CN112643533A - 一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法，该清洗装置包括第一清洗单元、第二清洗单元及承载部，所述第一清洗单元及第二清洗单元设置于承载部并随承载部整体移动以完成吸盘工作台和/或保持于所述吸盘工作台的基板的清洗。

Description

一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明属于基板减薄技术领域，具体而言，涉及基板减薄加工的清洗装置及清洗方法。

背景技术

在半导体制造领域，对半导体晶片的加工精度和表面质量要求越来越高。在半导体基板经过减薄后，其表面会存留磨屑和砂轮脱落的颗粒等微粒，仅通过去离子水冲洗和干燥空气吹干的方法是无法全部去除的，这就会在后道抛光工序中微粒处形成缺陷，即而影响到基板表面质量。在晶片磨削过程中，多孔陶瓷吸盘利用真空吸附晶片，其上表面作为晶片定位面，表面形状直接影响到晶片磨削后的形状。如果多孔陶瓷吸盘表面存在颗粒，在吸盘负压作用下，颗粒处的晶片会翘曲或碎裂，严重影响晶片表面磨削质量；假如颗粒将多孔陶瓷吸盘上的微孔堵塞，就会使多孔陶瓷吸盘失去真空吸附作用。

现有技术中，采用手动清洗或自动清洗方式清除晶片表面微粒、清除多孔陶瓷吸盘表面颗粒和打磨吸盘表面，以保证多孔陶瓷吸盘面型和良好透气性，提高晶片表面磨削质量。现有的基板减薄加工用清洗装置结构复杂，稳定性欠佳，一定程度上影响基板减薄的加工质量及加工效率。

因此，亟需设计一种基板减薄加工的清洗装置，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开了一种基板减薄加工的清洗装置，包括第一清洗单元、第二清洗单元及承载部，所述第一清洗单元及第二清洗单元设置于承载部并随承载部整体移动以完成吸盘工作台和/或保持于所述吸盘工作台的基板的清洗。

在一些实施例中，所述第一清洗单元用于吸盘工作台和/或基板，所述第二清洗单元用于清洗吸盘工作台。

在一些实施例中，所述承载部可沿吸盘工作台水平移动以分别清洗吸盘工作台及基板。

在一些实施例中，所述第一清洗单元包括驱动部及清洗部，所述驱动部包括移动机构及旋转机构，所述移动机构驱动所述清洗部竖向移动且所述旋转机构驱动清洗部旋转以完成吸盘工作台和/或基板的清洗。

在一些实施例中，所述清洗部包括法兰盘、第一安装板及第二安装板，所述第一安装板及第二安装板为盘状结构，其同心设置于法兰盘的下部。

在一些实施例中，所述第一安装板的内部设置有流体通道，所述第一安装板的底面设置有与流体通道相连通的喷嘴。

在一些实施例中，所述喷嘴沿第一安装板的半径方向成排设置。

在一些实施例中，所述第二安装板的底面设置有刷体。

在一些实施例中，所述刷体为条状结构，其沿所述第二安装板的半径方向设置。

同时本发明还公开了一种基板减薄加工的清洗方法，其包括以下步骤：

S1，在水平移动部的驱动下，第一清洗单元移动至待清洗基板；

S2，在移动机构的驱动下，第一清洗单元的刷体与待清洗基板抵接；

S3，旋转机构驱动第一清洗单元旋转，刷体清除基板上的颗粒，喷嘴朝向刷体与基板的接触处喷射流体以冲洗基板上的颗粒；

S4，完成清洗的基板由机械手移送至下一工序；

S5，在水平移动部的驱动下，第二清洗单元移动至吸盘工作台；

S6，在移动机构的驱动下，第二清洗单元的刷体与待清洗吸盘工作台抵接；

S7，旋转机构驱动第二清洗单元旋转，修整体修整吸盘工作台的上表面，刷体清除吸盘工作台上的颗粒，喷嘴朝向刷体与吸盘工作台的接触处喷射流体以冲洗吸盘工作台上的颗粒。

本发明公开的基板减薄加工的清洗装置，其结构合理，将第一清洗单元及第二清洗单元集成于可移动的承载部，以便完成吸盘工作台和基板的清洗，有效保证了吸盘工作台和基板的清洗效果，保证基板的加工质量，提高基板加工的效率。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：

图1是根据本发明所述基板减薄加工的清洗装置在减薄单元的示意图；

图2是根据本发明所述基板减薄加工的清洗装置的结构示意图；

图3是本发明所述第一清洗单元11对应清洗部的结构示意图；

图4是图3示出的清洗部的剖视图；

图5是本发明所述第一安装板111与第二安装板112连接的示意图；

图6是本发明所述第二清洗单元12的结构示意图；

图7是本发明所述基板减薄清洗方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。

图1是一种用于基板减薄加工的清洗装置的结构示意图，清洗装置10包括第一清洗单元11、第二清洗单元12及承载部13，第一清洗单元11及第二清洗单元12整体设置于位于龙门架20的承载部13。清洗装置10位于减薄单元的旋转工作台31的侧部，位于基座40的旋转工作台31在驱动电机的带动下旋转，即而带动设置于旋转工作台31上的吸盘工作台32同步旋转，使得吸盘工作台32及其吸附于吸盘工作台32上的基板W经由清洗装置10，以实现吸盘工作台32及其基板W的清洗。

本发明所述清洗装置10的结构示意图，如图2所示，第一清洗单元11和第二清洗单元12并列设置于承载部13，承载部13通过水平移动部15连接于未示出的龙门架，承载部13可沿水平移动部15水平移动，即而驱动其上的第一清洗单元11和第二清洗单元12移动，以改变第一清洗单元11和第二清洗单元12相对于吸盘工作台和/或基板W的位置。第一清洗单元11包括驱动部14和连接于驱动部14下部的清洗部，驱动部14包括移动机构141和旋转机构142，移动机构141驱动所述清洗部竖向移动，以改变与移动机构141连接的清洗部相对于吸盘工作台的距离；旋转机构142驱动清洗部旋转以完成吸盘工作台和/或基板的清洗。本发明所述第二清洗单元12的结构与第一清洗单元11的结构类似，这里不再赘述。

在图2所示的实施例中，移动机构141设置于承载部13，旋转机构142为旋转电机，所述清洗部设置于旋转电机的驱动轴；旋转机构142设置于移动机构141上部的滑板，旋转机构142可随所述滑板竖向移动，以改变清洗部相对于吸盘工作台之间的距离。

基板减薄作业时，基板W保持于吸盘工作台32的顶部，旋转工作台31旋转使得吸盘工作台32移动至磨削单元的下部，磨削单元对基板W的表面磨削，磨削后的基板W的表面会附着大量微小颗粒，为保证基板的加工质量，需要在基板W转移至下一工序之前移除基板W表面的颗粒。当清洗装置10大致位于吸盘工作台32的上表面时，在水平移动部15的驱动下，第一清洗单元11移动至吸盘工作台32上的基板W正上方；在移动机构141的驱动下，第一清洗单元11的清洗部移动至基板清洗距离；在旋转机构142的驱动下，第一清洗单元11的清洗部旋转以清洗基板W表面，移除基板W表面的颗粒，完成基板W的清洗。基板W清洗完成后，基板周转机械手将吸盘工作台32上的基板W搬运至下一工序，水平移动部15驱动第二清洗单元12移动至吸盘工作台32上的正上方；在移动机构141的驱动下，第二清洗单元12的清洗部移动至吸盘工作台清洗距离；在旋转机构142的驱动下，第二清洗单元12的清洗部旋转以清洗吸盘工作台32的表面，移除吸盘工作台32残留的颗粒，防止吸盘工作台上的吸附孔堵塞。

图3是本发明第一清洗单元11对应清洗部的结构示意图，为更好的体现清洗部的内部结构，未示出设置于清洗部外侧的防护罩。清洗部通过旋转接头16与驱动部的旋转机构142连接，旋转接头16的下端设置有固定防护罩(未示出)的连接法兰115，连接法兰115的下侧设置有盘状的第一安装板111和第二安装板112，第二安装板112通过紧固件连接于第一安装板112的下部。第二安装板112的下表面设置有多个刷体114，刷体114沿第二安装板112的半径方向设置并卡接于第二安装板112的凹槽内，相邻刷体113之间设置有一组喷嘴113。

图4是图3示出了清洗部的剖视图，第一安装板111的中心处设置有竖向通道1111以及与竖向通道1111相连通的横向通道1112，喷嘴113设置于第一安装板111的横向通道1112。第一安装板111的竖向通道1111与旋转结构16内部的流体通道161相连通，清洗流体经由连接于流体通道161、第一安装板111的竖向通道1111以及横向通道1112，由喷嘴113喷射至基板W和/或吸盘工作台。

作为本发明的一个实施例，喷嘴113沿第一安装板111的半径方向线性排列设置；作为本实施例的一个变体，喷嘴113也可沿第一安装板111的中心向外辐射曲线排列分布，即一组喷嘴113可沿一曲线分布设置于第一安装板111，经由喷嘴的清洗流体喷射至刷体114与吸盘工作台或基板W的抵接处，以冲洗刷体114移除的颗粒。

作为本发明的另一实施例，第二安装板112同心设置于第一安装板111的下部，第二安装板112的底面设置有多个刷体114，刷体114为条状结构，其沿第二安装板112的中心向外辐射分布，在该实施例中，刷体114由底板及设置在底板上的刷毛组成，所述底板为矩形结构，可以理解的是，所述底板也可以为其他形状，如扇形结构、椭圆形结构或其他结构形式，只需方便固定于第二安装板112的底面即可。

图5是本发明所述第一安装板111与第二安装板112连接的示意图，第一安装板111通过定位件116与第二安装板112连接为一体，定位件116可以为紧固螺栓，定位件116的外周侧套设有柔性部件117，以灵活调节第二安装板112相对于第一安装板111之间的距离，保证清洗部在刷洗作业时具有良好的适应性。在图5所示的实施例中，柔性部件117为弹簧，其也可选择其他能够灵活伸缩的部件。

作为本发明的一个实施例，如图4所示，第二安装板112设置有贯通的安装孔1121，竖向设置于第一安装板111的喷嘴113经由安装孔1121安装，使得喷嘴113的末端接近待清洗的吸盘工作台和/或基板。作为本实施例的一个方面，喷嘴113与安装孔1121之间为间隙配合，即，喷嘴113的外周壁与安装孔1121的内周壁之间预留有一定间隙，使得喷嘴113可相对于第二安装板112在一定范围内上下移动。作为本实施例的一种变体，喷嘴113也可斜向设置于第一安装板111的下部，相应地，第二安装板112上的安装孔1121与喷嘴113匹配斜向设置，使得喷嘴113可相对于第二安装板112在一定范围内上下移动。

作为本发明的另一实施例，如图4所示，连接法兰115的外周侧设置有防护罩118，所示防护罩118能够防止清洗作业中产生的废液进入第一清洗单元11的内部，保证清洗部的正常使用。作为本实施例的一个方面，防护罩118的外周壁设置有疏水涂层，所述疏水涂层可以为PTFE、FEP等疏水材料，即具有疏水涂层的防护罩118外周壁的疏水接触角大于90°，清洗过程中产生的污染物和/或清洗液及其结晶不至于在防护罩118外周壁附着，以保证基板清洗的正常进行。

图6是本发明所述第二清洗单元12的结构示意图，第一清洗单元12与第一清洗单元11的结构类似，两者的相同部分这里不再赘述，下面主要阐述第二清洗单元12与第一清洗单元11的不同部分。

所述第二安装板112的底面还设置有修整体121，修整体121为条状结构，其设置于刷体114与一排喷嘴113之间。在移动机构141的驱动下，第二清洗单元12的清洗部移动至吸盘工作台清洗距离；在旋转机构142的驱动下，第二清洗单元12的清洗部旋转，即而带动第二安装板112上的修整体121与吸盘工作台接触，以清洗吸盘工作台32的表面，移除吸盘工作台32残留的颗粒，防止吸盘工作台上的吸附孔堵塞。

作为本发明的一个实施例，所述第一安装板111的喷嘴113斜向设置，其喷射的流体朝向所述刷体114与吸盘工作台32的接触处以及所述修整体121与吸盘工作台32的接触处，这样在第二清洗单元12清洗吸盘工作台的过程中，修整体121移除的微小颗粒由刷体114清除，同时喷嘴113喷射流体于吸盘工作台32，在离心力的作用下吸盘工作台32的颗粒被移除，以保证吸盘工作台32良好的平整度。

同时本发明还公开了一种基板减薄清洗方法，其流程图，如图7所示，其包括以下步骤：

S1，在水平移动部15的驱动下，第一清洗单元11移动至待清洗基板；

S2，在移动机构141的驱动下，第一清洗单元11的刷体114与待清洗基板抵接；

S3，旋转机构142驱动第一清洗单元11旋转，刷体114清除基板上的颗粒，喷嘴113朝向刷体114与基板的接触处喷射流体以冲洗基板上的颗粒；

S4，完成清洗的基板由机械手移送至下一工序；

S5，在水平移动部15的驱动下，第二清洗单元12移动至吸盘工作台32；

S6，在移动机构141的驱动下，第二清洗单元12的刷体114与待清洗吸盘工作台32抵接；

S7，旋转机构142驱动第二清洗单元12旋转，修整体121修整吸盘工作台32的上表面，刷体114清除吸盘工作台32上的颗粒，喷嘴113朝向刷体114与吸盘工作台32的接触处喷射流体以冲洗吸盘工作台32上的颗粒。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基板减薄加工的清洗装置，包括第一清洗单元、第二清洗单元及承载部，所述第一清洗单元及第二清洗单元设置于承载部并随承载部整体移动以完成吸盘工作台和/或保持于所述吸盘工作台的基板的清洗。

2.如权利要求1所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述第一清洗单元用于吸盘工作台和/或基板，所述第二清洗单元用于清洗吸盘工作台。

3.如权利要求1所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述承载部可沿吸盘工作台水平移动以分别清洗吸盘工作台及基板。

4.如权利要求1所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述第一清洗单元包括驱动部及清洗部，所述驱动部包括移动机构及旋转机构，所述移动机构驱动所述清洗部竖向移动且所述旋转机构驱动清洗部旋转以完成吸盘工作台和/或基板的清洗。

5.如权利要求4所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述清洗部包括法兰盘、第一安装板及第二安装板，所述第一安装板及第二安装板为盘状结构，其同心设置于法兰盘的下部。

6.如权利要求5所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述第一安装板的内部设置有流体通道，所述第一安装板的底面设置有与流体通道相连通的喷嘴。

7.如权利要求6所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述喷嘴沿第一安装板的半径方向成排设置。

8.如权利要求5所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述第二安装板的底面设置有刷体。

9.如权利要求8所述的基板减薄加工的清洗装置，其特征在于，所述刷体为条状结构，其沿所述第二安装板的半径方向设置。

10.一种基板减薄加工的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在水平移动部的驱动下，第一清洗单元移动至待清洗基板；

S2，在移动机构的驱动下，第一清洗单元的刷体与待清洗基板抵接；

S3，旋转机构驱动第一清洗单元旋转，刷体清除基板上的颗粒，喷嘴朝向刷体与基板的接触处喷射流体以冲洗基板上的颗粒；

S4，完成清洗的基板由机械手移送至下一工序；

S5，在水平移动部的驱动下，第二清洗单元移动至吸盘工作台；

S6，在移动机构的驱动下，第二清洗单元的刷体与待清洗吸盘工作台抵接；

S7，旋转机构驱动第二清洗单元旋转，修整体修整吸盘工作台的上表面，刷体清除吸盘工作台上的颗粒，喷嘴朝向刷体与吸盘工作台的接触处喷射流体以冲洗吸盘工作台上的颗粒。

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