CN112735994A - 基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体晶圆技术领域，具体地说，涉及基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法。其包括底部机构、安装在所述底部机构顶端的顶部机构以及安装在所述顶部机构侧面的干燥装置，所述底部机构顶端设置有放置件，所述放置件顶端设置有若干卡槽，所述顶部机构包括支撑板，所述支撑板顶端设置有支架，所述支架顶端位置设置有滑槽，所述滑槽内设置有清洗装置，所述清洗装置与所述支架滑动连接。本发明通过设置的支架以及放置件，在进行半导体晶圆清洗时，将其多个半导体晶圆放置在不同卡槽内，滑动清洗装置，可对其多个半导体晶圆进行清洗工作，提高清洗效率。

Description

基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体晶圆技术领域，具体地说，涉及基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆，目前国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。半导体晶圆制成成品后需要进行清洗，以便清理加工过程中遗留在晶圆表面的污渍，现有用于半导体晶圆的清洗装置大多数采用只能对单个晶圆进行清洗，导致清洗效率过慢。

发明内容

本发明的目的在于提供基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法，以解决上述只能对单个晶圆进行清洗问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，包括底部机构、安装在所述底部机构顶端的顶部机构以及安装在所述顶部机构侧面的干燥装置，所述底部机构包括底板，所述底板顶端两侧均设置有顶槽，所述底板顶端安装有放置件，所述放置件包括放置板，所述放置板顶端设置有若干卡槽，所述卡槽底端设置有底环，所述顶部机构至少包括：

支撑板，所述支撑板底端设置有若干液压杆，所述支撑板顶端设置有支架，所述支架呈十字板状结构，所述支架顶端设置有滑槽，所述支撑板顶端位置设置有一对第一铰链杆；

清洗装置，所述清洗装置包括水箱，所述水箱底端安装有滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接，所述滑块底端安装有水泵，所述水泵两端侧面与所述水箱两端侧面均连接有抽水管，所述水泵底端安装有清洗件，所述清洗件与所述水泵连通，所述清洗件内部设置有空腔；

滑动装置，所述滑动装置设置有一对，两所述滑动装置分别安装在所述液压杆底端，所述滑动装置包括一对滑板，所述滑板与所述顶槽滑动连接，两所述滑板之间连接有一对连接杆；

所述干燥装置包括一对连接板，所述连接板底端与所述顶槽滑动连接，两所述连接板之间连接有干燥板，所述干燥板两侧均设置有灯槽，所述灯槽与所述连接板转动连接，所述干燥板侧面设置有若干灯槽，所述灯槽内设置有高温灯管，所述干燥板顶端位置设置一对第二铰链杆，所述第二铰链杆与所述第一铰链杆铰链连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述顶槽末端位置安装有挡块，所述挡块侧面设置有推杆，所述推杆与所述挡块插接配合，所述推杆另一端与所述滑板侧面固定连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板顶端设置有若干引流孔，所述引流孔分布在所述放置板两侧，所述底板侧面两端均设置有侧槽，所述侧槽与所述引流孔底端连通。

作为本技术方案的进一步改进，所述卡槽侧面设置有若干边槽，所述底板底端设置有楔形板，所述楔形板右侧高度大于左侧高度。

作为本技术方案的进一步改进，所述滑槽两端侧面均设置有固定杆，所述固定杆与所述滑槽插接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述水箱两端侧面均设置有把手。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接板侧面靠进顶端位置设置有侧板，所述侧板两侧均设置有插杆，所述插杆与所述侧板插接配合，所述干燥板两端侧面均设置有一对插孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板顶端末端位置设置有降温机构，所述降温机构包括降温板，所述降温板侧面设置有若干扇槽，所述扇槽内设置有扇叶，所述扇叶内置电源。

作为本技术方案的进一步改进，所述清洗件内侧设置有喷头，所述喷头内设置有喷孔，喷孔半径为所述喷头半径1/2。

本发明目的之二在于，提供了基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗方法，包括上述中任意一项所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，包括如下方法步骤：

（一）、清洗阶段：

S1、缓慢推动滑块，使其带动清洗件滑动至最左侧卡槽正上方；

S2、通过抽水管将水箱内的液体抽出；

S3、清洗件将其水流通过喷头向外喷出；

S4、对卡槽内的半导体晶圆进行清洗，更换半导体晶圆另一面，重复上述操作；

（二）、干燥阶段：

S5、推动支撑板；

S6、支撑板滑动至底板另一侧；

S7、干燥板失去支撑板依靠，将会转动至水平；

S8、干燥板位于卡槽正上方；

S9、高温灯管对其清洗完成的半导体晶圆进行干燥。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法中，通过设置的支架以及放置件，在进行半导体晶圆清洗时，将其多个半导体晶圆放置在不同卡槽内，滑动清洗装置，可对其多个半导体晶圆进行清洗工作，提高清洗效率。

2、该基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法中，通过设置的推杆，在具体使用时，拉动推杆使其带动滑板在其顶槽内滑动，避免直接接触推动支撑板，易造成受力不均导致液压杆出脱落。

3、该基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法中，通过设置的引流孔以及侧槽，在进行清洗时，水流会附着在底板顶端，导致后期需要进一步擦洗，此时通过引流孔将其附着的水珠进行引流，避免水珠过量沉积。

4、该基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置及清洗方法中，通过设置的侧板以及插杆，当干燥板处于平行时，此时将其两插杆插入干燥板侧面插孔，使其干燥板保持水平，从而避免干燥板倾斜，导致干燥效率降低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的底部机构结构示意图；

图3为本发明的底板结构示意图；

图4为本发明的放置件结构拆分图；

图5为本发明的顶部机构结构示意图；

图6为本发明的支撑板结构拆分图；

图7为本发明的清洗装置结构示意图；

图8为本发明的喷头截面剖视图其一；

图9为本发明的喷头截面剖视图其二；

图10为本发明的滑动装置结构示意图；

图11为本发明的干燥装置结构示意图；

图12为本发明的降温机构结构示意图。

图中各个标号意义为：

10、底部机构；

110、底板；111、顶槽；112、挡块；113、推杆；114、引流孔；115、侧槽；

120、放置件；121、放置板；122、卡槽；123、底环；124、边槽；

130、楔形板；

20、顶部机构；

210、支撑板；211、液压杆；212、支架；213、滑槽；214、固定杆；215、第一铰链杆；

220、清洗装置；221、水箱；222、滑块；223、水泵；224、抽水管；

225、清洗件；2251、喷头；

226、把手；

230、滑动装置；231、滑板；232、连接杆；

30、干燥装置；

310、连接板；311、侧板；312、插杆；

320、干燥板；321、灯槽；322、高温灯管；323、第二铰链杆；

40、降温机构；

410、降温板；411、扇槽；412、扇叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-12所示，本实施例目的之一在于，提供了基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，包括底部机构10、安装在底部机构10顶端的顶部机构20以及安装在顶部机构20侧面的干燥装置30，底部机构10包括底板110，底板110顶端两侧均设置有顶槽111，底板110顶端安装有放置件120，放置件120包括放置板121，放置板121顶端设置有若干卡槽122，卡槽122底端设置有底环123，顶部机构20至少包括：

支撑板210，支撑板210底端设置有若干液压杆211，支撑板210顶端设置有支架212，支架212呈十字板状结构，支架212顶端设置有滑槽213，支撑板210顶端位置设置有一对第一铰链杆215；

清洗装置220，清洗装置220包括水箱221，水箱221底端安装有滑块222，滑块222与滑槽213滑动连接，滑块222底端安装有水泵223，水泵223两端侧面与水箱221两端侧面均连接有抽水管224，水泵223底端安装有清洗件225，清洗件225与水泵223连通，清洗件225内部设置有空腔，清洗件225内侧设置有喷头2251；

滑动装置230，滑动装置230设置有一对，两滑动装置230分别安装在液压杆211底端，滑动装置230包括一对滑板231，滑板231与顶槽111滑动连接，两滑板231之间连接有一对连接杆232；

干燥装置30包括一对连接板310，连接板310底端与顶槽111滑动连接，两连接板310之间连接有干燥板320，干燥板320两侧均设置有灯槽321，灯槽321与连接板310转动连接，干燥板320侧面设置有若干灯槽321，灯槽321内设置有高温灯管322，干燥板320顶端位置设置一对第二铰链杆323，第二铰链杆323与第一铰链杆215铰链连接。

在具体使用时，首先，将其多个半导体晶圆依次放置在不同卡槽122内，缓慢推动滑块222，使其带动清洗件225滑动至最左侧卡槽122正上方，然后，打开水泵223，通过抽水管224将其水箱221抽出，然后清洗件225将其水流通过喷头2251向外喷出，对其卡槽122内的半导体晶圆进行清洗，清洗完成后，继续滑动清洗件225至第二个卡槽122正上方，重复上述操作，直至最右侧卡槽122内的半导体晶圆清洗完成，需要清洗另一面时将所有晶圆进行翻面并重复动作进行清洗。全部清洗完毕后推动支撑板210，使其支撑板210滑动至底板110另一侧，推动连接板310，此时干燥板320失去支撑板210依靠，将会转动至水平，使其干燥板320位于卡槽122正上方，此时打开高温灯管322，对其清洗完成的半导体晶圆进行干燥工作。

进一步的，顶槽111末端位置安装有挡块112，挡块112侧面设置有推杆113，推杆113与挡块112插接配合，推杆113另一端与滑板231侧面固定连接。通过设置的推杆113，在具体使用时，拉动推杆113使其带动滑板231在其顶槽111内滑动，避免直接接触推动支撑板210，易造成受力不均导致液压杆211出脱落。

再进一步的，底板110顶端设置有若干引流孔114，引流孔114分布在放置板121两侧，底板110侧面两端均设置有侧槽115，侧槽115与引流孔114底端连通。在具体使用时，通过设置的引流孔114以及侧槽115，在进行清洗时，水流会附着在底板110顶端，导致后期需要进一步擦洗，此时通过引流孔114将其附着的水珠进行引流，避免水珠过量沉积。

具体的，卡槽122侧面设置有若干边槽124，底板110底端设置有楔形板130，楔形板130右侧高度大于左侧高度。在具体使用时，通过设置的边槽124以及楔形板130，半导体晶圆在卡槽122内进行清理时，此时卡槽122内部会积累水珠，导致后期干燥时，需要较长时间才能将其半导体晶圆干燥，此时通过边槽124将其积累的水珠进行引流至楔形板130上，水珠会顺着楔形板130流至楔形板130最左侧，然后排出。

此外，滑槽213两端侧面均设置有固定杆214，固定杆214与滑槽213插接配合。在具体使用时，通过固定杆214对其滑块222进行限位，防止其滑块222滑动偏移，导致无法对应卡槽122正上方位置。

除此之外，水箱221两端侧面均设置有把手226。在具体使用时，可通过拉动把手226带动滑块222进行滑动，由于滑块222顶端露出部分较少，使用者无法找到合适施力点，推动较为吃力。

进一步的，连接板310侧面靠进顶端位置设置有侧板311，侧板311两侧均设置有插杆312，插杆312与侧板311插接配合，干燥板320两端侧面均设置有一对插孔。在具体使用时，通过设置的侧板311以及插杆312，当干燥板320处于平行时，此时将其两插杆312插入干燥板320侧面插孔，使其干燥板320保持水平，从而避免干燥板320倾斜，导致干燥效率降低。

再进一步的，底板110顶端末端位置设置有降温机构40，降温机构40包括降温板410，降温板410侧面设置有若干扇槽411，扇槽411内设置有扇叶412，扇叶412内置电源。在具体使用时，通过设置的扇叶412，当干燥工作完成后，卡槽122边沿位置温度较高，进行半导体晶圆取出会出现烫伤现象，此时可通过扇叶412对其卡槽122边沿位置进行温度降低，便于进行半导体晶圆取出。

具体的，清洗件225内侧设置有喷头2251，喷头2251内设置有喷孔，喷孔半径为喷头2251半径1/2，防止清洗件225水流过大，或者喷孔半径为喷头2251半径的1/10，如图9所示，一方面提高水流压强，对其半导体晶圆表面较难清理的污渍进行清理，另一方面对其水流进行过滤，防止其水流中污渍过多，导致对其半导体晶圆造成二次污染。

本实施例目的之二在于，提供了基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗方法，包括上述中任意一项的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，包括如下方法步骤：

（一）、清洗阶段：

S1、缓慢推动滑块222，使其带动清洗件225滑动至最左侧卡槽122正上方；

S2、通过抽水管224将水箱221内的液体抽出；

S3、清洗件225将其水流通过喷头2251向外喷出；

S4、对卡槽122内的半导体晶圆进行清洗，更换半导体晶圆另一面，重复上述操作；

（二）、干燥阶段：

S5、推动支撑板210；

S6、支撑板210滑动至底板110另一侧；

S7、干燥板320失去支撑板210依靠，将会转动至水平；

S8、干燥板320位于卡槽122正上方；

S9、高温灯管322对其清洗完成的半导体晶圆进行干燥。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，包括底部机构（10）、安装在所述底部机构（10）顶端的顶部机构（20）以及安装在所述顶部机构（20）侧面的干燥装置（30），其特征在于：所述底部机构（10）包括底板（110），所述底板（110）顶端两侧均设置有顶槽（111），所述底板（110）顶端安装有放置件（120），所述放置件（120）包括放置板（121），所述放置板（121）顶端设置有若干卡槽（122），所述卡槽（122）底端设置有底环（123），所述顶部机构（20）至少包括：

支撑板（210），所述支撑板（210）底端设置有若干液压杆（211），所述支撑板（210）顶端设置有支架（212），所述支架（212）呈十字板状结构，所述支架（212）顶端设置有滑槽（213），所述支撑板（210）顶端位置设置有一对第一铰链杆（215）；

清洗装置（220），所述清洗装置（220）包括水箱（221），所述水箱（221）底端安装有滑块（222），所述滑块（222）与所述滑槽（213）滑动连接，所述滑块（222）底端安装有水泵（223），所述水泵（223）两端侧面与所述水箱（221）两端侧面均连接有抽水管（224），所述水泵（223）底端安装有清洗件（225），所述清洗件（225）与所述水泵（223）连通，所述清洗件（225）内部设置有空腔；

滑动装置（230），所述滑动装置（230）设置有一对，两所述滑动装置（230）分别安装在所述液压杆（211）底端，所述滑动装置（230）包括一对滑板（231），所述滑板（231）与所述顶槽（111）滑动连接，两所述滑板（231）之间连接有一对连接杆（232）；

所述干燥装置（30）包括一对连接板（310），所述连接板（310）底端与所述顶槽（111）滑动连接，两所述连接板（310）之间连接有干燥板（320），所述干燥板（320）两侧均设置有灯槽（321），所述灯槽（321）与所述连接板（310）转动连接，所述干燥板（320）侧面设置有若干灯槽（321），所述灯槽（321）内设置有高温灯管（322），所述干燥板（320）顶端位置设置一对第二铰链杆（323），所述第二铰链杆（323）与所述第一铰链杆（215）铰链连接。

2.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述顶槽（111）末端位置安装有挡块（112），所述挡块（112）侧面设置有推杆（113），所述推杆（113）与所述挡块（112）插接配合，所述推杆（113）另一端与所述滑板（231）侧面固定连接。

3.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述底板（110）顶端设置有若干引流孔（114），所述引流孔（114）分布在所述放置板（121）两侧，所述底板（110）侧面两端均设置有侧槽（115），所述侧槽（115）与所述引流孔（114）底端连通。

4.根据权利要求3所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述卡槽（122）侧面设置有若干边槽（124），所述底板（110）底端设置有楔形板（130），所述楔形板（130）右侧高度大于左侧高度。

5.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述滑槽（213）两端侧面均设置有固定杆（214），所述固定杆（214）与所述滑槽（213）插接配合。

6.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述水箱（221）两端侧面均设置有把手（226）。

7.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述连接板（310）侧面靠进顶端位置设置有侧板（311），所述侧板（311）两侧均设置有插杆（312），所述插杆（312）与所述侧板（311）插接配合，所述干燥板（320）两端侧面均设置有一对插孔。

8.根据权利要求4所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述底板（110）顶端末端位置设置有降温机构（40），所述降温机构（40）包括降温板（410），所述降温板（410）侧面设置有若干扇槽（411），所述扇槽（411）内设置有扇叶（412），所述扇叶（412）内置电源。

9.根据权利要求1所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：所述清洗件（225）内侧设置有喷头（2251）。

10.基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗方法，包括权利要求1-9中任意一项所述的基于加热干燥机构的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于：包括如下方法步骤：

（一）、清洗阶段：

S1、缓慢推动滑块（222），使其带动清洗件（225）滑动至最左侧卡槽（122）正上方；

S2、通过抽水管（224）将水箱（221）内的液体抽出；

S3、清洗件（225）将其水流通过喷头（2251）向外喷出；

S4、对卡槽（122）内的半导体晶圆进行清洗，更换半导体晶圆另一面，重复上述操作；

（二）、干燥阶段：

S5、推动支撑板（210）；

S6、支撑板（210）滑动至底板（110）另一侧；

S7、干燥板（320）失去支撑板（210）依靠，转动至水平；

S8、干燥板（320）位于卡槽（122）正上方；

S9、高温灯管（322）对清洗完成的半导体晶圆进行干燥。

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