CN112808670B - 一种具有自清洁功能的半导体清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自清洁功能的半导体清洗设备，属于半导体技术领域，包括晶圆承载平台、第一升降机构、外罩、多个回收环、清洗液供应端和控制机构；外罩边沿设有第一喷嘴；回收环上倾斜设置有防溅板，防溅板上设有喷嘴模组，相邻防溅板之间形成腔室；控制机构根据清洗指令控制清洗液供应端提供清洗液，并控制第一升降机构升降以使第一喷嘴与其中一个防溅板持平，进而通过第一喷嘴清洗相应的腔室。本发明技术方案的有益效果在于：第一喷嘴能够对喷嘴模组喷射的盲区进行清洁，通过喷嘴模组和第一喷嘴进行双重清洁，通过第一喷嘴和第一升降机构进行分层清洁。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种具有自清洁功能的半导体清洗设备。
背景技术
为了有效地清除单晶圆表面结构的残余物、微尘、脏污需要对单晶圆表面进行清洗。目前，通过采用半导体清洗设备对单晶圆进行清洗，在清洗单晶圆时，将单晶圆置于半导体清洗设备的腔体中，快速旋转单晶圆并通过气体喷流的方式清洗单晶圆上下两面，然而对晶圆进行加工所使用的化学品在处理晶圆后并不会被完全消耗干净，往往存在一定量的残余化学品，滞留在加工晶圆的装置内壁，或者挥发为气体充斥在装置的内部空间，难以去除。长此以往，会导致晶圆的产品质量严重下降，加工处理的周期也会因为反应不畅而大幅度延迟，造成后续的工艺良率的不利影响，因此针对以上问题，迫切需要设计出一种具有自清洁功能的半导体清洗设备，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有自清洁功能的半导体清洗设备。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
本发明提供一种具有自清洁功能的半导体清洗设备，包括：
一晶圆承载平台，用于放置晶圆；
一第一升降机构，所述第一升降机构的升降端连接所述晶圆承载平台，所述第一升降机构用于带动所述晶圆承载平台做升降运动；
一外罩，套设于所述第一升降机构的升降端，所述外罩的边沿设有第一喷嘴，所述第一喷嘴用于喷射清洗液；
多个回收环，每个所述回收环的上方倾斜一预设角度设置有对应的防溅板，相邻的两个所述防溅板之间形成一腔室，且每个所述防溅板上分别设有一喷嘴模组；
清洗液供应端，分别连接所有所述第一喷嘴、所有所述喷嘴模组，用于为所述第一喷嘴、所述喷嘴模组提供所述清洗液；
一控制机构，分别连接所述第一升降机构和所述清洗液供应端，所述控制机构用于接收一清洗指令，并根据所述清洗指令控制所述清洗液供应端提供所述清洗液，并控制所述第一升降机构升降，以使所述第一喷嘴与其中一个所述防溅板持平，进而通过所述第一喷嘴清洗相应的所述腔室。
优选地，相邻的两个所述防溅板之间分别设有一引流槽，每个所述引流槽的底端分别连接一引流管路，用于将相应的所述腔室中残留的液体排出。
优选地，所述清洗液供应端为一纳米水分子发生器，所述纳米水分子发生器输入端连接一供水端，所述纳米水分子发生器用于产生纳米小分子水，并提供至所述第一喷嘴、所述喷嘴模组。
优选地，所述纳米水分子发生器连接所述控制机构，所述纳米水分子发生器包括一超声波调节模块、一浓度比例调节模块、一压力调节模块和一温度调节模块，所述纳米水分子发生器用于接收一调节指令，并根据所述调节指令对所述供水端提供的纯水进行超声波、浓度比例、压力和温度调节。
优选地，每个所述防溅板的内部分别嵌套有一第一微型导管；
所述纳米水分子发生器配置有多个管路，每个所述管路分别连接相应的所述防溅板上的所述第一微型导管，所述纳米水分子发生器通过所述管路为相应的所述喷嘴模组提供所述纳米小分子水。
优选地，所述外罩的内部嵌套有一第二微型导管，所述第二微型导管通过一伸缩导管连接所述纳米水分子发生器，所述纳米小分子水经所述伸缩导管、所述第二微型导管提供至每个所述第一喷嘴。
优选地，每个所述防溅板的表面均设有一隔离环圈。
优选地，所述回收环为5个，具体包括从上至下依次设置的第一回收环、第二回收环、第三回收环、第四回收环和第五回收环；
所述第一回收环固定连接所述第四回收环。
优选地，还包括一第二升降机构，所述第二升降机构连接所述第一回收环，所述第二升降机构用于带动所述第一回收环相对于所述第二回收环上下移动，所述第一回收环带动所述第四回收环移动，使得所述第四回收环相对于所述第三回收环和所述第五回收环上下移动。
优选地，多个所述第一喷嘴沿所述外罩的边沿环向均匀设置，且每个所述第一喷嘴朝向所述防溅板的方向倾斜。
本发明技术方案的有益效果在于：
本发明通过喷嘴模组向上喷射清洗液，将防溅板上残留的工艺残液冲洗后在倾斜的防溅板的作用下，流入对应的腔室底部的引流槽中；外罩上的第一喷嘴在第一升降机构的作用下，上下移动至与对应的腔室对齐，使得第一喷嘴能够对喷嘴模组喷射的盲区进行再一次的清洁，通过喷嘴模组和第一喷嘴进行双重清洁，通过第一喷嘴和第一升降机构进行分层清洁。
附图说明
图1是本发明中一种具有自清洁功能的半导体清洗设备的结构示意图；
图2是本发明中半导体清洗设备具体实施例的整体剖面图；
图3是本发明中半导体清洗设备具体实施例的部分剖面图；
图4是本发明中外罩和清洗液供应端连接的具体实施例的结构示意图；
图5是本发明中外罩上的第一喷嘴具体实施例的放大图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明提供一种具有自清洁功能的半导体清洗设备，属于半导体技术领域，如图1所示，包括：
一晶圆承载平台1，用于放置晶圆；
一第一升降机构2，第一升降机构2的升降端连接晶圆承载平台，第一升降机构2用于带动晶圆承载平台1做升降运动；
一外罩3，套设于第一升降机构2的升降端，外罩3的边沿设有第一喷嘴31，第一喷嘴31用于喷射清洗液；
多个回收环4，每个回收环4的上方倾斜一预设角度设置有对应的防溅板41，相邻的两个防溅板41之间形成一腔室42，且每个防溅板41上分别设有一喷嘴模组411；
清洗液供应端5，分别连接所有第一喷嘴31、所有喷嘴模组411，用于为第一喷嘴31、喷嘴模组411提供清洗液；
一控制机构(图中未示出)，分别连接第一升降机构2和清洗液供应端5，控制机构用于接收一清洗指令，并根据清洗指令控制清洗液供应端5提供清洗液，并控制第一升降机构2升降，以使第一喷嘴31与其中一个防溅板41持平，进而通过第一喷嘴31清洗相应的腔室42。
本发明通过喷嘴模组411朝向上方的防溅板的方向喷射清洗液，将防溅板41上残留的工艺残液冲洗后在倾斜的防溅板41的作用下，流入对应的腔室42底部的引流槽中；外罩3上的第一喷嘴31在第一升降机构2的作用下，上下移动至与对应的腔室42对齐，使得第一喷嘴31能够对喷嘴模组411喷射的盲区进行再一次的清洁，通过喷嘴模组411和第一喷嘴31进行双重清洁，通过第一喷嘴31和第一升降机构2进行分层清洁。
进一步的，晶圆承载平台1的内部还包括旋转机构，旋转机构用于驱动晶圆承载平台1做旋转运动，该旋转机构还可带动外罩3做旋转运动；
具体的，对晶圆进行清洗过后，控制清洗液供应端5提供清洗液，喷射模组对防溅板41上残留的工艺残液冲洗，并控制第一升降机构2调整第一喷嘴31与对应的防溅板41持平；同时旋转机构驱动外罩3进行旋转，即第一喷嘴31随着外罩进行旋转，第一喷嘴31的清洗液随之做旋射轨迹喷射至防溅板的边缘，对于喷射模组无法清洗的盲区进行清洗，通过喷嘴模组411和第一喷嘴31进行双重清洁，并将清洗后的液体回收到对应的腔室42的回收环4中。采用本发明的半导体清洗设备，能够通过第一喷嘴31对不同的腔室42进行分层清洗。
在一个较佳实施例中，相邻的两个防溅板41之间分别设有一引流槽，每个引流槽的底端分别连接一引流管路，用于将相应的腔室42中残留的液体排出。
在一个较佳实施例中，清洗液供应端5为一纳米水分子发生器，纳米水分子发生器输入端连接一供水端，纳米水分子发生器用于产生纳米小分子水，并提供至第一喷嘴31、喷嘴模组411。
具体的，纳米水分子发生器中包括超声波振子，能够将普通水溶液转化成较小的水分子，即纳米级水分子。
在一个较佳实施例中，纳米水分子发生器连接控制机构，纳米水分子发生器包括一超声波调节模块、一浓度比例调节模块、一压力调节模块和一温度调节模块，纳米水分子发生器用于接收一调节指令，并根据调节指令对供水端提供的纯水进行超声波、浓度比例、压力和温度调节。
在一个较佳实施例中，每个防溅板41的内部分别嵌套有一第一微型导管412；
纳米水分子发生器配置有多个管路，每个管路分别连接相应的防溅板41上的第一微型导管412，纳米水分子发生器通过管路为相应的喷嘴模组411提供纳米小分子水。
具体的，每个防溅板41的内部分别嵌套有第一微型导管，第一微型导管分别连通喷嘴模组411，对应的清洗液(例如纯水、纳米水分子)分别通过微型导管进入喷嘴模组411中，并喷射至对应的引流槽中，将残留在腔室42中的清洗液(晶圆清洗中所使用的液体)冲洗到引流槽中，最终流入回收排放端。
在一个较佳实施例中，外罩3的内部嵌套有一第二微型导管，第二微型导管通过一伸缩导管32连接纳米水分子发生器，纳米小分子水经伸缩导管32、第二微型导管提供至每个第一喷嘴31。
在一个较佳实施例中，每个防溅板41的表面均设有一隔离环圈413。
具体的，隔离环圈413选择高表面张力的材质，使旋转溅射上表面的清洗液能因表面张力之故而快速地脱离隔离环圈413表面，进而滴落到对应的引流槽中。
在一个较佳的实施例中，回收环4为5个，具体包括从上至下依次设置的第一回收环4、第二回收环4、第三回收环4、第四回收环4和第五回收环4，每个回收环4的上方倾斜一预设角度设置有对应的防溅板41，每个防溅板41的倾斜角度相同，相邻的两个防溅板41之间形成腔室42；
第一回收环4固定连接第四回收环4。
具体的，其中，第一回收环4上靠近晶圆承载平台1的方向还延伸有一防溅罩，防溅板41和防溅罩都具有防溅的作用，第一回收环4具有两层房间功能，从而避免清洗液从腔体中飞溅出去。
在一个较佳实施例中，还包括一第二升降机构(图中未示出)，第二升降机构连接第一回收环4，第二升降机构用于带动第一回收环4相对于第二回收环4上下移动，第一回收环4带动第四回收环4移动，使得第四回收环4相对于第三回收环4和第五回收环4上下移动。
具体的，本发明的半导体清洗设备还包括第二升降机构，第二升降机构进行升降运动，进而带动第一回收环4相对于第二回收环4上下移动，由于第一回收环4固定连接第四回收环4，因此第一回收环4带动第四回收环4移动，使得第四回收环4相对于第三回收环4和第五回收环4上下移动，在上下运动的过程中，产生伯努利气流，进而加快残留液体、气体的回收排放。
进一步的，还包括一排气口，在上述伯努利气流的作用下，将酸、碱气体，从排气口排出。
在一个较佳实施例中，多个第一喷嘴31沿外罩3的边沿环向均匀设置，且每个第一喷嘴31朝向防溅板41的方向倾斜。
具体的，喷嘴模组411由多个第二喷嘴呈阵列排布，由于防溅板41呈倾斜设置，且每个防溅板的倾斜角度相同，下层防溅板41上的喷嘴模组411朝向上层相邻的防溅板41喷射清洗液进行清洗。
于上述较佳的实施例中，还包括一喷射组件，喷射组件向腔体中喷射清洗液，其中该清洗液为纯水，喷射组件包括但不限于三个喷射口，纯水在喷射的作用下，以及重力的作用下，呈弧度的落在晶圆上，由于晶圆承载平台进行高速旋转，因此，由喷射组件喷射的纯水能够将晶圆片上表面的赃物清洗下来。
本发明技术方案的有益效果在于：
本发明通过喷嘴模组向上喷射清洗液，将防溅板上残留的工艺残液冲洗后在倾斜的防溅板的作用下，流入对应的腔室底部的引流槽中；外罩上的第一喷嘴在第一升降机构的作用下，上下移动至与对应的腔室对齐，使得第一喷嘴能够对喷嘴模组喷射的盲区进行再一次的清洁，通过喷嘴模组和第一喷嘴进行双重清洁，通过第一喷嘴和第一升降机构进行分层清洁。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，包括：
一晶圆承载平台，用于放置晶圆；
一第一升降机构，所述第一升降机构的升降端连接所述晶圆承载平台，所述第一升降机构用于带动所述晶圆承载平台做升降运动；
一外罩，套设于所述第一升降机构的升降端，所述外罩的边沿设有第一喷嘴，所述第一喷嘴用于喷射清洗液；
多个回收环，每个所述回收环的上方倾斜一预设角度设置有对应的防溅板，相邻的两个所述防溅板之间形成一腔室，且每个所述防溅板上分别设有一喷嘴模组；
清洗液供应端，分别连接所有所述第一喷嘴、所有所述喷嘴模组，用于为所述第一喷嘴、所述喷嘴模组提供所述清洗液；
一控制机构，分别连接所述第一升降机构和所述清洗液供应端，所述控制机构用于接收一清洗指令，并根据所述清洗指令控制所述清洗液供应端提供所述清洗液，并控制所述第一升降机构升降，以使所述第一喷嘴与其中一个所述防溅板持平，进而通过所述第一喷嘴清洗相应的所述腔室；
所述回收环为5个，具体包括从上至下依次设置的第一回收环、第二回收环、第三回收环、第四回收环和第五回收环；
所述第一回收环固定连接所述第四回收环；
还包括一第二升降机构，所述第二升降机构连接所述第一回收环，所述第二升降机构用于带动所述第一回收环相对于所述第二回收环上下移动，所述第一回收环带动所述第四回收环移动，使得所述第四回收环相对于所述第三回收环和所述第五回收环上下移动。
2.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，相邻的两个所述防溅板之间分别设有一引流槽，每个所述引流槽的底端分别连接一引流管路，用于将相应的所述腔室中残留的液体排出。
3.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，所述清洗液供应端为一纳米水分子发生器，所述纳米水分子发生器输入端连接一供水端，所述纳米水分子发生器用于产生纳米小分子水，并提供至所述第一喷嘴、所述喷嘴模组。
4.根据权利要求3所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，所述纳米水分子发生器连接所述控制机构，所述纳米水分子发生器包括一超声波调节模块、一浓度比例调节模块、一压力调节模块和一温度调节模块，所述纳米水分子发生器用于接收一调节指令，并根据所述调节指令对所述供水端提供的纯水进行超声波、浓度比例、压力和温度调节。
5.根据权利要求3所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，每个所述防溅板的内部分别嵌套有一第一微型导管；
所述纳米水分子发生器配置有多个管路，每个所述管路分别连接相应的所述防溅板上的所述第一微型导管，所述纳米水分子发生器通过所述管路为相应的所述喷嘴模组提供所述纳米小分子水。
6.根据权利要求3所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，所述外罩的内部嵌套有一第二微型导管，所述第二微型导管通过一伸缩导管连接所述纳米水分子发生器，所述纳米小分子水经所述伸缩导管、所述第二微型导管提供至每个所述第一喷嘴。
7.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，每个所述防溅板的表面均设有一隔离环圈。
8.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的半导体清洗设备，其特征在于，多个所述第一喷嘴沿所述外罩的边沿环向均匀设置，且每个所述第一喷嘴朝向所述防溅板的方向倾斜。
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