CN113289995B - 晶圆容纳盒清洗设备及晶圆容纳盒清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了晶圆容纳盒清洗设备，包括用于盛放清洗晶圆容纳盒的清洗槽和管道部件。在清洗过程中，通过管道部件使得晶圆容纳盒内的清洗液和气体从晶圆容纳盒内抽走，防止气体在晶圆容纳盒内聚集，从而防止晶圆容纳盒浮起，清洗液或者气体经过回水管从清洗喷头流出后回流到清洗槽内，实现清洗液循环，防止清洗液的浪费。

Description

晶圆容纳盒清洗设备及晶圆容纳盒清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体晶圆盛放盒的清洗领域，特别是涉及晶圆容纳盒清洗设备及晶圆容纳盒清洗方法。
背景技术
在半导体晶圆的生产过程中，需要将晶圆放置于盛放盒内，晶圆需要清洗进行清洗的同时，晶圆盒也要进行清洗。
晶圆盒为包括本体和盖体的打开式结构，为了清洗方便且不产生积水，晶圆盒通常都是倒扣在清洗槽内进行清洗。然而现有的晶圆盒清洗设备，为了提高清洗效果，在清洗槽底部会设置鼓泡管，也即会有气体产生，气体会在清洗液中上浮，从而进入倒扣的晶圆盒内，晶圆盒内聚集气体过多时，就容易上浮，发生侧翻，从而难以对晶圆盒进行固定清洗，影响清洗效果。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供晶圆容纳盒清洗设备及晶圆容纳盒清洗方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
晶圆容纳盒清洗设备，包括用于盛放清洗晶圆容纳盒的清洗槽和管道部件；
所述清洗槽具有内部设置有鼓泡机的底座，所述清洗槽的槽体内具有与鼓泡机连接的鼓泡管；
所述管道部件包括水泵、回水管、清洗喷头和抽水管，所述抽水管分为两组分别用于支撑所述晶圆容纳盒的本体和盖体，且每组所述抽水管的顶端处于同一水平面，所述抽水管顶部具有防堵结构；
所述清洗喷头设置于集水管顶端，并高于所述晶圆容纳盒的设置高度；
所述水泵用于将清洗液或者气体从抽水管顶部吸入，经回水管从清洗喷头流出后回流到清洗槽内；
所述水泵为文丘里泵，所述文丘里泵与鼓泡管的供气管道连接，文丘里泵的中间具有窄流通截面段，当气体流过窄流通截面段时会加速，窄流通截面段与回水管连通。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，所述清洗喷头倾斜设置，并对准位于清洗槽内的所述晶圆容纳盒的顶面。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，防堵结构为防堵槽。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，每组抽水管呈矩形排列。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，所述抽水管还与干燥气体供给管道连接，以用于在清洗液排空后，通过抽水管向晶圆容纳盒喷出气体加快晶圆容纳盒的干燥。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，所述抽水管还与清洗液供给管道连接，用于在向清洗槽注入清洗液的过程中喷出清洗液，以对晶圆容纳盒的内壁进行冲洗。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗设备，所述回水管还设置有气液分离阀。
本发明还提供一种晶圆容纳盒清洗方法，使用上述的晶圆容纳盒清洗设备，包括以下步骤：
S1，将晶圆容纳盒以展开方式放入排空的清洗槽，晶圆容纳盒的本体和盖体分别被两组抽水管所抵靠固定；
S2，通过清洗液通入管向清洗槽内通入清洗液，使清洗液至少淹没晶圆容纳盒；
S3，水泵和鼓泡机同时工作，使得鼓泡机将气泡从鼓泡管喷出，利用水泵对抽水管进行抽水，使得晶圆容纳盒内的清洗液和气体从晶圆容纳盒内抽走，防止气体在晶圆容纳盒内聚集，从而防止晶圆容纳盒浮起；
S4，经过一段时间后，停止水泵和鼓泡机工作，排空清洗槽内的清洗液；
S5，待晶圆容纳盒干燥后取走晶圆容纳盒，完成清洗。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗方法，S2步骤中，除了通过清洗液通入管向清洗槽内通入清洗液外，还通过所述抽水管和所述回水管向清洗槽内通入清洗液，以对晶圆容纳盒的内外壁进行冲洗。
优选地，本发明的晶圆容纳盒清洗方法，通过所述抽水管和所述回水管向清洗槽内通入干燥气体，使晶圆容纳盒干燥。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的晶圆容纳盒清洗设备，包括用于盛放清洗晶圆容纳盒的清洗槽和管道部件。在清洗过程中，通过管道部件使得晶圆容纳盒内的清洗液和气体从晶圆容纳盒内抽走，防止气体在晶圆容纳盒内聚集，从而防止晶圆容纳盒浮起，清洗液或者气体经过回水管从清洗喷头流出后回流到清洗槽内，实现清洗液循环，防止清洗液的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备的结构示意图；
图2是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备的内部结构示意图；
图3是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备的晶圆容纳盒结构示意图；
图4是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备的抽水管结构示意图；
图5是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备的防堵槽结构示意图；
图6是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备中管道部件的结构图；
图7是本发明所述晶圆容纳盒清洗设备中管道部件使用文丘里泵时的结构图。
附图标记说明如下：
1、底座；2、清洗槽；3、回水管；4、清洗喷头；5、集水管；6、抽水管；7、鼓泡管；8、晶圆容纳盒；9、鼓泡机；10、防堵槽；11、水泵；12、多通阀；13、气液分离阀。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1-图6所示，晶圆容纳盒清洗设备，包括用于盛放清洗晶圆容纳盒8的清洗槽2和管道部件；
所述清洗槽2具有内部设置有鼓泡机9的底座1，所述清洗槽2的槽体内具有与鼓泡机9连接的鼓泡管7；
所述管道部件包括水泵11、回水管3、清洗喷头4和抽水管6，所述抽水管6分为两组分别用于支撑所述晶圆容纳盒8的本体和盖体，且每组所述抽水管6的顶端处于同一水平面，所述抽水管6顶部具有防堵结构；
所述清洗喷头4设置于集水管5顶端，并高于所述晶圆容纳盒8的设置高度；
所述水泵11用于将清洗液或者气体从抽水管6顶部吸入，经回水管3从清洗喷头4流出后回流到清洗槽2内。
工作原理：将晶圆容纳盒8倒扣在两组抽水管6上，抽水管6起到了支撑晶圆容纳盒8的作用，启动水泵11和鼓泡机9，使得鼓泡机9将气泡从鼓泡管7喷出后，会聚集到晶圆容纳盒8内，利用水泵11对抽水管6进行抽水，使得晶圆容纳盒8内的清洗液(水)和气体从晶圆容纳盒8内抽走，防止气体在晶圆容纳盒8内聚集，从而防止晶圆容纳盒8浮起，清洗液或者气体经过回水管3从清洗喷头4流出后回流到清洗槽2内，实现清洗液循环，防止清洗液的浪费。
优选的，所述清洗喷头4倾斜设置，并对准位于清洗槽2内的所述晶圆容纳盒8的顶面。清洗喷头4倾斜设置形成了让位空间，使得机械手升降抓取晶圆容纳盒8时不受阻挡。对准晶圆容纳盒8的顶面进行喷洗可以提高对晶圆容纳盒8顶面的清洗效果。需要说明的是，图2中虽然仅画出了两个清洗喷头4，但是本领域技术人员根据需要可以将清洗喷头4设置成一排。
优选的，防堵结构为防堵槽10，也可以为波浪结构，防止抽水管6吸附住晶圆容纳盒的内壁，保证流道的顺畅。
优选的，每组抽水管6呈矩形排列，以方便对晶圆容纳盒8的支撑。
优选的，所述抽水管6还与干燥气体供给管道连接，以用于在清洗液排空后，通过抽水管6向晶圆容纳盒8喷出气体加快晶圆容纳盒8的干燥。
优选的，所述抽水管6还与清洗液供给管道连接，用于在向清洗槽2注入清洗液的过程中喷出清洗液，以对晶圆容纳盒8的内壁进行冲洗。
抽水管6供给干燥气体或者清洗液时通过多通阀12来完成流道的切换。
优选的，所述回水管3还设置有气液分离阀13，用于将回水管3内的液体进行气液分离，使清洗喷头4喷出的仅为清洗液。当回水管3内需要流通干燥气体时，则不设置气液分离阀13或者此时，气液分离阀13不工作。
需要说明的是，清洗槽2本身底部或者顶部设置有清洗液通入管，以向清洗槽2通入清洗液。
所述水泵11为文丘里泵，所述文丘里泵与鼓泡管7的供气管道连接，如图7所示，利用文丘里原理，文丘里泵的中间具有窄流通截面段，当气体流过窄流通截面段时会加速，窄流通截面段与回水管3连通，当鼓泡管7通入气体的同时，回水管3的流体(清洗液或者空气)就会被吸附从而从文丘里泵出口段喷出，使用文丘里泵可以使鼓泡管7工作与抽水管6的工作达到同步，省略了复杂的控制装置，并且文丘里泵本身无需动力，避免了额外设置动力装置。
实施例2
本实施例提供一种晶圆容纳盒清洗方法，使用实施例1中的晶圆容纳盒清洗设备，包括以下步骤：
S1，将晶圆容纳盒8以展开方式放入排空的清洗槽2(即没有清洗液)，晶圆容纳盒8的本体和盖体分别被两组抽水管6所抵靠固定；
S2，通过清洗液通入管向清洗槽2内通入清洗液，使清洗液至少淹没晶圆容纳盒8；
S3，水泵11和鼓泡机9同时工作，使得鼓泡机9将气泡从鼓泡管7喷出，利用水泵11对抽水管6进行抽水，使得晶圆容纳盒8内的清洗液(水)和气体从晶圆容纳盒8内抽走，防止气体在晶圆容纳盒8内聚集，从而防止晶圆容纳盒8浮起；
S4，经过一段时间后，停止水泵11和鼓泡机9工作，排空清洗槽2内的清洗液；
S5，待晶圆容纳盒8干燥后取走晶圆容纳盒8，完成清洗。
优选地，S2步骤中，除了通过清洗液通入管向清洗槽2内通入清洗液外，还通过所述抽水管6和所述回水管3向清洗槽2内通入清洗液，以对晶圆容纳盒的内外壁进行冲洗。
优选地，通过所述抽水管6和所述回水管3向清洗槽2内通入干燥气体(如加热后的氮气)，使晶圆容纳盒8干燥。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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只是说明本发明的原理，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。

Claims (10)

1.晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，包括用于盛放清洗晶圆容纳盒(8)的清洗槽(2)和管道部件；
所述清洗槽(2)具有内部设置有鼓泡机(9)的底座(1)，所述清洗槽(2)的槽体内具有与鼓泡机(9)连接的鼓泡管(7)；
所述管道部件包括水泵(11)、回水管(3)、清洗喷头(4)和抽水管(6)，所述抽水管(6)分为两组分别用于支撑所述晶圆容纳盒(8)的本体和盖体，且每组所述抽水管(6)的顶端处于同一水平面，所述抽水管(6)顶部具有防堵结构；
所述清洗喷头(4)设置于集水管(5)顶端，并高于所述晶圆容纳盒(8)的设置高度；
所述水泵(11)用于将清洗液或者气体从抽水管(6)顶部吸入，经回水管(3)从清洗喷头(4)流出后回流到清洗槽(2)内；
所述水泵(11)为文丘里泵，所述文丘里泵与鼓泡管(7)的供气管道连接，文丘里泵的中间具有窄流通截面段，当气体流过窄流通截面段时会加速，窄流通截面段与回水管(3)连通。
2.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，所述清洗喷头(4)倾斜设置，并对准位于清洗槽(2)内的所述晶圆容纳盒(8)的顶面。
3.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，防堵结构为防堵槽(10)。
4.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，每组抽水管(6)呈矩形排列。
5.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，所述抽水管(6)还与干燥气体供给管道连接，以用于在清洗液排空后，通过抽水管(6)向晶圆容纳盒(8)喷出气体加快晶圆容纳盒(8)的干燥。
6.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，所述抽水管(6)还与清洗液供给管道连接，用于在向清洗槽(2)注入清洗液的过程中喷出清洗液，以对晶圆容纳盒(8)的内壁进行冲洗。
7.根据权利要求1所述的晶圆容纳盒清洗设备，其特征在于，所述回水管(3)还设置有气液分离阀(13)。
8.一种晶圆容纳盒清洗方法，使用权利要求1-7任一项中的晶圆容纳盒清洗设备，包括以下步骤：
S1，将晶圆容纳盒(8)以展开方式放入排空的清洗槽(2)，晶圆容纳盒(8)的本体和盖体分别被两组抽水管(6)所抵靠固定；
S2，通过清洗液通入管向清洗槽(2)内通入清洗液，使清洗液至少淹没晶圆容纳盒(8)；
S3，水泵(11)和鼓泡机(9)同时工作，使得鼓泡机(9)将气泡从鼓泡管(7)喷出，利用水泵(11)对抽水管(6)进行抽水，使得晶圆容纳盒(8)内的清洗液和气体从晶圆容纳盒(8)内抽走，防止气体在晶圆容纳盒(8)内聚集，从而防止晶圆容纳盒(8)浮起；
S4，经过一段时间后，停止水泵(11)和鼓泡机(9)工作，排空清洗槽(2)内的清洗液；
S5，待晶圆容纳盒(8)干燥后取走晶圆容纳盒(8)，完成清洗。
9.根据权利要求8所述的晶圆容纳盒清洗方法，其特征在于，S2步骤中，除了通过清洗液通入管向清洗槽(2)内通入清洗液外，还通过所述抽水管(6)和所述回水管(3)向清洗槽(2)内通入清洗液，以对晶圆容纳盒的内外壁进行冲洗。
10.根据权利要求8所述的晶圆容纳盒清洗方法，其特征在于，通过所述抽水管(6)和所述回水管(3)向清洗槽(2)内通入干燥气体，使晶圆容纳盒(8)干燥。
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