CN113441453A - 一种晶片清洗方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种晶片清洗方法及系统，属于晶片清洗领域，包括以下步骤：A、药液清洗：使用清洗药液对晶片进行超声清洗，去除晶片表面的微尘和污渍；B、纯水冲洗：使用晶片专用的冲洗设备对晶片的表面进行冲洗，C、腔体清洁：清除晶片表面的药水，D、纯水超音，E、高温除菌，F、晶片烘烤：使用烘烤设备对晶片进行烘烤，通过冲洗的方式对晶片清洗，可以减少水的使用，并且通过冲击式的水流对晶片进行冲洗时，能够使晶片表面残留的药液和微尘、污渍去除的更加干净，对晶片进行烘烤的时候，通过自转的方式使晶片在经过加热区域的时候能够受热均匀，从而能够使晶片在不同的区域呈现出不同的运动状态，以适应在烘烤时的温度的不均匀性。

Description

一种晶片清洗方法及系统
技术领域
本发明属于晶片清洗领域，具体为一种晶片清洗方法及系统。
背景技术
晶片在加工的过程中，需要保持晶片表面较高的洁净度，因此在加工时需要对晶片首先进行清洗，以去除掉晶片表面的微尘污渍等，目前对晶片清洗时，由于设备和工艺的差异，非常容易导致晶片表面的污渍难以去除，经过药剂浸泡后的晶片的表面的药剂残留量较多，仅仅是通过传统的超声清洗的方式，不仅耗费的水多，而且需要多次的进行清洗，耗费的时间长，在清洗完成之后，对晶片进行烘干时，由于烘箱内加热的位置不均匀，容易导致晶片在烘干时受热不均。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种晶片清洗方法及系统，去除晶片清洗时残留的药液和微尘，方便清洗，提高烘烤效果。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种晶片清洗方法，包括以下步骤：
A、药液清洗：使用清洗药液对晶片进行超声清洗，去除晶片表面的微尘和污渍；药液配比2％-4％；清洗温度：45℃-55℃；时间：12-15min；
B、纯水冲洗：使用晶片专用的冲洗设备对晶片的表面进行冲洗，去除掉晶片表面的药液和残存的微尘、污渍，冲洗时间：30s以上；
C、腔体清洁：清除晶片表面的药水，时间：12-16min；
D、纯水超音：使用纯水进行超声波清洗，温度：50℃-70℃；时间：12-16min；
E、高温除菌：时间12-16min；
F、晶片烘烤：使用烘烤设备对晶片进行烘烤，烘烤温度140℃-160℃；烘烤时间：60min以上。
进一步的，包括箱体，所述箱体内放置篮筐，清洗的晶片放置于所述篮筐内，所述篮筐内部空心，且其侧边部分设置有若干个出水管，出水管上设置若干个雾化喷头，所述箱体内转动设置对晶片进行冲洗的清洗部，所述清洗部和所述出水管分别连接水源，连接水源的管道上设置控制管道通断的控制机构。
进一步的，所述篮筐上设置有将晶片夹具托起的托板，所述托板上设置将所述晶片夹具夹紧的压板，所述出水管穿过所述晶片夹具之间的间隙，且所述雾化喷头朝向所述晶片夹具设置，所述出水管内滑动设置滑移管道，所述滑移管道上设置可与所述雾化喷头相连通的通孔，所述滑移管道向所述出水管的一侧延伸并贯穿所述篮筐，所述滑移管道上连接驱动其运动的驱动组件。
进一步的，所述箱体的顶面铰接设置盖板，所述篮筐的顶部铰接设置压杆，所述压杆端部与所述盖板相接触，所述压杆上设置将所述压板的表面压住的压块。
进一步的，包括烘烤箱体，所述烘烤箱体的内腔内设置带动晶片位置进行变化的变换机构，所述烘烤箱体的内腔内设置有加热组件，所述烘烤箱体的底面上滑动设置滑移台，所述变换机构转动设置在所述滑移台上，所述变换机构上设置有中心轴，所述中心轴连接气源并向所述烘烤箱体的内腔内通入气体。
进一步的，所述加热组件包括固定设置于所述烘烤箱体的内腔内的加热箱，所述加热箱内设置加热管。
进一步的，所述变换机构包括转台，所述转台连接驱动源，所述转台上固定设置封闭箱和扰流板，所述扰流板和所述中心轴的出气口设置于所述封闭箱内，所述转台上转动设置若干个放置晶片夹具的安装板，所述封闭箱上设置数量以及位置和所述安装板相对应的出气口。
进一步的，所述安装板的转轴上固定设置摩擦轮，所述烘烤箱体的底面上滑动设置移动座，所述移动座上弹性的浮动设置弧形摩擦条；在所述转台的转动下，所述摩擦轮与所述弧形摩擦条接触后自转。
进一步的，所述烘烤箱体上铰接设置封闭门，所述封闭门上铰接设置第一连杆，所述第一连杆与所述滑移台之间铰接设置第二连杆，所述滑移台与所述烘烤箱体之间设置有复位组件，所述复位组件在所述封闭门关闭之后将所述滑移台拉到烘烤时的位置。
本发明的有益效果：本发明提供了一种晶片清洗方法及系统，1、通过冲洗的方式对晶片清洗，可以减少水的使用，并且通过冲击式的水流冲洗时，能够使晶片表面残留的药液和微尘、污渍去除的更加干净。
2、对晶片进行烘烤的时候，通过自转的方式，使晶片在经过加热区域的时候能够受热均匀，在未加热的区域，保持原来的姿势，从而能够使晶片在不同的区域呈现出不同的运动状态，以适应在烘烤时的温度的不均匀性。
附图说明
图1为本发明中冲洗设备的整体结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖视示意图；
图3为图1中B处的局部放大结构示意图；
图4为图1中C处的局部放大结构示意图；
图5为图2中D-D方向的剖视示意图；
图6为图5中的E处的局部放大结构示意图；
图7为本发明中烘干设备的整体结构示意图；
图8为图7中F-F方向的剖视结构示意图；
图9为变换机构的第一种工作状态示意图；
图10为变换机构的第二种工作状态示意图。
图中所述文字标注表示为：10、箱体；11、篮筐；12、清洗部；13、晶片夹具；14、托板；15、压板；16、出水管；17、雾化喷头；18、滑移管道；19、烘烤箱体；20、转台；21、滑移台；22、中心轴；23、加热箱；24、封闭箱；25、扰流板；26、安装板；27、摩擦轮；28、移动座；29、弧形摩擦条；30、封闭门；31、第一连杆；32、第二连杆；35、盖板；36、压杆。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如说明书附图1-10所示，本发明的具体结构为：一种晶片清洗方法及系统，包括以下步骤：
A、药液清洗：使用清洗药液对晶片进行超声清洗，去除晶片表面的微尘和污渍；清洗的药液选择的是科玺化工的KESH203D，药液配比3％；清洗温度：50℃；时间：15min；
B、纯水冲洗：使用晶片专用的冲洗设备对晶片的表面进行冲洗，去除掉晶片表面的药液和残存的微尘、污渍，冲洗时间：一般选择30s以上，可根据实际情况进行选择和控制；
C、腔体清洁：进一步的清除晶片表面的药水，时间：16min；
D、纯水超音：使用纯水对晶片进行超声波清洗，温度：60℃；时间：16min；
E、高温除菌：时间16min；
F、晶片烘烤：使用烘烤设备对晶片进行烘烤，将晶片上的水分去除掉，烘烤温度150℃；烘烤时间60min以上，根据实际的情况进行调整和控制。
其中清洗设备包括箱体10，所述箱体10内放置篮筐11，清洗的晶片通过晶片夹具13放置于所述篮筐11内，所述篮筐11内部空心，篮筐11内部空心便于从篮筐11中通入清洗水，清洗水是使用的纯水，且其侧边部分设置有若干个出水管16，出水管16和插入到篮筐11内的晶片夹具13是相互垂直的角度，出水管16上设置若干个雾化喷头17，所述箱体10内转动设置对晶片进行冲洗的清洗部12，清洗部12是内部空心的盒状结构，表面上设置喷水口，所述清洗部12和所述出水管16分别连接水源，清洗部12在对晶片进行冲洗的时候，同时由固定设置在箱体10的底面上的电动机进行驱动，清洗部12对晶片的表面进行边喷水边旋转的动作，从而使清洗部12的表面上接触到水流冲击是间歇式的，从而可以方便将晶片上的药剂和污物去除掉，出水管16上喷出的水呈现出高压的雾状，从而使晶片的表面的污物能更加方便的被冲掉，连接水源的管道上设置控制管道通断的控制机构，控制机构是设置于连通所述清洗部12和出水管16的管道上的各种控制阀门，通过阀门的控制，使通入的水流呈现出不同的通断情况，可以实现先对清洗部12内通水后进行大范围的冲洗，然后控制对出水管16内通水后进行进一步的精细化的冲洗，冲洗的方式可以通过控制不同的控制阀的通断来实现，本发明中所列出的冲洗方式仅仅作为一种实施例。
优选的，所述篮筐11上设置有将晶片夹具13托起的托板14，在篮筐11的内侧面上固定设置托起托板14的支撑台，所述托板14上设置将所述晶片夹具13夹紧到中间的压板15，通过托板14和压板15的夹持，可以使晶片夹具13能够稳定的在篮筐11内，在进行冲洗的时候，晶片夹具13不会发生位置变化，所述出水管16穿过所述晶片夹具13之间的间隙，且所述雾化喷头17正面朝向所述晶片夹具13和晶片，能够将整个晶片存在的区域覆盖到，所述出水管16内滑动设置滑移管道18，出水管16和滑移管道18之间是套接在一起，滑移管道18的一端是封闭的，另一端是开口式的，出水管16的一端连通水源，滑移管道18的开口端朝向出水管16连接水源的一端，流动的清洗水能够流入到滑移管道18内，所述滑移管道18上设置可与所述雾化喷头17相连通的通孔，所述滑移管道18向所述出水管16的一侧延伸并贯穿所述篮筐11的侧边，所述滑移管道18上连接驱动其滑动的驱动组件，当驱动组件驱动滑移管道18滑动时，使滑移管道18表面上的通孔和雾化喷头17相互连通，存在于滑移管道18内的清洗水通过通孔和雾化喷头17喷出，从而对晶片的表面进行清洗，驱动组件是由固定设置在箱体10内的电磁铁提供动力，具体的是将滑移管道18上封闭端通过设置连接板固定连接在一起，滑移管道18的封闭端贯穿出水管16，在连接滑移管道18的连接板上设置与电磁铁相配合的永磁铁，当需要进行喷水清洗时，通过对电磁铁进行通电，使电磁铁对连接板上的永磁铁产生吸附作用，从而驱动滑移管道18在出水管16内滑动，使滑移管道18内的清洗水通过雾化喷头17喷出，停止喷水的时候，对电磁铁通反向电，使电磁铁推动永磁铁反向运动，从而将滑移管道18的通孔和雾化喷头17之间不互通，使清洗的水不直接排出，通过控制电磁铁的电流的反复换向，使电磁铁对永磁铁产生反复的吸附和推动作用，进而能够是喷出的水一直处于通和断之间进行切换，实现对晶片表面的清洗。
优选的，所述箱体10的顶面铰接设置盖板35，在对篮筐11上的晶片进行清洗的时候，盖板35是处于盖住的状态，所述篮筐11的顶部铰接设置压杆36，所述压杆36端部与所述盖板35相接触，所述压杆36上设置将所述压板15的表面压住的压块，当盖板35向下压下来的时候，将压杆36的端部向下压紧，从而使压杆36表面上的压块对压板15的表面产生压力，从而提供了对篮筐11的夹持力，从篮筐11更加的稳定。
其中烘烤设备包括烘烤箱体19，所述烘烤箱体19的内腔内设置带动晶片位置进行变化的变换机构，变换机构主要是带动晶片处于运动的状态，从而使在烘烤箱体19内的晶片的受热均匀，所述烘烤箱体19的内腔内设置有加热组件，所述加热组件包括固定设置于所述烘烤箱体19内腔内的加热箱23，所述加热箱23内设置加热管，加热箱23呈现出弧形的结构，其弧形的表面上设置若干个出风口，靠近加热管处的出风口的数量少而且孔径比较小，远离与加热管处的出风口的数量多而且孔径比较大，在烘烤箱体19的外侧表面处设置风机，向加热箱23内鼓风，从而将加热管产生的热量带出来，所述烘烤箱体19的底面上滑动设置滑移台21，所述变换机构转动设置在所述滑移台21上，能够通过将滑移台21拉出之后，对变换机构进行检修或者更换，也可以对晶片进行更换，所述变换机构上设置有中心轴22，所述中心轴22连接气源并向所述烘烤箱体19的内腔内通入气体，通入的气体是洁净气体，具体是选择的氩气。
优选的，所述变换机构包括转台20，转台20由上下两部分组成，所述转台20连接驱动源，驱动源是固定设置在烘烤箱体19的底面上的电动机，所述转台20上设置与所述中心轴22之间相互转动的转动轴，在转动轴上设置齿轮，电动机通过齿轮带动转台20进行旋转，上侧的转台20和中心轴22之间是相互转动的设置，在烘烤箱体19的顶面上设置热风机，热风机对氩气进行加热之后，通过中心轴22送入到烘烤箱体19中，在烘烤箱体19上还设置与中心轴22可进行分离的连接座，连接座接通中心轴22时能够便于气体通入到中心轴22内，连接座由固定设置在烘烤箱体19的顶面上的电动机进行驱动实现上下方向的升降，具体是通过设置螺纹杆的驱动放置实现上下方向的升降，所述转台20上固定设置封闭箱24和扰流板25，封闭箱24和扰流板25连接上下的转台20，所述扰流板25和所述中心轴22的出气口设置于所述封闭箱24内,封闭箱24将扰流板25和中心轴22罩在一个相对封闭的空间内，当通过中心轴22向烘烤箱体19内进行提供氩气的时候，气体喷射到扰流板25上，使扰流板25对气体产生阻挡的作用，从而使气体不会向同一个方向运动，可以均匀的通过封闭箱24上的出气口排出，所述转台20上转动设置若干个放置晶片夹具13的安装板26，所述封闭箱24上设置数量以及位置和所述安装板26相对应的出气口，出气口送出的气体能打到放置在安装板26的晶片上，从而在进行烘干的时候，将晶片表面的灰尘或者污渍卷走去除。
优选的，所述安装板26的转轴上固定设置摩擦轮27，摩擦轮27设置在安装板26的转动轴的下端，所述烘烤箱体19的底面上滑动设置移动座28，移动座28由固定设置在烘烤箱体19的外侧面上的电动机配合丝杆进行驱动，从而使移动座28相对于摩擦轮27的位置产生变化，所述移动座28上弹性的浮动设置弧形摩擦条29，具体的结构是在移动座28和弧形摩擦条29之间，设置推动弧形摩擦条29弹性浮动的弹簧；在所述转台20的转动下，所述摩擦轮27与所述弧形摩擦条29接触后自转，当摩擦轮27和弧形摩擦条29接触的时候，由于弹簧的推动挤压作用，使摩擦轮27和弧形摩擦条29之间产生摩擦力，从而在转台20的公转的作用下，使摩擦轮27带动安装板26自转，安装板26在自转的区域是处于通过加热箱23时的区域，该区域的温度较高，让安装板26自转，主要是为了能够让安装板26上的晶片在烘烤的时候，不是只有一个面接受到来自于加热箱23上的热量，以自转的方式，使晶片的受热更加均匀。
优选的，所述烘烤箱体19上铰接设置封闭门30，封闭门30是两侧对称的布置，所述封闭门30上铰接设置第一连杆31，所述第一连杆31与所述滑移台21之间铰接设置第二连杆32，第一连杆31和第二连杆32之间设置拉动弹簧，所述滑移台21与所述烘烤箱体19之间设置有复位组件，复位组件的具体结构是滑移台21和烘烤箱体19之间设置弹簧，弹簧在封闭门30被打开之后，弹簧拉动滑移台21,滑移台21通过第一连杆31和第二连杆32拉动封闭门30，使滑移台21有向烘烤箱体19内运动的趋势，使封闭门30具有关闭的趋势，所述复位组件在所述封闭门30关闭之后，将所述滑移台21拉到烘烤时的位置，该位置是设置在转台20的齿轮正好和驱动转台20转动的电动机轴上侧齿轮相啮合的位置。
本发明的具体工作原理是：通过在清洗机内进行清洗后，再转移到烘干机内进行烘烤；在使用清洗机进行清洗的时候，首先将晶片夹具13夹持在托板14和压板15上，盖上盖板35,盖板35压住压杆36，使压杆36压住压板15，从而将晶片夹具13压紧在托板14上，通过控制控制机构，使水流通过清洗部12和出水管16向晶片的表面喷水进行冲洗，
在通过清洗部12向晶片的表面进行冲洗时，控制箱体10上的电磁铁通电，从而使电磁铁吸合滑移管道18上的永磁铁，带动滑移管道18运动，从而使清水通过雾化喷头17，间断式的喷撒到晶片上进行冲洗，
在使用烘烤机对晶片进行烘烤时，首先打开封闭门30，拉出滑移台21，使变换机构被拉出，然后将晶片夹具13插入到安装板26内，关闭封闭门30，使转台20的转动轴上的齿轮和烘烤箱体19的底面上的电动机轴上的齿轮啮合，并控制电动机启动后驱动转台20进行转动，控制烘烤箱体19顶部的电动机启动，以使连接座向下和中心轴22之间连通，然后向中心轴22内通入氩气，对加热箱23内的加热管通电，使转台20带动晶片进行旋转，在晶片通过加热箱23的内凹的区域时，摩擦轮27和弧形摩擦条29接触，使安装板26自己发生旋转，从而在通过该区域的时候是均匀的接受到来自于加热箱23内热量，从而使晶片受热均匀，
在烘烤完成之后，通过将加热管断电，停止加热，控制连接座向上和中心轴22脱离接触，从而打开封闭门30，即可以将滑移台21和转台20拉出，进而可以方便将晶片从安装板26上取出，即可完成对晶片的清洗工作。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶片清洗方法，包括以下步骤：
A、药液清洗：使用清洗药液对晶片进行超声清洗，去除晶片表面的微尘和污渍；药液配比2％-4％；清洗温度：45℃-55℃；时间：12-15min；
B、纯水冲洗：使用晶片专用的冲洗设备对晶片的表面进行冲洗，去除掉晶片表面的药液和残存的微尘、污渍，冲洗时间：30s以上；
C、腔体清洁：清除晶片表面的药水，时间：12-16min；
D、纯水超音：使用纯水进行超声波清洗，温度：50℃-70℃；时间：12-16min；
E、高温除菌：时间12-16min；
F、晶片烘烤：使用烘烤设备对晶片进行烘烤，烘烤温度140℃-160℃；烘烤时间：60min以上。
2.一种用于权利要求1所述晶片清洗方法的冲洗设备，其特征在于：包括箱体(10)，所述箱体(10)内放置篮筐(11)，清洗的晶片放置于所述篮筐(11)内，所述篮筐(11)内部空心，且其侧边部分设置有若干个出水管(16)，出水管(16)上设置若干个雾化喷头(17)，所述箱体(10)内转动设置对晶片进行冲洗的清洗部(12)，所述清洗部(12)和所述出水管(16)分别连接水源，连接水源的管道上设置控制管道通断的控制机构。
3.根据权利要求2所述的冲洗设备，其特征在于：所述篮筐(11)上设置有将晶片夹具(13)托起的托板(14)，所述托板(14)上设置将所述晶片夹具(13)夹紧的压板(15)，所述出水管(16)穿过所述晶片夹具(13)之间的间隙，且所述雾化喷头(17)朝向所述晶片夹具(13)设置，所述出水管(16)内滑动设置滑移管道(18)，所述滑移管道(18)上设置可与所述雾化喷头(17)相连通的通孔，所述滑移管道(18)向所述出水管(16)的一侧延伸并贯穿所述篮筐(11)，所述滑移管道(18)上连接驱动其运动的驱动组件。
4.根据权利要求3所述的冲洗设备，其特征在于：所述箱体(10)的顶面铰接设置盖板(35)，所述篮筐(11)的顶部铰接设置压杆(36)，所述压杆(36)端部与所述盖板(35)相接触，所述压杆(36)上设置将所述压板(15)的表面压住的压块。
5.一种用于权利要求1所述晶片清洗方法的烘烤设备，其特征在于：包括烘烤箱体(19)，所述烘烤箱体(19)的内腔内设置带动晶片位置进行变化的变换机构，所述烘烤箱体(19)的内腔内设置有加热组件，所述烘烤箱体(19)的底面上滑动设置滑移台(21)，所述变换机构转动设置在所述滑移台(21)上，所述变换机构上设置有中心轴(22)，所述中心轴(22)连接气源并向所述烘烤箱体(19)的内腔内通入气体。
6.根据权利要求6所述的烘烤设备，其特征在于：所述加热组件包括固定设置于所述烘烤箱体(19)的内腔内的加热箱(23)，所述加热箱(23)内设置加热管。
7.根据权利要求6所述的烘烤设备，其特征在于：所述变换机构包括转台(20)，所述转台(20)连接驱动源，所述转台(20)上固定设置封闭箱(24)和扰流板(25)，所述扰流板(25)和所述中心轴(22)的出气口设置于所述封闭箱(24)内，所述转台(20)上转动设置若干个放置晶片夹具(13)的安装板(26)，所述封闭箱(24)上设置数量以及位置和所述安装板(26)相对应的出气口。
8.根据权利要求8所述的烘烤设备，其特征在于：所述安装板(26)的转轴上固定设置摩擦轮(27)，所述烘烤箱体(19)的底面上滑动设置移动座(28)，所述移动座(28)上弹性的浮动设置弧形摩擦条(29)；在所述转台(20)的转动下，所述摩擦轮(27)与所述弧形摩擦条(29)接触后自转。
9.根据权利要求6所述的烘烤设备，其特征在于：所述烘烤箱体(19)上铰接设置封闭门(30)，所述封闭门(30)上铰接设置第一连杆(31)，所述第一连杆(31)与所述滑移台(21)之间铰接设置第二连杆(32)，所述滑移台(21)与所述烘烤箱体(19)之间设置有复位组件，所述复位组件在所述封闭门(30)关闭之后将所述滑移台(21)拉到烘烤时的位置。
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