CN114247685A - 一种芯片清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片清洗装置及清洗方法，该清洗方法包括两个步骤：1）冲洗，打开第一进水管，对芯片表面进行冲洗，冲洗时间少于20s，冲洗压力控制在2‑3kg之间；2）浸泡，关闭第一进水管，停止对芯片表面的冲洗，而后打开清洗槽底部的第二进水管和进气管，在进水的同时向清洗槽内通入高纯二氧化碳气体进行浸泡，浸泡至清洗槽溢流，进水流速控制在16±0.5L/min，二氧化碳气体的流量控制在2±0.5ml/s间，步骤1）与步骤2）循环交替。整个清洗过程简单，能在确保芯片被清洗干净的同时，不会造成芯片表面的铝金属被腐蚀。

Description

一种芯片清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及芯片清洗技术领域，具体涉及一种芯片清洗装置及清洗方法。

背景技术

因工艺要求，有些芯片的表面镀覆有双层金属—钛和铝，钛金属约80埃左右，铝根据实际情况蒸镀不同厚度，因两种金属的化学活性的差异，在剥离后清洗时两种金属产生极性，产生电化学腐蚀，铝在水中会被腐蚀掉，因此不能长时间清洗，若清洗时间稍长，芯片顶层的铝就会被腐蚀，导致芯片的性能不良；而如果清洗时间稍短，则导致芯片清洗不干净，芯片整体的性能较差，为此如何解决上述技术问题，确保芯片清洗干净的同时，金属铝不被腐蚀是本领域技术人员致力于研究的方向。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种芯片清洗装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种芯片清洗装置，包括清洗槽以及设置在清洗槽内、用于搁置芯片的放置架，所述放置架能够绕自身轴心线方向旋转的安装在所述清洗槽内，所述清洗槽的侧壁上开设有第一进水管，所述第一进水管用于对芯片进行冲洗操作，所述第一进水管的出水端上连接有位于芯片上方的上喷淋管、位于芯片下方的下喷淋管以及位于芯片周向的水平喷淋管，所述清洗槽的底部还设置有第二进水管和高纯二氧化碳进气管，所述第二进水管用于在芯片浸泡过程中向清洗槽内进水。

作为一种具体的实施方式，所述第一进水管、第二进水管及进气管上均安装有开关阀和流量调节器。

作为一种具体的实施方式，所述上喷淋管和下喷淋管均有多个，多个上喷淋管和多个下喷淋管分别呈阵列排布在芯片的上方与下方。

本发明的另一个目的是提供一种芯片清洗方法，所述芯片表面依次镀覆有一层钛金属层和一层铝金属层，所述芯片在上述芯片清洗装置内完成清洗操作，所述芯片清洗过程包括两个步骤：

1）冲洗，打开第一进水管，对芯片表面进行冲洗，冲洗时间少于20s，冲洗压力控制在2-3kg之间；

2）浸泡，关闭第一进水管，停止对芯片表面的冲洗，而后打开清洗槽底部的第二进水管和进气管，在进水的同时向清洗槽内通入高纯二氧化碳气体进行浸泡，浸泡至清洗槽溢流，进水流速控制在16±0.5L/min，二氧化碳气体的流量控制在2±0.5ml/s间，步骤1）与步骤2）循环交替。

优选地，步骤1）中的冲洗时间控制在15-18s。

这里，二氧化碳的注入量是根据钛和铝在电阻率10-14M的去离子水中发生电化学反应产生的电子速度决定的。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的芯片清洗装置及清洗方法，该芯片清洗装置结构简单，在冲洗过程中，冲洗时间不超过20s，能够有效防止冲洗时因时间延长导致芯片表面的铝被腐蚀；另外，在现有技术中采用二氧化碳的目的通常是为了更好的去除芯片表面的杂质，而在本发明中，在浸泡过程中通入二氧化碳，其目的是为了与水形成弱酸性，以中和掉电化学腐蚀性，以确保芯片在浸泡过程中其表面的金属铝不被腐蚀。

附图说明

附图1为本发明芯片清洗装置的结构示意图；

其中：1、清洗槽；2、放置架；3、芯片；4、旋转轴；5、驱动电机；6、第一进水管；7、第二进水管；8、进气管；9、上喷淋管；10、下喷淋管；11、水平喷淋管；12、12′、12"、开关阀；13、13′、13"、流量调节器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

一种芯片清洗方法，该芯片3表面依次镀覆有一层钛金属层和一层铝金属层，该芯片3在一清洗装置内完成清洗操作。具体的，参见图1所示，该清洗装置包括清洗槽1以及设置在清洗槽1内、用于搁置芯片3的放置架2，该放置架2能够绕自身轴心线方向旋转的安装在清洗槽1内。具体的，在清洗槽1内安装有旋转轴4、放置架2安装在旋转轴4的顶端，在清洗槽1外设置有用于驱动旋转轴4绕自身轴心线方向旋转的驱动电机5。在清洗槽1的侧壁上开设有第一进水管6，第一进水管6用于对芯片3进行冲洗操作，第一进水管6的出水端上连接有位于芯片3上方的上喷淋管9、位于芯片3下方的下喷淋管10以及位于芯片3周向的水平喷淋管11，清洗槽1的底部还设置有第二进水管7和高纯二氧化碳进气管8，第二进水管7用于在芯片3浸泡过程中向清洗槽1内进水。第一进水管6、第二进水管7及进气管8上均安装有开关阀和流量调节器。

为了确保芯片3在冲洗过程中，芯片3的各个位置均能够被冲洗到，这里，该上喷淋管9和下喷淋管10均有多个，多个上喷淋管9和多个下喷淋管10分别呈阵列排布在芯片3的上方与下方。另外，通过旋转轴4带动放置架2旋转，能够使芯片3的周向均被冲洗到。

在芯片3清洗时，具体包括以下两个步骤：

1）冲洗，打开第一进水管6上的开关阀12并通过流量调节器13调节进水流量，对芯片3表面进行冲洗，冲洗时间少于20s，优选地，冲洗时间控制在15-18s，冲洗压力控制在2-3kg之间；

2）浸泡，关闭第一进水管6上的开关阀12，停止对芯片3表面的冲洗，而后打开清洗槽1底部的第二进水管7和进气管8上的开关阀12′、12"，并调节流量调节器13′、13"，在进水的同时向清洗槽1内通入高纯二氧化碳气体进行浸泡，浸泡至清洗槽1溢流，进水流速控制在16±0.5L/min，二氧化碳气体的流量控制在2±0.5ml/s间，步骤1）与步骤2）循环交替。

经观察及检测，采用上述短冲洗长溢流的冲洗工艺，一般在循环5-6次后可将芯片3冲洗干净，达到工艺要求，如在冲洗过程中，冲洗时间达到20s及以上时，芯片3表面的铝金属会被腐蚀，而冲洗时间低于15s，一方面会使整个清洗的循环过程会延长，另一方面还会导致芯片3难以被清洗干净。在浸泡过程中充入高纯的二氧化碳气体（99.999%浓度），能够使去离子水呈弱酸性以中和掉电化学腐蚀。若二氧化碳的流量太小，则不能起到防腐的作用，芯片3表面的铝金属依然被腐蚀，如果二氧化碳的流量超过2.5ml/s，则造成二氧化碳的浪费。

这里，二氧化碳的注入量是根据钛和铝在电阻率10-14M的去离子水中发生电化学反应产生的电子速度决定的。通过通入二氧化碳气体，来消除水的腐蚀性，且不会带来或引入其他杂质而影响清洗效果，另外，在浸泡的同时充入二氧化碳，无论浸泡多久，也不会对芯片3表面的铝金属造成腐蚀。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种芯片清洗装置，其特征在于，包括清洗槽以及设置在清洗槽内、用于搁置芯片的放置架，所述放置架能够绕自身轴心线方向旋转的安装在所述清洗槽内，所述清洗槽的侧壁上开设有第一进水管，所述第一进水管用于对芯片进行冲洗操作，所述第一进水管的出水端上连接有位于芯片上方的上喷淋管、位于芯片下方的下喷淋管以及位于芯片周向的水平喷淋管，所述清洗槽的底部还设置有第二进水管和高纯二氧化碳进气管，所述第二进水管用于在芯片浸泡过程中向清洗槽内进水。

2.根据权利要求1所述的芯片清洗装置，其特征在于，所述第一进水管、第二进水管及进气管上均安装有开关阀和流量调节器。

3.根据权利要求1所述的芯片清洗装置，其特征在于，所述上喷淋管和下喷淋管均有多个，多个上喷淋管和多个下喷淋管分别呈阵列排布在芯片的上方与下方。

4.一种芯片清洗方法，所述芯片表面依次镀覆有一层钛金属层和一层铝金属层，所述芯片在权利要求1至3任一权利要求所述的芯片清洗装置内完成清洗操作，其特征在于，所述芯片清洗过程包括两个步骤：

1）冲洗，打开第一进水管，对芯片表面进行冲洗，冲洗时间少于20s，冲洗压力控制在2-3kg之间；

2）浸泡，关闭第一进水管，停止对芯片表面的冲洗，而后打开清洗槽底部的第二进水管和进气管，在进水的同时向清洗槽内通入高纯二氧化碳气体进行浸泡，浸泡至清洗槽溢流，进水流速控制在16±0.5L/min，二氧化碳气体的流量控制在2±0.5ml/s间，步骤1）与步骤2）循环交替。

5.根据权利要求4所述的芯片清洗方法，其特征在于，步骤1）中的冲洗时间控制在15-18s。

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