CN115069639A - 半导体晶圆的清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了半导体晶圆的清洗装置，涉及半导体晶圆清洗技术领域；为了扩大冲洗面积；具体包括底座，所述底座的顶部两侧分别设置有支撑柱，且两个支撑柱的顶部外壁焊接有同一个清洗盘，清洗盘顶部三侧外壁分别焊接有转筒，每个转筒内转动连接有转轴，每个转轴顶端转动连接有圆周运动机构，清洗盘的底部设置有驱动机构，且驱动机构与圆周运动机构相连接，且圆周运动机构包括三个导杆、三个转杆和三角旋转板，且三角旋转板的顶部外壁设置有导流柱，且三个导杆分别通过套接于三个转轴的顶端圆周上，三个转杆分别通过轴承连接于三个导杆的一端。本发明不仅有利于避免冲洗液的溅射，而且保证了晶圆表面冲洗的效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶圆清洗技术领域，尤其涉及半导体晶圆的清洗装置。
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。而在半导体晶圆的生产或者加工过程中需要对其半成品进行清洗，以保证出厂的洁净度。
经检索，中国专利申请号为CN201821163657.X的专利，公开了一种半导体晶圆清洗装置，涉及半导体工艺技术领域，该半导体晶圆清洗装置包括清洗槽、晶圆承载机构、升降机构、循环冲洗机构、张力检测机构、超声波发生机构以及磁力发生机构，升降机构设置在清洗槽内，晶圆承载机构设置在升降机构的顶部并在升降机构的带动下相对清洗槽升降。上述专利中的一种半导体晶圆清洗装置存在以下不足：
整体装置虽然做到了对晶圆的清洗工作，但是整体装置仅通过升降机构对晶圆的位置进行高低调节，对于晶圆的表面冲洗度不够，依旧存在部分位置冲洗不到位的问题，因此，亟需一种半导体晶圆的清洗装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的半导体晶圆的清洗装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
半导体晶圆的清洗装置，包括底座，所述底座的顶部两侧分别设置有支撑柱，且两个支撑柱的顶部外壁焊接有同一个清洗盘，清洗盘顶部三侧外壁分别焊接有转筒，每个转筒内转动连接有转轴，每个转轴顶端转动连接有圆周运动机构，清洗盘的底部设置有驱动机构，且驱动机构与圆周运动机构相连接，且圆周运动机构包括三个导杆、三个转杆和三角旋转板，且三角旋转板的顶部外壁设置有导流柱，且三个导杆分别通过套接于三个转轴的顶端圆周上，三个转杆分别通过轴承连接于三个导杆的一端，且三角旋转板设置于三个转杆的顶端圆周，液箱设置于三角旋转板的顶部一侧，且高压液泵通过支板固定于三角旋转板的一侧外壁，三角旋转板的底部中心外壁设置有限位筒，限位筒内设置有等距离分布的喷嘴。
优选地：所述驱动机构包括电机、主齿轮和次齿轮，且电机通过支板固定于清洗盘的底部，主齿轮通过导接轴连接于电机的输出端端部，且次齿轮通过螺纹套接于其中一个转轴的底部圆周上。
进一步地：所述主齿轮和次齿轮相互啮合，清洗盘的内部设置有斗型清洗槽，且斗型清洗槽的底部内壁粘接有等距离分布的弧形垫条。
在前述方案的基础上：所述斗型清洗槽的底部中心开有导孔，清洗盘的底部设置有阀门，且阀门的一端设置有阀门杆。
在前述方案中更佳的方案是：所述限位筒的顶部内壁设置有十字安装板，且十字安装板的十字端分别通过螺纹与每个喷嘴相连接。
作为本发明进一步的方案：所述十字安装板的正中外壁开有固定孔，固定孔内焊接有弹簧，且十字安装板内部留有流动空腔，且限位筒的底部圆周内壁卡接有防护网。
同时，所述导流柱的底部圆周内壁开有螺纹槽，且导流柱底部内壁设置有环形导流管。
作为本发明的一种优选的：所述环形导流管的一侧通过螺纹于导管一端相连接，导流柱的顶部设置有顶盖。
同时，所述环形导流管的中部设置有环形橡胶泡。
作为本发明的一种更优的方案：所述高压液泵的输出端和输入端分别通过导管与导流柱一侧和液箱一侧相连接。
本发明的有益效果为：
1.该半导体晶圆的清洗装置，工作时，启动驱动机构带动圆周运动机构开始工作，此时，三个导杆旋转带动了三个转杆顶端的三角旋转板做圆周运动，且在此过程中，启动高压液泵将液箱内的清洗液通过导管注入到导流柱内，此时导流柱将清洗液导入到限位筒内的喷嘴中，通过做圆周运动的喷嘴对晶圆进行有效冲洗，而限位筒始终在清洗盘圆周内壁中滑动，不仅有利于避免冲洗液的溅射，而且保证了晶圆表面冲洗的效率，避免传统定位冲洗不到位的弊端，提高了晶圆表面清洗的质量。
2.该半导体晶圆的清洗装置，通过电机带动主齿轮旋转，同时，转动的主齿轮带动了通过与其啮合的次齿轮旋转，使得次齿轮带动了其中一个转轴转动，而此旋转的转轴有效通过导杆促进了三角旋转板做圆周运动，保证了晶圆倾斜的全面性，且在此之前，将晶圆放入到清洗盘内，使得晶圆底部抵住弧形垫条，使其固定，而当清洗接受后，通过拉动阀门杆，将清洗废液通过导孔导出清洗盘外壁，且斗型清洗槽的设定，有效避免了清洗过程中晶圆发生位移的问题，促进了晶圆的稳定性。
3.该半导体晶圆的清洗装置，当清洗也通过流动空腔进入到喷嘴中时，伴随圆周运动，使得十字安装板四角的喷嘴喷出的清洗液因为向心力而聚集，使得清洗液准确而有效地喷洒在晶圆表面，同时弹簧也保证了十字安装板的稳定性，且防护网的设置，在避免污物进入限位筒内部的同时，也起到了一定均分清洗液的作用，提高清洗液的清洗质量。
4.该半导体晶圆的清洗装置，当清洗液通过导管进入到环形导流管内时，清洗液会迅速扩散，当流动到环形橡胶泡时会被其卸去一部分内压，有效起到了对导流柱底部喷嘴的保护作用，避免长时间使用，液体冲压过大而出现喷嘴脱落的问题。
附图说明
图1为本发明提出的半导体晶圆的清洗装置的主视结构示意图；
图2为本发明提出的半导体晶圆的清洗装置的局部结构示意图；
图3为本发明提出的半导体晶圆的清洗装置中华清洗盘的俯视结构示意图；
图4为本发明提出的半导体晶圆的清洗装置中限位筒的内部结构示意图；
图5为本发明提出的半导体晶圆的清洗装置中导流柱的剖视结构示意图。
图中：1、底座；2、支撑柱；3、转筒；4、导杆；5、转杆；6、液箱；7、高压液泵；8、导流柱；9、三角旋转板；10、限位筒；11、阀门杆；12、电机；13、主齿轮；14、次齿轮；15、转轴；16、清洗盘；17、弧形垫条；18、导孔；19、斗型清洗槽；20、喷嘴；21、十字安装板；22、弹簧；23、防护网；24、环形导流管；25、环形橡胶泡；26、螺纹槽；27、顶盖。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。
在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1：
半导体晶圆的清洗装置，如图1-4所示，包括底座1，所述底座1的顶部两侧分别通过螺栓固定有支撑柱2，且两个支撑柱2的顶部外壁焊接有同一个清洗盘16，清洗盘16顶部三侧外壁分别焊接有转筒3，每个转筒3内转动连接有转轴15，每个转轴15顶端转动连接有圆周运动机构，清洗盘16的底部设置有驱动机构，且驱动机构与圆周运动机构相连接，且圆周运动机构包括三个导杆4、三个转杆5和三角旋转板9，且三角旋转板9的顶部外壁通过螺纹固定有导流柱8，且三个导杆4分别通过套接于三个转轴15的顶端圆周上，三个转杆5分别通过轴承连接于三个导杆4的一端，且三角旋转板9通过螺纹固定于三个转杆5的顶端圆周，液箱6通过螺栓固定于三角旋转板9的顶部一侧，且高压液泵7通过支板固定于三角旋转板9的一侧外壁，三角旋转板9的底部中心外壁通过螺纹固定有限位筒10，限位筒10内设置有等距离分布的喷嘴20，高压液泵7的输出端和输入端分别通过导管与导流柱8一侧和液箱6一侧相连接。
工作时，启动驱动机构带动圆周运动机构开始工作，此时，三个导杆4旋转带动了三个转杆5顶端的三角旋转板9做圆周运动，且在此过程中，启动高压液泵7将液箱6内的清洗液通过导管注入到导流柱8内，此时导流柱8将清洗液导入到限位筒10内的喷嘴20中，通过做圆周运动的喷嘴20对晶圆进行有效冲洗，而限位筒10始终在清洗盘16圆周内壁中滑动，不仅有利于避免冲洗液的溅射，而且保证了晶圆表面冲洗的效率，避免传统定位冲洗不到位的弊端，提高了晶圆表面清洗的质量。
为了促进圆周运动机构工作；如图2所示，所述驱动机构包括电机12、主齿轮13和次齿轮14，且电机12通过支板固定于清洗盘16的底部，主齿轮13通过导接轴连接于电机12的输出端端部，且次齿轮14通过螺纹套接于其中一个转轴15的底部圆周上，且主齿轮13和次齿轮14相互啮合，清洗盘16的内部设置有斗型清洗槽19，且斗型清洗槽19的底部内壁粘接有等距离分布的弧形垫条17，斗型清洗槽19的底部中心开有导孔18，清洗盘16的底部设置有阀门，且阀门的一端通过螺栓固定有阀门杆11；
通过电机12带动主齿轮13旋转，同时，转动的主齿轮13带动了通过与其啮合的次齿轮14旋转，使得次齿轮14带动了其中一个转轴15转动，而此旋转的转轴15有效通过导杆4促进了三角旋转板9做圆周运动，保证了晶圆倾斜的全面性，且在此之前，将晶圆放入到清洗盘16内，使得晶圆底部抵住弧形垫条17，使其固定，而当清洗接受后，通过拉动阀门杆11，将清洗废液通过导孔18导出清洗盘16外壁，且斗型清洗槽19的设定，有效避免了清洗过程中晶圆发生位移的问题，促进了晶圆的稳定性。
为了保证喷嘴20冲洗的均匀度；如图4所示，所述限位筒10的顶部内壁通过螺栓固定有十字安装板21，且十字安装板21的十字端分别通过螺纹与每个喷嘴20相连接，十字安装板21的正中外壁开有固定孔，固定孔内焊接有弹簧22，且十字安装板21内部留有流动空腔，且限位筒10的底部圆周内壁卡接有防护网23；当清洗也通过流动空腔进入到喷嘴20中时，伴随圆周运动，使得十字安装板21四角的喷嘴20喷出的清洗液因为向心力而聚集，使得清洗液准确而有效地喷洒在晶圆表面，同时弹簧22也保证了十字安装板21的稳定性，且防护网23的设置，在避免污物进入限位筒10内部的同时，也起到了一定均分清洗液的作用，提高清洗液的清洗质量。
本实施例在使用时,将晶圆放入到清洗盘16内，使得晶圆底部抵住弧形垫条17，使其固定，并启动电机12，通过电机12带动主齿轮13旋转，同时，转动的主齿轮13带动了通过与其啮合的次齿轮14旋转，使得次齿轮14带动了其中一个转轴15转动，而此旋转的转轴15有效通过导杆4促进了三角旋转板9做圆周运动，且在此过程中，启动高压液泵7将液箱6内的清洗液通过导管注入到导流柱8内，此时导流柱8将清洗液导入到限位筒10内的喷嘴20中，通过做圆周运动的喷嘴20对晶圆进行有效冲洗。
实施例2：
半导体晶圆的清洗装置，如图5所示，为了促进清洗液的导流效率；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述导流柱8的底部圆周内壁开有螺纹槽26，且导流柱8底部内壁通过螺纹固定有环形导流管24，环形导流管24的一侧通过螺纹于导管一端相连接，环形导流管24的中部设置有环形橡胶泡25，导流柱8的顶部通过螺纹固定有顶盖27；当清洗液通过导管进入到环形导流管24内时，清洗液会迅速扩散，当流动到环形橡胶泡25时会被其卸去一部分内压，有效起到了对导流柱8底部喷嘴20的保护作用，避免长时间使用，液体冲压过大而出现喷嘴20脱落的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.半导体晶圆的清洗装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的顶部两侧分别设置有支撑柱（2），且两个支撑柱（2）的顶部外壁焊接有同一个清洗盘（16），清洗盘（16）顶部三侧外壁分别焊接有转筒（3），每个转筒（3）内转动连接有转轴（15），每个转轴（15）顶端转动连接有圆周运动机构，清洗盘（16）的底部设置有驱动机构，且驱动机构与圆周运动机构相连接，且圆周运动机构包括三个导杆（4）、三个转杆（5）和三角旋转板（9），且三角旋转板（9）的顶部外壁设置有导流柱（8），且三个导杆（4）分别通过套接于三个转轴（15）的顶端圆周上，三个转杆（5）分别通过轴承连接于三个导杆（4）的一端，且三角旋转板（9）设置于三个转杆（5）的顶端圆周，液箱（6）设置于三角旋转板（9）的顶部一侧，且高压液泵（7）通过支板固定于三角旋转板（9）的一侧外壁，三角旋转板（9）的底部中心外壁设置有限位筒（10），限位筒（10）内设置有等距离分布的喷嘴（20）；
所述驱动机构包括电机（12）、主齿轮（13）和次齿轮（14），且电机（12）通过支板固定于清洗盘（16）的底部，主齿轮（13）通过导接轴连接于电机（12）的输出端端部，且次齿轮（14）通过螺纹套接于其中一个转轴（15）的底部圆周上；
所述主齿轮（13）和次齿轮（14）相互啮合，清洗盘（16）的内部设置有斗型清洗槽（19），且斗型清洗槽（19）的底部内壁粘接有等距离分布的弧形垫条（17）。
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述斗型清洗槽（19）的底部中心开有导孔（18），清洗盘（16）的底部设置有阀门，且阀门的一端设置有阀门杆（11）。
3.根据权利要求1所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述限位筒（10）的顶部内壁设置有十字安装板（21），且十字安装板（21）的十字端分别通过螺纹与每个喷嘴（20）相连接。
4.根据权利要求3所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述十字安装板（21）的正中外壁开有固定孔，固定孔内焊接有弹簧（22），且十字安装板（21）内部留有流动空腔，且限位筒（10）的底部圆周内壁卡接有防护网（23）。
5.根据权利要求1所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述导流柱（8）的底部圆周内壁开有螺纹槽（26），且导流柱（8）底部内壁设置有环形导流管（24）。
6.根据权利要求5所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述环形导流管（24）的一侧通过螺纹于导管一端相连接，导流柱（8）的顶部设置有顶盖（27）。
7.根据权利要求6所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述环形导流管（24）的中部设置有环形橡胶泡（25）。
8.根据权利要求1所述的半导体晶圆的清洗装置，其特征在于，所述高压液泵（7）的输出端和输入端分别通过导管与导流柱（8）一侧和液箱（6）一侧相连接。
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