CN115213183A - 一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺,包括一机架，所述机架内设有清洗腔，所述清洗腔内侧设有放料架、清洗切水机构及烘干机构，所述放料架设于所述清洗腔内侧中心部，所述清洗切水机构及烘干机构呈圆周均匀分布于所述放料架的侧面且固定于所述机架上；所述连接件的中心部穿设有圆形连接孔，所述连接孔内设有带动所述放料架转动的主轴，所述主轴的上端连接设有提供动力的主轴电机及行星减速机；可用于清洗半导体工厂使用的各种300mm晶圆盒，通过高压去离子水及洁净氮气对晶圆盒进行清洗，并采用放料架的离心转动脱水以及红外灯管烘干，提高清洗效率的同时确保晶圆盒表面无残留水迹。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆盒清洗技术领域，具体为一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺。
背景技术
晶圆盒在半导体生产中主要起到放置和输送晶圆的作用，为了简化运输和尽可能降低被污染的风险，芯片制造商利用晶圆盒来搬运和储存晶圆；为了避免对晶圆造成污染，需要定期对晶圆盒进行清洗，现有的晶圆盒清洗设备，会将晶圆盒依次经过喷淋室及烘干室分别进行喷淋及烘干，存在清洗不彻底以及效率不高的问题。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种晶圆盒清洗设备,包括一机架，所述机架内设有清洗腔，所述清洗腔内侧设有放料架、清洗切水机构及烘干机构，所述放料架设于所述清洗腔内侧中心部，所述清洗切水机构及烘干机构呈圆周均匀分布于所述放料架的侧面且固定于所述机架上；
所述放料架由连接件及呈圆周等距分布于所述连接件下端的料架组成，所述料架的上端固定设有与所述连接件转动连接的旋转组件，所述连接件的中心部穿设有圆形连接孔，所述连接孔内设有带动所述放料架转动的主轴，所述主轴的上端连接设有提供动力的主轴电机及行星减速机；
所述清洗切水机构包括一旋转底座，所述旋转底座的上端设有竖直放置的连接管，所述连接管的侧面设有等距分布且竖直排列的喷淋组件及切水组件，所述旋转底座的上端还设有放置架，所述放置架内侧设有第一红外灯管；
所述烘干机构由安装于所述机架侧面的防护罩及设于所述防护罩内的第二红外灯管组成，所述第二红外灯管朝向所述料架。
进一步的，所述清洗腔的上端设有对排气进行过滤的FFU风机，所述清洗腔的侧面设有排风口及过滤器；
进一步的，所述机架由不锈钢焊接组成，所述清洗腔由PVC板焊接组成，所述清洗腔的下端设有与所述喷淋组件及切水组件接通的管道系统，所述管道系统设于所述机架内；
进一步的，所述料架上设有若干个竖直排列的清洗治具。
一种晶圆盒清洗设备的清洗工艺，所述清洗工艺包括以下步骤：
（1）人工上料，打开机架及清洗腔，人工将需要清洗的晶圆盒放置于料架上清洗治具中，清洗治具对晶圆盒进行固定，并关上清洗腔及机架；
（2）喷淋清洗，启动清洗切水结构，清洗切水机构中的喷淋组件朝晶圆盒喷出高压水，切水组件朝晶圆盒喷出洁净气体，通过高压水及洁净气体对晶圆盒进行清洁；
（3）第一次离心甩干，启动主轴电机，主轴电机驱动主轴转动，放料架作围绕主轴的自转运动，并产生一定的离心力，在该离心力下将晶圆盒上的水分甩干；
（4）第二次离心甩干，主轴反转，重复步骤（3）；
（5）烘烤，旋转底座转动一定的角度将第一红外灯管朝向料架，同时启动第一红外灯管及第二红外灯管，利用高温对晶圆盒进行烘烤干燥；
（6）人工下料，人工将放置在清洗治具上的晶圆盒进行拆卸下料。
进一步的，所述步骤（2）中，高压水具体为去离子水，洁净气体具体为氮气；
进一步的，所述步骤（5）中，烘烤温度控制在50℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺，可用于清洗半导体工厂使用的各种300mm晶圆盒，通过高压去离子水及洁净氮气对晶圆盒进行清洗，并采用放料架的离心转动脱水以及红外灯管烘干，提高清洗效率的同时确保晶圆盒表面无残留水迹。
附图说明
图1为本发明的一种晶圆盒清洗设备整体结构示意图；
图2为本发明的一种晶圆盒清洗设备局部结构示意图；
图3为本发明中的放料架整体结构示意图；
图4为本发明中的清洗切水机构整体结构示意图；
图5为本发明中的烘干机构整体结构示意图；
图6为本发明的一种晶圆盒清洗设备又一局部结构示意图；
图7为本发明的清洗工艺流程图。
图中标号：1-机架；2-清洗腔；3-放料架；4-清洗切水机构；5-烘干机构；6-连接件；7-料架；8-旋转组件；9-连接孔；10-主轴；11-主轴电机；12-行星减速机；13-旋转底座；14-连接管；15-喷淋组件；16-切水组件；17-放置架；18-第一红外灯管；19-防护罩；20-第二红外灯管；21-FFU风机；22-排风口；23-过滤器；24-清洗治具。
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做出创造性劳动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。
下面结合图1-7对本发明的一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺作详细的描述：
如图1-6所示，一种晶圆盒清洗设备,包括一机架1，所述机架1内设有清洗腔2，所述清洗腔2内侧设有放料架3、清洗切水机构4及烘干机构5，所述放料架3设于所述清洗腔2内侧中心部，所述清洗切水机构4及烘干机构5呈圆周均匀分布于所述放料架3的侧面且固定于所述机架1上；
所述放料架3由连接件6及呈圆周等距分布于所述连接件6下端的料架7组成，所述料架7的上端固定设有与所述连接件6转动连接的旋转组件8，所述连接件6的中心部穿设有圆形连接孔9，所述连接孔9内设有带动所述放料架3转动的主轴10，所述主轴10的上端连接设有提供动力的主轴电机11及行星减速机12；
连接件6与主轴10为固定连接，因此连接件6会与主轴10作同步转动，随之放料架3做围绕主轴10的转动，当达到一定转速时，会产生足够的离心力将晶圆盒上的水分甩出；与此同时，料架7与连接件6通过旋转组件8转动连接，在放料架3转动时，料架7亦会做围绕旋转组件8的转动；
所述清洗切水机构4包括一旋转底座13，所述旋转底座13的上端设有竖直放置的连接管14，所述连接管14的侧面设有等距分布且竖直排列的喷淋组件15及切水组件16，所述旋转底座13的上端还设有放置架17，所述放置架17内侧设有第一红外灯管18；
其中，喷淋组件15及切水组件16设置在同一侧，以便于同时对料架7上的晶圆盒喷出高压水及洁净气体进行清洗；而第一红外灯管18则设置在对立方向上，旋转底座13用于转动喷淋组件15、切水组件16及第一红外灯管18；
所述烘干机构5由安装于所述机架1侧面的防护罩19及设于所述防护罩19内的第二红外灯管20组成，所述第二红外灯管20朝向所述料架7。
优选地，所述清洗腔2的上端设有对排气进行过滤的FFU风机21，所述清洗腔2的侧面设有排风口22及过滤器23；
FFU风机21及管道组成空气过滤系统，对切水组件16喷出的洁净气体进行过滤措施，使得保证洁净度；过滤器23还另外配备有纯水实时检测装置，对喷淋组件15喷出的水质量进行实时监控；
优选地，所述机架1由不锈钢焊接组成，所述清洗腔2由PVC板焊接组成，所述清洗腔2的下端设有与所述喷淋组件15及切水组件16接通的管道系统，所述管道系统设于所述机架1内；
优选地，所述料架7上设有若干个竖直排列的清洗治具24，该清洗治具24用于对晶圆盒进行固定，以免离心力将晶圆盒甩出。
如图7所示，一种晶圆盒清洗设备的清洗工艺，所述清洗工艺包括以下步骤：
（1）人工上料，打开机架1及清洗腔2，人工将需要清洗的晶圆盒放置于料架7上清洗治具24中，清洗治具24对晶圆盒进行固定，并关上清洗腔2及机架1；
（2）喷淋清洗，启动清洗切水结构，清洗切水机构4中的喷淋组件15朝晶圆盒喷出高压水，切水组件16朝晶圆盒喷出洁净气体，通过高压水及洁净气体对晶圆盒进行清洁；
（3）第一次离心甩干，启动主轴电机11，主轴电机11驱动主轴10转动，放料架3作围绕主轴10的自转运动，并产生一定的离心力，在该离心力下将晶圆盒上的水分甩干；
（4）第二次离心甩干，主轴10反转，重复步骤（3）；
（5）烘烤，旋转底座13转动一定的角度将第一红外灯管18朝向料架7，同时启动第一红外灯管18及第二红外灯管20，利用高温对晶圆盒进行烘烤干燥；
（6）人工下料，人工将放置在清洗治具24上的晶圆盒进行拆卸下料。
优选地，所述步骤（2）中，高压水具体为去离子水，洁净气体具体为氮气；
优选地，所述步骤（5）中，烘烤温度控制在50℃。
综上所述，本发明的一种晶圆盒清洗设备及其清洗工艺，可用于清洗半导体工厂使用的各种300mm晶圆盒，通过高压去离子水及洁净氮气对晶圆盒进行清洗，并采用放料架的离心转动脱水以及红外灯管烘干，提高清洗效率的同时确保晶圆盒表面无残留水迹。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种晶圆盒清洗设备,其特征在于,包括一机架，所述机架内设有清洗腔，所述清洗腔内侧设有放料架、清洗切水机构及烘干机构，所述放料架设于所述清洗腔内侧中心部，所述清洗切水机构及烘干机构呈圆周均匀分布于所述放料架的侧面且固定于所述机架上；
所述放料架由连接件及呈圆周等距分布于所述连接件下端的料架组成，所述料架的上端固定设有与所述连接件转动连接的旋转组件，所述连接件的中心部穿设有圆形连接孔，所述连接孔内设有带动所述放料架转动的主轴，所述主轴的上端连接设有提供动力的主轴电机及行星减速机；
所述清洗切水机构包括一旋转底座，所述旋转底座的上端设有竖直放置的连接管，所述连接管的侧面设有等距分布且竖直排列的喷淋组件及切水组件，所述旋转底座的上端还设有放置架，所述放置架内侧设有第一红外灯管；
所述烘干机构由安装于所述机架侧面的防护罩及设于所述防护罩内的第二红外灯管组成，所述第二红外灯管朝向所述料架。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆盒清洗设备，其特征在于：所述清洗腔的上端设有对排气进行过滤的FFU风机，所述清洗腔的侧面设有排风口及过滤器。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆盒清洗设备，其特征在于：所述机架由不锈钢焊接组成，所述清洗腔由PVC板焊接组成，所述清洗腔的下端设有与所述喷淋组件及切水组件接通的管道系统，所述管道系统设于所述机架内。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆盒清洗设备，其特征在于：所述料架上设有若干个竖直排列的清洗治具。
5.根据权利要求1-4所述一种晶圆盒清洗设备的清洗工艺，其特征在于：所述清洗工艺包括以下步骤：
(1)人工上料，打开机架及清洗腔，人工将需要清洗的晶圆盒放置于料架上清洗治具中，清洗治具对晶圆盒进行固定，并关上清洗腔及机架；
(2)喷淋清洗，启动清洗切水结构，清洗切水机构中的喷淋组件朝晶圆盒喷出高压水，切水组件朝晶圆盒喷出洁净气体，通过高压水及洁净气体对晶圆盒进行清洁；
(3)第一次离心甩干，启动主轴电机，主轴电机驱动主轴转动，放料架作围绕主轴的自转运动，并产生一定的离心力，在该离心力下将晶圆盒上的水分甩干；
(4)第二次离心甩干，主轴反转，重复步骤(3)；
(5)烘烤，旋转底座转动一定的角度将第一红外灯管朝向料架，同时启动第一红外灯管及第二红外灯管，利用高温对晶圆盒进行烘烤干燥；
(6)人工下料，人工将放置在清洗治具上的晶圆盒进行拆卸下料。
6.根据权利要求5所述的一种晶圆盒清洗设备的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，高压水具体为去离子水，洁净气体具体为氮气。
7.根据权利要求5所述的一种晶圆盒清洗设备的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(5)中，烘烤温度控制在50℃。
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