CN115338171B - 一种晶圆保护涂层清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆保护涂层清洗设备,属于半导体清洗设备技术领域,包括钢结构框架,钢结构框架内设有浸泡箱体、喷淋箱体和清洗箱体,钢结构框架上设有行走框架,行走框架上安装有升降提篮,升降提篮内固定安装有若干个夹持盘,每个夹持盘上均设有若干个用于夹持晶圆的夹爪;清洗箱体的底部设有升降柱,升降柱的顶端固定安装有回转盘,回转盘的上表面设有若干个吸盘,升降柱的底端通过旋转接头连接真空泵,清洗箱体内设有清洗液喷淋管,清洗箱体的顶部封盖有盖板,清洗箱体的底部设有排液管。本发明解决了晶圆无法有序稳固、无法实现封闭状态下清洗,导致浸泡和清洗效果不好的技术问题,广泛应用于晶圆保护涂层清洗中。

Description

一种晶圆保护涂层清洗设备
技术领域
本发明涉及一种清洗设备,尤其涉及一种晶圆保护涂层清洗设备,属于半导体清洗设备技术领域。
背景技术
在半导体封装工艺流程中,晶圆临时保护涂层的清洗是非常关键的步骤,切割完成后,对晶圆临时保护涂层的清洗效果,直接影响后道工序的良率,如出现晶圆的临时保护涂层清洗未能完全清洗干净的情况,会导致后道工艺效率大大降低。
为了提高清洗效果,通常在清洗前需要对晶圆保护涂层进行浸泡,现有技术CN216054589U公开了一种晶圆清洗用清洗设备,包括浸泡箱、升降式密封盖、竖向支撑台、升降驱动机构和摆动驱动机构,升降式密封盖设置在浸泡箱上方,浸泡箱中间设有隔板将其分隔成两个浸泡槽,隔板与浸泡箱的底面设有流通间隔,竖向支撑台设置在浸泡箱的后部;升降驱动机构包括伺服液压缸和滑动座,竖向支撑台的前部表面设置有两条直线导轨,摆动驱动机构包括两个电动推杆驱动组和两个固定座,两个固定座相对设置在滑动座上,两个电动推杆驱动组分别设置在两个固定座上,所述设备能向多个提篮内放置晶圆片进行浸泡,同时在浸泡进行浸泡时,摆动驱动机构能驱动提篮进行摆动,被搅动的化学品不停冲击晶圆表面,加速了晶圆表面杂质的剥离速度。但是,该方案实施时将晶圆放置于提篮内,无法实现有序稳固,导致晃动过程中晶圆互相碰撞,造成晶圆损伤,甚至有相邻的两片晶圆叠合在一起,无法被药液浸泡,导致后续清洗效果不理想。
在后续清洗工艺中,现有技术CN104658947B公开了一种晶圆清洗装置,包括:清洗槽;所述清洗槽设有容腔;晶圆支撑装置;所述晶圆支撑装置设置在所述容腔内,用于支撑晶圆;至少一个喷头;所述喷头可朝向晶圆喷射液体或气体;还包括至少一个支架;所述支架可旋转、可升降地设置;所述支架上设有至少一个所述喷头晶圆清洗装置;还包括至少一个第三驱动装置;每个所述第三驱动装置驱动一个所述支架做升降运动或通过一个第三传动装置驱动一个所述支架做升降运动;还包括至少一个第四驱动装置;每个所述第四驱动装置驱动一个所述支架转动或通过一个第四传动装置驱动一个所述支架转动;还包括至少一个接液槽;所述接液槽设置在所述清洗槽的一侧,用于收集所述喷头喷射在所述容腔以外区域的液体;还包括控制主机和至少一个位置检测装置;每个所述位置检测装置用于检测一个所述支架的位置,并向所述控制主机发送信号;所述控制主机控制所述第四驱动装置工作,并根据所述位置检测装置的信号决定所述第四驱动装置启动或停止;所述位置检测装置包括接近开关和凸片;所述凸片与所述支架同步转动;所述接近开关位于所述凸片的行进路线上;所述接近开关根据所述凸片是否位于所述接近开关的检测范围内,向所述控制主机发出不同的信号;所述控制主机根据所述接近开关的信号,决定所述第四驱动装置的工作。但是这种清洗装置清洗时为敞口工作,而晶圆保护层需要在封闭状态下或者氮气防护状态下清洗,如何能够实现该方式一直是困扰本领域技术人员的一个技术难题。
因此,在半导体清洗设备技术领域中,对于晶圆保护涂层清洗设备仍存在研究和改进的需求,这也是目前半导体清洗设备技术领域中的一个研究热点和重点,更是本发明得以完成的出发点。
发明内容
基于上述理由和现有技术中的缺陷,本发明所要解决的技术问题是:提供一种晶圆保护涂层清洗设备,以解决晶圆无法有序稳固、无法实现封闭状态下清洗,导致浸泡和清洗效果不好等诸多技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:提供一种晶圆保护涂层清洗设备,所述晶圆保护图层清洗设备包括钢结构框架,所述钢结构框架内设有浸泡箱体和清洗箱体,所述浸泡箱体与清洗箱体之间设有喷淋箱体,所述钢结构框架上设有由行走动力机构驱动的行走框架,所述行走框架上安装有由卷扬动力机构驱动的升降提篮,所述升降提篮与所述浸泡箱体位置相对应,所述升降提篮内固定安装有若干个相互平行且间隔设置的夹持盘,每个夹持盘上均设有若干个用于夹持晶圆的夹爪,所述夹持盘的轴线与所述行走框架的行走方向垂直设置;所述喷淋箱体内设有第一喷淋水管,所述第一喷淋水管的喷淋方向与晶圆表面方向一致;所述清洗箱体的底部设有由第一动力机构驱动且竖向升降的升降柱,所述升降柱连接驱动所述升降柱绕回转中心转动的第二动力机构,所述升降柱贯穿所述清洗箱体的底面伸入所述清洗箱体内,所述升降柱的顶端固定安装有回转盘,所述升降柱具有中心通孔,所述回转盘的上表面设有若干个吸盘,所有吸盘与所述中心通孔连通,所述升降柱的底端通过旋转接头连接真空泵,所述清洗箱体内设有清洗液喷淋管,所述清洗箱体的顶部封盖有盖板,所述清洗箱体的底部设有排液管。
其中,所述浸泡箱体和清洗箱体可由耐腐蚀材料制成,例如可由聚四氟乙烯或不锈钢等材料制成。
其中,所述浸泡箱体内盛装有药液,所述药液即为清洗液。
其中,所述钢结构框架上可通常设有轨道,所述行走动力机构包括由行走电机驱动且滚动安装于所述轨道上的主动滚轮。
当然,根据所述行走框架的尺寸,可以设置多个从动滚轮,在此不再赘述,所述浸泡箱体、喷淋箱体和清洗箱体通常位于行走框架的行走方向上。
其中,所述升降提篮的周边设有若干个流通缝隙,以便于药液进入或者流出升降提篮,升降提篮的结构本领域技术人员可以参考现有技术实施,在此不再进行详细描述。
所述夹持盘的轴线与所述行走框架的行走方向垂直设置,通过如此的设置,也即晶圆的表面与行走框架的行走方向平行,从而晶圆在药液中横移时阻力小,所有对应安装在夹持盘上的晶圆都能够被药液冲洗,而夹爪夹持住晶圆固定在夹持盘上,升降提篮中可以同时放置多个晶圆,实现了同时浸泡,并且晶圆之间间隔固定在夹持盘上,使得晶圆暴露在药液中的表面积大,随着升降提篮的升降和行走框架的横移而在浸泡箱体内往复摆动,从而使得晶圆表面得到充分浸泡,并随着升降提篮的往复横移使得晶圆表面被冲洗,为保护层彻底清洗打下了良好的基础。
通过设置所述第一喷淋水管的喷淋方向与晶圆表面方向一致,从而能够从竖向放置的晶圆侧面对晶圆的正面和背面进行冲洗,冲洗时通常使用纯净水,冲洗去除晶圆表面的残留药液。
更进一步地,所述升降柱竖向转动安装于升降底座上,并贯穿升降底座,升降底座通过导向滑轨竖向滑动,升降底座的下方设有第一动力机构,第一动力机构通常为液压油缸,液压油缸的缸体固定,液压油缸的活塞杆连接升降底座,升降底座带动升降柱同步升降。升降柱的转动通过第二动力机构驱动,第二动力机构包括固定安装于升降底座上的回转电机,回转电机的动力输出轴上固定安装有主动齿轮,升降柱上固定安装有从动齿轮,从动齿轮与升降柱同轴设置,主动齿轮与从动齿轮相啮合,通过回转电机的转动,带动升降柱的转动,并且升降柱的转动与升降互不干涉,可以同时进行,节省了工时,提高了清洗效率。
其中,所述回转盘上开设有若干条分别连通吸盘与中心通孔的气流通道,所有吸盘通过对应的气流通道与中心通孔连通,
通过如此的结构设置,当需要清洗晶圆时,可将晶圆表面与吸盘贴合,启动真空泵,吸盘便可以吸附晶圆,将晶圆固定在回转盘上。
更进一步地,所述清洗液喷淋管通过管路连接清洗液储罐,清洗液储罐内设有搅拌装置和加热盘管,能够保证清洗液储罐内的清洗液的温度和均匀性,清洗液喷淋管能够将清洗液喷向固定在回转盘上的晶圆,对晶圆的表面进行冲洗作业。
其中,所述盖板能够封堵清洗箱体的上部敞口,使得晶圆在冲洗作业时处于封闭状态。
其中,通过设置所述排液管,可将清洗箱体内的清洗液及时排出。
其中,所述清洗液储罐可以设置多个,分别盛装不同的清洗液,当需要使用相应的清洗液时,将清洗液喷淋管对应切换至该储罐即可,以满足多种清洗液喷淋,提高喷淋效果。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为一种改进,所述夹持盘上环形阵列有若干个腰型槽,所述夹爪贯穿所述腰型槽且滑动安装于所述腰型槽内,所述夹爪上位于所述夹持盘正面的端部设有夹持部,所述夹爪上位于所述夹持盘背面的端部设有张紧部,所有张紧部通过弹性元件连接在一起。
其中,所述每个腰型槽的延伸方向均沿所在圆的径向。
其中,所述腰型槽起到导向作用。
其中,所述弹性元件更具体的例如可为环形的拉伸弹簧,或者可使用耐腐蚀橡胶弹性条。所述弹性元件依次环绕所有的张紧部,晶圆在弹性元件的作用下通过夹爪夹持固定在夹持盘上,从而能够满足多种直径规格的晶圆的使用。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为进一步的改进,所述夹爪包括通过紧固件连接在一起的第一半体和第二半体,所述第一半体和第二半体均为T形结构,所述夹持部位于所述第一半体上,所述张紧部位于所述第二半体上,所述夹持部与夹持盘之间设有流通间隙。
其中,所述第一半体和第二半体均为T形结构,也即一个大端一个小端的结构。
其中,所述夹持部位于第一半体上,也就是位于第一半体的大端上;所述张紧部位于第二半体上,也就是位于第二半体的大端上。
通过将所述第一半体的大端顶靠在夹持盘的正面和第二半体的大端顶靠在夹持盘的背面,从而起到限位作用;且所述第一半体和第二半体的小端均滑动于腰型槽内,且通过紧固件连接在一起,从而把夹爪分成第一半体和第二半体。
通过如此的结构设置,不仅制作方便,而且安装后使得夹爪只能够沿腰型槽滑动而不能脱出,从而极大地提高了稳定性。
其中,所述夹持部与夹持盘之间设有流通间隙,也即夹爪夹持晶圆后,晶圆的背面与夹持盘之间留有该流通间隙,通过如此设置,从而可使得晶圆背面也可以被药液浸泡。
更进一步地,为了防止晶圆在升降提篮移动过程中从夹持部脱出,在第一半体上位于夹持部的端面可设置有防脱限位块,所述防脱限位块可使用紧固件安装于第一半体上,用于阻挡晶圆从夹持部脱离。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为另一种改进,所述卷扬动力机构包括转动安装于所述行走框架上的第一转轴和第二转轴,所述第一转轴和第二转轴平行间隔设置,所述第一转轴连接升降电机,所述升降电机固定安装于所述行走框架上,所述第一转轴上固定安装有第一双槽绳轮和第二双槽绳轮,所述第二转轴上固定安装有第一绳轮和第二绳轮,所述第一绳轮对应所述第一双槽绳轮中的一个绳轮,所述第二绳轮对应所述第二双槽绳轮中的一个绳轮,所述第一双槽绳轮、第二双槽绳轮、第一绳轮和第二绳轮分别对应所述升降提篮的四个角部,所述第一双槽绳轮的一个绳轮上缠绕有第一钢丝绳,所述第一钢丝绳的另一端固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第一双槽绳轮的另一个绳轮上缠绕有第二钢丝绳,所述第二钢丝绳绕经所述第一绳轮后固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第二双槽绳轮的一个绳轮上缠绕有第三钢丝绳,所述第三钢丝绳的另一端固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第二双槽绳轮的另一个绳轮上缠绕有第四钢丝绳,所述第四钢丝绳绕经所述第二绳轮后固定于所述升降提篮的对应角部位置。
通过如此的结构设置,可使用一个升降电机同时驱动四根钢丝绳,保证了四根钢丝绳的同步性,从而使得升降提篮的升降更加平稳。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为另一种改进,所述浸泡箱体内位于所述浸泡箱体的底部设有氮气曝气管。
其中,所述氮气曝气管为本领域中的常用部件,例如可为微孔曝气管、纳米曝气管等等,本领域技术人员可以根据需要进行购买和使用,在此不再赘述。
通过设置氮气曝气管,从而能够在药液中产生氮气气泡,对药液产生搅拌作用,使得药液对晶圆表面的保护层充分发挥作用,达到更佳的浸泡效果。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为进一步的改进,所述喷淋箱体内位于所述喷淋箱体顶部的设有第一氮气喷吹管,所述第一氮气喷吹管靠近所述喷淋箱体的内壁,所述第一氮气喷吹管上设有若干个朝向晶圆背面的喷嘴。
其中,所述第一氮气喷吹管连接正压氮气气源,通常可使用热氮气,同时起到了烘干的作用。通过设置所述第一氮气喷吹管靠近喷淋箱体的内壁,从而可避免与升降提篮相互干涉。通过设置所述第一氮气喷吹管上设有若干个朝向晶圆背面的喷嘴,从而能够将所有夹持在夹持盘上的晶圆随着不断取出而逐个将晶圆背面的纯净水吹干,避免了晶圆背面残留水分进入到下游的吸盘中。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为进一步的改进,所述清洗液喷淋管贯穿所述清洗箱体且伸出所述清洗箱体,所述清洗液喷淋管伸出所述清洗箱体的一端连接第一气缸,所述第一气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第一气缸的活塞杆铰接安装于所述清洗液喷淋管上;所述清洗液喷淋管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述清洗液喷淋管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
通过如此的结构设置,可使得所述清洗液喷淋管能够在第一气缸的作用下,在清洗箱体内摆动。当需要对晶圆进行喷淋时,清洗液喷淋管在第一气缸的作用下位于回转盘的上方位置。当喷淋结束且回转盘在升降柱作用下需要上移时,清洗液喷淋管在第一气缸作用下摆动,偏移出回转盘的上移轨迹,从而避免了与回转盘发生干涉。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为进一步的改进,所述清洗箱体内设有第二喷淋水管,所述第二喷淋水管位于所述清洗液喷淋管的上方位置,所述第二喷淋水管伸出所述清洗箱体的一端连接第二气缸,所述第二气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第二气缸的活塞杆铰接安装于所述第二喷淋水管上,所述第二喷淋水管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述第二喷淋水管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
其中,所述第二喷淋水管可通过管路连接纯净水罐,纯净水罐内可设有加热盘管,能够保证纯净水罐内的纯净水的温度。所述第二喷淋水管能够将纯净水喷向固定在回转盘上的晶圆,对晶圆的表面进行冲洗作业。
其中,排液管通常也设置有第一排液管和第二排液管,第一排液管连接第一电磁阀门,第二排液管连接第二电磁阀门,其可以分别收集清洗液或者纯净水,分别净化处理后,循环利用,避免了药液互相污染。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为进一步的改进,所述清洗箱体内设有第二氮气喷吹管,所述第二氮气喷吹管位于所述第二喷淋水管的上方位置,所述第二氮气喷吹管伸出所述清洗箱体的一端连接第三气缸,所述第三气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第三气缸的活塞杆铰接安装于所述第二氮气喷吹管上,所述第二氮气喷吹管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述第二氮气喷吹管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
其中,所述密封元件通常选用橡胶密封套。
其中,优选地,可在所述调心轴承与清洗箱体内壁之间的侧壁上开设摆槽,以供清洗液喷淋管、第二喷淋水管和第二氮气喷吹管摆动。因此,所述密封元件如橡胶密封套的一端需要密封所述摆槽,而另一端密封相应的清洗液喷淋管、第二喷淋水管和第二氮气喷吹管,该种密封套为非常公知的一种常用密封部件,例如通常可为波纹密封套,本领域技术人员可以根据需要自行选择使用,在此不再赘述。
在上述的所有元件和/或零件和/或整体结构的操作控制中,为了减少操作者及其劳动强度,通常使用可编程控制器或者微电脑等控制单元进行操控,以便于动作指令以及温度控制更加准确。因此,上述的升降电机、行走电机、液压油缸、回转电机、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第一电磁阀门和第二电磁阀门等执行元件均可连接控制单元,本领域技术人员可以根据实际情况实施,在此不逐一举例。并且可以控制清洗液喷淋管、第二喷淋水管、第一氮气喷吹管以及第二氮气喷吹管的压力或者流量等技术参数,以满足不同规格的晶圆使用。进而,可实现整个流程操作的全自动控制。
在本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备中,作为另一种改进,所述清洗箱体上转动安装有由伺服电机驱动的回转管,所述回转管沿所述回转盘的径向伸入所述清洗箱体,所述回转管内沿轴向滑动安装有由第四气缸驱动的滑座,所述滑座上远离所述第四气缸的一侧安装有菱形的四连杆机构,所述四连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆,所述第一连杆和第四连杆的铰接点铰接于所述滑座上,所述滑座上安装有第五气缸,所述第二连杆和第三连杆的铰接点连接所述第五气缸的活塞杆,所述第二连杆和第三连杆均设有延伸出铰接点的延伸部,所述延伸部的端部设有钳夹部。
其中,可使用伺服电机通过齿轮副传动连接所述回转管。
其中,所述回转管的高度位置通常设置在第二喷淋水管与第二氮气喷吹管之间。
其中,所述第五气缸的缸体固定安装于所述滑座上,且第五气缸与第四气缸位于所述滑座的同一侧。
其中,所述钳夹部的夹持范围与晶圆厚度相适配,该结构不仅能够实现晶圆的自动夹持翻转,而且在第四气缸的作用下,钳夹部还可以避让开回转盘的升降轨迹,避免了干涉回转盘升降,取代了人工翻转晶圆,进一步提高了晶圆的生产效率。
如上所述,本发明提供了一种晶圆保护液清洗设备,该设备的具体操作方法和工艺流程如下:使用时,在浸泡箱体内盛装适量的药液,将待处理晶圆放置于夹爪的夹持部,利用弹性元件如拉伸弹簧的作用力,将晶圆固定在夹持盘上,每个夹持盘放置一个晶圆,启动升降电机,将升降提篮放置于浸泡箱体的药液内,氮气曝气管开始曝气,产生氮气气泡,对药液进行搅拌,启动行走电机,带动升降提篮在浸泡箱体内往复横移,大约十五分钟即可浸泡完成,比传统三十分钟的浸泡效果要好;
浸泡完成后,启动升降电机,将升降提篮拉出药液,再将升降提篮移动至喷淋箱体内,第一喷淋水管开始对升降提篮内的晶圆进行纯净水喷淋,冲去晶圆表面的浸泡药液,然后第一氮气喷吹管开始对最外侧的晶圆的背面喷吹热氮气气流,热氮气气流对晶圆背面烘干,然后将晶圆转移至清洗箱体位置,此时第二氮气喷吹管、第二喷淋水管和清洗液喷淋管均摆动到偏离中心位置,液压油缸推动升降柱上移,操作者打开盖板,将晶圆背面放置于吸盘上,启动真空泵,将晶圆固定在回转盘上,在液压油缸作用下,升降柱下移,封堵盖板,将清洗箱体封堵,然后启动回转电机,带动晶圆回转,此时第一气缸将清洗液喷淋管移动至晶圆上方,对晶圆正面喷淋冲洗,关闭第二电磁阀门,打开第一电磁阀门,冲洗后的清洗液经过第一排液管流出收集,清洗液冲洗完毕后,不必关闭回转电机,将清洗液喷淋管摆出中心位置,同时将残留在清洗箱体内的清洗液通过第一排液管排出,然后关闭第一电磁阀门,液压油缸带动晶圆下移至第二喷淋水管下方,第二喷淋水管摆动至中心位置,对晶圆正面喷淋纯净水,去除残留在晶圆正面的清洗液,此时打开第二电磁阀门,冲洗液通过第二排液管排出收集,冲洗完毕后,第二氮气喷吹管摆动到中心位置,液压油缸推动回转盘上移,对晶圆正面喷吹氮气进行烘干处理,回转电机停止。如果晶圆背面不需要清洗,则可取出该晶圆,如果有的晶圆背面也需要清洗,且该晶圆正面允许吸盘吸附,则第四气缸动作,推动滑座移向回转盘,钳夹部移动至晶圆位置后,第五气缸动作,推动四连杆机构变形,两个相对的钳夹部合并,夹住晶圆的上下表面,真空泵停止抽气,吸盘释放晶圆,升降柱下移一定距离,伺服电机启动,回转管带动晶圆翻转180度,升降柱上升,真空泵开始抽气,吸盘将晶圆正面吸附,第五气缸拉动四连杆机构变形,钳夹部张开,然后第四气缸拉回滑座,升降柱下移,回转电机开始启动,将晶圆的背面开始继续进行清洗液喷淋和纯净水喷淋,喷淋完毕后,液压油缸带动晶圆上移,第二氮气喷吹管对晶圆背面喷吹氮气烘干处理,烘干后,第二氮气喷吹管偏离中心位置,回转电机停止,打开盖板,液压油缸带动晶圆上移,真空泵停止抽真空,操作者便可以取出处理完成的晶圆,再放入另一个待清洗晶圆,继续清洗。
本发明还可以在行走框架的行走方向上依次多个浸泡箱体,其浸泡箱体的结构相同,在此不再赘述,每个浸泡箱体内盛装不同的药液,实现晶圆在不同药液中的浸泡,不仅避免了不同药液之间的交叉污染,而且还达到了一次装夹固定多次使用的效果,便于升降提篮的移动,降低了操作者的劳动强度,提高了晶圆的生产效率,在清洗时,实现了在封闭的清洗箱体内二次喷淋冲洗,并且两次喷淋冲洗的药液单独收集,避免了冲洗过程中药液之间的交叉污染,提高了清洗效果。
如上所述,本发明提供了一种在晶圆保护涂层清洗设备,所述晶圆保护涂层清洗设备通过独特的结构设计和相互配合,从而取得了诸多的优异技术效果,包括但不限于如下:
1、本发明的晶圆之间间隔固定在夹持盘上,晶圆暴露在药液中的表面积大,随着升降提篮的升降和行走框架的横移而在浸泡箱体内往复摆动,从而使得晶圆表面得到充分浸泡,并随着升降提篮的往复横移使得晶圆表面被冲洗,为保护层彻底清洗打下了良好的基础;在清洗时,实现了在封闭的清洗箱体内二次喷淋冲洗,并且两次喷淋冲洗的药液单独收集,避免了冲洗过程中药液之间的交叉污染,从而提高了清洗效果。
2、本发明的浸泡箱体内位于浸泡箱体的底部设有氮气曝气管,氮气曝气管能够在药液中产生氮气气泡,对药液产生搅拌作用,使得药液对晶圆表面的保护层充分发挥作用,从而达到了更佳的浸泡效果。
3、本发明的喷淋箱体内位于喷淋箱体顶部的设有第一氮气喷吹管,升降提篮上升过程中,经过第一喷淋水管喷出的纯净水冲洗晶圆表面的浸泡药液后,再使用喷嘴吹出热氮气气流,将晶圆背面的纯净水吹干,避免了后续工序中残留水分进入吸盘,影响吸盘的正常使用。
4、本发明在清洗箱体内设置清洗液喷淋管和第二喷淋水管,能够实现对晶圆使用不同于浸泡药液的清洗液冲洗,冲洗完成后再使用纯净水冲去晶圆表面的清洗液,从而进一步提高了晶圆表面的处理效果,缩短了冲洗周期。
5、由于清洗箱体上设置了回转管,回转管内设有菱形的四连杆机构,且在四连杆机构上设有钳夹部,不仅能够实现晶圆的自动夹持翻转,而且在第四气缸的作用下,钳夹部还可以避让开回转盘的升降轨迹,避免了干涉回转盘升降,取代了人工翻转晶圆,进一步提高了晶圆的生产效率。
如上所述,本发明的所述晶圆保护涂层清洗设备取得了诸多优异技术效果,解决了现有技术中的诸多缺陷,从而可以应用于半导体加工技术领域中,提高清洗效果和清洗效率,可提高生产效率和速度,具有良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。但显而易见地,下面描述中的附图仅用于示例性例举,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明实施例的晶圆保护图层清洗设备的整体结构示意图;
图2是图1的左视结构示意图;
图3是本发明实施例中夹持盘的结构示意图;
图4是图3的左视结构示意图;
图5是图3的右视结构示意图;
图6是图3中A的局部放大结构示意图;
图7是图6的俯视结构示意图;
图8是本发明实施例中夹爪的连接关系示意图;
图9是本发明实施例中卷扬动力机构的结构示意图;
图10是本发明实施例中清洗液喷淋管的安装结构示意图;
图11是本发明实施例中清洗液喷淋管的另一种使用状态示意图;
图12是本发明实施例中回转管的安装结构示意图;
图13是本发明实施例中钳夹部夹持状态示意图;
图14是本发明实施例中钳夹部张开状态示意图;
其中,在图1至图14中,各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。
图中:1、钢结构框架,2、行走框架,3、行走动力机构,4、卷扬动力机构,5、升降提篮,6、夹持盘,601、腰型槽,7、夹爪,701、第一半体,702、第二半体,703、夹持部,704、张紧部,8、浸泡箱体,9、氮气曝气管,10、第一氮气喷吹管,11、拉伸弹簧,12、防脱限位块,13、第一转轴,14、第二转轴,15、第一双槽绳轮,16、第二双槽绳轮,17、第一绳轮,18、第二绳轮,19、第一钢丝绳,20、第二钢丝绳,21、第三钢丝绳,22、第四钢丝绳,23、清洗箱体,24、升降柱,25、升降底座,26、回转盘,27、吸盘,28、清洗液喷淋管,29、第二喷淋水管,30、第二氮气喷吹管,31、盖板,32、第一排液管,33、第一电磁阀门,34、主动齿轮,35、从动齿轮,36、回转电机,37、液压油缸,38、旋转接头,39、第二排液管,40、第二电磁阀门,41、调心轴承,42、密封元件,43、第一气缸,44、回转管,45、伺服电机,46、滑座,47、第四气缸,48、第五气缸,49、第一连杆,50、第二连杆,51、第三连杆,52、第四连杆,53、钳夹部,54、喷淋箱体,55、第一喷淋水管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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。
本说明书中所引用的如“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1和图2共同所示,本发明提供了一种晶圆保护涂层清洗设备,所述清洗设备包括钢结构框架1,钢结构框架1内设有浸泡箱体8和清洗箱体23,浸泡箱体8与清洗箱体23之间设有喷淋箱体54,浸泡箱体8内盛装有药液,浸泡箱体8和清洗箱体23通常由耐腐蚀材料(例如聚四氟乙烯或不锈钢等)制成,钢结构框架1上设有由行走动力机构3驱动的行走框架2,钢结构框架1上通常设有轨道,行走动力机构3包括由行走电机驱动且滚动安装于轨道上的主动滚轮,当然,根据行走框架2的尺寸,可以设置多个从动滚轮,在此不再赘述,浸泡箱体8、喷淋箱体54和清洗箱体23通常位于行走框架2的行走方向上,行走框架2上安装有由卷扬动力机构4驱动的升降提篮5,升降提篮5的周边设有若干个流通缝隙,以便于药液进入或者流出升降提篮5,升降提篮5的结构本领域技术人员可以参考现有技术实施,升降提篮5与浸泡箱体8和喷淋箱体54位置相对应,升降提篮5内固定安装有若干个相互平行且间隔设置的夹持盘6,每个夹持盘6上均设有若干个用于夹持晶圆的夹爪7,夹持盘6的轴线与行走框架2的行走方向垂直设置,也就是说,晶圆的表面与行走框架2的行走方向平行,晶圆在药液中横移时阻力小,所有对应安装在夹持盘6上的晶圆都能够被药液冲洗,夹爪7夹持住晶圆固定在夹持盘6上,升降提篮5中可以同时放置多个晶圆,同时浸泡,并且晶圆之间间隔固定在夹持盘6上,晶圆暴露在药液中的表面积大,随着升降提篮5的升降和行走框架2的横移而在浸泡箱体8内往复摆动,从而使得晶圆表面得到充分浸泡,并随着升降提篮5的往复横移使得晶圆表面被冲洗,为保护层彻底清洗打下了良好的基础。
喷淋箱体54内设有第一喷淋水管55,第一喷淋水管55的喷淋方向与晶圆表面方向一致,能够从竖向放置的晶圆侧面对晶圆的正面和背面进行冲洗,冲洗时通常使用纯净水,冲洗去除晶圆表面的残留药液。
清洗箱体23的底部设有由第一动力机构驱动且竖向升降的升降柱24,升降柱24连接驱动升降柱24绕回转中心转动的第二动力机构,具体的说,升降柱24竖向转动安装于升降底座25上,并贯穿升降底座25,升降底座25通过导向滑轨竖向滑动,升降底座25的下方设有第一动力机构,第一动力机构通常为液压油缸37,液压油缸37的缸体固定,液压油缸37的活塞杆连接升降底座25,升降底座25带动升降柱24同步升降。升降柱24的转动通过第二动力机构驱动,第二动力机构包括固定安装于升降底座25上的回转电机36,回转电机36的动力输出轴上固定安装有主动齿轮34,升降柱24上固定安装有从动齿轮35,从动齿轮35与升降柱24同轴设置,主动齿轮34与从动齿轮35相啮合,通过回转电机36的转动,带动升降柱24的转动,并且升降柱24的转动与升降互不干涉,可以同时进行,节省了工时,提高了清洗效率。升降柱24贯穿清洗箱体23的底面伸入清洗箱体23内,升降柱24的顶端固定安装有回转盘26,升降柱24具有中心通孔,回转盘26的上表面设有若干个吸盘27,回转盘26上开设有若干条分别连通吸盘27与中心通孔的气流通道,所有吸盘27通过对应的气流通道与中心通孔连通,升降柱24的底端通过旋转接头38连接真空泵,当需要清洗晶圆时,将晶圆表面与吸盘27贴合,启动真空泵,吸盘27便可以吸附晶圆,将晶圆固定在回转盘26上。
清洗箱体23内设有清洗液喷淋管28,清洗液喷淋管28通过管路连接清洗液储罐,清洗液储罐内设有搅拌装置和加热盘管,能够保证清洗液储罐内的清洗液的温度和均匀性,清洗液喷淋管28能够将清洗液喷向固定在回转盘26上的晶圆,对晶圆的表面进行冲洗作业,清洗箱体23的顶部封盖有盖板31,盖板31能够封堵清洗箱体23的上部敞口,使得晶圆在冲洗作业时处于封闭状态,清洗箱体23的底部设有排液管,可以将清洗箱体23内的清洗液及时排出。在此,清洗液储罐可以设置多个,分别盛装不同的清洗液,当需要使用相应的清洗液时,将清洗液喷淋管28对应切换至该储罐即可,以满足多种清洗液喷淋,提高喷淋效果。
如图3、图4和图5所示,夹持盘6上环形阵列有若干个腰型槽601,每个腰型槽601的延伸方向均沿所在圆的径向,夹爪7贯穿腰型槽601且滑动安装于腰型槽601内,腰型槽601起到导向作用,夹爪7上位于夹持盘正面的端部设有夹持部703,夹爪7上位于夹持盘6背面的端部设有张紧部704,所有张紧部704通过弹性元件连接在一起,弹性元件通常为环形的拉伸弹簧11,或者使用耐腐蚀橡胶弹性条,拉伸弹簧11依次环绕所有的张紧部704,晶圆在拉伸弹簧11的作用下通过夹爪7夹持固定在夹持盘6上,并且能够满足多种直径规格的晶圆的使用。
如图6、图7和图8所示,夹爪7包括通过紧固件连接在一起的第一半体701和第二半体702,第一半体701和第二半体702均为T形结构,也就是一个大端一个小端的结构,其中,夹持部703位于第一半体701上,也就是位于第一半体701的大端上,张紧部704位于第二半体702上,也就是位于第二半体702的大端上,第一半体701的大端顶靠在夹持盘6的正面,第二半体702的大端顶靠在夹持盘6的背面,起到限位作用,第一半体701和第二半体702的小端均滑动于腰型槽601内,且通过紧固件连接在一起,把夹爪7分成第一半体701和第二半体702,不仅制作方便,而且安装后使得夹爪7只能够沿腰型槽601滑动,而不能脱出,稳定性高。夹持部703与夹持盘6之间设有流通间隙,也就是夹爪7夹持晶圆后,晶圆的背面与夹持盘6之间留有该流通间隙,能够使得晶圆背面也可以被药液浸泡。
为了防止晶圆在升降提篮5移动过程中从夹持部703脱出,在第一半体701上位于夹持部703的端面设置有防脱限位块12,防脱限位块12通常使用紧固件安装于第一半体701上,用于阻挡晶圆从夹持部703脱离。
如图9所示,卷扬动力机构4包括转动安装于行走框架2上的第一转轴13和第二转轴14,第一转轴13和第二转轴14平行间隔设置,第一转轴13连接升降电机,升降电机固定安装于行走框架2上,第一转轴13上固定安装有第一双槽绳轮15和第二双槽绳轮16,第二转轴14上固定安装有第一绳轮17和第二绳轮18,第一绳轮17对应第一双槽绳轮15中的一个绳轮,第二绳轮18对应第二双槽绳轮16中的一个绳轮,第一双槽绳轮15、第二双槽绳轮16、第一绳轮17和第二绳轮18分别对应升降提篮5的四个角部,第一双槽绳轮15的一个绳轮上缠绕有第一钢丝绳19,第一钢丝绳19的另一端固定于升降提篮5的对应角部位置,第一双槽绳轮15的另一个绳轮上缠绕有第二钢丝绳20,第二钢丝绳20绕经第一绳轮17后固定于升降提篮5的对应角部位置,第二双槽绳轮16的一个绳轮上缠绕有第三钢丝绳,第三钢丝绳21的另一端固定于升降提篮5的对应角部位置,第二双槽绳轮16的另一个绳轮上缠绕有第四钢丝绳22,第四钢丝绳22绕经第二绳轮18后固定于升降提篮5的对应角部位置,通过一个升降电机同时驱动四根钢丝绳,保证了四根钢丝绳的同步性,从而使得升降提篮5升降更加平稳。
浸泡箱体8内位于浸泡箱体8的底部设有氮气曝气管9,曝气管为常用部件,有微孔曝气管、纳米曝气管等等,本领域技术人员可以根据需要购买使用,在此不再赘述,氮气曝气管9能够在药液中产生氮气气泡,对药液产生搅拌作用,使得药液对晶圆表面的保护层充分发挥作用,达到更佳的浸泡效果。
喷淋箱体54内位于喷淋箱体54顶部的设有第一氮气喷吹管10,第一氮气喷吹管10连接正压氮气气源,通常使用热氮气,同时起到烘干的作用,第一氮气喷吹管10靠近喷淋箱体54的内壁,以避免与升降提篮5干涉,第一氮气喷吹管10上设有若干个朝向晶圆背面的喷嘴,能够将所有夹持在夹持盘6上的晶圆随着不断取出逐个将晶圆背面的纯净水吹干,以避免晶圆背面残留水分进入到下游的吸盘中。
如图10所示,清洗液喷淋管28贯穿清洗箱体23且伸出清洗箱体23,清洗液喷淋管28伸出清洗箱体23的一端连接第一气缸43,第一气缸43的缸体铰接安装于清洗箱体23上,第一气缸43的活塞杆铰接安装于清洗液喷淋管28上。清洗液喷淋管28通过调心轴承41安装于清洗箱体23上,清洗液喷淋管28与清洗箱体23的内壁之间设有密封元件42,使得清洗液喷淋管28能够在第一气缸43的作用下,在清洗箱体23内摆动,需要对晶圆喷淋时,清洗液喷淋管28在第一气缸43作用下位于回转盘26上方位置,如图11所示,当喷淋结束,回转盘26在升降柱24作用下需要上移时,清洗液喷淋管28在第一气缸43作用下摆动,偏移出回转盘26的上移轨迹,避免与回转盘26发生干涉。
参考清洗液喷淋管28的安装结构,清洗箱体23内设有第二喷淋水管29,第二喷淋水管29位于清洗液喷淋管28的上方位置,第二喷淋水管29通过管路连接纯净水罐,纯净水罐内设有加热盘管,能够保证纯净水罐内的纯净水的温度,第二喷淋水管29能够将纯净水喷向固定在回转盘26上的晶圆,对晶圆的表面进行冲洗作业,第二喷淋水管29伸出清洗箱体23的一端连接第二气缸,第二气缸的缸体铰接安装于清洗箱体23上,第二气缸的活塞杆铰接安装于第二喷淋水管29上,第二喷淋水管29通过调心轴承41安装于清洗箱体23上,第二喷淋水管29与清洗箱体23的内壁之间设有密封元件42。
排液管通常也设置有第一排液管32和第二排液管39,第一排液管32连接第一电磁阀门33,第二排液管39连接第二电磁阀门40,可以分别收集清洗液或者纯净水,分别净化处理后,循环利用,避免了药液互相污染。
参考清洗液喷淋管28的安装结构,清洗箱体23内设有第二氮气喷吹管30,第二氮气喷吹管30位于第二喷淋水管29的上方位置,第二氮气喷吹管30伸出清洗箱体23的一端连接第三气缸,第三气缸的缸体铰接安装于清洗箱体23上,第三气缸的活塞杆铰接安装于第二氮气喷吹管30上,第二氮气喷吹管30通过调心轴承41安装于清洗箱体23上,第二氮气喷吹管30与清洗箱体23的内壁之间设有密封元件42。
密封元件42通常选用橡胶密封套,在调心轴承41与清洗箱体23内壁之间的侧壁上通常开设摆槽,以供清洗液喷淋管28、第二喷淋水管29和第二氮气喷吹管30摆动,因此,橡胶密封套一端需要密封摆槽,另一端密封相应的清洗液喷淋管28、第二喷淋水管29和第二氮气喷吹管30,这种密封套为常用部件,通常为波纹密封套,本领域技术人员可以根据需要自行选择使用,在此不再赘述。
在上述的所有元件和/或零件和/或整体结构的操作控制中,为了减少操作者及其劳动强度,通常使用可编程控制器或者微电脑等控制单元进行操控,以便于动作指令以及温度控制更加准确。因此,上述的升降电机、行走电机、液压油缸、回转电机、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第一电磁阀门和第二电磁阀门等执行元件均可连接控制单元,本领域技术人员可以根据实际情况实施,在此不逐一举例。并且可以控制清洗液喷淋管、第二喷淋水管、第一氮气喷吹管以及第二氮气喷吹管的压力或者流量等技术参数,以满足不同规格的晶圆使用。进而,可实现整个流程操作的全自动控制。如图12、13和14共同所示,清洗箱体23上通过轴承转动安装有由伺服电机45驱动的回转管44,通常伺服电机45通过齿轮副传动连接回转管44,回转管44沿回转盘的径向伸入清洗箱体,回转管44的高度位置通常设置在第二喷淋水管29与第二氮气喷吹管30之间,回转管44内沿轴向滑动安装有由第四气缸47驱动的滑座46,滑座46上远离第四气缸47的一侧安装有菱形的四连杆机构,四连杆机构包括依次铰接的第一连杆49、第二连杆50、第三连杆51和第四连杆52,第一连杆49和第四连杆52的铰接点铰接于滑座46上,滑座46上安装有第五气缸48,第五气缸48的缸体固定安装于滑座46上,且第五气缸48与第四气缸47位于滑座46的同一侧,第二连杆50和第三连杆51的铰接点连接第五气缸48的活塞杆,第二连杆50和第三连杆51均设有延伸出铰接点的延伸部,延伸部的端部设有钳夹部53,钳夹部53的夹持范围与晶圆厚度相适配。这种结构不仅能够实现晶圆的自动夹持翻转,而且在第四气缸47的作用下,钳夹部53还可以避让开回转盘的升降轨迹,避免了干涉回转盘升降,取代了人工翻转晶圆,进一步提高了晶圆的生产效率。
如上所述,本发明提供了一种晶圆保护液清洗设备,该设备的具体操作方法和工艺流程如下:使用时,在浸泡箱体8内盛装适量的药液,将待处理晶圆放置于夹爪7的夹持部703,利用弹性元件如拉伸弹簧11的作用力,将晶圆固定在夹持盘6上,每个夹持盘6放置一个晶圆,启动升降电机,将升降提篮5放置于浸泡箱体8的药液内,氮气曝气管9开始曝气,产生氮气气泡,对药液进行搅拌,启动行走电机,带动升降提篮5在浸泡箱体8内往复横移,大约十五分钟即可浸泡完成,比传统三十分钟的浸泡效果还要好,浸泡完成后,启动升降电机,将升降提篮5拉出药液,再将升降提篮5移动至喷淋箱体54内,第一喷淋水管55开始对升降提篮5内的晶圆进行纯净水喷淋,冲去晶圆表面的浸泡药液,然后第一氮气喷吹管10开始对最外侧的晶圆的背面喷吹热氮气气流,热氮气气流对晶圆背面烘干,然后将晶圆转移至清洗箱体23位置,此时第二氮气喷吹管30、第二喷淋水管29和清洗液喷淋管28均摆动到偏离中心位置,液压油缸37推动升降柱24上移,操作者打开盖板31,将晶圆背面放置于吸盘27上,启动真空泵,将晶圆固定在回转盘26上,在液压油缸37作用下,升降柱24下移,封堵盖板31,将清洗箱体23封堵,然后启动回转电机36,带动晶圆回转,此时第一气缸43将清洗液喷淋管28移动至晶圆上方,对晶圆正面喷淋冲洗,关闭第二电磁阀门40,打开第一电磁阀门33,冲洗后的清洗液经过第一排液管32流出收集,清洗液冲洗完毕后,不必关闭回转电机36,将清洗液喷淋管28摆出中心位置,同时将残留在清洗箱体23内的清洗液通过第一排液管32排出,然后关闭第一电磁阀门33,液压油缸37带动晶圆下移至第二喷淋水管29下方,第二喷淋水管29摆动至中心位置,对晶圆正面喷淋纯净水,去除残留在晶圆正面的清洗液,此时打开第二电磁阀门40,冲洗液通过第二排液管39排出收集,冲洗完毕后,第二氮气喷吹管30摆动到中心位置,液压油缸37推动回转盘26上移,对晶圆正面喷吹氮气进行烘干处理,回转电机36停止,如果晶圆背面不需要清洗,则可取出该晶圆,如果有的晶圆背面也需要清洗,且该晶圆正面允许吸盘吸附,则第四气缸47动作,推动滑座46移向回转盘26,钳夹部53移动至晶圆位置后,第五气缸48动作,推动四连杆机构变形,两个相对的钳夹部53合并,夹住晶圆的上下表面,真空泵停止抽气,吸盘27释放晶圆,升降柱24下移一定距离,伺服电机45启动,回转管44带动晶圆翻转180度,升降柱24上升,真空泵开始抽气,吸盘27将晶圆正面吸附,第五气缸48拉动四连杆机构变形,钳夹部53张开,然后第四气缸47拉回滑座46,升降柱24下移,回转电机36开始启动,将晶圆的背面开始继续进行清洗液喷淋和纯净水喷淋,喷淋完毕后,液压油缸37带动晶圆上移,第二氮气喷吹管30对晶圆背面喷吹氮气烘干处理,烘干后,第二氮气喷吹管30偏离中心位置,回转电机36停止,打开盖板31,液压油缸37带动晶圆上移,真空泵停止抽真空,操作者便可以取出处理完成的晶圆,再放入另一个待清洗晶圆,继续清洗。
本发明还可以在行走框架2的行走方向上依次多个浸泡箱体8,其浸泡箱体8的结构相同,在此不再赘述,每个浸泡箱体8内盛装不同的药液,实现晶圆在不同药液中的浸泡,不仅避免了不同药液之间的交叉污染,而且还达到了一次装夹固定多次使用的效果,便于升降提篮5的移动,降低了操作者的劳动强度,提高了晶圆的生产效率,在清洗时,实现了在封闭的清洗箱体23内二次喷淋冲洗,并且两次喷淋冲洗的药液单独收集,避免了冲洗过程中药液之间的交叉污染,提高了清洗效果。
综上,本发明提供的晶圆保护涂层清洗设备,能够在升降提篮5内间隔固定若干个晶圆,喷淋冲洗时在封闭的清洗箱体23内进行,不仅浸泡和清洗效果好,而且缩短了浸泡和清洗时间,进而提高了晶圆的生产效率。
如上所述,本发明提供了一种晶圆保护涂层清洗设备,该设备通过独特的结构设计,可取得诸多优异技术效果,解决了现有技术中的诸多缺陷,从而可以应用于半导体加工技术领域中,提高清洗效果和清洗效率,可提高生产效率和速度,具有良好的应用前景。虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:包括钢结构框架,所述钢结构框架内设有浸泡箱体和清洗箱体,所述浸泡箱体与清洗箱体之间设有喷淋箱体,所述钢结构框架上设有由行走动力机构驱动的行走框架,所述行走框架上安装有由卷扬动力机构驱动的升降提篮,所述升降提篮与所述浸泡箱体位置相对应,所述升降提篮内固定安装有若干个相互平行且间隔设置的夹持盘,每个夹持盘上均设有若干个用于夹持晶圆的夹爪,所述夹持盘的轴线与所述行走框架的行走方向垂直设置;所述喷淋箱体内设有第一喷淋水管,所述第一喷淋水管的喷淋方向与晶圆表面方向一致;所述清洗箱体的底部设有由第一动力机构驱动且竖向升降的升降柱,所述升降柱连接驱动所述升降柱绕回转中心转动的第二动力机构,所述升降柱贯穿所述清洗箱体的底面伸入所述清洗箱体内,所述升降柱的顶端固定安装有回转盘,所述升降柱具有中心通孔,所述回转盘的上表面设有若干个吸盘,所有吸盘与所述中心通孔连通,所述升降柱的底端通过旋转接头连接真空泵,所述清洗箱体内设有清洗液喷淋管,所述清洗箱体的顶部封盖有盖板,所述清洗箱体的底部设有排液管,所述清洗液喷淋管贯穿所述清洗箱体且伸出所述清洗箱体,所述清洗液喷淋管伸出所述清洗箱体的一端连接第一气缸,所述第一气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第一气缸的活塞杆铰接安装于所述清洗液喷淋管上,所述清洗液喷淋管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述清洗液喷淋管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件,所述清洗箱体内设有第二喷淋水管,所述第二喷淋水管位于所述清洗液喷淋管的上方位置,所述第二喷淋水管伸出所述清洗箱体的一端连接第二气缸,所述第二气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第二气缸的活塞杆铰接安装于所述第二喷淋水管上,所述第二喷淋水管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述第二喷淋水管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件,所述清洗箱体内设有第二氮气喷吹管,所述第二氮气喷吹管位于所述第二喷淋水管的上方位置,所述第二氮气喷吹管伸出所述清洗箱体的一端连接第三气缸,所述第三气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上,所述第三气缸的活塞杆铰接安装于所述第二氮气喷吹管上,所述第二氮气喷吹管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上,所述第二氮气喷吹管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
2.根据权利要求1所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述夹持盘上环形阵列有若干个腰型槽,所述夹爪贯穿所述腰型槽且滑动安装于所述腰型槽内,所述夹爪上位于所述夹持盘正面的端部设有夹持部,所述夹爪上位于所述夹持盘背面的端部设有张紧部,所有张紧部通过弹性元件连接在一起。
3.根据权利要求2所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述夹爪包括通过紧固件连接在一起的第一半体和第二半体,所述第一半体和第二半体均为T形结构,所述夹持部位于所述第一半体上,所述张紧部位于所述第二半体上,所述夹持部与夹持盘之间设有流通间隙。
4.根据权利要求1所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述卷扬动力机构包括转动安装于所述行走框架上的第一转轴和第二转轴,所述第一转轴和第二转轴平行间隔设置,所述第一转轴连接升降电机,所述升降电机固定安装于所述行走框架上,所述第一转轴上固定安装有第一双槽绳轮和第二双槽绳轮,所述第二转轴上固定安装有第一绳轮和第二绳轮,所述第一绳轮对应所述第一双槽绳轮中的一个绳轮,所述第二绳轮对应所述第二双槽绳轮中的一个绳轮,所述第一双槽绳轮、第二双槽绳轮、第一绳轮和第二绳轮分别对应所述升降提篮的四个角部,所述第一双槽绳轮的一个绳轮上缠绕有第一钢丝绳,所述第一钢丝绳的另一端固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第一双槽绳轮的另一个绳轮上缠绕有第二钢丝绳,所述第二钢丝绳绕经所述第一绳轮后固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第二双槽绳轮的一个绳轮上缠绕有第三钢丝绳,所述第三钢丝绳的另一端固定于所述升降提篮的对应角部位置,所述第二双槽绳轮的另一个绳轮上缠绕有第四钢丝绳,所述第四钢丝绳绕经所述第二绳轮后固定于所述升降提篮的对应角部位置。
5.根据权利要求1所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述浸泡箱体内位于所述浸泡箱体的底部设有氮气曝气管。
6.根据权利要求1所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述喷淋箱体内位于所述喷淋箱体顶部的设有第一氮气喷吹管,所述第一氮气喷吹管靠近所述喷淋箱体的内壁,所述第一氮气喷吹管上设有若干个朝向晶圆背面的喷嘴。
7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的晶圆保护涂层清洗设备,其特征在于:所述清洗箱体上转动安装有由伺服电机驱动的回转管,所述回转管沿所述回转盘的径向伸入所述清洗箱体,所述回转管内沿轴向滑动安装有由第四气缸驱动的滑座,所述滑座上远离所述第四气缸的一侧安装有菱形的四连杆机构,所述四连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆,所述第一连杆和第四连杆的铰接点铰接于所述滑座上,所述滑座上安装有第五气缸,所述第二连杆和第三连杆的铰接点连接所述第五气缸的活塞杆,所述第二连杆和第三连杆均设有延伸出铰接点的延伸部,所述延伸部的端部设有钳夹部。
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