CN116007299A - 一种用于硅片的干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于硅片的干燥系统；所述干燥系统包括：慢提拉槽，用于盛放设定温度的去离子水，以将硅片浸没在所述去离子水中并缓慢提升以使所述硅片表面脱水，从而去除所述硅片表面残留的清洗液及金属离子；气体吹扫装置，用于对从所述慢提拉槽中提拉出的所述硅片表面吹扫氮气以对所述硅片表面进行干燥处理。
Description
技术领域
本发明实施例涉及硅片加工技术领域，尤其涉及一种用于硅片的干燥系统。
背景技术
在硅片的加工及测试过程中，减薄湿法刻蚀工艺、缺陷湿法刻蚀工艺与清洗工艺是必不可少的工艺方法，而最终所采用的干燥技术决定着湿法刻蚀工艺处理后硅片的质量，是硅片生产过程中的核心技术之一。
目前，在硅片的干燥过程中，硅片表面易出现水渍痕迹，容易增加颗粒污染。当前硅片的干燥技术主要包括：离心甩干干燥技术，HF/O3干燥技术，热水慢提拉和红外组合干燥技术等，但是上述干燥方式存在着一定的不足之处，具体来说，离心甩干干燥技术易造成硅片发生碎片的风险，且需要配套静电消除装置；其次，在湿法刻蚀设备中，若硅片表面残留酸性化学液，离心甩干时还会将残留的酸性化学液甩至干燥槽内壁或者组件上，进而影响干燥槽的使用寿命；另一方面，采用HF/O3干燥硅片时，HF酸性气体在干燥的过程中存在风险隐患，且结构复杂，造价成本较高；热水慢提拉和红外组合干燥方式是如今槽式湿法设备的主流干燥方式，但是这种干燥方式造价成本较高且体积较大，占用空间较多。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种用于硅片的干燥系统；能够在较短时间内干燥硅片，操作简单，成本低。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种用于硅片的干燥系统，所述干燥系统包括：
慢提拉槽，用于盛放设定温度的去离子水，以将硅片浸没在所述去离子水中并缓慢提升以使所述硅片表面脱水，从而去除所述硅片表面残留的清洗液及金属离子；
气体吹扫装置，用于对从所述慢提拉槽中提拉出的所述硅片表面吹扫氮气以对所述硅片表面进行干燥处理。
本发明实施例提供了一种用于硅片的干燥系统；该干燥系统采用热水慢拉和气体吹扫组合的干燥方式，对湿法刻蚀或者清洗后的硅片表面进行干燥处理，整个干燥系统可设置在湿法刻蚀工艺或清洗工艺的下料口处，占用空间小；同时避免了使用昂贵和具有危险的化学气体，生产成本低且安全高效。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于硅片的干燥系统的组成示意图；
图2为本发明实施例提供的气体吹扫装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的机械臂的移动方式示意图；
图4为本发明实施例提供的喷嘴的移动方式示意图；
图5为本发明实施例提供的喷嘴的多孔状示意图；
图6为本发明实施例提供的氮气的气体管路分布设置示意图。
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。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种用于硅片的干燥系统1的组成，所述干燥系统1包括：
慢提拉槽10，用于盛放设定温度的去离子水，以将硅片浸没在所述去离子水中并缓慢提升以使所述硅片表面脱水，从而去除所述硅片表面残留的清洗液及金属离子；
气体吹扫装置20，用于对从所述慢提拉槽10中提拉出的所述硅片表面吹扫氮气以对所述硅片表面进行干燥处理。
需要说明的是，在具体实施过程中，慢提拉槽10中去离子水的设定温度可以为45℃～55℃，具体的温度根据实际情况而定。
除此之外，可以理解地，氮气在常温下是一种化学性质相对稳定的保护气体，便宜且高效，因此在干燥的过程中向硅片表面吹扫氮气，操作安全、风险低，且采用氮气作为吹扫气体成本低。
对于图1所示的干燥系统1，采用热水慢拉和气体吹扫组合的干燥方式，对湿法刻蚀或者清洗后的硅片表面进行干燥处理，整个干燥系统1可设置在湿法刻蚀工艺或清洗工艺的下料口处，占用空间小；同时避免了使用昂贵和具有危险的化学气体，生产成本低且安全高效。
对于图1所示的干燥系统1，在一些可能的实现方式中，如图2和图3所示，所述气体吹扫装置20包括：
具有开口的框体201；
设置于所述框体201内的第一驱动模块202；
与所述第一驱动模块202相连接的第一丝杆203；
机械臂204，所述机械臂204的端部上设置有与所述第一丝杆203相匹配的螺母(图中未示出)，以当所述第一驱动模块202驱动所述第一丝杆203旋转时，所述第一丝杆203的旋转运动转换成平移运动从而使得所述机械臂204能够在设定的第一双排滑轨205上以设定的速度沿所述框体20的纵向方向(图3中实线箭头所示)往复移动。
需要说明的是，机械臂204的移动速度可以根据实际情况进行调整，以使得气体吹扫装置20能够吹扫到例如整个片盒中的所有硅片的表面。同时，在本发明实施例中设置机械臂204在第一双排滑轨205上移动，能够保证机械臂205的移动稳定性。
此外，在具体实施过程中第一驱动模块202可以为伺服电机，以精准控制机械臂204的移动速度，防止因速度不均匀导致漏扫片盒中的硅片，操作简单且易控制。
对于上述的实现方式，在一些示例中，如图2所示，所述框体201的开口处设置有风琴罩206，用于将所述气体吹扫装置20的内部与外部环境进行隔绝。
对于图1所示的干燥系统1，在一些可能的实现方式中，如图2所示，所述机械臂204上设置有至少一个喷嘴207，且如图4所示，所述喷嘴207的端部设置有与第二丝杆208相匹配的螺母(图中未示出)，以当与所述第二丝杆208相连接的第二驱动模块209驱动所述第二丝杆208旋转时，所述第二丝杆208的旋转运动转换成平移运动从而使得所述喷嘴207能够在设定的第二双排滑轨210上沿所述机械臂204的纵向方向(图4中的实线箭头所示)移动，以使得吹扫气体均匀地被吹扫至所述硅片表面。
需要说明的是，喷嘴207的移动速度可以根据实际情况进行调节，以保证氮气吹扫的均匀性，提升干燥效果。
此外，在具体实施过程中第二驱动模块209可以为气缸。可以理解地，在本发明实施例中以气缸驱动喷嘴207移动，在干燥过程中可以有效地避免增加硅片表面的金属污染。
对于上述的实现方式，在一些示例中，如图4所示，在所述第二丝杆208的两端部分别设置有传感器211，用于实时获知所述喷嘴207的实际位置以使所述喷嘴207移动至所述第二丝杆208的端部时，所述第二驱动模块209能够控制改变所述喷嘴207的移动方向从而实现所述喷嘴207的往复移动。
对于上述的实现方式，在一些示例中，如图5所示，所述喷嘴207呈多孔状，且孔径D为1mm～4mm。
对于上述的实现方式，在一些示例中，所述喷嘴207所喷射的氮气的气体压力为4bar～6bar。
可以理解地，在相同气体压力下单一孔型和孔径较大时，吹扫气体的喷射效果发散，所需干燥时间较长；并且孔径较小和气体压力过大时，干燥气体会损伤硅片且造成硅片表面的水珠四溅，干燥效果较差。因此，在本发明实施例中喷嘴207被设置为多孔状，且孔径D优选为3mm，气体压力为5bar时，干燥效果最好且耗时短。
对于本发明实施例中喷嘴207采用多孔状设计，在具体实施过程中还可以节省氮气的用量，以节省生产成本。
对于上述的实现方式，在一些示例中，所述机械臂204的材质为聚氯乙烯(PVC，Polyvinyl Chloride)或聚丙烯(PP，Polypropylene)。可以理解地，PVC和PP材料均为耐酸性较强的材质，能够防止机械臂204在干燥过程中被酸性清洗液所腐蚀，以延长机械臂204的使用寿命。
对于图1所示的干燥系统1，在一些可能的实现方式，如图6所示，所述气体吹扫装置20中设置有至少一条气体管路61以分别与对应的喷嘴207相连接，且每条所述气体管路61上均设置有安全阀62及气体流量计63。
对于上述的实现方式，在一些示例中，如图6所示，所述气体吹扫装置20中设置有加热模块64，用于对每条所述气体管路61中的氮气进行加热处理。
可以理解地，在干燥过程中，氮气通过气体管路61流经至加热模块64且通过加热模块64加热至设定干燥温度后即流通至设定的喷嘴207处以对硅片表面进行干燥处理。
需要说明的是，当气体吹扫装置20中设置有多条气体管路61时，例如图6中的两条气体管路61，在具体实施过程中可以将上述的两条气体管路61中的一条气体管路61作为备用气体管路，当然，为了在短时间内能够获得更好地干燥效果也可以同时使用两条气体管路61分别与对应的喷嘴207连接同时对硅片表面进行吹扫。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于硅片的干燥系统，其特征在于，所述干燥系统包括：
慢提拉槽，用于盛放设定温度的去离子水，以将硅片浸没在所述去离子水中并缓慢提升以使所述硅片表面脱水，从而去除所述硅片表面残留的清洗液及金属离子；
气体吹扫装置，用于对从所述慢提拉槽中提拉出的所述硅片表面吹扫氮气以对所述硅片表面进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述气体吹扫装置包括：
具有开口的框体；
设置于所述框体内的第一驱动模块；
与所述第一驱动模块相连接的第一丝杆；
机械臂，所述机械臂的端部上设置有与所述第一丝杆相匹配的螺母，以当所述第一驱动模块驱动所述第一丝杆旋转时，所述第一丝杆的旋转运动转换成平移运动从而使得所述机械臂能够在设定的第一双排滑轨上以设定的速度沿所述框体的纵向方向往复移动。
3.根据权利要求2所述的干燥系统，其特征在于，所述框体的开口处设置有风琴罩，用于将所述气体吹扫装置的内部与外部环境进行隔绝。
4.根据权利要求2所述的干燥系统，其特征在于，所述机械臂上设置有至少一个喷嘴，且所述喷嘴的端部设置有与第二丝杆相匹配的螺母，以当与所述第二丝杆相连接的第二驱动模块驱动所述第二丝杆旋转时，所述第二丝杆的旋转运动转换成平移运动从而使得所述喷嘴能够在设定的第二双排滑轨上沿所述机械臂的纵向方向移动，以使得吹扫气体均匀地被吹扫至所述硅片表面。
5.根据权利要求4所述的干燥系统，其特征在于，在所述第二丝杆的两端部分别设置有传感器，用于实时获知所述喷嘴的实际位置以使所述喷嘴移动至所述第二丝杆的端部时，所述第二驱动模块能够控制改变所述喷嘴的移动方向从而实现所述喷嘴的往复移动。
6.根据权利要求4所述的干燥系统，其特征在于，所述喷嘴呈多孔状，且孔径D为1mm～4mm。
7.根据权利要求4所述的干燥系统，其特征在于，所述喷嘴所喷射的氮气的气体压力为4bar～6bar。
8.根据权利要求2所述的干燥系统，其特征在于，所述机械臂的材质为聚氯乙烯或聚丙烯。
9.根据权利要求1所述的干燥系统，其特征在于，所述气体吹扫装置中设置有至少一条气体管路以分别与对应的喷嘴相连接，且每条所述气体管路上均设置有安全阀及气体流量计。
10.根据权利要求9所述的干燥系统，其特征在于，所述气体吹扫装置中设置有加热模块，用于对每条所述气体管路中的氮气进行加热处理。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant after: Xi'an Yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant after: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant before: Xi'an yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant before: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |