CN117276142B - 一种用于晶圆加工的双面刷洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶圆刷洗技术领域,尤其是一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,包括底座,底座的上端面固定连接有支撑架,还包括:限位机构,限位机构设置于底座上以实现限制晶圆的位置;刷洗机构,刷洗机构设置于支撑架上以实现清洗晶圆表面;本方案中通过晶圆圆形外观的特性带动晶圆旋转,再通过刷洗机构对旋转的晶圆两个工作面同时清洗,最后通过晶圆的旋转甩去表面的清洗水,从而实现高效充分的对晶圆双面进行刷洗。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆刷洗技术领域,尤其涉及一种用于晶圆加工的双面刷洗装置。
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。
晶圆刷洗是为了去除晶圆表面的有机物、金属杂质和各种微粒,从而避免晶圆使用过程中发生电路断路,晶圆清洗的杂质不同会使用到不同的清洗液,例如硫酸清洗液、SC1清洗液和SC2清洗液等。
目前晶圆的清洗方式大致分为两种,其一是将晶圆平放在板状清洗台上进行单面清洗,这种清洗单面清洗后需要翻面再清洗,因此效率低,其二是将晶圆平放在环状清洗台上,通过上下双面冲刷实现清洗,这种清洗方式虽然可以同步清洗晶圆的双面,但晶圆被夹持处无法得到有效清洗,为了便于对晶圆的高效清洗,因此提出的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置。
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,而提出的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,包括底座,所述底座的上端面固定连接有支撑架,还包括:
限位机构,所述限位机构设置于支撑架上以实现限制晶圆的位置;
刷洗机构,所述刷洗机构设置于支撑架上以实现清洗晶圆表面;
驱动机构,所述驱动机构设置于支撑架上以实现驱动晶圆在限位机构内旋转。
优选的,所述限位机构包括两个滑动板,所述支撑架上开凿有两个滑槽,两个所述滑动板分别滑动连接于两个滑槽内,两个所述滑动板相靠近的一端面分别固定连接有第二扇形板和第一扇形板,所述第二扇形板和第一扇形板内均开凿有用于放置晶圆的存放槽,且两个存放槽相连通,所述第二扇形板转动连接于第一扇形板,两个所述滑动板上均固定连接有弹簧,两个所述弹簧分别固定连接于两个滑槽相靠近一侧的内壁,所述支撑架上固定连接有支撑杆,所述第一扇形板转动连接于支撑杆上。
优选的,所述刷洗机构包括多个刷毛,多个所述刷毛均固定连接于第二扇形板的存放槽内壁,所述第一扇形板的存放槽内壁开凿有多个分布均匀的喷水孔,所述第一扇形板内开凿有连通孔和两个进水槽,两个所述进水槽之间通过连通孔相连通,两个所述进水槽分别和多个喷水孔相连通,所述第一扇形板和底座之间设置有供水组件。
优选的,所述供水组件包括高压泵,所述高压泵固定连接于底座内,所述底座内开凿有存放有清洗液的存水腔,所述高压泵进水口伸入到存水腔内,所述支撑杆内转动连接有连接管,所述连接管转动连接于第一扇形板上,且连接管和进水槽相连通,所述连接管上固定连通有硬质水管,所述硬质水管的另一端固定连通于高压泵的排水口,所述底座的外表面固定连接有进水管,所述进水管和存水腔相连通,所述底座的圆周表面开凿有通气孔,所述通气孔和存水腔相连通,且通气孔位于进水管的上侧。
优选的,所述驱动机构包括防水罩,所述防水罩固定连接于支撑架上,所述防水罩内固定连接有伺服电机,所述伺服电机的输出端固定连接有橡胶转轮,所述橡胶转轮贴合于晶圆的圆周表面下侧。
优选的,所述第一扇形板和第二扇形板内均转动连接有多个橡胶滚轮,多个所述橡胶滚轮均滚动在晶圆的圆周表面。
优选的,所述底座上插接有密封罩,所述支撑架位于密封罩内,所述密封罩和底座之间设置有防止底座和密封罩分离的连接机构,所述底座上设置有用于排出使用后清洗液的排水机构。
优选的,所述连接机构包括两个U形板,两个所述U形板均固定连接于底座的上端面,所述密封罩的圆周表面开凿有两个容纳槽,两个所述U形板分别插接于两个容纳槽内,两个所述容纳槽内均固定连接有螺杆,两个所述螺杆分别插接于两个U形板内,两个所述螺杆上均螺纹连接有螺母。
优选的,所述排水机构包括排水管,所述排水管固定连接于底座的圆周表面,所述排水管和密封罩内相连通。
优选的,所述支撑架上开凿有两个排水孔,两个所述排水孔分别和两个滑槽相连通。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本方案中通过晶圆圆形外观的特性带动晶圆旋转,再通过刷洗机构对旋转的晶圆两个工作面同时清洗,最后通过晶圆的旋转甩去表面的清洗水,从而实现高效充分的对晶圆双面进行刷洗。
(2)本方案中通过第一扇形板和第二扇形板对晶圆限位的同时,通过增设的刷毛对旋转的晶圆进行刷洗,再通过供水组件将清洗液送入到喷水孔内喷溅在旋转的晶圆两个工作面上,从而实现对晶圆的高效充分的刷洗。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明第一扇形板处的立体剖视图;
图3为图2的A处放大图;
图4为本发明的第一立体剖视图;
图5为图4的B处放大图;
图6为本发明的第二立体剖视图;
图7为图6的C处放大图;
图8为本发明支撑架处的立体图;
图9为本发明支撑架处的立体爆炸图。
图中:1、底座;2、支撑架;201、支撑杆;202、第一扇形板;203、第二扇形板;204、滑动板;205、弹簧;206、滑槽;207、排水孔;208、防水罩;209、伺服电机;2010、橡胶转轮;2011、刷毛;2012、喷水孔;2013、进水槽;2014、连通孔;2015、橡胶滚轮;2016、存放槽;3、高压泵;301、存水腔;302、硬质水管;303、连接管;304、排水管;305、进水管;306、通气孔;4、密封罩;401、U形板;402、螺杆;403、螺母;404、容纳槽。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
请结合参阅图1至图9所示的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,包括底座1,底座1的上端面固定连接有支撑架2,还包括:
限位机构,限位机构设置于支撑架2上以实现限制晶圆的位置;
刷洗机构,刷洗机构设置于支撑架2上以实现清洗晶圆表面;
驱动机构,驱动机构设置于支撑架2上以实现驱动晶圆在限位机构内旋转。
具体实施方式如下,当需要使用本装置刷洗晶圆时,将在清洗液中浸泡过的晶圆放置在限位机构内,使晶圆可以在限位机构内旋转但不能上下左右前后移动,打开驱动机构带动晶圆旋转,再打开刷洗机构对旋转的晶圆两个工作面同时进行冲水刷洗清洁,当晶圆清洗结束后,关闭刷洗机构,通过驱动机构带动晶圆旋转利用离心力甩去晶圆表面的清洗液,最后关闭驱动机构打开限位机构取下晶圆即可,本方案中通过晶圆圆形外观的特性带动晶圆旋转,再通过刷洗机构对旋转的晶圆两个工作面同时清洗,最后通过晶圆的旋转甩去表面的清洗水,从而实现高效充分的对晶圆双面进行刷洗。
作为本发明的一种实施例,限位机构包括两个滑动板204,支撑架2上开凿有两个滑槽206,两个滑动板204分别滑动连接于两个滑槽206内,两个滑动板204相靠近的一端面分别固定连接有第二扇形板203和第一扇形板202,第二扇形板203和第一扇形板202内均开凿有用于放置晶圆的存放槽2016,且两个存放槽2016相连通,第二扇形板203转动连接于第一扇形板202,两个滑动板204上均固定连接有弹簧205,两个弹簧205分别固定连接于两个滑槽206相靠近一侧的内壁,支撑架2上固定连接有支撑杆201,第一扇形板202转动连接于支撑杆201上。
具体实施方式如下,当需要将晶圆放在限位机构内时,将两个滑动板204向靠近支撑架2的一侧移动,两个滑动板204带动第一扇形板202和第二扇形板203旋转,两个弹簧205被压缩,将清洗液中浸泡过的晶圆放在两个存放槽2016内,缓慢松开两个滑动板204,第一扇形板202和第二扇形板203在弹簧205的弹力复位下反向旋转,直至第二扇形板203和第一扇形板202呈对向的包裹在晶圆外侧,由于存放槽2016为弧形,因此圆形的晶圆内被限位在第一扇形板202和第二扇形板203内只能旋转不能前后左右上下移动,当需要将清洗后的晶圆取出时,第一扇形板202和第二扇形板203旋转移动至晶圆下侧不再限位晶圆,将晶圆取出即可。
作为本发明的一种实施例,刷洗机构包括多个刷毛2011,多个刷毛2011均固定连接于第二扇形板203的存放槽2016内壁,第一扇形板202的存放槽2016内壁开凿有多个分布均匀的喷水孔2012,第一扇形板202内开凿有连通孔2014和两个进水槽2013,两个进水槽2013之间通过连通孔2014相连通,两个进水槽2013分别和多个喷水孔2012相连通,第一扇形板202和底座1之间设置有供水组件;
供水组件包括高压泵3,高压泵3固定连接于底座1内,底座1内开凿有存放有清洗液的存水腔301,高压泵3进水口伸入到存水腔301内,支撑杆201内转动连接有连接管303,连接管303转动连接于第一扇形板202上,且连接管303和进水槽2013相连通,连接管303上固定连通有硬质水管302,硬质水管302的另一端固定连通于高压泵3的排水口,底座1的外表面固定连接有进水管305,进水管305和存水腔301相连通,底座1的圆周表面开凿有通气孔306,通气孔306和存水腔301相连通,且通气孔306位于进水管305的上侧。
具体实施方式如下,当需要刷洗晶圆时,打开驱动机构使在清洗液中浸泡过的晶圆旋转,打开高压泵3,高压泵3将存水腔301内的清洗液抽入到硬质水管302内,硬质水管302内的清洗液通过连接管303进入到两个进水槽2013内,最终通过多个喷水孔2012喷溅在晶圆的两个工作面上,由于晶圆为旋转状态,从而实现清洗液充分对晶圆两个工作面上进行冲刷,同时由于设置刷毛2011可以对附着清洗液的晶圆两个工作面充分的刷洗,最终实现同时高效充分的对晶圆两个工作面的刷洗。
作为本发明的一种实施例,驱动机构包括防水罩208,防水罩208固定连接于支撑架2上,防水罩208内固定连接有伺服电机209,伺服电机209的输出端固定连接有橡胶转轮2010,橡胶转轮2010贴合于晶圆的圆周表面下侧。
具体实施方式如下,当需要驱动晶圆旋转时,打开伺服电机209,伺服电机209的输出端旋转带动橡胶转轮2010旋转,晶圆的圆周表面贴合在橡胶转轮2010的圆周表面,从而通过橡胶转轮2010的旋转带动晶圆的旋转。
作为本发明的一种实施例,第一扇形板202和第二扇形板203内均转动连接有多个橡胶滚轮2015,多个橡胶滚轮2015均滚动在晶圆的圆周表面。
具体实施方式如下,当晶圆在存放槽2016内旋转时,通过弧形分布的橡胶滚轮2015不仅可以限位晶圆在存放槽2016内不会上下移动,也可以降低晶圆和存放槽2016内壁间的摩擦力,从而有益于降低晶圆旋转的阻力,进而便于晶圆旋转被刷洗。
作为本发明的一种实施例,底座1上插接有密封罩4,支撑架2位于密封罩4内,密封罩4和底座1之间设置有防止底座1和密封罩4分离的连接机构,底座1上设置有用于排出使用后清洗液的排水机构;
连接机构包括两个U形板401,两个U形板401均固定连接于底座1的上端面,密封罩4的圆周表面开凿有两个容纳槽404,两个U形板401分别插接于两个容纳槽404内,两个容纳槽404内均固定连接有螺杆402,两个螺杆402分别插接于两个U形板401内,两个螺杆402上均螺纹连接有螺母403;
排水机构包括排水管304,排水管304固定连接于底座1的圆周表面,排水管304和密封罩4内相连通。
具体实施方式如下,当晶圆被刷洗时,将密封罩4罩在底座1上,使U形板401插在容纳槽404内,同时螺杆402插在U形板401内,再旋转螺母403固定密封罩4和底座1的位置,从而避免刷洗晶圆的清洗液四处飞溅,使用过的清洗液在重力作用下落在底座1上,通过排水管304向外排出,从而便于晶圆清洗时排出清洗的污水。
作为本发明的一种实施例,支撑架2上开凿有两个排水孔207,两个排水孔207分别和两个滑槽206相连通。
具体实施方式如下,当晶圆旋转清洗和甩水的过程中,部分清洗水会落入在滑槽206内,通过排水孔207排出,从而避免滑槽206内积水,进而便于晶圆的清洗和甩水。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内,本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,包括底座(1),其特征在于:所述底座(1)的上端面固定连接有支撑架(2),还包括:
限位机构,所述限位机构设置于支撑架(2)上以实现限制晶圆的位置;所述限位机构包括两个滑动板(204),所述支撑架(2)上开凿有两个滑槽(206),两个所述滑动板(204)分别滑动连接于两个滑槽(206)内,两个所述滑动板(204)相靠近的一端面分别固定连接有第二扇形板(203)和第一扇形板(202),所述第二扇形板(203)和第一扇形板(202)内均开凿有用于放置晶圆的存放槽(2016),且两个存放槽(2016)相连通,所述第二扇形板(203)转动连接于第一扇形板(202),两个所述滑动板(204)上均固定连接有弹簧(205),两个所述弹簧(205)分别固定连接于两个滑槽(206)相靠近一侧的内壁,所述支撑架(2)上固定连接有支撑杆(201),所述第一扇形板(202)转动连接于支撑杆(201)上;
刷洗机构,所述刷洗机构设置于支撑架(2)上以实现清洗晶圆表面;所述刷洗机构包括多个刷毛(2011),多个所述刷毛(2011)均固定连接于第二扇形板(203)的存放槽(2016)内壁,所述第一扇形板(202)的存放槽(2016)内壁开凿有多个分布均匀的喷水孔(2012),所述第一扇形板(202)内开凿有连通孔(2014)和两个进水槽(2013),两个所述进水槽(2013)之间通过连通孔(2014)相连通,两个所述进水槽(2013)分别和多个喷水孔(2012)相连通,所述第一扇形板(202)和底座(1)之间设置有供水组件;
驱动机构,所述驱动机构设置于支撑架(2)上以实现驱动晶圆在限位机构内旋转;所述驱动机构包括防水罩(208),所述防水罩(208)固定连接于支撑架(2)上,所述防水罩(208)内固定连接有伺服电机(209),所述伺服电机(209)的输出端固定连接有橡胶转轮(2010),所述橡胶转轮(2010)贴合于晶圆的圆周表面下侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述供水组件包括高压泵(3),所述高压泵(3)固定连接于底座(1)内,所述底座(1)内开凿有存放有清洗液的存水腔(301),所述高压泵(3)进水口伸入到存水腔(301)内,所述支撑杆(201)内转动连接有连接管(303),所述连接管(303)转动连接于第一扇形板(202)上,且连接管(303)和进水槽(2013)相连通,所述连接管(303)上固定连通有硬质水管(302),所述硬质水管(302)的另一端固定连通于高压泵(3)的排水口,所述底座(1)的外表面固定连接有进水管(305),所述进水管(305)和存水腔(301)相连通,所述底座(1)的圆周表面开凿有通气孔(306),所述通气孔(306)和存水腔(301)相连通,且通气孔(306)位于进水管(305)的上侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述第一扇形板(202)和第二扇形板(203)内均转动连接有多个橡胶滚轮(2015),多个所述橡胶滚轮(2015)均滚动在晶圆的圆周表面。
4.根据权利要求3所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述底座(1)上插接有密封罩(4),所述支撑架(2)位于密封罩(4)内,所述密封罩(4)和底座(1)之间设置有防止底座(1)和密封罩(4)分离的连接机构,所述底座(1)上设置有用于排出使用后清洗液的排水机构。
5.根据权利要求4所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述连接机构包括两个U形板(401),两个所述U形板(401)均固定连接于底座(1)的上端面,所述密封罩(4)的圆周表面开凿有两个容纳槽(404),两个所述U形板(401)分别插接于两个容纳槽(404)内,两个所述容纳槽(404)内均固定连接有螺杆(402),两个所述螺杆(402)分别插接于两个U形板(401)内,两个所述螺杆(402)上均螺纹连接有螺母(403)。
6.根据权利要求5所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述排水机构包括排水管(304),所述排水管(304)固定连接于底座(1)的圆周表面,所述排水管(304)和密封罩(4)内相连通。
7.根据权利要求6所述的一种用于晶圆加工的双面刷洗装置,其特征在于,所述支撑架(2)上开凿有两个排水孔(207),两个所述排水孔(207)分别和两个滑槽(206)相连通。
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