CN203002672U - 防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体清洗工艺技术领域，具体涉及一种防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统。该防止液体飞溅的清洗装置，包括上壳和下壳，上壳可相对下壳上下运动，上壳包括上壳内壁和上壳外壁，上壳内壁和上壳外壁之间形成中空腔，上壳内壁上设有多个进液孔，进液孔与中空腔相通。本实用新型提供的防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统，通过在上壳上加设进液孔和中空腔，可实现在被清洗物的高速旋转过程中，化学试剂和/或清洗下来的颗粒通过进液孔进入中空腔内并通过排液孔排出，获得被清洗物的最佳的清洁效果；并且清洗装置和清洗系统的结构简单易清洗，工艺易实现，废液还便于收集。

Description

防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统

技术领域

本实用新型涉及半导体清洗工艺技术领域，具体涉及一种防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统。

背景技术

随着硅片晶圆直径的增加和特征尺寸的减小，对硅片表面的洁净度的要求也越来越高。目前的清洗设备主要通过在高速旋转的晶片表面上喷射清洗液来达到清洗的目的。但是在高速旋转的过程中，清洗液会在离心力的作用下被甩出而打在清洗腔侧壁上，其被清洗腔侧壁反弹后会重新飞溅到晶片表面，使晶片受到污染，如果不能及时防止这种污染，会严重影响清洗的效果。目前，一般是通过在清洗腔内添加额外的部件使得清洗腔结构复杂来防止这种污染的，但是这样会使得后续对清洗腔的清洗工作不易进行。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统，以克服现有的晶片清洗装置和清洗系统不能有效防止在晶片高速旋转过程中，化学试剂和清洗下来的颗粒甩出打在上壳侧壁又重新飞溅到晶片表面而对晶片造成污染以及晶片清洗装置结构复杂不宜清洗的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防止液体飞溅的清洗装置包括上壳和下壳，所述上壳可相对下壳上下运动，所述上壳包括上壳内壁和上壳外壁，所述上壳内壁和所述上壳外壁之间形成中空腔，所述上壳内壁上设有多个进液孔，所述进液孔均与所述中空腔相通。

进一步地，所述上壳连接驱动柱，其用来驱动上壳相对于下壳进行上下运动。

进一步地，所述上壳处于高位置时，其底部和下壳的顶部至少有一部分重合。

进一步地，所述中空腔的厚度为0.3-0.8cm。

进一步地，所述上壳内壁的厚度不大于上壳外壁的厚度。

进一步地，所述进液孔为圆形，其直径为0.5-1.5cm。

进一步地，所述进液孔沿上壳内壁周向均匀分布。

进一步地，所述下壳上设有排液孔，所述排液孔与所述中空腔的底部相通。

本实用新型还提供一种清洗系统，包括该防止液体飞溅的清洗装置。

进一步地，所述清洗装置还包括夹持装置，所述夹持装置设置于所述防止液体飞溅的清洗装置的内部，所述夹持装置包括卡盘，其用来支撑、卡紧晶片并带动晶片旋转。

（三）有益效果

本实用新型提供的防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统，通过在上壳上加设进液孔和中空腔，可实现在被清洗物的高速旋转过程中，化学试剂和/或清洗下来的颗粒通过进液孔进入中空腔内并通过排液孔排出，获得被清洗物的最佳的清洁效果；并且清洗装置和清洗系统的结构简单易清洗，工艺易实现，废液还便于收集。

附图说明

图1是本实用新型实施例一防止液体飞溅的清洗装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二具有图1中防止液体飞溅的清洗装置的清洗系统的纵向剖视图；

图3是图1中上壳的剖面图；

图4是图1中上壳的仰视图。

其中，1：上壳；2：下壳；3：进液孔；4：中空腔；5：驱动柱；6：晶片；7：卡盘；8：卡盘卡紧单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型中所述的晶片可为纯硅衬底的硅片或带有铜互连结构的硅片。本实施例中所述高位置是指上壳1上升后所处的位置，低位置是指上壳1下降后所处的位置。当上壳1处于高位置时，上壳1的顶部和下壳2的顶部至少有一部分重合；当上壳2处于低位置时，上壳1和下壳2基本重合。

实施例一

如图1-图4所示，为本实用新型提供的防止液体飞溅的清洗装置，该装置包括：上壳1和下壳2；下壳2位于本清洗装置的下部，上壳1可相对下壳2上下运动，清洗过程开始前，上壳1相对于下壳2向上运动，将上壳1上升，以对内部的晶片6起保护作用，并避免清洗过程中飞溅出的液体溅到本清洗装置的外面；清洗过程完成后，上壳1相对于下壳2向下运动，将上壳1降下以方便取出其中的晶片6。具体的，上壳1为非实体结构，其包括上壳内壁和上壳外壁，上壳内壁和上壳外壁之间形成中空腔，上壳内壁上设有多个进液孔3，每个进液孔3均与中空腔4相通，在保证上壳1强度的前提下，进液孔3的数量越多越好，以使飞溅出的液体全部通过进液孔3进入到中空腔内。这样，高速旋转过程中飞溅出的液体便可通过进液孔3进入到中空腔4中，上壳1连有驱动柱5，其用来驱动上壳1相对于下壳2的上下运动，其与上壳1的边缘连接，驱动柱5的数量可为多个，并沿上壳1的边缘均匀分布，优选为三个（如图1所示）；驱动柱5采用气缸（图未示）驱动。

具体的，上壳内壁和上壳外壁均可为圆柱形结构或环形结构，上壳内壁和上壳外壁的壁厚之和可为1.2-2cm，也可根据实际需求增大或减小壁厚；设置在上壳内壁上的进液孔3按一定规律均匀分布，如沿上壳内壁的周向均匀分布，进液孔3优选为圆形，其直径为0.5-1.5cm，当然进液孔3的形状也可为三角形、正方形、五角星形或其他形状；上壳内壁要较薄，以利于液体从进液孔3进入到中空腔4中，上壳外壁厚度可视具体情况设置，但要保证上壳1整体的强度，可以设置成上壳内壁的壁厚小于或等于上壳外壁的壁厚；中空腔4的厚度为0.3-0.8cm；中空腔4的厚度也可根据上壳内壁和上壳外壁的具体壁厚进行设置，在保证上壳1整体强度的前提下，以利于飞溅出的液体在中空腔4中顺畅流动为佳。

进一步的，下壳2上设有排液孔（图未示），排液孔与中空腔4的底部相通。排液孔用来排出从中空腔4底部流入到其中的液体。本清洗装置将清洗过程中产生的废液集中到中空腔4内并通过排液孔排出使得废液的收集简单易操作。

该防止液体飞溅的装置可用于晶片6的清洗工艺中，其工艺过程如下：

步骤S1、工艺开始前，气缸通过驱动柱5驱动上壳1上升，但要保证上壳1的底部和下壳2的顶部至少有一部分重合；晶片6放到卡盘7上，卡盘7上设有卡盘卡紧单元8，卡盘卡紧单元8卡紧晶片6。

步骤S2、工艺开始后，由高速旋转的晶片6甩出的液体通过进液孔3进入到中空腔4，经中空腔4反射的液体碰到进液孔3后分裂破碎，阻止其重新飞溅到晶片6表面，中空腔4的液体从上壳1底部中空腔4流入下壳2上的排液孔。并通过排液孔排出。在整个步骤中，卡盘7在高速旋转，而清洗操作单元的上壳1和下壳2处于静止状态。

步骤S3、工艺结束时，气缸通过驱动柱5驱动下壳2下降，卡盘7处于松动状态，放开晶片6。

需要说明的是：在步骤S1中，上壳1上升后处于高位置，此时上壳1下部和下壳2上部至少有一部分重合，以保证通过进液孔3进入到中空腔4中的液体从中空腔4底部流出后，能流入下壳2上的排液孔并通过排液孔排出；在步骤S3中，上壳1下降后处于低位置，此时上壳1和下壳2基本重合。

本实用新型提供的防止液体飞溅的清洗装置，通过在上壳上加设进液孔和中空腔，可实现在晶片高速旋转过程中，化学试剂和/或清洗下来的颗粒通过进液孔进入中空腔内并通过排液孔排出，少量经中空腔反射的液体碰到进液孔后进一步分裂破碎，也无法飞溅回晶片表面，从而避免了普通清洗装置在清洗过程中，飞溅出的液体打在清洗腔侧壁后又反弹到晶片表面的而对晶片造成的污染，并且清洗装置结构简单易清洗，工艺易实现，废液易收集，最大程地保证了晶片的清洗度。

实施例二

如图2所示，一种清洗系统，包括以上所述的防止液体飞溅的清洗装置，该清洗系统还包括夹持装置，其用来夹持被清洗物，该夹持装置设置于防止液体飞溅的清洗装置的内部，被清洗物以晶片6为例进行说明。具体的，该夹持装置包括卡盘7，其用来支撑、卡紧晶片6并带动晶片6旋转。卡盘7上设有卡盘卡紧单元8，其用来卡紧和放开晶片6。在开始工艺时，上壳1处于高位置，晶片6在高速旋转，卡盘7处于卡紧状态；而在停止工艺时，上壳1处于低位置，晶片6停止旋转，卡盘7处于松动状态以利于放开晶片。

本清洗系统能够有效防止在晶片高速旋转过程中，化学试剂和清洗下来的颗粒甩出打在上壳侧壁上后又重新飞溅到晶片表面、重新污染晶片表面的作用。甩出的速度沿旋转晶片切线方向的液体通过上壳上的进液孔进入到中空腔，并流入下壳中通过排液孔排出，少量经中空腔反射的液体碰到进液孔后进一步分裂破碎，无法飞溅回晶片表面，从而实现了阻止液体重新飞溅到晶片表面而对晶片造成污染的目的。此外，本清洗系统结构简单易清洗，工艺易实现，废液易收集，最大程地保证了晶片的清洗度。

需要说明的是：本实用新型提供的防止液体飞溅的清洗装置及具有该装置的清洗系统不仅可用于晶片等盘状物的清洗，还可用于任何在清洗过程中会产生液体飞溅现象的物体的清洗，操作过程和方法与晶片的操作过程和方法相同，并且均能达到相同的效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，包括上壳和下壳，所述上壳可相对下壳上下运动，所述上壳包括上壳内壁和上壳外壁，所述上壳内壁和所述上壳外壁之间形成中空腔，所述上壳内壁上设有多个进液孔，所述进液孔均与所述中空腔相通。

2.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述上壳连接驱动柱，其用来驱动上壳相对于下壳进行上下运动。

3.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述上壳处于高位置时，其底部和下壳的顶部至少有一部分重合。

4.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述中空腔的厚度为0.3-0.8cm。

5.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述上壳内壁的厚度不大于上壳外壁的厚度。

6.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述进液孔为圆形，其直径为0.5-1.5cm。

7.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述进液孔沿上壳内壁周向均匀分布。

8.如权利要求1所述的防止液体飞溅的清洗装置，其特征在于，所述下壳上设有排液孔，所述排液孔与所述中空腔的底部相通。

9.一种清洗系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的防止液体飞溅的清洗装置。

10.如权利要求9所述的清洗系统，其特征在于，还包括夹持装置，所述夹持装置设置于所述防止液体飞溅的清洗装置的内部，所述夹持装置包括卡盘，其用来支撑、卡紧晶片并带动晶片旋转。

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