CN207952128U - 一种多线切硅片脱胶超声清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，包括支架、设置于所述支架上的超声水槽、设置于所述超声水槽一侧的超纯水进口、超声波清洗组件以及硅片承托架；超声波清洗组件包括设置于所述超声水槽内的超声振板件及控制该超声振板件的超声波发生器，超声振板件设置于超声水槽的内壁侧面上；所述硅片承托架包括承托支架、放置于所述承托支架上的硅片黏胶架以及设置于所述硅片黏胶架正下方的成品承接架；通过在超声波振板对称设置在超声水槽宽度方向上对超声水槽内的硅片进行超声振荡清洗，解决了超声波源从底部发生往上发射与硅片表面侧面接触，超洗后硅片表面的污染物会残留堆积在硅片表面，形成局部区域清洗不干净的技术问题。

Description

一种多线切硅片脱胶超声清洗装置

技术领域

本实用新型属于单晶硅片加工领域，尤其涉及一种多线切硅片脱胶超声清洗装置。

背景技术

在半导体硅片加工过程中，每一道工序都涉及到清洗，由于很多半导体分立器件是在硅研磨片表面直接制造或衬底扩散而成，因此，硅研磨片清洗质量的好坏将直接影响下一道工序，甚至影响器件的成品率和可靠性；目前，常规的半导体硅研磨片的清洗方法有两种：手洗和超声波清洗。手洗效果差，清洗后的研磨硅片上仍然会有许多研磨金刚砂、硅粉末残留；超声波清洗装置的结构包括一清洗槽，槽壁上设有去离子水进出口，使去离子水在保持一定高度的情况下始终处于流动状态，清洗槽的槽底下方设有超声波振子。清洗时，将硅片依次竖插在承载花篮内，一起浸入清洗槽内的去离子水中，经过6～8道工位超声，每道超洗10～15分钟，然后，经去离子纯水冲洗、漂洗、甩干而完成超洗。

中国专利CN200720192576.8描述了一种超声波清洗单晶硅片装置，清洗槽的槽壁上设有进水口和出水口，槽底部下方设有超声波振子，清洗槽槽内设有一搁置单晶硅片的框架，框架底壁为栅栏状的石英棒，石英棒形成的平面低于去离子水水平面，整个框架由支撑脚支撑在清洗槽内。

上述机构存在许多不足，如硅片竖插在承载花篮内，超声波源从底部发生往上发射与硅片表面侧面接触，超洗后硅片表面的污染物会残留堆积在硅片表面，形成局部区域清洗不干净。

实用新型内容

本实用新型的针对现有技术的不足提供一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，通过在超声波振板对称设置在超声水槽宽度方向上对超声水槽内的硅片进行超声振荡清洗，在硅片表面上产生振荡气泡代替原有将超声波振板设置于超声水槽底部的方式，解决了超声波源从底部发生往上发射与硅片表面侧面接触，超洗后硅片表面的污染物会残留堆积在硅片表面，形成局部区域清洗不干净的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，包括支架、设置于所述支架上的超声水槽以及设置于所述超声水槽一侧的超纯水进口，还包括：

超声波清洗组件，所述超声波清洗组件包括设置于所述超声水槽内的超声振板件及控制该超声振板件的超声波发生器，所述超声振板件设置于所述超声水槽的内壁侧面上；以及

硅片承托架，所述硅片承托架包括承托支架、放置于所述承托支架上的硅片黏胶架以及设置于所述硅片黏胶架正下方的成品承接架。

作为改进，所述超声振板件包括两个分别对称设置于所述超声水槽宽度方向内壁上的超声振板。

作为改进，所述超声水槽包括：

超声波振荡部，所述硅片承托架放置于该超声波振荡部内；

滤网，所述滤网设置于所述超声波振荡部下方且用于放置硅片承托架；

排污部，所述排污部设置于所述滤网下方，该排污部底部中心位置上开设有排污出口。

作为改进，所述超声水槽环壁的上表面上还开设有溢流槽。

作为改进，所述超纯水进口上设置有溢流阀。

作为改进，所述超声波发生器与所述超声振板件之间通过电信号控制且两者之间设置有时间继电器。

作为改进，所述承托支架上还设置有沿长度方向对称设置且可转动的手柄件以及沿长度方向对称设置且用于放置硅片黏胶架的放置槽。

作为改进，所述硅片黏胶架包括：

基块；

黏胶，所述黏胶涂抹于所述基块下表面上；

晶锭，所述晶锭黏贴于所述黏胶的下表面上；

拎手部，所述拎手部设置于所述基块上且与该基块可拆卸安装，该拎手部安装与所述承托支架上时与所述硅片黏胶架放置槽相配合安装。

作为改进，所述成品承接架包括四根沿圆弧状排列且圆弧外形与硅片相适配的承载杆。

作为改进，所述超声水槽上还设置有可转动的盖板，该盖板正中间上开设有观察孔。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型较传统的硅片脱胶超声清洗装置，通过在超声水槽内侧壁上沿宽度方向对称设置两块超声振板对浸泡于超声水槽内的硅片承托架上的硅片进行超声清洗，硅片承托架放置于超声振板间形成的气泡振荡空间内，超声波发生器对超声振板进行超声波的发射，超声振板振荡产生大量气泡，振荡的气泡对硅片表面进行清洗处理，超声波在超纯水中疏密相间地向前辐射，使液体流动，并不停地产生数以万计的微小气泡，这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长，而在正压区迅速闭合，这种微小气泡的形成、生成迅速闭合称为空化现象，在空化现象中气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬时高压，连续不断产生的瞬时高压，像一连串小爆炸不停地轰击物体表面，使物体及缝隙中的污垢迅速剥落；

(2)本实用新型较传统的硅片脱胶超声清洗装置，在超纯水进口上设置有溢流阀，在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量，当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回水箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定阀口常随压力波动开启；

(3)本实用新型较传统的硅片脱胶超声清洗装置，超声水槽环壁的上表面上还开设有溢流槽，在超声振板接收超声波信号时产生大量的微小气泡，在振荡的过程中会使超声水槽内的超纯水向水槽外溢流，设置溢流槽可将向外溢流的超纯水进行回用。

总之，本实用新型具有结构简单，超声清洗效果好等优点，尤其适用于单晶硅片加工领域。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本实用新型中硅片承托架的结构示意图；

图6为本实用新型中硅片黏胶架的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、2、3、4和5所示，一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，包括支架1、设置于所述支架1上的超声水槽2以及设置于所述超声水槽2一侧的超纯水进口3，还包括：

超声波清洗组件4，所述超声波清洗组件4包括设置于所述超声水槽2内的超声振板件41及控制该超声振板件41的超声波发生器42，所述超声振板件41设置于所述超声水槽2的内壁侧面上；以及

硅片承托架5，所述硅片承托架5包括承托支架51、放置于所述承托支架51上的硅片黏胶架52以及设置于所述硅片黏胶架52正下方的成品承接架53。

需要说明的是，通过在超声水槽2内侧壁上沿宽度方向对称设置两块超声振板411对浸泡于超声水槽2内的硅片承托架5上的硅片进行超声清洗，硅片承托架5放置于超声振板411间形成的气泡振荡空间内，超声波发生器42对超声振板411进行超声波的发射，超声振板411振荡产生大量气泡，振荡的气泡对硅片表面进行清洗处理，超声波在超纯水中疏密相间地向前辐射，使液体流动，并不停地产生数以万计的微小气泡，这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长，而在正压区迅速闭合，这种微小气泡的形成、生成迅速闭合称为空化现象，在空化现象中气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬时高压，连续不断产生的瞬时高压，像一连串小爆炸不停地轰击物体表面，使物体及缝隙中的污垢迅速剥落。

进一步地，如图3所示，所述超声振板件41包括两个分别对称设置于所述超声水槽2宽度方向内壁上的超声振板411，超声振板411对称设置并在两块超声振板411之间形成气泡振荡区，硅片在超声振荡区内由不断振荡的气泡进行清洗处理，由于硅片两端均有振荡的气泡，气泡像一连串小爆炸不停地轰击物体表面，使物体及缝隙中的污垢迅速剥落。

进一步地，如图1、2、3和4所示，所述超声水槽2包括：

超声波振荡部21，所述硅片承托架5放置于该超声波振荡部21内；

滤网22，所述滤网22设置于所述超声波振荡部21下方且用于放置硅片承托架5；

排污部23，所述排污部23设置于所述滤网22下方，该排污部23底部中心位置上开设有排污出口231，排污出口231将超声清洗过程中的污垢向外排出。

进一步地，如图1和2所示，所述超声水槽2环壁的上表面上还开设有溢流槽24。

需要说明的是，超声水槽2环壁的上表面上还开设有溢流槽24，在超声振板接收超声波信号时产生大量的微小气泡，在振荡的过程中会使超声水槽2内的超纯水向水槽外溢流，设置溢流槽24可将向外溢流的超纯水进行回用。

进一步地，如图1所示，所述超纯水进口3上设置有溢流阀31。

需要说明的是，在超纯水进口上设置有溢流阀31，在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量，当系统压力增大时，会使流量需求减小，此时溢流阀31开启，使多余流量溢回水箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定阀口常随压力波动开启。

进一步地，如图1所示，所述超声波发生器42与所述超声振板件41之间通过电信号控制且两者之间设置有时间继电器，当时间继电器接受了启动信号后开始计时，计时结束后它的工作触头进行开或合的动作，从而推动后续的电路工作。

进一步地，如图4所示，所述承托支架51上还设置有沿长度方向对称设置且可转动的手柄件511以及沿长度方向对称设置且用于放置硅片黏胶架52的放置槽512，所述硅片黏胶架放置槽512开设于所述承托支架51上表面上，该承托支架51上开设的硅片黏胶架放置槽512用于放置硅片黏胶架52，作为一种优选的实施方式，将硅片黏胶架放置槽512的外形尺寸和硅片黏胶架52的外形相适配以便于对硅片黏胶架52进行限位。

进一步地，如图6所示，所述硅片黏胶架52包括：

基块521；

黏胶522，所述黏胶522涂抹于所述基块521下表面上；

晶锭523，所述晶锭523黏贴于所述黏胶522的下表面上；

拎手部524，所述拎手部524设置于所述基块521上且与该基块521可拆卸安装，该拎手部524安装与所述承托支架51上时与所述硅片黏胶架放置槽512相配合安装。

需要说明的是，在进行硅片切割清洗前首先将晶锭523进行黏胶处理，将晶锭523黏贴于所述黏胶522的下表面上，同时将黏胶522的另一面黏贴于所述基块521上，将黏贴好的工件(晶锭)放到多线切割机上进行多线切割处理，多线切割处理完成之后将基块整体从多线切割机上取下，安装上拎手部524，将安装完拎手部524的硅片黏胶架52放置到承托支架51上。

进一步地，如图4和5所示，所述成品承接架53包括四根沿圆弧状排列且圆弧外形与硅片相适配的承载杆531。

需要说明的是，将工件放置在硅片承托架5上对单晶硅片进行清洗处理，当清洗处理完成之后需要将该硅片承托架5搬运到相应的脱胶槽内进行脱胶处理，当脱胶时，工件上的硅片会从承托支架51上掉落到成品承接架53上，成品承接架53正好对脱胶完成后的硅片进行承接处理。

进一步地，如图1所示，所述超声水槽2上还设置有可转动的盖板25，该盖板25正中间上开设有观察孔251。

工作过程：

如图1所示，在进行硅片切割清洗前首先将晶锭523进行黏胶处理，将晶锭523黏贴于所述黏胶522的下表面上，同时将黏胶522的另一面黏贴于所述基块521上，将黏贴好的工件晶锭放到多线切割机上进行多线切割处理，多线切割处理完成之后将基块整体从多线切割机上取下，安装上拎手部524，将安装完拎手部524的硅片黏胶架52放置到承托支架51上，将承托支架51放置到预清洗装置内进行预清洗处理将硅片上的切削液等表面杂质除去，除去之后将承托支架51从预清洗盛水槽中拿出并放入到超声水槽2中进行超声清洗处理。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，包括支架(1)、设置于所述支架(1)上的超声水槽(2)以及设置于所述超声水槽(2)一侧的超纯水进口(3)，其特征在于，还包括：

超声波清洗组件(4)，所述超声波清洗组件(4)包括设置于所述超声水槽(2)内的超声振板件(41)及控制该超声振板件(41)的超声波发生器(42)，所述超声振板件(41)设置于所述超声水槽(2)的内壁侧面上；以及

硅片承托架(5)，所述硅片承托架(5)包括承托支架(51)、放置于所述承托支架(51)上的硅片黏胶架(52)以及设置于所述硅片黏胶架(52)正下方的成品承接架(53)。

2.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超声振板件(41)包括两个分别对称设置于所述超声水槽(2)宽度方向内壁上的超声振板(411)。

3.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超声水槽(2)包括：

超声波振荡部(21)，所述硅片承托架(5)放置于该超声波振荡部(21)内；

滤网(22)，所述滤网(22)设置于所述超声波振荡部(21)下方且用于放置硅片承托架(5)；

排污部(23)，所述排污部(23)设置于所述滤网(22)下方，该排污部(23)底部中心位置上开设有排污出口(231)。

4.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超声水槽(2)环壁的上表面上还开设有溢流槽(24)。

5.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超纯水进口(3)上设置有溢流阀(31)。

6.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超声波发生器(42)与所述超声振板件(41)之间通过电信号控制且两者之间设置有时间继电器。

7.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述承托支架(51)上还设置有沿长度方向对称设置且可转动的手柄件(511)以及沿长度方向对称设置且用于放置硅片黏胶架(52)的放置槽(512)。

8.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述硅片黏胶架(52)包括：

基块(521)；

黏胶(522)，所述黏胶(522)涂抹于所述基块(521)下表面上；

晶锭(523)，所述晶锭(523)黏贴于所述黏胶(522)的下表面上；

拎手部(524)，所述拎手部(524)设置于所述基块(521)上且与该基块(521)可拆卸安装，该拎手部(524)安装与所述承托支架(51)上时与所述硅片黏胶架放置槽(512)相配合安装。

9.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述成品承接架(53)包括四根沿圆弧状排列且圆弧外形与硅片相适配的承载杆(531)。

10.根据权利要求1所述的一种多线切硅片脱胶超声清洗装置，其特征在于，所述超声水槽(2)上还设置有可转动的盖板(25)，该盖板(25)正中间上开设有观察孔(251)。