CN208840147U - 晶圆装载盒清洗装置 - Google Patents

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李丹
高英哲
张文福
叶日铨
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Abstract

本实用新型涉及一种晶圆装载盒清洗装置,包括:清洗槽,置物架,位于所述清洗槽内,用于放置晶圆装载盒;磁驱动部件,安装于所述清洗槽外,用于产生磁场;磁悬浮转子,用于放置于晶圆装载盒内,在受所述磁驱动部件产生的磁场驱动下能够进行转动。所述晶圆装载盒清洗装置具有较好的清洗效果。

Description

晶圆装载盒清洗装置
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆装载盒清洗装置。
背景技术
在集成电路制造工艺中,晶圆装载盒(FOUP)是作为承载和传输晶圆的容器装置,承装过较脏晶圆的FOUP再装干净的晶圆时会对干净的晶圆造成污染。通常情况下会对FOUP进行定期清洗,常用的方式是用去离子水(DIW)对FOUP进行冲洗,然后用N2和压缩气体(CDA)吹干。
而在实际FOUP中不仅存在颗粒物污染,而且存在金属和分子污染。这些污染会造成晶圆表面的二次污染,并且无法通过去离子水进行去除。
如何对FOUP进行彻底清洗,以避免对晶圆表面造成二次污染是目前亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种晶圆装载盒清洗装置,能够全面清洗晶圆装载盒内的污染。
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种晶圆装载盒清洗装置,包括:清洗槽,置物架,位于所述清洗槽内,用于放置晶圆装载盒;磁驱动部件,安装于所述清洗槽外,用于产生磁场;磁悬浮转子,用于放置于晶圆装载盒内,在受所述磁驱动部件产生的磁场驱动下能够进行转动。
可选的,所述磁驱动部件包括:磁悬浮定子,连接所述磁悬浮定子的驱动电机。
可选的,还包括:化学清洗液管路、冲洗管路和气体管路;所述化学清洗液管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至化学清洗液源;所述冲洗管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至去离子水源;所述气体管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至干燥气体源。
可选的,所述化学清洗液管路、冲洗管路以及气体管路的至少一个管路上安装有压力调节阀,用于调节管路内的气体或液体流速。
可选的,所述化学清洗液管路、冲洗管路以及气体管路的至少一个管路上安装有加热器,用于对管路内的气体或液体进行加热。
可选的,还包括排液管路,连接至所述清洗槽,用于排出所述清洗槽内的废液。
可选的,所述排液管路上安装有检测器,用于对所述排液管路内的液体进行实时监测。
可选的,还包括:取样处,连通至所述排液管路,用于对所述排液管路内的液体进行取样检测。
可选的,所述检测器包括:阻值传感器或氯离子检测传感器中的至少一种。
可选的,所述化学清洗液为盐酸、双氧水和水的混合溶液。
本实用新型的晶圆装载盒清洗装置具有磁驱动部件以及用于放置于晶圆装载盒内的磁悬浮转子,在清洗晶圆装载盒的过程中,可驱动磁悬浮转子旋转以提高对晶圆装载盒内部的清洗效果。进一步的,还包括化学清洗液管路,能够向清洗槽内通入化学清洗液对晶圆装载盒进行化学清洗,有效去除金属、分子等污染,提高清洗效果。
附图说明
图1为本实用新型一具体实施方式的晶圆装载盒清洗装置内放置有待清洗的晶圆装载盒的结构示意图;
图2为本实用新型一具体实施方式的晶圆装载盒清洗装置对晶圆装载盒进行干燥时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的一种晶圆装载盒清洗装置的具体实施方式做详细说明。
请参考图1,为本实用新型一具体实施方式的晶圆装载盒清洗装置的结构示意图。
所述晶圆装载盒清洗装置包括:清洗槽110,用于放置待清洗的晶圆装载盒,所述清洗槽110具有上盖,用于在清洗晶圆装载盒的过程中,封闭所述清洗槽。所述清洗槽110内设置有置物架111,位于所述清洗槽110内,用于放置待清洗的晶圆装载盒200。所述置物架111可以是多种形式,例如包括一固定于清洗槽110底部的支架,以及由所述支架支撑的平板。在其他具体实施方式中,所述置物架111只要能够放置晶圆装载盒,可以为多种形式,在此不作限定。所述清洗槽110内还安装于传感部件,包括传感发射器113以及传感接收器114来检测所述清洗槽110内是否放置有晶圆装载盒。所述传感发射器113用于发射检测光,所述传感接收器114用于接收反射光,通过检测反射光的变化判断所述置物架111上是否放置有晶圆。在其他具体实施方式中,也可以采用其他类型的传感部件来进行检测。
所述晶圆装载盒清洗装置还包括:磁驱动部件121,安装于所述清洗槽110外,用于产生磁场;磁悬浮转子122,用于放置于晶圆装载盒200内,在受所述磁驱动部件121产生的磁场驱动下能够进行转动。所述磁驱动部件121用于产生驱动所述磁悬浮转子122旋转的磁场,由于磁场具有穿透性,因此,所述磁驱动部件121可以设置于所述清洗槽110外部,避免所述磁驱动部件121在清洗槽110内部受到清洗液损害或对清洗槽110造成污染。该具体实施方式中,所述清洗槽110底部具有一置物室120,所述磁驱动部件121设置于所述置物室120内。
在该具体实施方式中,所述磁驱动部件121包括一磁悬浮定子,连接所述磁悬浮定子的驱动电机。所述驱动电机通过交变电流产生磁场驱动磁悬浮定子旋转从而产生变化磁场,带动所述磁悬浮转子122转动。在其他具体实施方式中,所述磁驱动部件121还可以为一磁感应器,通过对所述磁感应器通入交变电流产生磁场,驱动所述磁悬浮转子122转动。在其他具体实施方式中,所述磁驱动部件121还可以为其他结构,本领域技术人员能够根据需求选择合适的磁驱动部件121来驱动所述磁悬浮转子122转动。
在对所述晶圆装载盒200进行清洗的过程中,所述磁悬浮转子122置于所述晶圆装载盒200内,由所述磁驱动部件121驱动所述磁悬浮转子122旋转,以带动晶圆装载盒200内的清洗液流动,并且可以通过调整磁力大小控制所述磁悬浮转子122的位置,在不同位置处进行转动,以搅动所述晶圆装载盒200内壁各位置处的清洗液流动,从而提高对所述晶圆装载盒200的内壁的清洗效率。
所述晶圆装载盒清洗装置还包括化学清洗液管路131、冲洗管路132以及气体管路133。所述化学清洗液管路131一端通入所述清洗槽110内,另一端用于连接至化学清洗液源1314;所述冲洗管路132一端通入所述清洗槽110内,另一端用于连接至去离子水源1324;所述气体管路133一端通入所述清洗槽110内,另一端用于连接至干燥气体源1334。
所述清洗槽110内还安装有多个喷头112,所述喷头112可以分为清洗液喷头、冲洗喷头以及气体喷头,分布于清洗槽110的不同位置处。在该具体实施方式中,所述清洗槽110顶部、侧壁以及底部多个位置处均设置有喷头112。在其他具体实施方式中,所述清洗槽110内的部分或全部喷头112还可以为可升降喷头,可以根据实际需求,改变喷头位置。所述化学清洗液管路131、冲洗管路132以及气体管路133的一端均通入清洗槽110内,并连接至对应的喷头112。
该具体实施方式中,所述化学清洗液为盐酸、双氧水和水的混合溶液(SC1),其中,盐酸、双氧水和水的摩尔比为1:(1~2):(50~200)。所述化学清洗液对金属离子、有机分子等污染物具有较高的去除能力,能够提高对晶圆装载盒的清洗效果。
在其他具有实施方式中,所述化学清洗液还可以为氨水、双氧水和水的混合溶液。本领域的技术人员可以可根据待清洗的晶圆装载盒之前放置的晶圆上携带的污染物类型,选择合适的化学清洗液类型。与仅采用去离子水进行冲洗相比,采用化学清洗液清洗能够有效去除晶圆装载盒上粘附的金属离子、有机分子等污染物,提高对晶圆装载盒的清洗效果。
所述冲洗管路132用于向清洗槽110内通入去离子水,用于清洗之后的冲洗;所述气体管路133用于向清洗槽110内通入干燥气体,用于冲洗之后对晶圆装载盒200进行干燥。所述干燥气体包括氮气或压缩空气。
所述化学清洗液管路131、冲洗管路132以及气体管路133的至少一个管路上安装有压力调节阀,用于调节管路内的气体或液体流速。所述化学清洗液管路131、冲洗管路132以及气体管路133的至少一个管路上还安装有加热器,用于对管路内的气体或液体进行加热。
该具体实施方式中,所述化学清洗液管路131上安装有第一加热器1311、第一压力调节阀1312和第一开关阀门1313;所述冲洗管路132上安装有第二加热器1321、第二压力调节阀1322和第二开关阀门1323;所述气体管路133上安装有第三加热器1331、第三压力调节阀1332和第三开关阀门1333。所述第一压力调节阀1312用于调节所述化学清洗液管路131内的化学清洗液的流速,所述第二压力调节阀1322用于调节所述冲洗管路1323内的去离子水的流速,所述第三压力调节阀1332用于调节所述气体管路1333内的气体的流速。通过所述第一加热器1311、第二加热器1321以及第三加热器1331可以分别调节所述化学清洗液、去离子水以及气体的温度。
在该具体实施方式中,在对晶圆装载盒200进行清洗的过程中,首先开启所述第一开关阀门1313,导通所述化学清洗液管路131,向所述清洗槽110内通入化学清洗液。晶圆装载盒200的开口朝上,通过所述化学清洗液对所述晶圆装载盒200进行浸泡式清洗。通过第一加热器1311调整所述化学清洗液的温度为21℃~65℃,以使得化学清洗液的清洗能力较高。清洗过程中,启动所述磁驱动部件121,以驱动位于晶圆装载盒200内的磁悬浮转子122转动,使得所述晶圆装载盒200内的清洗液流动,并且在清洗过程中,通过调整所述磁驱动部件121产生的磁场大小,控制所述磁驱动部件121与磁悬浮转子122之间的磁力,以使得磁悬浮转子122在晶圆装载盒200内部不同位置处搅动清洗液,从而提高对晶圆装载盒200内部的清洗效果。而晶圆装载盒200外部,通过不同位置处的喷头112进行冲洗。一端时间之后,排出清洗液,进入冲洗阶段。
冲洗阶段中,关闭所述第一开关阀门1313,开启所述第二开关阀门1323,导通冲洗管路132,向所述清洗槽110内通入去离子水,以对晶圆装载盒200的内壁和外壁、以及清洗槽110内残留的化学清洗液冲洗。在冲洗过程中,依然可以通过所述磁驱动部件121驱动所述磁悬浮转子122在晶圆装载盒200内转动,以提高对晶圆装载盒200内部的冲洗效果。为了提高去离子水的冲洗效果,可以通过所述第二压力调节阀1322调整去离子水的流速,通过第二加热器1321对去离子水的温度进行调整。在一个具体实施方式中,先将去离子水温度调整为30℃~70℃进行冲洗,然后再用常温去离子水进行冲洗,确保残留的化学清洗液被冲洗干净。
所述晶圆装载盒清洗装置还包括排液管路140,连接至所述清洗槽110,用于排出所述清洗槽110内的废液。所述排液管路140的部分内部管路可以安装于所述置物室120内图中未示出。清洗阶段结束后的清洗液通过所述排液管路140排出,并且在冲洗阶段,所述排液管路140一直处于导通状态,去离子水对化学清洗液进行冲洗不断通过所述排液管路140排出。
为了确保对化学清洗液清洗干净,可以对排液排出的去离子水进行检测。在一个具体实施方式中,所述排液管路140上安装有检测器,用于对所述排液管路内的液体进行实时监测。所述检测器可以为阻值传感器,通过实施检测排出的去离子水的阻值判断清洗效果;所述检测器还可以为氯离子检测传感器,由于采用的化学清洗液中含有氯离子,可以通过检测排出的去离子水的氯离子浓度检测化学清洗液是否被冲洗干净。在其他具体实施方式中,也可以根据采用的化学清洗液的具体成分,选择其他种类的传感器进行检测。
该具体实施方式中,还包括取样处141,连通至所述排液管路140,用于对所述排液管路140内的液体进行取样检测以判断去离子水冲洗效果。可以通过所述取样处141定期对排液管路140内的液体进行采样。
当对所述排液管路140内的液体检测合格之后,可以停止冲洗进入干燥阶段。
请参考图2,为干燥阶段,晶圆装载盒置于所述清洗槽110内的示意图。
可以在冲洗结束之后,通过机械手将晶圆装载盒200翻转,使得晶圆装载盒200的开口朝下,便于晶圆装载盒200内的液体排出。开启第三开关阀门1333,向所述清洗槽内110内通入干燥气体,通过气流对晶圆装载盒200进行干燥。一个具体实施方式中,可以通过所述第三压力调节阀1332调整气体流量,并且通过第三加热器1331对气体进行加热,以提高干燥效率。
在一个具体实施方式中,所述置物架111还连接至一马达,并且可由所述马达驱动进行旋转,进而带动所述晶圆装载盒200旋转,以进一步提高干燥效率。
本实用新型的晶圆装载盒清洗装置具有磁驱动部件以及用于放置于晶圆装载盒内的磁悬浮转子,在清洗晶圆装载盒的过程中,可驱动磁悬浮转子旋转以提高对晶圆装载盒内部的清洗效果。进一步的,还包括化学清洗液管路,能够向清洗槽内通入化学清洗液对晶圆装载盒进行化学清洗,有效去除金属、分子等污染,提高清洗效果。
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,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,包括:
清洗槽,
置物架,位于所述清洗槽内,用于放置晶圆装载盒;
磁驱动部件,安装于所述清洗槽外,用于产生磁场;
磁悬浮转子,用于放置于晶圆装载盒内,在受所述磁驱动部件产生的磁场驱动下能够进行转动;
化学清洗液管路、冲洗管路和气体管路,所述化学清洗液管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至化学清洗液源,向清洗槽内通入化学清洗液;所述冲洗管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至去离子水源;所述气体管路一端通入所述清洗槽内,另一端用于连接至干燥气体源。
2.根据权利要求1所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述磁驱动部件包括:磁悬浮定子,连接所述磁悬浮定子的驱动电机。
3.根据权利要求1所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述化学清洗液管路、冲洗管路以及气体管路的至少一个管路上安装有压力调节阀,用于调节管路内的气体或液体流速。
4.根据权利要求1或3所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述化学清洗液管路、冲洗管路以及气体管路的至少一个管路上安装有加热器,用于对管路内的气体或液体进行加热。
5.根据权利要求1所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,还包括排液管路,连接至所述清洗槽,用于排出所述清洗槽内的废液。
6.根据权利要求5所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述排液管路上安装有检测器,用于对所述排液管路内的液体进行实时监测。
7.根据权利要求5所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,还包括:取样处,连通至所述排液管路,用于对所述排液管路内的液体进行取样检测。
8.根据权利要求6所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述检测器包括:阻值传感器或氯离子检测传感器中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的晶圆装载盒清洗装置,其特征在于,所述化学清洗液为盐酸、双氧水和水的混合溶液。
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