CN210279987U

CN210279987U - 一种晶圆双面清洗装置

Info

Publication number: CN210279987U
Application number: CN201921082272.5U
Authority: CN
Inventors: 王孝军; 范亚飞
Original assignee: Shanghai Yunzhe Mechanical And Electrical Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Yunzhe Mechanical And Electrical Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2029-07-11

Abstract

本实用新型涉及一种晶圆双面清洗装置，属于一种晶圆清洗设备，包括有控制装置、机械手装置、固定晶圆的固定装置、传动装置以及清洗装置和干燥装置，通过机械手装置拿取晶圆，U型轮有效固定晶圆，使晶圆处于悬浮状态，有效避免了人为的二次污染；通过在晶圆的上、下表面分别设置二流体喷头和干燥气喷头实现晶圆上、下表面的同时清洁和同时干燥，节约时间，提高效率；通过传动装置中的第二旋转轴带动第二齿轮，进而带动第一齿轮和小齿轮，使U型轮带动晶圆在清洗和干燥的过程中高速旋转，进一步提高了清洁的效率和清洁的品质。

Description

一种晶圆双面清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆清洗设备，特别涉及一种晶圆双面清洗装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片或WLCSP摄像头封装中用到的玻璃晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。

在半导体光刻以后，会有光刻胶溢到晶圆的表面，形成玷污，即使少许的玷污也会影响下一道工序的品质。在WLCSP封装中，玻璃圆片要和晶圆粘合，摄像头的像素越高，对玻璃圆片清洁度的要求就会越高。

因此，晶圆必须彻底清洗干净，否则会影响成品摄像头的品质。这就要求晶圆的正反面都要清洗，而且清洁度要求很高；另外，由于晶圆很薄、很脆，而且晶圆的正反面都不能物理接触，物理接触会造成二次污染，这就给晶圆的清洗带来了很大的技术难题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种晶圆双面清洗装置，通过设置U型轮固定晶圆，使晶圆悬浮，传动装置带动小齿轮同步高速旋转，使晶圆高速旋转，清洗装置和干燥装置在晶圆的正反面进行清洗以及干燥，实现了晶圆的彻底清洗，无二次污染。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供一种晶圆双面清洗装置，包括有控制装置，所述控制装置内设有控制系统，还包括有机械手装置、固定晶圆的固定装置、传动装置、清洗装置以及干燥装置，所述机械手装置与所述控制装置电连接，所述机械手装置连接晶圆；

所述固定装置包括有至少三个环绕设置的U型轮，所述U型轮设有与所述晶圆的厚度相适配的U型槽，通过U型轮的U型槽从不同的方向固定晶圆，所述U型轮均连接有小齿轮，所述小齿轮均啮合有第一齿轮，所述第一齿轮均通过轴承连接有控制转动方向的第一旋转轴，所述至少三个第一旋转轴之间通过第一皮带轮和第一同步带连接，实现至少三个第一旋转轴的同步旋转，第一旋转轴不同方向的旋转，可以带动U型轮互相靠近或远离，来固定待清洗晶圆或松开已清洗晶圆，其中任一第一旋转轴连接有第一马达；

所述传动装置包括有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮均连接有第二旋转轴，所述至少三个第二旋转轴之间通过第二皮带轮和第二同步带连接，实现至少三个第二旋转轴的同步旋转，第二齿轮通过第一齿轮控制小齿轮同步旋转，进而控制晶圆的不同的旋转速度，其中任一第二旋转轴连接有控制旋转速度的第二马达；

所述清洗装置包括设于晶圆正、反两面的若干个二流体喷头，所述二流体喷头内设有喷淋溶剂，所述二流体喷头与所述控制装置电连接；

所述干燥装置包括设于晶圆正、反两面的若干个干燥气喷头，所述干燥气喷头内设有干燥气，所述干燥气喷头与所述控制装置电连接。

进一步地，所述机械手装置与晶圆吸附连接或夹持连接，通过机械手装置控制晶圆的放置以及取出，避免了人工拿取所容易带来的污染。

进一步地，还包括有第三旋转轴，所述第三旋转轴连接有上连杆和下连杆，所述二流体喷头和干燥气喷头均安装于所述上连杆和下连杆上，上连杆上的二流体喷头和干燥气喷头清洗、干燥晶圆的上表面，下连杆上的二流体喷头和干燥气喷头清洗、干燥晶圆的下表面，实现晶圆正反两面同时清洗以及同时干燥，节约时间，提高效率；所述第三旋转轴连接有第三马达，第三马达带动第三旋转轴旋转，第三旋转轴通过上连杆和下连杆带动二流体喷头和干燥气喷头在一定范围内旋转，形成扇形范围内无死角的全面清洗以及干燥。

进一步地，还包括有固定板，所述固定板设有若干个通孔，所述第一旋转轴、第二旋转轴以及第三旋转轴均穿过所述固定板，进行固定，避免工作过程中，第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴出现位置的移动，提高生产的安全性。

进一步地，所述U型轮为非金属、防静电材质，U型槽带动晶圆旋转的过程中，降低对晶圆圆周的影响。

有益效果：同现有技术相比，本实用新型的不同之处在于，本实用新型提供的一种晶圆双面清洗装置，通过设置机械手装置放置以及拿取晶圆，设置U型轮来有效固定晶圆，使晶圆处于悬浮状态；通过在晶圆的上、下表面分别设置二流体喷头和干燥气喷头实现晶圆上、下表面的同时清洁和同时干燥，节约时间，提高效率；通过第二旋转轴带动第二齿轮，进而带动第一齿轮和小齿轮，使U型轮带动晶圆在清洗和干燥的过程中高速旋转，进一步提高了清洁的效率和清洁的品质；通过第三旋转轴带动二流体喷头和干燥气喷头在一定范围内旋转，形成扇形的无死角全面清洁、干燥，全程自动化工作，不仅大大降低了二次污染的风险，还提高了工作效率，提升了产品品质。

附图说明

图1为本实用新型晶圆双面清洗装置的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大示意图。

图3为本实用新型晶圆双面清洗装置的仰视图。

其中，10-固定装置，11-U型轮，12-U型槽，13-小齿轮，14-第一齿轮，15-第一旋转轴，16-第一马达，17-第一皮带轮，18-第一同步带，20-传动装置，21-第二齿轮，22-第二旋转轴，23-第二马达，24-第二皮带轮，25-第二同步轮，30-清洗装置，31-二流体喷头，40-干燥装置，41-干燥气喷头，50-第三旋转轴，51-上连杆，52-下连杆，53-第三马达，60-固定板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1至图3所示，本实用新型提供一种晶圆双面清洗装置，包括有控制装置，所述控制装置内设有控制系统，还包括有机械手装置、固定晶圆的固定装置10、传动装置20、清洗装置30以及干燥装置40，所述机械手装置与所述控制装置电连接，所述机械手装置吸附或者夹持晶圆，通过机械手装置控制晶圆的放置以及取出，避免了人工拿取所容易带来的污染；

所述固定装置10包括有五个环绕设置的U型轮11，所述U型轮11设有与所述晶圆的厚度相适配的U型槽12，通过U型轮11的U型槽12从五个不同的方向固定晶圆，优选地，五个U型轮11沿同一圆周均匀布置，所述U型轮11均连接有小齿轮13，所述小齿轮13均啮合有第一齿轮14，所述第一齿轮14均通过轴承连接有控制转动方向的第一旋转轴15，五个第一旋转轴15之间通过第一皮带轮17和第一同步带18连接，实现五个第一旋转轴15的同步旋转，而第一齿轮14和第一旋转轴15之间轴承连接，第一齿轮14不会转动，只有位移方向跟随第一旋转轴15移动，五个第一旋转轴15同步向内旋转，逐渐缩小五个U型轮11之间的距离来固定待清洗晶圆；五个第一旋转轴15同步向外旋转，逐渐扩大五个U型轮11之间的距离来松开已清洗晶圆，其中任一第一旋转轴15连接有第一马达16；

所述传动装置20包括有与所述第一齿轮14相啮合的第二齿轮21，所述第二齿轮21均连接有第二旋转轴22，五个第二旋转轴22之间通过第二皮带轮24和第二同步带25连接，实现五个第二旋转轴22的同步旋转，然后通过第一齿轮14控制小齿轮13同步旋转，进而控制晶圆的不同的旋转速度，来配合不同规格和/或不同玷污程度的晶圆，其中任一第二旋转轴22连接有控制旋转速度的第二马达23；

所述清洗装置30包括设于晶圆正、反两面的各一个二流体喷头31，所述二流体喷头31内设有喷淋溶剂，所述二流体喷头31与所述控制装置电连接，在晶圆被固定以及旋转到一定的速度后，控制上下两个表面的二流体喷头31同时清洗晶圆，节约时间，提高工作效率；

所述干燥装置40包括设于晶圆正、反两面的各一个干燥气喷头41，所述干燥气喷头41内设有干燥气，所述干燥气喷头41与所述控制装置电连接，在晶圆被清洗后，控制上下两个表面的干燥气喷头41同时干燥晶圆，节约时间，提高工作效率。

优选地，还包括有第三旋转轴50，所述第三旋转轴50连接有上连杆51和下连杆52，所述二流体喷头31和干燥气喷头41均安装于所述上连杆51和下连杆52上，上连杆51上的二流体喷头31和干燥气喷头41分别清洗、干燥晶圆的上表面，下连杆52上的二流体喷头31和干燥气喷头41分别清洗、干燥晶圆的下表面，实现晶圆正反两面同时清洗以及同时干燥，节约时间，提高效率；所述第三旋转轴50连接有第三马达53，第三马达53带动第三旋转轴50旋转，第三旋转轴50通过上连杆51和下连杆52带动二流体喷头31和干燥气喷头41在一定范围内旋转，形成扇形范围内无死角的全面清洗以及干燥，达到彻底清洁和干燥的效果。

优选地，还包括有固定板60，所述固定板60设有若干个通孔，所述第一旋转轴15、第二旋转轴22以及第三旋转轴50均穿过所述固定板60，进行固定，避免工作过程中，第一旋转轴15、第二旋转轴22和第三旋转轴50出现位置的移动，提高生产的安全性；同时，用以隔离固定板上方的水环境和固定板下方的电气控制部分。

优选地，所述U型轮11为非金属、防静电材质，包括塑料材质，以降低U型槽12在转动过程中对晶圆圆周的影响，大量实验证明，非金属材质对于晶圆的影响可以忽略不计。

本发明创造的优点包括有：1.产品在运输转移以及清洗、干燥的过程中，其正反面都不接触载台，避免产品的二次污染；

2.第二旋转轴通过带动小齿轮旋转，带动晶圆旋转，转速可调，来配合不同规格和/或不同玷污程度的晶圆；

3.晶圆正、反面均设有清洗喷头和干燥喷头，同时清洗以及同时干燥，节约时间，提高工作效率；

4.清洗喷头和干燥喷头通过第三旋转轴的旋转，实现扇形范围的清洗和干燥，可以全面、彻底的清洁晶圆；

5.根据U型槽的槽口大小，以及五个U型槽所围绕成的圆周的不同直径，可以兼容不同尺寸或规格的晶圆。

需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二以及第三”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims

1.一种晶圆双面清洗装置，包括有控制装置，所述控制装置内设有控制系统，还包括有机械手装置、固定晶圆的固定装置、传动装置、清洗装置以及干燥装置，其特征在于：

所述机械手装置与所述控制装置电连接，所述机械手装置连接晶圆；

所述固定装置包括有至少三个环绕设置的U型轮，所述U型轮设有与所述晶圆的厚度相适配的U型槽，所述U型轮均连接有小齿轮，所述小齿轮均啮合有第一齿轮，所述第一齿轮均通过轴承连接有控制转动方向的第一旋转轴，所述至少三个第一旋转轴之间通过第一皮带轮和第一同步带连接，其中任一第一旋转轴连接有第一马达；

所述传动装置包括有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮均连接有第二旋转轴，所述至少三个第二旋转轴之间通过第二皮带轮和第二同步带连接，其中任一第二旋转轴连接有控制旋转速度的第二马达；

2.如权利要求1所述的晶圆双面清洗装置，其特征在于：

所述机械手装置与晶圆吸附连接或夹持连接。

3.如权利要求1所述的晶圆双面清洗装置，其特征在于：

还包括有第三旋转轴，所述第三旋转轴连接有上连杆和下连杆，所述二流体喷头和干燥气喷头均安装于所述上连杆和下连杆上，所述第三旋转轴连接有第三马达。

4.如权利要求3所述的晶圆双面清洗装置，其特征在于：

还包括有固定板，所述固定板设有若干个通孔，所述第一旋转轴、第二旋转轴以及第三旋转轴均穿过所述固定板。

5.如权利要求1所述的晶圆双面清洗装置，其特征在于：

所述U型轮为非金属、防静电材质。