CN214099588U - 晶圆表面干燥吹扫设备 - Google Patents

Abstract

晶圆表面干燥吹扫设备，包括机架、干燥架、氮气供应装置、清洗箱以及夹持块，所述机架内置工作空腔，工作空腔前端设置密封门，所述机架顶端设置驱动电机，所述驱动电机输出端设置旋转杆，所述旋转杆远离驱动电机一端穿过机架侧壁伸入工作空腔内，所述旋转杆远离驱动电机一端设置干燥架，所述干燥架矩形框架，所述干燥架左右两侧内壁设置第一液压杆，干燥架上下两侧侧壁设置第二液压杆，所述第一液压杆以及第二液压杆输出端设置夹持块，所述夹持块远离干燥架侧壁一端设置凹槽，所述工作空腔左侧底端设置氮气供应装置，所述工作空腔位于干燥架左侧设置氮气喷嘴，所述氮气供应装置输出端与氮气喷嘴之间设置输送管道。

Description

晶圆表面干燥吹扫设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆清洁技术领域，具体为一种晶圆表面干燥吹扫设备。

背景技术

晶圆是最常用的半导体材料，也是智能芯片所用的载体，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆在生产完成后，其表面附着大约2μm的Al₂O₃和甘油混合液保护层(以下简称保护层)，晶圆在制作智能芯片之前首先需要进行清洗。

晶圆生产用表面清洗装置是一种用于晶圆，通过化学溶液使其表面上的保护层被溶解的辅助装置，广泛应用于晶圆生产制造中。一般的晶圆生产用表面清洗装置，将多组晶圆直接放置在网板上，导致多组晶圆放置杂乱，相互叠放，使化学溶液在对多组晶圆进行清洗的过程中，化学溶液与多组晶圆表面上的保护层接触反应不充分，导致清洗效果较差。

为了解决上述问题，公开号为CN109285784A的中国实用新型专利公开了一种晶圆生产用表面化学刻蚀装置，清洗晶圆过程中晶圆可转动，使化学溶液与晶圆的表面进行充分接触，使得晶圆表面清洗效果更好。但是上述方案仅能对一种规格的晶圆表面进行清洗工作，通用性差；而且清洗晶圆表面后还需将晶圆移至另外的烘干装置烘干。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种清洗烘干效果好的晶圆表面干燥吹扫设备。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：晶圆表面干燥吹扫设备，包括机架、干燥架、氮气供应装置以及夹持块，所述机架内置工作空腔，工作空腔前端设置密封门，所述机架顶端设置驱动电机，所述驱动电机输出端设置旋转杆，所述旋转杆远离驱动电机一端穿过机架侧壁伸入工作空腔内，所述旋转杆远离驱动电机一端设置干燥架，所述干燥架矩形框架，所述干燥架左右两侧内壁设置第一液压杆，干燥架上下两侧侧壁设置第二液压杆，所述第一液压杆以及第二液压杆输出端设置夹持块，所述夹持块远离干燥架侧壁一端设置凹槽，所述工作空腔左侧底端设置氮气供应装置，所述工作空腔位于干燥架左侧设置氮气喷嘴，所述氮气供应装置输出端与氮气喷嘴之间设置输送管道，所述输送管道表面设置加热板。

进一步的，所述机架顶端设置清洗箱，清洗箱内设置清洗液，所述清洗箱顶端设置水泵，所述工作空腔位于干燥架右侧设置清洗喷嘴，所述水泵输入端与清洗箱连通，所述水泵输出端与清洗喷嘴连通。

进一步的，所述工作空腔右侧侧壁底端设置出料口。

在使用时，将晶圆防止在干燥架内，之后控制第一液压杆工作，通过夹持块将晶圆夹持在干燥架内，之后控制驱动电机工作，驱动电机输出端带动旋转杆以及干燥架转动，从而带动晶圆转动。此时，控制水泵工作，水泵将清洗液输送到清洗喷嘴并通过清洗喷嘴冲刷在晶圆表面，之后控制第二液压杆伸长，通过夹持块夹紧晶圆，控制第一液压杆收缩，从而使清洗液与晶圆表面接触更充分，清洗更彻底，之后关闭水泵，完成清洗过程。此后，控制氮气供应装置工作，氮气经过输送管道传递到氮气喷嘴，氮气在输送管道的过程中被加热板加热，之后通过氮气喷嘴喷出热风幕吹扫晶圆的表面，实现晶圆的快速干燥。之后控制第一液压杆伸长，通过夹持块夹紧晶圆，控制第二液压杆收缩，从而使热风幕与晶圆表面接触更充分，吹扫更彻底，等晶圆表面干燥后，关闭加热板，通过氮气吹拂对晶圆进行降温，完成干燥吹扫过程，干燥吹扫彻底，效果好。

为了防止外界环境中的灰尘进入工作空腔，本实用新型改进有，所述出料口设置过滤网。

为了便于观察干燥吹扫过程，本实用新型改进有，所述密封门上设置观察窗。

为了便于把控工作空腔内的温度，本实用新型改进有，所述密封门上设置温度显示屏。

为了提升对晶圆的夹持性能，本实用新型改进有，所述夹持块远离干燥架侧壁一端设置为弧形。

为了便于调节机架高度，本实用新型改进有，所述机架底端设置减震装置，所述减震装置包括固定块、支撑板、定位板、旋转电机，螺纹杆以及连接杆，所述固定块顶端设置调节置物槽，所述调节置物槽内水平滑动设置支撑板，所述支撑板顶面左侧设置定位板，所述支撑板顶面右侧设置旋转电机，所述螺纹杆一端与旋转电机输出端连接，另一端与定位板转动连接，所述螺纹杆左右两侧分别套装螺纹管，且左右两侧的螺纹管螺纹方向相反，所述螺纹管顶端分别铰接连接杆，所述连接杆顶端分别与机架左右两侧底面铰接。在使用时，控制旋转电机工作，旋转电机输出端带动螺纹杆旋转，从而带动螺纹管相互靠近或远离，从而相应的使机架降低或者升高，便于调节机架高度。

为了便于提升机架减震性能，本实用新型改进有，所述支撑板底端与调节置物槽槽底之间均布减震弹簧。

为了在干燥吹扫过程中减少氮气的使用量，本实用新型改进有，所述氮气喷嘴采用风刀喷嘴。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了晶圆表面干燥吹扫设备，具备以下有益效果：

该晶圆表面干燥吹扫设备，通过氮气供应装置以及夹持块的设置，通过氮气喷嘴喷出热风幕吹扫晶圆的表面，实现晶圆的快速干燥，热风幕与晶圆表面接触更充分，吹扫更彻底，干燥吹扫效果好。

该晶圆表面干燥吹扫设备，通过氮气供应装置、清洗箱以及夹持块的设置，使清洗液与晶圆表面接触更充分，清洗更彻底。同时，清洗后再吹扫，清洗吹扫利用同一设备实施，可以进一步利用氮气喷嘴喷出热风幕吹扫刚清洗过的晶圆的表面，实现晶圆的快速清洁干燥，热风幕与清洁晶圆表面接触更充分，吹扫更彻底，干燥吹扫效果进一步提高。

该设备在使用时，控制旋转电机工作，旋转电机输出端带动螺纹杆旋转，从而带动螺纹管相互靠近或远离，从而相应的使机架降低或者升高，便于调节机架高度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型中干燥架俯视结构示意图；

图中：1、机架；2、干燥架；3、氮气供应装置；4、清洗箱；5、夹持块；6、工作空腔；7、密封门；8、驱动电机；9、旋转杆；10、第一液压杆；11、第二液压杆；12、氮气喷嘴；13、输送管道；14、加热板；15、水泵；16、清洗喷嘴；17、出料口；18、过滤网；19、观察窗；20、温度显示屏；21、固定块；22、支撑板；23、定位板；24、旋转电机；25、螺纹杆；26、连接杆；27、螺纹管；28、减震弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，晶圆表面干燥吹扫设备，包括机架1、干燥架2、氮气供应装置3、清洗箱4以及夹持块5。

所述机架1内置工作空腔6，工作空腔6前端设置密封门7(如图2)。工作空腔6具体可以是一个立体空间腔室。密封门7可以带有相应的把手(未标注)，密封门7的大小适中。

所述机架1顶端设置驱动电机8，所述驱动电机8输出端设置旋转杆9。驱动电机8朝下设置，以便输出端(输出杆)竖直，进行使旋转杆9保持竖直。

所述旋转杆9远离驱动电机8一端穿过机架1侧壁伸入工作空腔6内。所述旋转杆9远离驱动电机8一端设置干燥架2，或者说，旋转杆9的底端连着干燥架2的上表面。同时，干燥架2悬空设置在工作空腔6内，即干燥架2的下表面是悬空的，如图1所示。

本实施例中，所述干燥架2为矩形框架，包括上下框板(未区分标注)和左右框板(未区分标注)，它的前后是通透的，以便于晶圆的清洗和干燥。

所述干燥架2左右两侧内壁(即上下框板内壁)均设置第一液压杆10，干燥架2上下两侧侧壁(即左右框板侧壁)均设置第二液压杆11。此时可知，干燥架2内部具有一对第一液压杆10，这对第一液压杆10关于干燥架2中心对称设置，同时干燥架2内部具有一对第二液压杆11，第二液压杆11关于干燥架2中心对称。

所述第一液压杆10以及第二液压杆11输出端均设置夹持块5，因此，本实施例具有四个夹持块5。四个夹持块5也会关于干燥架2中心两两对称。

本实施例中，所述夹持块5远离干燥架2侧壁一端设置凹槽(未示出)，凹槽设置在图1所示的弧形线条对应的端面中。夹持块5用于固定晶圆的凹槽部分可以采用柔性材质制作。也就是说，图1所示弧形线条对应的结构采用柔性材质制作。

所述工作空腔6左侧底端设置氮气供应装置3。虽然氮气供应装置3直接设置在工作空腔6内，但是，它可以与外部的氮气提供系统连接。当然，它也可以是独立的氮气供应装置，如氮气瓶等。

所述工作空腔6位于干燥架2左侧设置氮气喷嘴12，所述氮气供应装置3输出端与氮气喷嘴12之间设置输送管道13。所述输送管道13表面设置加热板14。加热板14启用时，能够对流过输送管道13的氮气进行及时加热，用于热吹扫，而加热板14未启用时，则可以利用氮气进行冷却吹扫等操作。

所述机架1顶端设置清洗箱4，清洗箱4内设置清洗液。清洗箱4可以与外部的去离子水供应系统连接。清洗箱4同时还可以具有相应的清洗剂加入口，或者，清洗箱4直接连接的是外部的清洗液供应系统。

所述清洗箱4顶端设置水泵15，所述工作空腔6位于干燥架2右侧设置清洗喷嘴16。所述水泵15输入端与清洗箱4连通，所述水泵15输出端与清洗喷嘴16连通。所述工作空腔6右侧侧壁底端设置出料口17。

清洗箱设置在高处，有利于充分利用清洗液本身的重力进行相应的喷洗，但是，水泵15是提供中喷洗动力的主要部件。同时，出料口17与清洗喷嘴16均位于干燥架2的右侧，也利于清洗后清洗液更充分的排出，以及清洗喷嘴16关闭时少量未用于清洗的清洗液体的及时排出。

在使用时，将晶圆放置在干燥架2内，之后控制第一液压杆10工作，通过夹持块5将晶圆夹持在干燥架2内，之后控制驱动电机8工作，驱动电机8输出端带动旋转杆9以及干燥架2转动，从而带动晶圆转动。此时，控制水泵15工作，水泵15将清洗液输送到清洗喷嘴16并通过清洗喷嘴16冲刷在晶圆表面，之后控制第二液压杆11伸长，通过夹持块5夹紧晶圆，控制第一液压杆10收缩，从而使清洗液与晶圆表面接触更充分，清洗更彻底。之后关闭水泵15，完成清洗过程，之后控制氮气供应装置3工作，氮气经过输送管道13传递到氮气喷嘴12，氮气在输送管道13的过程中被加热板14加热。之后通过氮气喷嘴12喷出热风幕吹扫晶圆的表面，实现晶圆的快速干燥。之后控制第一液压杆10伸长，通过夹持块5夹紧晶圆，控制第二液压杆11收缩，从而使热风幕与晶圆表面接触更充分，吹扫更彻底。等晶圆表面干燥后，关闭加热板14，通过氮气吹拂对晶圆进行降温，完成干燥吹扫过程，干燥吹扫彻底，效果好。

所述出料口17设置过滤网18，过滤网18s可以流过液体，又可以防止外界环境中的灰尘进入工作空腔6。

所述密封门7上设置观察窗19(请参考图2)，便于观察干燥吹扫过程。

所述密封门7上设置温度显示屏20，便于把控工作空腔6内的温度。

如前所述，所述夹持块5离干燥架2侧壁一端设置为弧形，提升对晶圆的夹持性能。

所述机架1底端设置减震装置，所述减震装置包括固定块21、支撑板22、定位板23、旋转电机24，螺纹杆25以及连接杆26。所述固定块21顶端设置调节置物槽(未标注)，所述调节置物槽内水平滑动设置支撑板22，所述支撑板22顶面左侧设置定位板23，所述支撑板22顶面右侧设置旋转电机24，所述螺纹杆25一端与旋转电机24输出端连接，另一端与定位板23转动连接，所述螺纹杆25左右两侧分别套装螺纹管27，且左右两侧的螺纹管27螺纹方向相反。所述螺纹管27顶端分别铰接连接杆26，所述连接杆26顶端分别与机架1左右两侧底面铰接。在使用时，控制旋转电机24工作，旋转电机24输出端带动螺纹杆25旋转，从而带动螺纹管27相互靠近或远离，从而相应的使机架1降低或者升高，便于调节机架1高度。

所述支撑板22底端与所述调节置物槽槽底之间均布减震弹簧28，便于提升机架1减震性能。

所述氮气喷嘴12采用风刀喷嘴，可以在干燥吹扫过程中减少氮气的使用量。

综上所述，该晶圆表面干燥吹扫设备，在使用时，可以将晶圆放置在干燥架2内，通过控制第一液压杆10工作，使夹持块5将晶圆夹持在干燥架2内。之后可以通过控制驱动电机8工作，驱动电机8输出端带动旋转杆9以及干燥架2转动，从而带动晶圆转动。此时，控制水泵15工作，水泵15将清洗液输送到清洗喷嘴16并通过清洗喷嘴16冲刷在晶圆表面。之后控制第二液压杆11伸长，通过夹持块5夹紧晶圆，控制第一液压杆10收缩，清洗过后的清洗液可以从出料口17排出，从而使清洗液与晶圆表面接触更充分，清洗更彻底。之后关闭水泵15，完成清洗过程，之后控制氮气供应装置3工作，氮气经过输送管道13传递到氮气喷嘴12，氮气在输送管道13的过程中被加热板14加热。之后通过氮气喷嘴12喷出热风幕吹扫晶圆的表面，实现晶圆的快速干燥。之后控制第一液压杆10伸长，通过夹持块5夹紧晶圆，控制第二液压杆11收缩，从而使热风幕与晶圆表面接触更充分，吹扫更彻底。等晶圆表面干燥后，关闭加热板14，通过氮气吹拂对晶圆进行降温，完成干燥吹扫过程，干燥吹扫彻底，效果好。同时，控制旋转电机24工作，旋转电机24输出端带动螺纹杆25旋转，从而带动螺纹管27相互靠近或远离，从而相应的使机架1降低或者升高，便于调节机架1高度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种晶圆表面干燥吹扫设备，包括机架(1)、干燥架(2)、氮气供应装置(3)以及夹持块(5)，其特征在于：所述机架(1)内置工作空腔(6)，所述工作空腔(6)前端设置密封门(7)，所述机架(1)顶端设置驱动电机(8)，所述驱动电机(8)输出端设置旋转杆(9)，所述旋转杆(9)远离驱动电机(8)一端穿过机架(1)侧壁伸入所述工作空腔(6)内，所述旋转杆(9)远离所述驱动电机(8)一端设置所述干燥架(2)，所述干燥架(2)为矩形框架，所述干燥架(2)左右两侧内壁均设置第一液压杆(10)，所述干燥架(2)上下两侧侧壁均设置第二液压杆(11)，所述第一液压杆(10)以及第二液压杆(11)输出端设置所述夹持块(5)，所述夹持块(5)远离所述干燥架(2)侧壁一端设置凹槽，所述工作空腔(6)左侧底端设置氮气供应装置(3)，所述工作空腔(6)位于所述干燥架(2)左侧设置氮气喷嘴(12)，所述氮气供应装置(3)输出端与所述氮气喷嘴(12)之间设置输送管道(13)，所述输送管道(13)表面设置加热板(14)。

2.根据权利要求1所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述机架(1)顶端设置清洗箱(4)，所述清洗箱(4)内设置清洗液，所述清洗箱(4)顶端设置水泵(15)，所述工作空腔(6)位于所述干燥架(2)右侧设置清洗喷嘴(16)，所述水泵(15)输入端与所述清洗箱(4)连通，所述水泵(15)输出端与所述清洗喷嘴(16)连通。

3.根据权利要求2所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述工作空腔(6)右侧侧壁底端设置出料口(17)。

4.根据权利要求3所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述出料口(17)设置过滤网(18)。

5.根据权利要求1所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述密封门(7)上设置观察窗(19)。

6.根据权利要求1所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述密封门(7)上设置温度显示屏(20)。

7.根据权利要求1所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述夹持块(5)远离所述干燥架(2)侧壁一端设置为弧形。

8.根据权利要求1所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述机架(1)底端设置减震装置，所述减震装置包括固定块(21)、支撑板(22)、定位板(23)、旋转电机(24)，螺纹杆(25)以及连接杆(26)，所述固定块(21)顶端设置调节置物槽，所述调节置物槽内水平滑动设置所述支撑板(22)，所述支撑板(22)顶面左侧设置所述定位板(23)，所述支撑板(22)顶面右侧设置所述旋转电机(24)，所述螺纹杆(25)一端与所述旋转电机(24)输出端连接，另一端与所述定位板(23)转动连接，所述螺纹杆(25)左右两侧分别套装螺纹管(27)，且左右两侧的所述螺纹管(27)螺纹方向相反，所述螺纹管(27)顶端分别铰接所述连接杆(26)，所述连接杆(26)顶端分别与所述机架(1)左右两侧底面铰接。

9.根据权利要求8所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述支撑板(22)底端与所述调节置物槽槽底之间均布减震弹簧(28)。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的晶圆表面干燥吹扫设备，其特征在于：所述氮气喷嘴(12)采用风刀喷嘴。

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