CN219106079U - 一种单片晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种单片晶圆清洗装置，包括腔体，腔体内部设有清洗槽，清洗槽中设有一个连接架，连接架固定连接有一个传动轴，连接架的上表面设有真空杆，真空杆沿轴线设有贯穿真空杆的真空管路，真空管路沿传动轴的轴线延伸贯穿整个传动轴，传动轴相对转动地设置在腔体上，腔体中分别安装有上清洗装置和下清洗装置，传动轴的底部伸出腔体，传动轴通过齿轮箱连接动力装置，传动轴的底部连接真空发生装置，上清洗装置、下清洗装置能选择喷出超纯水或者氮气。该清洗装置.采用单片清洗，不会造成晶圆片间污染。利用氮气对晶圆表面进行干燥，减少水残。

Description

一种单片晶圆清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种单片晶圆清洗装置。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。

现有的大多数晶圆清洗方式，是采用槽洗的方式，利用花篮盛放多片晶圆并在槽内清洗，各个晶圆在清洗的过程中，各个晶圆表面的灰尘会在每个晶圆之间扩散传递，造成各个晶圆的二次污染，清洗效果不理想。

又或者现有的少数的晶圆清洗过程，采用的是对单片晶圆进行喷洗，再通过旋转的方式对晶圆进行甩干。这种方式，虽然是单片清洗，提高了清洗效果，但是晶圆表面的水粘附在晶圆表面，晶圆非高速旋转的情况，很难完全甩干水，在晶圆表面粘黏的水易形成水残和水痕，降低清洗效果。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种单片晶圆清洗装置，其为了解决如何表面晶圆间二次污染的同时，避免形成水残和水痕的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种单片晶圆清洗装置，包括腔体，腔体内部设有清洗槽，清洗槽中设有一个连接架，连接架固定连接有一个传动轴，连接架的上表面设有真空杆，真空杆沿轴线设有贯穿真空杆的真空管路，真空管路沿传动轴的轴线延伸贯穿整个传动轴，传动轴相对转动地设置在腔体上，腔体中分别安装有上清洗装置和下清洗装置，传动轴的底部伸出腔体，传动轴通过齿轮箱连接动力装置，传动轴的底部连接真空发生装置，上清洗装置、下清洗装置能选择喷出超纯水或者氮气。

进一步地，连接架的上表面一体设置有8个外圈支撑杆、4个内圈支撑杆，8个外圈支撑杆为斜撑设置，4个内圈支撑杆均是竖向设置，8个外圈支撑杆以圆轨迹等距分布在连接架的上表面，4个内圈支撑杆以外圈支撑杆圆轨迹的圆心为圆心，等距分布在外圈支撑杆圆轨迹的内部。

进一步地，清洗槽中设有喷嘴固定件，喷嘴固定件与清洗槽的底部表面之间设有第一密封圈，喷嘴固定件顶部固定连接有遮盖，遮盖的上表面、连接架的底部表面之间设有第二密封圈，第二密封圈与连接架的下表面接触。

进一步地，喷嘴固定件四周低、中间高。

进一步地，清洗槽的四周围设有隔板，8个外圈支撑杆、4个内圈支撑杆、真空杆的高度低于隔板的高度。

进一步地，清洗槽的底侧表面中间高、四周低，腔体的底侧表面中间高、四周低，清洗槽的底侧表面和腔体的底侧表面的低洼处均设有排污口。

进一步地，下清洗装置设置有4个。

有益效果：1、连接架上每次只有单片晶圆进行清洗，不会造成晶圆间相互污染。2、上清洗装置和下清洗装置能单独喷出超纯水和氮气，利用氮气吹，对晶圆表面进行干燥，减少水残和水痕。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的整体的结构示意图。

图2是整体的结构剖视图；

图3是图2中的局部放大图。

附图标记：1、腔体；2、隔板；3、清洗槽；4、连接架；5、传动轴；6、真空杆；7、真空管路；8、齿轮箱；9、旋转接头；10、喷嘴固定件；11、第一密封圈；12、遮盖；13、第二密封圈；14、下清洗装置；15、上清洗装置；16、排污口；17、内圈支撑杆；18、外圈支撑杆。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型首选实施方式的一种单片晶圆清洗装置，包括长方体形腔体1，腔体1内部中空，顶部有开口，腔体1内部底侧表面的中部位置向下凹设，形成一个圆柱形的清洗槽3，清洗槽3的四周用隔板2围设，隔板2焊接在腔体1内部底侧表面。

如图2所示，清洗槽3中设有一个连接架4，连接架4的底部通过螺栓固定连接有一个传动轴5，传动轴5竖向设置，传动轴5的底部贯穿腔体1的底部，传动轴5通过轴承相对转动地设置在腔体1上。

连接架4的上表面为平面，连接架4的上表面一体设置有8个外圈支撑杆18、4个内圈支撑杆17，8个外圈支撑杆18为斜撑结构、4个内圈支撑杆17是竖向设置。8个外圈支撑杆18以圆轨迹等距分布在连接架4的上表面。4个内圈支撑杆17以外圈支撑杆18圆轨迹的圆心为圆心，等距分布在外圈支撑杆18圆轨迹的内部。8个外圈支撑杆18、4个内圈支撑杆17的顶部高度相同，两者的顶部位置共同支撑晶圆表面。外圈支撑杆18的圆轨迹圆心位置竖向设置有一个真空杆6，真空杆6的顶部、外圈支撑杆18的顶部、内圈支撑杆17的顶部处于同一高度，真空杆6沿轴线设有贯穿真空杆6的真空管路7，该真空管路7一直沿传动轴5的轴线延伸，贯穿整个传动轴5。

腔体1的外侧底部位置设有齿轮箱8，齿轮箱8通过螺栓固定腔体1上。传动轴5上设有齿，与齿轮箱8中的齿通过齿相互啮合的方式，实现动力传动。齿轮箱8另设动力装置，动力装置通过齿轮箱8带动传动轴5转动。

传动轴5的底部是穿过齿轮箱8的，传动轴5的底部设有一个旋转接头9，旋转接头9是相对转动地设置在传动轴5上的，旋转接头9与真空发生装置通过螺栓固定连接。旋转接头9和真空发生装置是相互固定不动的，传动轴5在动力装置的作用下发生转动，真空发生装置通过真空管路7产生负压吸附真空杆6的顶部、外圈支撑杆18的顶部、内圈支撑杆17的顶部共同支撑的晶圆。在负压的作用下，晶圆连同连接架4一起随传动轴5的转动。

如图3所示，清洗槽3中设有喷嘴固定件10，喷嘴固定件10与清洗槽3的底部表面之间设有第一密封圈11，喷嘴固定件10通过螺栓固定在清洗槽3的底部，喷嘴固定件10顶部通过螺栓固定连接有遮盖12，遮盖12的上表面、连接架4的底部表面之间通过设有第二密封圈13，第二密封圈13嵌在遮盖12的上表面上，并与连接架4的下表面接触。利用第一密封圈11保证喷嘴固定件10、清洗槽3底部表面两者的密封性。利用第二密封圈13保证连接架4、遮盖12两者的密封性。

喷嘴固定件10上固定有4个下清洗装置14，4个下清洗装置14处于晶圆的底侧，对晶圆的底侧表面进行喷洗。下清洗装置14的管路穿过清洗槽3的底侧表面，由外部管路控制下清洗装置14喷出超纯水进行冲洗，又或者喷出氮气去除晶圆表面水渍。下清洗装置14与晶圆下表面之间的夹角为45度。

喷嘴固定件10四周低、中间高，传动轴5穿过喷嘴固定件10中部位置，下清洗装置14喷出的超纯水清洗后，经由喷嘴固定件10表面导向流入到清洗槽3底部，清洗槽3底部表面同样是中间高、四周低，在清洗槽3底部表面的低洼处开设有排液口，竖向连通清洗槽3的外侧。

8个外圈支撑杆18、4个内圈支撑杆17、真空杆6的高度低于隔板2的高度，下清洗装置14清洗时，绝大部分的超纯水会留在清洗槽3中，少部分的超纯水会溅出到隔板2外侧的腔体1中，腔体1底侧表面仍然是中间高、四周低，在腔体1的底侧表面低洼处另设其他的排液口，排出溅出的超纯水。

腔体1的内部底侧表面安装有上清洗装置15，上清洗装置15与下清洗装置14的结构相同，上清洗装置15处于晶圆的上侧，对晶圆的上表面进行清洗。同样地，上清洗装置15也可以可选择地喷出氮气，而不喷出超纯水，利用高压氮气吹掉晶圆表面的水渍，避免产生水痕和水残。上清洗装置15与晶圆上表面的夹角为30度。

本实施例相对于现有技术的好处在于：1、每次只对单个晶圆进行冲洗，多个晶圆表面的污秽物不会相互污染。2、每次冲洗后，清洗装置关闭并打开氮气，利用高压氮气将晶圆表面的超纯水吹掉，避免产生水痕和水残。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims (7)

1.一种单片晶圆清洗装置，包括腔体，其特征在于，所述腔体内部设有清洗槽，所述清洗槽中设有一个连接架，所述连接架固定连接有一个传动轴，所述连接架的上表面设有真空杆，所述真空杆沿轴线设有贯穿真空杆的真空管路，所述真空管路沿传动轴的轴线延伸贯穿整个传动轴，所述传动轴相对转动地设置在腔体上，所述腔体中分别安装有上清洗装置和下清洗装置，所述传动轴的底部伸出腔体，所述传动轴通过齿轮箱连接动力装置，所述传动轴的底部连接真空发生装置，所述上清洗装置、下清洗装置能选择喷出超纯水或者氮气。

2.根据权利要求1所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述连接架的上表面一体设置有8个外圈支撑杆、4个内圈支撑杆，8个所述外圈支撑杆为斜撑设置，4个所述内圈支撑杆均是竖向设置，8个所述外圈支撑杆以圆轨迹等距分布在连接架的上表面，4个所述内圈支撑杆以外圈支撑杆圆轨迹的圆心为圆心，等距分布在所述外圈支撑杆圆轨迹的内部。

3.根据权利要求1所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗槽中设有喷嘴固定件，所述喷嘴固定件与清洗槽的底部表面之间设有第一密封圈，所述喷嘴固定件顶部固定连接有遮盖，所述遮盖的上表面、连接架的底部表面之间设有第二密封圈，所述第二密封圈与连接架的下表面接触。

4.根据权利要求3所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷嘴固定件四周低、中间高。

5.根据权利要求2所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗槽的四周围设有隔板，8个所述外圈支撑杆、4个内圈支撑杆、真空杆的高度低于隔板的高度。

6.根据权利要求1所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗槽的底侧表面中间高、四周低，所述腔体的底侧表面中间高、四周低，所述清洗槽的底侧表面和腔体的底侧表面的低洼处均设有排污口。

7.根据权利要求1所述的一种单片晶圆清洗装置，其特征在于，所述下清洗装置设置有4个。

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