CN219800786U - 一种晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体技术领域，公开了一种晶圆清洗装置，包括连接板，所述连接板的一端设有清洗腔，所述连接板的另一端设有喷药机构；所述清洗腔的内部可升降地设有甩干机构，所述甩干机构的上端用于安装待清洗的晶圆；所述喷药机构包括伸缩管和输药管，所述伸缩管的一端穿过所述清洗腔的外壁可移动地设置在所述清洗腔的内部，所述输药管的出药端设置在所述伸缩管的内部，所述输药管上设有调节阀。本实用新型提供的晶圆清洗装置，可清洗晶圆的各个位置，保证清洗效果，避免二次污染，同时可控制药液用量。

Description

一种晶圆清洗装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别是涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术

对于高阶晶圆产品，例如涉及到逻辑集成电路、储存、功率器件等产品的相关晶圆产品，在生产制造的过程中，通过各种复杂的光刻、湿法、沉积、氧化等相关的工艺的处理，同时，每一段的工艺结束后都需要通过清洗工艺进行处理，确保后续的工艺的准确性与再现性。

所谓“晶圆清洗”，是将晶圆在不断被加工成形及抛光处理的过程中，由于与各种有机物、粒子及金属接触而产生的污染物清除的工艺。是晶圆制造过程中的一个重要工艺步骤。

目前，晶圆清洗的方法主要是采用湿法清洗、干法清洗，同时又以湿法清洗较为常用。然而目前的清洗设备清洗位置单一，只喷洗晶圆圆心处；清洗过程中易受二次污染，洁净度差；清洗用药量大，成本高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆清洗装置，可清洗晶圆的各个位置，保证清洗效果，避免二次污染，同时可控制药液用量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种晶圆清洗装置，包括连接板，所述连接板的一端设有清洗腔，所述连接板的另一端设有喷药机构；

所述清洗腔的内部可升降地设有甩干机构，所述甩干机构的上端用于安装待清洗的晶圆；

所述喷药机构包括伸缩管和输药管，所述伸缩管的一端穿过所述清洗腔的外壁可移动地设置在所述清洗腔的内部，所述输药管的出药端设置在所述伸缩管的内部，所述输药管上设有调节阀。

优选地，所述连接板上设有电缸，所述电缸的驱动杆上设有滑动座，所述伸缩管固设在所述滑动座上。

优选地，所述输药管上设有气动阀，且所述气动阀设置在所述调节阀与所述伸缩管之间。

优选地，所述甩干机构包括可升降地插接在所述清洗腔内部的传动轴，所述传动轴的上端设有甩干盘，所述甩干盘上设有用于安装晶圆的固定机构，所述传动轴的下端连接驱动机构。

优选地，所述固定机构包括若干呈环形均布的支撑柱，所述支撑柱上同轴设有卡接柱，若干所述卡接柱的内侧形成用于卡接晶圆的卡接环。

优选地，所述甩干盘包括相连接的甩干盘上部和甩干盘下部，所述甩干盘下部连接所述传动轴，所述支撑柱设置在所述甩干盘上部上。

优选地，所述驱动机构包括可升降的固定架、固设在所述固定架上的电机、相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮设置在所述电机的输出轴上，所述从动齿轮套接在所述传动轴上。

优选地，所述连接板上设有气缸固定板，所述气缸固定板上设有升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆连接所述固定架。

优选地，所述气缸固定板上设有控制阀，所述控制阀与所述升降气缸电连接。

优选地，所述清洗腔的材质为特氟龙。

本实用新型实施例的一种晶圆清洗装置，与现有技术相比，其有益效果在于：通过将伸缩管的一端穿过清洗腔的外壁可移动地设置在清洗腔的内部，输药管的出药端设置在伸缩管的内部，同时晶圆放置在清洗腔的内部，清洗时伸缩管可在清洗腔内移动，药液通过伸缩管的前后移动，使药液喷洗在晶圆的不同位置上，进而达到晶圆各位置的清洗功能，保证了清洗效果。同时，由于放置晶圆的甩干机构可升降地设置在清洗腔内，晶圆放置好后甩干机构下降，使晶圆在清洗腔内部清洗，避免了二次污染。另外，由于输药管上设有调节阀，可根据工艺要求实时调节药液用量，降低成本。本实用新型结构简单，使用效果好，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的晶圆清洗装置的主视图。

图2为本实用新型的晶圆清洗装置的轴测图。

图3为本实用新型的甩干机构的结构示意图。

其中：1-连接板，2-清洗腔，3-晶圆，4-伸缩管，5-调节阀，6-电缸，7-滑动座，8-气动阀，9-传动轴，10-甩干盘，11-支撑柱，12-固定架，13-电机，14-主动齿轮，15-从动齿轮，16-气缸固定板，17-升降气缸，18-控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-2所示，本实用新型实施例优选实施例的一种晶圆清洗装置，包括连接板1，所述连接板1的一端设有清洗腔2，所述连接板1的另一端设有喷药机构；

所述清洗腔2的内部可升降地设有甩干机构，所述甩干机构的上端用于安装待清洗的晶圆3；

所述喷药机构包括伸缩管4和输药管(图中未画出)，所述伸缩管4的一端穿过所述清洗腔2的外壁可移动地设置在所述清洗腔2的内部，所述输药管的出药端设置在所述伸缩管4的内部，所述输药管上设有调节阀5。

基于上述技术特征的晶圆清洗装置，通过将伸缩管4的一端穿过清洗腔2的外壁可移动地设置在清洗腔2的内部，输药管的出药端设置在伸缩管4的内部，同时晶圆3放置在清洗腔2的内部，清洗时伸缩管4可在清洗腔2内移动，药液通过伸缩管4的前后移动，使药液喷洗在晶圆3的不同位置上，进而达到晶圆3各位置的清洗功能，保证了清洗效果。同时，由于放置晶圆3的甩干机构可升降地设置在清洗腔2内，晶圆3放置好后甩干机构下降，使晶圆3在清洗腔2内部清洗，避免了二次污染。另外，由于输药管上设有调节阀5，可根据工艺要求实时调节药液用量，降低成本。本实用新型结构简单，使用效果好，易于推广使用。

本实施例中，所述连接板1上设有电缸6，所述电缸6的驱动杆上设有滑动座7，所述伸缩管4固设在所述滑动座7上。从而使得所述伸缩管4通过所述电缸6驱动其移动。同时，为进一步避免药液的浪费，所述输药管上设有气动阀8，且所述气动阀8设置在所述调节阀5与所述伸缩管4之间。所述气动阀8用于调节药液通断状态，所述调节阀5是调节药液的流量大小。设备在运行时，电缸6在指定位置前后移动，同时管路中的药液在指定过程通断，作用是使晶圆3在清洗过程中能够保证晶圆3清洗覆盖面积和洁净度。设备在停止时，电缸6退回指定位置，防止甩干机构上升时撞坏伸缩管4。

请参阅附图3，本实施例中，所述甩干机构包括可升降地插接在所述清洗腔2内部的传动轴9，所述传动轴9的上端设有甩干盘10，所述甩干盘10上设有用于安装晶圆3的固定机构，所述传动轴9的下端连接驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述传动轴9带动所述甩干盘10转动。

具体地，所述驱动机构包括可升降的固定架12、固设在所述固定架12上的电机13、相啮合的主动齿轮14和从动齿轮15，所述主动齿轮14设置在所述电机13的输出轴上，所述从动齿轮15套接在所述传动轴9上。所述连接板1上设有气缸固定板16，所述气缸固定板16与所述连接板1相垂直，所述气缸固定板16上设有升降气缸17，所述升降气缸17的伸缩杆连接所述固定架12。清洗前所述升降气缸17驱动所述甩干盘10上移，然后安装晶圆3，安装完成后所述升降气缸17下移，使所述晶圆3容置于所述清洗腔1内，然后所述电缸6驱动所述伸缩管4移动，实现对晶圆3的清洗。当清洗完成后所述伸缩管4后退，然后所述驱动机构启动，带动所述甩干盘10转动，实现对清洗后的晶圆3甩干。

本实施例的驱动机构采用电机13、主动齿轮14和从动齿轮15的驱动方式，驱动时所述电机13启动，带动所述主动齿轮14转动所述从动齿轮15，然后从动齿轮15驱动所述甩干盘10转动实现甩干。传统的甩干方式是直接采用电机驱动清洗盘转动，清洗过程中使用到的转速为0-4000RPM，若不采用传动机构，晶圆易受到抖动而损坏晶圆。本申请的驱动机构相较于传统的直接采用电机带动清洗盘转动的方式，可提高清洗机构的稳定性，防止晶圆清洗过程中碎片的产生。

本实施例中，所述气缸固定板16上设有控制阀18，所述控制阀18与所述升降气缸17电连接，用于控制所述升降气缸17启停，能够实现机械臂对晶圆3的直接取放，不仅提升了工作效率、简化了取放流程，节约了成本，而且能够有效避免取放过程中对晶圆的二次污染。

本实施例中，所述固定机构包括若干呈环形均布的支撑柱11，所述支撑柱11上同轴设有卡接柱，若干所述卡接柱的内侧形成用于卡接晶圆3的卡接环，所述卡接柱的外径小于所述支撑柱11，从而晶圆3只有其侧边与卡接柱有点接触。晶圆清洗机构与晶圆3接触面积小，可减少晶圆3因外界污染晶圆3情况发生，保证晶圆3的洁净度要求。该晶圆清洗机构可适用于1-8寸晶圆，适用范围广。

另外，通过设置所述卡接柱，使得晶圆3安装后其底面与所述甩干盘10的上表面之间具有一定的间隙。同时，所述甩干盘10包括相连接的甩干盘上部和甩干盘下部，所述甩干盘下部连接所述传动轴9，所述支撑柱11设置在所述甩干盘上部上。因此，可以在所述甩干盘10的内部嵌设管路对晶圆3的下表面进行清洗。使得在晶圆3清洗过程中，其上表面通过电缸6带动伸缩管4在晶圆3上面冲洗药液，下面通过中间的管路喷射药液到晶圆3底面，晶圆3上下两面都有清洗，即可提高工作效率，不必手动翻动晶圆3(只设置所述伸缩管4时需要手动翻动晶圆)。

本实施例中，所述清洗腔2包括清洗腔外壳盖板和清洗腔外壳基座组成。清洗腔外壳基座固定于连接板1上，盖板与基座相连，在设备运行时，清洗腔外壳不会随驱动机构旋转。清洗腔外壳的作用是在设备运行时，由于晶圆3在清洗、甩干过程中会有药液飞溅情况发生，防止药液飞出机台外而设计，起着防水作用。同时，在设备运行时，甩干机构会下降，防止晶圆3受到污染。所述清洗腔2的材质为特氟龙，若选用其他材质，可能会因药液而腐蚀(药液为酸或碱性液体)。

本实施例采用喷药式晶圆清洗，与浸泡式晶圆清洗相比，具有用药量少，清洗洁净度高，成本低等优点。浸泡式晶圆清洗是指一盒一盒晶圆放入水槽中，通过超声波产生震动进行清洗，此方法用药液量大、洁净度低，且没有晶圆甩干功能。

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来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于：包括连接板，所述连接板的一端设有清洗腔，所述连接板的另一端设有喷药机构；

所述清洗腔的内部可升降地设有甩干机构，所述甩干机构的上端用于安装待清洗的晶圆；

所述喷药机构包括伸缩管和输药管，所述伸缩管的一端穿过所述清洗腔的外壁可移动地设置在所述清洗腔的内部，所述输药管的出药端设置在所述伸缩管的内部，所述输药管上设有调节阀。

2.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述连接板上设有电缸，所述电缸的驱动杆上设有滑动座，所述伸缩管固设在所述滑动座上。

3.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述输药管上设有气动阀，且所述气动阀设置在所述调节阀与所述伸缩管之间。

4.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述甩干机构包括可升降地插接在所述清洗腔内部的传动轴，所述传动轴的上端设有甩干盘，所述甩干盘上设有用于安装晶圆的固定机构，所述传动轴的下端连接驱动机构。

5.如权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述固定机构包括若干呈环形均布的支撑柱，所述支撑柱上同轴设有卡接柱，若干所述卡接柱的内侧形成用于卡接晶圆的卡接环。

6.如权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述甩干盘包括相连接的甩干盘上部和甩干盘下部，所述甩干盘下部连接所述传动轴，所述支撑柱设置在所述甩干盘上部上。

7.如权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述驱动机构包括可升降的固定架、固设在所述固定架上的电机、相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮设置在所述电机的输出轴上，所述从动齿轮套接在所述传动轴上。

8.如权利要求7所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述连接板上设有气缸固定板，所述气缸固定板上设有升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆连接所述固定架。

9.如权利要求8所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述气缸固定板上设有控制阀，所述控制阀与所述升降气缸电连接。

10.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述清洗腔的材质为特氟龙。