CN220092302U - 一种半导体清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体清洗设备，至少包括：汇流筒；支撑台，设置在汇流筒内，支撑台和汇流筒同轴排布；转动结构，连接于支撑台，转动结构带动支撑台自转；升降结构，连接于支撑台，升降结构带动支撑台沿汇流筒的轴向移动；以及复合喷枪，安装在汇流筒上，复合喷枪包括多个喷淋管，且喷淋管的管口朝向支撑台的台面。本实用新型提供了一种半导体清洗设备，能够提升对待清洗件的清洗效果，提升半导体制程良率。

Description

一种半导体清洗设备

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别涉及一种半导体清洗设备。

背景技术

通过光刻可将预先设计的图案转移至晶圆或基板上，从而在晶圆或基板上形成半导体结构。其中，在光刻制程中，光刻胶作为掩膜，完成对晶圆或基板非蚀刻区域的保护后，要将光刻胶洗净，避免残留的光刻胶影响后续的半导体制程。

为洗净光刻胶，常使用多种混合化学药液清洗半导体结构的表面，而在清洗制程中，衬底表面常出现离子残留，导致半导体结构出现缺陷，进而影响到半导体的制程良率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体清洗设备，能够提升对待清洗件的清洗效果，并提升半导体制程良率。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种半导体清洗设备，至少包括：

汇流筒；

支撑台，设置在所述汇流筒内，所述支撑台和所述汇流筒同轴排布；

转动结构，连接于所述支撑台，允许所述转动结构带动所述支撑台自转；

升降结构，连接于所述支撑台，允许所述升降结构带动所述支撑台沿所述汇流筒的轴向移动；以及

复合喷枪，安装在所述汇流筒上，所述复合喷枪包括多个喷淋管，且所述喷淋管的管口朝向所述支撑台的台面。

在本实用新型一实施例中，所述支撑台上固定有多个吸附盘，所述吸附盘表面放置待清洗件。

在本实用新型一实施例中，所述支撑台内安装有通气管，所述通气管贯穿所述支撑台，且所述通气管的出气端朝向所述待清洗件的背侧。

在本实用新型一实施例中，所述汇流筒的筒壁上设置有多个流道，所述流道与所述支撑台的表面平行，且多个所述流道平行分布。

在本实用新型一实施例中，切换所述喷淋管时，允许所述吸附盘移动至对应的所述流道内。

在本实用新型一实施例中，所述流道包括汇流板，所述汇流板固定在所述汇流筒的筒壁上，且所述汇流板环绕分布在所述支撑台外部。

在本实用新型一实施例中，所述汇流板包括斜坡段，所述斜坡段靠近所述支撑台，且所述斜坡段靠近所述支撑台的一端高于远离所述支撑台的一端。

在本实用新型一实施例中，所述汇流板包括收集段，所述收集段连接于所述斜坡段和所述汇流筒，且所述收集段的坡度小于所述斜坡段的坡度。

在本实用新型一实施例中，所述流道包括挡板，所述挡板固定在所述汇流板上，且所述挡板分隔所述收集段和所述斜坡段。

在本实用新型一实施例中，所述喷淋管上安装有电磁阀，所述电磁阀电性连接于控制台。

如上所述，本实用新型提供了一种半导体清洗设备，能够清洗去除半导体结构表面的制程残留物，清洗过程能够保护半导体结构不受损，且清洗液不易回流聚集在半导体基板的背侧，不会对半导体结构造成缺陷。根据本实用新型的半导体清洗设备，能高效去除半导体结构表面的制程残留物，在多种化学试剂的切换过程中，能保证半导体结构表面的化学试剂膜不出现断层，能够避免粒子粘结在半导体结构表面，导致半导体结构缺陷。根据本实用新型提供的半导体清洗设备，能够提升对半导体结构清洗的良率。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中清洗待清洗件时的待清洗件表面水膜的示意图。

图2为本实用新型一实施例中清洗设备的示意图。

图3为本实用新型一实施例中汇流箱的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中转动结构和升降结构的原理示意图。

图中：10、待清洗件；100、转动结构；101、支撑台；102、管腔；103、限位板；104、从动齿轮；105、主动齿轮；106、电机；200、升降结构；201、限位空腔；202、支杆；203、气缸；204、轴承；300、通气管；301、供气组件；400、吸附盘；500、汇流筒；501、汇流板；5011、收集段；5012、挡板；5013、斜坡段；502、流道；600、复合喷枪；601、喷淋管；602、电磁阀；603、定位件；700、控制台。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，在半导体光刻制程中，在待清洗件10上涂光刻胶，接着通过紫外线透过掩膜照射光刻胶，掩膜上印有预先设计好的电路图案，曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，光刻胶上留下掩膜上的图案。接着用化学物质溶掉光刻胶覆盖区域外的基材，在待清洗件10上或是介质层上形成多个沟槽，用于形成半导体结构的元件。在本实施例中，通过多种化学试剂来清洗光刻胶，如图1所示，图1显示了两种化学试剂在待清洗件10表面的附着情况。不同的化学试剂在待清洗件10上形成了水膜，不同的水膜可以覆盖在待清洗件10上的不同区域。而在更换试剂时，水膜的非连续区域就易出现颗粒附着，如图1所示。因而本实用新型提供了一种半导体清洗设备，可应用于对待清洗件10的表面清洗，且本实用新型提供的半导体清洗设备不限于光刻胶清洗的制程中，本实用新型的半导体清洗设备也可以应用于对待清洗件10表面蚀刻液的清洗等等。其中，本实用新型的待清洗件10可以是晶圆，待清洗件10也可以是半导体基板或芯片等等。其中，本实用新型对待清洗件10的清洗对象不限于光刻胶，也可以是残留的蚀刻液、灰尘和不明粒子等等。

请参阅图2所示，本实用新型提供了一种半导体清洗设备，所述清洗设备包括支撑台101、转动结构100、升降结构200、汇流筒500和复合喷枪600。其中，支撑台101设置在汇流筒500内，支撑台101和汇流筒500同轴排布，在本实施例中，可以将待清洗件10悬空设置在支撑台101上。其中，复合喷枪600安装在汇流筒500上。具体的，如图2所示，可以将复合喷枪600的枪杆段安装在汇流筒500的端面上，在实用新型的其他实施例中，也可以将复合喷枪600的枪杆段连接于汇流筒500的外壁，以稳定复合喷枪600。其中，复合喷枪600包括多个喷淋管601，且喷淋管601的管口朝向支撑台101的台面。根据不同的清洗流程，复合喷枪600调用的喷淋管601不同，以实现对不同的化学试剂无缝调用。在本实施例中，转动结构100连接于支撑台101，且转动结构100带动支撑台101自转。在复合喷枪600使用化学试剂对待清洗件10的表面进行清洗的过程中，转动结构100带动支撑台101自转，从而使待清洗件10转动，甩去待清洗件10表面的残留物。升降结构200连接于支撑台101，且升降结构200带动支撑台101沿汇流筒500的轴向移动。被甩出的残留物被汇流筒500的筒壁阻挡，通过升降结构200的移动支撑台101沿着汇流筒500的筒壁移动，能充分调用汇流筒500的筒壁面积。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，转动结构100固定连接于支撑台101。在本实施例中，转动结构100为柱状体，且转动结构100为圆柱体。在本实施例中，转动结构100为转轴。支撑台101固定连接在转动结构100的轴端。其中，支撑台101为回转件，且在本实施例中，支撑台101可以是圆台状或圆柱状。在本实施例中，支撑台101和转动结构100同轴设置，且当转动结构100自转时，支撑台101也发生自转。具体的，转动结构100和支撑台101以回转件的中心轴做自轴转动。在本实施例中，可以通过齿轮调动转动结构100的转动。具体的，转动结构100上固定套接从动齿轮104，从动齿轮104和转动结构100同轴设置。从动齿轮104啮合连接主动齿轮105。主动齿轮105连接于电机106的转子。当电机106启动，转子工作带动主动齿轮105转动，主动齿轮105与从动齿轮104啮合，使从动齿轮104转动，进而带动转动结构100和支撑台101转动。通过复合喷枪600撒在待清洗件10表面的液体，以及液体携带的废料都被待清洗件10旋转甩出，从而在清洗待清洗件10时快速分离杂质。其中，电机106安装在机台上，本实施例中对齿轮结构的尺寸不作限定。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，转动结构100中和支撑台101中设置有管腔102。管腔102可以是圆柱形空腔，也可以是棱柱形空腔。其中，管腔102贯穿转动结构100和支撑台101。管腔102中安装有通气管300。通气管300的一端连接供气组件301，另一端朝向待清洗件10的背侧。在对待清洗件10进行清洗的过程，供气组件301通过通气管300向待清洗件10的背侧通惰性气体，以避免液体携带杂质回流并聚集到待清洗件10的背侧。其中供气组件301可以是任意通气设备。在本实施例中，管腔102为圆柱形空腔，以便于对通气管300进行限位。管腔102与转动结构100和支撑台101同轴设置。管腔102和通气管300同轴设置，以避免转动结构100和支撑台101的转动影响通气管300的通气进程。具体的，在转动结构100和支撑台101转动的同时，通气管300保持不动。其中，管腔102的腔体直径大于通气管300的管径。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，升降结构200连接于转动结构100，升降结构200和转动结构100的运动互相不干涉。在本实施例中，升降结构200为板状或箱状。升降结构200包括限位空腔201。转动结构100远离待清洗件10的一端固定有限位板103。限位板103转动安装在限位空腔201内，如图4所示。其中，限位板103可以是圆形或方形，本实用新型不限定限位板103的形状。为使限位板103在限位空腔201中的转动更加顺畅，限位板103为圆饼状，且限位空腔201中安装有轴承204。轴承204连接在限位板103和限位空腔201的腔壁之间。在本实施例中，升降结构200远离支撑台101的一侧连接有支杆202。支杆202连接于气缸203的动力端。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，支撑台101上固定有多个吸附盘400。其中吸附盘400可以是静电吸附装置。当待清洗件10放置在支撑台101上，可以吸附盘400通过静电吸附力将待清洗件10的边缘固定。并且，待清洗件10底部悬空，避免固定待清洗件10时损伤到待清洗件表面，且能配合通气管300，避免清洗剂带着杂质回流聚集到待清洗件10的背侧。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，汇流筒500的筒壁上设置有多个流道502，流道502与支撑台101表面平行，且多个流道502间相互平行。在本实施例中，吸附盘400位于流道502内，以保证固定在吸附盘400上的待清洗件10也能位于流道502内，当待清洗件10旋转时，洗涤剂和废料能被甩进对应的流道502中。在本实施例中，不同的喷淋管601对应不同的流道502。当喷淋管601对待清洗件10表面进行清洗时，待清洗件10位于对应的流道502，从而使不同的流道502用于接收不同的洗涤剂，将废液分类回收。

请参阅图2至图4所示，在本实用新型一实施例中，流道502包括汇流板501，汇流板501固定在汇流筒500的筒壁上，且汇流板501沿汇流筒500的筒壁呈环形布置。如图2所示，待清洗件10表面的废液被甩在流道502中。具体的，部分废液击中汇流筒500的筒壁，并沿着汇流筒500的筒壁回流到汇流板501上，由汇流板501收集。根据待清洗件10转动速度的不同，废液能飞溅的距离不同。在本实施例中，如图3所示，汇流板501包括收集段5011和斜坡段5013。其中，斜坡段5013靠近支撑台101，且斜坡段5013靠近支撑台101的一端高于远离支撑台101的一端。收集段5011连接于斜坡段5013，且收集段5011的坡度低于斜坡段5013。飞溅的液体沿着汇流筒500的筒壁回流到收集段5011，汇流筒500、斜坡段5013和收集段5011连接形成集液槽结构，从而放置废液漏出。在本实施例中，流道502包括挡板5012，挡板5012固定在汇流板501上，且挡板5012分隔了收集段5011和斜坡段5013。在待清洗件10旋转降速时，部分废液会击中挡板5012，并回流至斜坡段5013。其中，挡板5012和斜坡段5013形成了集液槽结构，挡板5012、收集段5011和汇流筒500形成了另一集液槽结构，可对不同旋转速度的待清洗件10进行废液收集。

请参阅图1至图4所示，在本实用新型一实施例中，复合喷枪600包括多个喷淋管601，喷淋管601上安装有电磁阀602。不同的喷淋管601用于接不同的化学试剂。电磁阀602可用于调节喷淋管601的开启和关闭。其中，电磁阀602电性连接于控制台700。在本实施例中，控制台700可以是计算机或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。控制台700和电磁阀602可以是无线连接，也可以是通过导线有线连接。本实用新型不限制喷淋管601的数量，根据对待清洗件10的清洗要求，可以调整复合喷枪600中喷淋管601的数量。在更换化学试剂时，控制台700将当前打开的电磁阀602关闭。同时，升降结构200带动支撑台101移动到下一化学试剂所对应的流道502。接着，控制台700将对应化学试剂的电磁阀602打开，通过复合喷枪600将化学试剂喷洒到待清洗件10的表面，完成对待清洗件10的无缝清洗。在升降结构200带动支撑台101移动时，可根据调整的化学试剂的不同，调整转动结构100的转速，以避免待清洗件10表面出现如图1所示的化学试剂膜的断层。在本实施例中，汇流筒500固定在机台上。汇流筒500上固定有定位件603，复合喷枪600安装在定位件603上，复合喷枪600的出水口对准支撑台101的中心。

本实用新型提供了一种半导体清洗设备，所述半导体清洗设备至少包括：汇流筒、支撑台、转动结构、升降结构和复合喷枪。其中，支撑台设置在汇流筒内，支撑台和汇流筒同轴排布，待清洗件悬空设置在支撑台上。转动结构连接于支撑台，且转动结构带动支撑台自转。升降结构连接于支撑台，升降结构带动支撑台沿汇流筒的轴向移动。复合喷枪安装在汇流筒上。其中，复合喷枪包括多个喷淋管，且喷淋管的管口朝向支撑台的台面。根据本实用新型所述的一种半导体清洗设备，能够提升对待清洗件的清洗效果，提升待清洗件的制造良率。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种半导体清洗设备，其特征在于，至少包括：

汇流筒；

支撑台，设置在所述汇流筒内，所述支撑台和所述汇流筒同轴排布；

转动结构，连接于所述支撑台，允许所述转动结构带动所述支撑台自转；

升降结构，连接于所述支撑台，允许所述升降结构带动所述支撑台沿所述汇流筒的轴向移动；以及

复合喷枪，安装在所述汇流筒上，所述复合喷枪包括多个喷淋管，且所述喷淋管的管口朝向所述支撑台的台面。

2.根据权利要求1所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述支撑台上固定有多个吸附盘，所述吸附盘表面放置待清洗件。

3.根据权利要求2所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述支撑台内安装有通气管，所述通气管贯穿所述支撑台，且所述通气管的出气端朝向所述待清洗件的背侧。

4.根据权利要求3所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述汇流筒的筒壁上设置有多个流道，所述流道与所述支撑台的表面平行，且多个所述流道平行分布。

5.根据权利要求4所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，切换所述喷淋管时，允许所述吸附盘移动至对应的所述流道内。

6.根据权利要求4所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述流道包括汇流板，所述汇流板固定在所述汇流筒的筒壁上，且所述汇流板环绕分布在所述支撑台外部。

7.根据权利要求6所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述汇流板包括斜坡段，所述斜坡段靠近所述支撑台，且所述斜坡段靠近所述支撑台的一端高于远离所述支撑台的一端。

8.根据权利要求7所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述汇流板包括收集段，所述收集段连接于所述斜坡段和所述汇流筒，且所述收集段的坡度小于所述斜坡段的坡度。

9.根据权利要求8所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述流道包括挡板，所述挡板固定在所述汇流板上，且所述挡板分隔所述收集段和所述斜坡段。

10.根据权利要求1所述的一种半导体清洗设备，其特征在于，所述喷淋管上安装有电磁阀，所述电磁阀电性连接于控制台。