CN220426180U - 晶圆切片清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种晶圆切片清洗装置，晶圆切片堆叠形成晶圆组合，晶圆组合可拆卸地连接在料座上，包括沿进料至出料方向依次设置的洗净区间、分离区间、旋转清洗区间和装载区间，洗净区间设有超声波清洗机构，超声波清洗机构包括若干清洗槽，分离区间设有用于去除料座并将叠加的晶圆组合分离为晶圆切片的分离机构，旋转清洗区间设有旋转清洗机构，装载区间设有用于容纳晶圆切片的装载机构。该装置提高了设备的集成度，减少了设备占地面积，并提升了清洗效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体加工装置技术领域，具体涉及一种晶圆切片清洗装置。
背景技术
晶圆在制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。而所有与晶圆接触的媒介都有可能对晶圆造成污染，晶圆清洗的好坏对器件性能有直接的影响，因此晶圆每一步加工都基本需要清除污染杂质。
目前的清洗设备在整个晶圆进行清洗时，需要先将晶圆切割成薄片，然后再对每个薄片进行清洗，最后装载在装载盒中，这种使设备占用空间大，降低了空间的利用率，使成本大幅度上升。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种晶圆切片清洗装置，提高了设备的集成度，减少了设备占地面积，并提升了清洗效果。
为实现上述目的，本实用新型的晶圆切片清洗装置，晶圆切片堆叠形成晶圆组合，晶圆组合可拆卸地连接在料座上，包括沿进料至出料方向依次设置的洗净区间、分离区间、旋转清洗区间和装载区间，洗净区间设有超声波清洗机构，超声波清洗机构包括若干清洗槽，分离区间设有用于去除料座并将叠加的晶圆组合分离为晶圆切片的分离机构，旋转清洗区间设有旋转清洗机构，装载区间设有用于容纳晶圆切片的装载机构。
进一步地，超声波清洗机构包括3个清洗槽，清洗槽的侧壁上设有超声波发生器，清洗槽的槽底设有压缩空气鼓泡器，洗净区间内还设有位于清洗槽上方的清洗升降机构，清洗升降机构包括沿竖直方向设置的清洗升降支板，清洗升降支板上设有沿竖直方向设置的第一导轨，第一导轨上滑移连接有第一连接板，第一连接板上设有沿竖直方向设置的第二导轨，第二导轨上滑移连接有第二连接板，第二连接板上设有升降夹取气缸，升降夹取气缸的活塞杆沿水平方向设置，升降夹取气缸的缸底和活塞杆上分别连接有夹取片，夹取片的端部设有与料座配合的托举槽。
进一步地，洗净区间内设有用于向清洗槽供应清洗液的化学药箱。
进一步地，洗净区间和分离区间的顶部设有用于水平移动晶圆组合和料座的移动机构，移动机构包括沿水平方向设置的移动基板，移动基板上设有移动导轨，移动导轨上滑移连接移动框架，移动框架上设有第一夹紧气缸和第二夹紧气缸，第一夹紧气缸的活塞杆和第二夹紧气缸的活塞杆反向设置，第一夹紧气缸活塞杆的端部连接有第一卡夹，第二夹紧气缸活塞杆的端部连接有第二卡夹，第一卡夹配合第二卡夹夹住料座。
进一步地，分离机构包括分离底座，分离底座上设有分离槽体，分离槽体上设有用于加热料座使其与晶圆组合分离的加热器，分离槽体的一端设有晶圆切片卡夹，晶圆切片卡夹能够沿分离槽体滑动，分离槽体的另一端设有料座移动底座，料座移动底座能够沿分离槽滑动，分离底座上还设有分离导轨，分离导轨垂直于分离槽体设置，分离导轨上滑移连接有料座分离基座，料座分离基座上设有料座卡夹，料座分离基座能够抓取料座卡夹上升或下降，料座卡夹能够放置在料座移动底座上，分离底座上设有平行于分离槽体的料座放置台。
进一步地，分离底座上设有翻转支架，翻转支架上设有翻转升降轨道，翻转升降轨道上滑移连接有翻转框架，翻转框架远离翻转支架的一端转动连接有一对翻转手臂，一对翻转手臂配合能够夹住料座的两端，翻转框架内设有分别驱动翻转手臂水平移动的第三夹紧气缸，翻转框架内设有驱动翻转手臂转动的电机。
进一步地，旋转清洗机构包括清洗箱，清洗箱入口处设有用于将晶圆切片从分离机构逐片送至清洗箱的第一机械手，清洗箱内设有若干组传输滚筒，清洗箱中设有旋转并清洁晶圆切片两面的碟刷，清洗箱的出口内侧设有风刀。
进一步地，装载机构包括若干装载盒和包括用于将晶圆切片从旋转清洗机构中取出的第二机械手。
进一步地，还包括将晶圆组合和料座放至洗净区间的料座搬运车。
本实用新型的晶圆切片清洗装置，提高了设备的集成度，减少了设备占地面积，并提升了清洗效果。
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晶圆切片清洗装置整体的结构示意图。
图2是用于体现超声波清洗机构和清洗升降机构的结构示意图。
图3是用于体现清洗槽内部的结构示意图。
图4是用于体现移动机构的结构示意图。
图5是用于体现移动机构内部的结构示意图。
图6是用于体现分离机构的结构示意图。
图7是用于体现翻转框架的结构示意图。
图8是用于体现旋转清洗机构和装载机构的结构示意图。
图9是用于体现清洗箱内部的结构示意图。
附图标记：1、超声波清洗机构；11、清洗槽；12、超声波发生器；13、压缩空气鼓泡器；14、化学药箱；2、清洗升降机构；21、清洗升降支板；22、第一导轨；23、第一连接板；24、第二导轨；25、第二连接板；26、升降夹取气缸；27、夹取片；28、托举槽；3、移动机构；31、移动导轨；32、移动框架；33、第一夹紧气缸；34、第二夹紧气缸；35、第一卡夹；36、第二卡夹；4、分离机构；41、分离底座；42、分离槽体；43、加热器；44、晶圆切片卡夹；45、料座移动底座；46、分离导轨；47、料座分离基座；48、料座卡夹；49、料座放置台；51、翻转支架；52、翻转升降轨道；53、翻转框架；54、翻转手臂；55、第三夹紧气缸；6、旋转清洗机构；61、清洗箱；62、第一机械手；63、传输滚筒；64、碟刷；65、风刀；7、装载机构；71、装载盒；72、第二机械手；8、料座搬运车；91、料座；92、晶圆组合；93、晶圆切片。
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晶圆切片清洗装置，物料形式为晶圆切片93堆叠形成晶圆组合92，晶圆组合92可拆卸地连接在料座91上，整体进入本装置，并逐片清洗完成后以单片的晶圆切片93的形式装载。
如图1所示，晶圆切片清洗装置包括整体的机架，在机架内沿进料至出料方向依次设置的洗净区间、分离区间、旋转清洗区间和装载区间，机架外部设有将晶圆组合92和料座91放至洗净区间的料座91搬运车8。
如图2和图3所示，洗净区间设有超声波清洗机构1，超声波清洗机构1包括3个清洗槽11，洗净区间内设有用于向清洗槽11供应清洗液的化学药箱14。清洗槽11的侧壁上设有超声波发生器12，清洗槽11的槽底设有压缩空气鼓泡器13，通过气蚀及超声波的双重作用，起到较好的清洗作用。
如图2所示，清洗槽11上方设有清洗升降机构2，清洗升降机构2包括沿竖直方向设置的清洗升降支板21，清洗升降支板21上设有沿竖直方向设置的第一导轨22，第一导轨22上滑移连接有第一连接板23。第一连接板23上设有沿竖直方向设置的第二导轨24，第二导轨24上滑移连接有第二连接板25。第二连接板25上设有升降夹取气缸26，升降夹取气缸26的活塞杆沿水平方向设置，升降夹取气缸26的缸底和活塞杆上分别连接有夹取片27，夹取片27的端部设有与料座91配合的托举槽28。
如图1和图4所示，洗净区间和分离区间的顶部设有用于水平移动晶圆组合92和料座91的移动机构3。如图5所示，移动机构3包括沿水平方向设置的移动基板，移动基板上设有移动导轨31，移动导轨31上滑移连接移动框架32，移动框架32上设有第一夹紧气缸33和第二夹紧气缸34，第一夹紧气缸33的活塞杆和第二夹紧气缸34的活塞杆反向设置，第一夹紧气缸33活塞杆的端部连接有第一卡夹35，第二夹紧气缸34活塞杆的端部连接有第二卡夹36，第一卡夹35配合第二卡夹36夹住料座91。
如图1和图5所示，分离区间设有用于去除料座91并将叠加的晶圆组合92分离为晶圆切片93的分离机构4，分离机构4包括分离底座41，分离底座41上设有分离槽体42，分离槽体42上设有用于加热料座91使其与晶圆组合92分离的加热器43。分离槽体42的一端设有晶圆切片卡夹44，晶圆切片卡夹44能够沿分离槽体42滑动，分离槽体42的另一端设有料座91移动底座45，料座91移动底座45能够沿分离槽滑动。分离底座41上还设有分离导轨46，分离导轨46垂直于分离槽体42设置，分离导轨46上滑移连接有料座91分离基座47，料座91分离基座47上设有料座91卡夹48，料座91分离基座47能够抓取料座91卡夹48上升或下降。料座91卡夹48能够放置在料座91移动底座45上，分离底座41上设有平行于分离槽体42的料座91放置台49。
如图5和图6所示，分离底座41上设有翻转支架51，翻转支架51上设有翻转升降轨道52，翻转升降轨道52上滑移连接有翻转框架53。翻转框架53远离翻转支架51的一端转动连接有一对翻转手臂54，一对翻转手臂54配合能够夹住料座91的两端。翻转框架53内设有分别驱动翻转手臂54水平移动的第三夹紧气缸55，翻转框架53内设有驱动翻转手臂54转动的电机。
如图1和图7所示，旋转清洗区间设有旋转清洗机构6，旋转清洗机构6包括清洗箱61，清洗箱61入口处设有用于将晶圆切片93从分离机构4逐片送至清洗箱61的第一机械手62。如图8所示，清洗箱61内设有若干组传输滚筒63，清洗箱61中设有旋转并清洁晶圆切片93两面的碟刷64，清洗箱61的出口内侧设有风刀65。
如图1和图7所示，装载区间设有用于容纳晶圆切片93的装载机构7，装载机构7包括若干装载盒71和包括用于将晶圆切片93从旋转清洗机构6中取出的第二机械手72。
具体实施过程：本装置是在晶圆通过线切割区间使整个晶圆体分成薄片，以堆叠形式粘合料座91后进行的清洗。第一步，通过清洗升降机构2降入清洗槽11中进行清洗，并由移动机构3带动，依次进入3个清洗槽11中进行清洗，使残留在晶圆上的细小颗粒全部去除。湿清洗完成后，通过移动机构3移动至翻转手臂54，通过翻转手臂54进行翻转，再下降进入分离槽体42内，加热器43加热使晶圆组合92与料座91的粘合剂融化进行分离。料座91转移到料座91放置台49进行存放，晶圆组合92则通过第一机械手62逐片夹取晶圆切片93，依次进入清洗箱61，双面碟洗后再通过风刀65使其干湿分离，出清洗箱61后在第二机械手72的搬运下放置在对应的装载盒71内。
本实用新型的晶圆切片清洗装置，提高了设备的集成度，减少了设备占地面积，并提升了清洗效果。
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 (9)
1.一种晶圆切片清洗装置，所述晶圆切片(93)堆叠形成晶圆组合(92)，所述晶圆组合(92)可拆卸地连接在料座(91)上，其特征在于，包括沿进料至出料方向依次设置的洗净区间、分离区间、旋转清洗区间和装载区间，所述洗净区间设有超声波清洗机构(1)，所述超声波清洗机构(1)包括若干清洗槽(11)，所述分离区间设有用于去除料座(91)并将叠加的晶圆组合(92)分离为晶圆切片(93)的分离机构(4)，所述旋转清洗区间设有旋转清洗机构(6)，所述装载区间设有用于容纳晶圆切片(93)的装载机构(7)。
2.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述超声波清洗机构(1)包括3个清洗槽(11)，所述清洗槽(11)的侧壁上设有超声波发生器(12)，所述清洗槽(11)的槽底设有压缩空气鼓泡器(13)，所述洗净区间内还设有位于清洗槽(11)上方的清洗升降机构(2)，所述清洗升降机构(2)包括沿竖直方向设置的清洗升降支板(21)，所述清洗升降支板(21)上设有沿竖直方向设置的第一导轨(22)，所述第一导轨(22)上滑移连接有第一连接板(23)，所述第一连接板(23)上设有沿竖直方向设置的第二导轨(24)，所述第二导轨(24)上滑移连接有第二连接板(25)，所述第二连接板(25)上设有升降夹取气缸(26)，所述升降夹取气缸(26)的活塞杆沿水平方向设置，所述升降夹取气缸(26)的缸底和活塞杆上分别连接有夹取片(27)，所述夹取片(27)的端部设有与料座(91)配合的托举槽(28)。
3.根据权利要求2所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述洗净区间内设有用于向清洗槽(11)供应清洗液的化学药箱(14)。
4.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述洗净区间和分离区间的顶部设有用于水平移动晶圆组合(92)和料座(91)的移动机构(3)，所述移动机构(3)包括沿水平方向设置的移动基板，所述移动基板上设有移动导轨(31)，所述移动导轨(31)上滑移连接移动框架(32)，所述移动框架(32)上设有第一夹紧气缸(33)和第二夹紧气缸(34)，所述第一夹紧气缸(33)的活塞杆和第二夹紧气缸(34)的活塞杆反向设置，所述第一夹紧气缸(33)活塞杆的端部连接有第一卡夹(35)，所述第二夹紧气缸(34)活塞杆的端部连接有第二卡夹(36)，所述第一卡夹(35)配合第二卡夹(36)夹住料座(91)。
5.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述分离机构(4)包括分离底座(41)，所述分离底座(41)上设有分离槽体(42)，所述分离槽体(42)上设有用于加热料座(91)使其与晶圆切组合分离的加热器(43)，所述分离槽体(42)的一端设有晶圆切片卡夹(44)，所述晶圆切片卡夹(44)能够沿分离槽体(42)滑动，所述分离槽体(42)的另一端设有料座(91)移动底座(45)，所述料座(91)移动底座(45)能够沿分离槽滑动，所述分离底座(41)上还设有分离导轨(46)，所述分离导轨(46)垂直于分离槽体(42)设置，所述分离导轨(46)上滑移连接有料座(91)分离基座(47)，所述料座(91)分离基座(47)上设有料座(91)卡夹(48)，所述料座(91)分离基座(47)能够抓取料座(91)卡夹(48)上升或下降，所述料座(91)卡夹(48)能够放置在料座(91)移动底座(45)上，所述分离底座(41)上设有平行于分离槽体(42)的料座(91)放置台(49)。
6.根据权利要求5所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述分离底座(41)上设有翻转支架(51)，所述翻转支架(51)上设有翻转升降轨道(52)，所述翻转升降轨道(52)上滑移连接有翻转框架(53)，所述翻转框架(53)远离翻转支架(51)的一端转动连接有一对翻转手臂(54)，一对所述翻转手臂(54)配合能够夹住料座(91)的两端，所述翻转框架(53)内设有分别驱动翻转手臂(54)水平移动的第三夹紧气缸(55)，所述翻转框架(53)内设有驱动翻转手臂(54)转动的电机。
7.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述旋转清洗机构(6)包括清洗箱(61)，所述清洗箱(61)入口处设有用于将晶圆切片(93)从分离机构(4)逐片送至清洗箱(61)的第一机械手(62)，所述清洗箱(61)内设有若干组传输滚筒(63)，所述清洗箱(61)中设有旋转并清洁晶圆切片(93)两面的碟刷(64)，所述清洗箱(61)的出口内侧设有风刀(65)。
8.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，所述装载机构(7)包括若干装载盒(71)和包括用于将晶圆切片(93)从旋转清洗机构(6)中取出的第二机械手(72)。
9.根据权利要求1所述的晶圆切片清洗装置，其特征在于，还包括将晶圆组合(92)和料座(91)放至洗净区间的料座(91)搬运车(8)。
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