半导体清洗设备及利用该设备清洗助焊剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体清洗设备，包括：储液杯，所述储液杯用于收集清洗废液；顶盖，所述顶盖包括颈部和开口部，所述颈部位于顶盖的上部，颈部直径小于开口部直径，所述开口部覆盖在储液杯上，顶盖和储液杯构成清洗腔室；以及雾化器，所述雾化器为中空结构，所述雾化器的顶端密封，所述雾化器的底端与所述顶盖的颈部固定连通，所述中空结构的侧面具有一个或多个第一通孔，清洗液通过第一通孔进入清洗腔室。

【技术实现步骤摘要】
半导体清洗设备及利用该设备清洗助焊剂的方法
本专利技术涉及半导体制造装备领域，具体而言，本专利技术涉及半导体清洗设备及利用该设备清洗助焊剂的方法。
技术介绍
随着电子产品小型化、集成化、智能化的发展，IC芯片的复杂度在大幅增加，对应的IO引脚的数量也大幅提升，而Bumping(凸块)工艺的发展很好的解决了这个问题。目前随着Bumping技术的发展，通过电镀或者植球工艺形成的晶圆级封装的焊球阵列(BGA)的焊球数量进一步增大、尺寸和间距进一步减小，而回流焊工艺是其中必不可少的一环。目前大多数回流焊工艺都需要用到助焊剂，助焊剂能很好的解决焊球表面氧化以及回流焊中再氧化问题，同时降低了熔融焊料的表面张力。在使用助焊剂进行回流焊后需要进行助焊剂清洗工艺来去除回流焊后的助焊剂残留，因为残留的助焊剂会导致后续工艺中的电接触不良、焊接孔洞以及基板腐蚀等一系列问题。现有的去除助焊剂工艺中，使用清洗液、去离子水在多级清洗槽中进行清洗，清洗过程中使用通气泡、超声等辅助工艺，但清洗效果一般，清洗的时间较长，成本较高。为了实现更好的清洗效果，目前的解决方案主要从清洗液方面进行改进，但清洗液的改进会带来污染和健康等环保问题，同时由于清洗液作为耗材，显著提升了清洗工艺的成本。此外，现有技术中在清洗助焊剂结束后还需要进行甩干、吹干等工艺，增加了晶圆破片等风险。因此本领域需要一种新型的半导体清洗设备及利用该设备清洗助焊剂的方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体清洗设备，包括：储液杯，所述储液杯用于收集清洗废液；顶盖，所述顶盖包括颈部和开口部，所述颈部位于顶盖的上部，颈部直径小于开口部直径，所述开口部覆盖在储液杯上，顶盖和储液杯构成清洗腔室；以及雾化器，所述雾化器为中空结构，所述雾化器的顶端密封，所述雾化器的底端与所述顶盖的颈部固定连通，所述中空结构的侧面具有一个或多个第一通孔，清洗液通过第一通孔进入清洗腔室。在本专利技术的一个实施例中，该半导体清洗设备还包括：支架及其移动控制系统，所述支架及其移动控制系统设置在半导体清洗设备的底座上，其中所述储液杯是中空的环形杯体，所述支架设置在所述储液杯的中空部分中，所述储液杯包括内壁、设置在内壁顶端的垫圈、外壁、设置在外壁顶端的垫圈、连接内壁和外壁的杯底以及出液口。在本专利技术的一个实施例中，所述储液杯连接至移动装置，用于在清洗前垂直向上移动储液杯，使得杯口内壁顶端处的垫圈将晶圆托起，杯口外壁顶端处的垫圈与顶盖接触。在本专利技术的一个实施例中，所述第一通孔包括水平延伸的直通孔和斜通孔，所述直通孔与颈部圆形内壁相交点处的切线基本垂直，斜通孔与颈部圆形内壁相交点处的切线成非垂直的特定角度。在本专利技术的一个实施例中，该半导体清洗设备还包括设置在顶盖的中间部位的一个或多个第二通孔，所述第二通孔是水平延伸的通孔，所述第二通孔与所述顶盖内壁成非垂直的特定角度。在本专利技术的一个实施例中，该半导体清洗设备还包括加热槽，所述加热槽通过管道与顶盖的第一通孔连通，所述加热槽用于对清洗液进行加热。在本专利技术的一个实施例中，所述顶盖为反漏斗形状，侧面为平滑曲面，具有底部半径r1、漏斗外半径r2、顶盖的高度h，其中底部半径r1指的是顶盖与储液杯接触的开口部分的圆半径，漏斗外半径r2指的是顶盖从曲面转变为近似平面的拐点处之间的圆弧半径，顶盖的高度h指的是从顶盖颈部至底部的垂直距离。根据本专利技术的另一个方面，提供一种助焊剂清洗方法，包括：将清洗液加热到预定温度；使清洗液与惰性气体混合进入清洗腔室；在顶盖颈部使清洗液转变为雾态；关闭清洗液阀门，保持惰性气体流，吹干晶圆表面。在本专利技术的另一个实施例中，该方法还包括：通过顶盖中部水平孔向清洗腔室通入惰性气体。在本专利技术的另一个实施例中，据预先设定的气液比例，调节输送的清洗液和/或惰性气体的流量或压力，然后通过三通阀门将清洗液和惰性气体一起送入清洗腔室内。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明瞭，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出根据本专利技术的一个实施例的半导体清洗设备100的垂直剖面示意图。图2示出储液杯120和支架110的俯视图。图3示出顶盖130的立体示意图。图4A示出根据本专利技术的一个实施例的雾化器的剖面正视图。图4B示出根据本专利技术的一个实施例的雾化器的横截面俯视图。图5示出根据本专利技术的另一个实施例的半导体清洗设备500的垂直剖面示意图。图6示出沿顶盖530中部的B-B截取的截面俯视图。图7示出根据本专利技术的一个实施例利用半导体清洗装置清洗助焊剂的工艺流程图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。图1示出根据本专利技术的一个实施例的半导体清洗设备100的垂直剖面示意图。如图1所示，半导体清洗设备100可包括支架110及其移动控制系统、储液杯120及其移动控制系统、顶盖130和雾化器140。支架110及其移动控制系统可以设置在半导体清洗设备100底座上，用于在清洗前定位并支撑晶圆。支架110可以是三臂支架或其他支架，例如，也可以是吸盘支架，以通过真空吸附来实现更稳定的晶圆夹持，在晶圆需要脱离支架时，卸载真空吸附即可。储液杯120及其移动控制系统可以设置在半导体清洗设备100底座上，用于收集清洗废液。在本专利技术的一些实施例中，储液杯还可提供液体浸泡功能。储液杯120可以是中空的环形杯体。支架110位于储液杯的中空部分中。图2示出储液杯120和支架110的俯视图。结合图1和图2，储液杯120包括内壁121、设置在内壁121顶端的垫圈122、外壁123、设置在外壁123顶端的垫圈124以及连接内壁和外壁的杯底125。垫圈122和124可以是具有防水、防酸或防高温等性能的O型圈。外壁123顶端可高于内壁121顶端。还可在内壁121顶端的垫圈122顶端设置真空吸嘴，以通过真空吸附来实现更稳定的晶圆夹持，在晶圆需要脱离垫圈122时，卸载真空吸附即可。储液杯120还可包括出液口126。出液口126可设置在储液杯120的杯底或侧面，并与管道连接，用于排出或收集清洗废液。储液杯120的移动控制系统，用于在清洗前垂直向上移动储液杯120，使得杯口内壁121顶端处的垫圈122将晶圆托起，杯口外壁123顶端处的垫圈122与顶盖130接触。顶盖130和储液杯120构成封闭的清洗腔室。在清洗完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体清洗设备，包括：储液杯，所述储液杯用于收集清洗废液；顶盖，所述顶盖包括颈部和开口部，所述颈部位于顶盖的上部，颈部直径小于开口部直径，所述开口部覆盖在储液杯上，顶盖和储液杯构成清洗腔室；以及雾化器，所述雾化器为中空结构，所述雾化器的顶端密封，所述雾化器的底端与所述顶盖的颈部固定连通，所述中空结构的侧面具有一个或多个第一通孔，清洗液通过第一通孔进入清洗腔室。

【技术特征摘要】
1.一种半导体清洗设备，包括：储液杯，所述储液杯用于收集清洗废液；顶盖，所述顶盖包括颈部和开口部，所述颈部位于顶盖的上部，颈部直径小于开口部直径，所述开口部覆盖在储液杯上，顶盖和储液杯构成清洗腔室；以及雾化器，所述雾化器为中空结构，所述雾化器的顶端密封，所述雾化器的底端与所述顶盖的颈部固定连通，所述中空结构的侧面具有一个或多个第一通孔，清洗液通过第一通孔进入清洗腔室。2.如权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，还包括：支架及其移动控制系统，所述支架及其移动控制系统设置在半导体清洗设备的底座上，其中所述储液杯是中空的环形杯体，所述支架设置在所述储液杯的中空部分中，所述储液杯包括内壁、设置在内壁顶端的垫圈、外壁、设置在外壁顶端的垫圈、连接内壁和外壁的杯底以及出液口。3.如权利要求2所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述储液杯连接至移动装置，用于在清洗前垂直向上移动储液杯，使得杯口内壁顶端处的垫圈将晶圆托起，杯口外壁顶端处的垫圈与顶盖接触。4.如权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述第一通孔包括水平延伸的直通孔和斜通孔，所述直通孔与颈部圆形内壁相交点处的切线基本垂直，斜通孔与颈部圆形内壁相交点处的切线成非垂直的特定...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大平，刘海燕，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32