一种半导体抛光片清洗设备及清洗方法技术

本发明专利技术提供一种半导体抛光片清洗设备及清洗方法，包括：分离单元：用于将抛光后的硅圆片与装载所述硅圆片的一号片篮脱离分开；清洗单元：包括若干连续设置的清洗装置，用于对所述硅圆片进行清洗；合体单元：将清洗后的所述硅圆片装载入二号片篮中；在所述分离单元、所述清洗单元和所述合体单元中，分别设有独立的机械手对所述一号片篮或所述硅圆片进行移动操作。本发明专利技术先将装有抛光片的片篮与硅圆片分离，再对硅圆片进行分步清洗，清洗后的硅圆片再重新装入另一片篮中，同时在整个清洗过程中使用多个机械手对各个工序进行独立操作硅圆片，防止花篮和机械手对硅圆片造成二次污染，清洗质量好，清洗效率高。

A cleaning equipment and method for semiconductor polishing wafer

【技术实现步骤摘要】
一种半导体抛光片清洗设备及清洗方法
本专利技术属于半导体硅圆片清洗
，尤其是涉及一种半导体抛光片清洗设备及清洗方法。
技术介绍
化学机械抛光后的硅圆片是生产超大规模集成电路的基材，超大规模集成电路內纳米级的电器元件及电路连接线如果遭到颗粒污染物和金属污染物的污染，很容易造成芯片内电路形成短路或断路的功能损坏，导致集成电路的失效。然而在化学机械抛光后，硅圆片表面会附着有颗粒污染物和金属污染物，如果不能在化学机械抛光后通过清洗去除附着在硅圆片表面的颗粒污染物和金属污染物，硅圆片将不能用于超大规模集成电路生产，这将直接降低硅圆片的品质和价格，致使成品率较低，生产成本大。现有清洗过程中，都是用盛放抛光后的硅圆片的片篮从开始药液清洗开始，一直到清洗结束都是用同一个片篮和移动操作工具，这样会给硅圆片造成二次污染，无法保证硅圆片完全彻底地清洗干净。同时，由于清洗槽结构的设计不合理，导致清洗质量差，返工率高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体抛光片清洗设备及清洗方法，解决现有清洗过程中使用同一个承载硅圆片的片篮和移动操作工具，导致硅圆片清洗不干净的技术问题。本专利技术结构设计合理且可控性高，可有效去除化学机械抛光后硅圆片表面上残留的抛光液、颗粒污染物和金属污染物，清洗质量好，清洗效率高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种半导体抛光片清洗设备，包括：分离单元：用于将抛光后的硅圆片与装载所述硅圆片的一号片篮脱离分开；清洗单元：包括若干连续设置的清洗装置，用于对所述硅圆片进行清洗；合体单元：将清洗后的所述硅圆片装载入二号片篮中；在所述分离单元、所述清洗单元和所述合体单元中，分别设有独立的机械手对所述一号片篮或所述硅圆片进行移动操作。进一步的，所述分离单元包括分离槽和置于所述分离槽内的可活动分离顶架，所述分离顶架可贯穿所述一号片篮底部并将所述硅圆片与所述一号片篮分开。进一步的，所述分离单元还包括上载槽和第一机械手，所述上载槽置于所述分离槽远离所述清洗单元一侧，所述第一机械手将所述一号片篮和所述硅圆片一同从所述上载槽转移至所述分离槽。进一步的，所述清洗单元包括一号液槽和二号液槽，所述一号液槽靠近所述分离单元设置；在所述二号液槽前后分别设有一号洗槽和二号洗槽设置，所述一号洗槽位于所述一号液槽和所述二号液槽之间。进一步的，所述清洗单元还包括第二机械手和第三机械手，所述第二机械手将所述硅圆片从所述分离单元中依次移动至所述一号液槽和所述一号洗槽中进行清洗；所述第三机械手将所述硅圆片从所述一号洗槽中依次移动至所述二号液槽和所述二号洗槽中进行清洗。进一步的，在所述一号液槽和所述二号液槽中均设有摇动装置和超声装置且同步启动，所述摇动装置包括托架和置于所述托架下方的摇动手臂，所述托架用于放置所述硅圆片；所述摇动手臂可通过所述托架带动所述硅圆片进行摇摆清洗；所述超声装置包括置于所述一号液槽和所述二号液槽的超声器。进一步的，所述合体单元包括合体槽和第四机械手，所述二号片篮预先置于所述合体槽内，所述第四机械手将清洗后的所述硅圆片装入所述二号片篮中。进一步的，合体槽和所述清洗单元之间还设有烘干单元，所述烘干单元依次包括慢提拉槽和烘干槽，所述第四机械将所述硅圆片从所述二号洗槽中移出，并将所述硅圆片依次移动至所述慢提拉槽、所述烘干槽和所述合体槽中。一种半导体抛光片清洗方法，采用如上任一项所述的清洗设备，步骤包括：在所述分离单元中将所述硅圆片与所述一号片篮脱离；然后在所述清洗单元中对所述硅圆片进行单独清洗；最后再将清洗后的所述硅圆片装入所述二号片篮中。进一步的，在所述清洗单元中，所述一号液槽中装有包括NH4OH、H2O2和H2O的混合液体，NH4OH:H2O2:H2O的体积比为1:1:5-1:2:7，清洗温度为65°-80°；所述二号液槽中装有包括HCL、H2O2和H2O的混合液体，HCL:H2O2:H2O的体积比为1:1:6-1:2:8，清洗温度为65°-80°。与现有技术相比，采用本专利技术提出的清洗设备，结构设计合理、可控性强且自动化程度高，先将装有抛光后的硅圆片与装有该硅圆片的一号片篮脱离分开，再对硅圆片进行分步清洗和烘干，清洗、烘干后的硅圆片再重新装入二号片篮中，避免在清洗过程中一号片篮上残留药液或污染物对清洗后的硅圆片造成二次污染，保证硅圆片彻底清洗，最大限度地去除化学机械抛光后硅圆片表面上残留的抛光液、颗粒污染物和金属污染物。同时在整个清洗过程中使用多个机械手在各个工序中对硅圆片进行独立操作，不仅可防止药液侵蚀机械手并使之与硅圆片产生交叉污染而影响硅圆片的清洗效果，而且可提高清洗设备的嫁接率，提高清洗效率，进一步保证硅圆片的清洗质量。本专利技术提出的清洗方法，最大限度地降低花篮和机械手对硅圆片清洗造成的二次污染，并可完全去除抛光后硅圆片表面上残留的药液和污染物，清洗效果好且清洗效率高。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种半导体抛光片清洗设备的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的分离单元的结构示意图；图3是本专利技术一实施例的一号液槽的结构示意图；图4是本专利技术一实施例的一号洗槽的结构示意图；图5是本专利技术一实施例的合体槽的结构示意图。图中：10、分离单元11、上载槽12、分离槽13、第一机械手14、一号片篮15、定位块16、分离顶架20、清洗单元21、一号液槽22、一号洗槽23、第二机械手24、托架25、摇动手臂26、超声器27、补给管28、加热器29、二号液槽210、二号洗槽211、第三机械手212、排水槽213、储水槽214、喷淋管30、烘干单元31、慢提拉槽32、烘干槽33、第四机械手40、合体单元41、合体槽42、定位块43、二号片篮具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术实施例提出一种半导体抛光片清洗设备，如图1所示，包括：用于将抛光后的硅圆片与承载该硅圆片的一号片篮14脱离分开的分离单元、若干连续设置的清洗装置且用于对该硅圆片进行清洗的清洗单元20、用于将清洗后的硅圆片进行烘干的烘干单元30以及用于将清洗干燥后的硅圆片装载入二号片篮44中的合体单元。其中，在分离单元10、清洗单元20、烘干单元30和合体单元40中，分别设有独立的机械手对一号片篮14或硅圆片进行移动操作。在本实施例中，采用分离单元10先将抛光后的硅圆片与装有该抛光片的一号片篮14脱离分开，再单独对硅圆片依次在清洗单元20和烘干单元30中进行分步清洗和烘干，最后在合体单元40中将清洗烘干后的硅圆片再装入二号片篮44中，避免在清洗过程中承载抛光片的一号片篮14中含有从抛光片上流出的抛光液、颗粒污染物或金属污染物残留，防止一号片篮14随硅圆片一同清洗时会将抛光液或污染物重新粘附在清洗后的硅圆片上，解决了一号片篮14中残留药液或污染物对硅圆片造成二次污染的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，包括：/n分离单元：用于将抛光后的硅圆片与装载所述硅圆片的一号片篮脱离分开；/n清洗单元：包括若干连续设置的清洗装置，用于对所述硅圆片进行清洗；/n合体单元：将清洗后的所述硅圆片装载入二号片篮中；/n在所述分离单元、所述清洗单元和所述合体单元中，分别设有独立的机械手对所述一号片篮或所述硅圆片进行移动操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，包括：
分离单元：用于将抛光后的硅圆片与装载所述硅圆片的一号片篮脱离分开；
清洗单元：包括若干连续设置的清洗装置，用于对所述硅圆片进行清洗；
合体单元：将清洗后的所述硅圆片装载入二号片篮中；
在所述分离单元、所述清洗单元和所述合体单元中，分别设有独立的机械手对所述一号片篮或所述硅圆片进行移动操作。


2.根据权利要求1所述的一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，所述分离单元包括分离槽和置于所述分离槽内的可活动分离顶架，所述分离顶架可贯穿所述一号片篮底部并将所述硅圆片与所述一号片篮分开。


3.根据权利要求2所述的一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，所述分离单元还包括上载槽和第一机械手，所述上载槽置于所述分离槽远离所述清洗单元一侧，所述第一机械手将所述一号片篮和所述硅圆片一同从所述上载槽转移至所述分离槽。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，所述清洗单元包括一号液槽和二号液槽，所述一号液槽靠近所述分离单元设置；在所述二号液槽前后分别设有一号洗槽和二号洗槽设置，所述一号洗槽位于所述一号液槽和所述二号液槽之间。


5.根据权利要求4所述的一种半导体抛光片清洗设备，其特征在于，所述清洗单元还包括第二机械手和第三机械手，所述第二机械手将所述硅圆片从所述分离单元中依次移动至所述一号液槽和所述一号洗槽中进行清洗；所述第三机械手将所述硅圆片从所述一号洗槽中依次移动至所述二号液槽和所述二号洗槽中进行清洗。


6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝斌，刘姣龙，裴坤羽，武卫，孙晨光，刘建伟，王彦君，王聚安，由佰玲，刘园，常雪岩，杨春雪，谢艳，刘秒，吕莹，徐荣清，
申请(专利权)人：天津中环领先材料技术有限公司，中环领先半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12