一种干法晶圆片清洗设备制造技术

本发明专利技术公开了一种干法晶圆片清洗设备，包括清洗箱体和晶圆翻转装置，晶圆翻转装置设置于清洗箱体；清洗箱体中设置逐层折返的气体回路；晶圆翻转装置包括翻转机构和抬升机构，翻转机构滑动设置于清洗箱体，抬升机构连接翻转机构，抬升机构位于初始位置时晶圆片置于晶圆架板，抬升机构的行程大于晶圆的半径；翻转机构包括多个翻转器，各翻转器包括用于带动晶圆片翻转的蜗轮和带动蜗轮动作的蜗杆。本发明专利技术可提高干式清洗时反应气体的利用率，减少反应气体的浪费，同时在清洗箱体内部完成晶圆片的翻转，减少取出晶圆片进行翻转所需的辅助时间，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种干法晶圆片清洗设备


[0001]本专利技术涉及一种干法晶圆片清洗设备，属于晶圆片清洗


技术介绍

[0002]晶圆片制程主要以20世纪50年代以后专利技术的四项基础工艺（离子注入、扩散、外延生长及光刻）为基础逐渐发展起来，由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，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。
[0003]晶圆片清洗质量的好坏对器件性能有严重的影响，其主要原因是圆片表面沾污造成的，这些沾污包括：超细微的颗粒、有机残留物、无机残留物和需要去除的氧化层；颗粒和金属杂质沾污会严重影响器件的质量和成品率。在目前的集成电路生产中，由于晶圆片表面沾污问题，导致50% 以上的材料被损耗掉和80%的芯片电学失效。
[0004]晶圆片的清洗方法包括干法清洗和湿法清洗，所述干法清洗采用气相化学法去除晶片表面污染物。气相化学法主要有热氧化法和等离子清洗法等，清洗过程就是将热化学气体或等离子态反应气体导入反应室，反应气体与晶片表面发生化学反应生成易挥发性的气相反应产物被真空抽去。但在清洗过程中仅有一部分气体参与了反应，而未参与反应的气体则与尾气一起排出，造成浪费。同时，由于干法清洗时，需将晶圆摆放在平面上，然后针对朝上的晶圆面吹拂反应气体进行干式清洗，在清洗完一面后需将装置打开将晶圆进行翻转再清洗另一面，这不免增加了工作人员的操作步骤和辅助时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种干法晶圆片清洗设备，用于提高干式清洗时反应气体的利用率减少反应气体的浪费，同时在清洗箱体内部完成晶圆片的翻转，减少取出晶圆片进行翻转所需的辅助时间，提高工作效率。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供一种干法晶圆片清洗设备，包括清洗箱体和晶圆翻转装置，所述晶圆翻转装置设置于清洗箱体，用于翻转晶圆片；所述清洗箱体中设置多个用于放置晶圆片的晶圆架板，多个所述晶圆架板将清洗箱体内部分为多个层次空间，各所述晶圆架板的一端均开设有通气孔，将各层次空间连通形成逐层折返的气体回路，回路的两端设置气口；各所述层次空间的上部均设置伸缩气囊，用于减少反应气体充入量并加快反应速度，所述伸缩气囊收缩后其外壁到晶圆架板之间的距离大于晶圆片的直径；所述晶圆翻转装置包括翻转机构和抬升机构，所述翻转机构滑动设置于清洗箱体，用于带动晶圆翻转，所述抬升机构连接翻转机构，用于带动翻转机构运动，所述抬升机构位于初始位置时所述晶圆片置于晶圆架板，所述抬升机构的行程大于晶圆的半径；所述翻转机构包括多个翻转器，各所述翻转器包括用于带动晶圆片翻转的蜗轮和带动蜗轮动作的蜗杆。
[0007]进一步地，多个所述晶圆架板依次平行设置。
[0008]进一步地，最顶部层次空间的伸缩气囊设置于清洗箱体顶部内壁，余下层次空间内的伸缩气囊设置于晶圆架板。
[0009]进一步地，所述伸缩气囊包括压气板，所述压气板平行晶圆架板设置，各所述压气板的投影可将与之配套的晶圆架板上用于放置晶圆片的区域覆盖。
[0010]各所述伸缩气囊与外界气体连通，通过调节伸缩气囊内部气体量调节压气板与晶圆片之间的距离，在需要翻转晶圆片时压气板与晶圆架板之间的距离大于晶圆片的直径。
[0011]进一步地，所述翻转机构还包括连接架，所述连接架滑动连接清洗箱体，所述连接架的运动方向与晶圆架板垂直，各所述翻转器均设置于连接架，所述连接架连接抬升机构，所述抬升机构动作，通过连接架带动翻转器运动至翻转工作位置。
[0012]进一步地，位于同一竖直方向上的蜗轮参数相同，且共用一根蜗杆。
[0013]进一步地，所述抬升机构带动翻转器运动至翻转工作位置后晶圆片与其所属的层次空间中伸缩气囊的距离大于晶圆片的半径。
[0014]进一步地，所述清洗箱体配套设置有晶圆片板和晶圆片套，所述晶圆片套用于套接晶圆片，包括两个半圆套，两所述半圆套的一端铰接，另一端通过卡扣可拆连接；各所述晶圆架板均滑动连接晶圆片板，所述晶圆片板上设置有用于放置晶圆片套的定位槽。
[0015]进一步地，所述晶圆片套矩形插块连接与其所套晶圆片配合设置的蜗轮，用于限定晶圆片套与蜗轮的周向转动，使得蜗轮转动时带动晶圆片套翻转，所述晶圆片套与蜗轮的连接处设置电磁铁，用于加固晶圆片套与蜗轮的连接；所述定位槽、晶圆片套和蜗轮配合设置，使得晶圆片板滑入晶圆架板时即可完成晶圆片套与蜗轮的连接。
[0016]进一步地，所述蜗轮的中心线与晶圆片套的一个直径线重合。
[0017]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过在清洗箱体中设置逐层折返的气体回路，增加反应气体与晶圆片的接触频率和时长以提高反应气体的利用率；本专利技术通过在各个层次空间的顶部设置伸缩气囊减少反应气体的充入量，减少反应气体的浪费；本专利技术在相同的反应气体充入压力下，通过设置伸缩气囊可减少气体流通的截面积，增加气体流速，单位时间内减少待反应的污染物等待反应气体的时间，提高反应速率；本专利技术在清洗箱体上设置蜗轮蜗杆式的翻转机构，在晶圆片的单面清洗完成时需要进行翻面时，通过翻转机构进行翻面，免除了人工取出进行翻转的辅助时间，提高了工作效率；本专利技术在晶圆片翻转机构上固连抬升机构，在晶圆片需要进行翻转时通过抬升机构将晶圆片抬升至层次空间中部进行翻转，避免晶圆片在翻转过程中触及到其他部件，导致晶圆片损坏；本专利技术件将晶圆片套结在晶圆片套中，并将晶圆片套与蜗轮矩形插块连接，并在连接处设置电磁铁，在将晶圆片放置到清洗箱体中时完成晶圆片套与蜗轮的矩形插块连接，在清洗时电磁铁不通电，避免通电后产生的磁场影响清洗，在清洗完成后需要进行翻转
时将电磁铁通电，将晶圆片套和蜗轮的连接固定，避免晶圆片套在翻转过程中脱离蜗轮。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备的第一立体图（为反映清洗箱体内部结构未示出清洗箱体的密封门）；图2是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备的第二立体图（为反映晶圆翻转装置结构，未示出晶圆翻转装置的密封框体）；图3是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备的剖视立体图（示出晶圆片板、晶圆架板和蜗轮的连接结构，未示出清洗箱体的密封门和晶圆翻转装置的密封框体）；图4是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备中抬升机构、翻转机构和晶圆片套的结构立体图；图5是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备中蜗轮和晶圆片套的立体连接示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备中连接架的立体图；图7是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备中晶圆片板的立体图；图8是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备中清洗箱体去除密封门的主视图（示出气体流动路线）；图9是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备的第一整体立体图；图10是本专利技术实施例提供的一种干法晶圆片清洗设备的第二整体立体图。
[0019]图中：100、清洗箱体；110、晶圆架板；111、通气孔；120、伸缩气囊；121、压气板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干法晶圆片清洗设备，其特征在于：包括清洗箱体(100)和晶圆翻转装置，所述晶圆翻转装置设置于清洗箱体(100)，用于翻转晶圆片；所述清洗箱体(100)中设置多个用于放置晶圆片的晶圆架板(110)，多个所述晶圆架板(110)将清洗箱体(100)内部分为多个层次空间，各所述晶圆架板(110)的一端均开设有通气孔(111)，将各层次空间连通形成逐层折返的气体回路，回路的两端设置气口；各所述层次空间的上部均设置伸缩气囊(120)，用于减少反应气体充入量并加快反应速度，所述伸缩气囊(120)收缩后其外壁到晶圆架板(110)之间的距离大于晶圆片的直径；所述晶圆翻转装置包括翻转机构(500)和抬升机构(400)，所述翻转机构(500)滑动设置于清洗箱体(100)，用于带动晶圆翻转，所述抬升机构(400)连接翻转机构(500)，用于带动翻转机构(500)运动，所述抬升机构(400)位于初始位置时所述晶圆片置于晶圆架板(110)，所述抬升机构(400)的行程大于晶圆的半径；所述翻转机构(500)包括多个翻转器，各所述翻转器包括用于带动晶圆片翻转的蜗轮(510)和带动蜗轮(510)动作的蜗杆(520)。2.根据权利要求1所述的一种干法晶圆片清洗设备，其特征在于：多个所述晶圆架板(110)依次平行设置。3.根据权利要求1所述的一种干法晶圆片清洗设备，其特征在于：最顶部层次空间的伸缩气囊(120)设置于清洗箱体(100)顶部内壁，余下层次空间内的伸缩气囊(120)设置于晶圆架板(110)。4.根据权利要求1所述的一种干法晶圆片清洗设备，其特征在于：所述伸缩气囊(120)包括压气板(121)，所述压气板(121)平行晶圆架板(110)设置，各所述压气板(121)的投影可将与之配套的晶圆架板(110)上用于放置晶圆片的区域覆盖；各所述伸缩气囊(120)与外界气体连通，通过调节伸缩气囊(120)内部气体量调节压气板(121)与晶圆片之间的距离，在需要翻转晶圆片时压气板(121)与晶圆架板(110)之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：万帮勇，胡荪葳，张祥，
申请(专利权)人：智程半导体设备科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：