一种单片晶圆清洗设备制造技术

本发明专利技术公开的一种单片晶圆清洗设备，涉及晶圆清洗技术领域，包括单片晶圆，还包括与执行机构连接的清洗机构、配合定位机构，所述执行机构包括与执行电机的输出轴固定连接的内花键轴，内花键轴与外花键筒花键配合，外花键筒沿内花键轴的轴向方向滑动，外花键筒与执行齿轮一花键配合，外花键筒上固定安装有执行齿轮二，所述执行齿轮二与配合定位机构配合，通过执行齿轮二驱动配合定位机构对单片晶圆的上表面进行无死角旋转清洗、干燥，并对单片晶圆进行定位；所述执行齿轮一与清洗机构连接，所述清洗机构用于对单片晶圆的不同位置进行支撑，同时对单片晶圆下表面进行无死角清洗、干燥。干燥。干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种单片晶圆清洗设备


[0001]本专利技术涉及晶圆清洗
，特别涉及一种单片晶圆清洗设备。

技术介绍

[0002]随着各国在半导体领域的追逐竞争，半导体产业逐步发展完善，尤其是在晶圆制程领域上。作为贯穿整个晶圆制程的清洗工艺，晶圆的清洗效果直接影响最终晶圆成品质量，是晶圆制程中的极为重要的一环。晶圆清洗工艺是对经过其他制程工艺之后的晶圆表面残留的有机物、金属离子、微粒灰层等进行清除的一项晶圆制程工艺。目前市面上的清洗设备大致分为单片式清洗机与槽式清洗机两种。槽式清洗机的清洗速度更快，但清洗过程中容易发生晶圆间的污染，因此单片式清洗机较槽式清洗机的清洗效果更好。
[0003]在单片湿法设备中，晶圆经常需要使用大量的显影液或化学品进行显影、清洗等工艺动作，大量的液体会顺着侧壁留到晶圆背面，继而造成背面沾污或顺着吸盘进入到真空系统，造成真空管路过电机等部件的损坏，或使晶圆背面因清洗液流入而出现特殊图形缺陷，影响晶圆的良率。
[0004]公开号为CN211980560U的中国技术专利公开了一种用于单片晶圆清洗的喷淋罩，包括圆形顶板，圆形顶板外圈向下延伸有环形外罩，圆形顶板的圆心与外圈连线的中点处连接有雾状喷嘴，雾状喷嘴有4个且呈环形均匀分布，圆心顶板的圆心与雾状喷嘴之间设有第一直流喷嘴，第一直流喷嘴倾斜设置且其柱状水流经过下方的晶圆的圆心，环形外罩内侧均匀设有多个第二直流喷嘴，第二直流喷嘴内喷出的柱状水流经过晶圆的外侧边，圆形顶板上表面的圆心处与电机的输出轴连接，电机的底部通过固定板与升降气缸的输出轴连接。增加了第一直流喷嘴，倾斜冲洗圆心处，不会造成去离子水堆积，采用多个喷嘴统一布置在喷淋罩上，但是该专利并不能实现晶圆的全自动全方位清洗、干燥，故本专利技术提供了一种单片晶圆清洗设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术上的缺陷，提供一种单片晶圆清洗设备，克服现有技术中不能实现晶圆的全自动全方位清洗、干燥的问题。
[0006]一种单片晶圆清洗设备，包括单片晶圆，还包括与执行机构连接的清洗机构、配合定位机构，所述执行机构包括与执行电机的输出轴固定连接的内花键轴，内花键轴与外花键筒花键配合，外花键筒沿内花键轴的轴向方向滑动，外花键筒与执行齿轮一花键配合，外花键筒上固定安装有执行齿轮二，所述执行齿轮二与配合定位机构配合，通过执行齿轮二驱动配合定位机构对单片晶圆的上表面进行无死角旋转清洗、干燥，并对单片晶圆进行定位；所述执行齿轮一与清洗机构连接，所述清洗机构用于对单片晶圆的不同位置进行支撑，同时对单片晶圆下表面进行无死角清洗、干燥。
[0007]进一步的，所述清洗机构包括与执行齿轮一相互啮合的清洗外齿圈，所述清洗外齿圈与外凸轮同轴心固定连接，所述外凸轮与内凸轮同轴固定连接，所述外凸轮与内凸轮
之间设置有与回收底筒连通的缝隙，回收底筒与清洗筒固定连接。
[0008]进一步的，所述外凸轮、内凸轮上设置有凹凸面，所述外凸轮、内凸轮的凹凸面分别与若干个滑动导水杆的第一端接触，每个滑动导水杆分别滑动安装在一个清洗套筒内，所述清洗套筒、滑动导水杆为空心结构，所述清洗套筒、滑动导水杆的轴向方向与重力方向一致，所有清洗套筒均通过空心供水架与水泵一连通，水泵一与清洗液箱一、清洗液箱二连接。
[0009]进一步的，每个所述滑动导水杆上均设置有喷嘴、导水口，喷嘴位于滑动导水杆的顶端，当滑动导水杆的第一端与外凸轮或内凸轮凹凸面的最高处水平段接触时，导水口位于清洗套筒上方，清洗套筒不与导水口连通，当滑动导水杆在清洗套筒上滑动，导水口完全处于清洗套筒内时，清洗套筒与导水口连通，清洗液通过空心供水架、导水口传递到滑动导水杆中，通过喷嘴喷出。
[0010]进一步的，所述内凸轮、外凸轮凹凸面的最高处水平段设置有多个，所有外凸轮、内凸轮的最高处水平段处于同一水平面，初始位置时，所有滑动导水杆均与外凸轮或内凸轮凹凸面的最高处水平段接触，所述清洗机构还包括安装在水泵一上方的干燥组件，所述干燥组件与清洗筒固定连接，清洗筒内壁上设置有防溅水材质的材料。
[0011]进一步的，所述清洗筒上固定安装有导向板，所述导向板上设置有外滑槽、中心滑槽，所述外滑槽、中心滑槽设置有两组且对称分布在环形滑槽两侧，环形滑槽两侧的外滑槽、中心滑槽均与环形滑槽连通，每组外滑槽、中心滑槽分别连接有一组联动组件。
[0012]进一步的，所述联动组件包括滑动安装在外滑槽内的电磁铁四，每组联动组件内设置有两个外滑槽、电磁铁四，电磁铁四固定安装在半环滑座上，半环滑座内滑动安装有定位滑动杆，定位滑动杆与电磁铁四滑动连接，定位滑动杆与中心滑槽滑动连接，半环滑座与配合半筒同轴固定安装，配合半筒上固定安装有配合半齿，当两组联动组件中的配合半筒贴合时，两个配合半齿组成一个完整的齿轮。
[0013]进一步的，所述定位滑动杆上固定安装有定位板，所述定位滑动杆上设置有电磁铁一，导向板的下表面的两端分别固定安装有一个电磁铁二，导向板上还设置有电磁铁三，所述电磁铁三位于环形滑槽与外滑槽的连接处，当两个配合半齿组成一个完整的齿轮时，定位板处于清洗筒内部与单片晶圆的侧面贴合，对单片晶圆进行定位。
[0014]进一步的，所述清洗筒上对称设置有两个环形导槽，每个所述环形导槽内滑动安装有两个内弧形滑块，每个内弧形滑块通过一个弹簧与清洗筒固定连接，每个内弧形滑块上固定安装有一个斜推板，每个内弧形滑块上设置有缺口，当定位板处于清洗筒内部与单片晶圆的侧面贴合时，每个环形导槽中的两个内弧形滑块在弹簧的弹力作用下保持贴合，此时两个内弧形滑块上的缺口与定位滑动杆贴合，使回收底筒内部形成密闭。
[0015]进一步的，每个所述配合半筒上分别设置有料箱、导流管，导流管处于配合半筒内部，每个所述配合半筒上均设置有联动电磁铁。
[0016]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)本专利技术通过设置了清洗机构对晶圆的下表面进行支撑，实现晶圆下表面的全方位清洗，清洗污染彻底；(2)本专利技术采用配合定位机构配合清洗机构对晶圆的上表面进行全方位旋转清洗，清洗更全面；通过在清洗桶内完成清洗、干燥多个步骤，避免多工序造成晶圆二次污染，提高了晶圆的良率；(3)本专利技术通过设置了配合定位机构对清洗筒内的晶圆进行定位，避免晶圆在清洗过程中发生偏移，导致
破片。
附图说明
[0017]图1为本专利技术整体结构示意图。
[0018]图2为本专利技术执行机构、清洗机构局部结构示意图。
[0019]图3为本专利技术清洗机构局部结构示意图。
[0020]图4为本专利技术清洗机构另一角度局部结构示意图。
[0021]图5为本专利技术清洗机构、配合定位机构局部结构示意图。
[0022]图6为本专利技术配合定位机构局部结构示意图。
[0023]图7为本专利技术配合定位机构另一角度局部结构示意图。
[0024]图8为本专利技术配合定位机构局部剖视结构示意图。
[0025]附图标记：1
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执行机构；2
‑
清洗机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片晶圆清洗设备，包括单片晶圆(4)，其特征在于：还包括与执行机构(1)连接的清洗机构(2)、配合定位机构(3)，所述执行机构(1)包括与执行电机(101)的输出轴固定连接的内花键轴(102)，内花键轴(102)与外花键筒(105)花键配合，外花键筒(105)沿内花键轴(102)的轴向方向滑动，外花键筒(105)与执行齿轮一(103)花键配合，外花键筒(105)上固定安装有执行齿轮二(107)，所述执行齿轮二(107)与配合定位机构(3)配合，通过执行齿轮二(107)驱动配合定位机构(3)对单片晶圆(4)的上表面进行无死角旋转清洗、干燥，并对单片晶圆(4)进行定位；所述执行齿轮一(103)与清洗机构(2)连接，所述清洗机构(2)用于对单片晶圆(4)的不同位置进行支撑，同时对单片晶圆(4)下表面进行无死角清洗、干燥。2.如权利要求1所述的一种单片晶圆清洗设备，其特征在于：所述清洗机构(2)包括与执行齿轮一(103)相互啮合的清洗外齿圈(203)，所述清洗外齿圈(203)与外凸轮(204)同轴心固定连接，所述外凸轮(204)与内凸轮(205)同轴固定连接，所述外凸轮(204)与内凸轮(205)之间设置有与回收底筒(201)连通的缝隙，回收底筒(201)与清洗筒(202)固定连接。3.如权利要求2所述的一种单片晶圆清洗设备，其特征在于：所述外凸轮(204)、内凸轮(205)上设置有凹凸面，所述外凸轮(204)、内凸轮(205)的凹凸面分别与若干个滑动导水杆(210)的第一端接触，每个滑动导水杆(210)分别滑动安装在一个清洗套筒(209)内，所述清洗套筒(209)、滑动导水杆(210)为空心结构，所述清洗套筒(209)、滑动导水杆(210)的轴向方向与重力方向一致，所有清洗套筒(209)均通过空心供水架(213)与水泵一(208)连通，水泵一(208)与清洗液箱一(206)、清洗液箱二(207)连接。4.如权利要求3所述的一种单片晶圆清洗设备，其特征在于：每个所述滑动导水杆(210)上均设置有喷嘴(212)、导水口(211)，喷嘴(212)位于滑动导水杆(210)的顶端，当滑动导水杆(210)的第一端与外凸轮(204)或内凸轮(205)凹凸面的最高处水平段接触时，导水口(211)位于清洗套筒(209)上方，清洗套筒(209)不与导水口(211)连通，当滑动导水杆(210)在清洗套筒(209)上滑动，导水口(211)完全处于清洗套筒(209)内时，清洗套筒(209)与导水口(211)连通，清洗液通过空心供水架(213)、导水口(211)传递到滑动导水杆(210)中，通过喷嘴(212)喷出。5.如权利要求4所述的一种单片晶圆清洗设备，其特征在于：所述内凸轮(205)、外凸轮(204)凹凸面的最高处水平段设置有多个，所有外凸轮(204)、内凸轮(205)的最高处水平段处于同一水平面，初始位置时，所有滑动导水杆(210)均与外凸轮(204)或内凸轮(205)凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天翔，蔡超，
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：