一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用，涉及到清洗设备领域，包括顶部开口的清洗箱，所述清洗箱的上方设置有能够垂直移动的清洗夹具模块；所述清洗夹具模块能够夹持晶圆并将晶圆移动至所述清洗箱内并在所述清洗箱内转动，所述清洗夹具模块包括夹持驱动组件、夹持转动组件、变形驱动组件、若干个变形组件和若干个夹持组件，所述夹持组件包括两个夹持条，所述夹持驱动组件能够驱动全部所述夹持组件中对应的两个夹持条移动，且两个夹持条移动的方向相反。即能够在晶圆清洗时对晶圆进行多方位夹持，保证晶圆转动清洗时的稳定，又能够在清洗前后暴露部分晶圆，方便对晶圆进行转移。方便对晶圆进行转移。方便对晶圆进行转移。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用


[0001]本专利技术涉及清洗设备领域，特别涉及一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，在半导体工业中，逐渐确立了将臭氧运用于晶圆清洗工艺中，这主要是利用了臭氧在水相中氧化有机污染物和金属污染物的性能。
[0003]臭氧在半导体工业中的应用主要包括了：湿法清洗、干法清洗、CVD化学气相沉积、疏水性、TEOS正硅酸乙酯等，湿法清洗过程使用溶剂，酸，表面活性剂和去离子水的组合来喷射和溶解表面上的污染物，每次使用化学药品后，用去离子水冲洗，使用臭氧水对晶片表面的氧化有时会整合到清洗步骤中。
[0004]中国专利CN102768974B公开了晶圆清洗设备，包括：机架；晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置设在所述机架上；晶圆刷洗装置，所述晶圆刷洗装置设在所述机架上且位于所述晶圆清洗装置的下游侧；晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置设在所述机架上且位于所述晶圆刷洗装置的下游侧；和机械手，所述机械手可移动地设在所述机架上用于竖直地夹持晶圆和搬运晶圆，具有清洗效果好等优点。
[0005]上述专利和现有技术中还存在以下缺陷：通过夹持晶圆边缘，通过对晶圆冲洗臭氧水进行冲洗，这种方式无法因夹持点位少，夹持的晶圆无法在转动下保持稳定，无法在夹持多个晶圆的情况下使晶圆转动，导致晶圆的清洗效果差，清洗耗时长且具有冲洗死角，清洗效率下降；现有的常规解决方法通过多点夹持晶圆，使晶圆在转动中保持稳定性，这种夹持方式导致夹持在夹具上的晶圆边缘被大范围夹持，不具有整段暴露的边缘用于转移机械手对晶圆进行转移，使用有缺陷。
[0006]因此，本申请提供了一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用来满足需求。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种臭氧清洗设备以及在半导体湿法清洗工艺中的应用，即能够在晶圆清洗时对晶圆进行多方位夹持，保证晶圆转动清洗时的稳定，又能够在清洗前后暴露部分晶圆，方便对晶圆进行转移。
[0008]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种臭氧清洗设备，包括顶部开口的清洗箱，所述清洗箱的上方设置有能够垂直移动的清洗夹具模块；所述清洗夹具模块能够夹持晶圆并将晶圆移动至所述清洗箱内并在所述清洗箱内转动；所述清洗夹具模块包括夹持驱动组件、夹持转动组件、变形驱动组件、若干个变形组件和若干个夹持组件，所述夹持组件包括两个夹持条，所述夹持驱动组件能够驱动全部所述夹持组件中对应的两个夹持条移动，且两个夹持条移动的方向相反；所述夹持转动组件能够带动两个所述夹持条转动；
所述变形驱动组件包括两个转动架，若干个所述变形组件分别连接在两个转动架上，所述转动架能够驱动对应的所述变形组件转动，且两个所述转动架的转动方向相反；所述变形组件包括固定壳、固定块和触发板；所述固定块滑动配合在所述固定壳内；当两个转动架带动对应的变形组件转动至对应的两个触发板相抵时，所述触发板向对应的所述固定壳内移动，将所述固定块推出所述固定壳。
[0009]优选的，所述清洗箱内设置清洗组件，所述清洗组件包括若干个清洗块，若干个所述清洗块分别位于相邻的两个所述夹持组件之间；所述清洗组件还包括若干个臭氧水喷头和若干个超纯水喷头，若干个所述臭氧水喷头和若干个所述超纯水喷头均安装在所述清洗块的两侧，所述清洗箱的底部固定安装有制备箱，所述制备箱内设置有制备组件，所述制备组件能够连通超纯水和制备臭氧水。
[0010]优选的，所述变形组件还包括推动板和铰接板，所述推动板固定安装在所述触发板靠近所述固定壳的一侧，所述推动板贯穿所述固定壳的对应侧壁并与所述固定壳滑动配合，所述铰接板的一端铰接在所述推动板上，所述铰接板的另一端铰接在所述固定块上，所述固定块远离所述固定壳的一端开设有固定槽，所述推动板上连接有限位组件和弹性组件。
[0011]优选的，所述夹持组件还包括支撑条，所述夹持条固定安装在所述支撑条上，所述夹持条和所述支撑条均为弧形设置，所述夹持条远离所述支撑条的一侧开设有夹持槽；所述夹持驱动组件包括两根夹持驱动杆和两组夹持驱动单元，两组夹持驱动单元分别设置在两根夹持驱动杆的两端；夹持驱动单元包括两块滑动板、两根驱动液压杆和承载板，两块所述滑动板分别固定安装在对应的所述夹持驱动杆一端，所述承载板上开设有滑动槽，两块所述滑动板均滑动配合在滑动槽内，两根驱动液压杆的一端均固定安装在承载板上，两根驱动液压杆的另一端分别固定安装在对应的所述滑动板上。
[0012]优选的，所述夹持转动组件包括夹持转动箱、夹持转动电机、夹持皮带单元和夹持转动轴；夹持转动轴的一端固定安装在所述承载板上；所述夹持转动轴转动连接在所述夹持转动箱上并延伸至所述夹持转动箱内，所述夹持转动电机固定安装在所述夹持转动箱内，所述夹持皮带单元包括夹持主动皮带轮、夹持被动皮带轮和夹持皮带；夹持主动皮带轮固定安装在所述夹持转动电机的输出端；夹持被动皮带轮固定套接在夹持转动轴上，夹持皮带连接在夹持主动皮带轮和夹持被动皮带轮上。
[0013]优选的，所述变形驱动组件和所述夹持转动组件分别设置在所述夹持驱动杆的两端；所述变形驱动组件还包括变形驱动箱、变形驱动电机、两组变形皮带单元、两个变形驱动齿轮、驱动皮带单元、两根变形转动轴、两个转动环和支撑转轴；支撑转轴的一端固定安装在对应的所述承载板上，支撑转轴固定连接在所述变形驱动箱上并延伸至所述变形驱动箱内，两个转动环转动连接在支撑转轴上，两个所述转动架分别固定安装在对应的转动环上；两根变形转动轴均转动连接在变形驱动箱内，两组变形皮带单元分别连接在对应的转动环和变形转动轴上，两个所述变形驱动齿轮分别固定套接在对应的变形转动轴上，且两个所述变形驱动齿轮相互啮合；所述变形驱动电机固定安装在所述变形驱动箱内，所述变形驱动电机与其中一根变形转动轴之间通过驱动皮带单元连接；所述驱动皮带单元包括驱动主动皮带轮、驱动被动皮带轮和驱动皮带；驱动主动皮带轮固定安装在所述变形驱动电机的输出端，驱动被动皮带轮固定套接在对应的变形转动轴上；驱动皮带连接在驱动主动
皮带轮和驱动被动皮带轮之间；所述变形皮带单元包括变形主动皮带轮、变形被动皮带轮和变形皮带；变形主动皮带轮固定套接在对应的转动环上，变形被动皮带轮固定套接在对应的变形转动轴上，变形皮带连接在变形主动皮带轮和变形被动皮带轮上。
[0014]优选的，所述清洗箱还连接有外壳，所述外壳内设置有升降组件，所述升降组件能够使所述夹持组件垂直移动；所述升降组件包括升降板、螺纹杆、连接杆、支撑块和升降电机，所述升降电机固定安装在所述外壳内，所述螺纹杆的一端固定安装在所述升降电机的顶部，所述螺纹杆的另一端转动连接在外壳内，所述连接杆固定安装在所述外壳内，所述升降板对应所述连接杆位置开设有升降孔，所述连接杆穿过升降孔并与所述升降板滑动配合，所述升降板上对应所述螺纹杆位置开设有螺纹孔，所述螺纹杆穿过螺纹孔并与升降板螺纹配合，所述支撑块与所述变形驱动箱转动连接；所述升降板上固定安装有若干根升降杆，若干根升降杆的另一端分别固定安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧清洗设备，包括顶部开口的清洗箱（1），其特征在于：所述清洗箱（1）的上方设置有能够垂直移动的清洗夹具模块；所述清洗夹具模块能够夹持晶圆并将晶圆移动至所述清洗箱（1）内并在所述清洗箱（1）内转动；所述清洗夹具模块包括夹持驱动组件（2）、夹持转动组件（3）、变形驱动组件（4）、若干个变形组件（5）和若干个夹持组件（6），所述夹持组件（6）包括两个夹持条（61），所述夹持驱动组件（2）能够驱动全部所述夹持组件（6）中对应的两个夹持条（61）移动，且两个夹持条（61）移动的方向相反；所述夹持转动组件（3）能够带动两个所述夹持条（61）转动；所述变形驱动组件（4）包括两个转动架（41），若干个所述变形组件（5）分别连接在两个转动架（41）上，所述转动架（41）能够驱动对应的所述变形组件（5）转动，且两个所述转动架（41）的转动方向相反；所述变形组件（5）包括固定壳（51）、固定块（52）和触发板（53）；所述固定块（52）滑动配合在所述固定壳（51）内；当两个转动架（41）带动对应的变形组件（5）转动至对应的两个触发板（53）相抵时，所述触发板（53）向对应的所述固定壳（51）内移动，将所述固定块（52）推出所述固定壳（51）；所述清洗箱（1）内设置清洗组件（7），所述清洗组件（7）包括若干个清洗块（71），若干个所述清洗块（71）分别位于相邻的两个所述夹持组件（6）之间；所述清洗组件（7）还包括若干个臭氧水喷头（72）和若干个超纯水喷头（73），若干个所述臭氧水喷头（72）和若干个所述超纯水喷头（73）均安装在所述清洗块（71）的两侧，所述清洗箱（1）的底部固定安装有制备箱（10），所述制备箱（10）内设置有制备组件（8），所述制备组件（8）能够连通超纯水和制备臭氧水。2.根据权利要求1所述的一种臭氧清洗设备，其特征在于：所述变形组件（5）还包括推动板（54）和铰接板（55），所述推动板（54）固定安装在所述触发板（53）靠近所述固定壳（51）的一侧，所述推动板（54）贯穿所述固定壳（51）的对应侧壁并与所述固定壳（51）滑动配合，所述铰接板（55）的一端铰接在所述推动板（54）上，所述铰接板（55）的另一端铰接在所述固定块（52）上，所述固定块（52）远离所述固定壳（51）的一端开设有固定槽，所述推动板（54）上连接有限位组件和弹性组件。3.根据权利要求1所述的一种臭氧清洗设备，其特征在于：所述夹持组件（6）还包括支撑条（62），所述夹持条（61）固定安装在所述支撑条（62）上，所述夹持条（61）和所述支撑条（62）均为弧形设置，所述夹持条（61）远离所述支撑条（62）的一侧开设有夹持槽；所述夹持驱动组件（2）包括两根夹持驱动杆（21）和两组夹持驱动单元，两组夹持驱动单元分别设置在两根夹持驱动杆（21）的两端；夹持驱动单元包括两块滑动板（22）、两根驱动液压杆（23）和承载板（24），两块所述滑动板（22）分别固定安装在对应的所述夹持驱动杆（21）一端，所述承载板（24）上开设有滑动槽，两块所述滑动板（22）均滑动配合在滑动槽内，两根驱动液压杆（23）的一端均固定安装在承载板（24）上，两根驱动液压杆（23）的另一端分别固定安装在对应的所述滑动板（22）上。4.根据权利要求3所述的一种臭氧清洗设备，其特征在于：所述夹持转动组件（3）包括夹持转动箱（31）、夹持转动电机（32）、夹持皮带单元（33）和夹持转动轴；夹持转动轴的一端固定安装在所述承载板（24）上；所述夹持转动轴转动连接在所述夹持转动箱（31）上并延伸至所述夹持转动箱（31）内，所述夹持转动电机（32）固定安装在所述夹持转动箱（31）内，所述夹持皮带单元（33）包括夹持主动皮带轮、夹持被动皮带轮和夹持皮带；夹持主动皮带轮
固定安装在所述夹持转动电机（32）的输出端；夹持被动皮带轮固定套接在夹持转动轴上，夹持皮带连接在夹持主动皮带轮和夹持被动皮带轮上。5.根据权利要求4所述的一种臭氧清洗设备，其特征在于：所述变形驱动组件（4）和所述夹持转动组件（3）分别设置在所述夹持驱动杆（21）的两端；所述变形驱动组件（4）还包括变形驱动箱（42）、变形驱动电机（43）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贝易，黄莉，
申请(专利权)人：盛奕半导体科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：