全自动单晶圆清洗机及单晶圆清洗方法技术

本发明专利技术涉及晶圆清洗机领域的全自动单晶圆清洗机及单晶圆清洗方法，包括机架、电控箱和装载机构，机架与装载机构之间设置有上下料机械手，清洗区内由靠近上下料机械手的一端至远离上下料机械手的一端依次设置有中转校正机构、正面清洗机构、背面清洗机构和翻转机构，中转校正机构与翻转机构之间还设置有搬运机械手，通过装载机构、上下料机械手、中转校正机构、搬运机械手、翻转机构、背面清洗机构和正面清洗机构共同组成用于进行全自动高效清洗的自动化设备，整体自动化程度高，分别对晶圆的背面和正面进行三种组合式清洗，确保晶圆的背面和正面均能够被高效清洗且符合清洗要求，全自动工作可提高整体清洗效率。自动工作可提高整体清洗效率。自动工作可提高整体清洗效率。

【技术实现步骤摘要】
全自动单晶圆清洗机及单晶圆清洗方法


[0001]本专利技术涉及晶圆清洗机领域，具体涉及全自动单晶圆清洗机及单晶圆清洗方法。

技术介绍

[0002]晶圆在不断加工成形及抛光处理的过程中，由于与各种有机物、粒子及金属杂质等污染物接触，导致污染物附着在晶圆上，因此需要对晶圆进行清洗。晶圆清洗是晶圆制造过程中的一个重要的工艺步骤，需要在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆表面的杂质。
[0003]目前常见的晶圆清洗方式包括槽式清洗和单片式清洗，单片式晶圆清洗机拥有比槽式清洗机更好的清洗效果，更能适应于半导体新制程工艺。现有的单片式晶圆清洗机的清洗工艺依次为：取料、背面清洗、翻转、正面清洗、风干和下料，背面清洗和正面清洗均通过同一个清洗腔进行，且清洗方式为化学溶液喷雾加高压负离子水冲洗。现有的清洗方式及工艺存在以下缺陷：1)由于晶圆的背面和正面污染程度不同，上述两种清洗方式均在同一个清洗腔进行，不能针对性的满足晶圆背面和正面的清洗标准；2)取料、清洗、下料过程中，晶圆容易产生移位，未进行校正，长时间移位过程中将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全自动单晶圆清洗机，包括机架、电控箱和设置于机架前方的装载机构，机架的前端设有人机交互界面，机架与装载机构之间设置有上下料机械手，其特征在于：所述机架内由下往上依次设置有管路区和清洗区；管路区内设置有水路系统、气路系统和主动排风系统，清洗区内由靠近上下料机械手的一端至远离上下料机械手的一端依次设置有中转校正机构、正面清洗机构、背面清洗机构和翻转机构，中转校正机构与翻转机构之间还设置有搬运机械手，搬运机械手用于夹持晶圆并移送至中转校正机构、正面清洗机构、背面清洗机构和翻转机构，上下料机械手用于夹持晶圆并移送至装载机构和中转校正机构；所述中转校正机构包括支架、用于暂存晶圆的暂存平台和用于较正晶圆的较正组件，暂存平台和较正组件均设置于支架内，较正组件由两块弧形校正板和用于带动两块弧形校正板进行相对横向移动的校正气缸构成，两块弧形校正板之前形成用于放置晶圆的校正位，暂存平台位于校正位的上方，且暂存平台与校正位同心设置；所述翻转机构包括支座、电动旋转台、夹持板和夹持气缸，夹持板共设有两块，两块夹持板呈上下分布，两块夹持板的相对面均设有用于夹持晶圆的夹持块，两块夹持板横向安装于夹持气缸的输出端，由夹持气缸带动两块夹持板实现夹持动作，电动旋转台纵向安装于支座的上端，电动旋转台的两端分别连接有翻转电机和转动的翻转盘，翻转盘由翻转电机带动，夹持气缸固定安装于翻转盘的表面，当翻转电机工作时，带动两块夹持板实现翻转动作；所述背面清洗机构和正面清洗机构均包括清洗腔体、设置于清洗腔体内部的主轴组件、设置于清洗腔体旁的二流体摆臂和设置于清洗腔体旁的N2摆臂，主轴组件包括主轴转盘和主轴电机，主轴电机与主轴转盘相接，用于带动主轴转盘转动，正面清洗机构的主轴组件还包括用于吸住晶圆的真空吸盘，真空吸盘设置于主轴转盘的顶部，二流体摆臂的末端底部设有喷出去离子水和N2混合物的二流体喷嘴，二流体摆臂和N2摆臂均能够进行升降调节，且摆动至主轴转盘的上方；背面清洗机构还包括设置于清洗腔体旁的毛刷摆臂，毛刷摆臂的末端底部设有转动的海绵刷头，毛刷摆臂能够进行升降调节，且摆动至主轴转盘的上方；正面清洗机构还包括设置于清洗腔体旁的高压去离子水摆臂，高压去离子水摆臂能够进行升降调节，且摆动至主轴转盘的上方；所述二流体摆臂和高压去离子水摆臂均与水路系统相连，由水路系统给二流体摆臂和高压去离子水摆臂提供高压去离子水，二流体摆臂和N2摆臂均与气路系统相连，由气路系统给二流体摆臂和N2摆臂提供高压N2，主动排风系统与清洗腔体的底部导通，由主动排风系统主动排去清洗腔体内的水汽。2.根据权利要求1所述全自动单晶圆清洗机，其特征在于：所述背面清洗机构的主轴转盘的顶面边缘设有三个以上且用于辅助压紧晶圆的离心夹持组件，离心夹持组件包括纵向设置于主轴转盘顶面边缘的限位座、挡针和离心搭扣，挡针纵向设置于限位座的顶面，限位座的顶面与挡针之间组成用于承托晶圆边缘的L形限位平台，离心搭扣通过横向转轴转动地安装于限位座的中部，离心搭扣靠近挡针的末端设有L形压紧部，当背面清洗机构的主轴转盘转动时，离心搭扣在离心力作用下，L形压紧部将沿晶圆的方向压紧晶圆的边沿。3.根据权利要求1所述全自动单晶圆清洗机，其特征在于：所述清洗腔体的内壁设有由下往上逐渐倾斜变小的挡水圈，清洗腔体和挡水圈的表面均喷涂有疏水涂层。4.根据权利要求1所述全自动单晶圆清洗机，其特征在于：所述毛刷摆臂的末端设有用
于润湿海绵刷头的补水管，清洗腔体旁还设置有用于清洗海绵刷头的刷头自洁腔，刷头自洁腔的开口向上，毛刷摆臂横向摆动至刷头自洁腔的上方，且海绵刷头位于刷头自洁腔的正上方，刷头自洁腔旁设置有用于往刷头自洁腔内喷水的自洁水管。5.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江永，顾华平，熊伟，
申请(专利权)人：东莞市凯迪微智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：