清洗设备的制作方法

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种清洗设备。

背景技术：

目前，在半导体工艺中，通常需要对晶片进行清洗，以去除工艺过程中附着在晶片上的污染物，并在清洗后对晶片进行清洗处理，避免清洗后的晶片表面粘连清洗剂。

在现有技术中，清洗腔室中设置有承载台、升降机构、气缸和两个卡板，其中，两个卡板分别设置在清洗腔室的两侧，并在卡板中设置有多个卡槽，气缸用于控制两个卡板之间的距离，在清洗晶片的过程中，晶片放置在载物装置中，通过机械手将装有晶片的载物装置放置在承载台上，并向清洗腔室中注入清洗剂，对承载台上的晶片进行清洗，晶片在清洗之后被升降机构从载物装置中顶起，并通过气缸控制两个移动卡板之间的距离，使被顶起的晶片的边缘卡在两个卡板的卡槽之间，并向清洗腔室中通入干燥气体，干燥气体从两个卡板之间扩散至晶片的表面上，对晶片进行干燥。

但是，在现有技术中，晶片的边缘被卡在卡板的卡槽中，难以被彻底干燥，并且干燥气体仅能从两个卡板之间向晶片扩散，使得干燥气体通向晶片的流量较低，导致干燥时间长，晶片难以被彻底干燥，使晶片在干燥之后仍会留有较多清洗剂，产生较多缺陷，而且，两个卡板设置在清洗腔室两侧，还需要气缸辅助，使得清洗腔室结构复杂，制造成本高，可靠性低。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种清洗设备，其能够提高晶片的干燥效果，降低晶片缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率，并且结构简单，制造成本低，可靠性高。

为实现本发明的目的而提供一种清洗设备，包括清洗腔室和进气装置，所述进气装置用于向所述清洗腔室中输送干燥气体，所述清洗设备还包括限位结构和通风结构，其中，所述限位结构设置在所述清洗腔室中，用于在晶片位于干燥位置时，固定所述晶片；所述通风结构设置在所述限位结构上，用于使所述干燥气体通过所述限位结构流向所述晶片。

优选的，所述限位结构包括两个限位部件，两个所述限位部件在水平方向上相对设置，且在两个所述限位部件彼此相对的两个第一表面上分别设置有相互对应的限位槽；

所述通风结构包括通风孔；所述通风孔设置在所述限位部件中并与所述限位槽连通，使所述干燥气体通过所述通风孔朝向所述晶片输送。

优选的，在每个所述限位部件上的所述限位槽为多个；

每个所述限位部件中的所述通风孔与该限位部件上的所有的所述限位槽连通。

优选的，所述限位槽在水平方向上的横截面形状为三角形或者等腰梯形，以使所述限位槽的侧面与所述晶片之间为点接触。

优选的，每个所述限位部件中的所述通风孔为多个，且沿竖直方向间隔设置；并且，每个所述通风孔与该限位部件上的所有的所述限位槽连通。

优选的，每个所述限位部件包括限位板，所述限位板竖直设置，所述通风孔为沿垂直于所述第一表面的方向贯通所述限位板的通孔；

所述通风结构还包括导流结构，所述导流结构设置在所述限位板的背离所述第一表面的第二表面上，用于将所述干燥气体引入所述通风孔中。

优选的，所述导流结构包括设置在所述第二表面上的凸部，所述凸部包括导流面，所述导流面位于所述通风孔的进气端的一侧，且所述导流面相对于所述第二表面倾斜，且与之相交。

优选的，每个所述限位部件中的所述通风孔为多个，且沿竖直方向间隔设置；并且，每个所述通风孔与该限位部件上的所有的所述限位槽连通；在每个所述限位部件上的所述限位槽为多个；每个所述限位部件中的所述通风孔与该限位部件上的所有的所述限位槽连通；

每个所述限位部件上的所述凸部为多个，且在每相邻的两个所述通风孔之间设置有一个所述凸部，并且每个所述凸部上的所述导流面为两个，且分别和与之相邻的两个所述通风孔相对应。

优选的，所述进气装置包括进气通道，所述进气通道设置在所述清洗腔室的腔室壁中，并贯穿所述腔室壁的厚度，且所述进气通道的出气端朝向所述通风孔。

优选的，所述限位结构还包括调节结构，用于调节所述限位部件在所述清洗设备中的位置，所述调节结构包括：

第一调节组件，用于调节所述限位部件在竖直方向上的位置；

第二调节组件，用于调节所述限位部件在第一水平方向上的位置；

第三调节组件，用于调节所述限位部件在第二水平方向上的位置；所述第二水平方向与所述第一水平方向相互垂直。

优选的，所述第一调节组件包括第一调节本体和第一螺钉，其中，

所述第一调节本体与所述清洗腔室固定连接，且在所述第一调节本体中设置有第一长孔，所述第一长孔的长轴沿竖直方向设置；

所述第一螺钉穿过所述第一长孔与所述限位部件螺纹连接。

优选的，所述第二调节结构包括第二调节本体和第二螺钉，其中，

所述第二调节本体与所述清洗腔室固定连接，且在所述第二调节本体中设置有第二长孔，所述第二长孔的长轴沿所述第一水平方向设置；

所述第二螺钉穿过所述第二长孔与所述限位部件螺纹连接。

优选的，所述第三调节结构包括第三调节本体和第三螺钉，其中，

所述第三调节本体与所述清洗腔室固定连接，且在所述第三调节本体中设置有第三长孔，所述第三长孔的长轴沿所述第二水平方向设置；

所述第三螺钉穿过所述第三长孔与所述限位部件螺纹连接。

优选的，所述清洗设备还包括用于承载所述晶片的升降台，在所述升降台上设置有用于容纳所述晶片的底部边缘部分的凹槽，并且，所述凹槽在竖直方向上的横截面形状为三角形或者等腰梯形，以使所述凹槽的侧面与所述晶片之间为点接触。

优选的，在所述凹槽中设置有导流凸部，所述导流凸部包括相对于所述凹槽的槽底向上倾斜的导流槽。

优选的，所述清洗设备还包括腔室盖，所述腔室盖的内壁包括穹顶结构，且所述穹顶结构在水平面上的正投影的轮廓环绕在所述限位部件的周围。

优选的，所述清洗设备还包括用于排出所述清洗腔室中的气体的排气通道和调节阀，所述调节阀设置在所述排气通道中，用于调节所述排气通道中的气体流量。

优选的，所述干燥气体包括异丙醇蒸汽和热氮气。

优选的，所述热氮气的温度包括30℃-75℃。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的清洗设备包括清洗腔室、进气装置、限位结构和通风结构，其中，进气装置用于向清洗腔室中输送干燥气体，限位结构设置在清洗腔室中，用于在晶片位于干燥位置时，固定晶片；通风结构设置在限位结构上，用于使干燥气体通过限位结构流向晶片。借助设置在限位结构上的通风结构，在晶片被限位结构固定时，使干燥气体通过限位结构流向晶片，对限位结构中的晶片进行干燥，从而使本发明提供的清洗设备能够提高晶片的干燥效果，降低晶片缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率，并且结构简单，制造成本低，可靠性高。

附图说明

图1为本发明提供的清洗设备的结构示意图；

图2为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图3为本发明提供的清洗设备中限位结构的结构示意图；

图4为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图5为本发明提供的清洗设备中升降台的结构示意图；

图6为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图7为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图8为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图9为本发明提供的清洗设备中限位结构的结构示意图；

图10为本发明提供的清洗设备中限位结构的结构示意图；

图11为本发明提供的清洗设备中限位结构及通风结构的结构示意图；

图12为本发明提供的清洗设备中升降台的结构示意图；

图13为本发明提供的清洗设备中升降台的结构示意图；

附图标记说明：

1-承载装置；2-容器；21-晶片；31-限位板；32-限位槽；33-通风孔；34-导流面；35-第一调节本体；351-第一长孔；36-第二调节本体；361-第二长孔；37-第三调节本体；371-第三长孔；4-升降装置；41-升降台；42-凹槽；43-导流槽；51-进气通道；6-腔室盖；7-排气通道。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的清洗设备进行详细描述。

如图1-图13所示，本实施例提供一种清洗设备，包括清洗腔室、进气装置、限位结构和通风结构，其中，进气装置用于向清洗腔室中输送干燥气体，限位结构设置在清洗腔室中，用于在晶片21位于干燥位置时，固定晶片21；通风结构设置在限位结构上，用于使干燥气体通过限位结构流向晶片21。

本实施例提供的清洗设备借助设置在限位结构上的通风结构，在晶片21被限位结构固定时，使干燥气体通过限位结构流向晶片21，对限位结构中的晶片21进行干燥，从而使本发明提供的清洗设备能够提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率，并且结构简单，制造成本低，可靠性高。

具体的，如图1所示，当晶片21需要清洗和干燥时，先将晶片21置于在放置在承载装置1上的容器2中，通过清洗装置对容器2中的晶片21进行清洗，在对晶片21进行清洗之后，通过驱动升降装置4上升将容器2中的晶片21抬升至干燥位置，并通过限位结构固定晶片21，并通过进气装置向清洗腔室中输送干燥气体，以对晶片21进行干燥，且干燥气体借助通过设置在限位结构上的通风结构，通过限位结构流向晶片21，在对晶片21进行干燥之后，通过驱动升降装置4下降，使晶片21下降至容器2中，最后将盛放晶片21的容器2从清洗腔室中取出，以完成对晶片21的清洗，在晶片21的清洗和干燥过程中，借助通风结构使干燥气体通过限位结构流向晶片21，对晶片21进行干燥，能够提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率，且通风结构直接设置在限位结构上，使清洗腔室的结构简单，制造成本低，可靠性高。

在本实施例中，限位结构包括两个限位部件，两个限位部件在水平方向上相对设置，且在两个限位部件彼此相对的两个第一表面上分别设置有相互对应的限位槽32；通风结构包括通风孔33，通风孔33设置在限位部件中并限位槽32连通，使干燥气体通过通风孔33朝向晶片21输送。

具体的，两个限位槽32在水平方向上相对设置，且每个限位槽32的下端竖直向下贯通限位部件，以使晶片21的两侧边缘部分在上升过程中能够分别自两个限位槽32的下端进入两个限位槽32中，升降装置4带动晶片21上升，在晶片21上升的过程中，晶片21的两侧边缘从两个限位槽32的下端进入两个限位槽32中，在晶片21上升至干燥位置时，限位槽32将晶片21的两侧边缘限制在限位槽32中，以将晶片21夹在水平相对的两个限位槽32之间，从而将晶片21固定在限位部件中，干燥气体经过通风孔33与限位槽32的连通处，自晶片21两侧的边缘流向晶片21的表面，可以对晶片21的表面以及晶片21的边缘都进行干燥，并且干燥气体也可以从对置的限位部件在竖直方向上的两侧流向晶片21的表面，通过本实施例提供的通风结构，干燥气体能够从竖直方向以及水平方向流向晶片21的表面，并且能够从水平方向流向晶片21的边缘，以对晶片21的边缘和表面同时进行干燥，从而提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，缩短干燥时间。

在本实施例中，在每个限位部件上的限位槽32为多个；每个限位部件中的通风孔33与该限位部件上的所有的限位槽32连通。在实际应用中，盛放晶片21的容器2中通常放有多个晶片21，通过在每个限位部件上均设置多个限位槽32，使清洗设备能够同时对多个晶片21进行干燥，提高清洗设备的清洗效率，通过将限位部件中的通风孔33的该限位部件上的所有的限位槽32连通，使干燥气体能够对所有限位槽32中的晶片21同时进行干燥，提高清洗设备的清洗效率。

在本实施例中，限位槽32在水平方向上的横截面形状为三角形或者等腰梯形，以使限位槽32的侧面与晶片21之间为点接触，减小晶片21与限位槽32之间的接触面积，也就增加了干燥气体与晶片21之间的接触面积，从而降低清洗剂在晶片21上残留的可能性，提高干燥气体对晶片21的干燥效果，降低晶片21在干燥后的缺陷。

在本实施例中，每个限位部件中的通风孔33为多个，且沿竖直方向间隔设置；并且，每个通风孔33与该限位部件上的所有的限位槽32连通，干燥气体通过在竖直方向上间隔设置的多个通风孔33流向晶片21，可以对在竖直方向上的晶片21的各处同时进行干燥，以缩短干燥时间，提高干燥效率。

在本实施例中，每个限位部件包括限位板31，限位板31竖直设置，通风孔33为沿垂直于第一表面的方向贯通限位板31的通孔；通风结构还包括导流结构，导流结构设置在限位板31的背离第一表面的第二表面上，用于将干燥气体引入通风孔33中。

具体的，两个限位板31相对设置，并在两个限位板31相对的第一表面上设置限位槽32，通风孔33的一端位于背离第一表面的第二表面上，另一端与第一表面上的限位槽32连通，且通风孔33的两端沿垂直于第一表面的方向连通，干燥气体经通风孔33位于第二表面上的一端进入通孔中，经位于第一表面上的另一端流出通孔，对连个限位板31之间的晶片21进行干燥，导流结构设置在与干燥气体进入通风孔33的一端相同的一侧面上，将干燥气体引入通风孔33中，提高进入通风孔33中的干燥气体的流量，以缩短干燥时间，提高干燥效率。

在本实施例中，导流结构包括设置在第二表面上的凸部，凸部包括导流面34，导流面34位于通风孔33的进气端的一侧，且导流面34相对于第二表面倾斜，且与之相交，导流面34相对于第二表面倾斜，相当于将通风孔33的进气端的外径增大，如同在通风孔33的外侧设置一个漏斗一样，使干燥气体更容易聚拢，从而将更多的干燥气体聚拢至通风孔33中。

在本实施例中，每个限位部件中的通风孔33为多个，且沿竖直方向间隔设置；并且，每个通风孔33与该限位部件上的所有的限位槽32连通；在每个限位部件上的限位槽32为多个；每个限位部件中的通风孔33与该限位部件上的所有的限位槽32连通；每个限位部件上的凸部为多个，且在每相邻的两个通风孔33之间设置有一个凸部，并且每个凸部上的导流面34为两个，且分别和与之相邻的两个通风孔33相对应。

具体的，当限位部件中有多个通风孔33时，在每相邻的两个通风孔33之间均设置一个凸部，并且每个凸部上的导流面34为两个，两个导流面34分别向相邻的两个通风孔33之中引导干燥气体，即两个导流面34中的一个向两个通风孔33中的一个通风孔33中引导干燥气体，另一个导流面34向另一个通风孔33中引导干燥气体。可选的，凸部在相邻的两个通风孔33的中间形成尖端，导流面34沿尖端倾斜延伸至与通风孔33的边沿相交，使相邻的两个通风孔33之间原本的平面变为两个斜面，避免干燥气体流至平面被弹回，继而影响平面周围的干燥气体流向通风孔33，从而提高进入通风孔33中的干燥气体的流量。

在本实施例中，进气装置包括进气通道51，进气通道51设置在清洗腔室的腔室壁中，并贯穿腔室壁的厚度，且进气通道51的出气端朝向通风孔33，干燥气体经过进气通道51，从进气通道51的出气端进入清洗腔室中，并朝向通风孔33流动，从而对限位部件中的晶片21进行干燥。

在本实施例中，限位结构还包括调节结构，用于调节限位部件在清洗设备中的位置，调节结构包括：第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件，其中，第一调节组件用于调节限位部件在竖直方向上的位置；第二调节组件用于调节限位部件在第一水平方向上的位置；第三调节组件用于调节限位部件在第二水平方向上的位置；第二水平方向与第一水平方向相互垂直。

在实际应用中，晶片21以及盛放晶片21的容器2多种多样，通过调节结构调节限位部件在清洗设备中的位置，使限位部件能够适用于不同种类的晶片21以及盛放晶片21的容器2。

具体的，在限位结构竖直设置的两个限位板31，且两个限位板31相对设置时，第一调节组件用于调节限位部件与承载装置1之间的距离，第二调节组件用于调节两个限位板31之间的距离，第三调节组件对限位部件的调节方向与第二调节组件对限位部件的调节方向水平垂直，或者第一调节组件用于调节限位部件与承载装置1之间的距离，第三调节组件用于调节两个限位板31之间的距离，第二调节组件对限位部件的调节方向与第二调节组件对限位部件的调节方向水平垂直。

在实际应用中，通过调节结构能够分别对限位部件在第一水平方向、第二水平方向和竖直方向上的调节，并能够同时在第一水平方向、第二水平方向和竖直方向上调节，使限位部件能够在各个方向上改变位置。

可选的，第一调节组件包括第一调节本体35和第一螺钉，其中，第一调节本体35与清洗腔室固定连接，且在第一调节本体35中设置有第一长孔351，第一长孔351的长轴沿竖直方向设置；第一螺钉穿过第一长孔351与限位部件螺纹连接。具体的，第一调节本体35与限位部件通过第一调节螺钉连接，且限位部件能够沿第一长孔351的方向移动，从而改变限位部件在竖直方向上的位置。

可选的，第二调节结构包括第二调节本体36和第二螺钉，其中，第二调节本体36与清洗腔室固定连接，且在第二调节本体36中设置有第二长孔361，第二长孔361的长轴沿第一水平方向设置；第二螺钉穿过第二长孔361与限位部件螺纹连接。具体的，第二调节本体36与限位部件通过第二调节螺钉连接，且限位部件能够沿第二长孔361的方向移动，从而改变限位部件在第一水平方向上的位置。

可选的，第三调节结构包括第三调节本体37和第三螺钉，其中，第三调节本体37与清洗腔室固定连接，且在第三调节本体37中设置有第三长孔371，第三长孔371的长轴沿第二水平方向设置；第三螺钉穿过第三长孔371与限位部件螺纹连接。具体的，第三调节本体37与限位部件通过第三调节螺钉连接，且限位部件能够沿第三长孔371的方向移动，从而改变限位部件在第二水平方向上的位置。

在本实施例中，第一调节本体35通过第一调节螺钉与限位部件连接，第二调节本体36通过第二调节螺钉与第一调节本体35连接，第三调节本体37固定设置在第二调节本体36上，并通过第三调节螺钉与清洗腔室连接，从而使限位部件通过第一调节本体35、第二调节本体36和第三调节本体37与清洗腔室连接，当然，第一调节本体35、第二调节本体36和第三调节本体37的连接方式并不限于此，这里只是说第一调节本体35、第二调节本体36和第三调节本体37可以是相互连接的，在实际应用中，只要能够使限位部件在各个方向上均能改变位置即可。

在本实施例中，清洗设备包括用于承载晶片21的升降台41，在升降台41上设置有用于容纳晶片21的底部边缘部分的凹槽42，并且，凹槽42在竖直方向上的横截面形状为三角形或者等腰梯形，以使凹槽42的侧面与晶片21之间为点接触，减小晶片21与限位槽32之间的接触面积，也就增加了干燥气体与晶片21之间的接触面积，从而降低清洗剂在晶片21上残留的可能性，提高干燥气体对晶片21的干燥效果，降低晶片21在干燥后的缺陷。

在本实施例中，升降台41与升降装置4连接，以在升降装置4的带动下上升或下降，在所述凹槽42中设置有用于导流凸部，所述导流凸部包括相对于所述凹槽42的槽底向上倾斜的导流槽43，在对晶片21进行干燥时，晶片21上的清洗剂会从晶片21上流向凹槽42的底部，但是，凹槽42的底部相对于水平面平行，清洗液会在凹槽42的底部聚集，而相对于凹槽42的槽底向上倾斜的导流槽43，使清洗剂能够顺着导流槽43的坡度流出凹槽42的底部，利于清洗剂排出凹槽42，从而能够提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，并缩短干燥时间，提高干燥效率。

在本实施例中，清洗设备包括腔室盖6，腔室盖6的内壁包括穹顶结构，且穹顶结构在水平面上的正投影的轮廓环绕在限位部件的周围。在实际应用中，在对晶片21进行干燥的过程中，晶片21上的清洗剂会冷凝至腔室盖6的内壁上，通过穹顶结构使冷凝的清洗剂沿穹顶结构流向穹顶结构的边缘，从而掉落在限位部件的外侧，避免冷凝的清洗剂掉落至晶片21上，以提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷。两个限位板31可以通过第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件安装在腔室盖6的内壁。

在本实施例中，清洗设备还包括用于排出清洗腔室中的气体的排气通道7和调节阀，调节阀设置在排气通道7中，用于调节排气通道7中的气体流量。在实际应用中，在对晶片21进行干燥时，通过调节阀减小排气通道7的开度，减小排气通道7中的气体流量，可以增加干燥气体在清洗腔室中存留的时间，并增加清洗腔室中干燥气体的含量，从而提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率。

在本实施例中，干燥气体包括异丙醇蒸汽和热氮气。其中，异丙醇(ipa)蒸汽利用马兰戈尼效应(marangonieffect)，借助异丙醇蒸汽与清洗剂不同的表面张力，将晶片21表面残留的清洗剂向下吸，以达到初步干燥的目的，再经过热氮气对残留在晶片21上的清洗剂以及异丙醇蒸汽干燥，从而达到对晶片21的干燥效果，通过异丙醇蒸汽和热氮气的配合，能够快速干燥晶片21，从而缩短干燥时间，提高干燥效率。

在本实施例中，热氮气的温度包括30℃-75℃，以达到较好的干燥效果。

综上所述，本实施例提供的清洗设备能够提高晶片21的干燥效果，降低晶片21缺陷，缩短干燥时间，提高干燥效率，提高干燥效率，并且结构简单，制造成本低，可靠性高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。