一种晶圆保护涂层清洗装置的制作方法

1.本实用新型属于半导体清洗设备技术领域，尤其涉及一种晶圆保护涂层清洗装置。


背景技术：

2.在半导体封装工艺流程中，晶圆临时保护涂层的清洗是非常关键的步骤，切割完成后，对晶圆临时保护涂层的清洗效果，直接影响后道工序的良率，如出现晶圆的临时保护涂层清洗未能完全清洗干净的情况，会导致后道工艺效率大大降低。
3.在清洗工艺中，现有技术公开了一种晶圆清洗装置，包括：清洗槽；所述清洗槽设有容腔；晶圆支撑装置；所述晶圆支撑装置设置在所述容腔内，用于支撑晶圆；至少一个喷头；所述喷头可朝向晶圆喷射液体或气体；还包括至少一个支架；所述支架可旋转、可升降地设置；所述支架上设有至少一个所述喷头晶圆清洗装置；还包括至少一个第三驱动装置；每个所述第三驱动装置驱动一个所述支架做升降运动或通过一个第三传动装置驱动一个所述支架做升降运动；还包括至少一个第四驱动装置；每个所述第四驱动装置驱动一个所述支架转动或通过一个第四传动装置驱动一个所述支架转动；还包括至少一个接液槽；所述接液槽设置在所述清洗槽的一侧，用于收集所述喷头喷射在所述容腔以外区域的液体；还包括控制主机和至少一个位置检测装置；每个所述位置检测装置用于检测一个所述支架的位置，并向所述控制主机发送信号；所述控制主机控制所述第四驱动装置工作，并根据所述位置检测装置的信号决定所述第四驱动装置启动或停止；所述位置检测装置包括接近开关和凸片；所述凸片与所述支架同步转动；所述接近开关位于所述凸片的行进路线上；所述接近开关根据所述凸片是否位于所述接近开关的检测范围内，向所述控制主机发出不同的信号；所述控制主机根据所述接近开关的信号，决定所述第四驱动装置的工作。但是这种清洗装置清洗时为敞口工作，清洗效率低，而晶圆保护层需要在封闭状态下或者氮气防护状态下清洗，如何能够实现该方式一直是困扰本领域技术人员的一个技术难题。
4.因此，在半导体清洗设备技术领域中，对于晶圆保护涂层清洗装置仍存在研究和改进的需求，这也是目前半导体清洗设备技术领域中的一个研究热点和重点，更是本实用新型得以完成的出发点。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种晶圆保护涂层清洗装置，以解决晶圆无法实现封闭状态下清洗，导致清洗效果不好清洗效率低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种晶圆保护涂层清洗装置，包括清洗箱体，所述清洗箱体的底部设有由第一动力机构驱动且竖向升降的升降柱，所述升降柱连接驱动所述升降柱绕回转中心转动的第二动力机构，所述升降柱贯穿所述清洗箱体的底面伸入所述清洗箱体内，所述升降柱的顶端固定安装有回转盘，所述升降柱具有中心通孔，所述回转盘的上表面设有若干个吸盘，所有吸盘与所述中心通孔连通，所述升降柱的
底端通过旋转接头连接真空泵，所述清洗箱体内设有清洗液喷淋管，所述清洗箱体的顶部封盖有盖板，所述清洗箱体的底部设有排液管。
7.作为进一步的改进，所述清洗液喷淋管贯穿所述清洗箱体且伸出所述清洗箱体，所述清洗液喷淋管伸出所述清洗箱体的一端连接第一气缸，所述第一气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上，所述第一气缸的活塞杆铰接安装于所述清洗液喷淋管上。
8.作为进一步的改进，所述清洗液喷淋管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上，所述清洗液喷淋管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
9.作为进一步的改进，所述清洗箱体内设有喷淋水管，所述喷淋水管位于所述清洗液喷淋管的上方位置，所述喷淋水管伸出所述清洗箱体的一端连接第二气缸，所述第二气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上，所述第二气缸的活塞杆铰接安装于所述喷淋水管上，所述喷淋水管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上，所述喷淋水管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
10.作为进一步的改进，所述清洗箱体内设有氮气喷吹管，所述氮气喷吹管位于所述喷淋水管的上方位置，所述氮气喷吹管伸出所述清洗箱体的一端连接第三气缸，所述第三气缸的缸体铰接安装于所述清洗箱体上，所述第三气缸的活塞杆铰接安装于所述氮气喷吹管上，所述氮气喷吹管通过调心轴承安装于所述清洗箱体上，所述氮气喷吹管与所述清洗箱体的内壁之间设有密封元件。
11.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
12.(1)本实用新型实施例在清洗时，实现了在封闭的清洗箱体内二次喷淋冲洗，提高了晶圆清洗效果，晶圆不用反复转移，进而提高了晶圆的清洗效率，并且两次喷淋冲洗的清洗液单独收集，避免了冲洗过程中清洗液之间的交叉污染，减少了清洗液浪费。
13.(2)本实用新型实施例在清洗箱体内设置清洗液喷淋管和喷淋水管，能够实现对晶圆使用清洗液冲洗后再使用纯净水冲洗，去除晶圆表面的清洗液，进一步提高了晶圆表面的处理效果，缩短了冲洗周期。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
15.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
16.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例中清洗液喷淋管的安装结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例中清洗液喷淋管的另一种使用状态示意图；
19.图中：1、清洗箱体，2、升降柱，3、升降底座，4、回转盘，5、吸盘，6、清洗液喷淋管，7、
喷淋水管，8、氮气喷吹管，9、盖板，10、第一排液管，11、第一电磁阀门，12、主动齿轮，13、从动齿轮，14、回转电机，15、液压油缸，16、旋转接头，17、第二排液管，18、第二电磁阀门，19、调心轴承，20、密封元件，21、第一气缸。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本说明书中所引用的如“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
22.如图1所示，一种晶圆保护涂层清洗装置，包括清洗箱体1，清洗箱体1通常由聚四氟乙烯或不锈钢等耐腐蚀材料制成，清洗箱体1的底部设有由第一动力机构驱动且竖向升降的升降柱2，升降柱2连接驱动升降柱2绕回转中心转动的第二动力机构，具体的说，升降柱2竖向转动安装于升降底座3上，并贯穿升降底座3，升降底座3通过导向滑轨竖向滑动，升降底座3的下方设有第一动力机构，第一动力机构通常为液压油缸15，液压油缸15的缸体固定，液压油缸15的活塞杆连接升降底座3，升降底座3带动升降柱2同步升降。升降柱2的转动通过第二动力机构驱动，第二动力机构包括固定安装于升降底座3上的回转电机14，回转电机14的动力输出轴上固定安装有主动齿轮12，升降柱2上固定安装有从动齿轮13，从动齿轮13与升降柱2同轴设置，主动齿轮12与从动齿轮13相啮合，通过回转电机14的转动，带动升降柱2的转动，并且升降柱2的转动与升降互不干涉，可以同时进行，节省了工时，提高了清洗效率。升降柱2贯穿清洗箱体1的底面伸入清洗箱体1内，升降柱2的顶端固定安装有回转盘4，升降柱2具有中心通孔，回转盘4的上表面设有若干个吸盘5，回转盘4上开设有若干条分别连通吸盘5与中心通孔的气流通道，所有吸盘5通过对应的气流通道与中心通孔连通，升降柱2的底端通过旋转接头16连接真空泵，当需要清洗晶圆时，将晶圆表面与吸盘5贴合，启动真空泵，吸盘5便可以吸附晶圆，将晶圆固定在回转盘4上。
23.清洗箱体1内设有清洗液喷淋管6，清洗液喷淋管6通过管路连接清洗液储罐，清洗液储罐内设有搅拌装置和加热盘管，能够保证清洗液储罐内的清洗液的温度和均匀性，清洗液喷淋管6能够将清洗液喷向固定在回转盘4上的晶圆，对晶圆的表面进行冲洗作业，清洗箱体1的顶部封盖有盖板9，盖板9能够封堵清洗箱体1的上部敞口，使得晶圆在冲洗作业时处于封闭状态，清洗箱体1的底部设有排液管，可以将清洗箱体1内的清洗液及时排出。在此，清洗液储罐可以设置多个，分别盛装不同的药液，当需要使用相应的药液时，将清洗液喷淋管6对应切换至该储罐即可，以满足多种药液喷淋，提高喷淋效果。
24.如图2所示，清洗液喷淋管6贯穿清洗箱体1且伸出清洗箱体1，清洗液喷淋管6伸出清洗箱体1的一端连接第一气缸21，第一气缸21的缸体铰接安装于清洗箱体1上，第一气缸21的活塞杆铰接安装于清洗液喷淋管6上。清洗液喷淋管6通过调心轴承19安装于清洗箱体1上，清洗液喷淋管6与清洗箱体1的内壁之间设有密封元件20，使得清洗液喷淋管6能够在
第一气缸21的作用下，在清洗箱体1内摆动，需要对晶圆喷淋时，清洗液喷淋管6在第一气缸21作用下位于回转盘4上方位置，如图3所示，当喷淋结束，回转盘4在升降柱2作用下需要上移时，清洗液喷淋管6在第一气缸21作用下摆动，偏移出回转盘4的上移轨迹，避免与回转盘4发生干涉。
25.参考清洗液喷淋管6的安装结构，清洗箱体1内设有喷淋水管7，喷淋水管7位于清洗液喷淋管6的上方位置，喷淋水管7通过管路连接纯净水储罐，纯净水储罐内设有加热盘管，能够保证纯净水储罐内的纯净水的温度，喷淋水管7能够将纯净水喷向固定在回转盘4上的晶圆，对晶圆的表面进行冲洗作业，以实现晶圆表面残留清洗液的彻底清洗，喷淋水管7伸出清洗箱体1的一端连接第二气缸，第二气缸的缸体铰接安装于清洗箱体1上，第二气缸的活塞杆铰接安装于喷淋水管7上，喷淋水管7通过调心轴承19安装于清洗箱体1上，喷淋水管7与清洗箱体1的内壁之间设有密封元件20。
26.排液管通常也设置有第一排液管10和第二排液管17，第一排液管10连接第一电磁阀门11，第二排液管17连接第二电磁阀门18，可以分别收集相应的清洗液，分别净化处理后，循环利用，避免了药液互相污染。
27.参考清洗液喷淋管6的安装结构，清洗箱体1内设有氮气喷吹管8，氮气喷吹管8连接正压热氮气且位于喷淋水管7的上方位置，氮气喷吹管8伸出清洗箱体1的一端连接第三气缸，第三气缸的缸体铰接安装于清洗箱体1上，第三气缸的活塞杆铰接安装于氮气喷吹管8上，氮气喷吹管8通过调心轴承19安装于清洗箱体1上，氮气喷吹管8与清洗箱体1的内壁之间设有密封元件20。
28.密封元件20通常选用橡胶密封套，在调心轴承19与清洗箱体1内壁之间的侧壁上通常开设摆槽，以供清洗液喷淋管6、喷淋水管7和氮气喷吹管8摆动，因此，橡胶密封套一端需要密封摆槽，另一端密封相应的清洗液喷淋管6、喷淋水管7和氮气喷吹管8，这种密封套为常用部件，通常为波纹密封套，本领域技术人员可以根据需要自行选择使用，在此不再赘述。
29.为了减少操作者及其劳动强度，通常使用可编程控制器或者微电脑等控制单元进行操控，以便于动作指令以及温度控制更加准确，因此，液压油缸15、回转电机14、第一气缸21、第二气缸、第三气缸、第一电磁阀门11和第二电磁阀门18等执行元件均连接控制单元，本领域技术人员可以根据实际情况实施，在此不逐一举例。并且可以控制清洗液喷淋管6、喷淋水管7、氮气喷吹管8的压力或者流量，以满足不同规格的晶圆使用。
30.使用时，初始状态，氮气喷吹管8、喷淋水管7和清洗液喷淋管6均摆动到偏离中心位置，液压油缸15推动升降柱2上移，操作者打开盖板9，将晶圆放置于吸盘5上，启动真空泵，将晶圆固定在回转盘4上，在液压油缸15作用下，升降柱2下移，封堵盖板9，将清洗箱体1封堵，然后启动回转电机14，带动晶圆回转，此时第一气缸21将清洗液喷淋管6移动至晶圆上方，对晶圆表面喷淋冲洗，关闭第二电磁阀门18，打开第一电磁阀门11，冲洗后的清洗液经过第一排液管10流出收集，清洗液冲洗完毕后，不必关闭回转电机14，将清洗液喷淋管6摆出中心位置，同时将残留在清洗箱体1内的清洗液通过第一排液管10排出，然后关闭第一电磁阀门11，液压油缸15带动晶圆移至喷淋水管7下方，喷淋水管7摆动至中心位置，对晶圆表面喷淋纯净水，此时打开第二电磁阀门18，冲洗液通过第二排液管17排出收集，喷淋完毕后，喷淋水管7摆出中心位置，液压油缸15带动晶圆上移，氮气喷吹管8摆至中心位置，氮气
喷吹管8对晶圆表面喷吹氮气烘干处理，烘干后，氮气喷吹管8偏离中心位置，回转电机14停止，打开盖板9，液压油缸15带动晶圆上移，真空泵停止抽真空，操作者便可以取出处理完成的晶圆，再放入另一个待清洗晶圆，继续清洗。
31.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。