一种晶圆清洗装置的制作方法

本发明属于晶圆后处理，具体而言，涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术：

1、集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。

2、随着集成电路技术的不断发展，晶圆清洗工序对于晶圆制造良品率的提升愈发重要，同时对清洗的效果越来越严苛，刷洗作为一种高效的去除污染物的技术手段，广泛应用于晶圆制造中，尤其是化学机械抛光后的晶圆后处理中。

3、现有的刷洗装置中，配置有刷洗水平平移平台/垂直升降装置，以带动刷洗臂进行水平往复运动和垂直上下运动。该技术方案中，装置机构和线缆拖链等运动会引入发尘问题，给晶圆的洁净带来风险。

4、同时，在刷洗臂中，刷洗轴需要带动刷子进行旋转和下压，在旋转部件需进行密封结构设计。现有技术中，密封结构采用磁流体密封或者旋转密封圈等方式，磁流体基载液会引入新的污染问题，旋转密封圈引入的摩擦力会对刷子刷洗稳定性带来影响。此外，旋转密封圈存在磨损问题，这不利于提升晶圆的清洗效果。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种晶圆清洗装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、本发明的实施例提供了一种晶圆清洗装置，其包括：

3、夹持组件，其水平夹持并驱动晶圆旋转；

4、刷洗组件，其设置于所述夹持组件的侧部；

5、所述刷洗组件包括摆臂，所述摆臂能够摆动至夹持组件的上方，其上的清洗刷沿晶圆的半径方向摆动以刷洗晶圆；

6、所述清洗刷随所述摆臂沿竖直方向移动并抵压于晶圆表面，并且，所述清洗刷能够绕竖向轴线转动以刷洗晶圆。

7、在一些实施例中，所述摆臂包括固定板，所述固定板设置有驱动电机，所述驱动电机将动力传递至转动轴，所述清洗刷可拆卸地连接于所述转动轴的下端。

8、在一些实施例中，所述固定板的端部配置有安装座，所述转动轴通过转接件设置于所述安装座；所述转接件的外侧配置有滚珠轴承，其内侧配置有直线轴承，所述直线轴承套设于所述转动轴的外周侧。

9、在一些实施例中，所述安装座的内部还设置有密封环，其罩设于所述转动轴的外周侧并位于所述转接件的底部；所述密封环配置有沟槽，所述沟槽与所述滚珠轴承及直线轴承相连通。

10、在一些实施例中，所述安装座配置有通气孔，所述通气孔与密封环的沟槽相连通，并且，所述通气孔与真空源连通，以抽吸进入所述沟槽中的颗粒物。

11、在一些实施例中，所述密封环的外沿与安装座的内侧壁之间设置有间隙，所述密封环的内沿与所述转动轴的外侧壁之间设置有间隙。

12、在一些实施例中，所述固定板的上方配置有安装架，气缸设置于所述安装架；所述气缸的输出端通过升降组件连接于所述转动轴，以带动所述转动轴沿竖直方向移动。

13、在一些实施例中，所述升降组件包括竖向件和横向件，所述竖向件滑动连接于所述安装座，所述横向件连接于所述竖向件的顶部并固定于所述转动轴的顶部。

14、在一些实施例中，所述横向件的下方设置有调心轴承和弹簧，所述调心轴承和弹簧套设于所述转动轴的外侧；并且所述调心轴承设置于上限位板，所述弹簧的一端抵接于所述调心轴承的下方，其另一端抵接于下限位板，所述下限位板设置于所述转动轴。

15、在一些实施例中，所述竖向件的侧部配置有抵压件，所述抵压件自竖向件的侧部朝向外侧延伸；所述抵压件的下方配置有压力传感器，以监测所述气缸对清洗刷施加的载荷。

16、本发明的有益效果包括：

17、a.摆臂的安装座中配置有密封环，密封环上配置的沟槽与滚珠轴承及直线轴承连接，而沟槽与外部的真空源连接，以吸附清洗过程中产生的颗粒，保证晶圆的清洗效果；

18、b.旋转升降组件配置洁净的电缸模组，以减少升降过程中部件相对运动产生颗粒的风险；电缸模组配置有真空吸附口，以通过真空吸附外部的颗粒物，解决晶圆清洗过程中的发尘问题。

技术特征：

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述摆臂包括固定板，所述固定板设置有驱动电机，所述驱动电机将动力传递至转动轴，所述清洗刷可拆卸地连接于所述转动轴的下端。

3.如权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述固定板的端部配置有安装座，所述转动轴通过转接件设置于所述安装座；所述转接件的外侧配置有滚珠轴承，其内侧配置有直线轴承，所述直线轴承套设于所述转动轴的外周侧。

4.如权利要求3所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述安装座的内部还设置有密封环，其罩设于所述转动轴的外周侧并位于所述转接件的底部；所述密封环配置有沟槽，所述沟槽与所述滚珠轴承及直线轴承相连通。

5.如权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述安装座配置有通气孔，所述通气孔与密封环的沟槽相连通，并且，所述通气孔与真空源连通，以抽吸进入所述沟槽中的颗粒物。

6.如权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述密封环的外沿与安装座的内侧壁之间设置有间隙，所述密封环的内沿与所述转动轴的外侧壁之间设置有间隙。

7.如权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述固定板的上方配置有安装架，气缸设置于所述安装架；所述气缸的输出端通过升降组件连接于所述转动轴，以带动所述转动轴沿竖直方向移动。

8.如权利要求7所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述升降组件包括竖向件和横向件，所述竖向件滑动连接于所述安装座，所述横向件连接于所述竖向件的顶部并固定于所述转动轴的顶部。

9.如权利要求8所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述横向件的下方设置有调心轴承和弹簧，所述调心轴承和弹簧套设于所述转动轴的外侧；并且所述调心轴承设置于上限位板，所述弹簧的一端抵接于所述调心轴承的下方，其另一端抵接于下限位板，所述下限位板设置于所述转动轴。

10.如权利要求8所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述竖向件的侧部配置有抵压件，所述抵压件自竖向件的侧部朝向外侧延伸；所述抵压件的下方配置有压力传感器，以监测所述气缸对清洗刷施加的载荷。

技术总结
本发明公开了一种晶圆清洗装置，其包括：夹持组件，其水平夹持并驱动晶圆旋转；刷洗组件，其设置于所述夹持组件的侧部；所述刷洗组件包括摆臂，所述摆臂能够摆动至夹持组件的上方，其上的清洗刷沿晶圆的半径方向摆动以刷洗晶圆；所述清洗刷随所述摆臂沿竖直方向移动并抵压于晶圆表面，并且，所述清洗刷能够绕竖向轴线转动以刷洗晶圆。

技术研发人员：王鹏,徐俊成,刘丰迪,张美美
受保护的技术使用者：华海清科（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12