一种晶圆表面清洁设备的制作方法

本技术涉及半导体制造，尤其涉及一种晶圆表面清洁设备。

背景技术：

1、在晶圆的制造过程中，晶圆背面容易产生结晶或微粒等异物(尤其是距晶圆边缘10mm左右范围内)，如硅渣颗粒等，这些异物附着在晶圆背面，会影响晶圆的平面度，也会影响后续的光刻、蚀刻等工序，从而降低晶圆的良率。因此需要去除晶圆表面异物。

2、目前，一般通过人工刮除或者化学工艺去除。人工刮除方式效率低，且人工很难控制刮除力度，导致刮除质量参差不齐，刮除质量不佳，还容易损坏晶圆。化学工艺去除需在用化学药剂去除异物后采用清洗设备清洗去除晶圆表面化学试剂和异物残留，再烘干，操作麻烦，工艺复杂，设备占用空间大，且增加了生产成本。

技术实现思路

1、本实用新型旨在提供一种晶圆表面清洁设备，以克服现有技术中存在的不足。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种晶圆表面清洁设备，包括工作台、上料机构、机械手、除渣机构、擦拭机构、下料机构，所述上料机构、下料机构相对设于工作台的两侧，上料机构用于上料并存放待除渣的晶圆，下料机构用于下料并存放完成除渣的晶圆，所述机械手设于上料机构与下料机构之间，用于输送晶圆，所述除渣机构设于工作台上，位于机械手一侧，包括旋转台及相对设于旋转台两侧的两个刮刀，所述旋转台用于放置晶圆，并能驱动晶圆旋转，两个所述刮刀能以旋转台为中心相向运动，且除渣时两个刮刀柔性压持在晶圆背面；所述擦拭机构设于除渣机构远离机械手的一侧，包括擦拭板，所述擦拭板设于旋转台外侧，擦拭板上绕设有擦拭布，除渣时所述擦拭布与晶圆背面相贴。

3、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述上料机构包括料盒、料盒安装座，所述料盒通过料盒安装座悬设在工作台外侧，所述料盒内设有层叠设置的多个插接槽，所述插接槽与晶圆外形适配，用于放置晶圆；所述料盒安装座上设有定位料盒的定位组件一，所述定位组件一包括前定位块、后定位块，所述前定位块与料盒的前端面抵接，所述后定位块上设有呈阶梯设置的多个定位部，每个所述定位部与一个尺寸的料盒后端开口相适配，且定位部插设在料盒的后端开口中限位料盒位置。

4、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述料盒安装座上还设有检测晶圆尺寸的感应组件，所述感应组件通过感应料盒位置检测料盒内晶圆尺寸，感应组件还与除渣机构电气连接。

5、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述除渣机构还包括定位组件二，所述定位组件二包括真空载台、定位座，所述真空载台设于旋转台上方，其顶部设有吸附晶圆的真空槽，所述真空槽在晶圆的吸附范围内均匀排布，所述定位座套设在真空载台外侧，定位座上方设有围绕真空载台设置的多组支撑块，每组所述支撑块包括两个相对设置的固定支撑块和移动支撑块，所述固定支撑块通过固定座固定在定位座上，所述移动支撑块与安装在定位座上的移动气缸的输出端连接，并通过移动气缸能沿真空载台的径向移动。优选的，所述固定支撑块和移动支撑块上均设有多个支撑部，多个所述支撑部沿真空载台径向方向呈多级台阶设置，且所述支撑部包括水平支撑部和垂直限位部，所述水平支撑部能支撑晶圆，所述垂直限位部与水平支撑部垂直设置，垂直限位部与晶圆外侧面相配合限位晶圆位置。

6、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述除渣机构还包括升降组件，所述升降组件包括升降电机、导杆，所述升降电机固定在旋转底座上，其输出端通过接头与定位座连接，所述定位座的下方设有多个导杆，所述导杆下端插设在旋转底座上并与旋转底座滑动连接。

7、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，两个所述刮刀通过移动组件相向运动，所述移动组件包括底板、丝杆、支撑座、移动座，所述丝杆为双头丝杆，设于底板上方，丝杆两端设有与之旋转连接的支撑座，丝杆一端端部还通过联轴器与驱动电机的输出端连接，所述移动座设有两个，对称设于丝杠的两端，并与丝杆上的丝杆螺母固定连接，所述移动座下端还与固定在底板上的导轨滑动连接，两个所述刮刀分别设于一个移动座上。

8、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述刮刀通过自调节组件柔性压持在晶圆背面，所述自调节组件设于移动座上，包括刀座、连接座、导轮、配重块、钢丝绳，所述刮刀设于刀座上，刮刀的刀口倾斜向上设置，所述刀座设于连接座上，所述连接座、配重块相对设于移动座的两侧，并分别与设于移动座对应侧的滑轨一滑动连接，所述移动座的顶部设有与之转动连接的导轮，连接座、配重块顶部均设有钢丝绳接头，所述钢丝绳的一端与连接座连接，另一端向上绕设在导轮上后向下延伸与配重块连接。优选的，所述刀座与连接座之间设有调节器，所述调节器用于调节刮刀倾斜角度。

9、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述除渣机构还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括吸尘管、接渣盒，所述接渣盒沿真空载台外侧设置，接渣盒设于刮刀下方，并通过支板与旋转台固定连接，所述吸尘管通过支柱与工作台固定连接，且吸尘管一端与接渣盒底部的出渣口连接，另一端与外部的吸气装置连接，所述接渣盒远离真空载台的一侧设有与刀座外形适配的开口槽，所述刀座插设在开口槽中，且刀座至少部分位于接渣盒内。

10、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述擦拭机构还包括擦拭盒、擦拭支座、放卷料盘、收卷料盘，所述擦拭支座一端与工作台连接，一端伸入擦拭盒内与擦拭盒连接，所述放卷料盘、收卷料盘均设于擦拭盒内，并与擦拭安装板转动连接，所述擦拭安装板与擦拭盒固定连接，所述放卷料盘用于放料擦拭布，所述收卷料盘用于收卷使用后的擦拭布，擦拭布经放卷料盘引出，从擦拭板上绕设后向上绕出被收卷在收卷料盘上，擦拭板的上下侧均设有与擦拭布相适配的凹槽，导引擦拭布路径，所述擦拭板还与位于其下方的升降气缸连接，所述升降气缸固定在擦拭盒的外侧。

11、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述放卷料盘设于料盘轴一的前端，所述料盘轴一通过设于擦拭安装板上的带座轴承与擦拭安装板转动连接，且料盘轴一的后端穿过擦拭安装板套设有弹簧一，所述弹簧一的一端与擦拭安装板抵接，另一端设有与料盘轴一螺纹连接的螺母；

12、所述收卷料盘设于料盘轴二上，所述料盘轴二的后侧端穿过擦拭安装板与设于擦拭安装板上的驱动组件连接，所述驱动组件用于驱动料盘轴二旋转，所述料盘轴二的前侧端沿从后到前的方向依次设有带座轴承、收卷料盘、压板、弹簧二，所述弹簧二的远离压板的一端设有与料盘轴二螺纹连接的螺母。优选的，所述驱动组件包括设于擦拭安装板后侧的主同步轮、从同步轮、张紧轮，所述主同步轮与设于擦拭安装板前侧的电机连接，所述从同步轮与料盘轴二连接，并通过环形带与主同步轮带传动连接，所述张紧轮设于环形带外侧，用于张紧环形带。

13、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述擦拭机构还包括导引擦拭布移动的导引组件，所导引组件包括导引轮一、导引轮二，所述放卷料盘与擦拭板之间设有多个导引轮一，所述收卷料盘与擦拭板之间设有多个导引轮二。优选的，所述导引轮一之间至少设有一个限位块，所述限位块上设有供擦拭布通过的限位槽。

14、进一步的，上述的晶圆表面清洁设备，所述导引组件还包括导引轮三、导引轴，所述导引轴通过带座轴承与擦拭安装板转动连接，且导引轴前端与导引轮三连接，导引轴后端穿过擦拭安装板与位于擦拭安装板后侧的导引驱动轮连接，所述导引驱动轮与驱动收卷料盘旋转的驱动组件连接，并通过驱动组件能与收卷料盘同步旋转，所述导引轮三与一个导引轮二相配合导引擦拭布。

15、优选的，所述擦拭机构还包括调节组件，所述调节组件通过调节擦拭板伸入晶圆的距离调节擦拭范围，包括滑轨二，所述滑轨二设于擦拭支座上方，所述擦拭盒内下端设有安装板，所述安装板下方设有与滑轨二滑动连接的滑块，安装板下方还设有锁定滑轨二的导轨钳制器。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，占用空间小，还能自适应不同尺寸晶圆的清洁，灵活性好，使用范围广。

17、本实用新型还实现了晶圆的全自动清洁，自动化程度高，且清洁工序简单，清洁时，晶圆旋转，两个刮刀刮除晶圆背面的异物，同时擦拭布擦拭晶圆表面粘附的异物和粉尘，晶圆一边旋转一边清洁，刮刀与擦拭布一起动作实现双重清洁，清洁效率高，清洁质量好，且除渣时刮刀柔性压持在晶圆表面，除渣力度稳定，不但能保证清洁质量，且能避免除渣时损伤晶圆。