一种具有探伤功能的晶圆清洗设备的制作方法

1.本发明涉及晶圆清洗设备技术领域，具体为一种具有探伤功能的晶圆清洗设备。


背景技术：

2.晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。目前国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。
3.现有的晶圆清洗设备在使用时，只能对晶圆进行简单的清洗，不能完全去除晶圆上的污渍，从而影响了晶圆的后续加工处理，并且现有的晶圆清洗设备在清洗后又不能对晶圆其进行检测，当清洗辊对晶圆清洗力度过大时，由于工作人员又不能发现晶圆清洗后内部是否发生细微的断裂损坏，如果按照前面工序继续清洗，很容易造成大量晶圆损坏。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有探伤功能的晶圆清洗设备，解决了可对晶圆进行反复的清理，从而能够提高晶圆的清洗质量，并且又能对清洗后的晶圆进行探伤处理，以便于工作人员及时的调整或更换清洗辊，提高了晶圆清洗质量和效率的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有探伤功能的晶圆清洗设备，包括清洗箱，所述清洗箱顶部设有顶盖，并且清洗箱两侧壁顶部和顶盖两侧壁底部均焊接有托板，同时两组托板通过电动推杆相连，所述清洗箱和顶盖内腔中部均安装有隔板，所述隔板用于将清洗箱和顶盖分隔成两个工作舱室，所述隔板两侧分别安装有多组第一输送辊和多组第二输送辊，并且两组第一输送辊之间设有清洗辊，所述清洗箱内腔底部和顶盖内腔顶部一侧均安装有喷水组件；
8.所述清洗箱内腔底部另一侧安装有支架，并且支架顶部表面安装有探伤探头，所述探伤探头用于探伤清洗后的晶圆是否有损坏，所述清洗箱外壁表面一侧安装有超声波探伤仪，所述超声波探伤仪配合探伤探头对晶圆探伤处理。
9.进一步地，所述清洗箱顶部表面两侧通过防护罩与顶盖底部表面两侧相连。
10.进一步地，所述第一输送辊一端安装有第一从动同步轮，所述清洗箱和顶盖前方的托板顶部表面一侧安装有第一伺服电机，并且第一伺服电机输出端安装有第一驱动同步轮，同时第一驱动同步轮通过第一同步带与多组第一从动同步轮传动相连。
11.进一步地，所述喷水组件包括u型架，所述u型架设有多组，并且多组u型架顶部表面两侧均插接有雾化喷头，同时雾化喷头朝向所述清洗辊，所述u型架上的雾化喷头输入端安装有第一分流管，并且每组第一分流管输入端通过第二分流管与导管相连。
12.进一步地，所述清洗辊一端安装有第二从动同步轮，所述清洗箱和顶盖后方的托板顶部表面一侧安装有第二伺服电机，并且第二伺服电机输出端安装有第二驱动同步轮，
同时第二驱动同步轮通过第二同步带与多组第二从动同步轮传动相连。
13.进一步地，所述第二输送辊一端安装有第三从动同步轮，所述清洗箱和顶盖前方的托板顶部表面另一侧安装有第三伺服电机，并且第三伺服电机输出端安装有第三驱动同步轮，同时第三驱动同步轮通过第三同步带与多组第三从动同步轮传动相连。
14.进一步地，所述超声波探伤仪底部表面安装有固定板，并且固定板一端与清洗箱焊接相连。
15.进一步地，所述支架一侧安装有烘干组件，所述烘干组件包括出风罩，所述出风罩顶部表面安装有导流格栅板，所述出风罩一侧镶嵌连接有进风管，所述出风罩底部表面两侧均安装有支柱。
16.进一步地，所述清洗箱底部靠近中间位置开设有排风孔，并且排风孔位于烘干组件下方。
17.进一步地，所述顶盖表面一侧安装有电控箱，所述清洗箱上的托板表面两侧均安装有距离传感器。
18.(三)有益效果
19.本发明具有以下有益效果：
20.(1)、该具有探伤功能的晶圆清洗设备，通过第一伺服电机，可经第一驱动同步轮和第一同步带同步带动第一从动同步轮旋转，从而能够带动驱动第一输送辊旋转作用，进而能够使得第一输送辊对晶圆输送，当需要对晶圆进行清洗时，通过旋转的第一输送辊，可将晶圆输送至清洗辊处，然后电控箱控制第一伺服电机正反输出，从而能够使得第一输送辊带动晶圆在清洗辊处往复运行，进而能够提高晶圆清洗效果和质量。
21.(2)、该具有探伤功能的晶圆清洗设备，通过喷水组件中的导管，可经外接清洗液，然后经第二分流管和第一分流管输送至各个u型架上的雾化喷头中，进而能够使得雾化喷头喷淋在晶圆上，以便于能够配合清洗辊对晶圆高效的清洗，通过第二伺服电机，可经第二驱动同步轮和第二同步带带动清洗辊上的第二从动同步轮运行，从而能够使得清洗辊高速旋转，进而能够使得清洗辊对在第一输送辊上往复运行的晶圆进行清洗，以便于能够配合喷水组件喷出的清洗液对晶圆进行清洗处理。
22.(3)、该具有探伤功能的晶圆清洗设备，通过第三伺服电机，可经第三驱动同步轮和第三同步带带动第二输送辊上的第三从动同步轮旋转，从而能够使得第二输送辊将晶圆平稳的运送至烘干组件和探伤探头位置处，然后通过探伤探头，可配合超声波探伤仪对晶圆探伤处理，进而能够查出清洗后的晶圆是否有损坏，以便于工作人员及时的调整或更换清洗辊，提高了晶圆清洗质量和效率。
23.(4)、该具有探伤功能的晶圆清洗设备，通过距离传感器，可经两组托板监测顶盖在清洗箱上的位置高度，然后距离传感器又能将监测数据发送至电控箱中，从而能够方便工作人员根据需求灵活的控制电动推杆运行，进而能够调整顶盖的位置高度，以便于能够使得设备能够对不同厚度的晶圆进行清洗处理。
24.(5)、该具有探伤功能的晶圆清洗设备，通过烘干组件中的进风管，可外接热风机，从而能够将热风输送至出风罩中，然后通过导流格栅板，又能将出风罩内的热风导流至晶圆上，进而能够对晶圆进行烘干处理，方便后续对晶圆的探伤处理，并且通过排风孔，可将烘干组件输出的热风排出清洗箱，从而保证清洗箱内腔空气流通，进而提高了晶圆烘干效
果。
25.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.图1为本发明整体结构示意图；
27.图2为本发明侧面结构示意图；
28.图3为本发明剖面结构示意图；
29.图4为本发明清洗箱内部结构示意图；
30.图5为本发明清洗箱内部侧面结构示意图；
31.图6为本发明顶盖内部结构示意图；
32.图7为本发明喷水组件结构示意图；
33.图8为本发明喷水组件底部结构示意图；
34.图9为本发明烘干组件结构示意图。
35.图中，1、清洗箱；2、顶盖；3、托板；4、电动推杆；5、防护罩；6、隔板；7、第一输送辊；8、第一从动同步轮；9、第一伺服电机；10、第一同步带；11、喷水组件；1101、u型架；1102、雾化喷头；1103、第一分流管；1104、第二分流管；1105、导管；12、清洗辊；13、第二从动同步轮；14、第二伺服电机；15、第二同步带；16、第二输送辊；17、第三从动同步轮；18、第三伺服电机；19、第三同步带；20、支架；21、探伤探头；22、超声波探伤仪；23、固定板；24、电控箱；25、烘干组件；2501、出风罩；2502、导流格栅板；2503、进风管；2504、支柱；26、排风孔；27、距离传感器。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.请参阅图1-图9，本发明实施例提供一种技术方案：一种具有探伤功能的晶圆清洗设备，包括清洗箱1，所述清洗箱1顶部设有顶盖2，并且清洗箱1两侧壁顶部和顶盖2两侧壁底部均焊接有托板3，同时两组托板3通过电动推杆4相连，通过清洗箱1，可经托板3和电动推杆4对顶盖2限位安装，并且电动推杆4，又能灵活的调节顶盖2与清洗箱1之间的距离，进而能够使得设备能够对不同厚度的晶圆进行清洗处理；所述清洗箱1和顶盖2内腔中部均安装有隔板6，通过隔板6，可将清洗箱1和顶盖2分隔成两个工作舱室，从而能够对晶圆进行不同工序的处理；所述隔板6两侧分别安装有多组第一输送辊7和多组第二输送辊16，并且两组第一输送辊7之间设有清洗辊12，通过多组第一输送辊7和多组第二输送辊16相互配合，从而能够对晶圆进行传输，然后清洗辊12，又能对流通的晶圆进行清洗，进而能够保证晶圆
清洗效果；所述清洗箱1内腔底部和顶盖2内腔顶部一侧均安装有喷水组件11，通过喷水组件11，可在晶圆位于清洗辊12上时进行喷水处理，进而能够提高晶圆清洗效果和质量；
39.所述清洗箱1内腔底部另一侧安装有支架20，并且支架20顶部表面安装有探伤探头21，所述清洗箱1外壁表面一侧安装有超声波探伤仪22，通过支架20，可对探伤探头21限位安装，从而能够使得探伤探头21配合超声波探伤仪22对晶圆探伤处理，进而能够查出清洗后的晶圆是否有损坏，以便于工作人员及时的调整或更换清洗辊12，提高了晶圆清洗质量和效率。
40.具体地，所述清洗箱1顶部表面两侧通过防护罩5与顶盖2底部表面两侧相连。
41.本实施方案中，通过两组防护罩5，既能起到对清洗箱1和顶盖2两侧连接处进行密封，又能方便顶盖2在清洗箱1顶部灵活的升降。
42.具体地，所述第一输送辊7一端安装有第一从动同步轮8，所述清洗箱1和顶盖2前方的托板3顶部表面一侧安装有第一伺服电机9，并且第一伺服电机9输出端安装有第一驱动同步轮，同时第一驱动同步轮通过第一同步带10与多组第一从动同步轮8传动相连。
43.本实施方案中，通过第一伺服电机9，可经第一驱动同步轮带动第一同步带10运行，从而能够使得第一同步带10同步带动第一输送辊7上的第一从动同步轮8旋转，进而能够带动驱动第一输送辊7旋转作用，以便于能够使得第一输送辊7对晶圆输送，当需要对晶圆进行清洗时，通过旋转的第一输送辊7，可将晶圆输送至清洗辊12处，然后电控箱24控制第一伺服电机9正反输出，从而能够使得第一输送辊7带动晶圆在清洗辊12处往复运行，进而能够提高晶圆清洗效果和质量。
44.具体地，所述喷水组件11包括u型架1101，所述u型架1101设有多组，并且多组u型架1101顶部表面两侧均插接有雾化喷头1102，同时雾化喷头1102朝向所述清洗辊12，所述u型架1101上的雾化喷头1102输入端安装有第一分流管1103，并且每组第一分流管1103输入端通过第二分流管1104与导管1105相连。
45.本实施方案中，通过喷水组件11中的导管1105，可经外接清洗液，然后经第二分流管1104和第一分流管1103输送至各个u型架1101上的雾化喷头1102中，进而能够使得雾化喷头1102喷淋在晶圆上，以便于能够配合清洗辊12对晶圆高效的清洗。
46.具体地，所述清洗辊12一端安装有第二从动同步轮13，所述清洗箱1和顶盖2后方的托板3顶部表面一侧安装有第二伺服电机14，并且第二伺服电机14输出端安装有第二驱动同步轮，同时第二驱动同步轮通过第二同步带15与多组第二从动同步轮13传动相连。
47.本实施方案中，通过第二伺服电机14，可经第二驱动同步轮和第二同步带15带动清洗辊12上的第二从动同步轮13运行，从而能够使得清洗辊12高速旋转，进而能够使得清洗辊12对在第一输送辊7上往复运行的晶圆进行清洗，以便于能够配合喷水组件11喷出的清洗液对晶圆进行清洗处理。
48.具体地，所述第二输送辊16一端安装有第三从动同步轮17，所述清洗箱1和顶盖2前方的托板3顶部表面另一侧安装有第三伺服电机18，并且第三伺服电机18输出端安装有第三驱动同步轮，同时第三驱动同步轮通过第三同步带19与多组第三从动同步轮17传动相连。
49.本实施方案中，同理，通过第三伺服电机18，可经第三驱动同步轮和第三同步带19带动第二输送辊16上的第三从动同步轮17旋转，从而能够使得第二输送辊16将晶圆平稳的
运送至烘干组件25和探伤探头21位置处，进而能够方便后续设备对晶圆进行处理。
50.具体地，所述超声波探伤仪22底部表面安装有固定板23，并且固定板23一端与清洗箱1焊接相连。
51.本实施方案中，通过固定板23，可对超声波探伤仪22安装固定，从而能够提高超声波探伤仪22使用稳定性。
52.具体地，所述支架20一侧安装有烘干组件25，所述烘干组件25包括出风罩2501，所述出风罩2501顶部表面安装有导流格栅板2502，所述出风罩2501一侧镶嵌连接有进风管2503，所述出风罩2501底部表面两侧均安装有支柱2504。
53.本实施方案中，通过烘干组件25中的进风管2503，可外接热风机，从而能够将热风输送至出风罩2501中，然后通过导流格栅板2502，又能将出风罩2501内的热风导流至晶圆上，进而能够对晶圆进行烘干处理，方便后续对晶圆的探伤处理，通过支柱2504，可对出风罩2501提供平稳的支撑基础。
54.具体地，所述清洗箱1底部靠近中间位置开设有排风孔26，并且排风孔26位于烘干组件25下方。
55.本实施方案中，通过排风孔26，可将烘干组件25输出的热风排出清洗箱1，从而保证清洗箱1内腔空气流通，进而提高了晶圆烘干效果。
56.具体地，所述顶盖2表面一侧安装有电控箱24，所述清洗箱1上的托板3表面两侧均安装有距离传感器27。
57.本实施方案中，通过距离传感器27，可经两组托板3监测顶盖2在清洗箱1上的位置高度，然后距离传感器27又能将监测数据发送至电控箱24中，进而能够方便工作人员根据需求灵活的控制电动推杆4运行，以便于能够调整顶盖2的位置高度。
58.使用时，通过清洗箱1，可经托板3和电动推杆4对顶盖2限位安装，并且电动推杆4，又能灵活的调节顶盖2与清洗箱1之间的距离，进而能够使得设备能够对不同厚度的晶圆进行清洗处理，通过隔板6，可将清洗箱1和顶盖2分隔成两个工作舱室，从而能够对晶圆进行不同工序的处理，通过多组第一输送辊7和多组第二输送辊16相互配合，从而能够对晶圆进行传输，然后清洗辊12，又能对流通的晶圆进行清洗，进而能够保证晶圆清洗效果；通过喷水组件11，可在晶圆位于清洗辊12上时进行喷水处理，进而能够提高晶圆清洗效果和质量；通过支架20，可对探伤探头21限位安装，从而能够使得探伤探头21配合超声波探伤仪22对晶圆探伤处理，进而能够查出清洗后的晶圆是否有损坏，以便于工作人员及时的调整或更换清洗辊12，提高了晶圆清洗质量和效率；通过两组防护罩5，既能起到对清洗箱1和顶盖2两侧连接处进行密封，又能方便顶盖2在清洗箱1顶部灵活的升降；通过第一伺服电机9，可经第一驱动同步轮带动第一同步带10运行，从而能够使得第一同步带10同步带动第一输送辊7上的第一从动同步轮8旋转，进而能够带动驱动第一输送辊7旋转作用，以便于能够使得第一输送辊7对晶圆输送，当需要对晶圆进行清洗时，通过旋转的第一输送辊7，可将晶圆输送至清洗辊12处，然后电控箱24控制第一伺服电机9正反输出，从而能够使得第一输送辊7带动晶圆在清洗辊12处往复运行，进而能够提高晶圆清洗效果和质量；通过喷水组件11中的导管1105，可经外接清洗液，然后经第二分流管1104和第一分流管1103输送至各个u型架1101上的雾化喷头1102中，进而能够使得雾化喷头1102喷淋在晶圆上，以便于能够配合清洗辊12对晶圆高效的清洗；通过第二伺服电机14，可经第二驱动同步轮和第二同步带15带
动清洗辊12上的第二从动同步轮13运行，从而能够使得清洗辊12高速旋转，进而能够使得清洗辊12对在第一输送辊7上往复运行的晶圆进行清洗，以便于能够配合喷水组件11喷出的清洗液对晶圆进行清洗处理；通过第三伺服电机18，可经第三驱动同步轮和第三同步带19带动第二输送辊16上的第三从动同步轮17旋转，从而能够使得第二输送辊16将晶圆平稳的运送至烘干组件25和探伤探头21位置处，进而能够方便后续设备对晶圆进行处理；通过固定板23，可对超声波探伤仪22安装固定，从而能够提高超声波探伤仪22使用稳定性；通过烘干组件25中的进风管2503，可外接热风机，从而能够将热风输送至出风罩2501中，然后通过导流格栅板2502，又能将出风罩2501内的热风导流至晶圆上，进而能够对晶圆进行烘干处理，方便后续对晶圆的探伤处理，通过支柱2504，可对出风罩2501提供平稳的支撑基础，通过排风孔26，可将烘干组件25输出的热风排出清洗箱1，从而保证清洗箱1内腔空气流通，进而提高了晶圆烘干效果；通过距离传感器27，可经两组托板3监测顶盖2在清洗箱1上的位置高度，然后距离传感器27又能将监测数据发送至电控箱24中，进而能够方便工作人员根据需求灵活的控制电动推杆4运行，以便于能够调整顶盖2的位置高度。
59.晶圆清洗探伤方法，包括以下步骤：
60.s1：将待清洗的晶圆放置到输送带上；
61.s2：使晶圆经过带有清洗辊的输送带，所述输送带具有间隔设置的第一输送辊7和清洗辊12，所述第一输送辊7和清洗辊12成高度方向上成对设置，晶圆经过成对设置的所述第一输送辊7或清洗辊12之间，所述清洗辊12上方和下方设置有喷水组件11用于分别对晶圆的两面进行喷洗；
62.s3：晶圆喷洗完成后进入第二输送辊处，通过设置于第二输送辊上方和下方的烘干组件25对晶圆进行干燥；
63.s4：对晶圆进行超声波探伤。
64.清洗过程在一清洗箱1内进行，所述清洗箱1顶部表面两侧通过防护罩5与顶盖2底部表面两侧相连。
65.进一步的，所述第一输送辊7和清洗辊12形成的传输面与水平面形成10-20
°
夹角。第一输送辊7和清洗辊12倾斜设置，能够使晶圆上的清洗液能够从较低的部分流下，方便清洗液的排出。
66.所述喷水组件11包括u型架1101，所述u型架1101设有多组，并且多组u型架1101顶部表面两侧均插接有雾化喷头1102，同时雾化喷头1102朝向所述清洗辊12，所述u型架1101上的雾化喷头1102输入端安装有第一分流管1103，并且每组第一分流管1103输入端通过第二分流管1104与导管1105相连。
67.作为一种并列的实施方式的，每对第一输送辊7和清洗辊12中，均由一个第一输送辊7和一个清洗辊12组成。也即一个第一输送辊7在上、一个清洗辊12在下，或者一个第一输送辊7在下、一个清洗辊12在上。
68.s2步骤中，晶圆经过带有清洗辊的输送带时根据清洗时间的设置使晶圆往复经过清洗辊处。可以根据实际清洗需求，制定清洗时间。
69.所述第一输送辊7和第二输送辊之间设置有隔板，以防止清洗液到达第二输送辊处。
70.具有的第一输送辊7和清洗辊12的输送带设置有多段，每段均设置在一独立的腔
室内，每个腔室的喷水组件11喷出不同的清洗液，所述第二输送辊前方的具有的第一输送辊7和清洗辊12的输送带处的喷水组件11喷出清水。也即需要保证最后一道清洗为清水，以便于干燥。
71.每次对晶圆清洗完毕后，均通过喷水组件11对清洗辊12进行清洗。对清洗辊进行清洗，可以使清洗辊12保持干净，防止清洗粘附的灰尘对晶圆造成影响。
72.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
73.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。