一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的制作方法

1.本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备。


背景技术：

2.晶圆是制造半导体芯片的基本材料，半导体集成电路最主要的原料是硅，因此对应的就是硅晶圆。硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中，硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤：硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。
3.而当硅晶圆制作完毕之后，往往其表面会残留较多的杂质，为了去除这些杂质，提高后续的制作品质，往往需要对晶圆进行清洗处理，但是现有的晶圆清洗装置大多只能对其顶部进行清洁，无法对晶圆的背面进行清洁处理，从而会使得后续制备的半导体不合格率大大增加。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，包括清洁台，所述清洁台顶部外壁焊接有支撑架，且支撑架顶部安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆底部活塞杆处固定有柱形烘干罩，且支撑架顶部固定有加热壳体；
7.所述清洁台顶部固定有环形滑槽，且环形滑槽内壁滑动连接有对称分布的滑动块，所述滑动块顶部均固定有固定座，且固定座相对一侧内壁均安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆顶部固定有进液管，且进液管底部安装有喷头，所述环形滑槽内壁安装有等距离分布的灭菌灯；
8.所述清洁台顶部中心位置处开有圆形通槽，且清洁台底部通过螺栓固定有固定架，所述固定架焊接有柱形收纳壳，且柱形收纳壳顶部内壁轴心位置处开有圆形凹槽，所述圆形凹槽底部轴心位置处连通有排液管，且排液管内壁插接有活塞杆，所述活塞杆顶部粘接有橡胶密封塞；
9.所述柱形收纳壳底部内壁安装有超声波振荡器，且超声波振荡器之间还设有橡胶顶柱，所述柱形收纳壳顶部四周均焊接有等距离分布的支撑板，且支撑板顶部焊接有限位杆，所述限位杆外壁插开有限位孔的弧形托板，且弧形托板一端外壁开有空腔，所述空腔内部连接有连接件，且连接件转动连接有圆形连接杆，所述圆形连接杆外壁焊接有第二环形齿环，且第二环形齿环啮合传动有第二齿轮，所述第二齿轮底部连接有第二伺服电机，且第二伺服电机安装在安装座上。
10.进一步的，所述加热壳体与柱形烘干罩之间连通有进气软管，且加热壳体内部固定有等距离分布的电加热丝，所述加热壳体进气口处固定有进气扇。
11.进一步的，所述固定座外壁焊接有第一环形齿环，且第一环形齿环外壁啮合传动有第一齿轮，所述第一齿轮连接有第一伺服电机，且第一伺服电机通过定位架固定在清洁台上。
12.进一步的，所述活塞杆底部滑动插接在连接管内部，且连接管连通有加压室，所述加压室通过导管连接有换气泵。
13.进一步的，所述橡胶密封塞尺寸与圆形凹槽内壁尺寸相适配，且圆形凹槽与橡胶密封塞形成紧密配合。
14.进一步的，所述第一电动伸缩杆、电加热丝、进气扇、第二电动伸缩杆、第一伺服电机、灭菌灯、超声波振荡器和第二伺服电机均通过信号线连接有plc控制器，且plc控制器通过导线连接有外部电源。
15.进一步的，所述弧形托板远离第二环形齿环的一端焊接有圆形托块，且圆形托块上方设有转动的挤压圆轮，所述挤压圆轮和圆形托块的外壁均设有防护橡胶垫，且防护橡胶垫外壁均设有防滑螺纹。
16.进一步的，所述柱形烘干罩、圆形通槽、活塞杆和橡胶密封塞的轴心均位于同一直线上，且柱形烘干罩的尺寸与圆形通槽尺寸相适配。
17.进一步的，所述清洁台顶部安装有透明密封罩，且清洁台底部设有废水收集箱。
18.本发明的有益效果为：
19.1、本设计的半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，当晶圆进行清洗时，首先利用第二伺服电机驱动第二环形齿环进行旋转，从而带动弧形托板进行旋转，由于中部被限位，从而第二环形齿环在旋转的过程中，即可调节末端的间距，从而能够让该设备适配多种不同直径的晶圆进行固定夹持，从而能够节省大量的时间，并且与晶圆连接处设有防护橡胶垫，可以让晶圆接触面呈软接触，从而避免划伤晶圆；
20.2、本设计的半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，当晶圆固定完毕之后，利用旋转的喷头配合第二电动伸缩杆的伸缩调节，可以对晶圆的表面进行有效清洗处理，并且清洗完毕之后的晶圆，放置在柱形收纳壳内部，利用超声波振荡器进行震荡清洗，从而能够对其背面进行高效清洁作用；
21.3、本设计的半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，晶圆清洁完毕之后，为方便后续处理，利用气压调节橡胶密封塞将晶圆顶起，然后再利用加热的空气对晶圆进行烘干处理，可以加快晶圆的干燥，从而能够方便后续处理。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的整体三维结构主视图；
23.图2为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的整体三维结构侧视图；
24.图3为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的整体三维结构示意图；
25.图4为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的整体三维结构仰视图；
26.图5为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的部分结构第一视角结构示意图；
27.图6为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的部分结构第二视角结构示意图；
28.图7为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的部分结构第三视角结构示意图；
29.图8为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的部分结构第四视角结构示意图；
30.图9为本发明提出的一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备的清洁台三维结构示意图。
31.图中：1清洁台、2支撑架、3第一电动伸缩杆、4柱形烘干罩、5加热壳体、6进气软管、7电加热丝、8进气扇、9环形滑槽、10滑动块、11固定座、12第二电动伸缩杆、13进液管、14喷头、15第一环形齿环、16第一齿轮、17第一伺服电机、18灭菌灯、19圆形通槽、20固定架、21柱形收纳壳、22圆形凹槽、23排液管、24活塞杆、25橡胶密封塞、26连接管、27加压室、28换气泵、29超声波振荡器、30橡胶顶柱、31支撑板、32限位杆、33限位孔、34弧形托板、35空腔、36连接件、37圆形连接杆、38第二环形齿环、39第二齿轮、40第二伺服电机、41安装座、42plc控制器。
具体实施方式
32.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。
33.实施例1：
34.参照图1-8，一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，包括清洁台1，清洁台1顶部外壁焊接有支撑架2，且支撑架2顶部安装有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3底部活塞杆处固定有柱形烘干罩4，且支撑架2顶部固定有加热壳体5，清洁台1顶部安装有透明密封罩，且清洁台1底部设有废水收集箱；
35.清洁台1顶部固定有环形滑槽9，且环形滑槽9内壁滑动连接有对称分布的滑动块10，加热壳体5与柱形烘干罩4之间连通有进气软管6，且加热壳体5内部固定有等距离分布的电加热丝7，加热壳体5进气口处固定有进气扇8，滑动块10顶部均固定有固定座11，且固定座11相对一侧内壁均安装有第二电动伸缩杆12，第二电动伸缩杆12顶部固定有进液管13，且进液管13底部安装有喷头14，固定座11外壁焊接有第一环形齿环15，且第一环形齿环15外壁啮合传动有第一齿轮16，第一齿轮16连接有第一伺服电机17，且第一伺服电机17通过定位架固定在清洁台1上，环形滑槽9内壁安装有等距离分布的灭菌灯18；
36.清洁台1顶部中心位置处开有圆形通槽19，且清洁台1底部通过螺栓固定有固定架20，固定架20焊接有柱形收纳壳21，且柱形收纳壳21顶部内壁轴心位置处开有圆形凹槽22，圆形凹槽22底部轴心位置处连通有排液管23，且排液管23内壁插接有活塞杆24，活塞杆24顶部粘接有橡胶密封塞25；
37.橡胶密封塞25尺寸与圆形凹槽22内壁尺寸相适配，且圆形凹槽22与橡胶密封塞25形成紧密配合，活塞杆24底部滑动插接在连接管26内部，且连接管26连通有加压室27，加压
室27通过导管连接有换气泵28，柱形烘干罩4、圆形通槽19、活塞杆24和橡胶密封塞25的轴心均位于同一直线上，且柱形烘干罩4的尺寸与圆形通槽19尺寸相适配；
38.当晶圆进行清洗时，首先利用第二伺服电机40驱动第二环形齿环38进行旋转，从而带动弧形托板34进行旋转，由于中部被限位，从而第二环形齿环38在旋转的过程中，即可调节末端的间距，从而能够让该设备适配多种不同直径的晶圆进行固定夹持，从而能够节省大量的时间，并且与晶圆连接处设有防护橡胶垫，可以让晶圆接触面呈软接触，从而避免划伤晶圆；
39.柱形收纳壳21底部内壁安装有超声波振荡器29，且超声波振荡器29之间还设有橡胶顶柱30，柱形收纳壳21顶部四周均焊接有等距离分布的支撑板31，且支撑板31顶部焊接有限位杆32，限位杆32外壁插开有限位孔33的弧形托板34，且弧形托板34一端外壁开有空腔35，空腔35内部连接有连接件36，且连接件36转动连接有圆形连接杆37，圆形连接杆37外壁焊接有第二环形齿环38，且第二环形齿环38啮合传动有第二齿轮39，第二齿轮39底部连接有第二伺服电机40，且第二伺服电机40安装在安装座41上；
40.弧形托板34远离第二环形齿环38的一端焊接有圆形托块，且圆形托块上方设有转动的挤压圆轮，挤压圆轮和圆形托块的外壁均设有防护橡胶垫，且防护橡胶垫外壁均设有防滑螺纹，第一电动伸缩杆3、电加热丝7、进气扇8、第二电动伸缩杆12、第一伺服电机17、灭菌灯18、超声波振荡器29和第二伺服电机40均通过信号线连接有plc控制器42，且plc控制器42通过导线连接有外部电源。
41.当使用该半导体芯片生产用的半导体封装装置时，首先将该装置连接外部电源。然后利用第二伺服电机39驱动第二环形齿环38进行旋转，从而带动弧形托板34进行旋转，然后将晶圆放置在弧形托板34上方，缓慢旋转第二环形齿环38对晶圆进行夹持固定，夹持完毕之后调节第二电动伸缩杆12的长度，并且将进液管13外部连接冲洗液，缓慢移动第二电动伸缩杆12，并且启动第一伺服电机17驱动喷头进行旋转，从而对晶圆的表面进行清洁处理。
42.实施例2：
43.参照图2-7，一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，包括清洁台1，清洁台1顶部外壁焊接有支撑架2，且支撑架2顶部安装有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3底部活塞杆处固定有柱形烘干罩4，且支撑架2顶部固定有加热壳体5，清洁台1顶部安装有透明密封罩，且清洁台1底部设有废水收集箱；
44.清洁台1顶部固定有环形滑槽9，且环形滑槽9内壁滑动连接有对称分布的滑动块10，加热壳体5与柱形烘干罩4之间连通有进气软管6，且加热壳体5内部固定有等距离分布的电加热丝7，加热壳体5进气口处固定有进气扇8，滑动块10顶部均固定有固定座11，且固定座11相对一侧内壁均安装有第二电动伸缩杆12，第二电动伸缩杆12顶部固定有进液管13，且进液管13底部安装有喷头14，固定座11外壁焊接有第一环形齿环15，且第一环形齿环15外壁啮合传动有第一齿轮16，第一齿轮16连接有第一伺服电机17，且第一伺服电机17通过定位架固定在清洁台1上，环形滑槽9内壁安装有等距离分布的灭菌灯18；
45.清洁台1顶部中心位置处开有圆形通槽19，且清洁台1底部通过螺栓固定有固定架20，固定架20焊接有柱形收纳壳21，且柱形收纳壳21顶部内壁轴心位置处开有圆形凹槽22，圆形凹槽22底部轴心位置处连通有排液管23，且排液管23内壁插接有活塞杆24，活塞杆24
顶部粘接有橡胶密封塞25；
46.当晶圆固定完毕之后，利用旋转的喷头配合第二电动伸缩杆12的伸缩调节，可以对晶圆的表面进行有效清洗处理，并且清洗完毕之后的晶圆，放置在柱形收纳壳21内部，利用超声波振荡器29进行震荡清洗，从而能够对其背面进行高效清洁作用；
47.橡胶密封塞25尺寸与圆形凹槽22内壁尺寸相适配，且圆形凹槽22与橡胶密封塞25形成紧密配合，活塞杆24底部滑动插接在连接管26内部，且连接管26连通有加压室27，加压室27通过导管连接有换气泵28，柱形烘干罩4、圆形通槽19、活塞杆24和橡胶密封塞25的轴心均位于同一直线上，且柱形烘干罩4的尺寸与圆形通槽19尺寸相适配；
48.柱形收纳壳21底部内壁安装有超声波振荡器29，且超声波振荡器29之间还设有橡胶顶柱30，柱形收纳壳21顶部四周均焊接有等距离分布的支撑板31，且支撑板31顶部焊接有限位杆32，限位杆32外壁插开有限位孔33的弧形托板34，且弧形托板34一端外壁开有空腔35，空腔35内部连接有连接件36，且连接件36转动连接有圆形连接杆37，圆形连接杆37外壁焊接有第二环形齿环38，且第二环形齿环38啮合传动有第二齿轮39，第二齿轮39底部连接有第二伺服电机40，且第二伺服电机40安装在安装座41上；
49.弧形托板34远离第二环形齿环38的一端焊接有圆形托块，且圆形托块上方设有转动的挤压圆轮，挤压圆轮和圆形托块的外壁均设有防护橡胶垫，且防护橡胶垫外壁均设有防滑螺纹，第一电动伸缩杆3、电加热丝7、进气扇8、第二电动伸缩杆12、第一伺服电机17、灭菌灯18、超声波振荡器29和第二伺服电机40均通过信号线连接有plc控制器42，且plc控制器42通过导线连接有外部电源。
50.当使用该半导体芯片生产用的半导体封装装置时，首先将该装置连接外部电源。然后利用第二伺服电机39驱动第二环形齿环38进行旋转，从而带动弧形托板34进行旋转，然后将晶圆放置在弧形托板34上方，缓慢旋转第二环形齿环38对晶圆进行夹持固定，夹持完毕之后调节第二电动伸缩杆12的长度，并且将进液管13外部连接冲洗液，缓慢移动第二电动伸缩杆12，并且启动第一伺服电机17驱动喷头进行旋转，从而对晶圆的表面进行清洁处理；
51.当晶圆的表面清洁完毕之后，启动换气泵28将活塞杆24顶起，将柱形收纳壳21内部的废水排出，然后利用橡胶密封塞25将晶圆顶起，并且逆向旋转第二环形齿环38将弧形托板34收纳，然后将晶圆缓慢放置在橡胶顶柱30上方，并且利用橡胶密封塞25将圆形凹槽22堵住，放入清洗液，打开超声波振荡器29进行震荡清洗，从而完成对晶圆的背部清洗。
52.实施例3：
53.参照图4-9，一种用于半导体生产的半导体晶圆背面清洗设备，包括清洁台1，清洁台1顶部外壁焊接有支撑架2，且支撑架2顶部安装有第一电动伸缩杆3，第一电动伸缩杆3底部活塞杆处固定有柱形烘干罩4，且支撑架2顶部固定有加热壳体5，清洁台1顶部安装有透明密封罩，且清洁台1底部设有废水收集箱；
54.晶圆清洁完毕之后，为方便后续处理，利用气压调节橡胶密封塞25将晶圆顶起，然后再利用加热的空气对晶圆进行烘干处理，可以加快晶圆的干燥，从而能够方便后续处理；
55.清洁台1顶部固定有环形滑槽9，且环形滑槽9内壁滑动连接有对称分布的滑动块10，加热壳体5与柱形烘干罩4之间连通有进气软管6，且加热壳体5内部固定有等距离分布的电加热丝7，加热壳体5进气口处固定有进气扇8，滑动块10顶部均固定有固定座11，且固
定座11相对一侧内壁均安装有第二电动伸缩杆12，第二电动伸缩杆12顶部固定有进液管13，且进液管13底部安装有喷头14，固定座11外壁焊接有第一环形齿环15，且第一环形齿环15外壁啮合传动有第一齿轮16，第一齿轮16连接有第一伺服电机17，且第一伺服电机17通过定位架固定在清洁台1上，环形滑槽9内壁安装有等距离分布的灭菌灯18；
56.清洁台1顶部中心位置处开有圆形通槽19，且清洁台1底部通过螺栓固定有固定架20，固定架20焊接有柱形收纳壳21，且柱形收纳壳21顶部内壁轴心位置处开有圆形凹槽22，圆形凹槽22底部轴心位置处连通有排液管23，且排液管23内壁插接有活塞杆24，活塞杆24顶部粘接有橡胶密封塞25；
57.橡胶密封塞25尺寸与圆形凹槽22内壁尺寸相适配，且圆形凹槽22与橡胶密封塞25形成紧密配合，活塞杆24底部滑动插接在连接管26内部，且连接管26连通有加压室27，加压室27通过导管连接有换气泵28，柱形烘干罩4、圆形通槽19、活塞杆24和橡胶密封塞25的轴心均位于同一直线上，且柱形烘干罩4的尺寸与圆形通槽19尺寸相适配；
58.柱形收纳壳21底部内壁安装有超声波振荡器29，且超声波振荡器29之间还设有橡胶顶柱30，柱形收纳壳21顶部四周均焊接有等距离分布的支撑板31，且支撑板31顶部焊接有限位杆32，限位杆32外壁插开有限位孔33的弧形托板34，且弧形托板34一端外壁开有空腔35，空腔35内部连接有连接件36，且连接件36转动连接有圆形连接杆37，圆形连接杆37外壁焊接有第二环形齿环38，且第二环形齿环38啮合传动有第二齿轮39，第二齿轮39底部连接有第二伺服电机40，且第二伺服电机40安装在安装座41上；
59.弧形托板34远离第二环形齿环38的一端焊接有圆形托块，且圆形托块上方设有转动的挤压圆轮，挤压圆轮和圆形托块的外壁均设有防护橡胶垫，且防护橡胶垫外壁均设有防滑螺纹，第一电动伸缩杆3、电加热丝7、进气扇8、第二电动伸缩杆12、第一伺服电机17、灭菌灯18、超声波振荡器29和第二伺服电机40均通过信号线连接有plc控制器42，且plc控制器42通过导线连接有外部电源。
60.当使用该半导体芯片生产用的半导体封装装置时，首先将该装置连接外部电源。然后利用第二伺服电机39驱动第二环形齿环38进行旋转，从而带动弧形托板34进行旋转，然后将晶圆放置在弧形托板34上方，缓慢旋转第二环形齿环38对晶圆进行夹持固定，夹持完毕之后调节第二电动伸缩杆12的长度，并且将进液管13外部连接冲洗液，缓慢移动第二电动伸缩杆12，并且启动第一伺服电机17驱动喷头进行旋转，从而对晶圆的表面进行清洁处理；
61.当晶圆的表面清洁完毕之后，启动换气泵28将活塞杆24顶起，将柱形收纳壳21内部的废水排出，然后利用橡胶密封塞25将晶圆顶起，并且逆向旋转第二环形齿环38将弧形托板34收纳，然后将晶圆缓慢放置在橡胶顶柱30上方，并且利用橡胶密封塞25将圆形凹槽22堵住，放入清洗液，打开超声波振荡器29进行震荡清洗，从而完成对晶圆的背部清洗；
62.当晶圆清洗完毕之后，利用换气泵28将柱形密封塞25顶起，然后调节弧形托板34的位置将晶圆再次固定，固定完毕之后启动电加热丝7和进气扇8的开关，调节柱形烘干罩4的位置将晶圆罩住，然后对晶圆进行烘干处理。
63.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。