[发明专利]全自动兆声波半导体晶圆清洗设备

说明书

技术领域：

本发明属于半导体清洗技术领域，具体涉及的是一种全自动兆声波半导体晶圆清洗设备。

背景技术：

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的IC产品。而随着半导体晶圆上集成电路尺寸向微米级发展，对半导体晶圆制作过程中的清洗要求也越来越高，尤其是半导体晶圆在制作过程中如遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，从而导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，还需要进行清洗工作，以在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上的微尘、金属离子及有机物等杂质。

由于待清洗晶圆表面残留物种类主要包括微粒、金属离子、有机物及自然氧化物。而这些残留物中又以金属离子对半导体组件的电气特性影响最大。为了保证清洗效果，目前大多采用单晶圆清洗设备进行清洗，单晶圆清洗设备主要采用喷淋清洗，其能够提高过程环境控制能力与微粒去除率，有效解决晶圆经清洗后所造成腐蚀破坏等现象，具有设备占地小、化学品与纯水耗量少等优点。

但是随着航空科技、太空科技的进一步认识和开发探索，要求越来越精密的电路板、Wafer和半导体元器件，一般单晶圆清洗设备的喷淋清洗已经无法达到高精密晶圆的洁净度要求，这就需要在原来的基础上研制出能适应这一要求的高端精密清洗设备。

发明内容：

为此，本发明的目的在于提供一种全自动兆声波半导体晶圆清洗设备，以实现对高精密半导体晶圆的清洗，以满足其洁净度要求。

为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：

一种全自动兆声波半导体晶圆清洗设备，包括：

壳体（10）及设置于壳体（10）上方的腔体（12）；

所述壳体（10）中固定安装有电控箱（11）、兆声波发生器（13）、主轴升降机构（20）和真空吸附机构（30），所述兆声波发生器（13）与电控箱（11）连接；

所述主轴升降机构（20）包括气缸（21）、伺服电机（22）、气缸托架（23）、减震垫（24）、滑动板（31）、直线轴（32）、主轴轴套（33）和直线轴固定件（34），所述伺服电机（22）与电控箱（11）连接，所述气缸托架（23）安装在气缸（21）上端，通过气缸（21）控制上升或下降；所述滑动板（31）下端通过减震垫（24）与气缸托架（23）连接，上端设置有主轴轴套（33）和多个直线轴（32），所述直线轴（32）上端固定在直线轴固定件（34）上；

所述真空吸附机构（30）包括安装在电控箱（11）中的真空发生器，所述真空发生器通过气管与设置在主轴轴套（33）内的密闭腔体连通，通过真空发生器将密闭腔体内的空气抽干，以形成真空吸附，便于安装和取放工件；

所述腔体（12）中设置有一清洗盘（50），所述清洗盘（50）上方设置有二流体清洗机构（60）和兆声波清洗机构（70）；所述清洗盘（50）底部设置有光轴（53），所述光轴（53）位于轴轴套（33）中且与所述伺服电机（22）连接，通过所述伺服电机（22）带动而转动；

所述兆声波清洗机构（70）包括兆声波清洗头（71），所述兆声波清洗头（71）上设置有兆声波进线端（72）、进水端（73）和喷嘴（74），所述声波清洗头（71）通过兆声波进线端（72）与兆声波发生器（13）连接；

二流体清洗机构（60）包括喷杆（61）和二流体喷头（62），所述二流体喷头（62）上设置有二流体雾化出口端（65）、与喷杆（61）连接的二流体进水端（63）及与外部空压机连接的二流体进气端（64）。

优选地，所述壳体（10）中还固定安装有一与电控箱（11）连接的旋转机构（40），所述旋转机构（40）分别与二流体清洗机构（60）、兆声波清洗机构（70）连接，用于控制二流体清洗机构（60）、兆声波清洗机构（70）在腔体（12）中转动。

优选地，所述壳体（10）中还设置有一分别与进水端（73）、喷杆（61）连接的进水管，该进水管与外部水泵连接。

优选地，所述壳体（10）中还设置有一与清洗盘（50）连接的排水管（15）。

优选地，所述真空吸附机构（30）还包括有一位于清洗盘（50）底部的吸盘固定叶轮（52），所述吸盘固定叶轮（52）与主轴轴套（33）内密闭腔体连通，用于将放置在清洗盘（50）上的工件通过大气压压紧在清洗盘（50）上。