[发明专利]一种器件芯片的清洗夹具、清洗系统及清洗方法

说明书

本发明公开了一种器件芯片的清洗夹具、清洗系统及清洗方法，属于半导体技术领域，整个清洗系统包含清洗夹具、机械泵、洗液喷枪、氮气喷枪四部分并配套相应的气路、电路系统。清洗夹具用于承载半导体器件；机械泵通过抽气实现连接、固定夹具，固定器件；洗液喷枪用于实现器件表面冲洗；氮气喷枪用于器件表面风干。本发明省去了工艺操作中很多重复性的夹取动作，既减少了工艺人员的工作量，缩短工艺周期，同时能够减少重复夹取动作中可能造成器件损伤的几率，提高了器件的成品率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及应用于划片工艺之后的所有涉及清洗工艺的器件芯片的清洗夹具、清洗系统及清洗方法。

背景技术

随着半导体材料制备技术的不断进步，材料晶体尺寸不断扩大(以锑化铟材料为例，晶圆尺寸由2寸发展至3寸、6寸)，大面积晶圆的生长为批量化器件芯片的制备及器件成本的整体降低奠定了基础。在半导体器件制备过程中，通过光刻工艺的重复性阵列化操作，如图1所示，在同一晶圆1上实现多个器件的同时制备，此后，在经历扩散、钝化、金属淀积等工艺流程后同一晶圆1上制成多个具有独立性能的器件，经由划片工艺形成一个个独立的器件芯片2。在此之后，器件还需经历多道半导体工艺方能安装并应用于军用、民用设备，这些半导体工艺操作中，经常涉及针对独立器件单元的清洗操作，以去除器件表面沾附的污染物，提高器件净度。

由于半导体器件体积小，表面为高精度、高净度制备而成，抗损伤能力极低，为避免器件损伤，有时不适宜采用正表面真空吸附等方法进行自动化操作，有时受限于设备配置，只能采取人工操作侧边夹取的方式完成器件工艺，人工操作方式的弊端在于工作效率低、重复性差，单个芯片多次夹取的操作增加了器件损伤的风险。

发明内容

本发明实施例提供一种器件芯片的清洗夹具、清洗系统及清洗方法，用以解决现有技术存在的器件芯片清洗工作效率低、重复性差问题。

第一方面，本发明实施例提供一种器件芯片的清洗夹具，清洗夹具用于承载半导体器件，该清洗夹具具有第一表面和第二表面，第一表面和第二表面之间具有中空结构，第一表面上设置有多个用于吸附器件芯片的凹槽；每个凹槽内还设置有吸附通孔，第二表面设置有负压接收通孔，负压接收通孔用于在接收到负压时，通过中空结构向各个吸附通孔提供负压。

第二方面本发明实施例提供一种器件芯片的清洗系统，该系统包含前述清洗夹具，机械泵，洗液喷枪以及氮气喷枪，并配套相应的气路、电路系统。

机械泵用于产生负压，机械泵的出口连接至清洗夹具的负压接收通孔；洗液喷枪用于实现器件表面冲洗，氮气喷枪用于吹干器件芯片。

第三方面，本发明实施例提供一种器件芯片的清洗方法，该清洗方法包含如下步骤：

a、用镊子夹取器件侧边将器件安置在夹具上，夹具上所有安放器件的位置都要安放器件。

b、将夹具连同器件放置在洗具中，添加洗液浸泡。

c.将夹具安放于机械泵接口处，使夹具底部通气孔与机械泵底部接触孔紧密贴合，打开机械泵，触碰夹具确认夹具吸附牢靠。

d.打开洗液喷枪，在距离器件一定高度的位置倾斜一定角度反复喷洗器件表面。

e.打开氮气喷枪，按喷洗方向吹干器件表面，关闭机械泵，取下夹具，放置显微镜下观察芯片表面，如不满足要求，则重复c、d、e操作，如满足要求，依次取下。

在器件芯片表面粘污严重时，可在器件承受压力范围内采用调大洗液喷枪压力的方式增加清洗力度。

本发明实施例通过清洗夹具与机械泵系统对接，将所有器件芯片固定位置，一次性使用喷枪将所有器件原位冲洗干净，一次性用氮气喷枪将所有器件吹干，一次性将所有器件从夹具上取下。省去工艺操作中很多重复性的夹取动作，既减少了工艺人员的工作量，缩短工艺周期，同时能够减少重复夹取动作中可能造成器件损伤的几率，提高了器件的成品率。