[发明专利]一种石英晶片清洗装置及清洗方法

说明书

本发明公开了一种石英晶片清洗装置及清洗方法，清洗装置通过多个传动机构动作相互配合，实现晶片的清洗动作，清洗效果大大提升。整体结构紧凑，承载能力强，操作简单。上下运动有固定导柱和滑轨，运动平稳、可靠。通过清洗装置实现上下大行程往复运动，液面下一定频率的上下微调，旋转运动，通过液体对晶片的冲刷作用，实现了对晶片的全方位的清洗；同时利用超声波在化学清洗液中的空化及直进流作用及化学试剂的腐蚀作用，快速清洗石英晶片表面污染物。

技术领域

本发明属石英晶片清洗技术领域，具体涉及一种石英晶片清洗装置及清洗方法。

背景技术

现今大规模集成电路都应用到石英晶片，石英晶片清洗的效果也将直接影响到集成电路最终的性能。在清洗石英晶片时不仅要除去石英晶片表面的杂质而且要使石英晶片表面钝化，从而减小石英晶片表面的吸附能力，因此需采用有效的手段提高其表面质量。现有的晶片清洗一般采用以下方法：

(1)湿法化学清洗

利用具有强的腐蚀性的化学试剂，与石英晶片表面的一些杂质粒子发生化学反应生成可溶物质或气体，去除石英晶片表面污染物。此方法清洗效率高，成本低，被广泛应用及推广。一般清洗设备包括一组化学清洗槽、水槽及甩干装置，即侵入式湿法清洗槽。将承载石英晶片的花篮放入化学槽内一定时间后，取出再放入水槽，需要高浓度(一般为20％左右)的清洗液才能将石英晶片清洗干净，但较高浓度的清洗液会对晶片表面造成损伤，且废液不易处理。

(2)超声清洗法

利用超声频在液体中产生的交变冲击波和空化作用、直进流作用、及加速度作用对液体和污物直接、间接的作用，来达到清洗的目的。此方法为物理清洗，本身为绿色清洗。清洗充分、高效。但对于较小的颗粒污染物无法清除干净。

所以需要提出一种新的清洗装置和清洗方法，对石英晶片进行清洗，该方法既除掉石英晶片的较小颗粒污染物，又不会对晶片表面造成损伤。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种石英晶片清洗装置及清洗方法，以机械手的清洗动作取代手动操作，实现半自动化，利用机械力和超声波的联合作用对石英晶片进行清洗，提高了清洗质量。

为达到上述目的，本发明一种石英晶片清洗装置包括主箱体，主箱体中设置有上箱体和下箱体，主箱体中安装有第一传动机构，第一传动机构用于带动上箱体在竖直方向运动，上箱体中安装有第二传动机构和第三传动机构，第二传动机构用于带动第三传动机构上下往复运动，第三传动机构上安装有机械臂，第三传动机构用于带动机械臂转动，机械臂穿过上箱体，机械臂下端安装有用于盛放石英晶片的花篮托盘；下箱体中设置有超声波清洗装置，超声波清洗装置包括清洗槽，清洗槽下部安装座上安装有震动板，震动板内部安装有超声波换能器。

进一步的，第一传动机构包括安装在主箱体内壁的第一伺服电机，第一伺服电机的动力输出轴上安装有滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠螺母与螺母座固定连接，螺母座固定连接在连接板上，连接板与上箱体固定连接。

进一步的，第二传动机构包括第二伺服电机，第二伺服电机的动力输出轴上安装有凸轮轴，凸轮轴上安装有凸轮，凸轮与其从动件凸轮滚子线接触，凸轮滚子固定在平台支架上，平台支架上安装有第三传动机构。

进一步的，平台支架安装在导柱上，平台支架能够沿导柱滑动，导柱固定在支撑板上。

进一步的，第三传动机构包括安装在平台支架上的第三伺服电机，第三伺服电机的输出轴通过链传动驱动机械臂转动，机械臂末端安装有用于盛放石英晶片的花篮托盘，链传动的主动链轮的直径小于从动链轮的直径。

进一步的，花篮托包括花篮盘、花篮加强筋和花篮过渡连杆，所述花篮过渡连杆上端与机械臂固定连接，花篮过渡连杆下端与花篮盘固定连接，花篮盘上端面沿周向均布有多个花篮加强筋，相邻的两个花篮加强筋之间设置有容置凹槽，所述容置凹槽用于放置晶片片盒。