CN204497200U - 集成电路基板的清洁机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种集成电路基板的清洁机台，包括机台主体、装载端口、清洗腔、供液及动力系统，在清洗腔内设置有基板载盘、喷头和擦除器，基板载盘承载并带动基板旋转，喷头喷射气体和/或液体，擦除器包括驱动端、摆臂和擦头，该摆臂以驱动端为中心摆动，摆臂平行于基板载盘，擦头设置在摆臂上，擦头随着摆臂运动的过程中接触基板的表面并产生机械力以清洁基板。采用本实用新型的清洁机台对集成电路基板进行清洗，能够提高效率，并去除顽固污渍。

Description

集成电路基板的清洁机台

技术领域

本实用新型涉及集成电路生产和加工领域，更具体地说，涉及半导体基板的清洁机台。

背景技术

作为集成电路元器件的载体，半导体基板在原初状态下的性能愈发的引起了行业的关注。研究表明，半导体基板遍历尽可能多的必要加工工艺对基板产品整体良率的提高有很大的促进作用，根据产品的需要，这些可能的加工工艺包括但不限于刻蚀、显影、涂胶以及研磨等工艺。由于各个工艺之间相对独立，每一工艺步骤中所使用的化学药剂也不尽相同，所以半导体基板通常每完成一道或几道工序之后，对基板进行清洗处理的工作不可或缺。这也是为什么半导体行业对清洁机台的需求异常旺盛的原因。

常见于半导体市场的清洁机台，在对基板进行清洗时，通常采用冲洗、浸没或喷淋的方式进行。采用冲洗或喷淋的方式对基板进行处理时，基板静置于清洗腔内，或在腔内旋转，由喷头向基板持续的喷射清洗液，直至去除残液和颗粒后取出基板，清洗过程结束。而采用浸没的方式清洗基板，需要将基板放入清洗液中完全浸没，经过一段时间的浸泡和反应后，取出基板并完成清洗。采用上述的几种清洗方式，均能够在一定程度上使基板更洁净，但它们都有一个共同的缺点，即由于其中的各个清洗方式均没有涉及到机械清洗而存在清洁的强度不够的问题。对于一些附着于基板表面的顽固污渍，上述清洗方式往往力不从心，无法除去，而最终导致基板的洁净度偏低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，开发出一种新型的集成电路基板的清洁机台，能够去除基板表面的顽固污渍，使基板变得更加清洁。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种集成电路基板的清洁机台，包括机台主体、装载端口、清洗腔、供液及动力系统，清洗腔内设置有基板载盘、喷头和擦除器，基板载盘承载并带动基板旋转，喷头喷射气体和/或液体，擦除器包括驱动端、摆臂和擦头，该摆臂以驱动端为中心摆动，摆臂平行于基板载盘，擦头设置在摆臂上，擦头在随摆臂运动的过程中接触基板的表面并产生机械力以清洁基板。

进一步的，基板放置于基板载盘上，驱动端到擦头的距离与驱动端到基板的圆心的距离相等。

进一步地，擦除器为软毛刷子、布头刷子或海绵刷子。

进一步地，喷头包括气体喷头、雾化喷头和高压喷头。

进一步地，擦除器在在非工作状态停留在位于基板载盘外侧的初始位置处。

进一步地，初始位置处设置有用于清洗该擦除器的自清洗装置。

进一步地，喷头在不工作时停留在各自的休止工位，休止工位位于基板载盘的外侧。

进一步地，休止工位处设置有用于收集残液的集液槽。

可选地，驱动端为电机或马达。

进一步地，清洁机台还包括对中装置和机械手。

使用本实用新型中的清洁机台对基板进行清洗，不仅性能可靠，洁净程度更高，而且具有更高的效率，迎合了市场的需求。

附图说明

图1是本实用新型的清洁机台侧视方向的透视图。

图2是本实用新型的清洁机台俯视方向的透视图。

图3是本实用新型的清洁机台中清洗腔内的结构示意图。

图4a、4b和4c是本实用新型的清洁机台的清洗腔中所使用的擦除器的结构示意图。

具体实施例

下面结合附图对本实用新型作进一步地具体说明：

图1-4展示了本实用新型的集成电路基板的清洁机台的具体实施例，其中图1-图2是从侧视方向揭示清洁机台结构的透视图，图2是从俯视方向揭示清洁机台结构的透视图，图1-图2从整体上表现该清洁机台的重要组成模块以及各个模块在清洁机台内部的布局。图3-4则表现了该清洁机台清洗腔的内部结构及组件，图3是清洁机台中清洗腔内的结构示意图，图4a、4b和4c是清洁机台的清洗腔中所使用的擦除器的结构示意图。

该清洁机台从整体上看包括机台主体101、装载端口102、清洗腔103、对中装置104、供液及动力系统105以及机械手106。其中，两个装载端口102设置于机台主体101的外部，一个负责存储未清洗的半导体基板，另一个则用于收集清洗完成后的基板。机台主体101整体呈一个竖直摆放的长方体，内部分区设置有四个清洗腔103。如图1和图2所示，四个清洗腔103分为两组，每一组中包括两个上下层叠设置的清洗腔。两组清洗腔围绕机械手106进行布置。每一个清洗腔103能够分别独立的对基板进行清洗，互不影响，从而大大提高了清洗效率，节约了时间。四个清洗腔103以分组层叠的方式围绕着机械手106排布，以方便机械手106取放基板。对中装置104设置于机台主体101侧方的上下两个清洗腔103之间，基板在进入各个清洗腔103之前，会先在对中装置104上对中，以保证将来基板被准确的放置于清洗腔103内的清洗位置处。在图示的实施例中，该清洁机台总共设置了两个机械手：106a和106b，两个机械手106a和106b具备同样的抓取功能和移动范围，均能抵达各个清洗腔103以及各个 装载端口102。两个机械手中的一个用于向清洁机台内部输送未清洁的基板，而另一个则用于从清洗腔103内取出已清洗完毕的基板并将其送出清洁机台，这样做的目的是为了防止机械手106被清洗腔103内的化学药剂所污染，从而弄脏基板。

清洁机台内部的其他区域被供液及动力系统105所填充，其中位于机台主体101末端的空间主要用于放置涉及电力供应及控制系统的模块，而在此之前的、位于其中一个清洗腔103下方的空间则被供液系统所占据，供液系统负责提供清洗过程中所需的各种化学药剂。

在本实用新型的清洁机台中，清洗腔103内的设计独具特点，为更加高效、更加洁净地清洗基板提供了条件。清洗腔103内设置有基板载盘201，基板载盘201设置于清洗腔103的中部，当基板208在对中装置104中对中完成后，机械手106将抓取基板208将之放置于基板载盘201上，此时基板208的中心也即基板载盘201的中心。为了防止在清洗过程中药液四处溅射，围绕着基板载盘201的外周，设置有一圈溅射护罩207，对溅射处的药液进行阻挡。由于清洗过程中仍然需要用清洗药剂喷淋、冲刷基板208，所以清洗腔103内设置有多个作用不同的喷头，分别为：气体喷头202a、高压喷头202b和雾化喷头202c，它们分别用来实现不同的清洗目的。其中气体喷头202a主要以喷出氮气为主，用于清洗完毕后吹干基板208；高压喷头202b的主要用途是以较高的压强值将清洗液喷洒至基板208的表面，通过冲击力冲洗掉一部分较为顽固的污渍；而雾化喷头202c的主要目的是保证基板208表面各处均被清洗液打湿，以便清洗液与基板208表面的需要去除的化学成分反应。在这些喷头的冲淋下，基板208表面的大部分污渍基本能得以去除，但一些顽固的凝胶、颗粒等仍有可能牢牢的附着于基板208的表面，对于这类污渍紧靠一般的冲淋很难去除干净，因此有必要引入具有一定方向性和强度机械力加以去除，而这正是现有的清洁机台所欠缺的。

为了解决这一问题，本实用新型在清洗腔103内还设置了一个擦除器 203，该擦除器包括驱动端204、摆臂301和擦头302。其中的摆臂301以驱动端204为中心可以在圆周范围内摆动，该摆臂301平行于基板载盘201，由于基板208是平放在基板载盘201上的，所以摆臂301也平行于基板208。另外，摆臂301的高度应当适宜，以在摆动过程中位于摆臂301上的擦头302能够接触到基板208并对基板208产生一定压力为准。为了配合擦除器203工作，基板载盘201需要带动基板208高速旋转，喷头喷出的清洗液润滑基板208表面，这样当擦除器203由基板208的外侧逐步向基板208的中心靠近时，擦除器203的擦头302即可与基板208的表面产生摩擦，从而由外到内地将整个基板208的表面擦拭或刷洗一遍，将顽固的污渍剥离，同时也能够更高效地去除那些并不顽固的污垢。擦除器203的驱动端204设置在基板208的外部，驱动端204可以选用马达或电机，通过操纵驱动端204来控制摆臂301来回多次的摆动，能够将基板208清洗的更加干净。为了充分利用好空间，擦头302最好设置于摆臂301的端部，擦头302部分可以选用化工制成的软毛，或者较柔软的布头，抑或者为海绵，这样在保证清洁效果的同时也不易划伤基板208，使擦除器203构成相应的实用刷子，图4a、4b和4c分别展示了作为本实施例中擦除器203的三种对应的刷子：图4a揭示了软毛刷子302a、图4b揭示了布头刷子302b、图4c揭示了海绵刷子302c。比较重要的一点是，驱动端204到擦头302的距离d应当等于驱动端204到基板208的圆心的距离，这样才能够保证擦除器203能够将整个基板208的表面均擦洗到，而不会有遗漏或盲区。

本实施例中的擦除器203以及喷头202均具有工作状态和非工作状态。擦除器203以及喷头202在不工作时均停留在清洗腔103内部的侧边空间，同时也在基板载盘201的外侧。一般只有在工作状态下，擦除器203和喷头202才会摆动至清洗腔103的中部、基板208的上方的工作位置。其中擦除器203不工作时的停留位置为其初始位置，擦除器203停留至初始位置时，其擦头302正对的下方设置有一个自清洗装置205，用于在擦 头302使用完毕后对擦头302进行清洗，以保证下次清洗时，擦头302是干净的。气体喷头202a在不工作时在休止工位停留，休止工位位于基板载盘201的一边的外侧。高压喷头202b和雾化喷头202c设置在一起，当它们不工作时，也将在休止工位停留，高压喷头202b和雾化喷头202c的休止工位位于基板载盘201的另一边的外侧，位置与气体喷头202a的休止工位相对。在高压喷头202b和雾化喷头202c的休止工位处，设置有集液槽206，用于收集清洗完毕后残留在喷头喷射口位置处滴落的残液，以保持清洗腔103内的清洁。

另外，对本实施例的操作过程进行一定的叙述，以使读者更真切的体会到本实用新型的优越性。

使用时，通过机械手106a将未清洗的基板抓取并输送至清洁机台的内部，首先将基板放置于对中装置104上进行对中；对中完成后，继续由机械手106a取出基板并将基板转移至其中一个清洗腔103中进行清洗。清洗完成后，由另一机械手106b取出已清洗完毕的基板，并将基板运送至相应的装载端口102处。由于该清洁机台具有多个清洗腔103，上述过程可在各个清洗腔103中交替进行，从而大大提高了清洗效率。

以上实施例旨在示例性的说明本实用新型的原理及功效，并非用于限制本发明的技术方案，仅供本领域技术人员及公众参考及理解之用。

Claims (10)

1.一种集成电路基板的清洁机台，包括机台主体、装载端口、清洗腔、供液及动力系统，其特征在于，所述清洗腔内设置有基板载盘、喷头和擦除器，所述基板载盘承载并带动基板旋转，所述喷头喷射气体和/或液体，所述擦除器包括驱动端、摆臂和擦头，该摆臂以所述驱动端为中心摆动，所述摆臂平行于所述基板载盘，所述擦头设置在所述摆臂上，所述擦头随所述摆臂运动，与所述基板的表面接触，产生机械力以清洁所述基板。

2.如权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述基板放置于所述基板载盘上，所述驱动端到所述擦头的距离与所述驱动端到所述基板的圆心的距离相等。

3.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述擦除器为软毛刷子、布头刷子或海绵刷子。

4.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述喷头包括气体喷头、雾化喷头和高压喷头。

5.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述擦除器在非工作状态停留在位于所述基板载盘外侧的初始位置处。

6.根据权利要求5所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述初始位置处设置有用于清洗该擦除器的自清洗装置。

7.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述喷头在不工作时停留在各自的休止工位，所述休止工位位于所述基板载 盘的外侧。

8.根据权利要求7所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述休止工位处设置有用于收集残液的集液槽。

9.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述驱动端为电机或马达。

10.根据权利要求1所述的集成电路基板的清洁机台，其特征在于，所述清洁机台还包括对中装置和机械手。