CN108568427A - 一种硅片的超声波清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片的超声波清洗装置，属于硅片清洗技术领域。该装置包括超声波清洗机、定位架、石英壶、放置架、进水管、排水管，所述定位架放置于超声波清洗机中，所述石英壶放置于定位架中，所述放置架放置于石英壶内，所述进水管设置于石英壶上方，所述超声波清洗机底部设置有排水管。本发明提供的超声波清洗装置可以及时清理从硅片表面脱离后悬浮于去离子水中的杂质，避免给已清洗的硅片造成二次污染，且清洗效果好，操作方便，清洗期间不用人员看守，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅片的超声波清洗装置，属于硅片清洗技术领域。
背景技术
硅片在超声波清洗过程中，晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而形成悬挂键，随着悬挂键数目的增多，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子、硅粉粉尘等。然而，硅片生产中的每一道工序存在的潜在污染都可能导致缺陷的产生和半导体器件的失效。目前，一般采用超声波清洗机来清洗硅片，超声波清洗机通常设置有清洗槽，清洗槽上开有去离子水进水口和出水口，清洗槽中保持有一定量的去离子水，并且去离子水始终处于流动状态；另外，在清洗硅片时，通常将硅片放置于软体花篮内或者石英棒框架上。
上述超声波清洗方法存在以下缺陷：第一，在超声波清洗时，硅片表面的各种杂质逐渐脱离，悬浮在去离子水中，仅仅通过出水口难以将大量杂质及时排到清理槽外，这就造成清洗工作完成后，从清洗槽中取出硅片时，悬浮于去离子水中的部分杂质又重新吸附于硅片表面，对硅片造成二次污染，给硅片的后续清洗带来较大困难，甚至影响芯片整体质量；第二，放置硅片的软体花篮是用聚四氟材料制作的，清洗时软体花篮会吸附和阻挡超声波的传递，另外一种情况，平放于石英棒上的硅片由于没有限位装置固定，清洗时一直晃动，影响清洗效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种硅片的超声波清洗装置。
本发明通过以下技术方案得以实现：一种硅片的超声波清洗装置，包括超声波清洗机、定位架、石英壶、放置架、进水管、排水管，所述定位架放置于超声波清洗机中，所述石英壶放置于定位架中，所述放置架放置于石英壶内，所述进水管设置于石英壶上方，所述超声波清洗机底部设置有排水管。
所述定位架设置有支撑脚。
所述石英壶设置有把手。
所述石英壶的壶嘴高于壶口线。
所述石英壶的壶口线高于排水管。
所述放置架设置有卡槽。
所述放置架设置有支撑脚。
所述放置架制作材料为石英棒。
所述进水管上设置有阀门。
所述阀门为球阀。
本发明的有益效果在于：第一，采用石英壶将硅片和超声波清洗机中的去离子水隔离开，清洗时石英壶中的去离子水一直处于溢出状态，溢出的去离子水能及时将脱离硅片表面的杂质带出石英壶，避免杂质对石英壶中的硅片造成二次污染；第二，石英壶和放置架均是用石英制作而成，超声波对石英有很好的穿透效果，另外放置架上设置有卡槽，硅片***其中较为稳固，清洗效果更好；第三，操作方便，硅片清洗期间不用人员看守，省时省力。
附图说明
图1为本发明的全剖结构示意图；
图2为本发明的定位架结构示意图；
图3为本发明的石英壶结构示意图；
图4为发明的放置架结构示意图；
图中：1-超声波清洗机，2-定位架，3-石英壶，4-放置架，5-进水管，51-阀门，6-排水管。
具体实施方式
下面结合实施例中的附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4，本发明提供以下技术方案：一种硅片的超声波清洗装置，包括超声波清洗机1、定位架2、石英壶3、放置架4、进水管5、排水管6，所述定位架2放置于超声波清洗机1中，所述石英壶3放置于定位架2中，所述放置架4放置于石英壶3内，所述进水管5设置于石英壶3上方，所述超声波清洗机1底部设置有排水管6。
进一步，定位架2设置有支撑脚，便于取放定位架2和更好地限定石英壶3。
进一步，石英壶3设置有把手，方便取放石英壶3。
进一步，石英壶3的壶嘴高于壶口线，保证石英壶3中的去离子水从壶口线溢出，更为及时地排出石英壶3中的杂质。
进一步，石英壶3的壶口线高于排水管6，使石英壶3中的去离子水和超声波清洗机1中的去离子水形成阶梯，防止超声波清洗机1中的去离子水淹没石英壶3。
进一步，放置架4设置有卡槽，有效稳固放入卡槽中的硅片7。
进一步，放置架4设置有支撑脚，便于取放放置架4和更好地限定***放置架4卡槽中的硅片7。
进一步，放置架4制作材料为石英棒，相比软体花篮，超声波能取得更好的穿透效果。
进一步，进水管5上设置有阀门51，便于控制去离子水的开、关和流量。
进一步，阀门51为球阀。
本发明所述的一种硅片的超声波清洗装置，其中超声波清洗机1的结构及工作原理如下：
超声波清洗机1主要包括清洗槽、超声波振子、超声波发生器，超声波振子安装在清洗槽底部，超声波发生器通过电路和超声波振子连接，清洗槽用于装载去离子水和被清洗工件，清洗槽可以是矩形、圆形、椭圆形等，超声波振子的作用是将电功率转换为超声波并传递出去，超声波发生器的作用是将市电转换为超声波振子相应的高频交流电以驱动超声波振子进行工作；打开超声波发生器，驱动超声波振子产生超声波，并向清洗槽和石英壶3中的去离子水传递超声波，超声波是一种疏密的振动波，能使介质压力作交替变化，在去离子水中产生撕裂的力，同时形成真空的空泡，真空空泡被后面的压缩力压挤而破灭，这种在声场作用下的振动，当声压达到超声波清洗一定值时，气泡将迅猛增长，然后又突然闭合，在气泡闭合时，由于液体间相互碰撞产生强大的冲击波，在气泡周围产生上千个大气压的压力，即“超声空化”。因此，对硅片7表面“杂质”的清洗主要来至于以下几点：一、空泡破灭时产生的强大冲击波，使硅片7表面的“杂质”被剥离，分散脱落下来；二、空化现象产生的气泡与生压同步膨胀，收缩，产生像剥皮一样的物理力重复作用于硅片7表面的“杂质”；三、超声波清洗中去离子水的超声振动本身对硅片7表面的清洗作用力。
本发明中进一步在超声波清洗机1中增加进水管5和石英壶3等物件，整体上形成一种阶梯流水模式，使去离子水及时将从硅片7表明脱离的“杂质”清理出石英壶3，避免清洗工作完成后，在从去离子水中取出硅片7时，杂质对硅片造成二次污染。
本发明所述的一种硅片的超声波清洗装置，其清洗方法主要包括以下步骤：
(1)放置硅片：向放置架4的卡槽中***硅片7，将石英壶3对应放入定位架2中；
(2)加注去离子水：打开进水管5上的阀门51，向石英壶3和超声波清洗机1中加注去离子水，直至排水管6中开始有少量去离子水流出；
(3)清洗：打开超声波清洗机1，对硅片7超声清洗10～15分钟；
(4)冲洗、漂洗：关闭超声波清洗机1和阀门51，从超声波清洗机1中取出石英壶3，倒掉石英壶3中的去离子水，从放置架4中取出硅片7，用去离子纯水冲洗、漂洗，甩干后完成超洗工作。
实施例1：
在超声波清洗机1上开孔安装进水管5，并在进水管5上安装有球阀51，将硅片7***放置架4的卡槽中，将装有放置架4的石英壶3对应放入到定位架2中，打开球阀51向石英壶3和超声波清洗机1中注入去离子水，直至排水管6中开始有少量去离子水流出，调整进水管5中去离子水的注入速度，保证清洗时排水管6能将从石英壶3中溢出的去离子水及时排除，避免超声波清洗机1中的去离子水水面逐渐上升淹没石英壶3，开启超声波清洗机1开始清洗工作，15分钟后取出石英壶3，并倒掉石英壶3中的去离子水，从放置架4中取出硅片7，用去离子纯水冲洗、漂洗、甩干，完成硅片7的超声波清洗工作。
Claims (10)
1.一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：包括超声波清洗机(1)、定位架(2)、石英壶(3)、放置架(4)、进水管(5)、排水管(6)，所述定位架(2)放置于超声波清洗机(1)中，所述石英壶(3)放置于定位架(2)中，所述放置架(4)放置于石英壶(3)内，所述进水管(5)设置于石英壶(3)上方，所述超声波清洗机(1)底部设置有排水管(6)。
2.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述定位架(2)设置有支撑脚。
3.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述石英壶(3)设置有把手。
4.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述石英壶(3)的壶嘴高于壶口线。
5.如权利要求4所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述石英壶(3)的壶口线高于排水管(6)。
6.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述放置架(4)设置有卡槽。
7.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述放置架(4)设置有支撑脚。
8.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述放置架(4)制作材料为石英棒。
9.如权利要求1所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述进水管(5)上设置有阀门(51)。
10.如权利要求9所述的一种硅片的超声波清洗装置，其特征在于：所述阀门(51)为球阀。
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