CN109817511A - 一种硅片批量清洗干燥方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅片批量清洗干燥方法及装置，所述硅片批量清洗干燥方法至少包括：首先提供盛装有纯水的清洗槽，利用承载台将多片硅片直立浸没于所述纯水中；然后利用所述承载台向上运动提拉所述硅片，同时利用抽水装置排水，使所述纯水的液面下降；最后当所述纯水的液面下降到一定位置，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。本发明采用承载台向上提拉和纯水液位下降同步进行的方式，使机械手夹取硅片的位置下降，这样可以缩短整个提拉过程的时间；另外，每次清洗时利用外循环中过滤装置过滤纯水，清洗槽内纯水中颗粒残留少，明显提升清洗效果。

Description

一种硅片批量清洗干燥方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种硅片批量清洗干燥方法及装置。

背景技术

半导体器件生产中的硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效，清洗的目的在于清除表面污染杂质，清洗方法包括物理清洗和化学清洗。这些表面杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面，需要彻底被清除，以保证半导体器件的生产质量和良率。

硅片表面清洗工作作为整个生产过程的关键步骤，若清洗过程有瑕疵，特备是对于具有微小结构的半导体元件制程，微粒若附着于硅片上，将对整体制程及硅片质量有极大的影响，而干燥处理，更是决定了清洗制程的质量。

现有的清洗机内硅片的干燥方法如下：

1)如图1所示，利用清洗槽1内的承载台3将硅片7浸没于纯水2中并从纯水2中提拉上升；

2)如图2所示，当所述承载台3到达上限位置后，利用机械手5夹取硅片7继续提拉上升，此过程中机械手5不接触液面。

在现有的这种硅片清洗干燥方式中，存在如下问题：

1、在提拉干燥的过程中，完全是利用纯水2与硅片7接触面的张力进行干燥，提拉速度慢，干燥时间长，整个过程大约需要8～12分钟；

2、由于槽内的纯水2中有一定的颗粒残留，一部分是清洗硅片7过程中产生的，一部分是之前清洗时残留在清洗槽1内的(即使纯水2一直从清洗槽1上部溢流，也无法将颗粒彻底清除)，对清洗的效果有一定影响。

因此，提供一种新的硅片批量清洗干燥装置是本领域技术人员需要解决的课题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种硅片批量清洗干燥方法及装置，用于解决现有技术中硅片清洗干燥方法，提拉速度慢、干燥时间长且清洗效果不好的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硅片批量清洗干燥方法，所述硅片批量清洗干燥方法至少包括：

1)提供盛装有纯水的清洗槽，利用承载台将多片硅片直立浸没于所述纯水中；

2)将所述承载台向上运动，以提拉所述硅片，同时利用抽水装置排水，使所述纯水的液面下降；

3)当所述纯水的液面下降到一定位置，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。

作为本发明硅片批量清洗干燥方法的一种优化的方案，利用过滤装置对所述步骤2)中抽水装置所排出的所述纯水进行过滤，以过滤出所述纯水中的杂质，过滤后的所述纯水再次注入所述清洗槽中循环利用。

作为本发明硅片批量清洗干燥方法的一种优化的方案，所述步骤2)中，所述承载台向上运动的速度范围为0.5～1mm/s。

作为本发明硅片批量清洗干燥方法的一种优化的方案，所述步骤3)中，利用所述机械手进行提拉干燥的速度范围为0.5～2mm/s。

作为本发明硅片批量清洗干燥方法的一种优化的方案，所述步骤3)中，当所述纯水的液面下降到将所述硅片暴露出时，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。

作为本发明硅片批量清洗干燥方法的一种优化的方案，所述纯水的温度范围为23℃～25℃。

本发明还提供一种硅片批量清洗干燥装置，所述硅片批量清洗干燥装置至少包括：装有纯水的清洗槽、承载台、抽水装置以及机械手；

所述承载台用于将所述硅片直立浸没于所述纯水中并向上运动提拉所述硅片；

所述抽水装置与所述清洗槽连通，用于将所述纯水排出，使所述纯水液面下降；

所述机械手用于当所述纯水的液面下降到一定位置时夹取所述硅片进行提拉干燥。

作为本发明硅片批量清洗干燥装置的一种优化的方案，所述硅片批量清洗干燥装置还包括过滤装置，所述过滤装置一端与所述抽水装置相连、另一端与所述清洗槽相连。

作为本发明硅片批量清洗干燥装置的一种优化的方案，所述抽水装置与所述清洗槽的底部连通。

作为本发明硅片批量清洗干燥装置的一种优化的方案，所述机械手用于当所述纯水的液面下降到将所述硅片暴露出时夹取所述硅片进行提拉干燥。

如上所述，本发明的硅片批量清洗干燥方法及装置，具有以下有益效果：

1、采用硅片承台向上提拉和纯水液位下降同步进行的方式，纯水的液位的同步降低，可以使机械手的夹取位置对应下降，进而可以缩短整个提拉过程的时间；

2、干燥过程仅利用纯水的表面张力进行干燥，不采用任何化学品，环境友好。

3、每次提拉过程将清洗槽内的纯水进行外循环过滤，可以减少清洗槽内纯水中的颗粒，纯水中颗粒减少后，水质提高，可以有效提高硅片的清洗效果。

附图说明

图1为利用承载台将硅片浸没于纯水中结构示意图。

图2为现有技术中利用机械手夹取硅片进行提拉干燥的示意图。

图3为本发明硅片批量清洗干燥装置示意图。

元件标号说明

1 清洗槽

2 纯水

3 承载台

4 抽水装置

5 机械手

6 过滤装置

7 硅片

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种硅片批量清洗干燥方法，所述硅片批量清洗干燥方法至少包括如下步骤：

首先执行步骤1)，如图1所示，提供盛装有纯水2的清洗槽1，利用承载台3将多片硅片7直立浸没于所述纯水2中。

在所述清洗槽1上设置有注水口，用于向所述清洗槽1中注入所需的纯水2。所述清洗槽1中所注纯水2的深度大于待清洗硅片7的直径，优选地，在所述清洗槽1中注满纯水。

所述承载台3具有多个插片槽，便于同时直立放置多片硅片7，进行批量清洗干燥。

作为示例，所述纯水2的温度范围设置在23℃～25℃范围内。本实施例中，所述述纯水2的温度优选设置在常温25℃。

然后执行步骤2)，如图3所示，将所述承载台3向上运动，以提拉所述硅片7，同时利用抽水装置4排水，使所述纯水2的液面下降。

所述承载台3可以外接一提拉电机(未予以图示)，在所述电机的驱动下，所述承载台3向上运动，从而带动所述硅片7提拉向上。在向上提拉所述硅片7的同时，所述纯水2的液面位置往下降。

作为示例，所述承载台3向上运动的速度范围为0.5～1mm/s，例如，可以是0.5mm/s、0.6mm/s、0.8mm/s、1mm/s等等。本实施例中，所述承载台3向上运动的速度为0.8mm/s。

作为示例，所述抽水装置4为抽水泵，利用抽水泵将所述纯水2从清洗槽1中抽出，实现所述纯水2液面下降的目的。

进一步地，所述抽水装置4通过一管道与所述清洗槽1底部的出水口相连接，以抽出所述清洗槽1中的纯水2。

本步骤中，对于所述抽水装置4所抽出来的所述纯水2，可以利用一过滤装置6对抽出的所述纯水2进行过滤，以过滤出所述纯水2中的杂质，过滤后的所述纯水2可以再次注入所述清洗槽1中循环利用。这样，可以减少所述清洗槽1内纯水2中的杂质颗粒，提高水质，从而有效提高硅片7的清洗效果。

如图3所示，所述过滤装置6一端与所述抽水装置4相连、另一端与所述清洗槽1相连，可以实现过滤纯水2的目的。

最后执行步骤3)，如图3所示，当所述纯水2的液面下降到一定位置，利用机械手5夹取所述硅片7进行提拉干燥。

作为示例，当所述纯水2的液面下降到将所述硅片7暴露出时，利用机械手5夹取所述硅7进行提拉干燥。

原则上要求机械手5在夹取所述硅片7时不接触到纯水2，优选地，当硅片7完全脱离纯水2时进行夹取，但是考虑到液面下降和机械手5夹取是同步进行，实际上，机械手5夹取动作应该是硅片7将要完全出水面时进行。

所述机械手5的提拉速度应该略大于所述承载台3向上的运动速度。作为示例，利用所述机械手5进行提拉干燥的速度范围为0.5～2mm/s，例如，可以是0.5mm/s、0.8mm/s、1mm/s、1.2mm/s、1.5mm/s、1.8mm/s、2mm/s等等。本实施例中，利用所述机械手5进行提拉干燥的速度范围为1mm/s。

当硅片7完全露出水面，并由所述机械手5夹取以合适的速度向上提拉时，可以利用纯水2表面的张力与硅片7表面的相互作用来对硅片7表面进行干燥，不需要采用任何其他化学品，不对环境造成影响。

本发明的硅片批量清洗干燥方法包括但不限于适用在300mm的硅片的批量清洗干燥。

由于纯水2液面下降，相比于现有技术，硅片7暴露出液面的时间提前，这样，机械手5的夹取位置可以对应下降，进而可以缩短整个提拉过程的时间。

另外，本发明还提供一种硅片批量清洗干燥装置，可以实现上述清洗干燥的方法，如图3所示，所述装置至少包括：装有纯水2的清洗槽1、承载台3、抽水装置4以及机械手5。

所述承载台3用于将所述硅片7直立浸没于所述纯水2中并向上运动提拉所述硅片7；

所述抽水装置4与所述清洗槽1连通，用于将所述纯水2排出，使所述纯水2液面下降；

所述机械手5用于当所述纯水2的液面下降到一定位置时夹取所述硅片7进行提拉干燥。

作为示例，所述硅片批量清洗干燥装置还包括过滤装置6，所述过滤装置6一端与所述抽水装置4相连、另一端与所述清洗槽1相连。利用过滤装置6可以对抽出的所处纯水2进行过滤，以过滤出所述纯水2中的杂质，过滤后的所述纯水2可以再次注入所述清洗槽1中循环利用。这样，可以减少所述清洗槽1内纯水2中的杂质颗粒，提高水质，从而有效提高硅片7的清洗效果。

作为示例，所述抽水装置4与所述清洗槽1的底部连通，便于抽取纯水2，使所述纯水2的液面下降。

作为示例，所述机械手5用于当所述纯水2的液面下降到将所述硅片7暴露时夹取所述硅片7进行提拉干燥。所述机械手要求不沾上纯水2，并且所述机械手5向上提拉硅片7的速度应略大于所述承载台3向上的速度，这样，机械手5可以顺利从承载台3上夹取硅片7并向上提拉。

综上所述，本发明提供一种硅片批量清洗干燥方法及装置，所述硅片批量清洗干燥方法至少包括：首先提供盛装有纯水的清洗槽，利用承载台将多片硅片直立浸没于所述纯水中；然后所述承载台向上运动提拉所述硅片，同时利用抽水装置排水，使所述纯水的液面下降；最后当所述纯水的液面下降到一定位置，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。本发明采用承载台向上提拉和纯水液位下降同步进行的方式，使机械手夹取硅片的位置下降，这样可以缩短整个提拉过程的时间；另外，每次清洗时利用外循环中过滤装置过滤纯水，清洗槽内纯水中颗粒残留少，明显提升清洗效果。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种硅片批量清洗干燥方法，其特征在于，所述硅片批量清洗干燥方法至少包括：

1)提供盛装有纯水的清洗槽，利用承载台将多片硅片直立浸没于所述纯水中；

2)将所述承载台向上运动，以提拉所述硅片，同时利用抽水装置排水，使所述纯水的液面下降；

3)当所述纯水的液面下降到一定位置，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。

2.根据权利要求1所述的硅片批量清洗干燥方法，其特征在于：利用过滤装置对所述步骤2)中抽水装置所排出的所述纯水进行过滤，以过滤出所述纯水中的杂质，过滤后的所述纯水再次注入所述清洗槽中循环利用。

3.根据权利要求1所述的硅片批量清洗干燥方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述承载台向上运动的速度范围为0.5～1mm/s。

4.根据权利要求1所述的硅片批量清洗干燥方法，其特征在于：所述步骤3)中，利用所述机械手进行提拉干燥的速度范围为0.5～2mm/s。

5.根据权利要求1所述的硅片批量清洗干燥方法，其特征在于：所述步骤3)中，当所述纯水的液面下降到将所述硅片暴露时，利用机械手夹取所述硅片进行提拉干燥。

6.根据权利要求1所述的硅片批量清洗干燥方法，其特征在于：所述纯水的温度范围为23℃～25℃。

7.一种硅片批量清洗干燥装置，其特征在于，所述硅片批量清洗干燥装置至少包括：装有纯水的清洗槽、承载台、抽水装置以及机械手；

所述承载台用于将所述硅片直立浸没于所述纯水中并向上运动提拉所述硅片；

所述抽水装置与所述清洗槽连通，用于将所述纯水排出，使所述纯水液面下降；

所述机械手用于当所述纯水的液面下降到一定位置时夹取所述硅片进行提拉干燥。

8.根据权利要求7所述的硅片批量清洗干燥装置，其特征在于：所述硅片批量清洗干燥装置还包括过滤装置，所述过滤装置一端与所述抽水装置相连、另一端与所述清洗槽相连。

9.根据权利要求7所述的硅片批量清洗干燥装置，其特征在于：所述抽水装置与所述清洗槽的底部连通。

10.根据权利要求7所述的硅片批量清洗干燥装置，其特征在于：所述机械手用于当所述纯水的液面下降到将所述硅片暴露时夹取所述硅片进行提拉干燥。