一种一体式晶圆清洗干燥设备的制作方法

本发明涉及半导体清洗设备领域，尤其涉及一种一体式晶圆清洗干燥设备。

背景技术：

1、晶圆在各个晶圆制程处理过程中，由于与各种有机物、粒子及金属杂质等污染物接触，导致污染物附着在晶圆上，因此需要对晶圆进行清洗。现有针对大批量晶圆的清洗通常采用槽式浸泡的方式，即在清洗槽内注入清洗药液，通过晶圆花篮将大批量的晶圆置入清洗槽内并使晶圆浸没于清洗药液内，经过一段时间的浸泡达到对晶圆进行清洗的效果并最终经经过清洗的晶圆由清洗药液中提出。

2、现有的槽式晶圆清洗设备通过采用直上直下的浸入清洗药液以及将清洗完成的晶圆由药液中提起，由于晶圆厚度范围在0.5mm~0.7mm的范围内且质地脆弱，在将竖直浸没于清洗药液中的晶圆提起时，由于清洗液的表面张力影响存在导致晶圆边缘损坏的情况发生。

3、同时，以去离子水为代表的晶圆清洗药液会残留在晶圆表面而产生水痕，为避免水痕的产生需要采取干燥气体对由清洗药液中提起的晶圆进行干燥，而现有晶圆径向平行于高度方向的方式与干燥气体之间的接触面积有限，干燥气体需要流动更长的路径才能够达到对晶圆进行干燥的目的，导致晶圆干燥效率较低的问题。

4、有鉴于此，有必要对现有技术中的一体式晶圆清洗干燥设备予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于揭示一种一体式晶圆清洗干燥设备，用以解决现有技术中一体式晶圆清洗干燥设备存在由于清洗药液表面张力导致晶圆破片以及与干燥气体接触面积较小而使晶圆干燥效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种一体式晶圆清洗干燥设备，包括：清洗槽本体以及干燥组件，所述干燥组件包括盖体和喷气组件，所述清洗槽本体内安装不少于一个的用于并列放置若干晶圆的晶圆清洗篮，所述盖体设置于清洗槽本体的槽口上方，所述喷气组件连接于所述盖体朝向清洗槽本体内部一侧，所述喷气组件向所述晶圆清洗篮中排布的若干晶圆喷出干燥气体；

3、所述盖体远离干燥组件一侧连接驱动组件，所述盖体与晶圆清洗篮之间设置联动组件，所述喷气组件向所述晶圆清洗篮喷气状态下，所述驱动组件拉动所述盖体扣合于所述清洗槽本体的槽口处，所述联动组件抬起所述晶圆清洗篮长度方向一侧以使若干排布于所述晶圆清洗篮内的晶圆的圆心处连线与所述清洗槽本体的长度方向之间具有夹角。

4、作为本发明的进一步改进，所述驱动组件包括安装座、驱动装置和驱动件，所述安装座固接于所述清洗槽本体的外侧壁，所述驱动装置设置为具有活塞杆的驱动气缸，所述驱动装置的活塞杆顶端与所述驱动件铰接，所述驱动件与盖体的侧壁垂直固定，所述驱动装置远离活塞杆一端与安装座铰接；

5、所述联动组件包括驱动块、连杆组件以及安装架，所述安装架内可拆卸连接一晶圆清洗篮，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述驱动块的底面设置为楔形面，所述第一连杆一端连接沿所述楔形面滑移的驱动轮，所述第一连杆远离驱动轮一端与第二连杆的顶端铰接，所述第一连杆的中点处与清洗槽本体的槽壁转动连接；

6、所述安装架长度方向的侧壁与清洗槽本体转动连接，所述安装架长度方向远离与清洗槽本体转动连接点处垂直固定一受力杆，所述受力杆与第二连杆远离第一连杆一端转动连接，所述驱动装置的活塞杆回缩带动所述盖体扣合至清洗槽本体的槽口处的过程中，所述驱动块随盖体下移的同时所述楔形面推动所述驱动轮下移，所述第二连杆带动所述安装架靠近所述受力杆连接点一侧抬起。

7、作为本发明的进一步改进，所述安装架包括第一安装架和第二安装架，所述第一安装架和第二安装架长度方向相互远离处分别与清洗槽本体转动连接，所述第一安装架和第二安装架分别可拆卸连接一晶圆清洗篮；

8、所述受力杆形成于所述第一安装架的侧壁，所述第一安装架靠近第二安装架一侧固定连接施力块，所述第二安装架连接与底面施力块的顶面嵌合的受力块，所述第二连杆带动所述第一安装架靠近所述受力杆连接点一侧抬起时，所述施力块的顶面向受力块施力以使所述第二安装架连接受力块一侧抬起。

9、作为本发明的进一步改进，所述喷气组件包括混合气流板和氮气管道，所述混合气流板平行于所述清洗槽本体的槽口所在平面设置，所述混合气流板内开设混合气流通道，所述混合气流板朝向清洗槽本体一侧均布若干与混合气流通道连通的喷气孔；

10、所述氮气管道包括两个连通管体和不少于两个的喷气管体，所述喷气管体平行于盖体的长度方向设置，两个所述连通管体分别与多个所述喷气管体两端连通，所述连通管体的顶面固接于所述混合气流板的下表面，所述喷气管体朝向清洗槽本体一侧均布若干喷气嘴，所述盖体的侧壁连接多个向所述混合气流通道以及连通管体供气的进气嘴。

11、作为本发明的进一步改进，所述清洗槽本体的底壁穿设进液装置，所述进液装置包括进液管和进液主体，所述进液管穿过所述清洗槽本体的底壁后连接所述进液主体，所述进液主体均布若干进液孔。

12、作为本发明的进一步改进，所述清洗槽本体包括外槽体和固定于外槽体内侧的内槽体，所述进液管依次穿过外槽体和内槽体底部后连接设置于内槽体中的进液主体，所述外槽体的底部连接出液管，所述内槽体的底部连通稳压装置，所述稳压装置由外槽体的底部穿出。

13、作为本发明的进一步改进，所述外槽体由四块安装板围成，所述内槽体包括底端相连的第一溢流板和第二溢流板，所述第一溢流板和第二溢流板相互平行且所述第一溢流板和第二溢流板垂直于长度方向的两侧分别固接于一个所述安装板处，所述第一溢流板和第二溢流板的顶面分别均匀排布若干溢流槽；

14、所述第一安装架、第二安装架、第一连杆以及第二连杆均设置于所述第一溢流板与第二溢流板相互靠近一侧，所述第一连杆、第二连杆以及受力杆均对称设置两组，两个所述第一连杆、第一安装架和第二安装架长度方向两侧分别与第一溢流板和第二溢流板转动连接。

15、作为本发明的进一步改进，所述稳压装置包括调节管体和滑移连接于调节管体内部的活塞部，所述调节管体的顶端垂直连通于第一溢流板与第二溢流板的底部连接处，所述调节管体的底部由外槽体穿出并形成气压调节口，通过所述活塞部在调节管体内部的滑移控制调节气压调节口的打开以平衡清洗槽本体与外界大气压强。

16、作为本发明的进一步改进，所述混合气流通道形成于所述混合气流板远离连通管体一侧，所述混合气流板远离连通管体一侧贴合固定密封板，所述密封板远离混合气流板一侧垂直固定多个连接架，所述密封板通过连接架与盖体的顶壁的下表面固定连接。

17、作为本发明的进一步改进，所述第一溢流板与第二溢流板之间固接支撑架，所述支撑架包括垂直固定于第一溢流板和第二溢流板之间的多个支撑板，以及平行安装于多个支撑板顶部的两个支撑杆，所述支撑杆的上表面形成供受力杆运动的让位槽，所述第一安装架和第二安装架分别与两个所述支撑杆转动连接。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先，清洗槽本体内通入清洗药液以对晶圆进行正常的清洗作业，当清洗作业完成后，通过由盖体和喷气组件构成的干燥组件对晶圆进行干燥。在进行干燥作业之前，将清洗槽本体中的清洗药液排出，相较于现有技术中将晶圆清洗篮整体在竖直状态下由晶圆清洗液的液面提起的方式，有效避免了由于清洗药液的液面张力导致晶圆边缘发生破片的问题，并且，在干燥作业进行之前，驱动组件、盖体以及联动组件的配合能够使清洗槽本体中于晶圆清洗篮内并列排布的若干晶圆的圆心之间的连线与清洗槽本体的长度方向之间形成夹角，从而有效增加晶圆与连接于盖体内的喷气组件所喷出的干燥气体之间的接触面积，从而有效提高晶圆的干燥效率。

19、其次，通过由安装座、驱动装置以及驱动件构成的驱动组件，通过驱动装置的活塞杆的升降控制盖体与驱动件相连一侧的抬起和下降，通过由驱动块、连杆组件以及安装架构成的联动组件控制晶圆清洗篮靠近受力杆一侧的抬起和下降，当活塞杆带动盖体与驱动件连接一侧下降至扣合于清洗槽本体的槽口处时，第一连杆与第二连杆联动以带动安装架连接受力杆一侧抬起，从而达到令若干同一晶圆清洗篮中的晶圆的圆心之间的连线与清洗槽本体的长度方向之间形成夹角，进而有效增加晶圆与干燥气体的接触面积，从而提高晶圆的干燥效率。

20、最后，安装架包括第一安装架和第二安装架，且第一安装架与第二安装架分别连接一晶圆清洗篮，现有通用晶圆清洗篮通常可并列放置25个晶圆，因此第一安装架和第二安装架可以同时清洗和安装50个晶圆，相较于容纳单个晶圆清洗篮的清洗槽本体使得晶圆清洗和干燥效率翻倍，同时通过施力块和受力块的设置，当连杆组件带动第一安装架抬起后，第二安装架连接的受力块受到来自施力块施加的上升力其靠近第一安装架一侧同时抬起，以使连接于第二安装架的晶圆清洗篮中所放置的晶圆与干燥气体的接触面积也能够有效增加，保持第一安装架和第二安装架中连接的晶圆清洗篮中的晶圆能够以基本一致的速率进行烘干。