一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备的制作方法

本技术涉及晶圆清洗，尤其涉及一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备。

背景技术：

1、晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后形成硅晶圆片，也就是晶圆，国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1片或多片晶圆，随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点，同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。对于晶圆的清洗一般采用超声波清洗，超声波清洗就是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，但是晶圆成呈薄片状，众多晶圆集中在一起清洗时，很容易使得晶圆重合接触部位清洗不彻底，在此过程中，通过人工摆动清洗框费时费力且效率很低，缺乏对清洗框的升降运动和水平往复运动的措施，以加强清洗框内的晶圆充分接触清洗液；

2、例如公开号为cn217857732u的实用新型公开了一种半导体集成电路芯片用晶圆升降式超声波清洗设备，包括外箱、清洗槽、清洗框、升降机构和调节机构，所述清洗槽滑动设置于外箱的顶部，所述清洗框滑动设置于清洗槽内，所述升降机构固定设置于清洗槽内部一侧，且升降机构顶端与清洗框卡接设置，所述调节机构固定设置于外箱的一侧，且调节机构穿过外箱与清洗槽固定连接，本实用新型通过第一推杆和第二推杆分别带动清洗框升降往复滑动和水平往复滑动，使得晶圆之间重合面可以充分接触清洗液，方便快捷，安全高效，极大提高了晶圆的清洗效率；

3、上述清洗设备虽然能够解决对清洗框的升降运动和水平往复运动的措施，但是在清洗框上料的过程中不能快速完成转换，需要手动取出清洗完的清洗框，再将清洗完成的清洗框与升降机构手动拆除较为费时费力，并且还需要人工将新的物料手动放置在清洗设备内再与升降结构连接降低了加工效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在清洗框上料的过程中不能快速完成转换，需要手动取出清洗完的清洗框，再将清洗完成的清洗框与升降机构手动拆除较为费时费力的缺点，而提出的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，包括清洗设备本体、支撑架和u型升降杆，所述支撑架焊接在清洗设备本体一侧顶部，所述u型升降杆活动安装在清洗设备本体内部远离支撑架的一侧，所述支撑架底部固定安装有电机，所述电机的输出端贯穿支撑架并延伸至支撑架的顶部固定安装有扭转杆，所述清洗设备本体的内部设置有清洗框，所述清洗框顶部两侧均同构轴销活动安装有提拉手；

4、所述u型升降杆远离清洗设备本体的一端设置有快速连接机构，所述快速连接机构用于使u型升降杆快速的与清洗框进行连接，便于u型升降杆对清洗框进行升降驱动操作；

5、所述扭转杆顶部设置有悬挂转换机构，所述悬挂转换机构用于将两组清洗框实现位置转换，使晶圆清洗完成的清洗框与装载完待清洗晶圆的清洗框进行快速转换，随后配合快速连接机构进行升降完成再次清洗操作，使清洗操作可以更加连续；

6、所述支撑架远离清洗设备本体的一侧设置防倾倒组件，所述防倾倒组件用于防止清洗设备本体受到右侧清洗框的重量影响倾斜摔倒，保证转换过程的稳定性。

7、优选的，所述快速连接机构包括连接块、卡紧块和锁死组件，所述连接块焊接在u型升降杆远离清洗设备本体的一端，所述卡紧块焊接在清洗框顶部靠近连接块的一侧，所述卡紧块与连接块插接配合，所述锁死组件设置在连接块顶部，所述锁死组件用于将插接配合后的连接块与卡紧块进行位置定位连接防止相互脱离。

8、优选的，所述锁死组件包括电磁推杆和定位孔，所述电磁推杆焊接在连接块的顶部，所述电磁推杆的输出端贯穿连接块并延伸至卡紧块内部，所述卡紧块内部开设有与电磁推杆输出端插接配合的定位孔。

9、优选的，所述悬挂转换机构包括悬挂板、连接杆、挂板和挂钩，所述悬挂板焊接在扭转杆的顶部中心处，所述连接杆设置有四个，且四个所述连接杆焊接在悬挂板的四角，所述挂板焊接在连接杆远离悬挂板的一端，所述挂钩焊接在挂板远离连接杆一侧的两端。

10、优选的，所述防倾倒组件包括角度调节套筒、螺纹杆和支撑块，所述角度调节套筒通过轴架转动安装在支撑架远离清洗设备本体的一侧，所述螺纹杆螺纹连接在角度调节套筒的内部，所述螺纹杆远离角度调节套筒的一端与支撑块通过轴销活动安装。

11、优选的，所述支撑块内部开设有安装孔，所述安装孔配合膨胀螺丝与地面固定配合。

12、有益效果

13、1、本实用新型中，通过快速连接机构、悬挂转换机构和防倾倒组件的设置，能够使u型升降杆配合快速连接机构迅速的完成升降结构的连接，再通过悬挂转换机构配合电机进行两组清洗框的位置转换，实现快速的清洗位置转换，节省了上下料的等待时间，合理利用清洗时间将待清洗的晶圆完成放置，实现连续清洗操作，同时通过防倾倒组件保证转换的稳定性。

14、2、本实用新型中，通过连接块、卡紧块和锁死组件的设置，使连接块配合卡紧块能够快速插合，插合后在配合锁死组件将连接块与卡紧块的连接处进行固定保证清洗框能够稳定的进行升降操作。

15、3、本实用新型中，通过悬挂板、连接杆、挂板和挂钩的设置，使悬挂板能够将两组清洗框挂住，再通过连接杆和挂板配合挂钩将清洗框顶部的提拉手挂起，随后启动电机可通过扭转杆带动悬挂板扭转，通过悬挂板可将两侧挂住的清洗框进行扭转改变位置，将清洗位置与待清洗位置进行扭转更换，便于将清洗完成的晶圆与待清洗晶圆位置互换，减少停机时长缩减清洗时间，提高清洗效率。

技术特征：

1.一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，包括清洗设备本体(1)、支撑架(2)和u型升降杆(14)，其特征在于，所述支撑架(2)焊接在清洗设备本体(1)一侧顶部，所述u型升降杆(14)活动安装在清洗设备本体(1)内部远离支撑架(2)的一侧，所述支撑架(2)底部固定安装有电机(3)，所述电机(3)的输出端贯穿支撑架(2)并延伸至支撑架(2)的顶部固定安装有扭转杆(7)，所述清洗设备本体(1)的内部设置有清洗框(13)，所述清洗框(13)顶部两侧均同构轴销活动安装有提拉手(19)；

2.根据权利要求1所述的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，其特征在于，所述快速连接机构包括连接块(15)、卡紧块(17)和锁死组件，所述连接块(15)焊接在u型升降杆(14)远离清洗设备本体(1)的一端，所述卡紧块(17)焊接在清洗框(13)顶部靠近连接块(15)的一侧，所述卡紧块(17)与连接块(15)插接配合，所述锁死组件设置在连接块(15)顶部，所述锁死组件用于将插接配合后的连接块(15)与卡紧块(17)进行位置定位连接防止相互脱离。

3.根据权利要求2所述的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，其特征在于，所述锁死组件包括电磁推杆(16)和定位孔(18)，所述电磁推杆(16)焊接在连接块(15)的顶部，所述电磁推杆(16)的输出端贯穿连接块(15)并延伸至卡紧块(17)内部，所述卡紧块(17)内部开设有与电磁推杆(16)输出端插接配合的定位孔(18)。

4.根据权利要求1所述的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，其特征在于，所述悬挂转换机构包括悬挂板(8)、连接杆(9)、挂板(10)和挂钩(11)，所述悬挂板(8)焊接在扭转杆(7)的顶部中心处，所述连接杆(9)设置有四个，且四个所述连接杆(9)焊接在悬挂板(8)的四角，所述挂板(10)焊接在连接杆(9)远离悬挂板(8)的一端，所述挂钩(11)焊接在挂板(10)远离连接杆(9)一侧的两端。

5.根据权利要求1所述的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，其特征在于，所述防倾倒组件包括角度调节套筒(4)、螺纹杆(5)和支撑块(6)，所述角度调节套筒(4)通过轴架转动安装在支撑架(2)远离清洗设备本体(1)的一侧，所述螺纹杆(5)螺纹连接在角度调节套筒(4)的内部，所述螺纹杆(5)远离角度调节套筒(4)的一端与支撑块(6)通过轴销活动安装。

6.根据权利要求5所述的一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，其特征在于，所述支撑块(6)内部开设有安装孔，所述安装孔配合膨胀螺丝与地面固定配合。

技术总结
本技术属于晶圆清洗技术领域，尤其是一种基于半导体集成电路芯片的晶圆清洗设备，针对现有的清洗框上料的过程中不能快速完成转换，需要手动取出清洗完的清洗框，再将清洗完成的清洗框与升降机构手动拆除较为费时费力的问题，现提出如下方案，其包括清洗设备本体、支撑架和U型升降杆，所述支撑架焊接在清洗设备本体一侧顶部，所述U型升降杆活动安装在清洗设备本体内部远离支撑架的一侧，所述支撑架底部固定安装有电机，通过快速连接机构、悬挂转换机构和防倾倒组件的设置，能够使U型升降杆配合快速连接机构迅速的完成升降结构的连接，再通过悬挂转换机构配合电机进行两组清洗框的位置转换，实现快速的清洗位置转换。

技术研发人员：牟春乔,沈焱,张改侠,谢根长
受保护的技术使用者：深圳市易赛贝尔科技有限公司
技术研发日：20230606
技术公布日：2024/1/15