[发明专利]一种晶元清洗装置

说明书

本发明提供一种晶元清洗装置，包括清洗槽、承载晶元的晶元架、循环装置、检测清洗液中有效成分浓度的在线检测装置和自动加液装置。所述清洗槽为超声波清洗槽，清洗时，清洗液从清洗槽排出，依次被过滤和加热后，进入清洗槽循环使用，在线检测装置实时检测清洗液中有效成分的浓度，并反馈给加液装置，加液装置通过蠕动泵来自动控制清洗液的滴加。本发明结构简单，清洗液与晶元的接触时间长，清洗效果好，清洗速率快，清洗液可重复利用，减少了清洗液的浪费，降低了成本，自动加液过程减少了操作工序，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种半导体行业晶元处理领域，具体涉及一种晶元清洗装置。

背景技术

晶元在制作过程中需经历掺杂植入、沉积、蚀刻以及化学机械化研磨等数个处理过程，这些操作会在晶元表面留下残留物和研磨液，因此，需要经过清洗操作除去晶元表面的污染物，用以保证晶元后续加工制造过程中的质量及半导体器件的良率。

针对晶元清洗处理的问题，目前常用旋转式清洗、喷淋清洗、超声波清洗以及旋转式清洗和喷淋清洗结合并用等方法。旋转式清洗方法依靠单纯的离心力，无法有效地去除附着于晶元上的大量粒子，尤其是牢固地黏着在晶元表面的粒子，且化学清洗液很快因离心力的作用而甩出晶元表面上，会造成清洗力度不够，清洗液浪费。喷淋清洗方法是通过喷嘴向晶元表面喷注清洗液，从而达到清洗晶片的目的，由于晶元尺寸较小且薄，流水水压难以控制，表面的微粒难以清洗，高水压易损坏晶元，清洗效率较低，而且喷洗会造成清洗液浪费。旋转式清洗和喷淋清洗并用的方法是一面旋转晶片且一面从直线型喷嘴供给清洗液进行清洗，这会使晶元表面上的清洗液产生乱流，晶元中心被洗净，但污染物残留在晶元外围并引起缺陷和水痕。超声波清洗方法操作简单，清洗速度快，清洗效果好，晶元表面清洁度一致，且节省溶剂和工作场地。但是现有的超声波清洗机无法检测清洗液的浓度，清洗液使用1次后直接排出，造成了浪费，而且在更换清洗液后，需重新加热清洗液，生产效率低。综上原因，还需要开发一种清洗效率高、晶元表面清洁度一致且充分利用清洗液、生产效率高的晶元清洗装置。

发明内容

本发明为解决上述问题提供一种晶元清洗装置，其化学清洗过程效率高，晶元表面清洁度一致，清洗液循环使用，不会造成浪费，还可提高生产效率，节约成本。

本发明的技术方案如下：一种晶元清洗装置，该装置包括：清洗槽；晶元架，用于承载晶元；循环装置，用于循环利用清洗液；在线检测装置，用于实时检测清洗液中有效成分的浓度；以及自动加液装置，用于滴加清洗液。

所述清洗槽包括内槽和外槽；

所述清洗槽为超声波清洗槽，外槽底部设置有超声波发生单元，内槽底部设置超声波震荡单元，超声波发生单元发射超声波，超声波震荡单元利用超声波的高频声波产生振荡，并将振动传输给晶元架；

所述震荡单元的宽度小于晶元架底部宽度；

所述晶元架位于震荡单元上，晶元架可非固定设置或固定设置在震荡单元上，优选晶元架通过卡箍非固定设置在震荡单元上，便于晶元架的装卸。

所述内槽的高度大于晶元架的高度；

所述内槽设有一个或多个溢水孔，溢水孔的位置高于晶元架的顶部；

所述内槽和外槽底部均设有排液孔，内槽底部还设有进液孔；

所述排液孔与出液管连接，进液孔与进液管连接；

所述外槽置于内槽外，其高度低于内槽，用于盛装溢出的清洗液；

所述循环装置包括压力泵、过滤装置，优选所述循环装置还包括加热装置；

所述压力泵通过出液管与清洗槽连接，过滤装置通过管道与压力泵连接，加热装置位于过滤装置之后，并通过进液管与内槽连接；

所述过滤装置中滤料孔径为5μm；