[实用新型]一种超声电化学复合的晶片清洗装置

说明书

本实用新型涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种超声电化学复合的晶片清洗装置，包括壳体、晶片装夹组件、电化学清洗组件、超声组件以及驱动组件，晶片装夹组件与驱动组件连接，晶片装夹组件包括用于放置晶片的片槽以及安装于片槽两端的转轴，片槽悬空置于壳体内，转轴与壳体转动连接；电化学清洗组件包括阴极和阳极，阴极和阳极分别设于片槽的两侧；超声组件设于晶片装夹组件的下方。本实用新型结合超声振动作用和电化学电解作用进行清洗，微气泡的微射流作用于晶片表面使得污物层被分散、乳化、剥离，利用电极分解水产生具有氧化性极强的羟基自由基将有机污染物氧化为H₂O和CO₂，可显著提高清洗效率，且清洗过程不产生额外污染物。

技术领域

本实用新型涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种超声电化学复合的晶片清洗装置。

背景技术

半导体晶片或LED衬底晶片制造过程中，由于晶片表面静电力、范德华力、化学键的作用，从切割锭块成为晶圆，再到晶圆的研磨、化学机械抛光，晶片表面都极易吸附各种难以去除的杂质，其中包括有机污染物(油脂、松香、石蜡等)、金属粒子、无机化合物等，而这些杂质将影响晶片的表面观察、平坦化加工以及使用。目前常用清洗晶片的装置包括超声发生装置与清洗容器，利用超声波在液体中的空化作用产生微气泡，一方面微气泡崩溃时产生的局部高温高压环境能够分解水产生具有氧化性极强的羟基自由基，将有机污染物氧化为H₂O和CO₂，另一方面微气泡崩溃时产生微射流，在其周围产生上千万个大气压力，直接用于清洁晶片表面，使污物层被分散、乳化、剥离。

中国专利CN201410363842.3公开了一种晶片清洗装置及晶片清洗方法，利用超声波的空化作用，并设置喷嘴向晶片表面平行喷射清洗液，这种清洗方法提高了晶片成品率，但是单纯使用超声波去除顽固淤渣的清洗效率还很低，清洗过程需要加入清洗剂，导致物料成本和环境成本增加；中国专利CN201320162031.8公开了一种用于晶片的超声波清洗装置，使用电机带动晶片沿丝杠在清洗槽中上下移动且发生旋转，避免了超声死角的问题，但对于清洗沾附难降解污染物的晶片仍有清洗时间长、效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种超声电化学复合的晶片清洗装置，利用超声波在液体中的空化作用产生微气泡，利用电极分解水产生强氧化性的羟基自由基，结合超声振动和电化学作用，可提高清洗效率、降低成本，操作灵活方便，不产生额外污染物。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种超声电化学复合的晶片清洗装置，包括壳体、晶片装夹组件、电化学清洗组件、超声组件以及驱动晶片装夹组件转动的驱动组件，所述晶片装夹组件与驱动组件连接，晶片装夹组件包括用于放置晶片的片槽以及安装于片槽两端的转轴，所述片槽悬空置于壳体内，所述转轴与壳体转动连接；所述电化学清洗组件包括阴极和阳极，所述阴极和阳极分别设于所述片槽的两侧；所述超声组件设于晶片装夹组件的下方。

本实用新型的超声电化学复合的晶片清洗装置，超声组件在液体中的空化作用产生微气泡，微气泡崩溃时产生上千万个大气压力的微射流作用于晶片表面，使得污物层被分散、乳化、剥离；同时本实用新型通过设置电化学清洗组件利用电极分解水产生具有氧化性极强的羟基自由基，将有机污染物氧化为H₂O和CO₂；在清洗过程中，晶片装夹组件带动待清洗晶片旋转，既可以使晶片表面被去除后的污物迅速扩散开来，加速更替晶片表面清洁组分，又能够防止出现超声死角、晶片表面出现色差。本实用新型结合超声振动作用和电化学电解作用进行旋转式清洗，可显著提高清洗效率，且清洗过程不需添加清洗剂，不产生额外污染物。

进一步地，所述晶片装夹组件还包括连接旋板，所述连接旋板与转轴连接，多组片槽中心对称分布、且多组片槽均通过卡扣组件与连接旋板卡接。片槽与连接旋板卡接便于片槽和待清洗晶片的安装与拆卸。