[實用新型]一種超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置

有效

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• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN210956618U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高雅欣;潘繼生;閻秋生
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 王錦霞

本實用新型涉及超精密加工的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置，包括殼體、晶片裝夾組件、電化學(xué)清洗組件、超聲組件以及驅(qū)動組件，晶片裝夾組件與驅(qū)動組件連接，晶片裝夾組件包括用于放置晶片的片槽以及安裝于片槽兩端的轉(zhuǎn)軸，片槽懸空置于殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸與殼體轉(zhuǎn)動連接；電化學(xué)清洗組件包括陰極和陽極，陰極和陽極分別設(shè)于片槽的兩側(cè)；超聲組件設(shè)于晶片裝夾組件的下方。本實用新型結(jié)合超聲振動作用和電化學(xué)電解作用進(jìn)行清洗，微氣泡的微射流作用于晶片表面使得污物層被分散、乳化、剝離，利用電極分解水產(chǎn)生具有氧化性極強的羥基自由基將有機污染物氧化為H₂O和CO₂，可顯著提高清洗效率，且清洗過程不產(chǎn)生額外污染物。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及超精密加工的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體晶片或LED襯底晶片制造過程中，由于晶片表面靜電力、范德華力、化學(xué)鍵的作用，從切割錠塊成為晶圓，再到晶圓的研磨、化學(xué)機械拋光，晶片表面都極易吸附各種難以去除的雜質(zhì)，其中包括有機污染物(油脂、松香、石蠟等)、金屬粒子、無機化合物等，而這些雜質(zhì)將影響晶片的表面觀察、平坦化加工以及使用。目前常用清洗晶片的裝置包括超聲發(fā)生裝置與清洗容器，利用超聲波在液體中的空化作用產(chǎn)生微氣泡，一方面微氣泡崩潰時產(chǎn)生的局部高溫高壓環(huán)境能夠分解水產(chǎn)生具有氧化性極強的羥基自由基，將有機污染物氧化為H₂O和CO₂，另一方面微氣泡崩潰時產(chǎn)生微射流，在其周圍產(chǎn)生上千萬個大氣壓力，直接用于清潔晶片表面，使污物層被分散、乳化、剝離。

中國專利CN201410363842.3公開了一種晶片清洗裝置及晶片清洗方法，利用超聲波的空化作用，并設(shè)置噴嘴向晶片表面平行噴射清洗液，這種清洗方法提高了晶片成品率，但是單純使用超聲波去除頑固淤渣的清洗效率還很低，清洗過程需要加入清洗劑，導(dǎo)致物料成本和環(huán)境成本增加；中國專利CN201320162031.8公開了一種用于晶片的超聲波清洗裝置，使用電機帶動晶片沿絲杠在清洗槽中上下移動且發(fā)生旋轉(zhuǎn)，避免了超聲死角的問題，但對于清洗沾附難降解污染物的晶片仍有清洗時間長、效率低的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置，利用超聲波在液體中的空化作用產(chǎn)生微氣泡，利用電極分解水產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基，結(jié)合超聲振動和電化學(xué)作用，可提高清洗效率、降低成本，操作靈活方便，不產(chǎn)生額外污染物。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

提供一種超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置，包括殼體、晶片裝夾組件、電化學(xué)清洗組件、超聲組件以及驅(qū)動晶片裝夾組件轉(zhuǎn)動的驅(qū)動組件，所述晶片裝夾組件與驅(qū)動組件連接，晶片裝夾組件包括用于放置晶片的片槽以及安裝于片槽兩端的轉(zhuǎn)軸，所述片槽懸空置于殼體內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸與殼體轉(zhuǎn)動連接；所述電化學(xué)清洗組件包括陰極和陽極，所述陰極和陽極分別設(shè)于所述片槽的兩側(cè)；所述超聲組件設(shè)于晶片裝夾組件的下方。

本實用新型的超聲電化學(xué)復(fù)合的晶片清洗裝置，超聲組件在液體中的空化作用產(chǎn)生微氣泡，微氣泡崩潰時產(chǎn)生上千萬個大氣壓力的微射流作用于晶片表面，使得污物層被分散、乳化、剝離；同時本實用新型通過設(shè)置電化學(xué)清洗組件利用電極分解水產(chǎn)生具有氧化性極強的羥基自由基，將有機污染物氧化為H₂O和CO₂；在清洗過程中，晶片裝夾組件帶動待清洗晶片旋轉(zhuǎn)，既可以使晶片表面被去除后的污物迅速擴散開來，加速更替晶片表面清潔組分，又能夠防止出現(xiàn)超聲死角、晶片表面出現(xiàn)色差。本實用新型結(jié)合超聲振動作用和電化學(xué)電解作用進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式清洗，可顯著提高清洗效率，且清洗過程不需添加清洗劑，不產(chǎn)生額外污染物。

進(jìn)一步地，所述晶片裝夾組件還包括連接旋板，所述連接旋板與轉(zhuǎn)軸連接，多組片槽中心對稱分布、且多組片槽均通過卡扣組件與連接旋板卡接。片槽與連接旋板卡接便于片槽和待清洗晶片的安裝與拆卸。