真空清洗方法
2023-07-15 17:36:06
專利名稱：真空清洗方法
技術領域：
本發明涉及一種用於清洗半導體產品的方法，尤其涉及一種用以清洗磁碟驅動器的磁頭的真空清洗方法。
背景技術：
隨著亞微型尺寸的高密度電路的發展，將半導體產品表面上的不必要的汙染物去掉顯得非常必要，這些半導體產品例如是高密度晶片、晶片或用於磁碟驅動器上的磁頭，等
坐寸ο其中，隨著磁頭的加工精度的發展，磁頭的空氣承載面(ABS)上的圖案變得越來越複雜。因此，形成該ABS的蝕刻工藝十分繁複，其採用大量的膠水、冷卻劑等。當通過磁頭分割工藝生產出單一磁頭後，膠水、冷卻劑和磨劑的殘餘物會殘餘在磁頭的ABS上。因此， 磁頭的清洗工藝在磁頭分割後顯得十分重要。目前使用的有幾種清洗方法和清洗裝置。其中圖la、lb、2a、2b展示了一種傳統的方法、裝置。如圖la、lb所示，由多個盒體404承載的多個磁頭406被浸在充滿清洗液403 的清洗槽401中。其中，盒體404由一框架405承載。該清洗液403包括去離子水、H2S04、 H2O2或酒精。在盒體404上設置多個孔407，從而使得清洗液403自由流出或流入。如圖2a 所示，在清洗槽401的底壁上設有超聲波換能器402，用以向清洗液403提供振動，從而使其產生氣泡501和波浪502。當超聲波換能器402工作時，產生氣泡501和波浪502，該氣泡 501在接觸到清洗槽403內的物體的表面時會發生爆破。具體地，氣泡501接觸到盒體404 的下表面和磁頭406的下表面時發生爆破，從而將磁頭406下表面上的汙垢和殘餘物清洗乾淨。然而，一方面，只依靠於超聲波換能器402的清洗能力很小；另一方面，氣泡501隻在磁頭406的下表面和位於框架405的下方的磁頭406上發生爆破，因此,磁頭406的上表面和位於框架405上方的磁頭無法被清洗乾淨。圖3展示了另一種清洗方法和清洗裝置。該裝置在清洗槽401的底部增設了一個加熱絲601，其使得清洗液403沸騰從而產生更多的氣泡501。誠然，該種結合超聲波換能器402和加熱絲601的清洗方法的清洗效果較上述的方法好，但是卻帶來其他問題。由於當加熱絲601持續工作時，清洗液403 —直保持高溫，因此，清洗液403在持續高溫下十分容易揮發。一方面，造成清洗液403的浪費，使得成本增加；另一方面，當清洗液403減少到低於加熱絲601時，潛在火災的危險，這將損壞清洗物和超聲波換能器402或其他設備。因此，該種清洗方法仍然不理想。因此，亟待一種改進的清洗方法以克服上述缺陷。
發明內容
本發明的目的在於提供一種真空清洗方法，其清洗效果好、清洗環境安全性高，而且減小清洗液的浪費，節 省成本。為實現上述目的，本發明提供了一種真空清洗方法，包括將半導體產品浸在裝有清洗液的清洗槽中；向所述清洗液施加超聲波振動；連續抽出所述清洗槽中的空氣,從而至少製造局部真空環境；在抽氣的過程中將所述清洗液加熱，從而使所述清洗液在低於沸點的溫度下沸騰，進而在半導體產品的任意位置上將其清洗。作為一個優選實施例，該方法進一步包括控制一熱水泵向設置於所述清洗槽的下方的若干加熱管供應熱水，從而將所述清洗液加熱。較佳地，所述加熱管設置於所述清洗槽的下方的內壁或外壁。較佳地，該方法還包括控制所述加熱管的溫度在30°C 45°C之間。較佳地，該方法還包括控制一冷卻水泵向設置於所述清洗槽的上方的若干冷卻管供應冷卻水，從而將所述清洗液的蒸氣冷卻成冷凝液。較佳地，所述冷卻管設置於所述清洗槽的上方的內壁或外壁。較佳地，所述加熱管設置於所述清洗槽的下方的內壁或外壁。較佳地，所述加熱管的溫度在30°C 45°C之間。作為另一實施例，該方法還包括控制所述冷卻管的溫度在10°C 15°C之間。較佳地，該方法還包括控制所述清洗槽的壓強在O 25kPa之間變化。較佳地，所述清洗槽上設有一殼罩，所述殼罩和所述清洗槽之間設有一橡膠墊。較佳地，所述清洗液為異丙醇。較佳地，所述半導體產品為半導體晶片、晶片或磁頭。與現有技術相比，本發明提供的真空清洗方法在清洗過程中持續抽去清洗槽中的空氣，使得清洗液在低於沸點的溫度下沸騰，從而在半導體產品的任意位置將其清洗。超聲波振動和低溫下沸騰的清洗液相結合的清洗方式，氣泡十分充足，而且氣泡在半導體產品的任意部位上均發生爆破，因此將半導體產品的各個部位均清洗乾淨。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本發明能夠減少清洗液的浪費，從而節省成本。通過以下的描述並結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本發明的實施例。
圖Ia為傳統的清洗裝置。圖Ib為圖Ia的清洗裝置的裝有半導體產品的盒體。圖2a展示了圖Ia的清洗裝置的工作狀態。圖2b展示了盒體內的半導體產品的清洗示意圖。圖3為另一傳統的清洗裝置。圖4展示了本發明的真空清洗裝置的一個實施例。圖5為圖4中真空清洗裝置的局部分解圖。圖6為本發明的真空清洗方法的一個實施例的流程圖。圖7展示了圖4中真空清洗裝置的工作狀態。圖8展示了盒體內的半導體產品的清洗示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖闡述本發明幾個不同的最佳實施例，其中不同圖中相同的標號代表相同的部件。如上所述，本發明的實質在於一種真空清洗方法，其清洗效果好，確保安全的清洗環境，而且降低清洗液的浪費。參考圖4-5，依照本發明的構思，真空清洗裝置I包括裝有清洗液112的清洗槽 101 ;浸到該清洗液112中的支撐裝置，該支撐裝置包括支撐半導體產品的多個盒體104以及承載盒體104的框架105 ;設置在清洗槽101的底壁的振動施加裝置102，如超聲波換能器；以及用於加熱清洗液112的加熱裝置120。該半導體產品包括半導體晶片、晶片以及用在磁碟驅動器中的磁頭，但並不限於此。在本發明中，以清洗磁頭為例。較佳地，該清洗槽101用金屬或陶瓷材料製成。而加熱裝置120可以是加熱絲或如下文描述的包括多個加熱管以及熱水泵的裝置。該清洗液112可以是去離子水、H2SO4, H2O2、酒精或其他溶劑。具體地，在本發明中，該清洗液112為專用於清洗磁頭分割後的磁頭上的殘餘物的異丙醇(IPA)。該異丙醇的沸點為82. 5°C。在本實施例中，加熱裝置120包括環繞清洗槽101下方的內壁設置的若干加熱管 121，如三條，以及與加熱管121相連接並控制熱水供應的熱水泵(圖未示)。具體地，該熱水泵供應的熱水溫度在30°C 45°C之間。該熱水可以是各種液體，在此並不限制。需注意的是，該熱水管121同樣可設置在清洗槽101下方的外壁，只要該溫度能夠使清洗液112在局部真空或真空環境下沸騰。作為一個優選實施例，該真空清洗裝置I還包括設置在清洗槽101上方的冷卻裝置140，用以將清洗液1 12蒸氣冷卻成冷凝液，從而將清洗液112回收利用。具體地，該冷卻裝置140包括設置在清洗槽101上方內壁的若干冷卻管141以及與該冷卻管141相連並控制冷卻水供應的冷卻水泵(圖未示)。具體地，該冷卻水泵供應的冷卻溫度在10°C 15°C 之間。在持續的熱環境下蒸發的部分清洗液112在遇到冷卻管141後，發生冷凝現象，從而冷凝成液體，重新回流至清洗槽101中。因此，清洗液112能夠循環利用，從而減小浪費，降低成本。需注意的是，該冷卻管141同樣可設置在清洗槽101的上方外壁。在本發明的構思下，該真空清洗裝置還包括抽氣裝置(圖未示)，其用於在清洗過程中連續抽出清洗槽101中的空氣，從而至少製造局部真空環境，從而使清洗液112在低於沸點的溫度下沸騰，進而將磁頭109(請參考圖7)的任意部位清洗乾淨。接下來是詳細的描述。如圖4-5所示，該真空清洗裝置I還包括用於覆蓋清洗槽101的殼罩103，以及通過固定裝置(如夾子或螺釘)緊固於殼罩103和清洗槽101之間的橡膠墊106。較佳地， 該橡膠墊106的硬度範圍在60HA 90HA之間。該種設置可確保清洗槽101的氣密性。在殼罩103上設有開口 107，該開口 107與抽氣裝置相連通。較佳地，該抽氣裝置包括與開口 107相連的氣管132以及與該氣管132相連並控制抽氣的氣泵(圖未示)。具體地，在清洗過程中，抽氣裝置連續抽取清洗槽101中的空氣，使得清洗槽101中的壓強在O 25kPa之間。基於此種局部真空或真空環境，清洗液112的沸點降低，即，在低於沸點的溫度下，該清洗液112也能夠沸騰，例如在O 25kPa的壓強下，清洗液112在30°C 45°C的溫度下沸騰。如圖6所示，其展示了本發明的真空清洗方法的一個實施例，其包括以下步驟步驟￠01)，將半導體產品浸在裝有清洗液的清洗槽中；步驟(602)，向所述清洗液施加超聲波振動；
步驟(603)，連續抽出所述清洗槽中的空氣，從而至少製造局部真空環境；步驟￠04)，在抽氣的過程中將所述清洗液加熱，從而使所述清洗液在低於沸點的溫度下沸騰，進而在半導體產品的任意位置上將其清洗。具體地，請結合圖7-8，現對本發明的真空清洗方法的一個較佳實施例進行詳細說明。
當真空清洗裝置I開始進行清洗時，首先，振動提供裝置102提供超聲波振動，從而產生氣泡151及波浪152。同時，熱水泵向加熱管121注入30°C 45°C的熱水，繼而，抽氣裝置開始工作。具體地，清洗槽101中的空氣通過氣管132連續地被抽出，從而使得清洗槽101內的壓強比外面低。因此，清洗液112的沸點降低。當清洗液112被加熱到30°C 45°C，該清洗液112沸騰，從而產生更多的氣泡153，且波浪152更劇烈。在連續的抽氣動作中，亦即在持續的趨向真空的環境中，氣泡151、153在清洗槽101的任意位置上發生爆破， 即，磁頭109的各個表面、位於各個位置上的磁頭109也能夠被爆破的氣泡151、153清洗。 因此，該種清洗方法的清洗效果很好。再且，在低溫環境下發生火災危險的可能性大大降低。更具體地，控制真空的程度在壓強O 25kPa的範圍內變化，從而使得氣泡151、 153在任意位置皆能發生爆破。如圖7所示，在盒體104內的磁頭109的每個表面都會被清洗乾淨，而不僅僅限於磁頭109的下表面，或者位於框架105下方的磁頭109。因此，相較現有的技術，該種清洗方法的清洗效果大大提高。相較現有技術，本發明將清洗槽101中的空氣持續抽出，從而製造局部真空或真空環境，這使得清洗液112能在低於沸點的溫度下沸騰，進而將半導體產品的任意位置都清洗乾淨。超聲波振動和低溫下沸騰的清洗液112相結合的清洗方式，氣泡151、153十分充足，而且氣泡151、153在半導體產品的任意部位上均發生爆破，因此將半導體產品的各個部位均清洗乾淨。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本發明能夠減少清洗液的浪費，從而節省成本。本發明僅以清洗磁碟驅動器的磁頭為例，但清洗領域並不限制於此。本發明的清洗裝置及清洗方法尤其適用於清洗液為易燃的清洗環境。以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種真空清洗方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)將半導體產品浸在裝有清洗液的清洗槽中； (2)向所述清洗液施加超聲波振動； (3)連續抽出所述清洗槽中的空氣，從而至少製造局部真空環境； (4)在抽氣的過程中將所述清洗液加熱，從而使所述清洗液在低於沸點的 溫度下沸騰，進而在半導體產品的任意位置上將其清洗。
2.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於，步驟(4)進一步包括控制一熱水泵向設置於所述清洗槽的下方的若干加熱管供應熱水，從而將所述清洗液加熱。
3.如權利要求2所述的真空清洗方法，其特徵在於所述加熱管設置於所述清洗槽的下方的內壁或外壁。
4.如權利要求2所述的真空清洗方法，其特徵在於還包括控制所述加熱管的溫度在.30°C 45°C之間。
5.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於還包括控制一冷卻水泵向設置於所述清洗槽的上方的若干冷卻管供應冷卻水，從而將所述清洗液的蒸氣冷卻成冷凝液。
6.如權利要求5所述的真空清洗方法，其特徵在於所述冷卻管設置於所述清洗槽的上方的內壁或外壁。
7.如權利要求5所述的真空清洗方法，其特徵在於還包括控制所述冷卻管的溫度在IO0C- 15°C 之間。
8.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於還包括控制所述清洗槽的壓強在.0 25kPa之間變化。
9.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於所述清洗槽上設有一殼罩，所述殼罩和所述清洗槽之間設有一橡膠墊。
10.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於所述清洗液為異丙醇。
11.如權利要求I所述的真空清洗方法，其特徵在於所述半導體產品為半導體晶片、晶片或磁頭。
全文摘要
本發明公開了一種真空清洗方法，包括將半導體產品浸在裝有清洗液的清洗槽中；向所述清洗液施加超聲波振動；連續抽出所述清洗槽中的空氣，從而至少製造局部真空環境；在抽氣的過程中將所述清洗液加熱，從而使所述清洗液在低於沸點的溫度下沸騰，進而在半導體產品的任意位置上將其清洗。採用本發明的真空清洗方法，清洗效果好、清洗環境安全性高，而且減少清洗液的浪費，節省成本。
文檔編號G11B5/41GK102708875SQ201110074348
公開日2012年10月3日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者李寧, 顧友芳 申請人:東莞新科技術研究開發有限公司