治具及清洗機的製作方法

2023-05-24 15:33:41

專利名稱：治具及清洗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體製造技術領域，具體地，涉及一種治具及清洗機。
背景技術：
水平電極式等離子清洗機包括清洗室、正電極和負電極，負電極與地面接觸，正電 極和負電極之間的電場電離清洗室中的氣體如氬氣，以得到等離子體，水平電極式等離子 清洗機就是通過等離子來清洗基板的。水平電極式等離子清洗機清洗基板時，將基板直接 安置在其清洗室中的負電極上，基板上需要清洗的表面朝上以與清洗室中等離子體充分接 觸，基板的另一個表面與負電極全接觸而不能接觸到等離子體，所以該表面不能被等離子 體清洗。目前封裝基板行業中產生了一種無核封裝基板技術，其特點是利用銅柱導通的方 式代替傳統PCB中使用的通孔技術，使用幹膜在需要導通的位置製作成盲孔，然後通過電 鍍工藝製作出銅柱進行層與層之間的導通作用，為保證通孔孔底的潔淨，在基板的製作工 藝流程中需要將顯影后的基板進行雙面清洗以去除兩個表面上殘留物，在利用等離子清洗 機雙面清洗基板時，必須先清洗乾淨基板的一個表面之後，再清洗基板的另一個表面，導致 基板的清洗時間長、效率不高。

實用新型內容為解決上述問題，本實用新型提供一種治具及清洗機，其能夠實現高效率地清洗基板。為此，本實用新型提供一種治具，其中包括固定裝置和底座；所述固定裝置用於固定基板；所述底座為凹槽狀，所述底座的側壁上設置支撐部，所述支撐部用於支撐所述固 定裝置，從而使由所述固定裝置固定的基板處於所述清洗機的正電極與負電極之間。優選地，由所述固定裝置固定的基板處於所述清洗機的清洗室的半高處或半寬 處。優選地，所述固定裝置包括以下中的至少一種固定框，用於將所述基板固定在所述固定框與所述支撐部之間；兩個夾持框，用於將所述基板夾持在所述夾持框之間；至少一對槽，每對槽分別設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用於將 所述基板的邊緣固定在所述槽中；至少一個彈性或非彈性夾，其設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用 於夾緊所述基板。優選地，所述支撐部為設置在所述底座側壁的臺階狀結構或凸部結構。優選地，所述支撐部和/或所述底座的高度能夠調節。優選地，所述固定裝置的外表面為弧形表面。[0017]優選地，所述底座由與所述正電極和/或負電極相同的材料製成，優選地所述底 座的材料包括鋁或不鏽鋼。優選地，還包括墊板，用於在固定所述基板時託持所述基板以防止所述基板發生 形變。優選地，所述底座由與所述正電極和/或負電極相同的材料製成，優選地所述底 座的材料包括鋁或不鏽鋼。本實用新型還提供了一種清洗機，其中，包括清洗室、正電極、負電極和如前所述的任意一種治具；優選地，所述治具安置在所述清洗室中。優選地，所述治具的底座與所述正電極連接以作為正電極或者與所述負電極連接 以作為負電極。優選地，進一步包括檢測器，用於實時地或定時地檢測所述基板的表面清潔度。本實用新型具有下述有益效果本實用新型提供的治具，治具的固定裝置通過固定基板的邊緣來固定基板，然後 將固定裝置安置到底座支撐部上，從而使固定在固定裝置中的基板兩個表面上的待清洗區 域都能充分暴露在等離子環境中，以有利於對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等的工 藝製程，提高了基板進行工藝製程的效率。本實用新型提供的清洗機，固定裝置通過夾持基板的邊緣來固定基板的，從而使 夾持在固定裝置中的基板兩個表面上的待清洗區域都能與等離子環境中的等離子體充分 接觸，以有利於對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等的工藝製程，並提高了清洗基板 的效率，並通過支撐部使固定裝置中的基板處於正電極和負電極的中間位置上，以使基板 表面上的等離子體的濃度最大，以進一步提高等離子體清洗基板的效率。

圖1為本實用新型提供的治具第一實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型提供的治具第一實施例中固定裝置固定基板的俯視圖；圖3為本實用新型提供的治具第一實施例中固定裝置固定基板的正視圖；圖4為圖3中沿B-B方向的截面圖；圖5為本實用新型提供的治具第二實施例中的底座的結構示意圖；圖6為本實用新型提供的清洗機實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的治具實施例包括固定裝置和底座，固定裝置用於固定基板，底 座為凹槽狀，底座的側壁上設置支撐部，支撐部用於支撐固定裝置，從而使由固定裝置固定 的基板處於清洗機的正電極與負電極之間。為使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖對本實 用新型提供的實施例進行詳細描述。圖1為本實用新型提供的治具第一實施例的結構示意圖。如圖1所示，本實施例 治具包括固定裝置和底座。[0037]固定裝置在本實施例中優選地包括兩個夾持框，分別為上夾持框1011和下夾持 框1012，上夾持框1011和下夾持框1012通過夾持基板的邊緣來將基板夾持固定在二者之 間，使得基板兩個表面上的待清洗區域露出。優選地，上夾持框1011和下夾持框1012的形 狀與尺寸大致相同，以使二者在夾持基板的邊緣時確保基板的邊緣區域受力平衡。底座為凹槽狀，底座的兩個側壁1021設置有支撐部1023，支撐部1023用於支撐固 定裝置。優選地，當固定裝置安置到支撐部1023上之後，由固定裝置固定的基板位於清洗 機的清洗室的半高處，既使底座與固定裝置上的基板之間有足夠的空間，又確保基板處於 清洗室的正電極和負電極的中間位置，由於此處等離子的濃度最高，有利於提高基板的清 洗效率。在本實施例中，支撐部1023是設置在將側壁1021設置處的臺階狀結構，當將固定 裝置安置到支撐部1023後，與支撐部1023相鄰的側壁1021將阻止固定裝置向兩側滑動， 使安置在支撐部1023上的固定裝置保持穩定固定，以避免損壞基板。由於固定裝置通過固定基板的邊緣來固定基板，因而使基板的兩個表面上的待清 洗區域都能充分露出，有利於對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等的工藝製程，提高 了對基板進行刻蝕或清洗等工藝製程的效率。圖2為本實用新型提供的治具第一實施例中固定裝置固定基板的俯視圖，圖3為 本實用新型提供的治具第一實施例中固定裝置固定基板的正視圖。如圖2、圖3所示，固定裝置優選地包括兩個夾持框，在本實施例中更優選地以上 夾持框1011、下夾持框1012和待夾持的基板20均為矩形為例來介紹技術方案。其中，基板 20包括待清洗區域201和邊緣202，上夾持框1011和下夾持框1012的尺寸略大於基板20 的邊緣202的尺寸，當固定裝置夾持住基板20時，上夾持框1011和下夾持框1012的內邊 緣位於基板20的邊緣202上，以使上夾持框1011和下夾持框1012不會遮蓋住基板的待清 洗區域201，使得待清洗區域201露出，避免在清洗待清洗區域201上的殘留物等工藝製程 時受到阻礙。優選地，在實際應用中，當上夾持框1011和下夾持框1012夾持基板20之後，可以 在固定裝置的上夾持框1011和下夾持框1012的周圍使用彈性夾來固定，以增加夾持裝置 夾持基板20時的穩定性，彈性夾可以為蝴蝶夾等。圖4為圖3中沿B-B方向的截面圖。如圖4所示，在本實用新型的優選實施例中， 上夾持框1011和下夾持框1012的外表面均為弧形表面，優選地呈流線狀；和/或，上夾持 框1011和下夾持框1012的接觸基板的內表面均為平坦表面。當固定裝置固定基板時，上 夾持框1011和下夾持框1012的內表面與基板的邊緣202充分接觸，目的是增加上述兩個 夾持框與基板的接觸面積，提高上夾持框1011和下夾持框1012夾持基板時的穩定性，同 時，由於上夾持框1011和下夾持框1012上的稜角或凸起將會遮擋或阻礙等離子體或氣體 等到達基板的待清洗區域201的周邊附近，即邊緣效應，所以可將上夾持框1011和下夾持 框1012的外表面設計為弧形的，以使固定裝置的外表面為弧形表面，避免其上夾持框1011 和下夾持框1012產生不利於清洗基板的邊緣效應，防止上夾持框1011和下夾持框1012遮 擋或阻礙等離子體或氣體等到達基板的待清洗區域201的周邊附近，增加等離子體到達基 板待清洗區域201的效率。在實際應用中，底座的底壁1022的厚度可以為3mm，上夾持框1011和下夾持框 1012的形狀和尺寸可以與基板的邊緣相適配，以使上夾持框1011和下夾持框1012在夾
5持基板時，既不會遮擋或覆蓋基板的待清洗區域201，確保基板兩個表面的待清洗區域201 都能充分暴露在清洗室內等離子的環境中，又能與基板的邊緣202充分接觸以確保夾持穩 定，其中，組成上夾持框1011和下夾持框1012的框邊的高度大約為2mm、寬度為1. 5cm。圖5為本實用新型提供的治具第二實施例中的底座的結構示意圖。如圖5所示， 本實用新型實施例中，支撐部1023為設置在底座側壁1021處的凸部結構，而不必為如圖1 中所示的臺階狀。凸部結構的支撐部1023可以降低製造治具底座的成本，並增加夾持在固 定裝置中的基板與底座之間的空間體積，增加在該空間中的等離子體的數量。優選地，在實際應用中，底座由與清洗機的正電極和/或負電極相同的材料製成。優選地，底座的材料包括鋁或不鏽鋼。在本實用新型的各實施例中，優選地，底座可以與清洗機的正電極連接以作為正 電極或者與負電極連接以作為負電極。在本實用新型的各實施例中，優選地，支撐部1023和/或底座的高度能夠調節，以 與所在清洗機的清洗室的尺寸相適配，確保固定裝置固定的基板位於清洗室的正電極和負 電極之間的適合位置，例如，位於正電極和負電極之間的中面(與正電極和負電極等距離) 位置，從而有利於提高清洗基板的效率。在本實用新型的各實施例中，固定裝置可根據需要採取不同結構。除了前述如圖 3所示的包括兩個夾持框的結構以外，在其它實施例中，固定裝置可以包括以下中的至少一 種結構固定框，用於將所述基板固定在所述固定框與所述支撐部之間；兩個夾持框，用於將所述基板夾持在所述夾持框之間；至少一對槽，每對槽分別設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用於將 所述基板的邊緣固定在所述槽中；至少一個彈性或非彈性夾，其設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用 於夾緊所述基板。在本實用新型的各實施例中，治具的固定裝置通過固定基板的邊緣來固定基板， 然後將固定裝置安置到底座支撐部上，從而使固定在固定裝置中的基板兩個表面上的待清 洗區域都能充分暴露在等離子環境中，以有利於對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等 的工藝製程，提高了基板進行工藝製程的效率。本實用新型還提供一種清洗機，包括清洗室、正電極、負電極和本實用新型各實 施例中所述的治具；其中，所述治具安置在所述清洗室中。圖6為本實用新型提供的清洗機實施例的結構示意圖。如圖6所示，本實施例中 的清洗機包括清洗室60、治具、正電極601和負電極602，本實施例清洗機中的治具可以採 用上述任意一種治具實施例的結構，本實施例中的治具採用如圖1所示的結構為例來介紹 本實施例的技術方案，正電極601和負電極602分別設置在清洗室60中的上下兩個腔壁 上，治具安置在清洗室中，治具的底座可以是由鋁或316型不鏽鋼等製作而成，底座可以與 負電極接觸並充當負電極，正電極601和負電極602之間的電場將電離清洗室中的氣體以 得到等離子體，氣體可以為氬氣等，電離得到的等離子體在清洗室60中做無規則的運動， 其中，正電極601和負電極602之間的中心位置的等離子體濃度最大，所以需要根據正電極 601和負電極602之間的距離來設計支撐部1023在側壁1021上的高度，以使夾持有的固定裝置安置到支撐部1023上後，基板正好處於正電極601和負電極602之間的中間位置，從 而提高清洗機刻蝕或清洗基板的效率，又能保證在基板分別與正電極和負電極組成的空間 裡有充足的等離子體來清洗基板的兩個表面。在基板被傳遞到固定裝置固定基板時上被夾持的過程中，為防止基板由於自身重 量的作用發生彎曲形變，而使夾持在固定裝置中的基板在清洗過程中一直處於形變狀態， 最終導致基板損壞或清洗殘留物不乾淨的不良後果，可以固定裝置完成夾持基板之前可以 採用墊板來傳遞託持基板以防止其發生形變，墊板要保持潔淨以防止託持基板時汙染基 板，墊板的面積小於下夾持框1012的內框內邊緣包圍的面積，優選的，墊板的面積可以為 下夾持框1012的內框內邊緣包圍的面積的80%，這樣墊板既能有效防止基板發生形變，又 能避免在承託基板時與下夾持框1012發生碰撞而導致基板受損。本實施例清洗機工作的具體過程包括將固定裝置的上夾持框1011和下夾持框1012分離，傳遞基板到下夾持框1012的 上方，將基板的中心對準下夾持框1012的中心，然後將基板安置在下夾持框1012上，下夾 持框1012的內邊緣位於基板的邊緣內，然後利用墊板託持著基板以防止基板由於自身重 力的原因而發生形變，然後將上夾持框1011和下夾持框1012的中心對準之後落下，以使 上夾持框1011和下夾持框1012均與基板的邊緣對合，再利用蝴蝶夾等彈性夾將上夾持框 1011和下夾持框1012周圍固定，以防止被夾持的基板移動或脫落而損壞，然後撤掉墊板並 將夾持有基板的固定裝置安置在底座的臺階狀支撐部1023上，接著開啟電源給正電極601 和負電極602充電，正電極601和負電極602之間的電場將電離清洗室60中的等離子氣體 (例如氬氣、氦氣等惰性氣體)以獲得等離子體，等離子體將與基板的兩個表面充分接觸以 對基板同時進行雙面清洗，從而實現同時去除基板兩個表面上的殘留物質。本實施例中，固定裝置通過夾持基板的邊緣來固定基板的，從而使夾持在固定裝 置中的基板兩個表面上的待清洗區域都能與等離子環境中的等離子體充分接觸，以有利於 對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等的工藝製程，並提高了清洗基板的效率，並通過 支撐部使固定裝置中的基板處於正電極和負電極的中間位置上，以使基板表面上的等離子 體的濃度最大，以進一步提高等離子體清洗基板的效率。在本實用新型的各實施例中，優選地，等離子體清洗機可以是電極水平分布式結 構或電極豎直分布式結構。根據本實用新型的各實施例，優選地，所述治具的底座與所述正電極連接以作為 正電極或者與所述負電極連接以作為負電極。在本實用新型的各實施例中，優選地，由所述固定裝置固定的基板處於所述清洗 機的清洗室的半高處或半寬處。對於電極水平分布式結構的清洗機，基板可處於清洗室的 半寬處；對於電極豎直分布式結構的清洗機，基板可處於清洗室的半高處。在本實用新型的各實施例中，優選地，清洗機進一步包括檢測器，用於實時地或定 時地檢測所述基板的表面清潔度。在本實用新型的各實施例中，優選地，所述基板是封裝基板，尤其是無核封裝基 板。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性 實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實 用新型的保護範圍。
權利要求1.一種用於等離子清洗機的治具，其特徵在於包括固定裝置和底座；所述固定裝置用於固定基板；所述底座為凹槽狀，所述底座的側壁上設置支撐部，所述支撐部用於支撐所述固定裝 置，從而使由所述固定裝置固定的基板處於所述清洗機的正電極與負電極之間。
2.根據權利要求1所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，由所述固定裝置固 定的基板處於所述清洗機的清洗室的半高處或半寬處。
3.根據權利要求1或2所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，所述固定裝置包 括以下中的至少一種固定框，用於將所述基板固定在所述固定框與所述支撐部之間；兩個夾持框，用於將所述基板夾持在所述夾持框之間；至少一對槽，每對槽分別設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用於將所述 基板的邊緣固定在所述槽中；至少一個彈性或非彈性夾，其設置在所述底座的相對側壁上或所述支撐部上，用於夾 緊所述基板。
4.根據前述權利要求中任一項所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，所述支 撐部為設置在所述底座側壁的臺階狀結構或凸部結構。
5.根據前述權利要求中任一項所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，所述支 撐部和/或所述底座的高度能夠調節。
6.根據前述權利要求中任一項所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，所述固 定裝置的外表面為弧形表面。
7.根據前述權利要求中任一項所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於還包括 墊板，用於在固定所述基板時託持所述基板以防止所述基板發生形變。
8.根據前述權利要求中任一項所述的用於等離子清洗機的治具，其特徵在於，所述底 座由與所述正電極和/或負電極相同的材料製成，優選地所述底座的材料包括鋁或不鏽 鋼。
9.一種清洗機，其特徵在於，包括清洗室、正電極、負電極和權利要求1-8中任意一項所述的治具；其中，所述治具安置在所述清洗室中。
10.根據權利要求9所述的清洗機，其特徵在於，所述治具的底座與所述正電極連接以 作為正電極或者與所述負電極連接以作為負電極。
11.根據權利要求9或10所述的清洗機，其特徵在於，進一步包括檢測器，用於實時地 或定時地檢測所述基板的表面清潔度。
專利摘要本實用新型提供一種治具及清洗機，其中，治具包括固定裝置和底座；所述固定裝置用於固定基板；所述底座為凹槽狀，所述底座的側壁上設置支撐部，所述支撐部用於支撐所述固定裝置，從而使由所述固定裝置固定的基板處於所述清洗機的正電極與負電極之間。本實用新型提供的治具，其固定裝置通過固定基板的邊緣來固定基板，然後將固定裝置安置到底座支撐部上，從而使固定在固定裝置中的基板兩個表面上的待清洗區域都能充分暴露在等離子環境中，以有利於對基板的兩個表面同時進行刻蝕或清洗等的工藝製程，提高了基板進行工藝製程的效率。
文檔編號H01L21/00GK201887033SQ201020607558
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者蘇新虹 申請人:北大方正集團有限公司