CN102463227A - 一种清洗装置及清洗方法 - Google Patents

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刘洋
闫启亮
王宏智
单福源
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Abstract

本发明提供了一种清洗装置和清洗方法，用于清洗晶圆，该装置包括：晶圆吸片台部，用于吸附晶圆；喷头部，位于所述晶圆吸片台部的上方，包括：至少一个第一接收部，用于接收从第一通道输入的清洗液；至少一个第二接收部，用于接收从第二通道输入的压缩气体；混合部，用于将所述输入的清洗液和压缩气体相混合后喷出，以清洗所述晶圆吸片台部吸附的晶圆。利用所述技术方案，借助压缩气体的作用，得与压缩气体混合后的清洗液在喷出时具有更高的喷出速率，从而能够更好的清洗划切后的晶圆表面及划切槽内残余的切屑微粒。

Description

一种清洗装置及清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的清洗技术领域，特别是涉及一种用于清洗晶圆的清洗装置及清洗方法。
背景技术
晶圆在被砂轮划切后，在晶圆的表面和沟槽中不可避免会残留一些切削微粒。这些残留的微粒将使制造出来的器件性能低劣，稳定性和可靠性变差。
划切后晶圆的清洗方式一般采用将划切完的晶圆通过真空吸附在吸片台上，晶圆随着吸片台同步高速旋转，在晶圆上方喷液体，如喷高纯去离子水或其它清洗液，而达到清除残留的微粒的目的。
在实现本发明的过程中，发明人发现随着集成电路的不断发展，芯片的特征尺寸越来越小，集成度越来越高，对应的划切“街区”也越来越窄，允许的砂轮划切槽也越来越窄，因此对划切槽内残余微粒的清洗变得越来越困难，需要通过一种新的清洗方式实现。
发明内容
本发明的实施例提供一种清洗装置及清洗方法，该清洗装置及清洗方法通过将清洗液的粒度变小，解决了现有技术在清洗划切后的晶圆时，无法将划切槽内的残余微粒清洗干净的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种清洗装置，用于清洗晶圆，其中，包括：
晶圆吸片台部，用于吸附晶圆；
喷头部，位于所述晶圆吸片台部的上方，包括：
至少一个第一接收部，用于接收从第一通道输入的清洗液；
至少一个第二接收部，用于接收从第二通道输入的压缩气体；
混合部，用于将所述输入的清洗液和压缩气体相混合后喷出，以清洗所述晶圆吸片台部吸附的晶圆。
优选地，所述的清洗装置，其中，
所述第一接收部包括：
第一减压阀，用于对所述输入的清洗液进行减压处理，所述减压处理后的清洗液输入所述混合部；
所述第二接收部包括：
过滤部，用于对所述输入的压缩气体进行过滤；
第二减压阀，用于对过滤后的压缩气体进行减压处理，所述减压处理后的压缩气体输入所述混合部。
优选地，所述的清洗装置，其中，所述混合部为：二流体喷嘴。
优选地，所述的清洗装置，其中，还包括：
第一驱动部，用于在清洗时，驱动所述晶圆吸片台部旋转；
第二驱动部，用于在清洗时，驱动所述喷头部作往复运动。
优选地，所述的清洗装置，其中，
所述喷头部在所述第二驱动部的驱动下绕预定的中心作往复旋转运动，且所述混合部的运动路径通过所述晶圆吸片台部的旋转中心。
优选地，所述的清洗装置，其中，所述清洗液为去离子水。
另一方面，还提供一种利用本发明实施例的清洗装置清洗晶圆的清洗方法，其中，包括如下步骤：
接收从第一通道输入的清洗液和从第二通道输入的压缩气体；
将所述清洗液和压缩气体混合后喷出，以清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆。
优选地，所述的清洗方法，其中，在接收到所述压缩气体之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述压缩气体过滤；及，
对所述过滤后的气体进行减压处理。
优选地，所述的清洗方法，其中，在接收到所述清洗液之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述清洗液进行减压处理。
优选地，所述的清洗方法，其中，清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆时，晶圆吸片台部旋转，喷头部作往复运动，混合部的运动路径通过晶圆吸片台部的旋转中心。
上述技术方案中具有如下技术效果：
通过将从第二通道输入的压缩气体与从第一通道输入的清洗液相混合，借助压缩空气的作用，使得清洗液在高速流动的压缩气体的作用下，具有更高的喷出速率，变成更小的微粒，这样利用压缩气体就能够更好的清洗划切后的晶圆表面及在晶圆划切槽内的残余微粒。
附图说明
图1为本发明实施例的清洗装置的主视图；
图2为本发明实施例的清洗装置的俯视图；
图3为本发明实施例的装置进行二流体清洗的工作原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提供一种清洗装置，用于清洗晶圆，如清洗划切后的晶圆，该装置包括：晶圆吸片台部，用于吸附晶圆；喷头部，位于所述晶圆吸片台部的上方，包括：至少一个第一接收部，用于接收从第一通道输入的清洗液；至少一个第二接收部，用于接收从第二通道输入的压缩气体；混合部，用于将所述输入的清洗液和压缩气体相混合后喷出，以清洗所述晶圆吸片台部吸附的晶圆。
示例性地，上述压缩气体可以为空气或纯净的氮气。
优选地，本发明实施例的清洗装置，所述第一接收部包括：第一减压阀，用于对所述输入的清洗液进行减压处理，所述减压处理后的清洗液输入所述混合部；所述第；接收部包括：过滤部，用于对所述输入的压缩气体进行过滤；第二减压阀，用于对过滤后的压缩气体进行减压处理，所述减压处理后的压缩气体输入所述混合部。
优选地，本发明实施例的清洗装置，所述混合部为：二流体喷嘴。
优选地，本发明实施例的清洗装置，还包括：第一驱动部，用于在清洗时，驱动所述晶圆吸片台部旋转；第二驱动部，用于在清洗时，驱动所述喷头部作往复运动。
本发明实施例的技术方案通过将压缩气体与清洗液混合，使得清洗液能在压缩气体的作用下以更快的速率喷出，从而能够更好的对晶圆进行清洗，尤其是能更好的对晶圆划切槽内残余的微粒进行清洗。
图1为本发明实施例的清洗装置的主视图。该例中，清洗液为去离子水，清洗的压缩气体为干净的压缩空气，还可以是纯净的氮气。使用氮气可达到某些额外的功能，如防氧化的功能等。如图1，本发明实施例的清洗装置包括：晶圆吸片台部7和喷头部8。晶圆吸片台部7和喷头部8均被固定在底盘17上，且两者均能作旋转运动。晶圆吸片台部7用于吸附待清洗的晶圆，并带动晶圆高速旋转。喷头部8用于在晶圆划切表面喷射压缩空气和去离子水的混合流体，并作往复旋转运动。从第一通道3输入的去离子水和从第二通道5输入的压缩空气同时输入二流体喷嘴4，并在二流体喷嘴4内部进行混合，然后由二流体喷嘴4将混合后的去离子水与压缩空气喷向吸附在晶圆吸片台装置7上的晶圆，完成清洗。去离子水在高速流动的压缩空气作用下，具有更高的喷出速率，变成更小的微粒，这样利用压缩空气就能够更好的清洗划切后的晶圆表面及在晶圆划切槽内的残余微粒。
如图1，该例中，去离子水从输入端口18处输入，并依次通过不锈钢管20、管接头21、和软管22，输入二流体喷嘴4，从输入端口18到二流体喷嘴4的通道即构成去离子水的输入通道即第一通道3。压缩空气通过软管23输入二流体喷嘴4，软管23的气体输入端口至二流体喷嘴4的通道即构成压缩气体的输入通道即第二通道5。第一通道、第二通道的构成并不限于该例所示的，也可以应用现有的其它适合传输压缩空气的组件构成。
电机1用于驱动晶圆吸片台部7旋转，电机2用于驱动喷头部8作往复运动，示例性地，电机2驱动喷头部8绕预定的中心作往复旋转运动。
如图1，该例的清洗装置还包括用于将清洗后残留在晶圆表面的水分去除的吹气通道。示例性地，如图1，该例中，压缩空气通过软管25，进入吹气管19。吹气管19将压缩气体如空气吹向晶圆表面，以将清洗后残留在晶圆表面的水分去除。
图2为本发明实施例的清洗装置的俯视图。如图2，晶圆吸片台部7带着通过吸附装置71吸附的晶圆绕中点O旋转，喷头部8绕预定的中心O1往复旋转。如图2，喷头部8绕O1旋转时，二流体喷嘴4的中心运动路径如弧线24所示，运动区域如图弧线24的AB区间，该路径通过晶圆吸片台部7的旋转中心O。这样的运动方式，能确保二流体喷嘴4喷出的混合流体能覆盖整个晶圆划切表面，完成整个晶圆表面的清洗。
图3示出本发明实施例的装置进行二流体清洗的工作原理示意图。如图3，压缩气体经过过滤器装置15去除杂质，通过减压阀12进入二流体喷嘴4，压力表16用于显示压缩气体的压力值。去离子水通过减压阀11进入二流体喷嘴4，压力表18用于显示去离子水的压力值。压缩气体和去离子水在二流体喷嘴4内部混合后，从二流体喷嘴4喷出高速的液体微粒。
本发明实施例还提供了一种利用本发明实施例的清洗装置清洗晶圆的清洗方法，包括如下步骤：
接收从第一通道输入的清洗液和从第二通道输入的压缩气体；
将所述清洗液和压缩气体混合后喷出，以清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆。
优选地，本发明实施例的清洗方法，在接收到所述压缩气体之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述压缩气体过滤；及，
对所述过滤后的气体进行减压处理。
优选地，本发明实施例的清洗方法，在接收到所述清洗液之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述清洗液进行减压处理。
优选地，本发明实施例的清洗方法，清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆时，晶圆吸片台部旋转，喷头部作往复运动，混合部的运动路径通过晶圆吸片台部的旋转中心。
上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种清洗装置，用于清洗晶圆，其特征在于，包括：
晶圆吸片台部，用于吸附晶圆；
喷头部，位于所述晶圆吸片台部的上方，包括：
至少一个第一接收部，用于接收从第一通道输入的清洗液；
至少一个第二接收部，用于接收从第二通道输入的压缩气体；
混合部，用于将所述输入的清洗液和压缩气体相混合后喷出，以清洗所述晶圆吸片台部吸附的晶圆。
2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
所述第一接收部包括：
第一减压阀，用于对所述输入的清洗液进行减压处理，所述减压处理后的清洗液输入所述混合部；
所述第二接收部包括：
过滤部，用于对所述输入的压缩气体进行过滤；
第二减压阀，用于对过滤后的压缩气体进行减压处理，所述减压处理后的压缩气体输入所述混合部。
3.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，所述混合部为：二流体喷嘴。
4.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，还包括：
第一驱动部，用于在清洗时，驱动所述晶圆吸片台部旋转；
第二驱动部，用于在清洗时，驱动所述喷头部作往复运动。
5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，
所述喷头部在所述第二驱动部的驱动下绕预定的中心作往复旋转运动，且所述混合部的运动路径通过所述晶圆吸片台部的旋转中心。
6.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗液为去离子水。
7.一种利用权利要求1的清洗装置清洗晶圆的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收从第一通道输入的清洗液和从第二通道输入的压缩气体；
将所述清洗液和压缩气体混合后喷出，以清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆。
8.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，在接收到所述压缩气体之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述压缩气体过滤；及，
对所述过滤后的气体进行减压处理。
9.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，在接收到所述清洗液之后，混合所述清洗液和压缩气体之前，还包括：
对所述清洗液进行减压处理。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的清洗方法，其特征在于，清洗晶圆吸片台部吸附的晶圆时，晶圆吸片台部旋转，喷头部作往复运动，混合部的运动路径通过晶圆吸片台部的旋转中心。
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