CN102569010B - 一种晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆清洗装置，该晶圆清洗装置包括清洗槽、晶圆固定架、多个内侧喷嘴和多个外侧喷嘴，该晶圆固定架设置在该清洗槽中用于支撑待清洗的晶圆，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴设置在该清洗槽的底部，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴的方向与该晶圆表面不平行。通过本发明的晶圆清洗装置，消除了现有技术的晶圆清洗装置的外侧喷嘴造成的线形微粒缺陷，提高了晶圆的良率。

Description

一种晶圆清洗装置

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术

随着超大规模集成电路工艺的发展，半导体工艺已经进入了超深亚微米时代。工艺的发展使得将包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上，形成所谓的SoC（片上系统）。

在集成电路的制造过程中，为使芯片上的器件功能正常，避免硅片制造中的污染是绝对必要的。随着器件关键尺寸缩小，对污染的控制要求也变得越来越严格。而晶圆清洗对污染控制来说是比较重要的步骤。晶圆清洗的目的是为了去除附着在晶圆表面上的有机化合物、金属杂质或者微粒。上述污染物对于晶圆的后续制造以及最终的良率影响很大。因此，在晶圆清洗过程中，必须有效地去除上述杂质。

一般来说，晶圆清洗可以分为湿法清洗和干法清洗。干法清洗使用气相化学物，一般通过提供激发能量促进化学反应进行经验清洗，其中能量可以以热、等离子或是辐射等形态提供。而常用的湿法清洗则使用液态化学品，例如溶剂、酸、接口活性剂及水，以喷洒、刷洗、氧化、刻蚀等方法溶剂污染物。在使用各种化学品以后通常还需要经过超高纯水的润湿清洗。

参考图1，是现有技术中一种湿法晶圆清洗装置100的侧面示意图。该晶圆清洗装置100主要包括清洗槽101、晶圆固定架（未示出）、多个内侧喷嘴102和多个外侧喷嘴103。其中晶圆固定架用于支撑多个晶圆104。喷嘴可以和清洗液供给装置连接用以喷射清洗液。图2示出了上述晶圆清洗装置100的正面视图，其中的箭头示出了从外侧喷嘴喷出的清洗液的路径P2。

图1的箭头分别显示了从内侧喷嘴102和外侧喷嘴103喷出的清洗液的路径P1和P2。其中从外侧喷嘴103喷出的清洗液的路P2平行于晶圆表面（图1），而内侧喷嘴102喷出的清洗液的路径P1不平行于晶圆表面，与晶圆表面有一定的夹角，如图1中的角a所示。图3示出了经过上述的晶圆清洗装置100清洗后的晶圆表面容易产生的线形微粒缺陷。从图3中可以看出，由于伯努利效应，有微粒的部分主要集中在路径P2上。

因此，现有技术中需要一种晶圆清洗装置以解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中晶圆在经过晶圆清洗装置清洗后容易产生的线性微粒缺陷，本发明公开了一种晶圆清洗装置，该晶圆清洗装置包括清洗槽、晶圆固定架、多个内侧喷嘴和多个外侧喷嘴，该晶圆固定架设置在该清洗槽中用于支撑待清洗的晶圆，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴设置在该清洗槽的底部，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴的方向与该晶圆表面不平行。

较佳地，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴的方向与该晶圆表面的夹角的角度在0度和90度之间。

较佳地，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴与传动部件连接。

较佳地，该清洗槽中设置有两组该多个内侧喷嘴和两组该多个外侧喷嘴。

较佳地，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴设置在清洗液供给管道上，该清洗液供给管道沿着垂直于该晶圆表面的方向设置。

较佳地，该多个内侧喷嘴和该多个外侧喷嘴与清洗液供给装置连接。

较佳地，该多个内侧喷嘴朝向该晶圆的一侧，该多个外侧喷嘴朝向该晶圆的另一侧。

通过本发明的晶圆清洗装置，其内侧喷嘴和外侧喷嘴都与待清洗的晶圆表面不平行，因此消除了现有技术的晶圆清洗装置的外侧喷嘴造成的线形微粒缺陷，提高了晶圆的良率。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是现有技术中晶圆清洗装置的侧面示意图；

图2是图1所示的晶圆清洗装置的正面示意图；

图3是现有技术中晶圆清洗后的缺陷示意图；

图4是根据本发明实施例的晶圆清洗装置的侧面示意图；和

图5是经过根据本发明实施例的晶圆清洗装置清洗后的晶圆表面的视图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参考图4，是根据本发明实施例的晶圆清洗装置400的侧面示意图。晶圆清洗装置400主要包括清洗槽401、晶圆固定架（未示出）、多个内侧喷嘴402和多个外侧喷嘴403。上述的晶圆固定架用于在其上支撑多个晶圆404，该晶圆固定架固定在清洗槽401中。

多个内侧喷嘴402和多个外侧喷嘴403设置在清洗槽401的底部。实际上，这些喷嘴设置在清洗液供给管道上，如图1中斜线表示出的部分所示。较佳的，这些清洗液供给管道垂直于晶圆404表面的方向设置。其中，多个内侧喷嘴402设置在清洗槽401底部的中部的位置，多个外侧喷嘴403设置在清洗槽401底部的外侧的位置（参考图2）。而且多个内侧喷嘴402和多个外侧喷嘴403可以分别设置两组（参考图2）。设置两组这样的喷嘴可以更加有效地对晶圆进行清洗。这些喷嘴与清洗液供给机构（未示出）连接。该供给机构用以供给清洗上述晶圆404所需的清洗液，上述清洗液最终流入上述的清洗液供给管道后通过喷嘴喷出。并且该供给机构可以设置为能够对供给的清洗液的流速以及流量进行控制的结构，该结构为本领域内的技术人员所熟知，在此不再赘述。

图4中箭头所示的路径P1和P2分别示出了由内侧喷嘴402和外侧喷嘴403喷出的清洗液的路径。与现有技术中不同的是，上述外侧喷嘴403喷出的清洗液的方向与晶圆的表面不平行，而是有一定的夹角b。该夹角b和夹角a同样大于0度小于90度。路径P2和晶圆表面的夹角也反映出了外侧喷嘴403的方向（即外侧喷嘴的朝向）和晶圆表面的夹角。也就是说，外侧喷嘴403的方向和晶圆表面的夹角大于0度小于90度。而内侧喷嘴402的方向与晶圆表面的夹角也呈大于0度小于90度设置。

作为另一种实施方式，上述的内侧喷嘴402和外侧喷嘴403的方向和晶圆表面的夹角a、b并非是固定不变的，而是可以在清洗过程中变化。但是其变化的范围始终在0度和90度之间。为此，可以在上述喷嘴上连接传动部件。通过传动部件的转动带动喷嘴的转动，从而使得上述的夹角a、b在0度和90度之间变化。

进一步的，上述的内侧喷嘴402和外侧喷嘴403这样设置，使得内侧喷嘴402朝向晶圆的一侧，而外侧喷嘴403朝向晶圆的另一侧。如图4所示，内侧喷嘴402朝向晶圆的左侧，而外侧喷嘴403朝向晶圆的右侧。

图5是经过根据本发明实施例的晶圆清洗装置清洗后的晶圆表面的视图。从图中可以看出，由于晶圆清洗装置的外侧喷嘴设置与晶圆的表面不平行，因此，大大消除了现有技术中的线形微粒缺陷。

通过本发明的晶圆清洗装置，消除了现有技术的晶圆清洗装置的外侧喷嘴造成的线形微粒缺陷，提高了晶圆的良率。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置包括清洗槽、晶圆固定架、多个内侧喷嘴和多个外侧喷嘴，所述晶圆固定架设置在所述清洗槽中用于支撑待清洗的晶圆，所述多个内侧喷嘴和所述多个外侧喷嘴设置在所述清洗槽的底部，其特征在于，所述多个内侧喷嘴设置在所述清洗槽的底部的中间位置，所述多个外侧喷嘴设置在所述清洗槽底部的外侧的位置，所述多个内侧喷嘴和所述多个外侧喷嘴的方向与所述晶圆表面不平行；

所述多个内侧喷嘴朝向所述晶圆的一侧，所述多个外侧喷嘴朝向所述晶圆的另一侧。

2.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述多个内侧喷嘴和所述多个外侧喷嘴的方向与所述晶圆表面的夹角的角度在0度和90度之间。

3.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述多个内侧喷嘴和所述多个外侧喷嘴分别与传动部件连接。

4.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗槽中设置有两组所述多个内侧喷嘴和两组所述多个外侧喷嘴。

5.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述多个内侧喷嘴和所述多个外侧喷嘴设置在清洗液供给管道上。

6.根据权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗液供给管道沿着垂直于所述晶圆表面的方向设置。