CN104438187A - 一种晶边清洗设备 - Google Patents

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许向辉
叶林
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Abstract

本发明涉及半导体良率提升领域，尤其涉及一种晶边清洗设备。本发明提出的一种晶边清洗设备，通过采用该设备可以同时对晶圆的晶边的正面和背面进行处理，这能够有效的去除晶边多余的膜结构和各种杂质，同时可以改善晶边的结晶程度，进而减少晶边作为缺陷源头的可能性，对提高产品良率会产生很大的帮助。

Description

一种晶边清洗设备
技术领域
本发明涉及半导体良率提升领域，尤其涉及一种晶边清洗设备。
背景技术
半导体行业制造日新月异，产品的线宽在不断的减小。伴随着线宽的变小缺陷对产品的良率会产生更大的杀伤，而改善所以造成缺陷的各种因素也越来越成为可以提升半导体良率的重要手段。生产中发现很多缺陷和芯片晶边的质量有相关性，好的晶边质量可以有效减少缺陷的源头，从而为提高芯片质量提高好的保证。
实际生产中可以使用曝光机台来对芯片进行各层图形离芯片最边缘的距离的控制以及对多余物质进行去除处理还可以通过在蚀刻腔内对晶边进行蚀刻处理。生产中发现以现有的手段很难有效的控制产品晶边的质量，产品晶边常成为缺陷的源头，这对产品的良率提升又很大的影响，所以迫切需要提供新的方法让芯片在生产的整个流程中都进行有效的晶边系统处理以最大程度的提高芯片晶边的质量。
中国专利(CN203562410U)记载了一种晶圆边缘清洗装置，所述晶圆边缘清晰装置至少包括：两端可伸缩的主轴，固定于所述主轴伸缩端的物理清洗不见，以及与所述主轴连接且用于控制所述主轴伸缩的主控不见，其中：所述物理清洗部件包括上下相对设置、供清洗晶圆边缘的一对清洗刷，固定所述清洗刷的一对夹持件，以及与所述夹持件连接且用于控制所述夹持件中的所述清洗刷接触或离开所述晶圆边缘的从控部件。所述晶圆边缘清洗装置还包括用于对所述物理清洗部件中的所述清洗刷警醒冲洗的冲洗部件。
发明内容
针对上述问题，本发明涉及一种晶边清洗设备，其特征在于，包括，转动轴、晶圆夹持装置、清洗槽和气体喷嘴，所述转动轴水平设置，所述转动轴一端铰接所述晶圆夹持装置；
清洗晶圆时，利用所述晶圆夹持装置夹持一晶圆，以使所述晶圆处于竖直方向上并部分浸入所述清洗槽内的清洗液液面以下，一第一气体喷嘴喷射点位于晶圆正面边缘处，所述第二气体喷嘴喷射点位于晶圆背面边缘处。
上述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴的喷射方向与水平方向成15°-30°夹角。
上述的设备，其特征在于，所述晶圆夹持装置为一真空吸盘。
上述的设备，其特征在于，所述设备还包括一与所述转动轴相连的驱动电机。
上述的设备，其特征在于，所述驱动电机进行顺逆时针旋转，以带动所述晶圆进行顺逆时针旋转。
上述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴喷射氮气。
上述的设备，其特征在于，所述晶圆夹持装置上还设置一距离传感器，用于控制晶圆浸入所述清洗槽内清洗液液面以下的距离。
上述的设备，其特征在于，所述晶圆浸入所述清洗液液面的距离为1-4um。
上述的设备，其特征在于，所述设备还包括电脑控制系统，所述电脑控制系统包括晶圆传送系统、清洗液注入与回收系统、气体喷嘴气压控制系统。
综上所述，本发明提出的一种晶边清洗设备，通过采用该设备可以同时对晶圆的晶边的正面和背面进行处理，这能够有效的去除晶边多余的膜结构和各种杂质，同时可以改善晶边的结晶程度，今儿减少晶边作为缺陷源头的可能性，对提高产品良率会产生很大的帮助。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
针对目前在实际生产中，产品晶边常成为缺陷的源头，所以提出一种新的设备在生产的整个流程中对晶边进行有效的处理。
本发明涉及一种晶边清洗设备，包括转动轴、晶圆夹持装置、清洗槽和气体喷嘴，转动轴水平设置，还设置一驱动电机与该转动轴相连，转动轴与晶圆夹持装置铰接，在晶圆夹持装置两侧分别设置第一气体喷嘴和第二气体喷嘴，当清洗晶圆时，第一气体喷嘴的喷射点位于晶圆正面边缘，第二气体喷嘴喷射点位于晶圆反面边缘处。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供了一种晶边清洗设备，包括转动轴1、晶圆夹持装置2、清洗槽3和气体喷嘴，当一晶圆6的晶边需要晶边清洗时，设置在该设备上电脑控制系统启动发出指令，与转动轴1铰接的晶圆夹持装置2将水平放置的晶圆6夹持，然后该晶圆夹持装置2转动90°，将晶圆6垂直于水平方向放置。
然后该转动轴1垂直下降一端距离，在转动轴1上设置了一个距离传感器(图中未示出)，晶圆夹持装置2的尺寸是固定的，待清洗晶圆的尺寸是不固定的，所以加装距离传感器，根据晶圆6被夹持但未清洗时该传感器与清洗槽3内清洗液液面的高度和需要清洗的晶圆的尺寸，计算出需要下降的距离，然后距离传感器将传感器与清洗槽内3清洗液液面的高度的实时数据传输到电脑系统内，电脑系统根据比对判断何时停止转动轴1下降。对于不同晶圆在后续生产中的使用情况，清洗的晶边尺寸也有所不同，优选的控制在1-4um。
当晶圆进入到清洗槽3内进行清洗时，转动轴1顺时针或者逆时针的旋转，在晶圆夹持装置3两侧分别设置一个高压气体喷嘴，该气体喷嘴喷射高压氮气，去除掉经过清洗槽的晶圆上所残留的清洗液，防止残留的液体对芯片造成损伤。这两个气体喷嘴分别为第一气体喷嘴4和第二气体喷嘴5，第一气体喷嘴4的喷射点位于晶圆6正面的边缘处，第二气体喷嘴5的喷射点位于晶圆6反面的边缘处，当晶圆6在转动轴1的带动下进行旋转清洗时，高压气体喷嘴工作，通过高速气体带走残留清洗液。气体喷嘴的喷射方向与水平撑15-30度的范围，这样的一个夹角涉及是使得在该夹角范围内所喷射的高速气体对整个湿法反应过程有较小的影响。
当清洗完成后，转动轴1上升，然后晶圆夹持装置2转动将夹持的晶圆6转为水平方向，机械手将晶圆6接走。在后续的生产中，晶圆的质量要求很高，所以晶圆夹持装置2不能对晶圆有伤害，即将晶圆夹持装置2设置为一真空吸盘。
该清洗设备设置于清洁的腔体内，并且还包括一套晶圆传送系统、清洗液注入与回收系统、气体喷嘴气压控制系统，这些系统均连接在一电脑控制系统上。晶圆上的膜结构和杂质是不一样的，所以需要的清洗液也是不一样的，这样就要根据不同的膜结构和杂质采用不同的清洗液，这样就需要实时更换清洗液并设定相应的清洗时间以及其他一些清洗参数。其中，比如对于存在金属膜的晶圆，可采用一定浓度的酸性清洗液对晶圆的晶边进行清洗，以达到去除金属膜层实现产品设计要求的目的。
综上所述，本发明提出的一种晶边清洗设备，通过采用该设备可以同时对晶圆的晶边的正面和背面进行处理，这能够有效的去除晶边多余的膜结构和各种杂质，同时可以改善晶边的结晶程度，今儿减少晶边作为缺陷源头的可能性，对提高产品良率会产生很大的帮助。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

1.一种晶边清洗设备，其特征在于，包括，转动轴、晶圆夹持装置、清洗槽和气体喷嘴，所述转动轴水平设置，所述转动轴一端铰接所述晶圆夹持装置；
清洗晶圆时，利用所述晶圆夹持装置夹持一晶圆，以使所述晶圆处于竖直方向上并部分浸入所述清洗槽内的清洗液液面以下，一第一气体喷嘴喷射点位于晶圆正面边缘处，所述第二气体喷嘴喷射点位于晶圆背面边缘处。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴的喷射方向与水平方向成15°-30°夹角。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述晶圆夹持装置为一真空吸盘。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括一与所述转动轴相连的驱动电机。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述驱动电机进行顺逆时针旋转，以带动所述晶圆进行顺逆时针旋转。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体喷嘴喷射氮气。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述晶圆夹持装置上还设置一距离传感器，用于控制晶圆浸入所述清洗槽内清洗液液面以下的距离。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述晶圆浸入所述清洗液液面的距离为1-4um。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电脑控制系统，所述电脑控制系统包括晶圆传送系统、清洗液注入与回收系统、气体喷嘴气压控制系统。
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