CN105304522A - 硅片背面清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片背面清洗装置，可以从硅片的背面清洗和干燥硅片，而且可以在同一操作中同时实施对不同尺寸的硅片的清洗和干燥。其技术方案为：硅片背面清洗装置包括：圆环形喷头支架，位于放置了硅片的基板承载盘的外围；多个清洗喷头，对硅片背面进行清洗，分布于圆环形喷头支架的上方和下方，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈；多个气体喷头，对清洗后的硅片背面进行干燥处理，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈。

Description

硅片背面清洗装置

技术领域

本发明涉及一种硅片清洗设备，尤其涉及一种对硅片背面实施清洗的设备。

背景技术

对半导体产业而言，随着器件工艺的关键尺寸的不断缩小，因此对晶圆显影工艺的要求更加严苛。现代晶圆显影方式主要分为两大类：湿法显影和干法(等离子)显影。目前，湿法显影仍然是半导体厂家广泛使用的显影方式。其中，湿法显影方式分为沉浸显影、喷射显影和混凝显影三种，而喷射显影和混凝显影又由于其自身的优势而更受青睐。

然而，不管采用何种工艺方式，都需要在显影之后对硅片(基板)进行清洗和干燥。传统的设备中通常对8寸晶圆硅片和12寸晶圆硅片进行分开处理，即，有两套清洗干燥的设备，一套应用于8寸硅片，另一套应用于12寸硅片。

而这种将两个尺寸的硅片分开进行清洗和干燥的处理方式，提高了生产成本，降低了工作效率，也增加了工艺制造的流程和复杂度。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种硅片背面清洗装置，可以从硅片的背面清洗和干燥硅片，而且可以在同一操作中同时实施对不同尺寸的硅片的清洗和干燥。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种硅片背面清洗装置，包括：

圆环形喷头支架，位于放置了硅片的基板承载盘的外围；

多个清洗喷头，对硅片背面进行清洗，分布于圆环形喷头支架的上方和下方，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈；

多个气体喷头，对清洗后的硅片背面进行干燥处理，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，硅片背面清洗装置还包括：

溅射护罩，防止硅片在清洗过程中洗涤液的飞溅。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，溅射护罩可视硅片是否需要抓取或进行工艺处理而升降。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，气体喷头是氮气喷头，对硅片背面边缘吹氮气。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，气体喷头的喷射角度可调。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，同一侧的上下两个清洗喷头分别配备去离子水和化学药液。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，清洗喷头的喷射角度可调。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，位于圆环形喷头支架外圈的清洗喷头的清洗对象和气体喷头的干燥对象是12寸的晶圆硅片，位于圆环形喷头支架内圈的清洗喷头的清洗对象和气体喷头的干燥对象是8寸的晶圆硅片。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，装置还包括：

集液槽，收集废液统一排出。

根据本发明的硅片背面清洗装置的一实施例，硅片背面清洗装置安装在硅片清洗设备腔体中。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明是在圆环形喷头支架上分别安装多个用于清洗硅片的清洗喷头和用于干燥硅片的气体喷头，而且这些清洗喷头和气体喷头分成两组分别分布于支架的外圈和内圈，其中外圈对应于12寸的硅片，而内圈对应于8寸的硅片。相对于传统技术而言，本发明能够在同一个设备和流程中同时对8寸和12寸这两种常见尺寸的硅片进行清洗和干燥。

附图说明

图1示出了本发明的硅片背面清洗装置的较佳实施例的总视图。

图2示出了本发明的硅片背面清洗装置的较佳实施例的俯视图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1和图2分别从总视图角度和俯视图的角度示出了本发明的硅片背面清洗装置的较佳实施例的结构。请同时参见图1和图2，本实施例的硅片背面清洗装置可独立的对8寸晶圆硅片(基板)或12寸晶圆硅片(基板)进行清洗和干燥。在腔体1中设置有承载盘2、硅片背面清洗装置，其中硅片背面清洗装置包括喷头支架3以及若干喷头。

承载盘2采用真空吸盘设计，可以在显影过程中将8英寸硅片或12英寸硅片吸附固定。较佳的，在硅片背面清洗装置还包括一个溅射护罩4，溅射护罩4呈一个大圆盘，中心部分被镂空，且镂空面积大于待清洗的晶圆硅片面积。溅射护罩是为了防止基板在清洗过程中洗涤液的飞溅而作的设计，从而能够避免废液污染机台的其他部分。另外，溅射护罩4可以升降，当机械臂抓取需要放置至腔体1的承载盘2时，溅射护罩4下降并露出承载盘2，方便硅片的放置；当放置完成需要进行工艺处理时，溅射护罩4升起，达到防止溅射的目的。

较佳的，在硅片背面清洗装置中还设有集液槽5，用于收集废液统一排出腔外。圆环形的喷头支架3安装在基板承载盘2的外围，分为内外两圈，它是固定不动的。在圆环形的喷头支架3的上方和下方分布了四组8个清洗喷头7，其中的内圈的上下4个清洗喷头7用于8英寸的硅片背面边缘的清洗工艺，同一侧的上下两个清洗喷头7，一个清洗喷头7配备了去离子水，另一个清洗喷头7配备了化学药液，这2个清洗喷头7的喷射角度可调，可以使去离子水或化学药液准确的喷射到硅片背面的边缘，洗去残留的显影液，提高了工艺的准确性和良率。其中外围的上下两个清洗喷头7，用于12英寸硅片背面边缘的清洗工艺，同一侧的上下两个清洗喷头7，一个清洗喷头7配备了去离子水，另一个清洗喷头7配备了化学药液，2个清洗喷头7的喷射角度可调，可以使去离子水或化学药液准确的喷射到硅片背面的边缘，洗去残留的显影液，提高了工艺的准确性和良率。

在圆环形的喷头支架3上均匀分布了两组12个气体喷头(在本实施例中为氮气喷头8)，6个为一组，分为外圈6个，内圈6个。其中内圈6个氮气喷头8是用于随着承载盘以1500～2500RPM的速度高速旋转，对8英寸硅片吹氮气，进行干燥处理，并且6个氮气喷头8的喷射角度可调，可以使氮气准确的喷射到基板背面边缘，提高工艺的准确性和良率。其中外圈6个氮气喷头8是用于随着承载盘以1500～2500RPM的速度高速旋转，对12英寸硅片吹氮气，进行干燥处理，并且6个氮气喷头8的喷射角度可调，可以使氮气准确的喷射到基板背面边缘，提高工艺的准确性和良率。

上述权利要求书及说明书中所记载的内容旨在详尽阐述本发明技术方案的设计意图、作用原理及进步效果，其中所提及的部分参数及步骤，均为便于公众理解发明内容所用，并不能用来限定本发明的保护范围。对于在本发明技术方案的基础之上变换数据或等效替换其中的一些步骤，均应视为落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅片背面清洗装置，其特征在于，包括：

圆环形喷头支架，位于放置了硅片的基板承载盘的外围；

多个清洗喷头，对硅片背面进行清洗，分布于圆环形喷头支架的上方和下方，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈；

多个气体喷头，对清洗后的硅片背面进行干燥处理，分为两组，其中一组安装在圆环形喷头支架的外圈，另一组安装在圆环形喷头支架的内圈。

2.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，硅片背面清洗装置还包括：

溅射护罩，防止硅片在清洗过程中洗涤液的飞溅。

3.根据权利要求2所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，溅射护罩可视硅片是否需要抓取或进行工艺处理而升降。

4.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，气体喷头是氮气喷头，对硅片背面边缘吹氮气。

5.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，气体喷头的喷射角度可调。

6.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，同一侧的上下两个清洗喷头分别配备去离子水和化学药液。

7.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，清洗喷头的喷射角度可调。

8.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，位于圆环形喷头支架外圈的清洗喷头的清洗对象和气体喷头的干燥对象是12寸的晶圆硅片，位于圆环形喷头支架内圈的清洗喷头的清洗对象和气体喷头的干燥对象是8寸的晶圆硅片。

9.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，装置还包括：

集液槽，收集废液统一排出。

10.根据权利要求1所述的硅片背面清洗装置，其特征在于，硅片背面清洗装置安装在硅片清洗设备腔体中。