CN106409726A - 一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，在腔体内设有旋转平台，用于放置硅片并带动其旋转进行清洗工艺，所述腔体设有排气装置，排气装置包括分设于腔体内底部和侧部的第一、第二排气口，第二排气口按不低于硅片表面的高度设置；通过在腔体侧部增设排气口，可以改善腔体的排气效果，使得硅片上方的酸气、碱气及水汽等杂质气体可以尽快通过腔体侧部的排气口排出，从而减少杂质气体在硅片上方的滞留时间及掉落到硅片表面形成缺陷的可能性，因此提高了产品品质。

Description

一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，更具体地，涉及一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台。
背景技术
随着半导体集成电路制造技术的高速发展，集成电路芯片的图形特征尺寸已进入到深亚微米阶段，而造成芯片上超细微电路失效或损坏的关键玷污物的特征尺寸也随之大为减小。
在集成电路的生产加工工艺过程中，半导体硅片通常都会经过诸如薄膜沉积、刻蚀、抛光等多道工艺步骤。而这些工艺步骤就成为玷污物产生的重要场所。为了保持硅片表面的清洁状态，消除在各个工艺步骤中沉积在硅片表面的玷污物，必须对经受了每道工艺步骤后的硅片进行清洗处理。因此，清洗工艺成为集成电路制作过程中最普遍的工艺步骤，其目的在于有效地控制各步骤的玷污水平，以实现各工艺步骤的目标。
湿法清洗通常为采用化学药液和去离子水等一系列工艺步骤，去除硅片表面上的玷污，包括但不限于：颗粒物、有机残留、金属污染物，以及自然氧化层等。随着对硅片表面洁净度的要求提高，湿法清洗正在由传统的槽式清洗向单片式清洗转变。
为了有效地清除硅片表面的玷污物，在进行单硅片湿法清洗工艺处理时，硅片将被放置在单片清洗机台腔体内的旋转平台上，并按照一定的速度旋转；同时向硅片的表面喷淋一定流量的化学药液，对硅片表面进行清洗。清洗过程中产生的气体将被排出腔体外。
请参阅图1，图1是现有的一种单片清洗机台结构示意图。如图1所示，在单片清洗机台的腔体10内设有旋转平台11，用于放置硅片12并带动其旋转；通过向硅片的表面喷淋化学药液，对硅片表面进行清洗。清洗过程中产生的酸气、碱气及水汽等杂质由位于腔体10底部的排气口13排出腔体外。
然而，上述现有的单片清洗机台的腔体排气口13由于是设计在腔体10的底部，在清洗过程中，悬浮在硅片12上方的酸气、碱气及水汽等杂质需要绕过硅片边缘与腔体边缘的空间，才能进入腔体10的底部而被排出(如图示箭头所指)。这样就容易出现杂质气体在硅片上方滞留而不能及时排出的问题，对清洗质量产生了不利影响，甚至还会发生气体中杂质颗粒掉落到硅片表面、导致二次污染形成缺陷的严重后果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，以避免杂质气体滞留于硅片上方。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，所述单片清洗机台设有腔体，所述腔体内设有旋转平台，用于放置硅片并带动其旋转进行清洗工艺，所述腔体设有排气装置，所述排气装置包括分设于腔体内底部和侧部的第一、第二排气口，所述第二排气口按不低于所述硅片表面的高度设置；
其中，通过所述第一排气口，将清洗过程中产生的杂质气体从腔体内的上部空间经由硅片边缘和腔体边缘之间的空隙进入腔体内的底部空间排出腔体外，同时，通过所述第二排气口，对硅片上方空间中的杂质气体进行横向分流并快速排出腔体外，以避免杂质气体滞留于硅片上方。
优选地，所述第二排气口活动设于所述腔体的侧部，其设置高度可调节。
优选地，所述第二排气口的角度可调节。
优选地，所述第二排气口在所述腔体的侧部对称设置2-4个。
优选地，所述第二排气口为喇叭口。
优选地，所述喇叭口为扁嘴形。
优选地，所述第二排气口通过排气管连接至废气回收装置，所述排气管设有抽气泵。
优选地，所述排气管设有压力表。
优选地，所述排气管设有流量计。
优选地，还包括一控制单元，用于控制所述第二排气口以上下移动及多角度摆动方式，将硅片上方空间中的杂质气体快速排出腔体外，并控制流经所述第二排气口的气体压力及流量。
从上述技术方案可以看出，本发明通过在单片清洗机台的腔体侧部增设排气口，可以改善腔体的排气效果，使得硅片上方的酸气、碱气及水汽等杂质气体可以尽快通过腔体侧部的排气口排出，从而减少杂质气体在硅片上方的滞留时间及掉落到硅片表面形成缺陷的可能性，因此提高了产品品质。
附图说明
图1是现有的一种单片清洗机台结构示意图；
图2是本发明一较佳实施例的一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图2，图2是本发明一较佳实施例的一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台结构示意图。如图2所示，本发明的一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台设有腔体20，在所述腔体20内设有旋转平台21，用于放置硅片22并带动硅片按照一定的速度旋转，同时向硅片的表面喷淋一定流量的化学药液，对硅片表面进行清洗。
请参阅图2。在所述腔体内还设有排气装置，用于将清洗过程中产生的酸气、碱气及水汽等杂质气体排出腔体外。所述排气装置包括设置在腔体内底部的至少一个第一排气口23，以及设置在腔体内侧部的至少一个第二排气口24。其中，所述第一排气口23属于常规用于排出废气的装置，与现有技术通常的排气口一致。通过所述第一排气口23，可将清洗过程中产生的杂质气体的大部分从腔体内的上部空间经由硅片边缘和腔体边缘之间的空隙进入腔体内的底部空间，从而可由第一排气口排出腔体外(如图示虚线箭头所指)。而所述第二排气口24用于在第一排气口的基础上，对腔体的排气效果进行增强，特别是用于对硅片上方空间中的杂质气体进行横向分流，并快速排出腔体外，以避免杂质气体滞留于硅片上方(如图示水平实线箭头所指)。因此，需要将所述第二排气口24设置在至少不低于所述硅片22表面的高度位置，以发挥其横向分流废气的效果。
为了进一步增强所述第二排气口的排气效率，可将所述第二排气口活动安装于所述腔体的侧部，使其设置的高度可以调节。例如，可以采用滑块导轨等现有传动副形式(图略)，将所述第二排气口固定在滑块上，并控制使滑块带动第二排气口在腔体内上下移动。本发明不限于此。
同时，还可以在所述第二排气口上设置常规形式的角度调节机构(图略)，例如万向阀，以便在第二排气口上下移动的同时，控制其不断摆动角度，从而可扩大所述第二排气口的效用发挥范围，充分提高其排气效率。
作为一优选的实施方式，可将上述第二排气口在所述腔体的侧部对称设置2-4个，例如图示左右对称设置的2个第二排气口，以便可以从腔体侧部的不同方位同时横向分流废气，从而可加速排气。
请参阅图2。还可以将所述第二排气口加工为喇叭口，以扩大其吸入气体时的角度，起到与摆动角度相辅相成的作用。
出于增强吸力的目的，还可进一步将所述第二排气口的喇叭口加工为扁嘴形，例如使其具有扁的椭圆形或狭缝形风口。
上述第二排气口可通过其连接的排气管连通至厂务废气回收装置(图略)，并可将排气管与上述滑块导轨传动副中的滑块安装在一起，从而可带动其连接的第二排气口上下移动；同时，可在第二排气口与排气管的接口部位安装角度调节机构，以便使第二排气口摆动吸气角度。腔体内的废气可通过在所述排气管上安装的抽气泵(图略)抽出腔体。
作为进一步优选的实施方式，还可以在所述排气管上安装压力表(图略)，以便监控管路中的气体压力，平衡腔体内的气流分布。还可以在所述排气管上安装流量计(图略)，以便监控管路中的气体流量。所述排气管上还可安装控制管路开闭的开关阀(图略)。
此外，还可以在单片清洗机台设置一个控制单元(图略)，通过在控制单元与所述第二排气口上设置的传动副、角度调节机构之间建立连接，可控制第二排气口在硅片上方的腔体侧部上下移动，并可多角度摆动；还可通过在控制单元与所述开关阀、抽气泵、压力表、流量计之间建立连接，可控制所述第二排气口的开闭、排气工作启动及停止等状态以及控制管路压力、流量等指标。从而可在不影响腔体内气流平衡的前提下，精确控制将硅片上方的酸气、碱气及水汽等杂质气体尽快排出腔体。控制单元可受单片清洗机台的控制系统调度。
综上所述，本发明通过在单片清洗机台的腔体侧部增设排气口，可以改善腔体的排气效果，使得硅片上方的酸气、碱气及水汽等杂质气体可以尽快通过腔体侧部的排气口排出，从而减少杂质气体在硅片上方的滞留时间及掉落到硅片表面形成缺陷的可能性，因此提高了产品品质。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述单片清洗机台设有腔体，所述腔体内设有旋转平台，用于放置硅片并带动其旋转进行清洗工艺，所述腔体设有排气装置，所述排气装置包括分设于腔体内底部和侧部的第一、第二排气口，所述第二排气口按不低于所述硅片表面的高度设置；
其中，通过所述第一排气口，将清洗过程中产生的杂质气体从腔体内的上部空间经由硅片边缘和腔体边缘之间的空隙进入腔体内的底部空间排出腔体外，同时，通过所述第二排气口，对硅片上方空间中的杂质气体进行横向分流并快速排出腔体外，以避免杂质气体滞留于硅片上方。
2.根据权利要求1所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述第二排气口活动设于所述腔体的侧部，其设置高度可调节。
3.根据权利要求1所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述第二排气口的角度可调节。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述第二排气口在所述腔体的侧部对称设置2-4个。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述第二排气口为喇叭口。
6.根据权利要求5所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述喇叭口为扁嘴形。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述第二排气口通过排气管连接至废气回收装置，所述排气管设有抽气泵。
8.根据权利要求7所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述排气管设有压力表。
9.根据权利要求7所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，所述排气管设有流量计。
10.根据权利要求1所述的具有增强腔体排气效果的排气装置的单片清洗机台，其特征在于，还包括一控制单元，用于控制所述第二排气口以上下移动及多角度摆动方式，将硅片上方空间中的杂质气体快速排出腔体外，并控制流经所述第二排气口的气体压力及流量。
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