CN109570177B - 清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洗装置及清洗方法，属于半导体技术领域。其中，清洗装置，包括多个清洗腔室以及将半导体元件在所述多个清洗腔室之间传送的传送机构，每个所述清洗腔室内设置有清洗槽，每个清洗腔室包括传送机构运动区域和清洗槽所在区域，所述清洗装置还包括：位于所述清洗腔室顶部、对应所述传送机构运动区域的第一风扇；位于所述清洗腔室顶部、对应所述清洗槽所在区域的第二风扇。通过本发明的技术方案，能够提高半导体元件的清洗效果，得到更加洁净的半导体元件。

Description

清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种清洗装置及清洗方法。

背景技术

随着半导体元件的日益精细化，在良率和可靠性方面，日益凸显了去除Particle(颗粒)和Metal(金属)粒子等不纯物质的重要性，Particle和金属粒子等杂质成了左右元件良率和元件性能的重要因素。

现阶段硅片的制造过程中，需要使用清洗装置对硅片进行洗涤。现有的清洗装置包括多个清洗腔室，每个清洗腔室包括一清洗槽，用来分别去除Particle或Metal等污染物，在清洗过程中，由传送机器人将硅片在各清洗腔室之间传送，为了保证清洗腔室内的洁净条件，会在清洗腔室顶部设置风扇，利用风扇形成自上而下的气流，使得清洗腔室内的污染物通过清洗腔室的出风口排出。

但是，在硅片的传送过程中，由于传送机器人的持续机械运动，会导致清洗腔室内机器人运动区域的污染物浓度高于清洗槽所在区域的污染物浓度，同时为了避免气流过大影响硅片表面的亲水性，风扇的风量设置的比较小，这样会导致传送机器人运动区域的污染物不能完全排出，并有可能流进清洗槽内部，进而污染清洗槽内的硅片。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种清洗装置及清洗方法，能够提高半导体元件的清洗效果，得到更加洁净的半导体元件。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种清洗装置，包括多个清洗腔室以及将半导体元件在所述多个清洗腔室之间传送的传送机构，每个所述清洗腔室内设置有清洗槽，每个清洗腔室包括传送机构运动区域和清洗槽所在区域，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室顶部、对应所述传送机构运动区域的第一风扇；

位于所述清洗腔室顶部、对应所述清洗槽所在区域的第二风扇。

进一步地，所述清洗装置还包括：

调节所述第一风扇的风量的第一风量调节器；

调节所述第二风扇的风量的第二风量调节器。

进一步地，所述清洗装置还包括：

设置在所述传送机构运动区域和所述清洗槽所在区域之间的挡板。

进一步地，所述清洗装置还包括：

设置在所述第一风扇的出风口的第一过滤模块；

设置在所述第二风扇的出风口的第二过滤模块。

进一步地，所述第一过滤模块与所述第二过滤模块为一体结构。

进一步地，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室底部、对应所述传送机构运动区域的第一出风口。

进一步地，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室侧壁、靠近所述清洗槽上方的第二出风口。

进一步地，所述传送机构包括：

用于抓取所述半导体元件的机械手臂；

控制所述机械手臂的移动的传送控制器，所述传送控制器通过机械手臂卷带与所述机械手臂连接。

进一步地，所述半导体元件为硅片。

本发明实施例还提供了一种清洗方法，应用于如上所述的清洗装置，所述清洗方法包括：

在利用所述传送机构将所述半导体元件移入所述清洗腔室后，控制所述第一风扇的风量大于所述第二风扇的风量。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在传送机构运动区域和清洗槽所在区域分别设置第一风扇和第二风扇，这样在清洗槽所在区域，为了避免第二风扇产生的气流过大影响半导体元件表面的亲水性，可以将第二风扇的风量调整的比较小；在传送机构运动区域，为了能够使污染物尽快排出清洗腔室，可以将第一风扇的风量调整的比较大，从而顺利地将传送机构运动区域的污染物排出清洗腔室，使得清洗槽内的半导体元件得到更佳的清洗效果。

附图说明

图1为现有清洗装置的结构示意图；

图2为利用现有清洗装置对硅片进行清洗后的示意图；

图3为本发明实施例清洗装置的结构示意图；

图4为本发明实施例清洗装置对硅片进行清洗后的示意图。

附图标记

05 硅片

10 风扇

15 第一风扇

18 第二风扇

20 过滤模块

30 气流

40 传送机器人

50 机械手臂卷带

60 传送控制器

70 机械手臂

80 清洗槽

90 第二出风口

100 未被污染的气流

110 被污染的气流

120 污染物

130 挡板

140 第一出风口

具体实施方式

为使本发明的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。

现阶段硅片的制造过程中，需要使用清洗装置对硅片进行洗涤。现有的清洗装置包括多个如图1所示的清洗腔室，每个清洗腔室包括一清洗槽80，不同清洗腔室的清洗槽盛放有不同的药液成分，用来分别去除Particle或Metal等污染物，在清洗过程中，由传送机器人40将硅片05在各清洗腔室之间传送，将硅片05放入各清洗槽80中进行清洗。其中，传送机器人40负责硅片05在各清洗槽间的移动，传送机器人40具有能够抓取硅片05的机械手臂70和传送控制器60，传送控制器60通过机械手臂卷带50与机械手臂70连接，能够控制机械手臂70的移动，包括控制机械手臂70的移动速度。

为了保证清洗腔室内的洁净条件，会在清洗腔室顶部设置风扇10，利用风扇10产生自上而下的气流30，气流30将会带动清洗腔室内的污染物通过清洗腔室的出风口90排出。

但是，在硅片05的传送过程中，由于传送机器人40的持续机械运动，会导致清洗腔室内传送机器人运动区域的污染物浓度高于清洗槽所在区域的污染物浓度，同时为了避免气流过大影响硅片05表面的亲水性，风扇10的风量设置的比较小，这样会导致传送机器人运动区域的污染物不能完全排出，如图1所示，其中，100为未被污染的气流，110为被污染的气流，传送机器人运动区域的污染物120可能随着气流110流进清洗槽80的内部，进而污染清洗槽80内的硅片05，导致硅片05的清洁效果不尽如人意，图2为利用现有清洗装置对硅片进行清洗后的示意图，可以看出，清洗后的硅片上残留有较多的污染物。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种清洗装置及清洗方法，能够提高半导体元件的清洗效果，得到更加洁净的半导体元件。

本发明实施例提供一种清洗装置，包括多个清洗腔室以及将半导体元件在所述多个清洗腔室之间传送的传送机构，每个所述清洗腔室内设置有清洗槽，每个清洗腔室包括传送机构运动区域和清洗槽所在区域，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室顶部、对应所述传送机构运动区域的第一风扇；

位于所述清洗腔室顶部、对应所述清洗槽所在区域的第二风扇。

本实施例中，在传送机构运动区域和清洗槽所在区域分别设置第一风扇和第二风扇，这样在清洗槽所在区域，为了避免第二风扇产生的气流过大影响半导体元件表面的亲水性，可以将第二风扇的风量调整的比较小；在传送机构运动区域，为了能够使污染物尽快排出清洗腔室，可以将第一风扇的风量调整的比较大，从而顺利地将传送机构运动区域的污染物排出清洗腔室，使得清洗槽内的半导体元件得到更佳的清洗效果。

进一步地，所述清洗装置还包括：

调节所述第一风扇的风量的第一风量调节器，这样可以根据传送机构运动区域的污染物浓度来对第一风扇的风量进行调节；

调节所述第二风扇的风量的第二风量调节器，这样可以根据清洗槽所在区域的污染物浓度以及对半导体元件的影响来对第二风扇的风量进行调节；

通过第一风量调节器和第二风量调节器可以对第一风扇以及第二风扇的风量进行单独调节。

进一步地，所述清洗装置还包括：

设置在所述传送机构运动区域和所述清洗槽所在区域之间的挡板，挡板能够隔开传送机构运动区域和清洗槽所在区域，能够在一定程度上避免传送机构运动区域的污染物扩散到清洗槽所在区域。

进一步地，所述清洗装置还包括：

设置在所述第一风扇的出风口的第一过滤模块，第一过滤模块能够对第一风扇吹出的空气进行过滤，为清洗腔室提供洁净的气流，具体地，第一过滤模块可以过滤掉空气中的污染物，比如颗粒物以及金属粒子等；

设置在所述第二风扇的出风口的第二过滤模块，第二过滤模块能够对第二风扇吹出的空气进行过滤，为清洗腔室提供洁净的气流，具体地，第二过滤模块可以过滤掉空气中的污染物，比如颗粒物以及金属粒子等。

其中，第一过滤模块与第二过滤模块可以相互独立，分开设置，当然，为了简化清洗装置的结构，所述第一过滤模块与所述第二过滤模块可以为一体结构。

进一步地，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室底部、对应所述传送机构运动区域的第一出风口，第一出风口位于清洗腔室底部，第一风扇位于清洗腔室顶部，这样，第一风扇吹出的自上而下的气流能够将传送机构运动区域的污染物经由第一出风口排出，避免传送机构运动区域的污染物扩散到清洗槽所在区域。

进一步地，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室侧壁、靠近所述清洗槽上方的第二出风口，这样在位于清洗腔室顶部的第二风扇吹出气流后，气流能够将清洗槽所在区域的污染物经由第二出风口排出，避免清洗槽所在区域的污染物对半导体元件造成污染。

一具体实施例中，所述传送机构可以包括：

用于抓取所述半导体元件的机械手臂；

控制所述机械手臂的移动的传送控制器，所述传送控制器通过机械手臂卷带与所述机械手臂连接。

具体地，上述半导体元件可以为硅片，当然，半导体元件并不局限为硅片，还可以为其他类型的半导体元件。

本发明实施例还提供了一种清洗方法，应用于如上所述的清洗装置，所述清洗方法包括：

在利用所述传送机构将所述半导体元件移入所述清洗腔室后，控制所述第一风扇的风量大于所述第二风扇的风量。

本实施例中，在传送机构运动区域和清洗槽所在区域分别设置第一风扇和第二风扇，这样在清洗槽所在区域，为了避免第二风扇产生的气流过大影响半导体元件表面的亲水性，可以将第二风扇的风量调整的比较小；在传送机构运动区域，为了能够使污染物尽快排出清洗腔室，可以将第一风扇的风量调整的比较大，从而顺利地将传送机构运动区域的污染物排出清洗腔室，使得清洗槽内的半导体元件得到更佳的清洗效果。

下面以半导体元件为硅片、传送机构为传送机器人为例，结合附图以及具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步介绍。

本实施例的清洗装置包括多个如图3所示的清洗腔室，每个清洗腔室包括一清洗槽80，不同清洗腔室的清洗槽盛放有不同的药液成分，用来分别去除Particle或Metal等污染物，在清洗过程中，由传送机器人40将硅片05在各清洗腔室之间传送，将硅片05放入各清洗槽80中进行清洗。其中，传送机器人40负责硅片05在各清洗槽间的移动，传送机器人40具有能够抓取硅片05的机械手臂70和传送控制器60，传送控制器60通过机械手臂卷带50与机械手臂70连接，能够控制机械手臂70的移动，包括控制机械手臂70的移动速度。

在传送机器人将硅片05移入清洗腔室后，传送控制器60控制机械手臂70下降，将硅片05放入清洗槽80中对硅片05进行清洗，清洗后，传送控制器60控制机械手臂70上升，将硅片05从清洗槽80中取出，之后将硅片05传送至下一清洗腔室。

为了最大限度地保证清洗腔室内的洁净条件，在清洗腔室顶部设置第一风扇15和第二风扇18，其中，第一风扇15对应传送机器人运动区域，第二风扇18对应清洗槽所在区域，第一风扇15和第二风扇18通过不同的风量调节器来控制风量。在第一风扇15和第二风扇18的出风口设置有过滤模块20，过滤模块20能够将第一风扇15和第二风扇18吹出的空气进行过滤，为清洗腔室提供洁净的气流。

另外，如图3所示，在传送机器人运动区域和清洗槽所在区域之间设置有挡板130，挡板130能够隔开传送机器人运动区域和清洗槽所在区域，能够在一定程度上避免传送机器人运动区域的污染物扩散到清洗槽所在区域。

由于第一风扇15位于清洗腔室的顶部，出风口朝向清洗腔室的底部，在第一风扇15工作时，会产生自上而下的气流，因此，在清洗腔室的底部对应传送机器人运动区域的位置设置有第一出风口140，这样第一风扇15产生的气流能够将传送机器人运动区域的污染物经由第一出风口140排出。

另外，在第二风扇18工作时，也会产生自上而下的气流，为了排出清洗槽所在区域的气流，在清洗腔室侧壁、靠近清洗槽80上方设置有第二出风口90，这样第二风扇18产生的气流能够将清洗槽所在区域的污染物经由第二出风口90排出。

在硅片05的传送过程中，由于传送机器人的持续机械运动，会导致传送机器人运动区域的污染物浓度高于清洗槽所在区域的污染物浓度，如果第一风扇15产生的气流不够大，如图1所示，传送机器人运动区域的污染物120可能随着气流110流进清洗槽80的内部，进而污染清洗槽80内的硅片05，导致硅片05的清洁效果不尽如人意。本实施例中，将根据传送机器人运动区域的污染物分布情况调整第一风扇15的风量，确保能够将传送机器人运动区域的污染物完全排出，如图3所示，传送机器人运动区域的污染物将沿着图示的气流方向从第一出风口140排出，不会进入清洗槽所在区域。

在硅片05清洗过程中，如果第二风扇18产生的气流过大，将会影响硅片05表面的亲水性，因此，可以控制第二风扇18的风量，避免影响硅片05表面的亲水性，但同时应注意，第二风扇18的风量应能将清洗槽所在区域的污染物排出，如图3所示，清洗槽所在区域的污染物沿着气流100排出，其中气流100未受到传送机器人运动区域的污染物的污染，可以保证清洗槽80内硅片05的洁净度。

具体地，在利用传送机器人将硅片05移入清洗腔室后，可以控制第一风扇15的风量大于第二风扇18的风量，这样既可以使得传送机构运动区域的污染物顺利地排出清洗腔室，又不会影响硅片05表面的亲水性。

本实施例通过在传送机器人运动区域和清洗槽所在区域分别设置风扇，并分别控制风扇的风量，能够顺利排出传送机器人运动区域的污染物，使得清洗槽80内的硅片05得到更好地清洁，本实施例清洁后的硅片05如图4所示，相比图2所示的硅片05，本实施例清洁后的硅片05的清洁效果大大提高。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以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，包括多个清洗腔室以及将半导体元件在所述多个清洗腔室之间传送的传送机构，每个所述清洗腔室内设置有清洗槽，每个清洗腔室包括传送机构运动区域和清洗槽所在区域，其特征在于，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室顶部、对应所述传送机构运动区域的第一风扇；

位于所述清洗腔室顶部、对应所述清洗槽所在区域的第二风扇；

其中，所述传送机构运动区域与所述清洗槽所在区域连通，在将所述半导体元件移入所述清洗腔室后，所述第一风扇的风量大于所述第二风扇的风量。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

调节所述第一风扇的风量的第一风量调节器；

调节所述第二风扇的风量的第二风量调节器。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

设置在所述传送机构运动区域和所述清洗槽所在区域之间的挡板。

4.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

设置在所述第一风扇的出风口的第一过滤模块；

设置在所述第二风扇的出风口的第二过滤模块。

5.根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，所述第一过滤模块与所述第二过滤模块为一体结构。

6.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室底部、对应所述传送机构运动区域的第一出风口。

7.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括：

位于所述清洗腔室侧壁、靠近所述清洗槽上方的第二出风口。

8.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述传送机构包括：

用于抓取所述半导体元件的机械手臂；

控制所述机械手臂的移动的传送控制器，所述传送控制器通过机械手臂卷带与所述机械手臂连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的清洗装置，其特征在于，所述半导体元件为硅片。

10.一种清洗方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任一项所述的清洗装置，所述清洗方法包括：

在利用所述传送机构将所述半导体元件移入所述清洗腔室后，控制所述第一风扇的风量大于所述第二风扇的风量。

Images