CN110473808A - 一种晶圆干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆干燥装置，包括晶圆固定驱动装置；位于被固定晶圆两侧的气化喷淋装置；位于被固定晶圆两侧的氮气吹风装置；氮气吹风装置为环形结构、且其内部朝着出风的方向为薄型结构，背风方向为厚型结构，出风口呈缝隙结构。本发明在保障清洗晶圆的效果的基础上，避免了现有装置长时间使用堵塞的缺点。本发明可解决干燥装置使用过程中本身被污染，颗粒积累的问题，且可以保障干燥装置的干燥清洗，延长干燥装置的使用寿命。

Description

一种晶圆干燥装置
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种晶圆干燥装置。
背景技术
随着半导体制造技术日新月异，CMP(化学机械研磨)成为硅片制造中实现多金属层和互连线的关键技术。在晶圆经研磨过后，晶圆表面会残留研磨液和异物等，因此晶圆的清洗成为了一道非常重要和要求比较高的工艺。现在主流的化学机械研磨机台基本都是自带清洗干燥功能；在晶圆清洗过程中我们会专门的干燥模块，如图1所示，图1显示为现有技术中的晶圆干燥装置结构示意图。对晶圆表面进行干燥清洁，但现有的喷射管路使用时间变长后，颗粒(particle)积累会导致气孔堵塞，降低晶圆的干燥清洁能力，甚至污染晶圆。
因此，需要提出一种新的装置，用于干燥和清洁晶圆的表面。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆干燥装置，用于解决现有技术中晶圆干燥装置中气孔堵塞，降低晶圆清洁能力甚至污染晶圆表面的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆干燥装置，该晶圆干燥装置至少包括：晶圆固定驱动装置；位于被固定晶圆两侧的气化喷淋装置；位于被固定晶圆两侧的氮气吹风装置；所述氮气吹风装置为为环形结构、且其内部朝着出风的方向为薄型结构，背风方向为厚型结构，出风口呈缝隙结构。
优选地，所述晶圆固定驱动装置包括两个从动轮和一个驱动轮。
优选地，所述两个从动轮分别设置于所述晶圆边缘，且有距离间隔。
优选地，所述驱动轮设置于所述晶圆边缘、与所述两个从动轮有距离间隔。
优选地，所述两个从动轮将晶圆的边缘夹持，该两个从动轮的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触。
优选地，所述驱动轮将晶圆的边缘夹持，所述驱动轮的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触并驱动晶圆旋转。
优选地，所述气化喷淋装置为异丙醇气化喷淋装置。
优选地，所述气化喷淋装置为位于晶圆两侧上方的两个气化喷淋管，其长度方向平行于所述晶圆所在的平面。
优选地，所述两个气化喷淋管上设有数个相互间隔的喷嘴。
如上所述，本发明的晶圆干燥装置，具有以下有益效果：在保障清洗晶圆的效果的基础上，避免了现有装置长时间使用堵塞的缺点。本发明可解决干燥装置使用过程中本身被污染，颗粒积累的问题，且可以保障干燥装置的干燥清洗，延长干燥装置的使用寿命。
附图说明
图1显示为现有技术中的晶圆干燥装置结构示意图；
图2显示为本发明的晶圆干燥装置结构示意图；
图3显示为本发明的氮气吹风装置内部结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图2所示，图2显示为本发明的晶圆干燥装置结构示意图。本发明提供一种晶圆干燥装置，该晶圆干燥装置在本实施例中包括：晶圆固定驱动装置；所述晶圆固定驱动装置是在晶圆被清洗干燥的过程中起到固定晶圆并且驱动晶圆旋转，旋转的作用是有助于晶圆的表面被清洗干净。因此，所述晶圆固定驱动装置需要不仅可以固定晶圆，而且还要驱动晶圆转动，亦即晶圆在清洗的过程中，需要在被固定的同时一边旋转一边清洗。
本实施例进一步地，所述晶圆固定驱动装置包括两个从动轮和一个驱动轮。如图2所示，所述两个从动轮02分别设置于所述晶圆边缘，且有距离间隔。本实施例更进一步地，所述驱动轮01设置于所述晶圆边缘、与所述两个从动轮02有距离间隔。如图2所示，所述两个从动轮02的位置高于所述驱动轮01的位置，并且所述两个从动轮02分别位于所述驱动轮01的两侧，本实施例中，所述驱动轮01距离分别与所述两个从动轮的距离相等。本实施例中进一步地，所述两个从动轮02的连线处于所述晶圆的一条直径上。并且为了使得晶圆在清洗过程中能平稳固定，所述两个从动轮02的连线与承载晶圆的平台或相对清洗腔中的台面平行。本发明中所述驱动轮01的作用是驱动晶圆旋转，并且所述晶圆的旋转时绕其圆心的自身旋转，旋转的目的是为了让清洗液冲刷晶圆表面，达到更好的清洗效果。
本发明进一步地，所述两个从动轮02将晶圆的边缘夹持，该两个从动轮02的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触。本发明更进一步地，所述驱动轮01将晶圆06的边缘夹持，所述驱动轮01的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触并驱动晶圆旋转。也就是说，所述驱动轮01驱动晶圆在清洗和干燥的过程中发生绕自身圆心的旋转，因此，所述驱动轮01的轮轴与所述晶圆的边缘之间发生的是静摩擦，轮轴带动晶圆旋转，而且所述驱动轮01是夹持在所述晶圆的边缘。在所述驱动轮01驱动晶圆旋转的过程中，如果没有从动轮02，晶圆是不能被竖直的固定，因此，本发明在所述驱动轮01的两侧设置了两个从动轮02，所述两个从动轮02既可以起到固定晶圆竖直“站立”，又能保持晶圆不断旋转，因此，本发明更进一步地，所述两个从动轮02也是夹持在所述晶圆的边缘，其轮轴与所述晶圆边缘的周线相互接触带动晶圆旋转。
本发明的所述晶圆干燥装置还包括：位于被固定晶圆两侧的气化喷淋装置；本发明进一步地，所述气化喷淋装置为异丙醇气化喷淋装置。也就是说，将气化的异丙醇喷淋于晶圆的表面，用于清洁晶圆。本发明更进一步地，如图2所示，所述气化喷淋装置为位于晶圆06两侧上方的两个气化喷淋管03，其长度方向平行于所述晶圆06所在的平面。也就是说，所述两个气化喷淋管03具有一定间距，所述晶圆位于所述两个气化喷淋管03之间，亦即所述两个气化喷淋管03分别位于所述晶圆的两侧上方。所述两个气化喷淋管03的长度方向与所述晶圆表面相互平行，并且本发明中所述晶圆06距离两个所述气化喷淋管03之间的距离都相同。
本发明更进一步地，所述两个气化喷淋管03上设有数个相互间隔的喷嘴04。本实施例中所述每个气化喷淋管03上设有三个所述喷嘴04，并且所述喷嘴之间相互间隔，喷嘴朝向所述晶圆的表面。本实施例中所述每个气化喷淋管03上的三个喷嘴04之间间隔的距离相同。本发明中所述气化喷淋管的所述喷嘴中喷出的是异丙醇(IPA)。
本发明的所述晶圆干燥装置还包括：位于被固定晶圆两侧的氮气吹风装置05；如图3所示，图3显示为本发明的氮气吹风装置内部结构示意图。本发明中的所述氮气吹风装置05为环形结构、且其内部朝着出风的方向为薄型结构051，背风方向为厚型结构052，出风口呈缝隙结构。也就是说，所述氮气吹风装置05的内部朝着出风的方向较厚，反方向较薄，包裹一圈后留出较窄的缝隙，作为出风口。
本发明的所述氮气吹风装置由于前窄后宽，不断相互挤压的N2最后只能从细小的缝隙中排出，这种结构可以加强送风压力，而且运动的气体会形成负压，背面的空气从后向前补充进来加强中心的吹风效果。晶圆在转轮作用下不断旋转，气化IPA喷淋后，环形装置吹出N2使得吸附在晶圆上的IPA蒸发，同时将水分带走。
气化IPA管路向转动晶圆喷淋，N2吹风装置通过自身N2的吹风以及气流造成负压带动空气的流动，能够达到数倍的风力效果，干燥效果更好，成本降低。
综上所述，本发明在保障清洗晶圆的效果的基础上，避免了现有装置长时间使用堵塞的缺点。本发明可解决干燥装置使用过程中本身被污染，颗粒积累的问题，且可以保障干燥装置的干燥清洗，延长干燥装置的使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种晶圆干燥装置，其特征在于，该晶圆干燥装置至少包括：
晶圆固定驱动装置；位于被固定晶圆两侧的气化喷淋装置；位于被固定晶圆两侧的氮气吹风装置；所述氮气吹风装置为环形结构、且其内部朝着出风的方向为薄型结构，背风方向为厚型结构，出风口呈缝隙结构。
2.根据权利要求1所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述晶圆固定驱动装置包括两个从动轮和一个驱动轮。
3.根据权利要求2所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述两个从动轮分别设置于所述晶圆边缘，且有距离间隔。
4.根据权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述驱动轮设置于所述晶圆边缘、与所述两个从动轮有距离间隔。
5.根据权利要求4所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述两个从动轮将晶圆的边缘夹持，该两个从动轮的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触。
6.根据权利要求5所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述驱动轮将晶圆的边缘夹持，所述驱动轮的轮轴与所述晶圆的边缘周线相互接触并驱动晶圆旋转。
7.根据权利要求1所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述气化喷淋装置为异丙醇气化喷淋装置。
8.根据权利要求7所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述气化喷淋装置为位于晶圆两侧上方的两个气化喷淋管，其长度方向平行于所述晶圆所在的平面。
9.根据权利要求8所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述两个气化喷淋管上设有数个相互间隔的喷嘴。
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