CN110517975B - 一种cmp后清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CMP后清洗装置，包括：超声波装置，超声波装置内的清洗槽中浸满清洗液；前开式晶圆盒，可上下升降的设置在清洗液的上方；设置在前开式晶圆盒一侧的喷头，本发明还公开了一种CMP后清洗方法，包括如下步骤：Step1、提供一CMP后的晶圆；Step2、将晶圆放入晶圆盒中；Step3、晶圆盒下降，让晶圆浸泡在超声波装置中的清洗液中；Step4、对晶圆进行超声波清洗；Step5、多次重复上述四个步骤，直到晶圆盒中放满晶圆；Step6、将放满晶圆的晶圆盒直接取出备用，采用本发明的利用CMP后清洗装置进行CPM后的清洗方法，一台CMP后清洗装置能匹配多台CMP装置进行循环清洗，保证在CMP后晶圆的清洗效果的同时提高晶圆的产能。

Description

一种CMP后清洗装置及其清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种CMP后清洗装置及其清洗方法。
背景技术
晶圆的清洗时半导体器件生产过程中非常重要的步骤，清洗地是否干净直接影响了器件的性能和良率，所以在半导体器件的制备流程中，需要对晶圆进行多次清洗。
在现有的半导体制造工艺中，一般采用化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing，简称CMP) 方法进行平坦化工艺，然而，在CMP的过程中会产生很多残留物(residue)，从而形成缺陷(defect)，所以CMP 之后需要对晶圆(wafer) 进行清洗，以减少缺陷。
现有的清洗方法一般是直接利用机械手后将CMP后的晶圆放置在载台上，然后利用臭氧水对晶圆直接冲洗，但在实际的操作过程中，发现这样的清洗方法具有如下缺陷：
①只能按序一片片的对CMP后的晶圆进行清洗，然后再一片片的将晶圆取走，而CMP产出的晶圆速率较慢，这就导致CMP后清洗装置长时间处于空闲状态，浪费了资源的同时晶圆的产能也低。
②只利用臭氧水对CMP后的晶圆进行冲洗，无法保证晶圆的清洁度，不能满足晶圆的高精度清洗要求。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能保证CMP后晶圆的清洗效果，同时提升了晶圆产能的CMP后清洗装置及其清洗方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种CMP后清洗装置，包括：
超声波装置，在所述超声波装置内的清洗槽中浸满清洗液；
前开式晶圆盒，可上下升降的设置在清洗液的上方；
设置在所述前开式晶圆盒一侧的喷头，用于对所述前开式晶圆盒内的晶圆进行清洗液的喷洗。
一种利用如CMP后清洗装置进行CMP后的清洗方法，包括如下步骤：
Step1、提供一CMP后的晶圆；
Step2、将晶圆放入晶圆盒中；
Step3、晶圆盒下降，让晶圆浸泡在超声波装置中的清洗液中；
Step4、对晶圆进行超声波清洗；
Step5、多次重复上述四个步骤，直到晶圆盒中放满晶圆；
Step6、将放满晶圆的晶圆盒直接取出备用。
进一步的，在Step1之前还包括一预处理步骤。
进一步的，所述预处理步骤为对晶圆进行翻面操作。
进一步的，在Step3之间还包括一喷洗步骤；
所述喷洗步骤为：当晶圆放入所述晶圆盒后，利用喷头对晶圆进行清洗液的喷洗。
进一步的，所述清洗液为臭氧水。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.其可以通过设置一台CMP后清洗装置来满足多台CMP装置的需求，任意一台CMP装置中的晶圆清洗后，机械手将晶圆放置到晶圆盒中，利用超声波装置和臭氧水配合对晶圆进行清洗，当晶圆盒中的晶圆放满并清洗完毕后，直接将晶圆盒取出备用，提升了晶圆清洗速率的同时提升了晶圆的产能。
2.可以根据实际的需求对晶圆的正反面进行清洗，同时利用喷头对晶圆盒内的晶圆进行臭氧水的喷洗，保证晶圆处于潮湿状态，便于后续晶圆的清洗效果，满足了晶圆高要求。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明一实施例中利用CMP后清洗装置进行CMP后的清洗方法的流程图；
附图2为本发明一实施例中CMP后清洗装置的结构示意图；
附图3为本发明另一实施例中CMP后清洗装置的结构示意图；
其中：超声波装置1、前开式晶圆盒2、清洗液3、喷头4、晶圆5。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅附图3，本发明所述的一种CMP后清洗装置，包括：超声波装置1，在超声波装置1的内部设有清洗槽，在清洗槽中浸满有清洗液3，在本实施例中清洗液3指的是臭氧水；同时在清洗液3的上方安装有可上下升降的前开式晶圆盒2，当每放置一片晶圆后，前开式晶圆盒2往下移动使得放入的晶圆能够被浸没在清洗液3中。
另外，在前开式晶圆盒2的一侧安装有一喷头4，每当一片晶圆5放置在前开式晶圆盒2内时，喷头4自动打开对晶圆5进行清洗液的喷洗，从而保证晶圆5能够保持潮湿状态，提升后续晶圆的清洗效率。
请参阅附图1，其为本发明一实施例的利用CMP后清洗装置进行CMP后的清洗方法的流程图，包括如下步骤：Step1、提供一CMP后的晶圆；Step2、将晶圆放入晶圆盒中；Step3、晶圆盒下降，让晶圆浸泡在超声波装置中的清洗液中；Step4、对晶圆进行超声波清洗；Step5、多次重复上述四个步骤，直到晶圆盒中放满晶圆；Step6、将放满晶圆的晶圆盒直接取出备用。
其中，在实际对晶圆的CMP后的清洗方法中，由于CMP装置产出晶圆的速度比CMP后清洗装置进行清洗的速度慢，所以可以根据实际的清洗速率对CMP装置的数量进行调整；一般来说，一台CMP后清洗装置可以匹配四台CMP装置，此时CMP后清洗装置的使用效率最高，一台CMP后清洗装置和四台CMP装置构成了一个运行良好的晶圆清洗循环。
本发明是通过所述的一种CMP后清洗装置来进行CMP后的清洗方法，下面结合多个实施例来对本发明的利用CMP后清洗装置进行CMP后的清洗方法进行说明。
【第一实施例】
在本实施例中，请参阅附图2所示的CMP后清洗装置，其对应的CMP装置的数量为四台，并且一个晶圆盒中可以放置25片晶圆，放置晶圆的数量可以根据晶圆盒的大小规格作出调整，本实施例中CMP后的清洗方法包括如下步骤：
Step1、提供一CMP后的晶圆,此处的晶圆由机械手将前序CMP装置后的晶圆移栽过来。
Step2、机械手将CMP后的晶圆放入晶圆盒后自动退出。
Step3、晶圆盒自动往下降，使晶圆盒内的晶圆完全浸没在超声波装置的臭氧水中。
Step4、利用超声波装置配合臭氧水对晶圆进行超声波清洗。
Step5、多次重复上述四个步骤，直到晶圆盒中放满25片晶圆。
Step6、将Step5中载有25片晶圆的晶圆盒直接取出备用，接着依次重复循环上述操作即可。
本实施例中的一台CMP后清洗装置配合四台CMP装置进行循环运行，避免了CMP后清洗装置长时间处于空闲状态，提升了晶圆的产能。
【第二实施例】
本实施例和第一实施例的区别在于：当晶圆存放在晶圆盒内后，晶圆盒外部的喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，保证晶圆处于潮湿状态，便于后续晶圆的清洗，本实施例中的CMP后清洗装置请参阅附图3所示，对应的CMP装置两台，一个晶圆盒可以放置25片晶圆，本实施例中CMP后的清洗方法包括如下步骤：
Step1、提供一CMP后的晶圆, 此处的晶圆由机械手将前序CMP装置后的晶圆移栽过来。
Step2、机械手将CMP后的晶圆放入任意一个晶圆盒后自动退出。
Step3、晶圆放置在晶圆盒后，位于晶圆盒一侧的喷头对准晶圆喷洗臭氧水进行喷洗，保证晶圆处于潮湿的状态。
Step3、晶圆盒自动往下移动，使晶圆盒内的晶圆完全浸没在超声波装置的臭氧水中。
Step4、利用超声波装置配合臭氧水对晶圆进行超声波清洗。
Step5、多次重复上述四个步骤，直到任意一个晶圆盒中放满25片晶圆。
Step6、将载有25片晶圆的晶圆盒直接取出备用，然后依次重复上述操作即可。
本实施例中的一台CMP后清洗装置配合两台CMP装置进行循环运行，避免了CMP后清洗装置处于空闲状态，提升了晶圆的产能，同时增加了喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，进一步提升了晶圆的清洗效果。
【第三实施例】
本实施例和第一实施例的区别在于：有时要对晶圆的反面进行清洗，这就需先将晶圆翻面后再进行相关的清洗操作，在本实施例中对应CMP装置的数量为四台，一个晶圆盒可以放置25片晶圆，本实施例CMP后的清洗方法包括如下步骤：
Step1、首先利用机械手对晶圆进行翻面操作，使晶圆反面朝上。
Step2、提供一CMP后的晶圆，机械手将Step1中的晶圆移栽过来。
Step3、机械手将CMP后的晶圆放入任意一个晶圆盒后自动退出。
Step4、晶圆放置在晶圆盒后，位于晶圆盒外的喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，确保晶圆处于潮湿的状态。
Step4、晶圆盒自动往下移动，使晶圆盒内的晶圆完全浸没在超声波装置的臭氧水中。
Step5、利用超声波装置配合臭氧水对晶圆进行超声波清洗。
Step6、多次重复上述四个步骤，直到任意一个晶圆盒中放满25片晶圆。
Step7、将载有25片晶圆的晶圆盒直接取出备用，然后重复上述步骤即可。
本实施例中清洗的是晶圆反面，并且是由一台CMP后清洗装置配合四台CMP装置进行循环运行，提升了晶圆的产能。
【第四实施例】
本实施例与实施例一之间的区别为：需要对晶圆的反面进行清洗，同时利用喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，保证晶圆处于潮湿的状态，提升后续的清洗效率，在本实施例中对应的CMP装置的数量为四台，一个晶圆盒可以放置25片晶圆， CMP后的清洗方法包括如下步骤：
Step1、首先利用机械手对晶圆进行翻面操作，使晶圆反面朝上。
Step2、提供一CMP后的晶圆，机械手将Step1中的晶圆移栽过来。
Step3、机械手将CMP后的晶圆放入任意一个晶圆盒后自动退出。
Step4、晶圆放置在晶圆盒后，位于晶圆盒外的喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，确保晶圆处于潮湿的状态。
Step5、晶圆盒自动往下移动，使晶圆盒内的晶圆完全浸泡在超声波装置的臭氧水中。
Step6、利用超声波装置配合臭氧水对晶圆进行超声波清洗。
Step7、多次重复上述四个步骤，直到任意一个晶圆盒中放满25片晶圆。
Step8、将载有25片晶圆的晶圆盒直接取出备用，然后重复上述步骤。
本实施例中清洗的是晶圆反面，并且是由一台CMP后清洗装置配合四台CMP装置进行循环运行，避免了CMP后清洗装置处于空闲状态，提升了晶圆的产能，同时增加了喷头对晶圆进行臭氧水的喷洗，进一步提升了晶圆的清洗效果。
综上所述，本发明提供了一种利用如CMP后清洗装置进行CMP后的清洗方法，其具有如下优点：
首先，其可以通过设置一台CMP后清洗装置来满足多台CMP装置的需求，任意一台CMP装置中的晶圆清洗后，机械手将晶圆放置到晶圆盒中，利用超声波装置和臭氧水配合对晶圆进行清洗，当晶圆盒中的晶圆放满并清洗完毕后，直接将晶圆盒取出备用，提升了晶圆清洗速率的同时提升了晶圆的产能。
其次，可以根据实际的需求对晶圆的正反面进行清洗，同时利用喷头对晶圆盒内的晶圆进行臭氧水的喷洗，保证晶圆处于潮湿状态，便于后续晶圆的清洗效果，具有较好的实用性。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种CMP后的清洗方法，其特征在于,包括如下步骤：
Step1、提供一CMP后的晶圆；
Step2、将晶圆放入晶圆盒中；
Step3、晶圆盒下降，让晶圆浸泡在超声波装置中的清洗液中；
Step4、对晶圆进行超声波清洗；
Step5、多次重复上述四个步骤，直到晶圆盒中放满晶圆；
Step6、将放满晶圆的晶圆盒直接取出备用；
其中，在Step3之间还包括一喷洗步骤；
所述喷洗步骤为：当晶圆放入所述晶圆盒后，利用喷头对晶圆进行清洗液的喷洗。
2.根据权利要求1所述的CMP后的清洗方法，其特征在于：在Step1之前还包括一预处理步骤。
3.根据权利要求2所述的CMP后的清洗方法，其特征在于：所述预处理步骤为对晶圆进行翻面操作。
4.根据权利要求1或3所述的CMP后的清洗方法,其特征在于：所述清洗液为臭氧水。
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