CN111105988A - 一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法 - Google Patents

一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法，设备包括支撑组件，支撑组件包括用于支撑晶圆的支撑部以及设置在支撑部的边缘区域的外围用于固定晶圆的保持部，支撑部具有边缘区域及中间凹陷区域，支撑部上设置有能够在支撑部的上方形成多个气体顶针的多个气体通道，多个所述气体顶针能够将放置在所述支撑部上方由所述保持部固定的晶圆托起。并且晶圆下表面完全处于气体氛围中这样在支撑组件高速旋转时，可以避免晶圆的中间区域凹陷，从而避免造成晶圆的圆环缺陷。气体顶针的形成还能够避免蒸汽在晶圆表面凝结，进而避免产生晶圆表面的中心圆形缺陷。本发明提供的单片晶圆湿式处理方法采用上述处理设备，同样具备相同技术效果。

Description

一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法。
背景技术
一般微电子元件是制造于半导体晶圆的正面或装置面。在半导体晶圆的工艺中，需要对半导体晶圆的正面进行多道工艺处理步骤，例如对晶圆的表面喷洒处理液(例如化学品或去离子水等)，以进行晶圆的蚀刻、清洗等湿式处理程序。现有技术中晶圆湿式处理一般采用批次处理方式，处理制程中各参数的精准度较差，从而造成晶圆的质量稳定性较差。
现有技术中有一种采用旋转蚀刻清洗机台对晶圆进行蚀刻、清洗等湿式处理程序。旋转蚀刻清洗机台一般包括蚀刻腔体，蚀刻腔体中设有用以承载及固定晶圆的载台，载台下方的转轴可依各种工艺参数的设定需求，进行高低速旋转，进而带动晶圆旋转，蚀刻液则由晶圆上方的液体供给单元流下，以对晶圆的正面进行蚀刻。
蚀刻腔体内载台下方还具有许多机构，如马达、清洗晶圆底部的流体喷嘴等等。而一般在进行晶圆蚀刻时，常用蚀刻液多为酸性液体，如硝酸(HNO3)和氢氟酸(HF)等。
在进行上述蚀刻时，如果是在晶圆低转速的工艺参数条件下，则晶圆正面的化学液膜或腐蚀性气体，有可能因旋转离心力降低，会由晶圆边缘流到晶圆的底面及载台上，进而产生腐蚀现象，而且在晶圆底面形成腐蚀污染物，例如金属微粒、残留物或薄膜等等。若上述物质未移除，将会破坏或污染晶圆正面的元件。举例来说，某些用于工艺的金属材质，例如铜，可能自晶圆底面回沾至晶圆正面，如此将造成微电子元件产生缺陷，以及降低制造上的良率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种单片晶圆湿式处理设备及处理方法，以避免出现现有技术中存在的因晶圆凹陷引起的晶圆表面的圆环缺陷，以及因晶圆表面凝结水蒸气造成的中心圆形缺陷。
根据本发明的一实施例，本发明提供了一种单片晶圆湿式处理设备，包括支撑组件，所述支撑组件包括用于支撑晶圆的支撑部以及用于固定晶圆的保持部，所述支撑部的上表面具有边缘区域及中间区域，所述保持部设置在所述支撑部的边缘区域的外围，所述支撑部中设置有至少在所述支撑部的上方形成多个气体顶针的多个气体通道，多个所述空气顶针用以将放置在所述支撑部上方由所述保持部固定的晶圆托起。
根据本实施例的进一步实施例，多个所述气体通道包括多个设置在所述支撑部的边缘区域的边缘气体通道，以及多个设置在所述中间区域的中间气体通道；
其中，所述边缘气体通道的给气方向与所述支撑部的上表面呈一定角度，并且沿所述支撑部的径向向外；
所述中间气体通道的给气方向相对于所述边缘气体通道的给气方向更加垂直于所述支撑部的上表面，以构成多个所述气体顶针。
根据本实施例的进一步实施例，边缘气体通道的给气方向与所述支撑部的上表面之间的角度小于60°。
根据本实施例的进一步实施例，所述边缘气体通道均匀间隔地分布在所述支撑部的所述边缘区域的第一外圆周上，所述中间气体通道均匀间隔地分布在所述支撑部的所述中间区域的第二外圆周上，并且所述边缘气体通道和所述中间气体通道在所述支撑部上表面的开孔呈同心圆分布。
根据本实施例的进一步实施例，所述支撑部的中心点和两相邻所述中间气体通道的开孔的连线之间呈10～20°夹角。
根据本实施例的进一步实施例，所述支撑部还包括设置在所述支撑部内部的气体腔室，所述边缘气体通道及所述中间气体通道皆与所述气体腔室相连通，由气源提供的气体经所述气体腔室在所述中间气体通道的上方形成多个所述气体顶针。
根据本实施例的进一步实施例，所述支撑组件还包括底座、驱动机构以及心轴，所述支撑组件固定在所述底座上，并且通过所述心轴由所述驱动机构带动而旋转。
根据本发明的另一实施例，本发明提供一种单片晶圆湿式处理方法，该方法至少包括以下步骤：
提供本发明上述实施例所述的单片晶圆湿式处理设备；
当晶所述圆支撑组件处于空转模式时，使气体以第一流速经多个所述气体通道喷出，以形成多个第一气体顶针；
当所述晶圆支撑组件处于预备模式，增大气体流速，使气体以第二流速经多个所述气体通道喷出，以形成用于安装晶圆的多个第二气体顶针；
当所述晶圆支撑组件处于湿式处理模式，继续增大气体流速，使气体以第三流速经多个所述气体通道喷出，以形成用于托起晶圆的多个第三气体顶针，放置在所述晶圆支撑组件上的晶圆背面与所述支撑部的上表面形成间隙；
其中，第二流速大于第一流速，第三流速大于第二流速。
根据本实施例的进一步实施例，所述第一流速介于10～50L/min，所述第二流速介于100～200L/min，所述第三流速介于150～250L/min。
根据本实施例的进一步实施例，所述支撑组件在湿式处理模式下的转速介于1000～2000rpm。在所述湿式处理模式下，通过所述第三气体顶针的气流使晶圆的中央和周边的处理温度介于60～80℃。
根据本实施例的进一步实施例，所述第一气体顶针、第二气体顶针及第三气体顶针形成在所述支撑组件的支撑部的上方，并且主要分布在所述支撑部的中间区域，所述第一气体顶针、第二气体顶针及所述第三气体顶针的给气气体为氮气，其中形成所述第三气体顶针的气流完全覆盖所述支撑部的上方，以将放置在所述支撑部上方的晶圆托起并防止湿式处理液凝结在所述支撑部上及晶圆背面。
采用上述方法对单晶圆进行处理至少可以获得如下有益的技术效果：
1、通过在晶圆支撑组件的支撑部中设置多个气体通道，使得气体同时支撑部的边缘区域和中间区域中喷出，在支撑部的上表面和晶圆背面之间的间隙中形成完全覆盖晶圆的气体顶针。该气体顶针对晶圆起到托举作用，这样在湿式处理模式，晶圆支撑组件高速旋转时，可以避免晶圆的中间区域凹陷，进而避免晶圆与支撑部的中间区域的边缘接触，从而避免造成晶圆的圆环缺陷。
2、由于从多个气体通道中喷出的气体具有一定的流速，因此，在处理晶圆时，该气体能够有效吹散或吹出晶圆与支撑部间隙中的蒸汽，晶圆背面与支撑部件的下表面之间的间隙形成气体顶针，从而避免蒸汽在晶圆表面，尤其中间区域的表面上凝结，进而避免产生晶圆表面的中心圆形缺陷。
3、鉴于上述第1、2条所述的有益效果，在温度相同情况下，可以提高在对晶圆进行处理时支撑组件的转速，从而可以提高晶圆E/A均匀度；或者在支撑组件的转速相同的情况下，可以提高在对晶圆进行处理时的可控温度。
4、本发明的技术方案并未增加支撑组件的结构复杂度，不会增加设计及生产成本，简单高效而且制造成本低。
总之，采用本发明的技术方案，能够在不增加设计及生产成本的前提下，减少晶圆缺陷，提高产品良率。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施例一中单片晶圆湿式处理设备的立体示意图。
图2为本发明实施例一中单片晶圆湿式处理设备的剖面示意图。
图3为本发明实施例一中晶圆湿式处理过程中单片晶圆湿式处理设备的剖面示意图。
图4-1～4-4为本发明实施例一的单片晶圆湿式处理设备导致的晶圆缺陷示意图，其中，图4-1、4-2为由于晶圆凹陷导致的圆环缺陷示意图，图4-3、4-4为由于蒸汽在晶圆表面凝结导致的中心圆形缺陷。
图5-1～5-3为本发明实施例一的单片晶圆湿式处理设备的气体通道喷出的气流形成的气体顶针的示意图。
图6本发明实施例二提供的单片晶圆湿式处理设备的俯视示意图。
图7为本发明实施例二提供的单片晶圆湿式处理设备沿图6中A-A方向的剖面示意图。
图8-1～8-3为本发明实施例二提供的单片晶圆湿式处理设备的气体通道喷出的气体形成的气体顶针的示意图。
图9为使用本发明实施例一的单片晶圆湿式处理设备对晶圆进行处理和采用本发明实施例三的单片晶圆湿式处理方法，处理过程中各项性能参数的对比示意图。
图10为本发明实施例三提供的单片晶圆湿式处理方法的流程示意图。
100 半导体设备
110 支撑组件
120 底座
111 支撑部
112 保持部
113 气体腔室
111A 支撑部的中间区域
111B 支撑部的边缘区域
114 驱动结构
115 心轴
116 气源
130 气体通道
131 中心凹陷
132 圆环缺陷
133 中间区域的边沿
140 凝结的蒸汽
141 圆形缺陷
510 支撑组件处于空转模式时气体通道130喷出的气体形成的侧斜向气流
510' 支撑组件处于预备模式时气体通道130喷出的气体形成的侧斜向气流
510” 支撑组件处于处理模式时气体通道130喷出的气体形成的侧斜向气流
600 本申请提供的单片晶圆湿式处理设备
610 支撑组件处于空转模式时边缘气体通道621喷出的气体形成的第一边缘气体顶针
610' 支撑组件处于预备模式时边缘气体通道621喷出的气体形成的第二边缘气体顶针
610” 支撑组件处于处理模式时边缘气体通道621喷出的气体形成的第三边缘气体顶针
620 支撑组件处于空转模式时中间气体通道622喷出的气体形成的第一中间气体顶针
620' 支撑组件处于预备模式时中间气体通道622喷出的气体形成的第二中间气体顶针
620” 支撑组件处于处理模式时中间气体通道622喷出的气体形成的第三中间气体顶针
621 边缘气体通道
622 中间气体通道
640 第一外圆周
650 第二外圆周
W 晶圆
F 向下的力
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种单片晶圆湿式处理设备。如图1-3所述，单片晶圆湿式处理设备100包括晶圆支撑组件110，该晶圆支撑组件110包括用于支撑晶圆的支撑部111以及用于固定晶圆的保持部112。该单片晶圆湿式处理设备100还包括设置在支撑部112内部的气体腔室113，该气体腔室113与单片晶圆湿式处理设备100的气源连通。如图2和3所示，支撑部111的上表面具有中间区域111A和边缘区域111B。在支撑部111的边缘区域111B处设有导通至该气体腔室113的气体通道130。对晶圆W进行湿式处理时如图3所示。首先，当支撑组件处于空转模式时，此时，如图2和图5-1所示，气源提供的气体经所述气体腔室113由气体通道130向晶圆背面和支撑部的上表面之间的间隙提供气体，并形成侧斜向气流510。然后，当支撑组件处于预备模式时，此时，如图5-2所示，气流速度增加，在晶圆背面和支撑部的上表面之间的间隙中形成侧斜向气流510′。随后，如图5-3所示，进入湿式处理模式，气流速度继续增加，通过支撑部111和保持部112将晶圆W固定保持在支撑组件110上，然后支撑组件进入处理晶圆的高速旋转过程，此时，在晶圆下表面和支撑部的上表面之间的间隙中形成侧斜向气流510″。
对晶圆进行湿式处理的过程中，形成上述侧斜向气流510″的气流斜向吹在晶圆W背面的周边，能够防止处理液流入晶圆背面。然而，该气流不能够吹散晶圆背面中央的蒸汽，如图4-3所示，处理液容易凝结在晶圆背面的中央。
然而，本实施例的单片晶圆湿式处理设备还存在一些不足。例如，在晶圆处理过程中，自上而下向晶圆上表面施加处理液的时候，处理液会对晶圆施加向下的力F。如图5-3所示，自气体通道喷出的气体形成的侧斜向气流510″仅能覆盖晶圆的边缘部分，并不能覆盖晶圆的中间区域，因此，晶圆会因为力F而出在中间区域出现一定程度的中心凹陷131，如图4-1所示，这种凹陷可能会与支撑部111的中间区域111A的边沿133接触，接触区域与晶圆的其他部位存在温度差异，从而可能会使晶圆的背面出现如图4-2所示的圆环缺陷132。
另外，图5-3所示的侧斜向气流510″能够吹散晶圆边缘区域的蒸汽，但是却使得晶圆中间区域与支撑部之间的间隙中的蒸汽与支撑组件110外部隔离，从而使得该部分蒸汽无法排出。如图4-3所示，当进入低温处理阶段时，蒸汽会凝结在晶圆背面的中间部分，蒸汽凝结的区域与晶圆的其他部位存在温度差异，在晶圆背面的中间部分形成如图4-4所示的圆形缺陷141。
实施例二
本实施例提供一种单片晶圆湿式处理设备，如图6和7所示，本实施例的单片晶圆湿式处理设备600包括支撑组件110，支撑组件110包括用于支撑晶圆的支撑部111以及设置在所述支撑部111的边缘区域用于固定晶圆W的保持部112，支撑部111的上表面具有边缘区域111B及中间区域111A，所述保持部112设置在所述支撑部111的边缘区域111B的外围，所述支撑部111上设置有能够在所述支撑部111的上方形成多个气体顶针的多个气体通道，多个所述气体顶针能够将放置在所述支撑部111上方由所述保持部112固定的晶圆托起。
在本实施例的一进一步实施例中，多个所述气体顶针以等距环形配置方式位于所述边缘区域111B及所述中间区域111A之间用以将放置在所述支撑部上方由所述保持部固定的晶圆托起。
在本实施例的进一步实施例中，如图7所示，多个所述气体通道包括设置在所述支撑部111的边缘区域111B的边缘气体通道621以及设置在中间区域111A的中间气体通道622；
其中，边缘气体通道621的给气方向与所述支撑部111的上表面呈一定角度，并且沿所述支撑部111的径向向外；
所述中间气体通道622的给气方向相对于边缘气体通道621的给气方向更加垂直于所述支撑部111的上表面，以构成上述多个气体顶针。
在本实施例的更进一步的实施例中，边缘气体通道621的给气方向与所述支撑部111的上表面之间的角度小于60°。
在本实施例的一具体变化例中，如图6所示，边缘气体通道621均匀间隔地分布在支撑部111的所述边缘区域111B的第一外圆周640上，所述中间气体通道622均匀间隔地分布在所述支撑部111的所述中间区域111A的第二外圆周650上，并且所述边缘气体通道621和所述中间气体通道622在所述支撑部111的上表面的开孔呈同心圆分布。
在本实施例的进一步实施例中，支撑部111的中心点C和两相邻中间气体通道622的开孔的连线之间呈10～20°夹角。
在本实施例的更进一步的实施例中，支撑部111的中心点和两相邻中间气体通道622的开孔的连线之间呈15°的夹角，如此，例如，可以在中间区域111A的第二外圆周650上设置24个气孔。
在本实施例的另一进一步实施例中，如图7所示，所述支撑部111还包括设置在所述支撑部111内部的气体腔室113，边缘气体通道621和中间气体通道622均与气体腔室113相连通，由气源116提供的气体经气体腔室113在中间气体通道622上方形成多个气体顶针。
在本实施例进一步实施例中，如图7所示，支撑组件110还包括底座120、驱动机构114以及心轴115，支撑组件110固定结合在底座120上，并且通过心轴115由驱动机构114带动而旋转，保持部112可以包括多个固定在支撑部111上用于夹紧并固定晶圆的固定杆。
实施例三
本实施例提供了一种单片晶圆湿式处理方法，如图10所示，并继续参照图6至图8-3，该方法包括如下步骤：
提供上述实施例二所提供的单片晶圆湿式处理设备。当晶圆支撑组件处于空转模式时，使气体以第一流速经多个气体通道喷出，形成多个第一气体顶针。此模式下，支撑组件上未放置晶圆。例如，如图8-1所示，经边缘气体通道621喷出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的边缘区域111B的第一边缘气体顶针610，经中间气体通道622喷出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的中间区域111A的第一中间气体顶针620。上述第一边缘气体顶针610和第一中间气体顶针620相互并不交叠。在此空转模式下，多个气体通道持续给气形成上述第一气体顶针，可以防止灰尘等污染物落入晶圆支撑组件上而影响晶圆处理的质量。本实施例规定所述第一流速可介于10～50L/min。
当所述晶圆支撑组件处于预备模式，增大气体流速，使气体以第二流速经多个所述气体通道喷出，形成多个第二气体顶针。在此模式下，支撑组件上方尚未放置晶圆，但是支撑组件处于晶圆装载准备的状态。此时，第二流速大于上述第一流速。此时，如图8-2所示，经边缘气体通道621喷出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的边缘区域111B的第二边缘气体顶针610'，经中间气体通道622流出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的中间区域111A的第二中间气体顶针620'。此时，由于气体的第二流速相对第一流速增大，所形成的上述第二边缘气体顶针610'和第二中间气体顶针620'相互交叠，在支撑部上方形成覆盖支撑部上表面的第二气体顶针。本实施例规定所述第二流速可介于100～200L/min。
随后，当所述晶圆支撑组件处于湿式处理模式，继续增大气体流速，使气体以第三流速经多个所述气体通道喷出，形成多个第三气体顶针。在此模式下，将晶圆W放置在所述晶圆支撑组件110的支撑部111上方，使保持部112夹紧晶圆W，然后向晶圆的正面提供湿式处理溶液，对晶圆进行处理。此时，如图8-3所示，经边缘气体通道621流出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的边缘区域111B的第三边缘气体顶针610”，经中间气体通道622流出的气体在支撑部111上方形成覆盖支撑部111上表面的中间区域111A的第三中间气体顶针620”。此时，由于气体的第三流速相对第二流速增大，所形成的上述第三边缘气体顶针610”和第三中间气体顶针620”继续相互交叠，在支撑部111上方形成完全覆盖支撑部111上表面并且覆盖晶圆W背面的第三气体顶针。本实施例规定所述第三流速可介于150～250L/min。
如上所述，在进行晶圆处理时，形成的第三边缘气体顶针610”和第三中间气体顶针620”(即第三气体顶针)会充满支撑部上表面和晶圆背面之间的间隙。由于气体具有第三流速，因此，第三气体顶针会对晶圆形成向上的支撑力，尤其在晶圆的中央区域形成支撑晶圆的向上的力，将晶圆托起。这样当处理溶液自上而下向晶圆施加力(例如图3所示的力F)时，气流提供的支撑力足以抵消该向下的力，将晶圆托起。使得晶圆中间区域不会凹陷，也就不会出现与支撑部上表面中间区域边沿接触的风险，从而避免晶圆背面出现圆环缺陷(如图4-1～图4-2所示)。
另一方面，由于第三边缘气体顶针610”和第三中间气体顶针620”充满晶圆背面和支持部上表面之间的间隙，因此，进行晶圆处理时，晶圆背面完全处于气体氛围中(例如，在本实施例的一进一步实施例中，该气体可以选择N2)，即使晶圆背面和支持部上表面之间的间隙内存在进入的蒸汽等杂质，也会被具有第三流速的气体吹散排挤出。这样在整个处理过程中，就不会有蒸汽存在在上述间隙中。在进行低温处理时，也就不会出现蒸汽凝结在晶圆表面的情况，进而避免晶圆表面出现圆形缺陷(如图4-3～图4-4所示)。
在本实施例的进一步实施例中，上述第一流速可以选为50L/min，第二流速可以选为150L/min，第三流速可以选为250L/min。在本实施例的更进一步的实施例中，上述第三流速优选地选为180L/min。
本实施例中，如图9所示，上述气体流速相对于实施例一中的气体流速并无太大差别，因此，在采用本实施例提供的处理方法时，总的气体用量不会有明显增加，这样就不会明显增加晶圆处理的成本。
在本实施例的以进一步实施例中，支撑组件在湿式处理模式下的转速介于1000～2000rpm。
在本实施例的更进一步实施例中，处理模式下，可以将支撑组件的转速设定为2000rpm。在此转速下，晶圆上表面的处理溶液能够被甩出，晶圆下表面始终被持续喷出的气体包围覆盖，因此能够提高晶圆的良品率。
同样参照图9，相对于实施例一，例如实施例一的处理模式下，支撑组件的转速最大可为1200rpm，本实施例中支撑组件的转速可以大大提高，例如可提高至2000rpm。较高的旋转速度，会相应地提高晶圆的E/A均匀度，改善晶圆的质量。
另外，相对于现有技术中的单片晶圆湿式处理设备，本实施例的高转速设计，不会增加单片晶圆湿式处理设备的复杂程度，单片晶圆湿式处理设备相对简单高效而且制造成本低。
在本实施例的另一进一步实施例中，规定晶圆的中央及周边处理温度均介于60～80℃。在更进一步的实施例中，可以选择80℃的处理温度。
仍然参照图9，采用实施例一所述的单片晶圆湿式处理设备，晶圆的处理温度最高只能到60℃，而本实施例中可以采用80℃的处理温度。这也相应地提高的晶圆的质量。
本实施例的一变化实施例同样提供一种单片晶圆湿式处理方法，与实施例三的不同之处不再赘述，其不同之处在于：
再如图8-1至图8-3所示，第一气体顶针、第二气体顶针及第三气体顶针形成在所述支撑组件110的支撑部111的上方，并且主要分布在所述支撑部111的中间区域111A，所述第一气体顶针、第二气体顶针及所述第三气体顶针的给气气体为氮气，其中形成所述第三气体顶针的气流完全覆盖所述支撑部111的上方，以将放置在所述支撑部111上方的晶圆W托起并防止湿式处理液凝结在所述支撑部上及晶圆背面。
综上，通过本发明的上述实施例至少可以获得如下有益的技术效果：
1、通过在晶圆支撑组件的支撑部中设置多个气体通道，使得气体主要由撑部的中间区域中喷出，在支撑部的上表面和晶圆背面之间的间隙中形成完全覆盖晶圆的气体顶针。该气体顶针对晶圆起到悬浮托举作用，这样在湿式处理模式，晶圆支撑组件高速旋转时，可以避免晶圆的中间区域凹陷，进而也避免晶圆与支撑部的中间区域的边沿接触，从而避免造成晶圆的圆环缺陷；
2、由于从多个气体通道中喷出的气体具有一定的流速，因此，在处理晶圆时，该气体能够有效吹散或吹出晶圆与支撑部间隙中的蒸汽，晶圆背面与支撑部件的下表面之间的间隙形成气体顶针，从而避免蒸汽在晶圆表面，尤其中间区域的表面上凝结，进而避免产生晶圆表面的中心圆形缺陷；
3、鉴于上述第1、2条所述的有益效果，在温度相同情况下，可以提高在对晶圆进行处理时支撑组件的转速，从而可以提高晶圆E/A均匀度；或者在支撑组件的转速相同的情况下，可以提高在对晶圆进行处理时的可控温度均匀度。
4、本发明的技术方案并未增加支撑组件的结构复杂度，不会增加设计及生产成本，简单高效而且制造成本低。
总之，采用本发明的技术方案，能够在不增加设计及生产成本的前提下，减少晶圆缺陷，提高产品良率。
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，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种单片晶圆湿式处理设备，包括支撑组件，其特征在于，所述支撑组件包括用于支撑晶圆的支撑部以及用于固定晶圆的保持部，所述支撑部的上表面具有边缘区域及中间区域，所述保持部设置在所述支撑部的边缘区域的外围，所述支撑部中设置有至少在所述支撑部的上方形成多个气体顶针的多个气体通道，多个所述气体顶针用以将放置在所述支撑部上方由所述保持部固定的晶圆托起。
2.根据权利要求1所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，多个所述气体通道包括多个设置在所述支撑部的边缘区域的边缘气体通道以及多个设置在所述中间区域的中间气体通道；
其中，所述边缘气体通道的给气方向与所述支撑部的上表面呈一定角度，并且沿所述支撑部的径向向外；
所述中间气体通道的给气方向相对于所述边缘气体通道的给气方向更加垂直于所述支撑部的上表面，以构成多个所述气体顶针。
3.根据权利要求2所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，所述边缘气体通道的给气方向与所述支撑部的上表面之间的角度小于60°。
4.根据权利要求2所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，所述边缘气体通道均匀间隔地分布在所述支撑部的所述边缘区域的第一外圆周上，所述中间气体通道均匀间隔地分布在所述支撑部的所述中间区域的第二外圆周上，并且所述边缘气体通道和所述中间气体通道在所述支撑部上表面的开孔呈同心圆分布。
5.根据权利要求4所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，所述支撑部的中心点和两相邻所述中间气体通道的开孔的连线之间呈10～20°夹角。
6.根据权利要求2所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，所述支撑部还包括设置在所述支撑部内部的气体腔室，所述边缘气体通道及所述中间气体通道皆与所述气体腔室相连通，由气源提供的气体经所述气体腔室在所述中间气体通道上方形成多个所述气体顶针。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的单片晶圆湿式处理设备，其特征在于，所述支撑组件还包括底座、驱动机构以及心轴，所述支撑组件固定在所述底座上，并且通过所述心轴由所述驱动机构带动而旋转，所述保持部包括多个固定在所述支撑部上用以夹紧并固定晶圆的固定杆。
8.一种单片晶圆湿式处理方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
提供一种如权利要求1所述的单片晶圆湿式处理设备；
当所述晶圆支撑组件处于空转模式时，使气体以第一流速经多个所述气体通道喷出，以形成多个第一气体顶针；
当所述晶圆支撑组件处于预备模式，增大气体流速，使气体以第二流速经多个所述气体通道喷出，以形成用于安装晶圆的多个第二气体顶针；
当所述晶圆支撑组件处于湿式处理模式，继续增大气体流速，使气体以第三流速经多个所述气体通道喷出，以形成用于托起晶圆的多个第三气体顶针，放置在所述晶圆支撑组件上的晶圆背面与所述支撑部的上表面形成间隙；
其中，第二流速大于第一流速，第三流速大于第二流速。
9.根据权利要求8所述的单片晶圆湿式处理方法，其特征在于，所述第一流速介于10～50L/min，所述第二流速介于100～200L/min，所述第三流速介于150～250L/min。
10.根据权利要求8所述的单片晶圆湿式处理方法，其特征在于，所述支撑组件在湿式处理模式下的转速介于1000～2000rpm在所述湿式处理模式下，通过所述第三气体顶针的气流使晶圆的中央和周边的处理温度皆介于60～80℃。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的单片晶圆湿式处理方法，其特征在于，所述第一气体顶针、第二气体顶针及第三气体顶针形成在所述支撑组件的支撑部的上方，并且主要分布在所述支撑部的中间区域，所述第一气体顶针、第二气体顶针及所述第三气体顶针的给气气体为氮气，其中形成所述第三气体顶针的气流完全覆盖所述支撑部的上方，以将放置在所述支撑部上方的晶圆托起并防止湿式处理液凝结在所述支撑部上及晶圆背面。
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