CN111602231A - 晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆清洗处理装置,其将晶圆保持于配置在腔体内且能够旋转的台座之上,一边使所述晶圆旋转一边通过药液对所述晶圆进行清洗处理,其特征在于,所述腔体具备向腔体内供给气体的供气部及将气体排出的排气部;所述晶圆清洗处理装置包括:杯部,能够上下移动,配置为围绕保持所述晶圆的台座,且捕捉从旋转的晶圆甩飞的清洗后的药液;以及遮蔽板,配置于该杯部的外侧,从所述腔体的内壁向内侧延伸且为具有中央孔的形状。由此,提供一种在杯部上升及下降时使气体的流路不大幅变化且将腔体内的压力维持于固定的晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法。
背景技术
作为晶圆清洗处理装置,已知如图2所示的装置。图2的清洗处理装置20由腔体23、保持晶圆24并使其旋转的台座25及用于回收飞散的药液或进行排液的杯部26所构成,其中该腔体23具备对气体进行供气的供气部21及将气体予以排气的排气部22。
为了进行晶圆的搬运,用于回收飞散的药液或进行排液的杯部26必须比晶圆24位置更低,并附有升降机构。
在图2的清洗处理装置20中,从气体的供气部21向排气部22的气体的流路仅有通过杯部26的内侧的单一方向。
此时,虽然为了搬送晶圆,杯部26必须比晶圆24的位置更低,但是在现有的晶圆清洗处理装置中,在杯部26下降时台座25及杯部26的间隔会变得狭窄而限制气体的流路。受此影响,腔体23内的台座25的上部的压力上升,来自供气部21的气体的流动发生紊乱,因此气体缭绕上升。
其结果,由于气体的流动的变化,导致清洗中产生的雾气在腔体23内扩散,而有造成污染晶圆的问题。
为了解决这个问题,建议通过电子控制来调整供气量(参考专利文献1)。但是,在通过电子控制调整供气量的情况下,无论如何也无法立刻进行对应而引起压力变动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-060107号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明鉴于上述问题点而做出,其目的在于提供一种在杯部上升时及杯部下降时使气体的流路不大幅变化且将腔体内的压力维持于固定的晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法。
(二)技术方案
为了解决上述问题,本发明提供一种晶圆清洗处理装置,其将晶圆保持于配置在腔体内且能够旋转的台座之上,一边使所述晶圆旋转一边通过药液对所述晶圆进行清洗处理,其特征在于,所述腔体具备向腔体内供给气体的供气部及将气体排出的排气部;所述晶圆清洗处理装置包括:杯部,能够上下移动,配置为围绕保持所述晶圆的台座,且捕捉从旋转的晶圆甩飞的清洗后的药液;以及遮蔽板,配置于该杯部的外侧,从所述腔体的内壁向内侧延伸且为具有中央孔的形状。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在杯部上升时及杯部下降时不会使气体的流路大幅变化且将腔体内的压力维持于固定,因此与现有的清洗装置相比能够更高质量地清洗晶圆。此外,如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在不必进行供气侧的流量控制的情况下清洗晶圆。
此时,所述遮蔽板优选设置于比保持于所述台座的晶圆的高度位置更低的位置。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够毫无问题地搬运晶圆。
另外,此时,所述遮蔽板优选具有内径为所述杯部的内径以上外径以下的内径的孔。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在杯部上升时提高排气效率并提升晶圆的质量。
另外,此时,所述遮蔽板优选在所述杯部上升时将由所述遮蔽板及所述杯部形成的间隙完全堵塞。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在杯部上升时提高排气效率并进一步提升晶圆的质量。
另外,此时,优选地,当将在所述杯部上升时由所述台座及所述杯部形成的间隙的面积设定为排气截面积1;将在所述杯部下降时由所述台座及所述杯部形成的间隙的面积设定为排气截面积2;将在所述杯部下降时由所述遮蔽板及所述杯部形成的间隙的面积定设为排气截面积3的时候,所述遮蔽板使得排气截面积2及排气截面积3的合计为排气截面积1以上。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在杯部上升时为了维持台座端的风速而缩小间隙,且在杯部下降时通过扩大间隙来减缓台座端的风速,从而能够防止残留雾气由于乱流而附着于晶圆。
另外,此时,在所述杯部下降时,所述杯部在所述台座及所述杯部的上端之间具有间隙。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够防止在杯部下降时残留雾气的缭绕上升。
另外,此时,所述杯部优选在上部朝向内侧倾斜或具有R形状。
如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够有效捕捉清洗后的药液,并且不改变在杯部升降时从腔体上部的供气向台座下流动的排气流路。
此外,本发明提供一种晶圆清洗方法,使用所述晶圆清洗处理装置,一边通过所述遮蔽板调整所述腔体内的气体的流动一边对晶圆进行清洗。
如果是这样的晶圆清洗方法,则能够在杯部上升时及杯部下降时不会使气体的流路大幅变化且将腔体内的压力维持于固定,因此与现有的清洗装置相比能够更高质量地清洗晶圆。此外,如果是这样的晶圆清洗处理装置,则能够在并非必须进行供气侧的流量控制的情况下清洗晶圆。
发明效果
如果是本发明的晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法,则当杯部上升时及下降时几乎不改变从供气部向排气部的气体流路,能够通过抑制腔体内的压力变动而消除清洗后的残留雾气的缭绕上升的可能性。因此,与现有的清洗装置相比能够获得更高质量的晶圆。另外,如果是本发明的晶圆清洗处理装置及晶圆清洗方法,也能够提供不必进行供气侧的流量控制的晶圆清洗装置及晶圆清洗方法。
附图说明
图1是表示本发明的晶圆清洗处理装置的例子的图,其中(a)为杯部上升时,(b)为杯部下降时。
图2是表示现有的晶圆清洗处理装置的例子的图,其中(a)为杯部上升时,(b)为杯部下降时。
图3表示本发明的晶圆清洗处理装置中的、杯部上升时(a)及杯部下降时(b)的排气流路(实施例),以及现有的晶圆清洗处理装置中的、杯部上升时(c)及杯部下降时(d)的排气流路(比较例)的图。
图4是表示实施例及比较例中的清洗后增加缺陷数的图。
图5是表示实施例及比较例中的腔体内压力变动的图。
具体实施方式
如上所述,在对从供气部取入气体的量进行的电子控制中,无法充分抑制压力变动,存在产生的雾气污染晶圆的问题。
接着,本发明者们为了解决上述问题而反复积极讨论,结果发现如果是将为具有中央孔的形状的遮蔽板予配置在用于捕捉药液的杯部的外侧的晶圆清洗处理装置,则与现有的晶圆清洗处理装置相比能够更高质量地清洗晶圆,进而完成了本发明。
换言之,本发明的装置为晶圆清洗处理装置,其将晶圆保持于配置在腔体内且能够旋转的台座之上,一边使所述晶圆旋转一边通过药液对所述晶圆进行清洗处理,其中,所述腔体具备向腔体内供给气体的供气部及将气体排出的排气部;所述晶圆清洗处理装置包括:杯部,能够上下移动,配置为围绕保持所述晶圆的台座,且捕捉从旋转的晶圆甩飞的清洗后的药液;以及遮蔽板,配置于该杯部的外侧,从所述腔体的内壁向内侧延伸且为具有中央孔的形状。
以下针对本发明进行具体说明,但是本发明并不限于这些。
首先,针对本发明的晶圆清洗处理装置进行说明。图1是表示本发明中的晶圆清洗处理装置的一例的示意图。
在晶圆清洗处理装置10中,晶圆14保持在旋转驱动的台座15上。一边使该晶圆14旋转,一边通过药液对晶圆14进行清洗处理。在清洗中的腔体13中,从供气部11导入气体且从排气部12进行排气。
此外,能够上下移动的杯部16配置为围绕台座15,通过杯部16捕捉从旋转的晶圆14甩飞的清洗后的药液。
此时,在杯部16的外侧配置有遮蔽板17,该遮蔽板17为具有中央孔的形状且从该腔体13的内壁向内侧延伸。通过设置这样的遮蔽板17,能够非常简单地消除腔体内的压力变动,因此能够更高质量地清洗晶圆。
换言之,在现有的晶圆清洗处理装置20中,在杯部26上升时,一边通过图2的(a)及图3的(c)的排气流路D排气,一边回收飞散的药液或进行排液,但是,在杯部26下降时,台座25及杯部26所形成的图2的(b)及图3的(d)的排气流路E变小而造成气体的流路被限制。因此,在杯部26升降时产生腔体23内的压力变动,清洗中产生的残留雾气缭绕上升而造成了晶圆污染。
如果是本发明的晶圆清洗处理装置10,则在杯部16上升时通过缩小排气流路A来维持台座15端的风速,此外,杯部下降时通过扩大排气流路B及排气流路C所构成的杯部16外周的间隙来减弱台座15端的风速,从而能够在杯部16上升时及杯部16下降时不使气体的流路大幅变化且将腔体内的压力维持于固定,因此能够抑制产生的雾气造成的晶圆的污染。
另外,如果是本发明的晶圆清洗处理装置,则腔体内的压力几乎不变动,因此无需进行供气量调整,从而能够更简便地清洗晶圆。
设置遮蔽板17的高度位置没有特别限制,但是优选设置于比台座15所保持的晶圆14的高度位置更低的位置。如果是这样的遮蔽板的高度位置,则由于不会在晶圆的取放时造成干扰,因此能够毫无问题地搬运晶圆。
遮蔽板17的形状没有特别限制,优选具有内径为杯部16的内径以上外径以下的内径的孔。如果是这样的遮蔽板的形状,则能够在杯部上升时提高排气效率并提升晶圆的质量。
此外,遮蔽板17优选在杯部16上升时将由遮蔽板17及杯部16所形成的间隙完全堵塞。如果是这样的遮蔽板的形状,则能够在杯部上升时提高排气效率并提升晶圆的质量。
优选地,当将在杯部16上升时由台座15及杯部16所形成的图1的(a)及图3的(a)的排气流路A的面积设定为排气截面积1,将在杯部16下降时由台座15及杯部16所形成的图1的(b)及图3的(b)的排气流路B的面积设定为排气截面积2,将在杯部16下降时由遮蔽板17及杯部16所形成的图1的(b)及图3的(b)的排气流路C的面积设定为排气截面积3的时候,遮蔽板17使得排气截面积2及排气截面积3的合计为排气截面积1以上。如果是具备这样的遮蔽板17的本发明的晶圆清洗处理装置,则能够在杯部上升时为了维持台座端的风速而缩小间隙且在杯部下降时通过扩大间隙来减缓台座端的风速,从而能够防止乱流所导致的残留雾气附着于晶圆。此时,排气截面积2及排气截面积3的合计大于排气截面积1的3.0倍则足够。
在杯部16下降时,杯部16优选在台座15及杯部16的上端之间具有间隙。如果是这样的杯部,则能够防止杯部16下降时的残留雾气的缭绕上升。
在这种情况下,杯部16优选在上部朝向内侧倾斜或具有R形状。如果是这样的杯部,则不会改变在杯部16升降时从腔体13上部的供气部11向台座15下流动的排气流路。即,在杯部16下降时,气体在杯部16内周部的排气流路B加上杯部16外周部的排气流路C中流动,与杯部上升时的排气流路A相比,排气流路没有大幅变化。
接着,说明本发明的晶圆清洗方法。在本发明的晶圆清洗方法中,使用晶圆清洗装置10,一边通过遮蔽板17调整该腔体13内的气体的流动一边清洗晶圆14。
在现有的晶圆清洗方法中,在杯部26升降时会发生腔体内的压力变动,清洗中产生的残留雾气缭绕上升而造成了晶圆的污染,但是在本发明的晶圆的清洗方法中,能够非常简单地消除压力变动,从而能够更高质量地清洗晶圆。
此外,在现有的晶圆清洗方法中需要进行供气量调整,但是在本发明的晶圆清洗方法中,腔体13内的压力几乎不变动,因此并非必须进行供气量调整,从而能够更简便地清洗晶圆。
进一步,如果是本发明的晶圆清洗方法,则在杯部16上升时及杯部16下降时从腔体13上部的供气部流往台座15下的排气流路不会改变,因此能够将腔体13内的压力维持于固定。
实施例
以下使用实施例及比较例对本发明进行具体的说明,但是本发明并不限定于这些。
(实施例)
使用如图1所示的本发明的晶圆清洗处理装置进行晶圆的清洗。
使用已完成最终研磨及清洗的五片晶圆预先进行表面的缺陷测量。进一步清洗晶圆后,再次进行表面的缺陷测量,仅就相对于预先测量所增加的缺陷进行评价。测量使用KLA-Tencor公司制的Surfscan SP5进行粒径19nm以上的缺陷的测量。
(比较例)
除了使用如图2所示的现有的晶圆清洗处理装置进行晶圆的清洗之外,与实施例同样地使用五片晶圆进行测量。
图4示出实施例及比较例的清洗后增加缺陷数的结果。
如图4所示,相对于比较例,实施例的清洗后增加缺陷数减少,没有发生干燥时的颗粒增加。
此外,图5示出实施例及比较例的清洗处理中的杯部升降时的腔体内压力变动的结果。
如图5所示,当杯部下降时,在比较例中腔体内的压力上升并维持在该状态,但是在实施例中几乎没有腔体内的压力变动。同样地,当杯部上升时,在比较例中腔体内的压力下降且有大幅度的压力变动,但是在实施例中几乎没有发生压力变动。
另外,本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为示例说明,凡具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上同样的构成并产生相同作用效果的任何方案都包含在本发明的技术范围内。
Claims (8)
1.一种晶圆清洗处理装置,其将晶圆保持于配置在腔体内且能够旋转的台座之上,一边使所述晶圆旋转一边通过药液对所述晶圆进行清洗处理,其特征在于,
所述腔体具备向腔体内供给气体的供气部及将气体排出的排气部;
所述晶圆清洗处理装置包括:
杯部,能够上下移动,配置为围绕保持所述晶圆的台座,且捕捉从旋转的晶圆甩飞的清洗后的药液;以及
遮蔽板,配置于该杯部的外侧,从所述腔体的内壁向内侧延伸且为具有中央孔的形状。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,所述遮蔽板设置于比保持于所述台座的晶圆的高度位置更低的位置。
3.根据权利要求1或2所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,所述遮蔽板具有孔,所述孔的内径为所述杯部的内径以上外径以下的内径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,所述遮蔽板在所述杯部上升时将由所述遮蔽板及所述杯部形成的间隙完全堵塞。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,
当将在所述杯部上升时由所述台座及所述杯部形成的间隙的面积设定为排气截面积1;
将在所述杯部下降时由所述台座及所述杯部形成的间隙的面积设定为排气截面积2;
将在所述杯部下降时由所述遮蔽板及所述杯部形成的间隙的面积定设为排气截面积3的时候,
所述遮蔽板使得排气截面积2及排气截面积3的合计为排气截面积1以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,在所述杯部下降时,所述杯部在所述台座及所述杯部的上端之间具有间隙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的晶圆清洗处理装置,其特征在于,所述杯部在上部朝向内侧倾斜或具有R形状。
8.一种晶圆清洗方法,其特征在于,
使用权利要求1至7中任一项所述的晶圆清洗处理装置,
一边通过所述遮蔽板调整所述腔体内的气体的流动一边对晶圆进行清洗。
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