CN112371592A - 晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了晶圆清洗装置，其包括：壳体；支撑组件，其位于所述壳体中，用于可旋转地支撑沿竖直方向设置的待清洗的晶圆；清洗刷，其平行、间隔设置并绕其轴线滚动；护板，其设置于所述清洗刷的上侧，以阻挡清洗刷滚动产生的流体溅落至晶圆表面。

Description

晶圆清洗装置

技术领域

本发明属于晶圆清洗技术领域，尤其涉及晶圆清洗装置。

背景技术

半导体制造工艺中，清洗是最重要和最频繁的步骤之一。一般说来，晶圆制程中，高达20％的步骤为清洗步骤，清洗的目的是为了避免微量离子和金属颗粒对半导体器件的污染，保障半导体器件的性能和合格率。晶圆清洗方式有：滚刷清洗、兆声清洗等，其中，滚刷清洗应用较为广泛。

专利CN209551448U公开晶圆的处理装置，其中，后处理单元包括滚刷装置。如图1所示，滚刷装置包括安装壳，晶圆可转动地设在安装壳内，滚刷绕其轴线滚动地设置于安装壳内并位于晶圆两侧；滚刷与晶圆接触，在滚刷滚动的过程中移除晶圆表面的污染物。

图1中所述的滚刷装置存在以下技术问题：清洗晶圆时，在离心力作业下，滚刷含有污染物的清洗液会甩至晶圆的表面，影响晶圆的清洗效果；此外，经由箱体上部流入的清洁空气经由滚刷与晶圆之间的间隙输送至箱体的底部，以在晶圆的表面形成保护层；在扰流作用下，清洁空气会从滚刷与箱体侧板之间的缝隙和含有污染物的空气混合并再次流向晶圆表面，进而弱化清洁空气对晶圆的保护作用，影响晶圆的清洗效果。专利CN111146116A、CN201946573U、CN102214554B也存在类似的技术问题。

此外，随着半导体设备集成化水平的提升，半导体加工装备如CMP装备，需要配置多组晶圆清洗模块。为了缩小清洗模块的占用空间，清洗装置箱体的侧壁之间的距离不断被压缩。箱体侧壁之间的距离变小使得清洗刷反溅问题愈加凸显。具体地，清洗刷以一定速度绕其轴线滚动时，清洗刷吸附的含有污染物的清洗液会在离心力作用下溅射至箱体的侧壁，侧壁的清洗液会反溅至晶圆表面，进而影响晶圆的清洗效果。

发明内容

本发明提供了晶圆清洗装置，旨在一定程度上解决上述技术问题之一。晶圆清洗装置包括：壳体；

支撑组件，其位于所述壳体中，用于可旋转地支撑沿竖直方向设置的待清洗的晶圆；

清洗刷，其平行、间隔设置并绕其轴线滚动；

护板，其设置于清洗刷的上侧及外侧，以阻挡清洗刷滚动产生的流体溅落至晶圆表面；所述护板能够随清洗刷移动且所述护板能够沿连接处转动以调节其倾斜角度。

作为优选实施例，所述护板连接于立板，所述立板设置在所述清洗刷两端以支撑清洗刷，所述护板能够绕连接处转动以调节其倾斜角度。

作为优选实施例，所述护板通过连接杆设置于所述立板，所述连接杆的端部配置有旋转电机以带动所述护板旋转。

作为优选实施例，所述护板为折弯结构或平板结构，其罩设于清洗刷的上侧和外侧。

作为优选实施例，所述护板包括曲面部、第一平面部和第二平面部，三者形成为一体；所述第一平面部自所述曲面部的上端倾斜向上延伸而成，所述第二平面部自所述曲面部的下端倾斜向下延伸而成。

作为优选实施例，所述曲面部设置于所述清洗刷外侧，所述曲面部的内侧壁与所述清洗刷的外周壁之间设置有间隙。

作为优选实施例，所述第一平面部与经由曲面部上端的水平面形成上端夹角，所述第二平面部与经由曲面部下端的竖直面形成下端夹角；所述上端夹角和下端夹角为锐角。

作为优选实施例，所述护板为矩形板，其倾斜设置于所述清洗刷的上侧。

作为优选实施例，倾斜设置的护板位于待清洗的晶圆与所述壳体的内侧壁之间，所述护板靠近晶圆的端面的竖直位置高于其另一端面的竖直位置。

作为优选实施例，所述护板的内侧壁与所述清洗刷的外周壁之间设置有不小于5mm的间隙。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果包括：为清洗刷配置护板并设置于清洗刷的上侧与后侧，有效防止清洗刷含有污染物的流体溅射至晶圆的表面，避免二次污染而影响晶圆的清洗效果；此外，护板的设置，有利于优化壳体中气体的流动，防止清洁空气与含有污染物的气体混合而再次附着于晶圆的表面，而破坏晶圆表面形成的气体保护层；位于清洗刷上侧的护板可绕连接处转动，以根据清洗刷反溅的流体的情况，准确调整护板的倾斜角度，优化晶圆的清洗效果。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：

图1是现有技术中晶圆清洗装置的结构示意图；

图2是本发明所述晶圆清洗装置1一个实施例的结构示意图；

图3是图2中晶圆清洗装置1的纵向剖视图；

图4是本发明所述护板的结构示意图；

图5是本发明所述护板的立体图；

图6是本发明所述晶圆清洗装置1另一个实施例的结构示意图；

图7是图6中晶圆清洗装置1的纵向剖视图；

图8是本发明所述晶圆清洗装置1再一个实施例的结构示意图；

图9是从其他视角示出的图8中晶圆清洗装置1的示意图；

图10(a)是使用图1所示的晶圆清洗装置对应晶圆表面颗粒的测量图；

图10(b)是使用图2所示的晶圆清洗装置对应晶圆表面颗粒的测量图；

图11是图1中晶圆清洗装置的壳体内部的气体流向仿真示意图；

图12是图2中晶圆清洗装置1的壳体10内部气体流向仿真示意图；

图13是图6中晶圆清洗装置1的壳体10内部气体流向仿真示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本发明及其实施例相关的技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的非限制性具体实施方式，用于说明本发明的构思和思路；这些说明均是解释性、示例性、示意性的，不应理解或解释为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的全部实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见或容易想到的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。在本发明中，“化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)”也称为“化学机械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization,CMP)”，晶圆(wafer)也称为基板(substrate)，其含义和实际作用等同。

图2是本发明所述晶圆清洗装置1的结构示意图，晶圆清洗装置1包括壳体10、支撑组件40和清洗刷20，清洗刷20和支撑组件40设置于壳体10中。

其中，壳体10为大致矩形壳体结构，其顶部设置有开口。搬运机械手经由壳体10的开口将待清洗的晶圆W放置于壳体10的内部或将完成清洗的晶圆W传输至壳体10的外部。

在图2所示的实施例中，支撑组件40设置于壳体10的内部，用于可旋转地支撑待清洗的晶圆W。支撑组件包括主动辊和从动辊，主动辊和从动辊配置有沿辊体的外周侧设置的卡槽；主动辊的数量为两件，其对称设置于从动辊的两侧，主动辊和从动辊沿晶圆W的外轮廓设置，使得晶圆W的外缘抵接于所述卡槽的底面；在主动辊的带动下，竖直设置的晶圆W绕晶圆的轴线转动。支撑组件40的具体结构，可参见专利CN107516644A公开的用于晶圆的竖直清洗单元。

壳体10的内部形成矩形腔体结构，竖向平行设置的侧壁之间的距离为200mm-300mm，支撑组件40、清洗刷20设置于相邻侧壁之间形成的空间中。对于直径为200mm和300mm的晶圆，晶圆清洗装置对应壳体的侧壁之间的尺寸会存在一定差别。随着设备集成度的提升，壳体的侧壁之间的距离甚至会压缩至200mm以下。

图2中，清洗刷20平行、间隔设置于壳体10中。具体地，清洗刷20对称设置于晶圆W的两侧，如图3所示。清洗刷20的端部设置有驱动装置，驱动装置驱动清洗刷20绕其轴线滚动。清洗刷20可以由多孔性材料制成，如聚乙烯醇，清洗刷20能够吸附大量清洗液用于晶圆表面的刷洗。滚动的清洗刷20与旋转的晶圆W接触以移除晶圆W表面的污染物。

IC制程中，需要在洁净间使用一些有机物和无机物，由于受到人员、环境等因素的影响，晶圆加工过程中会产生大量污染物。这些污染物大致包括颗粒、有机物、金属污染物和/或氧化物等。污染物的颗粒大小为几纳米至几百纳米不等。晶圆清洗的作用就是将晶圆表面附着的污染物移除，使得晶圆表面的污染颗粒大小及数量控制在工艺要求范围内。

晶圆清洗时，清洗刷20绕其轴线滚动，一般清洗刷20的滚动速度为200rpm-600rpm，清洗刷20的转速与晶圆清洗工艺有关。在离心力作用下，含有污染物的清洗液可能自清洗刷20的外周侧脱离而飞溅至晶圆W的表面，致使晶圆二次污染，影响晶圆的清洗效果。此外，由于壳体10相邻侧壁的尺寸过小，以一定速度滚动的清洗刷20会将含有污染物的清洗液甩至壳体10的侧壁，清洗液再由侧壁反溅至晶圆的表面，致使晶圆二次污染。

为解决上述技术问题，本发明中，为清洗刷20配置相应的护板30，以阻挡清洗刷20滚动清洗时产生的流体直接溅落至晶圆W表面。同时，护板30也能够防止溅落至壳体10侧壁的清洗液反溅至晶圆W的表面。

图2中，护板30为折弯结构，其罩设于清洗刷20的上侧和外侧，以防止清洗刷20吸附的含有污染物的清洗液甩至晶圆W表面。本发明中，清洗刷20的上侧是指清洗刷20靠近壳体10顶部的一侧，清洗刷20的外侧是指清洗刷20靠近壳体10的内侧壁的一侧。

作为本发明的一个实施例，护板30为折弯的钣金结构，其长度与清洗刷20长度相匹配。进一步地，护板30需全部覆盖清洗刷20，以防止清洗刷20的端部甩出含有污染物的清洗液而影响晶圆边缘区域的清洗效果。作为本实施例的一个方面，护板30的长度为清洗刷20长度的100％-120％。优选地，护板30的长度为清洗刷20长度的110％，即护板30较清洗刷20长5mm-10mm。

下面结合图4阐述护板30的具体结构。护板30包括曲面部31、第一平面部32和第二平面部33。第一平面部32和第二平面部33分别设置于曲面部31的两侧，三者形成为一体。图5是图4中护板30的立体图。

图2及图3所示的实施例中，护板30的曲面部31设置于清洗刷20的外侧，曲面部31的内侧壁与清洗刷20的外周壁之间设置有间隙，以防止滚动的清洗刷20与护板30的内侧壁发生干涉而影响晶圆的清洗效果。优选地，曲面部31内侧壁与清洗刷20外周壁之间的间隙不小于清洗刷20直径的1/4。作为本实施例的一个方面，曲面部31内侧壁与清洗刷20外周壁之间的间隙为3mm-30mm。优选地，曲面部31内侧壁与清洗刷20外周壁之间的间隙为5。

本发明所述晶圆清洗装置1可应用于半导体制造过程中的清洗工序。晶圆加工的多个工序中，有些工艺制程对晶圆清洗的要求不高。与其他工艺制程相比，CMP后清洗对洁净度的要求极高。尤其是随着芯片特征线宽的不断变窄，特征尺寸已经降到10nm以下，线宽不断接近物理基础尺寸，纳米级的颗粒污染都可能会对芯片的性能和可靠性产生重要影响。因此，必须严格控制晶圆表面污染物残留，有效去除晶圆表面纳米级的细微污染物。

图2和图3所示的晶圆清洗装置是CMP装备后处理模块的一部分，壳体10的相邻侧壁之前的距离为220mm左右，清洗刷20沿壳体10的长度方向设置，清洗刷20的外周壁与侧壁之间的水平距离为10mm-20mm。在晶圆清洗时，清洗刷20以200rpm及以上的速度滚动，其上吸附的清洗液会在离心力作用下直接甩至晶圆W表面，或者，清洗刷20的清洗液溅落至侧壁，再由侧壁反射至晶圆W表面。根据CMP工艺制程的设计要求，经由晶圆清洗装置1处理的晶圆表面的颗粒半径不大于25nm，清洗刷20的反溅严重影响晶圆的清洗效果。

护板30的设置能够一定程度上解决上述问题。具体地，护板30的内侧壁能够阻挡直接甩向晶圆W表面的清洗液，同时，护板30的内侧壁也能够阻挡直接甩至壳体10侧壁的清洗液，避免了清洗液自壳体10的侧壁反溅。再在，即使有部分清洗液反溅至壳体10的侧壁，护板30的外侧壁也能够阻挡清洗液溅落至晶圆W表面。

图4中，第一平面部32自曲面部31的上端倾斜向上延伸设置，以尽可能的覆盖清洗刷20的上侧。第一平面部32与经由曲面部31上端的水平面形成上端夹角α，上端夹角α为锐角，上端夹角α应不大于60°且不小于2°。上端夹角α与第一平面部32的长度有关，第一平面部32需要尽量覆盖清洗刷20且其外端与晶圆W的侧面预留安全间距，以防止清洗的晶圆与护板30发生干涉而致使晶圆碎片。在一些实施例中，第一平面部32的端部与晶圆W的侧面之间的安全间距为3mm-10mm。优选地，护板30的上端夹角α为10°，第一平面部32的长度可根据工况灵活设置。

进一步地，第二平面部33自所述曲面部31的下端倾斜向下延伸而成，如图4所示。第二平面部33的设置能够尽可能覆盖清洗刷20的后侧。第二平面部33与经由曲面部31下端的竖直面形成下端夹角β，下端夹角β为锐角。作为本发明的一个实施例，下端夹角β应不大于45°且不小于5°。下端夹角β与第二平面部33的长度有关，第二平面部33需要尽量覆盖清洗刷20的后侧，并且第二平面部33的外端与壳体10的内侧壁设置安全间距，以防止晶圆清洗时护板30与壳体10的内侧壁发生干涉。优选地，护板30的下端夹角β为5°。

作为本发明的一个实施例，上端夹角α应不小于下端夹角β，使得护板30覆盖清洗刷20的上侧与后侧，防止清洗刷20的清洗液在离心力作用下甩至晶圆W的表面。图4中，护板30的内侧壁与清洗刷20的外周壁之间设置有间隙L，以防止护板30与清洗刷20发生干涉。优选地，所述间隙L不小于5mm。

图6是本发明所述晶圆清洗装置1的另一个实施例的示意图。在本实施例中，护板30为薄壁的矩形板，其倾斜设置于清洗刷20的上侧。具体地，护板30位于待清洗的晶圆W与壳体10的内侧壁之间，护板30靠近晶圆W的端面的竖直位置高于其靠近壳体10的内侧壁的竖直位置。即护板30朝向待清洗的晶圆W倾斜设置。在一些实施例中，护板30靠近晶圆W的端面的竖直位置与护板30靠近壳体10的内侧壁的竖直位置的高度差为10mm-20mm。

作为本实施例的一个方面，护板30与水平面之间的夹角为2°-15°，优选地，护板30与水平面之间的夹角为3°-8°，护板30能够充分遮挡清洗刷20的上侧与后侧，防止清洗刷20上的清洗液甩至晶圆W的侧面。

图7是图6对应的晶圆清洗装置1的纵向剖视图，护板30设置于清洗刷20的上侧。护板30的长度可根据壳体10的内部空间尺寸灵活确定。在一些实施例中，护板30的上端与待清洗的晶圆W之间的距离a大于10mm。所述距离a需要大于清洗刷20外侧面与晶圆W之间的距离c，以保证充足的气流流向晶圆W表面；同时，距离a的设置能够避免取放晶圆的机械手与护板30发生干涉，保证晶圆清洗的顺畅性。图7中，护板30的下端与壳体10的内侧壁之间的距离为b，距离b的尺寸应小于距离a的尺寸。在一些实施例中，护板30的下端与壳体10的内侧壁之间的距离b为2mm-5mm。

作为本发明的另一个实施例，护板30的内侧壁与清洗刷20的外周壁之间设置有间隙，如图7所示，以防止护板30与清洗刷20发生干涉。优选地，所述间隙不小于5mm。

作为本发明的一个实施例，护板30通过未示出的连接件可拆卸地设置于清洗刷20的上侧和外侧，其能够随清洗刷20同步水平移动。护板30可拆卸，以便定期清洁护板30的内侧壁，防止含有污染物的清洗液在护板30内侧壁结晶而掉落至清洗刷20的表面，致使晶圆划伤或破损。作为本发明的另一个实施例，护板30也可以设置于壳体10的侧壁，其不随清洗刷20移动。清洗刷20在张开状态时，图2及图3所示的护板30与清洗刷20同心。

作为本发明的另一个实施例，护板30可以由金属材料制成，如不锈钢，其内侧壁或朝向清洗刷20的侧壁设置有亲水涂层，以防止甩落至护板30上的流体反溅而影响晶圆的清洗效果。由于护板30设置亲水涂层，甩落至护板30上的流体可以沿护板30的侧壁缓缓滑落至壳体10内腔的底部。由于铜离子、镁离子会引起离子污染。因此，护板30不能选择含有铜和镁的金属，以保证晶圆的清洗效果。

作为本实施例的一个方面，亲水涂层由纳米亲水性涂料涂覆而成，纳米亲水性涂料的颗粒半径为50nm-100nm，纳米亲水性涂料均匀涂覆于护板30的侧壁。亲水涂层的壁厚均匀性控制在0.05um以内。护板30的亲水涂层的厚度为0.1um-5um。优选地，护板30的亲水涂层的厚度为0.2um。

作为上述实施例的一个变体，护板30也可以由具有亲水性的非金属材料制成。例如，护板30可以选择聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、尼龙和上述各项的组合制成。优选地，护板30使用聚四氟乙烯制成，其厚度为2mm-5mm，在保证护板30具有一定强度的前提下，需要尽量控制护板30的尺寸，减少护板30对壳体10内部空间的占用。作为本发明的一个实施例，护板30也可以由非金属材料制成，护板30的内侧壁和外侧壁做磨砂处理，使得滴落至护板30的流体不会或尽量少的发生反溅。

图8是本发明所述晶圆清洗装置1的另一个实施例的示意图。护板30为矩形板，其设置于清洗刷20的上侧并随清洗刷20一起移动，以阻挡清洗过程中清洗刷20滚动产生的流体溅落。护板30连接于清洗刷20两端的用于支撑所述清洗刷20的立板60，护板30能够绕连接处转动以调节其倾斜角度。

在一些实施例中，护板30可以设置于壳体10的侧壁，其不随清洗刷20移动。护板30设置于壳体10的侧壁时，由于清洗刷20需要在待机位置(清洗刷远离待清洗的晶圆W)与清洗位置移动，为了防止清洗刷20与护板30发生干涉，需要在护板30与清洗刷20之间预留一定间隙，以保证搬运机械手顺畅地将晶圆放置于壳体10的支撑组件40，同时保证晶圆清洗过程中，护板30不与旋转的晶圆W发生干涉。

与护板30设置于壳体10侧壁的技术方案相比，护板30随清洗刷20一体移动的方案能够进一步缩小护板30与清洗刷20之间的预留间隙，改善护板30对清洗刷20的流体的阻挡效果，有效防止清洗刷20的反溅。具体地，由于护板30与清洗刷20一起移动，护板30可以按照接近极限位置固定于立板60。设置于立板60的护板30可以设置为更加接近清洗刷20，而无需考虑清洗刷20在待机位置与清洗位置的移动对护板30设置位置的影响。

图8所示的实施例中，护板30通过连接杆50设置在用于支撑清洗刷20的立板60，其中，立板60设置于清洗刷20的两端。护板30可以绕连接杆50所在轴线转动以调节护板30的倾斜角度。

为了自动、准确调整护板30的旋转，在一些实施例中，护板30配置有旋转电机70，旋转电机70与设置在护板30端部的连接杆50固定，以驱动护板30旋转。可以理解的是，驱动护板30转动的旋转电机70与晶圆清洗装置的控制部信号连接，以根据晶圆清洗过程中清洗刷20上流体的溅射情况调整护板30的倾斜角度。

本发明中，护板30能够沿连接处转动以调节其倾斜角度。在一些实施例中，护板30能够通过连接机构，如四杆机构，调节护板30的倾斜角度，以调整护板30相对于清洗刷20的间隙，以阻挡清洗刷滚动产生的流体溅落至晶圆表面，保证晶圆的清洗效果。

图9是从其他视角体现图8中晶圆清洗装置1的示意图。图9中，壳体10的侧壁位于立板60的内侧，连接杆50经由壳体10侧壁的工艺孔连接于护板30与立板60之间。在晶圆清洗过程中，由于清洗刷20会沿水平方向移动，以为晶圆的放入/或取出提供作业空间，因此，工艺孔为矩形孔，其长度尺寸需要略大于清洗刷20的移动范围。

作为本实施例的一个方面，旋转电机70为步进电机，其通过配置的编码器获取护板30的转动角度。护板30可以绕连接杆50的轴线顺时针转动一定角度，可以理解的是，护板30也可以绕连接杆50的轴线逆时针转动一定角度。

作为本发明的另一个实施例，壳体10的侧壁可配置光学传感单元，光学传感单元通过图像采集的形式获取晶圆清洗过程中清洗刷20上流体的反溅信息。根据清洗刷20的反溅信息调整护板30的倾斜角度。作为本实施例的一个方面，所述光学传感单元为角度可调的一个摄像头或者多个朝向不同的高速摄像头，以便从各个角度准确采集晶圆清洗过程中清洗刷20流体反溅的图像，获取护板30对流体反溅的阻挡效果。

作为本实施例的一个方面，光学传感单元可以设置在壳体10的侧壁上，以便通过图像采集的形式全面、稳定地获取清洗刷20上流体的反溅信息。

本发明所述的晶圆清洗装置可应用于化学机械抛光系统的清洗模块，晶圆清洗装置的数量可平行设置多个，搬运机械手将晶圆经由壳体10的上部开口放入并实施晶圆的表面清洗。本发明中，通过清洗刷20滚动移除晶圆表面的污染物，可以理解的是，根据晶圆清洁等级的不同，清洗模块还可以配置其他形式的晶圆清洗装置。

图10(a)是使用图1所示的晶圆清洗装置清洗晶圆，晶圆表面颗粒的测量图，由于未设置护板30，晶圆清洗装置存在清洗液反溅等问题。晶圆清洗后，晶圆表面的颗粒数略多。与此相比较，图2中，清洗刷20的上侧配置护板30，护板30阻挡了清洗刷20含有污染物的清洗液直接甩至晶圆的表面，同时避免了壳体10的侧壁的清洗液反溅至晶圆的表面，因此，晶圆清洗后，晶圆表面的颗粒数明显减少，如图10(b)所示。

本发明所述的晶圆清洗装置中，设置的护板30还具有优化调节壳体10内部气流的作用。下面结合图11、图12和图13示出的流体仿真图，简述护板30安装前后壳体10内部的气体流动的变化及作用。

图11是图1中晶圆清洗装置的壳体内部的气体流向仿真图。晶圆清洗时，自壳体10顶部的开口流入清洁空气，清洁空气沿晶圆的侧面分布并形成气流保护层。由于清洗刷20的上部未设置护板，大部分清洁空气自清洗刷20与壳体10侧壁之间的间隙流向壳体10的底部。由于壳体10的底部设置有排风口，壳体底部会集聚大量颗粒性污染物。图11中，清洁空气沿壳体10的侧壁向下移动并沿壳体10的底部向壳体内侧移动，清洁空气与壳体底部的污染物混合并沿大致逆时针方向盘绕。含有污染物的清洁空气会与晶圆侧面的底部接触，进而影响位于晶圆两侧面的气流保护层的保护效果。此外，壳体10右侧的清洗刷20的下部的台阶处形成一个较大的漩涡气流，该漩涡气流也会对晶圆两侧面的气流保护层造成影响。

图12是图2中晶圆清洗装置1的壳体10内部气体流向仿真图。在本实施例中，清洗刷20的上侧设置折弯的护板30。晶圆清洗时，自壳体10顶部的开口流入清洁空气，清洁空气受到护板30的阻挡自清洗刷20与晶圆之间的缝隙向下流动，或者清洁空气经由护板30与清洗刷20之间的间隙流向壳体10的下部。图12中，壳体10左侧的清洗刷20下部的清洁空气朝向晶圆侧面移动并向壳体10的外侧移动，即清洗刷20的下部形成大致顺时针盘绕的气流。由于清洁空气自晶圆侧面向壳体的侧壁方向移动，因此不会将集聚于壳体底部的污染物传输至晶圆的表面。此外，壳体10右侧的清洗刷20的下部形成两个较小的漩涡气流，该漩涡气流体积较小，几乎不会对晶圆外侧的气流保护层造成影响。综上，护板30的设置优化了壳体10内部的气体流动，在晶圆的外侧形成完整的气流保护层，有利于控制晶圆表面的污染物颗粒数及颗粒大小，提升晶圆的清洗效果。

图13是图6中晶圆清洗装置1的壳体10内部气体流向仿真图。在本实施例中，护板30为薄壁矩形板板结构，图13的技术效果与图11示出的类似。壳体10左侧的清洗刷20下部的清洁空气朝向晶圆的侧面移动，清洗刷20的下部形成大致顺时针盘绕的气流。壳体10右侧的清洗刷20的下部形成一个较小的漩涡气流，该漩涡气流体积较小，几乎不会对晶圆外侧的气流保护层造成影响。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在上述实施例中，对实施例的描述是各有侧重的，这些各实施例或者可以任意组合，组合后形成的新的实施例也在本申请的保护范围之内。某个或者某些实施例中没有详细描述或具体说明记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例及实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制或者约束；尽管已经参照前述实施例对本发明进行了具体化的说明，本领域的普通技术人员不难理解的是：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同或类似的相近替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质或实质或发明点脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应被视为包含在本发明的保护范围之内。换言之，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：

壳体；

支撑组件，其位于所述壳体中，用于可旋转地支撑沿竖直方向设置的待清洗的晶圆；

清洗刷，其平行、间隔设置并绕其轴线滚动；

护板，其设置于清洗刷的上侧及外侧，以阻挡清洗刷滚动产生的流体溅落至晶圆表面；所述护板能够随清洗刷移动且所述护板能够沿连接处转动以调节其倾斜角度。

2.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板连接于立板，所述立板设置在所述清洗刷两端以支撑清洗刷，所述护板能够绕连接处转动以调节其倾斜角度。

3.如权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板通过连接杆设置于所述立板，所述连接杆的端部配置有旋转电机以带动所述护板旋转。

4.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板为折弯结构或平板结构，其罩设于清洗刷的上侧和外侧。

5.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板包括曲面部、第一平面部和第二平面部，三者形成为一体；所述第一平面部自所述曲面部的上端倾斜向上延伸而成，所述第二平面部自所述曲面部的下端倾斜向下延伸而成。

6.如权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述曲面部设置于所述清洗刷外侧，所述曲面部的内侧壁与所述清洗刷的外周壁之间设置有间隙。

7.如权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述第一平面部与经由曲面部上端的水平面形成上端夹角，所述第二平面部与经由曲面部下端的竖直面形成下端夹角；所述上端夹角和下端夹角为锐角。

8.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板为矩形板，其倾斜设置于所述清洗刷的上侧。

9.如权利要求8所述的晶圆清洗装置，其特征在于，倾斜设置的护板位于待清洗的晶圆与所述壳体的内侧壁之间，所述护板靠近晶圆的端面的竖直位置高于其另一端面的竖直位置。

10.如权利要求9所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述护板的内侧壁与所述清洗刷的外周壁之间设置有不小于5mm的间隙。

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