CN112435941A - 单片湿法清洗机台的防滴液装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单片湿法清洗机台的防滴液装置，包括供液喷嘴；供液喷嘴设置在供液管上，供液管的上游设置有回吸装置。在湿法清洗完成后，回吸装置工作并将湿法清洗液从供液喷嘴和供液管中回吸。供液喷嘴具有S型弯管，当回吸装置异常而无法将湿法清洗液回吸干净时会有湿法清洗液向供液喷嘴回滴，S型弯管用于储存回滴的湿法清洗液，防止湿法清洗液从供液喷嘴漏出。防滴液装置还包括滴液传感器，滴液传感器用于在湿法清洗完成后监测在所述供液喷嘴的出口位置是否存在滴液。本发明能在回吸装置异常时避免液体滴落到晶圆表面，还能对回吸装置异常有液体滴落到晶圆表面的情形进行实时监控。

Description

单片湿法清洗机台的防滴液装置
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造设备，特别是涉及一种单片湿法清洗机台的防滴液装置。
背景技术
晶圆清洗如晶圆背面清洗是晶圆制造过程中一种重要工艺过程，广泛用于闪存(Flash)，功率(Power)器件等多种产品流程中。
湿法清洗工艺能采用一批次(lot)的多片清洗实现，也能采用单片清洗实现。本发明涉及单片湿法清洗机台。如图1所示，是现有单片湿法清洗机台的供液装置的结构示意图；供液装置包括供液喷嘴102和供液管103，供液喷嘴102设置在供液管103上，所述供液管103的上游设置有回吸(suck back)装置。所述供液管103的上游还设置有供液槽(tank)，所述供液管103通过所述供液槽供液。供液槽能采用中央供液系统(Center ChemicalDispense System，CDS)的供液槽，也能为单独设置的供液槽。
在湿法清洗时，所述供液管103供应湿法清洗液并从所述供液喷嘴102均匀喷洒在晶圆101的需要清洗的表面上。
在湿法清洗完成后，所述回吸装置工作并将所述湿法清洗液从所述供液喷嘴102和所述供液管103中回吸。
但是，当所述回吸装置出现故障而使得回吸力度不够时，有可能不能将所述湿法清洗液全部回吸掉，未回吸掉的所述湿法清洗液会回滴到所述供液喷嘴102的开口处并从所述供液喷嘴103的开口滴到所述晶圆101的表面上，最后形成对所述晶圆101的不利影响。图1中回滴的所述湿法清洗液单独用标记104标出。
如图2所示，是现有单片湿法清洗机台的卡置(Chuck)装置的结构示意图；所述晶圆101通常固定在卡置装置105上，所述卡置装置上具有顶针(pin)106，所述晶圆101的边缘放置在所述顶针106上。
所述卡置装置105设置在转动装置上，在所述湿法清洗过程中，所述卡置装置105在所述转动装置带动下旋转。图2中的带逆时针的圆圈表示所述卡置装置105的转动。
所述卡置装置中还形成有氮气通路107，所述氮气通路107供应氮气并在所述晶圆101的第一面和所述卡置装置表面之间形成氮气垫108；所述氮气通路107中的箭头线表示氮气流动。所述晶圆101的第二面为需要刻蚀的表面。可以看出，即使所述晶圆101的第二面为背面，回滴的湿法清洗液104也会在高速旋转的作用下达到所述晶圆101的边缘并进入到所述晶圆101的第一面仅正面，从而对所述晶圆101的正面上的产品结构产生不利影响并形成刻蚀缺陷。
现有技术中，无法对由于回吸装置所产生的滴液进行实时监控，往往需要进行离线(offline)测试才能实现监控，这显然不能及时避免对产品的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种单片湿法清洗机台的防滴液装置，能在回吸装置异常时避免液体滴落到晶圆表面，还能对回吸装置异常有液体滴落到晶圆表面的情形进行实时监控。
为解决上述技术问题，本发明提供的单片湿法清洗机台的防滴液装置包括供液喷嘴；
所述供液喷嘴设置在供液管上，所述供液管的上游设置有回吸装置。
在进行湿法清洗时，所述供液管供应湿法清洗液并从所述供液喷嘴喷出。
在湿法清洗完成后，所述回吸装置工作并将所述湿法清洗液从所述供液喷嘴和所述供液管中回吸。
所述供液喷嘴具有S型弯管，当所述回吸装置异常而无法将所述湿法清洗液回吸干净时会有所述湿法清洗液向所述供液喷嘴回滴，所述S型弯管用于储存回滴的所述湿法清洗液，防止所述湿法清洗液从所述供液喷嘴漏出。
进一步的改进是，所述防滴液装置还包括控制单元；通过所述控制单元的控制实现：
在所述湿法清洗之前，进行预冲洗工艺将所述S型弯管中存储的所述湿法清洗液去除。
进一步的改进是，所述S型弯管包括一个以上的下弯头，回滴的所述湿法清洗液都存储在所述S型弯管的下弯头中。
进一步的改进是，所述供液喷嘴的出口位置低于所述S型弯管的下弯头的底部位置。
进一步的改进是，所述防滴液装置还包括滴液传感器，所述滴液传感器用于在湿法清洗完成后监测在所述供液喷嘴的出口位置是否存在滴液。
进一步的改进是，所述滴液传感器采用光纤反射器，所述光纤反射器具有发射光，所述发射光对准所述供液喷嘴的出口位置。
所述光纤反射器具有光接收端，当所述供液喷嘴的出口位置存在滴液时所述发射光会被反射并被所述光接收端接收。
进一步的改进是，当所述光纤反射器的光接收端接收到反射光信号时，触发形成一个报警信号。
进一步的改进是，在所述湿法清洗过程中，停止所述滴液传感器工作或者取消所述滴液传感器形成的报警信号。
进一步的改进是，当回滴的所述湿法清洗液的体积大于所述S型弯管的容积时，所述供液喷嘴的出口位置出现滴液。
进一步的改进是，所述供液管的上游设置有供液槽，所述供液管通过所述供液槽供液。
进一步的改进是，所述回吸装置工作时将所述湿法清洗液回吸到所述供液槽中。
进一步的改进是，所述回吸装置包括回吸阀。
进一步的改进是，在湿法清洗中，从所述供液喷嘴喷出的所述湿法清洗液在晶圆表面形成均匀液膜。
进一步的改进是，所述晶圆通过卡置装置固定；所述卡置装置上具有顶针，所述晶圆的边缘放置在所述顶针上。
所述卡置装置设置在转动装置上，在所述湿法清洗过程中，所述卡置装置在所述转动装置带动下旋转。
进一步的改进是，所述卡置装置中还形成有氮气通路，所述氮气通路供应氮气并在所述晶圆的第一面和所述卡置装置表面之间形成氮气垫；所述晶圆的第二面为需要刻蚀的表面。
本发明通过在供液喷嘴上设置S型弯管，由于S型弯管的下弯部分能存储液体，故能在回吸装置异常时存储由于未回收干净而回滴的湿法清洗液，从而能避免湿法清洗液滴落到晶圆表面，这样就能避免由于湿法清洗液滴落到晶圆表面而产生的对产品不利影响，最后能提高产品良率。
本发明还能进一步设置滴液传感器，在湿法清洗完成后监测在供液喷嘴的出口位置是否存在滴液，当供液喷嘴的出口位置出现滴液时能及时报警，所以本发明能对回吸装置异常有液体滴落到晶圆表面的情形进行实时监控，这样能在回滴的湿法清洗液超出S型弯管的存储能力时能及时发现，并从而能及时得到处理如通知工程师检测机台并进行维修。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有单片湿法清洗机台的供液装置的结构示意图；
图2是现有单片湿法清洗机台的卡置装置的结构示意图；
图3A是本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置正常工作时的示意图；
图3B是本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置在回吸装置异常时的示意图；
图4A是本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置正常工作时的示意图；
图4B是本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置在回吸装置异常且湿法清洗液回滴量较少时的示意图；
图4C是本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置在回吸装置异常且湿法清洗液回滴量较大时的示意图。
具体实施方式
本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置：
如图3A所示，是本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置正常工作时的示意图；如图3B所示，是本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置在回吸装置异常时的示意图；本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置包括供液喷嘴2。
所述供液喷嘴2设置在供液管5上，所述供液管5的上游设置有回吸装置。所述供液管5也请参考图4A所示。
在进行湿法清洗时，所述供液管5供应湿法清洗液并从所述供液喷嘴2喷出。
在湿法清洗完成后，所述回吸装置工作并将所述湿法清洗液从所述供液喷嘴2和所述供液管5中回吸。
所述供液喷嘴2具有S型弯管3。
如图3B所示，当所述回吸装置异常时而无法将所述湿法清洗液回吸干净时会有所述湿法清洗液向所述供液喷嘴2回滴，所述S型弯管3用于储存回滴的所述湿法清洗液4，防止所述湿法清洗液从所述供液喷嘴2漏出，图3B中，回滴的所述湿法清洗液单独用标记4标出。
所述S型弯管3包括一个以上的下弯头3a，图3B中显示了一个所述下弯头3a，回滴的所述湿法清洗液4都存储在所述S型弯管3的下弯头3a中。
所述供液喷嘴2的出口位置低于所述S型弯管3的下弯头3a的底部位置。
所述防滴液装置还包括控制单元；通过所述控制单元的控制实现：
在所述湿法清洗之前，进行预冲洗工艺将所述S型弯管3中存储的所述湿法清洗液4去除。也即，图3B中存储的所述湿法清洗液4会在下一片晶圆1的湿法清洗之前会通过预冲洗工艺去除，这样就回到了图3A所示的正常工作状态；在进行晶圆1的湿法清洗时，在图3A所示的结构的基础上，所述湿法清洗液会均匀的从所述所述供液喷嘴2的出口喷洒在所述晶圆1的表面上。
本发明实施例中，所述供液管5的上游设置有供液槽，所述供液管5通过所述供液槽供液。
所述回吸装置工作时将所述湿法清洗液回吸到所述供液槽中。所述回吸装置包括回吸阀。所述回吸阀的吸力不够时，有可能出现药液回滴，这时，本发明实施例的S型弯管3能存储回滴的药液即所述湿法清洗液4，从而能防止药液回滴到所述晶圆1的表面。
在湿法清洗中，从所述供液喷嘴2喷出的所述湿法清洗液在晶圆1表面形成均匀液膜。
所述晶圆1通过卡置装置固定。所述卡置装置可以参考图2所示，所述卡置装置上具有顶针，所述晶圆1的边缘放置在所述顶针上。
所述卡置装置设置在转动装置上，在所述湿法清洗过程中，所述卡置装置在所述转动装置带动下旋转。
所述卡置装置中还形成有氮气通路，所述氮气通路供应氮气并在所述晶圆1的第一面和所述卡置装置表面之间形成氮气垫；所述晶圆1的第二面为需要刻蚀的表面。
本发明第一实施例通过在供液喷嘴2上设置S型弯管3，由于S型弯管3的下弯部分能存储液体，故能在回吸装置异常时存储由于未回收干净而回滴的湿法清洗液，从而能避免湿法清洗液滴落到晶圆1表面，这样就能避免由于湿法清洗液滴落到晶圆1表面而产生的对产品不利影响，最后能提高产品良率。
本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置：
本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置和本发明第一实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置的区别之处为：
如图4A所示，是本发明第二实施例单片湿法清洗机台的防滴液装置正常工作时的示意图；所述防滴液装置还包括滴液传感器6，所述滴液传感器6用于在湿法清洗完成后监测在所述供液喷嘴2的出口位置是否存在滴液。
本发明第二实施例中，所述滴液传感器6采用光纤反射器，所述光纤反射器具有发射光7，所述发射光7对准所述供液喷嘴2的出口位置。
当所述回吸装置工作良好，能提供足够的吸力时，这时能将所有的所述湿法清洗液都回收，这时的情形请参考图4A所示。
当所述回吸装置工作异常时，提供足够的吸力不够，但是所回滴的所述湿法清洗液4能存储于所述S型弯管3中，这时的情形请参考图4B所示。
当所述回吸装置工作异常时，提供足够的吸力低到无法避免产生湿法清洗液回滴到所述供液喷嘴2的出口外时，这时的情形请产生图4C所示，例如，当回滴的所述湿法清洗液4的体积大于所述S型弯管3的容积时，所述供液喷嘴2的出口位置出现滴液；本发明第二实施例的所述滴液传感器6能在湿法清洗完成后实时监测在所述供液喷嘴2的出口位置是否存在滴液。
如图4C所示，所述光纤反射器具有光接收端，当所述供液喷嘴2的出口位置存在滴液时所述发射光7会被反射并被所述光接收端接收，图4C中，发射光用标记8表示。
本发明第二实施例中，当所述光纤反射器的光接收端接收到反射光8信号时，触发形成一个报警信号，出现报警信号时，意味着所述S型弯管3已经无法阻挡滴液，这时需要通知工程师进行维修处理。
在所述湿法清洗过程中，停止所述滴液传感器6工作或者取消所述滴液传感器6形成的报警信号，这可以通过单片湿法清洗机台的软件设置实现。
本发明第二实施例进一步设置有滴液传感器6，在湿法清洗完成后监测在供液喷嘴2的出口位置是否存在滴液，当供液喷嘴2的出口位置出现滴液时能及时报警，所以本发明能对回吸装置异常有液体滴落到晶圆1表面的情形进行实时监控，这样能在回滴的湿法清洗液超出S型弯管3的存储能力时能及时发现，并从而能及时得到处理如通知工程师检测机台并进行维修。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于，防滴液装置包括供液喷嘴；
所述供液喷嘴设置在供液管上，所述供液管的上游设置有回吸装置；
在进行湿法清洗时，所述供液管供应湿法清洗液并从所述供液喷嘴喷出；
在湿法清洗完成后，所述回吸装置工作并将所述湿法清洗液从所述供液喷嘴和所述供液管中回吸；
所述供液喷嘴具有S型弯管，当所述回吸装置异常而无法将所述湿法清洗液回吸干净时会有所述湿法清洗液向所述供液喷嘴回滴，所述S型弯管用于储存回滴的所述湿法清洗液，防止所述湿法清洗液从所述供液喷嘴漏出。
2.如权利要求1所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述防滴液装置还包括控制单元；通过所述控制单元的控制实现：
在所述湿法清洗之前，进行预冲洗工艺将所述S型弯管中存储的所述湿法清洗液去除。
3.如权利要求2所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述S型弯管包括一个以上的下弯头，回滴的所述湿法清洗液都存储在所述S型弯管的下弯头中。
4.如权利要求3所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述供液喷嘴的出口位置低于所述S型弯管的下弯头的底部位置。
5.如权利要求4所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述防滴液装置还包括滴液传感器，所述滴液传感器用于在湿法清洗完成后监测在所述供液喷嘴的出口位置是否存在滴液。
6.如权利要求5所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述滴液传感器采用光纤反射器，所述光纤反射器具有发射光，所述发射光对准所述供液喷嘴的出口位置；
所述光纤反射器具有光接收端，当所述供液喷嘴的出口位置存在滴液时所述发射光会被反射并被所述光接收端接收。
7.如权利要求6所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：当所述光纤反射器的光接收端接收到反射光信号时，触发形成一个报警信号。
8.如权利要求6所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：在所述湿法清洗过程中，停止所述滴液传感器工作或者取消所述滴液传感器形成的报警信号。
9.如权利要求5所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：当回滴的所述湿法清洗液的体积大于所述S型弯管的容积时，所述供液喷嘴的出口位置出现滴液。
10.如权利要求1所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述供液管的上游设置有供液槽，所述供液管通过所述供液槽供液。
11.如权利要求10所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述回吸装置工作时将所述湿法清洗液回吸到所述供液槽中。
12.如权利要求14所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述回吸装置包括回吸阀。
13.如权利要求1所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：在湿法清洗中，从所述供液喷嘴喷出的所述湿法清洗液在晶圆表面形成均匀液膜。
14.如权利要求13所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述晶圆通过卡置装置固定；所述卡置装置上具有顶针，所述晶圆的边缘放置在所述顶针上；
所述卡置装置设置在转动装置上，在所述湿法清洗过程中，所述卡置装置在所述转动装置带动下旋转。
15.如权利要求14所述的单片湿法清洗机台的防滴液装置，其特征在于：所述卡置装置中还形成有氮气通路，所述氮气通路供应氮气并在所述晶圆的第一面和所述卡置装置表面之间形成氮气垫；所述晶圆的第二面为需要刻蚀的表面。
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