CN112934493A - 双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法 - Google Patents

双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法 Download PDF

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CN112934493A CN201911259257.8A CN201911259257A CN112934493A CN 112934493 A CN112934493 A CN 112934493A CN 201911259257 A CN201911259257 A CN 201911259257A CN 112934493 A CN112934493 A CN 112934493A
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Abstract

本发明提供了一种双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法,所述双头喷嘴结构包括:用于喷布药液的第一喷嘴和第二喷嘴;固定模块,其连接并固定所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,并使所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向具有夹角。本发明通过设置第一喷嘴、第二喷嘴和固定模块,使两个喷嘴的药液喷布方向具有设定的夹角。通过不同的药液喷布方向实现对晶圆缺口两侧区域的有效清洗,提升了晶圆缺口两侧区域的产品良率。此外,通过设置药液喷布方向与晶圆运动方向的夹角为锐角,还避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。

Description

双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体制造设备领域,特别是涉及一种双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法。
背景技术
在晶圆的洗边工艺中,由晶圆载台带动晶圆单向旋转,通过喷嘴将清洗药液喷洒到晶圆表面,清洗药液在离心力的作用下流向晶圆的边缘,清洗药液流经的宽度即为洗边宽度。然而,晶圆并非是完整的圆,在晶圆的边缘具有用于定位的缺口(wafer notch)。在缺口附近的清洗药液的流动会受到缺口结构的干扰,清洗药液由缺口一侧流失,进而影响缺口另一侧区域的清洗效果。尤其当洗边宽度与缺口深度相当时,对晶圆缺口两侧的清洗要求将越来越高。
目前,随着晶圆上裸片(die)的尺寸越来越小,在晶圆缺口的两侧都会布置有效die。在现有的洗边工艺中,由于缺口区域总会出现清洗不良的问题,造成该区域die的良率下降,进而影响晶圆的整体良率。此外,在洗边过程中,如果在缺口区域处喷嘴喷布清洗药液的喷布方向与晶圆的旋转方向相反,清洗药液将会与晶圆表面发生对冲。这将导致冲洗力度过大,极易对晶圆表面的元器件造成损伤,进而降低产品的良率。
因此,有必要提出一种新的喷嘴结构、清洗设备及清洗方法,以解决上述问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法,用于解决现有技术中晶圆缺口位置洗边工艺效果不佳的问题。
为实现上述目的及其它相关目的,本发明提供了一种双头喷嘴结构,其特征在于,包括:
用于喷布药液的第一喷嘴和第二喷嘴;
固定模块,其连接并固定所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,并使所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向具有夹角。
作为本发明的一种可选方案,所述固定模块包括:
第一连杆,其具有第一喷嘴连接端和第一固定轴连接端,所述第一喷嘴连接端连接并固定所述第一喷嘴;
第二连杆,其具有第二喷嘴连接端和第二固定轴连接端,所述第二喷嘴连接端连接并固定所述第二喷嘴;
固定轴,其用于活动连接所述第一固定轴连接端和所述第二固定轴连接端,所述第一连杆和所述第二连杆在垂直于所述固定轴的平面内绕所述固定轴可动,且所述第一连杆与所述第二连杆之间的夹角角度可调;
底板,其具有第一夹持面,所述固定轴固定连接所述底板并垂直于所述第一夹持面;
压板,其具有第二夹持面;所述压板与所述底板固定连接,且所述第二夹持面与所述第一夹持面相对设置并夹持固定所述第一连杆和所述第二连杆。
作为本发明的一种可选方案,所述双头喷嘴结构还包括用于调节所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角的角度调节模块。
作为本发明的一种可选方案,所述角度调节模块包括:
滑块,其设有第一限位桩和第二限位桩;所述第一连杆上设有与所述第一限位桩对应的第一限位槽,所述第二连杆上设有与所述第二限位桩对应的第二限位槽;所述第一限位桩嵌设于所述第一限位槽中且沿所述第一限位槽可动;所述第二限位桩嵌设于所述第二限位槽中且沿所述第二限位槽可动;
旋钮丝杆,其一端连接所述滑块,另一端连接所述底板;所述旋钮丝杆用于调整所述滑块与所述底板之间的相对位置;
所述第一限位槽沿所述第一连杆的长度方向延伸,所述第二限位槽沿所述第二连杆的长度方向延伸;当所述第一限位桩和所述第二限位桩分别沿所述第一限位槽或所述第二限位槽远离所述第一喷嘴或所述第二喷嘴时,所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角角度增大;当所述第一限位桩和所述第二限位桩分别沿所述第一限位槽或所述第二限位槽靠近所述第一喷嘴或所述第二喷嘴时,所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角角度减小。
作为本发明的一种可选方案,所述第一喷嘴和所述第二喷嘴上分别设有螺孔,所述第一喷嘴连接端和所述第二喷嘴连接端上分别设有安装通孔,所述第一连杆和所述第二连杆通过螺栓固定连接所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,所述螺栓穿过所述安装通孔并固定于所述螺孔中。
作为本发明的一种可选方案,所述安装通孔为多个且位于同一圆形的圆周上;所述安装通孔为圆弧腰孔,所述圆弧腰孔沿所述圆形的圆周方向延伸。
作为本发明的一种可选方案,所述第一喷嘴和所述第二喷嘴分别设有用于接受药液供给的药液接头。
本发明还提供了一种清洗设备,其特征在于,包括:
晶圆载台,其用于固定待清洗的晶圆并带动所述晶圆旋转;
如本发明所述的双头喷嘴结构,其用于向所述晶圆表面喷布药液。
药液供给模块,其连接所述双头喷嘴结构,并向所述双头喷嘴结构供给药液;
机械臂,其用于将所述双头喷嘴结构固定于所述晶圆的上方。
作为本发明的一种可选方案,所述机械臂包括安装板,所述双头喷嘴结构活动连接所述安装板,且所述双头喷嘴结构与所述安装板的相对位置可调。
本发明还提供了一种基于本发明所述清洗设备的清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
将所述晶圆装载至所述晶圆载台,并将所述第一喷嘴和所述第二喷嘴对准所述晶圆的边缘区域;
通过所述晶圆载台带动所述晶圆旋转,并通过所述药液供给模块向所述第一喷嘴供给药液,由所述第一喷嘴向所述晶圆喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上,所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角;
反转所述晶圆的旋转方向,并通过所述药液供给模块向所述第二喷嘴供给药液,由所述第二喷嘴向所述晶圆喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上,所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角。
如上所述,本发明提供了一种双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法,具有以下有益效果:
本发明通过设置第一喷嘴、第二喷嘴和固定模块,使两个喷嘴的药液喷布方向具有夹角。通过不同的药液喷布方向实现对晶圆缺口两侧区域的有效清洗,提升了晶圆缺口两侧区域的产品良率。此外,通过设置药液喷布方向与晶圆运动方向的夹角为锐角,还避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的双头喷嘴结构的透视图。
图2显示为本发明实施例一中提供的双头喷嘴结构的爆炸图。
图3显示为本发明实施例一中提供的双头喷嘴结构移除压板后的俯视图。
图4显示为本发明实施例二中提供的清洗设备的俯视图。
图5显示为本发明实施例二中提供的双头喷嘴结构及机械臂的透视图。
图6显示为图5中后下方视角所得的透视图。
图7显示为本发明实施例二中提供的清洗方法中晶圆放置于晶圆载台后的俯视图。
图8显示为本发明实施例二中提供的清洗方法中晶圆顺时针旋转清洗时的俯视图。
图9显示为本发明实施例二中提供的清洗方法中晶圆逆时针旋转清洗时的俯视图。
元件标号说明
101 第一喷嘴
102 第二喷嘴
103 第一连杆
103a 第一限位槽
104 第二连杆
104a 第二限位槽
105 固定轴
106 底板
107 压板
108 滑块
108a 第一限位桩
108b 第二限位桩
109 旋钮丝杆
110 安装通孔
111 螺栓
112 药液接头
200 晶圆
201 晶圆载台
202 双头喷嘴结构
202a 第一喷嘴
202b 第二喷嘴
203 机械臂
203a 安装板
203b 锁紧块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图9。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图1至图3,本实施例提供了一种双头喷嘴结构,包括:
用于喷布药液的第一喷嘴101和第二喷嘴102;
固定模块,其连接并固定所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102,并使所述第一喷嘴101与所述第二喷嘴102的药液喷布方向具有夹角。
如图1所示,是本实施例所提供的双头喷嘴结构的透视图,其具有第一喷嘴101和第二喷嘴102,且所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102的药液喷布方向具有设定的夹角。当所述双头喷嘴结构相对药液涂布对象固定时,可以通过选择所述第一喷嘴101或所述第二喷嘴102涂布药液,以实现从不同角度对药液涂布对象进行药液喷布。图2是本实施例所提供的双头喷嘴结构各部件的爆炸图,图3是本实施例所提供的双头喷嘴结构移除压板107后的俯视图。
作为示例,如图1至图3,所述固定模块包括:
第一连杆103,其具有第一喷嘴连接端和第一固定轴连接端,所述第一喷嘴连接端连接并固定所述第一喷嘴101;
第二连杆104,其具有第二喷嘴连接端和第二固定轴连接端,所述第二喷嘴连接端连接并固定所述第二喷嘴102;
固定轴105,其用于活动连接所述第一固定轴连接端和所述第二固定轴连接端,所述第一连杆103和所述第二连杆104在垂直于所述固定轴105的平面内绕所述固定轴105可动,且所述第一连杆103与所述第二连杆104之间的夹角角度可调;
底板106,其具有第一夹持面,所述固定轴105固定连接所述底板106并垂直于所述第一夹持面;
压板107,其具有第二夹持面;所述压板107与所述底板106固定连接,且所述第二夹持面与所述第一夹持面相对设置并夹持固定所述第一连杆103和所述第二连杆104。
从图2和图3中可以看出,所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102分别连接所述第一连杆103和所述第二连杆104,且所述第一连杆103和所述第二连杆104都活动连接于所述固定轴105,这使得所述第一连杆103和所述第二连杆104之间的夹角是可调的。所述底板106具有面向上方的第一夹持面,所述压板107具有面向下方的第二夹持面。所述底板106和所述压板107从上下两个方向通过所述第一夹持面和所述第二夹持面夹持并固定所述第一连杆103和所述第二连杆104。在本实施例中,所述固定轴105由固定轴螺栓和设置于所述底板106上的螺孔构成,所述固定轴105不但固定连接所述底板106,也通过所述固定轴螺栓穿过所述压板107,使所述固定轴105固定于所述压板107。所述固定轴105不但起到了活动连接所述第一连杆103和所述第二连杆104的作用,其通过拧紧所述固定轴螺栓还可以使所述压板107与所述底板106通过弹性形变相互压紧并夹持固定所述第一连杆103和所述第二连杆104,使其具有固定的夹角角度而不会因松动而产生变化。而当需要调整所述第一连杆103和所述第二连杆104之间的夹角时,则可以暂时拧松所述固定轴螺栓。从图2还可以看出,所述压板107与所述底板106不但通过所述固定轴105固定连接,在其后方还设有两个对称的固定位,以通过螺栓进行进一步固定。
作为示例,所述双头喷嘴结构还包括用于调节所述第一喷嘴101与所述第二喷嘴102的药液喷布方向的夹角的角度调节模块。如上所述,当拧松所述固定轴105的固定轴螺栓时,可以对所述第一连杆103和所述第二连杆104之间的夹角进行调整。虽然手动调节也是本发明的可选方案,但本实施例中还进一步引入了所述角度调节模块,以方便进行角度调节以及进一步控制角度调节的精确度。
作为示例,如图2和图3所示,所述角度调节模块包括滑块108和旋钮丝杆109。
具体地,如图3所示,所述滑块108设有第一限位桩108a和第二限位桩108b;所述第一连杆103上设有与所述第一限位桩108a对应的第一限位槽103a,所述第二连杆104上设有与所述第二限位桩108b对应的第二限位槽104a;所述第一限位桩108a嵌设于所述第一限位槽103a中且沿所述第一限位槽103a可动;所述第二限位桩108b嵌设于所述第二限位槽104a中且沿所述第二限位槽104a可动;旋钮丝杆109的一端连接所述滑块108,另一端连接所述底板106;所述旋钮丝杆109用于调整所述滑块108与所述底板106之间的相对位置。
在本实施例中,所述滑块108为三叉结构,其一端通过设置螺纹孔活动连接于所述旋钮丝杆109,而另外两端则分别设有所述第一限位桩108a和所述第二限位桩108b。所述底板106与所述压板107的所述第一夹持面和所述第二夹持面上都设置有贴合所述滑块108移动的表面形貌,如容纳所述滑块108部分结构在其中滑动的滑槽。
如图3所示,所述第一限位槽103a沿所述第一连杆103的长度方向延伸,所述第二限位槽104a沿所述第二连杆104的长度方向延伸;当所述第一限位桩108a和所述第二限位桩108b分别沿所述第一限位槽103a或所述第二限位槽104a远离所述第一喷嘴101或所述第二喷嘴102时,所述第一喷嘴101与所述第二喷嘴102的药液喷布方向的夹角角度增大;当所述第一限位桩108a和所述第二限位桩108b分别沿所述第一限位槽103a或所述第二限位槽104a靠近所述第一喷嘴101或所述第二喷嘴102时,所述第一喷嘴101与所述第二喷嘴102的药液喷布方向的夹角角度减小。
具体地,如图2和图3所示,所述旋钮丝杆109通过表面所设安装结构安装于所述底板106上对应的安装位上,其具有螺纹丝杆及设置于所述螺纹丝杆一端的旋钮。通过旋转所述旋钮丝杆109的旋钮能够带动所述旋钮丝杆109绕其轴线自转,且所述旋钮丝杆109在旋转时相对于所述底板106不发生位移。所述滑块108上设有螺纹孔,所述螺纹孔旋合连接所述旋钮丝杆109的螺纹丝杆。当所述螺纹丝杆进行转动而所述滑块108不跟随其转动时,通过所述螺纹丝杆旋进或旋出所述螺纹孔,所述滑块108与所述旋钮丝杆109能够产生相对位移。如图3中各组箭头所示,通过旋转所述旋钮丝杆109的旋钮,可以使所述滑块108相对于所述旋钮丝杆109及所述底板106产生位移,使所述滑块108靠近或远离所述旋钮丝杆109做直线运动,进而使所述第一限位桩108a和所述第二限位桩108b分别沿所述第一限位槽103a或所述第二限位槽104a产生位移。而所述第一连杆103和所述第二连杆104的固定轴连接端是活动连接于所述固定轴105的,在所述固定轴105以及所述第一限位桩108a和所述第二限位桩108b的共同限位下,所述第一连杆103和所述第二连杆104将产生相对转动,以所述固定轴105为圆心做异向圆周运动,进而使所述第一喷嘴101与所述第二喷嘴102的药液喷布方向的夹角产生变化。
作为示例,如图3所示,所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102上分别设有螺孔,所述第一喷嘴连接端和所述第二喷嘴连接端上分别设有安装通孔110,所述第一连杆103和所述第二连杆104通过螺栓111固定连接所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102,所述螺栓111穿过所述安装通孔110并固定于所述螺孔中。可选地,所述安装通孔110为多个且位于同一圆形的圆周上;所述安装通孔110为圆弧腰孔,所述圆弧腰孔沿所述圆形的圆周方向延伸。从图2和图3中可以看出,本实施例中所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102都是通过螺栓连接固定于所述第一连杆103或所述第二连杆104上的。其中,所述安装通孔110是圆弧腰孔,且位于同一圆形的圆周上,沿圆形的圆周方向延伸。以上设置确保了所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102在装配时弥补装配误差,使其对称性更佳,也可以对其初始的喷布角度进行调整。
作为示例,所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102分别设有用于接受药液供给的药液接头112。可选地,所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102都包括DSP药液喷嘴头,所述DSP药液喷嘴头用于喷布DSP药液(即双氧水和稀硫酸的混合溶液);所述药液接头112包括1/8NPT接头,其可以连接DSP药液供给管路,以对所述第一喷嘴101和所述第二喷嘴102供给DSP药液。上述DSP药液喷嘴头、接头及供给管路都可采用不受DSP药液腐蚀的材料构成,例如PTFE材料等。此外,除了用于喷布DSP药液外,本实施例所提供的双头喷嘴结构还可以用于喷布其他种类的湿法药液,其喷嘴头及管路的结构与材质可以根据湿法药液的变更进行相应调整。
实施例二
如图4至图6所示,本实施例提供了一种清洗设备,包括:
晶圆载台201,其用于固定待清洗的晶圆200并带动所述晶圆200旋转;
如实施例一所述的双头喷嘴结构202,其用于向所述晶圆200表面喷布药液。
药液供给模块,其连接所述双头喷嘴结构202,并向所述双头喷嘴结构202供给药液;
机械臂203,其用于将所述双头喷嘴结构202固定于所述晶圆200的上方。
如图4所示,是本发明提供的清洗设备的俯视图。图5是所述双头喷嘴结构202及其所连接固定的所述机械臂203的透视图,图6是从图5的后下方视角所得的透视图。从图4中可以看出,所述晶圆200放置于所述晶圆载台201上,而所述机械臂203则将所述双头喷嘴结构202固定于所述晶圆200的上方。当所述晶圆载台201固定所述晶圆200并带动所述晶圆200旋转时,所述机械臂203将所述双头喷嘴结构202固定于所述晶圆200的边缘区域的上方,使所述双头喷嘴结构202能够对所述晶圆200的边缘区域进行药液喷布。
作为示例,如图6所示,所述机械臂203包括安装板203a,所述双头喷嘴结构202活动连接所述安装板203a,且所述双头喷嘴结构202与所述安装板203a的相对位置可调。可选地,所述安装板203a上设有锁紧块203b,所述安装板203a通过所述锁紧块203b将所述双头喷嘴结构202固定于所述安装板203a上,且在拧松所述锁紧块203b时,所述双头喷嘴结构202与所述安装板203a的相对位置可调,以整体调整所述双头喷嘴结构202的药液涂布角度。此外,如图4所示,所述双头喷嘴结构202还可以如实施例一中所述,对所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b的药液喷布方向的夹角角度进行调整。
如图4、图7至图9所示,本实施例还提供了一种上述清洗设备的清洗方法,包括如下步骤:
步骤1),如图7所示,将所述晶圆200装载至所述晶圆载台201,并将所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b对准所述晶圆200的边缘区域。对比图4和图7可以看出,通过在图4中调整所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b之间的夹角,在图7中所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b能够正对着所述晶圆200的边缘区域,且其面向所述晶圆200的喷涂角度还可以进一步微调。此外,对比图4和图7还可以看出,当所述机械臂203的位置保持固定时,通过调整所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b之间的夹角,还可以调节喷嘴喷布位置与晶圆边缘的径向距离,从而调节晶圆洗边宽度,适应不同清洗工艺的洗边宽度需求。例如,相比图7,图4中喷嘴喷布位置与晶圆边缘的距离较大,因而其能够具有较宽的洗边宽度。
步骤2),如图8所示,通过所述晶圆载台201带动所述晶圆200旋转,并通过所述药液供给模块向所述第一喷嘴202a供给药液,由所述第一喷嘴202a向所述晶圆200喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆200表面的位置上,所述晶圆200的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角。在本实施例中,所述第一喷嘴202a和所述第二喷嘴202b都位于所述晶圆200的上方,当药液从喷嘴处自上而下喷布至所述晶圆200的表面时,其喷布方向将与所述晶圆200表面呈现一定角度。由于所述晶圆200在所述晶圆载台201的带动下不断旋转,在所喷布的药液接触所述晶圆200表面的位置,所述药液的喷布方向与该处所述晶圆200的运动方向将具有一定的夹角。在本实施例中,将该夹角设定为锐角,即小于90°。这是由于当所述夹角为锐角时,药液的喷布方向在所述晶圆200表面所在水平面的分量将与所述晶圆200的旋转方向呈大致相同的方向。所述晶圆200的表面待清洗的部分在清洗过程中都分布有药液,在所述药液由喷嘴喷布并流至所述晶圆200表面后,在旋转产生的离心力的带动下向晶圆外围流动。上述药液的流动趋势必须确保稳定可控,以保证清洗工艺的稳定性和可重复性。当所述夹角为锐角时,喷嘴喷布的药液的流动方向将与晶圆表面药液在晶圆旋转带动下的流动方向呈大致相同趋势,防止喷嘴喷布药液对晶圆表面原本的药液流动方向造成扰动;而当所述夹角为钝角时,喷嘴喷布的药液的流动方向将与晶圆表面药液在晶圆旋转带动下的流动方向呈相反趋势,这无疑会导致晶圆表面药液原本的正常流动收到干扰,甚至出现药液返流等严重影响清洗效果的异常现象。另一方面,喷嘴喷布的药液还会对所述晶圆200表面产生一定的冲击,而过强的冲击力度所产生的应力会对晶圆表面的元器件造成损坏。当所述夹角设置为钝角时,药液的喷布方向在所述晶圆200表面所在水平面的分量将与所述晶圆200的运动方向呈相反趋势,这将加强药液冲击力度,使喷布药液所产生的冲击力度过大,进而导致晶圆表面元器件损坏。因此,将所述夹角设置为锐角也可以避免上述异常的发生。图8仅展示了所述晶圆200和所述双头喷嘴结构202。具体地,在图8中,当所述晶圆200顺时针旋转时,所述药液供给模块向所述第一喷嘴202a供给药液,所述第一喷嘴202a的药液喷布方向与所述晶圆200的旋转方向不发生对冲,即在所喷布的药液接触所述晶圆200表面的位置,所述药液的喷布方向在水平面上的分量将与所述晶圆200的旋转方向呈大致相同的方向。这不但确保了晶圆表面药液的正常流动不受干扰且晶圆表面元器件不会损坏,所喷布的药液也能够良好地覆盖并清洗晶圆缺口的一侧区域,即图8中缺口顺着所述晶圆200旋转方向的一侧区域。
步骤3),如图9所示,反转所述晶圆200的旋转方向,并通过所述药液供给模块向所述第二喷嘴202b供给药液,由所述第二喷嘴202b向所述晶圆200喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆200表面的位置上,所述晶圆200的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角。图9仅展示了所述晶圆200和所述双头喷嘴结构202。具体地,在图9中,所述晶圆200的旋转方向与图8中相比发生了反转,呈逆时针旋转,所述药液供给模块向所述第二喷嘴202b供给药液,所述第二喷嘴202b的药液喷布方向与所述晶圆200的旋转方向不发生对冲,且药液能够良好地覆盖并清洗晶圆缺口在步骤2)中未覆盖清洗的另一侧区域,即图9中缺口顺着所述晶圆200旋转方向的一侧区域。
在步骤2)和步骤3)中,通过切换所述晶圆200的旋转方向以及供给药液的喷嘴,实现了药液对晶圆缺口两侧区域的覆盖和清洗。上述清洗方法不但确保了晶圆缺口两侧位置都能得到良好的清洗,也避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及因药液冲洗力度过大对清洗位置的元器件造成损坏。此外,本实施例所提供的清洗方法还应包括晶圆传输以及清洗后干燥等清洗工艺中的常规工艺步骤。
需要指出的是,本实施例中的清洗方法为了表述方便进行了步骤编号,这并不代表本发明限定了其实施顺序。在本发明的其他实施案例中,完全可以先执行步骤3)中的晶圆逆时针旋转的清洗过程,而后再执行步骤2)中的晶圆顺时针旋转的清洗过程,这并不会影响本发明所实现的效果。
本实施例引入了所述双头喷嘴结构进行切换晶圆旋转方向的洗边清洗过程。在晶圆切换旋转方向时,相比单喷嘴结构,本发明所述双头喷嘴结构能够及时切换进行药液喷布的喷嘴,并及时响应晶圆旋转方向的切换。上述方案不但能够覆盖并清洗晶圆缺口两侧的区域,也避免了喷布药液对晶圆表面的冲洗力度过大造成的元器件损坏,提升了产品良率。
综上所述,本发明提供了一种双头喷嘴结构、清洗设备及清洗方法,所述双头喷嘴结构包括:用于喷布药液的第一喷嘴和第二喷嘴;固定模块,其连接并固定所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,并使所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向具有夹角。本发明通过设置第一喷嘴、第二喷嘴和固定模块,使两个喷嘴的药液喷布方向具有设定的夹角。通过不同的药液喷布方向实现对晶圆缺口两侧区域的有效清洗,提升了晶圆缺口两侧区域的产品良率。此外,通过设置药液喷布方向与晶圆运动方向的夹角为锐角,还避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。
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。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种双头喷嘴结构,其特征在于,包括:
用于喷布药液的第一喷嘴和第二喷嘴;
固定模块,其连接并固定所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,并使所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向具有夹角。
2.根据权利要求1所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述固定模块包括:
第一连杆,其具有第一喷嘴连接端和第一固定轴连接端,所述第一喷嘴连接端连接并固定所述第一喷嘴;
第二连杆,其具有第二喷嘴连接端和第二固定轴连接端,所述第二喷嘴连接端连接并固定所述第二喷嘴;
固定轴,其用于活动连接所述第一固定轴连接端和所述第二固定轴连接端,所述第一连杆和所述第二连杆在垂直于所述固定轴的平面内绕所述固定轴可动,且所述第一连杆与所述第二连杆之间的夹角角度可调;
底板,其具有第一夹持面,所述固定轴固定连接所述底板并垂直于所述第一夹持面;
压板,其具有第二夹持面;所述压板与所述底板固定连接,且所述第二夹持面与所述第一夹持面相对设置并夹持固定所述第一连杆和所述第二连杆。
3.根据权利要求2所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述双头喷嘴结构还包括用于调节所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角的角度调节模块。
4.根据权利要求3所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述角度调节模块包括:
滑块,其设有第一限位桩和第二限位桩;所述第一连杆上设有与所述第一限位桩对应的第一限位槽,所述第二连杆上设有与所述第二限位桩对应的第二限位槽;所述第一限位桩嵌设于所述第一限位槽中且沿所述第一限位槽可动;所述第二限位桩嵌设于所述第二限位槽中且沿所述第二限位槽可动;
旋钮丝杆,其一端连接所述滑块,另一端连接所述底板;所述旋钮丝杆用于调整所述滑块与所述底板之间的相对位置;
所述第一限位槽沿所述第一连杆的长度方向延伸,所述第二限位槽沿所述第二连杆的长度方向延伸;当所述第一限位桩和所述第二限位桩分别沿所述第一限位槽或所述第二限位槽远离所述第一喷嘴或所述第二喷嘴时,所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角角度增大;当所述第一限位桩和所述第二限位桩分别沿所述第一限位槽或所述第二限位槽靠近所述第一喷嘴或所述第二喷嘴时,所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的药液喷布方向的夹角角度减小。
5.根据权利要求2所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述第一喷嘴和所述第二喷嘴上分别设有螺孔,所述第一喷嘴连接端和所述第二喷嘴连接端上分别设有安装通孔,所述第一连杆和所述第二连杆通过螺栓固定连接所述第一喷嘴和所述第二喷嘴,所述螺栓穿过所述安装通孔并固定于所述螺孔中。
6.根据权利要求5所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述安装通孔为多个且位于同一圆形的圆周上;所述安装通孔为圆弧腰孔,所述圆弧腰孔沿所述圆形的圆周方向延伸。
7.根据权利要求1所述的双头喷嘴结构,其特征在于,所述第一喷嘴和所述第二喷嘴分别设有用于接受药液供给的药液接头。
8.一种清洗设备,其特征在于,包括:
晶圆载台,其用于固定待清洗的晶圆并带动所述晶圆旋转;
如权利要求1至7中任意一项所述的双头喷嘴结构,其用于向所述晶圆表面喷布药液。
药液供给模块,其连接所述双头喷嘴结构,并向所述双头喷嘴结构供给药液;
机械臂,其用于将所述双头喷嘴结构固定于所述晶圆的上方。
9.根据权利要求8所述的清洗设备,其特征在于,所述机械臂包括安装板,所述双头喷嘴结构活动连接所述安装板,且所述双头喷嘴结构与所述安装板的相对位置可调。
10.一种基于权利要求8所述清洗设备的清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
将所述晶圆装载至所述晶圆载台,并将所述第一喷嘴和所述第二喷嘴对准所述晶圆的边缘区域;
通过所述晶圆载台带动所述晶圆旋转,并通过所述药液供给模块向所述第一喷嘴供给药液,由所述第一喷嘴向所述晶圆喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上,所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角;
反转所述晶圆的旋转方向,并通过所述药液供给模块向所述第二喷嘴供给药液,由所述第二喷嘴向所述晶圆喷布药液;在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上,所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角。
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