CN112974362A - 一种晶圆清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种晶圆清洗装置，包括：可旋转的承载平台、可移动的喷头、输送管和控制器，该喷头包括多个喷孔，且该喷头设置于承载平台的上方，该输送管与喷头相连。该晶圆清洗装置中，承载平台，用于承载和固定待清洗晶圆；输送管，用于向喷头输送清洗液；喷头，用于在输送管输送清洗液时，通过多个喷孔向待清洗晶圆喷射清洗液；控制器，用于在喷头喷射清洗液时，控制承载平台旋转，并且控制喷头沿预设路径移动，该预设路径位于待清洗晶圆上方。该晶圆清洗装置可用于清洗采用绝缘衬底工艺的晶圆，避免在清洗过程中，晶圆上产生过量的电荷积累导致晶圆损坏。

Description

一种晶圆清洗装置
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种晶圆清洗装置。
背景技术
在晶圆的制造过程中，晶圆的表面清洗是一种很常见的工艺步骤。传统的晶圆清洗装置如图1(a)所示，该晶圆清洗装置上的喷头通过一个喷孔射出的高压水柱与随着承载平台进行高速旋转的晶圆接触，从而达到清洗晶圆的目的。
但是随着技术的发展，采用绝缘衬底工艺的晶圆逐渐投入应用，特别是绝缘衬底上的硅(silicon insulator，SOI)晶圆。请参阅图1(b)，SOI晶圆的结构可以分为三层，其中，顶层是顶层单晶硅，中间层是深埋氧化层，底层是高阻层。晶圆清洗装置通过单孔喷头射出的高压水柱清洗SOI晶圆时，因为深埋氧化层的不导电性，水柱与SOI晶圆表面摩擦产生的电荷聚集在SOI晶圆的顶层单晶硅中，无法通过底层的高阻层接地释放，电荷累积过量后，会损坏SOI晶圆，使其无法正常工作。由此可见，传统的晶圆清洗装置不适用于清洗采用绝缘衬底工艺的晶圆。
发明内容
本申请实施例提供一种晶圆清洗装置，该晶圆清洗装置可用于清洗采用绝缘衬底工艺的晶圆，避免在清洗过程中，晶圆上产生过量的电荷积累，导致晶圆损坏。
为达到上述目的，本申请第一方面提供一种晶圆清洗装置，该晶圆清洗装置包括：可旋转的承载平台、可移动的喷头、输送管和控制器，该喷头包括多个喷孔，且该喷头设置于承载平台的上方，该输送管与喷头相连。该晶圆清洗装置中，承载平台，用于承载和固定待清洗晶圆；输送管，用于向喷头输送清洗液；喷头，用于在输送管输送清洗液时，通过多个喷孔向待清洗晶圆喷射清洗液；控制器，用于在喷头喷射清洗液时，控制承载平台旋转，并且控制喷头沿预设路径移动，该预设路径位于待清洗晶圆上方。
采用绝缘衬底工艺的晶圆在进行表面清洗过程中，与晶圆清洗装置喷射出的水柱摩擦产生的电荷难以释放，电荷积累过多会损坏晶圆。那么在传统的晶圆清洗装置中，如果要减少电荷产生，就需要更换不同规格的输送管，减小水柱压力。但是因为输送管的生产成本较高，又会导致方案的实现成本过高。本申请实施例提供的晶圆清洗装置通过喷头的多孔设计代替传统的晶圆清洗装置中的喷头单孔设计，可以分散水柱的总压力，在清洗待清洗晶圆表面时，待清洗晶圆表面上的每个点受到的压力减小，与单喷孔的喷头相比，可以减少电荷的产生，采用多喷孔设计的喷头代替单喷孔喷头，无需更换输送管，成本更低。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，喷头上的喷孔数量不小于6个。
在第一方面的第二种可能的实现方式中，喷头上的喷孔呈正多边形或同心圆状排布。正多边形或同心圆状排布的方式可以使得多个喷孔喷射出来的水柱均匀分布，让待清洗晶圆表面均匀受力和达到一致的洁净程度。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，上述第一方面中所述的预设路径为经过待清洗晶圆中心的直线。
在第一方面的第四种可能的实现方式中，上述第一方面中所述的预设路径为经过待清洗晶圆中心的弧线。
在第一方面的第五种可能的实现方式中，清洗液包括去离子水。
在第一方面的第六种可能的实现方式中，待清洗晶圆包括绝缘衬底的硅SOI晶圆。
本申请实施例提供的晶圆清洗装置通过喷头的多孔设计代替传统的晶圆清洗装置中的喷头单孔设计，可以分散水柱的总压力，在清洗待清洗晶圆表面时，待清洗晶圆表面上的每个点受到的压力减小，与单喷孔的喷头相比，可以减少电荷的产生，采用多喷孔设计的喷头代替单喷孔喷头，无需更换输送管，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(a)是传统的晶圆清洗装置的结构示意图；
图1(b)是SOI晶圆的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的晶圆清洗装置的一种结构示意图；
图3是本申请实施例提供的晶圆清洗装置的喷头的一种喷孔排布方式示意图；
图4是本申请实施例提供的晶圆清洗装置的喷头的另一种喷孔排布方式示意图；
图5是本申请实施例提供的晶圆清洗装置的喷头的一种移动路径示意图；
图6是本申请实施例提供的晶圆清洗装置的喷头的另一种移动路径示意图；
图7是本申请实施例提供的晶圆清洗装置与传统晶圆清洗装置清洗SOI晶圆时，SOI晶圆的电荷水平对比示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。本申请中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图2，本申请实施例提供了一种晶圆清洗装置，用于在晶圆制造工艺中，清洗晶圆表面。较佳的，该晶圆清洗装置可以包括：可旋转的承载平台201、可移动的喷头202、输送管203和控制器204，该喷头202上包括有多个喷孔，该喷头202设置于承载平台的上方，该输送管203与喷头202相连。控制器204与喷头202和承载平台201连接。
承载平台201，用于承载和固定待清洗晶圆。具体的，待清洗晶圆可以分为上表面和下表面，部分类型的待清洗晶圆的上表面和下表面均需要进行清洗，而一些类型的待清洗晶圆则只需要清洗上表面或者下表面，可以将待清洗晶圆不需要进行清洗的表面作为下表面，放在承载平台201上，承载平台201上的固定装置将待清洗晶圆固定住，使得待清洗晶圆的上表面裸露，从而让上表面得到清洗。如果有需要，清洗完待清洗晶圆的上表面后，再将清洗完成的上表面设置为下表面，让原本没有清洗到的下表面成为上表面，得到清洗。
输送管203，用于向喷头输送清洗液。可选的，输送管203上还设置有用于控制清洗液输送的开关装置和泵。可选的，用于清洗待清洗晶圆表面的清洗液可以是去离子水。
喷头202，用于在输送管203输送清洗液时，通过其身上的多个喷孔向待清洗晶圆喷射清洗液，使得待清洗晶圆的上表面得到清洗。
控制器204，用于在喷头202喷射清洗液时，控制承载平台201旋转，并且控制喷头202沿预设路径移动。承载平台201带动其固定的待清洗晶圆一起进行高速旋转，在待清洗晶圆高速旋转的同时，喷头202沿预设路径移动，该预设路径位于待清洗晶圆上方，喷头202喷射出的水柱在待清洗晶圆上表面的接触点发生变化，从而让整个待清洗晶圆的上表面都能受到清洗。
可选的，为了配合喷头202的移动，输送管203可以设置为软质的可形变结构，输送管203也可以设置为硬质的固定结构，当喷头202移动时，该输送管203跟随着喷头202一起移动。
可选的，在一种具体的实现方案中，喷头202上的喷孔数量不少于6个。具体的喷孔数量可以根据实际情况设置。
可选的，在一种具体的实现方案中，请参阅图3和图4，喷头202上的多个喷孔可以呈正多边形排布，例如正方形、正五边形。喷头202上的多个喷孔还可以呈同心圆状分布。多个喷孔可以呈正多边形或同心圆状排布，可以使得喷头202喷射出来的多个水柱均匀分布，当水柱作用在待清洗晶圆的表面时，待清洗晶圆的表面可以均匀受力。
可选的，在一种具体的实现方案中，请参阅图5，待清洗晶圆随着承载平台201进行高速旋转时，喷头202移动的预设路径是经过待清洗晶圆中心的直线，也即喷头202位于待清洗晶圆的上方，并且从待清洗晶圆的一端沿直线向待清洗晶圆中心方向移动，再沿着相同的直线经过待清洗晶圆中心移动至待清洗晶圆的另一端。
可选的，在一种具体的实现方案中，请参阅图6，待清洗晶圆随着承载平台201进行高速旋转时，喷头202移动的预设路径是经过待清洗晶圆中心的弧线，也即喷头202位于待清洗晶圆的上方，并且从待清洗晶圆的一端沿弧线向待清洗晶圆中心方向移动，再沿着相同的弧线经过待清洗晶圆中心移动至待清洗晶圆的另一端。
可选的，在一种具体的实现方案中，本申请实施例提供的晶圆清洗装置适用的待清洗晶圆为采用绝缘衬底工艺的晶圆，本申请实施例提供的晶圆清洗装置尤其适用于清洗SOI晶圆。
采用绝缘衬底工艺的晶圆在进行表面清洗过程中，与晶圆清洗装置喷射出的水柱摩擦产生的电荷难以释放，电荷积累过多会损坏晶圆。那么在传统的晶圆清洗装置中，如果要减少电荷产生，就需要更换不同规格的输送管，减小水柱压力。但是因为输送管的生产成本较高，又会导致方案的实现成本过高。本申请实施例提供的晶圆清洗装置通过喷头的多孔设计代替传统的晶圆清洗装置中的喷头单孔设计，可以分散水柱的总压力，在清洗待清洗晶圆表面时，待清洗晶圆表面上的每个点受到的压力减小，与单喷孔的喷头相比，可以减少电荷的产生。同时采用多喷孔设计的喷头生产成本低廉，采用多喷孔设计的喷头代替单喷孔喷头，无需更换输送管，节省了生产成本。请参阅图7，图7是本申请实施例提供的晶圆清洗装置与传统的单喷孔晶圆清洗装置在清洗SOI晶圆表面时，SOI晶圆的电荷水平对比图。本申请实施例提供的晶圆清洗装置采用多喷孔喷头后，晶圆表面电荷测试值在0至-2V之间，而传统的单喷孔晶圆清洗装置则在-7V至-20V之间，晶圆表面电荷测试值负值越大，表示晶圆上的电荷积累越多。由此可见，利用本申请实施例提供的晶圆清洗装置来清洗绝缘衬底工艺的晶圆，可以减少电荷的产生，从而避免晶圆累积过多的电荷，导致损坏。
最后应说明的是：本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请的技术方案进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：可旋转的承载平台、可移动的喷头、输送管和控制器，所述喷头包括多个喷孔，所述喷头设置于所述承载平台的上方，所述输送管与所述喷头相连；
所述承载平台，用于承载和固定待清洗晶圆；
所述输送管，用于向所述喷头输送清洗液；
所述喷头，用于在所述输送管输送所述清洗液时，通过所述多个喷孔向所述待清洗晶圆喷射所述清洗液；
所述控制器，用于在所述喷头喷射所述清洗液时，控制所述承载平台旋转，并且控制所述喷头沿预设路径移动，所述预设路径位于所述待清洗晶圆上方。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷头上的喷孔数量不小于6个。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷头上的喷孔呈正多边形或同心圆状排布。
4.根据权利要求1-3任一所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述预设路径为经过所述待清洗晶圆中心的直线。
5.根据权利要求1-3任一所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述预设路径为经过所述待清洗晶圆中心的弧线。
6.根据权利要求1-3任一所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗液包括去离子水。
7.根据权利要求1-3任一所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述待清洗晶圆包括绝缘衬底的硅SOI晶圆。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536662A (ja) * 1991-08-01 1993-02-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウエハ洗浄方法及び装置
TW460962B (en) * 1999-08-19 2001-10-21 Lucent Technologies Inc Method and apparatus for cleaning a surface of a semiconductor wafer
JP2003031539A (ja) * 2001-06-29 2003-01-31 Promos Technologies Inc ウェハー洗浄装置及びそのスプレーヘッド
US20060000109A1 (en) * 2004-07-03 2006-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for reducing spin-induced wafer charging
CN101116176A (zh) * 2005-02-07 2008-01-30 株式会社荏原制作所 基板处理方法、基板处理装置及控制程序
CN201930874U (zh) * 2010-12-29 2011-08-17 大河科技有限公司 晶圆表面液体喷出装置
CN104841660A (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 北京七星华创电子股份有限公司 气液两相雾化清洗装置及清洗方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536662A (ja) * 1991-08-01 1993-02-12 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウエハ洗浄方法及び装置
TW460962B (en) * 1999-08-19 2001-10-21 Lucent Technologies Inc Method and apparatus for cleaning a surface of a semiconductor wafer
JP2003031539A (ja) * 2001-06-29 2003-01-31 Promos Technologies Inc ウェハー洗浄装置及びそのスプレーヘッド
US20060000109A1 (en) * 2004-07-03 2006-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for reducing spin-induced wafer charging
CN101116176A (zh) * 2005-02-07 2008-01-30 株式会社荏原制作所 基板处理方法、基板处理装置及控制程序
CN201930874U (zh) * 2010-12-29 2011-08-17 大河科技有限公司 晶圆表面液体喷出装置
CN104841660A (zh) * 2015-05-21 2015-08-19 北京七星华创电子股份有限公司 气液两相雾化清洗装置及清洗方法

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