CN113126455A - 晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法 - Google Patents

晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法，浸没式光刻机包括移送装置、晶圆工作台、多个E‑pin升降机构和晶圆背面清洁装置，其中，晶圆背面清洁装置包括气体喷射器，并配置有多个朝向晶圆背面的喷气通道，用于向晶圆背面喷射气体。本发明通过在浸没式光刻机增设晶圆背面清洁装置实现对晶圆背面进行清洁，降低曝光失焦率，另外，可避免晶圆背面上的颗粒粘在E‑pin升降机构与晶圆背面接触端，进一步降低与E‑pin升降机构接触区域内的晶圆背面的曝光失焦率，提升产品一次良率，且可减少对昂贵的晶圆工作台的污染，从而降低对晶圆工作台的清洁频率，避免对晶圆工作台造成损坏，降低生产成本。

Description

晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法。
背景技术
半导体芯片制造中，使用光刻机进行曝光来定义电路图形。当晶圆背面有颗粒污染的时候，在曝光的过程中，会产生局部区域失焦，使得图形定义不完整造成缺陷。
另外，光刻机中E-pin升降机构在吸附晶圆上下往复运动时，晶圆背面的颗粒会粘在E-pin升降机构与晶圆背面接触端，随着E-pin升降机构的跑货量，其与晶圆背面接触端的脏污高度也会随之累积增加，导致与E-pin升降机构接触区域内的晶圆背面的平整度也越来越差，最终导致此区域失焦。
现有技术中，为了避免产生局部区域失焦，需要定期进行清洁，但是频繁清洁会影响产能和晶圆工作台的使用寿命，还会影响产品一次良率，增加生产成本，且目前只能通过相关人员手动清洁，易对昂贵的晶圆工作台造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法，以解决现有技术中由于晶圆背面的颗粒污染造成曝光失焦的问题。
具体技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种晶圆背面清洁装置，包括气体喷射器，所述气体喷射器配置有朝向晶圆背面的喷气通道，所述喷气通道用于向晶圆背面喷射气体。
可选的，所述喷气通道设置有多个，分散在晶圆工作台上。
可选的，所述喷气通道在所述晶圆工作台上沿周向均匀分布。
可选的，所述晶圆工作台设置在浸没式光刻机中，所述浸没式光刻机中的每个E-pin升降机构为中空结构，形成所述喷气通道。
可选的，所述气体喷射器喷射的气体为空气。
可选的，所述气体喷射器为高速气体喷射器。
第二方面，本发明提供一种浸没式光刻机，包括：
移送装置，用于移送所述晶圆；
晶圆工作台，用于承载晶圆；
多个E-pin升降机构，用于吸附所述晶圆做上下往复运动；
如第一方面所述的晶圆背面清洁装置，用于对晶圆背面进行清洁。
可选的，所述移动装置为机械手。
第三方面，本发明提供一种晶圆背面清洁方法，所述晶圆背面清洁方法包括：
移送装置抓取晶圆，并将所述晶圆移送至晶圆工作台的上方；
晶圆背面清洁装置对晶圆背面进行清理；
E-pin升降机构上升吸附所述晶圆；
所述移送装置松开所述晶圆，所述E-pin升降机构吸附所述晶圆一同下降至晶圆工作台处
可选的，晶圆背面清洁装置对晶圆背面进行清理，具体包括：
晶圆背面清洁装置通过吹气对晶圆背面进行清理。
本发明提供的一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法，具有以下有益效果：所述浸没式光刻机包括移送装置、晶圆工作台、多个E-pin升降机构和晶圆背面清洁装置，其中，所述晶圆背面清洁装置包括气体喷射器、所述气体喷射器配置有朝向晶圆背面的喷气通道，用于向晶圆背面喷射气体。本发明通过在浸没式光刻机增设晶圆背面清洁装置，在晶圆放置在晶圆工作台之前对晶圆背面进行清洁，降低曝光失焦率，另外，可避免晶圆背面上的颗粒粘在E-pin升降机构与晶圆背面接触端，进一步降低与E-pin升降机构接触区域内的晶圆背面的曝光失焦率，提升产品一次良率，且可减少对昂贵的晶圆工作台的污染，从而降低对晶圆工作台的清洁频率，避免对晶圆工作台造成损坏，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种晶圆清洁装置并入浸没式光刻机的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供一种浸没式光刻机的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供一种晶圆清洁方法的流程示意图；
其中，附图1-3的附图标记说明如下：
1-E-pin升降机构；2-晶圆工作台；31-喷气通道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义至少是两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明的核心思想在于提供一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法，通过在浸没式光刻机增设晶圆背面清洁装置，在晶圆放置在晶圆工作台之前对晶圆背面进行清洁，降低曝光失焦率，另外，可避免晶圆背面上的颗粒粘在E-pin升降机构与晶圆背面接触端，进一步降低与E-pin升降机构接触区域内的晶圆背面的曝光失焦率，提升产品一次良率，且可减少对昂贵的晶圆工作台的污染，从而降低对晶圆工作台的清洁频率，避免对晶圆工作台造成损坏，降低生产成本。
为此，本发明提供了一种晶圆背面清洁装置，请参阅图1和图2，所述晶圆背面清洁装置并入浸没式光刻机中，所述晶圆背面清洁装置包括气体喷射器(图中未示出)、所述气体喷射器配置有朝向晶圆背面的喷气通道31，用于向晶圆背面喷射气体。
进一步的，所述喷气通道设置有多个，分散在晶圆工作台2上。
优选的，所述喷气通道31在所述晶圆工作台2上沿周向均匀分布。
具体的，所述喷气通道31的设置数量与浸润式压缩机中具有E-pin升降机构1的数量一致，浸润式压缩机中E-pin升降机构1具体设置为三个，以组成三角形支撑区，可以在吸附晶圆时保证对晶圆的稳定支撑性。
为了节省所述晶圆背面清洁装置在浸没式光刻机内的安装空间，本实施例将所述E-pin升降机构1设置为中空结构，以用作所述喷气通道31，这样，气体喷射器在通过喷气通道31对晶圆背面进行吹气清洁的同时，还可以对E-pin升降机构1的出气端口进行清洁，避免颗粒在E-pin升降机构与晶圆背面接触端累积。
优选的，所述气体喷射器喷射的气体为空气，这样可以很容易获得气体，而无需特殊气体配置过程，可节省成本。当然，在具体应用中，也可以使用其他气体，例如氮气。
进一步的，所述气体喷射器为高速气体喷射器，利用高压气体经过喷气通道31形成高速气流以吹扫除晶圆背面静电力附着的颗粒，使得曝光时失焦的发生概率减小。
基于同一发明构思，本实施例还提供一种浸没式光刻机，具体包括移送装置、晶圆工作台2、多个E-pin升降机构1和如上所述的晶圆背面清洁装置。其中，
所述移送装置用于移送所述晶圆，具体用于根据工艺流程将所述晶圆移进或移出浸没式光刻机。优选的，所述移送装置为机械手。
所述晶圆工作台2用于承载晶圆，所述晶圆在所述晶圆工作台2上完成曝光等工艺步骤。
所述E-pin升降机构1用于吸附所述晶圆做上下往复运动，并用于控制所述晶圆与晶圆工作台2之间的间隙，以更方便实现对所述晶圆进行光刻工艺。
所述晶圆背面清洁装置，用于对晶圆背面进行清洁，具体在所述晶圆放置在所述晶圆工作台2前对所述晶圆背面进行吹气清洁，从而避免晶圆背面上的颗粒沾到所述E-pin升降机构1以及所述晶圆工作台2上。可以理解的是，所述晶圆背面为所述晶圆朝向所述晶圆工作台2的一侧表面。
基于同一发明构思，本实施例还提供一种关于上述浸没式光刻机的晶圆背面清洁方法，所述晶圆背面清洁方法包括：
步骤S1，移送装置抓取晶圆，并将所述晶圆移送至晶圆工作台的上方。
具体的，光刻工艺开始时，通过机械手抓取待进行光刻工艺的晶圆，并将所述晶圆缓慢移动至晶圆工作台2的上方，具体为使得所述晶圆处于所述晶圆工作台2的正上方，即使所述晶圆的中心与所述晶圆工作台2的中心对齐。
步骤S2，晶圆背面清洁装置对晶圆背面进行清理。
具体的，气体喷射器通过设置在E-pin升降机构1内的喷气通道31向上吹气，即对晶圆背面进行吹气，以去除所述晶圆背面上的颗粒，使得曝光时失焦的发生概率减小，还可避免后续颗粒粘在E-pin升降机构1和晶圆工作台2上，减少清洁次数，从而减少对昂贵的晶圆工作台造成的损伤，降低生产成本。
步骤S3，E-pin升降机构上升吸附所述晶圆。
具体的，对晶圆背面进行吹气清洁之后，关掉气体喷射器，停止吹气，同时E-pin升降机构1开始上升，并吸附所述晶圆，更具体的，所述E-pin升降机构1对所述晶圆进行真空吸附，以保证所述E-pin升降机构1对所述晶圆吸附的稳定性，实现对所述晶圆的精准定位。
步骤S4，所述移送装置松开所述晶圆，所述E-pin升降机构吸附所述晶圆一同下降至晶圆工作台处。
具体的，待所述E-pin升降机构1吸附晶圆后，机械手松开所述晶圆，所述E-pin升降机构1吸附所述晶圆一同下降至晶圆工作台2处，以进行后续光刻工艺。
综上所述，在本发明提供的一种晶圆背面清洁装置、浸没式光刻机及晶圆背面清洁方法，具有以下优点：所述浸没式光刻机包括移送装置、晶圆工作台、多个E-pin升降机构和晶圆背面清洁装置，其中，所述晶圆背面清洁装置包括气体喷射器、所述气体喷射器配置有朝向晶圆背面的喷气通道，用于向晶圆背面喷射气体。本发明通过在浸没式光刻机增设晶圆背面清洁装置，在晶圆放置在晶圆工作台之前对晶圆背面进行清洁，降低曝光失焦率，另外，可避免晶圆背面上的颗粒粘在E-pin升降机构与晶圆背面接触端，进一步降低与E-pin升降机构接触区域内的晶圆背面的曝光失焦率，提升产品一次良率，且可减少对昂贵的晶圆工作台的污染，从而降低对晶圆工作台的清洁频率，避免对晶圆工作台造成损坏，降低生产成本。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种晶圆背面清洁装置，其特征在于，包括气体喷射器，所述气体喷射器配置有朝向晶圆背面的喷气通道，所述喷气通道用于向晶圆背面喷射气体。
2.如权利要求1所述的背面清洁装置，其特征在于，所述喷气通道设置有多个，分散在晶圆工作台上。
3.如权利要求1所述的晶圆背面清洁装置，其特征在于，所述喷气通道在所述晶圆工作台上沿周向均匀分布。
4.如权利要求1所述的晶圆背面清洁装置，其特征在于，所述晶圆工作台设置在浸没式光刻机中，所述浸没式光刻机的每个E-pin升降机构为中空结构，形成所述喷气通道。
5.如权利要求1所述的晶圆背面清洁装置，其特征在于，所述气体喷射器喷射的气体为空气。
6.如权利要求1所述的晶圆背面清洁装置，其特征在于，所述气体喷射器为高速气体喷射器。
7.一种浸没式光刻机，其特征在于，包括：
移送装置，用于移送所述晶圆；
晶圆工作台，用于承载晶圆；
多个E-pin升降机构，用于吸附所述晶圆做上下往复运动；
如权利要求1-5任意一项所述的晶圆背面清洁装置，用于对晶圆背面进行清洁。
8.如权利要求6所述的浸没式光刻机，其特征在于，所述移动装置为机械手。
9.一种晶圆背面清洁方法，其特征在于，所述晶圆背面清洁方法包括：
移送装置抓取晶圆，并将所述晶圆移送至晶圆工作台的上方；
晶圆背面清洁装置对晶圆背面进行清理；
E-pin升降机构上升吸附所述晶圆；
所述移送装置松开所述晶圆，所述E-pin升降机构吸附所述晶圆一同下降至晶圆工作台处。
10.如权利要求9所述的晶圆背面清洁方法，其特征在于，晶圆背面清洁装置对晶圆背面进行清理，具体包括：
晶圆背面清洁装置通过吹气对晶圆背面进行清理。
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