CN113877890A - 半导体清洗设备和清洁卡盘的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种半导体清洗设备和清洁卡盘的方法，半导体清洗设备包括工艺腔室和设置在工艺腔室内的卡盘，所述半导体清洗设备还包括抽吸机构，所述抽吸机构包括抽吸管路，所述抽吸管路配置为与抽气设备连通，所述抽吸管路的一部分可移动地安装在所述工艺腔室内，且所述抽吸管路的抽吸口可移动至所述卡盘的上方，以通过所述抽吸机构抽吸所述卡盘上的杂质。上述技术方案公开的半导体清洗设备基本能够解决目前卡盘上附着的污染物可能会粘附到晶圆的表面，从而污染晶圆，对晶圆的良品率产生较大不利影响的问题。

Description

半导体清洗设备和清洁卡盘的方法

技术领域

本申请属于半导体加工技术领域，具体涉及一种半导体清洗设备和清洁卡盘的方法。

背景技术

随着技术的进步，后道铜互连技术已经广泛地应用在芯片制造工艺中，由于铜在硅和二氧化硅层中迁移速率相对较快，进而，如果晶圆表面的铜原子的浓度较高，会向晶圆的内部扩散，产生铜污染，因而，在晶圆的加工过程中，需要对其背面进行清洗，以降低铜离子的浓度。

目前，通常借助清洗机对晶圆的背面进行清洗，对于需要清洗晶圆正面的工艺，只需将晶圆支撑在卡盘上，之后借助清洗药液对晶圆的正面进行清洗即可。但是，对于需要清洗晶圆背面的工艺而言，则需要将已翻转的晶圆(即此时晶圆正面朝向卡盘)借助卡盘上的出气孔吹出气体，在伯努利原理的作用下，使晶圆被吸附向卡盘，同时利用夹持机构将晶圆定位在预设区域内，以防止晶圆与卡盘接触而污染晶圆的正面。

但是，随着晶圆表面清洗工作的不断进行，清洗药液中的溶质可能会发生结晶的情况，从而落在卡盘的表面，从而使卡盘的表面和卡盘的出气孔的孔壁内附着有污染物，在这种情况下，当对晶圆的背面进行清洗时，卡盘上的污染物可能会随气流一并吹送至晶圆的正面，从而污染晶圆，对晶圆的良品率产生较大的不利影响。

发明内容

本申请公开一种半导体清洗设备和清洁卡盘的方法，基本能够解决目前卡盘上附着的污染物可能会粘附到晶圆的表面，从而污染晶圆，对晶圆的良品率产生较大不利影响的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例是这样实现地：

第一方面，本申请实施例提供了一种半导体清洗设备，其包括工艺腔室和设置在工艺腔室内的卡盘，所述半导体清洗设备还包括抽吸机构，所述抽吸机构包括抽吸管路，所述抽吸管路配置为与抽气设备连通，所述抽吸管路的一部分可移动地安装在所述工艺腔室内，且所述抽吸管路的抽吸口可移动至所述卡盘的上方，以通过所述抽吸机构抽吸所述卡盘上的杂质。

第二方面，本申请实施例提供了一种采用上述半导体清洗设备清洁卡盘的方法，所述方法包括：

在所述卡盘上承载有晶圆的情况下，控制所述抽吸管路位于所述卡盘上方的区域之外；

在所述卡盘上未承载晶圆的情况下，控制所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方，保持所述抽吸机构工作。

本申请实施例提供一种半导体清洗设备和清洁卡盘的方法，半导体清洗设备包括工艺腔室和设置在工艺腔室内的卡盘，以及抽吸机构，抽吸机构的抽吸管路配置为与抽气设备连通，且抽吸管路可移动地安装在工艺腔室，且使抽吸管路能够移动至卡盘的上方，进而在卡盘上未支撑有晶圆的情况下，借助抽吸机构抽吸卡盘上的杂质，从而防止卡盘上附着的污染物可能会粘附至晶圆的表面，防止晶圆被污染，提升晶圆的良品率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例公开的半导体清洗设备的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的半导体清洗设备中部分结构的内部示意图；

图3是本申请实施例公开的清洁卡盘的方法的流程图。

附图标记说明：

100-工艺腔室、

200-卡盘、210-混合腔、220-气道、

310-抽吸管路、320-清洁介质管路、330-保护气体管路、340-保护气体输送摆臂、350-去离子水输送摆臂、360-清洁介质输送摆臂、

400-颗粒浓度传感器、

500-夹持机构、

600-旋转电机。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

如图1-图2所示，本申请实施例公开一种半导体清洗设备，其包括工艺腔室100、卡盘200和抽吸机构，采用该半导体清洗设备可以对晶圆和卡盘200进行清洁。当然，半导体清洗设备还包括保护气体输送摆臂340、去离子水输送摆臂350和清洁介质输送摆臂360等机构。其中，保护气体输送摆臂340用以输送氮气等保护气体，去离子水输送摆臂350用于输送去离子水，清洁介质输送摆臂360用以输送清洁介质，以通过三者对晶圆的表面进行清洁。

详细地说，在晶圆的加工过程中，晶圆上的铜连线一般是采用电镀的方式形成，在电镀过程中，晶圆会浸入含有铜离子的电镀液中，使得晶圆的正面和反面的铜离子浓度均相对较高。为了防止晶圆后续的处理设备中提供夹持与传送的机构受晶圆的污染，需要对晶圆的背面进行清洗，清洗工作亦在上述半导体清洗设备内进行。

对于晶圆的正面清洗过程而言，进入工艺腔室100的晶圆的背面朝向卡盘200，其正面上方的洁净程度由工艺腔室100内的洁净度保持。但是，在清洁晶圆的背面时，晶圆的正面则朝向卡盘200的上表面，为了保证晶圆的正面不再受到污染，需要保证晶圆的正面上的任何位置均不能与卡盘200相互接触。基于此，在清洁晶圆的背面时，通常利用伯努利卡盘来支撑晶圆，即利用自卡盘200上表面吹出的气体流动所产生的伯努利效应将晶圆“吸”在卡盘200的上方。

具体到卡盘200的结构来说，卡盘200上设置有多个出气孔，多个出气孔一般沿卡盘200的周向间隔分布，多个出气孔中均吹出氮气等气体，气体受到晶圆的阻挡后会沿晶圆的表面流动，由于流速大的区域的压力小，从而可以使晶圆受到卡盘200的吸附作用，且向卡盘200所在的方向运动，为了限制晶圆的运动，卡盘200上对应伸出有夹持机构500，以利用夹持机构500为晶圆提供限位作用，这可以保证晶圆与卡盘200的上表面之间仅存在气体，进而可以使晶圆的正面始终保持较高的洁净度。

但是，由于清洗药液可能存在结晶产生杂质，以及清洗过程中会产生杂质等情况，使得工艺腔室100内的杂质可能会落在卡盘200上，从而在卡盘200承载晶圆时，杂质会随气体的流动而粘附在晶圆上，进而，保证卡盘具有较高的洁净度亦是保证晶圆不被污染的一个先决条件。

基于上述问题，本申请实施例公开上述半导体清洗设备，其工艺腔室100为半导体清洗设备中的主体部件，工艺腔室100具有内腔，内腔作为工艺腔室100的容纳空间，卡盘200和晶圆等器件可以容纳在工艺腔室100的内腔中。卡盘200为承载晶圆的器件，如上所述，卡盘200可以为伯努利卡盘，利用卡盘200上多个出气孔吹出的气体，以及夹持机构500的限位作用，可以保证晶圆被限制在卡盘200上方的预设位置处。

抽吸机构为半导体清洗设备中用以提供清洁作用的器件，抽吸机构包括抽吸管路310，抽吸管路310具体可以采用塑料等材料制成，抽吸管路310的直径等参数均可以根据实际需求确定，此处不作限定。抽吸管路310配置为与抽气设备连通。具体地，抽吸管路310的一端可以插接连接在抽气设备的抽气口处，从而在抽气设备工作的情况下，使得抽吸管路310远离抽气设备的一端周围空间中的杂质可以随气体一并被吸入抽吸管路310中，进而利用抽吸原理实现清洁目的。

并且，抽吸管路310的一部分可移动地安装在工艺腔室100内，当然，抽吸管路310中位于工艺腔室100内的部分包括抽吸管路310远离抽气设备的端部，以保证半导体清洗设备能够为工艺腔室100内的器件提供清洁作用。相应地，在控制抽吸管路310移动时，需要使抽吸管路310的移动范围(或抽吸管路310与卡盘200的相对运动范围)覆盖多个出气孔所在的分布圆。同时，抽吸管路310的抽吸口能够移动至卡盘200的上方，以通过抽吸机构抽吸卡盘200上的杂质。

具体地，抽吸管路310的抽吸口即为抽吸管路310中远离抽气设备的一端端口，在抽吸口位于卡盘200上方的情况下，抽气设备工作，即可在气压的作用下，将卡盘200上对应于抽吸口的区域内的杂质吸走，从而实现清洁卡盘200表面，以及卡盘200上多个出气孔的目的，保证晶圆朝向卡盘200的表面能够始终保持较高的洁净度。

更具体地，抽吸管路310的移动动作可以由工作人员提供，或者，还可以为抽吸管路310中位于工艺腔室100中的部分连接驱动机构，以利用驱动机构驱动抽吸管路310移动，提升半导体清洗设备的自动化程度和可靠性，且可以减少工人劳动量，提升安全性能。另外，在需要清洁卡盘200时，驱动抽吸管路310的抽吸口移动至卡盘200的上方，对应地，在完成清洁工作之后，则可以驱动抽吸管路310移动至卡盘200上方的区域之外，防止抽吸管路310妨碍卡盘200为晶圆提供承载作用。

本申请实施例提供一种半导体清洗设备和清洁卡盘200的方法，半导体清洗设备包括工艺腔室100和设置在工艺腔室100内的卡盘200，以及抽吸机构，抽吸机构的抽吸管路310配置为与抽气设备连通，且抽吸管路310可移动地安装在工艺腔室100，通过使抽吸管路310能够移动至卡盘200的上方，进而在卡盘200上未支撑有晶圆的情况下，借助抽吸机构抽吸卡盘200上的杂质，从而防止卡盘200上附着的污染物可能会粘附至晶圆的表面，防止晶圆被污染，提升晶圆的良品率。

基于上述实施例，在利用抽吸机构抽吸以清洁卡盘200的过程中，抽吸管路310的抽吸口与卡盘200表面的间距可以根据抽气设备的抽气能力确定，在抽气设备的抽气性能较强的情况下，可以使抽吸口与卡盘200的表面之间的间距相对较大，对应地，在抽气设备的抽气性能较弱的情况下，则可以使抽吸口与卡盘200的表面之间的间距相对较小，且尽可能得贴近卡盘200的表面，以保证清洁效果相对较好。

在本申请的一个具体实施例中，可选地，在抽吸管路310的抽吸口位于卡盘200的上方的情况下，可以使抽吸管路310的抽吸口与卡盘200的间距小于或等于10mm，且使抽吸口与卡盘200的表面之间的间距大于0。在这种情况下，可以保证抽吸口的抽吸范围相对集中，以对卡盘200中朝向抽吸口的区域进行集中清洁，提升对该区域的清洁效果。另外，在清洁卡盘200的过程中，可以利用驱动电机500使卡盘200转动，从而随着卡盘200转动，可以使卡盘200上不同的区域分别朝向抽吸口，以对卡盘200进行整体清洁工作，在这种情况下，可以减小抽吸管路310的移动范围，降低抽吸管路310的操作难度。另外，在采用抽吸管路310的抽吸口与卡盘200的间距采用上述方案的情况下，对工艺腔室100内空间的需求相对较小。

详细地说，卡盘200表面的杂质基本为颗粒状杂质，在此基础上，本申请实施例公开的半导体清洗设备还可以包括颗粒浓度传感器400，颗粒浓度传感器400安装在工艺腔室100内，且颗粒浓度传感器400朝向卡盘200，以借助颗粒浓度传感器400检测卡盘200表面的颗粒浓度，这可以利用颗粒浓度传感器400量化卡盘200表面的洁净度，进而能够根据卡盘200表面的洁净度的具体情况进行相应的操作。

具体地，颗粒浓度传感器400可以为激光或红外传感器，利用颗粒浓度传感器400能够获取卡盘200上对应区域的颗粒浓度的具体值。另外，在颗粒浓度传感器400检测得到卡盘200的洁净度不满足要求的情况下，可以通过声光或信号提醒等方式报警，使工作人员及时地了解前述情况。进而，在晶圆加工过程中，可以根据颗粒浓度传感器400的检测值预先获知卡盘200的洁净度，从而在卡盘200的洁净度较差的情况下，暂停加工晶圆，在完成对卡盘200的清洁工作之后，再开展晶圆的清洗工作，这可以尽量降低因卡盘200的洁净度较差导致晶圆被污染程度较高造成晶圆报废的概率，且可以提升清洗效率。

更具体地，在实际清洗中，可以预先设定卡盘200的洁净度要求，例如，卡盘200的洁净度具体可以用颗粒物的浓度表征。例如，可以设定为直径等于或大于0.3um的颗粒的浓度不大于0.1颗/平方厘米。在颗粒浓度传感器400的检测值小于或等于前述设定值的情况下，可以认为卡盘200上的杂质对晶圆的污染程度较小，此时，可以不对卡盘200的表面进行清洁；而在颗粒浓度传感器400的检测值大于前述设定值的情况下，则认为卡盘200上的杂质会对晶圆产生实质性的污染，此时，需要对卡盘200的表面进行清洁，清洁的方式具体可以为上述实施例中提及的抽吸，通过使抽吸口移动至卡盘200的上方，控制抽气设备工作，即可对卡盘200的表面的杂质进行清洁，减小卡盘200上杂质的浓度，提升卡盘200的洁净度。

当然，上述预设值为平均值，且在实际生产中，可以根据晶圆的精度等参数，灵活确定洁净度的参考值，对此，本文不作限定。另外，如果颗粒浓度传感器400的检测值远大于前述设定值，如检测值超过0.3颗/平方厘米，或者经抽吸清洁之后，颗粒浓度仍不满足前述设定值，则可以通过人工介入的方式，对卡盘200进行仔细的清洁，以保证卡盘200的洁净度满足预设需求。

为了进一步提升对卡盘200的洁净度的检测精度和准确性，可选地，颗粒浓度传感器400的数量为多个，多个颗粒浓度传感器400沿工艺腔室100的周向间隔设置，且使多个颗粒浓度传感器400均朝向卡盘200，以利用多个颗粒浓度传感器400一并检测卡盘200的表面的颗粒浓度。进一步地，可以使多个颗粒浓度传感器400分别朝向卡盘200的不同区域，从而利用多个颗粒浓度传感器400的检测值表征卡盘200的整体洁净度，在这种情况下，可以进一步提升对卡盘200的洁净度的检测可靠性，且可以在任一颗粒浓度传感器400的检测值位于预设值之外，即对卡盘200进行清洁，最大化地防止卡盘200上的杂质对晶圆的成品率产生不利影响。

如上所述，卡盘200设有多个出气孔，由于出气孔的孔径相对较小，且深度相对较深，进而由于部分杂质可能粘附在出气孔的内壁，因此仅借助抽吸机构对卡盘200的表面和出气孔进行清洁，可能不足以改变卡盘200的洁净度至满足要求。在此基础上，为了进一步提升对卡盘200的清洁效果，可选地，半导体清洗设备还包括清洁机构，清洁机构包括清洁介质管路320，多个出气孔均与清洁借助管路的第一端连通，清洁介质管路320能够将清洁介质输送至多个出气孔，以清洁多个出气孔。

具体地，清洁介质管路320的数量可以为多个，且使多个清洁介质管路320与多个出气孔一一对应地相互连通，从而保证可以利用清洁介质管路320能够分别为多个出气孔输送清洁介质。在本申请的另一实施例中，可以使多个出气孔均通过过渡管路连通于同一清洁介质管路320，在这种情况下，仅需要使该清洁介质管路320的第二端连通在储存有清洁介质的容器上，即可利用一根清洁介质管路320同时为多个出气孔输送清洁介质。

为了降低清洁工作的难度，清洁介质具体可以为气态物质或者为具有较强挥发性的物质。更具体地，清洁介质可以为IPA，即2-(异丙基氨)乙醇，通过使雾化气体状的IPA经清洁介质管路320被通入多个出气孔处，可以对出气孔的内壁进行清洗，进一步提升卡盘200上出气孔的被清洁效果，而自出气孔排出的清洁介质和杂质则可以自工艺腔室100的排气口排出至工艺腔室100之外，保证工艺腔室100内的空间的洁净度始终相对较高。

进一步地，为了提升清洁介质的利用率，可选地，半导体清洗设备还可以包括保护气体输送机构，保护气体输送机构包括保护气体管路330，通过使保护气体管路330与容纳有氮气等保护气体的容器连通，使得保护气体管路330可以向半导体清洗设备输送保护气体。卡盘200还设有混合腔210，混合腔210的形状和体积等参数可以根据实际情况确定，此处不作限定。

并且，保护气体管路330的一端和清洁介质管路320的第一端均与混合腔210连通，从而使清洁介质管路320内的清洁介质和保护气体管路330内的保护气体能够在混合腔210内混合，并且，多个出气孔均与混合腔210连通，具体地，多个出气孔均可以通过设置在卡盘200内的气道220与混合腔210连通，从而使保护气体与清洁介质的混合气体能够经混合腔210向多个出气孔流动，实现利用保护气体承载清洁介质至多个出气孔的目的，一方面降低出气孔内通入的清洁介质的浓度，提升清洁介质的利用率，另一方面，在清洁介质的物理性质较为活泼的情况下，通过在清洁介质内混入保护气体，可以提升混合气体的安全性，防止清洁介质容易出现燃烧或爆炸等情况。

基于上述公开的包括抽吸机构的半导体清洗设备，如图3所示，本申请实施例还公开一种采用半导体清洗设备清洁卡盘的方法，该方法包括：

S1、在卡盘上承载有晶圆的情况下，控制抽吸管路位于卡盘上方的区域之外。具体来说，如上所述，半导体清洗设备包括抽吸机构，抽吸机构的抽吸管路可移动地安装在工艺腔室内，为了防止抽吸管路对晶圆的清洁工作产生影响，在需要清洁晶圆时，也即，晶圆承载在卡盘上时，需要控制抽吸管路位于卡盘上方的区域之外。更具体地，控制命令均可以由工作人员产生和执行，相似地，移动动作亦可以由工作人员执行。或者，还可以配设有控制机构和驱动机构等，且利用控制机构控制驱动机构驱动抽吸管路产生移动动作。

另外，如上所述，在晶圆承载在卡盘上的情况下，通常需要为晶圆进行清洁工作。对于晶圆的正面的清洁过程，详细地说，先利用夹持机构将晶圆传入工艺腔室，之后，利用卡盘等夹持装置夹紧晶圆，且使卡盘按照预设转速旋转，对应的清洗介质的机械臂在电机等驱动机构的作用下移动至晶圆的上方，且将清洁介质、纯水和氮气等保护气体按照预设流量和时序分步进行喷淋，完成喷淋工作之后，在电机等驱动机构的作用下再驱动机械臂移动至晶圆上方的区域之外，对晶圆的干燥，即完成对晶圆正面的清洁工作。至于晶圆背面的清洁工作，除了晶圆的支撑方式有所改变之外，其余过程基本相同。而对于晶圆背面清洗过程中的支撑方式，上文也有所介绍，考虑文本简洁，此处不再重复描述。

上述方法还包括：

S2：在卡盘上未承载晶圆的情况下，控制抽吸管路的抽吸口位于卡盘的上方，保持抽吸机构工作。具体地，在卡盘上未承载有晶圆时，则具备清洁卡盘的条件，进而可以控制抽吸管路的抽吸口位于卡盘的上方，且保持抽吸机构工作，从而对卡盘表面的杂质进行清洁，提升卡盘的洁净度，从而防止卡盘在承载晶圆时，卡盘上的杂质可能粘附在晶圆的表面，污染晶圆，提升晶圆的成品率。相似地，抽吸管路的控制和驱动均可以由工作人员执行，或者，也可以利用控制机构和驱动机构驱动抽吸管路，且控制抽吸机构工作。

如上所述，半导体清洗设备还可以包括颗粒浓度传感器，颗粒浓度传感器安装在工艺腔室内，且朝向卡盘，以检测卡盘表面的颗粒浓度。鉴于上文实施例中已经对包括颗粒浓度传感器的半导体清洗设备的具体结构和工作情况等均进行了详细的描述，考虑文本简洁，此处不再重复。

基于上述半导体清洗设备，在设置有颗粒浓度传感器的情况下，可以对卡盘的颗粒浓度进行检测，从而量化卡盘表面的洁净度，进而在卡盘上的颗粒浓度相对较小，且基本不会对晶圆的成品率产生影响的情况下，为了兼顾生产效率，可以不对卡盘进行抽吸清洁。当然，颗粒浓度传感器的检测值亦有可能相对较大，基于此，

上述步骤S2包括：

S21、在卡盘上未承载晶圆，且颗粒浓度传感器的检测值满足预设范围的情况下，控制抽吸管路的抽吸口位于卡盘的上方，保持抽吸机构工作第一预设时长。也即，在卡盘上未承载晶圆的情况下，通过对卡盘表面的颗粒浓度进行检测，只有在卡盘表面的颗粒浓度相对较大，也即，满足预设范围的情况下，才控制抽吸机构工作，对卡盘表面进行抽吸清洁，从而兼顾生产效率和晶圆的良品率。另外，第一预设时长的大小可以根据实际情况确定，此处不作限定。

对应地，颗粒浓度传感器的检测值亦有可能不在预设范围内，分为两种情况，一种为检测值小于预设范围的最小值，在这种情况下，卡盘上的杂质相对较少，为了保证较高的工作效率，可以继续使半导体清洗设备工作，且不对卡盘进行清洁。另一种则是检测值大于预设范围的最大值，在这种情况下，上述步骤S2还包括：

S22、在卡盘上未承载晶圆，且颗粒浓度传感器的检测值超过预设范围的最大值的情况下，控制颗粒浓度传感器报警。也即，卡盘上的颗粒浓度远大于抽吸机构的清洁能力，进而即便对卡盘进行清洁，亦大概率无法使卡盘的颗粒浓度满足需求，此时，颗粒浓度传感器则可以提供报警作用，提醒工作人员介入，对洁净度相对较差的卡盘进行仔细清洁，这可以在一定程度上减少工序，提升生产效率。

如上所述，半导体清洗设备还可以包括清洁机构，清洁机构包括清洁介质管路，卡盘上的多个出气孔均与清洁介质管路的第一端连通，清洁介质管路能够将清洁介质输送至多个出气孔，以清洁多个出气孔。鉴于上文实施例中已经对包括颗粒浓度传感器的半导体清洗设备的具体结构和工作情况等均进行了详细的描述，考虑文本简洁，此处不再重复。

基于上述半导体清洗设备，由于出气孔的孔径较小，且深度较大，粘附在出气孔的孔壁上的杂质较难被抽吸机构所吸出，导致抽吸机构对卡盘的清洁效果有限，基于此，上述步骤S21之后还包括：

S23、在颗粒浓度传感器的检测值超过预设范围的最小值的情况下，控制清洁机构工作第二预设时长。也就是说，在抽吸机构工作第一预设时长之后，卡盘表面的颗粒浓度仍相对较大，也即，满足预设范围，甚至超过预设范围，这代表卡盘经抽吸清洁后的结果仍不能满足生产要求，基于此，则可以借助清洁机构对卡盘进行更为深度地清洁。通过向卡盘的多个出气孔通入清洁介质，可以对多个出气孔的孔壁进行清洁，提升对卡盘的清洁彻底程度。相似地，第二预设时长的大小亦可以根据实际需求选定。

如上所述，半导体清洗设备还可以包括保护气体输送机构，保护气体输送机构包括保护气体管路，通过使保护气体管路与容纳有保护气体的容器连通，使得保护气体管路可以向半导体清洗设备输送保护气体。卡盘还设有混合腔，混合腔的形状和体积等参数可以根据实际情况确定，此处不作限定。保护气体管路的一端和清洁介质管路的第一端均与混合腔连通，从而使清洁介质管路内的清洁介质和保护气体管路内的保护气体能够在混合腔内混合，并且，多个出气孔均与混合腔连通，从而使保护气体与清洁介质的混合气体能够经混合腔向多个出气孔流动，实现利用保护气体承载清洁介质至多个出气孔的目的，一方面降低出气孔内通入的清洁介质的浓度，提升清洁介质的利用率，另一方面，在清洁介质的物理性质较为活泼的情况下，通过在清洁介质内混入保护气体，可以提升混合气体的安全性，防止清洁介质容易出现燃烧或爆炸等情况。

基于上述半导体清洗设备，上述步骤S23包括：

S231、在颗粒浓度传感器的检测值超过预设范围的最小值的情况下，控制清洁机构和保护气体输送机构工作第二预设时长，从而通过使保护气体输送机构和清洁机构一并工作，实现利用保护气体承载清洁介质的目的，提升清洁介质的利用率和安全性能。

进一步地，在卡盘的洁净情况不同的情况下，利用清洁介质对卡盘进行清洁之后，仍可能出现多种结果，一种是卡盘的洁净度相对较好，即卡盘的颗粒浓度小于或等于预设范围的最小值，此种情况下，可以认为卡盘具备继续工作的条件，反之，另一种则是卡盘的洁净度仍相对较差，即卡盘的颗粒浓度大于预设范围的最小值，在这种情况下，

上述步骤S231之后还包括：

S24、控制保护气体输送机构工作第三预设时长，以吹扫清洁介质和杂质。具体地，在利用清洁介质完成对卡盘的清洁工作之后，在借助保护气体进一步对卡盘进行吹扫，从而使残留在出气孔内的清洁介质和杂质能够被驱离至出气孔之外，进一步提升卡盘的清洁程度，尽量使完成此步骤之后的卡盘的洁净度满足要求。

当然，如上所述，利用清洁介质完成卡盘的清洁工作之后，卡盘的颗粒浓度仍可能大于预设范围的最小值，在这种情况下，可以进行上述步骤S24。或者，上述步骤S231之后还可以包括：

S25、在颗粒浓度传感器的检测值超过预设范围的最小值的情况下，控制颗粒浓度传感器报警，从而利用报警的方式，提示工作人员介入卡盘的清洁工作，以在人工清洁卡盘之后，能够保证后续晶圆的清洗工作能够顺利进行。当然，上述步骤S25亦可以在步骤S24完成之后进行，从而尽量减少人工干预，提升半导体清洗设备的自动化程度。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体清洗设备，其特征在于，包括工艺腔室和设置在工艺腔室内的卡盘，所述半导体清洗设备还包括抽吸机构，所述抽吸机构包括抽吸管路，所述抽吸管路配置为与抽气设备连通，所述抽吸管路的一部分可移动地安装在所述工艺腔室内，且所述抽吸管路的抽吸口可移动至所述卡盘的上方，以通过所述抽吸机构抽吸所述卡盘上的杂质。

2.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，在所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方的情况下，所述抽吸管路的抽吸口与所述卡盘之间的间距小于或等于10mm。

3.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括颗粒浓度传感器，所述颗粒浓度传感器安装于所述工艺腔室，且朝向所述卡盘，以检测所述卡盘表面的颗粒浓度。

4.根据权利要求1或3所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述卡盘设有多个出气孔，所述半导体清洗设备还包括清洁机构，所述清洁机构包括清洁介质管路，多个所述出气孔均与所述清洁介质管路的第一端连通，所述清洁介质管路用于将清洁介质输送至多个所述出气孔，以清洁多个所述出气孔。

5.根据权利要求4所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括保护气体输送机构，所述保护气体输送机构包括保护气体管路，所述保护气体管路用于输送保护气体，所述卡盘还设有混合腔，且所述保护气体管路的一端和所述清洁介质管路的所述第一端均与所述混合腔连通，所述清洁介质与所述保护气体在所述混合腔内混合，多个所述出气孔均与所述混合腔连通，所述保护气体用于承载所述清洁介质至多个所述出气孔。

6.一种采用权利要求1所述的半导体清洗设备清洁卡盘的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述卡盘上承载有晶圆的情况下，控制所述抽吸管路位于所述卡盘上方的区域之外；

在所述卡盘上未承载晶圆的情况下，控制所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方，保持所述抽吸机构工作。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括颗粒浓度传感器，所述颗粒浓度传感器安装于所述工艺腔室，且朝向所述卡盘，以检测所述卡盘表面的颗粒浓度，

所述在所述卡盘上未承载晶圆的情况下，控制所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方，保持所述抽吸机构工作，包括：

在所述卡盘上未承载晶圆，且所述颗粒浓度传感器的检测值满足预设范围的情况下，控制所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方，保持所述抽吸机构工作第一预设时长；

在所述卡盘上未承载晶圆，且所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最大值的情况下，控制所述颗粒浓度传感器报警。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述卡盘设有多个出气孔，所述半导体清洗设备还包括清洁机构，所述清洁机构包括清洁介质管路，多个所述出气孔均与所述清洁介质管路的第一端连通，所述清洁介质管路用于将清洁介质输送至多个所述出气孔，以清洁多个所述出气孔，

所述在所述卡盘上未承载晶圆，且所述颗粒浓度传感器的检测值满足预设范围的情况下，控制所述抽吸管路的抽吸口位于所述卡盘的上方，保持所述抽吸机构工作第一预设时长之后，还包括：

在所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最小值的情况下，控制所述清洁机构工作第二预设时长。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括保护气体输送机构，所述保护气体输送机构包括保护气体管路，所述保护气体管路用于输送保护气体，所述卡盘还设有混合腔，且所述保护气体管路的一端和所述清洁介质管路的第一端均与所述混合腔连通，所述清洁介质与所述保护气体在所述混合腔内混合，多个所述出气孔均与所述混合腔连通，所述保护气体用于承载所述清洁介质至多个所述出气孔，

所述在所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最小值的情况下，控制所述清洁机构工作第二预设时长，包括：

在所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最小值的情况下，控制所述清洁机构和所述保护气体输送机构工作第二预设时长。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最小值的情况下，控制所述清洁机构和所述保护气体输送机构工作第二预设时长之后，还包括：

控制所述保护气体输送机构工作第三预设时长，以吹扫清洁介质和杂质；

在所述颗粒浓度传感器的检测值超过所述预设范围的最小值的情况下，控制所述颗粒浓度传感器报警。

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