CN114242630A - 一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片；所述承载装置包括由多根支撑杆组成的用于承载硅片的承载架；每根支撑杆包括：用于插放硅片的多个插槽；在所述插槽的相对侧沿周向方向均匀分布的多个凹槽，所述凹槽内允许清洗液流动。

Description

一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片
技术领域
本发明实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片。
背景技术
通常，单晶硅棒经过切割、研磨、抛光，外延生长等一系列生产工艺后，生产得到半导体器件制造所用的硅片。在上述生产工艺过程中，由于硅片本身或外部环境等原因，易产生颗粒污染物和金属离子杂质等各种异物，这些颗粒污染物和金属离子杂质会使得硅片受到污染，进而造成半导体器件生产良率降低，因此，为了彻底清除这些异物，需要利用清洗装置对硅片进行清洗和漂洗。在硅片清洗过程中，硅片承载装置是清洗装置的主要工装之一，承载装置的结构直接影响着硅片的清洗质量，但是，现有的硅片承载装置由于结构设计不合理，导致清洗完成后硅片的表面仍然存在上述异物。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片；能够去除承载装置中支撑杆上残留的污染物，并同时降低颗粒污染物在承载装置中的支撑杆上的累积速率，提高承载装置的使用寿命，降低硅片清洗设备预防性维护（PreventiveMaintenance，PM）频率。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种用于硅片清洗的承载装置，所述承载装置包括由多根支撑杆组成的用于承载硅片的承载架；每根支撑杆包括：
用于插放硅片的多个插槽；
在所述插槽的相对侧沿周向方向均匀分布的多个凹槽，所述凹槽内允许清洗液流动。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于硅片清洗的设备，所述设备包括由根据第一方面所述的承载装置。
第三方面，本发明实施例提供了一种硅片，所述硅片由根据第二方面所述的设备清洗得到。
本发明实施例提供了一种用于硅片清洗的承载装置、设备及硅片；所述承载装置包括由多根支撑杆组成的用于承载硅片的承载架；同时对于每根支撑杆而言，通过在每个插槽的相对侧沿承载装置的周向方向形成均匀分布的多个凹槽，以在清洗硅片的过程中，能够提高清洗液的流动性，减少支撑杆表面残留的污染物，进而提升硅片的清洗质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种清洗硅片的生产工艺流程示意图；
图2为本发明实施例提供的常规技术方案中清洗槽的结构俯视图示意图；
图3为本发明实施例提供的常规技术方案中清洗槽的结构侧视图示意图；
图4为本发明实施例提供的常规技术方案中支撑杆的正视图示意图；
图5为本发明实施例提供的常规技术方案中支撑杆的俯视图示意图；
图6为本发明实施例提供的常规技术方案中硅片与支撑杆的接触位置侧视局部放大图示意图；
图7为本发明实施例提供的常规技术方案中硅片与支撑杆的接触位置俯视局部放大图示意图；
图8为本发明实施例提供的一种用于硅片清洗的承载装置结构示意图；
图9为本发明实施例提供的支撑杆上开设的凹槽结构示意图；
图10为本发明实施例提供的支撑杆中开设的导流槽结构示意图；
图11为本发明实施例提供的硅片与导流槽的位置关系示意图；
图12为本发明实施例提供的一种导流槽结构示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种导流槽结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种导流槽结构示意图；
图15为本发明实施例提供的再一种导流槽结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
目前，常规技术方案中硅片清洗的相关工艺包括清洗工艺和漂洗工艺，其中，清洗工艺主要采用清洗液对硅片进行湿式清洗，具体来说是如图1所示，将硅片W放置于清洗槽1中，并将标准清洗液1 (standard cleaning-1， SC-1)和标准清洗液2 (standardcleaning-2， SC-2)依次喷射至清洗槽1中以清洗硅片W；其中，SC-1通常为氨水与双氧水的混合溶液，SC-2通常为盐酸与双氧水的混合溶液。而漂洗工艺是设置在清洗工艺之后的生产工艺，具体来说是如图1所示，将表面残留有清洗液的硅片W放置于漂洗槽2中，并使用超纯水或臭氧水对硅片W表面进行冲洗。需要说明的是，清洗工艺和漂洗工艺中均会采用超声波清洗方法以最大程度地清除硅片W表面残留的颗粒污染物及金属离子杂质。
需要说明的是，在清洗工艺和漂洗工艺中，使用一定次数的清洗液或者漂洗液会分别通过清洗槽1或者漂洗槽2下方的排水管（图中未示出）排出外部，同时工艺人员并再次向清洗槽1和漂洗槽2的内部装满无污染的新清洗液及新漂洗液以清洗下一批硅片W。
但是，参见图2和图3，其示出了清洗槽1的正视图和俯视图示意图，其中如图2和图3所示，清洗槽1包括槽体21，在槽体21内盛放有清洗液；另一方面，在槽体1上还设置有承载装置22A，其中承载装置22A中包括由3根支撑杆311A组成的承载架31A，每根支撑杆311A的结构具体参见图4和图5，结合图4和图5可知，每根支撑杆311A 上开设有多个插槽3111以使得每片硅片W能够分别通过插槽3111插入至支撑杆311A中以得到固定，且对于一根支撑杆311A而言，其相邻两个插槽3111之间的距离相等，同时三根支撑杆311A上的插槽3111均分别一一对应，且插放同一片硅片的三个插槽3111的槽底处于同一弧面上，弧面的半径与插放的硅片W的半径相等。但是，可以理解地，常规技术方案中，在通过清洗槽1底部的排出管（图中未示出）排出清洗液时，清洗液中的污染物会残留于支撑杆311A表面，这主要由于在清洗液排出过程中，槽体21中设置的支撑杆311A减缓了清洗液的流动，造成清洗液中的污染物残留于支撑杆311A的表面；应注意的是，即使在清洗槽1中盛满新的清洗液，上述污染物仍然会残留在新清洗液中以在后续清洗过程中污染硅片W。其次，当硅片W通过插槽3111插入支撑杆311A 时，在清洗液的冲击作用下，导致硅片W与支撑杆311A之间的接触位置处由于摩擦力的影响产生了颗粒物，如图6和7所示，其分别示出了接触位置处的局部放大图，可以理解地，这些接触位置处由于清洗液无法到达因而难以进行清洗，进而使得这些接触位置处积累了大量的颗粒物，在后续硅片W的清洗过程中，这些积累在接触位置处的颗粒物既会影响硅片W的清洗质量，也会影响支撑杆311A的使用寿命，进而影响承载装置22A的使用寿命。
基于上述阐述，本发明实施例期望对承载装置22A进行改进，以使得改进后的承载装置能够加快清洗液的流动从而减少支撑杆表面残留的污染物，同时能够减少硅片W与支撑杆之间的接触位置处的颗粒物含量以及累计速率。具体来说，如图8所示，其示出了本发明实施例提供的一种用于硅片W清洗的承载装置22，所述承载装置22包括由多根支撑杆311组成的用于承载硅片W的承载架31；每根支撑杆311包括：
用于插放硅片W的多个插槽3111；
在所述插槽3111的相对侧沿周向方向均匀分布的多个凹槽3112，所述凹槽3112内允许清洗液流动。
对于图8所示的承载装置22，通过在插槽3111的相对侧沿承载装置22的周向方向均匀开设有多个凹槽3112，以在清洗硅片W的过程中，提高清洗液的流动性，减少支撑杆311表面残留的污染物。当然，也可以理解地，支撑杆311中设置的多个凹槽3112在清洗液排出过程中也能够加快清洗液的流动，以减少支撑杆311表面附着的污染物。
对于图8所示的承载装置22，在一些可能的实施方式中，优选地，所述凹槽3112的宽度不大于所述插槽3111的宽度，且所述凹槽3112的深度不大于所述插槽3111的深度。
对于图8所示的承载装置22，在一些可能的实施方式中，优选地，所述凹槽3112沿周向方向通入至相对侧的所述插槽3111，以与相对侧的所述插槽3111相连通。如图9所示，在本发明实施例中，在具体实施过程中，可以在每个插槽3111的相对侧均开设有对应的凹槽3112，同时为了便于凹槽3112的加工，可以沿支撑杆311的周向方向同时加工插槽3111和凹槽3112，以使得凹槽3112与插槽3111连通呈环形分布，这样在保证硅片W稳定程度地基础上，也能够最大程度地提高清洗液的流动性，以使得每片硅片W的位置处清洗液均能够以最大的流速进行流动，从而使得每片硅片W的清洗质量均得到提升。
另一方面，对于图8所示的承载装置22，在一些可能的实施方式中，如图10所示，在所述硅片W与所述支撑杆311的接触位置处沿径向方向分别开设有导流槽3113，且所述导流槽3113内允许所述清洗液流动。具体来说，如图11所示，在每片硅片W与每根支撑杆311的接触位置处均分别开设有导流槽3113，以便于最大程度提升硅片W与支撑杆311接触位置处清洗液的流动性，从而能够对硅片W与支撑杆311的接触位置处进行清洗，进而降低了硅片W与支撑杆311接触位置处颗粒物的聚集和累积速率。
优选地，对于上述可能的实施方式，在一些示例中，如图12所示，每条所述导流槽3113包括一节直流槽31131和多节分支状流槽31132，以使得清洗液经所述直流槽31131后流经至各节所述分支状流槽31132，可以理解地，为了提高清洗液的流动性，在本发明实施例中，对分支状流槽31132的个数不做具体限定，其分支状流槽31132的个数可以如图12所示为3个，也可以如图13所示，分支状流槽31132的个数为5个，具体个数根据支撑杆311的具体尺寸确定。
优选地，对于上述可能的实施方式，在一些示例中，如图14所示，所述导流槽3113包括一节直流槽31131、多节分支状流槽31132和一节分流槽31133，以使得清洗液经所述直流槽31131后达到所述分流槽31133并流经至各节所述分支状流槽31132，可以理解地，为了提高硅片W与支撑杆311之间的接触位置处清洗流动性的同时，又保证硅片W在清洗过程中不发生晃动，因此可以在直流槽31131之后增加分流槽31133，以保证流经上述接触位置处的清洗液具有稳定的流速；同样地，在上述实施方式中，对分支状流槽31132的个数不做具体限定，其分支状流槽31132的个数可以如图14所示为3个，也可以如图15所示，分支状流槽31132的个数为5个，具体个数根据支撑杆311的具体尺寸确定。
需要说明的是，在本发明实施例中仅对清洗槽1中的承载装置22A进行改进，但是改进后的承载装置22同样也适用于漂洗槽2中以固定硅片W的同时，提高硅片W的漂洗质量。
其次，在发明实施例中还提供了一种用于硅片清洗的设备，所述设备包括由根据前述技术方案所述的承载装置。
最后，在发明实施例中还提供了一种硅片，所述硅片由根据前述技术方案所述的设备清洗得到。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于硅片清洗的承载装置，其特征在于，所述承载装置包括由多根支撑杆组成的用于承载硅片的承载架；每根支撑杆包括：
用于插放硅片的多个插槽；
在所述插槽的相对侧沿周向方向均匀分布的多个凹槽，所述凹槽内允许清洗液流动。
2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述凹槽的宽度不大于所述插槽的宽度，且所述凹槽的深度不大于所述插槽的深度。
3.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述凹槽沿周向方向通入至相对侧的所述插槽，以与相对侧的所述插槽相连通。
4.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，在每片所述硅片与所述支撑杆的接触位置处沿径向方向分别开设有导流槽，所述导流槽内允许所述清洗液流动。
5.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，每条所述导流槽包括一节直流槽和多节分支状流槽，以使得清洗液经所述直流槽后流经至各节所述分支状流槽。
6.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，所述导流槽包括一节直流槽、多节分支状流槽和一节分流槽，以使得清洗液经所述直流槽后达到所述分流槽并流经至各节所述分支状流槽。
7.一种用于硅片清洗的设备，其特征在于，所述设备包括由根据权利要求1至6任一项所述的承载装置。
8.一种硅片，其特征在于，所述硅片由根据权利要求7所述的设备清洗得到。
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