CN114378031A - 一种单片式晶圆清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单片式晶圆清洗装置，包括工作台面、喷淋机构、清洗机构和回收机构；所述工作台面包括基座、固定盘、承载盘和电机，所述基座的下方固定安装有所述电机，上方连接有转轴，所述承载盘设置在所述固定盘上方，所述转轴上方设置所述固定盘；所述喷淋机构包括喷淋管和喷气管，所述喷淋管的喷嘴位于晶圆的上方，所述喷气管的喷射口与晶圆具有一夹角；所述清洗机构包括支撑部、支撑杆、支撑架和清洗刷；所述回收机构包括阻挡壁、引流槽和收集箱。本发明提供的单片式晶圆清洗装置，能对晶圆的边缘进行清洁，有效提高边缘颗粒的去除效果，清洗之后，还能对晶圆进行干燥处理，并对多余的清洗液进行回收利用，减少对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路器件的清洗工艺技术领域，尤其涉及一种单片式晶圆清洗装置。
背景技术
随着半导体制造技术日新月异，CMP(化学机械研磨)成为晶圆制造中实现多金属层和互连线的关键技术，通过化学机械研磨等平坦化工艺，提高各材料层的表面平整度，进而提高后续形成的半导体器件的性能。晶圆经化学机械研磨工艺后，晶圆表面往往会残留研磨液和异物等，因此晶圆的清洗成为了一道非常重要且要求较高的工艺。
目前较常用的晶圆清洗方法是槽式清洗法和单晶圆清洗两种方式，槽式清洗法即将多片晶圆浸泡在清洗槽中清洗，该方法虽然能够同时去除晶圆正面和晶圆背面的污染物，但是，由于去除的污染物仍留在清洗液中，污染物可能会再次附着在晶圆上，造成交叉污染，从而降低半导体集成电路器件的品质，且清洗过程容易造成晶圆片的互相磨损，交叉污染。
单晶圆清洗可以降低清洗过程中交叉污染的风险，提高成品率。而现有的晶圆清洗装置中，通常利用卡盘夹持晶圆并带动晶圆进行旋转，喷淋在晶圆上方喷淋清洗药液，但是喷淋臂摆动角度受限于晶圆清洗装置空间，导致晶圆边缘清洗效果有限，在清洗后晶圆边缘仍残存有颗粒等污染物，而且对清洗液无法进行回收，十分浪费。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种单片式晶圆清洗装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
提供一种单片式晶圆清洗装置，包括工作台面、喷淋机构、清洗机构和回收机构；
所述工作台面包括基座、固定盘、承载盘和电机，所述基座的下方固定安装有所述电机，上方连接有转轴，所述承载盘设置在所述固定盘上方，所述转轴上方设置所述固定盘，并通过所述电机带动所述固定盘进行旋转，从而使承载盘旋转；
所述喷淋机构包括喷淋管和喷气管，所述喷淋管的喷嘴位于晶圆的上方，且所述喷嘴的喷射口正对于晶圆的中心，所述喷气管的喷射口与晶圆具有一夹角，用于去除残留在晶圆上的清洗液；
所述清洗机构包括支撑部、支撑杆、支撑架和清洗刷，所述支撑部安装于所述基座的上端，所述支撑杆设置于所述支撑部的顶部，所述支撑架一端与所述支撑杆为转动连接，所述支撑架相对另一端通过卡扣连接所述清洗刷；
所述回收机构包括阻挡壁、引流槽和收集箱；所述阻挡壁围绕所述基座的中心轴线设置于所述承载盘的外侧，所述基座内部设有引流槽，且所述引流槽连接有回液管路。
进一步地，所述承载盘上设置有吸盘，用于吸住晶圆以使晶圆随所述承载盘的旋转而旋转。
进一步地，所述承载盘和所述固定盘为不锈钢材料。
进一步地，所述喷淋管连接有喷头，所述喷淋管喷射口的形状为圆形或方形。
进一步地，所述喷气管的喷射口与晶圆的夹角为60度，用于将所述喷气管的喷射口正对着晶圆的中心。
进一步地，所述清洗刷为聚乙烯醇材质。
进一步地，所述回液管路的出口连接所述收集箱，用于回收清洗液。
进一步地，所述承载盘的直径小于所述晶圆直径。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的单片式晶圆清洗装置，喷淋机构与清洗机构的配合实现对晶圆的边缘进行清洁，有效提高边缘颗粒的去除效果，清洗之后，还能对晶圆进行干燥处理；回收机构对多余的清洗液进行回收利用，减少对环境的污染。
本发明提供的单片式晶圆清洗装置，喷淋机构中设置的喷气管，其喷射口与晶圆具有一夹角，用于去除残留在晶圆上的清洗液，避免了清洗液残留于晶圆中心的问题，提高晶圆的清洗效果，并确保产品质量；清洗机构中设置的清洗刷与支撑架为卡扣连接，可定期进行更换，保证清洗质量。
附图说明
图1是本发明单片式晶圆清洗装置的示意图；
基座1；阻挡壁2；支撑部3；支撑杆4；支撑架5；清洗刷6；回液管路7；收集箱8；电机9；转轴10；固定盘11；承载盘12；吸盘13；喷气管14；喷淋管15；引流槽16；晶圆17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
参考图1，本实施例提供了一种单片式晶圆清洗装置，包括工作台面、喷淋机构、清洗机构和回收机构；
所述工作台面包括基座1、固定盘11、承载盘12和电机9，所述基座1的下方固定安装有所述电机9，上方连接有转轴10，所述承载盘12设置在固定盘11上方，所述转轴10上方设置所述固定盘11，并通过电机9带动固定盘11进行旋转，从而使承载盘12旋转；
所述喷淋机构包括喷淋管15和喷气管14，所述喷淋管15的喷嘴位于晶圆17的上方，且喷嘴的喷射口正对于晶圆17的中心，当承载盘12旋转，清洗液从而均匀分布在整个晶圆17的背面，所述喷气管14的喷射口与晶圆17具有一夹角，用于去除残留在晶圆17上的清洗液；
所述清洗机构包括支撑部3、支撑杆4、支撑架5和清洗刷6，所述支撑部3安装于基座上端，所述支撑杆4设置于支撑部3的顶部，且所述支撑杆4的底部可以套设于支撑部内，所述支撑架5一端与所述支撑杆4为转动连接，从而使支撑架5可以进行上下转动，所述支撑架5相对另一端通过卡扣连接所述清洗刷6；
所述回收机构包括阻挡壁2、引流槽16和收集箱8；所述阻挡壁2围绕所述基座1的中心轴线设置于所述承载盘12的外侧，用于阻挡晶圆17上的清洗液受到离心力的作用下，向晶圆17的边缘进行喷射，对周围环境造成污染，所述基座1内部设有引流槽6，且所述引流槽6连接有回液管路7。
作为一个优选例，所述承载盘12上设置有吸盘13，用于吸住晶圆17以使晶圆17随所述承载盘12的旋转而旋转，所述承载盘12和所述固定盘11为不锈钢材料。
作为一个优选例，所述喷淋管15连接有喷头，喷淋管15喷射口的形状为圆形或方形，最为优选为圆形，所述喷淋管15可根据实际需要配制不同种类的清洗液。
作为一个优选例，所述喷气管14的喷射口与晶圆17的夹角为60度，用于将喷气管14的喷射口正对着晶圆17的中心，所述喷气管14连接一气源，最为优选的为氮气。
作为一个优选例，所述清洗刷6为聚乙烯醇材质，具有良好粘着性，有效对晶圆17边缘的颗粒进行吸附清洁。
作为一个优选例，所述回液管路7的出口连接收集箱8，用于回收清洗液。
作为一个优选例，所述承载盘12的直径小于晶圆17直径。
本实施例提供的晶圆清洗装置，工作台面、喷淋机构与清洗机构的配合实现对晶圆17的边缘进行清洁，有效提高边缘颗粒的去除效果，清洗之后，还能对晶圆17进行干燥处理；回收机构对多余的清洗液进行回收利用，减少对环境的污染。
本实施例提供的晶圆清洗装置，喷淋机构中设置的喷气管14，其喷射口与晶圆17具有一夹角，用于去除残留在晶圆上17的清洗液，避免了清洗液残留于晶圆17中心的问题，提高晶圆17的清洗效果，并确保产品质量；清洗机构中设置的清洗刷6与支撑架5为卡扣连接，可定期进行更换，保证清洗质量。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (8)
1.一种单片式晶圆清洗装置，其特征在于，包括工作台面、喷淋机构、清洗机构和回收机构；
所述工作台面包括基座(1)、固定盘(11)、承载盘(12)和电机(9)，所述基座(1)的下方固定安装有所述电机(9)，上方连接有转轴(10)，所述承载盘(12)设置在所述固定盘(11)上方，所述转轴(10)上方设置所述固定盘(11)，并通过所述电机(9)带动所述固定盘(11)进行旋转，从而使承载盘(12)旋转；
所述喷淋机构包括喷淋管(15)和喷气管(14)，所述喷淋管(15)的喷嘴位于晶圆(17)的上方，且所述喷嘴的喷射口正对于晶圆(17)的中心，所述喷气管(14)的喷射口与晶圆(17)具有一夹角，用于去除残留在晶圆(17)上的清洗液；
所述清洗机构包括支撑部(3)、支撑杆(4)、支撑架(5)和清洗刷(6)，所述支撑部(3)安装于所述基座(1)的上端，所述支撑杆(4)设置于所述支撑部(3)的顶部，所述支撑架(5)一端与所述支撑杆(4)为转动连接，所述支撑架(5)相对另一端通过卡扣连接所述清洗刷(6)；
所述回收机构包括阻挡壁(2)、引流槽(16)和收集箱(8)；所述阻挡壁(2)围绕所述基座(1)的中心轴线设置于所述承载盘(12)的外侧，所述基座(1)内部设有引流槽(16)，且所述引流槽(16)连接有回液管路(7)。
2.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述承载盘(12)上设置有吸盘(13)，用于吸住晶圆(17)以使晶圆(17)随所述承载盘(12)的旋转而旋转。
3.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述承载盘(12)和所述固定盘(11)为不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷淋管(15)连接有喷头，所述喷淋管(15)喷射口的形状为圆形或方形。
5.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷气管(14)的喷射口与晶圆(17)的夹角为60度，用于将所述喷气管(14)的喷射口正对着晶圆(17)的中心。
6.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述清洗刷(6)为聚乙烯醇材质。
7.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述回液管路(7)的出口连接所述收集箱(8)，用于回收清洗液。
8.根据权利要求1所述的单片式晶圆清洗装置，其特征在于，所述承载盘(12)的直径小于所述晶圆(17)直径。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |