CN114999993A - 一种晶圆清洗装置 - Google Patents

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廖世保
陈新来
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Abstract

本发明提供了一种晶圆清洗装置，包括外壳和用于夹持晶圆的卡盘；所述外壳内设有淋浴管，所述淋浴管向夹持在所述卡盘上的晶圆正面喷射清洗液，所述外壳包括喷头管和支架，所述支架位于卡盘的中心轴线处，且上部安装有支撑部，所述支撑部顶端固定安装支撑环；所述喷头管位于所述卡盘和所述支架的中间，且顶部靠近所述支撑环；所述喷头管包括喷射管和喷气管。本发明提供的晶圆清洗装置，可以对晶圆的正面和背面同时进行清洗，并由支架实现对晶圆的承载和拆卸，方便快捷。晶圆的正面和背面设置的喷气管，加速对清洗之后的晶圆进行干燥，同时也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。

Description

一种晶圆清洗装置
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，尤其涉及一种晶圆清洗装置。
背景技术
在半导体集成电路器件的制造过程中，需要使半导体晶圆的表面始终保持清洁，不仅要求晶圆的正面始终保持清洁，晶圆的背面同样要求始终保持清洁，以避免晶圆在传输过程中造成交叉污染，因此需要对晶圆的正面及背面进行清洗处理。目前较常用的晶圆清洗方法是槽式清洗法，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。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种晶圆清洗装置，实现对晶圆正面和背面同时进行清洁，其结构简单，清洗效率高。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
提供一种晶圆清洗装置，包括外壳和用于夹持晶圆的卡盘；所述外壳内设有淋浴管，所述淋浴管向夹持在所述卡盘上的晶圆正面喷射清洗液，所述外壳包括喷头管和支架，所述支架位于所述卡盘的中心轴线处，且上部安装有支撑部，所述支撑部顶端固定安装支撑环；所述喷头管位于所述卡盘和所述支架的中间，且顶部靠近所述支撑环；所述喷头管包括喷射管和喷气管，所述喷射管向夹持在所述卡盘上的晶圆背面喷射清洗液。
进一步地，所述外壳内还设有喷管，所述喷管与所述晶圆具有夹角，使所述喷管的喷射口对着所述晶圆的中心。
进一步地，所述支撑环内部设有加强筋，所述加强筋上设有空槽。
进一步地，所述卡盘通过若干个卡夹夹持所述晶圆。
进一步地，所述喷头管的喷射口形状为圆形。
进一步地，所述支撑环的边缘设有多个凸点。
进一步地，所述支架连接有气缸，并通过所述气缸进行上下移动，用于对所述晶圆进行装载和拆卸。
进一步地，所述卡盘连接有电机，并通过所述电机进行旋转。
进一步地，所述喷射管和所述喷气管的喷嘴与所述喷头管具有夹角。
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：
本发明提供的晶圆清洗装置，可以对晶圆的正面和背面同时进行清洗，并由支架实现对晶圆的承载和拆卸，方便快捷。另外，晶圆的正面和背面还设置有喷管和喷气管，加速对清洗之后的晶圆进行干燥，同时也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。
附图说明
图1是本发明晶圆清洗装置的示意图；
图2是本发明晶圆清洗装置装载/卸载晶圆时的示意图；
图3是本发明晶圆清洗装置的内部俯视图；
外壳1；卡盘2；支架3；支撑部4；支撑环5；空槽6；喷头管7；喷射管8；喷气管9；凸点10；晶圆11；淋浴管12；喷管13；卡夹14；喷射嘴15。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“坚直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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
如图1-3所述，本发明提供了一种晶圆清洗装置，包括外壳1和用于夹持晶圆11的卡盘2；所述外壳1内设有淋浴管12，所述淋浴管12向夹持在所述卡盘 2上的晶圆11正面喷射清洗液，所述外壳1包括喷头管7和支架3，所述支架3 位于卡盘2的中心轴线处，且上部安装有支撑部4，所述支撑部4顶端固定安装支撑环5；所述喷头管7位于所述卡盘2和所述支架3的中间，且顶部靠近所述支撑环5；所述喷头管7包括喷射管8和喷气管9，所述喷射管8向夹持在所述卡盘2上的晶圆11背面喷射清洗液。
作为一个优选例，所述外壳1内还设有喷管13，喷管13与晶圆11具有夹角，使喷管13的喷射口对着晶圆11的中心，喷管13用于喷射气体，有效避免了清洗液残留于晶圆11中心的问题，提高晶圆11的清洗效果，并确保产品质量，当卡盘2旋转，清洗液从而均匀分布在整个晶圆11的表面。
作为一个优选例，所述支撑环5内部设有加强筋，加强筋上设有空槽6，用于当支架3上升或下降的时候，稳定支撑晶圆11，当晶圆11背面清洗过程中，支撑环5上的清洗液从空槽6中流出，以避免清洗液残留在支撑环5上从而对晶圆11的背面造成污染。
作为一个优选例，所述卡盘2通过若干个卡夹14夹持所述晶圆11，优选的，所述卡夹14为八个且均匀设置在卡盘2的边缘。
作为一个优选例，所述喷头管7的喷射口形状为圆形。
作为一个优选例，所述支撑环5的边缘设有多个凸点10，凸点10与晶圆11 的背面接触，起支撑作用，同时避免晶圆11与支撑环5表面上残留的清洁液进行接触，造成污染。
作为一个优选例，所述支架3连接有气缸，并通过气缸进行上下移动，用于对晶圆11进行装载和拆卸，支架3为不锈钢材质。
作为一个优选例，所述卡盘2连接有电机，并通过电机进行旋转，所述卡盘 2为镂空设置。
作为一个优选例，所述喷射管8和所述喷气管9的喷嘴15与所述喷头管7 具有夹角，使喷嘴15始终对准晶圆11背面中心，当卡盘2旋转，清洗液从而均匀分布在整个晶圆11的背面。
作为一个优选例，所述喷管13和所述喷气管9连接有气源，气源为氮气。
本发明具体工作过程如下：
首先，打开外壳1，然后驱动气缸使支架3向上移动直至支撑环5伸出卡盘 2，然后将晶圆11放置于支撑环5上，并由支撑环5上的凸点10支撑起晶圆11，之后驱动气缸使支架3向下移动，晶圆11随着支架3向下移动直至卡盘2上，并由卡夹14将晶圆11夹持在卡盘2上，然后关闭外壳1，支架3继续下移，使支架3与晶圆11保持一定距离。然后开启电机使卡盘2旋转，夹持在卡盘2上的晶圆11随着卡盘2一起旋转，同时打开淋浴管12和喷射管8，分别对晶圆 11的正面和背面进行喷射清洗。清洗结束后，关闭淋浴管12和喷射管8，卡盘 2继续高速旋转，同时喷气管9和喷管13开启，加速对晶圆11的干燥，避免了清洗液残留于晶圆11中心的问题，之后，通过卡夹14释放晶圆11，并驱动气缸让支架3向上移动，打开外壳1，取出晶圆11。
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 (9)

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括外壳(1)和用于夹持晶圆(11)的卡盘(2)；所述外壳(1)内设有淋浴管(12)，所述淋浴管(12)向夹持在所述卡盘(2)上的晶圆(11)正面喷射清洗液，所述外壳(1)包括喷头管(7)和支架(3)，所述支架(3)位于所述卡盘(2)的中心轴线处，且上部安装有支撑部(4)，所述支撑部(4)顶端固定安装支撑环(5)；所述喷头管(7)位于所述卡盘(2)和所述支架(3)的中间，且顶部靠近所述支撑环(5)；所述喷头管(7)包括喷射管(8)和喷气管(9)，所述喷射管(8)向夹持在所述卡盘(2)上的晶圆(11)背面喷射清洗液。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述外壳(1)内还设有喷管(13)，所述喷管(13)与所述晶圆(11)具有夹角，使所述喷管(13)的喷射口对着所述晶圆(11)的中心。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述支撑环(5)内部设有加强筋，所述加强筋上设有空槽(6)。
4.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述卡盘(2)通过若干个卡夹(14)夹持所述晶圆(11)。
5.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷头管(7)的喷射口形状为圆形。
6.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述支撑环(5)的边缘设有多个凸点(10)。
7.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述支架(3)连接有气缸，并通过所述气缸进行上下移动，用于对所述晶圆(11)进行装载和拆卸。
8.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述卡盘(2)连接有电机，并通过所述电机进行旋转。
9.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷射管(8)和所述喷气管(9)的喷嘴(15)与所述喷头管(7)具有夹角。
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