CN115565916A - 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法 - Google Patents

一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115565916A
CN115565916A CN202211398100.5A CN202211398100A CN115565916A CN 115565916 A CN115565916 A CN 115565916A CN 202211398100 A CN202211398100 A CN 202211398100A CN 115565916 A CN115565916 A CN 115565916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
liquid
cleaning
gas
distribution member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211398100.5A
Other languages
English (en)
Inventor
申兵兵
李长坤
赵德文
路新春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huahaiqingke Co Ltd
Original Assignee
Huahaiqingke Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huahaiqingke Co Ltd filed Critical Huahaiqingke Co Ltd
Priority to CN202211398100.5A priority Critical patent/CN115565916A/zh
Publication of CN115565916A publication Critical patent/CN115565916A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022Cleaning travelling work
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Abstract

本发明公开了一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法,其中装置包括:箱体;晶圆承载移动组件,用于接收晶圆,带动晶圆平行移位并沿竖直方向提升晶圆;双喷淋组件,其包括位于上方的出气口和位于下方的出液口,在晶圆上升过程中,出液口向晶圆表面第一区域喷液的同时出气口向晶圆表面第二区域喷气,其中,第一区域与第二区域相交并位于第二区域下方,以在相交位置发生马兰戈尼效应剥离晶圆表面的污染物。

Description

一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法
技术领域
本发明涉及化学机械抛光后处理技术领域,尤其涉及一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法。
背景技术
在半导体领域,晶圆表面的清洁度是影响半导体器件可靠性的重要因素之一。在晶圆制程中,例如:沉积、等离子体刻蚀、光刻、电镀、化学机械抛光等等,都有可能在晶圆表面引入污染和/或颗粒,导致晶圆表面的清洁度下降,制造的半导体器件良率不高。为了达到晶圆表面无污染物的目的,需要移除晶圆表面的污染物以避免制程前污染物重新残留于晶圆表面。因此,在晶圆制造过程中需要经过多次的表面清洗,以去除晶圆表面附着的金属离子、原子、有机物及微粒等污染物。
清洗的目的是去除晶圆表面颗粒和各种化学物质,并在清洗过程中避免对表面和内部结构的腐蚀和破坏,目前常见的湿法清洗是在溶液环境下清洗晶圆,比如清洗剂浸泡、机械擦洗、湿法化学清洗等。
经过清洗后,晶圆表面会留存很多水或清洗液的残留物。由于这些水或清洗液的残留物中溶有杂质,如果让这些残留液体自行蒸发干燥,这些杂质就会重新粘结到晶圆的表面上,造成污染,甚至破坏晶圆的结构。为此,需要对晶圆表面进行干燥处理,以除去这些残留液体。传统的干燥方式,由于干燥后残留的水膜厚度很大,可达微米级及以上,极易造成水痕缺陷。可见,现有技术中存在晶圆干燥效果差,容易残留液体的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置,包括:
箱体;
晶圆承载移动组件,用于接收晶圆,带动晶圆平行移位并沿竖直方向提升晶圆;
双喷淋组件,其包括位于上方的出气口和位于下方的出液口,在晶圆上升过程中,出液口向晶圆表面第一区域喷液的同时出气口向晶圆表面第二区域喷气,其中,第一区域与第二区域相交并位于第二区域下方,以在相交位置发生马兰戈尼效应剥离晶圆表面的污染物。
在一个实施例中,所述双喷淋组件包括布液件,布液件的长度方向平行于晶圆表面,布液件连接进液管,布液件朝向晶圆的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射液体的出液口。
在一个实施例中,所述布液件内部的流体流入通道内设有匀流结构。
在一个实施例中,所述出液口喷出的液幕与晶圆表面的夹角β在0度和90度之间。
在一个实施例中,所述双喷淋组件包括布气件,布气件的长度方向平行于晶圆表面,布气件连接进气管,布气件朝向晶圆的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射气体的出气口。
在一个实施例中,所述布气件内部的气体流入通道内设有匀流结构。
在一个实施例中,所述出气口喷出的气幕与晶圆表面的夹角α小于夹角β。
在一个实施例中,所述双喷淋组件设有两组,相对于晶圆对称布置。
在一个实施例中,所述箱体设有用于晶圆移入的第一端口和用于晶圆移出的第二端口。
在一个实施例中,所述晶圆承载移动组件包括:
推升机构,位于双喷淋组件之下,用于支撑晶圆并沿竖直方向推升晶圆;
移位机构,用于在接收位和清洗位之间移动推升机构;
提升机构,位于双喷淋组件之上,用于夹持晶圆的干燥边缘并提升晶圆。
在一个实施例中,机械手将晶圆放入箱体内的推升机构上之后,推升机构带着晶圆移位至清洗位;推升机构在清洗位向上提升晶圆的过程中,利用双喷淋组件执行马兰戈尼处理。
本发明实施例的第二方面提供了一种马兰戈尼处理方法,使用如上所述的晶圆清洗干燥装置,利用所述双喷淋组件对晶圆表面执行马兰戈尼处理。
本发明实施例的有益效果包括:采用具有出液口和出气口的双喷淋组件,其中,出液口喷射的液体在晶圆表面形成均匀的液膜,可以模拟浸泡式的马兰戈尼干燥环境,为干燥功能创造条件,并避免颗粒回粘造成二次污染;喷射液体的出液口与喷射IPA混合气体的出气口组合在一起,依靠加工精度使晶圆、液体、气体三相的汇集位置更加精确,同时大大节省了安装空间。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的优点将变得更清楚和更容易理解,但这些附图只是示意性的,并不限制本发明的保护范围,其中:
图1至图6示出了本发明一实施例提供的晶圆清洗干燥装置的工作过程;
图7示出了本发明一实施例提供的双喷淋组件的工作原理;
图8示出了图7中双喷淋组件的立体图;
图9示出了图8中双喷淋组件的分解图;
图10示出了图8中双喷淋组件的正视图;
图11示出了图10中A-A方向的剖视图;
图12示出了图10中B-B方向的剖视图;
图13示出了本发明另一实施例提供的双喷淋组件的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图,对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思;这些说明均是解释性和示例性的,不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是,除非特别予以说明,为了便于理解,以下对本发明具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
此外,还需要说明的是,本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明,用以帮助对相对位置或方向的理解,并非旨在限制任何装置或结构的取向。
为了说明本发明所述的技术方案,下面将参考附图并结合实施例来进行说明。
在本申请中,化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)也称为化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization),晶圆(wafer)也称为晶片、硅片、基片或基板(substrate),其含义和实际作用等同。
随着芯片制程的提高,对晶圆表面的洁净度要求越来越严苛,晶圆在清洗后需要采用洁净的干燥方式。浸泡式的提拉干燥是将晶圆完全浸没在水槽中后,将晶圆从水槽中提起,在晶圆、水、空气三相的交界的弯液面处喷射IPA与氮气混合蒸汽,通过沿弯液面向下的马兰戈尼流动使水膜剥离,实现干燥功能。晶圆浸泡在水槽中会使晶圆表面的一部分颗粒脱落并残留在水槽内,长时间工作后累计残留的颗粒增多,依靠水槽的溢流并不能完全带走残留的颗粒。在干燥过程中难免会有颗粒回粘吸附在晶圆表面,造成晶圆的二次污染。
为了避免上述浸泡式提拉干燥中用于浸泡晶圆的液体不清洁对晶圆造成二次污染的情况,本发明实施例提供了一种不需要浸泡便可以实现马兰戈尼清洁的方案。下面进行具体说明。
参照图1至图6介绍根据本发明实施例的应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置1。如图1所示,应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置1包括:
箱体10,用于接收废液;箱体10上表面设有平行的第一端口11和第二端口12。
晶圆承载移动组件20,用于接收晶圆w,带动晶圆w平行移位并沿竖直方向提升晶圆w。
双喷淋组件30,其包括位于上方的出气口311和位于下方的出液口321,在晶圆w上升过程中,出液口321向晶圆w表面第一区域喷液的同时出气口311向晶圆w表面第二区域喷气,其中,第一区域与第二区域相交并位于第二区域下方,以在相交位置发生马兰戈尼效应剥离晶圆w表面的污染物。双喷淋组件30的材质可以为PEEK、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、具有PTFE涂层的金属、聚丙烯、铝合金或不锈钢等耐腐蚀材料。出气口311喷出的干燥气体可以为诸如IPA蒸汽之类的具有表面活性的有机物蒸汽。出液口321喷出的液体可以为去离子水、酸或碱溶液,例如HCl酸、HF酸、有机碱、四甲基氢氧化铵(TMAH)、氢氧化铵等溶液。
如图1所示,在一个实施例中,双喷淋组件30设置在箱体10中,可以安装在箱体10的壁上。
如图1所示,在一个实施例中,箱体10底部设有排出口13,用于排放废液、废气。箱体10能够收集流下的废液和废气并排出,提供一大体封闭的晶圆处理腔室,避免废液、废气外泄,污染其他设备或外部环境。
如图1所示,在一个实施例中,晶圆承载移动组件20用于接收沿竖直方向通过第一端口11进入箱体10内的晶圆w并使晶圆w沿竖直方向通过第二端口12移出箱体10。
晶圆承载移动组件20包括:
推升机构21,位于双喷淋组件30之下,用于支撑晶圆w并推升晶圆w;
移位机构22,用于在接收位和清洗位之间移动推升机构21;
提升机构23,位于双喷淋组件30之上,用于夹持晶圆w的干燥边缘并提升晶圆w。
其中,接收位处于第一端口11的正下方,清洗位处于第二端口12的正下方。
下面参照图1至图6介绍本发明实施例提供的晶圆清洗干燥装置1的工作过程:
如图1所示,第一步,当机械手(未示出)通过第一端口11将晶圆w放入箱体10时,推升机构21在接收位接收晶圆w,推升机构21抵接晶圆w的下部边缘,晶圆w转交至推升机构21后,机械手(未示出)移走,晶圆w下降至最低端(低于双喷淋组件30的位置)。
如图2和图3所示,第二步,移位机构22带动推升机构21从接收位移动至清洗位,同时,晶圆w也从接收位移动至清洗位,推升机构21带着晶圆w移动至清洗位时,晶圆w整体位于双喷淋组件30之下。
如图4所示,第三步,推升机构21在清洗位沿竖直方向提升晶圆w以通过第二端口12移出晶圆w,晶圆w经过双喷淋组件30时,双喷淋组件30向晶圆w表面同时喷射液体和气体以进行马兰戈尼清洗和干燥。
如图5所示,第四步,当推升机构21将晶圆w提升至晶圆w部分表面已经超过双喷淋组件30并且该部分表面已经被双喷淋组件30清洁干净时,晶圆w上侧的干燥边缘由上方的提升机构23抵接,从而实现晶圆w由推升机构21交接至提升机构23。
如图6所示,第五步,提升机构23夹紧位于双喷淋组件30之上的晶圆w干燥边缘两侧并继续上升,同时双喷淋组件30持续工作,随着提升机构23带动晶圆w持续上升,双喷淋组件30对晶圆w完整表面进行处理。
如图6所示,第六步,当晶圆w交接至提升机构23之后,推升机构21下降,移位机构22将推升机构21从清洗位移动至接收位,移动机构接收机械手(未示出)送来的下一片晶圆w,重复执行上述第一步至第五步。
本实施例中,在第三步至第五步中,晶圆w以恒定速度提升时,下方的出液口321向晶圆w表面喷射液体,上方的出气口311向液体边缘区域喷射干燥气体,诱导产生马兰戈尼效应而使液体向下剥离晶圆w表面同时带走污染物,从而实现晶圆w表面的清洗和干燥。
本实施例中,第五步和第六步是同步进行的,也就是说在提升机构23夹持一晶圆w上升进行马兰戈尼处理的同时,推升机构21去接收下一片晶圆w然后返回清洗位进行马兰戈尼处理,从而实现了双喷淋组件30不用停机等待,会一直有晶圆w在执行马兰戈尼处理,提升了机构利用率,从而大大提高了晶圆清洗干燥装置1的洗片效率,提高了单位时间的出片量。
本实施例中,仅在第二端口12的下方设置双喷淋组件30,同时向上升的晶圆w表面喷射气体和液体,以进行马兰戈尼处理。
在另一个实施例中,在第一端口11的下方还设置有喷淋组件40,用于在上述第一步中向下降的晶圆w表面喷射清洗液对晶圆w进行冲洗,以在晶圆w下降的过程中同时执行晶圆w的初步清洗,先初步去除晶圆w表面的大量污染物,从而提高后续马兰戈尼处理的清洁效果。
如图7所示,在一个实施例中,晶圆清洗干燥装置1设置有两组双喷淋组件30,这两组双喷淋组件30相对于晶圆w对称布置,其中一组用于喷淋晶圆w正面,另一组用于喷淋晶圆w背面。其中,每一组双喷淋组件30均包括位于上方的出气口311和位于下方的出液口321,在晶圆w上升过程中,出液口321向晶圆w表面第一区域喷液的同时出气口311向晶圆w表面第二区域喷气,第一区域与第二区域相交并位于第二区域下方,从而在相交位置进行马兰戈尼处理,剥离晶圆w表面的污染物。
在晶圆w上升过程中,启动双喷淋组件30,其出液口321将液体喷淋至晶圆w表面某一区域形成液膜,之后随着晶圆w上升,出气口311喷出的干燥气体从上至下将该区域的液膜连带其中的污染物、颗粒物等一同剥离,并且利用马兰戈尼(Marangoni)效应使晶圆w表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆w表面彻底剥离,从而一步实现晶圆w表面的清洁和干燥。其中,干燥气体可以为诸如IPA蒸汽之类的具有表面活性的有机物蒸汽。
本发明实施例采用双喷淋组件30,其具有出液口321和出气口311,出液口321向晶圆w表面喷射均匀的洁净液体,晶圆w表面脱落的颗粒随着喷射的液体带走,废液汇集在箱体10底部后会马上排走,避免了颗粒回粘,同时,出气口311喷射IPA与氮气混合蒸汽。本发明实施例将喷射液幕和气幕组合在一起,两者呈一定夹角喷射汇集在一起,可以依靠加工精度来精确控制角度。
如图7所示,出液口321喷出的液幕与晶圆w表面的夹角β在0度和90度之间(不包括0度和90度)。优选地,夹角β在30度和75度之间,即30°≤β≤75°。出气口311喷出的气幕与晶圆w表面的夹角α小于夹角β。
如图8和图9所示,在一个实施例中,双喷淋组件30包括布气件31、布液件32以及位于布气件31和布液件32之间的间隔件33,布气件31、间隔件33和布液件32三者固定锁紧之后,布气件31和间隔件33之间在底部形成极窄的出气口311,布液件32和间隔件33之间在底部形成极窄的出液口321。
在一个实施例中,如图7至图9所示,布气件31的长度方向平行于晶圆w表面,布气件31连接进气管313,布气件31朝向晶圆w的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射气体的出气口311。出气口311由布气件31底端与间隔件33底端之间的狭缝形成,此狭缝的缝宽为0.005mm~0.05mm,优选为0.02mm~0.03mm。出气口311的长度大于或等于晶圆w的直径。布气件31的内部设有气体流入通道312,气体流入通道312用于贯通进气管313和出气口311,气体流入通道312沿布气件31的长度方向设置。进气管313连接气源,气源提供的气体由进气管313流入气体流入通道312,再通过狭窄的出气口311喷出,形成气幕喷射在晶圆w表面。
在一个实施例中,如图11和图12所示,气体流入通道312中设有沿长度方向的多层台阶。当压强较大的气体进入气体流入通道312内,经过多层台阶的阻挡,气体的压强变小,使气体均匀分布在气体流入通道312内,这样可以使得由出气口311喷出的气幕均匀且流速足够大。
在一个实施例中,如图7至图9所示,布液件32的长度方向平行于晶圆w表面,布液件32连接进液管323,布液件32朝向晶圆w的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射液体的出液口321。出液口321由布液件32底端与间隔件33底端之间的狭缝形成,出液口321的狭缝的缝宽小于出气口311的狭缝的缝宽,出液口321的狭缝的缝宽可以为0.001mm~0.04mm,优选为0.02mm~0.03mm。出液口321的长度大于或等于晶圆w的直径。出液口321的长度可以与出气口311的长度相同。布液件32的内部设有液体流入通道322,液体流入通道322用于贯通进液管323和出液口321,液体流入通道322沿布液件32的长度方向设置。进液管323连接液源,液源提供的液体由进液管323流入液体流入通道322,再通过狭窄的出液口321喷出,形成液幕喷射在晶圆w表面。
在一个实施例中,如图11和图12所示,液体流入通道322中设有沿长度方向的多层台阶。当流速较大的液体进入液体流入通道322内,经过多层台阶的阻挡,液体的流速变小,使液体均匀分布在液体流入通道322内,这样可以使得由出液口321喷出的液幕均匀且流速足够大。
另外,由于双喷淋组件30的进液、进气在一个集中的位置,可能导致喷射的液体和/或干燥气体分布不均匀,例如在进液管323对应位置附件喷射出的液体量大而较远处量小,或在进气管313对应位置附件的气体浓度极高而较远处浓度极低,从而造成晶圆表面不同区域处的清洗、干燥效果不一致。甚至,还可能导致喷射至晶圆表面的液体流量偏低或干燥气体浓度偏低,而使清洗、干燥效果下降。
为了解决喷出的流体不均匀的问题,如图9和图11所示,布气件31的内部还设有若干匀流结构34,匀流结构34可以位于气体流入通道312内,靠近进气管313的位置,还可以在气体流入通道312内均匀分布。同理,布液件32的内部也可以设置匀流结构34。
本实施例通过设置匀流结构34,对流体进行匀流,使喷射的液体和气体均匀分布。
如图9和图12所示,间隔件33的与布液件32相接的一侧在与出液口321相对的位置处设有一斜面331,从而形成夹角θ,θ=β-α,从而保证出液口321喷射的液幕和出气口311喷出的气幕之间具有夹角θ,液幕和气幕在晶圆表面相交。
进一步,如图13所示,间隔件33向下延伸并伸出出气口311、出液口321的底端,并保持斜面331的倾斜延伸,从而进一步隔离液幕和气幕,防止液幕和气幕提前混合。
基于上述晶圆清洗干燥装置1,本发明实施例还提供了一种马兰戈尼处理方法,其使用如上所述的晶圆清洗干燥装置1,利用所述双喷淋组件30对晶圆表面执行马兰戈尼处理。
进一步,该方法还包括:晶圆通过第一端口11进入箱体10内,推升机构21在接收位接收晶圆带动晶圆下降至最低端,在晶圆下降过程中,喷淋组件40向晶圆表面喷射清洗液进行冲洗。
进一步,该方法还包括:移位机构22带动推升机构21从接收位移动至清洗位,同时,晶圆也从接收位移动至清洗位。
进一步,该方法还包括:推升机构21在清洗位沿竖直方向提升晶圆以通过第二端口12移出晶圆,双喷淋组件30向晶圆表面同时喷射液体和气体以进行马兰戈尼处理。
进一步,该方法还包括:当推升机构21将晶圆提升至晶圆部分表面已经超过双喷淋组件30并且该部分表面已经被双喷淋组件30清洁干净时,晶圆上侧的干燥边缘由上方的提升机构23抵接,从而实现晶圆由推升机构21交接至提升机构23。
进一步,该方法还包括:提升机构23夹紧位于双喷淋组件30之上的晶圆干燥边缘两侧并继续上升,同时双喷淋组件30持续工作,随着提升机构23带动晶圆持续上升,双喷淋组件30对晶圆完整表面进行处理。
进一步,该方法还包括:当晶圆交接至提升机构23之后,推升机构21下降,移位机构22将推升机构21从清洗位移动至接收位,移动机构接收下一片晶圆。
综上,本发明实施例采用具有出液口321和出气口311的双喷淋组件30,其中,出液口321喷射的液体在晶圆表面形成均匀的液膜,可以模拟浸泡式的马兰戈尼干燥环境,为干燥功能创造条件,并避免颗粒回粘造成二次污染。喷射液体的出液口321与喷射N2/IPA混合气体的出气口311组合在一起,依靠加工精度使晶圆、液体、气体三相的汇集位置更加精确,同时大大节省了安装空间。
本发明实施例提供了非浸泡式的晶圆清洗干燥装置,在晶圆下放过程中可以用液体冲洗晶圆表面的残留物,进行初步清洗;在晶圆顶升过程中,使用双喷淋组件对晶圆进行马兰戈尼处理,达到清洗和干燥目的。整个过程中,液体直接通过箱体的排水口排出,不会残留和附着在晶圆表面造成二次污染。实现晶圆推升和提升的机构,两者互相配合,保证晶圆干燥的连续性,并解决晶圆与接触处难以干燥的问题。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,包括:
箱体;
晶圆承载移动组件,用于接收晶圆,带动晶圆平行移位并沿竖直方向提升晶圆;
双喷淋组件,其包括位于上方的出气口和位于下方的出液口,在晶圆上升过程中,出液口向晶圆表面第一区域喷液的同时出气口向晶圆表面第二区域喷气,其中,第一区域与第二区域相交并位于第二区域下方,以在相交位置发生马兰戈尼效应剥离晶圆表面的污染物。
2.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述双喷淋组件包括布液件,布液件的长度方向平行于晶圆表面,布液件连接进液管,布液件朝向晶圆的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射液体的出液口。
3.如权利要求2所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述布液件内部的流体流入通道内设有匀流结构。
4.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述出液口喷出的液幕与晶圆表面的夹角β在0度和90度之间。
5.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述双喷淋组件包括布气件,布气件的长度方向平行于晶圆表面,布气件连接进气管,布气件朝向晶圆的一侧设有沿长度方向布置的用于向外喷射气体的出气口。
6.如权利要求5所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述布气件内部的气体流入通道内设有匀流结构。
7.如权利要求4所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述出气口喷出的气幕与晶圆表面的夹角α小于夹角β。
8.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述双喷淋组件设有两组,相对于晶圆对称布置。
9.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述箱体设有用于晶圆移入的第一端口和用于晶圆移出的第二端口。
10.如权利要求1所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,所述晶圆承载移动组件包括:
推升机构,位于双喷淋组件之下,用于支撑晶圆并沿竖直方向推升晶圆;
移位机构,用于在接收位和清洗位之间移动推升机构;
提升机构,位于双喷淋组件之上,用于夹持晶圆的干燥边缘并提升晶圆。
11.如权利要求10所述的晶圆清洗干燥装置,其特征在于,机械手将晶圆放入箱体内的推升机构上之后,推升机构带着晶圆移位至清洗位;推升机构在清洗位向上提升晶圆的过程中,利用双喷淋组件执行马兰戈尼处理。
12.一种马兰戈尼处理方法,其特征在于,使用如权利要求1至11任一项所述的晶圆清洗干燥装置,利用所述双喷淋组件对晶圆表面执行马兰戈尼处理。
CN202211398100.5A 2022-11-09 2022-11-09 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法 Pending CN115565916A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211398100.5A CN115565916A (zh) 2022-11-09 2022-11-09 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211398100.5A CN115565916A (zh) 2022-11-09 2022-11-09 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115565916A true CN115565916A (zh) 2023-01-03

Family

ID=84769525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211398100.5A Pending CN115565916A (zh) 2022-11-09 2022-11-09 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115565916A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6460554B2 (en) Apparatus for rinsing and drying semiconductor wafers in a chamber with a movable side wall
KR100897428B1 (ko) 기판세정장치 및 기판세정방법
US6875289B2 (en) Semiconductor wafer cleaning systems and methods
KR20070072385A (ko) 기판의 세척 장치 및 방법
JP4994501B2 (ja) 半導体ウエハの洗浄方法及び装置
CN101009204A (zh) 用于清洁衬底的装置和系统
JP6789038B2 (ja) 基板処理装置
US20050283993A1 (en) Method and apparatus for fluid processing and drying a workpiece
US8900374B2 (en) Method for substrate cleaning including movement of substrate below substrate cleaning module
US20170323810A1 (en) Single use rinse in a linear marangoni drier
JP3343033B2 (ja) 基板処理装置
CN111095512A (zh) 清洗半导体硅片的方法及装置
KR102565317B1 (ko) 기판 세정 방법
CN110571165B (zh) 清洗装置、清洗方法、半导体加工机台及晶圆加工方法
CN107342249B (zh) 化学品供应单元和基板处理装置
CN115565916A (zh) 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置和方法
CN218918801U (zh) 一种应用马兰戈尼效应的晶圆清洗干燥装置
US20090126761A1 (en) Cleaning apparatus and cleaning method
KR101194697B1 (ko) 습식세정장비의 버퍼존 세정장치
US20090217950A1 (en) Method and apparatus for foam-assisted wafer cleaning
JP2006051504A (ja) 塗布装置
CN218215227U (zh) 一种晶圆干燥装置
US6938629B2 (en) Rinsing lid for wet bench
JP2006303042A (ja) 基板表面処理装置
JP7308182B2 (ja) ノズル洗浄装置および塗布装置

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