CN115815190A - 用于清洗硅片的装置、设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于清洗硅片的装置、设备及方法，所述装置包括：管道，所述管道的一个端部与清洗液源连通，所述管道的另一端部位于待清洗的硅片上方并且是敞开的；双向泵送模块，所述双向泵送模块设置在所述管道中并且包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述双向泵送模块用于将所述清洗液从所述清洗液源向所述管道的敞开的端部泵送，以使所述清洗液喷淋在所述硅片上，在所述第二模式下，所述双向泵送模块用于将所述管道中的所述清洗液向所述清洗液源泵送。
Description
技术领域
本发明实施例涉及硅片加工技术领域，尤其涉及用于清洗硅片的装置、设备及方法。
背景技术
半导体硅片的生产工艺通常包括拉晶、线切割、研磨、抛光等处理过程。在这些生产工艺过程中对硅片的洁净度有着非常高的要求，然而，在上述生产工艺过程中，颗粒例如灰尘和金属离子等会被吸附在硅片表面上，从而对硅片表面造成污染，这在硅片的后续加工以及使用过程中都会产生不利影响。因此，通常在上述生产工艺过程中，需要多次对硅片进行清洗，以去除吸附在硅片表面的颗粒和金属元素。
目前，在半导体硅片制造领域中，会使用专用清洗设备对硅片进行清洗，常用的清洗设备包括单片清洗机和多片清洗机等，其中，单片清洗机由于具有更优的清洗效果而被广泛使用。在清洗操作中，单片清洗机将不同的化学药品混入不同的药液中经由彼此独立的管路交替喷淋单个硅片以分别清洗硅片的正、反面。一些单片清洗机还设置有干燥装置，用于在上述清洗操作结束后向硅片送风，以吹干残留在硅片表面上的液体。
然而，目前的单片清洗机存在清洗操作结束后继续向硅片漏液的问题，有时甚至会在干燥过程进行和结束后向硅片漏液，导致清洗完毕的硅片表面仍残留有药液，严重影响了清洗效果和硅片品质。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种用于清洗硅片的装置、设备及方法；能够防止清洗液在不需要时滴落在硅片表面上，确保了清洗操作能够严格按照预定的程序进行，避免了残存在硅片表面上的清洗液对硅片造成二次污染，改善了清洗效果。
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清洗硅片的装置，所述装置包括：
管道，所述管道的一个端部与清洗液源连通，所述管道的另一端部位于待清洗的硅片上方并且是敞开的；
双向泵送模块，所述双向泵送模块设置在所述管道中并且包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述双向泵送模块用于将所述清洗液从所述清洗液源向所述管道的敞开的端部泵送，以使所述清洗液喷淋在所述硅片上，在所述第二模式下，所述双向泵送模块用于将所述管道中的所述清洗液向所述清洗液源泵送。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于清洗硅片的设备，所述设备包括：
根据第一方面的装置；
控制器，所述控制器用于控制所述装置的双向泵送模块，使得所述双向泵送模块能够在所述第一模式与所述第二模式之间切换。
第三方面，本发明实施例提供了一种用于清洗硅片的方法，所述方法通过使用根据第二方面的设备执行。
本发明实施例提供了一种用于清洗硅片的装置、设备及方法；该装置包括设置在管道中的双向泵送模块，所述双向泵送模块包括两种模式，当需要清洗硅片时，所述双向泵送模块处于第一模式以向硅片喷淋清洗液，当清洗操作结束时，所述双向泵送模块处于第二模式以将管道中剩余的清洗液泵送回清洗液源，避免了管道中的剩余的清洗液在清洗操作结束后仍滴落在硅片上而对硅片再次造成污染，由此达到了更好的清洗效果。
附图说明
图1为一种常规的用于清洗硅片的装置的示意图。
图2为另一种常规的用于清洗硅片的装置的示意图。
图3为本发明实施例提供的用于清洗硅片的装置的示意图。
图4为本发明另一实施例提供的用于清洗硅片的装置的示意图。
图5为本发明又一实施例提供的用于清洗硅片的装置的示意图。
图6为本发明再一实施例提供的用于清洗硅片的装置的示意图。
图7为本发明另一实施例提供的用于清洗硅片的装置的示意图。
图8为本发明实施例提供的用于清洗硅片的设备的示意图。
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。
参见图1，其示出了常规的用于清洗硅片的装置1，该装置1通过使用臭氧水(O3)、HF溶液、去离子水(deionized water，DIW)等化学药品或试剂清洗硅片，该装置1包括三个彼此独立的管道，即，第一管道11、第二管道12、第三管道13，其中，第一管道11的一端与O3源21连通，第二管道12的一端与HF溶液源22连通，第三管道13的一端与DIW源23连通，每个管道的另一端设置成位于水平放置的待清洗硅片S的正上方并且朝向硅片的上表面敞开，以分别向硅片的上表面喷淋O3、HF溶液和DIW。
当使用装置1对硅片S进行清洗时，包括下述步骤：首先，开启O3源21以经由第一管道11向硅片表面喷淋O3，O3将与硅片表面反应从而形成二氧化硅；接着，关断O3源21并开启HF溶液源22以经由第二管道12向硅片表面喷淋HF溶液，HF溶液将对硅片表面进行刻蚀去除硅片表面的灰尘等颗粒和金属离子；最后，关断HF溶液源22并开启DIW源23以经由第三管道13向硅片表面喷淋DIW，利用DIW冲洗前序工序产生的残余物质，为了能够达到预定的清洗效果，可以根据需要按以上顺序重复清洗。
另外，参见图2，为了提高清洗效率，装置1可以还包括干燥模块14，该干燥模块14可以向清洗完毕的硅片表面吹送干燥空气，以加快硅片的干燥速度。
然而，目前在使用装置1时可能存在清洗后的硅片仍无法达到品质要求的情况，具体地，如图1所示，由于第一管道11、第二管道12、第三管道13的前端呈L形形状，并且喷淋开口竖直向下，因此当关断与各管道连通的液体源时，残留在管道中的液体可能在重力作用下流出管道从而滴落在硅片表面上，例如，当关断HF溶液源22并开启DIW源23以经由第三管道13向硅片表面喷淋DIW时，残留在第一管道11中的O3可能滴落在硅片表面上并与硅片表面产生氧化反应，再次产生二氧化硅，影响了硅片表面品质，或者例如，当执行干燥步骤时，残留在任意管道中的液体可能滴落在硅片表面上，对硅片表面造成污染。
基于以上问题，参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种用于清洗硅片的装置100，所述清洗装置100包括：管道101，所述管道101的一个端部与清洗液源Y连通，所述管道101的另一端部位于待清洗的硅片S上方并且是敞开的；双向泵送模块110，所述双向泵送模块110设置在所述管道101中并且包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述双向泵送模块110用于将所述清洗液从所述清洗液源Y向所述管道的敞开的端部泵送，以使所述清洗液喷淋在所述硅片S上，在所述第二模式下，所述双向泵送模块用于将所述管道101中的所述清洗液向所述清洗液源Y泵送。
如图3所示，清洗装置100的管道101的一个端部位于硅片S的上方，该端部竖直向下并朝向硅片S敞开，管道101的另一个端部则与清洗液源Y连通，双向泵送模块110设置在管道101中，当对硅片S执行清洗操作时，双向泵送模块110被切换至第一模式，即执行喷淋操作，以将清洗液从清洗液源Y抽出并向管道101的敞开端部泵送，使得清洗液能够以一定压力从敞开的端部喷出而淋在位于下方的硅片表面上以对硅片表面进行清洗，当清洗操作完成之后，双向泵送模块110被切换至第二模式，即执行回抽操作，以将管道101中剩余的清洗液向清洗液源Y回抽直至管道101被抽空，由此，一旦清洗操作完成之后，不会再有清洗液滴落在硅片上而对硅片再次造成污染。
本发明实施例提供了一种用于清洗硅片的装置100；该装置100包括设置在管道101中的双向泵送模块110，所述双向泵送模块110包括两种模式，当需要清洗硅片时，所述双向泵送模块110处于第一模式以向硅片S喷淋清洗液，当清洗操作结束时，所述双向泵送模块110处于第二模式以将管道中剩余的清洗液向清洗液源Y泵送，避免了管道中的剩余的清洗液在清洗操作结束后仍滴落在硅片上而对硅片再次造成污染，由此达到了更好的清洗效果。
为了进一步辅助双向泵送模块110的回抽操作，优选地，参见图4，所述管道101包括集液部段101a，所述集液部段101a用于在所述双向泵送模块110处于所述第二模式时收集所述清洗液，具体而言，当所述双向泵送模块110在所述第二模式下将所述管道101中的所述清洗液向所述清洗液源Y泵送时，清洗液可以暂时被存储在集液部段101a中，而不会从所述管道101的敞开的端部流出滴落在硅片上。
进一步优选地，参见图4，所述集液部段101a呈U形管部段的形式，所述U形管部段的一端与所述管道101的敞开的端部连通，并且所述U形管部段的另一端与所述双向泵送模块110连通。
如图4所示，U形管部段形成在管道101中并且开口朝向上方，当双向泵送模块110在第二模式下将管道101中的清洗液向清洗液源Y泵送时，可以不用将管道101中的所有清洗液全部回抽至所述清洗液源Y中，而是可以将U形管部段与管道101的敞开的端部之间的清洗液回抽至U形管部段中即可，由于U形管部段的结构，在没有外部压力的作用下，清洗液完全不会从U形管部段流出，从而避免了清洗液滴落在硅片表面上的情况发生，这样可以缩短双向泵送模块110的回抽操作的时间并降低消耗的功率；当需要再次将双向泵送模块110切换至第一模式以用于执行喷淋操作时，清洗液可以在双向泵送模块110提供的压力作用下从U形管部段流至管道101的敞开的端部，清洗液在这种情况下流动的路程相比于从清洗液源Y流出的路程更短，因此可以更快地实现操作的切换，而无需等待过长的时间，特别是在需要多次间歇性地喷淋硅片的情形下，双向泵送模块110的工作模式的快速切换可以整体上提高清洗效率。
为了能够进一步提高回抽操作的效率，如图4所示，所述U形管部段101a邻近所述管道101的敞开的端部设置，以进一步缩短清洗液回流的路程。
如在上文中针对常规的用于清洗硅片的装置的描述，在清洗硅片时可能用到多种清洗液，并且这些清洗液需要经由彼此独立的多个管道按照预定的顺序单独喷淋在硅片上，基于此，根据本发明的另一优选实施例，参见图5，所述装置100包括分别与不同的清洗液源连通的多个所述管道，以向所述硅片S喷淋不同的清洗液，其中，每个管道中设置有所述双向泵送模块。
具体而言，如图5所示，所述装置100包括第一管道101、第二管道102和第三管道103，第一管道101、第二管道102和第三管道103中分别对应地设置有第一双向泵送模块110、第二双向泵送模块111和第三双向泵送模块112，并且第一管道101、第二管道102和第三管道103分别与不同的清洗液源Y连通，例如第一管道101可以与O3源连通，第二管道102可以与HF溶液源连通，第三管道103可以与DIW源连通，在使用装置100时，可以先开启第一双向泵送模块110并使其处于第一模式以从O3源向硅片喷淋O3，当达到预定时间之后将第一双向泵送模块110切换至第二模式以将第一管道101中的剩余O3向O3回抽，与此同时，可以开启第二双向泵送模块111并使其处于第一模式以从HF溶液源向硅片喷淋HF溶液，第二双向泵送模块111之后的操作可以按照第一双向泵送模块110的操作方式进行操作，并且在第二双向泵送模块111的操作完成之后也可以以同样的方式继续操作第三双向泵送模块112，此处不再赘述。这里应当指出的是，各类清洗液的喷淋时间可以根据实际生产需要来确定，而且，也可以对上述过程重复预定的次数，直至达到产品达到规定的指标。另外，可以设置更多或更少的管道，例如2个、4个等。鉴于每个管道都设置有双向泵送模块，通过双向泵送模块的模式切换就可以在正常喷淋硅片的同时防止清洗液漏在硅片上，
根据本发明的优选实施例，参见图6，每个管道包括集液部段，例如，第一管道101包括第一集液部段101a，第二管道102包括第二集液部段102a，第三管道103包括第三集液部段103a，这些集液部段用于在对应的双向泵送模块处于所述第二模式时收集所述清洗液。
在对硅片的清洗操作结束之后，硅片表面还会残留有清洗液，为了加速清洗液的干燥，优选地，参见图7，所述装置100还包括用于使所述硅片干燥的干燥模块120。
干燥模块120可以通过多种方式对硅片进行干燥，例如通过加热等，优选地，所述干燥模块120构造成能够向所述硅片S喷射干燥空气的管道，该管道的一端与空气源连通，另一端对准硅片的待清洗表面，以将干燥空气喷射在硅片表面上使其表面干燥，借此可以进一步加快清洗进程。
参见图8，本发明实施例还提供了一种用于清洗硅片的设备200，所述设备包括：根据上文描述的装置100；控制器300，所述控制器300用于控制所述装置100的双向泵送模块110，使得所述双向泵送模块110能够在所述第一模式与所述第二模式之间切换。
本发明实施例还提供了一种用于清洗硅片的方法，所述方法通过使用根据上文描述的设备200执行。
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 (10)
1.一种用于清洗硅片的装置，其特征在于，所述装置包括：
管道，所述管道的一个端部与清洗液源连通，所述管道的另一端部位于待清洗的硅片上方并且是敞开的；
双向泵送模块，所述双向泵送模块设置在所述管道中并且包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述双向泵送模块用于将所述清洗液从所述清洗液源向所述管道的敞开的端部泵送，以使所述清洗液喷淋在所述硅片上，在所述第二模式下，所述双向泵送模块用于将所述管道中的所述清洗液向所述清洗液源泵送。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管道包括集液部段，所述集液部段用于在所述双向泵送模块处于所述第二模式时收集所述清洗液。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述集液部段呈U形管部段的形式，所述U形管部段的一端与所述管道的敞开的端部连通，并且所述U形管部段的另一端与所述双向泵送模块连通。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述U形管部段邻近所述管道的敞开的端部设置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括分别与不同的清洗液源连通的多个所述管道，以向所述硅片喷淋不同的清洗液，其中，每个管道中设置有所述双向泵送模块。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，每个管道包括集液部段，所述集液部段用于在所述双向泵送模块处于所述第二模式时收集所述清洗液。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于使所述硅片干燥的干燥模块。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述干燥模块构造成能够向所述硅片喷射干燥空气的管道。
9.一种用于清洗硅片的设备，其特征在于，所述设备包括：
根据权利要求1至8中任一项所述的装置；
控制器，所述控制器用于控制所述装置的双向泵送模块，使得所述双向泵送模块能够在所述第一模式与所述第二模式之间切换。
10.一种用于清洗硅片的方法，其特征在于，所述方法通过使用根据权利要求9所述的设备执行。
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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 | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant after: Xi'an Yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant after: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant before: Xi'an yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Applicant before: XI'AN ESWIN SILICON WAFER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |