CN116581056B - 半导体工艺设备及其清洗腔室 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种半导体工艺设备的清洗腔室，其包括腔室外壳(100)、清洗液收集机构(001)、清洗液排放机构(002)和用于承载晶圆(600)的承载座(700)，清洗液收集机构(001)和承载座(700)均设于腔室外壳(100)内，且清洗液收集机构(001)环绕承载座(700)设置，清洗液排放机构(002)与清洗液收集机构(001)连通；清洗液收集机构(001)和清洗液排放机构(002)的材质与腔室外壳(100)的材质不同，且耐腐蚀性优于腔室外壳(100)的耐腐蚀性。上述方案能解决相关技术公开的清洗腔室由于整体采用较贵的耐腐蚀材料制造，而存在制造成本较高的问题。本申请还公开一种半导体工艺设备。
Description
技术领域
本申请属于半导体工艺设备技术领域，具体涉及一种半导体工艺设备及其清洗腔室。
背景技术
单片清洗机的清洗腔室是单片清洗机的关键部件之一，也是清洗晶圆时直接与清洗液主要接触的部件。在通常情况下，设备厂商会根据不同种类的清洗液来配置不同材质的清洗腔室，从而避免对清洗腔室的腐蚀。但是，随着工艺的多样性，客户提出单台的单片清洗机要适应不同的工艺需求越来越成为设备发展的趋势，不同的工艺通常需要不同种类的清洗液来参与，这对清洗腔室的材质提出了更高的要求。
为了适应不同工艺所使用的清洗液，达到缓解腐蚀的目的，相关技术涉及的清洗腔室采用耐腐蚀性比较高的材质来整体制造，耐腐蚀性较高的材料价格更高，这显然会大大增加清洗腔室的制造成本，最终导致单片清洗机的制造成本大幅上升。
当然，不局限于单片清洗机，其它具备清洗功能的半导体工艺设备，也会存在相同的问题。
发明内容
本发明公开一种半导体工艺设备及其清洗腔室，以解决相关技术涉及的半导体工艺设备的清洗腔室存在制造成本较高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本申请实施例公开一种半导体工艺设备的清洗腔室，所公开的清洗腔室包括腔室外壳、清洗液收集机构、清洗液排放机构和用于承载晶圆的承载座，其中，所述清洗液收集机构和所述承载座均设于所述腔室外壳内，且所述清洗液收集机构环绕所述承载座设置；
所述清洗液排放机构与所述清洗液收集机构连通；
所述清洗液收集机构和所述清洗液排放机构的材质与所述腔室外壳的材质不同，且所述清洗液收集机构和所述清洗液排放机构的耐腐蚀性优于所述腔室外壳的耐腐蚀性。
第二方面，本申请实施例公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括上文所述的半导体工艺设备的清洗腔室。
本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：
本申请实施例公开的半导体工艺设备的清洗腔室，克服了相关技术中清洗腔室采用同一较为昂贵的耐腐蚀材料整体制造的技术偏见，通过分析清洗腔室的产品构造，将与清洗液接触的主要构件—清洗液收集机构和清洗液排放机构在材料上进行针对性设计，将两者选用耐腐蚀性比腔室外壳的耐腐蚀性更优的材料制备，而仍然将与清洗液接触较少或基本不接触的腔室外壳采用耐腐蚀性不高的材料制成。此种设计使得清洗腔室能够较好地保证耐腐蚀性能的同时，还能够避免整个清洗腔室整体采用价格更为昂贵的耐腐蚀材料制备而导致的成本较高的问题。可见，本申请实施例公开的清洗腔室能够降低半导体工艺设备的清洗腔室的制造成本。
附图说明
图1是本申请实施例公开的半导体工艺设备的结构示意图；
图2和图3是本申请实施例公开的清洗腔室在不同视角下的结构示意图；
图4是本申请实施例公开的清洗腔室的爆炸示意图；
图5和图6分别是本申请实施例公开的清洗腔室在承载座带动晶圆升降至不同高度处的剖视图；
图7是图5的局部结构放大示意图；
图8是本申请实施例公开的清洗腔室的局部的内部示意图；
图9是本申请实施例公开的清洗腔室的局部剖视图；
图10是本申请实施例公开的第二清洗液排放件的结构示意图；
图11是本申请实施例公开的第三清洗液排放件的结构示意图；
图12是图11的剖视图；
图13是本申请实施例公开的第四清洗液排放件的结构示意图；
图14是本申请实施例公开的外壳盖体的结构示意图；
图15是图14中的局部结构放大图；
图16是本申请实施例公开的清洗腔室的局部结构的剖视图；
图17是图16的局部结构放大图；
图18是本申请实施例公开的第四清洗液排放件的局部结构的剖视图；
图19是本申请实施例公开的外壳盖体的局部结构的剖视图；
图20和图21分别是本申请实施例公开的清洗腔室的部分结构在不同视角下的结构示意图。
附图标记说明：
100-腔室外壳、101-穿孔、102-安装槽、103-工艺介质输入口、104-内部工艺空间、105-第一插接凹陷、106-第二插接凹陷、110-外壳盖体、120-外壳主体、121-支撑部位、
001-清洗液收集机构、002-清洗液排放机构、
200-第一清洗液收集槽、210-第一槽体、220-第一外圈盖板、230-第一内圈盖板、201-第一清洗液进口、202-槽内空间、203-第一过液间隙、
300-第二清洗液收集槽、310-第二槽体、320-第二外圈盖板、301-第二清洗液进口、302-槽内空间、
400-第一清洗液排放件、410-第一排液管、420-第一排液接头、
500-第二清洗液排放件、510-第二排液管、520-第二排液接头、521-第一接头段、522-清洗液暂存腔、523-第二接头段、530-第一密封圈、
600-晶圆、700-承载座、
810-第三清洗液排放件、811-第一清洗液接入口、812-第一插接凸起、813-第一排液通道、814-第二排液通道、815-第一连接凸起、820-第一清洗液供液管、821-第一供液口、830-第一汇集隔离槽、
910-第四清洗液排放件、911-第二清洗液接入口、912-第二插接凸起、913-第二连接凸起、920-第二清洗液供液管、921-第二供液口、930-第二汇集隔离槽、
1000-排风通道、1100-支撑架、1200-干燥气体输入管、1210-气体出口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
本申请实施例公开一种半导体工艺设备的清洗腔室，所公开的清洗腔室是半导体工艺设备的重要组成部分，也是半导体工艺设备中与清洗液接触的主要部件。本申请实施例公开的半导体工艺设备可以是单片清洗机，当然，半导体工艺设备还可以为其它种类的半导体清洗设备，本申请实施例不限制半导体工艺设备的具体种类。
请参考图1至图6，本申请实施例公开的半导体工艺设备的清洗腔室包括腔室外壳100、清洗液收集机构001、清洗液排放机构002和承载座700。
腔室外壳100为清洗腔室的主体构件，不但用于形成清洗腔室的内部工艺空间104，而且还用于为清洗腔室的其它构件提供安装基础。在本申请实施例中，清洗液收集机构001、清洗液排放机构002和承载座700均以腔室外壳100为安装基础，而安装于腔室外壳100上。具体的，清洗液收集机构001和承载座700均设于腔室外壳100内，即位于内部工艺空间104中。
承载座700用于承载晶圆600，进而使得晶圆600被放置在承载座700上以进行清洗工艺。在具体的清洗工艺中，承载座700能够带动晶圆600转动。在本申请实施例中，承载座700可以是包含有机械夹持部，以固定晶圆600的卡盘，当然还可以为其它能够固定晶圆600的座体，本申请实施例不限制承载座700的具体种类。
清洗液收集机构001用于在清洗工艺中收集清洗液(例如后文所述的第一清洗液、第二清洗液)，清洗液收集机构001环绕承载座700设置。在清洗工艺中，清洗液被排放到在承载座700带动下转动的晶圆600上，晶圆600的转动会使得输送到其上的清洗液会发生离心运动，在离心力的作用下，输送到晶圆600上的清洗液会被甩到晶圆600之外。由于清洗液收集机构001环绕承载座700设置，进而也能够环绕晶圆600设置，因此清洗液最终会被甩到清洗液收集机构001中，从而实现收集。
清洗液排放机构002用于在清洗工艺中排放清洗液。清洗液收集机构001与清洗液排放机构002连通，进而通过清洗液排放机构002将在清洗工艺中收集的清洗液排走，以避免清洗液在清洗液收集机构001中堆积。
在本申请实施例中，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002的材质与腔室外壳100的材质不同。且清洗液收集机构001和清洗液排放机构002的耐腐蚀性优于腔室外壳100的耐腐蚀性。例如，腔室外壳100可以由PP(polypropylene，聚丙烯)材料制成，而清洗液收集机构001和清洗液排放机构002可以由耐腐蚀性比PP材料较好的其它高分子材料制成。当然，本申请实施例不限制清洗液收集机构001、清洗液排放机构002和腔室外壳100的具体材质。
需要说明的是，本申请实施例基于半导体清洗工艺中的清洗液而言，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002的材质比腔室外壳100更耐腐蚀，换句话说，在清洗液同时腐蚀清洗液收集机构、清洗液排放机构002和腔室外壳100的情况下，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002更耐腐蚀。
需要解释的是，在本申请中，所述的更耐腐蚀以及所述的耐腐蚀性更优，指的是单位时间(例如每年、每月)内，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002被清洗液腐蚀的深度要小于腔室外壳100被(同一种)清洗液腐蚀的深度，并由此来界定耐腐蚀性。
本申请实施例公开的半导体工艺设备的清洗腔室，克服了相关技术中清洗腔室采用同一较为昂贵的耐腐蚀材料整体制造的技术偏见，通过分析清洗腔室的产品构造，将与清洗液接触的主要构件—清洗液收集机构001和清洗液排放机构002在材料上进行针对性设计，将两者选用耐腐蚀性比腔室外壳100的耐腐蚀性更优的材料制备，而仍然将与清洗液接触较少或基本不接触的腔室外壳100采用耐腐蚀性不高或一般的材料制成。此种设计使得清洗腔室能够较好地保证耐腐蚀性能的同时，还能够避免整个清洗腔室采用价格更为昂贵的耐腐蚀材料制备而导致的成本较高的问题。可见，本申请实施例公开的清洗腔室能够降低半导体工艺设备的清洗腔室的制造成本。
在本申请实施例中，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002的结构有多种。例如，清洗液收集机构001可以包括第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300中的至少一者，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300设于腔室外壳100内，且均环绕承载座700设置。第一清洗液收集槽200用于收集第一清洗液，第二清洗液收集槽300用于收集第二清洗液。
在进一步地的技术方案中，清洗液收集机构001可以同时包括第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300，而且第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300在清洗腔室的高度方向分布。在此种情况下，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300能够在清洗腔室的不同高度处实现清洗液的收集，从而能够提高对清洗液的收集能力。需要说明的是，在本申请实施例中，清洗腔室的高度方向与承载座700的承载方向相平行。
再例如，清洗液排放机构002可以包括第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500中的至少一者。清洗液收集机构001可以与第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500中的至少一者连通。
在进一步的技术方案中，清洗液排放机构002可以同时包括第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500，而且第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500可以分别与第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300连通，即第一清洗液排放件400与第一清洗液收集槽200连通，以用于排放第一清洗液收集槽200收集的第一清洗液。第二清洗液排放件500与第二清洗液收集槽300连通，以用于排放第二清洗液收集槽300收集的第二清洗液。此种通过第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300分别与第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500连通，以各自形成独立的收集排放装置的方式，能够实现独立收集排放，互不干扰，避免相互之间产生不良影响。
在更进一步的技术方案中，本申请实施例公开的清洗液收集机构001可以包括第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300。清洗液排放机构002可以包括第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500。第一清洗液收集槽200、第二清洗液收集槽300、第一清洗液排放件400、第二清洗液排放件500和承载座700均直接或间接地设于腔室外壳100上。
在具体的清洗工艺中，承载座700能够带动晶圆600转动。承载座700还能够带动晶圆600升降。需要说明的是，承载座700带动晶圆600升降的升降方向与承载座700承载晶圆600的承载方向(如图5或图6中的箭头A所指的方向)平行。具体的，箭头A所指的方向可以为竖直向上的方向。
第一清洗液排放件400用于在清洗工艺中排放第一清洗液，第二清洗液排放件500用于在清洗工艺中排放第二清洗液。第一清洗液收集槽200用于在清洗工艺中收集第一清洗液，并通过第一清洗液排放件400排放，第二清洗液收集槽300用于在清洗工艺中收集第二清洗液，并通过第二清洗液排放件500排放。需要说明的是，第一清洗液和第二清洗液的种类可以相同，也可以不相同。一种具体实施方式中，第一清洗液和第二清洗液的种类相同，例如，第一清洗液和第二清洗液可以均为水(例如纯水、超纯水、臭氧水等)，也可以均为非水药液，例如酸洗液(例如氢氟酸、硝酸等)。在此种情况下，晶圆600可以被同一种清洗液实施多级清洗，当然，在多级清洗过程中，清洗工艺的其它参数可以不同，例如晶圆600的转速可以不同。
在另一种具体实施方式中，第一清洗液和第二清洗液的种类不相同。例如，第一清洗液可以为纯净水或臭氧水，第二清洗液可以为氢氟酸或硝酸。在此种情况下，晶圆600可以被不同的清洗液实施多级清洗，不同的清洗液的清洗重点可以不同，例如晶圆600可以通过第一清洗液进行化学清洗工艺，例如与晶圆上的异物发生反应以消除异物。晶圆600可以通过第二清洗液进行物理清洗工艺，例如单纯的冲洗。
当然，需要强调的是，本申请实施例不限制第一清洗液和第二清洗液的种类是否相同，也不会限制第一清洗液和第二清洗液的具体种类。
在本申请实施例中，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300均设于腔室外壳100内，承载座700也设于腔室外壳100内。具体的，第一清洗液收集槽200、第二清洗液收集槽300和承载座700均设于腔室外壳100内的内部工艺空间104中。其中，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300均环绕承载座700设置。
在具体的清洗工艺中，承载座700承载晶圆600升降至与第一清洗液收集槽200相对的位置，并带动晶圆600转动，与此同时，第一清洗液会输送至晶圆600上，第一清洗液被输送到晶圆600上之后，在晶圆600转动产生的离心力的作用下，被甩至第一清洗液收集槽200中。待第一清洗液洗完晶圆600后，晶圆600在承载座700的带动下升降至与第二清洗液收集槽300相对的位置，并接着带动晶圆600转动，与此同时，第二清洗液会被输送至晶圆600上，第二清洗液被输送到晶圆600上之后，在晶圆600转动产生的离心力的作用下，被甩至第二清洗液收集槽300中。
通过上述工作过程可知，无论第一清洗液与第二清洗液的种类是否相同，晶圆600在承载座700的带动下能够经过至少两道清洗工序，从而能够提升清洗效果。当然，第一清洗液收集槽200、第二清洗液收集槽300、第一清洗液排放件400和第二清洗液排放件500形成能够分别与至少两道清洗工序相对应配合的清洗液收集排放装置。
请再次参考图4、图5和图6，一种具体实施方式中，在承载座700的承载方向上，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300依次设置。在另一种具体实施方式中，在承载座700的承载方向上，第二清洗液收集槽300和第一清洗液收集槽200依次设置。本申请实施例不限制第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300在承载方向上的排列顺序。
在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的清洗腔室中，第一清洗液收集槽200可以为药液收集槽，第二清洗液收集槽300可以为水收集槽，在此种情况下，第一清洗液收集槽200收集的第一清洗液为药液，第二清洗液收集槽300收集的第二清洗液为水。药液可以为酸清洗液，水可以为纯水、超纯水、臭氧水等。
在第一清洗液为药液，第二清洗液为水的情况下，一种可行的方案为：第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300在承载座700的承载方向依次设置，即在竖直向上的方向依次分布。在具体的清洗工艺中，承载座700带动晶圆600升降至较低的位置，以与第一清洗液收集槽200进行相对，接着药液被输送到晶圆600的表面，晶圆600在承载座700的带动下转动，从而使得药液在离心力的作用下掠过晶圆600的表面而被甩出到药液收集槽，从而实现药液的收集。
在晶圆600被第一清洗液清洗后，承载座700带动晶圆600升起至较高位置，以与第二清洗液收集槽300相对，接着水被输送到晶圆600的表面，晶圆600在承载座700的带动下转动，从而使得水在离心力的作用下掠过晶圆600的表面而被甩出到水收集槽中。
需要说明的是，在清洗过程中承载座700带动晶圆600转动，不但能够实现清洗液(第一清洗液或第二清洗液)在受到离心力的情况下掠过晶圆600的表面而被甩走，达到排放的目的，而且还能够确保晶圆600的各个区域在一致的清洗条件下进行清洗，确保清洗的均匀性。
与此同时，上述分布方式能够使得晶圆600在清洗的过程中，先经过药液清洗，在药液清洗完成后再进行水清洗。由于水清洗需要晶圆600升至较高的位置，那么在清洗的过程中即便意外的情况下有零星的水从高处落下而进入到药液收集槽，那么也不容易轻易污染药液收集槽中先前收集的药液。很显然，此种方式具有较好的优势，不容易导致收集的药液被污染。
当然，需要说明的是，不局限于水和药液，只要在较高的位置收集的第二清洗液在落到较低位置时不会污染在低位收集的第一清洗液，均可以适用于上文所述的第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300的分布方式。
在本申请实施例中，第一清洗液收集槽200的结构可以有多种，只要能够独立于腔室外壳100，而实现对清洗工艺中发生离心运动的第一清洗液进行收集即可，本申请实施例不限制第一清洗液收集槽200的具体结构。
请再次参考图4、图5至图6，一种可选的方案中，第一清洗液收集槽200可以包括第一槽体210和第一外圈盖板220，第一槽体210和第一外圈盖板220设于腔室外壳100内。第一外圈盖板220设于第一槽体210的槽口上方，且第一外圈盖板220的外侧边缘与第一槽体210的槽口的外侧边缘相连。第一外圈盖板220的内侧边缘与第一槽体210的槽口的内侧边缘形成环状的第一清洗液进口201，第一槽体210的槽内空间202与第一清洗液进口201连通，且用于容纳第一清洗液。在清洗工艺中，第一清洗液在离心力的作用下被甩出，进而能够通过第一清洗液进口201而进入到第一槽体210的槽内空间202中，进而被收集。第一槽体210的槽内空间202与第一清洗液排放件400连通，第一清洗液被收集到第一槽体210的槽内空间202中之后，能够接着流入第一清洗液排放件400中，最终能够被第一清洗液排放件400排放走。
为了进一步增大第一清洗液进口201的开口尺寸，第一外圈盖板220倾斜延伸，且第一外圈盖板220的外侧边缘低于第一外圈盖板220的内侧边缘。此种倾斜延伸的方式能够使得第一外圈盖板220的内侧边缘在第一槽体210的上方延伸至较高的位置，进而与第一槽体210的槽口的内侧边缘形成开口尺寸较大的第一清洗液进口201，进而有利于收集第一清洗液。需要说明的是，第一清洗液进口201的开口尺寸，指的是第一清洗液进口201沿承载座700的承载方向上的尺寸。
具体的，第一槽体210、第一外圈盖板220可以通过粘接、卡接等方式固定于腔室外壳100内。当然，第一槽体210、第一外圈盖板220可以通过可拆卸连接的方式(例如连接件连接、挂接等)实现在腔室外壳100内的可拆卸安装，此种方式有利于第一清洗液收集槽200的构件的单独拆卸，以进行单独检修或更换。本申请实施例不限制第一槽体210、第一外圈盖板220与腔室外壳100之间的具体连接方式。
在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的第一清洗液收集槽200还可以包括第一内圈盖板230，第一内圈盖板230呈环状结构，第一内圈盖板230的内侧边缘与第一槽体210的槽口的内侧边缘相连，第一内圈盖板230的外侧边缘朝向第一槽体210的槽内空间202中倾斜，可以认为第一内圈盖板230的外侧边缘低于第一内圈盖板230的内侧边缘。第一内圈盖板230的外侧边缘与第一槽体210的内壁之间形成第一过液间隙203。在具体的清洗过程中，第一清洗液通过第一清洗液进口201进入到第一槽体210的槽口所在的区域，接着在第一内圈盖板230的导向下流经第一过液间隙203，而进入到第一槽体210的槽内空间202中而被收集。与此同时，第一内圈盖板230能够遮挡收集在第一槽体210的槽内空间202中的第一清洗液，从而达到较好的收集容纳效果。当然，需要强调的是，在第一清洗液为挥发性的清洗液的情况下，第一内圈盖板230的遮挡还能够进一步避免第一清洗液的挥发。在此种情况下，第一内圈盖板230能够较好地缓解挥发出的第一清洗液对承载座700的腐蚀。
同理，第一内圈盖板230也可以通过粘接、卡接等方式固定于腔室外壳100内。当然，第一内圈盖板230也可以通过可拆卸连接的方式(例如连接件连接、挂接等)实现在第一槽体210上的可拆卸安装，此种方式有利于第一清洗液收集槽200的构件的单独拆卸，以单独进行检修或更换。本申请实施例不限制第一内圈盖板230与腔室外壳100之间的具体连接方式。
如上文所述，第一清洗液收集槽200采用耐腐蚀性优于腔室外壳100的耐腐蚀性的材料制成。一种具体的实施方式中，第一清洗液收集槽200可以为PTFE((Poly tetrafluoroethylene，聚四氟乙烯))材料制成，具体的，第一槽体210、第一外圈盖板220和第一内圈盖板230均为PTFE材质。
在本申请实施例中，第二清洗液收集槽300的结构可以有多种，只要能够独立于腔室外壳100，而实现对清洗工艺中发生离心运动的第二清洗液进行收集即可，本申请实施例不限制第二清洗液收集槽300的具体结构。
请再次参考图4、图5和图6，一种可选的方案中，第二清洗液收集槽300可以包括第二槽体310和第二外圈盖板320，第二槽体310和第二外圈盖板320设于腔室外壳100内。第二外圈盖板320设于第二槽体310的槽口上方，且第二外圈盖板320的外侧边缘与第二槽体310的槽口的外侧边缘相连。第二外圈盖板320的内侧边缘与第二槽体310的槽口的内侧边缘形成环状的第二清洗液进口301，第二槽体310的槽内空间302与第二清洗液进口301连通，且用于容纳第二清洗液。在清洗工艺中，第二清洗液在离心力的作用下被甩出，进而能够通过第二清洗液进口301而进入到第二槽体310的槽内空间302中，进而被收集。第二槽体310的槽内空间302与第二清洗液排放件500连通，第二清洗液被收集到第二槽体310的槽内空间302中之后，能够接着流入第二清洗液排放件500中，最终能够被第二清洗液排放件500排放走。
具体的，第二槽体310、第二外圈盖板320可以通过粘接、卡接等方式固定于腔室外壳100内。当然，第二槽体310、第二外圈盖板320可以通过可拆卸连接的方式(例如连接件连接、挂接等)实现在腔室外壳100内的可拆卸安装，此种方式有利于第二清洗液收集槽300的构件的单独拆卸，以单独进行检修或更换。本申请实施例不限制第二槽体310、第二外圈盖板320与腔室外壳100之间的具体连接方式。
同理，为了进一步增大第二清洗液进口301的开口尺寸，第二外圈盖板320倾斜延伸，且第二外圈盖板320的外侧边缘低于第二外圈盖板320的内侧边缘。此种倾斜延伸的方式能够使得第二外圈盖板320的内侧边缘在第二槽体310的上方延伸至较高的位置，进而与第二槽体310的槽口的内侧边缘形成开口尺寸较大的第二清洗液进口301，进而有利于收集第二清洗液。需要说明的是，第二清洗液进口301的开口尺寸，指的是第二清洗液进口301沿承载座700的承载方向上的尺寸。
在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的第二清洗液收集槽300也可以包括第二内圈盖板，第二内圈盖板呈环状结构，第二内圈盖板的内侧边缘与第二槽体310的槽口的内侧边缘相连，第二内圈盖板的外侧边缘朝向第二槽体310的槽内空间302倾斜，可以认为第二内圈盖板的外侧边缘低于第二内圈盖板的内侧边缘。第二内圈盖板的外侧边缘与第二槽体310的内壁之间形成第二过液间隙。在具体的清洗过程中，第二清洗液通过第二清洗液进口301进入到第二槽体310的槽口所在的区域，接着在第二内圈盖板的导向下流经第二过液间隙而进入到第二槽体310的槽内空间302中而被收集。与此同时，第二内圈盖板能够遮挡收集在第二槽体310的槽内空间302中的第二清洗液，从而达到较好的收集容纳效果。当然，需要强调的是，在第二清洗液为挥发性的清洗液的情况下，第二内圈盖板的遮挡还能够进一步避免第二清洗液的挥发，进而能够避免挥发性的第二清洗液对承载座700的腐蚀。
当然，在第二清洗液为水的情况下，由于水的挥发性较小或水的挥发不会产生较大的不良影响，站在缓解挥发的角度而言，在此种情况下，第二清洗液收集槽300则无需配置第二内圈盖板。
同理，第二内圈盖板也可以通过粘接、卡接等方式固定于腔室外壳100内。当然，第二内圈盖板也可以通过可拆卸连接的方式(例如连接件连接、挂接等)实现在第二槽体310上的可拆卸安装，此种方式有利于第二清洗液收集槽300的构件的单独拆卸，以单独进行检修或更换。同理，本申请实施例也不限制第二内圈盖板与腔室外壳100之间的具体连接方式。
如上文所述，第二清洗液收集槽300采用耐腐蚀性优于腔室外壳100的耐腐蚀性的材料制成。一种具体的实施方式中，第二清洗液收集槽300可以为PTFE(Poly tetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)材料制成，具体的，第二槽体310、第二外圈盖板320均为PTFE材质。
在本申请实施例中，第一清洗液排放件400的结构可以有多种，本申请实施例不限制第一清洗液排放件400的具体结构。
请参考图5和图7，一种可选的方案中，第一清洗液排放件400可以包括第一排液管410和第一排液接头420，第一排液管410的第一端部与第一清洗液收集槽200相连，且连通，从而能够接收从第一清洗液收集槽200排出的第一清洗液。第一排液管410的第二端部插接至第一排液接头420的第一端部之内，且第一排液管410的第二端部的端口低于第一排液接头420的第一端部的端口。第一清洗液收集槽200、第一排液接头420的第一端部的端口、第一排液管410的第二端部的端口和第一排液接头420的第二端部的端口在竖直向下的方向依次分布。此种分布方式能够确保第一清洗液排放件400的组成构件通过插接实现可拆卸装配，与此同时，由于第一排液管410的第二端部的端口低于第一排液接头420的第一端部的端口，因此第一清洗液不容易从插接处外漏。
在进一步的技术方案中，第一排液管410的第一端部与第一清洗液收集槽200固定相连，且连通。具体的，第一排液管410的第一端部可以通过粘接、连接件连接等方式实现固定相连。当然，第一排液管410的第一端部可以采用可拆卸连接的方式实现与第一清洗液收集槽200的固定相连，以通过可拆卸来实现第一排液管410的更换或检修。在第一清洗液收集槽200包括第一槽体210的情况下，第一排液管410的第一端部可以通过与第一槽体210的连接，来实现与第一清洗液收集槽200的连接。
同理，第一排液接头420也可以与腔室外壳100固定相连。可选地，第一排液接头420的第二端部可以通过粘接、连接件连接等方式实现与腔室外壳100的固定相连。同理，第一排液接头420的第二端部可以采用可拆卸连接的方式实现与腔室外壳100的固定相连，以通过可拆卸来实现第一排液接头420的更换或检修。本申请实施例不限制第一排液接头420与腔室外壳100之间的具体连接方式。当然，第一排液接头420还可以通过它的其它部分与腔室外壳100固定相连，来实现与腔室外壳100的固定相连，不应局限于第一排液接头420的第二端部。
在第一排液管410的第一端部与第一清洗液收集槽200固定相连，以及第一排液接头420与腔室外壳100固定相连的基础上，第一清洗液收集槽200可以通过第一排液管410的第二端部与第一排液接头420的第一端部的插接配合，与腔室外壳100在环绕承载座700的方向定位配合。在此种情况下，第一排液管410的第二端部与第一排液接头420的第一端部之间的插接配合，不但发挥防漏、连通作用，而且还发挥在环绕承载座700的方向定位第一清洗液收集槽200与腔室外壳100的作用，达到一物两用的效果。
进一步地，第一排液接头420的第二端部可以伸出至腔室外壳100之外，并用于与第一清洗液回收管路连通，从而实现对第一清洗液的回收。
在本申请实施例中，第一清洗液排放件400的材料为PTFE材料，当然，还可以采用其它耐腐性较好的材料制成，本申请实施例不限制第一清洗液排放件400的具体材质。例如，第一排液管410可以由PTFE材料制成，第一排液接头420可以采用PFA(Polyfluoroalkyl，可溶性聚四氟乙烯)材料制成。
为了提高排液能力，在进一步的技术方案中，第一清洗液排放件400可以至少为两个。为了实现均衡排液，在进一步的技术方案中，所有的所述第一清洗液排放件400可以在绕承载座700的圆周方向均匀分布。
一种具体的实施方式中，第一清洗液排放件400的数量为两个，且对称分布于清洗腔室的中心轴线的两侧，如图5所示。需要说明的是，清洗腔室的中心轴线与承载座700的承载方向相平行。在腔室外壳100为圆筒状结构的情况下，腔室外壳100的中心轴线与清洗腔室的中心轴线一致。
同理，第二清洗液排放件500的结构可以有多种，本申请实施例不限制第二清洗液排放件500的具体结构。
请参考图6、图8、图9和图10，在一种可选的方案中，第二清洗液排放件500可以包括第二排液管510和第二排液接头520。第二排液管510的第一端部与第二清洗液收集槽300相连，且连通，从而能够接收从第二清洗液收集槽300排出的第二清洗液。第二排液管510的第二端部可以插接至第二排液接头520的第一端部之内，第二排液管510的第二端部的端口低于第二排液接头520的第一端部的端口。第二清洗液收集槽300、第二排液接头520的第一端部的端口、第二排液管510的第二端部的端口、第二排液接头520的第二端部的端口在竖直向下的方向依次分布。此种分布方式能够确保第二清洗液排放件500的组成构件通过插接实现可拆卸装配，与此同时，由于第二排液管510的第二端部的端口低于第二排液接头520的第一端部的端口，因此第二清洗液不容易从插接处外漏。
在进一步的技术方案中，第二排液管510的第一端部与第二清洗液收集槽300固定相连，并连通。具体的，第二排液管510的第一端部可以通过粘接、连接件连接等方式实现固定相连。当然，第二排液管510的第一端部可以采用可拆卸连接的方式实现与第二清洗液收集槽300的固定相连，以通过可拆卸来实现第二排液管510的更换或检修。在第二清洗液收集槽300包括第二槽体310的情况下，第二排液管510的第一端部可以通过与第二槽体310的连接，来实现与第二清洗液收集槽300的连接。
同理，第二排液接头520也可以与腔室外壳100固定相连。可选地，第二排液接头520的第二端部可以通过粘接、连接件连接等方式实现与腔室外壳100的固定相连。同理，第二排液接头520的第二端部可以采用可拆卸连接的方式实现与腔室外壳100的固定相连，以通过可拆卸来实现第二排液接头520的更换或检修。本申请实施例不限制第二排液接头520与腔室外壳100之间的具体连接方式。当然，第二排液接头520还可以通过它的其它部分与腔室外壳100固定相连，来实现与腔室外壳100的固定相连，不应局限于第二排液接头520的第二端部。
在第二排液管510的第一端部与第二清洗液收集槽300固定相连，以及第二排液接头520与腔室外壳100固定相连的基础上，第二清洗液收集槽300可以通过第二排液管510的第二端部与第二排液接头520的第一端部的插接配合，与腔室外壳100在环绕承载座700的方向定位配合。在此种情况下，第二排液管510的第二端部与第二排液接头520的第一端部之间的插接配合，不但发挥防漏连通作用，而且还发挥在环绕承载座700的方向定位第二清洗液收集槽300与腔室外壳100的作用，达到一物两用的效果。
在本申请实施例中，第二排液接头520的结构可以有多种，第二排液接头520的第二端部用于与第二清洗液回收管路连通，第二清洗液由第二清洗液排放件500排至第二清洗液回收管路，最终由第二清洗液回收管路排走。第二排液接头520可以采用普通的管道接头，本申请实施例不限制第二排液接头520的具体结构及种类。可选地，第二排液接头520的第二端部可以设有快速拆装结构，以更为方便地与第二清洗液回收管路连接。
请再次参考图8、图9和图10，本申请实施例公开一种具体结构的第二排液接头520，第二排液接头520可以包括第一接头段521、清洗液暂存腔522和第二接头段523，第一接头段521、清洗液暂存腔522和第二接头段523在竖直向下的方向依次连接，且连通。第一接头段521的背向清洗液暂存腔522的一端的端口为第二排液接头520的第一端部的端口，第一接头段521的朝向清洗液暂存腔522的另一端的端口与所述清洗液暂存腔522固定相连，且连通。第二接头段523的第一端部与清洗液暂存腔522固定相连，且连通，第二接头段523的第二端部可以穿过腔室外壳100，且伸至腔室外壳100之外，以方便与第二清洗液回收管道连接。
具体的，第一接头段521、清洗液暂存腔522和第二接头段523依次固定连接。可选地，第一接头段521、清洗液暂存腔522和第二接头段523可以为整体式结构，例如可以通过注塑、切割等工艺实现整体式制备。采用整体式结构有利于批量化高效生产，同时还能够减少现场装配操作。
与此同时，本申请实施例公开的第二排液接头520包括清洗液暂存腔522，清洗液暂存腔522具有较好的暂存清洗液的功能，进而使得第二排液接头520具有较好的容纳功能，有利于在第二清洗液的排液量异常波动时，达到较好的缓冲作用，避免第二清洗液的排液量的突然增大而容易使得第二清洗液从第二排液管510与第二排液接头520的插接处涌出的现象。由此也可知，本申请实施例公开的第二排液接头520不但发挥接头作用，而且还能够发挥较好的缓冲作用，以避免排液异常导致的第二清洗液涌出而喷洒到腔室外壳100内的现象发生，也能够较好地避免腔室外壳100被腐蚀。
此外，在一些工艺(例如水洗工艺，水洗工艺中，第二清洗液为水、臭氧水等)中，第二清洗液的用量比较大，第二清洗液排放件500排放的第二清洗液的量也比较大。在此种情况下，在第二清洗液的收集排放过程中，第二清洗液的排液量较大，将第二排液接头520设计成包含清洗液暂存腔522的结构，能够较好适应大量排液的需求，同时还能够缓冲排液量的异常波动导致的第二清洗液从第二排液管510与第二排液接头520的插接处涌出的问题。
在本申请实施例中，清洗液暂存腔522、第一接头段521和第二接头段523可以采用多种更耐腐蚀的材料制成，本申请实施例不作限制。与此同时，基于构件的结构特点，本发明创造的发明人针对清洗液暂存腔522的材料进行了针对性设计，基于此，一种进一步的技术方案中，清洗液暂存腔522的材料可以是PVDF材料(polyvinylidene difluoride，聚偏二氟乙烯)，第一接头段521和第二接头段523的材料可以为PTFE材料。此种通过将清洗液暂存腔522采用硬度较高的PVDF材料制造，发明人发现PVDF材料的硬度更好，更容易形成薄壁的空间结构，进而较容易形成清洗液暂存腔522这一空腔结构，这无疑更有利于第二排液接头520的制造，同时兼顾耐腐蚀性及构件的薄壁设计。
在本申请实施例中，腔室外壳100可以开设有穿孔101，第二接头段523的第二端部穿过穿孔101而伸至腔室外壳100之外，第二清洗液排放件500还可以包括第一密封圈530，第一密封圈530夹紧在清洗液暂存腔522与腔室外壳100的内壁之间，且环绕所述穿孔101设置。此种结构通过增设第一密封圈530，从而实现腔室外壳100的内部与外部的密封隔绝。与此同时，腔室外壳100的体积较大，将第一密封圈530设于清洗液暂存腔522与腔室外壳100的内部之间，能够使得第一密封圈530被体积较大的清洗液暂存腔522压紧，进而能够提高第一密封圈530的密封效果以及安装的稳定性。
为了提高安装的稳定性，在进一步可选的方案中，清洗液暂存腔522和腔室外壳100的内壁中的至少一者设有安装槽102，安装槽102环绕穿孔101设置，第一密封圈530设于安装槽102中，从而避免在清洗液暂存腔522与腔室外壳100的内壁之间发生窜动。
具体的，第一密封圈530可以为全氟材质，进而能够较好地防止腐蚀。当然，第一密封圈530还可以采用其它材料制成，本申请实施例不限制第一密封圈530的具体材质。
为了提高排液能力，在进一步可选的方案中，第二清洗液排放件500可以为至少两个。为了实现均衡排液，在进一步的技术方案中，所有的第二清洗液排放件500在绕承载座700的圆周方向均匀分布。也可以认为，清洗腔室的中心轴线与承载座700的承载方向相平行，所有的第二清洗液排放件500绕清洗腔室的中心轴线均匀分布。一种可选的方案中，腔室外壳100为圆筒状结构，在此种情况下，清洗腔室的中心轴线即为腔室外壳100的中心轴线。
一种具体的实施方式中，第二清洗液排放件500为两个，两个第二清洗液排放件500对称分布于清洗腔室的中心轴线的两侧，如图6所示。
由于清洗液暂存腔522为体积较大的空腔结构件，为了提高连接的稳定性，清洗液暂存腔522可以直接与腔室外壳100通过多个连接件(例如第三螺纹连接件)固定相连，从而实现第二排液接头520与腔室外壳100之间的固定连接。
请参考图1、图2、图3、图4、图11和图12，在本申请实施例公开的清洗腔室中，清洗液排放机构002还可以包括第三清洗液排放件810，第三清洗液排放件810的材质与腔室外壳100的材质不同，且耐腐蚀性优于腔室外壳100。一种可选的方案中，第三清洗液排放件810的材料可以为PVDF材料，当然还可以为其它耐腐蚀材料，本申请实施例不限制第三清洗液排放件810的具体材质。
请再次参考图1，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括第一清洗液供液管820，第一清洗液供液管820用于输送第一清洗液，第三清洗液排放件810用于排放第一清洗液。具体的，第三清洗液排放件810安装于腔室外壳100的外壁上。第一清洗液供液管820相对于腔室外壳100活动设置，以在第一位置与第二位置之间切换。可选地，第一清洗液供液管820可相对于腔室外壳100转动，以在第一位置与第二位置之间切换。当然，第一清洗液供液管820可相对于腔室外壳100移动，以在第一位置与第二位置之间切换。本申请实施例不限制第一清洗液供液管820相对于腔室外壳100的具体活动设置方式。
在本申请实施例中，腔室外壳100设有工艺介质输入口103，工艺介质输入口103与腔室外壳100的内部工艺空间104连通，且与承载座700相对设置。工艺介质输入口103用于输入工艺介质，在本文中，工艺介质可以是第一清洗液，也可以是第二清洗液，还可以是后文所述的干燥气体。
在第一清洗液供液管820处在第一位置的情况下，第一清洗液供液管820的第一供液口821与工艺介质输入口103正对，且位于工艺介质输入口103的上方，第一清洗液供液管820输入的第一清洗液会通过工艺介质输入口103而落入到内部工艺空间104的晶圆600上，进而实现晶圆600的清洗。此时，第一清洗液供液管820的第一供液口821与第三清洗液排放件810的第一清洗液接入口811错位，也就是说，第一清洗液供液管820的第一供液口821排放的第一清洗液不会落入到第一清洗液接入口811中。
在第一清洗液供液管820处在第二位置的情况下，第一清洗液供液管820的第一供液口821与第三清洗液排放件810的第一清洗液接入口811正对，且位于第三清洗液排放件810的上方，进而使得第一清洗液供液管820的第一供液口821输入的第一清洗液会通过第一清洗液接入口811落入到第三清洗液排放件810中，最终被第三清洗液排放件810排放走。此时，第一清洗液供液管820的第一供液口821与工艺介质输入口103错位，也就是说，第一清洗液供液管820的第一供液口821排放的第一清洗液不会通过工艺介质输入口103而落入到内部工艺空间104。
在具体的清洗工艺中，当需要第一清洗液进行清洗时，则将第一清洗液供液管820切换至第一位置，从而实现第一清洗液供液管820通过工艺介质输入口103向内部工艺空间104中的晶圆600上输送第一清洗液。当不需要第一清洗液进行清洗时，则将第一清洗液供液管820切换至第二位置，此时第一清洗液供液管820输出的第一清洗液通过第三清洗液排放件810被排走。此种情况下，第一清洗液在非清洗时仍保持持续的流出状态，进而能够保证第一清洗液供液管820输出的第一清洗液的清洁度，进而有利于保证后续接着再用第一清洗液进行清洗晶圆600时的清洗效果。
在本申请实施例中，第三清洗液排放件810可以通过粘接、连接件连接等方式实现与腔室外壳100之间的连接。一种可选的方案中，第三清洗液排放件810具有第一连接凸起815，如图11所示，第一连接凸起815可以通过第一螺纹连接件与腔室外壳100固定相连。
如上文所述，第一清洗液供液管820会在第一位置与第二位置之间切换，在切换的过程中，第一清洗液供液管820有可能会将第一清洗液滴落在第三清洗液排放件810或腔室外壳100上，为了减少第三清洗液排放件810与腔室外壳100之间的装配缝隙的渗液，请参考图14至图19，在进一步的技术方案中，第三清洗液排放件810和腔室外壳100中的一者设有第一插接凹陷105，另一者设有第一插接凸起812，第三清洗液排放件810和腔室外壳100通过第一插接凹陷105和第一插接凸起812之间的插接而相连。第一插接凹陷105和第一插接凸起812插接，从而能够使得第三清洗液排放件810和腔室外壳100之间形成较为弯曲的装配缝隙，从而能够较好地缓解渗液的情况发生。
当然，为了较好地汇集在位置切换过程中滴落在腔室外壳100上的第一清洗液，在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括第一汇集隔离槽830，如图1至图4所示，第一汇集隔离槽830设于腔室外壳100的顶部，且第一汇集隔离槽830沿第一清洗液供液管820的运动路径延伸，从而能够使得第一清洗液供液管820在位置切换过程中，始终能够将第一清洗液落入到第一汇集隔离槽830中，第一汇集隔离槽830能够发挥汇集的作用，避免第一清洗液随意流淌。
具体的，第一汇集隔离槽830的第一端口与第一清洗液接入口811连通，第一汇集隔离槽830的第二端口伸至工艺介质输入口103的边缘，从而有利于在第一清洗液供液管820的切换运动一启动，即可即时发挥汇集作用。当然，第一汇集隔离槽830能够避免第一清洗液与腔室外壳100接触，从而缓解对腔室外壳100的腐蚀。
为了更方便排液，第一汇集隔离槽830的底壁的高度自第一汇集隔离槽830的第二端口至第一汇集隔离槽830的第一端口的方向逐渐降低，此种设计有利于使得第一汇集隔离槽830汇集的第一清洗液沿着第一汇集隔离槽830的底壁向着较低处流动，进而流到第三清洗液排放件810中而被排走。
当然，由于第一清洗液供液管820的位置切换过程发生的时间较短，因此第一清洗液即便落在腔室外壳100的顶部，也不会造成较为严重的腐蚀。基于此，第一汇集隔离槽830可以采用与腔室外壳100相同的材料制成，例如，第一汇集隔离槽830的材料为PP材料。当然，考虑到缓解腐蚀，在其它的实施例中，第一汇集隔离槽830也可以采用PVDF材料制成。本申请不限制第一汇集隔离槽830的具体材质。
在申请实施例中，第三清洗液排放件810可以设置一个排液通道，也可以设有多个排液通道。请参考图12，第三清洗液排放件810设有第一排液通道813和第二排液通道814，第一排液通道813位于第一清洗液接入口811的正下方，第二排液通道814的液体进口位于第一排液通道813的内壁上。在具体的排液过程中，落入到第一清洗液接入口811的第一清洗液会直接进入到第一排液通道813中，最终被排走。在一些清洗工艺中，第一清洗液通常是较容易堵塞通道的清洗液，例如酸洗液。在此种情况下，第一排液通道813较容易被堵塞，此时，处于堵塞状态的第一排液通道813中的第一清洗液会进入到第二排液通道814而被排走。由此可见，包含有第一排液通道813和第二排液通道814的第三清洗液排放件810能避免第一清洗液溢流出第三清洗液排放件810之外，提高了排液的稳定性。
进一步的，第一排液通道813和第二排液通道814的液体出口均可以连接第一清洗液回收管路，从而将接收的第一清洗液排放到第一清洗液回收管路，以实现第一清洗液的回收，也能够避免第一清洗液由于溢流到第三清洗液排放件810之外而导致的浪费及周遭环境的污染问题。
请参考图1至图4，以及图13，本申请实施例公开的清洗腔室中，清洗液排放机构002还可以包括第四清洗液排放件910，第四清洗液排放件910的材质与腔室外壳100的材质不同，且耐腐蚀性优于腔室外壳100。一种可选的方案中，第四清洗液排放件910的材料可以为PVDF材料，当然还可以为其它耐腐蚀材料，本申请实施例不限制第四清洗液排放件910的具体材质。
请参考图1，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括第二清洗液供液管920，第二清洗液供液管920用于输送第二清洗液，第四清洗液排放件910用于排放第二清洗液。具体的，第四清洗液排放件910安装于腔室外壳100的外壁上。第二清洗液供液管920相对于腔室外壳100活动设置，以在第三位置与第四位置之间切换。可选地，第二清洗液供液管920可相对于腔室外壳100转动，以在第三位置与第四位置之间切换。当然，第二清洗液供液管920可相对于腔室外壳100移动，以在第三位置与第四位置之间切换。本申请实施例不限制第二清洗液供液管920相对于腔室外壳100的具体活动设置方式。
在第二清洗液供液管920处在第三位置的情况下，第二清洗液供液管920的第二供液口921与工艺介质输入口103正对，且位于工艺介质输入口103的上方，第二清洗液供液管920输入的第二清洗液会通过工艺介质输入口103而落入到内部工艺空间104的晶圆600上，进而实现晶圆600的清洗。此时，第二清洗液供液管920的第二供液口921与第四清洗液排放件910的第二清洗液接入口911错位，也就是说，第二清洗液供液管920排放的第二清洗液不会落入到第二清洗液接入口911中。
在第二清洗液供液管920处在第四位置的情况下，第二清洗液供液管920的第二供液口921与第二清洗液接入口911正对，且位于第四清洗液排放件910的上方，进而使得第二清洗液供液管920的第二供液口921输入的第二清洗液会通过第二清洗液接入口911而落入到第四清洗液排放件910中，最终被第四清洗液排放件910排放走。此时，第二清洗液供液管920的第二供液口921与工艺介质输入口103错位，也就是说，第二清洗液供液管920的第二供液口921排放的第二清洗液不会通过工艺介质输入口103而落入到内部工艺空间104中。
在具体的清洗工艺中，当需要第二清洗液进行清洗时，则将第二清洗液供液管920切换至第三位置，从而实现第二清洗液供液管920通过工艺介质输入口103向内部工艺空间104中的晶圆600上输送第二清洗液。当不需要第二清洗液进行清洗时，则将第二清洗液供液管920切换至第四位置，此时第二清洗液供液管920输出的第二清洗液通过第四清洗液排放件910被排走。此种情况下，第二清洗液在非清洗时仍保持持续的流出状态，进而能够保证第二清洗液供液管920输出的第二清洗液的清洁度，进而有利于保证后续接着再用第二清洗液进行清洗晶圆600时的清洗效果。
在本申请实施例中，第四清洗液排放件910可以通过粘接、连接件连接等方式实现与腔室外壳100之间的连接。一种可选的方案中，第四清洗液排放件910包括第二连接凸起913，如图13所示，第二连接凸起913可以通过第二螺纹连接件与腔室外壳100固定相连。
当然，第四清洗液排放件910也可以设置多个排液通道，为了区分前文所述的第一排液通道813和第二排液通道814，第四清洗液排放件910设置的排液通道为第三排液通道。在第二清洗液为不容易发生堵塞的清洗液(例如水、臭氧水、超纯水等)的情况下，第四清洗液排放件910可以设置一个第三排液通道，无需设置多个。
如上文所述，第二清洗液供液管920会在第三位置与第四位置之间切换，在切换的过程中，第二清洗液供液管920有可能会将第二清洗液滴落在第四清洗液排放件910或腔室外壳100上，为了减少第四清洗液排放件910与腔室外壳100之间的装配缝隙的渗液，在进一步的技术方案中，请参考图13和图14，第四清洗液排放件910和腔室外壳100中的一者设有第二插接凹陷106，另一者设有第二插接凸起912，第四清洗液排放件910和腔室外壳100通过第二插接凹陷和第二插接凸起912之间的插接而相连。第二插接凹陷106和第二插接凸起912插接，从而能够使得第四清洗液排放件910和腔室外壳100之间形成较为弯曲的装配缝隙，从而能够较好地缓解渗液的情况发生。
当然，为了较好地汇集在位置切换过程中滴落在腔室外壳100上的第二清洗液，在进一步的技术方案中，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括第二汇集隔离槽930，如图1至图4所示，第二汇集隔离槽930设于腔室外壳100的顶部，且第二汇集隔离槽930沿第二清洗液供液管920的运动路径延伸，从而能够使得第二清洗液供液管920在位置切换过程中，始终能够将第二清洗液落入到第二汇集隔离槽930中，第二汇集隔离槽930能够发挥汇集的作用，避免第二清洗液随意流淌。
具体的，第二汇集隔离槽930的第一端口与第二清洗液接入口911连通，第二汇集隔离槽930的第二端口伸至工艺介质输入口103的边缘，从而有利于在第二清洗液供液管920的切换运动一启动，即可即时发挥汇集作用。当然，第二汇集隔离槽930能够避免第二清洗液与腔室外壳100接触，从而缓解对腔室外壳100的腐蚀。为了更方便排液，第二汇集隔离槽930的底壁的高度自第二汇集隔离槽930的第二端口至第二汇集隔离槽930的第一端口的方向逐渐降低，此种设计有利于使得第二汇集隔离槽930汇集的第二清洗液沿着第二汇集隔离槽930的底壁向着较低处流，进而流到第四清洗液排放件910中而被排走。
当然，由于第二清洗液供液管920的位置切换过程发生的时间较短，因此第二清洗液即便落在腔室外壳100的顶部，也不会造成较为严重的腐蚀。基于此，第二汇集隔离槽930可以采用与腔室外壳100相同的材料制成，例如，第二汇集隔离槽930的材料为PP材料。当然，考虑到缓解腐蚀，在其它的实施例中，第二汇集隔离槽930也可以采用PVDF材料制成。本申请实施例不限制第二汇集隔离槽930的具体材质。
在清洗完成后，晶圆600的表面不可避免残留有清洗液(例如第一清洗液或第二清洗液)，为了避免在后续晶圆600的传输过程中，晶圆600上残留的清洗液随意滴落或污染机械手，请再次参考图1，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括干燥气体输入管1200，干燥气体输入管1200用于输出干燥气体。干燥气体可以为惰性气体，例如氮气。当然，还可以为其它不会影响晶圆600，且能对晶圆600实施干燥工艺的气体。本申请实施例不限制干燥气体的具体种类。
具体的，干燥气体输入管1200相对于腔室外壳100活动设置，以在第五位置与第六位置之间切换。具体的，干燥气体输入管1200可以相对于腔室外壳100转动，以实现在第五位置与第六位置之间切换。当然，也可以通过移动来实现在第五位置与第六位置之间的切换。
在干燥气体输入管1200处在第五位置的情况下，干燥气体输入管1200的气体出口1210与工艺介质输入口103正对，且位于工艺介质输入口103的上方，此时，干燥气体输入管1200能够通过工艺介质输入口103进入到内部工艺空间104，进而喷射到晶圆600的表面，以对晶圆600实施干燥。
在干燥气体输入管1200处在第六位置的情况下，干燥气体输入管1200的气体出口1210与工艺介质输入口103错位，此时，干燥气体输入管1200则不会通过工艺介质输入口103向内部工艺空间104中通入干燥气体。
在具体的工艺过程中，为了保证内部工艺空间104内空气的清洁度，一种可选的方案中，请参考图20至图21，本申请实施例公开的清洗腔室还可以包括排风通道1000，排风通道1000与腔室外壳100连通，即排风通道1000与内部工艺空间104连通。在具体的工艺过程(例如清洗工艺或干燥工艺)，排风通道1000会将内部工艺空间104的空气排出，与此同时，工艺介质输入口103会使得新的空气进入到内部工艺空间104，从而实现内部工艺空间104内空气的更新，从而确保工艺进行过程中空气的清洁度，有利于提供清洗效果或干燥效果。
一种可选的方案中，本申请实施例公开的腔室外壳100可以为整体式结构，也可以为分体式结构。为了方便清洗腔室的构件的装配，本申请实施例公开的腔室外壳100为分体式结构，且包括通过装配的方式实现相连的外壳盖体110和外壳主体120，如图1、图2、图3、图14、图20和图21所示，外壳盖体110与外壳主体120相连，以形成腔室外壳100的内部工艺空间104，工艺介质输入口103可以开设于外壳盖体110上。
在进一步的技术方案中，外壳盖体110与外壳主体120可以可拆卸相连。具体的，外壳盖体110可以与外壳主体120通过连接件连接、卡扣连接等方式实现可拆卸相连，当然，本申请实施例不限制外壳盖体110与外壳主体120的具体连接方式。外壳盖体110与外壳主体120通过可拆卸相连的方式连接，能够方便操作人员拆卸外壳盖体110，以对外壳主体120以及外壳主体120内的构件进行检修。
外壳主体120为腔室外壳100的主体构件，具有较好的支撑作用，清洗液收集机构001和清洗液排放机构002可以安装于外壳主体120内，以实现在腔室外壳100上的安装。
在一种较为优选的方案中，清洗液收集机构001可以放置在外壳主体120内的支撑部位(例如外壳主体120的朝向外壳盖体110的底壁)121上，如图16、图20和图21，然后外壳盖体110与外壳主体120可拆卸固定相连，清洗液收集机构001压紧固定在外壳盖体110与外壳主体120内的支撑部位121之间。在此种情况下，外壳盖体110与外壳主体120的可拆卸固定相连，不但能够实现两者之间的装配连接，而且还能够间接地实现清洗液收集机构001在内部工艺空间104中的固定。
一种具体的实施方式中，第一清洗液收集槽200和第二清洗液收集槽300依次叠置在内部工艺空间104中，且两者被夹紧固定在外壳盖体110与外壳主体120的支撑部位121之间。此种固定方式具有结构简单，无需设计过多的固定连接结构，同时也具有拆装操作方便的优势。
当然，外壳盖体110还能够形成一些功能结构，例如上文所述的第一插接凹陷105和第二插接凹陷106可以开设于外壳盖体110上。在进一步优选的方案中，第一插接凹陷105和第二插接凹陷106开设于外壳盖体110的朝向外壳主体120的底面上。在此种情况下，第一插接凹陷105与第一插接凸起812插接形成的曲折的插接装配缝隙则会位于外壳盖体110的底面上，同理，第二插接凹陷106与第二插接凸起912插接形成的曲折的插接装配缝隙则会位于外壳盖体110的底面上。此种设置方式则能够更好地实现插接装配缝隙的隐藏，同时能够使得插接装配缝隙位于更不容易被清洗液侵入的底面，从而能够更好地起到缓解渗液的作用。
基于本申请实施例公开的半导体工艺设备的清洗腔室，本申请实施例公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括上文实施例所述的清洗腔室。
本申请实施例公开的半导体工艺设备还可以包括支撑架1100，清洗腔室可以设于支撑架1100上，从而由支撑架1100来支撑。具体的，腔室外壳100可以固定在支撑架1100上。在清洗腔室包括第一清洗液供液管820、第二清洗液供液管920和干燥气体输入管1200中的至少一者的情况下，第一清洗液供液管820、第二清洗液供液管920或干燥气体输入管1200可以活动地设于支撑架1100上，从而实现相对于腔室外壳100的活动设置。例如，第一清洗液供液管820、第二清洗液供液管920或干燥气体输入管1200可以转动地设于支撑架1100，从而实现位置的切换。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例的不同，各个实施例的不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (32)
1.一种半导体工艺设备的清洗腔室，其特征在于，包括腔室外壳(100)、清洗液收集机构(001)、清洗液排放机构(002)和用于承载晶圆(600)的承载座(700)，其中，所述清洗液收集机构(001)和所述承载座(700)均设于所述腔室外壳(100)内，且所述清洗液收集机构(001)环绕所述承载座(700)设置；
所述清洗液排放机构(002)与所述清洗液收集机构(001)连通；
所述清洗液收集机构(001)和所述清洗液排放机构(002)的材质与所述腔室外壳(100)的材质不同，且所述清洗液收集机构(001)和所述清洗液排放机构(002)的耐腐蚀性优于所述腔室外壳(100)的耐腐蚀性。
2.根据权利要求1所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗液收集机构(001)包括均环绕所述承载座(700)设置，且分别用于收集第一清洗液和第二清洗液的第一清洗液收集槽(200)和第二清洗液收集槽(300)；
所述清洗液排放机构(002)包括分别与所述第一清洗液收集槽(200)和第二清洗液收集槽(300)连通的第一清洗液排放件(400)和第二清洗液排放件(500)；
所述第一清洗液收集槽(200)、所述第二清洗液收集槽(300)、所述第一清洗液排放件(400)和所述第二清洗液排放件(500)的材质与所述腔室外壳(100)的材质不同，且耐腐蚀性均优于所述腔室外壳(100)的耐腐蚀性。
3.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液收集槽(200)为药液收集槽，所述第二清洗液收集槽(300)为水收集槽。
4.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液收集槽(200)和所述第二清洗液收集槽(300)在所述承载座(700)的承载方向依次设置。
5.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液收集槽(200)包括均为环状结构，且设于所述腔室外壳(100)内的第一槽体(210)和第一外圈盖板(220)；
所述第一外圈盖板(220)设于所述第一槽体(210)的槽口上方，且所述第一外圈盖板(220)的外侧边缘和所述第一槽体(210)的槽口的外侧边缘相连，所述第一外圈盖板(220)的内侧边缘与所述第一槽体(210)的槽口的内侧边缘形成环状的第一清洗液进口(201)；
所述第一槽体(210)的槽内空间(202)与所述第一清洗液进口(201)连通，且用于容纳所述第一清洗液，所述第一槽体(210)的槽内空间(202)与所述第一清洗液排放件(400)连通。
6.根据权利要求5所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液收集槽(200)还包括呈环状结构的第一内圈盖板(230)；
所述第一内圈盖板(230)的内侧边缘与所述第一槽体(210)的槽口的内侧边缘相连，所述第一内圈盖板(230)的外侧边缘朝向所述第一槽体(210)的所述槽内空间(202)倾斜，且与所述第一槽体(210)的内壁之间形成第一过液间隙(203)。
7.根据权利要求6所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一槽体(210)、所述第一外圈盖板(220)和所述第一内圈盖板(230)均为PTFE材质。
8.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二清洗液收集槽(300)包括均为环状结构，且设于所述腔室外壳(100)内的第二槽体(310)和第二外圈盖板(320)；
所述第二外圈盖板(320)设于所述第二槽体(310)的槽口上方，所述第二外圈盖板(320)的外侧边缘与所述第二槽体(310)的槽口的外侧边缘相连，所述第二外圈盖板(320)的内侧边缘与所述第二槽体(310)的槽口的内侧边缘之间形成第二清洗液进口(301)；
所述第二槽体(310)的槽内空间(302)与所述第二清洗液进口(301)连通，且用于容纳所述第二清洗液，所述第二槽体(310)的槽内空间(302)与所述第二清洗液排放件(500)连通。
9.根据权利要求8所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二槽体(310)和所述第二外圈盖板(320)均为PTFE材质。
10.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液排放件(400)包括第一排液管(410)和第一排液接头(420)；
所述第一排液管(410)的第一端部与所述第一清洗液收集槽(200)相连且连通，所述第一排液管(410)的第二端部插接至所述第一排液接头(420)的第一端部之内，且所述第一排液管(410)的第二端部的端口低于所述第一排液接头(420)的第一端部的端口；
所述第一清洗液收集槽(200)、所述第一排液接头(420)的第一端部的端口、所述第一排液管(410)的第二端部的端口和所述第一排液接头(420)的第二端部的端口在竖直向下的方向依次分布。
11.根据权利要求10所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一排液管(410)的第一端部与所述第一清洗液收集槽(200)固定相连且连通；
所述第一排液接头(420)与所述腔室外壳(100)固定相连；
所述第一清洗液收集槽(200)通过所述第一排液管(410)的第二端部与所述第一排液接头(420)的第一端部的插接配合，与所述腔室外壳(100)在环绕所述承载座(700)的方向定位配合。
12.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液排放件(400)为至少两个，所述第一清洗液排放件(400)在绕所述承载座(700)的圆周方向均匀分布。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一清洗液排放件(400)的材料为PTFE。
14.根据权利要求2所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二清洗液排放件(500)包括第二排液管(510)和第二排液接头(520)；
所述第二排液管(510)的第一端部与所述第二清洗液收集槽(300)相连且连通，所述第二排液管(510)的第二端部插接至所述第二排液接头(520)的第一端部之内，所述第二排液管(510)的第二端部的端口低于所述第二排液接头(520)的第一端部的端口；
所述第二清洗液收集槽(300)、所述第二排液接头(520)的第一端部的端口、所述第二排液管(510)的第二端部的端口、所述第二排液接头(520)的第二端部的端口在竖直向下的方向依次分布。
15.根据权利要求14所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二排液管(510)的第一端部与所述第二清洗液收集槽(300)固定相连且连通；
所述第二排液接头(520)与所述腔室外壳(100)固定相连；
所述第二清洗液收集槽(300)通过所述第二排液管(510)的第二端部与所述第二排液接头(520)的第一端部的插接配合，与所述腔室外壳(100)在环绕所述承载座(700)的方向定位配合。
16.根据权利要求14所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二排液接头(520)包括在竖直向下的方向依次固定连接，且连通的第一接头段(521)、清洗液暂存腔(522)和第二接头段(523)；
所述第一接头段(521)的背向所述清洗液暂存腔(522)的端口为所述第二排液接头(520)的第一端部的端口；
所述清洗液暂存腔(522)与所述腔室外壳(100)固定相连；
所述第二接头段(523)的第一端部与所述清洗液暂存腔(522)固定相连且连通，所述第二接头段(523)的第二端部穿过所述腔室外壳(100)，且伸至所述腔室外壳(100)之外。
17.根据权利要求16所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗液暂存腔(522)的材料为PVDF，所述第一接头段(521)和所述第二接头段(523)的材料均为PTFE。
18.根据权利要求16所述的清洗腔室，其特征在于，所述腔室外壳(100)设有穿孔(101)，所述第二接头段(523)的第二端部穿过所述穿孔(101)而伸至所述腔室外壳(100)之外；
所述第二清洗液排放件(500)还包括第一密封圈(530)，所述第一密封圈(530)夹紧在所述清洗液暂存腔(522)与所述腔室外壳(100)的内壁之间，且环绕所述穿孔(101)设置。
19.根据权利要求2至18中任一项所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二清洗液排放件(500)为至少两个，所述第二清洗液排放件(500)在绕所述承载座(700)的圆周方向均匀分布。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗液排放机构(002)还包括第三清洗液排放件(810)，所述半导体工艺设备还包括第一清洗液供液管(820)；
所述第三清洗液排放件(810)安装于所述腔室外壳(100)的外壁上，且用于排放所述第一清洗液；
所述第一清洗液供液管(820)相对于所述腔室外壳(100)活动设置，以在第一位置与第二位置之间切换，所述腔室外壳(100)设有工艺介质输入口(103)，所述工艺介质输入口(103)与所述腔室外壳(100)的内部工艺空间(104)连通，且与所述承载座(700)相对设置；
在所述第一位置的情况下，所述第一清洗液供液管(820)的第一供液口(821)与所述工艺介质输入口(103)正对，且位于所述工艺介质输入口(103)的上方，所述第一清洗液供液管(820)的第一供液口(821)与所述第三清洗液排放件(810)的第一清洗液接入口(811)错位；
在所述第二位置的情况下，所述第一清洗液供液管(820)的第一供液口(821)与所述第三清洗液排放件(810)的第一清洗液接入口(811)正对，且位于所述第三清洗液排放件(810)的上方，所述第一清洗液供液管(820)的第一供液口(821)与所述工艺介质输入口(103)错位。
21.根据权利要求20所述的清洗腔室，其特征在于，所述第三清洗液排放件(810)和所述腔室外壳(100)中的一者设有第一插接凹陷(105)，另一者设有第一插接凸起(812)，所述第三清洗液排放件(810)与所述腔室外壳(100)通过所述第一插接凹陷(105)与所述第一插接凸起(812)之间的插接配合而相连。
22.根据权利要求20所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗腔室还包括第一汇集隔离槽(830)，所述第一汇集隔离槽(830)设于所述腔室外壳(100)的顶部，且所述第一汇集隔离槽(830)沿所述第一清洗液供液管(820)的运动路径延伸，所述第一汇集隔离槽(830)的第一端口与所述第一清洗液接入口(811)连通，所述第一汇集隔离槽(830)的第二端口伸至所述工艺介质输入口(103)的边缘。
23.根据权利要求22所述的清洗腔室，其特征在于，所述第一汇集隔离槽(830)的底壁的高度自所述第一汇集隔离槽(830)的第二端口至所述第一汇集隔离槽(830)的第一端口的方向逐渐降低。
24.根据权利要求20所述的清洗腔室，其特征在于，所述第三清洗液排放件(810)的材料为PVDF。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗液排放机构(002)还包括第四清洗液排放件(910)，所述清洗腔室还包括第二清洗液供液管(920)；
所述第四清洗液排放件(910)安装于所述腔室外壳(100)的外壁上，且用于排放所述第二清洗液，所述第二清洗液供液管(920)相对于所述腔室外壳(100)活动设置，以在第三位置与第四位置之间切换；
在所述第三位置的情况下，所述第二清洗液供液管(920)的第二供液口(921)与所述工艺介质输入口(103)正对，且位于所述工艺介质输入口(103)的上方，所述第二清洗液供液管(920)的第二供液口(921)与所述第四清洗液排放件(910)的第二清洗液接入口(911)错位；
在所述第四位置的情况下，所述第二清洗液供液管(920)的第二供液口(921)与所述第二清洗液接入口(911)正对，且位于所述第四清洗液排放件(910)的上方，所述第二清洗液供液管(920)的第二供液口(921)与所述工艺介质输入口(103)错位。
26.根据权利要求25所述的清洗腔室，其特征在于，所述第四清洗液排放件(910)和所述腔室外壳(100)中的一者设有第二插接凹陷(106)，另一者设有第二插接凸起(912)，所述第四清洗液排放件(910)与所述腔室外壳(100)通过所述第二插接凹陷(106)与所述第二插接凸起(912)之间的插接配合而相连。
27.根据权利要求25所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗腔室还包括第二汇集隔离槽(930)，所述第二汇集隔离槽(930)设于所述腔室外壳(100)的顶部，且所述第二汇集隔离槽(930)沿所述第二清洗液供液管(920)的运动路径延伸，所述第二汇集隔离槽(930)的第一端口与所述第四清洗液排放件(910)连通，所述第二汇集隔离槽(930)的第二端口伸至所述工艺介质输入口(103)的边缘。
28.根据权利要求27所述的清洗腔室，其特征在于，所述第二汇集隔离槽(930)的底壁的高度自所述第二汇集隔离槽(930)的第二端口至所述第二汇集隔离槽(930)的第一端口的方向逐渐降低。
29.根据权利要求25所述的清洗腔室，其特征在于，所述第四清洗液排放件(910)的材料为PVDF。
30.根据权利要求1所述的清洗腔室，其特征在于，所述清洗腔室还包括排风通道(1000)，所述排风通道(1000)与所述腔室外壳(100)连通。
31.根据权利要求1所述的清洗腔室，其特征在于，所述腔室外壳(100)为PP材质。
32.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括权利要求1至31中任一项所述的清洗腔室。
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