CN202058706U

CN202058706U - 晶圆喷洗干燥装置

Info

Publication number: CN202058706U
Application number: CN2011200925803U
Authority: CN
Inventors: 王洪林; 马智勇; 孙涛; 张彬; 张春磊
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-03-31

Abstract

本实用新型提出的晶圆喷洗干燥装置，包括喷洗腔室、清洗液喷头、固定挡板、第一活动挡板，清洗液喷头与固定挡板分别固定在喷洗腔室的内壁上，第一活动挡板与所述喷洗腔室活动连接，第一活动挡板与固定挡板均设置于清洗液喷头的上方，固定挡板与第一活动挡板位于喷洗腔室不同的高度并且共同遮挡喷洗腔室的开口，晶圆喷洗干燥装置还包括第二活动挡板，第二活动挡板位于第一活动挡板的上方并与喷洗腔室活动连接，第二活动挡板能够与固定挡板共同遮挡喷洗腔室的开口。本实用新型提供的晶圆喷洗干燥装置，保证了晶圆烘干期间的工艺环境，缩短了晶圆烘干的时间，并且第二活动挡板设置简单、操作方便，从而提高了工艺的良率。

Description

晶圆喷洗干燥装置

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种晶圆喷洗干燥装置。

背景技术

随着半导体产业的迅速发展，集成电路的制造以越来越小的线宽来加强集成电路功能、且降低单位使用的成本。然而，线宽的微小化使得微粒与集成电路交互作用引起的缺陷更加明显，微粒污染是超大规模集成电路良率不易提升的主要问题，晶圆的表面微粒去除技术为当前重要课题。

晶圆制造工艺的每一个步骤，包括刻蚀、氧化、沉积、去光阻、以及化学机械研磨，都是造成晶圆表面污染的来源，因而需要反复的清洗。晶圆清洗一般分为湿式法或干式法。湿式法是利用溶剂、碱性溶液、酸性溶液、接口活性剂，混合纯水进行洗涤、氧化、浸蚀、及溶解等清洗方式；干式法则是利用高能量(热能、电能、放射能)产生化学反应进行表面清洁。

例如在研磨工艺过程后，晶圆上会残留泥浆中所含的碱金属离子，如钾及钠离子，以及过渡金属离子，如镍、铁、铜、锌等。这些金属离子除吸附在晶圆表面外，也可能因为研磨的应力(即晶面表面损伤)而扩散至晶圆的介质层(如氧化硅层)内。如前所述，以碱性(如氨水)水溶液清洗去除尘粒污染，会造成上述金属离子产生氢氧化物沉积，故在氨水清洗后伴随着稀释酸性水溶液清洗，借助轻微蚀刻该氧化硅层的表面，以达到有效去除前述金属离子的污染；然而，铝合金及铜金属等金属导线极易在酸性及碱性水溶液中腐蚀，以及研磨研浆的残留干燥后形成键结力极强的氧桥基键结；因此，晶圆清洗工艺过程需要大量去离子水清洗、浸润，清洗晶圆之后需要将晶圆甩干，以去除晶圆表面的去离子水，使晶圆干燥。

一般的，通过晶圆喷洗干燥装置(spin rinse dry，SRD)对晶圆进行清洗干燥。具体请参考图1，其为现有的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆喷洗时的结构示意图。如图1所示，晶圆清洗装置包括喷洗腔室11、清洗液喷头12、固定挡板13、活动挡板14，所述清洗液喷头12与所述固定挡板13分别固定在所述喷洗腔室11的内壁上，所述活动挡板14与所述喷洗腔室11活动连接，所述活动挡板14与所述固定挡板13均设置于所述清洗液喷头12的上方，所述固定挡板13与所述活动挡板14位于所述喷洗腔室11不同的高度并且共同遮挡所述喷洗腔室11的开口。

晶圆15设置在所述活动挡板14的下方，在利用晶圆清洗装置对晶圆15的表面进行清洗时，清洗液喷头12喷洒去离子水，以对晶圆15的表面进行清洗，此时晶圆15设置在旋转平台16上而保持旋转，去离子水可以通过所述旋转平台26喷洒在晶圆25表面，而所述活动挡板14与所述固定挡板13挡住晶圆15旋转时甩出的去离子水，因此，在活动挡板14以及固定挡板13的表面，即靠近晶圆15的一面会有去离子水残留。

晶圆15清洗完毕后，利用设置在所述喷洗腔室11外壁的灯(图中未示出)，对晶圆15表面进行烘干。在烘干的过程中，残留在活动挡板14表面的去离子水可能会滴落到位于活动挡板14下方的晶圆15的表面，不仅污染了晶圆15表面而且延长了晶圆15烘干的时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆喷洗干燥装置，以解决对晶圆表面进行烘干时，去离子水滴落到晶圆表面对其造成污染以及延长晶圆烘干时间的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出了一种晶圆喷洗干燥装置，所述晶圆喷洗干燥装置包括喷洗腔室、清洗液喷头、固定挡板、第一活动挡板，所述清洗液喷头与所述固定挡板分别固定在所述喷洗腔室的内壁上，所述第一活动挡板与所述喷洗腔室活动连接，所述第一活动挡板与所述固定挡板均设置于所述清洗液喷头的上方，所述固定挡板与所述第一活动挡板位于所述喷洗腔室不同的高度并且共同遮挡所述喷洗腔室的开口，所述晶圆喷洗干燥装置还包括第二活动挡板，所述第二活动挡板位于所述第一活动挡板的上方并与所述喷洗腔室活动连接，所述第二活动挡板与所述固定挡板共同遮挡所述喷洗腔室的开口。

优选地，所述固定挡板通过螺栓固定在所述喷洗腔室的内壁上。

优选地，所述第一活动挡板通过连杆与所述喷洗腔室活动连接。

优选地，所述第二活动挡板通过汽缸杆与所述喷洗腔室活动连接。

优选地，所述固定挡板、所述第一活动挡板以及第二活动挡板均为弧形板。

优选地，所述晶圆喷洗干燥装置还包括灯，所述灯设置在所述喷洗腔室的外壁。

优选地，所述喷头的数量为一个。

优选地，所述喷头的数量为两个以上。

优选地，从所述清洗液喷头喷出的清洗液为去离子水。

与现有技术相比，本实用新型提供的晶圆喷洗干燥装置，在晶圆清洗的过程中，第二活动挡板由于设置在第一活动挡板的上方，去离子水不会溅射到第二活动挡板的表面。在晶圆烘干之前，将第一活动挡板进行水平移动，使第一活动挡板位于固定挡板的上方或下方，而晶圆仅被第二活动挡板所遮盖，第二活动挡板的表面并无去离子水残留，因此不存在去离子水滴落到晶圆表面的情况。在第一活动挡板上方设置的第二活动挡板保证了晶圆烘干期间的工艺环境，缩短了晶圆烘干的时间，并且第二活动挡板设置简单、操作方便，从而提高了工艺的良率。

附图说明

图1为现有的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆喷洗时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆喷洗时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆烘干时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆喷洗干燥装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，提供一种晶圆喷洗干燥装置，在晶圆清洗的过程中，第二活动挡板由于设置在第一活动挡板的上方，去离子水不会溅射到第二活动挡板的表面。在晶圆烘干之前，将第一活动挡板进行水平移动，使第一活动挡板位于固定挡板的上方或下方，而晶圆仅被第二活动挡板所遮盖，第二活动挡板的表面并无去离子水残留，因此不存在去离子水滴落到晶圆表面的情况。在第一活动挡板上方设置的第二活动挡板保证了晶圆烘干期间的工艺环境，缩短了晶圆烘干的时间，并且第二活动挡板设置简单、操作方便，从而提高了工艺的良率。

图2为本实用新型实施例的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆喷洗时的结构示意图。参照图2，所述晶圆喷洗干燥装置包括喷洗腔室21、清洗液喷头22、固定挡板23、第一活动挡板24，所述清洗液喷头22与所述固定挡板23分别固定在所述喷洗腔室21的内壁上，所述第一活动挡板24与所述喷洗腔室21活动连接，所述第一活动挡板24与所述固定挡板23均设置于所述清洗液喷头22的上方，所述固定挡板23与所述第一活动挡板24位于所述喷洗腔室21不同的高度并且共同遮挡所述喷洗腔室21的开口；此外，所述晶圆喷洗干燥装置还包括第二活动挡板24’，所述第二活动挡板24’位于所述第一活动挡板24的上方并与所述喷洗腔室21活动连接，所述第二活动挡板24’能够与所述固定挡板23共同遮挡所述喷洗腔室21的开口。

具体地，所述固定挡板23通过螺栓固定在所述喷洗腔室21的内壁上，所述第一活动挡板24通过连杆(未图示)与所述喷洗腔室21活动连接。本领域的普通技术人员应该理解，所述固定挡板23不仅仅可以通过螺栓固定在所述喷洗腔室21的内壁上，还可以是其他固定的方法，例如，粘接或者是一体成型的方式；所述第一活动挡板24也不仅仅可以通过连杆与所述喷洗腔室21活动连接，还可以是其他连接的方法。

所述第一活动挡板24可以通过连杆水平移动至固定挡板23的上方或者下方，在本实施例中，所述第一活动挡板24可以通过连杆水平移动至固定挡板23的下方。

在本实施例中，所述第二活动挡板24’通过汽缸杆(未图示)与所述喷洗腔室21活动连接，通过一气缸推动气缸杆，进一步通过汽缸杆移动第二活动挡板24’。所述第一活动挡板24和所述第二活动挡板24’均为弧形板，所述第一活动挡板24和所述第二活动挡板24’均能够遮挡下方的晶圆25，所述固定挡板23也为弧形板，并且所述第一活动挡板24和所述固定挡板23能够共同遮挡所述喷洗腔室21的开口，所述第二活动挡板24’和所述固定挡板23也能够共同遮挡所述喷洗腔室21的开口。

进一步地，所述清洗液喷头22的数量为一个或两个以上，在本实施例中，所述清洗液喷头22的数量为两个，在本实用新型其它实施例中，所述晶圆喷洗干燥装置的喷头23的数量也可以为更多个，以达到更佳的清洗效果。

在本实施例中，从所述清洗液喷头22喷出的清洗液为去离子水，以清洗晶圆26的表面，然而应当认识到，所述清洗液并不局限于去离子水，还可以是其他能够清洗晶圆的液体。

本实用新型实施例提供的晶圆喷洗干燥装置工作过程如下：

将第一活动挡板24和第二活动挡板24’均置于晶圆25的上方，使第一活动挡板24或第二活动挡板24’能够遮挡晶圆25，从清洗液喷头22喷洒出去离子水清洗晶圆25的表面，在清洗的过程中，晶圆25设置在旋转平台26上而保持旋转状态，以利于对晶圆25进行全面清洗，去离子水可以通过所述旋转平台26喷洒在晶圆25表面，第一活动挡板24和固定挡板23能够共同遮挡所述喷洗腔室21的开口，以免晶圆25旋转时可能将去离子水甩出，然而不可避免的，去离子水会甩到第一活动挡板24和固定挡板23靠近晶圆25的表面上，因此第一活动挡板24和所述固定挡板23的表面会残留有去离子水，由于第二活动挡板24’位于第一活动挡板24的上方，甩出的去离子水都被第一活动挡板24和固定挡板23挡住，因此第二活动挡板24’不会残留有去离子水；

对晶圆25的表面清洗完毕后，需要对晶圆25的表面进行烘干，以加速晶圆25的干燥速度。图3为本实用新型实施例的晶圆喷洗干燥装置进行晶圆烘干时的结构示意图。参照图3，在对晶圆25表面进行烘干之前，将第一活动挡板24通过连杆水平移动到固定挡板23的下方，使第二活动挡板24’直接遮挡晶圆25，然后开启灯27对晶圆25进行烘干，在烘干的过程中，由于表面残留有去离子水的第一活动挡板24已经被移至固定挡板23的下方，第一活动挡板24不会对晶圆25进行遮挡，而遮挡晶圆25的第二活动挡板24’表面无去离子水残留，因此，甩出的去离子水不会滴落到晶圆24的表面。在第一活动挡板24上方设置的第二活动挡板24’保证了晶圆25烘干期间的工艺环境，缩短了晶圆25烘干的时间，并且第二活动挡板24’设置简单、操作方便，从而提高了工艺的良率。在本实施例中烘干使用的灯27为石英灯，本领域的普通技术人员应该理解，所述灯27不仅仅局限于石英灯，还可以是其他能够放射大量热量的灯。

在对晶圆25干燥完毕后，将第二活动挡板24’通过汽缸杆(图中未画出)移动到第一活动挡板24以及固定挡板23所在的一侧，露出喷洗腔室21的开口，从开口处即可将晶圆25取出。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种晶圆喷洗干燥装置，包括喷洗腔室、清洗液喷头、固定挡板、第一活动挡板，所述清洗液喷头与固定挡板分别固定在喷洗腔室的内壁上，所述第一活动挡板与喷洗腔室活动连接，所述第一活动挡板与固定挡板均设置于清洗液喷头的上方，所述固定挡板与第一活动挡板位于喷洗腔室不同的高度并且共同遮挡喷洗腔室的开口，其特征在于，所述晶圆喷洗干燥装置还包括第二活动挡板，所述第二活动挡板位于所述第一活动挡板的上方并与喷洗腔室活动连接，所述第二活动挡板能够与所述固定挡板共同遮挡所述喷洗腔室的开口。

2.如权利要求1所述的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述固定挡板通过螺栓固定在所述喷洗腔室的内壁上。

3.如权利要求1所述的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述第一活动挡板通过连杆与所述喷洗腔室活动连接。

4.如权利要求1所述的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述第二活动挡板通过汽缸杆与所述喷洗腔室活动连接。

5.如权利要求1所述的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述固定挡板、所述第一活动挡板以及所述第二活动挡板均为弧形板。

6.如权利要求1所述的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述晶圆喷洗干燥装置还包括灯，所述灯设置在所述喷洗腔室的外壁。

7.如权利要求1至6中任一项的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述喷头的数量为一个。

8.如权利要求1至6中任一项的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，所述喷头的数量为两个以上。

9.如权利要求1至6中任一项的晶圆喷洗干燥装置，其特征在于，从所述清洗液喷头喷出的清洗液为去离子水。