CN202698196U

CN202698196U - 晶圆清洗刷和晶圆清洗装置

Info

Publication number: CN202698196U
Application number: CN 201220317327
Authority: CN
Inventors: 唐强
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-07-02

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆清洗刷，包括刷盘、第一旋转轴、第一旋转马达以及直线马达，第一旋转马达经第一旋转轴驱动刷盘转动，直线马达驱动所述第一旋转轴作直线位移，刷盘是一直径大于或者等于晶圆的圆盘，圆盘的一个表面上设置有若干刷毛。本实用新型还公开了一种晶圆清洗装置，包括用于吸附晶圆的吸盘、第二旋转轴、第二旋转马达、以及如上的晶圆清洗刷，所述第二旋转马达经第二旋转轴驱动吸盘转动。一方面，由于刷盘上的刷毛可以同时接触晶圆的整个表面，因此，可以提高清洗面积，从而可以一定程度上提高晶圆的清洗效率；另一方面，吸盘和刷盘做反向旋转，从而可以增加刷毛和晶圆的相对速度，进而，可以进一步提高刷毛对晶圆的清洗效率。

Description

晶圆清洗刷和晶圆清洗装置

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种晶圆清洗刷和晶圆清洗装置。

背景技术

在晶圆制造厂中，前段工序（FEOL）的清洗主要针对栅氧化层的性能来实现。而后段工序（BEOL）的清洗是强调与薄膜、接触孔制作以及最近的CMP有关的玷污物的清洗。随着CMP在多种应用中使用，如层间介质（ILD）、钨塞制作和双大马氏革结构制作，后段工序的清洗工艺变得更加严格。

其中，CMP后清洗的重点是去除抛光工艺中带来的所有玷污物。这些玷污物包括磨料颗粒、被抛光材料带来的任何颗粒以及从磨料中带来的化学玷污物。这些颗粒要么由于CMP过程中所加的压力而机械性地嵌入晶圆表面，要么由于静电力或原子力（范德瓦斯力）而物理地粘附在被抛光的晶圆表面，所述静电力是表面电荷产生的吸引力或与Zeta势有关的排斥力。

自从20世纪90年代初期CMP技术在晶圆制造厂中应用以来，CMP后清洗从最初的用去离子水进行兆声波清洗，发展到用双面洗擦毛刷（DSS）和去离子水对晶圆进行物理洗擦。

请参阅图1-图3，其中，图1为现有的晶圆清洗装置的立体结构示意图，图2为现有的晶圆清洗装置的侧面示意图，图3为现有的晶圆清洗刷和晶圆的配合示意图。现有的晶圆清洗装置包括：三只滚轮110、一对晶圆清洗刷120和两排设有若干用于冲洗晶圆130的晶圆清洗喷嘴141的供水管140。所述晶圆清洗刷120分别设置在晶圆130的正反面，且所述晶圆清洗刷120夹住晶圆130正反表面并对晶圆130正反表面进行滚动刷洗。所述晶圆清洗刷120包括刷桶121和设置于刷桶121的圆周表面的刷毛122，且刷桶121上的刷毛122呈圆柱状交错横向排列。当刷桶121转动时，晶圆130表面会受到刷毛122垂直向下的摩擦作用，使得晶圆130表面上的颗粒在刷毛122的作用下沿晶圆130表面向下运动。

但是，现有的晶圆清洗刷和清洗装置不但结构比较复杂，而且由于刷桶121同时直接清洗晶圆的一部分，因此，清洗效率不是很高。

因此，如何提供一种结构简单、清洗效率高的晶圆清洗刷和清洗装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆清洗刷和清洗装置，不但结构简单，而且清洗效率高。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种晶圆清洗刷，包括刷盘、第一旋转轴、第一旋转马达以及直线马达，所述第一旋转马达经所述第一旋转轴驱动所述刷盘转动，直线马达驱动所述第一旋转轴作直线位移，所述刷盘是一直径大于或者等于晶圆的圆盘，所述圆盘的一个表面上设置有若干刷毛。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，还包括基板、摆动轴和摆动马达，所述摆动马达经所述摆动轴驱动所述基板作弧形摆动，所述第一旋转马达穿经所述基板，所述第一旋转马达能够相对所述基板转动。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述若干刷毛均匀设置于所述圆盘的一个表面上。

本实用新型还公开了一种晶圆清洗装置，包括用于吸附晶圆的吸盘、第二旋转轴、第二旋转马达、以及如上所述的晶圆清洗刷，所述第二旋转马达经所述第二旋转轴驱动所述吸盘转动。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述吸盘具有一个直径与所述晶圆相匹配的圆形凹槽。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，还包括两排设有若干晶圆清洗喷嘴的喷水管，所述喷水管分别设置于所述晶圆正反面的斜上方。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述晶圆清洗喷嘴的角度可调。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型晶圆清洗刷和晶圆清洗装置，结构简单、使用方便，一方面，由于刷盘上的刷毛可以同时接触晶圆的整个表面，因此，可以提高清洗面积，从而可以一定程度上提高晶圆的清洗效率；另一方面，吸盘和刷盘做反向旋转，从而可以增加刷盘上的刷毛和晶圆之间的相对速度，速度可以增加一倍，进而，可以进一步提高刷毛对晶圆的清洗效率。

附图说明

本实用新型的晶圆清洗刷和晶圆清洗装置由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的晶圆清洗装置的立体结构示意图；

图2为现有的晶圆清洗装置的侧面示意图；

图3为现有的晶圆清洗刷和晶圆的配合示意图；

图4为本实用新型的一实施例的晶圆清洗刷的结构示意图；

图5为本实用新型的一实施例的晶圆清洗刷中的刷盘的结构示意图；

图6为本实用新型的一实施例的晶圆清洗装置的结构示意图；

图7为本实用新型的一实施例的晶圆清洗装置中的吸盘的结构示意图。

图中：110-滚轮、120-晶圆清洗刷、121-刷桶、122-刷毛、130-晶圆、140-供水管、141-晶圆清洗喷嘴、210-刷盘、211-圆盘、212-刷毛、220-第一旋转轴、230-基板、240-摆动、250-晶圆、260-吸盘、261-圆形凹槽、270-第二旋转轴、280-喷嘴。

具体实施方式

以下将对本实用新型的晶圆清洗刷和晶圆清洗装置作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。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，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

请参阅图4，图4为本实用新型的一实施例的晶圆清洗刷的结构示意图。本实施例公开了一种晶圆清洗刷，包括刷盘210、第一旋转轴220、第一旋转马达（未图示）以及直线马达（未图示），所述第一旋转马达经所述第一旋转轴220驱动所述刷盘210转动，所述直线马达驱动所述第一旋转轴220作直线位移，所述刷盘210是一直径大于或者等于晶圆的圆盘211，所述圆盘211的一个表面上设置有若干刷毛212。采用如上结构的晶圆清洗刷，在清洗的时候，刷盘210上的刷毛212可以同时接触并清洗晶圆的整个正面，因而，可以通过增大清洗面积来提高清洗效率。

请参阅图5，较佳的，在本实施例的晶圆清洗刷中，所述若干刷毛212均匀设置于所述圆盘211的一个表面上。从而，可以使得刷毛212对晶圆的清洗效果更加均匀。

请继续参阅图4，较佳的，在本实施例的晶圆清洗刷中，还包括基板230、摆动轴240和摆动马达（未图示），所述摆动马达经所述摆动轴240驱动所述基板230作弧形摆动，所述第一旋转马达220穿经所述基板，所述第一旋转马达220能够相对所述基板230转动。如果晶圆和刷盘210做同心的反向运动，晶圆的中心处的线速度为0米/秒，因此，晶圆中心处的杂质不容易被清除，通过增设基板230、摆动轴240以及摆动马达，摆动马达可以驱动基板230做左右弧形摆动，从而带动第一旋转轴220及刷盘210做左右弧形摆动，如此可以使得晶圆的中心处可以清洗干净。

实施例二

请参阅图6，图6为本实用新型的一实施例的晶圆清洗装置的结构示意图，并请结合图4和图5。本实施例公开了一种晶圆清洗装置，包括用于吸附晶圆250的吸盘260、第二旋转轴270、第二旋转马达（未图示）、以及一个如实施例一所述的晶圆清洗刷，所述第二旋转马达经所述第二旋转轴270驱动所述吸盘260转动。清洗的时候，一方面，由于刷盘210上的刷毛212可以同时接触晶圆250的整个表面，因此，可以提高清洗面积，从而可以一定程度上提高晶圆250的清洗效率。另一方面，吸盘260和刷盘210做反向旋转，从而可以增加刷盘210上的刷毛212和晶圆250之间的相对速度，速度可以增加一倍，进而，可以进一步提高刷毛212对晶圆250的清洗效率。

请参阅图7，较佳的，在本实施例的晶圆清洗装置中，所述吸盘260具有一个直径与所述晶圆250相相匹配的圆形凹槽261，通过设置圆形凹槽261可以避免晶圆250在清洗的过程任意移动，进而保护晶圆250不受损伤。

请继续参阅图6，较佳的，在本实施例的晶圆清洗装置中，还包括两排设有若干晶圆清洗喷嘴280的喷水管（未图示），所述喷水管分别设置于所述晶圆250正反面的斜上方。通过设置带有喷嘴280的喷水管，在晶圆250清洗过程中，可以源源不断的向晶圆250喷洒清洗液，提高晶圆250的清洗效率和清洗效果。

较佳的，在本实施例的晶圆清洗装置中，所述晶圆清洗喷嘴280的角度可调，如此，可以便于对准晶圆250和刷毛212的接触表面进行冲洗。

综上所述，本实用新型晶圆清洗刷和晶圆清洗装置，结构简单、使用方便，本实用新型晶圆清洗刷和晶圆清洗装置，结构简单、使用方便，一方面，由于刷盘上的刷毛可以同时接触晶圆的整个表面，因此，可以提高清洗面积，从而可以一定程度上提高晶圆的清洗效率；另一方面，吸盘和刷盘做反向旋转，从而可以增加刷盘上的刷毛和晶圆之间的相对速度，速度可以增加一倍，进而，可以进一步提高刷毛对晶圆的清洗效率。

显然，本领域的技术人员可以对本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

1.一种晶圆清洗刷，其特征在于，包括刷盘、第一旋转轴、第一旋转马达以及直线马达，所述第一旋转马达经所述第一旋转轴驱动所述刷盘转动，所述直线马达驱动所述第一旋转轴作直线位移，所述刷盘是一直径大于或者等于晶圆的圆盘，所述圆盘的一个表面上设置有若干刷毛。

2.根据权利要求1所述晶圆清洗刷，其特征在于，还包括基板、摆动轴和摆动马达，所述摆动马达经所述摆动轴驱动所述基板作弧形摆动，所述第一旋转马达穿经所述基板，所述第一旋转马达能够相对所述基板转动。

3.根据权利要求1所述晶圆清洗刷，其特征在于，所述若干刷毛均匀设置于所述圆盘的一个表面上。

4.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括用于吸附晶圆的吸盘、第二旋转轴、第二旋转马达、以及如权利要求1~3中任意一项所述的晶圆清洗刷，所述第二旋转马达经所述第二旋转轴驱动所述吸盘转动。

5.根据权利要求4所述晶圆清洗装置，其特征在于，所述吸盘具有一个直径与所述晶圆相匹配的圆形凹槽。

6.根据权利要求5所述晶圆清洗装置，其特征在于，还包括两排设有若干晶圆清洗喷嘴的喷水管，所述喷水管分别设置于所述晶圆正反面的斜上方。

7.根据权利要求6所述晶圆清洗装置，其特征在于，所述晶圆清洗喷嘴的角度可调。