CN205845907U - 晶圆清洗机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆清洗机台，包括用于承载晶圆的承载台、位于所述承载台上方的喷头、与所述喷头连通的供给总管以及均与所述供给总管连通多个供给支管，所述供给支管可用于供给不同的化学溶液，具有更好的清洗效果。

Description

晶圆清洗机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆清洗机台。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，清洗是其中最频繁的步骤之一。一般来说，晶圆在储存，转载和卸载的过程中，以及半导体器件的整个制造工艺中，都会在晶圆上留下污染物，因此，需采用清洗工艺来去除晶圆表面的污染物。随着半导体器件的集成度越来越高，对晶圆表面的清洁度要求也越来越严格，要提高半导体器件和集成电路生产中的成品率，除了要加强半导体器件的设计，提高生产技术，还需提高净化程度。若清洗不彻底，晶圆表面吸附着杂质离子和水汽，会使半导体器件内部产生某些缺陷，或表面漏电等。

目前，通常采用晶圆清洗机台对晶圆进行清洗。如图1所示，晶圆清洗机台10包括承载台11、喷头12以及一条供给总管13，所述承载台11用于承载晶圆，所述喷头12位于所述承载台110上方，所述供给总管13与所述喷头12连通，所述供给总管13直接与一种清洗溶液的供给装置连接，清洗溶液流经供给总管13并通过喷头12喷洒于位于承载台11上的晶圆，从而对晶圆进行清洗。通常，针对表面生长有薄膜的晶圆进行清洗时，所采用的清洗溶液为通入二氧化碳(CO2)的去离子水(DIW)，其中CO2用以防止产生静电。然而，实践中发现，目前的晶圆清洗机台的清洗效果不理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何提高晶圆清洗机台的清洗效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种机晶圆清洗机台，包括：

承载台，用于承载晶圆；

喷头，位于所述承载台上方；

供给总管，与所述喷头连通；

多个供给支管，所述多个供给支管均与所述供给总管连通。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，所述多个供给支管分别与不同的化学溶液供给装置连接。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，所述晶圆清洗机包括两个供给支管。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，两个所述供给支管分别连接氨水供给装置和双氧水供给装置。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，所述晶圆清洗机台包括三个供给支管。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，三个所述供给支管分别连接通入有二氧化碳的去离子水供给装置、氨水供给装置和双氧水供给装置。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，所述晶圆清洗机台还包括气体管路，所述气体管路与所述喷头连通。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，所述气体管路连接氨气供给装置。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，至少部分所述供给支管上设置有流量计。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，至少部分所述供给支管上设置有阀门。

可选的，在所述的晶圆清洗机台中，至少部分所述供给支管上设置有过滤器。

与现有技术相比，本实用新型提供的晶圆清洗机台通过增加若干个供给支管，进而使用不同的供给支管可供给不同的化学溶液于供给总管中，不同的化学溶液于供给总管中混合形成用于清洗承载台上的晶圆的清洗溶液，使得晶圆清洗机台具有更好的清洗效果。

附图说明

图1为现有技术中晶圆清洗机台的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的晶圆清洗机台的结构示意图；

图3为利用双氧水与氨水的混合溶液的氧化性去除污染物的示意图；

图4为利用双氧水与氨水的混合溶液的微量蚀刻特性去除晶圆表层的薄膜的示意图。

具体实施方式

在背景技术中已经提及，传统的晶圆清洗机台的清洗效果不理想。申请人研究发现，这是因为晶圆表面所残留的污染物的种类非常多，如颗粒物、金属污染物、有机物等。而这些污染物中，除了附着于晶圆表面上的一般微粒外，部分污染物也可能与晶圆表面之间发生反应形成多种化学键结，这种与晶圆表面产生反应的污染物即使经过多次物理清洗或冲刷，也无法彻底去除，因此单纯使用去离子水冲洗晶圆，已不能满足目前的净化需求。为此，本实用新型提供一种晶圆清洗机台，通过增加若干个供给支管，进而使用不同的供给支管可供给不同的化学溶液于供给总管中，不同的化学溶液于供给总管中混合形成用于清洗承载台上的晶圆的清洗溶液，使得晶圆清洗机台具有更好的清洗效果。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆清洗机台作进一步详细说明。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图2为实用新型一实施例的晶圆清洗机台的结构示意图，如图2所示，所述晶圆清洗机台100包括：承载台110、喷头120、供给总管130以及多个供给支管，所述承载台110用于承载晶圆，所述喷头120位于所述承载台110上方，所述供给总管130与所述喷头120连通，所述多个供给支管均与所述供给总管130连通。

本实施例中，所述晶圆清洗机包括三个供给支管140a、140b、140c，三个所述供给支管140a、140b、140c可分别连接通入有二氧化碳的去离子水供给装置、氨水供给装置和双氧水供给装置，具体的，供给支管140a连接通入有二氧化碳的去离子水供给装置，供给支管140b连接氨水供给装置，供给支管140c连接双氧水供给装置。其中，去离子水一般要求除掉盐分制成电阻率16M以上的水，水越纯电阻率越高，导电性越差，高速冲击下越容易产生静电，使得硅屑等微粒易产生静电吸附造成芯片表面不容易被清洗干净。因此将二氧化碳加入去离子水中，可降低去离子水的电阻率，防止静电产生。可以理解的是，本实用新型并不限制供给支管的数量，所述晶圆清洗机台可设置有两个供给支管，两个所述供给支管分别连接氨水供给装置和双氧水供给装置，或者，所述晶圆清洗机台也可以设置四个以上的供给支管，四个以上的供给支管连接不同的化学溶液供给装置。另外，本实用新型并不限定所述清洗溶液的组成，所述清洗溶液可根据晶圆表面所沉积的不同的薄膜，选用不同的化学溶液。

所述多个供给支管中至少部分供给支管上设置有流量计，所述流量计用于显示供给支管内液体的供给流量。本实施例中，三个供给支管上均设置有流量计，具体如图2所示，所述供给支管140a上设置有流量计141a，供给支管140b上设置有流量计141b，供给支管140c上设置有流量计141c。所述多个供给支管中至少部分供给支管上设置有阀门，通过调节所述阀门可控制供给支管内的溶液的供给流量。本实施例中，三个供给支管上均设置有阀门，具体如图2所示，所述供给支管140a上设置有阀门142a，供给支管140b上设置有阀门142b，供给支管140c上设置有阀门142c。

所述多个供给支管中至少部分供给支管上设置有过滤器，所述过滤器用于过滤供给支管内的溶液，使用所述过滤器可过滤溶液中的杂质，避免溶液中的杂质对晶圆造成反污染。本实施例中，三个供给支管上均设置有过滤器，具体如图2所示，供给支管140a上设置有过滤器143a，供给支管140b上设置有过滤器143b，供给支管140c上设置有过滤器143c。进一步的，所述过滤器的规格为15μm，即过滤器过滤尺寸大于15μm的杂质。所述多个供给支管和过滤器的材质优选为PTFE，其具有抗腐蚀且不易造成污染。

作为优选的方案，所述晶圆清洗机台100还包括气体管路150，所述气体管路150与所述喷头120连通。优选的，所述气体管路150与氨气供给装置连接。由于所述气体管路150与气体供给装置连接，因此当通入清洗溶液对晶圆进行清洗时，通过高压气体可将液体打散形成喷雾状，并且可使所述清洗溶液高压冲洗晶圆表面，增加破坏和清除污垢的强度。

以下以表面生长有氮化硅薄膜的晶圆作为待清洗的晶圆为例，对本实用新型提供的晶圆清洗机台及其清洗过程做进一步详细说明。

首先，进行第一清洗，使用通入有二氧化碳的去离子水、氨水以及双氧水清洗晶圆，同时通入高压氮气。其中，可通过调整各供给支管的阀门，以控制去离子水、氨水和双氧水的流量，使氨水溶液、双氧水溶液与去离子的体积比为1:2:50。具体的，进行第一清洗时，使用氨水和双氧水的混合溶液作为清洗溶液去除晶圆表面的有机物、金属污染物及颗粒物等。图3为利用双氧水与氨水混合溶液的氧化性去除污染物的示意图，如图3所示，通过双氧水的强氧化性及氨水的溶解作用，可有效去除晶圆表面的有机物及金属污染物，同时附着于晶圆表面的颗粒物也可随溶液的冲洗而去除。另外，对于较难去除的污染物，如与晶圆表面发生反应的污染物，利用氨水和双氧水的混合溶液对晶圆上的薄膜具有微量刻蚀能力的这一特性，直接将晶圆表层的薄膜蚀刻掉，从而可去除较难去除的污染物，如图4所示，图4为利用双氧水与氨水的混合溶液的微量蚀刻特性去除晶圆表层的薄膜的示意图。由于氨水和双氧水的混合溶液对薄膜的蚀刻能力较弱，不具有强腐蚀性，因此不会对晶圆上的薄膜造成缺陷。

接着，进行第二清洗，使用通入二氧化碳的去离子水清洗晶圆，同时通入高压氮气。即关闭与氨水和双氧水对应的供给支管的阀门，保持与去离子水对应的供给支管的阀门为开启状态。使用去离子水继续清洗晶圆，用于去除晶圆表面残留的化学溶液，同时进一步冲洗掉由化学溶液溶解的污染物。

以上清洗步骤皆于室温操作，从而可减少化学药品及去离子水的蒸发，并使清洗溶液的组成变化很小易于操作。

综上所述，本实用新型提供的晶圆清洗机台于现有技术的基础上增加若干个溶液供给支管，当将所述多个供给支管分别与不同的化学溶液供给装置连接时，不同的化学溶液于供给总管中混合形成清洗溶液，清洗溶液通过喷头喷洒于晶圆表面，达到对晶圆进行清洗的目的。由于本实施新型提供的晶圆清洗机台的清洗溶液不仅包括通入二氧化碳的去离子水，还可以包括其他的化学溶液，所述化学溶液可微量蚀刻晶圆表面的薄膜，使所述清洗溶液具有更好的清洗效果。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆清洗机台，其特征在于，包括：

承载台，用于承载晶圆；

喷头，位于所述承载台上方；

供给总管，与所述喷头连通；以及

多个供给支管，所述多个供给支管均与所述供给总管连通，所述多个供给支管分别与不同的化学溶液供给装置连接。

2.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：所述晶圆清洗机包括两个供给支管。

3.如权利要求2所述的晶圆清洗机台，其特征在于：两个所述供给支管分别连接一氨水供给装置和一双氧水供给装置。

4.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：所述晶圆清洗机台包括三个供给支管。

5.如权利要求4所述的晶圆清洗机台，其特征在于：三个所述供给支管分别连接一通入有二氧化碳的去离子水供给装置、一氨水供给装置和一双氧水供给装置。

6.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：所述晶圆清洗机台还包括一气体管路，所述气体管路与所述喷头连通。

7.如权利要求6所述的晶圆清洗机台，其特征在于：所述气体管路连接一氨气供给装置。

8.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：至少部分所述供给支管上设置有一流量计。

9.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：至少部分所述供给支管上设置有一阀门。

10.如权利要求1所述的晶圆清洗机台，其特征在于：至少部分所述供给支管上设置有一过滤器。