CN208555227U - 基板清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基板清洗装置，所述基板清洗装置包括：用于承载晶圆的载台、位于载台一侧的喷头、与喷头连接的喷杆以及多个供给管路，喷头具有多个喷嘴，多个供给管路均伸入到喷杆内部，且每个喷嘴至少与一条供给管路连接。本实用新型通过将现有的多个具有一个喷嘴的喷头结合成一个同时具有多个喷嘴的喷头的结构，且将多个供给管路集中设置的喷杆内部，其降低了基板清洗装置的复杂程度，同时也节省了基板清洗装置的空间。

Description

基板清洗装置

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种基板清洗装置。

背景技术

对于半导体产业而言，半导体基板如基板在储存、转载和卸载的过程中以及半导体器件的整个制造工艺中，都会在基板上留下污染物，因此，需采用清洗工艺来去除基板表面的污染物。所以，在半导体器件的制作工艺中，清洗是其中最频繁的步骤之一。随着半导体器件的集成度越来越高，对基板表面的清洁度要求也越来越严格。若清洗不彻底，基板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。因而，要提高半导体器件的成品率，除了要加强半导体器件的自身设计，提高生产技术，还需提高净化程度。

目前基板清洗以湿式清洗为主，湿式清洗通常分为槽式清洗和单片清洗两种方式。槽式清洗能同时处理若干片基板，具有很高的清洗效率，然而，随着半导体器件关键尺寸的缩小，槽式清洗已经越来越无法适应湿式清洗的要求。槽式清洗的最大缺点是污染物去除率受到一定的限制，这是因为即使在清洗中使用高纯度的化学试剂与去离子水，从基板上清洗下来的污染物仍然存在于清洗液中，会对基板造成二次污染。为了避免基板被二次污染，单片清洗正逐步取代槽式清洗，其相比于槽式清洗而言能够减少基板的二次污染。

为了满足清洗效果，目前的清洗工艺中，需要向基板喷洒化学试剂、氮气以及去离子水。为此，现有的单片基板清洗的设备中，设置了喷洒化学试剂的喷头、喷洒去离子水的喷头以及喷洒氮气的喷头，这些喷头是各自独立的，每个喷头设置一个喷嘴。为了防止各喷头之间交叉污染，这些喷头采用高低错位安装的方式，从而此结构加剧了基板清洁装置的复杂程度，并且比较占用空间。

实用新型内容

本实施例的目的在于提供一种基板清洗装置，以降低基板清洗装置的复杂程度，并节省空间。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基板清洗装置，包括:用于承载基板的载台、位于所述载台一侧的喷头、与所述喷头连接的喷杆以及多个供给管路，所述喷头具有多个喷嘴，多个所述供给管路均伸入到所述喷杆内部，且每个所述喷嘴至少与一条所述供给管路连接。

可选的，多个所述喷嘴在进行清洗工作时距离所述载台的高度不同。

可选的，所述喷嘴和所述供给管路的数量均为三个，三个所述喷嘴呈直线排布在喷嘴所在喷头的表面上，或者三个所述喷嘴呈三角形排布在喷嘴所在喷头的表面上。

可选的，多个所述喷嘴均为可伸缩结构，多个所述喷嘴上均设置有螺纹。

可选的，每个所述喷嘴具有一门结构，在所述喷嘴不进行清洗工作时，所述门结构封闭所述喷嘴的喷射口。

可选的，多个所述供给管路分别连接去离子水供给装置、氮气供给装置以及化学药剂供给装置。

可选的，至少部分所述供给管路上设置有流量计。

可选的，每个所述喷嘴与一个所述供给管路连接。

可选的，所述基板清洗装置为晶圆清洗装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种基板清洗装置通过将具有一个喷洒化学药剂的喷嘴的喷头，具有一个喷洒去离子水的喷嘴的喷头以及具有一个喷洒氮气的喷嘴的喷头结合成一个同时具有多个喷嘴的喷头结构，即一个喷头上同时具有喷洒化学药剂的喷嘴、喷洒去离子水的喷嘴以及喷洒氮气的喷嘴，同时将供给管路集中设置的方式，从而降低了基板清洗装置的复杂程度，同时也节省了基板清洗装置的空间。

附图说明

图1为本实用新型一实施例基板清洗装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的喷头上每个喷嘴的位置示意图。

附图标记说明：

100-喷头；101、102、103-喷嘴；

201、202、203-供给管路；

300-喷杆；400-载台；500-基板。

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一种基板清洗装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，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基板清洗装置，通过将具有一个喷洒化学药剂的喷嘴的喷头，具有一个喷洒去离子水的喷嘴的喷头以及具有一个喷洒氮气的喷嘴的喷头结合成一个同时具有多个喷嘴的喷头结构，并将与每个喷嘴连接的供应管道集中设置，以降低基板清洗装置的复杂程度，以及节省基板清洗装置的空间。

图1为本实施例的基板清洗装置的结构示意图。如图1所示，本实施例的基板清洗装置包括喷头100、喷杆300、载台400以及多个供给管路。所述载台400用于承载基板500，所述喷头100具有多个喷嘴101、102、103，所述喷杆300与所述喷头100连接，每个所述喷嘴101、102、103至少与一条所述供给管路201、202、203连接。

较佳地，所述喷嘴101、102、103的数量与所述供给管路201、202、203的数量相同，多个所述供给管路201、202、203位于所述喷杆300内部，所述喷头100位于所述载台400的一侧。

由上可知，本实施例通过将现有技术中基板清洗装置的多个具有一个喷嘴的喷头结合成一个喷头上同时具有多个喷嘴的结构，且将多个所述供给管路集中设置在喷杆内部，其降低了基板清洗装置的复杂程度，同时也节省了基板清洗装置的空间。

所述基板清洗装置还包括去离子水供给装置、氮气供给装置以及化学药剂供给装置。

本实施例中，所述喷头100的数量为一个，所述喷头100具有多个所述喷嘴101、102、103，例如是具有三个所述喷嘴101、102、103，多个所述供给管路201、202、203的数量例如是三个，三个所述供给管路201、202、203可分别连接去离子水供给装置、氮气供给装置以及化学药剂供给装置，即，所述供给管路201连接去离子水供给装置，所述供给管路202连接氮气供给装置，所述供给管路203连接化学药剂供给装置。每个所述喷嘴101、102、103与一个所述供给管路201、202、203连接，也就是说，所述喷嘴101与所述供给管路201连接，所述喷嘴101在进行清洗工作时用于喷洒去离子水；所述喷嘴102与所述供给管路202连接，所述喷嘴102在进行清洗工作时用于喷洒氮气；所述喷嘴103与所述供给管路203连接，所述喷嘴103在进行清洗工作时用于喷洒化学药剂。其中，所述喷嘴103可以喷洒多种化学药剂，即，所述供给管路203可以连接多个化学药剂供给装置，以提供多种化学药剂给所述喷嘴103。

在所述喷嘴103需要喷洒多种化学药剂时，可以连接一个所述供给管路，通过变换所述供给管路接入不同的化学药剂供给装置来实现多种化学药剂的喷洒；也可以通过所述供给管路连接多个供给支路，每个所述供给支路连接一种所述化学药剂供给装置，通过阀门的方式给所述喷嘴103通入化学药剂；还可以增加所述喷嘴101、102、103的数量，每个所述喷嘴101、102、103连接一个所述供给管路201、202、203，且每个所述供给管路201、202、203连接一种化学药剂供给装置。

在其他实施例中，所述喷头100也可以仅具有两个喷嘴，这两个所述喷嘴分别是用于喷洒去离子水和用于喷洒氮气，或者是用于喷洒去离子水和化学药剂，又或者是用于喷洒氮气和化学药剂。

本实施例中，三个供给管路201、202、203的材质相同，且均是塑料软管。但应理解，三个供给管路201、202、203的材质也可以不相同，比如一部分是塑料软管结构，另一部分是铁管、钢管等硬管结构。

在进行清洗工作时，所述喷嘴101、102、103喷洒方向朝向所述载台，以向放置在所述载台400上的基板500进行清洗工作。多个所述喷嘴101、102、103之间相互间隔一定的距离，有利于避免喷嘴工作时交叉污染。例如，相邻的喷嘴之间的间隔距离大于1cm。

所述喷嘴101、102、103优选是可伸缩结构，即，在所述喷嘴101、102、103进行清洗工作时，所述喷嘴101、102、103伸出(即从上方垂直下降)至所述喷头100外，且所述喷嘴101、102、103的喷射口距离待清洗的基板500的距离为3mm-5mm；在所述喷嘴101、102、103清洗工作结束时，所述喷嘴101、102、103缩回(上升)至所述喷头100的内部。所述喷嘴101、102、103采用可伸缩结构，有利于避免喷嘴之间的交叉污染。进一步的，若至少两个喷嘴同时工作时，这些工作的喷嘴在距离待清洗基板500不同的高度位置(即呈台阶状)处工作，有利于避免喷嘴工作时交叉污染。

图2为本实用新型一实施例的喷头上每个喷嘴的位置示意图。如图2所示，在本实施例中，三个所述喷嘴101、102、103呈直线排布在喷嘴101、102、103所在喷头100的表面上，多个所述喷嘴在所述喷头上均设置有螺纹，例如是设置有内螺纹，所述喷嘴为螺纹旋转升降的结构。在只有一个所述喷嘴101、102、103例如是所述喷嘴103在进行清洗工作时，所述喷嘴101和所述喷嘴102收缩到所述喷头100的内部，所述喷嘴103下降到所述喷头100外，且喷射口距离待清洗的所述基板500的距离为4mm。在多个所述喷嘴101、102、103在进行清洗工作时距离所述载台400的高度不同，例如是在两个所述喷嘴例如是喷嘴101和喷嘴102同时工作时，所述喷嘴101和所述喷嘴102以一定的高度差呈台阶状工作，进一步的，所述喷嘴101的喷射口在距离待清洗所述基板的距离4mm处喷洒去离子水，所述喷嘴102的喷射口距离待清洗所述基板的距离4.5mm处喷洒氮气。

在其他实施例中，三个所述喷嘴101、102、103也可以呈三角形排布在喷嘴101、102、103所在喷头100的表面上。

优选的，所述多个供给管路201、202、203中至少部分供给管路上设置有流量计，所述流量计用于监控供给管路中气体或液体的流量。在本实施例中，与去离子水供给装置连接的供给管路201上设置有流量计，该流量计用于监控供给管路201中通入的去离子水的流量。

每个所述喷嘴101、102、103具有一门结构(图中未示出)，所述门结构在所述喷嘴101、102、103不进行清洗工作时，所述门结构封闭所述喷嘴的喷射口，以防止交叉污染。比如，在所述喷嘴101工作时，所述喷嘴101的门结构打开，所述喷嘴101伸出至所述喷头100外，且所述喷嘴101的喷射口距离在待清洗的基板的3mm-5mm处工作，所述喷嘴102、103位于所述喷头100内，且其门结构封闭所述喷嘴102、103的喷射口。

所述基板清洗装置还包括一驱动装置例如是伺服马达，其在清洗工作开始时用于驱动多个所述喷嘴101、102、103下降到所述喷头100外，或者，在清洗工作结束时用于驱动多个所述喷嘴101、102、103上升缩回到所述喷头100内。

另外，在本实施例中，所述基板500例如是晶圆，相应的所述基板清洗装置为晶圆清洗装置。在其他实施例中，所述基板500也可以是显示面板或LED芯片等等，并不局限于晶圆。

以下结合图1对基板清洗装置的清洗过程作进一步说明。

首先，待清洗的基板(如晶圆)500放置在载台400上，喷头100移动至待清洗的基板500以及载台400的一侧(例如是正上方)，同时使用通入的化学药剂清洗基板500。具体的，待清洗的基板500载入至载台400上，喷头100移动至所述基板500上方，所述喷嘴103螺纹旋转伸出至喷头100外，其通过供给管路203通入化学药剂(例如是氨水)，对位于喷嘴103喷射口距离4mm处的待清洗的基板500喷洒氨水，以去除待清洗基板500表面的污染物。

接着，使用通入的去离子水清洗基板500。具体的，喷嘴103螺纹旋转缩回喷头100内，喷嘴101螺纹旋转伸出至喷头100外，其通过供给管路201通入去离子水，对位于喷嘴101喷射口距离4mm处的待清洗的基板500喷洒去离子水，以进一步的去除待清洗基板500表面的污染物。

最后，使用通入的氮气对基板500表面进行干燥处理。具体的，喷嘴101螺纹旋转缩回喷头100内，喷嘴102螺纹旋转伸出至喷头100外，其通过供给管路202通入氮气，对位于喷嘴101喷射口距离4mm处的基板500喷洒氮气，以去除基板500表面的清洗残留物。

本实施例通过采用一个喷头上同时具有多个喷嘴的结构替代现有的多个具有一个喷嘴的喷头，并将与各喷嘴连接的供应管道设置在喷杆中替代分散设置的多个供应管道，其降低了基板清洗装置的复杂程度，同时也节省了基板清洗装置的空间。

综上所述，本实用新型提供的基板清洗装置在现有技术的基础上将喷洒化学药剂的喷头、喷洒去离子水的喷头以及喷洒氮气的喷头结合成一个喷头上同时具有多个喷嘴的结构，并将与各喷嘴连接的供应管道集中设置，其达到了降低基板清洗装置的复杂程度，以及节省基板清洗装置的空间的目的。

上述描述仅是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)

1.一种基板清洗装置，其特征在于，包括：用于承载基板的载台、位于所述载台一侧的喷头、与所述喷头连接的喷杆以及多个供给管路，所述喷头具有多个喷嘴，多个所述供给管路均伸入到所述喷杆内部，且每个所述喷嘴至少与一条所述供给管路连接。

2.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，多个所述喷嘴在同时进行清洗工作时距离所述载台的高度不同。

3.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，所述喷嘴和所述供给管路的数量均为三个，三个所述喷嘴呈直线排布在喷嘴所在喷头的表面上，或者三个所述喷嘴呈三角形排布在喷嘴所在喷头的表面上。

4.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，多个所述喷嘴均为可伸缩结构。

5.如权利要求4中所述的基板清洗装置，其特征在于，多个所述喷嘴上均设置有螺纹。

6.如权利要求1至5中任一项中所述的基板清洗装置，其特征在于，每个所述喷嘴具有一门结构，在所述喷嘴不进行清洗工作时，所述门结构封闭所述喷嘴的喷射口。

7.如权利要求1至5中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，多个所述供给管路分别连接去离子水供给装置、氮气供给装置以及化学药剂供给装置。

8.如权利要求1至5中任一项中所述的基板清洗装置，其特征在于，至少部分所述供给管路上设置有流量计。

9.如权利要求1至5中任一项中所述的基板清洗装置，其特征在于，每个所述喷嘴与一个所述供给管路连接。

10.如权利要求1至5中任一项中所述的基板清洗装置，其特征在于，所述基板清洗装置为晶圆清洗装置。