CN209496829U - 晶圆清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗装置。所述晶圆清洗装置包括：清洗槽；支撑台，位于所述清洗槽内，具有用于承载晶圆的承载面；至少一喷嘴，在沿垂直于所述承载面的方向上，所述喷嘴设置于所述支撑台上方，用于向所述清洗槽内喷射吹扫气体；至少一第一排气口，设置于所述清洗槽的内侧壁，用于排出所述清洗槽内的废气。本实用新型避免了酸碱性废气在晶圆上方的滞留，防止了晶圆被二次污染，改善了晶圆的清洗效果。

Description

晶圆清洗装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等移动终端向小型化、智能化、节能化的方向发展，芯片的高性能、集成化趋势明显，促使芯片制造企业积极采用先进工艺，对制造出更快、更省电的芯片的追求愈演愈烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件需用40nm以下先进半导体技术和工艺，因此对先进工艺产能的需求较之以往显著上升，带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平，通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式实现硅集成的提高，以迎合市场需求。然而，这些技术的革新或改进都是以晶圆的生成、制造为基础。

湿法清洗是晶圆制造过程中的一个关键步骤，其一般是采用化学药液和去离子水交替对晶圆表面进行清洗，以去除晶圆表面的污染物，例如颗粒物、有机残留物、金属离子、自然氧化物等。随着对晶圆表面洁净度的要求不断提高，湿法清洗正在由传统的槽式清洗向单片式清洗转变。

目前，当采用单片式清洗装置对晶圆进行清洗的过程中，将晶圆放置在旋转支撑台上，并以预设速度控制支撑台旋转，同时药液喷嘴按照设定的路径向晶圆表面喷射化学药液，清洗过程中产生的酸碱性废气经排出口排出清洗腔体。但是，现有的单片式清洗装置中，排出口设置在清洗腔体的底部，在晶圆上方聚集的酸碱性气体及水汽需要绕过晶圆、沿晶圆与腔体内壁之间的间隙，才能到达所述排出口。这样极易导致废气在晶圆上方滞留，导致晶圆的二次污染，影响晶圆的清洗效果。

因此，如何及时排出清洗腔体中的废气，改善晶圆清洗的效果，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种晶圆清洗装置，用于解决现有技术中晶圆清洗效果较差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆清洗装置，包括：

清洗槽；

支撑台，位于所述清洗槽内，具有用于承载晶圆的承载面；

至少一喷嘴，在沿垂直于所述承载面的方向上，所述喷嘴设置于所述支撑台上方，用于向所述清洗槽内喷射吹扫气体；

至少一第一排气口，设置于所述清洗槽的内侧壁，用于排出所述清洗槽内的废气。

优选的，所述喷嘴的数量为1个，所述第一排气口与所述喷嘴分布于所述支撑台的相对两侧。

优选的，所述喷嘴的数量为多个，且多个所述喷嘴对称分布于所述支撑台的相对两侧；

所述第一排气口的数量为多个，且多个所述第一排气口对称分布于所述支撑台的相对两侧。

优选的，在沿垂直于所述承载面的方向上，所述第一排气口设置于所述喷嘴下方。

优选的，还包括：

第二排气口，位于所述清洗槽的底面，用于排出所述清洗槽内的废气。

优选的，还包括：

至少一挡板，倾斜连接于所述清洗槽的内侧壁，且沿垂直于所述承载面的方向设置于所述第一排气口下方，用于将所述废气导向所述第二排气口。

优选的，还包括：

位于所述清洗槽外部的气液分离器，所述气液分离器与所述第二排气口连通。

优选的，还包括：

位于所述清洗槽外部到的传输管道，所述传输管道的一端用于与所述第一排气口连通、另一端用于与所述气液分离器连通。

优选的，还包括：

调节阀，连接所述喷嘴，用于调整所述喷嘴喷射所述吹扫气体的流速。

优选的，所述吹扫气体为惰性气体。

本实用新型提供的晶圆清洗装置，通过在清洗槽内设置喷嘴以及第一排气口，并将所述喷嘴设置于支撑台上方、所述第一排气口设置于清洗槽的内侧壁，通过所述喷嘴喷射吹扫气体来加速聚集于所述支撑台上方的废气的流动，使得废气能够经所述第一排气口快速排出，避免了酸碱性废气在晶圆上方的滞留，从而防止了晶圆被二次污染，改善了晶圆的清洗效果。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式中晶圆清洗装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的晶圆清洗装置的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种晶圆清洗装置，附图1是本实用新型具体实施方式中晶圆清洗装置的结构示意图。如图1所示，本具体实施方式提供的晶圆清洗装置包括：

清洗槽10；

支撑台11，位于所述清洗槽10内，具有用于承载晶圆的承载面111；

至少一喷嘴12，在沿垂直于所述承载面111的方向上，所述喷嘴12设置于所述支撑台11上方，用于向所述清洗槽10内喷射吹扫气体；

至少一第一排气口13，设置于所述清洗槽10的内侧壁，用于排出所述清洗槽10内的废气。

具体来说，在所述清洗槽10内清洗晶圆的过程中，将所述晶圆放置于所述清洗槽10的所述承载面111上，然后所述支撑台11沿预设方向以预定转速转动，并带动位于其上的所述晶圆的转动。同时，药液喷嘴向所述晶圆表面喷射清洗液，以实现对所述晶圆的清洗。

本具体实施方式在沿垂直于所述承载面111的方向上(即沿图1中的Y轴方向上)，在所述支撑台11的上方设置至少一所述喷嘴12，通过所述喷嘴12向所述清洗槽10内喷射吹扫气体，一方面可以加速所述支撑台11上方气体的流速，避免清洗产生的酸碱性废气在所述晶圆上方聚集；另一方面，通过在所述清洗槽10的内侧壁表面设置所述第一排气口13，缩短了废气的排出路径，加速了废气的排出，避免了废气只能经清洗槽底部排出的缺陷，从而进一步提高了晶圆的清洗效果。

优选的，所述喷嘴12的数量为1个，所述第一排气口13与所述喷嘴12分布于所述支撑台11的相对两侧。

具体来说，所述喷嘴12沿图1中的X轴方向喷射所述吹扫气体，形成沿X轴方向的气流场，从而可以直接将位于所述支撑台11上方的废气吹扫至位于相对侧所述第一排气口13，快速将所述废气排出所述清洗槽10。

优选的，所述喷嘴12的数量为多个，且多个所述喷嘴12对称分布于所述支撑台11的相对两侧；

所述第一排气口13的数量为多个，且多个所述第一排气口13对称分布于所述支撑台11的相对两侧。

优选的，在沿垂直于所述承载面111的方向上，所述第一排气口13设置于所述喷嘴12下方。

本具体实施方式中的多个是指两个或者两个以上。具体来说，多个所述喷嘴12对称分布于所述支撑台11的相对两侧，且所述支撑台11的每一侧具有沿Y轴方向依次排列的若干个所述喷嘴12，例如图1中在所述支撑台11的每一侧具有沿Y轴方向依次排列的三个所述喷嘴12。以所述第一排气口13的数量为两个为例。两个所述第一排气口13沿X轴方向分布于所述支撑台11的相对两侧，且每一个所述第一排气口13位于与其处于同侧的所述喷嘴12的下方。通过设置多个喷嘴12以及多个所述第一排气口13，可以进一步提高所述清洗槽10内的废气排出效率；而废气的及时排出，又能有效的避免所述清洗槽10内部出现紊流现象，确保了所述清洗槽10内部的洁净。

优选的，所述晶圆清洗装置还包括：

调节阀，连接所述喷嘴12，用于调整所述喷嘴12喷射所述吹扫气体的流速。

更优选的，所述晶圆清洗装置还包括调向机构，所述调向机构连接所述喷嘴，用于调整所述喷嘴12的喷射角度。其中，所述调向机构的具体结构，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以设置一与所述喷嘴12连接的转轴，通过所述转轴的转动带动所述喷嘴12在一预设角度范围内转动，从而实现对所述吹扫气体喷射角度的调整。

通过设置所述调节阀，实时调整所述喷嘴12喷射至所述清洗槽10内的吹扫气体的流速以及所述吹扫气体的喷射方向，一方面还能够对所述清洗槽10内部的气体压力进行调整；另一方面，由于所述吹扫气体还能带走所述清洗槽10内部的水汽，因而还能够对所述清洗槽10内的湿度进行调整。

优选的，所述晶圆清洗装置还包括：

第二排气口14，位于所述清洗槽10的底面，用于排出所述清洗槽10内的废气。

具体来说，在所述清洗槽10的底部还设置有第二排气口14，所述清洗槽10的顶部设置有风机过滤单元(Fan Filter Unit，FFU)18，用于沿Y轴方向向所述清洗槽10内部进行气体吹扫，以使得未经所述第一排气口13排出的废气以及晶圆清洗过程中的废液从所述第二排气口14排出。

优选的，所述晶圆清洗装置还包括：

至少一挡板15，倾斜连接于所述清洗槽10的内侧壁，且沿垂直于所述承载面111的方向设置于所述第一排气口13下方，用于将所述废气导向所述第二排气口14。

具体来说，所述挡板15的一端与所述清洗槽10的内侧壁连接、另一端朝向所述第二排气口14倾斜，即所述挡板15与所述清洗槽10的内侧壁之间的夹角γ大于0度且小于90度。所述挡板15设置于所述清洗槽的内侧壁与所述支撑台11之间，且与所述支撑台11之间具有一便于气体流过的间隙。所述挡板15起到导流作用，能够将未被所述第一排气口13排出的废气导向所述第二排气口14，进一步避免在所述清洗槽10内部出现紊流现象，从而进一步确保了所述清洗槽10内部的洁净度。

其中，所述挡板15与所述清洗槽10的内侧壁连接的方式可以为可拆卸连接，便于后续对所述清洗槽10进行清洗。所述挡板15可以为凹形曲面挡板，即所述挡板15的上表面(朝向所述喷嘴12一侧的表面)具有一弧度较小的凹槽，以便于更好的将所述清洗槽10内的废气导向所述第二排气口14。所述挡板15的材料可以是PVC(Polyvinyl Chloride，聚氯乙烯)。所述挡板15的数量可以为多个，且多个所述挡板15环绕所述清洗槽10的内侧壁对称设置。

优选的，所述晶圆清洗装置还包括：

位于所述清洗槽10外部的气液分离器16，所述气液分离器16与所述第二排气口14连通。

优选的，所述晶圆清洗装置还包括：

位于所述清洗槽10外部到的传输管道17，所述传输管道17的一端用于与所述第一排气口13连通、另一端用于与所述气液分离器16连通。

通过设置所述气液分离器16实现对废气、废液的回收、分离，在提高资源利用率的同时，避免对环境造成污染。

优选的，所述吹扫气体为惰性气体。例如，所述吹扫气体可以为氩气。本领域技术人员根据实际需要也可以选择氮气作为吹扫气体。

本具体实施方式提供的晶圆清洗装置，通过在清洗槽内设置喷嘴以及第一排气口，并将所述喷嘴设置于支撑台上方、所述第一排气口设置于清洗槽的内侧壁，通过所述喷嘴喷射吹扫气体来加速聚集于所述支撑台上方的废气的流动，使得废气能够经所述第一排气口快速排出，避免了酸碱性废气在晶圆上方的滞留，从而防止了晶圆被二次污染，改善了晶圆的清洗效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：

清洗槽；

支撑台，位于所述清洗槽内，具有用于承载晶圆的承载面；

喷嘴，在沿垂直于所述承载面的方向上，所述喷嘴设置于所述支撑台上方，用于向所述清洗槽内喷射吹扫气体；

第一排气口，设置于所述清洗槽的内侧壁，用于排出所述清洗槽内的废气。

2.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷嘴的数量为1个，所述第一排气口与所述喷嘴分布于所述支撑台的相对两侧。

3.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述喷嘴的数量为多个，且多个所述喷嘴对称分布于所述支撑台的相对两侧；

所述第一排气口的数量为多个，且多个所述第一排气口对称分布于所述支撑台的相对两侧。

4.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，在沿垂直于所述承载面的方向上，所述第一排气口设置于所述喷嘴下方。

5.根据权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于，还包括：

第二排气口，位于所述清洗槽的底面，用于排出所述清洗槽内的废气。

6.根据权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于，还包括：

至少一挡板，倾斜连接于所述清洗槽的内侧壁，且沿垂直于所述承载面的方向设置于所述第一排气口下方，用于将所述废气导向所述第二排气口。

7.根据权利要求5所述的晶圆清洗装置，其特征在于，还包括：

位于所述清洗槽外部的气液分离器，所述气液分离器与所述第二排气口连通。

8.根据权利要求7所述的晶圆清洗装置，其特征在于，还包括：

位于所述清洗槽外部到的传输管道，所述传输管道的一端用于与所述第一排气口连通、另一端用于与所述气液分离器连通。

9.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，还包括：

调节阀，连接所述喷嘴，用于调整所述喷嘴喷射所述吹扫气体的流速。

10.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述吹扫气体为惰性气体。