CN217134321U - 一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置，包括：放置台，上方悬浮设置有晶圆；通气装置，输出高压气流以使晶圆悬浮于放置台上；中置喷嘴，向晶圆表面喷淋第一清洗液进行高温磷酸湿法处理；复数个侧置喷嘴，向晶圆侧面喷淋第二清洗液进行清洗；控制模块，分别连接通气装置、中置喷嘴、各侧置喷嘴和机器人，用于控制启动通气装置输出高压气流，控制机器人将晶圆放置到放置台上，控制中置喷嘴喷淋第一清洗液至晶圆的表面进行高温磷酸湿法处理，以及控制各侧置喷嘴分别喷淋第二清洗液至晶圆的侧面进行清洗。有益效果是本装置通过稳定加热的第一清洗液进行晶圆的高温磷酸湿法处理，能够有效增加晶圆蚀刻效果及安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶圆清洗蚀刻技术领域，尤其涉及一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置。
背景技术
在晶圆的生产过程中，在晶圆的表面往往会沾染各种杂质，这些杂质会对晶圆的后续加工和使用造成不良的后果，且正是由于这些杂质的存在，在生产过程的每一步工序结束之后都需要对晶圆进行系统化的清洗。
目前对于晶圆的清洗蚀刻方式大多采用单片清洗蚀刻方式，即通过喷淋清洗液对晶圆需要清洗或蚀刻，但是由于清洗和蚀刻可能需要多种清洗液，因此需要设置多个喷淋装置，会造成晶圆清洗蚀刻区域的拥挤，影响晶圆清洗蚀刻的效率，且由于晶圆与放置台的直接接触会导致无需清洗的一面携带杂质进而影响需要清洗的一面，并由于清洗液温度的不稳定性，导致无法进行稳定的高温磷酸湿法处理。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置，包括：
一放置台，所述放置台上悬浮设置一晶圆；
一通气装置，设置于所述放置台上，用于垂直向上输出一高压气流以使所述晶圆悬浮于所述放置台上进行非接触式清洗；
一中置喷嘴，设置于所述晶圆的上方，用于向所述晶圆的表面喷淋一第一清洗液以对所述晶圆的表面进行高温磷酸湿法处理；
复数个侧置喷嘴，对称的设置于所述放置台的两侧，用于向所述晶圆的侧面喷淋一第二清洗液以对所述晶圆的侧面进行清洗；
一控制模块，分别连接所述通气装置、所述中置喷嘴、各所述侧置喷嘴和一机器人，用于控制启动所述通气装置输出所述高压气流，控制所述机器人将所述晶圆放置到所述放置台上，控制所述中置喷嘴喷淋所述第一清洗液至所述晶圆的表面进行高温磷酸湿法处理，以及控制各所述侧置喷嘴分别喷淋所述第二清洗液至所述晶圆的侧面进行清洗。
优选的，所述放置台表面的两端分别设有一挡板，通过各所述挡板与所述放置台表面形成封闭的一收纳区域以收纳所述第一清洗液和所述第二清洗液。
优选的，所述放置台表面穿设有复数个漏槽，用于将所述收纳区域收纳的所述第一清洗液和所述第二清洗液输送至外部的一回收设备进行回收。
优选的，各所述漏槽分别通过一第一输送管连接所述回收设备，通过所述第一输送管将所述第一清洗液和所述第二清洗液输送至所述回收设备进行回收。
优选的，各所述侧置喷嘴的底部分别设有一第二输送管，各所述第二输送管分别连接所述回收设备，通过各所述第二输送管将各所述侧置喷嘴中剩余的所述第二清洗液输送至所述回收设备。
优选的，所述中置喷嘴内部设有多个喷淋管，各所述喷淋管内分别装有一化学药液，则所述控制模块控制导通其中一个所述喷淋管并控制所述喷淋管喷淋对应的所述化学药液作为所述第一清洗液对所述晶圆表面进行高温磷酸湿法处理；或
依次控制导通各所述喷淋管以喷淋对应的所述化学药液对所述晶圆表面进行高温磷酸湿法处理。
优选的，所述中置喷嘴内设有一加热设备，各所述喷淋管分别穿设于所述加热设备内部，通过所述加热设备对各所述化学药液进行加热。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本装置通过控制通气设备输出高压气流使晶圆处于悬浮状态以进行非接触式清洗，并在中置喷嘴内设置多个喷淋管以进行不同化学药液的喷淋，大大减少了喷淋设备的数量，且通过稳定加热后的第一清洗液对晶圆进行高温磷酸湿法处理，能够有效增加晶圆蚀刻效果及安全性。
附图说明
图1为本实用新型的较佳的实施例中，本装置的结构原理图；
图2为本实用新型的较佳的实施例中，控制模块的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。
本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置，如图1、2所示，包括：
一放置台1，放置台1上悬浮设置一晶圆2；
一通气装置3，设置于放置台3上，通过通气装置3垂直向上输出一高压气流以使晶圆2悬浮于放置台1上进行非接触式清洗；
一中置喷嘴4，设置于晶圆2的上方，通过中置喷嘴4向晶圆2的表面喷淋一第一清洗液以对晶圆2的表面进行高温磷酸湿法处理；
复数个侧置喷嘴5，对称的设置于放置台1的两侧，通过各侧置喷嘴5向晶圆2的侧面喷淋一第二清洗液以对晶圆2的侧面进行清洗；
一控制模块6，分别连接通气装置3、中置喷嘴4、各侧置喷嘴5和一机器人7，用于控制启动通气装置3输出高压气流，控制机器人7将晶圆2放置到放置台1上，控制中置喷嘴4喷淋第一清洗液至晶圆2的表面进行高温磷酸湿法处理，以及控制各侧置喷嘴5分别喷淋第二清洗液至晶圆2的侧面进行清洗。
具体地，本实施例中，中置喷嘴4采用可交错式上下移动的具备液体导流功能的腔体，在第一清洗液进行高温磷酸湿法处理时，将第一清洗液导流至腔体内，利用交错的气氛进行隔离，搭配排气的分散，维持第一清洗液与气氛的分别导流，可有效地避免一些高危险性以及因温度差异与粘稠度性质容易导致结晶的酸液，以有效改善如硝酸、硫酸、磷酸等化学药液的结晶性问题。
优选的，第一清洗液可以采用高温磷酸。
具体地，本实施例中，将通气装置3设置于放置台1表面的中心区域并采用非接触式的具有晶圆2旋转功能的承载装置，通过输出高压气流形成空气流场产生上下端空气压力使晶圆2能够承载其上处于悬浮状态，且在空气流场不断地喷气施压过程中形成稳定的汇流，确保晶圆2下方的微粒与污染物不会因为非接触式的承载方式在旋转过程产生堆积回弹于晶圆2表面的问题。
具体地，本实施例中，在放置台1环状的外侧夹持区域甚至有相应的管路，通过管路进行内外区域的氮气、气态或液态异丙醇的喷流以确保气流的对外推送，在晶圆2的旋转过程中，将晶圆2下方的表面进行有效的气体喷流，进行初步干燥与表面异丙醇覆盖。
具体地，本实施例中，中置喷嘴4可以采用对应于需求的清洗湿法工艺，在晶圆2旋转过程中第一清洗液产生离心力，在第一清洗液于晶圆2表面的扩散过程中，将第一清洗液由中心旋离至外端进行旋转式的湿法清洗工艺。
本实用新型的较佳的实施例中，放置台1表面的两端分别设有一挡板8，通过各挡板8与放置台1表面形成封闭的一收纳区域以收纳第一清洗液和第二清洗液。
具体地，本实施例中，在放置台1的两端设有挡板8防止第一清洗液或第二清洗液在向下流动的过程中与放置台1表面产生接触溅射出放置台1上的收纳区域。
本实用新型的较佳的实施例中，放置台1表面穿设有复数个漏槽9，通过各漏槽9将收纳区域收纳的第一清洗液和第二清洗液输送至外部的一回收设备进行回收。
本实用新型的较佳的实施例中，各漏槽9分别通过一第一输送管10连接回收设备，通过第一输送管10将第一清洗液和第二清洗液输送至回收设备进行回收。
具体地，本实施例中，考虑到收纳区域中会持续积累第一清洗液和第二清洗液，需要及时进行排放，因此设置第一输送管10和漏槽9将积累的第一清洗液和第二清洗液输送至回收设备进行二次回收利用。
本实用新型的较佳的实施例中，各侧置喷嘴5的底部分别设有一第二输送管11，各第二输送管11分别连接回收设备，通过各第二输送管11将各侧置喷嘴5中剩余的第二清洗液输送至回收设备。
具体地，本实施例中，考虑到清洗完成后需要对侧置喷嘴5中剩余的第二清洗液进行及时排放，因此设置第二输送管11将剩余的第二清洗液输送至回收设备进行二次回收利用。
本实用新型的较佳的实施例中，中置喷嘴4内部设有多个喷淋管12，各喷淋管12内分别装有一化学药液，则控制模块6控制导通其中一个喷淋管12并控制喷淋管12喷淋对应的化学药液作为第一清洗液对晶圆2表面进行高温磷酸湿法处理；或
依次控制导通各喷淋管12以喷淋对应的化学药液对晶圆2表面进行高温磷酸湿法处理。
具体地，本实施例中虽然第一清洗液采用高温磷酸，但是不同浓度的高温磷酸实现的蚀刻效果可能不同，因此可以根据实际需求选择对应浓度的高温磷酸进行蚀刻。
本实用新型的较佳的实施例中，中置喷嘴4内设有一加热设备13，各喷淋管12分别穿设于加热设备13内部，通过加热设备13对各化学药液进行加热。
具体地，本实施例中，通过加热设备13对各个喷淋管12中的化学药液进行加热，确保化学药液在输出喷淋的过程中能稳定维持一致的温度，降低了化学药液因温度不稳定导致清洗晶圆2致良宥不齐现象的产生，通过稳定加热的化学溶液对晶圆进行稳定的高温磷酸湿法处理，提升蚀刻效果。
具体地，本实施例中，中置喷嘴4采用复合型喷嘴结构，在中置喷嘴4内部设置一缓冲汇流区域，透过持续注入的化学药液，在汇流以及重力引导作用下，带有气泡的化学药液因比重不一致被推送至中置喷嘴4的上端处，在内外层嵌管的嵌合交错孔洞结构下，形成破除气泡的方法，且能持续引流汇流产生无气泡的化学药液进行输出。
具体地，本实施例中，通过特殊的喷淋设计，建构独特的声波控制液滴输出保持细化分子，辅以氮气喷流重叠在输出的化学药液的喷射区域，使纳米化的化学药液的液滴在氮气的作用下具备液滴纳米化保持能力。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于高温磷酸湿法工艺的清洗蚀刻装置，其特征在于，包括:
一放置台，所述放置台上悬浮设置一晶圆；
一通气装置，设置于所述放置台上，用于垂直向上输出一高压气流以使所述晶圆悬浮于所述放置台上进行非接触式清洗；
一中置喷嘴，设置于所述晶圆的上方，用于向所述晶圆的表面喷淋一第一清洗液以对所述晶圆的表面进行高温磷酸湿法处理；
复数个侧置喷嘴，对称的设置于所述放置台的两侧，用于向所述晶圆的侧面喷淋一第二清洗液以对所述晶圆的侧面进行清洗；
一控制模块，分别连接所述通气装置、所述中置喷嘴、各所述侧置喷嘴和一机器人，用于控制启动所述通气装置输出所述高压气流，控制所述机器人将所述晶圆放置到所述放置台上，控制所述中置喷嘴喷淋所述第一清洗液至所述晶圆的表面进行高温磷酸湿法处理，以及控制各所述侧置喷嘴分别喷淋所述第二清洗液至所述晶圆的侧面进行清洗。
2.根据权利要求1所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，所述放置台表面的两端分别设有一挡板，通过各所述挡板与所述放置台表面形成封闭的一收纳区域以收纳所述第一清洗液和所述第二清洗液。
3.根据权利要求2所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，所述放置台表面穿设有复数个漏槽，用于将所述收纳区域收纳的所述第一清洗液和所述第二清洗液输送至外部的一回收设备进行回收。
4.根据权利要求3所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，各所述漏槽分别通过一第一输送管连接所述回收设备，通过所述第一输送管将所述第一清洗液和所述第二清洗液输送至所述回收设备进行回收。
5.根据权利要求3所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，各所述侧置喷嘴的底部分别设有一第二输送管，各所述第二输送管分别连接所述回收设备，通过各所述第二输送管将各所述侧置喷嘴中剩余的所述第二清洗液输送至所述回收设备。
6.根据权利要求1所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，所述中置喷嘴内部设有多个喷淋管，各所述喷淋管内分别装有一化学药液，则所述控制模块控制导通其中一个所述喷淋管并控制所述喷淋管喷淋对应的所述化学药液作为所述第一清洗液对所述晶圆表面进行高温磷酸湿法处理；或
依次控制导通各所述喷淋管以喷淋对应的所述化学药液对所述晶圆表面进行高温磷酸湿法处理。
7.根据权利要求6所述的清洗蚀刻装置，其特征在于，所述中置喷嘴内设有一加热设备，各所述喷淋管分别穿设于所述加热设备内部，通过所述加热设备对各所述化学药液进行加热。
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