CN219873424U - 一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其在主体框架的腰部设置有承载平台，该承载平台上水平设置有限位杆，以在主体框架的侧壁与限位杆之间形成一承载空间，限位杆朝向主体框架的第一侧壁的面结构为斜面，且该斜面的底边与第一侧壁相距第一距离，顶边与第一侧壁相距第二距离，第一距离小于所述第二距离，置于该放置空间中的晶舟的底面尺寸大于第一距离，小于第二距离。本实用新型提供的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具通过限位杆的斜面设计，简单有效的实现了置于承载空间的晶舟的倾斜置位，可使置于晶舟中的晶圆倾斜置位，降低了晶圆的置位状态受清洗治具的移动而变化的风险，提高了清洗良率。

Description

一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具

技术领域

本实用新型涉及半导体清洗设备技术领域，特别涉及一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具。

背景技术

在半导体制程中，当晶圆(wafer)被蚀刻、研磨后，晶圆表面会有许多污染物附着，而影响元件性质。为避免上一制程步骤的杂质带到下一制程步骤，每一步骤中间必须对晶圆做清洗，藉以除去杂质、提高良率。

在现有技术中，晶圆的清洗常用湿法清洗，其利用各种化学试剂与吸附在晶圆表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被晶圆表面脱附(解吸)，然后用去离子水冲洗，从而获得洁净表面。

在晶圆的湿法清洗中，复数个晶圆置于晶舟(cassette，又称为晶圆花篮、晶圆提篮、晶圆放置盒)中，多个晶舟再置于清洗治具中，清洗治具由机器手臂操作放入化学试剂槽进行清洗，以实现对晶圆的批量清洗。其中，在清洗治具搬运中，受移动影响，晶圆在晶舟中的置位状态容易发生变化，导致部分晶圆与晶舟产生预期外的接触，例如原本应该充分暴露的晶圆正面与晶舟侧壁叠合接触，该接触区的晶圆正面难以接触化学试剂，在清洗流程结束后，该部分没有得到有效的清洗，导致清洗良率下降。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，以提高晶圆在清洗中是稳定性，降低晶圆与晶舟产生额外接触的风险，保障晶圆与化学试剂的充分接触，提高清洗良率。

本实用新型一方面提供一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，用于晶舟的承载，所述晶舟用于晶圆的承载，所述用于提高晶圆清洗良率的清洗治具包括：主体框架，以及设置于所述主体框架腰部的承载平台，其中，

所述承载平台上水平设置有限位杆，以在所述主体框架的侧壁与所述限位杆之间形成一承载空间，所述晶舟可放置于所述承载空间中；

所述限位杆与所述主体框架的第一侧壁的延伸方向一致，且所述限位杆朝向所述第一侧壁的面结构为斜面，所述斜面的底边与所述第一侧壁相距第一距离，所述斜面的顶边与所述第一侧壁相距第二距离，所述第一距离小于所述第二距离；

所述晶舟的底面尺寸大于所述第一距离，小于所述第二距离。

可选地，所述承载平台上还设置有多个限位板，且沿所述限位杆的延伸方向间隔设置，以将所述承载空间分隔为多个子承载空间，

其中，每一个所述子承载空间可放置一个所述晶舟，且各所述子承载空间的尺寸与可放置其中的所述晶舟的尺寸一致匹配。

可选地，相邻所述子承载空间间隔设置。

可选地，所述限位板与所述主体框架的侧壁之间的所述承载平台为平板方框结构，且所述平板方框结构的框边为镂空结构。

可选地，所述限位杆的两侧空间为对称结构。

可选地，所述子承载空间的数量为六个。

可选地，所述主体框架的侧壁均为镂空结构。

可选地，所述主体框架的顶部设置有取放环。

可选地，所述主体框架的下部分的水平投影尺寸小于上部分的水平投影尺寸，所述上部分和所述下部分分别位于所述承载平台的上方和下方。

可选地，所述用于提高晶圆清洗良率的清洗治具为SUS316型不锈钢，且表面结构为电镀表面。

本实用新型提供的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具主要包括：主体框架和设置于所述主体框架腰部的承载平台，其中，所述承载平台上水平设置有限位杆，以在所述主体框架的侧壁与所述限位杆之间形成一承载空间，所述晶舟可放置于所述承载空间中；所述限位杆与所述主体框架的第一侧壁的延伸方向一致，且所述限位杆朝向所述第一侧壁的面结构为斜面，所述斜面的底边与所述第一侧壁相距第一距离，所述斜面的顶边与所述第一侧壁相距第二距离，所述第一距离小于所述第二距离；所述晶舟的底面尺寸大于所述第一距离，小于所述第二距离。本实用新型提供的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具可在晶舟置于承载空间中时，使晶舟的一侧由主体框架的侧壁和承载平台限位，另一侧由限位杆的斜面限位抬升，使得晶舟倾斜地置于承载空间中，进而使置于晶舟中的晶圆倾斜置位，降低晶圆的置位状态受清洗治具的移动而变化的风险，保障晶圆的正面处于充分暴露状态，保障晶圆正面与化学试剂的充分接触，提高清洗效果，提高清洗良率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具在使用状态下的部分结构示意图。

主要元件符号说明：主体框架10、上部分11、下部分12、取放环13、承载平台21、限位杆22、限位板23、晶舟30、支撑限位结构31、晶圆01。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

晶圆一般为单面刻蚀，在晶圆放置于晶舟中时，晶圆背面与晶舟中的限位结构接触而限位置位，正面无其他接触，充分暴露，以在清洗流程中，使需要清除工艺残留物的晶圆正面充分接触化学试剂，实现清洗。然而在现有技术的清洗中，在晶舟平放于清洗治具中时，晶圆一般处于竖直状态，在清洗治具搬运转运中，竖直放置于晶舟中的晶圆的置位状态容易发生变化，导致部分晶圆脱离原有的置位状态，使其正面与晶舟产生接触，该接触部分难以接触化学试剂，在清洗流程结束后，该晶圆正面的接触部分难以清洗至预期效果，导致清洗良率下降。

基于上述问题，本实用新型提供一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其具有倾斜承载面，使得放置于其上的晶舟具有一定倾斜，通过倾斜设计，使晶圆可向一侧倾斜，在倾斜状态下，晶圆的背面抵靠于晶舟的限位结构，可在清洗治具整体移动中，降低晶圆向另一侧倾斜的风险，进而降低晶圆正面意外接触晶舟而降低清洗良率的风险；同时由于晶圆为薄片结构，其在晶舟中受限位影响，倾斜状态的可变范围较小，即便在清洗治具整体移动中产生偏移，在清洗治具稳固后，其倾斜状态的变化还可以自然复原。

请参阅图1，所示为本实用新型实施例中的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具的结构示意，其在主体框架10的腰部设置有承载平台21，承载平台21上水平设置有限位杆22，以在主体框架10的侧壁与限位杆22之间形成一承载空间，晶舟可放置于该承载空间中。晶舟一般为方形结构，对应的，本实施例中的主体框架10为方形结构。

其中，限位杆22与主体框架10的第一侧壁的延伸方向一致，且限位杆22朝向第一侧壁的面结构为斜面，该斜面的底边与第一侧壁相距第一距离，该斜面的顶边与第一侧壁相距第二距离，第一距离小于第二距离，且晶舟的底面尺寸大于第一距离，小于第二距离。

使得如图2所示，在晶舟30放置于承载平台21上时，晶舟30底部一侧通过主体框架10的第一侧壁和承载平台21限位，另一侧置于限位杆22的斜面上，使晶舟30可向主体框架10的第一侧壁方向倾斜，置于晶舟30中的晶圆01倾斜抵靠于支撑限位结构31上，可提高晶圆01的置位状态(倾斜状态)的稳固性。

在本实施例中，限位杆22的斜面为线性斜面，对应限位杆22的截面为三角形，在可选实施例中，限位杆22的斜面为曲面。

在晶圆01处于倾斜状态下，晶圆01的背面抵靠于支撑限位结构31上，正面与相邻的支撑限位结构31间隔，而充分暴露。

其中，晶圆01与相邻的支撑限位结构31间隔较小，使得在晶舟30的倾斜角度一定时，晶圆01的倾斜角度具有一个可能范围，可通过调控限位杆22的斜面倾斜角度，调控晶舟30的倾斜角度，在倾斜角度适当时，可使得在该可能范围内，晶圆01均偏向同一侧，使得在清洗治具整体移动中，即便晶圆01受移动影响而抵靠至相邻的支撑限位结构31，在清洗治具整体稳固后，还可通过重力作用而自然恢复，恢复晶圆01的正面的暴露程度，保障晶圆01的正面清洗效果。其中，该倾斜角度的设计范围可根据主体框架10、晶圆01和晶舟30的实际配置而适应性设计，本申请对此不做特别限制。

为提高产能，在本实施例中，承载平台21上还设置有多个限位板23，限位板23沿限位杆22的延伸方向间隔设置，以将承载空间分隔为多个子承载空间，每一个子承载空间可放置一个晶舟，且各子承载空间的尺寸与可放置其中的晶舟的尺寸一致匹配，以便同时实现更多晶圆的清洗需求，提高产能。

在本实施例中，相邻子承载空间还间隔设置，可提高化学试剂的流动性，提高清洗效果。

为保障化学试剂的流动性，保障清洗效果，在本实施例中，限位板22与主体框架10的侧壁之间的承载平台21为平板方框结构，且该平板方框结构的框边为镂空结构。

在本实施例中，限位杆22的两侧空间为对称结构，即限位杆22两侧空间均可放置晶舟，且两侧的晶舟分别向外倾斜，在进一步增加产能的同时，还可提高清洗治具在装载满晶舟后的稳定性，降低倾翻风险。

在本实施例中，子承载空间的数量为六个，可充分考量主体框架10的载重能力，充分提高单个主体框架10的装载能力，提高产能。

在本实施例总，主体框架10的侧壁均为镂空结构，以保障化学试剂的流通性，保障清洗效果，其中，镂空形式具体例如为方形镂空、圆形镂空等便于实现的镂空形式，或者是椭圆形镂空、花型镂空等。

为取放方便，在本实施例中，主体框架10的顶部设置有取放环13，在取放中，通过机械手臂或勾爪提起取放环13，即可实现对主体框架10的取放，且可避免机械手臂对主体框架10的各镂空侧壁的损伤。

在本实施例中，主体框架10的下部分12的水平投影尺寸小于上部分11的水平投影尺寸，上部分11和下部分12分别位于承载平台的上方和下方，使得上部分11用于支持子承载空间的拓展需求，提高产能；下部分12用于承载空间的下方支撑，将承载空间支起，避免承载空间下方接触化学试剂槽的底部，影响化学试剂的流通性，以保障清洗效果，同时下部分12的较小尺寸可在满足支撑需求的同时，降低承载孔家的拓展对主体框架10的整体重量增加量，降低成本。

在本实施例的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具中，其各部分均为SUS316型不锈钢，以保障其承载能力，为承载能力的拓展提供便利，且其表面结构为电镀表面，更加致密光滑，降低其表面结构在长期浸泡中受化学试剂腐蚀而释放杂质的风险，以保持清洗效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，用于晶舟的承载，所述晶舟用于晶圆的承载，其特征在于，所述用于提高晶圆清洗良率的清洗治具包括：主体框架，以及设置于所述主体框架腰部的承载平台，其中，

所述承载平台上水平设置有限位杆，以在所述主体框架的侧壁与所述限位杆之间形成一承载空间，所述晶舟可放置于所述承载空间中；

所述限位杆与所述主体框架的第一侧壁的延伸方向一致，且所述限位杆朝向所述第一侧壁的面结构为斜面，所述斜面的底边与所述第一侧壁相距第一距离，所述斜面的顶边与所述第一侧壁相距第二距离，所述第一距离小于所述第二距离；

所述晶舟的底面尺寸大于所述第一距离，小于所述第二距离。

2.根据权利要求1所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，

所述承载平台上还设置有多个限位板，且沿所述限位杆的延伸方向间隔设置，以将所述承载空间分隔为多个子承载空间，

其中，每一个所述子承载空间可放置一个所述晶舟，且各所述子承载空间的尺寸与可放置其中的所述晶舟的尺寸一致匹配。

3.根据权利要求2所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，相邻所述子承载空间间隔设置。

4.根据权利要求3所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述限位板与所述主体框架的侧壁之间的所述承载平台为平板方框结构，且所述平板方框结构的框边为镂空结构。

5.根据权利要求4所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述限位杆的两侧空间为对称结构。

6.根据权利要求5所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述子承载空间的数量为六个。

7.根据权利要求1所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述主体框架的侧壁均为镂空结构。

8.根据权利要求1或7所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述主体框架的顶部设置有取放环。

9.根据权利要求1所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述主体框架的下部分的水平投影尺寸小于上部分的水平投影尺寸，所述上部分和所述下部分分别位于所述承载平台的上方和下方。

10.根据权利要求1所述的用于提高晶圆清洗良率的清洗治具，其特征在于，所述用于提高晶圆清洗良率的清洗治具为SUS316型不锈钢，且表面结构为电镀表面。