TW202128293A - 清洗裝置 - Google Patents

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李相鑫
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大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
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Abstract

本創作實施例提供了一種清洗裝置。該清洗裝置包括：基座、第一噴淋機構及柔性清洗件，其中，基座用於承載待清洗件，並能夠帶動待清洗件轉動，且基座的外徑小於待清洗件的外徑；第一噴淋機構可移動地設置於基座的一側，用於在移動至第一位置時向待清洗件的表面噴淋清洗液體；柔性清洗件與第一噴淋機構連接，用於在第一噴淋機構移動至第一位置時，與待清洗件的邊緣部分柔性接觸，以對待清洗件的邊緣部分進行清洗。本創作實施例提供的清洗裝置，可以更徹底地去除待清洗件的邊緣附著的顆粒及污染物殘留，從而可以提高清洗效果，同時不會對待清洗件表面造成損傷，進而可以提高待清洗件的良率。

Description

清洗裝置
本創作涉及半導體加工技術領域，具體而言，本創作涉及一種清洗裝置。
目前，隨著半導體製造工藝技術的不斷發展，器件的特徵尺寸不斷減少，奈米尺度的缺陷對晶圓造成的影響逐漸增加，晶圓清洗已然成為提高晶圓良率的關鍵技術。當器件的最小特徵尺寸逐漸減少時，晶圓尺寸卻在不斷增加，晶圓邊緣面積也相應增大，分佈在晶圓邊緣區域內的晶片數目也在逐漸增加，在這種情況下，晶圓邊緣存在的缺陷將會嚴重影響整個晶圓的良率，同時由於晶圓邊緣附著的薄膜可能會剝落，剝落下來的薄膜存在遷移到晶圓表面的風險，因此晶圓邊緣清洗步驟是成功製造晶圓的關鍵步驟之一。
現有的晶圓清洗裝置中，通常利用卡盤夾持晶圓並帶動晶圓進行旋轉，在此過程中，噴淋臂在晶圓上方擺動同時噴淋清洗藥液，但是，受到噴淋臂的擺動角度限制，現有的晶圓清洗裝置對晶圓邊緣的清洗效果有限，在清洗後晶圓邊緣仍殘存有顆粒等污染物。
本創作針對現有方式的缺點，提出一種清洗裝置，其可以更徹底地去除待清洗件的邊緣附著的顆粒及污染物殘留，從而可以提高清洗效果，同時不會對待清洗件表面造成損傷，進而可以提高待清洗件的良率。
本創作實施例提供了一種清洗裝置，包括：基座、第一噴淋機構及柔性清洗件，其中，所述基座用於承載待清洗件，並能夠帶動所述待清洗件轉動，且所述基座的外徑小於所述待清洗件的外徑； 所述第一噴淋機構可移動地設置於所述基座的一側，用於在移動至第一位置時向所述待清洗件的表面噴淋清洗液體； 所述柔性清洗件與所述第一噴淋機構連接，用於在所述第一噴淋機構移動至所述第一位置時，與所述待清洗件的邊緣部分柔性接觸，以對所述待清洗件的邊緣部分進行清洗。
可選的，所述柔性清洗件上設置有凹槽，在所述第一噴淋機構移動至所述第一位置時，所述待清洗件的邊緣部分插入所述凹槽中，且所述凹槽的內表面與所述待清洗件的邊緣部分的外表面相貼合。
可選的，在所述基座的軸向截面上，所述凹槽的正投影形狀與所述待清洗件的邊緣部分的正投影形狀一致。
可選的，所述柔性清洗件包括海綿件。
可選的，所述海綿件的材質包括聚乙烯醇。
可選的，所述清洗裝置還包括盛放有清洗液體的浸潤槽； 所述柔性清洗件在所述第一噴淋機構移動至第二位置時，所述柔性清洗件能夠移入所述浸潤槽並浸泡在所述清洗液體中。
可選的，所述清洗裝置還包括有進液管路和出液管路，所述進液管路用於向所述浸潤槽中注入清洗液體；所述出液管路用於排出所述浸潤槽中的清洗液體。
可選的，所述第一噴淋機構包括噴淋臂、設置在所述噴淋臂上的噴頭、旋轉驅動源和升降驅動源；其中，所述柔性清洗件與所述噴淋臂連接； 所述旋轉驅動源用於驅動所述噴淋臂旋轉至所述第一位置或者所述第二位置； 所述噴頭用於在所述噴淋臂旋轉至所述第一位置時，朝向所述待清洗件表面噴淋清洗液體； 所述升降驅動源用於在所述噴淋臂旋轉至所述第二位置時驅動所述噴淋臂升降，以使所述噴淋臂能夠帶動所述柔性清洗件移入或移出所述浸潤槽。
可選的，所述清洗裝置還包括設置在所述基座中的真空吸附機構，所述真空吸附機構用於採用吸附固定的方式將所述待清洗件固定在所述基座上。
可選的，所述清洗裝置還包括第二噴淋機構，所述第二噴淋機構設置於所述基座的一側，用於向所述待清洗件的表面噴淋清洗氣體。
本創作實施例提供的技術方案帶來的有益技術效果是： 本創作實施例提供的清洗裝置，其在利用第一噴淋機構對待清洗件進行清洗的基礎上，通過利用柔性清洗件對待清洗件的邊緣進行清洗，可以更徹底地去除待清洗件的邊緣附著的顆粒及污染物殘留，從而可以提高清洗效果，進而可以提高待清洗件的良率。進一步的，由於柔性清洗件與待清洗件的邊緣為柔性接觸，不會對待清洗件表面造成損傷。
本創作附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本創作的實踐瞭解到。
下面詳細描述本創作，本創作的實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對於示出的本創作的特徵是不必要的，則將其省略。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本創作，而不能解釋為對本創作的限制。
本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裏使用的所有術語（包括技術術語和科學術語），具有與本創作所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語，應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裏一樣被特定定義，否則不會用理想化或過於正式的含義來解釋。
下面以具體地實施例對本創作的技術方案以及本創作的技術方案如何解決上述技術問題進行詳細說明。
第一實施例
本創作第一實施例提供了一種清洗裝置，如圖1所示，該清洗裝置包括：基座13、第一噴淋機構2及柔性清洗件31。其中，基座13用於承載待清洗件10（例如晶圓），並能夠帶動待清洗件10轉動，在本實施例中，清洗裝置還包括用於驅動基座13轉動的驅動裝置1，該驅動裝置1具體包括豎直設置且與基座13的底部連接的旋轉軸12，以及用於驅動旋轉軸12旋轉的驅動源11，該驅動源11例如為旋轉電機。而且，基座13的外徑小於待清洗件10的外徑，以使放置於基座13上的待清洗件10的邊緣部分能夠自基座13的邊緣伸出。
需要說明的是，在實際應用中，基座13可以設置在腔室內，或者也可以設置在其他諸如清洗槽等空間內，並非必須設置於腔室內，本創作實施例對此並不進行限定，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
第一噴淋機構2可移動地設置於基座13的一側，用於在移動至圖2中示出的第一位置時向待清洗件10的表面噴淋清洗液體，即，第一噴淋機構2在移動至圖2中示出的第一位置時處於清洗狀態，用於清洗待清洗件10的整個表面。上述清洗液體具體可以是超純水或者用於清洗待清洗件10的化學藥液，本創作實施例對此並不進行限定。
柔性清洗件31與第一噴淋機構2連接，用於在第一噴淋機構2移動至上述第一位置時與待清洗件10伸出基座13的邊緣部分柔性接觸，以對待清洗件10的邊緣部分進行清洗。另外，如圖1所示，當第一噴淋機構2移動至圖1中示出的第二位置時，柔性清洗件31與待清洗件10的邊緣部分相分離，即，第一噴淋機構2在移動至圖1中示出的第二位置時處於初始狀態，不對待清洗件10進行清洗。
本創作實施例提供的清洗裝置，其在利用第一噴淋機構2對待清洗件10進行清洗的基礎上，通過利用柔性清洗件31對待清洗件10的邊緣進行清洗，可以更徹底地去除待清洗件10的邊緣附著的顆粒及污染物殘留，從而可以提高清洗效果，進而可以提高待清洗件10的良率。進一步的，由於柔性清洗件31與待清洗件10的邊緣為柔性接觸，不會對待清洗件表面造成損傷。
於本創作的一實施例中，上述柔性清洗件31例如包括海綿件，其不僅能夠與待清洗件10的邊緣部分柔性接觸，而且具有良好的滲透性，自第一噴淋機構2噴淋出的清洗液體可以浸潤上述海綿件，浸潤有清洗液體的海綿件可以有效清洗待清洗件10的邊緣，同時不會損壞待清洗件10的表面。上述海綿件例如為聚乙烯醇等的具有良好滲透性的柔性材料。
於本創作的一實施例中，如圖3所示，柔性清洗件31上設置有凹槽311，在第一噴淋機構2移動至上述第一位置時，待清洗件10的邊緣部分插入該凹槽311中，且凹槽311的內表面與待清洗件10的邊緣部分的外表面相貼合。這樣，可以增大柔性清洗件31與待清洗件10的邊緣部分的接觸面積，從而可以進一步提高對待清洗件10的邊緣部分的清洗效果。
進一步的，如圖3所示，在基座13的軸向截面上，凹槽311的正投影形狀與待清洗件10的邊緣部分的正投影形狀一致。以待清洗件10為上、下邊緣均具有倒角的晶圓為例，凹槽311的內表面在與該晶圓的上、下表面的邊緣區域以及外周面的部分區域相貼合的同時，凹槽311的內表面同樣設置有倒角，以實現與晶圓的邊緣部分完全接觸。當然，在實際應用中，本創作實施例並不限定凹槽311的具體形狀，只要與凹槽311的正投影形狀與待清洗件10的邊緣部分的正投影形狀一致即可。
當然，在實際應用中，根據不同的需要，也可以不設置凹槽311，而將柔性清洗件31僅與待清洗件10的上表面、外周面或者下表面相貼合；或者，還可以改變凹槽311的形狀，以將柔性清洗件31與待清洗件10的上表面、外周面和下表面中的至少一個表面相貼合。
由於需要對待清洗件10的邊緣部分進行清洗，很難利用機械固定方式將待清洗件10固定在基座13上，在這種情況下，可選的，清洗裝置還包括設置在基座13中的真空吸附機構（圖中未示出），該真空吸附機構用於採用吸附固定的方式將待清洗件10固定在基座13上。真空吸附機構例如包括設置在基座13中的吸附孔，該吸附孔的一端位於基座13的用於承載待清洗件10的承載面上，另一端通過相應的管路與抽真空裝置連接，抽真空裝置在啟動時，通過管路抽取承載面與待清洗件10的背面之間的氣體，以在待清洗件10的背面產生負壓，從而可以實現對待清洗件10的吸附固定，避免其在基座13轉動時產生移動。
於本創作的一實施例中，清洗裝置還包括第二噴淋機構4，該第二噴淋機構4設置於基座13的一側，用於向待清洗件10的表面噴淋清洗氣體，從而可以對待清洗件10上殘留的清洗液體進行清理。該第二噴淋機構4可以採用與第一噴淋機構2相同的結構，不同之處僅在於：第二噴淋機構4可以設置在第一噴淋機構2的對側；並且，第一噴淋機構2是與氣源連接，該氣源例如可以是氮氣源。當第一噴淋機構2及柔性清洗件31對待清洗件10的清洗完成之後，第二噴淋機構4可以通過向待清洗件10表面噴淋清洗氣體，以對待清洗件10上殘留的清洗液體進行清理。
第二實施例
如圖4所示，本創作第二實施例提供的清洗裝置，其是在上述第一實施例的基礎上所做的改進。具體地，本實施例提供的清洗裝置，其在上述第一實施例的基礎上，增設了盛放有清洗液體的浸潤槽32。柔性清洗件31在第一噴淋機構2移動至圖4所示的第二位置時，能夠移入浸潤槽32並浸泡在清洗液體中。這樣，通過在非清洗時間將柔性清洗件31浸泡在清洗液體中，可以使該柔性清洗件31始終處於被清洗液體浸潤的狀態，從而不僅可以避免柔性清洗件31長時間暴露在空氣中風乾變硬，導致在使用時對待清洗件10表面產生損傷，而且還可以使柔性清洗件31隨時可以使用，節省了等待柔性清洗件31浸潤的時間。
於本創作的一實施例中，清洗裝置還包括進液管路33和出液管路34，其中，進液管路33用於向浸潤槽32中注入清洗液體；出液管路34用於排出浸潤槽32中的清洗液體。在使用時，通過利用進液管路33和出液管路34同時進行清洗液體的注入和排出，可以使浸潤槽32內的清洗液體迴圈流動，從而可以提高清洗液體的清潔度，進而可以起到清潔柔性清洗件31的作用，避免柔性清洗件31附著有顆粒污染待清洗件10。
於本創作的一實施例中，第一噴淋機構2包括噴淋臂22、設置在該噴淋臂22上的噴頭21、旋轉驅動源24和升降驅動源23；其中，柔性清洗件31與噴淋臂22連接；旋轉驅動源23用於驅動噴淋臂22旋轉至圖2示出的第一位置或者圖4示出的第二位置；噴頭21用於在噴淋臂22旋轉至上述第一位置時，朝向待清洗件10表面噴淋清洗液體；升降驅動源24用於在噴淋臂22旋轉至上述第二位置時驅動噴淋臂22升降，以使噴淋臂22能夠帶動柔性清洗件31移入或移出浸潤槽32。
需要說明的是，本創作實施例對柔性清洗件31與噴淋臂22的連接位置和連接方式沒有限定，只要能夠在噴淋臂22位於第一位置時，柔性清洗件31能夠與待清洗件10的邊緣部分柔性接觸；在噴淋臂22位於第二位置時，柔性清洗件31能夠移入或移出浸潤槽32即可。
還需要說明的是，在本實施例中，在旋轉驅動源24和升降驅動源23的驅動下，噴淋臂22可以作旋轉運動，也可以作升降運動。圖4僅示意性地示出了旋轉驅動源24和升降驅動源23的連接關係，即，旋轉驅動源24與升降驅動源23的升降軸連接，旋轉驅動源24的旋轉軸與噴淋臂22連接，這樣，升降驅動源23用於驅動旋轉驅動源24和與之連接的噴淋臂22同步升降；旋轉驅動源24用於驅動噴淋臂22旋轉。當然，在實際應用中，也可以將旋轉驅動源24的旋轉軸與升降驅動源23連接，將升降驅動源23的升降軸與噴淋臂22連接，在這種情況下，旋轉驅動源24用於驅動升降驅動源23和與之連接的噴淋臂22同步旋轉；升降驅動源23用於驅動噴淋臂22升降。另外，本創作實施例對旋轉驅動源24和升降驅動源23的具體結構沒有限定，只要能夠實現上述驅動功能即可。
為進一步說明本創作實施例，下面將結合圖1至圖3對本創作實施提供的清洗裝置對待清洗件10進行清洗的清洗程序進行詳細說明。具體地，在進行清洗程序之前，柔性清洗件31浸泡在浸潤槽32中。首先，在升降驅動源23的驅動下，噴淋臂22上升，以使柔性清洗件31移出浸潤槽32；然後，在旋轉驅動源24的驅動下，噴淋臂22自上述第二位置旋轉至上述第一位置，在此過程中，柔性清洗件31同步旋轉，並靠近基座13，直至柔性清洗件31與待清洗件10的邊緣部分柔性接觸。若柔性清洗件31上設置有凹槽311，則此時待清洗件10的邊緣部分插入該凹槽311中，且凹槽311的內表面與待清洗件10的邊緣部分的外表面相貼合。
開始進行清洗程序，在驅動源11的驅動下，基座13轉動，可以將待清洗件10的轉速設定為600轉/分鐘；開啟噴頭21，以使其朝向待清洗件10表面噴淋清洗液體，清洗液體例如為去離子水，且流量可以設定為1.5公升/分鐘；同時，柔性清洗件31會對待清洗件10的邊緣進行清洗，從而可以更徹底地去除帶清洗件10的邊緣顆粒及污染物殘留。
在清洗液體的清洗過程完成之後，在旋轉驅動源24的驅動下，噴淋臂22自上述第一位置旋轉至上述第二位置，以使柔性清洗件31旋轉至浸潤槽32上方；然後，在升降驅動源23的驅動下，噴淋臂22下降，直至柔性清洗件31浸泡在浸潤槽32中。
開始進行吹掃過程，此時利用第二噴淋機構4朝向待清洗件10表面噴淋清洗氣體；在此過程中，可以提高待清洗件10的轉速，例如為1700轉/分鐘，清洗氣體的流量可以設定為10公升/分鐘。待吹掃過程完成之後，整個清洗程序結束。
需要說明的是，上述具體實施方式中涉及的具體數據及先後操作順序僅作為說明之用，並且用以限定本創作。
綜上所述，本創作請實施例提供的清洗裝置，其在利用第一噴淋機構對待清洗件進行清洗的基礎上，通過利用柔性清洗件對待清洗件的邊緣進行清洗，可以更徹底地去除待清洗件的邊緣附著的顆粒及污染物殘留，從而可以提高清洗效果，進而可以提高待清洗件的良率。進一步的，由於柔性清洗件與待清洗件的邊緣為柔性接觸，不會對待清洗件表面造成損傷。
可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
在本創作的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本創作的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
以上所述僅是本創作的部分實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本創作原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本創作的保護範圍。
1:驅動裝置 2:第一噴淋機構 4:第二噴淋機構 10:待清洗件 11:驅動源 12:旋轉軸 13:基座 21:噴頭 22:噴淋臂 23:升降驅動源 24:旋轉驅動源 31:柔性清洗件 32:浸潤槽 33:進液管路 34:出液管路 311:凹槽
本創作上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中： 圖1為本創作第一實施例提供的清洗裝置在第一噴淋機構移動至第二位置時的結構示意圖； 圖2為本創作第一實施例提供的清洗裝置在第一噴淋機構移動至第一位置時的結構示意圖； 圖3為本創作第一實施例採用的柔性清洗件與待清洗件的邊緣配合在基座的軸向截面上的局部示意圖； 圖4為本創作第二實施例提供的清洗裝置在初始狀態時的結構示意圖。
無
1:驅動裝置
2:第一噴淋機構
4:第二噴淋機構
10:待清洗件
11:驅動源
12:旋轉軸
13:基座
21:噴頭
22:噴淋臂
23:升降驅動源
24:旋轉驅動源
31:柔性清洗件

Claims (10)

  1. 一種清洗裝置，其特徵在於，包括：基座、第一噴淋機構及柔性清洗件，其中，所述基座用於承載待清洗件，並能夠帶動所述待清洗件轉動，且所述基座的外徑小於所述待清洗件的外徑； 所述第一噴淋機構可移動地設置於所述基座的一側，用於在移動至第一位置時向所述待清洗件的表面噴淋清洗液體； 所述柔性清洗件與所述第一噴淋機構連接，用於在所述第一噴淋機構移動至所述第一位置時，與所述待清洗件的邊緣部分柔性接觸，以對所述待清洗件的邊緣部分進行清洗。
  2. 如請求項1所述的清洗裝置，其中，所述柔性清洗件上設置有凹槽，在所述第一噴淋機構移動至所述第一位置時，所述待清洗件的邊緣部分插入所述凹槽中，且所述凹槽的內表面與所述待清洗件的邊緣部分的外表面相貼合。
  3. 如請求項2所述的清洗裝置，其中，在所述基座的軸向截面上，所述凹槽的正投影形狀與所述待清洗件的邊緣部分的正投影形狀一致。
  4. 如請求項1所述的清洗裝置，其中，所述柔性清洗件包括海綿件。
  5. 如請求項4所述的清洗裝置，其中，所述海綿件的材質包括聚乙烯醇。
  6. 如請求項1-5任意一項所述的清洗裝置，其中，所述清洗裝置還包括盛放有清洗液體的浸潤槽； 所述柔性清洗件在所述第一噴淋機構移動至第二位置時，能夠移入所述浸潤槽並浸泡在所述清洗液體中。
  7. 如請求項6所述的清洗裝置，其中，所述清洗裝置還包括有進液管路和出液管路，所述進液管路用於向所述浸潤槽中注入清洗液體；所述出液管路用於排出所述浸潤槽中的清洗液體。
  8. 如請求項6所述的清洗裝置，其中，所述第一噴淋機構包括噴淋臂、設置在所述噴淋臂上的噴頭、旋轉驅動源和升降驅動源；其中，所述柔性清洗件與所述噴淋臂連接； 所述旋轉驅動源用於驅動所述噴淋臂旋轉至所述第一位置或者所述第二位置； 所述噴頭用於在所述噴淋臂旋轉至所述第一位置時，朝向所述待清洗件表面噴淋清洗液體； 所述升降驅動源用於在所述噴淋臂旋轉至所述第二位置時驅動所述噴淋臂升降，以使所述噴淋臂能夠帶動所述柔性清洗件移入或移出所述浸潤槽。
  9. 如請求項1所述的清洗裝置，其中，所述清洗裝置還包括設置在所述基座中的真空吸附機構，所述真空吸附機構用於採用吸附固定的方式將所述待清洗件固定在所述基座上。
  10. 如請求項1所述的清洗裝置，其中，所述清洗裝置還包括第二噴淋機構，所述第二噴淋機構設置於所述基座的一側，用於向所述待清洗件的表面噴淋清洗氣體。
TW110100442A 2020-01-19 2021-01-06 清洗裝置 TW202128293A (zh)

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