晶圆清洁设备及晶圆清洁方法技术

本公开涉及一种晶圆清洁设备。此设备包括由不可燃材料组成的外壳、晶圆支架、清洁喷嘴、至少一感应器、及排气单元。晶圆支架可夹持及加热晶圆。清洁喷嘴可供应清洁流体至晶圆的表面。至少一感应器可检测晶圆的特性。排气单元可排出外壳中的清洁流体产生的蒸气。排气单元可包括冲洗喷嘴，以用喷雾冲洗通过排气单元的蒸气。

Wafer cleaning equipment and wafer cleaning methods

The present disclosure relates to a wafer cleaning device. The device includes a shell made of non-combustible materials, a wafer bracket, a clean nozzle, at least one inductor, and an exhaust unit. The wafer bracket can clamp and heat the wafer. Clean nozzles can be used to clean fluids to the surface of wafers. At least one inductor can detect the characteristics of the wafer. The exhaust unit can discharge the steam generated by the clean fluid in the housing. The exhaust unit may include a flushing nozzle to spray through the steam of the exhaust unit.

【技术实现步骤摘要】
晶圆清洁设备及晶圆清洁方法
本公开实施例涉及一种晶圆清洁设备及方法，且特别涉及一种具有高安全性的晶圆清洁设备及方法。
技术介绍
用于半导体晶圆(如硅晶圆)的清洁工艺是半导体装置及微机电系统(microelectromechanicalsystem，MEMS)的一个重要步骤。硅晶圆的良率与来自晶圆处理的缺陷密度(如洁净度及微粒数)成反比。晶圆清洁工艺的目的是去除化学物质及不纯微粒而不改变或损害晶圆的表面或基板。
技术实现思路
本公开的实施例提供一种晶圆清洁设备，包括外壳、晶圆支架、清洁喷嘴、至少一感应器、及排气单元。外壳包括不可燃材料。晶圆支架是在外壳之中，且配置以夹持及加热晶圆。清洁喷嘴是在外壳之中，且配置以供应清洁流体至晶圆。清洁喷嘴的外表面的至少有一部分包括导电材料。至少一感应器是在外壳之中，且配置以检测一或多个与晶圆相关的特性(attributes)。排气单元是耦接至外壳，且配置以排出由清洁流体产生的蒸气。排气单元包括冲洗喷嘴，配置以用喷雾冲洗通过排气单元的蒸气。本公开另一实施例提供一种晶圆清洁设备，包括晶圆支架、清洁喷嘴、风扇过滤单元、至少一感应器、及排气单元。晶圆支架是配置以夹持及加热晶圆。晶圆支架包括至少六支撑插销及三夹钳插销以夹持晶圆。清洁喷嘴是配置以供应清洁流体至晶圆的表面。清洁喷嘴的外表面的至少有一部分包括导电材料。风扇过滤单元是配置以供应空气及惰性气体的混合物。至少一感应器是配置以检测一或多个与晶圆相关的特性。排气单元是配置以排出由清洁流体产生的蒸气。排气单元包括冲洗喷嘴，配置以用喷雾冲洗通过排气单元的蒸气。本公开又一实施例提供一种晶圆清洁方法，包括装载晶圆至在外壳中的晶圆支架，且由晶圆支架加热此晶圆。此方法亦包括供应清洁流体至晶圆的表面，且供应空气及惰性气体的混合物进入外壳。此方法还包括检测一或多个与晶圆相关的特性。此方法还包括排出在外壳中通过排气单元的清洁流体产生的蒸气，且以喷雾冲洗通过排气单元的蒸气。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该排气单元更包还包括：另一感应器，配置以检测该蒸气被该冲洗喷嘴以该喷雾冲洗后的一浓度。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，还包括：一紧急单元，配置以基于该蒸气的该浓度停止该晶圆清洁设备的一运转。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该不燃材料包括：乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；聚偏二氟乙烯(PVDF)；或是全氟烷氧基烷烃(PFA)。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该导电材料包括纳米碳管。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该至少一感应器包括：一红外线感应器，配置以检测该晶圆的该表面的一温度；一影像感应器，配置以捕捉该晶圆的该表面的影像；一热感应器，配置以产生该晶圆的该表面的一热曲线；或是该等感应器的组合。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该冲洗喷嘴是配置以混合一流体以及该惰性气体以产生该喷雾。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该排气单元更包还包括：一吸附材料，配置以吸附通过该排气单元的该蒸气。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该内流单元包括：一流量计，配置以检测从该晶圆流出的该惰性气体的一流速。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，其中该等支撑插销的每一者的高度大于该等夹钳插销的每一者的高度。根据本公开之一实施例的晶圆清洁设备，，其中该惰性气体包括氮气，其流速为空气流速的一半。附图说明以下将配合说明书附图详述本公开的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，多种特征并未按照比例示出，且仅用以说明例示。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本公开的特征。图1示出根据一些实施例的示例性的晶圆清洁设备的图示。图2示出根据一些实施例的具有电离器(ionizer)的示例性的晶圆清洁设备的图示。图3示出根据一些实施例的晶圆清洁设备用的示例性的接地单元的图示。图4示出根据一些实施例的具有红外线感应器及影像照相机的示例性的晶圆清洁设备的图示。图5示出根据一些实施例的晶圆清洁设备用的示例性的冲洗喷嘴的图示。图6示出根据一些实施例的晶圆清洁设备用的示例性的风扇过滤单元的图示。图7示出根据一些实施例的具有内流单元及气体感应器的示例性的晶圆清洁设备的图示。图8示出根据一些实施例的晶圆清洁设备用的示例性的晶圆支架的图示。图9A及图9B示出根据一些实施例的晶圆支架用的示例性的夹钳插销及支撑插销的图示。图10示出根据一些实施例的示例性的晶圆清洁方法的流程图。附图标记列表100、200、400、700晶圆清洁设备102外壳104内部空间106晶圆支架108晶圆110清洁喷嘴112、114感应器116、602风扇过滤单元118排气单元120导管122、126、502、504冲洗喷嘴124喷雾128液体流202电离器204电晕放电302接地单元304磁性接地夹钳306接地线402红外线感应器404影像照相机702内流单元704气体感应器706流量计802钳口804夹钳插销806支撑插销1000晶圆清洁方法1002、1004、1006、1008、1010、1012、1014操作D1、D2直径H1、H2高度具体实施方式以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开书叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下公开书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外，其与空间相关用词。例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。此术语“额定的(nominal)＂在此被用以指出一要求的值、或目标的值，此值为元件或工艺操作的特性或参数的值，此值已在产品或工艺的设计阶段期间设定，此值包括高于及/或低于此要求的值的范围。此值的范围可归因于制造工艺中的些微差异或是公差。此术语“垂直的＂在此被用以表示公称的正交于基板的表面。此术语“实质上＂在此被用以代表一给定量的值的变化，举例来说，此值的±1％至±5％。此术语“约为＂在此被用以代表一给定量的值，此值可基于与标的半导体装置有关联的特定工艺节点(technologynode)而变化。举例来说，基于此特定工艺节点，此术语“约为＂可代表给定量的值的变化不超过此值的10－30％(例如此值的±10％、±20％、或是±30％)。根据本公开的不同实施例，在半导体装置制造中提供具有高安全性以避免闪燃及爆炸的晶圆清洁设备及方法。举例来说，晶圆清洁工艺包括，RCA(RadioCorporationofAmerica，RCA)清洁、去膜清洁(film本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆清洁设备，包括：一外壳，包括不燃材料；一晶圆支架，在该外壳中，配置以支持及加热一晶圆；一清洁喷嘴，在该外壳中，配置以供应一清洁流体至该晶圆，其中该清洁喷嘴的一外表面的至少有一部分包括一导电材料；至少一感应器，在该外壳中，配置以检测一个或多个与该晶圆相关的特性；以及一排气单元，耦接至该外壳，且配置以排出由该清洁流体产生的一蒸气，其中该排气单元包括一冲洗喷嘴，该冲洗喷嘴以一喷雾冲洗通过该排气单元的该蒸气。

【技术特征摘要】
2017.11.14 US 62/585,711;2018.08.10 US 16/100,6351.一种晶圆清洁设备，包括：一外壳，包括不燃材料；一晶圆支架，在该外壳中，配置以支持及加热一晶圆；一清洁喷嘴，在该外壳中，配置以供应一清洁流体至该晶圆，其中该清洁喷嘴的一外表面的至少有一部分包括一导电材料；至少一感应器，在该外壳中，配置以检测一个或多个与该晶圆相关的特性；以及一排气单元，耦接至该外壳，且配置以排出由该清洁流体产生的一蒸气，其中该排气单元包括一冲洗喷嘴，该冲洗喷嘴以一喷雾冲洗通过该排气单元的该蒸气。2.如权利要求1所述的晶圆清洁设备，还包括：一风扇过滤单元，耦接至该外壳，且配置以供应空气及一惰性气体的一混合物至该外壳。3.如权利要求1所述的晶圆清洁设备，还包括：一电离器，在该外壳中，配置以供应电晕放电至该清洁喷嘴。4.如权利要求1所述的晶圆清洁设备，还包括：一接地单元，耦接至该清洁喷嘴且配置以将该清洁喷嘴接地。5.如权利要求1所述的晶圆清洁设备，其中该晶圆支架包括至少六支撑插销及三夹钳插销，以支撑该晶圆。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黃玠超，严必明，夏英庭，夏培彦，黄秉荣，胡弘龙，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71