单晶圆湿式处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的单晶圆湿式处理装置，用于防止晶圆边缘的底面遭受化学液或腐蚀性气体的腐蚀，其包括旋转夹头、背洗座及环形气体喷嘴。所述背洗座包括环形平面，所述环形平面与所述晶圆之底面具有预定间距。所述环形气体喷嘴开设于所述背洗座的所述环形平面上，并与所述晶圆边缘距离预定距离，且喷出气体的方向与所述环形平面夹预定夹角，用以在所述环形平面与所述晶圆的所述底面之间形成气墙。所述预定间距介于2mm至5mm，所述预定距离介于10mm至15mm，所述预定夹角介于30度至45度，可得最佳的晶圆底面保护效果。

【技术实现步骤摘要】
单晶圆湿式处理装置
本专利技术是关于一种晶圆处理装置，尤指一种适用于用于防止晶圆边缘的底面腐蚀的单晶圆湿式处理装置。
技术介绍
一般微电子元件是制造于半导体晶圆的正面或装置面。在半导体晶圆的工艺中，需要对半导体晶圆的正面进行多道工艺处理步骤，例如对晶圆的表面喷洒处理液(例如化学品或去离子水等)，以进行晶圆的蚀刻、清洗等湿式处理程序。请参照图1，图1为现有的旋转蚀刻清洗机台的剖面示意图。现有的旋转蚀刻清洗机台10包括一蚀刻腔体12，蚀刻腔体12中设有一载台14用以承载及固定一晶圆W，载台14下方的转轴16可依各种工艺参数的设定需求，进行高低速旋转，进而带动晶圆W旋转，蚀刻液19则由晶圆W上方的液体供给单元18流下，以对晶圆W的正面进行蚀刻。再进行上述蚀刻时，如果是在晶圆W低转速的工艺参数条件下，则晶圆W正面的化学液膜或腐蚀性气体，有可能因旋转离心力降低，会由晶圆W边缘流到晶圆W的底面及载台14上，进而产生腐蚀现象，而且在晶圆W底面形成腐蚀污染物，例如金属微粒、残留物或薄膜等等。若上述物质未移除，将会破坏或污染晶圆正面的元件。举例来说，某些用于工艺的金属材质，例如铜，可能自晶圆底面回沾至晶圆正面，如此将造成微电子元件产生缺陷，以及降低制造上的良率。故进行上述湿式工艺时，针对晶圆W底面的保护措施是设备在设计上至关重要的考量点。
技术实现思路
有鉴于此，为了防止晶圆边缘的底面腐蚀，本专利技术的目的在于提供一种单晶圆湿式处理装置，其透过环形气体喷嘴对晶圆边缘的底面产生气墙，以隔离蚀刻液或腐蚀性气体对晶圆底面的腐蚀，克服了现有技术中晶圆背面污染的问题。为达成上述目的，本专利技术提供的单晶圆湿式处理装置用于防止晶圆边缘的底面腐蚀，其包括旋转夹头、背洗座及环形气体喷嘴。所述旋转夹头用于固持并旋转一晶圆。所述背洗座设置于所述旋转夹头周围，包括环形平面，所述环形平面与所述晶圆之底面具有预定间距，背洗座于所述环形平面之外周缘处为直角结构。所述环形气体喷嘴开设于所述背洗座的所述环形平面上，并与所述晶圆边缘相距预定距离，且喷出气体的方向与所述环形平面夹预定夹角，用以在所述环形平面与所述晶圆的所述底面之间形成气墙。所述预定间距介于2mm至5mm，所述预定距离介于10mm至15mm，所述预定夹角介于30度至45度。在一优选实施例中，所述环形平面之外周缘约等于所述晶圆边缘，且所述直角结构约切齐所述晶圆边缘。在一优选实施例中，所述预定间距为3mm。在一优选实施例中，所述预定距离为13mm。在一优选实施例中，所述预定夹角为40度。在一优选实施例中，所述环形气体喷嘴为在所述背洗座上之一环形斜缝结构。在一优选实施例中，所述环形气体喷嘴用于喷出氮气，且喷出氮气的流量介于100LPM(公升/分钟)至150LPM。优选地，喷出氮气的流量为120LPM。在一优选实施例中，所述单晶圆湿式处理装置进一步包括内环形气体喷嘴，其开设于所述背洗座的所述环形平面上，并与所述环形气体喷嘴呈同心圆，用以在所述环形平面与所述晶圆的所述底面之间形成气墙。在一优选实施例中，所述单晶圆湿式处理装置进一步包括纯水喷头，所述纯水喷头开设于所述背洗座的所述环形平面上，用于对所述晶圆边缘的所述底面冲洗。相较于现有技术，本专利技术的单晶圆湿式处理装置透过设置所述预定间距介于2mm至5mm，所述预定距离介于10mm至15mm，所述预定夹角介于30度至45度，而可最佳化阻隔欲流到晶圆底面的蚀刻液或腐蚀性气体，而得到极佳的保护效果。另外，优选地，设定所述预定间距为3mm、所述预定距离为13mm、预定夹角为40度及喷出氮气的流量为120LPM，可得最佳的晶圆底面保护效果。为让本专利技术之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，配合所附图式，作详细说明如下：【附图说明】图1为现有的旋转蚀刻清洗机台的剖面示意图；图2为本专利技术的第一优选实施例的单晶圆湿式处理装置的俯视示意图；图3为图2沿A-A’线段的剖面示意图；图4为图3的背洗座与晶圆的局部放大图；图5为本专利技术的第二优选实施例的单晶圆湿式处理装置的俯视示意图；图6为图5沿B-B’线段的剖面示意图。【具体实施方式】本专利技术的数个优选实施例借助所附图式与下面的说明作详细描述，在不同的图式中，相同的元件符号表示相同或相似的元件。请参照图2及图3，图2为本专利技术的第一优选实施例的单晶圆湿式处理装置的俯视示意图，图3为图2沿A-A’线段的剖面示意图。如图所示，本第一优选实施例的单晶圆湿式处理装置20用于防止晶圆边缘32的底面34受到蚀刻液19或气体腐蚀。为了清楚表示，图2未示出晶圆W。详细而言，如图3所示，本实施例的单晶圆湿式处理装置20包括一旋转夹头22、一背洗座24、一环形气体喷嘴26及一纯水喷头28。上述元件可设置于一蚀刻腔体(图未示)中，旋转夹头22上还设有液体供给单元18，以提供蚀刻液19或清洁液等流体。如图3所示，所述旋转夹头(Chuck)22用于固持并旋转晶圆W，优选地，旋转夹头22可产生一真空负压以吸取固定住晶圆W。此外，旋转夹头22连接至一可作高低速旋转的转轴16，用以旋转晶圆W。如图2及图3所示，所述背洗座24设置于所述旋转夹头22周围，背洗座24包括一环形平面242，所述环形平面242与所述晶圆W的底面34具有一预定间距P，即环形平面242稍低于旋转夹头22的平面，使得晶圆W不会接触到环形平面242。所述预定间距P介于2mm至5mm，可得优选的防止侵蚀效果，在本实施例中，所述预定间距P为3mm。背洗座24于所述环形平面242之外周缘244处为一直角结构R，也就是说，本实施例的背洗座24于所述环形平面242之外周缘244不会有弧形或导角的结构，以防止气流扰流而侵蚀晶圆W的底面34。值得注意的是，所述环形平面242之外周缘244约等于所述晶圆边缘32，且所述直角结构R约切齐所述晶圆边缘32，即环形平面242之外周缘244约等于晶圆W的直径定义出的圆形。请参照图4，图4为图3的背洗座24与晶圆的局部放大图。所述环形气体喷嘴26开设于所述背洗座24的所述环形平面242上，并与所述晶圆边缘32相距一预定距离D，且喷出气体(图未示)的方向(即开口的切线方向)与所述环形平面242夹一预定夹角C，用以在所述环形平面242与所述晶圆W的所述底面34之间形成气墙或气垫，而可阻隔蚀刻液19或者气体对晶圆的底面34的侵蚀。具体而言，所述环形气体喷嘴26为在所述背洗座24上之一环形斜缝结构262。进一步而言，所述预定距离D介于10mm至15mm，可得优选的气墙或气垫效果，在本实施例中，所述预定距离D为13mm。此外，预定夹角C夹角介于30度至45度，同样可得优选的气墙或气垫效果，在本实施例中，所述预定夹角C为40度。值得一提的是，所述环形气体喷嘴26用于喷出氮气，且喷出氮气的流量介于100LPM(公升/分钟)至150LPM，可得优选地气墙形成效果。在此实施例中，喷出氮气的流量为120LPM。请参照图2，除了利用上述环形气体喷嘴26阻隔蚀刻液19或者气体外，本实施例的单晶圆湿式处理装置20进一步包括纯水喷头28，所述纯水喷头28开设于所述背洗座24的所述环形平面上242，用于喷出去离子水(DIwater)对所述晶圆边缘32的所述底面34冲洗，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶圆湿式处理装置，用于防止晶圆边缘的底面腐蚀，其特征在于，包括：旋转夹头，用于固持并旋转一晶圆；背洗座，设置于所述旋转夹头周围，包括环形平面，所述环形平面与所述晶圆之底面具有预定间距，背洗座于所述环形平面之外周缘处为直角结构；以及环形气体喷嘴，开设于所述背洗座的所述环形平面上，并与所述晶圆边缘相距预定距离，且喷出气体的方向与所述环形平面夹预定夹角，用以在所述环形平面与所述晶圆的所述底面之间形成气墙；其中所述预定间距介于2mm至5mm，所述预定距离介于10mm至15mm，所述预定夹角介于30度至45度。

【技术特征摘要】
1.一种单晶圆湿式处理装置，用于防止晶圆边缘的底面腐蚀，其特征在于，包括：旋转夹头，用于固持并旋转一晶圆；背洗座，设置于所述旋转夹头周围，包括环形平面，所述环形平面与所述晶圆之底面具有预定间距，背洗座于所述环形平面之外周缘处为直角结构；以及环形气体喷嘴，开设于所述背洗座的所述环形平面上，并与所述晶圆边缘相距预定距离，且喷出气体的方向与所述环形平面夹预定夹角，用以在所述环形平面与所述晶圆的所述底面之间形成气墙；其中所述预定间距介于2mm至5mm，所述预定距离介于10mm至15mm，所述预定夹角介于30度至45度。2.根据权利要求1所述的单晶圆湿式处理装置，其特征在于，所述环形平面之外周缘约等于所述晶圆边缘，且所述直角结构约切齐所述晶圆边缘。3.根据权利要求1所述的单晶圆湿式处理装置，其特征在于，所述预定间距为3mm。4.根据权利要求1所述的单晶圆湿式处理装置，其特征在于，所述预定距...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗恩，罗翔隆，徐子正，
申请(专利权)人：弘塑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71