本发明专利技术公开了一种晶圆清洗固定装置，包括承载台、固定销、驱动单元、辅助单元，所述固定销位于所述承载台的表面，所述驱动单元连接所述固定销，用于推动固定销固定或松开晶圆；所述辅助单元包括压力传感器、控制中心和电机，所述压力传感器位于所述固定销的背面，所述压力传感器连接控制中心，所述压力传感器用于测量晶圆对固定销的压力，并将测量结果传输至控制中心进行分析，所述控制中心根据分析结果控制电机带动固定销进行移动，确保晶圆不与承载台接触。本发明专利技术提供的一种晶圆清洗固定装置和方法，可以在晶圆和固定销旋转过程中，实时监测晶圆对固定销的压力，从而实时调节固定销的位置，确保晶圆不会与承载台接触。
【技术实现步骤摘要】
一种晶圆清洗固定装置和方法
本专利技术涉及晶圆清洗领域，具体涉及一种晶圆清洗固定装置和方法。
技术介绍
在集成电路制造工艺中，包含了多道晶圆的湿法处理工艺步骤。一般分为正面和背面清洗两大类。其中正面清洗是利用化学品对晶圆带芯片结构的正面进行湿法处理，达到清除颗粒或者湿法刻蚀的目的。其典型结构如图1所示，正面清洗时的承载台以采用台阶式的固定销结构4，以便对晶圆3产生支撑力保证其在高速旋转中保持高度不变。背面清洗工艺也是常用的湿法工艺之一。所谓背面清洗工艺，就是利用液体化学品对晶圆的背面进行清洗，以达到清洗晶圆背面颗粒的作用。背面清洗一般采用单片晶圆清洗的方式。不同于正面清洗的是，在进行晶圆背面清洗工艺时，晶圆背面向上放置，正面向下面对承载台。通常希望仅有晶圆背面接触化学品清洗液，而正面的芯片结构不应该接触任何化学药液，也不希望晶圆正面接触任何硬性表面。由于台阶式的固定销结构会对晶圆正面产生接触面无法满足背面清洗的要求，因此不同于正面清洗的台阶式固定销，背面清洗通常采用圆柱形固定销1，如图2示。固定销1通常由气缸5驱动。这样的固定销1通常有若干个，最常见为六个，均匀分布在承载台2周围，如图3示。承载台2利用氮气产生伯努利效应形成隔离缓冲层6，产生晶圆3“悬浮”的效果，防止在工艺过程中晶圆正面与承载台接触。如图4示，单片式背面清洗工艺通常在高速旋转的状态下进行，旋转速度可达上千转每分钟。通常背面单片清洗的工艺方式为：将晶圆放置在承载台上后，承载台带动晶圆高速旋转，上方的喷头喷射化学药品到晶圆表面，由离心力迅速扩散至整片晶圆，待化学品在晶圆表面反应一段时间后，用去离子水喷射至晶圆，冲洗晶圆去除化学品残留，最后用氮气喷头吹扫，利用离心力将晶圆表面的液体甩出，以达到干燥晶圆的目的。由于背面清洗采用的是圆柱形固定销，因此固定销与晶圆为点接触，仅提供横向的固定力，而没有向上的托举力。固定销一般由气缸驱动，驱动力固定且有限，且一般固定销采用的是耐酸碱的PTFE、PFA等塑料材质，表面光滑，因此在对晶圆的支撑力上远不如台阶式固定销，在工艺中，高速旋转的晶圆受到了离心力和上方化学液体向下喷射的压力，可能会产生晶圆下滑的问题，严重时可能会导致晶圆3在工艺过程中接触到承载台2表面，继而带来晶圆表面损伤，颗粒增加等问题，如图5所示。现有的固定销结构仅在工艺开始时和结束时进行开关操作，并不对工艺过程中的晶圆实际固定状态进行监控和调整。事实上，晶圆受固定销的固定力在实际工艺中受承载台转速、气缸压缩气量、液体流量、腔体风量等多种因素的波动而不断产生微小变化，因此理应对晶圆的状态进行动态控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种晶圆清洗固定装置和方法，可以在晶圆和固定销旋转过程中，实时监测晶圆对固定销的压力，从而实时调节固定销的位置，确保晶圆不会与承载台接触。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种晶圆清洗固定装置，包括承载台、固定销、驱动单元、辅助单元，所述固定销位于所述承载台的表面，所述驱动单元连接所述固定销，用于推动固定销固定或松开晶圆；所述辅助单元包括压力传感器、控制中心和电机，所述压力传感器位于所述固定销的背面，所述压力传感器连接控制中心，所述压力传感器用于测量晶圆对固定销的压力，并将测量结果传输至控制中心进行分析，所述控制中心根据分析结果控制电机带动固定销进行移动，确保晶圆不与承载台接触。进一步地，所述辅助单元还包括丝杆联轴，所述丝杆联轴一端连接电机，另一端连接固定销。进一步地，所述驱动单元和丝杆联轴均通过驱动轴连接至固定销。进一步地，所述固定销为柱状，所述固定销正面与所述晶圆进行点接触。进一步地，所述压力传感器与所述固定销的正常工作位置距离为0-10mm。进一步地，所述固定销为N个，所述驱动单元为N个，所述辅助单元为N个，且所述固定销、驱动单元和辅助单元一一对应。一种晶圆清洗固定方法，包括如下步骤：S01：将晶圆移动至承载台上方，驱动单元带动固定销固定晶圆，使得所述晶圆不与承载台接触；S02：所述承载台带动所述固定销和晶圆开始旋转；S03：压力传感器测量所述晶圆对固定销的压力，并将测量结果传输至控制中心进行分析；S04：所述控制中心根据分析结果控制电机带动固定销进行移动，使得晶圆不与承载台接触；S05：所述晶圆完成清洗工艺后，所述驱动单元控制固定销回到初始位置，所述晶圆被移走。进一步地，所述步骤S03中，所述压力传感器测量所述晶圆对固定销的压力，并将测量的压力转换为电信号传输给所述控制中心进行分析，所述控制中心对所述电信号运算放大后输出控制信号到所述电机。进一步地，所述电信号为电压信号或者电流信号。进一步地，所述压力传感器与所述固定销的正常工作位置距离为0-10mm；所述步骤S03中，当所述固定销在旋转过程中的位置发生变化时，所述压力传感器测量所述晶圆对固定销的压力。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种晶圆清洗固定装置，通过压力传感器实时监测晶圆对固定销的压力并传输至控制中心，控制中心对压力进行分析之后，实时调整该固定销对应电机的输入电流或电压，通过电机作用，实时改变固定销位置，可以减少因固定销作用力过大或过小而产生的对晶圆的损伤或者固定不牢等问题。附图说明附图1为现有技术中正面晶圆清洗固定装置示意图。附图2为现有技术中背面晶圆清洗固定装置示意图。附图3为背面晶圆清洗时承载台的俯视图。附图4为现有技术中背面晶圆清洗固定装置示意图。附图5为现有技术中背面晶圆清洗时晶圆下滑正面接触承载台示意图。附图6为本专利技术晶圆清固定装置示意图。图中：1固定销，2承载台，3晶圆，4晶圆正面清洗固定销，5气缸，6隔离缓冲层，7控制中心，8压力传感器，9电机，10丝杆联轴。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。本专利技术提供的一种晶圆清洗固定装置，如附图6所示，包括承载台2、固定销1、驱动单元、辅助单元，固定销1位于承载台2的表面，驱动单元连接固定销，用于推动固定销固定晶圆；辅助单元包括压力传感器8、控制中心7和电机9，压力传感器8位于固定销1的背面，压力传感器8连接控制中心7，压力传感器8用于测量晶圆3对固定销1的压力，并将测量结果传输至控制中心7进行分析，控制中心7根据分析结果控制电机9带动固定销1进行移动，对晶圆进行固定，确保晶圆3不与承载台2接触。本专利技术中固定销的位置根据工作状态不同而不同；当晶圆还未被固定在承载台上时，驱动单元带动固定销位于远离承载台中心的位置。当晶圆和固定销随着承载台旋转时，固定销位于晶圆的边缘上，用于固定晶圆，此时，承载台利用氮气产生伯努利效应形成隔离缓冲层6，产生晶圆“悬浮”的效果，防止在工艺过程中晶圆正面与承载台接触；固定销确保晶圆正面不与承载台接触。驱动单元是在固定销开始工作或者停止工作时起作用的；当固定销本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，包括承载台、固定销、驱动单元、辅助单元，所述固定销位于所述承载台的表面，所述驱动单元连接所述固定销，用于推动固定销固定或松开晶圆；所述辅助单元包括压力传感器、控制中心和电机，所述压力传感器位于所述固定销的背面，所述压力传感器连接控制中心，所述压力传感器用于测量晶圆对固定销的压力，并将测量结果传输至控制中心进行分析，所述控制中心根据分析结果控制电机带动固定销进行移动，确保晶圆不与承载台接触。/n
【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，包括承载台、固定销、驱动单元、辅助单元，所述固定销位于所述承载台的表面，所述驱动单元连接所述固定销，用于推动固定销固定或松开晶圆；所述辅助单元包括压力传感器、控制中心和电机，所述压力传感器位于所述固定销的背面，所述压力传感器连接控制中心，所述压力传感器用于测量晶圆对固定销的压力，并将测量结果传输至控制中心进行分析，所述控制中心根据分析结果控制电机带动固定销进行移动，确保晶圆不与承载台接触。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，所述辅助单元还包括丝杆联轴，所述丝杆联轴一端连接电机，另一端连接固定销。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，所述驱动单元和丝杆联轴均通过驱动轴连接至固定销。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，所述固定销为柱状，所述固定销正面与所述晶圆进行点接触。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，所述压力传感器与所述固定销的正常工作位置距离为0-10mm。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗固定装置，其特征在于，所述固定销为N个，所述驱动单元为N个，所述辅助单元为N个，且所述固定销、...
【专利技术属性】
技术研发人员：厉心宇，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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