清洁装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种清洁装置。所述清洁装置包括：第一喷口，用于朝向一待清洁表面喷射清洗液；第二喷口，用于朝向所述待清洁表面喷射气体，所述清洗液与所述气体混合后形成超临界流体，以去除残留于所述待清洁表面的杂质。本发明专利技术一方面，提高了所述清洁装置的清洁效率；另一方面，提高所述清洁装置的清洁能力。另外，从所述超临界流体中释放的所述气体还能有效的防止晶圆在传送过程中被腐蚀，从而改善晶圆产品的质量。

Cleaning device

【技术实现步骤摘要】
清洁装置
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种清洁装置。
技术介绍
随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3DNOR(3D或非)闪存和3DNAND(3D与非)闪存。其中，3DNAND存储器以其小体积、大容量为出发点，将储存单元采用三维模式层层堆叠的高度集成为设计理念，生产出高单位面积存储密度，高效存储单元性能的存储器，已经成为新兴存储器设计和生产的主流工艺。在3DNAND存储器等半导体器件的制造工艺中，化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolish，CMP)是至关重要的步骤。然而，化学机械研磨装置中研磨垫表面清洁与否，是化学机械研磨过程能否顺利进行、以及评价化学机械研磨质量的一个重要指标。但是，现有的方法不能有效的清除研磨垫表面的杂质，且清洁效率较低，从而导致晶圆在化学机械研磨的过程中有被划伤的风险，且降低了化学机械研磨装置的产能。因此，如何改善化学机械研磨装置中研磨垫的清洁质量，提高研磨垫的清洁效率，是当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种清洁装置，用于解决现有的清洁方法清洁效能较差的问题，以改善清洁效果。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种清洁装置，包括：第一喷口，用于朝向一待清洁表面喷射清洗液；第二喷口，用于朝向所述待清洁表面喷射气体，所述清洗液与所述气体混合后形成超临界流体，以去除残留于所述待清洁表面的杂质。可选的，所述第一喷口环绕所述第二喷口的外周设置。可选的，包括喷嘴，所述喷嘴包括：喷嘴本体；第一通道，位于所述喷嘴本体内部，用于与所述第一喷口连通；第二通道，位于所述喷嘴本体内部，用于与所述第二喷口连通，所述第二通道嵌套于所述第一通道内。可选的，所述喷嘴还包括：第一入口，位于所述喷嘴本体背离所述第一喷口的端部，用于向所述第一通道传输所述清洗液，所述第一入口偏离所述喷嘴本体的中心设置；第二入口，位于所述喷嘴本体背离所述第二喷口的端部，用于向所述第二通道传输所述气体，所述第二入口与所述喷嘴本体的中心对准设置。可选的，所述第一喷口与所述第二喷口平行设置，且所述第二喷口位于所述第一喷口的一侧。可选的，还包括：第一控制阀，安装于所述喷嘴外部，用于调整传输至所述第一通道的所述清洗液的流速。可选的，还包括：第二控制阀，安装于所述喷嘴外部，用于调整传输至所述第二通道的所述气体的流速。可选的，还包括：第三控制阀，安装于所述喷嘴外部，用于调整传输至所述第二通道的所述气体的压力。可选的，所述第一喷口沿垂直于所述待清洁表面的方向喷射所述清洗液；所述第二喷口沿相对于所述待清洁表面倾斜的方向喷射所述气体。可选的，所述清洗液为去离子水，所述气体为氮气或者惰性气体。本专利技术提供的清洁装置，通过分别设置用于喷射清洗液的第一喷口和用于喷射气体的第二喷口，使得所述清洗液与所述气体喷出后形成超临界流体，利用所述超临界流体对待清洁表面进行清洁，一方面，由于气体的分散作用，使得形成的超临界流体单次清洁的面积增大，从而提高了所述清洁装置的清洁效率；另一方面，超临界流体对颗粒物的溶解度较大，从而能够减少残留于所述待清洁表面的杂质，提高所述清洁装置的清洁能力。另外，从所述超临界流体中释放的所述气体还能有效的防止晶圆在传送过程中被腐蚀，从而改善晶圆产品的质量。附图说明附图1是本专利技术具体实施方式中清洁装置的整体结构示意图；附图2是本专利技术具体实施方式中清洁装置中喷嘴的仰视图；附图3是本专利技术具体实施方式中清洁装置中喷嘴的侧视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的清洁装置的具体实施方式做详细说明。在当前的化学机械研磨装置中，通常将用于清洗研磨垫的清洗液喷嘴安装在研磨手臂的正下方。当采用这种结构在研磨晶圆之前对研磨垫表面进行清洗时，清洗液只能喷射在位于清洗液喷嘴正下方的研磨垫表面，一方面，单次喷射清洗液能够清洗的面积有限，从而降低了研磨垫清洗的效率；另一方面，尽管研磨手臂会带着所述清洗液喷嘴按预设步长移动，但是，由于所述清洗液喷嘴单次喷射清洗液清洗的面积有限，从而也降低了对研磨垫的清洗能力。研磨垫清洗效率的降低，会使得所述化学机械研磨装置的停机时间延长，进而导致化学机械研磨装置产能的降低。对研磨垫清洗能力的降低，会打造至颗粒物在所述研磨垫表面的残留，后续在对晶圆进行化学机械研磨的过程中，极易在晶圆表面产生划痕，影响晶圆产品的质量，严重时甚至导致晶圆的报废。为了改善对研磨垫等半导体设备的清洁效能，本具体实施方式提供了一种清洁装置，附图1是本专利技术具体实施方式中清洁装置的整体结构示意图。如图1所示，本具体实施方式提供的清洁装置，包括：第一喷口11，用于朝向一待清洁表面101喷射清洗液；第二喷口12，用于朝向所述待清洁表面101喷射气体，所述清洗液与所述气体混合后形成超临界流体，以去除残留于所述待清洁表面101的杂质。超临界状态是指物质的压力和温度同时超过它的临界压力和临界温度的状态；超临界流体是指温度和压力均处于临界点以上的流体。本具体实施方式中所述的超临界流体是指处于超临界状态的包括所述清洗液与所述气体的混合流体。具体来说，所述待清洁表面101可以是任何半导体设备上用于对晶圆进行处理的表面。在本具体实施方式中，以所述待清洁表面101为研磨垫10用于承载晶圆的表面为例进行说明。所述第一喷口11与所述第二喷口12沿垂直于所述待清洁表面101的方向(即图1中的Z轴方向)设置于所述待清洁表面101的上方。在所述第一喷口11向所述待清洁表面101喷射所述清洗液的同时，所述第二喷口12向所述待清洁表面101喷射所述气体，所述气体与所述清洗液在混合形成所述超临界流体后降落至所述待清洁表面101。所述超临界流体单次清洗所述待清洁表面101的面积大大增加，从而提高了所述待清洁表面的清洁效率，减少了化学机械研磨装置等半导体设备停机等待的时间，提高了化学机械研磨装置等半导体设备的产能。而且，由于所述超临界流体单次清洁面积的增大，也减少了颗粒物等杂质在所述待清洁表面的残留，提高了所述清洁装置的清洁能力，有助于改善晶圆的表面缺陷。不仅如此，所述超临界流体对二氧化硅等颗粒物杂质的溶解度要远高于在所述清洗液中的溶解度，从而有助于进一步减少杂质在所述待清洁表面的残留。另外，在清洗所述待清洁表面101的过程中，所述超临界流体释放的气体能够对所述待清洁表面101周围形成保护气氛，防止晶圆在传送过程中被腐蚀。在本具体实施方式中，所述清洗液的具体类型可以根据所述待清洁表面101的类型进行选择，例如可以是但不限于去离子水。所述气体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁装置，其特征在于，包括：/n第一喷口，用于朝向一待清洁表面喷射清洗液；/n第二喷口，用于朝向所述待清洁表面喷射气体，所述清洗液与所述气体混合后形成超临界流体，以去除残留于所述待清洁表面的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种清洁装置，其特征在于，包括：
第一喷口，用于朝向一待清洁表面喷射清洗液；
第二喷口，用于朝向所述待清洁表面喷射气体，所述清洗液与所述气体混合后形成超临界流体，以去除残留于所述待清洁表面的杂质。


2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述第一喷口环绕所述第二喷口的外周设置。


3.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，包括喷嘴，所述喷嘴包括：喷嘴本体；
第一通道，位于所述喷嘴本体内部，用于与所述第一喷口连通；
第二通道，位于所述喷嘴本体内部，用于与所述第二喷口连通，所述第二通道嵌套于所述第一通道内。


4.根据权利要求3所述的清洁装置，其特征在于，所述喷嘴还包括：
第一入口，位于所述喷嘴本体背离所述第一喷口的端部，用于向所述第一通道传输所述清洗液，所述第一入口偏离所述喷嘴本体的中心设置；
第二入口，位于所述喷嘴本体背离所述第二喷口的端部，用于向所述第二通道传输所述气体，所述第二入口与所述喷嘴本体的中心对准设置。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑凯铭，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42