一种半导体清洗设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体清洗设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的承载台，承载台用于承载待清洗件，半导体清洗设备还包括：至少一个第一喷淋头，设置于承载台的上方；至少一组清洗液供应组件，均与第一喷淋头连通，用于向第一喷淋头提供清洗液；以及，至少一组第一等离子体供应组件，均与第一喷淋头连通，用于向第一喷淋头提供第一等离子体。在本发明专利技术中，第一等离子体与清洗液通过第一喷淋头同步喷射至晶圆表面，从而能够及时消除清洗液与高速旋转的晶圆摩擦产生的电荷，提高了等离子体的利用率以及消除晶圆表面静电的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体清洗设备
本专利技术涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种半导体清洗设备。
技术介绍
在半导体清洗工艺中，晶圆与清洗液等材料之间摩擦时极容易产生静电，损伤晶圆上的微图形物理结构或导致器件关键性能失效。因此，现有的半导体清洗设备中通常设置有电荷消除装置，用于产生等离子体等物质，以中和并去除晶圆表面的电荷。然而，现有的半导体清洗设备通常无法稳定去除晶圆表面的电荷，晶圆在加工过程中受损概率较高，产品良率低。因此，如何提供一种能够有效消除晶圆表面电荷的半导体清洗设备，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种半导体清洗设备，该半导体清洗设备能够有效消除晶圆表面的静电。为实现上述目的，本专利技术提供一种半导体清洗设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载台，所述承载台用于承载待清洗件，所述半导体清洗设备还包括：至少一个第一喷淋头，设置于所述承载台的上方；至少一组清洗液供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供清洗液；以及，至少一组第一等离子体供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供第一等离子体。优选地，所述第一喷淋头具有至少一个第一喷射口和至少一个第二喷射口，其中，所述第一喷射口均与所述清洗液供应组件连通，用于向所述待清洗件喷淋所述清洗液，所述第二喷射口均与所述第一等离子体供应组件连接，用于向所述待清洗件喷淋所述第一等离子体。优选地，所述第一等离子体供应组件包括第一气体管路和第一等离子体发生器，所述第一等离子体发生器与所述第一喷淋头连通，所述第一等离子体发生器能够将所述第一气体管路中的气体转化为所述第一等离子体。优选地，还包括功率控制单元，且所述承载台可旋转，所述功率控制单元能够根据所述承载台的转速调整所述第一等离子体发生器的功率，使得所述第一等离子体发生器的功率与所述承载台的转速正相关。优选地，还包括与所述第一喷淋头一一对应设置的第一摆臂，且所述第一喷淋头固定连接在所述第一摆臂上，所述第一摆臂用于改变所述第一喷淋头与所述承载台之间的相对位置。优选地，还包括至少一个第二喷淋头和至少一组第二等离子体供应组件，所述第二喷淋头设置在所述承载台的上方，且相对所述承载台位置固定；所述第二等离子体供应组件用于向所述第二喷淋头提供第二等离子体。优选地，所述第二等离子体供应组件包括第二气体管路和第二等离子体发生器，所述第二等离子体发生器与所述第二喷淋头连通，所述第二等离子体发生器能够将所述第二气体管路中的气体转化为所述第二等离子体。优选地，所述第二喷淋头的喷射方向均与所述承载台的承载面之间的夹角为0°至60°。优选地，所述清洗液供应组件用于向所述第一喷淋头提供去离子水，所述第一等离子为氮气等离子体。优选地，所述半导体清洗设备还包括化学药液喷淋装置，用于向所述待清洗件表面喷淋化学药液。在本专利技术提供的半导体清洗设备中，第一等离子体与清洗液通过第一喷淋头同步喷射至晶圆表面，从而能够及时消除清洗液与高速旋转的晶圆摩擦产生的电荷，提高了等离子体的利用率以及消除晶圆表面静电的效率。并且，该第一等离子体由清洗液裹挟至晶圆表面，其向晶圆表面传输的过程不受工艺腔室中的气流场影响，提高了控制第一等离子体喷射量的精度，进而提高了晶圆表面静电的消除率。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是现有技术中的一种半导体清洗设备的结构示意图；图2是本专利技术提供的半导体清洗设备的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的半导体清洗设备中第一等离子体发生器的内部结构示意图。附图标记说明100：半导体清洗设备110：工艺腔室121：承载台130：第一喷淋头131：第一喷射口132：第二喷射口140：清洗液管150：第一等离子体供应组件151：第一气体管路152：第一等离子体发生器161：第二气体管路162：第二等离子体发生器163：第二喷淋头170：原料输送管180：吹扫气体管191：吹扫风机192：离子发生棒具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示为现有技术中的一种半导体清洗设备的结构示意图，在工艺腔室110中，承载台121通过卡盘122固定在旋转轴上，腔室中还设置有药液喷淋臂、去离子水喷淋臂和氮气喷淋臂，各喷淋臂分别用于在预定工艺步骤中将原料输送管170、清洗液管140和吹扫气体管180的开口移至承载台121的承载面上方，并向该承载面上的晶圆喷淋化学药液、去离子水(UPW)或超纯水(DIW)、氮气等物质。为消除晶圆表面的静电，工艺腔室110中还设置有吹扫风机(FFU)191和离子发生棒(CIMCOR)192，离子发生棒192工作时，其上设置的硅基尖刺状物体上可聚集高密度电荷(尖端电压可达数千伏)，尖端放电击穿空气产生正负离子，进而形成等离子体。吹扫风机191在工艺腔室110中形成层流(图中箭头所示方向即为气流流动方向)，并将该等离子体吹送至晶圆表面，以实现消除静电的效果。然而，专利技术人进行实验模拟研究后发现，利用吹扫风机191与离子发生棒192消除静电时，随着晶圆表面电荷电压的降低,消除相同电荷量所需的时间更长，在晶圆表面电荷量较小时，其消除效果会显著变弱。并且，晶圆表面的静电主要由清洗液(去离子水、超纯水等)与高速旋转的晶片摩擦产生，而离子发生棒192的实际效能受微环境的流场影响非常严重，当腔室的空气流速发生改变时，晶圆表面积累的电荷也会随之改变，静电去除能力不稳定，致使晶圆表面残存电荷累积产生静电问题。为解决上述技术问题，作为本专利技术的一个方面，提供一种半导体清洗设备100，如图2所示，该半导体清洗设备100包括工艺腔室110和设置在工艺腔室110中的承载台121，承载台121用于承载待清洗件，半导体清洗设备100还包括：至少一个第一喷淋头130，设置于承载台121的上方；至少一组清洗液供应组件，均与第一喷淋头130连通，用于向第一喷淋头130提供清洗液；以及，至少一组第一等离子体供应组件150，均与第一喷淋头130连通，用于向第一喷淋头130提供第一等离子体。在本专利技术实施例中，第一等离子体与清洗液(如，超纯水、去离子水)通过第一喷淋头130同步喷射至晶圆表面，从而能够及时消除清洗液与高速旋转的晶圆摩擦产生的电荷，提高了等离子体的利用率以及消除晶圆表面静电的效率。并且，该第一等离子体由清洗液裹挟至晶圆表面，其向晶圆表面传输的过程不受工艺腔室中的气流场影响，提高了控制第一等离子体喷射量的精度，进而提高了晶圆表面静电的消除率。此外，该第一等离子体与清洗液同时通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体清洗设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载台，所述承载台用于承载待清洗件，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括：/n至少一个第一喷淋头，设置于所述承载台的上方；/n至少一组清洗液供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供清洗液；以及，/n至少一组第一等离子体供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供第一等离子体。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体清洗设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载台，所述承载台用于承载待清洗件，其特征在于，所述半导体清洗设备还包括：
至少一个第一喷淋头，设置于所述承载台的上方；
至少一组清洗液供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供清洗液；以及，
至少一组第一等离子体供应组件，均与所述第一喷淋头连通，用于向所述第一喷淋头提供第一等离子体。


2.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述第一喷淋头具有至少一个第一喷射口和至少一个第二喷射口，其中，所述第一喷射口均与所述清洗液供应组件连通，用于向所述待清洗件喷淋所述清洗液，所述第二喷射口均与所述第一等离子体供应组件连接，用于向所述待清洗件喷淋所述第一等离子体。


3.根据权利要求1所述的半导体清洗设备，其特征在于，所述第一等离子体供应组件包括第一气体管路和第一等离子体发生器，所述第一等离子体发生器与所述第一喷淋头连通，所述第一等离子体发生器能够将所述第一气体管路中的气体转化为所述第一等离子体。


4.根据权利要求3所述的半导体清洗设备，其特征在于，还包括功率控制单元，且所述承载台可旋转，所述功率控制单元能够根据所述承载台的转速调整所述第一等离子体发生器的功率，使得所述第一等离子体发生器的功率与所述承载台的转速正相关。

【专利技术属性】
技术研发人员：李渊，吴仪，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11