晶圆清洁装置制造方法及图纸

本申请公开了一种晶圆清洁装置，该晶圆清洁装置包括：清洗室，用于容纳超声波传递介质；超声波发生器，用于提供超声波，使得超声波传递介质在超声波的作用下振动；以及晶圆放置机构，位于清洗室内，用于将晶圆定位于所述超声波传递介质内。该晶圆清洁装置通过将将晶圆定位于超声波传递介质内，使得晶圆的表面可以完全与超声波传递介质接触，并通过超声波使得超声波传递介质振动，从而达到了清洁晶圆表面的作用，并且在提高清洁效率与清洁强度的同时不会损伤晶圆的表面。

【技术实现步骤摘要】
晶圆清洁装置
本技术涉及半导体制造
，更具体地，涉及一种晶圆清洁装置。
技术介绍
存储器件的存储密度的提高与半导体制造工艺的进步密切相关。随着半导体制造工艺的特征尺寸越来越小，存储器件的存储密度越来越高。为了进一步提高存储密度，已经开发出三维结构的存储器件(即，3D存储器件)。3D存储器件包括沿着垂直方向堆叠的多个存储单元，在单位面积的晶片上可以成倍地提高集成度，并且可以降低成本。晶圆直接键合技术是在不使用粘结剂的情况下将两块经过抛光的晶圆紧密结合在一起的一种技术。该技术广泛应用于多功能芯片集成，微电子制造和微机电系统封装等新兴领域中，特别是近些年来在3D储存芯片制造过程中的应用极大的推动了3D储存器件技术的快速发展。在晶圆键合技术对于晶圆表面的清洁度与平整度有着极高的要求，因此，如果在清洁晶圆表面时不能去除颗粒或者在清洁过程中损伤了晶圆表面，都会影响晶圆的键合效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种改进的晶圆清洁装置，不仅增强对晶圆的清洁效果，还可以避免损伤晶圆。本技术实施例提供了一种晶圆清洁装置，包括：清洗室，用于容纳超声波传递介质；超声波发生器，用于提供超声波，使得所述超声波传递介质在超声波的作用下振动；以及晶圆放置机构，位于所述清洗室内，用于将晶圆定位于所述超声波传递介质内。优选地，所述晶圆放置机构配置为至少能支撑一个晶圆的边缘。优选地，所述晶圆放置机构包括至少一个支撑部，所述至少一个支撑部在重力方向上依次固定相连，每个所述支撑部用于支撑相应的一个所述晶圆的边缘。优选地，每个所述支撑部包括至少2个支持件，每个所述支持件的支撑面用于支撑相应的晶圆的边缘，且每个所述支持件的支撑面整体上沿着与重力方向呈锐角的方向延伸。优选地，所述支撑面为弧面、平面、阶梯状表面、波浪状表面、锯齿状表面或不规则凹凸状表面。优选地，还包括调节机构，与所述晶圆放置机构连接，用于所述支撑部所围成的圆周半径。优选地，每个所述支撑部包括弧状支持件，所述弧状支持件的支撑面用于支撑相应的晶圆的边缘，且每个所述弧状支持件的支撑面整体上沿着与重力方向呈锐角的方向延伸。优选地，所述弧状支持件的所述支撑面为弧面、平面、阶梯状表面、波浪状表面、锯齿状表面或不规则凹凸状表面。优选地，所述超声波传递介质包括去离子水或有机溶剂。优选地，还包括：干燥室，用于容纳惰性气体；以及晶圆承载机构，位于所述干燥室内。优选地，所述晶圆承载机构包括与用于和晶圆接触的可旋转部件，所述可旋转部件的旋转轴线与所述晶圆的表面垂直并经过所述晶圆的中心/重心。根据本技术实施例的晶圆清洁装置，通过位于清洗室内的晶圆放置机构将晶圆定位于超声波传递介质内，使得晶圆的表面可以完全与超声波传递介质接触，并通过超声波使得超声波传递介质振动，从而达到了清洁晶圆表面的作用。与现有技术相比，本申请的晶圆清洁装置可以使得晶圆表面与超声波传递介质充分且均匀地接触，提高了对晶圆表面的清洁效率与并增强了对晶圆表面的去污能力，并且不会损伤晶圆的表面。于此同时，由于晶圆放置结构将晶圆定位在了超声波传递介质内，从而避免了晶圆暴露在空气中，防止了晶圆表面金属结构的氧化。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1a与图1b分别示出了常规的晶圆清洁装置的结构示意图。图2示出了本技术实施例的晶圆清洁装置的结构示意图。图3a示出了本技术第一实施例的晶圆放置机构的结构示意图。图3b示出了沿图3a中AA线的截面图。图4示出了本技术第二实施例的晶圆放置机构的结构示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。在本申请中，术语“半导体结构”指在制造存储器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本技术。本技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。图1a与图1b分别示出了常规的晶圆清洁装置的结构示意图。如图1a所示，承载台110吸附晶圆10的背面，以将晶圆10固定。通过管道120将去离子水(DIW)输送到晶圆10的正面。利用超声波发生装置130发出超声波，超声波通过去离子水作用在晶圆10的正面，去除晶圆10正面上附着的颗粒物(particle)。最后，通过高速旋转承载台110带动晶圆10高速旋转，从而对晶圆10进行干燥，完成了最终的清洁步骤。在此过程中，由于去离子水是通过管道120输送到晶圆10正面的，因此，晶圆10正面的去离子水分布不均匀，进而使得超声波通过去离子水作用在晶圆10的正面的效果不同，不能完全去除晶圆10正面上的颗粒物。同时，由于去离子水仅仅输送到晶圆10的正面，而晶圆10的背面并没有接触去离子水，超声波不能作用在晶圆10的背面，因此晶圆10的背面不能得到清洁，可能会对晶圆10的键合造成影响。例如在移动晶圆10的过程中，往往需要将晶圆10搬运到晶圆箱(frontopeningunifiedpod，FOUP)中进行统一运送。在晶圆箱中，晶圆10背面的颗粒物可能会下落至下方的晶圆正面，或者晶圆10的正面被上方的颗粒物重新污染，从而对晶圆与晶圆之间的键合效果造成影响。又由于在清洁晶圆10的过程中，晶圆10长时间暴露在空气中，加速了晶圆10上的金属结构的氧化过程，造成器件的良率下降。此外，由于晶圆10是通过高速旋转进行干燥的，因此存在滑片的风险。如图1b所示，承载台210吸附晶圆10的背面，以将晶圆10固定。通过管道220将去离子水输送到汇合部240，再利用高压气体管道230向汇合部240输送气体将高速喷出至晶圆10的正面。从而达到去除晶圆10正面的颗粒物的作用。最后，通过高速旋转承载台210带动晶圆10高速旋转，从而对晶圆10进行干燥，完成了最终的清洁步骤。在此过程中，由于高压水流的冲击会造成晶圆10正面产生严重的损坏，从而对键合效果造成影响。除此之外，在图1b描述的方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆清洁装置，包括：/n清洗室，用于容纳超声波传递介质；/n超声波发生器，用于提供超声波，使得所述超声波传递介质在超声波的作用下振动；以及/n晶圆放置机构，位于所述清洗室内，用于将晶圆定位于所述超声波传递介质内。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洁装置，包括：
清洗室，用于容纳超声波传递介质；
超声波发生器，用于提供超声波，使得所述超声波传递介质在超声波的作用下振动；以及
晶圆放置机构，位于所述清洗室内，用于将晶圆定位于所述超声波传递介质内。


2.根据权利要求1所述的晶圆清洁装置，其中，所述晶圆放置机构配置为至少能支撑一个晶圆的边缘。


3.根据权利要求2所述的晶圆清洁装置，其中，所述晶圆放置机构包括至少一个支撑部，所述至少一个支撑部在重力方向上依次固定相连，每个所述支撑部用于支撑相应的一个所述晶圆的边缘。


4.根据权利要求3所述的晶圆清洁装置，其中，每个所述支撑部包括至少2个支持件，每个所述支持件的支撑面用于支撑相应的晶圆的边缘，且每个所述支持件的支撑面整体上沿着与重力方向呈锐角的方向延伸。


5.根据权利要求4所述的晶圆清洁装置，其中，所述支撑面为弧面、平面、阶梯状表面、波浪状表面、锯齿状表面或不规则凹凸状表面。


6.根据权利要求4...

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