旋转喷头、清洗设备及清洗方法技术

本发明专利技术提供了一种旋转喷头、清洗设备及清洗方法，所述旋转喷头包括：喷嘴，其用于喷布药液；固定模块，其连接并固定所述喷嘴；驱动模块，其用于驱动所述喷嘴转动，以调节所述喷嘴的喷布方向。本发明专利技术通过设置驱动模块驱动喷嘴转动，使喷嘴能够调整药液喷布方向。通过不同的药液喷布方向实现对晶圆缺口两侧区域的有效清洗，提升了晶圆缺口两侧区域的产品良率。此外，通过设置药液喷布方向与晶圆运动方向的夹角为锐角，还避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。

【技术实现步骤摘要】
旋转喷头、清洗设备及清洗方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种旋转喷头、清洗设备及清洗方法。

技术介绍

[0002]在半导体制程的晶圆洗边工艺中，清洗药液由喷嘴喷洒到晶圆表面，并在晶圆旋转离心力的作用下流向晶圆边缘区域，对晶圆边缘区域进行清洗。清洗药液流经的宽度即为洗边宽度。
[0003]然而，半导体制程所用晶圆的外形并非是完整的圆，在晶圆的边缘设有用于定位的缺口(notch)。在缺口附近区域，清洗药液的流动会受到缺口结构的干扰，清洗药液由缺口一侧流失，从而影响缺口另一侧区域的清洗效果。尤其当洗边宽度与缺口深度相当时，上述缺陷将愈加显著，对晶圆缺口两侧的清洗要求将越来越高。
[0004]目前，随着晶圆上裸片(die)的尺寸越来越小，在晶圆缺口的两侧都会布置有效die。在现有的洗边工艺中，由于缺口区域总会出现清洗不良的问题，造成该区域die的良率下降，进而影响晶圆的整体良率。此外，在洗边过程中，如果在缺口区域处喷嘴喷布清洗药液的喷布方向与晶圆的旋转方向相反，清洗药液将会与晶圆表面发生对冲。这将导致冲洗力度过大，极易对晶圆表面的元器件造成损伤，进而降低产品的良率。
[0005]因此，有必要提出一种新的喷嘴结构、清洗设备及清洗方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种旋转喷头、清洗设备及清洗方法，用于解决现有技术中晶圆缺口位置洗边工艺效果不佳的问题。
[0007]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供了一种旋转喷头，其特征在于，包括：
[0008]喷嘴，其用于喷布药液；
[0009]固定模块，其连接并固定所述喷嘴；
[0010]驱动模块，其用于驱动所述喷嘴转动，以调节所述喷嘴的喷布方向。
[0011]作为本专利技术的一种可选方案，所述固定模块包括在水平方向延伸的摆臂和竖立于垂直方向的支柱；其中，所述摆臂的一端固定所述喷嘴，所述摆臂的另一端连接所述支柱；所述支柱的顶部连接所述摆臂，所述支柱的底部固定于固定位置。
[0012]作为本专利技术的一种可选方案，所述固定模块还包括支架和轴承；所述支架的一端固定于所述摆臂上，所述支架的另一端通过所述轴承活动连接所述喷嘴。
[0013]作为本专利技术的一种可选方案，所述支架还包括用于调节所述支架与水平方向倾角的顶丝；所述顶丝设置于所述支架上固定于所述摆臂的一端，并在垂直方向对所述支架与所述摆臂的相对位置进行限位；通过调节所述顶丝以调节所述支架与水平方向的倾角。
[0014]作为本专利技术的一种可选方案，所述驱动模块包括第一带轮、第二带轮、同步带和电
机；其中，所述电机用于驱动所述第一带轮转动，所述第一带轮通过所述同步带连接并驱动所述第二带轮同步转动，所述第二带轮连接并带动所述喷嘴转动。
[0015]作为本专利技术的一种可选方案，所述驱动模块还包括张紧单元；所述张紧单元包括张紧轮、调节结构和压力传感器；其中，所述张紧轮紧贴所述同步带设置，用于对所述同步带施加压力以使所述同步带保持张紧；所述压力传感器连接所述张紧轮，用于检测所述张紧轮受到的压力；所述调节结构连接所述张紧轮，用于调节所述张紧轮对所述同步带施加的压力。
[0016]作为本专利技术的一种可选方案，所述驱动模块还包括限位单元；所述限位单元用于对所述第一带轮或所述第二带轮的转动位置进行限位；所述限位单元包括限位柱与挡块；其中，所述挡块设置于所述第一带轮或所述第二带轮上并随着所述第一带轮或所述第二带轮一同转动，所述限位柱设置于所述挡块的运动路径上，通过阻挡所述挡块的运动，对所述第一带轮或所述第二带轮进行限位。
[0017]作为本专利技术的一种可选方案，所述喷嘴设有用于接受药液供给的药液接头。
[0018]本专利技术还提供了一种清洗设备，其特征在于，包括：
[0019]晶圆载台，其用于固定待清洗的晶圆并带动所述晶圆旋转；
[0020]如本专利技术所述的旋转喷头；其中，所述喷嘴固定于所述晶圆的上方，用于向所述晶圆表面喷布药液。
[0021]药液供给模块，其连接所述旋转喷头，并向所述旋转喷头供给药液。
[0022]本专利技术还提供了一种基于本专利技术所述清洗设备的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0023]将所述晶圆装载至所述晶圆载台，并将所述喷嘴对准所述晶圆的边缘区域；
[0024]通过所述晶圆载台带动所述晶圆旋转；通过所述驱动模块将所述喷嘴喷布所述药液的喷布方向调节为第一方向；通过所述药液供给模块向所述喷嘴供给药液，由所述喷嘴向所述晶圆喷布药液；在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上，所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角；
[0025]反转所述晶圆的旋转方向；通过所述驱动模块将所述喷嘴喷布所述药液的喷布方向调节为第二方向；通过所述药液供给模块向所述喷嘴供给药液，由所述喷嘴向所述晶圆喷布药液；在所述药液喷布至所述晶圆表面的位置上，所述晶圆的运动方向与所述药液的喷布方向的夹角为锐角。
[0026]如上所述，本专利技术提供了一种旋转喷头、清洗设备及清洗方法，具有以下有益效果：
[0027]本专利技术通过设置驱动模块驱动喷嘴转动，使喷嘴能够调整药液喷布方向。通过不同的药液喷布方向实现对晶圆缺口两侧区域的有效清洗，提升了晶圆缺口两侧区域的产品良率。此外，通过设置药液喷布方向与晶圆运动方向的夹角为锐角，还避免了对晶圆表面药液正常流动的干扰以及药液冲洗力度过大对元器件的损伤。
附图说明
[0028]图1显示为本专利技术实施例一中提供的旋转喷头的正视图。
[0029]图2显示为本专利技术实施例一中提供的旋转喷头的正视截面图。
[0030]图3显示为本专利技术实施例一中提供的旋转喷头拆卸上壳体及支柱后的透视图。
[0031]图4显示为本专利技术实施例一中提供的旋转喷头拆卸上壳体及部分下壳体后的侧下方的透视图。
[0032]图5显示为本专利技术实施例一中提供的喷头、轴承和支架的透视图。
[0033]图6显示为图5的仰视图。
[0034]图7显示为本专利技术实施例一中提供的摆臂拆卸上壳体后的俯视图。
[0035]图8显示为图6中AA方向的截面图。
[0036]图9显示为本专利技术实施例二中提供的清洗设备的透视图。
[0037]图10显示为图9中B区域的部分放大图。
[0038]图11显示为图9的俯视图。
[0039]图12显示为本专利技术实施例二中提供的清洗方法中晶圆顺时针旋转清洗时的俯视图。
[0040]图13显示为本专利技术实施例二中提供的清洗方法中晶圆逆时针旋转清洗时的俯视图。
[0041]元件标号说明
[0042]101
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喷嘴
[0043]101a
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药液接头
[0044]102
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摆臂
[0045]102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转喷头，其特征在于，包括：喷嘴，其用于喷布药液；固定模块，其连接并固定所述喷嘴；驱动模块，其用于驱动所述喷嘴转动，以调节所述喷嘴的喷布方向。2.根据权利要求1所述的旋转喷头，其特征在于，所述固定模块包括在水平方向延伸的摆臂和竖立于垂直方向的支柱；其中，所述摆臂的一端固定所述喷嘴，所述摆臂的另一端连接所述支柱；所述支柱的顶部连接所述摆臂，所述支柱的底部固定于固定位置。3.根据权利要求2所述的旋转喷头，其特征在于，所述固定模块还包括支架和轴承；所述支架的一端固定于所述摆臂上，所述支架的另一端通过所述轴承活动连接所述喷嘴。4.根据权利要求3所述的旋转喷头，其特征在于，所述支架还包括用于调节所述支架与水平方向倾角的顶丝；所述顶丝设置于所述支架上固定于所述摆臂的一端，并在垂直方向对所述支架与所述摆臂的相对位置进行限位；通过调节所述顶丝以调节所述支架与水平方向的倾角。5.根据权利要求1所述的旋转喷头，其特征在于，所述驱动模块包括第一带轮、第二带轮、同步带和电机；其中，所述电机用于驱动所述第一带轮转动，所述第一带轮通过所述同步带连接并驱动所述第二带轮同步转动，所述第二带轮连接并带动所述喷嘴转动。6.根据权利要求4所述的旋转喷头，其特征在于，所述驱动模块还包括张紧单元；所述张紧单元包括张紧轮、调节结构和压力传感器；其中，所述张紧轮紧贴所述同步带设置，用于对所述同步带施加压力以使所述同步带保持张紧；所述压力传感器连接所述张紧轮，用于检测所述张紧轮受到的压力；所述调节结构连接所述张紧轮，用于调节所述张紧轮对所述同步带施加的压力。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏超，王辰，金一诺，吴均，王坚，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：