半导体硅片清洗装置及其清洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种半导体硅片清洗装置，包括腔体，所述腔体底部连接有一旋转平台，所述旋转平台中嵌设有超声波发生装置，所述旋转平台上对应于超声波发生装置上方的位置设有若干用于支撑并固定硅片的支架，所述超声波发生装置设有若干出水孔，所述腔体顶部设有若干喷嘴。与现有技术的单片式清洗相比，本发明专利技术通过在旋转平台上设置有固定若干个硅片的装置对硅片两侧进行清洗，使单个工艺腔能以单片清洗的方式同时处理多枚硅片，在占地面积和其他成本增加不多的情况下，使设备的产能成倍增加，提升了生产率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业清洗装置及其方法，特别涉及一种应用在半导体硅片 的清洗装置及其清洗方法。
技术介绍
伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体器件的体积正变得越来越小，这 也导致了非常微小的颗粒也变得足以影响半导体器件的制造和性能，所以，硅片清洗工艺也变得越来越重要。目前的清洗方法主要有两种批次清洗和单片 式清洗。单片式清洗方法由于可以更好的控制药液在硅片表面的分布，同时硅 片自身高速旋转也使得硅片表面的药液具有更高的相对速度，因此单片式清洗 方法具有化学品消耗量少的优点，始终都使用全新的化学品，能够有效防止交 叉污染，清洗效果更强以及工艺稳定性更好。因此，在先进的集成电路制造工 艺中，单片式清洗方式正越来越成为主要的清洗方法。半导体芯片制造工艺对于清洗的要求变得越来越高，同时成本压力也越来越 大，因此，在确保清洗效率的前提下，高效率且低成本的硅片清洗工艺就成为 了一个重要的制造环节。但是，目前业界广泛采用的单片式清洗方法中，每一 个工艺腔一次只能清洗一枚硅片，要增加设备的产能，就必须增加更多的工艺 腔，设备成本很高，相对于一些批次浸没式清洗设备，同等腔体体积的单片式 清洗设备的，其产能有明显的差距。因此，需要提出一种更高效率的单片式清 洗设备和清洗方法
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种半导体硅片清洗装置，使单个工艺腔 能以单片清洗的方式同时处理多枚硅片。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半导体硅片清洗装置，包括腔体， 所述腔体底部连接有一旋转平台，所述旋转平台中嵌设有超声波发生装置，所 述旋转平台上对应于超声波发生装置上方的位置设有若干用于支撑并固定硅片 的支架，所述超声波发生装置设有若干出水孔，所述腔体顶部设有若干喷嘴。进一步的，所述旋转平台直径为20~50英寸。进一步的，所述旋转平台上放置2 6枚硅片，所述硅片尺寸为4~12英寸。 进一步的，所述超声波发生装置工作频率为0.25-2兆赫兹，投射到硅片背面的 功率为0.5~5瓦特/平方厘米。进一步的，所述出水孔直径为1/4-1/2英寸。本专利技术还提供一种半导体硅片清洗方法，包括下列步骤将硅片放在支架 上并固定；启动旋转平台，带动硅片围绕所述旋转平台中心旋转；腔体顶部的 喷嘴喷洒液体，超声波发生装置上的出水孔溢出纯水，在超声波发生装置上方 和硅片背面之间形成水膜，超声波发生装置通过水膜将超声波能量传给硅片； 清洗完毕，喷嘴停止喷洒液体，超声波发生装置停止工作，出水孔停止溢出； 喷嘴喷洒气体干燥硅片；干燥完毕，停止喷洒气体，旋转平台停止转动，取出 硅片。进一步的，所述喷嘴的喷洒方式为高压喷洒或无压重力下流方式。 进一步的，所述超声波发生装置工作频率为0.25~2兆赫兹，投射到硅片背 面的功率为0.5 5瓦特/平方厘米。 ' 进一步的，所述硅片采用真空吸附的方式固定于所述支架上。 进一步的，所述旋转平台转速为500 3000转/分钟。与现有技术的单片式清洗相比，本专利技术通过在旋转平台上设置有固定若千 个硅片的装置对硅片两侧进行清洗，使单个工艺腔能以单片清洗的方式同时处 理多枚硅片，在占地面积和其他成本增加不多的情况下，4吏设备的产能成倍增加，提升了生产率。 以下结合附图和具体实施方式对本专利技术的半导体清洗装置及其清洗方法作 进一步的详细说明。图l是本专利技术的俯^f见图； 图2是附图说明图1沿A-A截面的剖^l图。具体实施例方式请参阅图1以及图2所示的半导体硅片清洗装置，包括腔体1,所述腔体1 底部连接有一旋转平台5，所述旋转平台5与外部电才几(未标示)连接，通过外 部电机驱动所述旋转平台5进行旋转，所述旋转平台5上设有若干用于支撑并 固定硅片的支架3，所述支架3可以通过真空吸附的方式将硅片2吸附，从而所 述硅片2可以跟随所述旋转平台5 —起转动，所述旋转平台5中嵌设有超声波 发生装置4，当所述旋转平台5以及所述支架3围绕所述旋转平台5的轴心旋转 时，所述超声波发生装置4固定不动，所述超声波装置4对应所述硅片2的位 置处设有若干出水孔6，所述出水孔6可以才艮据所述硅片2的大小以及固定在所 述支架3上的位置而调整，所述出水孔6直径为1/4~1/2英寸，所述出水孔6为 8个，优选地，所述出水孔6以所述旋转平台5的轴心为圆心、以所述旋转平台 5轴心到所迷硅片2中心位置的距离为半径呈等角度分布在所述超声波发生装置 4内，从而达到更好的清洗效果。在所述腔体1顶-部设有若千喷嘴7用于喷洒清 洗剂以及干燥气体，所述喷嘴7可根据所述旋转平台5旋转平面的大小以及所 述硅片2需要清洗的清洗剂的种类而设定。所述旋转平台5上可以放置2~6枚所述硅片2，由位于所述旋转平台5上 的所述支架3将所述硅片2吸附并固定，所述硅片2的尺寸为4 12英寸，所述 旋转平台5的大小可以根据放置所述硅片2的数量以及所迷硅片2尺寸来决定，其直径范围为20-50英寸。采用上述半导体硅片清洗装置的清洗方法如下通过外部机械手(未标示) 将所述珪片2放入所述腔体1内的所述支架3上并固定，所述硅片2采用真空 吸附的方式固定于所述支架3上，本实施例中，所述硅片2数量为4枚,一次清 洗即可清洗4枚硅片，大幅度提高了生产的效率。启动外部电机，外部电机驱动所述旋转平台5开始旋转，带动所述硅片2 围绕所述旋转平台5中心旋转，本实施例中，所述旋转平台5的转速为500-3000 转/分钟，待所述旋转平台5旋转后，分布在所述腔体1顶部的所述喷嘴7开始 喷洒，所述喷嘴7的喷洒方式可为高压喷洒或无压重力下流方式，本实施例中， 所述喷嘴7为9个，均匀分布在所述硅片2旋转形成的平面上方，当同时开启 所述喷嘴7，所述喷嘴7喷洒的药水可同时达到所述^:片2上，达到充足、均匀、 大面积的清洗的效果，大大缩短了清洗的时间。同时，所述超声波发生装置4 上的所述出水孔6溢出纯水，在所述超声波发生装置4上表面和所述硅片2背 面之间形成水膜(未标示)，所述超声波发生装置4通过水膜将超声波能量传给 所述硅片2,数量众多的所述出水孔6均匀置于所述硅片2下方，使得所述硅片 2背面得以充足的清水进行清洗，在所述硅片2接受所述喷嘴7清洗的同时，可 达到硅片两面同时清洗的效果。本实施例中，所述超声波发生装置4工作频率 为0.25-2兆赫兹，其投射到硅片背面的功率为0.5~5瓦特/平方厘米。清洗完毕， 所述喷嘴7停止喷洒液体，所述超声波发生装置4停止工作，所述出水孔6停 止溢出纯水，所述喷嘴7开始喷洒气体，用来干燥所述^:片2，喷洒的气体为高 纯氮气或者IPA(异丙醇)蒸汽，待干燥完毕，停止喷洒，所述旋转平台5停止 转动，外部机械手取出所述硅片2。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业 的技术人员应该了解，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理， 在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化 和改进都落八要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定'本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体硅片清洗装置，包括腔体，所述腔体底部连接有一旋转平台，所述旋转平台中嵌设有超声波发生装置，其特征在于，所述旋转平台上对应于超声波发生装置上方的位置设有若干用于支撑并固定硅片的支架，所述超声波发生装置设有若干出水孔，所述腔体顶部设有若干喷嘴。

【技术特征摘要】
1. 一种半导体硅片清洗装置，包括腔体，所述腔体底部连接有一旋转平台，所述旋转平台中嵌设有超声波发生装置，其特征在于，所述旋转平台上对应于超声波发生装置上方的位置设有若干用于支撑并固定硅片的支架，所述超声波发生装置设有若干出水孔，所述腔体顶部设有若干喷嘴。2. 如权利要求1所述的半导体硅片清洗装置，其特征在于所述旋转平台 直径为20~50英寸。3. 如权利要求1或2所述的半导体硅片清洗装置，其特征在于所述旋转 平台上放置2 6枚硅片，所述硅片尺寸为4 12英寸。4. 如权利要求l所述的半导体硅片清洗装置，其特征在于所述超声波发 生装置工作频率为0.25~2兆赫兹，投射到硅片背面的功率为0.5~5瓦特/平方厘 米。5. 如权利要求l所述的半导体硅片清洗装置，其特征在于所述出水孔直 径为1/4~1/2英寸。6. —种采用权利要求1所述半导体硅片清洗装置的清洗方法，其特征在于， 包括下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晨骋，
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：31[中国|上海]