晶圆清洗系统及方法技术方案

本申请涉及一种晶圆清洗系统及方法。晶圆清洗系统包括：清洗机台，清洗机台包括马达及晶圆承载盘，马达与晶圆承载盘相连接；晶圆位于晶圆承载盘上；背面清洗器，位于晶圆承载盘的下方；背面清洗器用于向晶圆的背面喷射清洗剂，以对晶圆的背面及侧边进行清洗；影像处理装置，影像处理装置用于获取晶圆的侧边的影像信息，并根据影像信息生成转速调节信号；转速控制器，与影像处理装置及马达均相连接，用于基于转速调节信号调节晶圆承载盘的转速。采用本申请能够去除晶圆侧边的bevel区域的残留物。物。物。

Wafer cleaning system and method

【技术实现步骤摘要】
晶圆清洗系统及方法


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种晶圆清洗系统及方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，出现了晶圆清洗技术，晶圆清洗技术利用清洗机台对晶圆进行清洗，以去除晶圆上的残留物，从而防止晶圆上的残留物对后续工艺造成不良影响。然而，在晶圆清洗过程中，由于晶圆的侧边存在斜面（bevel）区域，bevel区域位于晶圆侧边的上方。传统技术中，清洗机台难以对晶圆侧边的bevel区域进行清洗，晶圆侧边的bevel区域在晶圆清洗后容易存在残留物较多的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够去除晶圆侧边的bevel区域的残留物的晶圆清洗系统及方法。
[0004]第一方面，本申请提供了一种晶圆清洗系统。所述晶圆清洗系统包括：清洗机台，所述清洗机台包括马达及晶圆承载盘，所述马达与所述晶圆承载盘相连接；晶圆位于所述晶圆承载盘上；背面清洗器，位于所述晶圆承载盘的下方；所述背面清洗器用于向所述晶圆的背面喷射清洗剂，以对所述晶圆的背面及侧边进行清洗；影像处理装置，所述影像处理装置用于获取所述晶圆的侧边的影像信息，并根据所述影像信息生成转速调节信号；转速控制器，与所述影像处理装置及所述马达均相连接，用于基于所述转速调节信号调节所述晶圆承载盘的转速。
[0005]在其中一个实施例中，所述影像处理装置包括：侦测模块，所述侦测模块位于所述晶圆承载盘及所述马达的侧面，用于获取所述晶圆的侧边的影像信息；影像处理器，所述影像处理器与所述侦测模块连接，用于根据所述影像信息生成转速调节数字信号；数字模拟转换器，所述数字模拟转换器一端与所述影像处理器连接，另一端与所述转速控制器相连接；所述数字模拟转换器用于将所述转速调节数字信号转换为所述转速调节信号。
[0006]在其中一个实施例中，所述侦测模块包括：侦测器，所述侦测器设置于所述背面清洗器的外侧，用于侦测所述背面清洗器的运行状态，所述运行状态包括工作状态和停止状态；相机，所述相机与所述侦测器连接，所述相机位于所述晶圆的侧面或所述晶圆的侧边上方；所述相机用于在所述背面清洗器处于工作状态时，对所述晶圆的侧边进行拍摄，以获取所述晶圆侧边的影像信息；
所述影像处理器用于根据所述影像信息确定所述晶圆侧边的残留物的高度，并根据所述晶圆侧边的残留物的高度生成转速调节数字信号。
[0007]在其中一个实施例中，所述背面清洗器的数量为多个，多个所述背面清洗器沿所述马达的周向间隔排布；所述侦测器的数量为多个，多个所述侦测器与多个所述背面清洗器一一对应设置。
[0008]在其中一个实施例中，所述侦测器包括光电传感器、遮断式传感器或数字信号传感器。
[0009]在其中一个实施例中，所述晶圆清洗系统还包括比较模块，所述比较模块与所述马达及所述转速控制器连接；所述比较模块用于实时记录所述晶圆承载盘的实际转速，并将所述转速控制器输出的转速与记录的所述实际转速进行比较，并在所述转速控制器输出的转速与所述实际转速值存在偏差时，控制所述马达停止工作。
[0010]上述晶圆清洗系统中，晶圆清洗系统包括：清洗机台，所述清洗机台包括马达及晶圆承载盘，所述马达与所述晶圆承载盘相连接；晶圆位于所述晶圆承载盘上；背面清洗器，位于所述晶圆承载盘的下方；所述背面清洗器用于向所述晶圆的背面喷射清洗剂，以对所述晶圆的背面及侧边进行清洗；影像处理装置，所述影像处理装置用于获取所述晶圆的侧边的影像信息，并根据所述影像信息生成转速调节信号；转速控制器，与所述影像处理装置及所述马达均相连接，用于基于所述转速调节信号调节所述晶圆承载盘的转速。本申请通过影像处理装置获取所述晶圆侧边的影像信息，并在晶圆侧边的斜面（bevel）区域存在脏污时，通过转速控制器降低晶圆承载盘的转速，从而利用康达效应使清洗剂能够流至bevel区域进行清洗，从而能够去除晶圆侧边的bevel区域的残留物。
[0011]第二方面，本申请还提供了一种晶圆清洗方法。所述方法包括：使用背面清洗器对位于清洗机台的晶圆承载盘上的晶圆的背面及侧边进行清洗，并获取所述晶圆的侧边的影像信息；根据所述影像信息调节所述晶圆承载盘的转速。
[0012]在一个实施例中，所述根据所述影像信息调节所述晶圆承载盘的转速，包括：根据所述影像信息确定所述晶圆侧边的残留物的高度；根据所述残留物的高度生成转速调节信号；基于所述转速调节信号调节所述晶圆承载盘的转速。
[0013]在一个实施例中，使用所述背面清洗器对所述晶圆的背面及侧边进行清洗的同时，获取所述晶圆的侧边的影像信息。
[0014]在一个实施例中，基于所述转速调节信号调节所述晶圆承载盘的转速之后，还包括：实时采集所述晶圆承载盘的实际转速；将基于所述转速调节信号输出的转速与所述实际转速进行比对；若基于所述转速调节信号输出的转速与所述实际转速值存在偏差，则控制所述晶圆承载盘停止转动。
[0015]上述晶圆清洗方法中，晶圆清洗方法包括：使用背面清洗器对位于清洗机台的晶圆承载盘上的晶圆的背面及侧边进行清洗，并获取所述晶圆的侧边的影像信息；根据所述影像信息调节所述晶圆承载盘的转速，从而能够在晶圆侧边的斜面（bevel）区域存在脏污
时，通过降低晶圆承载盘的转速，从而利用康达效应使清洗剂能够流至bevel区域进行清洗，从而能够去除晶圆侧边的bevel区域的残留物。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中晶圆清洗系统的结构示意图；图2为一种晶圆的截面示意图；图3为一个实施例中晶圆承载盘的转速为1000rpm时晶圆侧边的360度全貌的清洁效果示意图；图4为另一个实施例中晶圆承载盘的转速为750rpm时晶圆侧边的360度全貌的清洁效果示意图；图5为另一个实施例中晶圆承载盘的转速为500rpm时晶圆侧边的360度全貌的清洁效果示意图；图6为另一个实施例中晶圆清洗系统的结构示意图；图7为再一个实施例中晶圆清洗系统的结构示意图；图8为又一个实施例中晶圆清洗系统的结构示意图；图9为一个示例中晶圆承载盘的实际转速随时间变化的折线示意图；图10为一个实施例中晶圆清洗方法的流程示意图；图11为一个实施例中晶圆清洗方法中根据影像信息调节晶圆承载盘的转速的流程示意图；图12为一个实施例中晶圆清洗方法中基于转速调节信号调节晶圆承载盘的转速之后的流程示意图。
[0017]附图标记说明：10
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清洗机台，101
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马达，102晶圆承载盘，103
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晶圆，1031
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bevel区域，1032
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下方区域，1033
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残留物，20
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背面清洗器，30
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影像处理装置，301
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侦测模块，3011
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侦测器，3012
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相机，302
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影像处理器，303
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数字模拟转换器，40
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转速控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洗系统，其特征在于，所述晶圆清洗系统包括：清洗机台，所述清洗机台包括马达及晶圆承载盘，所述马达与所述晶圆承载盘相连接；晶圆位于所述晶圆承载盘上；背面清洗器，位于所述晶圆承载盘的下方；所述背面清洗器用于向所述晶圆的背面喷射清洗剂，以对所述晶圆的背面及侧边进行清洗；影像处理装置，所述影像处理装置用于获取所述晶圆的侧边的影像信息，并根据所述影像信息生成转速调节信号；转速控制器，与所述影像处理装置及所述马达均相连接，用于基于所述转速调节信号调节所述晶圆承载盘的转速。2.根据权利要求1所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述影像处理装置包括：侦测模块，所述侦测模块位于所述晶圆承载盘及所述马达的侧面，用于获取所述晶圆的侧边的影像信息；影像处理器，所述影像处理器与所述侦测模块连接，用于根据所述影像信息生成转速调节数字信号；数字模拟转换器，所述数字模拟转换器一端与所述影像处理器连接，另一端与所述转速控制器相连接；所述数字模拟转换器用于将所述转速调节数字信号转换为所述转速调节信号。3.根据权利要求2所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述侦测模块包括：侦测器，所述侦测器设置于所述背面清洗器的外侧，用于侦测所述背面清洗器的运行状态，所述运行状态包括工作状态和停止状态；相机，所述相机与所述侦测器连接，所述相机位于所述晶圆的侧面或所述晶圆的侧边上方；所述相机用于在所述背面清洗器处于工作状态时，对所述晶圆的侧边进行拍摄，以获取所述晶圆侧边的影像信息；所述影像处理器用于根据所述影像信息确定所述晶圆侧边的残留物的高度，并根据所述晶圆侧边的残留物的高度生成转速调节数字信号。4.根据权利要求3所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述背面清洗器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许时斌，
申请(专利权)人：合肥新晶集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：