晶圆清洗装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于半导体表面清洗的装置，其包括：用于无接触地承载位于其上方的被清洗晶圆的基板；多个位于所述基板上的喷液装置，多个喷液装置用于向基板上的被清洗晶圆的被清洗表面喷出清洗液，并使所述被清洗晶圆与所述基板无接触。由于在整个晶圆清洗过程中，晶圆无需与基板表面接触，从而避免了清洗过程中对晶圆本身的损害。此外，本装置特别适用于只需要对晶圆单面进行清洗的情形。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造过程中的用于晶圆清洗的装置，特别 涉及对半导体晶圆单面进行清洗的装置。
技术介绍
半导体清洗是制造工艺全部过程成中不可缺少的工艺流程，该道工序利用次数约占全部工序利用次数的20%- 25%,使用频度相当高。 一般而言，晶圆清洗可以分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗时使用 液态化学品，例如溶剂、酸、接口活性剂及水，以喷洒、刷洗、氧化、 蚀刻等方法溶解污染物。在使用各种化学品以后还需要经过超高纯水 的润湿清洗。千法清洗则使用气相化学物， 一般通过提供激发能量促 进化学反应进行晶圓清洗，其中能量可以以热、等离子或是辐射等形 态提供。此外也可以由物理交互左右传输动能以达到清洗目的。大部分的集成电路的制程步骤之后以及每道高温制程的操作之 前都必须对晶圆进行清洗，例如初始清洗、扩散前清洗、栅极氧化前 清洗，化学气相沉淀前清洗等等。清洗的目的在于去除晶片表面的无 机残留物、有机残留物和微粒子，并控制表面的化学性生成超薄氧化 物。经过湿式清洗法清洗的晶圆，在下一道制程前，还需要对表面进 行干燥。在现有半导体晶圆生产中，用于清洗晶圓表面污染物的装置(例 如，在N型扩散之后的去除晶圓表面残余磷硅玻璃的装置)包括以下 两种一种是使用清洗槽装置进行晶圆清洗。清洗时，先收集多片晶圓。 当收集到预定数量的晶圆，就将这多片晶圆放入同一个容器中，然后 将装有晶圓的晶圆盒浸入装有清洗液的清洗槽一段时间以清除晶圆表面杂质。例如，当待去除杂质为自然氧化物时，可以选择做为强酸 的氢氟酸作为清洗液。但是使用该装置进行晶圓清洗也存在以下问题为提高清洗效率，可能需要等待相当时间以收集足量晶圓，而该 等待时间可能会对晶圓的质量和可靠性形成影响，并降低流水线的生 产率。此外，在特定工艺流程中，可能仅需要对晶片单面进行清洗。 如果使用清洗槽，则应先在无需清洗的表面覆膜，再将晶圓放入清洗 液，当晶圆去除后，还需要去除表面膜。毋庸置疑，覆膜和去膜增加 了生产成本并且可能会降低晶圓的良品率。第二种是使用自动化装置对单个晶圓进行清洗，这种清洗的优 点在于降低交叉污染的可能性。 一般来说，可以将被清洗晶圓固定在 基台上，并在基台上方设置喷嘴。在进行清洗步骤时，喷嘴向基台上 的晶圆喷出清洗液。优选的，该基台可以在旋转的清洗过程中，则清 洗液可以利用离心力清洗被清洗晶圓表面。但是该装置的 一个不足之 处在于，被清洗晶圓必须与基台接触，而该接触过程可能损坏晶圓表 面电路，降低良品率。因此，如何在确保晶圓清洗质量的情况下，保证晶圓的质量和可 靠性，并降低大规模半导体晶圓生产成本，是目前急需研究解决的问 题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的晶圓 清洗装置，从而解决晶圆清洗过程中，由于晶圆和基板接触而引起晶 圓良品率降低的问题。基于此目的，本技术提供了一种用于半导体晶圓单面清洗的 清洗装置，该清洗装置包括基板，该基板用于无接触地承载位于其 上方的被清洗晶圓；多个位于基板上的喷液装置，多个喷液装置用于 向基板上的被清洗晶圓的被清洗表面喷出清洗液，并使被清洗晶圓与 基板无接触。可选的，基板与水平面之间的倾角在0至30度之间。可选的，多个喷液装置的每一个与基板间形成确定夹角，喷嘴的每一个与被清洗晶圓的水平移动方向之间的夹角小于90度。优选的， 基板上具有排液装置，排液装置用于接收从多个喷液装置喷出的清洗 液。更优选的，多个喷液装置的每一个与基板间的夹角相同。进一步 优选的，多个喷液装置在被清洗晶圆移动方向上以及垂直方向均匀分 布。可选的，清洗装置还可以包括用于调节多个喷液装置方向的调节 装置。可选的，排液装置为多个排液孔。可选的，排液装置也可以为一 个或多个排液槽。优选的，多个喷液装置呈矩阵分布，矩阵中相邻各行之间距离相 等，矩阵中相邻各列之间距离也相等。清洗装置还可以包括一个放置所述清洗液的盒体，排液管，液体 泵和输液管，其中，盒体清洗装置的上板包括基板，排液装置与排液 管相连，以使排液装置接收的清洗液自基板上方流回盒体，液体泵用 于将盒体中的清洗液通过输液管送达多个喷液装置喷出。优选的，清洗装置中的清洗液可以为氢氟酸。可以理解，可以使用本技术的装置可以实现将晶圓各片分开 清洗，且在清洗过程中，晶片被清洗液托起，无需与机台接触，另外 清洗液也可以均匀地喷涂在每一片晶圓上，保证了清洗的效果。与现 有技术相比，本技术的优点在于被清洗晶圆无需在清洗过程中 不与基板接触，因此提高了良品率。且对于仅需要清洗晶圓单面的制 程步骤，无需再进行覆膜和去膜，大大降低了生产成本。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描 述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显图1为根据本技术的一个具体实施例的清洗装置的结构图;.图3为根据本技术的 一 个具体实施例的清洗装置的清洗液喷 出方向水平分量的示意图4为根据本技术的一个具体实施例的清洗装置的侧视图； 图5为根据图4的清洗装置的沿A-A'方向的俯视图； 图6为根据本技术的一个具体实施例的清洗装置的侧视图； 图7为根据本技术的一个具体实施例的清洗装置的结构图。具体实施方式为了更好地理解本技术，以下结合附图对本技术的具体 实施例作进一步详细描述。实施例1图l为本技术的一个具体实施例的清洗装置1的结构图。该 清洗装置1包括基板10,以及多个喷液装置l]O、 l]l、 112、 113等。 如图1所示，多个喷液装置11位于基板10上。在晶圆清洗过程中， 该多个喷液装置11用于向基板IO上方的被清洗晶圆的被清洗表面喷 出清洗液。可以理解，当清洗液以一定速度喷出时具有向上冲量，因 此，清洗液的向上冲量可以支持被清洗晶圓。通过控制多个喷液装置 11的位置、角度以及清洗液流速等参数，可以确保被清洗晶圆在整个 清洗过程中无需与基板IO接触，从而避免基板与晶圓接触所引起的 对晶圆的损害。基板IO被设置为水平，基板上的多个喷液装置11呈竖直方向。 图2为根据本技术的一个具体实施例的清洗装置的侧视图。如图 2所示，多个喷嘴中的清洗液的喷出方向与10基4反方向垂直。所述多个喷液装置的每一个的清洗液的喷出方向在水平方向分 量的方向可以都指向被清洗晶片的圓心位置。图3为根据本技术 的 一个具体实施例的清洗装置的清洗液喷出方向水平分量的示意图。 如图3所示，基板10上设有9行9列喷出装置，且喷出装置各行之 间，以及各列之间的间距相等。各个喷出装置喷出的清洗液方向指向 被清洗晶片的圓心，且各喷出装置喷出清洗液的冲量大小和与其中心对称的喷出装置喷出清洗液的冲量大小相等，方向相反。可以理解， 通过这样的喷液装置设置，可以确保被清洗晶片平稳地被喷出的清洗 液支持而与基板10无接触。当利用本技术的清洗装置进行清洗步骤时，可以首先打开多 个喷液装置，使各个喷液装置中喷出的清洗液的大小和方向达到期望 值。在喷出的清洗液达到稳定状态后，将被清洗晶圆置于基板10上 方喷出的清洗液上。 一皮清洗晶圓被喷出的清洗液稳定支持，并藉以流动的清洗液清洗被清洗晶圓朝向清洗液(即基板IO)—侧表面的污物。 在经过预定时间后完成上述清洗步骤，将被清洗晶圆移出基板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于半导体晶圆单面清洗的清洗装置，其特征在于，包括：　基板，所述基板用于无接触地承载位于其上方的被清洗晶圆；　多个位于所述基板上的喷液装置，所述多个喷液装置用于向所述基板上的所述被清洗晶圆的被清洗表面喷出清洗液，并使所述被清 洗晶圆与所述基板无接触。

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体晶圆单面清洗的清洗装置，其特征在于，包括基板，所述基板用于无接触地承载位于其上方的被清洗晶圆；多个位于所述基板上的喷液装置，所述多个喷液装置用于向所述基板上的所述被清洗晶圆的被清洗表面喷出清洗液，并使所述被清洗晶圆与所述基板无接触。2. 根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述基板与 水平面之间的倾角在0至30度之间。3. 根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述多个喷 液装置的每一个与所述基板间形成确定夹角，所述喷嘴的每一个与所 述被清洗晶圓的水平移动方向之间的夹角小于90度。4. 根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于，所述基板上 具有排液装置，所述排液装置用于接收从所述多个喷液装置喷出的清 洗液。5. 根据权利要求4所述的清洗装置，其特征在于，所述多个喷 液装置的每一个与所述基板间的夹角相同。6. 根据权利要求5所述的清洗装置，其特征在于，所述多个喷 液装置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓平，江彤，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]