專利名稱：清洗晶圓的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清洗晶圓的裝置及方法。
背景技術(shù)：
潔凈的晶圓是芯片生產(chǎn)全過程中的基本要求， 一般來說，芯片生產(chǎn)全部
工藝過程中高達(dá)20%的步驟為晶圓清洗。晶圓表面有4大常見類型的污染 微細(xì)顆粒；有機殘余物；無機殘余物；需要去除的氧化層。
通常來說， 一個晶圓清洗的工藝或一系列的工藝，必須在去除上述的晶 圓表面全部污染物的同時，不會刻蝕或損害晶圓表面。
對于晶圓表面的微細(xì)顆粒這種污染物，晶圓表面的微細(xì)顆粒大小的范圍 可以從大于50微米變化到小于l微米。大的微細(xì)顆粒，例如大于50微米的， 可以用傳統(tǒng)的化學(xué)浸泡池和相應(yīng)的清水沖洗除去。而較小的顆粒，例如小于1 微米的，由于靜電引力和毛細(xì)血管引力的存在被吸附在表面，所以很難除去。 對于靜電引力，可以通過控制清洗液與晶圓的相對移動速度來減小靜電引力， 從而使微細(xì)顆粒從晶圓表面脫落而保留在溶液中。而對于毛細(xì)血管引力，就 需要一些表面活性劑或機械的輔助了 ，例如超聲波。
申請?zhí)枮?3265857.5的實用新型公開了 一種晶圓清洗裝置，包括槽體、 能夠帶動晶圓滾動的滾動機構(gòu)和供給清洗液的注水機構(gòu)，藉由控制可調(diào)式注 水機構(gòu)與滾動機構(gòu)的相對運動機制來達(dá)到控制槽體內(nèi)清洗液的流速與流量對 晶圓清洗的目的。但現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于
1. 現(xiàn)有技術(shù)對由于毛細(xì)血管引力造成的微細(xì)顆粒被吸附在晶圓表 面的問題，并沒有很有效的方法去除，因而影響了晶圓清洗效果。
2. 現(xiàn)有技術(shù)并沒有設(shè)置清洗液的回收裝置，導(dǎo)致清洗液不能被循環(huán)利用，造成了清洗成本的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是為了解決由于毛細(xì)血管引力造成的微細(xì)顆粒被吸附在晶圓表 面而不能被有效去除的問題。
本發(fā)明還解決清洗液不能被循環(huán)利用的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種清洗晶圓的裝置，包括 清洗室，用于容置待清洗的晶圓；
閘門，位于清洗室底部，用于將清洗室內(nèi)的清洗液瀉力文到儲液池內(nèi)；
儲液池，連通清洗室底部，用于容置從清洗室內(nèi)瀉放的清洗液；
第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；
第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；
第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；
第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；
第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；
三通閥門，分別連通第一傳輸管道、第二傳輸管道和第三傳輸管道，用 于控制循環(huán)清洗管^4p回收管路的開啟或關(guān)閉；
回流泵，依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、第 一傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構(gòu)成循環(huán)清洗管路，用于抽取清洗室 內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器中；依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、 清洗室、儲液池、第二傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構(gòu)成回收管路， 用于抽取儲液池內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器中；
過濾器，通過第五傳輸管道連通清洗室，用于過濾回流泵傳輸?shù)那逑匆海?并傳輸回清洗室。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種清洗晶圓的方法，包括下列步驟向清洗室內(nèi)灌滿清洗液；
當(dāng)灌滿清洗液后，在清洗室內(nèi)循環(huán)浸洗晶圓； 循環(huán)浸洗結(jié)束后，從清洗室內(nèi)瀉放清洗液沖洗晶圓； 沖洗晶圓完成后，回收清洗液。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1. 本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門瀉放清洗室內(nèi)的清洗液，對晶圓 表面產(chǎn)生很強的向下拉力，從而使由于毛細(xì)血管引力被吸附在晶 圓表面的微細(xì)顆粒從晶圓表面脫落隨清洗液流入儲液池。
2. 本發(fā)明清洗晶圓的裝置的回收管路能將清洗液重新輸回清洗室 內(nèi)，使清洗液可以被循環(huán)利用，從而降低了工藝成本。


圖1是本發(fā)明清洗晶圓的裝置循環(huán)清洗晶圓示意圖； 圖2是本發(fā)明清洗晶圓的裝置瀉放清洗液沖洗晶圓示意圖； 圖3是本發(fā)明清洗晶圓的裝置回收清洗液示意圖； 圖4是本發(fā)明清洗晶圓的方法流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門瀉放清洗液來去除由于毛細(xì)血管引力被 吸附在晶圓表面的較小微細(xì)顆粒，通過回流泵將清洗液重新輸回清洗室來使 清洗液能夠^皮循環(huán)利用。如圖1所示，本發(fā)明清洗晶圓的裝置包括
清洗室1,用于容置待清洗的晶圓；
閘門3，位于清洗室1底部，用于將清洗室1內(nèi)的清洗液瀉放到儲液池4
內(nèi)；
儲液池4，連通清洗室l底部，用于容置從清洗室1內(nèi)瀉放的清洗液；第一傳輸管道9，連通清洗室1和三通閥門7; 第二傳輸管道8,連通儲液池4和三通閥門7; 第三傳輸管道10，連通三通閥門7和回流泵5; 第四傳輸管道ll，連通回流泵5和過濾器6; 第五傳輸管道12，連通過濾器6和清洗室1;
三通閥門7，分別連通第一傳輸管道9、第二傳輸管道8和第三傳輸管道 10，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關(guān)閉；
回流泵5，依次連接第四傳輸管道11、過濾器6、第五傳輸管道12、清 洗室1、第一傳輸管道9、三通閥門7和第三傳輸管道10構(gòu)成循環(huán)清洗管路， 用于抽取清洗室1內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器6中；依次連接第四傳輸管道11、 過濾器6、第五傳輸管道12、清洗室1、儲液池4、第二傳輸管道8、三通閥 門7和第三傳輸管道10構(gòu)成回收管路，用于抽取儲液池4內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^ 濾器6中；
過濾器6，通過傳輸管道12連通清洗室，用于過濾回流泵5傳輸?shù)那逑?液，并傳輸回清洗室1。
所述清洗室1內(nèi)裝有噴淋頭，用于向晶圓噴淋清洗液。
所述清洗室內(nèi)裝有超聲波振蕩器。
相應(yīng)地，本發(fā)明清洗晶圓的方法包括
步驟s 1,向清洗室內(nèi)灌滿清洗液；
步驟s2,當(dāng)灌滿清洗液后，在清洗室內(nèi)循環(huán)浸洗晶圓；
步驟s3,循環(huán)浸洗結(jié)束后，從清洗室內(nèi)瀉放清洗液沖洗晶圓；
步驟s4,沖洗晶圓完成后，回收清洗液。
結(jié)合圖1和圖4所示，晶圓清洗前，晶圓固定架將晶圓固定于清洗室內(nèi)， 清洗室獲知晶圓被晶圓固定架固定后，開始灌注清洗液，直到清洗液灌滿整個清洗室。
當(dāng)清洗液灌滿清洗室后，三通閥門7開啟循環(huán)管路，回流泵5通過第一 傳輸管道9和第三傳輸管道10不斷抽取清洗室內(nèi)的清洗液，并通過第四傳輸 管道11將清洗液傳輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經(jīng)過濾的清洗液通過 第五傳輸管道12傳輸回清洗室1內(nèi)。如此往復(fù)循環(huán)，對于清洗室1內(nèi)的晶圓 進行循環(huán)浸洗。
當(dāng)循環(huán)浸洗結(jié)束后，清洗室1開啟閘門3,將清洗液從清洗室1內(nèi)向儲液 池4瀉;故，并且三通閥門7關(guān)閉循環(huán)管路。此時，由于清洗液對晶圓表面的 相對速度變得很快，因此會產(chǎn)生一個很大的向下的拉力，這樣就能沖走由于 毛細(xì)血管^ 1力而被吸附在晶圓表面的微細(xì)顆粒來對晶圓進行清洗。
當(dāng)清洗室內(nèi)的清洗液瀉放完后，閘門3關(guān)閉，三通閥門7開啟回收管路， 使得回流泵5抽取J諸液池4內(nèi)的清洗液，并通過第四傳，lr管道11將清洗液傳 輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經(jīng)過濾的清洗液通過第五傳輸管道12傳 輸回清洗室1內(nèi)。這個過程一直持續(xù)到清洗室1被重新灌滿。這樣就能使得 清洗液被循環(huán)利用。
為了達(dá)到更好的清洗效果，本發(fā)明晶圓清洗裝置還可在清洗室內(nèi)加裝超 聲波振蕩器(未顯示)和噴淋頭。
當(dāng)清洗液灌滿清洗室1后，超聲波振蕩器啟動，開始利用超聲波對晶圓 進行清洗，通過超聲波將由于毛細(xì)血管引力被吸附在晶圓表面的微細(xì)顆粒震 落，并且三通閥門7開啟循環(huán)管路，回流泵5通過第一傳輸管道9和第三傳 輸管道10不斷抽取將清洗室1內(nèi)的清洗液，并通過第四傳輸管道11將清洗 液傳輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經(jīng)過濾的清洗液通過第五傳輸管道 12傳輸回清洗室1內(nèi)。如此往復(fù)循環(huán)，對于清洗室1內(nèi)的晶圓進行循環(huán)浸洗。
當(dāng)循環(huán)浸洗結(jié)束后，清洗室1開啟閘門3，將清洗液從清洗室1內(nèi)向儲液池4瀉放，同時噴淋頭啟動，向晶圓表面噴灑清洗液，保i正晶圓表面始終處 于濕潤狀態(tài)，防止微細(xì)顆粒再次附著于晶圓表面，并且三通閥門7關(guān)閉循環(huán) 管路。此時，由于清洗液對晶圓表面的相對速度變得很快，因此會產(chǎn)生一個 很大的向下的拉力，這樣就能沖走由于毛細(xì)血管引力而被吸附在晶圓表面的 微細(xì)顆粒來對晶圓進行清洗。
當(dāng)清洗室內(nèi)的清洗液瀉放完后，閘門3關(guān)閉，三通閥門7開啟回收管路， 使得回流泵5抽取儲液池4內(nèi)的清洗液，并通過第四傳輸管道11將清洗液傳 輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經(jīng)過濾的清洗液通過第五傳輸管道12傳 輸回清洗室1內(nèi)。這個過程一直持續(xù)到清洗室1被重新灌滿。這樣就能使得 清洗液被循環(huán)利用。
綜上所述，本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門竭放清洗液來去除由于毛細(xì) 血管引力被吸附在晶圓表面的微細(xì)顆粒，通過回收管路將清洗液重新輸回清 洗室，以備下次清洗晶圓使用來使清洗液能夠被循環(huán)利用，解決了由于毛細(xì) 血管引力造成的微細(xì)顆粒被吸附在晶圓表面而不能被有效去除以及清洗液不 能被循環(huán)利用的問題。
權(quán)利要求
1.一種清洗晶圓的裝置，其特征在于，包括清洗室，用于容置待清洗的晶圓；閘門，位于清洗室底部，用于將清洗室內(nèi)的清洗液瀉放到儲液池內(nèi)；儲液池，連通清洗室底部，用于容置從清洗室內(nèi)瀉放的清洗液；第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；三通閥門，分別連通第一傳輸管道、第二傳輸管道和第三傳輸管道，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關(guān)閉；回流泵，依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、第一傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構(gòu)成循環(huán)清洗管路，用于抽取清洗室內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器中；依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、儲液池、第二傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構(gòu)成回收管路，用于抽取儲液池內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器中；過濾器，通過第五傳輸管道連通清洗室，用于過濾回流泵傳輸?shù)那逑匆?，并傳輸回清洗室?br> 2. 如權(quán)利要求1所述的清洗晶圓的裝置，其特征在于，所述清洗室內(nèi)裝有噴 淋頭，用于向晶圓噴淋清洗液。
3. 如權(quán)利要求1所述的清洗晶圓的裝置，其特征在于，所述清洗室內(nèi)裝有超 聲波振蕩器。
4. 一種基于權(quán)利要求1的清洗晶圓的裝置的清洗晶圓的方法，其特征在于， 包括下列步驟向清洗室內(nèi)灌滿清洗液；當(dāng)灌滿清洗液后，在清洗室內(nèi)循環(huán)浸洗晶圓；循環(huán)浸洗結(jié)束后，/人清洗室內(nèi)瀉;改清洗液沖洗晶圓; 沖洗晶圓完成后，回收清洗液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清洗晶圓的裝置及方法。本發(fā)明清洗晶圓的裝置包括清洗室，用于容置待清洗的晶圓；閘門，用于將清洗室內(nèi)的清洗液瀉放到儲液池內(nèi)；儲液池，用于容置從清洗室內(nèi)瀉放的清洗液；第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；三通閥門，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關(guān)閉；回流泵，用于抽取清洗室或儲液池內(nèi)清洗液傳輸?shù)竭^濾器中；過濾器，用于過濾回流泵傳輸?shù)那逑匆?。本發(fā)明清洗晶圓的裝置能有效去除晶圓表面的微細(xì)顆粒，并能循環(huán)利用清洗液。
文檔編號B08B3/04GK101295622SQ20071004025
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者常延武, 湯舍予 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司