專利名稱：半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔。
背景技術(shù)：
伴隨集成電路制造工藝的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體器件的體積正變得越來(lái)越小，這也導(dǎo)致了非常微小的顆粒也變得足以影響半導(dǎo)體器件的制造和性能，所以，硅片清洗工藝也變得越來(lái)越重要。目前業(yè)界廣泛采用的清洗方法是濕法清洗，即采用各種藥液和純水來(lái)清洗硅片。 當(dāng)藥液和硅片接觸時(shí)，在硅片表面存在著一層非常薄的水膜，由于分子間引力的作用，這一層水膜相對(duì)于硅片是靜止不動(dòng)的，也被稱為邊界層。邊界層的存在，嚴(yán)重影響了硅片的清洗效果。對(duì)于那些直徑小于邊界層厚度的顆粒，只能依靠顆粒自身慢慢地?cái)U(kuò)散通過(guò)邊界層，進(jìn)入水流中，然后被水流帶離硅片表面，這些顆粒很難在清洗過(guò)程中被去除。邊界層厚度取決于液體的粘度，液體和硅片表面的相對(duì)速度等。減小邊界層厚度已經(jīng)成為提高清洗效率的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。因此，很多技術(shù)，包括單片式清洗、超聲波輔助清洗等等，都被應(yīng)用于硅片清洗工藝。同時(shí)，由于受到越來(lái)越嚴(yán)格的成本控制和環(huán)境保護(hù)方面的壓力，對(duì)于清洗工藝的要求就是盡可能減少水和各種化學(xué)品的消耗，并且減少占地面積。目前，在單片式清洗中，提高水流相對(duì)速度的方法只有加快硅片轉(zhuǎn)速，因此，如果可以有一種清洗工藝腔的設(shè)計(jì)，可以通過(guò)其它方式來(lái)提高硅片表面液體速度，將可以有效地減小邊界層厚度，并實(shí)現(xiàn)使用更少的水和化學(xué)品，將會(huì)對(duì)清洗工藝產(chǎn)生很大的幫助。然而，單片式清洗的清洗效率有一定的局限性，如果能在單個(gè)工藝腔內(nèi)同時(shí)清洗多個(gè)硅片，將會(huì)大大提高工藝效率。因此，在提高清洗效果的同時(shí)減少各種資源消耗，并且通過(guò)同時(shí)清洗多個(gè)硅片來(lái)提高工藝效率，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種新型的半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔，可以在單個(gè)工藝腔內(nèi)同時(shí)清洗多個(gè)硅片來(lái)提高工藝效率，還可以提升每個(gè)硅片的清洗效果，并減少各種資源消耗。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，所述工藝腔內(nèi)部具有可升降及旋轉(zhuǎn)的多個(gè)平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)上方用于固定一硅片，所述平臺(tái)上方設(shè)置有一蓋板，所述蓋板上對(duì)應(yīng)每個(gè)平臺(tái)具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口。優(yōu)選地，當(dāng)所述平臺(tái)上升至最高位置時(shí)，所述蓋板與硅片之間具有0. 5毫米至3毫米的距離。優(yōu)選地，所述進(jìn)口為液體進(jìn)口，所述液體進(jìn)口連接有液體管路，通過(guò)所述液體進(jìn)口的清洗液的壓力為5至50磅/平方英寸。[0011 ] 優(yōu)選地，所述每個(gè)平臺(tái)還具有一個(gè)或多個(gè)氣體進(jìn)口，所述氣體進(jìn)口連接有氣體管路。優(yōu)選地，所述每個(gè)平臺(tái)上設(shè)置有硅片支架用于固定所述硅片。優(yōu)選地，所述硅片支架的內(nèi)部分布有真空管路。優(yōu)選地，所述平臺(tái)的數(shù)量為2個(gè)至6個(gè)，所述平臺(tái)的直徑為4英寸至12英寸，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000轉(zhuǎn)每分鐘。優(yōu)選地，所述蓋板上設(shè)置有超聲波振蕩器，所述超聲波振蕩器的數(shù)量為對(duì)應(yīng)每個(gè)硅片設(shè)置1個(gè)至4個(gè)，每個(gè)超聲波振蕩器的功率為到達(dá)硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米， 工作頻率為0.2至3兆赫茲。優(yōu)選地，所述蓋板的材質(zhì)為陶瓷，直徑為10至40英寸，厚度為1至20毫米。優(yōu)選地，所述蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔內(nèi)還設(shè)置有排氣排水管道，所述排氣排水管道設(shè)置在所述平臺(tái)的下方。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置在工藝腔的多個(gè)平臺(tái)，其中每個(gè)平臺(tái)放置有一個(gè)硅片，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)硅片能夠同時(shí)清洗，從而大大提高了工藝效率。在所有的硅片上方增加一塊蓋板，使一塊蓋板能夠蓋住所有的硅片，限制硅片上方的空間大小，然后通過(guò)調(diào)節(jié)硅片轉(zhuǎn)速和清洗液供應(yīng)壓力，可以使液體在硅片表面形成非常高的速度，從而減小邊界層厚度，提高清洗效果。同時(shí)，由于整個(gè)清洗過(guò)程中硅片表面都被封閉在一個(gè)極小的空間中，可以有效地防止工藝腔中的懸浮顆粒及水珠再次沾染到硅片表面，同時(shí)還可以減少清洗液的消耗。此外，蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩，避免清洗液濺出蓋板的邊緣，能夠更高效率地利用清洗液。

圖1所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。請(qǐng)參考圖1，圖1所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，所述工藝腔內(nèi)部具有可升降及旋轉(zhuǎn)的多個(gè)平臺(tái)11，每個(gè)平臺(tái)11上方用于固定一硅片13，所述工藝腔的頂部設(shè)置有一蓋板 14，所述蓋板14的面積足以覆蓋所有的平臺(tái)11及硅片13，且所述蓋板14上對(duì)應(yīng)每個(gè)平臺(tái) 11具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口。具體地，所述進(jìn)口為液體進(jìn)口，所述液體進(jìn)口連接有液體管路15，通過(guò)所述液體進(jìn)口的清洗液的壓力為5至50磅/平方英寸。在本實(shí)施例中，清洗液的壓力值為50磅/平方英寸。液體管路15提供清洗液，使清洗液通過(guò)所述液體進(jìn)口噴灑到待清洗的硅片13表面， 調(diào)節(jié)通過(guò)液體進(jìn)口的清洗液的壓力，可以使清洗液在硅片13表面形成非常高的速度，從而減小邊界層厚度，提高清洗效果。在本實(shí)施例中，所述每個(gè)平臺(tái)11還具有一個(gè)或多個(gè)氣體進(jìn)口，所述蓋板14上對(duì)應(yīng)每個(gè)平臺(tái)11具有一個(gè)或多個(gè)氣體進(jìn)口，所述氣體進(jìn)口連接有氣體管路16，氣體管路16提供高純氮?dú)饣蛘弋惐颊羝蛊渫ㄟ^(guò)氣體進(jìn)口噴灑到已經(jīng)清洗完畢的硅片13表面，提供的高純氮?dú)饣蛘弋惐颊羝軌驇椭杵?3快速干燥。進(jìn)一步地，當(dāng)所述平臺(tái)11上升至最高位置，即硅片13的清洗位置時(shí)，所述蓋板14 與硅片13之間具有0. 5毫米至3毫米的距離，在本實(shí)施例中，硅片13表面與上方蓋板14 之間的間距為2毫米。所述蓋板14與硅片13之間所具有的極小的距離，使在整個(gè)清洗過(guò)程中硅片13表面都被封閉在一個(gè)極小的空間中，有效地防止工藝腔中的懸浮顆粒及水珠再次沾染到硅片13表面，同時(shí)還可以有效減少清洗液消耗。優(yōu)選地，所述每個(gè)平臺(tái)11上設(shè)置有硅片支架12用于固定所述硅片13。所述硅片支架12的內(nèi)部分布有真空管路(未圖示)，所述真空管路能提供真空環(huán)境，利用真空產(chǎn)生的吸附力固定硅片支架12上的硅片13，這種固定硅片13的方法既不損傷硅片13，又不占用空間。優(yōu)選地，所述蓋板14上設(shè)置有超聲波振蕩器17，所述超聲波振蕩器17的數(shù)量為對(duì)應(yīng)每個(gè)硅片13設(shè)置一個(gè)至四個(gè)，在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)每個(gè)硅片13有兩個(gè)超聲波振蕩器17， 每個(gè)超聲波振蕩器17的功率為到達(dá)硅片13表面0. 5至5瓦特每平方厘米，工作頻率為0. 2 至3兆赫茲。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述工藝腔內(nèi)不僅僅局限于設(shè)置有超聲波振蕩器17，還可以是其他可以產(chǎn)生超聲波的儀器。進(jìn)一步地，所述蓋板14的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩18，避免清洗液濺出蓋板 14的邊緣，能夠更高效率地利用清洗液。所述工藝腔的排氣排水管道(未圖示)設(shè)置在所述平臺(tái)11的下方。圖2所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D2，具體地，所述平臺(tái)11的數(shù)量為2個(gè)至6個(gè)，所述平臺(tái)11的直徑為4英寸至12英寸，所述蓋板14的材質(zhì)為陶瓷，直徑為10至40英寸，厚度為1至20毫米。在本實(shí)施例中，所述平臺(tái)11的數(shù)量為4個(gè)，直徑為8英寸，而蓋板14的直徑為M英寸，其中，四個(gè)平臺(tái)11的排列方式為兩兩并排排列。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，所述蓋板14的材質(zhì)不僅僅局限為陶瓷，還可以是其他化學(xué)性能穩(wěn)定，符合一定機(jī)械強(qiáng)度要求的材料。在利用本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔進(jìn)行清洗的時(shí)候，將四個(gè)硅片13放置在硅片支架12上，利用真空吸附住，然后升起平臺(tái)11，使硅片13表面與上方蓋板14之間保持0. 5毫米至3毫米的間距，平臺(tái)11帶動(dòng)硅片13開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000轉(zhuǎn)每分鐘，較高的轉(zhuǎn)速有助于使清洗液在硅片13表面形成非常高的速度。 在本實(shí)施例中，平臺(tái)11的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)每分鐘。清洗液以50磅/平方英寸的壓力通過(guò)蓋板14上的液體進(jìn)口噴灑到硅片13表面，在啟動(dòng)平臺(tái)11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)前，打開(kāi)超聲波振蕩器17， 使其產(chǎn)生的超聲波硅片進(jìn)行輔助清洗，進(jìn)而提高工藝效率；清洗液清洗完畢后，停止清洗液供應(yīng)，改為純水沖洗。清洗完成后，停止噴灑純水，同時(shí)關(guān)閉超聲波振蕩器17，氣體管路16提供高純氮?dú)饣蛘弋惐颊羝?，使其通過(guò)氣體進(jìn)口噴灑到已經(jīng)清洗完畢的硅片13表面，提供的高純氮?dú)饣蛘弋惐颊羝軌驇椭杵?3快速干燥。硅片13干燥完成后，平臺(tái)11停止轉(zhuǎn)動(dòng)并降下，外部機(jī)械臂取出硅片13。綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置在工藝腔的多個(gè)平臺(tái)11，其中每個(gè)平臺(tái)11放置有一個(gè)硅片13，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)硅片13能夠同時(shí)清洗，從而大大提高了工藝效率。在所有的硅片 13上方增加一塊蓋板14，使一塊蓋板14能夠蓋住所有的硅片13，限制硅片13上方的空間大小，然后通過(guò)調(diào)節(jié)硅片13轉(zhuǎn)速和清洗液供應(yīng)壓力，可以使液體在硅片13表面形成非常高的速度，從而減小邊界層厚度，提高清洗效果，還可以減少清洗液的消耗。同時(shí)，由于整個(gè)清洗過(guò)程中硅片13表面都被封閉在一個(gè)極小的空間中，可以有效地防止工藝腔中的懸浮顆粒及水珠再次沾染到硅片表面。此外，蓋板14的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩18，避免清洗液濺出蓋板14的邊緣，能夠更高效率地利用清洗液。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述工藝腔內(nèi)部具有可升降及旋轉(zhuǎn)的多個(gè)平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)上方用于固定一硅片，所述平臺(tái)上方設(shè)置有一蓋板，所述蓋板上對(duì)應(yīng)每個(gè)平臺(tái)具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，當(dāng)所述平臺(tái)上升至最高位置時(shí)，所述蓋板與硅片之間具有0. 5毫米至3毫米的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述進(jìn)口為液體進(jìn)口，所述液體進(jìn)口連接有液體管路，通過(guò)所述液體進(jìn)口的清洗液的壓力為5至50磅/平方英寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述每個(gè)平臺(tái)還具有一個(gè)或多個(gè)氣體進(jìn)口，所述氣體進(jìn)口連接有氣體管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述每個(gè)平臺(tái)上設(shè)置有硅片支架用于固定所述硅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述硅片支架的內(nèi)部分布有真空管路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的所述半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述平臺(tái)的數(shù)量為2個(gè)至6個(gè)，所述平臺(tái)的直徑為4英寸至12英寸，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000 轉(zhuǎn)每分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的所述半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述蓋板上設(shè)置有超聲波振蕩器，所述超聲波振蕩器的數(shù)量為對(duì)應(yīng)每個(gè)硅片設(shè)置1個(gè)至4個(gè)，每個(gè)超聲波振蕩器的功率為到達(dá)硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米，工作頻率為0. 2至3兆赫茲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的所述半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述蓋板的材質(zhì)為陶瓷，直徑為10至40英寸，厚度為1至20毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于，所述半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔內(nèi)還設(shè)置有排氣排水管道，所述排氣排水管道設(shè)置在所述平臺(tái)的下方。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔，所述工藝腔內(nèi)部具有可升降及旋轉(zhuǎn)的多個(gè)平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)上方用于固定一硅片，所述平臺(tái)上方設(shè)置有一蓋板，所述蓋板上對(duì)應(yīng)每個(gè)平臺(tái)具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)口。本實(shí)用新型提出的半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔可以在單個(gè)工藝腔內(nèi)同時(shí)清洗多個(gè)硅片來(lái)提高工藝效率，還可以使每個(gè)硅片的清洗效果提高，并減少各種資源消耗。
文檔編號(hào)H01L21/02GK202006190SQ201120070329
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者張晨騁 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司