一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔，用于在晶圓進行刻蝕后、清洗前，對晶圓進行前置凈化處理，通過在凈化腔的腔體內(nèi)環(huán)繞腔體豎直中心設(shè)置的若干頂部噴射槍和若干側(cè)壁噴射槍，可從不同方向及可調(diào)整的角度和距離同時向晶圓支撐臺上旋轉(zhuǎn)的晶圓噴射凈化氣體，并通過腔體上方的抽氣管將腔體內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物抽出，應(yīng)用本發(fā)明的凈化腔既可避免對晶圓、特別是對CD造成損傷，又可實現(xiàn)去除晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物，從而消除了刻蝕副產(chǎn)物在等待清洗過程中與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷。
【專利說明】一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對半導(dǎo)體晶圓進行凈化的裝置，更具體地，涉及一種用于改善刻蝕工藝副產(chǎn)物產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷的晶圓凈化腔。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路工藝的發(fā)展以及關(guān)鍵尺寸按比例縮小，各種工藝的工藝窗口也越來越小，比如離子注入的深度、劑量甚至形貌等等，例如，55納米邏輯產(chǎn)品異常的離子注入形貌，將導(dǎo)致最終的器件甚至良率失效，造成損失。離子注入的異常形貌經(jīng)常是由于多晶硅側(cè)壁刻蝕的副產(chǎn)物殘留，在清洗工藝由于等待時間過長，與空氣中的與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷阻擋了正常的離子注入所導(dǎo)致。又例如，55納米邏輯產(chǎn)品的通孔或連接孔刻蝕產(chǎn)生的副產(chǎn)物殘留，在清洗工藝由于等待時間過長，與空氣中的水反應(yīng)會產(chǎn)生凝結(jié)物缺陷，此缺陷將擋住后續(xù)金屬的填充，成為制約良率提升的一大阻礙。
[0003]針對上述刻蝕后的副產(chǎn)物產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷，目前主要是通過控制刻蝕到清洗之間的等待時間，來避免凝結(jié)物缺陷的出現(xiàn)。但是，由于在線生產(chǎn)中存在各種突發(fā)狀況，其等待時間難以控制；同時，在某些極端情況下，即使等待時間控制得很好，也會隨機出現(xiàn)此類缺陷。
[0004]因此，針對刻蝕后的副產(chǎn)物，現(xiàn)有的一種方法通常是應(yīng)用刻蝕腔，在刻蝕完成后利用等離子體對晶圓進行處理。但此種方法將降低生產(chǎn)率，而且，由于等離子體的高能特性，很難控制其不對晶圓(如對CD)造成損傷，以及造成氧化物厚度損失等。另外一種常用的方式是通過增加后續(xù)濕法清洗步驟的清洗時間來去除刻蝕后的副產(chǎn)物與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物。此種方式同樣會降低生產(chǎn)率，而且很難清洗干凈，往往在清洗后仍有薄薄的一層氧化物殘留，這將對后續(xù)離子注入的形貌產(chǎn)生相應(yīng)的影響，進而影響最終的良率。即使兩種方式同時應(yīng)用，也只會加倍降低生產(chǎn)率，同時還會存在CD損傷等潛在問題，以及凝結(jié)物缺陷去除不凈的風險。所以，以上方式均存在很大的弊端。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種可改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔，用于在所述晶圓進行刻蝕后、清洗前，對所述晶圓進行前置凈化處理，通過在所述晶圓凈化腔的腔體內(nèi)環(huán)繞所述腔體豎直中心設(shè)置的若干頂部噴射槍和若干側(cè)壁噴射槍，可從不同方向及可調(diào)整的角度和距離同時向晶圓支撐臺上旋轉(zhuǎn)的所述晶圓噴射凈化氣體，并通過所述腔體上方的抽氣管將所述腔體內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物抽出，既可避免對晶圓、特別是對CD造成損傷，又可實現(xiàn)去除所述晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物，從而消除了刻蝕副產(chǎn)物在等待清洗過程中與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔，其特征在于，所述晶圓凈化腔包括:
[0008]腔體，所述腔體側(cè)壁設(shè)有一個提供所述晶圓進出的窗口，所述腔體具有可與外部刻蝕機臺腔體連通的接口，可作為刻蝕腔的副腔安裝在同一機臺上，以便于在刻蝕工藝完成后及時對晶圓進行凈化處理，避免刻蝕副產(chǎn)物與外部的水接觸發(fā)生反應(yīng)；
[0009]噴射槍系統(tǒng)，包括設(shè)于所述腔體內(nèi)的環(huán)繞所述腔體豎直中心的若干頂部噴射槍和若干側(cè)壁噴射槍，所述頂部噴射槍設(shè)于所述側(cè)壁噴射槍的上方，所述頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍分別通過活動支架連接所述腔體的側(cè)壁，所述活動支架可帶動所述頂部噴射槍、側(cè)壁噴射槍在所述腔體內(nèi)運動，所述噴射槍連通外部凈化氣源，所述噴射槍系統(tǒng)可通過所述噴射槍以不同方向及可調(diào)整的角度和距離朝向放置在所述腔體內(nèi)的所述晶圓同時噴射凈化氣體，對所述晶圓進行凈化處理，去除所述晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物，以消除刻蝕副產(chǎn)物與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷；由于晶圓表面的刻蝕結(jié)構(gòu)在微觀上為立體結(jié)構(gòu)，環(huán)繞腔體的各頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍通過活動支架可調(diào)整分別從不同方向、角度和距離向晶圓同時噴射凈化氣體，可以從不同方位以不同的壓力沖擊刻蝕副產(chǎn)物，以利于將粘附在刻蝕結(jié)構(gòu)各方位的刻蝕副產(chǎn)物沖刷掉；
[0010]晶圓支撐臺系統(tǒng)，包括設(shè)于所述腔體內(nèi)的下方用于承載所述晶圓的晶圓支撐臺，所述晶圓支撐臺位于所述頂部噴射槍和所述側(cè)壁噴射槍的下方，所述晶圓支撐臺的下方中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸連接所述腔體外部的旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)；可通過晶圓支撐臺的轉(zhuǎn)動，帶動晶圓旋轉(zhuǎn)，使從不同方向噴射出的凈化氣體在晶圓表面形成旋流狀態(tài)，利用凈化氣體旋流的沖刷特性，使晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物松動，并在凈化氣體的帶動作用下通過離心力從晶圓分離，從而使晶圓得到凈化；
[0011]抽氣系統(tǒng)，設(shè)于所述腔體上方外部，并通過抽氣管連通所述腔體內(nèi)部，所述抽氣管一端從所述腔體的上方伸入所述腔體內(nèi)部，另一端連通外部氣體回收裝置，所述抽氣系統(tǒng)通過所述抽氣管將所述腔體內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物抽出，并排向所述氣體回收裝置。
[0012]進一步地，所述抽氣管在所述腔體內(nèi)具有下大、上小平滑過渡的管徑，所述抽氣管的下端開口位于所述晶圓支撐臺的上方，并位于所述頂部噴射槍和所述側(cè)壁噴射槍的上方。抽氣管具有較大的下端開口，可起到更好地匯聚作用，以利于將凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物盡可能一次性抽出腔體，以避免刻蝕副產(chǎn)物在腔體內(nèi)沉積或二次污染晶圓。
[0013]進一步地，所述晶圓支撐臺、所述抽氣管、所述腔體的豎直中心重合，以利于形成最佳的抽氣效果。
[0014]進一步地，所述頂部噴射槍按與所述晶圓支撐臺的垂直方向設(shè)于所述支撐臺的上方，并可通過所述活動支架調(diào)整與所述晶圓支撐臺之間的垂直距離和至所述晶圓支撐臺中心的水平距離，可以一定的垂直距離和位置定點噴射凈化氣體，也可按一定的垂直距離和變換的位置或按變換的垂直距離和變換的位置以移動噴射的方式從正面方向?qū)A進行凈化處理，可利用凈化氣體變動的沖擊力的沖刷作用，進一步增強凈化效力。
[0015]進一步地，所述頂部噴射槍與所述晶圓支撐臺之間的垂直距離可在O?150毫米之間調(diào)整，可在此距離范圍內(nèi)調(diào)整以一定的垂直距離和位置定點噴射凈化氣體，也可按一定的垂直距離和變換的位置或按變換的垂直距離和變換的位置以移動噴射的方式從正面方向?qū)A進行凈化處理。
[0016]進一步地，所述側(cè)壁噴射槍按與所述晶圓支撐臺的傾斜方向設(shè)于所述支撐臺的上方，并可通過所述活動支架調(diào)整與所述晶圓支撐臺之間的傾斜噴射角和至所述晶圓支撐臺中心的水平距離，可以一定的噴射角和位置定點傾斜噴射凈化氣體，也可按一定的噴射角和變換的位置或按變換的噴射角和變換的位置以移動噴射的方式從傾斜方向?qū)A進行凈化處理，可利用凈化氣體變動的沖擊力的沖刷作用，配合頂部噴射槍的正面噴射，進一步增強凈化效力。
[0017]進一步地，所述側(cè)壁噴射槍與所述晶圓支撐臺之間的傾斜噴射角可在O?90度之間調(diào)整，可在此角度范圍內(nèi)調(diào)整以一定的噴射角和位置定點傾斜噴射凈化氣體，也可按一定的噴射角和變換的位置或按變換的噴射角和變換的位置以移動噴射的方式從傾斜方向?qū)A進行凈化處理。
[0018]進一步地，所述頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍按上下位置分別環(huán)繞所述腔體的豎直中心對稱且錯位設(shè)置，以提高凈化氣體噴射的均勻性，并避免分別從頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍噴射的凈化氣體的氣路之間產(chǎn)生交叉干擾。
[0019]進一步地，所述旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)通過所述轉(zhuǎn)軸帶動所述晶圓支撐臺在所述腔體內(nèi)可同時作旋轉(zhuǎn)、上下及水平移動，可在頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍作定點噴射或移動噴射時，晶圓支撐臺選擇以作單一的轉(zhuǎn)動，或轉(zhuǎn)動同時上下移動，或轉(zhuǎn)動、上下移動的同時進行水平移動的不同方式，配合以三維運動的方式，使晶圓表面的旋流凈化氣體發(fā)揮最佳的沖刷作用，將刻蝕副產(chǎn)物從晶圓有效分離并抽出腔體。
[0020]進一步地，所述腔體具有可與外部刻蝕機臺腔體連通的接口，所述接口為所述晶圓進出的窗口，當將凈化腔的腔體作為刻蝕腔的副腔安裝在同一機臺上時，可通過晶圓進出窗口作為與刻蝕腔連通的接口，以便于在刻蝕工藝完成后晶圓直接從窗口進入凈化腔進行凈化處理，避免刻蝕副產(chǎn)物與外部的水接觸發(fā)生反應(yīng)。
[0021]使用本發(fā)明的上述技術(shù)方案中的晶圓凈化腔時，在晶圓進行刻蝕后，將晶圓從腔體的窗口移入，置于晶圓支撐臺系統(tǒng)的支撐臺上。啟動支撐臺使其轉(zhuǎn)動，并帶動晶圓旋轉(zhuǎn)。然后，打開噴射槍系統(tǒng)的各頂部噴射槍、側(cè)壁噴射槍，從晶圓的上方及側(cè)面兩個方向向晶圓噴射高于室溫的凈化氣體，例如氮氣或其混合氣體或惰性氣體例如氬氣或其混合氣體，并利用晶圓旋轉(zhuǎn)的離心作用，使凈化氣體在晶圓表面形成旋流狀態(tài)。同時，根據(jù)晶圓的具體條件，通過活動支架使各頂部噴射槍以一定的垂直距離和位置定點噴射凈化氣體，也可按一定的垂直距離和變換的位置或按變換的垂直距離和變換的位置以移動噴射的方式從正面方向?qū)A進行凈化處理；并通過活動支架使各側(cè)壁噴射槍以一定的噴射角和位置定點傾斜噴射凈化氣體，也可按一定的噴射角和變換的位置或按變換的噴射角和變換的位置以移動噴射的方式從傾斜方向?qū)A進行凈化處理；在噴射的過程中，還可根據(jù)需要，對噴射流量進行調(diào)整，大的流量相對凈化效果較好；在頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍作定點噴射或移動噴射時，晶圓支撐臺選擇以作單一的轉(zhuǎn)動，或轉(zhuǎn)動同時上下移動，或轉(zhuǎn)動、上下移動的同時進行水平移動的不同方式，配合以三維運動的方式，使晶圓表面的旋流凈化氣體發(fā)揮最佳的沖刷作用，將刻蝕副產(chǎn)物從晶圓有效分離并通過抽氣系統(tǒng)的抽氣管匯聚后抽出腔體。噴射槍除了可噴射高于室溫的凈化氣體，以使得晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物在較高溫度下具有較高活性容易從晶圓分離外，還可以再繼續(xù)噴射低于室溫的液態(tài)上述凈化氣體，利用液態(tài)凈化氣體的低溫吸熱能力，使得最終沒有被完全去除的刻蝕副產(chǎn)物的活性降至最低，難以再與水發(fā)生反應(yīng)生成凝聚物。凈化完畢后，停止支撐臺的運動，關(guān)閉噴射槍和抽氣管，打開腔體窗口，將晶圓移出，可繼續(xù)進行后續(xù)正常的清洗步驟。
[0022]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過在晶圓凈化腔的腔體內(nèi)按上下位置分別環(huán)繞所述腔體的豎直中心對稱且錯位設(shè)置的若干頂部噴射槍和若干側(cè)壁噴射槍，可從垂直和傾斜的不同方向同時向晶圓支撐臺上旋轉(zhuǎn)的所述晶圓噴射不同溫度的氣態(tài)或液態(tài)凈化氣體，并可在晶圓凈化過程中變換噴射槍與晶圓之間的噴射距離、位置及角度，配合晶圓支撐臺的同時轉(zhuǎn)動、上下及水平移動，形成對晶圓在三維運動中進行凈化處理，并通過所述腔體上方的抽氣管將所述腔體內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物抽出，既可避免對晶圓、特別是對CD造成損傷，又可實現(xiàn)去除所述晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物，從而有效消除了刻蝕副產(chǎn)物在等待清洗過程中與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷，在保證生產(chǎn)率的同時，為器件穩(wěn)定與廣品良率提升提供了更大的窗口。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔的腔體內(nèi)部的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0026]需要說明的是，在下述的實施例中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進行了局部放大、變形及省略處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
[0027]在本實施例中，請參閱圖1，圖1是本發(fā)明一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的晶圓凈化腔包括腔體、噴射槍系統(tǒng)、晶圓支撐臺系統(tǒng)和抽氣系統(tǒng)幾個組成部分。如圖1所示，腔體I形成一個相對密閉的凈化空間，在腔體I的側(cè)壁靠近下方的部位設(shè)有一個提供晶圓進出的窗口 2。將此窗口 2作為腔體I與外部刻蝕機臺腔體連通的接口，并可將凈化腔的腔體I作為刻蝕腔的副腔安裝在同一機臺上，即可通過晶圓進出窗口 2，使晶圓在刻蝕工藝完成后，直接從窗口 2進入腔體I進行凈化處理，避免刻蝕產(chǎn)生的副產(chǎn)物與外部環(huán)境中的水汽接觸，發(fā)生反應(yīng)生成凝結(jié)物。
[0028]請繼續(xù)參閱圖1。噴射槍系統(tǒng)包括噴射槍和活動支架。在腔體I的側(cè)壁靠近上方的部位按上、下位置環(huán)繞腔體I的豎直中心對稱地分別安裝有12個活動支架6和5。每個活動支架6垂直裝有I個頂部噴射槍8，每個活動支架5向下傾斜裝有I個側(cè)壁噴射槍7。噴射槍8和7分別通過氣管4和3連通外部的凈化氣源(圖略)，噴射槍系統(tǒng)可通過噴射槍8和7向腔體I內(nèi)噴射凈化氣體。每2個對稱設(shè)置的頂部噴射槍8或側(cè)壁噴射槍7的水平連線通過腔體I的豎直中心；位于上方的各活動支架6及其連接的頂部噴射槍8與位于下方的各活動支架5及其連接的側(cè)壁噴射槍7在垂直方向上錯位設(shè)置，以提高凈化氣體噴射的均勻性，并避免分別從頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7噴射的凈化氣體的氣路之間產(chǎn)生交叉干擾?；顒又Ъ?和5可分別帶動頂部噴射槍8、側(cè)壁噴射槍7在腔體I內(nèi)運動。
[0029]請繼續(xù)參閱圖1。晶圓支撐臺系統(tǒng)包括安裝在腔體I內(nèi)的下方中心的用于承載晶圓18的晶圓支撐臺19和傳動機構(gòu)。晶圓支撐臺19位于頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7的下方位置。晶圓支撐臺19的下方中心裝有轉(zhuǎn)軸20，轉(zhuǎn)軸20連接腔體I外部的旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)21，轉(zhuǎn)軸20、旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)21組成晶圓支撐臺系統(tǒng)的傳動機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)21可采用傳統(tǒng)的機電一體化傳動形式或其他可同時轉(zhuǎn)動、平移及升降的機構(gòu)形式來實現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)21通過轉(zhuǎn)軸20帶動晶圓支撐臺19在腔體I內(nèi)可同時作旋轉(zhuǎn)、上下及水平移動?？赏ㄟ^晶圓支撐臺19的轉(zhuǎn)動，帶動其承載的晶圓18旋轉(zhuǎn)，使從頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7噴射出的垂直和傾斜方向的凈化氣體在晶圓18表面形成旋流狀態(tài)，利用凈化氣體旋流的沖刷特性，使晶圓18粘附的刻蝕副產(chǎn)物松動，并在凈化氣體的帶動作用下通過離心力從晶圓18分離，從而使晶圓18得到凈化。
[0030]請繼續(xù)參閱圖1。抽氣系統(tǒng)安裝在腔體I上方外部，設(shè)有抽氣管10和用于向外抽取抽氣管10中的氣體的氣泵11。抽氣管10連通腔體I內(nèi)部，抽氣管10 —端從腔體I的上方中心伸入腔體I內(nèi)部，另一端連通外部氣體回收裝置(圖略)。抽氣系統(tǒng)通過氣泵11的抽吸力，將腔體I內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物由抽氣管10抽出，并排向氣體回收裝置。抽氣管10在腔體內(nèi)的部分為剖面形狀為下大、上小的梯形管。抽氣管10的下端開口 12位于晶圓支撐臺19的上方，并位于頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7的上方，避免干擾噴射槍8和7的移動。抽氣管10具有較大的下端開口 12，可起到更好地氣流匯聚作用，以利于將凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物盡可能一次性抽出腔體1，以避免刻蝕副產(chǎn)物在腔體I內(nèi)沉積或二次污染晶圓。
[0031]請參閱圖2，圖2是本發(fā)明一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔的腔體內(nèi)部的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，晶圓支撐臺19、抽氣管10(圖中實際顯示的是抽氣管在腔體內(nèi)的下端開口的垂直投影)、腔體I的豎直中心重合，以利于形成最佳的抽氣效果。12個頂部噴射槍8(圖中實際顯示的是頂部噴射槍的垂直投影，并省略了活動支架)與12個側(cè)壁噴射槍7 (圖中實際顯示的是側(cè)壁噴射槍的垂直投影，并省略了活動支架)按上、下位置環(huán)繞腔體I的豎直中心對稱錯位設(shè)置，每2個對稱設(shè)置的頂部噴射槍8或側(cè)壁噴射槍7的水平連線通過腔體I的豎直中心，以提高凈化氣體噴射的均勻性，并避免分別從頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7噴射的凈化氣體的氣路之間產(chǎn)生交叉干擾。頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7可分別在活動支架(圖略)的帶動下，作沿晶圓支撐臺19徑線方向的水平移動。
[0032]請繼續(xù)參閱圖1。活動支架6的水平懸臂13可以伸縮移動，豎直臂14可以上下移動，并帶動水平懸臂13上下移動，活動支架6的實現(xiàn)方式例如可以采用通常的機械臂形式或其他傳統(tǒng)的伸縮移動形式。因此，活動支架6可帶動頂部噴射槍8同時作沿晶圓支撐臺19徑線方向的水平移動及垂直上下移動，使頂部噴射槍8可以水平及垂直移動的方式，朝向晶圓支撐臺19上放置的晶圓18噴射凈化氣體，對晶圓18進行移動噴射凈化?；顒又Ъ?的轉(zhuǎn)動臂15可通過轉(zhuǎn)動支點16作朝向晶圓支撐臺19徑線方向的轉(zhuǎn)動，以帶動側(cè)壁噴射槍7變換噴射角度；活動支架5的水平臂16同時可以伸縮移動，并帶動轉(zhuǎn)動臂15、側(cè)壁噴射槍7水平移動；活動支架5的實現(xiàn)方式例如可以采用通常的機械臂形式或其他傳統(tǒng)的伸縮轉(zhuǎn)動移動形式。因此，活動支架5可帶動側(cè)壁噴射槍7同時作沿晶圓支撐臺19徑線方向的水平移動及變換噴射角度的轉(zhuǎn)動，使側(cè)壁噴射槍7可以水平及變換噴射角度的方式，朝向晶圓支撐臺19上放置的晶圓18噴射凈化氣體，對晶圓18進行移動噴射凈化。頂部噴射槍8與側(cè)壁噴射槍7分別通過氣管4和3連通外部凈化氣源(圖略)。
[0033]請繼續(xù)參閱圖1。在頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7作定點噴射或移動噴射時，晶圓支撐臺19也可以在外接的旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)21帶動下，選擇以作單一的轉(zhuǎn)動，或轉(zhuǎn)動同時上下移動，或轉(zhuǎn)動、上下移動的同時進行水平移動的不同方式，配合以三維運動的方式，使晶圓18表面形成的旋流凈化氣體發(fā)揮最佳的沖刷作用，將刻蝕副產(chǎn)物從晶圓18有效分離并通過抽氣管10抽出腔體I。
[0034]由于晶圓18表面的刻蝕結(jié)構(gòu)在微觀上為立體結(jié)構(gòu)，環(huán)繞腔體I中心的各頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7通過活動支架6、5可調(diào)整分別從垂直和傾斜方向、以頂部噴射槍8變換的噴射距離和以側(cè)壁噴射槍7變換的噴射角度，同時向晶圓18噴射凈化氣體，可以從不同方位以不同的流量和壓力沖擊刻蝕副產(chǎn)物，以利于將粘附在刻蝕結(jié)構(gòu)各方位的刻蝕副產(chǎn)物沖刷掉。
[0035]請繼續(xù)參閱圖1。頂部噴射槍8的噴射口與晶圓支撐臺19之間的垂直距離可在O?150毫米之間調(diào)整，可在此距離范圍內(nèi)調(diào)整以一定的垂直距離和水平位置定點噴射凈化氣體，也可按一定的垂直距離和變換的水平位置或按變換的垂直距離和變換的水平位置以移動噴射的方式從正面方向?qū)A18進行凈化處理。同時，側(cè)壁噴射槍7的噴射角度可以在O?90度之間調(diào)整，可在此角度范圍內(nèi)調(diào)整以一定的噴射角和水平位置定點傾斜噴射凈化氣體，也可按一定的噴射角和變換的水平位置或按變換的噴射角和變換的水平位置以移動噴射的方式從傾斜方向?qū)A18進行凈化處理。可利用凈化氣體變動的沖擊力的沖刷作用，從二個方向進行噴射，進一步增強凈化效力。
[0036]在使用本實施例中的晶圓凈化腔時，在晶圓18進行刻蝕后，將晶圓18從凈化腔的腔體I的窗口 2移入，置于晶圓支撐臺系統(tǒng)的支撐臺19上。啟動支撐臺19使其轉(zhuǎn)動，并帶動晶圓18旋轉(zhuǎn)。然后，打開噴射槍系統(tǒng)的各頂部噴射槍8、側(cè)壁噴射槍7，分別從晶圓18的垂直上方及傾斜側(cè)面兩個方向向晶圓18噴射高于室溫的凈化氣體，例如氮氣或其混合氣體或惰性氣體例如氬氣或其混合氣體，并利用晶圓18旋轉(zhuǎn)的離心作用，使凈化氣體在晶圓18表面形成旋流狀態(tài)。同時，根據(jù)晶圓18的具體條件，通過活動支架6使各頂部噴射槍8以一定的垂直距離和水平位置定點噴射凈化氣體，也可按一定的垂直距離和變換的水平位置或按變換的垂直距離和變換的水平位置以移動噴射的方式從正面方向?qū)A18進行凈化處理；并通過活動支架5使各側(cè)壁噴射槍7以一定的噴射角和水平位置定點傾斜噴射凈化氣體，也可按一定的噴射角和變換的水平位置或按變換的噴射角和變換的水平位置以移動噴射的方式從傾斜方向?qū)A18進行凈化處理；在噴射的過程中，還可根據(jù)需要，對噴射流量進行調(diào)整，大的流量相對凈化效果較好；在頂部噴射槍8和側(cè)壁噴射槍7作定點噴射或移動噴射時，晶圓支撐臺19選擇以作單一的轉(zhuǎn)動，或轉(zhuǎn)動同時上下移動，或轉(zhuǎn)動、上下移動的同時進行水平移動的不同方式，配合以三維運動的方式，使晶圓18表面的旋流凈化氣體發(fā)揮最佳的沖刷作用，將刻蝕副產(chǎn)物從晶圓18有效分離并通過抽氣系統(tǒng)的抽氣管10匯聚后抽出腔體I。噴射槍8、7除了可噴射高于室溫的凈化氣體，以使得晶圓18表面的刻蝕副產(chǎn)物在較高溫度下具有較高活性容易從晶圓18分離外，還可以再繼續(xù)噴射低于室溫的液態(tài)上述凈化氣體，利用液態(tài)凈化氣體的低溫吸熱能力，使得最終沒有被完全去除的刻蝕副產(chǎn)物的活性降至最低，難以再與水發(fā)生反應(yīng)生成凝聚物。凈化完畢后，停止支撐臺19的運動，關(guān)閉噴射槍8、7和抽氣管10，打開腔體I的窗口 2，將晶圓18移出，可繼續(xù)進行后續(xù)正常的清洗步驟。
[0037]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改善刻蝕副產(chǎn)物凝結(jié)缺陷的晶圓凈化腔，其特征在于，所述晶圓凈化腔包括: 腔體，所述腔體側(cè)壁設(shè)有一個提供所述晶圓進出的窗口，所述腔體具有可與外部刻蝕機臺腔體連通的接口； 噴射槍系統(tǒng)，包括設(shè)于所述腔體內(nèi)的環(huán)繞所述腔體豎直中心的若干頂部噴射槍和若干側(cè)壁噴射槍，所述頂部噴射槍設(shè)于所述側(cè)壁噴射槍的上方，所述頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍分別通過活動支架連接所述腔體的側(cè)壁，所述活動支架可帶動所述頂部噴射槍、側(cè)壁噴射槍在所述腔體內(nèi)運動，所述噴射槍連通外部凈化氣源，所述噴射槍系統(tǒng)可通過所述噴射槍以不同方向及可調(diào)整的角度和距離朝向放置在所述腔體內(nèi)的所述晶圓同時噴射凈化氣體，對所述晶圓進行凈化處理，去除所述晶圓粘附的刻蝕副產(chǎn)物，以消除刻蝕副產(chǎn)物與水反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)物缺陷； 晶圓支撐臺系統(tǒng)，包括設(shè)于所述腔體內(nèi)的下方用于承載所述晶圓的晶圓支撐臺，所述晶圓支撐臺位于所述頂部噴射槍和所述側(cè)壁噴射槍的下方，所述晶圓支撐臺的下方中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸連接所述腔體外部的旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)； 抽氣系統(tǒng)，設(shè)于所述腔體上方外部，并通過抽氣管連通所述腔體內(nèi)部，所述抽氣管一端從所述腔體的上方伸入所述腔體內(nèi)部，另一端連通外部氣體回收裝置，所述抽氣系統(tǒng)通過所述抽氣管將所述腔體內(nèi)的凈化后氣體及其攜帶的刻蝕副產(chǎn)物抽出，并排向所述氣體回收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述抽氣管在所述腔體內(nèi)具有下大、上小平滑過渡的管徑，所述抽氣管的下端開口位于所述晶圓支撐臺的上方，并位于所述頂部噴射槍和所述側(cè)壁噴射槍的上方。
3.如權(quán)利要求1或2所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述晶圓支撐臺、所述抽氣管、所述腔體的豎直中心重合。
4.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述頂部噴射槍按與所述晶圓支撐臺的垂直方向設(shè)于所述支撐臺的上方，并可通過所述活動支架調(diào)整與所述晶圓支撐臺之間的垂直距離和至所述晶圓支撐臺中心的水平距離。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述頂部噴射槍與所述晶圓支撐臺之間的垂直距離可在O~150毫米之間調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述側(cè)壁噴射槍按與所述晶圓支撐臺的傾斜方向設(shè)于所述支撐臺的上方，并可通過所述活動支架調(diào)整與所述晶圓支撐臺之間的傾斜噴射角和至所述晶圓支撐臺中心的水平距離。
7.如權(quán)利要求6所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述側(cè)壁噴射槍與所述晶圓支撐臺之間的傾斜噴射角可在O~90度之間調(diào)整。
8.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述頂部噴射槍和側(cè)壁噴射槍按上下位置分別環(huán)繞所述腔體的豎直中心對稱且錯位設(shè)置。
9.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)及移動機構(gòu)通過所述轉(zhuǎn)軸帶動所述晶圓支撐臺在所述腔體內(nèi)可同時作旋轉(zhuǎn)、上下及水平移動。
10.如權(quán)利要求1所述的晶圓凈化腔，其特征在于，所述腔體具有可與外部刻蝕機臺腔體連通的接口，所述接口為所述晶圓進出的窗口。
【文檔編號】H01L21/67GK104078398SQ201410357204
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】范榮偉, 陳宏璘, 龍吟, 顧曉芳, 郭浩 申請人:上海華力微電子有限公司