本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種晶圓的清洗裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、在芯片生產(chǎn)工藝中，晶圓在各個(gè)模組之間反復(fù)流轉(zhuǎn)，晶圓背面難免會(huì)有大的顆粒物粘附。在光刻設(shè)備中，對(duì)晶圓表面高度相當(dāng)敏感，背面零點(diǎn)幾微米的顆粒就會(huì)導(dǎo)致晶圓表面高度不一，從而使復(fù)刻圖形的形貌、線寬產(chǎn)生缺陷。

2、在半導(dǎo)體行業(yè)中，晶片濕法處理設(shè)備都需要保證自身的潔凈度，即不可以增加待加工晶圓表面的微顆粒的數(shù)量。與此同時(shí)在某些特殊的工藝要求晶圓的背面也需要清洗。但是現(xiàn)有技術(shù)存在清洗時(shí)間長(zhǎng)且不穩(wěn)定，在高速甩干過(guò)程時(shí)容易將晶圓甩出，造成晶圓和清洗機(jī)構(gòu)損壞，且在清洗晶圓邊緣時(shí)，容易造成水珠滴落、真空吸盤的抽真空管線中液體積存，導(dǎo)致吸附晶圓時(shí)吸附力下降等問(wèn)題，從而導(dǎo)致清洗效果和清洗效率較低。因此，亟需一種改進(jìn)的晶圓清洗裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N晶圓的清洗裝置和方法。

2、一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種晶圓的清洗裝置，包括：包括清洗機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)；

3、固定機(jī)構(gòu)，包括支撐結(jié)構(gòu)、限位圈、滑塊和第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具；限位圈與支撐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；滑塊設(shè)置在限位圈的內(nèi)側(cè)，滑塊的數(shù)量和夾具匹配，且滑塊和夾具間隔設(shè)置；第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具與支撐結(jié)構(gòu)活動(dòng)連接，且第一預(yù)設(shè)個(gè)夾具內(nèi)嵌于限位圈的內(nèi)側(cè)；

4、清洗機(jī)構(gòu)，設(shè)置在待清洗晶圓的底部；

5、限位圈用于在外力的驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)滑塊在支撐結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具向限位圈的圓心方向移動(dòng)，從而對(duì)待清洗晶圓進(jìn)行固定，進(jìn)而利用清洗機(jī)構(gòu)對(duì)待清洗晶圓的底部進(jìn)行清洗。

6、進(jìn)一步地，夾具包括夾頭和夾具主體，夾頭和夾具主體固定連接；

7、夾頭的厚度為4mm-6mm，寬度為50mm-60mm；

8、夾具主體的厚度為3mm-5mm，長(zhǎng)度為40mm-50mm，寬度為50mm-60mm；

9、夾具主體的材質(zhì)包括硬質(zhì)陶瓷，夾頭的材質(zhì)包括半導(dǎo)體陶瓷。

10、進(jìn)一步地，相鄰的兩個(gè)夾具之間的夾角相等；

11、第一預(yù)設(shè)數(shù)量大于或者等于4。

12、進(jìn)一步地，晶圓的清洗裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在限位圈外側(cè)，且與限位圈連接，用于驅(qū)動(dòng)限位圈轉(zhuǎn)動(dòng)。

13、進(jìn)一步地，清洗機(jī)構(gòu)包括清洗刷盤和底座；

14、清洗刷盤為圓形，清洗刷盤的邊緣與待清洗晶圓的底部邊緣相切；

15、底座與清洗刷盤活動(dòng)連接，且底座設(shè)置在清洗刷盤底部的圓心。

16、進(jìn)一步地，清洗刷盤的直徑，與待清洗晶圓的半徑之間的差異大于或者等于10mm，以使清洗刷盤能夠覆蓋待清洗晶圓的圓心；

17、清洗刷盤的厚度為40mm-50mm；

18、清洗刷盤的材質(zhì)包括吸水棉。

19、進(jìn)一步地，清洗刷盤的表面固定設(shè)置有第二預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)相互平行的清洗片，相鄰的清洗片之間的距離為10mm-20mm；

20、第二預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)相互平行的清洗片中，每個(gè)清潔片的寬度為4mm-6mm，凸起棱高為0.1mm-0.3mm；

21、清潔片的材質(zhì)包括硬塑料片。

22、進(jìn)一步地，底座中還設(shè)置有至少一個(gè)超純水噴嘴，用于浸潤(rùn)清洗刷盤，超純水噴嘴的流量為100-200ml/min。

23、進(jìn)一步地，底座中還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)清洗刷盤沿待清洗晶圓的底部邊緣旋轉(zhuǎn)清洗，以及驅(qū)動(dòng)清洗刷盤在清洗過(guò)程中自轉(zhuǎn)；

24、其中，旋轉(zhuǎn)清洗的轉(zhuǎn)速為40r/min-100r/min，自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為4r/min-10r/min。

25、進(jìn)一步地，限位圈的底部至少一側(cè)設(shè)置有氮?dú)夂娓蓹C(jī)構(gòu)，用于對(duì)清洗完成的晶圓進(jìn)行烘干；

26、其中，烘干的氮?dú)饬髁繛?200ml/min-1500ml/min，烘干溫度為40℃-50℃。

27、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種晶圓的清洗方法，通過(guò)上述的晶圓的清洗裝置實(shí)現(xiàn)，該方法包括：

28、將待清洗晶圓轉(zhuǎn)移至限位圈中，并控制待清洗晶圓的圓心與限位圈的圓心重疊；

29、通過(guò)外力驅(qū)動(dòng)限位圈帶動(dòng)滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)，以使滑塊驅(qū)動(dòng)第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具向限位圈的圓心方向移動(dòng)并對(duì)待清洗晶圓進(jìn)行固定；

30、通過(guò)清洗機(jī)構(gòu)對(duì)待清洗晶圓的底部進(jìn)行清洗，得到清洗完成的晶圓。

31、進(jìn)一步地，晶圓的清洗裝置包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，清洗機(jī)構(gòu)包括清洗刷盤和底座，底座中設(shè)置有至少一個(gè)超純水噴嘴和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；通過(guò)清洗機(jī)構(gòu)對(duì)待清洗晶圓的底部進(jìn)行清洗，得到清洗完成的晶圓，包括：

32、通過(guò)超純水噴嘴持續(xù)浸潤(rùn)清洗刷盤；清洗過(guò)程中，超純水噴嘴的流量為100ml/min-200ml/min；

33、通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)清洗刷盤，沿待清洗晶圓的背部邊緣旋轉(zhuǎn)清洗，以及驅(qū)動(dòng)清洗刷盤在清洗過(guò)程中自轉(zhuǎn)，直至完成對(duì)待清洗晶圓的底部的清洗；其中，旋轉(zhuǎn)清洗的轉(zhuǎn)速為40r/min-100r/min，自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為4r/min-10r/min。

34、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種涂膠設(shè)備，包括上述的晶圓清洗裝置。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的晶圓清洗裝置至少具有以下技術(shù)效果：

36、1.本申請(qǐng)實(shí)施例提供的固定機(jī)構(gòu)，通過(guò)夾具在滑塊的驅(qū)動(dòng)下對(duì)晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行夾持，從而實(shí)現(xiàn)了晶圓固定，這種固定方式不僅提高了晶圓固定的穩(wěn)定性，還提高了固定的便捷性和靈活性。

37、2.本申請(qǐng)實(shí)施例提供的固定機(jī)構(gòu)保證了在清潔過(guò)程中，晶圓是固定不動(dòng)的，規(guī)避了高速旋轉(zhuǎn)清潔或者高速旋轉(zhuǎn)烘干過(guò)程中晶圓被甩出的風(fēng)險(xiǎn)，既提高了晶圓清洗的良率，也降低了設(shè)備因?yàn)榫A甩出造成的碎片風(fēng)險(xiǎn)而造成時(shí)間成本和設(shè)備維修成本；且此方式夾具設(shè)置在晶圓的邊緣，清洗機(jī)構(gòu)設(shè)置在晶圓的底部，可減少固定機(jī)構(gòu)受清洗機(jī)構(gòu)的干擾。

38、3.本申請(qǐng)實(shí)施例提供的固定裝置不與晶圓的表面接觸，從而可以規(guī)避現(xiàn)有技術(shù)中利用吸盤對(duì)晶圓進(jìn)行固定而造成的清洗過(guò)程繁瑣，清洗時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，優(yōu)化了清洗步驟，提高了清洗效率。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓的清洗裝置，其特征在于，包括清洗機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述夾具包括夾頭和夾具主體，所述夾頭和所述夾具主體固定連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，相鄰的兩個(gè)所述夾具之間的夾角相等；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述晶圓的清洗裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述限位圈外側(cè)，且與所述限位圈連接，用于驅(qū)動(dòng)所述限位圈轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述清洗機(jī)構(gòu)包括清洗刷盤和底座；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述清洗刷盤的直徑，與所述待清洗晶圓的半徑之間的差異大于或者等于10mm，以使所述清洗刷盤能夠覆蓋所述待清洗晶圓的圓心；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述清洗刷盤的表面固定設(shè)置有第二預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)相互平行的清洗片，相鄰的所述清洗片之間的距離為10mm-20mm；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述底座中還設(shè)置有至少一個(gè)超純水噴嘴，用于浸潤(rùn)所述清洗刷盤，所述超純水噴嘴的流量為100-200ml/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述底座中還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)所述清洗刷盤沿所述待清洗晶圓的底部邊緣旋轉(zhuǎn)清洗，以及驅(qū)動(dòng)所述清洗刷盤在清洗過(guò)程中自轉(zhuǎn)；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的清洗裝置，其特征在于，所述限位圈的底部至少一側(cè)設(shè)置有氮?dú)夂娓蓹C(jī)構(gòu)，用于對(duì)清洗完成的晶圓進(jìn)行烘干；

11.一種晶圓的清洗方法，通過(guò)如權(quán)利要求1-10任一所述的晶圓的清洗裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于，所述方法包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述晶圓的清洗裝置包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述清洗機(jī)構(gòu)包括清洗刷盤和底座，所述底座中設(shè)置有至少一個(gè)超純水噴嘴和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；所述通過(guò)所述清洗機(jī)構(gòu)對(duì)所述待清洗晶圓的底部進(jìn)行清洗，得到清洗完成的晶圓，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種晶圓的清洗裝置和方法，清洗裝置包括清洗機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)；固定機(jī)構(gòu)包括支撐結(jié)構(gòu)、限位圈、滑塊和第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具；限位圈與支撐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；滑塊設(shè)置在限位圈的內(nèi)側(cè)，滑塊的數(shù)量和夾具匹配，且滑塊和夾具間隔設(shè)置；第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)夾具與支撐結(jié)構(gòu)活動(dòng)連接，且第一預(yù)設(shè)個(gè)夾具內(nèi)嵌于限位圈的內(nèi)側(cè)；清洗機(jī)構(gòu)，設(shè)置在待清洗晶圓的底部。該清洗裝置在晶圓的清洗過(guò)程中，通過(guò)限位圈帶動(dòng)滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)夾具伸縮，以使其對(duì)晶圓邊緣倒角進(jìn)行夾持，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)晶圓的固定，既而利用清洗機(jī)構(gòu)進(jìn)行晶圓底部的清洗，不僅提高了清潔效率，而且減少了晶圓破損造成的損失以及提高了晶圓的良率。

技術(shù)研發(fā)人員：郜茂杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江創(chuàng)芯集成電路有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30