專利名稱：晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及ー種晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置。
背景技術(shù)：
在晶圓制造廠中，前段エ序(FEOL)的清洗主要針對柵氧化層的性能來實現(xiàn)。而后段エ序(BEOL)的清洗是強調(diào)與薄膜、接觸孔制作以及最近的CMP有關(guān)的玷污物的清洗。隨著CMP在多種應用中使用，如層間介質(zhì)(ILD)、鎢塞制作和雙大馬氏革結(jié)構(gòu)制作，后段エ序的清洗エ藝變得更加嚴格。其中，CMP后清洗的重點是去除拋光エ藝中帶來的所有玷污物。這些玷污物包括磨料顆粒、被拋光材料帶來的任何顆粒以及從磨料中帶來的化學玷污物。這些顆粒要么由于CMP過程中所加的壓カ而機械性地嵌入晶圓表面，要么由于靜電カ或原子力(范德瓦斯力)而物理地粘附在被拋光的晶圓表面，所述靜電カ是表面電荷產(chǎn)生的吸引力或與Zeta勢 有關(guān)的排斥力。自從20世紀90年代初期CMP技術(shù)在晶圓制造廠中應用以來，CMP后清洗從最初的用去離子水進行兆聲波清洗，發(fā)展到用雙面洗擦毛刷(DSS)和去離子水對晶圓進行物理洗擦。請參閱圖I-圖4，其中，圖I為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為現(xiàn)有的晶圓清洗刷和晶圓的配合不意圖；圖4為圖3的側(cè)視示意圖?，F(xiàn)有的晶圓清洗裝置包括三只滾輪110、一對晶圓清洗刷120和兩排設(shè)有若干用于沖洗晶圓130的晶圓清洗噴嘴141的供水管140。所述晶圓清洗刷120分別設(shè)置在晶圓130的正反面，且所述晶圓清洗刷120夾住晶圓130正反表面并對晶圓130正反表面進行滾動刷洗。所述晶圓清洗刷120包括刷桶121和設(shè)置于刷桶121的圓周表面的刷毛122，且刷桶121上的刷毛122呈圓柱狀交錯橫向排列。當刷桶121轉(zhuǎn)動吋，晶圓130表面會受到刷毛122垂直向下的摩擦作用，使得晶圓130表面上的顆粒在刷毛122的作用下沿晶圓130表面向下運動。然而，在使用過程中發(fā)現(xiàn)，晶圓表面殘留的顆粒較多，尤其是晶圓的邊緣部分的顆粒物更為顯著。因此，如何提供一種可以實現(xiàn)徹底清洗顆粒的晶圓清洗刷和清洗裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的ー個技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種晶圓清洗刷和清洗裝置，通過將刷桶上的刷毛設(shè)置成沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛，可以快速徹底清洗晶圓表面上的顆粒。為了達到上述的目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種晶圓清洗刷，包括刷桶，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。[0011]優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗刷中，所述叉形刷毛采用柔性材料。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗刷中，所述叉形刷毛采用聚こ烯醇。本實用新型還公開了一種晶圓清洗裝置，包括一對晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷分別壓在晶圓的正反表面并對所述晶圓進行滾動刷洗，每個晶圓清洗刷包括刷桶，其特征在于，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述叉形刷毛采用柔性材料。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述叉形刷毛采用聚こ烯醇。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干晶圓 清洗噴嘴的第一噴水管，所述第一噴水管分別設(shè)置于所述晶圓正反面的斜上方。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述晶圓正反面的斜上方還分別設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的晶圓清洗活動噴嘴。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干刷桶清洗噴嘴的第二噴水管，所述第二噴水管分別設(shè)置于對應刷桶的斜上方。優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述刷桶的斜上方還設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的刷桶清洗活動噴嘴。本實用新型的有益效果如下本實用新型晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置，通過將刷桶上的刷毛設(shè)置成沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛，可以快速徹底清洗晶圓表面上的顆粒，一方面，叉形刷毛相比現(xiàn)有的圓形刷毛，更容易掃除晶圓表面的顆粒；另一方面，沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛可以減少刷桶軸向方向上各刷毛之間的總的間隔，可以減少清洗液的流失，從而可以有效提高清洗液的利用率；再一方面，叉形刷毛在和晶圓的接觸中擠壓變形，擠壓變形后叉形刷毛和晶圓的接觸面積變大，能覆蓋到晶圓的邊緣部位，從而有效減少晶圓邊緣的顆粒殘留。另外，本實用新型的晶圓清洗裝置，通過增設(shè)一排設(shè)有若干刷桶清洗噴嘴的第二噴水管，所述第二噴水管設(shè)置于所述刷桶的斜上方。通過刷桶清洗噴嘴的沖洗，可以將刷桶上的顆粒及時沖走，防止這些顆粒被重新帶回到晶圓表面，進ー步確保了晶圓清洗的效果，有效提高了晶圓清洗的效率。另外，本實用新型的晶圓清洗裝置，通過分別在第一噴水管上和所述第二噴水管上分別設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的刷桶清洗活動噴嘴，可以分別對顆粒比較多的晶圓和刷桶的邊緣進行強化清洗，從而可以實現(xiàn)更好的清洗效果，進ー步提高晶圓清洗效率。

本實用新型的晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置由以下的實施例及附圖給出。圖I為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有的晶圓清洗刷和晶圓的配合不意圖；圖4為圖3的側(cè)視示意圖；圖5為本實用新型一實施例的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型一實施例的的晶圓清洗刷和晶圓的配合示意圖；[0031]圖7為本實用新型一實施例的晶圓清洗刷的叉形刷毛和晶圓的側(cè)視示意圖；圖8為本實用新型的一實施例的晶圓清洗刷的叉形刷毛清洗晶圓過程中擠壓變形iu后的不意圖；圖9為本實用新型一實施例的加裝晶圓清洗活動噴嘴的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將對本實用新型的晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置作進ー步的詳細描述。下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱愆`個實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進ー步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參閱圖5-圖9，其中，圖5為本實用新型一實施例的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本實用新型一實施例的的晶圓清洗刷和晶圓的配合示意圖，圖7為本實用新型一實施例的晶圓清洗刷的叉形刷毛和晶圓的側(cè)視不意圖，圖8為本實用新型的一實施例的晶圓清洗刷的叉形刷毛清洗晶圓過程中擠壓變形前后的示意圖，圖9為本實用新型一實施例的加裝晶圓清洗活動噴嘴的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。請重點參閱圖5，這種晶圓清洗裝置，包括三個轉(zhuǎn)輪210和一對晶圓清洗刷220。所述轉(zhuǎn)輪210托住并帶動晶圓230轉(zhuǎn)動。所述晶圓清洗刷220分別壓在所述晶圓230的正反表面并對晶圓230表面進行滾動刷洗。請重點參閱圖5-圖8，所述每個晶圓清洗刷220包括刷桶221，所述刷桶221的外圓周面設(shè)有沿刷桶221軸向交錯排列的叉形刷毛222。通過在刷桶221的外圓周面設(shè)置所述刷桶221的外圓周面設(shè)有沿刷桶221軸向交錯排列的叉形刷毛222，可以快速徹底清洗晶圓230表面上的顆粒，一方面，叉形刷毛222相比現(xiàn)有的圓形刷毛，更容易掃除晶圓230表面的顆粒；另一方面，沿刷桶221軸向交錯排列的叉形刷毛222可以減少刷桶221軸向方向上各刷毛之間的總的間隔，可以減少清洗液的流失，從而可以有效提高清洗液的利用率；再一方面，叉形刷毛222在和晶圓230的接觸中擠壓變形，擠壓變形后叉形刷毛222和晶圓230的接觸面積變大，能覆蓋到晶圓230的邊緣部位，從而有效減少晶圓230邊緣的顆粒殘
&3甶O所述叉形刷毛222采用柔性材料，優(yōu)選的，所述叉形刷毛采用聚こ烯醇。聚こ烯醇(簡稱PVA)外觀為白色粉末，是ー種用途相當廣泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡膠之間，它的用途可分為纖維和非纖維兩大用途。由于PVA具有獨特的強力粘接性、皮膜柔韌性、平滑性、耐油性、耐溶劑性、保護膠體性、氣體阻絕性、耐磨性以及經(jīng)特殊處理具有的耐水性。因此，采用聚こ烯醇的叉形刷毛222來刷晶圓230，即不影響晶圓230表面會被刮傷，又能徹底有效清洗晶圓。請重點參閱圖5和圖9，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干晶圓清洗噴嘴241的第一噴水管240，所述第一噴水管240分別設(shè)置于所述晶圓230正反表面的斜上方。這些晶圓清洗噴嘴241和第一噴水管240可以沿用現(xiàn)有的部件，第一噴水管240將去離子水或其他清洗液輸送到各個晶圓清洗噴嘴241，然后，各個晶圓清洗噴嘴241對著晶圓230的上部進行沖洗，將顆粒沖離晶圓230表面。較佳的，所述晶圓230正反表面的斜上方還設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的晶圓清洗活動噴嘴251。可以將晶圓清洗活動噴嘴251設(shè)置在第一噴水管240上，并另接單獨控制的供水管250。這些晶圓清洗活動噴嘴251可以根據(jù)客戶的需要，調(diào)節(jié)噴嘴的方向、水流的水壓和水量，從而可以對某些區(qū)域進行重點清洗。可以采用這些晶圓清洗活動噴 嘴251對顆粒比較多的晶圓230的邊緣進行強化清洗，以實現(xiàn)更好的清洗效果。請繼續(xù)參閱圖5和圖9，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干刷桶清洗噴嘴261的第二噴水管(圖中未示意)，所述第二噴水管分別設(shè)置于對應刷桶221的斜上方。所述第二噴水管的水壓相對于所述第一噴水管的水壓高。所述刷桶清洗噴嘴261的沖洗角度可以調(diào)整至刷桶221遠離晶圓230的中下部位置，以便可以加大沖洗カ度，而不至于沖傷晶圓230。通過刷桶清洗噴嘴261的沖洗，可以將刷桶221上的顆粒沖走，防止這些顆粒被刷桶221重新帶回到晶圓230表面，確保了晶圓230清洗的效果，提高了晶圓230清洗的效率。同理，所述刷桶221的斜上方還設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的刷桶清洗活動噴嘴(圖中未示意)?？梢詫⑺⑼扒逑椿顒訃娮煸O(shè)置在第二噴水管上，并另接單獨控制的供水管。同樣，可以采用這些刷桶清洗活動噴嘴對顆粒比較多的刷桶的邊緣進行強化清洗，從而可以實現(xiàn)更好的清洗效果，進ー步提高晶圓清洗效率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種晶圓清洗刷，包括刷桶，其特征在于，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述晶圓清洗刷，其特征在于，所述叉形刷毛采用柔性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述晶圓清洗刷，其特征在于，所述叉形刷毛采用聚こ烯醇。
4.一種晶圓清洗裝置，包括一對晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷分別壓在晶圓的正反表面并對所述晶圓進行滾動刷洗，每個晶圓清洗刷包括刷桶，其特征在于，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述叉形刷毛采用柔性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述叉形刷毛采用聚こ烯醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干晶圓清洗噴嘴的第一噴水管，所述第一噴水管分別設(shè)置于所述晶圓正反面的斜上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任意一項所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓正反面的斜上方還分別設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的晶圓清洗活動噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任意一項所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓清洗裝置還包括兩排設(shè)有若干刷桶清洗噴嘴的第二噴水管，所述第二噴水管分別設(shè)置于對應刷桶的斜上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述刷桶的斜上方還設(shè)有若干單獨控制角度、水壓和水量的刷桶清洗活動噴嘴。
專利摘要本實用新型公開了一種晶圓清洗刷，包括刷桶，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。本實用新型還公開了一種晶圓清洗裝置，包括一對晶圓清洗刷，所述晶圓清洗刷分別壓在所述晶圓的正反表面并對晶圓進行滾動刷洗，每個晶圓清洗刷包括刷桶，所述刷桶的外圓周面設(shè)有沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛。本實用新型通過將刷桶上的刷毛設(shè)置成沿刷桶軸向交錯排列的叉形刷毛，可以實現(xiàn)快速、徹底清洗晶圓表面上的顆粒的目的。另通過增設(shè)一排設(shè)有若干刷桶清洗噴嘴的第二噴水管，可以將刷桶上的顆粒及時沖走，防止這些顆粒被重新帶回到晶圓表面，進一步確保了晶圓清洗的效果和效率。通過增設(shè)活動的單獨調(diào)控的噴嘴可以加強重點區(qū)域的沖洗效果。
文檔編號A46B11/06GK202443959SQ20122006640
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者唐強 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司