一種晶圓清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置至少包括：由側(cè)壁圍成容納腔的噴灑主體；所述噴灑主體的側(cè)壁設(shè)有若干個開口；所述開口與所述容納腔貫通；所述若干個開口為沿所述噴灑主體軸線方向的至少一條線型軌跡；所述線型軌跡中所述開口彼此的間距小于所述噴灑主體長度的1/6；所述線型軌跡的長度不小于所述噴灑主體長度的2/3。本實用新型用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于晶圓噴灑桿設(shè)有噴嘴數(shù)目少以及噴嘴間距寬而導致的晶圓筒刷嵌入玷污物沒有被及時沖洗給晶圓表面帶來缺陷的問題，本實用新型的噴灑主體具有密集度高的用于噴灑的開口，因此在晶圓清洗過程中可有并及時去除嵌入晶圓清洗刷刷毛縫隙中的玷污物。提高了制程的良率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種半導體制程設(shè)備，特別是涉及一種晶圓清洗裝置。 -種晶圓清洗裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導體制造工藝中，隨著制程技術(shù)的不斷升級，對晶圓表面平坦度的要求越來 越高。而化學機械研磨技術(shù)可以實現(xiàn)晶圓表面全局的平坦化。在后續(xù)的加工工藝中，由于前 道研磨工序會給晶圓表面帶來玷污物質(zhì)，這些玷污物質(zhì)包括磨料顆粒如二氧化鈰、氧化鋁、 膠狀的二氧化硅顆粒以及添加至磨料中的表面活性劑、侵蝕劑和其他添加劑等殘留物?；?學機械研磨過程中使得這些顆粒在機械性的壓力之下嵌入晶圓表面，為了避免降低器件的 可靠性以及對器件引入缺陷，因此后續(xù)工序的清洗工藝變得更加重要和嚴格。但是在化學 機械研磨工藝之后，對晶圓進行清洗的過程中，采用現(xiàn)有的晶圓清洗裝置在清洗晶圓時會 給晶圓帶來二次污染。
[0003] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置，其中，晶圓10被固定在托槽13的上方，帶有 噴嘴的噴灑桿12將洗滌液通過所述噴嘴噴灑到晶圓10的兩個表面以及筒刷11上，接著兩 個帶有刷毛的筒刷11通過旋轉(zhuǎn)讓所述刷毛接觸到所述晶圓的表面從而將殘留在所述晶圓 10表面的殘留物去除。而現(xiàn)有技術(shù)中帶有噴嘴的噴灑桿的形狀如圖2所示，在噴灑桿12的 一側(cè)設(shè)有若干個噴嘴13,現(xiàn)有技術(shù)中使用的噴灑桿，其所帶的噴嘴大致為3至5個。噴嘴13 之間的間距較寬。而當晶圓表面的玷污物在清洗過程中粘在滾動的筒刷表面，尤其是一些 顆粒較大的玷污物，有時會嵌入所述筒刷表面的刷毛縫隙之間，而在繼續(xù)清洗的過程中，如 果嵌入刷毛縫隙的玷污物沒有被來自所述噴灑桿的洗滌液及時沖走，該玷污物則會在筒刷 繼續(xù)滾動的過程中與晶圓表面形成摩擦性的接觸，從而會損壞晶圓表面，給制程帶來缺陷。
[0004] 因此造成晶圓表面缺陷的一種關(guān)鍵的因素來自所述噴灑桿的噴嘴所噴出的清洗 液是否均勻，而現(xiàn)有技術(shù)中，所述噴灑桿設(shè)置的噴嘴彼此之間間距較寬，噴嘴個數(shù)少，在沖 洗晶圓的過程中很容易給晶圓帶來缺陷。目前以現(xiàn)有技術(shù)中的清洗裝置無法進一步提升工 藝的良率。因此有必要提出一種新的晶圓清洗裝置來降低晶圓表面由于清洗帶來的缺陷的 幾率。 實用新型內(nèi)容
[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種晶圓清洗裝置， 用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于晶圓噴灑桿設(shè)有噴嘴數(shù)目少以及噴嘴間距寬而導致的晶圓筒刷 嵌入玷污物沒有被及時沖洗給晶圓表面帶來缺陷的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種晶圓清洗裝置，其特征在 于，所述晶圓清洗裝置至少包括：
[0007] 由側(cè)壁圍成容納腔的噴灑主體；
[0008] 所述噴灑主體的側(cè)壁設(shè)有若干個開口；所述開口與所述容納腔貫通；
[0009] 所述若干個開口為沿所述噴灑主體軸線方向的至少一條線型軌跡；
[0010] 所述線型軌跡中所述開口彼此的間距小于所述噴灑主體長度的1/6 ;
[0011] 所述線型軌跡的長度不小于所述噴灑主體長度的2/3。
[0012] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述開口的形狀包括圓形、橢 圓形或多邊形。
[0013] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述開口為沿所述噴灑主體軸 線方向的狹縫。
[0014] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述狹縫位于所述噴灑主體的 中部。
[0015] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述矩形開口的寬度或圓形開 口的直徑為0. 1毫米至0. 5毫米。
[0016] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述線型軌跡為直線軌跡。
[0017] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述若干個開口中相鄰兩個開 口之間間距相等。
[0018] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述線型軌跡為兩條并行的直 線軌跡，所述兩條并行的直線軌跡彼此間距不大于構(gòu)成其中任意一條直線軌跡的相鄰兩個 開口之間的間距。
[0019] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，構(gòu)成所述兩條并行的直線軌跡 的開口形狀為圓形或矩形。
[0020] 作為本實用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述兩條并行的直線軌跡中構(gòu) 成其中一條直線軌跡的開口相對于構(gòu)成另一條直線軌跡的開口交錯分布。
[0021] 如上所述，本實用新型的晶圓清洗裝置，具有以下有益效果：本實用新型的噴灑主 體具有密集度高的用于噴灑的開口，因此在晶圓清洗過程中可有效并及時去除嵌入晶圓清 洗刷刷毛縫隙中的玷污物。提高了制程的良率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置示意圖。
[0023] 圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置的噴灑桿的剖面示意圖。
[0024] 圖3至圖8顯示有本實用新型的晶圓清洗裝置的噴灑主體上具有的多種形狀的開 口及其分布示意圖。
[0025] 元件標號說明
[0026] 10 晶圓
[0027] 11 刷筒
[0028] 12a 噴灑桿
[0029] 12 噴灑主體
[0030] 13 托槽
[0031] 121 噴嘴
[0032] 122、123、124 開口
[0033] 開口寬度 d
[0034] 開口間距 h
[0035] 直線軌跡間距 X
[0036] 開口長度 k
[0037] 噴灑主體長度 L
[0038] 線型軌跡長度 m

【具體實施方式】
[0039] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本 說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0040] 請參閱圖1至圖8。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用 以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新 型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小 的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新 型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中間"及"一"等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的 范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的 范疇。
[0041] 如圖3至圖8所示，本實用新型提供一種晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置具有噴 灑主體12,該噴灑主體是由側(cè)壁圍成并具有容納腔的結(jié)構(gòu)，所述容納腔的作用是將清洗液 收納在所述噴灑主體中，用于清洗晶圓。圖3至圖7中，所述噴灑主體12的側(cè)壁設(shè)有若干開 口 122或開口 123。所述開口穿過所述側(cè)壁與容納腔貫通，以允許清洗液從所述容納腔傳送 至所述噴灑主體12的外部。所述開口的形狀包括圓形、橢圓形或多邊形。如圖3至圖5中 所示的開口 122的形狀為矩形；圖6和圖7中所示的開口 123的形狀為圓形。所述開口的 形狀除圓形、橢圓形或多邊形以外還可以是其他不規(guī)則的閉合圖形。當所述開口為矩形時， 并且所述矩形的寬度與其長度相比很小，則可認為所述開口的形狀為位于所述噴灑主體側(cè) 壁上的狹縫。并且作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述狹縫形狀的開口沿所述噴灑主體 軸線方向分布，即所述狹縫形狀的矩形開口其長度方向沿所述噴灑主體的軸線方向。
[0042] 當所述狹縫形狀的開口個數(shù)為一個時，所述狹縫在所述噴灑主體側(cè)壁上沿所述噴 灑主體軸線方向分布。如圖8所示，所述狹縫124位于所述噴灑主體12的側(cè)壁，并沿所述 噴灑主體12的軸線方向分布。當所述開口的個數(shù)為若干個并且所述開口的形狀為矩形時， 所述若干個矩形形狀的開口也可以形成狹縫形狀的開口，如圖3所示，即所述開口 122的開 口寬度d小于開口長度k的十分之一。無論所述狹縫的一個還是若干個，作為本實用新型 的一種優(yōu)選方案，所述狹縫或由若干狹縫構(gòu)成的軌跡位于所述噴灑主體的中部，即所述噴 灑主體兩端沒有設(shè)置所述開口的區(qū)域相等，也就是說所述一個狹縫開口或若干個狹縫開口 都集中在所述噴灑主體側(cè)壁的中心部位，這樣有利于沖洗時候恰好正對晶圓或刷筒。
[0043] 當所述開口的個數(shù)為若干個時，所述若干個開口沿所述噴灑主體軸線方向構(gòu)成至 少一條線型軌跡，如圖3至圖7所示，圖3中，所述開口的形狀為矩形，所述若干個矩形狀的 開口沿所述噴灑主體12的軸線方向分布，并且所述若干矩形開口的分布構(gòu)成一條線性軌 跡，又如圖4和圖5所示，所述若干矩形開口的分布沿所述噴灑主體軸線的方向構(gòu)成兩條線 型軌跡。其次所述開口構(gòu)成的軌跡還可以是三條或四條線以上線型軌跡。作為本實用新型 的一種優(yōu)選方案，所述線型軌跡為直線軌跡。圖3至圖7所述線型軌跡都為直線軌跡。所 述線型軌跡除為所述直線軌跡之外，還可以是曲線軌跡，所述曲線軌跡同樣沿所述噴灑主 體的軸線方向。圖3和圖6中所述直線軌跡為一條，而圖4、圖5以及圖7中所示的直線軌 跡為兩條。作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述直線軌跡為一條以上的情況下，該一條以 上的直線軌跡呈并行分布。圖4、圖5以及圖7中所示的兩條直線軌跡呈并行分布。
[0044] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中如圖2所示的所述噴灑桿12a上設(shè)置的3至5個噴嘴，由于 噴嘴個數(shù)少，分布密度低而導致噴灑效果不好，沒有及時沖洗掉晶圓表面的玷污物導致晶 圓缺陷的問題。因此本實用新型將所述線型軌跡中所述開口彼此的間距設(shè)置為小于所述噴 灑主體長度的1/6,亦即提高了所述開口的分布密度。同時所述線型軌跡的長度不小于所 述噴灑主體長度的2/3。如圖7中，所述直線軌跡的長度為m，所述噴灑主體的長度為L，所 述m>2/3L使得構(gòu)成所述線型軌跡的開口噴灑清洗液的量足以將粘在所述刷筒刷毛間的玷 污物沖掉。同時使得所述直線軌跡中所述開口彼此的間距為h小于所述噴灑主體的長度L 的1/6,提高了所述開口的分布密度。
[0045] 為使該裝置達到較理想的噴灑效果，同時作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述 開口的寬度限制為〇. 1毫米至〇. 5毫米之間。如圖3中，所述形狀為矩形的開口 122的開 口寬度d以及圖7中，所述形狀為圓形的開口 123的開口寬度d，所述開口寬度d的數(shù)值為 0. 1毫米至0.5毫米之間。
[0046] 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述若干開口中相鄰兩個開口之間的間距相 等，也就是說構(gòu)成每條所述線型軌跡中的若干開口中，其相鄰兩個開口之間的間距相等，亦 即所述每條線型軌跡中的各個開口呈等間距分布，這樣會使得該裝置的清洗液噴灑均勻。 如圖4中，兩條直線軌跡中，構(gòu)成每條直線軌跡的所述形狀為矩形的各個開口 122,相鄰彼 此的開口間距h相等。又如圖7中，兩條直線軌跡中，構(gòu)成每條直線軌跡的所述形狀為圓形 的各個開口 123,相鄰彼此的開口間距h相等。
[0047] 同時作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述兩條并行的直線軌跡彼此的間距不大 于構(gòu)成其中任意一條直線軌跡的相鄰兩個開口之間的間距。為了達到較理想的噴灑效果， 如圖4中，構(gòu)成任意一條所述直線軌跡的形狀為矩形的開口 122相鄰彼此之間的開口間距 為h，而所述直線型軌跡為兩條并行的直線軌跡，所述兩條直線軌跡彼此間的間距為X，所 述直線軌跡的間距X小于構(gòu)成所述直線軌跡中開口 122相鄰彼此之間的開口間距為h。X 小于h的條件使得所述線型軌跡并行排列的更加緊密，同時將所述h的值限制為0. 1毫米 至0. 5毫米的范圍內(nèi)，使得構(gòu)成每條線型軌跡的開口分布集中，分布密度大，這樣便可達到 更好的噴灑效果。
[0048] 構(gòu)成所述兩條并行的直線軌跡的開口形狀可以為圓形、橢圓形、多邊形、或任意閉 合圖形。作為本實施例的一種優(yōu)選方案，構(gòu)成所述兩條并行的直線軌跡的開口形狀為圓形 或矩形。如圖4、圖5以及圖7中所示。
[0049] 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述兩條并行的直線軌跡中構(gòu)成其中一條直線 軌跡的開口相對于構(gòu)成另一條直線軌跡的開口交錯分布。如圖5以及圖7中顯示的兩條直 線軌跡，構(gòu)成圖5中所述每條直線軌跡的矩形開口相對于另一條直線軌跡中的開口分布呈 現(xiàn)交錯分布。這樣可以增加清洗液與晶圓以及刷筒的接觸面積，達到更好的沖洗效果。與 圖5中所述開口分布不同的開口分布方式如圖4所示，構(gòu)成所述每條直線軌跡的矩形形狀 的開口相對于另一條直線軌跡中的開口呈現(xiàn)對齊的分布方式。如圖4所示的所述開口的分 布方式也在本實用新型所要求保護的范圍之內(nèi)。
[0050] 綜上所述，本實用新型的晶圓清洗裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于晶圓噴灑桿設(shè)有 噴嘴數(shù)目少以及噴嘴間距寬而導致的晶圓筒刷嵌入玷污物沒有被及時沖洗給晶圓表面帶 來缺陷的問題，本實用新型的噴灑主體具有密集度高的用于噴灑的開口，因此在晶圓清洗 過程中可有并及時去除嵌入晶圓清洗刷刷毛縫隙中的玷污物。提高了制程的良率。所以， 本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0051] 上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新 型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行 修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精 神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓清洗裝置至少包括： 由側(cè)壁圍成容納腔的噴灑主體； 所述噴灑主體的側(cè)壁設(shè)有若干個開口；所述開口與所述容納腔貫通； 所述若干個開口為沿所述噴灑主體軸線方向的至少一條線型軌跡； 所述線型軌跡中所述開口彼此的間距小于所述噴灑主體長度的1/6 ; 所述線型軌跡的長度不小于所述噴灑主體長度的2/3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述開口的形狀包括圓形、橢圓 形、矩形或曲邊形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述開口為沿所述噴灑主體軸 線方向的狹縫。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述狹縫位于所述噴灑主體的 中部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述矩形開口的寬度或圓形開 口的直徑為〇. 1毫米至〇. 5毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述線型軌跡為直線軌跡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述若干個開口中相鄰兩個開 口之間間距相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述線型軌跡為兩條并行的直 線軌跡，所述兩條并行的直線軌跡彼此間距不大于構(gòu)成其中任意一條直線軌跡的相鄰兩個 開口之間的間距。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：構(gòu)成所述兩條并行的直線軌跡 的開口形狀為圓形或矩形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶圓清洗裝置，其特征在于：所述兩條并行的直線軌跡中構(gòu) 成其中一條直線軌跡的開口相對于構(gòu)成另一條直線軌跡的開口交錯分布。
【文檔編號】H01L21/67GK203842887SQ201420128545
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】陳增祥, 劉宇龍, 陳榮和 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司