專利名稱：清洗晶圓的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及清洗晶圓的裝置及方法。
背景技術：
潔凈的晶圓是芯片生產全過程中的基本要求， 一般來說，芯片生產全部
工藝過程中高達20%的步驟為晶圓清洗。晶圓表面有4大常見類型的污染 微細顆粒；有機殘余物；無機殘余物；需要去除的氧化層。
通常來說， 一個晶圓清洗的工藝或一系列的工藝，必須在去除上述的晶 圓表面全部污染物的同時，不會刻蝕或損害晶圓表面。
對于晶圓表面的微細顆粒這種污染物，晶圓表面的微細顆粒大小的范圍 可以從大于50微米變化到小于l微米。大的微細顆粒，例如大于50微米的， 可以用傳統(tǒng)的化學浸泡池和相應的清水沖洗除去。而較小的顆粒，例如小于1 微米的，由于靜電引力和毛細血管引力的存在被吸附在表面，所以很難除去。 對于靜電引力，可以通過控制清洗液與晶圓的相對移動速度來減小靜電引力， 從而使微細顆粒從晶圓表面脫落而保留在溶液中。而對于毛細血管引力，就 需要一些表面活性劑或機械的輔助了 ，例如超聲波。
申請?zhí)枮?3265857.5的實用新型公開了 一種晶圓清洗裝置，包括槽體、 能夠帶動晶圓滾動的滾動機構和供給清洗液的注水機構，藉由控制可調式注 水機構與滾動機構的相對運動機制來達到控制槽體內清洗液的流速與流量對 晶圓清洗的目的。但現有技術的缺陷在于
1. 現有技術對由于毛細血管引力造成的微細顆粒被吸附在晶圓表 面的問題，并沒有很有效的方法去除，因而影響了晶圓清洗效果。
2. 現有技術并沒有設置清洗液的回收裝置，導致清洗液不能被循環(huán)利用，造成了清洗成本的提高。

發(fā)明內容
本發(fā)明即是為了解決由于毛細血管引力造成的微細顆粒被吸附在晶圓表 面而不能被有效去除的問題。
本發(fā)明還解決清洗液不能被循環(huán)利用的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種清洗晶圓的裝置，包括 清洗室，用于容置待清洗的晶圓；
閘門，位于清洗室底部，用于將清洗室內的清洗液瀉力文到儲液池內；
儲液池，連通清洗室底部，用于容置從清洗室內瀉放的清洗液；
第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；
第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；
第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；
第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；
第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；
三通閥門，分別連通第一傳輸管道、第二傳輸管道和第三傳輸管道，用 于控制循環(huán)清洗管^4p回收管路的開啟或關閉；
回流泵，依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、第 一傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構成循環(huán)清洗管路，用于抽取清洗室 內清洗液傳輸到過濾器中；依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、 清洗室、儲液池、第二傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構成回收管路， 用于抽取儲液池內清洗液傳輸到過濾器中；
過濾器，通過第五傳輸管道連通清洗室，用于過濾回流泵傳輸的清洗液， 并傳輸回清洗室。
相應地，本發(fā)明還提供一種清洗晶圓的方法，包括下列步驟向清洗室內灌滿清洗液；
當灌滿清洗液后，在清洗室內循環(huán)浸洗晶圓； 循環(huán)浸洗結束后，從清洗室內瀉放清洗液沖洗晶圓； 沖洗晶圓完成后，回收清洗液。 與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1. 本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門瀉放清洗室內的清洗液，對晶圓 表面產生很強的向下拉力，從而使由于毛細血管引力被吸附在晶 圓表面的微細顆粒從晶圓表面脫落隨清洗液流入儲液池。
2. 本發(fā)明清洗晶圓的裝置的回收管路能將清洗液重新輸回清洗室 內，使清洗液可以被循環(huán)利用，從而降低了工藝成本。


圖1是本發(fā)明清洗晶圓的裝置循環(huán)清洗晶圓示意圖； 圖2是本發(fā)明清洗晶圓的裝置瀉放清洗液沖洗晶圓示意圖； 圖3是本發(fā)明清洗晶圓的裝置回收清洗液示意圖； 圖4是本發(fā)明清洗晶圓的方法流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門瀉放清洗液來去除由于毛細血管引力被 吸附在晶圓表面的較小微細顆粒，通過回流泵將清洗液重新輸回清洗室來使 清洗液能夠^皮循環(huán)利用。如圖1所示，本發(fā)明清洗晶圓的裝置包括
清洗室1,用于容置待清洗的晶圓；
閘門3，位于清洗室1底部，用于將清洗室1內的清洗液瀉放到儲液池4
內；
儲液池4，連通清洗室l底部，用于容置從清洗室1內瀉放的清洗液；第一傳輸管道9，連通清洗室1和三通閥門7; 第二傳輸管道8,連通儲液池4和三通閥門7; 第三傳輸管道10，連通三通閥門7和回流泵5; 第四傳輸管道ll，連通回流泵5和過濾器6; 第五傳輸管道12，連通過濾器6和清洗室1;
三通閥門7，分別連通第一傳輸管道9、第二傳輸管道8和第三傳輸管道 10，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關閉；
回流泵5，依次連接第四傳輸管道11、過濾器6、第五傳輸管道12、清 洗室1、第一傳輸管道9、三通閥門7和第三傳輸管道10構成循環(huán)清洗管路， 用于抽取清洗室1內清洗液傳輸到過濾器6中；依次連接第四傳輸管道11、 過濾器6、第五傳輸管道12、清洗室1、儲液池4、第二傳輸管道8、三通閥 門7和第三傳輸管道10構成回收管路，用于抽取儲液池4內清洗液傳輸到過 濾器6中；
過濾器6，通過傳輸管道12連通清洗室，用于過濾回流泵5傳輸的清洗 液，并傳輸回清洗室1。
所述清洗室1內裝有噴淋頭，用于向晶圓噴淋清洗液。
所述清洗室內裝有超聲波振蕩器。
相應地，本發(fā)明清洗晶圓的方法包括
步驟s 1,向清洗室內灌滿清洗液；
步驟s2,當灌滿清洗液后，在清洗室內循環(huán)浸洗晶圓；
步驟s3,循環(huán)浸洗結束后，從清洗室內瀉放清洗液沖洗晶圓；
步驟s4,沖洗晶圓完成后，回收清洗液。
結合圖1和圖4所示，晶圓清洗前，晶圓固定架將晶圓固定于清洗室內， 清洗室獲知晶圓被晶圓固定架固定后，開始灌注清洗液，直到清洗液灌滿整個清洗室。
當清洗液灌滿清洗室后，三通閥門7開啟循環(huán)管路，回流泵5通過第一 傳輸管道9和第三傳輸管道10不斷抽取清洗室內的清洗液，并通過第四傳輸 管道11將清洗液傳輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經過濾的清洗液通過 第五傳輸管道12傳輸回清洗室1內。如此往復循環(huán)，對于清洗室1內的晶圓 進行循環(huán)浸洗。
當循環(huán)浸洗結束后，清洗室1開啟閘門3,將清洗液從清洗室1內向儲液 池4瀉;故，并且三通閥門7關閉循環(huán)管路。此時，由于清洗液對晶圓表面的 相對速度變得很快，因此會產生一個很大的向下的拉力，這樣就能沖走由于 毛細血管^ 1力而被吸附在晶圓表面的微細顆粒來對晶圓進行清洗。
當清洗室內的清洗液瀉放完后，閘門3關閉，三通閥門7開啟回收管路， 使得回流泵5抽取J諸液池4內的清洗液，并通過第四傳，lr管道11將清洗液傳 輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經過濾的清洗液通過第五傳輸管道12傳 輸回清洗室1內。這個過程一直持續(xù)到清洗室1被重新灌滿。這樣就能使得 清洗液被循環(huán)利用。
為了達到更好的清洗效果，本發(fā)明晶圓清洗裝置還可在清洗室內加裝超 聲波振蕩器(未顯示)和噴淋頭。
當清洗液灌滿清洗室1后，超聲波振蕩器啟動，開始利用超聲波對晶圓 進行清洗，通過超聲波將由于毛細血管引力被吸附在晶圓表面的微細顆粒震 落，并且三通閥門7開啟循環(huán)管路，回流泵5通過第一傳輸管道9和第三傳 輸管道10不斷抽取將清洗室1內的清洗液，并通過第四傳輸管道11將清洗 液傳輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經過濾的清洗液通過第五傳輸管道 12傳輸回清洗室1內。如此往復循環(huán)，對于清洗室1內的晶圓進行循環(huán)浸洗。
當循環(huán)浸洗結束后，清洗室1開啟閘門3，將清洗液從清洗室1內向儲液池4瀉放，同時噴淋頭啟動，向晶圓表面噴灑清洗液，保i正晶圓表面始終處 于濕潤狀態(tài)，防止微細顆粒再次附著于晶圓表面，并且三通閥門7關閉循環(huán) 管路。此時，由于清洗液對晶圓表面的相對速度變得很快，因此會產生一個 很大的向下的拉力，這樣就能沖走由于毛細血管引力而被吸附在晶圓表面的 微細顆粒來對晶圓進行清洗。
當清洗室內的清洗液瀉放完后，閘門3關閉，三通閥門7開啟回收管路， 使得回流泵5抽取儲液池4內的清洗液，并通過第四傳輸管道11將清洗液傳 輸至過濾器6中過濾，過濾器6再將經過濾的清洗液通過第五傳輸管道12傳 輸回清洗室1內。這個過程一直持續(xù)到清洗室1被重新灌滿。這樣就能使得 清洗液被循環(huán)利用。
綜上所述，本發(fā)明清洗晶圓的裝置通過閘門竭放清洗液來去除由于毛細 血管引力被吸附在晶圓表面的微細顆粒，通過回收管路將清洗液重新輸回清 洗室，以備下次清洗晶圓使用來使清洗液能夠被循環(huán)利用，解決了由于毛細 血管引力造成的微細顆粒被吸附在晶圓表面而不能被有效去除以及清洗液不 能被循環(huán)利用的問題。
權利要求
1.一種清洗晶圓的裝置，其特征在于，包括清洗室，用于容置待清洗的晶圓；閘門，位于清洗室底部，用于將清洗室內的清洗液瀉放到儲液池內；儲液池，連通清洗室底部，用于容置從清洗室內瀉放的清洗液；第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；三通閥門，分別連通第一傳輸管道、第二傳輸管道和第三傳輸管道，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關閉；回流泵，依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、第一傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構成循環(huán)清洗管路，用于抽取清洗室內清洗液傳輸到過濾器中；依次連接第四傳輸管道、過濾器、第五傳輸管道、清洗室、儲液池、第二傳輸管道、三通閥門和第三傳輸管道構成回收管路，用于抽取儲液池內清洗液傳輸到過濾器中；過濾器，通過第五傳輸管道連通清洗室，用于過濾回流泵傳輸的清洗液，并傳輸回清洗室。
2. 如權利要求1所述的清洗晶圓的裝置，其特征在于，所述清洗室內裝有噴 淋頭，用于向晶圓噴淋清洗液。
3. 如權利要求1所述的清洗晶圓的裝置，其特征在于，所述清洗室內裝有超 聲波振蕩器。
4. 一種基于權利要求1的清洗晶圓的裝置的清洗晶圓的方法，其特征在于， 包括下列步驟向清洗室內灌滿清洗液；當灌滿清洗液后，在清洗室內循環(huán)浸洗晶圓；循環(huán)浸洗結束后，/人清洗室內瀉;改清洗液沖洗晶圓; 沖洗晶圓完成后，回收清洗液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清洗晶圓的裝置及方法。本發(fā)明清洗晶圓的裝置包括清洗室，用于容置待清洗的晶圓；閘門，用于將清洗室內的清洗液瀉放到儲液池內；儲液池，用于容置從清洗室內瀉放的清洗液；第一傳輸管道，連通清洗室和三通閥門；第二傳輸管道，連通儲液池和三通閥門；第三傳輸管道，連通三通閥門和回流泵；第四傳輸管道，連通回流泵和過濾器；第五傳輸管道，連通過濾器和清洗室；三通閥門，用于控制循環(huán)清洗管路和回收管路的開啟或關閉；回流泵，用于抽取清洗室或儲液池內清洗液傳輸到過濾器中；過濾器，用于過濾回流泵傳輸的清洗液。本發(fā)明清洗晶圓的裝置能有效去除晶圓表面的微細顆粒，并能循環(huán)利用清洗液。
文檔編號B08B3/04GK101295622SQ20071004025
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權日2007年4月24日
發(fā)明者常延武, 湯舍予 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司