專利名稱：濕法清洗設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種濕法清洗設(shè)備。
背景技術(shù)：
晶圓表面在經(jīng)受工藝處理之前，其表面必須是潔凈的。一旦晶圓表面被沾污，必須 通過清洗而排除。所述沾污可能是來自環(huán)境中的污染物，或者是在前工藝過程中在晶圓表 面殘留的無用物質(zhì)。占統(tǒng)治地位的晶圓表面清洗方法是濕化學(xué)法清洗，或簡稱濕法清洗。濕化學(xué)法清 洗就是用化學(xué)藥劑與晶圓表面需要去除的殘留物進(jìn)行反應(yīng)，使殘留物從晶圓表面剝離從而 達(dá)到清洗的目的。濕法清洗完成后還必須去除晶圓上殘留的化學(xué)藥劑。因此每一步濕法清 洗工藝后都跟隨著高純度去離子水清洗。圖1示出了濕法清洗設(shè)備的局部示意圖，白色粗箭頭表示清洗工藝中傳送晶圓的 方向?；瘜W(xué)清洗槽101內(nèi)盛放著用于對(duì)晶圓進(jìn)行濕法清洗的化學(xué)藥劑102，漂洗槽106則盛 放著高純度的去離子水107?；瘜W(xué)清洗槽101和漂洗槽106之間是排水槽105，排水槽105 的截面是中間低兩邊高，防止排水槽105中的液體流入化學(xué)清洗槽101或漂洗槽106。一個(gè)批次(一般是25片晶圓或50片晶圓)的晶圓104被固定放置在卡盤103中， 卡盤103首先浸入化學(xué)清洗槽101中的化學(xué)藥劑102中一段時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，可以用 兆聲波(megasonics)發(fā)生器(未在圖1中示出)對(duì)化學(xué)藥劑102施加兆聲(頻段800至 1200kHz)，由于兆聲會(huì)引起液體中出現(xiàn)細(xì)微氣泡以及流動(dòng)，更有助于使晶圓104表面的的 殘留物去除。然后，將卡盤103 (包括放置在卡盤103中的晶圓104)從化學(xué)清洗槽101中取 出，并將卡盤103 (以及放置其中的晶圓104)浸入漂洗槽106的去離子水107中。有時(shí)使 用氮?dú)夤呐萜鱽眚?qū)使去離子水流動(dòng)，來增進(jìn)去離子水與晶圓104表面的殘留的化學(xué)藥劑混 合。在這一過程中，去離子水被不斷輸入到漂洗槽106中，并且不斷排掉多余的去離子水， 這樣可以使高純度的去離子水不斷替換溶解了化學(xué)藥劑的去離子水，保證晶圓104表面被 徹底清洗干凈。當(dāng)用如圖1所示的濕法清洗設(shè)備來去除晶圓表面殘留的光刻膠時(shí)，常常會(huì)發(fā)現(xiàn) 經(jīng)過化學(xué)清洗以及漂洗之后，晶圓表面還是會(huì)殘留相當(dāng)數(shù)量的光刻膠。如圖2所示為用濕 法清洗去除光刻膠后的晶圓表面的電子掃描圖像，其中左圖為整個(gè)晶圓的掃描圖像，大圓 為晶圓的輪廓，其上的小點(diǎn)為殘留的光刻膠。右圖為其中一個(gè)小點(diǎn)放大后的圖像。為了能夠徹底清洗掉晶圓表面的光刻膠，現(xiàn)有技術(shù)中常采用的方式為采用n個(gè)
的化學(xué)清洗槽(n大于或等于2)，分別稱為Tl、T2......Tn，每個(gè)化學(xué)清洗槽中均盛放用于
去除光刻膠的化學(xué)藥劑，將晶圓先浸在T1中清洗，然后再浸入T2中清洗，......最后浸入
Tn，然后再將晶圓浸入漂洗槽中用去離子水漂洗。但這樣做導(dǎo)致以下問題1、需要兩個(gè)以上的化學(xué)清洗槽，而且消耗的化學(xué)藥劑量比一個(gè)化學(xué)清洗槽也增 大，設(shè)備成本增加；2、濕法清洗工藝的步驟增多，所需時(shí)間增加，降低了生產(chǎn)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于，提出一種濕法清洗設(shè)備，可以降低濕法清洗的 成本，并縮短工藝所需的時(shí)間。本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種濕法清洗設(shè)備，包括化學(xué)清洗槽、漂洗槽以及位于 化學(xué)清洗槽和漂洗槽之間的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的邊沿分別接合 化學(xué)清洗槽和漂洗槽；所述排水槽靠近漂洗槽一側(cè)的邊沿上，還包括突出排水槽非凹陷部 分上表面的擋水條，所述擋水條的長度等于漂洗槽邊沿的長度，用于防止排水槽上表面的 液滴落入漂洗槽中。所述擋水條的橫截面為由斜邊、水平直角邊和豎直直角邊構(gòu)成的直角三角形，所 述斜邊比豎直直角邊更靠近排水槽的中央。所述擋水條最高點(diǎn)相對(duì)于排水槽非凹陷部分的上表面的高度差為0. 5厘米至0. 8 厘米。較佳地，所述擋水條是通過粘接或螺釘固定的方式固定在排水槽靠近漂洗槽一側(cè) 的邊沿上?；蛘撸鰮跛畻l與排水槽非凹陷的部分是用同一種材料整體成型的。從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提出的濕法清洗設(shè)備是采用擋水條 來防止混有光刻膠顆粒的液滴流入漂洗槽而帶來污染，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的濕法清洗設(shè)備 具有如下優(yōu)點(diǎn)1、成本極大降低?，F(xiàn)有技術(shù)中為了避免晶圓表面殘留光刻膠顆粒，需要將晶圓依 次浸入兩個(gè)或兩個(gè)以上化學(xué)清洗槽中，而本實(shí)施例只需一個(gè)化學(xué)清洗槽即可達(dá)到相同的目 的，無論從化學(xué)清洗槽設(shè)備還是用于清洗的化學(xué)藥劑的消耗量上，都比現(xiàn)有技術(shù)有所節(jié)省。2、提高了工藝效率。由于只需一次化學(xué)清洗，節(jié)約了時(shí)間，從而提高工藝的效率。3、如果是采用分離式的擋水條，只需對(duì)現(xiàn)有的濕法清洗設(shè)備進(jìn)行簡單改造即可實(shí) 施，但還存在耐用性不高，如果與排水槽結(jié)合得不緊密有可能出現(xiàn)滲漏的情況；而一體式的 擋水條則更為經(jīng)久耐用，并且不會(huì)出現(xiàn)滲漏的問題。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的濕法清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中濕法清洗去除光刻膠后晶圓表面的電子掃描圖像；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的濕法清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的濕法清洗設(shè)備中的擋水條的兩種可能的橫截面 示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型 作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。實(shí)用新型人對(duì)濕法清洗去除光刻膠過程中，晶圓表面殘留光刻膠的原因進(jìn)行了如 下分析[0026]通過觀察圖2所示的晶圓表面的電子掃描圖像可知，晶圓表面雖然殘留有光刻膠 的微粒，但是從光刻膠微粒的形狀來看，應(yīng)該不是刻蝕后附著在晶圓表面的光刻膠經(jīng)過化 學(xué)清洗殘留的部分，而是清洗后又重新附著上去的。因此，實(shí)用新型人認(rèn)為，為了徹底清除 晶圓表面的光刻膠顆粒，無需增加化學(xué)清洗槽的數(shù)量，而只要防止清洗掉的光刻膠顆粒重 新附著到晶圓表面即可。為了做到這一點(diǎn)，首先必須搞清楚這些光刻膠顆粒的來源。實(shí)用新型人經(jīng)過對(duì)濕 法清洗過程進(jìn)行分析后認(rèn)為由于光刻膠的殘留量要比通常沾污物的量大得多，因此化學(xué) 清洗槽中的化學(xué)藥劑中很快就會(huì)充滿光刻膠以及刻蝕產(chǎn)生的殘留物的微粒。當(dāng)將卡盤從化 學(xué)清洗槽中取出并放入漂洗槽的過程中，會(huì)經(jīng)過排水槽，而經(jīng)過排水槽的時(shí)候，卡盤以及晶 圓上附著的化學(xué)藥劑不可避免地會(huì)滴濺在排水槽上。而這些化學(xué)藥劑中含有大量的光刻膠 顆粒。如圖1所示，假設(shè)這些含有大量光刻膠顆粒的化學(xué)藥劑液滴108處于排水槽105上 且靠近漂洗槽106 —側(cè)，則很有可能滴下并混入去離子水107中，其中混雜的光刻膠顆粒中 的一部分有可能附著在晶圓上，最后就成為圖2中觀察到的光刻膠顆粒。從以上分析可以看出，晶圓表面殘留的光刻膠顆粒的重要來源是排水槽的污染。 針對(duì)這一問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種濕法清洗設(shè)備，該濕法清洗設(shè)備包括化學(xué)清洗 槽301和漂洗槽306，以及位于所述兩者之間的排水槽305。排水槽305中央凹陷，排水槽 305非凹陷部分的邊沿分別接合化學(xué)清洗槽301和漂洗槽306 ；在排水槽305靠近漂洗槽 306 一側(cè)的邊沿還包括一個(gè)突出排水槽305非凹陷部分上表面的擋水條309，用于防止落在 排水槽305上表面的液滴流入漂洗槽306。所述擋水條309的長度等于排水槽305邊沿的長度，擋水條309的橫截面最好是 直角三角形，一個(gè)直角邊水平放置在排水槽305上，斜邊比豎直的直角邊更靠近排水槽305 的中央。按照所述方式放置時(shí)，擋水條309的最高點(diǎn)相對(duì)于排水槽305非凹陷部分的上表 面的高度差最好為0. 5厘米至0. 8厘米。擋水條309的橫截面也可以是類似于直角三角形的某種形狀，例如具有直角邊和 斜邊，但是角為圓弧狀。也可以是斜邊或豎直的直角邊改為曲線。圖4示出了擋水條橫截 面的兩種示例。擋水條309可以是與排水槽305是分離的組件，利用特定的固定方式(例如，粘 接、螺釘固定等)將擋水條309固定在排水槽305的靠近漂洗槽306 —側(cè)的邊沿上。或者， 擋水條309與排水槽305可以是排水槽305 (或排水槽非凹陷部分)不可分割的一部分，是 用同一種材料整體成型的。本實(shí)用新型實(shí)施例提出的濕法清洗設(shè)備，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的濕法清洗設(shè)備具有 如下優(yōu)點(diǎn)1、成本極大降低。現(xiàn)有技術(shù)中為了避免晶圓表面殘留光刻膠顆粒，需要將晶圓依 次浸入兩個(gè)或兩個(gè)以上化學(xué)清洗槽中，而本實(shí)施例只需一個(gè)化學(xué)清洗槽即可達(dá)到相同的目 的，無論從化學(xué)清洗槽設(shè)備還是用于清洗的化學(xué)藥劑的消耗量上，都比現(xiàn)有技術(shù)有所節(jié)省。2、提高了工藝效率。由于只需一次化學(xué)清洗，節(jié)約了時(shí)間，從而提高工藝的效率。3、如果是采用分離式的擋水條，只需對(duì)現(xiàn)有的濕法清洗設(shè)備進(jìn)行簡單改造即可實(shí) 施，但還存在耐用性不高，如果與排水槽結(jié)合得不緊密有可能出現(xiàn)滲漏的情況；而一體式的 擋水條則更為經(jīng)久耐用，并且不會(huì)出現(xiàn)滲漏的問題。[0036] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種濕法清洗設(shè)備，包括化學(xué)清洗槽、漂洗槽以及位于化學(xué)清洗槽和漂洗槽之間的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的邊沿分別接合化學(xué)清洗槽和漂洗槽；其特征在于，所述排水槽靠近漂洗槽一側(cè)的邊沿上，還包括突出排水槽非凹陷部分上表面的擋水條，所述擋水條的長度等于漂洗槽邊沿的長度，用于防止排水槽上表面的液滴落入漂洗槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法清洗設(shè)備，其特征在于，所述擋水條的橫截面為由斜邊、 水平直角邊和豎直直角邊構(gòu)成的直角三角形，所述斜邊比豎直直角邊更靠近排水槽的中 央。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法清洗設(shè)備，其特征在于，所述擋水條最高點(diǎn)相對(duì)于排水 槽非凹陷部分的上表面的高度差為0. 5厘米至0. 8厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法清洗設(shè)備，其特征在于，所述擋水條是通過粘接或螺釘 固定的方式固定在排水槽靠近漂洗槽一側(cè)的邊沿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法清洗設(shè)備，其特征在于，所述擋水條與排水槽非凹陷的 部分是用同一種材料整體成型的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種濕法清洗設(shè)備，包括化學(xué)清洗槽、漂洗槽以及位于化學(xué)清洗槽和漂洗槽之間的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的邊沿分別接合化學(xué)清洗槽和漂洗槽；所述排水槽靠近漂洗槽一側(cè)的邊沿上，還包括突出排水槽非凹陷部分上表面的擋水條，所述擋水條的長度等于漂洗槽邊沿的長度，用于防止排水槽上表面的液滴落入漂洗槽中。本實(shí)用新型方案可以防止混有光刻膠顆粒的液滴流入漂洗槽而帶來污染。
文檔編號(hào)B08B3/08GK201603713SQ20092021342
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者曾輝, 朱建野, 杜亮, 楊永剛 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司