專利名稱：晶圓清洗裝置及晶圓清洗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造領域，特別涉及晶圓清洗裝置及晶圓清洗方法。
背景技術：
在半導體工藝中，晶圓表面的清潔度是影響半導體器件可靠性的重要因素之一。 在常用的半導體工藝中，例如沉積、等離子體刻蝕、旋涂光刻膠、光刻、電鍍等等，都有可能會在晶圓表面引入污染和/或顆粒，導致晶圓表面的清潔度下降，使得制造的半導體器件良率低。因此，如何清除晶圓表面的污染和異物質顆粒一直是半導體技術領域的研究熱點，現(xiàn)有通常會在執(zhí)行一道半導體工藝后，采用洗刷清潔設備(Scrubber Clean Tool)對晶圓進行清潔，用于去除可能形成在晶圓表面的污染和/或顆粒，請參考圖1，所述洗刷清潔設備包括托盤10，所述托盤10用于承載待清洗晶圓12，所述托盤10尺寸大于所述待清洗晶圓12尺寸，所述待清洗晶圓12放置于托盤10表面且所述待清洗晶圓12中心與所述托盤10中心對準，所述托盤10設置有驅動裝置(未示出)，從而能夠在驅動裝置的驅動下圍繞托盤10的中心旋轉；設置于托盤10上方的噴嘴11，所述噴嘴11在清洗待清洗晶圓時噴射清洗劑至晶圓表面。在公告號為CN201079923Y的中國專利中還能發(fā)現(xiàn)更多有關晶圓清洗的信息。但是，經過現(xiàn)有技術清洗的晶圓有時會出現(xiàn)污染很嚴重的現(xiàn)象。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是清洗污染徹底的晶圓清洗裝置及清洗效果佳的晶圓清洗方法。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶圓清洗裝置，包括托盤，所述托盤用于承載待清洗晶圓；設置于托盤上方的噴嘴，所述噴嘴在清洗待清洗晶圓時噴射清洗劑至晶圓表面；設置于托盤上方的矯正裝置，所述矯正裝置用于監(jiān)測所述噴嘴噴射至所述晶圓表面的清洗劑的軌跡。可選的，所述矯正裝置包括設置于托盤上方的第一傳感器，與第一傳感器對應設置的第一接受器；設置于托盤上方的第二傳感器，與第二傳感器對應設置的第二接受器。可選的，第一傳感器發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器，第二傳感器發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器?？蛇x的，第一傳感束與第二傳感束在待清洗晶圓中心位置交叉。可選的，所述第一接受器和第二接受器信號連接數(shù)據(jù)處理器。可選的，所述矯正裝置為圖像接受處理裝置?？蛇x的，所述圖像接受處理裝置包括圖像拍攝裝置，所述圖像拍攝裝置用于獲取所述清洗液的軌跡的圖像信息；接受圖像拍攝裝置拍攝的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置內置有設定的清洗液的軌跡的圖像信息，當獲取的所述清洗液的軌跡的圖像信息傳輸至圖像處理裝置，所述圖像處理裝置將設定的圖像信息與獲取的圖像信息進行比較，若比較結果一致，則繼續(xù)進行清洗，若比較結果不一致，則控制警報器發(fā)出警報。本發(fā)明還提供一種晶圓清洗方法，包括提供晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置具有托盤和噴嘴；所述晶圓清洗裝置具有設置于托盤上方的第一傳感器，與第一傳感器對應設置的第一接受器；設置于托盤上方的第二傳感器，與第二傳感器對應設置的第二接受器； 第一傳感器發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器，第二傳感器發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器，第一傳感束與第二傳感束在托盤中心位置交叉；將待清洗晶圓放置于托盤表面，所述待清洗晶圓中心與托盤中心重疊；在清洗晶圓過程中，根據(jù)第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間、第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間來判斷所述噴嘴位置是否要調整?？蛇x的，所述判斷包括若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間相同，則所述噴嘴位置無需調整；若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間不相同，則調整所述噴嘴位置。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的晶圓清洗裝置在托盤上方設置所述矯正裝置，所述矯正裝置用于監(jiān)測所述噴嘴噴射至所述晶圓表面的清洗劑的軌跡，當所述噴嘴噴射至所述晶圓表面的清洗劑的軌跡與晶圓的直徑不匹配時，所述矯正裝置發(fā)出警報，通知工作人員調整所述噴嘴的位置，從而避免待清洗晶圓清洗不徹底。本發(fā)明的清洗方法能夠及時準確的確定噴嘴位置是否正確，避免晶圓清洗不徹底，采用本發(fā)明提供的晶圓清洗方法清洗的晶圓污染小。


圖1是現(xiàn)有的晶圓清洗裝置示意圖；圖2為采用現(xiàn)有晶圓清洗裝置清洗后的晶圓表面顆粒污染數(shù)據(jù)示意圖；圖3為現(xiàn)有晶圓清洗裝置噴嘴噴射清洗液軌跡示意圖；圖4為現(xiàn)有晶圓清洗裝置噴嘴位置偏移時噴射清洗液軌跡示意圖；圖5為本發(fā)明一實施例的晶圓清洗裝置示意圖；圖6為本發(fā)明又一實施例的晶圓清洗裝置示意圖；圖7為本發(fā)明另一實施例的晶圓清洗裝置示意圖；圖8為本發(fā)明一實施例的圖像接受處理裝置結構示意圖。
具體實施例方式發(fā)明人在實際工作中發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有晶圓清洗裝置清洗后的晶圓有時會出現(xiàn)很嚴重的污染，請參考圖2，圖2為采用現(xiàn)有晶圓清洗裝置清洗后的晶圓表面顆粒污染數(shù)據(jù)圖， 從圖2可以發(fā)現(xiàn)，清洗后的晶圓表面具有大量的顆粒污染。為此，發(fā)明人對污染現(xiàn)象進行深入的研究，發(fā)現(xiàn)上述具有大量的顆粒污染的原因是現(xiàn)有晶圓清洗裝置的噴嘴位置偏移導致無法完全清洗晶圓表面的污染；具體地請參考圖3，在噴嘴位置正常時，AA線為晶圓12的直徑，噴嘴11沿所述AA線噴射清洗液，與此同時，晶圓12在所述托盤10的帶動下繞晶圓圓心順時針或逆時針旋轉，從而使得晶圓12所有位置都能夠被清洗；但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著晶圓清洗裝置使用時間增加或在外界干擾下 (例如撞擊)，請參考圖4，噴嘴11位置可能會有變動，從而使得噴嘴11噴射的清洗液無法沿晶圓12的直徑，在清洗裝置使用時間增加或在外界干擾下，噴嘴11沿所述BB線噴射清洗液，BB線為晶圓12的一條不為直徑的弦，此時縱使晶圓12在所述托盤10的帶動下繞晶圓圓心順時針或逆時針旋轉，晶圓12的部分表面依然無法被噴嘴11噴射的清洗液清洗到， 從而使得晶圓12表面留有污染。為此，本發(fā)明的發(fā)明人提供一種晶圓清洗裝置，請參考圖5，包括托盤100，所述托盤100用于承載待清洗晶圓101 ；設置于托盤100上方的噴嘴110，所述噴嘴110在清洗待清洗晶圓101時噴射清洗劑至晶圓101表面；設置于托盤100上方的矯正裝置120，所述矯正裝置120用于監(jiān)測所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡。具體地，托盤100，所述托盤100用于承載待清洗晶圓101，所述托盤100尺寸大于所述待清洗晶圓101尺寸，所述待清洗晶圓101放置于托盤100表面且所述待清洗晶圓101 中心與所述托盤100中心對準，所述托盤100設置有驅動裝置(未示出)，所述托盤100能夠在驅動裝置的驅動下圍繞托盤的中心旋轉，從而帶動所述待清洗晶圓101旋轉。所述噴嘴110與容納清洗液容器管道連接(未示出)，且具有控制清洗液噴射的開關，所述噴嘴110具有液壓裝置，能夠在所述開關的控制下控制清洗液以設定的壓力噴射至所述待清洗晶圓101表面；所述清洗液可以為去離子水(DI-Water)、酸性化學清洗劑、堿性化學清洗劑、或有機化學清洗劑(比如酒精、丙酮等)。所述矯正裝置120用于監(jiān)測所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡，所述晶圓清洗裝置還包括與矯正裝置120信號連接的警報器(未示出)，當所述矯正裝置120用于監(jiān)測出所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡與晶圓101的直徑不匹配時，所述矯正裝置120發(fā)出信號至警報器，警報器將報警，工作人員將調整所述噴嘴110的位置，使得所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡與晶圓101的直徑匹配，避免晶圓清洗裝置清洗晶圓101不徹底，從而完全去除晶圓101表面的污染。本發(fā)明的實施例在托盤100上方設置所述矯正裝置120，所述矯正裝置120用于監(jiān)測所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡，當所述噴嘴110噴射至所述晶圓101表面的清洗劑的軌跡與晶圓101的直徑不匹配時，所述矯正裝置120發(fā)出警報，通知工作人員調整所述噴嘴110的位置，從而避免待清洗晶圓清洗不徹底。下面結合附圖對本發(fā)明晶圓清洗裝置的實施例做詳細的說明。請參考圖6，本發(fā)明一實施例的晶圓清洗裝置包括托盤100，所述托盤100用于承載待清洗晶圓101 ；所述托盤100尺寸大于所述待清洗晶圓101尺寸，所述待清洗晶圓101 放置于托盤100表面且所述待清洗晶圓101中心與所述托盤100中心對準，所述托盤100 設置有驅動裝置(未示出)，所述托盤100能夠在驅動裝置的驅動下圍繞托盤的中心旋轉， 從而帶動所述待清洗晶圓101旋轉；所述待清洗晶圓101尺寸可以為12英寸、8英寸、6英寸...。設置于托盤100上方的噴嘴110，所述噴嘴110在清洗待清洗晶圓101時噴射清洗劑至晶圓101表面，所述噴嘴110與容納清洗液容器管道連接(未示出)，且具有控制清洗液噴射的開關，所述噴嘴110具有液壓裝置，能夠在所述開關的控制下控制清洗液以設定的壓力噴射至所述待清洗晶圓101表面；所述清洗液可以為去離子水(DI-Water)、酸性化學清洗劑、堿性化學清洗劑、或有機化學清洗劑(比如酒精、丙酮等)。設置于托盤100上方的第一傳感器201，與第一傳感器對應設置的第一接受器 202 ；設置于托盤100上方的第二傳感器203，與第二傳感器對應設置的第二接受器204。其中，第一傳感器201發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器202，第二傳感器203發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器204，第一傳感束與第二傳感束在待清洗晶圓中心位置交叉。所述第一接受器202和第二接受器203信號連接數(shù)據(jù)處理器，當晶圓清洗裝置對待清洗晶圓進行清洗時，所述噴嘴110噴射的清洗液接觸到第一傳感束和第二傳感束時， 所述第一接受器202和第二接受器204將清洗液接觸到第一傳感束時間tl、接觸到第二傳感束時間的t2傳送至數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器接受tl和t2并進行比較，如果tl和t2不相等，則說明所述噴嘴110位置需要調整，數(shù)據(jù)處理器將通過警報器發(fā)出警報，如果tl和t2 相等，說明所述噴嘴110位置正確，晶圓清洗裝置正常清洗待清洗晶圓101。其中第一傳感器201和第二傳感器203可以是光束發(fā)射器、激光發(fā)射器等等。本實施例采用第一傳感器201和第二傳感器203發(fā)射交叉于待清洗晶圓101中心的光束，利用光束來測定噴射的清洗液與光束接觸的時間，并根據(jù)所述時間來判斷所述清洗液的軌跡是否滿足需求，從而判斷是否需要調整噴嘴110的位置，采用本實施例能夠及時準確的判斷清洗裝置清洗晶圓的效果，從而避免清洗晶圓效果差，且采用交叉于待清洗晶圓101中心的光束來判斷噴嘴110的位置，迅速準確，數(shù)據(jù)處理器處理數(shù)據(jù)量小。需要說明的是，在另一實施例中，所述第一傳感器201和第二傳感器203發(fā)射的光束不需要交叉于待清洗晶圓101中心，只需要在數(shù)據(jù)處理器內部設置計算程序，通過計算程序直接計算出所述清洗液的軌跡是否滿足需求，從而判斷是否需要調整噴嘴110的位置。請參考圖7，本發(fā)明又一實施例的晶圓清洗裝置包括托盤100，所述托盤100用于承載待清洗晶圓101 ；所述托盤100尺寸大于所述待清洗晶圓101尺寸，所述待清洗晶圓 101放置于托盤100表面且所述待清洗晶圓101中心與所述托盤100中心對準，所述托盤 100設置有驅動裝置(未示出)，所述托盤100能夠在驅動裝置的驅動下圍繞托盤的中心旋轉，從而帶動所述待清洗晶圓101旋轉；所述待清洗晶圓101尺寸可以為12英寸、8英寸、6 英寸...O設置于托盤100上方的噴嘴110，所述噴嘴110在清洗待清洗晶圓101時噴射清洗劑至晶圓101表面，所述噴嘴110與容納清洗液容器管道連接(未示出)，且具有控制清洗液噴射的開關，所述噴嘴110具有液壓裝置，能夠在所述開關的控制下控制清洗液以設定的壓力噴射至所述待清洗晶圓101表面；所述清洗液可以為去離子水(DI-Water)、酸性化學清洗劑、堿性化學清洗劑、或有機化學清洗劑(比如酒精、丙酮等)。設置于托盤100上方的圖像接受處理裝置300，所述圖像處理裝置用于拍攝所述清洗液的軌跡，并計算所述清洗液的軌跡是否與待清洗晶圓101的直徑重合，若所述清洗液的軌跡與待清洗晶圓101的直徑重合，則繼續(xù)進行晶圓清洗；若所述清洗液的軌跡與待清洗晶圓101的直徑不重合，則所述圖像處理裝置控制警報器發(fā)出警報。其中所述圖像接受處理裝置300，請參考圖8，包括圖像拍攝裝置301，所述圖像拍攝裝置301可以為數(shù)碼相機或數(shù)碼攝像機，所述圖像拍攝裝置用于獲取所述清洗液的軌跡的圖像信息；接受圖像拍攝裝置301拍攝的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置302，所述圖像處理裝置302可以為電腦或圖像處理芯片，所述圖像處理裝置內置有設定的清洗液的軌跡的圖像信息，當獲取的所述清洗液的軌跡的圖像信息傳輸至圖像處理裝置302，所述圖像處理裝置302將設定的圖像信息與獲取的圖像信息進行比較，若比較結果一致，則繼續(xù)進行清洗， 若比較結果不一致，則控制警報器303發(fā)出警報，所述圖像處理裝置302還包括存儲設定的清洗液的軌跡的圖像信息的存儲器；與圖像處理裝置信號連接的警報器303，所述警報器 303在所述圖像處理裝置302可以發(fā)出警報。本實施例采用圖像接受處理裝置300獲取清洗液的軌跡，并與設定的圖像信息比較，從而能夠精確的獲得控制清洗液噴射的開關位置是否正確，本實施例的晶圓清洗裝置具有比較結果準確，警報精準的優(yōu)點。本發(fā)明的實施例還提供一種晶圓清洗方法，包括提供晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置具有托盤和噴嘴；所述晶圓清洗裝置具有設置于托盤上方的第一傳感器，與第一傳感器對應設置的第一接受器；設置于托盤上方的第二傳感器，與第二傳感器對應設置的第二接受器；第一傳感器發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器，第二傳感器發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器，第一傳感束與第二傳感束在托盤中心位置交叉；將待清洗晶圓放置于托盤表面，所述待清洗晶圓中心與托盤中心重疊；在清洗晶圓過程中，根據(jù)第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間、第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間來判斷所述噴嘴位置是否要調整。具體地，若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間相同，則所述噴嘴位置無需調整；若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間不相同，則調整所述噴嘴位置。本發(fā)明提供的晶圓清洗方法能夠及時準確的確定噴嘴位置是否正確，避免晶圓清洗不徹底，采用本發(fā)明提供的晶圓清洗方法清洗的晶圓污染小。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種晶圓清洗裝置，包括托盤，所述托盤用于承載待清洗晶圓；設置于托盤上方的噴嘴，所述噴嘴在清洗待清洗晶圓時噴射清洗劑至晶圓表面；其特征在于，還包括設置于托盤上方的矯正裝置，所述矯正裝置用于監(jiān)測所述噴嘴噴射至所述晶圓表面的清洗劑的軌跡。
2.如權利要求1所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述矯正裝置包括設置于托盤上方的第一傳感器，與第一傳感器對應設置的第一接受器；設置于托盤上方的第二傳感器，與第二傳感器對應設置的第二接受器。
3.如權利要求1所述晶圓清洗裝置，其特征在于，第一傳感器發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器，第二傳感器發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器。
4.如權利要求3所述晶圓清洗裝置，其特征在于，第一傳感束與第二傳感束在待清洗晶圓中心位置交叉。
5.如權利要求2所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述第一接受器和第二接受器信號連接數(shù)據(jù)處理器。
6.如權利要求1所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述矯正裝置為圖像接受處理裝置。
7.如權利要求1所述晶圓清洗裝置，其特征在于，所述圖像接受處理裝置包括圖像拍攝裝置，所述圖像拍攝裝置用于獲取所述清洗液的軌跡的圖像信息；接受圖像拍攝裝置拍攝的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置，所述圖像處理裝置內置有設定的清洗液的軌跡的圖像信息，當獲取的所述清洗液的軌跡的圖像信息傳輸至圖像處理裝置，所述圖像處理裝置將設定的圖像信息與獲取的圖像信息進行比較，若比較結果一致，則繼續(xù)進行清洗，若比較結果不一致，則控制警報器發(fā)出警報。
8.一種晶圓清洗方法，其特征在于，包括提供晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置具有托盤和噴嘴；所述晶圓清洗裝置具有設置于托盤上方的第一傳感器，與第一傳感器對應設置的第一接受器；設置于托盤上方的第二傳感器，與第二傳感器對應設置的第二接受器；第一傳感器發(fā)射第一傳感束至所述第一接受器，第二傳感器發(fā)射第二傳感束至所述第二接受器，第一傳感束與第二傳感束在托盤中心位置交叉；將待清洗晶圓放置于托盤表面，所述待清洗晶圓中心與托盤中心重疊；在清洗晶圓過程中，根據(jù)第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間、第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間來判斷所述噴嘴位置是否要調整。
9.如權利要求8所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述判斷包括若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間相同，則所述噴嘴位置無需調整；若第一傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間與第二傳感束與噴嘴噴出的清洗液軌跡重疊時間不相同，則調整所述噴嘴位置。
全文摘要
一種晶圓清洗裝置及晶圓清洗方法，其中晶圓清洗裝置包括托盤，所述托盤用于承載待清洗晶圓；設置于托盤上方的噴嘴，所述噴嘴在清洗待清洗晶圓時噴射清洗劑至晶圓表面；設置于托盤上方的矯正裝置，所述矯正裝置用于監(jiān)測所述噴嘴噴射至所述晶圓表面的清洗劑的軌跡。本發(fā)明提供的晶圓清洗裝置清洗污染徹底，本發(fā)明提供的晶圓清洗方法清洗效果佳。
文檔編號B08B13/00GK102319686SQ20111024790
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者紀登峰 申請人:上海宏力半導體制造有限公司