本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種晶圓清洗裝置及其清洗方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)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(xué)機械拋光(chemicalmechanicalpolishing，cmp)技術(shù)是機械削磨和化學(xué)腐蝕組合的技術(shù)，化學(xué)機械拋光技術(shù)借助超微粒的研磨作用以及漿料的化學(xué)腐蝕作用，在被研磨的介質(zhì)表面上形成光潔平坦的平面，可以實現(xiàn)晶圓表面全局的平坦化?；瘜W(xué)機械拋光技術(shù)是集成電路向細微化、多層化、薄型化、平坦化工藝發(fā)展的產(chǎn)物，已經(jīng)成為半導(dǎo)體制造行業(yè)的主流技術(shù)，也是提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本以及襯底全局化平坦化必備的工藝技術(shù)。

然而，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?；瘜W(xué)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。

現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置如圖1及圖2所示，由圖1及圖2可知，現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)機械拋光后晶圓的清洗裝置包括：清洗槽12、清洗刷10、噴管11及晶圓轉(zhuǎn)動裝置13，當(dāng)拋光過程結(jié)束后，將待清洗晶圓14固定在所述晶圓轉(zhuǎn)動裝置13上，所述清洗刷10貼近所述待清洗晶圓14，刷洗所述待清洗晶圓14的正面及背面，同時，所述噴管11向所述待清洗晶圓14表面噴清洗液或去離子水，清除所述待清洗晶圓14表面的雜質(zhì)，從而達到徹底清洗的目的。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，所述晶圓清洗裝置長時間使用之后會出現(xiàn)以下問題：長時間使用所述清洗刷10的表面會粘附污垢，例如包括有機殘留物、表面顆粒，污垢停留在所述清洗刷10上，在連續(xù)工作的情況下，所述清洗刷10得不到及時的清洗，就會在所述待清洗晶圓14的表面形成刮痕，影響所述待清洗晶圓14的質(zhì)量?，F(xiàn)有的解決方法為在使用所述清洗刷10對所述待清洗晶圓14清洗一定周期后，停止清洗，更換所述清洗刷10，然而，這必定會影響工作效率，造成人力財力的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓清洗裝置及其清洗方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中清洗刷得不到及時清理，容易在待清洗晶圓表面形成刮痕，進而影響晶圓質(zhì)量的問題，以及定期更換清洗刷導(dǎo)致的工作效率低，造成人力財力的浪費的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種晶圓清裝置，用于清洗進行化學(xué)機械拋光工藝后的待清洗晶圓表面，所述待清洗晶圓清洗裝置至少包括：第一清洗刷及第二清洗刷；

所述第一清洗刷適于對所述待清洗晶圓進行刷洗；

所述第二清洗刷與所述第一清洗刷平行設(shè)置，適于對所述第一清洗刷進行清洗。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述第二清洗刷位于所述第一清洗刷遠離所述待清洗晶圓的最大行程處，所述第一清洗刷運動至距離所述待清洗晶圓的最遠處時，所述第一清洗刷的表面與所述第二清洗刷的表面相接觸。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述第一清洗刷及所述第二清洗刷均包括刷軸及套設(shè)于所述刷軸外圍刷筒；所述刷筒的外表面設(shè)有凸點結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述刷軸的長度大于刷筒的長度，所述第一清洗刷刷筒的長度大于待清洗晶圓的直徑，所述第二清洗刷刷筒的長度大于或等于所述第一清洗刷刷筒的長度。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述第一清洗刷的數(shù)量為兩個，所述兩個第一清洗刷分別位于所述待清洗晶圓的兩側(cè)。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述第二清洗刷的數(shù)量為一個，所述第二清洗刷位于靠近所述待清洗晶圓正面的一側(cè)。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述晶圓清洗裝置還包括兩條第一噴液管，所述兩條第一噴液管分別設(shè)于待清洗晶圓正反面斜上方，且每一條所述第一噴液管上設(shè)有至少一個第一噴嘴。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述晶圓清洗裝置還包括第二噴液管，所述第二噴液管與所述第二清洗刷相平行，且所述第二噴液管上設(shè)有至少一個第二噴嘴。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述晶圓清洗裝置還包括：

清洗槽；

晶圓轉(zhuǎn)動裝置，位于所述清洗槽中，適于固定并帶動所述待清洗晶圓轉(zhuǎn)動；

驅(qū)動裝置，適于驅(qū)動所述第一清洗刷、所述第二清洗刷及所述晶圓轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明還提供一種晶圓清洗裝置的清洗方法，所述晶圓清洗裝置的清洗方法至少包括以下步驟：

將待清洗晶圓置于晶圓轉(zhuǎn)動裝置上；

晶圓轉(zhuǎn)動裝置帶動所述待清洗晶圓轉(zhuǎn)動，位于所述待清洗晶圓正反面斜上方的第一噴液管噴灑清洗液或去離子水至所述待清洗晶圓的表面；

第一清洗刷轉(zhuǎn)動并壓緊所述待清洗晶圓的表面對所述待清洗晶圓的表面進行刷洗；

對所述待清洗晶圓刷洗完成后，所述第一清洗刷離開所述待清洗晶圓表面，并與一第二清洗刷相接觸；

所述第二清洗刷相對于所述第一清洗刷反向旋轉(zhuǎn)，對所述第一清洗刷進行清洗。

作為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的清洗方法的一種優(yōu)選方案，所述第二清洗刷對所述第一清洗刷進行清洗的同時，位于所述第二清洗刷下方的第二噴液管噴灑去離子水至所述第二清洗刷的表面以對所述第二清洗刷進行沖洗。

如上所述，本發(fā)明的晶圓清洗裝置及其清洗方法，具有以下有益效果：在所述晶圓清洗裝置中同時設(shè)置第一清洗刷及第二清洗刷，所述第一清洗刷對一片待清洗晶圓刷洗完畢后，所述第二清洗刷對所述第一清洗刷進行清洗，在不影響對晶圓刷洗過程的情況下，可以對所述第一清洗刷進行刷洗，能夠及時清除粘附在所述第一清洗刷表面的污垢，避免在對待清洗晶圓刷洗的過程中對待清洗晶圓造成刮傷；從而即保證了刷洗的質(zhì)量，提高了工作效率，又延長了所述第一清洗刷的使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置的立體示意圖。

圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓清洗裝置的正視圖。

圖3顯示為本發(fā)明的晶圓清洗裝置中第一清洗刷對晶圓進行刷洗的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的晶圓清洗裝置中第二清洗刷對第一清洗刷進行清洗的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5顯示為圖4的右視圖。

圖6顯示為本發(fā)明的晶圓清洗裝置的清洗方法的流程圖。

元件標號說明

10清洗刷

101凸點結(jié)構(gòu)

11噴管

12清洗槽

13晶圓轉(zhuǎn)動裝置

14待清洗晶圓

20第一清洗刷

21第二清洗刷

22凸點結(jié)構(gòu)

23刷軸

24刷筒

25第一噴液管

26第二噴液管

27清洗槽

28晶圓轉(zhuǎn)動裝置

29待清洗晶圓

210驅(qū)動裝置

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖3至圖6。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，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，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，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(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，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，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(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

請參閱圖3至圖5，本發(fā)明提供一種晶圓清洗裝置，用于清洗進行化學(xué)機械拋光工藝后的待清洗晶圓29表面，所述晶圓清洗裝置至少包括：第一清洗刷20及第二清洗刷21；

所述第一清洗刷20適于對所述待清洗晶圓29進行刷洗；

所述第二清洗刷21與所述第一清洗刷20平行設(shè)置，適于對所述第一清洗刷20進行清洗。

作為示例，所述第一清洗刷20可以左右移動，當(dāng)需要對所述待清洗晶圓29進行刷洗時，所述第一清洗刷20移動至所述待清洗晶圓29的表面對其進行刷洗，如圖3所示；對該所述待清洗晶圓29刷洗完畢后，所述第一清洗刷20遠離所述待清洗晶圓29，并與所述第二清洗刷21相接觸，如圖4所示。

作為示例，所述第二清洗刷21位于所述第一清洗刷20左右運動軌跡的一側(cè)，以在不阻礙所述第一清洗刷20左右運動的同時，確保所述第二清洗刷21能夠與所述第一清洗刷20相接觸，進而對所述第一清洗刷20進行清洗。優(yōu)選地，本實施例中，所述第二清洗刷21位于所述第一清洗刷20遠離所述待清洗晶圓29的最大行程處，即所述第一清洗刷20運動至距離所述待清洗晶圓29的最遠處時，所述第一清洗刷20的表面與所述第二清洗刷21的表面相接觸。

作為示例，所述第一清洗刷20及所述第二清洗刷21均包括刷軸23及套設(shè)于所述刷軸23外圍刷筒24；所述刷筒24的外表面設(shè)有凸點結(jié)構(gòu)22。在所述刷筒24的表面設(shè)置所述凸點結(jié)構(gòu)22，可以增強所述第一清洗刷20及所述第二清洗刷21的清洗能力。

作為示例，所述刷軸23的長度大于刷筒24的長度，所述第一清洗刷20的刷筒24的長度大于待清洗晶圓29的直徑，以確保所述第一清洗刷20對所述待清洗晶圓29的整個表面均能夠進行刷洗；所述第二清洗刷21的刷筒24的長度大于或等于所述第一清洗刷20的刷筒24的長度，以確保所述第二清洗刷21能夠?qū)λ龅谝磺逑此?0的刷筒24的整個表面均能夠進行清洗；優(yōu)選地，本實施中，所述第二清洗刷21的刷筒24的長度等于所述第一清洗刷20的刷筒24的長度。在一示例中，如圖5所示，所述第一清洗刷20的尺寸、形狀及材料均與所述第二清洗刷21的尺寸、形狀及材料完全相同，以便于所述第一清洗刷20及所述第二清洗刷21安裝及清洗。

作為示例，所述第一清洗刷20的數(shù)量為兩個，所述兩個第一清洗刷20分別位于所述待清洗晶圓29正反面的兩側(cè)，以分別對所述待清洗晶圓29的正反面進行刷洗。

需要說明的是，所述待清洗晶圓29的正面是指形成有器件結(jié)構(gòu)的一面，所述待清洗晶圓29的背面是指未形成有器件結(jié)構(gòu)的一面。

作為示例，所述第二清洗刷21的數(shù)量可以為一個，所述第二清洗刷21位于靠近所述待清洗晶圓29正面的一側(cè)。當(dāng)然，所述第二清洗刷21的數(shù)量也可以為兩個，所述兩個第二清洗刷21分別位于所述待清洗晶圓29的兩側(cè)，以分別對所述兩個第一清洗刷20進行清洗。

作為示例，所述晶圓清洗裝置還包括兩條第一噴液管25，所述兩條第一噴液管25分別設(shè)于待清洗晶圓29正反面斜上方，且每一條所述第一噴液管25上設(shè)有至少一個第一噴嘴。所述第一噴液管25噴出液體的方向?qū)仕龃逑淳A29，且所述第一噴液管25噴出的液體可以全面覆蓋所述待清洗晶圓29的正面及反面。

作為示例，所述晶圓清洗裝置還包括第二噴液管26，所述第二噴液管26與所述第二清洗刷21相平行，且所述第二噴液管26上設(shè)有至少一個第二噴嘴。所述第二噴液管26噴出液體的方向朝向所述第二清洗刷21的方向，且所述第二噴液管26噴出的液體可以全面覆蓋所述第二清洗刷21的表面。

作為示例，所述晶圓清洗裝置還包括：清洗槽27；晶圓轉(zhuǎn)動裝置28，位于所述清洗槽27中，適于固定并帶動所述待清洗晶圓29轉(zhuǎn)動；驅(qū)動裝置210，適于驅(qū)動所述第一清洗刷20、所述第二清洗刷21及所述晶圓轉(zhuǎn)動裝置28轉(zhuǎn)動。

作為示例，所述晶圓轉(zhuǎn)動裝置28可以如圖3及圖4所示由至少兩個固定抓手(較佳的為三個)固定所述待清洗晶圓29，或為弧形固定軸固定所述待清洗晶圓29，在清洗過程中，所述晶圓轉(zhuǎn)動裝置28固定所述待清洗晶圓29，并以經(jīng)過所述待清洗晶圓29中心的垂線為軸轉(zhuǎn)動，從而使所述待清洗晶圓29平穩(wěn)地自身旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的晶圓清洗裝置，通過在所述晶圓清洗裝置中同時設(shè)置第一清洗刷及第二清洗刷，所述第一清洗刷對一片待清洗晶圓刷洗完畢后，所述第二清洗刷對所述第一清洗刷進行清洗，在不影響對晶圓刷洗過程的情況下，可以對所述第一清洗刷進行刷洗，能夠及時清除粘附在所述第一清洗刷表面的污垢，避免在對待清洗晶圓刷洗的過程中對待清洗晶圓造成刮傷；從而即保證了刷洗的質(zhì)量，提高了工作效率，又延長了所述第一清洗刷的使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明還提供一種晶圓清洗裝置的清洗方法，所述晶圓清洗裝置的清洗方法至少包括以下步驟：

s1：將待清洗晶圓置于晶圓轉(zhuǎn)動裝置上；

s2：晶圓轉(zhuǎn)動裝置帶動所述待清洗晶圓轉(zhuǎn)動，位于所述待清洗晶圓正反面斜上方的第一噴液管噴灑清洗液或去離子水至所述待清洗晶圓的表面；

s3：第一清洗刷轉(zhuǎn)動并壓緊所述待清洗晶圓的表面對所述待清洗晶圓的表面進行刷洗，如圖3所示；

s4：對所述待清洗晶圓刷洗完成后，所述第一清洗刷離開所述待清洗晶圓表面，并與一第二清洗刷相接觸；

s5：所述第二清洗刷相對于所述第一清洗刷反向旋轉(zhuǎn)，對所述第一清洗刷進行清洗，如圖4所示。

作為示例，所述第二清洗刷對所述第一清洗刷進行清洗的同時，位于所述第二清洗刷下方的第二噴液管噴灑去離子水至所述第二清洗刷的表面以對所述第二清洗刷進行沖洗。

綜上所述，本發(fā)明提供一種晶圓清洗裝置及其清洗方法，用于清洗進行化學(xué)機械拋光工藝后的待清洗晶圓表面，所述晶圓清洗裝置包括：第一清洗刷及第二清洗刷；所述第一清洗刷適于對所述待清洗晶圓進行刷洗；所述第二清洗刷與所述第一清洗刷平行設(shè)置，適于對所述第一清洗刷進行清洗。通過在所述晶圓清洗裝置中同時設(shè)置第一清洗刷及第二清洗刷，所述第一清洗刷對一片待清洗晶圓刷洗完畢后，所述第二清洗刷對所述第一清洗刷進行清洗，在不影響對晶圓刷洗過程的情況下，可以對所述第一清洗刷進行刷洗，能夠及時清除粘附在所述第一清洗刷表面的污垢，避免在對待清洗晶圓刷洗的過程中對待清洗晶圓造成刮傷；從而即保證了刷洗的質(zhì)量，提高了工作效率，又延長了所述第一清洗刷的使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，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發(fā)明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)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。