一種晶圓清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)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(gè)開(kāi)口；所述開(kāi)口與所述容納腔貫通；所述若干個(gè)開(kāi)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(kāi)口彼此的間距小于所述噴灑主體長(zhǎng)度的1/6；所述線型軌跡的長(zhǎng)度不小于所述噴灑主體長(zhǎng)度的2/3。本實(shí)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(dǎo)致的晶圓筒刷嵌入玷污物沒(méi)有被及時(shí)沖洗給晶圓表面帶來(lái)缺陷的問(wèn)題，本實(shí)用新型的噴灑主體具有密集度高的用于噴灑的開(kāi)口，因此在晶圓清洗過(guò)程中可有并及時(shí)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(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)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(dǎo)體制造工藝中，隨著制程技術(shù)的不斷升級(jí)，對(duì)晶圓表面平坦度的要求越來(lái) 越高。而化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)可以實(shí)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(huì)給晶圓表面帶來(lái)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。化 學(xué)機(jī)械研磨過(guò)程中使得這些顆粒在機(jī)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(duì)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(yán)格。但是在化學(xué) 機(jī)械研磨工藝之后，對(duì)晶圓進(jìn)行清洗的過(guò)程中，采用現(xiàn)有的晶圓清洗裝置在清洗晶圓時(shí)會(huì) 給晶圓帶來(lái)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(guò)所述噴嘴噴灑到晶圓10的兩個(gè)表面以及筒刷11上，接著兩 個(gè)帶有刷毛的筒刷11通過(guò)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(gè)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(gè)。噴嘴13 之間的間距較寬。而當(dāng)晶圓表面的玷污物在清洗過(guò)程中粘在滾動(dòng)的筒刷表面，尤其是一些 顆粒較大的玷污物，有時(shí)會(huì)嵌入所述筒刷表面的刷毛縫隙之間，而在繼續(xù)清洗的過(guò)程中，如 果嵌入刷毛縫隙的玷污物沒(méi)有被來(lái)自所述噴灑桿的洗滌液及時(shí)沖走，該玷污物則會(huì)在筒刷 繼續(xù)滾動(dòng)的過(guò)程中與晶圓表面形成摩擦性的接觸，從而會(huì)損壞晶圓表面，給制程帶來(lái)缺陷。
[0004] 因此造成晶圓表面缺陷的一種關(guān)鍵的因素來(lái)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(gè)數(shù)少，在沖 洗晶圓的過(guò)程中很容易給晶圓帶來(lái)缺陷。目前以現(xiàn)有技術(shù)中的清洗裝置無(wú)法進(jìn)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(lái)降低晶圓表面由于清洗帶來(lái)的缺陷的 幾率。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)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(dǎo)致的晶圓筒刷 嵌入玷污物沒(méi)有被及時(shí)沖洗給晶圓表面帶來(lái)缺陷的問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)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(gè)開(kāi)口；所述開(kāi)口與所述容納腔貫通；
[0009] 所述若干個(gè)開(kāi)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(kāi)口彼此的間距小于所述噴灑主體長(zhǎng)度的1/6 ;
[0011] 所述線型軌跡的長(zhǎng)度不小于所述噴灑主體長(zhǎng)度的2/3。
[0012] 作為本實(shí)用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述開(kāi)口的形狀包括圓形、橢 圓形或多邊形。
[0013] 作為本實(shí)用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述開(kāi)口為沿所述噴灑主體軸 線方向的狹縫。
[0014] 作為本實(shí)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(shí)用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述矩形開(kāi)口的寬度或圓形開(kāi) 口的直徑為0. 1毫米至0. 5毫米。
[0016] 作為本實(shí)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(shí)用新型的晶圓清洗裝置的一種優(yōu)選方案，所述若干個(gè)開(kāi)口中相鄰兩個(gè)開(kāi) 口之間間距相等。
[0018] 作為本實(shí)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(gè) 開(kāi)口之間的間距。
[0019] 作為本實(shí)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(kāi)口形狀為圓形或矩形。
[0020] 作為本實(shí)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(kāi)口相對(duì)于構(gòu)成另一條直線軌跡的開(kāi)口交錯(cuò)分布。
[0021] 如上所述，本實(shí)用新型的晶圓清洗裝置，具有以下有益效果：本實(shí)用新型的噴灑主 體具有密集度高的用于噴灑的開(kāi)口，因此在晶圓清洗過(guò)程中可有效并及時(shí)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(shuō)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(shí)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(kāi) 口及其分布示意圖。
[0025] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)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(kāi)口
[0033] 開(kāi)口寬度 d
[0034] 開(kāi)口間距 h
[0035] 直線軌跡間距 X
[0036] 開(kāi)口長(zhǎng)度 k
[0037] 噴灑主體長(zhǎng)度 L
[0038] 線型軌跡長(zhǎng)度 m

【具體實(shí)施方式】
[0039] 以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本 說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0040] 請(qǐng)參閱圖1至圖8。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用 以配合說(shuō)明書(shū)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(shí)用新 型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)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(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新 型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中間"及"一"等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的 范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的 范疇。
[0041] 如圖3至圖8所示，本實(shí)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(kāi) 口 122或開(kāi)口 123。所述開(kāi)口穿過(guò)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(kāi)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(kāi)口 122的形狀為矩形；圖6和圖7中所示的開(kāi)口 123的形狀為圓形。所述開(kāi)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(dāng)所述開(kāi)口為矩形時(shí)， 并且所述矩形的寬度與其長(zhǎng)度相比很小，則可認(rèn)為所述開(kāi)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(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述狹縫形狀的開(kāi)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(kāi)口其長(zhǎng)度方向沿所述噴灑主體的軸線方向。
[0042] 當(dāng)所述狹縫形狀的開(kāi)口個(gè)數(shù)為一個(gè)時(shí)，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(dāng)所述開(kāi)口的個(gè)數(shù)為若干個(gè)并且所述開(kāi)口的形狀為矩形時(shí)， 所述若干個(gè)矩形形狀的開(kāi)口也可以形成狹縫形狀的開(kāi)口，如圖3所示，即所述開(kāi)口 122的開(kāi) 口寬度d小于開(kāi)口長(zhǎng)度k的十分之一。無(wú)論所述狹縫的一個(gè)還是若干個(gè)，作為本實(shí)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(méi)有設(shè)置所述開(kāi)口的區(qū)域相等，也就是說(shuō)所述一個(gè)狹縫開(kāi)口或若干個(gè)狹縫開(kāi)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(shí)候恰好正對(duì)晶圓或刷筒。
[0043] 當(dāng)所述開(kāi)口的個(gè)數(shù)為若干個(gè)時(shí)，所述若干個(gè)開(kāi)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(kāi)口的形狀為矩形，所述若干個(gè)矩形狀的 開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(shí)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(shí)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(gè)噴嘴，由于 噴嘴個(gè)數(shù)少，分布密度低而導(dǎo)致噴灑效果不好，沒(méi)有及時(shí)沖洗掉晶圓表面的玷污物導(dǎo)致晶 圓缺陷的問(wèn)題。因此本實(shí)用新型將所述線型軌跡中所述開(kāi)口彼此的間距設(shè)置為小于所述噴 灑主體長(zhǎng)度的1/6,亦即提高了所述開(kāi)口的分布密度。同時(shí)所述線型軌跡的長(zhǎng)度不小于所 述噴灑主體長(zhǎng)度的2/3。如圖7中，所述直線軌跡的長(zhǎng)度為m，所述噴灑主體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，所 述m>2/3L使得構(gòu)成所述線型軌跡的開(kāi)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(shí)使得所述直線軌跡中所述開(kāi)口彼此的間距為h小于所述噴灑主體的長(zhǎng)度L 的1/6,提高了所述開(kāi)口的分布密度。
[0045] 為使該裝置達(dá)到較理想的噴灑效果，同時(shí)作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述 開(kāi)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(kāi)口 122的開(kāi) 口寬度d以及圖7中，所述形狀為圓形的開(kāi)口 123的開(kāi)口寬度d，所述開(kāi)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(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述若干開(kāi)口中相鄰兩個(gè)開(kāi)口之間的間距相 等，也就是說(shuō)構(gòu)成每條所述線型軌跡中的若干開(kāi)口中，其相鄰兩個(gè)開(kāi)口之間的間距相等，亦 即所述每條線型軌跡中的各個(gè)開(kāi)口呈等間距分布，這樣會(huì)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(gè)開(kāi)口 122,相鄰彼 此的開(kāi)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(gè)開(kāi)口 123,相鄰彼此的開(kāi)口間距h相等。
[0047] 同時(shí)作為本實(shí)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(gè)開(kāi)口之間的間距。為了達(dá)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(kāi)口 122相鄰彼此之間的開(kāi)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(kāi)口 122相鄰彼此之間的開(kāi)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(shí)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(kāi)口分布集中，分布密度大，這樣便可達(dá)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(kāi)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(shí)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(kāi)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(shí)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(kāi)口相對(duì)于構(gòu)成另一條直線軌跡的開(kāi)口交錯(cuò)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(kāi)口相對(duì)于另一條直線軌跡中的開(kāi)口分布呈 現(xiàn)交錯(cuò)分布。這樣可以增加清洗液與晶圓以及刷筒的接觸面積，達(dá)到更好的沖洗效果。與 圖5中所述開(kāi)口分布不同的開(kāi)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(kāi)口相對(duì)于另一條直線軌跡中的開(kāi)口呈現(xiàn)對(duì)齊的分布方式。如圖4所示的所述開(kāi)口的分 布方式也在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0050] 綜上所述，本實(shí)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(dǎo)致的晶圓筒刷嵌入玷污物沒(méi)有被及時(shí)沖洗給晶圓表面帶 來(lái)缺陷的問(wèn)題，本實(shí)用新型的噴灑主體具有密集度高的用于噴灑的開(kāi)口，因此在晶圓清洗 過(guò)程中可有并及時(shí)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(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0051] 上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新 型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)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(shí)者在未脫離本實(shí)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(shí)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(gè)開(kāi)口；所述開(kāi)口與所述容納腔貫通； 所述若干個(gè)開(kāi)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(kāi)口彼此的間距小于所述噴灑主體長(zhǎng)度的1/6 ; 所述線型軌跡的長(zhǎng)度不小于所述噴灑主體長(zhǎng)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(kāi)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(kāi)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(kāi)口的寬度或圓形開(kāi) 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(gè)開(kāi)口中相鄰兩個(gè)開(kāi) 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(gè) 開(kāi)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(kāi)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(kāi)口相對(duì)于構(gòu)成另一條直線軌跡的開(kāi)口交錯(cuò)分布。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK203842887SQ201420128545
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司