本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种晶圆载具、晶圆清洗系统及方法。
背景技术：
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在随着集成电路特征尺寸进入到深亚微米阶段，集成电路晶圆制造工艺中所要求的晶圆表面的洁净度越来越苛刻。因此，在半导体制造过程中，晶圆的清洗是非常重要的一个环节。
现有晶圆清洗工艺通常包括以下步骤：步骤一，通过机械手直接抓取晶圆在各单元之间传输；步骤二，到达清洗单元时，将晶圆直接吸附于清洗腔内的卡盘上；步骤三，进而对晶圆进行清洗。在上述过程中，由于晶圆翘曲，在传输过程中容易发生滑落破片的情况，且在清洗工序中，由于晶圆直接吸附于卡盘上，极易因真空吸附不牢而导致晶圆飞片破裂，从而影响产品良率。
同时，现有的单片式清洗设备仅可针对常规厚度的晶圆进行清洗，所谓的常规厚度一般指厚度值位于500μm-1mm之间，而不能够满足非常规厚度(小于500μm或大于1mm)晶圆的清洗规格要求。倘若使用厚度规格不匹配的清洗设备清洗，会明显增加晶圆在清洗腔体内破片的可能性，进而大大降低晶圆成品率。
技术实现要素：
为此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中，晶圆易在清洗腔内破片。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
根据第一方面，本发明实施例提供了一种晶圆载具，包括载具本体，所述载具本体具有相对的承载面与固定面；所述承载面用于承载晶圆，所述固定面用于固定所述载具；所述承载面的边缘还设置有若干用于固定所述晶圆的第一夹具。
可选地，所述第一夹具包括能够沿所述晶圆厚度方向伸缩的可伸缩组件。
可选地，所述晶圆的厚度值＜500μm，或者＞1mm，或者位于500μm-1mm之间。
可选地，所述固定面上设置有若干用于固定所述载具本体的第二夹具和/或磁性组件和/或真空吸附组件。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种晶圆清洗系统，包括：
存储单元，用于存放晶圆；
载具单元，用于存放上述载具；
清洗单元，用于对装载于所述载具上的所述晶圆进行清洗，所述固定面固定于所述清洗单元中的卡盘上；
传动单元，用于运载所述晶圆在所述存储单元、所述载具单元以及所述清洗单元之间移动。
可选地，所述传动单元包括：
机械手，用于抓取所述晶圆或所述载具；
驱动单元，与所述机械手连接，用于驱动所述机械手沿水平方向和垂直方向移动。
可选地，还包括对准单元，所述对准单元用于对装载于所述载具上的所述晶圆进行对准以及平整性检测。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种晶圆清洗方法，包括以下步骤：
通过传动单元将待清洗晶圆从存储单元传输至载具单元，并将所述晶圆装载于所述载具上；
通过所述传动单元将所述晶圆传输至清洗单元；
将所述载具的固定面固定于所述清洗单元中的卡盘上，对所述晶圆进行清洗；
通过所述传动单元将清洗后的所述晶圆传输至所述载具单元，并将所述晶圆从所述载具上卸除；
通过所述传动单元将所述晶圆传输至所述存储单元。
可选地，所述将所述晶圆装载于所述载具上的步骤之后，还包括：
对所述晶圆进行对准以及平整性检测。
本发明的技术方案，具有如下优点：
根据第一方面，本发明实施例提供的晶圆载具，承载面用于承载晶圆，固定面用于固定载具。在清洗晶圆时，可预先将晶圆固定于载具的承载面上，再将载具的固定面固定在清洗腔内。清洗过程中，晶圆可牢牢固定在载具上，而不是直接固定在清洗腔内，由此，避免了传统方式中因晶圆直接吸附于清洗腔内而导致晶圆因吸附不牢而造成的飞片破裂，提高了晶圆成品率。并且，晶圆在清洗流水线上传输时，也可固定于该载具上，进而保证了晶圆在传输过程中的安全性。另外，承载面的边缘设置有若干用于固定晶圆的第一夹具，进而保证了晶圆与承载面之间的牢固性。
根据第一方面，本发明实施例提供的晶圆载具，第一夹具包括能够沿晶圆厚度方向伸缩的可伸缩组件，即，可伸缩组件可根据晶圆的厚度而伸缩至适当位置，由此，该晶圆载具可满足多种不同厚度的晶圆的使用需求，打破了当前晶圆清洗设备只能清洗常规厚度的晶圆的现状，一方面有效增强了晶圆载具以及清洗设备的使用兼容性，另一方面避免了因晶圆厚度与清洗设备规格不匹配而造成的晶圆破片。
根据第一方面，本发明实施例提供的晶圆载具，固定面上设置有若干用于固定载具本体的第二夹具和/或磁性组件和/或真空吸附组件，第二夹具、磁性组件以及真空吸附组件均可设置于固定面上起到固定载具作用，具体如何组合设置，可根据实际需求设置，灵活性强。
根据第二方面，本发明实施例提供的晶圆清洗系统，包括存储单元、载具单元、清洗单元以及传动单元。其中，存储单元用于存放晶圆，载具单元用于存放载具，清洗单元用于对装载于载具上的晶圆进行清洗，其中，固定面固定于清洗单元中的卡盘上，传动单元用于运载晶圆在存储单元、载具单元以及清洗单元之间移动。载具单元的设置一方面可以存放载具，另一方面为将晶圆装载于载具提供了平台，当晶圆装载于载具上后，两者形成一个整体，并由传动单元传输至清洗单元，整体进行清洗，由此，保证了晶圆在传输过程中以及在清洗过程中的安全性，不易飞片破裂。
根据第二方面，本发明实施例提供的晶圆清洗系统，传动单元包括机械手和驱动单元，驱动单元驱动机械手沿水平方向和垂直方向移动，机械手负责抓取晶圆或载具。由此增强了传动单元的自动化程度，提高了传动效率，进而保证了晶圆清洗的高效率。
根据第二方面，本发明实施例提供的晶圆清洗系统，还包括对准单元，用于对装载于载具上的晶圆进行对准和平整性检测，进一步保证晶圆能够平稳地放置于载具上，增强了该晶圆清洗系统的使用性能。
根据第三方面，本发明实施例提供的晶圆清洗方法，首先通过传动单元将待清洗晶圆从存储单元传输至载具单元，并将晶圆装载于载具上；然后通过传动单元将晶圆传输至清洗单元，将载具的固定面固定于清洗单元中的卡盘上，对晶圆进行清洗；清洗完后，通过传动单元将清洗后的晶圆传输至载具单元，并将晶圆从载具上卸除；最后，通过传动单元将晶圆传输至存储单元。
当在进行清洗操作时，晶圆不是直接固定在卡盘上，而是先装载于载具上，再将载具固定于卡盘上，即晶圆和载具作为一个整体进行清洗，避免了传统方式中因晶圆直接吸附于清洗腔内而导致晶圆因吸附不牢而造成的飞片破裂，提高了晶圆成品率。并且，晶圆在流水线上传输时，也是固定于该载具上，进而保证了晶圆在传输过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的晶圆载具的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的晶圆载具的另一实施方式的结构示意图；
图3为本发明实施例2提供的晶圆清洗系统的结构示意图；
图4为本发明实施例2提供的晶圆清洗系统的另一实施方式的结构示意图；
图5为本发明实施例3提供的晶圆清洗方法的流程框图；
附图标记：
1-载具本体；11-承载面；12-固定面；13-第一夹具；14-第二夹具；2-存储单元；3-载具单元；4-清洗单元；5-传动单元；6-对准单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供了一种晶圆载具，如图1所示，包括载具本体1，载具本体1具有相对的承载面11与固定面12；承载面11用于承载晶圆，固定面12用于固定载具；承载面11的边缘还设置有若干用于固定晶圆的第一夹具13。其中，承载面11和固定面12均为光滑的表面，承载面11的大小与晶圆大小相适应。
作为一种可替换实施方式，承载面11的大小可以与晶圆大小不相适应，第一夹具13可以不设置在承载面11的边缘，而是设置在承载面11上与晶圆大小相适应的区域外围，只要保证第一夹具13能够夹持住晶圆即可。
本实施例中，固定面12可固定于晶圆加工流水线上的任一位置，例如固定面12可固定于清洗腔内的卡盘上，在清洗时，晶圆与载具作为一个整体进行清洗。当需要在流水线上传输晶圆时，则将固定面12从卡盘上解除，晶圆和载具作为一个整体进行传输。
本发明实施例中，在清洗晶圆时，可预先将晶圆固定于载具的承载面11上，再将载具的固定面12固定在清洗腔内。清洗过程中，晶圆可牢牢固定在载具上，而不是直接固定在清洗腔内，由此，避免了传统方式中因晶圆直接吸附于清洗腔内而导致晶圆因吸附不牢而造成的飞片破裂，提高了晶圆成品率。并且，晶圆在清洗流水线上传输时，也可固定于该载具上，进而保证了晶圆在传输过程中的安全性。另外，承载面11的边缘设置有若干用于固定晶圆的第一夹具13，进而保证了晶圆与承载面之间的牢固性。
作为本发明的一种优选实施方式，第一夹具13包括能够沿晶圆厚度方向伸缩的可伸缩组件。一般地，本实施例中，晶圆的厚度值＜500μm，或者＞1mm，或者位于500μm-1mm之间。可伸缩组件可根据晶圆的厚度而伸缩至适当位置，由此，该晶圆载具可满足多种不同厚度的晶圆的使用需求，打破了当前晶圆清洗设备只能清洗常规厚度的晶圆的现状，一方面有效增强了晶圆载具以及清洗设备的使用兼容性，另一方面避免了因晶圆厚度与清洗设备规格不匹配而造成的晶圆破片。
作为本发明的一种优选实施方式，如图2所示，固定面12上设置有若干用于固定载具本体1的第二夹具14，通过第二夹具14来将载具固定在清洗腔的夹具上或者流水线上的其他位置。作为一种可替换实施方式，固定面12上可设置有用于固定载具本体1的磁性组件，通过磁力吸附作用将载具本体1固定。作为另一种可替换实施方式，固定面12上可设置用于固定载具本体1的真空吸附组件，通过真空吸附作用将载具本体1固定。需要说明的是，第二夹具14、磁性组件以及真空吸附组件可以组合设置，也可以单独设置，具体如何设置，可根据实际需求设置，灵活性强。
实施例2
本发明实施例提供了一种晶圆清洗系统，如图3所示，包括存储单元2、载具单元3、清洗单元4以及传动单元5。其中，存储单元2用于存放晶圆；载具单元3用于存放上述实施例1中提供的载具；清洗单元4用于对装载于载具上的晶圆进行清洗，其中，固定面12固定于清洗单元4中的卡盘上；传动单元5用于运载晶圆在存储单元2、载具单元3以及清洗单元4之间移动。
载具单元3的设置一方面可以存放载具，另一方面为将晶圆装载于载具提供了平台，当晶圆装载于载具上后，两者形成一个整体，并由传动单元5传输至清洗单元4，整体进行清洗，由此，保证了晶圆在传输过程中以及在清洗过程中的安全性，不易飞片破裂。
作为本发明的一种优选实施方式，传动单元5包括机械手和驱动单元。其中，机械手用于抓取晶圆或载具；驱动单元与机械手连接，用于驱动机械手沿水平方向和垂直方向移动。由此增强了传动单元5的自动化程度，提高了传动效率，进而保证了晶圆清洗的高效率。
作为本发明的一种优选实施方式，如图4所示，该晶圆清洗系统中还包括对准单元6，对准单元6用于对装载于载具上的晶圆进行对准以及平整性检测。进一步保证晶圆能够平稳地放置于载具上，增强了该晶圆清洗系统的使用性能。
实施例3
本发明实施例提供了一种晶圆清洗方法，如图5所示，包括以下步骤：
步骤s31、通过传动单元5将待清洗晶圆从存储单元2传输至载具单元3，并将晶圆装载于载具上。具体地，通过机械手从存储单元2抓取待清洗晶圆，并传输至载具单元3，在载具单元3中，实现晶圆和载具的安装，该安装过程可以是人工操作，也可以是自动化操作。
步骤s32、通过传动单元5将晶圆传输至清洗单元4。该步骤传输的是晶圆和载具的整体。
步骤s33、将载具的固定面12固定于清洗单元4中的卡盘上，对晶圆进行清洗。其中，载具的固定面12可以是通过夹具固定，也可以通过真空吸附方式固定，也可以通过磁力吸附方式固定，还可以采用其他固定方式，以上均能够实现本发明的目的。
步骤s34、通过传动单元5将清洗后的晶圆传输至载具单元3，并将晶圆从载具上卸除。其中，卸除可以人工操作，也可以为自动化操作。
步骤s35、通过传动单元5将晶圆传输至存储单元2。
当在进行清洗操作时，晶圆不是直接固定在卡盘上，而是先装载于载具上，再将载具固定于卡盘上，即晶圆和载具作为一个整体进行清洗，避免了传统方式中因晶圆直接吸附于清洗腔内而导致晶圆因吸附不牢而造成的飞片破裂，提高了晶圆成品率。并且，晶圆在流水线上传输时，也是固定于该载具上，进而保证了晶圆在传输过程中的安全性。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤s31和步骤s32之间，还包括：对晶圆进行对准以及平整性检测。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。