专利名称：湿法清洗设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及一种湿法清洗设备。
背景技术：
晶圆表面在经受工艺处理之前，其表面必须是洁净的。一旦晶圆表面被沾污，必须 通过清洗而排除。所述沾污可能是来自环境中的污染物，或者是在前工艺过程中在晶圆表 面残留的无用物质。占统治地位的晶圆表面清洗方法是湿化学法清洗，或简称湿法清洗。湿化学法清 洗就是用化学药剂与晶圆表面需要去除的残留物进行反应，使残留物从晶圆表面剥离从而 达到清洗的目的。湿法清洗完成后还必须去除晶圆上残留的化学药剂。因此每一步湿法清 洗工艺后都跟随着高纯度去离子水清洗。图1示出了湿法清洗设备的局部示意图，白色粗箭头表示清洗工艺中传送晶圆的 方向。化学清洗槽101内盛放着用于对晶圆进行湿法清洗的化学药剂102，漂洗槽106则盛 放着高纯度的去离子水107。化学清洗槽101和漂洗槽106之间是排水槽105，排水槽105 的截面是中间低两边高，防止排水槽105中的液体流入化学清洗槽101或漂洗槽106。一个批次(一般是25片晶圆或50片晶圆)的晶圆104被固定放置在卡盘103中， 卡盘103首先浸入化学清洗槽101中的化学药剂102中一段时间。在这段时间内，可以用 兆声波(megasonics)发生器(未在图1中示出)对化学药剂102施加兆声(频段800至 1200kHz)，由于兆声会引起液体中出现细微气泡以及流动，更有助于使晶圆104表面的的 残留物去除。然后，将卡盘103 (包括放置在卡盘103中的晶圆104)从化学清洗槽101中取 出，并将卡盘103 (以及放置其中的晶圆104)浸入漂洗槽106的去离子水107中。有时使 用氮气鼓泡器来驱使去离子水流动，来增进去离子水与晶圆104表面的残留的化学药剂混 合。在这一过程中，去离子水被不断输入到漂洗槽106中，并且不断排掉多余的去离子水， 这样可以使高纯度的去离子水不断替换溶解了化学药剂的去离子水，保证晶圆104表面被 彻底清洗干净。当用如图1所示的湿法清洗设备来去除晶圆表面残留的光刻胶时，常常会发现 经过化学清洗以及漂洗之后，晶圆表面还是会残留相当数量的光刻胶。如图2所示为用湿 法清洗去除光刻胶后的晶圆表面的电子扫描图像，其中左图为整个晶圆的扫描图像，大圆 为晶圆的轮廓，其上的小点为残留的光刻胶。右图为其中一个小点放大后的图像。为了能够彻底清洗掉晶圆表面的光刻胶，现有技术中常采用的方式为采用n个
的化学清洗槽(n大于或等于2)，分别称为Tl、T2......Tn，每个化学清洗槽中均盛放用于
去除光刻胶的化学药剂，将晶圆先浸在T1中清洗，然后再浸入T2中清洗，......最后浸入
Tn，然后再将晶圆浸入漂洗槽中用去离子水漂洗。但这样做导致以下问题1、需要两个以上的化学清洗槽，而且消耗的化学药剂量比一个化学清洗槽也增 大，设备成本增加；2、湿法清洗工艺的步骤增多，所需时间增加，降低了生产效率。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于，提出一种湿法清洗设备，可以降低湿法清洗的 成本，并缩短工艺所需的时间。本实用新型实施例提出的一种湿法清洗设备，包括化学清洗槽、漂洗槽以及位于 化学清洗槽和漂洗槽之间的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的边沿分别接合 化学清洗槽和漂洗槽；所述排水槽靠近漂洗槽一侧的边沿上，还包括突出排水槽非凹陷部 分上表面的挡水条，所述挡水条的长度等于漂洗槽边沿的长度，用于防止排水槽上表面的 液滴落入漂洗槽中。所述挡水条的横截面为由斜边、水平直角边和竖直直角边构成的直角三角形，所 述斜边比竖直直角边更靠近排水槽的中央。所述挡水条最高点相对于排水槽非凹陷部分的上表面的高度差为0. 5厘米至0. 8 厘米。较佳地，所述挡水条是通过粘接或螺钉固定的方式固定在排水槽靠近漂洗槽一侧 的边沿上。或者，所述挡水条与排水槽非凹陷的部分是用同一种材料整体成型的。从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例提出的湿法清洗设备是采用挡水条 来防止混有光刻胶颗粒的液滴流入漂洗槽而带来污染，相对于现有技术中的湿法清洗设备 具有如下优点1、成本极大降低。现有技术中为了避免晶圆表面残留光刻胶颗粒，需要将晶圆依 次浸入两个或两个以上化学清洗槽中，而本实施例只需一个化学清洗槽即可达到相同的目 的，无论从化学清洗槽设备还是用于清洗的化学药剂的消耗量上，都比现有技术有所节省。2、提高了工艺效率。由于只需一次化学清洗，节约了时间，从而提高工艺的效率。3、如果是采用分离式的挡水条，只需对现有的湿法清洗设备进行简单改造即可实 施，但还存在耐用性不高，如果与排水槽结合得不紧密有可能出现渗漏的情况；而一体式的 挡水条则更为经久耐用，并且不会出现渗漏的问题。
图1为现有技术中的湿法清洗设备的结构示意图；图2为现有技术中湿法清洗去除光刻胶后晶圆表面的电子扫描图像；图3为本实用新型实施例的湿法清洗设备的结构示意图；图4为本实用新型实施例提出的湿法清洗设备中的挡水条的两种可能的横截面 示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，
以下结合附图对本实用新型 作进一步的详细阐述。实用新型人对湿法清洗去除光刻胶过程中，晶圆表面残留光刻胶的原因进行了如 下分析[0026]通过观察图2所示的晶圆表面的电子扫描图像可知，晶圆表面虽然残留有光刻胶 的微粒，但是从光刻胶微粒的形状来看，应该不是刻蚀后附着在晶圆表面的光刻胶经过化 学清洗残留的部分，而是清洗后又重新附着上去的。因此，实用新型人认为，为了彻底清除 晶圆表面的光刻胶颗粒，无需增加化学清洗槽的数量，而只要防止清洗掉的光刻胶颗粒重 新附着到晶圆表面即可。为了做到这一点，首先必须搞清楚这些光刻胶颗粒的来源。实用新型人经过对湿 法清洗过程进行分析后认为由于光刻胶的残留量要比通常沾污物的量大得多，因此化学 清洗槽中的化学药剂中很快就会充满光刻胶以及刻蚀产生的残留物的微粒。当将卡盘从化 学清洗槽中取出并放入漂洗槽的过程中，会经过排水槽，而经过排水槽的时候，卡盘以及晶 圆上附着的化学药剂不可避免地会滴溅在排水槽上。而这些化学药剂中含有大量的光刻胶 颗粒。如图1所示，假设这些含有大量光刻胶颗粒的化学药剂液滴108处于排水槽105上 且靠近漂洗槽106 —侧，则很有可能滴下并混入去离子水107中，其中混杂的光刻胶颗粒中 的一部分有可能附着在晶圆上，最后就成为图2中观察到的光刻胶颗粒。从以上分析可以看出，晶圆表面残留的光刻胶颗粒的重要来源是排水槽的污染。 针对这一问题，本实用新型实施例提出一种湿法清洗设备，该湿法清洗设备包括化学清洗 槽301和漂洗槽306，以及位于所述两者之间的排水槽305。排水槽305中央凹陷，排水槽 305非凹陷部分的边沿分别接合化学清洗槽301和漂洗槽306 ；在排水槽305靠近漂洗槽 306 一侧的边沿还包括一个突出排水槽305非凹陷部分上表面的挡水条309，用于防止落在 排水槽305上表面的液滴流入漂洗槽306。所述挡水条309的长度等于排水槽305边沿的长度，挡水条309的横截面最好是 直角三角形，一个直角边水平放置在排水槽305上，斜边比竖直的直角边更靠近排水槽305 的中央。按照所述方式放置时，挡水条309的最高点相对于排水槽305非凹陷部分的上表 面的高度差最好为0. 5厘米至0. 8厘米。挡水条309的横截面也可以是类似于直角三角形的某种形状，例如具有直角边和 斜边，但是角为圆弧状。也可以是斜边或竖直的直角边改为曲线。图4示出了挡水条横截 面的两种示例。挡水条309可以是与排水槽305是分离的组件，利用特定的固定方式(例如，粘 接、螺钉固定等)将挡水条309固定在排水槽305的靠近漂洗槽306 —侧的边沿上。或者， 挡水条309与排水槽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 用同一种材料整体成型的。本实用新型实施例提出的湿法清洗设备，相对于现有技术中的湿法清洗设备具有 如下优点1、成本极大降低。现有技术中为了避免晶圆表面残留光刻胶颗粒，需要将晶圆依 次浸入两个或两个以上化学清洗槽中，而本实施例只需一个化学清洗槽即可达到相同的目 的，无论从化学清洗槽设备还是用于清洗的化学药剂的消耗量上，都比现有技术有所节省。2、提高了工艺效率。由于只需一次化学清洗，节约了时间，从而提高工艺的效率。3、如果是采用分离式的挡水条，只需对现有的湿法清洗设备进行简单改造即可实 施，但还存在耐用性不高，如果与排水槽结合得不紧密有可能出现渗漏的情况；而一体式的 挡水条则更为经久耐用，并且不会出现渗漏的问题。[0036] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种湿法清洗设备，包括化学清洗槽、漂洗槽以及位于化学清洗槽和漂洗槽之间的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的边沿分别接合化学清洗槽和漂洗槽；其特征在于，所述排水槽靠近漂洗槽一侧的边沿上，还包括突出排水槽非凹陷部分上表面的挡水条，所述挡水条的长度等于漂洗槽边沿的长度，用于防止排水槽上表面的液滴落入漂洗槽中。
2.根据权利要求1所述的湿法清洗设备，其特征在于，所述挡水条的横截面为由斜边、 水平直角边和竖直直角边构成的直角三角形，所述斜边比竖直直角边更靠近排水槽的中 央。
3.根据权利要求1所述的湿法清洗设备，其特征在于，所述挡水条最高点相对于排水 槽非凹陷部分的上表面的高度差为0. 5厘米至0. 8厘米。
4.根据权利要求1所述的湿法清洗设备，其特征在于，所述挡水条是通过粘接或螺钉 固定的方式固定在排水槽靠近漂洗槽一侧的边沿上。
5.根据权利要求1所述的湿法清洗设备，其特征在于，所述挡水条与排水槽非凹陷的 部分是用同一种材料整体成型的。
专利摘要本实用新型公开了一种湿法清洗设备，包括化学清洗槽、漂洗槽以及位于化学清洗槽和漂洗槽之间的排水槽，排水槽中央凹陷，排水槽非凹陷部分的边沿分别接合化学清洗槽和漂洗槽；所述排水槽靠近漂洗槽一侧的边沿上，还包括突出排水槽非凹陷部分上表面的挡水条，所述挡水条的长度等于漂洗槽边沿的长度，用于防止排水槽上表面的液滴落入漂洗槽中。本实用新型方案可以防止混有光刻胶颗粒的液滴流入漂洗槽而带来污染。
文档编号B08B3/08GK201603713SQ20092021342
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者曾辉, 朱建野, 杜亮, 杨永刚 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司