晶圆清洗装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种晶圆清洗装置，通过将多个边缘清洗管呈喇叭状分布设置，可以将晶圆边缘上的金属铜清洗干净，避免了进行后续工序中，产生交叉污染；另外，所述第一输入管输出端连接有三个中央清洗管，可以将晶圆表面的中间位置的金属铜清洗得更彻底，进而改善了整个晶圆表面的洁净度，提高了产品的良率。
【专利说明】晶圆清洗装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉集成电路制造【技术领域】，尤其涉及一种晶圆清洗装置。
【背景技术】
[0002] -般来说，芯片生产全部工艺过程中，高达20%的步骤为晶圆清洗。晶圆表面有四 大常见类型的污染：微细颗粒；有机残余物；无机残余物；需要去除的氧化层。晶圆清洗的 目的是为了去除附着于晶圆表面上的有机化合物、金属杂质或微细颗粒、需要去除的氧化 层。
[0003] 在金属铜互连工艺流程中，金属层可以由以下两种方式生产，一种为使用物理气 相淀积（PVD)淀积金属铜，另一种为使用电镀（ECP)电镀金属铜（晶圆片必须浸泡于电化 学镀溶液里才能实现）。以上方法使晶圆表面及背面均淀积或者电镀了金属铜。在之后的 化学机械研磨（CMP)金属铜时，也会使晶圆背面产生多余的金属铜。因此，在晶圆进行金属 铜电镀或者淀积等工艺后，必须将晶圆背面的金属铜清洗去除才能继续后续工序。否则，晶 圆背面的金属铜会在后续工序中产生交叉污染的问题。其后果可能是金属铜的污染会造成 p-n接触的漏电、缩减少数载子的生命期、降低闸极氧化层的崩溃电压。其中，晶圆背面的金 属铜属于微细颗粒污染，通常采用传统的化学浸泡池和相应的清水冲洗除去。但是，现有技 术中所使用的晶圆清洗装置对于晶圆边缘的金属铜仍然无法清洗干净。
[0004] 综上，亟需提供一种新的晶圆清洗装置，以解决晶圆边缘上的金属铜未清洗干净， 进而影响后续工序，产生交叉污染，产品良率低的问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种晶圆清洗装置，以解决现有技术中晶圆边缘上的 金属铜未清洗干净，进而影响后续工序，产生交叉污染，导致产品良率低的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置， 包括：边缘清洗单元及嵌套于边缘清洗单元内部的中央清洗单元；
[0007] 所述边缘清洗单元包括：清洗液储存单元及呈喇叭状分布的多个边缘清洗管；其 中，所述多个边缘清洗管的输入端均与所述清洗液储存单元的输出端连接。
[0008] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述多个边缘清洗管的输出端之间由金属丝 连接，并且金属丝连接构成圆形，所述圆形的直径为〇. 7d?0. 9d，其中，d为晶圆的直径。
[0009] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述边缘清洗管的数量大于等于六个。
[0010] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述边缘清洗单元还包括第二输入管；所述第 二输入管与所述清洗液储存单元的输入端连接。
[0011] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述中央清洗单元包括：第一输入管及与所述 第一输入管输出端连接的中央清洗管；其中所述第一输入管嵌套于所述第二输入管内，并 贯穿所述清洗液储存单元。
[0012] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，中央清洗管的数量为三个，其中，每相邻两个 中央清洗管之间成120α。
[0013] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述中央清洗管长度均为1cm?3cm。
[0014] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述中央清洗管输出端与所述边缘清洗管输 出端之间的垂直距离为0. 5cm?2cm。
[0015] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述边缘清洗单元中流通的液体为硫酸和去 离子水的混合液。
[0016] 可选的，在所述的晶圆清洗装置中，所述中央清洗单元中流通的液体为去离子水。
[0017] 在本实用新型所提供的晶圆清洗装置中，通过将多个边缘清洗管呈喇叭状分布设 置，可以将晶圆边缘上的金属铜清洗干净，避免了进行后续工序中，产生交叉污染；另外，所 述第一输入管输出端连接有三个中央清洗管，可以将晶圆表面的中间位置的金属铜清洗得 更彻底，进而改善了整个晶圆表面的洁净度，提高了产品的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型实施例中晶圆清洗装置的结构示意图；
[0019] 图2是本实用新型实施例中晶圆清洗装置的仰视图；
[0020] 图3是本实用新型实施例中中央清洗单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆清洗装置作进一步详细说 明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均 采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实 施例的目的。
[0022] 请参考图1，其为本实用新型实施例中晶圆清洗装置的结构示意图，如图1所示， 所述晶圆清洗装置包括：边缘清洗单元1及嵌套于边缘清洗单元1内部的中央清洗单元2 ; 所述边缘清洗单元1包括：清洗液储存单元10及呈喇叭状分布的多个边缘清洗管11 ;其 中，所述多个边缘清洗管11的输入端均与所述清洗液储存单元10的输出端连接。
[0023] 优选的，所述多个边缘清洗管11的输出端之间由金属丝3连接，并且金属丝3连 接构成圆形，所述圆形的直径为〇. 7d?0. 9d，其中，d为晶圆的直径。所述金属丝3连接所 构成的圆形直径小于晶圆的直径，当边缘清洗管11中的清洗液喷洒至晶圆表面时，清洗晶 圆边缘的金属颗粒。
[0024] 优选的，所述边缘清洗管11的数量大于等于六个。晶圆清洗过程中，随着晶圆转 动，分布在晶圆上方的边缘清洗管11的位置分布有利于晶圆边缘得到清洗液充分的清洗。 较佳的，所述边缘清洗管11均匀的分布，即相邻两个边缘清洗管11之间的夹角保持一致。 本实施例边缘清洗管11的数量优选为六个，当然，在除本实施例之外的其他实施例中可以 将边缘清洗管11设置为四个、五个、八个均可，即只要能够较好的完成晶圆边缘的清洗工 作即可。
[0025] 优选的，所述边缘清洗单元1还包括第二输入管12 ;所述第二输入管12与所述清 洗液储存单元10的输入端连接。较佳的，清洗液储存单元10,较好的将清洗液分配至多个 边缘清洗管11 ;所述第二输入管12的输入端还设置有第二控制单元（图中未显示），用以 控制第二输入管12的液体流通的状态。
[0026] 优选的，所述中央清洗单元2包括：第一输入管21及与所述第一输入管21输出端 连接的中央清洗管20 ;其中所述第一输入管21嵌套于所述第二输入管12内，并贯穿所述 清洗液储存单元10 ;所述中央清洗管20的数量为三个，其中，每相邻两个中央清洗管20之 间成120α。较佳的，所述第一输入管21的输入端还设置有第一控制单元（图中未显示）， 用以控制第一输入管21的液体流通的状态。如图3所示，本实施例中央清洗管20的数量 优选为三个，当然，在除本实施例之外的其他实施例中可以将中央清洗管20设置为四个、 五个、六个均可，即只要能够较好的完成晶圆中央区域的清洗工作即可。
[0027] 请参照图2,为本实用新型实施例中晶圆清洗装置的仰视图，相比传统的晶圆清洗 设备中对晶圆表面中间区域的清洗仅仅设置一个清洗管，设置三个中央清洗管20喷洒出 的清洗液量会多些，随着晶圆转动（顺时针或逆时针作旋转运动）的同时，清洗液在晶圆表 面均匀分布进行清洗；另外，通过对中央清洗管20长度及角度的尺寸限制，使得晶圆表面 中间区域的清洗更彻底。
[0028] 优选的，所述中央清洗管20输出端与所述边缘清洗管11输出端之间的垂直距离 为 0· 5cm ?2cm〇
[0029] 优选的，所述边缘清洗单元1中流通的液体为硫酸和去离子水的混合液。
[0030] 优选的，所述中央清洗单元2中流通的液体为去离子水。中央清洗单元2采用去 离子水，在离心力的作用下，去离子水流过晶圆边缘，相当于再次使用去离子水冲洗晶圆边 缘，从而将晶圆边缘残留的硫酸有效的去除，较好的清洗了晶圆边缘。
[0031] 本实用新型的晶圆清洗装置应用的原理：
[0032] 参照图1，当对晶圆进行清洗时，第一步，将晶圆清洗装置的边缘清洗单元1设置 于待清洗晶圆的正上方〇. 5cm?lcm的位置，将中央清洗单元2设置于待清洗晶圆的正上 方lcm?3cmd的位置；第二步，输送去离子水至第二输入管12,由中央清洗单元2对晶圆 中间区域进行清洗；第三步，输送硫酸和去离子水的混合液至边缘清洗单元1，由边缘清洗 单元1对晶圆边缘进行清洗；第四步，再次输送去离子水至第二输入管12,由中央清洗单元 2对晶圆中间区域进行清洗；第五部，结束清洗造作，进行下一工序。
[0033] 综上，在本实用新型所提供的晶圆清洗装置中，通过将多个边缘清洗管呈喇叭状 分布设置，可以将晶圆边缘上的金属铜清洗干净，避免了进行后续工序中，产生交叉污染； 另外，所述第一输入管输出端连接有三个中央清洗管，可以将晶圆表面的中间位置的金属 铜清洗得更彻底，进而改善了整个晶圆表面的洁净度，提高了产品的良率。
[〇〇34] 显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新 型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其 等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1. 一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：边缘清洗单元及嵌套于边缘清洗单元内部 的中央清洗单元； 所述边缘清洗单元包括：清洗液储存单元及呈喇叭状分布的多个边缘清洗管；其中， 所述多个边缘清洗管的输入端均与所述清洗液储存单元的输出端连接；所述多个边缘清 洗管的输出端之间由金属丝连接，并且金属丝连接构成圆形，所述圆形的直径为〇.7d? 0. 9d，d为晶圆的直径；所述边缘清洗管的数量大于等于六个。
2. 如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述边缘清洗单元还包括第二输 入管；所述第二输入管与所述清洗液储存单元的输入端连接。
3. 如权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述中央清洗单元包括：第一输入 管及与所述第一输入管输出端连接的中央清洗管；其中所述第一输入管嵌套于所述第二输 入管内，并贯穿所述清洗液储存单元。
4. 如权利要求3所述的晶圆清洗装置，其特征在于，中央清洗管的数量为三个，其中， 每相邻两个中央清洗管之间成120α。
5. 如权利要求3所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述中央清洗管长度均为lcm? 3cm〇
6. 如权利要求3所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述中央清洗管输出端与所述边 缘清洗管输出端之间的垂直距离为〇. 5cm?2cm。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述边缘清洗单元中 流通的液体为硫酸和去离子水的混合液。
8. 如权利要求1-6中任一项所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述中央清洗单元中 流通的液体为去离子水。
【文档编号】B08B3/08GK203886856SQ201420241909
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】唐强, 李广宁 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司