一种晶圆高效清洗装置以及清洗方法与流程

本发明涉及一种晶圆高效清洗装置，具体涉及一种半导体领域的湿法设备上的晶圆高效清洗装置。

本发明还涉及一种晶圆高效清洗方法。

背景技术：

在晶圆腐蚀领域，部分化学品由于其分子结构特殊，具备很高的粘稠性，晶圆从这些粘稠药液中被拿出后需要迅速放入水槽中清洗。

目前，业内均采用喷淋冲洗的模式对晶圆表面的化学品进行清洗。传统的喷淋方式由于将晶圆暴露在具有空气流动和相对开放的空间中，喷淋出的纯水容易携带氧气从而对晶圆表面带来二次氧化，形成颗粒不均匀的分布在硅片表面。

技术实现要素：

为解决晶圆喷淋冲洗暴露在空气中带来的二次氧化的技术问题，本发明提供一种晶圆高效清洗装置。

本发明还提供一种晶圆高效清洗方法。通过这种清洗装置来清洗能提高清洗的均匀性，解决喷淋中携带的氧气对晶圆的二次破坏的问题。

本发明采用的技术方案：

一种晶圆高效清洗装置，它包括水槽，所述水槽内放置有待清洗晶圆，所述水槽上方盖有顶罩，所述顶罩内设置有喷淋喷雾装置，所述水槽底部两侧设置有进水管，所述水槽两侧面开有溢流口，所述水槽的底部开有排液口。

进一步的，所述喷淋喷雾装置包括多个喷淋管和多个喷雾管。

进一步的，所述水槽底部两侧设置有进气管，该进气管内通入有氮气。

本发明提供的一种晶圆高效清洗方法，该晶圆清洗方法主要包括以下步骤：

第一步，晶圆从化学品槽出来并快速进入装满纯水的水槽后，顶罩自动盖上，开启进气管让高纯氮气进入腔体，排除腔内空气；

第二步，启动进水管供液，采用浸泡溢流清洗的方式稀释并清除晶圆表面的粘附的化学品；

第三步，进水管停止供液，打开排液口，清洗液迅速从排液口流出，同时打开喷淋管，使纯水从上向下喷淋晶圆表面；

第四步，水槽内液体排完后，开启进水管，补液同时打开喷淋管，使纯水从上向下喷淋晶圆表面；

第五步，液面上升至溢流口时，停止喷淋并持续供液溢流清洗；

第六步，再将喷淋管关闭，开启喷雾管，保持晶圆表面湿润；

第七步，关闭进气管，拿开顶罩，取走晶圆。

第六步，开启喷雾管之前，视化学品的粘稠性而定重复第三部和第五步若干次。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的晶圆高效清洗装置，设置有进气管和喷淋喷雾装置，通过进气管向水槽内通氮气，排除空气，降低喷淋液汇总掺杂氧气的概率；喷淋和喷雾这两种方式在不同时段分开进行，喷淋保证每个晶圆可以均匀清洗，喷雾保持晶圆湿润，减少纯水的用量。

附图说明

图1是本发明的晶圆高效清洗装置的结构示意图。

1、水槽，2、晶圆，3、顶罩，4、进水管，5、溢流口，6、排液口，7、喷淋管，8、喷雾管，9、进气管。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图及具体实施方式进行详细描述，本说明书中描述的实施例仅用于解释本发明，并非用来限定本发明。

图1所示，本发明的一种晶圆高效清洗装置，它包括水槽1，水槽1内放置有待清洗晶圆2，水槽1上方盖有顶罩3，顶罩3内设置有喷淋喷雾装置，水槽1底部两侧设置有进水管4，水槽1两侧面开有溢流口5，水槽1的底部开有排液口6。

喷淋喷雾装置包括多根喷淋管7和多根喷雾管8。晶圆2主要采用浸没溢流喷淋的清洗方法，喷管分成两种：一种是喷淋，可以有效的冲刷晶圆表面的化学残留；另一种是喷雾，可以确保晶圆表面湿润，该两种方式在不同时段分开进行。

水槽1底部两侧设置有进气管9，该进气管9内通入有氮气。利用高纯氮气充斥内腔，可以降低喷淋中液体夹带氧气的可能性，从而保护晶圆表面。

利用上述清洗装置对晶圆进行清洗，晶圆高效清洗方法主要为以下几个步骤：

第一步，晶圆从化学品槽出来并快速进入装满纯水的水槽1后，顶罩3自动盖上，开启进气管9让高纯氮气进入腔体，排除腔内空气；减少晶圆被氧化的可能；

第二步，启动进水管4供液，采用浸泡溢流清洗的方式稀释并清除晶圆表面的粘附的化学品；让水槽1内充满水，便于浸泡去污；

第三步，进水管4停止供液，打开排液口6，清洗液迅速从排液口6流出，同时打开喷淋管7，使纯水从上向下喷淋晶圆表面；保证每个晶圆可以均匀清洗；

第四步，水槽1内液体排完后，开启进水管4，补液同时打开喷淋管7，使纯水从上向下喷淋晶圆表面；再次喷淋增强清洗效果；

第五步，液面上升至溢流口5时，停止喷淋并持续供液溢流清洗；

第六步，视化学品的粘稠性而定重复第三部和第五步若干次，再将喷淋管7关闭，开启喷雾管8；使得晶圆保持湿润；

第七步，关闭进气管9，拿开顶罩3，取走晶圆2。

通过进气管9向水槽1内通氮气，利用高纯氮气排除空气，降低喷淋液汇总掺杂氧气的概率；喷淋从上向下垂直喷射，保证每个晶圆可以均匀清洗，并增强清洗效果；最后采用喷雾清洗，其主要目的是使暴露在空气中的晶圆保持湿润，减少纯水的用量。

本发明的清洗方法，提高了清洗的均匀性，解决喷淋中携带的氧气对晶圆的二次破坏的问题。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种晶圆高效清洗装置，它包括水槽，水槽内放置有待清洗晶圆，水槽上方盖有顶罩，顶罩内设置有喷淋喷雾装置，水槽底部两侧设置有进水管，水槽两侧面开有溢流口，水槽的底部开有排液口。本发明还公开了一种晶圆高效清洗方法，通过进气管向水槽内通氮气，利用高纯氮气排除空气，降低喷淋液汇总掺杂氧气的概率，采用浸泡溢流清洗的方式稀释并清除晶圆表面的粘附的化学品,喷淋和喷雾这两种方式在不同时段分开进行，喷淋保证每个晶圆可以均匀清洗，喷雾保持晶圆湿润，减少纯水的用量。

技术研发人员：钱诚;李刚;周少龙
受保护的技术使用者：无锡亚电智能装备有限公司
技术研发日：2018.10.09
技术公布日：2019.01.15