晶圆水浴快排槽结构及晶圆清洗设备的制作方法

本发明涉及晶圆清洗，具体而言，涉及一种晶圆水浴快排槽结构及晶圆清洗设备。

背景技术：

1、在芯片制造过程中，晶圆清洗应用于每一个环节，其中di水清洗尤为重要(di水，英文为deionized water，简称diw)，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效率，还需要在几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，清洗步骤约占整体步骤的30％以上。

2、清洗的关键性则是由于随着特征尺寸的不断缩小，半导体对杂质含量越来越敏感，而半导体制程中不可避免会引入一些颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物。为了减少杂质对芯片良率的影响，每一段制程结束后，都需要经过清洗，将上一道工序残留的颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物冲洗干净。

3、在芯片清洗工序中，以湿法清洗最为常用。湿法清洗中又以槽式清洗为主，通常以化学液槽浸泡+qdr快排清洗槽清洗的搭配，使用最多。在芯片工艺进入28nm、14nm以及更先进制程后，工艺流程越来越复杂，成品率也会随之下降。造成这种现象的原因之一是先进制程对杂质的敏感度更高，小尺寸的污染物的高效清洗更困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种晶圆水浴快排槽结构，其能够针对晶圆qdr清洗工艺，提高di水清洗环节中可去除的晶圆表面颗粒的能力，提高清洗效率，进以提高产品良率。

2、本发明的另一目的在于提供一种晶圆清洗设备，其能够针对晶圆qdr清洗工艺，提高di水清洗环节中可去除的晶圆表面颗粒的能力，提高清洗效率，进以提高产品良率。

3、本发明的技术方案是这样实现的：

4、一种晶圆水浴快排槽结构，包括主槽体、水浴槽体及声波振动组件；

5、所述主槽体置于所述水浴槽体内，所述水浴槽体的内部设置有用于放置晶圆的放置平台，所述水浴槽体上还设置有diw喷淋机构、鼓泡机构、水阻率检测装置，所述水浴槽体上还设置有若干个排水管，所述排水管的排水端口连接有快排阀；

6、所述水浴槽体的内部设置有声波振动组件，且所述声波振动组件与所述主槽体对应设置，所述声波振动组件的声波能量能够通过水浴传递给所述晶圆表面。

7、进一步地，所述水浴槽体的内部设置有若干个用于共同支撑所述主槽体的第一支撑块，且所有所述第一支撑块的顶面处于同一水平面；

8、所述声波振动组件包括相连接的声波振板和发生器，其中，所述声波振板设置于所述主槽体的正下方，且所述主槽体的主槽底板为倾斜设置。

9、进一步地，所述主槽体内底部还设置若干个用于共同支撑所述放置平台的第二支撑块，且所述放置平台位于所述主槽体的中心位置；

10、所述鼓泡机构包括鼓泡管，所述鼓泡管位于所述主槽体内底部且位于所述放置平台的正下方，且所述鼓泡管的两端分别与氮气的气源或惰性气体的气源连通。

11、进一步地，所述鼓泡机构还包括两个鼓泡管固定块，两个所述鼓泡管固定块分别安装于所述主槽体的上沿的两角落处，所述鼓泡管的两端从所述主槽体的底部边角分别向上引出并通过所述鼓泡管固定块进行固定。

12、进一步地，所述主槽体包括主槽底板、主槽左侧板、主槽右侧板、主槽前侧板和主槽后侧板；

13、所述diw喷淋机构包括diw喷淋管和管卡，所述主槽左侧板和所述主槽右侧板的顶部分别设置有管卡，所述管卡上设置有卡槽，所述卡槽内安装所述diw喷淋管，所述diw喷淋管与供液管路连通，且所述diw喷淋管上设置若干个喷淋头。

14、进一步地，所述主槽前侧板和所述主槽后侧板的顶部依次开设有多个v型溢流口。

15、进一步地，所述diw喷淋管与所述卡槽转动连接，用于调节所述喷淋头的喷淋角度。

16、进一步地，还包括diw注入管，所述diw注入管设置于所述主槽体内下部，所述diw注入管与供液管路连通，且所述diw注入管上开设有注液孔。

17、进一步地，所述排水管穿设于所述水浴槽体的底部，且所述排水管与所述水浴槽体的连接处设置有密封垫。

18、一种晶圆清洗设备，其包括所述的晶圆水浴快排槽结构。

19、相比于现有技术而言，本发明的有益效果是：

20、本申请提供了一种晶圆水浴快排槽结构，设置了声波振动组件，具有声波振动清洗的功能(兆声或超声)，是针对晶圆qdr清洗工艺的技术提升和功能叠加，本申请在拥有标准的qdr清洗工艺中diw注入、diw喷淋、惰性气体鼓泡、快速排放等功能的基础上，增加了声波振动组件，并通过水浴的方式将声波能量传递到主槽体内，提高di水清洗环节中可去除的晶圆表面颗粒的能力，提高清洗效率，以达到更好的清洗效果，进以提高产品良率，使本申请中的晶圆水浴快排槽结构有了更广泛的应用场合。

21、且在晶圆清洗过程中需要换水时，打开快排阀，可以实现主槽体内介质的快速排放，快速排放的过程，水流速度可以减小晶圆表面边界层的厚度并带走晶圆表面附着的污染物，达到更好的清洗效果。同时，快速排水可以节省工艺时间，缩短工艺节拍，提高清洗效率。

技术特征：

1.一种晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，包括主槽体(101)、水浴槽体(2)及声波振动组件(3)；

2.根据权利要求1所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述水浴槽体(2)的内部设置有若干个用于共同支撑所述主槽体(101)的第一支撑块(206)，且所有所述第一支撑块(206)的顶面处于同一水平面；

3.根据权利要求1所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述主槽体(101)内底部还设置若干个用于共同支撑所述放置平台(107)的第二支撑块(110)，且所述放置平台(107)位于所述主槽体(101)内的中心位置；

4.根据权利要求3所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述鼓泡机构还包括两个鼓泡管固定块(108)，两个所述鼓泡管固定块(108)分别安装于所述主槽体(101)的上沿的两角落处，所述鼓泡管(104)的两端从所述主槽体(101)的底部边角分别向上引出并通过所述鼓泡管固定块(108)进行固定。

5.根据权利要求1所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述主槽体(101)包括主槽底板、主槽左侧板、主槽右侧板、主槽前侧板和主槽后侧板，

6.根据权利要求5所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述主槽前侧板和所述主槽后侧板的顶部依次开设有多个v型溢流口(112)。

7.根据权利要求5所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述diw喷淋管(103)与所述卡槽转动连接，用于调节所述喷淋头的喷淋角度。

8.根据权利要求1所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，还包括diw注入管(102)，所述diw注入管(102)设置于所述主槽体(101)内下部，所述diw注入管(102)与供液管路连通，且所述diw注入管(102)上开设有注液孔。

9.根据权利要求1所述的晶圆水浴快排槽结构，其特征在于，所述排水管(105)穿设于所述水浴槽体(2)的底部，且所述排水管(105)与所述水浴槽体(2)的连接处设置有密封垫(6)。

10.一种晶圆清洗设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的晶圆水浴快排槽结构。

技术总结
本发明涉及晶圆清洗技术领域，具体而言，涉及一种晶圆水浴快排槽结构及晶圆清洗设备，包括主槽体、水浴槽体及声波振动组件；所述主槽体置于所述水浴槽体内，所述水浴槽体的内部设置有用于放置晶圆的放置平台，所述水浴槽体上还设置有DIW喷淋机构、鼓泡机构、水阻率检测装置，所述水浴槽体上还设置有若干个排水管，所述排水管的排水端口连接有快排阀；所述水浴槽体的内部设置有声波振动组件，且所述声波振动组件与所述主槽体对应设置，所述声波振动组件的声波能量能够通过水浴传递给所述晶圆表面；其能够针对晶圆QDR清洗工艺，提高DI水清洗环节中可去除的晶圆表面颗粒的能力，提高清洗效率，进以提高产品良率。

技术研发人员：袁恋,王新宇,张贵拓,张富聪,王亮,余婷婷
受保护的技术使用者：北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15