专利名称：半导体硅片清洗工艺腔的制作方法
技术领域：
本实用新型属集成电路工艺技术领域，具体涉及一种新型的半导体硅片清洗工艺腔。
背景技术：
伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体器件的体积正变得越来越小，这也导 致了非常微小的颗粒也变得足以影响半导体器件的制造和性能，所以，硅片清洗工艺也变 得越来越重要。目前业界广泛采用的清洗方法是湿法清洗，即采用各种药液和纯水来清洗硅片。 当药液和硅片接触时，在硅片表面存在着一层非常薄的水膜，由于分子间引力的作用，这一 层水膜相对于硅片是静止不动的，也被称为边界层。边界层的存在，对于硅片的清洗效果有 着非常重要的影响。对于那些直径小于边界层厚度的颗粒，只能依靠颗粒自身慢慢地扩散 通过边界层，进入水流中，然后被水流带离硅片表面，这些颗粒很难在清洗过程中被去除。 边界层厚度取决于液体的粘度，液体和硅片表面的相对速度等。减小边界层厚度已经成为 提高清洗效率的一个重要挑战。因此，很多技术，包括单片式清洗、超声波辅助清洗等等，都 被应用于硅片清洗工艺。同时，由于受到越来越严格的成本控制和环境保护方面的压力，对于清洗工艺的 要求就是尽可能减少水和各种化学品的消耗，并且减少占地面积。目前，在单片式清洗中，提高水流相对速度的方法只有加快硅片转速，因此，如果 可以有一种清洗工艺腔的设计，可以通过其它方式来提高硅片表面液体速度，将可以有效 地减小边界层厚度，并实现使用更少的水和化学品，将会对清洗工艺产生很大的帮助。在大多数单片式清洗过程中，都是待清洗的硅片表面向上，水和各种药液由上方 喷洒至待洗净表面。如果水和药液是由下至上喷洒到待洗净表面，由于重力的作用，将会在 清洗效率和干燥过程中造成很多问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种新型的半导体硅片清洗工艺腔的改进，可以在保 持清洗效果的前提下，同时清洗两枚硅片，提高生产效率。半导体芯片制造工艺对于清洗的要求变得越来越高，其中最重要的指标就是提高 颗粒去除效率，并减少各种资源的消耗。为了实现上述目的，本实用新型提供一种半导体硅片的清洗工艺腔，所述工艺腔 内部上下各具有一个可升降及旋转的平台，所述每个平台上具有若干个附带真空管路的硅 片支架，用于承载及固定硅片，其中，下方平台的硅片支架位于平台上方，上方平台的硅片 支架位于平台下方；所述两片硅片之间设置有一块面积大于硅片的盖板，所述盖板上具有 一个或多个出水孔，连接到不同的液体或气体管路上，所述盖板的边缘向下弯曲，形成导流 护罩，所述上方平台同样设置有导流护罩。[0010]进一步的，所述平台的直径为4英寸至12英寸，其最高转速为500至3000转每分钟。进一步的，所述硅片尺寸为4英寸至12英寸。进一步的，所述盖板，其材质为陶瓷，直径为5至15英寸，厚度为1至20毫米。进一步的，所述盖板上装有超声波振荡器。进一步的，所述超声波振荡器，其数量为1至4个，其功率为到达硅片表面0.5至 5瓦特每平方厘米，其工作频率为0. 2至3兆赫兹。与现有技术相比，本实用新型通过在盖板上下方各安装一套硅片支架，实现在一 个工艺腔内同时清洗两枚硅片。由于盖板控制水流，从而消除重力的影响，使由下至上清洗 硅片成为可能。这样可以在不显著增加工艺腔体积的情况下，同时清洗两枚硅片，大大增加 了生产效率。
图1所示为本实用新型较佳实施例的半导体硅片的清洗工艺腔结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。请参考图1，图1所示为本实用新型较佳实施例的半导体硅片的清洗工艺腔结构 示意图。本实用新型提供一种半导体硅片的清洗工艺腔，所述工艺腔内部上下各具有一个 可升降及旋转的平台1，7，所述每个平台1，7上具有若干个附带真空管路的硅片支架2，用 于承载及固定硅片3，其中，下方平台1的硅片支架位2于平台上方，上方平台7的硅片支架 2位于平台下方；所述两片硅片3之间设置有一块面积大于硅片3的盖板4，所述盖板4上 具有一个或多个出水孔，连接到不同的液体或气体管路6上，所述盖板4的边缘向下弯曲， 形成导流护罩5，所述上方平台7同样设置有导流护罩5。根据本实用新型较佳实施例，工艺腔的排气排水管道在平台下方，所述平台1的 直径为4英寸至12英寸，其最高转速为500至3000转每分钟，所述硅片3尺寸为4英寸至 12英寸，所述盖板4，其材质为陶瓷，直径为5至15英寸，厚度为1至20毫米，所述超声波 振荡器8，其数量为1至4个，其功率为到达硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米，其工作频率 为0.2至3兆赫兹。本实用新型提供的半导体硅片的清洗工艺腔，在使用时包括下列步骤将两枚硅片放入工艺腔内，放置在硅片支架上，上方平台的硅片正面向下，下方平 台的硅片正面向上；平台移动，使硅片表面到盖板的距离小于等于3毫米，平台连带支架上的硅片开 始旋转；平台带动硅片开始旋转，清洗用的药液以一定压力依次通过盖板上的出水孔流到 硅片表面，并利用超声波振荡器对硅片进行清洗；药液清洗完毕后，停止药液供应，改为纯 水冲洗；清洗完成后，停止喷洒液体，高纯氮气或者异丙醇蒸汽通过盖板上的气孔喷到硅 片表面，帮助硅片快速干燥。硅片干燥完成后，平台停止转动并降下，外部机械臂取出硅片。
4[0025]进一步的，所述硅片与盖板之间的间距，其大小为0. 5至3毫米，所述压力为5至 50个PSI (磅/平方英寸)，所述出水孔，其孔径为1/16至1/4英寸。综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供一种新型半导体硅片清洗工艺腔的 改进，在单片喷洒式清洗工艺腔内，中间安装有一片盖板，盖板内装有各种气体液体管路喷 嘴及超声波振荡器。在盖板上下方各安装一套硅片支架，实现在一个工艺腔内同时清洗两 枚硅片。由于盖板控制水流，从而消除重力的影响，使由下至上清洗硅片成为可能。这样可 以在不显著增加工艺腔体积的情况下，同时清洗两枚硅片，大大增加了生产效率。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实 用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各 种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述工艺腔内部上下各具有一个可升 降及旋转的平台，所述每个平台上具有若干个附带真空管路的硅片支架，用于承载及固定 硅片，其中，下方平台的硅片支架位于平台上方，上方平台的硅片支架位于平台下方；所述 两片硅片之间设置有一块面积大于硅片的盖板，所述盖板上具有一个或多个出水孔，连接 到不同的液体或气体管路上，所述盖板的边缘向下弯曲，形成导流护罩，所述上方平台同样 设置有导流护罩。
2.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述平台的直径为4 英寸至12英寸，其最高转速为500至3000转每分钟。
3.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述硅片尺寸为4 英寸至12英寸。
4.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述盖板，其材质为 陶瓷，直径为5至15英寸，厚度为1至20毫米。
5.根据权利要求1所述的半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述盖板上装有超 声波振荡器。
6.根据权利要求5所述的半导体硅片的清洗工艺腔，其特征在于所述超声波振荡器， 其数量为1至4个，其功率为到达硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米，其工作频率为0. 2至 3兆赫兹。
专利摘要本实用新型提出一种半导体硅片清洗工艺腔，所述工艺腔内部上下各具有一个可升降及旋转的平台，所述每个平台上具有若干个附带真空管路的硅片支架，用于承载及固定硅片，其中，下方平台的硅片支架位于平台上方，上方平台的硅片支架位于平台下方；所述两片硅片之间设置有一块面积大于硅片的盖板，所述盖板上具有一个或多个出水孔，连接到不同的液体或气体管路上，所述盖板的边缘向下弯曲，形成导流护罩，所述上方平台同样设置有导流护罩。本实用新型提出一种新型的半导体硅片清洗工艺腔的改进，可以在保持清洗效果的前提下，同时清洗两枚硅片，提高生产效率。
文档编号H01L21/00GK201898117SQ201020548508
公开日2011年7月13日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者张伟, 张晨骋 申请人:上海集成电路研发中心有限公司