一种晶圆清洗装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置至少包括：由侧壁围成容纳腔的喷洒主体；所述喷洒主体的侧壁设有若干个开口；所述开口与所述容纳腔贯通；所述若干个开口为沿所述喷洒主体轴线方向的至少一条线型轨迹；所述线型轨迹中所述开口彼此的间距小于所述喷洒主体长度的1/6；所述线型轨迹的长度不小于所述喷洒主体长度的2/3。本实用新型用于解决现有技术中由于晶圆喷洒杆设有喷嘴数目少以及喷嘴间距宽而导致的晶圆筒刷嵌入玷污物没有被及时冲洗给晶圆表面带来缺陷的问题，本实用新型的喷洒主体具有密集度高的用于喷洒的开口，因此在晶圆清洗过程中可有并及时去除嵌入晶圆清洗刷刷毛缝隙中的玷污物。提高了制程的良率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种半导体制程设备，特别是涉及一种晶圆清洗装置。 -种晶圆清洗装置
【背景技术】
[0002] 在半导体制造工艺中，随着制程技术的不断升级，对晶圆表面平坦度的要求越来 越高。而化学机械研磨技术可以实现晶圆表面全局的平坦化。在后续的加工工艺中，由于前 道研磨工序会给晶圆表面带来玷污物质，这些玷污物质包括磨料颗粒如二氧化铈、氧化铝、 胶状的二氧化硅颗粒以及添加至磨料中的表面活性剂、侵蚀剂和其他添加剂等残留物。化 学机械研磨过程中使得这些颗粒在机械性的压力之下嵌入晶圆表面，为了避免降低器件的 可靠性以及对器件引入缺陷，因此后续工序的清洗工艺变得更加重要和严格。但是在化学 机械研磨工艺之后，对晶圆进行清洗的过程中，采用现有的晶圆清洗装置在清洗晶圆时会 给晶圆带来二次污染。
[0003] 图1为现有技术中的晶圆清洗装置，其中，晶圆10被固定在托槽13的上方，带有 喷嘴的喷洒杆12将洗涤液通过所述喷嘴喷洒到晶圆10的两个表面以及筒刷11上，接着两 个带有刷毛的筒刷11通过旋转让所述刷毛接触到所述晶圆的表面从而将残留在所述晶圆 10表面的残留物去除。而现有技术中带有喷嘴的喷洒杆的形状如图2所示，在喷洒杆12的 一侧设有若干个喷嘴13,现有技术中使用的喷洒杆，其所带的喷嘴大致为3至5个。喷嘴13 之间的间距较宽。而当晶圆表面的玷污物在清洗过程中粘在滚动的筒刷表面，尤其是一些 颗粒较大的玷污物，有时会嵌入所述筒刷表面的刷毛缝隙之间，而在继续清洗的过程中，如 果嵌入刷毛缝隙的玷污物没有被来自所述喷洒杆的洗涤液及时冲走，该玷污物则会在筒刷 继续滚动的过程中与晶圆表面形成摩擦性的接触，从而会损坏晶圆表面，给制程带来缺陷。
[0004] 因此造成晶圆表面缺陷的一种关键的因素来自所述喷洒杆的喷嘴所喷出的清洗 液是否均匀，而现有技术中，所述喷洒杆设置的喷嘴彼此之间间距较宽，喷嘴个数少，在冲 洗晶圆的过程中很容易给晶圆带来缺陷。目前以现有技术中的清洗装置无法进一步提升工 艺的良率。因此有必要提出一种新的晶圆清洗装置来降低晶圆表面由于清洗带来的缺陷的 几率。 实用新型内容
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆清洗装置， 用于解决现有技术中由于晶圆喷洒杆设有喷嘴数目少以及喷嘴间距宽而导致的晶圆筒刷 嵌入玷污物没有被及时冲洗给晶圆表面带来缺陷的问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆清洗装置，其特征在 于，所述晶圆清洗装置至少包括：
[0007] 由侧壁围成容纳腔的喷洒主体；
[0008] 所述喷洒主体的侧壁设有若干个开口；所述开口与所述容纳腔贯通；
[0009] 所述若干个开口为沿所述喷洒主体轴线方向的至少一条线型轨迹；
[0010] 所述线型轨迹中所述开口彼此的间距小于所述喷洒主体长度的1/6 ;
[0011] 所述线型轨迹的长度不小于所述喷洒主体长度的2/3。
[0012] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述开口的形状包括圆形、椭 圆形或多边形。
[0013] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述开口为沿所述喷洒主体轴 线方向的狭缝。
[0014] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述狭缝位于所述喷洒主体的 中部。
[0015] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述矩形开口的宽度或圆形开 口的直径为0. 1毫米至0. 5毫米。
[0016] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述线型轨迹为直线轨迹。
[0017] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述若干个开口中相邻两个开 口之间间距相等。
[0018] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述线型轨迹为两条并行的直 线轨迹，所述两条并行的直线轨迹彼此间距不大于构成其中任意一条直线轨迹的相邻两个 开口之间的间距。
[0019] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，构成所述两条并行的直线轨迹 的开口形状为圆形或矩形。
[0020] 作为本实用新型的晶圆清洗装置的一种优选方案，所述两条并行的直线轨迹中构 成其中一条直线轨迹的开口相对于构成另一条直线轨迹的开口交错分布。
[0021] 如上所述，本实用新型的晶圆清洗装置，具有以下有益效果：本实用新型的喷洒主 体具有密集度高的用于喷洒的开口，因此在晶圆清洗过程中可有效并及时去除嵌入晶圆清 洗刷刷毛缝隙中的玷污物。提高了制程的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1显示为现有技术中的晶圆清洗装置示意图。
[0023] 图2显示为现有技术中的晶圆清洗装置的喷洒杆的剖面示意图。
[0024] 图3至图8显示有本实用新型的晶圆清洗装置的喷洒主体上具有的多种形状的开 口及其分布示意图。
[0025] 元件标号说明
[0026] 10 晶圆
[0027] 11 刷筒
[0028] 12a 喷洒杆
[0029] 12 喷洒主体
[0030] 13 托槽
[0031] 121 喷嘴
[0032] 122、123、124 开口
[0033] 开口宽度 d
[0034] 开口间距 h
[0035] 直线轨迹间距 X
[0036] 开口长度 k
[0037] 喷洒主体长度 L
[0038] 线型轨迹长度 m
【具体实施方式】
[0039] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0040] 请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用 以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新 型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小 的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新 型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如"上"、"下"、"左"、 "右"、"中间"及"一"等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的 范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的 范畴。
[0041] 如图3至图8所示，本实用新型提供一种晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置具有喷 洒主体12,该喷洒主体是由侧壁围成并具有容纳腔的结构，所述容纳腔的作用是将清洗液 收纳在所述喷洒主体中，用于清洗晶圆。图3至图7中，所述喷洒主体12的侧壁设有若干开 口 122或开口 123。所述开口穿过所述侧壁与容纳腔贯通，以允许清洗液从所述容纳腔传送 至所述喷洒主体12的外部。所述开口的形状包括圆形、椭圆形或多边形。如图3至图5中 所示的开口 122的形状为矩形；图6和图7中所示的开口 123的形状为圆形。所述开口的 形状除圆形、椭圆形或多边形以外还可以是其他不规则的闭合图形。当所述开口为矩形时， 并且所述矩形的宽度与其长度相比很小，则可认为所述开口的形状为位于所述喷洒主体侧 壁上的狭缝。并且作为本实用新型的一种优选方案，所述狭缝形状的开口沿所述喷洒主体 轴线方向分布，即所述狭缝形状的矩形开口其长度方向沿所述喷洒主体的轴线方向。
[0042] 当所述狭缝形状的开口个数为一个时，所述狭缝在所述喷洒主体侧壁上沿所述喷 洒主体轴线方向分布。如图8所示，所述狭缝124位于所述喷洒主体12的侧壁，并沿所述 喷洒主体12的轴线方向分布。当所述开口的个数为若干个并且所述开口的形状为矩形时， 所述若干个矩形形状的开口也可以形成狭缝形状的开口，如图3所示，即所述开口 122的开 口宽度d小于开口长度k的十分之一。无论所述狭缝的一个还是若干个，作为本实用新型 的一种优选方案，所述狭缝或由若干狭缝构成的轨迹位于所述喷洒主体的中部，即所述喷 洒主体两端没有设置所述开口的区域相等，也就是说所述一个狭缝开口或若干个狭缝开口 都集中在所述喷洒主体侧壁的中心部位，这样有利于冲洗时候恰好正对晶圆或刷筒。
[0043] 当所述开口的个数为若干个时，所述若干个开口沿所述喷洒主体轴线方向构成至 少一条线型轨迹，如图3至图7所示，图3中，所述开口的形状为矩形，所述若干个矩形状的 开口沿所述喷洒主体12的轴线方向分布，并且所述若干矩形开口的分布构成一条线性轨 迹，又如图4和图5所示，所述若干矩形开口的分布沿所述喷洒主体轴线的方向构成两条线 型轨迹。其次所述开口构成的轨迹还可以是三条或四条线以上线型轨迹。作为本实用新型 的一种优选方案，所述线型轨迹为直线轨迹。图3至图7所述线型轨迹都为直线轨迹。所 述线型轨迹除为所述直线轨迹之外，还可以是曲线轨迹，所述曲线轨迹同样沿所述喷洒主 体的轴线方向。图3和图6中所述直线轨迹为一条，而图4、图5以及图7中所示的直线轨 迹为两条。作为本实用新型的一种优选方案，所述直线轨迹为一条以上的情况下，该一条以 上的直线轨迹呈并行分布。图4、图5以及图7中所示的两条直线轨迹呈并行分布。
[0044] 为了解决现有技术中如图2所示的所述喷洒杆12a上设置的3至5个喷嘴，由于 喷嘴个数少，分布密度低而导致喷洒效果不好，没有及时冲洗掉晶圆表面的玷污物导致晶 圆缺陷的问题。因此本实用新型将所述线型轨迹中所述开口彼此的间距设置为小于所述喷 洒主体长度的1/6,亦即提高了所述开口的分布密度。同时所述线型轨迹的长度不小于所 述喷洒主体长度的2/3。如图7中，所述直线轨迹的长度为m，所述喷洒主体的长度为L，所 述m>2/3L使得构成所述线型轨迹的开口喷洒清洗液的量足以将粘在所述刷筒刷毛间的玷 污物冲掉。同时使得所述直线轨迹中所述开口彼此的间距为h小于所述喷洒主体的长度L 的1/6,提高了所述开口的分布密度。
[0045] 为使该装置达到较理想的喷洒效果，同时作为本实用新型的一种优选方案，所述 开口的宽度限制为〇. 1毫米至〇. 5毫米之间。如图3中，所述形状为矩形的开口 122的开 口宽度d以及图7中，所述形状为圆形的开口 123的开口宽度d，所述开口宽度d的数值为 0. 1毫米至0.5毫米之间。
[0046] 作为本实用新型的一种优选方案，所述若干开口中相邻两个开口之间的间距相 等，也就是说构成每条所述线型轨迹中的若干开口中，其相邻两个开口之间的间距相等，亦 即所述每条线型轨迹中的各个开口呈等间距分布，这样会使得该装置的清洗液喷洒均匀。 如图4中，两条直线轨迹中，构成每条直线轨迹的所述形状为矩形的各个开口 122,相邻彼 此的开口间距h相等。又如图7中，两条直线轨迹中，构成每条直线轨迹的所述形状为圆形 的各个开口 123,相邻彼此的开口间距h相等。
[0047] 同时作为本实用新型的一种优选方案，所述两条并行的直线轨迹彼此的间距不大 于构成其中任意一条直线轨迹的相邻两个开口之间的间距。为了达到较理想的喷洒效果， 如图4中，构成任意一条所述直线轨迹的形状为矩形的开口 122相邻彼此之间的开口间距 为h，而所述直线型轨迹为两条并行的直线轨迹，所述两条直线轨迹彼此间的间距为X，所 述直线轨迹的间距X小于构成所述直线轨迹中开口 122相邻彼此之间的开口间距为h。X 小于h的条件使得所述线型轨迹并行排列的更加紧密，同时将所述h的值限制为0. 1毫米 至0. 5毫米的范围内，使得构成每条线型轨迹的开口分布集中，分布密度大，这样便可达到 更好的喷洒效果。
[0048] 构成所述两条并行的直线轨迹的开口形状可以为圆形、椭圆形、多边形、或任意闭 合图形。作为本实施例的一种优选方案，构成所述两条并行的直线轨迹的开口形状为圆形 或矩形。如图4、图5以及图7中所示。
[0049] 作为本实用新型的一种优选方案，所述两条并行的直线轨迹中构成其中一条直线 轨迹的开口相对于构成另一条直线轨迹的开口交错分布。如图5以及图7中显示的两条直 线轨迹，构成图5中所述每条直线轨迹的矩形开口相对于另一条直线轨迹中的开口分布呈 现交错分布。这样可以增加清洗液与晶圆以及刷筒的接触面积，达到更好的冲洗效果。与 图5中所述开口分布不同的开口分布方式如图4所示，构成所述每条直线轨迹的矩形形状 的开口相对于另一条直线轨迹中的开口呈现对齐的分布方式。如图4所示的所述开口的分 布方式也在本实用新型所要求保护的范围之内。
[0050] 综上所述，本实用新型的晶圆清洗装置，解决了现有技术中由于晶圆喷洒杆设有 喷嘴数目少以及喷嘴间距宽而导致的晶圆筒刷嵌入玷污物没有被及时冲洗给晶圆表面带 来缺陷的问题，本实用新型的喷洒主体具有密集度高的用于喷洒的开口，因此在晶圆清洗 过程中可有并及时去除嵌入晶圆清洗刷刷毛缝隙中的玷污物。提高了制程的良率。所以， 本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0051] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新 型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行 修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精 神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种晶圆清洗装置，其特征在于，所述晶圆清洗装置至少包括： 由侧壁围成容纳腔的喷洒主体； 所述喷洒主体的侧壁设有若干个开口；所述开口与所述容纳腔贯通； 所述若干个开口为沿所述喷洒主体轴线方向的至少一条线型轨迹； 所述线型轨迹中所述开口彼此的间距小于所述喷洒主体长度的1/6 ; 所述线型轨迹的长度不小于所述喷洒主体长度的2/3。
2. 根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述开口的形状包括圆形、椭圆 形、矩形或曲边形。
3. 根据权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述开口为沿所述喷洒主体轴 线方向的狭缝。
4. 根据权利要求3所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述狭缝位于所述喷洒主体的 中部。
5. 根据权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述矩形开口的宽度或圆形开 口的直径为〇. 1毫米至〇. 5毫米。
6. 根据权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述线型轨迹为直线轨迹。
7. 根据权利要求6所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述若干个开口中相邻两个开 口之间间距相等。
8. 根据权利要求7所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述线型轨迹为两条并行的直 线轨迹，所述两条并行的直线轨迹彼此间距不大于构成其中任意一条直线轨迹的相邻两个 开口之间的间距。
9. 根据权利要求8所述的晶圆清洗装置，其特征在于：构成所述两条并行的直线轨迹 的开口形状为圆形或矩形。
10. 根据权利要求9所述的晶圆清洗装置，其特征在于：所述两条并行的直线轨迹中构 成其中一条直线轨迹的开口相对于构成另一条直线轨迹的开口交错分布。
【文档编号】H01L21/67GK203842887SQ201420128545
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】陈增祥, 刘宇龙, 陈荣和 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司