一种用于湿法有机清洗工艺固定晶圆的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于湿法有机清洗工艺固定晶圆的装置。

背景技术：

随着半导体芯片关键尺寸不断的缩小，晶圆直径尺寸不断的扩大，制造工艺也趋于复杂化，因此，在芯片的生产过程中，颗粒、杂质、晶圆表面吸附的化学物质等沾污，对于芯片生产的成品率及可靠性影响极其重要，这就要求进入每步工艺的晶圆表面必须非常干净。

在传统的6英寸、8英寸、12英寸工艺生产线上，其设备均是全自动设备，无需引入过多的人为因素，对晶圆沾污的控制相对好实现一些。例如采用多槽式浸泡、循环过滤、喷淋、鼓泡、刷洗的方式等等。

而半导体激光器芯片由于其衬底功率的限制，目前量产的都是3英寸晶圆，用于清洗3英寸晶圆的设备都是半自动甚至手动操作的设备。半导体激光器芯片，特别是巴条产品，要求在10mm*1mm、10mm*2mm甚至10mm*4mm的区域范围内，对于沾污的数量和大小有比较严格的要求。因此沾污的去除率一直是影响良率的重要因素。

因人员操作、作业方式等方面因素引入的沾污较多，通常情况下，传统的手动操作经常是以在清洗液中浸泡的方式或者引入超声或者兆声的方式清洁晶圆表面的沾污及颗粒：低频超声清洁能力强，常用来清洁较大的沾污及颗粒，但是低频超声致命的缺点是容易损害器件的外延结构，影响器件的可靠性；高频超声对较大的沾污清洁能力差，仅适合清洗较小的颗粒；兆声清洗，对于沾污尺寸也有一定的要求，也只适合于较小的沾污，再加上兆声设备价格昂贵，且是否对器件有所损伤未知，目前也仅仅局限于研究当中，出于成本考虑，实际应用较少。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服目前半自动以及手动操作清洗设备的不足，提出一种用于湿法有机清洗工艺固定晶圆的装置，保证半导体激光器芯片在清洗环节中不受损伤的前提下，提高清洁效果。

本实用新型的解决方案如下：

该用于湿法有机清洗工艺固定晶圆的装置，包括：

用于吸附晶圆的载台，载台正面设置有若干吸附孔；

与载台背面密封固定的后盖，后盖与载台闭合形成与所述若干吸附孔连通的腔室；

与后盖固定的手柄，该手柄内具有中空管路，中空管路一端连通所述腔室，另一端通过软管接真空泵。

基于以上方案，本实用新型还进一步作了如下优化：

所述载台背面与后盖之间通过O型密封圈实现密封连接。

所述载台背面与后盖之间通过若干螺栓实现固定连接；所述若干螺栓均匀分布于后盖平面靠近边缘的一圈。

所述手柄上设置有真空控制开关。

所述手柄采用不锈钢管。

所述手柄与后盖的连接位置位于后盖的侧面。

应用上述装置清洗晶圆的方法，包括以下步骤：

将该装置的载台正面朝上平放，将待清洗的晶圆移动至该装置的载台正面，确保晶圆覆盖住载台上的真空孔，晶圆边缘距离载台边缘2-3mm；

开启真空控制开关，真空吸力为0.4-0.5kg；

操作者一只手持该装置的手柄，在不锈钢的带有废液回收的保护罩中，另一只手持喷枪对晶圆表面进行喷淋，相应的喷壶压力范围0.3-0.4kg；

根据需要，调节喷壶的压力及喷幅、喷淋角度以及距离；最终完成晶圆清洗；

将该装置的载台正面朝上平放，关闭真空控制开关，取下清洗后的晶圆。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型针对清洗工艺环节，设计了固定晶圆的夹具，既保证了湿法有机清洗工艺的有效性，又降低了使用喷枪清洗的碎片率，提高了产品的良品率及生产的效率。

附图说明

图1为该用于湿法有机清洗工艺固定晶圆的装置的示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为图2所示部位的背面示意图。

图4为图3的侧视图。

附图标号说明：

101-载台；102-后盖；103-手柄(不锈钢管)；104-O型密封圈；105-螺栓；

尺寸1是手柄的长度；尺寸2是载台的厚度；尺寸3是后盖的厚度；尺寸4是载台与后盖密封固定后的整体厚度，其中密封圈的厚度为尺寸4减去尺寸3与尺寸2之和的差值。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做详细描述。

本实用新型针对清洗工艺环节，设计了固定晶圆的夹具，如图1至图4所示，该夹具包括：

用于吸附晶圆的载台101(耐清洗液腐蚀的材料)，载台正面设置有若干吸附孔；

与载台背面密封固定的后盖102，后盖与载台闭合形成与所述若干吸附孔连通的腔室；

与后盖固定的手柄103，该手柄内具有中空管路，中空管路一端连通所述腔室，另一端通过软管接真空泵。

载台背面与后盖之间通过O型密封圈104实现密封连接，通过若干螺栓105实现固定连接；若干螺栓均匀分布于后盖平面靠近边缘的一圈。

具体清洗操作过程如下：

将表面有沾污的晶圆或者带有光刻胶的晶圆，用镊子或者吸笔移动到该装置的载台上，确保晶圆覆盖住载台上的真空孔，晶圆边缘距离载台2-3mm，开启真空开关，真空吸力为0.4-0.5kg，然后左手拿起该装置的手柄，连带载台及晶圆，在不锈钢的带有废液回收的保护罩中，用喷枪对晶圆表面进行喷淋，在使用喷枪清洗晶圆表面时，晶圆不会产生明显的位移，喷壶的压力及喷幅均可调节，N2压力范围0.3-0.4kg。

该装置可以手动控制转动手柄任意方向角度以及与喷壶之间的距离以调节晶圆表面接受到的喷淋溶液，也可灵活的对有沾污的部位重点进行喷淋。其中，喷壶中使用的清洗液可以使用有机溶液，如丙酮、异丙醇、乙醇或者是稀释的有机溶液，也可以是无机的酸或者碱的混合物。喷枪喷出的清洗液，到达晶圆表面带有一定的冲洗力度，在晶圆表面可以带走2-50μm大小的沾污及颗粒(小污染物尺寸一般为2-10μm，大污染物尺寸一般为10-50μm)，同时不对晶圆表面的有效图形进行损伤，通过控制手持装置的角度方向，以及喷枪喷淋的时间，可以满足降低沾污的需求。这样的可手持式单晶圆处理装置与以往的传统槽式花篮工艺相比，不仅可以减少清洗工艺中的交叉污染，显著提高清洗的质量，降低晶圆批量性处理中成品率的损失，还可以大大缩短清洗工艺的时间，降低清洗液的使用量。