一种气流改善的晶圆清洗系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及晶圆清洗技术领域，尤其涉及一种气流改善的晶圆清洗系统及其工作方法。


背景技术：

2.现有的单片式晶圆清洗设备中，通常采用腔体与其他喷淋装置相配合的方法来对晶圆的表面进行清洗，在这一过程中晶圆处于高速旋转状态，喷淋装置喷淋的清洗液于晶圆的表面扩散后并向外甩出，同时还会在腔体内设置有相应的吹气结构以配合晶圆的清洗工作。然而，对于现有的晶圆清洗设备而言，其内部由于吹气结构的工作而产生了气流的变化，这种气流的变化在晶圆旋转的过程中容易导致清洗液在晶圆的边缘处以及腔体的内壁上产生结晶堆积，影响了晶圆清洗工作的正常进行。


技术实现要素：

3.有鉴于此，为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气流改善的晶圆清洗系统，包括：
4.隔离室；
5.清洗单元，所述清洗单元设置于所述隔离室内，且所述清洗单元与所述隔离室连通设置，所述清洗单元用于对晶圆片清洗；
6.空气输入单元，所述空气输出单元用于向所述隔离室的顶部输入洁净空气；
7.气体排出单元，所述气体排出单元用于将所述清洁单元的内底部的气体排出；
8.氮气输入单元，所述氮气输入单元用于向所述清洁单元内输入氮气。
9.在另一个优选的实施例中，所述清洗单元包括：承载台、喷淋组件和清洗腔，所述清洗腔设置于所述隔离室内，所述承载台设置于所述清洗腔内，所述承载台上承载有所述晶圆片，所述喷淋组件设置于所述承载台的上方，所述喷淋组件用于向所述晶圆片上喷淋清洗液。
10.在另一个优选的实施例中，所述空气输入单元包括：空气进入口、空气净化装置和空气供给装置，所述空气进入口的输入端设置于所述隔离室外，所述空气进入口的输出端与所述空气净化装置的输入端连接，所述空气供给装置的输入端与所述空气净化装置的输出端连接，所述空气供给装置的输出端穿过所述隔离室并设置于所述承载台的上方。
11.在另一个优选的实施例中，所述气体排出单元包括：气体排出口、排气装置和气体过滤装置，所述气体排出口的输出端设置于所述隔离室外，所述气体排出口的输入端与所述排气装置的输出端连接，所述排气装置的输入端与所述气体过滤装置的输出端连接，所述气体过滤装置的输入端穿过所述隔离室并连接至所述清洗腔的底部。
12.在另一个优选的实施例中，所述清洗腔的底部设置有一废液槽，所述废液槽的顶部的一端与所述清洗腔的底部连接，所述废液槽的顶部的另一端与所述气体过滤装置的输入端连接。
13.在另一个优选的实施例中，所述氮气输入单元包括：氮气供给装置和氮气喷头，所述氮气供给装置设置于所述所述隔离室外，所述氮气供给装置的输入端穿过所述隔离室和所述清洗腔并与所述氮气喷头连接，所述氮气喷头设置于所述承载台上，所述氮气喷头用于对所述晶圆片的底部进行吹气。
14.在另一个优选的实施例中，所述氮气喷头上设置有若干出气孔，若干所述出气孔沿所述氮气喷头的环向设置，每一所述出气孔均朝向所述晶圆片的底部的边缘处设置。
15.在另一个优选的实施例中，所述空气输入单元的输出端设置有第一气体流量监测装置，所述气体排出单元的输入端设置有第二气体流量监测单元，所述氮气输入单元的输出端设置有第三气体流量监测单元。
16.在另一个优选的实施例中，还包括：控制系统，所述清洗单元、所述第一气体流量监测装置、第二气体流量监测装置和第三气体流量监测装置均与所述控制系统通信连接。
17.本发明的目的还在于提供一种气流改善的晶圆清洗系统的工作方法，包括上述任意一项所述的气流改善的晶圆清洗系统，包括如下步骤：
18.步骤s1，所述清洗单元对晶圆片进行清洗；
19.步骤s2，所述氮气输入单元向所述清洁单元内输入氮气；
20.步骤s3，所述氮气输入单元继续向所述清洁单元内输入氮气，所述空气输入单元对所述隔离室内输入洁净气体；
21.步骤s4，所述氮气输入单元保持向所述清洁单元内输入氮气，所述空气输入单元继续对所述隔离室内输入洁净气体，所述气体排出单元同时将所述清洁单元内的气体排出。
22.本发明由于采用了上述技术方案，使之与现有技术相比具有的积极效果是：通过对本发明的应用，在空气输入单元、气体排出单元以及氮气输入单元的配合下使得处于隔离室的清洗单元的内部气流保持一较为稳定的状态，使得在晶圆的清洗过程中，晶圆片的表面的气流能够均匀扩散，也使得晶圆清洗所用的清洗液难以发生结晶堆积，进一步改善了晶圆的清洗质量。
附图说明
23.图1为本发明的一种气流改善的晶圆清洗系统的示意图。
24.附图中：
25.1、隔离室；2、清洗单元；3、空气进入口；4、空气净化装置；5、空气供给装置；6、气体排出口；7、排气装置；8、气体过滤装置；9、氮气供给装置；10、氮气喷头；11、废液槽。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
27.如图1所示，示出一种较佳实施例的气流改善的晶圆清洗系统，包括：隔离室1；清洗单元2，清洗单元2设置于隔离室1内，且清洗单元2与隔离室1连通设置，清洗单元2用于对晶圆片清洗；空气输入单元，空气输出单元用于向隔离室1的顶部输入洁净空气；气体排出单元，气体排出单元用于将清洁单元的内底部的气体排出；氮气输入单元，氮气输入单元用于向清洁单元内输入氮气。进一步地，在清洗单元2开始对晶圆清洗工作后，由于氮气供给
装置9的通入伴随着晶圆的旋转，使得清洗单元2内的气流并不稳定，此时通过空气输入单元对隔离室1内吹入洁净空气并在清洗单元2的顶部形成一增压吹送，然后启动气体排出装置排出清洗单元2的底部的气体，此时空气输入单元继续对隔离室1内吹入洁净空气并在清洗单元2的顶部形成一减压吹送，从而使得清洗单元2内的气流控制稳定，也使得晶圆片的表面的气流分布均匀，进而保证了清洗液的均匀扩散。
28.进一步，作为一种较佳的实施例，清洗单元2包括：承载台、喷淋组件和清洗腔，清洗腔设置于隔离室1内，承载台设置于清洗腔内，承载台上承载有晶圆片，喷淋组件设置于承载台的上方，喷淋组件用于向晶圆片上喷淋清洗液。
29.进一步，作为一种较佳的实施例，承载台具有一旋转夹持部，旋转夹持部用于夹持晶圆片并带动晶圆片做高度转动。
30.进一步，作为一种较佳的实施例，空气输入单元包括：空气进入口3、空气净化装置4和空气供给装置5，空气进入口3的输入端设置于隔离室1外，空气进入口3的输出端与空气净化装置4的输入端连接，空气供给装置5的输入端与空气净化装置4的输出端连接，空气供给装置5的输出端穿过隔离室1并设置于承载台的上方。
31.进一步，作为一种较佳的实施例，清洗腔的顶部设置有一敞开口，敞开口正对空气供给装置5的输出端设置。
32.进一步，作为一种较佳的实施例，清洗腔的内壁在竖直方向上呈曲面设置。
33.进一步，作为一种较佳的实施例，气体排出单元包括：气体排出口6、排气装置7和气体过滤装置8，气体排出口6的输出端设置于隔离室1外，气体排出口6的输入端与排气装置7的输出端连接，排气装置7的输入端与气体过滤装置8的输出端连接，气体过滤装置8的输入端穿过隔离室1并连接至清洗腔的底部。
34.进一步，作为一种较佳的实施例，清洗腔的底部设置有一废液槽11，废液槽11的顶部的一端与清洗腔的底部连接，废液槽11的顶部的另一端与气体过滤装置8的输入端连接。
35.进一步，作为一种较佳的实施例，废液槽11内设置有一液面检测装置，液面检测装置用于检测废液槽11内的废液的高度，且液面检测装置与控制系统连接，当检测到废液槽11已满后发送信息至控制系统以提醒工作人员对废液槽11进行清理。
36.进一步，作为一种较佳的实施例，氮气输入单元包括：氮气供给装置9和氮气喷头10，氮气供给装置9设置于隔离室1外，氮气供给装置9的输入端穿过隔离室1和清洗腔并与氮气喷头10连接，氮气喷头10设置于承载台上，氮气喷头10用于对晶圆片的底部进行吹气。
37.进一步，作为一种较佳的实施例，清洗单元2内还设置有一氮气喷嘴，氮气喷嘴通过管路与氮气供给装置9连接。进一步地，在晶圆的清洗过程中还会通过氮气喷嘴对晶圆的上表面吹入氮气以配合相应的超纯水的喷淋，从而在晶圆的表面形成一稳定的水膜。
38.进一步，作为一种较佳的实施例，氮气喷头10上设置有若干出气孔，若干出气孔沿氮气喷头10的环向设置，每一出气孔均朝向晶圆片的底部的边缘处设置。进一步地，出气孔用于向晶圆片的底面的外缘吹气，从而将污染物扫出，且避免晶圆片上甩出的清洗液的溅入。
39.进一步，作为一种较佳的实施例，空气输入单元的输出端设置有第一气体流量监测装置，气体排出单元的输入端设置有第二气体流量监测单元，氮气输入单元的输出端设置有第三气体流量监测单元。
40.进一步，作为一种较佳的实施例，还包括：控制系统，清洗单元2、第一气体流量监测装置、第二气体流量监测装置和第三气体流量监测装置均与控制系统通信连接。
41.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
42.本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
43.一种气流改善的晶圆清洗系统的工作方法，包括上述中任意一项的气流改善的晶圆清洗系统，包括如下步骤：
44.步骤s1，清洗单元2对晶圆片进行清洗；
45.步骤s2，氮气输入单元向清洁单元内输入氮气；
46.步骤s3，氮气输入单元继续向清洁单元内输入氮气，空气输入单元对隔离室1内输入洁净气体；
47.步骤s4，氮气输入单元保持向清洁单元内输入氮气，空气输入单元继续对隔离室1内输入洁净气体，气体排出单元同时将清洁单元内的气体排出。
48.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。