一种晶圆背面清洗方法和装置与流程

本发明涉及晶圆，具体而言，涉及一种晶圆背面清洗方法和装置。

背景技术：

1、晶圆清洗，指的是在晶圆的湿法刻蚀、加工过程中，通过溶剂或清洗剂等对晶圆表面进行清洗，以去除晶圆表面的杂物的过程。

2、现有技术中，针对晶圆表面的清洗过程，通常是采用清洗剂冲洗晶圆表面以去除掉晶圆表面残余的加工材料、药剂等，比如光刻胶等。清洗晶圆背面时，由于晶圆需要固定在晶圆承载台上，因此不便于清洗晶圆背面的中心区域。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是不便于清洗晶圆背面的中心区域。

2、为解决上述问题，本发明提供一种晶圆背面清洗方法，所述晶圆背面清洗方法包括：将晶圆吸附在晶圆承载台上；晶圆背面的第一喷嘴向晶圆背面喷洒清洗液，同时所述晶圆承载台控制晶圆转动；移动清洗刷，使所述清洗刷接触晶圆背面靠近晶圆边缘的位置，以清洗晶圆背面的周侧区域；晶圆背面的周侧区域清洗完成后，晶圆移动装置将晶圆输送至所述清洗刷上，使所述清洗刷的中心与晶圆的中心对准；所述清洗刷转动清洗晶圆背面的中心区域；晶圆背面的中心区域清洗完成后，所述晶圆移动装置将晶圆输送至所述晶圆承载台上，使所述晶圆承载台的中心与晶圆的中心对准；将清洗完成的晶圆取出。

3、采用该技术方案后所达到的技术效果：晶圆吸附在晶圆承载台上，晶圆能够随晶圆承载台稳定的转动，在清洗液的冲洗下，实现晶圆背面周侧区域的均匀冲洗；清洗刷辅助刷洗晶圆背面的周侧区域，进一步提高清洗的效果；而将晶圆从晶圆承载台上取出，便于对晶圆背面的中心区域进行清洗，也避免清洗晶圆背面的中心区域时，清洗液大量处于晶圆承载台的顶面，或进入抽真空口或影响晶圆承载台底部的旋转装置，因此保证晶圆承载台的正常运转；将晶圆的中心与清洗刷的中心对准，清洗刷无需移动，且可以实现对晶圆的中心区域的高效清洗。

4、进一步的，所述移动清洗刷，使所述清洗刷接触晶圆背面靠近晶圆边缘的位置，具体包括：驱动装置控制所述清洗刷移动，将所述清洗刷从保湿装置下方移动至所述晶圆背面靠近晶圆边缘的位置。

5、采用该技术方案后所达到的技术效果：保湿装置可以保持清洗刷的湿润状态，使得清洗刷在接触晶圆背面后可以直接进行旋转清洗时，即使清洗液的喷射和清洗刷的转动存在时差，晶圆也不会被清洗刷磨损。

6、进一步的，所述晶圆背面的周侧区域清洗完成后，所述晶圆背面清洗方法还包括：增大晶圆承载台转速并持续运行t1时间后，所述晶圆承载台停止转动。

7、采用该技术方案后所达到的技术效果：增大晶圆承载台的转速，可以快速除去位于晶圆背面周侧区域的残余液珠，甩干晶圆，排出液珠携带的废弃物；并且，在晶圆移动装置托起晶圆时，也不会有周侧区域的残余液珠滴落在晶圆承载台的顶面甚至进入晶圆承载台的抽真空口内，因此保证晶圆承载台的正常运作。

8、进一步的，所述晶圆移动装置将晶圆输送至所述清洗刷上，使所述清洗刷的中心与晶圆的中心对准，具体包括：所述晶圆移动装置与晶圆的背面接触，并吸附晶圆背面；所述晶圆承载台解除对晶圆的吸附；所述晶圆移动装置将晶圆托举输送至所述清洗刷上，使所述清洗刷的中心与晶圆的中心对准后，控制晶圆的背面与所述清洗刷接触。

9、采用该技术方案后所达到的技术效果：晶圆移动装置通过吸附的方式可以稳定连接晶圆，吸附晶圆背面时可以进一步支撑晶圆，从而更稳定地搬运晶圆。

10、进一步的，所述晶圆背面的第一喷嘴向晶圆背面喷洒清洗液，同时所述晶圆承载台控制晶圆转动，同时，所述晶圆背面清洗方法还包括：气幕装置向晶圆背面距离晶圆中心l1距离的范围喷射干燥气体，以维持晶圆背面的中心区域的干燥环境。

11、采用该技术方案后所达到的技术效果：气幕装置可以对晶圆背面距离晶圆中心l1距离的范围保持干燥，吹走液体，避免清洗液等液体进入晶圆承载台中心的抽真空口内。

12、进一步的，所述晶圆背面的中心区域清洗完成后，所述晶圆移动装置将晶圆输送至所述晶圆承载台上，使所述晶圆承载台的中心与晶圆的中心对准，具体包括：所述晶圆移动装置将晶圆输送至所述晶圆承载台上，在所述晶圆移动装置的移动过程中，气幕装置持续向晶圆背面喷射干燥气体，直到所述晶圆承载台的中心与晶圆的中心对准。

13、采用该技术方案后所达到的技术效果：在晶圆移动装置的移动过程中，气幕装置可以对晶圆背面已清洗的中心区域进行吹干，吹走残余废液，避免晶圆输送到晶圆承载台时晶圆背面还留有液体导致液体进入晶圆承载台的抽真空孔。

14、进一步的，所述将清洗完成的晶圆取出，具体包括：所述晶圆承载台的中心与晶圆的中心对准后，顶针组件顶起晶圆，使晶圆的背面与所述晶圆移动装置分离，机械手将晶圆取出。

15、采用该技术方案后所达到的技术效果：顶针可以快速分离晶圆和晶圆移动装置，使晶圆脱离被吸附的状态，并且顶针可以保持晶圆的平稳，机械手无需较大的力即可取走晶圆，避免晶圆夹碎。

16、进一步的，所述晶圆背面清洗装置用于实现如上述任一技术方案所述的晶圆背面清洗方法，其中，所述晶圆背面清洗装置包括：晶圆承载台，所述晶圆承载台用于承载和吸附晶圆，并控制晶圆转动；第一喷嘴，所述第一喷嘴设于所述晶圆承载台的周侧，用于向晶圆背面喷洒清洗液；清洗刷，所述清洗刷位于所述晶圆承载台的一侧；驱动装置，所述驱动装置用于控制清洗刷移动或转动；晶圆移动装置，所述晶圆移动装置位于所述晶圆承载台的至少一侧，用于控制承载或吸附晶圆，并控制晶圆在所述晶圆承载台和所述清洗刷之间移动。

17、采用该技术方案后所达到的技术效果：晶圆背面清洗装置可以实现晶圆背面清洗方法，并达到上述一个或多个技术效果；具体而言，晶圆背面清洗装置通过晶圆承载台固定晶圆后可以控制晶圆转动，从而便于接触第一喷嘴喷射清洗液以及接触清洗刷，提高晶圆背面周侧区域的清洗效果；晶圆移动装置将晶圆吸附并移动至清洗刷，清洗刷对晶圆背面的中心区域进行清洗，从而完成对晶圆全面的清洗，避免清洗中心区域时清洗的废液进入。

18、进一步的，所述晶圆背面清洗装置还包括：接液槽，所述接液槽位于所述清洗刷下方；其中，当驱动装置控制所述清洗刷移动至晶圆背面的周侧时，或所述晶圆通过晶圆移动装置移动至所述清洗刷上方时，所述清洗刷始终位于所述接液槽上方。

19、采用该技术方案后所达到的技术效果：接液槽用于接收清洗刷刷洗晶圆背面时滴落的废液；当清洗刷刷洗晶圆周侧区域时，清洗刷位于接液槽上方，相应的，晶圆背面被刷洗的一侧也位于接液槽上方，因此可以更好地接收废液；当清洗刷刷洗晶圆背面的中心区域时，晶圆背面的中心移动至清洗刷上方，晶圆背面的中心也在接液槽的上方，因此清洗后的废液也能够进入接液槽中收集，避免废液污染晶圆承载台的抽真空口或晶圆承载台底部的旋转装置。

20、进一步的，所述晶圆背面清洗装置还包括：气幕装置，所述气幕装置位于所述晶圆承载台的底部或周侧，用于向周向喷出干燥气体，使晶圆的背面的至少部分保持干燥。

21、采用该技术方案后所达到的技术效果：清洗晶圆周侧区域时，气幕装置可以对晶圆背面中心区域进行干燥，阻挡清洗液等液体进入晶圆承载台中心的抽真空口内；在晶圆移动装置的移动过程中，气幕装置可以对晶圆背面已清洗的中心区域进行吹干，吹走残余废液。

22、综上所述，本技术上述各个技术方案可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)清洗刷辅助刷洗晶圆背面的周侧区域，结合清洗液能够进一步提高清洗的效果；ii)将晶圆从晶圆承载台上取出，便于对晶圆背面的中心区域进行清洗，也避免清洗晶圆背面的中心区域时，清洗液大量处于晶圆承载台的顶面，或进入抽真空口或影响晶圆承载台底部的旋转装置，因此保证晶圆承载台的正常运转；iii)气幕装置可以对晶圆背面中心区域进行干燥，阻挡清洗液等液体进入晶圆承载台中心的抽真空口内，也可以对晶圆背面已清洗的中心区域进行吹干，吹走残余废液。