晶圆清洗方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及集成电路制造领域，更具体地说，涉及集成电路中的晶圆清洗技术。
【背景技术】
[0002]在晶圆抛光结束后，会在晶圆的表面留下大量的颗粒，这些颗粒必须及时被清除，否则会严重影响后续工艺。同时，晶圆表面的颗粒清洗地是否彻底，直接影响到最终晶圆的合格率。
[0003]图1揭示了现有技术中对晶圆表面进行清洗的示意图。如图1所示，晶圆101通常呈竖直状态放置在清洗腔102中，清洗腔102的侧面具有门104，门104供晶圆进出清洗腔。在清洗腔的内部设置有一组滚轮106和一对清洗刷108。一组滚轮106用于支撑晶圆101并驱动晶圆101转动，通常滚轮106的数量至少有三个，底部两个顶部一个，三个滚轮106构成对于晶圆101稳定地支撑。三个滚轮106在驱动机构的驱动下转动，通常以相同的速率同方向转动，以带动晶圆101转动。一对清洗刷108能分别绕各自的轴转动，清洗刷108的布置方向与晶圆101的表面平行。通常的清洗过程如下:
[0004]打开清洗腔102的门104，将晶圆101放入清洗腔102中并架设在滚轮106上，滚轮106开始转动，带动晶圆101 —起转动。一对清洗刷108合拢使得清洗刷108接近晶圆101的正反表面，此处“接近”的含义是至清洗刷108能够对晶圆101的表面进行有效地清洗，具体的间隔距离、或者两者是否接触均可根据实际情况按照本领域内的常规标准进行选择。清洗刷108绕自身的轴转动。在清洗的过程中，晶圆和清洗刷都转动，结合喷洒的清洗液进行清洗过程。清洗完成后，一对清洗刷108分离，使得有足够的距离将晶圆101取出。再次打开门104，将清洗后的晶圆101取出。
[0005]以这种方式进行清洗，晶圆101每自转一周，晶圆101上的每一个点由清洗刷108清洗两次，在一些情况下，这种程度的清洗并不足以对颗粒进行彻底的清洗。如果要提高清洗率，只能通过延长清洗过程的时间的方式，但延长清洗过程的时间无疑会导致产量的下降。如果压缩清洗过程的时间，则不能保证颗粒被清洗干净，可能会影响到晶圆的合格率。于是，目前的清洗方式在工作效率和合格率之间难以做到平衡。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提出一种晶圆的清洗技术，通过调整晶圆和清洗刷的运动方式，使得同样时间内晶圆被清洗的效率更高。
[0007]根据本发明的一实施例，提出一种晶圆清洗方法，使用清洗刷对晶圆的表面进行清洗，晶圆绕自身的圆心自转，清洗刷绕自身的转轴自转，清洗刷布置在平行于晶圆表面的方向，晶圆竖直放置，在晶圆和清洗刷自转的同时，晶圆和清洗刷相对位移，相对位移的范围覆盖晶圆的部分表面且相对位移的方向与清洗刷的长度方向垂直。
[0008]在一个实施例中，在晶圆和清洗刷自转的同时，清洗刷在竖直方向往返移动，往返的行程不大于晶圆的直径。或者在晶圆和清洗刷自转的同时，晶圆在竖直方向往返移动，往返的行程不大于晶圆的直径。
[0009]在一个实施例中，在晶圆的正反两面都配置清洗刷，同时对晶圆的正反两面进行清洗，在清洗时两侧的清洗刷合拢接近晶圆的表面，完成清洗后两侧的清洗刷分离远离晶圆的表面。
[0010]根据本发明的一实施例，提出一种晶圆清洗设备，包括清洗腔，位于清洗腔内部的晶圆驱动及支撑机构和清洗刷，清洗腔上具有供晶圆进出的门，晶圆驱动及支撑机构支撑晶圆并驱动晶圆绕自身的圆心自转，清洗刷布置在平行于晶圆表面的方向，清洗刷绕自身的转轴转动并且能够接近或者远离晶圆的表面，晶圆竖直放置，该清洗设备还包括相对位移装置，相对位移装置在晶圆和清洗刷自转的同时，驱动晶圆和清洗刷相对位移，相对位移的范围覆盖晶圆的部分表面且相对位移的方向与清洗刷的长度方向垂直。
[0011]在一个实施例中，晶圆驱动及支撑机构是一组滚轮，一组滚轮支撑晶圆，并通过滚轮的旋转带动晶圆绕自身的圆心自转。相对位移装置是驱动马达，驱动马达连接到晶圆驱动及支撑机构，驱动晶圆驱动及支撑机构连同晶圆在晶圆和清洗刷自转的同时在竖直方向往返移动，往返的行程不大于晶圆的直径。或者驱动马达连接到清洗刷，驱动清洗刷在晶圆和清洗刷自转的同时在竖直方向往返移动，往返的行程不大于晶圆的直径。
[0012]在一个实施例中，清洗刷为两个，分别布置在晶圆的正反两面以同时对晶圆的正反两面进行清洗，在清洗时两个清洗刷合拢接近晶圆的表面，完成清洗后两侧的清洗刷分离远离晶圆的表面。
[0013]本发明的晶圆清洗方法和晶圆清洗装置调整了晶圆和清洗刷的运动方式，在两者自转的同时增加了相对的位移，使得在同样的时间段内，晶圆上的一个点被清洗刷清洗的次数更多，由此来提高清洗效率，获得更好的清洗效果与产量之间的平衡。
【附图说明】
[0014]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0015]图1揭示了现有技术中对晶圆进行清洗的示意图。
[0016]图2揭示了根据本发明的第一实施例，对晶圆进行清洗的示意图，其中晶圆被竖直设置且清洗刷往返移动。
[0017]图3揭示了根据本发明的第二实施例，对晶圆进行清洗的示意图，其中晶圆被竖直设置且晶圆往返移动。
[0018]图4揭示了根据本发明的第三实施例，对晶圆进行清洗的示意图，其中晶圆被水平设置且清洗刷往返移动。
[0019]图5揭示了根据本发明的第四实施例，对晶圆进行清洗的示意图，其中晶圆被竖直设置且晶圆往返移动。
【具体实施方式】
[0020]本发明提出一种晶圆清洗技术，在清洗过程中，在晶圆和清洗刷自转的同时使得晶圆和清洗刷之间也产生相对位移，这样在同样的时间内，晶圆上的一个点被清洗刷清洗的次数增加，能提高清洗效率。
[0021]第一实施例
[0022]参考图2所示，揭示了根据本发明的第一实施例对晶圆进行清洗的示意图。第一实施例中提出一种晶圆清洗设备，包括清洗腔202、位于清洗腔内部的晶圆驱动及支撑机构204和清洗刷206。清洗腔202的侧面具有供晶圆201进出的门203。晶圆驱动及支撑机构204支撑晶圆201并驱动晶圆201绕自身的圆心自转，清洗刷206布置在平行于晶圆表面的方向，清洗刷206绕自身的转轴转动并且能够接近或者远离晶圆的表面。以上的结构均与图1所示的现有技术类似。继续参考图2，在第一实施例中，该晶圆清洗设备还包括相对位移装置208，相对位移装置208在晶圆201和清洗刷206自转的同时，还驱动晶圆201和清洗刷206相对位移，并且相对位移的范围覆盖晶圆201的部分表面，相对位移的方向与清洗刷206的长度方向垂直。
[0023]在第一实施例中，晶圆201竖直放置。晶圆驱动及支撑机构204是一组滚轮，可以采用如图1所示的现有技术中的三个滚轮的结构，在底部布置两个滚轮，在顶部布置一个滚轮。该一组滚轮支撑晶圆201，并通过滚轮的旋转带动晶圆绕自身的圆心自转。相对位移装置208是驱动马达，驱动马达连接到晶圆驱动及支撑机构204，在该实施例中，相对位移装置208需要连接