[发明专利]半导体硅片清洗装置及其清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业清洗装置及其方法，特别涉及一种应用在半导体硅片的清洗装置及其清洗方法。

背景技术

伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体器件的体积正变得越来越小，这也导致了非常微小的颗粒也变得足以影响半导体器件的制造和性能，所以，硅片清洗工艺也变得越来越重要。目前的清洗方法主要有两种：批次清洗和单片式清洗。单片式清洗方法由于可以更好的控制药液在硅片表面的分布，同时硅片自身高速旋转也使得硅片表面的药液具有更高的相对速度，因此单片式清洗方法具有化学品消耗量少的优点，始终都使用全新的化学品，能够有效防止交叉污染，清洗效果更强以及工艺稳定性更好。因此，在先进的集成电路制造工艺中，单片式清洗方式正越来越成为主要的清洗方法。

半导体芯片制造工艺对于清洗的要求变得越来越高，同时成本压力也越来越大，因此，在确保清洗效率的前提下，高效率且低成本的硅片清洗工艺就成为了一个重要的制造环节。但是，目前业界广泛采用的单片式清洗方法中，每一个工艺腔一次只能清洗一枚硅片，要增加设备的产能，就必须增加更多的工艺腔，设备成本很高，相对于一些批次浸没式清洗设备，同等腔体体积的单片式清洗设备的，其产能有明显的差距。因此，需要提出一种更高效率的单片式清洗设备和清洗方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半导体硅片清洗装置，使单个工艺腔能以单片清洗的方式同时处理多枚硅片。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体硅片清洗装置，包括腔体，所述腔体底部连接有一旋转平台，所述旋转平台中嵌设有超声波发生装置，所述旋转平台上对应于超声波发生装置上方的位置设有若干用于支撑并固定硅片的支架，所述超声波发生装置设有若干出水孔，所述腔体顶部设有若干喷嘴。

进一步的，所述旋转平台直径为20～50英寸。

进一步的，所述旋转平台上放置2～6枚硅片，所述硅片尺寸为4～12英寸。进一步的，所述超声波发生装置工作频率为0.25～2兆赫兹，投射到硅片背面的功率为0.5～5瓦特/平方厘米。

进一步的，所述出水孔直径为1/4～1/2英寸。

本发明还提供一种半导体硅片清洗方法，包括下列步骤：将硅片放在支架上并固定；启动旋转平台，带动硅片围绕所述旋转平台中心旋转；腔体顶部的喷嘴喷洒液体，超声波发生装置上的出水孔溢出纯水，在超声波发生装置上方和硅片背面之间形成水膜，超声波发生装置通过水膜将超声波能量传给硅片；清洗完毕，喷嘴停止喷洒液体，超声波发生装置停止工作，出水孔停止溢出；喷嘴喷洒气体干燥硅片；干燥完毕，停止喷洒气体，旋转平台停止转动，取出硅片。

进一步的，所述喷嘴的喷洒方式为高压喷洒或无压重力下流方式。

进一步的，所述超声波发生装置工作频率为0.25～2兆赫兹，投射到硅片背面的功率为0.5～5瓦特/平方厘米。

进一步的，所述硅片采用真空吸附的方式固定于所述支架上。

进一步的，所述旋转平台转速为500～3000转/分钟。

与现有技术的单片式清洗相比，本发明通过在旋转平台上设置有固定若干个硅片的装置对硅片两侧进行清洗，使单个工艺腔能以单片清洗的方式同时处理多枚硅片，在占地面积和其他成本增加不多的情况下，使设备的产能成倍增加，提升了生产率。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明的半导体清洗装置及其清洗方法作进一步的详细说明。

图1是本发明半导体硅片清洗装置及其清洗方法的俯视图；

图2是图1沿A-A截面的剖视图。

具体实施方式