[实用新型]晶圆清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造过程中的用于晶圆清洗的装置，特别涉及对半导体晶圆单面进行清洗的装置。

背景技术

半导体清洗是制造工艺全部过程成中不可缺少的工艺流程，该道工序利用次数约占全部工序利用次数的20％-25％，使用频度相当高。一般而言，晶圆清洗可以分为湿法清洗和干法清洗。湿法清洗时使用液态化学品，例如溶剂、酸、接口活性剂及水，以喷洒、刷洗、氧化、蚀刻等方法溶解污染物。在使用各种化学品以后还需要经过超高纯水的润湿清洗。干法清洗则使用气相化学物，一般通过提供激发能量促进化学反应进行晶圆清洗，其中能量可以以热、等离子或是辐射等形态提供。此外也可以由物理交互左右传输动能以达到清洗目的。

大部分的集成电路的制程步骤之后以及每道高温制程的操作之前都必须对晶圆进行清洗，例如初始清洗、扩散前清洗、栅极氧化前清洗，化学气相沉淀前清洗等等。清洗的目的在于去除晶片表面的无机残留物、有机残留物和微粒子，并控制表面的化学性生成超薄氧化物。经过湿式清洗法清洗的晶圆，在下一道制程前，还需要对表面进行干燥。

在现有半导体晶圆生产中，用于清洗晶圆表面污染物的装置(例如，在N型扩散之后的去除晶圆表面残余磷硅玻璃的装置)包括以下两种：

一种是使用清洗槽装置进行晶圆清洗。清洗时，先收集多片晶圆。当收集到预定数量的晶圆，就将这多片晶圆放入同一个容器中，然后将装有晶圆的晶圆盒浸入装有清洗液的清洗槽一段时间以清除晶圆表面杂质。例如，当待去除杂质为自然氧化物时，可以选择做为强酸的氢氟酸作为清洗液。但是使用该装置进行晶圆清洗也存在以下问题：为提高清洗效率，可能需要等待相当时间以收集足量晶圆，而该等待时间可能会对晶圆的质量和可靠性形成影响，并降低流水线的生产率。此外，在特定工艺流程中，可能仅需要对晶片单面进行清洗。如果使用清洗槽，则应先在无需清洗的表面覆膜，再将晶圆放入清洗液，当晶圆去除后，还需要去除表面膜。毋庸置疑，覆膜和去膜增加了生产成本并且可能会降低晶圆的良品率。

第二种是使用自动化装置对单个晶圆进行清洗，这种清洗的优点在于降低交叉污染的可能性。一般来说，可以将被清洗晶圆固定在基台上，并在基台上方设置喷嘴。在进行清洗步骤时，喷嘴向基台上的晶圆喷出清洗液。优选的，该基台可以在旋转的清洗过程中，则清洗液可以利用离心力清洗被清洗晶圆表面。但是该装置的一个不足之处在于，被清洗晶圆必须与基台接触，而该接触过程可能损坏晶圆表面电路，降低良品率。

因此，如何在确保晶圆清洗质量的情况下，保证晶圆的质量和可靠性，并降低大规模半导体晶圆生产成本，是目前急需研究解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的晶圆清洗装置，从而解决晶圆清洗过程中，由于晶圆和基板接触而引起晶圆良品率降低的问题。

基于此目的，本实用新型提供了一种用于半导体晶圆单面清洗的清洗装置，该清洗装置包括：基板，该基板用于无接触地承载位于其上方的被清洗晶圆；多个位于基板上的喷液装置，多个喷液装置用于向基板上的被清洗晶圆的被清洗表面喷出清洗液，并使被清洗晶圆与基板无接触。

可选的，基板与水平面之间的倾角在0至30度之间。

可选的，多个喷液装置的每一个与基板间形成确定夹角，喷嘴的每一个与被清洗晶圆的水平移动方向之间的夹角小于90度。优选的，基板上具有排液装置，排液装置用于接收从多个喷液装置喷出的清洗液。更优选的，多个喷液装置的每一个与基板间的夹角相同。进一步优选的，多个喷液装置在被清洗晶圆移动方向上以及垂直方向均匀分布。

可选的，清洗装置还可以包括用于调节多个喷液装置方向的调节装置。

可选的，排液装置为多个排液孔。可选的，排液装置也可以为一个或多个排液槽。

优选的，多个喷液装置呈矩阵分布，矩阵中相邻各行之间距离相等，矩阵中相邻各列之间距离也相等。

清洗装置还可以包括一个放置所述清洗液的盒体，排液管，液体泵和输液管，其中，盒体清洗装置的上板包括基板，排液装置与排液管相连，以使排液装置接收的清洗液自基板上方流回盒体，液体泵用于将盒体中的清洗液通过输液管送达多个喷液装置喷出。

优选的，清洗装置中的清洗液可以为氢氟酸。