[发明专利]一种清洁晶片装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路器件清洁工艺技术领域，特别涉及一种清洁晶片装置。

背景技术

随着集成电路特征尺寸进入到深亚微米阶段，集成电路晶片制造工艺中的清洗工艺的要求也越来越高。近年来，引入了采用兆声能量的高频声能量的清洁晶片方法，虽然通过兆声能量清洁半导体晶片的装置可以有效地从晶片表面除去污染物质，但是在清洁的过程中，由于兆声波振子在晶片表面产生的兆声波机械振动能量无序，从而在器件特征尺寸的侧壁产生了弯矩，造成了线条的倒塌，使得晶片表面的特征尺寸结构会遭到严重的破坏，影响了晶片清洗的良品率。研究中发现，作用在特征尺寸侧壁上的垂直力形成的弯矩，是造成特征尺寸破坏的主要问题，因此，如何最大程度地形成沿特征尺寸侧壁相平行的声波能量作用力是解决选择性腐蚀残留物同时又不破坏特征尺寸结构的技术关键。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是在制作半导体集成电路器件过程中，如何达到清洗晶片的要求，并且最大程度的减小和消除对晶片特征尺寸结构的破坏。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种清洁晶片装置，包括压电晶体振子1、用于安装压电晶体振子1的腔室2，以及与压电晶体振子1固定连接的换能器5；

换能器5表面具有若干个凸起的柱体51，柱体51间具有若干个微孔52，所述微孔52贯通至换能器5的底部。

进一步地，位于腔室2上部两侧的气冷流体入口3和气冷流体出口4。

进一步地，换能器5与待清洁的半导体之间留有间隙。

进一步地，压电晶体振子1产生频率为700K-2MHZ的兆声波。

进一步地，微孔52为圆形、椭圆形、方形或菱形中任意一种形状。

进一步地，微孔52的直径为毫米级，微孔52的长度是微孔52直径5-10倍。

进一步地，若干个微孔52间的间距是微孔直径的1-2倍。

进一步地，换能器5的侧面上具有导入清洁介质的侧口53。

进一步地，换能器5为石英、红宝石或具有抗酸碱腐蚀的高分子材料。

进一步地，清洁晶片装置还包括放置半导体晶片的可旋转的支撑单元6。

(三)有益效果

本发明的优点和有益效果在于：本发明清洁晶片装置采用具有贯通微孔的换能器，利用兆声波物理传输原理产生与晶片特征尺寸侧壁平行的声波能量作用力，对特征尺寸不会产生弯矩的效应，最大程度的减小和消除对晶片特征尺寸结构的破坏，提高了对残留物的化学清除效率。

附图说明

图1是本发明实施例清洁晶片装置的剖面结构图；

图2是本发明实施例清洁晶片装置的组装结构图；

图3是本发明实施例清洁晶片装置的应用状态结构示意图；

图4是本发明实施例清洁晶片装置的换能器结构示意图。

图中：1、压电晶体振子；2、腔室；3、气冷流体入口；4、气冷流体出口；5、换能器；51、柱体；52、微孔；53、侧口；6、支撑单元；7、法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图1-4，该清洁晶片装置包括：压电晶体振子1、用于安装压电晶体振子1的腔室2以及与压电晶体振子1固定连接的换能器5，换能器5表面上具有若干个凸起柱体51，柱体51间具有若干个微孔52，微孔52贯通至换能器5的底部。压电晶体振子1，选用的材料为经过极化处理后的锆钛酸铝。当为压电晶体振子1施加一个频率在700K-2MHZ范围的交电电压时，压电晶体振子1在交变电压作用下产生机械振动，当交变电压的振荡频率等于压电晶体振子1本身的固有振荡频率时，该压电晶体振子1的机械振动幅度最大，在本发明实施例中，压电晶体振子1在交电电压的作用后，产生频率为700K-2MHZ范围内的兆声波；压电晶体振子1固定安装在腔室2中。