[实用新型]晶圆清洗刷和晶圆清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆清洗刷和晶圆清洗装置。

背景技术

在晶圆制造厂中，前段工序（FEOL）的清洗主要针对栅氧化层的性能来实现，而后段工序（BEOL）的清洗是强调与薄膜、接触孔制作以及最近的CMP有关的玷污物的清洗。随着CMP在多种应用中使用，如层间介质（ILD）、钨塞制作和双大马氏革结构制作，后段工序的清洗工艺变得更加严格。

其中，CMP后清洗的重点是去除抛光工艺中带来的所有玷污物。这些玷污物包括磨料颗粒、被抛光材料带来的任何颗粒以及从磨料中带来的化学玷污物。这些颗粒要么由于CMP过程中所加的压力而机械性地嵌入晶圆表面，要么由于静电力或原子力（范德瓦斯力）而物理地粘附在被抛光的晶圆表面，所述静电力是表面电荷产生的吸引力或与Zeta势有关的排斥力。

自从20世纪90年代初期CMP技术在晶圆制造厂中应用以来，CMP后清洗从最初的用去离子水进行兆声波清洗，发展到用双面洗擦刷（DSS）和去离子水对晶圆进行物理洗擦。

请参阅图1-图4，其中，图1为现有的晶圆清洗装置的立体结构示意图；图2为现有的晶圆清洗装置的结构示意图；图3为现有的晶圆清洗刷和晶圆的配合示意图；图4为图3的侧视示意图。现有的晶圆清洗装置包括：三只滚轮110、一对晶圆清洗刷120和两排设有若干用于冲洗晶圆130的晶圆清洗喷嘴141的供水管140。所述晶圆清洗刷120分别设置在晶圆130的正反面，且所述晶圆清洗刷120夹住晶圆130正反表面并对晶圆130正反表面进行滚动刷洗。所述晶圆清洗刷120包括弹性刷筒121和设置于弹性刷筒121的外圆周表面的弹性刷头122，且弹性刷筒121上的弹性刷头122呈圆柱状交错横向排列。当弹性刷筒121转动时，晶圆130表面会受到弹性刷头122垂直向下的摩擦作用，使得晶圆130表面上的颗粒在弹性刷头122的作用下沿晶圆130表面向下运动。

然而，在使用过程中发现，晶圆清洗刷120的更新频率比较高，因为，一旦发现局部弹性刷头122出现磨损，就需要更换晶圆清洗刷120，造成了材料的浪费。

因此，如何提供一种可以提高晶圆清洗刷使用寿命的晶圆清洗刷和清洗装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆清洗刷和清洗装置，通过所述弹性刷筒的内、外圆周表面分别设有若干所述弹性刷头，使得弹性刷筒的内、外圆周表面都可以适用，从而延长了晶圆清洗刷的使用寿命。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种晶圆清洗刷，包括弹性刷筒、弹性刷头以及刷轴，所述弹性刷筒套设于所述刷轴的外侧，所述弹性刷筒的内、外圆周表面分别设有若干所述弹性刷头。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述弹性刷头呈圆柱状，所述弹性刷头均匀分布于所述弹性刷筒的内、外圆周表面。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述弹性刷头呈条状，所述弹性刷头呈螺旋状均匀分布于所述弹性刷筒的内、外圆周表面。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述弹性刷筒的长度比晶圆的直径长至少6cm。

本实用新型还公开了一种晶圆清洗装置，包括一对如上所述的晶圆清洗刷，所述晶圆清洗刷分别压在所述晶圆的正反表面并对晶圆进行滚动刷洗。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述晶圆清洗装置还包括两排设有若干晶圆清洗喷嘴的第一喷水管，所述第一喷水管分别设置于所述晶圆正反面的斜上方。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述晶圆正反面的斜上方还分别设有若干单独控制角度、水压和水量的晶圆清洗活动喷嘴。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述晶圆清洗装置还包括两排设有若干弹性刷筒清洗喷嘴的第二喷水管，所述第二喷水管分别设置于对应弹性刷筒的斜上方。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述弹性刷筒的斜上方还设有若干单独控制角度、水压和水量的弹性刷筒清洗活动喷嘴。

本实用新型提供的晶圆清洗刷和晶圆清洗装置，由刷轴和弹性刷筒组成的晶圆清洗刷，所述弹性刷筒套设于所述刷轴的外侧，所述弹性刷筒的内、外圆周表面分别设有若干弹性刷头。由于弹性刷筒具有良好的收缩性，且所述弹性刷筒的内、外圆周表面分别设有若干弹性刷头，当外圆周表面的弹性刷头磨损后，可以将弹性刷筒内外翻过来重新套设于刷轴上，使得内圆周表面的弹性刷头位于外侧，从而可以提高弹性刷筒的使用寿命，降低材料成本。