[发明专利]一种清洗介质收集装置

说明书

技术领域

本发明属半导体晶圆工艺技术领域，具体为一种清洗介质收集装置，当晶圆进行清洗工艺时，对清洗后的清洗介质进行收集。

背景技术

在随着集成电路特征尺寸进入到深亚微米阶段，集成电路晶圆制造工艺中所要求的晶圆表面的洁净度越来越苛刻，为了保证晶圆材料表面的洁净度，集成电路的制造工艺中存在数百道清洗工序，清洗工序占了整个制造过程的30％。

在清洗工艺中，随着清洗工艺的提高，清洗设备也从最初的槽式清洗发展到了更为复杂，同时精度也更高的单片清洗。在晶圆单片清洗的过程中，利用旋转体带动晶圆转动，可以将晶圆表面的药液或者超纯水等清洗介质甩出，进行回收利用或者是排出。一般而言，在清洗设备的旋转体周围会设置有液体收集结构，当清洗介质从晶圆表面甩出，接触到液体收集结构的侧壁时，会沿着侧壁流下，汇聚在一起，由液体回收管路或者排出管路排出。

然而，在这一过程中，由于高速甩出的液体颗粒带有很高的动能，在撞击液体收集结构的侧壁时，会有可能发生反弹，导致化学试剂及清洗产物回溅至晶圆的边缘，甚至是晶圆背面，而造成污染。如果不能及时去除这种污染，会使晶圆背面和边缘造成缺陷，尤其在后续的高温处理工艺过程中，会使背面及边缘的污染物扩散到正面，严重影响晶圆的质量。另外，液体清洗介质的回溅也会造成药液的浪费，增加生产成本。因此，本领域技术人员亟需提供一种清洗介质收集装置，能够有效防止液体清洗介质回溅，使得晶圆的质量进一步提高，同时提高清洗介质的回收效率。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种清洗介质收集装置，能够有效防止液体清洗介质回溅，使得晶圆的质量进一步提高，同时提高清洗介质的回收效率。

本发明目的通过下述技术方案来实现：本发明提供一种清洗介质收集装置，当承载在旋转体上的晶圆进行清洗工艺时，对清洗后的清洗介质进行收集，包括：

清洗介质收集结构，包括环形腔体、压电陶瓷超声雾化装置、排气组件、排液组件以及冷凝回收装置；其中，所述环形腔体至少为一层，设于所述旋转体的周缘；所述压电陶瓷超声雾化装置设于所述环形腔体的侧壁上，并与外部电路连接，以对所述环形腔体内的液相清洗介质进行雾化；所述排气组件设于所述环形腔体的一端，用于将雾化后的清洗介质抽离所述环形腔体；所述排液组件设于所述环形腔体的另一端，用于将未雾化的清洗介质排出所述环形腔体；所述冷凝回收装置与所述排气组件连通，将雾化后的清洗介质冷凝至液相后排出；

工艺腔体底环，设于所述环形腔体的下方，所述旋转体的边缘设有向下突起的液体滴落沿结构，所述液体滴落沿结构用于改变所述旋转体上的液体流向，使所述旋转体上的液体滴落至所述工艺腔体底环内，并通过所述工艺腔体底环的排液管排出。

优选的，所述排气组件包括排气孔阵列、排气口以及排气管路；所述排气孔阵列设于所述环形腔体的侧壁上，并依次与所述排气口以及排气管路连通。

优选的，所述排气管路上设有排气装置，以使所述环形腔体内雾化后的清洗介质排出所述环形腔体。

优选的，所述排液组件包括排液孔阵列、排液口以及排液管路；所述排液孔阵列设于所述环形腔体侧壁的最低处，并依次与所述排液口以及排液管路连通。

优选的，所述环形腔体为两层，上下层叠的设置在所述旋转体的周缘。

优选的，所述冷凝回收装置还包括气体出口以及液体出口，所述液体出口用于排出冷凝后的液相清洗介质，所述气体出口用于排出剩余的气体。

优选的，所述压电陶瓷超声雾化装置的表面涂覆有耐腐蚀涂层，以防止清洗介质对压电陶瓷超声雾化装置的腐蚀。

优选的，所述耐腐蚀涂层的厚度在1μm～100μm之间。

优选的，所述压电陶瓷超声雾化装置通过设于所述环形腔体的侧壁上的接线柱与外部电路连接。

本发明提供一种清洗介质收集装置，首先在旋转体的周缘设置环形腔体，利用压电陶瓷超声雾化装置的高频振动性能，在清洗工艺过程中，对甩出的液相清洗介质进行雾化，防止液相清洗介质产生回溅，避免二次污染的发生，使得晶圆的质量进一步提高；同时，对雾化后的清洗介质通过排气组件和冷凝回收装置进行回收，对未雾化的清洗介质通过排液组件进行回收，大大提高了清洗介质的回收效率，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。