[发明专利]一种清洗液体收集装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体清洗设备领域，更具体地，涉及一种清洗液体收集装置。

背景技术

近几年，随着集成电路特征尺寸的不断缩小，对于晶圆清洗工艺的要求也越来越高。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，利用清洗设备的旋转体带动晶圆转动，可以将晶圆表面的清洗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。当清洗介质在旋转离心力的作用下从晶圆表面甩出、接触到设备液体收集结构的侧壁时，会沿着侧壁流下，汇聚在一起，进入液体回收管路或者排出管路。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，会在晶圆边缘和背面造成缺陷，尤其在后续的高温处理工艺过程中，会使晶圆边缘及背面的污染物扩散到正面，严重影响晶圆的质量。另一方面，液体清洗介质的回溅也会造成药液的浪费，增加生产成本。

在现有的技术中，目前尚没有能够有效防止液体清洗介质回溅的方法，使得晶圆的质量无法进一步提高。

因此，有必要提供一种结构简单、使用便捷的清洗液体收集装置，籍以通过合理的结构设计，以及相应的工艺参数调整，减少清洗介质在液体收集结构的侧壁处的回溅，防止二次污染的发生，同时提高液体清洗介质的回收效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单、使用便捷的清洗液体收集装置，通过合理的结构设计，以及相应的工艺参数调整，可减少清洗介质在液体收集结构的侧壁处的回溅，防止二次污染的发生，并可同时提高液体清洗介质的回收效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种清洗液体收集装置，用于晶圆单片清洗设备，包括：

清洗液体收集部分，包括一主体，所述主体环绕晶圆单片清洗设备的旋转体设置，所述主体内环绕所述旋转体设有清洗液体收集结构，所述收集结构设有环绕所述旋转体的上部环形气体出口和下部气液收集空腔，所述气体出口朝向所述气液收集空腔设置；

进气部分，连通所述气体出口并用于向其通入气体；

气-液分离部分，包括气-液分离装置，所述气-液分离装置连通所述气液收集空腔；其中，所述气-液分离装置设有排液管路和排气管路，并通过进气管路连通所述气液收集空腔；

其中，通过由所述气体出口喷出气体，形成朝向所述气液收集空腔的环形垂直气帘，与由所述旋转体上放置的晶圆表面甩离的清洗液体发生非弹性碰撞，使所述清洗液体改变运动方向，进入所述气液收集空腔，并通过所述气-液分离装置分离排出。

优选地，所述收集结构还设有环绕所述旋转体的上部封闭式气体空腔，所述气体空腔的底面设有所述环形气体出口，所述气体空腔通过进气口连通所述进气部分。

优选地，所述收集结构可环绕所述旋转体同心设置一至若干层。

优选地，若干层所述收集结构沿水平方向或竖直方向环绕所述旋转体同心依次排列。

优选地，所述收集结构与所述旋转体之间在垂直方向的相对位置可调。

优选地，所述进气部分通过进气管连通所述气体空腔的进气口。

优选地，所述进气管设有气体流量计。

优选地，所述气-液分离装置通过一至若干个所述进气管路连通所述气液收集空腔。

优选地，所述主体底部设有工艺腔体底环和排液管，用于收集从所述旋转体侧壁滴落的清洗液体并排出。

本发明与现有技术相比具有以下显著优点：

1、利用通入气体形成环形气帘，代替现有的液体收集结构的固体侧壁，使之与晶圆表面甩离的清洗液体发生非弹性碰撞，可防止清洗液体在固体侧壁处发生弹性碰撞，回溅至晶圆的边缘、甚至是晶圆背面而造成二次污染的现象；

2、利用气-液分离装置将清洗液体与气体分离，随后进行回收利用，既可提高清洗液体和气体的回收利用效率，又可防止不同清洗液体之间的交叉污染，同时节约了生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种清洗液体收集装置结构等轴侧视图；

图2是本发明实施例一的一种清洗液体收集装置结构前视剖视图；

图3是图2中A部结构局部放大视图；

图4是本发明实施例二的一种清洗液体收集装置结构等轴侧视图；

图5是本发明实施例二的一种清洗液体收集装置结构前视剖视图；