[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清洗设备技术领域，具体涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术

在集成电路制程中，晶圆清洗技术及洁净度是影响晶圆制程良率、品质以及可靠度最重要的因素之一。据统计，在标准的集成电路制造工艺中，仅涉及晶圆清洗和表面预处理的工艺步骤便有几百步之多，可以说晶圆清洗的好坏直接制约了集成电路加工的水平。

但是，对一些表面具有图案的晶圆来说，其清洗效果并不理想，无法有效去除晶圆上的污染物，如微尘粒(particle)等杂质，甚至在清洗后还会扩大杂质的分布范围，增加清洗难度，故而，目前的晶圆清洗技术较大降低了半导体芯片的良率。

因此，有必要设计一种能够有效清理表面带有图案的晶圆的清洗装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆清洗装置，以解决一种因晶圆清洗效果差而导致产品良率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种晶圆清洗装置，包括中空的吸头，所述吸头至少具有用于向晶圆表面喷射清洗剂的注液腔、以及用于吸走晶圆表面周围气体的抽气腔，所述抽气腔设置在所述注液腔的外侧。

可选的，所述抽气腔周向围绕所述注液腔设置。

可选的，所述晶圆清洗装置还包括用于向所述晶圆表面喷射气体的充气腔，所述充气腔设置在所述抽气腔远离所述注液腔的一侧，且所述充气腔周向围绕所述抽气腔设置。

可选的，所述充气腔、抽气腔和注液腔同心布置。

可选的，所述晶圆清洗装置还包括与所述吸头连接的第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述吸头沿着所述晶圆上图案的走向移动。

可选的，所述注液腔中设置有用于产生沿着所述清洗剂的喷射方向振动的振动发生单元；一个所述振动发生单元与所述注液腔同轴布置，或者多个所述振动发生单元对称设置在所述注液腔中。

可选的，所述吸头包括注液管道、抽气管道和充气管道；所述注液管道的内腔形成所述注液腔；所述注液管道插入于所述抽气管道中并与所述抽气管道之间存在第一空隙，所述第一空隙形成所述抽气腔；所述抽气管道插入于所述充气管道中并与所述充气管道之间存在第二空隙，所述第二空隙形成所述充气腔。

可选的，所述吸头还包括端盖，所述注液管道、抽气管道和充气管道的一端与所述端盖固定；所述端盖上设置有充气通孔、抽气通孔和注液通孔，所述充气通孔与所述充气腔连通，所述抽气通孔与所述抽气腔连通，所述注液通孔与所述注液腔连通；所述充气通孔和抽气通孔的数量分别为多个，多个所述充气通孔和多个所述抽气通孔均周向均匀布置。

可选的，每个所述充气通孔连接一根气体输送管路，所述气体输送管路同时连接一根第一总管，每个所述抽气通孔连接一根抽气管路，所述抽气管路同时连接一根第二总管，所述注液通孔连接一根第三总管。

可选的，所述晶圆清洗装置还包括第一驱动单元、第二驱动单元、检测单元、控制单元以及加热单元；所述第一驱动单元连接所述吸头，所述第二驱动单元连接所述晶圆，所述第一驱动单元用于驱动所述吸头沿平行于晶圆表面的方向移动，所述第二驱动单元用于驱动所述晶圆沿平行于晶圆表面的方向移动；所述检测单元通讯连接所述控制单元，所述检测单元用于获取杂质在晶圆上分布的位置信息并发送至所述控制单元，所述控制单元用于确定清洗路径；所述加热单元设置于所述注液腔内，所述加热单元用于加热所述清洗剂。

可选的，所述吸头和所述晶圆的移动方向垂直。

综上所述，本实用新型的晶圆清洗装置中，利用吸头上的抽气腔吸走晶圆表面周围的气体，以在晶圆和吸头之间形成负压，从而在落入晶圆上的清洗剂周围形成负压区，如此一来，通过负压可以及时吸走嵌入以及未嵌入晶圆上相邻图案间的杂质，而且使得图案上的杂质被负压及时吸走后不会落到相邻图案中而卡住，特别地，负压吸附还不会造成图案在平行于晶圆表面方向的刮伤。因此，本实用新型的晶圆清洗装置的晶圆清洗效果好，不会对晶圆造成损伤，确保了晶圆的良率。

特别地，本实用新型的晶圆清洗装置中，利用吸头上的充气腔向晶圆表面喷射气体，以在负压区外围形成高压区，阻断了未被负压吸附的清洗剂进一步溢出，由此避免了溢出的清洗剂引起杂质的扩散问题。

更特别地，清洗时，本实用新型的吸头在第一驱动单元的驱动下沿晶圆上图案的走向移动，降低了杂质嵌入晶圆上相邻图案间的风险，由此也降低了清洗难度，而且不容易使杂质被打散而成发射状分布，另不会造成清洗剂流速过大对图案的损坏。