[发明专利]晶圆清洗装置及晶圆清洗方法

说明书

本发明提供了一种晶圆清洗装置及晶圆清洗方法。该装置用于对基台吸附的晶圆进行清洗，基台具有承载晶圆的第一表面，该晶圆清洗装置包括多个去离子水喷嘴，去离子水喷嘴设置于基台的第一表面上方，各去离子水喷嘴的喷射方向不同，且各去离子水喷嘴的喷射方向与第一表面之间具有夹角θ，0°＜θ＜90°。通过使去离子水喷嘴的喷射方向倾斜于晶圆表面，还能够减缓去离子水对晶片上残留物缺陷的压力，使中间的缺陷不易形成，并且还能够增加对缺陷的水平推力，减少中间已有的缺陷，进而大大提升了工艺良率；另一方面，相比于现有技术中垂直于晶圆的喷嘴，采用上述晶圆清洗装置不需要较长的清洗时间，从而缩短了显影工艺的周期。

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，具体而言，涉及一种晶圆清洗装置及晶圆清洗方法。

背景技术

传统的晶圆清洗装置如图1所示，基台10＇将晶圆20＇吸附于表面，去离子水通过去离子水喷嘴30＇垂直喷射于晶圆表面，当去离子水垂直喷在晶圆中间时，晶圆中间受到去离子水的压力F，在晶圆中间容易形成缺陷，并且随着喷速的增加中间的缺陷数量增加。

由喷口到晶片表面，重力势能(E_p＝mgh)转化为动能

从而推导出假定去离子水的在喷口的初速度为v₀，去离子水到达晶片表面的总速度：

流体力学中的驻点方程—伯努利方程：

其中，P为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在的高度，C是一个常量；

当取晶片表面为零势面时，去离子水对晶片中间区域的压强P，由伯努利方程得：

去离子水对晶片中间区域的压力F为：

其中，ΔS为受压面积，r是喷管半径，h是喷管到晶片的垂直高度，压力F主要与v₀的二次方有关。可见，当喷速v₀增加时，压力F迅速增加，导致晶片中间的缺陷数量急剧增加。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种晶圆清洗装置及晶圆清洗方法，以解决现有技术中的去离子水喷嘴易对晶圆造成缺陷的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种晶圆清洗装置，用于对基台吸附的晶圆进行清洗，基台具有承载晶圆的第一表面，晶圆清洗装置包括多个去离子水喷嘴，去离子水喷嘴设置于基台的第一表面上方，各去离子水喷嘴的喷射方向不同，且各去离子水喷嘴的喷射方向与第一表面之间具有夹角θ，0°＜θ＜90°。

进一步地，去离子水喷嘴为两个，一个去离子水喷嘴具有第一出水口，另一个去离子水喷嘴具有第二出水口，第一出水口和第二出水口均靠近第一表面，基台具有相对的第一侧和第二侧，第一出水口位于第一侧，第一出水口的喷射方向朝向第二侧，第二出水口位于第二侧，第二出水口的喷射方向朝向第一侧，且第一喷射方向与第二喷射方向在第一表面所在平面上的投影平行。

进一步地，第一出水口的外侧与第二出水口的外侧相互抵接。

进一步地，第一出水口沿喷嘴的径向截面为矩形，第二出水口沿喷嘴的径向截面为矩形，且第一出水口的至少一个边和第二出水口的至少一个边之间相互平行。

进一步地，第一出水口沿喷嘴的径向截面与第二出水口沿喷嘴的径向截面具有相同的形状和面积。

进一步地，各去离子水喷嘴包括连接的第一管件和第二管件，第一出水口和第二出水口分别一一对应地位于第一管件上，垂直于第一管件的延伸方向的任意截面为矩形，垂直于第二管件的延伸方向的任意截面为圆形。