[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，发展到用双面洗擦毛刷(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包括刷桶121和设置于刷桶121的圆周表面的刷毛122，且刷桶121上的刷毛122呈圆柱状交错横向排列。当刷桶121转动时，晶圆130表面会受到刷毛122垂直向下的摩擦作用，使得晶圆130表面上的颗粒在刷毛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，晶圆表面残留的颗粒较多，尤其是晶圆的边缘部分的颗粒物更为显著。

因此，如何提供一种可以实现彻底清洗颗粒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，通过将刷桶上的刷毛设置成沿刷桶轴向交错排列的叉形刷毛，可以快速彻底清洗晶圆表面上的颗粒。

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，包括刷桶，所述刷桶的外圆周面设有沿刷桶轴向交错排列的叉形刷毛。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述叉形刷毛采用柔性材料。

优选的，在上述的晶圆清洗刷中，所述叉形刷毛采用聚乙烯醇。

本实用新型还公开了一种晶圆清洗装置，包括一对晶圆清洗刷，所述晶圆清洗刷分别压在晶圆的正反表面并对所述晶圆进行滚动刷洗，每个晶圆清洗刷包括刷桶，其特征在于，所述刷桶的外圆周面设有沿刷桶轴向交错排列的叉形刷毛。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述叉形刷毛采用柔性材料。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述叉形刷毛采用聚乙烯醇。

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刷桶清洗喷嘴的第二喷水管，所述第二喷水管分别设置于对应刷桶的斜上方。

优选的，在上述的晶圆清洗装置中，所述刷桶的斜上方还设有若干单独控制角度、水压和水量的刷桶清洗活动喷嘴。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型晶圆清洗刷和晶圆清洗装置，通过将刷桶上的刷毛设置成沿刷桶轴向交错排列的叉形刷毛，可以快速彻底清洗晶圆表面上的颗粒，一方面，叉形刷毛相比现有的圆形刷毛，更容易扫除晶圆表面的颗粒；另一方面，沿刷桶轴向交错排列的叉形刷毛可以减少刷桶轴向方向上各刷毛之间的总的间隔，可以减少清洗液的流失，从而可以有效提高清洗液的利用率；再一方面，叉形刷毛在和晶圆的接触中挤压变形，挤压变形后叉形刷毛和晶圆的接触面积变大，能覆盖到晶圆的边缘部位，从而有效减少晶圆边缘的颗粒残留。