[发明专利]一种晶圆表面颗粒清洗装置

说明书

本发明属于晶圆清洗技术领域，特别涉及一种晶圆表面颗粒清洗装置。包括二流体喷嘴及与二流体喷嘴连接的二流体喷嘴控制系统和二流体喷嘴移动系统，其特征在于，二流体喷嘴上设有液体通道和环绕于液体通道的外侧、用于惰性气体通过的环腔，分别由液体通道和环腔喷出的液体和惰性气体在二流体喷嘴的外部混合，液体被雾化后对晶圆的表面进行清洗；二流体喷嘴控制系统用于控制二流体喷嘴喷射液体和气体的喷射性能；二流体喷嘴移动系统用于控制二流体喷嘴的移动。本发明采用二流体喷嘴，通过气体压力与液体流量的合理控制，从而达到既对晶圆损伤小，又可以高效清洗晶圆的目的。

技术领域

本发明属于晶圆清洗技术领域，特别涉及一种晶圆表面颗粒清洗装置。

背景技术

芯片制造领域，从90纳米以下起，芯片制造的良率就开始有所下降，主要原因之一就在于硅片上的颗粒物污染难以清洗。随着线越做越细，到了45纳米以下，基本上整个工艺中，每两步就要做一次清洗，如果想得到较高良率几乎每步工序都离不开清洗。随着半导体工艺由2D走向3D，硅片清洗提出了新挑战，图形结构晶圆清洗相较于平坦表面的清洗，技术和要求都要复杂得多。随着线宽减小，深宽比的增加，清洗工艺难度也迅速增大，硅片清洗的重要程度日益凸显。为了提高晶圆制程的良率，急需一种既对晶圆损伤小，又可以高效清洗晶圆表面的清洗装置。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种晶圆表面颗粒清洗装置，以解决图形结构晶圆表面，线宽减小，深宽比的增加，清洗工艺难度增大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶圆表面颗粒清洗装置，包括二流体喷嘴及与所述二流体喷嘴连接的二流体喷嘴控制系统和二流体喷嘴移动系统，所述二流体喷嘴上设有液体通道和环绕于所述液体通道的外侧、用于惰性气体通过的环腔，分别由所述液体通道和所述环腔喷出的液体和惰性气体在所述二流体喷嘴的外部混合，液体被雾化后对晶圆的表面进行清洗；所述二流体喷嘴控制系统用于控制二流体喷嘴喷射液体和气体的喷射性能；所述二流体喷嘴移动系统用于控制所述二流体喷嘴的移动。

所述二流体喷嘴包括喷嘴内芯及套设于所述喷嘴内芯外侧的喷嘴外壳，所述喷嘴外壳与所述喷嘴内芯之间形成所述环腔，所述喷嘴内芯上沿轴向设有所述液体通道，所述液体通道的末端为喷液口，所述喷嘴外壳上设有与所述环腔连通的惰性气体进口，所述环腔的末端设有环绕于所述喷液口外侧的环形喷气口。

所述环腔通过对称设置的两个隔板分隔为两个半环腔，所述惰性气体进口为两个、且分别与两个所述半环腔相连通。

两个所述隔板与所述喷嘴内芯为一体式结构。

所述喷嘴内芯的下端设有与所述喷嘴外壳密封配合的密封头，所述密封头的外圆周上分布有多个布风槽，各所述布风槽的两端分别与所述环腔和所述环形喷气口连通。

所述密封头为直径大于所述喷嘴内芯直径的圆柱体，所述圆柱体的下端为锥形结构，各所述布风槽均沿轴向设置。

所述喷嘴内芯与所述喷嘴外壳螺纹连接，且通过密封圈密封。

所述二流体喷嘴采用聚四氟乙烯材质，所述二流体喷嘴的端部为锥形结构。

所述二流体喷嘴以0-80倾斜角度设置于晶圆的上方，所述二流体喷嘴距离所述晶圆表面的高度为0-10mm。

所述液体通道内的液体流量小于800ml/min；所述环腔内通入的惰性气体的压力为0-0.8Mpa，流量小于200L/min。

本发明的优点及有益效果是：本发明采用二流体喷嘴，通过气体压力与液体流量的合理控制，从而达到既对晶圆损伤小，又可以高效清洗晶圆的目的。

本发明遵循能量交换原理，将水打散等水滴，并且可以控制其大小和速度，即可以控制水滴能量，从而找到晶圆上被清洗物进行能量交换进行清洗。

附图说明