[发明专利]一种晶圆清洗装置及清洗方法

说明书

一种晶圆清洗装置，包括清洗腔、清洗部、喷淋单元和清洁单元；所述清洗腔用于接收需要清洗的晶圆；所述清洗部可转动地安装于所述清洗腔内，用于擦洗晶圆表面；所述喷淋单元设置于所述清洗部上方，并在所述清洗部擦洗晶圆的过程中向晶圆表面喷洒清洗液；所述清洁单元设置于所述清洗腔中，并在晶圆清洗结束后通过喷射清洁液对所述清洗部进行清洁。

技术领域

本发明属于晶圆加工制造技术领域，具体而言，涉及一种晶圆清洗装置及清洗方法。

背景技术

晶圆的研磨抛光是集成电路制造中实现全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。这种方法通常将含有磨粒和化学成分的抛光液施加于旋转的抛光垫上，同时用承载头将晶圆抵压于抛光垫上并带动晶圆与抛光垫同向旋转，使得晶圆的待抛光表面在抛光液的化学成分所产生的化学作用和抛光液所包含的磨粒所产生的机械作用下被抛光。

由于在研磨抛光过程中，晶圆表面会吸附磨粒和抛光碎屑以及有机物等污染物，如不及时去除将在后续工艺中产生大量缺陷，因此需要采用后处理工艺对抛光后的晶圆进行清洗和干燥，以提供光滑洁净的晶圆表面。

抛光后清洗的作用是去除晶圆表面的颗粒和各种化学物质，并在清洗过程中避免对晶圆表面和内部结构的腐蚀及破坏，可分为湿法清洗和干法清洗，目前常用的湿法清洗是在溶液环境下清洗晶圆，比如清洗剂浸泡、机械擦洗、湿法化学清洗等。

当采用清洗工具擦洗晶圆时，污染物会附着和积聚在清洗工具上，若不加以处理，这些污染物可能对晶圆造成二次污染，降低清洗效率和洁净度。因此，需要及时对擦洗晶圆的清洗工具进行清洁，换言之，使清洗工具具备自清洁能力。

发明内容

本发明提供了一种晶圆清洗设备及清洗方法，旨在一定程度上解决上述技术问题，其技术方案如下：

本发明实施例的第一方面提供了一种晶圆清洗装置，包括清洗腔、清洗部、喷淋单元和清洁单元；清洗腔用于接收需要清洗的晶圆；清洗部可转动地安装于清洗腔内，用于擦洗晶圆表面；喷淋单元设置于清洗部上方，并在清洗部擦洗晶圆的过程中向晶圆表面喷洒清洗液；清洁单元设置于清洗腔中，并在晶圆清洗结束后通过喷射清洁液对清洗部进行清洁。

在一个实施例中，清洁单元包括喷头组件，当清洗部完成晶圆清洗后，喷头组件将经过加压的清洁液喷射在清洗部表面。

在一个实施例中，喷头组件采用兆声喷头或空化射流喷头，当清洗部完成晶圆清洗后，喷头组件将经过兆声或空化处理的清洁液喷射在清洗部表面。

在一个实施例中，清洗部为圆柱形的清洗刷或清洗海绵，清洁液为去离子水，喷头组件中沿着清洗部的轴向设置有多个喷头。

在一个实施例中，清洁单元包括超声清洁台，超声清洁台由底座和喷射器组成，喷射器将清洁液持续喷射到底座上，底座中嵌设有超声换能器，用于对底座上的清洁液进行超声处理；当清洗部完成晶圆清洗后，可移至底座上并部分浸入清洁液中，由经过超声处理的清洁液进行清洁。

在一个实施例中，清洁液为溶解有一定含量气体的高压液体。

在一个实施例中，清洗部为圆柱形的清洗刷或清洗海绵，喷射器的出口为沿着清洗部的轴向设置的一条狭缝。

在一个实施例中，清洗部为圆柱形的清洗刷或清洗海绵，喷射器的出口为沿着清洗部的轴向设置的多个喷嘴。

在一个实施例中，喷嘴为空化射流喷嘴。

本发明实施例的第二方面提供了一种晶圆清洗方法，包括：将需要去除表面污染物的晶圆放入清洗腔中；用喷淋单元将清洗液喷洒到晶圆表面并用清洗部擦洗晶圆表面；喷淋单元停止喷洒清洗液；将晶圆移出清洗腔并将清洗部移近清洁单元；清洁单元喷射清洁液，对清洗部进行清洁。