CN102376532A

CN102376532A - 晶片清洗装置

Info

Publication number: CN102376532A
Application number: CN2010102616467A
Authority: CN
Inventors: 吴良辉; 汪亚军; 荣昊
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种晶片清洗装置，所述晶片清洗装置包括：夹持装置、正面清洗单元以及背面清洗单元，所述夹持装置用于夹持并旋转晶片，所述晶片包括正面以及与正面相对的背面，所述正面清洗单元用于向所述晶片的正面喷吹气体，所述背面清洗单元用于向所述晶片的背面喷洒去离子水，所述正面清洗单元包括气体供给管路以及与所述气体供给管路连接的气体喷头。本发明可避免出现油状缺陷，提高半导体器件的良率。

Description

晶片清洗装置

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种晶片清洗装置。

背景技术

半导体器件一般通过光刻、刻蚀、沉积以及化学机械研磨等上百道甚至上千道工序形成，每一道工序完成之后，用于制造半导体器件的晶片被传输到下一道工序的工艺设备中。在晶片传送过程中以及在前道工序的制造工艺中，不可避免的会在晶片背面产生颗粒、残留等污染物。在光刻工艺时，这些污染物会导致晶片在曝光机台上翘起，影响聚焦，进而影响对准以及半导体器件的关键尺寸，若该污染物附着在曝光机台上，还会影响其它批次的晶片；此外，在晶片的传送过程中，是依靠真空吸附晶片背面进行的，若该污染物附着在晶片背面，会导致晶片的吸附力差或不能吸附，该晶片不得不报废。因此，对晶片背面的清洗是非常必要的。

对晶片背面的清洗工艺一般在晶片清洗装置中进行。请参考图1，其为现有的晶片清洗装置的示意图。如图1所示，晶片清洗装置100包括：夹持装置110、正面清洗单元以及背面清洗单元，所述夹持装置110用于夹持并旋转晶片10，所述晶片10包括正面以及与所述正面相对的背面，所述正面清洗单元用于向晶片10的正面喷洒去离子水，所述背面清洗单元用于向晶片10的背面喷洒去离子水，所述正面清洗单元包括液体供给管路121、液体喷头122以及阀组123，所述液体喷头122通过阀组123与液体供给管路121连接。

当进行背面清洗工艺时，将需要去除背面污染物的晶片10放置到所述夹持装置110上，所述夹持装置110夹持住所述晶片10的侧面，所述晶片10的背面向上，所述晶片10的正面向下；然后，所述晶片10以预定速度旋转，所述正面清洗单元的液体喷头122设置于晶片10的下方，并向所述晶片10的正面喷洒去离子水，同时，所述背面清洗单元移动至晶片10的上方，向晶片10的背面喷洒去离子水。在清洗所述晶片10的背面时，利用去离子水清洗晶片10的正面，可防止晶片10背面的污染物从晶片10边缘倒流至晶片10的正面，从而避免污染晶片10正面。

然而，在实际生产中发现，当使用一段时间后，现有的背面清洗单元的阀组123经常出现故障，甚至会出现漏油现象，使得供给到晶片10正面的去离子水被污染，导致晶片10正面出现油状缺陷(oil defect)，进而导致半导体器件的良率下降。

发明内容

本发明提供一种晶片清洗装置，以解决现有的晶片清洗装置易污染供给到晶片正面的去离子水，而导致半导体器件良率下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶片清洗装置，包括：夹持装置、正面清洗单元以及背面清洗单元，所述夹持装置用于夹持并旋转晶片，所述晶片包括正面以及与正面相对的背面，所述正面清洗单元用于向所述晶片的正面喷吹气体，所述背面清洗单元用于向所述晶片的背面喷洒去离子水，所述正面清洗单元包括气体供给管路以及与所述气体供给管路连接的气体喷头。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述气体喷头包括主体以及设置于所述主体上的多个通孔，所述多个通孔与所述气体供给管路连通，设置于所述主体边缘的通孔的孔径大于设置于所述主体中心的通孔的孔径。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述主体呈圆台状，所述主体的小端与所述气体供给管路连接，所述主体的大端靠近晶片的正面。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述正面清洗单元还包括气体过滤装置，所述气体过滤装置设置于所述气体供给管路上。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述正面清洗单元还包括气体流量控制器，所述气体流量控制器设置于所述气体供给管路上。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述正面清洗单元还包括气体供给装置，所述气体供给装置与所述气体供给管路连接。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述夹持装置包括支撑座以及多个定位件，所述多个定位件等间距固定在所述支撑座上。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述支撑座呈圆盘状。

可选的，在所述晶片清洗装置中，所述定位件呈圆柱状，所述定位件的自由端部具有第一曲面和第二曲面，通过所述第一曲面和第二曲面共同夹持晶片。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

所述晶片清洗装置的正面清洗单元包括气体供给管路以及气体喷头，所述气体供给管路与气体喷头连接，所述正面清洗单元无需使用阀组，即可利用气体清洗所述晶片的正面，避免出现油状缺陷，提高半导体器件的良率。

附图说明

图1为现有的晶片清洗装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的晶片清洗装置的示意图；

图3为图2中的气体喷头的示意图。

具体实施方式

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明以及权利要求书，本发明的优点以及特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种晶片清洗装置，所述晶片清洗装置的正面清洗单元包括气体供给管路以及气体喷头，所述气体供给管路与气体喷头连接，所述正面清洗单元无需使用阀组，即可利用气体清洗所述晶片的正面，避免出现油状缺陷，提高半导体器件的良率。

请参考图2，其为本发明实施例提供的晶片清洗装置的示意图，如图2所示，所述晶片清洗装置200包括：夹持装置210、正面清洗单元以及背面清洗单元，所述夹持装置210用于夹持并旋转晶片20，所述晶片20包括正面以及与所述正面相对的背面，所述正面清洗单元用于向所述晶片20的正面喷吹气体，所述背面清洗单元用于向所述晶片20的背面喷洒去离子水，所述正面清洗单元包括气体供给管路221以及与所述气体供给管路221连接的气体喷头222。所述正面清洗单元可利用气体喷吹所述晶片20的正面，防止在背面清洗过程中，晶片20 背面的污染物从晶片20边缘倒流至晶片正面，同时，由于所述正面清洗单元无需使用阀组，可避免出现油状缺陷，提高半导体器件的良率。

请参考图3，并结合图2，所述气体喷头222包括主体222a以及设置于主体222a上的多个通孔222b，所述通孔222b与气体供给管路210连通，较佳的，设置于所述主体222a边缘的通孔的孔径大于设置于主体222a中心的通孔的孔径，以确保气体喷头222的各个位置喷出的气流均匀，以达到较佳的清洗效果。

在本实施例中，所述主体222a呈圆台状，所述主体222a的小端与所述气体供给管路210连接，所述主体222a的大端靠近晶片20的正面。然而应当认识到，本发明的主体222a的形状并不局限于圆台状，所述主体222a还可以是其它形状，例如圆锥形或圆柱形。

优选的，所述正面清洗单元还包括气体过滤装置223，所述气体过滤装置223设置于所述气体供给管路221上，所述气体过滤装置223用于过滤所述供给管路221内的气体，确保供给到所述晶片20正面的气体的纯度。

优选的，所述正面清洗单元还包括气体流量控制器(MFC)224，所述气体流量控制器224设置于所述气体供给管路221上。当供给到所述晶片20正面的气体的流量太大时，极有可能损坏晶片20上的膜层；而当气体压力太小时，晶片20背面的污染物将会从晶片20边缘倒流至晶片正面；所述气体流量控制器224可准确的控制气体的流量，防止气体压力太大或太小。

在本实施例中，所述正面清洗单元还包括气体供给装置225，所述气体供给装置225与所述气体供给管路221连接，所述气体供给装置225用于向所述气体供给管路221供给气体，所述气体优选为高纯度的氮气。

在本实施例中，所述夹持装置210包括支撑座211以及多个定位件212，所述多个定位件212等间距固定在所述支撑座上211上。所述支撑座211呈圆盘状，所述气体喷头222设置于所述支承座211内并位于所述晶片20的下方，所述定位件212呈圆柱状，所述定位件212的自由端部具有第一曲面(未图示)和第二曲面(未图示)，通过所述第一曲面和第二曲面共同夹持所述晶片20。

进一步的，所述清洗装置200还包括马达240，所述马达240与所述支撑座211固定连接，所述马达240用于驱动支撑座211旋转，进而带动晶片20旋转。

当进行背面清洗工艺时，可将需要去除背面污染物的晶片20放置到所述夹持装置210的定位件212上，所述夹持装置210夹持住晶片20的侧面，所述晶片20的背面向上，正面向下；然后，所述晶片20以预定速度(例如50～500转/秒)旋转，所述正面清洗单元的气体喷头222设置于晶片20的下方，并向晶片20的正面喷吹气体，同时，背面清洗单元移动至晶片20的上方，向晶片20的背面喷洒去离子水，以清洗所述晶片20背面的污染物。在清洗所述晶片20的背面时，利用气体喷吹晶片20的正面，可防止晶片20背面的污染物从晶片20边缘倒流至晶片20正面，从而避免污染晶片20正面。所述晶片清洗装置200的正面清洗单元221无需使用阀组，即可利用气体清洗所述晶片20的正面，避免出现油状缺陷，提高了半导体器件的良率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动以及变型而不脱离本发明的精神以及范围。这样，倘若本发明的这些修改以及变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动以及变型在内。

Claims

1.一种晶片清洗装置，包括：夹持装置、正面清洗单元以及背面清洗单元，所述夹持装置用于夹持并旋转晶片，所述晶片包括正面以及与正面相对的背面，所述正面清洗单元用于向所述晶片的正面喷吹气体，所述背面清洗单元用于向所述晶片的背面喷洒去离子水，所述正面清洗单元包括气体供给管路以及与所述气体供给管路连接的气体喷头。

2.如权利要求1所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述气体喷头包括主体以及设置于所述主体上的多个通孔，所述多个通孔与所述气体供给管路连通，设置于所述主体边缘的通孔的孔径大于设置于所述主体中心的通孔的孔径。

3.如权利要求2所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述主体呈圆台状，所述主体的小端与所述气体供给管路连接，所述主体的大端靠近晶片的正面。

4.如权利要求1所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述正面清洗单元还包括气体过滤装置，所述气体过滤装置设置于所述气体供给管路上。

5.如权利要求1所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述正面清洗单元还包括气体流量控制器，所述气体流量控制器设置于所述气体供给管路上。

6.如权利要求1所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述正面清洗单元还包括气体供给装置，所述气体供给装置与所述气体供给管路连接。

7.如权利要求1所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述夹持装置包括支撑座以及多个定位件，所述多个定位件等间距固定在所述支撑座上。

8.如权利要求7所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述支撑座呈圆盘状。

9.如权利要求7所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述定位件呈圆柱状，所述定位件的自由端部具有第一曲面和第二曲面，通过所述第一曲面和第二曲面共同夹持所述晶片。

10.如权利要求7所述的晶片清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括马达，所述马达与所述支撑座连接，用于驱动所述支撑座旋转。