CN210325700U - 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理*** - Google Patents
一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN210325700U CN210325700U CN201920897473.4U CN201920897473U CN210325700U CN 210325700 U CN210325700 U CN 210325700U CN 201920897473 U CN201920897473 U CN 201920897473U CN 210325700 U CN210325700 U CN 210325700U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- gas
- processing system
- gas injection
- cleaning liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 title claims description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 75
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 25
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 25
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 88
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本实用新型涉及化学机械抛光后处理技术领域,公开了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***,包括:晶圆提升装置,用于从清洗液中提拉浸入清洗液的晶圆;气体喷射装置,用于在晶圆从清洗液中提升的过程中,向晶圆表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,以使晶圆表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆表面剥离。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学机械抛光后处理技术领域,尤其涉及一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***。
背景技术
化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是集成电路(IC)制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。随着集成电路制造技术的发展,对晶圆表面缺陷的控制越来越严格。在晶圆制造过程中,晶圆表面会吸附颗粒或有机物等污染物而产生大量缺陷,需要后处理工艺去除这些缺陷。
特别是在化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会造成晶圆表面的污染,所以在抛光之后需要引入后处理工艺以去除晶圆表面的污染物,后处理工艺一般由清洗和干燥组成,以提供光滑洁净的晶圆表面。
抛光后清洗的目的是去除晶圆表面颗粒和各种化学物质,并在清洗过程中避免对表面和内部结构的腐蚀和破坏,目前常见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。
晶圆经过清洗后,晶圆表面会留存很多水或清洗液的残留物。由于这些水或清洗液的残留物中溶有杂质,如果让这些残留液体自行蒸发干燥,这些杂质就会重新粘结到晶圆的表面上,造成污染,甚至破坏晶圆的结构。为此,需要对晶圆表面进行干燥处理,以除去这些残留液体。传统的旋转干燥方式,由于干燥后残留的水膜厚度很大,甚至可能高于200nm,极易造成水痕缺陷。
综上,现有技术中存在晶圆干燥效果差,容易残留液体的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本实用新型实施例提供了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***,包括:
晶圆提升装置,用于从清洗液中提拉浸入清洗液的晶圆;
气体喷射装置,用于在晶圆从清洗液中提升的过程中,向晶圆表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,以使晶圆表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆表面剥离。
在一个实施例中,气体喷射装置包括:
第一喷射机构,用于向晶圆的第一表面附着的清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体;
第二喷射机构,用于向晶圆的第二表面附着的清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体;
其中,所述第一表面和所述第二表面分别为晶圆的两个相对面。
在一个实施例中,第一喷射机构和第二喷射机构均包括依次连接的气体喷射组件、旋转驱动模块和控制模块;
控制模块通过旋转驱动模块控制气体喷射组件旋转以将其喷射的干燥气体对准所述弯液面区域。
在一个实施例中,气体喷射组件包括喷杆,喷杆上间隔设置有多个喷气孔,多个喷气孔同时喷射所述第一温度的干燥气体时形成一层风幕,以通过所述风幕喷射所述弯液面区域。
在一个实施例中,气体喷射组件包括喷杆,喷杆上设有长狭缝。
在一个实施例中,旋转驱动模块包括旋转电机和电机驱动器。
在一个实施例中,所述第一温度高于清洗液的温度且低于60℃。
在一个实施例中,晶圆后处理***还包括用于提供所述第一温度的干燥气体的气体供给源,所述气体供给源与所述气体喷射装置之间通过管路连接。
在一个实施例中,所述管路上设置有用于控制管路通断的控制阀和用于控制所述干燥气体流量的流量计。
在一个实施例中,晶圆后处理***还包括用于容纳所述清洗液的清洗槽。
本申请所述的晶圆后处理***,其有益效果包括:基于马兰戈尼效应,使清洗液带着晶圆表面的附着物向下剥离,从而实现晶圆的清洗和干燥,减少了液体残留,提高了晶圆干燥效果。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本实用新型的优点将变得更清楚和更容易理解,但这些附图只是示意性的,并不限制本实用新型的保护范围,其中:
图1为本实用新型一实施例提供的晶圆后处理的原理示意图;
图2为本实用新型一实施例提供的晶圆后处理***的结构示意图;
图3为本实用新型一实施例提供的气体喷射装置的结构示意图;
图4a和4b为本实用新型一实施例提供的喷射机构的结构示意图;
图5a和5b为本实用新型另一实施例提供的喷射机构的结构示意图;
图6为本实用新型一实施例提供的晶圆后处理***的主视图;
图7为本实用新型一实施例提供的晶圆后处理***的右视图;
图8a为本实用新型一实施例提供的第一移动机构的示意图;
图8b为本实用新型另一实施例提供的第一移动机构的示意图;
图9为本实用新型另一实施例提供的晶圆后处理***的右视图;
附图标记说明:
w、晶圆;
10、晶圆提升装置;11、第一移动机构;111、凹槽;112、第一连接件;113、第一滑块;114、第一导轨;115、第一伺服电缸;12、第二移动机构;121、第一夹持件;122、第二夹持件;123、第二驱动件;124、竖直移动机构;125、水平移动机构;
20、气体喷射装置;21、第一喷射机构;22、第二喷射机构;23、气体喷射组件;231、喷杆;232、喷气孔;233、细长狭缝;24、旋转驱动模块;25、控制模块;
30、清洗槽。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图,对本实用新型所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式,用于说明本实用新型的构思;这些说明均是解释性和示例性的,不应理解为对本实用新型实施方式及本实用新型保护范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是,除非特别予以说明,为了便于理解,以下对本实用新型具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
如图1所示,基于马兰戈尼效应的晶圆后处理的实现原理为:
在图1中,由于液体的浸润作用致使液体沿晶圆w表面上升,在液体表面张力的作用下,在气体(干燥气体)、液体(清洗液)和固体(晶圆)三相交界处的接触液面呈现凹月面形的一弯曲液面,即弯液面。
如图1所示,在晶圆w以恒定速度V从清洗液中提拉出的同时,向晶圆w表面附着的清洗液的弯液面区域喷射热的干燥气体,致使该区域的液体温度升高,形成温度梯度,温度梯度诱发表面张力梯度而使清洗液沿弯液面向下流动,马兰戈尼效应产生的强烈的界面流动不仅可以随着晶圆w的提拉而将吸附在晶圆w表面的液体剥离还可以将晶圆w表面附着的污染物冲洗掉,从而同时实现晶圆w的清洗和干燥。
如图1所示,本实用新型实施例所提供的一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***,包括:
晶圆提升装置10,用于从清洗液中提拉浸入清洗液的晶圆w;
气体喷射装置20,用于在晶圆w从清洗液中提升的过程中,向晶圆w表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,以使晶圆w表面的附着物按照与所述提升方向相反的方向从晶圆w表面剥离。
在一个实施例中,气体喷射装置20可绕一旋转轴旋转,以使喷射的气体跟随弯液面移动。气体喷射装置20的气体喷出位置绕旋转轴的旋转角度范围为与水平面夹角在10°至50°之间。
本实施例中,气体喷射装置20喷射的气体可以为氮气,气体的温度即第一温度高于清洗液的温度且低于60℃。
氮气的温度高于清洗液的温度使得弯液面区域的温度分布发生变化,由于界面的表面张力取决于温度分布时会发生马兰戈尼对流,也就是在本实施例中使用热的干燥气体喷射液体和固体的交界面时,基于热马兰戈尼效应,清洗液带着晶圆表面的附着物向下剥离,从而实现晶圆w的清洗和干燥,减少了液体残留,提高了晶圆干燥效果。
氮气的温度低于60℃,可以避免因晶圆w过热引起大量液体蒸发而导致的干燥缺陷。
本实用新型实施例的晶圆后处理***,通过使用绿色环保的氮气取代可燃、可爆且有毒的有机蒸汽进行马兰戈尼干燥,无需配备安全保护装置,简化了气体供给***,提升了晶圆后处理***的安全性。此外,本实用新型实施例的基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***对蓝宝石衬底、氮化镓衬底等热导率较低的衬底具有显著的干燥效果。
如图2所示,气体喷射装置20包括:
第一喷射机构21,用于向晶圆w的第一表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体;
第二喷射机构22,用于向晶圆w的第二表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体;
其中,第一表面和第二表面分别为晶圆w的两个相对面。
第一喷射机构21和第二喷射机构22位于晶圆的对称两侧。
本实施例中,第一喷射机构21和第二喷射机构22同时工作,以在晶圆w从清洗液中提升的过程中,同时向晶圆w两个相对的表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,从而使晶圆w两个表面的附着物按照与所述提升方向相反的方向从晶圆w表面剥离。本实施例通过第一喷射机构21和第二喷射机构22实现了在晶圆w提拉的过程中同时干燥晶圆w的两个相对表面。
如图3所示,以晶圆w的一侧为例,第一喷射机构21和第二喷射机构22均包括依次连接的气体喷射组件23、旋转驱动模块24和控制模块25;
控制模块25通过旋转驱动模块24控制气体喷射组件23旋转以将其喷射的干燥气体对准所述弯液面区域。
作为一种可实施方式,控制模块25控制气体喷射组件23以预设角速度旋转,以使气体喷射组件23喷射的干燥气体对准所述弯液面区域。
作为另一种可实施方式,控制模块25还与晶圆提升装置10连接,控制模块25获取晶圆提升装置10提拉晶圆的提升速度,并计算相应的气体喷射组件23的旋转角速度,以使气体喷射组件23与晶圆提升装置10配合动作,随着晶圆上升使干燥气体的喷射角度相应旋转。
旋转驱动模块24能够驱动气体喷射组件23旋转,以使气体喷射组件23喷射的气体角度随着晶圆w提拉产生的固体与液体界面的变化而同时变化。
在一个实施例中,旋转驱动模块24包括旋转电机和电机驱动器。旋转电机与气体喷射组件23固定连接以带动气体喷射组件23旋转,电机驱动器与旋转电机和控制模块25分别连接,控制模块25通过电机驱动器驱动旋转电机的运行。
在本实用新型的一个实施例中,晶圆后处理***还包括用于提供所述第一温度的干燥气体的气体供给源,所述气体供给源与气体喷射装置20之间通过管路连接。
在一个实施例中,所述管路上设置有用于控制管路通断的控制阀和用于控制所述干燥气体流量的流量计。
如图4a所示,为本实用新型一实施例提供的气体喷射组件23的示意图,气体喷射组件23包括中空的喷杆231,喷杆231与提供干燥气体的气体供给源通过管路连接,干燥气体通过喷杆231的进气口流入喷杆231的中空部分。喷杆231上间隔设置有多个与中空部分连通的喷气孔232,干燥气体通过喷气孔232向外喷射。多个喷气孔232同时喷射所述第一温度的干燥气体时形成一层风幕,以通过所述风幕喷射所述弯液面区域从而对晶圆w进行干燥。
具体地,喷杆231的直径为12mm,喷杆231的底端距液面的垂直距离为5至15mm,距晶圆最近的端点与晶圆的水平距离为5至10mm。喷气孔232与水平面的夹角范围为10°至50°。通入喷杆231的气体流量为15至50L/min。
如图4b所示,为图4a中具有多个喷气孔232的喷杆231的局部结构示意图,图4a中的局部结构E经放大后如图4b所示,喷杆231上水平间隔设置有多个喷气孔232,其中,喷气孔232可以采用直径d1为0.1至0.5mm的圆孔,优选为0.1mm。相邻两个喷气孔232之间的距离为2至5mm,优选为3mm。
如图5a所示,为本实用新型另一实施例提供的气体喷射组件23的示意图,气体喷射组件23包括中空的喷杆231,喷杆231与提供干燥气体的气体供给源通过管路连接,干燥气体通过喷杆231的进气口流入喷杆231的中空部分。喷杆231上设有与中空部分连通的细长狭缝233,干燥气体通过细长狭缝233向外喷射。细长狭缝233喷射所述第一温度的干燥气体时形成一层风幕,以通过所述风幕喷射所述弯液面区域从而对晶圆w进行干燥。
如图5b所示,为图5a中具有细长狭缝233的喷杆231的局部结构示意图,图5a中的局部结构I经放大后如图5b所示,细长狭缝233沿水平方向延伸,其长度与晶圆w的直径相匹配,宽度d2可以为0.1至0.5mm,优选为0.1mm。
在一个实施例中,喷杆231的长度大于晶圆的直径。
如图6和图7所示,本实用新型实施例所提供的一种晶圆后处理***,还包括:
清洗槽30,用于容纳清洗晶圆w的清洗液;
晶圆提升装置10,用于从清洗液中提升浸没于清洗液的晶圆w;
晶圆提升装置10包括:
第一移动机构11,用于固定晶圆w的位于清洗液中的下侧位置进行提升;
第二移动机构12,用于在第一移动机构11将晶圆w提升至预设位置时,固定晶圆w的位于清洗液液面以上的已经被清洗干燥的上侧位置继续提升直至晶圆w脱离清洗液。
本实施例中,在第二移动机构12与晶圆w固定之后,第一移动机构11松开该晶圆w。
第二移动机构12表面保持清洁干燥,并且第二移动机构12与晶圆w接触的位置也为已经完成清洗和干燥的位置,避免了接触位置的二次污染,解决了夹具与晶圆接触区域无法完全清洗干燥的问题。
第一移动机构11和第二移动机构12的与晶圆接触部位的表面均设有疏水涂层。
第一移动机构11的用于固定晶圆w的固定部置于清洗槽30中且位于晶圆w下方。当晶圆w完全浸没于清洗液中并完成清洗后,置于清洗槽30中的第一移动机构11从晶圆w下方向上移动,以使第一移动机构11固定晶圆w的下侧位置并从晶圆w下方提升晶圆w。该下侧位置位于清洗液中,如图1所示,作为一种可实施方式,第一移动机构11的上端与晶圆接触的该下侧位置位于晶圆圆心的下方,且距晶圆圆心的竖直距离大于晶圆半径的三分之一。
第一移动机构11带动晶圆w向上移动,在第一移动机构11将晶圆w提升至预设位置时,第一移动机构11停止移动,此时部分晶圆w露出清洗液液面,第二移动机构12从晶圆w上方向下移动以固定晶圆w的位于清洗液液面以上的上侧位置,在第二移动机构12稳定固定晶圆w后,第二移动机构12带动晶圆w继续向上移动以继续提升晶圆w直至晶圆w脱离清洗液。如图1所示,作为一种可实施方式,预设位置为晶圆圆心脱离清洗液面的位置。预设位置高于第一移动机构11固定的晶圆w下侧位置并且低于第二移动机构12固定的晶圆w上侧位置。具体地,第一移动机构11将晶圆提升至预设位置为使晶圆顶点距液面的距离在1.2倍至1.5倍晶圆半径。第二移动机构12与晶圆接触的上侧位置可以为晶圆水平直径的端点,也可以为该端点偏下一定距离的边缘点,例如偏下10mm。
本实用新型实施例中使用两个移动机构分别提升晶圆w,第一移动机构11在清洗液液面以下与晶圆w接触并提升晶圆w,晶圆w露出液面后,第二移动机构12固定晶圆w的已经完成清洗干燥的位置并继续提升晶圆w直至晶圆w完成脱离液面,整个过程不存在无法清洗或干燥的部位,能够保证晶圆w整体表面均被清洗和干燥,提高了晶圆w后处理效果。
在本实用新型的一个实施例中,晶圆后处理***还包括用于控制晶圆提升装置10、气体喷射装置20和气体供给源同步运行的控制器。
控制器与晶圆提升装置10连接,控制器控制第一移动机构11和第二移动机构12执行上述动作。在第二移动机构12与晶圆w固定之后,控制器控制第一移动机构11松开晶圆w。
结合图1至图6,本实用新型提供的晶圆后处理***的工作过程包括:
第一步,第一移动机构11带动晶圆w向上移动(即向清洗液之外的方向移动),当晶圆w开始露出清洗液的液面时,气体喷射装置20开始向晶圆w表面附着的清洗液的弯液面区域喷射热的干燥气体,以对晶圆露出液面的部分进行干燥。
第二步,在第一移动机构11将晶圆w提升至预设位置时,例如多于一半的晶圆w露出液面后,第一移动机构11停止移动,此时,第二移动机构12固定晶圆的已经被干燥过的上侧位置然后继续提升晶圆w直至晶圆完全脱离清洗液,从而实现了晶圆w表面的整体清洗和干燥。
如图6和图7所示,第一移动机构11包括一容纳晶圆w下侧的凹槽111以及与凹槽111连接的第一驱动件,第一驱动件用于驱动凹槽111上下移动。晶圆w置于清洗液中时,第一移动机构11移动至使晶圆w下侧放置在凹槽111中。
在一个实施例中,第一移动机构11设有用于检测晶圆w是否在位的在位检测模块。
在位检测模块可以为压力传感器,压力传感器设于凹槽111与晶圆w接触的表面,当凹槽111承托晶圆w时,压力传感器检测到压力变化从而判断晶圆w在位。
如图8a所示,作为一种可实施方式,凹槽111中设有贯穿上表面与底面的镂空孔116,用于避免凹槽111与晶圆w接触的表面沉积杂质。
如图8b所示,作为另一种可实施方式,第一移动机构11包括第一支撑件117和第二支撑件118,第一支撑件117和第二支撑件118可以为两支柱用于支撑晶圆的下部。
如图6所示,第二移动机构12包括第一夹持件121、第二夹持件122和第二驱动件123,其中,第二驱动件123分别与第一夹持件121和第二夹持件122连接以同步驱动第一夹持件121和第二夹持件122相向或背向运动,第一夹持件121和第二夹持件122相对设置以用于夹持晶圆w。可选的,第二驱动件123可以由电机或气缸实现。
可以理解的是,当第二驱动件123同步驱动第一夹持件121和第二夹持件122相向运动时,第一夹持件121和第二夹持件122彼此靠近,第一夹持件121的底部和第二夹持件122的底部可夹紧晶圆w。当第二驱动件123同步驱动第一夹持件121和第二夹持件122背向运动时,第一夹持件121和第二夹持件122彼此远离,第一夹持件121的底部和第二夹持件122的底部可松开晶圆w。
在一个实施例中,第二移动机构12设有用于检测是否夹紧晶圆w的夹紧检测模块。
夹紧检测模块可以包括第一传感器,第一传感器安装在第二驱动件123上,而且第一传感器用于检测第一夹持件121和第二夹持件122夹紧晶圆w的第一夹紧位置。第一传感器通过检测第二驱动件123的移动距离来判断第一夹持件121和第二夹持件122是否夹紧晶圆w,或者第一传感器通过检测第二驱动件123分别与第一夹持件121和第二夹持件122连接的两部分之间的距离来判断是否夹紧晶圆w,或者第一传感器还可以通过检测第二驱动件123的带载大小来判断是否夹紧晶圆w。
通过第一传感器,可以准确判断第二移动机构12是否已经夹持住晶圆w或松开晶圆w,从而确认是否可以下一步操作。
如图9所示,在一个实施例中,第一移动机构11的第一驱动件包括第一连接件112、第一滑块113、第一导轨114和第一伺服电缸115。第一连接件112的一端与凹槽111连接,另一端与第一滑块113连接。第一滑块113可移动的设置在第一导轨114上,第一导轨114沿竖直方向延伸设置,以使第一滑块113上下移动。第一伺服电缸115用于控制第一滑块113在第一导轨114上的移动方向和移动距离等。第一移动机构11的工作原理为:第一伺服电缸115控制第一滑块113在第一导轨114上移动以使第一滑块113通过第一连接件112带动凹槽111上下移动。
如图9所示,在一个实施例中,第二移动机构12的第二驱动件123与竖直移动机构124和水平移动机构125连接,以使第一移动机构11在竖直方向和水平方向上均可自由移动。其中,竖直移动机构124和水平移动机构125的实现原理与第一驱动件类似,在此不再赘述。
本实施例还公开了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理方法,该晶圆后处理方法包括以下步骤:
步骤S1,从清洗液中提拉浸入所述清洗液的晶圆;
步骤S2,在所述晶圆从所述清洗液中提升的过程中,向所述晶圆表面附着的所述清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,以使所述晶圆表面的附着物按照与所述提升方向相反的方向从所述晶圆表面剥离。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本实用新型的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***,包括:
晶圆提升装置,用于从清洗液中提拉浸入所述清洗液的晶圆;
气体喷射装置,用于在所述晶圆从所述清洗液中提升的过程中,向所述晶圆表面附着的所述清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体,以使所述晶圆表面的附着物按照与所述提升方向相反的方向从所述晶圆表面剥离。
2.如权利要求1所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述气体喷射装置包括:
第一喷射机构,用于向所述晶圆的第一表面附着的所述清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体;
第二喷射机构,用于向所述晶圆的第二表面附着的所述清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体;
其中,所述第一表面和所述第二表面分别为所述晶圆的两个相对面。
3.如权利要求2所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述第一喷射机构和所述第二喷射机构均包括依次连接的气体喷射组件、旋转驱动模块和控制模块;
所述控制模块通过所述旋转驱动模块控制所述气体喷射组件旋转以将其喷射的所述干燥气体对准所述弯液面区域。
4.如权利要求3所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述气体喷射组件包括喷杆,所述喷杆上间隔设置有多个喷气孔,所述多个喷气孔同时喷射所述第一温度的干燥气体时形成一层风幕,以通过所述风幕喷射所述弯液面区域。
5.如权利要求3所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述气体喷射组件包括喷杆,所述喷杆上设有长狭缝。
6.如权利要求3所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述旋转驱动模块包括旋转电机和电机驱动器。
7.如权利要求1至6任一项所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述第一温度高于所述清洗液的温度且低于60℃。
8.如权利要求1所述的晶圆后处理***,其特征在于,还包括用于提供所述第一温度的干燥气体的气体供给源,所述气体供给源与所述气体喷射装置之间通过管路连接。
9.如权利要求8所述的晶圆后处理***,其特征在于,所述管路上设置有用于控制管路通断的控制阀和用于控制所述干燥气体流量的流量计。
10.如权利要求1所述的晶圆后处理***,其特征在于,还包括用于容纳所述清洗液的清洗槽。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810659303.2A CN108831849A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法 |
CN2018106593032 | 2018-06-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN210325700U true CN210325700U (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=64138400
Family Applications (5)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810659303.2A Pending CN108831849A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法 |
CN201910517168.2A Pending CN110265327A (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***和方法 |
CN201910517084.9A Pending CN110391157A (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种晶圆后处理***和方法 |
CN201920898244.4U Active CN210325702U (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种晶圆后处理*** |
CN201920897473.4U Active CN210325700U (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理*** |
Family Applications Before (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810659303.2A Pending CN108831849A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法 |
CN201910517168.2A Pending CN110265327A (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***和方法 |
CN201910517084.9A Pending CN110391157A (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种晶圆后处理***和方法 |
CN201920898244.4U Active CN210325702U (zh) | 2018-06-25 | 2019-06-14 | 一种晶圆后处理*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (5) | CN108831849A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110265327A (zh) * | 2018-06-25 | 2019-09-20 | 清华大学 | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***和方法 |
CN113488413A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 华海清科股份有限公司 | 晶圆后处理设备及其应用的具有导流功能的通风*** |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020117685A1 (en) * | 2018-12-03 | 2020-06-11 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for marangoni drying |
CN109887865B (zh) * | 2019-03-07 | 2021-08-20 | 上海华力微电子有限公司 | 一种晶圆清洗干燥装置、方法及化学机械研磨机台 |
CN110379734B (zh) * | 2019-06-14 | 2024-07-02 | 清华大学 | 一种晶圆后处理***和方法 |
CN110620036A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-27 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种晶圆清洗方法 |
CN111081603B (zh) * | 2019-11-25 | 2024-02-27 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 晶圆清洗设备及晶圆清洗方法 |
CN111211043B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-10-18 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种用于提升晶圆干燥效率的干燥方法 |
CN111276433B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-03-18 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法 |
CN111312581B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-07-15 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种可提升晶圆干燥效率的排气方法 |
CN111312580B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-07-15 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种用于高深宽比图形晶圆的微幅震动方法 |
CN111312627B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-09-13 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种用于晶圆干燥的提升氮气移除水分子的能力的方法 |
CN111092036B (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-14 | 杭州众硅电子科技有限公司 | 一种晶圆清洗干燥装置 |
CN111540702B (zh) * | 2020-07-10 | 2020-09-29 | 清华大学 | 竖直马兰戈尼晶圆处理装置 |
CN111536783B (zh) * | 2020-07-10 | 2020-09-29 | 清华大学 | 喷射角度可调的马兰戈尼干燥装置 |
CN111785663B (zh) * | 2020-07-10 | 2023-02-28 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆后处理*** |
CN111780537A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-16 | 华海清科股份有限公司 | 一种应用于晶圆后处理的马兰戈尼干燥装置 |
CN112066649A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-12-11 | 苏州晶洲装备科技有限公司 | 一种用于面板基材清洗后的真空干燥装置和方法 |
CN111739829B (zh) * | 2020-08-26 | 2020-11-17 | 华海清科(北京)科技有限公司 | 晶圆干燥方法和*** |
CN112133670B (zh) * | 2020-09-21 | 2024-06-21 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 晶圆清洗设备及其晶圆清洗方法 |
CN112487635B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-03-08 | 吉林大学 | 基于马兰戈尼效应的仿生梯度超疏水结构设计方法 |
CN112599451B (zh) * | 2020-12-17 | 2024-01-16 | 苏州琛陆科技产业投资管理有限公司 | 晶圆清洗、干燥设备及其使用方法 |
CN113539918B (zh) * | 2021-06-30 | 2024-05-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 晶圆清洗设备及其晶圆定位装置、晶圆定位方法 |
CN114001546B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-09-30 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆提拉干燥的动态交接方法及晶圆干燥装置 |
CN114001526B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-09-30 | 华海清科股份有限公司 | 一种晶圆提拉干燥方法及晶圆干燥装置 |
CN114485074B (zh) * | 2022-01-27 | 2023-09-29 | 上海至纯洁净***科技股份有限公司 | 一种晶圆干燥装置及其干燥方法 |
CN116313882A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-23 | 上海至纯洁净***科技股份有限公司 | 一种可提升晶圆干燥效能的液体张力控制方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19613620C2 (de) * | 1996-04-04 | 1998-04-16 | Steag Micro Tech Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Substraten |
US5884640A (en) * | 1997-08-07 | 1999-03-23 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for drying substrates |
US6192600B1 (en) * | 1999-09-09 | 2001-02-27 | Semitool, Inc. | Thermocapillary dryer |
US6875289B2 (en) * | 2002-09-13 | 2005-04-05 | Fsi International, Inc. | Semiconductor wafer cleaning systems and methods |
US20080066339A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Mike Wallis | Apparatus and method for drying a substrate |
JP2008211038A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
US9829249B2 (en) * | 2015-03-10 | 2017-11-28 | Mei, Llc | Wafer dryer apparatus and method |
CN108831849A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 清华大学 | 基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法 |
-
2018
- 2018-06-25 CN CN201810659303.2A patent/CN108831849A/zh active Pending
-
2019
- 2019-06-14 CN CN201910517168.2A patent/CN110265327A/zh active Pending
- 2019-06-14 CN CN201910517084.9A patent/CN110391157A/zh active Pending
- 2019-06-14 CN CN201920898244.4U patent/CN210325702U/zh active Active
- 2019-06-14 CN CN201920897473.4U patent/CN210325700U/zh active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110265327A (zh) * | 2018-06-25 | 2019-09-20 | 清华大学 | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理***和方法 |
CN113488413A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 华海清科股份有限公司 | 晶圆后处理设备及其应用的具有导流功能的通风*** |
CN113488413B (zh) * | 2021-07-06 | 2022-08-16 | 华海清科股份有限公司 | 晶圆后处理设备及其应用的具有导流功能的通风*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110391157A (zh) | 2019-10-29 |
CN108831849A (zh) | 2018-11-16 |
CN210325702U (zh) | 2020-04-14 |
CN110265327A (zh) | 2019-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN210325700U (zh) | 一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理*** | |
CN110379734B (zh) | 一种晶圆后处理***和方法 | |
CN111785663B (zh) | 一种晶圆后处理*** | |
EP1039506B1 (en) | Apparatus for cleaning and drying substrates | |
KR102011538B1 (ko) | 와이핑 패드 및 이 패드를 사용한 노즐 메인터넌스 장치와 도포 처리 장치 | |
KR102438896B1 (ko) | 기판 액처리 장치 | |
KR100271772B1 (ko) | 반도체 습식 식각설비 | |
CN103506339A (zh) | 晶圆背面清洗装置及清洗方法 | |
US20020121289A1 (en) | Spray bar | |
KR101668212B1 (ko) | 액처리 방법, 액처리 장치 및 기억매체 | |
CN210325701U (zh) | 一种晶圆后处理*** | |
CN111095512B (zh) | 清洗半导体硅片的方法及装置 | |
KR102420293B1 (ko) | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치, 및 기판 처리 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능 기억 매체 | |
CN211507583U (zh) | 一种晶圆后处理*** | |
CN211507584U (zh) | 一种应用于晶圆后处理的马兰戈尼干燥装置 | |
KR20210014776A (ko) | 선형 마랑고니 건조기에서의 일회용 린스 | |
JP2001232250A (ja) | 膜形成装置 | |
KR101163553B1 (ko) | 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치 | |
KR100886024B1 (ko) | 기판 식각 장치 | |
CN111780537A (zh) | 一种应用于晶圆后处理的马兰戈尼干燥装置 | |
KR20100050397A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 세정 방법 | |
KR100888654B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 | |
CN105097438A (zh) | 一种晶片背面清洗装置 | |
KR100794919B1 (ko) | 글라스 식각장치 및 식각방법 | |
KR101040289B1 (ko) | 반도체 후면 세정을 위한 메가소닉 세정 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |