清洗水枪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及半导体湿法清洗领域，具体涉及一种清洗水枪，通过拆除现有技术水枪原直线形喷头，接口按处原水枪螺纹进行设计，喷嘴中端在原有基础上进行加长设计，减少水枪在狭小空间接触研磨盘和研磨垫的可能性，喷头采用多孔式花洒装置，并且在靠近喷头位置处按一定角度向内曲折，方便水流快速，均匀，小冲击力的冲洗晶圆表面，同时本发明所提供的水枪还可简单的调整水流速度和喷洒面积，结构简单，操作方便，成本也较低，适合大范围推广使用。
【专利说明】清洗水枪
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体湿法清洗领域，具体涉及一种清洗水枪。
【背景技术】
[0002]晶圆制造中，随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小,光刻(Lithography)技术对晶圆表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越来越高，IBM公司于1985年发展CMOS产品引入，并在1990年成功应用于64MB的DRAM生产中。1995年以后，CMP (ChemicalMechanical Polishing,化学机械研磨)技术得到了快速发展,大量应用于半导体产业。
[0003]借助CMP工艺可以剥除薄膜使得表面更加平滑和更加平坦。它也被用在半导体的金属化制程中，用来移除在其表面大量的金属薄膜以在介电质薄膜中形成连线的栓塞或是金属线。并且当晶圆从单晶硅晶棒被切下来后，就有很多的制程步骤被用来准备平坦的、光亮的以及无缺陷的晶圆表面以满足积体电路的制程所需，而化学机械研磨制程通常被用在晶圆生产的最后一道步骤，它可以使晶圆平坦化，并且可以从表面完全消除晶圆锯切步骤所引起的表面缺陷。
[0004]通常，一个化学机械研磨的设备架构，图1所示为现有技术进行CMP工艺的示意图，进行CMP工艺的设备由几个主要部分组成，一是负责研磨表面的研磨平台1，另一部分是负责抓住待磨晶圆的握柄2。其中，握柄2是利用抽真空的方式，吸咐待磨晶圆的背面，然后向下压在铺有一层研磨垫3的研磨台I上，进行平坦化过程。当CMP进行的时候，研磨平台I将会与握柄2顺着同一方向旋转，同时，提供研磨过程中化学反应的研磨液4将由一条管线，输送到系统中，不断滴在研磨垫上，帮助研磨。
[0005]在对晶圆经过CMP后，由于晶圆表面会残留有研磨后的颗粒，因此还要对晶圆进行一次清洗工艺，以将其表面的颗粒进行去除，防止在后续的研磨过程中对晶圆造成刮伤。目前一般采用水枪进行清洗。但对于化学机械研磨过程中机台报警，研磨头紧急抬起，在等待机台自动修复过程中(如机台右腔报警，需等待左腔产品回到安全位置，设备工程师才能进行修复处理)对产品表面进行长时间喷水作业，且由于空间的限制，效果非常有限。大体积的喷头易触碰研磨盘，产生细微的颗粒物造成机台腔的环境变差；同时由于传统的直线型水枪由于喷射出的水柱较大，容易对晶圆造成物理损伤，甚至可能将晶圆损毁。
【发明内容】
[0006]本发明根据现有技术在利用水枪进行清洗的不足，提供了一种新型的水枪清洗设备，具体方案如下:
[0007]—种清洗水枪，应用于晶圆的清洗工艺中，其特征在于，
[0008]所述水枪包括一枪体和一可拆卸的喷头，所述枪体的枪口和喷头通过螺纹活动连接，且所述喷头为设有若干出水口的花洒式喷头。
[0009]上述的水枪，其特征在于，所述枪体为中空，且该枪体设置有一进水口，该进水口通过软管连接一清洗液输送装置；
[0010]所述清洗液输送装置通过所述软管输送清洗液至所述枪体内。
[0011 ] 上述的水枪，其特征在于，所述枪体有一扳机，扣动所述扳机将所述枪体内的清洗液通过各所述出水口喷射出以对所述晶圆表面进行湿法清洗。
[0012]上述的水枪，其特征在于，所述喷头与所述扳机之间的距离为晶圆直径的I倍至2倍之间。
[0013]上述的水枪，其特征在于，所述喷头设置有一旋转式的前盖组件，通过旋转所述前盖组件来控制流经所述出水口的清洗液流量及清洗液喷洒的面积。
[0014]上述的水枪，其特征在于，所述枪体及所述喷头内壁均涂覆有一层防酸材料。
[0015]上述的水枪，其特征在于，所述水枪靠近喷头处设置有一拐角，且所述拐角为钝角。
[0016]上述的水枪，其特征在于，所述螺纹表面包覆有弹性材料。
[0017]本发明采用了如上技术方案，通过拆除现有技术水枪原直线形喷头，接口按处原水枪螺纹进行设计，喷嘴中端在原有基础上进行加长设计，减少水枪在狭小空间接触研磨盘和研磨垫的可能性，同时喷头采用多孔式花洒装置，并且在靠近喷头位置处按一定角度向内曲折，方便水流快速，均匀，小冲击力的冲洗晶圆表面，并且还可简单的调整水流速度和喷洒面积，操作方便，成本也较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0019]图1为现有技术进彳丁 CMP工艺的不意图；
[0020]图2a为本发明提供的清洗水枪的枪体示意图；
[0021]图2b为本发明提供的清洗水枪的喷头示意图；
[0022]图2c为本发明提供的清洗水枪的示意图；
[0023]图3为利用本发明提供的清洗水枪对晶圆进行清洗的示意图。
【具体实施方式】
[0024]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0025]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0026]本发明提供了一种清洗水枪30，如图2a?2c所示，该水枪30包括一枪体10和一可拆卸式的喷头20，枪体10的枪口和喷头20通过螺纹活动连接，且喷头20为设有若干出水口 21的花洒式喷头，减少了传统的直线型水枪由于水压过大容易对晶圆造成损伤，同时该喷头20为可拆卸式，技术人员可在清洗工艺完成后将喷头拆卸下来，对喷头20中残留的清洗液进行清理，同时还可通过更换不同规格的花洒式喷头来满足不同的需求。
[0027]优选的，该枪体10为中空，该枪体设置有一进水口(图中未标出)，且该进水口连通过软管12连接一清洗液输送装置(图中未标出)，清洗液输送装置通过软管12输送清洗液至枪体内。
[0028]优选的，该枪体10有一扳机11,扣动扳机将枪体10内的清洗液通过喷头20的各个出水口喷射出以对晶圆表面进行湿法清洗。
[0029]优选的，喷头20设置有一可旋转式的前盖组件(图中未标出)，通过旋转前盖组件来控制流经出水口 21的清洗液流量及清洗液喷洒的面积。在一些实施方式中，可通过旋转前盖组件来改变清洗液喷射出水柱的大小，如在以不对晶圆造成损伤的前提下，增大清洗液喷射出水柱进而提高清洗效率。在一些实施方式中，可通过旋转前盖组件来改变清洗液喷射的面积，进而可提高清洗效率；同时可通过旋转前盖组件来调小清洗液喷射的面积，进而实现对晶圆局部区域进行重点清洗。具体实施例中在此不予赘述。
[0030]优选的，水枪30靠近喷头20处设置有一拐角，且拐角为钝角。通过在管路中设置有一钝角，可起到一个缓冲的作用，进而减小由于高压强的水压直接喷射出从而容易对晶圆造成损伤。进一步优选的，该拐角面朝反向与喷头20面朝方向相同，使得操作人员拿持更加方便，同时也有利于清洗。但是本领域技术人员应当理解，拐角面朝反向与喷头20面朝方向相同仅仅是一种较佳的实施例，在实际清洗的过程中，技术人员可通过旋转喷头来改变喷头的喷洒方向，进而适应不同人员的拿持习惯，同时操作人员在晶圆的不同方位时也可以通过旋转喷头20的喷洒方向来更加方便的对晶圆表面进行清洗，在此不予赘述。
[0031]优选的，上述的枪体10和喷头20的内壁均覆盖有一层防酸材料，进而可有效防止酸性的清洗液对枪体以及喷头的内壁造成腐蚀损伤，并延长水枪30的使用寿命。
[0032]优选的，上述的枪体10和喷头20衔接的螺纹表面包覆有一层薄的弹性材料，例如橡胶涂层。在将喷头20固定在枪体10时，由于螺纹表面具有的弹性材料，可起到很好的加固和密封作用，能够有效的防止在清洗过程中，由于内部水压过大从而使得清洗液从枪体10和喷头20的衔接处泄露出来，进而保证了操作人员的人身安全。
[0033]优选的，在将喷头固定在枪体10后，喷头20与扳机11之间的距离为晶圆直径的I倍至2倍之间，相比较传统的水枪增加了整体长度，减少水枪30在狭小空间接触研磨盘和研磨垫的可能性。
[0034]图3为利用本发明提供的清洗水枪30对晶圆5表面进行清洗的示意图，如图可见，由于加长了清洗水枪的长度，可方便的对晶圆5的各个位置进行清洗；同时由于喷头为花洒式的喷头，可均匀的喷射出清洗液以对晶圆5的表面进行喷洒，并增大了清洗面积，也不容易对晶圆5造成损伤。
[0035]综上所述，由于本发明采用了如上技术方案，通过拆除现有技术水枪原直线形喷头，接口按处原水枪螺纹进行设计，喷嘴中端在原有基础上进行加长设计，减少水枪在狭小空间接触研磨盘和研磨垫的可能性，喷头采用多孔式花洒装置，并且在靠近喷头位置处按一定角度向内曲折，方便水流快速，均匀，小冲击力的冲洗晶圆表面，同时本发明所提供的水枪还可简单的调整水流速度和喷洒面积，结构简单，操作方便，成本也较低，适合大范围推广使用。
[0036]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种清洗水枪，应用于晶圆的清洗工艺中，其特征在于， 所述水枪包括一枪体和一可拆卸的喷头，所述枪体的枪口和喷头通过螺纹活动连接，且所述喷头为设有若干出水口的花洒式喷头。
2.如权利要求1所述的水枪，其特征在于，所述枪体为中空，且该枪体设置有一进水口，该进水口通过软管连接一清洗液输送装置； 所述清洗液输送装置通过所述软管输送清洗液至所述枪体内。
3.如权利要求2所述的水枪，其特征在于，所述枪体有一扳机，扣动所述扳机将所述枪体内的清洗液通过各所述出水口喷射出以对所述晶圆表面进行湿法清洗。
4.如权利要求3所述的水枪，其特征在于，所述喷头与所述扳机之间的距离为晶圆直径的I倍至2倍之间。
5.如权利要求2所述的水枪，其特征在于，所述喷头设置有一旋转式的前盖组件，通过旋转所述前盖组件来控制流经所述出水口的清洗液流量及清洗液喷洒的面积。
6.如权利要求1所述的水枪，其特征在于，所述枪体及所述喷头内壁均涂覆有一层防酸材料。
7.如权利要求1所述的水枪，其特征在于，所述水枪靠近喷头处设置有一拐角，且所述拐角为钝角。
8.如权利要求1所述的水枪，其特征在于，所述螺纹表面包覆有弹性材料。
【文档编号】H01L21/02GK104241095SQ201410374751
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】樊文斌, 严均华, 王从刚, 丁弋, 朱也方 申请人:上海华力微电子有限公司