晶圆清洗装置的制作方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于晶圆后端制程的晶圆清洗装置。


背景技术：

2.现今的晶圆蚀刻制程中需以化学药液处理晶圆表面，在完成蚀刻制程后需将化学药液清洗干净后才能继续进行后续制程。现今常使用的清洗方式是将晶圆黏贴于胶膜上，此胶膜张紧固定于外框，故可以由机械手臂移动清洗。一般而言，清洗时晶圆固定且向上配置，晶圆上方设置有活动喷嘴以向下对晶圆喷洒清洗液，然而此清洗方式不易控制活动喷嘴的喷洒范围且清洗液溢流也难以控制。
3.有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述技术问题，即成为本发明人改良的目标。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种用于晶圆后端制程的晶圆清洗装置。
5.本技术实施例提供一种晶圆清洗装置，用于清洗载具上的晶圆，该载具包含环框以及张紧设置在该环框的胶膜，且该晶圆贴附在胶膜上；该晶圆清洗装置包含水槽、吊架、夹具、开闭机构、旋转机构、升降机构及至少一个冲洗喷嘴；该吊架的至少一部分悬设在该水槽上方；该夹具设置在该吊架上并悬设在该水槽上方，夹具包含用于承载该载具的遮罩及用于将该载具压制于该遮罩的压盖，该遮罩开设有供该晶圆露出的通口，该通口向下朝向该水槽配置；该开闭机构连接在该遮罩及该压盖之间以相对移动该遮罩及该压盖而开启或闭合该夹具；该旋转机构连动该夹具而能够驱动该夹具水平旋转；该升降机构连动该夹具而能够驱动该夹具升降；该冲洗喷嘴设置在该水槽内且向上朝向该通口配置。
6.在一种实施方式中，该压盖具有压制平面，且该压制平面朝向该遮罩配置。
7.在一种实施方式中，该遮罩与该水槽之间具有间隙。
8.在一种实施方式中，该通口的口缘设有密封圈。
9.在一种实施方式中，该密封圈嵌固于该遮罩上。
10.在一种实施方式中，该通口外围设有锥面，且该锥面向下朝向该水槽配置。
11.在一种实施方式中，该水槽内设置有喷气嘴。
12.在一种实施方式中，该水槽设有排气道，该排气道的至少一部分形成上下转折的挡水弯。
13.在一种实施方式中，该排气道连通该水槽的内侧壁的底部。
14.在一种实施方式中，该水槽的底面开设有排水孔。
15.在一种实施方式中，该开闭机构包含至少一个气压缸，该气压缸连接在该遮罩及该压盖之间。
16.在一种实施方式中，该旋转机构被该升降机构驱动而随该夹具升降移动。
17.在一种实施方式中，该旋转机构包含旋转轴杆及马达，该旋转轴杆连接该压盖且
该马达连动该旋转轴杆。
18.在一种实施方式中，该旋转轴杆与该马达之间以传动皮带连接而连动。
19.在一种实施方式中，该升降机构包含连动该夹具的气压缸。
20.在一种实施方式中，该冲洗喷嘴为多个，且各冲洗喷嘴分别用于喷洒不同的清洗液。
21.本技术实施例的晶圆清洗装置，借由其夹具将晶圆的待清洗面向下配置并且以遮罩罩盖于载具上，再者，冲洗喷嘴固定设置定向喷洒。因此能够精确控制喷洒范围，使得清洗液只接触晶圆，且清洗液冲洗晶圆后即向下排除而不会溢出接触晶圆载具。
附图说明
22.图1是本技术实施例的晶圆清洗装置的示意图。
23.图2是本技术实施例的晶圆清洗装置中遮罩与压盖靠拢闭合的示意图。
24.图3是本技术实施例的晶圆清洗装置中遮罩闭合水槽的示意图。
25.图4是本技术实施例的晶圆清洗装置中喷洒和排除清洗液的示意图。
26.图5是本技术实施例的晶圆清洗装置中送气和除湿气的示意图。
27.附图标记说明：
28.10-载具；
29.11-环框；
30.12-胶膜；
31.20-晶圆；
32.100-水槽；
33.101-排水孔；
34.110-排气道；
35.111-挡水弯；
36.200-吊架；
37.210-悬臂；
38.300-夹具；
39.301-通口；
40.310-遮罩；
41.311-密封圈；
42.312-锥面；
43.320-压盖；
44.321-压制平面；
45.400-开闭机构；
46.500-旋转机构；
47.510-旋转轴杆；
48.520-马达；
49.600-升降机构；
50.710-冲洗喷嘴；
51.720-喷气嘴。
具体实施方式
52.参阅图1，本技术的较佳实施例提供一种晶圆清洗装置，其用于清洗晶圆20。晶圆20承载于载具10上，载具10可以包含环框11以及胶膜12。环框11较佳地为金属制的环片，具体而言，环框11为不锈钢制，但本技术实施例不以此为限。胶膜12张紧设置在环框11上，且晶圆20可被固定在胶膜12上环框11环绕的区域内。具体而言，环框11与晶圆20贴附胶膜12的同一面，晶圆20置于环框11内且与环框11间隔配置。本技术实施的晶圆清洗装置较佳地可使用于4英寸的薄化晶圆20，其厚度约100μm，但本技术实施例不以此为限。
53.在本实施例中，晶圆清洗装置至少可以包含水槽100、吊架200、夹具300、开闭机构400、旋转机构500、升降机构600及至少一个冲洗喷嘴710。
54.在本实施例中，吊架200设置在水槽100的一侧且吊架200延伸出悬臂210，且悬臂210悬设在水槽100上方。
55.夹具300悬吊设置在悬臂210下方并悬设在水槽100上方，但本技术实施例不限于此，吊架200也可以跨越水槽100配置而使其至少一部分悬设在水槽100上方以供悬吊夹具300。在本实施例中，夹具300包含遮罩310及压盖320。遮罩310用于承载载具10，压盖320则配置在遮罩310上方以用于将载具10压制于遮罩310上。遮罩310开设有通口301以供晶圆20露出，通口301向下朝向水槽100配置。通口301的口缘设有密封圈311，且密封圈311较佳地可以嵌固于遮罩310上。通口301的外围设有锥面312，且此锥面312向下朝向水槽100配置。压盖320具有压制平面321，且压制平面321朝向遮罩310配置。
56.开闭机构400连接在遮罩310及压盖320之间以相对移动遮罩310及压盖320而开启或闭合夹具300。开闭机构400包含至少一个气压缸(图中未示出)，气压缸连接在遮罩310及压盖320之间，在本实施例中，气压缸能够驱动遮罩310上升向压盖320靠拢而夹固载具10，但本技术实施例不以此为限。例如，升降机构600也可以包含连动夹具300的电动缸(线性致动器)或是其他具有特定行程的致动机构，如此能够避免夹具300过度挤压晶圆20而损坏晶圆20。当夹具300开启时，遮罩310与压盖320分离，载具10及晶圆20可被放置到遮罩310上且晶圆20对齐遮罩310通口301而向下露出于通口301内。
57.参阅图2，当遮罩310与压盖320靠拢闭合时，载具10被夹固在遮罩310与压盖320之间，压制平面321平贴于胶膜12的另一面而支撑晶圆20，如此确保胶膜12平整，其使得晶圆20略微挤压密封圈311而使晶圆20与遮罩310的通口301密合。
58.旋转机构500连动夹具300而能够驱动夹具300水平旋转。具体而言，旋转机构500可以包含旋转轴杆510及马达520，旋转轴杆510连接压盖320且旋转轴杆510与马达520之间以传动皮带连接而马达520使连动旋转轴杆510。在本实施例中，马达520、旋转轴杆510及传动皮带皆可设置在吊架200内，但本技术实施例不以此为限，例如，马达520也可以不设置在吊架200、旋转轴杆510与马达520之间也可以由齿轮连动。
59.参阅图3，升降机构600连动夹具300而能够驱动夹具300升降，升降机构600较佳地可连接于吊架200上，升降机构600可以连接在可活动的吊架200与固定物之间，由驱动吊架200升降而带动夹具300升降；升降机构600也可以连接在固定的吊架200与夹具300之间而带动夹具300升降。因此，前述的旋转机构500可以固定设置，也可以被升降机构600驱动而
随夹具300升降移动。在本实施例中，升降机构600也可以包含连动夹具300的至少一个气压缸，但本技术实施例不以此为限。例如，升降机构600可以包含连动夹具300的电动缸(线性致动器)或是其他具有特定行程的致动机构。
60.升降机构600驱动夹具300降下后能够使遮罩310闭合水槽100，且遮罩310与水槽100之间具有微小间隙而使遮罩310能够旋转。
61.参阅图4，冲洗喷嘴710设置在水槽100内且向上朝向通口301配置，冲洗喷嘴710用于喷洒清洗液，清洗液可以是水或是其他化学药液。本技术实施例不限定冲洗喷嘴710的数量，冲洗喷嘴710可以设置一个或多个，且各冲洗喷嘴710分别喷洒不同的清洗液以进行多阶段冲洗。
62.当旋转机构500驱动夹具300水平旋转时，冲洗喷嘴710朝向通口301对露出在通口301的晶圆20喷洒清洗液以冲洗晶圆20，清洗液冲洗晶圆20后即沿锥面312向下汇流入水槽100内而不会溢出接触载具10，且水槽100的底面开设有排水孔101供排除使用过的清洗液。
63.参阅图5，水槽100内可以更设置有喷气嘴720，晶圆20冲洗后可以由喷气嘴720向水槽100内送入气体而吹干晶圆20。在本实施例中，喷气嘴720较佳地可向水槽100内送入氮气，但本技术实施例不以此为限，例如，气体也可以是空气。相对应地，水槽100设有排气道110以供排除湿气体。湿气体可以由喷气嘴720的正压驱动而向排气道110排出，也可以由在排气道110提供负压而排出。在本实施例中，排气道110为环绕水槽100内部空间的环形管道，排气道110连通水槽100内侧壁的底部的至少一处，且排气道110另连通至水槽100外。排气道110的至少一部分形成上下转折的挡水弯111，挡水弯111能够阻挡使用过的清洗液通过排气道110排出水槽100。因此，通过排水孔101及排气道110能够将使用过的清洗液及气体分别收集以利后续废弃处理或回收再利用。
64.本技术实施例的晶圆清洗装置，由其夹具300将晶圆20的待清洗面向下配置并且以遮罩310罩盖于载具10，再者，冲洗喷嘴710固定设置定向喷洒。因此能够精确控制喷洒范围，使得清洗液只接触晶圆20，且清洗液冲洗晶圆20后即向下排除而不会溢出接触载具10。
65.以上所述仅为本技术的较佳实施例，非用以限定本技术的保护范围，其他运用本技术的发明构思的等效变化，均应俱属本技术的保护范围。