一种晶圆清洗装置的制作方法

本发明属于晶圆后处理，具体而言，涉及一种晶圆清洗装置。

背景技术：

1、集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。

2、化学机械抛光(chemical mechanical polishing,cmp)属于晶圆制造工序中五大核心制程之一，是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。完成化学机械抛光的晶圆需要进行清洗、干燥等后处理，以避免微量离子和金属颗粒对半导体器件的污染，保障半导体器件的性能和合格率。

3、晶圆清洗方式有：滚刷清洗、兆声清洗等，其中，兆声清洗是常用的清洗方式之一。图1是现有技术中兆声清洗装置的示意图，兆声清洗装置包括清洗槽10’，清洗槽10’的底部设置兆声振板20’，待清洗的晶圆w设置于兆声振板20’的正上方。兆声振板20’发出高频声波，以去除晶圆w表面的微小颗粒物等污染物；同时，清洗槽10’的底部配置喷管30’，喷管30’具有多个喷孔，所述喷孔斜向上喷射清洗液并从清洗槽10’的顶部溢出，以将剥离的污染物排至清洗槽10’的外部。

4、现有技术中，兆声振板20’放置在清洗槽10’的底部，其距离待清洗的晶圆较远，兆声振板20’发出的高频声波会在流体中衰减。在高频声波作用于晶圆底部时，其强度存在一定衰减，即图1中，兆声振板20’与晶圆w底端之间的竖向间距h对应的区域为声波无效衰减区域；图1中使用虚线表示了声波衰减的曲线图，其中，横坐标表示声波强度，纵坐标表示声波达到晶圆的径向位置；高频声波到达晶圆上部时，其强度可能无法有效剥离污染物，这会致使晶圆上部的清洗效果变差，不能满足工艺要求。

5、现有的清洗槽10’通常为矩形槽，喷射的清洗液在其中存在较大的回流和扰流，如图2所示，这会致使晶圆表面脱落的污染物不能及时排出而造成二次污染。此外，矩形槽的体积较大，这会消耗大量清洗液，增加晶圆清洗的成本。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种晶圆清洗装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、本发明的实施例提供了一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：

3、箱体，其内部设置有溢流槽；

4、支撑组件，其设置于所述溢流槽中，以支撑并带动晶圆旋转；

5、喷液组件，其设置于所述溢流槽中，以朝向溢流槽底部喷射液体；

6、所述溢流槽包括槽主体、整流部和收缩部，所述槽主体为矩形槽体，所述整流部和收缩部依次设置于所述槽主体的上方；

7、所述整流部与收缩部之间设置有振板，其倾斜设置并朝向晶圆发出高频声波；

8、所述整流部为矩形槽体，其内部宽度小于槽主体的内部宽度；经由整流部上移的流体，能够将高频声波剥离的污染物从溢流槽的顶部排出。

9、在一个实施例中，所述振板设置于溢流槽竖向中心线的侧方，其朝上向外倾斜延伸设置。

10、在一个实施例中，所述振板与水平面的夹角为2-30°。

11、在一个实施例中，所述收缩部是纵切面为梯形的槽体，其侧板朝上向内倾斜延伸设置。

12、在一个实施例中，所述收缩部的侧板与溢流槽竖向中心线的夹角为1-15°。

13、在一个实施例中，所述支撑组件和喷液组件设置于所述槽主体中，所述喷液组件位于所述支撑组件的下方。

14、在一个实施例中，所述整流部的内部宽度是槽主体内部宽度的1/3-2/3。

15、在一个实施例中，所述收缩部的横向尺寸小于或等于所述槽主体的横向尺寸。

16、在一个实施例中，所述振板至少部分位于待清洗晶圆中轴线的下方。

17、在一个实施例中，所述振板的宽度为10-50mm。

18、本发明的有益效果包括：

19、a.晶圆清洗装置的溢流槽设置整流部，以对喷液组件喷射的流体进行整流，减少或避免溢流槽中的流体发生回流或扰流，防止兆声剥离的颗粒物再次附着晶圆表面；

20、b.晶圆清洗装置的溢流槽设置收缩部，以控制收缩部与晶圆之间的空间，声波可以在上述空间内反射，以维持溢流槽的声压强度；同时，溢流槽的收缩部能够缩小溢流槽腔室的大小，缩小喷液组件喷射清洗液的使用量，有利于控制晶圆清洗的成本。

21、c.将振板设置于待清洗晶圆的侧方，以缩小振板与晶圆的距离，减少高频声波的衰减，保证兆声清洗的效果；将振板设置于晶圆中轴线的下方，使得振板发出的高频声波能够覆盖晶圆的上半区域；支撑组件能够带动晶圆绕中轴线旋转，以覆盖晶圆的各个区域，实现晶圆的兆声清洗；

22、d.用于溢流排泄的喷液组件设置于溢流槽的下部，其远离振板设置，以减少或避免喷射清洗液对高频声波的干扰；喷液组件倾斜向下交错喷射清洗液，以控制溢流槽中清洗液的紊乱程度，保证整流后的流体方向为沿竖直方向。

技术特征：

1.一种晶圆清洗装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述振板设置于溢流槽竖向中心线的侧方，其朝上向外倾斜延伸设置。

3.如权利要求2所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述振板与水平面的夹角为2-30°。

4.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述收缩部是纵切面为梯形的槽体，其侧板朝上向内倾斜延伸设置。

5.如权利要求4所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述收缩部的侧板与溢流槽竖向中心线的夹角为1-15°。

6.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述支撑组件和喷液组件设置于所述槽主体中，所述喷液组件位于所述支撑组件的下方。

7.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述整流部的内部宽度是槽主体内部宽度的1/3-2/3。

8.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述收缩部的横向尺寸小于或等于所述槽主体的横向尺寸。

9.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述振板至少部分位于待清洗晶圆中轴线的下方。

10.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述振板的宽度为10-50mm。

技术总结
本发明公开了一种晶圆清洗装置，其包括箱体，其内部设置有溢流槽；支撑组件，其设置于所述溢流槽中，以支撑并带动晶圆旋转；喷液组件，其设置于所述溢流槽中，以朝向溢流槽底部喷射液体；所述溢流槽包括槽主体、整流部和收缩部，所述槽主体为矩形槽体，所述整流部和收缩部依次设置于所述槽主体的上方；所述整流部与收缩部之间设置有振板，其倾斜设置并朝向晶圆发出高频声波；所述整流部为矩形槽体，其内部宽度小于槽主体的内部宽度；经由整流部上移的流体，能够将高频声波剥离的污染物从溢流槽的顶部排出。

技术研发人员：陈贺,李长坤,赵德文
受保护的技术使用者：华海清科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15