[發明專利]一種晶圓清洗裝置及其方法

無效

• 申請號: 201010573621.0
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102485358A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 沙酉鶴;彭名君
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: B08B7/04
• 分類號: B08B7/04;H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及一種半導體制造工藝，尤其涉及一種晶圓清洗裝置及其方法。

背景技術

化學機械拋光(Chemical?Mechanical?Polishing，CMP)技術是機械削磨和化學腐蝕組合的技術，化學機械拋光技術借助超微粒的研磨作用以及漿料的化學腐蝕作用，在被研磨的介質表面上形成光潔平坦的平面。化學機械拋光技術是集成電路(IC)向細微化、多層化、薄型化、平坦化工藝發展的產物，已經成為半導體制造行業的主流技術，也是晶片向200mm、300mm乃至更大的直徑過度、提高生產效率、降低制造成本以及襯底全局化平坦化必備的工藝技術。化學機械拋光技術已經成為半導體制造工藝的中樞技術。

一個完整的化學機械拋光工藝主要由拋光、后清洗和計量測量等操作組成。其中后清洗包括對晶片的清洗，也包括對化學機械研磨拋光設備各個部件的清洗。后清洗的主要目的在于把化學機械拋光過程殘留的殘留顆粒和玷污減小到可接受水平。目前在對金屬或者介質進行化學機械拋光后，晶片上殘留有大量殘留物，包括拋光過程中拋光液(所述拋光液中含有較小的研磨顆粒，直徑在0.1到1.0微米或者更大的范圍)，以及晶圓表面的金屬或其他顆粒殘留物。當這些殘留物暴露在空氣中會結晶變大。殘留物會污染下一批待拋光的晶片：殘留物中長大的顆粒直接玷污或刮傷晶片，如果殘留物得不到及時清理，隨著拋光次數的增加，殘留物會慢慢積累和傳播，從而造成晶片的交叉污染。對器件成品率產生極大的副作用。因此需要有效清潔化學機械拋光后所述晶圓上的殘留物。

圖1為現有技術中晶圓清洗裝置的結構示意圖。圖2為現有技術中晶圓清洗裝置的另一結構示意圖。請結合圖1和圖2所示，現有技術中化學機械拋光后晶圓的清洗裝置包括清洗槽12，配置于清洗槽12中的噴管16、清洗刷20和晶圓轉動裝置14，當拋光過程結束后，將待清洗晶圓10固定在所述晶圓轉動裝置14上，清洗刷20貼近待清洗晶圓10，刷洗所述待清洗晶圓10的正面和背面，同時，噴管16向待清洗晶圓表面噴去清洗液或離子水，清除待清洗晶圓10表面的雜質，從而達到徹底清洗的目的。

然后，在現有技術中，由于清洗設備長時間使用，會有以下問題出現：長時間使用在清洗刷20上沾有污垢，例如包括有機殘留物、表面顆粒，污垢停留在清洗刷上，在連續工作的情況下，清洗刷20得不到及時的清潔，或清洗刷的清洗有限，就會在待清洗晶圓10表面形成刮痕，影響晶圓的質量，若停止清洗，更換清洗刷20又會影響工作效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠交替使用清洗刷，并能夠對未工作的清洗刷進行自動清洗的晶圓清洗裝置。

為解決上述問題，本發明提供一種晶圓清洗裝置及其方法。

所述晶圓清洗裝置，包括：清洗槽；晶圓轉動裝置，配置于所述清洗槽中，用于固定并帶動待清洗晶圓轉動；噴管，包括多個噴頭，配置于所述清洗槽中，位于所述待清洗晶圓的上方；清洗機構，位于所述待清洗晶圓側面，所述清洗機構包括承載機構和清洗刷，所述承載機構上設置有至少兩個清洗刷，所述清洗刷能夠交替刷洗所述待清洗晶圓。

進一步的，針對所述晶圓清洗裝置，所述承載機構上設置有運動機構，所述運動機構能夠帶動所述承載機構轉動和移動。

進一步的，針對所述晶圓清洗裝置，所述清洗機構還包括多個清洗刷噴嘴，所述清洗刷噴嘴位于所述清洗刷旁。

進一步的，針對所述晶圓清洗裝置，所述承載機構包括至少兩個，分別位于所述待清洗晶圓的兩側。

進一步的，針對所述晶圓清洗裝置，每個所述承載機構上設置有至少兩個清洗刷，位于同一承載機構上清洗刷能夠交替使用。

針對所述清洗方法，包括以下步驟：將所述待清洗晶圓載入所述清洗槽中，所述晶圓轉動裝置固定所述待清洗晶圓；所述晶圓轉動裝置帶動所述待清洗晶圓轉動，所述噴管噴射出清洗液或去離子水至所述待清洗晶圓表面上；所述清洗刷交替刷洗所述待清洗晶圓。

進一步的，針對所述清洗方法，所述承載機構上設置有運動機構，所述運動機構能夠帶動所述承載機構轉動和移動，使所述承載機構上的清洗刷交替靠近并刷洗所述待清洗晶圓。

進一步的，針對所述清洗方法，所述清洗機構還包括多個清洗刷噴嘴，所述清洗刷噴嘴位于所述清洗刷旁，當清洗刷未刷洗所述待清洗晶圓時，所述清洗刷噴嘴向所述清洗刷噴射清洗液。

進一步的，針對所述清洗方法，所述承載機構包括至少兩個，分別位于所述待清洗晶圓的兩側。