[實(shí)用新型]晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220317327.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202698196U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A46B13/02
• 分類(lèi)號(hào): A46B13/02;B08B1/04;B08B3/08
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置。

背景技術(shù)

在晶圓制造廠中，前段工序（FEOL）的清洗主要針對(duì)柵氧化層的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)。而后段工序（BEOL）的清洗是強(qiáng)調(diào)與薄膜、接觸孔制作以及最近的CMP有關(guān)的玷污物的清洗。隨著CMP在多種應(yīng)用中使用，如層間介質(zhì)（ILD）、鎢塞制作和雙大馬氏革結(jié)構(gòu)制作，后段工序的清洗工藝變得更加嚴(yán)格。

其中，CMP后清洗的重點(diǎn)是去除拋光工藝中帶來(lái)的所有玷污物。這些玷污物包括磨料顆粒、被拋光材料帶來(lái)的任何顆粒以及從磨料中帶來(lái)的化學(xué)玷污物。這些顆粒要么由于CMP過(guò)程中所加的壓力而機(jī)械性地嵌入晶圓表面，要么由于靜電力或原子力（范德瓦斯力）而物理地粘附在被拋光的晶圓表面，所述靜電力是表面電荷產(chǎn)生的吸引力或與Zeta勢(shì)有關(guān)的排斥力。

自從20世紀(jì)90年代初期CMP技術(shù)在晶圓制造廠中應(yīng)用以來(lái)，CMP后清洗從最初的用去離子水進(jìn)行兆聲波清洗，發(fā)展到用雙面洗擦毛刷（DSS）和去離子水對(duì)晶圓進(jìn)行物理洗擦。

請(qǐng)參閱圖1-圖3，其中，圖1為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的側(cè)面示意圖，圖3為現(xiàn)有的晶圓清洗刷和晶圓的配合示意圖。現(xiàn)有的晶圓清洗裝置包括：三只滾輪110、一對(duì)晶圓清洗刷120和兩排設(shè)有若干用于沖洗晶圓130的晶圓清洗噴嘴141的供水管140。所述晶圓清洗刷120分別設(shè)置在晶圓130的正反面，且所述晶圓清洗刷120夾住晶圓130正反表面并對(duì)晶圓130正反表面進(jìn)行滾動(dòng)刷洗。所述晶圓清洗刷120包括刷桶121和設(shè)置于刷桶121的圓周表面的刷毛122，且刷桶121上的刷毛122呈圓柱狀交錯(cuò)橫向排列。當(dāng)刷桶121轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，晶圓130表面會(huì)受到刷毛122垂直向下的摩擦作用，使得晶圓130表面上的顆粒在刷毛122的作用下沿晶圓130表面向下運(yùn)動(dòng)。

但是，現(xiàn)有的晶圓清洗刷和清洗裝置不但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且由于刷桶121同時(shí)直接清洗晶圓的一部分，因此，清洗效率不是很高。

因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清洗效率高的晶圓清洗刷和清洗裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓清洗刷和清洗裝置，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且清洗效率高。

為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種晶圓清洗刷，包括刷盤(pán)、第一旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)馬達(dá)以及直線馬達(dá)，所述第一旋轉(zhuǎn)馬達(dá)經(jīng)所述第一旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)所述刷盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，直線馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述第一旋轉(zhuǎn)軸作直線位移，所述刷盤(pán)是一直徑大于或者等于晶圓的圓盤(pán)，所述圓盤(pán)的一個(gè)表面上設(shè)置有若干刷毛。

優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗刷中，還包括基板、擺動(dòng)軸和擺動(dòng)馬達(dá)，所述擺動(dòng)馬達(dá)經(jīng)所述擺動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述基板作弧形擺動(dòng)，所述第一旋轉(zhuǎn)馬達(dá)穿經(jīng)所述基板，所述第一旋轉(zhuǎn)馬達(dá)能夠相對(duì)所述基板轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗刷中，所述若干刷毛均勻設(shè)置于所述圓盤(pán)的一個(gè)表面上。

本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種晶圓清洗裝置，包括用于吸附晶圓的吸盤(pán)、第二旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、以及如上所述的晶圓清洗刷，所述第二旋轉(zhuǎn)馬達(dá)經(jīng)所述第二旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)所述吸盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述吸盤(pán)具有一個(gè)直徑與所述晶圓相匹配的圓形凹槽。

優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，還包括兩排設(shè)有若干晶圓清洗噴嘴的噴水管，所述噴水管分別設(shè)置于所述晶圓正反面的斜上方。

優(yōu)選的，在上述的晶圓清洗裝置中，所述晶圓清洗噴嘴的角度可調(diào)。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，一方面，由于刷盤(pán)上的刷毛可以同時(shí)接觸晶圓的整個(gè)表面，因此，可以提高清洗面積，從而可以一定程度上提高晶圓的清洗效率；另一方面，吸盤(pán)和刷盤(pán)做反向旋轉(zhuǎn)，從而可以增加刷盤(pán)上的刷毛和晶圓之間的相對(duì)速度，速度可以增加一倍，進(jìn)而，可以進(jìn)一步提高刷毛對(duì)晶圓的清洗效率。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的晶圓清洗刷和晶圓清洗裝置由以下的實(shí)施例及附圖給出。

圖1為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的晶圓清洗裝置的側(cè)面示意圖；

圖3為現(xiàn)有的晶圓清洗刷和晶圓的配合示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的晶圓清洗刷的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的晶圓清洗刷中的刷盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；