[發明專利]晶圓清洗裝置及其清洗方法

在審

• 申請號: 201610006718.0
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106944381A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李松
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B08B1/02
• 分類號: B08B1/02;B08B3/02;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及半導體制備設備領域，特別是涉及一種晶圓清洗裝置及其清洗方法。

背景技術

在半導體制造工藝中，隨著制程技術的不斷升級，對晶圓表面平坦度的要求越來越高。而化學機械拋光(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，可以實現晶圓表面全局的平坦化。化學機械拋光技術是集成電路向細微化、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，也是提高生產效率、降低生產成本以及襯底全局化平坦化必備的工藝技術。

然而，在后續的加工工藝中，由于前道研磨工序會給晶圓表面帶來玷污物質，這些玷污物質包括磨料顆粒如二氧化鈰、氧化鋁、膠狀的二氧化硅顆粒以及添加至磨料中的表面活性劑、侵蝕劑和其他添加劑等殘留物。化學機械研磨過程中使得這些顆粒在機械性的壓力之下嵌入晶圓表面，為了避免降低器件的可靠性以及對器件引入缺陷，因此后續工序的清洗工藝變得更加重要和嚴格。

現有技術中的晶圓清洗裝置如圖1及圖2所示，由圖1及圖2可知，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、清洗刷10、噴管11及晶圓轉動裝置13，當拋光過程結束后，將待清洗晶圓14固定在所述晶圓轉動裝置13上，所述清洗刷10貼近所述待清洗晶圓14，刷洗所述待清洗晶圓14的正面及背面，同時，所述噴管11向所述待清洗晶圓14表面噴清洗液或去離子水，清除所述待清洗晶圓14表面的雜質，從而達到徹底清洗的目的。

然而，在現有技術中，所述晶圓清洗裝置長時間使用之后會出現以下問題：長時間使用所述清洗刷10的表面會粘附污垢，例如包括有機殘留物、表面顆粒，污垢停留在所述清洗刷10上，在連續工作的情況下，所述清洗刷10得不到及時的清洗，就會在所述待清洗晶圓14的表面形成刮痕，影響所述待清洗晶圓14的質量。現有的解決方法為在使用所述清洗刷10對所述待清洗晶圓14清洗一定周期后，停止清洗，更換所述清洗刷10，然而，這必定會影響工作效率，造成人力財力的浪費。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種晶圓清洗裝置及其清洗方法， 用于解決現有技術中清洗刷得不到及時清理，容易在待清洗晶圓表面形成刮痕，進而影響晶圓質量的問題，以及定期更換清洗刷導致的工作效率低，造成人力財力的浪費的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種晶圓清裝置，用于清洗進行化學機械拋光工藝后的待清洗晶圓表面，所述待清洗晶圓清洗裝置至少包括：第一清洗刷及第二清洗刷；

所述第一清洗刷適于對所述待清洗晶圓進行刷洗；

所述第二清洗刷與所述第一清洗刷平行設置，適于對所述第一清洗刷進行清洗。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述第二清洗刷位于所述第一清洗刷遠離所述待清洗晶圓的最大行程處，所述第一清洗刷運動至距離所述待清洗晶圓的最遠處時，所述第一清洗刷的表面與所述第二清洗刷的表面相接觸。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述第一清洗刷及所述第二清洗刷均包括刷軸及套設于所述刷軸外圍刷筒；所述刷筒的外表面設有凸點結構。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述刷軸的長度大于刷筒的長度，所述第一清洗刷刷筒的長度大于待清洗晶圓的直徑，所述第二清洗刷刷筒的長度大于或等于所述第一清洗刷刷筒的長度。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述第一清洗刷的數量為兩個，所述兩個第一清洗刷分別位于所述待清洗晶圓的兩側。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述第二清洗刷的數量為一個，所述第二清洗刷位于靠近所述待清洗晶圓正面的一側。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述晶圓清洗裝置還包括兩條第一噴液管，所述兩條第一噴液管分別設于待清洗晶圓正反面斜上方，且每一條所述第一噴液管上設有至少一個第一噴嘴。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述晶圓清洗裝置還包括第二噴液管，所述第二噴液管與所述第二清洗刷相平行，且所述第二噴液管上設有至少一個第二噴嘴。

作為本發明的晶圓清洗裝置的一種優選方案，所述晶圓清洗裝置還包括：

清洗槽；

晶圓轉動裝置，位于所述清洗槽中，適于固定并帶動所述待清洗晶圓轉動；

驅動裝置，適于驅動所述第一清洗刷、所述第二清洗刷及所述晶圓轉動裝置轉動。