[發明專利]晶圓清洗裝置及方法

在審

• 申請號: 202011442573.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112420565A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 米艷嬌;郭炳熙;周鐵軍
• 申請（專利權）人: 廣東先導先進材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/687
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本公開提供了一種晶圓清洗裝置，包括清洗部、傳動部和隔板，清洗部包括清洗盤和清洗腔室，傳動部包括固定板、移動板、齒輪機構及升降軸；隔板固定于固定板上，清洗部設置于隔板上；移動板滑動連接于固定板，用以沿固定板上下移動；齒輪機構連接于移動板，并隨移動板上下移動；升降軸穿過隔板和清洗腔室，升降軸的下端連接于齒輪機構，上端連接于清洗盤，用于帶動清洗盤進行上下移動及旋轉運動；固定板上設置有氣動閥，用于控制移動板的上下移動。通過固定板的氣動閥控制清洗盤自動升降，能夠實現機械臂對晶圓的直接取放，不僅提升了工作效率、簡化了取放流程，節約了成本，而且能夠有效避免取放過程中對晶圓的二次污染。

技術領域

本公開涉及半導體清洗領域，尤其涉及一種晶圓清洗裝置及方法。

背景技術

清洗是指半導體工藝中氧化、光刻、外延、擴散等工序前，采用物理或化學方法去除表面的雜質或自身氧化物，以得到符合清潔度要求的表面。外延所用砷化鎵晶圓都是即開即延，少了外延前清洗步驟。這就要求晶圓表面更高的潔凈度和更有效的防護。

目前對于半導體晶圓的清洗主要分為手工清洗和單片清洗機清洗。使用單片清洗機清洗要使用機械臂將晶圓從卡塞中拿出放置到吹氮氣的吸片裝置下，通過氣流的作用使晶圓在吸片裝置下停留，通過該裝置的下降將片放置在清洗盤上，清洗完畢后也是通過該裝置將片吸起來，然后再由機械臂拿出放至周轉卡塞中。使用氮氣將晶圓吸起來完成晶圓清洗前后的轉移，使得清洗工序變得復雜且增加了清洗的時間，而且氮氣管道內存在的雜質可能會污染已清洗好的晶圓。

發明內容

鑒于現有技術存在的缺陷，本公開的目的在于提供一種晶圓清洗裝置及方法，其能避免對晶片造成二次污染。

在一些實施例中，本公開提供了一種晶圓清洗裝置，包括清洗部、傳動部和隔板，清洗部包括清洗盤和清洗腔室，傳動部包括固定板、移動板、齒輪機構及升降軸；隔板固定于固定板上，清洗部設置于隔板上；移動板滑動連接于固定板，用以沿固定板上下移動；齒輪機構連接于移動板，并隨移動板上下移動；升降軸穿過隔板和清洗腔室，升降軸的下端連接于齒輪機構，上端連接于清洗盤，用于帶動清洗盤進行上下移動及旋轉運動；固定板上設置有氣動閥，用于控制移動板的上下移動。

在一些實施例中，齒輪機構包括第一齒輪、第二齒輪和夾持板，第一齒輪和第二齒輪固定在上下兩塊夾持板之間。

在一些實施例中，夾持板連接于移動板。

在一些實施例中，齒輪機構還包括：電機，與其中一個齒輪相連，用于控制齒輪的轉動；皮帶，連接于第一齒輪和第二齒輪。

在一些實施例中，清洗部還包括噴淋裝置。

在一些實施例中，清洗盤的沿上下方向的投影尺寸小于清洗腔室的沿上下方向的投影尺寸。

在一些實施例中，在上下方向上，固定板設置有兩個氣動閥。

在一些實施例中，清洗盤上設置有晶圓固定凸臺。

在一些實施例中，清洗室的內壁上設置有排風口。

在一些實施例中，本公開提供了一種晶圓清洗方法，使用上述的晶圓清洗裝置，該方法包括以下步驟：

a.機械臂將待清洗的晶圓放在清洗盤上；

b.氣動閥控制移動板向下移動，清洗盤在升降軸的帶動下進入清洗腔室；

c.清洗盤在轉動齒輪的作用下完成清洗及甩干工作；

d.清洗完成后，氣動閥控制移動板向上移動，清洗盤在升降軸的帶動下升高并離開清洗腔室；

e.機械臂將清洗完成的晶圓取走。