[發(fā)明專利]一種晶圓復合清洗方法

有效

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112735986B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 張健;鄧信甫;劉大威;陳丁堃
• 申請（專利權）人: 至微半導體（上海）有限公司;江蘇啟微半導體設備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/02
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 杜冰云;周濤

1.一種晶圓復合清洗方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1，利用晶圓夾取裝置將晶圓放置在晶圓濕法清洗裝置內；

所述晶圓濕法清洗裝置包括工作艙、安裝在工作艙內的晶圓清洗設備，工作艙上安裝有風機過濾單元；所述晶圓清洗設備包括設備外殼、設置在設備外殼內的復合腔體結構、以及設置在復合腔體結構內的晶圓支撐結構，所述設備外殼上安裝有抽氣裝置和至少一個噴淋管，其中一種噴淋管為納米級噴淋管，所述納米級噴淋管上設置有與液體清洗管道相連的液體清洗噴頭、與霧化清洗管道相連的霧化清洗噴頭、與氮氣供氣管道相連的氮氣噴頭和超聲波震蕩片，所述霧化清洗噴頭連接超聲波震蕩片，超聲波震蕩片連接外部電源，所述氮氣噴頭朝向所述霧化清洗噴頭；復合腔體結構內部設置有多層腔室大小可調的引流腔，晶圓支撐結構可使晶圓懸浮在其上方；液體清洗噴頭、霧化清洗噴頭、氮氣噴頭呈三角形分布，液體清洗噴頭朝向三角形的中心于晶圓上的投影，霧化清洗噴頭的圓心與所述晶圓的圓心重合；所述氮氣噴頭與所述晶圓之間的距離、所述液體清洗噴頭與所述晶圓之間的距離均小于所述霧化清洗噴頭與所述晶圓之間的距離；

所述晶圓支撐結構包括清洗機構和用以帶動清洗機構上下移動和在圓周方向旋轉的頂升旋轉機構，

所述清洗機構包括套設在頂升旋轉機構上的晶圓定位組件以及扣合固定在晶圓定位組件上的管件外殼，所述管件外殼內設置有晶圓吸附管和清洗液輸送管，

所述晶圓吸附管豎直穿過頂升旋轉機構，用以噴射使晶圓的上表面與下表面之間形成壓力差從而使晶圓懸浮在清洗機構上方的氣流；

所述清洗液輸送管豎直穿過頂升旋轉機構并與管件外殼上設置的傾斜噴嘴相連通，清洗液輸送管用以輸送清洗晶圓下表面污染物的清洗液；

S2，根據當前工作模式，調整復合腔體結構內各層引流腔的腔室大小，使晶圓與其其中一層引流腔相對應；

S3，晶圓支撐結構在圓周方向旋轉，旋轉過程中，晶圓下表面形成的旋轉氣流循環(huán)流動夾帶走晶圓下表面的部分污染物；

S4，利用噴淋管向晶圓上表面噴射清洗液，同時利用晶圓支撐結構向晶圓下表面噴射清洗液，晶圓上、下表面的清洗液會從其外圍擴散流入當前工作的引流腔，從該引流腔排至晶圓清洗設備外部；

S5，待清洗完畢后，風機過濾單元向下吹送純凈氣體，同時啟動抽氣裝置，由此形成吹風、抽風循環(huán)，在將復合腔體結構內的廢氣抽出的同時，對晶圓進行干燥；

S6，干燥后，通過晶圓夾取裝置將晶圓轉移至下一道工序。

2.根據權利要求1所述的晶圓復合清洗方法，其特征在于，所述復合腔體結構與晶圓支撐結構通過防濺罩隔開，防濺罩的上部固定有噴淋環(huán)。

3.根據權利要求1或2所述的晶圓復合清洗方法，其特征在于，所述復合腔體結構包括腔體外殼；

與腔體外殼的內側壁相貼合且其上端部通過卡環(huán)與腔體外殼相固定的支撐環(huán)圈；

設置在支撐環(huán)圈上的第二隔離組件；

以及與第二隔離組件交叉從而在兩者之間形成多層引流腔的第一隔離組件，所述第一隔離組件上安裝有可使其上、下移動從而改變各層引流腔的腔室空間大小的頂升元件。

4.根據權利要求3所述的晶圓復合清洗方法，其特征在于，當頂升元件帶動第一隔離組件向上移動時，第一隔離組件與第二隔離組件交叉形成的偶數層引流腔的腔室逐漸縮小、奇數層引流腔的腔室逐漸增大；

當頂升元件帶動第一隔離組件向下移動時，第一隔離組件與第二隔離組件交叉形成的偶數層引流腔的腔室逐漸增大、奇數層引流腔的腔室逐漸縮小。

5.根據權利要求3所述的晶圓復合清洗方法，其特征在于，所述第一隔離組件包括第一層隔離環(huán)圈和第三層隔離環(huán)圈，所述第二隔離組件包括第二層隔離環(huán)圈和第四層隔離環(huán)圈，

所述第一層隔離環(huán)圈與第三層隔離環(huán)圈相扣合；

所述第二層隔離環(huán)圈設置在第一層隔離環(huán)圈和第三層隔離環(huán)圈之間且其底部支撐在所述支撐環(huán)圈上，第一層隔離環(huán)圈與第二層隔離環(huán)圈之間形成第一層引流腔，第二層隔離環(huán)圈與第三層隔離環(huán)圈之間形成第二層引流腔；

所述第三層隔離環(huán)圈設置在第四層隔離環(huán)圈與支撐環(huán)圈之間，第三隔離環(huán)圈與第四隔離環(huán)圈之間形成第三層引流腔；

所述第四層隔離環(huán)圈扣合固定在支撐環(huán)圈的內邊沿上，所述第四層隔離環(huán)圈內部設置有第一引流槽道。