專利名稱：一種晶圓清洗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路制造領域，尤其涉及一種晶圓清洗裝置。
背景技術：
近年來，隨著半導體晶圓表面的多層配線化，制造器件時，利用了物理地研磨半導 體晶圓來進行平坦化處理，為化學機械研磨(CMP)技術。隨著近年來LSI (大規(guī)模集成電路)的高集成化，所使用的配線也從以往的鋁變 成電阻更低的銅(Cu)，制造具有在表面鋪設多層銅配線的多層結(jié)構半導體時，就必須利用 CMP技術。CMP是使用含有氮化硅、氧化硅等研磨粒的研磨液來使半導體晶圓表面平坦化的 方法，研磨的對象包括硅氧化膜、配線、插塞(Plug)等。而且經(jīng)過CMP過程后的半導體表面 被所使用的研磨粒本身、研磨液中含有的金屬、來自被研磨的金屬配線或插塞的金屬等金 屬雜質(zhì)、以及各種顆粒大量污染。若半導體晶圓表面受到由金屬雜質(zhì)或顆粒所導致的污染，則對半導體的電器特性 有影響，器件的可靠性會降低。進一步金屬污染顯著時，由于器件被破壞，有必要在CMP過 程后導入清洗工序，從半導體晶圓表面出去金屬雜質(zhì)或顆?！，F(xiàn)有技術人員開發(fā)了各種用于CMP后清洗工序等各種清洗過程，通常首先將化學 機械研磨后的待清洗晶圓通過機械手臂運輸?shù)揭粋€盛滿去離子水的水箱中，水箱中設置的 晶圓放置槽用于固定待清洗晶圓，水箱中的水對晶圓表面殘留的金屬雜質(zhì)或顆粒進行初步 清洗，之后將待清洗晶圓運輸?shù)较乱磺逑礄C臺中進行進一步?jīng)_洗以徹底去除金屬雜質(zhì)、顆 粒以及殘留的化學物質(zhì)等。如果下一清洗機臺發(fā)生異常，需要停止工作進行維修，則待清洗 晶圓需要較長時間停留在所述水箱中，10分鐘 20分鐘，甚至更長時間。則在殘留在待清 洗晶圓表面的金屬雜質(zhì)、顆?；蚧瘜W物質(zhì)與晶圓進行進一步化學、物理反應，則會對晶圓表 面造成損傷。此外，待清洗晶圓從研磨被機械手臂運輸?shù)剿溥^程中，被停滯在空氣中，極 易發(fā)生氧化作用在待清洗晶圓表面形成一層氧化層，影響進一步工藝步驟。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種化學機械研磨后，有效清洗晶圓并且 能夠保護晶圓表面的裝置。為解決上述問題本實用新型提供一種晶圓清洗裝置，包括水箱和放置于所述水箱 中的晶圓放置槽，所述水箱設置有進水口和出水口，所述進水口上設置有自動調(diào)壓閥。進一步的，在所述水箱上設置有晶圓保護液噴頭。進一步的，所述晶圓保護液噴頭噴出的晶圓保護液為苯并三唑。進一步的，在所述水箱上設置有晶圓檢測傳感器，所述晶圓檢測傳感器與所述晶 圓保護液噴頭和所述自動調(diào)壓閥信號相連。進一步的，還包括控制裝置，所述控制裝置與晶圓檢測傳感器、晶圓保護噴頭以及自動調(diào)壓閥信號相連?？蛇x的，所述晶圓放置槽的材料為塑料。進一步的，所述晶圓放置槽與所述水箱通過螺絲螺母機構連接。綜上所述，本實用新型在所述進水口上設置自動調(diào)壓閥，當待清洗晶圓放入晶圓 放置槽后，自動調(diào)壓閥調(diào)節(jié)進水口處水壓上升，進水口處水壓大于出水口處水壓，則在水箱 內(nèi)可形成較強的循環(huán)水流，所述較強的循環(huán)水流沖洗到所述待清洗晶圓的表面，將待清洗 晶圓的表面殘留的化學物質(zhì)、金屬物質(zhì)和顆粒沖走，從而達到有效清洗的目的。并且，在水箱上方設置晶圓保護液噴頭和晶圓檢測傳感器，從而在晶圓被機械手 臂運輸?shù)剿渖戏綍r，在晶圓表面噴涂晶圓保護液，從而防止晶圓表面被氧化，有效保護晶 圓。

圖1為本實用新型一實施例中所述晶圓清洗裝置的結(jié)構示意圖。圖2為本實用新型一實施例中晶圓清洗裝置的使用過程示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型的內(nèi) 容作進一步說明。當然本實用新型并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的技術人員所熟知 的一般替換也涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。其次，本實用新型利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本實用新型實例時，為了 便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本實用新型的限定。圖1為本實用新型一實施例中所述晶圓清洗裝置的結(jié)構示意圖，本實用新型提供 一種晶圓清洗裝置，包括水箱100和放置于所述水箱100中的晶圓放置槽102，所述水箱 100設置有進水口 104和出水口 106，所述進水口 104上設置有自動調(diào)壓閥108。在所述進水口 104上設置自動調(diào)壓閥108，當待清洗晶圓放入晶圓放置槽102后， 自動調(diào)壓閥108調(diào)節(jié)進水口 104處水壓上升，進水口 104處水壓大于出水口 106處水壓， 則在水箱100內(nèi)可形成較強的循環(huán)水流，所述較強的循環(huán)水流沖洗到所述待清洗晶圓的表 面，將待清洗晶圓的表面殘留的化學物質(zhì)、金屬物質(zhì)和顆粒沖走，從而達到有效清洗的目 的。進一步的，在所述水箱100上設置有晶圓保護液噴頭110。所述晶圓保護液噴頭 110噴出的晶圓保護液為苯并三唑(Benz0triaZ0le，BTA)。BTA是一種化學試劑，能夠隔絕 晶圓和空氣中氧氣接觸，從而有效防止晶圓與空氣接觸時間較常，引起晶圓表面的銅和氧 氣產(chǎn)生化學反應并氧化，使得電阻增大甚至短路失效的問題。，例如銅線等被空氣氧化。當 晶圓結(jié)束化學機械研磨后，機械手臂將晶圓從化學機械研磨機臺運輸?shù)剿?00時，晶圓 暴露在空氣中，在晶圓表面噴涂BTA可以有效防止晶圓表面層，例如銅線等，暴露在空氣中 被氧化，從而有效保護晶圓，所述晶圓保護液噴頭110噴涂到晶圓上的直徑等于晶圓的直 徑，所述晶圓保護液噴頭110對晶圓進行5 IOs的噴涂。進一步的，在所述水箱100上設置有晶圓檢測傳感器112，所述晶圓檢測傳感器與 所述晶圓保護液噴頭110和所述自動調(diào)壓閥108信號相連。所述晶圓傳感器112檢測待清
4洗晶圓，當待清洗晶圓運輸?shù)剿?00上方時，所述晶圓傳感器112檢測并發(fā)出信號，所述 晶圓保護液噴頭110對待清洗晶圓表面噴涂晶圓保護液。此外，在本實施例中，還可以包括 控制裝置114，所述控制裝置114與晶圓檢測傳感器112、晶圓保護噴頭110以及自動調(diào)壓 閥108信號相連，所述控制裝置114接收晶圓檢測傳感器112的信號，根據(jù)所述信號控制晶 圓保護噴頭110、自動調(diào)壓閥108的開關?？蛇x的，所述晶圓放置槽102的材料為塑料。所述材料不易受化學物質(zhì)腐蝕，材質(zhì) 易于制作，并且不易損傷晶圓。進一步的，所述晶圓放置槽102與所述水箱100通過螺絲螺母機構連接，螺絲螺母 結(jié)構便于需要更換時，將晶圓放置槽102從水箱100上拆卸下來。圖2為本實用新型一實施例中晶圓清洗裝置的使用過程示意圖，如圖2所示，本實 用新型的使用過程為當完成化學機械研磨的待清洗晶圓200被機械手臂運輸?shù)剿?00 上方，所述晶圓檢測傳感器112檢測到待清洗晶圓200，發(fā)出信號給控制裝置114，所述控制 裝置114發(fā)出控制信號，控制機械手臂運送待清洗晶圓到晶圓保護噴頭110正面，晶圓保護 噴頭110對待清洗晶圓200噴射晶圓保護液，5 IOs后，機械手臂將待清洗晶圓200放入 水箱100中的晶圓放置槽中，控制自動調(diào)壓閥108改變進水口水壓，在水箱形成較強的循環(huán) 水流，從而有效沖洗所述待清洗晶圓200。綜上所述，本實用新型在所述進水口 104上設置自動調(diào)壓閥，當待清洗晶圓放入 晶圓放置槽102后，自動調(diào)壓閥108調(diào)節(jié)進水口 104處水壓上升，進水口 104處水壓大于出 水口 106處水壓，則在水箱100內(nèi)可形成較強的循環(huán)水流，所述較強的循環(huán)水流沖洗到所述 待清洗晶圓的表面，將待清洗晶圓的表面殘留的化學物質(zhì)、金屬物質(zhì)和顆粒沖走，從而達到 有效清洗的目的。并且，在水箱100上方設置晶圓保護液噴頭110和晶圓檢測傳感器112，從而在晶 圓被機械手臂運輸?shù)剿?00上方時，在晶圓表面噴涂晶圓保護液，從而防止晶圓表面被 氧化，有效保護晶圓。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更 動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求1.一種晶圓清洗裝置，包括水箱和放置于所述水箱中的晶圓放置槽，所述水箱設置有 進水口和出水口，其特征在于，所述進水口上設置有自動調(diào)壓閥。
2.如權利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，在所述水箱上設置有晶圓保護液 噴頭。
3.如權利要求2所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓保護液噴頭噴出的晶圓 保護液為苯并三唑。
4.如權利要求2所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，在所述水箱上設置有晶圓檢測傳 感器，所述晶圓檢測傳感器與所述晶圓保護液噴頭和所述自動調(diào)壓閥信號相連。
5.如權利要求4所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，還包括控制裝置，所述控制裝置與 所述晶圓檢測傳感器、晶圓保護噴頭以及自動調(diào)壓閥信號相連。
6.如權利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓放置槽的材料為塑料。
7.如權利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述晶圓放置槽與所述水箱通過 螺絲螺母機構連接。
專利摘要一種晶圓清洗裝置，包括水箱和放置于所述水箱中的晶圓放置槽，所述水箱設置有進水口和出水口，所述進水口上設置有自動調(diào)壓閥。綜上所述，本實用新型在所述進水口上設置自動調(diào)壓閥，當待清洗晶圓放入晶圓放置槽后，自動調(diào)壓閥調(diào)節(jié)進水口處水壓上升，進水口處水壓大于出水口處水壓，則在水箱內(nèi)可形成較強的循環(huán)水流，所述較強的循環(huán)水流沖洗到所述待清洗晶圓的表面，將待清洗晶圓的表面殘留的化學物質(zhì)、金屬物質(zhì)和顆粒沖走，從而達到有效清洗的目的。
文檔編號B08B3/04GK201855820SQ201020564750
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月16日 優(yōu)先權日2010年10月16日
發(fā)明者唐強, 李海忠 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司