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一種晶圓清洗裝置的制作方法

文檔序號:1406912閱讀:204來源:國知局
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
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