專利名稱：半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬集成電路工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔。
背景技術(shù)：
伴隨集成電路制造工藝的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體器件的體積正變得越來(lái)越小，這也導(dǎo) 致了非常微小的顆粒也變得足以影響半導(dǎo)體器件的制造和性能，所以，硅片清洗工藝也變 得越來(lái)越重要。目前業(yè)界廣泛采用的清洗方法是濕法清洗，即采用各種藥液和純水來(lái)清洗硅片。 當(dāng)藥液和硅片接觸時(shí)，在硅片表面存在著一層非常薄的水膜，由于分子間引力的作用，這一 層水膜相對(duì)于硅片是靜止不動(dòng)的，也被稱為邊界層。邊界層的存在，對(duì)于硅片的清洗效果有 著非常重要的影響。對(duì)于那些直徑小于邊界層厚度的顆粒，只能依靠顆粒自身慢慢地?cái)U(kuò)散 通過(guò)邊界層，進(jìn)入水流中，然后被水流帶離硅片表面，這些顆粒很難在清洗過(guò)程中被去除。 邊界層厚度取決于液體的粘度，液體和硅片表面的相對(duì)速度等。減小邊界層厚度已經(jīng)成為 提高清洗效率的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。因此，很多技術(shù)，包括單片式清洗、超聲波輔助清洗等等，都 被應(yīng)用于硅片清洗工藝。同時(shí)，由于受到越來(lái)越嚴(yán)格的成本控制和環(huán)境保護(hù)方面的壓力，對(duì)于清洗工藝的 要求就是盡可能減少水和各種化學(xué)品的消耗，并且減少占地面積。目前，在單片式清洗中，提高水流相對(duì)速度的方法只有加快硅片轉(zhuǎn)速，因此，如果 可以有一種清洗工藝腔的設(shè)計(jì)，可以通過(guò)其它方式來(lái)提高硅片表面液體速度，將可以有效 地減小邊界層厚度，并實(shí)現(xiàn)使用更少的水和化學(xué)品，將會(huì)對(duì)清洗工藝產(chǎn)生很大的幫助。在大多數(shù)單片式清洗過(guò)程中，都是待清洗的硅片表面向上，水和各種藥液由上方 噴灑至待洗凈表面。如果水和藥液是由下至上噴灑到待洗凈表面，由于重力的作用，將會(huì)在 清洗效率和干燥過(guò)程中造成很多問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種新型的半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔的改進(jìn)，可以在保 持清洗效果的前提下，同時(shí)清洗兩枚硅片，提高生產(chǎn)效率。半導(dǎo)體芯片制造工藝對(duì)于清洗的要求變得越來(lái)越高，其中最重要的指標(biāo)就是提高 顆粒去除效率，并減少各種資源的消耗。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，所述工藝腔 內(nèi)部上下各具有一個(gè)可升降及旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)，所述每個(gè)平臺(tái)上具有若干個(gè)附帶真空管路的硅 片支架，用于承載及固定硅片，其中，下方平臺(tái)的硅片支架位于平臺(tái)上方，上方平臺(tái)的硅片 支架位于平臺(tái)下方；所述兩片硅片之間設(shè)置有一塊面積大于硅片的蓋板，所述蓋板上具有 一個(gè)或多個(gè)出水孔，連接到不同的液體或氣體管路上，所述蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流 護(hù)罩，所述上方平臺(tái)同樣設(shè)置有導(dǎo)流護(hù)罩。[0010]進(jìn)一步的，所述平臺(tái)的直徑為4英寸至12英寸，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000轉(zhuǎn)每分鐘。進(jìn)一步的，所述硅片尺寸為4英寸至12英寸。進(jìn)一步的，所述蓋板，其材質(zhì)為陶瓷，直徑為5至15英寸，厚度為1至20毫米。進(jìn)一步的，所述蓋板上裝有超聲波振蕩器。進(jìn)一步的，所述超聲波振蕩器，其數(shù)量為1至4個(gè)，其功率為到達(dá)硅片表面0.5至 5瓦特每平方厘米，其工作頻率為0. 2至3兆赫茲。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)在蓋板上下方各安裝一套硅片支架，實(shí)現(xiàn)在一 個(gè)工藝腔內(nèi)同時(shí)清洗兩枚硅片。由于蓋板控制水流，從而消除重力的影響，使由下至上清洗 硅片成為可能。這樣可以在不顯著增加工藝腔體積的情況下，同時(shí)清洗兩枚硅片，大大增加 了生產(chǎn)效率。

圖1所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。請(qǐng)參考圖1，圖1所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔結(jié)構(gòu) 示意圖。本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，所述工藝腔內(nèi)部上下各具有一個(gè) 可升降及旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)1，7，所述每個(gè)平臺(tái)1，7上具有若干個(gè)附帶真空管路的硅片支架2，用 于承載及固定硅片3，其中，下方平臺(tái)1的硅片支架位2于平臺(tái)上方，上方平臺(tái)7的硅片支架 2位于平臺(tái)下方；所述兩片硅片3之間設(shè)置有一塊面積大于硅片3的蓋板4，所述蓋板4上 具有一個(gè)或多個(gè)出水孔，連接到不同的液體或氣體管路6上，所述蓋板4的邊緣向下彎曲， 形成導(dǎo)流護(hù)罩5，所述上方平臺(tái)7同樣設(shè)置有導(dǎo)流護(hù)罩5。根據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，工藝腔的排氣排水管道在平臺(tái)下方，所述平臺(tái)1的 直徑為4英寸至12英寸，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000轉(zhuǎn)每分鐘，所述硅片3尺寸為4英寸至 12英寸，所述蓋板4，其材質(zhì)為陶瓷，直徑為5至15英寸，厚度為1至20毫米，所述超聲波 振蕩器8，其數(shù)量為1至4個(gè)，其功率為到達(dá)硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米，其工作頻率 為0.2至3兆赫茲。本實(shí)用新型提供的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，在使用時(shí)包括下列步驟將兩枚硅片放入工藝腔內(nèi)，放置在硅片支架上，上方平臺(tái)的硅片正面向下，下方平 臺(tái)的硅片正面向上；平臺(tái)移動(dòng)，使硅片表面到蓋板的距離小于等于3毫米，平臺(tái)連帶支架上的硅片開(kāi) 始旋轉(zhuǎn)；平臺(tái)帶動(dòng)硅片開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，清洗用的藥液以一定壓力依次通過(guò)蓋板上的出水孔流到 硅片表面，并利用超聲波振蕩器對(duì)硅片進(jìn)行清洗；藥液清洗完畢后，停止藥液供應(yīng)，改為純 水沖洗；清洗完成后，停止噴灑液體，高純氮?dú)饣蛘弋惐颊羝ㄟ^(guò)蓋板上的氣孔噴到硅 片表面，幫助硅片快速干燥。硅片干燥完成后，平臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng)并降下，外部機(jī)械臂取出硅片。
4[0025]進(jìn)一步的，所述硅片與蓋板之間的間距，其大小為0. 5至3毫米，所述壓力為5至 50個(gè)PSI (磅/平方英寸)，所述出水孔，其孔徑為1/16至1/4英寸。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供一種新型半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔的 改進(jìn)，在單片噴灑式清洗工藝腔內(nèi)，中間安裝有一片蓋板，蓋板內(nèi)裝有各種氣體液體管路噴 嘴及超聲波振蕩器。在蓋板上下方各安裝一套硅片支架，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)工藝腔內(nèi)同時(shí)清洗兩 枚硅片。由于蓋板控制水流，從而消除重力的影響，使由下至上清洗硅片成為可能。這樣可 以在不顯著增加工藝腔體積的情況下，同時(shí)清洗兩枚硅片，大大增加了生產(chǎn)效率。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí) 用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各 種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述工藝腔內(nèi)部上下各具有一個(gè)可升 降及旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)，所述每個(gè)平臺(tái)上具有若干個(gè)附帶真空管路的硅片支架，用于承載及固定 硅片，其中，下方平臺(tái)的硅片支架位于平臺(tái)上方，上方平臺(tái)的硅片支架位于平臺(tái)下方；所述 兩片硅片之間設(shè)置有一塊面積大于硅片的蓋板，所述蓋板上具有一個(gè)或多個(gè)出水孔，連接 到不同的液體或氣體管路上，所述蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩，所述上方平臺(tái)同樣 設(shè)置有導(dǎo)流護(hù)罩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述平臺(tái)的直徑為4 英寸至12英寸，其最高轉(zhuǎn)速為500至3000轉(zhuǎn)每分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述硅片尺寸為4 英寸至12英寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述蓋板，其材質(zhì)為 陶瓷，直徑為5至15英寸，厚度為1至20毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述蓋板上裝有超 聲波振蕩器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體硅片的清洗工藝腔，其特征在于所述超聲波振蕩器， 其數(shù)量為1至4個(gè)，其功率為到達(dá)硅片表面0. 5至5瓦特每平方厘米，其工作頻率為0. 2至 3兆赫茲。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔，所述工藝腔內(nèi)部上下各具有一個(gè)可升降及旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)，所述每個(gè)平臺(tái)上具有若干個(gè)附帶真空管路的硅片支架，用于承載及固定硅片，其中，下方平臺(tái)的硅片支架位于平臺(tái)上方，上方平臺(tái)的硅片支架位于平臺(tái)下方；所述兩片硅片之間設(shè)置有一塊面積大于硅片的蓋板，所述蓋板上具有一個(gè)或多個(gè)出水孔，連接到不同的液體或氣體管路上，所述蓋板的邊緣向下彎曲，形成導(dǎo)流護(hù)罩，所述上方平臺(tái)同樣設(shè)置有導(dǎo)流護(hù)罩。本實(shí)用新型提出一種新型的半導(dǎo)體硅片清洗工藝腔的改進(jìn)，可以在保持清洗效果的前提下，同時(shí)清洗兩枚硅片，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H01L21/00GK201898117SQ201020548508
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者張偉, 張晨騁 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司