晶圓清洗裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種晶圓清洗裝置，通過(guò)將多個(gè)邊緣清洗管呈喇叭狀分布設(shè)置，可以將晶圓邊緣上的金屬銅清洗干凈，避免了進(jìn)行后續(xù)工序中，產(chǎn)生交叉污染；另外，所述第一輸入管輸出端連接有三個(gè)中央清洗管，可以將晶圓表面的中間位置的金屬銅清洗得更徹底，進(jìn)而改善了整個(gè)晶圓表面的潔凈度，提高了產(chǎn)品的良率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】晶圓清洗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種晶圓清洗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] -般來(lái)說(shuō)，芯片生產(chǎn)全部工藝過(guò)程中，高達(dá)20%的步驟為晶圓清洗。晶圓表面有四 大常見(jiàn)類(lèi)型的污染：微細(xì)顆粒；有機(jī)殘余物；無(wú)機(jī)殘余物；需要去除的氧化層。晶圓清洗的 目的是為了去除附著于晶圓表面上的有機(jī)化合物、金屬雜質(zhì)或微細(xì)顆粒、需要去除的氧化 層。
[0003] 在金屬銅互連工藝流程中，金屬層可以由以下兩種方式生產(chǎn)，一種為使用物理氣 相淀積（PVD)淀積金屬銅，另一種為使用電鍍（ECP)電鍍金屬銅（晶圓片必須浸泡于電化 學(xué)鍍?nèi)芤豪锊拍軐?shí)現(xiàn)）。以上方法使晶圓表面及背面均淀積或者電鍍了金屬銅。在之后的 化學(xué)機(jī)械研磨（CMP)金屬銅時(shí)，也會(huì)使晶圓背面產(chǎn)生多余的金屬銅。因此，在晶圓進(jìn)行金屬 銅電鍍或者淀積等工藝后，必須將晶圓背面的金屬銅清洗去除才能繼續(xù)后續(xù)工序。否則，晶 圓背面的金屬銅會(huì)在后續(xù)工序中產(chǎn)生交叉污染的問(wèn)題。其后果可能是金屬銅的污染會(huì)造成 p-n接觸的漏電、縮減少數(shù)載子的生命期、降低閘極氧化層的崩潰電壓。其中，晶圓背面的金 屬銅屬于微細(xì)顆粒污染，通常采用傳統(tǒng)的化學(xué)浸泡池和相應(yīng)的清水沖洗除去。但是，現(xiàn)有技 術(shù)中所使用的晶圓清洗裝置對(duì)于晶圓邊緣的金屬銅仍然無(wú)法清洗干凈。
[0004] 綜上，亟需提供一種新的晶圓清洗裝置，以解決晶圓邊緣上的金屬銅未清洗干凈， 進(jìn)而影響后續(xù)工序，產(chǎn)生交叉污染，產(chǎn)品良率低的問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓清洗裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中晶圓邊緣上的 金屬銅未清洗干凈，進(jìn)而影響后續(xù)工序，產(chǎn)生交叉污染，導(dǎo)致產(chǎn)品良率低的問(wèn)題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種晶圓清洗裝置，所述晶圓清洗裝置， 包括：邊緣清洗單元及嵌套于邊緣清洗單元內(nèi)部的中央清洗單元；
[0007] 所述邊緣清洗單元包括：清洗液儲(chǔ)存單元及呈喇叭狀分布的多個(gè)邊緣清洗管；其 中，所述多個(gè)邊緣清洗管的輸入端均與所述清洗液儲(chǔ)存單元的輸出端連接。
[0008] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述多個(gè)邊緣清洗管的輸出端之間由金屬絲 連接，并且金屬絲連接構(gòu)成圓形，所述圓形的直徑為〇. 7d?0. 9d，其中，d為晶圓的直徑。
[0009] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述邊緣清洗管的數(shù)量大于等于六個(gè)。
[0010] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述邊緣清洗單元還包括第二輸入管；所述第 二輸入管與所述清洗液儲(chǔ)存單元的輸入端連接。
[0011] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述中央清洗單元包括：第一輸入管及與所述 第一輸入管輸出端連接的中央清洗管；其中所述第一輸入管嵌套于所述第二輸入管內(nèi)，并 貫穿所述清洗液儲(chǔ)存單元。
[0012] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，中央清洗管的數(shù)量為三個(gè)，其中，每相鄰兩個(gè) 中央清洗管之間成120α。
[0013] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述中央清洗管長(zhǎng)度均為1cm?3cm。
[0014] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述中央清洗管輸出端與所述邊緣清洗管輸 出端之間的垂直距離為0. 5cm?2cm。
[0015] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述邊緣清洗單元中流通的液體為硫酸和去 離子水的混合液。
[0016] 可選的，在所述的晶圓清洗裝置中，所述中央清洗單元中流通的液體為去離子水。
[0017] 在本實(shí)用新型所提供的晶圓清洗裝置中，通過(guò)將多個(gè)邊緣清洗管呈喇叭狀分布設(shè) 置，可以將晶圓邊緣上的金屬銅清洗干凈，避免了進(jìn)行后續(xù)工序中，產(chǎn)生交叉污染；另外，所 述第一輸入管輸出端連接有三個(gè)中央清洗管，可以將晶圓表面的中間位置的金屬銅清洗得 更徹底，進(jìn)而改善了整個(gè)晶圓表面的潔凈度，提高了產(chǎn)品的良率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中晶圓清洗裝置的仰視圖；
[0020] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中中央清洗單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的晶圓清洗裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均 采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí) 施例的目的。
[0022] 請(qǐng)參考圖1，其為本實(shí)用新型實(shí)施例中晶圓清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示， 所述晶圓清洗裝置包括：邊緣清洗單元1及嵌套于邊緣清洗單元1內(nèi)部的中央清洗單元2 ; 所述邊緣清洗單元1包括：清洗液儲(chǔ)存單元10及呈喇叭狀分布的多個(gè)邊緣清洗管11 ;其 中，所述多個(gè)邊緣清洗管11的輸入端均與所述清洗液儲(chǔ)存單元10的輸出端連接。
[0023] 優(yōu)選的，所述多個(gè)邊緣清洗管11的輸出端之間由金屬絲3連接，并且金屬絲3連 接構(gòu)成圓形，所述圓形的直徑為〇. 7d?0. 9d，其中，d為晶圓的直徑。所述金屬絲3連接所 構(gòu)成的圓形直徑小于晶圓的直徑，當(dāng)邊緣清洗管11中的清洗液噴灑至晶圓表面時(shí)，清洗晶 圓邊緣的金屬顆粒。
[0024] 優(yōu)選的，所述邊緣清洗管11的數(shù)量大于等于六個(gè)。晶圓清洗過(guò)程中，隨著晶圓轉(zhuǎn) 動(dòng)，分布在晶圓上方的邊緣清洗管11的位置分布有利于晶圓邊緣得到清洗液充分的清洗。 較佳的，所述邊緣清洗管11均勻的分布，即相鄰兩個(gè)邊緣清洗管11之間的夾角保持一致。 本實(shí)施例邊緣清洗管11的數(shù)量?jī)?yōu)選為六個(gè)，當(dāng)然，在除本實(shí)施例之外的其他實(shí)施例中可以 將邊緣清洗管11設(shè)置為四個(gè)、五個(gè)、八個(gè)均可，即只要能夠較好的完成晶圓邊緣的清洗工 作即可。
[0025] 優(yōu)選的，所述邊緣清洗單元1還包括第二輸入管12 ;所述第二輸入管12與所述清 洗液儲(chǔ)存單元10的輸入端連接。較佳的，清洗液儲(chǔ)存單元10,較好的將清洗液分配至多個(gè) 邊緣清洗管11 ;所述第二輸入管12的輸入端還設(shè)置有第二控制單元（圖中未顯示），用以 控制第二輸入管12的液體流通的狀態(tài)。
[0026] 優(yōu)選的，所述中央清洗單元2包括：第一輸入管21及與所述第一輸入管21輸出端 連接的中央清洗管20 ;其中所述第一輸入管21嵌套于所述第二輸入管12內(nèi)，并貫穿所述 清洗液儲(chǔ)存單元10 ;所述中央清洗管20的數(shù)量為三個(gè)，其中，每相鄰兩個(gè)中央清洗管20之 間成120α。較佳的，所述第一輸入管21的輸入端還設(shè)置有第一控制單元（圖中未顯示）， 用以控制第一輸入管21的液體流通的狀態(tài)。如圖3所示，本實(shí)施例中央清洗管20的數(shù)量 優(yōu)選為三個(gè)，當(dāng)然，在除本實(shí)施例之外的其他實(shí)施例中可以將中央清洗管20設(shè)置為四個(gè)、 五個(gè)、六個(gè)均可，即只要能夠較好的完成晶圓中央?yún)^(qū)域的清洗工作即可。
[0027] 請(qǐng)參照?qǐng)D2,為本實(shí)用新型實(shí)施例中晶圓清洗裝置的仰視圖，相比傳統(tǒng)的晶圓清洗 設(shè)備中對(duì)晶圓表面中間區(qū)域的清洗僅僅設(shè)置一個(gè)清洗管，設(shè)置三個(gè)中央清洗管20噴灑出 的清洗液量會(huì)多些，隨著晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)（順時(shí)針或逆時(shí)針作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）的同時(shí)，清洗液在晶圓表 面均勻分布進(jìn)行清洗；另外，通過(guò)對(duì)中央清洗管20長(zhǎng)度及角度的尺寸限制，使得晶圓表面 中間區(qū)域的清洗更徹底。
[0028] 優(yōu)選的，所述中央清洗管20輸出端與所述邊緣清洗管11輸出端之間的垂直距離 為 0· 5cm ?2cm〇
[0029] 優(yōu)選的，所述邊緣清洗單元1中流通的液體為硫酸和去離子水的混合液。
[0030] 優(yōu)選的，所述中央清洗單元2中流通的液體為去離子水。中央清洗單元2采用去 離子水，在離心力的作用下，去離子水流過(guò)晶圓邊緣，相當(dāng)于再次使用去離子水沖洗晶圓邊 緣，從而將晶圓邊緣殘留的硫酸有效的去除，較好的清洗了晶圓邊緣。
[0031] 本實(shí)用新型的晶圓清洗裝置應(yīng)用的原理：
[0032] 參照?qǐng)D1，當(dāng)對(duì)晶圓進(jìn)行清洗時(shí)，第一步，將晶圓清洗裝置的邊緣清洗單元1設(shè)置 于待清洗晶圓的正上方〇. 5cm?lcm的位置，將中央清洗單元2設(shè)置于待清洗晶圓的正上 方lcm?3cmd的位置；第二步，輸送去離子水至第二輸入管12,由中央清洗單元2對(duì)晶圓 中間區(qū)域進(jìn)行清洗；第三步，輸送硫酸和去離子水的混合液至邊緣清洗單元1，由邊緣清洗 單元1對(duì)晶圓邊緣進(jìn)行清洗；第四步，再次輸送去離子水至第二輸入管12,由中央清洗單元 2對(duì)晶圓中間區(qū)域進(jìn)行清洗；第五部，結(jié)束清洗造作，進(jìn)行下一工序。
[0033] 綜上，在本實(shí)用新型所提供的晶圓清洗裝置中，通過(guò)將多個(gè)邊緣清洗管呈喇叭狀 分布設(shè)置，可以將晶圓邊緣上的金屬銅清洗干凈，避免了進(jìn)行后續(xù)工序中，產(chǎn)生交叉污染； 另外，所述第一輸入管輸出端連接有三個(gè)中央清洗管，可以將晶圓表面的中間位置的金屬 銅清洗得更徹底，進(jìn)而改善了整個(gè)晶圓表面的潔凈度，提高了產(chǎn)品的良率。
[〇〇34] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新 型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其 等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種晶圓清洗裝置，其特征在于，包括：邊緣清洗單元及嵌套于邊緣清洗單元內(nèi)部 的中央清洗單元； 所述邊緣清洗單元包括：清洗液儲(chǔ)存單元及呈喇叭狀分布的多個(gè)邊緣清洗管；其中， 所述多個(gè)邊緣清洗管的輸入端均與所述清洗液儲(chǔ)存單元的輸出端連接；所述多個(gè)邊緣清 洗管的輸出端之間由金屬絲連接，并且金屬絲連接構(gòu)成圓形，所述圓形的直徑為〇.7d? 0. 9d，d為晶圓的直徑；所述邊緣清洗管的數(shù)量大于等于六個(gè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述邊緣清洗單元還包括第二輸 入管；所述第二輸入管與所述清洗液儲(chǔ)存單元的輸入端連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述中央清洗單元包括：第一輸入 管及與所述第一輸入管輸出端連接的中央清洗管；其中所述第一輸入管嵌套于所述第二輸 入管內(nèi)，并貫穿所述清洗液儲(chǔ)存單元。
4. 如權(quán)利要求3所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，中央清洗管的數(shù)量為三個(gè)，其中， 每相鄰兩個(gè)中央清洗管之間成120α。
5. 如權(quán)利要求3所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述中央清洗管長(zhǎng)度均為lcm? 3cm〇
6. 如權(quán)利要求3所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述中央清洗管輸出端與所述邊 緣清洗管輸出端之間的垂直距離為〇. 5cm?2cm。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述邊緣清洗單元中 流通的液體為硫酸和去離子水的混合液。
8. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的晶圓清洗裝置，其特征在于，所述中央清洗單元中 流通的液體為去離子水。
【文檔編號(hào)】B08B3/08GK203886856SQ201420241909
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】唐強(qiáng), 李廣寧 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司