专利名称：：一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置及清洗方法
技术领域：
：本发明涉及化学机械研磨装置，涉及晶圓表面的清洗，具体地说，是一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置及清洗方法。
背景技术：
：常用的化学机械研磨设备除了通过研磨工艺使晶圆表面平坦化之外，还具有晶圓清洗功能。一台化学机械研磨设备的晶圓清洗装置主要由晶圓装卸载单元和晶圓清洗单元组成，晶圓装卸载单元具有一吸盘，用于吸附晶圆，使晶圆表面朝下固定在晶圓装卸载单元上，晶圓清洗单元包括数个喷嘴和水流传送管道，去离子水经水流传送管道从喷嘴中喷出，形成高压水柱，用于冲洗晶圓表面残留的研磨液和杂质。然而，由于高压水柱的压力过大，且晶圓清洗装置内没有设置水压调节元件，使得晶圆表面受水柱冲洗后容易产生氧化膜损坏的现象，在晶圓表面形成如图1所示的呈"X"型分布的缺陷(图中的黑点)，使一批晶圓的良率下降1%-2%,并且即使缩短晶圆清洗时间也无法消除这些"X"型缺陷。
发明内容本发明的目的在于提供一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圓清洗装置及清洗方法，通过该方法能够方便、快速地调节水压大小，有效地防止晶圓表面的氧化膜因水压过高而被破坏，从而使晶圆生产的良率有所提升。本发明的目的是这样实现的一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圓清洗装置，至少包括晶圓装卸载单元和具有数个喷嘴及水流传送管道的晶圓清洗单元，所述晶圆装卸载单元位于所述晶圓清洗单元的上方，从数个喷嘴喷出的水柱用于沖洗晶圆，其实质性特点在于所述晶圓清洗单元的水流传送管道上还设有一水压调节阀。在上述的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置中，在晶圆清洗过程中，通过所述的水压调节阀调节水柱高度，使该水柱接触到晶圆表面。在上述的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置中，所述的水压调节阀是机械阀门。在上述的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置中，所述的水压调节阀是电子阀门。本发明的另一方案是提供一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圓清洗方法，其实质性特点在于，所述的方法包括下列步骤(l)在晶圓清洗装置的晶圆清洗单元的水流传送管道上设置一水压调节阀；(2)装载一晶圆，使该晶圆的表面面向晶圆清洗单元的数个喷嘴；(3)冲洗晶圓，并通过水压调节阀调节水柱高度，使该水柱接触到晶圆表面；(4)停止冲洗，并卸载晶圓。本发明的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置及清洗方法，通过在晶圆清洗单元的水流传送管道上设置水压调节阀，将水柱的高度大约调节至晶圆表面的位置，避免了水压过大对晶圆表面造成的沖击。采用本发明的方法清洗的晶圆，其表面的氧化膜不会遭到任何破坏，并且对于晶圓清洗的时间也没有特殊限制。本发明晶圓清洗装置的具体结构及清洗方法由以下的实施例及附图给出。图1为采用现有技术的方法清洗晶圓，在晶圆表面形成的"X"型缺陷的示意图2为本发明的晶圓清洗装置的晶圓清洗单元的局部结构示意图3为本发明的晶圆清洗方法的流程图。具体实施例方式以下将结合附图对本发明的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圓清洗装置及清洗方法作进一步的详细描述。参见图2，其显示了本发明的晶圆清洗装置的晶圓清洗单元的局部结构，它包括水流传送管道l、支路2、数个喷嘴3和一个水压调节阀4。去离子水从水流传送管道1向上传llT,并乂人喷嘴3向外喷出形成高压水冲主5。在喷水过程中及喷水结束后，液体可能会出现回流，因此在水流传送管道1上开设支路2，供回流液体排出。为了方便、快速地调节水压的大小，防止晶圆表面的氧化膜因水压过大而损坏，在水流传送管道1上还设有水压调节阀4，该调节阀4可以是手动的机械阀门，也可以是数控的电子阀门，通过水压调节阀4可实时控制水柱5的高度，将水压大小调整在安全的范围内。下面结合图3具体说明本发明的晶圓清洗方法。首先，在晶圆清洗装置的晶圆清洗单元的水流传送管道1上设置一水压调节阀4(步骤S10),该调节阀4可以是机械阀门也可以是电子阀门；接着，在晶圆装卸载单元上装载一晶圆(图未示)，使该晶圆的表面面向晶圆清洗单元的数个喷嘴3(步骤S20);然后，沖洗晶圆，并通过水压调节阀4将水柱5的高度调节至能接触到晶圓表面或者略高于表面的位置(步骤S30)，这种高度的水柱5所产生的压力在安全范围内，即不会对晶圓表面的氧化膜造成损坏；最后，根据预设的清洗时间，完成清洗，并将清洗完毕的晶圓从晶圆装卸载单元上卸载下来(步骤S40)。表1提供了三组实验数据，分别显示了晶圓在原有的水压下及在安全水压下清洗后的情况。第1组是采用现有的晶圆清洗装置获得的数据，在25片晶圆中每一片都产生了"X"型缺陷，使得良率下降1%;第2和第3组数据均是采用本发明的晶圆清洗装置及清洗方法处理得到的结果，由于在清洗过程中，通过水压调节阀将水柱的高度控制在晶圆表面附近，确保了水压大小不会对晶圆表面的氧化膜造成损坏，因此，该两组实验中的总共75片晶圆均未发现"X"型缺陷，对良率几乎没有影响。采用本发明的晶圓清洗装置及清洗方法能够方便、快速地将水压调节到安全范围内，从而有效防止晶圆表面的氧化膜因水压过高而^^皮坏，并且，因为水压大小对晶圓不会造成任何损害，因此，对于晶圓清洗的时间也没有特殊的限制。从表1的实验结果也可以看出，采用本发明的装置和方法能够使晶圆生产的良率有所提升。本发明适用于具有晶圆装卸载单元和晶圆清洗单元的各类化学机械研磨装置。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置，至少包括晶圆装卸载单元和具有数个喷嘴及水流传送管道的晶圆清洗单元，所述晶圆装卸载单元位于所述晶圆清洗单元的上方，数个喷嘴喷出的水柱用于冲洗晶圆，其特征在于所述晶圆清洗单元的水流传送管道上还设有一水压调节阀。2、如权利要求1所述的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圓清洗装置，其特征在于在晶圓清洗过程中，通过所述的水压调节阀调节水柱高度，使该水柱接触到晶圓表面。3、如权利要求1所述的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置，其特征在于所述的水压调节阀是机械阀门。4、如权利要求1所述的一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圓清洗装置，其特征在于所述的水压调节阀是电子阀门。5、一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圓清洗方法，其特征在于，所述的方法包括下列步骤(1)在晶圓清洗装置的晶圓清洗单元的水流传送管道上设置一水压调节阀；(2)装载一晶圓，使该晶圓的表面面向晶圓清洗单元的数个喷嘴；(3)冲洗晶圓，并通过水压调节阀调节水柱高度，使该水柱接触到晶圆表面；(4)停止沖洗，并卸载晶圓。6、如权利要求5所述的一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圆清洗方法，其特征在于所述的水压调节阀是机械阀门。7、如权利要求5所述的一种防止晶圓表面氧化膜破坏的晶圓清洗方法，其特征在于所述的水压调节阀是电子阀门。全文摘要本发明提供的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置及清洗方法涉及化学机械研磨装置及晶圆清洗技术。现有的晶圆清洗方法存在水压无法调节，导致晶圆表面氧化膜破坏并出现“X”型缺陷的问题。本发明的一种防止晶圆表面氧化膜破坏的晶圆清洗装置，至少包括晶圆装卸载单元和具有数个喷嘴及水流传送管道的晶圆清洗单元，所述晶圆装卸载单元位于所述晶圆清洗单元的上方，从数个喷嘴喷出的水柱用于冲洗晶圆，其中，所述晶圆清洗单元的水流传送管道上还设有一水压调节阀。利用本发明的装置和方法能够方便、快速地调节水压大小，有效地防止晶圆表面的氧化膜因水压过高而被破坏，从而使晶圆生产的良率有所提升。文档编号B08B3/02GK101172278SQ20061011798公开日2008年5月7日申请日期2006年11月3日优先权日2006年11月3日发明者张传民,张守龙,邱柏诚,群邵申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司