硅片清洗装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种硅片清洗装置。硅片清洗装置包括卡盘机构、工艺腔体、下腔体、旋转驱动机构、喷嘴、和通风机构，所述卡盘机构用于支撑并固定待清洗的硅片；所述旋转驱动机构可驱动所述卡盘机构转动；所述喷嘴向待清洗硅片表面喷洒清洗介质，对待清洗硅片进行清洗。本实用新型提供的硅片清洗装置在清洗硅片时，由工艺腔体上方风机过滤单元向硅片清洗装置中吹入的气体，可通过下腔体内设置的通风机构排出，使得下腔体内的气体流畅、流场良好，保证硅片周围的清洗环境，能够解决因下腔体内部气流紊乱、流场不良而导致的硅片背面污染的问题，可有效地提升硅片清洗的质量和硅片清洗的效率。
【专利说明】硅片清洗装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造【技术领域】，尤其涉及一种硅片清洗装置。
【背景技术】
[0002]硅片清洗是半导体制造中最重要、最频繁的的步骤之一。目前对硅片的清洗，以单片湿法化学清洗为主，其方法为:使用卡盘机构夹持硅片旋转，同时使用不同的喷淋臂在硅片表面喷洒不同的清洗介质，对硅片进行清洗；同时，使用环状的工艺腔体对清洗介质进行收集；最后，借助氮气或者其它介质甩干硅片。但是在清洗硅片时硅片周围的气流紊乱容易造成硅片的污染、，影响硅片的质量。
[0003]因此，针对以上不足，需要提供一种腔体内部气流稳定、流场良好的硅片清洗装置。
实用新型内容
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:解决现有技术中因硅片清洗装置的下腔体内气流紊乱而导致的硅片背面污染的问题。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种硅片清洗装置，包括:下腔体；卡盘机构，位于所述下腔体内，所述卡盘机构用于支撑并固定待清洗的硅片；旋转驱动机构，所述旋转驱动机构为环形定子，其通电后与卡盘基座动子之间产生变化的磁场，驱动卡盘机构旋转；喷嘴，所述喷嘴向待清洗的硅片表面喷洒清洗介质，对待清洗的硅片进行清洗；其特征在于:所述下腔体的内部设置有通风机构，所述通风机构位于所述卡盘机构的下侧，所述通风机构包括透气腔体和遮挡部，所述透气腔体为环形，其上侧的腔壁上设置有透气孔；所述遮挡部位于所述透气孔的上侧并覆盖所述透气孔，且所述遮挡部与透气腔体之间设有间隙；所述透气腔体的腔壁上还设置有排气管，所述排气管的上表面高于所述透气腔体的底壁。
[0008]其中，所述下腔体的底壁上开设有第一排液口、所述透气腔体的底壁上开设有第二排液口，进入下腔体内的清洗介质通过所述第一排液口和/或所述第二排液口排出。
[0009]其中，所述硅片清洗装置还包括清洗介质收集机构，所述清洗介质收集机构为上端开口环形的工艺腔体，所述工艺腔体设置有多个。
[0010]具体地，所述工艺腔体设置有两个，分别为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体位于所述第一腔体的外侧，所述第二腔体的外侧还开设有排气孔。
[0011]优选地，所述第一腔体内壁的上端与第一引导层相连接；所述第一腔体的外壁与第二引导层可滑动的连接在一起；所述第二腔体的外壁与防溅出层可滑动的连接在一起；所述第一引导层、所述第二引导层和所述防溅出层为环形的圆锥面；所述防溅出层和所述第二引导层的底部连接在一起，且所述第一引导层和第二引导层可引导清洗介质分别流入第一腔体和第二腔体。
[0012]进一步地，所述防溅出层上连接有调节机构，所述调节机构可上下移动。
[0013]其中，所述卡盘机构包括:卡盘上部、卡盘下部、推动立柱、卡爪和卡盘底座，所述卡爪用于固定硅片，所述推动立柱的上端穿过卡盘下部、卡盘底座与卡盘上部相连接，且所述推动立柱可推动卡盘上部向上移动。
[0014]优选地，所述硅片清洗装置还包括升降机构，设置在所述下腔体内并位于所述卡盘机构的下侧，所述升降机构包括:升降驱动单元、滑动轴和盘状机构，滑动轴的上端与盘状机构相连接、下端与升降驱动单元相连接；所述升降驱动单元位于所述下腔体外，可带动滑动轴和与滑动轴相连接的盘状机构上下移动；所述透气腔体和所述遮挡部沿所述滑动轴的周向设置。
[0015]进一步地，所述喷嘴包括正面喷嘴和背面喷嘴，所述正面喷嘴位于待清洗的硅片的上侧，所述正面喷嘴向硅片正面喷洒清洗介质，所述背面喷嘴向硅片背面喷洒清洗介质。
[0016](三)有益效果
[0017]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的硅片清洗装置包括下腔体、卡盘机构、旋转驱动机构、喷嘴和通风机构，所述卡盘机构用于支撑并固定待清洗的硅片；所述旋转驱动机构可驱动所述卡盘机构转动；所述喷嘴向待清洗硅片表面喷洒清洗介质，对待清洗硅片进行清洗；在清洗硅片时，由工艺腔体上方风机过滤单元向硅片清洗装置中吹入的气体，可通过下腔体内设置的通风机构以及工艺腔体各层之间缝隙排出，使得硅片周围的流场良好，能够解决因腔体内部气流紊乱、流场不良而导致的硅片背面污染、清洗不彻底的问题，可有效地提升硅片清洗的质量和硅片清洗的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是本实用新型一个实施例所述的硅片清洗装置用第二腔体回收清洗介质的剖视结构示意图；
[0020]图2是本实用新型一个实施例所述的硅片清洗装置安装硅片时的剖视结构示意图；
[0021]图3是本实用新型一个实施例所述的硅片清洗装置用第一腔体回收清洗介质的剖视结构示意图。
[0022]其中图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0023]1、硅片清洗装置，11、下腔体，111、第一排液口，112、第二排液口，121、卡盘上部，122、卡盘下部，123、推动立柱，124、卡盘底座，125，卡爪，13、环形定子，141、透气腔体，142、遮挡部，143、透气孔，144、排气管，15、工艺腔体，151、第一腔体，152、第二腔体，153、第一引导层，154、第二引导层，155、防溅出层，156、调节机构，161滑动轴，162、升降驱动单元，163、盘状结构17、正面喷嘴，18、背面喷嘴，19、支撑机构，2、硅片。
【具体实施方式】
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或者两个以上，除另有明确规定外。术语“安装”、“相连”、“连接” “固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]如图1至图3所示，本实用新型提供了一种硅片清洗装置I包括:包括:下腔体11、卡盘机构、工艺腔体15、喷嘴、清洗介质收集机构和通风机构，其中，卡盘机构位于所述下腔体11内，所述卡盘机构用于支撑并固定待清洗的硅片2 ;所述旋转驱动机构162可驱动所述卡盘机构转动；所述喷嘴向硅片表面喷洒清洗介质，对待清洗的硅片2进行清洗；所述通风机构位于所述下腔体11的内部，所述通风机构位于所述卡盘机构的下侧，所述通风机构包括透气腔体141和遮挡部142，所述透气腔体141为环形，其上侧的腔壁上设置有透气孔143 ;所述遮挡部142位于所述透气孔143的上侧并覆盖所述透气孔143，且所述遮挡部142与透气腔体141之间设有间隙；这样在对待清洗的硅片进行清洗时由工艺腔体15上方的风机过滤单元图中未示出向硅片清洗装置I中吹入的气体，可通过下腔体11内设置的通风机构排出图3中的箭头方向表示的是硅片清洗装置内的气体流动方向，使得下腔体11内的气体流畅、流场良好，可更好地对硅片2的背面进行清洗，能够解决因下腔体11内部气流紊舌L、流场不良而导致的硅片2背面附着杂物、清洗不彻底的问题，可有效地提升硅片2的清洗质量；并且，下腔体11用于接受未甩入工艺腔体15的清洗介质和背面喷嘴18喷出的清洗介质，通风机构上设置的遮挡部142可阻止清洗介质通过透气孔143进入到透气腔体141内，且排气管144的上表面高于透气腔体141的底部，这样既可以保持下腔体内气流通畅，又可以避免进入到透气腔体141内的清洗介质进入到排气管144内造成机器发生故障。
[0027]所述下腔体11的底壁上开设有第一排液口 111、所述透气腔体141的底壁上开设有第二排液口 112，进入下腔室内的清洗介质通过所述第一排液口 111和/或所述第二排液口 112排出；具体地，进入下腔体11内的清洗介质通过第一排液口 111排出，而进入透气腔体141内部的少量的清洗介质通过第二排液口 112排出。
[0028]进一步地，所述硅片清洗装置I还包括清洗介质收集机构，所述清洗介质收集机构为上端开口环形的工艺腔体15，且所述工艺腔体15设置有多个，由于在清洗硅片2时需要用到不同的清洗介质，可以用不同的工艺腔体15回收不同的清洗介质，这样回收的清洗介质可以继续使用，解决了使用一个工艺腔体15回收清洗介质时，不同的清洗介质混合在一起无法再用的问题，可降低清洗硅片2的成本。
[0029]需要说明的是，工艺腔体15的上方设置有风机过滤单元，风机过滤单元可向硅片清洗装置I内吹入稳定的均匀气流，以保证硅片清洗装置I上的工艺腔体15和下腔内气流通畅、流场良好。
[0030]具体地，所述工艺腔体15设置有两个，分别为第一腔体151和第二腔体152，所述第二腔体152位于所述第一腔体151的外侧，所述第二腔体152的外侧还开设有排气孔(图中未示出)，由风机过滤单元吹入到工艺腔体15内的气体可通过排气孔排出工艺腔体15，从而使得工艺腔体15内的气流稳定，方便于工艺腔体15对清洗介质的回收。
[0031]其中，所述第一腔体151内壁的上端与第一引导层153相连接；所述第一腔体151的外壁与第二引导层154可滑动的连接在一起；所述第二腔体152的外壁与防溅出层155可滑动的连接在一起；所述第一引导层153、所述第二引导层154和所述防溅出层155为环形的圆锥面；所述防溅出层155和所述第二引导层154的底部连接在一起，且所述第一引导层153和第二引导层154可引导清洗介质分别流入第一腔体151和第二腔体152，防溅出层155可防止清洗介质在进入到第二腔体152内时向外飞溅。
[0032]进一步地，所述防溅出层155上连接有调节机构156，所述调节机构156可上下移动、带动防派出层155和第二引导层154上下移动；由于，第一腔体151的外壁与第二引导层154可滑动的连接在一起、第二腔体152的外壁与防溅出层155可滑动的连接在一起，调节机构156带动防溅出层155与第二引导层154上下移动时，可使第二引导层154与防溅出层155调节至合适位置，从而实现使用不同的工艺腔体回收不同的清洗介质目的。
[0033]其中，所述卡盘机构包括:卡盘上部121、卡盘下部122、推动立柱123、卡爪125和卡盘底座124,所述卡爪125用于固定娃片2,所述推动立柱123的上端穿过卡盘下部122、卡盘底座124与卡盘上部121相连接，且所述推动立柱123可推动卡盘上部121向上移动，使卡盘上部121与卡盘下部122相分离。
[0034]需要说明的是，本实用新型提供的硅片清洗装置I上还设置有支撑机构19，所述支撑机构用于支撑所述环形定子13和所述工艺腔体15。
[0035]具体地，所述硅片清洗装置I还包括:升降机构，所述升降机构包括:升降驱动单元162、滑动轴161和盘状结构163，滑动轴161的上端与盘状结构163相连接、下端与升降驱动单元162相连接；所述升降驱动单元162可带动滑动轴161和与滑动轴161相连接的盘状机构163上下移动；所述透气腔体141和所述遮挡部142沿所述滑动轴161周向设置。
[0036]本实施例中，升降驱动单元162可带动滑动轴161和与滑动轴161相连接的盘状机构163上下移动，盘状机构163向上移动与推动立柱123相接触带动推动立柱123向上移动，使得推动立柱123推动卡盘上部121向上移动，进而使卡盘上部121与卡盘下部122相分离，卡盘上部121升至高出工艺腔体15顶部的一定位置后，升降驱动单元162停止运动，此时将娃片2放置于卡盘机构的卡爪125之间,此种结构的卡盘机构在安装娃片2时更加的方便。
[0037]进一步地，所述喷嘴包括正面喷嘴(17)和背面喷嘴(18)，所述正面喷嘴(17)位于待清洗的硅片(2)的上侧，所述正面喷嘴(17)向硅片正面喷洒清洗介质，所述背面喷嘴
(18)向硅片背面喷洒清洗介质。
[0038]下面结合附图来说明硅片2在硅片清洗装置I上的安装过程。
[0039]如图2所示，当需装载硅片2时，升降驱动单元162驱动滑动轴161及盘状结构163向上运动，盘装结构163与推动立柱123接触后带动推动立柱123同时向上运动，进而带动卡盘上部121向上运动，使卡盘上部121与卡盘下部122相分离。卡盘上部121升至高出工艺腔体15顶部一定位置后，停止运动，此时分布于卡盘上部121上的多个卡爪125处于远离卡盘中心的位置，即卡盘打开，可将硅片2放置于卡爪125之间，完成硅片在硅片清洗装置上的安装。
[0040]放置好硅片2后，升降驱动单元162带动滑动轴161与盘状机构163向下运动，卡盘机构在重力的作用下向下移动，卡盘上部121下降至与卡盘下部122接触位置，此时卡爪125处于靠近卡盘中心位置，多个卡爪125侧面夹紧硅片2。滑动轴161与盘状结构163继续下移，至盘状结构163与推动立柱123分开一段距离(如图1和图3所示)。
[0041]综上所述，本实用新型提供的硅片清洗装置，在清洗硅片时，由工艺腔体上方风机过滤单元向硅片清洗装置中吹入的气体，可通过下腔体内设置的通风机构排出，使得下腔体内的气体流畅、流场良好，可更好地对硅片的背面进行清洗，能够解决因下腔体内部气流紊乱、流场不良而导致的硅片背面附着杂物、清洗不彻底的问题，可有效地提升硅片清洗质量。
[0042]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种硅片清洗装置，包括: 下腔体(11)； 卡盘机构，位于所述下腔体(11)内，所述卡盘机构用于支撑并固定待清洗的硅片(2)； 旋转驱动机构，所述旋转驱动机构为环形定子(13),其通电后与卡盘基座(动子)之间产生变化的磁场，驱动卡盘机构旋转； 喷嘴，所述喷嘴向待清洗的硅片(2)表面喷洒清洗介质，对待清洗的硅片(2)进行清洗；其特征在于:所述下腔体(11)的内部设置有通风机构，所述通风机构位于所述卡盘机构的下侧，所述通风机构包括透气腔体(141)和遮挡部(142)，所述透气腔体(141)为环形，其上侧的腔壁上设置有透气孔(143)； 所述遮挡部(142)位于所述透气孔(143)的上侧并覆盖所述透气孔(143)，且所述遮挡部(142)与透气腔体(141)之间设有间隙； 所述透气腔体(141)的腔壁上还设置有排气管(144),所述排气管(144)的上表面高于所述透气腔体(141)的底壁。
2.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述下腔体(11)的底壁上开设有第一排液口(111),所述透气腔体(141)的底壁上开设有第二排液口(112),进入下腔体(11)内的清洗介质通过所述第一排液口(111)和/或所述第二排液口(112)排出。
3.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于:还包括清洗介质收集机构，所述清洗介质收集机构为上端开口环形的工艺腔体(15),所述工艺腔体(15)设置有多个。
4.根据权利要求3所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述工艺腔体(15)设置有两个，分别为第一腔体(151)和第二腔体(152),所述第二腔体(152)位于所述第一腔体(151)的外侧，所述第二腔体(152)的外侧还开设有排气孔。
5.根据权利要求4所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述第一腔体(151)内壁的上端与第一引导层(153)相连接；所述第一腔体(151)的外壁与第二引导层(154)可滑动的连接在一起；所述第二腔体(152)的外壁与防溅出层(155)可滑动的连接在一起；所述第一引导层(153)、所述第二引导层(154)和所述防溅出层(155)为环形的圆锥面； 所述防溅出层(155)和所述第二引导层(154)的底部连接在一起，且所述第一引导层(153)和第二引导层(154)可引导清洗介质分别流入第一腔体(151)和第二腔体(152)0
6.根据权利要求5所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述防溅出层(155)上连接有调节机构(156),所述调节机构(156)可上下移动。
7.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述卡盘机构包括:卡盘上部(121)、卡盘下部(122)、推动立柱(123)、卡爪(125)和卡盘底座(124),所述卡爪(125)用于固定待清洗的硅片(2),所述推动立柱(123)的上端穿过卡盘下部(122)、卡盘底座(124)后与卡盘上部(121)相连接，且所述推动立柱(123)可推动卡盘上部(121)向上移动。
8.根据权利要求1所述的硅片清洗装置，其特征在于:还包括升降机构，设置在所述下腔体(11)内并位于所述卡盘机构的下侧，所述升降机构包括:升降驱动单元(162)、滑动轴(161)和盘状机构(163),滑动轴(161)的上端与盘状机构(163)相连接、下端与驱动装置(162)相连接； 所述升降驱动单元(162)位于所述下腔体(11)外，可带动滑动轴(161)和与滑动轴(161)相连接的盘状机构(163)上下移动； 所述透气腔体(141)和所述遮挡部(142)沿所述滑动轴(161)的周向设置。
9.根据权利要求9所述的硅片清洗装置，其特征在于:所述喷嘴包括正面喷嘴(17)和背面喷嘴(18),所述正面喷嘴(17)位于待清洗的硅片⑵的上侧，所述正面喷嘴(17)向硅片正面喷洒清洗介质，所述背面喷嘴(18)向硅片背面喷洒清洗介质。
【文档编号】H01L21/67GK204216011SQ201420618571
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】姬丹丹, 张豹, 王锐廷, 吴仪 申请人:北京七星华创电子股份有限公司