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一种晶圆清洗装置和晶圆清洗方法


技术摘要:
一种晶圆清洗装置和晶圆清洗方法,晶圆清洗装置包括:底座;晶圆旋转组件,其设置于所述底座的上部,用于支撑晶圆并驱动晶圆绕晶圆的轴线旋转;清洗刷,其为圆筒状结构,所述清洗刷设置于晶圆的两侧并绕其轴线滚动;支撑板,其设置于所述清洗刷的两端;清洗刷移动组件  全部
背景技术:
在半导体领域,晶圆表面的清洁度是影响半导体器件可靠性的重要因素之一。在 晶圆制程中,例如:沉积、等离子体刻蚀、光刻、电镀等等,都有可能在晶圆表面引入污染和/ 或颗粒,导致晶圆表面的清洁度下降,制造的半导体器件良率不高。 为了达到晶圆表面无污染物的目的,需要移除晶圆表面的污染物以避免制程前污 染物重新残留于晶圆表面。因此,在晶圆制造过程中需要经过多次的表面清洗,以去除晶圆 表面附着的金属离子、原子、有机物及微粒等污染物。 晶圆清洗方式有辊刷清洗、兆声清洗等,其中,辊刷清洗应用较为广泛。专利 CN102768974B公开了一种晶圆清洗设备。所述晶圆清洗设备包括:机架;晶圆清洗装置,所 述晶圆清洗装置设在所述机架上;晶圆刷洗装置,所述晶圆刷洗装置设在所述机架上且位 于所述晶圆清洗装置的下游侧;晶圆干燥装置,所述晶圆干燥装置设在所述机架上且位于 所述晶圆刷洗装置的下游侧;和机械手,所述机械手可移动地设在所述机架上用于竖直地 夹持晶圆和搬运晶圆。 如何减少晶圆表面的污染物始终是本领域技术人员持续改进的技术问题。
技术实现要素:
本发明提供了一种晶圆清洗装置,旨在一定程度上解决上述技术问题之一,其披 露了一种晶圆清洗装置,其包括:底座;晶圆旋转组件,其设置于所述底座的上部,用于支撑 晶圆并驱动晶圆绕晶圆的轴线旋转;清洗刷,其为圆筒状结构,所述清洗刷设置于晶圆的两 侧并绕其轴线滚动;支撑板,其设置于所述清洗刷的两端;清洗刷移动组件,其设置于所述 清洗刷的两端,其包括丝杠和导轨,所述丝杠与所述支撑板连接,所述导轨平行于所述丝杠 并与所述支撑板连接;驱动组件,其包括传动机构和驱动件,所述驱动件通过所述传动机构 驱动清洗刷两端的所述丝杠同步旋转,以带动所述支撑板和其上的清洗刷沿所述导轨整体 移动。 作为优选实施例,所述丝杠设置于所述底座的上部,其与所述晶圆的轴线平行。 作为优选实施例,所述丝杠为滚珠丝杠,其通过丝杠螺母与所述支撑板连接。 作为优选实施例,所述导轨设置于所述丝杠的一侧,其通过滑块与所述支撑板连 接。 作为优选实施例,所述丝杠为双向丝杠,螺纹旋向不同的螺纹段分别与设置在晶 圆两侧的所述支撑板连接;旋转的丝杠驱动支撑板和其上的清洗刷整体相互靠近或相互远 离。 作为优选实施例,所述传动机构为带传动机构,驱动件通过带传动机构驱动位于 清洗刷两端的丝杠同步旋转。 4 CN 111554569 A 说 明 书 2/7 页 作为优选实施例,所述传动机构包括带轮和皮带,驱动件的输出轴设置有带轮,所 述丝杠的端部设置有带轮,所述皮带设置于所述驱动件和所述丝杠的带轮之间以及清洗刷 端部的丝杠的带轮之间,驱动件通过带传动驱动清洗刷两端的丝杠同步旋转。 作为优选实施例,所述清洗刷包括前清洗刷和后清洗刷,所述清洗刷移动组件包 括前清洗刷移动组件和后清洗刷移动组件;所述前清洗刷移动组件通过支撑板与所述前清 洗刷连接,所述后清洗刷移动组件通过支撑板与所述后清洗刷连接;所述驱动组件包括前 驱动组件和后驱动组件,所述前驱动组件的驱动件驱动前清洗刷两端的丝杠旋转,所述后 驱动组件的驱动件驱动后清洗刷两端的丝杠旋转。 作为优选实施例,所述前清洗刷移动组件的导轨与后清洗刷移动组件的导轨为同 一导轨。 作为优选实施例,晶圆清洗装置还包括位移传感器,其固定于所述支撑板,以测量 所述清洗刷之间的距离。 作为优选实施例,所述位移传感器的安装位置与清洗刷的安装位置对应的竖直高 度相匹配。 同时本发明还公开了一种晶圆清洗方法,其包括: 滚动的清洗刷向晶圆的正面和反面移动; 清洗刷移动至与晶圆接触,测量驱动清洗刷转动的驱动电机受到的负载扭矩; 位移传感器测量晶圆两侧的清洗刷之间的距离; 当驱动电机受到负载扭矩达到预定扭矩值且清洗刷之间的距离达到预定距离值, 则清洗刷停止移动,清洗刷滚动清洗晶圆的正面和反面。 本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果包括:在清洗刷的两端设置清洗刷 移动组件,驱动件通过传动机构驱动清洗刷两端设置的丝杠同步旋转,以带动清洗刷沿平 行于晶圆的轴线方向整体移动。本发明所述的晶圆清洗装置能够有效提升清洗刷位置移动 的准确性,保证清洗刷两端同时接触或脱离晶圆,使得清洗刷作用于晶圆表面的载荷更加 均匀,有效提升晶圆表面的清洗效果;再者,本发明监测驱动清洗刷转动的驱动电机的负载 扭矩和清洗刷之间的距离,通过驱动电机的负载扭矩和清洗刷之间的距离组合判定清洗刷 的移动位置,有效保证清洗刷与晶圆的接触状态,有效保证晶圆清洗的稳定性。 附图说明 通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的优点将变得更清楚和更容易理解, 但这些附图只是示意性的,并不限制本发明的保护范围,其中: 图1是本发明所述晶圆清洗装置1清洗晶圆W的示意图; 图2是本发明所述晶圆清洗装置1的主视图; 图3是图2示出的晶圆清洗装置1的仰视图; 图4是本发明所述晶圆清洗装置1一个实施例的示意图; 图5是本发明所述晶圆清洗装置1另一个实施例的示意图; 图6是本发明所述一种晶圆清洗方法的流程图。 5 CN 111554569 A 说 明 书 3/7 页
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