本實(shí)用新型涉及晶圓清洗技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種酸槽清洗裝置。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品的日益普及和更新,半導(dǎo)體的制造工藝也得到了飛速的發(fā)展。在半導(dǎo)體的制造過程中,酸槽清洗工藝貫穿在整個(gè)流程中,發(fā)揮著很大的作用。例如,作為其中很重要的一道工藝的磷酸槽清洗,它的主要作用是來去除Si3N4,圖1為現(xiàn)有技術(shù)中磷酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,將待清洗的晶圓放入內(nèi)槽1中,內(nèi)槽1中為清洗液,包括純的磷酸和去離子水(DI water spiking),隨著清洗液的注入,清洗液從內(nèi)槽1中溢出,進(jìn)入外槽2中,晶舟位于內(nèi)槽1內(nèi),且晶舟與外槽2的位置固定。然后清洗液從外槽的底部流出,進(jìn)入水泵3中,清洗液在水泵3的作用下沿著圖中箭頭所示的方向循環(huán)流動(dòng)。經(jīng)過粒子(particle)過濾器4時(shí)會(huì)把清洗液中的粒子過濾掉,過濾之后的清洗液經(jīng)過加熱器5進(jìn)入內(nèi)槽,從而完成一個(gè)循環(huán)。
在酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí),受影響最大的是在槽內(nèi)的晶圓,特別是HF/BOE槽內(nèi)的晶圓,在不能及時(shí)離開酸槽進(jìn)入水槽完成制程,晶圓與酸槽內(nèi)酸液的接觸較長時(shí)間,致使晶圓表面受到不同程度的損傷?,F(xiàn)有的酸槽排酸補(bǔ)水方式包括兩種,第一種,采用重力排酸的同時(shí)補(bǔ)水的方式稀釋酸槽中酸液;第二種,先采用重力排酸管將酸槽中酸液排空,之后向酸槽中注入去離子水。
上述兩種排酸補(bǔ)水方法仍不完善,還是會(huì)對(duì)晶圓造成危害。第一種方式存在的不足在于,由于重力排酸速度較慢,稀釋的酸液與晶圓接觸時(shí)間較久,還會(huì)對(duì)晶圓造成影響。第二種方式存在的不足在于,采用重力排酸速度較慢,因此,將酸槽中的酸液排空需要較長時(shí)間,造成晶圓下半部分不能及時(shí)離酸,而晶圓上半部分會(huì)帶有殘酸暴露于空氣當(dāng)中,致使晶圓不同位置受到不同程度的損傷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種酸槽清洗裝置,以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中排酸補(bǔ)水方法存在的不足。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種酸槽清洗裝置,所述酸槽清洗裝置包括:酸槽、用于對(duì)所述酸槽中的晶舟進(jìn)行升降的升降裝置,所述升降裝置設(shè)置于所述酸槽外側(cè),并且與所述晶舟連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述升降裝置包括驅(qū)動(dòng)部件及與所述驅(qū)動(dòng)部件連接的傳動(dòng)部件,所述傳動(dòng)部件與所述晶舟連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述傳動(dòng)部件包括皮帶及與皮帶一端連接的絲桿,所述皮帶的另一端與所述馬達(dá)連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述酸槽清洗裝置還包括一固定塊,所述固定塊分別連接所述傳動(dòng)部件與所述晶舟。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,還包括噴淋部件,與所述升降裝置連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述噴淋部件的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述噴淋部件位于所述晶舟相對(duì)的兩側(cè)的斜上方。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述噴淋部件包括噴淋管及設(shè)置于所述噴淋管上的若干噴頭。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,還包括防酸隔板,設(shè)置于所述噴淋部件的外側(cè)并與所述升降裝置連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述噴淋部件、所述防酸隔板及所述晶舟三者的升降幅度相等。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,還包括重力排酸管路及主排酸管路,所述重力排酸管路的一端與酸槽底部相通,另一端與所述主排酸管路連接。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,還包括輔助排酸管路及輔助排酸泵,所述輔助排酸管路的一端從所述酸槽的開口通入酸槽底部,另一端與所述主排酸管路連接,所述輔助排酸泵設(shè)置于所述輔助排酸管路上。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述晶舟沿長度方面的剖面為L型,L型的側(cè)壁固定于所述升降裝置上。
可選的,在所述的酸槽清洗裝置中,所述晶舟沿長度方面的剖面為U型,U型的兩個(gè)側(cè)壁分別固定于一個(gè)升降裝置上。
在本實(shí)用新型所提供的酸槽清洗裝置中,所述酸槽清洗裝置包括酸槽、用于對(duì)所述酸槽中的晶舟進(jìn)行升降的升降裝置,所述升降裝置設(shè)置于所述酸槽外側(cè),并且與所述晶舟連接。在酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí),利用升降裝置控制晶舟的升降,實(shí)現(xiàn)晶舟迅速離開酸槽或進(jìn)入酸槽,避免酸槽中酸液與晶舟中晶圓接觸時(shí)間過久對(duì)晶圓造成的損傷。另一方面,由于設(shè)置有噴淋部件,在晶舟脫離酸槽的同時(shí)對(duì)晶舟噴淋去離子水,不僅稀釋晶舟中晶圓表面的酸液,沖洗晶圓表面殘留的顆粒,還避免晶圓與空氣接觸對(duì)晶圓造成的損傷,提高了產(chǎn)品良率。另一方面,利用重力排酸管路將酸槽中酸液進(jìn)行重力排酸的同時(shí),還利用輔助排酸泵將酸槽中酸液從酸槽中抽出,加快了酸槽中酸液的排除,避免酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí)酸槽中酸液長時(shí)間與晶圓接觸對(duì)其造成的損傷。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中磷酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中酸槽清洗裝置的俯視圖;
圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中酸槽清洗裝置的側(cè)視圖;
圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例中升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5a-圖5b是本實(shí)用新型中酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí),酸槽清洗裝置工作過程的相關(guān)示意圖。
圖1中:1-內(nèi)槽;2-外槽;3-水泵;4-過濾器;5-加熱器。
圖2-圖5b中:10-酸槽;11-晶舟;12-晶圓;13-升降裝置;130-馬達(dá);131-皮帶;132-絲桿;14-噴淋部件;15-防酸隔板;16-重力排酸管路;17-主排酸管路;18-輔助排酸管路;19-輔助排酸泵;20-固定塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的酸槽清洗裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是,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、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
本實(shí)用新型的核心思想在于:針對(duì)酸槽清洗裝置出現(xiàn)故障時(shí),自帶的排酸補(bǔ)水結(jié)構(gòu)不完善,晶舟中晶圓與酸槽中酸液長時(shí)間接觸導(dǎo)致晶圓損傷的問題,對(duì)酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)方面作了改進(jìn),通過在酸槽的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置升降裝置,在酸槽清洗裝置出現(xiàn)故障時(shí),利用升降裝置將晶舟提升脫離酸槽中的酸液,以解決上述問題。
圖2是本實(shí)施例中酸槽清洗裝置的俯視圖,圖3是本實(shí)施例中酸槽清洗裝置的側(cè)視圖。所述酸槽清洗裝置包括:酸槽10、用于對(duì)所述酸槽10中的晶舟11進(jìn)行升降的升降裝置13,所述升降裝置13設(shè)置于所述酸槽10外側(cè),并且與所述晶舟11連接。其中,所述晶舟11用于承載晶圓12。具體的,所述酸槽清洗裝置還包括一固定塊20,所述固定塊20分別連接所述傳動(dòng)部件與所述晶舟11。
請(qǐng)參考圖4,其為升降裝置13的結(jié)構(gòu)示意圖。所述升降裝置13包括驅(qū)動(dòng)部件及與所述驅(qū)動(dòng)部件連接的傳動(dòng)部件,所述傳動(dòng)部件與所述晶舟11連接。優(yōu)選的,所述驅(qū)動(dòng)部件為馬達(dá)130,所述傳動(dòng)部件包括皮帶131及與皮帶131一端連接的絲桿132,所述皮帶131的另一端與所述馬達(dá)130連接。馬達(dá)130提供驅(qū)動(dòng)力并通過皮帶131將力傳遞至絲桿132,絲桿132將旋轉(zhuǎn)的力轉(zhuǎn)換為沿絲桿132軸向上的力。
在晶舟11脫離酸槽10中的酸液后面臨以下問題:晶圓12表面殘留有酸液會(huì)繼續(xù)損傷晶圓12,此外,晶圓12與周圍空氣接觸,空氣會(huì)氧化晶圓12表面對(duì)晶圓12造成損傷。針對(duì)上述問題,如圖5a所示,本實(shí)施例中的酸槽清洗裝置還包括與所述升降裝置13連接的噴淋部件14,利用噴淋部件14噴灑去離子對(duì)沖洗晶圓12。優(yōu)選的,所述噴淋部件14包括噴淋管及設(shè)置于所述噴淋管上的若干噴頭。所述噴淋部件14的數(shù)量至少為一個(gè),若噴淋部件14數(shù)量為一個(gè),則噴淋部件14設(shè)置于所述晶舟11的正上方,以便對(duì)晶舟11中晶圓噴淋;若噴淋部件14數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述噴淋部件位于所述晶舟相對(duì)的兩側(cè)的斜上方,以使兩個(gè)噴淋部件噴淋出的去離子水的噴淋方位足以覆蓋晶舟11中的晶圓。在晶舟11在升降裝置13的驅(qū)動(dòng)下位置升高時(shí),噴淋部件14的位置也在升降裝置13的驅(qū)動(dòng)下升高,即晶舟11和噴淋部件14的升高保持同步(兩者也可以不同步,只要噴淋部件14在晶舟11脫離酸液的過程中噴灑的去離子水范圍可以覆蓋晶舟11中的晶圓12,實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓12沖洗即可),即噴淋部件14與升降裝置13的升降幅度相等,噴淋部件14在晶舟11脫離酸液的同時(shí)開啟,對(duì)晶舟11中晶圓12噴灑去離子水,稀釋晶圓12表面殘留的酸液的同時(shí)還沖洗晶圓12表面殘留的顆粒,去離子水起到隔離作用,減少晶圓12暴露于空氣中的時(shí)間,提高了晶圓12的良率。噴淋部件14噴灑的去離子水在沖洗晶圓12后流入酸槽10中,酸槽10中的酸液進(jìn)一步得以稀釋,避免去離子水的浪費(fèi)。
請(qǐng)參考圖2及圖5a,為避免噴淋部件14噴灑的去離子水濺落對(duì)周圍其他裝置的影響,酸槽清洗裝置還包括用于遮擋去離子水的防酸隔板15,設(shè)置于所述噴淋部件14的外側(cè)并與所述升降裝置13連接。晶舟11位置提升的同時(shí),噴淋部件14和防酸隔板15的位置保持同步提升。換言之,所述噴淋部件14、所述防酸隔板15及所述晶舟11三者在所述升降裝置13的控制下升降幅度相等。
請(qǐng)參考圖5a-圖5b,為了盡快將酸槽10中酸液排盡并注入去離子水,所述酸槽清洗裝置還包括重力排酸管路16、主排酸管路17、輔助排酸管路18及輔助排酸泵19,所述重力排酸管路16的一端與酸槽10底部相通,另一端與所述主排酸管路17連接,所述輔助排酸管路18的一端從所述酸槽10的開口通入酸槽10底部,另一端與所述主排酸管路17連接,所述輔助排酸泵19設(shè)置于所述輔助排酸管路18上?;谠摻Y(jié)構(gòu)的酸槽10,酸槽10中的酸液一部分在重力的作用從酸槽10底部流出至主排酸管路17,另一部分通過輔助排酸管路18在輔助排酸泵19的驅(qū)動(dòng)力下抽出酸槽10并排至主排酸管路17。請(qǐng)參考圖5b,噴淋部件14噴灑的去離子水在沖洗晶圓12后,在重力的作用下流入酸槽10中,酸槽10中的酸液在通過主排酸管路17排除的同時(shí)還得以稀釋,直至酸槽10中存儲(chǔ)有純凈的去離子水,再利用升降裝置13將晶舟11下降至浸沒于去離子水中,使晶圓12處于清潔的環(huán)境中。由于升降裝置13下降晶舟11的操作與其提升晶舟11的工作原理相同,只是運(yùn)動(dòng)方向不同,這里不做過多贅述。
其中,所述晶舟11沿長度方面的剖面為L型,L型的側(cè)壁固定于所述升降裝置13上;或者,所述晶舟11沿長度方面的剖面為U型,U型的兩個(gè)側(cè)壁分別固定于一個(gè)升降裝置13上。優(yōu)選的,請(qǐng)繼續(xù)參考圖2和圖3,本實(shí)施例中采用沿長度方面的剖面為L型的晶舟11,并且升降裝置13固定于機(jī)臺(tái)的管路端,避免對(duì)機(jī)臺(tái)操作端造成的影響。
綜上,在本實(shí)用新型所提供的酸槽清洗裝置中,所述酸槽清洗裝置包括酸槽、用于對(duì)所述酸槽中的晶舟進(jìn)行升降的升降裝置,所述升降裝置設(shè)置于所述酸槽外側(cè),并且與所述晶舟連接。在酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí),利用升降裝置控制晶舟的升降,實(shí)現(xiàn)晶舟迅速離開酸槽或進(jìn)入酸槽,避免酸槽中酸液與晶舟中晶圓接觸時(shí)間過久對(duì)晶圓造成的損傷。另一方面,由于設(shè)置有噴淋部件,在晶舟脫離酸槽的同時(shí)對(duì)晶舟噴淋去離子水,不僅稀釋晶舟中晶圓表面的酸液,沖洗晶圓表面殘留的顆粒,還避免晶圓與空氣接觸對(duì)晶圓造成的損傷,提高了產(chǎn)品良率。另一方面,利用重力排酸管路將酸槽中酸液進(jìn)行重力排酸的同時(shí),還利用輔助排酸泵將酸槽中酸液從酸槽中抽出,加快了酸槽中酸液的排除,避免酸槽清洗裝置發(fā)生故障時(shí)酸槽中酸液長時(shí)間與晶圓接觸對(duì)其造成的損傷。
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)。