本發(fā)明涉及晶圓處理，特別是涉及一種晶圓清洗、干燥裝置及工藝。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，晶圓清洗和干燥是極為關(guān)鍵的工序。隨著半導(dǎo)體器件尺寸不斷縮小以及集成度持續(xù)提高，對晶圓表面的潔凈度和干燥效果要求愈發(fā)嚴(yán)苛?，F(xiàn)有的晶圓清洗工藝多采用化學(xué)試劑與物理作用相結(jié)合的方式。例如，使用各種酸性、堿性或有機(jī)溶劑來去除晶圓表面的顆粒、有機(jī)物、金屬雜質(zhì)等污染物。然而，這種傳統(tǒng)清洗工藝存在諸多不合理之處。一方面，化學(xué)試劑的使用往往存在安全生產(chǎn)的問題，例如使用易燃易爆的ipa，再者，化學(xué)試劑容易在晶圓表面殘留，這些殘留物可能會在后續(xù)工藝中引發(fā)缺陷，影響器件的電學(xué)性能和可靠性。另一方面，清洗過程中的物理攪拌或超聲作用，雖然有助于污染物的去除，但也可能對晶圓表面造成劃傷或引入新的顆粒污染，尤其是在處理精細(xì)度極高的先進(jìn)制程晶圓時，這種風(fēng)險更為突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種晶圓清洗、干燥裝置及工藝，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高清洗效果，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種晶圓清洗、干燥裝置，包括：熱水槽、加熱裝置、上下驅(qū)動裝置、干燥裝置和晶圓轉(zhuǎn)移裝置。所述熱水槽用于容納清洗液；所述加熱裝置用于對所述熱水槽內(nèi)的清洗液進(jìn)行加熱；所述上下驅(qū)動裝置用于驅(qū)動晶圓在所述熱水槽內(nèi)上下移動進(jìn)行清洗；所述干燥裝置用于對清洗過的所述晶圓進(jìn)行干燥；所述晶圓轉(zhuǎn)移裝置用于將所述晶圓轉(zhuǎn)移至所述干燥裝置中。

4、優(yōu)選的，所述干燥裝置包括干燥槽和紅外加熱裝置，所述干燥槽內(nèi)用于容納清洗過的所述晶圓，所述紅外加熱裝置用于對所述干燥槽內(nèi)的所述晶圓進(jìn)行紅外加熱干燥。

5、優(yōu)選的，所述干燥裝置還包括氮?dú)獯祾呓M件，所述氮?dú)獯祾呓M件用于自下至上吹掃所述晶圓。

6、優(yōu)選的，所述干燥槽的壁面設(shè)置有夾層，所述夾層分為上夾層和下夾層，所述上夾層中用于設(shè)置所述紅外加熱裝置，所述下夾層的內(nèi)壁上開設(shè)有吹氣口和進(jìn)氣口，所述吹氣口的高度低于所述晶圓所在位置的高度；所述氮?dú)獯祾呓M件通過所述進(jìn)氣口以及所述吹氣口將氮?dú)庾运龈稍锊鄣牡撞看颠M(jìn)所述干燥槽內(nèi)，所述干燥槽頂部敞口設(shè)置。

7、優(yōu)選的，所述干燥槽內(nèi)的多個晶圓具有間隔地依次放置，任意相鄰的兩個晶圓之間具有間隙，僅在所述間隙兩側(cè)的所述干燥槽的壁面內(nèi)設(shè)置有所述夾層。

8、優(yōu)選的，所述熱水槽和所述干燥槽沿著橫向依次設(shè)置，所述晶圓轉(zhuǎn)移裝置包括橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)、豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)；所述夾持機(jī)構(gòu)用于夾持所述晶圓，所述夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動端，所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動端，所述橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)并帶動所述夾持機(jī)構(gòu)移動至所述熱水槽和所述干燥槽的正上方；所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述夾持機(jī)構(gòu)帶動所述晶圓下降至所述干燥槽中晶圓放置部上。

9、優(yōu)選的，所述清洗液為純水，所述上下驅(qū)動裝置用于驅(qū)動晶圓在所述熱水槽內(nèi)以5mm/s以下的速度進(jìn)行上下移動。

10、優(yōu)選的，所述熱水槽頂部開口的邊沿設(shè)置有多個v形槽；所述加熱裝置為投入式ptfe加熱器；所述投入式ptfe加熱器配置有防干燒功能；所述熱水槽的材質(zhì)為pvdf。

11、本發(fā)明還提供了一種晶圓清洗、干燥工藝，包括：

12、清洗液加熱：加熱裝置根據(jù)所需溫度加熱熱水槽內(nèi)的清洗液；

13、晶圓清洗：上下驅(qū)動裝置驅(qū)動晶圓在所述熱水槽內(nèi)上下移動進(jìn)行清洗；

14、晶圓轉(zhuǎn)移：晶圓轉(zhuǎn)移裝置將清洗完畢的所述晶圓轉(zhuǎn)移至干燥裝置中；

15、晶圓干燥：干燥裝置用于對清洗過的晶圓進(jìn)行干燥。

16、優(yōu)選的，清洗液加熱步驟中：根據(jù)晶圓厚度的不同來調(diào)節(jié)加熱裝置的工作狀態(tài)，晶圓清洗完成后，所述上下驅(qū)動裝置將所述晶圓自所述清洗液中緩慢提出。

17、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

18、1、本發(fā)明中的清洗液可采用純水，加熱后的純水對晶圓的清洗效果好，相比傳統(tǒng)干燥技術(shù)，不需添加ipa等化學(xué)液，不加ipa可保證設(shè)備沒有爆燃的風(fēng)險，提高安全性，其次，本發(fā)明采用純水清洗使得清洗后的晶圓表面不存在化學(xué)試劑的殘留。且采用上下驅(qū)動裝置來驅(qū)動晶圓在純水中上下移動來實(shí)現(xiàn)對晶圓的清洗，摒棄了現(xiàn)有的物理攪拌或超聲作用，這就降低了晶圓被損壞的風(fēng)險。

19、2、本發(fā)明中的上下驅(qū)動裝置的功率可調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)晶圓清洗后的滿拉出水，利用水表面張力對晶圓脫水。

20、3、加熱裝置的功率可根據(jù)晶圓的厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

21、4、紅外加熱裝置設(shè)置于干燥槽的夾層內(nèi)，不與晶圓接觸，保證潔凈度。

22、5、干燥槽槽底進(jìn)氮?dú)獯祾?，使?jié)駳饪焖倥诺讲弁猓苊鉂駳舛温涞骄A上造成污染。

23、6、此套清洗干燥系統(tǒng)可集成到全自動設(shè)備內(nèi)部，也可以外置獨(dú)立使用，靈活度高。

24、7、清洗組件和干燥組件獨(dú)立工作，日常維護(hù)檢修方便，修護(hù)成本極低。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述干燥裝置包括干燥槽和紅外加熱裝置，所述干燥槽內(nèi)用于容納清洗過的所述晶圓，所述紅外加熱裝置用于對所述干燥槽內(nèi)的所述晶圓進(jìn)行紅外加熱干燥。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述干燥裝置還包括氮?dú)獯祾呓M件，所述氮?dú)獯祾呓M件用于自下至上吹掃所述晶圓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述干燥槽的壁面內(nèi)設(shè)置有夾層，所述夾層分為上夾層和下夾層，所述上夾層中用于設(shè)置所述紅外加熱裝置，所述下夾層的內(nèi)壁上開設(shè)有吹氣口和進(jìn)氣口，所述吹氣口的高度低于所述晶圓所在位置的高度；所述氮?dú)獯祾呓M件通過所述進(jìn)氣口以及所述吹氣口將氮?dú)庾运龈稍锊鄣牡撞看颠M(jìn)所述干燥槽內(nèi)，所述干燥槽頂部敞口設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述干燥槽內(nèi)的多個晶圓具有間隔地依次放置，任意相鄰的兩個晶圓之間具有間隙，僅在所述間隙兩側(cè)的所述干燥槽的壁面內(nèi)設(shè)置有所述夾層。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述熱水槽和所述干燥槽沿著橫向依次設(shè)置，所述晶圓轉(zhuǎn)移裝置包括橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)、豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)；所述夾持機(jī)構(gòu)用于夾持所述晶圓，所述夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動端，所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動端，所述橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)并帶動所述夾持機(jī)構(gòu)移動至所述熱水槽和所述干燥槽的正上方；所述豎向驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述夾持機(jī)構(gòu)帶動所述晶圓下降至所述干燥槽中晶圓放置部上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述清洗液為純水，所述上下驅(qū)動裝置用于驅(qū)動晶圓在所述熱水槽內(nèi)以5mm/s以下的速度進(jìn)行上下移動。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓清洗、干燥裝置，其特征在于：所述熱水槽頂部開口的邊沿設(shè)置有多個v形槽；所述加熱裝置為投入式ptfe加熱器；所述投入式ptfe加熱器配置有防干燒功能；所述熱水槽的材質(zhì)為pvdf。

9.一種晶圓清洗、干燥工藝，其特征在于：包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶圓清洗、干燥工藝，其特征在于：清洗液加熱步驟中：根據(jù)晶圓厚度的不同來調(diào)節(jié)加熱裝置的工作狀態(tài)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種晶圓清洗、干燥裝置及工藝，涉及晶圓處理技術(shù)領(lǐng)域，晶圓清洗、干燥裝置包括：熱水槽、加熱裝置、上下驅(qū)動裝置、干燥裝置和晶圓轉(zhuǎn)移裝置。加熱裝置用于對熱水槽內(nèi)的清洗液進(jìn)行加熱；上下驅(qū)動裝置用于驅(qū)動晶圓在熱水槽內(nèi)上下移動進(jìn)行清洗；晶圓轉(zhuǎn)移裝置用于將晶圓轉(zhuǎn)移至干燥裝置中。晶圓清洗、干燥工藝包括清洗液加熱：加熱裝置根據(jù)所需溫度加熱熱水槽內(nèi)的清洗液；晶圓清洗：上下驅(qū)動裝置驅(qū)動晶圓在熱水槽內(nèi)上下移動進(jìn)行清洗；晶圓轉(zhuǎn)移：晶圓轉(zhuǎn)移裝置將清洗完畢的晶圓轉(zhuǎn)移至干燥裝置中；晶圓干燥：干燥裝置用于對清洗過的晶圓進(jìn)行干燥。本發(fā)明提供的方案能夠提高清洗效果，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：耿彪,張偉,耿超,郭生鋼,王強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京華林嘉業(yè)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9