CN223698648U - 基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置，所述液体收集装置包括容器及置于容器内可承载基板用的旋转基座，所述容器的内腔由内向外被分隔成至少两个排液腔，每个排液腔的底部具有排液口，所述旋转基座位于最内的排液腔中且所有排液腔在所述旋转基座的上方设有开口，至少一个所述排液腔中设有腔壁清洗装置，所述腔壁清洗装置包括安装架以及置于安装架上的喷射装置，所述喷射装置的喷嘴朝向所述排液腔的腔壁设置，所述喷射装置与管路相连，所述管路用于与位于所述容器外的清洗液供给组件相连。本实用新型可消除腔壁上的副产物及结晶，保持腔壁干净，避免该些副产物及结晶伴随清洗工艺被转移到基板（如晶圆）上，造成基板良率损失。

Description

基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置

技术领域

本实用新型涉及基板清洗技术领域，基板如晶片，尤其涉及基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置。

背景技术

晶圆单片清洗机是半导体制造过程中不可或缺的重要设备，主要用于清洗和干燥经过湿化学处理后的晶圆。这种设备广泛应用于半导体行业，尤其是在晶圆的清洗、光刻、蚀刻等工艺步骤中。晶圆单片清洗机包括容器、置于容器内的旋转基座以及置于容器上方的机械手臂，容器的底部具有排液机构，晶圆单片清洗机的清洗过程为：晶圆夹紧在旋转基座上，机械手臂上的喷头向晶圆表面喷淋去离子水（DIW），晶圆在旋转基座的带动下旋转，旋转离心力将水珠甩到容器的腔壁上，以此去除先前工艺步骤中在晶圆表面遗留的颗粒，容器内的液体汇流至容器的底部由排液机构排出。

晶圆单片清洗机中的容器为半封闭式结构，在对晶圆清洗中产生的副产物及结晶（主要包括先前工艺步骤中在晶圆表面遗留的颗粒）易附着在容器的腔壁上且较为顽固，副产物及结晶可为光刻胶残留物、氨类结晶、化学机械研磨后的微小颗粒，或清洗腔内硫酸汽化后产生的结晶等，主要因为：一方面，旋转基座旋转甩出的水珠通常为常温的负离子水或者超纯水，其不能清洁被附着的上述副产物及结晶，因为该些副产物及结晶需要高温或者特殊化学药液去除；另一方面，旋转基座旋转甩出的水珠角度有限，不能完全覆盖容器的腔壁。由此，累积清洗千数片晶圆后，容器的腔壁上就附着了许多上述副产物及结晶，该些副产物及结晶有很高的概率伴随清洗过程被转移到晶圆上，造成不定程度的良率缺陷（例如半球状缺陷、晶圆表面带颗粒或微小颗粒），造成良率损失。

因此，有必要设计一种可清洗的晶圆单片清洗机用的容器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置，其可对液体收集装置所用容器内的腔壁进行清洗，避免容器的腔壁附着颗粒物，随后被转移至基板（如晶圆）上，造成良率损失。

本实用新型提供一种基板清洗装置用的液体收集装置，所述液体收集装置包括容器以及置于容器内可承载基板用的旋转基座，所述容器的内腔由内向外被分隔成至少两个排液腔，每个排液腔的底部具有排液口，所述旋转基座位于最内的排液腔中且所有排液腔在所述旋转基座的上方设有开口，至少一个所述排液腔中设有腔壁清洗装置，所述腔壁清洗装置包括安装架以及置于安装架上的喷射装置，所述喷射装置的喷嘴朝向所述排液腔的腔壁设置，所述喷射装置与管路相连，所述管路用于与位于所述容器外的清洗液供给组件相连。

优选的，所述清洗液供给组件包括氮气输送管和液体输送管，所述氮气输送管和所述液体输送管均与所述管路相连，所述液体输送管输送的液体为去离子水或者去离子水和二氧化碳的混合物。

优选的，所述清洗液供给组件还包括加热所述液体送管中液体的加热装置。

优选的，所述清洗液供给组件包括兆声波发生器和去离子水输送管，所述去离子水输送管经所述兆声波发生器后与所述管路相连。

优选的，所述清洗液供给组件包括控制组件，所述控制组件控制所述氮气输送管和所述液体输送管的通断以及输送流速，和/或，控制所述兆声波发生器的启闭以及所述去离子水输送管的通断。

优选的，所述安装架由多段可拆卸相连的连接板组成，所述连接板上设有多个安装孔，部分或全部所述安装孔中均设有所述喷射装置。

优选的，所述清洗液供给组件包括氮气与液体输送管路以及设有兆声波发生器的去离子水输送管，所述氮气与液体输送管路中输送的液体为去离子水或者去离子水和二氧化碳的混合物；所有喷射装置中的部分与所述氮气与液体输送管路相连，所有喷射装置中的剩余部分与所述去离子水输送管相连。

优选的，每个所述排液腔中均设有所述腔壁清洗装置。

优选的，所述喷嘴转动设置在所述喷射装置中。

本实用新型还提供一种基板清洗装置，所述基板清洗装置包括喷射臂和如上任一项所述的液体收集装置，所述喷射臂上设有喷口，所述喷射臂位于所述容器上方且所述喷口的喷射路径经所述容器上的所述开口至所述旋转基座处。

本实用新型的基板清洗装置用的液体收集装置及基板清洗装置，具有如下有益效果：在容器内设置腔壁清洗装置，通过喷嘴可向腔壁直接喷洒清洗液，以此消除腔壁上的副产物及结晶，保持腔壁干净，避免该些副产物及结晶伴随清洗工艺被转移到基板（如晶圆）上，造成基板良率损失。

附图说明

图1显示为本实用新型的基板清洗装置用的液体收集装置一实施例图。

图2显示为喷射装置一实施例图。

图3显示为喷射装置另一实施例图。

图4显示为连接板一实施例图。

图5显示为本实用新型的基板清洗装置一实施例图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

本实用新型实施例提供了基板清洗装置用的液体收集装置，如图1所示，液体收集装置包括容器1以及置于容器1内可承载基板（本实施例中基板为晶圆）用的旋转基座2，容器1的内腔沿径向由内向外被分隔成至少两个排液腔，本实施例中在容器内设置一圈分隔件11，通过分隔件11将容器内分为两个排液腔101、102，每个排液腔101、102的底部具有排液口（未予图示），旋转基座2位于最内的排液腔102中且所有排液腔101、102在旋转基座2的上方设有开口，至少一个排液腔101、102中设有腔壁清洗装置，腔壁清洗装置包括安装架3以及置于安装架3上的喷射装置，喷射装置4的喷嘴朝向排液腔的腔壁设置，喷射装置4与管路相连，管路用于与位于容器外的清洗液供给组件相连。本实施例的基板清洗装置其容器1具有多个排液腔101、102，主要用来可根据晶圆清洗工艺通过不同的排液腔来收集排放不同的清洗液，本实施例通过设置腔壁清洗装置，利用喷射装置4的喷嘴朝向排液腔的腔壁喷射清洗液，来对各排液腔101、102的腔壁进行清洗，清洗液汇集后从各排液腔底部的排液口排出，以此避免在对清洗工艺中腔壁上附着副产物及结晶A，本实施例中副产物及结晶A可为光刻胶残留物、氨类结晶、化学机械研磨后的微小颗粒，或清洗腔内硫酸汽化后产生的结晶等，保持腔壁干净，避免该些副产物及结晶A伴随清洗工艺被转移到基板（如晶圆）上，造成基板良率损失。

为更好的清洁腔壁上易附着的副产物及结晶，清洗液供给组件的一实施例，见图2所示，其包括氮气输送管和液体输送管，氮气输送管和液体输送管均与管路相连，通过氮气与液体结合，使喷射装置4喷出雾化液体，均匀的喷至排液腔的腔壁上，强效去除上述副产物及结晶A。本实施例中液体输送管输送的液体为去离子水，或者去离子水和二氧化碳的混合物，或化学液体（如双氧水）。更优的，清洗液供给组件还包括加热液体送管中液体的加热装置，通过增加液体的温度可以提高结晶的去除率。上述清洗液供给组件还可包括控制组件，控制组件控制氮气输送管和液体输送管的通断以及输送流速，实现对雾化强度的调节，另外，清洗强度可根据氮气流量设置相应强度，氮气流量越大，清洗强度越强。

清洗液供给组件的另一实施例，见图3所示，清洗液供给组件包括兆声波发生器5和去离子水输送管，去离子水输送管经兆声波发生器5后与管路相连，去离子水输送管中的去离子水通过兆声波发生器5后转换为含气泡的去离子水，气泡可作用于腔壁破裂因此产生的冲击力可有效去除附着在腔壁上的超微小结晶。上述清洗液供给组件还可包括控制组件，控制组件控制兆声波发生器的启闭以及去离子水输送管的通断，实现腔壁清洗的自动控制。

清洗液供给组件的另一实施例，清洗液供给组件包括上述两个实施例中的结构，即喷射装置4中的部分与氮气输送管和液体输送管相连，该部分的喷嘴喷出雾化液，形成第一种清洗方式；剩余部分的喷射装置4与带兆声波发生器5的去离子水输送管相连，该部分的喷嘴喷出带气泡的去离子水，形成第二种清洗方式。在清洗腔壁时，可根据需要来使用不同的清洗方式进行清洗，也可两种方式同时清洗。具体地，上述清洗液供给组件还可包括控制组件，控制组件控制氮气输送管和液体输送管的通断以及输送流速，以及，控制兆声波发生器的启闭以及去离子水输送管的通断，通过控制组件的设置可对清洗方式进行选择切换，或者使两种清洗方式同步进行，以提高对副产物及结晶的高效去除。

为便于上述喷射装置的安装，见图4及图5所示，本实施例中安装架3由多段可拆卸相连的连接板31、32组成，其中在连接板31、32上设有多个安装孔301，部分或全部安装孔301中均设有喷射装置4，通过安装孔301的设置可灵活安装喷射装置4，如根据对容器内的腔壁附着物检测，确定易附着的腔壁位置，使喷头对准该些位置设置即可。另，通过可拆卸相连的连接板31、32实现安装架3的可调，如连接板31、32为两个、三个或更多，具体可包括竖直安装的第一连接板，斜向安装在第一连接板上的第二连接板，横向连接在第二连接板上的第三连接板，第三连接板可选择性的设置，由此安装架3在容器1内的高度以及相对容器中心线的倾斜度等均可调，便于设置喷射装置中喷头角度，以此实现对腔壁更好的覆盖清洗。

更优的，上述喷射装置4的喷嘴可转动设置，实现喷射角度的灵活调节，以增大喷射面。为高效清洗各排液腔的腔壁，见图5所示，在每个排液腔101、102中均设置上述腔壁清洗装置，或者仅在腔壁更易附着副产物和结晶的排液腔中设置上述腔壁清洗装置，或者通过上述安装架3设置成高度可调（如各连接板31、32间可通过驱动机构驱动实现相对运动，以增加安装架的长度或高度）的形式，使其可对各排液腔的腔壁进行清洗，腔壁清洗装置的数量在此不限。

本实用新型还提供一种基板清洗装置，见图5所示，基板清洗装置包括喷射臂7和如上任一项的液体收集装置，喷射臂7上设有喷口，喷射臂7位于容器上方且喷口的喷射路径经容器上的开口至旋转基座2处。本实施例的基板清洗装置在对晶圆进行清洗时，喷射臂7上的喷口喷出清洗液，旋转基座2带动晶圆6转动，旋转离心力将清洗液甩至排液腔101、102的腔壁上，由此清洗液中的副产物及结晶A易附着在腔壁上，本实施例通过腔壁清洗装置工作，使喷射装置中的喷嘴朝向腔壁喷出清洗液，该清洗液可为含氮气的雾化液体，雾化液体可为去离子水、含二氧化碳的去离子水或其他化学液体，或者，清洗液为带气泡的去离子水；利用清洗液来去除腔壁上的副产物及结晶A。

其中一实施例中，上述各排液腔101、102中均设置腔壁清洗装置，部分喷射装置喷出含氮气的雾化液体，剩余部分喷射装置喷出带气泡的去离子水。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种基板清洗装置用的液体收集装置，所述液体收集装置包括容器以及置于容器内可承载基板用的旋转基座，所述容器的内腔由内向外被分隔成至少两个排液腔，每个排液腔的底部具有排液口，所述旋转基座位于最内的排液腔中且所有排液腔在所述旋转基座的上方设有开口，其特征在于，至少一个所述排液腔中设有腔壁清洗装置，所述腔壁清洗装置包括安装架以及置于安装架上的喷射装置，所述喷射装置的喷嘴朝向所述排液腔的腔壁设置，所述喷射装置与管路相连，所述管路用于与位于所述容器外的清洗液供给组件相连。

2.根据权利要求1所述的液体收集装置，其特征在于：所述清洗液供给组件包括氮气输送管和液体输送管，所述氮气输送管和所述液体输送管均与所述管路相连，所述液体输送管输送的液体为去离子水或者去离子水和二氧化碳的混合物。

3.根据权利要求2所述的液体收集装置，其特征在于：所述清洗液供给组件还包括加热所述液体送管中液体的加热装置。

4.根据权利要求2所述的液体收集装置，其特征在于：所述清洗液供给组件包括兆声波发生器和去离子水输送管，所述去离子水输送管经所述兆声波发生器后与所述管路相连。

5.根据权利要求4所述的液体收集装置，其特征在于：所述清洗液供给组件包括控制组件，所述控制组件控制所述氮气输送管和所述液体输送管的通断以及输送流速，和/或，控制所述兆声波发生器的启闭以及所述去离子水输送管的通断。

6.根据权利要求1所述的液体收集装置，其特征在于：所述安装架由多段可拆卸相连的连接板组成，所述连接板上设有多个安装孔，部分或全部所述安装孔中均设有所述喷射装置。

7.根据权利要求6所述的液体收集装置，其特征在于：所述清洗液供给组件包括氮气与液体输送管路以及设有兆声波发生器的去离子水输送管，所述氮气与液体输送管路中输送的液体为去离子水或者去离子水和二氧化碳的混合物；所有喷射装置中的部分与所述氮气与液体输送管路相连，所有喷射装置中的剩余部分与所述去离子水输送管相连。

8.根据权利要求1所述的液体收集装置，其特征在于：每个所述排液腔中均设有所述腔壁清洗装置。

9.根据权利要求1所述的液体收集装置，其特征在于：所述喷嘴转动设置在所述喷射装置中。

10.一种基板清洗装置，其特征在于：所述基板清洗装置包括喷射臂和如权利要求1至权利要求9任一项所述的液体收集装置，所述喷射臂上设有喷口，所述喷射臂位于所述容器上方且所述喷口的喷射路径经所述容器上的所述开口至所述旋转基座处。