清洗装置及半导体工艺设备的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种清洗装置及半导体工艺设备。


背景技术：

2.在晶圆工艺过程中，晶圆表面可能会产生些许颗粒物杂质。比如机台内部的一些杂质可能会掉落附着在晶圆表面上，或者晶圆在进行工艺时的一些残留物，这些杂质和残留物会附着在晶圆表面形成颗粒物杂质。而这些晶圆表面的颗粒物杂质会影响晶圆进行其他工艺，因此需对晶圆进行清洗。
3.湿法槽型机台是一种用于清洗晶圆的机台，机台内部设置有清洗槽以及专门放置晶圆的晶圆架，将待清洗的晶圆放置在晶圆架上，随后通过机台操作将晶圆架放置入清洗槽中，使得晶圆完全浸没在清洗槽的清洗液中，从而实现清洗晶圆的目标。
4.然而，现有的晶圆架和清洗槽都太小了，每次最多只能清洗50片晶圆，从而导致晶圆清洗的效率较低，进而影响晶圆清洗后进行其他工艺的效率。
5.因此，如何提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种清洗装置及半导体工艺设备，能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种清洗装置，包括：
8.清洗槽；
9.晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽。
10.优选地，所述清洗装置还包括机械手臂，所述机械手臂与所述固定板可拆卸连接。
11.优选地，所述支撑杆包括多个间隔设置的间隔片以及穿过所有的所述间隔片中心的连接杆，以使得所述卡槽的开口环绕所述连接杆，所述连接杆的至少一端与所述固定板连接。
12.优选地，所述支撑杆包括多个间隔设置的间隔片以及连接所有的所述间隔片底部的连接杆，所述连接杆的至少一端与所述固定板连接。
13.优选地，所述支撑杆与所述固定板一体成型。
14.优选地，每个所述支撑杆上的所述卡槽的数目至少为125个。
15.优选地，所述卡槽的宽度范围为4毫米～5毫米。
16.本实用新型还提供一种半导体工艺设备，包括传送杆、晶圆承载台以及所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，所述传送杆用于将清洗后的晶圆从所述晶圆承载部件上传送至所述晶圆承载台上。
17.优选地，所述晶圆承载台上设置有多个凹槽，所述凹槽的数目与每个所述支撑杆上的卡槽的数目相同。
18.优选地，所述传送杆每次传送所述晶圆的数目为25个。
19.与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
20.1、本实用新型的清洗装置，包括：清洗槽；晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽，能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
21.2、本实用新型的半导体工艺设备，包括传送杆、晶圆承载台以及所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，所述传送杆用于将清洗后的晶圆从所述晶圆承载部件上传送至所述晶圆承载台上，能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
附图说明
22.图1是本实用新型一实施例的清洗装置的结构示意图；
23.图2是图1所示的清洗装置中的支撑杆的俯视结构示意图；
24.图3是本实用新型一实施例的支撑杆支撑晶圆的示意图。
25.其中，附图1～图3的附图标记说明如下：
26.11-清洗槽；111-开口；12-晶圆承载部件；121-支撑杆；1211-卡槽；1212-间隔片；1213-连接杆；122-固定板；21-晶圆。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的清洗装置及半导体工艺设备作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
28.本实用新型一实施例提供了一种清洗装置，包括：清洗槽；晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽。
29.下面参阅图1～图3对本实施例提供的清洗装置进行详细介绍。
30.所述清洗装置包括所述清洗槽11、所述晶圆承载部件12以及机械手臂(未图示)。
31.所述清洗槽11用于承载所述晶圆承载部件12，且所述清洗槽11中装有清洗液，可用于清洗晶圆21。优选地，所述清洗槽11为长方体的腔体，且所述清洗槽11的上表面具有一个开口111，所述开口111可用于方便所述晶圆承载部件12在所述清洗槽11中竖直进出。
32.所述晶圆承载部件12可设置于所述清洗槽11的内部，所述晶圆承载部件12用于承载所述晶圆21，当所述晶圆21全部放置于所述晶圆承载部件12上后，并将所述晶圆承载部件12放置于所述清洗槽11内时，所述晶圆21能够通过与所述清洗槽11内部的所述清洗液接触，从而使得所述晶圆21表面能够进行清洗。
33.所述晶圆承载部件12包括至少两个支撑杆121和至少一个固定板122，所有所述支撑杆121相互平行，且所有所述支撑杆121上均设置有多个卡槽1211，所述卡槽1211用于卡住所述晶圆21，从而保证所述晶圆21能够稳定地固定在所有所述支撑杆121上，且所述至少两个支撑杆121的至少一端设置有所述固定板122，所述固定板122用于固定所述支撑杆121，保证所述支撑杆121在支撑所述晶圆21的时候能够保持稳定。
34.其中，各个所述支撑杆121上的卡槽1211数量相等，且各个所述支撑杆121上的卡槽1211之间的位置一一对应，使得能够通过各个所述支撑杆121上的卡槽1211共同承载所述晶圆21。
35.并且，当所述支撑杆121的数量为两个时，两个所述支撑杆121可以在水平方向上间隔设置，使得所有的所述支撑杆121能够提供给所述晶圆21两个支撑点；当所述支撑杆121的数量大于两个时，各个所述支撑杆121可以环绕所述晶圆21的部分边缘依次设置，使得所有的所述支撑杆121能够提供给所述晶圆21多个支撑点，进而使得所述晶圆21在所述支撑杆121上放置的更加稳定。
36.优选的，所述固定板122垂直于所述支撑杆121。
37.当所述固定板122的数量为一个时，所述至少两个支撑杆121的一端设置有所述固定板122；当所述固定板122的数量为两个时，所述至少两个支撑杆121的两端均设置有所述固定板122，且优选两个所述固定板122相互平行。
38.如图2和图3所示，所述支撑杆121包括多个间隔设置的间隔片1212与连接杆1213，所述连接杆1213依次穿过所有的所述间隔片1212，且所述连接杆1213的纵向截面积小于所述间隔片1212的纵向截面积，由此相邻两个所述间隔片1212与所述连接杆1213连接可形成有一定空间大小的所述卡槽1211，所述连接杆1213的至少一端与所述固定板122连接。其中，所述连接杆1213用于支撑所述晶圆21，所述间隔片1212用于将所述晶圆21限定在所述卡槽1211中，避免所述晶圆21移动。
39.其中，所述连接杆1213可以穿过所有的所述间隔片1212的中心，使得相邻两个所述间隔片1212与所述连接杆1213连接形成一圈凹槽作为卡槽1211，以使得所述卡槽1211的开口环绕所述连接杆1213。
40.或者，所述连接杆1213可以穿过所有的所述间隔片1212的底部，使得相邻两个所述间隔片1212与所述连接杆1213连接形成半圈的凹槽作为卡槽1211，以使得所述卡槽1211的开口部分环绕所述连接杆1213。
41.需要说明的是，所述卡槽1211的形状不仅限于上述描述，在其他实施例中，可以根据所述间隔片1212与所述连接杆1213的连接方式的不同进行调整。
42.优选地，每个所述支撑杆上的所述卡槽1211的数目至少为125个。需要说明的是，所述卡槽1211的数目不仅限于上述范围，在其他实施例中，可以根据实际工艺要求和机台的尺寸设计进行调整。
43.其中，在各个所述支撑杆121上，相邻的两个所述卡槽1211之间的距离相等，即相邻的两个所述间隔片1212之间的距离相等，从而使得所述晶圆21放置在所述卡槽1211上时，所述晶圆21之间的距离也相等，使得所述晶圆21在清洗时，与所述清洗液接触更加均匀，从而提高所述晶圆21的清洗效率。
44.优选地，相邻的两个所述卡槽1211之间的距离范围为4毫米～5毫米，所述卡槽
1211的宽度范围为4毫米～5毫米，即相邻的两个所述间隔片1212之间的距离范围为4毫米～5毫米。需要说明的是，相邻两个所述卡槽1211之间的距离以及所述卡槽1211的尺寸不仅限于上述范围，在其他实施例中，可以根据所述支撑杆121的实际长度与所述晶圆21的实际尺寸进行调整。
45.优选地，所有所述固定板122与所有所述支撑杆121一体成型，即所有所述固定板122与所有所述支撑杆121为一体式结构，不可拆。
46.此外，所述清洗装置还包括所述机械手臂，所述机械手臂与所述晶圆承载部件12相连，且所述机械手臂与所述固定板122可拆卸连接，用于移动所述晶圆承载部件12，使得所述晶圆承载部件12能够竖直通过所述开口111进入所述清洗槽11中，方便所述晶圆21全部浸没入所述清洗液中，并固定所述晶圆承载部件12在所述清洗槽11中，使得所述晶圆21能够稳定在所述支撑杆121上，从而保证所述晶圆21在进行清洗的时候不发生晃动，有效提高了晶圆清洗的稳定性。
47.现有的清洗槽的长度范围为45厘米～55厘米，宽度范围为35厘米～45厘米，高度范围为45厘米～55厘米；在对清洗槽改进之后，在本实施例中，所述清洗槽11的长度范围为110厘米～130厘米，宽度范围为35厘米～45厘米，高度范围为45厘米～55厘米，因此，改进之后的所述清洗槽11的长度增大为现有清洗槽的长度的约2.5倍，从而使得所述清洗槽11的体积增大为现有清洗槽的体积的约2.5倍。且每个所述支撑杆121上的所述卡槽1211的数目至少为125个，现有每个支撑杆上的卡槽的数目为50个，所述卡槽1211的数量增大为现有的卡槽数量的2.5倍，由此使得所述支撑杆121和所述清洗槽11能够承载所述晶圆21的数量更多，从而能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。需要说明的是，所述清洗槽11的尺寸与所述卡槽1211的数目不仅限于上述描述，在其他实施例中，可以根据实际工艺要求和机台设计进行调整。
48.综上所述，本实用新型提供了一种清洗装置，包括：清洗槽；晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽，能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
49.此外，本实用新型还提供一种半导体工艺设备，包括传送杆、晶圆承载台以及所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，所述传送杆用于将清洗后的晶圆从所述晶圆承载部件上传送至所述晶圆承载台上。
50.下面参阅图1～图3对本实施例提供的半导体工艺设备进行详细介绍。
51.所述半导体工艺设备包括传送杆(未图示)、晶圆承载台(未图示)以及所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，用于承载清洗结束的晶圆21，所述传送杆用于将清洗后的所述晶圆21从所述晶圆承载部件12上传送至所述晶圆承载台上。
52.优选地，所述传送杆每次传送所述晶圆21的数目为25个。
53.所述清洗装置参见上述介绍，在此不再赘述。
54.优选地，所述晶圆承载台上设置有多个凹槽(未图示)，所述凹槽的数目与每个所述支撑杆121上的所述卡槽1211的数目相同，使得所述传送杆在传送所述晶圆承载部件12上的所述晶圆21的时候，能够将所述晶圆21全部传送至所述晶圆承载台上，从而有利于机台快速进行其他工艺操作，有效提高了工艺效率。
55.优选地，所述传送杆每次传送所述晶圆21的数目为25个，传送所述晶圆21的过程中，25个所述晶圆21为一组。需要说明的是，所述传送杆一次性传送晶圆的数量不仅限于上述描述，在其他实施例中，可以根据机台实际结构设计进行调整。
56.其中，所述传送杆上设置有至少两个抓手(未图示)，所述抓手可以用于抓取所述晶圆21，使得所述传送杆能够在工艺过程中传送所述晶圆21。需要说明的是，所述传送杆的结构不仅限于上述描述，在其他实施例中，可以根据机台的结构设计以及所述传送杆的传送效率进行调整。
57.采用所述清洗装置清洗所述晶圆21的步骤可以包括：首先，将待清洗的所述晶圆21通过所述传送杆放置于所述晶圆承载部件12上，使得每一个所述晶圆21通过支撑杆121上的卡槽1211卡在每一个所述支撑杆121上；随后，采用所述机械手臂将所述晶圆承载部件12通过所述清洗槽11上的开口111竖直放入所述清洗槽11中，并移动所述晶圆承载部件21直至所述晶圆21全部浸没入清洗液中，使得所述晶圆21表面的颗粒物杂质与所述清洗液充分进行反应从而实现所述晶圆21的清洗，其中，所述清洗液为化学试剂，例如为双氧水和盐酸的混合溶液；随后，待所述晶圆21表面的颗粒物杂质与所述清洗液充分反应后，所述晶圆21完成清洗，采用所述机械手臂将所述晶圆承载部件12从所述清洗槽11中移出；随后，通过所述传送杆以25个所述晶圆21为一组，分批将所述晶圆承载部件12上的所述晶圆21传送至所述晶圆承载台的凹槽中，并根据机台工艺要求对所述晶圆21进行下一项的工艺。整个过程有效提高了所述晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
58.综上所述，本实用新型提供的半导体工艺设备，包括传送杆、晶圆承载台以及所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，所述传送杆用于将清洗后的晶圆从所述晶圆承载部件上传送至所述晶圆承载台上，能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。
59.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：
1.一种清洗装置，其特征在于，包括：清洗槽；晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽；机械手臂，所述机械手臂与所述晶圆承载部件相连，且与所述固定板可拆卸连接，用于移动所述晶圆承载部件。2.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置还包括机械手臂，所述机械手臂与所述固定板可拆卸连接。3.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述支撑杆包括多个间隔设置的间隔片以及穿过所有的所述间隔片中心的连接杆，以使得所述卡槽的开口环绕所述连接杆，所述连接杆的至少一端与所述固定板连接。4.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述支撑杆包括多个间隔设置的间隔片以及连接所有的所述间隔片底部的连接杆，所述连接杆的至少一端与所述固定板连接。5.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述支撑杆与所述固定板一体成型。6.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，每个所述支撑杆上的所述卡槽的数目至少为125个。7.如权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述卡槽的宽度范围为4毫米～5毫米。8.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括传送杆、晶圆承载台以及如权利要求1～7中任一项所述的清洗装置，所述晶圆承载台设置于所述清洗槽的侧方，所述传送杆用于将清洗后的晶圆从所述晶圆承载部件上传送至所述晶圆承载台上。9.如权利要求8所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述晶圆承载台上设置有多个凹槽，所述凹槽的数目与每个所述支撑杆上的卡槽的数目相同。10.如权利要求8所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述传送杆每次传送所述晶圆的数目为25个。

技术总结
本实用新型提供的清洗装置及半导体工艺设备，所述清洗装置包括：清洗槽；晶圆承载部件，设置于所述清洗槽的内部，所述晶圆承载部件包括至少两个支撑杆和至少一个固定板，所述至少两个支撑杆的至少一端设置有所述固定板，所有所述支撑杆相互平行，且所有所述支撑杆上均设置有多个卡槽。本实用新型的技术方案能够有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。有效提高晶圆的清洗效率和后续的工艺效率。


技术研发人员：俞力洋
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/9/16