一种晶圆湿法腐蚀清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种晶圆湿法腐蚀清洗装置，共包括：外壳；工作台面，外壳安装在工作台面上；N2气帘生成件，N2气帘生成件安装在外壳的上部；第一内壳，第一内壳设置在外壳内，外壳与第一内壳构成第一工作腔；第二内壳，第二内壳设置在第一内壳内，第二内壳与第一内壳构成第二工作腔；第三内壳，第三内壳设置在第二内壳内，第三内壳与第二内壳构成第三工作腔；化学溶液喷洒件，用于向晶圆片表面喷洒化学溶液；晶圆片移动件，用于将晶圆片依次置于第一工作腔、第二工作腔、第三工作腔。利用本发明专利技术的清洗装置，晶圆片在一个工位完成多种化学液腐蚀清洗功能，提高了清洗效率。此外，该装置实现化学液单独排放、回收和循环再利用，保证洁净度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆湿法腐蚀清洗装置
本专利技术属于半导体晶圆加工过程的晶圆片清洗
，特别是涉及一种晶圆湿法腐蚀清洗装置。
技术介绍
在半导体晶圆制造工艺过程中，晶圆需要经过多次的清洗步骤。由于器件工艺技术的关键尺寸不断缩小以及新材料的引入，使得前道制程(FEOL，fontendofline)中表面清洁处理更为重要。关键尺寸缩小使得清洗的工艺窗口变窄，要满足晶圆清洗效率并同时做到尽量少的晶圆表面损耗和颗粒度要求。晶圆湿法清洗分为槽式清洗和单晶圆清洗两种方式。单晶圆清洗可以降低清洗过程中交叉污染的风险，提高成品率。通过使用单晶圆技术可以有效提高100nm及其以下工艺的成品率。对于300mm及以上的大尺寸超薄晶圆，晶圆的成本太高，为避免槽式清洗过程晶圆的损坏只能采用单晶圆的清洗方式。在单晶圆的湿法腐蚀清洗工艺中,晶圆片的腐蚀清洗往往使用几种腐蚀化学液在短时间内相继完成，现有技术的清洗设备需要在多个装置内分别完成不同腐蚀化学液的清洗，晶圆片在不同装置内移动降低了清洗效率,而且容易产生污染，降低成品率。
技术实现思路
本专利技术提供一种晶圆湿法腐蚀清洗装置，所要解决的技术问题是现有技术的清洗设备需要在多个装置内分别完成不同腐蚀化学液的清洗，清洗效率低，清洗效果差。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种晶圆湿法腐蚀清洗装置，用于对晶圆片进行多种化学液腐蚀清洗，其包括：外壳，所述外壳包括外壳本体和外壳上盖，所述外壳上盖设置在所述外壳上部；工作台面，所述外壳安装在所述工作台面上；N2气帘生成件，所述N2气帘生成件安装在所述外壳的上部；第一内壳，所述第一内壳设置在所述外壳内，外壳与第一内壳构成第一工作腔；所述第一内壳设有第一排液件和第一排风件，第一排液件用于排出第一工作腔内的液体；第二内壳，所述第二内壳设置在所述第一内壳内，第二内壳与第一内壳构成第二工作腔；所述第二内壳设有第二排液件和第二排风件，第二排液件用于排出第二工作腔内的液体；第三内壳，所述第三内壳设置在所述第二内壳内，第三内壳与第二内壳构成第三工作腔；所述第三内壳设有第三排液件和第三排风件，第三排液件用于排出第三工作腔内的液体；所述外壳设有第四排液件和第四排风件，第四排液件用于排出废液；化学溶液喷洒件，用于向晶圆片表面喷洒化学溶液；晶圆片移动件，用于将晶圆片依次置于第一工作腔、第二工作腔、第三工作腔。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述外壳、第一内壳、第二内壳和第三内壳由聚四氟乙烯材料制成。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述第一内壳，和/或第二内壳，和/或第三内壳的上部为倒置的碗状结构，并且顶部具有开口，所述开口用于晶圆片移动件穿过。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述晶圆片移动件包括：承片台，所述承片台用于夹持晶圆片；驱动电机，所述驱动电机的转轴与所述承片台连接；升降装置，所述升降装置用于带动承片台上升或下降，使晶圆片置于第一工作腔、第二工作腔或第三工作腔。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述承片台包括晶圆压块、第一固定盘和第二固定盘，所述晶圆压块安装在第一固定盘，所述第一固定盘设置在所述第二固定盘上方。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述升降装置包括电机固定盘、行程气缸和导向杆，所述驱动电机固定在所述电机固定盘上，所述行程气缸用于驱动电机固定盘移动；所述导向杆用于对电机固定盘导向。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，还包括喷嘴，安装在电机固定盘上，用于清洗晶圆片底部。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述驱动电机还包括电机保护套，所述电机保护套安装在所述驱动电机的底部。本专利技术如上所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，进一步，所述第一固定盘和第二固定盘为不锈钢材料，晶圆压块为聚四氟乙烯材料。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用多层腔体结构设计，在一个清洗装置内完成多种腐蚀液的交替腐蚀、清洗，并保证各种腐蚀化学液分别洁净回收，经过滤循环再利用，而不影响腐蚀清洗质量。2、本专利技术的驱动电机采用专为半导体制造业设计的交流伺服空心轴电机，采用磁体流体密封，表面进行特殊涂层处理，强化了耐腐蚀性和耐热性。承片台与驱动电机轴端定位销直接连接，结构简单，便于更换和密封，易于实现卡盘旋转的平稳性和瞬间加速特性。3、本专利技术晶圆片的放置采用机械夹持机构，固定盘采用不锈钢（SUS316L）材料，晶圆压块采用聚四氟乙烯（PTFE）材料，设计加工要保证基座尽量轻，结构不变形，晶圆压块与晶圆片接触面小，旋转时靠离心力准确定位和固定晶圆片，不损伤晶圆片表面。4、本专利技术腔体顶部四周加一圈向内吹的氮气管路，形成“气帘“，风量不大，可以调节，结合腔体内部分层抽风和整体抽风，以实现腐蚀清洗工艺微环境系统。利用本专利技术的晶圆湿法腐蚀清洗装置，晶圆片在一个工位完成多种化学液腐蚀清洗功能，不需要在不同装置之间移动晶圆片，提高了清洗效率。此外，本专利技术的清洗装置实现化学液单独排放、回收和循环再利用功能，保证洁净度要求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种晶圆湿法腐蚀清洗装置示意图；图2为图1的截面示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种晶圆片移动件示意图；图4图3的截面示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种承片台示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种晶圆湿法腐蚀清洗装置外部示意图；图7图6的截面示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种第一内壳示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、外壳，11、外壳本体，12、外壳上盖，13、第四排液件，14、第四排风件，15、N2气帘生成件，2、工作台面，3、第一内壳，31、第一内壳本体，32、开口，4、第二内壳，5、第三内壳，6、晶圆片移动件，61、承片台，611、晶圆压块，612、第一固定盘，613、第二固定盘，62、驱动电机，621、电机保护套，63、升降装置，631、电机固定盘，632、导向杆，7、晶圆片，8、喷嘴。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术实施例需要解决现有技术的晶圆清洗设备需要在多个装置内分别完成不同腐蚀化学液的清洗，清洗效率低的问题。如图1、图2、图6和图7所示，为本专利技术实施例提供的一种晶圆湿法腐蚀清洗装置示意图，该晶圆湿法腐蚀清洗装置包括：外壳1，所述外壳包括外壳本体11和外壳上盖12，所述外壳上盖12设置在所述外壳11上部；工作台面2，所述外壳1安装在所述工作台面2上；N2气帘生成件15，所述N2气帘生成件15安装在所述外壳1的上部；N2气帘生成件在工艺过程中吹N2，在外壳顶部形成气帘，N2流量压力可调，满足工艺处理微环境洁净系统要求。第一内壳3，所述第一内壳3设置在所述外壳内，外壳1与第一内壳3构成第一工作腔；所述第一内壳设有第一排液件和第一排风件，第一排液件用于排出第一工作腔内的液体；第一内壳结构设计要保证化学液不能回溅到晶圆片表面；结构形状便于化学液快速回收；能实现有效抽风，避免交叉污染；腔体设计加工安装要保证洁净度和使用寿命。第二内壳4，所述第二内壳设置在所述第一内壳3内，第二内壳与第一内壳构成第二工作腔；所述第二内壳设有第二排液件和第二排风件，第二排液件用于排出第二工作腔内的液体；第三内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆湿法腐蚀清洗装置，用于对晶圆片进行腐蚀清洗，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括外壳本体和外壳上盖，所述外壳上盖设置在所述外壳上部；工作台面，所述外壳安装在所述工作台面上；N2气帘生成件，所述N2气帘生成件安装在所述外壳的上部；第一内壳，所述第一内壳设置在所述外壳内，外壳与第一内壳构成第一工作腔；所述第一内壳设有第一排液件和第一排风件，第一排液件用于排出第一工作腔内的液体；第二内壳，所述第二内壳设置在所述第一内壳内，第二内壳与第一内壳构成第二工作腔；所述第二内壳设有第二排液件和第二排风件，第二排液件用于排出第二工作腔内的液体；第三内壳，所述第三内壳设置在所述第二内壳内，第三内壳与第二内壳构成第三工作腔；所述第三内壳设有第三排液件和第三排风件，第三排液件用于排出第三工作腔内的液体；所述外壳设有第四排液件和第四排风件，第四排液件用于排出废液；化学溶液喷洒件，用于向晶圆片表面喷洒化学溶液；晶圆片移动件，用于将晶圆片依次置于第一工作腔、第二工作腔、第三工作腔。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆湿法腐蚀清洗装置，用于对晶圆片进行腐蚀清洗，其特征在于，包括：外壳，所述外壳包括外壳本体和外壳上盖，所述外壳上盖设置在所述外壳上部；工作台面，所述外壳安装在所述工作台面上；N2气帘生成件，所述N2气帘生成件安装在所述外壳的上部；第一内壳，所述第一内壳设置在所述外壳内，外壳与第一内壳构成第一工作腔；所述第一内壳设有第一排液件和第一排风件，第一排液件用于排出第一工作腔内的液体；第二内壳，所述第二内壳设置在所述第一内壳内，第二内壳与第一内壳构成第二工作腔；所述第二内壳设有第二排液件和第二排风件，第二排液件用于排出第二工作腔内的液体；第三内壳，所述第三内壳设置在所述第二内壳内，第三内壳与第二内壳构成第三工作腔；所述第三内壳设有第三排液件和第三排风件，第三排液件用于排出第三工作腔内的液体；所述外壳设有第四排液件和第四排风件，第四排液件用于排出废液；化学溶液喷洒件，用于向晶圆片表面喷洒化学溶液；晶圆片移动件，用于将晶圆片依次置于第一工作腔、第二工作腔、第三工作腔。2.根据权利要求1所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，其特征在于，所述外壳、第一内壳、第二内壳和第三内壳由聚四氟乙烯材料制成。3.根据权利要求1所述的晶圆湿法腐蚀清洗装置，其特征在于，所述第一内壳，和/或第二内壳，和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仲武，刘玉倩，姚立新，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11