可动态调整姿态的晶圆清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置，包括：晶圆旋转组件，用于支撑晶圆并驱动晶圆旋转，其包括主动辊轮和从动辊轮，所述主动辊轮上设置有用于检测晶圆转速的转速传感器；两个清洗刷，设置于晶圆的两侧并绕自身轴线滚动以对晶圆表面进行刷洗；清洗刷运动机构，用于带动所述两个清洗刷相向移动并以一定夹角夹持晶圆进行刷洗；控制器，其利用所述转速传感器检测晶圆的转速并在所述转速不属于正常范围时控制所述清洗刷运动机构调整所述两个清洗刷之间的夹角。

【技术实现步骤摘要】
可动态调整姿态的晶圆清洗装置
本专利技术属于化学机械抛光后清洗
，尤其涉及一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置。
技术介绍
化学机械抛光(ChemicalMechanicalPlanarization,CMP)是一种全局平整化的超精密表面加工工艺。由于化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会在抛光完成后在晶圆表面残留大量的研磨颗粒和研磨副产物等污染物，这些污染物会对后续工艺产生不良影响，并可能导致晶圆良率损失。由于晶圆表面的清洁度是影响半导体器件可靠性的重要因素之一，为了达到晶圆表面无污染物的目的，需要移除晶圆表面的污染物以避免制程前污染物重新残留于晶圆表面。因此，在晶圆制造过程中需要经过多次的表面清洗，以去除晶圆表面附着的金属离子、原子、有机物及微粒等污染物。晶圆清洗方式有辊刷清洗、兆声清洗等，其中，辊刷清洗应用较为广泛。其一方面利用机械作用使晶圆表面的污染物脱离并进入清洗液中，另一方面利用清洗液与晶圆表面的污染物发生化学反应使其溶解到清洗液中，从而实现从晶圆表面去除污染物。专利CN102768974B公开了一种晶圆清洗设备。所述晶圆清洗设备包括：机架；晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置设在所述机架上；晶圆刷洗装置，所述晶圆刷洗装置设在所述机架上且位于所述晶圆清洗装置的下游侧；晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置设在所述机架上且位于所述晶圆刷洗装置的下游侧；和机械手，所述机械手可移动地设在所述机架上用于竖直地夹持晶圆和搬运晶圆。然而，现有技术中存在晶圆刷洗时转速不稳定的问题，会影响清洗液喷洒的一致性，使清洗液在晶圆表面的反应时间不一致，最终影响清洗效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。本专利技术实施例提供了一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置，包括：晶圆旋转组件，用于支撑晶圆并驱动晶圆旋转，其包括主动辊轮和从动辊轮，所述主动辊轮上设置有用于检测晶圆转速的转速传感器；两个清洗刷，设置于晶圆的两侧并绕自身轴线滚动以对晶圆表面进行刷洗；清洗刷运动机构，用于带动所述两个清洗刷相向移动并以一定夹角夹持晶圆进行刷洗；控制器，其利用所述转速传感器检测晶圆的转速并在所述转速不属于正常范围时控制所述清洗刷运动机构调整所述两个清洗刷之间的夹角。在一个实施例中，所述控制器包括：第一控制模块，用于当所述转速偏低时，增大两个清洗刷之间的夹角以增大清洗刷对晶圆的摩擦力矩；第二控制模块，用于当所述转速偏高时，减小两个清洗刷之间的夹角以减小清洗刷对晶圆的摩擦力矩。在一个实施例中，所述转速的正常范围为40rpm～60rpm。在一个实施例中，所述夹角控制在使两个清洗刷的两端间距的差值保持在0.1mm～0.5mm之间。在一个实施例中，所述夹角控制在使两个清洗刷的两端间距的差值保持在0.1mm～0.2mm之间。在一个实施例中，所述控制器还包括：存储模块，用于记录清洗刷累计运行量，其中，清洗刷累计运行量为清洗刷累计运行时长或清洗刷累计刷洗晶圆的片数；预控模块，用于当清洗刷累计运行量达到预设量时，调整清洗刷夹持行程设定值，其中，清洗刷夹持行程设定值为预设的清洗刷从起始位移动至晶圆夹持位的距离。在一个实施例中，所述清洗刷运动机构包括：清洗刷支撑组件，用于支撑位于待清洗晶圆两侧的两个清洗刷；清洗刷移动组件，其与所述清洗刷支撑组件连接，以驱动清洗刷支撑组件及其上的清洗刷整体移动。在一个实施例中，所述清洗刷移动组件包括导轨、丝杠和驱动件，导轨和丝杆分别与清洗刷支撑组件连接以在丝杠的带动下使清洗刷支撑组件沿导轨移动，驱动件设置于丝杠的端部，驱动件驱动丝杠动作，从而带动洗刷支撑组件及清洗刷整体移动，以使得清洗刷的两端同时接触或远离晶圆。在一个实施例中，所述主动辊轮和从动辊轮配置有用于支撑晶圆的卡槽。本专利技术实施例的有益效果包括：实现了在晶圆刷洗时维持转速稳定，提高了清洗液喷洒以及清洗液在晶圆表面反应时间的一致性，提高了清洗效果。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：图1为本专利技术的一个实施例提供的晶圆清洗装置的结构示意图；图2为本专利技术的一个实施例提供的晶圆清洗作业方式的流程示意图；图3为本专利技术的一个实施例提供的清洗流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本专利技术具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。在本申请中，化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing)也称为化学机械平坦化(ChemicalMechanicalPlanarization)。基板(substrate)也称为晶圆(wafer)，其含义和实际作用等同。图1是本专利技术一个实施例提供的可动态调整姿态的晶圆清洗装置1的结构示意图，晶圆清洗装置1包括底座10、晶圆旋转组件20、两个清洗刷30、清洗刷运动机构和控制器(未示出)。如图1所示，晶圆旋转组件20设置于底座10的上部，待清洗晶圆W由晶圆旋转组件20支撑并绕晶圆W的轴线旋转。其中，晶圆旋转组件20包括固定座、一对主动辊轮和从动辊轮，主动辊轮和从动辊轮配置有用于支撑晶圆的卡槽，所述卡槽绕辊轮的外周侧设置。所述主动辊轮和从动辊轮设置于所述固定座并且所述卡槽位于同一平面内。从动辊轮设置于所述固定座的中部，主动辊轮对称设置于从动辊轮的两侧。一对主动辊轮和从动辊轮沿晶圆的外缘轮廓设置，放置于晶圆旋转组件20的晶圆W由所述卡槽限位，晶圆的外缘与所述卡槽的底面相切设置。所述主动辊轮配置有驱动电机，驱动电机驱动主动辊轮旋转。晶圆的外缘与辊轮之间的摩擦力带动晶圆绕其轴线旋转。在一个实施例中，主动辊轮上设置有用于检测晶圆转速的转速传感器，转速传感器可以由霍尔传感器或光电开关传感器实现。如图1所示，清洗刷30为圆筒状结构，其由具有良好吸水性的材料，如聚乙烯醇制成。两个清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置，其特征在于，包括：/n晶圆旋转组件，用于支撑晶圆并驱动晶圆旋转，其包括主动辊轮和从动辊轮，所述主动辊轮上设置有用于检测晶圆转速的转速传感器；/n两个清洗刷，设置于晶圆的两侧并绕自身轴线滚动以对晶圆表面进行刷洗；/n清洗刷运动机构，用于带动所述两个清洗刷相向移动并以一定夹角夹持晶圆进行刷洗；/n控制器，其利用所述转速传感器检测晶圆的转速并在所述转速不属于正常范围时控制所述清洗刷运动机构调整所述两个清洗刷之间的夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种可动态调整姿态的晶圆清洗装置，其特征在于，包括：
晶圆旋转组件，用于支撑晶圆并驱动晶圆旋转，其包括主动辊轮和从动辊轮，所述主动辊轮上设置有用于检测晶圆转速的转速传感器；
两个清洗刷，设置于晶圆的两侧并绕自身轴线滚动以对晶圆表面进行刷洗；
清洗刷运动机构，用于带动所述两个清洗刷相向移动并以一定夹角夹持晶圆进行刷洗；
控制器，其利用所述转速传感器检测晶圆的转速并在所述转速不属于正常范围时控制所述清洗刷运动机构调整所述两个清洗刷之间的夹角。


2.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述控制器包括：
第一控制模块，用于当所述转速偏低时，增大两个清洗刷之间的夹角以增大清洗刷对晶圆的摩擦力矩；
第二控制模块，用于当所述转速偏高时，减小两个清洗刷之间的夹角以减小清洗刷对晶圆的摩擦力矩。


3.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述转速的正常范围为40rpm～60rpm。


4.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述夹角控制在使两个清洗刷的两端间距的差值保持在0.1mm～0.5mm之间。


5.如权利要求1所述的晶圆清洗装置，其特征在于，所述夹角控制在...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振杰，王同庆，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12