【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域；更具体地，本专利技术涉及晶圆清洗刷、晶圆水平刷洗设备、晶圆水平刷洗系统和水平刷洗晶圆的方法。
技术介绍
1、在晶圆减薄抛光一体机中，晶圆在经过磨抛后表面会存在抛光液和磨削颗粒，而洁净度在晶圆加工中至关重要。晶圆水平清洗工序即是抛光工序完成后对晶圆表面颗粒和抛光液残留进行清洗的关键工序，清洗方式为晶圆水平进出与刷洗。在刷洗过程中，喷液组件向晶圆正反两面喷射清洗液，两个清洗刷通过自转对晶圆正反两面进行刷洗。
2、在现有水平刷洗中，通常清洗刷为圆柱形，针对的是非翘曲晶圆，刷洗时清洗刷能与晶圆均匀且充分地接触，确保刷洗效果。但是对于翘曲晶圆，同样的进给距离下清洗刷不能与晶圆充分接触，造成刷洗区域有遗漏；若要保证全接触，则需要加大清洗刷进给距离，这样就会造成扭矩增大，清洗刷磨损量增加，并且不同位置刷洗力度不同等，有晶圆破碎的风险。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了晶圆清洗刷、晶圆水平刷洗设备、晶圆水平刷洗系统和水平刷洗晶圆的方法，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。
2、为了实现前述目的，本专利技术的第一方面提供了一种晶圆清洗刷，其中，所述晶圆清洗刷包括：
3、芯轴，所述芯轴呈从两端向中间逐渐变细的圆筒形，所述芯轴的内部具有气道，并且，所述芯轴具有将所述气道连通至所述芯轴的外周表面之外的气孔；以及
4、刷体，所述刷体呈中空的圆筒形并且套接在所述芯轴的外部，所述刷
5、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述晶圆清洗刷包括套置于所述芯轴和所述刷体之间的气膜，所述气膜的两端套接固定在所述芯轴的两端，所述气膜为气密薄膜。
6、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述气膜配置成在所述气道中充气时鼓胀以致使所述刷体鼓胀，并且在所述气道中吸气时收缩以致使所述刷体收缩。
7、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述气道位于所述芯轴的轴心位置，并且从所述芯轴的开口端延伸至所述芯轴的封闭端，所述气孔为沿所述芯轴的整个长度且沿所述芯轴的整个所述外周表面均布的多个圆孔。
8、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述圆孔均沿所述芯轴的径向延伸。
9、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述刷体由聚乙烯醇材料制成。
10、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，所述气膜从两端向中间逐渐变薄。
11、在如前所述的晶圆清洗刷中，可选地，在所述气膜与所述刷体接触的整个面上，所述气膜与所述刷体粘合，所述刷体能够随所述气膜改变形状。
12、为了实现前述目的，本专利技术的第二方面提供了一种晶圆水平刷洗设备，其中，所述晶圆水平刷洗设备包括：
13、第一清洗刷，所述第一清洗刷为如前述第一方面中任一项所述的晶圆清洗刷，所述第一清洗刷用于转动刷洗所述晶圆的上表面；
14、第二清洗刷，所述第二清洗刷为如前述第一方面中任一项所述的晶圆清洗刷，所述第二清洗刷与所述第一清洗刷上下对齐布置，所述第二清洗刷用于转动刷洗所述晶圆的下表面；以及
15、控制装置，所述控制装置用于通过控制向所述第一清洗刷的芯轴的气道和所述第二清洗刷的芯轴的气道的充气或者从所述第一清洗刷的芯轴的气道和所述第二清洗刷的芯轴的气道的吸气来控制所述第一清洗刷的刷体和所述第二清洗刷的刷体的鼓胀或收缩，使所述第一清洗刷的刷体和所述第二清洗刷的刷体鼓胀或收缩以匹配所述晶圆的翘曲。
16、在如前所述的晶圆水平刷洗设备中，可选地，所述晶圆水平刷洗设备包括第一气路和第二气路，所述控制装置通过所述第一气路控制所述第一清洗刷的气道并且通过所述第二气路控制所述第二清洗刷的气道，所述第一气路和所述第二气路均包括：
17、抽真空气路，所述抽真空气路连接真空源以用于吸气，在所述抽真空气路中向着所述第一清洗刷或所述第二清洗刷设置有依次串联的单向阀、第一电磁阀、第一比例阀和第一压力计；以及
18、充气气路，所述充气气路连接充气源，在所述充气气路中向着所述第一清洗刷或所述第二清洗刷设置有依次串联的节流阀、第二电磁阀、第二比例阀和第二压力计。
19、在如前所述的晶圆水平刷洗设备中，可选地，所述充气源为输出压缩干燥空气的压缩干燥空气源。
20、在如前所述的晶圆水平刷洗设备中，可选地，所述晶圆水平刷洗设备设置有用于在刷洗时向所述晶圆的上表面和下表面喷射清洗液的喷液组件。
21、在如前所述的晶圆水平刷洗设备中，可选地，所述清洗液为去离子水。
22、为了实现前述目的，本专利技术的第三方面提供了一种晶圆水平刷洗系统，其中，所述晶圆水平刷洗系统包括：
23、如前述第二方面中任一项所述的晶圆水平刷洗设备；
24、机械手，所述机械手用于向所述晶圆水平刷洗设备的所述第一清洗刷和所述第二清洗刷之间水平地上下料；
25、检测器，所述检测器用于在待被刷洗的晶圆被放入所述晶圆水平刷洗设备之前检测所述晶圆的翘曲信息，并将所述翘曲信息输送至所述晶圆水平刷洗设备的控制装置，从而所述控制装置控制所述第一清洗刷的刷体和所述第二清洗刷的刷体的鼓胀或收缩以匹配所述晶圆的翘曲。
26、在如前所述的晶圆水平刷洗设备中，可选地，所述检测器为线激光传感器，所述线激光传感器配置成向晶圆直径处照射线激光，并将所述线激光在所述晶圆直径处的光点拟合成曲线，基于所述曲线的形状确定所述晶圆的翘曲信息，所述翘曲信息包括翘曲方向和翘曲值。
27、为了实现前述目的，本专利技术的第四方面提供了一种利用如前述第三方面所述的晶圆水平刷洗系统水平刷洗晶圆的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
28、步骤i：所述机械手进行水平上料；
29、步骤ii：所述检测器检测所述晶圆的翘曲信息；
30、步骤iii：确定所述晶圆的翘曲值及翘曲方向；
31、步骤iv：通过控制所述第一清洗刷和所述第二清洗刷按所述翘曲值及所述翘曲方向分别通正压或负压；
32、步骤v：通过控制所述第一清洗刷和所述第二清洗刷的鼓胀或收缩幅度，以适应所述晶圆；
33、步骤vi：从外部向所述晶圆、所述第一清洗刷、所述第二清洗刷通去离子水，并使所述第一清洗刷和所述第二清洗刷旋转进行刷洗。
34、在如前所述的方法中，可选地，所述检测器为线激光传感器，所述线激光传感器配置成向晶圆直径处照射线激光，并将所述线激光在所述晶圆直径处的光点拟合成曲线，基于所述曲线的形状确定所述晶圆的翘曲信息，所述翘曲信息包括翘曲方向和翘曲值。
35、在如前所述的方法中，可选地，通过比例阀实现所述步骤v中的控制。
36、本专利技术的一些技术方案提供了晶圆清洗刷，其能够有效地增加清洗刷和翘曲晶圆的接触面积，避免漏刷、提升刷洗效果。
【技术保护点】
1.一种晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圆清洗刷(1)包括：
2.如权利要求1所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圆清洗刷(1)包括套置于所述芯轴(2)和所述刷体(5)之间的气膜(6)，所述气膜(6)的两端套接固定在所述芯轴(2)的两端，所述气膜(6)为气密薄膜。
3.如权利要求2所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述气膜(6)配置成在所述气道中充气时鼓胀以致使所述刷体(5)鼓胀，并且在所述气道中吸气时收缩以致使所述刷体(5)收缩。
4.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述气道(3)位于所述芯轴(2)的轴心位置，并且从所述芯轴(2)的开口端延伸至所述芯轴(2)的封闭端，所述气孔(4)为沿所述芯轴(2)的整个长度且沿所述芯轴(2)的整个所述外周表面均布的多个圆孔。
5.如权利要求4所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述圆孔均沿所述芯轴(2)的径向延伸。
6.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述刷体(5)由聚乙烯醇材料制成。
7.如权利要求1至
8.如权利要求7所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，在所述气膜(6)与所述刷体(5)接触的整个面上，所述气膜(6)与所述刷体(5)粘合，所述刷体(5)能够随所述气膜(6)改变形状。
9.一种晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述晶圆水平刷洗设备(7)包括：
10.如权利要求9所述的晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述晶圆水平刷洗设备(7)包括第一气路和第二气路，所述控制装置通过所述第一气路控制所述第一清洗刷(8)的气道并且通过所述第二气路控制所述第二清洗刷(10)的气道，所述第一气路和所述第二气路均包括：
11.如权利要求10所述的晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述充气源为输出压缩干燥空气的压缩干燥空气源。
12.如权利要求9至11中任一项所述的晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述晶圆水平刷洗设备(7)设置有用于在刷洗时向所述晶圆(9)的上表面和下表面喷射清洗液的喷液组件。
13.如权利要求12所述的晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述清洗液为去离子水。
14.一种晶圆水平刷洗系统，其特征在于，所述晶圆水平刷洗系统包括：
15.如权利要求14所述的晶圆水平刷洗系统，其特征在于，所述检测器为线激光传感器，所述线激光传感器配置成向晶圆直径处照射线激光，并将所述线激光在所述晶圆直径处的光点拟合成曲线，基于所述曲线的形状确定所述晶圆的翘曲信息，所述翘曲信息包括翘曲方向和翘曲值。
16.一种利用如前述权利要求14或15所述的晶圆水平刷洗系统水平刷洗晶圆的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述检测器为线激光传感器，所述线激光传感器配置成向晶圆直径处照射线激光，并将所述线激光在所述晶圆直径处的光点拟合成曲线，基于所述曲线的形状确定所述晶圆的翘曲信息，所述翘曲信息包括翘曲方向和翘曲值。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，通过比例阀实现所述步骤V中的控制。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圆清洗刷(1)包括：
2.如权利要求1所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圆清洗刷(1)包括套置于所述芯轴(2)和所述刷体(5)之间的气膜(6)，所述气膜(6)的两端套接固定在所述芯轴(2)的两端，所述气膜(6)为气密薄膜。
3.如权利要求2所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述气膜(6)配置成在所述气道中充气时鼓胀以致使所述刷体(5)鼓胀，并且在所述气道中吸气时收缩以致使所述刷体(5)收缩。
4.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述气道(3)位于所述芯轴(2)的轴心位置，并且从所述芯轴(2)的开口端延伸至所述芯轴(2)的封闭端，所述气孔(4)为沿所述芯轴(2)的整个长度且沿所述芯轴(2)的整个所述外周表面均布的多个圆孔。
5.如权利要求4所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述圆孔均沿所述芯轴(2)的径向延伸。
6.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述刷体(5)由聚乙烯醇材料制成。
7.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，所述气膜(6)从两端向中间逐渐变薄。
8.如权利要求7所述的晶圆清洗刷(1)，其特征在于，在所述气膜(6)与所述刷体(5)接触的整个面上，所述气膜(6)与所述刷体(5)粘合，所述刷体(5)能够随所述气膜(6)改变形状。
9.一种晶圆水平刷洗设备(7)，其特征在于，所述晶圆水平刷洗设备(7)包括：
10.如权利要求9所述的晶圆水平刷洗设备(7)，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚伟，靳凯强，马旭，刘远航，赵德文，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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