一種清洗液體收集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體清洗設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種清洗液體收集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，對于晶圓清洗工藝的要求也越來越高。清洗設(shè)備也從最初的槽式清洗發(fā)展到了更為復(fù)雜、同時精度也更高的單片清洗。在晶圓單片清洗的過程中，利用清洗設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體帶動晶圓轉(zhuǎn)動，可以將晶圓表面的清洗藥液或者超純水等清洗介質(zhì)甩出，進(jìn)行回收利用或者是排出。
[0003]—般而言，在清洗設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體周圍會設(shè)置有液體收集結(jié)構(gòu)。當(dāng)清洗介質(zhì)在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下從晶圓表面甩出、接觸到設(shè)備液體收集結(jié)構(gòu)的側(cè)壁時，會沿著側(cè)壁流下，匯聚在一起，進(jìn)入液體回收管路或者排出管路。在這一過程中，由于高速甩出的液體顆粒帶有很高的動能，在撞擊液體收集結(jié)構(gòu)的側(cè)壁時，會有可能發(fā)生反彈，導(dǎo)致化學(xué)試劑及清洗產(chǎn)物回濺至晶圓的邊緣，甚至是晶圓背面，而造成污染。如果不能及時去除這種污染，會在晶圓邊緣和背面造成缺陷，尤其在后續(xù)的高溫處理工藝過程中，會使晶圓邊緣及背面的污染物擴(kuò)散到正面，嚴(yán)重影響晶圓的質(zhì)量。另一方面，液體清洗介質(zhì)的回濺也會造成藥液的浪費，增加生產(chǎn)成本。
[0004]在現(xiàn)有的技術(shù)中，目前尚沒有能夠有效防止液體清洗介質(zhì)回濺的方法，使得晶圓的質(zhì)量無法進(jìn)一步提尚。
[0005]因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷的清洗液體收集裝置，籍以通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相應(yīng)的工藝參數(shù)調(diào)整，減少清洗介質(zhì)在液體收集結(jié)構(gòu)的側(cè)壁處的回濺，防止二次污染的發(fā)生，同時提高液體清洗介質(zhì)的回收效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷的清洗液體收集裝置，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相應(yīng)的工藝參數(shù)調(diào)整，可減少清洗介質(zhì)在液體收集結(jié)構(gòu)的側(cè)壁處的回濺，防止二次污染的發(fā)生，并可同時提高液體清洗介質(zhì)的回收效率。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種清洗液體收集裝置，用于晶圓單片清洗設(shè)備，包括:
[0009]清洗液體收集部分，包括一主體，所述主體環(huán)繞晶圓單片清洗設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體設(shè)置，所述主體內(nèi)環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體設(shè)有清洗液體收集結(jié)構(gòu)，所述收集結(jié)構(gòu)設(shè)有環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體的上部環(huán)形氣體出口和下部氣液收集空腔，所述氣體出口朝向所述氣液收集空腔設(shè)置；
[0010]進(jìn)氣部分，連通所述氣體出口并用于向其通入氣體；
[0011 ] 氣-液分離部分，包括氣-液分離裝置，所述氣-液分離裝置連通所述氣液收集空腔；
[0012]其中，通過由所述氣體出口噴出氣體，形成朝向所述氣液收集空腔的環(huán)形垂直氣簾，與由所述旋轉(zhuǎn)體上放置的晶圓表面甩離的清洗液體發(fā)生非彈性碰撞，使所述清洗液體改變運(yùn)動方向，進(jìn)入所述氣液收集空腔，并通過所述氣-液分離裝置分離排出。
[0013]優(yōu)選地，所述收集結(jié)構(gòu)還設(shè)有環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體的上部封閉式氣體空腔，所述氣體空腔的底面設(shè)有所述環(huán)形氣體出口，所述氣體空腔通過進(jìn)氣口連通所述進(jìn)氣部分。
[0014]優(yōu)選地，所述收集結(jié)構(gòu)可環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體同心設(shè)置一至若干層。
[0015]優(yōu)選地，若干層所述收集結(jié)構(gòu)沿水平方向或豎直方向環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體同心依次排列。
[0016]優(yōu)選地，所述收集結(jié)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)體之間在垂直方向的相對位置可調(diào)。
[0017]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣部分通過進(jìn)氣管連通所述氣體空腔的進(jìn)氣口。
[0018]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣管設(shè)有氣體流量計。
[0019]優(yōu)選地，所述氣-液分離裝置設(shè)有排液管路和排氣管路，并通過進(jìn)氣管路連通所述氣液收集空腔。
[0020]優(yōu)選地，所述氣-液分離裝置通過一至若干個所述進(jìn)氣管路連通所述氣液收集空腔。
[0021]優(yōu)選地，所述主體底部設(shè)有工藝腔體底環(huán)和排液管，用于收集從所述旋轉(zhuǎn)體側(cè)壁滴落的清洗液體并排出。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點:
[0023]1、利用通入氣體形成環(huán)形氣簾，代替現(xiàn)有的液體收集結(jié)構(gòu)的固體側(cè)壁，使之與晶圓表面甩離的清洗液體發(fā)生非彈性碰撞，可防止清洗液體在固體側(cè)壁處發(fā)生彈性碰撞，回濺至晶圓的邊緣、甚至是晶圓背面而造成二次污染的現(xiàn)象；
[0024]2、利用氣-液分離裝置將清洗液體與氣體分離，隨后進(jìn)行回收利用，既可提高清洗液體和氣體的回收利用效率，又可防止不同清洗液體之間的交叉污染，同時節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施例一的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)等軸側(cè)視圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實施例一的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)前視剖視圖；
[0027]圖3是圖2中A部結(jié)構(gòu)局部放大視圖；
[0028]圖4是本發(fā)明實施例二的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)等軸側(cè)視圖；
[0029]圖5是本發(fā)明實施例二的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)前視剖視圖；
[0030]圖6是圖5中B部結(jié)構(gòu)局部放大視圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032]需要說明的是，在下述的【具體實施方式】中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
[0033]本發(fā)明的清洗液體收集裝置可利用氣體形成的氣簾改變清洗液體的運(yùn)動方向，使之進(jìn)入清洗液體收集結(jié)構(gòu)，最終在氣-液分離裝置中進(jìn)行分離回收。在以下本發(fā)明的【具體實施方式】中，請參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例一的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)等軸側(cè)視圖。如圖1所示，本發(fā)明的一種清洗液體收集裝置，可應(yīng)用于晶圓單片清洗設(shè)備，包括:進(jìn)氣部分、清洗液體收集部分和氣-液分離部分。清洗液體收集部分包括一主體1，所述主體I環(huán)繞晶圓單片清洗設(shè)備的旋轉(zhuǎn)體設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)體用于在其上放置單片晶圓2，并帶動晶圓2旋轉(zhuǎn)，在清洗設(shè)備的腔體內(nèi)進(jìn)行藥液清洗。進(jìn)氣部分連通所述清洗液體收集部分，用于向其通入氣體。氣-液分離部分包括氣-液分離裝置11、9，所述氣-液分離裝置11、9連通所述清洗液體收集部分，用于對清洗液體收集部分收集的氣-液清洗介質(zhì)進(jìn)行分離排出并回收。
[0034]請參閱圖2并結(jié)合參閱圖1，圖2是本發(fā)明實施例一的一種清洗液體收集裝置結(jié)構(gòu)前視剖視圖。如圖2所示，所述主體I內(nèi)環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體14設(shè)有清洗液體收集結(jié)構(gòu)20、21和19、22。作為可選的實施方式，所述收集結(jié)構(gòu)可環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體14同心設(shè)置一至若干層(圖示為兩層，分別為水平并列設(shè)置的收集結(jié)構(gòu)20、21和19、22，詳見后述)；并且，當(dāng)設(shè)置兩層及以上收集結(jié)構(gòu)時，各層所述收集結(jié)構(gòu)可沿水平方向或豎直方向環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體同心依次排列設(shè)置。
[0035]請繼續(xù)參閱圖2。在本實施例中，以采用兩層收集結(jié)構(gòu)20、21和19、22為例，并以水平方向環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體14同心并列設(shè)置。每層所述收集結(jié)構(gòu)20、21或19、22設(shè)有環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體14的上部環(huán)形氣體出口 24或23和下部對應(yīng)的氣液收集空腔20或19，所述氣體出口 24、23朝向所述氣液收集空腔20、19設(shè)置。上部環(huán)形氣體出口 24、23和下部對應(yīng)的氣液收集空腔20、19之間為敞口，用于接收從晶圓2表面甩離的清洗液體顆粒。
[0036]請參閱圖3，圖3是圖2中A部結(jié)構(gòu)局部放大視圖。如圖3所示，作為一優(yōu)選的實施方式，每層所述收集結(jié)構(gòu)設(shè)有環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)體14的上部封閉式氣體空腔21、22，在所述氣體空腔21、22的底面對應(yīng)設(shè)有所述環(huán)形氣體出口 24、23，兩個環(huán)形氣體出口 24、23分別對應(yīng)其下方的氣液收集空腔20、19。氣液收集空腔20、19的側(cè)壁頂端與氣體空腔21、22的底面之間保持一定距離，形成面向旋轉(zhuǎn)體14的敞口，以便接收從晶圓2表面甩離的清洗液體顆粒。
[0037]優(yōu)選地，各層所述收集結(jié)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)體14之間可形成垂直相對移動，例如可以采用使清洗液體收集結(jié)構(gòu)升降、晶圓和旋轉(zhuǎn)體升降，或者兩種方式的組合等形式來實現(xiàn)。
[0038]請繼續(xù)參閱圖2。在每層收集結(jié)構(gòu)的所述氣體空腔21、22上端分別開有進(jìn)氣口，并可通過進(jìn)氣口連通各自的所述進(jìn)氣部分。這樣，每個進(jìn)氣部分即可通過進(jìn)氣口連通各自的所述氣體空腔21、22以及氣體出口 24、23。作為一可選的實施方式，每個所述進(jìn)氣部分設(shè)有一個進(jìn)氣管3、6，每個所述進(jìn)氣管3、6連接在主體I上并穿