[发明专利]晶圆加工方法、装置和晶圆加工设备

说明书

本发明公开了一种晶圆加工方法、装置和晶圆加工设备，其中方法包括：利用设置于晶圆两侧的两个清洗刷对晶圆表面进行滚动刷洗，其中，所述两个清洗刷以相反方向滚动，使喷在晶圆表面的新鲜清洗液随着晶圆旋转，更多的被带入到晶圆与清洗刷相对速度大的第一区域，实现污染物的有效去除；利用位于晶圆上方的用于约束晶圆的限位辊轮配合其余辊轮支撑晶圆并驱动晶圆在竖直面内旋转。

技术领域

本发明涉及半导体晶圆加工技术领域，尤其涉及一种晶圆加工方法、装置和晶圆加工设备。

背景技术

在半导体领域，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。在晶圆制程中，例如：沉积、等离子体刻蚀、光刻、电镀等等，都有可能在晶圆表面引入污染和/或颗粒，导致晶圆表面的清洁度下降，制造的半导体器件良率不高。

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。

现有的采用滚刷清洗的晶圆清洗方式，其工作原理为：使晶圆旋转，并将去离子水、药液等清洗液从供给喷管供给到晶圆上，同时使滚刷与晶圆滑动接触。晶圆表面在清洗液的存在下，利用滚刷与晶圆间的摩擦而被清洗。

在晶圆处于竖直状态的滚刷清洗技术中，晶圆依靠驱动轮的带动作用旋转，于此同时，为了保证晶圆稳定的放置在三个支撑轮上，对滚刷的旋转方向提出要求，滚刷旋转应当对晶圆起到向下的作用，否则晶圆存在被滚刷带起的风险，进而影响晶圆清洗加工过程的稳定性。

进一步，由于晶圆和滚刷同时旋转，在晶圆表面上刷洗效果最好的区域，是滚刷与晶圆的相对速度大的第一区域。而以晶圆中心为界，相对第一区域的另一侧，是滚刷与晶圆相对速度较低的第二区域，刷洗效果差。在清洗过程中，清洗液会被同时供给到第一区域和第二区域，新供给到第一区域的新清洗液会随着晶圆旋转而大部分转移至第二区域与滚刷接触，并且，滚刷下方的已使用过的含有清洗屑的清洗液会随着晶圆旋转而再次回到第一区域，稀释第一区域的新清洗液。总而言之，刷洗效果好的第一区域不仅新供给的新清洗液量少，而且会被已使用过的含有清洗屑的清洗液稀释，最终导致清洗效果下降，晶圆表面会残留污染物，良品率降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种晶圆加工方法、装置和晶圆加工设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明实施例的第一方面提供了一种晶圆加工方法，包括：

利用设置于晶圆两侧的两个清洗刷对晶圆表面进行滚动刷洗，其中，所述两个清洗刷以相反方向滚动，使喷在晶圆表面的新鲜清洗液随着晶圆旋转，更多的被带入到晶圆与清洗刷相对速度大的第一区域，实现污染物的有效去除；

利用位于晶圆上方的用于约束晶圆的限位辊轮配合其余辊轮支撑晶圆并驱动晶圆在竖直面内旋转。

在一个实施例中，所述限位辊轮连接直驱电机以进行伸缩从而夹紧或避开晶圆。

在一个实施例中，从所述清洗刷的进液端看过去，所述晶圆向上转动。

在一个实施例中，从所述清洗刷的进液端看过去，位于晶圆左侧的清洗刷逆时针旋转，位于晶圆右侧的清洗刷顺时针旋转。

在一个实施例中，将清洗液供给至位于清洗刷上方的晶圆表面的上部区域，所述清洗液相对于晶圆表面的供给角度为5°～30°。

在一个实施例中，所述晶圆的转速为20～200rpm。

在一个实施例中，所述晶圆加工方法还包括：当晶圆放置在位于其下方的支撑辊轮上之后，控制顶部的限位辊轮伸出以固定晶圆；

使晶圆旋转，并控制两个清洗刷在第一相对方向和第二相对方向之间切换。