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一种 晶圆清洗设备

阅读：0发布：2023-04-30

专利汇可以提供一种晶圆清洗设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种晶圆清洗设备，包括：液槽，用于盛放清洗液，以将待清洗晶圆浸于该盛放有清洗液的液槽中进行清洗；进液管，所述进液管与所述液槽相连接以用于将清洗液导入所述液槽；第一水阻计，至少部分安装于所述液槽内，用于测量所述液槽内清洗液的水阻值R1；以及控制单元，与所述第一水阻计以及所述进液管分别连接，能够根据水阻值R1控制所述进液管的连通/截断，实现清洗时间的量化的，避免了清洗液的浪费的同时又能确保晶圆的洁净度。，下面是一种晶圆清洗设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种晶圆清洗设备，其特征在于，包括：
液槽，用于盛放清洗液，以将待清洗晶圆浸于该盛放有清洗液的液槽中进行清洗；
进液管，所述进液管与所述液槽相连接以用于将清洗液导入所述液槽；
第一水阻计，至少部分安装于所述液槽内，用于测量所述液槽内清洗液的水阻值R1；以及
控制单元，与所述第一水阻计以及所述进液管分别连接，能够根据水阻值R1控制所述进液管的连通/截断。
2.如权利要求1所述的晶圆清洗设备，其特征在于，还包括排液管，所述排液管与所述液槽相连接以用于将清洗所述晶圆产生的废液排出所述液槽。
3.如权利要求2所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述控制单元具有用于对所述第一水阻计测量数据进行处理的处理器以及与所述处理器电性连接，以根据所述处理器的处理结果，控制所述进液管连通/截断的电控开关。
4.如权利要求3所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述控制单元能够根据水阻值R1和预设值R控制所述进液管的连通/截断：
若R1＜R，使所述进液管处于连通状态；
若R1＝R，使所述进液管处于截断状态；
其中，所述预设值R反映纯净的清洗液的水阻值。
5.如权利要求3所述的晶圆清洗设备，其特征在于，还包括：
第二水阻计，至少部分安装于所述进液管内，用于测量所述进液管内清洗液的水阻值R2。
6.如权利要求5所述的晶圆清洗设备，其特征在于，设定了阈值阻值R3,控制单元能够根据水阻值R1、水阻值R2以及阈值阻值R3控制进液管的连通/截断：
若|R1-R2|＞R3，使进液管处于连通状态；
若|R1-R2|＜R3，使进液管处于截止状态。
7.如权利要求5所述的晶圆清洗设备，其特征在于，包括：
第三水阻计，至少部分安装于所述排液管内，用于测量所述排液管内的水阻值R4。
8.如权利要求7所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述控制单元能够根据水阻值R2和水阻值R4控制所述进液管的连通/截断：
若R2＞R4，使所述进液管处于连通状态；
若R2＝R4，使所述进液管处于截止状态。
9.如权利要求2-8任意一项所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述进液管上设有阀门，所述阀门能够在所述控制单元的控制下打开/关闭。
10.如权利要求1-8任意一项所述的晶圆清洗设备，其特征在于，所述控制单元能够根据水阻值R1更新晶圆清洗的工艺时间。

说明书全文

一种晶圆清洗设备

技术领域

[0001] 本实用新型涉及半导体技术领域，更详细地说，本实用新型涉及一种晶圆清洗设备。

背景技术

[0002] 现有技术中，晶圆清洗设备对晶圆进行清洗时，通过清洗液的冲洗以去除晶圆表面的化学药液，设备的清洗时间大多是根据操作者的经验进行设定，为了将晶圆清洗干净，设定时间一般较长，这样容易导致清洗液的浪费；另外，由于没有量化的设定，当对不同片数的晶圆同时进行清洗时，很可能因清洗时间的把握不当而产生晶圆清洗不净的问题。

[0003] 因此，有必要对现有晶圆清洗设备加以改进。实用新型内容

[0004] 为了解决现有技术中的上述问题，即提供一种清洗时间能够量化的晶圆清洗设备。

[0005] 本实用新型所提供的晶圆清洗设备，包括：液槽，用于盛放清洗液，以将待清洗晶圆浸于该盛放有清洗液的液槽中进行清洗；进液管，进液管与液槽相连接以用于将清洗液导入液槽；第一水阻计，至少部分安装于液槽内，用于测量液槽内清洗液的水阻值R1；以及控制单元，与第一水阻计以及进液管分别连接，能够根据水阻值R1控制进液管的连通/截断。

[0006] 在该较优技术方案中，以清洗液的水阻值R1为参考确认清洗是否继续进行，实现了清洗时间的量化。

[0007] 在本实用新型的较优技术方案中，还包括排液管，排液管与液槽相连接以用于将清洗晶圆产生的废液排出液槽。

[0008] 在本实用新型的较优技术方案中，控制单元具有用于对第一水阻计测量数据进行处理的处理器以及与处理器电性连接，以根据处理器的处理结果，控制进液管连通/截断的电控开关。

[0009] 在本实用新型的较优技术方案中，控制单元能够根据水阻值R1和预设值R控制进液管的连通/截断：

[0010] 若R1＜R，使进液管处于连通状态；

[0011] 若R1＝R，使进液管处于截断状态；

[0012] 其中，预设值R反映纯净的清洗液的水阻值。

[0013] 在该较优技术方案中，通过将R1和R比较根据比较结果控制进液管的通断，由于当清洗液中存在化学药液时，清洗液的水阻值会降低，因此，当清洗液的水阻值R1和纯净的清洗液的水阻值R相等时，即可判定为化学药液已经被洗净。

[0014] 在本实用新型的较优技术方案中，晶圆清洗设备还包括第二水阻计，第二水阻计至少部分安装于进液管内，用于测量进液管内清洗液的水阻值R2。

[0015] 在本实用新型的较优技术方案中，设定了阈值阻值R3,控制单元能够根据水阻值R1、水阻值R2以及阈值阻值R3控制进液管的连通/截断：

[0016] 若|R1-R2|＞R3，使进液管处于连通状态；

[0017] 若|R1-R2|＜R3，使进液管处于截止状态。

[0018] 在该较优技术方案中，设定了阈值阻值R3，通过将R1与R2的差值的绝对值与阈值阻值R3比较，即给出了一个阈值范围来确认是否已经将晶圆清洗干净；由于在实际制程过程中使用的清洗液很难做到绝对纯净，即，通常R≠R2，因此，将R1和R2进行比较避免了将R1和R进行比较时可能产生的误差，另外，设定阈值阻值R3的作用在于，给出了R1和 R2之间允许的偏差，即|R1-R2|＜R3时，判定为晶圆已经清洗干净，相对于捕捉R1和R2数值相等的瞬间并进行工控的技术方案，更易于实现。

[0019] 在本实用新型的较优技术方案中，包括：

[0020] 第三水阻计，至少部分安装于排液管内，用于测量排液管内的水阻值R4。

[0021] 在本实用新型的较优技术方案中，控制单元能够根据水阻值R2和水阻值R4控制进液管的连通/截断：

[0022] 若R2＞R4，使进液管处于连通状态；

[0023] 若R2＝R4，使进液管处于截止状态。

[0024] 在本实用新型的较优技术方案中，进液管上设有阀门，阀门能够在控制单元的控制下打开/关闭。

[0025] 在本实用新型的较优技术方案中，控制单元能够根据水阻值R1更新晶圆清洗的工艺时间。

[0026] 在该较优技术方案中，控制单元能够根据水阻值R1更新晶圆清洗的工艺时间，减少了清洗晶圆时能源的消耗。附图说明

[0027] 图1是本实用新型较优技术方案所提供的晶圆清洗设备的结构示意图。

[0028] 附图说明：1-液槽；2-进液管，21-阀门；3-排液管；4-第一水阻计； 5-晶圆；6-第二水阻计；7-第三水阻计；固持件-8。

具体实施方式

[0029] 下面参照附图来描述本实用新型的优选技术方案。本领域技术人员应当理解的是，这些技术方案仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。

[0030] 需要说明的是，在本实用新型的优选实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或组成部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0031] 图1展示出本实用新型较优的技术方案所提供的晶圆清洗设备，包括：用于盛放清洗液的液槽1，清洗液通常为去离子水；与液槽1相连接以用于将清洗液导入液槽1的进液管2，与液槽1相连接以用于将清洗晶圆5产生的废液排出液槽1的排液管3，清洗液经进液管2对晶圆 5进行冲洗并连同晶圆5表面的化学药液一起经排液管2排出，具体地，晶圆清洗设备既可以藉由清洗液的稀释作用实现对晶圆5的冲洗，也可以利用附加的清洗装置，例如清洗刷作为辅助，以加快晶圆5和表面附着的化学药液的分离，实现晶圆5的快速清洗；晶圆清洗装置还包括安装于液槽1内的第一水阻计4，以及与第一水阻计4以及进液管2分别连接的控制单元(未图示)，具体地，只要能够实现测量液槽1内水阻值的功能，第一水阻计4的位置也可以设置为部分设于液槽1内。

[0032] 控制单元具有用于对第一水阻计4测量数据进行处理的处理器(未图示)以及与处理器电性连接，以根据处理器的处理结果，控制进液管 2连通/截断的电控开关(未图示)，第一水阻计4测得的水阻值为R1，预设一个反应纯净的清洗液的水阻值，即预设值R，由于化学药液溶于清洗液会使清洗液的水阻值降低，因此当R1＝R时，可以认定为清洗液中不存在化学药液，即晶圆5已经清洗干净，同样的，当R1＜R时，即认为晶圆5需要继续清洗，具体地，控制单元能够根据水阻值R1和预设值R控制进液管2的连通/截断：若R1＜R，使进液管2处于连通状态；若R1＝R，使进液管2处于截断状态，通过水阻值的比较对晶圆5清洗时间进行量化，有效的防止了清洗液的浪费及清洗不净问题的发生，另外，这种量化方式在同时清洗多片晶圆5的时候也适用，只需要监控水阻值的变化而无需考虑其它变量。

[0033] 需要说明的是，本实施例给出的技术方案中的水阻值也可以是电阻值，也可以是电导率值等反映导电性能的其它参数，此类简单替换均应作为等同，本实施例的其它优选实施方式仍使用水阻值作为量化依据以便表述，但这并非是对本申请的技术方案的限定。

[0034] 优选的，晶圆清洗设备还包括用于测量进液管2内清洗液的水阻值 R2的第二水阻计6，同样的，第二水阻计6的位置设置为至少部分安装于进液管2。

[0035] 具体地，在该优选技术方案中，设定了阈值阻值R3,控制单元能够根据水阻值R1、水阻值R2以及阈值阻值R3控制进液管的连通/截断：

[0036] 若|R1-R2|＞R3，使进液管处于连通状态；

[0037] 若|R1-R2|＜R3，使进液管处于截止状态。

[0038] 阈值阻值R3的设置，给出了一个阈值范围来确认是否已经将晶圆清洗干净；由于在实际制程过程中使用的清洗液很难做到绝对纯净，即，通常R≠R2，因此，将R1和R2进行比较避免了将R1和R进行比较时可能产生的误差，另外，设定阈值阻值R3的作用在于，给出了R1和R2 之间允许的偏差，即|R1-R2|＜R3时，判定为晶圆已经清洗干净，相对于捕捉R1和R2数值相等的瞬间并进行工控的技术方案，更易于实现。

[0039] 优选的，晶圆清洗设备还包括：至少部分安装于排液管3内的第三水阻计7以用于测量排液管3内的水阻值R4。

[0040] 具体地，控制单元能够根据水阻值R2和水阻值R4控制进液管的连通/截断：若R2＞R4，使进液管处于连通状态；若R2＝R4，使进液管处于截止状态。

[0041] 在该优选技术方案中，给出了水阻计设置在不同位置的具体方案。

[0042] 优选的，进液管2上设有阀门21，阀门21能够在控制单元的控制下打开/关闭，即电控开关控制的是阀门21的通断。

[0043] 优选的，排液管3上设有排液阀31，排液阀31能够在控制单元的控制下打开/关闭，电控开关同时控制排液阀31的通断。

[0044] 具体地，当晶圆清洗设备单纯依靠清洗液的冲洗实现对晶圆的清洁时，排液阀31可以处于常打开状态；当晶圆清洗设备中设置有其他清洗装置(未图示)时，当清洗装置进行清洗时，电控开关控制排液阀31切换至关闭状态，当清洗装置动作完成后，电控开关控制排液阀31切换至打开状态，进行排液，如此设置，可以充分利用清洗液，降低清洗成本。

[0045] 优选的，控制单元能够根据水阻值R1更新晶圆5清洗的工艺时间。

[0046] 在该优选技术方案中，控制单元能够根据水阻值R1更新晶圆5清洗的工艺时间，这里提到的工艺为除清洗液的冲洗以外晶圆清洗设备配置的其它清洗装置对晶圆5的清洗动作，例如上文提到的清洗刷，当水阻值R1达到目标水阻值时，控制单元判定晶圆5已经被清洗干净，此时控制单元即发出指令停止清洗装置的清洗动作，如此设置，节约了清洗装置的能源消耗，降低了成本。

[0047] 优选的，晶圆清洗设备还包括用于固持晶圆5以将晶圆5的位置保持在清洗液内的固持件8，本优选技术方案中，固持件8为托盘，在一些替代性实施方式中，晶圆5的固持也可通过夹具例如机械手实现。

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