半导体晶圆清洗装置的清洗方法与流程

本发明属于半导体晶圆，尤其是涉及一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法。

背景技术：

1、半导体晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片。

2、由于半导体晶圆在生产和使用过程中其表面会附着大量的游离物或者氧化物或者灰尘，而这些游离物、氧化物或者灰尘将影响半导体晶圆的正常使用，同时缩短其使用寿命，所以对于半导体晶圆的清洗时十分必要的。

3、现有技术中对于半导体晶圆的清洗，大多采用如专利cn117153734a，《一种半导体晶圆多槽清洗装置》中所揭示的通过自动化设备将待清洗的半导体晶圆件放入清洗槽内进行清洗，清洗完毕后再对其进行沥水风干。由于上述清洗方式是将半导体晶圆件放入装有清洗液的清洗槽内，并沉入槽底；由于半导体晶圆上均布有一组微孔，所以在将半导体晶圆放入清洗槽内的过程中微孔内可能会存在气泡，导致在清洗时存在有气泡的微孔无法得以清洁，所以存在清洁不彻底的问题。

4、另一种如专利cn211726718u,《一种半导体晶圆部件孔洞冲压清洗装置》中所揭示的通过向半导体晶圆下表面所述高压水，意图通过高压水流穿过微孔，对其及半导体晶圆的表面进行清洗。但是这种清洗方式中，在清洗过程中由于半导体晶圆将接受高压水直冲式清洗，使得其所受应力过大，容易造成半导体晶圆表面出现裂痕，甚至造成半导体晶圆破裂的情况，影响半导体晶圆的正常使用和寿命。

5、为解决上述问题，设计一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法是目前本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：

3、一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法，所述半导体晶圆清洗装置包括清洗槽主体、与之相连的外置的缓冲槽；所述清洗槽主体内设置有用于放置半导体晶圆的支架，所述支架将所述清洗槽主体的内部空间划分成位于上方的清洗槽和位于下方的存储清洗剂的储液槽；装有半导体晶圆的所述支架使所述储液槽形成相对密闭空间；所述缓冲槽与所述储液槽之间的管道上连接设有第一抽吸泵，所述第一抽吸泵工作后抽取位于储液槽内的清洗剂，以使所述半导体晶圆的下表面产生微负压，导致所述半导体晶圆的微孔内的杂质和/或气泡被抽落；所述缓冲槽与所述清洗槽之间的管道上连接设有第二抽吸泵，所述第二抽吸泵抽取所述缓冲槽中的清洗剂至所述清洗槽内，所述清洗剂从所述半导体晶圆的上表面依靠重力缓慢通过所述微孔；

4、所述清洗方法包括如下步骤：

5、s0，将所述储液槽中注入清洗剂，并将半导体晶圆放置于所述支架上；

6、s1，启动所述第一抽吸泵，抽取所述储液槽中的清洗剂至所述缓冲槽内，使所述半导体晶圆的下表面产生微负压，致使所述半导体晶圆的微孔内的杂质和/或气泡抽落；

7、s2，关闭所述第一抽吸泵，启动所述第二抽吸泵，抽取缓冲槽内的清洗剂至所述清洗槽内，并通过喷淋口将清洗剂缓慢喷洒至所述半导体晶圆的上表面，以清洁所述上表面；

8、s3,所述清洗剂从所述半导体晶圆的上表面依靠重力缓慢沿所述微孔内壁向下流落，以清洁所述微孔；

9、s4，关闭所述第二抽吸泵，直至所述清洗槽内的清洗剂全部流入所述储液槽后，重复上述步骤s1至步骤s3，直至半导体晶圆清洁干净。

10、优选的，所述清洗槽内还设置有喷淋管道；所述喷淋管道位于所述支架的外侧，且所述喷淋管道朝向所述支架的管壁上均布有一组喷淋口；所述喷淋管道的远端贯穿所述清洗槽的槽壁，并与所述第二抽吸泵出液口之间通过管道连接，所述管道上设置有流量控制阀。

11、优选的，所述喷淋管道至少有两根，且两根所述喷淋管道相对设置。

12、优选的，所述缓冲槽与所述第一抽吸泵、所述第二抽吸泵之间的管道上设置有过滤器。

13、优选的，所述缓冲槽与所述第一抽吸泵、所述第二抽吸泵之间的管道上设置有截止阀。

14、优选的，所述清洗槽的容积小于所述储液槽的容积；且所述清洗槽和所述储液槽的槽壁上均设置有液位传感器。

15、优选的，所述清洗槽的两侧设置有滑槽，有一盖板通过连接块与所述滑槽连接，且所述盖板与所述连接块枢轴连接；两个所述盖板呈对开式滑动设置，每个所述盖板由两片铰接的板块组成；所述盖板打开时，所述盖板的两个板块呈锐角；所述盖板关闭时，所述盖板的两个板块共面。

16、优选的，所述步骤s2中，通过流量控制阀来控制所述清洗剂的喷洒速度。

17、优选的，所述清洗剂为化学清洗剂或水。

18、本发明技术方案的优点主要体现在：

19、设置位于清洗槽主体之外的缓冲槽，并结合第一抽吸泵和第二抽吸泵，使得第一抽吸泵工作后，半导体晶圆的下表面产生微负压，使半导体晶圆的微孔内保持畅通，解决现有技术中清洗时微孔内存在气泡而导致无法完成100%微孔的清洗问题；

20、通过第二抽吸泵抽取的清洗剂，通过控制喷淋口喷出剂量和速度使得清洗剂缓慢喷至半导体晶圆上表面，该清洗剂一部分用于清洗晶圆上表面，另一部分依靠重力缓慢通过微孔用于清洁所有微孔；这样既可以防止半导体晶圆破裂，也可以有效清洁半导体晶圆的所有待清洁面；

21、通过液位传感器实时检测清洗槽和/或储液槽内的清洗剂的容量，进而判断清洗槽主体内是否需要增加清洗剂，同时可根据单次循环后的液体容量判断清洗槽、储液槽及管道是否存在漏液情况，保证使用的安全性。

技术特征：

1.一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法，其特征在于：所述半导体晶圆清洗装置包括清洗槽主体（1）、与之相连的外置的缓冲槽（13）；所述清洗槽主体（1）内设置有用于放置半导体晶圆的支架（111），所述支架（111）将所述清洗槽主体（1）的内部空间划分成位于上方的清洗槽（11）和位于下方的存储清洗剂的储液槽（12）；装有半导体晶圆的所述支架（111）使所述储液槽（12）形成相对密闭空间；所述缓冲槽（13）与所述储液槽（12）之间的管道上连接设有第一抽吸泵（21），所述第一抽吸泵（21）工作后抽取位于储液槽（12）内的清洗剂，以使所述半导体晶圆的下表面（32）产生微负压，导致所述半导体晶圆的微孔（30）内的杂质和/或气泡被抽落；所述缓冲槽（13）与所述清洗槽（11）之间的管道上连接设有第二抽吸泵（22），所述第二抽吸泵（22）抽取所述缓冲槽（13）中的清洗剂至所述清洗槽（11）内，所述清洗剂从所述半导体晶圆的上表面（31）依靠重力缓慢通过所述微孔（30）；

2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述清洗槽（11）内还设置有喷淋管道（112）；所述喷淋管道（112）位于所述支架（111）的外侧，且所述喷淋管道（112）朝向所述支架（111）的管壁上均布有一组喷淋口；所述喷淋管道（112）的远端贯穿所述清洗槽（11）的槽壁，并与所述第二抽吸泵（22）出液口之间通过管道连接，所述管道上设置有流量控制阀。

3.根据权利要求2所述的清洗方法，其特征在于：所述喷淋管道（112）至少有两根，且两根所述喷淋管道（112）相对设置。

4.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述缓冲槽（13）与所述第一抽吸泵（21）、所述第二抽吸泵（22）之间的管道上设置有过滤器。

5.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于：所述缓冲槽（13）与所述第一抽吸泵（21）、所述第二抽吸泵（22）之间的管道上设置有截止阀。

6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于：所述清洗槽（11）的容积小于所述储液槽（12）的容积；且所述清洗槽（11）和所述储液槽（12）的槽壁上均设置有液位传感器。

7.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述清洗槽（11）的两侧设置有滑槽（10），有一盖板（14）通过连接块与所述滑槽（10）连接，且所述盖板（14）与所述连接块枢轴连接；两个所述盖板（14）呈对开式滑动设置，每个所述盖板（14）由两片铰接的板块组成；所述盖板（14）打开时，所述盖板（14）的两个板块呈锐角；所述盖板（14）关闭时，所述盖板（14）的两个板块共面。

8.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤s2中，通过流量控制阀来控制所述清洗剂的喷洒速度。

9.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述清洗剂为化学清洗剂或水。

技术总结本发明揭示了一种半导体晶圆清洗装置的清洗方法，包括清洗槽主体和外置的缓冲槽；清洗槽主体内设置有支架，清洗槽主体的内部空间划分成清洗槽和储液槽；装有半导体晶圆的支架使储液槽形成相对密闭空间；缓冲槽与储液槽之间连接设有第一抽吸泵，缓冲槽与清洗槽之间连接设有第二抽吸泵；第一抽吸泵抽取储液槽内的清洗剂，使半导体晶圆的下表面产生微负压；第二抽吸泵抽取缓冲槽中的清洗剂至清洗槽内，清洗剂依靠重力缓慢通过微孔。本发明的有益效果体现在：缓冲槽结合第一、二抽吸泵，第一抽吸泵工作后，半导体晶圆的下表面产生微负压，使半导体晶圆的微孔内保持畅通，解决现有技术中清洗时微孔内存在气泡而导致无法完成100%微孔的清洗问题。技术研发人员：欧赵旺,李佳森,张少阳,陈晨受保护的技术使用者：苏州芯矽电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15