本發(fā)明涉及半導體加工技術領域,更具體地,涉及一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺。
背景技術:
隨著半導體集成電路制造技術的高速發(fā)展,集成電路芯片的圖形特征尺寸已進入到深亞微米階段,而造成芯片上超細微電路失效或損壞的關鍵玷污物的特征尺寸也隨之大為減小。
在集成電路的生產加工工藝過程中,半導體硅片通常都會經(jīng)過諸如薄膜沉積、刻蝕、拋光等多道工藝步驟。而這些工藝步驟就成為玷污物產生的重要場所。為了保持硅片表面的清潔狀態(tài),消除在各個工藝步驟中沉積在硅片表面的玷污物,必須對經(jīng)受了每道工藝步驟后的硅片進行清洗處理。因此,清洗工藝成為集成電路制作過程中最普遍的工藝步驟,其目的在于有效地控制各步驟的玷污水平,以實現(xiàn)各工藝步驟的目標。
濕法清洗通常為采用化學藥液和去離子水等一系列工藝步驟,去除硅片表面上的玷污,包括但不限于:顆粒物、有機殘留、金屬污染物,以及自然氧化層等。隨著對硅片表面潔凈度的要求提高,濕法清洗正在由傳統(tǒng)的槽式清洗向單片式清洗轉變。
為了有效地清除硅片表面的玷污物,在進行單硅片濕法清洗工藝處理時,硅片將被放置在單片清洗機臺腔體內的旋轉平臺上,并按照一定的速度旋轉;同時向硅片的表面噴淋一定流量的化學藥液,對硅片表面進行清洗。清洗過程中產生的氣體將被排出腔體外。
請參閱圖1,圖1是現(xiàn)有的一種單片清洗機臺結構示意圖。如圖1所示,在單片清洗機臺的腔體10內設有旋轉平臺11,用于放置硅片12并帶動其旋轉;通過向硅片的表面噴淋化學藥液,對硅片表面進行清洗。清洗過程中產生的酸氣、堿氣及水汽等雜質由位于腔體10底部的排氣口13排出腔體外。
然而,上述現(xiàn)有的單片清洗機臺的腔體排氣口13由于是設計在腔體10的底部,在清洗過程中,懸浮在硅片12上方的酸氣、堿氣及水汽等雜質需要繞過硅片邊緣與腔體邊緣的空間,才能進入腔體10的底部而被排出(如圖示箭頭所指)。這樣就容易出現(xiàn)雜質氣體在硅片上方滯留而不能及時排出的問題,對清洗質量產生了不利影響,甚至還會發(fā)生氣體中雜質顆粒掉落到硅片表面、導致二次污染形成缺陷的嚴重后果。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷,提供一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺,以避免雜質氣體滯留于硅片上方。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術方案如下:
一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺,所述單片清洗機臺設有腔體,所述腔體內設有旋轉平臺,用于放置硅片并帶動其旋轉進行清洗工藝,所述腔體設有排氣裝置,所述排氣裝置包括分設于腔體內底部和側部的第一、第二排氣口,所述第二排氣口按不低于所述硅片表面的高度設置;
其中,通過所述第一排氣口,將清洗過程中產生的雜質氣體從腔體內的上部空間經(jīng)由硅片邊緣和腔體邊緣之間的空隙進入腔體內的底部空間排出腔體外,同時,通過所述第二排氣口,對硅片上方空間中的雜質氣體進行橫向分流并快速排出腔體外,以避免雜質氣體滯留于硅片上方。
優(yōu)選地,所述第二排氣口活動設于所述腔體的側部,其設置高度可調節(jié)。
優(yōu)選地,所述第二排氣口的角度可調節(jié)。
優(yōu)選地,所述第二排氣口在所述腔體的側部對稱設置2-4個。
優(yōu)選地,所述第二排氣口為喇叭口。
優(yōu)選地,所述喇叭口為扁嘴形。
優(yōu)選地,所述第二排氣口通過排氣管連接至廢氣回收裝置,所述排氣管設有抽氣泵。
優(yōu)選地,所述排氣管設有壓力表。
優(yōu)選地,所述排氣管設有流量計。
優(yōu)選地,還包括一控制單元,用于控制所述第二排氣口以上下移動及多角度擺動方式,將硅片上方空間中的雜質氣體快速排出腔體外,并控制流經(jīng)所述第二排氣口的氣體壓力及流量。
從上述技術方案可以看出,本發(fā)明通過在單片清洗機臺的腔體側部增設排氣口,可以改善腔體的排氣效果,使得硅片上方的酸氣、堿氣及水汽等雜質氣體可以盡快通過腔體側部的排氣口排出,從而減少雜質氣體在硅片上方的滯留時間及掉落到硅片表面形成缺陷的可能性,因此提高了產品品質。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的一種單片清洗機臺結構示意圖;
圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
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)明的結構以便于說明,特對附圖中的結構不依照一般比例繪圖,并進行了局部放大、變形及簡化處理,因此,應避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
在以下本發(fā)明的具體實施方式中,請參閱圖2,圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺結構示意圖。如圖2所示,本發(fā)明的一種具有增強腔體排氣效果的排氣裝置的單片清洗機臺設有腔體20,在所述腔體20內設有旋轉平臺21,用于放置硅片22并帶動硅片按照一定的速度旋轉,同時向硅片的表面噴淋一定流量的化學藥液,對硅片表面進行清洗。
請參閱圖2。在所述腔體內還設有排氣裝置,用于將清洗過程中產生的酸氣、堿氣及水汽等雜質氣體排出腔體外。所述排氣裝置包括設置在腔體內底部的至少一個第一排氣口23,以及設置在腔體內側部的至少一個第二排氣口24。其中,所述第一排氣口23屬于常規(guī)用于排出廢氣的裝置,與現(xiàn)有技術通常的排氣口一致。通過所述第一排氣口23,可將清洗過程中產生的雜質氣體的大部分從腔體內的上部空間經(jīng)由硅片邊緣和腔體邊緣之間的空隙進入腔體內的底部空間,從而可由第一排氣口排出腔體外(如圖示虛線箭頭所指)。而所述第二排氣口24用于在第一排氣口的基礎上,對腔體的排氣效果進行增強,特別是用于對硅片上方空間中的雜質氣體進行橫向分流,并快速排出腔體外,以避免雜質氣體滯留于硅片上方(如圖示水平實線箭頭所指)。因此,需要將所述第二排氣口24設置在至少不低于所述硅片22表面的高度位置,以發(fā)揮其橫向分流廢氣的效果。
為了進一步增強所述第二排氣口的排氣效率,可將所述第二排氣口活動安裝于所述腔體的側部,使其設置的高度可以調節(jié)。例如,可以采用滑塊導軌等現(xiàn)有傳動副形式(圖略),將所述第二排氣口固定在滑塊上,并控制使滑塊帶動第二排氣口在腔體內上下移動。本發(fā)明不限于此。
同時,還可以在所述第二排氣口上設置常規(guī)形式的角度調節(jié)機構(圖略),例如萬向閥,以便在第二排氣口上下移動的同時,控制其不斷擺動角度,從而可擴大所述第二排氣口的效用發(fā)揮范圍,充分提高其排氣效率。
作為一優(yōu)選的實施方式,可將上述第二排氣口在所述腔體的側部對稱設置2-4個,例如圖示左右對稱設置的2個第二排氣口,以便可以從腔體側部的不同方位同時橫向分流廢氣,從而可加速排氣。
請參閱圖2。還可以將所述第二排氣口加工為喇叭口,以擴大其吸入氣體時的角度,起到與擺動角度相輔相成的作用。
出于增強吸力的目的,還可進一步將所述第二排氣口的喇叭口加工為扁嘴形,例如使其具有扁的橢圓形或狹縫形風口。
上述第二排氣口可通過其連接的排氣管連通至廠務廢氣回收裝置(圖略),并可將排氣管與上述滑塊導軌傳動副中的滑塊安裝在一起,從而可帶動其連接的第二排氣口上下移動;同時,可在第二排氣口與排氣管的接口部位安裝角度調節(jié)機構,以便使第二排氣口擺動吸氣角度。腔體內的廢氣可通過在所述排氣管上安裝的抽氣泵(圖略)抽出腔體。
作為進一步優(yōu)選的實施方式,還可以在所述排氣管上安裝壓力表(圖略),以便監(jiān)控管路中的氣體壓力,平衡腔體內的氣流分布。還可以在所述排氣管上安裝流量計(圖略),以便監(jiān)控管路中的氣體流量。所述排氣管上還可安裝控制管路開閉的開關閥(圖略)。
此外,還可以在單片清洗機臺設置一個控制單元(圖略),通過在控制單元與所述第二排氣口上設置的傳動副、角度調節(jié)機構之間建立連接,可控制第二排氣口在硅片上方的腔體側部上下移動,并可多角度擺動;還可通過在控制單元與所述開關閥、抽氣泵、壓力表、流量計之間建立連接,可控制所述第二排氣口的開閉、排氣工作啟動及停止等狀態(tài)以及控制管路壓力、流量等指標。從而可在不影響腔體內氣流平衡的前提下,精確控制將硅片上方的酸氣、堿氣及水汽等雜質氣體盡快排出腔體。控制單元可受單片清洗機臺的控制系統(tǒng)調度。
綜上所述,本發(fā)明通過在單片清洗機臺的腔體側部增設排氣口,可以改善腔體的排氣效果,使得硅片上方的酸氣、堿氣及水汽等雜質氣體可以盡快通過腔體側部的排氣口排出,從而減少雜質氣體在硅片上方的滯留時間及掉落到硅片表面形成缺陷的可能性,因此提高了產品品質。
以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍,因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化,同理均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。