减小载具对晶圆表面清洗影响的方法与流程

1.本发明涉及一种减小载具对晶圆表面清洗影响的方法。


背景技术：

2.晶圆清洗是晶圆制造过程中的一个重要工艺步骤，用于清除晶圆表面的有机物、粒子及污染物。当前晶圆的清洗方法是将若干片晶圆装载在半导体槽式设备模块中，利用该半导体槽式设备模块作为载具，将晶圆送入各种化学药剂凹槽来进行清洗处理。载具上的凹槽竖直设置，晶圆竖直插接在凹槽内。由于凹槽的宽度大于晶圆的厚度，因此，晶圆在偏离竖直的方向上位置不确定，常会发生晶圆正面与载具的内壁太接近或贴合，导致晶圆的表面被遮挡的区域无法与化学药剂充分接触，影响清洗处理效果。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是在清洗时晶圆表面易与载具的内壁贴合或靠近，导致晶圆的清洗处理效果差的缺陷，提供一种减小载具对晶圆表面清洗影响的方法。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种减小载具对晶圆表面清洗影响的方法，所述载具的凹槽竖直设置且开口朝上，所述凹槽内放置有晶圆，所述方法包括步骤：
6.s1、将所述载具正向旋转，以使所述凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为大于等于0
°
且小于10
°
；
7.s2、将所述载具反向旋转，以使所述凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为大于90
°
且小于等于135
°
中的任意角度，所述晶圆的上下两端分别抵接于所述凹槽相对的两侧壁。
8.该方法首先正向旋转载具，使凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为大于等于0
°
且小于10
°
中的任意一角度值，用于将载具内的晶圆复位到初始位置，此时载具内的晶圆的一表面与载具的内壁贴合，然后再旋转载具至大于90
°
且小于等于135
°
中的任意一角度值，使得晶圆的上端偏离于竖直平面，靠向与晶圆下端抵接侧壁相对的侧壁上，此时晶圆的上下两端分别抵接在凹槽相对的两侧壁上，以最大限度地利用凹槽的内部空间，避免了晶圆与载体的内壁贴合或太靠近的情况，减少了载具对晶圆表面的遮挡，使得用于清洗晶圆的化学药剂能够与晶圆的表面充分接触，提高晶圆的清洗效果。
9.较佳地，在步骤s2中，所述凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为大于等于95
°
且小于等于100
°
。
10.在本方案中，小角度地旋转载具，就能使得晶圆的上下两端分别抵接于凹槽相对的两侧壁，提高工作效率。
11.较佳地，在步骤s2中，所述晶圆的正面朝上。
12.在本方案中，采用上述设置，进一步降低载体对晶圆正面的遮挡，提高清洗效果。
13.较佳地，所述方法还包括步骤s3、将所述载具正向旋转，以使所述凹槽的开口延伸
方向与水平面的夹角的度数为90
°
。
14.在本方案中，采用上述设置，便于机械手将载具搬运至各个化学药剂槽进行工艺处理。
15.较佳地，在步骤s3中，所述晶圆的高度大于所述凹槽的深度。
16.在本方案中，采用上述结构形式，使得晶圆伸出于凹槽的外部，便于取放晶圆，也便于化学药剂与晶圆充分接触。
17.较佳地，所述晶圆的厚度大于0.05mm且小于1mm。
18.较佳地，所述凹槽的槽宽大于等于5mm且小于等于10mm。
19.在本方案中，采用上述结构形式，使得绝大多数晶圆均能够放置于凹槽内并进行清洗。
20.较佳地，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿与晶圆垂直的方向间隔设置于所述载具。
21.在本方案中，采用上述结构形式，可对多个晶圆进行批量化处理，提高晶圆清洗的效率。
22.较佳地，在所述方法中，所述载具被机械手抓取并旋转。
23.在本方案中，机械手自动化程度高，旋转精度高，操作方便。
24.较佳地，所述机械手在转动的过程中无抖动。
25.在本方案中，采用上述设置，防止晶圆偏离预设位置并与载体的内壁靠近或贴合。
26.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
27.本发明的积极进步效果在于：该方法首先正向旋转载具，使凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为大于等于0
°
且小于10
°
中的任意一角度值，用于将载具内的晶圆复位到初始位置，此时载具内的晶圆的一表面与载具的内壁贴合，然后再旋转载具至大于90
°
且小于等于135
°
中的任意一角度值，使得晶圆的上端偏离于竖直平面，靠向与晶圆下端抵接侧壁相对的侧壁上，此时晶圆的上下两端分别抵接在凹槽相对的两侧壁上，以最大限度地利用凹槽的内部空间，避免了晶圆与载体的内壁贴合或太靠近的情况，减少了载具对晶圆表面的遮挡，使得用于清洗晶圆的化学药剂能够与晶圆的表面充分接触，提高晶圆的清洗效果。
附图说明
28.图1为本发明一较佳实施例的减小载具对晶圆表面清洗影响的方法的流程图。
29.图2为本发明一较佳实施例的载具及晶圆在凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为0
°
时的结构示意图。
30.图3为本发明一较佳实施例的载具及晶圆在凹槽的开口延伸方向与水平面的夹角的度数为90
°
时的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.载具1
33.凹槽11
34.晶圆2
35.正面21
36.凹槽的开口延伸方向100
具体实施方式
37.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
38.如图1所示，本实施例公开了一种减小载具对晶圆表面清洗影响的方法。在晶圆清洗前，需将晶圆2装载到载具1上的凹槽11内，凹槽11的开口朝上。用于装载晶圆2的载具1上设置有多个凹槽11(图中只示意出一凹槽)，便于同时对若干个晶圆2进行快速清洗。每个凹槽11内均放置有晶圆2。通常晶圆2的厚度大于0.05mm且小于1mm，载具1的凹槽11的槽宽大于等于5mm且小于等于10mm。由于凹槽11的槽宽大于晶圆2的厚度，导致晶圆2在凹槽11内偏离的位置不确定。为了将所有晶圆2的位置调整为预设位置，以减小载具1对晶圆2的表面清洗的影响，可通过如下方法：
39.步骤s1、将载具1正向旋转，以使载具1上的凹槽的开口延伸方向100与水平面的夹角的度数为大于等于0
°
且小于10
°
中的任意一角度值，用于将载具1内的晶圆2复位到初始位置，使得载具1内的晶圆2的一表面与载具1的内壁贴合，如图2所示。优选地，凹槽的开口延伸方向100与水平面的夹角的度数为0
°
，确保所有的晶圆均贴合于凹槽的内部。
40.步骤s2、将载具1反向旋转，以使凹槽的开口延伸方向100与水平面的夹角的度数为大于90
°
且小于等于135
°
中的任意一角度值。通过步骤s2的旋转，晶圆2的上端偏离于竖直平面，靠向与晶圆2下端抵接侧壁相对的侧壁上，如图3所示。此时，晶圆2的上下两端分别抵接在凹槽11相对的两侧壁上，以最大限度地利用凹槽11的内部空间，避免了晶圆2与载体的内壁贴合或太靠近的情况，减少了载具1对晶圆2的表面遮挡，使得用于清洗晶圆2的化学药剂能够与晶圆2的表面充分接触，提高晶圆2的清洗效果。
41.在步骤s2中，优选地，凹槽的开口延伸方向100与水平面的夹角的度数为大于等于95
°
且小于等于100
°
中的任意一角度值，通过小角度地旋转载具1，就能使得晶圆2的上下两端分别抵接于凹槽11相对的两侧壁，提高工作效率。
42.如图3所示。晶圆为硅片。通常晶圆2具有正面21和反面，将晶圆2具有图案或镜面的工作面定位为正面21，另一面定位为反面。晶圆2的清洗通常是对晶圆的正面21清洗。为了进一步降低载具1对晶圆的正面21的遮挡，在步骤s2中，晶圆2的正面21朝上，以提高清洗效果。
43.步骤s3、将载具1正向旋转，以使凹槽的开口延伸方向100与水平面的夹角的度数为90
°
，便于机械手将载具1搬运至各个化学药剂槽进行工艺处理。
44.在步骤s3中，晶圆2的高度大于凹槽11的深度，使得晶圆2伸出于凹槽11的外部，便于取放晶圆2，也便于化学药剂与晶圆充分接触。
45.在其他可替代的实施例中，晶圆2的上端也可不露出于凹槽的口部。
46.在整个方法中，利用现有技术中的机械手，需满足机械手具有抓取载具和转动的功能。机械手的转动的角度范围为大于等于0
°
且不小于135
°
。
47.在本实施例中，载具1被机械手抓取并旋转，利用机械手自动化程度高、旋转精度高的优点，操作方便，并且机械手在转动的过程中，需满足无间隙移动，避免因机械手的抖
动，导致晶圆2偏离预设位置与载体的内壁靠近或贴合。在其他可替代的实施例中，载具也可采用手动或工作台转动的方向旋转。
48.载具1的材质通常为氟塑料、不锈钢和石英中的一种。
49.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。