用于半导体清洗的夹具的制作方法

1.本实用新型涉及半导体领域，具体涉及一种用于半导体清洗的夹具。


背景技术：

2.在目前的晶圆表面清洗工艺中，采用的将药液喷洒在晶圆的中心的方式进行清洗，但是这导致晶圆的中心和边缘的刻蚀量出现差异，这导致了晶圆刻蚀质量的问题，并且在部分需提升晶圆温度的干燥工艺中，传统的清洗工艺导致晶圆的中心和边缘之间出现温度差异，这又会导致中心和边缘间发生制程的差异。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的一方面在于提供一种用于半导体清洗的夹具，相较于传统的清洗装置，本夹具通过改变对半导体的清洗位置，保障在对夹具夹持的半导体在清洗后，在后续刻蚀或干燥的工艺中，减少半导体中心与边缘的加工差异，以保障半导体的加工质量。
4.本实用新型提供了一种用于半导体清洗的夹具，包括用于将待清洗物限位在待清洗物装配位置上的旋转基座，上述夹具还设置有清洗组件；上述清洗组件包含与待清洗物装配位置对应的且位于旋转基座同侧的多个药剂输出部；上述多个药剂输出部中至少有一个药剂输出部靠近于待清洗物装配位置的边沿，至少一个药剂输出部与待清洗物装配位置中部位置对应。
5.上述待清洗物装配位置即旋转基座将待清洗物装夹后、限位后，待清洗物所占据的整个空间，这个空间根据夹具上限位待清洗物的部件布置位置进行确定，也可以说是待清洗物装在旋转基座上后的待清洗物。
6.限位待清洗物的部件可以是在夹具上分布的多个限位件，也可以是布置在旋转基座边沿或侧方的夹持机构，还可以是设置在旋转基座上的限位待清洗件的卡槽，还可以是分布在旋转基座边沿的环向分布的卡盘销等等，只要能稳固的将待清洗物限位在旋转基座上即可。
7.通过采用上述的多个药剂输出部，且至少一个药剂输出部靠近于待清洗物装配位置的边沿，在进行清洗的过程中保障待清洗物的中部与边沿能均匀的被清洗。运行时，旋转基座开始自转，清洗组件同时对随着旋转基座自转的待清洗物开始清洗，使待清洗物的中部和边沿均能进行清洗工作。采用本用于半导体清洗的夹具，通过设置从中心到边缘的药剂输出部，均匀的喷洒药液，对晶圆进行清洗时，改善从中心到边缘的刻蚀的一致性或均匀程度。
8.在一些可行的实施例中，上述清洗组件包括：
9.第一药剂输出组，该第一药剂输出组与待清洗物装配位置中部对应；
10.第二药剂输出组，该第二药剂输出组自第一药剂输出组为中心分布于该第一药剂输出组的外围；
11.均匀排布的上述第二药剂输出组中，至少有一个药剂输出部靠近于待清洗物装配
位置的边沿。
12.上述的第一药剂输出组和第二药剂输出组的设置，保障在旋转基座运行后，通过旋转，能较为完整的对这个处于旋转状态的待清洗物进行清洗，保障清洗的作用位置能较为均匀的覆盖待清洗物。
13.在一些可行的实施例中，均匀排布的上述第二药剂输出组的药剂输出部形成第二药剂输出组阵列，该第二药剂输出组阵列包含至少一个阵列单元，该阵列单元为一列按线性布置的药剂输出部；
14.上述阵列单元最外侧的第二药剂输出组为：靠近于待清洗物装配位置的边沿的药剂输出部。采用这样的至少一列按线性布置的药剂输出部的构造，当需要设置的第二药剂输出组数量不宜过多时，使采用有限的第二药剂输出组即可配合旋转基座的转动，完成对待清洗物的均匀清洗。
15.在一些可行的实施例中，上述布置方式，阵列单元可以设置一条或一列按线性布置的药剂输出部，上述阵列单元绕待清洗物装配位置中部环向分布，或者，上述阵列单元相对于待清洗物装配位置中部对称分布。
16.在一些可行的实施例中，上述阵列单元包括至少三个药剂输出部，该至少三个药剂输出部分别为：靠近待清洗物装配位置边沿的外药剂输出部；靠近待清洗物装配位置中部的内药剂输出部；位于外药剂输出部和内药剂输出部中间的中药剂输出部。这样设置以更好的将清洗范围覆盖待清洗物。
17.在一些可行的实施例中，上述清洗组件包括：
18.前清洗组，该前清洗组至少有一个药剂输出部与待清洗物装配位置的一侧中部对应；
19.后清洗组，该后清洗组包含均布于待清洗物装配位置的另一侧的多个药剂输出部。
20.在一些可行的实施例中，上述旋转基座包括旋转部，该旋转部用于带动待清洗物转动；
21.上述旋转部上设置有用于限位待清洗物的限位组件；
22.上述后清洗组固定的内置于旋转部内侧。
23.在一些可行的实施例中，上述旋转基座还包括套装于旋转部内并与旋转部可相对活动的固定部；上述后清洗组固定于该固定部上。
24.上述的固定部可以是在作为旋转部的内部支撑部件，旋转部套装在固定部外，固定部可以是与旋转部相对滑动的固定轴，也可以是旋转部通过轴承套装在固定部外。上述的药剂输出部固定于该固定部上。
25.在一些可行的实施例中，上述后清洗组的药剂输出部为用于向待清洗物输出清洗流质的结构；上述后清洗组包括流质输出通道，该流质输出通道与药剂输出部连通；上述流质输出通道设置于固定部内。
26.这里的向待清洗物输出清洗流质的结构可以是喷嘴，也可以是喷枪或喷管等部件，还可以是带有其他辅助清洗部件如刷头等的喷射清洗流质的部件，上述的清洗流质可以是液化的药剂，也可以是雾化的药剂或气化的药剂等等。
27.在一些可行的实施例中，上述旋转部包含板状的卡盘，限位组件包含设置于卡盘
的前板面的限位件；上述限位件环向分布的靠近于卡盘边沿。
28.上述的限位件可以是在卡盘的前板面上分布的凸起或立柱或定位销，待清洗物设置在该旋转基座上时即限制在限位件围成的空间内。
29.在一些可行的实施例中，上述后清洗组的药剂输出部位于旋转基座和待清洗物装配位置之间的间隙内。即在旋转基座与待清洗物装配位置之间留有间隙，该间隙可以是由上述限位件的构造形成，例如将限位件上设置阶梯结构，待清洗物的边沿抵接在该阶梯结构上，确定待清洗物在旋转基座上的高度。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1为用于说明实施例1中一种用于半导体清洗的夹具结构示意图；
32.图2为用于说明实施例1中一种用于半导体清洗的夹具的旋转基座俯视结构示意图；
33.图3为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的一种设置方式结构示意图；
34.图4为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的一种设置方式的旋转基座俯视结构示意图；
35.图5为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的另一种设置方式结构示意图；
36.图6为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的另一种设置方式的旋转基座俯视结构示意图；
37.图7为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的另一种设置方式结构示意图；
38.图8为用于说明实施例2中一种用于半导体清洗的夹具的另一种设置方式的旋转基座俯视结构示意图；
39.附图中标记及对应的零部件名称：
40.1-旋转基座，110-旋转部，111-限位件，120-固定部，2-清洗组件，2a-第一药剂输出组，2b-第二药剂输出组，2c-前清洗组，210-药剂输出部，210a-外药剂输出部，210b-中药剂输出部，210c-内药剂输出部，211-流质输出通道，3-晶圆。
具体实施方式
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
42.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本实用新型。在其
他实施例中，为了避免混淆本本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
43.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
44.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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保护范围的限制。
45.实施例1
46.如图1和图2，一种用于半导体清洗的夹具，用于对晶圆3进行夹持固定后进行清洗，该夹具包括用于将晶圆3限位在晶圆3的装配位置上的旋转基座1，上述夹具还设置有清洗组件2；清洗组件2包含与待清洗物装配位置对应的且位于旋转基座1同侧的两个药剂输出部210；上述两个药剂输出部210中有一个药剂输出部210靠近于待清洗物装配位置的边沿，另一个药剂输出部210与待清洗物装配位置中部位置对应。上述的晶圆3可以是通过旋转基座1上的限位件111被限位在待清洗物装配位置上。
47.上述的旋转基座1可以是一个带有限位件111的卡盘，卡盘的大小根据与需要加工的晶圆3的大小进行设置。将晶圆3设置在该限位件111上，让晶圆3与卡盘保持平行，且与卡盘保持相对固定。运行旋转基座1，开启清洗组件2，对晶圆3开始清洗工作。
48.限位件111可以是布置在旋转基座1边沿或侧方的夹持机构，还可以是设置在旋转基座1上的限位待清洗件的卡槽，还可以是分布在旋转基座1边沿的环向分布的卡盘销等等，只要能稳固的将待清洗物限位在旋转基座1上即可。上述的药剂输出部210可以采用喷嘴的形式进行设置，喷嘴直径大小可以是6mm～10mm，通过管路将清洗药液从管路输送到喷嘴后，对晶圆3进行喷洒。上述的靠近可以是临接于对应晶圆3的边缘位置，也可以是处于晶圆3边缘到中心距离的1/2的范围内。
49.通过采用上述的两个药剂输出部210，一个药剂输出部210靠近于装在旋转基座1上晶圆3的边沿，在进行清洗的过程中保障晶圆3的中部与边沿能均匀的被清洗。
50.采用本用于半导体清洗的夹具，晶圆3在背面刻蚀工艺中，为了改善背面刻蚀一致性或均匀，该工艺通过翻转晶圆3进行，通过设置从中心到边缘的药剂输出部210，均匀的喷洒药液，改善晶圆3内从中心到边缘的刻蚀的一致性或均匀程度。
51.具体设置时，旋转基座1上方还设置有前清洗组2c，该前清洗组2c有一个药剂输出部210与待清洗物装配位置的一侧中部对应。上述的位于旋转基座1同侧的两个药剂输出部210为后清洗组。
52.上述后清洗组的药剂输出部210为用于向待清洗物输出清洗流质的结构；上述后清洗组包括流质输出通道211，该流质输出通道211与药剂输出部210连通。
53.这里的向待清洗物输出清洗流质的结构可以是喷嘴，也可以是喷枪或喷管等部
件，还可以是带有其他辅助清洗部件如刷头等的喷射清洗流质的部件，上述的清洗流质可以是液化的药剂，也可以是雾化的药剂或气化的药剂等等。药液可以是根据实际需要用于半导体制造中的所有药液。
54.通过采用本用于半导体清洗的夹具，从晶圆3的中心到边缘的均匀的喷洒药剂，改善晶圆3内从中心到边缘的刻蚀工艺时的均匀性，并且因为在干燥晶圆3的工艺中，为了提高晶圆3的温度，会在晶圆3背面部位喷洒热脱离子水来使晶圆3温度上升，以使在该过程中的中心和边缘之间不出现较大的温度差异，使边缘部位的有更好的干燥效果。
55.实施例2
56.依据工艺不同，晶圆3的背面的清洁输出部(喷嘴)大小以及需要设置的个数也可能不同。参照3和图4，本实施例与实施例1不同的是，清洗组件2包括第一药剂输出组2a和第二药剂输出组2b；
57.第一药剂输出组2a与待清洗物装配位置中部对应，这里的第一药剂输出组2a中的药剂输出部210设置个数可以根据实际需要进行设置，例如设置一个或两个或三个或四个等等。
58.第二药剂输出组2b自第一药剂输出组2a为中心分布于该第一药剂输出组的外围，即这里的第二药剂输出组2b的药剂输出部210以第一药剂输出组2a为中心向外水平辐射的方向均匀排列，这里至少有一个药剂输出部210靠近于待清洗物装配位置的边沿。
59.上述的第一药剂输出组2a和第二药剂输出组2b的设置，能较为完整的对处于旋转状态的晶圆3进行清洗，保障清洗的作用位置能较为均匀的覆盖晶圆3。
60.参照图5和图6，基于本实施例，还可进一步优化，均匀排布的上述第二药剂输出组2b的药剂输出部210形成第二药剂输出组阵列，该第二药剂输出组阵列包含至少一个阵列单元，该阵列单元为一列按线性布置的药剂输出部210；阵列单元最外侧的第二药剂输出组2b为：靠近于待清洗物装配位置的边沿的药剂输出部210。
61.本实施例中，可以根据需要设置不同个数的阵列单元，可以是相对于第一药剂输出组2a中心对称的多个阵列单元，例如两个、三个、四个、五个、六个、七个或八个等等。
62.采用这样的至少一列按线性布置的药剂输出部210的构造，当需要设置的第二药剂输出组2b数量不宜过多时，使采用有限的第二药剂输出组2b即可配合旋转基座1的转动，完成对待清洗物的均匀清洗。
63.参照图5至图8，上述布置方式，阵列单元可以设置一条或一列按线性布置的药剂输出部210，上述阵列单元绕待清洗物装配位置中部即晶圆的中部环向分布，或者，上述阵列单元相对于待清洗物装配位置中部对称分布。阵列单元的布置形式根据实际需要进行灵活设置。
64.如图7和图8，阵列单元包括三个药剂输出部210，该三个药剂输出部210分别为：靠近待清洗物装配位置边沿的外药剂输出部210a；靠近待清洗物装配位置中部的内药剂输出部210c；位于外药剂输出部210a和内药剂输出部210c中间的中药剂输出部210b。
65.实施例3
66.在上述实施例的基础上，还可以进一步优化，为了确保药剂输出部210有能较好的稳固支撑，也为了使旋转基座1的旋转部110分最小化，这里对药剂输出部210和旋转基座1的选择部分进行分离处理，即旋转基座1包括旋转部110，该旋转部110用于带动晶圆3转动；
上述旋转部110上设置有用于限位晶圆3的限位组件；上述后清洗组固定的内置于旋转部110内侧。
67.上述旋转部110上的限位组件可以是多个限位件111，也可以是布置在旋转部110边沿或侧方的夹持机构，还可以是设置在旋转基座1上的限位待清洗件的卡槽，还可以是分布在旋转基座1边沿的环向分布的卡盘销等等，只要能稳固的将待清洗物限位在旋转部110上即可。
68.上述旋转基座1还包括套装于旋转部110内并与旋转部110可相对活动的固定部120；上述后清洗组固定于该固定部120上。上述的流质输出通道211设置于固定部120内。即为了使上述药剂输出部210的能分布的设置并与旋转部110分离，使用了可以安装上述药剂输出部210的待遇固定部120的旋转基座。
69.上述的固定部120可以是在作为旋转部110的内部支撑部件，旋转部110套装在固定部120外，固定部120可以是与旋转部110相对滑动的固定轴，也可以是旋转部110通过轴承套装在固定部120外。上述的药剂输出部210固定于该固定部120上，即药剂输出部210的喷出药剂的部分外露在固定部120上方。
70.在上述的各个实施例中，实施中，旋转部110包含板状的卡盘，限位组件包含设置于卡盘的前板面的限位件111；上述限位件环向分布的靠近于卡盘边沿。上述的限位件111可以是在卡盘的前板面上分布的凸起或立柱或定位销，待清洗物设置在该旋转基座1上时即限制在限位件围成的空间内。
71.上述后清洗组的药剂输出部210位于旋转基座1和待清洗物装配位置之间的间隙内。即在旋转基座1与待清洗物装配位置之间留有间隙，该间隙可以是由上述限位件的构造形成，例如将限位件上设置阶梯结构，待清洗物的边沿抵接在该阶梯结构上，确定待清洗物在旋转基座1上的高度。
72.以上上述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上上述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。