【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域；更具體地，本專利技術(shù)涉及晶圓清洗刷、晶圓水平刷洗設(shè)備、晶圓水平刷洗系統(tǒng)和水平刷洗晶圓的方法。
技術(shù)介紹
1、在晶圓減薄拋光一體機中，晶圓在經(jīng)過磨拋后表面會存在拋光液和磨削顆粒，而潔凈度在晶圓加工中至關(guān)重要。晶圓水平清洗工序即是拋光工序完成后對晶圓表面顆粒和拋光液殘留進行清洗的關(guān)鍵工序，清洗方式為晶圓水平進出與刷洗。在刷洗過程中，噴液組件向晶圓正反兩面噴射清洗液，兩個清洗刷通過自轉(zhuǎn)對晶圓正反兩面進行刷洗。
2、在現(xiàn)有水平刷洗中，通常清洗刷為圓柱形，針對的是非翹曲晶圓，刷洗時清洗刷能與晶圓均勻且充分地接觸，確保刷洗效果。但是對于翹曲晶圓，同樣的進給距離下清洗刷不能與晶圓充分接觸，造成刷洗區(qū)域有遺漏；若要保證全接觸，則需要加大清洗刷進給距離，這樣就會造成扭矩增大，清洗刷磨損量增加，并且不同位置刷洗力度不同等，有晶圓破碎的風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供了晶圓清洗刷、晶圓水平刷洗設(shè)備、晶圓水平刷洗系統(tǒng)和水平刷洗晶圓的方法，從而解決或者至少緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和其它方面的問題中的一個或多個。
2、為了實現(xiàn)前述目的，本專利技術(shù)的第一方面提供了一種晶圓清洗刷，其中，所述晶圓清洗刷包括：
3、芯軸，所述芯軸呈從兩端向中間逐漸變細的圓筒形，所述芯軸的內(nèi)部具有氣道，并且，所述芯軸具有將所述氣道連通至所述芯軸的外周表面之外的氣孔；以及
4、刷體，所述刷體呈中空的圓筒形并且套接在所述芯軸的外部，所述刷
5、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述晶圓清洗刷包括套置于所述芯軸和所述刷體之間的氣膜，所述氣膜的兩端套接固定在所述芯軸的兩端，所述氣膜為氣密薄膜。
6、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述氣膜配置成在所述氣道中充氣時鼓脹以致使所述刷體鼓脹，并且在所述氣道中吸氣時收縮以致使所述刷體收縮。
7、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述氣道位于所述芯軸的軸心位置，并且從所述芯軸的開口端延伸至所述芯軸的封閉端，所述氣孔為沿所述芯軸的整個長度且沿所述芯軸的整個所述外周表面均布的多個圓孔。
8、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述圓孔均沿所述芯軸的徑向延伸。
9、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述刷體由聚乙烯醇材料制成。
10、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，所述氣膜從兩端向中間逐漸變薄。
11、在如前所述的晶圓清洗刷中，可選地，在所述氣膜與所述刷體接觸的整個面上，所述氣膜與所述刷體粘合，所述刷體能夠隨所述氣膜改變形狀。
12、為了實現(xiàn)前述目的，本專利技術(shù)的第二方面提供了一種晶圓水平刷洗設(shè)備，其中，所述晶圓水平刷洗設(shè)備包括：
13、第一清洗刷，所述第一清洗刷為如前述第一方面中任一項所述的晶圓清洗刷，所述第一清洗刷用于轉(zhuǎn)動刷洗所述晶圓的上表面；
14、第二清洗刷，所述第二清洗刷為如前述第一方面中任一項所述的晶圓清洗刷，所述第二清洗刷與所述第一清洗刷上下對齊布置，所述第二清洗刷用于轉(zhuǎn)動刷洗所述晶圓的下表面；以及
15、控制裝置，所述控制裝置用于通過控制向所述第一清洗刷的芯軸的氣道和所述第二清洗刷的芯軸的氣道的充氣或者從所述第一清洗刷的芯軸的氣道和所述第二清洗刷的芯軸的氣道的吸氣來控制所述第一清洗刷的刷體和所述第二清洗刷的刷體的鼓脹或收縮，使所述第一清洗刷的刷體和所述第二清洗刷的刷體鼓脹或收縮以匹配所述晶圓的翹曲。
16、在如前所述的晶圓水平刷洗設(shè)備中，可選地，所述晶圓水平刷洗設(shè)備包括第一氣路和第二氣路，所述控制裝置通過所述第一氣路控制所述第一清洗刷的氣道并且通過所述第二氣路控制所述第二清洗刷的氣道，所述第一氣路和所述第二氣路均包括：
17、抽真空氣路，所述抽真空氣路連接真空源以用于吸氣，在所述抽真空氣路中向著所述第一清洗刷或所述第二清洗刷設(shè)置有依次串聯(lián)的單向閥、第一電磁閥、第一比例閥和第一壓力計；以及
18、充氣氣路，所述充氣氣路連接充氣源，在所述充氣氣路中向著所述第一清洗刷或所述第二清洗刷設(shè)置有依次串聯(lián)的節(jié)流閥、第二電磁閥、第二比例閥和第二壓力計。
19、在如前所述的晶圓水平刷洗設(shè)備中，可選地，所述充氣源為輸出壓縮干燥空氣的壓縮干燥空氣源。
20、在如前所述的晶圓水平刷洗設(shè)備中，可選地，所述晶圓水平刷洗設(shè)備設(shè)置有用于在刷洗時向所述晶圓的上表面和下表面噴射清洗液的噴液組件。
21、在如前所述的晶圓水平刷洗設(shè)備中，可選地，所述清洗液為去離子水。
22、為了實現(xiàn)前述目的，本專利技術(shù)的第三方面提供了一種晶圓水平刷洗系統(tǒng)，其中，所述晶圓水平刷洗系統(tǒng)包括：
23、如前述第二方面中任一項所述的晶圓水平刷洗設(shè)備；
24、機械手，所述機械手用于向所述晶圓水平刷洗設(shè)備的所述第一清洗刷和所述第二清洗刷之間水平地上下料；
25、檢測器，所述檢測器用于在待被刷洗的晶圓被放入所述晶圓水平刷洗設(shè)備之前檢測所述晶圓的翹曲信息，并將所述翹曲信息輸送至所述晶圓水平刷洗設(shè)備的控制裝置，從而所述控制裝置控制所述第一清洗刷的刷體和所述第二清洗刷的刷體的鼓脹或收縮以匹配所述晶圓的翹曲。
26、在如前所述的晶圓水平刷洗設(shè)備中，可選地，所述檢測器為線激光傳感器，所述線激光傳感器配置成向晶圓直徑處照射線激光，并將所述線激光在所述晶圓直徑處的光點擬合成曲線，基于所述曲線的形狀確定所述晶圓的翹曲信息，所述翹曲信息包括翹曲方向和翹曲值。
27、為了實現(xiàn)前述目的，本專利技術(shù)的第四方面提供了一種利用如前述第三方面所述的晶圓水平刷洗系統(tǒng)水平刷洗晶圓的方法，其中，所述方法包括如下步驟：
28、步驟i：所述機械手進行水平上料；
29、步驟ii：所述檢測器檢測所述晶圓的翹曲信息；
30、步驟iii：確定所述晶圓的翹曲值及翹曲方向；
31、步驟iv：通過控制所述第一清洗刷和所述第二清洗刷按所述翹曲值及所述翹曲方向分別通正壓或負壓；
32、步驟v：通過控制所述第一清洗刷和所述第二清洗刷的鼓脹或收縮幅度，以適應(yīng)所述晶圓；
33、步驟vi：從外部向所述晶圓、所述第一清洗刷、所述第二清洗刷通去離子水，并使所述第一清洗刷和所述第二清洗刷旋轉(zhuǎn)進行刷洗。
34、在如前所述的方法中，可選地，所述檢測器為線激光傳感器，所述線激光傳感器配置成向晶圓直徑處照射線激光，并將所述線激光在所述晶圓直徑處的光點擬合成曲線，基于所述曲線的形狀確定所述晶圓的翹曲信息，所述翹曲信息包括翹曲方向和翹曲值。
35、在如前所述的方法中，可選地，通過比例閥實現(xiàn)所述步驟v中的控制。
36、本專利技術(shù)的一些技術(shù)方案提供了晶圓清洗刷，其能夠有效地增加清洗刷和翹曲晶圓的接觸面積，避免漏刷、提升刷洗效果。
【技術(shù)保護點】
1.一種晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圓清洗刷(1)包括：
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圓清洗刷(1)包括套置于所述芯軸(2)和所述刷體(5)之間的氣膜(6)，所述氣膜(6)的兩端套接固定在所述芯軸(2)的兩端，所述氣膜(6)為氣密薄膜。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述氣膜(6)配置成在所述氣道中充氣時鼓脹以致使所述刷體(5)鼓脹，并且在所述氣道中吸氣時收縮以致使所述刷體(5)收縮。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述氣道(3)位于所述芯軸(2)的軸心位置，并且從所述芯軸(2)的開口端延伸至所述芯軸(2)的封閉端，所述氣孔(4)為沿所述芯軸(2)的整個長度且沿所述芯軸(2)的整個所述外周表面均布的多個圓孔。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述圓孔均沿所述芯軸(2)的徑向延伸。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述刷體(5)由聚乙烯醇材料制成。
7.如權(quán)利要求1至
8.如權(quán)利要求7所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，在所述氣膜(6)與所述刷體(5)接觸的整個面上，所述氣膜(6)與所述刷體(5)粘合，所述刷體(5)能夠隨所述氣膜(6)改變形狀。
9.一種晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述晶圓水平刷洗設(shè)備(7)包括：
10.如權(quán)利要求9所述的晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述晶圓水平刷洗設(shè)備(7)包括第一氣路和第二氣路，所述控制裝置通過所述第一氣路控制所述第一清洗刷(8)的氣道并且通過所述第二氣路控制所述第二清洗刷(10)的氣道，所述第一氣路和所述第二氣路均包括：
11.如權(quán)利要求10所述的晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述充氣源為輸出壓縮干燥空氣的壓縮干燥空氣源。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項所述的晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述晶圓水平刷洗設(shè)備(7)設(shè)置有用于在刷洗時向所述晶圓(9)的上表面和下表面噴射清洗液的噴液組件。
13.如權(quán)利要求12所述的晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述清洗液為去離子水。
14.一種晶圓水平刷洗系統(tǒng)，其特征在于，所述晶圓水平刷洗系統(tǒng)包括：
15.如權(quán)利要求14所述的晶圓水平刷洗系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測器為線激光傳感器，所述線激光傳感器配置成向晶圓直徑處照射線激光，并將所述線激光在所述晶圓直徑處的光點擬合成曲線，基于所述曲線的形狀確定所述晶圓的翹曲信息，所述翹曲信息包括翹曲方向和翹曲值。
16.一種利用如前述權(quán)利要求14或15所述的晶圓水平刷洗系統(tǒng)水平刷洗晶圓的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述檢測器為線激光傳感器，所述線激光傳感器配置成向晶圓直徑處照射線激光，并將所述線激光在所述晶圓直徑處的光點擬合成曲線，基于所述曲線的形狀確定所述晶圓的翹曲信息，所述翹曲信息包括翹曲方向和翹曲值。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，通過比例閥實現(xiàn)所述步驟V中的控制。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圓清洗刷(1)包括：
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述晶圓清洗刷(1)包括套置于所述芯軸(2)和所述刷體(5)之間的氣膜(6)，所述氣膜(6)的兩端套接固定在所述芯軸(2)的兩端，所述氣膜(6)為氣密薄膜。
3.如權(quán)利要求2所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述氣膜(6)配置成在所述氣道中充氣時鼓脹以致使所述刷體(5)鼓脹，并且在所述氣道中吸氣時收縮以致使所述刷體(5)收縮。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述氣道(3)位于所述芯軸(2)的軸心位置，并且從所述芯軸(2)的開口端延伸至所述芯軸(2)的封閉端，所述氣孔(4)為沿所述芯軸(2)的整個長度且沿所述芯軸(2)的整個所述外周表面均布的多個圓孔。
5.如權(quán)利要求4所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述圓孔均沿所述芯軸(2)的徑向延伸。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述刷體(5)由聚乙烯醇材料制成。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，所述氣膜(6)從兩端向中間逐漸變薄。
8.如權(quán)利要求7所述的晶圓清洗刷(1)，其特征在于，在所述氣膜(6)與所述刷體(5)接觸的整個面上，所述氣膜(6)與所述刷體(5)粘合，所述刷體(5)能夠隨所述氣膜(6)改變形狀。
9.一種晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征在于，所述晶圓水平刷洗設(shè)備(7)包括：
10.如權(quán)利要求9所述的晶圓水平刷洗設(shè)備(7)，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱亞偉，靳凱強，馬旭，劉遠航，趙德文，
申請(專利權(quán))人：華海清科股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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