低溫藥液清洗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬半導體晶片工藝技術領域，具體為一種低溫藥液清洗裝置。
【背景技術】
[0002]在隨著集成電路特征尺寸進入到深亞微米階段，集成電路晶片制造工藝中所要求的晶片表面的潔凈度越來越苛刻，為了保證晶片材料表面的潔凈度，集成電路的制造工藝中存在數百道清洗工序，清洗工序占了整個制造過程的30%。
[0003]在清洗工藝中，清洗藥液的溫度直接決定著微腐蝕的速率、襯底材料的腐蝕損失量和污染物去除效率等指標。在現有的清洗工藝中，適當的提高清洗藥液的溫度可以顯著的提高污染物去除效率，改善清洗結果，例如使用70-80°C的SCl藥液進行晶片表面清洗，以去除晶片表面的顆粒污染物。
[0004]然而，隨著半導體制程尺寸的不斷縮小，對于清洗工藝的材料損失要求不斷提高，根據國際半導體技術藍圖(ITRS)的相關要求，65nm技術節點以下，每次清洗步驟導致邏輯電路器件娃損失的標準是0.5埃，45nm技術節點以下，每次清洗損失標準是0.3埃，32nm技術節點以下，每次清洗損失標準是0.2埃。在這種要求下，高溫清洗藥液會給晶片帶來的較大的襯底損失、較差的腐蝕均勻性等問題，另一方面，πι-v族半導體化合物存在著明顯的各向腐蝕異性，較高的清洗藥液溫度會導致晶片表面結構的變化，同時還會造成II1-V族半導體化合物化學計量配比的變化。
[0005]為了解決以上問題，本領域技術人員亟需提供一種低溫藥液清洗裝置，降低清洗藥液的溫度，并對清洗藥液的溫度進行實時監控和調整，以獲取穩定的低溫清洗藥液。
【實用新型內容】
[0006]針對現有技術的不足之處，本實用新型的目的是提供一種低溫藥液清洗裝置，降低清洗藥液的溫度，并對清洗藥液的溫度進行實時監控和調整，以獲取穩定的低溫清洗藥液。
[0007]本實用新型目的通過下述技術方案來實現:本實用新型提供一種低溫藥液清洗裝置，用于對承載在旋轉體上的晶片進行清洗，包括:
[0008]氣體冷卻裝置，用于對常溫氣體進行冷卻，并將冷卻后的氣體輸送至藥液冷卻裝置，包括冷卻氣體管路、冷卻氣體管路支架、液氮儲液罐以及升降電機；所述冷卻氣體管路具有U形端部，所述U形端部保持于所述液氮儲液罐的液位下方，所述冷卻氣體管路支架用于固定所述冷卻氣體管路，所述升降電機用于驅動所述冷卻氣體管路支架做升降運動；
[0009]藥液冷卻裝置，用于引入冷卻后的氣體，并對常溫藥液進行冷卻和輸出，包括藥液冷卻裝置外殼、冷卻氣體排氣管路、常溫藥液管路、內部藥液管路以及冷卻后藥液管路；所述藥液冷卻裝置外殼的一端連接所述冷卻氣體管路以及常溫藥液管路，所述藥液冷卻裝置的另一端連接所述冷卻氣體排氣管路以及冷卻后藥液管路，所述常溫藥液管路、內部藥液管路以及冷卻后藥液管路相貫通，所述冷卻后藥液管路上設有用于感測冷卻后藥液溫度的溫度傳感器；
[0010]控制單元，其一端與所述溫度傳感器連接，另一端與所述升降電機連接，用于接收所述溫度傳感器檢測的溫度值并控制所述升降電機，以調節所述冷卻氣體管路的U形端部在液氮儲液罐中的長度，進而控制冷卻后藥液管路中藥液的溫度。
[0011 ] 優選的，所述內部藥液管路為橫向波紋狀結構、縱向波紋狀結構、螺旋狀結構其中的一種或幾種結構的組合，且所述內部藥液管路的一端具有常溫藥液管路接頭，另一端具有冷卻后藥液管路接頭。
[0012]優選的，所述藥液冷卻裝置外殼上具有常溫藥液管路穿板接頭、冷卻氣體管路接頭、冷卻后藥液管路穿板接頭以及冷卻氣體排氣管路接頭，其中，所述常溫藥液管路穿板接頭與常溫藥液管路接頭連接，所述冷卻后藥液管路穿板接頭與冷卻后藥液管路接頭連接。
[0013]優選的，所述液氮儲液罐內設有液位傳感器以及報警裝置，所述液位傳感器用于檢測所述液氮儲液罐內液氮的液位高度，所述報警裝置在液位高度低于預設值時發出警報。
[0014]優選的，所述藥液冷卻裝置外殼的內側壁具有保溫層。
[0015]優選的，所述常溫藥液管路上設有用于檢測清洗藥液流量的液體流量計。
[0016]優選的，所述冷卻氣體管路上設有用于檢測常溫氣體流量的氣體流量計。
[0017]優選的，所述冷卻氣體管路為金屬材質或耐腐蝕材質。
[0018]優選的，所述藥液冷卻裝置外殼為可拆卸結構。
[0019]優選的，所述冷卻后藥液管路的輸出口位于晶片的上方。
[0020]本實用新型提供一種低溫藥液清洗裝置，首先通過氣體冷卻裝置對常溫氣體進行降溫冷卻，然后將冷卻后的氣體輸送至藥液冷卻裝置內，使常溫清洗藥液和低溫冷卻氣體之間發生熱量交換，從而降低清洗藥液溫度，最后將冷卻后的藥液噴射在晶片表面，提高清洗的均勻性，同時減少襯底材料的損失；本實用新型通過冷卻后藥液管路上的溫度傳感器連續采集藥液的溫度，實時傳輸給控制單元，控制單元控制升降電機，以調節冷卻氣體管路的U形端部在液氮儲液罐中的長度，進而控制冷卻后藥液管路中藥液的溫度，保證冷卻后藥液管路的輸出口處藥液溫度的一致性。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實用新型中低溫藥液清洗裝置的優選實施例的結構示意圖；
[0023]圖2為低溫藥液清洗裝置中藥液冷卻裝置優選實施例的結構剖面圖；
[0024]圖3為低溫藥液清洗裝置中藥液冷卻裝置優選實施例的結構剖面圖；
[0025]圖4為低溫藥液清洗裝置中藥液冷卻裝置優選實施例的結構剖面圖。
[0026]圖中標號說明如下:
[0027]1-藥液冷卻裝置，2-冷卻氣體排氣管路，3-冷卻后藥液管路，4-溫度傳感器，5-溫度傳感器數據線，6-晶片，7-旋轉體，8-電機，9-液氮儲液罐，10-升降電機，11-升降電機數據線，12-冷卻氣體管路支架，13-冷卻氣體管路，14-氣體流量計，15-液體流量計，16-常溫藥液管路，17-藥液冷卻裝置外殼，18-冷卻氣體管路接頭，19-常溫藥液管路穿板接頭，20-內部藥液管路，21-冷卻后藥液管路穿板接頭，22-冷卻氣體排氣管路接頭，23-氣體冷卻裝置，24-常溫藥液管路接頭，25-冷卻后藥液管路接頭。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本實用新型的內容作進一步說明。當然本實用新型并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本實用新型的保護范圍內。其次，本實用新型利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本實用新型實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本實用新型的限定。
[0029]需要說明的是，在下述的實施例中，利用圖1?4的結構示意圖對按本實用新型中的低溫藥液清洗裝置進行了詳細的表述。在詳述本實用新型的實施方式時，為了便于說明，各示意圖不依照一般比例繪制并進行了局部放大及省略處理，因此，應避免以此作為對本實用新型的限定。
[0030]如圖1所示，本實用新型提供了一種低溫藥液清洗裝置，用于對承載在旋轉體7上的晶片6進行清洗，現有技術中，晶片6通常放置在具有夾持件的旋轉體7上，由電機8驅動旋轉體7旋動以帶動晶片6轉動。本實用新型中的低溫藥液清洗裝置包括用于對常溫氣體進行冷卻的氣體冷卻裝置23、用于對常溫藥液進行冷卻的藥液冷卻裝置I以及控制藥液溫度的控制單元，氣體冷卻裝置23將冷卻后的氣體輸送至藥液冷卻裝置1，藥液冷卻裝置I用于對常溫藥液進行冷卻和輸出，以實現對晶片的噴射清洗。
[0031]以下詳細介紹氣體冷卻裝置23、藥液冷卻裝置I以及控制單元的結構:
[0032]本實施例中的氣體冷卻裝置23用于對常溫氣體進行冷卻，并將冷卻后的氣體輸送至藥液冷卻裝置I。氣體冷卻裝置23包括冷卻氣體管路13、冷卻氣體管路支架12、液氮儲液罐9以及升降電機10 ;冷卻氣體管路13具有U形端部，U形端部保持于液氮儲液罐9的液位下方，冷卻氣體管路支架12用于固定冷卻氣體管路13，升降電機10用于驅動冷卻氣體管路支架12做升降運動，以帶動冷卻氣體管路13做升降運動，通過控制冷卻氣體管路13在液氮儲液罐9中的長度，以調節冷卻氣體的溫度。
[0033]具體的，冷卻氣體管路13用于引入常溫氣體經過液氮儲液罐9冷卻后，將冷卻后的氣體輸送至藥液冷卻裝置1，冷卻氣體管路13上可設有用于檢測常溫氣體流量的氣體流量計14，可對冷卻氣體的流量進行監測和調節，且冷卻氣體管路13優選為金屬材質或耐腐蝕材質。
[0034]值得說明的是，本實施例中，冷卻氣體管路13可具有一個或多個U形端部，冷卻氣體管路13也可為其他不規則的形狀，即冷卻氣體管路中的部分管路伸入液氮儲液罐內，保持在液氮液位下方，以實現冷卻