師開鵬，孫德全，張 峰，王海軍

(中國電子科技集團公司第二研究所，山西 太原 030024)

1 概述

在晶圓片生產(chǎn)制造過程中，晶圓片經(jīng)過化學(xué)機械拋光后，晶圓片表面會殘留大量顆粒、有機物和金屬離子，因此需要對晶圓片表面進行刷洗[1]。現(xiàn)有的晶圓片刷洗裝置有很多，如單面刷洗的及雙面刷洗的，但基本原理是一樣的，均是通過一個自轉(zhuǎn)的圓柱形清潔刷在圓片形晶圓片的表面進行滾刷，在滾刷過程中，晶圓片表面的斜上方的噴淋裝置，噴出清潔水到刷體和晶圓片表面上，實現(xiàn)對晶圓片表面的清潔和潤濕[2]；在整個洗刷過程中，晶圓片表面的大量顆粒、有機物和金屬離子首先是進入到圓柱形清潔刷的刷套中，噴淋裝置所噴淋出的水可以將刷套上的清洗出的顆粒大部分沖洗掉，但也有一部分會滯留在刷套的底部，帶污的刷體對下一晶圓片的刷洗，會影響到清洗質(zhì)量。

2 晶圓片刷洗裝置

圖1所示為晶圓片刷洗裝置及過程原理圖，包含上下潤濕裝置(1，7)，上下滾刷(2，6)，晶圓片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輪(4)和晶圓片旋轉(zhuǎn)從動輪(5)。如圖所示，上下滾刷通過自身旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對晶圓片的刷洗工作，在刷洗過程中，由晶圓片旋轉(zhuǎn)主驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)帶動晶圓片進行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)晶圓片滿面清洗，在刷洗過程中，通過上下潤濕裝置不斷噴出清洗液清洗帶走晶圓片表面臟污。

圖1 晶圓片刷洗原理圖

3 自清潔刷洗裝置

圖1所示為晶圓片刷洗原理圖，如圖所示，滾刷在對晶圓片刷洗的同時，也會污染自身，針對該問題，本文將滾刷部分進行了研究及改進。

如圖2所示，改進后的滾刷部分包括清潔液接頭、滾刷空心帶孔軸和滾刷，將滾刷套在滾刷空心帶孔軸的外側(cè)，將清潔液接頭擰在滾刷空心帶孔軸的一端，接通清潔液管路后，清潔液進入滾刷空心帶孔軸內(nèi)部，進而經(jīng)滾刷軸的空隙處流出，將滾刷上面的臟污帶走，實現(xiàn)對滾刷的清潔。

圖2 自清潔滾刷裝置

4 結(jié)論

本文研究設(shè)計了一套晶圓片自清潔雙面刷洗裝置，實現(xiàn)了刷套的自清潔，提高了晶圓片的清洗質(zhì)量，也延長了刷套的使用時間。