晶片的干燥方法技术

技术编号:2471340 阅读:146 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种晶片的干燥方法,其特征在于,包括步骤: 将晶片放置在片架上; 将所述片架置于干燥器水槽内的去离子水中; 向所述干燥器内通入氮气; 提升所述片架; 当所述片架提升至所述晶片完全露出水面后,保持片架静止,并且继续通入氮气; 停止通入氮气,取出晶片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
,特别涉及一种。技术背景半导体工艺制造中,为防止有水分附着在晶片上,通常需要在清洗 后对晶片进行干燥处理,以将清洗时所附着的水分完全去除。现有的晶片干燥方法主要有旋转干燥法及蒸汽干燥法。旋转干燥法 是通过旋转器将晶片高速旋转而利用离心力将水分甩除,而蒸汽干燥法是利用与水具有良好互溶性的异丙醇(IPA)的蒸汽使附着在晶片上的水 同IPA置换,从而将水分去除。其中,对于旋转干燥法, 一方面因其易污 染晶片;另一方面因其可能会使晶片带电,已不能满足要求日益严格的 半导体制造工艺的需要。因此,目前,主要是利用蒸汽干燥法对晶片进行干燥。但是,在一些工艺中,需要对表面带有光刻胶图形的晶片进行清洗 及干燥处理,此时要格外注意在该清洗及干燥过程中保持晶片表面光刻 胶图形的完整性。如,当以晶片表面的光刻胶图形为掩膜进行湿法腐蚀 后,还需要再以该光刻胶图形为掩膜进行其他的工艺处理时,需要先对 湿法腐蚀后的带光刻l交图形的晶片进行清洗和干燥处理,再以该光刻月交 图形为掩膜进行后续的工艺。此时需要注意在干燥过程中保持光刻胶图 形的完整性,以确保后续工艺的正常进行,这对器件的性能和成品率都 至关重要。图l为现有的去除上层材料后的器件剖面图,如图l所示,在衬底101 上具有下层材料层102和上层材料层103,在上层材料层103上利用光刻技 术形成了光刻胶图形104,并以该光刻胶图形104为掩膜利用干法刻蚀的 方法将表面材料层103刻蚀去除。在刻蚀去除表面材料层103的过程中, 在图形边缘及图形内产生了 一些聚合物105,为了在后续工艺中能顺利将未被光刻胶图形105保护的下层材料102去除,需要对晶片进行清洗干燥 处理,去除其上的聚合物105。图2为现有的清洗后的器件剖面图,如图2所示,在清洗后,图形边 缘及图形内的聚合物已去除干净,但光刻胶图形110却产生了较大的形 变。其原因在于采用IPA蒸汽对晶片进行干燥时,需要将IPA加热至70。C 左右,这一温度对于普通的晶片没有大的影响,但是,对于表面具有光 刻胶图形的晶片,由于这一温度下的IPA蒸汽对光刻胶有溶解作用,会导 致晶片表面的光刻胶图形发生如图2所示的形变,严重时甚至会在某些区 域出现光刻胶剥落的现象。因为该干燥处理后的晶片仍需要以该层光刻胶图形110为掩膜进行 后续处理,如干法刻蚀去除下层材料层102,这一光刻胶的变形或剥落, 会直接导致下层材料层102的刻蚀结果出现异常,即,在晶片表面形成的 刻蚀后图形也会发生相应变形,与预先设计的图形相比出现了偏差,结 果导致器件性能和生产成品率降低。申请号为01103084.4的中国专利申请,公开了一种晶片干燥方法,该 方法利用气化IPA装置,将未加热的气化IPA喷入干燥器中实现对晶片的 干燥,避免了热的IPA蒸汽对晶片表面光刻胶的损伤,但是该方法中需 要对干燥器进行改造,加入气化IPA的装置,不仅实现起来较为麻烦,还 增加了生产成本。另外,该气化IPA对晶片的干燥效果也不能与IPA蒸汽 的干燥效果相媲美,会出现干燥不完全的现象。
技术实现思路
本专利技术4是供一种,以改善现有的晶片干燥方法中晶 片上的光刻胶图形易出现形变的现象。本专利技术提供一种,包括步骤将晶片放置在片架上;将所述片架置于干燥器水槽内的去离子水中;向所述干燥器内通入氮气; 提升所述片架;当所述片架提升至所述晶片完全露出水面后,保持片架静止,并且 继续通入氮气;停止通入氮气,取出晶片。其中,所述氮气的温度在80。C到150。C之间。其中,所述晶片表面具有光刻胶图形。其中,所述氮气的流量通常可以在50 L/min至200 L/min之间。其中,所述片架的静止时间在600至700秒之间。其中,当所述片架提升至所述晶片即将露出水面时,所通入的氮气 的流量在100 L/min至200 L/min之间。其中,所述片架静止之前,所述水槽内的去离子水处于流动状态; 所述片架静止之后,排出所述水槽内的去离子水。其中,所述通入氮气相对于晶片是平行向下通入的,和/或相对于 晶片是斜向下通入的。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点本专利技术的,去掉了传统干燥工艺中加入热IPA蒸汽 的步骤,避免了热IPA蒸汽对晶片表面光刻胶的损伤,保持了光刻胶图 形的完整性。同时,为了保证仍能得到较好的干燥效果,本专利技术的晶片 干燥方法在晶片完全露出水面后,令片架保持一段时间的静止同时继续 通入氮气,以延长N2与晶片表面的接触时间,达到了较好的晶片干燥 效果。附图说明图1为现有的去除上层材料后的器件剖面图; 图2为现有的清洗后的器件剖面图;图3为说明本专利技术的晶片干燥方法的流程图; 图4为本专利技术中将晶片放置于片架上时的示意图; 图5为本专利技术中将片架降入水槽中的示意图; 图6为本专利技术中片架浸于水槽中的示意图; 图7为本专利技术中提升片架的示意图; 图8为本专利技术中片架静止的示意图; 图9为本专利技术中水槽内的去离子水已排完的示意图; 图IO为本专利技术中由多个方向通入氮气的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合 附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术的处理方法可以;陂广泛地应用于各个领域中,并且可利用i午 多适当的材料制作,下面是通过具体的实施例来加以说明,当然本专利技术 并不局限于该具体实施例,本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替 换无疑地涵盖在本专利技术的保护范围内。其次,本专利技术利用示意图进行了详细描述,在详述本专利技术实施例时, 为了便于说明,表示结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,不应以 此作为对本专利技术的限定,此外,在实际的制作中,应包含长度、宽度及 深度的三维空间尺寸。在半导体工艺制造中,当同 一层光刻胶图形需要被多次当作掩膜使 用时,常需要对表面带光刻胶图形的晶片进行干燥处理。例如,在光刻 形成光刻胶图形后,先以其为掩膜对晶片表面 一层的材料进行湿法腐蚀 或干法刻蚀,再利用同一光刻胶图形为掩膜,对晶片下一层材料进行离 子注入或干法刻蚀等操作。其中,为了确保后续的离子注入或刻蚀工艺 的正常进行,需要在第一次湿法腐蚀或干法刻蚀之后,加入晶片清洗及干燥的处理步骤,以去除晶片上残留的聚合物等物质,此时所进行的^ 片清洗及干燥处理就是针对表面带有光刻胶图形的晶片。传统的晶片干燥处理是由IPA蒸汽实现,该蒸汽的温度大约在70°C 左右,对于普通晶片的干燥,这一温度影响不大,但对于表面带有光刻 胶图形的晶片,这一温度下的IPA蒸汽的处理,往往会造成光刻胶图形 变形或剥落,导致后面需要以该光刻胶图形为掩膜完成的后续工艺的结 果出现异常。为解决带光刻胶图形的晶片在上述传统的晶片干燥方法中 易出现的光刻胶变形的问题,本专利技术提出了一种新的晶片干燥方法,该 方法不再使用热IPA蒸汽对晶片表面进行干燥处理,避免了热IPA蒸汽 对光刻胶的破坏,保持了光刻胶图形的完整;同时,为了确保干燥质量,采用了增加晶片与通入的氮气(N2)间的接触时间的方法,使得晶片在 N2流的作用下仍能够达到较好的干燥效果,确保了后面以光刻胶图形为 掩膜的后续工艺的正常进行。图3为说明本专利技术的晶片干燥方法的流程图,图4至图9为说明本 专利技术的晶片干燥方法的示意图,下面结合图3至图9对本专利技术的晶片干 燥方本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种晶片的干燥方法,其特征在于,包括步骤: 将晶片放置在片架上; 将所述片架置于干燥器水槽内的去离子水中; 向所述干燥器内通入氮气; 提升所述片架; 当所述片架提升至所述晶片完全露出水面后,保持片架静止,并且继续通入氮气; 停止通入氮气,取出晶片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:翟冬梅代培刚戚东峰
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:31

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