晶片干燥方法及装置制造方法及图纸

技术编号:2471501 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术揭示了一种晶片干燥方法,包括:当晶片完全位于液面之下时,向液面以及上方空间喷洒冲洗液蒸汽以及干燥气体;以预定的速度将晶片抬升出液面,当晶片开始高于液面时,停止喷洒冲洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气体;在晶片抬升至离开液面的过程中,始终喷洒干燥气体;在晶片完全离开液面后,继续喷洒干燥气体至晶片表面干燥。采用本发明专利技术的技术方案,通过控制喷洒冲洗液蒸汽的量来有效地避免保护层与冲洗液蒸汽的互溶现象,又保证有足够的Marangoni力产生来进行干燥过程。同时,通过加温的过程,能够加快干燥的速度,提高工作的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺流程,更具体地说,涉及一种晶片干燥方 法及装置。
技术介绍
晶片经过湿法蚀刻或者清洗的环节之后,晶片的表面会留下很多水或 者清洗液的残留物,由于这些水或者是清洗液的残留物中溶解有杂质,因 此,如果等待这些残留的液体自行蒸发干燥,那么这些杂质会重新粘到晶 片的表面上,造成污染,甚至破坏晶片的结构。所以,就需要进行晶片干 燥处理来去除这些残留的液体。一种众所周知的Marangoni干燥法,可以产生表面张力梯度,通过冲 洗液的引导将残留液体引导而离开晶片表面,使其表面基本上不留下液体。 常用的Marangoni方法,将可与冲洗液(例如IPA,即异丙醇lso Propanol 2-Propanol蒸汽)溶混的溶剂导入到液体凹面上,此液体凹面是在晶片被 由冲洗盆举起时所形成的,或是当液体漏出而流过晶片时所形成的,利用 该液体凹面顶端的表面张力差,将附着于晶片表面的液体引导流向沖洗液 体内部。这样的流动就是所谓的"Marangoni"流动,相应的,表面张力 差值成为Marangoni力。利用该原理,就可以使的晶片表面的液体被带走。 参考图1a-1e,示出了现有技术中的干燥过程示意图。 首先,参考图1a, —沖洗盆102位于干燥腔100的底部,其中放置 液体(清结液),晶片101此时完全位于清洁液液面之下。需要说明,清 洁液是从位于沖洗盆102底部的开口 102a注入,直至注满清洗盆102后 从位于干燥腔100底部的开口 100a漏出。 一喷洒头104位于干燥腔100 的顶部,当开始干燥过,呈时,该喷洒头104开始喷洒冲洗'液(例如IPA) 蒸汽和干燥气体的混合气,喷洒使得整个干燥腔100内以及液面上方都具 有沖洗液蒸汽和干燥气体的混合气。 一抬升器106用于将晶片101从冲洗 盆102中举起,直至完全离开液面。参考图1b,此时抬升器106将晶片101从沖洗盆102中举起,并且 一部分晶片101已经离开液面,这时,继续通过沖洗盆102底部的开口 102a 注入清洁液,使得清洁液能够流过晶片101的表面之后从开口 100a漏出。 同时,喷洒头104不断地喷洒沖洗液蒸汽和干燥气体的混合气,从而,在 晶片被由沖洗盆举起时所形成,或者是当液体漏出而流过晶片时所形成的 液体凹面上形成Marangoni力,达到带走残留液体的目的。参考图1c,当抬升器106将晶片101完全从沖洗盆102中举起并脱 离液面时,通过开口 102a将沖洗盆102中剩余的清洁液放掉,此时,晶 片101已经不与液面接触。喷洒头104不断地喷洒沖洗液蒸汽和干燥气体 的混合气一段时间,以保证能够通过充分的Marangoni来达到干燥的目的。参考图1d,此时,干燥腔100内的所有液体已被放完,喷洒头104 不再喷洒沖洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气进行最后的干燥。参考图1e,经过一段时间的干燥气干燥后,得到表面干燥的晶片。目前,在使用上述过程的干燥技术中,为了加快干燥的速度,通常会 对干燥腔进行加温,加温会使得干燥腔的温度达到3CTC以上,这时,就会出现一个问题。当处于3crc以上的温度环境时,晶片表面的保护层(比如光阻或者隔离层)会与IPA蒸汽互溶,其结果就是晶片表面的图案被破坏, 导致晶片损坏。如果不是用加热的方式,则在图1d所示的步骤需要等待令 人难以忍受的长时间,大大降低工作的效率。于是,就需要一种既能高效地进行干燥,又能避免保护层与IPA发生 互溶的干燥技术。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种既能高效地进行干燥,又能避免保护层与IPA发 生互溶的干燥技术。根据本专利技术的一方面,提供一种晶片干燥方法,包括当晶片完全位 于液面之下时,向液面以及上方空间喷洒冲洗液蒸汽以及干燥气体;以预 定的速度将晶片抬升出液面,当晶片开始高于液面时,停止喷洒冲洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气体;在晶片抬升至离开液面的过程中,始终喷洒干燥 气体;在晶片完全离开液面后,继续喷洒干燥气体至晶片表面干燥。 根据一实施例,所述沖洗液蒸汽为IPA蒸汽,干燥气体为N2。 根据一实施例,所述干燥过程包括加温过程,所述加温过程将晶片周 边温度加热至至少3CTC。较佳的,所述晶片抬升离开液面的速度小于2mm/s。 以及,所述IPA蒸汽的浓度使得所述晶片表面能够在N2流过时产生足 够的Marangoni力。根据本专利技术的第二方面,提供一种晶片干燥装置,包括 一干燥腔; 一液槽,位于所述干燥腔的底部,放置晶片以及液体,其中所述晶片初始 是完全位于所述液面之下; 一喷洒头,位于所述干燥腔的顶部,喷洒沖洗 液蒸汽和/或干燥气体;其中,当晶片完全位于液面之下时,向液面以及上 方空间喷洒冲洗液蒸汽以及干燥气体,当晶片开始高于液面时,停止喷洒 沖洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气体,在晶片抬升至离开液面的过程中以及晶 片完全离开液面后,喷洒干燥气体至晶片表面干燥; 一抬升装置,以预定的速度将晶片抬升出液面直至完全离开液面。根据一实施例,所述喷洒头喷洒的沖洗液蒸汽为IPA蒸汽,干燥气体为N2。根据一实施例,该干燥装置还包括加温装置,将晶片周边温度加热至至少3crc。较佳的,所述抬升装置抬升晶片离开液面的速度小于2mm/s。以及,所述喷洒头喷洒的IPA蒸汽的浓度使得所述晶片表面能够在N2流过时产生足够的Marangoni力。采用本专利技术的技术方案,通过控制喷洒沖洗液蒸汽的量来有效地避免保护层与沖洗液蒸汽的互溶现象,又保证有足够的Marangoni力产生来进行干燥过程。同时,通过加温的过程,能够加快干燥的速度,提高工作的效率。附图说明 本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施 例的描述而变得更加明显,在附图中,相同的附图标记始终表示相同的特征,其中,图1a-1e示出了现有技术中的干燥过程示意图;图2是根据本专利技术的一实施例的晶片干燥方法的流程图;图3是根据本专利技术的 一 实施例的晶片干燥装置的结构图;图4a-4e示出了采用本专利技术的干燥方法及干燥装置的干燥过程示意图。具体实施方式根据本专利技术,首先提供一种晶片干燥方法,参考图2,图2是根据本 专利技术的一实施例的晶片干燥方法的流程图,该方法200包括202.当晶片完全位于液面之下时,向液面以及上方空间喷洒冲洗液 蒸汽以及干燥气体。其中洗液蒸汽为IPA蒸汽,干燥气体为N2。204.以预定的速度将晶片抬升出液面,当晶片开始高于液面时,停 止喷洒沖洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气体。根据一实施例,晶片抬升离开液 面的速度小于2mm/s。控制抬升速度的原因是因为根据本专利技术的方法,在 晶片被抬升高于液面之后,不再喷洒冲洗液蒸汽而仅仅喷洒干燥气体,因 此,需要依靠溶解在清洁液中的冲洗液蒸汽和晶片周围环境中的沖洗液蒸 汽来提供Marangoni力,因此需要控制抬升速度而获得足够的Marangoni 力。206.在晶片抬升至离开液面的过程中,始终喷洒干燥气体; 208.在晶片完全离开液面后,继续喷洒干燥气体至晶片表面干燥。 根据本专利技术的方法,该干燥过程包括加温过程,加温过程将晶片周边 温度加热至至少30°C,更具体而言,通常可能会加热到7crc左右,某些 情况下会加热到100°C,极端的情况会加热到12(TC至130°C。实验结果 表明,采用本专利技术的方法,在上述的情况本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种晶片干燥方法,包括:当晶片完全位于液面之下时,向液面以及上方空间喷洒冲洗液蒸汽以及干燥气体;以预定的速度将晶片抬升出液面,当晶片开始高于液面时,停止喷洒冲洗液蒸汽,仅仅喷洒干燥气体;在晶片抬升至离开液面的过程中,始终喷洒干燥气体;在晶片完全离开液面后,继续喷洒干燥气体至晶片表面干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁士成罗仕洲詹扬李强
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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