晶片的干燥方法技术

本发明专利技术公开了一种晶片的干燥方法，包括步骤：将晶片放置在干燥器的片架上；将所述片架降入所述干燥器内的水槽中；利用所述水槽中的去离子水对所述晶片进行冲洗；将所述片架缓慢提升，同时向所述干燥器内通入氮气；当所述片架提升至所述晶片即将露出水面时，利用所述水槽下的开口排出去离子水；停止通入氮气，取出晶片。本发明专利技术的晶片干燥方法，用于半导体制作领域，通过增加晶片与Ｎ↓［２］的接触时间，达到提高干燥效果的目的，可以同时满足不损伤晶片表面的光刻胶图形和具有良好的干燥效果的要求。

【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。
技术介绍
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气干燥法。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，而蒸气干燥法是利用与水具有良好互溶性的异丙醇(IPA)的蒸气使附着在晶片上的水同IPA置换， 从而将水分去除。其中，对于旋转千燥法， 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，主要是利用蒸气干燥法对晶片进行干燥。IPA蒸气干燥方法需要对IPA进行加热，以利用其蒸气对晶片进行干燥处 理，其蒸气的温度大约在70。C左右，这一温度对于普通的晶片没有大的影响。 但是，当需要干燥的晶片表面具有光刻胶图形时，这一温度的IPA蒸气就有可 能导致晶片表面的光刻胶剥落或变形，直接影响到后面以光刻胶为掩膜的工 艺的正常进行，令晶片表面上形成的图形发生形变，与预先的设计不相符。 图1A和1B分别为利用现有的干燥处理方法处理前后的器件剖面示意图，图1A 为利用现有的干燥处理方法处理前的器件结构剖面图，如图1A所示，在晶片 101上覆盖有光刻胶102,该晶片上不需要用光刻胶保护的区域103上的光刻胶 已经光刻去除，此时，晶片上的光刻胶图形仍保持完好。图1B所示为利用现 有的干燥处理方法处理后的器件结构剖面图，如图1B所示，由于现有的千燥 方法中加入了热的IPA蒸气，对光刻胶的边缘可能会造成影响，结果在某些光 刻胶图形的边缘处可能会发生变形IIO，严重时甚至会导致某些区域的光刻胶 剥落，由于干燥处理后的晶片要以该层光刻胶图形为掩膜进行后续处理，通 常为刻蚀处理，这一光刻胶的变形或剥落，会使后面的刻蚀结果出现异常， 即，在晶片表面形成的刻蚀后图形也发生相应变形，与预先设计的图形不相 符，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 一气化异丙醇装置，将未加热的IPA喷入干燥器中以实现对晶片的干燥， 避免了热的IPA蒸气对晶片表面光刻胶的损伤，但是该方法为了弥补低温IPA 千燥效率低的问题，还向干燥器中通入了经过热交换器后的高温N2，而这一热的N2流同样会因高温而损伤光刻胶，故而该干燥方法也不能解决表面带有 光刻胶图形的晶片的干燥问题。在超大规模集成电路飞速发展的今天，器件的特征尺寸不断地缩小，集 成度不断地提高，对半导体制作工艺的要求已日益严格，尤其对于图形的精 密度提出了更高的期望，希望能将设计在光刻掩膜版上的图形准确地复制到 晶片表面上，以在晶片上制作形成预先设计的结构。采用长时间的IPA蒸气或 高温N2流对表面带有光刻胶图形的晶片进行干燥处理，可能会导致晶片表面 图形发生变形的问题显然需要尽力避免。希望能找出 一种新的晶片干燥方法， 该方法能够避免光刻胶在干燥处理过程中受损。
技术实现思路
本专利技术提供一种，以改善现有晶片干燥方法中存在的光 刻胶图形的变形问题。本专利技术提供的一种，包括步骤将晶片放置在干燥器的片架上；将所述片架降入所述干燥器内的水槽中；利用所述水槽中的去离子水对所述晶片进行沖洗；将所述片架緩慢提升，同时向所述干燥器内通入氮气；当所述片架提升至所述晶片即将露出水面时，利用所述水槽下的开口排 出去离子水；停止通入氮气，取出晶片。其中，所述氮气的温度在10。C到50。C之间。其中，所述晶片表面具有光刻胶图形。其中，所述氮气的流量在5sccm至20sccm之间，且所述氮气由干燥器顶 部中心位置通入。其中，所述片架緩慢提升的速度在1至3mm/s之间。 其中，所述排出去离子水的时间在40至80秒之间。其中，当所述片架提升至所述晶片即将露出水面时，还可以向所述干燥器内通入5至15秒的异丙醇蒸气。其中，所述沖洗的时间在10至60秒之间。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的晶片干燥方法，减少了高温IPA蒸气的通入时间，因而减小了 光刻胶受损的可能性。同时利用緩慢提升晶片的方法，增加了晶片与自上而 下的N2流的接触时间，达到提高干燥效果的目的。本专利技术的晶片干燥方法可 以同时满足不破坏光刻胶图形和具有良好的干燥效果的要求。本专利技术的晶片干燥方法，利用的是现有的IPA蒸气干燥设备，既不需要购置新的设备，也不需要对现有设备进行改造，不会额外地增加生产成本。本专利技术的晶片千燥方法，可以通过对现有干燥器的程序进行设置而实现， 操作简单方便。附图说明图1A和1B分别为利用现有的干燥处理方法处理前后的器件剖面示意图； 图2A至2F为说明本专利技术晶片干燥方法的示意图； 图3为说明本专利技术晶片干燥方法的流程图。 具体实施例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#:广泛地应用到许多应用中，并且可利用许多适当 的材料制作，下面是通过较佳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，表示设备或器件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，在实际过程中，该设备或器件应包含长 度、宽度及深度的三维空间尺寸。半导体工艺制作中，常需要对晶片进行清洗及干燥处理，通常的干燥处理是由IPA蒸气实现，该蒸气的温度大约在70°C左右，对于普通晶片的千燥， 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蒸气的较长时间的处理，往往会造成光刻胶图形变形或剥落，导致后面以光 刻胶图形为掩膜完成的工艺结果出现异常，转移到晶片表面的图形出现失真 现象，与设计图形不相符，制作出的器件在性能和成品率方面均有所下降。在半导体工艺制造中，经常出现对表面带光刻胶图形的晶片进行干燥处 理的情况。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，就需要对湿法腐蚀后的晶 片进行清洗和干燥处理。常见的一种情况是需要对晶片上由多层不同材料组 成的结构进行刻蚀处理时，为得到更好的刻蚀效果，先对其中某些层的材料 用湿法腐蚀进行处理，再对某些层的材料用干法刻蚀处理，此时， 一层光刻 胶图形就需要被多次当作掩膜使用，并且，为了防止湿法腐蚀后残留的化学 试剂对晶片的破坏，在进行湿法腐蚀后，还需要对晶片进行清洗干燥处理， 才能进行后续的干法刻蚀工艺，此时就需注意在干燥过程中要保持光刻胶图 形的完整性，以确保后面干法刻蚀工艺的正常进行。 一个典型的例子是在制作NOR型闪存的工艺过程中，需要以光刻胶为掩膜对ONO结构(SiOrSiN -Si02)进行刻蚀处理，为达到更好的刻蚀图形边缘效果，通常需要采用先湿 法腐蚀表面Si02层，再干法刻蚀中间的SiN层，然后再湿法腐蚀下层的Si02 层的方法，可以看到，在这一ONO刻蚀过程中，需要以同一光刻胶图形为掩 膜进行多次刻蚀处理，因此，确保光刻胶图形的完整性对刻蚀的结果乃至器 件的性能和成品率都至关重要。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片的干燥方法，包括步骤：将晶片放置在干燥器的片架上；将所述片架降入所述干燥器内的水槽中；利用所述水槽中的去离子水对所述晶片进行冲洗；将所述片架缓慢提升，同时向所述干燥器内通入氮气；当所述片架提升 至所述晶片即将露出水面时，利用所述水槽下的开口排出去离子水；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：吕宗龙，
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[中国|上海]