一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法技术

本发明专利技术公开了一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法，所述热氮喷射方法包括利用热氮气供应器通过第一入口向干燥腔室内部通入恒温恒压的热氮气，所述气体喷流模组依据通气调整策略向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；所述气体喷流模组包括若干可调节喷气流量的喷嘴，所述通气调整策略包括用于调整喷嘴喷射热氮气的通断时间的通断时间控制步骤，所述热氮喷射方法还包括用于增加热氮气在干燥腔室内部留存时间的扰流策略。本发明专利技术通过在第一入口处设置气体喷流模组使热氮气具有提供足够的动能，并在第一入口处设置有用于使喷嘴喷射出的热氮气迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，使晶圆上的水分能够被均匀干燥掉，提高了晶圆的干燥质量。

A hot nitrogen injection method for improving the quality of wafer drying

【技术实现步骤摘要】
一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法
本专利技术涉及晶圆干燥
，具体为一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法。
技术介绍
在半导体晶圆清洗技术的需求，晶圆干燥技术不可或缺，晶圆干燥在湿法清洗工艺为最后收尾的动作，需要确保有效的移除晶圆表面的残余水分以及表面洁净度的控制，也需能充分的移除晶圆表面残余的水分子或是使用干燥工艺的各种有机溶剂或是其它相关溶剂的残留，尤其是在透过气体与溶剂的两相融合与相的变化移除晶圆表面的水分的情况下可能出现干燥不完全的问题，但是现有技术中没有可以很好解决晶圆片进行干燥过程产生的干燥不完全的问题的方法，因而也无法提高晶圆片的干燥质量。
技术实现思路
本专利技术通过在第一入口处设置气体喷流模组以及用于使喷嘴喷射出的第一惰性气体迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，能够使晶圆片被均匀干燥，提高了晶圆的干燥质量。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法，提供一晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括干燥腔室、用于放置晶圆的晶圆容纳室以及第一惰性气体供应器，所述干燥腔室被设置为用于保留第一惰性气体，所述干燥腔室包括第一入口和第一出口以及从所述第一入口延伸至第一出口的内壁结构，所述晶圆容纳室设置于干燥腔室内部，且包括若干与晶圆片相匹配的洗涤槽；所述干燥腔室还包括一用于向干燥腔室内部通入异丙醇液体的第三入口以及用于排出异丙醇液体的第三出口，所述第三入口和第三出口均设置在干燥腔室内远离第一入口的一侧；热氮喷射方法包括：步骤S1、将待干燥晶圆片置入晶圆容纳室内并使每个晶圆片均置入对应的洗涤槽内且相互之间间隔以形成晶圆片间隙；步骤S2、在第三出口关闭状态下打开第三入口向干燥腔室内部通入异丙醇液体直至晶圆容纳室内每个晶圆片均完全浸入在异丙醇液体中时关闭第三入口，持续1-3min使异丙醇分子与晶圆片上的水分子完全相容后打开第三出口使异丙醇液体完全排出后关闭第三出口；步骤S3、将第一惰性气体供应器的输出端口与第一入口密封连接以通过第一入口向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；步骤S4、第一惰性气体自第一入口沿经过晶圆片的至少三条气体流通路径流动至干燥腔室内远离第一入口的一侧；所述热氮喷射方法还包括利用第一惰性气体供应器通过第一入口向干燥腔室内部通入恒温恒压的第一惰性气体，并在第一入口处设置气体喷流模组以使第一惰性气体具有提供足够的动能，所述气体喷流模组依据通气调整策略向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；所述气体喷流模组包括若干可调节喷气流量的喷嘴，所述第一入口处还设置有用于使喷嘴喷射出的第一惰性气体迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，所述通气调整策略包括用于调整喷嘴喷射第一惰性气体的通断时间的通断时间控制步骤和用于调整喷嘴喷射第一惰性气体的角度的气流角度调节步骤；所述热氮喷射方法还包括用于增加第一惰性气体在干燥腔室内部留存时间的扰流策略。优选的，所述扰流策略包括在第三出口处设置有用于使异丙醇液体和第一惰性气体通过的网孔板。优选的，所述内壁结构包括用于保温的夹层区，所述夹层区有且两个开口，包括设置于干燥腔室内远离第一入口一侧的第二入口和设置于干燥腔室内远离第二入口一侧的第二出口，所述第二出口和第一出口相连通。优选的，所述扰流策略还包括在第二入口设置扰流挡板，所述扰流挡板上开设有若干条形孔。优选的，所述至少三条气体流通路径包括由第一入口经晶圆片间隙至晶圆容纳室底部开口的第一路径、由第一入口经晶圆片洗涤槽至晶圆容纳室底部开口的第二路径、由第一入口经晶圆容纳室外侧壁至晶圆容纳室底部开口的第三路径、由第一入口经夹层区外侧壁至夹层区第二入口的第四路径。优选的，所述通断时间控制步骤被设置为使所述喷嘴间歇性喷气，所述通气时间设定为1秒，且通气时间与断气时间比值为1～10。优选的，所述气流角度调节步骤被设置为以晶圆片垂直中心线为基准双向展开共100度-130度的幅度对晶圆片进行喷洒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在第一入口处设置气体喷流模组以及用于使喷嘴喷射出的第一惰性气体迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，能够使晶圆片被均匀干燥，提高了晶圆的干燥质量，解决了在气体与溶剂的两相融合的情况下，在晶圆片表面附着的水分子和异丙醇分子的表面张力不易被破坏，从而导致晶圆干燥不充分的问题。附图说明图1为本专利技术中晶圆干燥装置中网孔板的结构示意图；图2为本专利技术中晶圆干燥装置中气体喷流模组的结构示意图；图3为本专利技术中晶圆干燥装置中喷嘴的结构示意图；图4为本专利技术中晶圆干燥装置的结构示意图；图5为本专利技术中晶圆干燥装置的正面剖视结构示意图；图6为本专利技术中阳极氧化保温层的结构示意图；图7为本专利技术中阳极氧化保温层加第一惰性气体的气流流通结构示意图。图中：1、干燥腔室；101、第一入口；102、第一出口；103、夹层区；1031、第二入口；1032、第二出口；1033、扰流挡板；104、第三入口；105、第三出口；106、锥形结构；2、晶圆容纳室；201、洗涤槽；203、网孔板；5、晶圆片；6、阳极氧化保温层；601、辅助型管式加热器。7、气体喷流模组；701、喷嘴；702、微孔阵列板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图3所示，本专利技术提供的一种实施例，一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法，提供一晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括干燥腔室1、用于放置晶圆的晶圆容纳室2以及第一惰性气体供应器，所述干燥腔室1被设置为用于保留第一惰性气体，所述干燥腔室1包括第一入口101和第一出口102以及从所述第一入口101延伸至第一出口102的内壁结构，所述晶圆容纳室2设置于干燥腔室1内部，且包括若干与晶圆片5相匹配的洗涤槽201；所述干燥腔室1还包括一用于向干燥腔室1内部通入异丙醇液体的第三入口104以及用于排出异丙醇液体的第三出口105，所述第三入口104和第三出口105均设置在干燥腔室1内远离第一入口101的一侧；热氮喷射方法包括：步骤S1、将待干燥晶圆片5置入晶圆容纳室2内并使每个晶圆片5均置入对应的洗涤槽201内且相互之间间隔以形成晶圆片5间隙；步骤S2、在第三出口105关闭状态下打开第三入口104向干燥腔室1内部通入异丙醇液体直至晶圆容纳室2内每个晶圆片5均完全浸入在异丙醇液体中时关闭第三入口104，持续1-3min使异丙醇分子与晶圆片5上的水分子完全相容后打开第三出口105使异丙醇液体完全排出后关闭第三出口105；步骤S3、将第一惰性气体供应器的输出端口与第一入口101密封连接以通过第一入口101向干燥腔室1内部通入经加热过的第一惰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法，其特征在于，提供一晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括干燥腔室、用于放置晶圆的晶圆容纳室以及热氮气供应器，所述干燥腔室被设置为用于保留热氮气，所述干燥腔室包括第一入口和第一出口以及从所述第一入口延伸至第一出口的内壁结构，所述晶圆容纳室设置于干燥腔室内部，且包括若干与晶圆片相匹配的洗涤槽；所述干燥腔室还包括一用于向干燥腔室内部通入异丙醇液体的第三入口以及用于排出异丙醇液体的第三出口，所述第三入口和第三出口均设置在干燥腔室内远离第一入口的一侧；/n热氮喷射方法包括：/n步骤S1、将待干燥晶圆片置入晶圆容纳室内并使每个晶圆片均置入对应的洗涤槽内且相互之间间隔以形成晶圆片间隙；/n步骤S2、在第三出口关闭状态下打开第三入口向干燥腔室内部通入异丙醇液体直至晶圆容纳室内每个晶圆片均完全浸入在异丙醇液体中时关闭第三入口，持续1-3min使异丙醇分子与晶圆片上的水分子完全相容后打开第三出口使异丙醇液体完全排出后关闭第三出口；/n步骤S3、将热氮气供应器的输出端口与第一入口密封连接以通过第一入口向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；/n步骤S4、第一惰性气体自第一入口沿经过晶圆片的至少三条气体流通路径流动至干燥腔室内远离第一入口的一侧；/n所述热氮喷射方法还包括利用第一惰性气体供应器通过第一入口向干燥腔室内部通入恒温恒压的第一惰性气体，并在第一入口处设置气体喷流模组以使第一惰性气体具有提供足够的动能，所述气体喷流模组依据通气调整策略向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；所述气体喷流模组包括若干可调节喷气流量的喷嘴，所述第一入口处还设置有用于使喷嘴喷射出的第一惰性气体迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，所述通气调整策略包括用于调整喷嘴喷射第一惰性气体的通断时间的通断时间控制步骤和用于调整喷嘴喷射第一惰性气体的角度的气流角度调节步骤；所述热氮喷射方法还包括用于增加第一惰性气体在干燥腔室内部留存时间的扰流策略。/n...

【技术特征摘要】
1.一种提高晶圆干燥质量的热氮喷射方法，其特征在于，提供一晶圆干燥装置，所述晶圆干燥装置包括干燥腔室、用于放置晶圆的晶圆容纳室以及热氮气供应器，所述干燥腔室被设置为用于保留热氮气，所述干燥腔室包括第一入口和第一出口以及从所述第一入口延伸至第一出口的内壁结构，所述晶圆容纳室设置于干燥腔室内部，且包括若干与晶圆片相匹配的洗涤槽；所述干燥腔室还包括一用于向干燥腔室内部通入异丙醇液体的第三入口以及用于排出异丙醇液体的第三出口，所述第三入口和第三出口均设置在干燥腔室内远离第一入口的一侧；
热氮喷射方法包括：
步骤S1、将待干燥晶圆片置入晶圆容纳室内并使每个晶圆片均置入对应的洗涤槽内且相互之间间隔以形成晶圆片间隙；
步骤S2、在第三出口关闭状态下打开第三入口向干燥腔室内部通入异丙醇液体直至晶圆容纳室内每个晶圆片均完全浸入在异丙醇液体中时关闭第三入口，持续1-3min使异丙醇分子与晶圆片上的水分子完全相容后打开第三出口使异丙醇液体完全排出后关闭第三出口；
步骤S3、将热氮气供应器的输出端口与第一入口密封连接以通过第一入口向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；
步骤S4、第一惰性气体自第一入口沿经过晶圆片的至少三条气体流通路径流动至干燥腔室内远离第一入口的一侧；
所述热氮喷射方法还包括利用第一惰性气体供应器通过第一入口向干燥腔室内部通入恒温恒压的第一惰性气体，并在第一入口处设置气体喷流模组以使第一惰性气体具有提供足够的动能，所述气体喷流模组依据通气调整策略向干燥腔室内部通入经加热过的第一惰性气体；所述气体喷流模组包括若干可调节喷气流量的喷嘴，所述第一入口处还设置有用于使喷嘴喷射出的第一惰性气体迅速均匀布满整个干燥腔室的微孔阵列板，所述通气调整策略包括用于调整喷嘴喷射第一惰性气体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓信甫，庄海云，王雪松，李志峰，徐铭，
申请(专利权)人：至微半导体上海有限公司，江苏启微半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31