干燥盘状基材的部件和方法技术

本发明专利技术披露一种用于干燥一盘状基材之部件，其包含：用于固定单一盘状基材的构件，用于供应冲洗液体至盘状基材表面上的构件，用于产生一气剂的构件及用于供应该气剂至盘状基材表面上的构件。还披露一种用于干燥一盘状基材之方法，其包含以下步骤：提供单一盘状基材，将冲洗液体施加至盘状基材表面，将一气剂施加至盘状基材表面上，其中气剂包含一身为散布相的干燥液体及一身为连续相的惰性气体。液体的至少一部分系在气剂供应期间出现于盘状基材上且气剂滴粒凝结于液体表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于干燥盘状基材的部件及方法，其包含用于固持单一盘状基材的构件。此用以固持单一盘状物件之固持构件系可为如US4903717所披露的一旋动夹盘。藉由此部件，用于固持单一盘状物件(譬如，半导体晶圆、CD、平板显示器、硬碟、玻璃基材)的构件通常系未浸入一液体中而是身为一配送至此盘状物件的表面上之液体。
技术介绍
US5271774披露了一种用于干燥盘状基材之方法，其系为同时地将一蒸气供应至基材及旋转基材之一组合。就其本身而论，蒸气系经选择可在混合一液体时产生一比液体具有更低表面张力之混合物。这将有助于对一旋动干燥器施加所谓马拉高尼效应(Marangoni effect)。US5882433披露了一旋动干燥方法，其中冲洗液体由一排放液体(譬如2-丙醇)或其蒸气而被排放。旋动干燥的上述两实施例系具有难以控制取代液体量的缺点。如果使用液体，特别是对于取代液体的成本、火灾危害及环保问题而言，液体用量将远为过高。如果使用蒸气，量将过低而无法达成足够的马拉高尼效应。为了增加蒸气浓度，已经可能增高温度以便提高蒸气压，然而这将导致火灾危害的另一问题。
技术实现思路
本专利技术由此提供一用于干燥一盘状基材之部件来符合上述目的，其包含●用于固持单一盘状基材之构件●用于供应冲洗液体至盘状基材表面上之构件●用于产生一气剂之构件，其被连接至一干燥液体源以将干燥液体进给至气剂产生器及 ●用于供应该气剂至盘状基材表面上之构件。气剂用语是指一气体液体混合物，其中散布相为液体而连续相为气体。平均滴粒直径一般低于10微米。气剂所使用的其他用语为雾及烟。用于供应冲洗液体至盘状基材表面之构件系可为用以配送一自由液体束之喷洒喷嘴或一喷嘴。此气剂产生器可被误导地称为气化器或雾化器(atomizer)，但其既未将液体转变成蒸气亦未转变成原子。较好的用语为喷雾器、雾产生器或烟产生器。用于供应该气剂供应至盘状基材表面之构件譬如可为一莲蓬头或者一或复数个配送喷嘴。此用于供应气剂之构件系可固定式安装至部件或可移式安装在譬如一配送臂上。有利情形中，并未提供部件(诸如冲洗池)来淹浸盘状物件。该部件可有利地进一步包含用于可旋转式固持单一盘状基材之构件，其因为冲洗液体不仅被干燥液体排放亦被离心力抛掷而增强干燥效率。另一实施例中，用于产生气剂之构件包含选自包括下列各物的群组之构件振动元件、高压液体喷嘴(称为无气或无空气)、气刷喷嘴(连接至一气体源以输送载具气体)、两流体喷注喷嘴。一较佳实施例中，用于产生气剂之构件系包含振动元件。振动元件一般系为声波或超声波构件，诸如超声波换能器。一干燥液体源系连接至一或多个振动元件。选用的干燥液体系以小液体物流进给至振动元件。由此调整液体容积流，可控制超声波频率及振幅及气体容积流、气剂中的液体浓度及滴粒直径由此达成最好的干燥效率。另一实施例中，用于可旋转式固持单一盘状基材之构件系进一步包含一当被处理时平行于该盘状基材之板，由此在盘状基材与该板之间提供一间隙。在冲洗及干燥盘状基材期间，冲洗液体系导入间隙中且在其后容易地被气剂所取代。有利情形中，用于供应该气剂之构件系包含至少一气剂喷嘴。该用于供应该气剂之构件较佳系进一步包含用于将至少一气剂喷嘴移动过盘状基材的表面之构件。譬如，至少一气剂喷嘴可安装在一环转臂上。这使得气剂喷嘴能够扫描过盘状物件由此抵达表面的每个区域。用于施加该冲洗液体之构件系包含一冲洗喷嘴。尚且，该部件可包含用于将该冲洗喷嘴移动过盘状基材的表面之构件。为了在一特定大气(譬如惰性气体)中干燥，该部件可进一步包含一覆盖件，其对应于盘状基材的尺寸由此覆盖该盘状基材。另一实施例中，该部件进一步包含一滴粒分离器，该滴粒分离器系操作性排列在用于产生一气剂之构件与用于供应该气剂之构件之间。使用一滴粒分离器之一优点描述如下。干燥液体中的杂质(譬如颗粒)一般系导致形成较大的滴粒。小滴粒倾向于凝结于颗粒上，其导致形成围绕此等颗粒之较大滴粒。因此，滴粒的分离系带来从气剂分离出杂质的优点。本专利技术的另一方面为一用于干燥一盘状结构的方法，其包含以下步骤●提供单一盘状基材●施加冲洗液体至盘状基材表面●施加一气剂至盘状基材表面上，其中气剂包含作为散布相的干燥液体及作为连续相的惰性气体其中液体的至少一部分在气剂供应期间出现于盘状基材上而气剂滴粒凝结于液体表面上。一般而言，使用水(较佳为去离子水)作为冲洗液体。为了产生气剂，较佳使用一干燥液体，其当与冲洗液体混合时产生一比先前冲洗液体具有更低表面能之液体。此干燥液体可为醇，譬如乙醇或2-丙醇。将干燥液体施加至呈现气剂而非纯液体或蒸气形式的受到排出的冲洗液体，将有助于控制位居基材表面上之冲洗液体上的确切表面浓度。相对于达成马拉高尼效应及尽量减少环境冲击及火灾危害而言，确切表面浓度的控制系可有利地保持最佳状况。该方法的第二实施例中，在气剂供应至盘状基材期间之时间的至少一部分，盘状基材沿一大致垂直于盘状基材表面之轴线而旋转。这有助于通过将液体旋除来增强干燥效率。该方法的第三实施例中，液体及气剂系在该时间的至少一部分同时地供应。该方法的第四实施例中，气剂的供应点系移动过盘状基材的表面。该方法的第五实施例中，冲洗液体的供应点系移动过盘状基材的表面。尚且，提供一用于干燥一盘状基材的方法，其中由上述方法的一者来处理盘状基材的两侧。附图说明笫1图显示本专利技术的一实施例之示意图。第2图显示一以第1图所示的装置为基础之装置。第3图显示一以第1及2图所示的装置为基础之装置。第4图的装置系显示一晶圆W，其被固持在两平行板41、42之间。第5图显示一以第4图所示的装置为基础的装置。第6图显示一以第1图所示的装置为基础的装置。第7图显示一以第1图所示的装置为基础的装置。第8图显示一以第7图所示的装置为基础的装置。第9图显示一以第8图所示的装置为基础的装置。第10图显示供气剂用之一包含复数个气剂喷嘴1的替代性配送系统。具体实施例方式第1图显示本专利技术的一实施例的示意图。以水平位置提供晶圆。气剂A经由排列在晶圆上方中央处的气剂喷嘴1供应。气剂喷嘴的形状及喷洒条件系经选择以便均匀地覆盖晶圆表面。因此，气剂A将覆盖完整的晶圆W区域且其中形成一恒沸物(aceotrop)而藉由该恒沸物来移除晶圆。同时地，由于凝结在晶圆表面上且溶解在水中的气剂A滴粒，接触角(表面张力)将降低。由于该项事实，一同时性旋除将可支持干燥效率且将避免水印。由此根据本专利技术之一方法来干燥一已被清理且冲洗的半导体晶圆W。气剂A由一喷嘴1产生且配送至一晶圆W表面上。滴粒容积的90％系位于1至200微米直径的范围中。此范例中，气剂喷嘴1在晶圆W上方置于静态。或者，可使用一用以供应气剂A之莲蓬头。晶圆被一静态或可旋转之固持件或夹扣机构所支撑。气剂A由2-丙醇(IPA)制成。然而，可使用能够降低先前冲洗液体(譬如去离子水(DI水))的表面张力的任何其他液体。IPA容积流系依据基材尺寸而位于0.1毫升/分钟至100毫升/分钟的范围中。如果表面严格地为亲水性或斥水性，在较不敏感的基材上，低于0.1毫升/分钟的容积亦已足够。应考虑清理效率对气剂A消耗而将容积流予以最佳化。第2图所示的装置以第1图所示的装置为基础。然而，晶圆W支撑件放置在一具有一壳体20之密闭室中。喷嘴1将气剂A供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于干燥一盘状基材的部件，包含：用于固持单一盘状基材的构件、用于供应冲洗液体至该盘状基材表面上的构件、用于产生一气剂的构件，其被连接至一干燥液体源以将干燥液体进给至该气剂产生器及用于供应该气剂至该盘状基材表面上的构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AT 2004-12-14 A2097/20041.一种用于干燥一盘状基材的部件，包含用于固持单一盘状基材的构件、用于供应冲洗液体至该盘状基材表面上的构件、用于产生一气剂的构件，其被连接至一干燥液体源以将干燥液体进给至该气剂产生器及用于供应该气剂至该盘状基材表面上的构件。2.如权利要求1所述的部件，进一步包含用于可旋转地固持该单一盘状基材的构件。3.如权利要求1所述的部件，其中，该用于产生该气剂的构件是包含选自包括下列各物的群组之构件振动元件、高压液体喷洒喷嘴(无气)、气刷喷嘴(连接至一气体源以输送载具气体)、两流体喷注喷嘴。4.如权利要求1所述的部件，其中，该用于产生该气剂之构件包含振动元件。5.如权利要求2所述的部件，其中，该用于可旋转式固持单一盘状基材的构件进一步包含一当被处理时平行于该盘状基材的板，由此在该盘状基材与该板之间提供一间隙。6.如权利要求1所述的部件，其中，该用于供应该气剂之构件包含至少一气剂喷嘴。7.如权利要求6所述的部件，进一步包含用于将至少一气剂喷嘴移动过该盘状基材的表面的构件。8.如权利要求1所述的部件，其中，该用于施加该冲洗液体的构件包含一冲洗喷嘴。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ克鲁维努斯，
申请(专利权)人：兰姆研究股份公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]