晶片清洗设备及其方法技术

本发明专利技术是有关一种晶圆清洗设备及其方法。该清洗设备包括：槽体、基台、至少一第一侧壁、上盖及排气装置。基台位于槽体之中；第一侧壁设于槽体中，并围绕基台；上盖设于槽体中，并位于基台上，可操作用以在基台和第一侧壁间区隔出第一空间；排气装置联通位于基台和第一侧壁间第一空间。该清洗晶圆方法包括：将放有晶圆的基台置于密闭容器中，密闭容器位于反应槽中；藉第一喷嘴将第一化学品喷洒在基材表面；及藉由第二喷嘴将第二化学品喷洒在基材表面，以避免在第一、第二喷嘴中形成由第一、第二化学品因化学反应所生成的产物。本发明专利技术在清洗槽与清洗台间设有密闭空间，可防止晶圆清洗制程中液态硫酸铵残留结晶，而造成晶圆上集成电路短路或产生开口，非常适于实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种形成半导体结构的设备及其制造方法，特别是有 关于 一 种可防止晶圆的清洗制程中液态的硫酸铵残留结晶，而造成位于晶 圓上的集成电路短路或产生开口的晶圓清洗设备及其方法。
技术介绍
随着电子产品的发展，半导体技术已经普遍运用来制造记忆体、中央 处理器、液晶显示器、发光二极管、激光二极管以及元件或晶片组。为了 达到高积集度和高速度的目标，半导体集成电路的特征尺寸仍在持续缩小 中，目前已有许多材料与技术被发展出来，用以达到上述积集度和速度的目标，并克服随之而来的制程阻碍。另外，制程时间(cycle time)也很重要，不 仅因为制程时间关系着产品的产量，同时也因为它会增加制造成本。传统上，晶圓在经过蚀刻或掺杂植入(implantation)制程后，会进行 清洗制程， 一般称之为卡羅製程(Caro， s Process)。其中清洗制程是在包 括有数个提供不同化学物质(例如次硫酸/过氧化氢混合溶液、氨水/过氧化氢混合溶液 以及去离子tK或以上的任意 组合)的槽体的湿式清洗台设备(wet bench apparatus)中进行。湿式清洗 台可在同 一制程之中同时处理数批晶圓，但是湿式工作台设备制程的制程 时间很长。为了缩短湿式清洗台制程的制程时间，目前已经采用单一清洗制 程，来取代传统的湿式清洗台清洗制程。请参阅图1A和图1B所示，是绘示一种使用现有习知的单一晶圓清洗 槽进行晶圆清洗制程的结构剖面图，图1A是一种现有习知单一晶圓清洗槽 的结构剖面图。该清洗槽100包含槽壁110。基台120设置于清洗槽IOO之 中。基台120包括用来承载晶圓150的工作平台125。侧壁130，一般称之 为化学品杯(chemical cup)，是设置于清洗槽100中，并且围绕基台120,用 来阻挡化学品由晶圓150或化学品喷洒器140所喷出的化学品。化学品喷 洒器140包括一个设置于清洗槽100中，用来将化学品喷洒于晶圆150上 的喷嘴145。喷嘴145是一奈米喷雾喷嘴，通过喷嘴145所提供的化学品是 呈现为雾状或蒸汽状。虽然清洗制程是在清洗槽100之中进行，但是当进 行晶圆150的清洗制程时，并没有其他包裹物或遮蔽物，而可以将基台120 与位于清洗槽100中，侧壁130和槽壁110之间的空间实质地隔离开，或将基台120实质地密封起来。通常这样的清洗制程称之为半开放(Semi-open) 制程。请再参阅1A所示，在Caro， s Process (清洗制程)中，次石克酸/过氧化氢 混合溶液160是藉由喷嘴145喷洒到晶圓150之上，藉以清洁晶圆150。如 以上所述，次硫酸/过氧化氬混合溶液160是以雾状或蒸汽的形式飘入进清 洗槽100。在次硫酸/过氧化氢混合溶液清洗过程之中或在此步骤之后，该次 硫酸/过氧化氢混合溶液的残余物160a会粘附于槽壁110、侧壁130及/或 喷洒器140之上。另外，请参阅图1B所示，氨水/过氧化氢混合溶液170也是藉由喷嘴 145喷洒到晶圓150之上，藉以清洁晶圓150。该氨水/过氧化氢混合溶液 170也是以雾状或蒸汽的形式飘入进清洗槽100中，并且该氨水/过氧化氢 混合溶液170的残余物170a也会粘附于槽壁110、侧壁130及/或喷洒器 140之上。其中有些次硫酸/过氧化氪混合溶液的残余物160a会与氨水/过 氧化氢混合溶液170的残余物170a相混合而产生硫酸铵(仰4304)残留物 180。 一开始混合时，硫酸铵残留物180是由水溶液所组成。经过十小时左 右，液态的硫酸铵残留物180会因为溶液中的水分蒸发而结晶，形成固态的 硫酸铵残留物180的结晶。当晶圆150在进行传输及/或正在制程之中，硫 酸铵残留物180的结晶可能会从槽壁110、侧壁130及/或喷洒器140上剥 落，并落在晶圓150之上。而落在晶圓150上的硫酸铵残留物180结晶，可 能会造成位于晶圆150上的集成电路短路或产生开口。由此可见，上述现有的清洁基材的设备及其方法在产品结构、方法与 使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上 述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直 未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法 能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此迫切需要提 供一种新的晶圓清洗设备及其方法，以改善上述晶圆清洗制程所发生的问 题，则成为当前业界极需改进的目标及当前重要研发课题之一。有鉴于上述现有的清洁基材的设备及其方法存在的缺陷，本专利技术人基 于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的 运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的晶圓清洗设备及其方法，能够 改进一般现有的清洁基材的设备及其方法，使其更具有实用性。经过不断 的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本 专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的晶圓清洗设备存在的缺陷，而提供一种新型结构的晶圓清洗设备，所要解决的技术问题是使其在清洗槽与清洗台 之间设有密闭空间，可以防止晶圓的清洗制程中液态的硫酸铵残留结晶，而 造成位于晶圓上的集成电路短路或产生开口，非常适于实用。本专利技术的另一目的在于，克服现有的清洁基材的方法存在的缺陷，而提 供一种新的清洗晶圓的方法，所要解决的技术问题是将晶圓的清洗制程实 质地隔离于清洗槽中的密闭空间里，可以防止液态的硫酸铵残留结晶，而造 成位于晶圓上的集成电路短路或产生开口 ，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本专利技术提出的一种晶圆清洗设备，其包括 一槽体； 一基台，位于该槽体之中；至少一第一侧壁，设置于该槽体之中，并围绕该基台； 一上盖，设置于该 槽体之中，并位于该基台之上，可操作用以在该基台和该第一侧壁之间，区 隔出一第一空间；以及一排气装置，联通位于该基台和该第一侧壁之间的 该第一空间。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的晶圓清洗设备，其中所述的基台是可以旋转。前述的晶圓清洗设备，其中所述的上盖是可旋转，并可操作而将该基台 实质密封于该第一侧壁之中。前述的晶圓清洗设备，其更包括至少一第二侧壁，设置于该第一侧壁和 该基台之间。前述的晶圓清洗设备，其中所述的排气装置联通至位于该第一侧壁与 该第二侧壁之间的一第二空间。前述的晶圓清洗设备，其更包括至少一喷洒器，设置于该槽体之中，用 以喷洒至少 一 化学品。前述的晶圓清洗设备，其更包括至少一喷嘴，位于由该第一侧壁和该上 盖所密封的 一 空间中，用来将至少 一化学品导入该空间。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 专利技术提出的一种清洗晶圓的方法，其包括以下步骤实质地将放置有一晶 圓的一基台置于一密闭容器中，其中该密闭容器位于一反应槽之中；藉由 一第一喷嘴将一第一化学品喷洒在该基材的一表面上；以及藉由一第二喷 嘴将一第二化学品喷洒在该基材的该表面上，则藉以避免在该第一喷嘴和 该第二喷嘴之中形成由该第一化学品和该第二化学品因化学反应所生成的产物。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的晶圆清洗方法，其中所述的第 一化学品包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆清洗设备，其特征在于其包括：一槽体；一基台，位于该槽体之中；至少一第一侧壁，设置于该槽体之中，并围绕该基台；一上盖，设置于该槽体之中，并位于该基台之上，可操作用以在该基台和该第一侧壁之间，区隔出一第一 空间；以及一排气装置，联通位于该基台和该第一侧壁之间的该第一空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄琮民，魏正泉，江明晁，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]