本发明专利技术提供一种腔体、干燥装置、化学机械研磨装置以及半导体设备，腔体的顶部内壁设置有防滴液层，所述防滴液层具有形成内壁表面的下表面以及与所述下表面相对的上表面；其中，所述上表面为亲水表面，所述下表面为疏水表面。通过在腔体顶部内壁设置防滴液层，使液滴上难以在表面上吸附及凝结。防滴液层还设置有微通孔，即使在表面出现微量的液滴吸附或凝结，也会在拉普拉斯压力的作用下从微通孔中由疏水表面向亲水表面发生单向迁移，保证了晶圆正上方区域无可滴落的液滴，从而避免凝结液滴的滴落在晶圆表面引起表面氧化和残留金属粒子，提升产品良率。提升产品良率。提升产品良率。
【技术实现步骤摘要】
腔体、干燥装置、化学机械研磨装置以及半导体设备
[0001]本专利技术涉及半导体设备
，尤其涉及一种腔体、干燥装置、化学机械研磨装置以及半导体设备。
技术介绍
[0002]在大规模集成电路的制造工艺过程中，由于需采用多层布线技术，对晶片表面上的凹凸结构进行去除和平坦化是一道必需且频繁使用的工序。为了满足芯片制造对平坦化越来越苛刻的要求，化学机械研磨技术应运而生。化学机械研磨(CMP)即通过化学与机械的共同作用实现对晶圆表面的平坦化。化学作用是通过各种化学药品与晶圆表面的材料发生化学反应来实现，机械作用是通过抛光垫和研磨颗粒对晶圆表面的物理摩擦来实现。用于晶圆化学机械研磨的机台一般由机械传送模块、研磨模块、清洗模块及干燥模块等组成。
[0003]经研磨和清洗后，晶圆表面会残留大量的液滴，需要通过一定的技术使硅片表面恢复干燥状态，以避免不必要的氧化或腐蚀造成器件失效。虽然应用异丙醇（IPA）干燥工艺可以利用表面张力有效地干燥晶圆表面，但是易燃物IPA的使用对于干燥工艺及设备的操作及安全管理要求较高。而通过旋转甩干并辅以吹气的方法，同样可以实现硅片的表面干燥。但是在旋转硅片的过程中易造成液体飞溅，飞溅的液体易在干燥模块的盖体（或门）处凝结。在晶圆干燥后的抽取过程中，液滴有几率滴落在晶圆表面并造成缺陷。尤其在金属钨和铜CMP工艺中，液滴中可能会残留大量的金属离子。当凝结的液滴滴落在晶圆表面并形成水线，在干燥后会形成金属线从而造成器件的短路失效。虽然CMP机台的干燥模块通过增加可移动的护罩结构以防止液体飞溅，但是增加了干燥箱体内部器件及工艺复杂度，并且仍会有一定的液滴凝结和滴落风险。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种腔体、干燥装置、化学机械研磨装置以及半导体设备，避免凝结于顶部的液滴滴落而导致的晶圆表面氧化和残留金属粒子，提升产品良率。
[0005]基于以上考虑，本专利技术提供一种腔体，所述腔体的顶部内壁设置有防滴液层，所述防滴液层具有形成内壁表面的下表面以及与所述下表面相对的上表面；其中，所述上表面为亲水表面，所述下表面为疏水表面。
[0006]可选地，所述防滴液层具有贯穿所述上表面以及下表面的微通孔。
[0007]可选地，所述微通孔的孔径为0.05~1mm，孔间间距为0.1~1mm。
[0008]可选地，所述上表面覆有亲水聚合物。
[0009]可选地，所述下表面覆有疏水聚合物。
[0010]可选地，所述防滴液层的材料为聚合物或金属中的任意一种。
[0011]可选地，所述防滴液层为复合层结构，包括由下至上的底层以及上层，所述底层为疏水层，所述上层为亲水层。
[0012]可选地，所述底层的材料为具有微通孔的不锈钢、耐蚀金属网、聚合物或织物中的
任意一种。
[0013]可选地，所述底层形成内壁表面的表面具有存在含氟聚合物或长碳链聚合物中的一种或多种。
[0014]可选地，所述上层的材料为海绵、泡沫塑料、硅胶或沸石中的任意一种。
[0015]可选地，所述腔体的四周侧壁设有亲水表面。
[0016]可选地，所述腔体的四周侧壁的亲水表面为具有表面微结构的不锈钢、亲水聚合物及纳米颗粒复合亲水涂层等中的一种或多种。
[0017]可选地，所述腔体顶部内壁的中央区域设置有防滴液层，围绕所述中央区域的四周区域设置有定向传液层。
[0018]可选地，所述定向传液层具有各向异性的微结构阵列的亲水表面。
[0019]可选地，所述微阵列结构为由中央区域中心向四周区域周期性排列的平行楔形凹槽、锥形凹槽、二阶分层微凹槽及锥形凸起中的一种。
[0020]可选地，所述腔体顶部为中心高、边缘低的穹顶结构。
[0021]可选地，所述防滴液层可拆卸的安装于所述腔体顶部。
[0022]本专利技术还提供一种干燥装置，包括干燥腔体以及旋转驱动件，所述旋转驱动件用于带动待干燥物料在干燥腔体内旋转；其中，所述干燥腔体为如上任一项所述的腔体。
[0023]可选地，包括干燥槽体以及盖板；所述盖板合盖于所述干燥槽体顶部，与所述干燥槽体构成所述干燥腔体，所述盖板下表面设有防滴液层。
[0024]可选地，所述盖板包括移动门以及位于所述移动门与所述干燥槽体之间的盖体，所述盖体固定于所述干燥槽体，所述盖体设有轨道，用于所述移动门的移动；所述移动门下表面设有防滴液层。
[0025]可选地，所述防滴液层可拆卸地安装于所述移动门下表面。
[0026]可选地，所述盖体为中心高，边缘低的穹顶结构。
[0027]可选地，所述盖体内壁设有定向传液层。
[0028]可选地，所述定向传液层为具有各向异性的微结构阵列的亲水表面。
[0029]可选地，所述微阵列结构为由中央区域中心向四周区域周期性排列的平行楔形凹槽、锥形凹槽、二阶分层微凹槽及锥形凸起中的一种。
[0030]可选地，干燥槽体的内壁为亲水表面。
[0031]可选地，内壁的亲水表面为具有表面微结构的不锈钢、亲水聚合物及纳米颗粒复合亲水涂层等中的一种或多种。
[0032]本专利技术还提供一种化学机械研磨装置，包括如上任一项所述的干燥装置。
[0033]本专利技术还提供一种半导体设备，具有如上任一项所述的腔体。
[0034]本专利技术的腔体、干燥装置、化学机械研磨装置以及半导体设备，具有以下有益效果：腔体顶部内壁设置防滴液层，其下表面为疏水表面，使液滴在下表面上难以吸附及凝结；防滴液层设置有微通孔，即使在下表面出现微量的液滴吸附或凝结，也会在拉普拉斯压力的作用下从微通孔中向上表面发生单向迁移，保证了晶圆正上方区域无可滴落的液滴，从而避免凝结液滴的滴落在晶圆表面引起表面氧化和残留金属粒子，提升产品良率；
腔体四周侧壁设有亲水表面，当从晶圆表面甩出的液滴飞溅到腔体侧壁时，能够有效地吸附并降低液滴的二次飞溅；腔体顶部内壁四周区域设置有各向异性的表面微结构阵列，并且，微结构表面亲水。当从晶圆表面甩出的液滴飞溅到腔体顶部内壁表面时，能够有效地吸附并减少液滴的二次飞溅。还有，腔体顶部设置为中心高、边缘低的穹顶结构，吸附在顶部内壁表面的液滴会在毛细管力和重力的双重作用下，发生从中心向外侧边缘的定向运输，从而避免液滴在晶圆顶部积聚，降低滴液的风险。
附图说明
[0035]通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0036]图1显示为本专利技术实施例一提供的腔体的结构示意图；图2显示为本专利技术实施例一提供防滴液层的结构示意图；图3显示为本专利技术实施例一提供的干燥装置的结构示意图；图4显示为本专利技术实施例一提供的移动门的结构示意图；图5显示为本专利技术实施例二提供的防滴液层的结构示意图；图6显示为本专利技术实施例三提供的腔体的结构示意图；图7显示为本专利技术实施例三提供的防滴液层的结构示意图；图8显示为本专利技术实施例三提供的盖体的结构示意图。
[0037]在图中，贯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种腔体，其特征在于，所述腔体的顶部内壁设置有防滴液层，所述防滴液层具有形成内壁表面的下表面以及与所述下表面相对的上表面；其中，所述上表面为亲水表面，所述下表面为疏水表面。2.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述防滴液层具有贯穿所述上表面以及下表面的微通孔。3.根据权利要求2所述的腔体，其特征在于，所述微通孔的孔径为0.05~1mm，孔间间距为0.1~1mm。4.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述上表面覆有亲水聚合物。5.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述下表面覆有疏水聚合物。6.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述防滴液层的材料为聚合物或金属中的任意一种。7.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述防滴液层为复合层结构，包括由下至上的底层以及上层，所述底层为疏水层，所述上层为亲水层。8.根据权利要求7所述的腔体，其特征在于，所述底层的材料为具有微通孔的不锈钢、耐蚀金属网、聚合物或织物中的任意一种。9.根据权利要求8所述的腔体，其特征在于，所述底层形成内壁表面的表面具有存在疏水聚合物。10.根据权利要求7所述的腔体，其特征在于，所述上层的材料为海绵、泡沫塑料、硅胶或沸石中的任意一种。11.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述腔体的四周侧壁设有亲水表面。12.根据权利要求11所述的腔体，其特征在于，所述腔体的四周侧壁的亲水表面为具有表面微结构的不锈钢、亲水聚合物及纳米颗粒复合亲水涂层等中的一种或多种。13.根据权利要求1所述的腔体，其特征在于，所述腔体顶部内壁的中央区域设置有防滴液层，围绕所述中央区域的四周区域设置有定向传液层。14.根据权利要求13所述的腔体，其特征在于，所述定向传液层具有各向异性的微结构阵列的亲水表面。15.根据权利要求14所述的腔体，其特征在于，所述微阵列结构为由中央区域中心向四周区域周期性排列的平行楔形凹槽、锥形凹槽、二阶分层微凹槽及锥形凸起中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋锴星，黄耀东，陈锟，齐宝玉，陈智，孙延松，姚宏兵，李朝勇，
申请(专利权)人：格科半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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