用来干燥至少一个基片的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及干燥基片的装置及方法。发明专利技术的装置包括：在加工槽中用来支撑至少一个基片的物体支撑部件，加工槽中有一个或多个支撑部分含有毛细材料。本发明专利技术方法是在加工槽中，将湿基片与毛细材料接触除去湿基片中的液体。另一方面，本发明专利技术是一种在加工槽中干燥至少一种具有表面的基片的方法，该方法包括：将基片浸入在具有液面的液体中；在加工槽中支撑该浸入的基片；在液面上方提供一种干燥气体；降低液面或者提升基片使得液面低于基片，从而除去基片表面的大部分液体；用毛细材料除去基片表面留下的液体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及干燥物体的装置及方法，尤其是干燥硅晶片、平面板显示基片以及其它类型的在设备生产过程中必须清洁、淌洗及干燥的基材的方法。本专利技术特别涉及在集成电路的生产过程中除去硅晶片上的液体。
技术介绍
半导体生产过程中，半导体器件是在薄盘状基片上生产的。通常而言，每个基片含有许多半导体器件。单个基片上能生产的半导体器件的确切数目取决于基片的尺寸及在基片上生产的半导体器件的尺寸。然而，半导体器件越来越小型化。小型化的结果就是给定面积的基片能生产更多的半导体器件，因此，每个基片的表面积就越来越有价值。生产半导体器件的过程中，基片在生产出可行的最终产品之前要经过许多加工过程。这些加工过程包括化学蚀刻、研磨、光致抗蚀剥离及施加掩模。这些步骤一般在一个加工槽中进行，并且经常要求每个基片在加工过程中经历许多清洁、淌洗及干燥循环，以便除去基片上可能会污染设备并导致设备失败的颗粒。然而，这些淌洗及干燥步骤自身会引来另一些问题。一个主要的问题就是淌洗(或者是基材要与液体接触的任何步骤)之后，干燥步骤不能完全除去基片上的液体。本
的技术人员都知道，由残留液滴的基片区域生产的半导体器件失败的可能性更大。因此，为了增加每个基片生产正常工作的设备的产率，必须尽可能的除去基片上的所有液体。设计了非常精致的系统及方法来尽可能快速、完整地干燥基片。然而，由于先有技术系统及干燥方法的缺陷，不可能采用有效并廉价的方法完全除去基片上的所有液体。将基片放在槽中加工时，一般采用支撑装置支撑基片在垂直位置，支撑装置可以是造在加工槽内的托架或物体支撑部件。本
中，人们充分认识到的一个问题就是除去基片与支撑装置接触区域上的微量水。因此基片会浪费某些很有价值的区域，这在本
就称作“边缘排除”，这一术语是指由于边缘附近的基片部分无法完全干燥而必须舍弃。因为半导体器件越来越小型化，“边缘排除”区域也变得越来越有价值，因为这些区域如果不是由于残留的液体而导致的水污染，本就能在其上面制得更多的正常工作的设备。在为了彻底干燥硅晶片而改善干燥系统及干燥方法，以便除去边缘排除的必要性反面已经做了许多努力。然而，没有一个能有效而经济的彻底解决这一问题。例如，Mohindra等人的美国专利No.5,571,337说明了在部分完成的半导体器件边缘采用脉冲调制干燥流体如氮气来除去边缘的液体。采用Mohindra过程会导致接触点液体蒸发。我们不希望产生蒸发，因为水中存在的颗粒或杂质会留下来，两者都会降低半导体器件产率。而且，Mohindra过程要求使用的设备既昂贵又繁琐。McConnell等人的美国专利No.4,984,597中说明了使用大量IPA代替水并加速干燥。然而，这种过程要求特殊的槽及精细的支撑设备来安全地处理IPA。另外，McConnell方法由于需要使用大量IPA而十分昂贵。Munakata在美国专利No.6,125,554中说明了第三种干燥系统。Munakata说明的基片干燥系统含有一个带一些凹槽的架子用来支撑基片在垂直位置。每个凹槽附近含有能将粘着在凹槽接触点附近基片上的水吸入其中的小孔。这种系统要求添加设备在架子内的每个凹槽、敞开小孔以及空隙中产生真空力，由于这样会产生空气泡及截留的颗粒，因此会给装有液体的加工槽带来问题。另外，Munakata中采用的架子既昂贵又难以生产。提出了许多其它系统及方法，试图来解决由于不能采用清洁、低成本而省时的方法充分除去基片边缘与干燥设备支撑装置接触点处的残余水份而导致的边缘排除问题，但没有一个方法能彻底解决这个问题。本专利技术概述因此，本专利技术的一个目标在于提供一种干燥高价值物体如基片的方法。本专利技术的另一个目标在于提供一种成本更为低廉的干燥高价值物体的方法。本专利技术的另一个目标在于减少或除去存在于干燥设备与被干燥物体之间接触点上的边缘排除问题。另一个目标就是提高硅晶片制备高价值集成电路的产率。本专利技术的另一个目标是减少需要使用的大量昂贵干燥化学物质。本专利技术的其它目标及优势将在下列说明中阐述，本专利技术的技术人员通过了解下列说明或者实施本专利技术后就能很容易地理解本专利技术。通过权利要求书中具体指出的方法及组合可以实现并获得本专利技术的目标及优势。一方面，本专利技术提供了用来干燥至少一种基片的方法，该方法包括在加工槽中用来在加工槽中支撑至少一个基片的物体支撑部件，该支撑部件有一个或多个含有毛细材料的支撑部分。此一个或多个支撑部分较好都含有毛细材料。一个实例中，物体支撑部件完全由毛细材料制造。然而，物体支撑部件较好含有由毛细材料制造的芯子以及由非毛细材料制造的外套。本实例中，支撑部分含有一些凹槽，这些凹槽延伸通过外套并暴露芯子。基片在凹槽中，被基本垂直地支撑着。更为优选的是，一个或多个凹槽含有向下倾斜的壁。当物体支撑部件支撑基片时，本实例可以将基片与物体支撑部件之间的接触面积降至最低，从而减少液体流动遇到的阻力。外套的非毛细材料优选为非多孔氟聚合物，如PP或PTFE。物体支撑部件的支撑部分较好要使得当基片由物体支撑部件支撑时，基片只与毛细材料接触。装置可以进一步包括与毛细材料连接的排放口。当流体吸入毛细材料后，流体会从毛细材料的另一个部分排出流入排放口，从而为将另外的液体吸入毛细材料留出空间。排放口可以维持常压，这样就不需要使用真空或其它昂贵的装置。另一个实例中，排放口可以与真空源连接，真空源是用来将液体吸入毛细材料或者强迫液体穿过毛细材料进入加工室。在向加工槽加入去离子水之前或在这一过程中，较好采用真空源来迫使去离子淌洗水穿过毛细材料进入加工槽，基片将被浸渍在去离子水中。这样就可以重新润湿毛细材料，从而除去毛细材料中的任何气泡。对于将装置用于除了清洗并干燥基片以外，还要对基片进行化学处理的加工槽中的情况，当加工槽中充有化学物质，并且去离子水开始引入加工槽时，可以进一步采用真空源从加工槽中将液体吸入毛细材料。通过在这时将液体吸入毛细材料，可以将可能截留在毛细材料中的化学物质进一步拉入毛细材料并被流入的去离子清洗水代替。这可以阻止截留的化学物质流回加工槽，蚀刻与毛细材料接触的基片部分。毛细材料可以是利用毛细力吸引液体的任何材料，优选的毛细材料是多孔氟聚合物，例如多孔聚丙烯(“PP”)或者多孔聚四氟乙烯(“PTFE”)。一个实例中，物体支撑部件含有两个外升降台、一个中心升降台以及底板。本实例中，外升降台及中性升降台从底板向上延伸，中心升降台比两个外升降台短。外升降台及中心升降台必须放置在底板上，这样外升降台及较短的中心升降台能在沉入加工槽后支撑基片。在干燥过程中，可以将物体支撑部件接触并支撑许多物体。物体支撑部件的位置较好固定在加工槽底部或者固定在底部附近。另一方面，本专利技术提供了一种在加工槽中除去湿基片上液体的方法，该方法包括将湿基片与毛细材料接触。另一方面，本专利技术提供了在加工槽中干燥至少一个具有表面的基片的方法，该方法包括将基片浸入在具有液面的液体中；在加工槽中支撑该浸没的基片；在液面上方提供一种干燥气体；降低液面或者提升基片使得液面低于基片，从而除去基片表面的大部分液体；用毛细材料除去基片表面剩余的液体。本专利技术方法的一个实例中，利用毛细作用除去液体的步骤包括在降低液面或提升基片之后，使基片与毛细材料接触。然而，毛细材料优本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来干燥至少一个基片的装置，包括：用来在加工槽中支撑至少一个基片的物体支撑部件，该支撑部件具有由毛细材料构成的一个和多个支撑部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LJ麦兰德，
申请(专利权)人：艾奎昂技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]