專利名稱：清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置與方法
技術領域：
本發(fā)明為一種清洗具有接觸孔(contact hole)或介層洞(via hole)的芯片(晶圓)清洗裝置與方法，尤指一種可將欲洗凈的芯片表面朝下放置以洗凈此芯片表面的裝置與方法。
目前使用的洗凈技術，可大致分為濕式化學洗凈技術和物理洗凈技術兩種。濕式化學洗凈技術中以RCA化學洗凈技術制程最為常用，其洗凈程式為以SC1配方洗凈→QDR(quick down rinse；快速沖洗)→以SC2配方洗凈→QDR→最后沖洗(final rinse)。
物理洗凈技術則主要是以物理作用來清洗芯片，而不使用任何化學品。芯片經(jīng)由真空吸盤(vacuum chuck)被固定在刷洗機內(nèi)，以刷子在高速旋轉(zhuǎn)的芯片表面上來回刷洗，同時用去離子水噴洗芯片表面，以去除微粒的污染。
在上述芯片的洗凈制程中，都使用去離子水沖洗或噴洗芯片的程序。請參閱

圖1，顯示傳統(tǒng)以去離子水清洗芯片的裝置示意圖。此裝置包括一真空吸盤22，一轉(zhuǎn)軸24和一噴洗頭26。真空吸盤22以真空方式將一芯片10固定住。轉(zhuǎn)軸24設于真空吸盤22的下方并與該真空吸盤22連接，以轉(zhuǎn)動該真空吸盤22。藉由轉(zhuǎn)軸24的高速旋轉(zhuǎn)可使芯片10在真空吸盤22上高速旋轉(zhuǎn)。噴洗頭26設于真空吸盤22的上方，用以將去離子水由上方往下(依箭號A、B的方向行進)噴洗芯片10的表面。此外，在使用物理洗凈技術來洗凈芯片的情況下，通常在以去離子水噴洗芯片10的同時，還設有一刷子(未示于圖)來回刷洗芯片10的表面。即高速旋轉(zhuǎn)的芯片10同時被去離子水噴洗以及被刷子刷洗。
以下說明當圖1的芯片10具有如圖2所示的構(gòu)造時的情況。請見圖2，顯示具有介層洞的芯片的剖面示意圖。芯片10具有一基底12，一金屬層14，一介電層16，如氧化材料所組成。介層洞30位于介電層16內(nèi)，以蝕刻方式定義出。當圖2所示的芯片10以圖1所示的方式，將芯片10的具有介層洞30的表面S朝上放置，使用去離子水進行噴洗時，由于重力作用，水氣很容易殘留在介層洞30內(nèi)，而導致自然氧化物(native oxide)40在介層洞30內(nèi)生成，進而影響元件的特性。此外，由于重力和水流噴洗的角度，在芯片表面上產(chǎn)生的缺陷(defect)在被水濺起后很容易再掉回到芯片表面上，而發(fā)生缺陷殘留在芯片表面上的問題。
為了完成本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置至少包括固定裝置、轉(zhuǎn)動裝置以及噴水裝置。固定裝置用以將芯片固定住，使得芯片具有接觸孔或介層洞的表面朝下；轉(zhuǎn)動裝置設在固定裝置的上方且與其連接，用以使固定裝置旋轉(zhuǎn)；噴水裝置設于固定裝置的下方，用以將水由下方往上噴洗芯片的表面。
本發(fā)明提供的一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片的清洗方法至少包括下列步驟首先，提供具有接觸孔或介層洞的芯片；然后，將芯片具有接觸孔或介層洞的表面朝下放置；最后，將水由下方往上噴洗芯片表面。
本發(fā)明的具體實施方案是一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，包括一第一臂和一第二臂；一固定裝置，設置在該第一臂上，用以將該芯片固定住，使得芯片的具有接觸孔或介層洞的表面朝下；一轉(zhuǎn)動裝置，設于該固定裝置的上方且與其連接，用以使該固定裝置旋轉(zhuǎn)；以及一噴水裝置，以位于該固定裝置下方的方式設置于該第二臂上，用以將水由下方往上噴洗芯片的該表面。
該固定裝置為一真空吸盤。
該噴水裝置為一噴洗頭。
該噴水裝置為一高音速噴嘴。
所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，還包括一震蕩器，設置于該第二臂上且與該高音速噴嘴連接以及一高音速控制器，與該震蕩器連接。
一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗方法，至少包括提供一基底；該基底表面至少形成一介電層；蝕刻該介電層以形成接觸孔或介層洞；將該基底的具有接觸孔或介層洞的表面朝重力方向放置；以及將水依反重力方向噴洗該基底的表面。
該水為去離子水。
本發(fā)明的優(yōu)點和特點是由于將具有接觸孔或介層洞的芯片表面朝下放置，將水由下方往上噴洗芯片表面，在水噴入介層洞中時，水會因重力作用而立刻往下落下，因此，水氣不容易殘留在介層洞內(nèi)，從而克服了公知技術中存在的缺陷，可降低自然氧化物殘留在接觸孔或介層洞內(nèi)的機率。此外，在芯片表面上產(chǎn)生的缺陷在被水噴起后，會由于水的重力作用，立刻隨水一同掉落，如此，缺陷不致于殘留在芯片表面上，可增進芯片表面上缺陷的去除能力。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，清洗潔凈度高。
附圖標圖號說明22、真空吸盤 24、轉(zhuǎn)軸26、噴洗頭10、芯片 12、基底 14、金屬層16、介電層 30、介層洞 40、自然氧化物 52、固定裝置54、轉(zhuǎn)動裝置56、噴水裝置 61、右臂62、左臂71、供水裝置72、管路 81、震蕩器 82、高音速噴嘴 83、高音速控制器90、基座 100、200、芯片清洗裝置 S、具有介層洞30的表面具體實施方式
為了使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選的實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。第一實施例請參閱圖3、4，它們表示本發(fā)明的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置100的第一實施例的示意圖，其中圖3顯示本實施例的芯片清洗裝置100的外觀示意圖，而圖4顯示本實施例的芯片清洗裝置100的局部示意圖。
如圖3、4所示，標號90代表一基座，在基座90內(nèi)可設置芯片清洗裝置100的元件；基座90內(nèi)分別設有一右臂61和一左臂62，在右臂61前端設有一固定裝置52，固定裝置52可為一真空吸盤，以真空方式將如圖2所示的具有介層洞30的芯片10固定住，使得具有介層洞30的表面S朝下。一轉(zhuǎn)動裝置54設于固定裝置52的上方且與固定裝置相連接，用以使固定裝置52旋轉(zhuǎn)。
在左臂62前端設有一噴水裝置56(圖中顯示一噴洗頭)，其相對于固定裝置52的關系為位于下方，用以將水由下方往上噴洗芯片10的表面S(即，具有介層洞30的表面)。噴水裝置56經(jīng)由一管路72而與一供水裝置71連接，此供水裝置71可供應去離子水。
為了方便說明起見，本實施例以具有介層洞的芯片作例子，對于具有接觸孔的芯片的情況相同，在此省略其說明。
如上所述，芯片10的放置方式為，芯片10的具有介層洞30的表面S朝向重力方向，且水是沿反重力方向噴洗芯片的表面S。如此，水柱會以圖4所示箭號C、D的方向行進。水柱噴到芯片表面S后，會因重力作用而往下行進。因此，在水噴入介層洞30中時，水會因重力作用而立刻往下落下，因此，水氣不容易殘留在介層洞30內(nèi)，而可降低自然氧化物殘留在接觸孔或介層洞內(nèi)的機率。此外，在芯片表面上產(chǎn)生的缺陷在被水噴起后，會由于水的重力作用，立刻隨水一同掉落，如此，缺陷不致于殘留在芯片表面上，可增進芯片表面上缺陷的去除能力。第二實施例圖5為顯示本發(fā)明的芯片洗凈裝置200的第二實施例的外觀示意圖，其中本實施例中的固定裝置52、轉(zhuǎn)動裝置54、噴水裝置56、供水裝置71、管路72、右臂61、左臂62、基座90等元件的構(gòu)成與設置方式均與第一實施例相同，在此標以相同的符號且省略其說明。
本實施例與第一實施例不同處在于增設一震蕩器(oscillator)81、一高音速噴嘴(megasonic nozzle)82以及一高音速控制器(megasoniccontroller)83。
高音速控制器83用以在去離子水洗凈芯片10表面時，激發(fā)去離子水的分子而可進行超音速洗凈(ultrasonic cleaning)；震蕩器81設置于左臂62上，其作為高音速噴嘴82與高音速控制器83的震蕩傳遞裝置；高音速噴嘴82代替第一實施例中的噴水裝置，其設置于左臂62上且經(jīng)由震蕩器81與高音速控制器83連接。
籍由上述構(gòu)成，從高音速噴嘴82噴出的去離子水，可對芯片10表面進行超音速洗凈；由于本實施例的其他構(gòu)成均與第一實施例相同，因此在水噴入介層洞30中時，水會因重力作用而立刻往下落下，因此，水氣不容易殘留在介層洞30內(nèi)，而可降低自然氧化物殘留在接觸孔或介層洞內(nèi)的機率。此外，在芯片表面上產(chǎn)生的缺陷在被水噴起后，會由于水的重力作用，立刻隨水一同掉落，如此，缺陷不致于殘留在芯片表面上，可增進芯片表面上缺陷的去除能力。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例說明如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)，當可作更動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于包括一第一臂和一第二臂；一固定裝置，設置在該第一臂上，用以將該芯片固定住，使得芯片的具有接觸孔或介層洞的表面朝下；一轉(zhuǎn)動裝置，設于該固定裝置的上方且與其連接，用以使該固定裝置旋轉(zhuǎn)；以及一噴水裝置，以位于該固定裝置下方的方式設置于該第二臂上，用以將水由下方往上噴洗芯片的該表面。
2.如權利要求1所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于該固定裝置為一真空吸盤。
3.如權利要求1或2所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于該噴水裝置為一噴洗頭。
4.如權利要求1或2所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于該噴水裝置為一高音速噴嘴。
5.如權利要求4所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于包括一震蕩器，設置于該第二臂上且與該高音速噴嘴連接以及一高音速控制器，與該震蕩器連接。
6.一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗方法，其特征在于至少包括提供一基底；該基底表面至少形成一介電層；蝕刻該介電層以形成接觸孔或介層洞；將該基底的具有接觸孔或介層洞的表面朝重力方向放置；以及將水依反重力方向噴洗該基底的表面。
7.如權利要求6所述的清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置，其特征在于該水為去離子水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種清洗具有接觸孔或介層洞的芯片清洗裝置與方法，其中芯片清洗裝置至少包括固定裝置、轉(zhuǎn)動裝置以及噴水裝置。固定裝置用以將芯片固定住，使得芯片具有接觸孔或介層洞的表面朝下；轉(zhuǎn)動裝置設于固定裝置的上方且與其連接，用以使固定裝置旋轉(zhuǎn)；噴水裝置設于固定裝置的下方，用以將水由下方往上噴洗芯片的表面。本發(fā)明的裝置與方法，克服了公知技術存在的缺陷，可降低自然氣化物殘留在接觸孔或介層洞內(nèi)的機率，而且可增進芯片表面上缺陷的去除能力。
文檔編號H01L21/306GK1402311SQ0112423
公開日2003年3月12日 申請日期2001年8月16日 優(yōu)先權日2001年8月16日
發(fā)明者蔡榮輝, 黃于玲, 張欣怡 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司