一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，包括：腔體單元、晶圓旋轉(zhuǎn)單元、沖洗單元、烘干單元、靜電去除單元。其特征在于：所述腔體單元為裝置的本體結(jié)構(gòu)，腔體單元在晶圓工藝時(shí)處于密閉狀態(tài)，用于保持工藝時(shí)所需要的微環(huán)境狀態(tài)；晶圓旋轉(zhuǎn)單元安裝于腔室內(nèi)部，由電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)工藝過(guò)程；沖洗單元、烘干單元及靜電去除單元安裝于腔體單元上，用于晶圓在工藝過(guò)程中分別進(jìn)行沖洗、烘干及靜電去除。該旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置主要用于對(duì)晶圓進(jìn)行沖洗、烘干等工藝過(guò)程。本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)該旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置來(lái)對(duì)晶圓進(jìn)行工藝過(guò)程，可以做到晶圓的清洗和烘干一次完成，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，且成本低廉。
【專利說(shuō)明】
_種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗供干裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓的清洗和烘干是半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中必不可少的工藝要求。晶圓的清洗主要用于去除晶圓在工藝過(guò)程中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和金屬殘留等顆粒。晶圓的烘干主要是在晶圓清洗完成后對(duì)晶圓表面進(jìn)行干燥處理，以避免潮濕的表面吸附微小顆粒而造成晶圓的二次污染。為了使晶圓在工藝過(guò)程中盡可能的減小外部環(huán)境對(duì)其造成的污染，行業(yè)內(nèi)一般采用“干進(jìn)干出”的工藝方法，即晶圓在干燥的狀態(tài)進(jìn)入工藝腔體，而后仍然以干燥的狀態(tài)的出工藝腔體。在傳統(tǒng)的工藝過(guò)程中，清洗工藝和烘干工藝是分開(kāi)進(jìn)行的，即晶圓在一個(gè)腔室內(nèi)完成清洗工藝，轉(zhuǎn)而進(jìn)入另一個(gè)腔體進(jìn)行烘干工藝。這種方法承載很大的缺點(diǎn):首先，清洗和烘干工藝分腔室進(jìn)行，這樣在清洗后潮濕的晶圓在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中會(huì)受到外部環(huán)境污染的危險(xiǎn)，即使有改進(jìn)的工藝方法，如晶圓在一個(gè)潔凈等級(jí)較高的封閉環(huán)境中進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這樣可以確保晶圓不受到污染，但是，較高的潔凈等級(jí)環(huán)境的維持又必然會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行成本的增加；然后，將清洗和烘干工藝過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，必然至少需要兩個(gè)工藝腔室，這樣勢(shì)必會(huì)增大設(shè)備的占地空間，同樣也會(huì)造成設(shè)備總體成本的上升。由于上述所述缺陷的存在，造成采用現(xiàn)有技術(shù)方案時(shí)，裝置的實(shí)際運(yùn)行效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目是提供一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，該裝置在晶圓進(jìn)行沖洗工藝完成以后不必更換工藝腔室而直接對(duì)晶圓進(jìn)行烘干操作，避免了多道工序更換工藝腔室造成的污染，同時(shí)節(jié)約了設(shè)備所占用的場(chǎng)地及設(shè)備成本。
[0004]本發(fā)明為達(dá)到上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，包括:腔體單元、晶圓旋轉(zhuǎn)單元、沖洗單元、烘干單元、靜電去除單元。其特征在于:所述腔體單元為裝置的本體結(jié)構(gòu)，腔體單元在晶圓工藝時(shí)處于密閉狀態(tài)，用于保持工藝時(shí)所需要的微環(huán)境狀態(tài)；晶圓旋轉(zhuǎn)單元安裝于腔室內(nèi)部，由電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)工藝過(guò)程;沖洗單元、烘干單元及靜電去除單元安裝于腔體單元上，用于晶圓在工藝過(guò)程中分別進(jìn)行沖洗、烘干及靜電去除。
[0005]其中，所述腔體單元為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)表面光滑，不利于液體沉積;腔體具有排液槽，可用于液體的快速排放。
[0006]其中，所述腔體單元上同時(shí)安裝有薄膜加熱裝置，用于在工藝必要時(shí)對(duì)腔體進(jìn)行加熱。
[0007]其中，所述腔體單元的導(dǎo)熱性良好，一般采用具有一定耐腐蝕能力的不銹鋼材質(zhì)加工而成。
[0008]其中，所述沖洗單元用于完成對(duì)晶圓的清洗過(guò)程，沖洗單元由多個(gè)沖淋?chē)婎^組成，主要用于輸送并噴射化學(xué)藥液。
[0009]其中，所述烘干單元用于對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱，并將加熱后的氮?dú)鈬娚涞角惑w內(nèi)部，用于清洗工藝過(guò)程完成后繼續(xù)對(duì)晶圓進(jìn)行烘干操作。
[0010]其中，所述靜電去除單元由靜電產(chǎn)生和靜電發(fā)射裝置組成，用于向腔室內(nèi)部噴射電離后的正負(fù)離子，以中和晶圓在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與周?chē)諝饽Σ習(xí)r所產(chǎn)生的靜電。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)對(duì)在同一腔室內(nèi)先后完成對(duì)晶圓的清洗。烘干工藝過(guò)程，使得晶圓“干進(jìn)干出”，避免了晶圓在工藝過(guò)程中受外外部環(huán)境的污染，節(jié)約了設(shè)備占用的場(chǎng)地，同時(shí)也提高了工藝的整體經(jīng)濟(jì)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置的示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明所述的腔體單元示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明所述的沖洗單元示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明所述的烘干單元示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明所述的靜電去除單元示意圖；
[0017]圖6是本發(fā)明所述的晶圓旋轉(zhuǎn)單元示意圖；
[0018]圖中:1、設(shè)備基座，2、腔體單元，3、沖洗單元，4、加熱單元，5、靜電去除單元，6、晶圓旋轉(zhuǎn)單元。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如附圖1所示，一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，該裝置主要由設(shè)備基座1、腔體單元2、沖洗單元3、烘干單元4、靜電去除單元5和晶圓旋轉(zhuǎn)單元6組成。其中，腔體單元2安裝于設(shè)備基座I上;沖洗單元3、烘干單元4和靜電去除單元5安裝于腔體單元2上；晶圓旋轉(zhuǎn)單元6位于腔體單元2的腔室內(nèi)部，其與驅(qū)動(dòng)裝置相連接(驅(qū)動(dòng)裝置在文中未畫(huà)出)。晶圓工藝過(guò)程中，沖洗單元3用于晶圓旋轉(zhuǎn)單元6噴射藥液，已完成晶圓的清洗工藝;烘干單元4用于向腔體內(nèi)噴射加熱后的氮?dú)猓糜诰A的干燥;靜電去除單元5用于發(fā)射電離后的正負(fù)離子，以中和晶圓在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與周?chē)諝饽Σ炼a(chǎn)生的靜電。
[0021]如附圖2所示，為本發(fā)明所述的腔體單元，其主要由腔體本體201和薄膜加熱單元202組成。腔體本體為柱狀的中空結(jié)構(gòu)，主要用于盛放晶圓旋轉(zhuǎn)單元，并隔絕外部環(huán)境，以避免晶圓在工藝過(guò)程中受到外部環(huán)境污染。腔體的內(nèi)表面光滑，不利于液體的沉積。腔體一端開(kāi)有快速排液孔203，以使腔體內(nèi)的液體及時(shí)排出。薄膜加熱單元202為柔性單元，其可粘附與腔體外表面，本裝置中，薄膜加熱單元粘貼于腔室靠上方的外表面。薄膜加熱單元的主要目的在于晶圓沖洗工藝完成后及時(shí)對(duì)腔體進(jìn)行加熱，以使得腔室內(nèi)部的液體，尤其是晶圓上方的液體不會(huì)發(fā)生凝結(jié)而落入到已經(jīng)清洗過(guò)的晶圓上，而污染晶圓，加熱薄膜上有控溫及感溫裝置，可以對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0022]如圖3所示，為本發(fā)明所述的沖洗單元示意圖，沖洗單元主要用于向晶圓噴射清洗藥液，主要由噴嘴支座301和噴嘴302組成。噴嘴支座301固定安裝在腔體單元2上，噴嘴302延伸到腔體內(nèi)部。噴嘴302的數(shù)量可根據(jù)被清洗晶圓數(shù)量和占地面積進(jìn)行調(diào)節(jié)。為避免化學(xué)藥液的腐蝕，噴嘴支座301及噴嘴302均采用耐腐蝕的塑料材質(zhì)制作而成。
[0023]如圖4所示，為本發(fā)明所述的加熱單元示意圖，加熱單元主要用于晶圓在清洗后對(duì)晶圓表面殘留的液體進(jìn)行烘干。加熱單元主要由加熱管401、氮?dú)馊肟?402、氮?dú)鈬婎^40/3、加熱及感溫裝置404組成。加熱管401為加熱單元的本體裝置，加熱管為中空結(jié)構(gòu)，加熱管安裝于腔體單元2上，氮?dú)馊肟?402主要用于引入氮?dú)?，氮?dú)鈬婎^403主要用于向晶圓噴射加熱后的熱氮?dú)?，加熱噴頭的數(shù)量可根據(jù)被加熱晶圓的數(shù)量和占地面積進(jìn)行調(diào)節(jié)。加熱及感溫裝置404主要用于對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱，并反饋加熱溫度。
[0024]如圖5所示，為本發(fā)明所述的靜電去除單元示意圖，靜電去除單元主要用于中和晶圓在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與周?chē)諝饽Σ了a(chǎn)生的靜電。靜電去除單元主要由靜電發(fā)生裝置501和靜電發(fā)射裝置502組成。靜電發(fā)生裝置501固定在腔體支架之上，靜電發(fā)射裝置502固定在腔體上，靜電發(fā)射裝置502上有靜電放射針503，靜電放射針503探入到腔體內(nèi)部，向腔體發(fā)射正負(fù)咼子。
[0025]如圖6所示，為本發(fā)明所述的晶圓旋轉(zhuǎn)單元示意圖，晶圓旋轉(zhuǎn)單元主要用于承載晶圓進(jìn)行工藝過(guò)程，并在晶圓的沖洗、烘干工藝過(guò)沖中隨著驅(qū)動(dòng)裝置一同旋轉(zhuǎn)。晶圓旋轉(zhuǎn)單元由安裝軸601、支撐塊602和晶圓入口 603組成。安裝軸601用于與驅(qū)動(dòng)裝置相連接;支撐塊602主要用于對(duì)晶圓裝載周進(jìn)行支撐；晶圓裝載周由晶圓入口603推入。晶圓旋轉(zhuǎn)單元在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，一方面有利于晶圓各處都能很到的進(jìn)行工藝過(guò)沖，另一方面使晶圓在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠及時(shí)將晶圓表面的化學(xué)藥液在離心力的作用下及時(shí)甩出晶圓表面，使工藝過(guò)程更好、更快的進(jìn)行。
[0026]以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其他實(shí)施例，亦均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，包括:腔體單元、晶圓旋轉(zhuǎn)單元、沖洗單元、烘干單元、靜電去除單元。其特征在于:所述腔體單元為裝置的本體結(jié)構(gòu)，腔體單元在晶圓工藝時(shí)處于密閉狀態(tài)，用于保持工藝時(shí)所需要的微環(huán)境狀態(tài);晶圓旋轉(zhuǎn)單元安裝于腔室內(nèi)部，由電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)工藝過(guò)程;沖洗單元、烘干單元及靜電去除單元安裝于腔體單元上，用于晶圓在工藝過(guò)程中分別進(jìn)行沖洗、烘干及靜電去除。2.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征在于:所述腔體單元為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)表面光滑，不利于液體沉積;腔體具有排液槽，可用于液體的快速排放。3.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征值在于:所述腔體單元上同時(shí)安裝有薄膜加熱裝置，用于在工藝必要時(shí)對(duì)腔體進(jìn)行加熱。4.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征值在于:所述腔體單元的導(dǎo)熱性良好，一般采用具有一定耐腐蝕能力的不銹鋼材質(zhì)加工而成。5.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征在于:所述沖洗單元用于完成對(duì)晶圓的清洗過(guò)程，沖洗單元由多個(gè)沖淋?chē)婎^組成，主要用于輸送并噴射化學(xué)藥液。6.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征在于:所述烘干單元用于對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱，并將加熱后的氮?dú)鈬娚涞角惑w內(nèi)部，用于清洗工藝過(guò)程完成后繼續(xù)對(duì)晶圓進(jìn)行烘干操作。7.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式?jīng)_洗烘干裝置，其特征在于:所述靜電去除單元由靜電產(chǎn)生和靜電發(fā)射裝置組成，用于向腔室內(nèi)部噴射電離后的正負(fù)離子，以中和晶圓在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)與周?chē)諝饽Σ習(xí)r所產(chǎn)生的靜電。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK106024585SQ201610366989
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】田英干, 王文會(huì), 徐俊成, 田 , 田一
【申請(qǐng)人】嘉興晶裝電子設(shè)備有限公司