[发明专利]湿处理装置

说明书

本发明涉及一种湿处理装置，具体涉及一种利用流体对用于形成半导体衬底的晶片表面进行清洗的湿处理装置。

在现有技术中，一般都采用一种使用诸如硫酸的化学物质的湿处理装置来对晶片表面进行清洗，以形成制造半导体元件的半导体衬底。

图5A和5B分别示出了说明现有技术一例的构成这种湿处理装置的化学处理池和清洗池的剖视图。如图5A和5B所示，这种现有技术中所使用的湿处理装置包括：化学处理池1，其含有一个充满化学物质5(如，硫酸)的内池1a以及一个形成于内池1a上方周围的外池1b；晶片运送器8，用于运送晶片2；以及清洗池15，用于对经过处理的晶片2进行清洗。

如图5A所示，当化学处理池1的内池1a被注满化学物质5时，在底部预备好晶片支架3，且使被晶片运送器8的运送器夹子9固定的晶片2被沿运送器轴1a运送，并被放置在晶片支架3上。当晶片2的装载完成之后，晶片运送器8将沿运送器轴1a移动离开内池1。在化学处理池1的外围上部形成有一个外池1b，外池1b中也含有从内池1a溢出的化学物质5(如，硫酸)，它也和形成于外池1b与内池1a之间、用于使化学物质5循环流动的化学物质管路相连。在该化学物质管路上安装有一个循环泵13以及一过滤器14，它们具有对化学物质5进行循环和过滤的功能。因此，当在化学处理池1中对晶片2执行一定时间的表面处理之后，附着在晶片表面上的灰尘颗粒将会随化学物质5内的空气泡4一起自由浮动并离开晶片表面。当化学处理池1内的处理完成之后，晶片运送器8将再次移入化学处理池1，抓住运送器夹子9中的晶片2，并从化学处理池1取出晶片2。

如图5B所示，从化学处理池1取出的晶片2被运送至清洗池15，并被放置于安装在充满蒸馏水的清洗池15底部的晶片支架16上。当晶片2的放置工作结束后，与在化学处理池1中的情况一样，晶片运送器8将被提起至清洗池的外边。清洗池15的底部与供水管17相连，在供水管17中安装有一个气动供水阀18。在供给清洗水一段时间之后，晶片2将再次被提起至晶片运送器8，随后湿处理过程结束。

换句话说，在现有技术的湿处理装置中，晶片2被晶片运送器8运送至化学处理池1，在经一段固定时间的处理之后，它将被以固定的速度从化学处理池1中提起。然后，晶片2被输送至清洗池15，气动供水阀18被打开，从供水管12中供应蒸馏水以执行清洗。

上述现有技术的湿处理装置存在一些问题，即，晶片只能被以在开始调整期间所设定的固定提升速度运送，而且蒸馏水的供应(注入)速度也是一固定速度。

例如，当晶片在化学物质中的气泡仍保留在晶片表面的状态下被运送时，这些残留的气泡将使晶片的表面面积增大，从而使空气中的灰尘颗粒易于附着在晶片表面上。因此，现有技术的装置的问题在于，在经过湿处理之后，晶片上仍留有很多灰尘颗粒。

为了避免因浮在空气中的颗粒及气泡效应所引起的问题，可将晶片的提升速度设定至一较高的速度。但是，在较快的提升速度下，化学物质流入清洗池的量也会加大，这样又必须将流入清洗池的蒸馏水的流量设定成较大的值。因此，在现有技术的湿处理装置中，不得不将提升速度设定成一个固定的速度，而蒸馏水的供应也不得不固定在很大的量。

晶片必须在各种条件下得到精确的处理。但是，在化学处理期间，一些易于产生大量气泡的晶片以及一些易于产生很少气泡的晶片会同时出现。而且晶片也会受硫酸和水的混合溶液中的过氧化氢的浓度的影响。

因此，当在化学处理期间有大量气泡和少量气泡被综合产生时，如果按照这种方式向清洗池恒定地提供大量的水，则现有技术将产生蒸馏水成本消耗相当可观的问题。

鉴于现有技术的问题，本发明的目的在于提供这样一种湿处理装置，这种湿处理装置能够限制蒸馏水在化学处理池和清洗池中的使用量；减少当晶片被从化学处理池中提起之后，因飘浮在空气中的灰尘以及留在晶片表面上的气泡的附着带来的在经湿处理之后的晶片上的灰尘颗粒；对各种类型的晶片进行控制；提供均匀的水质；以及进一步将产品的可靠性提高至一个更高的水平。

为了实现上述目的，根据本发明的湿处理装置由以下部分构成：化学处理池，其中储存有用来对晶片表面进行处理的化学物质；晶片运送器，它用于将晶片运进和运出化学处理池的内部；传感器，其确定化学处理池内化学物质中的气泡量，并发出第一和第二控制信号；以及清洗池，其中储存有用于对晶片运送器从化学处理池运送出的晶片进行清洗的水。晶片运送装置将晶片从化学处理池中提起的上升速度受上述第一控制信号的控制，而向清洗池供水的清洗池注水量受上述第二控制信号的控制。