[发明专利]晶片干燥方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺流程，更具体地说，涉及一种晶片干燥方法及装置。

背景技术

晶片经过湿法蚀刻或者清洗的环节之后，晶片的表面会留下很多水或者清洗液的残留物，由于这些水或者是清洗液的残留物中溶解有杂质，因此，如果等待这些残留的液体自行蒸发干燥，那么这些杂质会重新粘到晶片的表面上，造成污染，甚至破坏晶片的结构。所以，就需要进行晶片干燥处理来去除这些残留的液体。

一种众所周知的Marangoni干燥法，可以产生表面张力梯度，通过冲洗液的引导将残留液体引导而离开晶片表面，使其表面基本上不留下液体。常用的Marangoni方法，将可与冲洗液(例如IPA，即异丙醇Iso Propanol2-Propanol蒸汽)溶混的溶剂导入到液体凹面上，此液体凹面是在晶片被由冲洗盆举起时所形成的，或是当液体漏出而流过晶片时所形成的，利用该液体凹面顶端的表面张力差，将附着于晶片表面的液体引导流向冲洗液体内部。这样的流动就是所谓的“Marangoni”流动，相应的，表面张力差值成为Marangoni力。利用该原理，就可以使的晶片表面的液体被带走。

参考图1a-1e，示出了现有技术中的干燥过程示意图。

首先，参考图1a，一冲洗盆102位于干燥腔100的底部，其中放置液体(清结液)，晶片101此时完全位于清洁液液面之下。需要说明，清洁液是从位于冲洗盆102底部的开口102a注入，直至注满清洗盆102后从位于干燥腔100底部的开口100a漏出。一喷洒头104位于干燥腔100的顶部，当开始干燥过程时，该喷洒头104开始喷洒冲洗液(例如IPA)蒸汽和干燥气体的混合气，喷洒使得整个干燥腔100内以及液面上方都具有冲洗液蒸汽和干燥气体的混合气。一抬升器106用于将晶片101从冲洗盆102中举起，直至完全离开液面。

参考图1b，此时抬升器106将晶片101从冲洗盆102中举起，并且一部分晶片101已经离开液面，这时，继续通过冲洗盆102底部的开口102a注入清洁液，使得清洁液能够流过晶片101的表面之后从开口100a漏出。同时，喷洒头104不断地喷洒冲洗液蒸汽和干燥气体的混合气，从而，在晶片被由冲洗盆举起时所形成，或者是当液体漏出而流过晶片时所形成的液体凹面上形成Marangoni力，达到带走残留液体的目的。

参考图1c，当抬升器106将晶片101完全从冲洗盆102中举起并脱离液面时，通过开口102a将冲洗盆102中剩余的清洁液放掉，此时，晶片101已经不与液面接触。喷洒头104不断地喷洒冲洗液蒸汽和干燥气体的混合气一段时间，以保证能够通过充分的Marangoni来达到干燥的目的。

参考图1d，此时，干燥腔100内的所有液体已被放完，喷洒头104不再喷洒冲洗液蒸汽，仅仅喷洒干燥气进行最后的干燥。

参考图1e，经过一段时间的干燥气干燥后，得到表面干燥的晶片。

目前，在使用上述过程的干燥技术中，为了加快干燥的速度，通常会对干燥腔进行加温，加温会使得干燥腔的温度达到30℃以上，这时，就会出现一个问题。当处于30℃以上的温度环境时，晶片表面的保护层(比如光阻或者隔离层)会与IPA蒸汽互溶，其结果就是晶片表面的图案被破坏，导致晶片损坏。如果不是用加热的方式，则在图1d所示的步骤需要等待令人难以忍受的长时间，大大降低工作的效率。

于是，就需要一种既能高效地进行干燥，又能避免保护层与IPA发生互溶的干燥技术。

发明内容

本发明旨在提供一种既能高效地进行干燥，又能避免保护层与IPA发生互溶的干燥技术。

根据本发明的一方面，提供一种晶片干燥方法，包括：当晶片完全位于液面之下时，向液面以及上方空间喷洒冲洗液蒸汽以及干燥气体；以预定的速度将晶片抬升出液面，当晶片开始高于液面时，停止喷洒冲洗液蒸汽，仅仅喷洒干燥气体；在晶片抬升至离开液面的过程中，始终喷洒干燥气体；在晶片完全离开液面后，继续喷洒干燥气体至晶片表面干燥。

根据一实施例，所述冲洗液蒸汽为IPA蒸汽，干燥气体为N₂。

根据一实施例，所述干燥过程包括加温过程，所述加温过程将晶片周边温度加热至至少30℃。

较佳的，所述晶片抬升离开液面的速度小于2mm/s。

以及，所述IPA蒸汽的浓度使得所述晶片表面能够在N₂流过时产生足够的Marangoni力。