[发明专利]基板干燥的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及基板干燥的装置与方法，尤其涉及一种应用异丙醇(IPA)干燥 基板的装置与方法。

背景技术

半导体制造过程含有一道晶圆制造工序。一般来说，晶圆制造工序由光刻 胶涂覆工序、显影与烘干工序、刻蚀工序、化学气相沉积工序、灰化工序等组 成。除此之外，在进行以上工序的过程中，还执行湿法清洗过程、以通过应用 化学试剂或者去离子水(DI water)移除附着在基板表面的各种污染物。

在清洗过程完成之后，进行干燥工序以干燥基板表面残余的化学试剂或者 去离子水。旋转式干燥机以及异丙醇(IPA)干燥机作为用于干燥基板的设备。所 述旋转式干燥机借助机械动态转动力对半导体基板进行干燥，所述IPA干燥机 采用IPA的化学反应对基板进行干燥。

典型的旋转式干燥机利用旋转头的旋转操作进行基板干燥。考虑到杂质粒 子有朝向更高集成度的半导体器件和更大直径的基板的趋势，所述离心式干燥 机不能避免诸如在干燥后的半导体基板表面形成水印的缺陷。

基于这个原因，所述IPA干燥机得到了广泛的应用。如上面所提到的，所 述IPA干燥机应用IPA的化学反应对基板进行干燥。也就是说，所述IPA干燥 机将IPA溶液汽化，并用汽化的IPA溶液取代去离子水，从而实现干燥过程。

发明内容

技术问题

不幸的是，传统的基板干燥设备往往存在下述问题。

当IPA溶液被汽化后，基板表面的温度会迅速下降，从而延长了基板干燥 过程所需要的时间，也因此会增加IPA的消耗量。此外，还可能形成水印或者 由于缺乏干燥而产生微粒。

技术方案

本发明的示例性实施例旨在提出基板干燥的方法。在一个示例性实施例中， 所述方法可包括：前阶段，在所述前阶段中向基板底面喷射热流体以提高基板 的温度，与此同时向旋转的基板的上表面喷射有机溶剂。

本实施例中，所述方法还包括：后阶段，在所述后阶段中停止喷射所述热 流体，向基板上表面喷射所述有机溶剂。

本实施例中，在所述前阶段与所述后阶段期间，与所述有机溶剂一起喷射 干燥气体，以改善所述有机溶剂的汽化能力。

本实施例中，所述后阶段中的基板旋转速度高于所述前阶段中的基板旋转 速度。

本实施例中，在所述后阶段期间，只进行一次将所述有机溶剂从基板中心 喷射到基板边缘。

本实施例中，所述前阶段包括：扫描步骤，在所述扫描步骤中所述有机溶 剂的扫描喷射被引导着从基板中心到基板边缘、以及从基板边缘再到基板中心； 定点步骤，在所述定点步骤中所述有机溶剂在基板的中心定点喷射，其中所述 热流体仅仅在所述定点步骤中喷射到所述基板的底面。

本实施例中，其干燥方法还包括：后阶段，在所述后阶段中停止喷射所述 热流体，仅向基板上表面的中心喷射有机溶剂。

本实施例中，所述后阶段中基板的旋转速度高于所述前阶段中基板的旋转 速度。

本实施例中，所述后阶段中基板的旋转速度是1400～1600r/m，喷射到基板 下表面的热流体的温度是60～80℃。

本实施例中，在所述前阶段中，聚积在管路中的液体排放一定时间后，再 向基板底面喷射所述热流体。

本实施例中，所述热流体为去离子水(DI Water)，所述有机溶剂为异丙醇 (IPA)。

在另一实施例中，所述方法可包括：前阶段，在所述前阶段中向基板底面 喷射热流体以提高基板的温度，与此同时向基板上表面喷射有机溶剂、并向基 板上表面喷射干燥气体以改善所述有机溶剂的汽化能力；后阶段，在所述后阶 段中停止喷射所述热流体，向所述基板上表面喷射所述有机溶剂与所述干燥气 体。

本实施例中，所述后阶段中基板的旋转速度是600～800r/m，该旋转速度高 于所述前阶段中基板的旋转速度，且所述有机溶剂从基板中心到基板边缘只喷 射一次。

在另一示例性实施例中，所述方法可包括：前阶段，在所述前阶段中有机 溶剂的扫描喷射被引导着从基板中心到基板边缘、以及从基板边缘再到基板中 心之后，向基板底面喷射热流体以提高基板的温度，与此同时向基板中心定点 喷射所述有机溶剂；后阶段，在所述后阶段中停止喷射所述热流体，并仅向基 板上表面中心喷射所述有机溶剂。