CN101175579B - 干燥表面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干燥盘形物品的表面的方法，其包括在第二清洗液被施加到表面上之前用第一清洗液清洗所述表面，其中所述第一清洗液基本上没有任何表面活性物质；用第二清洗液覆盖所述表面，由此形成一封闭液层；以及清除所述第二清洗液，其中所述第二清洗液包含至少50％重量百分比的水和至少5％重量百分比的一物质，其中所述物质降低水的表面能，其中通过将气体吹到所述封闭液层上而开始所述的清除所述第二清洗液，由此该封闭液层在不连续区域被打开，其中所述气体基本上没有任何表面活性物质。

Description

干燥表面的方法
技术领域
本发明关于干燥一表面的方法。更具体地说，本发明关于干燥一盘形物品的表面的方法，其包含用一清洗液覆盖该表面和移除该清洗液。
背景技术
供干燥一盘形物品的表面的方法典型用于半导体产业，以供生产过程期间清洁硅片(例如照相前的清洁、CMP后的清洁及等离子处理后的清洁)。但是，此类干燥方法可应用于其余类盘状物品，例如光盘、光罩、标线片(reticles)、磁盘或平板显示器。当用于半导体产业时，其也可应用于供生产集成电路的玻璃基材(例如绝缘体上硅层积过程)、III-V基材(例如GaAs)或其它基材或载体。
若干种干燥方法习知于半导体产业。许多干燥方法利用一限定的液体/气体边界层。此类干燥方法更广为人知为Marangoni干燥方法。
US 5,882,433披露了一组合式Marangoni旋转干燥方法。其中，去离子水被分配到一片上，且同时氮和2-丙醇混合物也被分配。该氮中的2-丙醇将影响该液体/气体边界层，而产生一表面梯度，引发水离开该片而不会在该片上留下任何液滴之效应(Marangoni效应)。当液体分配器自该中心移至所述片边缘且当所述片旋转时，该气体分配器是直接跟在该液体分配器之后，因此气体直接将液体自该片移除。
但是该干燥方法非常难于控制。例如，液体至气体分配器之距离、温度、气流、液流都是关键参数。因此该过程窗非常窄，尤其对于较大直径的盘形物品，例如300mm半导体片，以及用于半导体片之平板显示器，其具有较高集成度，例如90nm、65nm器件尺寸。
目前的所用方法的另一不利之处在于，有机的且因而易燃的溶剂蒸汽，必须与一高度纯净的运载气相混合。这就一方面导致火险环境，而另一方面产生具有比其可能达到的更低纯度的干燥气体。
进一步，该溶剂蒸汽可冷凝于气体管路中，其可在即将被干燥基材表面上产生液滴，这就进一步造成不良过程结果，特别是如果该基材为一高度集成结构化半导体片则更加不利。
发明内容
因此本发明之一目的为提供具有更好流程结果的方法，其可用更高流程能力而实现。
本发明另一目的为避免杂质产生于一高度纯净化气体中。
本发明由提供干燥一盘形物品的一表面的方法实现本发明之目的，其包括在第二清洗液被施加到表面上之前用第一清洗液清洗所述表面，其中所述第一清洗液基本上没有任何表面活性物质；用第二清洗液覆盖所述表面，由此形成一封闭液层；以及清除所述第二清洗液，其中所述第二清洗液包含至少50％重量百分比的水和至少5％重量百分比的一物质，其中所述物质降低水的表面能，其中通过将气体吹到所述封闭液层上而开始所述的清除所述第二清洗液，由此该封闭液层在不连续区域被打开，其中所述气体基本上没有任何表面活性物质。
此类物质可被称作表面活性物质。但是，依本文定义，表面活性物质必须是能够降低水的表面能(表面张力)之物质。这并非一定意味着其必须为一表面活性剂或表面活化剂，例如肥皂。这仅应意味着它应包含具有一极性和一非极性端的一分子。
虽然因环境以及成本原因，该清洗液应该仅包含水和所述物质，但是任何其它水溶液也可被利用，只要其达到上述标准即可。
使用至少50％重量百分比的水会产生该混合物具有高于室温(25℃)的一闪点之积极效应，甚至当余下50％重量百分比为有机溶剂亦如此。如果使用2-丙醇或丙酮，则该水含量应高于75％，以提高该闪点20℃以上。
令人惊异地是，藉利用此类一发明性干燥方法，该清洗液可以一个过程被清除而不会在盘形物品上留下任何液滴。
该干燥方法不仅能够干燥半导体片之亲水性表面，而且能够干燥疏水性表面，而且也能够干燥具有亲水性及疏水性区域的结构化表面。
不束限于任何理论，但相信该清洗液在该表面上形成不容易被去除的一液膜(液体弯月面)。将气体吹到所述液膜上部分打开该液层。接着，由于包含水和该物质的该混合物的表面能，清洗液会在仅仅是微小的额外支持(例如重力、离心力、气流、毛细管力)下，自动流动离开该表面。但是，进一步将气体吹到该表面上可能有帮助，以保持该表面没有液体。
在本发明之一较佳实施例中，该基材为一双极性有机溶剂(例如选自包含醇(例如乙醇、2-丙醇)、酮(例如丙酮)及其混合物的组中)。
优选地，使用该双极性有机溶剂，其在20℃具有高于15hPa的一蒸气压，因为如果残留物附着于该表面上则其容易汽化。因此2-丙醇系较佳，原因为其作用为一表面活性剂且同时如果残留物附着于该表面上则容易汽化。
虽然任何气体可被有利使用(例如清洁空气)，优选地，但是该气体包含选自稀有气体、二氧化碳及氮气的组中的惰性气体。这是因为其藉惰性环境进一步限制该点火风险并覆盖该表面，这就避免水印(watermarks)的形成。
仅仅因避免火险，而且也为将成本降至最低，该气体基本上没有任何表面活性物质(例如2-丙醇)。
形成于该表面上之该封闭液层可被一板覆盖，由此一间隙由该板和该盘形物品形成，且因此将该液层保持于该间隙内。在此情况中，该液体被吹至该液层的气体直接置换。在此情况中，该气流必需被精确控制，使得该液体不被加速得使得可产生液滴。因此，如果该液层暴露于气体(例如，该液层暴露于大气中)中则是有帮助的。
在一较佳实施例中，在该清洗液被应用于表面前，用一第一清洗液对该表面进行清洗，其中该第一清洗液基本上没有任何表面活性物质。这就有助于清洗任何前面应用液体而无需利用额外物质。
在本发明另一实施例中，该清洗液包含至少10％重量百分比的该物质(优选为至少15％重量百分比的该物质)。
较有利地，该气体以该气体的仅仅似点的供应的形式被吹至该表面，这意味着供应该气体的喷嘴口之剖面面积不应超过1cm2(优选地不超过0.2cm2)。
该气体速度应该大于3m/s，优选地10m/s，因为最小机械搅动有助于打开覆盖该表面之液层。
在一实施例中，该气体由一喷嘴被吹至该表面上，该喷嘴被导向至该表面上的冲击的区域，该表面中心偏移该盘形物品中心不超过30mm。
在置换该清洗液的至少部分时间中，如果该盘形物品绕基本上垂直于该盘形物品的所述表面的一轴而被旋转，该干燥方法之效率可被进一步提高。
附图说明
第1图至第4图显示本发明的示例。
在第1图中，该清洗液透过液体分配器1被分配至一旋转片W上。气体分配器2位于等待位置。清洗液完全覆盖该片并因此形成该液层L。
在第2图中，气体被吹过气体分配器2并由因打开位于一微小中央区A内之该液层。液体分配同时停止且液体分配器1被放置进备用位置。
在第3图中显示大约10秒后的情形。该干燥区域自动变大。气体仍旧被分配(但是非必需)。
在第4图中，现在所述片表面被完全干燥。
具体实施方式
由下列详细示例将对本发明之进一步细节更清楚明白。
一结构化半导体片(300mm直径)被置于一旋转卡盘上，且被离心式可移动销所牢固保持。若干种不同水性清洁液(例如，SC1、SC2)被顺次分配至没有面对该卡盘的该片表面上。该最后清洁液(例如稀释氢氟酸(DHF))由将去离子水(DI-water)以2l/min的流速分配至该片上30秒而被直接移除。当分配去离子水时，所述片以约150rpm旋转。作为该最后清洁液的DHF产生一疏水性或一部分疏水性的表面。
不中断去离子水的分配，2-丙醇被添加进去离子水流中，因此形成75％重量百分比的水和25％重量百分比的混合物。同时旋转速度减速至50rpm。该混合物被分配至该片中心上5秒。紧接之后旋转速度减速至30rpm，且氮气自具有5mm的孔口直径(0.2cm2剖面面积)以20l/min的流速(气体速度17m/s)被吹至该片的中心。
由此，该清洗液的液体膜打开，而该清洗液平滑流动离开凭借该片之慢速旋转而受到软支撑的该片。这就产生一急速干燥的片。
为清除可能残留于该旋转卡盘或该片斜面上之任何清洗液残留物，该旋转速度再被加速至1300rpm，且所有残留物(位于该旋转卡盘或该片斜面上之液滴)都被旋转掉。
在另一示例中，吹氮气的喷嘴具有1.5mm的孔口直径(1.8mm2剖面面积)，且利用5l/min的流速(气体速度47m/s)。
在另一可替换实施例中，该片被倒置保持于一旋转卡盘上，这表示该液体和气体自下面被供应至所述片。作为选择，利用该相同方法，例如使用如US 6,536,454B2所公开的一旋转卡盘，该片的两侧可同时被干燥。

Claims (13)

1.一种干燥盘形物品的表面的方法，其包括：在第二清洗液被施加到表面上之前用第一清洗液清洗所述表面，其中所述第一清洗液基本上没有任何表面活性物质；用第二清洗液覆盖所述表面，由此形成一封闭液层；以及清除所述第二清洗液，其中所述第二清洗液包含至少50％重量百分比的水和至少5％重量百分比的一物质，其中所述物质降低水的表面能，其中通过将气体吹到所述封闭液层上而开始所述的清除所述第二清洗液，由此该封闭液层在不连续区域被打开，其中所述气体基本上没有任何表面活性物质。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述物质是双极性有机溶剂，选自包括醇、酮及其混合物的组。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述双极性有机溶剂是醇，该醇选自包括乙醇和2-丙醇的组。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述双极性有机溶剂是酮，该酮为丙酮。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该双极性有机溶剂在20℃具有高于15hPa的蒸气压力。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该气体包括惰性气体。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成于该表面上的该封闭液层被暴露于所述气体。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二清洗液包含至少10％重量百分比的所述物质。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二清洗液包含至少15％重量百分比的所述物质。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该气体通过一喷嘴被吹至该表面，该喷嘴口的剖面面积不应超过1cm2。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该气体借助喷嘴被吹至该表面上，该喷嘴被导向偏离该盘形物品的中心不超过30mm的该表面的冲击的区域。
12.如权利要求1所述的方法，其中，吹至该表面的所述气体的气体速度应大于3m/s。
13.如权利要求1所述的方法，其中，在置换该第二清洗液的至少部分时间中，该盘形物品绕基本上垂直于该盘形物品的所述表面的一轴线而被旋转。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5096849B2 (ja) * 2007-09-13 2012-12-12 株式会社Ｓｏｋｕｄｏ 基板処理装置および基板処理方法
JP5390873B2 (ja) * 2009-01-28 2014-01-15 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP5538102B2 (ja) * 2010-07-07 2014-07-02 株式会社Ｓｏｋｕｄｏ 基板洗浄方法および基板洗浄装置
JP5615650B2 (ja) 2010-09-28 2014-10-29 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
CN108176640A (zh) * 2017-11-17 2018-06-19 天津津航技术物理研究所 一种提高激光陀螺腔体清洗洁净度的干燥方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1045539A (zh) * 1989-02-27 1990-09-26 菲利浦光灯制造公司 对经液体处理后的基片进行干燥的方法和装置
US5271774A (en) * 1990-03-01 1993-12-21 U.S. Philips Corporation Method for removing in a centrifuge a liquid from a surface of a substrate
US5882433A (en) * 1995-05-23 1999-03-16 Tokyo Electron Limited Spin cleaning method
CN2460229Y (zh) * 2001-01-16 2001-11-21 集贤实业有限公司 干燥气化装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326392A (ja) * 1992-05-14 1993-12-10 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP3402932B2 (ja) * 1995-05-23 2003-05-06 東京エレクトロン株式会社 洗浄方法及びその装置
JPH1041267A (ja) * 1996-07-19 1998-02-13 Kaijo Corp 基板の洗浄・乾燥装置
TW357406B (en) * 1996-10-07 1999-05-01 Tokyo Electron Ltd Method and apparatus for cleaning and drying a substrate
US6729040B2 (en) * 1999-05-27 2004-05-04 Oliver Design, Inc. Apparatus and method for drying a substrate using hydrophobic and polar organic compounds
US7021319B2 (en) * 2000-06-26 2006-04-04 Applied Materials Inc. Assisted rinsing in a single wafer cleaning process
US20020121286A1 (en) * 2001-01-04 2002-09-05 Applied Materials, Inc. Rinsing solution and rinsing and drying methods for the prevention of watermark formation on a surface
TW200303581A (en) * 2002-02-28 2003-09-01 Tech Ltd A Method and apparatus for cleaning and drying semiconductor wafer
TW556255B (en) 2002-06-04 2003-10-01 Semiconductor Mfg Int Shanghai Drying method of post-cleaned semiconductor wafer
JP4030832B2 (ja) * 2002-08-20 2008-01-09 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US7578886B2 (en) * 2003-08-07 2009-08-25 Ebara Corporation Substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate holding apparatus
TWI236061B (en) 2003-08-21 2005-07-11 Grand Plastic Technology Corp Method for wafer drying
JP4324527B2 (ja) * 2004-09-09 2009-09-02 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法及び現像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1045539A (zh) * 1989-02-27 1990-09-26 菲利浦光灯制造公司 对经液体处理后的基片进行干燥的方法和装置
US5271774A (en) * 1990-03-01 1993-12-21 U.S. Philips Corporation Method for removing in a centrifuge a liquid from a surface of a substrate
US5882433A (en) * 1995-05-23 1999-03-16 Tokyo Electron Limited Spin cleaning method
CN2460229Y (zh) * 2001-01-16 2001-11-21 集贤实业有限公司 干燥气化装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101223198B1 (ko) 2013-01-17
TW200639361A (en) 2006-11-16
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US20080190455A1 (en) 2008-08-14
WO2007054377A1 (en) 2007-05-18
KR20080005553A (ko) 2008-01-14
EP1888263A1 (en) 2008-02-20
JP2008540994A (ja) 2008-11-20
US8038804B2 (en) 2011-10-18
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