CN103824757A - 基板干燥的装置与方法 - Google Patents

基板干燥的装置与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103824757A
CN103824757A CN201310187917.2A CN201310187917A CN103824757A CN 103824757 A CN103824757 A CN 103824757A CN 201310187917 A CN201310187917 A CN 201310187917A CN 103824757 A CN103824757 A CN 103824757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
stage
organic solvent
nozzle
rotary speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310187917.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103824757B (zh
Inventor
郑英周
李福圭
黄善奎
裴正龙
龙秀彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semes Co Ltd
Original Assignee
Semes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020070050356A external-priority patent/KR100870244B1/ko
Priority claimed from KR1020080022470A external-priority patent/KR100968258B1/ko
Application filed by Semes Co Ltd filed Critical Semes Co Ltd
Publication of CN103824757A publication Critical patent/CN103824757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103824757B publication Critical patent/CN103824757B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/14Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

一种应用异丙醇(IPA)进行基板干燥的方法,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该基板的温度,与此同时向基板上表面喷射有机溶剂、并向该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热流体,并向基板上表面喷射有机溶剂与干燥气体。

Description

基板干燥的装置与方法
本申请是2009年11月23日提交的申请号为200880017076.8,发明名称为“基板干燥的装置与方法”的发明专利申请的分案申请。
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。
本实施例中,所述后阶段中基板的旋转速度是1400~1600r/m,该旋转速度高于所述前阶段中基板的旋转速度。
本发明的示例性实施例旨在提供一种基板干燥装置。在一示例性实施例中,该装置可包括:支撑单元,该支撑单元包括旋转头,在该旋转头上可安装基板;筒体,该筒体适于容纳所述支撑单元的旋转头,并且该筒体为进行处理提供空间;上喷嘴元件,该上喷嘴元件用于向安装于所述旋转头上的基板上表面提供干燥流体;下喷嘴元件,该喷嘴元件安装在所述旋转头的上表面,该下喷嘴元件用于向基板下表面喷射热流体;第一流体供应元件,该第一流体元件用于向所述下喷嘴元件提供热流体;加热器,该加热器安装在所述第一流体供应元件上,该加热器用于对向所述下喷嘴元件供应的流体加热。
本实施例中,所述上喷嘴元件包括:第一喷嘴,该第一喷嘴用于喷射有机溶剂,以干燥基板上表面;第二喷嘴,该第二喷嘴用于喷射干燥气体,以改善所述有机溶剂的汽化能力。
本实施例中,所述装置还包括:移动元件,该移动元件用于移动所述上喷嘴元件,以便所述上喷嘴元件从基板上表面的中心移动到边缘时喷射流体。
本实施例中,所述加热器对去离子水(DI Water)加热,加热温度在60℃到80℃的温度范围内。
有益效果
根据本发明所述,本发明具有如下有益效果。
第一,为基板下表面提供合适温度的去离子水,以防止基板表面温度的迅速增加,并抑制由水印或缺少干燥引发生成的微粒。
第二、在干燥过程中,基板温度可以正常地维持,从而减少了干燥过程需要的时间和IPA溶液的消耗量。
第三、当基板以高速旋转时,向基板中心喷射异丙醇溶液,减少了干燥气体的消耗量。另外,所述异丙醇溶液的反冲现象被抑制,从而减少了微粒。
尽管本发明专利已经联系本发明附图所图示的实施例进行了说明,但本发明保护的范围并不局限于此。任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
附图说明
图1是依据本发明实施例的应用异丙醇的基板干燥装置的剖视图;
图2显示了上喷嘴元件以旋转运动运行;
图3显示了上喷嘴元件以直线运动运行;
图4是根据本发明第一实施例的干燥方法的操作流程图;
图5是根据本发明第一实施例所述干燥方法的各个步骤的示意图;
图6是根据本发明第二实施例的干燥方法的操作流程图;
图7是根据本发明第二实施例所述干燥方法的各个步骤的示意图。
具体实施方式
下文将会参照附图更加详细地对本发明进行说明,这些附图表现了本发明的优选方案。但是本发明也可以通过很多不同形式具体实现,而不仅限于这里所列举的实施例。而应该理解为,提供这些实施例,是为了使本发明的公开更加彻底和完全,也将本发明的范围完全传递给本领域的技术人员。全文中相似的标记指示相似的元件。
图1显示了本发明实施例的一种应用异丙醇的干燥装置10。
该基板干燥装置10包括筒体100、提升单元200、支撑单元300、上喷嘴元件400及下喷嘴元件500。
<筒体>
如图1所示,筒体100顶部开口,并包容旋转头310。另外筒体100收集并排放旋转基板散开的处理液。冲洗喷嘴,固定在筒体100上以用来向基板喷射去离子水(DI water)等,为绘图方便予以省略。筒体100可以具有多种形式,也可以是一级筒体(one-stage bowl)。
筒体100中,排列有多级环形沟槽,以用于吸入或吸收分散在基板上的处理液。尤其是顶部开口空间“A”被定义在筒体100内。在所述空间“A”中处理基板W,并设置旋转头310。转轴320固定连接在旋转头310的底部,支撑并驱动旋转头320转动。转轴320穿过筒体100底面形成的开口,伸出到筒体100的外部。旋转部分330,如电动机,与转轴320连接以提供旋转力。设置筒体110用来分离与回收工处理过程中使用的化学试剂,这样可以重新使用这些化学试剂。筒体100包括多个回收槽110a、110b以及110c,不同种类的处理溶液被分别回收到这些回收槽中。在本实施例中,筒体100含有三个回收槽,它们分别被命名为内回收槽110a,中间回收槽110b,外回收槽110c。
内回收槽110a设置为环状结构,以包围旋转头310;且中间回收槽110b设置为环状结构,以包围内回收槽110a;外回收槽110c设置为环状结构,以包围中间回收槽110b。回收槽110a、110b及110c分别具有与定义在筒体100内的空间A相通的入口111a、111b及111c。每个回收槽入口111a、111b及111c均为环形、并均设在旋转头310的周围。工作过程中喷射到基板W上的化学试剂在基板W旋转产生的离心力作用下,穿过入口111a、111b及111c流入回收槽110a、110b及110c中。流入回收槽110a、110b及110c中的所述化学试剂通过各自的排液管115a、115b及115c排到外部。
<提升单元>
提升单元200使得筒体100可以上下直线移动。由于筒体100的上下运动,筒体100相对于旋转头310的高度是变化的。提升单元200包括托架210、可动轴220以及驱动器230。托架210固定地安装在筒体100的外壁上。可动轴220与托架210固定连接,并且依靠驱动器230上升与下降。当基板W装在旋转头310或者从其上拆下时,筒体100下降,以使得旋转头310伸出并高于筒体100。当处理过程运行时,调节筒体100的高度,以使提供给基板W的处理溶液能够根据其种类流入预置的回收槽110a、110b及110c中。同上述方法相反,提升单元200也可使旋转头310上下运动。
<支撑单元>
支撑单元300用于在处理过程中支撑基板W,该支撑单元包括旋转头310、转轴320及旋转部分330。
旋转头310设置在筒体100定义的内部空间中。旋转顶盖310包括上表面312a,该上表面用于安装基板W;支撑销314,该支撑销用于支撑基板W,以使支撑基板W与旋转头310的上表面312a间隔开;还包括夹持销316,该夹持销用于在工作过程中夹紧基板W的边缘。
转轴320与旋转头310的底面中心相连接,并且该转轴具有空心轴结构,用于将转动力传递到旋转头310上。虽然没有详细图解,但是旋转部分330可以具有常规结构:包括驱动部分,如电动机,以产生转动力;包括传动带,以将转动力从驱动器传送到转轴;还包括动力传动部分,如传动链。
<下喷嘴元件>
下喷嘴元件500用来向基板W下表面喷射热流体。所述热流体为加热的去离子水(DI water),也可以为加热的氮气等。
下喷嘴元件500包括下喷嘴510,该下喷嘴安装在旋转头310上表面的中心。下喷嘴510与去离子水(DI water)供应管路相连,该管路设置在旋转头310的中心位置。下喷嘴510包括热喷射孔512,该孔用来向基板下表面喷射所述热去离子水。所述基板被从热喷射孔512喷射的所述热去离子水加热。下喷嘴510喷出的热去离子水,喷射到所述基板的下表面中心,由于所述基板的旋转,所述热去离子水可以很容易喷射到基板的边缘,从而均匀的提高基板的温度。
第一流体供应元件520包括去离子水供应源522、加热器524、去离子水供应管路526以及排液管路528。加热器524对去离子水供应源522中聚积的去离子水加热,加热温度范围为从60℃到80℃。去离子水供应管路526一端与去离子水供应源522相连,另一端与下喷嘴元件510相连。去离子水供应管路526通过转轴320的空心部分,起到热去离子水流通的作用。排液管路528是从去离子水供应管路526分支出来的。具有开/关阀功能的第一阀527a、与回流阀527b安装在去离子水供应管路526上,具有开/关阀功能的第二阀527c安装在排液管路528上。回流阀527b允许存留在喷嘴中的热去离子水,在停止供应后可以快速回流。去离子水供应管路526包括预先设置的管道。去离子水供应管路526也可以被定义为设置在转轴320内部的管式(中空)空间。排液管路528适于实现热去离子水喷射到基板底面的过程的可重复性。积聚在去离子水供应管路526中的热去离子水的温度会随时间的推移而下降。因为这个原因,通过关闭第一阀527a并开启第二阀527c,使积聚在去离子水供应管路526中的去离子水不经过下喷嘴510喷射到所述基板底面上,而经过排液管路528被排放出来。也就是说,在向基板表面提供热去离子水之前,积聚在去离子水供应管路526中的去离子水先排放一定时间。然后,再把经加热器524加热后的去离子水供应给下喷嘴510。
提供热去离子水是为了防止在进行基板W干燥过程中,异丙醇(IPA)溶液汽化引起的冷却造成基板W表面温度迅速降低。也就是说,当所述异丙醇溶液以及氮气喷射到基板W表面,以对基板进行干燥时,热去离子水喷射到基板W下表面,可以维持整个基板W温度在60℃到80℃之间。尽管所述热去离子水的温度值在60℃到80℃之间,但它也可以随着干燥过程状态的变化而变化。
由于热去离子水,基板W的温度可以在干燥过程中正常地维持,这样可以防止产生由水印及缺少干燥而导致的微粒。另外,整个基板W的温度可以正常的维持而不会快速下降,可以缩短应用异丙醇进行干燥过程所需要的时间。从而,异丙醇的消耗量也会减少。
虽然没有通过附图给出,下喷嘴510还可以包括冲洗喷孔,该冲洗喷孔在冲洗过程中用来喷射冲洗溶剂(如去离子水);也可包括干燥喷孔,该干燥喷孔在基板干燥过程中用来喷射异丙醇汽体或者干燥气体(如氮气)。
<上喷嘴元件>
上喷嘴元件400包括多个喷嘴,以用于对安装在旋转头310上的基板W进行处理。上喷嘴元件400向安装在旋转头310上的基板W上表面(欲处理表面)喷射有机溶剂、干燥气体等。
上喷嘴元件400在从基板W的中心移动到边缘及从该基板边缘移动到中心,或者在基板W中心位置时,会向基板W表面喷射有机溶剂或者干燥气体。上喷嘴元件400连接可移动的移动部件420上,这将在后面描述。
上喷嘴元件400包括多个喷嘴412与414,还包括喷头410,多个喷嘴412与414安装在喷头410上。喷头410连接在移动部件420的悬臂422上。多个喷嘴412与414面向基板W安装在喷头410的表面上,并且包括第一喷嘴412与第二喷嘴414以喷射不同的流体。值得注意的是,喷头410包括第一喷嘴412以用来喷射异丙醇,和第二喷嘴414以用来喷射氮气。
异丙醇(IPA)是一种应用其挥发性来干燥基板W的化学物质。当经过基板W表面时,异丙醇溶液与清洗过后残留在基板W表面的去离子水的氢元素发生置换反应,达到移除残留去离子水的水分的目的。提供所述氮气可以触发所述异丙醇溶液的汽化(汽化能力)。也就是说,所述氮气提高了所述异丙醇溶液的汽化温度,增强了基板W的干燥效果。另外,混入常温氮气,也可能防止异丙醇溶液温度的下降。
上喷嘴元件400还可包括用于喷射蚀刻剂如氢氟酸溶剂进行蚀刻的喷嘴;和用于喷射去离子水进行清洗的喷嘴。在另一实施例中,可提供另一上喷嘴元件,该喷嘴元件具有用于喷射蚀刻剂的喷嘴,或者具有用于喷射去离子水进行清洗的喷嘴。虽然该实施例中提供了两种喷嘴,但是也可以根据基板处理过程所需流体的特点提供三种或者三种以上的喷嘴。
第二流体供应元件430向喷头410供应不同的流体以进行干燥处理过程。第二流体供应元件430包括异丙醇供应源432、氮气供应源434、第一供应管路435,该供应管路将异丙醇供应源432与第一喷嘴412连接、还包括第二供应管路436,该供应管路将氮气供应源434与第二喷嘴414连接。
例如,上喷嘴元件400可以继续向基板W表面喷射流体,以用于蚀刻、清洗与干燥,这样可以继续移除氧化物和残留物,清洗与干燥基板W。相应地,如果需要的话,上喷嘴元件400可以包括多个喷嘴。
移动部件420可以推动上喷嘴元件400以均匀地喷射流体,所述流体从喷嘴元件400喷射到基板W,并且是从基板W的中心移动基板W的到边缘。移动部件420包括悬臂422、支撑轴424以及驱动电机426。喷头410连接在悬臂422的一端,以便支撑喷头410,而支撑轴424则连接在悬臂422的另一端。支撑轴424从驱动电机426获得转动力,并依靠该转动力移动连接在悬臂422上的喷头410。驱动电机426连接有控制器(未示出)。
依靠移动部件420来移动上喷嘴元件400的方式有两种:一种是直线运动方式,另一种是转动运动方式。所述两种方式可以分开使用,也可以共同使用。
如图2所示,上喷嘴元件400可以在支撑轴424上作旋转运动。在这一点上,上喷嘴元件400绘出一段经过基板W中心“c”的圆弧“a”,并且第一喷嘴412与第二喷嘴414均设置在圆弧“a”上面。在上喷嘴元件400的运动方向上(箭头方向上),第一喷嘴412可以设置在第二喷嘴414的前面,也就是,第二喷嘴414可以设置在第一喷嘴412的后面。
如图3所示,上喷嘴元件400a可以在移动部件420中的悬臂422上方直线移动。在这一点上,上喷嘴元件400a设置在经过基板中心“c”的直线上。在上喷嘴元件400a的运动方向上(箭头方向上),第一喷嘴412可以设置在第二喷嘴414的前面,也就是,第二喷嘴414可以设置在第一喷嘴412的后面。
如图2、3所示,第一喷嘴412与第二喷嘴414沿上喷嘴单元400运动的方向、或者沿其运动方向的切线上设置成一排。因此,不管应用上述两种方法的哪一种方法,在异丙醇溶液从第一喷嘴喷出的过程中,第二喷嘴414在沿第一喷嘴412的轨迹运动的同时喷射氮气。
下面将对异丙醇基板干燥装置的以上结构的功效进行阐述。
首先,基板W被传送安装到旋转头310上。安装好的基板W由夹持销316夹紧,旋转部分330带动旋转头310转动。
当基板W转动时,就可以应用蚀刻剂进行蚀刻步骤。一般而言,在湿法蚀刻过程中,氢氟酸(HF)溶剂被用作蚀刻剂以用于刻蚀基板表面的硅层。所述氢氟酸溶剂喷射到工艺腔室中,以刻蚀旋转基板W表面上的硅层。喷射蚀刻剂的喷射孔可以设置在上喷嘴元件400上,或者设置在除上喷嘴元件400以外的其它喷嘴元件上。
蚀刻步骤完成后,移除基板W表面上的蚀刻残留物。当基板W继续旋转时,喷射去离子水对基板W进行清洗或者漂洗。喷射清洗用去离子水的喷射孔可以设置在上喷嘴元件400上,或者设置在除上喷嘴元件400外的其它喷嘴元件上。
清洗步骤完成后,进行干燥步骤以对基板W表面进行干燥。
图4是本发明第一实施例的干燥方法的操作流程图,图5是本发明第一实施例所述干燥方法的各个步骤的示意图。
如图4及图5所示,干燥步骤可以包括前阶段S610与后阶段S620。在前阶段S610中,基板的旋转速度是400~500r/m,该旋转速度要比在后阶段中的基板的旋转速度(600~800r/m)低。
在前阶段S610中,热去离子水从下喷嘴元件500中喷射,与此同时,异丙醇溶液与氮气从上喷嘴元件400中喷射。上喷嘴元件400喷射异丙醇溶液与氮气的同时,在基板中心与基板边缘之间往返扫描一次。喷射所述异丙醇溶液,以利用异丙醇的挥发性对基板W进行干燥。当经过基板W的表面时,异丙醇溶液与清洗过程后残留在基板W表面的去离子水中的氢元素发生置换反应,以达到移除残留去离子水的水分的目的。在应用异丙醇进行干燥的过程中,上喷嘴元件400中的第二喷嘴414,在沿第一喷嘴412的运动轨迹进行基板表面干燥时,喷射氮气。所述氮气用于触发所述异丙醇溶液的汽化。
如上所述,当应用异丙醇与氮气对基板W表面进行干燥时,下喷嘴元件500向基板W底面喷射热去离子水。该热去离子水的温度为60℃~80℃。提供该热去离子水可以使整个基板W的温度均匀分布,这样可以防止水印的形成以及产生因缺少干燥而导致的微粒。另外,由于异丙醇,基板W的整体温度升高,这使得快速干燥变得可能(改善的汽化能力)。因此,干燥时间就会缩短,即异丙醇的消耗量会减少。
在后阶段S620中,当驱动基板W以高于前阶段S610中的速度转动时,停止喷射热去离子水,所述异丙醇与氮气喷射到基板W的上表面,以对其上表面进行干燥。后阶段S620通过进行一次从基板中心到边缘的扫描而完成。其间,后阶段S620可以包括向基板W底面喷射氮气的步骤,以移除可能残留在其底面的去离子水。因而,下喷嘴500可具有用于(未示出)喷射氮气的喷射孔,以干燥残留的去离子水。
干燥步骤完成后,旋转部分330停止转动。因此,旋转头310也会停止转动,之后移走基板W或者进行其它步骤。
图6是本发明第二实施例的干燥方法的操作流程图,图7是本发明第二实施例所述干燥方法的各个步骤的示意图。
如图6及图7所示,干燥步骤可以包括前阶段S710与后阶段S720。在前阶段S710中,基板的旋转速度是400~500r/m,该旋转速度要比在后阶段中基板的旋转速度(1400~1600r/m)低。
前阶段S710包括第一步骤S712,在该步骤中,上喷嘴元件400向基板的上表面喷射异丙醇溶液,同时,(在基板中心与基板边缘之间)往返扫描四到六次;以及第二步骤S714,在该步骤中,在当上喷嘴元件400固定在基板的中心位置、向基板上表面的中心喷射异丙醇溶液的同时,下喷嘴元件500喷射热去离子水。
具体来说,上喷嘴元件400喷射异丙醇溶液,同时从基板上表面到基板边缘往返扫描四到六次(耗时10~13s)。其后,上喷嘴元件400喷射异丙醇溶液,同时固定在基板的上表面的中心位置(耗时9~11s)。仅在上喷嘴400固定在基板上表面的中心位置处喷射异丙醇溶液时,下喷嘴元件500向基板底面喷射去离子水以加热所述基板。
在后阶段S720中,当驱动基板以高于前阶段S710中的速度转动时,所述异丙醇喷射到基板的上表面,对其上表面进行干燥(耗时14~16s),且停止喷射热去离子水。后阶段S720将在上喷嘴400固定到基板中心位置时喷射异丙醇溶液。在后阶段S720中,高速旋转产生的离心力由干燥气体效应替换,不包括使用氮气。特别是,由于上喷嘴元件400固定在基板中心位置时喷射异丙醇溶液,抑制了回弹现象导致的微粒产生。
干燥步骤完成后,旋转部分330停止转动。因此,旋转头310也会停止转动,移走基板W或者进行其它步骤。
所述基板W并不限于半导体芯片用晶圆,还可以适用于所有平板显示器对应的基板,例如液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、真空荧光显示器(VFD)、场致发射显示器(FED)或者电致发光显示器(ELD)。
根据本发明,有如下优点及效果:
第一、向基板底面供应规定温度的去离子水,以防止基板底面温度的快速升高,抑制水印或者缺少干燥导致的微粒的产生;
第二、干燥过程中正常地维持基板温度,可以减少干燥所需时间及异丙醇的消耗量;
第三、在基板以高速旋转时,异丙醇溶液喷射到基板的中心位置,可以减少所用干燥气体的消耗量。另外,抑制了异丙醇溶液的回冲现象,减少了微粒。
尽管本发明已经结合本发明附图所示的实施例进行了说明,但本发明保护的范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的替换、修改或变化,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种干燥基板的方法,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该基板的温度,同时向旋转基板的上表面喷射有机溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
后阶段,在所述后阶段中,停止喷射所述热流体,并向所述基板的上表面喷射所述有机溶剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,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。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,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。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,在所述后阶段期间,所述有机溶剂从所述基板中心到所述基板边缘只喷射一次。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,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所述基板中心到所述基板边缘、以及从所述基板边缘再到所述基板中心;和
定点步骤,在所述定点步骤中所述有机溶剂在所述基板中心定点喷射,
其中所述热流体仅在所述定点步骤中喷射到所述基板的底面。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括:
后阶段,在所述后阶段中,停止喷射所述热流体,并仅向所述基板的上表面中心喷射有机溶剂。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,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。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述后阶段中基板的旋转速度是1400~1600转/分。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,喷射到所述基板底面的所述热流体的温度是60~80℃。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述前阶段中,聚积在管路中的液体排放一定时间后,再向所述基板底面喷射所述热流体。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述热流体是去离子水(DI water),所述有机溶剂是异丙醇(IPA)。
13.一种干燥基板的方法,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该基板的温度,与此同时向所述基板上表面喷射有机溶剂、并向所述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;和
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。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述后阶段中基板的旋转速度是600~800转/分,所述旋转速度高于所述前阶段中基板的旋转速度;并且
其中所述有机溶剂从所述基板中心到所述基板边缘只喷射一次。
15.一种干燥基板的方法,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所述基板温度,同时向所述基板中心定点喷射所述有机溶剂;和
后阶段,在所述后阶段中停止喷射所述热流体,并仅向所述基板上表面中心喷射所述有机溶剂。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述后阶段中基板的旋转速度是1400~1600转/分,所述旋转速度高于所述前阶段中基板的旋转速度。
17.一种基板干燥装置,包括:
支撑单元,所述支撑单元包括旋转头,在该旋转头上可安装基板;
筒体,所述筒体适于容纳所述支撑单元的旋转头,并且所述筒体为进行处理提供空间;
上喷嘴元件,所述上喷嘴元件用于向安装于所述旋转头上的所述基板上表面提供干燥流体;
下喷嘴元件,所述下喷嘴元件安装在所述旋转头的上表面,所述下喷嘴元件用于向所述基板的下表面喷射热流体;
第一流体供应元件,所述第一流体供应元件用于向所述下喷嘴元件提供热流体;
加热器,所述加热器安装在所述第一流体供应元件上,所述加热器用于对向所述下喷嘴元件供应的流体加热。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述上喷嘴元件包括:
第一喷嘴,所述第一喷嘴用于喷射有机溶剂,以干燥基板上表面;和
第二喷嘴,所述第二喷嘴用于喷射干燥气体,以改善所述有机溶剂的汽化能力。
19.根据权利要求述17所述的装置,还包括:移动元件,所述移动元件用于移动所述上喷嘴元件,以便所述上喷嘴元件从基板上表面的中心移动到边缘时喷射流体。
20.根据权利要求述17所述的装置,其中,所述加热器对去离子水(DIwater)加热,加热温度在60℃到80℃的温度范围内。
CN201310187917.2A 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法 Active CN103824757B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070050356A KR100870244B1 (ko) 2007-05-23 2007-05-23 Ipa를 이용한 기판 건조 장치
KR10-2007-0050356 2007-05-23
KR1020080022470A KR100968258B1 (ko) 2008-03-11 2008-03-11 기판 건조 방법
KR10-2008-0022470 2008-03-11
CN2008800170768A CN101689491B (zh) 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800170768A Division CN101689491B (zh) 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103824757A true CN103824757A (zh) 2014-05-28
CN103824757B CN103824757B (zh) 2018-11-23

Family

ID=40032113

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310187917.2A Active CN103824757B (zh) 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法
CN2008800170768A Active CN101689491B (zh) 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800170768A Active CN101689491B (zh) 2007-05-23 2008-05-22 基板干燥的装置与方法

Country Status (5)

Country Link
US (3) US8793898B2 (zh)
JP (1) JP4870837B2 (zh)
CN (2) CN103824757B (zh)
TW (1) TWI490930B (zh)
WO (1) WO2008143476A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106328490A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 细美事有限公司 用于处理基板的方法和装置

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101036592B1 (ko) * 2008-11-28 2011-05-24 세메스 주식회사 처리액 공급 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치
WO2010091141A2 (en) * 2009-02-04 2010-08-12 George Holmes Low impact belt dryer
JP2011060954A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Toshiba Corp 半導体ウェーハの洗浄方法
KR101099555B1 (ko) * 2010-01-12 2011-12-28 세메스 주식회사 기판 처리 장치
US20120103371A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Lam Research Ag Method and apparatus for drying a semiconductor wafer
JP5712101B2 (ja) * 2010-12-24 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
KR101788323B1 (ko) 2011-04-26 2017-11-16 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 비휘발성 메모리 소자 제조 방법
JP5622675B2 (ja) 2011-07-05 2014-11-12 株式会社東芝 基板処理方法及び基板処理装置
US9406501B2 (en) * 2012-05-31 2016-08-02 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for cleaning substrate
JP6131162B2 (ja) * 2012-11-08 2017-05-17 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP5955766B2 (ja) * 2012-12-28 2016-07-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US9373551B2 (en) 2013-03-12 2016-06-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Moveable and adjustable gas injectors for an etching chamber
US9704730B2 (en) * 2013-05-28 2017-07-11 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning apparatus, substrate cleaning method and non-transitory storage medium
JP5909477B2 (ja) 2013-10-25 2016-04-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び液供給装置
KR101583042B1 (ko) 2014-05-29 2016-01-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
US10490426B2 (en) 2014-08-26 2019-11-26 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
CN105826219B (zh) * 2015-01-23 2019-01-04 株式会社思可林集团 基板处理方法、基板处理装置和流体喷嘴
KR101681190B1 (ko) * 2015-05-15 2016-12-02 세메스 주식회사 기판 건조 장치 및 방법
JP6740028B2 (ja) * 2015-07-29 2020-08-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
TWI767920B (zh) * 2016-07-15 2022-06-21 美商應用材料股份有限公司 乾燥高深寬比特徵
US10971354B2 (en) * 2016-07-15 2021-04-06 Applied Materials, Inc. Drying high aspect ratio features
US10446416B2 (en) * 2016-08-09 2019-10-15 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
KR101870650B1 (ko) * 2016-08-25 2018-06-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6728009B2 (ja) * 2016-09-26 2020-07-22 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6740098B2 (ja) * 2016-11-17 2020-08-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
US10546762B2 (en) * 2016-11-18 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Drying high aspect ratio features
JP6811619B2 (ja) * 2017-01-12 2021-01-13 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US10656525B2 (en) * 2017-09-01 2020-05-19 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Photoresist baking apparatus
US10890377B2 (en) * 2018-05-01 2021-01-12 Rochester Institute Of Technology Volcano-shaped enhancement features for enhanced pool boiling
KR20210128061A (ko) * 2020-04-16 2021-10-26 주식회사 제우스 기판 처리 장치 및 방법
CN111540702B (zh) * 2020-07-10 2020-09-29 清华大学 竖直马兰戈尼晶圆处理装置
KR102610004B1 (ko) * 2020-11-19 2023-12-05 세메스 주식회사 반도체 스트립 절단 및 분류 설비에서 패키지 건조 장치
CN113083766A (zh) * 2021-03-04 2021-07-09 亚电科技南京有限公司 单片晶圆清洗方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000156362A (ja) * 1998-11-19 2000-06-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
CN1292736A (zh) * 1998-03-13 2001-04-25 塞米特公司 处理微电子工件的微环境反应器
JP2004119854A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Shibaura Mechatronics Corp スピン処理装置
US20060070638A1 (en) * 1999-01-22 2006-04-06 Aegerter Brian K Methods and apparatus for rinsing and drying
TW200625387A (en) * 2005-01-12 2006-07-16 Boc Inc System for cleaning a surface using cryogenic aerosol and fluid reactant

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9000484A (nl) * 1990-03-01 1991-10-01 Philips Nv Werkwijze voor het in een centrifuge verwijderen van een vloeistof van een oppervlak van een substraat.
JPH04263426A (ja) * 1991-02-18 1992-09-18 Mitsubishi Kasei Corp 蒸気乾燥装置
JPH06216105A (ja) * 1993-01-20 1994-08-05 Hitachi Ltd ベーパ乾燥装置
US6115867A (en) * 1997-08-18 2000-09-12 Tokyo Electron Limited Apparatus for cleaning both sides of substrate
KR200177341Y1 (ko) 1997-12-05 2000-04-15 김영환 웨이퍼의 말랑고니 건조장치(malangoni drier of wafer)
KR20000037982A (ko) * 1998-12-03 2000-07-05 김규현 반도체 웨이퍼 건조장치 및 건조방법
TW504749B (en) 1999-06-29 2002-10-01 Tokyo Electron Ltd Liquid processing method and apparatus for processing object in treatment liquid
US20020121290A1 (en) * 1999-08-25 2002-09-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning/drying hydrophobic wafers
US7021319B2 (en) * 2000-06-26 2006-04-04 Applied Materials Inc. Assisted rinsing in a single wafer cleaning process
CN1638882B (zh) * 2002-02-06 2010-05-26 艾奎昂技术股份有限公司 用来干燥至少一个基片的装置及方法
JP2003347267A (ja) 2002-05-23 2003-12-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP3993048B2 (ja) * 2002-08-30 2007-10-17 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US7011715B2 (en) * 2003-04-03 2006-03-14 Applied Materials, Inc. Rotational thermophoretic drying
CN101308766B (zh) * 2003-06-24 2010-06-09 兰姆研究股份公司 湿处理盘状基片的部件和方法
KR20050035318A (ko) 2003-10-10 2005-04-18 세메스 주식회사 기판 세정 건조 장치 및 방법
US7258801B2 (en) * 2004-09-13 2007-08-21 Heatflex Corporation System and method for reducing deionized water consumption
US20090081810A1 (en) 2004-10-06 2009-03-26 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US7767026B2 (en) * 2005-03-29 2010-08-03 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2006332215A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Hitachi High-Tech Science Systems Corp 微細構造処理方法及びその装置
JP4527660B2 (ja) 2005-06-23 2010-08-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP2007227765A (ja) 2006-02-24 2007-09-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板表面処理装置、基板表面処理方法および基板処理装置
JP2007317802A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Shibaura Mechatronics Corp 基板の乾燥処理装置及び乾燥処理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1292736A (zh) * 1998-03-13 2001-04-25 塞米特公司 处理微电子工件的微环境反应器
CN1599025A (zh) * 1998-03-13 2005-03-23 塞米特公司 处理微电子工件的微环境反应器
JP2000156362A (ja) * 1998-11-19 2000-06-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
US20060070638A1 (en) * 1999-01-22 2006-04-06 Aegerter Brian K Methods and apparatus for rinsing and drying
JP2004119854A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Shibaura Mechatronics Corp スピン処理装置
TW200625387A (en) * 2005-01-12 2006-07-16 Boc Inc System for cleaning a surface using cryogenic aerosol and fluid reactant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106328490A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 细美事有限公司 用于处理基板的方法和装置
US10335836B2 (en) 2015-06-30 2019-07-02 Semes Co., Ltd. Method and apparatus for treating substrate
CN106328490B (zh) * 2015-06-30 2020-06-19 细美事有限公司 用于处理基板的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4870837B2 (ja) 2012-02-08
US8793898B2 (en) 2014-08-05
JP2010528470A (ja) 2010-08-19
CN103824757B (zh) 2018-11-23
TW200913025A (en) 2009-03-16
WO2008143476A1 (en) 2008-11-27
TWI490930B (zh) 2015-07-01
CN101689491A (zh) 2010-03-31
US20140298669A1 (en) 2014-10-09
US20100146813A1 (en) 2010-06-17
US20130074359A1 (en) 2013-03-28
CN101689491B (zh) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101689491B (zh) 基板干燥的装置与方法
US11289324B2 (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
TWI698906B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
JP6317547B2 (ja) 基板処理方法
KR101049441B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US7699939B2 (en) Substrate cleaning method
JP3725809B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US9418831B2 (en) Method for precision cleaning and drying flat objects
KR100987795B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 방법
TWI612574B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
US9275849B2 (en) Single-chamber apparatus for precision cleaning and drying of flat objects
KR101022783B1 (ko) 기판 건조 방법
KR101005889B1 (ko) 구리 패턴이 노출된 기판을 건조하는 방법 및 이를 이용하는 금속 배선 형성 방법
JP6513852B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102279716B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법
KR100968258B1 (ko) 기판 건조 방법
KR100987796B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 방법
KR20110091626A (ko) 기판 건조 장치 및 방법
KR100870244B1 (ko) Ipa를 이용한 기판 건조 장치
KR20080009833A (ko) 기판 세정 및 건조 방법
JP6611848B2 (ja) 基板処理装置
KR20120078574A (ko) 기판 건조 장치 및 방법
KR20100029795A (ko) 기판 건조 장치 및 방법
KR20040033138A (ko) 기판 처리 장치
KR20100054454A (ko) 습식 기판 세정 장치 및 그 세정 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant