CN109786288A - 气体管、气体供应系统以及使用其的半导体器件制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气体管、一种含有气体管的气体供应系统以及一种使用气体供应系统的半导体制造方法。气体管包含多孔材料体和包围多孔材料体的耐蚀护套。多孔材料体具有中空管结构和中空管结构内部的空腔。多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙。耐蚀护套安置于多孔材料体上且包围多孔材料体。耐蚀护套包含穿透耐蚀护套的多个孔。

Description

气体管、气体供应系统以及使用其的半导体器件制造方法

技术领域

本发明的实施例是有关于气体管、气体供应系统以及使用其的半导体器件制造方法。

背景技术

半导体制造工艺常常采用浸没浴或化学浴用于清洁、湿式刻蚀或甚至剥离操作。用于将气体或空气供应到浸没浴或化学浴中的气体供应元件或设备起着重要作用且往往对处理结果具有显著影响。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供一种供应气体的气体管，包括：多孔材料体，具有中空管结构以及中空管结构内部的空腔，其中多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙；以及耐蚀护套，安置于多孔材料体上且包围多孔材料体，其中耐蚀护套包括穿透耐蚀护套的多个孔。

根据本发明的一些实施例，提供一种用于供应气体的气体供应系统，包括：气体供应源；至少一个气体管，与气体供应源连接；管道，与气体供应源连接且将气体供应源与至少一个气体管连接；阀门，定位于管道与气体供应源之间；以及至少一个连接件，连接到至少一个气体管的至少一端且将管道与至少一个气体管连接，以及其中至少一个气体管包括：多孔材料体，具有中空管结构以及中空管结构内部的空腔，其中多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙；以及耐蚀护套，安置于多孔材料体上且包围多孔材料体，其中耐蚀护套包括穿透耐蚀护套的多个孔。

根据本发明的一些实施例，提供一种用于半导体器件的半导体制造方法，包括：提供芯片；通过使芯片浸没到第一清洁槽中的第一清洁溶液中以及经由第一气体管供应第一气体来对芯片执行预清洁工艺；通过使芯片浸没到刻蚀槽中的刻蚀溶液中以及经由第二气体管供应第二气体来对芯片执行湿式刻蚀工艺；以及通过使芯片浸没到第二清洁槽中的第二清洁溶液中以及经由第三气体管供应第三气体来对芯片执行后清洁工艺，以及其中第一气体管、第二气体管以及第三气体管中的至少一个为气体供应管，气体供应管包括：多孔材料体，具有中空管结构以及中空管结构内部的空腔，其中多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙；以及耐蚀护套，安置于多孔材料体上且包围多孔材料体，其中耐蚀护套包括穿透耐蚀护套的多个孔。

附图说明

当结合附图阅读以下详细描述时会最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应元件的一部分的三维示意图。

图2A为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应管的分解示意图。

图2B为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应管的三维示意图。

图3为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应元件的一部分的示意图。

图4为绘示根据本发明的一些示例性实施例的气体供应系统与半导体处理系统的相对连接关系的示意图。

图5A到图5D为根据一些示例性实施例的半导体器件制造方法中各个阶段的横截面示意图。

图6为绘示根据一些示例性实施例的半导体器件制造方法的工艺步骤的流程图。

附图标号说明

10：气体供应系统；

40：半导体处理系统；

50：芯片；

50a：清洁芯片表面；

100、100'：气体供应元件；

102：气体供应源；

104：阀门；

110、1101、1102、1103、1104：气体管；

110A、110B、1101A、1102A、1101B、1102B：端；

114：多孔材料体；

114a：外部表面；

116：耐蚀护套；

117：孔；

120、120A、120B：连接件；

130：管道；

402：浸没槽；

404：溶液；

500：半导体器件；

502：硅衬底；

504：栅极电极；

506：栅极介电层；

508：源极区/漏极区；

511、512、513、514：绝缘层；

521、522：介电层；

521a、522a：图案化介电层；

530：残余物；

540：掩模图案；

550：残余物；

1162：顶部部分或上部部分；

p：间距；

t：厚度；

CS1、CS2：清洁溶液；

CT1、CT2：清洁槽；

ES：刻蚀溶液；

ET：刻蚀槽；

GT1、GT2、GT3：气体管；

HT：空腔；

S：开口；

S50、S52、S54、S56：步骤。

具体实施方式

以下公开提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例来简化本公开。当然，这些组件和布置只是实例且并不意图为限制性的。举例来说，在以下描述中，第一特征形成在第二特征之上或第一特征形成在第二特征上可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，且还可包含额外特征可形成于第一特征与第二特征之间以使得第一特征与第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本发明可在各个实例中重复附图标号和/或字母。此重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。

另外，为易于描述，可在本文中使用例如“在……下面(beneath)”、“在……下方(below)”、“下部(lower)”、“在……上方(above)”、“上部(upper)”等空间相对术语描述一个元件或特征与另一元件或特征如图式中所示出的关系。除图式中所描绘的定向以外，空间相对术语意图涵盖在使用或操作中的器件的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词同样可相应地进行解释。

图1为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应元件的一部分的三维示意图。图2A为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应管的分解示意图。图2B为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应管的三维示意图。图4为绘示气体供应系统与半导体处理系统的相对连接关系、绘示在根据本发明的一些示例性实施例的半导体制造工艺中待处理的芯片的示意图。

参看图1和图4，在一些实施例中，气体供应元件100包含至少一个圆柱形气体管110和连接到气体管110的一端110A的至少一个连接件120。在一些实施例中，气体管110的另一端110B可为封闭端。在其它实施例中，气体管110的另一端110B可经由一个或多个连接件进一步连接其它气体管。在示例性实施例中，气体供应元件100可为用于半导体制造工艺的气体供应系统10的部分。在一些实施例中，气体供应系统10进一步包含空气或气体供应源102、阀门104以及连接在气体管110与气体供应源102之间的一个或多个管道130。在示例性实施例中，气体供应管102包含气体瓶、气体槽或气缸。在示例性实施例中，阀门104控制气体或空气的开关(开/关)和流动速率。在某些实施例中，气体供应系统10被包含为半导体处理系统40的一部分，且半导体处理系统40包含至少一个浸没槽402。在图4中，一个或多个气体管可布置于浸没槽402内，但为了简化只绘示了一个气体管110，且气体管110可设置在浸没槽402的一侧或浸没槽402的两个相对侧的中间位置处。应理解，可根据反应需求或处理要求在浸没槽402的两个相对侧处设置多于一个气体管或甚至沿矩形槽的四侧布置多于一个气体管。尽管在本文中只绘示了一个浸没槽402，但在一些实施例中，半导体处理系统40包含多个浸没槽。在图4中，根据本发明的一些示例性实施例，将布置于半导体处理系统40的浴槽402内的气体供应系统10安置于待处理芯片上方和待处理芯片之上。在一些实施例中，浸没槽402包含用于执行芯片清洁工艺或表面制备的清洁槽。在一些实施例中，清洁槽包含去离子水或清洁溶液。在一些实施例中，浸没槽402包含用于湿式刻蚀工艺的化学浴槽。在一些实施例中，化学浴槽包含刻蚀溶液或包含酸、有机物和/或碱的化学溶液。如图4中所绘示，在某些实施例中，芯片50浸没在浸没槽402中的水或溶液404内。应了解，可取决于用于待处理的芯片或封装的半导体制造工艺的所需处理条件而调整或选择溶液404的成分或类型。在一些实施例中，气体管110经由连接件120连接到气体管道130，且管道130与阀门104和气体供应源102进一步连接。在一些实施例中，连接件120可由T形(tee)连接件、肘形连接件、十字连接件或任何合适形状的连接件中选出。在示例性实施例中，在图4中，连接件120连接到气体管110的一端110A，而气体管110的另一端110B为封闭端。在某些实施例中，连接件120可以与气体管110紧固或旋拧在一起。在一些实施例中，气体管110和连接件120可以经由紧密配合机构(例如压缩配合、扩口配合、法兰配合或类似配合)连接。

图3为示出根据本发明的一些示例性实施例的气体供应元件的一部分的示意图。参看图3，在一些实施例中，气体供应元件100'包含多个气体管110(包含图3中所绘示的四个气体管1101到气体管1104)和分别连接到气体管110的两个相对的端110A、端110B的连接件120。在一些实施例中，在图3中，气体管1101、气体管1102的端1101A、端1102A与连接件120A连接，且与气体供应源进一步连接。在示例性实施例中，气体管1101、气体管1102的另一端1101B、另一端1102B(相对于气体进入端1101A、气体进入端1102A的相对端)经由连接件120B分别与其它的气体管1103、气体管1104连接，且其它的气体管1103、气体管1104经由连接件120B彼此连接。在一些实施例中，气体管1101、气体管1102、气体管1103、气体管1104(气体管110)与相邻气体管串联连接且内连。在某些实施例中，气体从连接件120A中进入到气体管110中且经由孔从气体管110流出到周围环境(例如槽)中(箭头绘示气体流向)。在一些实施例中，连接件120A、连接件120B可为T形连接件、肘形连接件、十字连接件或任何合适形状的连接件。在一些实施例中，连接件120A、连接件120B为不同类型的连接件。在某些实施例中，连接件120A、连接件120B可以与气体管110紧固或旋拧。在一些实施例中，气体管110和连接件120A、连接件120B可以经由紧密配合(tight fitting)机构(例如压缩配合、扩口配合(flare fitting)、法兰配合(flange fitting)或类似配合)连接。

在一些实施例中，在图1到图2B中，气体管110进一步包含多孔材料体114和覆盖多孔材料体114的耐蚀护套116。在一些实施例中，多孔材料体114具有圆柱形中空管结构，所述中空管结构具有定位于内部上的空腔HT。在一些实施例中，多孔材料体114的管形结构足够坚硬以保持其形状，且多孔材料体114自身充当支撑块以维持气体压力且支撑耐蚀护套116。在一些实施例中，耐蚀护套116具有圆柱形中空管结构，所述中空管结构具有沿中空管结构的纵向方向延伸的空腔HT。在一些实施例中，耐蚀护套116定位于多孔材料体114的外部表面114a上且直接接触多孔材料体114，且包围多孔材料体114的管形结构。在一些实施例中，多孔材料体114至少紧密地配合在耐蚀护套116内。在某些实施例中，多孔材料体114和包围多孔材料体114的耐蚀护套116同心地布置。在一些实施例中，耐蚀护套116与多孔材料体114接合或附接。在某些实施例中，耐蚀护套116为圆柱形外壳或套筒，且耐蚀护套116的管形结构完全覆盖多孔材料体114的外部表面114a。在一些实施例中，定位于多孔材料体114中间的中空空腔HT的直径在3毫米到10毫米的范围内。

在替代实施例中，具有圆柱形中空管结构的支撑管可进一步包含于中空多孔材料体114的空腔内。在一些实施例中，支撑管可在其管壁上具有多于一个开放缝隙，以使气体在管的厚度方向上穿透管壁。

在一些实施例中，多孔材料体114由高度多孔材料制成且具有很微小且肉眼不可见的多个孔隙。在某些实施例中，微小孔隙的大小在0.1微米到3微米的范围内，微小孔隙在多孔材料中的孔隙率(指代开放面积百分比)为至少50％或在50％到75％的范围内。也就是说，孔隙(总计)占多孔材料总体积的至少50％体积/体积或约50％体积/体积到75％体积/体积，而多孔材料的非孔隙比例占多孔材料总体积的约25％体积/体积到50％体积/体积。在一些实施例中，多孔材料体114的多孔材料对大部分侵蚀性溶剂(包含强酸和强碱)为惰性的。也就是说，多孔材料体114包含耐受酸性pH环境和/或碱性pH环境的至少一种材料(即耐酸和耐碱材料)。在某些实施例中，多孔材料体114的材料为疏水性的。在某些实施例中，取决于多孔材料的疏水性，选择足够小的多孔材料体114的孔隙大小来防止液体或化学物进入到所述体或管中。在一些实施例中，由于疏水性多孔材料体114，水或液体不会进入到空腔中而防止气体管被水或液体堵塞。在一些实施例中，由于多孔材料体114的疏水性，因为液体或水将不会流入管中，所以气体管不会堵塞，且穿过多孔材料体114的气体或空气均匀地经过多孔材料体114且经由耐蚀护套116释放。举例来说，可调整多孔材料体114的孔隙大小以及多孔材料体114的厚度以控制空气或气体流动速率。在一些实施例中，均一的气体分布和连续且不间断的气流可以通过适当地选择多孔材料体114的孔隙大小以及多孔材料体114的厚度来实现。在某些实施例中，多孔材料体114的材料为高温稳定的，例如在高于120摄氏度、高于150摄氏度的温度下稳定，或在100摄氏度到250摄氏度的温度下稳定。在某些实施例中，多孔材料体114的材料包含聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)。PTFE为四氟乙烯的高耐热性疏水性含氟聚合物。对于材料或物体的疏水性材料或疏水性表面来说，水接触角通常大于90°。在一些实施例中，在图2A中，多孔材料体114具有厚度t，且厚度t可根据空气或气体的流动速率调整。在一个实施例中，多孔材料体114的厚度t在约3毫米到8毫米的范围内。

在一些实施例中，如图2A和图2B中所绘示，耐蚀护套116包含穿透耐蚀护套116(即，从护套116的内表面延伸到外表面)的多个孔117。在一些实施例中，孔117为开放孔(沿厚度方向穿透护套)且为实质上圆形形状或椭圆形的孔，所述孔的孔大小(即最大直径)为约0.8毫米到1.0毫米。在某些实施例中，孔117为并排布置的单个孔且彼此之间以间距p布置(即分开一段距离)，且间距p在约1毫米到50毫米的范围内。在一些实施例中，如图2A和图2B中所绘示，孔117彼此分开且以均一间距p紧邻彼此布置。根据实施例，间距p可根据产品设计或孔117的数目修改。在替代实施例中，不同大小的孔可以不同间距布置。在某些实施例中，孔117可以布置成沿耐蚀护套116的管结构的纵向方向延伸的一行、两行或更多行。取决于气体供应系统的设置，孔117安置于耐蚀护套116的顶部部分或上部部分1162(面朝上的部分)上。在替代实施例中，孔117布置成两行，所述两行布置于耐蚀护套116的管状结构的两个相对侧上。在某些实施例中，耐蚀护套116保护多孔材料体114且有助于控制释放气体的方向和气体的均一分布。在某些实施例中，通过将孔117布置于耐蚀护套116的顶部部分或上部部分1162上，减轻气体管110的浮动效应。在一些实施例中，耐蚀护套116的材料包含耐受酸性pH环境和/或碱性pH环境的至少一种材料(即，一种耐酸碱材料)。在某些实施例中，耐蚀护套116的材料可为疏水性的。在某些实施例中，耐蚀护套116的材料能够经受高温，例如在高于120摄氏度、高于150摄氏度的温度下稳定，或在100摄氏度到250摄氏度的温度下稳定。在某些实施例中，耐蚀护套116的材料包含聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride；PVDF)。PVDF为耐受大部分酸和碱的高度非反应性热塑性含氟聚合物。在一些实施例中，耐蚀护套116的厚度在约1毫米到2毫米的范围内。

在一些实施例中，参看图4，当气体或空气从气体供应源102中供应时，接着经由阀门104供应到气体管道130。将气体或空气吹到气体供应元件100中(吹到气体管110中)，且接着从气体管110的孔117排出，且接着释放到槽402中的溶液404中。在某些实施例中，如图2A和图2B中所绘示，供应到多孔材料体114的空间(空腔)HT内部中(气体流向绘示为箭头)的气体或空气经由多孔材料体114的微小孔隙向外流动，到达耐蚀护套116，接着进一步流经耐蚀护套116且接着经由孔117释放到外部环境中。举例来说，当气体管110浸没在浴槽中时，可将空气或气体供应到气体管110中且以气泡形式从气体管110流动到浴中。在一些实施例中，向外流动的所释放空气或气体(即所释放气泡)的流动速率可以通过调节孔的数目、耐蚀护套116的孔大小、孔117之间的间距p以及多孔材料体114的厚度t来控制。在一些实施例中，向外流动的空气或气体(即所释放气泡)的流向可以通过调整耐蚀护套116中的孔117的数目、大小或布置来控制。在一些实施例中，从气体管110中释放的释放空气或气体的流动速率可在2.0升/分钟到约10.0升/分钟的范围内或在约3.0升/分钟到约8.0升/分钟的范围内。应理解，释放空气或气体的流动速率可以根据半导体制造工艺的处理需求或反应条件来调整。如图4中所见，在一些示例性实施例中，气体供应元件100放置在浸没槽402内且定位于浸没槽402的下部部分中，而一批芯片50浸没于浸没槽402内的溶液404中且放置在气体管110上方。在某些实施例中，从气体管110释放的气体或气泡向上且朝向芯片50移动。在所述浴期间，浸没槽中的溶液浓度不变且恒定对于均一反应或稳定去除或清洁芯片上的残余物来说是关键的。在一些实施例中，通过将气泡释放到溶液404中，溶液404被搅动并充分混合，使得浸没槽中溶液404的浓度几乎是恒定的。通过这样做，浸没在浸没槽402中的芯片50暴露于充分混合的溶液404且在总体上一致且均匀地处理。

图5A到图5D为根据一些示例性实施例的半导体器件制造方法中各个阶段的横截面示意图。图6为绘示根据一些示例性实施例的半导体器件制造方法的工艺步骤的流程图。在示例性实施例中，半导体制造方法为芯片级半导体制造工艺的部分。在示例性实施例中，半导体制造方法为半导体封装工艺的部分。在一些实施例中，绘示一个芯片，以代表根据半导体制造方法所获得的一批芯片或多批芯片的。

参看图5A，根据一些实施例，在步骤S50中，提供半导体芯片50。在一些实施例中，半导体芯片为硅块状芯片、绝缘体上硅(silicon on insulator；SOI)芯片或砷化镓芯片。在某些实施例中，半导体芯片50具有在硅衬底502的有源区域中形成的至少一个半导体器件500。在一些实施例中，半导体器件500为例如金属-氧化物半导体(metal-oxidesemiconductor；MOS)晶体管，所述MOS晶体管包括栅极电极504、在栅极电极504下的栅极介电层506以及在栅极电极504两侧上的源极区/漏极区508。在一些实施例中，半导体芯片50进一步包含堆叠于半导体器件500和硅衬底502之上的多个绝缘层511、绝缘层512、绝缘层513以及绝缘层514，以及形成于绝缘层514上的介电层521、介电层522。另外，一些残余物530存在于最顶部介电层522上。在一些实施例中，残余物530包含聚合物残余物。在一些实施例中，残余物530包含金属颗粒。

参看图5B，根据一些实施例，在步骤S52中，对半导体芯片50执行预清洁工艺。在某些实施例中，预清洁工艺包含将半导体芯片50放置到清洁槽CT1中以及使半导体芯片50浸没到盛放在清洁槽CT1内的清洁溶液CS1中。在某些实施例中，在预清洁工艺期间去除残余物530，且制备清洁芯片表面50a。在一些实施例中，预清洁工艺包含将第一气体供应到清洁溶液CS1中，且清洁槽CT1配备有气体管GT1，以供应第一气体。在一些实施例中，第一气体可为清洁干燥空气、氮气或二氧化碳气体。在一些实施例中，预清洁工艺进一步包含去离子水冲洗步骤。

在一些实施例中，预清洁工艺基本上在去除残余物530时具有良好选择性，而不破坏下伏层。在一些实施例中，清洁溶液CS1可为稀释过氧化氢溶液与酸性溶液(例如硫酸溶液或盐酸溶液)的混合物。举例来说，硫酸溶液可为96重量％H₂SO₄溶液，且稀释过氧化氢溶液可为30重量％到35重量％H₂O₂溶液。如本文所描述，硫酸溶液或稀释过氧化氢溶液中的硫酸或过氧化氢的重量百分比仅以业界中所使用的市售产品的浓度计，但本公开的范围不应受这些描述所限制。

参看图5C，根据一些实施例，在步骤S54中，掩模图案540形成于清洁芯片表面50a上，且接着在形成掩模图案540之后对半导体芯片50执行湿式刻蚀工艺。在一些实施例中，使用掩模图案540作为刻蚀掩模来刻蚀介电层521、介电层522。在某些实施例中，湿式刻蚀工艺包含将具有掩模图案540的芯片50放置到刻蚀槽ET中，且使半导体芯片50浸没到盛放在刻蚀槽ET内的刻蚀溶液ES中。在某些实施例中，介电层521、介电层522通过湿式刻蚀工艺来刻蚀和图案化为图案化介电层521a、图案化介电层522a，且开口S形成于图案化介电层521a、图案化介电层522a内。在一些实施例中，刻蚀工艺包含任选地将第二气体供应到刻蚀溶液ES中，且刻蚀槽ET配备有气体管GT2，以供应第二气体。在一些实施例中，第二气体可为惰性气体、清洁干燥空气、氮气或二氧化碳气体。在替代实施例中，刻蚀工艺不包含将气体或空气供应到刻蚀溶液ES中。

在一些实施例中，湿式刻蚀工艺基本上在去除介电层521、介电层522时具有良好选择性，而不破坏下伏绝缘层。在一些实施例中，刻蚀溶液ES可为缓冲剂与酸性溶液的混合物。在一些实施例中，缓冲剂溶液为49重量％氟化铵(ammonium fluoride；NH₄F)溶液，且酸性溶液为49重量％氢氟酸(hydrofluoric acid；HF)溶液。任选地，可包含盐酸。在一些实施例中，介电层521、介电层522的材料包含二氧化硅或氮化硅。

参看图5D，根据一些实施例，在步骤S56中，对处理过的半导体芯片50执行后清洁工艺。在某些实施例中，后清洁工艺包含将半导体芯片50放置到清洁槽CT2中以及使半导体芯片50浸没到盛放在清洁槽CT2内的清洁溶液CS2中。在刻蚀工艺之后，某些残余物550可能产生且残留在图案化介电层522a的表面上或开口S内。在某些实施例中，残余物550包含聚合物残余物且残余物550通过后清洁工艺来去除。在一些实施例中，后清洁工艺包含将第三气体供应到清洁溶液CS2中，且清洁槽CT2配备有气体管GT3，以供应第三气体。在一些实施例中，第三气体可为清洁干燥空气、氮气或二氧化碳气体。在一些实施例中，后清洁工艺进一步包含去离子水冲洗步骤。

在一些实施例中，后清洁工艺主要去除残余物550。在一些实施例中，清洁溶液CS2可为稀释过氧化氢溶液与酸性溶液(例如硫酸溶液或盐酸溶液)的混合物。举例来说，硫酸溶液可为96重量％H₂SO₄溶液，且稀释过氧化氢溶液可为30重量％到35重量％H₂O₂溶液。在替代实施例中，清洁溶液可为用于额外冲洗或清洁的去离子水溶液。

在示例性实施例中，用于先前所描述的工艺的气体管GT1、气体管GT2以及气体管GT3可以利用同一气体管或类似于先前所描述的气体管110的气体管，以用于以受控方式均一且连续地供应气体。应了解，本文中所描述的工艺步骤、清洁溶液或刻蚀溶液的配方或材料仅仅是示例性的而不意图限制本公开的范围。出于说明的目的提供先前所描述的半导体制造工艺。本公开的先前实施例中所描述的气体管或气体供应元件可使用或应用于半导体制造工艺的前段生产线(front end of line)工艺或后段生产线(back end of line)工艺中。

在一些实施例中，气体管或气体供应元件可应用于用于处理包含半导体芯片、管芯以及封装结构的任何合适的结构的半导体制造方法。对于清洁、刻蚀或处理芯片或中间芯片级封装结构来说，可以在工艺期间通过气体管或气体供应元件供应空气或气体，从而产生均一气体流动速率和非堵塞且连续的气体供应。

在一些实施例中，气体管或气体供应元件提供非堵塞且均一的气流，且充当将气体或空气供应到去离子水、清洁溶液、反应溶液或化学浴中的管。通过应用如以上实施例中所描述的气体管或气体供应元件，可以实现更好地去除颗粒和聚合物残余物。另外，通过在反应槽中使用气体管或气体供应元件，提供一致且不变的反应，且提高所获得产物的可靠性。

根据一些实施例，描述一种具有多孔材料体和耐蚀护套的气体管。多孔材料体具有中空管结构和中空管结构内部的空腔。多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙。耐蚀护套安置于多孔材料体上且包围多孔材料体。耐蚀护套包含穿透耐蚀护套的多个孔。

根据一些实施例，多孔材料体紧密配合在耐蚀护套内。根据一些实施例，多孔材料体以及包围多孔材料体的耐蚀护套同心地紧密配合，且耐蚀护套接触多孔材料体的外表面。根据一些实施例，多孔材料体由多孔材料制成，且多个孔隙占多孔材料总体积的50％体积/体积到75％体积/体积。根据一些实施例，多孔材料在高于120摄氏度的温度下是稳定的。根据一些实施例，多孔材料包括聚四氟乙烯。根据一些实施例，耐蚀护套的材料包括聚偏二氟乙烯。根据一些实施例，多个孔包括并排布置成一行的单个圆形形状的孔。

根据一些实施例，描述一种包含气体供应源、与气体供应源连接的至少一个气体管、管道、阀门以及连接件的气体供应系统。管道与气体供应源连接且将气体供应源与至少一个气体管连接。阀门定位于管道与气体供应源之间。连接件连接到至少一个气体管的至少一端且将管道与至少一个气体管连接。气体管具有多孔材料体和耐蚀护套。多孔材料体具有中空管结构和中空管结构内部的空腔。多孔材料体为疏水性的且在多孔材料体中具有多个孔隙。耐蚀护套安置于多孔材料体上且包围多孔材料体。耐蚀护套包含穿透耐蚀护套的多个孔。

根据一些实施例，耐蚀护套与多孔材料体的外表面接触。根据一些实施例，多孔材料体紧密配合在耐蚀护套内，且多孔材料体以及耐蚀护套同心地配合。根据一些实施例，多孔材料体由多孔材料制成，且多个孔隙占多孔材料总体积的50％体积/体积到75％体积/体积。根据一些实施例，多孔材料在高于120摄氏度的温度下是稳定的。根据一些实施例，多孔材料包括聚四氟乙烯。根据一些实施例，耐蚀护套的材料包括聚偏二氟乙烯。根据一些实施例，多个孔包括并排布置成一行的单个圆形形状的孔。

根据一些实施例，描述一种用于半导体器件的半导体制造方法。提供芯片。通过使芯片浸没到第一清洁槽中的第一清洁溶液中以及经由第一气体管供应第一气体来对芯片执行预清洁工艺。通过使芯片浸没到刻蚀槽中的刻蚀溶液中以及经由第二气体管供应第二气体来对芯片执行湿式刻蚀工艺。通过使芯片浸没到第二清洁槽中的第二清洁溶液中以及经由第三气体管供应第三气体来对芯片执行后清洁工艺。第一气体管、第二气体管以及第三气体管中的至少一个为如以上实施例中所描述的气体供应管。

根据一些实施例，第一清洁溶液包括稀释过氧化氢溶液与酸性溶液的混合物，第一气体管为气体供应管，第一气体管的多孔材料体包括聚四氟乙烯，且第一气体管的耐蚀护套包括聚偏二氟乙烯。根据一些实施例，第二清洁溶液包括稀释过氧化氢溶液与酸性溶液的混合物，第三气体管为气体供应管，第三气体管的多孔材料体包括聚四氟乙烯，且第三气体管的耐蚀护套包括聚偏二氟乙烯。根据一些实施例，刻蚀溶液包括缓冲剂与酸性溶液的混合物，第二气体管为气体供应管，第二气体管的多孔材料体包括聚四氟乙烯，且第二气体管的耐蚀护套包括聚偏二氟乙烯。

前文概述若干实施例的特征以使本领域的技术人员可更好地理解本公开的各方面。本领域的技术人员应了解，其可容易地使用本发明作为设计或修改用于进行本文中所介绍的实施例的相同目的和/或获得相同优势的其它工艺和结构的基础。本领域的技术人员还应认识到，此类等效构造并不脱离本发明的精神和范围，且本领域的技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替代以及更改。

Claims (10)

1.一种供应气体的气体管，包括：

多孔材料体，具有中空管结构以及所述中空管结构内部的空腔，其中所述多孔材料体为疏水性的且在所述多孔材料体中具有多个孔隙；以及

耐蚀护套，安置于所述多孔材料体上且包围所述多孔材料体，其中所述耐蚀护套包括穿透所述耐蚀护套的多个孔。

2.根据权利要求1所述的气体管，其中所述多孔材料体紧密配合在所述耐蚀护套内。

3.根据权利要求2所述的气体管，其中所述多孔材料体以及包围所述多孔材料体的所述耐蚀护套同心地紧密配合，且所述耐蚀护套接触所述多孔材料体的外表面。

4.根据权利要求1所述的气体管，其中所述多孔材料体由多孔材料制成，且所述多个孔隙占所述多孔材料总体积的50％体积/体积到75％体积/体积。

5.根据权利要求4所述的气体管，其中所述多孔材料在高于120摄氏度的温度下是稳定的。

6.根据权利要求1所述的气体管，其中所述多个孔包括并排布置成一行的单个圆形形状的孔。

7.一种用于供应气体的气体供应系统，包括：

气体供应源；

至少一个气体管，与所述气体供应源连接；

管道，与所述气体供应源连接且将所述气体供应源与所述至少一个气体管连接；

阀门，定位于所述管道与所述气体供应源之间；以及

至少一个连接件，连接到所述至少一个气体管的至少一端且将所述管道与所述至少一个气体管连接，以及

其中所述至少一个气体管包括：

多孔材料体，具有中空管结构以及所述中空管结构内部的空腔，其中所述多孔材料体为疏水性的且在所述多孔材料体中具有多个孔隙；以及

耐蚀护套，安置于所述多孔材料体上且包围所述多孔材料体，其中所述耐蚀护套包括穿透所述耐蚀护套的多个孔。

8.一种用于半导体器件的半导体制造方法，包括：

提供芯片；

通过使所述芯片浸没到第一清洁槽中的第一清洁溶液中以及经由第一气体管供应第一气体来对所述芯片执行预清洁工艺；

通过使所述芯片浸没到刻蚀槽中的刻蚀溶液中以及经由第二气体管供应第二气体来对所述芯片执行湿式刻蚀工艺；以及

通过使所述芯片浸没到第二清洁槽中的第二清洁溶液中以及经由第三气体管供应第三气体来对所述芯片执行后清洁工艺，以及

其中所述第一气体管、所述第二气体管以及所述第三气体管中的至少一个为气体供应管，所述气体供应管包括：

多孔材料体，具有中空管结构以及所述中空管结构内部的空腔，其中所述多孔材料体为疏水性的且在所述多孔材料体中具有多个孔隙；以及

耐蚀护套，安置于所述多孔材料体上且包围所述多孔材料体，其中所述耐蚀护套包括穿透所述耐蚀护套的多个孔。

9.根据权利要求8所述的用于半导体器件的半导体制造方法，其中所述第一清洁溶液包括稀释过氧化氢溶液与酸性溶液的混合物，所述第一气体管为所述气体供应管，所述第一气体管的所述多孔材料体包括聚四氟乙烯，且所述第一气体管的所述耐蚀护套包括聚偏二氟乙烯。

10.根据权利要求8所述的用于半导体器件的半导体制造方法，其中所述第二清洁溶液包括稀释过氧化氢溶液与酸性溶液的混合物，所述第三气体管为所述气体供应管，所述第三气体管的所述多孔材料体包括聚四氟乙烯，且所述第三气体管的所述耐蚀护套包括聚偏二氟乙烯。