TW501192B - Apparatus preventing condensed IPA from dripping to a wafer - Google Patents

Description

501192 A7 B7 五、發明說明（ 發明領域： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係與一種半導體機台的乾燥裝置有關，特别e 與一種能防止於乾燥過程中晶圓受污染之乾燥裝置有關 發明背景： 於製造半導體晶圓過程中或於製造記憶體體電路的過 程中等’都會用到液體來處理半導體晶圓，例如，浸入餘刻 槽以蝕刻晶圓、浸入顯影槽以將晶圓上經過曝光的光阻層顯 影、浸入電化（ga Ivan i c)槽以在晶圓上形成金屬等。在這此 步驟後通常會以一去離子水液體清洗晶圓，在以液體處理^ 後，保留在晶圓表面的殘留液體薄膜會用一個乾燥步锻來加 以去除。 用來乾燥晶圓的方法有數個傳統的方法，其中一種方法 爲旋乾Up in-dry)的方法，其係使用離心力來乾燥晶圓。此 方法利用快速的相對於一個橫貫於晶圓表面的軸旋轉，而快 速旋轉所產生的離心力將晶圓表面殘留的液體強迫的射出晶 圓表面。然而傳統的離心力裝置及其過程會有數個缺點。: 先，經過高速旋轉的晶圓，其晶圓表面薄膜上所殘留的水份 汽化後，會因爲溶化在水中的非揮發性物質而形成斑點及2 紋。甚至離心力方法，因爲具有圖樣以及孔的晶圓表面會抓

請 先 閱 讀 背 面 之 意 事 項丄 填▼ 寫裝 I 訂 M31192

五、發明說明（） r η 住殘留物質，所以經常會在具有圖案的晶圓表面留 诊對於先進的VLSI以及ULSI積體電路晶圓，較常使用的 乾燥方法是使用氣相乾燥法（Vapor drye〇。其原理如第一 圖所示，是把經過液體處理之後的晶圓} 〇 4置入一包含有異 7醇（IPA)液體1〇2之乾燥氣室100當中，其中該晶圓1〇4 是放置於一晶圓握持器1〇6上，且並不浸泡於異丙醇液體1〇2 中。氣相乾燥法使用之原理爲，利用一加熱器丄〇丨由乾燥氣 至1 ο 〇底部對異丙醇液體J 0 2進行加熱，連續性地加熱導致 異丙醇液體的蒸發，同時外加一風扇108製造高壓，並外接 一廢氣管1 0 9將廢氣抽離，如此可確保廢氣不至於洩露出機 台外。而在乾燥氣室中，晶圓104被固定在異丙醇液體102 表面上，在晶圓1〇4上的殘餘液體，可被異丙醇蒸發氣體帶 離晶圓1 0 4表面，藉此將晶圓1 0 4乾燥。此由異丙醇蒸發氣 體所帶離晶圓1〇4表面之殘餘氣體，會經由乾燥氣室1㈣上 方之冷凝管103冷凝後，再由冷凝管103下方之 <秀丙醇液體 回收盤1 0 7回收，以重複使用。 然而，上述之冷凝管1〇3在長期使用下，由於溫产 ” 異，亦即冷凝管1〇3内部與表面之溫差，將會造成冷藏差 變形或於冷凝管1 0 3表面形成孔洞。如此使得凝 1〇3 '、々於冷 103表面之異丙醇液體11〇在未掉落於異丙醇液體 鉉 前’即直接掉落於晶圓104表面上，形成一種冷远 ""07 。因此鼾 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) -ft n d n i— ft f i n n « n n n ϋ n ( n 一-»4« n n n n m I ϋ I ·(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社έτ製 501192 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 於一種能快速的去除晶圓表面上的殘餘液體笨 足'哥模，而且於乾 燥之過程中，不會對晶圓造成二次污染之晶_ & 、 大之需求。 ’燦裝置有很 發吸_目的及概述： 鑒於上述的發明背景中，傳統之氣相乾择让y 滞决所使用之乾

燥裝置，於長時間使用下會造成冷凝管變形，冷Z V進而使得凝結 於冷凝管表面之異丙醇液體掉落於待乾燥之曰n朱 卵®表面上，形 成污染源。因此，本發明之主要目的，即是斜料1 疋鮮對上述缺點， 提出一種解決之方法。 本發明的裝置能均勻的將半導體晶圓乾燥，並且去除半 導體晶圓表面上所殘留的液體薄膜，而不留下污染物。在本 發明的一較佳實施例中’乾燥裝置包含一含有異丙醇液體之 乾燥氣室。於乾燥氣室之上方具有多條冷凝管，而於冷凝管 之外侧覆蓋一以石英製成之平板。另於平板下方放置一異丙 醇液體回收盤。一晶圓握持器保持於異丙醇液體上方，用以 放置晶圓。當進行氣相乾燥時，位於乾燥氣室下方之加熱器 會開始對異丙醇液體進行加熱，將異丙醇液體蒸發成氣態。 此氣態狀之異丙醇氣體在蒸發過程中會帶走晶圓上之殘餘液 體，並通過冷凝管外側所覆蓋之平板。此時氣態狀之異丙醇 氣體會被凝結成異丙醇液體於平板上，並順著平板滑落於位 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 請 先 閱 讀 背 之-，注 意 事 Ιφ I裝 尽 . 頁I I \ I I I 訂

I 501192 A7 B7_五、發明說明（） 於平板下方之異丙醇液體回收盤上。 圖式簡單説明 ： 由以下本發明中較佳具體實施例之細節描述，可以對 本發明之目的、觀點及優點有更佳的了解。同時參考下列 本發明之圖式加以説明： 第一圖所示爲傳統之氣相乾燥法所使用之乾燥器概略 圖； 第二圖所示爲本發明之氣相乾燥法所使用之乾燥器概 略圖； ，(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖號對照説明： 1 0 0 乾燥氣室 1 0 2 異丙醇液體 104 晶圓 1 〇 7異丙醇液體回收盤 109廢氣管 1 1 1平板 1 0 1加熱器 1 0 3 冷凝管 1 0 6晶圓握持器 1 0 8 風扇 1 1 0異丙醇液體 2 0 0導入口 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) ------訂----II---ΦΙ. 501192 A7 B7 五、發明說明（ 2 0 2 導出口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明_詳細説日日· 不限制本發明之精神及應用範圍之下，以下即以一 實施例，介紹本發明之實施；熟悉此領 睁 本Γ月之精神後，當可將此種裝置應用於各種乾燥裝= 冷妖系统上。在半導體的製造中，乾燥過程是用來去除在缓 過液體處理和清潔步驟之後1在半導體晶圓表面上的殘留 液to而本發明王要目的是將傳統上因爲溫度之差異形成 冷凝管變形，造成私A、fc，其 、 成於冷喊官外側足異丙醇液體再次掉落於 晶圓上’污染晶圓之可能性絲。本發明之應用當不僅限 於以下所述之實施例。 於本發明之圖示中’爲了便於明瞭起見，相同的裝置都 以=的標號加以標示，且必需注意的是，各裝2之比例並 未元王依照實際之大小而加以綠製。 參閲第二圖，所示係爲本發明氣相乾燥法所 燥器之剖面示意圖。於此圖中，本發明的乾燥裝置 2 含一具有異丙醇液體102的乾燥氣室i㈣和一加熱w /1 其中乾燥氣室！。。中的異丙醇液體並未充滿整個：燥：： 1〇〇。當進行晶圓乾燥製程時，利用隨… 所斧丙醇液體 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210x297公f— 501192 五、發明說明（） 102加熱，利用蒸發出之異丙 在触e ^ 呷虱粗帶離晶圓104表面所殘 存又夜m。3日圓握持器1〇6用來曰 曰问 衣戰早阳圓104或是一疊 二二，並保持晶圓⑴Μ燥過程中，均位於異丙醇液 :2表面上。一加壓裝置108位於整個乾燥裝置2。上方， 用以施加一正壓於乾燥裝置 以於機台中施以正壓，旅 利用連接於此乾燥裝置20之廢氣暹瞢 σ 纖乳等$ 109來將廢氣排出。對 乾餘機台施以正壓之主要目的g *人勒』& &王罟曰的疋避免於製程過程中廢氣散溢 出機台外，而發生危險。 當進行晶圓乾燥時，首先將待乾燥之晶圓1〇4置入晶圓 握持益106中，此晶圓握持器106可利用機械手臂（圖中未 展示出）放置於乾燥機台中。接著使用加熱器1〇1將異丙醇 液體持續加熱，直至異丙醇液體蒸發成氣態狀，此時之溫度 约爲8 〇 °c，以利用異丙醇氣體來帶離晶圓上之殘留液體。傳 統上，是讓此異丙醇氣體經由石英所製成之冷凝管103冷凝 之後，再經由冷凝管103下方之異丙醇液體回收盤1〇7回收， 以重複使用。但有鑑於冷凝管1 0 3在長期使用下，由於溫度 之差異，因爲冷凝管内部冷凝液溫度约爲2〇t：，而表面異丙 醇氣體溫度約8〇eC，會造成冷凝管103變形或於冷凝管1〇3 表面形成孔洞，造成凝結於冷凝管表面之異丙醇液體再 次掉落於晶圓1 0 4上，形成污染。因此本發明於冷凝管1 0 3 之表面銲上一以石英製成之平板II1，該平板111會整個覆 蓋住冷凝管1〇3。由於平板hi是直接與冷凝管103接觸， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） (請先蘭讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 了 · n «n n fli-^ 0 n t— i_Bi n n tn I - 言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501192 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 因此冷凝管之溫度會傳導致肀板1 1 1，使得平板1 11之表面 溫度與冷凝管1 〇 3之溫度梢似，其中該平板之大小與欲覆蓋 住之冷凝官大小一致，而其厚度爲3 m m。當異丙醇液體凝結 於平板111表面上後，會順這平板矣品. 上傻，极表面下滑至下方之異丙醇 液體回收盤1 0 7上，而該異丙醇液體 也回收盤107具有一導官 圖中未展示出）連通於異丙醇液體 也1 0 2，因此可將異丙醇 液體回收盤1〇7上所回收之異丙醇 液體再次導回異丙醇液體 1 0 2以重複使用。 本發明以一較佳實施例說明 一 ^ 3如上，而熟悉此領域技 藝者，在不脱離本發明之精神範圍 国内’當可作些許更動或 潤飾，例如，依研磨率之需求調整 外 她加研曆劑之時間間隔， 其專利保護範圍更當視後附之申請 . 3寻利乾圍及其等同領域 而定。 1· n n t— It d n n n ϋ * n n n n n n n 一ά]1 t n n n n n n I I (請k閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t )

Claims (1)

1. 501192 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 申請專利範圍： 1. 一種可防止冷凝之異丙醇液體掉落至晶圓之裝置， 該裝置至少包含： 一乾燥氣室，其底部盛有異丙醇液體； 複數條冷凝管，以環繞之方式固定於該乾燥氣室内壁之 上半部；以及 一平板，以平貼之方式黏覆於該複數條冷凝管之表面， 用以覆蓋住所有冷凝管。 2 .如申請專利範圍第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該平板是以石英製成。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該平板厚度爲3mm。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該些冷凝管是以石英製成。 5 .如申請專利範圍第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該乾燥氣室中更包括一晶圓 握持器，位於該異丙醇液體表面上方，用以承載一晶圓。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------_-裝--- (請先閱讀背面t注意事項再填寫本頁) 訂-' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501192 A8 B8 C8 D8、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 .如申請專利範圍第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該乾燥氣室正下方具有一加 熱器，於乾燥過程中用來加熱該異丙醇液體。 7 .如申請專利範圜第1項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該乾燥氣室中更包括一異丙 醇液體回收盤，位於該冷凝管與該平板之正下方，用來回 收經冷凝後之異丙醇液體。 S . —種可防止冷凝之異丙醇液體掉落至晶圓之裝 置，該裝置至少包含： 一乾燥氣室，其底部盛有異丙醇液體； 一晶圓握持器，位於該異丙醇液體表面上方，用以承載 晶圓； 複數條冷凝管，以環繞之方式固定於該乾燥氣室内壁之 上半部； 一平板，黏覆於該些冷凝管之表面，用以覆蓋住所有冷 凝管；以及 一異丙醇液體回收盤，位於冷凝管與平板之正下方，用 來回收經冷凝後之異丙醇液體。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •----- 1---裝·-- (請先閲讀背面L注意事項再填寫本頁) 訂！ 501192 A8 B8 CB D8 六、申請專利範圍 9 ·如申請專利範圍第8項所述之可防止冷凝之異丙醇液 體掉落至晶圓之裝置，其中該平板是以石英製成。 1 0 ·如申請專利範圍第8項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該平板厚度爲3mm。 1 1 ·如申請專利範圍第8項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之装置，其中該些冷凝管是以石英製成。 1 2 ·如申請專利範圍第8項所述之可防止冷凝之異丙醇 液體掉落至晶圓之裝置，其中該乾燥氣室正下方具有一加 熱器，於乾燥過程中用來加熱該異丙醇液體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 1 flu (H ϋ- ϋ In ϋ 訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）