TWI409864B - 處理半導體晶圓之方法 - Google Patents

Description

處理半導體晶圓之方法

本發明係關於一種以一包含氟化氫之溶液處理一半導體晶圓、乾燥並接著以一含臭氧氣體氧化該半導體晶圓之表面之方法。

目前已開發出一系列用以清潔半導體晶圓(例如矽晶圓)之清潔方法。該清潔方法之一係基於以氟化氫(HF)之水溶液，接著以臭氧(O₃ )處理晶圓表面。在以氟化氫處理期間，自晶圓表面上移除原生氧化層。藉由臭氧處理於其上形成一新的氧化層。從而可自晶圓表面移除牢固附著之顆粒及其他雜質。在氟化氫中之酸性處理同樣可以非常有效地自晶圓表面移除金屬離子。

US5714203係敘述一種方法，其中係將一矽晶圓自裝有氟化氫溶液之液體槽中直接地移至臭氧氣體氣氛中。在此情況下，矽晶圓在氟化氫溶液中係完全地不含表面氧化物，且當將矽晶圓移至臭氧氣氛中時，矽晶圓係同時地被乾燥及親水化，意即在表面上產生一新的氧化層。因此，在液體槽外之矽表面係一直被氧化層所保護。該方法之缺點在於：當使用具有不同清潔液之完全浴清潔裝置時，該方法僅能使用一或數次，否則加工成本會太高(額外之槽及累積加工時間之成本)。在矽晶圓之直徑大於300毫米之情況下，此成本缺點甚至會變得更加顯著。另一缺點為此方法會發生非所欲之氟與矽表面的結合。此外，該方法會導致微粗糙度之上升，並產生霧狀缺陷及光散射缺陷(即所謂“局部光散射”(localized light scatterers，LLS))。

本發明之目的係提供一種改良之使用氟化氫溶液及臭氧之清潔方法，其不會導致氟與半導體晶圓表面之結合、微粗糙度之上升、以及霧狀缺陷及光散射缺陷的產生，而其特色在於短加工次數及裝置之小空間需求(即使經過多次應用)。

此目的係藉由一種處理半導體晶圓之方法所達成，其中：在一至少部分裝有一包含氟化氫之溶液之液體容器中處理半導體晶圓，使得位於該半導體晶圓表面之氧化物溶解；自該溶液沿一輸送方向中輸出該半導體晶圓，並乾燥之；以及乾燥後，以一含臭氧氣體處理該半導體晶圓，以氧化該半導體晶圓之表面，其中當半導體晶圓之另一部分表面仍與該溶液接觸時，該半導體晶圓之一部分表面已與該含臭氧氣體接觸，其中係於空間上分隔該溶液及該含臭氧氣體，使其不會彼此接觸。

在本發明之方法中，係以一包含氟化氫並處於液體容器中之溶液處理半導體晶圓。在此情況下，可將該半導體晶圓完全浸入該溶液中或透過該溶液輸送。在後者之情況下，可在通過液體容器之輸送過程，將該半導體晶圓之全部同時地與該溶液接觸，或將該半導體晶圓之不同區域依次地與該溶液接觸，而非任何時候均將該半導體晶圓與該溶液完全接觸。

液體容器可搭配有改善清潔效果之輔助方式：液體容器可包含引入兆聲波(megasound)之裝置，即所謂傳感器(transducer)。兆聲波係支持清潔效果。為抵消在半導體晶圓之傳輸方向上之顆粒之捲入(entrainment)，輸送方向與兆聲波傳播方向間之角度較佳係設置為90°至170°。兆聲波係以90°之角度垂直於輸送方向傳播，並以170°之角度很大程度地相對於輸送方向，然而仍有少量成分垂直於輸送方向，並因而垂直於半導體晶圓表面。

一種供產生及引入不同尺寸及密度之氣泡至液體容器中之另外態樣，此可藉助混合液體及氣體之泵或微氣泡產生裝置(即所謂微氣泡器)而完成。與半導體晶圓之輸送方向相反之氣泡運動為有利的。

此外，設定溶解在液體容器內之液體中的氣體量係有利的，為此目的，可使用用於引入氣體(例如氧氣或氮氣)或脫氣之裝置。

所有上述用於進一步改善清洗效果之方法，可實施於半導體之前側或後側，但尤佳為實施於兩側。

溶液較佳為一氟化氫(hydrofluoric acid)之水溶液。若半導體晶圓係由矽所構成，則氟化氫之濃度較佳為0.1至1重量%(重量百分比)。該溶液可包含其他成分。尤佳為添加氯化氫(HCl)，較佳為0.2至5重量%之濃度，尤佳為1至2重量%。此具有例如能自表面較佳地移除鐵且銅在表面上不會再被吸附的效果。總體來說，氯化氫之添加可達到更有效之金屬清潔。該溶液較佳係不包含表面活性劑。

在將半導體晶片從氟化氫溶液中移出後，直接將其乾燥，這可以通過在傾斜狀態下輸送達到。在此情況下，該溶液係憑藉重力自晶圓表面流走。亦可自氟化氫溶液中垂直地抽出該半導體晶圓，使得該溶液在抽出該半導體晶圓期間自其表面完全地流走，而毋需實施其他乾燥方法。

然而，較佳係藉由一或多個噴嘴、以一導向該半導體晶圓表面之流動方向所供給之氣體來乾燥該半導體晶圓。為此目的較佳係使用不活潑的氣體(例如氮氣、惰性氣體(例如氬氣)或其混合物)；因為實用性及成本之原因，尤佳為氮氣(N₂ )。氣體係經由例如一系列垂直於輸送方向安裝之噴嘴所供給，其具有足夠之密度以完全乾燥。舉例言之，所謂扁平射流噴嘴是適合的。亦可使用一垂直於輸送方向排列之連續狹縫。若需要的話，為達到更佳之乾燥效果，可在輸送方向上一個接著一個地安裝多個系列之噴嘴或多個狹縫。為更有效地排除該溶液，氣流方向與晶圓輸送方向間之角度較佳係設置為90°(垂直)至180°(反平行)之間，尤佳為112°至135°。因為液體可容易地在疏水表面上移動，所以不需要特別高之氣流速率。另外，氣體之抽取亦可藉由抽氣機所提供。

同樣可經由一或多個噴嘴、以一導向半導體晶圓表面之流動方向之類似方式，供給含臭氧氣體。這同樣為較佳的。作為一可選擇、代替多個狹縫噴嘴或多個系列之噴嘴，為增加臭氧對晶圓表面之供給，可同時使用一在輸送方向上觀之較長的開口，從而達到更有效之氧化。

含臭氧氣體較佳係位於一利用一隔板在空間上進行分隔之區域內。在此情況下，將乾燥狀態之半導體晶圓沿一輸送方向透過該隔板上之一開口輸送至該區域內。為最小化透過該開口之臭氧之擴散或對流，該開口較佳係僅略大於在輸送方向上可見之半導體晶圓之最大橫截面。

較佳係實施額外之方法，以防止臭氧滲透至液體容器中及氟化氫溶液仍處於晶圓表面上之區域內。舉例言之，當使用氣體噴嘴進行乾燥時，該噴嘴係安裝於液體容器與隔板之間。可提供產生一開口方向之氣流之至少(且較佳為除了與晶圓輸送方向相反方向之噴嘴)一系列之噴嘴或一狹縫噴嘴，使得氣體通過該開口流入含臭氧之空間區域內，而反之不能如此。舉例言之，藉由這些噴嘴所產生之氣流可與晶圓輸送方向形成一0°(平行)至90°(垂直)之角度，其中該角度較佳為22°至67°。若同樣將垂直於晶圓輸送方向安裝之一系列噴嘴或連續狹縫噴嘴用以供給含臭氧氣體，則將其安裝於該隔板之另一側，且較佳係以不產生朝向該開口之方向之氣流之方式定位。舉例言之，藉由這些噴嘴所產生之氣流同樣可與晶圓輸送方向形成一0°(平行)至90°(垂直)之角度，其中該角度較佳為22°至67°。

另外，可藉助抽氣機對二種氣體(即用以乾燥之氣體及用以親水化之含臭氧氣體)進行適合之抽取，來輔助含臭氧氣體與氟化氫溶液之分離。因此，例如可以更高之真空壓力藉助抽氣機實施含臭氧氣體之抽取。

在本發明之方法中，以氟化氫溶液處理及以含臭氧氣體處理係在空間上分隔之區域內進行。當該區域已被完全地乾燥且其上不再有任何氟化氫溶液時，半導體晶圓表面之每個區域僅與臭氧接觸。已經發現，僅當氟化氫及臭氧同時作用在半導體晶圓表面上時，氟係與該表面結合。因此，可藉助依據本發明之氟化氫溶液及含臭氧氣體之空間上分隔，可靠地避免氟與晶圓表面之結合。

另外還發現，若臭氧溶解於氟化氫溶液中，則半導體晶圓可被局部地蝕刻，因為臭氧及氟化氫之同時作用不僅會導致氧化層之移除，而且會導致半導體材料本身之移除。當將臭氧及氟化氫混合在一起時，通常會產生局部地不同之氧化及氧化物移除率，其會導致不均勻之材料移除，進而導致微粗糙度上升，並導致霧狀缺陷及光散射缺陷。此問題也可藉由臭氧及氟化氫之空間上分隔加以解決。

若存在有高臭氧濃度，二種風險都會特別高，然而對於有效之親水化，高臭氧濃度係所欲的。舉例言之，藉助一臭氧發生器所產生200升/小時之臭氧氣流及80至100公克/立方公尺之臭氧氣體濃度。若氟化氫溶液係使用相當長時間，由於越來越多臭氧隨著時間溶解在該溶液中，此問題會同時嚴重化。然而，出於成本考量，相當長時間之使用為所欲的。然而透過臭氧及氟化氫之空間上分隔，本發明容許高臭氧濃度的使用及氟化氫溶液的相當長時間使用，伴隨例如溶液之過濾及再循環。

儘管有氟化氫溶液及含臭氧氣體之空間上分隔，所有方法步驟仍在非常狹窄之區域內進行，使得當半導體晶圓自氟化氫溶液中輸送出時，當晶圓表面之其他區域仍與氟化氫溶液接觸時，晶圓表面之第一(乾燥)區域已與含臭氧氣體接觸。以此方式可同時得到多重效果：半導體晶圓之乾燥表面為疏水性，並因而對顆粒重新污染非常敏感之持續時間係非常短，較佳為1至5秒之範圍內。從而疏水性表面再被顆粒所污染之風險很低。結果為顆粒之清潔效率上升。總體來說，加工持續時間係非常短，其改善本方法之經濟可行性。用以實施所使用方法之裝置可以一極端節省空間之方式實現。這再次帶來本方法之一改良之經濟可行性。甚至重複實施本方法，加工持續時間及所需空間均不會增加至無法再經濟地實施本方法之如此大的程度。

本發明之較佳實施態樣係描述如下：以第3圖說明本發明之第一實施態樣。在此情況中，係將單個半導體晶圓5，較佳為垂直放置，浸入一裝有一包含氟化氫之溶液91之液體容器11中。接著較佳以垂直於一輸送方向81自溶液91中抽出該半導體晶圓5，使得該溶液91在抽出期間完全地自該半導體晶圓5之表面流走，毋需實施其他乾燥方法，其為較佳的。此步驟係與US5714203一致。另一方面，較佳為實施防止臭氧與氫氟酸溶液接觸之額外方法。這些方法將進一步描述如下。

若需要的話，在此實施態樣中，亦可藉助一或多個噴嘴35、以一導向該半導體晶圓5表面之流動方向供給一氣體92，來輔助該半導體晶圓5之乾燥。例如藉助垂直於該輸送方向81排列之一或多個系列之噴嘴或一或多個連續狹縫噴嘴供給該氣體92。為更有效地排除該溶液91，一氣流方向與晶圓之輸送方向81間之角度，較佳係設置為90°(垂直)至180°(反平行)，尤佳為112°至135°。另外，也可以藉由抽氣機抽取氣體92。

較佳係同樣藉助一或多個噴嘴36、以一導向該半導體晶圓5表面之流動方向供給一含臭氧氣體93。為此目的，也可以使用一或多個系列之垂直於該輸送方向81排列之噴嘴，或一或多個連續狹縫噴嘴。作為一可選擇、代替多個狹縫或多個系列的噴嘴，可同時使用一在輸送方向81上可見之較長開口，以增加對晶圓表面之臭氧供應，從而達到更有效之氧化。

較佳係使該含臭氧氣體93位於一藉由一水平設置之隔板33而空間上分隔之區域內。在此情況下，係沿一輸送方向81透過該隔板33上之一開口34，將乾燥狀態之該半導體晶圓5輸送至該區域內。該開口34較佳係僅略大於在該輸送方向81上可見之該半導體晶圓5之最大橫截面，以最小化臭氧透過該開口34之擴散或對流。在此實施態樣中，該隔板33可同時構成該液體容器11之上部邊界(蓋)或另外安裝在該液體容器11之上部邊界上。第3圖係說明後者之態樣。用以供給該含臭氧氣體93之噴嘴36在任何情況下係安裝在該隔板33之上，較佳為直接地安裝在其上。

如上所述，對本發明而言，為防止臭氧滲透至液體容器中及氟化氫溶液仍處於晶圓表面之上之區域內，較佳係實施額外之方法。

在第1圖及第2圖中所說明之第二、尤佳之實施態樣中，所使用之該液體容器11在二個相對之側壁上具有一進口31及一出口32，各自位於該氟化氫溶液91之表面下。此類型之液體容器係描述於EP817246A2中。該液體容器11可完全或僅部分裝有該氟化氫溶液91。係藉由一輸送裝置21、22沿一輸送方向81將該半導體晶圓5輸送通過該液體容器11。尤其是，藉由第一輸送裝置21沿該輸送方向81將該半導體晶圓5輸送至該液體容器11之該進口31，並通過該進口31進入至該液體容器11中。而後將該半導體晶圓5自該進口31輸送透過該液體容器11至該出口32，最後藉由第二輸送裝置22沿該輸送方向81將該半導體晶圓5自該液體容器11之該進口32輸出。

為確保該含臭氧氣體93及該氟化氫溶液91之可靠分隔，較佳為確保該氟化氫溶液91不會透過出口32排出。因此，該出口32較佳係僅略大於在該輸送方向81上可見之該半導體晶圓5之最大橫截面。此外，較佳係以一實質上水平位置輸送該半導體晶圓5。在此情況下，該進口31及該出口32為實質上水平設置之狹縫，其高度較佳係略大於該半導體晶圓5之厚度，且其長度係略微大於該半導體晶圓5之寬度。在該出口32之水平設置之情況下，可更容易地避免該氟化氫溶液91之排出。

另外，為防止該氟化氫溶液91自該出口32排出，且確保該半導體晶圓5係以乾燥狀態自液體容器11中排出，可實施EP817246A2中所描述之方法。

為輔助該半導體晶圓5之乾燥，此較佳係藉助一或多個噴嘴、以一導向該半導體晶圓5表面之流動方向所供給氣體92而完成。該氣體92係藉助例如垂直於該輸送方向81排列之一或多個系列之噴嘴或一或多個連續狹縫噴嘴供給(如第1圖所示)。為更有效地排除溶液，氣流方向與晶圓之輸送方向81間的角度，較佳係設置為90°(垂直)至180°(反平行)，尤佳為112°至135°。該噴嘴35較佳係安裝在接近該出口32之方向。另外，也可以藉由抽氣機抽取氣體92。

較佳係同樣藉助一或多個噴嘴36、以一導向該半導體晶圓5表面之流動方向供給一含臭氧氣體93。為此目的，也可以使用一或多個系列之垂直於該輸送方向81排列之噴嘴，或一或多個連續狹縫噴嘴(如第1圖所示)。

較佳係使該含臭氧氣體93位於一藉由一水平設置之隔板33空間地分隔之區域內。在此情況下，係沿一輸送方向81透過該隔板33上之一開口34，將乾燥狀態之該半導體晶圓5輸送至該區域內。該開口34較佳係僅略大於在該輸送方向81上可見之該半導體晶圓5之最大橫截面，以最小化臭氧透過該開口34之擴散或對流。在此實施態樣中，該隔板33可安裝在除了該液體容器11之側邊外之其他邊界上。用以供給該含臭氧氣體93之該噴嘴36在任何情況下係安裝在該隔板33遠離該液體容器11之一側。若適當的話，用以輔助該半導體晶圓5之乾燥之該噴嘴35在任何情況下係安裝在該液體容器11之側邊與該隔板33之間。

為防止臭氧滲透至該液體容器11中及氟化氫溶液91仍處於該半導體晶圓5表面上之區域內，較佳係實施額外之方法。例如當用氣體噴嘴乾燥時，該噴嘴安在液體容器和隔板間。較佳除了與晶片輸送方向相反方向的噴嘴35，可以提供至少一系列產生開口34方向的氣體92流動的噴嘴或狹縫噴嘴(未圖解說明)，使該氣體92通過該開口34流入含臭氧之空間區域內，而反之不能如此。舉例言之，藉由這些噴嘴所產生之氣流可與該輸送方向81形成一0°(平行)至90°(垂直)之角度，其中該角度較佳為22°至67°。若同樣將垂直於該輸送方向81所安裝之一系列該噴嘴36或該連續狹縫噴嘴36用以供給該含臭氧氣體93，則將其安裝於該隔板33之另一側，且較佳以不產生朝向該開口34之方向之該含臭氧氣體93之方式定位。舉例言之，藉由這些噴嘴36所產生之氣流同樣可與晶圓輸送方向形成一0°(平行)至90°(垂直)之角度，其中該角度較佳為22°至67°。藉由抽取機對該含臭氧氣體93之適當抽取，同樣可避免該含臭氧氣體93通過該隔板33上之該開口34之擴散或對流。

為抵消顆粒向該液體容器11之該出口32之捲入(entrainment)，較佳係在該液體容器11中產生一與該輸送方向81相反之氟化氫溶液流。這可利用該液體容器11中對應之定位噴嘴(圖中未示)達到。

另外較佳為該氟化氫溶液91通過該進口31流出或在該進口31附近流進該液體容器11。在此情況下，其可以收集、過濾該氟化氫溶液91並送回該液體容器11。若多個液體容器連成系列，較佳為每一液體容器個別地收集、過濾該氟化氫溶液91並送回對應之液體容器。第2圖係圖示性地說明一種相關之收集槽64，其用以收集自該液體容器11排出之該氟化氫溶液91。可將該氟化氫溶液91自該收集槽64引入至一供給容器61中，並藉助一泵62及一過濾器63將該氟化氫溶液91送回該液體容器11。經由過濾及送回，可長時間保持顆粒濃度在一低程度。每一液體容器之個別收集、過濾及送回為有利的，因為以此方式，可在半導體晶圓所經過之最後液體容器中，維持特別低之顆粒及金屬之濃度。從而可延長液體填充之使用壽命，不會削弱該填充液體之清潔效果，直到該氟化氫溶液91被再次完全交換為止。相反地，在給定相同完全交換時間間隔下，其清潔效果可獲得改善。

在垂直於該半導體晶圓5之輸送方向上所測量之液體容器11之寬度較佳為大於該沿輸送方向81所測量之長度。特定言之，該液體容器11係按規格尺寸切割，使其寬度大於在此所處理之該半導體晶圓5之寬度，使得該半導體晶圓5按照液體容器11之寬度獲得空間。相反地，該液體容器11在該半導體晶圓5之輸送方向81上之長度較佳係小於該半導體晶圓5之長度，使該半導體晶圓5在其長度方向上可不完全地位於該液體容器11之中。若該半導體晶圓5實質上為圓的，則該半導體晶圓5之“長度”及“寬度”在各情況下應該等於其直徑。

這些較佳之尺寸關係使得在該液體容器11中分配排列之引導元件成為可能，因為在任何時間，可藉由二個與該液體容器11相鄰之輸送裝置21、22之至少一者，進一步控制及輸送該半導體晶圓5輸送通過該液體容器11。

在本方法之初，係自例如晶圓盒(cassette)中取出該半導體晶圓5，並置於第一輸送裝置21上。此較佳係經由機器人自動操作。接著較佳係藉由該第一輸送裝置21垂直於該輸送方向81固定該半導體晶圓5，並沿該輸送方向81輸送該半導體晶圓5至該第一液體容器11之該進口31，再透過該進口31輸送該半導體晶圓5至該第一液體容器11中。

當該半導體晶圓5自該進口31透過該液體容器11輸送至該出口32時，因為該液體容器11較佳係不包含支撐該半導體晶圓5之引導元件，從而在某處將該半導體晶圓5與該氟化氫溶液91隔開，該半導體晶圓5之位於該液體容器11中之部分較佳係只與該氟化氫溶液91接觸。如上所述，當該液體容器11較該輸送方向81上可見之該半導體晶圓5小時，此情況為可能的，使得在將該半導體晶圓5輸送通過該液體容器11期間，可在任何時間藉由該第一輸送裝置21或第二輸送裝置22或二者，垂直於該輸送方向81固定該半導體晶圓5，並進一步沿該輸送方向81同時輸送該半導體晶圓5。當該半導體晶圓5輸送通過該液體容器11時，只要該半導體晶圓5仍與該第一輸送裝置21接觸，該半導體晶圓5即可被該第二輸送裝置22所接受。位於該液體容器11之另一側之第二輸送裝置22較佳係再次垂直於該輸送方向81固定該半導體晶圓5，並自該液體容器11之該出口32沿該輸送方向81輸出該半導體晶圓5。若存在一第二液體容器，則該輸送裝置22係將該半導體晶圓5輸送至該第二液體容器之進口，再透過該進口進入至該第二液體容器中。

依據所需之清潔性能，在本發明之第二實施態樣中，任何所欲數量之清潔單元(具有對應乾燥裝置、含臭氧氣體之供給裝置、以及輸送裝置之液體容器)可連續連接，在此，過度大量之清潔單元對經濟可行性為不利的，且在清潔性能上並無明顯改善。清潔單元之數量較佳為至少二個且最多十個，尤佳為四至八個同樣類型之清潔單元。若使用多個清潔單元，則沿一半導體晶圓所輸送通過該裝置之輸送路徑排列它們。該輸送路徑不需為一直線；其可通常或在特定位置上彎曲。該輸送路徑係藉由位於第一液體容器之前、二個分別液體容器之間、以及最後之液體容器之後的液體容器及輸送裝置所定義。所表示之“之前”及“之後”僅係源自將半導體晶圓輸送通過個別液體容器之時間順序，但其係用以描述一空間排列。

第二液體容器中之液體被顆粒及金屬所污染之程度總是較第一液體容器中之液體為低。在任何進一步之液體容器中，顆粒及金屬之濃度係進一步下降。由於多次移除半導體晶圓表面上之氧化物並重新產生新的氧化物，從而自半導體晶圓表面移除全部較厚之層，同樣改善金屬純化。藉由串聯至少二個同樣類型之在二個分隔之液體容器中所實施之清潔步驟，從而相較於先前技術，可顯著地改善清潔效果，而方法持續時間則完全沒有改變。多個液體容器之串聯(不會明顯地降低本方法之經濟可行性)僅能經由本發明之實施態樣成為可能，因為由於個別液體容器之狹小長度，整體所需之空間不會增加或僅增加一微小程度。同時，個別液體容器之狹小長度使得可在液體容器中輸送半導體晶圓而不需引導元件。由於係個別地處理半導體晶圓，且不需藉由液體容器中之引導或控制裝置隔開，因而清潔效果再次上升，不會增加處理持續時間或所需之空間。本發明之方法可連續地操作，其對於產量具有正面效果。而且，可以相同方式處理半導體晶圓之前側及後側。

本實施態樣之另一個優勢在於亦可施用於300毫米或更大(例如450毫米)之大直徑半導體晶圓上，而未明顯增長加工持續時間。

所使用之該等輸送裝置21、22較佳係由適當材料(例如聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA))所構成之輸送滾輪，其較佳係在潮濕狀態下輕輕地壓在該半導體晶圓5之兩側，並進一步藉助馬達沿該輸送方向81移動。在此實施態樣中，為使在該液體容器11前後或多個液體容器之間之個別滾輪對(一滾輪在該半導體晶圓5之上，而另一滾輪在該半導體晶圓5之下)能夠在任何時間足以充分支撐該半導體晶圓5，從而在該液體容器11中非接觸輸送該半導體晶圓5，該液體容器11(或多個液體容器)較佳係按規格尺寸切割為小於該半導體晶圓5之長度之一半，第2圖係圖示性說明該實施態樣。一輸送裝置也可包含二或多個滾輪對；然而，在每種情況下，較佳為該液體容器11前後或二個個別液體容器之間恰好使用一個滾輪對。為能夠輸送半導體晶圓，每一輸送裝置之至少一滾輪必須藉由馬達驅動。輸送裝置之其他滾輪可同樣藉由馬達驅動並主動地輸送半導體晶圓，或可不被驅動、僅垂直於輸送方向固定半導體晶圓。

可使用其他輸送機構作為滾輪之替換。因此，也可藉由液體容器兩側之機械鉗夾傳遞半導體晶圓。亦可藉由水墊輸送，在此情況下半導體晶圓係位於液膜上並藉助噴嘴前進。

在半導體晶圓之(最後)氧化後，較佳係非接觸地或至少以可能之最小接觸面積移除半導體晶圓。因此，可藉助例如所謂超音波鉗夾(ultrasonic gripper)，藉助其非接觸地漂浮半導體晶圓，以移除半導體晶圓。

所有描述之輸送裝置類型均可以定速或變速操作。半導體晶圓較佳係以一小間隔一個接著一個直接地輸送。

本發明可應用於所有類型之半導體晶圓，可應用於多晶(multicrystalline)或聚晶(polycrystalline)之半導體晶圓(其係用於例如光電用品)，且同樣可應用於單晶半導體晶圓(例如微電子)。半導體晶圓可由任何所欲之半導體材料(例如矽)所構成，其係被臭氧所氧化，且其氧化層係被氟化氫所溶解。

11．．．液體容器

21、22．．．輸送裝置

31．．．進口

32．．．出口

33．．．隔板

34．．．開口

35,36．．．噴嘴

5．．．半導體晶圓

61．．．供給容器

62．．．泵

63．．．過濾器

64．．．收集槽

81．．．輸送方向

91．．．氟化氫溶液

92．．．氣體

93．．．含臭氧氣體

第1圖所示為第二較佳實施態樣之用以處理半導體晶圓之裝置之水平截面；

第2圖所示為第1圖之裝置沿長軸方向之垂直截面；以及

第3圖所示為第一較佳實施態樣之用以處理半導體晶圓之裝置之垂直截面。

11．．．液體容器

33．．．隔板

35,36．．．噴嘴

5．．．半導體晶圓

81．．．輸送方向

91．．．氟化氫溶液

92．．．氣體

93．．．含臭氧氣體

Claims (8)

1. 一種處理半導體晶圓(5)之方法，其中：在一至少部分裝有一包含氟化氫之溶液(91)之液體容器(11)中處理半導體晶圓(5)，使得位於該半導體晶圓(5)表面之氧化物溶解；自該溶液(91)沿一輸送方向(81)輸出該半導體晶圓(5)，並乾燥之；以及乾燥後，以一含臭氧氣體(93)處理該半導體晶圓(5)，以氧化該半導體晶圓(5)之表面，其中當半導體晶圓(5)之另一部分表面仍與該溶液(91)接觸時，該半導體晶圓(5)之一部分表面已與該含臭氧氣體(93)接觸，其中係於空間上分隔該溶液(91)及該含臭氧氣體(93)使其不會彼此接觸。
2. 如請求項1所述之方法，其中係使該含臭氧氣體(93)位於一利用一隔板(33)在空間上進行分隔之區域內，且係沿一輸送方向(83)透過該隔板(33)上之一開口(34)，將乾燥狀態之該半導體晶圓(5)輸送至該區域內。
3. 如請求項1或2所述之方法，其中係藉助一經由一或多個噴嘴(35)、以一導向該半導體晶圓(5)表面之流動方向所供給之惰性氣體，來輔助該半導體晶圓(5)之乾燥。
4. 如請求項1或2所述之方法，其中係藉助一或多個噴嘴(36)、以一導向該半導體晶圓(5)表面之流動方向，供給該含臭氧氣體(93)。
5. 如請求項1或2所述之方法，其中係藉由一輸送裝置(21、22)沿一輸送方向(81)將該半導體晶圓(5)輸送通過該液體容器(11)，其中該液體容器(11)在二個相對之側壁上具有一進口(31)及一出口(32)，各自位於該溶液(91)之表面下。
6. 如請求項5所述之方法，其中係以一實質上水平之位置輸送該半導體晶圓(5)，且其中該進口(31)及該出口(32)為實質上水平設置之狹縫，其高度係略大於該半導體晶圓(5)之厚度，且其長度係略大於該半導體晶圓(5)之寬度。
7. 如請求項5所述之方法，其中：該溶液(91)係經由該進口(31)流出，或係於該液體容器(11)內、在該進口(31)附近排放該溶液(91)；以及接著收集、過濾該溶液(91)並送回該液體容器(11)。
8. 如請求項6所述之方法，其中：該溶液(91)係經由該進口(31)流出，或係於該液體容器(11)內、在該進口(31)附近排放該溶液(91)；以及接著收集、過濾該溶液(91)並送回該液體容器(11)。