TWI687634B - 半導體晶圓乾燥設備及方法 - Google Patents

Abstract

一種半導體晶圓乾燥設備包含基座、殼體以及微波產生器。基座配置以承載半導體晶圓。殼體與基座形成配置以容納半導體晶圓的腔室。殼體具有遠離基座的排氣口。微波產生器設置於殼體上，並且配置以對腔室發射微波。

Description

半導體晶圓乾燥設備及方法

本揭示係關於一種半導體晶圓乾燥設備。

半導體產業涉及各種製造與測試過程，而其中一些過程涉及化學處理。於化學處理過程中，化學溶液接觸晶圓並與其發生反應。

於化學處理後，以去離子水(deionized water，DIW)對晶圓進行清洗處理，應接著先乾燥晶圓以避免晶圓損壞，並維持接下來的過程中的執行精準度。

本揭示之一技術態樣係在於提出一種可簡化半導體晶圓乾燥的過程並有效降低作業成本的半導體晶圓乾燥設備。

依據本揭示的一實施方式，一種半導體晶圓乾燥設備包含基座、殼體以及微波產生器。基座配置以承載半導體晶圓。殼體與基座形成配置以容納半導體晶圓的腔室。殼體具 有遠離基座的排氣口。微波產生器設置於殼體上，並且配置以對腔室發射微波。

於本揭示的一或多個實施方式中，微波產生器設置於殼體外。殼體具有複數個穿孔，其配置以供微波穿越。

於本揭示的一或多個實施方式中，微波產生器為複數個，並且環繞腔室分布。

於本揭示的一或多個實施方式中，半導體晶圓乾燥設備進一步包含旋轉器，其連接基座，並且配置以旋轉基座。

於本揭示的一或多個實施方式中，基座的轉速實質上為10RPM。

於本揭示的一或多個實施方式中，殼體的材料包含金屬。

於本揭示的一或多個實施方式中，排氣口包含複數個穿孔。

本揭示之另一實施方式提供一種半導體晶圓乾燥方法。半導體晶圓乾燥方法包含：將半導體晶圓設置於腔室內；對半導體晶圓發射微波，以將半導體晶圓上的水加熱並轉換成水蒸氣；以及將水蒸氣排出腔室。

於本揭示的一或多個實施方式中，半導體晶圓乾燥方法進一步包含：旋轉半導體晶圓。

於本揭示的一或多個實施方式中，半導體晶圓的轉速實質上為10RPM。

相較於習知技術，本揭示之上述實施方式至少具有以下優點：

(1)運用微波移除先前的製程殘留於半導體晶圓表面上的水，使得乾燥過程變得簡單，從而能有效降低乾燥半導體晶圓的作業成本。

(2)由於微波產生器平均地環繞腔室分布，微波可均勻地進入腔室內，並均勻地到達位於腔室內的半導體晶圓，從而促進乾燥過程。

(3)由於半導體晶圓以約10RPM(revolutions per minute，每分鐘迴轉數)的低轉速旋轉，半導體晶圓可均勻地暴露於發射自微波產生器的微波，藉此可促進乾燥過程。

100‧‧‧半導體晶圓乾燥設備

110‧‧‧基座

120‧‧‧殼體

121‧‧‧排氣口

130‧‧‧微波產生器

140‧‧‧旋轉器

200‧‧‧半導體晶圓

C‧‧‧腔室

H1、H2‧‧‧穿孔

S‧‧‧水蒸氣

W‧‧‧微波

參照以下附圖閱讀下文中詳述的實施方式，可更透徹地理解本揭示。

第1圖為依據本揭示一實施方式之半導體晶圓乾燥設備的剖視圖。

第2圖為依據本揭示另一實施方式之半導體晶圓乾燥設備的剖視圖。

第3圖為依據本揭示另一實施方式之半導體晶圓乾燥設備的剖視圖。

以下將以圖式揭露本揭示之複數個實施方式。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭示。也就是說，在本揭示的部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。附圖與說明書中盡可能使用相同的元件符號表示相同或相似的部分。

除非另外定義，否則本文使用的所有術語(包含技術以及科學術語)具有所屬領域中具有通常知識者通常理解之涵義。還應理解到，諸如常用的字典中定義之術語的解讀，應使其在相關領域與本揭示中具有一致的涵義，且將不以理想化或過度正式的意義解釋，除非明確如此定義。

請參照第1圖，其為依據本揭示一實施方式之半導體晶圓乾燥設備100的剖視圖。半導體晶圓乾燥設備100係用以乾燥半導體晶圓200，半導體晶圓200為包含半導體材料的圓形薄片，其常用於積體電路的製造。於本實施方式中，如第1圖所示，半導體晶圓乾燥設備100包含基座110、殼體120以及微波產生器130。基座110配置以承載半導體晶圓200。殼體120以金屬製成，並且與基座110形成腔室C。於實際應用中，殼體120接觸基座110。依據實際情況，殼體120可與基座110密封地接觸，然而本揭示不以此為限。由殼體120與基座110形成的腔室C配置以容納半導體晶圓200。殼體120具有排氣口121，其遠離基座110設置。微波產生器130 設置於殼體120上，並且配置以對半導體晶圓200所在的腔室C發射微波W。

於半導體晶圓乾燥設備100運行的期間，半導體晶圓200首先被設置於基座110上，使得半導體晶圓200位於殼體120與基座110所形成的腔室C內。接下來，微波產生器130對位於腔室C內的半導體晶圓200發射微波W，使得先前的製程殘留於半導體晶圓200表面的水(圖未示)接收到發射自微波產生器130的微波W。如此一來，半導體晶圓200表面的水被加熱並轉換成水蒸氣S，而水蒸氣S隨後經由殼體120的排氣口121排出腔室C。因此，半導體晶圓200表面的水被移除，使得半導體晶圓200變得乾燥。

運用微波W移除先前的製程殘留於半導體晶圓200表面上的水，使得乾燥過程變得簡單，從而能有效降低乾燥半導體晶圓200的作業成本。

此外，如第1圖所示，微波產生器130設置於殼體120外。殼體120具有複數個穿孔H1，其配置以供微波W穿越，使得發射自微波產生器130的微波W得進入腔室C，並均勻地到達位於腔室C內的半導體晶圓200。

於實際應用中，半導體晶圓乾燥設備100包含複數個微波產生器130。一般而言，微波產生器130平均地環繞腔室C分布，如此一來，微波W可均勻地進入腔室C內，並均勻地到達位於腔室C內的半導體晶圓200，從而促進半導體晶圓200的乾燥過程。舉例而言，如第1圖所示，至少 兩微波產生器130平均地分布於殼體120外側，使其平均地環繞腔室C分布。

另外，應當理解的是，本揭示之殼體120基本上可設置於產業中現有的單晶圓濕處理設備(圖未示)上。一般而言，單晶圓濕處理設備具有旋轉基座，其用以承載單一片半導體晶圓，以於單晶圓濕處理設備內對半導體晶圓進行各種處理。經單晶圓濕處理設備處理後，半導體晶圓可被留在旋轉基座上，並且可將本揭示之殼體120以及設置於其上的微波產生器130設置於單晶圓濕處理設備的旋轉基座上，從而能執行前文所述的半導體晶圓乾燥過程。

請參照第2圖，其為依據本揭示另一實施方式之半導體晶圓乾燥設備100的剖視圖。於本實施方式中，如第2圖所示，半導體晶圓乾燥設備100進一步包含旋轉器140。旋轉器140連接基座110，並且配置以旋轉基座110。於半導體晶圓乾燥設備100對半導體晶圓200執行乾燥處理的期間，基座110受到旋轉器140轉動。舉例而言，於實務上，基座110的轉速實質上為10RPM，代表半導體晶圓200亦以實質上為10RPM的低轉速旋轉。如此一來，半導體晶圓200可均勻地暴露於發射自微波產生器130的微波W，藉此可進一步促進半導體晶圓200的乾燥過程。

於實際應用中，旋轉器140與基座110的組合亦可視為前文所述的單晶圓濕處理設備之旋轉基座。

請參照第3圖，其為依據本揭示另一實施方式之半導體晶圓乾燥設備100的剖視圖。於本實施方式中，如第3 圖所示，殼體120的排氣口121包含複數個穿孔H2。如此一來，原本位於半導體晶圓200表面的水轉換而成的水蒸氣S可經由穿孔H2排出。可依據實際情況彈性地設計殼體120。

綜合以上，相較於習知技術，本揭示之上述實施方式至少具有以下優點：

(1)運用微波移除先前的製程殘留於半導體晶圓表面上的水，使得乾燥過程變得簡單，從而能有效降低乾燥半導體晶圓的作業成本。

(2)由於微波產生器平均地環繞腔室分布，微波可均勻地進入腔室內，並均勻地到達位於腔室內的半導體晶圓，從而促進乾燥過程。

(3)由於半導體晶圓以約10RPM的低轉速旋轉，半導體晶圓可均勻地暴露於發射自微波產生器的微波，藉此可促進乾燥過程。

儘管已以特定實施方式詳細地描述本揭示，但其他實施方式亦是可能的。因此，所附申請專利範圍的精神與範圍不應限定於本文中所描述之實施方式。

對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，顯然可在不脫離本揭示的範圍或精神下對本揭示的結構進行各種修改與更動。有鑑於此，本揭示旨在涵蓋落入所附申請專利範圍內的修改與更動。

100‧‧‧半導體晶圓乾燥設備

110‧‧‧基座

120‧‧‧殼體

121‧‧‧排氣口

130‧‧‧微波產生器

200‧‧‧半導體晶圓

C‧‧‧腔室

H1‧‧‧穿孔

S‧‧‧水蒸氣

W‧‧‧微波

Claims (10)

1. 一種半導體晶圓乾燥設備，包含：一基座，配置以承載一半導體晶圓；一殼體，與該基座形成一腔室，該腔室配置以容納該半導體晶圓，該殼體具有一排氣口，該排氣口遠離該基座；以及至少一微波產生器，設置於該殼體上，並且配置以對該腔室發射一微波。
2. 如請求項1所述之半導體晶圓乾燥設備，其中該至少一微波產生器設置於該殼體外，該殼體具有複數個穿孔，該些穿孔配置以供該微波穿越。
3. 如請求項1所述之半導體晶圓乾燥設備，其中該至少一微波產生器為複數個，並且環繞該腔室分布。
4. 如請求項1所述之半導體晶圓乾燥設備，進一步包含：一旋轉器，連接該基座，並且配置以旋轉該基座。
5. 如請求項4所述之半導體晶圓乾燥設備，其中該基座的一轉速實質上為10RPM。
6. 如請求項1所述之半導體晶圓乾燥設備，其中該殼體的材料包含金屬。
7. 如請求項1所述之半導體晶圓乾燥設備，其中該排氣口包含複數個穿孔。
8. 一種半導體晶圓乾燥方法，包含：將一半導體晶圓設置於一腔室內；對該半導體晶圓發射一微波，以將該半導體晶圓上的水加熱並轉換成一水蒸氣；以及將該水蒸氣排出該腔室。
9. 如請求項8所述之半導體晶圓乾燥方法，進一步包含：旋轉該半導體晶圓。
10. 如請求項9所述之半導體晶圓乾燥方法，其中該半導體晶圓的一轉速實質上為10RPM。

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