專利名稱：一種晶圓干燥方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種晶圓干燥方法及裝置。
背景技術：
圖形晶圓清洗過程一般分為三步，首先是用化學藥液清洗，然后用超純水沖洗，最后用氮氣吹干。隨著集成電路特征尺寸(線寬)進入到深亞微米階段，特別是到65納米以后，晶圓清洗后的干燥過程也變得越來越具有挑戰(zhàn)性。這是因為隨著線寬尺寸的減小，傳統(tǒng)的僅用氮氣吹干晶圓表面殘留液的方法在液體蒸發(fā)時，作用在兩條互聯(lián)線之間(溝槽)的毛細管力逐步增大，以致線槽坍塌，從而造成特征結構的破壞，如圖1所示。有專利報道采用異丙醇(IPA)霧氣干燥法(熱的氮氣吹出IPA霧氣，進行脫水，然后再用熱氮氣加大流量進行干燥)，該方法主要是通過降低殘留液體的表面張力來降低線 槽間的毛細管力，從而減少干燥過程對圖形晶圓特征尺寸的破壞。但IPA是有機物，加熱時很容易燃燒且IPA有毒危害人類的健康，另外IPA還可與某些清洗藥液(如ST250)反應生成固體顆粒，使晶圓再次污染。
發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何使圖形晶圓迅速干燥而同時避免對晶圓特征結構的破壞。(二)技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種晶圓干燥方法及裝置，其特征是，該方法包括以下步驟S1:識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度；S2 :根據所述晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度設置吸液參考點；S3 :根據吸液參考點的位置將吸管調整到圖形溝道的底部中點并吸液；S4 :吸液完成后對圖形溝道進行氣體干燥。所述進行氣體干燥是通過氮氣對圖形溝道進行氣體干燥。一種晶圓干燥裝置，其特征是，該裝置包括圖像檢測模塊，用于識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度；和圖像檢測模塊連接的參數設置模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度設置吸液參考點；和圖像檢測模塊及參數設置模塊連接的位置調整模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和圖形溝道的深度對吸管的位置進行調整；和位置調整模塊連接的吸液模塊，用于位置調整后的吸管吸取圖形溝道內的液體；和吸液模塊連接的干燥模塊，當吸液模塊停止吸液后對晶圓表面進行氣體干燥。
所述圖像檢測模塊和參數設置模塊通過TCP/IP、WIF1、藍牙或RS232/485中的一種或多種方式連接。所述吸液模塊包括真空泵和與所述真空泵連接的吸管陣列面板。所述吸管陣列面板上有預定數量的吸管。所述吸管的材料包括玻璃、有機物或金屬。所述吸管的長度為10微米到100微米。所述吸管的直徑為65納米到10微米。(三)有益效果 本發(fā)明首先用吸管吸取晶圓線槽內的大部分液體，之后迅速用氮氣將線槽內的剩 余液體吹干，不僅避免了因氮氣直接吹掃導致晶圖上的線槽坍塌，破壞線槽的特征結構，同時也沒有使用干燥劑，避免了對人體的傷害和晶圓的二次污染。
圖1是現(xiàn)有晶圓干燥的過程圖；圖1(a)是氮氣吹干前的晶圓線槽圖；圖1(b)是氮氣吹干后的晶圓線槽圖；圖2是本發(fā)明的裝置連接圖；圖3是本發(fā)明晶圓干燥的過程圖；圖3(a)是吸管吸液前的晶圓線槽圖；圖3 (b)是吸管吸液后的晶圓線槽圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明提出一種圖形晶圓清洗后的干燥方法，其具體的工藝過程如下首先利用納米吸管將殘留在圖形溝道中的水吸走，然后再利用氮氣將晶圓表面迅速吹干。本發(fā)明方法為S1:識別晶圓表面的圖形和所述圖形線槽的深度；S2 :根據所述晶圓表面的圖形和所述圖形線槽的深度設置吸液參考點；S3 :根據吸液參考點的位置將吸管調整到圖形溝道的底部中點并吸液；S4 :吸液完成后通過氮氣對圖形線槽進行氣體干燥。本發(fā)明的晶圓干燥裝置如圖2所示包括圖像檢測模塊，放置在所述晶圓表面上方，用于識別晶圓表面的圖形和所述圖形線槽的深度；獲取所述晶圓表面的圖形及線槽的數據，并將所述圖形及線槽的數據發(fā)送至所述參數設置模塊；和圖像檢測模塊連接的參數設置模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和所述圖形線槽的深度設置吸液參考點，圖像檢測模塊和參數設置模塊通過TCP/IP、WIF1、藍牙或RS232/485中的一種或多種方式連接；和圖像檢測模塊及參數設置模塊連接的位置調整模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和圖形溝道的深度對吸管的位置進行調整，通過驅動徑向電極的方式調整所述吸管水平方向或高度，使吸管與所述晶圓表面圖形的溝槽對準，使吸管的底端插入線槽液體的底部；和位置調整模塊連接的吸液模塊，用于位置調整后的吸管吸取圖形溝道內的液體，吸液模塊包括真空泵和與所述真空泵連接的吸管陣列面板，吸管陣列面板上有設定數量的吸管。吸管的材料包括玻璃、有機物或金屬，吸管的長度為10微米到100微米，吸管的直徑為65納米到10微米；真空泵為微米級，用于形成負壓，當吸管內外的壓差基本相等時，真空泵將停止工作，表示線槽中的殘留液已經基本被吸取干凈。和吸液模塊連接的干燥模塊，當吸液模塊停止吸液后對晶圓表面進行氣體干燥。本發(fā)明具體過程如下首先將高軸比的吸管(直徑為納米級，高度為微米級，材質可以是玻璃、有機物或金屬等)伸入到晶圓圖形溝槽液體(如超純水)液面底部，利用真空泵對吸管抽真空，使吸管內部的壓強小于液體表面的氣壓(一個大氣壓)，于是底部的液體由于受到外界大氣壓的作用而流入到吸管中，將這些液體從吸管中 排走。根據Laplace定律，溝槽所受的毛細管力(P)可由以下公式表示
「 IycoseP =—-
d其中Y表不液體的表面張力；Θ為液體與溝槽的接觸角；d為溝槽之間的距離。用吸管吸走液體時，溝槽殘留液的液面迅速下降，但液體的表面張力不變，它與溝槽的接觸角也不會發(fā)生變化，也就是說溝槽之間的毛細管力不會隨液面的下降而改變，因此避免了圖形線槽的坍塌，如圖3所示。當溝槽中的液體由納米吸管吸完后仍有少量的液滴附著在圖形晶圓溝槽的底部，此時溝槽上的毛細管力也會隨之降低，再利用氮氣將圖形晶圓表面迅速吹干，不會造成圖形晶圓線槽的坍塌。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種晶圓干燥方法，其特征是，該方法包括以下步驟S1:識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度；52:根據所述晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度設置吸液參考點；53:根據吸液參考點的位置將吸管調整到圖形溝道的底部中點并吸液；54:吸液完成后對圖形溝道進行氣體干燥。
2.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述進行氣體干燥是通過氮氣對圖形溝道進行氣體干燥。
3.一種實現(xiàn)權利要求1所述方法的晶圓干燥裝置，其特征是，該裝置包括圖像檢測模塊，用于識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度；和圖像檢測模塊連接的參數設置模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度設置吸液參考點；和圖像檢測模塊及參數設置模塊連接的位置調整模塊，用于根據所述識別晶圓表面的圖形和圖形溝道的深度對吸管的位置進行調整；和位置調整模塊連接的吸液模塊，用于位置調整后的吸管吸取圖形溝道內的液體； 和吸液模塊連接的干燥模塊，當吸液模塊停止吸液后對晶圓表面進行氣體干燥。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征是，所述圖像檢測模塊和參數設置模塊通過TCP/ IP、WIF1、藍牙或RS232/485中的一種或多種方式連接。
5.如權利要求3所述的裝置，其特征是，所述吸液模塊包括真空泵和與所述真空泵連接的吸管陣列面板。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征是，所述吸管陣列面板上有預定數量的吸管。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征是，所述吸管的材料包括玻璃、有機物或金屬。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征是，所述吸管的長度為10微米到100微米。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征是，所述吸管的直徑為65納米到10微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了集成電路制造領域中的一種晶圓干燥方法及裝置。首先識別晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度；然后根據所述晶圓表面的圖形和所述圖形溝道的深度設置吸液參考點；之后根據吸液參考點將吸管的位置調整到圖形溝道的底部中點并吸液；最后在吸液完成后對圖形溝道進行氣體干燥。本發(fā)明首先用吸管吸取晶圓線槽內的大部分液體，之后迅速用氮氣將線槽內的剩余液體吹干，不僅避免了因氮氣直接吹掃導致晶圖上的線槽坍塌，破壞線槽的特征結構，同時也沒有使用干燥劑，避免了對人體的傷害和晶圓的二次污染。
文檔編號H01L21/00GK103000490SQ201210489029
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權日2012年11月26日
發(fā)明者劉偉, 吳儀 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司