[发明专利]一种用于槽型湿法设备的干燥装置及干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，更具体地，涉及一种用于槽型湿法设备、可防止晶圆在装载及卸载时表面产生凝结缺陷的干燥装置及干燥方法。

背景技术

在半导体晶圆的加工工艺中，晶圆表面在水汽环境下容易产生condense defect(凝结缺陷)，此缺陷如果在一些关键工艺如离子注入前或栅氧化层淀积前的清洗工艺环节产生，就会对晶圆的良率产生不利影响。

请参阅图1，图1是现有的一种采用槽型湿法清洗设备清洗晶圆时的流程图。如图1所示，清洗工艺所使用的槽型湿法清洗设备10一般分为清洗槽1、干燥槽2以及装载及卸载晶圆区域3。晶圆一般先进入装载及卸载晶圆区域3，然后传送手臂4将晶圆传送到清洗槽1进行湿法清洗工艺，清洗工艺结束后传送手臂4会把晶圆传送到干燥槽2进行表面干燥，干燥工艺完成后传送手臂4会再次将晶圆传送至装载及卸载晶圆区域3，最后晶圆离开设备(如图示箭头方向所指)。

从上述流程可见，当晶圆在干燥工艺后表面是干燥的，此时不会有凝结缺陷问题。在槽型湿法设备中，由于其装载及卸载晶圆区域与清洗晶圆区域公用同样的传送手臂，所以通常传送手臂会把其侧壁残留的一些水汽带到装载及卸载晶圆区域，导致在装载及卸载晶圆区域的环境充满水汽。虽然目前各种槽型湿法设备都有清洗传送手臂的装置设备，但在传送手臂的侧壁等清洗死角部分总会有水汽附着，从而导致传送手臂将晶圆传送到装载及卸载晶圆区域时或多或少会带些水汽。

长时间水汽积累会导致装载及卸载晶圆的环境变差，如果装载及卸载晶圆区域环境水汽严重，那么晶圆在最后进入装载及卸载晶圆区域时可能就会产生凝结缺陷。而且，由于此环节是晶圆在湿法设备里的最后环节，后续无干燥工艺，所以，此时晶圆上的凝结缺陷是无法去除的。

因此，如何改善槽型湿法清洗设备装载及卸载晶圆区域的环境，防止水汽集聚，避免晶圆表面产生凝结缺陷，就成为当前一个重要课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于槽型湿法设备的干燥装置及干燥方法，可改善槽型湿法清洗设备装载及卸载晶圆区域的环境，防止水汽集聚，避免晶圆表面产生凝结缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于槽型湿法设备的干燥装置，所述槽型湿法设备包括清洗槽、干燥槽以及装载及卸载晶圆区域，并通过传送手臂将晶圆在其之间传送，所述干燥装置包括至少两组干燥气体喷嘴，所述喷嘴设于装载及卸载晶圆区域的相对两侧，所述干燥装置通过所述喷嘴，向从干燥槽进入装载及卸载晶圆区域的传送手臂两侧喷射干燥气体，对所述传送手臂进行干燥；其中，每组所述喷嘴分别安装在一个三轴向移动机构上，并且，所述喷嘴还安装在一个转动机构上，在进行干燥时，使每组所述喷嘴与传送手臂之间的水平位置、垂直位置、相互距离及喷射角度处于可调节状态，以便根据传送手臂的外形结构轮廓特点，移动喷嘴使之位于恰当的位置，对传送手臂的两侧进行全方位的干燥，避免产生工艺死角，并对从所述喷嘴喷射的干燥气体流量及压力进行调节，使其起到最佳的干燥效果。

优选地，所述喷嘴在装载及卸载晶圆区域的四周分设四组。

优选地，在装载及卸载晶圆区域的上方还设有一组所述喷嘴。

优选地，每组的所述喷嘴并列设置1-6个，并围绕每组所述喷嘴设有广角导向罩。

一种用于槽型湿法设备的干燥方法，使用上述的用于槽型湿法设备的干燥装置，包括：

使用传送手臂，将进入装载及卸载晶圆区域的晶圆依次传送到清洗槽、干燥槽进行湿法清洗工艺并进行表面干燥，然后，再次将晶圆传送至装载及卸载晶圆区域；打开干燥装置的各组喷嘴，至少从传送手臂的两侧喷射干燥气体，对进入装载及卸载晶圆区域的所述传送手臂进行干燥；

其中，对所述传送手臂进行干燥时，通过变换所喷射的干燥气体与传送手臂之间的水平、垂直位置及相互距离，以及变换喷射角度，对所述传送手臂进行移动式及多角度的干燥处理，并在喷射过程中，对干燥气体的流量及压力进行调节，使其起到最佳的干燥效果。

优选地，对所述传送手臂进行干燥时，从传送手臂的四周及上方向传送手臂喷射干燥气体。

优选地，所述干燥气体为经加热的高压氮气。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在槽型湿法设备的装载及卸载晶圆区域设置干燥装置，并通过干燥装置的喷嘴，向从干燥槽进入装载及卸载晶圆区域的传送手臂的至少两侧喷射干燥气体，对传送手臂进行干燥，且能够调节干燥气体的喷射位置、距离和角度，可改善槽型湿法清洗设备装载及卸载晶圆区域的环境，防止水汽集聚，从而可有效避免晶圆表面产生凝结缺陷。