[发明专利]半导体晶片用干燥机的导向装置

说明书

本发明涉及一种半导体晶片用干燥机的导向装置，为了对用去离子水清洗的经过洗涤溶液等化学溶液处理的半导体晶片进行干燥，在为进行马兰哥尼干燥而以升降的形式从冲洗用槽移动至干燥用槽时，为了防止在使用弯曲较大的3D工艺较多的存储器设备的工艺或晶片再生过程中发生微小的扭曲或弯曲的晶片脱离水面时因表面张力梯度而相互粘住，在冲洗用槽内周面构成晶片导向装置，从而防止微小的扭曲或弯曲的晶片损伤到正常的晶片。

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片用干燥机的导向装置，更加详细的涉及一种半导体晶片用干燥机的导向装置，为了对用去离子水(DI water)清洗的经过洗涤溶液等化学溶液处理的半导体晶片进行干燥，在为进行马兰哥尼(Marangoni)干燥而以升降的形式从冲洗用槽(rinsing bath)移动至干燥用槽(drying bath)时，为了防止在晶片脱离水面时因表面张力梯度(gradient)相互粘住，在冲洗用槽内周面构成晶片导向装置，从而防止晶片受损。

背景技术

通常，在制造半导体的整个工艺中，最常用冲洗及干燥工艺。例如，在清洗工艺中，用洗涤液去除颗粒等杂质或自然氧化膜后，为了去除残留的洗涤液而使用冲洗及干燥工艺。

并且，在对规定的物质膜进行蚀刻或浸蚀的工艺等中，作为最后的步骤，也实施冲洗及干燥工艺。冲洗工艺是用去离子水对用洗涤溶液等化学溶液进行处理的半导体晶片进行洗涤的工艺，而干燥工艺是对经过冲洗工艺的半导体晶片进行干燥的工艺。

在上述的冲洗及干燥工艺中，重要的是，要防止硅晶片上产生所谓的水印(watermark)。

上述的水印是指将大气中的氧气溶解在残留于晶片上的去离子水中并使得该溶解的氧气与硅晶片发生反应而产生的硅氧化膜。

因此，就水印而言，在将经过冲洗处理的晶片从冲洗用槽移动至干燥用槽时，由于晶片暴露在大气中而产生水印。这种水印随着晶片暴露在大气中的时间越长而产生更多。

为了解决晶片上产生水印的上述问题，通常在装载有半导体晶片的槽中依次执行洗涤液处理及冲洗工艺之后，使用设置于槽上部的马兰哥尼干燥机(marangoni dryer)来实施干燥工艺。

上述的马兰哥尼干燥是以表面张力梯度力量为基础进行的。在该技术中，当从水中缓慢回收基板晶片时，具有比水更低的表面张力的异丙醇(IPA:isopropyl alcohol)之类的挥发性有机化合物以蒸汽的形态被引入至基板半导体晶片附近。

由于少量的酒精蒸汽与不断补充的水弯月面(water meniscus)接触，因此该酒精蒸汽被水吸收，生成表面张力梯度。这个梯度使弯月面部分地收缩，并显示明显有限的流动角度。

这使得薄薄的水薄膜从基板表面开始流动,并对它进行干燥。这一流动对去除非挥发性污染物和悬浮夹带的(entrained)粒子也会有所帮助。

在已知的马兰哥尼干燥机中，半导体晶片浸泡在去离子水中。密封盖或盖子位于包括被浸泡的晶片的浴槽上面，从而生成密封的处理腔室。空气与氮气一起从该腔室中去除，然后IPA起泡机生产出IPA蒸汽，该IPA蒸汽与氮气一起被引入腔室。

在另一种已知的接近方式中，所述晶片浸泡在氢氟酸的稀释浓度的浴槽内。在借助于酸浴槽进行处理之后，将脱离子化的水引入浴槽，通过溢流对氢氟酸进行清洗。

之后进行上面说明的马兰哥尼干燥。

当没有进行马兰哥尼干燥的情况下，小尺寸的半导体晶片特征(例如30纳米特征)上的DI水的表面张力可能导致因其表面张力产生的黏质的、牵引的、弯曲的或断裂的结构造成的特征损伤。

即，通过马兰哥尼干燥，可防止特征损伤。

考虑到这一点，专利申请号10-2017-7028571号曾公开过晶片干燥机装置及方法。