[发明专利]干燥表面的方法

说明书

技术领域

本发明关于干燥一表面的方法。更具体地说，本发明关于干燥一盘形物品的表面的方法，其包含用一清洗液覆盖该表面和移除该清洗液。

背景技术

供干燥一盘形物品的表面的方法典型用于半导体产业，以供生产过程期间清洁硅片(例如照相前的清洁、CMP后的清洁及等离子处理后的清洁)。但是，此类干燥方法可应用于其余类盘状物品，例如光盘、光罩、标线片(reticles)、磁盘或平板显示器。当用于半导体产业时，其也可应用于供生产集成电路的玻璃基材(例如绝缘体上硅层积过程)、III-V基材(例如GaAs)或其它基材或载体。

若干种干燥方法习知于半导体产业。许多干燥方法利用一限定的液体/气体边界层。此类干燥方法更广为人知为Marangoni干燥方法。

US 5,882,433披露了一组合式Marangoni旋转干燥方法。其中，去离子水被分配到一片上，且同时氮和2-丙醇混合物也被分配。该氮中的2-丙醇将影响该液体/气体边界层，而产生一表面梯度，引发水离开该片而不会在该片上留下任何液滴之效应(Marangoni效应)。当液体分配器自该中心移至所述片边缘且当所述片旋转时，该气体分配器是直接跟在该液体分配器之后，因此气体直接将液体自该片移除。

但是该干燥方法非常难于控制。例如，液体至气体分配器之距离、温度、气流、液流都是关键参数。因此该过程窗非常窄，尤其对于较大直径的盘形物品，例如300mm半导体片，以及用于半导体片之平板显示器，其具有较高集成度，例如90nm、65nm器件尺寸。

目前的所用方法的另一不利之处在于，有机的且因而易燃的溶剂蒸汽，必须与一高度纯净的运载气相混合。这就一方面导致火险环境，而另一方面产生具有比其可能达到的更低纯度的干燥气体。

进一步，该溶剂蒸汽可冷凝于气体管路中，其可在即将被干燥基材表面上产生液滴，这就进一步造成不良过程结果，特别是如果该基材为一高度集成结构化半导体片则更加不利。

发明内容

因此本发明之一目的为提供具有更好流程结果的方法，其可用更高流程能力而实现。

本发明另一目的为避免杂质产生于一高度纯净化气体中。

本发明由提供干燥一盘形物品的一表面的方法实现本发明之目的，该方法包含用一清洗液覆盖该表面，由此形成一封闭液层，并清除该清洗液，其中该清洗液包含至少一50％重量百分比的水和至少5％重量百分比的一物质，其中该物质降低水的表面能，其中藉将气体吹至该封闭液层上而启动该清除所述液体，由此该封闭液层在不连续区域被打开。

此类物质可被称作表面活性物质。但是，依本文定义，表面活性物质必须是能够降低水的表面能(表面张力)之物质。这并非一定意味着其必须为一表面活性剂或表面活化剂，例如肥皂。这仅应意味着它应包含具有一极性和一非极性端的一分子。

虽然因环境以及成本原因，该清洗液应该仅包含水和所述物质，但是任何其它水溶液也可被利用，只要其达到上述标准即可。

使用至少50％重量百分比的水会产生该混合物具有高于室温(25℃)的一闪点之积极效应，甚至当余下50％重量百分比为有机溶剂亦如此。如果使用2-丙醇或丙酮，则该水含量应高于75％，以提高该闪点20℃以上。

令人惊异地是，藉利用此类一发明性干燥方法，该清洗液可以一个过程被清除而不会在盘形物品上留下任何液滴。

该干燥方法不仅能够干燥半导体片之亲水性表面，而且能够干燥疏水性表面，而且也能够干燥具有亲水性及疏水性区域的结构化表面。

不束限于任何理论，但相信该清洗液在该表面上形成不容易被去除的一液膜(液体弯月面)。将气体吹到所述液膜上部分打开该液层。接着，由于包含水和该物质的该混合物的表面能，清洗液会在仅仅是微小的额外支持(例如重力、离心力、气流、毛细管力)下，自动流动离开该表面。但是，进一步将气体吹到该表面上可能有帮助，以保持该表面没有液体。

在本发明之一较佳实施例中，该基材为一双极性有机溶剂(例如选自包含醇(例如乙醇、2-丙醇)、酮(例如丙酮)及其混合物的组中)。

优选地，使用该双极性有机溶剂，其在20℃具有高于15hPa的一蒸气压，因为如果残留物附着于该表面上则其容易汽化。因此2-丙醇系较佳，原因为其作用为一表面活性剂且同时如果残留物附着于该表面上则容易汽化。