[发明专利]单个晶片的干燥装置和干燥方法

说明书

本发明是提交于2002年11月1日，申请号为02821969.4，题为“单个晶片的干燥装置和干燥方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明有关一种半导体制作工序，特别是有关一种将半导体基材干燥的方法。

背景技术

随着半导体元件尺寸持续缩小，超洁净(ultra clean)制作工序的重要性也持续升高。在一槽(或液体浴)的液体内以水溶液清洁，其后紧接着旋干冲洗(例如在另一个槽中，或是更换清洁槽中的液体)，就可以获得所期望的洁净程度。在由旋干制作工序移出后，若不使用旋干装置，清洗液体将由基材表面挥发，并且导致条纹或斑点的产生，或是留下清洗残留物在基材表面上。这些条纹、斑点以及清洗残留物可能导致后续的元件失效。因此很多注意力被导向改善基材由液体槽移出时，使其干燥的方法。

一种众所周知的Marangoni干燥法，可以产生表面张力梯度，以将冲洗液引导而离开基材，使其表面基本上不留下冲洗液，并且藉此所产生的流动方式，得以避免产生条纹、斑点以及冲洗液残留物。特别是利用Marangoni方法，将可与冲洗液(例如IPA蒸气)溶混的溶剂导入到弯液面上，此弯液面是在基材被由冲洗盆举起时所形成的，或是当冲洗液体漏出而流过基材时所形成的，溶剂蒸气是以高于弯液面的顶端的被吸收蒸气浓度，而沿着液体表面被吸收，此被吸收气体的较高浓度，导致弯液面顶端的表面张力较冲洗液体内部的表面张力为低，因此使得冲洗液体由干燥中的弯液面，流向冲洗液体内部。这样的流动就是所谓的「Marangoni」流动，且可加以利用，以避免在基材上留下斑纹、斑点或是洗液残留物的情况下，进而将基材干燥。

发明内容

本发明的第一方案提供第一组件，用以处理晶片，此组件包含处理部分(processing portion)，该处理部分包含负载端口和卸载端口。晶片经过负载端口而降低进入该处理部分；而卸载端口自该负载端口而水平移位设置，使得该晶片可以在卸载端口上被举高而离开该处理部分。该处理部分还包含可转动晶片支持器，用于转动输入晶片由第一定向转到第二定向，该输入晶片具有该第一定向时，是与该负载端口对齐，该输入晶片具有该第二定向时，是与该卸载端口对齐。

本发明的第二方案提供第二组件，用以处理晶片，此第二组件包含处理部分，该处理部分包含如第一方案的第一组件内功能相当的负载端口和卸载端口。第二组件还包含(1)外部溢流堰(an external overflow weir)，其位于沿着前述处理部分的外部表面上；以及(2)分离壁，其位于负载端口和卸载端口之间，以将处理部分的上面区域分隔成第一区域和第二区域，并且可制止表面液体在第一区域和第二区域之间的流动。

本发明的第三方案提供第三组件，用以处理晶片，此第三组件包含处理部分，其具有如第一方案中第一组件内相同功能的负载端口。第三组件还包含喷洒机构，此喷洒机构能于处理时没入处理部分的液体中，且该喷洒机构的位置是能喷洒液体到晶片位于水面下的表面上(该晶片是经由负载端口被降低进入水面)。

本发明的第四方每提供第四组件，用以处理晶片，此第四组件包含处理部分，该处理部分包含如第一方案中第一组件内相同功能的负载端口和卸载端口。第四组件还包含输出部分，该输出部分具有(1)第一晶片接收器，用于接收经由卸载端口所举高的晶片；以及(2)捕获器，其被耦合到第一晶片接收器，被用于接触被卸载端口升高的晶片，并且也随着被动地升高。

本发明的第五方面提供第五组件，用以处理晶片，此第五组件包含处理部分，该处理部分包含如第一方案中的第一组件内相同功能的负载端口和卸载端口。第五组件还包含输出部分，该输出部分具有一第一晶片接收器，用于接收经由卸载端口所举高的晶片；以及一围体(enclosure)，此围体环绕第一晶片接收器。此围体包含有(1)第一开口，用于使得晶片可以由处理部分举高，经卸载端口而到该第一晶片接收器；(2)第二开口，用于使得晶片可以被晶片握持器由晶片接收器中抽取出来；以及(3)多个外加开口，用于允许在前述围体中，建立起空气的层流。