[发明专利]用于制造电子元件的湿法处理方法

说明书

发明的领域

本发明涉及用于制造诸如集成电路的半导体晶片之类的电子元件和电子元件前体的湿法处理方法。更具体说，本发明涉及利用液体处理例如半导体晶片和平板显示器等基板的密封液流管道处理的改进处理方法。

发明的背景

湿法处理已广泛应用于一般包括例如半导体晶片、平板等电子元件前体和其它电子元件前体的集成电路的制造过程中。一般说，电子元件前体设于于槽或容器内，然后与一系列活性化学处理液和漂洗液接触。处理液可用于电子元件前体的腐蚀、光致抗蚀剂的剥离、和预扩散清洗及其它清洗步骤，但不限于这些。授予McConnel等人的美国专利4,633,893中介绍了电子元件前体的处理系统的一个实例，这里全文引用该文献作为参考。

在典型的湿法处理技术中，在全流容器(相对环境密封的容器)、单个箱体、湿法工作台或槽中处理电子元件前体。在典型的湿法处理技术中，电子元件前体暴露于活性化学处理液中，以去除(即清洗)电子元件前体上的沾污或腐蚀表面的某些部分。进行了这种清洗或腐蚀后，化学试剂会粘附到电子元件前体的表面上。粘附的化学试剂必须在用下一种化学反应处理液处理电子元件前体之前除去，以便化学试剂残留物不会沾污下一道反应化学工艺。一般说，利用去离子(DI)水去除粘附的化学试剂。

在电子元件和电子元件前体的制造中，有开发和使用更小型处理设备及采用更简洁工艺的趋势。然而，由于希望通过使用更大(即300mm)的前体晶片来提高产生率，削弱了小型处理设备的先进性。向着设备小型化发展的两种已知一般方法是喷射处理和单槽浸泡。随着芯片几何尺寸越来越小，晶片处理越来越大，从制造的观点考虑，采用单槽处理变得更有益。

利用多个槽和漂洗箱的湿法处理的浸泡工作台一般具有较大箱体积，满负荷时，可以间隔6.25mm容纳200mm的晶片。对于300mm的晶片来说，满负荷时标准晶片间距是10mm。采用单个处理容器的全流处理器具有小容器尺寸，因而晶片间距是浸泡箱中处理的晶片间距的一半。由于附带着可以减少水和化学试剂的消耗，所以希望采用在全流单处理容器中减小间距的这种处理。另外，由于单个容器中等效总流量的流速因间距减小的处理而增大，因此改善了晶片的漂洗效果。所以，比起已知一半间距处理系统，甚至更希望采用以小于标准间距一半的间距进行的单容器处理，例如三分之一和四分之一间距处理。将湿法处理期间的间距减小到标准晶片盒间距的三分之一或四分之一，可以将水和化学试剂消耗量分别减少同样的三分之一和四分之一。如所讨论的，对于三分之一间距处理来说，流速将提高三倍，对于四分之一间距处理来说，流速将提高四倍。

然而，已表明，由于与在单容器中的这种减小间距的处理有关的问题，以前小于标准间距一半的间距的晶片单容器处理无法让人接受。已发现，在以三分之一和四分之一间距进行的湿法处理期间，存在着液流绕着晶片通过的不希望的倾向。处理液流在晶片周围的不均匀引起了晶片腐蚀和漂洗的不均匀、由于减小间距的湿法处理导致的处理液流的不均匀，造成了无法以希望的生产率和成本实现在全流单处理容器中处理300mm晶片的事实。

所以，技术上需要一种处理方法，能够在晶片间距可以小于标准晶片间距的一半的单处理容器中，有效地处理例如300mm的晶片等电子元件前体。本发明可以满足这些要求及其它要求。

发明概述

本发明提供制造诸如集成电路的半导体晶片之类的电子元件和电子元件前体的湿法处理方法。更具体说，本发明涉及例如利用湿法处理技术清洗电子元件前体的方法，其中可以在单处理容器中有效地处理间距小于标准晶片间距一半的晶片。发明的详细描述

上述McConnell的专利中介绍了用于处理例如半导体晶片等电子元件前体的全流单处理容器的设备和工作方法。然而，本发明不限于该专利中所记载的处理容器。设备是所属领域已众所周知的，用于从标准晶片盒传递晶片，以便在晶片间距从标准间距减小到例如二分之一、三分之一和四分之一间距等距离的所述处理容器中在晶片盒载体中进行处理。

如上所述，关于在晶片间距小于标准晶片间距一半的单容器处理系统中的湿法处理，存在液流绕着堆置于容器中的晶片通过的不希望的趋势。已发现晶片间距的减小增大了通过晶片的流路的阻力，造成了处理液体绕着晶片流动。已发现，增大的液流阻力在晶片的中间最高。