专利名称：干燥装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于干燥晶圓的干燥装置，特别涉及晶圓清洗后的干燥装置。
背景技术：
在半导体器件的制造工艺中，清洗是其中最重要和最频繁的步骤之一。一般来说，在半导体器件的整个制造工艺中，高达20%的步骤为清洗的步骤。 清洗的目的是为了避免微量离子和金属杂质对半导体器件的污染，以至于影 响半导体器件的性能和合格率。而在晶圆清洗之后，为了避免晶圆上残留的水份或残留清洗液反应物对 于后续制程产生影响， 一般都会对于晶圆进行干燥。例如美国专利号为 5996594的美国专利所公开的，在晶圆清洗后将晶圓与旋转头固定，利用离心 力来进行旋转式干燥。目前用于旋转式干燥的干燥装置如图1所示，包括，用于进行晶圆干燥 的密封腔体l、密封腔体内1的旋转头2、连接旋转头2用于放置晶圆的晶圆 架3、用于排水的排水口 4以及位于密封腔体1表面，用于向密封腔体1内通 入气体的进气装置5。当晶圆被送入干燥装置并于晶圆架3上固定好之后，旋 转头2启动带动晶圆架3旋转，通过旋转产生的离心力将晶圆表面的残留水 份或残留清洗液反应物甩出，此时进气装置5也会开启，并向密封腔体l内 通入气体，通入的气体应不会与晶圆表面发生反应，例如氮气，通入气体的 作用是为了使得晶圆表面的残留水份或残留清洗液能够更快脱离晶圆表面， 并通过排水口 4排出密封腔体1,提高晶圓干燥的效率。然而，在目前的旋转式晶圆干燥工艺中发现，由于密封腔体1本身的密封性，使得旋转头2带动晶圓架3旋转会引起密封腔体1内的微细颗粒附着到晶圓表面，从而产生晶圆干燥过程中的二次污染，影响后续制程的质量。 实用新型内容本实用新型提供一种干燥装置，解决现有技术干燥装置在对晶圓干燥过 程中造成晶圆二次污染的问题。为解决上述问题，本实用新型提供一种干燥装置，包括密封腔体、密 封腔体侧壁上的密封门、密封腔体内用于放置晶圓的晶圆架、用于向密封腔 体内通入气体的进气装置，还包括至少一个连通密封腔体用于排出污染物的 排放口，所述排放口与进气装置相对，且位于晶圆架和密封门之间的区域。可选的，所述进气装置位于密封腔体内的进气孔的截面呈梯形；所述梯 形进气孔的下底孔径为2至4mm;所述通入进气孔的气体压强为2至3大气 压(Atm)。可选的，所述排放口的气体环境为负压。与现有技术相比，上述方案具有以下优点上述方案干燥装置通过增设 用于排出污染物的排放口 ，再通过进气装置吹走晶圆表面附着的污染物颗粒 从排放口排出，从而减轻了晶圆在干燥过程中的二次污染现象，提高了晶圆干燥的质量。
图l是现有技术千燥装置示意图；图2是本实用新型干燥装置的一个实施方式的示意图；图3是本实用新型干燥装置的进气装置的进气孔的一个实施方式示意图。
具体实施方式
本实用新型干燥装置通过增设用于排出污染物的排放口，再通过进气装 置吹走晶圓表面附着的污染物颗粒从排放口排出，从而减轻了晶圆在干燥过 程中的二次污染现象。如图2所示，作为本实用新型的一个实施方式的干燥装置包括，用于进行晶圆干燥的密封腔体10; 密封腔体侧壁上的密封门70; 密封腔体10内的旋转头20; 连接旋转头20，用于放置晶圆的晶圆架30; 连通密封腔体10,用于排水的排水口 40;位于密封腔体IO表面，用于向密封腔体10内通入气体的进气装置50; 连通密封腔体10用于排出污染物的排放口 60，所述排放口 60与进气装 置50相对，且位于晶圓架30和密封门70之间的区域。所述进气装置50向密封腔体10内通入的气体为氮气或惰性气体。 所述排放口 60通过焊接或铆接的方式与密封腔体IO相连。 所述排放口 60为金属或硬质塑料材质。 所述排放口 60为圆形或方形或多边形。所述进气装置50位于密封腔体10内的进气孔的截面呈梯形，所述梯形 进气孔的下底孔径为2至4mm。下面以一个对于晶圆的干燥过程为例来使得上述本实用新型实施方式的 干燥装置更清楚。如前所述，当晶圆完成清洗之后，就需要进行干燥以避免晶圓表面残留 的水份或残留的清洗液反应物对后续制程造成影响。出于提高效率的考虑， 在进行晶圓干燥时，通常都是以一盒晶圓作为一个基本单位的(一盒晶圆为 25片晶圆)，这样也能够方便晶圆在干燥装置中的进出。继续参照图2所示，当晶圓盒被送入密封腔体10中，并于晶圓架30上固定好之后，旋转头20就启动开始带动晶圓架30旋转， 一般情况下，旋转 头20的转速为1000至3000转/分钟，例如1000转/分钟、1200转/分钟、1400 转/分钟、1600转/分钟、1800转/分钟、2000转/分钟、2200转/分钟、2400转 /分钟、2600转/分钟、2800转/分钟、3000转/分钟。而进气装置50也同时开 启向密封腔体10内通入氮气或惰性气体，例如氦、氖、氩、氪等，通入氮气 或惰性气体的作用是使得晶圆表面的残留水份或残留清洗液能够更快脱离晶 圆表面，并通过排水口 40排出密封腔体10，提高晶圆干燥的效率。并且，氮 气或惰性气体还能保护晶圆表面，防止晶圆在干燥过程中表面发生反应。为 了使干燥的效率进一步提高，还可以对氮气加热后再通入密封腔体中。本实 施例中，通入氮气的气压为2至3大气压(Atm),例如2.1 Atm、2.2Atm、2.3Atm、 2.4Atm、 2.5Atm、 2.6Atm、 2,7Atm、 2.8Atm、 2.9Atm、 3Atm。更进一步，为了使得进气装置通入的气体的覆盖范围更广，进气装置50 位于密封腔体10内的进气孔截面形状还可以是梯形，如图3所示，所述进气 孔分为上下两部份，分别是位于密封腔体IO外的进气孔上部501以及位于密 封腔体10内的进气孔下部502,所述进气孔下部502的截面形状为梯形，且 梯形底部即进气装置50向密封腔体10内通入气体的气体出口。所述截面形 状为梯形的进气孔使得气体进入到密封腔体10内的覆盖范围更大，并且也能 够使得气体更均匀地进入到密封腔体10内，使得晶圓干燥的效率更高。本实 施例中，所述截面形状为梯形的进气孔的梯形下底部的口径为2至4mm,例 如2.1mm、 2.2mm、 2.3mm、 2.4mm、 2.5mm、 2.6mm、 2.7mm、 2.8mm、 2.9mm、 3mm、 3.1mm、 3.2mm、 3.3mm、 3.4mm、 3.5mm、 3.6mm、 3,7mm、 3.8mm、 3.9mm、 4.0mm。继续参照图2所示，如前所述的，在旋转头20带动晶圆架30旋转的过 程中会产生离心力而形成向密封腔体10内部运动的气流，由于密封腔体10 本身的密封性，所述气流就有可能带动密封腔体10内的微细颗粒附着到晶圓6表面，而由于上述实用新型实施方式的干燥装置设置了连通密封腔体10用于排出污染物的排放口 60,由进气装置50通入的热氮气在吹走了附着于晶圆表 面的微细颗粒污染物后，所述的微细颗粒污染物就能够从该排放口 60中排出， 从而避免了微细颗粒污染滞留于密封腔体，继而重新附着在晶圓上。所述排放口 60位于与进气装置50相对的方向上，且位于密封门70下方 的密封腔体10表面。所述排放口 60可以通过焊接的方式与密封腔体IO相连， 也可以通过铆接的方式与密封腔体IO相连。所述排放口 60可以采用金属材 质，例如不锈钢、铜等，也可以采用硬质塑料材质，例如PVC等。所述排》文 口 60的形状可以根据实际的工艺需求而定，例如圆形、菱形、六角形等。本 实施例中，所述排放口 60为一根圆形不锈钢螺紋管，通过螺紋旋紧的方式固 定于密封腔体10上，并且再通过焊接的方法使排放口 60更稳固地固定于密 封腔体10上。当然，所述排放口 60的数量和位置并不仅限于所述的，在晶 圓架30和密封门70之间的区域都可以设置排放口 60,例如可以在晶圆架30 和密封门70之间的区域等间距设置一排与密封腔体IO相连的不锈钢螺紋管， 所述间距根据不锈钢螺紋管的口径以及不锈钢螺紋管所连接的密封腔体10的 区域宽度而定，但不锈钢螺紋管所处的位置不应超过晶圆架30在密封腔体10 上的映射位置，所述的不锈钢螺紋管通过螺紋旋紧的方式固定于密封腔体上。更进一步，如前所述，若采用截面形状为梯形的进气孔，气体覆盖范围 更大，也更有利于吹走附着于晶圆表面的微细颗粒污染物，所述截面形状为 梯形的进气孔的梯形下底部的口径即之前所述的2至4mm,例如2.1mm、 2.2mm、 2.3mm、 2.4mm、 2.5mm、 2.6mm、 2.7mm、 2.8mm、 2.9mm、 3mm、 3,lmm、 3.2mm、 3.3mm、 3.4mm、 3.5mm、 3.6mm、 3.7mm、 3.8mm、 3.9mm、 4.0mm。更进一步，为了使得微细颗粒污染物能够顺利地排出，排放口 60还 与具有抽气功能的装置，例如抽气泵相连，通过具有抽气功能的装置抽取气 体，排气口 60处的气体环境就成了负压的状态，由于密封腔体10内的气体压力比排放口 60处的气体压力大，微细颗粒污染物就能够很顺利地通过排放口 60从密封腔体10内排出。为了验证本实用新型的干燥装置的干燥效果，下面以本实用新型的一个干燥装置对12英寸的晶圓干燥为例。在对于晶圆干燥之前，测量晶圆表面的 微细颗粒数量，并通过上述的晶圆干燥的过程对晶圆干燥，即在晶圆送入本 实施例的干燥装置之后，通过旋转头20带动晶圓旋转，并同时开启进气装置 50通入氮气来对所述晶圆干燥，所述旋转头的转速为3000转/分钟，所述通 入氮气的压力为2.6Atm,所述氮气持续通入直到晶圆干燥完成。并且在干燥 之后再次测量所述晶圓表面的微细颗粒数量，所得数据如下表所示，表1晶圆标号干燥前微干燥前微干燥后微干燥后微增加的微增加的微细颗粒数细颗粒直细颗粒数细颗粒直细颗粒数细颗li直量(总数径大于量(总数径大于量(总数径大于量/直径大0.2um 的量/直径大0.2um 的量/直径大0.2um 的于 0.5um数量于 0,5um数量于 0.5um数量数量/直径数量/直径凄t量/直径0.16 至0.16 至0.16 至0.2um数0.2um 数0.2um 数量)量)量)l号21/2/12924/2/1393/0/102号24/5/20425/5/2141/0/103号85/3/503589/3/54354/0/40本实施例中，关注的是直径大于0.2um的微细颗粒的数量，因为所述微 细颗粒的数量会对于器件产生较严重的影响。从表1中可以看到，在用本实 用新型的干燥装置的干燥之后，所述晶圓表面的直径大于0.2um的微细颗粒 的数量没有增加，而晶圓表面总的微细颗粒的数量也仅有很少的增加，因而本实用新型的晶圆干燥装置能够减轻在晶圆干燥过程中的二次污染现象，从 而提高了晶圆干燥的效率。综上所述，上述方案干燥装置是通过增设用于排出污染物的排放口，再 通过进气装置吹走晶圆表面附着的污染物颗粒从排放口排出，从而减轻了晶 圆在干燥过程中的二次污染现象，提高了晶圆干燥的质量。虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。 任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更 动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求1.一种干燥装置，包括密封腔体、密封腔体侧壁上的密封门、密封腔体内用于放置晶圆的晶圆架、用于向密封腔体内通入气体的进气装置，其特征在于，还包括至少一个连通密封腔体用于排出污染物的排放口，所述排放口与进气装置相对，且位于晶圆架和密封门之间的区域。
2. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述排放口位于密封门下方 的密封腔体表面。
3. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述排放口焊接于密封腔体 上。
4. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述排放口铆接于密封腔体 上。
5. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述排放口为金属或硬质塑 料材质。
6. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述进气装置位于密封腔体 内的进气孔的截面呈梯形。
7. 如权利要求6所述的干燥装置，其特征在于，所述进气孔的下底孔径为2 至4mm。
8. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述通入气体的气压为2至 3大气压。
9. 如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述排放口的气体环境为负 压。
专利摘要本实用新型公开了一种干燥装置，包括密封腔体、密封腔体侧壁上的密封门、密封腔体内用于放置晶圆的晶圆架、用于向密封腔体内通入气体的进气装置，还包括至少一个连通密封腔体用于排出污染物的排放口，所述排放口与进气装置相对，且位于晶圆架和密封门之间的区域。本实用新型干燥装置由于解决了现有技术晶圆干燥过程中二次污染的问题，因而提高了晶圆干燥的质量。
文档编号F26B21/00GK201100825SQ20072007381
公开日2008年8月13日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年8月17日
发明者张文锋 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司