带有自清洗功能的半导体处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体生产和加工领域，更具体地说，涉及一种半导体处理装置，该装置具有自清洗功能。
【背景技术】
[0002]半导体晶圆是生产集成电路所用的载体。在实际生产过程中，不仅要求未经处理的晶圆自身具有平整、超清洁的表面，在经过镀膜、涂敷等类似工艺后，同样需要保证处理后晶圆表面的平整度和清洁度，这就对加工晶圆的过程中有机溶剂接触晶圆表面的方式提出了严苛的要求。在加工过程中，不仅要保证晶圆的整个表面均能被有机溶剂覆盖并处理，还需要使各处所获取的有机溶剂的量非常均一，避免因局部区域的溶剂过多或过少而导致的晶圆损坏的情况出现。
[0003]现有技术通常使用喷嘴将外部有机溶剂输运并喷射至晶圆表面，与此同时，承载晶圆的晶圆夹带动晶圆高速旋转，将位于晶圆中心的溶剂甩开，利用离心力使有机溶剂铺平在晶圆表面。也有通过喷雾形式使有机溶剂附着于晶圆表面的方法，喷嘴喷射的同时还需要辅之以平移运动才能够涂满整个晶圆表面。但上述这两种方式都没有完全从喷嘴角度出发，去尝试解决处理晶圆过程中的均匀性问题和全局性问题。
[0004]困扰人们的另一个问题在于，对晶圆进行加工所使用的化学药液多为粘稠的有机溶剂，而这些有机溶剂在处理晶圆后并不会被完全消耗干净，往往存在一定量的残余药液，粘滞在加工晶圆的装置内壁，或者挥发为气体充斥在装置的内部空间，难以去除。长此以往的积累下来，恶劣的加工环境会导致晶圆的产品质量严重下降，加工处理的周期也会因为反应不畅而大幅度延迟，由此带来的恶果势必会对半导体厂家的效益造成难以估量的不利影响！
【发明内容】
[0005]发明人作为行业中的一员，对上述问题作了潜心的研究，提出一种半导体处理装置，能够兼顾晶圆加工过程中的均匀性和全局性，使有机溶剂均匀的涂布至晶圆表面，整个晶圆表面与有机溶剂充分接触并反应，明显改进了加工效果；该半导体处理装置同时还具有自清洗功能。
[0006]为了达成发明目的，发明人的技术贡献细化为下述具体方案:
[0007]一种半导体处理装置，具有密闭的工作室，所述处理装置还包括:
[0008]发射端口，所述发射端口向所述工作室内发射工艺用有机溶剂；
[0009]晶圆载台，所述晶圆载台与所述发射端口的位置相对，所述晶圆载台用于承载和固定晶圆；以及
[0010]清洗管路；
[0011]其中，所述发射端口在平行于所述晶圆载台的平面内不发生相对于晶圆载台的平移运动。
[0012]进一步地，所述清洗管路内通入至少含有一种强氧化剂的清洗药剂，所述强氧化剂与工艺完成后剩余的有机溶剂发生反应。
[0013]可选地，所述发射端口为扇形喷嘴。
[0014]进一步地，所述扇形喷嘴具有一个喷头，所述喷头的形状为扇形，其半径大于或等于待处理晶圆的半径，采用直下式喷射，喷出的液面形状与喷头自身的形状相同，扇形喷嘴的圆心对准待处理晶圆的圆心，随着晶圆载台的旋转，喷出的溶剂均匀完整地涂覆至整个晶圆表面。
[0015]进一步地，所述扇形喷嘴具有一个喷头，所述喷头的形状为扇形，其喷出的液体的横截面为扇形，且横截面所呈扇形的半径与待处理晶圆的半径相当，所述扇形喷嘴安装在直杆上，直杆正对待处理晶圆的中心，通过晶圆载台的旋转，喷出的溶剂均匀完整地涂覆至整个晶圆表面。
[0016]可选地，所述发射端口为半圆形喷头，以超声振动的形式激发喷出的溶剂以均匀的、半圆形截面形态逐渐地覆盖至晶圆表面。
[0017]可选地，所述发射端口为圆形喷嘴或线形喷嘴。
[0018]可选地，所述圆形喷嘴具有一个喷头，所述喷头的形状为圆形，所述喷头喷出液体的横截面呈圆形。
[0019]可选地，所述线形喷嘴具有一个喷头，所述喷头的形状为长条形，所述喷头喷出液体的横截面呈一条线段，所述线形喷嘴的长度略长于待处理晶圆的半径，且所述线形喷嘴的一端正好位于晶圆圆心的正上方，随着晶圆载台的旋转，所述线形喷嘴喷出的溶剂均匀完整地覆盖晶圆的整个区域。
[0020]可选地，所述线形喷嘴具有一个喷头，所述喷头的形状为长条形，所述喷头喷出液体的横截面呈圆形或半圆形。
[0021]可选地，所述发射端口为安装有多个集束型喷嘴的喷射板，所述喷射板覆盖了位于其下方的半个晶圆，随着晶圆载台的旋转，所述喷嘴喷出的溶剂均匀完整地覆盖晶圆的整个区域。
[0022]可选地，所述发射端口为多个集束型喷嘴离散排布在沿着喷射杆的直线上，所述发射端口发射的液面范围为长条形，整个喷射杆的长度略长于晶圆的直径，喷射杆的中心对准晶圆的中心，随着晶圆载台的旋转，所述喷嘴喷出的溶剂均匀完整地覆盖晶圆的整个区域。
[0023]优选地，所述处理装置具有抽气泵，所述抽气泵在处理工艺开始之前将所述工作室抽至真空。
[0024]可选地，所述强氧化剂为等离子态的02。
[0025]可选地，所述处理装置包括安装在所述清洗管路和所述工作室之间的等离子发生器。
[0026]可选地，所述清洗药剂中掺杂有空气、氩气或氦气三者中的一种或几种。
[0027]可选地，所述等离子发生器为射频等离子发生器、变压器耦合等离子发生器、感应耦合等离子发生器或远程等离子发生器。
[0028]可选地，所述强氧化剂为03。
[0029]可选地，所述清洗药剂中掺杂有SF6。
[0030]优选地，所述半导体处理装置具有排放系统，将反应生成物排除出工作室。
[0031]本发明提出的半导体处理装置，通过多样的喷嘴设计，能够使喷嘴和晶圆载台在不发生相对平移的情况下即可将反应药液均匀、全面的发射至晶圆表面，从而改善了加工效果，同时节省下来运动空间能够缩小整个半导体处理装置的体积；该半导体处理装置自带的清洗功能为装置的维护提供了极大的方便。
【附图说明】
[0032]图1是本发明所述处理装置第一实施例的结构示意图；
[0033]图2是本发明所述处理装置第一实施例所使用的喷嘴的示意图；
[0034]图3是本发明所述处理装置第二实施例的结构示意图；
[0035]图4是本发明所述处理装置第二实施例所使用的喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0036]图5是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种集束线形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0037]图6是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种扇形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0038]图7是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种半圆形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0039]图8是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种圆形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0040]图9是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种圆板形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0041]图10是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的一种线形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图；
[0042]图11是本发明所述处理装置其他实施例中所使用的由一种线形喷嘴及其喷出液体横截面的示意图。
【具体实施方式】
[0043]为了使本发明的上述目的、特征及效果能够更为清晰、明确地为本领域技术人员及公众所知悉，下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步地阐释:
[0044]请参考图1、图2理解本发明的第一实施例。图1、图2分别对本发明第一实施例的整体结构和喷嘴特征进行了展示。图1中所展示的半导体处理装置，提供了一个密闭的工作室101，将处理晶圆的加工环境与外界相互隔离。处理晶圆所使用的化学药液根据工艺的不同有所区别，比如如果是显影工艺需要的药液可能是显影液；而如果是光刻工艺需要的药液可能是光刻胶。但不管是什么工艺，通常这些药液都是有机溶剂。以光刻工艺为例，光刻胶通过输运管路109输送至发射端口，更具体地说，是一块安装有多个集束喷嘴201的喷射板102，如图2中的图(a)、(b)所示，喷射板102将光刻胶喷涂至工作室101内的基板表面。喷射板102设置在工作室101