專利名稱：濕處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕處理裝置，特別涉及用于清洗和用化學(xué)方法處理半導(dǎo)體襯底(下文稱做晶片)的濕處理裝置。
在濕處理裝置中，一個(gè)重要的因素是提高晶片清洗和化學(xué)處理的效果。為此，常規(guī)的濕處理裝置(常規(guī)例1)為單片型。即，將一個(gè)晶片放置在處理室中。處理液體(用于清洗或化學(xué)處理)以射流噴射到旋轉(zhuǎn)著的晶片上。在該方法中，一次僅處理一個(gè)晶片。因此，產(chǎn)量很低，并且制造成本很高。
為了解決該問題，有一種多槽濕處理裝置，用于連續(xù)地進(jìn)行晶片清洗和化學(xué)處理。常規(guī)的多槽濕處理裝置有兩種類型圖5所示的浸沒型，和圖6和7中所示的噴射型。如圖5所示(剖視圖)，在浸沒型的多槽濕處理裝置(常規(guī)例2)中，容納有多個(gè)晶片1的載架31浸沒在處理液體32(用于清洗或化學(xué)處理)中，處理液體由設(shè)置在處理箱33下面的供料口34提供，同時(shí)處理液體32溢出流入設(shè)置在處理槽33頂部開口周圍的排料溝35內(nèi)。在所述浸沒型多槽濕處理裝置中，容納在載架31中的晶片1浸沒在處理液體32中。因此，當(dāng)清洗晶片1時(shí)，附著到載架31上的污物會(huì)散布到清洗液內(nèi)，從而污染晶片1。此外，由于容納在載架31中的晶片之間的間隔不是很大，因此不可能獲得高清洗效率。附著到晶片1的污染顆粒不會(huì)完全除去。此外，當(dāng)進(jìn)行晶片1的化學(xué)處理時(shí)，化學(xué)液體的更換太慢，需要很長(zhǎng)的處理時(shí)間。
鑒于以上問題，近來，經(jīng)常使用噴射型濕處理裝置。在所述噴射型的常規(guī)多槽濕處理裝置(常規(guī)例3)中，如圖6所示(剖視圖)，容納有多個(gè)晶片1的載架31放置在處理室36中，以便接受由固定到處理室36頂部的噴嘴37所噴射出的處理液體32(用于清洗或化學(xué)處理)。然而，由于噴嘴37設(shè)置在固定的位置，由于載架31的原因，清洗液或化學(xué)液體不能達(dá)到晶片的所有部分。此外，由噴嘴37到晶片1的距離相當(dāng)長(zhǎng)，不可能獲得足夠的清洗或化學(xué)處理效果。
為解決該問題，現(xiàn)在已開發(fā)出無載架的噴射型多槽濕處理裝置。圖7為所述無載架的噴射型的常規(guī)多槽濕處理裝置(常規(guī)例4)的透視圖，其中設(shè)置一對(duì)吊架(hanger)38用于放置多個(gè)晶片1，并且噴嘴37被固定到吊架38上。在處理室36中，處理液體32(用于清洗或化學(xué)處理)由設(shè)置在吊架38上的噴嘴37噴射到被吊架38支撐的晶片1。采用這種結(jié)構(gòu)，沒有載架干擾到晶片1的處理液體32噴流的問題，噴嘴37和晶片1之間的距離也被減小。因此，與常規(guī)例3的噴射型多槽濕處理裝置相比，改善了清洗或化學(xué)處理效果。然而，在所述無載架的噴射型多槽濕處理裝置中，噴嘴37設(shè)置在規(guī)定位置，噴嘴37到晶片1仍有一段距離。因此，清洗液或化學(xué)液體不能均勻地噴射到晶片1上，仍然不能達(dá)到足夠的清洗或化學(xué)處理效果。此外，當(dāng)清洗晶片1時(shí)，僅能清洗掉大顆粒，因此清洗效果不充分。
以上提到的常規(guī)濕處理裝置有各種問題。在單板型濕處理裝置情況下，一次僅處理一個(gè)晶片，降低了產(chǎn)量并且增加了制造成本。
此外，在多槽濕處理裝置中，雖然一次可以處理多個(gè)晶片，在浸沒型多槽濕處理裝置的情況下，當(dāng)清洗晶片1時(shí)，附著到載架31上的污染顆粒被分散在清洗液中，污染了晶片1。即，清洗效率降低，并且不能完全地除去附著在晶片1上的污染顆粒。此外，當(dāng)對(duì)晶片1進(jìn)行化學(xué)處理時(shí)，晶片1的液體更換速度很慢，并且處理需要很長(zhǎng)的周期。在噴射型多槽濕處理裝置的情況下，存在清洗液或化學(xué)處理液體不能均勻地噴射到晶片1上，并且噴嘴37和晶片1之間的距離使得不能獲得有效的清洗或化學(xué)處理效果。此外，當(dāng)清洗晶片1時(shí)，僅能除去大尺寸的污染顆粒，不能達(dá)到充分的清洗效果。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠一次處理多個(gè)晶片并具有良好的清洗或化學(xué)處理效果的濕處理裝置。
根據(jù)本發(fā)明的濕處理裝置包括處理襯底的室；夾持襯底的卡盤單元；設(shè)在卡盤單元內(nèi)的處理液體管；以及設(shè)在卡盤單元上并與處理液體管連接的處理液體噴嘴，用于將處理液體噴射到襯底上。
此外，上述裝置包括多種類型的處理液體管；多種類型的處理液體噴嘴，其分別與多種類型的處理液體管相連接，并且設(shè)置在卡盤單元中。
此外，上述卡盤單元可夾持多個(gè)襯底，處理液體噴嘴可以設(shè)置在由卡盤單元夾持的每個(gè)襯底的上方。
此外，上述處理液體可以是化學(xué)液體或清洗液。
此外，上述卡盤單元包括用于旋轉(zhuǎn)整個(gè)卡盤單元的機(jī)構(gòu)。
此外，上述卡盤單元具有夾持各襯底外周邊的夾具。
此外，上述襯底為半導(dǎo)體襯底。
根據(jù)本發(fā)明，由于處理液體噴嘴和半導(dǎo)體襯底之間的距離很小，并且化學(xué)液體或清洗液可以均勻地和有效地噴射到半導(dǎo)體襯底上。此外，一次可以處理多個(gè)半導(dǎo)體襯底。此外，由于在化學(xué)液體或清洗液噴射到半導(dǎo)體襯底上的同時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)整個(gè)卡盤單元來旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體襯底，因此化學(xué)液體或者清洗液就可以更為有效地噴射到半導(dǎo)體襯底上。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的濕處理裝置的俯視圖。
圖2示出了圖1實(shí)施例的剖視圖。
圖3示出了由本發(fā)明的濕處理裝置獲得效果的評(píng)估。
圖4示出了圖3評(píng)估使用的晶片結(jié)構(gòu)。
圖5示出了常規(guī)技術(shù)的剖視圖。
圖6示出了另一常規(guī)技術(shù)的剖視圖。
圖7示出了又一常規(guī)技術(shù)的透視圖。
下面參考附圖介紹本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的俯視圖，圖2為沿圖1中實(shí)施例的線A-A的剖視圖。
如圖1和2所示，根據(jù)本實(shí)施例的濕處理裝置包括用清洗液或化學(xué)處理液體處理晶片1的室2以及設(shè)置在室2中的卡盤單元3?？ūP單元3有支撐晶片1的外周邊的多個(gè)卡盤4，和固定卡盤4的卡盤底座12。
每個(gè)卡盤4有夾持每個(gè)晶片1的外周邊的卡盤夾具5?？ūP夾具5由耐化學(xué)液體10和清洗液(純水)11腐蝕的彈性樹脂(例如聚四氟乙烯)制成，并且形成有用于夾持晶片1外周邊的槽。
在設(shè)置于卡盤4中的各卡盤夾具5的上方(即各晶片1的外周邊的上方)，設(shè)有化學(xué)液體噴嘴6或清洗液(純水)噴嘴7?；瘜W(xué)液體噴嘴6和清洗液噴嘴7將化學(xué)液體10和清洗液(純水)11均勻地噴到晶片1上，噴嘴6和7由耐化學(xué)液體10和清洗液(純水)11腐蝕的金屬(例如不銹鋼)或彈性樹脂(例如聚四氟乙烯)制成。設(shè)置兩個(gè)化學(xué)液體噴嘴6，使它們通過晶片1的中心彼此相對(duì)，類似地，設(shè)置兩個(gè)清洗液噴嘴7，使它們通過晶片1的中心彼此相對(duì)。連接兩個(gè)化學(xué)液體噴嘴6的線垂直于連接兩個(gè)清洗液噴嘴7的線。
卡盤單元3包括與化學(xué)液體噴嘴6相連接的內(nèi)設(shè)的化學(xué)液體管8和與清洗液噴嘴7相連接的清洗液管9?；瘜W(xué)液體10通過化學(xué)液體管8提供到化學(xué)液體噴嘴6，清洗液(純水)11通過清洗液管9提供給清洗液噴嘴7?；瘜W(xué)液體管8和清洗液管9由耐化學(xué)液體10和清洗液(純水)11腐蝕的柔性材料(例如聚四氟乙烯)制成。
此外，卡盤單元3的卡盤底座12具有排料口13a，用于排出化學(xué)液體10和清洗液(純水)11，室2具有排料口13b。
這里，濕處理裝置的工作如圖2所示。首先，通過使用圖中未示出的機(jī)構(gòu)，從按照卡盤夾具5的間距(即，由卡盤4夾持的晶片間距)設(shè)置在垂直方向上的晶片載架取出晶片1，并送入室2內(nèi)。
室2中卡盤單元3的相對(duì)著的卡盤4在卡盤臺(tái)12上通過未示出的結(jié)構(gòu)放開，放開到使開口大于晶片1的直徑。然后將晶片1插在卡盤單元3的相對(duì)著的兩卡盤4之間，同時(shí)與卡盤夾具5配合。通過圖中沒有示出的機(jī)構(gòu)，卡盤基座12上相對(duì)著的卡盤4分別閉合，由此通過兩卡盤4的卡盤夾具5來夾持晶片1。
在此狀態(tài)下，由卡盤夾具5夾持的晶片1通過整個(gè)卡盤單元3的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，化學(xué)液體10由用于晶片1的化學(xué)處理的化學(xué)液體噴嘴6噴射到晶片1上。類似地，清洗液(純水)11由設(shè)置在卡盤4上的清洗液噴嘴7噴射到晶片1上。這里，卡盤單元3通過使用圖中未示出的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)基座12而旋轉(zhuǎn)。
化學(xué)處理或清洗完成之后，由未示出的機(jī)構(gòu)夾持晶片1。使基座12上的卡盤4放開到其開口大于晶片1的直徑。從室2中取出晶片1并放置在晶片載架中。
此外，在本實(shí)施例中，化學(xué)液體噴嘴6和清洗液噴嘴7被設(shè)置在卡盤4上，它們和由卡盤4的卡盤夾具5所夾持的晶片一體地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將化學(xué)液體10和清洗液(純水)11噴射到被化學(xué)處理和清洗的晶片1上。然而，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)，化學(xué)液體噴嘴6和清洗液噴嘴7可以是固定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)將化學(xué)液體10和清洗液(純水)11噴射到晶片1上進(jìn)行晶片1的化學(xué)處理和清洗時(shí)，僅旋轉(zhuǎn)由卡盤基座5固定的晶片。
應(yīng)該指出，本發(fā)明不限于用于半導(dǎo)體襯底(晶片)的清洗和化學(xué)處理的濕處理裝置，也適用于用于液晶、光掩模等的表面處理的濕處理裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，卡盤單元設(shè)置在用于化學(xué)處理或清洗晶片的室中，以及在卡盤單元的卡盤的卡盤夾具的上方(即，各晶片的上方)，設(shè)置有具有設(shè)在卡盤單元內(nèi)的化學(xué)液體管和清洗液(純水)管的化學(xué)液體噴嘴或清洗液(純水)噴嘴。因此噴嘴和各晶片之間的距離很小，化學(xué)液體或清洗液有效和均勻地噴射到晶片上，能夠獲得高效的化學(xué)處理或清洗。此外，當(dāng)清洗晶片時(shí)，即使小尺寸的顆粒也可以從晶片除去，增強(qiáng)了清洗效果。此外，一次可以處理多個(gè)晶片，增加了處理效率。此外，由于噴射化學(xué)液體或清洗液的同時(shí)旋轉(zhuǎn)晶片，因此可以將化學(xué)液體或清洗液有效和均勻地噴射到晶片上，由此提高了化學(xué)處理或清洗的效率。
使用圖3的評(píng)估例進(jìn)一步進(jìn)行介紹。當(dāng)對(duì)具有通孔的晶片經(jīng)有機(jī)堿性顯影液顯影后，清洗晶片以除去有機(jī)堿性顯影液。如果有機(jī)堿性顯影液有殘留，就會(huì)腐蝕通孔下面的鋁布線。圖3示出了被腐蝕的鋁布線的通孔數(shù)。圖4示出了已被腐蝕的通孔下的鋁布線的結(jié)構(gòu)。
這里，比較本發(fā)明的濕處理裝置和常規(guī)的多槽(浸沒型)濕處理裝置。圖3示出了本發(fā)明的濕處理裝置產(chǎn)生的被腐蝕的鋁布線的通孔數(shù)量少于常規(guī)多槽濕處理裝置的通孔數(shù)量。原因是本發(fā)明的濕處理裝置在使用有機(jī)堿性顯影液之后能有效地清洗(純水漂洗)晶片。就是說，幾乎沒有有機(jī)堿性顯影液殘留在通孔14中，因而鋁布線15沒有被腐蝕。
本發(fā)明可按其它具體的形式實(shí)施，而不脫離本發(fā)明的精神或基本特性。因此本實(shí)施例可以認(rèn)為是示例性的而不是限定性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書而不是前面的說明表示，在權(quán)利要求等效的意義和范圍內(nèi)的所有變化都包含其中。
日本專利申請(qǐng)No．11-214212(1999年7月28日申請(qǐng))的整個(gè)公開文本，包括說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要，在這里作為參考引入。
權(quán)利要求
1．一種濕處理裝置，包括處理襯底的室；夾持襯底的卡盤單元；設(shè)在卡盤單元內(nèi)的處理液體管；以及處理液體噴嘴，設(shè)置在卡盤單元上并連接到處理液體管，用于將處理液體噴射到襯底上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，所述裝置包括多種類型的處理液體管；以及多種類型的處理液體噴嘴，連接到多種類型的處理液體管，并且設(shè)置在卡盤單元中。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，其中所述卡盤單元夾持有多個(gè)襯底，處理液體噴嘴設(shè)置在由卡盤單元夾持的每個(gè)襯底的上方。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的濕處理裝置，其中所述卡盤單元夾持有多個(gè)襯底，多個(gè)處理液體噴嘴設(shè)置在由卡盤單元夾持的每個(gè)襯底的上方。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，其中所述處理液體為化學(xué)液體或清洗液。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，其中所述卡盤單元包括用于旋轉(zhuǎn)整個(gè)卡盤單元的機(jī)構(gòu)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，其中所述卡盤單元具有用于夾持各襯底外周邊的夾具。
8．根據(jù)權(quán)利要求5的濕處理裝置，其中所述卡盤單元具有用于夾持各襯底外周邊的夾具。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的濕處理裝置，其中所述襯底為半導(dǎo)體襯底。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濕處理裝置,包括:處理晶片的室2;夾持晶片的卡盤單元3;設(shè)在卡盤單元內(nèi)的化學(xué)液體管8和清洗液管9;以及設(shè)置在卡盤單元上并連接到化學(xué)液體管8將化學(xué)液體10噴射到晶片1上的化學(xué)液體噴嘴6,或者設(shè)置在卡盤單元上并連接到清洗液管9將清洗液11噴射到晶片1上的清洗液噴嘴。
文檔編號(hào)B08B3/02GK1282981SQ00120809
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者松井淳 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社