專利名稱：濕式洗凈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體的制造，特別是一種濕式洗凈裝置，可減少晶圓在濕式洗凈裝置(wet bench)的作業(yè)時(shí)間而提升生產(chǎn)能力(throughput)。
目前的濕式化學(xué)洗凈技術(shù)所使用的設(shè)備為浸洗式(immersion)化學(xué)洗凈設(shè)備或稱濕式洗凈槽(wet bench)。此設(shè)備包含復(fù)數(shù)個(gè)化學(xué)槽、復(fù)數(shù)個(gè)清洗槽、機(jī)械手臂(robot)及干燥裝置(dryer)等。在化學(xué)槽中，常使用的化學(xué)液有硫酸與過氧化氫混合液(sulfuric-peroxide mixture，SPM)、緩沖氧化硅蝕刻液(buffer oxide etcher，BOE)、氨水與過氧化氫的混合液(ammonium-peroxide mixture，APM)及鹽酸與過氧化氫的混合液(hydrochloric-peroxide mixture，HPM)。另外，清洗槽通常為快速?zèng)_洗(quick dump rinse，QDR)槽、熱快速?zèng)_洗(hot QDR，HQDR)槽、溢流洗凈(overflow，OF)槽及最后洗凈(final rinse，F(xiàn)R)槽。


圖1繪示出習(xí)知的濕式洗凈裝置方塊示意圖。RT1、RT2表示為機(jī)械手臂(未繪示)，用以在第一化學(xué)洗凈區(qū)1、快速?zèng)_洗/交接(QDR/Transferring)槽20、第二化學(xué)洗凈區(qū)21、一最后洗凈/測(cè)量(FR/Measuring)槽26及干燥槽28之間傳送復(fù)數(shù)晶圓(未繪示)。其中，第一化學(xué)洗凈區(qū)1中具有復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽，例如由一硫酸清洗(SPM)槽10、一熱快速?zèng)_洗(HQDR)槽12、一緩沖氧化硅蝕刻清洗(BOE)槽14、一溢流洗凈(OF)槽16、一氨堿沖洗槽(APM)槽18所構(gòu)成。第二化學(xué)洗凈區(qū)21中具有復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽，例如由一鹽酸清洗(HPM)槽22及快速?zèng)_洗(QDR)槽24所構(gòu)成。另外，最后洗凈/測(cè)量(FR/measuring)槽26設(shè)置有一水阻計(jì)(未繪示)以測(cè)量晶圓的電阻值，且干燥槽28用以將晶圓脫水干燥。
圖2繪示出習(xí)知的濕式洗凈裝置及其清洗方法流程圖。首先，進(jìn)行第一步驟S20，通過機(jī)械手臂RT1載入晶圓。接著，進(jìn)行第二步驟S22，通過機(jī)械手臂RT1將晶圓置入第一洗凈槽1來進(jìn)行第一洗凈程序。接著，進(jìn)行第三步驟S24，決定是否需進(jìn)行第二洗凈程序，若需進(jìn)行第二洗凈程序，進(jìn)行第四步驟S26，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓由交接槽20載出并置入第二化學(xué)洗凈槽以進(jìn)行第二洗凈程序。接著，進(jìn)行第五步驟S28，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓載出并置入測(cè)量槽26以利用水阻計(jì)測(cè)量晶圓的電阻值。若不需進(jìn)行第二洗凈程序，則不進(jìn)行第四步驟S26，而進(jìn)行上述第五步驟S28。最后，進(jìn)行第六步驟S30，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓載出并置入干燥槽28以將晶圓脫水干燥。然而，由于有些洗凈程序(recipe)無須進(jìn)行第二洗凈程序，晶圓卻仍需在交接槽20中等待機(jī)械手臂RT2交接置測(cè)量槽26以進(jìn)行測(cè)量。如此一來，不但浪費(fèi)作業(yè)時(shí)間且限制機(jī)械手臂RT1執(zhí)行其他操作而降低生產(chǎn)能力。
本發(fā)明的目的在于提供一種濕式洗凈裝置，其通過提供具有一測(cè)量裝置的交接槽來進(jìn)行晶圓的測(cè)量，以增加傳送裝置的彈性運(yùn)用功能。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種濕式洗凈裝置的清洗方法，通過將僅需進(jìn)行第一洗凈程序的晶圓，直接在交接槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，以減少晶圓在濕式洗凈裝置的作業(yè)時(shí)間而提高生產(chǎn)能力。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種濕式洗凈裝置，適用于復(fù)數(shù)晶圓的化學(xué)洗凈，其至少包括用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第一洗凈程序的復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽；用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第二洗凈程序的復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽；一交接槽，作為該等晶圓在該等第一及第二化學(xué)洗凈槽之間的交接區(qū)，其具有一在完成該第一洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第一測(cè)量裝置；一測(cè)量槽，具有一在完成該第二洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第二測(cè)量裝置；一用以在該等第一化學(xué)洗凈槽及該交接槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第一傳送裝置；以及一用以在該交接槽、該等第二化學(xué)洗凈槽及該測(cè)量槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第二傳送裝置。
綜上，本發(fā)明通過提供一交接槽來作為測(cè)量槽，以供無須進(jìn)行第二洗凈程序的晶圓進(jìn)行測(cè)量。如此可減少晶圓在濕式洗凈裝置的作業(yè)時(shí)間及增加傳送裝置的彈性運(yùn)用功能進(jìn)而提高生產(chǎn)能力。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕式洗凈裝置方塊示意圖。此濕式洗凈裝置包括有復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽、復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽、一快速?zèng)_洗/交接/測(cè)量(QDR/Transferring/Measuring)槽40(以下簡(jiǎn)稱為交接槽)、一最后洗凈/測(cè)量(FR/measuring)槽46(以下簡(jiǎn)稱為測(cè)量槽)、一第一傳送裝置RT1、一第二傳送裝置RT2及一干燥槽48。在本實(shí)施例中，第一化學(xué)洗凈區(qū)31的復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽用以對(duì)晶圓(未繪示)進(jìn)行第一洗凈程序，由至少一化學(xué)槽及至少一清洗槽所構(gòu)成，例如由一硫酸清洗(SPM)槽30(亦即，內(nèi)含硫酸與過氧化氫的混合液)、一熱快速?zèng)_洗(HQDR)槽32、一緩沖氧化硅蝕刻清洗(BOE)槽34(亦即，內(nèi)含緩沖氧化硅蝕刻液)、一溢流洗凈(OF)槽36、及一氨堿沖洗槽(APM)槽38(亦即，內(nèi)含氨水與過氧化氫的混合液)所構(gòu)成。
第二化學(xué)洗凈區(qū)41的復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽41用以對(duì)晶圓進(jìn)行第二洗凈程序，同樣由至少一化學(xué)槽及至少一清洗槽所構(gòu)成，例如由一鹽酸清洗(HPM)槽42(亦即，內(nèi)含鹽酸與過氧化氫的混合液)及快速?zèng)_洗(QDR)槽44所構(gòu)成。
交接槽40是作為晶圓在第一及第二化學(xué)洗凈區(qū)31及41之間的交接區(qū)。不同于習(xí)知濕式洗凈裝置，此槽40具有一測(cè)量裝置(未繪示)，例如水阻計(jì)，以在完成第一洗凈程序后，測(cè)量晶圓的電阻值來作為洗凈程度的依據(jù)。此外，測(cè)量槽46，耦接于快速?zèng)_洗(QDR)槽44，具有一測(cè)量裝置(未繪示)，例如水阻計(jì)，以在完成該第二洗凈程序后，測(cè)量晶圓的電阻值來作為洗凈程度的依據(jù)。
第一傳送裝置RT1，例如機(jī)械手臂(未繪示)，用以在第一化學(xué)洗凈槽及交接槽40之間載入、載出及傳送晶圓，且第二傳送裝置RT2，例如機(jī)械手臂(未繪示)，用以在交接槽40、第二化學(xué)洗凈槽及測(cè)量槽46之間載入、載出及傳送晶圓。
干燥槽48用以對(duì)進(jìn)行測(cè)量后的晶圓實(shí)施一干燥處理，例如旋干法(spindrying)或馬南根尼干燥法(Marangoni drying)。
接下來，請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕式洗凈裝置的清洗方法流程圖。首先，進(jìn)行第一步驟S40，通過機(jī)械手臂RT1載入晶圓。接著，進(jìn)行第二步驟S42，通過機(jī)械手臂RT1將晶圓置入第一洗凈槽以進(jìn)行第一洗凈程序。接著，進(jìn)行第三步驟S44，通過機(jī)械手臂RT1將晶圓自第一化學(xué)洗凈槽載出并傳送至交接槽40以決定是否進(jìn)行第二洗凈程序。當(dāng)無需進(jìn)行第二洗凈程序時(shí)，進(jìn)行第四步驟S46，在交接槽40內(nèi)以水阻計(jì)進(jìn)行晶圓的電阻值測(cè)量。當(dāng)需進(jìn)行第二洗凈程序時(shí)，進(jìn)行第五步驟S48，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓由交接槽40載出并傳送至第二化學(xué)洗凈槽以進(jìn)行第二洗凈程序。接著，進(jìn)行第六步驟S50，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓自第二化學(xué)洗凈槽載出并傳送至測(cè)量槽46，以利用水阻計(jì)測(cè)量晶圓的電阻值。最后，在晶圓完成測(cè)量之后，進(jìn)行第七步驟S52，通過機(jī)械手臂RT2將晶圓載出并傳送至干燥槽48以進(jìn)行干燥處理，例如旋干法或馬南根尼干燥法。
由于濕式洗凈裝置通常會(huì)同時(shí)進(jìn)行不同洗凈程序來清洗晶圓，且一些制程程序僅需進(jìn)行第一洗凈程序，所以相較于習(xí)知的清洗方法，本發(fā)明在晶圓無需進(jìn)行第二洗凈程序時(shí)，直接在交接槽40中測(cè)量晶圓的電阻值，晶圓無需利用機(jī)械手臂RT2交接至測(cè)量槽48來進(jìn)行測(cè)量。因此，可減少晶圓在濕式洗凈裝置的作業(yè)時(shí)間。此外，由于測(cè)量晶圓的時(shí)間較長(zhǎng)于交接時(shí)間，因此機(jī)械手臂RT1及RT2可在晶圓于交接槽40中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，執(zhí)行其他操作而增加彈性運(yùn)用功能。亦即，本發(fā)明的清洗方法可提升濕式洗凈裝置的生產(chǎn)能力。
以上所述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以其限定本發(fā)明的專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濕式洗凈裝置，適用于復(fù)數(shù)晶圓的化學(xué)洗凈，其特征是至少包括用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第一洗凈程序的復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽；用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第二洗凈程序的復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽；一交接槽，作為該等晶圓在該等第一及第二化學(xué)洗凈槽之間的交接區(qū)，其具有一在完成該第一洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第一測(cè)量裝置；一測(cè)量槽，具有一在完成該第二洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第二測(cè)量裝置；一用以在該等第一化學(xué)洗凈槽及該交接槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第一傳送裝置；以及一用以在該交接槽、該等第二化學(xué)洗凈槽及該測(cè)量槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第二傳送裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的濕式洗凈裝置，其特征是還包括一用以對(duì)被測(cè)量后的該等晶圓實(shí)施一干燥處理的干燥槽。
3.如權(quán)利要求1所述的濕式洗凈裝置，其特征是該等第一化學(xué)洗凈槽，由至少一第一化學(xué)槽及至少一第一清洗槽所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的濕式洗凈裝置，其特征是該第一化學(xué)槽中的化學(xué)液為一硫酸與過氧化氫的混合液、一緩沖氧化硅蝕刻液、及一氨水與過氧化氫的混合液其中的任一種。
5.如權(quán)利要求3所述的濕式洗凈裝置，其特征是該第一清洗槽為一熱快速?zèng)_洗槽、一溢流洗凈槽及一快速?zèng)_洗槽其中的任一種。
6.如權(quán)利要求1所述的濕式洗凈裝置，其特征是該等第二化學(xué)洗凈槽，由至少一第二化學(xué)槽及至少一第二化學(xué)洗凈槽所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的濕式洗凈裝置，其特征是該第二化學(xué)槽中的化學(xué)液為一鹽酸與過氧化氫的混合液。
8.如權(quán)利要求6所述的濕式洗凈裝置，其特征是該第二化學(xué)洗凈槽為一快速?zèng)_洗槽。
9.如權(quán)利要求1所述的濕式洗凈裝置，其特征是該第一及第二測(cè)量裝置為測(cè)量該等晶圓電阻值的水阻計(jì)。
10.如權(quán)利要求1所述的濕式洗凈裝置，其特征是該交接槽為一快速?zèng)_洗槽。
全文摘要
本發(fā)明為一種濕式洗凈裝置，適用于復(fù)數(shù)晶圓的化學(xué)洗凈，其至少包括用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第一洗凈程序的復(fù)數(shù)第一化學(xué)洗凈槽；用以對(duì)該等晶圓進(jìn)行第二洗凈程序的復(fù)數(shù)第二化學(xué)洗凈槽；一交接槽，作為該等晶圓在該等第一及第二化學(xué)洗凈槽之間的交接區(qū)，其具有一在完成該第一洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第一測(cè)量裝置；一測(cè)量槽，具有一在完成該第二洗凈程序之后測(cè)量該等晶圓的第二測(cè)量裝置；一用以在該等第一化學(xué)洗凈槽及該交接槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第一傳送裝置；以及一用以在該交接槽、該等第二化學(xué)洗凈槽及該測(cè)量槽之間載入、載出及傳送該等晶圓的第二傳送裝置；本發(fā)明通過一交接槽來作為測(cè)量槽，無須進(jìn)行第二洗凈程序的晶圓進(jìn)行測(cè)量，如此可減少作業(yè)時(shí)間進(jìn)而提高生產(chǎn)能力。
文檔編號(hào)H01L21/302GK1464533SQ02124439
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月26日
發(fā)明者簡(jiǎn)欣達(dá), 董萱盛, 陳靜遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司