用于處理晶片狀物件的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體上設(shè)及用于在封閉處理室內(nèi)處理晶片狀物件（比如半導(dǎo)體晶片）的方 法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體晶片經(jīng)受各種表面處理工藝，比如蝕刻、清潔、拋光和材料沉積。為了適應(yīng) 運(yùn)樣的工藝，可相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)工藝流體噴嘴通過(guò)與可旋轉(zhuǎn)載具相關(guān)聯(lián)的卡盤(pán)支撐單晶 片，如例如美國(guó)專利No. 4, 903, 717和No. 5, 513, 668中所描述的。
[0003] 替代地，適用于支撐晶片的環(huán)形轉(zhuǎn)子形式的卡盤(pán)可被設(shè)置在封閉的處理室內(nèi)并在 沒(méi)有物理接觸的情況下通過(guò)主動(dòng)磁軸承驅(qū)動(dòng)，如例如國(guó)際公開(kāi)No. WO 2007/101764和美國(guó) 專利No. 6, 485, 531中所描述的。因離屯、作用而從旋轉(zhuǎn)晶片邊緣向外驅(qū)動(dòng)的工藝流體被傳 送給用于清理的公共排放管。
[0004] 雖然用于單晶片濕式處理的許多方法和裝置是已知的，但從半導(dǎo)體晶片剝離光致 抗蝕劑，尤其是當(dāng)光致抗蝕劑深深地植入如棚和神等離子時(shí)，仍然是一個(gè)困難的問(wèn)題。大多 數(shù)運(yùn)樣的方法需要使用大量的濃硫酸，運(yùn)是相對(duì)昂貴的化學(xué)工藝，而且另外對(duì)于回收是不 切實(shí)際的。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于在封閉處理室處理晶片狀物件的改進(jìn)的方法和設(shè)備，運(yùn) 基于其意外的發(fā)現(xiàn)，即W特定的方式加熱晶片狀物件，結(jié)合臭氧氣體受控引入到處理室內(nèi)， 導(dǎo)致令人驚奇的從晶片狀物件有效地去除甚至深深植入的光致抗蝕劑的效果。
[0006] 因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明設(shè)及一種用于處理晶片狀物件的裝置，其包括：封閉處 理室，所述封閉處理室包括提供氣密封裝的殼體。旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)位于所述封閉處理室內(nèi)，并適于 將預(yù)定直徑的晶片狀物件保持在其上。加熱器相對(duì)于所述卡盤(pán)定位W便僅從一側(cè)加熱保持 在所述卡盤(pán)上的晶片狀物件，而不接觸所述晶片狀物件。所述加熱器發(fā)射波長(zhǎng)在從390納 米至550納米的范圍內(nèi)的具有最大強(qiáng)度的福射。至少一個(gè)第一液體分配器相對(duì)于所述卡盤(pán) 定位，W便將工藝液體分配到晶片狀物件的與所述晶片狀物件的面向所述加熱器的一側(cè)相 反的一側(cè)上。所選波長(zhǎng)使得能主要加熱襯底而不加熱室。將所述液體分配器定位在晶片狀 物件的與加熱器相反的一側(cè)上使得當(dāng)晶片狀物件從背側(cè)加熱時(shí)，晶片狀物件的正側(cè)能經(jīng)受 處理。
[0007] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述卡盤(pán)是位于所述室內(nèi)并且通 過(guò)定位在所述室外部的定子包圍的磁性環(huán)形轉(zhuǎn)子。
[0008] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述卡盤(pán)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所述馬達(dá) 的輸出被傳遞到與所述卡盤(pán)連接的旋轉(zhuǎn)軸。
[0009] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述室包括上部區(qū)域和下部區(qū) 域，所述至少一個(gè)第一液體分配器的出口被定位在所述上部區(qū)域內(nèi)，所述加熱器定位在所 述下部區(qū)域內(nèi)或定位成鄰近所述下部區(qū)域，由此，所述加熱器被構(gòu)造成從所述晶片狀物件 的下側(cè)加熱所述晶片狀物件，而所述至少一個(gè)第一液體分配器被配置為分配工藝液體到所 述晶片狀物件的上側(cè)。
[0010] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加熱器發(fā)射波長(zhǎng)在從400納 米至500納米的范圍內(nèi)的具有最大強(qiáng)度的福射。
[0011] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加熱器包括藍(lán)色發(fā)光二極管 陣列。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述藍(lán)色發(fā)光二極管陣列與所述 預(yù)定直徑的晶片狀物件基本上是同延伸的。
[0013] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述裝置進(jìn)一步包括臭氧產(chǎn)生 器，所述臭氧產(chǎn)生器被配置成將臭氧氣體輸送到通向所述室中的氣體入口。
[0014] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述氣體入口相對(duì)于所述卡盤(pán)定 位，W便將臭氧氣體朝向晶片狀物件的與所述晶片狀物件的面向所述加熱器的一側(cè)相反的 一側(cè)上輸送。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一板定位在所述加熱器和保持 在所述卡盤(pán)上的晶片狀物件之間，所述第一板對(duì)于由所述加熱器發(fā)射的福射基本上是透明 的。
[0016] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一板由石英或藍(lán)寶石制 成。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一板形成所述室的壁的至 少一部分，所述加熱器被安裝在所述室外。
[0018] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一板被放置在所述卡盤(pán)的 基體的上方且在保持在所述卡盤(pán)上的晶片狀物件的下方，所述第一板被安裝在在所述室內(nèi) 的所述卡盤(pán)上。
[0019] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二板安裝在所述卡盤(pán)上W隨其 旋轉(zhuǎn)，所述第二板與所述至少一個(gè)第一液體分配器位于所述晶片狀物件的同一側(cè)上，所述 第二板保護(hù)所述室的一側(cè)的內(nèi)部不受從所述晶片狀物件甩掉的液滴的影響。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)第二液體分配器與所述 加熱器安裝在所述晶片狀物件的同一側(cè)上。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明所述的裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加熱器被構(gòu)造成加熱所述預(yù) 定直徑的娃晶片至超過(guò)300°C的溫度。
[0022] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明設(shè)及一種用于處理晶片狀物件的方法，其包括：將預(yù)定直徑 的晶片狀物件定位在設(shè)置于封閉處理室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)卡盤(pán)上；通過(guò)波長(zhǎng)在從390納米至550納 米的范圍內(nèi)的具有最大強(qiáng)度的福射僅從一側(cè)加熱所述晶片狀物件并且不接觸所述晶片；W 及將工藝液體分配到晶片狀物件的與所述晶片狀物件的面向所述加熱器的一側(cè)相反的一 偵化。
[0023] 加熱可W與工藝液體的分配同時(shí)執(zhí)行?？商娲兀蛄硗獾?，工藝液體的分配可W 在晶片的加熱之前和/或之后進(jìn)行。
[0024] 在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，主要是氣態(tài)形式的臭氧被引入封 閉處理室內(nèi)。優(yōu)選在用波長(zhǎng)在從390納米至550納米的范圍內(nèi)的具有最大強(qiáng)度的福射加熱 晶片狀物件之后和/或期間，將臭氧引入W接觸經(jīng)加熱的晶片狀物件。
[00巧]在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，臭氧的引入和工藝液體的分配在 沒(méi)有干擾從封閉處理室去除晶片狀物件的條件下順序執(zhí)行。運(yùn)意味著，液體處理可W在臭 氧處理之前和/或之后進(jìn)行。
[00%] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，臭氧氣體供給到晶片狀物件的不面對(duì)加熱器的表面 上。運(yùn)優(yōu)選是通過(guò)指向晶片狀物件的不面對(duì)加熱器的一側(cè)的至少一個(gè)噴嘴執(zhí)行?？商娲?地，臭氧氣體可W通過(guò)晶片狀物件的邊緣附近的甚至穿過(guò)加熱器中的開(kāi)口的任何其它孔口 供給到所述室內(nèi)。
[0027] 在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述臭氧的引入和所述工藝液體 的分配同時(shí)執(zhí)行。
[0028] 在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述晶片狀物件是具有半導(dǎo)體器 件部件的半導(dǎo)體晶片，所述半導(dǎo)體器件部件形成在所述晶片的與面向所述加熱器的一側(cè)相 反的一側(cè)上。
[0029] 在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述工藝液體基本不含硫酸。
[0030] 在根據(jù)本發(fā)明所述的方法的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述晶片狀物件的加熱導(dǎo)致所述 晶片狀物件達(dá)到超過(guò)300°C的溫度。
[0031] 在另一個(gè)方面，本發(fā)明設(shè)及一種用于從襯底剝離光致抗蝕劑的工藝，其包括：分配 過(guò)氧化氨水溶液到襯底的表面上，其中所述表面包括待被剝離的光致抗蝕劑，并且其中所 述襯底被布置在封閉室內(nèi)；在過(guò)氧化氨水溶液保留在襯底的表面上的同時(shí)，引入臭氧氣氛 到封閉室中；加熱襯底；并從襯底除去剝離的光致抗蝕劑。
[0032] 在根據(jù)本發(fā)明的工藝的優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱是在150°C至500°C的溫度范圍內(nèi) 進(jìn)行的。
[0033] 在根據(jù)本發(fā)明的工藝的優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱是在200°C至450°C的溫度范圍內(nèi) 進(jìn)行的。
[0034] 在根據(jù)本發(fā)明的工藝的優(yōu)選實(shí)施方式中，加熱是在250°C至400°C的溫度范圍內(nèi) 進(jìn)行，并且優(yōu)選超過(guò)300°C的溫度。
[0035] 在根據(jù)本發(fā)明的工藝的優(yōu)選實(shí)施方式中，過(guò)氧化氨水溶液具有20-40%，優(yōu)選 25-35 %，并且更優(yōu)選為30-34 %的過(guò)氧化物濃度。
[0036]