專利名稱：基片毛細干燥法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及干燥物體的裝置及方法，尤其是干燥硅晶片、平面板顯示基片以及其它類型的在設(shè)備生產(chǎn)過程中必須清潔、淌洗及干燥的基材的方法。本發(fā)明特別涉及在集成電路的生產(chǎn)過程中除去硅晶片上的液體。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中，半導(dǎo)體器件是在薄盤狀基片上生產(chǎn)的。通常而言，每個基片含有許多半導(dǎo)體器件。單個基片上能生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件的確切數(shù)目取決于基片的尺寸及在基片上生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件的尺寸。然而，半導(dǎo)體器件越來越小型化。小型化的結(jié)果就是給定面積的基片能生產(chǎn)更多的半導(dǎo)體器件，因此，每個基片的表面積就越來越有價值。
生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的過程中，基片在生產(chǎn)出可行的最終產(chǎn)品之前要經(jīng)過許多加工過程。這些加工過程包括化學(xué)蝕刻、研磨、光致抗蝕剝離及施加掩模。這些步驟一般在一個加工槽中進行，并且經(jīng)常要求每個基片在加工過程中經(jīng)歷許多清潔、淌洗及干燥循環(huán)，以便除去基片上可能會污染設(shè)備并導(dǎo)致設(shè)備失敗的顆粒。然而，這些淌洗及干燥步驟自身會引來另一些問題。
一個主要的問題就是淌洗(或者是基材要與液體接觸的任何步驟)之后，干燥步驟不能完全除去基片上的液體。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道，由殘留液滴的基片區(qū)域生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件失敗的可能性更大。因此，為了增加每個基片生產(chǎn)正常工作的設(shè)備的產(chǎn)率，必須盡可能的除去基片上的所有液體。
設(shè)計了非常精致的系統(tǒng)及方法來盡可能快速、完整地干燥基片。然而，由于先有技術(shù)系統(tǒng)及干燥方法的缺陷，不可能采用有效并廉價的方法完全除去基片上的所有液體。將基片放在槽中加工時，一般采用支撐裝置支撐基片在垂直位置，支撐裝置可以是造在加工槽內(nèi)的托架或物體支撐部件。本技術(shù)領(lǐng)域中，人們充分認識到的一個問題就是除去基片與支撐裝置接觸區(qū)域上的微量水。因此基片會浪費某些很有價值的區(qū)域，這在本技術(shù)領(lǐng)域就稱作“邊緣排除”，這一術(shù)語是指由于邊緣附近的基片部分無法完全干燥而必須舍棄。因為半導(dǎo)體器件越來越小型化，“邊緣排除”區(qū)域也變得越來越有價值，因為這些區(qū)域如果不是由于殘留的液體而導(dǎo)致的水污染，本就能在其上面制得更多的正常工作的設(shè)備。
在為了徹底干燥硅晶片而改善干燥系統(tǒng)及干燥方法，以便除去邊緣排除的必要性反面已經(jīng)做了許多努力。然而，沒有一個能有效而經(jīng)濟的徹底解決這一問題。
例如，Mohindra等人的美國專利No.5,571,337說明了在部分完成的半導(dǎo)體器件邊緣采用脈沖調(diào)制干燥流體如氮氣來除去邊緣的液體。采用Mohindra過程會導(dǎo)致接觸點液體蒸發(fā)。我們不希望產(chǎn)生蒸發(fā)，因為水中存在的顆?；螂s質(zhì)會留下來，兩者都會降低半導(dǎo)體器件產(chǎn)率。而且，Mohindra過程要求使用的設(shè)備既昂貴又繁瑣。
McConnell等人的美國專利No.4,984,597中說明了使用大量IPA代替水并加速干燥。然而，這種過程要求特殊的槽及精細的支撐設(shè)備來安全地處理IPA。另外，McConnell方法由于需要使用大量IPA而十分昂貴。
Munakata在美國專利No.6,125,554中說明了第三種干燥系統(tǒng)。Munakata說明的基片干燥系統(tǒng)含有一個帶一些凹槽的架子用來支撐基片在垂直位置。每個凹槽附近含有能將粘著在凹槽接觸點附近基片上的水吸入其中的小孔。這種系統(tǒng)要求添加設(shè)備在架子內(nèi)的每個凹槽、敞開小孔以及空隙中產(chǎn)生真空力，由于這樣會產(chǎn)生空氣泡及截留的顆粒，因此會給裝有液體的加工槽帶來問題。另外，Munakata中采用的架子既昂貴又難以生產(chǎn)。
提出了許多其它系統(tǒng)及方法，試圖來解決由于不能采用清潔、低成本而省時的方法充分除去基片邊緣與干燥設(shè)備支撐裝置接觸點處的殘余水份而導(dǎo)致的邊緣排除問題，但沒有一個方法能徹底解決這個問題。
本發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)在于提供一種干燥高價值物體如基片的方法。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)在于提供一種成本更為低廉的干燥高價值物體的方法。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)在于減少或除去存在于干燥設(shè)備與被干燥物體之間接觸點上的邊緣排除問題。
另一個目標(biāo)就是提高硅晶片制備高價值集成電路的產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是減少需要使用的大量昂貴干燥化學(xué)物質(zhì)。
本發(fā)明的其它目標(biāo)及優(yōu)勢將在下列說明中闡述，本發(fā)明的技術(shù)人員通過了解下列說明或者實施本發(fā)明后就能很容易地理解本發(fā)明。通過權(quán)利要求書中具體指出的方法及組合可以實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目標(biāo)及優(yōu)勢。
一方面，本發(fā)明提供了用來干燥至少一種基片的方法，該方法包括在加工槽中用來在加工槽中支撐至少一個基片的物體支撐部件，該支撐部件有一個或多個含有毛細材料的支撐部分。此一個或多個支撐部分較好都含有毛細材料。
一個實例中，物體支撐部件完全由毛細材料制造。然而，物體支撐部件較好含有由毛細材料制造的芯子以及由非毛細材料制造的外套。本實例中，支撐部分含有一些凹槽，這些凹槽延伸通過外套并暴露芯子?；诎疾壑校换敬怪钡刂沃?。更為優(yōu)選的是，一個或多個凹槽含有向下傾斜的壁。當(dāng)物體支撐部件支撐基片時，本實例可以將基片與物體支撐部件之間的接觸面積降至最低，從而減少液體流動遇到的阻力。外套的非毛細材料優(yōu)選為非多孔氟聚合物，如PP或PTFE。
物體支撐部件的支撐部分較好要使得當(dāng)基片由物體支撐部件支撐時，基片只與毛細材料接觸。
裝置可以進一步包括與毛細材料連接的排放口。當(dāng)流體吸入毛細材料后，流體會從毛細材料的另一個部分排出流入排放口，從而為將另外的液體吸入毛細材料留出空間。排放口可以維持常壓，這樣就不需要使用真空或其它昂貴的裝置。另一個實例中，排放口可以與真空源連接，真空源是用來將液體吸入毛細材料或者強迫液體穿過毛細材料進入加工室。在向加工槽加入去離子水之前或在這一過程中，較好采用真空源來迫使去離子淌洗水穿過毛細材料進入加工槽，基片將被浸漬在去離子水中。這樣就可以重新潤濕毛細材料，從而除去毛細材料中的任何氣泡。
對于將裝置用于除了清洗并干燥基片以外，還要對基片進行化學(xué)處理的加工槽中的情況，當(dāng)加工槽中充有化學(xué)物質(zhì)，并且去離子水開始引入加工槽時，可以進一步采用真空源從加工槽中將液體吸入毛細材料。通過在這時將液體吸入毛細材料，可以將可能截留在毛細材料中的化學(xué)物質(zhì)進一步拉入毛細材料并被流入的去離子清洗水代替。這可以阻止截留的化學(xué)物質(zhì)流回加工槽，蝕刻與毛細材料接觸的基片部分。
毛細材料可以是利用毛細力吸引液體的任何材料，優(yōu)選的毛細材料是多孔氟聚合物，例如多孔聚丙烯(“PP”)或者多孔聚四氟乙烯(“PTFE”)。
一個實例中，物體支撐部件含有兩個外升降臺、一個中心升降臺以及底板。本實例中，外升降臺及中性升降臺從底板向上延伸，中心升降臺比兩個外升降臺短。外升降臺及中心升降臺必須放置在底板上，這樣外升降臺及較短的中心升降臺能在沉入加工槽后支撐基片。
在干燥過程中，可以將物體支撐部件接觸并支撐許多物體。物體支撐部件的位置較好固定在加工槽底部或者固定在底部附近。
另一方面，本發(fā)明提供了一種在加工槽中除去濕基片上液體的方法，該方法包括將濕基片與毛細材料接觸。
另一方面，本發(fā)明提供了在加工槽中干燥至少一個具有表面的基片的方法，該方法包括將基片浸入在具有液面的液體中；在加工槽中支撐該浸沒的基片；在液面上方提供一種干燥氣體；降低液面或者提升基片使得液面低于基片，從而除去基片表面的大部分液體；用毛細材料除去基片表面剩余的液體。
本發(fā)明方法的一個實例中，利用毛細作用除去液體的步驟包括在降低液面或提升基片之后，使基片與毛細材料接觸。然而，毛細材料優(yōu)選是支撐基片的物體支撐部件的一部分。
本發(fā)明方法進一步包括將吸入毛細材料的液體通過排放口排出的步驟，排放口與毛細材料之間連接。這一排放步驟優(yōu)選可在大氣壓下進行。
優(yōu)選密閉加工槽，在封閉氣氛中進行上述步驟。封閉的氣氛優(yōu)選是惰性氣體。加工槽被密閉后，當(dāng)至少一種基片浸漬在液體中時，在液面上方對加工槽提供干燥氣體。液體可以是去離子水，干燥蒸氣可以包括異丙醇。異丙醇會擴散到去離子水的液體表面。當(dāng)液體從加工槽中排出時，液面下降通過基片，Marangoni干燥效應(yīng)會除去基片表面大部分液體。然而，Marangoni干燥方式不能完全干燥基片?；蠚堄嗟囊后w通常通過將基片與毛細材料接觸(或者被毛細材料接觸)，使基片上的液體通過毛細力吸入毛細材料而除去。
在基片上實施本發(fā)明的干燥方法之前，優(yōu)選要除去毛細材料中可能截留的氣泡。較好通過毛細材料強制將一種液體，是去離子水通入加工槽，從而除去毛細材料中的氣泡。這一再潤濕過程要在基片裝入加工槽之前進行。
本發(fā)明的方法可以與各種半導(dǎo)體加工步驟一起使用，這些步驟包括蝕刻、淌洗及剝離。許多情況下，所有這些步驟可以在一個單一的加工槽中進行，此時，基片整個時間內(nèi)都在加工現(xiàn)場。
附圖簡述

圖1是一個基片載體的透視圖，有個基片正在下降。
圖2是圖1中基片載體的頂視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的物體支撐部件的一個實例的透視圖。
圖4是圖3所示的放置在加工槽中并支撐著一個基片的物體支撐部件的側(cè)視截面圖。
圖5是圖4的IV-IV區(qū)域的放大圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明基片干燥方法的流程圖。
本發(fā)明詳述附圖及下面的說明描繪了本發(fā)明的一些實例，這些說明僅僅是為了說明本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，根據(jù)下列說明，可以在不背離本發(fā)明原則的基礎(chǔ)上，采用其它可用的結(jié)構(gòu)及方法。
試看圖1，圖1顯示了基片載體1的一個實例，也稱作基片吊籃?；d體常用于半導(dǎo)體工業(yè)，在生產(chǎn)過程中在機器與機器之間運輸基片。使用基片載體減少或消除了操作者直接處理基片的必要性，從而減少了物理破壞或污染的可能性?；d體1具有前面板2、后面板3、兩個側(cè)面板4、兩個底部支撐面板5、由兩個側(cè)面板4與兩個底部支撐面板與凸起的許多基片分離引導(dǎo)裝置6。兩個基片分離引導(dǎo)裝置6的排列使得平面基片7可以可滑動地放在所述基片分離引導(dǎo)裝置6之間并由引導(dǎo)裝置6所支撐。
試看圖2，基片載體1也具有兩個側(cè)面開口8以及一個底部開口9。盡管基片載體1是作為具有上述設(shè)計特征的基片吊籃來描繪的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明不受該實例的限制?；d體可以采用任何形狀，只要載體能承載至少一種基片，并且可以實現(xiàn)權(quán)利要求書中說明的功能。另一些實例包括用來握住并運輸基片的機器手、線框基片載體以及吸引棒。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的物體支撐部件10的一個實例。物體支撐部件10含有兩個外升降臺11、較短的中心升降臺12以及底板14。底板14上含有許多孔15，孔15分布于整個底板14上以便從物體支撐部件10中排出液體。當(dāng)進入的液體源位于底板14下方時，這些孔15還能使進入的液體在加工槽20(圖4)中均勻分布。外升降臺11及中心升降臺12的制造，使得沿每個外升降臺11及中心升降臺12的頂部都具有許多鋸齒形基片把持梳13?；殉质?3形成連續(xù)的倒三角形凹槽16(圖4)，這些凹槽可以充當(dāng)物體支撐部件10的支撐部分。盡管物體支撐部件10的支撐部分是以凹槽16來顯示的，物體支撐部件的支撐部分也不會受此限制，并且可以采用任何只要能支撐基片的形狀。
試看圖3及圖4，凹槽16的形成要使得能接受及支撐基片7，凹槽起物體支撐部件10支撐部分的作用。凹槽16在外升降臺11及中心升降臺12上的排列，應(yīng)使平面基片7能插入外升降臺11及中心升降臺12上相應(yīng)的凹槽16中?；?應(yīng)以基本垂直的位置支撐，使物體支撐部件10及基片7盡可能少的接觸。盡管物體支撐部件10是設(shè)計成用來支撐許多基材而顯示的，本發(fā)明不限于此，只要滿足權(quán)利要求書中的限制，支撐部件可以設(shè)計用來只支撐單個基片。
試看圖4，優(yōu)選將物體支撐部件10放置在加工槽20的底部或者在底部附近放置。如圖所示，物體支撐部件10含有芯子18以及外套19。芯子18是用毛細材料做的(陰影區(qū))，而外套19由非毛細材料做的。具體的，芯子由多孔聚丙烯(“PP”)制造，外套19由非多孔聚偏二氟乙烯(“PVDF”)制造。這里使用的“毛細材料”是任何能利用毛細管力抽吸液體的材料，這些材料既包括帶有孔隙/空穴的封閉材料，也包括其間帶有間隔/空隙的敞開材料。材料可以天生就是毛細材料，或者可以加工為毛細材料使其具有毛細能力，例如使材料多孔化可以使其成為毛細材料。這里使用的術(shù)語“非毛細材料”是指任何不具有能利用毛細力抽吸液體能力的材料。
實施本發(fā)明能采用的優(yōu)選毛細材料是多孔氟聚合物，例如PP，聚四氟乙烯(“PTFE”)以及PVDF。多孔PP的可接受孔徑在125至170微米之間。多孔PP的可接受孔隙體積在35-50％之間。這就是說，多孔PP中有35-50％體積是敞開的空氣。盡管本發(fā)明優(yōu)選多孔PP及多孔PTFE，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，毛細材料這一術(shù)語包括更寬范圍的材料，這些材料還包括未知的或者沒有發(fā)現(xiàn)的材料，前提是只要這些材料具有利用毛細力抽吸液體的能力。用于形成物體支撐部件時，毛細材料必須具有足夠剛度能夠支撐基片。
合適的非毛細材料的例子包括非多孔氟聚合物，例如PP，PTFE以及PVDF。
盡管圖4中顯示了外升降臺11的一個截面，應(yīng)當(dāng)理解，中心升降臺12及其它外升降臺11(圖3)是以與芯子18及外套19類似方式制成的。凹槽16通過外套19延伸進入芯子18，露出毛細材料即芯子18。當(dāng)基片7支撐在物體支撐部件10中時，基片7是可滑動地向下插入凹槽16直到基片7接觸芯子18的毛細材料而不與外套19的非毛細材料接觸。因此，通過物體支撐部件10使基片7受到支撐，此時基片7僅僅與物體支撐部件10的毛細材料接觸。
芯子18的毛細材料與排出管24之間是流體連接的。這就使得吸入芯子18的毛細材料的液體能從基片7中排出離開加工槽20。排出管24與流體管40通過真空源/噴射器45相連。流體管40的一端與去離子水供應(yīng)管之間相連，另一端與排水槽42連接。流體管40具有位于去離子水供應(yīng)管41及真空源/噴射器45之間的第一閥門43。排出管40還帶有位于真空源/噴射器45以及排水槽42之間的第二閥門44。
在利用毛細作用除去液體的過程中，在常壓下排出毛細材料中的水。不要求采用真空源/噴射器45。盡管本發(fā)明沒有必要使用真空源/噴射器45，我們發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中加入真空源/噴射器45是有利的。通過正確的調(diào)節(jié)真空源/噴射器45，可以確保在加工過程中毛細材料吸收液體完全飽和，同時截留的化學(xué)物質(zhì)不會在不合適的時候接觸基片7。截留的空氣是不好的，因為這種空氣會導(dǎo)致毛細材料產(chǎn)生氣泡，并且與加工槽20中的基片接觸。這些氣泡可能攜帶污染物，例如顆粒，這些污染物會在氣泡與基片接觸時沉積到基片上。充分的使毛細材料飽和能除去截留在毛細材料中的空氣。
加工槽20包括蓋子30、溢流堰31、液體供應(yīng)管32、室排放閥33以及干燥蒸氣源34。蓋子30以常規(guī)方式與加工槽20連接，蓋子30依靠O-環(huán)能夠在加工室內(nèi)形成密閉氣氛，O-環(huán)位于蓋子30與加工槽20接觸的頂部。液體供應(yīng)管32可以加工槽20提供任何加工液體，包括去離子水、化學(xué)物質(zhì)、混合物以及溶液。加工槽的所有部件都可以通過人工控制或者采用正確編程的處理器自動控制。
試看圖5，圖5所示是根據(jù)本發(fā)明的基片7與外升降臺11的凹槽16接觸區(qū)域的特寫示意圖。當(dāng)基片7插入凹槽16后，基片7與凹槽16的側(cè)壁20、21接觸，形成接觸點22，23。
接觸點22，23位于側(cè)壁20，21上，并且在外套19的下方，外套19由非毛細材料例如非多孔PP或PTFE制備。接觸點22，23位于側(cè)壁20，21中由毛細材料即芯子18制成的區(qū)域。通過確?；?僅與由毛細材料制成的物體支撐部件10的這些點/區(qū)域接觸，利用毛細力將基片7上在接觸點22，23處或附近截留的液體吸入毛細材料。盡管圖中所示的凹槽以倒三角形狀的空穴，凹槽16可以設(shè)計成任何能支撐基片7的形狀，例如矩形或半圓形。然而，凹槽采用倒三角形，可以將物體支撐部件10與基片7接觸的區(qū)域降至最少。
盡管圖5具體顯示了基片7與外升降臺11的接觸，當(dāng)基片7支撐在物體支撐部件10上時，基片7還要與中心升降臺10以及其它外升降臺11以類似方式接觸(圖3)。因此，如圖5所示，當(dāng)基片7由物體支撐部件10支撐時，兩個外升降臺11中每個升降臺以及中心升降臺12接觸并支撐著基片7。雖然所示實例顯示的物體支撐部件10含有由毛細材料如多孔PP或PTFE制備的芯子18以及由非毛細材料制備的外套19，也有可能采用毛細材料制造整個物體支撐部件，或者設(shè)計物體支撐部件使得只有支撐區(qū)域由毛細材料制造。
而且，雖然所示的基片7具體矩形形狀，致使基片7與外升降臺11只形成兩個接觸點22，23，但是基片7可以采用任何形狀，尤其是在基片邊緣可以采用任何形狀。改變基片的邊緣形狀能改變基片7與物體支撐部件10之間的接觸點數(shù)量，從而形成接觸區(qū)域。
圖6總結(jié)了所述干燥方法的實施步驟。圖6的步驟將結(jié)合圖1-5中的設(shè)備說明。
在干燥過程開始時，加工槽20是空的，蓋子30打開。第二個閥門44關(guān)閉，防止液體流入。開啟第一個閥門43，從而使去離子(“DI”)水從DI水供應(yīng)管41流入流體管40并進入真空源/噴射器45。真空源/噴射器45充滿，強制使DI水通過芯子18的毛細材料流入排水管24，進入加工槽20，因而完成步驟610。再潤濕毛細材料能在基片7引入加工槽20之前消除毛細材料中可能截留的氣泡。
在強制DI水流過芯子18的毛細材料的同時，由DI水供應(yīng)管41通過液體供應(yīng)管32為加工槽20提供DI水。一旦DI水的液位高于露出的毛細材料時，通過使真空源/噴射器45停止工作，可以停止強制DI水通過芯子18的毛細材料。第二個閥門44開啟，第一個閥門43可以關(guān)閉。繼續(xù)通過液體供應(yīng)管32對加工槽20提供DI水，直到DI水充滿加工槽20并呈瀑布狀流入溢流堰31，完成步驟620。
繼續(xù)向加工槽20供應(yīng)DI水，使DI水溢流預(yù)定的一段時間，以便確保充分除去加工槽20中可能存在的任何顆粒或污染物。一旦加工槽20被認為是充分清潔后，將裝有至少一個基片7的基片載體1下降至充滿的加工槽20中，完成步驟630。這時候DI水可能會或者不會在加工槽20的壁流入溢流堰31。
繼續(xù)將基片吊籃1降入加工槽20中，直到物體支撐部件10外升降臺11及中心升降臺12分別延伸至基片載體1的兩個側(cè)面開放洞口8以及底部開放洞口9。隨著外升降臺11及中心升降臺12通過兩個側(cè)面開放洞口8以及底部開放洞口9延伸，外升降臺11及中心升降臺12與載體1中的基片接觸并支撐著基片。隨著基片載體1繼續(xù)下降，移去基片7，基片7不再與基片載體1的任何部分接觸?；?被截留在外升降臺11及中心升降臺12相應(yīng)的凹槽中(如圖5所示)。這時，基片僅通過物體支撐部件10支撐，并僅與芯子18的毛細材料接觸，因而完成步驟640。
接著關(guān)閉槽蓋子30，密閉加工槽20完成步驟650。
在步驟660中，繼續(xù)通過加工液體供應(yīng)管32向加工槽20提供DI水。連續(xù)供應(yīng)的DI水流過被支撐基片7的表面。
一旦基片7充分清洗后，停止供應(yīng)DI水。這時，基片7完全浸沒在DI水液位以下并且完全潤濕，而且在進一步加工之前要進行干燥。
對密閉的加工槽20的剩余體積充滿干燥蒸氣，優(yōu)選干燥氣體由異丙醇(“IPA”)及氮氣組成，完成步驟660。通過位于DI水液面上方的干燥蒸氣源34將干燥蒸氣引入加工槽20。干燥蒸氣源34可以是本技術(shù)領(lǐng)域已知的能產(chǎn)生干燥蒸氣的任何類型的裝置或系統(tǒng)，例如噴嘴、鼓泡器、蒸發(fā)器等。隨著向加工槽20提供干燥蒸氣，IPA擴散到DI水面的頂部。
接著打開室閥排放閥33，使得DI水以及擴散進入其中的IPA從加工槽20中排出。隨著DI水從加工槽20中排出，DI水的液位逐漸低于基片7，通過Marangoni干燥效應(yīng)除去基片表面大部分DI水，因而完成步驟670。室排放閥33與一合適的槽之間連接，有可能是通過流體管40連接。DI水包括擴散IPA的排出流量取決于待加工基片的具體設(shè)計要求以及使用的加工槽。然而，我們發(fā)現(xiàn)滴速在0.5mm至5.0mm每秒之間是合適的。控制液滴的速率以便恰當(dāng)?shù)拇龠MMarangoni干燥是本領(lǐng)域熟知的技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易的確定。一旦DI水以及擴散IPA的液位低于受支撐的基片7，從基片表面就可以除去大部分DI水。然而，這種類型的Marangoni干燥本身并不能充分干燥基片，并且會在基片7與物體支撐部件10的接觸點/區(qū)域或者這些接觸點/區(qū)域附近的基片表面留下DI水。也可以維持DI水的液位，將基片抬高至DI水液面以上。
因為物體支撐部件10的支撐部分(即凹槽16)由毛細材料制造，通過毛細力將剩余液體與毛細材料部件如燈芯型結(jié)構(gòu)體接觸，可以使在接觸點22，23處或者附近留在基片7表面上的DI水吸離基片7，進入毛細材料，完成步驟680。
基片也可以在處理槽中由在支撐部位的非毛細材料制成的支撐裝置所支撐。此時，留在基片表面上的DI水通過與一毛細材料部件如芯吸型結(jié)構(gòu)接觸而被吸離基片7。該芯吸型結(jié)構(gòu)通過毛累力將留下的DI水吸入毛細材料。
當(dāng)芯子18的毛細材料通過毛細力吸引DI水時，已經(jīng)截留在毛細材料中的DI水就排到排放管24中，從而為吸引額外的DI水提供空間。這時排放管24維持在常壓，從而使吸收的DI水無需利用負壓就可以排出毛細材料。
如上所述，當(dāng)要干燥除去的DI水從基片7中排出時，停止IPA供應(yīng)，對加工槽20完全充滿熱氮氣。在密封的加工槽20中形成惰性氣氛，完成步驟690。熱的氮氣有助于基片載體1及加工槽20其它部分的干燥。然而，這種熱氮氣不會干燥基片，因為所有液體或者幾乎所有液體在這時都已從基片中除去。接著將基片取出加工槽20。
也可以進一步改進加工槽20，以便通過液體供應(yīng)管32提供化學(xué)物質(zhì)，從而在現(xiàn)場淌洗、蝕刻或者在基片7上去除揮發(fā)成分。改進加工槽20后，毛細材料有可能會吸收這些化學(xué)物質(zhì)的一部分。為了避免這些化學(xué)物質(zhì)從毛細材料中擴散開來以及隨后與基片7接觸，在DI清洗水開始代替化學(xué)物質(zhì)時，可以采用真空源/噴射器45來將液體吸入毛細材料一段時間。也可以通過開啟第一閥門43和第二閥門44來得到真空力。
盡管詳細顯示并說明了本發(fā)明，在不背離本發(fā)明主旨及范圍的條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明作出各種修改和變動。特別是，本發(fā)明的裝置及方法不限于在清洗步驟后除去DI水，而是可以從基片中除去任何液體。而且，本發(fā)明同樣可適用于單獨水加工系統(tǒng)及裝置，如同適用于批量加工系統(tǒng)及裝置一樣。
權(quán)利要求
1.用來干燥至少一個基片的裝置，包括用來在加工槽中支撐至少一個基片的物體支撐部件，該支撐部件具有由毛細材料構(gòu)成的一個和多個支撐部分。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一個或多個支撐部分包含毛細材料。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件完全由毛細材料制造。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件包含由毛細材料制造的芯子以及由非毛細材料制造的外套。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件含有一些凹槽，這些凹槽穿過外套延伸，露出芯子。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，凹槽具有傾斜的壁。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，非毛細材料是非多孔氟聚合物。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，非多孔氟聚合物選自PP，PTFE以及PVDF。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，支撐部分適合于通過只與毛細材料接觸來支撐基片。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，進一步還包括與毛細材料流體連接的排放管。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，毛細材料是多孔氟聚合物。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，多孔氟聚合物選自PP，PTFE以及PVDF。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件包含兩個外升降臺、一個中心升降臺以及一個底板；外升降臺及中心升降臺從底板向上延伸；中心升降臺短于兩個外升降臺；外升降臺及中心升降臺置于底板上，這樣外升降臺及中心升降臺就能一起接觸并支撐至少一個基片。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件適合于與許多基片接觸并支撐這些基片。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，物體支撐部件位于在加工槽底部或者靠近底部的一個固定位置。
16.在加工槽中從濕基片上除去液體的方法，包括將濕基片與毛細材料接觸。
17.在加工槽中干燥具有表面的至少一個基片的方法，包括將基片浸入在具有液面的液體中；在加工槽中支撐該浸入的基片；在液面上方提供干燥蒸氣；降低液面或者提升基片，使得液面低于基片，從基片表面除去大部分液體；采用毛細材料從基片表面除去殘留的液體。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，用毛細材料除去液體的步驟包括在所述降低液面或提升步驟之后，使基片表面與毛細材料接觸。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，毛細材料是支撐基片的物體支撐部件的一部分。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括密封加工槽。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，干燥蒸氣是異丙醇。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括在大氣壓力下將吸入毛細材料中的液體排出。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，液體是去離子水。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，毛細材料是多孔氟聚合物。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，多孔氟聚合物選自PP，PTFE以及PVDF。
26.從濕基片上除去液體的裝置，包括由毛細材料構(gòu)成的部件，該部件適合于除去位于加工槽中的濕基片上的液體。
全文摘要
本發(fā)明涉及干燥基片的裝置及方法。發(fā)明的裝置包括在加工槽中用來支撐至少一個基片的物體支撐部件，加工槽中有一個或多個支撐部分含有毛細材料。本發(fā)明方法是在加工槽中，將濕基片與毛細材料接觸除去濕基片中的液體。另一方面，本發(fā)明是一種在加工槽中干燥至少一種具有表面的基片的方法，該方法包括將基片浸入在具有液面的液體中；在加工槽中支撐該浸入的基片；在液面上方提供一種干燥氣體；降低液面或者提升基片使得液面低于基片，從而除去基片表面的大部分液體；用毛細材料除去基片表面留下的液體。
文檔編號H01L21/304GK1638882SQ03805652
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者L·J·麥蘭德 申請人:艾奎昂有限責(zé)任公司