[發明專利]高轉速百萬赫頻率帶域超音波清洗

無效

• 申請號: 00809593.0
• 申請日: 2000-06-13
• 公開（公告）號: CN1399581A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 杰弗·法伯;阿蘭·M·拉德曼;裘莉亞·斯沃凱夫斯基;海爾姆斯·特利凱
• 申請（專利權）人: 拉姆研究公司
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;//B08B1/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 馬婭佳

技術領域

本發明的領域關于基片清洗，尤其關于，用于半導體晶片的百萬赫頻率帶域超音波清洗。

背景技術

在半導體裝置的制造中，半導體晶片的表面必須清除掉晶片污染物。如果未將其除出，晶片污染物可能影響裝置性能，并且以快于通常的速率造成裝置發生失誤。一般而言，有兩種類型的晶片污染：微粒與金屬。微粒為出現于晶片表面上的材料的細微塊，其具有容易界定的邊界，比如說，矽灰塵、二氧化硅(SiO₂)、泥漿殘留物、聚合體殘留物、金屬薄片、大氣灰塵、塑膠微粒、以及硅酸鹽微粒。

用以去除微粒污染的一種方法為百萬赫頻率帶域超音波洗擢。百萬赫頻率帶域超音波洗濯涉及到空穴現象。空穴現象是在音波攪動的作用下，液體介質中的微小汽泡的迅速形成與萎陷。音波攪動涉及到使液體遭受沖擊波，并且就百萬赫頻率帶域超音波洗濯而言，該沖擊波的發生頻率介于(含)0.4與1.5Mhz之間。在百萬赫頻率帶域超音波洗濯中，一空穴過的液體噴灑到一自旋的晶片表面上。

當一空穴過的液體噴灑到一自旋的晶片上時，晶片表面上形成有一邊界層(即，一液體薄層)。當晶片轉動時，由于與晶片運動相關聯的向心力，邊界層液體通常輻射狀向外流過晶片表面。一般而言，由于液體在與自旋關聯的向心力的作用下更積極地被導向晶片的外部邊緣，晶片轉動愈快，邊界層變得愈薄。邊界層液體流過表面，且一旦其達到晶片邊緣時，最終飛離晶片。因為被旋出的液體同時由新鮮的噴灑液體所取代，故百萬赫頻率帶域超音波液體的連續噴灑能保持邊界層厚度穩定。

發生于晶片表面上的邊界層液體內的空穴現象活動移開與晶片表面相關聯的微粒污染物。汽泡“彈起”，并使污染物松開。因為邊界層液體也流過晶片朝向其邊緣，被松開的微粒由流體挾帶流過晶片表面，最終隨著液體于晶片邊緣處流出。除了所造成的流體流動外，與轉動的晶片相關聯的向心力自身也對微粒的向外運動有貢獻。以此方式，百萬赫頻率帶域超音波洗濯有助于晶片的清洗。

百萬赫頻率帶域超音波洗濯可使用于任何裝配有百萬赫頻率帶域超音波噴灑設施和晶片自旋器的設施中。一個例子包括如圖1所示的一晶片刷洗機系統100。在圖1所示的系統中，需要清洗的晶片載入指標機臺110中，且分別由內部與外部刷洗機臺120與130中的刷子刷洗(或輕刷)。隨后在機臺140中被洗擢、自旋、且干燥。洗濯、自旋和干燥機臺140位于前面所述的百萬赫頻率帶域超音波洗濯的位置。就是說，機臺140的洗濯器裝配有百萬赫頻超音波噴灑設施。

百萬赫頻率帶域超音波噴灑技術的存在的一個問題是它相對不成熟。因此，各種百萬赫頻率帶域超音波噴灑制程參數對清洗效率(例如，通過百萬赫頻率帶域超音波噴灑制程從晶片表面所移除的微粒的數目或百分比)的影響還不是很清楚。

發明內容

本發明的方法涉及從一個位于基片上方的噴嘴噴灑一由百萬赫頻率帶域超音波頻率的音波所攪動的液體到該基片上。同時，當噴嘴掃過基片的上方時，基片以超過300RPM的轉速自旋。在由音波攪動液體之前，基片應于一刷子機臺中刷洗。

本發明的設備具有一臂，流體聯絡于一噴嘴，該噴嘴具有一大于0°的角度位置θ。再者，有一基片自旋器位于噴嘴的下方。

附圖說明

現將參考附圖，以舉例而非限制方式說明本發明。在圖示中，相同的圖號表示相同的元件，其中，

圖1示出了一刷子擦洗系統的一個例子。

圖2a、2b、2c示出了百萬赫頻率帶域超音波噴灑設備的一個例子。

圖3示出了一具有非零角度位置的噴嘴的一個例子。

具體實施方式

現說明一種方法，涉及到從一位于一基片上的噴嘴，噴灑一由百萬赫頻率帶域超音波頻率的音波所攪動的液體至該基片上。同時，當噴嘴掃過基片時，基片以高于300RPM的轉速自旋。在以音波攪動液體之前，可于一刷子機臺中刷洗基片。

現也說明一設備，其具有一與噴嘴間有流體聯絡的臂，該噴嘴的角度位置θ大于0°。再者，有一基片自旋器位于噴嘴上方。

本發明的此等或其他實施例得依據下列教導而實現，并且在下列教導中顯然可進行各種修改與變化，而不會偏離本發明的較廣的精神與范圍。據此，說明書及附圖僅被認為示例而非限制，且本發明僅由申請專利范圍所衡量。