[實用新型]用納米級霧狀化學劑處理基片的系統

無效

• 申請號: 200920076311.0
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN201417758Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 倪黨生
• 申請（專利權）人: 倪黨生
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;B08B3/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 鄧 琪

技術領域

本實用新型涉及一種用化學方法處理基片的系統，尤其適用于對12英寸以上的集成電路硅片和掩模板，以及高清晰的液晶、等離子、有機發光等新型顯示器的平板基片濕處理過程中，用納米級霧狀化學劑處理基片的系統。

背景技術

自半導體集成電路產業開始至今60多年以來，濕處理一直是其生產中必不可少及極其重要的工藝步驟與技術。它不僅用于祛除因先前的加工程序而造成的基片表面損傷及金屬與非金屬污染物，而且還能為下一步工藝過程形成一個最優的基片工藝表面狀態。這一濕處理過程占據了整個超大規模集成電路(VLSI)生產過程的25％-30％以上。因此不適當的濕處理過程會給基片表面造成損傷，電路效率低及使用壽命短等故障，及過量化學液和去離子水的消耗，從而給生產質量，產量以及能源消耗造成了較大的負面影響。

隨著集成電路集成度的日趨增高，基片朝著大尺寸高集成方向發展，濕處理的應用比率也日趨增高，以此來符合整個集成電路生產工藝。正如前面所述，濕處理工藝一直是集成電路生產中必不可少及極其重要的工藝步驟與技術。但是，隨著集成電路集成度日趨增高，其集成電路線寬(電路最小槽溝)截面尺寸及電路線深(電路最小槽溝深度)越來越小。目前已經是小于65nm，目前濕處理工藝中，存在著由于去離子水及化學液張力以及納米級電路槽溝的底部氣體內壓力因素，濕處理化學液無法有效刻蝕/清洗到電路槽溝深處及底部的缺陷。

正如60多年來半導體集成電路的發展歷史，科學家，工程師一直不斷研究，探索新的濕處理工藝方法及相應設備，當前其他一些在被改進和可供選擇的化學處理工藝方法正在被提出和運用。例如，如人們在單片濕處理生產工藝中使用PVA刷子，在刷洗基片的同時，將化學液擠壓進電路槽溝中進行濕處理。或借助于兆聲能量將化學液送入電路槽溝中。但上述當前比較流行的濕處理方法都有比較嚴重的缺陷，PVA刷子法無法有效清洗掉電路槽溝中及底部的顆粒及化學殘液；而兆聲能量法有可能損傷納米級電路結構。而且上述濕處理方法消耗較多的化學液及去離子水。

當集成電路基片和平板顯示器基片(FPD)正向著更大，更薄，更集成的方向發展時，這個行業的公司，科學家和工程師更加關心濕處理設備和工藝技術的功能性能價值比(COO)。換句話說，他們越來越關心每片基片的制造質量及制造成本。在上述基片濕處理領域，無論在任何一個功能性價比分析中，去離子水和液體化學劑都占據了最大的消耗比重。英特爾公司的CORDON和ROBERT在他們的功能性價比(COO)分析報告中揭示出在直徑為200毫米的硅片濕處理過程中去離子水成本最高(32％)，液體化學劑第三(16％)，基本設備成本占第二(23％)。減少去離子水和化學劑的消耗不僅有利于功能性價比(COO)，更重要的是有利于環境。

人們一直在尋找新的方法和設備，力求在保證防止交叉沾污，增加產量的同時來減少功能性價比，即單位時間質量型產量除以設備/總生產成本。當集成電路基片和平板顯示器基片(FPD)正向著更集成，及更大更薄尺寸化方向發展的情況下，對電路槽溝中間及其底部顆粒刻蝕清洗及水跡的祛除要求也越來越高。使用更少化學劑的刻蝕/清洗處理(氣態或氣體)也已被提議來代替特定的濕處理方法(如等離子刻蝕等)。但這樣的處理過程僅能祛除特定類型的污染物或物質，但卻從其“干處理”過程中留下一些另類物質顆粒和金屬污染物于納米級電路槽溝中間及其底部。這些方法由于使用的紫外線比較活躍，增加了等離子的活躍性所引起的基片納米電路及基片表面損傷。并且干燥處理法不具備濕處理法在清洗過程中能祛除特定物質顆粒的功效，因為它不能使用特定的已配制好的化學濕處理合成劑，原因是這些合成劑不能在它們的蒸汽或氣體中存在(例如著名的祛除輕無機及有機顆粒的RCA清洗液配方：NH₂OH+H₂O₂+H₂O，HCL+H₂O₂+H₂O)。因此，化學濕處理技術仍然會在今后的幾十年中在超大規模集成電路(VLSI)生產濕處理過程中處于主導地位。

因此，在超大規模納米級集成電路(VLSI)濕處理工藝及設備市場上對于能夠生產出一種納米級濕處理的先進工藝技術，并且成本費用大大節省的一種新型的濕處理方法和設備系統，尤其是大尺寸，高集成基片單面濕處理設備系統，有著強烈的需求。

實用新型內容