帶有自清洗功能的半導體處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體生產和加工領域，更具體地說，涉及一種半導體處理裝置，該裝置具有自清洗功能。
【背景技術】
[0002]半導體晶圓是生產集成電路所用的載體。在實際生產過程中，不僅要求未經處理的晶圓自身具有平整、超清潔的表面，在經過鍍膜、涂敷等類似工藝后，同樣需要保證處理后晶圓表面的平整度和清潔度，這就對加工晶圓的過程中有機溶劑接觸晶圓表面的方式提出了嚴苛的要求。在加工過程中，不僅要保證晶圓的整個表面均能被有機溶劑覆蓋并處理，還需要使各處所獲取的有機溶劑的量非常均一，避免因局部區域的溶劑過多或過少而導致的晶圓損壞的情況出現。
[0003]現有技術通常使用噴嘴將外部有機溶劑輸運并噴射至晶圓表面，與此同時，承載晶圓的晶圓夾帶動晶圓高速旋轉，將位于晶圓中心的溶劑甩開，利用離心力使有機溶劑鋪平在晶圓表面。也有通過噴霧形式使有機溶劑附著于晶圓表面的方法，噴嘴噴射的同時還需要輔之以平移運動才能夠涂滿整個晶圓表面。但上述這兩種方式都沒有完全從噴嘴角度出發，去嘗試解決處理晶圓過程中的均勻性問題和全局性問題。
[0004]困擾人們的另一個問題在于，對晶圓進行加工所使用的化學藥液多為粘稠的有機溶劑，而這些有機溶劑在處理晶圓后并不會被完全消耗干凈，往往存在一定量的殘余藥液，粘滯在加工晶圓的裝置內壁，或者揮發為氣體充斥在裝置的內部空間，難以去除。長此以往的積累下來，惡劣的加工環境會導致晶圓的產品質量嚴重下降，加工處理的周期也會因為反應不暢而大幅度延遲，由此帶來的惡果勢必會對半導體廠家的效益造成難以估量的不利影響！
【發明內容】
[0005]發明人作為行業中的一員，對上述問題作了潛心的研究，提出一種半導體處理裝置，能夠兼顧晶圓加工過程中的均勻性和全局性，使有機溶劑均勻的涂布至晶圓表面，整個晶圓表面與有機溶劑充分接觸并反應，明顯改進了加工效果；該半導體處理裝置同時還具有自清洗功能。
[0006]為了達成發明目的，發明人的技術貢獻細化為下述具體方案:
[0007]一種半導體處理裝置，具有密閉的工作室，所述處理裝置還包括:
[0008]發射端口，所述發射端口向所述工作室內發射工藝用有機溶劑；
[0009]晶圓載臺，所述晶圓載臺與所述發射端口的位置相對，所述晶圓載臺用于承載和固定晶圓；以及
[0010]清洗管路；
[0011]其中，所述發射端口在平行于所述晶圓載臺的平面內不發生相對于晶圓載臺的平移運動。
[0012]進一步地，所述清洗管路內通入至少含有一種強氧化劑的清洗藥劑，所述強氧化劑與工藝完成后剩余的有機溶劑發生反應。
[0013]可選地，所述發射端口為扇形噴嘴。
[0014]進一步地，所述扇形噴嘴具有一個噴頭，所述噴頭的形狀為扇形，其半徑大于或等于待處理晶圓的半徑，采用直下式噴射，噴出的液面形狀與噴頭自身的形狀相同，扇形噴嘴的圓心對準待處理晶圓的圓心，隨著晶圓載臺的旋轉，噴出的溶劑均勻完整地涂覆至整個晶圓表面。
[0015]進一步地，所述扇形噴嘴具有一個噴頭，所述噴頭的形狀為扇形，其噴出的液體的橫截面為扇形，且橫截面所呈扇形的半徑與待處理晶圓的半徑相當，所述扇形噴嘴安裝在直桿上，直桿正對待處理晶圓的中心，通過晶圓載臺的旋轉，噴出的溶劑均勻完整地涂覆至整個晶圓表面。
[0016]可選地，所述發射端口為半圓形噴頭，以超聲振動的形式激發噴出的溶劑以均勻的、半圓形截面形態逐漸地覆蓋至晶圓表面。
[0017]可選地，所述發射端口為圓形噴嘴或線形噴嘴。
[0018]可選地，所述圓形噴嘴具有一個噴頭，所述噴頭的形狀為圓形，所述噴頭噴出液體的橫截面呈圓形。
[0019]可選地，所述線形噴嘴具有一個噴頭，所述噴頭的形狀為長條形，所述噴頭噴出液體的橫截面呈一條線段，所述線形噴嘴的長度略長于待處理晶圓的半徑，且所述線形噴嘴的一端正好位于晶圓圓心的正上方，隨著晶圓載臺的旋轉，所述線形噴嘴噴出的溶劑均勻完整地覆蓋晶圓的整個區域。
[0020]可選地，所述線形噴嘴具有一個噴頭，所述噴頭的形狀為長條形，所述噴頭噴出液體的橫截面呈圓形或半圓形。
[0021]可選地，所述發射端口為安裝有多個集束型噴嘴的噴射板，所述噴射板覆蓋了位于其下方的半個晶圓，隨著晶圓載臺的旋轉，所述噴嘴噴出的溶劑均勻完整地覆蓋晶圓的整個區域。
[0022]可選地，所述發射端口為多個集束型噴嘴離散排布在沿著噴射桿的直線上，所述發射端口發射的液面范圍為長條形，整個噴射桿的長度略長于晶圓的直徑，噴射桿的中心對準晶圓的中心，隨著晶圓載臺的旋轉，所述噴嘴噴出的溶劑均勻完整地覆蓋晶圓的整個區域。
[0023]優選地，所述處理裝置具有抽氣泵，所述抽氣泵在處理工藝開始之前將所述工作室抽至真空。
[0024]可選地，所述強氧化劑為等離子態的02。
[0025]可選地，所述處理裝置包括安裝在所述清洗管路和所述工作室之間的等離子發生器。
[0026]可選地，所述清洗藥劑中摻雜有空氣、氬氣或氦氣三者中的一種或幾種。
[0027]可選地，所述等離子發生器為射頻等離子發生器、變壓器耦合等離子發生器、感應耦合等離子發生器或遠程等離子發生器。
[0028]可選地，所述強氧化劑為03。
[0029]可選地，所述清洗藥劑中摻雜有SF6。
[0030]優選地，所述半導體處理裝置具有排放系統，將反應生成物排除出工作室。
[0031]本發明提出的半導體處理裝置，通過多樣的噴嘴設計，能夠使噴嘴和晶圓載臺在不發生相對平移的情況下即可將反應藥液均勻、全面的發射至晶圓表面，從而改善了加工效果，同時節省下來運動空間能夠縮小整個半導體處理裝置的體積；該半導體處理裝置自帶的清洗功能為裝置的維護提供了極大的方便。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發明所述處理裝置第一實施例的結構示意圖；
[0033]圖2是本發明所述處理裝置第一實施例所使用的噴嘴的示意圖；
[0034]圖3是本發明所述處理裝置第二實施例的結構示意圖；
[0035]圖4是本發明所述處理裝置第二實施例所使用的噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0036]圖5是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種集束線形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0037]圖6是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種扇形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0038]圖7是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種半圓形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0039]圖8是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種圓形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0040]圖9是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種圓板形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0041]圖10是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的一種線形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖；
[0042]圖11是本發明所述處理裝置其他實施例中所使用的由一種線形噴嘴及其噴出液體橫截面的示意圖。
【具體實施方式】
[0043]為了使本發明的上述目的、特征及效果能夠更為清晰、明確地為本領域技術人員及公眾所知悉，下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步地闡釋:
[0044]請參考圖1、圖2理解本發明的第一實施例。圖1、圖2分別對本發明第一實施例的整體結構和噴嘴特征進行了展示。圖1中所展示的半導體處理裝置，提供了一個密閉的工作室101，將處理晶圓的加工環境與外界相互隔離。處理晶圓所使用的化學藥液根據工藝的不同有所區別，比如如果是顯影工藝需要的藥液可能是顯影液；而如果是光刻工藝需要的藥液可能是光刻膠。但不管是什么工藝，通常這些藥液都是有機溶劑。以光刻工藝為例，光刻膠通過輸運管路109輸送至發射端口，更具體地說，是一塊安裝有多個集束噴嘴201的噴射板102，如圖2中的圖(a)、(b)所示，噴射板102將光刻膠噴涂至工作室101內的基板表面。噴射板102設置在工作室101