本申請(qǐng)公開了一種干燥裝置、干燥方法、清洗干燥系統(tǒng)及清洗干燥方法。該干燥裝置用于對(duì)通過刻蝕形成有深孔的晶圓進(jìn)行干燥，包括：腔室，設(shè)置于對(duì)晶圓進(jìn)行刻蝕的刻蝕腔體內(nèi)；旋轉(zhuǎn)吸盤，以吸附面朝下的方式倒置于腔室內(nèi)，設(shè)置成能繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；電源，連接至旋轉(zhuǎn)吸盤，向旋轉(zhuǎn)吸盤供電；及底座，以能與旋轉(zhuǎn)吸盤一起旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于旋轉(zhuǎn)吸盤的吸附面，用于固定晶圓。該干燥裝置直接在晶圓的刻蝕腔體內(nèi)利用倒置的旋轉(zhuǎn)吸盤使晶圓的深孔中的水分受到重力和離心力的雙重作用而脫離，提高了對(duì)晶圓干燥的效率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及晶圓的干燥裝置、干燥方法、清洗干燥系統(tǒng)及清洗干燥方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工藝過程中，為了滿足晶圓表面的潔凈度要求，通常會(huì)對(duì)晶圓進(jìn)行清洗和干燥。因此，晶圓清洗技術(shù)是影響半導(dǎo)體器件的良率、器件品質(zhì)及可靠性的重要因素之一。晶圓清洗的目的是去除附著在晶圓表面上的顆粒、有機(jī)物、金屬和氧化物等污染物，以避免污染物對(duì)后續(xù)的工藝產(chǎn)生不良影響。

現(xiàn)有的半導(dǎo)體工藝中，對(duì)晶圓的濕法清洗工藝主要有槽式批處理清洗和腔室單片旋轉(zhuǎn)清洗這兩種。槽式批處理清洗中，將晶圓分批次(Batch Run)浸入清洗槽進(jìn)行清洗。腔室單片旋轉(zhuǎn)清洗中，將單片晶圓一邊旋轉(zhuǎn)，一邊加入清洗溶液進(jìn)行清洗。兩種濕法清洗工藝完成以后都是進(jìn)行自然晾干。

存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)密度的提高與半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步密切相關(guān)。隨著半導(dǎo)體制造工藝的特征尺寸(CD，Critical Dimension)日益縮小，存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)密度越來越高，深寬比也在日益增大。為了進(jìn)一步提高存儲(chǔ)密度，已經(jīng)開發(fā)出三維結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器件(3D存儲(chǔ)器件)。3D存儲(chǔ)器件包括沿著垂直方向堆疊的多個(gè)存儲(chǔ)單元，在單位面積的晶圓上可以成倍地提高集成度，并且可以降低成本。

對(duì)于3D NAND結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器件，其通常在形成柵疊層結(jié)構(gòu)之后，形成貫穿柵疊層結(jié)構(gòu)的開孔，之后再形成溝道柱的外延層即各個(gè)功能層，以形成多個(gè)存儲(chǔ)單元。然而，在3DNAND工藝中，隨著刻蝕工藝能力的提升，會(huì)利用干法刻蝕形成有例如溝道孔(ChannelHoles、Dummy Channel Hole)及接觸孔(Contacts)之類的深孔形貌、超深柵線槽(GatelineSlit)及位線(Bitline)之類的深槽形貌。這些深孔(深槽)均具有高深寬比(AR：AspectRatio)，例如AR＞20。在干法刻蝕之后都需要對(duì)具有高深寬比的深孔(深槽)進(jìn)行清洗。由于下層的特征尺寸往往會(huì)比上層的特征尺寸小，在疊層交界處會(huì)形成瓶頸，因此采用傳統(tǒng)的濕法工藝方式，難以將深孔(深槽)清洗干凈，會(huì)有殘留，嚴(yán)重影響后續(xù)工藝，并會(huì)導(dǎo)致器件失效。另外，深孔(深槽)處采用自然晾干的方式也難以達(dá)到干燥的效果，不僅需要極長(zhǎng)的工藝周期，還可能會(huì)有水分殘留，從而影響后續(xù)工藝及最終的器件性能。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種干燥裝置、干燥方法、清洗干燥系統(tǒng)及清洗干燥方法，能對(duì)晶圓中的具有高深寬比的深孔高效地進(jìn)行清洗和干燥。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種干燥裝置，用于對(duì)通過刻蝕形成有深孔的晶圓進(jìn)行干燥，其包括：腔室，所述腔室設(shè)置于對(duì)所述晶圓進(jìn)行刻蝕的刻蝕腔體內(nèi)；旋轉(zhuǎn)吸盤，該旋轉(zhuǎn)吸盤以吸附面朝下的方式倒置于所述腔室內(nèi)，設(shè)置成能繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；電源，該電源連接至所述旋轉(zhuǎn)吸盤，向所述旋轉(zhuǎn)吸盤供電；及底座，該底座以能與所述旋轉(zhuǎn)吸盤一起旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)吸盤的吸附面，用于固定所述晶圓。

優(yōu)選地，在干燥裝置中，所述底座以靜電吸附的方式固定所述晶圓。

優(yōu)選地，在干燥裝置中，所述腔室具有進(jìn)氣口和出氣口，所述干燥裝置還包括真空泵，該真空泵連接至所述腔室的所述出氣口，從所述進(jìn)氣口向所述腔室內(nèi)導(dǎo)入干燥氣體，利用所述真空泵經(jīng)由所述出氣口將所述干燥氣體導(dǎo)出至外部。

優(yōu)選地，在干燥裝置中，所述干燥氣體是N₂氣體、IPA氣體、CO₂氣體中的任意一種或多種。