538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ _ B7五、發明説明（1) 發明背景 發明領域 本發明是關於基底製造方法與基底製造系統，其應用 於產生諸如半導體晶圓的基底及用於液晶顯示面板與電漿 顯示面板（P D P )、印刷電路板等之類的玻璃基底，特 別是關於一種基底製造方法和系統，其中顯影、沈積、洗 滌 '蝕刻、沖洗及替換等是利用液體或所謂的潮溼處理方 式來執行，且利用超臨界流體來使基底乾燥。 相關技藝說明 在製造半導體基底的領域中爲人所熟知的是，在半導 體基底上形成精細圖樣或微結構已快速發展。十年前，半 導體基底中的配線尺寸爲1 // m。現在，配線的尺寸已減 少到0 · 1 8 // m，且甚至具有0 · 1 3 // m配線尺寸的 半導體裝置已進入實用階段。再者，也開始進行對製造具 有0 · 10//m至〇 · 〇7//m或甚至〇 · 05//m配線 尺寸之半導體裝置的硏究與發展。 隨著具有精細圖樣之半導體裝置產生的發展，在沒有 精細圖樣之半導體裝置的製造中所沒有考量到的毛細作用 力在製造具有精細圖樣的半導體基底中必須被視爲一要素 。一般而言，在產生半導體基底或裝置中，會在以去離子 水洗滌且乾燥之前將一些種類的液體一個接一個提供應基 底。因爲基底上之配線的尺寸與寬度非常小以形成精細的 圖樣，所以可能會發生在氣體與液體顯影後之間因液體的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 538472 Μ Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（为 邊界張力所產生的毛細作用力而使抗蝕劑互相吸引，而導 致抗蝕劑的瓦解。 此類現象也有可能發生在產生諸如微機電系統的機電 裝置中，其具有諸如微懸臂的小剛性。更特別的是，在產 生此類裝置中的一般實施爲藉由以包含氫氟酸、氫氧化鉀 (Κ Ο Η )或之類的水溶液進行蝕刻來除去一層或多層以 取得特定的構造，接著以沖洗液體洗滌並乾燥。然而在此 處理中，有可能會發生懸臂互相黏著或是懸臂黏在裝設懸 臂的基極層上。 同樣的問題也可能發生在具有低介質常數之多孔絕緣 層的形成中。特別的是，液體膜是藉由旋轉塗佈所形成， 且膠化。在液體替換及其他處理後，再執行乾燥。在乾燥 處理中·，絕緣膜中的多孔結構可能會因爲多孔結構自身所 產生的毛細作用力而瓦解。 可以了解到的是，伴隨著製造具有微結構之半導體基 底而來的毛細作用力所產生的影響，也就是該微結構的瓦 解，在現在與未來製造具有微結構之半導體基底的技術中 已產生且將產生嚴重的問題。 已經提出許多方法企圖來解決這些問題。在所提出的 方法中，以超臨界二氧化碳或超臨界流體來執行乾燥的超 臨界乾燥技術近來已被視爲具有一些優點且得到大眾的注 意。以下將對此超臨界乾燥技術作簡要的說明。如圖6的 相位圖所示有關結合溫度與壓力的相位改變，原始的乾燥 方式中只是藉由將溫度提高來執行或是將液體Α改變成氣 ----券-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -^ 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（3) •體D，液體A不可避免地會通過氣體相位與液體相位間的 均衡線。因此，在此乾燥方式將液體A到氣體D的過程中 ，當液體A通過均衡線時毛細作用力便會發生在氣體-液 體的介面中。在超臨界乾燥方式是藉由透過超臨界狀態將 液體相位改變成氣體相位來執行，或是液體A -高壓下的 液體B—超臨界流體C—成氣體D，液體A在改變成氣體 D中不會通過均衡線。有鑑於此，因爲沒有毛細作用力， 所以在乾燥半導體基底中此種超臨界乾燥是較爲有利的。 例如， J. Vac. Sci. Technol. B 1 8 (6 )， Νον/Dec. 2000 ，在 p3308 中的"Supercritical drying for water-rinsed resist systems”及在 p 3 3 l 3 中 的"Aqueous-based photoresist drying using supercritical carbon dioxide to prevent pattern collapse”討論到在乾燥 中抗蝕劑瓦解的問題，以及使用超臨界乾燥來解決此問題 的優點。 日本未審查專利公開第（HEI) 8 - 250464 中提到部份Μ E M S可能會在乾燥時相互黏著的問題，以 及使用超臨界乾燥來解決此問題的優點。此公告顯示一種 方法與系統，其中一系列的製造皆在共同的高壓容器或室 中完成，也就是所謂的“單浴”製造方式。 在此方法與系統中執行一系列的步驟，包括將基底置 於超臨界製造設備的高壓容器中、利用強酸的液體進行蝕 刻、以去離子水沖洗及以酒精取代去離子水。之後，將液 化的二氧化碳引入高壓容器中以替換酒精，且藉由提高容 $^氏張尺度適用中國國家Θ準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） I I 11 n Ί— I I ^ I 11 I I I 各 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（4) 器的溫度將二氧化碳帶入超臨界狀態以進行超臨界乾燥。 之後，將此高壓容器解壓。 上述的方法與系統在觀念上是可行的，但實際上牽涉 到許多問題。基於以下的理由很難將此方法與系統付諸實 行。 在潮溼處理方法中使用到強酸或強鹼的液體。此類液 體可能會侵蝕組成高壓容器之物件的內面。因此，在安全 的態樣上將這些液體引入高壓容器中是不理想的。也就是 說，上述利用單浴製造方式的方法與系統大大限制了可用 液體的種類，而阻礙了多種液體的使用。將容器內面塗佈 一層螢光乙烯樹脂來提供對侵蝕的抵抗。然而，在高壓下 難以保持此侵蝕抵抗在長時間中有效。再者，即使容器的 內面塗佈了螢光乙烯樹脂，實際上將所有與容耱連接的零 件內面，諸如小直徑的管子、接頭、高壓閥等之類塗佈抗 侵蝕劑是困難的。 再者，在上述利用單浴製造方式的方法與系統中，高 壓容器受到高壓的支配。因此，管子與其他連接於高壓容 器等的直徑不能夠與在潮溼處理方式中所用連接於原始容 器的一樣大。在此類小直徑管子中要花很長時間來將液體 輸進容器及從容器中排出，這會因而影響到生產率。更甚 者，即使在實際上並不需要此類高壓容器的製造中也使用 到高壓容器。這不符合經濟效益。所以，單浴製造方式是 不實用的製造方法。 (#先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明（5) ' 發明槪述 本發明的一個態樣是提供一種製造基底的方法與系統 ，其沒有先前技藝中所提到的問題。 根據本發明的一個態樣，藉由在潮溼處理設備中提供 工作液體來製造基底。將所製造的基底從潮溼處理設備的 無乾燥狀態傳送到乾燥設備中，其中基底在乾燥設備中利 用超臨界流體受到超臨界乾燥。 本發明的這些與其他目地、特徵與優點將參考以下結 合附圖的詳細說明得到淸晰的了解。 簡單圖示說明 圖1顯示根據本發明第一實施例之基底製造系統的平 面圖； 圖2顯示此基底製造系統之乾燥設備的配置斷面圖； 圖3顯示示根據本發明第二實施例之基底製造系統的 平面圖； 圖4顯示可傳送容器的斷面圖； 圖5顯示圖3所示之基底製造系統中乾燥設備的配置 斷面圖；及 圖6顯示結合壓力與溫度之相位改變的相位圖。 主要元件對照表 1 潮溼處理設備 2 乾燥設備 本i張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(ilOXM7公釐）—" " 裝 ^ 訂 I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（6) 3 晶圓傳送設備 3 1 第一臂 3 2 第二臂 4 晶舟站 4 一 1 晶舟 4 — 2 晶舟 4-3 晶舟 5 外罩 5 A 分隔牆 6 可傳送容器 7 晶圓承載設備 71 第一支持物件 72 第二支持物件 8 液體供應設備 9 晶圓 10 容器站 101 高壓容器 102 晶圓座 103 驅動機構 103a 支撐軸 103b 驅動電源 104 供應管 105 保護液體供應源 106 供應管 本ί氏張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7) 107 超臨界流體供應源 2 0 1 液體入口 本發明之較佳實施例的詳細說明 參考圖1與圖2，圖1所示的基底製造系統是用來製 造作爲基底範例的半導體晶圓（以下稱爲“晶圓”）。此 系統包括潮溼處理設備1 ，用以將工作液體一個接一個提 供應晶圓以執行潮溼處理、用以乾燥晶圓的乾燥設備2、 晶舟站4、及用以傳送晶圓的晶圓傳送設備3。所有設備 都裝設在系統的基塊上。 潮溼處理設備1、乾燥設備2及晶圓傳送設備3容納 於基塊上的外罩5中。潮溼處理設備1與乾燥設備2是藉 由外罩_5的分隔牆5 Α與晶舟站4隔開。基底製造系統一 般是安裝於乾淨的空間中。然而，也會根據需要來監控及 調整外罩內部的乾淨。 潮溼處理設備1利用液體對晶圓執行諸如顯影、蝕刻 、洗滌、塗佈、膠化及沖洗等處理。在圖1的系統中，提 供單一潮溼處理設備。或者是，也可以根據需要提供兩個 或多個潮溼處理設備。 乾燥設備2是用來利用超臨界流體將晶圓9進行乾燥 化的。如圖2中所示，乾燥設備2包括用以將其中晶圓乾 燥的高壓容器1 0 1。 此高壓容器1 0 1形成有一個可關閉的開口（未顯示 出），透過此開口可下載與登出晶圓9。參考圖2,高壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210Χ 297公釐) :-； 訂 11 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 538472 ΑΊ Β7 五、發明説明（8) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 容器1 0 1中具有晶圓座1 0 2。此晶圓座1 0 2連接於 包括支撐軸1 0 3 a與驅動電源或馬達1 0 3 b的驅動機 構1 0 3。晶圓座1 0 2可反應於驅動電源1 0 3 b的驅 動而旋轉。 此高壓容器1 0 1透過液體入口 2 0 1及供應管 1 0 4與保護液體供應源1 0 5相通。此高壓容器1 0 1 也透過流體入口（未顯示出）與供應管1 0 6與超臨界流 體供應源1 0 7相通。 保護液體供應源1 0 5所提供的保護液體是用來避免 晶圓9乾涸的。在此實施例中，將去離子水，也就是以下 將描述的沖洗液體作爲保護液體。液體入口 2 0 1、供應 管1 0 4與保護液體供應源1 0 5組成一個液體供應器。 在此實施例中，將二氧化碳作爲超臨界流體。此超臨 界流體在被提供到高壓容器101之前在流體供應源 1 0 7調整其溫度與壓力。乾燥設備2連接有加壓/解壓 單元，其配置於乾淨空間的外側。 晶舟站4包括複數個晶舟，每個晶舟中一個晶圓9堆 疊在另一個之上以使晶圓傳送設備3能夠一個接一個的傳 送晶圓9。晶舟站4包括晶舟4 — 1、4 — 2及4 — 3。 藉由處理機器（未顯示出）將晶舟載入及登出晶舟站4。 晶圓傳送設備3在潮溼處理設備1、乾燥設備2及晶 舟站4中的晶舟間一個接一個傳送晶圓9。晶圓傳送設備 3包括例如標量類型的機器人，其具有兩個水平延伸鉸接 臂，在其各自末端分別具有一對第一臂3 1與第二臂3 2 ---------姿-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 538472 A7 B7 _ 五、發明説明（· 9) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 。第一臂3 1與第二臂3 2皆設有可搖擺的晶圓支撐部份 。晶圓傳送設備3設在潮溼處理設備1與乾燥設備2間的 適當位置。 第一臂3 1或第一傳送器是用來傳送潮溼的晶圓，也 就是將晶圓9從潮溼處理設備1傳送到乾燥設備2。第二 臂或第二傳送器是用來傳送乾燥的晶圓，也就是將將晶圓 9從晶舟站4中的晶舟傳送到潮溼處理設備1 ，以及將晶 圓9從乾燥設備2轉回到晶舟。 上述分別依其用途製造不同的第一臂31與第二臂 3 2可避免當晶圓9因潮溼處理而傳送或當晶圓9在超臨 界乾燥後將被傳送到晶舟時被黏附於臂上的水分所污染。 在上述基底製造系統的配置中，以以下方式處理晶圓 9。首先，將處理的其中一個晶圓藉由晶圓傳送設備3的 第二臂32將其從晶舟站4中的晶舟4一1(或4一2, 或4 一 3 )帶出，然後爲預定的潮溼處理將其傳送到潮溼 處理設備1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，當在潮溼處理設備1中執行顯影的情形中，也 就是將潮溼處理設備1作爲顯影設備時，將鹼水溶液滴到 晶圓9的表面以進行顯影。一般而言，大約須花4 5秒至 1分鐘來進行顯影。在顯影液體供應或完成顯影之後的預 定時間過後，利用沖洗液體（在此實施例中爲去離子水） 來執行沖洗。沖洗所需要的時間一般與顯影時間相同◊在 以去離子水沖洗晶圓後，最好是另外利用對二氧化碳具有 較高化合力的有機溶劑來沖洗晶圓9以提高以下將實行的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ 297公楚1 ~ -12 - 538472 Α7 Β7 五、發明説明（Φ 超臨界乾燥效應。 當完成潮溼處理設備1中的沖洗時，便將晶圓9帶出 潮溼處理設備1並藉由晶圓傳送設備3傳送到乾燥設備2 ◊在顯影的處理中，在藉由旋轉來沖洗晶圓9後一般是以 約3 ，0 0 0 r p m的高速將晶圓旋轉乾燥。然而，在此 實施例中，並沒有執行此類潮溼處理設備1中包括旋轉乾 燥的乾燥處理而將晶圓9帶出潮溼處理設備1 ，並在無乾 燥的狀態下將其傳送到乾燥設備2。在潮溼處理設備1中 的顯影處理後，晶圓傳送設備3的第一臂3 1在晶圓風乾 的時候迅速地將晶圓9從潮溼處理設備1傳送到乾燥設備 2 〇 當晶圓9置於乾燥設備2的晶圓座1 〇 2上時，供應 源1 Ο ·5便透過供應管1 0 4提供去離子水給晶圓9以另 外提供在晶圓9傳送期間假設漏失掉的去離子水量。 換句話說，此階段之去離子水的提供可避免晶圓9在 開始超臨界乾燥之前先被風乾。再者，此階段之去離子水 的提供可洗掉在傳送期間黏附於晶圓9上諸如灰塵的微細 外在物質，以使晶圓9不會在黏有外在物質的狀態下乾燥 〇 如上所述當將去離子水提供給乾燥設備2時，根據所 需，晶圓座1 0 2會藉由驅動機構1 0 3被旋轉以轉動晶 圓9。特別的是，在轉動晶圓9時將去離子水提供給晶圓 9可因施加給晶圓9的離心力而能有效地去除諸如灰塵的 外在物質，並保持晶圓表面均勻處於具有微量液體供應的 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ 無乾燥狀態。 在提供去離子水之後，將在供應源1 〇 7調整過溫度 與壓力後的超臨界二氧化碳透過供應管1 0 4提供給乾燥 設備2，以使得高壓容器1 〇 1的內部被帶入具有如溫度 3 5 °C與壓力9 M p a的超臨界狀態。此乾燥設備2爲超 臨界乾燥設備。 當藉由提供超臨界二氧化碳將高壓容器1 0 1的內部 帶入預定的超臨界狀態時，此超臨界狀態會被保留一段預 定時間，以能夠執行對晶圓9的超臨界乾燥處理。在此情 形中，最好是藉由旋轉驅動晶圓座1 0 2來將晶圓9轉動 以爲以下原因促進乾燥。特別的是，在超臨界二氧化碳中 爲了排出與去除須花大量的時間來分解黏附於晶圓9的去 離子水。然而，在超臨界二氧化碳中爲了排出與去除，藉 由利用旋轉晶圓9所施加於晶圓9的離心力來移除黏附於 晶圓9大部分的去離子水，以及一點一點分解停留在晶圓 9上的剩餘少量去離子水能夠有效地在短時間內將晶圓9 乾燥。在處理中最好不要使晶圓9的旋轉速度與在一般潮 溼處理後所執行的旋轉乾燥（旋轉速度約3，0 0 0 r p m ) —樣快，而是可使晶圓9上的液體緩慢流出晶圓 9的低速（旋轉速度約20至500 r pm)。將旋轉速 度在適當範圍內作調整以有效去除晶圓9內殘餘的液體， 而不會因施加於晶圓9的離心力造成晶圓9之微結構的瓦 解。 在超臨界乾燥後特定期間過後，高壓容器1 0 1內的 I紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -14- · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（众 壓力被降至大氣壓力。然後，藉由晶圓傳送設備3的第二 臂3 2將乾燥的晶圓9帶出乾燥設備2，並傳送到晶舟站 4中的預定晶舟4 一 1 (或4 — 2,或4 一 3)。在此方 式中，一系列的處理是根據一個晶圓9來完成。 根據本實施例的基底製造系統，晶圓9在潮溼處理設 備1中受到完成於去離子水沖洗之預定的潮溼處理，並藉 由晶圓傳送設備3以無乾燥狀態傳送到獨立於潮溼處理設 備1的乾燥設備2。在此實施例中，潮溼處理與超臨界乾 燥處理是在分別的設備中執行的。此配置可免除鑑於在高 壓容器中的使用而選擇潮溼處理可用之具有所需化學特性 之工作液體的限制，而可利用更廣泛種類的工作液體。再 者，乾燥設備2不會有因工作液體而造成侵蝕的問題，且 無須使用抗侵蝕劑來保護高壓容器的內面便能執行晶圓9 的超臨界乾燥。再者，此配置消除了單浴製造系統的缺點 ，即需要花長時間透過小直徑管子來提供工作液體給高壓 容器並從其排出工作液體。然而在此實施例中，能夠在較 短的時間內處理晶圓9，而加強了生產率。 在分別於潮溼處理設備1及乾燥設備2中獨立執行潮 溼處理與超臨界乾燥處理的情形中，可能會發生晶圓9在 潮溼處理後的進行傳送期間產生晶圓9被風乾的情形。特 別的是，當晶圓9在傳送的途中被風乾時，毛細作用力便 會在晶圓9上的微結構發生作用，而瓦解部份的微結構。 這會破壞超臨界乾燥的效果。然而根據第一實施例的基底 製造系統，因爲晶圓傳送設備3是配置於潮溼處理設備1 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-15- 538472 A7 B7_ 五、發明説明（伯 與乾燥設備2之間，因此能在較短的時間內將晶圓9從潮 溼處理設備1傳送到乾燥設備2。再者，在緊接著潮溼處 理之後晶圓9被帶出潮溼處理設備1並在無乾燥的狀態下 被傳送到乾燥設備2，而沒有執行所謂晶圓9的旋轉乾燥 。再者，在將晶圓9載入乾燥設備2之後馬上將去離子水 提供給晶圓9以避免晶圓9被風乾。在潮溼處理完成後與 在超臨界乾燥開始之前的時間中此處理可有效避免晶圓9 被風乾。 在上述的基底製造系統中，並沒有在潮溼處理後以高 速旋轉來執行晶圓9的旋轉乾燥。此配置可消除因施加於 晶圓9的離心力而造成晶圓9上微結構之瓦解的缺點。 其次，將參考圖3至圖5來說明本發明第二實施例的 基底製造系統。圖3說明本發明第二實施例之基底製造系 統的配置平面圖。因爲第二實施例的基本結構與圖1所示 之第一實施例的相同，因此第二實施例中與第一實施例相 同的元件便以相同的數字代表，且省略其說明，並在下文 中詳細說明第二實施例中與第一實施例不同的元件。 第二實施例與第一實施例相同的是潮溼處理後的晶圓 9是以無乾燥的狀態下被傳送到乾燥設備2以進行超臨界 乾燥。然而，第二實施例與第一實施例不同的是在將潮溼 處理後的晶圓9傳送到乾燥設備2之前先將晶圓9傳送到 可傳送容器6。 特別的是，可傳送容器6是置於圖3中潮溼處理設備 1與乾燥設備2中間的容器站1 0上且在晶圓傳送設備3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210/297公釐) 一 -16- (#先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 538472 A7 B7 五、發明説明（如 的一側上。將液體供應設備8設在容器站1 0上以提供可 傳送容器6內的保護液體或去離子水。如圖4所示的可傳 送容器6是一個具有開口朝上的碟狀容器。 晶圓承載設備7設於潮溼處理設備1與容器站1 0之 間以載入晶圓到可傳送容器6並從其將晶圓登出。與晶圓 傳送設備3相同的是，晶圓承載設備7包括用以傳送潮溼 晶圓9的第一支持物件7 1及用以傳送乾燥晶圓9的第二 支持物件7 2。如以下將所描述，第一支持物件7 1將潮 溼處理後的晶圓9帶出潮溼處理設備1，並將晶圓9傳送 到可傳送容器6，而第二支持物件7 2將超臨界乾燥後的 晶圓9帶出乾燥設備2以進行下一個處理。 雖然沒有顯示出來，但晶圓傳送設備3的第一臂3 1 與第二臂3 2皆設有晶圓支撐部份與容器支持部份。具有 此配置，晶圓傳送設備3能夠能夠一起傳送容納有晶圓9 的可傳送容器6。特別的是，在第二實施例中，晶圓傳送 設備3與晶圓承載設備7組成一個晶圓傳送器。 在第二實施例中，乾燥設備2的高壓容器1 0 1並未 設有第一實施例中所設的晶圓座1 0 2，且可傳送容器6 直接連結於乾燥設備2的轉動驅動機構1 0 3。再者，在 第二實施例中，高壓容器1 〇 1並未設有第一實施例中所 設之將保護液體（去離子水）提供給高壓容器1 0 1的液 體入口 2 0 1、供應管1 04以及供應源1 0 5。在第二 實施例中，將液體供應設備8作爲液體供應器。 在具有上述配置的第二實施例中，晶圓9 一完成潮溼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 17- 538472 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明説明（令5 處理設備1中的潮溼處理，便藉由晶圓傳送設備3之第一 臂3 1的晶圓支持部份以無乾燥狀態被帶出潮溼處理設備 1 ，且被載入晶圓承載設備7中，其接著操作將晶圓9容 納進置於容器站1 0上的可傳送容器6中。 當晶圓9被載入可傳送容器6時，便啓動液體供應設 備8以將保護液體或去離子水提供給可傳送容器6。此時 ，如圖4中所示，將去離子水提供至覆蓋晶圓9之上表面 的水平以使整個晶圓9浸沒於去離子水中。最好在將晶圓 9容納進可傳送容器6之前先將可傳送容器6充滿去離子 水。 一完成去離子水的供應，便藉由晶圓傳送設備3之第 一臂3 1的容器支持部份將可傳送容器6從容器站1 0傳 送到乾燥設備2，然後將可傳送容器6連結於高壓容器 1 0 1中的轉動驅動機構1 0 3。 當可傳送容器6連結於轉動驅動機構1 〇 3時’在供 應源1 0 7調整好溫度與壓力的超臨界二氧化碳便透過供 應管1 0 6提供給乾燥設備2以使高壓容器1 〇 1的內部 進入超臨界狀態（例如溫度：3 5 °C，壓力：Μ P a )以 進行可傳送容器6中晶圓9的超臨界乾燥。此時’藉由啓 動轉動驅動機構1 0 3將可傳送容器6與晶圓9以低速（ 約2 0至5 0 0 r p m ) —起轉動。因此，可快速地移除 殘留於可傳送容器6中及/或黏附於晶圓9上的去離子水 。所以，相同於第一實施例，快速地完成晶圓9的乾燥處 理。置有晶圓9之可傳送容器6的內部空間最好作成倒圓 ； —訂 n n ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 538472 •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（妇 錐形（U型斷面），其在中間部份具有相當大的深度而在 邊緣部份的深度較小，因此可因施加於晶圓9的離心力將 去離子水平滑地帶出晶圓9。 在超臨界乾燥後的特定期間過後，高壓容器1 〇 1內 的壓力被降至大氣壓力。然後，藉由晶圓傳送設備3之第 二臂3 2的容器支持部份將晶圓9與可傳送容器6 —起帶 出乾燥設備2，並置於容器站1 0上。當可傳送容器6 — 到達容器站1 〇時，便藉由晶圓承載設備7的第二支持物 件7 2將晶圓9帶出可傳送容器6，並將其載入到晶圓傳 送設備3之第二臂3 2的晶圓支持部份，其接著將晶圓9 傳送到晶舟站4中的預定晶舟4 一 1 (或4 一 2，或4 -3 )。 根據第二實施例的基底製造系統，潮溼處理後的晶圓 9被容納於可傳送容器6中，且在傳送到乾燥設備2之前 浸沒於可傳送容器6中的去離子水內。此配置可有把握地 使晶圓9在從潮溼處理設備1傳送到乾燥設備2的傳送期 間，或是在乾燥設備2中開始超臨界乾燥之前的準備期間 不會被風乾。 再者，在進行乾燥設備2的超臨界乾.燥時，可傳送容 器6是以適當速度被轉動。此配置可藉由施加於可傳送容 器6的離心力將殘留於可傳送容器6中的去離子水快速去 除。在確保晶圓9不會被風乾的同時，這可有效促進乾燥 設備2中的乾燥執行。 第一與第二實施例只是本發明所應用之基底製造系統 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-19 — 538472 Α7 Β7 五、發明説明（似 的一些範例。在不脫離本發明的主旨下可執行各種修改與 改良。例如，可應用以下的改良與修改。 (1 )在前述的實施例中，提供有一個潮溼處理設備 1與一個乾燥設備2。當有需要的時候’潮溼處理設備（ 或乾燥設備）也可以是多個。或者，也可以另外設有烘乾 爐或替換設備。 (2 )在前述的實施例中，晶圓傳送設備3包括具有 搖擺臂的不動類型設備，諸如標量類型機器人。或者，晶 圓傳送設備3也可包括能夠跑動的可移動設備。或者，可 另外將專用晶圓攜帶設備設於晶舟站以從晶舟4 - 1 (或 4 一 2，或4 一 3)登出或載入晶圓9。具有這樣改良的 配置，可以藉由晶圓攜帶設備將晶圓9在晶圓傳送設備3 與晶舟站間傳送。 (3 )在前述的實施例中，晶圓傳送設備3包括第一 臂3 1與第二臂3 2，並使第一臂3 1與第二臂3 2在超 臨界乾燥之前與之後獨立執行其各自的操作。在晶圓不可 能受到污染的情形下，也可以使用單一臂來執行超臨界乾 燥之前與之後晶圓9的傳送處理。此種改良配置可簡化晶 圓傳送設備3的結構。 (4 )在前述的實施例中，第一實施例中諸如供應管 1 0 4、1 0 5的液體供應器，及第二實施例中的液體供 應設備8與可傳送容器6是用來避免晶圓9在完成潮溼處 理後開始超臨界乾燥之前被風乾。或者，在由於工作液體 的化學特性使晶圓9沒有可能被風乾的情形中，可以省略 本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨〇><297公釐） " -20- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 538472 A7 B7 五、發明説明（1)8 液體供應器以簡化系統的結構。在消除對潮溼處理設備1 可用之工作液體的限制而有了使用各種工作液體之需要的 情形下，最好是提供實施例中所揭示的液體供應器。 (5 )在前述的實施例中，在潮溼處理的最後步驟將 作爲保護液體的沖洗液體或去離子水或是保護液體提供給 晶圓9。當晶圓9越能有效地避免被風乾，便能使用除了 保護液體的液體。 (6 )在第一實施例中，最好使液體供應管在超臨界 乾燥開始之前持續提供去離子水一段期間。在此改良配置 中，晶圓9在被帶至超臨界處理的同時被持續供應去離子 水。這在完全避免晶圓9的風乾是有利的。然而，因爲高 壓容器1 0 1的內部在超臨界乾燥期間保持在高壓中，所 以必須提供可具有對抗此高壓之剛性的液體供應管與周邊 零件作爲液體供應器。 (7 )在第一實施例中，最好在晶圓傳送設備中設有 液體供應器以使液體供應器能夠在超臨界乾燥開始前的準 備期間提供去離子水給晶圓。 (8 )在前述的實施例中，晶圓在超臨界乾燥期間被 轉動。可以使晶圓受到超臨界乾燥且同時保持在不動的狀 態。然而，在轉動晶9片的同時執行超臨界乾燥是執行晶 圓快速乾燥的較佳方式，因爲此配置能快速且有效地移除 黏附於晶圓9及/或殘留於其附近的去離子水，如上文所 述。 (9 )在前述的實施例中，在供應源1 〇 7調整過溫 本紙張尺度適用中.國國家椋準（CNS〉A4規格（21〇X297公釐） 11 11111 1I Ji n ϋ 111111 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 538472 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（加 度與壓力後的超臨界二氧化碳被提供給高壓容器1 0 1以 進行超臨界乾燥。或者，也可藉由將液化二氧化碳提供給 高壓容器1 ο 1並提高高壓容器1 〇 1中的溫度來建立超 臨界狀態β在這樣的改良配置中可使晶圓受到超臨界乾燥 0 (1 0 )在第二實施例中，可傳送容器6中容納單一 的晶圓。或者是，也可將可傳送容器6架構成可容納一個 堆疊一個的複數個晶圓。 (1 1 )在前述的實施例中，晶圓承載設備7具有第 一支持物件7 1及第二支持物件7 2的兩個支持物件以在 超臨界乾燥之前與之後獨立執行其各自的操作。在晶圓不 可能被污染的情形中，可以使用一共同的支持物件來在超 臨界乾燥之前與之後將晶圓載入可傳送容器6或自可傳送 容器6中登出。此改良對簡化晶圓承載設備7的結構是有 利的。 應該了解到的是，在潮溼處理後將保護液體提供給晶 圓、提供保護液體的同時轉動晶圓、及在超臨界乾燥期間 轉動晶圓的上述特點可應用於單浴製造方式中，其中的潮 溼處理與超臨界乾燥是在單一容器中執行。在這樣的情形 中，將被處理的晶圓被載入於超臨界乾燥設備，並提供工 作液體給超臨界設備以執行對晶圓的潮溼處理。在潮溼處 理後，超臨界乾燥在無須執行旋轉乾燥的條件下執行。特 別的是，在完成潮溼處理後，根據需要藉由提供保護液體 給晶圓並轉動晶圓來開始超臨界乾燥，以執行無須旋轉乾 本^張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝· 訂 線 -22- 538472 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（扣 燥的超臨界乾燥。在超臨界乾燥期間，超臨界乾燥是藉由 轉動晶圓所促進。此改良系統在超臨界乾燥處理後之將執 行的步驟與前述實施例的相同。 雖然利用單浴製造方式的系統與方法限制了工作液體 的種類’並阻礙廣泛工作液體的使用，應用單浴製造方式 的系統是精巧的，因爲通常在系統所需之潮溼處理設備若 沒有採用單浴製造方式則是不必要的。所以，當越具有適 度化學特性的特定工作液體用於潮溼處理中，利用單浴製 造方式的系統與方法越能付諸實行◊例如，此類系統適用 於製造MEMS，因爲去離子水與酒精作爲保護液體，因 此其利用由可溶於水材料所製成的暫時層。 如上文所述，本發明用以製造基底的方法包括以下步 驟：藉由提供工作液體給潮溼處理設備中的基底來執行潮 溼處理；從潮溼處理設備將無乾燥狀態的基底傳送到乾燥 設備；並藉由乾燥設備中的超臨界流體使基底遭受超臨界 乾燥。 在此方法中，超臨界乾燥是執行於乾燥設備中以將基 底乾燥。可以在沒有毛細作用力的影響下執行超臨界乾燥 。潮溼處理與乾燥處理分別在各自設備中執行。因此，可 以有更多選擇作爲用於潮溼處理結合高壓容器的工作液體 ，所以消除了工作液體對高壓容器內面之侵蝕的缺點。再 者，此方法可消除利用單浴製造方式的系統與方法中需要 花長時間來將工作液體提供給高壓容器並排出的缺點。 在潮溼處理後且超臨界乾燥之前最好設有將保護液體 本 張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ29?公釐) " ~ -23 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.
、1T 線 538472 A7 _B7_ 五、發明説明（洳 提供給基底的步驟。因此，可以確實地避免在超臨界乾燥 之前基底被風乾。 最好將保護液體提供給乾燥設備中的基底。再者，在 轉動基底的同時最好提供保護液體給基底。在轉動基底的 同時提供該液體能夠因所施加的離心力而有效地去除諸如 灰塵等在傳送期間黏附於基底的外在物質。再者，可使基 底以微量的液體供應均勻地受到潮溼處理。 此基底製造方法可進一步設有將基底在潮溼處理後傳 送到可傳送容器的步驟，藉由將保護液體供應到可傳送容 器以使基底浸沒於保護液體中，並將基底與可傳送容器一 起傳送到乾燥設備。因此，可以確實地避免在傳送期間基 底被風乾。 此基底最好在超臨界乾燥中被轉動。基底在超臨界乾 燥中的轉動可藉由施加給基底的離心力而快速地去除黏附 於基底的工作液體等，因而能顯著地減少乾燥時間。 在提供工作液體給基底的同時最好是藉由一系列處理 包括顯影、沈積、蝕刻、洗滌依預定次序來執行潮溼處理 〇 再者，超臨界乾燥最好是藉由利用提供超臨界流體使 乾燥設備內部進入超.臨界狀態，並維持該超臨界狀態一段 時間，在此預定時間過後再將乾燥設備內部解壓至大氣壓 力，並在超臨界乾燥後將基底帶出乾燥設備。 本發明的基底製造系統包含：藉由將工作液體提供給 基底來執行預定之潮溼處理的潮溼處理設備；與潮溼處理 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2j〇X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工涓費合作社印製 -24- 538472 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（龙 設備獨立設置的乾燥設備，其利用超臨界流體執行基底的 超臨界乾燥；及將基底在潮溼處理設備與乾燥設備間轉進 轉出的基底傳送器。 在此系統中，在潮溼處理設備中對基底或晶圓執行潮 溼處理之後，藉由基底傳送器將基底傳送到與潮溼處理設 備獨立設置的乾燥設備，而該無乾燥狀態的基底便在乾燥 設備中進行超臨界乾燥。此系統可使用於潮溼處理與高壓 容器結合的工作液體沒有限制。也將擴展工作液體的使用 種類，並消除在高壓容器內面塗上抗侵蝕劑的必要性。再 者，此配置也可消除利用單浴製造方式的系統與方法中需 要花長時間來將工作液體提供給高壓容器並排出的缺點。 此基底製造系統最好可進一步設有液體供應器，其在 潮溼處理後與超臨界乾燥之前將保護液體提供給基底。 在基底製造系統中，乾燥設備最好是包括基底座，其 轉動支持其上的基底，且乾燥設備在基底轉動時執行乾燥 。此基底能夠在乾燥期間中轉動。特別的是，在乾燥中轉 動基底能夠因施加給基底的離心力而有效地去除黏附於基 底的工作液體等，而確保快速的乾燥。 在基底製造系統中，液體供應器最好包括一容器，其 結構可以容納基底於其中且藉由保護液體的供.應可使該基 底浸沒於工作液體中，以及基底傳送器，其用來在潮溼處 理之後將基底帶出潮溼處理設備並將其置於容器中，以及 將帶有基底的容器傳送到乾燥設備。基底是在浸沒於液體 中的同時被傳送。因此，可以確實地避免在超臨界乾燥之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂· -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0'〆297公釐） -25- 538472 A7 B7 五、發明説明（妇 前基底被風乾。 在基底製造系統中，基底傳送器最好包括第一傳送部 份與第二傳送部份，第一傳送部份是用來將基底在潮溼處 理後以無乾燥狀態帶出潮溼處理設備的，而第二傳送部份 是用來傳送超臨界乾燥後的乾燥基底。此有利於避免工作 液體在超臨界乾燥後經由傳送黏附於基底中。 在基底製造系統中，基底傳送器最好設有第一傳送設 備與第二傳送設備，第一傳送設備具有直接支持基底的基 底座與支持容器的容器座，而第二傳送設備將基底載入至 容器及從容器中登出。 本申請案是以向日本專利局申請之日本專利申請案’
Nos · 2001 - 133004 及 2001 - 2 3 9 0 84爲基礎，其內容在此作爲參考。 雖然本發明已參考附圖藉由舉例而詳細說明，可以了 解到的是，對熟知此技藝者而言各種修改與改良是淸楚的 。所以，除了超過本發明以下所定義之範圍下的修改與改 良，其餘皆可包含於本發明中^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 妙衣 I ΙΊ I I ^ I 1111 線
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26-