專利名稱：襯底鄰近處理結(jié)構(gòu)以及使用和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片處理，更具體地涉及在減少污染并降低晶片清洗成本的同時(shí)從晶片表面更高效地施加和除去液體的裝置和技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片的制造過(guò)程中，總所周知需要使用一些操作例如刻蝕、清洗、干燥和電鍍來(lái)處理晶片。在每個(gè)這類操作中，為了刻蝕、清洗、干燥、和電鍍處理而典型地或者施加或者除去液體。
例如在執(zhí)行將多余的殘余物留在晶片的表面上的制造操作的位置實(shí)施晶片清洗。這樣的制造操作的例子包括等離子蝕刻(例如鎢深腐蝕(WEB))和化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。在CMP過(guò)程中，晶片被放置在將晶片表面推壓到滾動(dòng)輸送機(jī)皮帶的支架中。這個(gè)運(yùn)輸帶使用由化學(xué)藥品和研磨材料組成的漿料以引起磨光。不幸地是，該處理易于在晶片表面留下漿料微粒和殘余物的積聚物。如果多余的殘積物和微粒留在晶片上，就會(huì)在晶片表面上引起缺陷例如擦傷并在金屬化部件之間引起不正確的互連。有時(shí)，這樣的缺陷可以引起晶片上的器件變得不能工作的。為了避免丟棄具有不能工作器件的晶片的過(guò)度成本，因此有必要在留下多余殘余物的制造操作之后充分地并高效地清洗晶片。在濕法清洗晶片之后，必須有效地干燥晶片以防止水或者清洗液殘?jiān)粼诰?。如果允許蒸發(fā)晶片表面上的清洗液，如同形成液滴時(shí)通常發(fā)生的，在蒸發(fā)之后早先溶于清洗液中的殘余物或者污染物殘存在晶片表面上(例如形成斑點(diǎn))。為了防止發(fā)生蒸發(fā)，必須盡快地除去清洗液而不在晶片表面上形成液滴。為了達(dá)到此目的，使用例如旋轉(zhuǎn)干燥、IPA、或者馬蘭戈尼干燥幾種不同干燥技術(shù)之一。所有的這些干燥技術(shù)都利用在晶片表面上移動(dòng)液體/氣體界面的形式，如果適當(dāng)?shù)乇３?，這些技術(shù)導(dǎo)致干燥晶片表面而不形成液滴。不幸地，如果中止移動(dòng)液體/氣體界面，如同使用上述的干燥法經(jīng)常發(fā)生的那樣，就會(huì)形成液滴并產(chǎn)生蒸發(fā)引起污染物留在晶片表面上。如今所使用的最普遍的干燥技術(shù)是旋轉(zhuǎn)漂清干燥(SRD)。
圖1說(shuō)明在SRD干燥處理期間晶片10上的清洗液的運(yùn)動(dòng)。在干燥處理中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)器14高速旋轉(zhuǎn)濕晶片。在SRD中，通過(guò)利用離心力，用于清洗晶片的水或者清洗液如液體指向箭頭16所示被從晶片的中心拉向晶片的外側(cè)并最終離開晶片。由于清洗液脫離晶片，所以在晶片的中心處產(chǎn)生移動(dòng)液體/氣體界面12并移到晶片的外側(cè)(即，由移動(dòng)液體/氣體分界面12制造的圓周變大)如同干燥處理。在圖1的例子中，由移動(dòng)液體/氣體分界面12形成的圓周的內(nèi)部區(qū)域沒(méi)有液體并且由移動(dòng)液體/氣體界面12膜形成的外圍區(qū)域是清洗液。因此，隨著干燥處理延續(xù)，增大了移動(dòng)液體/氣體界面12的區(qū)域(干燥區(qū)域)內(nèi)側(cè)而減小了移動(dòng)液體/氣體界面12的區(qū)域(濕區(qū)域)外側(cè)。如上所述，如果中止移動(dòng)液體/氣體界面12，在晶片上會(huì)形成清洗液的液滴并由于蒸發(fā)液滴而發(fā)生污染。同樣地，至關(guān)重要的是液滴的形成和后來(lái)的蒸發(fā)限于使污染物遠(yuǎn)離晶片表面。不幸地，在防止移動(dòng)液體界面中止方面，本干燥法僅部分地獲得成功。
另外，SRD處理對(duì)干燥憎水的晶片表面有困難。因?yàn)檫@樣的表面排斥水和基于水(含水)的清洗液，所以難以干燥憎水的晶片表面。因此，隨著干燥處理延續(xù)，清洗液脫離晶片表面，殘存清洗液(如果含水基)將被晶片表面排斥。結(jié)果，含水清洗液需要最小的面積與憎水的晶片表面接觸。另外，由于表面張力的結(jié)果(即，由于分子氫鍵的結(jié)果)，含水清洗液易于依附本身。因此，因?yàn)榉鞘芸厥杷韵嗷プ饔煤捅砻鎻埩?，含水清洗液的滾珠(或者液滴)以非受控方式形成在憎水的晶片表面。液滴的形成引起不良蒸發(fā)和前面所述的污染。SRD的限制在晶片的中心尤嚴(yán)重，那里作用于液滴的離心力是最小的。因此，雖然那SRD處理目前是晶片干燥的最普遍的方法，該方法難于減少晶片表面上清洗液液滴的形成。
另外，在其它的晶片處理操作比如清洗、刻蝕和電鍍，也有采用降低污染并提高晶片產(chǎn)量的有效方式將液體施加到晶片并從晶片除去液體的問(wèn)題。
因此，需要通過(guò)對(duì)晶片進(jìn)行最佳化液體處理和施加以便減少沉積在晶片表面上的污染物來(lái)避免先有技術(shù)的方法和裝置。如現(xiàn)今經(jīng)常發(fā)生的上述沉淀降低了合格晶片的產(chǎn)量并增加制造半導(dǎo)體晶片的成本。

發(fā)明內(nèi)容
一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明通過(guò)提供能夠在減少晶片污染的同時(shí)處理晶片表面上的液體的襯底處理(例如干燥清洗，刻蝕，電鍍等等)裝置來(lái)滿足這些需要。應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以用于多方面，包括工藝、裝置、系統(tǒng)、器件或者方法。下面描述本發(fā)明的幾個(gè)發(fā)明實(shí)施例。
在一個(gè)實(shí)施例中，在外殼包括鄰近襯底表面放置的外殼表面的位置提供包括外殼并用于產(chǎn)生待形成在襯底表面上的液體彎液面的裝置。外殼還包括由外殼表面圍繞的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域。裝置還包括在將處理結(jié)構(gòu)插頭限定在外殼的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域范圍內(nèi)的位置具有插頭表面的處理結(jié)構(gòu)插頭以便插頭表面和外殼表面限定鄰近襯底表面放置的鄰近面。
在另一個(gè)實(shí)施例，提供用于產(chǎn)生液體彎液面以處理襯底的裝置，其包括具有多個(gè)導(dǎo)管的歧管表面的歧管頭以當(dāng)接近襯底時(shí)在襯底表面上產(chǎn)生液體彎液面。歧管頭包括多個(gè)能夠用多個(gè)導(dǎo)管互通液體的多個(gè)通道。裝置還包括在配置界面膜以阻擋多個(gè)導(dǎo)管的一部分連接于歧管頭的一部分的界面膜。
在又一個(gè)實(shí)施例中，提供一種使用限定在外殼內(nèi)的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，其包括經(jīng)外殼和處理結(jié)構(gòu)插頭中的一個(gè)的第一入口將第一液體施加到襯底表面。該方法還包括通過(guò)處理結(jié)構(gòu)插頭的第二入口將第二液體施加到襯底表面，和通過(guò)處理結(jié)構(gòu)插頭的出口從表面除去第一液體和第二液體。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供當(dāng)處理結(jié)構(gòu)插頭限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)使用能夠產(chǎn)生液體彎液面的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法。該方法包括當(dāng)另外的處理結(jié)構(gòu)插頭限定在歧管的內(nèi)部時(shí)產(chǎn)生能夠形成不同的液體彎液面的另外的處理結(jié)構(gòu)插頭在不同的液體彎液面具有不同的結(jié)構(gòu)。該方法還包括從歧管外殼除去處理結(jié)構(gòu)插頭并將另外的處理結(jié)構(gòu)插頭附加到歧管外殼。該方法還包括在襯底上產(chǎn)生不同的液體彎液面。
在又一個(gè)的實(shí)施例中，提供產(chǎn)生液體彎液面以處理襯底的方法。該方法還包括通過(guò)從第一入口將第一液體施加到襯底和從第二入口將第二液體施加到襯底并經(jīng)出口從襯底除去第一液體和第二液體來(lái)提供能夠產(chǎn)生液體彎液面的鄰近頭。該方法還包括阻塞第一入口、第一入口的第一液體通道、第二入口、第二入口的第二液體通道、出口、和出口的第三液體通道的至少一個(gè)的至少一部分。該方法還包括形成液體彎液面，其中通過(guò)改變第一入口、第一入口的第一液體通道、第二入口、第二入口的第二液體通道、出口、和出口的第三液體通道的至少一個(gè)的阻塞部分來(lái)調(diào)節(jié)液體彎液面的形狀和尺寸中的至少一個(gè)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)很多。最值得注意的是，在這里描述的裝置和方法能夠在減少殘存在晶片表面上的多余的液體和污染物的同時(shí)高效地處理(清洗、干燥、刻蝕、電鍍和/或包括液體施加和從晶片除去的最優(yōu)化處理的其它適當(dāng)類型的晶片處理)半導(dǎo)體晶片。因此，由于有效的晶片處理，可以提高晶片處理和生產(chǎn)并獲得更高的晶片產(chǎn)量。
本發(fā)明通過(guò)使用結(jié)合通過(guò)使用以多種方式中任一來(lái)配置的多模塊歧管而施加的處理液體輸入的真空液體除去來(lái)改善處理。
由上述壓力在晶片表面處的液面上產(chǎn)生的壓力與其它處理技術(shù)相比使得施加和/或除去充分除去在晶體表面處的液體最優(yōu)化，并且顯著減小殘留的污染物。另外，本發(fā)明利用與基本上同時(shí)在晶片表面附近產(chǎn)生的真空裝置一起向晶片表面施加異丙醇(IPA)蒸汽和處理液。這產(chǎn)生并明智地控制彎液面并減小了沿處理液界面的液體表面張力，因此最優(yōu)化地施加和/或從晶片表面除去液體而不留下污染物?？梢匝鼐砻嬉苿?dòng)通過(guò)輸入IPA、處理液和輸出液體來(lái)產(chǎn)生的彎液面以處理晶片。
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，當(dāng)所希望不同的彎液面結(jié)構(gòu)時(shí)，不同的處理結(jié)構(gòu)插頭用于不同類型的晶片處理操作或者可選擇的不同的處理結(jié)構(gòu)插頭用于特殊的晶片處理操作。在上述實(shí)施例中，不同的處理結(jié)構(gòu)插頭可以形成不同尺寸/形狀的彎液面，由此最優(yōu)化產(chǎn)生用于特殊晶片處理操作的特殊彎液面尺寸/形狀。
另外，通過(guò)將界面膜施加到鄰近頭以阻塞液體輸入到形成在晶片表面上的液體彎液面的某一部分來(lái)塑造彎液面。因此，通過(guò)阻塞液體在鄰近頭的特殊部分傳輸，可以除去部分彎液面，由此將彎液面配置成對(duì)特殊晶片處理操作來(lái)說(shuō)是最佳的特殊形狀。因此，依賴所所希望的處理和需要的彎液面，可以將不同數(shù)量和形狀的界面膜施加到鄰近頭的任何適當(dāng)部分以阻塞導(dǎo)致不同彎液面結(jié)構(gòu)的特殊液體路徑。
而且，界面膜可以減少研發(fā)時(shí)間以制造所所希望的歧管。因此，由于快速改變由特殊鄰近頭/歧管設(shè)計(jì)產(chǎn)生的彎液面結(jié)構(gòu)的能力，界面膜能夠快速的研發(fā)典型硬件和工藝并實(shí)時(shí)地測(cè)試和記錄數(shù)據(jù)。結(jié)果，界面膜也能夠使得原型設(shè)計(jì)加快、研發(fā)和測(cè)試不同歧管處理窗口(例如不同尺寸、形狀、和尺寸確定)。
從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明將使本發(fā)明的其它的方面和優(yōu)點(diǎn)變得明顯，并通過(guò)舉例法說(shuō)明本發(fā)明的原理。


通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明將容易地理解本發(fā)明。為了簡(jiǎn)化這些說(shuō)明，同樣的參考數(shù)字代表同樣的結(jié)構(gòu)元件。
圖1說(shuō)明在SRD干燥處理期間晶片上的清洗液的移動(dòng)。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶片處理系統(tǒng)。
圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行晶片處理操作的鄰近頭。
圖4A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過(guò)鄰近頭實(shí)施的晶片處理操作。
圖4B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在雙晶片表面處理系統(tǒng)中使用的示范性鄰近頭的側(cè)視圖。
圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例多模塊鄰近頭。
圖6A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的外殼模塊。
圖6B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理結(jié)構(gòu)插頭。圖6C說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的覆蓋模塊。
圖7A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的覆蓋模塊的底視圖。
圖7B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理結(jié)構(gòu)插頭的底視圖。
圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明液體通道的多模塊鄰近頭的側(cè)視圖。
圖9A顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有界面膜的所有用法的歧管。圖9B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所有用法的歧管的底視圖。
圖9C顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所有用法的歧管的分解底視圖。
圖9D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的所有用法的歧管的分解頂視圖。
圖10A顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的將界面膜施加到所有用法的歧管。
圖10B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在歧管蓋和歧管頭之間施加界面膜。
圖10c描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的施加到歧管頭的界面膜。
圖10D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例施的加到歧管頭的處理表面的界面膜。
圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶片處理系統(tǒng)。
圖12A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的執(zhí)行晶片處理操作的鄰近頭。
圖12B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一部分鄰近頭的頂視圖。
圖12C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鄰近頭的入口/出口圖案。
圖12D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鄰近頭的另一個(gè)入口/出口圖案。
圖12E說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鄰近頭的另一個(gè)入口/出口圖案。
具體實(shí)施例方式
公開了一種用于處理襯底的方法和裝置的發(fā)明。在下面的描述中，為了提供本發(fā)明的全面了解而闡述了許多細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在沒(méi)有一些或者所有具體細(xì)節(jié)的情況下可以實(shí)施本發(fā)明。在其它情況下，為了使本發(fā)明清楚，沒(méi)有詳細(xì)描寫眾所周知的處理操作。
當(dāng)依據(jù)幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是閱讀在前的說(shuō)明書并研究附圖的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)其中的各種變化、添加、置換和其等效。因此想讓本發(fā)明包括落入本發(fā)明的準(zhǔn)確的精神和范圍內(nèi)的所有的上述變化、添加、置換、和等效。
下面的

了使用多模塊鄰近頭和界面膜以產(chǎn)生液體彎液面的特殊形狀、尺寸和位置的示范性的晶片處理系統(tǒng)的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，這里使用的技術(shù)通稱為彎液面真空裝置IPA蒸發(fā)(MVIV)技術(shù)。該技術(shù)可以用于執(zhí)行像例如彎液面真空裝置IPA蒸發(fā)干燥(MVIVD)、彎液面真空裝置IPA蒸汽清洗(MVIVC)、彎液面真空裝置IPA蒸汽刻蝕(MVIVE)、彎液面真空裝置IPA汽電鍍(MVIVP)等的任何適當(dāng)類型的晶片操作。應(yīng)該理解的是該系統(tǒng)是示范性的，并且可以使用使鄰近頭移動(dòng)到緊密鄰近晶片的位置的任何其它適當(dāng)?shù)念愋偷慕Y(jié)構(gòu)。在所示的實(shí)施例中，鄰近頭按線性方式從晶片的中心部分移動(dòng)到晶片的邊緣。應(yīng)該理解的是可以使用其中鄰近頭以線性方式從晶片的一個(gè)邊緣移動(dòng)到晶片的另一個(gè)完全相對(duì)的邊緣，或者利用像例如徑向運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、螺旋運(yùn)動(dòng)、之字形運(yùn)動(dòng)、無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)等的非線性移動(dòng)的其它實(shí)施例。另外，該運(yùn)動(dòng)也可以是用戶所所希望的任何適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)輪廓。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，可以旋轉(zhuǎn)晶片并按線性方式移動(dòng)鄰近頭，由此鄰近頭可以處理晶片的所有部分。也應(yīng)當(dāng)理解的是可以使用其中不旋轉(zhuǎn)晶片但配置鄰近頭以能夠處理晶片的所有部分的方式在晶片上方移動(dòng)的其它實(shí)施例。另外，可以利用這里描述的鄰近頭和晶片處理系統(tǒng)以處理襯底的任何形狀和尺寸例如200mm晶片、300mm晶片、平面平臺(tái)等等。配置該處理系統(tǒng)以用于依靠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而進(jìn)行的晶片的任何適當(dāng)?shù)奶幚?例如電鍍、刻蝕、清洗、干燥等等)。在又一個(gè)實(shí)施例中，可以使用具有結(jié)合液體彎液面使用兆頻超聲波以加強(qiáng)晶片處理。可以用鄰近頭支持和移動(dòng)(例如，在晶片上、離開晶片以及橫過(guò)晶片)液體彎液面。
應(yīng)該理解的是這里描述的系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上僅僅是示范性的，并且多模塊鄰近頭和利用一個(gè)或多個(gè)界面膜的鄰近頭可以用于任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)例如在這里描述的那些。也應(yīng)當(dāng)理解的是通過(guò)或者使用可互換的處理結(jié)構(gòu)插頭和/或界面膜，改變彎液面的結(jié)構(gòu)/形狀/尺寸/位置。在一個(gè)實(shí)施例中，不同的處理結(jié)構(gòu)插頭具有不同的入口和出口結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)鄰近頭工作時(shí)在不同的位置產(chǎn)生不同的形狀和尺寸的彎液面。在另一個(gè)實(shí)施例中，在通道和/或移動(dòng)液體的位置將界面膜施加到鄰近頭。采用上述方式，在對(duì)應(yīng)于界面膜的某一形狀/尺寸/位置的具體鄰近頭位置除去部分的彎液面或者增大部分的彎液面的尺寸。因此，可以除去部分的彎液面或者增加部分彎液面的尺寸以定制設(shè)定的彎月面形狀、尺寸和位置。因此，通過(guò)在鄰近頭的表面和/或鄰近頭的液體輸入/通道區(qū)域上使用不同形狀/尺寸的界面膜，可以用單一類型的鄰近頭在不同位置形成不同尺寸和形狀彎液面。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶片處理系統(tǒng)100。該系統(tǒng)100包括可以支撐和/或旋轉(zhuǎn)晶片以能夠處理晶片表面的滾軸102a和102b。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)100還包括分別連接上臂104a和下臂104b的鄰近頭106a和106b。在一個(gè)實(shí)施例中，該鄰近頭106a和/或106b可以是如根據(jù)圖5至8進(jìn)一步詳細(xì)描述的多模塊鄰近頭。如這里所述，術(shù)語(yǔ)″多模塊鄰近頭″是具有一個(gè)或多個(gè)部件的鄰近頭。該鄰近頭是可以產(chǎn)生液體彎液面的任何適當(dāng)?shù)难b置。在另一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106a和/或106b是具有如根據(jù)圖9A至10C進(jìn)一步詳述的一個(gè)或多個(gè)界面膜的鄰近頭。在又一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106a和106b中的一個(gè)是多模塊鄰近頭而另一個(gè)是利用一個(gè)或多個(gè)界面膜的鄰近頭。上臂104a和下臂104b是使鄰近頭106a和106b沿著晶片的半徑作基本上直線運(yùn)動(dòng)的部件的一部分。在又一個(gè)實(shí)施例中，該部件可以按任何適當(dāng)用戶規(guī)定的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)該鄰近頭106a和106b。
在一個(gè)實(shí)施例中，配置手臂104以將晶片上方的鄰近頭106a和晶片下方的鄰近頭106b支撐在晶片的緊密鄰近位置。例如，在一個(gè)示范性實(shí)施例中，通過(guò)使上臂104a和下臂104b以垂直方式移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此一旦鄰近頭水平地移動(dòng)到開始晶片處理的位置，鄰近頭106a和106b就可以垂直地移動(dòng)到接近晶片的位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，配置上臂104a和下臂104b以在處于處理之前產(chǎn)生彎液面的位置處啟動(dòng)鄰近頭106a和106b，并且已經(jīng)產(chǎn)生在鄰近頭106a和106之間的彎液面從晶片108的邊緣區(qū)域移到待處理的晶片表面上。因此，可以以任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄅ渲蒙媳?04a和下臂104b，由此移動(dòng)鄰近頭106a和106b以進(jìn)行如這里所述的晶片處理。也應(yīng)當(dāng)理解的是只要鄰近頭移動(dòng)到緊密鄰近晶片的位置以產(chǎn)生并控制彎液面，就可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚渲孟到y(tǒng)100。也應(yīng)該理解的是只要保持彎液面，緊密鄰近就可以是離晶片的任何適當(dāng)?shù)木嚯x。在一個(gè)實(shí)施例中，該鄰近頭106a和106b(也可以是這里描述的任何其它的鄰近頭)各自限定在離晶片大約0.1mm至大約10mm之間以在晶片表面上產(chǎn)生液體彎液面。在優(yōu)選實(shí)施例中，該鄰近頭106a和106b(也可以是這里描述的任何其它的鄰近頭)各自限定在離晶片大約0.5mm至2.0mm以在晶片表面上產(chǎn)生液體彎液面，并且在更優(yōu)選地實(shí)施例中，鄰近頭106a和106b(也可以是這里描述的任何其它的鄰近頭)限定在離晶片大約1.5mm以在晶片表面上產(chǎn)生液體彎液面。
在一個(gè)實(shí)施例中，配置系統(tǒng)100、橋臂104使鄰近頭106a和106b從晶片的處理部分移動(dòng)到未處理的部分。應(yīng)該理解的是可以以使鄰近頭106a和106b移動(dòng)以隨意地處理晶片的任何適當(dāng)?shù)姆绞揭苿?dòng)橋臂104。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)電動(dòng)機(jī)移動(dòng)橋臂104以沿著晶片的表面移動(dòng)鄰近頭106a和106b。應(yīng)當(dāng)理解的是盡管示出了具有鄰近頭106a和106b的晶片處理系統(tǒng)100，但可以使用任何適當(dāng)數(shù)量的鄰近頭例如1、2、3、4、5、6等等。晶片處理系統(tǒng)100的鄰近頭106a和/或106b也可以是例如如這里描述的任何鄰近頭所示的任何適當(dāng)?shù)某叽缁蛘咝螤?。這里描述的不同結(jié)構(gòu)在鄰近頭和晶片之間產(chǎn)生液體彎液面。橫過(guò)晶片移動(dòng)液體彎液面以通過(guò)將液體施加到晶片表面并從表面除去液體來(lái)處理晶片。用這樣方法，依靠施加到晶片的液體，可以完成清洗、干燥、刻蝕、和/或電鍍。因此，該鄰近頭106a和106b具有如這里所示的一些眾多類型的結(jié)構(gòu)或者能夠進(jìn)行這里描述的處理的其它的結(jié)構(gòu)。也應(yīng)該理解的是系統(tǒng)100可以處理晶片的一個(gè)表面或者晶片的頂表面和底表面。
另外，除了處理晶片的頂表面和/或底表面之外，還可以配置系統(tǒng)100以通過(guò)輸入和輸出不同類型的液體或通過(guò)使用不同結(jié)構(gòu)彎液面用一種工藝(例如蝕刻、清洗、干燥、電鍍等等)處理晶片的一側(cè)并使用相同的工藝或不同類型的工藝來(lái)處理晶片的另外一面。除了處理晶片的頂部和/或底部之外，也可以配置鄰近頭以處理晶片的斜邊?？梢酝ㄟ^(guò)將彎液面移離(或上)處理斜面的晶片的邊緣來(lái)實(shí)現(xiàn)。也應(yīng)該理解的是鄰近頭106a和106b可以是相同類型的裝置或者不同類型的鄰近頭。
只要該方向使所希望的鄰近頭緊密鄰近待處理的晶片108的一部分，可以在任何適當(dāng)?shù)姆较蛲ㄟ^(guò)滾軸102a和102b來(lái)支撐和旋轉(zhuǎn)晶片108。在一個(gè)實(shí)施例中，以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)滾軸102a和102b以反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)晶片108。應(yīng)當(dāng)理解的是可以根據(jù)所希望的晶片旋轉(zhuǎn)或者順時(shí)針?lè)较蚧蛘叻磿r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)滾軸。在一個(gè)實(shí)施例中，由滾軸102a和102b給予晶片的旋轉(zhuǎn)用來(lái)將不進(jìn)行處理的晶片區(qū)域移動(dòng)到緊密鄰近鄰近頭106a和106b的位置。然而，旋轉(zhuǎn)本身不干燥晶片或者將晶片表面上的液體移向晶片的邊緣。因此，在示范性晶片處理操作中，通過(guò)鄰近頭106a和106b的線性運(yùn)動(dòng)并通過(guò)晶片108的旋轉(zhuǎn)，晶片的未處理區(qū)域出現(xiàn)在鄰近頭106a和106b?？梢酝ㄟ^(guò)至少一個(gè)鄰近頭來(lái)實(shí)施晶片處理操作本身。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，晶片108的處理部分以如處理操作過(guò)程的螺旋運(yùn)動(dòng)的方式從晶片108的中心區(qū)域擴(kuò)張到晶片108的邊緣區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鄰近頭106a和106b從晶片108的周邊移動(dòng)到晶片108的中心時(shí)，晶片108的處理部分以螺旋運(yùn)動(dòng)的方式從晶片108的邊緣區(qū)域擴(kuò)張到晶片108的中心區(qū)域。
在示范性處理操作中，應(yīng)當(dāng)理解的是配置鄰近頭106a和106b以干燥、清洗、刻蝕、和/或電鍍晶片108。在示范性干燥實(shí)施例中，配置至少一個(gè)第一入口以輸入去離子水(DIW)(又名DIW入口)，配置至少一個(gè)第二入口以輸入包含蒸汽形式的異丙醇(IPA)的N2運(yùn)載氣體(又名IPA入口)，配置至少一個(gè)出口以通過(guò)應(yīng)用真空裝置而從晶片和特別鄰近頭之間的區(qū)域除去液體(又名真空裝置出口)。應(yīng)該理解的是盡管在一些示范性實(shí)施例中使用IPA蒸汽，但可以使用任何其它的類型蒸汽例如可以與水混合的氮、任何適當(dāng)?shù)木凭羝?、有機(jī)化合物，易揮發(fā)的化學(xué)制品等等。
在示范性清洗實(shí)施例中，可以用DIW取代清洗液?？梢詫?shí)施其中DIW取代蝕刻劑的示范性的蝕刻實(shí)施例。在另外的實(shí)施例中，通過(guò)使用工藝液體和為電鍍而配置的鄰近頭的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)如這里所述的電鍍。另外，根據(jù)所希望的處理操作，將其它類型的溶液輸入第一入口和第二入口。應(yīng)該理解的是只要使用如這里所述的穩(wěn)態(tài)的彎液面，位于鄰近頭表面上的入口和出口可以是任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)N2/IPA蒸汽入口靠近依次靠近至少一個(gè)處理液體入口的至少一個(gè)真空裝置以形成IPA-真空裝置-處理液體流向。應(yīng)該理解的是根據(jù)所希望的晶片處理可以使用其它類型的流向例如IPA-處理液體-真空裝置、處理液體-真空裝置-IPA、真空裝置-IPA-處理液體等等并設(shè)法增強(qiáng)晶片處理裝置的類型。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用IPA-真空裝置-處理液體流向以明智并有效地產(chǎn)生、控制、和移動(dòng)位于鄰近頭和晶片之間的彎液面以處理晶片。如果保持所述的流向，就可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞讲贾锰幚硪后w入口、N2/IPA入口、和真空裝置出口。例如，除N2/IPA蒸汽入口、真空裝置出口、和處理液體入口之外，在另外的實(shí)施例中，根據(jù)所希望的鄰近頭的結(jié)構(gòu)存在另外一系列IPA蒸汽出口、處理液體入口和/或真空裝置出口。應(yīng)該理解的是可以根據(jù)應(yīng)用來(lái)改變IPA真空裝置處理液體取向的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)。例如，可以改變IPA輸入、真空裝置、和處理液體輸入位置之間的距離，所以距離是一致的或距離是不一致的。另外，依據(jù)鄰近頭106a的尺寸、形狀、和配置和處理彎液面的所希望尺寸(即，彎月面的形狀和尺寸)，在IPA輸入、真空裝置、和處理液體輸出之間的距離因尺寸而不同。另外，選擇如這里所示的示范性IPA-真空裝置-處理液體流向。
在一個(gè)實(shí)施例中，將鄰近頭106a和106b分別定位在緊密鄰近晶片108的頂表面和底表面并利用IPA和DIW入口和真空裝置出口以產(chǎn)生與能夠處理晶片108的頂表面10和底表面的晶片108接觸的晶片處理彎液面。根據(jù)這里的描述可以產(chǎn)生晶片處理彎液面?；旧贤瑫r(shí)，輸入IPA和處理液體，將真空裝置應(yīng)用到緊密鄰近晶片表面以除去IPA蒸汽、處理液體、和/或在晶片表面上的液體。應(yīng)該理解的是盡管在示范性實(shí)施例中使用IPA蒸汽，但可以使用任何其它的類型蒸汽例如可以與水混合的氮、任何適當(dāng)?shù)木凭羝?、有機(jī)化合物、己醇、乙基乙二醇、丙酮等等。應(yīng)該理解的是任何適當(dāng)?shù)木凭羝魏芜m當(dāng)類型酒精。應(yīng)該理解的是任何適當(dāng)?shù)木凭侨魏芜m當(dāng)?shù)幕诰哂羞B接浸透碳原子的羥基的化學(xué)制品碳。這些液體也通稱減小表面張力液體。處于鄰近頭和晶片之間的區(qū)域中的一部分處理液體是彎液面。應(yīng)該理解的是如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)″輸出″指從晶片108和特別鄰近頭之間的區(qū)域除去液體，術(shù)語(yǔ)″輸入″是將液體引到晶片108和特別的鄰近頭之間的區(qū)域。
圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行晶片處理操作的鄰近頭。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鄰近頭106緊密鄰近晶片108的頂表面108a時(shí)，移動(dòng)鄰近頭106以實(shí)施晶片處理操作。應(yīng)該理解的是鄰近頭106也用于處理(例如，清洗、干燥、電鍍、刻蝕等等)晶片108的底表面108b。在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)晶片108，由此當(dāng)處理頂表面108a時(shí)以線性方式沿著頭運(yùn)動(dòng)來(lái)移動(dòng)鄰近頭106。通過(guò)經(jīng)入口302施加IPA310，經(jīng)出口304施加真空裝置312和經(jīng)入口306施加處理液體314來(lái)產(chǎn)生彎液面116。應(yīng)該理解的是圖3所示的入口/出口的方向?qū)嵸|(zhì)上僅僅是示范性的，而且使用制造穩(wěn)態(tài)的液體彎液面的任何適當(dāng)?shù)娜肟?出口流向例如這里所述的那些結(jié)構(gòu)。
圖4A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過(guò)鄰近頭106a實(shí)施的晶片處理操作。雖然圖4A顯示正在處理的頂表面108a，但是應(yīng)該理解的是用基本上相同的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片108的底表面108b的晶片處理。在一個(gè)實(shí)施例中，入口302用于向晶片108的頂表面108a施加異丙醇(IPA)蒸汽，入口306用于向晶片108的頂表面108a施加處理液體。另外，出口304用于將真空裝置施加到緊密鄰近晶片表面的區(qū)域以除去液體或者位于頂表面108a上或者接近頂表面108a的蒸汽。如上所述，應(yīng)該理解的是只要形成彎液面116，就可以使用入口和出口的任何適當(dāng)?shù)慕M合。IPA可以是任何適當(dāng)?shù)男问嚼缭谕ㄟ^(guò)使用N2氣輸入蒸汽形式的IPA的IPA蒸汽。而且，可以使用用于處理晶片的任何適當(dāng)?shù)囊后w(例如，清洗液、干燥液、刻蝕液、電鍍液等等)，這些液體能夠進(jìn)行或者增強(qiáng)晶片處理。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)入口302提供IPA流入310，經(jīng)出口304施加真空裝置312和經(jīng)入口306提供處理液體流入314。因此，如果液體薄膜保存在該晶片108上，那么通過(guò)IPA流入310施加第一液體壓力到晶片表面，通過(guò)處理液體流入314將第二液體壓力施加到晶片表面，和通過(guò)真空裝置312施加第三液體壓力以除去晶片表面上的處理液體、IPA和液體薄膜。
因此，在晶片處理的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)向晶片表面施加處理液體流入314和IPA流入310時(shí)，在晶片表面上的液體(如果有的話)與處理流入314混和。此時(shí)，向晶片表面施加的處理液體流入314遇到IPA流入310。IPA形成與處理液體流入314的界面118(又名IPA/處理液體界面118)并與真空裝置312一起參與從晶片108的表面除去與任何其它的液體一起的處理液體流入314。在一個(gè)實(shí)施例中，IPA/處理液體界面118減少了表面張力。在操作中，向晶片表面施加處理液體并幾乎馬上通過(guò)由出口304施加的真空裝置除去與晶片表面上的液體一起的處理液體。向晶片表面施加處理并與晶片表面上的一些液體一起留在鄰近頭與晶片表面之間的區(qū)域中進(jìn)行片刻處理，在彎液面116的邊界是IPA/處理液體界面118的位置形成彎液面116。因此，彎液面116是向表面施加并與晶片表面上的一些液體基本上同時(shí)除去的恒定流量的液體。幾乎立即從晶片表面除去處理液體防止了在干燥的晶片表面的區(qū)域上形成液體液滴，從而在處理液體依據(jù)操作(例如，刻蝕、清洗、干燥、電鍍等等)實(shí)現(xiàn)其目的之后降低在晶片108上的污染的可能性。IPA的向下注射的壓力(由IPA的流速引起)也幫助了包含彎液面116。
包含IPA的N2運(yùn)載氣體的流速參與引起處理液體的移動(dòng)或者推進(jìn)流出鄰近頭和晶片表面之間的區(qū)域并流入液體經(jīng)過(guò)其鄰近頭輸出液體的出口304(真空裝置出口)。注意道處理液體流量的推進(jìn)不是工藝要求但是可用于最佳化彎液面臨界控制。因此，當(dāng)將IPA和處理液體拉入出口304時(shí)，因?yàn)闅怏w(例如，空氣)與液體一起被拉入出口304，所以形成的IPA/處理液體界面118的邊界不是連續(xù)的邊界。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)來(lái)自出口304的真空裝置牽引處理液體、IPA、和晶片表面上的液體時(shí)，流入出口304的流動(dòng)是間斷的。當(dāng)真空裝置施加于液體和氣體的組合物上時(shí)，流動(dòng)間斷性類似于經(jīng)吸管拉起的液體和氣體。因此，當(dāng)鄰近頭106a移動(dòng)時(shí)，彎液面與鄰近頭一起移動(dòng)，并且由于IPA/處理液體界面118的移動(dòng)，早先由彎液面占據(jù)的區(qū)域已經(jīng)干燥。也應(yīng)該理解的是可以依據(jù)裝置的配置和所希望的彎液面的尺寸與形狀使用一些適當(dāng)數(shù)量的入口302、出口304和入口306。在另一個(gè)實(shí)施例中，液體流量和真空裝置流量是這樣的流入真空裝置出口的總液體是連續(xù)的，因此沒(méi)有氣體流入真空裝置出口。
應(yīng)該理解的是只要可以保持彎液面116，一些適當(dāng)?shù)牧魉倬涂梢杂糜贜2/IPA、處理液體、和真空裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)一組入口306的處理液體的流速在大約每分鐘25ml至大約每分鐘3,000ml之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)一組入口306的處理液體的流速是大約每分鐘800ml。很清楚依據(jù)鄰近頭的尺寸改變液體的流速，在一個(gè)實(shí)施例中，較大的頭比較小鄰近頭具有更大的液體流速。在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)檩^大的鄰近頭具有更多的入口302和306以及出口304，所以可以發(fā)生這種情況。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)一組入口302的N2/IPA蒸汽的流速在大約1升/分種(SLPM)至大約100SLPM之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，IPA流速在大約6和20SLPM之間。
在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)一組出口304的真空裝置流速在大約10標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)(SCFH)至大約1250SCFH之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，經(jīng)一組出口304的真空裝置流速是大約350SCFH。在示范性實(shí)施例中，使用流量計(jì)測(cè)量N2/IPA、處理液體、和真空裝置的流速。
應(yīng)該理解的是可以依據(jù)所使用的處理液體使用彎液面來(lái)實(shí)施一些適當(dāng)類型的晶片處理操作。例如清洗液例如SC-1、SC-2等等可以用于處理液體以產(chǎn)生晶片清洗操作。采用相似的方式，可以使用不同的液體并使用相似的入口和出口配置由此晶片處理彎液面也可以刻蝕和/或電鍍晶片。在一個(gè)實(shí)施例中，刻蝕液體例如HF、EKC專有溶液、KOH等等用于刻蝕晶片。在另一個(gè)實(shí)施例中，和電氣輸入一起進(jìn)行液體例如，硫酸銅、氯化金、硫酸銀等的電鍍。
圖4B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在雙晶片表面處理系統(tǒng)中使用的示范性鄰近頭106和106b的側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，通過(guò)使用入口302和306以輸入N2/IPA并分別與出口304一起處理以提供真空裝置，產(chǎn)生彎液面116。另外，在與入口302的一邊相對(duì)的入口306的一邊上，存在出口304以除去處理液體并保持彎液面116的完好。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，入口302和306可以用于IPA流入310并當(dāng)出口304用于施加真空裝置312時(shí)分別用于處理處理液體流入314。另外，在更多的實(shí)施例中，鄰近頭106和106b是如這里所示的結(jié)構(gòu)。通過(guò)將彎液面116移入和移離表面來(lái)處理與彎液面116接觸的任何適當(dāng)?shù)谋砻胬缇?08的晶片表面108a和108b。
圖5至8顯示具有組成頭的多個(gè)模塊(或者片)的多模塊鄰近頭。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，多模塊鄰近頭具有稱為處理結(jié)構(gòu)插頭的可互換片。通過(guò)除去處理結(jié)構(gòu)并插入具有不同入口和出口圖案的另一個(gè)處理結(jié)構(gòu)插頭，為了所希望的晶片處理操作，改變并調(diào)整了由鄰近頭產(chǎn)生的彎液面結(jié)構(gòu)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，依據(jù)所希望的晶片處理，當(dāng)利用接收處理結(jié)構(gòu)插頭的相同的外殼模塊時(shí)，不同類型的處理結(jié)構(gòu)可以用于不同的處理操作。因此，單一晶片處理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)一個(gè)操作使用一個(gè)特別的處理結(jié)構(gòu)插頭然后為另一個(gè)操作安置不同的處理結(jié)構(gòu)來(lái)為不同的晶片處理操作產(chǎn)生不同類型的彎液面。
圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多模塊鄰近頭106’。在一個(gè)實(shí)施例中，多模塊鄰近頭106’包括外殼模塊401、處理結(jié)構(gòu)插頭403、和覆蓋模塊405。外殼模塊401、處理結(jié)構(gòu)插頭403、和覆蓋模塊405可以是和處理液體相適合的任何適當(dāng)?shù)牟牧侠缢芰?、金屬、聚合體、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚以太酮(PEEK)等等。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊401、處理結(jié)構(gòu)插頭403、和覆蓋模塊由聚偏二氟乙烯制造。應(yīng)該理解的是外殼模塊401、處理結(jié)構(gòu)插頭403、和覆蓋模塊405各自由一種原料制成或者可選擇地由不同的原料制成。
配置外殼模塊401由此將處理結(jié)構(gòu)插頭403的插頭表面(其包括至少一個(gè)入口302，306和位于處理結(jié)構(gòu)插頭403上的出口304)插入外殼模塊401中以在入口302和306以及出口304的位置產(chǎn)生鄰近表面407。根據(jù)圖6A進(jìn)一步詳細(xì)地描述外殼模塊401，并同時(shí)根據(jù)圖6B進(jìn)一步詳細(xì)地描述處理結(jié)構(gòu)插頭403和插頭表面。
在如下所述的一個(gè)實(shí)施例中，配置外殼模塊401以具有至少一個(gè)可以將IPA/N2蒸汽施加到晶片108的表面的入口(例如入口302)。當(dāng)外殼模塊401包括入口302時(shí)，處理結(jié)構(gòu)插頭403包括入口例如可以施加處理液體的入口306和出口例如可以從晶片108的表面除去IPA/N2和處理液體的出口304。在又一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊401不包含任何入口和出口而處理結(jié)構(gòu)插頭403包括入口302和306以及出口306。
因此，依據(jù)外殼401的結(jié)構(gòu)，處理結(jié)構(gòu)插頭403僅僅具有對(duì)于產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的液體彎液面所必需的入口/出口而在其它的實(shí)施例中，一些入口/出口位于外殼401中，而其它的入口/出口位于處理結(jié)構(gòu)插頭403中。結(jié)果，在外殼401和處理結(jié)構(gòu)插頭403的組合可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚渲?，只要該配置能產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的液體彎液面。另外，配置處理結(jié)構(gòu)插頭403和外殼401以便用另一個(gè)具有不同的入口/出口圖案的處理結(jié)構(gòu)插頭替換處理結(jié)構(gòu)插頭403以產(chǎn)生不同形狀和/或尺寸的彎液面。
因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在所希望不同的彎液面結(jié)構(gòu)時(shí)的環(huán)境中將處理結(jié)構(gòu)插頭403與另一個(gè)具有不同的入口/出口結(jié)構(gòu)的處理結(jié)構(gòu)插頭互換。采用這樣的方式，依據(jù)處理(例如清洗、干燥、刻蝕、電鍍等等)，使用具有特別的入口/出口結(jié)構(gòu)的特別的處理結(jié)構(gòu)插頭。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在歧管106′(這里描述的歧管也稱為鄰近頭)中僅需要改變處理結(jié)構(gòu)插頭403。
當(dāng)想要不同的彎液面結(jié)構(gòu)時(shí)。結(jié)果，通過(guò)改變處理結(jié)構(gòu)插頭403可以容易地重新配置多模塊歧管106′以產(chǎn)生不同的彎液面結(jié)構(gòu)。
覆蓋模塊405附屬于處理結(jié)構(gòu)插頭403和外殼401以形成多模塊鄰近頭106′。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋模塊具有用于將處理液體輸入多模塊106′的端口540。覆蓋模塊405還包括貫穿覆蓋模塊405的連接開口由此將連接裝置例如，螺栓、螺釘?shù)鹊炔迦敫采w模塊405和外殼模塊401(或者依據(jù)連接開口插入處理結(jié)構(gòu)插頭403中)以將處理結(jié)構(gòu)插頭403包圍在多模塊鄰近頭106′內(nèi)部。應(yīng)該理解的是可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞嚼绱┛?、機(jī)械加工等等產(chǎn)生連接開口。根據(jù)圖6C進(jìn)一步詳細(xì)地描述覆蓋模塊405。
在一個(gè)特別的實(shí)施例中，多模塊鄰近頭106′包括至少一個(gè)入口302和至少一個(gè)入口306以及至少一個(gè)出口304。在如上所述的一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)入口302可以將IPA/N2輸入到多模塊鄰近頭106′和襯底表面例如，如上所述的晶片108之間的區(qū)域。同樣如上所述，應(yīng)該理解的是可以經(jīng)入口302輸入其它類型液體例如包括與可以減少水液體的表面張力的水狀液體可混合的以蒸汽形式的其它的揮發(fā)性液體。
在一個(gè)實(shí)施例中，依據(jù)使用多模塊鄰近頭的處理，入口306輸入一種或多種不同液體。在多模塊鄰近頭106’用于干燥的實(shí)施例中，經(jīng)入口306將DIW輸入多模塊鄰近頭106和襯底例如晶片108之間的區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于清洗操作，經(jīng)入口306將清洗液例如SC-1、SC-2等等輸入到多模塊鄰近頭106和襯底例如晶片108之間的區(qū)域。在又一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于蝕刻操作，經(jīng)入口306將刻蝕液例如HF等等輸入到多模塊鄰近頭106和襯底例如晶片108之間的區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于電鍍操作，經(jīng)入口306將電鍍液輸入到多模塊鄰近頭106′和襯底例如晶片108之間的區(qū)域。因此，通過(guò)改變處理結(jié)構(gòu)插頭和/或改變處理液體，可以使用多模塊鄰近頭106′以在想要處理液體控制的位置執(zhí)行任何適當(dāng)?shù)木幚聿僮鳌?br> 在一個(gè)實(shí)施例中，多模塊鄰近頭106′的一部分優(yōu)選具有如入口302和306以及出口306的位置處的上升區(qū)域409的鄰近表面407。應(yīng)該理解的是只要產(chǎn)生在區(qū)域409內(nèi)部的彎液面不通過(guò)表面張力依粘附于圍繞表面413，就可以將上升區(qū)域409到距離圍繞表面413的任何適當(dāng)?shù)母叨取Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施例中，通過(guò)提高具有入口302和306以及出口304的區(qū)域，使彎液面更易控制。因?yàn)闆](méi)有入口和出口的多模塊鄰近頭106′的表面遠(yuǎn)離具有入口和出口的多模塊鄰近頭106′的表面區(qū)域，所以發(fā)生了增強(qiáng)的易處理性。因此，圍繞彎液面的多模塊106′表面很少受由彎液面連接的表面張力影響。
在又一個(gè)實(shí)施例中，多模塊鄰近頭106′的上升區(qū)域409的位置沒(méi)有上升而是縮進(jìn)了，由此具有入口和出口的區(qū)域比多模塊鄰近頭106′的圍繞表面更遠(yuǎn)離晶片表面。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)閺澮好姹３衷诳s進(jìn)部分內(nèi)，所以不需要入口302來(lái)產(chǎn)生液體彎液面。
另外，這里描述的裝配方法使用能夠使得每個(gè)元件使用異質(zhì)材料，或者不能粘合或者熔化的其它材料以形成最后組裝。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)零件可以具有螺栓連接異質(zhì)材料的連接開口。該方法允許使用更寬選擇的化學(xué)上兼容的材料以滿足處理要求。另外，該方法使得多用途結(jié)構(gòu)替換獨(dú)立部件。這可以最優(yōu)化需要處理的流動(dòng)和傳遞特性。
圖6A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的外殼模塊401。應(yīng)該理解的是外殼模塊401可以是將處理結(jié)構(gòu)插頭403插入外殼模塊401中的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊在開口存在于第一末端的第一表面、第二末端的第二表面的位置具有第一和第二末端。外殼模塊還具有連接到第一表面和第二表面中的開口的內(nèi)開口。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，將處理結(jié)構(gòu)插頭403限定在內(nèi)開口中以便插頭表面位于第一表面的開口中。盡管顯示了外殼模塊401的示范性結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)該理解的是外殼模塊401的結(jié)構(gòu)依據(jù)處理結(jié)構(gòu)插頭403的結(jié)構(gòu)而不同。例如如果處理結(jié)構(gòu)插頭403在外形上是正方形，那么外殼模塊401中的通道可以是正方形以便于接收處理結(jié)構(gòu)插頭403。
在一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊401具有在一側(cè)中的開口和與連接它們之間的通道的對(duì)面上的開口。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊401包括至少一個(gè)入口302。因此，在如上所述的這樣的結(jié)構(gòu)中，至少一個(gè)入口302輸入IPA/N2蒸汽或者任何其它的適當(dāng)?shù)念愋驼羝詤⑴c在液體和處理環(huán)境中的氣氛之間產(chǎn)生的彎液面界面。
外殼模塊401還包括將被傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)入口302的液體輸入的輸入口411。應(yīng)該理解的是以將液體從輸入口411運(yùn)輸?shù)街辽僖粋€(gè)入口302的任何適當(dāng)?shù)姆绞脚渲猛鈿つK401。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在連接入口411和至少一個(gè)入口302的外殼模塊401內(nèi)部制造通道。外殼模塊401還包括配置以接收處理結(jié)構(gòu)插頭的插頭表面的開口404。
圖6B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理結(jié)構(gòu)插頭403。應(yīng)該理解的是處理結(jié)構(gòu)插頭403具有任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)的入口和出口，由此當(dāng)同外殼401相結(jié)合時(shí)可以產(chǎn)生液體彎液面。在一個(gè)實(shí)施例中，處理結(jié)構(gòu)插頭403包括至少一個(gè)入口306和至少一個(gè)出口304。處理結(jié)構(gòu)插頭403還包括可以防止處理結(jié)構(gòu)插頭403太深地插入外殼模塊401的脊440，處理結(jié)構(gòu)插頭403還包括縮進(jìn)部分420?？s進(jìn)部分420存在以產(chǎn)生圓周比縮進(jìn)部分420大的插入部分410。處理結(jié)構(gòu)插入403還包括在縮進(jìn)部分420下方處理結(jié)構(gòu)插頭403的一部分的底部430。該插入部分410包括可以在插入表面413上的至少一個(gè)入口306和至少一個(gè)出口304。在一個(gè)實(shí)施例中，出口304連接到限定在處理結(jié)構(gòu)插頭的內(nèi)部的、從部分410的一個(gè)末端延伸到插入部分410的另一個(gè)末端由此液體從插入部分410的一邊流過(guò)另一邊的通道。入口306連接到限定在從插入表面413延伸到底部430開口的處理結(jié)構(gòu)插頭403內(nèi)部的通道。因此，被至少入口306排出的液體從底部430中的開口接收并經(jīng)處理結(jié)構(gòu)插頭430內(nèi)部通道傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)入口306。底部430(base)包括液體經(jīng)其傳到覆蓋模塊405和從覆蓋模塊405傳遞的開口/通道。
圖6C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的覆蓋模塊405。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋模塊405包括O-環(huán)470和490以及液體通道480和連接開口460和446。配置O-環(huán)470以封閉液體通道480(當(dāng)合并覆蓋模塊405、處理結(jié)構(gòu)插頭403和外殼模塊401以形成多模塊鄰近頭106′時(shí))由此來(lái)自通道480的液體不會(huì)漏進(jìn)多模塊鄰近頭106′的其它區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，O-環(huán)470提供封閉由此液體從通道480流到通道564(如參照?qǐng)D7B所述)而不會(huì)將液體漏入多模塊鄰近頭106的其它區(qū)域。使用O-環(huán)490以封閉內(nèi)部空間574(參照?qǐng)D7C所述)由此內(nèi)部空間574中的液體不會(huì)泄漏到多模塊鄰近頭106′外部。
在一個(gè)實(shí)施例中，配置連接開口460以連接具有覆蓋模塊405的外殼401。另外，配置連接開口460由此使用螺栓以連接具有處理結(jié)構(gòu)插頭403的覆蓋模塊405。應(yīng)該理解的是使用任何適當(dāng)?shù)念愋突蛘呓Y(jié)構(gòu)的連接開口以互連外殼401、插頭403、和覆蓋模塊405。
配置連接開口446以連接具有處理結(jié)構(gòu)插頭403的覆蓋模塊405。另外，對(duì)于連接開口460，配置連接開口446這樣可以使用螺栓以連接具有處理結(jié)構(gòu)插頭403的覆蓋模塊405。
圖7A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的覆蓋模塊405的底視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋模塊405包括連接開口530和520。在一個(gè)實(shí)施例中，配置開口530以致于從一邊到另一邊穿過(guò)覆蓋模塊405從而使螺栓或者任何其它的連接裝置連接具有外殼401的覆蓋模塊405。同樣配置開口520以致于從一邊到另一邊穿過(guò)覆蓋模塊405從而在一個(gè)實(shí)施例中使螺栓或者其它的連接裝置以連接具有處理結(jié)構(gòu)插頭403的覆蓋模塊405。應(yīng)該理解的是可以使用任何適當(dāng)?shù)臄?shù)量和/或類型的開口以連接多模塊歧管106′的不同的塊。也應(yīng)該理解的是不必使用孔但是可以使用粘附不同的模塊的任何適當(dāng)?shù)姆椒ɡ缯辰Y(jié)、焊接等等。
在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋模塊405還包括經(jīng)其輸入液體并經(jīng)液體通道480(如圖4C所示)運(yùn)輸液體的輸入口540。在一個(gè)實(shí)施例中，配置具有限定于此的通道的覆蓋模塊405，由此將來(lái)自輸入口540的液體傳送到其后將液體傳送到在插頭表面上的至少一個(gè)入口306的處理結(jié)構(gòu)插頭403。
覆蓋模塊405還包括通過(guò)螺栓或者任何其它適當(dāng)類型的連接裝置將臂連接到覆蓋模塊405的連接開口510。
圖7B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理結(jié)構(gòu)插頭403的底視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，處理結(jié)構(gòu)插頭403包括連接開口560。經(jīng)覆蓋模塊405中的連接開口520通過(guò)輸入連接裝置例如螺栓將處理結(jié)構(gòu)插頭403和覆蓋模塊405連接到處理結(jié)構(gòu)403中的連接開口560。
處理結(jié)構(gòu)插頭403還包括從通道480接收液體的通道564(如圖6C所示)。在一個(gè)實(shí)施例中，通道564經(jīng)處理結(jié)構(gòu)插頭403移到入口306。因此，液體從通道480至通道564移動(dòng)到入口306。
圖7C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的外殼模塊401的底視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼模塊401包括為至少一個(gè)入口302供給液體的入口406。在一個(gè)實(shí)施例中，將通道限定在連接入口406和至少一個(gè)入口302的外殼模塊401內(nèi)部。因此，可以經(jīng)入口406將液體和/或蒸汽輸入外殼模塊。然后經(jīng)外殼模塊401將液體傳送到將傳送液施加到外殼模塊401和晶片108之間的區(qū)域的至少一個(gè)入口302以參與產(chǎn)生和保持經(jīng)從入口302和306施加到晶片108的液體和經(jīng)出口304從晶片108除去的液體產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)的液體彎液面。
另外，外殼模塊401包括可以容納處理結(jié)構(gòu)插頭403的內(nèi)部空間574。在一個(gè)實(shí)施例中，將具有插頭部分410(如圖7B和6B所示)的處理結(jié)構(gòu)插頭403的一側(cè)輸入外殼401的內(nèi)部開口。用這種方式，將處理結(jié)構(gòu)插頭403限定在外殼401內(nèi)部以便最終結(jié)構(gòu)能夠形成如這里所述的液體彎液面。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明液體通道的多模塊鄰近頭106′的側(cè)視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，多模塊鄰近頭106包括具有通過(guò)內(nèi)部通道將液體經(jīng)其傳輸?shù)饺肟?06的端口504的覆蓋模塊405。當(dāng)多模塊鄰近模塊106′操作時(shí)，多模塊鄰近模塊106′包括為入口302供給IPA/N2的端口408。可以將真空裝置施加到出口304以從晶片表面除去液體。
圖9A顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例具有界面膜602的全部使用歧管606。應(yīng)該理解的是全部使用歧管606還可以被稱為具有如這里所述的結(jié)構(gòu)和功能性的鄰近頭。在一個(gè)實(shí)施例中，全部使用歧管606包括歧管頭610和歧管蓋608。在一個(gè)實(shí)施例中，全部使用歧管606的歧管頭610(也通稱鄰近頭)包括具有入口302和306以及出口304的鄰近表面612。入口302和306以及出口304具有制造某種彎液面結(jié)構(gòu)的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。因?yàn)榻缑婺?02附屬于在全部使用歧管606內(nèi)部的任何適當(dāng)?shù)奈恢靡愿淖円后w流向彎液面和/或從彎液面流出，所以產(chǎn)生的彎液面適合于特別的晶片處理操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，該界面膜602采用一些特殊的入口302和306以及出口304以不傳送液體的方式來(lái)連接全部使用歧管606。通過(guò)使用特殊尺寸、形狀、和/或位置的界面膜602控制液體流向彎液面和從彎液面流出以使得將彎液面配置成特殊的尺寸和形狀。因此，只要一個(gè)或多個(gè)界面膜602用于處理彎月面形狀/尺寸，那么該歧管頭610是空歧管，空歧管指的是可以利用具有任何適當(dāng)類型的入口/出口結(jié)構(gòu)的歧管頭610的一種結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，該界面膜602是由至少部分地阻塞液體流的任何適當(dāng)?shù)脑侠鏜YLAR或者相似的熱塑膜、工程塑料、Kapton帶子等等形成的層。將界面膜602粘合、焊接或者粘粘附于歧管頭610以產(chǎn)生決定特殊處理的″處理窗″(例如彎液面結(jié)構(gòu))的形狀和尺寸的孔和特征的圖案的表面。在一個(gè)實(shí)施例中，然后測(cè)試彎液面結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生故障或者不是所希望的彎液面結(jié)構(gòu)，就除去界面膜602并由不同的膜替代，因而節(jié)約和重用全部使用歧管606?？梢灾貜?fù)該方法直到獲得所希望處理窗/彎液面結(jié)構(gòu)。
也應(yīng)該理解的是界面膜602粘粘附于在改變由全部使用歧管606形成的彎液面結(jié)構(gòu)全部使用歧管606內(nèi)部的任何適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，依?jù)所希望彎液面的使用以及所希望的結(jié)構(gòu)，一個(gè)或多個(gè)膜界面粘附到在全部使用歧管606內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)位置以產(chǎn)生所希望彎液面結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中，該膜界面602位于歧管頭610和阻塞某一個(gè)入口/出口的液體通路位置處的歧管蓋608之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，該膜界面602粘附到入口302和306以及出口304一側(cè)上的歧管頭610。在又一個(gè)實(shí)施例中，在歧管頭610和歧管蓋608之間和在包括入口302和306以及出口304的歧管頭610的表面上使用一個(gè)或多個(gè)膜界面602。這樣，當(dāng)使用單一歧管空白時(shí)可以獲得不同的類型的彎液面結(jié)構(gòu)。
圖9B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例全部使用歧管606的底視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，配置全部使用歧管606以在歧管蓋子608上的端口與入口302和306以及出口304之間傳輸液體。另外，歧管蓋子608具有連接孔由此全部使用歧管606通過(guò)螺栓(或者任何其它的適當(dāng)類型的連接裝置或者方法)連接到任何移動(dòng)裝置例如臂104(如圖2所示)。應(yīng)該理解的是配置全部使用歧管606以連接到可以將全部使用歧管606移到緊密鄰接襯底位置的任何類型的裝置，由此通過(guò)所希望操作(例如清洗、干燥、電鍍、刻蝕等等)來(lái)處理襯底。
圖9C顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的全部使用歧管606的分解底視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，全部使用歧管606包括位于歧管蓋子608和歧管頭610之間的界面膜602′和位于鄰近表面612上的界面膜602(如圖9A和9D所示)。界面膜602和/或界面膜602′可以抑制液體流向入口302和/或306和/或抑制液體從鄰近表面612上的出口304流出。因此，通過(guò)防止液體流向入口302和/或306和液體從出口304流出，在鄰近表面612和正處理的襯底/晶片之間的對(duì)應(yīng)區(qū)域(與界面膜602/602′的區(qū)域相比)中改變彎液面形狀/尺寸。因此，通過(guò)將界面膜602并定位在某一位置，彎液面結(jié)構(gòu)適應(yīng)所希望的處理。應(yīng)該理解的是使用界面膜602以采用任何適當(dāng)?shù)木幚聿僮骼缈涛g、清洗、干燥、電鍍等等來(lái)調(diào)整彎液面結(jié)構(gòu)。因此，可以結(jié)合“空歧管”使用界面膜602以依據(jù)所希望的晶片處理操作的類型定制彎液面的尺寸和/或形狀。因此，使用具有空白歧管的界面膜602以產(chǎn)生特別的彎液面設(shè)計(jì)，因此避免新的歧管的曠日持久的生產(chǎn)。
圖9D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的全部使用歧管606的分解頂視圖。當(dāng)使用全部使用歧管606時(shí)，全部使用歧管606在影響彎液面結(jié)構(gòu)的全部使用歧管606的任何適當(dāng)部分中具有任何適當(dāng)類型的界面膜602’和/或602。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)界面膜，除去或防止形成由全部使用歧管606形成的部分彎液面。因此，可以根據(jù)要求切掉或除去彎液面的一個(gè)或多個(gè)部分。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)阻塞部分入口302和出口304時(shí)，增大了彎液面的尺寸。
圖10A顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例將界面膜602和/或602’應(yīng)用到全部使用歧管606。如這里描述的全部使用歧管606是通過(guò)組合歧管頭610和歧管蓋608而產(chǎn)生的一種鄰近頭。應(yīng)該理解界面膜602和/或602′以任何適當(dāng)?shù)姆绞秸掣接谌渴褂闷绻?06。在一個(gè)實(shí)施例中，界面膜602/602′通過(guò)膠例如Loctite 380、Loctite 401、Loctite 4210和Loctite 4212等等粘附于全部使用歧管606。
另外，根據(jù)由全部使用歧管606形成的彎液面的所希望結(jié)構(gòu)，可以利用任何適當(dāng)數(shù)量和/或類型的界面膜602/602′。雖然示范性的界面膜602/602′的幾何形狀是三角形，但應(yīng)該理解根據(jù)由全部使用歧管606產(chǎn)生的彎液面的所希望形狀和尺寸，界面膜602/602′可以是任何適當(dāng)?shù)某叽绾?或形狀。因此，可以根據(jù)界面膜602/602′的尺寸、形狀、和位置產(chǎn)生任何適當(dāng)?shù)膹澮好娼Y(jié)構(gòu)。
很清楚只要界面膜602和602′至少部分地防止液體穿過(guò)部件膜602和602′就可以是任何適當(dāng)?shù)暮穸?。?yīng)該理解界面膜602和602也可以是部分可滲透的，從而減少液體流通過(guò)遮擋區(qū)。
在一個(gè)實(shí)施例中，將界面602施加到歧管頭610的表面。歧管頭610的表面具有用于施加并從襯底的表面除去液體的入口和出口。在另一個(gè)實(shí)施例中，將界面膜602′施加到歧管610和歧管蓋608之間的區(qū)域。在又一個(gè)實(shí)施例中，界面膜602和602′粘附于歧管頭610。
圖10B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在歧管蓋608和歧管頭610之間施加界面膜602。在圖10B所示的實(shí)施例中，界面膜602連接歧管頭以覆蓋在液體從歧管蓋608流到歧管頭610部分的位置和液體從歧管頭610流到歧管蓋608位置處的歧管610的一部分。因此，阻塞將液體供給彎液面和/或從彎液面除去液體的部分液體通道。因此，當(dāng)從彎液面切斷液體時(shí)，具有減少液體的部分彎液面變得較小。相反，當(dāng)阻塞從彎液面除去的液體時(shí)，增加了彎液面尺寸。一旦附著界面膜602，就連接歧管610和歧管蓋608以形成全部使用歧管106″。應(yīng)該理解將全部使用歧管106″描寫成雙片裝置僅僅是示范性目的，并且全部使用歧管106″包括任何適當(dāng)?shù)臄?shù)量的片例如1、2、3、4、5、6等等。也應(yīng)該理解界面膜602位于阻塞液體輸送的位置，因此其在任何適當(dāng)?shù)钠亩嗥渴褂闷绻苌匣蛑g。
圖10C敘述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例施加到歧管頭610的界面膜602。界面膜602附著于歧管頭610以便阻塞供給并從歧管頭610除去液體的至少一部分的進(jìn)口/出口。因此，除去由于液體輸送入?yún)^(qū)域而代表性地形成的部分的彎液面。這也是應(yīng)該理解。
也應(yīng)該理解只要界面膜602完整無(wú)損并能防止液體進(jìn)入膜602覆蓋的通道，界面膜602可以是任何適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 圖10D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例施加到歧管頭610的處理表面的界面膜602。在一個(gè)實(shí)施例中，連接界面膜602由此覆蓋位于處理表面上的進(jìn)口302和306和出口304的至少一部分。應(yīng)該理解的是處理表面是在進(jìn)口302和306以及出口306位置的歧管頭的表面區(qū)域。
以下附圖描述具有可以產(chǎn)生液體彎液面的示范性的鄰近頭的示范性晶片處理系統(tǒng)。應(yīng)該理解的是具有能夠產(chǎn)生液體彎液面的任何適當(dāng)類型的鄰近頭的任何適當(dāng)?shù)念愋腕w系都能用于這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。這里描述的歧管具有可以產(chǎn)生液體彎液面例如這里提及的鄰近頭結(jié)構(gòu)的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)/圖案的進(jìn)口和/或出口。另外，這里描述的歧管也被稱為鄰近頭。
圖11顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶片處理系統(tǒng)1100。應(yīng)該理解可以使用接收或者移動(dòng)晶片的任何適當(dāng)?shù)姆绞嚼鐫L子、插腳，壓盤等等。系統(tǒng)1100包括接收和旋轉(zhuǎn)晶片以處理晶片表面的滾子1102a 1102b，和1102c。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)1100還包括分別附著于上臂1104a和下臂1104b的鄰近頭106a和106b。上臂1104a和下臂1104b是基本上使鄰近頭106a和106b沿著晶片的半徑直線運(yùn)動(dòng)的鄰近頭載體部件1104的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，配置鄰近頭載體部件1104以將鄰近頭106a保持在晶片之上并將鄰近頭106b保持在晶片下面以緊密鄰近晶片。這可以通過(guò)使上臂1104a和下臂1104b以垂直方式移動(dòng)來(lái)完成，所以一旦鄰近頭水平地移入開始晶片處理的位置，鄰近頭106a和106b就可以垂直地移到緊密鄰近晶片的位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，在兩個(gè)鄰近頭106a和106b之間形成液體彎液面并將其移到晶片的頂和底表面上。以任何適當(dāng)?shù)姆绞脚渲蒙媳?104a和下臂1104b由此移動(dòng)鄰近頭106a和106b以啟動(dòng)如這里描述的晶片處理。也應(yīng)該理解只要將鄰近頭移動(dòng)到緊密接觸晶片的位置以在晶片表面上產(chǎn)生和控制彎液面，就可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆诹硪粋€(gè)示范性實(shí)施例中配置系統(tǒng)1100，鄰近頭106位于在由臂第二末端限定的軸的周圍旋轉(zhuǎn)的手臂第一末端上，因此在這樣一個(gè)實(shí)施例中，在晶片表面上方以弧形移動(dòng)鄰近頭。在又一個(gè)的實(shí)施例中，那手臂可以是以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的組合移動(dòng)。雖然顯示晶片的每個(gè)側(cè)面都具有鄰近頭106，但是單頭可以用于晶片的單面。可以在不使用鄰近頭106的側(cè)面上執(zhí)行其它的表面準(zhǔn)備處理例如晶片板刷(scrubbrush)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)1100包括具有靠近晶片的過(guò)渡面的鄰近頭系泊部位。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)液體彎液面處于受控和處理狀態(tài)時(shí)，液體彎液面在系泊部位(docking station)和晶片表面之間轉(zhuǎn)換。此外，如果僅僅所希望處理晶片的一邊，就可以利用具有一個(gè)鄰近頭的一個(gè)臂。
圖12A說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行晶片處理操作的鄰近頭106。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鄰近頭106緊密接觸晶片的頂面108a以實(shí)施晶片處理操作時(shí)，移動(dòng)鄰近頭106。應(yīng)該理解根據(jù)施加到晶片108的液體類型，在晶片表面108a上由鄰近頭106產(chǎn)生的液體彎液面116可以是任何適當(dāng)?shù)木幚聿僮骼缜逑础⑵?、干燥、蝕刻、電鍍等等。應(yīng)該理解也可以利用鄰近頭106以處理晶片108的底面108b。在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)晶片108由此當(dāng)液體彎液面處理頂面108a時(shí)，可以移動(dòng)鄰近頭106。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)接近106在晶片表面上產(chǎn)生液體彎液面時(shí)，晶片108靜止不動(dòng)。然后，鄰近頭在晶片表面上方移動(dòng)或者掃描并因此沿著晶片的表面移動(dòng)液體彎液面。在又一個(gè)實(shí)施例中，使得鄰近頭106足夠大以便液體彎液面環(huán)繞整個(gè)晶片的表面區(qū)域。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將液體彎液面施加到晶片的表面來(lái)處理晶片的整個(gè)的表面而不需移動(dòng)鄰近頭。
在一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭包括源入口1302和1306以及源出口1304。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)源入口1302將氮?dú)釯PA/N21310中的異丙醇蒸氣施加到晶片表面1302，通過(guò)源出口1304將真空裝置1312施加到晶片表面，以及通過(guò)源入口1306將處理液體1314施加到晶體表面。
在一個(gè)實(shí)施例中，除施加真空裝置1312以從晶片表面108a除去處理液體1314和IPA/N21310之外施加IPA/N21310和處理液體1314可以產(chǎn)生液體彎液面116。液體彎液面116是限定在鄰近頭106和以穩(wěn)定和可控制的方式橫跨晶片表面108a移動(dòng)的晶片表面之間的液體層。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)恒定的施加和除去處理液體1314來(lái)限定液體彎液面116。根據(jù)源入口1306、源出口1304和源入口1302的尺寸、數(shù)量、形狀、和/或圖案，限定液體彎液面116的液體層可以是任何適當(dāng)?shù)男螤詈?或尺寸。
另外，根據(jù)所希望產(chǎn)生的液體彎液面的類型使用真空裝置、IPA/N2、真空裝置和處理液體的任何適當(dāng)?shù)牧髁?。在又一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)鄰近頭106和晶片表面距離之間的距離，當(dāng)產(chǎn)生和使用液體彎液面116時(shí)省去IPA/N2。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106可以不包括源入口1312，因此僅僅通過(guò)源入口1306施加處理液體1314和通過(guò)源出口1304除去處理液體1314來(lái)產(chǎn)生液體彎液面116。
在鄰近頭106的其它實(shí)施例中，鄰近頭106的處理表面(源入口和源出口處的鄰近頭的區(qū)域)根據(jù)待產(chǎn)生液體彎液面的結(jié)構(gòu)可以具有任何適當(dāng)?shù)耐庑?。在一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭的處理表面可以是凹痕的或者凸出圍繞表面的。
圖12B顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一部分鄰近頭106的頂視圖。應(yīng)該理解根據(jù)圖8B描述的鄰近頭106的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是示范性的。因此，只要將處理液體施加到晶片表面并從晶片表面除去以在晶片表面上產(chǎn)生穩(wěn)定的液體彎液面就可以利用的鄰近頭的其它結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生液體彎液面。另外，如上所述，當(dāng)配置鄰近頭106而不用N2/IPA以產(chǎn)生液體彎液面時(shí)，鄰近頭106的其它實(shí)施例不必具有源入口1316。
在一個(gè)實(shí)施例的頂視圖中，從左至右是一組源入口1302、一組源出口1304、一組源入口1306、一組源出口1304、和一組源入口1302。因此，當(dāng)將N2/IPA和處理化學(xué)藥品輸入鄰近頭106和晶片108之間的區(qū)域時(shí)，真空裝置隨同液體薄膜和/或存在晶片108上的污染物一起除去N2/IPA和處理化學(xué)試劑。這里描述的源入口1302、源入口1306、和源出口1304也可以是任何適當(dāng)類型的幾何形狀例如環(huán)形開口、三角形開口、正方形開口等等。在一個(gè)實(shí)施例中，源入口1302和1306以及源出口1304具有圓形的開口。應(yīng)該理解鄰近頭106可以是根據(jù)所希望產(chǎn)生的液體彎液面116的尺寸和形狀的可以是任何適當(dāng)?shù)某叽缧螤詈?或結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭可以伸展小于晶片的半徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭可以超過(guò)晶片的半徑延伸。在另一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭可以超過(guò)晶片的直徑延伸。因此，根據(jù)在任何給定時(shí)間所希望處理的晶片表面區(qū)域的尺寸，液體彎液面的尺寸可以是任何適當(dāng)?shù)某叽?。另外，?yīng)當(dāng)理解鄰近頭106可以定位在基于晶片處理操作如水平地、垂直的或之間的任何其它適當(dāng)?shù)奈恢?。鄰近頭106也可以并入實(shí)施一種或多種類型晶片處理操作處的晶片處理系統(tǒng)。
圖12C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鄰近頭106的入口/出口圖案。在這個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106包括源入口1302和1306以及源出口1304。在一個(gè)實(shí)施例中，源出口1304圍繞源入口1306而源入口1302圍繞源出口1304。
圖12D說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例鄰近頭106的另一個(gè)入口/出口圖案。在這個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106包括源入口1302和1306以及源出口1304。在一個(gè)實(shí)施例中，源出口1304圍繞源入口1306而源入口1302至少部分地圍繞源出口1304。
圖12E說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鄰近頭106的另一個(gè)入口/出口圖案。在這個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106包括源入口1302和1306以及源出口1304。在一個(gè)實(shí)施例中，源出口1304圍繞源入口1306。在一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)實(shí)施例中，鄰近頭106能夠產(chǎn)生液體彎液面而不施加IPA/N2，所以鄰近頭106不包括源入口1302。應(yīng)該理解以上所述的入口/出口圖案本質(zhì)上是示范性的而且只要能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的可控制的液體彎液面就可以使用任何適當(dāng)類型的入口出口圖案。
當(dāng)依據(jù)幾個(gè)最優(yōu)方案描述發(fā)明時(shí)，可以理解通過(guò)閱讀在前的詳述和研究附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解各種的改變、添加、置換和其中的等價(jià)物。因此傾向于使得讓本發(fā)明包括落入發(fā)明的真實(shí)的精神和范圍內(nèi)的全部這樣的改變、添加、置換和等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生待形成在襯底上的液體彎液面的裝置，包括外殼進(jìn)一步包括鄰近襯底表面定位的外殼表面的外殼，進(jìn)一步包括由外殼表面圍繞的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域的外殼；以及包括插頭表面的處理結(jié)構(gòu)插頭，該處理結(jié)構(gòu)插頭限定在外殼的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域的范圍內(nèi)以便插頭表面和外殼表面限定鄰近定位在襯底表面的鄰近面。
2.如權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，進(jìn)一步包括配置蓋子以連接外殼以便至少部分地包圍外殼內(nèi)的處理結(jié)構(gòu)插頭。
3.如權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中處理結(jié)構(gòu)插頭包括多個(gè)導(dǎo)管以限定彎液面液體。
4.如權(quán)利要求3所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中外殼包括多個(gè)導(dǎo)管以限定彎液面液體。
5.如權(quán)利要求3所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中多個(gè)導(dǎo)管包括用于將第一液體施加到襯底表面的第一入口、用于將第二液體施加到襯底表面的第二入口、和用于從襯底表面除去第一液體和第二液體的出口中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求4所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中多個(gè)導(dǎo)管包括用于將第一液體施加到襯底表面的第一入口、用于將第二液體施加到襯底表面的第二入口、和用于從襯底表面除去第一液體和第二液體的出口的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求3所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中可以用具有與該處理結(jié)構(gòu)插頭的多個(gè)導(dǎo)管不同結(jié)構(gòu)的不同的多個(gè)導(dǎo)管的不同的處理結(jié)構(gòu)插頭更換和替換該處理結(jié)構(gòu)插頭。
8.如權(quán)利要求7所述的用于產(chǎn)生液體彎液面的裝置，其中不同結(jié)構(gòu)插頭的不同多個(gè)導(dǎo)管能夠產(chǎn)生具有不同結(jié)構(gòu)的液體彎液面。
9.一種用于生成處理襯底的液體彎液面的裝置，包括具有多個(gè)導(dǎo)管的歧管表面的歧管頭，當(dāng)該歧管頭定位在襯底附近時(shí)，配置多個(gè)導(dǎo)管以在襯底表面上產(chǎn)生液體彎液面，具有多個(gè)通道的歧管頭能夠與多個(gè)導(dǎo)管傳遞液體；以及連接到歧管頭的一部分的界面膜，配置該界面膜以阻塞多個(gè)導(dǎo)管的一部分。
10.如權(quán)利要求9所述的用于生成處理襯底的液體彎液面的裝置，其中界面膜是熱塑性膜、膠帶、和工程塑料中的一種。
11.如權(quán)利要求9所述的生成處理襯底的液體彎液面的裝置，其中多個(gè)導(dǎo)管包括用于將第一液體施加到襯底表面的第一入口、用于將第二液體施加到襯底表面的第二入口和用于從襯底表面除去第一液體和第二液體的出口。
12.如權(quán)利要求11所述的生成處理襯底的液體彎液面的裝置，其中配置每個(gè)第一入口和第二入口以供應(yīng)來(lái)自對(duì)應(yīng)的第一通道和第二通道的其中一個(gè)的液體，配置出口以經(jīng)第三通道從襯底表面除去第一液體和第二液體。
13.如權(quán)利要求11所述的生成處理襯底的液體彎液面的裝置，其中界面膜連接到歧管表面上的鄰近面以覆蓋多個(gè)導(dǎo)管的至少一部分。
14.如權(quán)利要求11所述的生成處理襯底的液體彎液面的裝置，其中界面膜連接到歧管頭以阻塞第一通道、第二通道、和第三通道的至少一部分。
15.一種使用限定在外殼內(nèi)的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，包括經(jīng)外殼和處理結(jié)構(gòu)插頭的一個(gè)的第一入口將第一液體施加到襯底表面；經(jīng)處理結(jié)構(gòu)插頭的第二入口將第二液體施加到襯底表面；以及經(jīng)處理結(jié)構(gòu)插頭的出口從表面除去第一液體和第二液體。
16.如權(quán)利要求15所述的用于處理襯底的方法，其中第一液體是清洗液、干燥液、蝕刻液、和電鍍液中的一種。
17.如權(quán)利要求15所述的用于處理襯底的方法，其中移除包括經(jīng)出口應(yīng)用真空裝置。
18.如權(quán)利要求15所述的用于處理襯底的方法，其中第二液體減少了第一液體的表面張力。
19.如權(quán)利要求15所述的用于處理襯底的方法，還包括，用具有第一入口、第二入口、和出口的不同結(jié)構(gòu)的不同處理結(jié)構(gòu)插頭替換處理結(jié)構(gòu)插頭。
20.一種當(dāng)處理結(jié)構(gòu)插頭被限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)使用能夠產(chǎn)生液體彎液面的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，包括提供當(dāng)限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)能夠形成不同液體彎液面的附加的處理結(jié)構(gòu)插頭，具有與液體彎液面不同結(jié)構(gòu)的不同液體彎液面；從歧管外殼除去處理結(jié)構(gòu)插頭；將另外的處理結(jié)構(gòu)插頭連接到歧管外殼；以及在襯底上生成不同的液體彎液面。
21.如權(quán)利要求20所述當(dāng)處理結(jié)構(gòu)插頭被限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)使用能夠產(chǎn)生液體彎液面的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，其中配置在歧管外殼內(nèi)的附加的處理結(jié)構(gòu)插頭具有包括用于將第一液體施加到襯底的第一導(dǎo)管、用于將第二液體施加到襯底的第二導(dǎo)管、和用于除去第一液體和第二液體的第三導(dǎo)管的鄰近面。
22.如權(quán)利要求21所述當(dāng)處理結(jié)構(gòu)插頭被限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)使用能夠產(chǎn)生液體彎液面的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，其中外殼包括至少第二導(dǎo)管。
23.如權(quán)利要求21所述當(dāng)處理結(jié)構(gòu)插頭被限定在歧管外殼內(nèi)時(shí)使用能夠產(chǎn)生液體彎液面的處理結(jié)構(gòu)插頭來(lái)處理襯底的方法，其中處理結(jié)構(gòu)插頭包括至少第一導(dǎo)管和第三導(dǎo)管。
24.一種用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，包括通過(guò)從第一入口將第一液體施加到襯底和從第二入口將第二液體施加到襯底和經(jīng)出口從襯底除去第一液體和第二液體來(lái)提供能夠產(chǎn)生液體彎液面的鄰近頭；阻塞第一入口、第一入口的第一液體通道、第二入口、第二入口的第二液體通道、出口、和從出口的第三液體通道的至少一個(gè)的至少一部分；其中通過(guò)改變第一入口、第一入口的第一液體通道、第二入口、第二入口的第二液體通道、出口、和從出口的第三液體通道的至少一個(gè)的阻塞部分來(lái)調(diào)整液體彎液面的形狀和尺寸的至少其中一個(gè)。
25.如權(quán)利要求24所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中當(dāng)阻塞出口和從出口的第三液體通道的至少一種時(shí)，使液體彎液面更大。
26.如權(quán)利要求24所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中第一液體是清洗液、干燥液、蝕刻液和電鍍液的一種。
27.如權(quán)利要求24所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中第二液體降低了第一液體的表面張力。
28.如權(quán)利要求24所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中阻塞包括將界面膜連接到具有第一入口、第一入口的第一液體通道、第二入口、第二入口的第二液體通道、出口、和自出口的第三液體通道的至少一個(gè)的鄰近頭。
29.如權(quán)利要求28所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中界面膜是熱塑性膜、膠帶、和工程塑料中的一種。
30.如權(quán)利要求24所述的用于產(chǎn)生處理襯底的液體彎液面的方法，其中第三液體通道將真空裝置應(yīng)用于出口。
全文摘要
提供一種用于生成形成在襯底表面上的液體彎液面的裝置，該裝置包括外殼，其中外殼包括待放在襯底表面附近的外殼表面。該外殼還包括由外殼表面圍繞的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域。該裝置還包括具有插頭表面的處理結(jié)構(gòu)插頭，其中將處理結(jié)構(gòu)插頭限定配置在外殼的處理結(jié)構(gòu)接收區(qū)域的范圍內(nèi)以便插頭表面和外殼表面限定鄰近襯底表面放置的鄰近面。
文檔編號(hào)B08B3/00GK1722374SQ20051007622
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者C·伍德斯, M·G·R·史密斯, J·帕克斯 申請(qǐng)人:蘭姆研究有限公司