專利名稱：移除顆粒污染物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及諸如半導(dǎo)體襯底之類的固體表面的清潔，并且尤其涉及利用外力達到(access)液體清潔介質(zhì)的固體狀特征以在制造工藝之后清潔半導(dǎo)體襯底的方法和裝置。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域眾所周知，固體表面經(jīng)歷制造工序后，其上會留下不需要的瑕疵和顆粒污染物，因而需要清潔和干燥。例如這樣的制造工序的例子包括等離子刻蝕(例如，通過刻蝕或凹刻蝕用于銅雙道金屬鑲嵌應(yīng)用)和化學(xué)機械拋光(CMP)。在每道制造工序后，使用了各種清潔方法來移除襯底表面不想要的瑕疵，某些清潔方法牽涉到選擇具有化學(xué)結(jié)構(gòu)的液體介質(zhì)，這種化學(xué)結(jié)構(gòu)能與顆粒污染物至少部分結(jié)合或相互作用并快速地將液體介質(zhì)連同微粒污染物移除。其他方法仍牽涉到液體介質(zhì)的選擇，大體上施加液體介質(zhì)覆蓋至少一部分襯底， 通過液體介質(zhì)傳播聲能量并使用聲能量從襯底表面移除顆粒。通過液體介質(zhì)傳播聲能量能使清潔首要地貫穿于空穴效應(yīng)(cavitation)、超微束效應(yīng)(microstreaming)以及當(dāng)化學(xué)物質(zhì)被用于液體介質(zhì)時的化學(xué)反應(yīng)增強作用?？昭ㄐ?yīng)是在聲音振動作用下來自于液體介質(zhì)里溶解氣體的微觀氣泡的迅速形成并破裂。氣泡一旦破裂就會釋放能量，來自氣泡破裂的能量通過讓顆粒附著于襯底的各種粘附力的消散而協(xié)助移除顆粒。聲學(xué)超微束效應(yīng)是高頻振動下通過液體介質(zhì)的聲波傳播的速率梯度引發(fā)的液體運動。聲能提供促進液體介質(zhì)中化學(xué)作用的激活能量。因為形成于襯底表面上特征的關(guān)鍵尺寸持續(xù)減小，所以具有可與特征關(guān)鍵尺寸相當(dāng)?shù)某叽绲膩單⒚最w粒數(shù)量增加。由于亞微米顆粒的關(guān)鍵尺寸，所以總是需要改進清潔技術(shù)，以基本清潔襯底表面但不損壞形成于襯底上的特征，以便由所述制造方法生產(chǎn)的器件
產(chǎn)量不受損害。本發(fā)明的實施方式出現(xiàn)在上下文中。 發(fā)明內(nèi)容
—般說來，本發(fā)明通過提供清潔機構(gòu)填補了這些需要，該清潔機構(gòu)能夠以可控且有效的方式提供外力，以便使施加于襯底表面的液體介質(zhì)達到固體狀特征，該襯底表面比如半導(dǎo)體襯底表面。應(yīng)該領(lǐng)會到，本發(fā)明能夠以多種方式實現(xiàn)，包括方法、裝置或系統(tǒng)。以下描述了幾種本發(fā)明的創(chuàng)造性的實施方式。在一種實施方式中，提供了清洗襯底(比如半導(dǎo)體襯底)表面顆粒的方法。該方法包括將液體一樣的粘彈性材料涂覆在該表面成為薄膜。施加外力到涂覆有該粘彈性材料表面的第一區(qū)域，使得涂覆有該粘彈性材料的該表面的第二區(qū)域基本上沒有受到所施加的外力的作用。施加外力持續(xù)的時間要短于該粘彈性材料的本征時間(intrinsic time)。該外力的短暫施加足夠能使該粘彈性材料顯示固體狀特征。然后，在施加力期間該粘彈性材料持續(xù)顯示為固體狀特征時，將該粘彈性材料與該顆粒中的至少一些從該表面的第一區(qū)域范圍的一同被移除，導(dǎo)致相當(dāng)干凈表面。當(dāng)從該第一區(qū)域的該范圍移除粘彈性材料時，第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示為液體狀特征。在另一實施方式中，提供了用于清潔襯底表面的顆粒移除機構(gòu)。該顆粒移除機構(gòu)包括托持襯底以將襯底清潔的載架機構(gòu)、分配頭、力施加頭和沖洗頭。載架機構(gòu)被配置為沿著軸接收、托持并運輸襯底。分配頭被配置為在襯底表面涂覆粘彈性材料成為液體薄膜。力施加頭被配置為提供力于涂覆有粘彈性材料的彎液面的表面的第一區(qū)域。施加力到粘彈性材料的持續(xù)施加短于粘彈性材料的本征時間，以便能達到粘彈性材料的易于將其移除的固體狀特征。沖洗頭被配置為在施加外力時提供液體化學(xué)物作為沖洗彎液面，并且將液體化學(xué)物、粘彈性材料以及顆粒中的至少一些從所述表面的第一區(qū)域移除。在移除第一區(qū)域范圍的粘彈性材料期間，第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示為液體狀特征。在另一實施方式中，提供了為從襯底表面移除顆粒的顆粒移除機構(gòu)。該顆粒移除機構(gòu)包括容納作為液體介質(zhì)的粘彈性物質(zhì)的容器，接收、支持和托持在該容器里的襯底以便在所述表面上提供粘彈性材料的薄層的載架機構(gòu)。所包括的力施加機構(gòu)提供力到涂覆有粘彈性材料的表面的第一區(qū)域，使得涂覆有粘彈性材料的襯底的第二區(qū)域基本上不受該施加力的作用。該施加力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間，以便能達到該粘彈性材料的固體狀特征。力施加機構(gòu)也可以被配置為在施加所述力時并且所述粘彈性材料持續(xù)顯示為固體狀特征時，將所述粘彈性材料和顆粒污染物中的至少一些從涂覆有粘彈性材料的所述表面上的第一區(qū)域范圍移除。在移除該第一區(qū)域的該范圍的粘彈性材料期間，第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示為液體狀特征。產(chǎn)生的表面在保留形成于襯底上特征的同時基本上是干凈的。通過達到粘彈性材料的固體狀特征，粘彈性材料作為在粘彈性膜襯底界面的單件被移除，留下了基本干凈的表面。該方法允許徹底地移除粘彈性材料和包含于粘彈性材料的顆粒，因此使留下的污染物的殘余數(shù)量最小。本發(fā)明的實施方式依賴于粘彈性材料被施加到襯底表面時以及在最后的沖洗步驟中其液體狀特征，并且，依賴于當(dāng)從該表面移除所述顆粒和粘彈性材料時粘彈性材料的固體狀特征。液體狀特征能弄濕表面形貌 (topography)，而固體狀特征能與將被移除的顆粒中的至少一些結(jié)合或相互作用并便于容易且徹底地從表面移除。此方法對清潔襯底的表面有效果而且有效率。從下面的詳細(xì)說明、結(jié)合附圖、通過示例的形式闡明了本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將變得明顯。


結(jié)合附圖通過以下詳細(xì)說明本發(fā)明將容易理解，為幫助說明，相同的數(shù)字指的是相同的結(jié)構(gòu)元件。圖IA示出了在本發(fā)明的一個實施方式中，使用推力的顆粒移除機構(gòu)的簡化框圖的側(cè)視圖。圖IB示出了在本發(fā)明可替換的實施方式中，使用拉力的顆粒移除機構(gòu)的簡化框圖的側(cè)視圖。圖IC示出了在本發(fā)明的一個實施方式中，帶有在沖洗頭前緣的延伸墊片的顆粒移除機構(gòu)的簡化框圖的側(cè)視圖。圖2A示出了依照本發(fā)明的一個實施方式的簡化框圖，其中力施加頭與分配頭結(jié)合，其后跟有沖洗頭。圖2B示出了依照本發(fā)明的一個可替換實施方式的簡化框圖，分配頭后跟有結(jié)合的力施加頭與沖洗頭。圖3A示出了本發(fā)明一個實施方式中襯底表面清潔機構(gòu)的簡化框圖，該機構(gòu)提供聲能達到粘彈性材料的固體狀特征。圖;3B示出了圖3A所示襯底表面清潔機構(gòu)的部分爆炸圖。圖4A示出了本發(fā)明一個實施方式中，使用振動移除顆粒污染物的可替換實施方式的側(cè)視圖，圖4B示出了圖4A所示實施方式的俯視圖。圖5示出了在本發(fā)明的一個實施方式中，提供外力以達到粘彈性材料固體狀特征的操作流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在描述幾個從襯底表面有效地移除顆粒污染物的實施方式，但對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很明顯，該方法可以在這些具體細(xì)節(jié)的沒有某些或全部的情況下就可以實踐本發(fā)明。另外的情況是，為了避免不必要地模糊本發(fā)明，公知的工藝操作沒有做詳細(xì)描述。本發(fā)明的實施方式給出了使用粘彈性材料并提供外力以達到粘彈性材料的固體狀特征進而清潔襯底表面的顆粒移除機構(gòu)。所選粘彈性材料使得所選材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)能與將要從表面移除的顆粒污染物中的至少一些結(jié)合或相互作用。將粘彈性材料涂在所述表面上作為液體薄膜，并施加外力到涂覆有粘彈性材料表面的第一區(qū)域，使得涂覆有粘彈性材料表面的第二區(qū)域基本不受外力作用。施加該外力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間以便在第一區(qū)域范圍達到粘彈性材料的固體狀特征。施加外力并且該材料仍然顯示為固體狀特征期間，第一區(qū)域的粘彈性材料連同顆粒中的至少一些被移除。在移除第一區(qū)域范圍的粘彈性材料期間，第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示為液體狀特征。產(chǎn)生的襯底基本上是干凈的，粘彈性材料的固體狀特征能使該材料容易且徹底地移除。本發(fā)明的實施方式提供了有效果且有效率的從表面移除顆粒的機構(gòu)?？梢酝ㄟ^達到(access)粘彈性材料的固體特征從這些實施方式受益的一些襯底包括用于半導(dǎo)體的硅襯底、平板顯示器、太陽能或成像傳感器應(yīng)用表面。達到粘彈性材料的彈性或剛性性質(zhì)能容易地移除材料而不破壞特征，因此提高了形成于所述表面上的電子裝置(半導(dǎo)體裝置)的產(chǎn)量，比如半導(dǎo)體襯底的產(chǎn)量。當(dāng)施加粘彈性材料于襯底表面和最后的沖洗步驟時，本發(fā)明的實施方式依賴于粘彈性材料被施加到所述襯底的表面時以及在最后的清洗步驟中其液體狀特征；并且依賴于從表面移除顆粒和粘彈性材料時，粘彈性材料的固體狀特征。本領(lǐng)域眾所周知，由于制造和清潔工藝使用化學(xué)物，襯底上留下了大多數(shù)污染物。因此，通過達到固體狀特征，該實施方式保證了粘彈性材料的徹底清除因此顯著地減少了清潔工藝留下的污染物的數(shù)量，比如粘彈性材料的數(shù)量。因此，該實施方式提供了有效果且有效率的清潔工藝。應(yīng)該注意到可以施加外力于粘彈性材料分配過程期間、在粘彈性材料分配過程和沖洗過程之間、沖洗過程期間或前述的組合。當(dāng)前實施方式的顆粒移除構(gòu)思能獲得粘彈性材料的彈性的或固體狀的性質(zhì)，該性質(zhì)發(fā)生于力的施加時間短于材料的本征時間時。在該彈性支配區(qū)域，從粘彈性材料傳到表面上的顆粒污染物的力是充分和有效的，足以克服顆粒到表面的粘附并成功地從表面將顆粒分離。這導(dǎo)致利用較少的力去高效地克服顆粒到表面的粘附并成功地從表面分離顆粒。一旦克服了顆粒到表面的粘附，沖洗過程就會從表面移除該材料和顆粒中的至少一些?？梢钥闯觯w粒移除能發(fā)生在粘彈性材料分配之后但在完全的沖洗過程之前的任何時候。結(jié)果是，在一些實施方式中先于沖洗過程施加該力，而在一些其他的實施方式中在沖洗過程期間施加該力。所選粘彈性材料具有這樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其能與顆粒至少部分結(jié)合或互相作用。在一些實施方式中，粘彈性材料可以是長鏈聚合物。當(dāng)施加力到粘彈性材料時，該粘彈性材料在施加力的位置開始顯示為固體狀特征。固體狀特征能使材料容易地從襯底表面脫落。粘彈性材料不限于長鏈聚合物，還可以包括懸浮液、蠕蟲狀膠團、表面活性劑、磁流變?nèi)芤夯螂娏髯內(nèi)芤?，以及其他粘彈性固體，比如橡膠、凝膠劑、粘合劑和前述物的組合。有了以上對施加外力達到液體介質(zhì)的固體狀特征的大體理解，比如粘彈性材料， 以各附圖為參考，現(xiàn)在開始詳細(xì)描述本發(fā)明的不同實施方式。圖IA示出了顆粒移除機構(gòu)的簡化框圖的側(cè)視圖。該顆粒移除機構(gòu)包括載架機構(gòu) (未示出)、分配頭105、力施加頭115和沖洗頭125。載架機構(gòu)被配置為沿著軸接收、托持和運輸襯底100，比如半導(dǎo)體襯底。載架機構(gòu)可以是任何本領(lǐng)域公知的慣用載架機構(gòu)或者提供慣用載架機構(gòu)功能的任何其他新機構(gòu)。分配頭105被配置為涂覆清洗化學(xué)物比如粘彈性材料到襯底100的表面作為薄膜彎液面。所選粘彈性材料具有與襯底100表面上的多數(shù)顆粒污染物中的至少一些結(jié)合或相互作用的化學(xué)結(jié)構(gòu)。粘彈性材料被施加到襯底100的表面時，其顯示為實質(zhì)的液體狀特征。力施加頭115被配置為施加外力到涂覆有粘彈性材料表面的第一區(qū)域。外力的施加使得涂覆有粘彈性材料表面的第二區(qū)域基本上不受該外力的作用。在一個實施方式中， 涂覆有粘彈性材料的第一區(qū)域遠離分配入口，第二區(qū)域接近于分配頭的分配入口。在施加外力的第一區(qū)域創(chuàng)建彈性支配區(qū)域110。一直到彈性支配區(qū)域110粘彈性材料都顯示為液體狀特征116-a。當(dāng)顯示為液體狀特征時，該材料能被容易地施加在表面上并且隨后從表面將其沖洗。在彈性支配區(qū)域110，來自力的能量引起粘彈性材料里發(fā)生脈動。這時候，粘彈性材料開始顯示固體狀特征116-b，所以拽拉材料并將其從表面剝落是容易的。顯示為固體狀特征的粘彈性材料至少部分地與表面上的顆粒污染物中的至少一些相互作用，并且至少部分地與顆粒污染物結(jié)合。當(dāng)施加力期間，粘彈性材料持續(xù)顯示為固體狀特征，被結(jié)合的顆粒污染物連同粘彈性物質(zhì)被從第一區(qū)域范圍移除。在從第一區(qū)域移除粘彈性材料期間，在第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示為液體狀特征。因此，實施方式以不同工藝的模式(固體和液體)工作，每種工藝模式的成功利用產(chǎn)生了基本上干凈的襯底100。如圖IA所示實施方式中，該外力是推力，其垂直地或以一角度沖擊于晶片表面， 其通過力施加頭115提供于彈性支配區(qū)域110。該推力提供給粘彈性材料足夠的能量以達到固體狀特征。當(dāng)粘彈性材料顯示固體狀特征期間，利用相同的推力將粘彈性材料從表面吹走從而移除第一區(qū)域范圍的粘彈性材料。粘彈性材料至少帶走了在清潔過程期間已經(jīng)成功與粘彈性材料相互作用的顆粒污染物中的一些。沖洗頭125執(zhí)行額外的沖洗使得形成的固體表面100是充分干凈的。為此，沖洗頭125被配置為供應(yīng)液體或液體化學(xué)物作為沖洗彎液面以在清潔過程之后沖洗襯底表面， 并且在成功的沖洗后移除該沖洗彎液面。雖然上述實施方式描述了力施加頭的使用，但力施加頭是任選的。在一個實施方式中，顆粒移除機構(gòu)可以包括施加粘彈性材料膜到襯底表面的分配頭，其后為沖洗襯底表面的沖洗頭。在這個實施方式中，沖洗頭提供了能使粘彈性材料顯示固體狀特征以能將粘彈性材料和任何顆粒污染物從襯底表面容易清除所需的外力。在另一實施方式中，外力是拉力，是垂直于晶片表面或者與晶片表面成一角度的方向遠離晶片的力。圖IB所示顆粒移除機構(gòu)描繪了施加于襯底100表面拉力的工作方式。 在此實施方式中，通過力施加頭115提供諸如吸力之類的拉力于彈性支配區(qū)域110。該拉力提供足夠的能量將粘彈性材料的液體狀特征轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀特征。除提供轉(zhuǎn)變粘彈性材料性質(zhì)的力外，該拉力被配置為在粘彈性材料持續(xù)顯示為固體狀特征時從襯底表面的彈性支配區(qū)域110移除粘彈性材料，從而產(chǎn)生了基本上干凈的襯底表面。在本發(fā)明的一個實施方式中，顆粒移除機構(gòu)可以包括延伸墊片以將力的作用延伸到粘彈性材料上。圖IC示出了具有結(jié)合在沖洗頭125前緣上的延伸墊片128的顆粒移除機構(gòu)。載架(未示出)分別沿著各個分配頭105、力施加頭115和沖洗頭125下的軸接收、 支持并運輸襯底。因為襯底100在分配頭和力施加頭下移動，所以襯底表面會暴露于通過分配頭105分配的粘彈性材料和通過力施加頭115施加的外力。因為襯底100會繼續(xù)沿著沖洗頭125下面的軸移動，結(jié)合在沖洗頭125前緣的延伸墊片1 起隧道(tunnel)作用， 并在沖洗頭里產(chǎn)生將力的作用延伸到粘彈性材料上的“隧道效應(yīng)”。通過在顆粒移除機構(gòu)中沖洗頭的前緣增加延伸墊片128，可以減少施加到粘彈性材料的力的量，同時提供與沒有任何墊片時的力所產(chǎn)生的效果一樣的效果。在沒有提供延伸墊片的情況下，為了有效地移除相當(dāng)數(shù)量的顆粒污染物，必須施加更大量的力到粘彈性材料。在一個實施方式中，延伸墊片位于使間隔1 在進入沖洗彎液面前在粘彈性材料上產(chǎn)生延伸力作用的位置。力施加頭115可以與分配頭105或沖洗頭125中的任一個保持分開或結(jié)合。圖2A 示出了力施加頭115與分配頭105相結(jié)合的實施方式。在該實施方式中，力施加頭115結(jié)合于分配頭105的后緣由此形成結(jié)合頭120。分配頭105將粘彈性材料涂覆于襯底表面作為液體薄膜，力施加頭115施加外力到涂覆有液體薄膜的襯底表面的第一區(qū)域，該第一區(qū)域定義彈性支配區(qū)域110。施加力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間。如果在彈性支配區(qū)域110緩慢地施加力，粘彈性材料將基本上保持為保留有液體狀特征的液體。但是，如果迅速地施加力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間，粘彈性材料就將開始顯示固體狀特征。在此描述的各種實施方式中，選擇具有較長本征時間的粘彈性材料。在一個實施方式中，粘彈性材料可以有1秒的本征時間，在該實施方式中，如果施加外力持續(xù)的時間短于 1秒，粘彈性材料就將開始顯示固體狀特征。在一個實施方式中，提供了可以位于結(jié)合頭120后緣的延伸墊片，結(jié)合頭120由分配頭和力施加頭組成，如圖2A所示。在該實施方式中，力施加頭115結(jié)合在分配頭105的后緣上且提供延伸墊片1 于結(jié)合頭120的后緣。如先前的解釋，延伸墊片1 擴展了由力施加頭所提供力的作用。通過使用延伸墊片128，就可以使用較小的力去克服固體表面和顆粒污染物之間的粘附力，導(dǎo)致有效地從表面移除顆粒污染物。在本發(fā)明的另一個實施方式中，力施加頭115可以如圖2B所示與沖洗頭125結(jié)合。在該實施方式中，力施加頭115結(jié)合于沖洗頭125的前緣由此形成結(jié)合頭120。分配頭 105被配置為將粘彈性材料作為液體彎液面薄膜涂覆到襯底100的表面。在分配頭105下面移動襯底以便用粘彈性材料作為液體彎液面薄膜116-a涂覆于襯底。然后在結(jié)合頭120 中力施加頭115的下面移動表面。力施加頭115施加外力到定義為彈性支配區(qū)域110的液體彎液面116-a的第一區(qū)域，施加外力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間。該力在施加期間提供足夠的能量以讓第一區(qū)域范圍的粘彈性材料顯示固體狀特征116-b，通過拉扯該材料就能輕松剝落而形成基本上干凈的襯底表面。在從第一區(qū)域范圍移除期間，在第二區(qū)域涂覆在襯底表面上的粘彈性材料持續(xù)顯示液體狀特征。在一個實施方式中，力施加頭結(jié)合在粘彈性材料彎液面范圍外沖洗頭的前緣。在另一實施方式中，力施加頭結(jié)合在粘彈性材料彎液面范圍內(nèi)沖洗頭的前緣。以上實施方式被視為示例性的而絕不是限制。在本發(fā)明的另一個實施方式中，圖2B的結(jié)合頭120可以在力施加頭115和沖洗頭 125之間額外包括延伸墊片128，如圖2B所示。延伸墊片1 擴展了施加到表面上粘彈性材料的力的作用，導(dǎo)致使用遠遠更小的力去克服顆粒污染物和表面之間的粘附力。如早先提及，外力可以是推力或拉力。推力可以是由惰性氣體或液體化學(xué)物提供的垂直地或成一定角度地沖擊晶片表面的力。惰性氣體可以是氮、空氣或其他惰性氣體，液體化學(xué)可以是去離子水(DIW)或任何其他液體化學(xué)物。拉力可以是由真空、惰性氣體或液體化學(xué)物提供的、與晶片表面垂直或成一定角度的直接離開晶片表面的力。相似地，分配頭 105、力施加頭115和沖洗頭125可以是不同的線性鄰近頭。應(yīng)該理解為，實施方式不限于線性鄰近頭，也可以延伸包括旋轉(zhuǎn)頭，或者也可以使用其他批量清潔機構(gòu)。關(guān)于鄰近頭、鄰近頭的定向和結(jié)構(gòu)、臂組件的結(jié)構(gòu)和功用、以及使用聲能用于清潔的鄰近頭中的換能器的更多信息，可以參照申請?zhí)枮?0/611，140、申請日為2003年6月 30 日、名稱為〃 METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING A SUBSTRATE USING MEGASONIC POWER"的美國專利申請，該申請已經(jīng)轉(zhuǎn)讓于本申請的受讓人，其通過引用合并于此。優(yōu)選的鄰近頭和他們各自的入口管和出口管的結(jié)構(gòu)和式樣可以在申請?zhí)枮?10/261，839、10/404，270和10/330, 897的美國專利申請中看到，這些通過引用被合并于此。因此，可以將這里描述的任何一個、某些或者全部鄰近頭的任何合適結(jié)構(gòu)用于合適的襯底清潔和干燥。另外，鄰近頭也可以有任何合適數(shù)量或形狀的出口管和入口管。用于清潔襯底的粘彈性材料的更多信息，可以參考申請?zhí)枮?1/013，950、申請日為 2007 年 12 月 14 日、名稱為〃 MATERIALS AND METHODS FOR PARTICLE REMOVAL BY SINGLE-PHASE AND TWO-PHASE MEDIA"的美國臨時專利申請，該申請已經(jīng)轉(zhuǎn)讓于本申請的受讓人，其通過引用被合并于此。在另一實施方式中，力可以在粘彈性材料的液體彎液面中引起振動運動。圖3A示出了利用聲能引起振動運動的顆粒移除機構(gòu)的簡單框圖，圖3B示出了換能器406工作方式的爆炸圖。在此實施方式中，力施加頭115裝備有換能器406以產(chǎn)生聲能，從而引起施加于襯底表面的粘彈性材料的振動運動。換能器406包括換能器主體406b和與電源408相連的壓電元件406a。電源408可以是任何種類的電源，比如射頻電源。換能器406位于靠近力施加頭115的底面并面對襯底表面的頂面，從而換能器406產(chǎn)生的聲能在強度沒有實質(zhì)損失的情況下轉(zhuǎn)移。換能器主體406b通過壓電元件接收來自電源408的電能并轉(zhuǎn)換電能為聲能。接著聲能被傳送到由分配頭105作為液體彎液面提供的粘彈性材料的第一區(qū)域。在一個實施方式中，可以通過力施加頭115施加液體介質(zhì)，并且通過作為耦合劑的液體介質(zhì)， 來自力施加頭115內(nèi)換能器406的聲能被傳送到粘彈性材料的第一區(qū)域。只要換能器406能夠符合力施加頭115的幾何要求、可以施加聲能到襯底并可以在彎液面116a中引起脈動，換能器406可以是任何適合的尺寸、形狀和數(shù)量。應(yīng)該領(lǐng)會到， 只要換能器406能施加脈動到彎液面116a，換能器406可以位于與分配頭或沖洗頭分離或結(jié)合的力施加頭的任何適當(dāng)區(qū)域。通過在粘彈性材料中的脈動，聲能提供足夠強的以引起振動運動的力。施加力到涂覆有粘彈性材料襯底表面的第一區(qū)域，以便涂覆有粘彈性材料襯底表面的第二區(qū)域基本上不會受到施加力的作用。施加該力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間，使得能達到粘彈性材料的固體狀特征。當(dāng)顯示固體狀特征時，粘彈性材料至少部分地與顆粒污染物中的至少一些相互作用或結(jié)合。因為粘彈性材料在第一區(qū)域范圍持續(xù)經(jīng)受力并顯示固體狀特征，從表面移除粘彈性材料和顆粒污染物形成了基本干凈的襯底表面。在從第一區(qū)域范圍移除粘彈性材料期間，第二區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示液體狀特征。在另一實施方式中，由機械力提供振動運動。在該實施方式中，提供機械力的機構(gòu)包括于力施加頭之中。該機構(gòu)可以是連接于電源的馬達，在施加于襯底表面上的粘彈性材料中提供機械力引起機械振動。該機械振動能使粘彈性材料顯示固體狀特征。固體狀特征材料至少部分地與顆粒污染物中的至少一些相互作用或結(jié)合，并能容易地從表面移除粘彈性材料和包埋的顆粒污染物，由此產(chǎn)生基本干凈的襯底表面。前述實施方式是就粘彈性材料是單相化學(xué)物而言來描述的。因此，雖然粘彈性材料既顯示固體狀特征又顯示液體狀特征，前述實施方式中的粘彈性材料在施加到襯底表面時是作為單相化學(xué)物的。實施方式不限于單相化學(xué)物。粘彈性材料可以是兩相(固-液、固-氣或液-氣)化學(xué)物或者三相(固-液-氣) 化學(xué)物。更多關(guān)于雙相和多相化學(xué)物的細(xì)節(jié)可以參考申請?zhí)枮?2/131，654(代理人 Docket#LAM2P628A)、申請日 2008 年 6 月 2 日、名稱為〃 Materials and Methods for Particle Removal by Single Phase and Two-Phase Media"白勺 禾O串i青，串i青 1 12/131，660(代理人 Docket#LAM2P628C)、申請日 2008 年 6 月 2 日、名稱為〃 Methods for Particle Removal by Single Phase and Two-Phase Media"白勺 禾O串i青，串i青 1 11/532，491(代理人 Docket#LAM2P548B)、申請日 2006 年 9 月 15 日、名稱為〃 Method andMaterial for Cleaning a Substrate"的美國專利申請，以及申請?zhí)枮?2/165，577 (代理人 Docket#LAM2P638)、申請日 2008 年 6 月 30 曰、名稱為"Single Substrate Processing Head for Particle Removal using Low Viscosity Fluid"的美國專利申請，其通過引用被合并于此。在一個實施方式中，粘彈性材料可以有可包含多個本征時間的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在該實施方式中，拉力、推力或振動力可以微調(diào)以最佳地達到粘彈性材料的固體狀特征。粘彈性材料可以包括任何一種懸浮液、蠕蟲狀膠團、表面活性劑、磁流變?nèi)芤夯螂娏髯內(nèi)芤阂约罢硰椥怨腆w，比如橡膠、凝膠劑、粘合劑和前者的任意組合。在另一實施方式中，顆粒移除機構(gòu)可以包括噴嘴或噴霧器以引進推力或拉力到施加在襯底表面上的粘彈性材料。圖4A示出了簡化的顆粒移除機構(gòu)的側(cè)視圖且圖4B示出了圖4A所示顆粒移除機構(gòu)的俯視圖。在該實施方式中，容器410被用于接收并托持作為液體介質(zhì)的粘彈性材料。顆粒移除機構(gòu)也包括載架機構(gòu)420以接收、支持并沿著容器410內(nèi)的軸移動襯底100，以便在襯底100的表面上涂覆粘彈性材料薄層。載架機構(gòu)420可以進一步被連接到機構(gòu)，比如馬達機構(gòu)上，以使載架和接收的襯底能沿著軸移動。力施加器機構(gòu)430被用于提供外力到覆蓋襯底表面的粘彈性材料，施加時間周期短于粘彈性材料的本征時間。 力施加器機構(gòu)430可以是提供惰性氣體或液體化學(xué)物(DIW)推力到粘彈性材料的噴嘴或高速沖洗槍。力施加器機構(gòu)430也可以用真空提供拉力。力施加器機構(gòu)430也可使用真空提供拉力。力施加器機構(gòu)430連接于提供真空流、惰性氣流或液體化學(xué)物流的容器。力施加器機構(gòu)不限于噴嘴或高速沖洗槍，其可以擴展到能夠向粘彈性材料提供外力的其他種類機構(gòu)。在一個實施方式中，施加力包括使用推力的兩階段沖洗。在該實施方式中，力施加器機構(gòu)430用噴霧器提供惰性氣體或液體化學(xué)物，隨之噴射空氣使化學(xué)物變干。雖然已經(jīng)呈現(xiàn)了具體實例，但應(yīng)該注意到這些實施方式的各種變化也是可以的。在一個實施方式中，力施加器機構(gòu)安裝于活動臂上，如圖4A和4B所示。使用活動臂移動力施加器機構(gòu)430到襯底表面上的合適位置，以便施加力到涂覆有粘彈性材料的至少部分固體表面的第一區(qū)域。施加該力使涂覆有粘彈性材料的襯底表面的第二區(qū)域基本上不受所施加力的作用。在一個實施方式中，可以讓支持固體表面的載架機構(gòu)相對力施加機構(gòu)所施加的外力沿著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，以便基本均勻地施加外力到涂覆有粘彈性材料襯底表面的第一區(qū)域。當(dāng)施加力時，第一區(qū)域的粘彈性材料開始顯示固體狀特征。這時候粘彈性材料至少部分地與襯底表面發(fā)現(xiàn)的顆粒污染物中的至少一些相互作用或結(jié)合。當(dāng)施加力并且第一區(qū)域的粘彈性材料持續(xù)顯示固體狀特征時，粘彈性材料和已經(jīng)與該材料相互作用的某些顆粒污染物一起被移除。在從第一區(qū)域范圍移除粘彈性材料期間，施加到第二區(qū)域的襯底表面的粘彈性材料持續(xù)顯示液體狀特征。在此實施方式中，力施加器機構(gòu)430被配置為不僅施加外力，而且還在粘彈性材料顯示固體狀特征時幫助移除表面第一區(qū)域的粘彈性材料。通過使用惰性氣體、液體化學(xué)物或真空的拉力或推力能使粘彈性材料從第一區(qū)域移除。雖然圖4A和4B所示實施方式公開的是力施加器機構(gòu)配置在活動臂上，但也可以考慮該實施方式的變化。例如，在一個實施方式中，力施加器機構(gòu)可能安裝在固定臂上，并且施加力到襯底表面的第一區(qū)域，而涂覆有粘彈性材料的襯底表面的第二區(qū)域基本上不受到所施加力的作用。在該實施方式中，接收并支持襯底的機構(gòu)(比如“卡盤”機構(gòu))沿著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)襯底以便一致地暴露襯底表面給所施加的力。暴露于所施加力的粘彈性材料開始顯示固體狀特征，并且連同已經(jīng)與粘彈性材料相互作用的顆粒污染物一同被從表面移除。應(yīng)當(dāng)注意到，實施方式不限于施加粘彈性材料到襯底的部分表面，也可以包括其他變化，比如施加粘彈性材料覆蓋整個襯底表面的實施方式。在一個實施方式中，分配粘彈性材料始于中心并進行到邊緣以便涂覆整個襯底表面，接著通過施加推力或拉力使粘彈性材料可以顯示固體狀特征，從中心到邊緣進行沖洗。在另一實施方式中，施加足夠的 (full-back)超聲波(megasonic)或聲學(xué)振動(acoustical vibration)到覆蓋整個表面的粘彈性材料，取代前面實施方式中提到的拉力或推力，同時從中心開始到邊緣沖洗整個襯底表面。在另一實施方式中，施加機械振動到覆蓋整個襯底表面的粘彈性材料，取代之前實施方式中提到的聲學(xué)振動，同時從中心開始沖洗整個襯底。表面污染物顆粒的最佳移除取決于各種參數(shù)，包括與所施加力相關(guān)的參數(shù)、與粘彈性材料相關(guān)的參數(shù)、與分配頭、力施加頭、沖洗頭以及結(jié)合于分配頭或沖洗頭時的可選的延伸墊片相關(guān)的參數(shù)。移除期間一些要考慮的參數(shù)包括拉力或推力的數(shù)量、對應(yīng)頭和固體表面間的間隙、拉力或推力的角度、延伸墊片的尺寸、表面上粘彈性材料的分配量等。在一個使用惰性氣流(氮氣或空氣)施加拉力(吸力或真空力)的實施方式中，顯示的導(dǎo)致粘彈性材料和顆粒污染物的最佳移除的滿意效果各種參數(shù)包括大約10到1000標(biāo)準(zhǔn)升每分鐘(Slm)的吸入空氣流量，優(yōu)選大約200到500slm的吸入空氣流量；大約0. 3mm到3mm的固體表面到頭的間隙，優(yōu)選大約0. 5mm-lmm的間隙；大約0度(垂直固體表面)到60度的吸入流向角，優(yōu)選大約0度到30度角；大約IOmm到50mm的墊片長度；以及大約IOml/分鐘到500ml/分鐘的分配量，優(yōu)選大約IOOml/分鐘到200ml/分鐘分配量。以上參數(shù)可以應(yīng)用于在粘彈性材料彎液面范圍之外的結(jié)合在沖洗頭前緣上的力施加頭(FAH)，可以應(yīng)用于在粘彈性材料彎液面范圍內(nèi)的結(jié)合在沖洗頭前緣上的FAH，可以應(yīng)用于結(jié)合于分配頭后緣上的FAH，或者可以應(yīng)用于當(dāng)FAH與沖洗頭和分配頭保持分開并定位于分配頭與沖洗頭之間時。在另一使用液體(DIW)流施加拉力(吸力)的實施方式中，顯示的導(dǎo)致粘彈性材料和顆粒污染物最佳移除的滿意效果的各種參數(shù)包括大約lOOml/min到大約5000ml/min 的吸入液體流，優(yōu)選大約lOOOml/min到大約4000ml/min的吸入液體流；大約0. Imm到大約 3mm的固體表面到頭的間隙，優(yōu)選大約0. 3mm到Imm的間隙；大約0度(垂直襯底表面)到大約60度的吸入液流角，優(yōu)選大約0度到大約30度角；大約5mm到大約IOOmrn的延伸墊片長度，優(yōu)選大約IOmm到大約50mm的延伸墊片長度；大約IOml/分鐘到大約500ml/分鐘的分配量，優(yōu)選大約100ml/分鐘到大約200ml/分鐘的分配量。以上參數(shù)可以應(yīng)用于在粘彈性材料彎液面范圍內(nèi)的接近沖洗頭的前緣或后緣的力施加頭(FAH)。在另一實施方式中，使用惰性氣體流(氮氣或空氣)施加推力(比如吹力)，顯示的導(dǎo)致粘彈性材料和顆粒污染物最佳移除的滿意效果的各種參數(shù)包括大約IOslm到大約 IOOOslm的氣體流，優(yōu)選大約30slm到大約80slm的氣體流；大約0. 5mm到大約15mm的襯底表面到頭的間隙，優(yōu)選大約Imm到大約5mm的間隙；大約0度(垂直于襯底表面)到大約 60度的吸入氣流角，優(yōu)選大約30度到大約45度角；大約5mm到大約IOOmrn的墊片長度，優(yōu)選大約IOmm到大約50mm的墊片長度；以及大約5ml/分鐘(襯底表面)到大約100ml/分鐘的分配量，更優(yōu)選大約IOml/分鐘到30ml/分鐘的分配量。以上參數(shù)可以應(yīng)用于結(jié)合在沖洗頭前緣上的力施加頭(FAH)，可以應(yīng)用于結(jié)合在分配頭后緣上的FAH，或者可以應(yīng)用于當(dāng)FAH與沖洗頭和分配頭保持分開并定位于分配頭與沖洗頭之間時。定位FAH以便惰性氣體流沖擊在施加在固體表面上的粘彈性材料上。在另一使用液體化學(xué)物(DIW)流施加拉力的實施方式中，顯示的導(dǎo)致粘彈性材料和顆粒污染物最佳移除的滿意效果的各種參數(shù)包括大約lOOml/min到大約5000ml/min的液體化學(xué)物流，優(yōu)選大約2000ml/min到大約4000ml/min的液體化學(xué)物流；大約0. Imm到大約3mm的襯底表面到頭的間隙，優(yōu)選大約0. 3mm到大約Imm的間隙；以及大約O度(垂直襯底表面)到大約60度的吸入液流角，優(yōu)選大約O度到大約30度角；大約5mm到大約IOOmm 的延伸墊片長度，優(yōu)選大約IOmm到大約50mm的延伸墊片長度。以上參數(shù)可以應(yīng)用于在粘彈性材料彎液面范圍內(nèi)的接近沖洗頭的前緣或后緣的力施加頭(FAH)。除了與使用惰性氣體或液體化學(xué)物流的拉力/推力相關(guān)的參數(shù)之外，使用通過聲能、機械能或通過其他形式的能量施加的力提供振動運動的實施方式可以使用。可以通過鄰近分配頭施加振動力并通過脈動分配或脈動抽吸提供至襯底表面的粘彈性材料的流的方式提供振動運動?？蛇x擇地，可以通過鄰近分配頭使用振動力并通過脈動分配或脈動抽吸去離子水(DIW)沖洗流的方式提供機械振動。對于有0. 5秒的本征時間，大約2Hz到 IOOOHz的脈動頻率，優(yōu)選大約IOHz到IOOHz的脈動頻率的粘彈性材料，通過達到粘彈性材料的固體狀特征，已經(jīng)顯示了最佳移除顆粒污染物的滿意效果。相似地，對于通過DIW耦合至粘彈性材料和固體表面的超聲波或超聲盤產(chǎn)生的聲學(xué)振動，已經(jīng)顯示出從表面最佳移除顆粒污染物的滿意效果的有關(guān)聲能的參數(shù)包括使用大約IOkHz到大約500kHz超聲能的脈動頻率，更優(yōu)選大約44kHz、88kHz或132kHz，或者使用大約800kHz到大約2MHz超聲波能的脈動頻率，更優(yōu)選由大約10到大約1000瓦特功率源提供的大約1.4MHz。在此實施方式中，DIW作為耦合劑傳輸聲能到粘彈性材料。污染物顆粒移除機構(gòu)相對于粘彈性材料的不同模式的操作的達到進行解釋。粘彈性材料顯示基本上為液體狀特征直到施加外力粘彈性材料顯示基本上為固體狀特征之時。固體狀特征有助于容易地攫取顆粒污染物。這是因為當(dāng)諸如顆粒污染物之類的固體在液體下面且從液體的頂部施加力時，在液體消散前只有來自液體的一部分力能傳送到下面的固體。另一方面，當(dāng)?shù)谝还腆w在第二固體(顆粒污染物)頂部上且從第一固體的頂部施加力到第二固體時，施加到第一固體的力能完全地傳送到第一固體下面的第二固體，而不用擔(dān)心第一固體的消散。粘彈性材料的顯示液體狀特征的粘性特征能容易地施加在表面上且隨后從表面移除，固體狀特征使得能用所施加的力攫取顆粒污染物。作為例子已經(jīng)顯示滿意效果的粘彈性材料請參考申請?zhí)枮?2/131，654(代理人Docket No. LAM2P628A)、申請日為 2008 年 6 月 2 日、名稱為〃 MATERIALS FOR PARTICLE REMOVAL BY SINGLE-PHASE AND TWO-PHASE MEDIA “的美國專利申請；以及申請?zhí)枮?2/165，577 (代理人Docket No. LAM2P638)、申請日 2008 年6 月 30 日、名稱為〃 SINGLE SUBSTRATE PROCESSING HEAD FOR PARTICLE REMOVAL USING LOW VISCOSITY FLUID"的美國專利申請，其通過引用被合并于此。通過以上各實施方式的詳細(xì)描述，現(xiàn)在將參考圖5描述從襯底表面移除顆粒污染物的方法。圖5示出了涉及使用外力達到施加在固體表面上清潔化學(xué)品的固體狀特征，從襯底表面成功移除顆粒污染物的各種工藝操作。該方法始于選擇合適的粘彈性材料，如操作510所示。選擇的粘彈性材料包括能至少部分地與襯底表面上的顆粒污染物中的至少一些結(jié)合或相互作用的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并且基于施加到粘彈性材料的力能顯示液體狀特征和固體狀特征。將所選粘彈性材料在表面涂覆為薄膜，如操作520所示。粘彈性材料作為薄膜基本覆蓋表面。這時粘彈性材料顯示液體狀特征。施加外力到施加在襯底表面上的粘彈性材料的第一區(qū)域，如操作530所示。施加的外力使得涂覆有粘彈性材料的襯底的第二區(qū)域基本不受到所施加力的作用。施加外力的持續(xù)時間短于粘彈性材料的本征時間。該應(yīng)用中所用的本征時間定義為使粘彈性材料松弛所需的時間。當(dāng)施加力的時間短于本征時間，粘彈性材料將開始顯示固體狀特征。當(dāng)施加力期間并且粘彈性材料顯示固體狀特征時，粘彈性材料成功地與顆粒污染物中的至少一些相互作用以成功地結(jié)合顆粒污染物，接著通過剝離粘彈性材料，該結(jié)合的顆粒污染物和粘彈性材料一起被從襯底表面的第一區(qū)域移除，如操作540所示。應(yīng)當(dāng)注意到，在從第一區(qū)域的第一范圍移除粘彈性材料期間，在第二區(qū)域施加的粘彈性材料持續(xù)顯示液體狀特征。通過在達到固體狀特征時移除粘彈性材料，徹底的清潔能導(dǎo)致基本干凈的襯底表面。結(jié)果，通過清潔操作大大減少遺留污染物使得該方法是更有效果和有效率的清潔方法。該方法通過達到固體狀特征，以徹底移除來自第一區(qū)域的粘彈性材料和顆粒污染物中的至少一些。雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)若干優(yōu)選實施方式的形式進行了描述，但應(yīng)認(rèn)識到本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過閱讀前述說明書和研究附圖將獲得本發(fā)明的各種變化、附加、排列和等同替換。因此本發(fā)明預(yù)期包括的所有這樣的變化、附加、變換和等同替換均落在本發(fā)明的真實精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于從襯底表面移除顆粒污染物的方法，包括將粘彈性材料層涂覆到所述表面成為薄膜，所述粘彈性材料顯示液體狀特征并具有能與所述表面上出現(xiàn)的所述顆粒污染物至少部分相互作用或結(jié)合的化學(xué)結(jié)構(gòu)；施加力到涂覆有所述粘彈性材料的所述表面的第一區(qū)域，以便涂覆有所述粘彈性材料的所述表面的第二區(qū)域基本不受所施加的所述力的作用，所施加的所述力的持續(xù)時間短于所述粘彈性材料的本征時間；和在施加所述力時從所述第一區(qū)域移除所述粘彈性材料，所述粘彈性材料的所述移除包括從所述表面移除所述顆粒中的至少一些；其中當(dāng)所述粘彈性材料在所述力的所述施加過程中顯示固體狀特征時，在所述表面的所述第一區(qū)域的范圍內(nèi)發(fā)生所述移除，并且其中在所述第一區(qū)域的所述范圍內(nèi)的所述移除過程中，在所述第二區(qū)域，所述粘彈性材料持續(xù)顯示所述液體狀特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加力進一步包括， 提供拉力將所述粘彈性材料拉離所述襯底的所述表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述拉力用真空流提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加力進一步包括， 提供推力將所述粘彈性材料推離所述襯底的所述表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述推力由惰性氣體或液體化學(xué)物中的一種提{共。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述惰性氣體是空氣或氮氣中的一種，所述液體化學(xué)物是去離子水或懸浮微粒中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加力進一步包括， 提供振動力以在所述粘彈性材料中產(chǎn)生脈動。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中通過聲能或機械能中的一種提供所述振動力。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中移除所述粘彈性材料進一步包括在所述粘彈性材料開始顯示液體狀特征前，從所述第一區(qū)域移除所述粘彈性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加力進一步包括，當(dāng)所述粘彈性材料顯示多本征時間時，微調(diào)所述力的頻率以達到所述粘彈性材料的固體狀特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘彈性材料包括以下物質(zhì)中的任何一種懸浮液、蠕蟲狀膠團、表面活性劑、磁/電流變?nèi)芤汉椭T如橡膠、凝膠劑與粘合劑之類粘彈性固體、以及任何前者的組合。
12.用于從襯底表面移除顆粒的顆粒移除機構(gòu)，包括 載架機構(gòu)，其沿著軸接收、托持和運輸襯底；分配頭，其被配置將作為薄膜的粘彈性材料的彎液面涂覆到所述襯底的所述表面的至少一部分，所述粘彈性材料基本顯示液體狀特征；力施加頭，其被配置為施加外力到涂覆有所述粘彈性材料的所述表面的第一區(qū)域，以便涂覆有所述粘彈性材料的所述表面的第二區(qū)域基本不受所施加的所述力的影響，所施加的所述外力的持續(xù)時間短于所述粘彈性材料的本征時間以便能達到所述粘彈性材料的固體狀特征；和沖洗頭，其被配置為，在以達到所述固體狀特征的方式施加所述力時，將液體化學(xué)物作為沖洗彎液面供應(yīng)以沖洗所述表面，并且從所述第一區(qū)域范圍移除所述粘彈性材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭結(jié)合在所述分配頭的后緣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述分配頭包括所述后緣上的延伸墊片，以擴展來自所述力施加頭的力的作用。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭結(jié)合在所述沖洗頭的前緣上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述沖洗頭包括所述沖洗頭的所述前緣上的延伸墊片，以在所述表面暴露于來自所述沖洗頭的液體化學(xué)物的所述沖洗彎液面之前，擴展來自所述力施加頭的所述力的作用。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭結(jié)合于沖洗彎液面的范圍之外。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭結(jié)合于沖洗彎液面的范圍之內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭是分離的且位于所述分配頭和所述沖洗頭之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭結(jié)合在所述沖洗頭的后緣。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭被配置為使用諸如空氣或氮氣之類惰性氣態(tài)化學(xué)物的真空流提供吸力。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭被配置為使用比如去離子水之類液體化學(xué)物的真空流提供吸力。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述分配頭、所述沖洗頭和所述力施加頭是線性頭或旋轉(zhuǎn)頭的一種。
24.用于從襯底表面移除顆粒污染物的顆粒移除機構(gòu)，包括容器，其被配置為容納粘彈性材料，所述粘彈性材料基本顯示液體狀特征并且具有與所述表面上存在的顆粒污染物至少部分結(jié)合或相互作用的化學(xué)結(jié)構(gòu)；載架機構(gòu)，其被配置為沿著所述容器內(nèi)的軸接收、支持和移動所述襯底，以便使所述粘彈性材料的薄膜層涂層在所述襯底的所述表面上；和力施加器機構(gòu)，其被配置為施加外力到涂覆有粘彈性材料的所述表面的第一區(qū)域，以便涂覆有所述粘彈性材料的表面的第二區(qū)域基本不受所施加的所述力的作用，施加所述外力的持續(xù)時間短于所述粘彈性材料的本征時間以便能在所述第一區(qū)域范圍達到所述粘彈性材料的固體狀特征，以容易將所述粘彈性材料和結(jié)合于所述粘彈性材料的顆粒中的至少一些一起移除。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加器機構(gòu)包括被配置為提供機械能到所述表面上的粘彈性材料的所述薄膜以便能使粘彈性材料脈動的馬達，所述機械能足以允許達到所述粘彈性材料的所述固體狀特征。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加器機構(gòu)包括被配置為為所述表面的粘彈性材料的所述薄膜中產(chǎn)生振動提供聲能的換能器，以便能使所述粘彈性材料脈動，所述粘彈性材料的所述脈動能使所述粘彈性材料達到所述固體狀特征。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的顆粒移除機構(gòu)，其中所述力施加頭進一步包括提供拉力或推力中的一種的噴嘴，其中所述噴嘴安裝在移動臂上并連接于容器以提供所述拉力或所述推力到施加在所述表面上的所述粘彈性材料。
全文摘要
用于從襯底表面移除顆粒污染物的裝置和方法，包括在所述表面涂覆粘彈性材料層。所述粘彈性材料涂覆為薄膜并顯示實質(zhì)的液體狀特征。施加外力到涂覆有所述粘彈性材料的第一區(qū)域，以便涂覆有所述粘彈性材料的第二區(qū)域基本不受所施加力的作用。施加力的持續(xù)時間短于所述粘彈性材料的本征時間以便達到粘彈性材料的固體特征。顯示固體狀特征的所述粘彈性材料至少部分地與所述表面上存在的所述顆粒污染物中的至少一些相互作用。當(dāng)所述粘彈性材料顯示固體狀特征時，所述粘彈性材料和所述顆粒污染物中至少一些一起從所述表面的所述第一區(qū)域被移除。
文檔編號H01L21/302GK102349135SQ201080011332
公開日2012年2月8日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者伊扎克·薩巴, 尹秀敏, 德拉甘·波德萊斯尼克, 馬克·卡瓦古奇, 馬克·威爾考克森 申請人:朗姆研究公司