專利名稱：利用接近晶片表面的多個入口和出口干燥半導(dǎo)體晶片表面的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片的清洗和干燥，更具體來說，涉及用于從晶片表面更有效地去除流體同時減少污染和降低晶片清洗成本的設(shè)備和技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片制造工藝中，眾所周知，需要清洗和干燥已經(jīng)進行了制造操作的晶片，該制造操作在晶片表面上留下了不希望的殘余物。這種制造操作的例子包括等離子體刻蝕(例如，鎢回蝕(WEB))和化學(xué)機械拋光(CMP)。在CMP中，把晶片放在支座中，支座將晶片表面推向滾動的傳送帶。該傳送帶使用包含化學(xué)劑和研磨材料的研漿來進行拋光。不幸的是，該工藝往往在晶片表面上留下研漿顆粒和殘余物。如果留在晶片上，不希望的殘余材料和顆粒可能產(chǎn)生缺陷，尤其是如晶片表面上的刮痕以及金屬化結(jié)構(gòu)之間的不適當(dāng)?shù)南嗷プ饔?。在有些情況下，這種缺陷可能導(dǎo)致晶片上的器件變得失效。為了避免丟棄具有失效器件的晶片的不適當(dāng)成本，必須在留下了不希望的殘余物的制造操作之后適當(dāng)且有效地清洗晶片。
濕法清洗晶片之后，必須有效地干燥該晶片以防止水分或清洗流體殘余物留在晶片上。如果允許蒸發(fā)晶片表面上的清洗流體，如當(dāng)小滴形成時通常發(fā)生的那樣，先前溶解在清洗流體中的殘余物或污染物在蒸發(fā)之后將保留在晶片表面上(例如，并且形成斑點)。為了防止發(fā)生蒸發(fā)，必須在不在晶片表面上形成小滴的情況下盡可能快地去除清洗流體。在嘗試著實現(xiàn)這一點時，采用了幾種不同的干燥技術(shù)，如離心干燥、IPA或Marangoni干燥。所有這些干燥技術(shù)都利用了在晶片表面上的某種形式的運動液體/氣體界面，如果適當(dāng)保持的話，這將導(dǎo)致在不形成小滴的情況下干燥晶片。不幸的是，如果運動液體/氣體界面破裂，如利用前述干燥方法經(jīng)常發(fā)生的那樣，將形成小滴并發(fā)生蒸發(fā)，導(dǎo)致在晶片表面上留下污染物。
現(xiàn)在使用的最普遍的干燥技術(shù)是離心清洗干燥(SRD)。圖1A示出了在SRD干燥處理期間清洗流體在晶片10上的運動。在該干燥處理中，由旋轉(zhuǎn)14使?jié)窬愿咚傩D(zhuǎn)。在SRD中，利用離心力，將用于清洗晶片的水或清洗流體從晶片的中心甩到晶片的外部，并最終使其脫離晶片，如流體方向箭頭16所示。在將清洗流體甩脫晶片時，隨著干燥處理的進行，在晶片的中心產(chǎn)生了運動液體/氣體界面12，并且該液體/氣體界面12向晶片的外部移動(即，由運動液體/氣體界面12產(chǎn)生的圓圈漸漸變大)。在圖1A的例子中，由運動液體/氣體界面12形成的圓圈的內(nèi)側(cè)區(qū)域沒有流體，而由該運動液體/氣體界面12形成的圓圈的外側(cè)區(qū)域是清洗流體。因此，隨著干燥處理的繼續(xù)進行，運動液體/氣體界面12的內(nèi)側(cè)部分(干燥區(qū)域)增大，同時該運動液體/氣體界面12的外側(cè)區(qū)域(濕區(qū)域)減小。如前所述，如果運動液體/氣體界面12破裂，則將在晶片上形成清洗流體的小滴，并且可能會由于小滴的蒸發(fā)而產(chǎn)生污染。因此，限制小滴形成和后來的蒸發(fā)以保持晶片表面無污染是事在必行的。不幸的是，該干燥方法只在防止運動液體界面的破裂上部分地獲得成功。
此外，SRD工藝在干燥疏水性的晶片表面上有困難。疏水性的晶片表面可能難以干燥，因為這種表面排斥水和水基(含水的)清洗液。因此，在干燥處理繼續(xù)進行和從晶片表面甩掉清洗流體時，剩余的清洗流體(如果是水基的)將被晶片表面排斥。結(jié)果，含水清洗流體將要以最小面積與疏水性的晶片表面接觸。此外，由于表面張力的作用(即，由于分子氫鍵合的作用)，含水清洗液會抱在一起。因此，由于疏水性的相互作用和表面張力，會不可控制地在疏水性的晶片表面上形成含水清洗流體的球體(或小滴)。這種小滴的形成將導(dǎo)致前述的有害蒸發(fā)和污染。SRD的這些限制在晶片中央特別嚴(yán)重，在那里作用在小滴上的離心力最小。因而，盡管SRD工藝是目前最通用的晶片干燥方法，但是這種方法很難減少在晶片表面上形成清洗流體小滴，特別是當(dāng)在疏水性晶片表面上使用時更是如此。
使用聲能是一種高度先進的、非接觸式的清洗技術(shù)，用于從襯底(如各種制造狀態(tài)中的半導(dǎo)體晶片、平板顯示器、微機電系統(tǒng)(MEMS)、微光電機械系統(tǒng)(MOEMS)等)上去除小顆粒。該清洗工藝通常包括通過液體介質(zhì)傳播聲能以從襯底表面去除顆粒和清洗襯底表面。兆聲(megasonic)能通常在約600KHz(0.6兆赫(MHz))到約1.5MHz(包含0.6MHz和1.5MHz)之間的范圍內(nèi)傳播。能夠使用的典型液體介質(zhì)是去離子水或者幾種襯底清洗化學(xué)劑中的任何一種或多種及其組合，如DI水中稀釋的氫氧化氨/過氧化氫溶液。聲能在液體介質(zhì)中的傳播主要通過以下過程來實現(xiàn)非接觸式的襯底清洗在液體介質(zhì)中由溶解的氣體形成氣泡和使氣泡破裂，這里稱為氣穴現(xiàn)象；微流；當(dāng)化學(xué)劑通過強化的質(zhì)量輸運而用作液體介質(zhì)時，化學(xué)反應(yīng)增強；優(yōu)化ζ電勢以利于在液體介質(zhì)中攜帶顆粒并阻止再沉積；或者提供活化能以便于進行化學(xué)反應(yīng)。
圖1B是典型的批量襯底清洗系統(tǒng)10的示意圖。圖1C是批量襯底清洗系統(tǒng)10的俯視圖。槽11中充滿清洗液16，如去離子水或其它襯底清洗化學(xué)劑。襯底載具12(通常是襯底盒)夾持將要清洗的一批襯底14。一個或更多個換能器18A、18B、18C產(chǎn)生通過清洗液16傳播的發(fā)射聲能15。對于每批襯底14來說，通過接觸和定位所述載具12的定位夾具19A、19B，使襯底14與換能器18A、18B和18C之間的相對位置和距離通?；颈３趾愣?。
如果使用了清洗化學(xué)劑，不管有沒有控制顆粒再粘接的適當(dāng)化學(xué)性，發(fā)射能量15都通過氣穴、聲流和強化質(zhì)量輸運而實現(xiàn)了襯底清洗。批量襯底清洗工藝通常需要較長的處理時間，并且會消耗過量的清洗化學(xué)劑16。此外，難以實現(xiàn)一致性和不同襯底間的控制。
圖1D是提供給換能器18A、18B、18C中的一個或更多個的RF供給源的現(xiàn)有技術(shù)示意圖30。可調(diào)壓控振蕩器(VCO)32按選定頻率向RF發(fā)生器34輸出信號33。RF發(fā)生器34將該信號33放大以產(chǎn)生具有更高功率的信號35。信號35被輸出到換能器18B。功率傳感器36監(jiān)測該信號35。換能器18B輸出發(fā)射能量15。
不幸的是，典型的兆聲系統(tǒng)具有化學(xué)交換速度慢和有效反應(yīng)室容積大的問題。這可能導(dǎo)致污染物留在兆聲反應(yīng)室中從而再沉積在晶片上。因而，這可能導(dǎo)致無效的清洗并降低晶片處理合格率。此外，由于聲波從襯底和槽壁的反射產(chǎn)生的有益或無益的干涉的作用，可能在批量清洗系統(tǒng)中產(chǎn)生熱點或冷點。這些熱點或冷點可能破壞襯底中的敏感結(jié)構(gòu)，或者引起低效或不均勻的清洗。
因此，需要一種方法和設(shè)備，其能夠快速和有效地清洗半導(dǎo)體晶片，同時減少在清洗操作后污染物在晶片上的再沉積，并且使用少量清洗流體以及在沒有熱點或冷點的情況下向襯底提供均勻的功率密度輸送，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。如目前經(jīng)常發(fā)生的，這種污染物的沉積降低了合格晶片的產(chǎn)量，并且提高了半導(dǎo)體晶片的制造成本。
因此，還需要一種方法和設(shè)備，其能夠快速且高效地清洗和干燥半導(dǎo)體晶片，同時減少各種水或清洗流體小滴的形成，由此避免了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，其中所述小滴可能使污染物沉積在晶片表面上。如目前經(jīng)常發(fā)生的，這種沉積物降低了合格晶片的產(chǎn)量，并且提高了半導(dǎo)體晶片的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
廣義地說，本發(fā)明通過提供能夠從晶片表面快速去除流體同時降低晶片污染的清洗和干燥設(shè)備而滿足了這些需要。應(yīng)該理解本發(fā)明可以采用多種方式來實現(xiàn)，包括作為工藝、設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或方法來實現(xiàn)。下面說明本發(fā)明的幾個創(chuàng)造性的實施例。
在一個實施例中，提供了一種襯底制備系統(tǒng)，其包括具有頭部表面的頭部，其中在工作時頭部表面接近襯底表面。該系統(tǒng)還包括用于通過頭部向所述襯底表面輸送第一流體的第一導(dǎo)管和用于通過頭部向所述襯底表面輸送第二流體的第二導(dǎo)管，其中第二導(dǎo)管不同于第一導(dǎo)管。該系統(tǒng)還包括用于從所述襯底表面去除第一流體和第二流體的第三導(dǎo)管，其中當(dāng)工作時第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和第三導(dǎo)管基本上同時起作用。
在另一實施例中，提供了一種用于處理襯底的方法，該方法包括向襯底表面施加第一流體和向該襯底表面施加第二流體，其中接近第一流體而施加第二流體。該方法還包括從所述襯底表面去除第一流體和第二流體，其中在向所述襯底表面施加第一流體和第二流體的同時進行所述去除處理。該施加和該去除形成受控的彎液面。
在又一實施例中，提供了一種在襯底處理操作中使用的襯底制備設(shè)備。該設(shè)備包括接近頭，該接近頭被配置成朝向襯底表面移動。該接近頭包括至少一個第一源入口，其中當(dāng)接近頭處于接近所述襯底表面的位置處時，該第一源入口向所述襯底表面施加第一流體。該設(shè)備還包括至少一個第二源入口，其中該第二源入口被配置成在接近頭處于接近所述襯底表面的位置處時向所述襯底表面施加第二流體。該設(shè)備還包括至少一個源出口，其中該源出口被配置成當(dāng)接近頭處于接近所述襯底表面的位置處時該源出口施加真空壓力以便從所述襯底表面去除第一流體和第二流體。
在再一實施例中，提供了一種在晶片制造操作中使用的晶片清洗器和干燥器，它包括沿著晶片半徑進行線性運動的接近頭載具組件。該接近頭載具組件包括能夠設(shè)置在晶片上方的第一接近頭和能夠設(shè)置在晶片下方的第二接近頭。該接近頭載具組件還包括與第一接近頭連接的上臂，其中該上臂被配置成使得第一接近頭可以在晶片上方移動接近晶片以開始晶片清洗和晶片干燥中的一種。該接近頭載具組件還包括與第二接近頭連接的下臂，其中下臂被配置成使得第二接近頭可以在晶片下方移動接近晶片以開始晶片清洗和晶片干燥中的一種。
在另一實施例中，提供了一種用于清洗和干燥半導(dǎo)體晶片的方法。在本實施例中，該方法提供接近頭，該接近頭包括至少一個第一源入口、至少一個第二源入口和至少一個源出口。該方法還包括向晶片表面移動接近頭，和當(dāng)接近頭處于接近晶片表面的第一位置處時在位于晶片表面上的流體膜上產(chǎn)生第一壓力。該方法還包括當(dāng)接近頭處于接近晶片表面的第一位置時在位于晶片表面上的流體膜上產(chǎn)生第二壓力，以及當(dāng)接近頭處于第一位置處時在位于晶片表面上的流體膜上引入第三壓力。該方法還包括產(chǎn)生壓力差，其中第一壓力和第二壓力大于第三壓力，并且該壓力差使得從晶片表面去除了流體膜。
在另一實施例中，提供了一種在襯底處理操作中使用的襯底制備設(shè)備。該設(shè)備包括被配置成沿著晶片半徑進行線性運動的接近頭載具組件。該接近頭載具組件包括設(shè)置在襯底上方的第一接近頭和設(shè)置在襯底下方的第二接近頭。該組件還包括與第一接近頭連接的上臂，其中該上臂被配置成使得第一接近頭可以在晶片上方移動接近晶片以開始晶片制備。該組件還包括與第二接近頭連接的下臂，其中該下臂被配置成使得第二接近頭可以在晶片下方移動接近晶片以開始晶片制備。
在一個實施例中，提供了一種用于處理襯底的方法，該方法包括在襯底表面上產(chǎn)生流體彎液面和向該流體彎液面施加聲能。該方法還包括使襯底表面上的流體彎液面運動以處理襯底表面。
在另一實施例中，提供了一種在襯底制備設(shè)備中使用的頭部。該頭部包括用于通過該頭部向襯底表面輸送第一流體的至少一個第一源入口、和用于通過該頭部向所述襯底表面輸送第二流體的至少一個第二源入口，該第二流體不同于第一流體。該頭部還包括用于從所述襯底表面去除第一流體和第二流體的至少一個源出口，其中所述至少一個源出口的至少一部分位于所述至少一個第一源入口與所述至少一個第二源入口之間。當(dāng)工作時，所述至少一個第一源入口、所述至少一個第二源入口和所述至少一個源出口基本上同時起作用。該頭部還包括能夠向第一流體施加聲能的換能器。所述至少一個第二源入口至少包圍所述至少一個源出口的后緣側(cè)。
在又一實施例中，提供了一種用于制備晶片表面的管簇。該管簇包括位于該管簇的第一部分中的清洗區(qū)，該清洗區(qū)被配置成在晶片表面產(chǎn)生第一流體彎液面。該管簇還包括被限定在清洗區(qū)內(nèi)并能夠向第一流體彎液面施加聲能的換能器。該頭部還包括位于管簇的第二部分中的干燥區(qū)，該干燥區(qū)被配置成在晶片表面上產(chǎn)生第二流體彎液面。
本發(fā)明的優(yōu)點很多。特別是，這里所述的設(shè)備和方法可以有效且高效地清洗半導(dǎo)體晶片，同時減少留在晶片表面上的流體和污染物。因而，由于污染水平較低的高效晶片清洗，可以提高晶片處理和生產(chǎn)的效率并實現(xiàn)更高的晶片合格率。本發(fā)明結(jié)合流體輸入和兆聲施加來使用真空流體去除，實現(xiàn)了改進的清洗。與其它清洗技術(shù)相比，由上述各種力在晶片表面上產(chǎn)生的壓力能夠最佳地去除晶片表面上的污染物，顯著地減少污染物的再沉積。本發(fā)明可向晶片表面施加異丙醇(IPA)蒸氣和清洗化學(xué)劑，且基本上同時在晶片表面附近產(chǎn)生真空。這能產(chǎn)生和智能地控制彎液面，并且減小清洗化學(xué)劑界面的水表面張力，因此能在不留下污染物的情況下從晶片表面最佳地去除流體。可基本上同時地將兆聲波施加于該彎液面上以提供基于兆聲的晶片清洗而不存在一般兆聲應(yīng)用中存在的問題。此外，通過輸入IPA、清洗化學(xué)劑和輸出流體而產(chǎn)生的清洗彎液面可以沿著晶片表面移動，從而清洗晶片。而且，在附加的實施例中，與現(xiàn)有技術(shù)的清洗和干燥系統(tǒng)相比，這里所述的設(shè)備和方法可以清洗和干燥晶片，同時減少留在晶片表面上的污染物。因此，本發(fā)明能以極高效率清洗晶片表面同時顯著減少污染物的形成。
其它優(yōu)點包括干燥和清洗半導(dǎo)體晶片同時減少晶片表面上留下的流體和污染物的高效性。因而，由于污染水平較低的高效晶片干燥，可以提高晶片處理和制造的效率并可以實現(xiàn)更高的晶片合格率。本發(fā)明使用結(jié)合流體輸入的真空流體去除，實現(xiàn)了改進的干燥和清洗。與其它清洗和干燥技術(shù)相比，通過上述各種力在晶片表面的流體膜上產(chǎn)生的壓力實現(xiàn)了對晶片表面的流體的最佳去除，并顯著地減少了殘留的污染物。此外，本發(fā)明可基本上同時向晶片表面施加異丙醇(IPA)蒸氣和去離子水且在晶片表面附近產(chǎn)生真空。這能產(chǎn)生并智能地控制彎液面，并且減小去離子水界面的水表面張力，因此能夠在不留下污染物的情況下最佳地從晶片表面去除流體。通過輸入IPA、DIW和輸出流體而產(chǎn)生的彎液面可沿著晶片表面移動以清洗和干燥晶片。因此，本發(fā)明以極高效率從晶片表面去除流體，同時顯著減少了由于低效干燥(例如，離心干燥)造成的污染物形成。
由以下的詳細(xì)說明，結(jié)合附圖，可以更加清楚地理解本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點。附圖以示例的方式解釋了本發(fā)明的原理。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明更容易理解本發(fā)明。為了便于進行該說明，使用相同的標(biāo)號來表示相同的結(jié)構(gòu)元件。
圖1A表示在SRD干燥處理期間晶片上的清洗流體的運動。
圖1B是典型的批量襯底清洗系統(tǒng)的示意圖。
圖1C是批量襯底清洗系統(tǒng)的俯視圖。
圖1D是表示向一個或更多個換能器供電的現(xiàn)有技術(shù)RF電源的示意圖。
圖2A表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的另一個視圖。
圖2C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的載有晶片的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視特寫圖。
圖2D是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的另一側(cè)視特寫圖。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有雙接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有雙接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有用于晶片特定表面的多個接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有用于晶片特定表面的多個接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有在晶片108的直徑上水平配置的接近頭。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有在晶片108的直徑上水平配置的接近頭。
圖5C是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有水平配置的接近頭，配置成清洗和/或干燥固定的晶片。
圖5D是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有水平配置的接近頭，配置成清洗和/或干燥固定的晶片。
圖5E是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有水平配置的接近頭，配置成清洗和/或干燥固定的晶片。
圖5F是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的另一側(cè)視圖，該側(cè)視圖相對圖5E所示的側(cè)視圖旋轉(zhuǎn)了90度。
圖5G是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有橫跨晶片半徑延伸的水平配置的接近頭。
圖5H是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)具有橫跨晶片半徑延伸的水平配置的接近頭。
圖6A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片的接近頭入口/出口方向。
圖6B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片的另一接近頭入口/出口方向。
圖6C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片的又一接近頭入口/出口方向。
圖6D顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可由接近頭執(zhí)行的晶片干燥處理的優(yōu)選實施例。
圖6E顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可由接近頭執(zhí)行的利用另一源入口/出口方向的另一晶片干燥處理。
圖6F顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一源入口和出口方向，其中可以利用一附加源出口來輸入附加流體。
圖7A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進行干燥操作的接近頭。
圖7B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭的一部分的俯視圖。
圖7C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有用于進行干燥操作的多個傾斜源入口的接近頭。
圖7D顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有用于進行干燥操作的多個傾斜源入口和傾斜源出口的接近頭。
圖8A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在雙晶片表面清洗和干燥系統(tǒng)中使用的接近頭的側(cè)視圖。
圖8B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的雙晶片表面清洗和干燥系統(tǒng)中的接近頭。
圖9A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭的俯視圖。
圖9B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭的側(cè)視圖。
圖9C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭106-1的仰視圖。
圖10A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭。
圖10B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭的俯視圖。
圖10C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭的側(cè)視圖。
圖11A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭的俯視圖。
圖11B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭的側(cè)視圖。
圖11C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭的仰視圖。
圖12A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭。
圖12B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭的后視圖。
圖12C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭的俯視圖。
圖13A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的類似于圖9A中所示接近頭的圓形接近頭的俯視圖。
圖13B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的仰視的接近頭。
圖13C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的側(cè)視的接近頭。
圖14A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭，該接近頭的形狀類似于圖12A中所示的接近頭。
圖14B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的其中一端為方形而另一端為圓形的接近頭的俯視圖。
圖14C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭的方形端的側(cè)視圖。
圖15A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭的仰視圖。
圖15B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭的俯視圖。
圖15C顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭的側(cè)視圖。
圖16A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在晶片表面兆聲清洗系統(tǒng)中使用的接近頭的側(cè)視圖。
圖16B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在雙晶片表面兆聲清洗系統(tǒng)中使用的接近頭的側(cè)視圖。
圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的兆聲換能器位于源出口和源入口之間的接近頭的側(cè)視圖。
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有圖7A所示結(jié)構(gòu)的接近頭的側(cè)視圖，其中兆聲換能器位于前緣側(cè)的源出口和源入口之間。
圖19A顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的清洗/兆聲區(qū)和干燥區(qū)相組合的接近頭的側(cè)視圖。
圖19B顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在清洗/兆聲區(qū)中具有雙兆聲換能器的接近頭的側(cè)視圖。
圖20顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有多個源入口和多個源出口的示例處理窗口。
圖21顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基本上為方形的接近頭的俯視圖。
具體實施例方式
公開了本發(fā)明的用于清洗和/或干燥晶片的方法和設(shè)備。在下面的說明中，為了提供對本發(fā)明的全面理解而列舉了很多具體細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在缺少一些或所有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以實施本發(fā)明。在其它例子中，為了防止使本發(fā)明不清楚而沒有詳細(xì)介紹公知的工藝操作。
雖然根據(jù)幾個優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀前述說明并研究附圖將能實現(xiàn)本發(fā)明的各種替換、添加、變換及其等效形式。因此本發(fā)明將包括落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這種替換、添加、變換和等效形式。
下面的圖2A-2D顯示了示例晶片處理系統(tǒng)的實施例。應(yīng)該理解，該系統(tǒng)是示例性的，可以采用能夠移動接近頭使其接近晶片的任何其它合適類型的結(jié)構(gòu)。在所示實施例中，(多個)接近頭可以按線性方式從晶片中央部分向晶片邊緣運動。應(yīng)該理解也可以采用其它實施例，其中，(多個)接近頭可以按線性方式從晶片的一個邊緣向晶片在直徑上的另一相對邊緣運動，或者可以采用其它非線性運動，例如，圓周運動、螺旋型運動、之字形運動等。此外，在一個實施例中，可以使晶片旋轉(zhuǎn)并且使接近頭以線性方式運動，從而使接近頭可以處理晶片的所有部分。還應(yīng)該理解，也可以采用其它實施例，其中，晶片不旋轉(zhuǎn)，而將接近頭構(gòu)成為按能夠處理晶片的所有部分的方式在晶片上方運動。此外，這里所述的接近頭和晶片清洗和干燥系統(tǒng)可以用于清洗和干燥任何形狀和尺寸的襯底，例如200mm晶片、300mm晶片、平板等。該晶片清洗和干燥系統(tǒng)可用于清洗和/或干燥晶片，這取決于該系統(tǒng)的配置。
圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括滾輪102a、102b和102c，這些滾輪可保持和旋轉(zhuǎn)晶片以干燥晶片表面。該系統(tǒng)100還包括接近頭106a和106b，在一個實施例中，分別把這些接近頭安裝到上臂104a和下臂104b。上臂104a和下臂104b是接近頭載具組件104的一部分，該接近頭載具組件104能使接近頭106a和106b沿著晶片的半徑基本上做線性運動。
在一個實施例中，將接近頭載具組件104配置成將接近頭106a保持在晶片上方并將接近頭106b保持在晶片下方，接近晶片。這可以通過以下方式來實現(xiàn)使上臂104a和下臂104b可按垂直方式運動，從而一旦將所述接近頭水平地移動到開始晶片處理的位置處，就可將接近頭106a和106b垂直移動到接近晶片的位置處?？捎萌魏魏线m的方式構(gòu)成上臂104a和下臂104b，以便可以移動接近頭106a和106b以進行這里所述的晶片處理。應(yīng)該理解，可用任何合適的方式構(gòu)成系統(tǒng)100，只要所述(多個)接近頭可以移動接近晶片，從而產(chǎn)生并控制如下面參照圖6D-8B所述的彎液面即可。還應(yīng)理解，所述接近可以是距離晶片任何合適的距離，只要進一步參照圖6D-8B討論的彎液面可保持不變即可。在一個實施例中，接近頭106a和106b(以及這里所述的任何其它接近頭)可分別移動到距離晶片為約0.1mm到約10mm之間的距離，從而開始晶片處理操作。在一優(yōu)選實施例中，接近頭106a和106b(以及這里所述的任何其它接近頭)可各移動到距離晶片約0.5mm到約4.5mm之間的距離，從而開始晶片處理操作，并且在一更優(yōu)選的實施例中，接近頭106a和106b(以及這里所述的任何其它接近頭)可移動到距離晶片約2mm的距離，從而開始晶片處理操作。
圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的另一個示意圖。在一個實施例中，系統(tǒng)100具有接近頭載具組件104，該載具組件104被配置成能使接近頭106a和106b從晶片中心向晶片邊緣移動。應(yīng)該理解，可用任何合適的方式移動接近頭載具組件104，從而使接近頭106a和106b移動以按照希望的那樣清洗和/或干燥晶片。在一個實施例中，接近頭載具組件104可以利用電機驅(qū)動以便從晶片中心向晶片邊緣移動接近頭106a和106b。應(yīng)該理解，盡管所示的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100具有接近頭106a和106b，但是可以使用任何合適數(shù)量(例如1、2、3、4、5、6等)的接近頭。晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的接近頭106a和/或106b還可以是任何合適尺寸或形狀的，如參照圖6-15所討論的接近頭106、106-1、106-2、106-3、106-4、106-5、106-6、106-7。這里所述的不同結(jié)構(gòu)在接近頭與晶片之間產(chǎn)生流體彎液面。通過向晶片表面施加流體和從該表面去除流體，流體彎液面可橫跨晶片移動，從而清洗和干燥晶片。因此，接近頭106a和106b可具有如這里所示的任何多種類型的結(jié)構(gòu)或能進行這里所述的處理的其它結(jié)構(gòu)。還應(yīng)該理解，系統(tǒng)100可清洗和干燥晶片的一個表面或者晶片的頂面和底面兩者。
此外，除了清洗或干燥晶片的頂面和底面之外，如果需要的話，通過輸入和輸出不同類型的流體，還可以將系統(tǒng)100配置成清洗晶片的一側(cè)和干燥晶片的另一側(cè)。應(yīng)該理解，根據(jù)所希望的操作，系統(tǒng)100可在頂面和底面上分別在接近頭106a和106b中施加不同的化學(xué)劑。除了清洗和/或干燥晶片的頂面和/或底面之外，還可將所述接近頭配置成清洗和干燥晶片的斜邊。這可以通過移動彎液面使其離開晶片的邊緣而實現(xiàn)，這清洗了斜邊。還應(yīng)該理解接近頭106a和106b可以是相同類型的頭部或不同類型的頭部。
圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的夾持有晶片108的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的側(cè)面特寫圖。晶片108可由滾輪102a、102b和102c以任何合適的方向夾持和旋轉(zhuǎn)，只要該方向能使所希望的接近頭接近要被清洗或干燥的晶片108的一部分即可。在一個實施例中，可通過使用轉(zhuǎn)軸111使?jié)L輪102b旋轉(zhuǎn)，可由滾輪臂109支撐并旋轉(zhuǎn)滾輪102c。滾輪102a也可由它自己的轉(zhuǎn)軸(如圖3B所示)來旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，滾輪102a、102b和102c沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，以便沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)晶片108。應(yīng)該理解，所述滾輪可以沿順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，這取決于所希望的晶片旋轉(zhuǎn)方向。在一個實施例中，由滾輪102a、102b和102c施加給晶片108的旋轉(zhuǎn)用于將未經(jīng)處理的晶片區(qū)域移動接近接近頭106a和106b。然而，旋轉(zhuǎn)本身并不會干燥晶片或使晶片表面上的流體向晶片邊緣移動。因此，在一個示例性的干燥操作中，通過接近頭106a和106b的線性運動并且通過晶片108的旋轉(zhuǎn)，將晶片的濕區(qū)域呈現(xiàn)給接近頭106a和106b。干燥或清洗操作本身通過至少一個接近頭來進行。因而，在一個實施例中，隨著干燥操作的進行，在螺旋運動中，晶片108的干燥區(qū)域?qū)木?08的中心區(qū)擴展到其邊緣區(qū)。通過改變系統(tǒng)100的配置和接近頭106a和/或接近頭106b的方向和運動，可改變干燥運動以容納幾乎任何合適類型的干燥路徑。
應(yīng)該理解，可將接近頭106a和106b配置成具有配置成輸入去離子水(DIW)的至少一個第一源入口(也被稱為DIW入口)、配置成輸入蒸氣形式的異丙醇(IPA)的至少一個第二源入口(也被稱為IPA入口)、以及配置成通過施加真空而從晶片與特定接近頭之間的區(qū)域輸出流體的至少一個源出口(也被稱為真空出口)。應(yīng)該理解，這里所使用的真空也可以是抽吸。此外，也可以將其它類型的溶液(例如清洗液、氨水、HF等)輸入到第一源入口和第二源入口中。應(yīng)該理解，盡管在一些示例實施例中使用了IPA蒸氣，也可以使用任何其它類型的蒸氣，例如氮氣、任何合適的乙醇蒸氣、以及易與水混合的有機化合物等。
在一個實施例中，所述至少一個IPA蒸氣入口與所述至少一個真空出口相鄰，而所述至少一個真空出口又與所述至少一個DIW入口相鄰，從而形成IPA-真空-DIW方向。應(yīng)該理解，根據(jù)所希望的晶片處理以及想要增強什么類型的晶片清洗和干燥機構(gòu)，可采用其它類型的方向，如IPA-DIW-真空、DIW-真空-IPA、真空-IPA-DIW等。在一優(yōu)選實施例中，可采用IPA-真空-DIW方向，以便巧妙且有效地產(chǎn)生、控制和移動接近頭與晶片之間的彎液面，從而清洗和干燥晶片。如果上述方向保持不變，可以用任何合適方式來布置DIW入口、IPA蒸氣入口和真空出口。例如，除了IPA蒸氣入口、真空出口和DIW入口之外，在一附加實施例中，可以有另外的多組IPA蒸氣出口、DIW入口和/或真空出口，這取決于所希望的接近頭的結(jié)構(gòu)。因此，其它實施例可采用IPA-真空-DIW-DIW-真空-IPA，或者和參照圖6D說明的優(yōu)選實施例一起參照圖7-15對具有IPA源入口、真空源出口和DIW源入口結(jié)構(gòu)的其它示例性實施例進行了說明。
圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的另一側(cè)向特寫示意圖。在本實施例中，通過使用接近頭載具組件104，已將接近頭106a和106b定位成分別接近晶片108的頂面108a和底面108b。一旦處于這個位置處，接近頭106a和106b就可利用所述IPA和DIW源入口和(多個)真空源出口來產(chǎn)生與晶片108接觸的晶片處理彎液面，這能夠從頂面108a和底面108b去除流體。可根據(jù)參照圖6-9B的描述來產(chǎn)生晶片處理彎液面，其中將IPA蒸氣和DIW輸入到晶片108與接近頭106a和106b之間的區(qū)域中?；旧吓c此同時，輸入IPA和DIW，可以接近晶片表面施加真空，以輸出IPA蒸氣、DIW和可能位于晶片表面上的流體。應(yīng)該理解，盡管在該示例實施例中使用了IPA，但是也可以使用任何其它合適類型的蒸氣，例如氮氣、任何合適的丙醇蒸氣、有機化合物、己醇、乙基乙二醇等易與水混合的物質(zhì)。處于接近頭與晶片之間區(qū)域中的DIW的部分是彎液面。應(yīng)該理解，如這里所使用的，術(shù)語“輸出”可以指從晶片108與特定接近頭之間的區(qū)域去除流體，術(shù)語“輸入”可以指向晶片108與特定接近頭之間的區(qū)域引入流體。
在另一示例實施例中，接近頭106a和106b可以按一定方式運動，以便在不旋轉(zhuǎn)晶片108的情況下清洗和/或干燥晶片108的所有部分。在這個實施例中，可將接近頭載具組件104配置成能移動接近頭106a和106b中的任一個或全部兩個使其接近晶片108的任何合適區(qū)域。在一個實施例中，可將接近頭配置成按螺旋方式從晶片108的中心向其邊緣移動或按相反方向移動。在另一實施例中，可將接近頭106a和106b配置成以線性方式橫跨晶片108來回移動，從而可以處理晶片表面108a和/或108b的所有部分。在又一實施例中，可采用下面參照圖5C-5F所討論的結(jié)構(gòu)。因而，為了實現(xiàn)晶片處理操作的最佳化，很多不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)100都可以采用。
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有雙接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的俯視圖。如前面參照圖2A-2D所述，可將上臂104a配置成將接近頭106a移動并保持在接近晶片108上方的位置處。還可將上臂104a配置成按基本上線性的方式113從晶片108的中心部分向晶片108的邊緣移動接近頭106a。因而，在一個實施例中，隨著晶片108如旋轉(zhuǎn)112所示那樣運動，接近頭106a能夠使用參照圖6-8進一步詳細(xì)說明的工藝從晶片108的頂面108a去除流體膜。因此，接近頭106a可在晶片108上方沿基本螺旋路徑來干燥晶片108。在參照圖3B所示的另一實施例中，可以有位于晶片108下方的第二接近頭，以從晶片108的底面108b去除流體膜。
圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有雙接近頭的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的側(cè)視圖。在本實施例中，系統(tǒng)100包括能夠處理晶片108的頂面的接近頭106a和能夠處理晶片108的底面的接近頭106b。在一個實施例中，轉(zhuǎn)軸111a和111b連同滾輪臂109可分別旋轉(zhuǎn)滾輪102a、102b和102c。滾輪102a、102b和102c的該旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)晶片108，從而可以把晶片108的基本上所有表面都呈現(xiàn)給接近頭106a和106b，以進行干燥和/或清洗。在一個實施例中，在晶片108旋轉(zhuǎn)時，分別由臂104a和104b使接近頭106a和106b接近晶片表面108a和108b。一旦接近頭106a和106b接近晶片108，就開始進行晶片干燥或清洗。在操作中，通過向晶片108的頂面和底面施加IPA、去離子水和真空，如參照圖6所述那樣，接近頭106a和106b可各從晶片108去除流體。
在一個實施例中，通過使用接近頭106a和106b，系統(tǒng)100可在少于3分鐘的時間內(nèi)干燥200mm的晶片。應(yīng)該理解，通過增大接近頭106a和106b從晶片108的中心向晶片108的邊緣運行的速度，可以減少干燥或清洗的時間。在另一實施例中，使用接近頭106a和106b并結(jié)合更快的晶片旋轉(zhuǎn)速度，以便在更短的時間內(nèi)干燥晶片108。在又一實施例中，可以一起調(diào)節(jié)晶片108的旋轉(zhuǎn)和接近頭106a和106b的運動，以便獲得最佳干燥/清洗速度。在一個實施例中，接近頭106a和106b可以按約5mm每分鐘到約500mm每分鐘之間的速度從晶片108的中心區(qū)域向晶片108的邊緣線性地運動。
圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100’的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100’包括用于晶片108的特定表面的多個接近頭。在本實施例中，系統(tǒng)100’包括上臂104a-1和上臂104a-2。如圖4B所示，系統(tǒng)100’還可包括分別與接近頭106b-1和106b-2相連的下臂104b-1和下臂104b-2。在系統(tǒng)100’中，接近頭106a-1和106a-2(如果要進行頂部和底部表面處理，還有106b-1和106b-2)聯(lián)合工作，從而利用兩個接近頭來處理晶片108的特定表面，可將干燥時間或清洗時間減少到約一半的時間。因此，在操作中，在晶片108旋轉(zhuǎn)時，接近頭106a-1、106a-2、106b-1和106b-2在晶片108的中心附近開始處理晶片108，并基本上按線性方式朝著晶片108的邊緣向外移動。通過這種方式，由于晶片108的旋轉(zhuǎn)112使晶片108的所有區(qū)域接近接近頭，從而將處理晶片108的所有部分。因此，隨著接近頭106a-1、106a-2、106b-1和106b-2的線性運動和晶片108的旋轉(zhuǎn)運動，正被干燥的晶片表面以螺旋方式從晶片108的中心向晶片108的邊緣運動。
在另一實施例中，接近頭106a-1和106b-1可以開始處理晶片108，并且在它們已從晶片108的中心區(qū)域移開之后，接近頭106a-2和106b-2可移動到晶片108的中心區(qū)域，從而增強晶片處理操作。因此，通過使用多個接近頭來處理特定晶片表面，可以顯著地減少晶片處理時間。
圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100’的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100’包括用于晶片108的特定表面的多個接近頭。在本實施例中，系統(tǒng)100’包括能夠處理晶片108的頂面108a的兩個接近頭106a-1和106a-2以及能夠處理晶片108的底面108b的接近頭106b-1和106b-2。如系統(tǒng)100中那樣，轉(zhuǎn)軸111a和111b連同滾輪臂109可分別旋轉(zhuǎn)滾輪102a、102b和102c。滾輪102a、102b和102c的這種旋轉(zhuǎn)可使晶片108旋轉(zhuǎn)，從而可以使晶片108的基本上所有表面都接近接近頭106a-1、106a-2、106b-1和106b-2，以進行晶片處理操作。
在操作中，每個接近頭106a-1、106a-2、106b-1和106b-2可通過向晶片108的頂面和底面施加IPA、去離子水和真空而從晶片108去除流體，例如如圖6-8中所示。通過在晶片每側(cè)使用兩個接近頭，可在更少的時間內(nèi)完成晶片處理操作(即清洗和/或干燥)。應(yīng)該理解，如利用參照圖3A和3B所述的晶片處理系統(tǒng)那樣，可將晶片的旋轉(zhuǎn)速度改變到任何合適速度，只要該配置能夠進行恰當(dāng)?shù)木幚砑纯?。在一個實施例中，當(dāng)使用晶片108的一半旋轉(zhuǎn)來干燥整個晶片時，可減少晶片處理時間。在這種實施例中，晶片處理速度可以大約是晶片每側(cè)只用一個接近頭時的處理速度的一半。
圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100”的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100”具有在晶片108的直徑上延伸的水平設(shè)置的接近頭106a-3。在本實施例中，接近頭106a-3由橫跨晶片108的直徑延伸的上臂104a-3支撐。在本實施例中，可通過上臂104a-3的垂直運動而將接近頭106a-3移動到清洗和/或干燥位置，以便接近頭106a-3可處于接近晶片108的位置處。一旦接近頭106a-3接近晶片108，就可進行晶片108的頂面的晶片處理操作。
圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100”的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100”具有橫跨晶片108的直徑延伸的水平設(shè)置的接近頭106a-3和106b-3。在本實施例中，接近頭106a-3和接近頭106b-3都是長形的，從而能夠橫跨晶片108的直徑。在一個實施例中，當(dāng)晶片108正在旋轉(zhuǎn)時，分別通過上臂104a和下臂104b使接近頭106a-3和106b-3接近晶片表面108a和108b。由于接近頭106a-3和106b-3橫跨晶片108延伸，所以清洗/干燥晶片108只需要全轉(zhuǎn)的一半。
圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100具有配置成清洗和/或干燥固定的晶片108的水平設(shè)置的接近頭106a-3和106b-3。在本實施例中，晶片108可以由任何合適類型的晶片夾持設(shè)備(例如，邊緣夾具、具有邊緣固定器的指狀物等)保持固定。將接近頭載具組件104配置成可從晶片108在直徑上的一邊跨越晶片108的直徑移動到晶片108另一側(cè)的邊緣。采用這種方式，接近頭106a-3和/或接近頭106b-3(如下面參照圖5D所示)可沿著晶片108的直徑從一邊向相對邊橫跨晶片移動。應(yīng)該理解，接近頭106a-3和/或106b-3可按從晶片108的一邊向直徑上相對的另一邊移動的任何合適方式移動。在一個實施例中，接近頭106a-3和/或接近頭106b-3可沿方向121(例如，圖5C中從頂部向底部或從底部向頂部的方向)移動。因此，晶片108可固定不動而沒有任何旋轉(zhuǎn)或運動，并且接近頭106a-3和/或接近頭106b-3可移動接近晶片，并且利用在晶片108上方的一次通過，清洗/干燥晶片108的頂面和/或底面。
圖5D示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100具有被配置為清洗和/或干燥固定晶片108的水平設(shè)置的接近頭106a-3和106b-3。在本實施例中，接近頭106a-3水平設(shè)置，晶片108也水平設(shè)置。通過使用至少橫跨晶片108的直徑的接近頭106a-3和接近頭106b-3，可通過沿如參照圖5C所述的方向121移動接近頭106a-3和106b-3而在一次通過中清洗和/或干燥晶片108。
圖5E示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100””的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100””具有被配置為清洗和/或干燥固定晶片108的垂直設(shè)置的接近頭106a-3和106b-3。在本實施例中，接近頭106a-3和106b-3垂直設(shè)置，并且接近頭106a-3和106b-3被配置成從左向右或從右向左移動，從晶片108的第一邊緣開始向晶片108的與該第一邊緣在直徑上相對的第二邊緣運動。因此，在這種實施例中，接近頭載具組件104可將接近頭106a-3和106b-3移動接近晶片108，并使接近頭104a-3和104b-3從一個邊緣向另一個邊緣橫跨晶片運動，從而可以在一次通過中處理晶片108，由此減少清洗和/或干燥晶片108的時間。
圖5F示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的從圖5E所示的側(cè)視圖旋轉(zhuǎn)90度的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100””的另一側(cè)視圖。應(yīng)該理解，可以使接近頭載具組件104按任何合適方式定向，例如使接近頭載具組件104相對于圖5F所示的方向旋轉(zhuǎn)180度。
圖5G示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100-5的俯視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100-5具有橫跨晶片108的半徑延伸的水平設(shè)置的接近頭106a-4。在一個實施例中，接近頭106a-4的跨距小于正被處理的襯底的半徑。在另一實施例中，接近頭106a-4在正被處理襯底的半徑上延伸。在一優(yōu)選實施例中，接近頭106a-4在晶片108的半徑上延伸使該接近頭可以覆蓋并處理晶片108的中心點和晶片108的邊緣，從而使該接近頭106a-4可覆蓋并處理晶片的中心點和晶片的邊緣。在本實施例中，可通過上臂104a-4的垂直運動將接近頭106a-4移動到清洗/干燥位置處，從而可使該接近頭106a-4處于接近晶片108的位置處。一旦接近頭106a-4接近晶片108，就開始進行晶片108的頂面的晶片處理操作。在一個實施例中，由于接近頭106a-4在晶片的半徑上延伸，所以可以在一轉(zhuǎn)中清洗/干燥晶片。
圖5H示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的晶片清洗和干燥系統(tǒng)100-5的側(cè)視圖，該晶片清洗和干燥系統(tǒng)100-5具有橫跨晶片108的半徑延伸的水平設(shè)置的接近頭106a-4和106b-4。在本實施例中，接近頭106a-4和接近頭106b-4都是細(xì)長的，以跨越并超出晶片108的半徑。如參照圖5G所述，根據(jù)所希望的實施例，接近頭106a-4的跨距可短于晶片108的半徑、正好等于該半徑或者長于該半徑。在一個實施例中，在晶片108旋轉(zhuǎn)的同時，分別通過上臂104a和下臂106b-4使接近頭106a-4和106b-4接近晶片表面108a和108b。在一個實施例中，由于接近頭106a-4和106b-4超出晶片108的半徑，所以只需要一次完整旋轉(zhuǎn)來清洗/干燥晶片108。
圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片108的接近頭入口/出口方向117。在一個實施例中，方向117是接近頭106的一部分，其中，除了所示方向117之外，可使用其它源出口304和其它源入口302和306。方向117可包括前緣109上的源入口306，其中源出口304處于源入口306和源出口302之間。
圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片108的另一接近頭入口/出口方向119。在一個實施例中，方向119是接近頭106的一部分，其中，除了所示方向119以外，還可以使用其它源出口304和其它源入口302和306。方向119可包括前緣109上的源出口304，其中源入口302處于源出口304和源入口306之間。
圖6C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可用于清洗和干燥晶片108的又一接近頭入口/出口方向121。在一個實施例中，方向121是接近頭106的一部分，其中，除了所示方向121以外，還可以使用其它源出口304和其它源入口302和306。方向119可包括前緣109上的源入口306，其中源入口302處于源出口304和源入口306之間。
圖6D示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可由接近頭106執(zhí)行的晶片干燥處理的優(yōu)選實施例。盡管圖6示出了被干燥頂面108a，但是應(yīng)該理解，對于晶片的底面108b可以基本上采用相同的方式來實現(xiàn)晶片干燥處理。在一個實施例中，可用源入口302向晶片108的頂面108a施加異丙醇(IPA)蒸氣，并且可用源入口306向晶片108的頂面108a施加去離子水(DIW)。此外，可用源出口304向接近晶片表面的區(qū)域施加真空，以便去除可能位于頂面108a上或附近的流體或蒸氣。應(yīng)該理解，可以使用源入口和源出口的任何合適組合，只要存在至少一個源入口302與至少一個源出口304相鄰、而至少一個源出口304又與至少一個源入口306相鄰的至少一個組合。IPA可以處于任何合適的形態(tài)，例如，IPA蒸氣，其中利用N2氣輸入處于蒸氣形態(tài)的IPA。而且，盡管這里使用了DIW，也可以使用可進行或增強晶片處理的任何其它合適的流體，例如按其它方式純化的水、清洗流體等。在一個實施例中，通過源入口302提供IPA入流310，可通過源出口304施加真空312，并且可通過源入口306施加DIW入流314。因此，利用了前面參照圖2所述的IPA-真空-DIW方向的實施例。因而，如果在晶片108上留下流體膜，可通過IPA入流310向晶片表面施加第一流體壓力，可通過DIW入流314向晶片表面施加第二流體壓力，并可通過真空312施加第三流體壓力，從而去除晶片表面上的DIW、IPA和流體膜。
因此，在一個實施例中，隨著向晶片表面施加DIW入流314和IPA入流310，晶片表面上的任何流體都與DIW入流314混合。此時，向晶片表面施加的DIW入流314與IPA入流310相遇。IPA與DIW入流314形成界面118(也被稱為IPA/DIW界面118)，并且連同真空312一起對從晶片108的表面去除DIW入流314與任何其它流體起到輔助作用。在一個實施例中，IPA/DIW界面118減小了DIW的表面張力。在操作中，向晶片表面施加DIW，并且通過由源出口304施加的真空立即將該DIW與晶片表面上的流體一起去除。向晶片表面施加并在接近頭和晶片表面之間的區(qū)域中駐留一定時間的DIW與晶片表面上的任何流體一起形成彎液面116，其中彎液面116的邊界是IPA/DIW界面118。因此，彎液面116是向該表面施加并與晶片表面上的任何流體基本上同時去除的恒定流體流。從晶片表面幾乎立即去除DIW防止了在被干燥的晶片表面的區(qū)域上形成流體小滴，由此減少污染物在晶片108上變干的可能性。向下注入的IPA的壓力(由IPA的流速產(chǎn)生的)也有助于限制彎液面116。
IPA的流速有助于將水流移出或推出接近頭和晶片表面之間的區(qū)域并進入源出口304，通過源出口304可從接近頭輸出流體。因此，隨著IPA和DIW被推到源出口304中，構(gòu)成IPA/DIW界面118的邊界就不是連續(xù)的邊界，因為氣體(例如，空氣)與流體一起被推到源出口304中。在一個實施例中，由于來自源出口304的真空牽引DIW、IPA和晶片表面上的流體，進入源出口304的流是不連續(xù)的。當(dāng)對流體和氣體的組合施加真空時，這個流動的不連續(xù)性類似于通過細(xì)管來上拉流體和氣體。因而，隨著接近頭106移動，彎液面也和接近頭一起移動，并且先前由彎液而占據(jù)的區(qū)域由于IPA/DIW界面118的移動而被干燥。還應(yīng)該理解，可以使用任何合適數(shù)量的源入口302、源出口304和源入口306，這取決于設(shè)備的配置和所希望的彎液面尺寸和形狀。在另一實施例中，液體流速和真空流速使得進入真空出口的總液體流是連續(xù)的，而沒有氣體流入真空出口。
應(yīng)該理解，對于IPA、DIW和真空可以使用任何合適的流速，只要可以保持彎液面116即可。在一個實施例中，通過一組源入口306的DIW的流率在約25ml每分鐘到約3000ml每分鐘之間。在一優(yōu)選實施例中，通過所述一組源入口306的DIW的流率為約400ml每分鐘。應(yīng)該理解，流體的流率可以根據(jù)接近頭的尺寸而改變。在一個實施例中，較大接近頭的流體流率大于較小接近頭的流體流率。在一個實施例中，這可能是因為更大的接近頭具有更多的源入口302和306和源出口304，因此更大的接近頭具有更大的流量。
在一個實施例中，通過一組源入口302的IPA蒸氣的流速在約1標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每分鐘(SCFM)到約100SCFM之間。在一優(yōu)選實施例中，IPA流速在約10SCFM到40SCFM之間。
在一個實施例中，通過一組源出口304的真空的流速在約10標(biāo)準(zhǔn)立方英尺每小時(SCFH)到約1250SCFH之間。在一優(yōu)選實施例中，通過所述一組源出口304的真空的流速約為350SCFH。在示例實施例中，可使用流量計來測量IPA、DIW和真空的流速。
圖6E示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可由接近頭106執(zhí)行的使用另一源入口/源出口方向的另一晶片干燥處理。在本實施例中，接近頭106可以在晶片108的頂面108a上方移動，從而彎液面可沿著晶片表面108a移動。該彎液面將流體施加于晶片表面并從該晶片表面去除流體，由此同時清洗和干燥晶片。在本實施例中，源入口306向晶片表面108a施加DIW流314，源入口302向晶片表面108a施加IPA流310，而源出口312從晶片表面108a去除流體。應(yīng)該理解，在這里所述的接近頭106的本實施例以及其它實施例中，其它數(shù)量和類型的源入口和源出口可以與圖6E中所示的源入口302和306以及源出口304的方向一起使用。此外，在本實施例以及其它接近頭實施例中，通過控制流向晶片表面108a的流體流量并控制所施加的真空，可以采用任何合適的方式來管理和控制彎液面。例如，在一個實施例中，通過增加DIW流314和/或減少真空312，通過源出口304的出流幾乎可以全是DIW以及從晶片表面108a去除的流體。在另一實施例中，通過減少DIW流314和/或增加真空312，通過源出口304的出流基本上可以全是DIW和空氣以被從晶片表面108a去除的流體的組合。
圖6F示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一源入口和出口方向，其中附加源出口307可用于輸入附加流體。圖6F中所示的入口和出口的方向基本上是參照圖6D所詳細(xì)描述的方向，除了包括在源出口304的相對側(cè)與源入口306相鄰的附加源出口307之外。在這個實施例中，可以通過源入口306輸入DIW，同時通過源入口307輸入不同的溶液，例如清洗液。因此，可使用清洗液流315來增強晶片108的清洗，并且基本上同時干燥晶片108的頂面108a。
圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進行干燥操作的接近頭106。在一個實施例中，接近頭106移動，同時接近晶片108的頂面108a，以便進行清洗和/或干燥操作。應(yīng)該理解，接近頭106還可以用于處理(例如，清洗、干燥等)晶片108的底面108b。在一個實施例中，晶片108旋轉(zhuǎn)，以便接近頭106可以按線性方式隨頭部運動而移動，同時從頂面108a去除流體。通過經(jīng)源入口302施加IPA310、經(jīng)源出口304施加真空312、和經(jīng)源入口306施加去離子水314，可以產(chǎn)生如參照圖6所述的彎液面116。
圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭106的一部分的俯視圖。在一個實施例的俯視圖中，從左向右依次為一組源入口302、一組源出口304、一組源入口306、一組源出口304和一組源入口302。因此，在將IPA和DIW輸入到接近頭106和晶片108之間的區(qū)域中時，真空將去除IPA和DIW以及可能駐留在晶片108上的任何流體膜。這里所述的源入口302、源入口306、和源出口304還可以具有任何合適類型的幾何形狀，例如，圓形開口、方形開口等。在一個實施例中，源入口302和306和源出口304具有圓形開口。
圖7C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進行干燥操作的具有傾斜的源入口302’的接近頭106。應(yīng)該理解，這里所述的源入口302’和306和(多個)源出口304可以按任何合適的方式傾斜，以便優(yōu)化晶片清洗和/或干燥處理。在一個實施例中，向晶片108輸入IPA蒸氣的傾斜源入口302’向源入口306傾斜，以便引導(dǎo)IPA蒸氣流使其限定彎液面116。
圖7D示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的進行干燥操作的具有傾斜源入口302’和傾斜源出口304’的接近頭106。應(yīng)該理解，這里所述的源入口302’和306以及傾斜源出口304’可以按任何合適的方式傾斜，以便優(yōu)化晶片清洗和/或干燥處理。
在一個實施例中，向晶片108上輸入IPA蒸氣的傾斜源入口302’按角度θ500向源入口306傾斜，以便引導(dǎo)IPA蒸氣流使其限定彎液面116。在一個實施例中，傾斜源出口304’可以按角度θ502向彎液面116傾斜。應(yīng)該理解，角度θ500和θ502可以是可優(yōu)化彎液面116的管理和控制的任何合適的角度。在一個實施例中，角度θ500大于0度并小于90度，角度θ502大于0度并小于90度。在一優(yōu)選實施例中，角度θ500約為15度，在另一優(yōu)選實施例中，以角度θ502傾斜的角度約為15度。可以按任何合適的方式來調(diào)節(jié)角度θ500和角度θ502，以便優(yōu)化彎液面的管理。在一個實施例中，角度θ500和角度θ502可以相同，在另一實施例中，角度θ500和角度θ502可以不同。通過使(多個)傾斜源入口302’和/或(多個)源出口304’傾斜，可以更清楚地限定彎液面的邊界，并由此控制被處理表面的干燥和/或清洗。
圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在雙晶片表面清洗和干燥系統(tǒng)中使用的接近頭106a和106b的側(cè)視圖。在本實施例中，通過使用源入口302和306分別輸入IPA和DIW，同時用源出口304提供真空，可以產(chǎn)生彎液面116。此外，在源入口306的與源入口302相對的一側(cè)，可以有源出口304，以去除DIW并保持彎液面116完整。如上所述，在一個實施例中，源入口302和306可分別用于IPA入流310和DIW入流314，而源出口304可用于施加真空312。應(yīng)該理解，可以使用源入口302、源出口304和源入口306的任何合適的配置。例如，接近頭106a和106b可具有類似于參照圖7A和7B所述配置的源入口和源出口的配置。此外，在其它實施例中，接近頭106a和106b可以具有如下面參照9-15所示的配置。通過將彎液面116移動進入和離開表面，可以干燥與彎液面116接觸的任何合適表面。
圖8B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的雙晶片表面清洗和干燥系統(tǒng)中的接近頭106a和106b。在本實施例中，接近頭106a處理晶片108的頂面108a，接近頭106b處理晶片108的底面108b。通過由源入口302和306分別輸入IPA和DIW，并且利用來自源出口304的真空，可以在接近頭106a和晶片108之間以及在接近頭106b和晶片108之間產(chǎn)生彎液面116。接近頭106a和106b以及彎液面116可以按一定方式在晶片表面的濕區(qū)域上移動，從而可以干燥整個晶片108。
圖9-15示出了接近頭106的示例實施例。如下列示例圖所示，接近頭可以具有能夠執(zhí)行如圖6-8所述的流體去除處理的任何合適的結(jié)構(gòu)或尺寸。因此，這里所述的任何、一些或所有接近頭都可以在任何合適的晶片清洗和干燥系統(tǒng)(例如，如參照圖2A-2D所述的系統(tǒng)100或其變型)中使用。此外，接近頭還可具有任何合適數(shù)量或形狀的源出口304和源入口302和306。應(yīng)該理解，從俯視圖所示的接近頭的一側(cè)是接近晶片以進行晶片處理的一側(cè)。圖9-15中所述的所有接近頭都能使用如參照圖2和6所述的IPA-真空-DIW方向或其變型。此外，這里所述的接近頭可用于清洗或干燥操作，這取決于從源入口302和306以及源出口304輸入和輸出的流體。此外，這里所述的接近頭可具有多個入口管線和多個出口管線，這些入口管線和出口管線具有控制液體和/或蒸氣和/或氣體流過出口和入口的相對流速的能力。應(yīng)該理解，每組源入口和源出口都可對流量進行獨立的控制。
應(yīng)該理解，源入口和出口的尺寸以及位置可以改變，只要產(chǎn)生的彎液面是穩(wěn)定的即可。在一個實施例中，源入口302、源出口304和源入口306的開口的直徑尺寸在約0.02英寸到約0.25英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，源入口302和源出口304的開口的尺寸約為0.03英寸，源入口306的開口的尺寸約為0.06英寸。
在一個實施例中，多個源入口302、306以及多個源出口304隔開約0.03英寸和約0.5英寸。在一優(yōu)選實施例中，多個源入口306彼此以0.125英寸的間隔隔開，多個源出口304以0.03英寸的間隔隔開，多個源入口302以約0.03英寸的間隔隔開。
圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭106-1的俯視圖。在本實施例中，接近頭106-1包括三個源入口302，在一個實施例中，該三個源入口302向晶片108的表面施加IPA。接近頭106-1還包括位于頭部106-1的中央部分的三個源出口304。在一個實施例中，一個源入口306位于與源入口302和源出口304相鄰的位置處。在本實施例中，另一個源入口306位于源出口304的另一側(cè)。
在本實施例中，接近頭106-1示出了三個源出口304位于中央部分并位于接近頭106-1的頂面的凹槽內(nèi)。此外，源入口302位于與源入口306不同的水平面上。接近頭106-1的該側(cè)是接近晶片108以進行清洗和/或干燥操作的一側(cè)。
圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭106-1的側(cè)視圖。接近頭106-1具有位于底部343的多個輸入口，該多個輸入口通向源入口302和306以及源出口304，如參照圖9C進一步詳細(xì)討論的那樣。在一個實施例中，接近頭106-1的頂部341在圓周上小于底部343。如前所述，應(yīng)該理解，這里所述的接近頭106-1以及其它接近頭可以具有任何合適的形狀和/或結(jié)構(gòu)。
圖9C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圓形接近頭106-1的仰視圖。接近頭106-1還包括端口342a、342b和342c，在一個實施例中，這些端口分別對應(yīng)于源入口302、源出口304和源入口306。通過經(jīng)端口342a、342b和342c輸入或去除流體，可以經(jīng)源入口302、源出口304和源入口306輸入或輸出流體，如參照圖9A所述的那樣。
應(yīng)該理解，用于這里所述的任何接近頭的端口342a、342b和342c可以具有任何合適的方向和尺寸，只要可由源入口302、源出口304和源入口306產(chǎn)生并保持穩(wěn)定的彎液面即可。這里所述的端口342a、342b和342c的實施例可適用于這里所述的任何接近頭。在一個實施例中，端口342a、342b和342c的端口直徑尺寸可以在約0.03英寸到約0.25英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，端口直徑尺寸約為0.06英寸到0.18英寸。在一個實施例中，端口之間的距離在約0.125英寸到約1英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，端口之間的距離在約0.25英寸到約0.37英寸之間。
圖10A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭106-2。接近頭106-2包括源入口302、源出口304和源入口306。在本實施例中，源入口302能夠向晶片表面區(qū)域施加IPA，源入口306能夠向晶片表面區(qū)域施加DIW，源出口304能夠向接近晶片108的表面的區(qū)域施加真空。通過施加真空，可以去除可能駐留在晶片表面上的IPA、DIW和任何其它類型的流體。
接近頭106-2還包括端口342a、342b和342c，在一個實施例中，這些端口分別對應(yīng)于源入口302、源出口304和源入口306。通過經(jīng)端口342a、342b和342c輸入或去除流體，可以經(jīng)源入口302、源出口304和源入口306輸入或輸出流體。盡管在這個示例實施例中端口342a、342b和342c與源入口302、源出口304和源入口306相對應(yīng)，應(yīng)該理解，端口342a、342b和342c可從任何合適的源入口或源出口輸送或去除流體，這取決于所希望的結(jié)構(gòu)。由于源入口302和306以及源出口304的結(jié)構(gòu)，可以在接近頭106-2和晶片108之間形成彎液面116。彎液面116的形狀可以根據(jù)接近頭106-2的結(jié)構(gòu)和尺寸而改變。
圖10B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭106-2的俯視圖。在圖10B中，示出了源出口304和源入口302和306的圖案。因此，在一個實施例中，接近頭106-2包括位于多個源出口304外側(cè)的多個源入口302，而多個源出口304又位于多個源入口306的外側(cè)。因此，多個源入口302大致包圍多個源出口304，而多個源出口304又大致包圍多個源入口306，從而實現(xiàn)了IPA-真空-DIW方向。在一個實施例中，源入口306位于接近頭106-2的長軸的中部的下面。在這種實施例中，源入口302和306分別向正被干燥和/或清洗的晶片108的區(qū)域輸入IPA和DIW。本實施例中的源出口304在接近正被干燥的晶片108的區(qū)域處抽真空，由此輸出來自源入口302和306的IPA和DIW，以及來自正被干燥晶片108的區(qū)域的流體。因此，在一個實施例中，可以發(fā)生如參照圖6所述的干燥和/或清洗動作，從而以更有效的方式清洗/干燥晶片108。
圖10C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的長橢圓形接近頭106-2的側(cè)視圖。應(yīng)該理解，接近頭106-2實際上是示例性的，可以具有任何合適的尺寸，只要源入口302和306以及源出口304被構(gòu)成得能夠按照如這里所述方式來清洗和/或干燥晶片108即可。
圖11A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭106-3的俯視圖。在本實施例中，如圖11A所示，接近頭106-3包括位于圖上部的兩行源入口302、位于源入口302下方的一行源出口304、位于源出口304下方的一行源入口306、以及位于源入口306下方的一行源出口304。在一個實施例中，可分別經(jīng)源入口302和306將IPA和DIW輸入到正被干燥的晶片108的區(qū)域。源出口304可用于從晶片108的表面去除諸如IPA和DIW的流體以及晶片108表面上的其它流體。
圖11B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭106-3的側(cè)視圖。接近頭106-3包括端口342a、342b和342c，在一個實施例中，這些端口可用于經(jīng)源入口302和306以及源出口304輸入和/或輸出流體。應(yīng)該理解，在這里所述的任何接近頭中可使用任何合適數(shù)量的端口342a、342b和342c，這取決于所希望的結(jié)構(gòu)以及源入口和出口。
圖11C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的方形接近頭106-3的仰視圖。接近頭106-3包括背部上的端口342a、342b和342c，而底部的連接孔340可用于將接近頭106-3安裝到如參照圖2A-2D所述的上臂104a上。
圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭106-4。在本實施例中，接近頭106-4包括一行源入口306，在該一行源入口306的兩側(cè)與之相鄰有多行源出口304。該多行源出口304中的一行與兩行源入口302相鄰。垂直于上述行并且位于上述行的端部的是多行源出口304。
圖12B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭106-4的后視圖。在一個實施例中，接近頭106-4包括位于背側(cè)的端口342a、342b和342c，如后視圖所示，其中該背側(cè)是接近頭106-4的方形端。端口342a、342b和342c可用于經(jīng)源入口302和306以及源出口304輸入和/或輸出流體。在一個實施例中，端口342a、342b和342c分別對應(yīng)于源入口302、源出口304和源入口306。
圖12C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分方形和部分圓形的接近頭106-4的俯視圖。如該圖所示，接近頭106-4包括能使用IPA-真空-DIW方向的源入口302和306以及源出口304的配置。
圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的類似于圖9A中所示的接近頭106-1的圓形接近頭106-5的俯視圖。在本實施例中，源入口和源出口的圖案與接近頭106-1的相同，但是如圖13B所示，接近頭106-5包括連接孔340，在該連接孔340處接近頭106-5可與能使接近頭向晶片移動的設(shè)備連接。
圖13B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的仰視看到的接近頭106-5。根據(jù)該仰視圖，接近頭106-5具有位于底端上的不同位置處的多個連接孔340。如果在如參照圖2A-2D所示的系統(tǒng)100中使用接近頭106-5，所述底端可以連接到上臂106a或下臂106b上。應(yīng)該理解，接近頭106-5可具有任何合適數(shù)量或類型的連接孔，只要可將接近頭106-5固定到可以移動接近頭106-5的如參照圖2A-2D所述的任何合適設(shè)備上即可。
圖13C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的側(cè)視看到的接近頭106-5。接近頭106-5的一側(cè)圓周比移動接近晶片108的一側(cè)圓周大。應(yīng)該理解，接近頭106-5(以及這里所述的接近頭106的其它實施例)的圓周可以具有任何合適的尺寸，并且可以根據(jù)在任何給定時間內(nèi)希望處理的晶片108的表面的大小而改變。
圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一端為方形而另一端為圓形的接近頭106-6。在本實施例中，接近頭106-6具有類似于如參照圖12A所示的接近頭106-4的圖案的源入口302和306以及源出口304的圖案，除了還有可從圖14B的俯視圖看到的附加的幾行源入口302之外。
圖14B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一端為方形而另一端為圓形的接近頭106-6的俯視圖。在一個實施例中，接近頭106-6包括由源入口302和306以及源出口304構(gòu)成的雙層表面，使得能夠在晶片處理過程中實現(xiàn)IPA-真空-DIW方向。
圖14C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭106-6的方形端部的側(cè)視圖。在本實施例中，接近頭106-6包括能夠向和從源入口302和306以及源出口304輸入和輸出流體的端口342a、342b和342c。
圖15A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭106-7的仰視圖。在本實施例中，接近頭106-7包括25個開口，其中任何一個開口都可用作端口342a、342b和342c，這取決于所希望的結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，七個開口用作端口342a，六個開口用作源出口342b，三個開口用作端口342c。在本實施例中，其它九個開口保留沒有使用。應(yīng)該理解，可將其它孔用作端口342a、342b和/或342c，這取決于接近頭106-7的結(jié)構(gòu)和希望功能的類型。
圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭106-7的俯視圖。由圖15B所示的接近頭106-7的一側(cè)是接近晶片108以在晶片108上進行干燥和/或清洗操作的一側(cè)。接近頭106-7包括位于接近頭106-7的中央部分的IPA輸入?yún)^(qū)382、真空出口區(qū)384、和DIW輸入?yún)^(qū)386。在一個實施例中，IPA輸入?yún)^(qū)382包括一組源入口302，多個真空出口區(qū)384各包括一組源出口304，DIW輸入?yún)^(qū)386包括一組源入口306。
因此，在一個實施例中，當(dāng)接近頭106-7工作時，多個源入口302向IPA輸入?yún)^(qū)輸入IPA，多個源出口304在真空出口區(qū)384中產(chǎn)生負(fù)壓(例如，真空)，多個源入口306向DIW輸入?yún)^(qū)386輸入DIW。通過這種方式，就可以利用IPA-真空-DIW方向來巧妙地干燥晶片。
圖15C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的25孔接近頭106-7的側(cè)視圖。如這個圖所示，接近頭106-7的頂面具有雙水平面。在一個實施例中，多個源入口302的水平面低于多個源出口304和多個源入口306的水平面。
圖16A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在晶片表面兆聲清洗系統(tǒng)中使用的接近頭106a和106b的側(cè)視圖。在本實施例中，通過使用分別用于輸入N2/IPA和清洗化學(xué)劑的源入口302和306’與用于提供真空的源出口304，可以產(chǎn)生彎液面116。應(yīng)該理解，可以使用與接近頭106a和106b的材料相容的能夠清洗晶片表面的任何合適類型的化學(xué)劑。此外，在源入口306’的與源入口302相對的一側(cè)，可以有源出口304以去除清洗化學(xué)劑并保持彎液面116不變。源入口302和306’可分別用于IPA入流310和清洗化學(xué)劑入流314’，而源出口304可用于施加真空312。應(yīng)該理解，可以使用源入口302、源出口304和源入口306的任何合適的配置。例如，接近頭106a和106b可具有類似于參照圖6A所述的配置的源入口和源出口的配置。此外，在其它實施例中，接近頭106a和106b可以具有如參照圖6B-8B所示的結(jié)構(gòu)。在另一實施例中，接近頭106a和106b可具有不同的結(jié)構(gòu)。通過使彎液面116接近和遠(yuǎn)離與其接觸的任何表面，可以利用彎液面116來清洗所述表面。
可通過使用兆聲來增強晶片108的清洗。在一個實施例中，可將換能器406限定在(多個)接近頭106a內(nèi)。在一優(yōu)選實施例中，可將換能器406限定在源出口304和源入口306’之間的接近頭106a內(nèi)。一旦形成彎液面116，RF電源408就可向換能器406提供能量。換能器406將來自RF電源408的能量轉(zhuǎn)換成聲能。應(yīng)該理解，該換能器可具有能將RF轉(zhuǎn)換成聲能的任何合適配置。在一個實施例中，換能器406是接合到主體406b上的壓電晶體406a。在一優(yōu)選實施例中，該換能器涂覆有例如Teflon的物質(zhì)，以便保護晶體406a和主體406b不受可能存在于正被清洗的晶片表面上的清洗化學(xué)劑和污染物的影響。聲能可產(chǎn)生兆聲(600kHz-1.5MHz)或超聲(600kHz以下)波。在一優(yōu)選實施例中，換能器406產(chǎn)生兆聲波，以便在彎液面116中產(chǎn)生氣穴。包括彎液面116的清洗化學(xué)劑的氣穴增強了彎液面116的清洗性能。因此，由彎液面116從晶片洗掉的污染物通過源出口304脫離晶片。通過與可控彎液面116一起使用兆聲，這里所述的設(shè)備和方法可以使用兆聲在小體積空間內(nèi)進行清洗，由此可以在清洗期間以強化的質(zhì)量輸運進行快速的化學(xué)交換。
圖16B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于雙晶片表面兆聲清洗系統(tǒng)的接近頭106a和106b的側(cè)視圖。在本實施例中，通過使用源入口302和306’分別輸入N2/IPA和清洗化學(xué)劑，同時由源出口304提供真空，可以分別由晶片頂面和底面上的頭部106a和106b來產(chǎn)生彎液面116。在一個實施例中，接近頭106b可具有與接近頭106a基本相同的結(jié)構(gòu)，除了接近頭106b被定位成用于處理晶片108的另一側(cè)之外。此外，可將兆聲換能器406限定在每個頭部106a和106b內(nèi)。RF電源可為壓電晶體406a提供RF能量，以便轉(zhuǎn)換成聲能。然后可將聲能施加給晶片的頂面和底面上的彎液面116。因而，可以進行雙面兆聲彎液面清洗。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的接近頭106的側(cè)視圖，在該接近頭106中，在源出口304和源入口306’之間設(shè)置有兆聲換能器406。在一個實施例中，接近頭106具有IPA-真空-液體-兆聲-真空結(jié)構(gòu)。在操作中，通過源入口302輸入IPA/N2，通過源出口304施加真空，通過源入口306’施加液體，并由換能器406向彎液面116施加兆聲聲波，并且由源出口304在接近頭106的前緣側(cè)施加真空。因此，通過這種方式，可以形成包含清洗化學(xué)劑的彎液面116，并且與彎液面116直接接觸的兆聲換能器406可施加超聲或兆聲聲波。如上所述，聲波可在彎液面116中產(chǎn)生氣穴，由此增強與晶片108的表面接觸的清洗化學(xué)劑的清洗性能。
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有類似于參照圖7A所述結(jié)構(gòu)的接近頭106的側(cè)視圖，其中兆聲換能器406位于源出口304和前緣側(cè)的源入口306’之間。在本實施例中，彎液面116可由前緣和接近頭106的后緣上的IPA蒸氣來限制。彎液面116位于源入口306’的前緣側(cè)。
圖19A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有清洗/兆聲區(qū)442和干燥區(qū)440的組合的接近頭106a和106b的側(cè)視圖。在一個實施例中，清洗/兆聲區(qū)442包括源入口302、源出口304和源入口306’。兆聲換能器406被按如下方式限定在頭部106a中使換能器406可與清洗/兆聲區(qū)442中的彎液面116接觸。在一優(yōu)選實施例中，與干燥區(qū)440的位置相比，清洗區(qū)442位于接近頭106的前緣側(cè)。在一個實施例中，干燥區(qū)440包括源入口302、源出口304和源入口306。在這種實施例中，源入口306輸入去離子水。通過這種方式，可以以高度有效的方式來清洗晶片108。
圖19B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在清洗/兆聲區(qū)442中具有雙兆聲換能器的接近頭106a和106b的側(cè)視圖。在一個實施例中，接近頭106a和106b各包括可將RF轉(zhuǎn)換成聲能的換能器。在一個實施例中，接近頭106b具有與接近頭106a基本相同的結(jié)構(gòu)，除了接近頭106b被定位成用于處理晶片108的另一側(cè)。在一個實施例中，頭部106a和106b的換能器406都可被配置成直接向彎液面116輸出兆聲波。在一優(yōu)選實施例中，可將換能器406配置成直接給晶片108兩側(cè)的彎液面116輸出兆聲波。還應(yīng)該理解，該換能器可位于接近頭106a和106b的能向正在清洗晶片的彎液面116直接輸出兆聲波的任何部分中。在一優(yōu)選實施例中，換能器406的位置可處于前面參照圖19A所述的位置。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有多個源入口302和306以及多個源出口304的示例性處理窗口538。在一個實施例中，在例如晶片清洗操作期間，操作中的處理窗口538可沿方向546橫跨晶片移動。處理窗口538是其中可形成彎液面116的位置。在這種實施例中，接近頭106可能在前緣區(qū)548上遇到晶片表面上的污染區(qū)。前緣區(qū)548是在清洗處理期間接近頭106的首先遇到污染物的區(qū)域。相反，后緣區(qū)560是接近頭106的最后遇到被處理區(qū)域的區(qū)域。當(dāng)接近頭106和包含在其中的處理窗口538沿方向546橫跨晶片移動時，晶片表面的臟區(qū)(或干燥操作中的濕區(qū))通過前緣區(qū)548進入處理窗口538。然后，在由處理窗口538產(chǎn)生、可控制地保持和管理的彎液面對晶片表面的未清洗區(qū)(或干燥處理中的濕區(qū))進行處理之后，對該未清洗區(qū)進行清洗，并且晶片(或襯底)的已清洗區(qū)通過接近頭106的后緣區(qū)560離開處理窗口538。在一另選實施例中，對濕區(qū)進行干燥，并且晶片的已干燥區(qū)通過接近頭106的后緣區(qū)560離開處理窗口538。
在一個實施例中，可將換能器406限定在源入口和源出口之間。因此，可按如下的方式將換能器406限定在處理窗口538內(nèi)使換能器406能夠向由處理窗口538形成的彎液面直接施加聲波。因此，構(gòu)成彎液面116的清洗化學(xué)劑和形成在彎液面116內(nèi)的氣穴可最佳地清洗晶片表面。
應(yīng)該理解，上述接近頭106的任何不同實施例都可用作參照圖2A-5H所述的接近頭106a和106b中的一個或全部兩個。接近頭可以具有能進行上述的流體去除和/或清洗處理的任何合適的結(jié)構(gòu)或尺寸。此外，示例性的接近頭及源入口302和304和源出口306的相應(yīng)圖案可參見美國專利申請No.10/261839、10/404270和10/330897，這里并入作為參考。因此，這里所述的任何、一些或所有接近頭都可用在任何合適的晶片清洗和干燥系統(tǒng)中，例如用在參照圖2A-2D所述的系統(tǒng)100及其變型中。此外，接近頭還可以具有任何合適數(shù)量或形狀的源出口304和源入口302和306。而且，換能器406可以具有任何合適的尺寸、形狀和數(shù)量，只要換能器406能向彎液面116施加聲波即可。應(yīng)該理解，從俯視圖所示的接近頭的一側(cè)是接近晶片以進行晶片處理的一側(cè)。
圖21中所述的接近頭是能采用上述IPA-真空-液體方向的管簇。此外，這里所述的接近頭可用于清洗或干燥操作，這取決于從源入口302和306以及源出口304輸入和輸出的流體。此外，這里所述的接近頭可具有多個入口管線和多個出口管線，這些管線能夠控制通過出口和入口的液體和/或蒸氣和/或氣體的相對流速。應(yīng)該理解，每組源入口和源出口可對流量進行獨立的控制。
應(yīng)該理解，可以改變源入口和出口的尺寸和位置，只要產(chǎn)生的彎液面是穩(wěn)定的即可。在一個實施例中，源入口302、源出口304和源入口306的開口的直徑尺寸在約0.02英寸到約0.25英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，源入口306和源出口304的開口的尺寸約為0.06英寸，源入口302的開口的尺寸約為0.03英寸。
在一個實施例中，多個源入口302、306和多個源出口304隔開約0.03英寸和約0.5英寸。在一優(yōu)選實施例中，多個源入口306彼此隔開0.125英寸，多個源出口304隔開0.125英寸，多個源入口302隔開約0.06英寸。在一個實施例中，可以采用一個或更多個槽或通道的形式而非多個開口的形式來組合多個源入口302、多個源出口304。例如，可以按一個或更多個通道的形式來組合多個源出口304，使得至少部分地包圍用于彎液面部分的多個源出口306的區(qū)域。同樣地，可以將多個IPA出口302組合成位于多個源出口304的區(qū)域的外側(cè)的一個或更多個通道。也可以將多個源出口306組合成一個或更多個通道。
此外，接近頭在結(jié)構(gòu)上不必是“頭部”，可以具有任何合適的結(jié)構(gòu)、形狀和/或尺寸，例如管簇、圓盤壓輪(circular puck)、棒、正方形、橢圓壓輪(oval puck)、管子、板等，只要源入口302和306以及源出口304可被配置成能產(chǎn)生可控的、穩(wěn)定的、可管理的流體彎液面即可。單個接近頭也可包括足夠多的源入口302和306以及源出口304，以便該單個接近頭也可支持多個彎液面。該多個彎液面可同時執(zhí)行單獨的功能(例如，刻蝕、沖洗和干燥處理)。在一優(yōu)選實施例中，接近頭可以是如參照附圖所述的管簇形式的，或者是其它合適結(jié)構(gòu)的。接近頭的尺寸可根據(jù)所希望的應(yīng)用而改變?yōu)槿魏魏线m尺寸。在一個實施例中，接近頭的長度(由示出處理窗口的俯視圖可見)可以在1.0英寸到約18.0英寸之間，寬度(由示出處理窗口的俯視圖可見)可以在約0.5英寸到約6.0英寸之間。而且，當(dāng)接近頭可被優(yōu)化以處理任何合適尺寸的晶片時，例如200mm晶片、300晶片等時，可以按任何合適的方式來設(shè)置接近頭的處理窗口，只要這種結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生可控的、穩(wěn)定的和可管理的流體彎液面即可。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的大致為方形的接近頭106-1的俯視圖。在本實施例中，接近頭106-1包括三個源入口302，在一個實施例中，這三個源入口302向晶片108的表面施加IPA。
在本實施例中，源入口302能夠向晶片表面區(qū)域施加IPA，源入口306能夠向晶片表面區(qū)域施加清洗化學(xué)劑，源出口304能夠向接近晶片108的表面的區(qū)域施加真空。通過施加真空可以去除可能駐留在晶片表面上的IPA、清洗化學(xué)劑以及任何其它類型的流體。
接近頭106-1還包括端口342a、342b和342c，在一個實施例中，這些端口分別對應(yīng)于源入口302、源出口304和源入口306。通過經(jīng)端口342a、342b和342c輸入或去除流體，可經(jīng)源入口302、源出口304和源入口306輸入或輸出流體。盡管端口342a、342b和342c在本示例實施例中對應(yīng)于源入口302、源出口304和源入口306，但是應(yīng)該理解，端口342a、342b和342c可從任何合適源入口或源出口提供或去除流體，這取決于所希望的結(jié)構(gòu)。由于源入口302和306以及源出口304的配置，可以在接近頭106-1和晶片108之間形成彎液面116。彎液面116的形狀可根據(jù)接近頭106-1的結(jié)構(gòu)和尺寸而改變。
應(yīng)該理解，用于這里所述的任何接近頭的端口342a、342b和342c可以具有任何合適的方向和尺寸，只要可由源入口302、源出口304和源入口306產(chǎn)生并保持穩(wěn)定的彎液面即可。這里所述的端口342a、342b和342c的實施例可應(yīng)用于這里所述的任何接近頭。在一個實施例中，端口342a、342b和342c的端口直徑尺寸可在約0.03英寸到約0.25英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，端口的直徑尺寸為約0.06英寸到0.18英寸。在一個實施例中，端口之間的距離在約0.125英寸到約1英寸之間。在一優(yōu)選實施例中，端口之間的距離在約0.25英寸到約0.37英寸之間。
在一個實施例中，換能器406位于源入口306和源出口304之間。應(yīng)該理解，換能器406可位于頭部106-1的任何合適區(qū)域中，只要換能器406可向彎液面施加聲波即可。因此，如上所述，換能器406可向彎液面116施加聲波，例如超聲波和/或兆聲波。因而，通過使用清洗化學(xué)劑和兆聲，可以巧妙地優(yōu)化和增強晶片表面的清洗。
雖然已經(jīng)采用幾個優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀前述說明并研究附圖將能實現(xiàn)各種替換、添加、變換及其等效形式。因此，本發(fā)明將包括落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這些替換、添加、變換及其等效形式。
權(quán)利要求
1.一種襯底制備系統(tǒng)，包括具有頭部表面的頭部，該頭部表面被配置成在工作時接近襯底的表面；第一導(dǎo)管，用于通過所述頭部向所述襯底表面輸送第一流體；第二導(dǎo)管，用于通過所述頭部向所述襯底表面輸送第二流體，該第二導(dǎo)管不同于所述第一導(dǎo)管；以及第三導(dǎo)管，用于從所述襯底表面去除所述第一流體和所述第二流體，第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和第三導(dǎo)管被配置為在工作時基本上同時起作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述襯底移動，從而所述頭部橫越所述襯底表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述頭部移動，以橫越所述襯底表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述頭部的尺寸大至襯底的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述頭部的長度大于襯底的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，在所述頭部的相對側(cè)設(shè)置有一第二頭部，該第二頭部被配置成在工作時接近襯底的下表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述第一流體是去離子水(DIW)和清洗流體中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底制備系統(tǒng)，其中，所述第二流體是異丙醇(IPA)蒸氣、氮氣、有機化合物、己醇、乙基乙二醇、以及易與水混合的化合物中的一種。
9.一種用于處理襯底的方法，包括以下步驟把第一流體施加到襯底表面上；把第二流體施加到所述襯底表面上，接近于所述第一流體而施加所述第二流體；以及從所述襯底表面去除第一流體和第二流體，所述去除是在把第一流體和第二流體施加到襯底表面上的同時進行的；其中，所述施加和所述去除形成一受控的彎液面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于處理襯底的方法，其中，所述第一流體是DIW和清洗流體中的一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于處理襯底的方法，其中，所述第一流體是異丙醇(IPA)蒸氣、氮氣、有機化合物、己醇、乙基乙二醇、以及和易與水混合的化合物中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于處理襯底的方法，其中，去除第一流體和第二流體包括接近所述襯底表面施加真空。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于處理襯底的方法，其中，施加真空包括調(diào)節(jié)真空的強度以形成穩(wěn)定的彎液面。
14.一種在襯底處理操作中使用的襯底制備設(shè)備，包括被配置成朝向襯底表面移動的接近頭，該接近頭包括至少一個第一源入口，該第一源入口被配置成當(dāng)所述接近頭處于接近所述襯底表面的位置時向所述襯底表面施加第一流體，至少一個第二源入口，該第二源入口被配置成當(dāng)所述接近頭處于接近所述襯底表面的位置時向所述襯底表面施加第二流體，以及至少一個源出口，該源出口被配置成當(dāng)所述接近頭處于接近所述襯底表面的位置時施加真空壓力，以從所述襯底表面去除所述第一流體和第二流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底制備設(shè)備，其中，所述第一源入口被配置成向襯底導(dǎo)入異丙醇(IPA)蒸氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底制備設(shè)備，其中，所述第二源入口被配置成向襯底導(dǎo)入去離子水(DIW)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底制備設(shè)備，其中，所述接近頭被配置成當(dāng)該接近頭移動到接近襯底的位置時在該襯底上產(chǎn)生彎液面。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底制備設(shè)備，還包括接近頭載具組件，被配置成沿著襯底的半徑以線性移動方式移動所述接近頭。
19.一種在襯底處理操作中使用的襯底制備設(shè)備，包括接近頭載具組件，被配置成沿著襯底的半徑按線性移動方式運動，該接近頭載具組件包括設(shè)置在襯底上方的第一接近頭；設(shè)置在襯底下方的第二接近頭；與第一接近頭連接的上臂，該上臂被配置成使第一接近頭可移動到接近襯底上方的位置處，以便開始襯底制備；以及與第二接近頭連接的下臂，該下臂被配置成使第二接近頭可移動到接近襯底下方的位置處，以便開始襯底制備。
20.一種用于處理襯底的方法，包括以下步驟在襯底表面上產(chǎn)生流體彎液面；向所述流體彎液面施加聲能；和在所述襯底表面上移動所述流體彎液面，以處理該襯底表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于處理襯底的方法，其中，向所述流體彎液面施加聲能的步驟包括由向換能器中的壓電晶體施加的射頻產(chǎn)生聲能。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于處理襯底的方法，其中，向所述流體彎液面施加聲能的步驟在流體彎液面中產(chǎn)生了氣穴。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于處理襯底的方法，其中，產(chǎn)生流體彎液面的步驟包括向所述襯底表面的第一區(qū)域施加第一流體；向所述襯底表面的第二區(qū)域施加第二流體；和從所述襯底表面去除第一流體和第二流體，該去除步驟是在大致包圍第一區(qū)域的第三區(qū)域發(fā)生的，其中，第二區(qū)域大致包圍第三區(qū)域的至少一部分，并且所述施加和所述去除形成了所述流體彎液面。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于處理襯底的方法，其中，第一流體是清洗流體。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于處理襯底的方法，其中，第二流體是異內(nèi)醇(IPA)蒸氣、有機化合物、己醇、乙基乙二醇和易與水混合的化合物中的一種。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于處理襯底的方法，其中，去除第一流體和第二流體的步驟包括接近所述襯底表面施加真空。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于處理襯底的方法，其中，所述聲能是兆聲波和超聲波中的至少一種。
28.一種在襯底制備設(shè)備中使用的頭部，包括至少一個第一源入口，用于通過所述頭部向所述襯底表面輸送第一流體；至少一個第二源入口，用于通過所述頭部向所述襯底表面輸送第二流體，該第二流體不同于第一流體；以及至少一個源出口，用于從所述襯底表面去除所述第一流體和第二流體，其中該至少一個源出口的至少一部分位于所述至少一個第一源入口與所述至少一個第二源入口之間，并且所述至少一個第一源入口、所述至少一個第二源入口和所述至少一個源出口被配置成在工作時基本上同時起作用；以及換能器，其能夠向第一流體施加聲能；其中，所述至少一個第二源入口至少包圍所述至少一個源出口的后緣側(cè)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的在襯底制備設(shè)備中使用的頭部，其中，第一流體是清洗化學(xué)劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的在襯底制備設(shè)備中使用的頭部，其中，所述換能器包括一主體和限定在該主體內(nèi)的壓電晶體。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的在襯底制備設(shè)備中使用的頭部，其中，所述換能器連接在RF電源上，并且該換能器內(nèi)的壓電晶體能夠接收RF并產(chǎn)生所述聲能。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的在襯底制備設(shè)備中使用的頭部，其中，所述聲能是超聲波和兆聲波中的至少一種。
全文摘要
提供了襯底制備系統(tǒng)的多個實施例中的一種，該系統(tǒng)包括具有頭部表面的頭部，其中該頭部表面接近襯底表面。該系統(tǒng)還包括用于通過該頭部向所述襯底表面輸送第一流體的第一導(dǎo)管和用于通過該頭部向所述襯底表面輸送第二流體的第二導(dǎo)管，其中第二流體不同于第一流體。該系統(tǒng)還包括用于從所述襯底表面去除第一流體和第二流體的第三導(dǎo)管，其中第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和第三導(dǎo)管基本上同時起作用。在另一個實施例中，提供了一種用于處理襯底的方法，該方法包括在襯底表面上產(chǎn)生流體彎液面并向該流體彎液面施加聲能。該方法還包括在襯底表面上移動流體彎液面以處理襯底表面。
文檔編號H01L21/00GK1579005SQ03801405
公開日2005年2月9日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者約翰·M·德拉芮奧, 詹姆士·P·加西亞, 卡爾·武德, 麥克·拉夫金, 弗利茨·雷德克, 約翰·博伊德, 阿夫辛·尼克宏 申請人:拉姆研究公司