專利名稱：襯底處理設(shè)備及相關(guān)的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及例如作為微小器件制造工藝組成部分的襯底處理，尤其涉及高壓力環(huán)境中的襯底處理(如剝離、清洗、干燥、表面制備等)，高壓力環(huán)境可與大氣或真空環(huán)境隔離但功能上相耦合。
背景技術(shù)：
微小器件諸如集成電路(IC)、光電子、微機(jī)械、精微機(jī)電與微流體器件，都含有按一系列精密制造步驟在嚴(yán)密控制的加工狀態(tài)下構(gòu)成的微米與亞微米尺寸的特征。通常提供的半導(dǎo)體晶片等襯底，都含有晶體管、電阻器與電容器等有源與無源電路元件。要對(duì)襯底改變層或增加層，要應(yīng)用半導(dǎo)體與薄膜淀積技術(shù)。如在導(dǎo)電平面或電極、導(dǎo)電平面間的絕緣層、光導(dǎo)管、限定微機(jī)械元件的結(jié)構(gòu)層或控制蝕刻工藝作用的蝕刻阻擋層的情況下，對(duì)襯底及其部分添加的層可以是永久的。在襯底與結(jié)構(gòu)層之間限定并在后來被除去而使這種結(jié)構(gòu)層或其一部分與襯底分開的中間犧牲層的情況下，或在光刻膠限定在襯底上作為限定電子或機(jī)械特征的樣模的情況下。其它層或?qū)硬糠质桥R時(shí)的。上述許多層要作去除處理諸如蝕刻(沿所需方向各向同性或各向異性地進(jìn)行)，以便完全去除該層或限定(1)如孔徑、通孔、微腔室、微流體通道與溝道等特征；(2)如觸點(diǎn)、導(dǎo)線、光學(xué)窗與偏轉(zhuǎn)膜等二維結(jié)構(gòu)；或(3)如致動(dòng)器與懸梁等三維結(jié)構(gòu)。也可用化學(xué)機(jī)械拋光或其它表面精密機(jī)加工技術(shù)去除這些層或部分層。制造加工時(shí)起先應(yīng)用的襯底例如硅或玻璃襯底，本身可作整體精加工而在其內(nèi)限定腔或孔。另外，光刻膠材料等臨時(shí)層可用顯影法部分去除，用化學(xué)剝離法或等離子碳化法完全去除。
在制造加工過程中，去除各種污物或其它不需要的材料或者制備供以后淀積層的表面，要執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)清洗步驟，例如整塊原料諸如襯底的頂面可以先被氧化。氧化使得襯底表面與后道沉積步驟不相容，此時(shí)，為在襯底表面上淀積一附加層，就需去除氧化。在另一例中，把金屬層沉積至半導(dǎo)體襯底上，要作先解吸步驟將襯底除氣。另在例如等離子碳化處理后，除去光刻膠層會(huì)留下殘余物，故要求清洗步驟以除去此類殘余物。此外，用蝕刻法限定深溝等細(xì)微尺寸的特征，會(huì)造成要求清除的殘余物或顆粒。拋光和平面化處理是殘余物污染的其它來源。各種清潔媒介物都已用過，最近尤令人關(guān)注的是，在處理室等自備環(huán)境中用超臨界二氧化碳(CO2)來清潔襯底表面。
在制造加工中，要求的許多步驟都出現(xiàn)在腔室和模塊內(nèi)，這些腔室和模塊使用時(shí)與周圍環(huán)境密封而保持所需的加工條件(如壓力、溫度、電場(chǎng)強(qiáng)度、流速)。根據(jù)執(zhí)行的具體處理步驟，這類腔室和模塊保持于減壓(如等離子體增強(qiáng)型淀積)、大氣壓或近大氣壓(如大氣壓與低氣壓化學(xué)蒸發(fā)淀積)。然而，大多數(shù)淀積處理在減壓的受控氣氛內(nèi)進(jìn)行的，而普通清潔處理則在環(huán)境壓力或近環(huán)境壓力下進(jìn)行(如每平方英寸“量規(guī)”為0～20磅，psig)。淀積與清潔處理各自使用的設(shè)備分開，一般要求將指定的襯底從淀積室傳送到遠(yuǎn)處的清潔設(shè)備，因而整個(gè)制造加工流程分散，通常在預(yù)清潔與淀積或淀積以后清潔之間的間隔內(nèi)，要將襯底暴露于周圍環(huán)境。
因此，最好提供一種方法與設(shè)備，使襯底能在自制的環(huán)境內(nèi)在對(duì)清潔處理優(yōu)化的條件下(如高壓力)作清潔，同時(shí)以兼容的方式將清潔處理與制造加工(要求若干組不同的優(yōu)化條件)連在一起，無須通過周圍環(huán)境傳送襯底。

發(fā)明內(nèi)容
概括的說，本分明包括一種處理微電子襯底等的設(shè)備與方法。一般在第二室內(nèi)限定第一室，第一室接第一閉合機(jī)構(gòu)，第二室接第二閉合機(jī)構(gòu)、第一閉合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成使第一室處于開或閉狀態(tài)，第二閉合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成使第二室處于開或閉狀態(tài)。與第一室關(guān)聯(lián)的第一閉合機(jī)構(gòu)在機(jī)械上參照第二室，與第二室關(guān)聯(lián)的第二閉合機(jī)構(gòu)在機(jī)械上參照第二室。
在本發(fā)明至少一實(shí)施例中，第一閉合機(jī)構(gòu)包括在第二室內(nèi)可移動(dòng)的邊界，可相對(duì)第二室選擇性地開閉第一室。在第一室處于閉狀態(tài)時(shí)，該邊界在結(jié)構(gòu)上限定第一室內(nèi)部，該內(nèi)部與第二室內(nèi)部流動(dòng)隔離。在特別有利的實(shí)施例中，邊界與襯底支承或壓住元件(如晶片壓板或吸盤)關(guān)聯(lián)，在后一情況下，該邊界還作為與設(shè)備連成一體的襯底移動(dòng)(如提起)機(jī)構(gòu)的一部分，有利于與襯底處理一起執(zhí)行任何襯底搬運(yùn)任務(wù)(如襯底傳遞)。與第二室關(guān)聯(lián)的第二閉合機(jī)構(gòu)在第二室與第二室外部環(huán)境之間提供密封界面。舉一實(shí)例，第二閉合機(jī)構(gòu)包括閘閥或類似裝置。
該設(shè)備的設(shè)計(jì)在第二室與第一室開或閉時(shí)，讓第二室包含和維持合適氣體(如氮?dú)?受控氣氛的內(nèi)容積基本上處于環(huán)境壓力，在第二室閉而第一室開和閉時(shí)，還讓第二室包含和維持受控氣氛的內(nèi)容積基本上處于環(huán)境壓力或亞大氣壓力。另外，設(shè)備的設(shè)計(jì)讓第一室關(guān)閉時(shí)包含和維持壓力比環(huán)境壓力更高的有關(guān)處理媒體(如高達(dá)約500psig)，而第二室維持在接近大氣壓力或處于真空。
第一室設(shè)計(jì)成接受一塊或多塊襯底。至少在一實(shí)施例中，連續(xù)驅(qū)動(dòng)第二與第一閉合機(jī)構(gòu)，把襯底傳到第一室。例如打開第二閉合機(jī)構(gòu)，通過打開的第二閉合機(jī)構(gòu)把襯底送入第一室，襯底被裝入第一室，第一閉合機(jī)構(gòu)就關(guān)閉。在上述設(shè)置了支承與移動(dòng)襯底的可移動(dòng)邊界的實(shí)施例中，襯底通過打開的第二閉合機(jī)構(gòu)傳送到該邊界上，而邊界通過第二室移入閉態(tài)。在該閉態(tài)，襯底約束在第一室內(nèi)，與第二室流體分離。
第二室設(shè)計(jì)成在機(jī)械上以密封方式連接第三室。例如第二閉合機(jī)構(gòu)可用作第二室與襯底傳遞模塊之間的接口。第三室(如襯底傳遞模塊)在維持于環(huán)境大氣壓或亞大氣壓的受控氣氛中包含襯底處理機(jī)器人。利用這種配置，第二室可在高壓的第一室與環(huán)境壓力或亞大氣的第三室之間充當(dāng)緩沖室。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，處理微電子襯底的設(shè)備包括主室、容納微電子襯底的副室和流體管道。主室包括封閉主室室內(nèi)的主室壁。副室置于主室內(nèi)，包括封閉副室室內(nèi)的副室壁。副室包括邊界，副室室內(nèi)適于與主室流體隔離。流體管道通過主室壁限定，與副室室內(nèi)聯(lián)通。
根據(jù)該實(shí)施例一個(gè)方面，副室壁邊界有一個(gè)相對(duì)腐蝕室內(nèi)表面移動(dòng)的襯底支承面；或者邊界包括可相對(duì)襯底支承面移動(dòng)的副室內(nèi)表面；再或者，邊界包括相互可相對(duì)移動(dòng)的襯底支承面和襯底內(nèi)表面。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，處理微電子襯底的設(shè)備包括主室和可移動(dòng)邊界。主室包括封閉主室室內(nèi)的主室壁?？梢苿?dòng)邊界位于主室室內(nèi)在第一與第二位置之間可移動(dòng)。在第一位置，可移動(dòng)邊界至少部分限定與主室室內(nèi)流體隔離的副室。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例，處理微電子襯底的設(shè)備包括主室、襯底支承器和流體管道。主室包括封閉主室室內(nèi)的主室壁和室內(nèi)面。襯底支承器可在主室內(nèi)開閉位置間移動(dòng)，襯底支承器包括襯底支承面。在閉位置，襯底支承面與主室室內(nèi)面至少部分限定與主室室內(nèi)流體隔離的副室。流體管道穿過主室壁與副室聯(lián)通。根據(jù)該例子一個(gè)方面，該設(shè)備還包括在機(jī)械上參照主室壁的阻擋器，該阻擋器較佳地包括致動(dòng)器、限制件與互耦致動(dòng)器與限制件的順從連桿。如下面詳述，阻擋器有利于維護(hù)副室所含的密封環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例，處理微電子襯底的設(shè)備包括可移動(dòng)襯底支承結(jié)構(gòu)、處理室、主室與致動(dòng)器。可移動(dòng)襯底支承結(jié)構(gòu)包括襯底支承面與密封元件。處理室以襯底支承面和密封元件為界。主室圍繞或至少鄰近處理室并封閉主室室內(nèi)，主室室內(nèi)與主室外環(huán)境和處理室可流動(dòng)密封。致動(dòng)器耦接襯底支承面?？刂崎_閉態(tài)之間的處理室。在閉態(tài)，密封元件在處理室與主室之間設(shè)置流動(dòng)隔離的邊界，在開態(tài)，使襯底支承面暴露于主室室內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例，至少一部分襯底支承器用高抗屈強(qiáng)度材料構(gòu)成。較佳地，這種材料的特征是抗屈強(qiáng)度接近120兆帕(Mpa)或以上。如3A-723鋼。另在這些或其它實(shí)施例中，主室壁內(nèi)表面和襯底支承面用耐腐蝕材料構(gòu)成和處理，諸如HASTELLOY(R)C-22或C-276(購自Haynes Intermational公司·Kokomo，Iowa，United States of America)、AL-6XN(R)(購自AlleghenyLudlum公司，Pittsburgh Pennsylvania，United States of America)、合金25-6Mo、鎳電鍍或包層、聚四氟乙烯(PTFE)或全氟烷氧基(PFA)。
根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例，襯底處理設(shè)備可在襯底處理模式與襯底存取模式之間調(diào)節(jié)。設(shè)備包括主室、接口元件和邊界。主室包括封閉主室室內(nèi)的主室壁。接口元件裝到主室可在開閉態(tài)之間操作，在開態(tài)，接口元件允許從主室外環(huán)境進(jìn)入主室室內(nèi)；在閉態(tài)，接口元件將主室與外環(huán)境密封。邊界可在主室內(nèi)移到對(duì)應(yīng)于襯底處理模式的第一位置，或移到對(duì)應(yīng)于襯底存取模式的第二位置。在第一位置，邊界至少部分限定可增壓的副室，該副室與主室室內(nèi)密封分開，適合約束襯底；在第二位置，邊界允許襯底通過開態(tài)接口元件傳入主室并從中傳出。
如下面的詳述，本發(fā)明能使襯底處理設(shè)備耦接其它用于襯底傳遞與制造目的的模塊，而且本發(fā)明諸實(shí)施例可直接耦接氣氛或真空操作的模塊。因此根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，設(shè)備還包括封閉主室外環(huán)境的襯底輸送模塊。該例中，接口元件互耦主室與襯底輸送模塊。在該例一個(gè)方面，襯底輸送模塊包括襯底傳遞室與在其內(nèi)設(shè)置的機(jī)器人終端執(zhí)行器。接口元件適應(yīng)終端執(zhí)行器通過接口元件朝向和離開襯底傳遞室與主室室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明還提供一種處理微電子襯底的方法。根據(jù)該方法，提供了包括主室與副室的設(shè)備，主室包括封閉主室室內(nèi)的主室壁，副室包括封閉副室室內(nèi)的副室壁且位于主室室內(nèi)，副室壁有一邊界。微電子襯底被引入副室室內(nèi)，副室室內(nèi)與主室室內(nèi)是流動(dòng)隔離。處理媒體被引入副室室內(nèi)，將副室室內(nèi)增壓到大于大氣壓并接觸襯底。
因此，本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種在較大的室內(nèi)限定流動(dòng)隔離的副室的方法與設(shè)備，其中副室可用處理媒體增壓，而較大的室保持低壓。大氣或真空狀態(tài)。
本發(fā)明另一目的是提供一種把清洗與制造襯底和限定在襯底上的器件的各別工具集成在一起的方法與設(shè)備，從而在連續(xù)的工藝流程中把清洗與制造步驟組合起來。
本發(fā)明再一個(gè)目的是通過直接耦合各清洗與制造工具而實(shí)現(xiàn)這樣的集中，使處理的襯底在清洗與制造步驟之間不承受環(huán)境條件。
上述和其它目的由本發(fā)明全部和部分實(shí)現(xiàn)。
以上說明了本發(fā)明的一些目的，其它目的通過結(jié)合附圖所作的詳述將變得更清楚了。


圖1A是本發(fā)明提供的襯底處理設(shè)備示意圖，其中設(shè)備定位于襯底裝載/取出狀態(tài)；圖1B是圖1A所示襯底處理設(shè)備的示意圖，其中設(shè)備定位于高壓處理態(tài)；圖2A與2B是圖1A與圖1B所示襯底處理設(shè)備諸替代實(shí)施例的示意正視圖，示出在與周圍主室隔離的內(nèi)部限定增壓副室的諸替代方法；圖2C與2D是圖1A與1B所示襯底處理設(shè)備諸替代實(shí)施例的示意俯視平面圖，示出可在周圍主室內(nèi)部限定增壓副室并與周圍主室相隔離的其它替代法；圖3A是按本發(fā)明較佳實(shí)施例構(gòu)成的襯底處理設(shè)備的透視圖；圖3B是圖3A所示實(shí)施例的透視剖面圖；圖4A-4D是本發(fā)明襯底處理設(shè)備的連續(xù)正視剖面圖，示出設(shè)備在其襯底裝載/取出位置與高壓襯底處理位置之間的調(diào)整。
圖5是本發(fā)明襯底處理設(shè)備包括的阻擋機(jī)構(gòu)的俯視平面圖；圖6示意示出本發(fā)明襯底處理設(shè)備與一獨(dú)立氣氛襯底處理系統(tǒng)的集成；圖7示意示出襯底處理設(shè)備與集結(jié)型氣氛襯底處理系統(tǒng)的集成；和圖8示意輸出襯底處理設(shè)備與集結(jié)型真空襯底處理系統(tǒng)的集成。
發(fā)明的詳細(xì)描述為便于說明，這里使用術(shù)語“聯(lián)通”(如第一元件“聯(lián)通”或“聯(lián)通于”第二元件)表示兩個(gè)或更多元件或單元之間在結(jié)構(gòu)、功能、機(jī)械、光學(xué)或流體上的關(guān)系及其任何組合，所以一個(gè)元件被說成聯(lián)通第二元件，并不排除在其間出現(xiàn)其它元件和/或在操作上與第一和第二元件關(guān)聯(lián)或結(jié)合的可能性。
這里使用術(shù)語“大氣壓”、“基本上大氣壓”和“近大氣壓”，表示壓力等于或基本上等與本發(fā)明提供的設(shè)備和/或系統(tǒng)外部環(huán)境的環(huán)境壓力。因此應(yīng)理解，精密的大氣壓值可以變化，例如取決于設(shè)備或系統(tǒng)所在的海拔或者安裝了設(shè)備和/或系統(tǒng)的設(shè)施內(nèi)保持的環(huán)境條件，比方說，海平面的大氣壓一般被認(rèn)為等于14.7Psi絕對(duì)值(Psia)或0Psi量規(guī)(Psig)，而在較高的海拔，大氣壓值略低些。另外，這里使用的“大氣壓”還被認(rèn)為包括一小正壓(如在0與近20Psig之間)，該小正壓在流體如合適的沖洗流體(如N2)通過封閉的容積循環(huán)時(shí)限定，如下所述。
為方便起見，這里一般用“微電子襯底”包括范圍廣泛的按傳統(tǒng)集成電路(IC)制造技術(shù)處理的微小工件和精機(jī)加工領(lǐng)域作為現(xiàn)代適應(yīng)這種技術(shù)的阱。舉個(gè)例說，但不限于本發(fā)明的范圍，“微電子襯底”包括單一襯底；諸如用陽極或粘劑結(jié)合在一起的組合襯底；以及與淀積或限定在其上的一個(gè)或多個(gè)層或膜(如導(dǎo)電、介質(zhì)、半導(dǎo)體、犧牲、外延、品格匹配。粘合或結(jié)構(gòu)等層)組合和/或與通過添加技術(shù)(如膜淀積、熱氧化、核化、電鍍、旋涂)和/或去除技術(shù)(如濕蝕、干蝕、深度反應(yīng)離子蝕刻(即DRIE)、離子轟擊、拋光、平面化、鉆孔)和/或替代法或注入技術(shù)如摻雜法的基本襯底。
“微電子襯底”可以是前體或源材料如塊硅、或是用硅坯片切成的晶片，或是用晶片制作的小片?！拔㈦娮右r底”可在某一中間階段構(gòu)成逐漸加工的工件，或構(gòu)成完成的或接近完成的器件?！拔㈦娮右r底”可以是器件或儀器，諸如有邏輯電路或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的IC芯片；組合了數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)功能諸如在單塊襯底上檢測(cè)與發(fā)送的“單片系統(tǒng)”；處理毛細(xì)管液體流或壓印生物樣品陣列的微流體芯片或“單片實(shí)驗(yàn)室”；發(fā)光二極管(LEO)或激光二極管(LO)；微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件(如中繼開關(guān)、陀螺儀、加速度計(jì)、電容壓力傳感器、微型泵、墨水噴口)；微光機(jī)電系統(tǒng)(MDEMS)器件(如波導(dǎo)、可變光學(xué)衰減器(VOA)、光閘)；光電子器件；光子器件；平板顯示器；或基于半導(dǎo)體的生物或化學(xué)傳感器。
“微電子襯底”的材料成分不作任何限制，非限制性例子包括半導(dǎo)體、金屬和介質(zhì)。在這些種類內(nèi)，其它例子包括硅；含硅化合物(如氧化物、碳化物、氮化物與硅氧化氮)；VIII-V族化合物(如GaN、AIN、InGaN)；硅絕緣體(SoI)；藍(lán)寶石；光刻膠成分等聚合物；玻璃；石英；各種氧化物等?！拔㈦娮右r底”或其它任一元件的結(jié)晶主要為單晶、多晶或非晶。
這里使用的術(shù)語“稠密CO2”、“稠密二氧化碳”、“增稠CO2”與“增稠二氧化碳”可互換使用，表示比1大氣壓和20℃下的二氧化碳的密度(g/ml)更大的二氧化碳，還表示在21℃下置于壓力通常超過約800Psi的二氧化碳(在標(biāo)準(zhǔn)或室溫與壓力下(STP)下一般為氣體)。
增稠的二氧化碳一般是被置于大于大氣壓或低溫的增大密度的二氧化碳。相對(duì)于用于增壓容器里提供發(fā)泡制品如滅火器或修面膏的二氧化碳，增稠二氧化碳較佳地保持大的多的壓力，如800Psi和以上。已發(fā)現(xiàn)，密度而不是單一的溫度或壓力對(duì)增強(qiáng)二氧化碳的溶劑類特征具有大得多的作用。參見Brogle，(1982)chem.Ind.-London37385-390，其內(nèi)容通過引用包括在這里。
這里使用的“超臨界”與“超臨界相”指某一物質(zhì)如二氧化碳超過臨界溫度(如二氧化碳為31℃)和壓力(如二氧化碳為71大氣壓)的狀態(tài)，材料在該點(diǎn)不能被變成液相，再加壓力也無用。
術(shù)語“液體二氧化碳”與“液體CO2”可互換使用，表示液態(tài)的二氧化碳。當(dāng)在216.8K(相當(dāng)于三相點(diǎn))～304.2K(相當(dāng)于臨界點(diǎn))溫度范圍內(nèi)承受至少約5.11巴(相當(dāng)于三相點(diǎn))的壓力時(shí)，二氧化碳就取液態(tài)。液體二氧化碳的密度為0.7～1.2g/ml，粘度約0.07mN/m2。根據(jù)其表面張力(液體二氧化碳為5達(dá)因/cm)，可將液體二氧化碳與二氧化碳的其它相區(qū)分開來。
“超臨界流體二氧化碳”表示臨界溫度為31℃、臨界壓力為71大氣壓或以上的二氧化碳，再加壓力也不能變?yōu)橐合唷?br> 增稠的二氧化碳較佳地為液體或超臨界的流體二氧化碳，可應(yīng)用于本發(fā)明的方法與設(shè)備。注意，具有增稠特性的其它分子也可以單獨(dú)或混合使用，這些分子包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、氨、丁烷、n-戊烷、n-己烷、環(huán)己烷、n-庚烷、乙烯、丙稀、甲醇、乙醇、異丙醇、苯、甲苯、p-二甲苯、二氧化硫、氯三氟甲烷、三氯氟甲烷、全氟丙烷、氯二氟甲烷、六氟化硫、臭氧與氧化亞氮。
術(shù)語“流體”指物質(zhì)主要不是固體的任一相。固體能抵抗靜態(tài)形變施加的剪切應(yīng)力，流體則不能。只要流體承受剪切應(yīng)力，流體將通過移動(dòng)和/或形變作出響應(yīng)。因而舉例來說，“流體”包括液體、蒸氣與氣體等可流動(dòng)的媒體。此外，“流體”還包括超臨界流體。而且，“流體”還包括液體、蒸氣、氣體和帶固體粒狀物質(zhì)的超臨界流體的混合物，如在流體流動(dòng)流里載粒子的時(shí)候。
術(shù)語“處理媒體”一般指適合接觸襯底以對(duì)襯底執(zhí)行操作的任何流體。
術(shù)語“高壓力”一般包括從標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(Opsig)以上的標(biāo)稱正壓力到約5000psig的壓力。
術(shù)語“真空”通常包括從10-7乇到大氣壓的壓力。
術(shù)語“處理”指襯底上的任何操作，包括制造加工(如加層；去除層、層部分或襯底石印術(shù)部分；金屬化；淀積；和對(duì)襯底或?qū)佑幸鈸诫s)；處理加工(如退火、燒結(jié)、加熱、涂布、電鍍、應(yīng)力或應(yīng)變釋放)；剝離加工(如去除光刻膠)；清洗加工(如去除后蝕刻殘余、防反層，或微電子元件制造中使用的其它殘余物、污物或過渡材料)；和干燥加工(如去除粘著的表面流體)。
術(shù)語“高強(qiáng)度材料”指抗屈強(qiáng)度為120Mpa或以上的任何材料，一非限制性例子是SA-723鋼。
術(shù)語“耐腐材料”指耐與處理媒體如清洗流體接觸而造成的不希望的反應(yīng)的任何材料。“耐腐材料”能構(gòu)成固體(如不銹鋼，HASTELLOY(R)級(jí)合金如C-22與C-276)、超奧氏不銹鋼如AL-6XN(R)與合金25-6M、雙重不銹鋼、MONEL(R)合金(購自Inco Alloys國際公司，Huntington，West Virginia，美國)、至少包括8％重量鎳或至少10％重量鉻或者施加阻擋層或處理的鐵金屬材料。適合加阻擋材料的非限制性例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、全氟烷氧基(PFA)、聚單氯氟乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化半晶聚合物、帶鎳或鉻或鎳鉻合金的薄膜/電鍍層/包層。
現(xiàn)參照附圖，其中同樣的標(biāo)號(hào)指同樣的部件。具體參照?qǐng)D1A、1B與2A，示出了本發(fā)明一般標(biāo)為10的襯底處理設(shè)備。襯底處理設(shè)備10較佳地工作于兩個(gè)不同的操作狀態(tài)，即襯底裝載/取出態(tài)與高壓襯底處理態(tài)，可在這兩態(tài)之間調(diào)節(jié)。圖1A表示襯底處理設(shè)備10處于襯底裝載/取出態(tài)，圖1B表示襯底處理設(shè)備10處于襯底處理態(tài)。
繼續(xù)參照?qǐng)D1A與1B，襯底處理設(shè)備10一般包括主室20和可在其內(nèi)移動(dòng)的邊界15。在一個(gè)實(shí)施例中，可移動(dòng)邊界15由連接可移動(dòng)襯底支承40的襯底支承面提供。主室20包括限定主室內(nèi)25的主室結(jié)構(gòu)23。襯底支承器40支持晶片等襯底S，襯底S一般為直徑200或300mm的晶片，但本發(fā)明不限于處理這種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可包括直徑為50～450mm的襯底。襯底S可構(gòu)成上述廣義限定的微電子襯底，其上制有或沒有膜、層或微小特征。在圖示例中，襯底支承器40在主室室內(nèi)25的降低位置(對(duì)應(yīng)于圖1A所示的襯底裝載/取出態(tài))與抬高位置(對(duì)應(yīng)于圖1B所示的高壓襯底處理態(tài))之間垂直移動(dòng)，因此襯底支承器40一般較佳地沿主室室內(nèi)25的中心縱軸線L平行地移動(dòng)，如箭頭A所示。
繼續(xù)參照?qǐng)D1A與1B，襯底處理設(shè)備10較佳地還包括下室60。襯底支承器40的至少一部分被約束在下室60內(nèi)。下室60包括限定下室內(nèi)65的下室結(jié)構(gòu)63。在一實(shí)施例中，下室室內(nèi)65通過分隔裝置如板73與主室室內(nèi)25在物理和流體學(xué)上分離，板73與縱軸線L呈橫向定向。合適的密封元件如波紋管74(見圖3B～4D)確保下室室內(nèi)65與主室室內(nèi)25隔離，因而巴下室60有利的設(shè)備成防止污染材料進(jìn)入主室室內(nèi)25。如下所述，由于諸元件在下室60內(nèi)移動(dòng)操作，令產(chǎn)生這種污染材料，在圖3B～4D中可看出，波紋管74還將主室20與襯底處理設(shè)備10的外部環(huán)境隔離開來。
再參照?qǐng)D1A與1B，襯底處理設(shè)備10還包括接口元件75如真空閘閥開口與伴隨的閥裝置，在主室室內(nèi)25與襯底處理設(shè)備10的外部環(huán)境之間提供密封的接口。適合構(gòu)成接口元件75的閥裝置購自VAT Vakunmventile公司(CH-q469，Hang，瑞士)。接口元件75可打開而接納襯底搬運(yùn)裝置如機(jī)器人元件(圖1A與1B中未示出)。當(dāng)接口元件75處于開態(tài)時(shí)，襯底搬運(yùn)裝置可進(jìn)入主室室內(nèi)25，把襯底S裝到襯底支承器40上，待襯底S處理之后，把襯底S從主室室內(nèi)25取出。襯底支承器通過接口元件75進(jìn)入主室室內(nèi)25并從中取出的運(yùn)動(dòng)，用箭頭13表示。
上述的外部環(huán)境可以是周圍環(huán)境。然而，接口元件75更有利地在襯底處理設(shè)備10與另一襯底搬運(yùn)和/或處理模塊之間用作密封的直接接口。根據(jù)本發(fā)明，襯底處理設(shè)備10耦接工作于內(nèi)部大氣壓或真空的模塊。例如接口元件75可在主室室內(nèi)25與集結(jié)工具即構(gòu)成一部分設(shè)備前端模塊(EFEM)的氣氛機(jī)器人的中央傳遞室抽空室內(nèi)之間提供流體聯(lián)通。為適應(yīng)主室室內(nèi)25與氣氛或真空環(huán)境的直接耦接，襯底處理設(shè)備10包括將主室室內(nèi)25連到合適的真空源和/或排氣源79的排氣管線77。因此，在打開接口元件75準(zhǔn)備使主室20與另一抽空環(huán)境流動(dòng)耦合之前，先對(duì)主室20抽氣。或在希望沖洗主室20的污物以防止襯底S污染時(shí)，主室20可以保持大氣壓或正量規(guī)壓力。對(duì)后一目的，襯底處理設(shè)備10可包括管道81，將惰性氣流如氮?dú)鈴亩栊詺庠?3引入主室，于是該惰性氣體從主室室內(nèi)25經(jīng)排氣管線77連到真空源或排氣裝置79。而在襯底處理設(shè)備10耦接氣氛模塊時(shí)，若在下述的高壓清洗處理中出現(xiàn)漏泄，接口元件72還可對(duì)氣氛模塊用作輔助密封件。
圖1B示出處于高壓襯底處理態(tài)的襯底處理設(shè)備10。如下面的詳述，襯底處理設(shè)備10設(shè)計(jì)成在主室20內(nèi)限定一副室90。副室90耐高壓(如高達(dá)5000psig)，同時(shí)與主室20維持的受控高純度小環(huán)境保持流體隔離。副室90由上副室表面90A、一個(gè)或多個(gè)橫向副室表面90B與下副室表面90C封閉。在襯底S為圓形或基本上圓形晶片的情況下，設(shè)置了描述限定副室90室內(nèi)的圓柱容積的單一連續(xù)的橫向副室表面90B。這室內(nèi)圓柱形型面較佳地接近襯底S的圓形，室內(nèi)內(nèi)徑比襯底S的直徑略大些。這種配置將所需的副室S的容積減至最小，有利于處理媒體(如清洗流體)對(duì)襯底S表面的均勻分布，從而提高期望處理事項(xiàng)的效率與功效。
再具體參照?qǐng)D1B，為使襯底處理設(shè)備10能在襯底裝載/取出態(tài)與襯底處理之間可調(diào)地操作，至少一個(gè)表面封閉副室90(如上面對(duì)圖1A描述過的可移動(dòng)邊界15)?；蛘咧辽僖徊糠诌@種表面移成與一個(gè)或多個(gè)其它封閉副室90的表面密封接合。因此在圖示例中，副室上表面90A和副室橫表面90B被固定，將副室下表面90C移成與副室橫表面90B接合。在該例中，副室下表面90C與襯底支承器40關(guān)聯(lián)，還包括襯底支承面和其上安裝襯底支承的任何基底元件(見圖3B～4D所示的可移動(dòng)室基底45)。這樣，較佳地將襯底支承器40和襯底S本身抬高到在副室90內(nèi)密封地約束襯底S的抬起位置，構(gòu)成副室90。
襯底處理設(shè)備10不限于圖1A與1B所示的實(shí)施例，即其中副室下表面90C構(gòu)成可移動(dòng)邊界15，而可移動(dòng)邊界15在機(jī)械上參照襯底支承器40。圖2A～2D的簡圖以非限制性實(shí)例示出了本發(fā)明提供的諸替代結(jié)構(gòu)。在這些替代結(jié)構(gòu)中，可移動(dòng)邊界15獨(dú)立于襯底支承器40，故襯底支承器40無須用作襯底提升機(jī)構(gòu)。圖2A中，副室90的橫表面90B和下表面90C不動(dòng)，可移動(dòng)邊界15向下驅(qū)動(dòng)而與副室橫表面90B密封接合，限定副室90的上表面90A。圖2B中，可移動(dòng)邊界15是一扇門，它沿平行于縱軸線L的方向驅(qū)動(dòng)而封閉副室表面90B中的開口。圖2C中，可移動(dòng)邊界15是一扇門，其驅(qū)動(dòng)方向一般與縱軸線L相切且與上面有襯底S的平面(即圖2C的層品平面)平行。圖2D中，可移動(dòng)邊界15被驅(qū)動(dòng)成沿曲線路徑相對(duì)縱軸線L旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)的一種特別有利的襯底處理是高壓力襯底清洗處理，一般是將襯底S或至少其一個(gè)表面暴露于處理媒體，較佳地是一種增稠流體如超臨界CO2、液體CO2或其它上例描述的化學(xué)品。為此，再回看圖1B，襯底處理設(shè)備10設(shè)置一條引入副室90的處理媒體供應(yīng)管線101，進(jìn)行處理來自媒體供應(yīng)源103里的媒體。還設(shè)置一條處理媒體返回管線105，把流體和流體夾帶的任何污粒從襯底處理設(shè)備10中引出到處理媒體返回線路107。較佳地，處理媒體返回管線105穿過襯底支承器40本體。
副室90被處理媒體充到高壓后，副室90與主室20之間就限定明顯的壓差。用于將襯底支承器40移至其抬高位置的有動(dòng)力的致動(dòng)器(圖1A與1B中未示出，但在下面描述)，可用來幫助副室90對(duì)抗副室90高壓室內(nèi)傳遞的壓力而保持閉合。另外，襯底支承器40抬高的位置較佳地與襯底支承其40下端109與下室60下端109之間增大的間隙相關(guān)聯(lián)。更佳的如下所述，設(shè)置阻擋機(jī)構(gòu)140(見圖4A1～5)，以將限制件143插入該增大的間隙而幫助將襯底支承器40保持在其抬高位置上，從而保持由副室90限定的密封的高壓環(huán)境，并減輕襯底支承件40所承受的軸向負(fù)荷和/或襯底支承器40驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所承受的負(fù)荷。箭頭C表示限制件143徑向向內(nèi)到限制位置和徑向向外到非活動(dòng)位置的運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)參照?qǐng)D3A與3B，圖中示出襯底處理設(shè)備10較佳的結(jié)構(gòu)配置。如圖3B所示，襯底處理設(shè)備10定位成工作于襯底處理態(tài)，主室20內(nèi)存在副室90。較佳地，副室90的容積為10ml～10L，直徑為50mm～450mm。襯底處理設(shè)備10的主室結(jié)構(gòu)23包括用作主室蓋的上段27、橫段或主室壁29和中間板73，它們共同封閉主室室內(nèi)25。主室20的橫段29較佳地有一至少部分限定主室室內(nèi)25的內(nèi)里橫表面29A。如圖所示，內(nèi)里橫表面29A呈圍繞主室室內(nèi)25中央縱軸的圓柱形，這一圓柱形型面改善了氣體流過主室室內(nèi)25，并通過盡量減少銳形結(jié)構(gòu)特征數(shù)量，防止在主室20內(nèi)累積污染材料。通過橫段29限定的孔29B，在接口元件75(見圖1A～2D)與主室室內(nèi)25之間提供入口。下室結(jié)構(gòu)67封閉下室室內(nèi)65，包括凸緣區(qū)67A、橫區(qū)67B與外端區(qū)67C。以類似于壓力容器結(jié)構(gòu)的副室，把上段27、橫段29、中間板73和下室60用合適的緊固件111A與111B緊固在一起，組裝襯底處理設(shè)備10的主要結(jié)構(gòu)。緊固件111A與111B包括例如平行于主室室內(nèi)25縱軸定向的高強(qiáng)度螺栓，用螺紋旋入主室結(jié)構(gòu)23上段27的凸緣區(qū)27A和下室結(jié)構(gòu)67的凸緣區(qū)67A。較佳地，上段27和橫段29用高強(qiáng)度材料構(gòu)成，以承受副室90產(chǎn)生的高壓。一例合適的高強(qiáng)度材料是SA-723鋼。
圖3B表示得最清楚。襯底支承器40較佳地包括軸向定向的細(xì)長件如轉(zhuǎn)軸43和連接轉(zhuǎn)軸43上端的室基底45。下室結(jié)構(gòu)67的中間板73和外端區(qū)67C都具有轉(zhuǎn)軸43通過其運(yùn)動(dòng)的中央設(shè)置的軸膛113與115。轉(zhuǎn)軸43包括大直徑段43A，可以是壓配到轉(zhuǎn)軸43上的環(huán)形元件，其運(yùn)動(dòng)距離限于中間板73與外端區(qū)67C之間的下室室內(nèi)65。若襯底支承器40響應(yīng)于副室90增壓的室內(nèi)施加的力而向下移動(dòng)，則大直徑段43A就與阻擋限制件143接觸，于是阻擋限制件143對(duì)襯底支承器40的向下移動(dòng)提供下限。如圖3A所示，下室結(jié)構(gòu)67的橫區(qū)67B具有膛孔117，與阻擋限制件143關(guān)聯(lián)的連接件(下述)通過該膛孔延伸。此外，波紋管74繞轉(zhuǎn)軸43環(huán)形安置并接在中間板73與大直徑段43A之間。如上所述，波紋管74還在主室20與周圍環(huán)境之間以及主室20與下室60之間提供密封，防止下室60里的元件操作時(shí)污染主室20。
再參照?qǐng)D3A與3B，襯底支承器40的室基底45在抬高以下降位置之間因而也在襯底處理設(shè)備10的襯底裝載/取出與襯底處理態(tài)之間隨轉(zhuǎn)軸43作軸向運(yùn)動(dòng)。因此在該例中，室基底45和/或襯底按下裝置120如裝在室基底45上的晶片吸盤或壓板(見圖4A～4D)構(gòu)成圖1B標(biāo)出的副室下表面90C。較佳地，室基底45最上面的區(qū)域包括可安置襯底的凹部45A，以把襯底按下裝置120(圖4A～4D)裝到室基底45上。主室20上段27的內(nèi)表面也包括凹部27B，可用作主室20與副室90各自室內(nèi)的上邊界。當(dāng)襯底處理設(shè)備10處于襯底處理態(tài)時(shí)，室基底45與上段27密封接合，使凹部27B和45A共同部分地限定副室90。較佳地，所有直接接觸而被處理媒體濕潤的表面(諸如上段27和室基底45各自的內(nèi)表面)用耐蝕材料構(gòu)制。幾例非限制性的合適耐蝕材料包括HASTELLOY(R)C-22或C-276，超奧不銹鋼如合金AL-6XN(R)或25-6MO，MONEL(R)合金等。另外，對(duì)暴露于處理媒體的表面涂布或電鍍耐蝕阻擋材料，如PTFE、PCTFE、PVDF、鎳或鉻。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4A～4D描述襯底處理設(shè)備10的其它結(jié)構(gòu)與操作特征。襯底按下裝置120裝在基底45的凹部45A內(nèi)，它包括襯底支承面120A，可用任一期望的固定技術(shù)將襯底在其上面保持就位，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本文后可明白。在襯底按下裝置120中限定內(nèi)部流體通路120B與處理媒體出口管道123流動(dòng)聯(lián)通。處理媒體出口管道123較佳地穿過襯底支承器40，包括轉(zhuǎn)軸43通過下室60軸膛孔115的下端43B，這樣就不必通過襯底處理設(shè)備10的結(jié)構(gòu)限定另一流體膛孔。當(dāng)襯底處理設(shè)備10處于襯底處理態(tài)時(shí)(如見圖4C與4D)，副室90變成與處理媒體流路耦合成一體。自副室90上游的處理媒體流路部分，包括處理媒體供應(yīng)源103、處理媒體供應(yīng)管線101和通過主室20上段27限定的處理媒體入口管道127。在副室90下游的處理媒體流路部分，包括襯底按下裝置120的內(nèi)部通路120B、出口管道123、處理媒體回流管線105和處理媒體回路107。另外，通過橫段29限定的徑向通路129，在主室室內(nèi)25與真空和/或排氣源79之間通過排氣管線77提供流體聯(lián)通。通過主室20橫段29限定的另一徑向通路(未示出)，在主室室內(nèi)25與惰性氣體(如N2)供應(yīng)源83之間通過管線81(見圖1A)提供流體聯(lián)通。較佳地，這兩條徑向通路相互相對(duì)主室室內(nèi)25的中心總軸心定為約60度。
圖4A～4D還示出，直線致動(dòng)器49耦接襯底支承器40轉(zhuǎn)軸43的下段43B。直線致動(dòng)器49較佳地包括步進(jìn)電機(jī)與渦輪裝置，但也可包括氣動(dòng)或液體驅(qū)動(dòng)的柱塞或其它合適的裝置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本文后會(huì)明白。
圖4A～4D還詳細(xì)示出了本發(fā)明提供的阻擋機(jī)構(gòu)140，其主要元件包括阻擋限制件143、直線阻擋致動(dòng)器145和互連限制件143與阻擋致動(dòng)器145的連桿147。阻擋機(jī)構(gòu)140可以包括一個(gè)和多個(gè)單元，各單元包括相應(yīng)的阻擋限制件143、阻擋致動(dòng)器145與連桿147。阻擋致動(dòng)器145較佳地以氣動(dòng)副室驅(qū)動(dòng)連桿147與限制件143，包括合適的氣缸與柱塞機(jī)構(gòu)。另外，阻擋致動(dòng)器145還可以是液壓的，或包括步進(jìn)電機(jī)與合適的力傳遞裝置如導(dǎo)桿。限制件143的結(jié)構(gòu)較佳地包括一種能承受副室90內(nèi)高壓環(huán)境所施加的壓力，一例合適的限制件143的材料就是SA～723鋼。
繼續(xù)參照?qǐng)D4A～4D，阻擋致動(dòng)器145置于下室60的外面，連桿147穿過下室60橫區(qū)67B厚度的一個(gè)或多個(gè)膛孔117(如上所述和圖3A與5所示)。連桿147設(shè)計(jì)成把阻擋致動(dòng)器145產(chǎn)生的動(dòng)力合適地傳到限制件143。連桿147和限制件143沿通常橫對(duì)襯底支承器40的運(yùn)行方向的方向移動(dòng)，一般橫對(duì)主室室內(nèi)25的縱軸線。同時(shí)，連桿147設(shè)計(jì)成有彈性地彎曲而響應(yīng)于副室60通過襯底支承器40傳遞的負(fù)荷作有限制的偏移。這一彎曲或偏移的方向沿平行于襯底支承器40的運(yùn)行方向的方向有一明顯的分量。因此，連桿147的順從性防止了阻擋機(jī)構(gòu)140會(huì)碰到的故障模式，這種故障模式在操作中由襯底支承器40上的周期性動(dòng)態(tài)負(fù)荷造成。但與此同時(shí)，為保持襯底支承器40的抬高位置和副室90與主室20間隔離的界面，順從容限不對(duì)限制件143的正常功能產(chǎn)生有害的影響。
在圖5的實(shí)施例中，連桿包括一根或多根固體桿147A與147B，更佳的包括一對(duì)桿147A與147B。每根桿147A與147B長約10～50mm(較佳為35mm)，直徑為1～5mm(較佳為3mm)。較佳地，各桿147A與147B用AISI6150彈簧鋼構(gòu)制。
現(xiàn)特地參照?qǐng)D4A，徹底處理設(shè)備10示成處于襯底裝載/取出態(tài)，襯底支承器40縮回其下降位置。在該位置，襯底按下裝置120和其上安裝的任何襯底都暴露于主室室內(nèi)25內(nèi)所包容的環(huán)境，并不完全限定獨(dú)立的副室。襯底按下裝置120處于操作上對(duì)準(zhǔn)接口元件75的高度，在該位置，機(jī)器人終端操縱器能橫向通過打開的接口元件75進(jìn)入主室20的范圍，以便在處理操作前把襯底裝到襯底暗線裝置120上，或在處理操作后取出襯底。要注意，襯底支承器40只提供襯底在主室20內(nèi)正確操縱與定向所需的Z軸運(yùn)動(dòng)，即用于裝載和/或取出襯底的任何機(jī)器人終端操縱器只需能獨(dú)特地運(yùn)動(dòng)，或至少主要在X-Y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)用組合襯底支承與襯底提升能力的結(jié)構(gòu)有若干優(yōu)點(diǎn)。首先與完全工作于空間的機(jī)器人相比，與襯底處理設(shè)備10一起用來實(shí)現(xiàn)襯底傳遞任務(wù)的機(jī)器人工具有更簡單、更便宜的設(shè)計(jì)。與該優(yōu)點(diǎn)相關(guān)地，該結(jié)構(gòu)利于襯底處理設(shè)備10與另一封閉型模塊如真空操作的中央操縱器的集成。通常配備這類真空模塊的機(jī)器人，垂直運(yùn)動(dòng)能力有限。最后，由于副室90的尺寸不必適應(yīng)機(jī)器人工具明顯的Z軸運(yùn)動(dòng)，故副室90所需的容積被優(yōu)化為最小。
先參照?qǐng)D4B，襯底處理設(shè)備10示成處于高壓襯底處理態(tài)，襯底支承器40延伸至完全抬高的位置，限定副室90。另在該提高位置，在轉(zhuǎn)軸43的大直徑段43A與下室60的外端區(qū)67C之間限定充分的軸向間隙，可將阻擋限制件143徑向朝里地插入該間隙。在室基底45上裝一合適的密封件151，可增強(qiáng)或保證副室90與主室20間的隔離。
在一個(gè)實(shí)施例中，在襯底按下裝置120與室基底45的環(huán)形肩部45B之間在徑向限定環(huán)形空間155，里面安置環(huán)形密封件151。副室90用處理媒體增壓后，處理媒體通過襯底按下裝置120與主室20上段27的朝內(nèi)一側(cè)之間的界面漏入環(huán)形空間155，然后遇到密封件151，防止透入主室室內(nèi)25。較佳地，密封件151是杯形密封件而不是簡單的環(huán)或氣密墊。杯形密封件151面向襯底按下裝置120的內(nèi)側(cè)呈凹形。這種密封件響應(yīng)于液壓自動(dòng)賦能，因而若環(huán)形空間155和杯形密封件151的凹部被漏泄現(xiàn)象增壓，該凹部就對(duì)室基底45和上段27脹壓。提供密封質(zhì)量。為此，杯形密封件151用合適的材料構(gòu)成，該材料有彈性，在化學(xué)上可暴露于處理媒體化學(xué)品，且能保持高達(dá)5000psig或以上的壓差。幾例非限制性的合適的杯形密封件151材料包括PTFE與PCTFE。合適的杯形密封件151是MSE密封件，購自Greene，Tweed & Co.(Kulpsville，Pemnsylvania，美國)。作為另一種面向環(huán)形密封件設(shè)計(jì)的表面密封件，其它密封件151的例子包括面向杯形密封件與環(huán)形密封件的柱塞密封件。
現(xiàn)特地參照?qǐng)D4C，圖示的阻擋限制件143處于其在轉(zhuǎn)軸43大直徑段43A與下室60外端區(qū)67C之間間隙內(nèi)完全擴(kuò)展的活動(dòng)位置。在該活動(dòng)位置，各限制件143接觸大直徑段43A的下邊，防止襯底支承器40在副室90增壓時(shí)不希望地縮回，保持襯底在清洗處理時(shí)在原來的位置。
圖4D示出在副室90充分處理媒體后，引入阻擋機(jī)構(gòu)140設(shè)計(jì)的順從特征的工作狀況。響應(yīng)于副室90高壓容積施加的力，順從連桿147偏移至某一點(diǎn)，使阻擋限制件143壓能到轉(zhuǎn)軸43大直徑段43A的下邊和下室60的外端區(qū)67C二者進(jìn)行壓力接觸。連桿147偏移一定量(入0.5mm)，可在襯底支承器120內(nèi)自由地活動(dòng)二不必對(duì)連桿147和/或其各自的阻擋致動(dòng)器145施加不希望的應(yīng)力。
現(xiàn)主要參照?qǐng)D4A～4D描述襯底處理設(shè)備10的操作。先把襯底S置于襯底處理設(shè)備10的外部環(huán)境，該外部環(huán)境通常是一種自備的環(huán)境，包括一襯底搬運(yùn)機(jī)器人，可以有氣氛或抽空。一例外部氣氛環(huán)境是EFEM(如見圖6的EFEM210)，一例外部抽空環(huán)境是真空集結(jié)工具(如見圖8的集結(jié)工具410)。外部環(huán)境經(jīng)接口元件75耦接襯底處理設(shè)備10。本領(lǐng)域技術(shù)人員都明白，接口元件75的內(nèi)部門可在開閉位置之間移動(dòng)，有選擇的提供通過接口元件75進(jìn)入主室室內(nèi)25的通道。還應(yīng)理解，在將襯底S裝入襯底處理設(shè)備10之前，襯底S一般將經(jīng)歷一次或多次制造加工(例如涉及施加光刻膠、顯影劑與紫外輻射的掩蔽或其它石印術(shù)技術(shù)；腐蝕；磨光；膜淀積；電鍍；粘附接合片；平面化；離子注入；摻雜；微細(xì)機(jī)加工；拋光；應(yīng)力釋放；加熱等)，以作必要或期望的后道清洗或表面制備處理。
把襯底S裝入襯底處理設(shè)備10之前，可執(zhí)行若干其它前期步驟，例如主室室內(nèi)25與外部環(huán)境流體耦接前先作準(zhǔn)備，準(zhǔn)備方式取決于襯底處理設(shè)備10是否與真空模塊或氣氛模塊相接口。在襯底處理設(shè)備10耦接真空模塊時(shí)，主室室內(nèi)25通過與真空/排氣源建立流體聯(lián)通而被抽空和清洗。在襯底處理設(shè)備10耦接氣氛模塊時(shí)，如上述使惰性氣體如N2通過主室室內(nèi)25循環(huán)，沖洗主室室內(nèi)25。
此外，在將襯底S裝入襯底理設(shè)備10之前，或至少在與這里所述的高壓清洗處理一起將處理媒體注入副室90之前，要求制備處理媒體。在執(zhí)行清洗處理的情況下，本發(fā)明應(yīng)用的處理媒體是任一種適合清洗襯底S的流體，清洗方法是溶解襯底S上所含的不希望的殘余材料和/或通過將清洗流體高壓注入副室90，沖擊襯底S表面而切掉不希望的材料。清洗流體可以具有單一成分，或者是多元素的混合物、溶液或乳劑。在一個(gè)實(shí)施例中，清洗液體是稠液CO2，在引入副室90前被加熱壓到超臨界態(tài)。其容積、試劑、鈍化劑、干燥劑、氧化劑、鹽基、表面活化劑等添加物或其它化學(xué)品可引入流過供應(yīng)管線101的CO2流，或在注入副室90前與CO2流合并。CO2達(dá)到超臨界態(tài)所需的溫度與壓力，取決于是否有這類添加物。對(duì)純液體CO2，超臨界溫度為31℃，超臨界壓力為71大氣壓。在實(shí)施例中，以1500～5000psig的壓力供給CO2。
制備了處理媒體和主室室內(nèi)25后，把襯底支承器40移到圖4A所示的下降位置，打開接口元件75。機(jī)器人襯底搬運(yùn)工具通過接口元件75傳遞襯底S，把襯底S放在襯底按下裝置120上，而后者設(shè)計(jì)成應(yīng)用任一種已知的固定技術(shù)，一個(gè)例子是在襯底按下裝置120最上面的表面120A限定吸力。襯底S固定到襯底按下裝置120上之后，接口元件75閉合，襯底支承器40升到圖4B所示的抬高位置。在該位置，限定的副室90封閉襯底S。然后，阻擋機(jī)構(gòu)140經(jīng)賦能而將限制件143插入圖4C所示的位置，軸向支持襯底支承器40，并保持副室90與主室室內(nèi)25之間界面的密封完整性。此時(shí)，準(zhǔn)備清洗襯底S。打開沿處理媒體入口管線101適當(dāng)定位的一個(gè)或多個(gè)閥，把處理媒體泵入副室90。副室90用處理媒體增壓到20～5000psig的壓力。需要的話，在增壓之前，處理媒體以低壓流入副室90并傳到返回管路107，以清除副室90和位于其上下游的相關(guān)流體通路里的空氣。在高壓清洗處中，需要的話，副室90能以循環(huán)方式迅速地增壓與減壓而限定壓力脈沖，可增強(qiáng)清洗效果。這一循環(huán)的減壓相有利于從微規(guī)模特征諸如襯底S上限定的溝道或通孔中去除不希望的材料(諸如在增壓相時(shí)軟化的光刻膠或蝕刻殘余淀積物)。
清洗處理完成后，打開處理媒體回路中正確定位的閥，使處理媒體從副室90流向返回管路107。沖洗步驟包括通過副室90循環(huán)附加的純處理媒體。之后，如上所述，將襯底支承器40移至其下降位置，將襯底處理設(shè)備10調(diào)回到圖4A所示的裝載/取出態(tài)。然后打開接口元件75，讓襯底搬運(yùn)工具進(jìn)入主室室內(nèi)25，從襯底處理設(shè)備10中取出襯底S，對(duì)需要的不同模塊作處理。為了回收至少一部分清洗襯底S的處理媒體，將污染材料與處理媒體分離，再使純化的處理媒體循環(huán)回入系統(tǒng)至新使用，可設(shè)置一些元件(下面描述)。
現(xiàn)參照?qǐng)D6～8，在圖示的系統(tǒng)級(jí)實(shí)施例中，襯底處理設(shè)備10集成了處理媒體分配電路與其它襯底處理模塊。圖6示出一獨(dú)立的氣氛系統(tǒng)200，其中襯底處理設(shè)備10通過接口元件75直接耦合“設(shè)備前端模塊”(EFEM)210，它包括氣氛襯底傳遞模塊15和襯底裝載和/或分標(biāo)裝置220。襯底傳遞模塊215為常規(guī)設(shè)計(jì)，包括外殼215A與襯底傳遞機(jī)器人225。襯底傳遞模塊215一般按標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口(SMIF)技術(shù)耦接襯底裝載器220，后者為一般設(shè)計(jì)的晶片盒或容器(如SMIF容器或正面打開的標(biāo)準(zhǔn)容器(FOUP))。按這一結(jié)構(gòu)，機(jī)器人225通過接口元件75將襯底從襯底裝載器220傳入襯底處理設(shè)備10。
圖6中，耦接襯底處理設(shè)備10的處理媒體分配電路包括一供應(yīng)/增壓子系統(tǒng)230(在圖1B和4A～4D中處理媒體供應(yīng)源103關(guān)聯(lián))，把增壓的處理媒體從大容器存貯器中供給襯底處理設(shè)備10。在一實(shí)施例中，該子系統(tǒng)230提供的處理媒體通過一合適的熱交換器235，把處理媒體加熱到或超過其超臨界溫度。設(shè)置的添加物注入子系統(tǒng)240，將添加物與上述的處理媒體混合在一起。同樣如上所述，為回收并純化用過的處理媒體，設(shè)置了一再循環(huán)子系統(tǒng)245。最后，解壓縮子系統(tǒng)250(與圖1B和4A～4D中的真空/排氣源79關(guān)聯(lián))用作排氣系統(tǒng)，用于沖洗、排氣和/或抽空襯底處理設(shè)備10。
圖7示出集結(jié)型氣氛系統(tǒng)300，其中的EFEM310包括可集結(jié)的氣氛襯底傳遞模塊315和多個(gè)襯底裝載器320A與320B(示出其中的兩個(gè))。襯底傳遞模塊315通常仍包括外殼315A與襯底傳遞機(jī)器人325。系統(tǒng)300還設(shè)置多個(gè)襯底處理裝置10A與10B(該例示出兩個(gè))，它們通過各自的接口元件75A與75B耦接襯底傳遞模塊315。舉例說，供應(yīng)/增壓子系統(tǒng)330和解壓縮子系統(tǒng)350為所有的襯底處理設(shè)備10A與10B共用，同時(shí)對(duì)各個(gè)襯底處理設(shè)備10A與10B設(shè)置了專用元件，諸如添加物注入子系統(tǒng)340A與340B熱交換器335A與335B及再循環(huán)子系統(tǒng)345A與345B。
圖8示出集結(jié)型真空系統(tǒng)400，其中的襯底處理設(shè)備10直接耦合真空集結(jié)工具410。真空集結(jié)工具410為普通設(shè)計(jì)，包括外殼410A與襯底傳遞機(jī)器人425。外殼410A保持的抽空容積，要求把一個(gè)或多個(gè)裝載鎖定器420A與420B用作真空集結(jié)工具410與兼容的襯底裝載模塊(未示出)之間的接口。一個(gè)或多個(gè)微規(guī)模器件模塊427A與427B，利用各自的密封閥429A與429B耦接真空集結(jié)工具410，并被襯底傳遞機(jī)器人425接觸到。在襯底處理設(shè)備10執(zhí)行上述襯底清洗處理之前或之后，器件制造模塊427A與427B可對(duì)襯底實(shí)行制造操作，幾例非限制性的制造操作包括物理氣相淀積、化學(xué)氣相淀積、蒸發(fā)、純化、氧化、碳化、氮化、摻雜、退火、濕或干法蝕刻、磨光、微規(guī)模組裝、單層自動(dòng)組裝、石印術(shù)、晶片間粘合或封裝、精細(xì)機(jī)加工、平面化等。處理媒體分配電路(單元430～450)的安置方式類似于圖6、7。
從前面對(duì)圖6～8所示的各別系統(tǒng)200、300與400的說明中可以看出，本發(fā)明靈活得足以在襯底處理設(shè)備10與工作于高純氣氛區(qū)或真空區(qū)的其它襯底處理模之間作直接集成，并能結(jié)合任何數(shù)量與種類的期望的處理步驟。在各種處理模塊之間傳遞襯底不必使襯底暴露于周圍環(huán)境，從而優(yōu)化了系統(tǒng)用戶要實(shí)行的制造與處理媒體的任何組合。
應(yīng)該理解，可以改變本發(fā)明的各種細(xì)節(jié)而不違背發(fā)明的范圍。而且，以上說明僅出于示例目的，并非用來限制，故發(fā)明由權(quán)項(xiàng)限定。
權(quán)利要求
1.一種微電子襯底處理設(shè)備，其特征在于包括(a)包括主室壁的主室，主室壁封閉主室室內(nèi)；(b)含微電子襯底的副室，副室包括封閉副室室內(nèi)的副室壁且置于主室室內(nèi)里面，其中副室壁包括邊界，副室室內(nèi)與主室流體隔離；和(c)限定通過主室壁且與副室室內(nèi)聯(lián)通的流體管道。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中副室可在其內(nèi)保持比主室更高的壓力。
3.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中在主室內(nèi)基本上處于大氣壓時(shí)，副室可在其內(nèi)保持高于大氣壓。
4.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中主室室內(nèi)處于低于大氣壓時(shí)，副室可在其內(nèi)保持高于大氣壓。
5.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括通過流體管道與副室室內(nèi)聯(lián)通的處理媒體供應(yīng)源，用于把副室室內(nèi)增壓到大于主室室內(nèi)的壓力。
6.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的真空源。
7.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的排氣口。
8.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的氣體供應(yīng)源。
9.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中通過主室壁限定的流體管道是一流體入口管道，設(shè)備還包括與副室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的流體出口管道。
10.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括密封元件，該密封元件置于副室室內(nèi)與主室室內(nèi)之間的界面，可增強(qiáng)副室室內(nèi)與主室室內(nèi)之間的流體隔離。
11.如權(quán)利要求10的設(shè)備，其中密封元件由置于副室內(nèi)的襯底支承面支持。
12.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于包括在主室室內(nèi)與主室外部環(huán)境之間提供接口的密封門，其中所述門可選擇地提供進(jìn)入主室室內(nèi)的通道。
13.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中副室室內(nèi)的容積為10mL～10L。
14.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中副室室內(nèi)的直徑為50mm～450mm。
15.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中副室壁的邊界在主室室內(nèi)里的閉位置與開位置之間可移動(dòng)，在閉位置，邊界至少部分地封閉副室室內(nèi)，并至少部分地使副室室內(nèi)與主室流動(dòng)隔離。
16.如權(quán)利要求15的設(shè)備，其中在邊界的閉位置，邊界與設(shè)備內(nèi)表面共同封閉副室室內(nèi)，并使副室室內(nèi)與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離。
17.如權(quán)利要求15的設(shè)備，其中副室壁的邊界包括下列之一(I)可相對(duì)副室室內(nèi)表面移動(dòng)的襯底支承面；或(ii)可相對(duì)置于副室室內(nèi)的襯底支承面移動(dòng)的副室室內(nèi)表面；或(iii)襯底支承面和副室室內(nèi)表面，其中襯底支承面與副室室內(nèi)表面可相互相對(duì)移動(dòng)。
18.一種微電子襯底處理設(shè)備，其特征在于包括(a)包括主室壁的主室，主室壁封閉主室室內(nèi)；和(b)置于主室室內(nèi)可在第一與第二位置之間移動(dòng)的可移動(dòng)邊界，其中在第一位置，可移動(dòng)邊界至少部分地限定一副室，包括與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離的副室室內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于還包括穿過主室壁與副室室內(nèi)聯(lián)通的流體管道。
20.如權(quán)利要求19的設(shè)備，其中通過主室壁限定的流體管道是流體入口管道，設(shè)備還包括與副室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的流體出口管道。
21.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括與副室室內(nèi)聯(lián)通的處理媒體供應(yīng)源，用于把副室室內(nèi)增壓到大于主室室內(nèi)的壓力。
22.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其中在可移動(dòng)邊界的第一位置，副室室內(nèi)的壓力高于主室室內(nèi)。
23.如權(quán)利要求22的設(shè)備，其中在可移動(dòng)邊界的第一位置，副室室內(nèi)具有高于大氣壓的壓力，主室室內(nèi)基本上為大氣壓。
24.如權(quán)利要求22的設(shè)備，其中在可移動(dòng)邊界的第一位置，副室室內(nèi)高于大氣壓，主室室內(nèi)低于大氣壓。
25.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其中在可移動(dòng)邊界的第一位置，該邊界與設(shè)備的內(nèi)表面一起封閉副室室內(nèi)，并使副室室內(nèi)與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離。
26.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其中可移動(dòng)邊界包括下列之一(I)可相對(duì)于副室室內(nèi)表面移動(dòng)的襯底支承面；或(ii)可相對(duì)于位置副室室內(nèi)的襯底支承面移動(dòng)的副室室內(nèi)表面；或(iii)襯底支承面與副室室內(nèi)表面，其中襯底支承面與副室室內(nèi)表面可相互相對(duì)移動(dòng)。
27.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的真空源。
28.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的排氣口。
29.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的氣體供應(yīng)源。
30.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括置于主室內(nèi)的密封元件，其中在可移動(dòng)邊界的第一位置，密封元件使副室室內(nèi)與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離。
31.如權(quán)利要求30的設(shè)備，其中密封元件由置于副室內(nèi)的襯底支承面支持。
32.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其特征在于包括在主室室內(nèi)與主室外部環(huán)境之間提供界面的密封門，其中所述門有選擇地提供進(jìn)入主室室內(nèi)的通道。
33.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其中副室室內(nèi)的容積為10mL～10L。
34.如權(quán)利要求18的設(shè)備，其中副室室內(nèi)的直徑為50mm～450mm。
35.一種微電子襯底處理設(shè)備，其特征在于包括(a)包括主室壁的主室，主室壁封閉主室室內(nèi)并包括室內(nèi)表面；(b)在主室室內(nèi)的開閉位置之間可移動(dòng)的襯底支承器，所述襯底支承器包括襯底支承面，其中在閉位置，襯底支承面與室內(nèi)表面至少部分限定與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離的副室；和(c)穿過主室壁與副室聯(lián)通的流體管道。
36.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中至少一部分襯底支承器用高抗屈強(qiáng)度材料制成。
37.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中至少一部分主室壁用高抗屈強(qiáng)度材料構(gòu)成。
38.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中主室壁的室內(nèi)表面和襯底支承面用耐蝕材料構(gòu)成。
39.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中主室壁的室內(nèi)表面和襯底支承面用耐蝕材料處理。
40.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其特征在于包括在主室室內(nèi)與主室外部環(huán)境之間提供界面的密封門，其中在襯底支承器的開位置，襯底支承面一般對(duì)準(zhǔn)所述門，允許從外部環(huán)境進(jìn)入襯底支承面。
41.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其特征在于包括置于主室內(nèi)的密封元件，其中在襯底支承器的閉位置，密封元件在副室與主室室內(nèi)之間提供流動(dòng)密封的邊界。
42.如權(quán)利要求41的設(shè)備，其中密封元件由襯底支承器支持并確定襯底支承面的范圍。
43.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中在襯底支承器的閉位置，副室高于大氣壓，主室室內(nèi)基本上為大氣壓。
44.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中在襯底支承器的閉位置，副室高于大氣壓，主室室內(nèi)低于大氣壓。
45.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其中主室有一端部，端部有一通入主室的膛孔，襯底支承器通過膛孔移動(dòng)，而設(shè)備還包括設(shè)置于膛孔的密封元件，使主室室內(nèi)與主室的外部環(huán)境流動(dòng)隔離。
46.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其特征在于包括耦接襯底支承器的致動(dòng)器，用于在開閉位置間移動(dòng)襯底支承器。
47.如權(quán)利要求35的設(shè)備，其特征在于包括在機(jī)械上參照主室壁的阻擋器。
48.如權(quán)利要求47的設(shè)備，其中阻擋器包括可在襯底支承器與參照主室壁的結(jié)構(gòu)之間移動(dòng)的限制件。
49.如權(quán)利要求48的設(shè)備，其中阻擋器包括致動(dòng)器和互耦致動(dòng)器與限制件的順從連桿。
50.如權(quán)利要求49的設(shè)備，其中順從連桿包括一桿。
51.如權(quán)利要求50的設(shè)備，其中桿的長度為10mm～100mm。
52.如權(quán)利要求50的設(shè)備，其中桿直徑為1mm～5mm。
53.如權(quán)利要求49的設(shè)備，其中順從連桿至少有兩根桿。
54.一種襯底處理設(shè)備，其特征在于包括(a)包括襯底支承面與密封元件的可移動(dòng)襯底支承結(jié)構(gòu)；(b)以襯底支承面和密封元件為界的處理室；(c)包圍處理室并封閉主室室內(nèi)的主室，可與主室外部環(huán)境和處理室流動(dòng)密封；和(d)耦接襯底支承面并適合在開態(tài)與閉態(tài)之間控制處理室的致動(dòng)器，其中在閉態(tài)，密封元件在處理室與主室之間提供流動(dòng)隔離的邊界，在開態(tài)，襯底支承面暴露于主室室內(nèi)。
55.一種處理微電子襯底且可在襯底處理模式與襯底存取模式之間調(diào)整的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括(a)包括主室壁的主室，主室壁封閉主室室內(nèi)；(b)裝到主室可在開態(tài)與閉態(tài)之間操作的接口元件，其中(I)在開態(tài)，接口元件允許從主室外部環(huán)境進(jìn)入主室室內(nèi)，和(ii)在閉態(tài)，接口元件將主室與外部環(huán)境密封起來；和(c)可在主室內(nèi)移到對(duì)應(yīng)于襯底處理模式的第一位置和交替移到對(duì)應(yīng)于襯底存取模式的第二位置的邊界，其中(I)在第一位置，邊界至少部分地限定與主室室內(nèi)密封地分開而適于約束襯底的可增壓的副室，而(ii)在第二位置，邊界允許襯底通過開態(tài)接口元件傳入主室并從中取出。
56.如權(quán)利要求55的設(shè)備，其特征在于包括封閉外部環(huán)境的襯底搬運(yùn)模塊，其中接口元件與主室與襯底搬運(yùn)模塊相互耦合。
57.如權(quán)利要求56的設(shè)備，其中襯底搬運(yùn)模塊包括襯底傳遞室和置于襯底傳遞室內(nèi)的機(jī)器人終端執(zhí)行器，接口一件適應(yīng)終端執(zhí)行器通過其從襯底傳遞室與主室室內(nèi)的往來運(yùn)動(dòng)。
58.如權(quán)利要求56的設(shè)備，其中主室和襯底搬運(yùn)模塊封閉各自基本上為大氣壓的環(huán)境。
59.如權(quán)利要求58的設(shè)備，其特征在于包括耦接襯底搬運(yùn)模塊的襯底裝載器。
60.如權(quán)利要求56的設(shè)備，其中主室和襯底搬運(yùn)模塊封閉各自的真空環(huán)境。
61.如權(quán)利要求60的設(shè)備，其特征在于包括密封耦接襯底搬運(yùn)模塊的真空襯底制造模塊。
62.一種微電子襯底處理方法，其特征在于所述方法包括(a)提供設(shè)備，包括(I)包括主室壁的主室，主室壁封閉主室室內(nèi)；和(II)包括副室壁的副室，副室壁封閉副室室內(nèi)且置于主室室內(nèi)，其中副室壁包括邊界；(b)把微電子襯底引入副室室內(nèi)；(c)使副室室內(nèi)與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離；和(d)把處理媒體引入副室室內(nèi)，由此使處理媒體將副室室內(nèi)增壓到大于大氣壓而接觸襯底。
63.如權(quán)利要求62的方法，其中處理媒體通過經(jīng)主室壁限定的流體管道被引入副室室內(nèi)。
64.如權(quán)利要求62的方法，其特征在于包括步驟在副室室內(nèi)與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離時(shí)，將主室室內(nèi)保持于或低于大氣壓。
65.如權(quán)利要求62的方法，其中流動(dòng)隔離副室室內(nèi)的步驟包括將副室壁的邊界從開位置移到閉位置。
66.如權(quán)利要求65的方法，其特征在于包括步驟在邊界處于開位置時(shí)，通過主室的可密封界面將襯底傳入主室。
67.如權(quán)利要求66的方法，其特征在于包括將襯底置于邊界的步驟。
68.如權(quán)利要求65的方法，其特征在于包括步驟用耦接邊界的致動(dòng)器在開與閉位置間移動(dòng)邊界。
69.如權(quán)利要求62的方法，其中副室壁的邊界包括下列之一(I)可相對(duì)副室室內(nèi)表面移動(dòng)的襯底支承面；或(ii)可相對(duì)位于副室室內(nèi)的襯底支承面移動(dòng)的副室室內(nèi)表面；或(iii)襯底支承面和副室室內(nèi)表面，其中襯底支承面與副室室內(nèi)表面相互可相對(duì)移動(dòng)。
70.如權(quán)利要求62的方法，其特征在于包括通過移動(dòng)邊界與參照主室壁的結(jié)構(gòu)之間的阻擋器而保持副室室內(nèi)流體隔離的步驟。
71.如權(quán)利要求70的方法，其中使阻擋器與主室壁限定機(jī)械接觸。
72.如權(quán)利要求71的方法，其中阻擋器在機(jī)械上參照主室壁。
73.如權(quán)利要求62的方法，其特征在于包括用真空源降低主室室內(nèi)的壓力。
74.如權(quán)利要求62的方法，其特征在于包括通過與主室室內(nèi)流動(dòng)聯(lián)通的排氣口沖洗主室室內(nèi)的步驟。
75.如權(quán)利要求62的方法，其中處理媒體包括增稠的二氧化碳。
76.如權(quán)利要求75的方法，其中增稠的二氧化碳包括超臨界的流體二氧化碳。
77.如權(quán)利要求75的方法，其中增稠的二氧化碳包括液體二氧化碳。
全文摘要
處理微電子襯底(s)的設(shè)備(10)與方法包括主室(20)和可移動(dòng)邊界(15)，主室包括封閉主室室內(nèi)(25)的主室壁(27，29)，可在第一位置(圖4B)與第二位置(圖4A)之間移動(dòng)。在第一位置，可移動(dòng)邊界至少部分地限定可處理襯底的副室(90)。副室與主室室內(nèi)流動(dòng)隔離，提供適于高壓處理襯底諸如清洗或表面制備的環(huán)境。副室能保持于高壓，而主室保持于低壓、大氣壓或真空。該設(shè)備能直接耦合外部襯底搬運(yùn)和/或制造模塊(210，401)，因而主室室內(nèi)在副室與外部模塊之間提供緩沖區(qū)。在可移動(dòng)邊界在第二位置，例如通過傳入設(shè)置的任何外部模塊或從其中取出，可將襯底裝入該設(shè)備或從其中取出。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1675401SQ03819303
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者J·C·迪金森, F·簡森, D·P·莫菲 申請(qǐng)人:波克愛德華茲股份有限公司