发明名称 利用贴近于半导体晶圆表面而被固定之多数入口与出口以使晶圆表面乾燥的方法与设备
摘要 根据本发明之一实施例的一种基板制备系统系包含一前端,具有一前端面,而该前端面系贴近于该基板之一表面;一第一导管,穿过该前端而将一第一液体输送至该基板之表面;一第二导管,穿过该前端而将一第二液体输送至该基板之表面,其中该第二液体系不同于该第一液体;及一第三导管,用以从该基板的表面上清除所有的第一及第二液体,其中该第一导管、该第二导管与该第三导管将同时一起产生作用。根据本发明之另一实施例的一种基板的处理方法系包含一产生液态弯液面步骤,在该基板的表面上产生一液态弯液面;一施加音波能量步骤,对该液态弯液面施加音波能量;及一移动液态弯液面步骤,使该液态弯液面移动过该基板的整个表面而得以处理该基板之表面。
申请公布号 TWI230397 申请公布日期 2005.04.01
申请号 TW092127052 申请日期 2003.09.30
申请人 兰姆研究公司 发明人 卡尔 伍兹;约翰 德 赖瑞厄斯;佛瑞德C. 瑞德克;约翰 柏依;亚富辛 尼克豪;詹姆士P. 贾西亚;麦可 瑞夫肯
分类号 H01L21/00;B08B5/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 许峻荣 新竹市民族路37号10楼
主权项 1.一种基板制备系统,包含: 一前端,具有一前端面,而该前端面于操作时将贴 近于该基板之一表面; 一第一导管,穿过该前端而将一第一液体输送至该 基板之表面; 一第二导管,穿过该前端而将一第二液体输送至该 基板之表面,其中该第二液体系不同于该第一液体 ;及 一第三导管,用以从该基板的表面上清除所有的第 一及第二液体,其中该第一导管、该第二导管与该 第三导管于操作时将实质同时一起产生作用。 2.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中移动 该基板,俾能使该前端沿着该基板的表面来回移动 。 3.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中该前 端沿着该基板的表面来回移动。 4.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中该前 端之尺寸达到该基板之直径。 5.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中该前 端之长度系大于该基板之直径。 6.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中在该 前端的相对侧上设置一第二前端,俾能在操作时贴 近于该基板之下表面。 7.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中该第 一液体为去离子水(DIW)及清洗液之其中一个。 8.如申请专利范围第1项之基板制备系统,其中该第 二液体为异丙醇(IPA)蒸气、氮气、有机化合物、 己醇、乙二醇等能与水互溶之化合物蒸气的其中 一个。 9.一种基板的处理方法,包含以下步骤: 一施加第一液体步骤,施加一第一液体于该基板的 表面之上; 一施加第二液体步骤,施加一第二液体于该基板的 表面之上,其中使该第二液体紧邻着该第一液体地 施加在表面之上;及 一清除步骤,清除该基板表面上的该第一及第二液 体,且一旦该第一及第二液体施加在表面之上后, 立即进行该清除步骤; 其中该施加步骤及该清除步骤将形成一可控制的 弯液面。 10.如申请专利范围第9项之基板的处理方法,其中 该第一液体为DIW及清洗液之其中一个。 11.如申请专利范围第9项之基板的处理方法,其中 该第二液体为异丙醇(IPA)蒸气、氮气、有机化合 物、己醇、乙二醇等能与水互溶之化合物蒸气的 其中一个。 12.如申请专利范围第9项之基板的处理方法,其中 清除该基板表面上的该第一及第二液体的该清除 步骤更包含在邻接于该基板的表面处形成真空。 13.如申请专利范围第12项之基板的处理方法,其中 在邻接于该基板的表面处形成真空更包含调整真 空度大小,俾形成稳定的弯液面。 14.一种进行基板处理操作的基板制造设备,包含: 一近接前端,能够朝向一基板表面移动,该近接前 端更包含: 至少一第一入口端,当该近接前端贴近于该基板表 面时,该第一入口端能够系用以将一第一液体供应 到该基板表面; 至少一第二入口端,当该近接前端贴近于该基板表 面时,该第二入口端能够系用以将一第二液体供应 到该基板表面;及 至少一出口端,当该近接前端贴近于该基板表面时 ,该出口端系用以产生真空吸力而从该基板表面上 清除该第一及第二液体。 15.如申请专利范围第14项之进行基板处理操作的 基板制造设备,其中该第一入口端用以将异丙醇( IPA)蒸气供应给该基板。 16.如申请专利范围第14项之进行基板处理操作的 基板制造设备,其中该第二入口端用以将去离子水 (DIW)供应给该基板。 17.如申请专利范围第14项之进行基板处理操作的 基板制造设备,其中当该近接前端移动到贴近该基 板时,该近接前端系用以在该基板上产生弯液面。 18.如申请专利范围第14项之进行基板处理操作的 基板制造设备,更包含: 一近接前端支架组件,用以使该近接前端在该基板 的半径范围内进行直线运动。 19.一种进行基板处理操作的基板制造设备,包含: 一近接前端支架组件,能够在一基板的半径范围内 进行直线运动,该近接前端支架组件更包含: 一第一近接前端,设置在一基板之上方; 一第二近接前端,设置在该基板之下方; 一上臂部,连接于该第一近接前端,该上臂部系用 以使该第一近接前端从基板之上方起移动到贴近 于该基板,俾能开始进行基板的制造;及 一下臂部,连接于该第二近接前端,该下臂部系用 以使该第二近接前端从基板之下方起移动到贴近 于该基板,俾能开始进行基板的制造。 20.一种基板的处理方法,包含以下步骤: 一产生液态弯液面步骤,在该基板的表面上产生一 液态弯液面; 一施加音波能量步骤,对该液态弯液面施加音波能 量;及 一移动液态弯液面步骤,使该液态弯液面移动过该 基板的整个表面而得以处理该基板之表面。 21.如申请专利范围第20项之基板的处理方法,其中 该施加音波能量步骤更包含对一转换器之中的压 电晶体施加射频功率而产生音波能量。 22.如申请专利范围第20项之基板的处理方法,其中 该施加音波能量步骤足以使该液态弯液面之中产 生气泡。 23.如申请专利范围第20项之基板的处理方法,其中 该产生液态弯液面步骤更包含: 一施加第一液体步骤,施加一第一液体于该基板之 表面的一第一区域之上; 一施加第二液体步骤,施加一第二液体于该基板之 表面的一第二区域之上;及 一清除步骤,清除该基板表面上的该第一及第二液 体,且从实质围绕着该第一区域的一第三区域起开 始清除; 其中该第二区域系实质围绕着该第三区域的至少 一部份,且该等施加及清除步骤将形成该液态弯液 面。 24.如申请专利范围第23项之基板的处理方法,其中 该第一液体为一清洗剂。 25.如申请专利范围第23项之基板的处理方法,其中 该第二液体为异丙醇(IPA)蒸气、有机化合物、己 醇、乙二醇等能与水互溶之化合物蒸气的其中一 个。 26.如申请专利范围第23项之基板的处理方法,其中 该清除步骤更包含使贴近于该基板表面的区域形 成真空状态。 27.如申请专利范围第20项之基板的处理方法,其中 该音波能量为高周波与超音波的至少之一。 28.一种基板制造设备之中的前端,包含: 至少一第一入口端,穿过该前端而将一第一液体输 送至该基板之表面; 至少一第二入口端,穿过该前端而将一第二液体输 送至该基板之表面,其中该第二液体系不同于该第 一液体; 至少一出口端,用以从该基板的表面上清除所有的 第一及第二液体,而该至少一出口端系设置成位在 该至少一第一入口端与该至少一第二入口端之间, 其中该至少一第一入口端、该至少一第二入口端 与该至少一出口端于操作时将实质同时一起产生 作用;及 一转换器,能够对该第一液体施加音波能量; 其中该至少一第二入口端系至少围绕着该至少一 出口端的最下缘。 29.如申请专利范围第28项之基板制造设备之中的 前端,其中该第一液体为一清洗剂。 30.如申请专利范围第28项之基板制造设备之中的 前端,其中该转换器具有一本体与位在该本体之中 的一压电晶体。 31.如申请专利范围第30项之基板制造设备之中的 前端,其中该转换器系连接于一RF源且该转换器之 中的压电晶体能够接收RF源并产生音波能量。 32.如申请专利范围第28项之基板制造设备之中的 前端,其中该音波能量为超音波与高周波的至少之 一。 图式简单说明: 图1A显示晶圆表面上的清洗液在SRD处理期间的运 动状态。 图1B为习知批次型基板清洗系统的示意图。 图1C为习知批次型基板清洗系统的上视图。 图1D为习知供应给一个以上的转换器之RF源的架构 。 图2A显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统。 图2B显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之另一视图。 图2C显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统于夹持晶圆时的放大侧视图。 图2D显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之另一放大侧视图。 图3A显示依据本发明之一实施例的具有双重之近 接前端的晶圆清洗及乾燥系统之上视图。 图3B显示依据本发明之一实施例的具有双重之近 接前端的晶圆清洗及乾燥系统之侧视图。 图4A显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之上视图,其具有用于处理晶圆之特定面的 多重近接前端。 图4B显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之侧视图,其具有用于处理晶圆之特定面的 多重近接前端。 图5A显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之上视图,其具有一呈水平结构且延伸过晶 圆108之直径的近接前端。 图5B显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之侧视图,其具有一呈水平结构且延伸过晶 圆108之直径的近接前端。 图5C显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之上视图,其具有一固定且呈水平结构的近 接前端,用以清洗及/或乾燥晶圆。 图5D显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之侧视图,其具有一固定且呈水平结构的近 接前端,用以清洗及/或乾燥晶圆。 图5E显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之侧视图,其具有一固定且呈直立结构的近 接前端,用以清洗及/或乾燥晶圆。 图5F显示将图5E所示之实施例的晶圆清洗及乾燥系 统之侧视图转动九十度后所产生的另一侧视图。 图5G显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之上视图,其具有一呈水平结构且延伸过晶 圆之半径的近接前端。 图5H显示依据本发明之一实施例的晶圆清洗及乾 燥系统之侧视图,其具有一呈水平结构且延伸过晶 圆之半径的近接前端。 图6A显示依据本发明之一实施例的用以清洗及乾 燥晶圆的近接前端之入口/出口配置。 图6B显示依据本发明之一实施例的用以清洗及乾 燥晶圆的另一近接前端之入口/出口配置。 图6C显示依据本发明之一实施例的用以清洗及乾 燥晶圆的又一近接前端之入口/出口配置。 图6D显示晶圆乾燥处理的一较佳实施例,其藉由本 发明之一实施例的近接前端而据以实施。 图6E显示利用另一入口/出口的配置方式所进行的 另一种晶圆乾燥处理,其藉由本发明之一实施例的 近接前端而据以实施。 图6F显示依据本发明之一实施例的另一种入口及 出口的配置方式,其中藉由附加的出口端来输入额 外的液体。 图7A显示依据本发明之一实施例的用以进行乾燥 操作的近接前端。 图7B显示依据本发明之一实施例的近接前端之局 部上视图。 图7C显示依据本发明之一实施例的近接前端,其具 备有角度的入口而用以进行乾燥操作。 图7D显示依据本发明之一实施例的近接前端,其具 备有角度的入口端与出口端而用以进行乾燥操作 。 图8A显示依据本发明之一实施例的清洗及乾燥系 统之侧视图,其具有用以同时处理双晶圆表面的近 接前端。 图8B显示依据本发明之一实施例的清洗及乾燥系 统之中的用以同时处理双晶圆表面的近接前端。 图9A显示本发明之一实施例的呈圆形之近接前端 的上视图。 图9B显示本发明之一实施例的呈圆形之近接前端 的侧视图。 图9C显示本发明之一实施例的呈圆形之近接前端 106-1的底视图。 图10A显示本发明之一实施例的呈长椭圆形之近接 前端。 图10B显示本发明之一实施例的呈长椭圆形之近接 前端的上视图。 图10C显示本发明之一实施例的呈长椭圆形之近接 前端的侧视图。 图11A显示本发明之一实施例的呈长方形之近接前 端的上视图。 图11B显示本发明之一实施例的呈长方形之近接前 端的侧视图。 图11C显示本发明之一实施例的呈长方形之近接前 端的底部。 图12A显示本发明之一实施例的局部呈长方形且局 部呈圆形的近接前端。 图12B显示本发明之一实施例的局部呈长方形且局 部呈圆形的近接前端之后视图。 图12C显示本发明之一实施例的局部呈长方形且局 部呈圆形的近接前端之上视图。 图13A显示本发明之一实施例的呈圆形之近接前端 的上视图,其类似于图9A之近接前端。 图13B显示本发明之一实施例的近接前端之底视图 。 图13C显示本发明之一实施例的近接前端之侧视图 。 图14A显示本发明之一实施例的近接前端,其外形类 似于图12A之近接前端。 图14B显示本发明之一实施例的近接前端之上视图, 其中其一端呈矩形、且与呈圆弧形的另一端断开 。 图14C显示本发明之一实施例的近接前端之矩形面 的侧视图。 图15A显示本发明之一实施例的具有二十五个孔之 近接前端的底视图。 图15B显示本发明之一实施例的具有二十五个孔之 近接前端的上视图。 图15C显示本发明之一实施例的具有二十五个孔之 近接前端的侧视图。 图16A显示用于晶圆表面高周波清洗系统之中的本 发明之一实施例的近接前端之侧视图。 图16B显示用于双晶圆表面高周波清洗系统之中的 本发明之一实施例的近接前端之侧视图。 图17显示本发明之一实施例的近接前端之侧视图, 其中高周波转换器系位在出口端与入口端之间。 图18显示本发明之一实施例的近接前端之侧视图, 而其构造如同图7A所示般,其前端系具有位在出口 端与入口端之间的高周波转换器。 图19A显示本发明之一实施例的近接前端之侧视图, 其同时具有清洗/高周波区域与乾燥区。 图19B显示本发明之一实施例的近接前端之侧视图, 其中在清洗/高周波区域之中设有两个高周波转换 器。 图20显示本发明之一实施例的处理窗孔,其具有复 数之入口端以及复数之出口端。 图21显示本发明之一实施例的实质呈长方形之近 接前端的上视图。
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