用于清洁晶片载体的清洁设备、清洁方法以及干燥室与流程

文档序号:26143066发布日期:2021-08-03 14:28阅读:91来源:国知局
用于清洁晶片载体的清洁设备、清洁方法以及干燥室与流程

本发明实施例涉及一种用于清洁晶片载体的清洁设备、清洁方法以及干燥室。



背景技术:

在半导体制造期间,如通过刻蚀形成并处理各种层,以建立具有一个或多个特征的半导体装置。由于半导体装置的特征持续变得更小,因此制造工艺变得更易受由在制造期间引入到半导体晶片的污染物的存在而导致的缺陷影响。在处理室内建立无菌环境,以减少所述处理室中的污染物的存在。但用于在处理室之间传送半导体晶片的晶片载体(wafercarrier)有可能将污染物引入到这些无菌环境和正在传送的半导体晶片。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种用于清洁保持晶片的晶片载体以作为半导体制造工艺的一部分的清洁设备。清洁设备包含容纳待洗涤的晶片载体的湿室和与湿室流体连通的储集器。储集器存储在洗涤操作期间引入到湿室内的晶片载体的清洁液。清洁设备还包含与湿室间隔开的干燥室。干燥室在于湿室中洗涤晶片载体之后容纳晶片载体,且在干燥操作期间保持晶片载体。清洁设备还包含传送系统,所述传送系统在清洁工艺期间在湿室与干燥室之间传送晶片载体。

本发明实施例提供一种清洁用于半导体制造的晶片载体的方法。所述方法包含:控制传送系统以从负载端口取出晶片载体;以及在负载端口与要洗涤晶片载体的湿室之间自主地传送晶片载体。方法还包含:控制将清洁液引入到湿室内的晶片载体,以作为洗涤操作的一部分;以及在洗涤操作之后,在湿室与要干燥晶片载体的干燥室之间自主地传送晶片载体。方法还包含:控制干燥系统的操作,以从干燥室内的晶片载体去除至少一部分清洁液。

本发明实施例提供一种用于干燥已洗涤的晶片载体的干燥室。干燥室包含盆槽和盆槽内的旋转夹盘。旋转夹盘可绕旋转轴枢转。干燥室还包含顶表面,所述顶表面可在闭合状态与打开状态之间调整,在所述闭合状态下顶表面与部分盆槽相邻,在打开状态下顶表面升高成高于盆槽。干燥室还包含从顶表面悬挂晶片载体的悬挂系统。晶片载体在顶表面处于闭合状态时与旋转夹盘配合,且可通过旋转夹盘枢转地调整。干燥室还包含第一气体喷嘴,所述第一气体喷嘴射出气体以在通过旋转夹盘枢转调整晶片载体期间同时干燥晶片载体的内部和外部。

附图说明

结合附图阅读以下详细描述会最佳地理解本公开的各方面。应注意,根据行业中的标准惯例,各种特征未按比例绘制。实际上,为了论述清楚起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出根据一些实施例的清洁设备。

图2是根据一些实施例的清洁设备的湿室的透视图。

图3是根据一些实施例的由处于打开状态的清洁设备的干燥室容纳的晶片载体的透视图。

图4是根据一些实施例的由处于闭合状态的清洁设备的干燥室容纳的晶片载体的透视图。

图5是示出根据一些实施例的清洁晶片载体的方法的流程图。

图6示出根据一些实施例的示例性计算机可读介质,其中可包括配置成实施本文中所阐述的规定中的一个或多个的处理器可执行指令。

图7示出根据一些实施例的示例性计算环境,其中可实施本文中所阐述的一个或多个规定。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例是为了简化本公开。当然,这些仅是实例且并不意在为限制性的。举例来说,在以下描述中,在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例,并且还可包括第一特征与第二特征之间可形成额外特征以使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外,本公开可在各个实例中重复附图标号和/或字母。这种重复是出于简化和清晰的目的,且本身并不规定所论述的各种实施例或配置之间的关系。

另外,为易于描述,可在本文中使用如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”以及类似物的空间相对术语来描述如图式中所示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。除图式中所描绘的定向以外,空间相对术语意在涵盖装置在使用或操作中的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向),且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解释。

一些实施例大体上涉及一种用于清洁在半导体制造期间使用的晶片载体的清洁方法和设备。在一些实施例中,清洁设备包括湿室,在所述湿室中洗涤晶片载体。根据一些实施例,清洁设备包括与湿室分开的干燥室,在所述干燥室中干燥洗涤后的晶片载体。在一些实施例中,机器人传送系统配置成在湿室与干燥室之间自主地传送洗涤后的晶片载体。

在一些实施例中,湿室与供水系统流体连通。在一些实施例中,供水系统将温度小于约六十六摄氏度(66℃)的去离子水引入到湿室内的晶片载体以洗涤晶片载体。

根据一些实施例,湿室包括支撑湿室中的晶片载体的旋转夹盘。在一些实施例中,旋转夹盘可绕旋转轴枢转以使湿室内的晶片载体枢转。在一些实施例中,在湿室内枢转晶片载体以使晶片载体的多个区域暴露于将去离子水引入到湿室中的喷嘴。在一些实施例中,将湿室内的晶片载体枢转产生离心力,以使至少一些去离子水从湿室内的晶片载体排出。

在一些实施例中,在完成湿室内的洗涤操作之后,机器人传送系统配置成从湿室去除洗涤后的晶片载体且配置成在湿室与干燥室之间输送洗涤后的晶片载体。根据一些实施例,机器人传送系统包括可以三维形式调整的臂和与部分晶片载体配合的头部。在一些实施例中,随着将头部耦接到洗涤后的晶片载体,机器人传送系统从湿室去除洗涤后的晶片载体并将洗涤后的晶片载体引入到干燥室。

在一些实施例中,湿室垂直于将气体供应到湿室的容器。气体的实例包括氮气、清洁干燥空气(cleandryair,cda)或适合于在洗涤操作期间在湿室内建立受控气氛的任何其它气体。在一些实施例中,干燥室与真空泵(例如,干燥泵)流体连通,且干燥室经由真空泵的操作至少部分地被排空以在干燥室内产生低大气压(sub-atmospheric)的压力。在一些实施例中,受控气氛包括通过引入气体并排空干燥室而建立的惰性环境,以减少或另外控制干燥室中的大气污染物的存在。

在一些实施例中,干燥室布置成与至少一个红外灯相邻。在一些实施例中,红外灯为射出波长为约700纳米到约1毫米的红外辐射的加热元件,所述红外辐射传递到干燥室内的洗涤后的晶片上。

根据一些实施例,干燥室包括支撑干燥室内的晶片载体的旋转夹盘。在一些实施例中,旋转夹盘绕旋转轴枢转,以可枢转地调整干燥室内的晶片载体的定向并产生在干燥操作期间从晶片载体去除部分清洁液的离心力。在一些实施例中,干燥室包括多个红外灯。在一些实施例中,多个红外灯中的至少第一红外灯和第二红外灯通过旋转夹盘自身的一部分在径向方向上与旋转夹盘的旋转轴分离。因此,至少一个红外灯布置在包括环形形状的旋转夹盘的中心区域内,或至少一个红外灯布置在环形旋转夹盘的内部空间外部。

举例来说,干燥室的一些实施例包括在旋转夹盘的中心区域内定位成与旋转夹盘的旋转轴相邻的第一红外灯。第一红外灯的一些实施例包括封闭在灯泡(如玻璃灯泡)内的灯丝和气体(如卤素气体或其它合适的气体),所述灯泡从干燥室的底部向上突出。在晶片载体通过旋转夹盘旋转时,通电的灯丝射出红外辐射,以将所述红外辐射传递到暴露于第一红外灯的晶片载体的不同部分上。根据一些实施例,多个红外灯布置在旋转夹盘的中心区域内。多个红外灯绕旋转夹盘的旋转轴布置在不同角度方位处,并在朝向旋转夹盘的径向方向上间隔开。根据此类实施例,当旋转旋转夹盘时,由旋转夹盘支撑的晶片载体的不同部分邻近于红外灯通过。

对于一些实施例,一个或多个红外灯在旋转夹盘的外围的外部与旋转夹盘的旋转轴相距一径向距离。举例来说,第一外部红外灯在旋转夹盘外部的第一位置处从干燥室的底部向上延伸。第二外部红外灯在旋转夹盘外部的第二位置处从干燥室的底部向上延伸。第一外部红外灯的第一位置为从第二外部红外灯绕旋转夹盘的旋转轴的限定角度。限定角度的实例包括在十五度(15°)与三百四十五度(345°)之间的任何角度。在一些实施例中,选择限定角度来控制加热。举例来说,由外部红外灯产生的热量可在外部红外灯与旋转夹盘的边缘之间的空间中传播或扩散大约十五度(15°)。因此,为了促进均匀加热,可将两个相邻外部红外灯之间的限定角度选择为十五度(15°)。

根据一些实施例,第一外部红外灯和第二外部红外灯绕旋转夹盘的旋转轴彼此间隔大约一百八十度(180°)。对于此类实施例,当旋转夹盘旋转时,由旋转夹盘支撑的晶片载体的不同部分间或地定位成与第一外部红外灯和第二外部红外灯相邻。

干燥室的一些实施例包括红外灯或其它加热元件的不同布置。举例来说,四个红外灯可布置成绕旋转夹盘的旋转轴成大约九十度(90°)。根据此类实施例,晶片载体的绝大部分暴露于由四个红外灯针对绕旋转轴的大部分旋转射出的热辐射。

参看图式,图1示出根据一些实施例的清洁设备100。在一些实施例中,清洁设备100配置为包括洗涤功能和干燥功能的独立单元。在一些实施例中,清洁设备包括至少一个湿室102、至少一个干燥室104和在湿室102与干燥室104之间传送晶片载体108(用虚线绘示)的传送系统106。在一些实施例中,将湿室102、干燥室104以及传送系统106组合为协作式清洁设备的一部分,以产生用于使用一个器具清洁并干燥晶片载体108的高效模块。在一些实施例中,避免需要从一个设备去除晶片载体108并将所述晶片载体传送到用于进行独立的洗涤操作和干燥操作的单独的远程定位的设备,从而使用于清洁晶片载体的制造空间内所需的底部空间最小化且减少或另外控制在清洁期间将污染物引入到晶片载体的机率。举例来说,晶片载体108可包含半导体晶片盒、晶匣、前开式统一晶片盒(frontopeningunifiedpod)或前开式通用晶片盒(frontopeninguniversalpod,foup)。

根据一些实施例,清洁设备100包括至少一个负载端口110,而晶片载体108经由至少一个负载端口中的负载端口110以从周围环境引入到清洁设备100来进行清洁。负载端口110限定如下位置:在所述位置处,晶片载体108由空中悬吊式输送系统(未示出)或另一自动传送装置放置或由技术员手动放置以引入到清洁设备100中。

在一些实施例中,传送系统106的第一机器人112可操作以从负载端口110取出晶片载体108并将晶片载体传送到可用的湿室102。在一些实施例中,当湿室102不含另一晶片载体时,湿室102可供用于执行洗涤操作。因此,传送系统106可负载及卸载清洁设备100中的晶片载体108,而不会因外部环境污染晶片载体108。

在一些实施例中,第一机器人112包括支撑头部116的臂114。在一些实施例中,臂114为可调整的,以将头部116定位成与负载端口110处的晶片载体108相邻,其中头部116将晶片载体108耦接至臂114。在一些实施例中,提供给第一机器人112的一个或多个伺服电动机、液压致动器或任何其它致动器以三维形式调整头部116的位置,以在负载端口110与湿室102之间运载晶片载体108。

图2示出根据一些实施例的湿室102。湿室102包括容纳由第一机器人112传送的晶片载体108的壳体200。在一些实施例中,壳体200包括经由管道网120由图1中所示出的储集器118供应的清洁液,如去离子水。在一些实施例中,在洗涤操作期间将清洁液喷射到晶片载体108上。在一些实施例中,当在洗涤操作期间洗涤晶片载体108时,壳体保护晶片载体108不受外来污染物侵害。

根据一些实施例,湿室102包括将清洁液引导到湿室102内的晶片载体108上的一个或多个喷嘴202。在一些实施例中,一个或多个喷嘴202位于湿室102的壳体200内,且经由管道网120与储集器118流体连通。清洁液的实例包括但不限于处于小于室温的温度(例如70℃)下的去离子水。根据一些实施例,喷射到晶片载体108上的去离子水在洗涤操作期间小于六十六摄氏度(66℃)以避免加热晶片载体108或通过避免与加热去离子水相关联的所致成本来使加工成本最小化。

在一些实施例中,湿室包括旋转夹盘204。在一些实施例中,旋转夹盘204支撑湿室102内的晶片载体108并在由箭头206指示的一个或两个方向上绕旋转轴枢转。在一些实施例中,旋转夹盘204可枢转地调整晶片载体108相对于湿室102的壳体200内的一个或多个喷嘴202的定向,从而将晶片载体108的不同部分暴露于由一个或多个喷嘴202射出的清洁液。根据一些实施例,旋转夹盘204可枢转地调整壳体200内的晶片载体108的定向,以在晶片载体108上传递离心力,从而在通过传送系统106从湿室102去除晶片载体108之前从晶片载体108去除至少一部分清洁液。

如图2中所示出,在一些实施例中,形成晶片载体108的外壳的晶片盒208和待容纳于晶片盒208内的晶匣210单独地耦接到旋转夹盘204。在一些实施例中,晶匣210配置成容纳多个半导体晶片,且晶片盒208限定容纳支撑多个半导体晶片的晶匣210的内部空间。在一些实施例中,旋转夹盘204的第一夹具212将晶片盒208耦接到旋转夹盘204,且第二夹具214单独将晶匣210耦接到旋转夹盘204。根据一些实施例,当晶片盒208和晶匣210耦接到旋转夹盘204时,从由晶片盒208限定的内部空间至少部分地去除或完全去除晶匣210。

返回参看图1,根据一些实施例,由传送系统106的第一机器人112将晶片载体108传送到缓冲室122。在一些实施例中,清洁设备100包括多个缓冲室122以按队列存储多个晶片载体108,以便等待可用干燥室104来执行干燥操作。在一些实施例中,各缓冲室122在完成湿室102内的洗涤操作与将晶片载体108引入到干燥室104之间存储洗涤后的晶片载体108。

在一些实施例中,缓冲室122定位在传送系统106的第一机器人112与传送系统106的第二机器人124之间。在一些实施例中,缓冲室122可接近第一机器人112和第二机器人124。举例来说,第一机器人将洗涤后的晶片载体108递送到缓冲室122,第二机器人124从所述缓冲室122取出洗涤后的晶片载体108,且在缓冲室122与干燥室104之间传送洗涤后的晶片载体108。因此,在一些实施例中,在从清洁设备100去除晶片载体108之前的清洁工艺期间,所述晶片载体108一旦经由负载端口110引入到清洁设备100就进行洗涤和干燥。

在一些实施例中,第二机器人124包括支撑头部128的臂126。在一些实施例中,臂126为可调整的,以将头部128定位成与缓冲室122处的晶片载体108相邻,其中头部128将晶片载体108耦接至臂126。在一些实施例中,提供给第二机器人124的一个或多个伺服电动机、液压致动器或任何其它致动器以三维形式调整头部128的位置,以在缓冲室122与干燥室104之间运载晶片载体108。在一些实施例中,传送系统106在湿室102、缓冲室122以及干燥室104之间自主地传送晶片载体108。

图3是根据一些实施例的由处于打开状态的干燥室104容纳的晶片载体108的透视图。在一些实施例中,当处于打开状态时,干燥室104配置成容纳由第二机器人124从缓冲室122传送的洗涤后的晶片载体108。根据一些实施例,干燥室104包括顶表面300,所述顶表面300可在盆槽(basin)302上方的升高位置(如图3中所绘示)与顶表面300接近于盆槽302的上部部分或与盆槽302的上部部分接触的下部部分(如图4中所绘示)之间调整。在一些实施例中,干燥室104处于打开状态且配置成在顶表面300升高成高于盆槽302(如图3中所绘示)时容纳晶片载体108。在一些实施例中,将晶片载体108递送到干燥室104以在相对于盆槽302的开口向下定向上悬挂。在一些实施例中,在开口向下定向上,晶片载体108的开口端面向盆槽302中。在一些实施例中,一旦从顶表面300悬挂晶片载体108,包括致动器(如液压缸、线性致动器、齿条与小齿轮传动系统或任何其它合适的致动器)的悬挂系统305就将顶表面300降低到盆槽302中,且因此将所悬挂的晶片载体108降低到盆槽302中。

参看图4,根据一些实施例,顶表面300降低到盆槽302中以将所悬挂的晶片载体108放置成与安置在盆槽302内的旋转夹盘400相邻,从而将干燥室104重新配置为闭合状态。

在一些实施例中,部分晶片载体108与干燥室104的旋转夹盘400配合,且旋转夹盘400在由箭头404指示的一个或两个方向上绕旋转轴402枢转。在一些实施例中,旋转夹盘400可枢转地调整晶片载体108相对于气体喷嘴、加热元件或气体喷嘴和加热元件两者的定向,以将晶片载体108的多个不同表面暴露于气体喷嘴、加热元件或气体喷嘴和加热元件两者。在一些实施例中,当将晶片载体108暴露于如二原子氮(diatomicnitrogen)或cda的气体时,旋转夹盘400以至少五百转/分钟(500rpm)的角速度旋转。

举例来说,在一些实施例中,旋转夹盘400为环形形状,从而限定内部空间406。在一些实施例中,盆槽302包括环境控制系统,所述环境控制系统将气体射出到干燥室104中以促进晶片载体108的干燥及产生减少或另外控制干燥室104内的杂质的受控环境。根据一些实施例,至少一个气体喷嘴定位成与旋转轴402相距第一径向距离,且至少一个气体喷嘴定位成与旋转轴402相距第二径向距离。在一些实施例中,第二径向距离小于第一径向距离。在一些实施例中,定位成与旋转轴402相距第一径向距离的至少一个气体喷嘴位于旋转夹盘400外部,以使得第一径向距离大于旋转夹盘400的外部圆周壁所处的径向距离。在一些实施例中,定位成与旋转轴402相距第二径向距离的至少一个气体喷嘴安置在由旋转夹盘400限定的内部空间406内。举例来说,第一气体喷嘴408和第二气体喷嘴410径向布置在环形旋转夹盘400的外部,且因此第一气体喷嘴408和第二气体喷嘴410相对于旋转轴402以径向距离定位,所述径向距离大于旋转夹盘400的外部圆周壁所处的径向距离。在一些实施例中,第一气体喷嘴408和第二气体喷嘴410布置成绕环形旋转夹盘400的外周边彼此相距角距离。在一些实施例中,角距离为绕旋转夹盘400大约一百八十(180°)度,以布置在旋转夹盘400的相对侧上。

根据一些实施例,至少一个气体喷嘴布置成在由旋转夹盘400限定的内部空间406内从盆槽302的底部向上延伸。举例来说,第三气体喷嘴412和第四气体喷嘴414布置在内部空间406内。无关于气体喷嘴的位置,气体喷嘴与气体源130流体连通,如图1中所示出。举例来说,在一些实施例中,气体源130供应惰性气体,如(例如)氮或cda。

加热元件的一些实施例包括如射出热辐射的红外灯的装置,所述装置布置成在位于旋转夹盘400的径向内部、位于内部空间406内或位于旋转夹盘400的外部空间的径向外部的盆槽302内向上延伸。举例来说,根据一些实施例,第一加热元件416超出旋转夹盘400的外周边径向向外布置。根据一些实施例,第二加热元件418超出旋转夹盘400的外周边径向向外布置。根据一些实施例,第三加热元件420在由旋转夹盘400限定的内部空间406内向上延伸。在一些实施例中,将第一加热元件416、第二加热元件418以及第三加热元件独立地选择为红外加热元件、电阻加热元件、电感加热元件或适合于射出待用于在干燥室104中干燥晶片载体108的热能的任何其它加热元件。

尽管第一加热元件416和第二加热元件418在内部空间406外部从盆槽302的底部向上延伸,且第三加热元件420在内部空间406内向上延伸,但不发明不限于此。对于一些实施例,如第二加热元件418和第三加热元件420的多个加热元件可在内部空间406内向上延伸,且第一加热元件416可在内部空间406外部向上延伸。根据一些实施例,加热元件在内部空间406内或内部空间406外部布置在绕旋转夹盘400的旋转轴402间隔大约九十度(90°)的角位置处。未跨越旋转夹盘400的大体上线性的加热元件允许晶片载体108的部分定位于在加热元件之间延伸的路径之间或沿在加热元件之间延伸的路径旋转。然而,一些实施例包括在水平方向上延伸的加热元件的不同布置,例如允许晶片载体108在横向方向上插入于此类加热元件上方。

如图4中所示出,在干燥室104处于闭合状态的情况下,晶片载体108的开口端放置在第三气体喷嘴412或第四气体喷嘴414中的至少一个上方。在一些实施例中,部分晶片载体108布置在第一气体喷嘴408与第三气体喷嘴412之间以促进晶片载体108在内部和外部的同时干燥。根据一些实施例,部分晶片载体108放置在第一加热元件416与第三加热元件420之间以促进晶片载体108的同时内部和外部干燥。在一些实施例中,由于可枢转地调整旋转夹盘400,旋转晶片载体108,因此晶片载体108的不同部分定位在第一加热元件416与第三加热元件420之间以及第一气体喷嘴408与第三气体喷嘴412之间。在一些实施例中,干燥室中的晶片载体108的枢转调整还在晶片载体108上传递去除晶片载体108上的至少部分残余清洁液的离心力。

在一些实施例中,第一气体喷嘴408布置在旋转夹盘400的内部空间406外部,且旋转夹盘的内部空间406不含气体喷嘴。根据一些实施例,第四气体喷嘴414在由旋转夹盘400限定的内部空间内从底部向上延伸,且旋转夹盘400外部的空间不含气体喷嘴。第一气体喷嘴408、第二气体喷嘴410、第三气体喷嘴412或第四气体喷嘴414中的至少一个包括至少一个或多个孔口407。孔口407的一些实施例由形成在竖直方向上延伸的椭圆形开口的外围壁限定,所述椭圆形开口比在水平方向上延伸的椭圆形开口以更大程度延伸。根据一些实施例,孔口407由形成环形开口的外围壁限定,且多个环形孔口407沿竖轴布置以同时在晶片载体108的多个不同区域上方引导气体。

各种不同气体喷嘴布置也在干燥室104的范围内。举例来说,根据一些实施例,一个或多个气体喷嘴在干燥室104内在水平方向上延伸,从而大体上朝向用面向横向方向的开口端支撑的晶片载体108引导气体。根据一些实施例,第一气体喷嘴408、第二气体喷嘴410、第三气体喷嘴412或第四气体喷嘴414中的至少一个凹陷于干燥室104的表面内。举例来说,第一气体喷嘴408、第二气体喷嘴410、第三气体喷嘴412或第四气体喷嘴414中的至少一个与限定干燥室104的部分的底部、侧壁或另一表面齐平,以朝向干燥室104中的一个或多个晶片载体108引导干燥气体的气流。

返回参看图1,根据一些实施例,至少一个干燥室104与干燥泵132流体连通。在一些实施例中,干燥泵132可操作以在干燥室104处于闭合状态时至少部分地排空干燥室104,从而减少或另外控制所述干燥室中的污染物的存在。举例来说,干燥泵配置成将至少一个干燥室104内的压力调整为处于0.1托或大于0.1托的压力下。

根据一些实施例,在完成干燥室104中的干燥操作之后,第二机器人124从干燥室104取出干燥后的晶片载体108,且将干燥后的晶片载体108传送到排出端口134。在一些实施例中,空中悬吊式输送系统或其它材料吊运系统或实验室技术员可从排出端口134取出清洁后的晶片载体108,以用于支撑经历用于构造集成电路的半导体制造操作的晶片。

图5是示出根据一些实施例的清洁晶片载体108的方法的流程图。根据一些实施例,方法由如图1中所示出的控制器136执行,所述控制器136包括执行存储在非暂时性计算机可读介质中的计算机可执行指令的计算装置。在一些实施例中,在框500处,控制器136控制传送系统106的第一机器人112以从负载端口110取出待清洁的晶片载体108。在一些实施例中,在框502处,第一机器人112在负载端口110与湿室102之间传送取出的晶片载体108。

根据一些实施例,第一机器人112将晶片载体108引入到湿室102中,并建立晶片载体108与旋转夹盘204之间的通信。举例来说,从晶片盒208去除晶片载体108的晶匣210,且晶匣210和晶片盒208各自耦接到旋转夹盘204,从而允许分别清洁晶匣210和晶片盒208。

在框504处,通过将清洁液引入到湿室102内的晶片载体108来开始洗涤操作的一些实施例。对于一些实施例,清洁液为处于小于六十六摄氏度(66℃)的温度下的去离子水,且经由多个喷嘴202引入。

在一些实施例中,在框506处,在完成洗涤操作之后,控制传送系统106的第一机器人112和第二机器人124以在湿室102与干燥室104之间传送洗涤后的晶片载体108。根据一些实施例,由第一机器人112在缓冲室中对洗涤后的晶片载体108进行分级。在一些实施例中,当干燥室104或第二机器人124可用时,第二机器人124从缓冲室122取出洗涤后的晶片载体,并将洗涤后的晶片载体108提供到干燥室104。

在一些实施例中,在框508处,在晶片载体108位于干燥室104中的情况下,控制经由一个或多个气体喷嘴或经由环境控制系统的一个或多个加热元件的操作将干燥气体递送到干燥室104中。根据一些实施例,通过气体喷嘴引入干燥气体或通过加热元件递送热能同时干燥晶片载体108的内部和外部。当在压力下分布空气且从气体喷嘴408、气体喷嘴410、气体喷嘴412、气体喷嘴414射出空气时,旋转夹盘400可枢转地调整晶片载体108相对于气体喷嘴408、气体喷嘴410、气体喷嘴412、气体喷嘴414的定向。射出的空气冲击晶片载体108以从晶片载体108移除或去除清洁液或污染物并减少在传送晶片载体108期间的污染。在一些实施例中,在框510处,一旦完成干燥,就控制传送系统106的第二机器人124以在干燥室104与排出端口134之间传送干燥后的晶片载体108。

另一实施例包含计算机可读介质,所述计算机可读介质包括配置成实施本文中所提出的技术中的一种或多种的处理器可执行指令。在图6中示出示例性计算机可读介质,其中实施例600包括计算机可读介质608(例如cd-r、dvd-r、快闪驱动器、硬盘驱动器的盘片等),在所述计算机可读介质608上的是经过编码的计算机可读数据606。这种计算机可读数据606继而包括配置成根据本文中所阐述的原理中的一个或多个操作的一组处理器可执行计算机指令604。在一些实施例600中,处理器可执行计算机指令604配置成执行方法602,如前述所描述方法中的至少一些。在一些实施例中,处理器可执行计算机指令604配置成实施系统,如前述系统中的至少一些。所属领域的一般技术人员可设计配置成根据本文中所提出的技术操作的许多此类计算机可读介质。

图7和以下论述提供对用以实施本文中所阐述的规定中的一个或多个的实施例的合适的计算环境的简要的一般性描述。图7的操作环境仅是合适的操作环境的一个实例,并且并不意在暗示关于操作环境的使用或功能性的范围的任何限制。示例性计算装置包含但不限于个人计算机、服务器计算机、手持式装置或膝上型计算机装置、移动装置(如移动电话、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、媒体播放器以及类似物)、多处理器系统、消费型电子装置、微型计算机、大型主机计算机、包含上述系统或装置中的任何一个的分布式计算环境以及类似物。

尽管不是必需的,但在正被一个或多个计算装置执行的“计算机可读指令”的一般情境中描述实施例。可经由(下文所论述的)计算机可读介质分布计算机可读指令。计算机可读指令可实施为程序模块,如功能、对象、应用编程接口(applicationprogramminginterface,api)、数据结构以及类似物,所述程序模块执行特定任务或实施特定抽象数据类型。通常,计算机可读指令的功能性可按需要在多个环境中组合或分布。

图7描绘系统700的实例,所述系统700包括配置为实施本文中所提供的一些实施例的控制器136的计算装置712。在一些配置中,计算装置712包含至少一个处理单元716和存储器718。根据计算装置的确切配置和类型,存储器718可以是易失性的(如(例如)ram)、非易失性的(如(例如)rom、快闪存储器等)或所述两者的某种组合。这种配置在图7中由虚线714示出。

在一些实施例中,计算装置712可包含额外特征和/或功能性。举例来说,计算装置712还可包含额外存储装置(例如,可拆卸式和/或不可拆卸式),包含但不限于磁性存储装置、光学存储装置以及类似物。此额外存储装置在图7中由存储装置720示出。在一些实施例中,用以实施本文中所提供的一个或多个实施例的计算机可读指令可在存储装置720中。存储装置720还可存储用以实施操作系统、应用程序以及类似物的其它计算机可读指令。可将计算机可读指令加载在存储器718中,以供例如处理单元716执行。

如本文所使用的术语“计算机可读介质”包含计算机存储介质。计算机存储介质包含以用于存储如计算机可读指令或其它数据的信息的任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可拆卸式和不可拆卸式介质。存储器718和存储装置720是计算机存储介质的实例。计算机存储介质包含但不限于ram、rom、eeprom、快闪存储器或其它存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(digitalversatiledisk,dvd)或其它光学存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置,或可用于存储所需信息且可由计算装置712存取的任何其它介质。任何此类计算机存储介质都可以是计算装置712的一部分。

计算装置712还可包含允许计算装置712与其它装置通信的通信连接726。通信连接726可包含但不限于调制解调器、网络接口卡(networkinterfacecard,nic)、集成网络接口、射频发射器/接收器、红外端口、usb连接或用于将计算装置712连接到其它计算装置的其它接口。通信连接726可包含有线连接或无线连接。通信连接726可发射和/或接收通信介质。

术语“计算机可读介质”可包含通信介质。通信介质通常在如载波等“调制数据信号”或其它传送机构中实施计算机可读指令或其它数据,并且包含任何信息递送介质。术语“调制数据信号”可包含具有其特征集中的一个或多个或以对信号中的信息进行编码的方式改变的信号。

计算装置712可包含输入装置724,如键盘、鼠标、笔、语音输入装置、触摸输入装置、红外摄像机、视频输入装置和/或任何其它输入装置。计算装置712中还可包含输出装置722,如一个或多个显示器、扬声器、打印机和/或任何其它输出装置。输入装置724和输出装置722可经由有线连接、无线连接或其任何组合连接到计算装置712。在一些实施例中,来自另一计算装置的输入装置或输出装置可用作计算装置712的输入装置724或输出装置722。

可通过各种互连件(如总线)连接计算装置712的组件。此类互连件可包含外围组件互连(peripheralcomponentinterconnect,pci)(如pci高速)、通用串行总线(universalserialbus,usb)、火线(ieee1394)、光学总线结构以及类似物。在一些实施例中,计算装置712的组件可通过网络互连。举例来说,存储器718可包括位于不同物理位置中的通过网络互连的多个物理存储器单元。

所属领域的技术人员将认识到,用于存储计算机可读指令的存储装置可跨网络分布。举例来说,可经由网络728存取的计算装置730可存储计算机可读指令以实施本文中所提供的一个或多个实施例。计算装置712可存取计算装置730并下载计算机可读指令的一部分或所有以供执行。可替代地,计算装置712可按需要下载多条计算机可读指令,或可在计算装置712处执行一些指令,并且在计算装置730处执行一些指令。

在一些实施例中,在如本文中所描述的集成清洁设备中集成晶片载体108的洗涤、传送以及干燥减少用于清洁晶片载体108的人工干预或劳动,从而减少或另外控制引入外部污染物的机率。另外,提高了清洁工艺的总效率,从而使得制造商实现高产量。

根据一些实施例,提供一种用于清洁保持晶片的晶片载体以作为半导体制造工艺的一部分的清洁设备。清洁设备包含容纳待洗涤的晶片载体的湿室和与湿室流体连通的储集器。储集器存储在洗涤操作期间引入到湿室内的晶片载体的清洁液。清洁设备还包含与湿室间隔开的干燥室。干燥室在于湿室中洗涤晶片载体之后容纳晶片载体,且在干燥操作期间保持晶片载体。清洁设备还包含传送系统,所述传送系统在清洁工艺期间在湿室与干燥室之间传送晶片载体。

在一些实施例中,所述湿室包括与所述储集器流体连通的喷嘴;所述清洁液为去离子水,以及所述喷嘴在六十六摄氏度(66℃)或小于66℃的水温下射出所述去离子水,以在所述洗涤操作期间将所述去离子水引入到所述湿室内的所述晶片载体。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:旋转夹盘,支撑所述湿室内的所述晶片载体,其中所述旋转夹盘绕旋转轴枢转,以可枢转地调整所述湿室内的所述晶片载体的定向并将所述晶片载体的不同部分暴露于从所述喷嘴射出的所述去离子水。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:气体喷嘴,将气体射出到所述干燥室中,以从所述晶片载体去除由于所述洗涤操作而引入的杂质。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:旋转夹盘,支撑所述干燥室内的所述晶片载体,其中所述旋转夹盘绕旋转轴枢转,以可枢转地调整所述干燥室内的所述晶片载体的定向并产生在所述干燥操作期间从所述晶片载体去除至少一部分所述清洁液的离心力。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:第一红外灯,布置成与所述旋转夹盘相邻,其中所述第一红外灯射出第一红外辐射,所述第一红外辐射在所述干燥操作期间传递到由所述干燥室中的所述旋转夹盘支撑的所述晶片载体上。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:第二红外灯布置成与所述旋转夹盘相邻。所述第二红外灯射出第二红外辐射,所述第二红外辐射在所述干燥操作期间传递到由所述干燥室中的所述旋转夹盘支撑的所述晶片载体上,所述第一红外灯与所述旋转轴间隔第一径向距离,所述第二红外灯与所述旋转轴间隔第二径向距离,以及所述第二径向距离不同于所述第一径向距离。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:气体系统,在所述干燥操作期间将干燥气体射出到所述干燥室中,以从所述晶片载体去除至少一部分所述清洁液;以及燥泵,在所述干燥操作期间排空所述干燥室。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:缓冲室,在完成所述湿室内的所述洗涤操作与将所述晶片载体引入到所述干燥室之间存储所述晶片载体,其中所述传送系统在所述湿室、所述缓冲室以及所述干燥室之间传送所述晶片载体。在一些实施例中,所述清洁设备还包括:负载端口,在所述负载端口中将所述晶片载体从周围环境插入到所述清洁设备中,其中所述传送系统在所述负载端口与所述湿室之间传送所述晶片载体。在一些实施例中,所述传送系统在所述干燥室与去除端口之间传送所述晶片载体,所述晶片载体将从所述去除端口去除并返回到所述周围环境。

根据一些实施例,提供一种清洁用于半导体制造的晶片载体的方法。所述方法包含:控制传送系统以从负载端口取出晶片载体;以及在负载端口与要洗涤晶片载体的湿室之间自主地传送晶片载体。方法还包含:控制将清洁液引入到湿室内的晶片载体,以作为洗涤操作的一部分;以及在洗涤操作之后,在湿室与要干燥晶片载体的干燥室之间自主地传送晶片载体。方法还包含:控制干燥系统的操作,以从干燥室内的晶片载体去除至少一部分清洁液。

在一些实施例中,所述清洁液包括去离子水,以及控制所述清洁液的引入包括:将所述去离子水的水温维持在六十六摄氏度(66℃)或小于66℃,以经由喷嘴引入到所述湿室内的所述晶片载体。在一些实施例中,控制所述清洁液的引入包括:控制支撑所述湿室内的所述晶片载体的旋转夹盘绕旋转轴的枢转调整,以将所述晶片载体的不同部分暴露于从所述喷嘴射出的所述去离子水。在一些实施例中,所述清洁晶片载体的方法,还包括:控制将气体引入到所述干燥室中以建立促进从所述晶片载体去除由于所述洗涤操作而引入的杂质的受控环境。在一些实施例中,控制所述干燥系统的操作包括:控制支撑所述干燥室内的所述晶片载体的旋转夹盘绕旋转轴的枢转调整,以产生在干燥操作期间从所述晶片载体去除至少一部分所述清洁液的离心力;以及激活布置成与所述旋转夹盘相邻的红外灯,以在所述干燥操作期间将红外辐射射出到由所述干燥室中的所述旋转夹盘支撑的所述晶片载体上。在一些实施例中,所述清洁晶片载体的方法,还包括:在完成所述洗涤操作之后,在所述湿室与缓冲室之间自主地传送所述晶片载体;以及在所述缓冲室与所述干燥室之间自主地传送所述晶片载体。

根据一些实施例,提供一种用于干燥已洗涤的晶片载体的干燥室。干燥室包含盆槽和盆槽内的旋转夹盘。旋转夹盘可绕旋转轴枢转。干燥室还包含顶表面,所述顶表面可在闭合状态与打开状态之间调整,在所述闭合状态下顶表面与部分盆槽相邻,在打开状态下顶表面升高成高于盆槽。干燥室还包含从顶表面悬挂晶片载体的悬挂系统。晶片载体在顶表面处于闭合状态时与旋转夹盘配合,且可通过旋转夹盘枢转地调整。干燥室还包含第一气体喷嘴,所述第一气体喷嘴射出气体以在通过旋转夹盘枢转调整晶片载体期间同时干燥晶片载体的内部和外部。

在一些实施例中,所述干燥室,还包括:第二气体喷嘴,其中所述第一气体喷嘴布置成与所述旋转夹盘的所述旋转轴相距第一径向距离,且所述第二气体喷嘴布置成与所述旋转夹盘的所述旋转轴相距第二径向距离,其中所述第一径向距离不同于所述第二径向距离。在一些实施例中,所述干燥室,还包括:第一加热元件,布置成与所述旋转夹盘的所述旋转轴相距第一径向距离;以及第二加热元件,布置成与所述旋转夹盘的所述旋转轴相距第二径向距离,其中所述第一径向距离不同于所述第二径向距离。

使用湿式清洁工具的传统清洁工艺已使用烘箱,所述烘箱将晶片载体暴露于高温以干燥晶片载体。传统清洁工艺仍保留残余物和/或水,因此高质量容器进一步需要烘箱工艺。

前文概述若干实施例的特征使得所属领域的一般技术人员可更好地理解本公开的各方面。所属领域的一般技术人员应了解,其可易于使用本公开作为设计或修改用于进行本文中所引入的各种实施例的相同目的和/或获得相同优势的其它工艺和结构的基础。所属领域的一般技术人员还应认识到,此类等效构造并不脱离本公开的精神和范围,且其可在不脱离本公开的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替代以及更改。

尽管已经利用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题,但应理解,所附权利要求书的主题未必限于上文所描述的具体特征或动作。相反,公开上文所描述的具体特征和动作作为实施权利要求中的至少一些的实例形式。

本文中提供实施例的各种操作。描述一些或所有操作的次序不应解释为暗示这些操作必然依赖于次序。应将替代排序理解为具有本说明书的益处。另外,应理解,并非所有操作都必需存在于本文中所提供的各实施例中。此外,应理解,并非所有操作都必需在一些实施例中。

应了解,例如,出于简单和易于理解的目的,本文中所描绘的层、特征、元件等以相对于彼此的特定尺寸(如结构尺寸或定向)示出,且应了解,在一些实施例中,相同的实际尺寸大体上不同于本文中所示出的尺寸。另外,存在用于形成本文中所提及的层、区域、特征、元件等的各种技术,如刻蚀技术、平坦化技术、植入技术、掺杂技术、旋涂技术、溅镀技术、生长技术或如化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)的沉积技术中的至少一种。

此外,“示例性”在本文中用来意指充当实例、情形、说明等,且并不一定是有利的。如本申请中所使用,“或”意在意指包含性的“或”而不是排它性的“或”。另外,除非另有规定或根据待涉及单数形式的上下文中可知,否则通常将如本申请和所附权利要求书中所使用的“一(a/an)”解释为意指“一个或多个”。此外,a和b中的至少一个和/或类似物通常意指a或b或a和b两个。此外,就使用“包含”、“具有(having/has/with)”或其变体来说,此类术语意在以类似于术语“包括”的方式为包含性的。此外,除非另有规定,否则“第一”、“第二”或类似物并不意在暗示时间方面、空间方面、排序等。相反,此类术语仅用作特征、元件、物件等的标识符、名称等。举例来说,第一元件和第二元件通常对应于元件a和元件b,或两个不同的或两个相同的元件,或同一元件。

此外,尽管已关于一个或多个实施方案示出和描述了本公开,但所属领域的一般技术人员将基于阅读和理解本说明书和附图而设想到等效的更改和修改。本公开包括所有此类修改以及更改,且仅受限于所附权利要求书的范围。尤其对于通过上述组件执行的各种功能来说,除非另有指示,否则用于描述此类组件的术语意在对应于执行所描述组件的指定功能(例如,功能上等效)的任何组件,即使结构上不等效于所公开的结构也是如此。另外,虽然可能已相对于若干实施方案中的仅一个公开了本公开的特定特征,但此特征可与其它实施方案的一个或多个其它特征组合,因为这对于任何给定或特定应用来说可能是符合期望的且有利的。

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