专利名称：用于制造并进行流体喷射的流体喷射环和方法
技术领域：
本发明通常涉及半导体晶片清洗，更具体地，本发明涉及在半导体晶片旋转、清洗和干燥(SRD)组件中采用的流体喷射环(delivery ring)。
背景技术：
在半导体器件的制造中进行晶片预加工和清洗操作。在这种晶片预加工操作中，在旋转、清洗和干燥(SRD)组件(module)中旋转清洗晶片。图1中提供了一种现有技术的SRD组件100的实例简图。如图所示，SRD组件100包括紧固地安装在SRD室118上的槽102。SRD室118具有容纳旋转轴117的开孔，旋转轴117连接到电机116。电机116使旋转轴117并由此使主轴106和晶片102在旋转方向112上转动。卡盘110通过槽102伸展并安装在主轴106上。为了防止化学剂渗出SRD组件，在主轴106和旋转轴117之间设定密封垫126。连接到卡盘110的四个旋转指108沿晶片104的边缘支撑晶片104。在SRD组件100中，卡盘110沿运动方向114垂直运动。这样，卡盘110在槽102中向上移动，以致它伸展到槽102的外侧并超过槽边缘102a。一旦晶片104被喷射，旋转指108高于槽边缘102a，那么，卡盘110向下移动并回到槽102中以致使晶片104的位置低于槽边缘102a。
安装在槽102的底部的内表面上的背侧清洗喷头124将液体(例如，DI水)喷射在晶片104的背面。喷管120设定在槽102之上并在晶片104之上。当以每分钟的高速旋转(RPMs)来喷射晶片时，就将通过管道122提供到喷管120的流体(例如，DI水)喷射到晶片104的表面。设计喷管以便在喷管运动方向121上水平移动。清洗操作的结束后，通过设定在槽102的底部以及SRD室118的底部的排出口128排出积存的流体。一旦晶片104的表面和晶片104的底部喷射有流体，就通过关闭喷管120来停止供应流体。此后，通过高速RPMs来干燥晶片104。一旦晶片104干燥，卡盘110就再一次从槽102内向上移动并到达槽102和槽边缘102a的外侧直至卸下处理的晶片104。
传统的SRD组件100存在几个问题。与传统的SRD组件有关的一个最关心的问题是只利用单一喷管来将流体喷射到晶片的表面上。由于晶片的一些部分不能接受足够量的清洗液，因此利用单点流体喷射喷管的一个问题是不能得到最佳的清洗操作。第二个主要问题是采用喷管会导致处理的晶片的再次污染。甚至在已经停止流体喷射之后，过剩的流体仍保留在喷管120中，这种再次污染就会发生。同样地，保留在喷管120中的过剩的流体(例如，DI水)经常地流出喷管120并滴落在晶片104的不同的清洁表面也会再次污染处理的晶片的表面(例如，产生沾污或微粒点)。当这种液滴产生时，(如果检测到)就必须再次进行SRD操作，因此就导致了增加在SRD组件中消耗的总时间，因此降低了产量。如果没有检测到此问题，清洗质量就下降。
与典型的SRD组件相关的另一个问题是有化学不兼容的部件。在典型的SRD组件中，卡盘110通常由铝制成，槽102由聚亚安酯制成，喷管由不锈钢制成。这些部件会与SRD组件中引入的流体发生化学反应。因此，进一步的污染将引入到SRD组件中。例如，当卡盘110在槽102之内向上和向下移动时，卡盘的一些涂层剥落由此产生微粒并污染槽102和SRD组件100的内侧。这些污染物会与从清洗冲刷晶片表面的预先操作中存在于SRD组件中的残留化学剂(例如，HF、NH3OH等)反应。产生的微粒和卡盘110的污染物与残留的化学剂之间的这种化学反应的结果，就再次污染晶片104以及SRD组件。
除了引入污染，典型的SRD组件采用非常复杂设计的卡盘。在传统的SRD组件中，卡盘110在槽102中向上并向下移动以便接收并传送晶片104。同样地，卡盘保持适当的校准是必须的，以致在精确方向上出现滞留。在卡盘没有适当对准的情况下，就难以准确地接收并传送晶片，就要求再次对准卡盘。再次对准卡盘的步骤是非常消耗时间的并需要劳动强度。因此，为了再次对准卡盘，SRD组件必须从线上取出，由于延迟的时间周期、由此降低产量。
根据上述观点，因此需要化学兼容SRD组件，该SRD组件能够有效地清洗衬底的表面而不会再次污染衬底表面。
发明内容
总的来说，本发明通过提供一种用于优化旋转、清洗和干燥(SRD)组件的清洗操作的装置及其相应的方法来满足这些需要。特别是，由化学兼容的部件配置SRD组件并设计为易于均匀地将清洗流体喷射到将清洗的衬底表面。配置的SRD组件包括具有多个环行入口和多个相对应的环行出口的喷射环，其中环行入口的数量等于环行出口的数量。还包括设定在每个环行入口和与它相应的各自的出口之间的多个隙缝。在一个实施例中，多个供应管配置为利用多个环行入口、环行出口和隙缝将清洗流体喷射到衬底表面上。应当理解，可以按多种方式实施本发明，例如包括工艺、装置、系统和方法。下面将描述本发明的几个实施例。
在一个实施例中，公开一种在预加工衬底中使用的流体喷射组件。流体喷射组件包括设计为容纳将预加工的衬底的处理槽。在流体喷射组件中还包括放置在处理槽的侧壁上而配置的流体喷射环。流体喷射环包括多个入口和出口对。多个入口和出口对的每一对设定在流体环中并设计为容纳各自的供应管。各个供应管具有一个端部，该端部到达流体喷射环的每个出口处，配置该端部以便使流体直接到达衬底表面上。
在另一个实施例中，公开了一种制造流体喷射环的方法。通过产生一个具有侧表面、顶表面和底表面的实心环开始该方法。然后，在实心环的底表面中形成多个隙缝。多个隙缝的每一个延伸进入实心环并设定在靠近侧表面的侧壁和靠近顶表面的上壁。此后，继续该方法以便在多个隙缝处制造入口孔和出口孔。入口孔侧壁和底表面的交叉口、出口孔设定为顶表面和底表面的交叉口。各个入口孔、出口孔和隙缝设定有容纳管的通路。配置管以便将流体喷射到流体喷射环的区域之内。
在再一个实施例中，公开了一种利用流体喷射环清洗组件中的衬底的方法。通过提供具有常规的环形底部和侧壁的处理槽开始该方法。侧壁从底部向上延伸以设定柱状室。侧壁还包括从底部延伸到侧壁上边缘的多个管道。随后，通过将流体喷射环放置到处理槽的侧壁上继续该方法。然后，利用处理槽将多个供应管插入到流体喷射环中。流体喷射环包括多对环行的入口和出口以及多个各自的隙缝。接着，流体传送到供应管并直接到达限定在处理槽中半导体晶片的表面上。
在再一个实施例中，公开了一种附着处理槽的侧壁，在衬底旋转组件中使用的流体喷射环。流体喷射环包括设定在流体喷射环中的多个入口和出口对。设计多个入口和出口对的每一个以便容纳各自的供应管。各个供应管具有一个端部，该端部到达每个流体喷射环的出口处，并且配置该端部以便流体直接到达衬底表面上。
在再一个实施例中，公开了一种在衬底清洗组件中使用的流体喷射环。流体喷射环包括具有侧壁、底部和基本上圆形顶壁的三角形结构。流体喷射环还包括多个入口和出口对。入口设定在侧壁和底部之间，出口设定在底部和顶部之间。配置入口和出口对的每一个以便容纳并保护多个各自的供应管。配置各个供应管以便到达各个出口，并且以便将流体喷射到将预加工的衬底表面上。
本发明有很多优点。最突出的是，采用具有多个流体喷射点的流体喷射环，代替使用单一的流体喷射喷管，用于均匀地将流体喷射到衬底表面。本发明的流体喷射环通过多个供应管供应流体，通过多个入口和出口馈送流体。在本发明中，配置出口以便离开衬底表面的边缘。因此，本发明的实施例消除了衬底的其它清洁表面的过处理污染，该清洁表面具有在喷管中残留的潜在的流体微滴。本发明的SRD组件的另一个优点是SRD组件采用所有的化学兼容的部件以至避免额外的污染引入到旋转清洗操作中。本发明的流体喷射环的再一个优点是它可以进行改进，由此SRD组件适合于旋转清洗不同尺寸的晶片。最后，流体喷射环还能将流体喷射到晶片表面上的多个精确的接触点，由此优化SRD组件的整体性能。
从下面的结合附图、利用实例说明本发明的原理的详细描述中，本发明的其它方面和优点将变得明显。
通过下面的结合附图的详细描述，将易于理解本发明，并且相同的参考数字表示相同的结构部件。
图1说明现有技术的旋转、清洗和干燥(SRD)组件的实例。
图2A是根据本发明的一个实施例的SRD组件的简化的剖面图，其中SRD处理槽设定在较低的位置。
图2B是根据本发明的另一个实施例的SRD组件的简化的剖面图，其中SRD处理槽位于较高的位置。
图3A是根据本发明的再一个实施例的SRD组件的具有多个隙缝的流体喷射环的放大的、简化的剖面图。
图3B是根据本发明的一个方面的具有引导管道的流体喷射环的放大的、部分剖面图。
图3C是根据本发明的另一个方面的使用一种邻接供应管的SRD组件的部分放大的、简化的剖面图。
图4A是根据本发明的另一个方面的流体喷射环的三维示意图，该流体喷射环具有多个环行入口、多个相应的环行出口和多个相应的隙缝。
图4B是根据本发明的另一个方面的流体喷射环的俯视图。
图4C是根据本发明的另一个实施例的流体喷射环的简化的剖面图。
图4D-1是说明根据本发明的再一个实施例的流体喷射环的几个凹形腔隙缝之一的部分三维示意图。
图4D-2是描绘根据本发明的再一个实施例的流体喷射环去除体积的图4D-1的隙缝的三维示意图。
具体实施例方式
描述用于优化衬底表面的清洗操作而使表面再次污染的可能性最小化的SRD组件中的旋转、清洗和干燥(SRD)组件和流体喷射环的实例。优选地，配置SRD组件以便包括所有化学兼容的部件。在优选的实施例中，配置SRD组件以便易于将清洗液均匀地喷射到被清洗的衬底表面上。优选地，SRD组件包括具有多个环行入口和多个相应的环行出口的流体喷射环，其中环行入口的数量等于环行出口的数量。配置清洗液以便通过多个供应管利用多个环行入口和多个环行出口均匀地进行供应。在一个优选的实施例中，每个供应管配置为邻接的管。
在下面的描述中，为了提供本发明的整体理解，提出多个详细的描述。然而，本领域普通技术人员应当理解，本发明并不限制于一些或所有这些详细描述。为了使本发明更加清楚，没有详细地描述公知的处理操作。
图2A是根据本发明的一个实施例的SRD组件200的简化的剖面图。如图所示，SRD单元200包括SRD处理槽202，在本实施例中，该SRD处理槽202设定在较低的位置。SRD处理槽202通常具有一种圆柱形并设定在同样具有圆柱形的SRD处理槽室218之中。SRD处理槽202设定在旋转轴217上，配置旋转轴217以便沿旋转方向212旋转。SRD处理槽202还配置为从较低的位置向上移动以到达上面的位置。主轴206处于SRD处理槽202之内并配置为它的一个端部在槽202内伸展，该端部紧固地被安装且另一个端部连接到卡盘210。多个旋转轴指208安装在卡盘210上并配置以便在SRD操作期间支撑晶片104。
SRD处理槽202的侧壁202b具有基本上设定为与环226在相同的水平面上的边缘202a，环226安装在环支撑体211上。SRD槽的边缘202a配置为围绕SRD处理室218的内表面伸展的连续环。在一个实施例中，沿SRD处理槽202的槽底部202b｀｀的圆周并且在SRD处理槽202的槽侧壁202b的内侧设定多个管道202b｀。设定每个管道202b｀以便从多个底部孔202c的每一个向上伸展，多个底部孔202c形成在SRD处理槽202的槽底部202b｀｀中，管道基本上向上到SRD处理槽202的边缘202a。本领域普通技术人员应当理解，管道202b｀的数量可以根据具体的应用而不同。在一个优选的实施例中，配置管道202b｀的数目以便在大约1个管道到大约12个管道的范围。在优选的实施例中，管道202b｀的数量大约为8个管道。
配置流体喷射环220以便接合SRD处理槽202的边缘202a。配置流体喷射环220以便在旋转清洗操作期间将流体喷射到晶片104的表面。流体可以是液体(例如，DI水、化学剂等)或气体。配置流体以便通过多个连续供应管222提供到流体喷射环。首先通过多个底部孔202c流入供应管222。此后，供应管222馈送到管道202b｀、并且SRD处理槽的边缘202a馈送到流体喷射环220的多个环行入口220e和环行出口220e｀。
配置每个供应管222以便与多个密封垫224配合。在几乎靠近底部孔202c处设定密封垫224。同样地，在基本上靠近每个管道202b｀的开口处设定密封垫。利用多个密封垫224的优点是它们支持每个供应管222、在SRD处理槽202的底部处的它的设定位置处固定。还配置密封垫224以便避免污染引入到SRD处理槽202和流体喷射环220。本领域普通技术人员应当理解，尽管该图的实施例中示例了一个供应管222，在不同的实施例中，可以实施本发明以致可以通过每个管道202b｀馈送到多个供应管222。在这种情况下，供应管222的尺寸可以不同以致多个供应管222馈送到每个管道202b｀。此外，可以改变管道202b｀的尺寸以致一个或多个供应管222馈送到每个管道202b｀。当然，根据应用，设计该组件以致当用多个较小的供应管222馈送其它管道202b｀时、就由单一的供应管222馈送一些管道202b｀。此外，在此情况下，其中多个供应管222馈送到每个管道202b｀，设计该组件以致如果需要每个供应管222可以将不同类型的流体喷射到将预加工的晶片表面。下面结合图3A-4D-2的描述提出根据流体喷射环220、环行入口220e和环行出口220e｀的形状的其它细节。
SRD处理室218设定在SRD处理槽202之上。SRD处理室218配置为稍微大于SRD处理槽202以致当SRD处理槽202在较高的位置处时，SRD处理室218可以封闭SRD处理槽202的四周。具有密封垫228｀的停止部228设定在SRD处理室218的内表面。在本实施例中，停止部228和密封垫228｀的每一个都是延伸连续环。然而，本领域普通技术人员必须清楚，停止部228和密封垫228｀可以设定为任何数量的连续环或者停止部228和密封垫228｀可以是任何形状。
如上所述，一旦SRD处理槽202处于较低位置，晶片104就贯穿SRD处理室218的入口218a。在一个实施例中，晶片转移通路上晶片104通过机械臂穿过入口218a。一旦晶片104完成旋转清洗操作，那么就用机械臂从处理室218中移出晶片104。尽管在本实施例中已经采用机械臂来喷射并从处理室218中移出晶片104，但本领域普通技术人员必须清楚，可以采用其它等效的机械装置只要完成喷射并从处理室218中移出晶片104的功能(例如，任何晶片转移通路)。
图2B是图2A所示的具有位于较高位置处的SRD处理槽202的SRD处理组件200的部分简化的剖面图。如上所述，在本实施例中，配置汽缸209以便将托架205和随后在托架205上安装的SRD处理槽202提升到较高位置。尽管已经采用汽缸209来提升托架205，本领域普通技术人员应当理解，可以采用其它等效的驱动机械装置，只要完成将托架205向上移动到较高位置并从较高位置向下移动的功能(例如，电动汽缸、伺服电机、螺旋驱动、皮带驱动等)。
此外，在本实施例中，配置图2B的实例的卡盘210(此图中未示出)以便保持位置。因此，与常规的利用卡盘的移动来将晶片移动到较高或较低的位置的SRD组件不同，本发明的实施例采用汽缸219来移动SRD处理槽202。因此，本发明较现有技术具有几个优点。首先，与常规的SRD组件不同，当卡盘210保持位置时，本发明就消除了必须设计复杂的卡盘相关的问题。第二，由于卡盘210不在SRD处理槽202之内上、下移动，所以卡盘210就不会将污染和颗粒引入到SRD处理槽202。在一个实施例中，本发明的卡盘210可以是具有晶片垫片板的凹形芯卡盘。
如图2B中所示，提升SRD处理槽202直至SRD槽202的上缘由SRD处理室218的停止部228啮合。如图所示，当SRD处理槽202位于较高位置时，晶片104就处于稍微高于环226。优点是，因为流体喷射环220啮合在SRD处理槽202的边缘202a上，所以配置流体喷射环220的环行出口220e｀以便与晶片104相距足够的距离。同样地，来自环行出口220e｀处的供应管222的任何流体液滴就不会再次污染SRD处理的晶片104的表面。就是说，任何液滴就会自然地落入槽202而不接触晶片104的清洗的表面。
图3A是根据本发明的一个方面的流体喷射环220的放大的、简化的剖面图。如图所示，在本实施例中，流体喷射环220的剖面图配置为三角形形状并由环侧壁220a、环顶部220b和环凹形部份下侧220c设定。环的凹形部份下侧220c邻接出口的表面220h。在一个实施例中，设定流体喷射环220的顶表面的环顶部220b配置为向下倾斜的表面。环的凹形部份下侧220c是一个局部槽，设定为隙缝220f，形成在流体喷射环220之中。在环的凹形部份下侧220c和环的侧壁220a的交叉点处设定作为环入口220e的开口。在类似的方式中，在出口表面220h和环的顶部220b之间设定作为环行出口220e｀的孔。本图中未示出的供应管222将通过环行入口220e馈送到流体喷射环220。
如图所示，在图3A的结构中，流体喷射环220配置为具有多个隙缝220f的固体空心结构。然而，如图3B的实施例所示的不同结构中，流体喷射环可以是实体结构的形式。通过环结构220a1设定图3B的流体喷射环220｀。引导管道220f｀配置为设定在环结构220a1之中。在本实施例中，供应管222通过环行入口220e将料馈送到流体喷射环220的引导管道220f｀中。优选地，每个环行入口220e和环行出口220e｀的内径大约为从大约1/8英寸到大约5/32英寸的范围，优选为具有大约1/8英寸的直径。
尽管在图3A和3B的实施例中流体喷射环220的剖面图为三角形形式，本领域普通技术人员应当理解，流体喷射环220可以是任意形状。此外，尽管图3B中只示出了一个供应管222，本领域普通技术人员应当理解，根据采用的晶片的尺寸或工艺，任意数量的供应管可以通过每个管道202b｀进行供料以至优化SRD组件的操作。正如以下所示，对于例如300mm晶片，在流体喷射环220的四周等距地设定8个供应管222。当然，不是在相同时间内必须采用所有的供应管222，可以根据应用将不同类型的流体提供到不同的供应管222。
图3C是根据本发明的一个实施例的SRD组件200使用的一种连续供应管222的部分放大的剖面图。在本实施例中，最初，供应管222通过SRD处理槽202的底部孔202c将料供应到SRD处理槽202的侧壁202b的管道202b｀。此后，供应管222通过SRD处理槽202的管道202b｀和边缘202a将料喷射到流体喷射环220的环行入口220e。随后，供应管222通过环行出口220e｀伸出流体喷射环220。如图所示，在一个实施例中，供应管222优选为单一的连续管以至提高流体供应通路的集成度，由此防止在整个通路中引入污染。然而，在不同的实施例中，多个管部件可以互连以至设定供应管222。
正如在图3C的实施例中所示，密封垫224沿管道202b｀设定在SRD处理槽202的底部202b｀｀上以至确保供应管在它的位置并避免流体泄漏。除了密封垫224之外，可选择的密封垫224｀可以设定在SRD处理槽202的侧壁202b内并且基本上靠近SRD处理槽202的边缘202a，朝向管道202b｀的上端部。可以采用可选择的密封垫224｀以便进一步固定管道202b｀内部的供应管，并进一步防止污染引入到旋转清洗操作中。
优选地，在采用单一供应管222的SRD组件中，供应管222的内径大约为从大约.060英寸到大约.188英寸的范围，并且优选为大约.060英寸。同样地，对于大约1/8英寸的供应管，流体的流速在大约35p.s.i时为大约.7。
配置图3C的SRD组件200以便将流体喷射到晶片104的表面而不再次污染晶片104的表面。在传统的SRD组件中，通过在晶片104的表面之上设定的喷头将流体喷射到晶片104的表面。同样地，残留的流体液滴会再次污染处理的晶片的表面。相反，优选地，在本发明的本实施例中，流体喷射环220啮合在SRD处理槽202的边缘202a上，因此流体喷射环220的环行出口220e｀距晶片104足够距离。由于晶片104定位在水平面上，该水平面基本上位于流体喷射环220的环行出口220e｀的水平面之下，因此获得晶片104的距离。此外，将位于垂直平面内环行出口220e｀设置为比晶片104的边缘实质上更加靠近SRD处理槽202的侧壁202b。因此，残留在供应管222中的流体液滴就不会再次污染晶片104的其它清洁的、已清洗的或已预加工的表面。
此外，优选地，由化学惰性材料(例如，TeflonTM.)制造供应管222、流体喷射环220和SRD处理槽202。这种优点是它能够消除与使用现有技术的传统SRD组件的化学不兼容部件相关的问题。然而，本领域普通技术人员应当理解，可以由不同材料制造供应管222、流体喷射环220、SRD处理槽202和SRD组件的所有其它部件，只要使用的材料是化学兼容的，以至降低污染引入到SRD组件(例如，粉末剂(flouroloy)、聚丙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯等)。
图4A是具有多个环行入口220e、多个相应的环行出口220e｀和隙缝220f的流体喷射环220的三维示意图。在图4A的实施例中，环行入口220e和相应的环行出口220e｀配置为设定在流体喷射环220的四周，以致环行入口220e基本上对称。在一个实施例中，环行入口220e和环行出口220e｀的数量为大约8个。然而，环行入口220e和环行出口220e｀对可以是任意数量并利用相关空间排列以便获得所需的在晶片之上的流体应用剖面。设定为隙缝220f多个凹形槽设定在流体喷射环220之内、基本上在每个环行入口220e和它的相对应的环行出口220e｀之间。在一个优选实施例中，隙缝220f的数量配置为等于环行入口220e和环行出口220e｀对。设计隙缝220f以致在供应管通过一个环行入口202e插入到流体喷射环220中之后，供应环222从流体喷射环220出料。因此，在一个实施例中，流体(例如，DI水)通过供应管222将基本上均匀地分布在晶片104的表面之上。同样地，优选地，供应管222通过环行入口220e和相对应的环行出口220e｀的出口供料以便将流体喷射到晶片104的表面。
图4A还说明每个供应管222的常规方向。如图所示，每个供应管222通常在中心区域的方向240上朝向晶片104的中心区域241。同样地，在一个实施例中，DI水直接朝向晶片104的中心区域241。然而，在不同的实施例中，在晶片上形成的薄膜层的腐蚀中采用的其它流体例如化学剂(例如，HF)和气体(例如，N2)可以利用一个或多个保留的环行入口220e和出口220e｀对被喷射到SRD组件。
图4B是根据本发明的一个实施例的流体喷射环220的顶视图并说明环行入口220e和相对应的环行出口220e｀和隙缝220f的位置的顶视图。如图所示，对于300mm的晶片，在一个实施例中，流体喷射环的内径D220可以大致为从大约13.5英寸到大约4英寸的范围，并优选在大约13.125英寸。此外，角度*大致为从大约30度到大约180度的范围，并优选在大约45度，该角度对应于两个相邻的环行出口220e｀之间以及两个相邻的环行入口220e之间的圆周距离。
图4C中说明根据本发明的另一个实施例的图4B的流体喷射环220的A-A剖面图。在图4C的实施例中说明的流体喷射环220是多个环行入口220e以及它们相对应的环行出口220e｀和隙缝220f。还示出朝下倾斜的流体喷射环220的环形顶部220b。
如图所示，优选地，每个隙缝220f的宽度大致为从大约.125英寸到大约.250英寸的范围，优选为大约1/8英寸。此外，流体喷射环的厚度T220大致为从大约.75英寸到大约2.00英寸的范围，并优选为大约1.722英寸。
图4D-1是说明根据本发明的另一个实施例的流体喷射环220并说明流体喷射环220的几个凹形腔隙缝220f之一的部分三维示意图。如图所示，去除的体积220f1设定在流体喷射环之内，以至将供应管222(此图中未示出)通过环行入口220e插入到流体喷射环220之中并通过环行出口220e｀穿出。如图所示，在一个实施例中，去除的体积220f1可以具有基本上类似于流体喷射环220的剖面。然而，本领域普通技术人员应当理解，去除的体积220f1可以具有不同的形状。
图4D-2是描述根据本发明的另一个方面的图4D-1的隙缝的去除的体积220f1的三维示意图。如图所示，去除的体积220f1具有实心并由TeflonTM形成。在优选的实施例中，去除的体积的厚度Tvolume大致为从大约.125英寸到大约.250英寸的范围，优选为大约1/8英寸。
尽管为了清楚理解在一些细节中已经描述了前述的本发明，应当理解，在附加的权利要求书的范围内可以进行某些变化和修改。例如，在此描述的实施例主要指旋转、清洗和干燥(SRD)晶片；然而，应当理解，本发明的SRD组件更适合于任何类型衬底的旋转清洗。此外，在此描述的实施例已经局部地指采用300mm晶片的SRD组件；然而，应当理解，本发明的SRD组件更适合于任何尺寸的晶片或衬底例如硬磁盘的旋转清洗。因此，本发明的实施例将认为是作为说明而不作为限制，并且本发明不限制于在此给出的细节，但可以在附加的权利要求书的范围和相应的权利要求书之内修改。
权利要求
1.一种在预加工衬底中使用的流体喷射组件，该流体喷射组件包括设计为容纳预加工的衬底的处理槽，该处理槽具有底部和侧壁；配置以安装在处理槽的侧壁上的流体喷射环，该流体喷射环包括，在该流体喷射环中设定的多个入口和出口对，该多个入口和出口对的每一对设计为容纳各自的供应管，各个供应管具有在每个该流体喷射环的该出口处终止的一个端部，并配置为使流体直接到达衬底表面。
2.根据权利要求1的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中该槽的侧壁还包括多个管道，其等于供应管的数量，以致供应管连通多个管道的每一个，该每一个管道到达流体喷射环中的多个入口和出口对。
3.根据权利要求1的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中各自的供应管的每个端部一般朝向由流体喷射环设定的中心区域，该中心区域设定衬底的位置。
4.根据权利要求3的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中流体喷射环还包括在每对入口和出口的位置处设定的多个隙缝，每个隙缝配置为设定用于各自的供应管的通路。
5.根据权利要求3的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中由化学惰性材料设定流体喷射环、处理槽和各自的供应管。
6.根据权利要求3的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中流体喷射环具有三角形剖面形状。
7.根据权利要求6的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中在三角形剖面形状的对角处设定入口和出口对，并且在最靠近中心区域的一个角的四周设定入口和出口对的出口。
8.根据权利要求7的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中在大于衬底直径的流体喷射环的环直径的四周设定流体喷射环的出口。
9.根据权利要求1的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中处理槽配置为密封用于支撑并旋转衬底的卡盘。
10.根据权利要求9的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中配置卡盘以便固定在一个高度，并且处理槽配置为在第一位置和第二位置之间移动。
11.根据权利要求2的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，还包括各个密封垫，配置为密封在处理槽侧壁的各自的管道之内的供应管。
12.根据权利要求1的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中流体选自DI水、化学剂和气体中的一种或多种，配置每一种流体以便供应到衬底表面以能够进行预加工。
13.根据权利要求1的在预加工衬底中使用的流体喷射组件，其中衬底是半导体晶片。
14.一种用于制造流体喷射环的方法，该方法包括产生具有侧表面、顶表面和底表面的实心环；在实心环的底表面中形成多个隙缝，多个隙缝的每一个延伸进入实心环并设定靠近侧表面的侧壁和靠近顶表面的顶部；以及在多个隙缝的每一个处产生入口孔和出口孔，入口孔设定进入侧壁和底表面的交叉点并且出口孔设定进入顶部和底表面的交叉点；其中各自的入口孔、出口孔和隙缝配置为设定用于容纳管的通路、用于将流体喷射到流体喷射环之内的区域。
15.权利要求14的方法，还包括由化学惰性材料设定实心环和管。
16.权利要求14的方法，其中顶侧表面是朝下倾斜的表面，其设定由流体喷射环供应的流体的喷射。
17.权利要求14的方法，其中出口孔以环取向排列在流体喷射环的顶部和底表面的交叉点处，以致环的内径大于将预加工的衬底的直径。
18.一种在使用流体喷射环的组件中用于清洗半导体晶片的方法，方法包括提供具有常规圆形底部、从底部向上延伸以便设定圆柱形室的侧壁、以及在侧壁中从底部延伸到处理槽的底部的多个管道的处理槽；将流体喷射环安装到处理槽的侧壁上；使用处理槽将多个供应管插入到具有多个环行入口和出口对和多个各自的隙缝的流体喷射环中；将流体喷射到供应管；以及将流体直接到达处理槽中设定的半导体晶片的表面。
19.权利要求18的方法，还包括提供具有上端部和下端部的处理室、和其中形成的晶片入口，配置下端部以便封闭处理槽的四周。
20.权利要求18的方法，其中使用处理槽将多个供应管插入到流体喷射环中，包括将各自的供应管插入到各自的管道中；以及利用隙缝将各自的供应管送入到各自的入口和出口对。
21.权利要求18的方法，还包括在处理槽之中提供卡盘，配置卡盘以支撑并旋转半导体晶片；以及提供多个密封垫，配置每个密封垫以在处理槽侧壁的各自的管道之中密封供应管。
22.一种在衬底旋转组件中使用的流体喷射环，配置流体喷射环以便安装到处理槽的侧壁，流体喷射环包括多个入口和出口对设定在流体喷射环中，设计多个入口和出口对的每一个以便容纳各自的供应管，各个供应管具有在每个流体喷射环的出口处终止的一个端部并配置为将流体直接到达衬底表面。
23.根据权利要求22中的流体喷射环，其中各个供应管配置为按中心区域的常规方向将流体喷射到衬底的表面上，中心区域是将预加工的衬底的位置。
24.根据权利要求22中的流体喷射环，其中由化学惰性材料设定流体喷射环、处理槽和各自的供应管的每一个。
25.根据权利要求22中的流体喷射环，其中在流体喷射环的环直径四周设定流体喷射环的出口，环的直径大于将预加工的衬底的直径。
26.一种在衬底清洗组件中使用的流体喷射环，流体喷射环包括具有侧壁、底部和常规圆形顶部的三角形结构；多个入口和出口对，入口设定在侧壁和底部之间，出口设定在底部和顶部之间，配置入口和出口对的每一对以便容纳并固定多个各自的供应管，其中配置各个供应管以便在各个出口处终止并将流体喷射到将预加工的衬底的表面上。
27.根据权利要求26的流体喷射环，其中由化学惰性材料配置流体喷射环。
28.根据权利要求26的流体喷射环，其中入口和出口对分别对称地设定在侧壁和底部之间以及顶部和底部之间。
29.根据权利要求26的流体喷射环，还包括多个设定在三角形结构之中的隙缝，各个隙缝的每一个设定在入口和出口对的每一对之间并设定在三角形结构的底部上。
全文摘要
提供一种在衬底中使用的流体喷射组件。流体喷射组件包括处理槽，设计该处理槽以便容纳将预加工的衬底。处理槽具有底部和侧壁。流体喷射组件还包括流体喷射环，该流体喷射环配置为安装到处理槽的侧壁。流体喷射环包括多个入口和出口对。多个入口和出口对的每一对设定在流体环中并设计为接收各自的供应管。各个供应管具有在流体喷射环的每个出口处终止的一个端部并配置为将流体直接送到达衬底表面上。
文档编号H01L21/00GK1466772SQ01816316
公开日2004年1月7日 申请日期2001年9月12日 优先权日2000年9月27日
发明者S·M·史密斯, S M 史密斯, R·E·特罗伊尔, 特罗伊尔 申请人:兰姆研究有限公司