构造提供相对于晶圆的均匀流体流的临近头的方法

专利名称：构造提供相对于晶圆的均匀流体流的临近头的方法
技术领域：
本发明大体涉及晶圆处理工艺和用于处理晶圆的装置，尤其涉及构造 (configure)临近头以促进用弯液面处理晶圆表面的过程中相对于临近头的均勻流体流。
背景技术：
在半导体芯片制造工业中，在制造操作(例如，在衬底表面上留下不想要的残留 的各操作)之后，有必要清洁并干燥晶圆(例如，衬底)。这种制造操作的实施例包括等离 子体蚀刻和化学机械抛光(CMP)，其中每个都在衬底表面上留下不想要的残留。不幸的是， 如果留在了衬底上，不想要的残留会在从该衬底制造的器件中带来缺陷，有时候会使得这 些器件无法工作。在制造操作之后清洁该衬底是为了除去该不想要的残留。在衬底被湿法清洁以 后，该衬底必须被有效干燥以避免水或其它的处理流体(下称“流体”)残余物也在该衬底 上留下不想要的残留。如果允许衬底表面上的流体蒸发的话(这在形成液滴时通常会发 生)，从前溶解在该流体中的残留或污染物在蒸发后仍将留在该衬底表面上并可能形成斑 点并导致缺陷。为了阻止发生蒸发，该清洁流体必须被尽快除去而不在该衬底表面上形成 液滴。在试图完成这个目标的努力中，可以使用一些不同的干燥技术之一，比如甩干 (spin-drying) ,IPA或Marangoni干燥。所有这些干燥技术都利用某种形式的在衬底表面 上移动的液体/气体界面，该界面只有在适当保持的时候，才会带来衬底表面的干燥而不 形成液滴。不幸的是，如果移动的液体/气体界面破裂(这在使用上述所有干燥方法时经 常发生)，液滴形成，发生液滴蒸发，而污染物留在衬底表面上。鉴于以上，需要一种构造清洁装置以提供高效的衬底清洁，同时又减少来自干燥 后的流体液滴的污染物留在衬底表面上的可能性的更先进的方法。

发明内容
大体上说，本发明的各实施方式满足了构造临近头以在用弯液面处理晶圆表面的 过程中相对于临近头调节流体流的方法的上述需要。通过一种方法满足了这种需要，该方 法将该临近头构造成单件从而可将流体引入该临近头以输送到晶圆表面、从而可将流体从 该晶圆表面引入该临近头，以及即使在加长该头以能够清洁更大直径的晶圆时仍保持头的 刚性。该临近头可有具有多个平面的头表面。在该多个平面被构造为基本上关于该晶圆 表面平行定向放置的情况下，该头中、在用以输送该晶圆表面的主流(main flow)中流动的 流体被基本上调节以限定从多个出口端口到该晶圆表面的基本上均勻流体出流。在该多个 平面处于那个定向的情况下，在从多个出口端口到该头中另一主流的独立流路径中流动的 流体被基本上调节以限定从该晶圆表面进入该入口端口的基本上均勻流体入流。通过构造临近头以利用单件构造而保持头的刚性、同时限定各主流体流并限定相对于该晶圆表面的各独立流体流，以及该头的流构造使得进入各入口端口以及流出各 出口端口的各独立流能够在跨越头的增长的长度上保持均勻方法，进一步满足了该需要。 为了提供流出和进入该头的调节流，构造该头的方法增加了许多根据低容差的头构造操 作，并只需要一次根据高容差的头构造操作，以构造一个流体供应单元或一个流体返 回单 元，其中每一个都被构造为用于流体调节。根据高容差的构造限于构造该头的一个流阻滞 器(flow resistor)以在该主流体流和相应的多个入口和出口端口之间提供最高流阻滞 (flow resistance)路径，并可以有效地使得相应的流体流跨越该头的长度是均勻，即便在 其它操作是根据低容差的情况下。应当理解，本申请可以用多种方式实现，包括方法和工艺。下面描述本发明的一些 有创造性的实施方式。在一个实施方式中，提供一种构造临近头以相对于该头在多个流体输送流路径中 输送流体的方法，其中每一个的流速相对于其它路径中的流速是基本上均勻。该方法可包 括将第一块构造为具有第一吻合表面并具有实心内部的操作，其中该实心内部在一侧由该 吻合表面界定，并由横向于该吻合表面的、间隔开的第一和第二端面界定。第一系列操作是 根据低容差在第一块中执行的。第一系列操作的一个操作是构造主流体流路径，该主流体 流路径延伸通过该第一端面进入该第一块并朝该第二端面延伸。该第一系列操作的第二操 作是构造第二流体流路径，该第二流体流路径在该第一块中、通过(i)该吻合表面和该第 一端面，或(ii)该第一吻合表面。被限定的该第二流体流路径具有由稳压室和开放于该稳压室的阻滞孔组成的十 字形横截面。该第一系列操作的第三操作构造多个连接件流体流路径，该多个连接件流体 流路径在该第一块中、将该主流体流路径连接到该第二流体流路径。该连接件流体流路径 的构造是通过穿过该吻合表面的平面进入该第一块而执行的。另一个方法操作将该第二块 构造为具有第二吻合表面并具有实心内部，该实心内部在一侧由该第二吻合表面界定而在 相对侧由流体输送表面界定。第二系列操作是根据低容差在该第二块中执行的。该第二操 作中的一个操作是构造该稳压室的一部分，该部分通过该第二吻合表面进入该第二块。该 第二系列操作的第二操作是构造多个流体输送孔，该多个流体输送孔在该第二块中并与该 稳压室的该部分相交并与该流体输送表面相交以限定该流体输送路径。另一个操作熔接该第一和第二吻合表面以使该第一和第二块成为一体，其中该稳 压室开放于该多个流体输送孔和该第二流体流路径的该十字形横截面两者并位于两者之 间。在该第一和第二系列操作之后，一个操作构造容纳于该阻滞孔中的阻滞器。该阻滞器 是根据高容差构造的。该阻滞器的构造在该主流体流路径和该流体输送孔之间限定了高流 体流阻滞的流体流路径。该高阻滞是相对于该主流体流路径146和该多个流体输送孔和连 接件流体流路径的流体流阻滞的。该方法将该头构造为在该多个流体输送孔中的每一个中 流动的流体将处于一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体输送孔中流动的流体的流 速值基本上均勻。在另一个实施方式中，提供一种构造临近头以在该头和晶圆之间输送流体的方 法。该构造使得被输送的流体是在多个流体输送路径中的，并使得在该流体路径的每一个 中的流体的流速处于一个值，该值相对于在其它流体输送流路径中的流速的值基本上一 致。该流体的特征在于与有限组材料是兼容的。该方法包括将第一块构造为具有第一平坦吻合表面并具有实心内部的操作，该实心内部在一侧由该吻合表面限定并由横向于该吻合 表面延伸的、间隔开的第一和第二端面界定。该第一块是由该有限组材料内的材料制成的。 第一系列的其它操作是使用第一组工具在该块中执行的。该第一组工具关于机械加工该材 料具有低容差。该第一系列操作的第一操作是移动该第一组工具的第一工具通过该第一端面以 在该第一块中限定主流体流路径。该主流体流路径从该第一端面延伸到邻近该第二端面的 位置。该第一系列操作的第二操作是进一步移动该第一组工具中的一个或更多其它的第二 工具通过(i)该吻合表面和该第一端面，或(ii)该吻合表面，以在该第一块中限定第二流 体流路径。该第二流体流路径被构造为具有十字形横截面，该横截面包含第一稳压室和第 二稳压室的第一部分和阻滞孔，该阻滞孔具有开放于该第一稳压室的一个侧面并具有开放 于该第二稳压室的该第一部分的第二侧面。该第一系列操作的第三操作是进一步移动该第 一组工具的第三工具通过由该第一吻合表面限定的平面以在该第一块中在该主流体流路 径和该第一稳压室之间限定多个连接件孔。该多个连接件孔在平行于该第一吻合表面的方 向上彼此间隔开。另一个操作将第二块构造为具有第二平坦表面并具有实心内部，该实心 内部在一侧由该第二平坦吻合表面界定而在相对侧由流体输送表面界定。构造后的第二块 是由与制造第一块的相同的材料制成的。
在该第二块中第二系列操作的进一步的(或第四)操作使用第二组工具。该第二 组工具关于机械加工该材料具有低容差。该第四操作延伸该第二组工具的第四工具通过该 第二吻合表面以限定该第二稳压室的第二部分。该第二系列操作的第五操作延伸该第二组 工具的第五工具通过该第二块以限定与该第二稳压室的该第二部分相交的多个流体输送 孔。该多个流体输送孔在平行于该第一吻合表面的方向上彼此间隔开。在一个进一步的操 作中，熔接该第一和第二吻合表面以将该第一和第二块结合成一个单元，其中该第二稳压 室的各部分连接该多个流体输送孔和该第二流体流路径的该十字形横截面。在该第一和第二系列操作之后，一个操作构造接纳在该阻滞孔中的阻滞器，该阻 滞器的构造是根据高容差的以将该第二流体流路径限定为在该主流体流路径和该流体输 送孔之间的最高流体流阻滞的流体路径。该最高阻滞是与该主流体流孔和该连接件流体流 路径和该第二流体流路径和该流体输送孔有关的。用这种方式，在该多个流体输送孔的每 一个中流动的流体将处于一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体输送孔中流动的流 体的流速值是基本上均勻。在又一个实施方式中，提供一种构造临近头以相对于该头在多个流体输送流路径 中输送流体的方法，其中每一个处于一个流速，流速相对于其它路径中的流速是基本上均 勻。该流体输送流路径包括从该头到晶圆的流体供应路径和从该晶圆到该头的流体返回路 径。该方法包括将第一块构造为具有第一平坦吻合表面并具有实心内部的操作，该实心内 部在一侧由该第一吻合表面限定并由横向于该第一吻合表面延伸的、间隔开的第一和第二 端面界定并由间隔开的前后表面界定。该第一系列操作中的各操作是在该块中根据低容差执行的。该第一系列操作是在 该块中、在该前后表面之间的第一位置执行的，并包括第一操作以构造主流体供应流路径， 该主流体供应流路径延伸通过该第一端面进入该第一块并朝该第二端面延伸。该第一系列 还包括第二操作，以在该第一块中、通过该第一端面构造第二流体供应流路径的中心区域，该中心区域具有包含供应阻滞孔的圆形横截面。该第一系列还包括第三操作，以在该第一 块中通过该第一端面构造该第二流体供应流路径的上部横截面和该第二流体供应流路径 的下部横截面，从而该第二流体流路径具有十字形横截面，该横截面包含被构造为该上部 横截面的第一供应稳压室并进一步包含被构造为该下部横截面的第二供应稳压室并再进 一步包含开放于该第一供应稳压室和第二供应稳压室两者并在两者之间的供应阻滞孔。
该下部供应稳压室与该第一吻合表面相交。除此之外该第一系列还包括第四操作 以构造多个连接件流体供应流路径，该多个连接件流体供应流路径在该第一块中、将该主 流体供应流路径连接到该第二流体供应流路径。该连接件流体供应流路径的构造是通过穿 过该第一吻合表面的平面进入该第一块而执行的。第二系列操作是在该第一块中根据低容 差执行的，该第二系列操作是在该第一块中在该前后表面之间、与该第一位置间隔开的第 二位置执行的。该第二系列包括第五操作以构造主流体返回流路径，该主流体返回流路径延伸通 过该第一端面进入该第一块并朝着该第二端面延伸。该第二系列还包括第六操作，以构造 第二流体返回流路径，该第二流体返回流路径在该第一块中、通过该第一吻合表面，该限定 的第二流体返回流路径具有十字形横截面，该横截面包含上部返回稳压室和下部返回稳压 室和返回阻滞孔，该返回阻滞孔在一侧开放于该上部返回稳压室并在相对侧开放于该下部 返回稳压室，该下部返回稳压室与第一吻合表面相交。该第二系列包括第七操作，以构造多个连接件流体返回流路径，该多个连接件流 体返回流路径在该第一块中、将该主流体返回流路径连接到该第二流体返回流路径，该连 接件流体返回流路径的构造是通过穿过该第一吻合表面的平面进入该第一块执行的。又一 个进一步的操作将该第二块构造为具有第二吻合表面并具有实心内部，该实心内部在一侧 由该第二吻合表面界定而在相对侧由流体输送表面界定并有间隔开的第二块前后表面界 定。还在该第二块中根据低容差执行第三系列操作，该第三系列操作是在该第二块的前后 表面之间的第三位置执行的，该第三位置和该第一位置在该第一和第二吻合表面吻合时是 能够对准的。该第三系列包括第八操作，以构造该下部供应稳压室的一部分，该部分通过该 第二吻合表面进入该第二块。该第三系列包括第九操作，构造多个流体供应输送孔，该多个流体供应输送孔在 该第二块中并与该下部供应稳压室的该部分相交并与该下部流体输送表面相交以限定该 流体供应路径。还在该第二块中根据低容差执行第四系列操作，该第四系列操作是在该第 二块的前后表面之间的第四位置执行的，该第四位置和该第二位置在该第一和第二吻合表 面吻合时能够对准。该第四系列包括第十操作，以构造该下部返回稳压室的一部分，该部分 通过该第二吻合表面进入该第二块。该第四系列包括第十一操作，以构造该多个流体返回 孔，该多个流体返回孔在该第二块中并与该下部返回稳压室的该部分相交并与该流体输送 表面相交以限定该流体返回路径。再进一步的操作熔接该第一和第二吻合表面以使该第一 和第二块成为一体，该单一的块被构造有该下部供应稳压室，该下部供应稳压室开放于该 多个流体供应孔和该第二流体供应流路径的该十字形横截面两者并位于两者之间。该单一 的块被构造有该下部返回稳压室，该下部返回稳压室开放于该多个流体返回孔和该第二流 体返回流路径的该十字形横截面两者并位于两者之间。在该第一和第三系列操作之后，由 构造容纳于该供应阻滞孔中的供应阻滞器的操作，该供应阻滞器是根据高容差构造的，该供应阻滞器的构造限定该主流体供应流路径和该流体供应孔之间的高流体流阻滞的流体 供应流路径。该高阻滞是相对于该主流体供应流路径和该多个流体供应孔和该连接件流体供 应流路径的流体供应流阻滞的。因此，在该多个流体供应孔中的每一个中流动的流体将 处于一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体供应孔中流动的流体的流速值基本上一 致。在该第二和第四系列操作之后，一个操作构造容纳在返回阻滞孔中的返回阻滞器，该返 回阻滞器是根据高容差构造的。该返回阻滞器构造在该主流体返回流路径和该流体返回孔 之间限定高流体流阻滞的流体返回流路径。该高阻滞是相对于该主流体返回流路径和该多 个流体返回孔和该连接件流体返回流路径的流体返回流阻滞的。因此，在该多个流体返回 孔中的每一个中流动的流体将处于一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体返回孔中 流动的流体的流速值基本上一致。
通过下面结合附图进行的详细说明，本发明的其它方面和优点会变得显而易见， 其中附图是用本发明的原理的示例的方式进行描绘的。


通过下面的详细说明，结合附图，本发明将很容易理解，并且类似的参考标号代表 类似的结构元件。图IA是通过本发明的方法的各实施方式构造的临近头的立体图。图IB是在图IA中在一个临近头处向上看的视图，显示了该一个临近头的各端口， 各端口处于独立流体流调节单元的各独立的行中。图IC是沿图IB中的线1C-1C的横截面视图，描绘了返回流体流调节单元的横截 面，其可以是通过本发明的方法的各实施方式构造的。图ID是类似于图IC的视图的放大，描绘了被构造为插入(或容纳在)该流体流 调节单元中的阻滞器。图2是描绘本发明的一个实施方式的一种方法的各操作的流程图的图示。图3A-3C是根据本发明的一个实施方式，构造临近头的流体供应单元的各操作的 示意图。图3D是图IB中显示的供应单元的横截面，描绘了容纳在该单元中的阻滞器。图3E&3F描绘了根据本发明的各实施方式的阻滞器的构造。图4A-4D是根据本发明的一个实施方式构造临近头的流体返回单元的各操作的 示意图。图5是描绘，在本发明的一个实施方式中，一种熔接两个块以构造单件临近头的 各操作的流程图的图示。图6是描绘，在本发明的一个实施方式中，一种熔接两个块以构造单件临近头的 各进一步操作的流程图的图示。图7是描绘本发明的一个实施方式的方法的各操作的流程图的图示，其中各操作 是根据低和高容差执行的。图8是根据本发明的各实施方式，用于将阻滞器保持在该头中的塞子的构造的图解。
公开了一些示例性实施方式，它们限定了用于构造临近头以在用弯液面处理晶圆 表面的过程中调节相对于临近头的流体流的方法的各实施例。一个实施例是将该临近头构 造成单件而使得流体可以被引入该临近头以输送到晶圆表面的方法。另一个实施例是如此 构造以使得流体可以从该晶圆表面引入该临近头的方法。在所有实施例中，即便头被加长 以能够清洁大直径的晶圆，头的刚性也得以保持。示例性方法通过将该头构造成单件头同时限定该主流体流并限定相对于该晶圆 表面的各独立流体流而将该临近头构造为保持头的刚性，从而该头中的流构造使得流入各 入口端口和流出各出口端口的各独立流跨越该头的长度基本上是均勻。在一个实施例中， 为了提供流出和进入该头的调节流，构造该头的一种方法增加许多根据低容差执行的头构 造操作，并需要更少数量的根据高容差的头构造操作。因此，低容差用于构造主流体流路径 和连接件流体流路径。而且，根据高容差有选择地构造的方法便于构造该一个流阻滞孔和 阻滞器以在该低容差主流体流路径和各流体流输送端口之间的高阻滞流体流。该方法进一 步使得该构造能使得相应的流体流跨越该头的长度在一个流单元中是基本上均勻，即便许 多其它操作是根据低容差的。下面描述了本发明的一些创新性实施方式(此处称为“实施方式”)。对本领域的 技术人员来说，显然，无需此处所列的具体细节的一些或全部，本发明仍然可以实现。此处使用的单词“晶圆”表示而不限于，半导体衬底、硬盘、光盘、玻璃衬底、平板显 示表面、液晶显示表面等，在其上在处理室(比如在其中建立用于处理，例如蚀刻或沉积， 的等离子体的室)中可以形成或限定各材料或由各种材料形成的层。所有这些晶圆可以通 过该实施方式进行处理，在各实施方式中，改进的清洁系统和方法提供了高效的晶圆清洁， 同时减少了来自干燥后的液滴的污染物留在晶圆表面上的可能性。此处是依据相互垂直的X、Y和Z轴来描述该晶圆(和各结构)的定向的。这些轴 可以限定方向，比如各表面方向、移动方向或平面的方向等。此处使用的单词“流体”指的是液体和气体。此处使用的单词“弯液面”指的是部分由液体表面张力界定和容纳的液体体积。在 这些实施方式中，该约束形状中的弯液面可相对于表面移动。该“表面”可以是例如晶圆的 表面(“晶圆表面”)，或安装该晶圆的载具的表面(“载具表面”)。术语“W/C表面”一起 指该晶圆表面和该载具表面。弯液面处理所需的弯液面是稳定的。该稳定的弯液面具有连 续的构造。这个构造横跨X方向所需的宽度(见图IA中WH)以及横跨Y方向所需的长度 (见图IA中LM)完全连续，且该弯液面跨过Z方向中所需的间隙(图IA和1C)连续延伸。 在具体的实施方式中，该弯液面可以通过在向该W/C表面输送液体的同时也从该W/C表面 除去液体而建立为这种稳定的连续构造。这种除去可以通过向该弯液面施加较低的压力进 行，并称为“返回”。此处使用的术语“临近头”指的是能够接收液体、将液体施加到该W/C表面以及从 该W/C表面除去液体的装置，当该临近头被放置为与该W/C表面密切关联时。该密切关联 是在(i)载具表面(或该晶圆表面)和(ii)将该弯液面施加到该W/C表面该临近头的表 面(“头表面”)之间有小的(例如，0.5mm)间隙时。因此，该头通过该间隙与该W/C表面隔开。在一个实施方式中，该头表面被放置为基本上平行于该晶圆表面以及基本上平行于 该载具表面。在一个实施方式中该临近头被构造为将多个液体施加到该间隙并被构造为具 有用于除去所供应的液体的真空端口。术语“放置为密切关联”指的是该头表面和该W/C表面的“临近”，该临近由该间隙 限定。该间隙是在Z方向测得的临近距离。通过调节该载具和该头表面相对的Z方向定位 可获得不同程度的临近。在一个实施方式中，示例性临近距离(间隙)可以在大约0.25mm 到大约4mm之间，而在另一个实施方式中可以在大约0. 5mm到大约1. 5mm之间，且在最优选 实施方式中该间隙可以是大约0. 5mm。通过控制液体输送到该弯液面以及从该弯液面除去，可控制该弯液面并使其相对 该W/C表面移动。在该处理过程中，该晶圆可被移动，而该临近头静止。也可以该头被移动 而该晶圆保持静止。术语“制法”指的是计算机数据，或其它形式的信息，其限定或者指定(1)将被应 用到该晶圆的理想的弯液面处理的工艺参数；以及(2)与建立该间隙有关的物理参数。对 于限定该弯液面的一种或多种液体，该工艺参数可包括液体的类型、压强、流速和液体的化 学性质。对于该弯液面，该工艺参数可包括弯液面的大小、形状和位置。
此处使用的单词“化学制剂”指的是用于给定类型的晶圆的弯液面处理的制法所 指定的各流体的特定组合；并涉及这些流体和制造该弯液面处理装置的材料的物理和化学 性质。通常，对于特定类型的晶圆，具体的化学制剂由该弯液面处理的制法来指定。进而， 该弯液面处理装置的构造必须能够与该具体的化学制剂兼容。此处使用的单词“构造”涉及机械加工操作，比如成形、铸模、浇铸、打眼、整形和研 磨装置(比如临近头)的本体。这种构造包括在该本体的一个或更多外表面上执行的这些 操作，以便限定正面或边界。这种构造还包括在这些本体内执行的这些操作，包括限定内部 洞、孔、流体流路径、空腔和缺口，比如从各外表面之一延伸到该本体中的那些。这些操作可 以使得材料被从工件的本体被除去，从而限定该外表面或在该本体内侧的一个或更多表面 的形状或范围。此处使用的单词“容差”可以理解为有关于“构造”的各操作的每一个，并有关于 “使用”一个或更多“工具”的各操作中的每一个，如下所述。在一个实施例中，“名义尺寸” 是要通过构造实现的理想的、准确尺寸。当构造操作的规范只要求获得名义尺寸时，就说该 构造是“根据”“零容差”的。在另一个实施例中，构造操作可以被指定为需要实现(i) “名 义尺寸”，或(ii)与准确名义尺寸稍有不同的尺寸中的一个。该名义(或准确)尺寸和允 许的不同尺寸之间的差异被称为“容差”。当将该容差限制为较小的差异量(例如，0.001英寸或更小)时，就说该容差“高”； 其实现通常是困难或者昂贵的；并且就说该构造是“根据高容差”的。当该容差较不受限制 时，且该规范允许较大的差异量(例如，0.005到0.01英寸或更多)时，就说该容差“低”； 其实现通常容易且成本低；并且说该构造是“根据低容差”的。当指定许多高容差时，就说 该构造是“根据高容差”的。当指定许多低容差时，就说该构造是“根据低容差”的。在其 它实施例中，待构造的尺寸可以是洞或孔的直径，或一段的长度，或方向。同样的标准适用 于这些尺寸的名义尺寸，以及与这些尺寸有关的低和高容差。方法考量
本发明的申请人所进行的分析表明在使用在该临近头和待处理的W/C表面之间 限定的由制法控制的弯液面时的一个问题可以通过这些实施方式来克服。该问题是半导体 芯片制造的趋势是使用越来越大直径的晶圆。例如，该直径范围从早先的25. 4mm直径经过 许多代的发展到达后来的200mm直径，在2007年被300mm直径晶圆 所取代，并且在2007年 预言会在例如2013使用450mm直径。当该临近头跨越的Y方向距离超过该晶圆直径，以及 当该晶圆直径变得越来越大时，该弯液面长度LD必须在Y方向变得越来越长，以便在该临 近头和该晶圆之间的一次相对运动中处理整个晶圆。该分析还表明该问题有关于增加由这 种弯液面处理的晶圆产量的需要，例如，增加弯液面处理过程中该晶圆相对该临近头的速 度。在弯液面长度和该相对速度都增加的情况下，申请人发现限定这种弯液面的流体 的流速的一致性与获得希望的弯液面处理结果有关。申请人的分析表明需要构造用于调节 流体流(例如，用于调节引入临近头以输送到晶圆表面的流和从该晶圆表面去除进入该临 近头的流体流)的系统的方法，其中该构造必须是能够容易并高效地构造的，同时又允许 对输送到晶圆表面和返回的流体流动的调节，在美中情况下，相对于多个输出端口限定基 本上均勻流体输送。申请人的这种分析表明可通过一种方法满足该构造的需要，该方法将 临近头构造为单件，又把将流体一致地引入临近头(i)以输送到该晶圆表面，以及(ii)来 自该晶圆的表面的流路径，并仍然保持头的刚度，即使该头为了清洁直径越来越大的晶圆 而加长。为了提供来自和进入该头的调节的流，申请人的这个分析还表明构造该头的方法 应当增加根据低容差执行的头构造操作的数量，并应当限制根据高容差执行的头构造操作 的数量。而且，根据高容差的各操作应当被限制于对流体调节的构造。根据高容差的构造 被限制于构造到该临近头的流体输送表面的一个或更多高阻滞流路径。这种构造可以有效 地使得该流体的各自的流跨越与该晶圆相对的头的长度是基本上均勻，即使其它操作是根 据低容差的。方法操作想到上述设计考量，现在参考用于满足上述和其它需要的示例性的方法操作，其 将构造临近头以得到期望的弯液面处理结果，尽管(i)弯液面长度和头对弯液面的相对速 度都增加了，以及(ii)由用于特定弯液面处理的制法所指定的化学制剂带来的限制。这些 方法操作高效地限定该头以获得提供限定该弯液面的流体流的一致性的期望结果，并高效 地应用于对被引入临近头以输送到该晶圆表面的流体和从该晶圆表面引入到该临近头的 流体两者的构造。在每种情况下，该一致性必须是跨越与该晶圆相对的临近头的长度的。作为对描述各实施方式的序言，参考图1A，图IA显示了用于晶圆102的弯液面处 理的装置100，其中装置100和晶圆102相对彼此移动。该晶圆的两个相对侧面或表面104 中的每一个可由单独的临近头106处理。图中显示了示例性的相对运动，其中该临近头静 止，晶圆102移动经过临近头106。途中显示头106横跨晶圆102，从而晶圆各侧面104得 以同时被处理。可以理解上面描述的、增加该晶圆直径D产生的问题，即头106被描绘为 完全横跨并经过晶圆直径D延伸。因此，随着晶圆直径D的增加，头106的长度LH必须增 力口。为了参照，图中显示头106的长度LH是在Y轴方向的。图中显示上部头106U在下部 头106L上方，还显示在Z轴方向与下部头106L间隔开。晶圆102经过头106的示例性移动(箭头107)被显示为在X轴方向的移动。
每个头106被构造为建立跨越相应的头与相应表面104间的间隙110的弯液面 108。长度LH的增加了例如头106跨越长度LH而不下垂所需的结构刚度。需要足够的结 构刚度以保持纵贯长度LH的间隙110—致。弯液面108在X、Y和Z三个方向延伸。因此， 图IA显示了从上部头106U在Z方向延伸至上部晶圆表面104U的弯液面108。图中还显示 该弯液面具有长度LM，其在Y方向完全跨越且经过晶圆102延伸。图中显示了上部头106U 的宽度WH和弯液面108的宽度丽，两个宽度都在X方向延伸。图IB是就从弯液面108上方向上看到上部头106U的一个实施方式的视图，描绘 了一个示例性的布置(或网络)113。图中以示例形式显示了网络113，该网络113描绘了 两个示例性的流体调节单元，或通道，114。在网络113中，每个示例性的流体调节单元114 在头106的长度LH的Y方向延伸为一行116。为了参照，还标示出晶圆102的直径D。单 元114的示例性实施方式标识为单元114-1和114-2。图中显示单元114-1部分跨越头106 的长度LH在行116中延伸，并且延伸超出晶圆102的直径D，并且是如下所述的供应单元。 单元114-2是如下所述的返回单元。为了使头106能够建立跨越相应的头106和相应表面 104间的间隙110的弯液面108，图中显示单元114-1和114-2构造有端口(或流体输送端 口)121，每个都是示例性的圆形构造，流体可以通过这些端口输送以建立该弯液面108。流体要么被供应到头106，并通过且流出被称作出口端口 1210的端口，要么将该 流体被吸收通过并进入被称作端口 121R的端口 121，并且被吸进头106。通常还有，为了改 善稳定的弯液面，单元114被构造为输送到晶圆表面104的流体流以及从晶圆表面收集的 流体流是“被基本上调节”的。具体地，单元114的构造是对于各单元114的每种类型的流 体流(即，供应和返回)，该流体“被基本上调节”。在头106的单元114中被基本调节的流 体的特征在于在两方面均勻流体流(i)从例如供应单元114-1的行116的多个出口端口 1210到晶圆表面104的一致出流，和(ii)从晶圆表面104进入例如该返回单元114-2的行 116的多个返回端口 121R的一致入流。一个单元114-1或114-2的每个端口 121的流体流速是否是“一致”的是像下面 所述的那样确定的。通过一个单元114的各端口 121的流速的“一致性”是由三个因素定 义的。用供应单元114-1作为描述一致性的示例性单元。一个因素，平均流速(“AFR”)， 是由通过示例性单元114-1的所有端口 121的总流速(“TFR”)(例如，以盎司每分钟计) 组成的，且该TFR除以示例性单元114-1中端口 121的数量。第二个因素是通过示例性单 元114中任何端口 121的最大流速值，并被标识为“MAX”。第三个因素是通过示例性单元 114-1的任何端口 121的最小流速值，并被标识为“MIN”。一致性(“U”)是基于这三个因 素的，如下U = [MAX-MIN/AFR] X 100[等式 1]在适用于通过单元114-1提供气体和液体，并通过单元114-2经由真空返回的一 般意义上，通过示例性单元114的每个端口 121的“一致”流速由等式1的零值表示。具有 等式1的这个零值的流体已经被“调节”过，即，已经在该单元114-1中被理想地调节过。也 是在适用于由示例性单元114-1提供气体和液体供应，并通过示例性单元114-2经由真空 返回的一般意义上，具有除零值外的等式1的值并且如下所述的流体是“被基本调节”的。 在下面描述的范围内的等式1的值表明流过单元114-1的每个这种孔121的这种流体的流速相对于在示例性单元114-1的所有其它端口 121中流动的流体的流速基本上一致。 更具体地，相对由那个单元输送的流体，确定对应于通过示例性单元114的每个 端口 121的“基本上一致”的流速的等式1的值的范围。例如，在返回单元114(其中施加到 该头106的真空引起返回)的一个实施方式中，确定等式1的值(即，一致性)为大约6%， 与之相比，在下面描述的返回头106P中是大约14%。对于实施方式的这种返回单元114， 基本上均勻流速在例如从大约9%到大约4%的范围内。另一个例子，在将N2/IPA提供到头 106的实施方式的供应单元114的一个实施方式中，等式1的值(即，一致性)确定为大约 3%，与之相比，在如下所述的用于同样的队/IPA的供应的头106P中是大约5%。对于实施 方式的这种供应单元114，基本上均勻流速在例如从大约2%到大约4%的范围内。另一个 例子，在供应单元114的一个实施方式中(其中将水供应到头106)，等式1的值(即，一致 性)被确定为大约0. 7%，与之相比，在如下所述的用于水的供应的头106P中是大约3%。 对于一个实施方式的这种供应单元114，基本上均勻流速在例如从大约0. 5%至大约2%的 范围内。上面提到的头106P不是按照各实施方式构造的，并具有下列特征(a)许多级分 支，其中主稳压室分岔为若干流路径，该若干流路径的每个分岔为小数量的流路径，以及那 些流路径再次以类似的方式分岔；(b)各流路径每个依照高公差构造；(c)需要四个或更多 头的单独的片以能够构造各流路径的许多级分支；以及(d)这些单独的片通过紧固件保持 在一起。单元(或通道)114构造的其它方面可从图1A-1D开始理解。这些图显示，各头106 中的每一个构造为单件块(或多面体)122。该块122可以是一个实心(solid)、三维的块， 其具有(或者围有)许多面124。大体上，图IA显示了每个单件块122，其(i)在该头长度 LH的Y方向延伸；以及(ii)在垂直于该头长度方向Y的Z方向(或流体流，或输送或返回 方向)延伸；以及(iii)在垂直于Y和Z方向的宽度方向WH(方向X)延伸。每个示例性的 块122可以因此被构造成矩形平行六面体。其它示例性的块122可以被构造有面124，其根 据各单元114执行的功能的需要布置。在一个实施方式中，块122由各个面124形成，各个 面124是多个相互垂直的外部面。参考图IC的横截面视图，显示了具有一个示例性底部面(或流体输送表面)124B 的上部头106。在使用时这种面124B被定向为对着晶圆表面104以进行晶圆处理。面124B 可以是由许多平面126组成的。一个顶部面124T对着底部面124B。在图IB中，相对的侧 面121S1和121S2限定了头的长度LH。当晶圆接近头106以进行处理时(在图IA中，参考 指示方向X的箭头107)，晶圆102首先通过一个正面124F。当该晶圆在处理后离开头106 时，该晶圆通过一个背面124R。在一个优选实施方式中，每个头106的块122是由具有高强度性质的材料制成的， 该高强度性质能够根据需要跨越晶圆102以使得平面126保持与晶圆表面104的间隔在适 中的间隙值范围内。当构造块122的材料需要(i)具有能够根据需要跨越晶圆102以使得 平面126与晶圆表面104保持适度地间隔开的最高强度性质；(ii)与弯液面处理化学制品 兼容，其中示例性的流体包括N2和IPA和水；以及(iii)提供最窄的流体流速一致性范围 时，提供了一个更优选的实施方式。这个更优选的实施方式被构造为，其中每个头106的块 122被制造为单件该材料，如下所述。在这个更优选的实施方式中，示例性的材料可以从由 聚偏二氟乙烯(PVDF)和乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE)(比如Halar牌的)组成的组中选择。
描述构造临近头106以相对于临近头106输送流体的方法的各实施方式。图IC 显示了，在一个实施方式中，该流体可以在开口于端口 121的多个流体输送流路径128中被 输送。如上所述，每个这种路径128(例如，跨越晶圆102的直径D的每个路径128)中的流 速，是相对于其它路径128中的流速“基本上一致”的。也就是说，对着晶圆102的直径D的 每个路径128中的流速是相对于也是对着晶圆102的直径D的其它路径128中的流速基本 上均勻。图2描绘了描绘用于构造临近头106以相对于图1A-1D中显示的临近头106输送 流体的一个实施方式的方法的各操作的流程图130。该方法从开始进行到操作132，构造具 有第一吻合表面并具有实心内部的第一块，该实心内部在一侧上由该第一吻合表面界定， 并且由横向于该第一吻合表面延伸的间隔开的第一和第二端面界定。图3A将块122-1描 绘为该第一块，具有第一配合面(或表面)134-1。块122-1最初具有实心内部，例如内部 136-1，该内部在由该方法的各操作构造之后如图3A所示。内部136-1在一侧由第一吻合 表面134-1界定，并且由间隔开的第一和第二面(或端面)124S1和124S2限定，这两个端 面横向于第一吻合表面134延伸。横向延伸在图中显示为表面124S1和124S2的X轴方向 相对于图中在Y轴方向的第一吻合表面134-1。该方法可进行到操作140，构造具有第二吻合表面并具有实心内部的第二块，该实 心内部在一侧由该第二吻合表面界定而在相对侧由流体输送表面界定。例如，图4B显示了 具有第二吻合表面134-2并具有实心内部136-2的第二块122-2。内部136-2在一侧由第 二吻合表面134-2界定，而在相对侧由流体输送表面(或面)124B界定。块122-2最初具 有实心内部，例如，内部136-2，该内部在由该方法的各操作构造之后如图3B所示。
该方法可继续到根据低容差(如同上面定义的)在第一块122-1中执行第一系列 操作142。图3A显示，该第一系列操作142可包括操作144，构造通过该第一端面延伸到该 第一块中并朝该第二端面122-2延伸的主流体流路径。例如，图3A显示了构造后的主流体 流路径146，其通过第一端面124S1延伸到第一块122-1中并朝第二端面122-2延伸。该方法可进行到根据低容差在第一块122-1中执行第一系列操作142中的另一个 操作，且在操作148中，在该第一块中构造多个连接件流体流路径。该连接件流体流路径连 接到该主流体流路径，该连接件流体流路径的构造是用通过第一吻合表面的平面接通该第 一块执行的。例如，图3A显示了连接到主流体流路径146的构造后的连接件流体流路径 150。连接件流体流路径150的构造是用通过第一吻合表面134-1的平面P (其在X和Y轴 方向延伸)接通第一块122-1 (虚线箭头PA指示了这种接通)执行的。该方法可进行到根据高容差在该第一块中执行第二系列操作152。在该第二系列 中，在操作154中，在该第一块中构造高阻滞流体流路径。在下面描述的关于图3A-3C所示 的一个实施方式中，操作154执行通过该第一吻合表面和该第一端面的这种构造。在另一 个实施方式中，如下所述，操作154执行只通过该第一吻合表面的这种构造。一般来说然后，可以执行任一构造，且每个限定具有包含稳压室和开放于该稳压 室的阻滞孔的高阻滞流体流路径。操作154的构造首先构造第一块122-1中的高阻滞流体 流路径156。更准确地说，图3A显示了，在一个实施方式中，操作154通过第一端面122S1 执行这种构造以限定高阻滞流体流路径156的一个部分，成为中央部分158。图3A还显示， 在此实施方式中，操作154进一步执行通过第一吻合表面134-1的路径156的这种构造。路径156限定了高阻滞流体流路径156的其它部分，称为上部稳压室160和下部稳压室164 的一部分162。为了构造稳压室160和164，图3A和3B中显示了操作154，将工具154T沿 着轴TZ按照虚线154TD在Z轴方向 引入。图3A显示了工具154T沿着轴TY在Y轴方向上 移动。对于另一个实施方式，图4A显示了操作154，执行只通过该第一吻合表面的这种 构造以限定中央部分158，以及稳压室160和稳压室164的一部分162。在这种构造的这些 实施方式的每一个中，高阻滞流体流路径156被限定有十字形横截面(参看图IC的括号 166)，该横截面包括稳压室(例如，上部)160和开放于上部稳压室160的阻滞孔168。图 IC还显示了由操作154限定的、具有十字形横截面166的高阻滞流体流路径156，该横截面 进一步包含下部稳压室部分162，该下部稳压室部分162也开放于阻滞孔168。该方法进行到根据高容差在第二块中执行第三系列操作170。该第三系列操作 170包括操作172，通过该第二吻合表面进入该第二块构造该稳压室的一部分。图4B中显 示了操作172，其已经通过第二吻合表面132-2进入第二块122-2构造了稳压室164。分别 通过块122-1和122-2，可以进入以经由第二吻合表面134-2构造下部稳压室164。该方法进行到第三系列操作170的操作操作176。操作176构造多个流体输送孔， 这些流体输送孔在该第二块中并与该稳压室的该部分相交并与该流体输送表面相交以限 定该流体输送路径。图4B显示了构造后的多个流体输送孔178在第二块122-2中、与下部 稳压室164的第二部分174相交并与流体输送表面124B相交以限定流体输送路径128。图3A、4A、4B显示了相应的第一、第二和第三系列操作142、152和170的其它方 面。图中显示，主流体流路径146和高阻滞流体流路径156中的每一个都被构造为在Y 轴方向延伸。路径146和156延伸超出晶圆102的直径D，其也在Y轴方向延伸。在图IA 中所示的晶圆102的情况下，路径146和156对着晶圆102并完全跨越该晶圆的直径D延 伸。而且，图3A、4A、4B显示，相应的连接件流体流路径150、流体输送孔178、流体输送流路 径128和端口 121在Y轴方向彼此间隔开。根据图IB中显示的端口 121和晶圆直径D，流 体输送孔178和流体输送流路径128的间隔也对着晶圆102并且完全跨越该晶圆的直径D。再次参考图2的流程图130，该方法进行到操作180，熔接该第一和第二吻合表面。 操作180使该第一和第二块成为一个整体，其中该稳压室开放于该多个流体输送孔和该高 阻滞流体流路径的十字形横截面两者并位于该两者之间。图IC显示，熔接操作180将相应 的第一和第二吻合表面134-1和134-2结合起来。这种结合用靠近当前熔接的表面134-1 和134-2的“XXX”标记来描绘。这种结合使得第一和第二块122-1和122-2成为一个整体， 艮口，成为单件。图IC显示，在块122-1和122-2的单件构造中，构造为块122-1和122-2的 材料现在是连续的、单个的片。而且，该稳压室(即，下部稳压室164，作为部分162和174) 开放于多个流体输送孔178和高阻滞流体流路径156的十字形横截面166两者并位于该两 者之间。再次参考图2的流程图130，该方法进行到操作182，构造被容纳在该阻滞孔中的 阻滞器。在操作182中，阻滞器184是根据高容差构造的。该阻滞器构造还用于在该阻滞 孔中限定主流体流路径146和流体输送孔178之间的高阻滞流体流路径156。该高阻滞是 相对于(i)主流体流路径146和该多个流体输送孔178，以及(ii)连接件流体流路径150的流体流阻滞的。用这种方式，在该多个流体输送孔178中的每一个中流动的流体将处于 一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体输送孔178中流动的流体的流速值是基本上 均勻。图ID是类似于图IC的视图的方法，描绘了操作182的构造后的阻滞器是阻滞器 184，阻滞器184在使用时容纳在阻滞器孔168中。在使用时，阻滞器184的构造限定了(在 阻滞孔168中)高阻滞流体流路径156。施加在主流体流路径146和流体输送孔178之间 的流体流上的高阻滞因此是相对于由主流体流路径146和由连接件流体流路径150，然后 由该多个流体输送孔178施加在该流体上的。用这种方式，高阻滞流体流路径156是最高 的，并使得在一个单元114的多个流体输送孔178的每一个中流动的流体是处于一个流速 值，该流速值相对于在那个单元114的所有其它流体输送孔178中流动的流体的流速值是 基本上均勻。临近头106的构造是相对于相互垂直的X、Y和Z轴描述的。例如，图ID显示，操作 154在第一块122-1中构造高阻滞流体流路径156包括限定处于十字形横截面(括号166) 的交叉点186处的阻滞孔168。图ID进一步显示了将阻滞孔168的横截面限定为高阻滞流 体流路径156的外部。参考图1Β，鉴于各单元114在整个头长度LH上在Y轴方向延伸，可 以理解，用于容纳在阻滞孔168中的阻滞器184的构造包括构造阻滞器184的横截面以限 定延长的外部阻滞器表面构造188(即，在Y轴方向延长)。阻滞器184沿着，并且是均勻， 并且紧密间隔于高阻滞流体流路径156的以类似方式延长的外部190。用这种方式，阻滞器 184被构造为将高阻滞流体流路径156限定为围绕(即，沿着)外部阻滞器表面构造188延 伸的弯曲流路径(参考156Τ)。图中显示，路径156Τ在X轴和Z轴和X轴方向连续延伸。 在一个实施方式中，该流体相对于头106在多个流体输送流路径128中(即，在孔 178中)的所述大体“输送”是流体离开头106的输送，即，用于对弯液面108的流体供应。 对于这种输送，操作154将该外部190限定为高阻滞流体流路径156的圆形外部。在此实施 方式中，操作182构造阻滞器184以限定阻滞器表面构造188的圆形构造。在此实施方式 中，高阻滞流体流路径156被限定为一对弯曲流路径156Τ，其中每一个围绕(即，沿着)圆 形阻滞器表面构造188的各部分延伸，而且那些部分分别顺时针和逆时针延伸，每个都在X 轴和Z轴和X轴方向连续延伸。在一个实施方式中，该流体相对于头106在多个流体输送流路径128中(即，在孔 178中)的所述大体“输送”是流体进入头106的输送，即，用于流体从弯液面108返回到头 106。在此实施方式中，图ID显示，操作182构造阻滞器184以限定高阻滞流体流路径156 的线性外部188。在此实施方式中，阻滞孔168的横截面是由高阻滞流体流路径156的线 性外部190限定的，而阻滞器184的构造限定了阻滞器184的线性阻滞器外表面构造188。 表面构造188沿着、并且是均勻、并且紧密间隔于高阻滞流体流路径156的线性外部190。 图ID显示，流体流路径156的弯曲流路径156Τ被限定为沿着X轴和Z轴和X轴的连续方 向线性延伸。再次参考上述分析，该分析表明了将临近头106构造为单件，同时满足对流体输 送和保持头刚性的要求，即使加长头106以清洁具有越来越大的直径D的晶圆106的时候 的需要。在一个实施方式中，满足这些需要的一方面涉及操作132和140，构造第一和第 二块122-1和122-2以用同样的材料构造每个块。与该头是用与待输送的流体兼容的材料构造的这一额外要求相符，本实施方式的操作132和140可以从由聚偏二氟乙烯、和乙 烯-三氟氯乙烯组成的组中选择头的材料。而且，临近头106的构造可以是相对于相互垂 直的X、Y和Z轴的，并且如图IA所示，临近头106被构造为完全跨越晶圆102延伸，该晶圆 102有具有在Y轴方向延伸的直径D的表面104。在此实施方式中，图中显示单元114的Y范围延伸超过直径D。这表明，在第一块 122-1中将单元114构造有高阻滞流体流路径156的操作154限定了在Y轴方向上延长一 个范围的高阻滞流体流路径156，其中该范围至少等于晶圆102的直径D。而且，图4Β显示， 构造多个流体输送孔178的操作176在头106中、在Y轴方向彼此间隔地延伸各孔。如同 图IB所指出的，这是针对至少等于晶圆102的直径D的一个范围。流体输送流路径128被 限定为在多个流体输送孔178中流动的流体将处 于一个流速值，该流速值跨越直径D相对 于单元114的所有其它流体输送孔178中流动的流体的流速值是基本上均勻。图IC和ID还涉及一个实施方式，其中示例性的操作132和140用从上面限定的 组中选择的相同材料分别构造第一和第二块122-1和122-2。通过各行“ΧΧΧΧ... ”，图IC和ID表明了熔接操作180的其它方面。图5的流程图 191通常包括进一步的操作192，熔化邻近每个吻合表面的材料。图ID显示，熔化该材料的 操作192在邻近每个吻合表面134-1和134-2的位置194进行。图5进一步显示，熔接操 作180另外包括操作196，将各块的相应的熔化的吻合表面(显示为134-1Μ和134-2Μ)朝 彼此按压以使得相应的熔化的材料流到一起并将块122-1和122-2形成单件。图6的流程图200显示，在一个实施方式中，可以更详细地理解，方法操作180包 括操作202，提供热能的源，该源具有对应于各相应吻合表面的每一个的热能传递侧面。该 表面可以是具有对应于吻合表面122-1的第一热能传递侧面和对应于吻合表面122-2的热 能传递侧面的平坦热板。该方法的操作180进行到操作206，将具有相应的热能传递侧面的 每一个的块邻近吻合表面134-1或134-2中的一个安装。操作206安装块122-1和122-2， 其中每一个相应的吻合表面134-1和134-2挨着各热能传递侧面中的一个。该方法的操作180进行到操作208，保持相应的吻合表面和相应的热传递侧面的 每一个平行，同时将该表面和该侧面移动到紧密的、非接触的临近。这种紧密的、非接触的 临近可以由例如限制块的移动的步骤设定。该方法的操作208进行到操作210，保持每个相 应的吻合表面和相应的热传递侧面的紧密的、非接触的临近，同时将热能传递到每个相应 的吻合表面以熔化每个相应的吻合表面。操作210可在一个时间段(例如，约50秒)期间传递热量到相应的吻合表面 134-1。操作212将该源从相应的吻合表面之间快速除去而不接触相应的吻合表面。该方 法进行到操作214，将各块朝彼此按压以使得熔化后的吻合表面以恒定的熔接力彼此接触。 对于该按压，恒定熔接力F将块122-1和122-2朝彼此按压以迫使熔化的吻合表面132-1Μ 和132-2Μ彼此接触。该方法进行到操作216，允许熔化后的以及被迫使的吻合表面响应恒 定的熔接力保持接触，直到被迫使的吻合表面熔接。该按压可以持续例如5分钟的时间段。 该熔接后面可以跟着冷却时间段，比如24个小时，然后操作180完成。在描述图2的流程图130时，参考的是各种“构造”操作。这种构造的一个实施方 式可以参考图7理解，图7显示了流程图220，流程图220描述了构造用于在头和晶圆102 之间输送流体的临近头106的方法的一个实施方式的各操作。在此实施方式中，在构造时，参考了使用工具以完成某些操作(该工具可以是像上面限定的那样)，以及该工具的使用 可以是根据低或高容差的。 在此实施方式中，来自该工具的使用的该构造将流体在跨越晶圆102的直径D延 伸的多个流体输送流路径128中输送。而且，特定单元114的每一个流路径128中的流体 的流速处于一个值，该值相对于同一个单元114的其它流体输送流路径128中的流速的值 基本上一致，其中那些流路径128跨越晶圆直径D延伸。而且，该流体的特征在于与一个有 限的材料组兼容。这个实施方式的该方法可包括操作222，将第一块构造为具有第一平坦 吻合表面并具有实心内部，该实心内部在一侧由该吻合表面界定并且由横向于该吻合表面 的、间隔开的第一和第二端面界定，该第一块是由该有限的材料组内的材料制成的。该方法可进行到操作224，将第二块构造为具有平坦吻合表面并具有实心内部，该 实心内部在一侧由该第二吻合表面界定并在相对侧由流体输送表面界定，该第二块是由制 造该第一块的相同的材料制造的。参考图3A可以理解操作222和224，其中第一块122-1 被显示为被构造为具有第一平坦吻合表面134-1和实心内部136-1，该实心内部136-1在一 侧由吻合表面132-1界定，并由横向于该吻合表面延伸的、间隔开的第一和第二端面124S1 和124S2延伸。而且，第一块122-1是由该有限的材料组内的材料制成的，而且可以是从由 聚偏二氟乙烯和乙烯-三氟氯乙烯组成的组中选择的材料。从对块122-1的这个说明中， 并参考图4B，可以理解构造后的第二块122-2。流程图220的方法进行到操作226，使用第一组工具在该第一块中执行第一系列 操作，该第一组工具的使用是关于机械加工该材料、根据低容差的。操作226使用第一组 228工具230在第一块122-1中执行第一系列操作。第一组228的使用是关于机械加工该 材料、根据上面描述的低容差的。该第一组的操作226包括操作232，第一移动该第一组的 第一工具通过该第一端面以在该第一块中限定主流体流路径。该主流体流路径从该第一端 面延伸到邻近该第二端面的位置。图3A和4A显示了该第一系列的操作226，包括操作232， 第一移动第一组228的第一工具230-1通过第一端面124S1以在第一块122-1中限定主流 体流路径146，该主流体流路径146从第一端面124S1延伸到邻近第二端面124S2的位置 234。操作226进行到操作236，第二移动该第一组的第二工具通过由该第一吻合表面 限定的平面以限定在该第一块中的、连接到该主流体流路径的该多个连接件孔(或路径)， 该多个连接件孔在平行于该第一吻合表面的方向上(例如，在Y轴方向)彼此间隔开。图4A 显示了操作236，沿着轴PC移动第一组228的第二工具230-2通过由第一吻合表面134-1 限定的平面P以限定在第一块122-1中的、连接到主流体流路径146的多个连接件孔(或 路径)150。通过索引(index)工具230-2，多个连接件孔150可以在平行于第一吻合表面 134-1的方向上(例如，在Y轴方向)彼此间隔开。该方法进行到操作240，使用第二组工具在该第二块中执行第二系列操作，该第 二组工具的使用是关于机械加工该材料、根据高容差的。该第二系列的操作240包括操作 242，第三移动该第二组的一个或更多第三工具。操作242的第三移动是通过(a)该第一吻 合表面和该第一端面，或(b)该第一吻合表面。这个第三移动在该第一块中限定了高阻滞 流体流路径，该高阻滞流体流路径具有十字形横截面，该横截面包括第一稳压室和第二稳 压室的第一部分和阻滞孔，该阻滞孔具有开放于该第一稳压室的一个侧面并具有开放于该第二稳压室的该第一部分的第二侧面。
图3A显示了操作242，当该移动是通过第一吻合表面134_1和通过第一端面 124S1时，移动第二组246的一个或更多第三工具(例如，244-1和244-2)。图4A和4B显示 了操作242，当该移动只通过第一吻合表面134-1时，移动第二组246的一个第三工具(例 如，244-3)。在第三移动的操作242的每个实施方式中，都在第一块122-1中限定高阻滞流 体流路径156。路径156具有十字形横截面166，横截面166包含第一(上部)稳压室160 和第二(下部)稳压室164的第一部分162。横截面166包括高阻滞孔168，高阻滞孔168 具有开放于第一稳压室160的一个侧面并具有开放于第二稳压室164的第一部分162的第 二侧面。
该方法进行到使用第三组工具在该第二块中执行第三系列操作248，第 三组工具的使用是关于机械加工该材料、根据高容差的。第三系列的操作248包括操作 249，延伸该第二组的第四工具通过该第二吻合表面以限定该第二稳压室的第二部分。图4B 显示了使用第三组工具250在第二块122-2中的操作249，该第三组工具的使用是关于机械 加工该材料、根据高容差的。
操作249延伸第三组250的第四工具252通过第二吻合表面132_2以限 定第二稳压室164的第二部分174。该方法进行到操作258，延伸该第三组的第五工具通过 该第二块以限定与该第二稳压室的该第二部分相交的多个流体输送孔，该多个流体输送孔 在平行于该第一吻合表面的方向上彼此间隔开并且完全跨越该晶圆直径延伸。图4B显示 了操作258，延伸第三组262的第五工具260通过第二块122-2以限定与第二稳压室164的 第二部分174相交的多个流体输送孔178。通过索引工具260，该多个流体输送孔178可以 在平行于第一吻合表面132-1的方向上彼此间隔开并完全跨越晶圆直径D延伸。
该方法进行到操作264，熔接该第一和第二吻合表面以将该第一和第二 块结合成一个单元，其中该第二稳压室的各部分结合并连接该多个流体输送孔和该第二流 体流路径的十字形横截面。图5和图6描绘了操作264如何执行熔接。图IC显示，在操作 264熔接该第一和第二吻合表面134-1和134-2之后，第一和第二块122-1和122-2保持 结合为一个单元(参看由“XXX”指示的熔接)。而且，图中显示第二稳压室164的部分162 和174是结合的。结合的各块将流体输送孔178和高阻滞流体流路径156的十字形横截面 连接起来。
该方法进行到操作266，构造用于被容纳在该阻滞孔中的阻滞器，该阻滞 器是根据高容差构造的以将该高阻滞流体流路径限定为在该主流体流路径和该流体输送 孔之间的、有高流体流阻滞的流体流路径。该高阻滞是与(a)该主流体流孔和该连接件流 体流路径，以及(b)该流体输送孔的流体流阻滞有关的。
提供这种高阻滞以使得在一个单元114的该多个流体输送孔中的每一个 中流动的流体是值一个流速，该流速的值相对于在完全跨越该晶圆直径的那个单元中所有 其它流体输送孔中流动的流体的流速的值是基本上均勻。从上面对操作182(图2)的描述 中可以理解操作266，在操作182中，阻滞器184被构造为用于被容纳在阻滞孔168中。阻 滞器184是根据高容差构造的以将该高阻滞流体流路径156限定为在主流体流路径146和 流体输送孔178之间的有高流体流阻滞的流体流路径。所参考的最高阻滞是与(a)该主 流体流，孔或路径，146以及连接件流体流路径150的，以及(b)流体输送孔178的流体流阻抗有关的。
因此，路径156的流体流阻滞超过了路径146、150和178中每一个的流体 流阻滞。提供这种高阻滞从而在一个单元114上的多个流体输送孔178的每一个中流动的 流体将处于一个流速，该流速的值相对于在完全跨越该晶圆直径D的该一个单元114的所 有其它流体输送孔178中流动的流体的流速的值基本上一致。该方法完成。
图4A显示，在一个实施方式中，操作242的该第三移动移动该一个第三工 具244-3通过第一吻合表面134-1。图4C显示，该一个第三工具244-3被构造有十字形横 截面266，横截面266包含具有第一直径dl的第一圆柱形部分268，和具有大于该第一直径 dl的第二直径d2的第二圆柱形部分270，和具有与第一直径dl相同的第三直径d3的第三 圆柱形部分272，该第二部分270在第一部分268和第二部分272之间。
第三工具244-3的使用是通过一个四阶段(或操作)移动进行的。该移 动的第一阶段，或操作，(参看箭头282，图4A)是通过该第一吻合表面进入该第一块的移 动，以构造进入孔，该进入孔具有有第二直径的圆柱形构造。图4A中显示，操作282是工 具244-3在沿着轴PA的方向通过第一吻合表面134-1进入第一块122-1的移动，以在位置 285构造进入孔。进入孔284具有有第二直径d2的圆柱形构造。该移动的第二阶段(箭 头286，图4A)是在该第一块中平行于该第一吻合表面移动该第三工具远离该进入孔以构 造平行于该第一吻合表面延长、并具有十字形横截面的高阻滞流体流路径。图4A和4C将 阶段286显示为在第一块122-1中移动第三工具244-3。
在图4A中，箭头284R显示平行于第一吻合表面134-1远离进入孔284 的移动，以构造平行于第一吻合表面134-1延长并具有路径156的十字形横截面166的高 阻滞流体流路径156。路径156延伸到图4A右侧的位置156L。该移动的第三阶段(箭头 288，图4A)是在延长的高阻滞流体流路径中朝着并与该进入孔对准移回该第三工具。图4A 显示了操作288，在延长的高阻滞流体流路径156中从位置156L朝着(并且再次对准)位 置285处的进入孔284移回该第三工具244-3。阶段290 (未示)是阶段282的反转，并且 从该进入孔284移除第三工具244-3并移出第一块122-1以限定进入孔284的开放端294。
图4C显示，在阶段286中在位置285和156L的移动中，工具244-3限定 了路径156的十字形横截面166。图4D的仰视图还显示，进入孔284邻近块122-1的端面 124S1。直虚线293还标明了在阶段286中工具244-3的直径d2的部分270的路径以构造 路径156。
图4C显示，在阶段286过程中工具244-3的部分270停留在吻合线134-1 的上方，从而工具244-3只构造部分270和吻合表面134-1之间的上部稳压室160 (图1D)。 至于如何形成进入孔284，可以理解，一旦从该孔284移除工具244-3且其它工具性操作完 成后，熔接操作264可以有效地对准(或定位)第二平坦吻合表面134-2跨越进入孔284 的开放端以闭合进入孔284。用这种方式，该单件构造中的块122-1和122-2不允许通过进 入孔284的流体输送。
参考图3A和4A，熔接操作264之前执行的各操作之一可以在工具244-1 和244-3的移动的第四阶段290之后执行。例如，第二系列操作240的另一个操作可以使 第二组246的另一个圆形工具298延伸通过第一端面124S1并与高阻滞流体流路径156交 叉以限定更大直径的、短的孔299。然后根据高容差构造塞子(302，图8)以插入孔299以
21闭合第一端面124S1和高阻滞流体流路径156之间的第一端面124S1。用这种方式，一旦阻 滞器184被插入该孔(或路径156)之后，塞子302闭合路径156并且可以被旋转以啮合块 122-1的凹槽中的塞子凸耳(plug tab) 304以将塞子302和阻滞器184保持在孔156中。
在一个实施方式中，当块122-1和122_2被成形为单件时，第二稳压室的 第一部分162和第二部分174被结合起来以限定第二稳压室164。
在上面描述的一个实施方式中，图3A显示，第三移动的操作242包括将 工具244-1延伸为通过第一端面124-S1的第二组246的圆形工具。图3B显示，因此这样 的工具244-1限定圆形横截面作为高阻滞流体流路径156的十字形横截面166的中心区域 158 (或中心310)。在此实施方式中，路径156在延伸邻近背面124R时可以是图IB中显示 的供应单元114-1的一部分。操作242的另一个实施方式，也是针对单元114-1的，被显示 在图3C中并且参考移动箭头311。
操作242还延伸工具244_2 (这里被确定为稳压室工具并且是工具154T 的一个实施方式)通过第一吻合表面134-1相交于并超过高阻滞流体流路径156的十字形 横截面166的中心310到第一深度DHR。稳压室工具244-2的延伸是在面124-S1和124-S2 之间的第一位置312。在此实施方式中，操作242还移动稳压室工具244-2远离第一端面 134-1、朝向第二端面134-2、并且在第一深度DHR、并且移动第一距离314，该第一距离314 相对于间隔开的第一末端124-1和第二末端124-2之间的头长度HL是短的。然后操作242 从块122-1中除去工具244-2。
操作242的这个部分已经限定了高阻滞流体流路径156的第一稳压室部 分316。在此实施方式中，操作242还在移动通过短距离314之后从第一块122-1中移除稳 压室工具244-2。在此实施方式中，操作242重复延伸稳压室工具244-2和移动稳压室工具 244-2和除去稳压室工具244-2的操作(箭头311)，该重复开始于与第一位置312的第二 位置318、朝着第二端面124-2、超过短距离314。重复的移动限定了高阻滞流体流路径156 的第二稳压室部分320从而在高阻滞流体流路径156的相应的第一和第二稳压室部分316 和320之间限定了桥322。操作242的这些方面可以被重复并且因此跨越高阻滞流体流路 径156的长度隔开许多桥322以支撑邻近路径156和稳压室160和164的块122-1。
在一个其它实施方式中，图7的方法可以以下面的方式执行操作242。该 一个或更多其它第三工具244-1和244-2和244-3可以被选择以将阻滞孔(或路径)156 的外表面190构造为相应的圆形或方形或矩形阻滞孔之一。例如，该工具选择可以是根据 将为十字形横截面166提供哪种横截面。已经参考图3A描述了圆形工具244-1，其被用于 构造路径156的中心区域158的圆形横截面，或中心，310 (图3B)。图3D描绘了熔接的块 122-1和122-2，显示工具244-1已被从块122-1移除，而且在构造阻滞器184的操作182 之后，该阻滞器可以被插入该中心中(这里用括号310表示)。图3E和3F显示了操作182 如何构造阻滞器184，阻滞器184在Y轴方向延长。图3D显示，阻滞器184对着所有该多个 流体输送孔178延伸，该多个流体输送孔178在平行于第一吻合表面134-1的Y轴方向彼 此间隔开。
操作182在图3E和3F中进一步显示为已经构造了阻滞器184的外表面 188，而肋条325在间隔开的位置围绕表面188延伸。在图3D中，显示了表面188，其对应于 并且小于示例性的圆形阻滞孔168。图3D显示，肋条325延伸远离外部阻滞器表面188以
22啮合阻滞孔(或路径)156的外表面190并紧密而一致地将外部阻滞器表面188和阻滞孔 168的外表面190隔开。
如上所述，工具244-1到244-3之一的选择可以是根据要为十字形横截面 166提供哪种横截面。除了根据要为十字形横截面166提供哪种横截面的工具244-3的选 择，在一个实施方式中，操作242使用图4C中所示的工具244-3，该工具244-3构造有旋转 轴360，并且围绕轴360对称。该对称限定了对应于期望的十字形横截面166的工具横截
参考上面描述的工具244-3 (其具有有第一直径dl的圆柱形部分268和 有大于第一直径dl的第二直径d2的第二圆柱形部分270和有与第一直径dl相同的第三 直径d3的第三圆柱形部分272)，第二部分270在第一部分268和第二部分272之间。这种 围绕轴360的对称使得当围绕轴360的对称被构造有等于直径d2的轴长SL时十字形横截 面166具有方形中心，且这种工具被称为第三工具244-3S。
在此实施方式中，在十字形横截面166具有方形中心的情况下，在操作 242中，第三工具244-3S平行于轴360移动通过第一吻合表面134-1进入第一块122-1到达 位置285处的深度DHR-3。在这一深度，阻滞孔横截面166的第一(上部)稳压室部分160 和中心158被完全容纳在第一块122-1中。在这一深度，工具部分272被定位为构造该第 一块中的第二(下部)稳压室164的部分162。稳压室164的下部(第二 )部分174不构 造于第一块122-1中。移动的第三工具244-3S (箭头282，图4A)构造第一块122-1中的进 入孔284。在此实施方式中，使用第三工具244-3S，该第三工具的移动进一步在深度DHR-3S 并垂直于轴360 (箭头286)远离进入孔284并沿着平行于第一吻合表面134-1的路径。
用这种方式，高阻滞流体流路径156对着多个流体输送孔178延伸，图4B 显示该多个流体输送孔178在平行于第二吻合表面134-2的方向上彼此间隔开，该第二吻 合表面134-2平行于第一吻合表面132-1 (在Y轴方向)。第三工具244-3S的移动进一步 沿着同样的路径使第三工具返回位置285处的进入孔284 (箭头288，图4A)，然后通过进入 孔284并从第一块中出去。可以理解，在第三工具244-3S的围绕轴360对称的情况下，由 于该对称具有等于直径d2的轴长SL，十字形横截面166的中心是方形的。
考虑到方形中心158和十字形横截面166，在操作242中，可以使用工具 244-3的另一个实施方式。这个工具244-3被构造为具有有第一直径dl的圆柱形部分268、 有大于该第一直径dl的第二直径d2的第二圆柱形部分270、以及有与该第一直径dl相同 的第三直径的第三圆柱形部分272。第二部分270在第一部分268和第二部分272之间。 当围绕轴360的对称具有大于或者小于直径d2的轴长SL时，围绕轴360的对称带来了矩 形中心的十字形横截面166。
这样的工具被称为第三工具244_3R(未示)。第三工具244-3R以与上面 关于工具244-3S所述的相同的方式使用，并构造十字形横截面166的矩形中心158。
在上面所述的各种实施方式中，晶圆直径D在平行于吻合表面134的方向 (Y轴方向)延伸。而且，构造相应的第一和第二块122-1和122-2的操作132和140用从 由聚偏二氟乙烯、和乙烯-三氟氯乙烯组成的组中选择的材料构造每个块。第二系列152 的操作154还限定高阻滞流体流路径156在Y轴方向(平行于吻合表面122-1和122-2) 延伸延长一个范围，该范围等于晶圆102的直径D从而在一个单元114内，且在那一个单元114的各孔178内，出现完全跨越晶圆直径D基本上均勻流速。
回顾所述的构造临近头106的方法，该构造是用于将流体相对于该头在 特定单元114的多个流体输送流路径178中输送。对于那个单元114的每个路径178，该流 处于一个速率，该速率相对于那个单元的其它路径178中的流速基本上一致。该流体输送 流路径178可以被称为流体供应路径178S，流体在该流体供应路径178S中从头106流到晶 圆102。该方法的一个实施方式可包括图2的操作132，构造具有第一吻合表面134-1并具 有实心内部的块122-1，其中该实心内部在一侧由第一吻合表面134-1界定，并且由横向于 第一吻合表面134-1延伸的、相应的间隔开的第一和第二端面124S1和124S2界定，并且由 间隔开的前后表面124F和124R界定。第一系列操作142是根据低容差在第一块122-1中 执行的。图IB显示了在相应的前后表面124F和124R之间的第一位置400执行的第一系 列。操作144 (图2)可以第一操作以将路径146构造为主流体供应流路径146S，该主流体 供应流路径146S通过第一端面124S1进入第一块122-1并朝该第二端面124S2延伸。操 作242(图2)可以是第二操作以将路径156的中心区域158(或中心310)构造为第二(高 阻滞)流体供应流路径156S，该第二(高阻滞)流体供应流路径156S在第一块122-1中、 通过第一端面124S1。该中心区域158具有圆形横截面166，该圆形横截面166具有作为供 应阻滞孔(被称为168S)的阻滞孔168。
操作154可以是第三操作以将上部稳压室160构造为第二流体供应流路 径156S的上部横截面，并且将下部稳压室164的部分162构造为第二流体供应流路径156S 的下部横截面，该第二流体供应流路径156S在第一块122-1中、通过第一吻合表面134-1 从而第二流体供应流路径156S具有十字形横截面166。十字形横截面166包括作为被构造 为上部横截面的第一供应稳压室的稳压室160，并进一步包括作为被构造为下部横截面的 第二供应稳压室的下部稳压室164。供应阻滞孔168S开放于第一供应稳压室160和第二供 应稳压室164并位于二者之间，该下部供应稳压室164与第一吻合表面134-1相交。操作 236(图7)可以是示例性的第四操作以将路径150构造为多个连接件流体供应流路径(被 称为150CS)，连接件流体供应流路径在第一块122-1中、将主流体供应流路径146S连接到 第二流体供应流路径(即，到路径156S)，连接件流体供应流路径150CS的构造(图4A，由虚 线PC表示)是通过穿过第一吻合表面134-1的平面P (图3A)进入第一块122-1执行的。
该方法再次进行到参考图4B的操作176，还显示了，路径178可包括流体 返回路径(被称为178R)，流体在该流体返回路径中从晶圆102流到头106。操作176是根 据高容差在该块中的第二系列操作。该第二系列是在相应的前和后表面124F和124R之间、 并且与第一位置400间隔开的第二位置402执行的。该第二系列包括作为第五操作的操作 144以将路径146构造为主流体返回流路径(被称为146R)，该主流体返回流路径延伸通过 第一端面124S1进入第一块122-1并朝第二端面124S2延伸。
操作144还包括第六操作以将路径156构造为第二流体返回流路径 156R，该第二流体返回流路径156R在第一块中、通过第一吻合表面134-1，该限定的第二流 体返回流路径156R具有十字形横截面166，横截面166包括作为上部返回稳压室160R的稳 压室160和作为下部返回稳压室164R的稳压室164和作为返回阻滞孔168的孔168，其中 孔168在一侧开放于上部返回稳压室160R并在相对侧开放于下部返回稳压室164R，该下部 返回稳压室与第一吻合表面134-1相交。
操作236(图7)可以是示例性的第七操作以将路径150构造为多个连接 件流体返回流路径150R，该多个连接件流体返回流路径150R在该第一块中、将主流体返回 流路径146R连接到第二流体返回流路径156R，该连接件流体返回流路径的构造是通过穿 过第一吻合表面134-1的平面P进入(图4A中的线PC)第一块122-1执行的。
该方法进行到操作172 (图2)以将第二块122_2构造为具有第二吻合 表面134-2并具有实心内部，其中该实心内部在一侧由第二吻合表面134-2界定并在相对 侧由流体输送表面124B界定并分别由间隔开的第二块的前后表面124F和124R界定。操 作172可根据高容差在第二块122-2中执行第三系列操作170。第三系列170是在第二块 122-2的相应的前后表面124F和124R之间的第三位置404 (图1C)执行的。第三位置404 和第一位置400在第一和第二吻合表面134-1和134-2分别吻合起来之后是能够对准的 (即，变得对准)。第三系列170包括作为第八操作的操作176以将稳压室164的部分174 构造为下部供应稳压室164S，下部供应稳压室164S通过第二吻合表面134-2进入第二块 122-2。操作176可进一步包括第九操作以将孔178构造为多个流体供应输送孔178S，该多 个流体供应输送孔178S在第二块122-2中并与下部供应稳压室164S的下部部分174相交 并与下部流体输送表面124B相交以限定流体供应路径128S。
操作172的进一步的实施方式可以被称为第四系列操作，其根据低容差 在第二块122-2中。该第四系列是在第二块的相应的前后表面124F和124R之间的第四 位置406执行的。第四位置406和第二位置402在相应的第一和第二吻合表面134-1和 134-2吻合后是能够对准的。该第四系列包括作为第十操作的操作172以构造下部返回稳 压室164R的部分174R，该部分174R通过第二吻合表面134-2进入第二块122-2。操作172 还包括第十一操作以将孔178构造为多个流体返回孔178R，该多个流体返回孔178R在第二 块122-2中并与下部返回稳压室164R的部分174R相交，并与流体输送表面124B相交以限 定流体返回路径128R。
然后执行操作180以分别熔接第一和第二吻合表面134-1和134-2以使 得第一和第二块成为整体。整体的块122-1和122-2被构造为具有下部供应稳压室164S， 该下部供应稳压室164S开放于该多个流体供应孔178S和该第二流体供应流路径156S的 十字形横截面166两者并位于该两者之间。这些整体的块因此还被构造为具有下部返回稳 压室164R，该下部返回稳压室164R开放于该多个流体返回孔178R和该第二流体返回流路 径156R的十字形横截面166两者并位于两者之间。
在第一和第三系列操作之后，操作182被用于将阻滞器184构造为容纳于 供应阻滞孔168S中的供应阻滞器184S，该供应阻滞器184S是根据高容差构造的。该供应 阻滞器构造将路径156限定为在主流体供应流路径146S和流体供应孔178S之间的具有高 流体流阻滞的流体供应流路径156S。关于任何一个单元114，该高阻滞是相对于主流体供 应流路径146S和该多个流体供应孔178S和连接件流体供应流路径150S中(那一个单元 中所有的)的每一个的流体供应流阻滞的，从而在多个流体供应孔178S的每一个中流动的 流体(以及流出头106的)将处于一个流速值，该流速值相对于在该一个单元的所有其它 流体供应孔178S中流动的流体的流速值是基本上均勻。
类似地，在该第二和第四系列操作之后，操作182被用于将阻滞器184构 造为容纳在返回阻滞孔168R中的返回阻滞器184R，该返回阻滞器184R是根据高容差构造的。该返回阻滞器构造将路径156限定为在主流体返回流路径146R和流体返回孔178R之 间的高流体流阻滞流体返回流路径156R。该高阻滞是相对于主流体返回流路径146以及该 多个流体返回孔178R和该连接件流体返回流路径150R的流体返回流阻滞的，从而在多个 该流体返回孔178R的每个中流动的流体将处于一个流速值，该流速值相对于所有其它流 体返回孔178 (所有的都是关于同一个单元114)中流动的流体的流速值基本上一致。
应当理解，一些头106的实施方式可以被构造有许多被构造为流体供应 调节单元的单元114-1。而且，一些头106的实施方式可以被构造有许多被构造为流体返 回调节单元的单元114-2。上面描述的各方法实施方式可被用于在一个头中构造许多这种 单元114-1和114-2。鉴于上面的描述和附图，可以理解，方法的各实施例涉及构造临近头 106以在由弯液面108处理晶圆102的表面104的过程中调节相对于临近头106的流体流。 一个方法实施例将临近头106构造成单件从而流体可以直接被引入临近头106以输送到晶 圆表面104。
另一个方法实施例构造头106从而流体可以从晶圆的表面104引入临近 头106。在所有实施例中，即使头106被加长以清洁具有大直径D的晶圆102时，也可以保 持临近头的刚性。这种刚性来自使用具有与各流体兼容、能够被熔接成例如图IC和ID中所 示的单件构造并且该单件中跨越该晶圆直径的结构强度的多个特征的材料构造该头106。 示例性方法构造该临近头，通过将该头构造为单件而保持头的刚性，同时首先限定该主流 体流并限定相对于该晶圆表面的各独立流体流，从而该头中的流构造使得各独立流进入各 入口端口并离开各出口端口，以在每个单元114中并且跨越头106的增加的长度LH基本上 一致。在一个实施例，为了提供来自和离开头106的调节的流，并且在每个单元114中并跨 越头106的增加的长度LH产生基本上均勻流速，构造头106的方法的一个实施方式提供根 据低容差执行的许多头构造操作，并且需要更少数量的根据高容差的头构造操作。
因此，低容差被用于构造主流体流路径146和连接件流体流路径150。而 且，根据高容差的选择性构造的方法还便于构造该一个流阻滞孔168和阻滞器184以在低 容差主流体流路径146和连接件路径150之间提供高阻滞流体流路径156。该方法进一步 使得该构造能够使得该流体的相应的流在一个单元114中跨越头106的长度基本上一致， 即便许多其它操作是根据低容差的。
有关临近头106的操作的更多信息，例如有关弯液面104的形成和弯 液面向衬底102的表面104的应用的更多信息，可以参考(1)授权日为2003年9月9 日，名称为 “METHODS FOR WAFERPROXIMITY CLEANING AND DRYING”，专利号为 6，616，772 的美国专利，(2)申请日为2002年12月24日，名称为“MENISCUS，VACUUM, IPA VAPOR, DRYING MANIFOLD”，申请号为10/330,843的美国专利申请，(3)授权日为2005年1月 24 日，名称为 “METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING A SUBSTRATEUSING A DYNAMIC LIQUID MENISCUS”，专利号为6，998，327的美国专利，(4)授权日为2005年1月24日， 名称为 “PHOBICBARRIER MENISCUS SEPARATION AND CONTAINMENT”，专利号为 6，998，326 的美国专利，(5)授权日为2002年12月3日，名称为“CAPILLARY PROXIMITY HEADS FOR SINGLE WAFERCLEANINGAND DRYING”，专利号为6，488，040的美国专利，每个都是转让给Lam Research Corporation,即本申请的受让人的，而且每个都通过参考并入此处。
对于有关牛顿流体和非牛顿流体的功能和成分的更多信息，可以参考(1)申请日为 2005 年 6 月 30 日，名称为 “METH0DF0R REMOVING MATERIAL FROM SEMICONDUCTOR WAFERAND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME”，申请号为 11/174，080 的美国专利申请，(2)申请日为2005年6月15日，名称为“METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING A SUB STRATEUSING NON-NEWTONIAN FLUIDS，，，申请号为 11/153，957 的美国专利 申请，(3)申请日为 2005 年 6 月 15 日，名称为 “METHOD ANDAPPARATUS FOR TRANSPORTING A SUBSTRATE USINGNON-NEffTONIAN FLUID”，申请号为 11/154，129 的美国专利申请，每个的 内容都通过参考并入此处。
各制造、形成和构造操作可以由计算机程序指导。该计算机程序又运转制 造该临近头的各方面的设备。这些操作可以使用各种由计算机实现的操作，这些操作涉及 在计算机系统中存储的数据。这些操作是那些需要对物理量进行物理处理的操作。通常， 不是必须，这些量采用电或磁信号的形式，其能够被存储、传送、结合、比较以及进行其它操 作。进一步，操作通常指的是比如产生、认定、确定或比较等方面。
尽管本发明是依照几个实施方式进行描述的，然而应当理解，本领域的技 术人员在阅读前述说明书并研究附图之后，可以实现各种变更、添加、置换和其等同。因此， 本发明意在包括所有这些变更、添加、置换和等同，均落入本发明的真实精神和范围。在各 权利要求中，元件和/或步骤和/或操作不暗示任何特定的操作顺序，除非在该权利要求中 明确陈述。
2权利要求
一种构造临近头以通过该头中的多个流体输送流路径并向半导体晶圆的表面上输送流体的方法，该方法包括(a)提供具有第一吻合表面的第一块；(b)提供具有第二吻合表面的第二块；(c)在该第一块中执行第一系列操作，该第一系列操作包括(i)形成主流体流路径；(ii)形成连接到该主流体流路径的多个连接件流体流路径；(iii)在该第一块中形成高阻滞流体流路径，该高阻滞流体流路径具有十字形横截面，该横截面包括稳压室和开放于该稳压室的阻滞孔；(d)在该第二块中执行第二系列操作，该第二系列操作包括(i)形成通过该第二吻合表面进入该第二块的该稳压室的一部分；以及(ii)构造多个流体输送孔，该多个流体输送孔在该第二块中并与该稳压室的该部分相交；(e)熔接该第一和第二吻合表面以使该第一和第二块成为整体，其中该稳压室开放于该多个流体输送孔和该高阻滞流体流路径的该十字形横截面两者并位于该两者之间，该熔接限定用于向该半导体晶圆的该表面输送流体的该临近头。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括形成容纳在该阻滞孔中的阻滞器，该阻滞器被构造为被插入该阻滞孔中以在该主流体 流路径和该流体输送孔之间制造该高阻滞流体流路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该高阻滞是相对于该主流体流路径和该多个流体 输送孔以及该连接件流体流路径的流体流阻滞的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在该多个流体输送孔的每一个中流动的流体处于 一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体输送孔中流动的流体的流速值基本上一致。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该第一块中的该高阻滞流体流路径包括在该十字 形横截面的交叉处限定该阻滞孔，并将该阻滞孔的横截面限定为该高阻滞流体流路径的外 部。
6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括构造该阻滞器的横截面以限定延长的外部阻滞器表面，该外部阻滞器表面沿着该阻滞 孔的表面并与该阻滞孔的该表面紧密间隔延伸。
7.根据权利要求2所述的方法，其中该阻滞器被构造为将该高阻滞流体流路径限定为 在该X轴和该Z轴和该X轴方向上围绕阻滞器表面延伸的弯曲流路径。
8.根据权利要求2所述的方法，其中该阻滞孔的该横截面被限定为圆形。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该阻滞器具有非圆形的形状。
10.根据权利要求1所述的方法，其中该第一和第二块是从由聚偏二氟乙烯和乙烯-三 氟氯乙烯的一个或更多组成的组中选择的材料限定的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中熔接操作包括熔化邻近每一个吻合表面的材料， 并将各块的相应的熔化的吻合表面朝彼此按压以迫使相应的熔化的材料流到一起并使各 块形成单件。
12.根据权利要求1所述的方法，其中熔接操作包括提供热能源，该源具有对应于每一个相应的吻合表面的热传递侧面； 安装该块，其中每一个相应的吻合表面在该热能传递侧面之间； 保持每一个相应的吻合表面和相应的热传递侧面平行，同时移动该表面和该侧面到紧 密的、非接触的临近；保持每个相应的吻合表面和相应的热传递侧面的该紧密的、非接触的临近，同时向每 个相应的吻合表面传递热能以熔化每个相应的吻合表面； 从该相应的吻合表面之间快速除去该源；朝彼此按压各块以迫使熔化的吻合表面以一熔接力彼此接触；以及 允许被熔化的和迫使的吻合表面响应该恒定的熔接力保持接触，直到该被迫使的吻合 表面已经熔接。
13.—种制造向半导体晶圆的表面上输送流体的临近头的方法，该方法包括(a)提供具有第一吻合表面的第一块；(b)提供具有第二吻合表面的第二块；(c)在该第一块中形成主流体流路径和高阻滞流体流路径，该高阻滞流体流路径具有 十字形横截面，该横截面包括稳压室和开放于该稳压室的阻滞孔；(d)形成通过该第二吻合表面进入该第二块的该稳压室的一部分并形成多个流体输送 孔，该多个流体输送孔在该第二块中并与该稳压室的该部分相交；以及(e)熔接该第一和第二吻合表面以使该第一和第二块成为整体，其中该稳压室开放于 该多个流体输送孔和该高阻滞流体流路径的该十字形横截面两者并位于该两者之间，该熔 接限定用于向该半导体晶圆的该表面输送流体的该临近头。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括 形成容纳在该阻滞孔中的阻滞器。
15.根据权利要求14所述的方法，其中该阻滞器被构造为被插入该阻滞孔中以在该主 流体流路径和该流体输送孔之间制造该高阻滞流体流路径。
16.根据权利要求14所述的方法，其中该高阻滞是相对于该主流体流路径和该多个流 体输送孔以及该连接件流体流路径的流体流阻滞的。
17.根据权利要求13所述的方法，其中该第一和第二块是从由聚偏二氟乙烯和乙 烯-三氟氯乙烯的一个或更多组成的组中选择的材料限定的。
18.根据权利要求13所述的方法，其中熔接操作包括熔化邻近每一个吻合表面的材 料，并将各块的相应的熔化的吻合表面朝彼此按压以迫使相应的熔化的材料流到一起并使 各块形成单件。
19.根据权利要求13所述的方法，其中熔接操作包括提供热能源，该源具有对应于每一个相应的吻合表面的热传递侧面； 安装该块，其中每一个相应的吻合表面在该热能传递侧面之间； 保持每一个相应的吻合表面和相应的热传递侧面平行， 同时移动该表面和该侧面到紧密的、非接触的临近；保持每个相应的吻合表面和相应的热传递侧面的该紧密的、非接触的临近，同时向每 个相应的吻合表面传递热能以熔化每个相应的吻合表面； 从该相应的吻合表面之间快速除去该源；朝彼此按压各块以迫使熔化的吻合表面以一熔接力彼此接触；以及 允许被熔化的和迫使的吻合表面响应该恒定的熔接力保持接触，直到该被迫使的吻合 表面已经熔接。
20.根据权利要求13所述的方法，其中该流体的该输送在该临近头和该衬底的该表面 之间限定弯液面。
全文摘要
构造用于在通过弯液面处理晶圆表面时调节相对于临近头的流体流的邻近头的方法。该方法包括将该头构造成单件，同时保持头的刚性，即使在该头被加长以清洁更大直径的晶圆时。该单件头构造将主流体流与相对于该晶圆表面的独立流体流分开，其中该分开是通过高阻滞流体流构造实现的，产生跨越用于流体供应或返回的单元中的该头的增长的长度的基本上均匀的流体流。
文档编号H01L21/30GK101971295SQ200880127387
公开日2011年2月9日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月20日
发明者林成渝(肖恩), 阿诺德·霍洛坚科 申请人:朗姆研究公司