用于处理晶片状物品的表面的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及用于处理诸如半导体晶片之类的晶片状物品的表面的装置，其中一个或多个处理流体可从封闭的加工腔内回收。
【背景技术】
[0002]半导体晶片经受各种表面处理加工，例如蚀刻、清洗、抛光和材料沉积。为了适应这些加工，可通过与可转动载体关联的卡盘相对于一个或多个处理流体喷嘴支承单个晶片，如同例如在美国专利N0.4，903，717和5，513，668中描述的那样。
[0003]替代地，以适于支承晶片的环转子形式出现的卡盘可位于封闭的加工腔内并通过主动磁性轴承无物理接触地被驱动，如同例如在国际公布N0.W02007/101764和美国专利N0.6，485，531中描述的那样。
[0004]封闭腔单晶片湿式加工的改善设计在共有的未决申请美国公开N0.2013/0062839中有描述，其中边门允许将晶片装载入和移除自加工腔，而加工液体和气体可通过在封闭的加工腔的顶部固定的盖被引入到腔内。
[0005]加工蒸气在工件表面上或腔的内表面上的凝结可能造成不合乎需要的加工参数变化，并且凝结液体的液滴甚至可能冲击被形成在工件上的精细器件结构，由此造成损坏并降低产量。
【发明内容】
[0006]本发明人已研发出一种用于处理晶片状物品的改善的方法和装置以及与这一方法和装置一起使用的改进盖。
[0007]由此，本发明一个方面涉及用于加工晶片状物品的装置，其包括封闭加工腔，该封闭加工腔包括提供气密外壳的壳体。旋转卡盘位于封闭的加工腔内，旋转卡盘适于将晶片状物品保持在其上。盖被固定至封闭加工腔的上部，盖包括下表面以及用于将下表面加热至所需的温度的至少一个加热元件，所述下表面向内面向腔。
[0008]在根据本发明的装置的优选实施例中，至少一个加热元件被安装在盖内。
[0009]在根据本发明的装置的优选实施例中，至少一个加热元件被安装成与盖热接触，以使盖的下表面通过至少一个加热元件被加热。
[0010]在根据本发明的装置的优选实施例中，盖包括下板，该下板包括下表面并由耐化学塑料形成。
[0011 ] 在根据本发明的装置的优选实施例中，至少一个加热元件包括电加热层。
[0012]在根据本发明的装置的优选实施例中，至少一个加热元件包括被提供以受热液体的热交换导管。
[0013]在根据本发明的装置的优选实施例中，盖包括形成自复合纤维增强材料的上板以及包括下表面并由耐化学塑料形成的下板，至少一个加热元件被夹设在上板和下板之间。
[0014]在根据本发明的装置的优选实施例中，下板由耐化学塑料形成，该耐化学塑料选自由聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯乙烯/聚乙基苯乙烯(PS/PES)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、三氟氯乙烯的同聚物(PCTFE)、氟化乙丙烯(FEP)和乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)构成的组。
[0015]在根据本发明的装置的优选实施例中，上板由碳纤维增强塑料形成。
[0016]在根据本发明的装置的优选实施例中，碳纤维增强塑料包括从由环氧树脂、聚酯、乙烯基酯和尼龙构成的组中选取的结合聚合物。
[0017]在根据本发明的装置的优选实施例中，装置也包括:被配置成以选定温度向封闭加工腔内供给液体的液体分配器；以及被定位以检测封闭加工腔内的温度的至少一个温度传感器；以及控制至少一个加热元件以将下表面维持在比由液体分配器供给的受热液体的温度高至少5K的温度下的控制器。
[0018]在另一方面，本发明涉及封闭用于加工晶片状物品的加工腔的盖，该盖包括下表面以及用于将下表面加热至所需温度的至少一个加热元件，所述下表面向内面向腔。
[0019]在根据本发明的盖的优选实施例中，盖包括下板，该下板包括下表面并由耐化学塑料形成。
[0020]在根据本发明的盖的优选实施例中，至少一个加热元件包括电加热层。
[0021]在根据本发明的盖的优选实施例中，至少一个加热元件包括被提供以受热液体的热交换导管。
[0022]在根据本发明的盖的优选实施例中，至少一个加热元件被安装在盖内并与盖热接触，以使盖的下表面通过至少一个加热元件被加热。
[0023]在根据本发明的盖的优选实施例中，盖包括形成自复合纤维增强材料的上板以及包括下表面并由耐化学塑料形成的下板，至少一个加热元件被夹设在上板和下板之间。
[0024]在又一方面，本发明涉及湿式加工盘形物品的方法，该方法包括:
[0025]将晶片状物品定位在通过盖封闭的加工腔内，该盖具有向下面向加工腔内的下表面；
[0026]将受热液体分配在所述晶片状物品上；以及
[0027]将所述盖的下表面加热至比所述受热液体的温度高至少5K的温度。
[0028]在根据本发明的方法的优选实施例中，盖的下表面通过被安装在盖内的至少一个电加热元件被加热。
[0029]在根据本发明的方法的优选实施例中，在分配受热液体期间监视封闭加工腔的内部温度，并在监视温度的基础上控制对盖的下表面的加热。
【附图说明】
[0030]本发明的其它目的、特征和优势在阅读下面对本发明优选实施例的详细描述之后将变得更为明显，在附图中:
[0031]图1是根据本发明第一实施例的加工腔的解说性横截面侧视图，其中内罩图示为处于其第一位置；
[0032]图2是根据本发明第一实施例的加工腔的解说性横截面侧视图，其中内罩图示为处于其第二位置；
[0033]图3是根据本发明的盖的一个实施例的截面立体图；以及
[0034]图4是根据本发明的盖的另一实施例的截面立体图。
【具体实施方式】
[0035]现在参见图1，根据本发明第一实施例，用于处理晶片状物品的表面的装置包括外加工腔I，其优选地由涂有PFA(全氟烷氧基)树脂的铝制成。在该实施例中的腔具有主要圆柱壁10、下部12和上部15。从上部15伸出更窄的圆柱壁34，该圆柱壁34由盖36封闭。
[0036]旋转卡盘30被布置在腔I的上部，并由圆柱壁34环绕。旋转卡盘30在装置使用期间可转动地支承晶片W。旋转卡盘30包括旋转驱动器，该旋转驱动器包括环齿轮38，该环齿轮38配合住并驱动多个可偏心移动的夹具部件以有选择地接触和释放晶片W的外周缘。
[0037]在该实施例中，旋转卡盘30是被设置在圆柱壁34的内表面附近的环转子。定子32与圆柱壁34的外表面相邻地相对于环转子设置。转子30和定子32充当电机，藉此环转子30 (并因此所支承的晶片W)可通过主动磁性轴承转动。例如，定子32可包括多个电磁线圈或绕组，它们可主动地受到控制以通过被设置在转子上的相应永磁体可转动地驱动旋转卡盘30。旋转卡盘30的轴向和径向轴承也可通过定子的主动控制或通过永磁体来实现。由此，旋转卡盘30可浮起并脱离机械接触地转动驱动。替代地，转子可通过被动轴承保持，其中转子的磁体通过相应的高温超导磁体(HTS-磁体)保持，该HTS磁体圆周地布置在腔体外侧的外转子上。通过该替代实施例，环转子的每个磁体被钉扎至外转子的其相应HTS-磁体。因此，内转子无物理连接地作出与外转子相同的移动。
[0038]盖36是一种改进设计，并包括由复合纤维增强材料形成的上板50以及下板60，该下板60面朝加工腔内并由耐化学塑料形成，在该实施例中耐化学塑料是ECTFE。在该实施例中，加热元件62被夹设在上板50和下板60之间，如图3中清楚地示出那样。
[0039]加热元件62优选地是电加热层62，用于将下板60加热至一温度，该温度防止在板60的面朝加工腔内的表面上发生加工蒸气的凝结。电加热层62优选地是硅橡胶加热器。
[0040]盖36包括中央开口 56，处理液体或漂洗液体可通过中央开口 56以选定的温度被分配到晶片W上。温度传感器63被定位以检测封闭的加工腔内的温度，并将其输出提供至控制器(未示出)以控制加热元件62以将下板60的向内朝向的下表面维持在一温度，该温度比通过液体分配器提供的受热液体的温度高出至少5K。
[0041]替代地，加热元件62可通过监视受热液体在被提供入加工腔时的温度得到控制，以将下板60的向内朝向的下表面维持在一温度，该温度比通过液体分配器提供的受热液体的温度高出至少5K。
[0042]间隔板64用来维持被挤压以与下板60接触的加热层62，就像环形间隔件66那样，其后一元件优选地由不锈钢形成。
[0043]这种配置有效地防止受热的加工蒸气凝结在盖36的表面上，并由此防止结果产生的滴液的不利效果。
[0044]将理解，通过以前述方式加热盖的朝内面向表面，加热元件62不加热晶片，因此