用于晶片形物品的液体处理的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于晶片形物品的液体处理的方法和装置。
【背景技术】
[0002]液体处理包括湿式蚀刻和湿式清洁两者，其中用处理液体使晶片拟被处理的表面积湿润并由此去除晶片层或由此带走杂质。液体处理的设备记载在美国专利N0.4903717中。在该设备中，液体的分配可通过施加至晶片的旋转运动而获得协助。
[0003]蚀刻和清洁盘形物品表面的技术典型地在制造工艺中在清洁硅晶片(例如预光清洁、后CMP清洁以及后等离子体清洁等)之后用于半导体产业内。然而，这些方法也适用于其它板状物品，例如压缩盘、光掩模、标线片、磁盘或平面板显示器。当用于半导体产业中时，它也适用于玻璃衬底(例如在绝缘体上硅工艺中)、II1-V衬底(例如GaAs)或用于制造集成电路的任何其它衬底或载体。
[0004]随着形成在半导体晶片上的器件特征的尺寸持续减小并随着那些器件特征的纵横比持续增大，例如美国专利N0.4903717中描述的单晶片工具需要满足更严格的加工条件。此外，至大直径晶片的转变意味着与损坏的晶片关联的经济损失变得更大。例如，新出现的450mm直径标准硅晶片的面积比即将谢幕的300mm直径标准硅晶片的面积大出125%，而300mm直径标准硅晶片的面积本身比前一代200mm直径标准硅晶片的面积大出125%。
【发明内容】
[0005]本发明至少部分地基于本发明人认识到来自前述类型处理设备中使用的液体分配器的偏离液滴可能导致对工件的显著损害和更大的工件损失。在发现了本文描述的技术的功效之前，发明人评价了多种技术以尝试解决这个问题。
[0006]由此，在一个方面，本发明涉及一种处理晶片形物品的装置，该装置包括用于保持和旋转晶片形物品的旋转卡盘。液体分配器连接至处理液的供给并被定位或可定位以当晶片形物品被定位在旋转卡盘上时将处理液分配到晶片形物品的表面上。液体分配器包括止回阀，其被定位以阻止处理液滴出液体分配器的排放喷嘴。止回阀的阀座与排放喷嘴的排出口具有在20mm-100mm范围内的距离。提供控制阀以导通和截止处理液至液体分配器的供给，控制阀位于止回阀的上游。
[0007]在根据本发明的装置的优选实施例中，控制阀定位在止回阀上游至少50cm，优选地在止回阀上游至少100cm。
[0008]在根据本发明的装置的优选实施例中，止回阀通过弹簧被推向密闭位置。
[0009]在根据本发明的装置的优选实施例中，止回阀被配置成通过在止回阀的阀部件的与弹簧相反的一侧上支承的处理液提供的压力而开启。
[0010]在根据本发明的装置的优选实施例中，止回阀是串联止回阀，其中弹簧位于阀部件的下游。
[0011]在根据本发明的装置的优选实施例中，液体分配器包括基本倒U形的分配臂，其中排放喷嘴朝向旋转卡盘向下依靠(depend)，止回阀处于分配臂的向下依靠区段。
[0012]在根据本发明的装置的优选实施例中，止回阀被配置成一旦切断处理液对液体分配器的供给即密闭。
[0013]在另一方面，本发明涉及一种在用于处理晶片形物品的装置中的液体分配器组件，其包括液体分配臂，该液体分配臂被配置成连接至处理液的供给并被定位以将处理液分配到晶片形物品的表面上。止回阀被定位在液体分配臂上或在其附近，以防止处理液滴出液体分配臂的排放喷嘴。止回阀的阀座与排放喷嘴的排出口具有20mm-100mm范围的距离。
[0014]在根据本发明的液体分配器组件的优选实施例中，止回阀通过弹簧被推向密闭位置。
[0015]在根据本发明的液体分配器组件的优选实施例中，止回阀被配置成通过在止回阀的阀部件的与弹簧相反的一侧上支承的处理液提供的压力而开启。
[0016]在根据本发明的液体分配器组件的优选实施例中，止回阀是串联止回阀，其中弹簧位于阀部件的下游。
[0017]在根据本发明的液体分配器组件的优选实施例中，止回阀是提升止回阀，其中弹簧沿与处理液流过液体分配器组件的总方向大致垂直的方向将活塞阀部件推向密闭位置。
[0018]在根据本发明的液体分配器组件的优选实施例中，液体分配器组件包括基本倒U形的分配臂，其中排放喷嘴向下依靠，止回阀处于分配臂的向下依靠区段。
[0019]在又一方面，本发明涉及一种在处理晶片形物品的装置中使用的喷嘴组件，其包括具有排放出口的喷嘴本体。止回阀在排放出口上游被定位在喷嘴本体中，以防止处理液滴出排放出口。止回阀的阀座与排放出口具有在20mm-100mm范围内的距离。
[0020]在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，止回阀通过弹簧被推向密闭位置。
[0021 ] 在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，止回阀被配置成通过在止回阀的阀部件的与弹簧相反的一侧上支承的处理液提供的压力而开启。
[0022]在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，止回阀是串联止回阀，其中弹簧位于阀部件的下游。
[0023]在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，喷嘴本体包括:上游区段，其包含止回阀；以及可拆卸的下游区段，其形成排放出口。
[0024]在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，喷嘴本体的液体入口具有比排放出口的直径更大的直径。优选地，出口的横截面积比入口的横截面积小至少5%。
[0025]在根据本发明的喷嘴组件的优选实施例中，喷嘴本体的上游端被配置成附连至入口管，并且其中喷嘴本体的包括排放出口的下游端不被配置成附连至排放出口下游的任何进一步的管。
【附图说明】
[0026]本发明的其它目的、特征和优势在参照附图阅读了下面对本发明的优选实施例的详细描述之后将变得更为明显，在附图中:
[0027]图1是根据本发明第一实施例的装置的示意图；
[0028]图2是图1的装置中使用的喷嘴组件的横截面图；以及
[0029]图3是适用于图1的装置的替代喷嘴组件的横截面图。
【具体实施方式】
[0030]现在参见附图，图1示出以预定取向将晶片W保持在其上的旋转卡盘1，其优选地使主表面水平地设置或在水平方向±20°以内设置。旋转卡盘1例如可以是根据伯努利原理工作的卡盘，例如美国专利N0.4903717中描述的那样。替代地，旋转卡盘1可包括一系列夹持销，这些夹持销能支承使用中的晶片W的全部重量。
[0031]卡盘1典型地出现在用于半导体晶片的单晶片湿式加工的处理模块内，并可位于室2内或者也可以不位于室2内。液体分配器组件被定位在卡盘1之上，并包括经由控制阀6连接至处理液供给5的液体分配臂4。液体分配臂4在其远端包括喷嘴组件3。液体分配臂和喷嘴组件3图示为在高于定位在旋转卡盘1上的晶片W之上的使用位置。然而，液体臂优选地可枢转或可线性移动至待机位置，在该位置，液体臂不盖住晶片W，以利于晶片W在旋转卡盘1上的装载和卸载。
[0032]旋转卡盘1经由下轴转动，所述下轴则通过电机7被驱动转动。控制器8控制旋转卡盘1的总体操作，包括协调电机7的动作以使卡盘旋转和协调阀6的动作以开放和密闭处理液从供给5的流动。
[0033]现在转向图2，该实施例中图1的喷嘴组件3包括由上游本体构件31构成的喷嘴本体，该上游本体构件31经由螺纹35与下游本体构件33啮合。止回阀位于喷嘴组件之内，并包括通过螺旋弹簧39逆着阀座38推向密闭位置的阀部件37。阀座38与上游本体构件31 一体地形成，并且图2所示的构件31、33、37和39中的每一个优选地由化学惰性塑料材料制成。
[0034]阀座38位于与喷嘴的排出口 36具有距离i的位置，该距离i优选地在20mm至