專利名稱：工件的超臨界處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超臨界處理領(lǐng)域。尤其本發(fā)明涉及工件在超臨界環(huán)境下超臨界處理和該工件在非超臨界環(huán)境下處理的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造在離子注入、蝕刻和其他處理步驟中使用光致抗蝕劑。在離子注入步驟中，半導(dǎo)體基體的光致抗蝕劑掩膜區(qū)域不注入摻雜劑。在蝕刻步驟中，半導(dǎo)體基體的光致抗蝕劑掩膜區(qū)域不蝕刻。其他處理步驟的實(shí)例包括使用光致抗蝕劑作為處理的晶片表面保護(hù)涂層或MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))裝置的表面保護(hù)涂層。在離子注入步驟后，光致抗蝕劑顯示出覆蓋果凍狀芯層的堅(jiān)硬的外殼。堅(jiān)硬外殼導(dǎo)致難以清除光致抗蝕劑。在蝕刻步驟后，剩余光致抗蝕劑顯示出導(dǎo)致難以清除光致抗蝕劑的硬化的特性。在蝕刻步驟后，殘留物(光致抗蝕劑殘留物與蝕刻殘留物混合)覆蓋了蝕刻部件的側(cè)壁。根據(jù)蝕刻步驟的類型和蝕刻的材料，光致抗蝕劑殘留物與蝕刻殘留物混合呈現(xiàn)出棘手的清除問題，由于光致抗蝕劑殘留物與蝕刻殘留物混合經(jīng)常牢固地粘在蝕刻部件的側(cè)壁上。
典型地，在現(xiàn)有技術(shù)中，光致抗蝕劑和殘留物通過在O2等離子體中等離子灰化，隨后通過濕法洗滌浴清洗。半導(dǎo)體蝕刻和現(xiàn)有技術(shù)的金屬噴鍍處理表示在圖1的流程圖中。半導(dǎo)體蝕刻和金屬噴鍍10包括光致抗蝕劑施加步驟12、光致抗蝕劑曝光步驟14、光致抗蝕劑顯影步驟16、介電蝕刻步驟18、灰化步驟20、濕法洗滌步驟22和金屬鍍覆步驟24。在光致抗蝕劑施加步驟12中，光致抗蝕劑施加在具有曝光的氧化層的晶片上。光致抗蝕劑曝光步驟14中，光致抗蝕劑暴露在由掩膜部分遮擋的光線下。
根據(jù)光致抗蝕劑是否是正性光致抗蝕劑還是負(fù)性光致抗蝕劑，不管是正性光致抗蝕劑還是負(fù)性光致抗蝕劑在光致抗蝕劑曝光步驟16中分別清除，在氧化層上留下曝光的圖案。在介電蝕刻步驟18中，在氧化層上的曝光圖案在RIE(活性離子蝕刻)處理中蝕刻，該處理將該曝光圖案蝕刻在該氧化層上，形成一蝕刻圖案，同時部分地蝕刻光致抗蝕劑。該處理產(chǎn)生覆蓋蝕刻部件側(cè)壁的殘留物，同時也硬化了光致抗蝕劑。在灰化步驟20中，O2等離子體氧化并部分清除光致抗蝕劑和殘留物。在濕法洗滌步驟22中，剩余的光致抗蝕劑和殘留物在濕法洗滌浴中清除。
在金屬鍍覆步驟24中，金屬層鍍覆在該晶片上，填充蝕刻圖案并同樣覆蓋非蝕刻區(qū)域。在其后的處理中，為形成線路清除覆蓋該非蝕刻區(qū)域的金屬的至少部分。
1990年7月31日公開的Nishikawa等人的美國專利No.4,944,837陳述一種使用液化或超臨界氣體清除抗蝕劑的現(xiàn)有技術(shù)方法。帶有抗蝕劑的基體放置在壓力容器中，該容器還含有液化或超臨界氣體。在預(yù)定時間過后，液化或超臨界氣體快速膨脹，從而清除該抗蝕劑。
Nishikawa等人說明超臨界CO2可用作光致抗蝕劑的顯影劑。帶有光致抗蝕劑層的基體以一定圖案暴露在光線中，因此形成潛象。帶有光致抗蝕劑層和潛象的基體放置在超臨界CO2浴中30分鐘。超臨界CO2接著收縮，形成光致抗蝕劑的圖案。Nishikawa等人進(jìn)一步說明0.5％重量比的甲基異丙酮(MIBK)可添加到超臨界CO2中，從而增加超臨界CO2的有效性，并因此將顯影時間從30分鐘降低到5分鐘。
Nishikawa等人還說明光致抗蝕劑可使用超臨界CO2和7％重量比的MIBK清除。帶有光致抗蝕劑的基體放置在超臨界CO2和MIBK中30～45分鐘。在超臨界CO2收縮時，該光致抗蝕劑已經(jīng)清除。
由Nishikawa等人說明的方法出于多種原因?qū)τ诎雽?dǎo)體生產(chǎn)線是不適合的?？焖倥蛎浀囊夯虺R界氣體以從基體上清除光致抗蝕劑產(chǎn)生基體破碎的可能性。采用30分鐘的光致抗蝕劑顯影處理是不充分的。使用MIBK對光致抗蝕劑顯影或清除的處理不是優(yōu)選的，因?yàn)镸IBK是有毒的并且MIBK只使用在更適合的選擇不可得到的場合。
1995年1月3日公開的Smith，Jr.等人的美國專利No.5,377,705中說明一種從工件上清洗污染物的系統(tǒng)。污染物包括有機(jī)、顆粒和離子污染物。該系統(tǒng)包括可加壓清洗容器、液體CO2儲存容器、泵、溶劑傳送系統(tǒng)、分離器、冷凝器和不同的閥。泵將CO2氣體和溶劑傳送到清洗容器中，并將CO2加壓成超臨界CO2。超臨界CO2和溶劑從工件上清除污染物。在該泵補(bǔ)充超臨界CO2和溶劑的同時閥使一些超臨界CO2和溶劑從清洗容器中排放。分離器從超臨CO2中分離溶劑。冷凝器使CO2凝結(jié)成液體CO2，使得液體CO2儲存容器可被補(bǔ)充。
采用例如Smith，Jr.等人說明的系統(tǒng)來清除光致抗蝕劑和殘留物產(chǎn)生許多問題?？杉訅呵逑慈萜髌錁?gòu)造不適合對于半導(dǎo)體基體處理。在清洗期間超臨界CO2和溶劑的排放是不充分的。這種系統(tǒng)不容易調(diào)整以完全適合半導(dǎo)體生產(chǎn)線的需要。這種系統(tǒng)對于半導(dǎo)體基體安全處理是不傳導(dǎo)的，這對半導(dǎo)體生產(chǎn)線是至關(guān)重要的。這種系統(tǒng)對于半導(dǎo)體基體處理是不經(jīng)濟(jì)的。
所需的是一種用于半導(dǎo)體生產(chǎn)線使用超臨界二氧化碳顯影光致抗蝕劑的方法。
所需的是一種用于半導(dǎo)體生產(chǎn)線使用超臨界二氧化碳清除光致抗蝕劑的方法。
所需的是一種構(gòu)造成用于處理半導(dǎo)體基體的超臨界處理系統(tǒng)。
所需的是一種超臨界處理系統(tǒng)，其中為在該處理室中產(chǎn)生流體流動，超臨界CO2和溶劑不需要從處理室排放。
所需的是一種完全適合半導(dǎo)體生產(chǎn)線的需要的超臨界處理系統(tǒng)。
所需的是一種提供半導(dǎo)體基體安全處理的超臨界處理系統(tǒng)。
所需的是一種提供經(jīng)濟(jì)的半導(dǎo)體基體處理的超臨界處理系統(tǒng)。
所需的是一種將蝕刻處理和超臨界處理相結(jié)合的裝置。
所需的是一種將鍍覆處理和超臨界處理相結(jié)合的裝置。
所需的是一種將超臨界處理和非超臨界處理相結(jié)合的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于工件超臨界處理和非超臨界處理的裝置。該裝置包括一傳送組件、一超臨界處理組件、一非超臨界處理組件和一機(jī)器人。該傳送組件包括一入口。該超臨界處理組件和非超臨界處理組件連接在該傳送組件上。該機(jī)器人最好位于該傳送組件內(nèi)。在操作中，該機(jī)器人從傳送組件入口傳送工件到該超臨界處理組件。在超臨界處理后，該機(jī)器人將該工件從該超臨界處理組件傳送到該非超臨界組件中。在非超臨界處理后，該機(jī)器人將該工件返回該傳送組件的入口。作為選擇，該非超臨界處理可在該超臨界處理之前實(shí)施。


圖1在方塊圖中表示現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體蝕刻和金屬噴鍍處理的生產(chǎn)流程。
圖2在方塊圖中表示本發(fā)明半導(dǎo)體蝕刻和金屬噴鍍處理的生產(chǎn)流程。
圖3在方塊圖中表示本發(fā)明超臨界清除工藝。
圖4表示本發(fā)明優(yōu)選的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)。
圖5表示本發(fā)明優(yōu)選的半導(dǎo)體處理組件。
圖6表示本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第一選擇實(shí)施例。
圖7表示本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第二選擇實(shí)施例。
圖8表示本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第三選擇實(shí)施例。
圖9表示本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第八選擇實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖2以方?jīng)Q圖示出了本發(fā)明的半導(dǎo)體蝕刻和金屬噴鍍處理。半導(dǎo)體蝕刻和金屬噴鍍處理30包括光致抗蝕劑施加步驟32、光致抗蝕劑曝光步驟34、光致抗蝕劑顯影步驟36、介電蝕刻步驟38、超臨界清除工藝40和金屬鍍覆步驟42。在光致抗蝕劑施加步驟32中，光致抗蝕劑施加在具有曝光的氧化層的晶片上。光致抗蝕劑曝光步驟34中，光致抗蝕劑曝露在由掩膜部分遮擋的光線下。
根據(jù)光致抗蝕劑是否是正性光致抗蝕劑還是負(fù)性光致抗蝕劑，不管是正性光致抗蝕劑還是負(fù)性光致抗蝕劑在光致抗蝕劑曝光步驟36中分別清除，在氧化層上形成曝光的圖案。在介電蝕刻步驟38中，在氧化層上的曝光圖案最好在RIE(活性離子蝕刻)處理中蝕刻，該處理將該曝光圖案蝕刻在該氧化層上，形成一蝕刻圖案，同時部分地蝕刻光致抗蝕劑。該處理產(chǎn)生覆蓋蝕刻部件側(cè)壁的殘留物，同時也硬化了光致抗蝕劑。
在超臨界清除工藝40中，使用超臨界二氧化碳和溶劑清除蝕刻光致抗蝕劑和殘留物。在金屬鍍覆步驟42中，金屬層鍍覆在該晶片上，填充蝕刻圖案并同樣覆蓋非蝕刻區(qū)域。在其后的處理中，為形成線路清除覆蓋該非蝕刻區(qū)域的金屬的至少部分。
圖3以方塊圖示出了本發(fā)明的超臨界清除工藝40。通過將晶片和其上的光致抗蝕劑和殘留物放置在壓力室內(nèi)并在第一處理步驟52中密封該處理室來開始超臨界清除工藝40。在第二處理步驟54中，該壓力室用二氧化碳加壓直到二氧化碳成為超臨界二氧化碳(SCCO2)。在第三處理步驟56中，超臨界二氧化碳承載溶劑進(jìn)入該處理室。在第四處理步驟58中，超臨界二氧化碳和溶劑保持與該晶片的接觸，直到光致抗蝕劑和殘留物從該晶片上清除。在第四處理步驟58中，該溶劑部分溶解光致抗蝕劑和殘留物。在第五處理步驟60中，壓力室部分排空。在第六處理步驟62中，清洗該晶片。在第七處理步驟64中，超臨界清除工藝40通過該壓力室的減壓和取出該晶片結(jié)束。
該介電蝕刻步驟38、超臨界清除工藝40、和金屬鍍覆步驟42最好通過本發(fā)明優(yōu)選的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)在半導(dǎo)體生產(chǎn)線上實(shí)施，如圖4所示。優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70包括一傳送組件72、蝕刻組件74、超臨界處理組件76、前腔77、前腔機(jī)器人79、鍍覆組件78、傳送組件機(jī)器人80和電子控制器82。傳送組件72包括第一到第三處理口84～86，和一傳送組件入口90。傳送組件入口90包括第一和第二傳遞工位92和94，以及第一和第二入口96和98。
蝕刻組件74、超臨界處理組件76通過前腔77以及鍍覆組件78最好分別通過第一到第三處理口84～86與傳送組件72相連。最好是，傳送組件機(jī)器人80在傳送組件72中心處與傳送組件72相連。第一和第二傳遞工位92和94通過第一和第二入口96和98分別與該傳送組件相連。最好是，第一和第二傳遞工位92和94分別包括第一和第二承載鉗。電子控制器82連接到傳送組件72上。
最好是，傳送組件72在從低到高真空下操作。最好是，蝕刻組件74是RIE(活性離子蝕刻)組件。RIE組件最好在高真空下操作。最好是，鍍覆組件78是PVD(物理氣相鍍覆)組件。PVD組件最好在很高的真空或超高真空下操作。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是RIE組件可由可選擇的蝕刻組件例如等離子蝕刻組件代替。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是PVD組件可由可選擇的鍍覆組件例如CVD(化學(xué)氣相鍍覆)組件代替。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70可構(gòu)造成只有蝕刻組件74和超臨界處理組件76，或只有超臨界處理組件76和鍍覆組件78。
傳送組件機(jī)器人80最好包括機(jī)器人底座100、機(jī)器人臂102和末端執(zhí)行器104。該機(jī)器人底座連接到傳送組件72上。機(jī)器人臂102最好具有兩部分組成的機(jī)器人臂，其可以將末端執(zhí)行器104連接到機(jī)器人底座100上。末端執(zhí)行器104構(gòu)造成拾起和放置工件。最好是，末端執(zhí)行器104構(gòu)造成拾起和放置該晶片。作為選擇，末端執(zhí)行器104構(gòu)造成拾起和放置圓盤或其它基體。作為選擇，用一雙臂機(jī)器人代替?zhèn)魉徒M件機(jī)器人80。此處雙臂機(jī)器人包括兩臂和兩個末端執(zhí)行器。
超臨界處理組件76最好分別包括第一閘閥106。第一閘閥106將工件空腔112連接到前腔77上。前腔77最好包括一第二閘閥108。第二閘閥108將前腔77連接到傳送組件72上。
最好在操作中，傳送組件機(jī)器人80將工件118從第一傳遞工位92傳送到第一蝕刻組件74中，此處實(shí)施介電蝕刻步驟38。其后，傳送組件機(jī)器人80將該晶片118從蝕刻組件74傳送到超臨界處理組件76的前腔77。第二閘閥108接著閉合并且前腔77最好用二氧化碳加壓。接著，前腔機(jī)器人79將工件118從前腔77傳送到超臨界處理組件76中，此處實(shí)施超臨界清除工藝40。此后，該工件通過前腔機(jī)器人79從超臨界處理組件76移動到前腔77。接著，該前腔通過一真空泵(未示出)排空。最好是，該真空泵包括渦輪泵。接著，第二閘閥108開啟，傳送組件機(jī)器人80將工件118從超臨界處理組件76傳送到鍍覆組件78中，此處實(shí)施金屬鍍覆步驟42。隨后，傳送組件機(jī)器人80將工件118從金屬鍍覆組件78傳送到第二傳遞工位94。
最好是，工件118是該晶片。最好是，在傳送組件機(jī)器人80將該晶片移動到蝕刻組件74之前該晶片在第一匣盒中而其他晶片在第一傳遞工位92中。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是一些其他晶片可與該晶片同時處理。例如，在該晶片在鍍覆組件78中的同時，第二晶片可在超臨界處理組件76中，而第三晶片可在蝕刻組件74中。
最好是，在金屬鍍覆步驟后，該晶片通過傳送組件機(jī)器人80放置在第二傳遞工位94的第二匣盒中。作為選擇，該晶片與其他晶片一起開始和結(jié)束在第一傳遞工位92的第一匣盒內(nèi)，同時第二組晶片開始和結(jié)束在第二傳遞工位94的匣盒內(nèi)。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是對于第二傳遞工位94可取消或附加的傳遞工位可添加到優(yōu)選的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是機(jī)器人80可通過構(gòu)造成傳送工件118的傳送機(jī)構(gòu)代替。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是第一和第二盒匣可是前方開啟的整體容器，該容器采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口概念，使得該晶片保持在與周圍環(huán)境分開的清潔環(huán)境中。
圖5示出了本發(fā)明的第一超臨界處理組件76。超臨界處理組件76包括二氧化碳供應(yīng)容器132、二氧化碳泵134、壓力室136、化學(xué)品供應(yīng)容器138、循環(huán)泵140和排放氣體收集容器144。二氧化碳供應(yīng)容器132通過二氧化碳泵134和二氧化碳管線146連接到壓力室136上。二氧化碳管線146包括位于二氧化碳泵134和壓力室136之間的二氧化碳加熱器148。壓力室136包括壓力室加熱器150。循環(huán)泵140位于循環(huán)管線152上，并在循環(huán)入口154和循環(huán)出口156處連接到壓力室136上?；瘜W(xué)品供應(yīng)容器138通過包含第一注射泵159的化學(xué)品供應(yīng)管線158連接到循環(huán)管線152上。清洗劑供應(yīng)容器160通過包含第二注射泵163的清洗劑供應(yīng)管線162連接到循環(huán)管線152上。排放氣體收集容器144通過排放氣體管線164連接到壓力室136上。
二氧化碳供應(yīng)容器132、二氧化碳泵134和二氧化碳加熱器148形成二氧化碳供應(yīng)裝置149。化學(xué)品供應(yīng)容器138、第一注射泵159、清洗劑供應(yīng)容器160和第二注射泵163形成化學(xué)品和清洗劑供應(yīng)裝置165。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是超臨界處理組件76包括閥、電子控制器、過濾器和超臨界流體系統(tǒng)典型的通用連接器。
參考圖3、4和5，超臨界清除方法40的實(shí)施開始于第一處理步驟52，其中具有光致抗蝕劑或殘留物(或光致抗蝕劑和殘留物)的晶片通過前腔機(jī)器人79插入壓力室136的晶片空腔112中，接著壓力室136通過關(guān)閉閘閥106密封。在第二處理步驟54中，壓力室136通過二氧化碳泵134用來自二氧化碳供應(yīng)容器132的二氧化碳加壓。在第二處理步驟54中，二氧化碳通過二氧化碳加熱器148加熱，同時壓力室136通過壓力室加熱器150加熱，以便確保在壓力室136中的二氧化碳的溫度高于臨界溫度。對于二氧化碳的臨界溫度是31℃。最好是，壓力室136中的二氧化碳的溫度在45℃到75℃范圍內(nèi)。作為選擇，壓力室136中的二氧化碳的溫度保持在31℃到約100℃范圍內(nèi)。
在達(dá)到初始超臨界狀態(tài)時，第一注射泵159通過循環(huán)管線152從化學(xué)品供應(yīng)容器138中泵出溶劑進(jìn)入壓力室136，同時二氧化碳泵進(jìn)一步在第三步驟56中加壓超臨界二氧化碳。在溶劑注射開始時，壓力室136中的壓力大約是1100～1200psi。一旦所需溶劑的量泵入壓力室136中并達(dá)到所需超臨界狀態(tài)時，二氧化碳泵134停止對壓力室136加壓，第一注射泵159停止將溶劑泵入壓力室136，并且循環(huán)泵140開始在第四步驟58中將超臨界二氧化碳和溶劑循環(huán)。最好是，壓力在此點(diǎn)大約是2700～2800psi。通過循環(huán)超臨界二氧化碳和溶劑，超臨界二氧化碳保持溶劑與該晶片接觸。另外，通過循環(huán)超臨界二氧化碳和溶劑，流體流提高從該晶片上清除光致抗蝕劑或殘留物。
最好是，在第四步驟58中該晶片在壓力室136中保持不動。作為選擇，在第四步驟58中該晶片在壓力室136中旋轉(zhuǎn)。
在從該晶片上清除光致抗蝕劑或殘留物后，為了將壓力室136的狀態(tài)返回到接近第五處理步驟60的初始超臨界狀態(tài)下，壓力室136通過將一些超臨界二氧化碳、溶劑、清除的光致抗蝕劑和清除的殘余物排放到排放收集容器144部分減壓。最好是，壓力室136中的壓力通過升高壓力并接著將壓力室136部分排放在此點(diǎn)處至少循環(huán)一次。這可提高壓力室136的清潔程度。在第五步驟60中，該壓力室最好保持在高于臨界溫度和臨界壓力下。對于二氧化碳的臨界壓力是1070psi。
在第六步驟62中，第二注射泵163通過該循環(huán)管線從清洗劑供應(yīng)容器160將清洗劑泵入壓力室136，同時二氧化碳泵134對壓力室136加壓接近至所需超臨界狀態(tài)，接著為了清洗該晶片循環(huán)泵140循環(huán)該超臨界二氧化碳和清洗劑。最好是，該清洗劑選自水、醇、丙酮及其混合物。更優(yōu)選的是，該清洗劑是乙醇和水的混合物。最好是，醇選自由異丙醇、乙醇和其他低分子量乙醇組成的一組，更優(yōu)選的是，醇選自由異丙醇和乙醇組成的一組，最優(yōu)選的是，醇是乙醇。
最好是，在第六步驟62中該晶片在壓力室136中保持不動。作為選擇，在第六步驟62中該晶片在壓力室136中旋轉(zhuǎn)。
在第七步驟64中，壓力室136通過將壓力室136排氣到排放氣體收集容器144減壓，閘閥106開啟，該晶片由前腔機(jī)器人77從壓力室136中取出。
本發(fā)明的可選擇的超臨界清除工藝在隨后的專利申請中有說明，所有參考如下2000年10月25日提出的美國申請(代理律師案卷號No.SSI-001103)；1999年9月3日提出的美國專利申請No.09/389,788；1998年3月27日提出的美國專利申請No.09/085,391；1997年3月27日提出的美國臨時專利申請No.60/047,739。
圖6表示出本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)第一選擇實(shí)施例。第一選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)170將兩個前腔77和前腔機(jī)器人79從優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中去除。在第一選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)170中，超臨界處理組件76最好直接連接到第二處理口85上，該真空泵連接到超臨界處理組件76上。因此，在第一選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)170中，超臨界處理組件76在真空和超臨界之間的狀態(tài)下操作。
圖7表示出本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)第二選擇實(shí)施例。第二選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)220將第三傳遞工位22、第二傳送組件224和第二傳送組件機(jī)器人226添加到優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中。在第二選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)220中，第三傳遞工位222將傳送組件72連接到第二傳送組件224上。第二傳送組件機(jī)器人226最好位于第二傳送組件224內(nèi)。蝕刻組件74和鍍覆組件78最好連接到傳送組件72上，同時超臨界處理組件76最好連接到第二傳送組件224上。因此，第二選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)220最好將超臨界處理組件76與操作在真空下的蝕刻組件和鍍覆組件74和78分開。以此方式，處理清潔程度提高了。作為選擇，在第二選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)220中，第四傳遞工位添加在傳送組件72和第二傳送組件224之間。
圖8表示出本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)第三選擇實(shí)施例。第三選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)200包括傳送組件72、超臨界處理組件76、傳送組件機(jī)器人80和非超臨界處理組件202。該非超臨界處理組件最好是半導(dǎo)體處理組件。該半導(dǎo)體處理組件最好選自由蝕刻組件、物理氣相鍍覆組件、化學(xué)氣相鍍覆組件、電鍍組件、化學(xué)機(jī)械平面化組件、光刻組件，灰化組件、清洗組件和其他半導(dǎo)體處理組件組成的一組。
在本發(fā)明的第四選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中，優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70傳送組件72不在真空下操作，第一和第二傳遞工位92和94最好不是承載鉗。傳送組件而是在大氣壓力下操作或相對于周圍環(huán)境稍微正壓下操作，此處該稍微正壓由惰性氣體注射裝置產(chǎn)生的。該惰性氣體注射裝置將例如Ar、CO2或N2的惰性氣體注射入傳送組件72中。如果該傳送組件不在真空下操作時，確保在傳送組件72中更加干凈的處理環(huán)境。
本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第五選擇實(shí)施例去除了第四選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的傳送組件72。在第五選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中，傳送組件機(jī)器人80是一簡單機(jī)器人，其構(gòu)造成在第一和第二傳遞工位92和94和蝕刻組件74、超臨界處理組件76和鍍覆組件78之間移動工件，并沒有受益于傳送組件72提供的覆蓋作用。
本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第六選擇實(shí)施例將檢測站增加到優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中。在第六選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中，工件118在傳送到鍍覆組件78之前傳送到該檢測站。在該檢測站，檢測工件118確保光致抗蝕劑和殘余物從工件上清除。最好是，該檢測站使用光譜學(xué)檢測工件。作為選擇，該檢測站結(jié)合在超臨界處理組件76中。
作為選擇，在第六選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)操作中，如果預(yù)計(jì)光致抗蝕劑將蝕刻完全并殘留物將不鍍覆時，工件118直接從蝕刻組件74傳送到該檢測站。因此如果檢測站發(fā)現(xiàn)沒有光致抗蝕劑和殘余物，超臨界清除工藝40可被略過。
本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第七選擇實(shí)施例將前端機(jī)器人增加到優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中。在第七選擇半導(dǎo)體處理系統(tǒng)中，前端機(jī)器人位于傳送組件72入口的外部，并且第一和第二匣盒位于遠(yuǎn)離第一和第二傳遞工位92和94處。該前端機(jī)器人最好構(gòu)造成從該第一匣盒將該晶片移動到第一傳遞工位92中，并同樣最好構(gòu)造成從第二傳遞工位94將該晶片移動到該第二匣盒中。
本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第八選擇實(shí)施例如圖9所示。第八半導(dǎo)體處理系統(tǒng)210包括可選擇傳送組件212和機(jī)器人軌道214。
本發(fā)明半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的第九選擇實(shí)施例將晶片定向裝置增加到優(yōu)選半導(dǎo)體處理系統(tǒng)70中。該晶片定向裝置按照平的、缺口的或氣體定向指示器給該晶片定向。最好是，該晶片指向在第一傳遞工位92。作為選擇，該晶片指向在第二傳遞工位94。
本發(fā)明超臨界處理組件的第一選擇實(shí)施例用可選擇壓力室代替壓力室136和閘閥106。該可選擇壓力室包括室外殼和液壓驅(qū)動薄壓板。該室外殼包括一在其底部開放的圓柱形空腔。該液壓驅(qū)動薄壓板構(gòu)造成與圓柱形空腔外部的室外殼密封。接著，液壓驅(qū)動薄壓板向上移動并與室外殼密封。一旦該晶片處理后，液壓驅(qū)動薄壓板下降并取出該晶片。
本發(fā)明超臨界處理組件的第二選擇實(shí)施例為循環(huán)管線152進(jìn)入晶片空腔112在該晶片空腔的周邊設(shè)置可選擇的入口并在晶片空腔112的頂部中心設(shè)置可選擇的出口。該可選擇的入口最好構(gòu)造成在由晶片空腔112限定的平面內(nèi)注射超臨界二氧化碳。最好是，該可選擇入口相對于晶片空腔112的半徑成一角度，使得在操作時該可選擇的入口和該可選擇的出口在晶片空腔112內(nèi)產(chǎn)生渦流。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的是可對該優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行其他不同的改型，而不超出所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于工件的超臨界處理的裝置，包括a.一具有一入口的傳送組件；b.一連接到該傳送組件的超臨界處理組件；c.一連接到該傳送組件的非超臨界處理組件；以及d.一與該傳送組件連接的傳送機(jī)構(gòu)，該傳送機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在該入口和該超臨界處理組件和該非超臨界處理組件之間移動該工件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳送組件包括一傳遞工位。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該傳送組件的入口還包括一附加的傳遞工位。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳送組件在真空下操作并且該傳送組件入口包括一承載鉗。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該傳送組件入口還包括一附加的承載鉗。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該非超臨界處理組件包括一半導(dǎo)體處理組件。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該半導(dǎo)體處理組件選自由蝕刻組件、物理氣相鍍覆組件、化學(xué)氣相鍍覆組件、電鍍組件、化學(xué)機(jī)械平面化組件、光刻組件，和其他半導(dǎo)體處理組件組成的一組。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳送機(jī)構(gòu)包括一機(jī)器人。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該傳送組件包括一循環(huán)結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該機(jī)器人包括一中央機(jī)器人，該中央機(jī)器人占據(jù)該循環(huán)結(jié)構(gòu)的中心。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該傳送組件包括一軌道結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該機(jī)器人包括一軌道機(jī)器人，該軌道機(jī)器人包括該連接到一軌道上機(jī)器人，使得該機(jī)器人沿該軌道移動，以便達(dá)到位于沿著該軌道的該超臨界處理組件和該非超臨界處理組件。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該機(jī)器人包括一可延伸的臂和一末端執(zhí)行器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該機(jī)器人還包括一附加的臂和一附加的末端執(zhí)行器。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該第一超臨界處理組件包括一壓力容器。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該壓力容器包括一工件空腔和一壓力容器入口，該工件空腔在超臨界處理時保持該工件，該壓力容器入口提供該工件進(jìn)和出。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該傳送機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將該工件放置在該空腔內(nèi)。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，還包括一連接到該傳送組件和該超臨界處理組件的前腔。
19.如權(quán)利要求1所述的裝置還包括用于對該超臨界處理組件加壓的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該用于加壓的裝置包括一CO2加壓結(jié)構(gòu)，該加壓結(jié)構(gòu)包括一連接到一泵的CO2供應(yīng)容器，該泵連接到該臨界處理組件上。
21.如權(quán)利要求18所述的裝置還包括用于密封的裝置，該裝置可操作地密封該壓力容器入口。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳送組件還包括用于在該傳送組件中產(chǎn)生真空的裝置。
23.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳送組件還包括用于在該傳送組件中相對于周圍環(huán)境保持一稍微的正壓的裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，該用于在該傳送組件中保持一稍微的正壓的裝置包括一惰性氣體注射裝置。
25.如權(quán)利要求1所述的裝置還包括用于控制的裝置，使得該用于控制的裝置控制該傳送機(jī)構(gòu)移動該工件。
26.一種超臨界處理工件的方法，包括以下步驟a.將該工件從一傳送組件入口傳送到一傳送組件中；b.將該工件傳送到該超臨界處理組件；c.在該超臨界處理組件中處理該工件；d.將該第一工件傳送到該非超臨界處理組件中；e.在該非超臨界處理組件中處理該工件；以及f.將該工件從返回到該傳送組件入口。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，該傳送組件的入口包括一傳遞工位。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，該傳送組件的入口還包括一附加的傳遞工位。
29.一種超臨界處理工件的裝置包括a.用于傳送該工件的裝置構(gòu)造成將該工件傳送到一傳送組件中；b.用于超臨界處理的裝置構(gòu)造成使得在操作中該用于傳送的裝置將該工件傳送到該用于超臨界處理的裝置，并且還使得在操作中該用于超臨界處理的裝置處理該工件；以及c.用于非超臨界處理的裝置構(gòu)造成使得在操作中該用于傳送的裝置將該工件傳送到該用于非超臨界處理的裝置，并且還使得在操作中該用于非超臨界處理的裝置處理該工件。
30.一種超臨界處理工件的裝置包括a.一傳遞工位；b.一連接到該傳遞工位的超臨界處理組件；c.一連接到該傳遞工位的非超臨界處理組件；以及d.一連接到該傳遞工位的傳送機(jī)構(gòu)，該傳送機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在該傳遞工位和該超臨界處理組件和非超臨界處理組件之間移動該工件。
全文摘要
一種用于超臨界處理和非超臨界處理工件的裝置包括一傳送組件、一超臨界處理組件、一非超臨界處理組件和一機(jī)器人。該傳送組件包括一入口。該超臨界處理組件和非超臨界處理組件連接到該傳送組件上。該機(jī)器人最好與位于該傳送組件內(nèi)。在操作中，該機(jī)器人將工件從該傳送組件的入口傳送到該超臨界處理組件中。在超臨界處理后，該機(jī)器人將該工件從該超臨界處理組件傳送到該該非超臨界處理組件中。在非超臨界處理后，該機(jī)器人將該工件返回到該傳送組件。作為選擇，該非超臨界處理可在該超臨界處理之前實(shí)施。
文檔編號H01L21/00GK1399790SQ00815298
公開日2003年2月26日 申請日期2000年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月2日
發(fā)明者M·A·比伯格, F·P·萊曼, T·R·蘇頓 申請人:東京威力科創(chuàng)股份有限公司