專利名稱：從固態(tài)表面除去粒子的原地模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及半導(dǎo)體器件的處理，并尤其涉及從諸如半導(dǎo)體晶片和光刻法掩模的固態(tài)表面除去雜質(zhì)粒子和污染物的方法和裝置。
背景技術(shù)：
從固態(tài)表面除去粒子和污染物是集成電路生產(chǎn)中至關(guān)重要的問題。該概念包括但不限于半導(dǎo)體晶片、印刷電路板、元件封裝等。由于小型化電子設(shè)備和元器件發(fā)展的傾向，電路器件的臨界尺寸變得更小，在處理過程中即使在襯底晶片上存在微小的雜質(zhì)粒子也能引起電路中的致命故障。類似的關(guān)系也影響到用在生產(chǎn)過程中的其他元件，比如掩模和標(biāo)度線。
本領(lǐng)域中已經(jīng)知道多種用于從晶片和掩模的表面剝落并清除雜質(zhì)物，同時避免表面本身損傷的方法。例如，U.S.專利4,980,536描述了一種通過激光轟擊從固態(tài)表面除去粒子的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。U.S.專利5,099,557和5,024,968描述了通過高能照射從襯底除去粒子的方法和裝置，它們的公開文件也在這里被引用作為參考。該襯底由具有釋放粒子所足夠的能量的激光照射，同時惰性氣體流過晶片表面帶走被釋放的粒子。
U.S.專利4,987,286描述了一種從其上粘著有微小粒子的表面除去這些微小粒子(亞微米大小的粒子)的方法和裝置，它的公開文件同樣在這里被引用作為參考。一種能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，典型地是液體，被插入到每個將被除去的粒子和表面之間。該介質(zhì)由激光能量照射并且吸收足夠的能量以引起沸騰蒸發(fā)，從而除去粒子。
在半導(dǎo)體晶片和光刻法掩模上發(fā)現(xiàn)的一種典型干擾類型的污染物是在前的光刻步驟后留下的光刻膠殘余物。U.S.專利5,114,834描述了一種用高強度脈沖激光剝?nèi)ピ摴饪棠z的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。該激光束掃過整個晶片表面從而融化光刻膠。該激光方法也可以在活性環(huán)境中起作用，使用諸如氧氣、臭氧、氧化物、三氟化氮(NF3)等，從而幫助光刻膠的分解和去除。
在本領(lǐng)域中已經(jīng)知道很多方法用于定位在有圖案的晶片上的缺陷。這些方法的簡述在國際半導(dǎo)體(1997年5月)64-70頁題目為“有圖案的晶片上的缺陷檢測(Defect Detection On Pattern Wafers)”的文章中出現(xiàn)，它在這里被引用作為參考。有很多描述用于缺陷定位的方法和裝置的專利，例如，U.S.專利5,264,912和4,628,531,它們的公開文件在這里引用作為參考。雜質(zhì)粒子是一種能夠用這些方法檢測的缺陷。
U.S.專利5,023,424描述了一種通過適用激光導(dǎo)致的沖擊波從晶片表面除去粒子的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。一粒子檢測器被用于定位粒子在晶片表面的位置。接著將激光束聚焦在晶片表面上方接近每個粒子的位置的一點上，從而產(chǎn)生具有足夠的峰值壓力梯度的氣體支持的(gas-borne)沖擊波，以移去并除去粒子的。注意到粒子由沖擊波移去，而不是由于吸收激光輻射而蒸發(fā)。U.S.專利5,023,424還注意到表面浸沒在液體中(如例如上述U.S.專利4,987,286)不適于用于去除少量微觀粒子。
本領(lǐng)域中已知有多種方法使用綜合清除來進行表面污染物控制。這些方法的簡述出現(xiàn)在國際半導(dǎo)體(1998年6月)173-174頁題目為“使用綜合清除的表面污染物控制”的文章中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些方面的一個目的是提供一種從固態(tài)表面有效除去污染物，并尤其用于在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)制造中，從半導(dǎo)體晶片和其他器件去除微觀微粒的方法和裝置。這些晶片無論有沒有圖案都可以是裸露的，也可以在其表面形成若干層。
應(yīng)當(dāng)注意到以下襯底被廣泛地定義為任意的固態(tài)表面，比如晶片，其要求至少有一個污染物或粒子從其表面除去。還應(yīng)當(dāng)注意到術(shù)語粒子被廣泛地用于定義任何污染物和其他元件，它們需要從襯底表面除去。
本發(fā)明的一些方面的另一個目的在于提供一種用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中對粒子的定位從表面對準(zhǔn)目標(biāo)地除去污染物粒子的改進的方法和裝置。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，一清除模塊被用于從襯底表面除去粒子。清除模塊包括一移動厚塊(chunk)，其上固定有一襯底，以及一移動光學(xué)臂位于該厚塊的上方。該厚塊夾持住襯底，這最好通過吸力完成，并且厚塊包括一機動化系統(tǒng)，它使該厚塊關(guān)于theta(θ)軸或在x-y軸上旋轉(zhuǎn)。該移動臂包括光學(xué)器件，電磁輻射，最好是激光束，通過它被傳遞并直射到襯底上以凈化該襯底表面。該臂最好關(guān)于穿過其底部的phi(Φ)軸旋轉(zhuǎn)，平行于厚塊的θ軸但與它有一定位移?；蛘撸摫劭梢栽趚-y軸上移動。該臂動作配合移動厚塊的運動，從而激光束能夠直接定位在晶片表面上的任意點。清除模塊經(jīng)一輻射引導(dǎo)裝置連接到電磁能量源，該輻射引導(dǎo)裝置被耦合以向移動臂的光學(xué)器件傳遞能量。該清除模塊和激光模塊在這里稱作“粒子去除單元”。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該臂還包括用于蒸汽或汽相傳送到襯底的通道，和用于從襯底表面轉(zhuǎn)移氣體和剩余物的吸入系統(tǒng)。在一個這樣的實施例中，蒸汽，最好是水蒸汽經(jīng)清除臂中的通道被傳遞到襯底。一蒸汽薄膜從而被沉淀在襯底上，它濃縮為一薄液體薄膜。接著，如例如在以上提到的U.S.專利4,987,286中描述的，當(dāng)電磁能量照射在襯底上時，液體薄膜猛烈地蒸發(fā)。粒子剩余物和汽相物質(zhì)則最好通過清除臂去除。水蒸氣從而用作兩個目的通過液體的猛烈蒸發(fā)從襯底表面消除粒子，以及冷卻襯底表面從而將損害最小化。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，粒子去除單元被連接到一粒子定位單元。粒子定位單元最好向粒子去除單元提供一個或多個粒子的坐標(biāo)。通過根據(jù)粒子的坐標(biāo)移動襯底和清除臂，使襯底的污染區(qū)域位于清除臂下。激光能量經(jīng)能量引導(dǎo)裝置和清除臂從電磁能量源傳遞，并且根據(jù)從粒子定位單元接收的信息把該粒子作為目標(biāo)。發(fā)射該能量從而從襯底表面除去粒子。該粒子去除單元最好通過吸力搬移粒子，并把它從襯底上移走。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，電磁能量源包括多波長激光源。最好，該源組合紫外線激光輻射和紅外輻射，這些光最好來自光學(xué)參數(shù)振蕩器(OPO)。不同波長被獨立或組合使用，以便而匹配從一確定的固態(tài)表面除去特定類型污染物所需的能量。紅外輻射最好與上文所述的蒸汽薄膜聯(lián)合使用。
在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，粒子去除單元被集成到一計量工具、集群工具和其他用于半導(dǎo)體晶片上的微電子學(xué)制造的其他處理工具。最好，該清除模塊由無空氣的清潔晶片轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接到其他處理單元。該清除模塊在處理系統(tǒng)中的集成通過移動厚塊和臂的新的、簡單的設(shè)計變得成為可能，使清除模塊與本領(lǐng)域公知的基于激光的清除單元相比大大簡化并采取非插入形式。粒子去除單元與粒子定位單元和/或到其他處理工具的接近能夠在不加入單獨的清除處理步驟的情況下實現(xiàn)粒子的快速和有效的去除。該集成的激光清除降低了襯底處理的中間步驟的量，并從而減少了處理時間和費用并增加了處理產(chǎn)出。


結(jié)合以下的附圖通過對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述本發(fā)明將被更全面地理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的粒子去除單元的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的用在圖1的單元中的清除模塊的示意圖；圖3是圖2的清除模塊的橫截面示意圖，示出了從襯底去除污染物粒子；圖4是圖2的清除模塊的橫截面示意圖，示出了它的結(jié)構(gòu)的進一步的細(xì)節(jié)；圖5是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在制造過程期間用于從襯底上清除粒子的清除模塊的示意性橫截面視圖；圖6是表示對理解本發(fā)明的優(yōu)選實施例有用的作為波長的函數(shù)的水吸收光譜的圖表；圖7是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的示出耦合到一光學(xué)參數(shù)振蕩器的激光源的簡化的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的集成到半導(dǎo)體晶片處理集群工具中的粒子去除單元和粒子定位單元的示意圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的襯底清除的方法的流程圖；以及圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的地襯底清除的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的粒子除去單元10的示意性圖示說明。單元10包括一原地(in situ)粒子除去模塊20，這里也稱作清除模塊。模塊20包括一襯底30安裝在其上的襯底保持厚塊25和清除臂40。多波長激光模塊60產(chǎn)生一激光束，該激光束通過輻射引導(dǎo)裝置50傳遞到臂40。
襯底30最好是一半導(dǎo)體晶片，盡管以下描述的方法和裝置同樣適用于其他類型的襯底。如下文所述，模塊20最好原地集成在一計量或處理工具中或與其他半導(dǎo)體處理設(shè)備集成在一起。激光模塊60最好遠(yuǎn)離該處理工具。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的模塊20的示意性頂視圖。襯底30放置在厚塊25上，該厚塊關(guān)于襯底中心的theta(θ)軸80旋轉(zhuǎn)。臂40關(guān)于phi(φ)軸90移動，該軸平行于θ軸但與θ軸有一段距離。臂40包括用于經(jīng)輻射引導(dǎo)裝置50將接收的激光束傳遞到襯底30上的粒子的坐標(biāo)的光學(xué)器件72。該激光束可以以這種方式被用于清除襯底上的選定點，其被看作是對不期望的粒子的定位，從而掃描并清除整個襯底。
最好，臂40也包括用于向襯底30傳遞氣體和蒸汽的進氣口通道70。另外或作為替代，該臂包括用于從襯底區(qū)域除去粒子殘骸、污染物、液體和氣體的吸氣通道95和吸氣端口85。吸氣端口85包括一噴嘴，它具有0.5-3厘米直徑孔徑為好，最好是0.5厘米直徑。噴嘴以25到60度傾斜放置并與襯底表面為4厘米的距離為好，最好與表面有近似2厘米的距離。
圖3是表示模塊20的細(xì)節(jié)的示意性橫截面視圖并描述了從襯底30去除污染物粒子110。激光束由臂40中的光學(xué)器件導(dǎo)向到粒子110所在的表面。激光束75發(fā)出之前，一蒸汽脈沖從進氣口通道70被導(dǎo)向到粒子的表面，污染氣體、液體和固體產(chǎn)物同時通過吸氣端口85被去除。最好干燥氣體緊隨蒸汽流經(jīng)進氣口通道70傳遞。干燥空氣最好沖擊到襯底30的表面，并最好經(jīng)管道系統(tǒng)流經(jīng)吸氣噴嘴(未示出)到吸氣氣體出口135，從而干燥管道系統(tǒng)。
在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例中，吸氣最好先于啟動最好是激光的電磁能量源開始。在啟動能量源之前的時間延遲是0到5秒為好，并最好是0.5秒。這使得氣體流進入吸氣噴嘴來形成。因此，當(dāng)襯底30表面被照射時，一個或更多的粒子110被釋放，它們表現(xiàn)出流動擴散。粒子流動擴散由吸氣和干燥汽流速率來控制。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的清除模塊10的示意性橫截面視圖，進一步表示了它的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。襯底30最好由吸氣機構(gòu)125保持在厚塊25上。最好，冷卻劑通道120傳送冷卻劑122，比如水，到厚塊25從而冷卻襯底30，并因此防止熱量損傷。吸氣通道95被連接至一吸氣出口135。厚塊25的旋轉(zhuǎn)由電機140控制。盡管模塊10在這里示出作為一個獨立單元，在優(yōu)選實施例的另一個實施例中，臂40合并到一現(xiàn)有的處理腔或計量工具中，并使用已經(jīng)在系統(tǒng)中存在的旋轉(zhuǎn)厚塊和X-Y臺。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的清除模塊20的示意性橫截面視圖。在該實施例中，晶片30安裝在x-y臺或平臺111上。清除臂40可以關(guān)于φ軸旋轉(zhuǎn)，或者它也可以被固定，因為x-y臺允許激光束達(dá)到晶片表面的所有區(qū)域，而不需要掃描激光束。圖5的結(jié)構(gòu)在粒子檢測工具的情況下有用，它通常已經(jīng)包括一x-y臺。
圖6是對理解本發(fā)明的這些方面有用的表示作為入射照射的波長的函數(shù)的水吸收光譜的圖表。為了獲得沉淀在晶片30上的水薄膜中激光束的高吸收性，10.6微米和2.95微米的波長最好，因為它們是強吸收點。2.95微米吸收比10.6微米吸收要強一個數(shù)量級。最好，激光模塊60被設(shè)計為產(chǎn)生一具有根據(jù)典型粒子去除應(yīng)用特制的波長的調(diào)諧的、脈沖的激光束，包括蒸汽輔助和干燥方法。不同的處理步驟和污染物類型典型地要求不同方法和不同波長用于最佳清除。因此，模塊60最好能夠產(chǎn)生紫外和紅外(IR)照射，這些光最好能調(diào)諧到2.95微米的水吸收峰值。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例構(gòu)造的可操作的示出多波長激光模塊60的部件的簡化的框圖。一NdYAG激光源170輻射1.06微米的激光束，它被導(dǎo)向到光學(xué)參數(shù)振蕩器(OPO)180。如圖6所示，OPO下轉(zhuǎn)換激光頻率從而輻射在mid-IR的光束，其波長在水具有吸收峰值的波長之一。或者，可用脈沖CO2激光(10.6微米波長)用來替代OPO。光束成形光學(xué)器件190將IR光束投射到輻射引導(dǎo)裝置50中，其接著將該光束傳遞到臂40。最好，模塊60也包括紫外線(UV)激光，比如Lambda Physik(Gottingen，德國)LPX315IMC激發(fā)態(tài)激光。UV激光對清除裸露的硅效率很高，而OP0180能夠在水的強吸收區(qū)域(2.95微米)產(chǎn)生輻射，從而達(dá)到“猛烈蒸發(fā)”條件，并且當(dāng)UV清除由于其他原因無效或不滿足時，可獲得的有效的粒子清除。
在本發(fā)明的另一個實施例中，OPO和UV激光同時操作以發(fā)出IR和UV輻射。OPO和激光被控制從而傳遞足夠用于清除又低于設(shè)備的損傷域值的輻射量。IR和UV源的正確控制使能夠以與本領(lǐng)域公知的系統(tǒng)中只使用單個激光波長時相比給予襯底30的能量總量更低的能量實現(xiàn)粒子去除。在襯底上的較低能量沉淀減少了在清除期間熱量和輻射損傷的可能性。
圖8示意性地描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于半導(dǎo)體晶片處理的把粒子去除單元10集成到集群工具210中。最好，集群工具210也包括粒子定位單元230，它用于提供必須由單元10從晶片30上去除的粒子的坐標(biāo)。粒子定位單元230的典型的例子是KLA-Tencor的“Surfscan”系統(tǒng)。
晶片從集群工具中的其他處理部件被傳送到清除模塊，從而在其他處理步驟之前或之后從片上除去污染物。機械化的晶片傳輸單元222把晶片30經(jīng)無空氣的清除晶片傳輸系統(tǒng)232傳送到其他處理部件和從其他處理部件傳送過來。這些典型地包括處理蝕刻單元224、沉淀單元226、光刻單元228和其他類似步驟。每個處理或清除步驟之后，機械化的晶片傳輸單元222可以傳送襯底30到下一個處理單元，和到粒子定位單元從而定位任何其他的粒子，并接著到清除模塊20以再被清除。當(dāng)粒子去除單元10從粒子定位單元230接收有關(guān)粒子定位的信息時，它可以就進行定位清除，而不需要清除整個晶片表面。
在集群工具中的所有單元處理的末尾，機械晶片傳送單元222把襯底30經(jīng)無空氣的清除晶片傳送系統(tǒng)232傳送到集群工具出口。
因此，包括粒子定位單元230和粒子去除單元10的激光清除系統(tǒng)能夠被用于在原地清除一襯底。該清除可以發(fā)生在處理流水線[FEOL]的前端，在流水線[BEOL]的后端，同時在處理期間或處理后，與測量處理同時，或先于、在期間或晚于測量處理。處理的例子包括但不限于預(yù)沉淀、后沉淀，光刻前和光刻后，顯影和蝕刻處理，并且在測量處理之前、之后或在其期間。兩個典型的可選方案在圖9和圖10舉例。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的在一處理之前使用粒子去除單元10的襯底清除的典型順序的流程圖。粒子定位單元230在襯底30表面上檢查粒子110。粒子110可以是外部的污染物比如塵土、微生物、來自先前處理的光刻膠殘渣等類似物。當(dāng)粒子定位單元230在襯底30表面找到一個或多個粒子時，它傳送襯底30到粒子去除單元10。粒子定位單元230傳遞粒子110的坐標(biāo)到粒子去除單元10。最好，清除臂40關(guān)于phi(φ)軸90旋轉(zhuǎn)到襯底30上的粒子110的表面。安裝在襯底厚塊25上的襯底30也可以根據(jù)從粒子定位單元230接收的粒子110的坐標(biāo)關(guān)于theta(θ)軸80旋轉(zhuǎn)。
清除臂40接著傳遞蒸汽70到襯底30的表面。水蒸氣在與襯底30的接觸下濃縮，并形成液體薄膜。液體薄膜可以覆蓋襯底30的表面的一部分或全部。激光束75從多波長激光模塊60經(jīng)輻射引導(dǎo)裝置50并通過清除臂40傳遞到液體薄膜上。液體薄膜使粒子110從襯底30的表面猛烈蒸發(fā)并將其除去。粒子110和/或粒子殘余最好由氣流帶走或被吸到清除臂40上的通道中并在清除模塊20的吸入氣體出口135被噴出。
上述處理被重復(fù)直到所有的粒子已經(jīng)從襯底表面被除去。
粒子定位單元230最好具有用于襯底傳送的電子機械化系統(tǒng)。襯底傳送也可以由人工完成或是集群工具210的機械化的晶片傳送單元222的一部分。晶片可以被傳送到夾持臺或其他處理單元，比如處理蝕刻單元224、沉淀單元226、光刻單元228或其他類似部分。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例與一計量處理同時進行的使用原地的粒子去除單元10進行襯底清除的典型的順序的流程圖。例如在慢測量處理中，比如襯底30上的元件尺寸的微觀測量，或襯底上的電測量，它最好利用該時間同時去除粒子。因此圖10的順序基本上與圖9的相同，除了圖10中粒子定位和去除步驟被分開而不是連續(xù)進行。在單元10操作時，一計量工具比如遠(yuǎn)距離顯微鏡測量襯底30表面上的各種元件。最好顯微鏡的移動與臂40互相配合。計量工具繼續(xù)測量直到所有粒子已經(jīng)被去除為止，并不再需要測量。
很顯然上述的優(yōu)選實施例通過舉例被提出，并且本發(fā)明不限于已經(jīng)被特定示出并由上文描述的內(nèi)容。而本發(fā)明的范圍包括由本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀前述描述以及現(xiàn)有技術(shù)的公開后產(chǎn)生的上文所述的各種特征的組合和變形。
權(quán)利要求
1.用于從一襯底表面去除粒子的裝置，包括一移動厚塊，其被配置為用于容納該襯底并使該襯底移動；和一光學(xué)臂，其適于將電磁能量的束指向該襯底表面上，使這些粒子從襯底上被除去，該臂可配合厚塊的運動而移動，從而在整個表面上掃描光束，以便照射粒子將被去除的表面上的基本上任何點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中該裝置適于接收輸入的襯底上粒子的位置坐標(biāo)，并通過厚塊和臂的移動來導(dǎo)向光束，從而使光束入射在該表面上粒子的坐標(biāo)位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中光學(xué)臂適于關(guān)于其一基底旋轉(zhuǎn)，從而根據(jù)粒子的位置坐標(biāo)來掃描光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的裝置，還包括一粒子定位單元，其適于確定輸入的位置坐標(biāo)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中電磁能量包括激光能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，還包括適于產(chǎn)生激光能量的激光模塊和一輻射引導(dǎo)裝置，其從激光模塊連接到光學(xué)臂，以便向其提供電磁能量的光束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中該激光模塊包括一多波長激光模塊，其適于提供多個波長的電磁能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的裝置，其中該激光能量包括紅外輻射。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8的裝置，其中該激光模塊包括一光學(xué)參數(shù)振蕩器(O.P.O.)，其可調(diào)諧以匹配從表面去除特定類型污染物所需的能量。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該光學(xué)臂包括用于傳遞蒸汽到襯底表面的通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中該通道中止于鄰接于襯底表面的噴嘴。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中光學(xué)臂包括一出口通道，其適于被耦合到一吸氣系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中該出口通道包括鄰接于該襯底表面的吸氣噴嘴。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其中該吸氣噴嘴具有近似0.5到3厘米的孔徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的裝置，其中該吸氣噴嘴保持在襯底表面之上不超過4厘米。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中該吸氣噴嘴放在離襯底表面上方大約2厘米處。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該厚塊適于在襯底平面上關(guān)于其一中心軸旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一個的裝置，其中該厚塊適于在該襯底的平面內(nèi)沿x和y軸線性移動。
19.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該臂適于關(guān)于其一基底在平行于該襯底的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的裝置，其中該襯底包括一半導(dǎo)體晶片。
21.一種用于處理半導(dǎo)體晶片的集群工具，包括一處理腔，適于容納該晶片并包括用于在該晶片上形成微電路特征的裝置；一粒子去除單元，適于容納晶片并包括用于將一電磁能量束導(dǎo)向到晶片表面上以便從該表面除去污染物的光學(xué)器件；以及一晶片傳送裝置，耦合在處理腔和粒子去除位置之間用以在其間傳送晶片，而基本上不會將晶片暴露于周圍空氣。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中該電磁能量包括激光能量。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的裝置，其中該光學(xué)器件包括一光學(xué)臂，其被耦合用以接收電磁能量束并可移動從而在整個表面上進行光束掃描。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中，該粒子去除單元包括一襯底保持厚塊，適于配合該臂的運動來移動該晶片，從而光束能夠照射到該晶片表面上的任意點。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24之能夠任一個的裝置，其中該粒子去除單元適于接收輸入的表面上粒子的位置坐標(biāo)，并響應(yīng)于粒子的坐標(biāo)導(dǎo)向該光束。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，包括一粒子定位單元，其適于確定該輸入的位置坐標(biāo)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的裝置，其中該晶片傳輸裝置適于傳送晶片到粒子定位單元和從粒子定位單元傳來晶片，而基本上不會將該晶片暴露在外部空氣中。
28.根據(jù)權(quán)利要求21-27之一的裝置，其中粒子去除單元包括清除模塊，它適于容納晶片，以及一激光模塊和輻射引導(dǎo)裝置，其中該激光模塊適于位于遠(yuǎn)離該清除模塊的位置并通過一輻射引導(dǎo)裝置耦合到該光學(xué)臂從而向其提供電磁能量束。
29.根據(jù)權(quán)利要求21-28之一的裝置，其中該光學(xué)臂包括適于傳遞物質(zhì)到晶片表面或從晶片表面?zhèn)鱽砦镔|(zhì)的一個或多個通道。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的裝置，其中該一個或多個通道包括一蒸汽通道，用于傳遞蒸汽到該晶片表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30的裝置，其中該一個或多個通道包括一吸氣通道，用于從該晶片的附近除去污染物。
32.一種用于從一襯底表面去除粒子的方法，包括將該襯底置于一光學(xué)臂下；通過該光學(xué)臂把電磁能量束導(dǎo)向到該襯底表面的區(qū)域上，從而將該區(qū)域內(nèi)的粒子從表面上去除；以及互相配合移動該光學(xué)臂和襯底，以便使該光束照射在粒子將從其上被去除的表面上的任意點。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中互相配合移動該臂和襯底包括接收輸入的表面上粒子的位置坐標(biāo)；以及響應(yīng)于該輸入位置坐標(biāo)定位該臂和襯底。
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33的方法，其中該電磁能量包括激光能量。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中導(dǎo)向該電磁能量束包括通過一輻射引導(dǎo)裝置將光學(xué)臂耦合至一遠(yuǎn)距離的激光模塊。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或35的方法，其中導(dǎo)向電磁能量束包括提供多個波長的激光能量。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中提供多個波長的激光能量包括調(diào)諧能量到最適于一粒子去除處理的波長，通過該處理粒子將被去除。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，還包括在導(dǎo)向電磁能量束之前用液體弄濕該表面，并且其中調(diào)諧能量包括調(diào)諧波長以更易于液體對能量的吸收。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中導(dǎo)向電磁能量束包括導(dǎo)向具有足夠引起液體的劇烈蒸發(fā)而基本不會損傷襯底的能量的在一調(diào)諧波長的光束。
40.根據(jù)權(quán)利要求32-39任一個的方法，還包括通過該臂把蒸汽傳遞到該襯底表面，其中導(dǎo)向電磁能量束包括將具有足夠引起液體的劇烈蒸發(fā)而基本不損傷襯底的能量的光束導(dǎo)向至該表面上。
41.根據(jù)權(quán)利要求32-40任一個的方法，還包括經(jīng)該臂應(yīng)用該吸氣，從而從襯底表面附近去除物質(zhì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求32-41任一個的方法，其中移動該臂和襯底包括關(guān)于其一中心軸旋轉(zhuǎn)襯底。
43.根據(jù)權(quán)利要求32-41任一個的方法，其中移動該臂和襯底包括在該襯底的平面內(nèi)使該襯底線性移動。
44.根據(jù)權(quán)利要求32-43任一個的方法，其中移動該臂和襯底包括關(guān)于穿過其一基底的軸旋轉(zhuǎn)該臂。
45.一種在集群工具中用于處理一半導(dǎo)體晶片的方法，包括在處理腔中的晶片的表面上形成微電路特性；在該處理腔和粒子去除單元之間傳送該晶片，而基本不會使該晶片暴露于外部空氣；以及將電磁能量束導(dǎo)向至該片表面從而從該表面去除污染物。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中電磁能量包括激光能量。
47.根據(jù)權(quán)利要求45或46的方法，還包括接收輸入的襯底表面上的污染物的位置坐標(biāo)，其中導(dǎo)向光束包括響應(yīng)于該輸入位置坐標(biāo)使光束對準(zhǔn)目標(biāo)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中接收輸入位置坐標(biāo)包括傳送晶片到粒子定位單元用于坐標(biāo)的確定，而基本上不會使該晶片暴露于外部空氣。
49.根據(jù)權(quán)利要求45-48任一個的方法，其中導(dǎo)向光束包括經(jīng)一輻射引導(dǎo)裝置將光束從一遠(yuǎn)距離激光模塊傳遞到一容納該晶片的清除模塊，而不會將該晶片暴露于外部空氣。
全文摘要
一種用于從襯底(30)表面去除粒子的裝置(10)和方法，包括確定表面上粒子的相應(yīng)位置坐標(biāo)。電磁能量束經(jīng)光學(xué)清除臂(40)依次導(dǎo)向在每個粒子的坐標(biāo)上，從而電磁能量在表面的吸收引起粒子從表面上被去除，并基本上不會損傷表面本身。
文檔編號H01L21/00GK1395515SQ01803985
公開日2003年2月5日 申請日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月22日
發(fā)明者約拉姆·于齊耶爾, 戴維·約格夫, 埃胡德·波勒斯, 阿米爾·瓦克斯 申請人:應(yīng)用材料公司