專利名稱：用于半導(dǎo)體襯底的高壓處理室的制作方法
相關(guān)申請本申請要求2000年7月26日申請的美國臨時專利申請No.60/220,883以及2001年4月10日申請的美國臨時專利申請No.60/283,132的優(yōu)先權(quán)，在這里作為參考它們引入。
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及高壓處理領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體襯底的高壓處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體襯底的處理存在其它工件處理不存在的獨特問題。通常，半導(dǎo)體的處理開始于硅晶片。半導(dǎo)體的處理從摻雜硅晶片以產(chǎn)生晶體管半導(dǎo)體開始。接下來，半導(dǎo)體處理繼續(xù)進(jìn)行淀積金屬和介質(zhì)層，其間腐蝕線和通路以制備晶體管接觸和互連結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體處理的最后，晶體管半導(dǎo)體、晶體管觸點以及互連形成集成電路。
半導(dǎo)體襯底處理的關(guān)鍵處理要求是清潔度。大多數(shù)的半導(dǎo)體處理在真空中進(jìn)行，真空是一種固有的清潔環(huán)境。其它的半導(dǎo)體處理在大氣壓力下濕工藝中進(jìn)行，這是由于濕工藝的清洗特性為固有的清潔工藝。例如，使用等離子體灰化即以一種真空工藝腐蝕線和通路之后，通過在剝離槽剝離即以一種濕工藝除去光致抗蝕劑和光致抗蝕劑的殘留物。
半導(dǎo)體襯底處理的其它處理關(guān)鍵要求包括生產(chǎn)量和可靠性。半導(dǎo)體襯底的制造處理在半導(dǎo)體制造設(shè)備中進(jìn)行。半導(dǎo)體制造設(shè)備需要大量的資本支出用于處理裝置、用于設(shè)備自身以及操作設(shè)備的工作人員。為了收回這些費用并從設(shè)備中產(chǎn)生足夠的收益，處理裝置要求在一定的時間周期內(nèi)生產(chǎn)足夠數(shù)量的晶片。處理裝置也必須能促進(jìn)可靠的工藝，以便確保來自設(shè)備的持續(xù)收入。
近來，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在半導(dǎo)體的處理中，等離子體灰化和剝離槽能夠有效地除去光致抗蝕劑和光致抗蝕劑的殘留物。然而，集成電路的最新進(jìn)展包括處于具有足以承受剝離槽的結(jié)構(gòu)的尺寸之下的蝕刻特征臨界尺寸和不能承受等離子體灰化的氧環(huán)境的低介電常數(shù)材料。
最近，關(guān)心的問題發(fā)展為用超臨界(supercritical)工藝代替等離子體灰化和剝離槽除去光致抗蝕劑和光致抗蝕劑的殘留物。然而，現(xiàn)有的超臨界處理系統(tǒng)的高壓處理室不能滿足半導(dǎo)體處理要求的獨特需要。
需要一種用于半導(dǎo)體處理能夠滿足半導(dǎo)體處理的清潔度要求的高壓處理室。
需要一種用于半導(dǎo)體處理能夠滿足半導(dǎo)體處理的生產(chǎn)量要求的高壓處理室。
需要一種用于半導(dǎo)體處理能夠滿足半導(dǎo)體處理的可靠性要求的高壓處理室。
發(fā)明概述本發(fā)明為一種處理半導(dǎo)體襯底的高壓室。高壓室包括室外殼、工作臺以及機械驅(qū)動機構(gòu)。室外殼包括第一密封表面。工作臺包括支撐半導(dǎo)體襯底的區(qū)域以及第二密封表面。機械驅(qū)動機構(gòu)將工作臺連接到室外殼。在操作中，機械驅(qū)動機構(gòu)將工作臺與室外殼分開，用于裝載半導(dǎo)體襯底。在進(jìn)一步的操作中，機械驅(qū)動機構(gòu)使工作臺的第二密封面以及室外殼的第一密封表面在半導(dǎo)體襯底的周圍形成高壓處理室。
附圖簡介

圖1示出了本發(fā)明的壓力室構(gòu)架。
圖2示出了本發(fā)明的第一備選壓力室。
圖3示出了本發(fā)明的第一備選壓力室的剖面圖。
圖4A和4B示出了本發(fā)明的隔圈/注入環(huán)。
圖5示出了本發(fā)明的晶片腔和兩個排出口。
圖6示出了本發(fā)明的優(yōu)選壓力室。
圖7A到7C示出了本發(fā)明的上部工作臺。
圖8A到8F示出了本發(fā)明的壓力室構(gòu)架、隔圈/注入環(huán)以及晶片工作臺組件。
圖9示出了本發(fā)明的超臨界處理組件以及第二備選壓力室。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明本發(fā)明優(yōu)選的壓力室優(yōu)選用于半導(dǎo)體晶片的超臨界處理。優(yōu)選地，所述優(yōu)選壓力室形成超臨界處理組件的一部分。優(yōu)選地，使用超臨界處理組件從半導(dǎo)體晶片除去光致抗蝕劑。也可以選擇，超臨界處理組件用于半導(dǎo)體晶片的其它超臨界處理，例如光致抗蝕劑顯影。
本發(fā)明的壓力室構(gòu)架顯示在圖1中。壓力室構(gòu)架10包括壓力室外殼部分12、打開/閉合外殼部分14、晶片狹縫16、窗口18、支柱19、頂部開口20、以及頂部螺栓孔22。晶片狹縫16優(yōu)選尺寸制作得適合于300mm的晶片。此外，晶片狹縫16的尺寸可以制作得適合于更大或更小的晶片。另外可以選擇，晶片狹縫16的尺寸制作得適合于除晶片之外的半導(dǎo)體襯底，例如橡膠圓盤(puck)。
壓力室構(gòu)架10的打開/閉合外殼部分14包括窗口18，其為優(yōu)選壓力室的裝配和拆卸提供通道。優(yōu)選地，有四個窗口18，其位于壓力室構(gòu)架10的側(cè)面上。優(yōu)選地，每個窗口18由兩個支柱19在它們的側(cè)面，壓力室外殼部分12在它們的頂部，和基座23在它們的底部構(gòu)架而成。壓力室外殼部分12的螺栓孔22用于和用螺栓將頂蓋固定到壓力室構(gòu)架10。
在介紹本發(fā)明的優(yōu)選壓力室之前，介紹第一備選壓力室以便更簡單地介紹本發(fā)明的各方面。
本發(fā)明的第一備選壓力室顯示在圖2中。第一備選壓力室30包括壓力室構(gòu)架10、頂蓋32、晶片工作臺34、汽缸36以及密封板38。頂蓋32優(yōu)選地通過螺栓(未示出)連接到壓力室構(gòu)架10。晶片工作臺34連接到汽缸36。汽缸36連接到活塞(未示出)。密封板38將活塞密封，與大氣隔開。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，緊固件可以將晶片工作臺34連接到汽缸36，將汽缸36連接到活塞，并將密封板38連接到壓力室構(gòu)架10。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，將頂蓋32連接到壓力室構(gòu)架10的優(yōu)選的螺栓可以由其它緊固件代替，例如通過螺釘或通過螺紋連接壓力室構(gòu)架10和頂蓋32。
封閉結(jié)構(gòu)中第一備選壓力室的剖面圖顯示在圖3中。第一備選壓力室30包括壓力室構(gòu)架10、頂蓋32、晶片工作臺34、汽缸36、密封板38、活塞40以及隔圈/注入環(huán)42。優(yōu)選地，壓力室構(gòu)架10、頂蓋32、晶片工作臺34、汽缸36、密封板38、活塞40以及隔圈/注入環(huán)42包括不銹鋼。隔圈/注入環(huán)42、頂蓋32以及晶片工作臺34形成晶片腔44。晶片腔44優(yōu)選地用位于第一、第二以及第三O形環(huán)槽48，50以及52中的第一、第二以及第三O形環(huán)(未示出)密封。壓力室構(gòu)架10和密封板38把活塞體54圍住，留下活塞頸56延伸穿過密封板38?；钊i56連接到汽缸36，進(jìn)而連接到晶片工作臺34。
壓力室構(gòu)架10和活塞體54在活塞體54下形成液壓腔58。壓力室構(gòu)架10、密封板38、活塞體54以及就在活塞體54之上的活塞頸56在活塞體54和密封板38之間形成氣動腔60。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，在活塞體54和壓力室構(gòu)架10之間的活塞密封將液壓腔58與氣動腔60隔開。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，在活塞頸56和密封板38之間的頸密封，和在密封板38和壓力室構(gòu)架10之間的板密封將氣動腔60與大氣隔開。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，在液壓和氣動流體系統(tǒng)的操作中，本領(lǐng)域中公知，兩者分別連接到液壓腔58和氣動腔60。
在超臨界處理中，半導(dǎo)體晶片46位于了晶片腔44內(nèi)，在晶片腔中優(yōu)選地將超臨界流體與溶劑結(jié)合使用以從半導(dǎo)體晶片46除去光致抗蝕劑。在超臨界處理并將晶片腔44通氣至大氣壓之后，液壓腔58內(nèi)的液壓流體被減壓，同時氣動腔60用氣體稍微加壓，其使活塞40向下移動。這降低了晶片工作臺34，以便半導(dǎo)體晶片46靠近狹縫16。然后通過狹縫16移去晶片46。優(yōu)選地，通過機械手(未示出)移走半導(dǎo)體晶片。此外，可以由技術(shù)人員移走半導(dǎo)體晶片46。
然后通過狹縫16裝載第二半導(dǎo)體晶片并裝到晶片工作臺34上。接下來，氣動腔60通氣至大氣壓，同時用液壓流體使液壓腔58增壓，其驅(qū)動晶片工作臺34進(jìn)入隔圈/注入環(huán)42，并且重組了晶片腔44。然后將晶片腔44加壓，超臨界流體和溶劑從第二晶片上除去光致抗蝕劑。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，在超臨界處理期間，液壓腔58內(nèi)的液壓流體必須保持在使向上的力大于由超臨界流體引起的晶片工作臺34上向下的力。
本發(fā)明的隔圈/注入環(huán)42進(jìn)一步顯示在圖4A中。隔圈/注入環(huán)包括具有環(huán)狀空間64以及注入噴嘴66的環(huán)體62。優(yōu)選地，隔圈/注入環(huán)42具有稍大于12英寸的內(nèi)徑，其尺寸制作得適合于300mm的晶片?？梢赃x擇，隔圈/注入環(huán)42具有更大或更小的內(nèi)徑。優(yōu)選地，隔圈/注入環(huán)具有45個注入噴嘴66。此外，隔圈/注入環(huán)可以具有更多或更少注入噴嘴66。優(yōu)選地，每個注入噴嘴66在與隔圈/注入環(huán)42的內(nèi)徑半徑成45°的方向。此外，注入噴嘴可以具有更大或更小的角度。優(yōu)選地，隔圈/注入環(huán)42具有200英寸的厚度。可以選擇，隔圈/注入環(huán)42可以具有更大或更小的厚度。
隔圈/注入環(huán)42的剖面圖顯示在圖4B中，其示出了環(huán)體62、環(huán)狀空間64以及一個噴嘴66。優(yōu)選地，環(huán)狀空間64具有寬度為.160英寸并且高度為.110英寸的矩形剖面。優(yōu)選地，每個噴嘴66具有.028英寸的直徑。隔圈/注入環(huán)42的環(huán)狀空間64和注入噴嘴66形成進(jìn)入晶體腔44(圖3)的超臨界流體通路。在超臨界處理中，超臨界流體首先進(jìn)入環(huán)狀空間64，環(huán)狀空間64作為超臨界流體的儲存器。然后通過注入噴嘴66將超臨界流體到晶片腔44內(nèi)，在晶片腔44(圖3)內(nèi)產(chǎn)生渦流。
本發(fā)明的晶片腔44和兩個排出口顯示在圖5中。由可以選擇的頂蓋32A、晶片工作臺34以及隔圈/注入環(huán)42形成的晶片腔44優(yōu)選地通過丙個排出口70排出。兩個排出口70包括往復(fù)件72，其交替位于第一位置74和第二位置76之間。通過往復(fù)件72在第一和第二位置之間交替，由隔圈/注入環(huán)42形成的渦流中心在第一排出口78和第二排出口80之間交替。優(yōu)選地，第一排出口78和第二排出口80具有.50英寸的直徑，并具有相隔1.55英寸的中心。此外，根據(jù)本發(fā)明的具體實施，直徑和距離可以更大或更小。
在操作中，引入的超臨界流體82進(jìn)入隔圈/注入環(huán)42的環(huán)狀空間64，在晶片腔44內(nèi)產(chǎn)生渦流，隨著往復(fù)件從第一位置74移動到第二位置76，靠近第一和第二排出口78和80交替地產(chǎn)生第一和第二渦流中心。然后流出的超臨界流體84從兩個排出口70排出。以此方式，確保了半導(dǎo)體晶片46的整個表面的超臨界處理。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，隔/注入環(huán)42的注入噴嘴66和兩個排出口70可以通過閘門閥引入到具有進(jìn)口和出口的用于半導(dǎo)體襯底的普通壓力室內(nèi)。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，根據(jù)用于半導(dǎo)體襯底的特定的超臨界工藝，由于特定的超臨界工藝不要求用于適當(dāng)處理的渦流，因此不需要隔圈/注入環(huán)42。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，兩個排出口70的往復(fù)件72可以由更普通的閥裝置代替。
本發(fā)明的優(yōu)選壓力室顯示在圖6中。優(yōu)選的壓力室30A包括壓力室框架10、備選頂蓋32A、晶片工作臺組件34A、密封板38、備選活塞40A、以及氣動汽缸86。晶片工作臺組件34A包括下工作臺88、上工作臺90以及臺座92。備選活塞40A包括備選活塞體54A和備選活塞頸56A。
備選活塞頸56A包括空心的中心部分，在其中氣動汽缸86連接到備選活塞40A。備選活塞頸56A連接到活塞頸56A頂部的下工作臺88。下工作臺88連接到下工作臺88上表面處的上工作臺90。下工作臺88和上工作臺90連接到下和上工作臺88和90的中心處的臺座92。臺座92連接到臺座92下端的氣動汽缸86。臺座92包括真空口94，其為臺座真空吸盤96提供真空。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，優(yōu)選的壓力室30A包括到達(dá)真空口94的真空管線以及到達(dá)氣動汽缸86的氣動管線。
上工作臺90的頂視圖顯示在圖7A中。上工作臺90包括第四和第五O形環(huán)槽100和102，以及第一和第二真空槽104和106。在操作中，第四和第五O形環(huán)占據(jù)了第四和第五O形環(huán)槽100和102。
上工作臺90的部分剖面圖顯示在圖7B中。剖面包括第四和第五O形環(huán)槽100和102、第一和第二真空槽104和106以及第二真空口108。在操作中，第二真空口108連接到真空泵，以便為第一和第二真空槽104和106提供真空。由此，第四O形環(huán)槽100和第一真空槽104與下工作臺88以及臺座92(圖6)一起形成真空吸盤。第五O形環(huán)槽102和第二真空槽為真空吸盤提供余度(redundancy)，以便穿過第四O形環(huán)槽100的泄漏不會影響真空吸盤的功能。余度也為半導(dǎo)體晶片46提供了背面保護(hù)(圖6)。
上工作臺90的下表面進(jìn)一步顯示在圖7C中。優(yōu)選地，下表面90包括電阻加熱元件槽110。優(yōu)選地在操作中，電阻加熱元件位于電阻加熱元件槽110內(nèi)以幫助加熱晶片腔44和半導(dǎo)體晶片46(圖6)。
上工作臺90的尺寸優(yōu)選制作得能容納300mm晶片。一備選的上工作臺可用于代替上工作臺90，其中備選上工作臺具有第四和第五O形環(huán)槽100和102，第一和第二真空槽的尺寸制作得能容納除300mm晶片之外的其它尺寸晶片，例如200mm晶片。由此，不需要更換優(yōu)選的壓力室30A(圖6)中的晶片工作臺組件34A，僅需要更換上工作臺90，以容納不同尺寸的晶片。
壓力室框架10、備選頂蓋32A、隔圈/注入環(huán)42以及優(yōu)選的壓力室30A的晶片工作臺組件34A進(jìn)一步顯示在圖8A-8F中。晶片工作臺組件34A包括下工作臺88、上工作臺90以及臺座92。下工作臺包括第六和第七O形環(huán)槽112和114，以用于第六和第七O形環(huán)(未示出)，第六和第七O形環(huán)分別將下工作臺88密封到上工作臺90和臺座92。下工作臺88還包括將真空泵連接到第二真空口108(圖7B)的第三真空口(未示出)。
在圖8A中，晶片工作臺組件34A處于閉合位置，并且晶片腔44是空的。在圖8B中，備選活塞40A(圖6)將晶片工作臺組件34A降低到裝載位置。在圖8C中，機械手末端執(zhí)行器116已將半導(dǎo)體晶片46移到優(yōu)選的壓力室30A內(nèi)。在圖8D中，臺座92由汽缸86(圖6)驅(qū)動以將半導(dǎo)體晶片46提升脫離機械手末端執(zhí)行器116，機械手末端執(zhí)行器116從優(yōu)選的壓力室30A收回。隨著臺座92升高半導(dǎo)體晶片46脫離機械手末端執(zhí)行器，穿過第一真空口94施加的真空將半導(dǎo)體晶片46固定到臺座真空吸盤96。
在圖8E中，通過汽缸86降低臺座92，以便在第七O形環(huán)槽114處，臺座92的下表面密封到下工作臺88。隨著臺座92到達(dá)下工作臺88，施加到第一和第二真空槽104和106的真空將半導(dǎo)體晶片46固定到上工作臺90。在圖8F中，備選的活塞40A已經(jīng)將晶片工作臺組件34A升高，以便晶片腔44密封在上工作臺90和隔圈/注入環(huán)42之間。
引入了本發(fā)明的第二備選壓力室的本發(fā)明的超臨界處理組件顯示在圖9中。超臨界處理組件200包括第二備選壓力室30B、壓力室加熱器204、二氧化碳提供裝置206、循環(huán)回路208、循環(huán)泵210、化學(xué)劑和清洗劑提供裝置212、分離容器214、液體/固體廢料收集容器217、以及液化凈化裝置219。
第二備選壓力室30B包括備選壓力室外殼12A和備選晶片工作臺34B。備選壓力室外殼12A和備選晶片工作臺34B形成用于半導(dǎo)體襯底46的備選晶片腔44A。備選壓力室外殼12A包括備選注入噴嘴66A。優(yōu)選地，備選晶片工作臺34B使用液壓力頂住備選壓力室外殼12A。也可以選擇，備選晶片工作臺34B使用機械夾緊力頂住備選壓力室外殼12A。優(yōu)選地，通過釋放液壓力將備選晶片工作臺34B移動到裝載/卸載位置215。也可以選擇，通過釋放機械夾緊力，將備選晶片工作臺34B移動到裝載/卸載位置215。另外可以選擇，通過操作連接到備選晶片工作臺34B的驅(qū)動螺釘或通過使用氣動力，將備選晶片工作臺34B移動到裝載/卸載位置215。
二氧化碳提供裝置206包括二氧化碳提供容器216、二氧化碳泵218、以及二氧化碳加熱器220?；瘜W(xué)劑和清洗劑提供裝置212包括化學(xué)制品提供容器222、清洗劑提供容器224、以及第一和第二高壓注入泵226和228。
二氧化碳提供容器216借助二氧化碳泵218和二氧化碳管道230連接到第二備選壓力室30B。二氧化碳管道230包括位于二氧化碳泵218和第二備選壓力室30B之間的二氧化碳加熱器220。壓力室加熱器204連接到第二備選壓力室30B。循環(huán)泵210位于循環(huán)回路208上。循環(huán)回路208在循環(huán)入口232和循環(huán)出口234處連接到第二備選壓力室30B?；瘜W(xué)制品提供容器222借助化學(xué)制品提供管線236連接到循環(huán)回路208。清洗劑提供容器224借助清洗劑提供管線238連接到循環(huán)回路208。分離容器214借助排氣管道240連接到第二備選壓力室30B。液體/固體廢料收集容器217連接到分離容器214。
分離容器214優(yōu)選借助返回氣管道連接到液化/凈化裝置219。液化/凈化裝置219優(yōu)選借助液體二氧化碳管道243連接到二氧化碳提供容器216。可以選擇，裝置外的位置處設(shè)置著液化/凈化裝置219，其接受氣收集容器中的排出氣體，并將液體二氧化碳返回到液體二氧化碳容器。
壓力室加熱器204加熱第二備選壓力室30B。優(yōu)選地，壓力室加熱器204為加熱套?？梢赃x擇，壓力室加熱器為某種其它類型的加熱器。
優(yōu)選地，第一和第二過濾器221和223連接到循環(huán)回路208。優(yōu)選地，第一過濾器221包括細(xì)濾器。更優(yōu)選，第一過濾器221包括構(gòu)形為過濾0.05μm和更大顆粒的細(xì)濾器。優(yōu)選地，第二過濾器223包括粗過濾器。更優(yōu)選，第二過濾器223包括構(gòu)形為過濾2-3μm和更大顆粒的粗過濾器。優(yōu)選地，第三過濾器225將二氧化碳提供容器216連接到二氧化碳泵218。優(yōu)選地，第三過濾器225包括細(xì)濾器。更優(yōu)選，第三過濾器225包括構(gòu)形為過濾0.05μm和更大顆粒的細(xì)濾器。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，超臨界處理組件200包括閥、控制電子裝置、以及為典型的超臨界流體處理系統(tǒng)的多用連接裝置。此外，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，備選注入噴嘴66A能構(gòu)形成備選晶片工作臺34B的一部分，而不是備選室外殼12A的一部分。
在操作中，超臨界處理組件優(yōu)選用于從半導(dǎo)體晶片46上除去光致抗蝕劑和光致抗蝕劑殘留物。使用超臨界處理組件200的光致抗蝕劑除去工藝包括裝載步驟、清潔工序、清洗工序以及卸載步驟。
在裝載步驟中，半導(dǎo)體晶片46放置在備選晶片工作臺34B上，然后將備選晶片工作臺34B移動靠住備選室外殼12A，將備選晶片工作臺34B密封到頂住備選室外殼12A，由此，形成備選晶片腔44A。
清潔工序包括第一到第四工藝步驟。在第一工藝步驟中，通過二氧化碳泵218將備選晶片腔44A加壓到需要的超臨界條件。在第二工藝步驟中，第一注入泵226將來自化學(xué)制品提供容器222的溶劑借助化學(xué)制品提供管線和循環(huán)回路208泵送到備選晶片腔44A內(nèi)。達(dá)到需要的超臨界條件之后，二氧化碳泵停止向備選晶片腔44A加壓。達(dá)到溶劑的需要濃度之后，第一注入泵226停止注入溶劑。在第三工藝步驟中，循環(huán)泵210使超臨界二氧化碳和溶劑循環(huán)穿過備選晶片腔44A和循環(huán)回路208循環(huán)，直到從半導(dǎo)體晶片上除去光致抗蝕劑和光致抗蝕劑殘留物。在第四工藝步驟中，晶片腔44A被部分排氣，同時將壓力保持在臨界壓力之上，然后通過二氧化碳泵218重新加壓并再次部分排氣，同時將壓力保持在臨界壓力之上。
清洗工序包括第四到第七工藝步驟。在第四工藝步驟中，通過二氧化碳泵218對備選晶片腔加壓。在第五工藝步驟中，第二注入泵228借助清洗劑提供管線238和循環(huán)回路208將來自清洗劑提供容器224的清洗劑泵送到備選晶片腔44A內(nèi)。達(dá)到清洗劑的需要濃度之后，第二注入泵228停止注入清洗劑。在第六工藝步驟中，循環(huán)泵210使超臨界二氧化碳和清洗劑穿過備選晶片腔44A和循環(huán)回路208循環(huán)預(yù)定的時間。在第七工藝步驟中，備選晶片腔44A被減壓?？梢赃x擇地，發(fā)現(xiàn)可以不需要第五和第六工藝步驟。
在卸載步驟中，將備選晶片工作臺34B移動到裝載/卸載位置215，在該處從備選晶片工作臺34B上移走半導(dǎo)體。
優(yōu)選地，至少兩個本發(fā)明的超臨界處理組件形成多工件處理系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)提供了同時處理至少兩個半導(dǎo)體晶片的能力。多工件處理系統(tǒng)公開在申請日為2000年11月1日的美國專利申請No.09/704,642中，它的全部內(nèi)容作為參考引入?？梢赃x擇地，本發(fā)明的超臨界處理組件和非超臨界處理組件一起形成多工藝半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的一部分。多工藝半導(dǎo)體處理系統(tǒng)公開在申請日為2000年11月1日的美國專利申請No.09/704,641中，它的全部內(nèi)容作為參考引入。另外可以選擇地，本發(fā)明的超臨界處理組件形成采用本發(fā)明的單個超臨界處理組件的獨立型超臨界處理系統(tǒng)的一部分。
本發(fā)明的第三備選壓力室包括增加了在半導(dǎo)體襯底46上方的備選室外殼12A的表面增強特性的第二備選壓力室34B。表面增強特性包括從備選晶片腔44A的外徑到備選晶片腔44A中心的高度變化，以便在半導(dǎo)體晶片46上提供更均勻的分子速度。優(yōu)選地，高度變化包括從備選晶片腔34B外徑處的高點到備選晶片腔34B中心處的低點，在晶片腔34B的中心提供了更狹窄的空間?？蛇x擇地，高度變化包括備選晶片腔34B外徑處的高點、備選晶片腔34B的外徑和中心之間的低點、以及備選晶片腔34B的中心處的中間點。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，本發(fā)明的優(yōu)選壓力室30A和第一到第三備選壓力室適合于超臨界以下條件的高壓處理。
對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說顯然，可以對優(yōu)選實施例進(jìn)行其它各種修改，同時不脫離附帶權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種處理半導(dǎo)體襯底的高壓室，包括a.包括第一密封表面的室外殼；b.包括用于支撐半導(dǎo)體襯底的區(qū)域和第二密封表面的工作臺；c.將工作臺連接到室外殼的機械驅(qū)動機構(gòu)，從而在操作中機械驅(qū)動機構(gòu)可將工作臺與室外殼分離，用于裝載半導(dǎo)體襯底，此外在操作中，機械驅(qū)動機構(gòu)可使工作臺的第二密封表面和室外殼的第一密封表面形成半導(dǎo)體襯底周圍的高壓處理室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，其中室外殼的第一密封表面包括O形環(huán)槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的高壓室，還包括O形環(huán)槽內(nèi)的O形環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，其中工作臺的第二密封表面包括O形環(huán)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的高壓室，還包括O形環(huán)槽內(nèi)的O形環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，其中室外殼的第一密封表面密封到隔圈，另外工作臺的第二密封表面密封到隔圈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，其中機械驅(qū)動機構(gòu)包括由流體驅(qū)動的活塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的高壓室，其中流體包括不能壓縮的流體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的高壓室，其中流體包括能壓縮的流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，其中機械驅(qū)動機構(gòu)包括機電驅(qū)動機構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的高壓室，其中機電驅(qū)動機構(gòu)包括線性傳動裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的高壓室，其中線性傳動裝置包括傳動螺桿。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓室，還包括連接到室外殼和工作臺的機械夾具，使得操作中在處理期間機械夾具保持高壓處理室。
14.一種處理半導(dǎo)體襯底的高壓室，包括a.室外殼；b.包括用于支撐半導(dǎo)體襯底的區(qū)域的工作臺；c.將工作臺連接到室外殼的機械驅(qū)動機構(gòu)，從而在操作中機械驅(qū)動機構(gòu)可將工作臺與室外殼分離以用于裝載半導(dǎo)體襯底；d.連接到室外殼的密封裝置，從而在操作中機械驅(qū)動機構(gòu)使用于密封的裝置、工作臺、以及室外殼可形成半導(dǎo)體襯底周圍的高壓處理室。
15.一種用于半導(dǎo)體襯底的高壓處理裝置，包括a.壓力室框架；b.連接到壓力室框架并包括活塞體和活塞頸的活塞，壓力室框架和活塞體形成第一流體腔；c.連接壓力室框架的密封板，密封板可與壓力室框架、活塞體以及活塞頸共同形成第二流體腔；d.連接到活塞頸的工作臺，工作臺包括用于支撐半導(dǎo)體襯底的區(qū)域以及第一密封表面；以及e.頂蓋，它連接到壓力室框架并包括第二密封表面，工作臺的第一密封表面和頂蓋的第二密封表面被構(gòu)型成在操作中第一和第二密封表面可形成高壓處理室。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中在操作中高壓處理室工作在超臨界條件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中在操作中高壓處理室工作在超臨界以下的條件。
全文摘要
高壓處理室包括室外殼、工作臺以及機械驅(qū)動機構(gòu)。室外殼包括第一密封表面。工作臺包括用于支撐半導(dǎo)體襯底的區(qū)域以及第二密封表面。機械驅(qū)動機構(gòu)將工作臺連接到室外殼。在操作中，機械驅(qū)動機構(gòu)將工作臺與室外殼分開，用于裝載半導(dǎo)體襯底。在進(jìn)一步的操作中，機械驅(qū)動機構(gòu)使工作臺的第二密封面以及室外殼的第一密封表面在半導(dǎo)體襯底的周圍形成高壓處理室。
文檔編號H01L21/00GK1969367SQ01813187
公開日2007年5月23日 申請日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者M·A·比伯格, F·P·萊曼, T·R·蘇頓 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社