用于處理晶片狀物品的表面的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總地涉及用于處理諸如半導體晶片之類的晶片狀物品的表面的裝置，其中一個或多個處理流體可從封閉的加工腔內(nèi)回收。
【背景技術(shù)】
[0002]半導體晶片經(jīng)受各種表面處理加工，例如蝕刻、清洗、拋光和材料沉積。為了適應(yīng)這些加工，可通過與可轉(zhuǎn)動載體關(guān)聯(lián)的卡盤相對于一個或多個處理流體噴嘴支承單個晶片，如同例如在美國專利N0.4，903，717和5，513，668中描述的那樣。
[0003]替代地，以適于支承晶片的環(huán)轉(zhuǎn)子形式出現(xiàn)的卡盤可位于封閉的加工腔內(nèi)并通過主動磁性軸承無物理接觸地被驅(qū)動，如同例如在國際公布N0.W02007/101764和美國專利N0.6，485，531中描述的那樣。
[0004]封閉腔單晶片濕式加工的改善設(shè)計在共有的未決申請美國公開N0.2013/0062839中有描述，其中邊門允許將晶片裝載入和移除自加工腔，而加工液體和氣體可通過在封閉的加工腔的頂部固定的蓋被引入到腔內(nèi)。
[0005]加工蒸氣在工件表面上或腔的內(nèi)表面上的凝結(jié)可能造成不合乎需要的加工參數(shù)變化，并且凝結(jié)液體的液滴甚至可能沖擊被形成在工件上的精細器件結(jié)構(gòu)，由此造成損壞并降低產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明人已研發(fā)出一種用于處理晶片狀物品的改善的方法和裝置以及與這一方法和裝置一起使用的改進蓋。
[0007]由此，本發(fā)明一個方面涉及用于加工晶片狀物品的裝置，其包括封閉加工腔，該封閉加工腔包括提供氣密外殼的殼體。旋轉(zhuǎn)卡盤位于封閉的加工腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)卡盤適于將晶片狀物品保持在其上。蓋被固定至封閉加工腔的上部，蓋包括下表面以及用于將下表面加熱至所需的溫度的至少一個加熱元件，所述下表面向內(nèi)面向腔。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件被安裝在蓋內(nèi)。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件被安裝成與蓋熱接觸，以使蓋的下表面通過至少一個加熱元件被加熱。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，蓋包括下板，該下板包括下表面并由耐化學塑料形成。
[0011 ] 在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件包括電加熱層。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件包括被提供以受熱液體的熱交換導管。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，蓋包括形成自復(fù)合纖維增強材料的上板以及包括下表面并由耐化學塑料形成的下板，至少一個加熱元件被夾設(shè)在上板和下板之間。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，下板由耐化學塑料形成，該耐化學塑料選自由聚四氟乙烯(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)構(gòu)成的組。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，上板由碳纖維增強塑料形成。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，碳纖維增強塑料包括從由環(huán)氧樹脂、聚酯、乙烯基酯和尼龍構(gòu)成的組中選取的結(jié)合聚合物。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例中，裝置也包括:被配置成以選定溫度向封閉加工腔內(nèi)供給液體的液體分配器；以及被定位以檢測封閉加工腔內(nèi)的溫度的至少一個溫度傳感器；以及控制至少一個加熱元件以將下表面維持在比由液體分配器供給的受熱液體的溫度高至少5K的溫度下的控制器。
[0018]在另一方面，本發(fā)明涉及封閉用于加工晶片狀物品的加工腔的蓋，該蓋包括下表面以及用于將下表面加熱至所需溫度的至少一個加熱元件，所述下表面向內(nèi)面向腔。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的蓋的優(yōu)選實施例中，蓋包括下板，該下板包括下表面并由耐化學塑料形成。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的蓋的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件包括電加熱層。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的蓋的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件包括被提供以受熱液體的熱交換導管。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的蓋的優(yōu)選實施例中，至少一個加熱元件被安裝在蓋內(nèi)并與蓋熱接觸，以使蓋的下表面通過至少一個加熱元件被加熱。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的蓋的優(yōu)選實施例中，蓋包括形成自復(fù)合纖維增強材料的上板以及包括下表面并由耐化學塑料形成的下板，至少一個加熱元件被夾設(shè)在上板和下板之間。
[0024]在又一方面，本發(fā)明涉及濕式加工盤形物品的方法，該方法包括:
[0025]將晶片狀物品定位在通過蓋封閉的加工腔內(nèi)，該蓋具有向下面向加工腔內(nèi)的下表面；
[0026]將受熱液體分配在所述晶片狀物品上；以及
[0027]將所述蓋的下表面加熱至比所述受熱液體的溫度高至少5K的溫度。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例中，蓋的下表面通過被安裝在蓋內(nèi)的至少一個電加熱元件被加熱。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例中，在分配受熱液體期間監(jiān)視封閉加工腔的內(nèi)部溫度，并在監(jiān)視溫度的基礎(chǔ)上控制對蓋的下表面的加熱。
【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)勢在閱讀下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述之后將變得更為明顯，在附圖中:
[0031]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的加工腔的解說性橫截面?zhèn)纫晥D，其中內(nèi)罩圖示為處于其第一位置；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的加工腔的解說性橫截面?zhèn)纫晥D，其中內(nèi)罩圖示為處于其第二位置；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明的蓋的一個實施例的截面立體圖；以及
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明的蓋的另一實施例的截面立體圖。
【具體實施方式】
[0035]現(xiàn)在參見圖1，根據(jù)本發(fā)明第一實施例，用于處理晶片狀物品的表面的裝置包括外加工腔I，其優(yōu)選地由涂有PFA(全氟烷氧基)樹脂的鋁制成。在該實施例中的腔具有主要圓柱壁10、下部12和上部15。從上部15伸出更窄的圓柱壁34，該圓柱壁34由蓋36封閉。
[0036]旋轉(zhuǎn)卡盤30被布置在腔I的上部，并由圓柱壁34環(huán)繞。旋轉(zhuǎn)卡盤30在裝置使用期間可轉(zhuǎn)動地支承晶片W。旋轉(zhuǎn)卡盤30包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器包括環(huán)齒輪38，該環(huán)齒輪38配合住并驅(qū)動多個可偏心移動的夾具部件以有選擇地接觸和釋放晶片W的外周緣。
[0037]在該實施例中，旋轉(zhuǎn)卡盤30是被設(shè)置在圓柱壁34的內(nèi)表面附近的環(huán)轉(zhuǎn)子。定子32與圓柱壁34的外表面相鄰地相對于環(huán)轉(zhuǎn)子設(shè)置。轉(zhuǎn)子30和定子32充當電機，藉此環(huán)轉(zhuǎn)子30 (并因此所支承的晶片W)可通過主動磁性軸承轉(zhuǎn)動。例如，定子32可包括多個電磁線圈或繞組，它們可主動地受到控制以通過被設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的相應(yīng)永磁體可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動旋轉(zhuǎn)卡盤30。旋轉(zhuǎn)卡盤30的軸向和徑向軸承也可通過定子的主動控制或通過永磁體來實現(xiàn)。由此，旋轉(zhuǎn)卡盤30可浮起并脫離機械接觸地轉(zhuǎn)動驅(qū)動。替代地，轉(zhuǎn)子可通過被動軸承保持，其中轉(zhuǎn)子的磁體通過相應(yīng)的高溫超導磁體(HTS-磁體)保持，該HTS磁體圓周地布置在腔體外側(cè)的外轉(zhuǎn)子上。通過該替代實施例，環(huán)轉(zhuǎn)子的每個磁體被釘扎至外轉(zhuǎn)子的其相應(yīng)HTS-磁體。因此，內(nèi)轉(zhuǎn)子無物理連接地作出與外轉(zhuǎn)子相同的移動。
[0038]蓋36是一種改進設(shè)計，并包括由復(fù)合纖維增強材料形成的上板50以及下板60，該下板60面朝加工腔內(nèi)并由耐化學塑料形成，在該實施例中耐化學塑料是ECTFE。在該實施例中，加熱元件62被夾設(shè)在上板50和下板60之間，如圖3中清楚地示出那樣。
[0039]加熱元件62優(yōu)選地是電加熱層62，用于將下板60加熱至一溫度，該溫度防止在板60的面朝加工腔內(nèi)的表面上發(fā)生加工蒸氣的凝結(jié)。電加熱層62優(yōu)選地是硅橡膠加熱器。
[0040]蓋36包括中央開口 56，處理液體或漂洗液體可通過中央開口 56以選定的溫度被分配到晶片W上。溫度傳感器63被定位以檢測封閉的加工腔內(nèi)的溫度，并將其輸出提供至控制器(未示出)以控制加熱元件62以將下板60的向內(nèi)朝向的下表面維持在一溫度，該溫度比通過液體分配器提供的受熱液體的溫度高出至少5K。
[0041]替代地，加熱元件62可通過監(jiān)視受熱液體在被提供入加工腔時的溫度得到控制，以將下板60的向內(nèi)朝向的下表面維持在一溫度，該溫度比通過液體分配器提供的受熱液體的溫度高出至少5K。
[0042]間隔板64用來維持被擠壓以與下板60接觸的加熱層62，就像環(huán)形間隔件66那樣，其后一元件優(yōu)選地由不銹鋼形成。
[0043]這種配置有效地防止受熱的加工蒸氣凝結(jié)在蓋36的表面上，并由此防止結(jié)果產(chǎn)生的滴液的不利效果。
[0044]將理解，通過以前述方式加熱蓋的朝內(nèi)面向表面，加熱元件62不加熱晶片，因此