用于晶片处理的处理室及其相关方法技术

本发明专利技术提供了一种晶片处理室，其用以使处理室内流体以及流体压力可以可变的方式来控制。该处理室采用了可移动平扳，其构造成可控制该处理室中内部体积中的流体以及流体压力。并且，该可移动平板也可用来将该处理室中的内部体积与该处理室中的外部体积分离。除此之外，本发明专利技术还提供了用于该处理室中的晶片固定装置。该晶片固定装置利用介于晶片上表面及下表面之间的压力差，来将该晶片拉向与该晶片下表面相接触的晶片支撑结构，其中该晶片被固定且保持在不动状态下。本发明专利技术还提供了高压处理室结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.专利
本专利技术大致涉及半导体晶片处理。2.相关技术的介绍在制造半导体设备时，半导体晶片(“晶片”或“基板”)的表面必须经过清洗程序，以去除化学污染及微粒污染。若未去除污染，则该半导体装置上的晶片便会运作不良或变成次品。微粒污染通常由具有可附着于晶片表面的亲和性的明确材料的微小粒子所构成。微粒污染的例子包括有机及无机残留物如硅尘、二氧化硅、研磨液残留物、聚合物残留物、金属薄片，大气灰尘，塑料粒子以及硅酸盐粒子等等。晶片的清洗程序通常是利用在该晶片表面上施加流体来进行。在一些情形下，该流体施加在密封处理室中的晶片上。将流体施加至晶片的方法又影响到该晶片清洗程序的有效性。例如，在该晶片表面的特定流体模式可提供有利的清洗结果。除此之外，在该晶片表面施加特定的流体压力也可提供有利的清洗结果。通常，不同的晶片清洗处理室必须具有在晶片表面上施加不同的流体流模式以及流体压力。这种使不同晶片清洗处理室满足各种晶片清洗过程要求的需求会对整体晶片处理程序的成本及安装带来问题。此外，需要使用高流体压力的晶片清洗过程通常需要使用大型晶片清洗处理室以承受高压。较大的晶片清洗处理室相应地增加了晶片处理的整体成本。有鉴于上述情形，具有可控制各种流体压力及流体流模式以满足不同晶片清洗过程需求的晶片清洗处理室确实有其需要。该晶片清洗处理室也应能够适用于各种尺寸的晶片。并且，该晶片清洗处理室应结合在整体尺寸最小时容纳最大压力的能力。该处理室设计的重要方面为晶片在该处理室中被支撑或固定的方法。该晶片应在该处理室中被牢固地固定，以防止该晶片上升或移动。若上升或移动时，该晶片便暴露在高度的受损风险中。并且，晶片的上升将导致该晶片的背面更加暴露在处理室内的清洗液及其副产品中。该晶片的背面暴露在清洁液及其副产品中会导致污染的增加，并且清洁的困难度也随之增加。因此，在过程中将处理室内的晶片牢固地固定是非常重要的。一种在处理室中将晶片固定住的常规选择包括，通过与该晶片上表面相接触而固定该晶片。使用夹具与该晶片上表面接触有可能对夹具-晶片界面造成损害。在处理室中将晶片固定住的另一种常规选择包括使用静电夹头将该晶片下推在支撑件上。使用静电夹头会增加处理室设计的复杂性。举例来说，若该处理室的设计具有压力边界，则与该静电夹头相关的设备(例如电源)也必须兼容，以维护该压力边界的整体性。将晶片固定在处理室中的常规选择对于晶片损害以及安装之复杂性，特别是当该处理室包括压力边界时均会产生问题。为了确保该晶片的完整性以及简化处理室的设计，最好不使用夹具与该晶片上表面接触，也不使用静电夹头，将该晶片固定在处理室内。鉴于上述说明，在晶片处理时，需要一种可有效地将晶片固定在处理室内的晶片固定装置。该晶片固定装置应可在不接触到该晶片上表面的情况下使用，并且增加处理室设计复杂性的程度最小。晶片处理经常需要在高压状态下执行。继续上述晶片清洗过程的例子，有些晶片清洗过程包括将该晶片表面暴露在超临界流体中。在这种过程中，晶片处理体积内应提供高压，以保持该超临界流体的超临界状态。因此，晶片处理模块(也就是处理室)必须可以保持晶片处理程序所需的高压。鉴于上述说明，需要一种能够安全地与较低压晶片传送模块形成接口的高压晶片处理模块。该高压晶片处理模块应可适于高压晶片处理，例如超临界流体清洗。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例公开了一种晶片清洗处理室。该晶片清洗处理室包括具有多个支撑表面的下支撑件。该下支撑件包括存在多个支撑表面之间的第一体积。该晶片清洗处理室还包括支撑在该下支撑件的多个支撑表面上的平板。该平板覆盖在下支撑件的第一体积上。该平板也具有多个晶片支撑表面以便容纳并支撑晶片。第二体积存在于该平板的多个晶片支撑表面之间。除此之外，入口及出口位于该平板的周边以引入流体。该入口及出口位于容纳该晶片处的外侧。该晶片清洗处理室还包括覆盖在该平板上的上支撑件。该上支撑件与该下支撑件在该平板周边的外侧相接。位于该上支撑件内的第三体积覆盖在由该平板支撑的晶片上方。第三体积可容纳流体。流体流可通过平板的入口及出口而以规定的形式而引入。流体则可通过第一体积及第二体积有限度地流体相通。在另一实施例中公开了一种晶片处理装置。该晶片处理装置包括具有上部及下部的处理室。支撑结构是分布于该处理室下部内的第一体积中。并且，附加的支撑结构分布于该处理室上部的第二体积中。晶片处理装置还包括配置于该处理室下部支撑结构上的下位板。当放置在支撑结构上时，下位板便压在该处理室下部内的第一体积上。下位板包括多个分布在该下位板内第三体积中的多个晶片支撑结构。该多个晶片支撑结构可支撑晶片。当晶片放置在该晶片支撑结构上时，晶片便覆盖在下位板内的第三体积上。晶片处理装置还包括连接在处理室上部支撑结构的上位板。当上位板连接至支撑结构时，上位板便位于该处理室上部内的第二体积下方。上位板用作在上位板与晶片之间的第四体积的上边界，并且被下位板支撑住。第四体积可容纳流体。并且，第四体积可与第一、第二及第三体积有限度地流体相通。另一实施例中公开了一种制造晶片处理室的方法。该方法包括形成下部支撑板，其支撑表面分布于下部支撑板内的第一体积内。第一体积具有第一流体入口及第一流体出口。该方法还包括形成晶片支撑板，其具有分布于晶片支撑板内的第二体积内的晶片支撑表面。该晶片支撑表面可容纳晶片。一旦晶片被容纳，则该晶片便形成晶片支撑板内部第二体积的上边界。第二体积具有第二流体入口及第二流体出口。并且，该流体入口及流体出口位于晶片支撑板的周边，且位于容纳晶片位置的外侧。该方法还包括将晶片支撑板固定于下部支撑板。一旦固定之后，晶片支撑板便由分布于下支撑板第一体积内的支撑表面所支撑。并且，该晶片支撑板也用作形成下支撑板内的第一体积的上边界。该方法接着形成上支撑板，其包括压在晶片支撑板的晶片支撑表面上所容纳的晶片上方的第三体积。该方法还包括将上支撑板固定在下支撑板上，以便形成于上支撑板内的第三体积。第三体积与外部环境的隔离可通过在上支撑板及下支撑板间放置密封件来实现。在另一实施例中公开了一种执行晶片清洗过程的方法。该方法包括提供可在其中执行晶片清洗过程的处理室。该处理室还包括覆盖在待清洁晶片上方的第一体积。处理室还包括用以支撑晶片的平板。第二体积位于晶片正下方的平板内。在该处理室中，支撑结构用来支撑该平板。支撑结构包括在该平板正下方的第三体积。该方法还包括施压于第一体积上，以使其具有比第二体积更高的压力。该方法还包括施压于第二体积上，以使其具有比第三体积更高的压力。对第三体积施压，以使其压力介于第二体积和处理室外部环境压力之间。另外，在该方法中，流体被提供至待清洗晶片上方的第一体积。流体被调配以用于进行晶片清洗过程。在另一实施例中公开了一种晶片固定装置。该晶片固定装置包括具有多个晶片支撑表面的晶片支撑结构。下部体积形成于多个晶片支撑表面之间的晶片支撑结构内。该下部体积在多个晶片支撑表面上的晶片下方。该晶片固定装置还包括上部体积，其形成于放置于多个晶片支撑表面上方的晶片之上。抽空源用来降低该下部体积的压力。下部体积的降压会导致上部体积的压力高于下部体积。下部体积的较低压力则可使晶片保持在多个晶片支撑表面上方。在另一实施例中公开了一种晶片处理室。该晶片处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片处理室，包括：下支撑件，其具有多个支撑表面，所述下支撑件包括位于所述多个支撑表面之间的第一体积；由所述多个支撑表面所支撑的平板，所述平板覆盖在所述第一体积上，所述平板具有多个晶片支撑表面以容纳和支撑晶片，所述平板具有 位于所述多个晶片支撑表面之间的第二体积，所述平板具有入口及出口以便引入流体流，所述入口及出口被限定在所述平板的周边，并且位于将要容纳所述晶片的位置外侧；和覆盖在所述平板上的上支撑件，所述上支撑件与在所述平板的周边外侧的下支撑件相接， 所述上支撑件具有设置成位于所述平板所支撑的晶片上方的第三体积，所述第三体积能够使所述流体流根据所述平板的入口及出口的设定结构而引入，所述第三体积与所述第一体积及第二体积形成有限的流体相通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-31 10/404,402;US 2003-3-31 10/404,502;US1.一种晶片处理室，包括下支撑件，其具有多个支撑表面，所述下支撑件包括位于所述多个支撑表面之间的第一体积；由所述多个支撑表面所支撑的平板，所述平板覆盖在所述第一体积上，所述平板具有多个晶片支撑表面以容纳和支撑晶片，所述平板具有位于所述多个晶片支撑表面之间的第二体积，所述平板具有入口及出口以便引入流体流，所述入口及出口被限定在所述平板的周边，并且位于将要容纳所述晶片的位置外侧；和覆盖在所述平板上的上支撑件，所述上支撑件与在所述平板的周边外侧的下支撑件相接，所述上支撑件具有设置成位于所述平板所支撑的晶片上方的第三体积，所述第三体积能够使所述流体流根据所述平板的入口及出口的设定结构而引入，所述第三体积与所述第一体积及第二体积形成有限的流体相通。2.根据权利要求1所述的晶片处理室，其特征在于，所述第一体积代表位于所述晶片处理室的中心区域和外部区域之间的中间体积，所述第二体积代表处于所述晶片下方的体积，所述第三体积代表处于所述晶片上方的体积。3.根据权利要求1所述的晶片处理室，其特征在于，所述晶片处理室还包括第一体积入口，其用来提供流体至所述第一体积中；第一体积出口，其用来将所述第一体积内的流体排出；第二体积入口，其用来提供流体至所述第二体积中；以及第二体积出口，用来将所述第二体积内的流体排出。4.根据权利要求1所述的晶片处理室，其特征在于，所述晶片处理室还包括密封件，其设置在所述上支撑件和下支撑件之间，所述密封件用来将所述第三体积与外部环境隔离。5.一种晶片处理装置，包括处理室，其具有上部和下部，所述下部具有分布在第一体积内的支撑结构，所述上部具有分布在第二体积内的支撑结构；下平板，其设置在所述下部的支撑结构上且覆盖在所述第一体积上方，所述下平板具有多个分布在第三体积内的晶片支撑结构，多个晶片支撑结构能够支撑将要放置在所述第三体积上方的晶片；以及上平板，其设置成连接在上部的支撑结构上，且位于所述第二体积的下方，所述上平板提供了限定于所述上平板与将要被所述下平板支撑的晶片之间的第四体积的上边界，所述第四体积可容纳流体，所述第四体积与所述第一体积、第二体积以及第三体积形成有限的流体相通。6.根据权利要求2所述的晶片处理装置，其特征在于，所述第一体积和第二体积中的每一个分别代表位于所述晶片处理装置的中心区域和外部区域之间的中间体积，所述第三体积代表处于所述晶片下方的体积，而第四体积代表处于所述晶片上方的体积。7.根据权利要求5所述的晶片处理装置，其特征在于，所述下平板包括用以引入流体的入口，以及用以排出流体的出口，所述入口和出口被限定在下平板的周边，并且位于将要容纳所述晶片的位置外侧，所述入口和出口设置成使流体以设定的形式流过所述第四体积，所述设定形式为线性形式、圆锥形式、和螺旋形式中的一种。8.根据权利要求5所述的晶片处理装置，其特征在于，所述上平板包括用以引入该流体的入口，以及用以排出流体的出口，所述入口及出口设置成使流体以设定的形式经过所述第四体积。9.根据权利要求5所述的晶片处理装置，其特征在于，所述上平板包括入口，所述入口位于所述上平板的中心附近，以便在非常靠近所述第四体积中心附近的位置处引入流体，所述下平板包括用以排出流体的出口，所述出口限定在所述下平板的周边，并且位于将要容纳所述晶片的位置外侧，所述入口及出口使流体从所述晶片的中心流向所述晶片的周边。10.根据权利要求5所述的晶片处理装置，其特征在于，所述平板包括出口，所述出口位于所述上平板的中心附近，用以在非常靠近所述第四体积的中心附近的位置处排出流体，所述下平板包括用以引入流体的入口，所述入口被限定在所述下平板的周边，并且位于将用于容纳晶片的位置外侧，所述入口及出口使流体从所述晶片的周边流向晶片的中心11.根据权利要求5所述的晶片处理装置，其特征在于，所述上平板包括一个或多个内部流体通道，以控制流体流向入口以及从出口流出。12.一种执行晶片清洗过程的方法，包括提供处理室，所述处理室包括第一体积，其设置成用来覆盖在晶片上方；平板，其设置成用来支撑晶片，所述平板还设置成用于限定在所述晶片正下方的第二体积；支撑结构，其设置成用来支撑所述平板，所述支撑结构还设置成用来限定所述平板正下方的第三体积；对所述第一体积、第二体积以及第三体积加压，这种加压使所述第一体积具有比所述第二体积更高的压力，这种加压进一步使所述第二体积具有比所述第三体积更高的压力向所述第一体积提供流体，所述流体配制成可执行晶片清洗过程。13.一种晶片固定装置，包括具有多个晶片支撑表面的晶片支撑结构；限定在所述晶片支撑结构内的下部体积，其位于所述多个晶片支撑表面之间，并且位于放置在所述多个晶片支撑表面上的晶片的下方；设置成位于放置所述多个晶片支撑表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：J帕克斯，
申请(专利权)人：兰姆研究有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]