构造提供相对于晶圆的均匀流体流的临近头的方法技术

构造用于在通过弯液面处理晶圆表面时调节相对于临近头的流体流的邻近头的方法。该方法包括将该头构造成单件，同时保持头的刚性，即使在该头被加长以清洁更大直径的晶圆时。该单件头构造将主流体流与相对于该晶圆表面的独立流体流分开，其中该分开是通过高阻滞流体流构造实现的，产生跨越用于流体供应或返回的单元中的该头的增长的长度的基本上均匀的流体流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及晶圆处理工艺和用于处理晶圆的装置，尤其涉及构造 (configure)临近头以促进用弯液面处理晶圆表面的过程中相对于临近头的均勻流体流。
技术介绍
在半导体芯片制造工业中，在制造操作(例如，在衬底表面上留下不想要的残留 的各操作)之后，有必要清洁并干燥晶圆(例如，衬底)。这种制造操作的实施例包括等离 子体蚀刻和化学机械抛光(CMP)，其中每个都在衬底表面上留下不想要的残留。不幸的是， 如果留在了衬底上，不想要的残留会在从该衬底制造的器件中带来缺陷，有时候会使得这 些器件无法工作。在制造操作之后清洁该衬底是为了除去该不想要的残留。在衬底被湿法清洁以 后，该衬底必须被有效干燥以避免水或其它的处理流体(下称“流体”)残余物也在该衬底 上留下不想要的残留。如果允许衬底表面上的流体蒸发的话(这在形成液滴时通常会发 生)，从前溶解在该流体中的残留或污染物在蒸发后仍将留在该衬底表面上并可能形成斑 点并导致缺陷。为了阻止发生蒸发，该清洁流体必须被尽快除去而不在该衬底表面上形成 液滴。在试图完成这个目标的努力中，可以使用一些不同的干燥技术之一，比如甩干 (spin-drying) ,IPA或Marangoni干燥。所有这些干燥技术都利用某种形式的在衬底表面 上移动的液体/气体界面，该界面只有在适当保持的时候，才会带来衬底表面的干燥而不 形成液滴。不幸的是，如果移动的液体/气体界面破裂(这在使用上述所有干燥方法时经 常发生)，液滴形成，发生液滴蒸发，而污染物留在衬底表面上。鉴于以上，需要一种构造清洁装置以提供高效的衬底清洁，同时又减少来自干燥 后的流体液滴的污染物留在衬底表面上的可能性的更先进的方法。
技术实现思路
大体上说，本专利技术的各实施方式满足了构造临近头以在用弯液面处理晶圆表面的 过程中相对于临近头调节流体流的方法的上述需要。通过一种方法满足了这种需要，该方 法将该临近头构造成单件从而可将流体引入该临近头以输送到晶圆表面、从而可将流体从 该晶圆表面引入该临近头，以及即使在加长该头以能够清洁更大直径的晶圆时仍保持头的 刚性。该临近头可有具有多个平面的头表面。在该多个平面被构造为基本上关于该晶圆 表面平行定向放置的情况下，该头中、在用以输送该晶圆表面的主流(main flow)中流动的 流体被基本上调节以限定从多个出口端口到该晶圆表面的基本上均勻流体出流。在该多个 平面处于那个定向的情况下，在从多个出口端口到该头中另一主流的独立流路径中流动的 流体被基本上调节以限定从该晶圆表面进入该入口端口的基本上均勻流体入流。通过构造临近头以利用单件构造而保持头的刚性、同时限定各主流体流并限定相对于该晶圆表面的各独立流体流，以及该头的流构造使得进入各入口端口以及流出各 出口端口的各独立流能够在跨越头的增长的长度上保持均勻方法，进一步满足了该需要。 为了提供流出和进入该头的调节流，构造该头的方法增加了许多根据低容差的头构造操 作，并只需要一次根据高容差的头构造操作，以构造一个流体供应单元或一个流体返 回单 元，其中每一个都被构造为用于流体调节。根据高容差的构造限于构造该头的一个流阻滞 器(flow resistor)以在该主流体流和相应的多个入口和出口端口之间提供最高流阻滞 (flow resistance)路径，并可以有效地使得相应的流体流跨越该头的长度是均勻，即便在 其它操作是根据低容差的情况下。应当理解，本申请可以用多种方式实现，包括方法和工艺。下面描述本专利技术的一些 有创造性的实施方式。在一个实施方式中，提供一种构造临近头以相对于该头在多个流体输送流路径中 输送流体的方法，其中每一个的流速相对于其它路径中的流速是基本上均勻。该方法可包 括将第一块构造为具有第一吻合表面并具有实心内部的操作，其中该实心内部在一侧由该 吻合表面界定，并由横向于该吻合表面的、间隔开的第一和第二端面界定。第一系列操作是 根据低容差在第一块中执行的。第一系列操作的一个操作是构造主流体流路径，该主流体 流路径延伸通过该第一端面进入该第一块并朝该第二端面延伸。该第一系列操作的第二操 作是构造第二流体流路径，该第二流体流路径在该第一块中、通过(i)该吻合表面和该第 一端面，或(ii)该第一吻合表面。被限定的该第二流体流路径具有由稳压室和开放于该稳压室的阻滞孔组成的十 字形横截面。该第一系列操作的第三操作构造多个连接件流体流路径，该多个连接件流体 流路径在该第一块中、将该主流体流路径连接到该第二流体流路径。该连接件流体流路径 的构造是通过穿过该吻合表面的平面进入该第一块而执行的。另一个方法操作将该第二块 构造为具有第二吻合表面并具有实心内部，该实心内部在一侧由该第二吻合表面界定而在 相对侧由流体输送表面界定。第二系列操作是根据低容差在该第二块中执行的。该第二操 作中的一个操作是构造该稳压室的一部分，该部分通过该第二吻合表面进入该第二块。该 第二系列操作的第二操作是构造多个流体输送孔，该多个流体输送孔在该第二块中并与该 稳压室的该部分相交并与该流体输送表面相交以限定该流体输送路径。另一个操作熔接该第一和第二吻合表面以使该第一和第二块成为一体，其中该稳 压室开放于该多个流体输送孔和该第二流体流路径的该十字形横截面两者并位于两者之 间。在该第一和第二系列操作之后，一个操作构造容纳于该阻滞孔中的阻滞器。该阻滞器 是根据高容差构造的。该阻滞器的构造在该主流体流路径和该流体输送孔之间限定了高流 体流阻滞的流体流路径。该高阻滞是相对于该主流体流路径146和该多个流体输送孔和连 接件流体流路径的流体流阻滞的。该方法将该头构造为在该多个流体输送孔中的每一个中 流动的流体将处于一个流速值，该流速值相对于在所有其它流体输送孔中流动的流体的流 速值基本上均勻。在另一个实施方式中，提供一种构造临近头以在该头和晶圆之间输送流体的方 法。该构造使得被输送的流体是在多个流体输送路径中的，并使得在该流体路径的每一个 中的流体的流速处于一个值，该值相对于在其它流体输送流路径中的流速的值基本上一 致。该流体的特征在于与有限组材料是兼容的。该方法包括将第一块构造为具有第一平坦吻合表面并具有实心内部的操作，该实心内部在一侧由该吻合表面限定并由横向于该吻合 表面延伸的、间隔开的第一和第二端面界定。该第一块是由该有限组材料内的材料制成的。 第一系列的其它操作是使用第一组工具在该块中执行的。该第一组工具关于机械加工该材 料具有低容差。该第一系列操作的第一操作是移动该第一组工具的第一工具通过该第一端面以 在该第一块中限定主流体流路径。该主流体流路径从该第一端面延伸到邻近该第二端面的 位置。该第一系列操作的第二操作是进一步移动该第一组工具中的一个或更多其它的第二 工具通过(i)该吻合表面和该第一端面，或(ii)该吻合表面，以在该第一块中限定第二流 体流路径。该第二流体流路径被构造为具有十字形横截面，该横截面包含第一稳压室和第 二稳压室的第一部分和阻滞孔，该阻滞孔具有开放于该第一稳压室的一个侧面并具有开放 于该第二稳压室的该第一部分的第二侧面。该第一系列操作的第三操作是进一步移动该第 一组工具的第三工具通过由该第一吻合表面限定的平面以在该第一块中在该主流体流路 径和该第一稳压室之间限定多个连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造临近头以通过该头中的多个流体输送流路径并向半导体晶圆的表面上输送流体的方法，该方法包括：（ａ）提供具有第一吻合表面的第一块；（ｂ）提供具有第二吻合表面的第二块；（ｃ）在该第一块中执行第一系列操作，该第一系列操作包括：（ｉ）形成主流体流路径；（ｉｉ）形成连接到该主流体流路径的多个连接件流体流路径；（ｉｉｉ）在该第一块中形成高阻滞流体流路径，该高阻滞流体流路径具有十字形横截面，该横截面包括稳压室和开放于该稳压室的阻滞孔；（ｄ）在该第二块中执行第二系列操作，该第二系列操作包括：（ｉ）形成通过该第二吻合表面进入该第二块的该稳压室的一部分；以及（ｉｉ）构造多个流体输送孔，该多个流体输送孔在该第二块中并与该稳压室的该部分相交；（ｅ）熔接该第一和第二吻合表面以使该第一和第二块成为整体，其中该稳压室开放于该多个流体输送孔和该高阻滞流体流路径的该十字形横截面两者并位于该两者之间，该熔接限定用于向该半导体晶圆的该表面输送流体的该临近头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺德霍洛坚科，林成渝肖恩，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]