用于清洁衬底的装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于清洁衬底的装置和系统。本发明专利技术公开了用于清洁衬底的装置。该装置具有第一头单元和第二头单元。第一头单元被设置成紧邻衬底表面，并具有限定在其中的、经构造以向衬底表面供给泡沫的第一行通道。第二头单元被设置成基本上靠近第一头单元并紧邻衬底表面。第二行和第三行通道限定在第二头单元中。第二行通道经构造以向衬底表面供给流体。第三行通道经构造以向衬底表面施加真空。

【技术实现步骤摘要】

在制备半导体设备(例如集成电路、存储单元等)中，实施一系列制造操作以在半导体晶片(“晶片”)上限定特征。晶片经加工以含有限定在硅衬底上的多层结构形式的集成电路器件。在衬底层面上，形成具有扩散区的晶体管器件。在接下来的层面中，将互连的金属化线图案化和电连接到晶体管器件上以限定理想的集成电路器件。同样，图案化的导电层可以通过绝缘材料与其它导电层绝缘。
技术介绍
在一系列制造操作期间，晶片表面暴露于各类污染物中。基本上所有在制造操作中存在的材料都是潜在的污染源。例如，污染源可以包括过程气体、化学品、沉积材料和液体以及其它物质。各种污染物可以以颗粒形式沉积到晶片表面。如果颗粒状污染物未被去除，那么在污染物附近的器件可能不能运行。因此，必需以基本完全地方式从晶片表面清洁污染物而不损害限定在晶片上的特征。然而，颗粒污染物的尺寸通常与在晶片上制造的特征的临界尺寸大小类似。去除这些小颗粒污染物而不对晶片上的特征造成负面影响可能是相当困难的。常规的晶片清洁装置、系统和方法很大程度上依赖于机械力以从晶片表面去除颗粒污染物。随着特征尺寸持续下降并变得更易损坏，由于向晶片表面施加机械力而损坏特征的可能性增加。例如，具有高的长宽比的特征在受到足够的机械力冲击时易于倒塌或者破裂。进一步使该清洁问题复杂化的是，减小特征尺寸的趋势同样导致了颗粒污染物尺寸的减小。足够小尺寸的颗粒污染物能够钻到晶片表面上难以到达的区域，例如钻到被高长宽比特征围绕的沟道中。因此，在现代半导体制造期间有效并无损地去除污染物代表着在晶片清洁技术的不断进步中一直遇到的挑战。应当理解的是，平板显示器的制造操作中遭受着和上面讨论的集成电路制造相同的缺陷。鉴于前文所述，需要用于清洁晶片表面的更有效和较少磨损的清洁装置、系统和方法。
技术实现思路
概括地说来，本专利技术通过提供用于清洁晶片表面的改进的装置、系统和方法来满足这些需要。应当理解的是，本专利技术可以以多种方式实施，包括以装置、方法和系统的形式。 下面记载了本专利技术的多种实施方案。在一个实施方案中，公开了用于清洁衬底的装置。该装置具有第一头单元(head unit)和第二头单元。第一头单元被设置成紧邻衬底表面并具有限定在其中的、经构造以向衬底表面提供泡沫的第一行通道。第二头单元被设置成基本上靠近第一头单元并紧邻衬底4表面。第二行和第三行通道限定在第二头单元中。第二行通道经构造以向衬底表面供给流体。第三排通道经构造以向衬底表面施加真空。在另一实施方案中公开了用于清洁衬底的方法。提供在其上沉积了颗粒的衬底。 产生了含有多个三态体(tri-state body)(每个具有固体部分、液体部分和气体部分)的泡沫。通过第一套施加器将泡沫施加到衬底表面上。通过第二套施加器将流体以足以基本上去除衬底表面上的泡沫的量施加到衬底表面上。通过第三套施加器向衬底表面施加真空以基本上从衬底表面去除流体。在又一实施方案中，公开了用于清洁衬底的装置。该装置包括包容式导管 (containment conduit)、多个支撑件、入口端阀门和出口端阀门。包容式导管经构造以在泡沫上施加压力使其通过衬底表面从而形成从入口端到出口端之间的泡沫流动。多个支撑件封闭在包容式导管内并经构造以承载衬底。入口端阀门和出口端阀门经构造以调节流入到包容式导管和由其流出的泡沫流动。与入口端阀门和出口端阀门相连接的控制器控制同过包容式导管的泡沫流动。在又一实施方案中，公开了清洁衬底的方法。将其上沉积有颗粒的衬底插入到包容式导管中。泡沫经包容式导管的入口阀门被供给到包容式导管中。通过包容式导管的入口阀门施加压力以形成泡沫的压力驱动流动，使得泡沫移动经过衬底表面并与衬底表面上的颗粒相互作用。泡沫和颗粒一起从包容式导管经包容式导管的出口阀门被去除。在又一实施方案中，公开了用于清洁衬底的系统。该系统包括第一清洁区、第二清洁区和能够夹持衬底的载体。第一清洁区包括经构造以向衬底表面施加泡沫的压力驱动型流动单元。第二清洁区包括施加器，该施加器经构造以分配流体从而基本上从衬底表面去除泡沫。载体经构造以将衬底从第一清洁区平移输送到第二清洁区。在又一实施方案中，公开了用于清洁衬底的系统。该系统包括流体分配器、泡沫分配器和旋转卡盘。流体分配器被设置成紧邻衬底表面并经构造以将流体输送到衬底表面。 泡沫施加器被设置成紧邻衬底表面并经构造以向衬底表面提供泡沫。旋转卡盘经构造以支撑衬底并赋予该衬底以旋转速度，同时多个夹子用来将衬底固定到旋转卡盘上。附图说明通过下面的详细描述结合附图可以容易地理解本专利技术，且其中类似的附图标记表示类似的结构元件。图IA是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的近贴头单元(proximity head unit)的底表面的图解。图IB是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的近贴头单元的侧视图。图2A和2B是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的近贴头单元的放大截面图。图3是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的整体式清洁装置的俯视图。图4是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的非整体式清洁装置的图解。图5是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的系统的侧视图。图6是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底的方法的流程图。图7是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底的压力驱动型流动装置的示意图。图8A是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底的系统的工艺流程图。图SB是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底的系统的工艺流程图。图9是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底的方法的流程图。具体实施例方式本专利技术记载了用于清洁晶片表面的装置、系统和方法。但是，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一些或者所有这些特定细节而实施。在其它情况下，为了避免不必要地混淆本专利技术，没有详细描述公知的工艺操作。如同在本文中使用的那样，三态体清洁材料含有多个包含气体部分、液体部分和固体部分的三态体。在一个实施方案中，气体部分和液体部分提供了使固体部分与衬底表面上的污染物颗粒极其紧邻的媒介物。可以用于构成固体部分的一些示例性材料包括脂族酸、羧酸、石蜡、蜡、聚合物、聚苯乙烯、多肽和其它粘弹性材料。所述固体部分材料应当以超过其在液体部分中的溶解度极限的浓度存在。同样地，应当理解的是，与特定固体部分材料相关的清洁效率可以随浓度、温度、PH值和其它环境条件而改变。脂族酸基本上代表了所有由其中碳原子形成开链的有机化合物定义的酸。脂肪酸是可以在三态体清洁材料中用作固体部分的脂族酸的实例。可以用作固体部分的脂肪酸的例子包括月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、顺-9-二十碳烯酸、 芥酸、丁酸、己酸、辛酸、肉豆蘧酸、十七烷酸、山嵛酸、二十四烷酸、肉豆蘧脑酸、棕榈油酸、 神经酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、巴西烯酸、4，7，11- 二十二碳三烯-18炔酸、二十四烷酸、蜡酸和它们的混合物等。在清洁期间固体相与颗粒相互作用以去除它们。在本文中使用时，衬底是指半导体晶片、平板显示器表面(例如液晶显示器等)和晶片处理装置和可能在制造操作中被污染的硬件。图IA是根据本专利技术的一个实施方案用于清洁衬底表面的近贴头单元的底表面的图解。在该图中，显示的近贴头单元102具有多个用于分配三态体清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E·M·弗里尔，J·M·德拉里奥斯，K·米克海利岑科，M·拉夫金，M·科罗利克，F·C·雷德克，C·托马斯，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：