專利名稱：超臨界流體干燥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與1999年9月20日提交的待審申請US60/155，454和2000年8月4日提交的US09/632770相關(guān)。
在通過蝕刻或其他方法除去腐蝕物質(zhì)或腐蝕層后，將晶片進行清洗以除去任何殘留的痕跡量的蝕刻溶液。清洗通常用去離子水來實施，這樣在干燥中產(chǎn)生靜摩擦問題。
當“釋放的”結(jié)構(gòu)附著在另一個表面時，出現(xiàn)靜摩擦或附著作用。圖2顯示了靜摩擦的視覺表示以及它是如何產(chǎn)生的。圖2a顯示了在其下捕獲清洗液體的適當釋放的懸臂多晶硅梁。圖2b顯示了在清洗液體干燥過程中形成的毛細作用力如何將多晶硅梁拉向硅底物的。圖2c顯示了多晶硅梁是如何粘著底物的，使設(shè)備產(chǎn)生瑕疵。
如圖2中演示的在干燥中損壞多晶硅梁的毛細作用力由下列方程表示Fn=γAh(cosθ1+cosθ2)]]>其中γ是清洗液體的表面張力，A是梁與底物共享的表面面積，h是底物表面與梁之間的高度差，θ1和θ2分別是清洗液體與底物和梁的接觸角。
有兩種方法控制毛細作用力，(i)通過改變清洗液體的表面張力來控制清洗液體的接觸角，或(ii)減小或消除表面張力γ。因為與清洗液體接觸的表面的狀況(決定接觸角)可以改變，第一種方法僅能最小化毛細作用力。此外，清洗液體的狀況在使用期間也是變化的，這樣可能導致不可預(yù)料的靜摩擦及產(chǎn)量損失。
在獲得對控制釋放微觀結(jié)構(gòu)的改善并且沒有隨后這些結(jié)構(gòu)與底物的粘著作用的工作中，Berkeley加里弗尼亞大學的研究人員已發(fā)展出在超臨界流體環(huán)境中干燥硅晶片的方法。在它的超臨界狀態(tài)中，表面張力γ是零，因此可從方程中明顯地看出毛細作用力不可能形成。如果現(xiàn)在在整個干燥過程中能夠保持在這種狀態(tài)中(γ＝0)結(jié)構(gòu)的周圍環(huán)境，那么靜摩擦就不會發(fā)生。二氧化碳由于它的臨界點低(由臨界溫度Tc31.1攝氏度及高于大氣壓1073磅每平方英寸的臨界壓力確定的)，選取的超臨界流體是CO2。
在使用CO2干燥之前，根據(jù)水，腐蝕蝕刻步驟后清洗液體不與混溶的事實必須引入中間過程步驟。清洗后，當晶片還帶有水是濕的時，水必須用與二氧化碳混溶的物質(zhì)替代。這種物質(zhì)可以是甲醇或是任何與二氧化碳可以100％混溶的其他物質(zhì)。并且，晶片要保持浸沒在甲醇中直到其被安全地放置在操作腔室內(nèi)。
使用這種實驗室方法，將已用傳統(tǒng)方式制成的包含微電版機械結(jié)構(gòu)晶格模式的硅晶片(添加用甲醇替代清洗液體水的步驟)排列在壓力容器中，水平方向，浸沒在甲醇中。為了實施這個過程，壓力容器首先用甲醇充滿。操作人員將晶片快速轉(zhuǎn)移到容器中，在轉(zhuǎn)運過程中晶片表面上要保持有甲醇液體層。然后將容器密封，引入15分鐘流動穿過的液態(tài)二氧化碳。在這個期間甲醇被液態(tài)二氧化碳快速吸收并帶出壓力容器。當容器腔室完全清除甲醇并完全充滿純液態(tài)二氧化碳時，均勻地提供幾分鐘的熱量，使得二氧化碳轉(zhuǎn)化到其超臨界相。
這時方法的優(yōu)點獲得實現(xiàn)，因為在這種轉(zhuǎn)變期間沒有液態(tài)/汽態(tài)界面產(chǎn)生。然后將二氧化碳緩慢地放空到大氣中。在放空期間，溫度保持在高于臨界溫度，二氧化碳不會經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變并保持在表面張力為零的狀態(tài)中。
演示這種方法的使用在實驗室中的先有技術(shù)壓力容器在圖3中顯示。從圖中可明顯看出，可以橫截面打開的并且當關(guān)閉時溫度和壓力逐漸升高到這種范圍的容器必須是嚴格構(gòu)建的，并帶有鎖定機械裝置足以安全地保持使用的總壓力。在實驗室裝配中，使用8個螺栓的周邊模式來固定容器的頂部和基板，以包含高壓力。通過外部加熱器來給容器加熱，容器中的開口用來加入及排出過程物質(zhì)。
為了使過程充分經(jīng)濟地并有效地使用在生產(chǎn)環(huán)境中，實驗室裝配中存在幾個明顯的問題必須指出。這種設(shè)備不適合整合到具有插入及移出晶片的自動裝置的生產(chǎn)線中；沒有安全的轉(zhuǎn)運裝置保證在轉(zhuǎn)運或轉(zhuǎn)移過程中將液體層保持在晶片上；閉合裝置是手動的太慢；過程的一系執(zhí)行步驟是手動實施的太慢。這種設(shè)備也缺少生產(chǎn)必備條件的工業(yè)標準和規(guī)章所需的安全裝置。
在制備期間，一旦腐蝕層被除去，如果由于任何原因晶片變的干燥，其可能會產(chǎn)生靜摩擦或?qū)⒃O(shè)備附著在晶片表面上。這樣從一個制備步驟轉(zhuǎn)運到另一個制備步驟而沒有產(chǎn)生靜摩擦總是有問題，通常取決于操作人員的效率，這樣導致設(shè)備產(chǎn)率降低。
本發(fā)明的簡述本發(fā)明，其最簡單的形式，是實施并改善用來干燥在硅晶片或其他底物表面上的微電版-機械結(jié)構(gòu)或干燥晶片的先有技術(shù)的裝置和方法。
因此，本發(fā)明的目的是提供用二氧化碳超臨界相干燥晶片，以及底物上的微觀結(jié)構(gòu)的實際并安全的生產(chǎn)機械結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是提供將浸沒在第一操作流體或清洗試劑(如甲醇)中的晶片或底物安放在壓力容器中，然后直接用也處于液態(tài)的第二操作流體(如液態(tài)二氧化碳)替換甲醇，這個過程在壓力容器內(nèi)連接并且不干擾微觀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是將第二操作流體升高到超臨界態(tài)，利用超臨界過程的優(yōu)點使晶片干燥，然后降低壓力和溫度回收晶片。
通過下面的詳細描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點對此領(lǐng)域中的技術(shù)人員變得非常明顯，其中通過演示我們考慮到的實施我們發(fā)明的最佳方式，我們已經(jīng)顯示及描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
本發(fā)明示圖的簡述

圖1是先有技術(shù)，顯示了制備典型腐蝕表面微觀加工(Sacrificial Surface Micromachined(SSM))微電版機械系統(tǒng)(MEMS)基設(shè)備的連續(xù)步驟。
圖2是先有技術(shù)，顯示了使用制備MEMS基設(shè)備，在干燥過程中經(jīng)歷靜摩擦的腐蝕表面微觀加工方法制備設(shè)備的連續(xù)步驟。
圖3是演示超臨界二氧化碳干燥微觀結(jié)構(gòu)的方法的先有技術(shù)實驗室裝置的透視圖。
圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施方案裝置的示意截面圖，用相對與倒置壓力容器是開啟位置的基板演示。
圖5是圖4實施方案的部分閉合位置的示意截面圖，其中壓力容器和盛裝容器管分別在盛裝容器外和內(nèi)向下延伸。
圖6是圖4和圖5實施方案的完全閉合位置的示意截面圖，其中壓力容器和盛裝容器管分別延伸幾乎到基板和盛裝容器底部。
圖7是圖4，5，和6的實施方案的流體閥和配管組件的示意圖。
本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細描述本發(fā)明可以有許多變通。因此，圖示和對優(yōu)選實施方案的描述是作為本發(fā)明的演示公開，而不解釋為限制。
參看圖4，5和6，圖中分別顯示了本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施方案的開啟，半-開啟和閉合位置。裝置可以裝配有基板(10)，固定的，和壓力腔室(11)，可垂直移動的；或基板和壓力腔室都是可以移動；或壓力腔室(11)保持固定而基板(10)是可以垂直移動的。在這個優(yōu)選實施方案中，我們描述了固定壓力腔室和可移動的基板。
倒置壓力容器的優(yōu)點是減少了由可移動頂部產(chǎn)生的并掉落到操作環(huán)境中的任何顆粒。倒置固定容器和移動基板的一個優(yōu)點是升高基板比升高容器相對容易，并且沒有用來給壓力容器提供操作物質(zhì)以及從壓力容器移出操作物質(zhì)的撓性連接。
參看圖6，圖中顯示了基板(10)和由不銹鋼和電拋光制成壓力腔室(11)。基板(10)和壓力腔室(11)通過環(huán)形密封圈(16)密封。一個或多個晶片(13)放置在晶片盒(14)中，晶片盒(14)由石英或不銹鋼制備。通過盛裝容器對準固定裝置(18)晶片盒對準中心安裝在盛裝容器(12)中。盛裝容器(12)用操作流體(15)填充，如甲醇或丙酮。這種流體的選擇取決于其與液態(tài)二氧化碳的混溶性。
系統(tǒng)包含內(nèi)部熱交換器(9)，用來加熱及冷卻操作流體，通過熱交換器入口(7)和熱交換器出口(8)為系統(tǒng)提供外部連接。系統(tǒng)安裝安全隔膜(6)起到安全作用，以預(yù)防超壓現(xiàn)象。系統(tǒng)還包括終止于壓力容器內(nèi)垂直延伸管的操作流體的四根管線；盛裝容器入口管(1)，壓力容器入口管(2)，盛裝容器出口管(4)和壓力容器出口管(5)。另一根離開壓力容器的管線是用來為系統(tǒng)初始空氣放空的放空管(3)。
參看圖7，顯示了不同系統(tǒng)閥和管道設(shè)備的布置。儲存器(28)包含二氧化碳，其以高于二氧化碳的臨界點的恒定壓力提供給壓力容器(10)的操作腔室。儲存器壓力通過壓力表(27)來讀取。在供應(yīng)方面顯示的不同組件有低流動性主儲存器閥(19)，高流動性主儲存器閥(35)，和管線中過濾器(30)。與腔室連接的不同的閥有盛裝容器入口閥(21)，壓力容器入口閥(22)，放空管線閥(23)，盛裝容器出口閥(24)，壓力容器出口閥(24)，雙入口閥(20)，低流動性回收進入管線閥(3 1)，和高流動性回收進入管線閥(34)。其他部件還包括安全隔膜(26)，腔室壓力表(32)，腔室壓力傳感器(33)以及分離器和回收系統(tǒng)(29)。
現(xiàn)在描述使用這種裝置的方法，將包含浸沒在甲醇中的晶片(13)的晶片盒(14)安放在盛裝容器(12)中，液體量低于盛裝容器(12)頂部約10毫米，高于晶片(13)頂部約10毫米。通過晶片盒對準固定裝置(18)將晶片盒中心對準安放在盛裝容器中，通過盛裝容器對準固定裝置(17)將盛裝容器與基板對準安裝，以保證盛裝容器和晶片能反復(fù)引導到基板(10)的精確位置上。
通過按下相關(guān)控制板上的啟動按鈕(本文未顯示，但此領(lǐng)域的技術(shù)人員可充分理解)啟動干燥過程?？刂瓢屣@示器顯示任何操作人員的介入并提供干燥周期中操作狀態(tài)的示值讀數(shù)。按下啟動按鈕升高基板(10)?；搴蛪毫η皇?11)相遇并通過環(huán)行密封圈(16)密封，鎖定裝置(未顯示)被致動以提供適當?shù)目沽σ缘挚乖谡麄€操作過程壓力下壓力容器的開啟。
如所指出的，壓力容器(11)具有多根穿過壓力容器壁的操作物質(zhì)供應(yīng)和移出管線。比較圖4，5，和6；可注意到當基板(10)升高時，從壓力容器(11)的頂向下延伸的垂直延伸盛裝容器入口管(1)和盛裝容器出口管(4)進入盛裝容器(12)，并隨著基板(10)升高到高位置延伸到接近盛裝容器的底部。同時，當基板(10)升高時，垂直延伸的壓力容器入口管(2)和壓力容器出口管(5)也從壓力容器(11)的腔室的頂延伸，不是進入盛裝容器(12)，而是在盛裝容器外邊延伸到接近基板的位置，在盛裝容器(12)外。
一旦壓力容器(11)的腔室完全密封，低流動性主儲存器閥(19)，雙入口閥(20)，壓力容器入口閥(20)，放空管線閥(23)，以及壓力容器出口閥(25)開啟。盛裝容器入口閥(21)和盛裝容器出口閥(23)關(guān)閉。低流動性回收進入閥和回收進入閥都關(guān)閉。很重要的是要緩慢對壓力容器加壓以避免可能損害晶片(13)上的微觀結(jié)構(gòu)的湍流。將二氧化碳以非常慢的速度引入到壓力腔室中，腔室壓力通過從壓力表(27)，(32)和壓力傳感器(33)，(36)的示值讀數(shù)來監(jiān)視。由于二氧化碳比空氣重，其將空氣緩慢地通過放空管線(3)排出。這樣可以確保將空氣從腔室中排除。放空一直實施直到腔室中完全充滿二氧化碳并且所有空氣都已排出。
接著，放空管線閥(23)關(guān)閉，將腔室加壓到約700psi。當達到700psi壓力時，高流動性主儲存器閥(35)開啟，腔室快速加壓到1100psi。一旦所需壓力達到，壓力通過腔室傳感器(33)以及腔室壓力表(32)來監(jiān)視，雙入口閥(20)，和壓力容器出口閥(25)關(guān)閉。在這時，系統(tǒng)包括包含在盛裝容器中的甲醇和液體二氧化碳，二氧化碳在腔室中包圍著盛裝容器。
接著的步驟是從系統(tǒng)中除去甲醇及用液體二氧化碳替換甲醇。為了實施這個步驟，盛裝容器出口閥(24)和低流動性回收入口閥(31)開啟，而壓力容器出口閥(25)保持關(guān)閉。盛裝容器出口閥(4)的虹吸作用確保甲醇從壓力容器中流動到分離器和回收系統(tǒng)中。在這個操作步驟中，甲醇連續(xù)地由液體二氧化碳替換。二氧化碳通過壓力容器入口管(2)進入到腔室的恒定流動最終導致甲醇從盛裝容器(12)中除去。
對從低流動性回收入口管閥來的管線進行末端點檢測監(jiān)視，以確定什么時候甲醇已完全被替換。一旦沒有甲醇存在，所有系統(tǒng)閥都關(guān)閉。在這個時候，腔室充滿著1100psi的液體二氧化碳。
接著使用熱交換器(9)，壓力容器中的二氧化碳被加熱到約35到45上攝氏度，以將液體二氧化碳轉(zhuǎn)化到其超臨界狀態(tài)。將熱電偶(未顯示)安裝在壓力容器(11)內(nèi)，其將溫度信息返回系統(tǒng)控制計算機。當加熱時，二氧化碳的溫度升高，對應(yīng)壓力升高。如果壓力達到一壓力值，該壓力值超過了計算是壓力容器(11)的最大安全操作壓力的設(shè)定壓力點，高流動性的回收進入閥(34)開啟以釋放壓力。
一旦超臨界態(tài)達到，盛裝容器出口閥(24)，壓力容器出口閥(25)，高流動性回收進入閥(34)開啟以獲得大氣壓。只要達到大氣壓，熱交換器切換到冷卻模式，使壓力容器達到低于25攝氏度。這樣確保在下一個循環(huán)開始時，壓力容器在低于臨界溫度條件下。壓力容器現(xiàn)在可以打開，晶片載體(14)可以通過人工的方式或自動的方式移出，使系統(tǒng)準備下一個干燥循環(huán)。
如可以實現(xiàn)的，本發(fā)明還允許其他不同的實施方案，包括適合于水平操作晶片的構(gòu)建，如在垂直堆棧式晶片盒中。其若干細節(jié)可以包括在多種明顯方面的修正，所有都不背離本發(fā)明的精神。
例如，在超臨界環(huán)境中干燥晶片的裝置，包括倒置壓力容器，水平基板，構(gòu)建用來支持至少一片晶片干燥的晶片盒，有足夠大能將至少一片晶片浸沒在第一操作流體(如甲醇)中的盛裝容器，其中盛裝容器也要足夠小，要能安裝在基板上和壓力容器內(nèi)。裝置可以包括在盛裝容器內(nèi)中心對準安裝晶片盒的裝置，如在盛裝容器的底上的簡單的固定裝置，又如在基板上的簡單的固定裝置。該裝置還包括提升器或螺旋組件或其他升高和鎖定裝置，用來在壓力容器和基板之間產(chǎn)生緊密密封的關(guān)系。
該裝置進一步可以包括將壓力容器中的空氣用氣體狀態(tài)的第二操作流體(如二氧化碳)替換的裝置，以及在沒有任何空氣或其他物質(zhì)干擾接觸晶片的情況下將第二操作流體升高到液體狀態(tài)并用第二操作流體替換盛裝容器中第一操作流體的裝置。該裝置進一步可以包括將第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)并將壓力容器減壓到環(huán)境壓力的裝置。還可以進一步包括將殘留第二操作流體冷卻到低于其超臨界溫度的裝置。
包括在本發(fā)明范圍內(nèi)的裝置的另一個實例包括垂直向下延伸的壓力容器入口管道和出口管道，其中管道在盛裝容器外并接近基板的位置終止，還包括在壓力容器頂?shù)姆趴展芫€出口和相關(guān)的閥。還可以有垂直向下延伸的盛裝容器入口和出口管道，其中這些管道在盛裝容器內(nèi)并接近盛裝容器底的位置終止。
在另一個實施例中，壓力容器可以包括加熱及冷卻的內(nèi)部性能，如與外部加熱及冷卻流體源連接的熱交換器，這樣其可在加熱或冷卻模式下操作。在壓力容器頂部還可包括放空管和用來放空壓力容器的相關(guān)的放空管閥。裝置也可以與用來給壓力容器自動裝載浸沒在第一操作流體中晶片的相關(guān)設(shè)備一起安裝。
作為另一個實施例，在本發(fā)明范圍內(nèi)的是在超臨界環(huán)境中干燥晶片的方法，包括使用本發(fā)明的裝置并將晶片盒中心對準安裝在盛裝容器內(nèi)，浸沒在第一操作流體中，將盛裝容器中心對準安裝在基板上，使壓力容器和基板處于緊密密封的關(guān)系，并用氣體狀態(tài)的第二流體替換壓力容器中的第一空氣。該方法可以包括將第二操作流體升高到液體狀態(tài)，用液體狀態(tài)的第二操作流體替換盛裝容器中第一操作流體。該方法然后包括將第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)以干燥晶片，將壓力容器中壓力降低到環(huán)境壓力，并將第二操作流體冷卻到低于超臨界溫度的步驟。
權(quán)利要求
1.一種在超臨界環(huán)境中干燥晶片的裝置，包括倒置壓力容器，水平基板，構(gòu)建用來支持至少一片晶片進行干燥的的晶片盒，足夠大以將所述的晶片盒和所述的至少一片晶片浸沒在第一操作流體中的盛裝容器，所述的盛裝容器也要足夠小以安裝在基板上及所述壓力容器內(nèi)，用來將所述晶片盒中心對準安裝在所述盛裝容器內(nèi)的裝置；用來將所述盛裝容器中心對準安裝在所述基板上的裝置，用來使所述壓力容器和所述基板處于緊密及密封關(guān)系的裝置，用來用氣體狀態(tài)的第二操作流體替換所述壓力容器中空氣的裝置，用來將所述第二操作流體升高到液體狀態(tài)的裝置，用來用所述液體狀態(tài)的所述第二操作流體替換所述盛裝容器中所述第一操作流體的裝置，用來將所述第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)的裝置，用來將所述壓力容器中的壓力降低到環(huán)境壓力的裝置，以及用來將所述第二操作流體冷卻到低于超臨界溫度的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來用氣體狀態(tài)的第二操作流體替換所述壓力容器中空氣的裝置包括垂直向下延伸的壓力容器入口管和出口管，所述管在所述盛裝容器外及接近基板位置終止，以及在所述壓力容器頂?shù)姆趴粘隹诠芫€和相關(guān)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來將所述第二操作流體升高到液體狀態(tài)的裝置包括用來增加所述壓力容器內(nèi)壓力的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來用所述液體狀態(tài)的所述第二操作流體替換所述盛裝容器中的所述第一操作流體的裝置包括垂直向下延伸的盛裝容器入口管和出口管，所述的管在所述盛裝容器中及接近所述盛裝容器底
5.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來將所述第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)的裝置包括在所述壓力容器內(nèi)用來升高所述第二操作流體溫度的熱交換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來將所述壓力容器的壓力降低到環(huán)境壓力的裝置包括在所述壓力容器頂部的放空管線以及用來放空所述壓力容器的相關(guān)放空管線閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，所述用來將所述第二操作流體冷卻到低于超臨界溫度的裝置包括將所述的熱交換器切換到冷卻模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥晶片的裝置，進一步包括用來給所述的壓力容器自動裝載浸沒在所述第一操作流體中的所述晶片的裝置。
9.一種在超臨界環(huán)境中干燥晶片的裝置，包括固定的倒置壓力容器，可垂直移動的水平基板，構(gòu)建用來支持至少一片晶片進行干燥的的晶片盒，足夠大以將所述的晶片盒和所述的至少一片晶片浸沒在第一操作流體中的盛裝容器，所述的盛裝容器也要足夠小以安裝在基板上及所述壓力容器內(nèi)，用來將所述晶片盒中心對準安裝在所述盛裝容器內(nèi)的裝置；用來將所述盛裝容器中心對準安裝在所述基板上的裝置，用來升高所述基板到與所述壓力容器處于緊密及密封關(guān)系的裝置，在所述壓力容器內(nèi)垂直向下延伸的壓力容器入口管和出口管，所述管在所述盛裝容器外及接近所述基板的位置終止，用來增加所述壓力容器內(nèi)壓力的裝置，在所述壓力容器內(nèi)垂直向下延伸的盛裝容器入口管和出口管，所述管在所述盛裝容器內(nèi)及接近所述盛裝容器底的位置終止，在所述壓力容器內(nèi)的熱交換器，以及在所述壓力容器的頂部的放空管線以及用來放空所述壓力容器的相關(guān)的放空管線閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的干燥晶片的裝置，進一步包括用來給所述的壓力容器自動裝載浸沒在所述第一操作流體中的所述晶片的裝置。
11.一種在超臨界環(huán)境中干燥晶片的方法，包括使用帶有水平基板的倒置壓力容器，使用構(gòu)建用來支持至少一片晶片進行干燥的晶片盒，使用足夠大以將所述的晶片盒和所述的至少一片晶片浸沒在第一操作流體中的盛裝容器，所述的盛裝容器也要足夠小以安裝在基板上及所述壓力容器內(nèi)，將所述晶片盒中心對準安裝在所述盛裝容器內(nèi)，將所述盛裝容器中心對準安裝在所述基板上，使所述壓力容器和所述基板處于緊密及密封關(guān)系，用氣體狀態(tài)的第二操作流體替換所述壓力容器中空氣，將所述第二操作流體升高到液體狀態(tài)，用所述液體狀態(tài)的所述第二操作流體替換所述盛裝容器中所述第一操作流體，將所述第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)，將所述壓力容器中的壓力降低到環(huán)境壓力，以及將所述第二操作流體冷卻到低于超臨界溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述的用氣體狀態(tài)的第二操作流體替換所述壓力容器中的空氣包括通過終止在所述盛裝容器外及接近所述基板的垂直向下延伸的壓力容器入口管將所述第二操作流體引入到所述壓力容器中，以及通過在所述壓力容器最頂端定位的放空管線出口排除所述空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述將所述第二操作流體升高到液體狀態(tài)包括在壓力至少等于所述第二操作流體的液態(tài)壓力下將額外的所述第二操作流體引入到所述壓力容器中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述的用所述液體狀態(tài)的所述第二操作流體替換所述盛裝容器中第一操作流體包括通過垂直向下延伸的盛裝容器入口管將額外的所述液體狀態(tài)的所述第二操作流體引入到所述盛裝容器中并通過所述盛裝容器管從所述盛裝容器排除所述第一操作流體，所述管在所述盛裝容器內(nèi)及接近所述盛裝容器底的位置終止。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述將所述第二操作流體升高到超臨界狀態(tài)包括通過在所述壓力容器內(nèi)的熱交換器給所述第二操作流體施加熱量。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述將所述壓力容器的壓力降低到環(huán)境壓力包括通過操作相關(guān)閥將所述第二操作流體從所述壓力容器的頂部的放空管線排除。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的干燥晶片的方法，所述將所述壓力容器的壓力降低到環(huán)境壓力進一步包括將所述第二操作流體的溫度保持在其臨界溫度之上。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的干燥晶片的方法，所述壓力容器包括與外部加熱及冷卻源連接的內(nèi)部熱交換器，所述將所述第二操作流體冷卻到低于超臨界溫度包括在冷卻模式操作所述熱交換器。
全文摘要
一種在第二超臨界操作流體環(huán)境中制備及干燥晶片(15),包括微觀電子機械系統(tǒng)(MEMS)結(jié)構(gòu)的方法和裝置。裝置使用與操練機操作流體供應(yīng)和回收系統(tǒng)連接的倒置壓力容器(11),帶有與外部加熱和冷卻源連接的內(nèi)部熱交換器(9),壓力容器用可垂直移動的基板(10)關(guān)閉。構(gòu)建用來支持多個晶片(13)的晶片盒(14)浸沒在盛裝容器(12)的第一操作流體中,其安裝在基板(10)上,用來向上插入到壓力容器(11)中。壓力容器(11)入口管(2)和出口管(5)從壓力容器(11)的頂垂直向下延伸到接近基板(10)。盛裝容器(12)入口管(1)和出口管(4)從壓力容器(11)的頂垂直向下延伸到盛裝容器(12)內(nèi)并接近盛裝容器(12)的底。
文檔編號B01J3/00GK1371462SQ00812047
公開日2002年9月25日 申請日期2000年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者詹姆斯·特塞奧尼斯, 黑科·莫瑞特茲, 莫漢·查安德瑞, 伊杰茲·杰弗里, 喬納森·托伯特 申請人:S·C·流體公司