專利名稱：使用表面張力減少氣體干燥晶片的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及基板處理和基板處理設(shè)備，特別涉及使
用表面張力減小氣體以千燥半導(dǎo)體基片的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片制造工藝中，大家熟知的是需要清潔和干 燥晶片，在晶片上執(zhí)行會在晶片表面上留下不想要的殘留的制造操 作。這種制造操作的實施例包括等離子體刻蝕和化學(xué)才幾械拋光 (CMP)。在CMP中，晶片放置于夾具中，該夾具將晶片表面推向 拋光表面。泥漿由4匕學(xué)制品和研磨才才^f"組成，以進(jìn)4亍拋光。不幸的 是，這種工藝經(jīng)常在該晶片表面留下泥漿微粒和殘留的積聚物。如 果#皮留在該晶片上的話，該不想要的殘留材并牛和微4立可能導(dǎo)致缺 陷，比如晶片表面上的劃痕以及金屬化特征之間不恰當(dāng)?shù)南嗷プ?用，以及其它東西。在一些情況下，這種缺點(diǎn)可能致-使晶片上的器 件變得不能運(yùn)作。為了避免丟棄具有不運(yùn)作器件的晶片的不當(dāng)損 失，因此在留下不想要的殘留的制造操作之后，必須充分而高效地 :清潔-該晶片。晶片4皮濕法清潔之后，必須有效干燥該晶片以防止水或 清潔流體殘余物在該晶片上留下殘留。如果允i午該晶片表面上的該 清潔流體蒸發(fā)(當(dāng)液滴形成時這經(jīng)常發(fā)生)，在蒸發(fā)之后，先前溶 解在該清潔流體中的殘留或污染物會留在該晶片表面上(例如，并形成污點(diǎn))。為了防止發(fā)生蒸發(fā)，必須盡快地除去該清潔流體，不
讓液滴在i亥晶片表面上形成。在實現(xiàn)此目標(biāo)的努力中，使用 一些不同的干燥技術(shù)中的 一種，比如旋轉(zhuǎn)干燥等。這些干燥技術(shù)利用晶片表面上某種形式的 移動流體/氣體界面，如果維持地適當(dāng)?shù)脑挘@能夠干燥晶片表面而 不形成液滴。不幸的是，如果該移動流體/氣體界面破裂(這在使用 上述干燥方法時經(jīng)常發(fā)生)，液滴形成并發(fā)生蒸發(fā)，導(dǎo)致污染物和/ 或污點(diǎn)留在該晶片表面上。鑒于此，需要能夠使該基片表面上液滴的影響最小化的 干燥技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，揭露一種用鄰近頭處理基片的方法。 該方法開始于，提供頭，其具有靠近該基片的表面的頭部表面。該 頭具有寬度和長度，且該頭具有多個沿該頭的長度成多4非配置的端 口。該多排遍布該頭的寬度，且有^皮配置為分配第一流體的第一組 端口 。將該第一流體分配至該基片的該表面以^更在該基片該表面和 該頭的該表面之間形成彎液面。該方法還包括^人該頭的第二纟且端口 向該彎液面和該基片之間的界面輸送氣態(tài)二氧化碳。該二氧化碳協(xié) 助促進(jìn)減小該彎液面相對于該基片表面的表面張力。在另一個實施方式中，揭露第二種處理基片的方法。該 方法開始于向該基片的表面施加處理流體。該處理流體在頭和該基 片的該表面之間形成彎液面，該彎液面具有由該處理力乾體和該基片 限定的界面。4妾下來該方法以定向的方向朝該彎液面的該界面施加 二氧4匕石友氣體流。該二fU匕石岌可與該彎液面在該界面處4卩分'混合以 便于協(xié)助減小該基片的該表面上的該彎液面的表面張力。接下來該方法相對于該基片的該表面移動該彎、液面，同時施加該處J里流體和 該二氧化-友氣體，在該移動過程中，該彎液面大體上l呆持完整。其 中才交準(zhǔn)該二氧化碳?xì)怏w的施加以輸送能夠以設(shè)定速度移動該彎液 面的氣;危。在又一個實施方式中，本發(fā)明還揭露一種處理晶片的鄰 近系統(tǒng)。該臨近系統(tǒng)包括頭，該頭具有#1配置為靠近該基片的表面 的頭部表面。該頭包括被配置為向該基片的該表面樹叢流體的第一 多個端口。當(dāng)輸送流體時，在該基片的該表面和該頭部表面之間能 夠形成彎液面。該臨近系統(tǒng)還包括被配置為輸送氣態(tài)二氧化碳的第 二多個端口 。向該彎液面和該基片之間的界面車t送氣態(tài)二氧化石灰， 其中該二氧化碳在該彎液面上產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)。通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他方面 和優(yōu)點(diǎn)會變得非常明顯，其中附圖是使用本發(fā)明的原理的示例的方 式進(jìn)行描繪的。


參考下面的描述，并結(jié)合附圖，可以更好的理解本發(fā)明
及其進(jìn)一步的伊c點(diǎn)。圖1是依照本發(fā)明的 一個實施方式的處理才莫塊的高水平
示意圖。圖2描繪依照本發(fā)明的 一 個實施方式的鄰近臺的示例性結(jié)構(gòu)。圖3A描繪依照本發(fā)明的一個實施方式，當(dāng)該基片進(jìn)入該 彎液面時該鄰近臺的示例性側(cè)^L圖。
圖3B和圖3C描繪依照本發(fā)明的一個實施方式的該頭表 面上的端口布局的示例性示意圖。圖3D描繪依照本發(fā)明的一個實施方式，當(dāng)該基片穿過該
彎液面時該鄰近臺的示例性側(cè)3見圖。圖4描繪依照本發(fā)明的一個實施方式，從端口分發(fā) (dispense )的氣體和該彎液面之間的馬蘭各尼歲丈應(yīng)。圖5描繪依照本發(fā)明的一個實施方式，在該基片表面上形 成樣乏液滴的示例性條件。
具體實施例方式揭露一種發(fā)明，本發(fā)明用于處理基片，具體地說，用于 使用氣體(比如二氧化碳)產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)。在本發(fā)明的實施方 式中，用鄰近頭向基片表面施加彎液面。鄰近頭是一種裝置，當(dāng)該 鄰近頭與該基片的該表面緊密相關(guān)放置時，其可以接收流體并從基
片表面除去流體。在一個實施例中，該鄰近頭具有頭部表面，且該 頭部表面與該基片的該表面大體上平4亍方文置。,人而在該頭部表面和 該基片的該表面之間限定該彎液面。不同的鄰近程度是可能的，且 示例鄰近距離可以在約0.2亳米到約4毫米之間，而在另一個實施方 式中，在約0.3毫米到約1.5毫米之間。在一個實施方式中，該鄰近頭會4妄收多個流體l敘入，而 且還配置有真空端口以除去l是供了的該流體。此處4吏用的"彎液 面，，，是在鄰近頭表面和基片表面之間形成的可控流體彎液面，且 該流體的表面張力將該彎液面保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，而且是以可控?形式。還通過對流體的可控的輸送和除去來"f呆證對該彎液面的控 制，其能夠?qū)澮好孢M(jìn)4亍可控地限定，〗象由該流體限定一才羊。該彎液面可凈皮用來清潔、處理、刻蝕或處理該基片的i亥表面。該表面上 的處理是這樣的，以使得微?；虿幌胍牟牧嫌稍搹澮好娉?。在 相關(guān)實施方式中，該彎液面可以是由三態(tài)本體(例如泡沫溶'液)形 成的，且該溶液可以簡單地位于該基片的該表面上，但是與受表面 張力影響的流體卩容液的枳4成功能不同。泡沫溶液的4于為更^f象非牛頓 流體。"基片"，正如此處所用的實施例，表示而不限于，半導(dǎo) 體晶片、硬盤、光盤、玻璃基片和平板顯示器表面、液晶顯示器表 面等，其在生產(chǎn)或加工操作過程中可能^^皮污染。才艮據(jù)實際的基片， 表面可能以不同的方式#皮污染，且污染物的可4妄受的禾呈度是在加工 該基片的特定4亍業(yè)中限定的。在一個實施方式中，向該鄰近頭的、液體輸送是在動力學(xué) 上可配置的，以便可以根據(jù)期望的應(yīng)用預(yù)先配置處理流體(或混合 物)的分發(fā)和除去?？删幊痰姆峙淦绻芸梢圆糠值貛椭徑^的配 置。該可編程分配歧管可以限定哪些流體被輸送主合該鄰近頭，也可 以限定將該流體輸送到該鄰近頭上的哪個地方。其結(jié)果是，該流體 可以僅僅被置于該基片的期望區(qū)域上，而且是以期望的順序。例如， 不同的流體可以^皮輸送給該鄰近頭的不同部分，以便隨著該頭或基 片的移動，不同類型的流體可以一個4妄一個地^M亍不同的處理。在一個實施例中，可以產(chǎn)生不同尺寸和地點(diǎn)的多個彎液 面，如該可編程分配歧管所配置的一樣。該鄰近頭還擁有多個端口， 以1更一旦該流體^皮/人該可編程分配歧管導(dǎo)向該鄰近頭時， <更于該鄰 近的區(qū)域的可控輸送和選才奪。在以下描述中，闡明了許多的具體細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明 的徹底了解。然而，顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部本發(fā)明仍然能夠?qū)崿F(xiàn)。在其它情況下，沒 有對熟知的工藝步-驟進(jìn)4于描述，以免不必要地才莫糊本發(fā)明。圖1是，依照本發(fā)明的一個實施方式，處理沖莫塊104的高 水平示意圖。該處理才莫塊可以位于潔凈房102中并連4妄于計算枳j 106。該潔凈房102可以包括i殳施110，其能夠提供該處理才莫塊104中 使用的流體和氣體。為了控制該流體和氣體的存儲和施加，該處理 才莫塊104可包括流體控制lll和氣體控制108。該氣體控制108可包括 空氣過濾器、氣閥和控制該處理模塊中使用的氣體的溫度和濕度的 器件。在一個實施方式中，該流體控制lll可以包括:流體力口工器 112、流量控制器114和閥116。該流體加工器112可用于存儲處理化 學(xué)制品、去離子水和其它材并+或溶液。該流量控制器114和閥116可 用于控制流體的混合和分發(fā)。額外的流體控制lll可包括能夠再循環(huán) 處理化學(xué)制品和去離子水的i殳備。該處理才莫塊104可有單一處理臺或多個處理臺。4艮清楚， 該處理才莫塊104可容納比圖l中所示的更少或更多的處理臺。單個工 藝臺可^U亍一個處理或多個處理的《且合，該處理包括^旦不限于，電 鍍、刻蝕、漂洗、清潔或在半導(dǎo)體處理環(huán)境中通?！嚼粲玫钠渌僮?。在一個實施方式中，鄰近臺118和122可容納鄰近頭，該 鄰近頭由頭150a和頭150b纟且成。彎、液面154可以由該頭150a和該頭 150b之間的處理流體形成，而且由載具156固定的基片152可穿過該 彎液面154。鄰近臺的另一個實施例是鄰近臺120。鄰近臺120可包 括載具156和可以產(chǎn)生彎液面154的頭150a。鄰近臺120還包4舌用以 清潔該基片152表面的刷158。圖l所示的鄰近臺是為示例性的目的 而不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為在功能上受限制或被認(rèn)為決定實際鄰近臺的比例。
圖2描繪，依照本發(fā)明的一個實施方式，鄰近臺118的示 例性配置。該基片152被插入該鄰近臺118中，該鄰近臺118包括具有 頭150a和頭150b的鄰近頭。載具156可在該頭150a和該頭150b之間 固定和引導(dǎo)該基片152。在一個實施方式中，該彎液面154開始是在 該頭150a和該頭150b之間形成的。在另一個實施方式中，允i午彎液 面154在該頭150a的表面和該基片152的表面(和該載具156的表面) 之間形成。該彎液面154是可控流體彎'液面，其形成于鄰近頭150a 的表面和該基片表面之間，且該流體的表面張力將該彎、液面154保: 才寺在適當(dāng)?shù)奈恢?，而且是以可控的形式。對彎液面流體的lt送和除 去的控制還可以4呆i正對該彎液面154的進(jìn)一步控制。該彎液面154可 :坡用于清潔、處理、刻蝕或處理該基片152的表面。通過以可控的方式向該頭150a和該頭150b供應(yīng)該彎液面 流體以及用真空將該彎液面流體除去，爿尋該彎'液面154約束在該鄰 近臺內(nèi)?？蛇xi也，向該鄰近頭150a^是供氣體張力減小劑(reducer), 以減少該彎液面154和該基片152的表面張力。提供給該鄰近頭150a 和150b的該氣體張力減小劑允i午該彎'液面154在該基片152的該表 面上方移動的速度增大(/人而增加吞吐量)。氣體張力減小劑的實 施例可以是混有氮的異丙醇(IPA/N2 )。氣體張力減小劑的另 一個實 施例可以是二氧化碳(co2)。還可以使用其它類型的氣體，只要該 氣體不妨礙對該基片152的該特定表面的期望的處理。圖2中所示的實施方式顯示連接于單一流體供應(yīng)。應(yīng)當(dāng)理 解，鄰近頭的其它實施方式可包括多個流體供應(yīng)及多種氣體以進(jìn)行 張力減小。這樣的實施方式可4吏得單一鄰近頭能施加并除去多種處 理流體。而且，為完整起見，應(yīng)當(dāng)理解，該鄰近臺可以在任何的方 向，而且如此，該彎液面154可浮皮施加于非水平表面(例如，豎直 的基片或以一定角度;^文置的基片)。
圖3A描繪，依照本發(fā)明的一個實施方式，當(dāng)該基片152 進(jìn)入該彎液面154時，該鄰近臺118的示例性側(cè)一見圖。通過4吏用彎液 面供應(yīng)端口304a和彎液面供應(yīng)端口304b供應(yīng)流體，該彎、液面154可 以首先在頭150a和150b之間建立。彎液面154的形成產(chǎn)生了彎液面/ 頭的邊界310,在該處該彎、液面154的邊界306與該頭150a的表面 308a或該頭150b的表面308b^妻觸。當(dāng)該載具156在該頭150a和頭 150b之間移動該基片152時，該基片152遇到真空端口300a/300a，和 300b/300b'。在一個實施方式中，該真空端口 300a/300a'和300b/300b， :帔配置為乂人該彎液面154除去流體，而且協(xié)助乂人該基片152的該表面 除去4壬<可污染物、孩t?；虿幌胍牟挪臹+。通過對該真空端口 300a/300a'和300b/300b，的真空速率進(jìn)^^f子細(xì)控制，有可能4呆i正在該 頭150a的該表面308a和該頭150b的該表面308b之間4呆持該彎液面 154。從該真空口 300a和300b下通過之后，該載具156和該基片 152進(jìn)入該彎液面154。當(dāng)該載具156和該基片152進(jìn)入該彎液面154 時，在該彎液面154的邊界306和該基片152的表面152a或表面152b
之間的交界處形成彎液面/表面邊界312。通過^f吏用上述真空纟支術(shù)， 并通過控制經(jīng)由該彎液面供應(yīng)端口 304a和304b^T入的彎液面流體， 當(dāng)該彎液面流體^皮該載具156和該基片152取代時，該彎液面154可
以保持穩(wěn)定。如圖3A所示，能夠分發(fā)該氣體張力減小劑的氣體端口 302a和302b,分另'M立于i亥真空端口 300a，和300b，的左俯J。正力口前面 所討-淪的，該氣體張力減'J、劑可以減小該彎液面154和該基片152之 間的表面張力。該氣體還可以與該真空端口 300a，和300b'共同使用 以協(xié)助《吏該彎液面154容納在該頭150a和150b之間。該邊界306上的 該氣體的其它的益處和效果會在圖3D中進(jìn)行討論。在其它的實施方 式中，如圖3D所示，還可以在真空端口300a和300b的右側(cè);故置另外的氣體端口 。 5主意，i亥氣體端口 300a'/300a和302aV302a ，》口圖3A 和3D所示，顯示有朝向該彎液面154的角度。所示角度是示例性的， 不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的，因為該氣體端口的角度可以根據(jù)特定的 應(yīng)用而變4b。圖3B和圖3C描繪，依照本發(fā)明的一個實施方式，該頭 150a的該表面308a上的端口布局的示例性示意圖。圖3B描繪圖3a中 的頭150a的仰^見圖，其中真空端口 300a后面是彎液面供應(yīng)端口 304a。真空端口300a'和氣體端口302a在該彎液面供應(yīng)端口304a后 面。圖3C描繪頭150a的一個實施方式，其中氣體端口302a，/302a圍 繞該真空端口300a/300a'。圖3C中還描繪了圍繞該彎液面供應(yīng)端口 304a的該真空端口300a/300a'。注意，在圖3B和圖3C中，該真空端 口 300a/300a'和彎液面供應(yīng)端口 304a的開口分別顯示為正方形和三 角形。端口開口的各種形狀是為了有助于區(qū)分圖中各種端口的類 型。應(yīng)當(dāng)理解，端口開口可以有各種形狀，圖3B和圖3C所示的不應(yīng) 當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。圖3D描繪，依照本發(fā)明的一個實施方式，當(dāng)該基片152 穿過該彎液面154時該鄰近臺118的示例性側(cè)^見圖。當(dāng)該載具156和 該基片152移出該彎液面154時，4吏用端口302a和302b向該彎液面/ 表面邊界312分配氣體張力減小劑。在一個實施方式中，該氣體張 力減小劑可是氣態(tài)的C02,在壓力下將其供應(yīng)至該端口 302a和302b, 或^又僅將其輸送至端口 302a和302b，以便002流出并存在于該邊界 306附近。如果力口壓，該CO2氣流可以在約5psi到約60psi之間的壓強(qiáng) 下凈皮豐命送。在一個實施例中，該C02可以凈皮惰性氣體稀釋或者可以 作為純C02施加。在一個實施方式中，C02的流量至少等于其它張
力減小氣體(比如IPA/N2混合物)的流量，而在其它的實施方式中， C02的流量可以更大。在又一個實施例中，來自端口 302a和端口 302b 中的每一個端口的C02的流量的范圍可以是使用IPA/N2混合物時提供的流量的約1.1到約1.8倍之間。當(dāng)^f吏用IPA/N2混合物時，對于特定 的應(yīng)用、施加流體的類型、該基片相對于該彎液面154的速度以及 其它因素，要校準(zhǔn)該流量。在更一般的意義上，當(dāng)期望該彎液面在 該基片上方移動的相對速度增大時，C02的流量應(yīng)當(dāng)浮皮配置為增大 (例如，以增加吞口土量等)。提供該氣體張力減小劑(在一個實施方式中是C02)以 促進(jìn)該彎液面154的該流體上的 一種類型的馬蘭各尼歲文應(yīng)。馬蘭各 尼效應(yīng)是由于表面張力的差異，在流體層上，或在流體層中的大量 傳輸(mass transfer )。因為具有高表面張力的流體對周圍流體的拉 力比具有低表面張力的流體更大，表面張力中的坡度的存在會導(dǎo)致 該流體向遠(yuǎn)離^f氐表面張力區(qū)i或的方向流動。在該限定的實施方式 中，C02氣體的分發(fā)協(xié)助減小在該基片152的該表面152a在該彎液面 /表面邊界312的表面張力。通過降低該彎液面/表面邊界312相對于 該基片152的該表面的表面張力，有可能以更快的速率沿著該基片 156的該表面移動或穿越該彎液面154，并最小化(或消除)該流體 的蹤跡、液滴或來自干夂喿的流體液滴或7jc珠的污點(diǎn)。在一個實施方式中，該頭150a和150b保持靜止而該載具 156和該基片154以約10毫米/秒到約40毫米/秒之間的速度通過該彎 液面154。在另一個實施方式中，該頭150a和150b和該彎液面154能 夠移動而該載具156和該基片152保持靜止。在又一個實施方式中， 頭150a和150b和該基片152可以相對移動，其中該基片152相對于該 頭150a和150b的速度為約10毫米/秒到約40毫米/秒。使用C02產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)具有額外的益處，包括但不 限于，與能夠產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)的其它氣體或氣體混合物相比，可 燃性更小。C02的惰性特性可以減少由氣體端口 302a/302a'和 302b/302b'分發(fā)的氣體的可燃性。可燃性的減小可以允許滅火設(shè)備 的減少，由此簡化并減小與鄰近臺的設(shè)計、建造和保養(yǎng)有關(guān)的花費(fèi)。使用C02能實現(xiàn)其它的簡化和成本的降低，因為氣態(tài)C02很容易獲
得而且在供應(yīng)至該頭150a和150b之前不需要處理，比如汽化和々包和。而且，暴露于C02之后，該彎液面流體的變ib非常小， 因此與暴露于其它各種氣體的彎液面流體的再循環(huán)相比，該彎液面
流體的再循環(huán)更簡單。C02以外的氣體可包括蒸發(fā)的添加物。該彎
液面流體重復(fù)暴露于該氣體之后，蒸發(fā)的添加物可能濃縮在該彎液 面流體中并最終改變該彎液面流體的特性。無法除去該濃縮的添加 物可能導(dǎo)致不想要的處理特性，包括4旦不限于，該彎液面流體的效 力的減小。當(dāng)該濃縮的添加物^皮完全混合并結(jié)合到該彎液面流體中 時，就一定需要其它的設(shè)備和工藝步驟以除去該濃縮的添加物，從 而使得該彎液面流體的再循環(huán)變復(fù)雜。通過對該彎液面流體進(jìn)行仔
纟田選擇，使用C02可以最小化并控制對該彎液面流體的改變。另夕卜， 因為C02不會將必須要除去的添加物？ 1入該彎液面流體，所以可以
減少與再循環(huán)設(shè)備的設(shè)計、實現(xiàn)和操作相關(guān)的花費(fèi)。圖4描《會依照本發(fā)明的一個實施方式，乂人端口302a和該彎 液面154分發(fā)的氣體之間的馬蘭各尼效應(yīng)。為簡單起見，顯示了該
從該彎液面/表面邊界312到該邊界306，顯示了由乂人該端口302a分發(fā) 的氣體產(chǎn)生的，沿該彎液面表面的表面張力梯度400。來自端口302a 的氣體，與從該彎液面供應(yīng)端口 llr送的該彎'液面流體以這才羊的方式 混合，即該氣體和該彎液面流體混合物降低了該邊界312處的張力， 從而在該邊界306處產(chǎn)生了相對更高的表面張力。沿著該邊界306相 對于該彎液面/表面邊界312更高的張力產(chǎn)生了馬蘭各尼效應(yīng)，其中 具有較低表面張力張力的流體被拉向具有較高表面張力的流體。其 結(jié)果是，來自該彎液面/表面邊界312的流體#皮朝著該彎液面154的主體吸引，導(dǎo)致該基片152在通過該氣體端口302a下方后是大體干燥的。圖5描繪，依照本發(fā)明的一個實施方式，在該基片152的 該表面152a上形成孩i液滴500的示例性條件。該基片152穿過氣體端 口302a下方以后，在該基片152的該表面上有可能留下彎'液面流體 的微液滴500。盡管一般來說是不想要的，當(dāng)該彎液面/表面邊界312 石皮裂，該樣i液滴500可能形成，在該基片152的該表面152a上留下彎 液面流體的樣i液滴500。應(yīng)該理解，該孩i液滴500可能是才及小的，而 且在從該彎液面154上破碎下來之后可能幾乎馬上蒸發(fā)。孩么液滴500 是不想要的，因為該微液滴500可能包含極少量的潛在污染物材料。 農(nóng)吏液滴500蒸發(fā)以后，該污染物材并?？赡艹练e在該基片152的該表面 152a上。在一個實施方式中，從端口302a分發(fā)CO2可能改變該彎 液面154的流體的pH值，并導(dǎo)致該樣i液滴500中污染物(比如石圭酸) 的數(shù)量的減少。當(dāng)該基片152穿過該端口302a下方時，在該彎液面/ 表面邊界312處的該彎液面流體暴露于C02并可能被C02飽和。在一 個實施方式中，在該彎液面/流體邊界312處該彎液面流體的々包和可 能降低該彎液面流體的pH值。該彎液面/流體邊界312處pH值的降 低，可能導(dǎo)致硅酸(H2Si03)的形成的減少。因此，如果微液滴500
形成并蒸發(fā)的話，由暴露于C02而帶來的硅酸的減少可能導(dǎo)致該基
片152的該表面152a上的孩￡量污染物材泮+的減少。在其它的實施方式中，為了實現(xiàn)該彎液面流體暴露于該 氣體張力減小劑之后的改變，可以向該彎液面流體添加對氣體張力
減小劑敏感的添加物。在一個使用C02作為該氣體張力減小劑，并
且期望的變^L是減小石圭酸的形成的實施方式中，可以向該彎液面流
體添加表面活性劑。對C02敏感并能減少硅酸形成的表面活性劑的
實施例包括，yf旦不限于，酰胺氧化物比如十二烷基二曱基胺氧化物(DDMAO)、三曱胺氧化物(TMAO)、 N，N-二甲基-N-十二烷胺 氧化物、N，N-二曱基-N-十四基胺氧化物、N，N-二曱基-N-十六烷基 胺氧化物、N，N -二曱基-N-十八烷基胺氧化物、N,N -二曱基-N-( Z-9-十八烯)-N-胺氧化物、N-十二烷基-N，N-二曱基甘氨酸、磷酸鹽、 亞磷酸鹽、膦酸酯、卵磷脂、磷酸酯、磷酯酰乙醇胺、膽石咸磷脂、 磷脂酰絲氨酸、磷脂酞肌醇和B'-O-賴氨酰磷脂酰甘醇。盡管由暴露于C02所引起的pH值的變化可能限于該彎液 面154的邊界306，重復(fù)地暴露可能最終對該彎液面流體帶來相反的 影響。然而，通過4吏用能夠監(jiān)一見和調(diào)整該再循環(huán)彎液面流體的ptH直 的再循環(huán)設(shè)備，仍然有可能再循環(huán)該彎液面流體。可以1吏用計算^L控制，以自動化方式控制C02的分發(fā)和
鄰近頭的才喿作。因此，本發(fā)明的各方面可以用其它的計算才幾系統(tǒng)結(jié)
構(gòu)實現(xiàn)，這些結(jié)構(gòu)包括手持裝置、孩史處理才幾系統(tǒng)、以孩i處理器為基
礎(chǔ)的或者可編程的消費(fèi)電子產(chǎn)品、小型計算機(jī)、大型計算機(jī)等。本 發(fā)明可還可以在分布式計算環(huán)境中實現(xiàn)，其中由通過網(wǎng)絡(luò)連^妻起來
的遠(yuǎn)程處理裝置來執(zhí)行各項任務(wù)?？紤]上述實施方式，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可4吏用各種計算 機(jī)完成的操作，其包括在計算機(jī)系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)。這些操作是那 些需要物理量的物理處理的。通常，4旦是未必，這些^:量采用電或 磁信號，其能夠存儲、傳送、聯(lián)合、比較以及進(jìn)行其它操作。進(jìn)一 步，該:操作通常^皮用術(shù)語進(jìn)^f于稱呼，比如生產(chǎn)、識別、確定或比4交。此處所述的形成本發(fā)明的一部分的4壬<可才喿作都是有用的 機(jī)器操作。本發(fā)明還設(shè)計用于執(zhí)行這些操作的器件或裝置。該裝置 可以是為了所需目的而特殊建造的，比如上面討論的載波網(wǎng)絡(luò)，或 者其可以是由存4諸在該計算4凡中的計算初4呈序選才奪性激活或配置 的通用計算才幾。特別地，各種通用才幾器可以與相應(yīng)于此處的教導(dǎo)而編寫的計算機(jī)程序一起^f吏用，或者更方i"更的是可以建造更加專門的 裝置來執(zhí)行所需操作。本發(fā)明還可以嵌入為計算機(jī)可讀介質(zhì)上的計算機(jī)可讀代 碼。計算機(jī)可讀介質(zhì)是任何可以存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置，這些數(shù)
才居后面可以 一皮計算才幾系統(tǒng)讀取。該計算才幾可讀介質(zhì)的實施例包括:石更
盤驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)附屬存儲器(NAS)、只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲 器、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD、閃存、i茲帶及其4也光學(xué)和 非光學(xué)凄t據(jù)存儲裝置。該計算4幾可讀介質(zhì)還可以在網(wǎng)絡(luò)耦合計算枳j 系統(tǒng)中分配以便分布式存儲和執(zhí)行該計算機(jī)可讀代碼。盡管為了更清楚的理解而對前述發(fā)明做了詳細(xì)描述，然 而，顯然，可以在所附4又利要求的范圍內(nèi)作出某些變化和更改。相 應(yīng)地，所述的實施方式應(yīng)當(dāng)^皮認(rèn)為是描述性的而非限制性的，且本 發(fā)明不限于此處所癥會出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附4又利要求的范圍和 等同內(nèi)作出更改。更多有關(guān)于彎液面的形式以及4夸該彎液面施力口到基片表 面的信息，可以參考(1 )專利號為6，616,772，申請日為2003年9 月9日，名稱為"METHODS FOR WAFER PROXIMITY CLEANING AND DRYING"的美國專利；(2)申請?zhí)枮?0/330,843,申請日為 2002年12月24日，名稱為"MENISCUS, VACUUM, EPA VAPOR， DRYING MANIFOLD"的美國專矛J中i青；(3 )專矛J號為6,998,327, 申請日為2005年1月24日，名稱為"METHODS AND SYSTEMS FOR
國專矛J;以及(4)專矛J號為7，234,477,中i青曰為2002年9月30曰， 名稱為"METHOD AND APPARATUS FOR DRYING SEMICONDUCTOR WAFER SURFACES USING A PLURALITY OF INLETS AND OUTLETS HELD IN CLOSE PROXIMITY TO THE WAFER"的美國專利，其中每一個者IH昔由參考而并入此處。
盡管為了更清楚的理解而對前述發(fā)明做了詳細(xì)描述，然 而，顯然，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出某些變化和更改。相 應(yīng)地，所迷的實施方式應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是描述性的而非限制性的，且本 發(fā)明不限于此處所給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和 等同內(nèi)作出更改。
權(quán)利要求
1.一種使用鄰近頭處理基片的方法，包含提供頭，其具有靠近該基片的表面的頭部表面，該頭具有寬度和長度，且該頭具有多個沿該頭的長度成多排配置的端口，該多排遍布該頭的寬度，第一組端口被配置為將第一流體分配至該基片的該表面以便在該基片的該表面和該頭的該表面之間形成彎液面；以及從該頭的第二組端口向該彎液面和該基片之間的界面輸送氣態(tài)二氧化碳，以便該二氧化碳協(xié)助促進(jìn)減小該彎液面相對于該基片表面的表面張力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理基片的方法，其中該二氧化碳降低 該界面處該第一流體的pH值水平，以抑制該基片暴露于該彎 液面之后，在該基片的該表面上留下的任4可的微液滴中的污染 物的形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理基片的方法，進(jìn)一步包含向該第一流體添加二氧化碳反應(yīng)性氧化胺表面活性劑以 抑制硅酸的形成，其中該氧化胺表面活性劑是從由十二烷基二 曱基胺氧4b物(DDMAO)、三曱胺氧4匕4勿(TMAO)、 N,N-二甲基—N-十二烷胺氧化物、N,N -二甲基-N-十四基胺氧化物、 N，N -二甲基-N-十六烷基胺氧化物、N，N -二曱基-N-十八烷基 胺氧化物、N，N -二曱基-N- (Z-9-十八烯)-N-胺氧化物、N-十二烷基-N，N-二甲基甘氨酸、石粦酸鹽、亞石粦酸鹽、膦酸酯、 卯磷脂、磷酸酯、磷酯酰乙醇胺、膽堿磷脂、磷脂酰絲氨酸、 磷脂酞肌醇和B'-O-賴氨酰磷脂酰甘醇組成的組中選出的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理基片的方法，其中該處理包括清潔、刻々蟲或:;咒積、之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理基片的方法，其中使用計算機(jī)控制 來協(xié)調(diào)該基片的處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理基片的方法，其中該二氧化碳?xì)怏w 是/人壓縮源施力o的。
7.—種處理基片的方法，包含向該基片的表面施加處理流體，該處理流體在頭和該基 片的該表面之間形成彎液面，該彎液面具有由該處理流體和該 基片限定的界面，以及以定向的方向朝該彎液面的該界面施加二氧4t碳?xì)怏w 流，該二氧化碳與該彎液面在該界面處至少部分混合，以〗更于 協(xié)助減小該基片的該表面上的該彎液面的表面張力；以及相對于該基片的該表面移動該彎液面，同時施力。該處理 流體和該二氧化碳?xì)怏w，在該移動過程中，該彎液面大體上保 持完整；其中校準(zhǔn)該二氧化碳?xì)怏w的施加以輸送能夠以設(shè)定速度 移動該彎'液面的氣5危。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理基片的方法，其中限定該設(shè)定速度 以減少移動時暴露于該彎、液面的區(qū)i或中的該基片的該表面上 的孩t'液滴的形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理基片的方法，其中該二氧化碳降低 該界面處該處理流體的pH值水平，以防止該基片暴露于該彎液面之后，在該基片的該表面上留下的任^P微液滴中污染物的 形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理基片的方法，其中該二氧化碳?xì)怏w 是/人壓縮源施力口的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理基片的方法，進(jìn)一步包含向該處理流體添加氧化胺表面活性劑，該氧4t胺表面活 性劑在暴露于該二氧化碳?xì)怏w時是對pH值敏感的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理基片的方法，其中該氧化胺表面 活性劑是從由十二烷基二甲基胺氧化物(DDMAO)、三甲胺 氧化物(TMAO)、 N，N-二甲基-N-十二烷胺氧化物、N,N畫二 甲基-N-十四基胺氧化物、N,N -二曱基-N-十六烷基胺氧化物、 N,N -二曱基-N-十/V烷基胺氧4b物、N，N -二甲基-N- (Z-9-十 八歸)-N-胺氧化物、N-十二烷基-N,N-二甲基甘氨酸、磷酸鹽、 亞磷酸鹽、膦酸酯、卵磷脂、磷酸酯、磷酯酰乙醇胺、膽堿磷 月旨、磷脂酰絲氨酸、磷脂酞肌醇和B'-O-賴氨酰磷脂酰甘醇組 成的《且中選出的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理基片的方法，其中該處理包括清 潔、刻々蟲或;兄積之一。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理基片的方法，其中使用計算機(jī)控制 來十辦調(diào)該基片的該處理。
15. —種處理晶片的鄰近臺，包含頭，該頭具有4皮配置為靠近該基片的表面的頭部表面， 該頭包4舌，第一多個端口，被配置為向該基片的該表面輸送流 體以便當(dāng)輸送流體時，在該基片的該表面和該頭部表面之間能 夠形成彎液面，第二多個端口，被配置為向該彎液面和該基片之間 的界面輸送氣態(tài)二氧化碳，其中該二氧化碳在該彎液面上產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的處理基片的鄰近臺，進(jìn)一步包含另一頭，該另一頭具有被配置為靠近該基片的另一表面 的頭部表面，該另一頭包4舌，第一多個端口， 4皮配置為向該基片的該另一表面專lT送流體以i更當(dāng)豐lr送流體時，在該基片的該另 一表面和該頭部表 面之間能夠形成彎液面，另一多個端口， #:配置為向該彎'液面和該基片之間 的界面輸送氣態(tài)co2,其中該C02在該彎液面上產(chǎn)生馬蘭各尼效應(yīng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的處理基片的鄰近臺，其中該鄰近臺是 處理才莫塊中的元4牛。
18. 才艮據(jù)權(quán)利要求17所述的處理基片的鄰近臺，進(jìn)一步包含另一鄰近臺； 氣體控制； 流體控制，以及能夠控制鄰近臺、環(huán)境控制和流體控制的操作的計算機(jī)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的處理基片的鄰近臺，其中該處理模塊 可安裝于潔凈房中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的處理基片的鄰近臺，進(jìn)一步包含能夠向該處理才莫塊供應(yīng)處理流體的i殳施。
全文摘要
揭露一種用鄰近頭處理基片的方法。該方法開始于，提供頭，其具有靠近該基片的表面的頭部表面。該頭具有寬度和長度，且該頭具有多個沿該頭的長度成多排配置的端口。該多排遍布該頭的寬度，且有被配置為分配第一流體的第一組端口。將該第一流體分配至該基片的該表面以便在該基片該表面和該頭的該表面之間形成彎液面。該方法還包括從該頭的第二組端口向該彎液面和該基片之間的界面輸送氣態(tài)二氧化碳。該二氧化碳協(xié)助促進(jìn)減小該彎液面相對于該基片表面的表面張力。
文檔編號H01L21/304GK101622694SQ200780051593
公開日2010年1月6日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者保羅·A·基特爾, 卡特里娜·米哈里斯, 埃里克·弗里爾, 弗里茨·C·雷德克, 米哈伊爾·科羅利克, 約翰·M·德拉里奧斯, 邁克爾·拉夫金 申請人:朗姆研究公司