CN110603629B - 亚纳米级光基基板清洁机构 - Google Patents

Abstract

各种实施例包括用于清洁基板的设备和相关方法。在一个实施例中，设备包括基板保持器，以保持基板并使基板以各种速率旋转。在该设备的操作期间，可选的内护罩和可选的外护罩在处于闭合位置时围绕该基板保持器。该内护罩和该外护罩中的每一个可在旋转速率和方向中的至少一者上独立于另一个护罩来操作。前侧激光器和后侧激光器中的至少一者被布置成通过将光照射到该基板的至少一个表面上来基本上同时地或独立地清洁该基板的一侧或两侧以及该基板的边缘。气流与该护罩和该基板的高旋转速率相结合来辅助从该基板去除污水。公开了附加的设备和形成该设备的方法。

Description

亚纳米级光基基板清洁机构

优先权要求

本专利申请要求2017年2月6日提交的题为“SUBSTRATE CLEANING AND DRYINGMECHANISM”的美国临时申请序号62/455,425；以及2017年6月12日提交并且题为“NANOMETER-LEVEL LASER-BASED SUBSTRATE CLEANING MECHANISM”的美国临时申请序号62/518,311的优先权，上述美国临时申请的公开内容各自通过引用整体地结合于本文中。

技术领域

例如，所公开的主题涉及半导体制造及有关行业。特别地，所公开的主题涉及一种用于使用激光器或其他光源来精密清洁平坦物体的方法。

更具体而言，所公开的主题涉及在单室设备中精密清洁例如半导体晶圆或其他基板之类的平坦物体的方法，该单室设备配备有用于清洁的一个或多个激光器以及如下装置，即：该装置用于使超清洁气体（例如，氮）流动，以在使基板旋转时辅助从基板附近及室内排出污水。注意，如本文所使用的，污水是指从基板清洁并释放的各种气体、污染物、膜、粒子等。

背景技术

清洁晶圆及其他基板的表面在半导体微电子装置的制造中是最重要的步骤之一。对于本领域技术人员而言公知的是，化学污染物及杂质粒子的存在可显著地降低所制造的产品的良率且显著地影响所生产的半导体或相关装置（例如，集成电路）的性能和可靠性。

鉴于远超出例如具有亚微米或纳米级尺寸的装置的特性特征的半导体及有关行业中的目前趋势，用于在最初以及在各种沉积和图案化操作之后清洁基板的有效技术正变得愈来愈重要。由于所设计的特征和用于产生该特征的设计规则已变得愈来愈精细，因此半导体表面对存在污染物存在极端的敏感性。例如，基板（例如，硅晶圆）上的总金属杂质应远少于10¹⁰个原子/cm²。尺寸上大于0.1µm的粒子的存在应远少于大约0.1/cm²。另外，基板上可存在有机污染物、微粒和/或其他杂质。这些需求当前尚未被现有技术解决。

发明内容

以下描述包括实施至少部分的所公开主题的说明性设备（装置、结构、***等）和方法（例如，过程、序列、工艺及技术）。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对该主题的各种实施例的理解。然而，在阅读并理解本公开之后，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实践该主题的各种实施例。此外，尚未详细示出公知的设备和方法以免模糊各种实施例的描述。此外，如本领域技术人员所理解的，本文中可采用的相对术语（例如，顶、底、上、下、上方、下方等）仅用于传达所公开的一般概念，并不应被视为绝对术语。

在基板清洁室内的清洁操作期间，一个挑战在于迅速地去除过量的污水以使得能够完成基板清洁操作。（注意，如本文所使用的，污水是指为清洁过程的一部分或者从基板清洁并释放的各种气体、污染物、膜、粒子等。因此，术语“污水”并不一定是指液体。）所公开的主题的基板清洁室可选择地同时或顺序地清洁基板的一面或两面（侧）以及基板的边缘。尽管基板在所参考的附图中被示出为处于竖直定向，但技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将认识到，基板可被水平定向或被定向成水平与竖直之间的任何其他定向。

在清洁操作的各个操作期间，基板在室内旋转（例如，基本上竖直地或基本上水平地转动）。另外，例如，公开了用以辅助去除通过清洁操作而从基板去除的污水的中央排出和侧排出可旋转护罩（可选）的各种实施例。在各种实施例中，涡轮盘可附接到可旋转护罩中的一个或多个。在各种实施例中，涡轮盘可独立旋转。涡轮盘辅助从清洁室排出气体及其他污水，以辅助更迅速地完成基板的清洁操作。所公开的主题还描述了可单独地或彼此组合地利用的可选排放通道的各种实施例。还公开了清洁室内的气体（例如，超纯氮）分配机构的各种实施例。

如下文更详细地描述的，在各种实施例中，基板清洁室是具有内壳和外壳的封闭式***。该外壳打开和闭合以（例如，通过机器人的末端执行器）竖直或水平地装载和卸载基板用于后续的清洁操作。

该外壳在闭合时会产生气密性密封，其防止处理气体及污水（气体、污染物、膜、粒子等）中的任一者泄漏出外壳围封体。该内壳包括基板保持机构以及两个可选的可旋转护罩，该可旋转护罩是针对旋转速率和方向可独立控制的。一个护罩耦接到第一旋转马达并且还可耦接到基板保持机构（及基板），而第二护罩具有分开的独立马达。在特定的示例性实施例中，存在附接到可旋转护罩的一个或多个涡轮盘。该涡轮盘可构造有槽，其置于经计算提供增大的污水去除效率的各种点和角度处。

在各种实施例中，经由多个不同装置来分配气体（例如，氮，但除了氮之外或替代氮还可使用其他超纯气体）。在一个示例中，蘑菇状设计允许低压力、高气流。在另一示例中，气体入口管中的气体出口阵列在内室中产生气体的刀锋形簇流（knife-edge shower）。在其他实施例中，两个装置被组合。

在示例性清洁操作开始时，首先使基板缓慢地旋转，以有助于经由基本上同时地入射于基板的前侧、后侧和边缘上的一个或多个激光来清洁基板。在此清洁操作期间，可取决于待从基板去除的污染物的类型来使用一个或多个激光功率（例如，W/m²）、所发射的能量（焦耳）或者一种或多种波长。尽管本文描述了其他类型的光源（例如，准分子灯或光源），但通篇将仅采用术语激光器作为理解所公开的主题的辅助。

本文公开了大气处理清洁室例如使用准分子激光源来实现基板的非接触式清洁的实施例。在其他实施例中，在某种程度的真空下操作处理清洁室。本文中论述各种类型和波长的激光，或者本领域技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将明了这些激光。

通常，本文所描述的整合式清洁处理室可用于各种类型、大小和形状的基板上。基板经由仅从边缘保持基板的机器人输送到室中；该基板仅通过例如三个点从边缘保持在室中。基板被旋转，同时从激光器（例如，准分子激光器或其他光源）发射的束被投射到基板上。如下文更详细地描述的，在一个实施例中，由激光器产生的束从特别设计的孔隙发射。该孔隙形成覆盖基板的全部半径或直径的基本上扁平的束输出。

在其他实施例中，激光束跨基板的半径或直径扫描。在任一种情况下，基板旋转，而束静止（因此，激光仅需要跨基板的半径投射或扫描）。基板的旋转确保了基板的整个表面（例如，面）暴露于激光束。激光束将选定的预定能量赋予基板的一个或多个表面（例如，单独地赋予前表面或后表面或者同时赋予两个表面），以刺激基板表面上的纳米污染物（例如，膜、微粒、有机物等），并且减少或消除各种键（分子、粘合等），以从基板释放纳米污染物。

在各种实施例中，可将单独的激光独立、同时或随后地引导于基板的边缘处，以清洁边缘以及表面。然后，这些纳米污染物由超纯氮气流远离基板运走并且运送至室排放部。然后，由机器人使用边缘夹持器来移除基板。下文描述更完整的细节。

可经由激光模块的特殊电源供应装置（未示出）控制赋予基板的一个或多个表面的能量。准分子激光器波长的选择至少部分地取决于待去除的污染物的类型。然而，波长的范围可被选择为例如从172nm至348nm。在其他实施例中，波长的范围可被选择为例如从150nm至190nm。在其他实施例中，可选择一个或多个附加的波长。针对该过程选择的激光器的类型可以是几乎不会使基板发生温度变化（如果存在的话）的冷激光器或准分子激光器。然而，也可操纵例如热激光器之类的激光器来产生期望的清洁效果。

激光可被投射为连续束，或者其可经由例如自动快门***来脉冲发射，以控制赋予基板的能量。如本文中更详细地描述的，激光清洁处理室的主要部件包括外壳、基板感测机构、基板保持机构、可变束孔隙板（或扫描机构）、气体入口以及排放***。如上所述，在激光清洁循环期间基板以一个或多个可编程速率旋转。基板在清洁循环期间以可编程速率旋转，并且结果是无任何纳米粒子或污染物留在其表面上的干燥基板。

虽然激光清洁***是独立的***或过程，但其可与平面脉冲喷水***组合，以首先使用脉冲式喷水过程清洁基板，并且随后移动至激光清洁室以便从基板表面去除超纳米粒子（或者反之亦然）。美国临时专利申请号62/455,425中描述了这样的喷水***，该美国临时专利申请通过引用整体地结合于本文中。然而，由于在激光清洁过程期间不存在化学物或液体分配在基板上，因此减少或消除了对本文所描述的大旋转护罩和小旋转护罩的需求。

在各种实施例中，用于马达轮毂的覆盖板具有形成在其中的狭缝或孔隙，以允许激光束穿过该狭缝或孔隙，束的扁平线投射或扫描式激光束到基板的半径或直径上。可添加多个狭缝/孔隙以将多个扁平线或扫描投射提供到基板上，从而视需要覆盖基板的半径、直径或任何特定区域。

另外，如果需要特定清洁操作，则可通过可移动狭缝***自动地打开和闭合孔隙，以提供入射于基板的一个或多个表面上的脉冲式激光束。一旦基板被定位到保持臂和销上，就接通激光器以将期望的束投射到基板表面上。基本上同时地，使基板以期望的速率旋转，以使基板的整个表面暴露于激光能量。在一个特定的示例性实验中，5至10秒的5eV的激光能量足以从基板的两个表面去除纳米污染物。

如下文更详细地描述的，所描述的氮分配***的一个目的在于在激光清洁循环结束时将超纯氮以层流引入基板的一个或多个表面上方，以在纳米污染物（例如，本文中称为污水）由于激光能量而从表面被去除时有助于该纳米污染物的去除。（另外，准分子源通常利用氮源来操作。）层状氮流将去除的纳米污染物运送至处于室的底部中的室排放部。处于室的底部处的主排放歧管勾连至设施的排放***中，其中该室例如与气动致动的常闭式阀定位在一起。当在激光循环之后接通氮层流时，打开气动阀，以允许壳体排放部产生所需的排放流。可针对预定的清洁方案视需要将氮流和排放的量编程。

在各种示例性实施例中，可控制入射于基板上的光子能量。例如，脉冲式束将取决于脉冲/秒与恒定输出束相对比而将较低的能量赋予到基板表面上。另一方面，恒定输出束可用于需要较高光子能量的顽固残留物清洁。在需要较高光子能量的应用中，也可将束聚焦于例如衍射限制焦点，从而将激光的能量集中成一斑，然后该斑跨基板的一个或多个表面扫描或以其他方式移动（例如，经由基板的旋转）。例如，在示例性应用中，取决于准分子激光灯中所使用的气体（例如，Xenon、KrF等），将特定波长的准分子激光束引导于目标表面处，形成例如使有机污染物的有机分子键进一步断开（如在光刻胶残留物的情况）的特定波长。

提供可变束孔隙的一个目的在于确保基板清洁工具可处理基板的特定区域，例如，用以仅从基板的边缘去除粒子。在某些示例性实施例中，基板的边缘可被物理阻挡，而将束脉冲发射或聚焦于基板的其余一个或多个表面上。

在特定的示例性实施例中，准分子激光的典型范围可从约172nm至248nm或更高。例如，具有248nm的波长的氟化氪准分子激光可产生5eV的光子能量，该5eV的光子能量可最佳地从基板表面去除各种一般污染物。另一方面，氙气准分子激光可产生7eV光的子能量，该7eV的光子能量足以使有机分子键断裂，以从基板表面以及从深通孔去除各种有机残留物。

在各种实施例中，并且如下文参考图27A和图27B更详细地示出和描述的，可采用光学器件来将准分子激光成形到基板表面上，以用于污染物的靶向去除。例如，可通过使用非球面柱面透镜的组合来获得激光束的典型成形。在特定的示例性实施例中，为本发明选择的非球面透镜可由氟化钙和氟化镁透镜构成，这是由于其与典型的光学玻璃材料（例如，BK-7或其他硼硅酸盐玻璃材料）相比对处于172nm至248nm的范围中的UV光的透射增加。在各种实施例中，光学器件可用于使束跨基板的一个或多个表面扫描（例如，一组光学器件处于基板的任一侧上），聚焦束或者跨基板的半径或直径投射扁平束。本领域技术人员，例如光学工程师，将理解使束成形的各种方式，以及待用于光学元件中以用于本文所描述的基于激光的清洁处理室中的材料。

此外，在其他特定的示例性实施例中，基于激光的清洁处理室可以是大气压的，以用于一般污染物去除，或者可针对例如抗蚀剂灰化和残留物去除之类的特定应用而构造为真空室。因此，在某些实施例中，基于激光的清洁处理室可在大气压下操作。在其他实施例中，基于激光的清洁处理室可在某种程度的真空下操作。实际真空水平将取决于若干因素，例如清洁水平（例如，去除大小小至某些特性尺寸的特定粒子）、有机污染物的期望的去除水平、清洁过程的所需吞吐量（例如，抽空至高水平真空比抽空至较低程度的真空花费更多时间）等。本领域技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后可理解且可确定所有这些因素。

在示例性实施例中，当基板以可编程速率缓慢地旋转时，随后可将紫外线（UV）光源或准分子激光束脉冲发射到基板上。可经由特殊的光学器件（氟化钙或氟化镁非球面柱面透镜）按照本文中所描述地使脉冲式束成形，以将光子能量输送至基板的目标区域上。

基板的旋转确保了基板的一个或多个整个表面暴露于准分子激光脉冲。光子能量例如使粘附至基板的污染物、粒子、膜、有机材料等的分子键断开，并且由在基板上方成层流流动的超纯氮流运走。然后，干燥、清洁的基板通过机器人的边缘夹持器从处理室去除并且放置于基板载体或盒匣中。

对于抗蚀剂剥离和残留物去除过程，可将基板移动至本文通过引用论述的脉冲式喷水室，该脉冲式喷水室与基于激光的清洁室顺序连接，以便视需要进一步湿式清洁基板。组合湿式和干式清洁的各种方案可经优化以清洁基板。可被视为目标并去除的污染物的类型包括例如有机物、无机物、金属以及来自通孔的残留物。

在采用护罩的情况下（但不一定在本文所描述的所有实施例中），护罩旋转驱动机构与护罩中的第一个（其可具有附接到其的涡轮盘中的一个）耦接。随着第一护罩旋转，耦接到护罩旋转驱动机构的基板也以相同速率旋转。如上所述，相对的第二护罩被耦接到分开的独立马达并且也旋转。然而，由于第二护罩具有单独的马达，因此第二护罩的速率和方向独立于第一护罩，并且因此，也独立于基板的旋转速率。随着两个护罩在清洁操作期间旋转，而一个或多个激光（下文更详细地描述）入射于基板上，与清洁过程相关联的来自旋转的基板的各种污水由于离心力效应而通过可旋转护罩排出。

护罩的曲率被设计成使得污水朝向护罩的边缘（内边缘或外边缘，这取决于特定实施例）移动，并且从内室排出（去除）。可旋转护罩的旋转速率可增大，以增加污水排出。在此清洁操作期间，高纯度气体（例如，超纯氮）通过气体分散装置中的至少一个引入到室中。在清洁操作结束时，停止从一个或多个激光器发出的辐射。将可旋转护罩的旋转速率、并且因此基板的速率加速至更高的速率，以进一步促进污水去除过程。

如本领域技术人员将可理解的，护罩的高旋转速率在基板与接近该基板的容积之间形成压差，从而有助于从基板释放的污水以及其他气体远离旋转的基板排出（去除）。基板的高旋转速率与气流以及护罩的旋转相结合从基板的附近区域去除所有或基本上所有污水，从而留下清洁的基板。一个或多个次级气流装置形成气体屏障，以防止或大幅减少从外室迁移至内（处理）室中的微粒。在清洁操作期间，可选的可旋转护罩的速率可***纵成实现清洁过程所产生或使用的各种污水的容积去除，以辅助在清洁过程结束时产生清洁或基本上清洁（例如，在分子水平）的基板。

所公开的主题适用于其他领域，例如光学基板、用于基因定序及药物开发的生物技术基板、平板显示器、用于空间光学器件的制造中的基板、光学记录基板以及各种技术中已知的各种其他基板类型的清洁。总体上，所公开的主题的主旨在某些方面将是基本上相同的，其中，基板在清洁期间将被保持并以可变的可编程速率旋转。此外，如本领域技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将理解的，术语“或”可在包括或排除的意义上解释，除非另有明确陈述或操作限定。

附图说明

图1是示出了所公开的主题的基板清洁室机构的一个示例的简化略图的示图；

图2是示出了图1的基板清洁室机构的外室加附加细节的示图；

图3是示出了在基板污水（气体、污染物、膜、粒子等）排出操作期间图1和图2的机构的附加细节的示图；

图4示出了当用于300mm晶圆时图1的基板清洁室机构的一部分的各种物理尺寸的示例；

图5示出了图1的基板清洁室机构的外视图的三维示例；

图6示出了图5的室机构的内部部分的三维示例；

图7示出了用于图1至图6的基板清洁机构的过程方案的一个示例；

图8示出了用于保持基板的指状件臂与指状件端盖组合的单独示图的一个示例；

图9示出了用于图8的指状件臂与指状件端盖组合的指状件与凸轮壳体机构的示例性实施例；

图10A示出了与图9的指状件与凸轮壳体机构一起使用以将基板锁定就位的示例性致动器机构；

图10B示出了图9的凸轮壳体机构的一部分的三维视图；

图11示出了图1的基板清洁室的示例性替代室设计的一部分；

图12示出了图11的基板清洁室机构的替代室设计的内部剖面的一个示例；

图13示出了图11和图12的替代室设计的内室剖面图的一个示例的附加细节；

图14示出了图13的剖面图的一个示例，从而示出了基板清洁操作期间的气体流线；

图15示出了图11和图12的替代室设计的一个实施例的示例性尺寸；

图16A和图16B示出了用于从图11和图12的室设计去除污水（气体、污染物、膜、粒子等）的替代或可选实施例；

图17示出了用于确定本文所公开的基板清洁机构的各种物理尺寸之间的关系的列线图1100的示例性实施例；

图18示出了基于图4中所示的基板清洁室机构的一部分的各种示例性物理尺寸的计算流体动力学（CFD）分析的一个示例的各种涡流粘度等值线；

图19示出了基于图4中所示的基板清洁室机构的一部分的各种示例性物理尺寸的CFD分析的一个示例的各种涡流粘度等值线；

图20示出了图4中所示的室机构的一部分的速度大小的等值线；

图21示出了指示基于另一设计模型的湍流粘度的等值线的简化CFD图；

图22示出了考虑用于CFD分析的另一示例性室设计的一部分，该另一示例性室设计比图4中所使用的室设计具有更大的室侧壁之间的距离；

图23示出了图22的示例性室设计的全3D仿真基模型的一个示例；

图24示出了图11的侧排放室的修改版本的示例性气流图；

图25A是用于辅助从室去除污水（气体、污染物、膜、粒子等）的涡轮盘的示例性实施例；

图25B示出了图25A的示例性涡轮盘的剖面以及用以机加工涡轮盘的示例性方法；

图26A是涡轮盘的示例性实施例的三维图；

图26B是沿轴线截取的图26A的涡轮盘的示例性实施例的剖面，该轴线沿涡轮盘的直径；以及

图26C是靠近涡轮盘的一对翼片截取的图26A的涡轮盘的示例性实施例的剖面；

图27A示出了激光器或光源以及用于将该激光器或光源引导至基板上的相关光学器件序列的示例性实施例；以及

图27B示出了跨基板扫描的激光器或光源的示例性实施例。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了基板清洁室100的简化略图。总体上，基板清洁室100被示出为包括：（可选的）第一可旋转护罩101和（可选的）第二可旋转护罩，该第二可旋转护罩处于接近第一可旋转护罩101的第一位置103A以及处于远离第一可旋转护罩101横向移动且因此在第一可旋转护罩101远侧的第二位置103B。如本文中更详细地解释的，第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩捕获且远离基板119重新引导从基板释放的污水以及各种处理气体。两个可旋转护罩中的一个被构造成从操作位置120（在图1上指示为位置“A”）和装载位置140（在图1中指示为位置“B”）移动，以允许基板119安装于基板清洁室100中以及从基板清洁室100移除。致动器机构109使第二可旋转护罩103A、103B从操作位置120往返装载位置140移动。在不采用旋转护罩的实施例中，基板保持器机构可直接耦接到室的内壁或者另外直接耦接到提供运动的马达。

在一个实施例中，第一可旋转护罩101与第二可旋转护罩103的角度（相对于基板119的位置的法线）可从约3°至约15°。在其他实施例中，该角度可从约1°至约3°。在其他实施例中，该角度可从约15°至约45°或更大。在实施例中，该角度可能并非连续平角而是可由各平直部分构成，其中平直部分中的每一个都具有不同角度（例如，角度随着可旋转护罩的边缘靠近开口125而增大）。在再其他的实施例中，可旋转护罩的边缘可以是弯曲的（例如，参见图4），其中弯曲部具有恒定半径或可变半径。另外，技术人员将认识到，较陡峭的角度（例如，15°而非5°）或较大的曲率半径可提供污水从室的更高效的去除。然而，较大的角度或较大的曲率半径还将增大室的物理总高度。因此，技术人员将基于阅读并理解本文所提供的本公开而认识到如何实现陡度或角度/更大的曲率半径与室的合理大小之间的平衡。可通过加工、冲压、深拉或以其他方式通过本领域中已知的技术形成护罩来实现实施例中的每一个。

在各种实施例中，护罩中的较大者（在图1的示例中，为第二可旋转护罩103）在较小护罩上方延伸。尽管未示出，但可旋转护罩中的至少一者或两者可在最外边缘（例如，邻近开口125）处形成为具有迷宫式唇缘（未示出但对于技术人员而言可理解），以形成机械密封来去除污水的大多数或所有部分，从而防止或基本上排除任何污水落回或被吸引回（例如，被静电力）到包含基板的室的内部部分中（例如，参见图15）。因此，最外边缘的轮廓可形成为使得污水部分无法在基板上方、邻近或附近聚集，从而防止污水再次粘附至基板。

可气动地激活、液压地激活、磁性地激活、电气激活或通过其他手段或者通过技术人员所理解的手段的组合激活致动器机构109。该致动器机构还可包括各种类型的位置传感器（例如，电气、光学等），以指示第二可旋转护罩103A、103B是处于操作位置120或还是处于装载位置140。在各种实施例中，位置传感器（未示出）可位于致动器机构109外部的其他位置，或位于除了放置在致动器机构109内之外的位置。

如图1中所示，在清洁期间基板119保持在例如基本上竖直或基本上水平的位置。在某些实施例中，该位置维持在距竖直平面或水平面大约±0.1度至大约±1度的范围内。在某些实施例中，该位置维持在大约±2度内。在其他实施例中，该位置维持在大约±5度内。在再其他的实施例中，该位置维持在大约±10度内。基板119的基本上竖直或基本上水平的定位允许同时的前侧和后侧清洁（以及边缘清洁），以及同时从两侧（以及一个或多个边缘，这取决于基板的形状（例如，圆形对方形））增强且更彻底地清洁基板119。例如，基板119可以是：例如为直径为100mm至450mm的晶圆的图案化或非图案化的圆形半导体晶圆；例如每侧125mm或150mm的方形石英光掩模；或半导体及有关行业中已知并使用的各种其他基板中的任何一种，例如平板显示器基板及磁性和光盘基板。

尽管图1指示第二可旋转护罩103A、103B（通常在本文中也统称为第二可旋转护罩103）是为基板更换而移动的护罩，但本领域技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将理解，在其他实施例中，第一可旋转护罩101朝向和远离第二护罩103移动。在再其他的实施例中，第一护罩101和第二护罩103两者可被构造成朝向和远离彼此横向移动。因此，为在本文中所含的本公开通篇陈述的简洁起见，第二护罩103将被指示为可移动护罩。

此外，尽管在两个护罩彼此接近（位于操作位置120）时，第一可旋转护罩101在图1中被示出为小于第二可旋转护罩103，并且因此能够被处于第一位置103A的第二可旋转护罩围绕，但技术人员将认识到，第二可旋转护罩103可被构造成小于第一可旋转护罩101且因此被第一可旋转护罩101围绕。

继续参考图1，一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列被示出为相应地耦接到第一侧气体供应管线127和第二侧气体供应管线129。一个或多个激光束被构造成在基板清洁室100的清洁操作期间将一种或多种气体引导至基板119的每个面以及边缘上。

如下文更详细地描述的，一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列中的每一者包括至少一个发射的激光束（如本文所描述的各种构造的激光束）。在各种实施例中，至少一个发射的激光束还可被构造成脉冲式发射，从而可能在特定操作期间提高清洁效率。

图1还示出了第一侧气体入口111和第二侧气体入口113，两者布置成在基板119的污水去除操作期间允许将清洁气体，例如经过滤的清洁、干燥空气（CDA）、氮、氩或若干种其他经过滤或高纯度/超清洁的气体，引入到基板清洁室100中。下文更详细地描述清洁操作的各种实施例。

当基板清洁室100处于装载位置140（位置“B”）时，来自机器人的末端执行器（未示出）可从基板载体（例如，用于承载并输送300mm半导体晶圆的前开式晶圆传送盒（FOUP））拾取基板119，以由若干个指状件端盖123放置并保持，该若干个指状件端盖123各自附接到若干个指状件臂121。指状件臂121又机械地耦接到第一可旋转护罩101。取决于基板119的各种物理参数及几何形状，可存在三个或更多个指状件臂121与指状件端盖123组合。例如，在基板119为圆形基板的情况下，可存在三个指状件臂121与指状件端盖123组合。在基板119为方形、矩形或其他多边形的情况下，可存在四个或更多个指状件臂121与指状件端盖123组合。技术人员将认识到如何针对给定基板119的大小及形状来修改指状件臂121与指状件端盖123组合的数量。

指状件臂121可取决于基板清洁室100的特定应用而由若干种材料制造而成。例如，指状件臂121可包括：各种金属，例如铝（Al）或不锈钢（例如，316L合金）；或其他金属合金、陶瓷，例如氧化铝（Al₂O₃）或碳化物；或各种类型的塑料。另外，取决于指状件臂材料的选择、被清洁的基板及利用所述室的行业，构成指状件臂121的材料可涂覆有各种类型的材料，例如包括全氟烷氧基（PFA）、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）、乙烯与四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚四氟乙烯（PTFE）及相关技术中已知的其他单层或多层涂层。

指状件端盖123可由具有某种柔性的若干种材料制造而成，例如各种塑料（例如，缩醛均聚物或乙酰树脂，例如Delrin^®、各种其他类型的基于聚甲醛（POM）的塑料或其他热塑性材料及各种合成聚合物）。技术人员将认识到，至少部分地取决于形成基板的材料，若干种其他材料（例如，铝或其他涂覆金属、金属合金及陶瓷）可以是适合的。

指状件臂121与指状件端盖123组合中的至少一者可移动，以允许将基板119容易地安装在基板清洁室100中。例如，指状件臂121/指状件端盖123组合可远离基板保持位置成角度，以允许来自机器人的末端执行器容易地定位（例如，***以便夹持）或移除基板119。下文参考图8及以下详细地描述可移动指状件臂121/指状件端盖123组合的一个实施例。定位指示器（未示出但本领域中已知，例如基于激光、基于机械、基于光学、基于磁性靠近或其他的基板适当装载的指示器）确保适当地对准基板119。

在圆形基板的情况下，基板由三个细长指状件臂（图1中仅示出其中的两个）保持。在此示例中，指状件臂隔开约120度。指状件臂中处于大约12:00点钟位置的一个具有联接到它的致动器（下文更详细描述），而另外两个臂为刚性的、没有致动。每个指状件臂121上一个的指状件盖123可形如滚轮（但在实施例中，指状件盖123被不可旋转地安装到相应的指状件臂121），具有例如V形凹槽或U形凹槽，在清洁操作期间基板被放置在该凹槽中。凹槽的轮廓被设计成使得其确保基板在由机器人的末端执行器放置在凹槽中时可自对准（下文更详细地描述）。凹槽的轮廓被设计成使得其确保基板在由机器人的末端执行器放置在凹槽中时可自对准（下文更详细地描述）。

如下文参考图8更详细地描述的，当机器人将基板带入到打开的室中时，通过气缸（图1中未示出）及凸轮机构致动联接致动器的指状件臂（例如，在某些实施例中，编程为在12:00点钟位置处停止，以免干扰机器人的末端执行器的路径）。随着气缸推压抵靠金属板，凸***作该臂向上打开，从而允许机器人将基板带入到室中并将基板定位至至少一个（或在圆形基板的情况下为两个）指状件臂121与指状件端盖123组合上的凹槽中。一旦基板定位于一个或多个指状件端盖的一个或多个凹槽中，气缸就缩回从而再次操作凸轮机构，从而闭合联接致动器的指状件臂并夹持基板。在此时间期间，基板存在传感器（下文参考图5论述）确保基板适当地安放于凹槽中。如上所述，如果基板未被适当定位（例如，基板倾斜），则***进入到误差模式中，直到通过机器人经由恢复与重新定位模式移除并且适当地重新定位基板，该模式编程到***中，如技术人员可理解的。

继续参考图1，第一马达105和第二马达107被布置成相应地使第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩103旋转。第一马达105和第二马达107可以是各种类型的旋转致动器（例如电气、气动、液压等）或本领域中已知的其他旋转致动器机构。

在基板清洁操作期间，由于在此实施例中基板119机械地耦接到第一可旋转护罩101（或直接耦接到护罩的可旋转机构，如本文所述未使用），因此第一马达105可使基板119相对于一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列两者旋转。独立地，第二马达107可使在操作位置120处的第二可旋转护罩103旋转。在各种实施例中，第一马达105和第二马达107可使相应的护罩沿相同方向或沿相反方向旋转，或者在不同时间框架中沿两个方向旋转。第一马达105和第二马达107也可使相应的护罩以相同旋转速率或不同的可编程旋转速率旋转，或在不同时间框架中以相同旋转速率或不同的可编程旋转速率两者旋转。

在基板污水去除操作期间，第二可旋转护罩103保持在操作位置120处。第一马达105和第二马达107可使相应的护罩沿相同方向或沿相反方向旋转，或在不同时间框架中沿两个方向旋转。第一马达105和第二马达107也可使相应的护罩以相同旋转速率或不同旋转速率旋转，或者在不同的时间框架中以相同或不同的旋转速率两者旋转。如下文更详细地描述的，旋转速率也可取决于特定操作而变化或者在特定操作期间变化。

在清洁操作期间，基板119上由旋转运动引起的离心力结合通过第一侧气体入口111和第二侧气体入口113引入到基板清洁室100中的气体以及重力（在竖直位置（例如，两面）或水平位置（例如，底面））有助于比当前已知的现有技术的各种基板清洁机构更迅速地清洁基板119。在各种一个或多个清洁循环期间由清洁过程产生或通过清洁过程从基板释放并进入到基板清洁室100中的各种污水通过形成在第一可旋转护罩101与处于操作位置120的第二可旋转护罩103之间的开口125而从室排出。

现在参考图2，其示出了外室200加图1的基板清洁室100的附加细节。图2被示出为包括：外室201；第一伺服机构203，其电气、光学或机械地耦接到第一马达105；以及第二伺服机构205，其电气、光学或机械地耦接到第二马达107；一个或多个气体供应源207，其（例如，杜瓦瓶（Dewar）或仅铅垂至制作设施的气体供应装置）用于容纳用于辅助清洁基板119的一种或多种高纯度气体（仅示出一种），例如包括高纯度氮；一个或多个气体泵209（如果需要，仅示出其中一个）；以及泵控制机构211。

外室201可由各种材料制成且内部或外部可视各种行业的需要或需求而涂覆有一种或多种材料。上文参考图1描述这些材料和涂层。

第一伺服机构203和第二伺服机构205可以是任何数量的控制工程学领域中已知的机构。通常，伺服机构采用误差感测装置或反馈方案来验证例如旋转装置之类的另一装置的动作。参考图2，第一伺服机构203和第二伺服机构205相应地控制第一马达105和第二马达107。因此，伺服机构有助于控制马达的速率、加速度和方向。

气体泵209可以是各种泵送机构中的任何一种，其设计成将各种类型的气体从储存器207移动并传输至一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列（参见图1）。该泵送机构可包括本领域中已知的各种其他类型的泵。

如所示，一个或多个激光器115的第一侧阵列各自包括至少一个或多个激光器219A、219B，并且一个或多个激光器117的第二侧阵列包括第二多个一个或多个激光器219C、219D。尽管在每一侧上都示出了多于一个激光器，但技术人员将认识到，仅需要采用单个激光器，这是因为可通过如本文所描述的装置使激光在基板的面上散布。一个或多个激光束被设计成或许在相邻激光器之间具有某些重叠的情况下完全覆盖基板119的两个面以及基板119的边缘的至少一部分。尽管仅示出了总共四个激光器219A、219B、219C、219D，但技术人员将在阅读并理解本文所提供的本公开之后认识到，可针对给定应用及基板119的几何形状而使用更少或更多激光器来产生期望数量的激光束。

图2还被示出为包括第一侧气体分散机构215和第二侧气体分散机构217。在例如污水去除操作期间，这些分散机构用于分散和重新引导通过第一侧气体入口111和第二侧气体入口113（参见图1）的任何进入气体。

在一个实施例中，气体分散机构215、217可被构造成与一个或多个激光器的相应阵列成隔开的关系（例如，达大概约1mm至约5mm或含于此范围内的各种其他距离），以使进入气体偏转并分散以免冲击基板119的相对面。在其他实施例中，气体分散机构可围绕分散机构的周边而构造有孔隙或孔口的阵列，以在与基板119的面基本上平行的平面中引导进入气体。在其他实施例中，气体分散机构可被构造成与一个或多个激光器的相应的阵列呈隔开的关系并且还结合孔隙或孔口的阵列。技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后可预想出分散机构可采取的其他形式，这些形式意在属于本公开的范围内。总体上，下文更详细描述的分散机构辅助将从基板释放的污水以及其他处理气体从基板清洁室100排出至外室201。

外室201可包括可选的排放通道213，以收集从基板清洁室100排出的污水。下文更详细地描述排放通道213及其功能。

图3示出了在基板污水去除操作期间图1和图2的机构的附加细节。如图3中所示，在污水去除操作期间，相应地通过一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列的第一侧气体入口111和第二侧气体入口113来引入气体（例如，氮、N₂）。如图1中所示，一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列可被视为安装在静态歧管上或静态歧管中。通过气体入口111、113输送气体。在各种实施例中，一个或多个激光器的阵列位于气体歧管305上，并且可在第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩103内同心或几乎同心地定位。在各种实施例中，气体歧管是静止的（不可旋转）且由多个轴承303或者本领域中已知的其他机械或电气装置定位于可选的可旋转护罩101、103内。

如图3中所示，存在两个气体歧管305，基板119的任一侧上一个，其中一个或多个激光器（图3中未示出）以如下方式布置，即：使得它们将激光辐射发射到基板119的一个或两个表面上，从而通过如上文所述的各种装置来覆盖基板119的直径（或其他特性尺寸）。一个或多个激光器115、117（参见图1）还可被布置成使得一个或多个激光器中的相邻激光器的束（如果在每一侧上使用多个激光器）彼此重叠，以清洁基板的整个前表面或后表面以及边缘（或在非圆形基板的情况下，多个边缘）。可将单独的一个或多个激光器专门地引导至基板的边缘。通过使一个或多个激光器重叠，可在不减小激光功率或入射强度的情况下实现微粒、膜、残留物等的更高度去除。此外，在清洁操作期间基板119的旋转确保在清洁期间的完全基板（面和边缘）覆盖。

气体歧管305可由例如聚偏氟乙烯或聚偏二氟乙烯（通常称为PVDF）或其他非反应性热塑性氟聚合物或各种金属（例如，铝）、金属合金（例如，不锈钢）或本领域中已知的其他材料形成或以其他方式制造而成。作为示例，PVDF材料通常对所有溶剂、基质及酸而言是惰性的。

在污水去除操作期间，可选的第一可旋转护罩101及因此指状件臂121与指状件端盖123组合以及机械地耦接到臂/盖组合的基板119以预定速度旋转或加速至预定速度（或一系列预定速度）。旋转运动会将从基板119释放的污水排出至基板清洁室100（参见图1）中。所引入的气体（例如，N₂）通过气体分散机构215、217重新引导（以避免直接冲击到基板119上）并且用于在基板清洁室100内引导从基板释放的污水。然后，所引入的气体引导所释放的污水穿过处于室的可旋转护罩101、103A之间的开口125。

在从室排出之后，所排出的污水301随后被引导至外室200（参见图2）中的排放通道213。如下文更详细地解释的，排放通道213与环境（例如，半导体制造设施）中的设施排放部以流体连通方式耦接。此外，在进一步的基板清洁操作开始之前，排放通道213辅助将外室准备成无污水或基本上无污水。

现在参考图4，其示出了当用于300mm晶圆时图1的基板清洁室100的部分400的一个实施例的各种物理尺寸的示例。仅作为理解所公开的主题的辅助而提供这些尺寸。如此，所提供的尺寸绝不应被解释为限制本公开。

图4的室可被视为如本文中所描述的中央排放室。示例性物理尺寸及布局还用于下文关于图18和图19所描述的各种计算流体动力学（CFD）分析。在图4的示例中，300mm晶圆401被示出为安装并机械地耦接到第一可旋转护罩101。在此示例中，300mm晶圆401被安装成距第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩103A中的每一个50mm的距离409。轴向中心线411（旋转轴线）被示出为指示晶圆401的近似轴向中心。技术人员将认识到，可基于若干因素，例如经受清洁操作的基板的物理尺寸，而容易地调整距离409。例如，可比300mm晶圆可能需要的更靠近于可旋转护罩而放置小的基板，例如100mm半导体晶圆。反之，具有较高表面粗糙度值、经图案化或机加工特征或其他微凸起的基板可需要大于50mm的距离409，以有效地去除从具有较粗糙或图案化的表面的基板释放的污水。

一个或多个激光器的第一侧阵列以及一个或多个激光器的第二侧阵列各自与相应的护罩（第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩103）隔开9mm的护罩歧管间隙403。可基于若干因素，例如所预期的振动考虑（例如，在使不对称基板转动时）及总体机加工容差，而容易地调整护罩歧管间隙403。

图4还示出了10mm的护罩开口405（两个可旋转护罩之间的竖直距离）。可针对给定应用取决于若干因素来容易地调整此间隙，所述因素例如预期在清洁操作期间释放的污水的体积以及污水从基板清洁室排出的速率。

如上所述，本领域技术人员将认识到，图4内所提供的物理尺寸仅是示例性的。（如该术语在本文中所使用，“示例性”仅表示一个示例或一组示例，并且不一定应被解释为实施本文所描述的所公开的主题的部分的优选或最佳方式）。因此，这些物理尺寸应被视为辅助技术人员解释所公开的主题，并且因此，不应被看作限制所公开的主题的范围。

现在参考图5，其示出了图1的基板清洁室机构的三维室500的示例。三维室500被示出为包括：第一过滤单元501，其机械地耦接到三维室500的第一部分510；以及第二过滤单元503，其耦接到三维室500的第二部分530。例如，过滤单元中的每一个可含有高效微粒空气（HEPA）过滤器、超低微粒空气（ULPA）过滤器或本领域中已知的某些其他类型的空气/气体过滤器。过滤器类型的选择可通过给定操作、基板类型、行业或应用所需的空气/气体纯度水平来确定。例如，制作具有小特征尺寸（例如，65nm或更小）的高密度存储器装置的半导体装置制造商可需要ULPA过滤器，而加工具有较大特征尺寸（例如，2µm或更大）的多晶硅晶圆的太阳能电池制造商可仅需要具有16或更大的最低效率报告值（MERV）评级的过滤器。这样的过滤器型号在相关技术中是公知的。

无论给定过滤器的效率评级如何，第一过滤单元501和第二过滤单元503都为室500的内部提供清洁的经过滤空气。例如，过滤单元501、503可为室提供经过滤空气补给供应。补给空气的一个功能在于在室500于本文所描述的清洁操作期间自我排空时，允许稳定的清洁干燥气流进入到室500中。该室的空气及其他气体（例如，氮）去除由壳体排放***补充，该壳体排放***在给定的制造设施内通过排放端口507连结至处理室下方的排放壳体中，在下文中论述。该排放部可进一步补充有排放风扇（未示出），其安装于泵柜中以在过程循环期间防止排放部中出现液滴。下文更详细地描述经过滤空气的使用。此外，第一过滤单元501和第二过滤单元503可提供经过滤空气供应，其可用于各种室控制件上，例如包括室500的各种电***及控制***上的气动器件。在特定操作中（例如，亚10nm半导体设计规则），超纯等级氮由通过过滤单元501、503的经过滤空气替代。在例如此实施例的实施例中，过滤单元501、503可根本不被使用或甚至添加至室500。在各种实施例中，对于低于10nm的较小特征几何形状而言，所公开的主题可被定制成满足提高且更严格的清洁要求。例如，在这些实施例下，在密封的处理室中一个或多个激光器同时地发射到所有基板表面（例如，前侧、后侧以及一个或多个边缘）上。在发射循环结束时，受控超纯半导体等级氮气体流经由阀和质量流控制器释放至处理室中，以控制流和压力两者。氮气通过将所射出的纳米粒子运送至室排放***中来将其去除。在实施例中，使用例如O形环或迷宫式密封件的多个阵列来密封处理室。

如上文参考图1所述，可旋转护罩101、103中的至少一个被构造成移动，以便在这些护罩之间放置基板。护罩（图5中未示出）位于室500内。因此，第一部分510或第二部分530或该两者被构造成沿例如线性轨道505移动，使得来自机器人的末端执行器（上文描述）可将待清洁的基板放置在室500内。随后，基板119被安装于可旋转护罩（其是静止的，除非经受清洁操作）内且安装到三个或更多个指状件臂121与指状件端盖123组合上，如上文所述。基板存在传感器509辅助确保基板（未示出）存在且被适当安装且由指状件臂121与指状件端盖123组合抓持。基板存在传感器509可以是本领域中已知的各种传感器中的任何一种，例如基于激光或其他基于光学的传感器。

例如，在各种实施例中，基板存在传感器509可以是发射器-接收器类型的传感器，一旦基板119被放置在室内部的指状件臂121与指状件端盖123组合上，该传感器就发射光束。安装在室的与基板存在传感器509相对的一侧上（例如，在室500的后侧处）的接收器（未示出）接收传感器发射的束并将输入提供至控制处理器（未示出，但本领域技术人员可理解），使得基板竖直或水平地放置且适当地定向于基板保持机构中。如果晶圆未适当地放置，则***提供误差消息并防止机器运行，直到将基板移除并重新适当***。

排放通道213（参见图2和图3）中的每一个可与排放端口507流体连通。排放部又耦接到其中安装有室500的设施内的排放部。

图6示出了图5的三维室500的内部部分600的三维示例。图6中已移除外室和可旋转护罩。如上文参考图1至图3所述，在特定的示例性实施例中示出了基板清洁室100（参见图1）的各种部件。例如，基板119被示出为安装至指状件臂121与指状件端盖123组合中的三者（在图6中仅两者可见）且定位成与一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列分开并位于该两者之间。此外，在一个或多个激光器115的第一侧阵列上可见一个或多个激光束219中的各个激光束。

构造成从室抽出各种污水的各种类型的涡轮叶片机构601可辅助排出污水。下文参考图25A、图25B以及图26A-26C来更详细地描述涡轮叶片机构601的各种实施例。

图7示出了用于图1至图6的基板清洁机构的过程方案700的一个示例。机器人上的末端执行器（未示出）将基板放置在夹持机构内。一旦基板被装载到处理室中，该室就从控制器或微处理器（未示出但本领域技术人员可理解）接收命令以开始过程。

可在如上文所述的氮流或其他高纯度气体流之前、之后或与之基本上同时地再次接通一个或多个激光器。将一个或多个激光器作为扁平束或使其跨基板扫描而引导于基板的任一面或两面上。在各种实施例中，可将一个或多个单独的激光器特别地引导于基板119的边缘处。此外，并且如上文所述并同时参考图1和图2，与可选的第一可旋转护罩101耦接的第一马达105以预定的可编程速率（下文描述）提供旋转（转动）运动。如上所述，不需要在所有实施例中都采用旋转护罩。随后，该旋转运动耦接到基板119。因此，随着第一可旋转护罩101旋转，耦接到该可旋转护罩的基板119也以相同速率旋转。可选的第二可旋转护罩103（目前处于第一位置用于清洁操作）耦接到其自己的马达（即，第二马达107）并且也旋转。然而，如上文所述，第二可旋转护罩以预选速率旋转且独立于第一可旋转护罩101，并且因此，第二护罩也独立于基板119的旋转速率的速率。

在特定的示例性实施例中，技术人员可假定可选的第二可旋转护罩103与可选的第一可旋转护罩101以相同速率但沿相反方向旋转。在其他实施例中，第二护罩沿与第一护罩相同的方向旋转。在再其他的实施例中，第二护罩沿与第一护罩相同的方向或相反的方向且以更高或更低的速率旋转。另外，第一或第二护罩可以连续或间歇的可变可编程的速率和方向旋转。速率（固定或可变）及方向（两个护罩沿相同方向或者在相同时间或不同时间处具有逆向旋转）可各自定制并且可取决于若干因素，例如基板类型及形状、所采用的激光清洁功率、给定基板类型所期望的清洁程度以及技术人员可辨别的其他因素。

与基板旋转及激光器发射开始基本上同时地，气流（例如，超纯氮）以相对低流率（例如，约283 lpm或大约10 scfm）被提供到室100中。经由气体分散机构215、217（参见图2）将所引入的气体分散于室100内。气体分散机构接近旋转的基板形成低压高速气流（例如氮）。在特定实施例中，将气流速率维持在此速率直到约第二润湿循环（在约13秒至约15秒的时间处），此时气流速率增加至约1700 lpm（大约60 scfm）至约2265 lpm（大约80 scfm）。在操作707处，还约同时地（或者在操作703处引入气体之前或之后的数秒内）从室100排放气流。

继续清洁操作，由进一步扩增有放置在泵柜（未示出但本领域技术人员容易理解）中的排放风扇的制造设施抽出高排放。如各图中所出，由于位于基板引抽排放部两侧上的排放管，其在室中形成负向流，通过从中心歧管分配的气体以及从位于室上方的过滤单元501、503（参见图5）引抽的补给清洁干燥空气两者来平衡该负向流。通过经由气体的压力及流控制使两个***平衡，在清洁操作期间在室内实现改善或最佳的清洁环境。

大约在进入清洁操作中的约15秒处气流速率增加的同时，护罩及因此基板的旋转速率下降至大约0至约300rpm。从基板的污水去除基本上通过由基板的转动执行，而基板周围的区域受中央排放部及气体分配***控制。排放的特定值作为参数被设定至控制软件中，因此在例如排放不在预编程范围内的情况下，***可进入到默认模式中直到被校正。

技术人员将认识到，旋转速率的一个上限至少部分地取决于内室和外室的部件的总体动态平衡以及基板的总体平衡（例如，基板的总体物理对称、基板的质量平衡均匀性的同心度以及本领域技术人员可认识到的若干其他因素）。

在操作705处，随着护罩及基板两者在清洁操作期间旋转，来自旋转基板的污水可由于离心效应而通过可旋转护罩中的开口125（参见图1）排出。在实施例中，现在可使可旋转护罩101、103中的一者或两者以更高速率旋转，以进一步促进各种污水从基板和室100的排出和去除。在基本上同时，低压高速气流从旋转基板的面和边缘（例如，靠近基板紧接）基本上或完全去除污水。

在清洁操作结束时，停止来自一个或多个激光器219（例如，参见图6）的辐射发射，气体继续另一时间段。然后，打开室100、200，并且通过机器人（未示出）的单独的清洁末端执行器（例如，相比于用于放置“脏”的基板的相同末端执行器）从夹持机构移除基板119。在以上最后步骤中，使基板以高速旋转，从而去除所有或基本上所有污水（例如，来自膜的纳米污染物、微粒等）。可选的护罩可继续以高速旋转且与高速排放相结合来产生清洁基板。

如本文中所公开的，在某些实施例中，可选的护罩（参见图3和图4）的曲率可被设计成使得各种污水朝向护罩的外边缘（即，接近开口125）移动，并且经由开口125被去除且进入到外室200中且由通道213（参见图2和图3）收集。在其他实施例中，在护罩101、103是直的但远离护罩（例如，参见图1）的轴向旋转方向成角度的情况下，还以与关于弯曲护罩所描述的类似的方式从室100排出污水。可提高可旋转护罩的速率以增加污水从室100的排出。

如本领域技术人员将认识到的，两个可旋转护罩101、103的高旋转速率在基板与其周围区域之间形成压差，该压差进一步促进污水远离旋转基板的去除。基板的高速旋转与气流及护罩的旋转相结合去除所有或基本上所有污水，从而清洁基板。下文参考本公开的计算流体动力学（CFD）模型化部分更详细地描述的次级气（例如，氮）流机构形成气体屏障，该气体屏障基本上防止微粒从外室200迁移至基板清洁室100中。

如技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将认识到的，在清洁和污水去除操作期间，可旋转护罩的速率可***纵以实现污水的容积去除。有效地去除所有或基本上所有污水有助于在清洁操作结束时产生清洁基板。在其他实施例中，也可采用可选的单侧式（或单面式）清洁操作（有或没有对基板的边缘清洁）。在再其他的实施例中，可在交替侧上清洁基板而非同时清洁两侧。

技术人员将了解，可采用许多操作、操作的重复、操作序列等来针对给定的基板或行业开发过程方案。因此，参考图7详述的操作仅作为示例给出，并且可基于本文中所公开的基板清洁机构的终端使用者的需要而相当大地变化。此外，可将操作中的每一个针对给定的基板类型和尺寸编程。此外，例如转动速率、可选护罩旋转速率、入射能量时间以及一种或多种激光波长、激光器数量之类的动态过程参数中的每一者可针对各种基板类型、大小和应用来设计。

基板保持机构

现在参考图8，其示出了指状件臂121与指状件端盖123组合的单独示图800。取决于基板清洁机构中所使用的基板的形状，仅一个指状件/端盖组合需要可远离基板移动，以有助于装载及卸载操作。例如，在指状件臂121与指状件端盖123组合用于保持和夹持圆形基板（例如，半导体晶圆）的实施例中，存在保持基板的三个指状件，其中这些指状件中的每一个彼此以约120度隔开。在此示例中，这些指状件臂121与指状件端盖123组合中的仅一者需要可移动（但超过一个指状件可以是可移动的，以适应机器人的末端执行器的各种组合（未示出））。

如图8中所示，指状件臂121与指状件端盖123组合的可移动指状件807耦接到凸轮壳体805（下文更详细描述）。可移动指状件处于约0°的法向操作位置801，并且在此示例中以约10°处于第一分离位置803。当指状件臂121与指状件端盖123组合处于夹持位置（即，当基板被保持在指状件/盖组合内时）或卸载位置时，出现法向操作位置801。当指状件臂121与指状件端盖123组合打开（即，远离轴向中心线411（参见图4））以有助于装载或卸载基板（图8中未示出）时，出现分离位置803。

在基板非圆形（例如，方形）的示例中，可使用四个或更多个指状件臂121与指状件端盖123组合来容纳基板。在此示例中，指状件臂121与指状件端盖123组合中的两者可以是可移动的，从而抓持指状件以有助于安装及移除基板。另外两个指状件在位置上固定（即，静止）。通常，可移动抓持指状件与静止指状件的任何组合可被设计成满足不同应用。无论指状件的数量如何，一个考虑是在与基板组合时指状件在轴向中心线411（参见图4）周围实现平衡，以减小或消除在清洁操作期间由旋转基板引起的振动效应。

现在参考图9，其示出了指状件与凸轮壳体805细节的实施例，该实施例包括推压器901、凸轮从动件903、凸轮从动件表面905、凸轮返回指状件907、一个或多个凸轮返回弹簧909以及下部凸轮表面结构911。当要***或移除基板（未示出）时，凸轮从动件903在凸轮从动件表面905上方滑动并且围绕枢转点915将可移动指状件807打开至约10°的第一分离位置803。在替代实施例中，可移动指状件807可打开至约6°的第二分离位置917。在实施例中，可移动指状件807可在***基板时打开至第一分离位置803，并且在移除基板时打开至第二分离位置917（或者反之亦然或上述的各种组合）。技术人员将认识到，可至少部分地取决于护罩、室、基板的总尺寸及其他因素而使可移动指状件807枢转至其他角度。

当推压器901及凸轮从动件903缩回时，相应地作用于凸轮返回指状件907和下部凸轮表面结构911的一个或多个凸轮返回弹簧909将对可移动指状件807施加力以使其闭合，从而抓持（夹持）基板。可使用电气（例如，基于接近度或激光的）或机械传感器（未示出）来验证基板被适当地***到可移动与静止指状件的组合中。

在各种过程方案中，基板可在污水去除操作期间以2200rpm（或更高）旋转。取决于例如物理尺寸（例如，直径）、基板的质量及旋转速率之类的因素，可移动和静止指状件与同轴的任何偏移可形成危险的摆动及振动。于是，该一个或多个凸轮返回弹簧909可无法将基板保持就位，从而可能导致灾难性故障（例如，基板释放并破坏）。为了解决此潜在问题，负向锁定机构（图9中未示出）接合凸轮返回指状件907中的孔隙913（例如，开口或孔）。

同时参考图9，在一个实施例中，当推压器901/凸轮从动件903的组合处于法向操作位置801（例如，闭合位置）时，图10A的致动器机构1001可接合凸轮返回指状件907中的孔隙913，从而将可移动指状件807锁定于法向操作位置801。例如，致动器机构1001可通过小螺线管（未示出）、气动缸（未示出）或本领域中已知的其他线性致动器机构来操作。致动器机构1001可由小弹簧1003保持在锁定位置。图10B示出了图9的凸轮壳体机构的一部分的三维视图。

基板清洁机构的替代实施例

图11示出了图1的基板清洁室100的替代室设计1100。图11可被视为如下文所描述的侧排放室设计。在此实施例中，图11被示出为包括主侧1110及从侧1120（参见图12）。如上文关于图1所述，在一个实施例中，室1100的从侧1120远离室1100的固定的主侧1110移动，以有助于基板在指状件臂121与指状件端盖123组合上的安装及移除。尽管许多流体机械概念可与图1的室类似，但替代室设计1100依赖于具有左侧翼片1101和右侧翼片1103，与图1的室的可选的可旋转护罩相比，这些翼片各自具有反向斜坡。

例如，翼片1101、1103的角度（相对于基板（未示出）的竖直或水平位置的中心线1123的法线）可从约3°至约15°或更大。翼片可如所示地彼此重叠，或替代地可如关于图12所示地彼此触碰或几乎触碰，下文予以描述。如果翼片1101、1103实际上触碰，则技术人员将理解，翼片1101、1103两者将沿相同的方向以相同的旋转速率旋转。

翼片1101、1103可通过若干个支撑结构1105机械地耦接到旋转机构（未示出但技术人员可理解，并且与图1的可旋转护罩类似或相同）。支撑结构可以围绕翼片1101、1103的整个周边是连续的（参考轴向中心线1107），或在另一实施例中，可包括位于围绕翼片1101、1103的周边的两个或更多个位置处的分开的支撑臂。如果支撑结构1105包括连续结构，则靠近替代室设计1100的排放区域1115的区域1109包括支撑结构1105的若干个孔隙、开口、槽或其他非连续部分，使得气体及从基板释放的污水可在清洁操作期间从室1100容易地排放。所有尺寸仅是示例性的且以毫米为单位给出。

图11还示出为包括气体分散装置1111，其各自包括含有若干个开口的多孔区域1113，以在沿气体入口通道1121（例如，具有圆形或其他剖面的管）的进入气体（例如，超纯氮）的周边周围分散气体。在各种实施例中，气体分散装置1111可被拧紧、压配合、化学粘附或以其他方式附连，以从气体入口通道1121接受进入气体。来自多孔区域1113的气体使进入气体转向，以避免冲击基板的面（图11中未示出）。因此，气体分散装置1111可发挥与图2的气体分散机构215、217相同或类似的功能。下文在本公开的计算流体动力学（CFD）分析部分中更详细地解释气体分散机构。

图12示出了图11的基板清洁室机构的替代室设计1100的一个示例。在图12中，左侧翼片1101和右侧翼片1103可彼此紧密接触或可以可选地彼此触碰，如上所述。如果翼片1101、1103实际上触碰，则技术人员将理解，翼片1101、1103两者将沿相同的方向以相同的旋转速率旋转。

图12还示出为包括气体供应管线1209、多个气体排放管线1207以及线性轨道1205，例如，该线性轨道1205用以打开室1100的从侧1120以有助于基板119的安装及移除。另外，替代室设计1100可放置在外室内，例如放置在图2的外室200内。用于替代室设计1100的外室还可包括可选的排放通道213（参见图2）。

图13示出了图11和图12的替代室设计1100的内室剖面图1300的一个示例。图13的内室视图1300被示出为包括排放区域1301、污水及气体排放区域1303、室内核区域1305以及气刀分离区域1307（图11的气体分散装置1111的内部部分）。气刀分离区域1307可与中央进入气体供应***（来自气体歧管305（图3）的中央）的气体入口111、113（例如，参见图3）实现平衡，使得这些***在清洁操作期间不会彼此妨碍。

图13还示出了上文参考图2和图6所描述的一个或多个激光器219以及其相对于基板119的相对放置。各种元件的功能与本文中关于具有相似元件号的物件所描述的功能类似或相同。下文更详细地描述其他元件。

例如，同时参考图13，图14示出了图13的内室剖面图的示例，并且另外示出了在基板清洁或污水去除操作期间出现的示例性气体流线的近似位置。如图14的特定示例性实施例中所示，气体（例如，超纯氮）通过气体分散装置1111引入到室内核区域1305中，并且在室容积内循环，以从基板119吸走污水并从排放区域1115吸出。位于气体排放区域1303内的涡轮翼片（参见图6）进一步辅助排放气体及其他污水。涡轮翼片位于室1100的主侧1110和从侧1120上，并且以与主侧1110和从侧1120中的翼片相同的速率和方向旋转。

图15示出了图11和图12的替代室设计1100的一个实施例的示例性尺寸1500。例如，图15示出了用于300mm半导体晶圆的室设计的示例。然而，技术人员将认识到，示例性尺寸可容易地修改以适应各种尺寸的基板和那些基板的清洁度要求。因此，本领域技术人员将认识到，图15内所提供的物理尺寸仅是示例性的。（如上所述，本文中所使用的术语“示例性”仅表示一个示例或一组示例，并且不应一定解释为实施本文所公开的所公开主题的部分的优先或最佳方式）。因此，图15给出的物理尺寸应被视为辅助技术人员解释并理解所公开的主题，并且因此不应被看做限制所公开的主题的范围。

图16A和图16B示出了用于从图11和图12的室设计去除污水的替代或可选实施例。例如，替代或除了使各种污水滴流或以其他方式沉淀或直接粘附至外室201（例如，参见图2和图3）中，可将污水引导至排放通道1601中。排放通道1601可由例如聚氯乙烯（PVC）或本文所描述或本领域中已知的若干种其他材料构成。在一个实施例中，排放通道1601可被视为环管，其直接排放至外室201（参见图2）中或直接排放至排放端口中，例如图5的气体排放端口507。在其他实施例中，排放通道1601可与图2的可选排放通道213结合使用。

同时参考图2和图3，图17示出了用于确定以下各项之间的关系的列线图1700的实施例，即：室的外壳、外室的内壁、成10°的示例性角度的左侧翼片1101（左可旋转护罩）及右侧翼片1103（右可旋转护罩）的下侧、基板的尺寸（例如，晶圆的直径）以及与距室的壁各种距离的指状件端盖的距离。所有尺寸都以毫米为单位给出。技术人员在阅读并理解本文所提供的本公开之后将认识到如何使用列线图1700来针对给定的基板几何形状来设计基板清洁室。

计算流体动力学（CFD）分析的示例

为了努力在基板清洁室内更高效地引导气体及污水流，利用多次迭代布置结构与尺寸的组合中的每一者来考虑室的许多物理布置结构和尺寸，从而使用计算流体动力学（CFD）分析来进行仿真，所述计算流体动力学（CFD）分析使用例如有限元及有限体积分析。首先，使用二维模型进行仿真，稍后扩展至使用三维（3D）模型，并且再稍后以3D进行仿真且添加第四维度时间（从而产生时间精确的动画，以进一步辅助流量、压力、旋涡强度、Q标准以及技术人员已知的所关注的其他流体参数）。这些迭代中的每一次的布置结构和尺寸改变包括变化室的直径、改变室壁之间的距离（并且因此，改变从基板至室壁的距离）、改变气流速率、气流方向以及排放路径的各种放置。附加细节被添加至室的各种设计。然而，以下描述允许技术人员了解针对所关注的基板的一组特定形状和尺寸进一步CFD模型化、仿真及分析所考虑的因素。

例如，同时参考图4（上文所述的中央排放室设计），图18示出了来自基于图4中所示的基板清洁室机构的一部分的各种示例性物理尺寸的CFD分析的示例的气体速度流线（以米/秒为单位）。图18示出了从气体入口流跨越基板的相对面到可旋转护罩的开口（例如，气体排放区域）的流线的良好分散性。

继续参考图4，图19示出了来自基于上文参考图18所描述的各种示例性物理尺寸的CFD分析的示例的各种涡流粘度等值线（以帕斯卡^.秒为单位（也称为牛顿^.秒/米²或千克/米^.秒））。另外，图20示出了针对图4中所示的室机构的一部分的速度大小（以米/秒为单位）的等值线。图21示出了简化CFD图，其指示基于另一设计模型（未示出）的湍流粘度（也以帕斯卡^.秒为单位）的等值线。

现在参考图22，考虑具有较大室侧壁间距离的另一示例性室设计的一部分以用于CFD分析，该部分被示出（所有尺寸以毫米为单位）以考虑对清洁功效的任何效果。在图22中，侧壁分开约200mm、而在图4中，侧壁分开约100mm（忽略图4和图22两图中的基板的厚度）。

图23示出了图22的示例性室设计的全3D仿真基模型的一个示例。也使用图22的示例性室设计来执行针对各种流体（例如，气体）各种过程（例如，清洁操作）的全CFD分析（未示出）。还考虑了许多其他护罩和翼片设计、尺寸（例如，室侧壁之间的距离和总直径）、角度以及曲率。

另外，基于对图11的替代侧排放室设计的修改而进行附加的CFD分析。例如，图24示出了修改的侧排放室的示例性气流图。图24示出了以约1700 lpm（大约60 scfm）将氮气从每一侧入口2401引入到室中的示例性实施例。大约80%的气体进入包含基板（未示出）的室的主要部分，以辅助清洁基板以及去除来自室内的污水。剩余大约20%允许进入氮的一部分防止或大幅减少来自各种机械部件（例如，图3的轴承303）的污染物或微粒通过关键密封区域迁移至处理室中。

气刀***与中央氮***（来自气体分配歧管的中央）实现平衡，使得这些***不会在清洁循环期间彼此妨碍。

另外，由第一过滤单元501和第二过滤单元503（参见图5）提供的经过滤空气2403例如通过文丘里效应（venturi effect）从顶侧进入。在清洁操作期间，通过室的下部部分2405排放气体，从而从室及基板运送污水。在特定操作中（例如，亚10nm半导体设计规则），超纯等级氮由通过过滤单元501、503的经过滤空气2403替代。在例如此实施例的实施例中，过滤单元501、503可根本不被使用或甚至添加至室500。在各种实施例中，对于低于10nm的较小特征几何形状而言，所公开的主题可被定制成满足提高且更严格的清洁要求。例如，在这些实施例下，在密封的处理室中一个或多个激光器同时地发射到所有基板表面（例如，前侧、后侧以及一个或多个边缘）上。在发射循环结束时，受控超纯半导体等级氮气体流经由阀和质量流控制器释放至处理室中，以控制流和压力两者。氮气通过将所射出的纳米粒子运送至室排放***中来将其去除。在实施例中，使用例如O形环或迷宫式密封件的多个阵列来密封处理室。

如上文参考图13所述，图13的内室视图1300被示出为包括排放区域1301以及污水与气体排放区域1303。还如上文参考图6所述，构造成从室排出各种类型的污水的各种类型的涡轮叶片机构601可辅助排出污水。

现在参考图25A，涡轮盘2501的示例性实施例被示出为包括：若干个开口2505，其穿过涡轮盘2501形成；以及若干个涡轮翼片2503。开口2505以及所得的涡轮翼片2503的数量和形状可与图25A中所示有相当大的变化。

通常，涡轮盘2501中的至少一个耦接到旋转护罩或其他旋转机构（例如，图1的第一可旋转护罩101和第二可旋转护罩103A/B）中的每一个，以在清洁循环期间去除多余的大量污水。随着涡轮盘旋转，各种污水由于离心力而被向外抛出且通过涡轮盘2505中的开口2505、通过排放区域（例如，图13的排放区域1301或被引流至如上文所论述的各种排放区域）离开。数量、尺寸、壁角度、形状以及其他参数可各自取决于总体室设计来操纵。尽管论述主要针对去除从基板的表面去除的各种污水，但技术人员将立即认识到涡轮盘2501也可用于从室去除过量的气体。

现在参考图25B，其示出了图25A的示例性涡轮盘的剖面以及用以机加工涡轮盘的示例性方法。技术人员在查看并理解图25B之后将理解可如何基于如所示的旋转方向而从室内容易地去除污水。可通过使用例如单刃或多刃工具（多刃工具可包括研磨工具及其他有研磨作用的工具）切割开口2505来实现机加工或以其他方式形成开口2505。在特定的示例性实施例中，涡轮盘的厚度为10mm（大约.0394英寸）。在此实施例中，涡轮翼片2503的剖面的一个尺寸（例如，短点至短点距离）为10mm，并且另一尺寸的尺寸（例如，长点至长点距离）为20mm（大约0.787英寸）。从图25B的剖面来看。

继续参考图25B，在用于机加工涡轮盘2501中的开口2505的特定示例性方法中，从工作台至涡轮盘的角度为约45°，以形成具有约45°的壁的涡轮翼片2503。切割工具2551基本上垂直于工作台。然而，在其他实施例中，壁角度可形成为大于约45°或小于约45°。例如，在一个实施例中，壁角度的范围可形成为从约15°至约45°。在其他实施例中，壁角度的范围可形成为从约45°至约75°。技术人员将认识到，壁角度的确定可基于以下因素来确定，即：涡轮盘2501的旋转速率、待从室（图25A或图25B中未示出）去除的污水量、应去除所有或大部分污水的时间量以及若干其他因素，这些因素中的至少某些可依据CFD分析来确定，如技术人员将理解的。此外，技术人员将认识到，在特定应用中，涡轮翼片2503可由金属、塑料或其他材料冲压而成，而非机加工而成。

此外，在其他实施例中，切割工具2551可由其他形成工具代替，例如电浆炬、方向性化学蚀刻、激光、放电加工（EDM）、喷水切割机或本领域中已知的若干种其他技术。

图26A是涡轮盘的示例性实施例的三维图。同时参考图25A和图25B，并且如上所述，技术人员将认识到，可至少基于本文所论述的因素来容易地采用开口2505、涡轮翼片2503的其他尺寸、涡轮翼片2503的壁的一定角度以及其他参数。

图26B是沿轴线截取的图26A的涡轮盘的剖面，该轴线沿涡轮盘的直径。在特定的示例性实施例中，并且同时参考图6的涡轮叶片机构601，图26B的剖面示出了待用于图5的三维室500的内部部分600中的420mm（大约16.5英寸）的总直径。相应地，其他室设计将利用涡轮盘的其他尺寸。图26C是靠近涡轮盘的一对翼片截取的图26A的涡轮盘的剖面。

总体上，基于上文关于各种物理模型以及所得的一组CFD分析而提供的描述，技术人员将认识到如何针对给定的基板形状和尺寸应用各种模型和仿真，以制备合适的室设计。

激光器/光源及用于将光引导至基板上的光学器件序列的示例

图27A示出了激光器或光源（本文中也简称为“激光器”）及用于将激光器或光源引导至基板2707上的相关光学器件序列2700的示例性实施例。激光器及相关光学器件序列2700被示出为包括：激光器或UV源2701；可选的束成形和/或准直光学器件2703；可选的束扩展光学器件2705；以及激光器/光源电源；以及可选的光学器件控制器单元2713。这些部件中的每一个可采取各种形式但在其他方面对于本领域技术人员而言是已知的。

激光器与相关光学器件序列2700形成围封基板上的区域（未明确示出）的锥形2709或跨越基板2707的光线2711。气流2715（例如，氮）可用于与本文中所描述的其他各种气流机构及污水去除***中的一个或多个一起辅助远离基板2707运送例如任何微粒或有机物。在此实施例中，基板2707被示出为竖直定位。然而，技术人员将认识到也可使用任何其他定向（例如，水平）。

在具体示例性实施例中，激光器或UV源2701可包含本文中所论述的一种或多种类型的激光器中的任一者。在一个实施例中，激光器或UV源2701包含单个激光器（例如，准分子激光器）或UV灯。在其他实施例中，激光器或UV源2701含有激光器（例如，激光器二极管或单独UV灯）阵列，该等激光器安装成（例如）如上文参考图1所示出及描述的一个或多个激光器115的第一侧阵列和一个或多个激光器117的第二侧阵列。此外，如本文中所述，一个或多个单独激光器可特别地指向基板2707的一个或多个边缘。

在各种实施例中，气流2715可始终被维持且作为层流而被引导于检查基板的一个或多个面上方。在一个实施例中，气流2715可以是从约0 lpm至约1274 lpm（大约45 scfm）。基板的旋转速率可以是从约0 rpm至约200 rpm（但在某些实施例中可采用更高旋转速率）。可使激光器或UV灯照射在基板2707的一个或多个表面（例如，面或边缘）上达各种时间长度。在一个实施例中，激光器或UV灯操作且照射在基板2707上长达120秒。

若紫外线（UV）灯用作光源，则在示例性实施例中，可采用具有（例如）150nm至195nm的波长的UV灯。UV灯产生臭氧及OH自由基以与有机物（例如，基板2707的表面上的有机污染物）反应以使有机物裂解至较低能量状态。在较低能量状态下，有机物与基板2707之间的粘合键断开。然后通过气流（例如，氮气）去除已松散材料。所赋予能量远高于用于有机残留物去除的几毫电子伏特。

在各种实施例中，基板2707被保持在垂直定向中且UV灯平行于基板表面而安装在预定距离处。在一个实施例中，自UV灯的前面至基板2707的距离可以是在从约12mm（大约0.5英寸）至约75mm（大约3英寸）的范围内。在其他实施例中，该距离可以是在从约25mm（大约1英寸）至约100mm（大约4英寸）的范围内。然后，使基板以所要可编程速率旋转而灯保持静止。

在各种实施例中，不使用聚焦或准直光学器件，这是因为意图在于使UV辐射充满基板表面。因此，在这些实施例中，束成形及/或准直光学器件2703及束扩展光学器件2705是可选的。

在其他实施例中，光源仅照射基板2707的半直径（或其他特性尺寸，例如方形基板的对角线尺寸），这是因为基板2707旋转。

图27B示出跨越基板2707进行扫描2750的激光器或光源的示例性实施例。在此实施例中，长螺线2751（也称为阿基米德（Archimedes）螺线）横跨基板2707。光源（例如，绕射限制光点）照射在基板2707的表面的中心点上。随着基板2707旋转，光源跨越基板2707进行扫描（例如，从基板2707的中心点横向地且与基板2707的面基本上平行地移动），从而形成长螺线2751。（技术人员将认识到，形成长螺线2751可以是反向的，从而光源斑在基板2707的外边缘处开始且朝向基板2707的中心横向地移动）。技术人员还将认识到用于使光束横跨基板2707的表面（及边缘）的其他方法。

在另一示例性实施例中，高能级可用于通过（例如）激光器剥离去除粒子及其他污染。然而，技术人员将需要针对给定基板考虑将不会导致对基板的表面的损坏的能级。例如，可在20 MeV或更大的范围中赋予能量。此高能级可使污染物与表面之间的键断开但也可造成表面损坏。针对特定大量污染物去除应用，可选择剥离来作为去除机制。

在所有情形中，可在所有情形中计算用于确定经发射能量的量的公式。使用（例如）准分子激光器及UV灯的这些计算为技术人员所熟知。例如，已知变量包含以nm为单位的波长（或在多个光源的情形中，多个波长）及在特定波长下一个或多个光源的若干频率中的频率。此外，激光器与基板之间的入射角度可变化（例如，从约0°至约90°）。在其他实施例中，激光器与基板之间的入射角度可变化（例如，从约0°至约45°）。

式（1）可用于计算自光源照射在基板表面上的光子能量：

E = hc/λ (1)

其中：E是以焦耳为单位的能量，λ是以nm为单位的波长，h是普朗克常数（6.626 x10^-34 J^.s）；并且c是光速（3.00 x 10⁸ m/s）。

总体上，选择提供特定所要波长的输出的光源（例如，波长152nm至190nm的氟化氪准分子激光器）。在各种实施例中，使用束成形及束扩展光学器件的组合，会获得具有极小宽度的单路线的最终束输出（例如，绕射限制）。束扩展光学器件的选择将视待处理基板的大小的需要而提供各种束长度（例如，100mm硅晶圆或用于平板显示器的1平方米基板。如本文中所述，基板可以是任何形状（例如，圆形、椭圆形、方形、矩形等）。

在其他实施例中，基板的整个表面（例如，两面以及边缘）充满来自光源阵列的光。在此实施例中，仅使基板旋转以辅助通过气流2715（例如，在真空操作完成之后，跨越基板的面而流动的稳定氮供应）去除污染物。

如现在本领域技术人员在阅读并理解本文所提供的材料之后将可认识到的，所公开的主题含有优于现有技术以及基板清洁过程中所使用的同时期技术的多个优点。除了本文中所公开的其他优势之外，额外优势包含（例如）垂直定向或水平定向基板允许可旋转护罩的构造从基板的两侧以及边缘迅速地去除污水。

因此，至少出于上文所述的原因且在本发明通篇，所公开主题既新颖也具有创新性，这是因为（例如）其在同一室中提供垂直定向基板及水平定向基板的基于激光的清洁，而不必将基板自一个室移动至另一室，从而节约时间且避免不必要的会产生潜在污染的处置步骤。所公开的***是用于基板的非接触式清洁***。因此，完全避免了同时期清洁***的粗糙的机械基板清洁***。此外，本文所限定的用于从处理室排出流体（液体及气体）水分的机构是新的、新颖的且非显而易见的。

所公开的主题解决了至少两个主要问题：第一，以相同或靠近相同的效率基本上同时地清洁基板的所有表面（例如，前表面、后表面和边缘）。当前，不存在可做本文所公开的操作的同时期机构。第二，所公开的主题从处理室去除极小物质（例如，纳米级粒子及其他污染物）。纳米级清洁能力允许使用者实现具有高单遍次清洁效率的亚25nm或更小的集成电路制造。

所公开的清洁室的附加优点包括下面所列的附加益处中的一个或多个。例如，室可包含额外灵活性，以允许使用一个或多个激光器仅清洁基板一侧，而可利用惰性气体来对另一侧进行喷洒以防止从基板释放的污水迭盖至另一侧上。

另外或作为单独操作，虽然利用一个或多个激光器清洁基板的前侧和后侧，但一个或多个激光器的单个或多个特殊阵列可单独地指向基板的边缘以执行特殊清洁功能或经增强边缘清洁。边缘指向型激光器也可以是与指向基板的表面（面）的其他一个或多个激光器不同的波长或能量。

所公开清洁室可利用若干个激光器功率水平或波长，从而提供各种清洁选项以从基板的所有表面去除粒子、残留物、有机污染物、无机污染物及金属污染物。此外，所公开清洁室可包含单独可切换排放部以促进去除不兼容污水（例如，酸元素或腐蚀性元素剂）。这些可切换排放部是本领域中已知的。

此外，所公开清洁室可分配两种或两种以上不同气体，该等气体可用于增强基板清洁且可用于消除或减少（例如）处理室中的静电。

在各种实施例中，例如，基板可包括半导体及有关行业中所使用的各种类型的基板中的任一者（其在本文中可被称为“半导体基板”或“晶圆”或简称为“基板”）。因此，基板类型可包括硅基板（例如，晶圆）或基于其他元素半导体的基板、化合物晶圆（例如，来自族III-V、II-VI或其他）、薄膜头总成、沉积或以其他方式形成有半导电层的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜或者本领域中独立已知的许多其他类型的基板。此外，基板可包括形成在非半导体材料上方的半导体材料的区域，或反之亦然。为了便于理解本文中所呈现的活动及设计，基板可被视为硅晶圆。在阅读并理解本文所提供的本公开之后，本领域技术人员将理解如何修改各种部件、设计、几何形状等以适用于其他类型的基板。

本领域技术人员可认识到，设计可包括其他部件，这些其他部件中的至少某些在本文中描述。然而，若干个这样的部件未在图中示出，以免模糊所描述的各种实施例的细节。

对方法和设备的各种图示意在提供各种实施例的结构的一般性理解，并不意在提供设备的所有元件、材料及特征以及可利用本文所描述的结构、特征和技术的方法的完整描述。

各种实施例的设备和***可适合于且用于例如以下各项中所使用的电子电路的制造：高速计算机、通信及信号处理电路、单处理器或多处理器模块、单嵌入式或多嵌入式处理器、多核心处理器、数据切换器以及包括多层、多芯片模块的专用模块等。这样的装置可进一步作为子部件而包括在各种电子***内，例如电视、蜂巢式电话、个人计算机（例如，膝上型计算机、桌面计算机、手持式计算机、平板计算机等）、工作站、无线电装置、视频播放器、音频播放器、交通工具、医疗装置（例如，心脏监测器、血压监测器等）、机顶盒以及各种其他电子***。

本领域技术人员将了解，对于本文中所公开的此方法及其他方法（例如，结构形成）而言，可以不同顺序实施以及重复、同时执行形成各种方法的一部分的活动，其中各种元件彼此替代。此外，概述的动作和操作仅提供为示例，并且这些动作和操作中的某些可以是可选的、可组合成更少动作和操作或者可扩展成附加的动作和操作，而不偏离所公开实施例的本质。

因此，不依据本申请中描述的特定实施例来限制本公开，本申请中所描述的特定实施例意在作为对各种方面的说明。如本领域技术人员在阅读并理解本公开之后将明了的，可做出许多修改和变型。除了本文中所枚举的方法及设备之外，本领域技术人员依据上述描述将明了本公开的范围内的功能等效的方法和设备。某些实施例的部分和特征可包括在其他实施例的部分和特征中或替代其他实施例的部分和特征。在阅读并理解本文所提供的描述之后，本领域技术人员将明了许多其他实施例。这样的修改和变型意在落入所附权利要求的范围内。本公开仅受所附权利要求的各项以及这些权利要求有权的等效内容的全范围限制。还应理解的是，本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不意在是限制性的。

此外，如本文中所使用，可在包括意义或排除意义上解释术语“或”，除非另有明确陈述或操作限定。另外，尽管上文所描述的各种示例性实施例聚焦于各种一般性及具体示例性实施例，但这些实施例在本公开中仅出于清楚的目的给出，并且因此，不限于基板清洁机构或***的特定类型或设计。

提供本公开的摘要以允许读者迅速地确定本技术公开的本质。基于以下理解提交摘要，即：其将不用于解释或限制权利要求。另外，在前述具体实施方式中可以看到，出于简化本公开的目的，各种特征被一起分组在单个实施例中。本公开的方法不应被解释为限制权利要求。因此，特此将所附权利要求结合于具体实施方式中，其中每一项权利要求独立地作为单独的实施例。

以下编号的示例为所公开的主题的实施例

示例1：一种基板清洁设备包括：基板保持器，其构造成保持基板并使该基板以各种速率旋转；以及前侧光源和后侧光源，该前侧光源和该后侧光源中的每一个被构造成将至少一种波长的光发射到该基板的至少一个面上。

示例2：如示例1所述的设备，其中，该清洁设备被构造成在大气压下操作。

示例2：如示例1所述的设备，其中，该清洁设备被构造成在某种程度的真空下操作。

示例3：如示例1至3中任一者所述的设备，其中，该基板保持器被构造成竖直地保持该基板。

示例4：如示例1至示例4中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源各自包括光源的阵列。

示例5：如示例1或示例4所述的设备，其中，该光源是激光器。

示例6：如示例1或示例4所述的设备，其中，该光源是准分子灯。

示例6：如示例1或示例4所述的设备，其中，该光源是紫外线灯。

示例7：如示例1至示例6中任一者所述的设备，其中，该光源保持静止，并且该基板旋转。

示例8：如示例1至示例6中任一者所述的设备，其中，该光源跨该基板的表面扫描，并且该基板旋转。

示例9：如示例1至示例6中任一者所述的设备，其中，该光源包括多个光源，该多个光源构造成同时地照射该基板的整个表面。

示例10：如示例1至示例6中任一者所述的设备，其中，该光源被构造成形成为跨该基板的至少半径的光束，并且该基板旋转。

示例11：如示例1至示例6中任一者所述的设备，其中，该光源被构造成在该基板上形成为光点，并且该基板旋转，该光源还被构造成横向地且与该基板基本上平行地移动。

示例12：如示例1至11中任一项所述的设备，还包括内护罩和外护罩，该内护罩和该外护罩构造成在该设备的操作期间围绕该基板保持器，其中该内护罩和该外护罩中的每一个被构造成在旋转速率和方向中的至少一者上独立于另一个护罩来操作。

示例13：如示例1至12中任一者所述的设备，其中，该基板清洁设备具有用于去除污水的中央排放部。

示例14：如示例1至12中任一者所述的设备，其中，该基板清洁设备具有用于去除污水的侧排放部。

示例15：如前述示例中任一者所述的设备，还包括用以容纳处理污水的外室。

示例16：如前述示例中任一者所述的设备，还包括至少一个涡轮盘，该至少一个涡轮盘构造成在该基板清洁设备内旋转，以去除污水。

示例17：如示例16所述的设备，其中，该至少一个涡轮盘构造有槽，这些槽放置在靠近该涡轮盘的周边的各个点处，以提高污水去除效率。

示例18：如示例16所述的设备，其中，该至少一个涡轮盘构造有槽，这些槽放置成一个或多个角度，以提高污水去除效率。

示例19：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该设备同时清洁该基板的两面（侧）以及该基板的边缘。

示例20：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源被构造成在清洁操作期间同时照射到该基板的两面（侧）及边缘上。

示例21：如前述示例中任一者所述的设备，其中，由该前侧光源和该后侧光源赋予的光子能级是预定的。

示例22：如前述示例中任一者所述的设备，还包括用以形成气体屏障以防止或大幅减少从外室迁移至内（处理）室中的微粒的一个或多个次级气流装置。

示例23：如前述示例中任一者所述的设备，还包括至少内护罩和外护罩，该内护罩和该外护罩构造成远离另一个护罩横向移动，以增大该护罩之间的开口，以将该基板***到该基板清洁设备中以及从该基板清洁设备移除该基板。

示例24：如示例23所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的周边边缘各自具有一个或多个角度。

示例25：如示例26所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的这些周边边缘具有多个角度，从而包括各个平直部分。

示例26：如示例24或示例25所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的这些周边边缘具有从约±3°至约±15°的一个或多个角度。

示例27：如示例24或示例25所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的这些周边边缘具有从约±1°至约±3°的一个或多个角度。

示例28：如示例24或示例25所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的这些周边边缘具有从约±15°至约±45°或更大的一个或多个角度。

示例29：如示例25所述的应用，其中，这些平直部分中的每一个具有不同的角度。

示例30：如示例29所述的设备，其中，随着护罩的边缘接近开口，这些平直部分的角度增大。

示例31：如示例23至示例30中任一者所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩的周边边缘是弯曲的。

示例32：如示例23至示例31中任一者所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩中的较大者在较小护罩上方延伸。

示例33：如示例23至示例32中任一者所述的设备，其中，该内护罩和该外护罩中的至少一者或两者在最外周边边缘处包括迷宫式唇缘，以去除大多数或所有污水。

示例34：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该基板被保持在距竖直大约±0.1度至大约±1度内。

示例35：如示例1至示例33中任一者所述的设备，其中，该基板被保持在距竖直大约±2度内。

示例36：如示例1至示例33中任一者所述的设备，其中，该基板被保持在距竖直大约±5度内。

示例37：如示例1至示例33中任一者所述的设备，其中，该基板被保持在距竖直大约±10度内。

示例38：如前述示例中任一者所述的设备，还包括安装到指状件臂以保持基板的指状件盖。

示例39：如示例38所述的设备，其中，这些指状件盖形如滚轮。

示例40：如示例38或示例39所述的设备，其中，这些指状件盖不可旋转地安装到相应的指状件臂。

示例41：如示例38至示例40中任一者所述的设备，其中，这些指状件盖成形为具有V形凹槽，在清洁操作期间基板被放置在该V形凹槽中。

示例42：如示例38至示例40中任一者所述的设备，其中，这些指状件盖被成形为具有U形凹槽，在清洁操作期间基板被放置在该U形凹槽中。

示例43：如示例41或示例42所述的设备，其中，该凹槽的轮廓被设计成使得其确保基板可在由机器人的末端执行器放置在这些凹槽中时自对准。

示例44：如示例43所述的设备，其中，该凹槽的该轮廓成形且尺寸设定成使得仅基板的边缘与凹槽的部分接触，使得基板的面不与凹槽接触。

示例45：如示例43所述的设备，其中，该凹槽的轮廓尺寸设定和成形为使得该基板的面的任何部分都不被该凹槽覆盖，使得该基板的面完全暴露于从该前侧光源和该后侧光源发射的光。

示例46：如前述示例中任一者所述的设备，还包括边缘指向型光源或多个边缘指向型光源，以单独地指向该基板的边缘，以执行特殊清洁功能或增强的边缘清洁。

示例47：如示例46所述的设备，其中，该边缘指向型光源或该多个边缘指向型光源可包括多种波长。

示例48：如示例46所述的设备，其中，该边缘指向型光源或该多个边缘指向型光源可包括多种类型的光源。

示例49：如前述示例中任一者所述的设备，还包括用以引导该基板清洁室内的污水的第一侧气体分散机构和第二侧气体分散机构。

示例50：如示例49所述的设备，其中，该第一侧气体分散机构和该第二侧气体分散机构在清洁操作期间远离该基板引导污水。

示例51：如示例49或示例50所述的设备，其中，该第一侧气体分散机构和该第二侧气体分散机构被构造成分散并重新引导通过第一侧气体入口和第二侧气体入口的任何进入气体。

示例52：如示例49至示例51中任一者所述的设备，其中，该第一侧气体分散机构和该第二侧气体分散机构围绕每一分散机构的周边构造有孔隙或孔口的阵列，以在与基板的面基本上平行的平面中引导进入气体。

示例53：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源被布置成在该基板的每个面上覆盖该基板的至少整个直径，从而一旦该基板已旋转便将所发射的光源提供到每一整个面上。

示例54：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源的波长范围为从172nm至348nm。

示例55：如示例1至示例54中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源的波长范围为从150nm至190nm。

示例56：如前述示例中任一者所述的设备，还包括选择多个光源用于该前侧光源和该后侧光源。

示例57：如前述示例中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源各自位于距该基板的面的位置从约12mm至约75mm的范围内。

示例58：如示例1至示例56中任一者所述的设备，其中，该前侧光源和该后侧光源各自位于距该基板的面的位置从约12mm至约100mm的范围内。

示例59：一种用于在基板清洁机构中清洁基板的方法，其中，该方法包括将基板安装于该基板清洁机构中；使该基板以第一旋转速度旋转；以及将光源照射到该基板的第一面、第二面以及一个或多个边缘上，以从该基板去除粒子及有机污染物。

示例60：如示例59所述的方法，其中，开始将光源照射到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘与使该基板旋转基本上同时发生。

示例61：如示例59所述的方法，其中，开始将该光源照射到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘在开始基板的旋转之后发生。

示例62：如示例59所述的方法，其中，开始将该光源照射到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘在开始基板的旋转之前发生。

示例63：如示例59至示例62中任一者所述的方法，其中，该光源到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘上的该照射是连续照射。

示例64：如示例59至示例62中任一者所述的方法，其中，该光源到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘上的该照射来自连续光源。

示例65：如示例59至示例62中任一者所述的方法，其中，该光源到该基板的该第一面、该第二面以及该一个或多个边缘上的该照射来自脉冲式光源。

示例66：如示例59至示例65中任一者所述的方法，还包括使围绕该基板保持器的第一可旋转护罩以第一护罩旋转速度转动；以及使围绕该基板保持器的第二可旋转护罩以第二护罩旋转速度转动。

示例67：如示例66所述的方法，其中，该第一护罩旋转速度与该第二护罩旋转速度彼此大约相同。

示例68：如示例66所述的方法，其中，该第一护罩旋转速度与该第二护罩旋转速度彼此不同。

示例69：如示例66至示例68中任一者所述的方法，其中，该第一护罩旋转速度的方向与该第二护罩旋转速度的方向彼此相同。

示例70：如示例66至示例68中任一者所述的方法，其中，该第一护罩旋转速度的方向与该第二护罩旋转速度的方向彼此不同。

示例71：如示例59至示例70中任一者所述的方法，其中，该前侧光源和该后侧光源各自具有操作为稳态或脉冲式发射源的多个光源。

示例72：如示例71所述的方法，其中，该前侧光源和该后侧光源在稳态发射与脉冲式发射之间交替。

示例73：如示例59至示例72中任一者所述的方法，还包括：在清洁循环期间引入气体以经由气体分散机构分散于该基板清洁机构内包括使光束从至少一个该前侧光源和该后侧光源中的至少一者照射到该基板上。

示例74：如示例59至示例72中任一者所述的方法，还包括：在清洁循环之后引入气体以经由气体分散机构分散于该基板清洁机构内包括使光束从至少一个该前侧光源和该后侧光源中的至少一者照射到该基板上。

示例75：如示例74或示例75所述的方法，其中，高纯度气体为氮、N₂。

示例76：如示例59至示例75中任一者所述的方法，还包括通过构造成从室抽出污水的各种类型的涡轮叶片机构来排出污水。

Claims (24)

1.一种基板清洁设备，包括：

基板保持器，其构造成保持基板并使所述基板以各种速率旋转；

内护罩和外护罩，二者构造成在所述设备的操作期间至少部分地围绕所述基板保持器，所述内护罩和所述外护罩中的每一个被构造成在旋转速率和方向中的至少一者上与另一个护罩彼此独立地来操作；以及

前侧光源和后侧光源，所述前侧光源和所述后侧光源中的每一者被构造成发射至少一种波长的光并将所述至少一种波长的光照射到所述基板的至少一个面上，以去除所述基板的所述至少一个面的粒子及有机污染物，所述前侧光源和所述后侧光源中的每一者具有针对所述基板选择的能级，以从所述基板去除所述粒子及所述有机污染物，并且不对所述基板的任何表面造成损伤。

2.如权利要求1所述的设备，还包括外室，以容纳在清洁过程期间产生的处理污水。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述外室被构造成在清洁过程期间在大气压下操作。

4.如权利要求2所述的设备，其中，所述外室被构造成在清洁过程期间在真空下操作。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源中的每一者都包括激光器。

6.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源中的每一者都包括准分子灯。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备被构造成基本上同时地清洁所述基板的两面以及所述基板的边缘。

8.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源各自包括光源的阵列。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源各自包括多个光源，所述多个光源构造成同时地照射所述基板的整个表面。

10.如权利要求1所述的设备，其中，所述基板保持器被构造成竖直地保持所述基板；以及

其中，所述内护罩和所述外护罩被构造成竖直地操作。

11.如权利要求1所述的设备，还包括至少一个涡轮盘，所述至少一个涡轮盘构造成在所述基板清洁设备内旋转，以去除由清洁操作产生的污水，所述至少一个涡轮盘具有多个隔开的翼片，所述翼片中的每一个通过在所述涡轮盘的周边内和附近形成的开口与相邻的翼片分开，所述翼片被布置成将所述污水远离所述基板以及围绕所述基板的所述内护罩和所述外护罩之间的容积两者排出。

12.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源各自位于距所述基板的面的位置从12mm至75mm的范围内。

13.如权利要求1所述的设备，其中，所述前侧光源和所述后侧光源各自位于距所述基板的面的位置从25mm至100mm的范围内。

14.一种基板清洁设备，所述设备包括：

基板保持器，其构造成保持基板并使所述基板以各种速率旋转；

内护罩和外护罩，二者构造成在所述设备的操作期间至少部分地围绕所述基板保持器，所述内护罩和所述外护罩中的每一个被构造成在旋转速率和方向中的至少一者上与另一个护罩彼此独立地来操作；

前侧激光器和后侧激光器，所述前侧激光器和所述后侧激光器中的每一者被构造成基本上同时地清洁所述基板的相应侧和所述基板的边缘，所述前侧激光器和所述后侧激光器中的每一者都具有针对所述基板的能级，所述能级将清洁所述基板并且不会对所述基板的任何表面造成损伤；以及

至少一个涡轮盘，其耦接到所述基板保持器，并且构造成去除在清洁操作期间产生的污水，所述至少一个涡轮盘具有多个隔开的翼片，所述翼片中的每一个通过在所述涡轮盘的周边内和附近形成的开口与相邻的翼片分开，所述翼片被布置成将所述污水远离所述基板以及围绕所述基板的所述内护罩和所述外护罩之间的容积两者排出。

15.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器各自被构造成形成跨所述基板的至少半径的光束。

16.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器各自被构造成在所述基板上形成光点，所述前侧激光器和所述后侧激光器还被构造成在所述基板旋转时横向地并且与所述基板基本上平行地移动，由此在所述光点跨所述基板扫描时，所述光点形成阿基米德螺线。

17.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器的波长范围为从172nm至348nm。

18.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器的波长范围为从150nm至190nm。

19.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器中的至少一者被构造成作为连续束投射在所述基板上。

20.如权利要求14所述的基板清洁设备，其中，所述前侧激光器和所述后侧激光器中的至少一者被构造成作为脉冲束投射在所述基板上。

21.一种用于在基板清洁机构中清洁基板的方法，所述方法包括：

将基板安装在所述基板清洁机构中；

使所述基板以第一旋转速度旋转；

为一个或多个光源选择能级，以清洁所述基板，并且不对所述基板的任何表面造成损伤；以及

通过至少前侧光源和后侧光源使所述一个或多个光源照射到所述基板的第一面、第二面和边缘上，以从所述基板去除粒子及有机污染物，

使围绕基板保持器的第一可旋转护罩以第一护罩旋转速度转动，在所述基板保持器上，所述基板安装在所述基板清洁机构内；以及

使围绕所述基板保持器的第二可旋转护罩以第二护罩旋转速度转动。

22.如权利要求21所述的方法，还包括通过预先确定由所述前侧光源和所述后侧光源中的每一者赋予的光子能级来选择所述能级。

23.如权利要求21所述的方法，还包括将所述基板清洁机构泵送到真空。

24.如权利要求21所述的方法，还包括：

使所述前侧光源和所述后侧光源中的至少一者横向地并且与所述基板基本上平行地移动；以及

继续使所述基板旋转。

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