CN111937128A - 具有可控射束大小的处理喷雾的微电子处理*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及产生具有可控射束大小的处理射束的***和方法。这是通过提供与主处理室开放的流体连通的辅助室来实现的。喷嘴以凹陷的方式安装在辅助室内。喷嘴将处理喷雾分配到辅助室中。辅助室使处理材料成形并将其作为处理射束分配到处理室中。在说明性实施方式中，对处理室压力的控制调整用于处理一个或更多个微电子衬底的表面的处理射束的射束大小。

Description

具有可控射束大小的处理喷雾的微电子处理***
优先权
本申请要求于2018年2月19日提交的题为“Microelectronic Treatment SystemHaving Treatment Spray with Controllable Beam Size”的美国临时专利申请第62/632,131号的优先权，出于所有目的，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及用于处理一个或更多个微电子衬底的表面例如从微电子衬底的表面清洁残留物、碎屑和其他材料的设备和方法。更具体地，本公开内容涉及其中压力被控制以对用于处理一个或更多个微电子衬底的表面的处理流的射束大小进行调整的设备。
背景技术
微电子技术的进步使得集成电路(IC)以有源部件日益增加的密度形成在衬底例如半导体衬底上。通过对衬底上的各种材料的顺序施加、处理和选择性去除来执行IC的形成。并且，在形成期间，衬底的暴露表面需要清洁步骤以周期性地去除工艺残留物和碎屑。已经开发了各种合成物以用于在半导体衬底处理中从衬底去除特定类别的材料，包括干法清洁技术和湿法清洁技术。另外，使用若干不同类型的装备在各种条件下将衬底暴露于清洁化学品。该装备的重要方面是在以均匀的方式清洁衬底的同时实现高吞吐量并且使由该装备生成的任何碎屑或颗粒最小化。
微电子工业中已知的一个清洁策略使用颗粒流从工件表面去除污染物。这些可以包括气体、液体和/或固体颗粒流。这些处理的商业上重要的类别被称为低温处理。低温处理使用一个或更多个合适的喷嘴来将加压且冷却的流体(其可以是液体和/或气体并且可以包括在供应到喷嘴时一些夹带的固体材料)扩展至低压处理室中。这使得流体产生高能气体、液体和/或固体颗粒的处理流。该流的能量用于从表面移动并去除污染物。各种类型的低温处理流被称为低温气溶胶、低温气溶胶射流、纳米气溶胶颗粒、气体射流簇等。低温清洁工具的出色示例可以从美国明尼苏达州查斯卡市的TEL FSI，Inc.的商品名为
Figure BDA0002631451390000021
ANTARESTM-Nano和ARCTURUSTM获得。
在典型的低温处理中，处理喷雾从至少一个喷嘴分配到保持在合适真空下的处理室中。微电子衬底形式的工件被保持在衬底保持器上，例如在ANTARES工具的情况下的可旋转或可平移的卡盘。在旋转配置中，喷嘴会像唱片播放器针扫掠唱片那样扫掠旋转衬底。然而，因为一直难以以实用的方式提供低温旋转耦接，所以扫掠喷嘴在低温工具中较不实用。作为扫掠旋转衬底的替选方案，诸如ANTARES工具的低温工具已经配置有平移卡盘，该平移卡盘沿着跨越衬底的路径在喷嘴下方经过衬底。实际上，平移和/或旋转卡盘使得喷嘴根据需要处理衬底表面的全部或部分。
已经以若干方式设计了衬底清洁装备以获得有效且均匀的清洁结果同时颗粒最小化并且实现高吞吐量。重大的挑战是使用低温处理来去除较小的颗粒，例如大小小于约100nm的污染物颗粒。通常，较小的颗粒比较大的颗粒更难去除。因此，在工业中将期望特别地对于较小的颗粒对清洁效率(例如，颗粒/缺陷减少)或均匀性的任何改进同时还改进吞吐量。
发明内容
本发明涉及产生具有可控射束大小的处理射束的***和方法。在说明性实施方式中，对处理室压力的控制调整用于处理一个或更多个微电子衬底的表面的处理射束的射束大小。使用压力来控制射束大小是有利的，因为针对给定的工具配置，不需要对处理环境进行物理改变来在宽的大小选择范围内调节处理射束。可以在处理过程中或在不同的处理之间调节射束大小，以影响射束大小来调节其处理或清洁衬底的能力。在半导体和微电子工业中本发明特别适用于处理衬底例如半导体晶片。半导体衬底上不期望的颗粒污染可能负面地影响器件产量，因此需要在半导体制造过程的不同阶段减少颗粒。
本发明公开了将来自喷嘴的流的射束大小调整为更聚集或较不聚焦的处理射束以从衬底清洁颗粒的策略。所述策略使用室特征和真空环境的室压力的调整来调节处理射束以形成更聚焦或较不聚焦的射束，以增加颗粒的去除效率。
已经发现，将喷嘴安装到辅助室中有助于使处理喷雾成形并且有助于提供较好限定的处理射束，该处理射束的大小和焦点可以根据需要容易地进行调整。例如，容易且快速地调整真空***的室压力来根据需要调整处理射束大小，例如，以使其更聚焦或更扩散。因为可以调节射束以优化对不同种类的污染的清洁性能，因此这提供了增加衬底上的颗粒去除效率的益处。
通常，较小、较聚焦的处理射束在喷嘴正下方提供清洁，而较扩散的射束清洁相对于喷嘴在晶片上方的覆盖区径向更向外的较大环形区域。较小的射束是以较高的室压力(例如，在一些实践模式中为19托(Torr))产生的，而较扩散的射束是使用较低的室压力(例如，在一些实践方式中为约4托)产生的。较小的射束通常与z轴基本上对准直接向下流动到晶片上。可能更期望较小的射束来去除较小的颗粒，以清洁凹陷例如沟槽，因为这样的凹陷与喷嘴视线连通，或者保护可能更可能被横向或成角度的流动损坏的精细特征。较扩散的光束倾向于较横向地影响晶片。可能更期望较扩散的射束用在需要较高吞吐量的地方，存在更鲁棒的特征的地方等。
本发明的性能与传统的常识相反。传统的常识通常将较低的室压力与较好的清洁性能相关联。使用本发明的成形射束策略，较高的压力使得能够在喷嘴正下方有较好的清洁性能。
在本发明的实践中，可以调整室压力以使流快速聚焦和准直来改善清洁。这种调整在工艺方法内实时地快速发生。不需要工具停工和重新配置。可以在处理中使用压力分布以优化针对不同种类颗粒的射束能量。如果需要，调整足够快以使可以在同一晶片上调节射束，使得一些部分由相对较小、更聚焦的射束处理，而其他部分由较大、更扩散的射束处理。作为另一选择，如果需要，可以使用不同的射束大小来依次处理共同区域。
该方法提供了克服有限的颗粒去除效率的途径，特别是小于100nm的小颗粒大小，并且提高了获得从喷嘴正下方的衬底移除颗粒所需的所需方向性的可能性。这种竖直的、准直的气溶胶流动路径的优点包括清洁在喷嘴正下方的在类似的时间范围内不容易被较扩散的流清洁的较小颗粒(＜100nm)。另外，由于可以将准直流的点清洁分布修改成精确的大小，所以可以实施对衬底的特定区域的有目标的清洁。由于改进的视线，这种清洁方法也可以更有效地去除嵌入图案中的颗粒。
本发明的原理被有益地结合到可从明尼苏达州查斯卡市的TEL FSI，Inc.获得的ANTARES-Nano和ARCTURUS低温工具中。这些原理可以结合到新工具中或改装到现有工具中。
在一个方面，本发明涉及一种用于利用处理喷雾处理微电子工件的***。该***包括真空处理室，真空处理室包括工件保持器，在处理期间微电子工件被定位在工件保持器上，其中，真空处理室包括可控真空压力。该***还包括辅助室，辅助室以使得从辅助室分配到真空处理室中的流体处理射束瞄准被定位在工件保持器上的微电子工件上的方式与真空处理室流体连通，其中，分配到真空处理室中的流体处理射束包括响应于真空处理室中的压力变化可调整的射束大小，使得射束大小可以根据需要通过调整可控真空压力来调整。该***还包括至少一个喷嘴，其与辅助室流体连通使得喷嘴以使得从喷嘴分配的流体喷雾在作为流体处理射束从辅助室分配到真空处理室中之前在辅助室中被限制和成形为成形流体射束的方式将流体喷雾分配到辅助室中。在一些实施方式中，处理室包括在工件上方的顶板，其中，处理室的顶板以有效于提供顶板与衬底之间的间隙的方式定位，该间隙有助于使处理射束在微电子工件上径向向外流动。在一些实施方式中，***还包括控制***，该控制***包括通过一个或更多个过程控制步骤可控地使流体处理射束的射束大小准直的程序指令，所述一个或更多个过程控制步骤包括控制真空处理室中的真空压力。
在另一方面，本发明涉及一种用于利用处理喷雾处理微电子工件的***。该***包括真空处理室，真空处理室包括工件保持器，在处理期间微电子工件被定位在工件保持器上，其中，真空处理室包括可控真空压力。该***还包括喷嘴***，喷嘴***将流体处理射束递送至真空处理室中和微电子工件上，所述喷嘴***包括(i)与真空处理室流体连通的辅助室和(ii)容置且凹陷在辅助室中的至少一个喷嘴。喷嘴流体耦接至包括加压且冷却的流体的流体供应***，所述喷嘴将加压且冷却的流体喷射到辅助室中。分配到辅助室中的流体喷雾在辅助室中被限制和成形为成形流体射束。辅助室与真空处理室流体连通并且以使得成形流体射束从辅助室分配到真空处理室中作为瞄准被定位在工件保持器上的微电子工件的流体处理射束的方式定位在工件保持器上方，其中，分配到真空处理室中的流体处理射束包括响应于真空处理室中的压力变化可调整的射束大小，使得射束大小可以根据需要通过调整可控真空压力来调整。在一些实施方式中，处理室包括在工件上方的顶板，其中，处理室的顶板以有效于提供顶板与衬底之间的间隙的方式定位，该间隙有助于使处理射束在微电子工件上径向向外流动。
在另一方面，本发明涉及一种利用处理流体处理微电子工件的方法。提供微电子工件，其中，微电子工件被支承在真空处理室中的工件保持器上，其中，真空处理室具有可控真空压力。将加压且冷却的流体通过喷嘴喷射到具有侧壁和盖的辅助室，其中，喷嘴包括至少一个喷嘴孔，所述至少一个喷嘴孔在辅助室内相对于通向真空处理室的辅助室出口凹陷达凹陷距离，并且其中，喷嘴孔从辅助室的侧壁和盖凹陷。在辅助室中对所喷射的加压且冷却的流体成形以提供成形流体射束。将成形流体射束从辅助室分配到真空处理室中和微电子工件上作为具有射束大小的分配的流体处理射束，其中，射束大小通过真空处理室中的压力变化来调整，使得可以根据需要通过调整可控真空压力来调整射束大小。在一些实施方式中，提供改变可控真空压力以保持或调整流体处理射束的射束大小的控制***。在一些实施方式中，处理室包括在工件上方的顶板，并且将顶板定位成足够靠近衬底以在顶板与衬底之间的间隙，该间隙提供有助于使处理射束在微电子工件上径向向外流动。
在另一方面，本发明涉及一种利用处理流体处理微电子工件的方法。提供微电子工件，其中，微电子工件被支承在真空处理室中的保持器上，并且其中，真空处理室具有可控真空压力。提供辅助室，其经由微电子工件上方的至少一个辅助室出口与真空处理室流体连通。将加压且冷却的流体从喷嘴孔喷射到辅助室中，该喷嘴孔从辅助出口、辅助室的侧壁和辅助室的盖凹陷到辅助室内。分配到辅助室中的喷雾流体用于形成具有射束大小的流体处理射束，其中，射束大小通过真空处理室中的压力变化来调整，使得可以根据需要通过调整可控真空压力来调整射束大小。流体处理射束从辅助室分配到微电子工件上。
在另一方面，本发明涉及一种用于利用处理喷雾处理微电子工件的***。该***包括限定真空处理室的壳体，所述真空处理室包括工件保持器，在处理期间微电子工件被定位在工件保持器上，并且其中，壳体包括盖结构。该***还包括辅助室，辅助室通过盖结构中的辅助室出口流体耦接至真空处理室，辅助室出口提供从辅助室到真空处理室中的通路，其中，辅助室出口的覆盖区小于微电子工件的覆盖区。该***还包含包括一种或更多种流体的流体供应***。该***还包括至少一个喷雾喷嘴，其中，喷雾喷嘴以有效于分配作为流体喷雾的一种或更多种流体的方式耦接至流体供应***，并且其中，喷雾喷嘴凹陷在辅助室中，使得流体喷雾被分配到辅助室中，并且然后从辅助室分配到真空处理室中的微电子工件上。
在另一方面，本发明涉及一种用于利用处理喷雾处理微电子工件的***。该***包括真空处理室，真空处理室包括工件保持器，在处理期间微电子工件被定位在工件保持器上，其中，真空处理室包括可控真空压力。该***还包括辅助室，辅助室在处理期间与真空处理室流体连通并且具有在工件上方的出口。该***还包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有通向真空处理室的喷嘴出口孔并且被定位成使得当从喷嘴出口孔分配所述处理喷雾以处理工件时辅助室的出口在喷嘴出口孔上方。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且所述附图与以上给出的本发明的总体描述以及以下给出的详细描述一起用于说明本发明。
图1包括根据本发明的设备的示意图，其中，该设备包括与处理室流体连通的辅助室，并且其中，喷嘴安装在辅助室中。
图2示出了图1的设备，其中，加工真空处理室中的压力较低，导致较宽、较扩散的处理射束。
图3示出了图1的设备，其中，加工真空处理室中的压力较高，导致较小、较聚焦的处理射束。
图4是更详细地示出辅助室和喷嘴的图1的设备的一部分的侧截面图。
图5示意性地示出了下述试验结果，该试验结果示出了可以如何使用调整图1的设备的真空处理室中的压力来调节处理射束的大小并改变其清洁分布。
图6a示出了示例2的试验3和试验4获得的清洁分布。
图6b示出了示例2的试验5和试验6获得的清洁分布。
图7以颗粒晶片图的形式示出了试验结果，试验结果示出了可以如何使用调整工具配置和工艺条件来调节处理射束的大小和形状以及它们的清洁分布。
图8示出了对应于图7的颗粒晶片图的试验结果，其中，图8的试验结果是清洁效率分布的形式。
图9示出了本发明的设备的替选实施方式，其包括辅助室组件的替选部署。
图10示出了图9的设备的修改，其包括替选的辅助室组件配置和相对于辅助室的替选的喷嘴部署。
具体实施方式
下面描述的本发明的实施方式不旨在穷尽或者不旨在将本发明限制为下面的详细描述中公开的确切形式。相反，所选择和所描述的实施方式的目的是可以便于本领域技术人员对本发明的原理与实践的理解和领会。
本发明的原理可以用在其中在一个或更多个处理过程期间微电子衬底被支承在真空处理室中的旋转卡盘上的任何微电子处理或制造***中。本发明的原理使得处理喷雾的射束大小能够容易被控制，使得射束可以根据需要更加集中(即，射束大小减小，使得处理喷雾的能量集中在工件的较小区域上)或更加扩散(即，射束大小增大，使得处理喷雾的能量分布在工件的较大区域上)。这种射束调节可以用于优化不同处理之间的处理结果。为了在进行特定处理进行时实现不同的处理效果，也可以在特定处理过程期间调节射束大小。
在一些实施方式中，将本发明的原理结合到低温清洁工具例如可从明尼苏达州查斯卡市的TEL FSI，Inc.获得的
Figure BDA0002631451390000071
低温清洁工具中。这些工具实现使用可平移卡盘通过一个或更多个处理流来扫掠衬底表面的清洁处理。本发明的允许调节处理喷雾的射束大小的特征可以改装到现有的
Figure BDA0002631451390000072
或其他工具中，或者结合到新的工具中。
低温处理通常涉及从流体(气体、液体和/或固体颗粒流)进料流产生处理流的实践。进料流通常被加压并且可选地被冷却。当通过一个或更多个合适的喷嘴被扩展时，压力释放进一步冷却材料。所产生的流可以是气溶胶喷雾、气体射流喷雾、气体簇等的形式。低温处理流通过施加足够的能量克服污染物与微电子衬底之间的粘附力来至少部分地移除微电子衬底表面上的污染物。因此，可以期望产生合适能量的这种处理流(例如，在一些实施方式中为气溶胶喷雾和/或气体簇射流喷雾)。与清洁动力相关的处理喷雾的能量是包括流成分的质量、速度和/或能量密度的因素的函数。可以通过增加速度或质量来增加能量。通过调整处理喷雾的射束大小，每单位面积或单位体积的射束的能量可以被集中或使其更加扩散。增加能量和/或每单位面积的能量对于克服污染物与衬底表面之间的强的粘附力可能是重要的，包括在较大的污染物以及甚至在污染物较小(<100nm)时的情况两者。可能需要较扩散和/或较低能量的束来处理较大的颗粒和/或避免损坏敏感特征。
在一种实践模式中，为了优化和去除不同大小的颗粒，处理可以包括在处理期间调节射束大小。例如，第一处理部分可以以相对大的射束大小发生，该相对大的射束大小可以有效地去除较大的颗粒，例如大小大于100nm的颗粒。第二处理部分可以在第一处理部分之前或之后使用较集中的射束进行，该射束可以更有效地去除较小的污染物，例如大小小于100nm的污染物。如果需要，可以通过一个或更多个附加的循环重复这些处理。另外，为了优化对其他种类的颗粒或颗粒大小的去除，至少一个附加处理部分可以以较高、较低或中间的能量或射束大小被集成到处理中。
参照图1至图4，本发明的原理将通过低温处理***100形式的设备来示出。***100包括被配置成提供真空处理室104和通向真空处理室104的辅助室120的壳体102。壳体102还被配置成提供排气室108，通过该排气室从处理室104抽出流体。可以对真空处理室进行操作以在一个或更多个处理的至少部分期间建立真空环境。真空压力是可控制的，使得其可以根据作为时间的函数的真空压力分布来维持、增加、减少和/或调节，或根据需要以其他方式来调整。在代表性实践模式中，在处理室中建立的真空可以在1毫托至750托的范围内。通常，压力低于50托或者甚至低于25托以增强包括气溶胶和/或气体簇的处理射束128的形成。
通常，鉴于由辅助出口122提供的室之间的开放连通，辅助室120中的周围压力与室104中的压力紧密匹配。因此，当在室104中建立真空环境时，在辅助室120中也建立类似的真空环境。
衬底110被保持在真空处理室104内的可旋转且可平移卡盘112形式的工件保持器上。衬底110由可移动卡盘112保持同时衬底110在一个或更多个处理的至少部分期间被平移和/或旋转。辅助室120被集成到壳体102的盖部分103中，使得辅助室120经由辅助出口122通向衬底110之上的顶部空间124中。如图所示，辅助室出口122的覆盖区小于衬底110的覆盖区。作为结果，随着衬底110旋转和/或平移，衬底110可以经过出口122被扫掠。辅助室120通过结合到室顶板123中的出口122与真空处理室104流体连通。室顶板123可以固定在相对于处理室104的适当位置，或者它可以是可移动的，使得顶板123结合到可以打开或关闭以进入处理室104的室盖中。处理射束128从辅助室120散发以冲击衬底110。在低温处理中，该冲击从衬底110移除并帮助去除污染物。
这种配置在顶板123与衬底110之间提供了间隙126(见图4)。由间隙126提供的顶板123与衬底110之间的接近通过有助于产生相对于处理射束128的初始向下路径的径向清洁效果从而有助于清洁性能。处理射束128具有首先向下流入室104中，然后其次相对于该初始向下路径径向向外流过衬底110的表面的趋势。结果是，衬底110上的整体清洁覆盖区比从辅助室120发射的处理射束128的大小宽。向下和径向作用的组合还有助于改进清洁性能。相反，如果间隙126太大，则径向清洁作用将减小或甚至不存在。
该间隙126的大小即顶板123与衬底110之间的距离可以是各种合适的距离，并且甚至在特定处理过程期间或在不同处理中可以是可调整的，以调整径向清洁作用的期望程度。如果距离太小，则可能更难以使用本发明的原理来调节处理射束128的大小。如果距离太大，则可能导致与期望相比较小的径向清洁作用。另外，在射束128冲击衬底110之前，射束128可能损失与期望相比较多的能量。平衡这些关系，间隙126的合适间隙大小在10mm至200mm的范围内，优选地在20mm至100mm的范围内，更优选地在30mm至75mm的范围内。
可旋转且可平移的卡盘112可以包括夹持和/或支承特征(未示出)，以帮助将衬底110固定在卡盘112上。可以使用各种这样的夹持和/或支承特征例如半导体处理领域内普遍实践的技术中的任意技术将衬底110保持在卡盘112上。这些可以包括但不限于机械紧固件或夹具、真空吸附、夹持指状件、搁置垫、静电吸附、这些的组合等。下面进一步描述衬底保持特征件的说明性实施方式。此外，卡盘112可以包括提升销、致动销、枢转臂等(未示出)以在手动地或经由晶片处理***(未示出)自动地使衬底110进入处理室104或者从处理室110取出时助于将衬底110传送至可移动卡盘112以及从可移动卡盘114移出。
在以下文件中进一步描述了包括这种夹持和提升特征的可旋转且可平移卡盘的说明性实施方式：在2017年11月8日提交的题为MAGNETICALLY LEVITATED AND ROTATEDCHUCK FOR PROCESSING MICROELECTRONIC SUBSTRATES IN A PROCESS CHAMBER，以William P.Inhofer,Sean Moore,Lance Van Elsen的名义的美国序列号第15/806,760号(现在公开为美国专利公开第2018/0130694号)，在本文中称为共同未决申请1，以及在2017年11月28日提交的题为TANSLATING AND ROTATING CHUCK FOR PROCESSINGMICROELECTRONIC SUBSTRATES IN A PROCESS CHAMBER，以Edward Deneen Hanzlik,Michael Gruenhagen,Tim W.Herbst的名义的美国序列号第15/824,021号(现在公开为美国专利公开第2018/0151396号)，在本文中称为共同未决申请2。出于所有目的，共同未决申请1和2中的每一个都通过引用并入本文。
在图1中衬底110被示意性地示出为与卡盘112的上表面118直接接触。在更优选的实践模式中，如引用的共同未决申请1和2所示，衬底110可以被支承使得在衬底110与上表面118之间提供小的间隙(未示出)。
可旋转且可平移的卡盘112可以平移以沿着平移路径130横向地来回移动。这种平移可以沿着线性和/或非线性路径。为了说明的目的，路径130是线性的。另外，可平移且可旋转的卡盘112被配置成使衬底110绕旋转轴线132旋转以提供旋转自由度134。在处理期间，可以同时地或单独地进行平移和旋转。平移和旋转促进了在辅助室出口122下方并且通过处理射束128对衬底110进行平移扫掠。
处理射束128具有射束宽度131。在本发明的实践中，可以简单地通过改变真空处理室104中的压力来容易地根据需要调整射束宽度131。增加室压力趋于提供较小、较集中的射束宽度131。较小的射束每单位体积具有较多的能量，并且趋于更有效地去除较小的颗粒，例如大小小于100nm的颗粒。降低室压力趋于提供较大、较不集中的射束宽度131。较大的射束每单位体积具有较少的能量，并且可能趋于有效地去除较大的颗粒、每单位时间清洁较大的区域、以及/或者造成损坏衬底110上的敏感特征的较大的风险。
图1、图2和图3示意性地示出了设备100的室压力与射束宽度131之间的相关性。在所有三个图中，除了室压力彼此不同外，设备100是相同的。例如，图1示出了当室处于特定室压力下例如12托时，处理射束128具有射束宽度131。图3示出了处理射束128的替选实施方式，其中例如将室压力增大到例如19托。由于较高的室压力，图3中的射束宽度131较小。图2示出了处理射束128的另一替选实施方式，其中室压力相对于图1和图3中的室压力降低，例如降低到例如4托。由于较低的压力，射束宽度131较宽。
可旋转且可平移卡盘112附接至平移机构136。平移机构136以有效地使可移动卡盘112在出口122下方沿着平移路径130平移的方式耦接至卡盘112，以使得微电子衬底110能够移动通过从辅助室120分配的处理射束128。实际上，卡盘112的平移有助于在衬底110旋转和/或平移时处理射束128在衬底110上扫掠。平移与旋转的区别可以在于：卡盘112的平移使卡盘112的旋转轴132从室104中的一个位置移动到另一个位置。在旋转时，即使当卡盘112在室110中平移时，旋转轴132与卡盘112之间的相对位置没有改变。平移机构136通过平移杆138耦接至卡盘112。因此，平移机构136的致动引起卡盘112的相应平移。
一个或更多个平移杆138包括处理室104内部和外部的部分。当杆138被致动以来回平移时，杆138的连续部分进入和离开由室104提供的室104的保护外壳(在低温处理的情况下通常为真空外壳)。密封接口在壳体出口142处为杆138提供环境紧密密封以帮助在该平移期间保持室104内部的受保护的环境例如真空。
平移机构136可以包括任何电气、机械、机电、液压或气动装置以实现杆138的致动。平移机构136可以被设计成向设施装载、卸载和处理操作提供足以允许微电子衬底110的期望的平移的运动范围。例如，在处理期间，通过从辅助室120散发的处理射束108的区域至少部分地扫掠衬底110。在处理期间，衬底110可以以合适的速率例如高达300mm/s平移和/或旋转地通过穿过衬底102的一部分或整个直径的射束128，使得喷嘴105扫掠衬底102的期望的部分。
处理喷雾152通过一个或更多个合适的喷嘴被分配至辅助室120中。为了说明的目的，在辅助室120中安装单个喷嘴146。喷嘴146的细节在图1至3中示意性地示出，并且在图4中更详细地示出。喷嘴146从第一端148延伸到第二端150。第一端148流体耦接至包括一个或更多个流体源166的流体供应***164。至少一个流体源166包括加压且冷却的流体。喷嘴146包括一个或更多个孔，通过这些孔分配处理喷雾。为了说明的目的，第二端150包括单个喷嘴孔151，从流体***164获得的一种或更多种流体通过该喷嘴孔作为处理喷雾152从喷嘴146分配到辅助室120中。
喷嘴146的第二端150在辅助室120内凹陷适当的凹陷距离154(见图4)。另外，喷嘴孔也从辅助室120的侧壁156和盖158凹陷，以在喷嘴孔的下方、侧面和上方形成顶部空间124。在优选实施方式中，辅助室120包括柱形几何形状，并且喷嘴146部署在室120的中心轴线160(见图4)上。这种对称且凹陷的喷嘴部署有助于确保处理喷雾152首先被分配到辅助室120中。因为辅助室120与处理室104开放地流体连通，所以处理喷雾152从辅助室120分配到处理室104中，作为瞄准到保持在卡盘112上的衬底110上的处理射束128。有利地，处理射束128具有通过室104中的压力变化而调整的射束大小或宽度131，使得射束大小或宽度131可以通过调整室104的可控真空压力而根据需要来调整。
不希望受理论的约束，还应相信，对称且凹陷的喷嘴部署以及辅助室120有助于确保处理喷雾在作为处理射束128分配到处理室104中之前在由辅助室120提供的有限体积内均匀地成形并且膨胀到限定程度。这种成形效果示意性地示出为至少部分地填充辅助室120的成形流162。这种效果有助于提供明确限定的处理射束128，该处理射束128的大小可以简单地通过调整室压力而根据需要容易且精确地调整。如果处理喷雾152直接分配到衬底110上方的顶部空间124中的处理室104中，则产生这种形状良好且可控的处理射束128的能力将降低。
辅助室120中喷嘴146的安装提供了更多的优点。第一附加优点涉及在加热的处理室中低温清洁的有效性。在一些实践模式中，处理环境的一个或更多个方面可以被加热。这些方面包括加热室盖部分103、卡盘112、辅助室120的壁等中的一个或更多个。常规的预期加热这些部件中的一个或更多个例如辅助室120的壁将会抑制低温清洁性能。在其中处理喷雾152通过辅助室120成形为处理射束128的本发明的实践中，这种抑制被大大减小，并且在一些情况下没有观察到。
另外的关键优点涉及清洁性能。处理射束128的衬底上的图案更均匀且更有效，部分地通过处理射束128内发生的更多清洁来证明。在主射束外部的横向清洁不太明显。这意指射束能量被集中或聚焦到更明确限定的区域中。因为能量更集中到明确限定的区域中，所以这将提供去除较小颗粒的益处，因为每单位面积的束动力更高。
喷嘴146被配置成当流体流作为喷雾152被分配到辅助室120中时使流体流膨胀并使其冷却。当加压且冷却的流体流从喷嘴146分配到辅助室120的低压环境中时，供应的加压且冷却的流体趋于转换成包括气体簇、液体颗粒和/或固体颗粒的能量流。这种转变由于当加压且冷却的流体被分配到低得多的压力环境中时发生的明显冷却效应而发生。这些颗粒最终形成处理射束128以与衬底110上的污染物碰撞。碰撞趋于移除污染物，使得它们能够通过排气室108从衬底110和处理室104中抽出。污染物的去除对于清洁衬底110以满足微电子工业中器件制造的标准非常有效。
在说明性实施方式中，处理喷雾152、成形束162和/或处理射束128可以是低温气溶胶、低温气溶胶射流、纳米气溶胶喷雾、气体射流簇等形式。然而，本文中公开的本发明不旨在限于仅出于说明目的而示出的低温处理装备。本发明的原理可以结合到在真空处理室中处理工件例如衬底110的任何其他***中。***100示出了在低温处理环境下本发明的示例性实现方式，其中控制温度、压力、气体流速及许多其他的处理条件以对衬底进行处理，因为本发明的许多能力的证明满足各种要求的性能标准。
喷嘴105从包括通过供应管线170耦接至喷嘴105的一个或更多个流体供应源166的流体供应***164接收流体流(例如，一种或更多种气体和/或一种或多种液体的流)。可选地，流体供应***164还可以包括冷却***168以在将流体通过喷嘴146膨胀并分配至辅助室120中之前将流体冷却至期望的温度。流体通过管线172从流体源166供应至冷却***168。经冷却的流体经由管线173从冷却***168供应至进料管线170。
在说明性实施方式中，从流体***164供应至喷嘴146的至少一种流体可以在从10psig到900psig优选地10psig到500psig更优选地10psig到100psig的范围内的压力下供应。流体的温度可以在50K至320K优选地在70K至320K更优选地在70K至150K的范围内。只要流体流可以流动并分配到室104和106中，一些实践模式可以包括向流体供应气体、液体和/或夹带的固体材料。优选地，在适当的压力和温度下供应流体使得流体包括气体和/或液体。在一些实践模式中，加压且冷却的流体可以供应至喷嘴146，使得至少99重量百分比的加压且冷却的流体为气体。在其他实践模式中，加压且冷却的流体可以供应到喷嘴146，使得至少10重量百分比的流体是液体，并且小于1重量百分比更优选地小于0.1重量百分比的流体是固相。流体供应源166可以包括一种或更多种加压及冷却的流体。这样的流体可以是气体和/或液体。优选地，加压且冷却的流体包括至少一种气体。合适的气体或液体的示例包括氮气、氩气、氦气(He)、氢气、氙气(Xe)、CO2、氖气、氪气、这些的组合等中的一种或更多种。在一个实施方式中，加压且冷却的气体或液体是氩气。在另一个实施方式中，加压且冷却的气体或液体是氮气。在另一实施方式中，加压且冷却的气体或液体包括氩气与氮气的摩尔比在1:100至100:1优选地1:20至20:1更优选地1:10至10:1的范围内的氮气和氩气。
在包括二氧化碳、氮气和/或氩气的这些实施方式中，流体还可以包括一种或更多种附加的气体或液体。在一个实施方式中，附加的气体或液体包括氦气、氢气、氖气或这些的组合，其中，附加的气体的总量与氩气、二氧化碳和/或氮气的摩尔比在1:100至100:1优选地1:1至10:1的范围内。具体的混合物包括氩气和氦气；氩气和氢气；氩气、氢气和氦气；氮气和氦气；氮气和氢气；氮气、氢气和氦气；二氧化碳和氦气；二氧化碳和氢气；以及二氧化碳、氢气和氦气。
可以使用真空***174将分配至室110中的处理材料抽出。还可以使用真空***174来建立处理室104以及将处理室104保持在合适的低于大气压的处理压力下。真空***174可以包括一个或更多个泵以使真空气压达到期望水平。
可以使用控制***176(其可以包括一个或更多个集成控制装置)来监测、接收和/或存储工艺信息。例如，控制***176可以包括存储器178以存储处理方法、命令结构、用户界面、实时处理信息、历史处理信息、供给供应、温度控制、压力控制、加热控制、卡盘悬浮和旋转、卡盘平移、衬底装载和卸载、卡盘112上的衬底固定、处理控制反馈等。控制***176可以使用计算机处理器180来实现这些操作并且通过与***100的其他部件连接的网络182接收和发布指令和其他信号。
图4更详细地示出了设备100的辅助室和喷嘴。壳体102包括将辅助室120集成到壳体102的盖部分103中的特征。这些部件包括室体186和室盖158。室体186包括柱形通孔以提供具有柱形几何形状的辅助室120。室体186还用作间隔块以帮助在喷嘴146的喷嘴孔151与辅助室120的出口122之间提供期望的凹陷距离154。使用较高的室体186使得凹陷距离154较大，而使用较低的室体186使得凹陷距离154较小。因此，选择适当长度的室体186提供了调整喷嘴孔151与衬底110之间的总距离的方式。
上密封件192有助于提供柱形体186与盖158之间的环境紧密的接口。下密封件194有助于提供柱形体186与盖部分103之间的环境紧密的接口。
在该说明性实施方式中，供应管线170(见图1至图3和图4)示出为真空夹套导管。这种配置有助于使加压且冷却的流体在被供应至喷嘴146时保持冷却。供应管线170通过耦接构件196连接至喷嘴。耦接构件196包括母部件198和公部件200，它们螺旋接合以将喷嘴146夹紧到供应管线170的端部。垫圈202可以用于帮助在喷嘴146与供应管线170之间提供环境紧密密封。
对于给定的喷嘴146，较高的室体186通常提供较深(较大)的凹陷距离，而较短的室体186通常提供较浅(较小)的凹陷距离。在本发明的实践中可以使用宽范围的凹陷距离。在说明性实施方式中，凹陷距离154可以在从5mm到200mm的范围内，优选地在10mm到50mm的范围内。在具体的实施方式中，发现23.5mm的凹陷距离是合适的。
喷嘴146包括第一本体210和第二本体222。第一本体210连接至供应管线170。第二本体222可移除地附接至第一本体210，并且包括孔151，通过该孔分配加压且冷却的流体以提供处理喷雾152(图1至图3中所示)。在该实施方式中，机械螺钉203用于将第二本体222附接至第一本体210。如果需要，第二本体222容易被移除并用替选的第二本体替换，以提供与不同处理相协调的不同的喷嘴出口形状和大小。
图1至图4示出了设备100的实施方式，其中，室顶板123与辅助室120的出口122总体齐平。顶板123与下方的衬底110之间的限制间隙有助于限制和引导从喷嘴146喷出的处理射束(例如喷雾152)。在一些实践模式中，这种限制和引导有助于促进处理射束的径向流分量穿过衬底110的表面。图9示出了设备400的替选实施方式，其中，辅助室组件402的替选定位有助于提供对处理射束404的类似容纳和引导，除了辅助室组件402的配置主要有助于提供类似的容纳和引导功能。在一些实践模式中，这种容纳可以促进处理射束404在衬底410的表面上的径向流动。
参照图9，设备400示出了装配到限定处理室408的处理室壳体406的辅助室组件402。微电子衬底410形式的工件被支承在可旋转且可平移的卡盘412上。卡盘412可以根据需要被致动以便以顺时针或逆时针旋转自由度415绕轴线413旋转。为了在至少两个可平移方向上提供平移自由度417，可旋转且可平移的卡盘412被附接至平移机构424。平移机构424以有效地使可移动卡盘412沿着平移路径平移的方式耦接至卡盘412，以允许微电子衬底410平移通过处理射束404。这样的平移可以是线性的或非线性的。平移机构424通过一个或更多个平移臂426耦接至卡盘412，使得平移机构424的致动引起卡盘412的相应平移。
平移臂426包括处理室408内部和外部的部分。当臂426被致动以根据平移自由度417来回平移时，臂426的连续部分进入或离开室408的受保护的外壳(在低温处理的情况下通常为真空外壳)。合适的密封接口在壳体出口425处提供环境紧密密封以帮助在该平移期间保持室408内的受保护的环境例如真空。
分配到室408中的处理材料可以使用合适的真空***423经由排放管线422抽出。还可以使用这样的真空***423来建立处理室408并将其保持在适当的低于大气压的工艺压力下。这样的真空***423可以包括一个或更多个泵以使真空气压达到期望水平。
辅助室组件402限定容置喷嘴414的辅助室433。辅助室组件402包括从上端431延伸到下端432的柱形侧壁430。环形凸缘436从下端432径向向外突出，以提供覆盖在衬底410上的顶板。下端432和凸缘436以及由此的顶板功能向下突出到室408中，使得在凸缘436与室壳体406的上覆表面442之间存在间隙440。利用这种配置，由突出的辅助室组件402提供的顶板438有助于容纳和引导处理射束404流到衬底410的表面上并且然后在衬底410的表面上流动。
辅助室组件402包括喷嘴414。喷嘴414安装至组件402，接近上端431。喷嘴414包括凹陷在辅助室433内部的喷嘴出口孔415。由于这种配置，处理射束404首先从喷嘴414喷出到处理射束404在其中成形的辅助室433中，并且然后被向下引导至处理室408中以处理衬底410。
喷嘴414从包括通过供应管线420耦接至喷嘴414的一个或更多个流体供应源448的流体供应***446接收流体流(例如，一种或更多种气体和/或一种或多种液体的流)。可选地，流体供应***446还可以包括冷却***450以在将流体通过喷嘴414扩展并分配至辅助室402中之前将流体冷却至期望的温度。流体通过管线452从流体源448供应至冷却***450。管线453将冷却***耦接至管线420。
针对进料至设备100的喷嘴146的流体流，可以如上所述将流体以适当的温度和压力流供应至喷嘴414。针对进料至设备100的喷嘴146的流体流，供应至喷嘴414的流体流可以具有如上所述的成分。针对进料至设备100的喷嘴146的流体流，供应至喷嘴414的流体流可以具有如上所述的气体和/或液体含量。
可以使用控制***460(其可以包括一个或更多个集成控制装置)来监测、接收和/或存储工艺信息。例如，控制***460可以包括存储器462以存储处理方法、命令结构、用户界面、实时处理信息、历史处理信息、供给供应、温度控制、压力控制、加热控制、卡盘悬浮和旋转、卡盘平移、衬底装载和卸载、卡盘412上的衬底固定、处理控制反馈等。控制***460可以使用计算机处理器464来实现这些操作并且通过与设备400的其他部件连接的网络466接收和发布指令和其他信号。
除了突出的辅助室组件402包括有助于限制和引导处理射束404的凸缘436之外，设备400的操作类似于设备100的操作。与之相比，对于设备100，顶板123是主要帮助限制和引导设备100中使用的处理射束的表面。
图10示出了如何将设备400修改为包括辅助室组件402的替选配置。在图10中，辅助室组件402被结合到设备400中，使得其出口437与表面442齐平，并且使得喷嘴414延伸，使得喷嘴出口孔415突出到处理室408中。在该修改中，表面442用作衬底410上方的顶板，以帮助限制和引导射束404。同样地，即使喷嘴出口孔415没有凹陷到辅助室433内部而是突出超过室433并且进入处理室408中，也应相信喷嘴出口孔415上方的辅助室433和出口437的位置有助于响应于处理室408中的压力变化而使射束404成形。
本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的引用意味着结合该实施方式描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施方式中，而不表示它们存在于每个实施方式中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定是指本发明的同一实施方式。此外，在一个或更多个实施方式中可以以任何合适的方式组合特定特征、结构、材料或特性。在其他实施方式中，可以包括各种附加层和/或结构并且/或者可以省略所描述的特征。
如本文中使用的“微电子衬底”或“衬底”通常指的是在处理装置例如根据本发明的设备中处理的对象或工件，其中，这种对象或工件旨在构成微电子装置的全部或一部分。微电子衬底可以包括装置特别是半导体或其他电子装置的任何材料部分或结构，并且例如可以是基础衬底结构例如半导体衬底或者在基础衬底结构上或者覆盖在基础衬底结构上的层例如薄膜。因此，衬底不旨在限制于任何特定的基础结构、下覆层或上覆层、图案化或未图案化的，而是设想包括任何这样的层或基础结构以及层和/或基础结构的任何组合。下面的描述可能参考特定类型的衬底，但是这仅出于说明的目的而不是限制。除微电子衬底之外，本文所描述的技术还可以用于清洁可以用于使用光刻技术对微电子衬底行进图案化的掩模衬底。
现在将参照以下说明性示例进一步描述本发明。
示例1
参照图5，进行试验(试验1和试验2)以证明300mm的裸硅晶片200的小颗粒清洁，该裸硅晶片200具有被30nm二氧化硅颗粒污染的表面201，然后分别在两个不同的室压力下暴露于低温气溶胶处理射束。在19托的相对较高的真空室压力下的相对较集中的处理射束被用于一个试验。这与用于第二试验的在4托的较低室压力下的较大、较扩散的处理射束、其他条件相同的情况下进行比较。
为了制备用于试验的晶片，将30nm的二氧化硅颗粒湿沉积到裸硅晶片200上，老化3小时，然后放置到在根据图1和图4的低温处理工具中的真空室中。该工具被配置成具有控制室压力的能力。将喷嘴安装在柱形辅助室中，使得喷嘴孔距离衬底50mm。喷嘴孔的直径为1.9mm。喷嘴在柱形辅助室中也凹陷27mm。辅助室的直径为42mm。
为了进行试验，在21psig和-173℃(100K)下，将加压且冷却的氩气供应至喷嘴，以产生瞄准到晶片200上的流体处理射束。第一试验在相对较低的压力下进行，其中室压力设置在4托。在第一个试验中的较低的压力下，衬底在辅助室下面平移，通过以15SLM(标准升每分钟)流动的处理射束到达射束以距晶片中心75mm的位置为中心的位置处。然后，晶片200被留在固定位置，同时100SLM从辅助室流出10秒。在19托的室压力下重复该试验。
在每次试验之后，分析晶片表面以检查处理之后晶片表面上残留的颗粒的分布。通常，在所产生的处理射束的覆盖区中颗粒将被去除，而在处理射束的覆盖区外的表面上颗粒将保留。
在4托(试验1)和19托(试验2)压力下的试验的结果在图5中示意性地示出。结果显示在4托下形成的处理射束大得多并且较扩散，在晶片表面201上产生环形清洁覆盖区202。该环形覆盖区202对应于在4托的室压力下从喷嘴发射并到晶片200上的处理射束的形状。这进一步由相应的清洁分布图206示出，该清洁分布图示出了作为距喷嘴的中心轴线210的距离的函数的清洁效率(即，从表面201去除的颗粒的百分比)。分布图206示出了效率曲线208，其中，在环形区域212中发生清洁。如区域214所示，在喷嘴正下方基本上没有发生清洁。
如晶片表面201上的较紧密的圆形清洁覆盖区204所示，在19托下形成的处理射束小得多且较密集。该较紧密的覆盖区204对应于在19托的室压力下从喷嘴发射并到晶片200上的处理射束的形状。该射束比在4托下形成的射束更准直且更聚焦。这进一步由相应的清洁分布图216示出，清洁分布图216示出了作为距喷嘴的中心轴线220的距离的函数的清洁效率。分布图216示出了效率曲线218，其中，在圆形区域222中发生清洁。如相应的清洁分布图所示，在19托下形成的射束提供喷嘴正下方的清洁。喷嘴的中心轴线220以曲线218的中心区域为中心，示出了在19托下在喷嘴正下方发生大部分清洁。
对于较大清洁区域以提供较高吞吐量，在4托下形成的较大的环形射束可能是更期望的。通过扫掠可以相对于喷嘴旋转和/或平移的晶片，即使在喷嘴正下方的区域没有被及时清洁的任何一个点，扫掠也可以更快地清洁整个晶片。在4托下形成的较扩散的流可能更适合于不涉及精细结构的未图案化的衬底。
相对于具有凹陷的衬底，在19托下形成的较聚焦的流可能较好，因为与较横向或者成角度的流相比，射束具有较直接的视线以进入这样的凹陷。较小的射束也更适合于清洁较小的颗粒或较精细的结构。
通过简单地调整压力可以容易且快速地控制射束大小。作为结果，在扫掠同一衬底时，可以根据需要改变射束大小。这样，一些部分可以用一种分布来处理，而其他部分用不同的射束分布来处理。其他部分可以用两种分布依次处理。可以通过多个循环重复这样的序列。
示例2
进行试验以评估流速和室压力如何影响用于从晶片表面清洁颗粒的流体处理射束的形状和大小。使用具有被30nm二氧化硅颗粒污染的表面的300mm裸硅晶片进行试验。在四个不同的试验(试验3、试验4、试验5和试验6)中，使用表2-1中所报告的条件，将被污染的晶片暴露于流体处理射束。
为了制备用于试验的每个试验晶片，将30nm的二氧化硅颗粒湿沉积到裸硅晶片200上，老化1小时，然后放置到在根据图1和图4的低温处理工具中的真空室中。该工具被配置成具有控制室压力的能力。将喷嘴安装在柱形辅助室中，使得喷嘴孔距离衬底50mm。喷嘴孔的直径为0.0925英寸(2.35mm)。喷嘴在柱形辅助室中也凹陷27mm。辅助室的直径为42mm。
对于所有四个试验，在表2-1中示出的预膨胀压力、-173℃(100K)下将加压且冷却的氩气供应至喷嘴。选择供应至喷嘴的氩气的压力和温度以帮助确保供应至喷嘴的加压且冷却的氩气在供应管线中保持为气体以避免液体含量。对于所有四个试验，流体从喷嘴喷出到辅助室中，并且然后作为包含气体簇的流体处理射束进入处理室中。与使用主要由液体颗粒和/或固体颗粒制成的处理射束相比，为了提供对大(超过100nm)和小(低于100nm)颗粒的出色清洁，气体簇是有利的，具有降低的损坏装置特征的风险。
表2-1
Figure BDA0002631451390000201
对于每次试验，射束被定位且被用于在静态位置处清洁晶片10秒。在每次试验之后，分析晶片表面以检查处理之后晶片表面上残留的颗粒的分布。通常，在所产生的处理射束的覆盖区中颗粒将被去除，而在处理射束的覆盖区外的表面上颗粒将保留。
试验的结果如图6a和图6b所示。图6a示出了针对试验3(虚线)和试验4(实线)的作为距喷嘴轴线的距离(mm)的函数的HRE(％)的图。图6b示出了针对试验5(虚线)和试验6(实线)的作为距喷嘴轴线的距离(mm)的函数的HRE(％)的图。作为距中心喷嘴轴线的距离的函数，HRE(％)是指雾度去除效率。这表示为当颗粒有意沉积在裸硅晶片上以故意改变雾度水平，然后随后进行处理以确定雾度信号是否因此而改变时雾度信号的百分比变化。从喷嘴分配的在处理期间暴露的区域中的雾度信号的变化转化为清洁。这种途径是获得关于可能小于颗粒扫掠工具的分辨率的小颗粒的射束分布的详细细节的方法。
关于在160slm下进行的试验3和试验4，图6a示出使用19托的相对较高室压力导致在喷嘴正下方清洁的较紧密的清洁射束(直径约40mm，从喷嘴轴线延伸20mm半径)，尽管与喷嘴正下方相比，较多清洁发生在约10mm的半径处。该清洁射束的覆盖区通常是圆形的。与之相比，将室压力降低到7托导致射束具有较宽的环形覆盖区(从喷嘴轴线径向向外延伸约5mm到约40mm，使得内环形边界的直径为约10mm并且外环形边界的直径为约80mm)，其中在喷嘴正下方基本上不发生清洁。同样，如与试验3相比试验4的较低HRE峰值所示，在环中射束强度较低。
如图6a所示，对于在100slm下进行的试验5和试验6，可以看到类似的结果图案，尽管与160slm相比，100slm的较低流速提供了具有如较小的HRE峰值所示的较低强度的射束。在19托的室压力下，试验5(实线)产生相对紧密的圆形射束，并在喷嘴下方清洁。与之相比，在4托的室压力下，试验6(虚线)产生具有较小HRE峰值的较宽的环形射束。
也可以将在流速为100slm并且使用2.35mm的喷嘴孔的情况下进行的试验5和试验6的结果与示例1中使用100slm和较小的1.9mm的喷嘴孔的结果进行比较。示例1中的清洁效率较高，这指示具有较多限制的喷嘴孔的相同的流趋于提供具有较高清洁效率的较高的能量射束。因此，在许多实践模式中使用较小的孔对于获得较高的清洁效率会是有用的，但是使用较大的孔仍对于避免过度地损害正被处理的敏感装置特征会是有用的。
示例3
进行试验以评估流速、喷嘴孔大小和间隙距离(在图4中示出为间隙距离126)如何影响用于从晶片表面清洁颗粒的流体处理射束的形状和大小。使用具有被100nm二氧化硅颗粒污染的表面的300mm裸硅晶片进行试验。在三个不同的试验(试验7、试验8和试验9)中，使用表3-1中所报告的条件，将被污染的晶片暴露于流体处理射束。对于所有三个试验，在表3-1中示出的预膨胀压力、-173℃(100K)下，将加压且冷却的氩气供应至喷嘴。选择压力和温度以帮助确保供应至喷嘴的加压且冷却的氩气在供给管线中保持为气体以避免液体含量。对于所有三个试验，喷嘴以其出口孔在辅助室外部并且突出到处理室内的方式定位，使得喷嘴出口不凹陷在辅助室中。在喷出的射束上方辅助室仍然是开放的，并且相信射束轴线上方的这个开放的体积仍然有助于响应于压力变化而对射束成形。流体作为包括气体簇的流体处理射束从喷嘴喷出到处理室中。与使用主要由液体颗粒和/或固体颗粒制成的处理射束相比，为了提供对大(超过100nm)和小(低于100nm)颗粒的出色清洁，气体簇是有利的，具有降低的损坏装置特征的风险。
表3-1
Figure BDA0002631451390000221
对于每次试验，射束被定位且被用于在静态位置处清洁晶片10秒。在每次试验之后，分析晶片表面以检查处理之后晶片表面上残留的颗粒的分布。通常，在所产生的处理射束的覆盖区中颗粒将被去除，而在处理射束的覆盖区外的表面上颗粒将保留。
试验的结果如图7和图8所示。图7示出了晶片清洁图300(试验3)、302(试验4)和304(试验5)。上述图示出了对应于所产生的处理射束的形状的清洁区域以及对应于处理射束外的晶片表面的区域的未清洁区域。图8示出了由每个试验产生的清洁效率分布308(试验7)、310(试验8)和312(试验9)。分布308、310和312示出了表示为HRE(％)的清洁效率。
晶片图300和清洁效率分布308示出了以小间隙、大孔、低室压力和高流速产生的射束如何产生在晶片表面上产生环形形状的清洁覆盖区的环形射束。这提供了在喷嘴正下方基本上没有清洁的宽清洁区域。使用这种射束来清洁旋转和/或平移晶片将以高吞吐量快速地处理整个晶片表面。
试验7以辅助室与晶片表面之间如此小的间隙提供环形形状清洁射束的能力是违反直觉并且有益的。不希望受到限制，可以提出说明当使用气体簇处理射束时所产生的环形形状的可能理论。可以相信，喷嘴下方的中心区域可以是与发生清洁的环形区域相比具有相对较高压力的区域。在这种高压区域中，气体簇可能不是在这种紧密间隙间隔情况下的有效清洁剂，因为气体簇之间可能发生许多碰撞而用尽中心区域中的能量，使得能量不可用于清洁。结果是在喷嘴正下方的所谓死点，该死点可能在较低的室压力下使用大的喷嘴孔在高流速下气体簇的情况下与紧密间隙空间唯一地关联。与之相比，气体簇更可能在环形区域中保持较多动能以在那里完成清洁。
晶片图302和304以及清洁效率分布310和312示出了如何使用较大的间隙间隔、较小的孔和较高的室压力提供可以使用气体簇处理射束的条件，该气体簇处理射束被高度聚焦和准直以产生在喷嘴正下方清洁的较小处理射束。这种聚焦的准直射束将具有比由试验7产生的较扩散的环形射束高的能量密度。在前述描述中，已经阐述了具体细节，例如处理***的特定几何形状以及对其中使用的各种部件和工艺的描述。然而，应当理解，可以在背离这些具体细节的其他实施方案中实践本文的技术，并且这样的细节是出于说明而非限制的目的。已经参照附图描述了本文公开的实施方式。类似地，出于说明的目的，已经阐述了具体的数字、材料和配置以提供透彻的理解。然而，可以在没有这样的具体细节的情况下实践实施方式。具有基本上相同的功能构造的部件由相同的附图标记表示，因此可以省略任何冗余的描述。
已经将各种技术描述为多个离散操作，以帮助理解各种实施方式。描述的顺序不应被解释为意味着这些操作必须依赖于该顺序。实际上，这些操作不需要按照呈现的顺序执行。可以以与所描述的实施方式不同的顺序来执行所描述的操作。在附加实施方式中，可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。
本领域技术人员还将理解，在仍然实现本发明的相同目的的同时，可以对上述技术的操作做出许多改变。这些变型旨在被本公开内容的范围所覆盖。如此，本发明的实施方式的前述描述并非旨在限制。相反，对本发明的实施方式的任何限制均在所附权利要求中呈现。
本文中所引用的所有专利、专利申请和出版物出于所有目的通过引用将其相应的全部内容并入本文。仅为了清楚理解，给出了前述的具体实施方式。不应从中理解到不必要的限制。本发明不限于示出和描述的确切的细节，对于本领域技术人员而言明显的变型将包括在由权利要求书限定的本发明内。

Claims (29)

1.一种用于利用处理喷雾来处理微电子工件的***，包括：
a.真空处理室，其包括工件保持器，在处理期间所述微电子工件被定位在所述工件保持器上，其中，所述真空处理室包括可控真空压力；
b.辅助室，其以使得从所述辅助室分配到所述真空处理室中的流体处理射束瞄准到被定位在所述工件保持器上的所述微电子工件上的方式与所述真空处理室流体连通，其中，分配到所述真空处理室中的所述流体处理射束包括响应于所述真空处理室中的压力变化可调整的射束大小，使得所述射束大小能够根据需要通过调整所述可控真空压力来调整；以及
c.至少一个喷嘴，其与所述辅助室流体连通使得所述喷嘴以下述方式将所述流体喷雾分配到所述辅助室中：所述方式使得从所述喷嘴分配的流体喷雾在作为所述流体处理射束从所述辅助室分配到所述真空处理室中之前在所述辅助室中被限制和成形为成形流体射束。
2.根据权利要求1所述的***，还包括控制***，所述控制***包括通过一个或更多个过程控制步骤可控地使所述流体处理射束的射束大小准直的程序指令，所述一个或更多个过程控制步骤包括控制所述真空压力。
3.根据权利要求1所述的***，其中，所述处理室包括在所述工件上方的顶板，并且其中，所述处理室的所述顶板以有效于提供所述顶板与所述衬底之间的间隙的方式定位，所述间隙有助于使所述处理射束在所述微电子工件上径向向外流动。
4.根据权利要求3所述的***，其中，所述间隙在20mm至100mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的***，其中，所述控制***在处理的过程期间调节所述可控真空压力。
6.根据权利要求2所述的***，其中，所述控制***在不同处理的过程期间调节所述可控真空压力。
7.根据权利要求2所述的***，其中，所述控制***调整所述可控真空压力以具有不同大小的流体处理射束的序列处理衬底上的共同区域。
8.根据权利要求2所述的***，其中，所述控制***以使得第一处理部分以相对大的流体处理射束产生并且在第一处理之前或之后第二处理部分使用相对更集中的流体处理射束产生的方式调整所述可控真空压力。
9.根据权利要求1所述的***，其中，所述可控真空压力在1毫托至750托的范围内。
10.根据权利要求1所述的***，其中，所述可控真空压力在50托以下。
11.根据权利要求1所述的***，其中，所述可控真空压力在25托以下。
12.根据权利要求1所述的***，其中，所述喷嘴在所述辅助室中具有对称且凹陷的部署。
13.根据权利要求1所述的***，其中，所述辅助室包括侧壁和盖，并且其中，所述喷嘴从所述辅助室的所述侧壁和所述盖凹陷。
14.根据权利要求1所述的***，其中，所述辅助室具有柱形几何形状，所述柱形几何形状具有中心轴线，并且其中，所述喷嘴被部署在所述中心轴线上。
15.根据权利要求1所述的***，其中，加压且冷却的流体被供应至所述喷嘴，其中，所述加压且冷却的流体处于70K至150K的范围内的温度下和10psig至100psig的范围内的压力下，使得至少99重量百分比的所述加压且冷却的流体处于气相。
16.根据权利要求1所述的***，其中，加压且冷却的流体被供应至所述喷嘴，其中，所述加压且冷却的流体处于70K至150K的范围内的温度下和10psig至100psig的范围内的压力下，使得至少10重量百分比的所述加压且冷却的流体处于液相，并且小于1重量百分比处于固相。
17.根据权利要求1所述的***，其中，加压且冷却的流体被供应至所述喷嘴，其中，所述加压且冷却的流体包括氮气和/或氩气。
18.根据权利要求1所述的***，其中，加压且冷却的流体被供应至所述喷嘴，其中，所述加压且冷却的流体包括氮气。
19.根据权利要求1所述的***，其中，加压且冷却的流体被供应至所述喷嘴，其中，所述加压且冷却的流体包括氩气。
20.根据权利要求1所述的***，其中，所述喷嘴具有出口孔，所述出口孔在所述辅助室中相对于所述辅助室的出口凹陷5mm至200mm范围内的距离。
21.根据权利要求1所述的***，其中，所述喷嘴包括耦接至流体供应装置的第一本体和包括喷嘴孔的第二本体，其中，所述第二本体可移除地附接至所述第一本体。
22.一种用于利用处理喷雾来处理微电子工件的***，包括：
a.真空处理室，其包括工件保持器，所述微电子工件在处理期间被定位在所述工件保持器上，其中，所述真空处理室包括可控真空压力；
b.喷嘴***，其将流体处理射束递送到所述真空处理室中和所述微电子工件上，所述喷嘴***包括(i)与所述真空处理室流体连通的辅助室和(ii)容置且凹陷在所述辅助室中的至少一个喷嘴，其中：
i.所述喷嘴流体耦接至包括加压且冷却的流体的流体供应***，
所述喷嘴将所述加压且冷却的流体喷射到所述辅助室中；
ii.分配到所述辅助室中的流体喷雾在所述辅助室中被限制和成形为成形流体射束；以及
iii.所述辅助室与所述真空处理室流体连通并且以使得将所述成形流体射束从所述辅助室分配到所述真空处理室中作为瞄准被定位在所述工件保持器上的所述微电子工件的流体处理射束的方式定位在所述工件保持器上，其中，分配到所述真空处理室中的所述流体处理射束包括响应于所述真空处理室中的压力变化可调整的射束大小，使得所述射束大小能够根据需要通过调整所述可控真空压力来调整。
23.根据权利要求22所述的***，其中，所述处理室还包括在所述工件上方的顶板，其中，所述处理室的所述顶板以有效于提供所述顶板与所述衬底之间的间隙的方式定位，所述间隙有助于使所述处理射束在所述微电子工件上径向向外流动。
24.一种利用处理流体处理微电子工件的方法，包括以下步骤：
a.提供微电子工件，其中，所述微电子工件被支承在真空处理室中的工件保持器上，其中，所述真空处理室具有可控真空压力；
b.将加压且冷却的流体通过喷嘴喷射到具有侧壁和盖的辅助室中，其中，所述喷嘴包括至少一个喷嘴孔，所述至少一个喷嘴孔在所述辅助室内相对于通向所述真空处理室的辅助室出口凹陷达凹陷距离，并且其中，所述喷嘴孔从所述辅助室的所述侧壁和所述盖凹陷；
c.在所述辅助室中对所喷射的加压且冷却的流体成形以提供成形流体射束；
d.将所述成形流体射束从所述辅助室分配到所述真空处理室中和所述微电子工件上作为具有射束大小的分配的流体处理射束，其中，所述射束大小通过所述真空处理室中的压力变化来调整，使得可以根据需要通过调整所述可控真空压力来调整所述射束大小；以及
e.提供改变所述可控真空压力以保持或调整所述流体处理射束的射束大小的控制***。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述处理室包括在所述工件上方的顶板，并且还包括将所述顶板定位成足够靠近所述衬底以提供所述顶板与所述衬底之间的间隙的步骤，所述间隙有助于使所述处理射束在所述微电子工件上径向向外流动。
26.一种利用处理流体处理微电子工件的方法，包括以下步骤：
a)提供微电子工件，其中，所述微电子工件被支承在真空处理室中的保持器上，其中，所述真空处理室具有可控真空压力；
b)提供辅助室，其经由所述微电子工件上方的至少一个辅助室出口与所述真空处理室流体连通；
c)将加压且冷却的流体从喷嘴孔喷射到所述辅助室中，所述喷嘴孔从辅助出口、所述辅助室的侧壁和所述辅助室的盖凹陷到所述辅助室内；
d)使用分配到所述辅助室中的所喷射的流体形成具有射束大小的流体处理射束，其中，所述射束大小通过所述真空处理室中的压力变化来调整，使得可以根据需要通过调整所述可控真空压力来调整所述射束大小；以及
e)将所述流体处理射束从所述辅助室分配到所述微电子工件上。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括控制所述真空处理室的真空压力以调整所述流体处理射束的射束大小的步骤。
28.一种用于利用处理喷雾来处理微电子工件的***，包括：
a.限定真空处理室的壳体，所述真空处理室包括工件保持器，在处理期间所述微电子工件被定位在所述工件保持器上，并且其中，所述壳体包括盖结构；
b.辅助室，其通过所述盖结构中的辅助室出口流体耦接至所述真空处理室，所述辅助室出口提供从所述辅助室到所述真空处理室中的通路，其中，所述辅助室出口的覆盖区小于所述微电子工件的覆盖区；
c.流体供应***，其包括一种或更多种流体；以及
d.至少一个喷雾喷嘴，其中，所述喷雾喷嘴以有效于分配作为流体喷雾的所述一种或更多种流体的方式耦接至所述流体供应***，并且其中，所述喷雾喷嘴凹陷在所述辅助室中，使得所述流体喷雾被分配到所述辅助室中，并且然后从所述辅助室分配到所述真空处理室中的所述微电子工件上。
29.一种用于利用处理喷雾来处理微电子工件的***，包括：
a.真空处理室，其包括工件保持器，在处理期间所述微电子工件被定位在所述工件保持器上，其中，所述真空处理室包括可控真空压力；
b.辅助室，其在所述处理期间与所述真空处理室流体连通并且具有在所述工件上方的出口；以及
c.至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有通向所述真空处理室中的喷嘴出口孔并且被定位成使得当从所述喷嘴出口孔分配所述处理喷雾以处理所述工件时所述辅助室的出口在所述喷嘴出口孔上方。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102518220B1 (ko) 2016-11-09 2023-04-04 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 공정 챔버에서 마이크로전자 기판을 처리하기 위한 자기적으로 부상되고 회전되는 척
TWI765936B (zh) 2016-11-29 2022-06-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 用以對處理腔室中之微電子基板進行處理的平移與旋轉夾頭
KR102493551B1 (ko) 2017-01-27 2023-01-30 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 프로세스 챔버에서 기판을 회전 및 병진시키기 위한 시스템 및 방법
US11545387B2 (en) 2018-07-13 2023-01-03 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetic integrated lift pin system for a chemical processing chamber
EP4148820A1 (en) 2020-09-21 2023-03-15 LG Energy Solution, Ltd. Anode and lithium secondary battery comprising same

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106538A (en) * 1979-02-13 1980-08-15 Shimadzu Corp Removing method of surface from substance
US5598974A (en) * 1995-01-13 1997-02-04 Nordson Corporation Reduced cavity module with interchangeable seat
EP0778359A1 (en) * 1995-12-05 1997-06-11 Applied Materials, Inc. Reduction of particulate contamination in wafer processing
US5961732A (en) * 1997-06-11 1999-10-05 Fsi International, Inc Treating substrates by producing and controlling a cryogenic aerosol
JP2010087361A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法
US20110114665A1 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Fei Company Gas delivery for beam processing systems
JP2012012628A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Hitachi High-Technologies Corp 基板処理装置
CN102646619A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 中微半导体设备(上海)有限公司 腔室的压力控制方法
JP2013175681A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Kyoto Univ 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び真空処理装置
US20140166055A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method of cleaning wafers
US20140283745A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Sen Corporation Ion implantation apparatus and method of cleaning ion implantation apparatus
CN106711062A (zh) * 2015-11-17 2017-05-24 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3538883A (en) 1967-12-12 1970-11-10 Alco Standard Corp Vacuum chuck with safety device
DE4237928C2 (de) 1992-07-09 1995-01-19 Siemens Ag Mikroschalter mit einem Magnetfeld-Sensor
US5730803A (en) 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body
JPH10249692A (ja) 1997-03-11 1998-09-22 Nidek Co Ltd レンズ研削加工装置、レンズ研削加工方法及びそのための部品
US7416611B2 (en) 1997-05-09 2008-08-26 Semitool, Inc. Process and apparatus for treating a workpiece with gases
US20020157686A1 (en) 1997-05-09 2002-10-31 Semitool, Inc. Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer
US5965047A (en) 1997-10-24 1999-10-12 Steag Ast Rapid thermal processing (RTP) system with rotating substrate
TW392226B (en) 1997-11-05 2000-06-01 Tokyo Electron Ltd Apparatus for processing substrate
DE69838371T2 (de) 1997-11-21 2008-05-29 Nidek Co., Ltd., Gamagori Linsenschleifmaschine
JP3909619B2 (ja) 1998-05-19 2007-04-25 独立行政法人理化学研究所 磁気ディスク基板の鏡面加工装置及び方法
US6146463A (en) 1998-06-12 2000-11-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for aligning a substrate on a support member
US6680253B2 (en) 1999-01-22 2004-01-20 Semitool, Inc. Apparatus for processing a workpiece
JP3398936B2 (ja) 1999-04-09 2003-04-21 日本エー・エス・エム株式会社 半導体処理装置
JP2001313329A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Applied Materials Inc 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
US6483336B1 (en) 2000-05-03 2002-11-19 Cascade Microtech, Inc. Indexing rotatable chuck for a probe station
US6670807B2 (en) 2002-01-16 2003-12-30 Applied Materials, Inc. Proximity sensor detecting loss of magnetic field complete
US6756751B2 (en) 2002-02-15 2004-06-29 Active Precision, Inc. Multiple degree of freedom substrate manipulator
US20030178145A1 (en) 2002-03-25 2003-09-25 Applied Materials, Inc. Closed hole edge lift pin and susceptor for wafer process chambers
US20030230323A1 (en) 2002-06-14 2003-12-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for improving scrubber cleaning
US6932558B2 (en) 2002-07-03 2005-08-23 Kung Chris Wu Wafer aligner
KR100460807B1 (ko) 2002-07-08 2004-12-09 삼성전자주식회사 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 외관 검사장치와 이를이용하는 세정설비 및 그 검사방법
KR100532200B1 (ko) 2003-02-21 2005-11-29 삼성전자주식회사 불순물 포집 장치 및 방법
DE102004036435B4 (de) 2003-08-07 2007-08-30 Nanophotonics Ag Haltevorrichtung für scheibenförmige Objekte
US7730737B2 (en) 2004-12-21 2010-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cooling station lifter pins
US8038796B2 (en) 2004-12-30 2011-10-18 Lam Research Corporation Apparatus for spatial and temporal control of temperature on a substrate
US20060162739A1 (en) 2005-01-21 2006-07-27 Nikon Corporation Cleaning chuck in situ
US20070209684A1 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Applied Materials, Inc. Copper deposition chamber having integrated bevel clean with edge bevel removal detection
US7800735B2 (en) 2006-04-21 2010-09-21 Kla-Tencor Technologies Corporation Z-stage with dynamically driven stage mirror and chuck assembly
KR100945759B1 (ko) 2006-05-15 2010-03-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
US8057153B2 (en) 2006-09-05 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Substrate transfer device, substrate processing apparatus and substrate transfer method
US7607647B2 (en) 2007-03-20 2009-10-27 Kla-Tencor Technologies Corporation Stabilizing a substrate using a vacuum preload air bearing chuck
US8057602B2 (en) 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
US20090314211A1 (en) 2008-06-24 2009-12-24 Applied Materials, Inc. Big foot lift pin
JP2010021041A (ja) 2008-07-11 2010-01-28 Sumco Corp イオン注入装置のウェーハ保持具
JP5268126B2 (ja) 2008-07-15 2013-08-21 株式会社アルバック デュアルロボット搬送システム
US8844546B2 (en) 2008-10-01 2014-09-30 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cleaning semiconductor substrate using pressurized fluid
US8314371B2 (en) 2008-11-06 2012-11-20 Applied Materials, Inc. Rapid thermal processing chamber with micro-positioning system
US9421617B2 (en) 2011-06-22 2016-08-23 Tel Nexx, Inc. Substrate holder
JP5776397B2 (ja) 2011-07-19 2015-09-09 東京エレクトロン株式会社 洗浄方法、処理装置及び記憶媒体
US10269615B2 (en) 2011-09-09 2019-04-23 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
US9385020B2 (en) 2011-12-19 2016-07-05 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate holding and rotating device, substrate treatment apparatus including the device, and substrate treatment method
JP5606471B2 (ja) 2012-02-20 2014-10-15 株式会社東芝 基板回転保持装置および基板処理装置
US20130233356A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Lam Research Ag Process and apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
US9255894B2 (en) 2012-11-09 2016-02-09 Kla-Tencor Corporation System and method for detecting cracks in a wafer
JP6311236B2 (ja) * 2013-08-20 2018-04-18 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置
US9597701B2 (en) 2013-12-31 2017-03-21 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
JP6304592B2 (ja) 2014-03-25 2018-04-04 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US10020217B2 (en) * 2014-10-06 2018-07-10 Tel Fsi, Inc. Systems and methods for treating substrates with cryogenic fluid mixtures
US9564378B2 (en) 2014-12-10 2017-02-07 Tel Fsi, Inc. Detection of lost wafer from spinning chuck
JP6670674B2 (ja) * 2016-05-18 2020-03-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
KR102518220B1 (ko) 2016-11-09 2023-04-04 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 공정 챔버에서 마이크로전자 기판을 처리하기 위한 자기적으로 부상되고 회전되는 척
TWI765936B (zh) 2016-11-29 2022-06-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 用以對處理腔室中之微電子基板進行處理的平移與旋轉夾頭
JP7110195B2 (ja) 2016-12-07 2022-08-01 ティーイーエル マニュファクチュアリング アンド エンジニアリング オブ アメリカ，インコーポレイテッド 半導体デバイスを製造するためのウェハエッジ・リフトピンの設計
KR102493551B1 (ko) 2017-01-27 2023-01-30 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 프로세스 챔버에서 기판을 회전 및 병진시키기 위한 시스템 및 방법

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106538A (en) * 1979-02-13 1980-08-15 Shimadzu Corp Removing method of surface from substance
US5598974A (en) * 1995-01-13 1997-02-04 Nordson Corporation Reduced cavity module with interchangeable seat
EP0778359A1 (en) * 1995-12-05 1997-06-11 Applied Materials, Inc. Reduction of particulate contamination in wafer processing
US5961732A (en) * 1997-06-11 1999-10-05 Fsi International, Inc Treating substrates by producing and controlling a cryogenic aerosol
JP2010087361A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法
US20110114665A1 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Fei Company Gas delivery for beam processing systems
JP2012012628A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Hitachi High-Technologies Corp 基板処理装置
JP2013175681A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Kyoto Univ 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び真空処理装置
CN102646619A (zh) * 2012-04-28 2012-08-22 中微半导体设备(上海)有限公司 腔室的压力控制方法
US20140166055A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method of cleaning wafers
US20140283745A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Sen Corporation Ion implantation apparatus and method of cleaning ion implantation apparatus
CN106711062A (zh) * 2015-11-17 2017-05-24 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法

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