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半导体晶片清洗系统技术方案

技术编号:1275941 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种微电子基片处理装置,包括彼此隔开一定距离的第一和第二支承件,该第一支承件具有一系列上部齿,该上部齿形成沿第一支承件长度延伸的一系列上部凹槽,还包括一系列下部齿,该下部齿形成一系列沿第一支承件长度延伸的一系列下部凹槽,该上部和下部凹槽中的各个凹槽的开口对着第二支承构件,其中该上部和下部凹槽彼此错开预定的错开距离,使得微电子装置被支承在第一和第二支承件之间时,该微电子基片的边缘将被各不相同地嵌入到第一支承件的上部和下部凹槽中。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
按照35 USC §119(e)的条文,本申请要求2001年11月13日提出的美国临时专利申请NO.60/338044的优先权,该申请是本申请受让人共同拥有的,该申请的内容已作为参考文献包含在本文中。本专利技术涉及在各种湿处理、清洗和干燥操作期间用于支承和处理晶片例如半导体晶片的晶片支承系统。本专利技术具体涉及浸没处理系统中用于移送材料的边缘支承装置。通常采用半导体晶片来制造集成电路和其它的微电子器件。这种晶片通常是用易脆材料作的圆片,该圆片与其表面积相比相当薄,例如300mm直径的硅单晶片其厚度约为0.775mm。在制造微电子器件期间,这些晶片通常需要经过若干处理步骤,在处理期间极为重要的是要保持晶片极端干净,并防止晶片表面被划伤、破裂或者其它损坏。半导体晶片处理中的很多步骤包括将晶片或者一组晶片放在流体处理槽中,在处理槽中这些晶片暴露于或承受各种处理溶液的处理,以达到特定的效果,例如对晶片表面进行化学蚀刻的处理。普通所用的处理流体包括酸溶液、碱溶液和具有高氧化性的溶液。在各种处理步骤之后,通常需要用单独的冲洗步骤冲洗留在晶片表面上的脏物和/或处理流体,以便随后进一步处理该晶片,或者作为处理晶片的最后步骤。在处理中,在晶片放在可以加入流体然后排出流体的液槽中时,处理和清洗溶液可以顺序地加入到其中放置晶片的同一个槽中,以便分别顺序地进行处理和冲洗操作。或者可以将晶片从一个处理槽转移到另一个处理槽,在不同的处理槽中,可以将不同的溶液顺序加在该晶片上。在连续的处理步骤(例如在冲洗步骤)之后需要的另一处理步骤称为干燥步骤,在干燥步骤中可以用例如异丙醇(IPA)蒸汽干燥器等装置从晶片表面上除去留在晶片表面上的液滴或者液膜。这种外加的干燥步骤特别有利于除去其中包含脏物粒子的液滴,在液滴蒸发期间,这些脏物粒子很容易沉积在晶片表面上。在处理一组晶片时,重要的是各个晶片应当与相邻晶片分开充分大的距离,以便使各种处理和冲洗溶液充分流动,从而对各个晶片的所有表面达到均匀的表面处理。另外,重要的是,各个晶片应该在各种处理和冲洗步骤的整个过程中尽可能地靠近外边缘被固定,以便使处理和冲洗流体不受阻碍地流到各个晶片的重要表面上。事实上,现在的晶片处理规范只允许接触各个晶片的外侧3mm宽区域,这一部分被认为是晶片的不可用部分,可以称为晶片的排除区域。为了增大各个晶片的额外有用区域,很希望尽可能靠近其边缘接触各个晶片,例如只接触各个晶片外侧的1mm区域。在多个处理步骤期间,普通用于固定晶片的两种基本方法包括具有晶片支承架或者支承盒的系统和不用支承盒的系统。普通采用的有支承盒系统的一个例子示意示于附图说明图1,在这种系统中,用流体和兆周级的超声能清洗一组半导体晶片。这种清洗系统10包括其中装有晶片或者一组半导体晶片14的液槽12,在该液槽中,用晶片支承件16支承一组晶片14。在此例子中,该组晶片14由四个晶片支承件16支承,该支承件或者是支承盒的一部分,或者是晶片支承系统的一部分,该支承盒可以随该组晶片14一起在多个液槽之间运动,以便进行各种处理操作,该晶片支承系统,在用液槽到液槽的机械手或者其它晶片移动装置取出晶片时,保持在该液槽中。在不用支承盒的晶片处理系统中,通常采用一种以上的机械装置作为一组来移动和固定多个晶片,其中这些机械装置不属于特定的晶片组,以便进行一个以上的处理步骤。例如可以利用液槽到液槽的机械手将一组晶片从一个处理液槽的区域转移到另一个处理液槽的区域,然后用单独的升降机械手将该晶片从液槽到液槽的机械手上取下来,随后将其放入到处理液槽中。这些升降机械手可以采用与上述方式大致相同的方式支承该晶片,以便在转移晶片和在各个槽中处理晶片期间支承该晶片。即,这种支承方式支承的晶片可以固定在晶片支承件上,这些支承件的配置类似于图1所示支承件16的配置。并且该支承件沿着晶片的底边缘配置。用在这些配置中任何一种晶片支承件具有沟槽或者齿,该晶片固定在这些沟槽和齿之间,然而晶片不能用任何可移动的机械装置有效地固定就位。在上述任一种系统中,共同的是将流体加入到液槽中处理晶片,并将额外的能量加到该系统中,以便进一步从晶片的表面上除去不需要的脏物。再参考图1,采用兆周级的超声换能器装置18从液槽12的底部引入兆周级的超声能量。因为这种能量来源于液槽的底部,所以直接从晶片支承件16下方来的能量,当其向上传播并碰到该晶片支承件16时,将发生变形。由此直接位于晶片支承件16上方的区域比晶片其余的区域较少地受到兆周级超声能的作用,因而降低了在这些区域上晶片的清洗效果。这些区域称为晶片的“阴影”区。这种“阴影”区有时会增加晶片的无用区,或造成整个晶片完全不能使用,因为这些晶片上包含脏物的量大于允许量。可以用各种方法例如在晶片上加上更强的兆周级超声能量,或者用许多超声源加上兆周级的超声能量来减少或消除这种“阴影”区域。然而这些更复杂的和更费时的方法降低了处理过程的效果和经济效益,并且由于受到兆周级超声能的作用造成易碎晶片特性降低或器件的损坏。因此,最理想的是使整个晶片受到能量足够的相当均匀的兆周级超声能的作用,以达到要求的清洗效果。在美国专利NO.6264036(Mimken等)中公开一种有支承架的系统的例子,应用该系统可以尽量减小对兆周级超声能的阻挡作用。该专利的支承盒用两个基本上平行的杆构成,各个杆具有彼此分开的用于接收待传送物体的凹槽。该支持盒还包括一对在两个杆之间支承的部件,该杆分开一定距离,使得基本上平的物体可以放在两个杆之间,并固定在它们的凹槽中。因为支承盒子被设计成使得位于两个杆之间的晶片各个侧面在两个点接触支承架的各个侧面,其中一个点靠近晶片的中心线,而另一个点稍微位于该中心线的下面,所以该晶片基本上主要由位于晶片任一侧面上中心线下面的两个点上的重力固定就位。如上所述,这种支承盒设计成在整个各种处理步骤期间晶片移动时,可以固定晶片,另外一个优点是,对达到晶片两表面的兆周级超声能量阻挡有限。虽然上述支承盒有利于使流体更好地流向晶片表面,因为晶片接触支承面的点数降低,但是晶片容易偏向和偏离相邻晶片的趋向增加。具体是,支承盒系统只有位于晶片较高位置的两个接触杆,与图1的系统相比,是一种不太稳定的系统,图1的系统包括四个接触杆,这些接触杆更靠近晶片的底部。一般说来,有支承盒的系统是更不利的,因为支承盒中的流体会从一个液槽带到另一个液槽,这种带出的流体可能污染后一个液槽中的流体。因此希望提供一种固定晶片的系统,以便尽量减小对晶片表面的遮挡,同时也使晶片彼此和相对于四周的构件相对稳定,并且在不用支承盒时,还可以尽量减小转移晶片时带走的流体。在本专利技术的一个方面中,提供一种微电子基片处理装置,以便浸没式处理至少一个微电子基片。该处理装置包括第一和第二支承件,该构件从支承板伸出,并在操作上彼此分开一定距离,以支持该至少一个微电子基片,该第一支承件具有一系列的上部齿,该齿形成一系列的上部凹槽,这些凹槽沿第一支承件的长度延伸,各个上部凹槽的开口对着第二支承件,以便在微电子装置由第一和第二支承件支承时,接收该微电子装置的边缘。该第一支承构件还包括构成一系列下部凹槽的一系列下部齿,这些下部凹槽沿这些支承件的长度延伸,各个下部凹槽开口对着第二支承件,以便在微电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于浸没式处理至少一个微电子基片的处理装置,该装置包括第一和第二支承件,该支承件从支承板上伸出,并且在操作上彼此分开一定距离,以支承该至少一个微电子基片,该第一支承件包括:一系列的上部齿,这些齿形成一系列的沿第一支承件长度延伸的 上部凹槽,各个上部凹槽开口对着第二支承件,以便在微电子基片受到第一和第二支承件支承时,接收该微电子基片的边缘;一系列的下部齿,该齿形成一系列沿第一支承件长度延伸的下部凹槽,各个下部凹槽的开口对着第二支承件,以便在微电子装置受到第一和 第二支承件支承时,接收该微电子装置的边缘,其特征在于,上部和下部凹槽彼此错开第一预定的错开距离,使得微电子组件支承在第一和第二支承件之间时,该微电子装置的边缘可以各不相同地嵌入到第一支承件的上部和下部凹槽中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:蒂姆W赫布斯特托德马切伊特蕾西A加斯特托马斯J瓦格纳凯文L西费林
申请(专利权)人:FSI国际公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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