用于马兰戈尼干燥的方法和设备技术

公开了一种用于马兰戈尼(Marangoni)基板干燥的方法和设备，其包括可调整的喷雾棒组件，可调整的喷雾棒组件具有：耦接至干燥系统的支撑结构的安装支架；耦接至安装支架并设置成与支撑结构的面平行的基底组件；以及耦接至基底组件并与基底组件平行的安装组件。安装组件在两个远端处在垂直方向上可调整。安装组件包括臂，一个或多个喷雾棒可设置在臂上。当固定到安装组件时，一个或多个喷雾棒可围绕纵向轴线旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于马兰戈尼干燥的方法和设备
技术介绍

本文中描述的实施例总体上涉及用于清洁基板的方法和设备。更具体地，本文中描述的实施例涉及在化学机械抛光后系统中用于干燥湿基板的方法和设备。相关技术说明随着半导体元件的几何形状继续减小，用于实现基板的超净处理的工艺的利用已显著提高。传统上，化学机械抛光(CMP)后清洗是一种湿法工艺，其被执行用于清洗和干燥基板，而不会在基板上留下颗粒或残留物，在基板上留下颗粒或残留物可能会对良率产生负面影响并导致随后的器件故障。在干燥湿基板的工艺中，溶液中的颗粒可能黏附到基板，或者存在于基板上的颗粒在干燥之前可能无法充分移除，并且在干燥后可能残留在基板上。因此，已经将许多注意力集中在CMP处理之后用于干燥基板的改进方法。马兰戈尼(Marangoni)干燥产生表面张力梯度，以引导浴流体以使基板几乎没有留下浴流体的方式从基板流出。因此，采用马兰戈尼干燥可避免在基板上的条纹、斑点和残留痕迹。马兰戈尼干燥技术利用具有表面张力低于浴流体(即异丙醇(IPA)蒸气)的溶剂，溶剂被引入到随着基板从浴中举升而形成的流体弯月面。溶剂蒸气溶解到流体弯月面中，形成表面张力梯度。表面张力梯度的存在导致浴流体从在干燥弯月面的尖端处的低表面张力区域流走并离开基板，使基板干燥并几乎没有条纹、斑点和残留痕迹。当前的马兰戈尼干燥系统在流体浴中对基板进行水清洗之后，利用静态喷雾棒将溶剂蒸气输送到基板的前侧和背侧。然而，这种方法具有局限性，诸如在腔室条件之间的可变性，这在处理的基板批次之间产生了不一致的干燥结果。例如，浴流体水平和机械腔室特性的变化可能导致从一个腔室到另一个腔室的干燥基板上留下的条纹、斑点和残留痕迹的量不一致。因此，本领域中所需要的是用于在腔室之间提供更一致的基板干燥结果的改进设备。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种设备。设备包括基底和安装组件。安装组件进一步包括：横杆，所述横杆具有从横杆的顶表面延伸至横杆的底表面的多个孔口；设置在横杆的多个孔口内并与基底接触的引导销；设置在多个孔口内并与基底接触的校平器；以及耦接至横杆的两个臂。引导销配置成对齐基底和安装组件，并且校平器配置成相对于基底垂直地定位横杆。将每个臂正交地设置在横杆的相对的远端处并配置成支撑一个或多个喷雾棒。在一个实施例中，提供了一种设备。设备包括基底和安装组件。安装组件进一步包括：横杆，所述横杆具有从横杆的顶表面延伸至横杆的底表面的多个第一孔口；设置在横杆的多个第一孔口内并与基底接触的两个或更多个引导销；设置在多个第一孔口内并与基底接触的两个或更多个校平器；以及耦接至横杆的两个臂。两个或更多个引导销中的至少一个和两个或更多个校平器中的至少一个位于横杆的每个远端处。两个臂正交地设置在横杆的相对的远端处并且进一步包括一个或多个第二孔口。一个或多个喷雾棒设置在两个臂的一个或多个第二孔口上。在一个实施例中，提供了一种马兰戈尼干燥的方法。方法包括：定位喷雾棒组件，喷雾棒组件包括：安装支架；耦接至安装支架的基底；耦接至基底的安装组件；以及设置在安装组件上的一个或多个喷雾棒。一个或多个喷雾棒适于将蒸气引导朝向基板。方法进一步包括：将喷雾棒围绕x轴、y轴和z轴调整到期望的位置和旋转；将基板从漂洗池中举升并穿过喷雾棒组件；以及将蒸气引导到基板表面上。附图说明因此，为了可详细地理解本公开的上述特征的方式，可通过参考实施例来获得对上面简要概述的本公开的更具体的描述，这些实施例中的一些实施例在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出了示例性实施例，并且因此不应被认为是对其范围的限制，并且可允许其他等效的实施例。图1示出了根据本公开的一个实施例的基板干燥系统的透视图。图2示出了根据本公开的一个实施例的可调整喷雾棒组件的透视图。图3A示出了根据本公开的一个实施例的处于升高位置的可调整喷雾棒组件的侧视图。图3B示出了根据本公开的一个实施例的处于降低位置的可调整喷雾棒组件的侧视图。图3C示出了根据本公开的一个实施例的处于倾斜取向的可调整喷雾棒组件的侧视图。图4是描绘根据本公开的一个实施例的基板干燥的方法的流程图。为促进理解，在可能的情况下使用了相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可预期的是，一个实施例的元件和特征可有益地并入其他实施例中，而无需进一步叙述。具体实施方式公开了一种用于马兰戈尼基板干燥的方法和设备，其包括可调整的喷雾棒组件，可调整的喷雾棒组件具有：耦接至干燥系统的支撑结构的安装支架；耦接至安装支架并设置成平行于支撑结构的面的基底组件；以及耦接至基底组件并与基底组件平行的安装组件。安装组件在两个远端处在垂直方向上可调整。安装组件包括臂，一个或多个喷雾棒可设置在臂上。当固定到安装组件时，一个或多个喷雾棒可围绕纵向轴线旋转。图1示出了根据一个实施例的包括喷雾组件104的基板干燥系统100的透视图。干燥系统100包括漂洗槽102和喷雾组件104。漂洗槽102配置成填充有漂洗流体108，诸如去离子水或适于从基板106移除颗粒的其他合适的流体。在一个实施例中，基板106是半导体基板。在一个实施例中，基板106为300mm基板。在其他实施例中，基板106是200mm基板或450mm基板。漂洗槽102由适于容纳漂洗流体108的材料制成，诸如铝、不锈钢及其合金、或各种聚合材料。漂洗槽102具有多个侧壁110A、110B、110C，这些侧壁限定了尺寸设计成容纳基板106的容积。喷雾组件104设置在干燥系统100内的漂洗槽102上方。喷雾组件104包括设置成通过喷雾组件104内的开口(未示出)并在漂洗流体108的顶上的两个或更多个喷雾棒120a、120b(通称为120)。喷雾棒120可位于干燥系统100内，以形成通道123，基板106可通过通道123沿着基板行进路径112传输。干燥系统100还包括举升机构(未示出)，举升机构适于沿着路径112将基板106垂直地举升离开漂洗流体108并通过喷雾组件104。在一个实施例中，举升机构耦接至漂洗槽102。在另一个实施例中，举升机构耦接至支撑表面114，支撑表面114可用作干燥系统100的侧壁。当基板106举升通过喷雾组件104时，挥发性有机化合物(VOC)蒸气被一个或多个喷雾棒120引导朝向基板106的任一侧上的空气/液体界面，以便干燥基板106。在一个实施例中，VOC蒸气是异丙醇(IPA)或其他合适的化合物，并且经由柔性蒸气供应配件116和蒸气管线118供应到喷雾组件104。在一个实施例中，喷雾组件104耦合到支撑表面114。在其他实施例中，喷雾组件104耦接至干燥系统100内的其他表面，包括漂洗槽102的侧壁110A、110B和110C。图2示出了根据一个实施例的喷雾组件104的透视图。喷雾组件104包括安装支架202、基底组件204和安装组件206。安装支架202耦接到干燥系统100内的支撑结构，诸如支撑表面114，如图1所示。在一些实施例中，安装支架202耦接至漂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n基底；/n安装组件，设置在所述基底的顶上，所述安装组件包括：/n横杆，具有从所述横杆的顶表面延伸至所述横杆的底表面的多个孔口；/n引导销，设置在所述横杆的所述多个孔口中的一个孔口内并与所述基底接触，所述引导销配置成对齐所述基底和所述安装组件；/n校平器，设置在所述横杆的所述多个孔口中的一个孔口内并与所述基底接触，所述校平器配置成相对于所述基底定位所述横杆；以及/n两个臂，耦接至所述横杆，每个臂正交地设置在所述横杆的相对的远端处并配置成支撑一个或多个喷雾棒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181203 US 62/774,7461.一种设备，包括：
基底；
安装组件，设置在所述基底的顶上，所述安装组件包括：
横杆，具有从所述横杆的顶表面延伸至所述横杆的底表面的多个孔口；
引导销，设置在所述横杆的所述多个孔口中的一个孔口内并与所述基底接触，所述引导销配置成对齐所述基底和所述安装组件；
校平器，设置在所述横杆的所述多个孔口中的一个孔口内并与所述基底接触，所述校平器配置成相对于所述基底定位所述横杆；以及
两个臂，耦接至所述横杆，每个臂正交地设置在所述横杆的相对的远端处并配置成支撑一个或多个喷雾棒。


2.如权利要求1所述的设备，其中所述多个孔口中的至少一个孔口是适于配合所述引导销的光滑孔。


3.如权利要求2所述的设备，其中所述引导销配置成在垂直方向上对齐所述底座和所述安装组件。


4.如权利要求3所述的设备，其中所述光滑孔是圆锥形的，以促进所述安装组件的倾斜。


5.如权利要求1所述的设备，其中所述多个孔口中的至少一个孔口是适于配合所述校平器的螺纹孔。


6.如权利要求5所述的设备，其中所述校平器在所述螺纹孔内的扭转使所述安装组件升高或降低。


7.如权利要求1所述的设备，进一步包括设置在所述多个孔口中的一个孔口内的锁定螺钉，其中所述多个孔口中的至少一个孔口是适于配合所述锁定螺钉的螺纹孔。


8.如权利要求7所述的设备，其中所述锁定螺钉配置成相对于所述基底将所述安装组件固定在期望位置。


9.如权利要求8所述的设备，其中所述锁定螺钉耦接至球形垫圈，以促进所述安装组件的倾斜。

【专利技术属性】
技术研发人员：E·维拉兹克兹，J·兰加拉简，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US