用于对基片进行处理的方法和装置以及用于这种处理作业的喷嘴单元制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种对基片进行处理的方法，具有以下方法步骤：通过喷嘴单元在有待处理的基片的局部表面区域上形成液膜，其中该喷嘴单元具有至少一个纵向伸展的喷嘴装置以及与该喷嘴装置相邻布置的超声波换能器装置或者说兆赫声波换能器装置；使所述超声波转换器装置的至少一部分与所述液膜相接触，并且用所述超声波换能器装置将超声波加入到所形成的液膜中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对基片进行处理的一种方法和一种装置以及一种用于这种处理作业的喷嘴单元。本专利技术尤其涉及用于对基片尤其对在半导体工艺中的基片用一种液体结合超声波尤其用兆赫声波(Megaschall)进行表面处理的一种方法和一种装置。
技术介绍
在不同的工艺领域中，已经公开用超声波对部件进行清洗。在这种情况下，使有待清洗的部件与液体介质进行接触，通常是将其浸入液体介质中并且在一定的时间里对其用超声波进行处理，用于溶解污物。同样在晶片及掩模制造的领域内超声波清洗是一项公认的技术并且已经用多种不同的方式得到使用。超声波系统通常包括发生器和超声波换能器，其中所述发生器将交流电压转换为超声波换能器的相应的工作电压。而该超声波换器则又将电能转换为机械振动，所述机械振动可以在这样处于接触之中的液体介质中引起过压相和低压相。通过交变的过压相和低压相产生所谓的气穴气泡，所述气穴气泡在内爆时短时间产生很高的局部压力和温度。所述气穴气泡是超声波清洗技术的基础。400kHz以上的频率就被称为超声波，并且自700kHz起的频率就被称为兆赫声波。在兆赫声波频率范围内，所述气穴能量较小，从而避免微结构遭到破坏。但与此同时，在兆赫声波频率范围内在清洗极细小的颗粒方面清洗效率很高。因此在晶片及掩模制造时通常使用兆赫声波。在一种公开的比如在DE-A-197 58 267中所说明的超声波清洗系统中，将半导体晶片作为装料放入一个充填着液体的处理池中，并且随后用超声波对其进行处理。在此，超声波基本上平行于所述晶片的表面定向并且应该基本上均匀地对晶片的整个表面进行处理。
技术实现思路
根据所述的现有技术，本专利技术的任务是对超声波尤其兆赫声波处理过程进行优化。为解决该任务，本专利技术提出了一种用于对基片进行处理的方法，在该方法中，在有待处理的基片的局部受限制的表面区域上通过喷嘴单元构造出一种液膜，所述喷嘴单元具有至少一个纵向伸展的喷嘴装置以及一个与该喷嘴装置相邻布置的超声波换能器装置，尤其一个兆赫声波换能器装置，其中所述超声波换能器装置的至少一部分与所述液膜相接触，并且随后将超声波尤其是兆赫声波加入到如此构成的液膜中。所述按本专利技术的方法适合于超声波的使用，其中优选使用在兆赫声波频率范围内的声波。这种方法能够用液体和超声波对有待处理的基片的表面区域进行局部受限制的处理，这样的处理作业对这个特定的表面区域来说可以得到优化。此外，通过局部施加液膜这种方式可以用很少的液体量进行处理，由此可以将介质消耗降低到最低限度。在此应该注意到，所述基片的表面在局部施加液膜之前可以至少部分地用液体润湿，并且作为通过所述喷嘴装置构成局部液膜的补充，还可以额外地将液体喷到所述基片上。此外应该注意到，所述液膜在局部构成之后进行分布并且由此可以覆盖更大的局部区域并且必要时覆盖所述基片的整个表面。所述液膜不仅可以由传统意义上的液体而且也可以由处于超级临界状态中的介质构成。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述液膜在所述喷嘴单元的基本上封闭的底部结构和所述基片的有待处理的表面区域之间形成，以便能够构成很好的符合指定要求的均匀的液膜，这又促进了符合指定要求的超声波清洗。优选在所述喷嘴单元和基片之间产生相对移动，以便能够将液膜加到所述基片的不同的表面区域上并且将超声波加到处于这些区域中的液膜中。由此能够对基片的表面进行大面积的必要时完全的处理，其中可以针对不同的表面区域对用液体和超声波进行的处理过程进行优化。比如可以实现一种所述的优化方案，方法是改变在所述喷嘴单元和基片之间的相对移动，由此改变所述液膜和超声波的作用时间，在此优选根据所述喷嘴单元相对于基片的位置来改变所述相对移动的速度。作为对处理过程进行优化的另一种方案，可以在处理过程中改变加入液膜中的超声波。在此，比如可以根据所述喷嘴单元相对于基片的位置来改变所述加入的超声波。在本专利技术的一种实施方式中，在这种情况下可以改变所述加入液膜中的超声波的强度和/或频率，用于相应地改变对表面区域的超声波作用。作为频率变化，这里是指相对于换能器的谐振频率的较小的偏差，用于使该换能器失调并且由此改变该换能器的效率模式。在本专利技术的另一种实施方式中，优选通过所述超声波换能器装置相对于该基片表面的倾斜位置改变所述超声波到基片的入射角。在此，所述超声波相对于基片表面的入射角优选在105°和75°之间变化。不仅所述超声波的强度变化和/或频率变化而且超声波的入射角的变化都可以用于有针对性地直接在基片的表面上形成气穴气泡。不过也可以有意地使所述效率模式失调，用于比如与基片表面保持间距地设置气穴气泡的形成，用于保护比如敏感的表面结构。由此可以在不破坏结构的情况下对处理过程进行优化。在本专利技术的一种特别优选的实施方式中，所述超声波换能器装置由多个超声波换能器组成，在此可以单个地和/或成组地对这些超声波换能器进行触发，用于在局部受限制的液膜内部设置一种不同的超声波加入量并且由此进一步在局部优化处理。这一点尤其适用，如果所述液膜在基片的较大的表面区域上比如在基片的整个宽度上延伸。在此，现在单个地或者成组地对所述超声波换能器进行触发，这能够在基片的宽度范围内实现优化处理。优选设置具有不同的谐振频率的换能器，这些换能器要么布置在队列中，要么以矩阵形式布置，用于进行局部不同的处理。在此，优选用不同的强度和/或频率来触发所述超声波换能器，以便能够对换能器进行个别优化或者说调整。优选所述液膜基本上沿着直线在基片的整个宽度范围内构成，并且超声波基本上沿着直线在基片的整个宽度范围内加入到所述液膜中。这通过所述喷嘴单元在整个基片上的一次唯一的移动-在对所述喷嘴装置和超声波换能器装置进行相应触发的情况下-在对处理过程进行很好的局部优化的情况下能够对基片的表面进行完全的处理。在此，优选为了对处理过程进行局部优化而对超声波在基片整个宽度上的加入进行不同的控制。为进一步对处理过程进行调整或优化，在此对形成液膜的液体的成分进行控制。为进行局部优化，所述喷嘴装置优选具有多个喷嘴，对这些喷嘴进行不同的触发，从而能够沿着喷嘴装置局部改变处理过程。在此，优选沿着所述喷嘴装置向所述基片施加局部不同的液体和/或液体数以形成液膜。作为不同的液体，尤其也指具有不同浓度的组成部分的液体。在本专利技术的优选的实施方式中，通过至少两个喷嘴装置施加所述液膜，所述喷嘴装置布置在所述换能器装置的相反的侧面上，用于确保在换能器装置的范围内均匀良好地构成所述液膜。在本专利技术的一种实施方式中，向所述布置在换能器装置的相反的侧面上的喷嘴加载不同的液体。优选在处理过程中在所述超声波换能器装置和有待处理的基片表面之间保持0.2到2毫米的、尤其0.7到1.4毫米的平均间距。在此，比如在处理过程中可以改变该间距，以便又一次改变处理过程尤其局部改变处理过程。在本专利技术的一种特别优选的实施方式中，所述形成液膜的液体包含显影剂或酸洗剂，其中所述超声波在这种情况下通过防止颗粒沉淀在表面上这种方法来保证有待处理的基片的表面和处理介质之间进行良好的接触。此外，超声波使显影剂充分混合，从而可以避免液体的局部饱和。在本专利技术的另一种实施方式中，所述形成液膜的液体优选包含洗涤液和/或清洗液，其中在这种情况下超声波促进了清洗效果。本专利技术的任务也通过一种用于对基片进行处本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对基片进行处理的方法，具有以下方法步骤：－通过喷嘴单元在有待处理的基片的局部表面区域上形成液膜，该喷嘴单元具有至少一个纵向伸展的喷嘴装置和与该喷嘴装置相邻布置的超声波换能器装置或兆赫声波换能器装置；－使所述超声波换能器装 置的至少一部分与所述液膜相接触；以及－用所述超声波换能器装置将超声波加入到所形成的液膜中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-11-4 102004053337.71.用于对基片进行处理的方法，具有以下方法步骤-通过喷嘴单元在有待处理的基片的局部表面区域上形成液膜，该喷嘴单元具有至少一个纵向伸展的喷嘴装置和与该喷嘴装置相邻布置的超声波换能器装置或兆赫声波换能器装置；-使所述超声波换能器装置的至少一部分与所述液膜相接触；以及-用所述超声波换能器装置将超声波加入到所形成的液膜中。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液膜在所述喷嘴单元的基本上封闭的底部结构与所述基片的有待处理的表面区域之间形成。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述喷嘴单元和基片之间产生相对移动，这种相对移动用于在所述基片的不同表面区域上施加液膜并且将超声波加入到这些区域中。4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，改变在所述喷嘴单元和基片之间的相对移动的速度。5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相对移动的速度根据所述喷嘴单元相对于基片的位置进行改变。6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在处理过程中对超声波在液膜中的加入进行改变。7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述喷嘴单元相对于基片的位置来改变超声波的加入。8.按权利要求6或7所述的方法，其特征在于，至少在所述换能器装置的局部区域中改变所述加入到液膜中的超声波的强度和/或频率。9.按权利要求6到8中任一项所述的方法，其特征在于，所述超声波到基片上的入射角通过所述换能器装置相对于基片表面的倾斜位置来改变。10.按权利要求7所述的方法，其特征在于，所述超声波相对于基片表面的入射角在105°和75°之间改变。11.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述换能器装置由多个换能器构成，这些换能器单个地和/或成组地进行触发。12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述换能器沿着队列或者以矩阵的形式布置，并且设置具有不同的谐振频率的换能器。13.按权利要求11或12所述的方法，其特征在于，用不同的强度和/或频率来触发所述换能器。14.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述液膜基本上沿着直线在所述基片的整个宽度上形成，并且所述超声波基本上沿着直线在所述基片的整个宽度上加入到液膜中。15.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述基片的整个宽度上以不同方式控制超声波的加入。16.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述形成液膜的液体的成分。17.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷嘴装置包括多个喷嘴，用不同的方式对这些喷嘴进行触发。18.按权利要求15或16所述的方法，其特征在于，在局部将不同的液体和/或不同的液体量施加到基片上以形成液膜。19.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过至少两个喷嘴装置施加所述液膜，这些喷嘴装置布置在所述换能器装置的相反的侧面上。20.按权利要求18所述的方法，其特征在于，给所述布置在换能器装置的相反的侧面上的喷嘴加载不同的液体。21.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在处理过程中在所述换能器装置和基片的有待处理的表面之间保持0.2到2.0毫米的、尤其从0.7到1.4毫米的平均间距。22.按权利要求20所述的方法，其特征在于，在处理过程中改变所述平均间距。23.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述形成液膜的液体包含显影剂或酸洗剂。24.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述液膜包含洗涤液和/或清洗液。25.按权利要求11到24中任一项所述的方法，其特征在于，在将超声波加入到液膜中的过程中至少暂时触发换能器中的至少其中一个换能器，使得其作为传感器进行工作。26.利用液体和超声波或兆赫声波对基片进行处理的装置，具有-喷嘴单元，该喷嘴单元具有至少一个纵向伸展的、用于将液膜施加到所述基片上的喷嘴装置以及与所述喷嘴装置相邻布置的、用于将超声波或兆赫声波加入到处于所述基片上的液膜中的换能器装置，其中所述至少一个喷嘴装置和所述换能器装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：K布兰兹，P德雷斯，M索瓦，T盖林，
申请(专利权)人：施蒂格哈马技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]