除去向下流经风室的流体的气泡制造技术

一个示例实施方案中，用于将流体沉积在半导体晶片上的顶部附近头部包括接收流体的输送孔。所述顶部附近头部包括风室，其通过许多输入通道与所述输送孔相连，流体从所述输送孔流入所述输入通道。各输入通道具有倒置的Ｖ－型开口，其促使所有气泡向上流。所述流体从所述风室流经顶部附近头部外的输出通道而形成弯月面。通过通向返回孔的返回通道将所述流体从所述弯月面吸回到所述顶部附近头部。一通路将所述输送孔与所述返回孔相连，允许气泡从所述输送孔逃逸到所述返回孔。所述通路允许可忽略量的流体在所述两孔之间直接流动而不经过所述风室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】除去向下流经风室的流体的气泡
技术介绍
如相关专利申请中所述，已开发出线型给湿沉积系统来通过位于半导体单晶片的 上方和下方的一对附近(proximity)头部(heads)将流体(例如水性或溶剂性)沉积到所 述晶片上。这种系统的具体实施中，所述附近头部有利于半导体晶片上流体弯月面或膜的 形成和维护。某些情况下，配置线型给湿系统中的附近头部来沉积仅一相的材料，即流体(例 如，水、去离子水和水性化学物质或溶剂性化学物质)；也就是说，沉积的流体应没有气相 材料。然而，在这种系统的操作过程中，可将气泡(例如，气相材料)截留在位于所述晶片 上方的邻近头部中，接着可聚集在晶片表面上，所述表面会是既疏水又疏油的。这些泡代表 所述晶片表面上不会发生流体的均勻沉积的容积。从而，需要一种给湿沉积系统，其在通过位于半导体晶片的上方的附近头部将无 空气流体沉积到所述半导体晶片上时，不会造成气泡聚集。然而，正如将从以下说明书及其 附图明显看出的，下面要求保护的本专利技术可广泛地应用于除了本具体应用以外的其它应用 中。
技术实现思路
示例实施方案包括消除半导体晶片表面的气泡的仪器、系统和方法，通过所述晶 片上方的附近头部将无空气流体沉积在所述晶片表面上。在一个示例实施方案中，顶部附 近头部包括输送孔，其接收从所述头部外泵送来的无空气流体。所述顶部附近头部还包括 风室，其通过许多输入通道与所述输送孔相连，流体从所述输送孔向下流入所述输入通道。 在具体示例实施方案中，所述输入通道各自具有倒置的V-型开口，所述开口促使所述风室 中的所有气泡向上流。所述流体从所述风室经输出通道流出所述顶部附近头部而在所述半 导体晶片上形成弯月面或膜以进行清洁、清洗和/或马兰格尼(Marangoni)干燥等操作。在 示例实施方案中，将所述流体从所述弯月面经通向返回孔的返回通道抽回到所述顶部附近 头部，所述返回孔将流体从所述头部输出。一通路将所述输送孔与所述返回孔相连，允许空 气从输送孔逃逸到返回孔。所述连接通路允许可忽略量的流体在所述两孔之间直接流动而 不经过所述风室。在供选的示例实施方案中，所述流体可用于如蚀刻、涂覆或印刷等操作，而不是清 洁、清洗和/或Marangoni干燥。在这些示例实施方案中，可将所述流体沉积于半导体晶片 而不在所述半导体晶片形成弯月面或膜。通过抽吸孔从附近头部抽吸和输出的流体将在所 述输送孔到所述抽吸孔之间经所述连接通路直接流动的可忽略量的流体组成。无论是否形成弯月面，在具体的示例实施方案中，可通过一系列(例如10-15次) 的流体输送和空转时间的交替循环使所述顶部附近头部无气泡。通过以下详细描述，本专利技术的优点将变得明显，以下详细描述和附图对本专利技术的 原理进行示例性说明。附图说明图IA是一个示例实施方案的具有用于将流体沉积到半导体晶片上的一对附近头 部的线型给湿系统的简化示意图。图IB是显示一个示例实施方案的线型给湿系统中运载装置和附近头部的俯视图 的简化示意图。图2是显示顶部附近头部的风室内气泡的剖视图。图3是显示一个示例实施方案的朝向顶部附近头部的风室的倒置V-型开口的剖 视图。图4是显示一个示例实施方案的在运载装置上的顶部附近头部和半导体晶片的 横截面的透视图。图5A是显示一个示例实施方案的顶部附近头部内输送孔和返回孔之间连接通路 的示意图。图5B是显示一个示例实施方案的顶部附近头部的横截面内的输送孔和返回孔的 示意图。图6也是显示一个示例实施方案的输送孔和返回孔之间的连接通路的示意图。图7是显示一个示例实施方案的顶部附近头部内流体输送网络的几个尺寸的示 意图。图8A是显示一个示例实施方案的顶部附近头部内的连接通路的几个尺寸的示意 图。图8B是显示一个示例实施方案的顶部附近头部的盖子的示意图。图9是一个示例实施方案的除去从顶部附近头部向下流到弯月面的流体的气泡 的方法的流程图。图10是一个示例实施方案的除去从顶部附近头部向下流的流体的气泡的方法的 流程图。具体实施例方式以下说明中，给出了许多具体细节以提供对示例实施方案的彻底理解。然而，显而 易见，没有这些具体细节中的一些，本领域技术人员仍可实施所述示例实施方案。其它情况 下，对于公知的实施细节和工艺工序，没有进行详细描述。图IA是一个示例实施方案的用于将流体沉积到半导体晶片上的、具有一对附近 头部的线型给湿系统的简化示意图。图IA中，线型给湿系统100包括顶部附近头部103和 底部附近头部104。这些附近头部各自形成弯月面105，通过运载装置101经所述弯月面 105输送半导体晶片102。应该理解气泡不会截留于底部附近头部104 (例如半导体晶片下 方的附近头部)中，这是由于空气会比流体轻，因此会在流体输送之间的系统空转时间(例 如当不存在弯月面时)上升。从而，尽管所述系统可能包括底部附近头部和顶部附近头部， 下面描述的示例实施方案不直接涉及底部附近头部且该附近头部没有显示于相应图中。图IB是显示一个示例实施方案的线型给湿系统的运载装置和附近头部的俯视图 的简化示意图。如该图中所示，运载装置101沿着线型给湿系统100中在顶部附近头部 103(显示了其横截面)下方的一对轨道106输送半导体晶片102。在此示例实施方案中，顶部附近头部103的横截面包括椭圆形输出通道107，其将流体沉积到晶片102，形成弯月 面或膜。顶部附近头部103的横截面还包括一排返回通道108，其将在流体沉积后从晶片抽 吸(例如采用部分真空)流体。一个供选示例实施方案中，在包括内部和外部返回通道的 排列中，椭圆形输出通道107可位于两椭圆形返回通道之间。如相关专利申请中所述，也可 使用其它输出通道和返回通道排列以如相关专利申请中所述产生弯月面。图2是显示顶部附近头部的风室内的气泡的剖视图。图2中，所述系统将流体经输 送孔201泵送入顶部附近头部200。流体从输送孔201向下经输入通道202流入风室203 中。所述流体从风室203经输出通道204流出顶部附近头部200以形成弯月面，其没有显 示于图2中。显示于图2中的有气泡205，其可能在将流体输送到顶部附近头部200 (例如 不存在弯月面时)中之间的空转时间内形成。这种气泡205会在空转时间朝输送孔201上 升，通常截留于输入通道202进入风室203的地方。接着，当进行下一次流体输送时，气泡 205被迫经输出通道204向下，在此它们可聚集在半导体晶片上并阻碍流体的均勻沉积。图3是显示一个示例实施方案的朝向顶部附近头部的风室的倒置V-型开口的剖 视图。图3中，顶部附近头部300包括输送孔301，其通过输入通道302与风室303相连，风 室303顺次与输出通道304相连。然而，在此示例实施方案中，顶部附近头部300还包括倒 置的V-型开口 305，其促使气泡向上流入输入通道302并最终流入输送孔301。在具体的示 例实施方案中，倒置V的侧边与V的中分线之间的角度接近45°。应该理解所述角度取决 于材料、输送流速等，且不是特定的。在具体的示例实施方案中，附近头部300的构件可由 高度不反应的热塑性材料如(a)聚偏二氯乙烯(PVDF)(其还称为KYNAR或HYLAR或SYGEF) 或(b)乙烯-三氟氯乙烯(ECTFE，其还称为Halar)制备。图4是显示一个示本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种仪器，包括：在头部内的输送通路，其接收来自所述头部外面的流体；在所述头部内的风室，与允许所述流体从所述输送通路流入所述风室的输入通道相连，其中所述输入通道各自具有朝向所述风室的倒置Ｖ－型开口以促使所述风室中的所有气泡经所述倒置的Ｖ－型开口向上流；在所述头部内的输出通道，允许流体从所述风室向下流到基底上；在所述头部内的返回通路，其提供来自所述附近头部外面的抽吸力；和在所述头部内的连接通路，其将所述输送通路与所述返回通路相连并让一定量的流体从所述输送通路流到所述返回通路，其中所述量比从所述输送通路流到所述风室的流体总量小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩里科·马尼，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US