用于清洗衬底的方法技术

提供了一种用于清洗衬底的方法。在该方法中，提供了非牛顿流体流，其中至少部分流呈现栓塞流。为了从衬底表面去除颗粒，放置衬底表面与呈现栓塞流的流部分接触以使呈现栓塞流的流部分在衬底表面上移动。也描述了用于清洗衬底的另外的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2006年6月15日、申请号为200610106069. 8、专利技术名称为“使用非牛顿流体清洗衬底的方法和装置”的中国专利技术专利申请的分案申请。背景整个半导体器件制造エ艺中，要清洗半导体晶片以从半导体晶片的表面去除颗粒，诸如自沉积系统的污染物。如果不能去除颗粒，颗粒将污染半导体晶片导致半导体晶片上的电子器件损坏。结果在整个制 造エ艺中重复多次的清洗操作限定了非常关键的步骤。一种清洗半导体晶片的方法是用去离子水冲洗半导体晶片的表面。然而，因为该エ艺使用大量的水来去除仅少量的污染物，用水清洗半导体晶片是非常无效率的。具体地，无效率是因为水的牛顿特性。图I是水的切应カ和应变的图。切应カ和应变的图是切应カ比对切应变的曲线。如图I所示，切应变比对切应力的曲线在图中为直线。这样，水(及所有的牛顿流体)的特征在于具有与切应变比成线性比例的切应力。曲线经过图的原点101。因此，施加任何有限的切应カ到水上能促使水流动。换句话说，水具有小的或没有屈服点，其需要小力以促使水流动。图2是在半导体晶片202的表面上的水流的流速分布图。如图2中所示，因为水基本上没有屈服点，与半导体晶片202的表面接触的水的速度基本上为零且从半导体晶片向外速度増加。因此，在与半导体晶片202的表面接触处的水基本上静止。因为恰好在半导体晶片202的表面上的水不移动，没有水流机制带走在半导体晶片表面的颗粒。因此，需要大量的水流以在半导体晶片202的表面上产生任何显著的速度以能够从表面去除颗粒。根据前述观点，需要提供更有效地使用流体以清洗半导体晶片的方法和装置。概要一般地洗，本专利技术提供了和装置满足这些需要。应该清楚本专利技术可以以多种方式实施，包括作为方法、系统或设备。下面描述本专利技术的几个创造性的实施方式。根据本专利技术的第一方面，提供了。在该方法中，提供了非牛顿流体流，其中至少部分流呈现栓塞流。为了从衬底表面去除颗粒，放置衬底表面与呈现栓塞流的流部分接触以使呈现栓塞流的流部分在衬底表面上移动。根据本专利技术的第二方面，提供了。在该方法中，腔室用非牛顿流体充满以及将衬底放置到腔室中。此后，另外非牛顿流体 强迫进入腔室以产生非牛顿流体流，其中至少部分流呈现栓塞流。衬底放置在腔室内以使呈现栓塞流的流部分在衬底表面上移动以从衬底表面去除颗粒。根据本专利技术的第三方面，提供了。在该方法中，提供应用元件的表面以及设置应用元件在衬底表面之上。在应用元件的表面和衬底表面之间施加非牛顿流体流。至少部分流呈现栓塞流以使呈现栓塞流的流部分在衬底表面上移动以从衬底表面去除颗粒。根据本专利技术的第四方面，提供了用于清洗衬底的装置。该装置为配置在衬底表面之上且配置成接收非牛顿流体的应用元件。该应用元件能够施加非牛顿流体到表面以在应用元件和表面之间产生非牛顿流体流。该流具有呈现栓塞流的部分以使栓塞流在衬底表面上移动以从表面去除颗粒。根据本专利技术的第五方面，提供了用于清洗衬底的装置。该装置包括具有导管形式空腔的腔室。导管能够输送非牛顿流体流以使部分流呈现栓塞流。另外，腔室配置成容纳衬底以使栓塞流在衬底表面上移动以从表面去除颗粒。參考附图，通过例子的方式说明本专利技术的原理，从下面的详细的说明将清楚本专利技术的优点和其它方面。附图说明 參考附图，通过下面的详细的说明将清楚本专利技术，相同的參考数字代表相同的结构元件。图I是水的切应カ和应变的图。图2是在半导体晶片的表面上的水流的流速分布图。图3是根据本专利技术ー个实施方式的非牛顿流体的切应カ和应变的图。图4是根据本专利技术ー个实施方式的腔室内的非牛顿流体的栓塞流的流速分布图。图5是根据本专利技术ー个实施方式的腔室内的非牛顿流体的栓塞流的另ー个流速分布图。图6是根据本专利技术ー个实施方式的的高水平概述的流程图。图7是根据本专利技术ー个实施方式的清洗衬底的装置的简化透视图。图8是图7中示出的应用元件的截面、侧视图。图9是根据本专利技术ー个实施方式的在图7和图8中示出的装置的表面和衬底的表面之间的非牛顿流体流的流速分布图。 图10是根据本专利技术ー个实施方式的清洗衬底的另ー个装置的简化透视图。图IlA-C示出了根据本专利技术一个实施方式的图10中示出的清洗衬底的装置的更详细的图。图12A和12B是根据本专利技术ー个实施方式的非牛顿流体的不同流经过图10和11的腔室的不同流速分布图。具体实施例方式专利技术描述了和装置。显然对于本领域的技术人员，虽然没有这些具体的细节部分或全部，也可以实现本专利技术。在其它的例子中，为了使本专利技术清楚，没有详细地描述公知的エ艺操作。在此描述的实施方式提供了和装置。本质上，用具有能够作为栓塞流的非牛顿流体来清洗衬底。下面更详细地解释，提供了非牛顿流体流且至少部分流呈现栓塞流。为了清洗衬底，放置衬底表面与呈现栓塞流的流部分接触。在一个实施方式中，施加非牛顿流体到衬底表面使呈现栓塞流的流部分以在衬底表面上流动。在另ー个实施方式中衬底浸入呈现栓塞流的非牛顿流体流。图3是根据本专利技术ー个实施方式的非牛顿流体的切应カ和应变的图。非牛顿流体是当施加剪切力接近零时不流动的流体。具体地如在图3中所示，非牛顿流体的特征在于具有屈服点302 ( τ yield)，其需要最小力或切应カ以促使非牛顿流体流动。非牛顿流体的一个范例是位于固体和液体极值之间的中间的软稠合物质。通过外部应カ软稠合物质容易形变以及软稠合物质的例子包括乳胶、胶质、泡沫等。应该清楚乳胶包括不互溶的液体例如，在水中的牙膏、低温淤渣、油等。胶质是分散在水中的聚合物，白明胶是胶质的例子。泡沫是气泡限定在液体基体中，剃须膏是泡沫的例子。图4是根据本专利技术ー个实施方式的腔室内的非牛顿流体的栓塞流的流速分布图。在本实施方式中，腔室具有管形式且图4显示了管的任何截面的流速分布图。流经管的非牛顿流体具有大于施加到穿过管的直径404的非牛顿流体的切应カ的屈服点。这样，全部流呈现栓塞流。栓塞流由其中流速基本上是均匀的平均速度分布图限定。换句话说，用栓塞流，非牛顿流体材料的大部分以基本上相同的速度流经该管以使栓塞流具有均匀的速度穿过管的直径404。这样，与管壁402接触的非牛顿流体的速度接近管中间的非牛顿流体的速度。因此栓塞流可在或靠近壁402处导致高速的非牛顿流体。图5是根据本专利技术ー个实施方式的腔室内的非牛顿流体的栓塞流 的另ー个流速分布图。腔室是管形式的且图5显示了管的任何截面的流速分布图。在本实施方式中，施加到流经管的非牛顿流体的切应カ超出在流的某些部分的非牛顿流体的屈服点。切应カ超出屈服点的流部分呈现为非栓塞流(即，牛顿流)，非栓塞流的特征在于从栓塞流的部分到壁402的区域流速下降的流速梯度。另ー方面，屈服点大于切应カ的流部分呈现为栓塞流。如图5中所示，流速分布图显示了非牛顿流体流具有不同流特性。不能获得穿过管的整个直径404的栓塞流。具体地，管壁402附近的流部分502呈现为非栓塞流，其特征在于具有抛物线形状的流速分布图。相比之下，栓塞流具有平面形状的流速分布图且在呈现在流速分布图之间部分504处。图5显示了呈现栓塞流的流部分504比呈现速度梯度的流部分502具有更高的速度。因此，在图5的实施方式中，呈现栓塞流的流部分504处具有最高的速度。应该清楚并非所有非牛顿流体呈现栓塞流。不同的因素(例如，施加的切应力、非牛顿流体的特性等)决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2005.06.15 US 11/1539571.一种用于清洗衬底的方法，包括 以非牛顿流体填充腔室，该腔室具有输入端和输出端； 在输入端将衬底引入到腔室中，并且将悬浮的衬底悬浮在非牛顿流体中； 关闭到输入端的通道；以及 迫使另外非牛顿流体进入腔室，从而非牛顿流...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·德拉里奥斯，M·拉夫金，J·法伯，M·科罗利克，F·C·雷德克尔，
申请(专利权)人：兰姆研究有限公司，
类型：发明
国别省市：