用兆频声波能量处理基片的方法和设备技术

可以单独或组合地采用各种技术，以增强在处理基片与施加兆频声波能量之间的接触。按照新发明专利技术的一个实施例，使振动板与基片的一个表面紧密接触，同时清洗或处理流体接触另一个。按照本发明专利技术的可选择实施例，可以提供反射表面以使发出的能量反射回近场中并且使它更均匀。按照本发明专利技术的另一个可选择实施例，借助于或者与基片表面正交或者在临界入射角范围内的兆频声波能量的入射，能量可以穿过在两侧由流体约束的基片传输。在又一个实施例中，产生的膨胀波在接触基片之前可以转换成表面波。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本非分案专利申请要求来自如下分案专利申请的优先权，这些申请的每一个为了所有目的通过参考包括在这里提交于2003年6月6日的60/476,845；提交于2003年6月6日的60/476,527；提交于2003年12月16日的60/530,194；提交于2003年10月8日的60/510,054；提交于2004年2月20日的60/546,383；提交于2003年11月3日的60/517,255；提交于2003年12月10日的60/528,941；及提交于2003年11月26日的60/525,435。
技术介绍
兆频声波能量对基片湿式处理的应用已经被广泛接收，特别是在半导体构造中。随着装置/特征尺寸缩小，并且随着基片结构变得更易受损坏，兆频声波系统的频率已经增大，并且趋向于兆赫兹范围。具有接近和超过一兆赫兹的频率的声波能量的应用常常称作兆频声波处理。这些较高频率试图用来移去较小污染物颗粒和减小与气泡形成/破灭有关的局部能量释放(气穴和可能的微小气穴)，一些人已经理论化的该气泡形成/破灭能导致对于低频超声波清洗机已经观察到的基片损坏。在历史上，批量-处理系统已经设计成平行于基片表面引入兆频声波。在寻求更快的处理时，特别是对于推进单晶片处理，兆频声波设计已经趋向于借助于垂直于基片表面引入能量的高能量系统。这已经导致关于对敏感结构的兆频声波损坏的担心。因此希望找到应用兆频声波能量的更温和方式，该方式将快速除去更小的污染物。
技术实现思路
可以单独或组合地采用各种技术，以增强在处理基片与施加的兆频声波能量之间的接触。按照新专利技术的一个实施例，使振动板与基片的一个表面紧密接触，同时清洗或处理流体接触另一个表面。按照本专利技术的可选择实施例，可以提供反射表面，以使发出的能量反射回近场中并使它更均匀。按照本专利技术的另一个可选择实施例，对于与基片表面正交或在入射角的临界范围内的兆频声波能量的入射，能量可以穿过在两侧由液体约束的基片传输。按照本专利技术的又一个实施例，产生的膨胀波在接触基片之前可以转换成表面波。按照本专利技术的再一个实施例，产生的膨胀波在接触基片之后、或在基片本身内可以转换成表面波。一种按照本专利技术实施例的、构造成用兆频声波能量处理基片的设备，包括处理区，构造成接收处理流体；兆频声波能量源；及振动部件，与兆频声波能量源和与接近处理区的元件的至少一部分物理接触。元件和振动部件的组合厚度是由源施加的兆频声波能量的奇数个四分之一波长的约+/-30％，以便穿过元件传输兆频声波能量。按照本专利技术处理基片的一种方法的实施例包括把至少一个基片放入到处理容器中；进行在基片的至少一部分与振动部件的至少一部分之间的接触；及把至少一种处理流体引入到处理容器中。基片的至少一部分与处理流体的至少一种相接触，并且施加兆频声波能量，其中在引入处理流体步骤之前、期间及之后的至少其中之一，出现施加兆频声波能量的步骤。按照本专利技术用兆频声波能量处理基片的一种设备的实施例包括处理区，构造成接收处理流体；兆频声波能量源；及振动部件，与兆频声波能量源接触，并且相对于在处理区内定位的元件在约18-58°之间的临界角范围内定向，以便穿过元件传输兆频声波能量。按照本专利技术用来处理基片的一种方法的实施例包括把至少一个基片放入到处理容器中；把至少一种处理流体引入到处理容器中，以接触基片的至少一部分；及相对于基片的表面以在约18-58°之间施加兆频声波能量，从而兆频声波能量的大部分穿过基片传输。在施加兆频声波能量的步骤之前、期间及之后，可以出现引入处理流体步骤。按照本专利技术构造成用兆频声波能量处理基片的一种设备的可选择实施例包括处理区，构造成接收处理流体；流动部件，构造成控制在槽内的处理流体的路径；及兆频声波能量源，构造成向槽施加兆频声波能量，从而兆频声波能量的方向与路径一致。按照本专利技术用来用兆频声波能量处理基片的一种方法的可选择实施例包括使处理流体在包含基片的槽中流动；和对于槽施加兆频声波能量，从而兆频声波能量的方向与处理流体的路径一致。按照本专利技术构造成用兆频声波能量处理基片的一种设备的另一个可选择实施例包括处理区，构造成接收处理流体；兆频声波能量源；及楔状振动部件，具有与兆频声波能量源接触并且构造成从其接收能量的第一正面。楔状振动部件具有相对于第一正面成角度定向的第二正面，并且构造成把从兆频声波能量源接收的能量发射到定位在处理区内的基片上。按照本专利技术用来处理基片的一种方法的可选择实施例包括步骤把基片放置到处理区中；把至少一种处理流体引入到基片；及使包括板的振动部件的至少一部分接触楔形振动部件的第一正面的至少一部分。兆频声波能量从楔形振动部件的第二正面施加到基片上，其中在引入处理流体步骤之前、期间及之后的至少其中之一，出现施加兆频声波能量的步骤。按照本专利技术构造成用兆频声波能量处理基片的一种设备的另一个可选择实施例包括处理区，构造成接收处理流体；振动部件，与兆频声波能量源物理接触，并且构造成在第一方向上从振动部件入射的兆频声波能量的近场内的处理区中支撑基片；及元件，构造成把兆频声波能量从与第一方向不同的第二方向引导到近场。按照本专利技术构造成用兆频声波能量处理基片的一种设备的另一个实施例包括处理区，构造成接收处理流体；和兆频声波能量源，构造成把具有用户控制的和可变的频率、功率、及脉冲宽度的至少一个的兆频声波能量输出到在处理区内存在的基片上。按照本专利技术用来处理基片的一种方法的实施例包括改变从第一能量源施加到与处理流体相接触的基片上的超声波能量的频率、功率、及脉冲宽度的至少一个，从而通过移动高能节点和低能零点的至少一个改进在近场区中的能量的均匀性；使在高和低能量点的幅值之间的差最小，及延迟高和低能量点的形成。按照本专利技术用来用兆频声波能量处理基片的一种方法的实施例包括把基片布置成与处理流体相接触；把兆频声波能量施加到基片上，以建立靠近基片表面的建设性和破坏性干涉的点；及改变建设性和破坏性干涉的点的位置，以便增强基片暴露于声波能量的均匀性。按照本专利技术用来处理基片的一种方法的实施例包括步骤把基片支撑在支架中；与处理部件的一部分相邻地定位基片；及在基片处理步骤之前、期间、或之后的至少其中之一，引起在基片与处理部件之间的相对移动。把基片带入与处理部件表面接触和紧密隔开的至少一个中。固体、流体、及混合物的一种在基片与处理部件之间，并且能量传输到在基片与处理部件之间的界面，以修改基片表面的处理。按照本专利技术的一种处理设备的实施例包括容器，构造成包含电化学流体；电压源；及支撑部，构造成定位与电化学流体相接触的基片，支撑部和基片之一与电压源的第一终端电气连通。电极与电化学浴槽和与电压源的第二终端电气连通，并且声波能量源穿过电极、穿过基片、及沿基片的正面之一与基片电气连通。按照本专利技术用来处理基片的一种方法的实施例包括步骤提供与电化学浴槽电气连通的电极；把基片布置在电化学浴槽内；穿过电化学浴槽在基片与电极之间施加电位差；及穿过电极和基片之一把声波能量施加到基片的表面上。用来用声波能量处理基片的一种液体的实施例包括溶解在液体成分中的气体，该气体在液体成分中呈现的溶解度至少与在同等温度和压力条件下该气体在去离子水中的溶解度一样大。用来用声波能量处理基片的一种液体的可选择实施例包括溶解在液体成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成用兆频声波能量处理基片的设备，该设备包括：处理区，构造成接收处理流体；兆频声波能量源；及振动部件，与兆频声波能量源和与接近处理区的元件的至少一部分物理接触，元件和振动部件的组合厚度是由源施加的兆频声波能量的奇数个四分之一波长的约＋／－３０％，以便穿过元件传输兆频声波能量。

【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：加里L蒙蒂耶思，亨利R米兰达，谢里尔L马拉维奥维，艾哈迈德A布思奈纳，
申请(专利权)人：PCT系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]