[发明专利]用于对晶片形物体进行液体处理的装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及用于对晶片形物体（wafer-shaped article）的表面进行液体处理的装置及工艺。

背景技术

液体处理包括湿法刻蚀和湿法清洁这两种，其中待处理晶片的表面区域由处理液体润湿，并且因此去除晶片的层或者因此带走杂质。在美国专利第4,903,717号中描述了用于液体处理的装置。在该装置中，晶片形物体安装在旋转夹盘上，并且处理液体从夹盘上方施加到晶片的不面对夹盘的表面上。可通过晶片的旋转运动来辅助液体的分布。这种旋转运动还可当液体在晶片边缘上横向甩出时有助于从晶片表面移除液体。’717专利公开了一种用气体来冲洗晶片的夹盘面对的表面的夹盘。当这样做时，在夹盘的周缘和晶片的面对夹盘的主表面的周缘之间形成环形喷嘴。流动的气体从该环形喷嘴排出并且因此限制了处理液体能够流到晶片的夹盘面对表面上的程度；然而，在处理晶片的上主表面的同时未提供对晶片的边缘表面的限制性处理。

美国专利第6,328,846号公开了在旋转夹盘的周边上的引导元件，所述引导元件选择性地接合由夹盘支撑的晶片的边缘并且因此在晶片被处理的同时限制晶片的非期望横向运动。公开了三个或多个柱形销在围绕晶片间隔布置并且移动以接合晶片的边缘时足以限制晶片的横向运动。销垂直于晶片和夹盘的主表面布置并且穿过孔在夹盘上方延伸。销在晶片边缘上方延伸并且在放置于夹盘上之后抵靠晶片而移动。在该专利所公开的实施方案中，晶片在夹盘上方浮于从夹盘排出的气垫上。气体冲洗晶片的面对夹盘的表面并且在晶片的周缘处从夹盘排出。

’846专利公开了当销与晶片边缘接合时处理液体能够沿着销流动并且处理晶片的下面相对的主表面，导致在晶片边缘和夹盘面对表面上形成所谓的销标记。为了避免该问题，’846专利公开了与每个销相关联且位于销结构处以用气体冲洗销区域的单独的喷嘴。该气体防止处理液体沿着销流动并且防止处理边缘表面和晶片的夹盘面对表面（chuck-facing surface）。

发明内容

在一些工艺中，期望在不对晶片的相对的主表面进行处理而且不对晶片的边缘表面进行处理的同时来处理晶片的主表面。在一些工艺中，进而期望防止沿着晶片的整个圆周处理晶片的边缘表面。还可期望的是，如果使用流率超过与将晶片吸引到夹盘的真空力形成平衡所需的流率的气体，则在这种处理期间限制晶片的垂直移位。特别地，对于利用晶片底侧的气体冲洗来控制施加到晶片顶侧的液体处理的夹盘而言，诸如’717和’846专利中所公开的，期望的是增加气体的流动以影响流动气体控制或限制处理液体的方式。然而，如果不将晶片紧固而抵抗这种垂直移动，则在这种夹盘中增加气流会提升起晶片而使其离开夹盘。

本发明的一个目的是在晶片的面向上表面的液体处理期间限制晶片的边缘和面向下表面的处理。本发明是通过引导气体的流动以与晶片边缘表面的轮廓大致符合来实现该目的的。气体冲洗边缘表面且因此防止施加到晶片的上主表面的处理液体处理由流动气体限定的晶片的边缘区域。

在优选的实施方案中，多个环形喷嘴用于基本冲洗晶片边缘的整个周边。这些环形喷嘴限定了从晶片的面对这样的结构的表面测量到的窄且不太窄的环形通道，气体通过所述结构围绕晶片边缘流动，然后离开晶片的上表面。优选的实施方案还包括带有头部的夹持销，所述夹持销被构造为当晶片下方的气流增加时限制晶片沿垂直方向的移动。

所公开的实施方案为利用气流将晶片支撑在气垫上的旋转夹盘；然而，本发明还能够应用于处理其它材料的表面，例如在制造光盘和LCD显示面板时使用的玻璃主板和母板。

附图说明

附图图示出了本发明的优选实施方案，并且连同随后的说明书一起用于进一步解释本发明。在附图中：

图1为用于单晶片湿法处理的装置的示意性立体图，所述装置包括旋转夹盘1并且承载晶片W，旋转夹盘1包括环件50；

图2为图1中旋转夹盘的更加详细的部分剖面立体图；

图3为图1的旋转夹盘的轴向截面图；

图4为图3的细节IV的放大图；

图5为图3的细节V的放大图；

图6为在旋转夹盘1的不同角取向处与图2类似的视图；

图7为图6的细节VII的放大图；

图8为图7的细节VIII的放大图；以及

图9为如图7所示的销56的立体图。

具体实施方式