CN102738034B - 包含处理流体泄漏回收结构的半导体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种包含处理流体泄漏回收结构的半导体处理装置，所述半导体处理装置包括一用于紧密容纳和处理半导体晶圆的微腔室，所述微腔室包括形成上工作表面和/或上周边部分的上腔室部和形成下工作表面和/或下周边部分的下腔室部，所述上腔室部和/或所述下腔室部可在一用于装载和/或移除该半导体晶圆的打开位置和一用于紧密容纳该半导体晶圆的关闭位置之间移动，其中所述下腔室部包括形成所述下工作表面和/或下周边部分的下腔室板和容纳所述下腔室板的下盒装置，所述下盒装置包含一用于容纳所述下腔室板的无盖空腔，所述无盖空腔的下表面包含有导流凹槽，所述导流凹槽的出口位于所述下盒装置的下部或者侧面开口处。

Description

包含处理流体泄漏回收结构的半导体处理装置

【技术领域】

本发明涉及半导体晶圆或相似工件的表面处理领域，特别涉及一种用于化学处理半导体晶圆表面，以及清洁、蚀刻及其它处理的装置。

【背景技术】

晶圆是生产集成电路所用的载体。在实际生产中需要制备的晶圆具有平整、超清洁的表面，而用于制备超清洁晶圆表面的现有方法可分为两种类别：诸如浸没与喷射技术的湿法处理过程，及诸如基于化学气相与等离子技术的干法处理过程。其中湿法处理过程是现有技术采用较为广泛的方法，湿法处理过程通常包括采用适当化学溶液浸没或喷射晶圆之一连串步骤组成。

现有技术中包含一种采用湿法处理过程对晶圆进行超清洁处理的装置。该装置中形成有一可以紧密接收并处理半导体晶圆的微腔室，该微腔室可处于打开状态以供装载与移除半导体晶圆，也可处于关闭状态以用于半导体晶圆的处理，其中处理过程中可将化学制剂及其他流体引入所述微腔室。所述打开状态和关闭状态由该装置中包含的两个驱动装置分别驱动构成所述微腔室的上、下两个工作面的相对移动来实现。

但是在实际使用中发现，上述装置还存在以下缺点：第一，所述装置中的由两个驱动装置分别驱动构成所述微腔室的上、下两个工作面的结构较为复杂，若采用一个驱动装置驱动所述微腔室的上工作面或者下工作面也可以达到同样效果；第二，对于不同尺寸的半导体晶圆，处理时需要更换相应的不同尺寸的微腔室组件，更换该微腔室组件时需要将整台机器拆开，十分不方便；第三，当微腔室密封不严或者流通化学制剂的管道发生化学制剂泄漏时，所述装置中相关的泄漏收集机制不够完善；第四，所述上、下两个工作面发生相对移动时依靠贯穿所述上、下两个工作表面的若干根金属立柱完成，所述立柱容易被化学处理过程中产生的高温和/或腐蚀性的气体所腐蚀而损坏。

因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种包含泄漏回收结构的半导体处理装置，所述半导体处理装置具有可收集泄漏的化学制剂的结构。

根据本发明的目的，本发明提供一种包含处理流体泄漏回收结构的半导体处理装置，利用处理流体对半导体晶圆及相似工件进行处理，所述半导体处理装置包括一用于紧密容纳和处理半导体晶圆的微腔室，所述微腔室包括形成上工作表面和/或上周边部分的上腔室部和形成下工作表面和/或下周边部分的下腔室部，所述上腔室部和/或所述下腔室部可在一用于装载和/或移除该半导体晶圆的打开位置和一用于紧密容纳该半导体晶圆的关闭位置之间移动，

当上腔室部或者所述下腔室部处于关闭位置时，半导体晶圆安装于所述上工作表面和下工作表面之间，且与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙，所述上腔室部和/或所述下腔室部中包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口，

其中所述下腔室部包括形成所述下工作表面和/或下周边部分的下腔室板和容纳所述下腔室板的下盒装置，所述下盒装置包含一用于容纳所述下腔室板的无盖空腔，所述无盖空腔的表面包含有可导引流体最终流向同一方向的导流凹槽。

进一步地，所述导流凹槽包括排布在所述无盖空腔的下表面的若干个倾斜角度和倾斜方式相同、互相并列的斜坡面。

进一步地，所述斜坡面的坡底位于所述侧面开口处，且所述斜坡面的坡底连通于所述导流凹槽的出口。

进一步地，所述下腔室板包含一吻合与所述无盖空腔形状的下部和位于所述下部之上的上部，所述上部的上表面形成所述微腔室的下工作表面和/或下周边部分。

进一步地，所述无盖空腔的侧面形成有开口，且所述无盖空腔对应于所述下腔室板的下部的矩形边形成有凹槽，所述下腔室板从所述侧面开口沿所述凹槽滑动进入或者移出所述无盖空腔。

进一步地，所述半导体处理装置还包括一插件，所述插件的形状符合所述侧面开口的形状，当所述下腔室板装载进入所述无盖空腔后，通过将所述插件插入所述侧面开口固定所述下腔室板在所述无盖空腔内。

进一步地，当可以移动的腔室部为上腔室部时，所述上腔室部上方还包括一驱动装置，当所述驱动装置产生向下的驱动力时，驱动所述上腔室部从打开位置向关闭位置移动；当所述流体驱动装置产生向上的驱动力时，驱动所述上腔室部从关闭位置向打开位置移动；

当可以移动的腔室部为下腔室部时，所述下腔室部下方还包括一驱动装置，当所述驱动装置产生向上的驱动力时，驱动所述下腔室部从打开位置向关闭位置移动；当所述驱动装置产生向下的驱动力时，驱动所述下腔室部从关闭位置向打开位置移动。

进一步地，所述流体驱动装置包括一驱动器和容纳所述驱动器的可伸缩空腔，所述驱动器为气动驱动器、电动驱动器、机械驱动器或者液压驱动器中的一种。

进一步地，所述上腔室部和所述下腔室部的边缘包含对应的柱位孔，其中一腔室部由贯穿所述柱位孔并垂直于所述工作表面的立柱所固定；另一腔室部由贯穿所述柱位孔并垂直于所述工作表面的立柱导引而相对于固定的腔室部移动。

与现有技术相比，本发明采用的下盒装置的底面包含有导流凹槽，所述导流凹槽可以是若干个倾斜角度和倾斜方式相同、并列且宽度相同的斜坡面，可以有效收集泄漏的化学制剂或其他流体。

【附图说明】

结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：

图1为本发明中的半导体处理装置在一个实施例中的立体示意图；

图2为本发明中的半导体处理装置在一个实施例中的正面示意图；

图3为本发明中的底板在一个实施例中的俯视示意图；

图4为本发明中的第一中间板在一个实施例中的立体示意图；

图5为本发明中的第二中间板在一个实施例中的反面立体示意图；

图6为本发明中的上板在一个实施例中的俯视示意图；

图7为本发明中的下盒装置在一个实施例中的立体示意图；

图8为本发明中的下腔室板在一个实施例中与所述下盒装置的组装示意图；

图9为本发明中的插件在一个实施例中的反面立体示意图；

图10为本发明中的上盒装置在一个实施例中的立体示意图；

图11为本发明中的上盒装置在一个实施例中的俯视示意图；图12为本发明中的隔板在一个实施例中的俯视示意图；

图13为本发明中的立柱在一个实施例中的正视示意图；

图14为本发明中的套筒在一个实施例中的剖面示意图；

图15为本发明中的校正板在一个实施例中的仰视示意图；

图16为本发明中的顶板在一个实施例中的立体示意图；和

图17为本发明中采用平整校正模块进行平整校正时的工作示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1和图2，其分别示出了本发明中的半导体处理装置在一个实施例100中的立体示意图和正面示意图。简单来讲，所述半导体处理装置100包括平整校正模块110、微腔室模块120、驱动模块130和立柱装置140。所述前三个模块中的各个组件由四根互相平行的立柱装置140所固定、支撑或导引，并沿所述立柱装置140由下往上分别为驱动模块130、微腔室模块120和平整校正模块110。其中微腔室模块120包括一处理半导体晶圆的微腔室，所述微腔室包括有上腔室板122和下腔室板126形成，所述上腔室板122由上盒装置124支撑，并由位于其上方的平整校正模块110固定于所述上盒装置124内；相应地，所述下腔室板126由下盒装置128支撑，下盒装置128又由位于其下方的驱动模块130支撑并驱动。

所述驱动模块130可驱动所述下盒装置128依所述立柱装置140导引而相对于所述上盒装置124移动，以便当需要装载及移除半导体晶圆时能够打开或关闭上盒装置124和下盒装置128，也即能够打开或关闭上腔室板122和下腔室板126形成的微腔室。当关闭所述微腔室时，可将化学试剂及其他流体引入所述微腔室内部以供对其内的半导体晶圆进行化学分析、清洁、蚀刻及其他处理，并在处理完毕后，将所述化学试剂及其他流体引出所述微腔室。

为了便于描述本发明，首先描述所述驱动模块130，所述驱动模块130由下向上依次包括底板132、位于底板上方的第一中间板134、位于第一中间板134上方的第二中间板136和位于第二中间板136上方的上板138。由所述底板132、第一中间板134、第二中间板136和上板138形成的一个空腔内还包括一驱动器(未示出)。当所述驱动器产生向上的驱动力时，所述第二中间板136和上板138会沿所述立柱装置140的导引而驱动位于所述上板138上方的下盒装置128及下腔室板126向上移动，而使所述微腔室完成从打开状态到关闭状态的变换。

图3为所述底板132在一个实施例300中的俯视示意图。所述底板300的形状呈正方形，并在所述底板300的四角包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔302，并通过与所述立柱装置140相连的位于所述底板300下方的第一螺丝151(见图2)及位于所述底板300上方的所述四根立柱装置140的底部紧固在一起。显然，所述底板300及其他板所处平面均与所述立柱装置140的中轴线所在直线垂直。所述底板300朝向下方的一面还包括有位于所述底板300对角线上的凸棱304。所述凸棱304的截面呈矩形，所述凸棱304为所述底板提供高强度的支撑。所述底板300的靠近中央部分还包括圆形穿孔306和两个螺纹穿孔308，所述圆形穿孔306用于提供其他设备、管线或者装置；所述两个螺纹穿孔308可用于结合螺丝等部件固定所述驱动器的下方。另一方面，所述底板300的四边还分别形成有三个并列的矩形的缺口309。

图4为所述第一中间板134在一个实施例400中的立体示意图。所述第一中间板400的形状也呈正方形，并在所述第一中间板400的四角同样包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔402，并与所述底板300一起通过与所述立柱装置140相连的位于所述底板300下方的第一螺丝151(见图1)及位于所述第一中间板400上方的所述四根立柱装置140的底部紧固在一起。所述第一中间板400向上的一面、以垂直于所述第一中间板400所在平面的方向延伸而形成有体积略大于驱动器大小的圆形的第一筒壁404以容纳所述驱动器。所述第一中间板400对应于所述底板300在靠近中央部分还包括圆形穿孔406和两个螺纹穿孔408，所述圆形穿孔406用于提供其他设备、管线或者装置；所述两个螺纹穿孔408可用于结合螺丝等部件固定所述驱动器的下方。所述第一中间板400的四边还分别形成有三个并列的矩形的穿孔409。

图5为所述第二中间板136在一个实施例500中的反面立体示意图。所述第二中间板500有基本对称于所述第一中间板400的结构。所述第二中间板500的四角包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔502，该板可以沿所述立柱装置140的导引而向上或者向下移动。所述第二中间板500向下的一面(也即图示中的向上的一面)、以垂直于所述第二中间板500所在平面的方向延伸而形成有体积略大于驱动器大小的圆形的第二筒壁504以容纳所述驱动器。所述第二筒壁504的直径应当略大于或者略小于所述第一中间板400的第一筒壁404的直径，以使得第二中间板500向第一中间板400移动时所述第二筒壁504可以包含或者内嵌于所述第一筒壁404。所述第二中间板500在靠近中央部分还包括两个螺纹穿孔508，所述两个螺纹穿孔508可用于结合螺丝等部件固定所述驱动器的上方。所述第二中间板500的所述第二中间板500的四边还分别形成有三个并列的矩形的穿孔509。

图6为所述上板138在一个实施例中600的俯视示意图。所述上板600的形状对应于底板300呈正方形，所述上板600的四角包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔602，所述上板600可以沿所述立柱装置140的导引而向上或者向下移动。所述上板600的中央还包括有并列的两个穿孔608。所述穿孔608可以结合螺丝等部件固定所述驱动器的上方。所述上板600的四边还分别形成有三个并列的矩形的缺口609。

综上所述，所述底板132、第一中间板134、第二中间板136和上板138形成的一个圆柱形的空腔，其内部空间可容纳有驱动器，所述驱动器是现有技术中较为成熟的产品，比如说气动驱动器，类似地，也可以采用其他诸如机械驱动、电动驱动或者液压驱动原理的驱动器。但是应当了解到，当所述驱动器产生向上的驱动力时，所述第二中间板136和上板138会被所述驱动器的驱动力所驱动而向上移动；当所述驱动器产生向下的驱动力时，所述第二中间板136和上板138会被所述驱动器的驱动力和自身重力所驱动而向下移动。

易于思及的，在另外一个实施例中，所述底板132和第一中间板134可以一体成型制作成为一块底部板；所述第二中间板136和上板138可以结合制作成为一块顶部板。也就是说，所述驱动装置130并不拘泥于上述实施例中描述的实施例，只要能够达到同样的或者更优的效果的实施方式皆可。

接着描述如图1和图2中所示出的微腔室模块120。所述微腔室模块120由下向上依次包括下盒装置128、由下盒装置128支撑的下腔室板126、隔板125、隔板125上方的上盒装置124和由上盒装置124支撑的上腔室板122。所述下盒装置128和由下盒装置128支撑的下腔室板126可在所述驱动模块130的驱动下沿所述立柱装置140的导引而向上或者向下移动。所述隔板125、隔板125上方的上盒装置124和由上盒装置124支撑的上腔室板122通常静止不动，只可由所述平整校正模块110进行有关平整性的略微调整，有关该细节下文将会详述。当所述下盒装置128和由下盒装置128支撑的下腔室板126在所述驱动模块130的驱动下沿所述立柱装置140的导引而向上移动并与所述上腔室板122和上盒装置124闭合后，将形成微腔室。

图7为所述下盒装置124在一个实施例中700的立体示意图。所述下盒装置700的形状大体上呈底面为正方形的无盖盒状。在所述下盒装置700的四角包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔702。所述下盒装置700的底面较厚，且相对于上盒装置124的一面包括有三个倾斜角度和倾斜方式相同、并列且宽度相同的斜坡面704，此处包括斜坡面的底面设计用于收集位于其上方的下腔室板滴漏的化学药剂或者其他流体。藉由上述斜坡面，化学制剂或者其他流体最终可流动到所述斜坡面704的坡底。此时再配合连通所述斜坡面的坡底704的导流凹槽、孔洞、管线或者收纳盒之类的装置即可收集该流体。

同时应当认识到所述奇数斜坡面的坡底704朝向的盒壁缺失不存在的，而其他三个盒壁706与所述底面接触的内壁部位向水平方向凹陷形成一凹槽707。所述下腔室板128可经由缺失的盒壁部位，沿其他盒壁706上的凹槽707水平滑动进入所述下盒装置700并由所述底面支撑。同理，当所述下腔室板128位于下盒装置700内时也可以沿所述凹槽707滑动，从缺失的盒壁部位滑动出所述下盒装置700。所述下盒装置700的四边还分别形成有矩形的缺口708。

请参考图8，其示出了所述下腔室板128在一个实施例800中与所述下盒装置700的组装示意图。虽然所述下腔室板800通常为一体成型，。所述下部820的尺寸和边缘厚度分别对应于所述下盒装置700的盒壁706之间的距离和凹槽707的宽度。以使所述下腔室板800可以沿所述下盒装置700的盒壁706上的凹槽707滑动。所述上部840的上表面842为所述微腔室的下工作面。

应当认识到，所述下腔室板800采用可抽拉式的方式滑动进入或者移出，可以非常方便地进行装载和移除。由于半导体晶圆的大小分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等等规格，加工时需要根据不同尺寸的晶圆更换匹配的下腔室板。同时，在所述下腔室板800滑动进入所述下盒装置700时，还可以使用一插件160(如图1中所示)将其卡合于所述下盒装置内，在图9中示出了所述插件160在一个实施例900中的反面立体示意图。所述插件900的两边包含与所述下盒装置700的凹槽707对应的凸肋902，所述插件900的底部也即图示中的上面包含有对应于所述偶数斜坡面的凸起904和奇数斜坡面的凹陷906以对应所述下盒装置700的底面构造。显然地，藉由所述插件900的固定作用，所述下腔室板800可以被固定于所述下盒装置700内。

所述上腔室板122基本包括有大体上对称于所述下腔室板800的结构。所述上腔室板122包括呈正方形的上部和呈圆盘形的下部，本领域的技术人员通过图8非常易于思及到所述上腔室板122的构造，故本文省略所述上腔室板122的相关示意图。显然，所述上腔室板122的正方形的上部的边长和所述圆盘形下部的直径都可以与所述下腔室板800相同或者相近，且所述下部的下表面为所述微腔室的上工作面。应当认识到，当所述下腔室板800的下工作面和所述上腔室板的上工作面闭合或者紧贴时，其中会形成一用于容纳半导体晶圆的空腔。

图10和图11分别示出了所述上盒装置124在一个实施例1000中的立体示意图和仰视图。所述上盒装置1000的形状大体上为底部为正方形的无盖盒装。所述上盒装置1000的四角分别有对应于所述立柱装置140的柱位孔1020所述底部的中央部分包含有略大于所述上腔室板的下部的圆形空腔1040，所述圆形空腔1040包含有向下延伸出所述底部的圆周凸肋1042。并且藉由包含三个盒壁1060的与所述上腔室板122的上部相吻合的盒状空间，形成可紧密容纳所述上腔室板122的结构。藉由该结构，所述上腔室板122可以被所述上盒装置1000所稳定的支撑。

图12示出了所述隔板125在一个实施例1200中的俯视示意图。所述隔板1200的形状呈正方形，并在所述隔板1200的四角包括对应于所述立柱装置140的四个柱位孔1220。所述隔板1200的中央部分包含有可以紧密接收上盒装置1000的圆周凸肋1042的圆形缺口1240。所述隔板1200的主要作用是支撑位于其上方的上盒装置1000和容纳于所述上盒装置1000内的上腔室板122。所述隔板1200的四边还分别形成有矩形的缺口1260，所述缺口1260可以用于容纳管线及安装其他诸如阀、流动控制器、感测器之类的元件。在一个实施例中，所述隔板1200可以采用不锈钢材料制作。

为了进一步描述上述各个板与所述立柱装置140的位置关系。请首先参考图13和图14，其分别示出了立柱装置140中包含的立柱及对应的套筒在一个实施例1300中的正视示意图和剖面示意图。所述立柱1320包括直径最细的圆柱形的上部1321、直径较细的圆柱形的第一中部1323、直径较粗的圆柱形的第二中部1325和截面为六边形的底部1327，所述上部1321的顶端外表面还包括预定长度的第一螺纹(未示出)。所述第一中部1323靠近于所述上部1321的一端外表面还包括预定长度的第二螺纹(未示出)，所述第二中部1325靠近于所述六边形的底部1327的一端外表面还包括预定长度的第三螺纹(未示出)，且所述立柱1420的底部1327沿所述立柱1320的中轴线还向内延伸有螺纹孔1329。所述套筒1340的内径r略大于或者等于所述立柱1320的第二中部1325的直径，且所述套筒1340的长度与所述第二中部1325的长度相同。当所述套筒1340套在所述立柱1320上时也即组装为立柱装置140，此时请一并参考图1和图2。当所述套筒1340和立柱1320组装后，所述立柱装置140的截面的内径或最短距离由下到上依次变小，也即所述底部1327的截面的最短距离＞套筒1340的外径R＞套筒1340的内径r＞第二中部1325的外径＞第一中部1323的外径＞上部1321的外径。在一个实施例中，所述第一中间板134和底板132还可以安装在立柱底部1327之上，第一中间板134和底板132的柱位孔内径略大于所述立柱1320的第二中部1325的外径，配合对应于所述第三螺纹的第三螺帽可以将所述第一中间板134和底板固定在第三螺帽和立柱底部1327之间。所述第二中间板136、上板138和下盒装置128的柱位孔内径略大于所述套筒1340的外径，也即所述第二中间板136、上板138和下盒装置128的柱位孔可以容纳所述套筒1340及位于套筒1340内部的第二中部1325，并且所述下盒装置128的高度不会超过所述第二中部1325或者所述套筒1340的上边沿，此时所述第二中间板136、上板138和下盒装置128可以在驱动器的驱动下沿所述套筒1340及位于套筒1340内部的第二中部1325所上下移动。所述隔板125和上盒装置124位于所述第二中部1325或者所述套筒1340的上边缘以上，并且所述隔板125和上盒装置124的柱位孔内径略大于所述第一中部1323的直径但不大于所述第二中部1325的外径。也即所述隔板125的下表面会藉由所述第二中部1325以及所述套筒1340的上边缘支撑而不会向下移动。另一方面，所述平整校正模块110包括位于上腔室板122上方的校正板114和位于校正板114上方的顶板112。所述校正板114的四角也包含有对应于所述立柱装置140的柱位孔，所述柱位孔的内径略大于所述第一中部1323的直径，由于所述校正板114位于所述上腔室板122上方也即上盒装置124上方，所以配合对应于所述第二螺纹的第二螺帽154可以将校正板114、上盒装置124、隔板125紧固与所述第二螺帽154和所述第二中部1325以及所述套筒1340的上边缘之间。而顶板112的四角包含的柱位孔的内径略大于所述立柱上部1321的直径而小于所述第一中部1323的直径，故配合对应于所述第一螺纹的第一螺帽153可以将所述顶板112紧固于所述第一螺帽153和所述第一中部1323的上边缘之间(螺帽153和螺帽154在图17中示出)。特别地，所述立柱1320可以采用金属或者合金切割或者铸造制作，所述套筒1340采用诸如塑料之类的耐腐蚀、耐高温材料制作。

为了进一步描述所述平整校正装置110，请参考图15、图16和图17。图15示出了本发明中的校正板114在一个实施例1500中的仰视示意图。如前所述，所述校正板1500的四角包含内径略大于所述立柱第二中部1325的直径的柱位孔1520。所述校正板1500朝向下方的一面为平整的一面(也即图示面)，所述校正板1500朝向上方的一面还包括有位于所述校正板1500对角线上的凸棱1540，所述凸棱1540的截面呈矩形。所述校正板1500朝向下方的一面紧密贴合于所述上腔室板122的上表面，而所述校正板1500朝向上方的四角被对应于第二螺纹的第二螺帽154所紧固而产生向下的压力，迫使所述上腔室板122被紧密地容纳于所述上盒装置124内。另一方面，所述校正板1500的四边中部都包含有细长条形穿孔1560，可以用于容纳管线及安装其他元件。

图16示出了本发明中的顶板112在一个实施例中1600的立体示意图。所述顶板1600的四角包含内径略大于所述立柱上部1321的直径而小于所述第一中部1323的直径的柱位孔1620，利用对应于第一螺纹的第一螺帽153可将所述顶板1600紧固于所述第一螺帽153和所述立柱的第一中部1323的上边缘之间。所述顶板1600的对角线和对边中点连线上还包括有若干相同内径的螺纹孔1640。所述对角线上的螺纹孔1640对应于所述校正板1500同样位于对角线上的凸肋1540。结合图17可知，当采用对应于所述螺纹孔1540的第二螺丝152旋入所述顶板1600后，会对位于下方的校正板1500的局部产生压力。也即可以通过不同旋入位置和旋入长度的第二螺丝152可以对所述校正板1500的不同位置产生不同的压力，经过一定的测量手段可以使得所述校正板1500的下方具有相同的压力而导致所述上腔室板122不仅紧固容纳于上盒装置124中，并且使得所述上腔室板122的下工作面具有合适的形状。另一方面，所述顶板1600的四边中部都包含有细长条形穿孔1660，可以用于容纳管线及安装其他元件。

综上所述，所述平整校正装置110可以使所述上腔室板122的下表面处于较为合适的固定状态，而所述驱动装置130可以使所述下腔室板126的上表面下降或者上升而使得所述上腔室板122的下表面和所述下腔室板126的上表面形成的微腔室处于打开或者关闭状态。当然，为了获得较为严密的微腔室，所述上腔室板122的下表面和所述下腔室板126的上表面可以具有相应的贴合或者耦合结构，所述上腔室板122、上盒装置124、下腔室板126和下盒装置128的贴合处还可以采用诸如橡胶质地的密封O环等元件。同时为了能够使化学制剂或者其他流体能够进入和排出微腔室，所述上腔室板122和下腔室板126还应当具有中空的微小管道和导流槽之类的结构。譬如需要使得半导体晶圆在所述微腔室内部时，半导体晶圆和所述微腔室的内壁形成有可供化学制剂流通的空隙，该空隙宽度通常在0.01mm与10mm之间。诸如上述这些本文中未详细描述的部分，均为本领域技术人员所熟知的内容，在此不再累述。

在一个具体的实施例中，当采用本发明中的半导体处理装置100处理半导体晶圆时，处理过程大概可分为如下几个过程：腔室板更换过程、平整校准过程、化学处理过程。

在腔室板更换过程，可以根据要处理的半导体晶圆尺寸而更换匹配的腔室板。首先将驱动器产生向下的驱动力而使下盒装置128和下腔室板126下降，然后打开或者拔出插件160，再将原有的下腔室板126沿所述下盒装置128的导航凹槽中滑动取出。将合适的所述下腔室板126沿所述下盒装置128的导航凹槽中滑动装入，安装所述插件160以使所述下腔室板126固定于所述下盒装置128内。

在所述平整校准阶段，可以校正所述上腔室板122的平整性。首先通过调节所述校正板114的四角上方的第二螺帽154给予所述校正板114的四角适当的压力，可以初步调节所述上腔室板122的平整性。再利用现有的水平测量装置或者观察闭合状态的微腔室，根据测量结果或者观察结果，配合多个第二螺丝152在顶板112上的安装，可以精确地调整所述校正板122上的压力分布，从而使得所述上腔室板122处于较为符合工艺要求的状态。当然，在一些实施例中，也可能需要调节所述上腔室板122处于一定倾角的状态，以方便对半导体晶圆做相应的处理，此时调节所述上腔室板122的方式可以从上述描述中很容易地联想到。

在化学处理过程，首先利用所述驱动装置130将所述微腔室闭合，再通过所述上腔室板122内的中空的微小管道将化学制剂或其他流体引入所述微腔室以对内部的晶圆进行诸如分析、蚀刻之类的处理，然后通过内部的压力、诸如气体的运载或者重力驱使所述化学制剂或其他流体经由所述下腔室板126内的中空的微小管道或者导流槽之内的结构排出。此部分内容是本领域技术人员所熟知的内容。特别地，由于上腔室板122和下腔室板126在设计时需要考虑诸如中空的微小管道或者导流槽之类的结构，根据具体实施例所述上腔室板122和下腔室板126可能有多种变形和更为复杂的结构，并不完全如本文中对于上腔室板122和下腔室板126的描述，故有关此处的区别不应当作为制约本发明的保护范围的因素。

本发明的优点和亮点之一在于：现有技术中诸如此类的半导体处理装置，通常采用上、下两个驱动装置分别驱动所述上腔室板122和所述下腔室板126的结构。而本发明中采用平整校正装置111替代现有技术中的位于上部的驱动装置，使得本发明不仅具有了更为简单的结构，也方便了使用者的操作。

本发明的另一个优点和亮点在于：现有技术中诸如此类的半导体处理装置，在待处理的半导体晶圆尺寸不同时，更换匹配的上腔室板122和下腔室板126时需要将整台装置全部拆开，特别是下腔室板126的更换特别繁琐。而本发明中采用可抽拉式的下盒装置128和配套的插件160使得所述下腔室板126的装载和移除过程较为方便，只需要将下腔室板126沿所述下盒装置128的导航凹槽内滑动拉出，更换尺寸合适的下腔室板126后再滑动进入所述下盒装置128，并用插件160固定皆可。

本发明的再一个优点和亮点在于：现有技术中诸如此类的半导体处理装置，如果在化学处理过程中，所述微腔室闭合不紧密或者密封不严格，以及所述下腔室板内的微小管道发生泄漏之类的情况发生时，都可能导致化学制剂或者其他流体泄漏到所述下盒装置内，进而可能溢出整个半导体装置。而本发明中采用的下盒装置128的底面并非平整的，而是包括有三个倾斜角度和倾斜方式相同、并列且宽度相同的斜坡面，藉由类似于图7中所描述的结构，所述下盒装置128可以将泄漏的化学制剂收集于所述斜坡面的坡底704的一侧或者一处，再配合诸如导流槽、管线、收纳盒之类的结构就可以收集所述被泄漏出的化学制剂，而避免所述化学制剂外流至设备的其它部位造成腐蚀和污染。同时，只需要在所述化学制剂泄漏收集侧或者收集处设置一个传感器就可以完成对是否有化学制剂泄漏进行监控，当有化学制剂泄漏时，及时发出信号。

本发明的再一个优点和亮点在于：现有技术中诸如此类的半导体处理装置，诸如立柱装置140的组件通常采用一体成型的金属铸造，而一方面由于在化学处理阶段所述微腔室内的化学处理液有时会产生带有腐蚀性和/或高温的气体，当这些带有腐蚀性的气体接触到金属立柱表面时会对所述立柱装置发生腐蚀，另一方面由于所述下盒装置在上升和下降的过程中会对所述立柱装置造成轻微磨损而产生含金属成分的污染颗粒。。而本发明中采用的立柱装置140采用立柱1320和套筒1340结合的结构，其中立柱1320可以采用一体成型的金属切割或者铸造而成，而所述套筒1340可以采用耐腐蚀和耐高温的诸如塑料的材料制作。即便所述立柱装置140发生磨损和腐蚀，只需要更换所述套筒1340即可。

同时由此处描述可以易于联想到，可能与化学试剂及其他流体直接接触的上腔室板122、上盒装置124、下腔室板126和下盒装置128都应当采用耐腐蚀和耐高温的材料制作，而其他组件均可以采用一体成型的金属切割或者铸造而成。

另一方面，所述立柱1320具有多级阶梯状的圆柱形柱体和螺栓孔，只需要配合相应的螺丝和螺栓就可以非常方便其他各个组件的固定和卡合在所述立柱装置140上。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种包含处理流体泄漏回收结构的半导体处理装置，利用处理流体对半导体晶圆进行处理，其特征在于，其包括：

包括一用于紧密容纳和处理半导体晶圆的微腔室，所述微腔室包括形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，所述上腔室部和/或所述下腔室部可在一用于装载和/或移除该半导体晶圆的打开位置和一用于紧密容纳该半导体晶圆的关闭位置之间移动，

当上腔室部或者所述下腔室部处于关闭位置时，半导体晶圆安装于所述上工作表面和下工作表面之间，且与所述微腔室的内壁形成有供处理流体流动的空隙，所述上腔室部和/或所述下腔室部中包括至少一个供处理流体进入所述微腔室的入口和至少一个供处理流体排出所述微腔室的出口，

其中所述下腔室部包括形成所述下工作表面的下腔室板和容纳所述下腔室板的下盒装置，所述下盒装置包含一用于容纳所述下腔室板的无盖空腔，所述无盖空腔的表面包含有可导引流体最终流向同一方向的导流凹槽，

所述无盖空腔的侧面形成有开口，所述无盖空腔对应于所述下腔室板的下部的边缘形成有凹槽，所述下腔室板从所述侧面开口沿所述凹槽滑动进入或者移出所述无盖空腔。

2.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述导流凹槽包括排布在所述无盖空腔的下表面的若干个倾斜角度和倾斜方式相同、互相并列的斜坡面。

3.根据权利要求2所述的半导体处理装置，其特征在于，所述斜坡面的坡底位于所述侧面开口处，且所述斜坡面的坡底连通于所述导流凹槽的出口。

4.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述下腔室板包含一吻合与所述无盖空腔形状的下部和位于所述下部之上的上部，所述上部的上表面形成所述微腔室的下工作表面。

5.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，所述半导体处理装置还包括一插件，所述插件的形状符合所述侧面开口的形状，当所述下腔室板装载进入所述无盖空腔后，通过将所述插件插入所述侧面开口固定所述下腔室板在所述无盖空腔内。

6.根据权利要求1所述的半导体处理装置，其特征在于，

当可以移动的腔室部为上腔室部时，所述上腔室部上方还包括一驱动装置，当所述驱动装置产生向下的驱动力时，驱动所述上腔室部从打开位置向关闭位置移动；当所述流体驱动装置产生向上的驱动力时，驱动所述上腔室部从关闭位置向打开位置移动；

当可以移动的腔室部为下腔室部时，所述下腔室部下方还包括一驱动装置，当所述驱动装置产生向上的驱动力时，驱动所述下腔室部从打开位置向关闭位置移动；当所述驱动装置产生向下的驱动力时，驱动所述下腔室部从关闭位置向打开位置移动。

7.根据权利要求6所述的半导体处理装置，其特征在于，所述驱动装置包括一驱动器和容纳所述驱动器的可伸缩空腔，所述驱动器为气动驱动器、电动驱动器、机械驱动器或者液压驱动器中的一种。

8.根据权利要求6或7所述的半导体处理装置，其特征在于，所述上腔室部和所述下腔室部的边缘包含对应的柱位孔，其中一腔室部由贯穿所述柱位孔并垂直于该腔室部的工作表面的立柱所固定；另一腔室部由贯穿所述柱位孔并垂直于该腔室部的工作表面的立柱导引而相对于固定的腔室部移动。