CN104350590A - 具有滴水边缘构造的衬底载体 - Google Patents

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CN104350590A CN201380020056.7A CN201380020056A CN104350590A CN 104350590 A CN104350590 A CN 104350590A CN 201380020056 A CN201380020056 A CN 201380020056A CN 104350590 A CN104350590 A CN 104350590A
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Abstract

衬底载体可具有引导液体离开衬底的排水区域，从而可将液滴引流离开衬底区域。排水区域可包括从衬底向着地面倾斜的线或表面。载体可进一步具有引导液滴到达载体的一端的排水区域，然后液体可被引流到地面，而不是自由滴落到地面。

Description

具有滴水边缘构造的衬底载体
技术领域
本申请要求序列号61/625083、2012年4月17日提交的、名为“Substrate carrier having drip edge configurations”的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请通过引用被并入本文。
背景技术
在半导体处理中，在半导体设施中处理大量半导体衬底。例如，在圆形的单晶硅衬底上制造集成电路设备。太阳能电池通常在正方形或矩形的衬底(单晶硅或多晶硅)上制造。衬底被存储在载体中，该载体被设计为在不相互接触的情况下独立地保存每个衬底。
在单个衬底处理期间，将各个衬底从载体带到处理室中，在处理室中，每个衬底被单独处理。在批量处理(例如湿法蚀刻工艺)期间，将多个衬底转移到处理载体，该处理载体支撑衬底，而在衬底之间具有适当的分离，以使在载体内的所有衬底能均匀处理。然后将载体浸入填充有化学液体的槽中，该化学液体能够同时蚀刻所有衬底。
图1A-1C示出示例性现有技术的用于湿法处理的处理载体。在图1A中，示出支撑衬底110的载体100。载体100包括两个端板120，以及多个杆130。杆被间隔开以便允许衬底被定位在杆之间。载体110可包括用于支撑衬底的侧面的侧杆，以及用于支撑衬底底部的底杆。可例如包括可选的顶杆，以防止在移动期间衬底的掉落。杆130可包括齿135，齿135可分离衬底。
图1B示出具有齿135的杆130的一部分的细节。齿包括圆柱形状，被布置在水平方向。齿的分离大到足以容纳衬底110。在液体处理期间，液滴140可被粘附到载体表面，例如在齿135A(图1C)的表面上。当湿法处理完成时，从液体槽移除载体。液滴140可沿着齿的表面迁移，并且可能滴到衬底110上，形成污染斑145。
发明内容
在一些实施例中，提供系统和方法来减小由载体支撑的衬底中的液体污染。例如，在湿法工艺之后，载体可具有在其表面上积聚的液体。载体可被构造成减小或消除液体在衬底上的滴落，该滴落可能污染衬底表面。
在一些实施例中，载体可具有引导液体远离衬底的排水区域，从而任何液滴形成和释放将在衬底区域之外并且不在衬底上。排水区域可包括从衬底向着地面倾斜的线和面。排水区域可避免衬底区域附近或衬底区域中的可捕捉构造，例如在两个衬底之间限定的空间中的点形状、在两个衬底之间限定的空间中的水平线或面、或在两个衬底之间限定的空间中的朝向下的线或面。
在一些实施例中，载体可具有将液体引导到载体的一端的排水区域，该液体然后可被引流到地面而非自由落到地面。液滴的引流可避免液体的飞溅，因此可减小或消除可能的衬底污染。
附图说明
图2A-2E示出根据一些实施例的可积聚和滴落液滴的示例性表面构造。
图3A-3C示出根据一些实施例的衬底载体的齿的示例性倾斜构造。
图4A-4B示出根据一些实施例的具有倾斜齿构造的示例性载体。
图5A-5D示出根据一些实施例的具有倾斜齿构造的另一示例性载体。
图6A-6C示出根据一些实施例的示例性杆构造。
图7A-7D示出根据一些实施例的杆的示例性横截面。
图8A-8B示出根据本发明的一些实施例的示例性载体。
图9A-9C示出根据一些实施例的示例性载体构造。
具体实施方式
在一些实施例中，本发明公开了载体构造以减小或消除液滴污染，例如在湿法处理之后发生的液滴污染。该载体构造包括引导远离衬底区域的滴水边缘，防止液滴落到衬底表面上。
在一些实施例中，本发明认识到尤其在衬底表面的区域内的向下倾斜的(例如垂直)表面或路径可能积聚液滴，该液滴然后可能落在衬底上而污染衬底。此外，水平表面可能积聚液滴，因此可能使液滴落在衬底上。
图2A-2E示出根据一些实施例的可能积聚液滴并且滴落液滴的示例性表面构造。在图2A中，示出了垂直表面210，其中液滴240可沿垂直表面210(例如在重力下)向下流淌以积聚在表面210的底部。液滴240可沿着该路线收集另外的液体，并且可变得大到足以从垂直表面210滴落。如果液滴240在衬底表面附近形成，则液滴可能落到衬底上，生成污染斑。
在图2B中，示出弯曲表面212，其包括用于液滴行进的多个垂直路径222。液滴242可沿垂直路径222(例如在重力下)向下流淌以积聚在表面212的底部。液滴242可沿着该路线收集另外的液体，并且可变得大到足以从垂直表面212滴落。
在图2C中，示出弯曲表面214，其包括用于液滴行进的多个路径224。液滴244可沿垂直路径224(例如在重力下)向下流淌以积聚在表面214的底部。液滴244可沿着该路线收集另外的液体，并且可变得大到足以从垂直表面214滴落。
在图2D中，示出弯曲表面216，其包括用于液滴行进的多个路径226和227。液滴247可沿垂直路径227(例如在重力下)向下流淌以积聚在表面216的底部。液滴247可顺着弯曲路径227离开衬底，因此不引起对衬底的可能损坏。替代地，另一液滴246可沿着垂直路径226向下流淌，沿着该路线收集另外的液体，并且可变得大到足以从垂直表面216滴落。因为垂直表面216很可能在衬底表面的附近，所以液滴可能落到衬底上，生成污染斑。因此与平坦表面210和弯曲表面212或214相比，弯曲表面216可减小可能的污染。然而，在某些情况下，污染液滴可例如沿着弯曲表面216上的路径226出现。因此不具有垂直表面或垂直路径的衬底载体是优选的。在一些实施例中，本发明公开了用于不具有垂直表面或垂直路径(尤其是被定位在衬底区域内的表面或路径)的衬底载体的方法和装置。
在图2E中，示出水平表面218。液滴248可在表面218上随机出现并且落在衬底表面上。因此不具有水平表面的衬底载体是优选的。在一些实施例中，本发明公开了用于不具有水平表面(尤其是被定位在衬底区域内的表面或路径)的衬底载体的方法和装置。
在一些实施例中，提供载体结构和使用该载体结构的方法来避免由落在衬底上的液滴引起的可能污染。载体结构可被构造为避免例如由向下倾斜的线或面(其被定位在由两个相邻衬底限定的空间附近或之中)引起的积聚点。
在一些实施例中，载体结构被构造为使得将液滴通过重力远离衬底地排出，或从由两个衬底限定的空间排出。载体结构被构造为使得液滴从载体结构的下落将不着陆在衬底表面上。例如，载体结构可被构造为使得任何液体积聚点被定位为远离衬底，或者远离由多个衬底限定的体积。载体结构可被构造为不具有在衬底内或在由多个衬底限定的体积内的可捕捉液滴的点、水平线或水平面。
在一些实施例中，载体结构可包括路径使得液滴行进远离衬底。例如，载体结构可具有向着衬底的底部并且远离衬底地倾斜的线或面。
在一些实施例中，载体结构可包括路径使得液滴行进到地面。地面路径可避免液体的飞溅，这可进一步减小衬底污染。例如，载体结构可具有向着载体结构的一端的倾斜线或面，并且然后在该端部处引流到地面。载体结构的侧结构可具有向着端部结构的倾斜线或面，从而液滴可行进到该端部结构。端部结构可具有沟道或路径以将液体引导到地面，而不会在载体结构上的液体的任何积聚。
在一些实施例中，本发明公开了包括多个齿的衬底载体，该多个齿被构造为包括引导远离齿的尖端的滴水边缘。例如，衬底载体可包括例如杆或板的侧结构，具有突出的齿，该齿可突出到在两个相邻的衬底之间的空间，以分离两个相邻的衬底。
在一些实施例中，衬底载体包括具有用于齿表面和齿线的倾斜角的齿构造。在一些实施例中，齿构造至少在可接触衬底的齿区域中并不包括垂直表面或线。该倾斜角可被指引为远离衬底，或可被引导到另一被指引为远离衬底地倾斜的角。
图3A-3C示出根据一些实施例的用于衬底结构的齿的示例性倾斜构造。在图3A中，齿390向着衬底310突出，从而齿390的一部分被定位在衬底的区域内。齿390包括倾斜角380，从而液滴340沿着倾斜路径320行进远离衬底310。倾斜角延伸到衬底区域之外，从而液滴并不落在衬底表面上。
在图3B中，处于具有四边形基部(四边多边形)的角锥形状中的齿330向着衬底310突出。齿330包括可向着倾斜线382引导液滴的倾斜表面392和394，在倾斜线382处，液滴可被排到衬底区域之外。尖锐的转角或圆形的转角(例如372和374)可被用于促进液滴向着衬底区域外部的行进。
在一些实施例中，本发明公开了包括向着衬底区域外部的底部倾斜角(例如倾斜表面或线)的齿构造。顶角可向着衬底区域内部倾斜，具有例如在底部倾斜角处引导回到外部的滴水边缘。
在图3C中，齿332进一步指向上，形成向着衬底310的外部区域的所有向下倾斜的表面和线。当连接到侧结构(例如杆或板)时，齿332可具有比底边缘更短的顶边缘。可使用其他形状，例如圆锥形或具有不同多边形基部的角锥形。
在一些实施例中，本发明公开了具有包括向着衬底区域外部的倾斜角(例如倾斜表面或线)的齿构造的载体。齿可被构造在侧板上或在侧杆上，夹着衬底。倾斜角可大于约10度，或大于约30或45度。
图4A-4B示出根据一些实施例的具有倾斜齿构造的示例性载体。图4A示出透视图，而图4B示出载体400的侧面的侧视图，载体400包括具有多个齿435的侧板430。齿435被布置在两排中，用于支撑衬底410。在排中的齿被构造为分离衬底。例如，齿可包括角锥形，而两个靠近的角锥的尖端比衬底的厚度更宽。靠近的角锥的底部比衬底的厚度更窄。因此衬底可抵靠角锥齿的边缘停留。替代地，两个相邻角锥的底部可比衬底的厚度更宽，并且衬底可抵靠侧板430停留。
图5A-5D示出根据一些实施例的具有倾斜齿构造的另一示例性载体。图5A示出载体500的透视图，图5B-5C示出包括具有多个齿的两个杆的不同载体500-504的不同侧视图。图5A和5B示出同一载体，而图5C和5D示出具有相对于载体500的一些修改的两个不同载体502和504。杆530包括齿532A、532B、535A和535B，齿532A、532B、535A和535B沿着用于支撑衬底510的杆周期性布置，被构造为分离衬底。例如，齿532A和532B可包括角锥形状，而两个靠近的角锥的尖端比衬底的厚度更宽。靠近的角锥的底部比衬底510的厚度更窄。因此衬底可抵靠角锥齿的边缘停留(见图5A和5B)。替代地，齿535A和535B可包括角锥形状，而两个邻近的角锥的底部比衬底515的厚度更宽，并且衬底可抵靠杆530停留(见图5A和图5C)。在一些实施例中，杆和齿包括聚合材料，例如塑料或聚合物。杆可包括芯540，例如金属芯或钢芯，以增强杆的刚性。
齿532A、532B、535A和535B被示为被定位成基本上水平的构造，而顶部向着衬底倾斜并且底部远离衬底倾斜。因此液滴可沿着倾斜部分行进，并且最终远离衬底地排出。例如，液滴可从连接到底部的顶部行进，并且然后顺着底部远离衬底。
图5D示出包括被指向上的齿537的杆536的示例性构造。然后齿的倾斜部分被指向为远离衬底，因此液滴都可远离所述衬底区域地行进。杆536可以是同一杆530，具有沿着杆的中心的附加旋转，从而角锥齿被定位成向上倾斜的构造。杆536可与杆530不同，例如具有更长的角锥(更高的角锥)以适应衬底分离目的。其它构造也处于本发明的范围内，例如具有多边形基部的齿构造、具有圆形转角的齿构造等。
在一些实施例中，杆可包括不同的构造，例如以优化液滴的滴水边缘。在一些实施例中，可使用对称的杆和对称的齿，例如以实现容易的制造，并且使杆扭曲最小化。
图6A-6C示出根据一些实施例的示例性杆构造。在图6A中，杆630或631包括具有增强芯的圆形横截面。齿可包括角锥形状，具有尖锐的转角(杆630)或圆形的转角(杆631)。在图6B中，杆632或633包括具有增强芯的椭圆横截面。齿可包括角锥形状，具有尖锐的转角(杆632)或圆形转角(杆633)。椭圆形状可包括在垂直方向的较长轴，以产生线的齿表面的较大倾斜角。替代地，椭圆形状可包括在垂直方向的较短轴(未示出)，以向齿提供更好的稳定性和更小偏斜的角。在图6C中，杆634或635包括具有增强芯的正方形横截面或准正方形横截面(例如菱形形状或具有圆形转角的正方形)。齿可包括角锥形状，具有尖锐的转角(杆634)或圆形转角(杆635)。正方形形状可包括在垂直方向排列的对角线，以产生线的齿表面的较大倾斜角。杆外形可具有增大的刚性，例如针对在两个主要方向(例如竖直和水平)的弯曲具有增大的刚性。
可使用其它构造。杆被示为具有在基本上水平的方向上布置的角锥齿，但可使用任何方向，例如向上指向的角锥。此外，可使用其它齿构造，例如圆锥形状齿或具有圆锥或角锥尖端的圆柱形状齿。对于圆柱形状齿，齿可被定位成向上以防止水平线。
在一些实施例中，可使用非对称截面的杆，例如以优化用于液滴的滴水边缘的倾斜角。
图7A-7D示出根据一些实施例的杆的示例性横截面。在图7A中，圆形杆可包括具有弯曲上部737(例如椭圆表面)的齿。椭圆表面可使液滴从齿的顶部落到衬底上的可能性最小化，提供液滴顺着底部向着外部区域的更好趋势。在图7B和7C中，可使用三角形截面的杆。可使用其它构造，例如圆形转角，或向上指向的齿。在图7D中，示出了具有准正方形截面以及弓形齿的杆。
图8A-8B示出根据本发明的一些实施例的示例性载体。载体800包括连接到用于支撑衬底810的多个杆830、835、840、845、850和860的两个端板820。杆830和835被布置在一侧，而杆840和845被布置在相对侧，夹着衬底810。杆860被布置在衬底之下，用于支撑衬底。杆850是可选的，被布置在衬底的顶部，以防止衬底的任何移动。杆850可以是可移除的，用于移除衬底。杆830、835、840和845包括角锥齿870，用于分离衬底。杆850和860如示出那样不包括齿。该构造是示例性的，并且可以使用任何变型，例如杆850和/或860可包括齿，或杆830、835、840和845中的一个或一些不包括齿。另外，可添加附加的杆。齿可被构造为包括远离衬底倾斜的滴水边缘，以防止、消除或最小化例如由从载体部件(例如齿)落到衬底上的液滴引起的污染。
在一些实施例中，杆可被构造为进一步使污染最小化。用于齿的本滴水边缘构造可将液滴引导到被布置在衬底区域外部的杆。在一些实施例中，本发明公开了进一步将液滴引导离开衬底的用于杆的滴水边缘。
图9A-9C示出了根据一些实施例的示例性载体构造。在图9A中，载体900包括多个杆930，多个杆930可积聚从齿滴水边缘积聚的液滴。在图9B中，载体902包括多个杆，该多个杆包括以倾斜角布置的滴水边缘932。因此在杆处积聚的液滴将进一步被引导离开衬底，并且积聚在载体的端板处。端部载体还可包括滴水边缘以进一步引导液滴到达端板的底部。在图9C中，载体904包括以倾斜角度布置的多个杆934。齿可被旋转适当的角度，例如以容纳衬底。替代地，可使用相同的杆。因此在杆处积聚的液滴将被进一步引导离开衬底，并且在载体的端板处积聚。倾斜角可小于约50度，或小于约40度或30度。倾斜角可大于约5度，或大于约10或20度。
在一些实施例中，提供了用于使用衬底载体的方法。可将一个或多个衬底放置在载体中，由载体中的在每个相邻衬底之间突出的部分来分离衬底。例如，可由多个齿分离衬底，该多个齿被固定在例如杆或板之类的侧结构上。载体可包括远离衬底区域倾斜的表面或线，以防止液滴落在衬底上。
可对载体和衬底进行湿法处理，例如通过将其浸入用于清洁或用于湿法蚀刻的液体槽中的方式。可利用液体喷涂载体和衬底。在湿法处理之后，可将载体和衬底从液体环境移除，以例如通过使热气体循环来干燥载体和衬底。在衬底和载体被干燥之前，可远离衬底地排出任何液滴，防止对衬底的污染。

Claims (20)

1.一种用于支撑一个或多个衬底的载体，所述载体包括：
至少一个第一结构；
至少一个第二结构，
其中，所述第二结构被固定到所述第一结构，
其中，所述第二结构部分地突出到由两个相邻衬底限定的空间，用于分离所述两个相邻衬底；
其中，所述第二结构被构造为使得液滴通过重力远离所述衬底地排出。
2.如权利要求1所述的载体，其中，所述第二结构包括路径使得所述液滴远离所述衬底地行进。
3.如权利要求1所述的载体，其中，所述第二结构包括向着所述衬底的底部并且远离所述衬底地倾斜的线或表面。
4.如权利要求1所述的载体，其中，所述第二结构在所述空间内不具有能够捕捉所述液滴的点、水平线或水平面。
5.如权利要求1所述的载体，其中，所述第一结构被构造为使得所述液滴通过重力向着所述第一结构的一端排出。
6.一种用于支撑一个或多个衬底的载体，所述载体包括：
至少一个第一结构；
至少一个第二结构，
其中，所述第二结构被固定到所述第一结构，
其中，所述第二结构部分地突出到由两个相邻衬底限定的空间，用于分离所述两个相邻衬底；
其中，所述第二结构包括远离所述衬底地倾斜的表面，使得液滴通过重力远离所述空间地排出。
7.如权利要求6所述的载体，其中，所述第二结构的突出部包括角锥或圆锥形状。
8.如权利要求7所述的载体，其中，所述角锥在最底部处包括棱。
9.如权利要求7所述的载体，其中，所述角锥或圆锥形状包括从所述第一结构向上指向的顶点。
10.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构包括板。
11.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构包括杆。
12.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构包括用金属芯加强的塑料杆。
13.如权利要求12所述的载体，其中，所述杆的横截面包括椭圆形状。
14.如权利要求12所述的载体，其中，所述杆的横截面包括准正方形形状。
15.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构包括倾斜角。
16.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构包括L形状，所述L形状具有部分地覆盖所述载体的侧面的一侧和部分地覆盖所述载体的底部的一侧。
17.如权利要求6所述的载体，其中，所述第一结构被布置在所述载体的侧面处，以及所述载体还包括用于在所述载体的底部支撑所述衬底的底部结构。
18.一种方法，包括：
将一个或多个衬底供应到载体，
其中，所述载体包括结构，所述结构突出到由两个相邻衬底限定的空间，用于分离所述两个相邻衬底，
其中，所述结构包括远离所述衬底地倾斜的表面；
利用液体使所述载体和所述衬底变湿，
其中，液滴通过重力远离所述衬底地排出。
19.如权利要求18所述的方法，其中，利用液体使所述载体和所述衬底变湿的步骤包括从填充有所述液体的容器中抬起所述载体和所述衬底。
20.如权利要求18所述的方法，还包括：
对所述衬底进行干燥。
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