CN105340073A - 处理衬底表面的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过将液体施加至衬底的衬底表面来处理该衬底表面的方法，通过布置在该衬底表面上面的加热面来加热已施加至该衬底表面的该液体，该方法的特征在于通过使该加热面接近和远离来使该液体的温度保持恒定。此外，本发明涉及一种对应装置。

Description

处理衬底表面的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1中所主张的方法及一种如权利要求8中所主张的装置。
背景技术
在半导体行业中，无数化学品用于处理半导体衬底。许多化学品具有永久保持在衬底上或其中的成分，其它化学品在使用后继而自衬底的表面再次移除。在使用后必须再次移除的最公知的材料种类中之一是抗蚀剂。
抗蚀剂主要用于产生表面屏蔽。抗蚀剂首先通过涂覆工序施加至衬底的表面。最常见类型的施加是抗蚀剂旋涂及抗蚀剂喷涂。在此抗蚀剂层的厚度通常在微米范围中。在抗蚀剂层的施加之后，极通常实施热处理步骤，这允许溶剂蒸发且将干净、部分固化的漆留在衬底的表面上。在此热处理步骤之后，抗蚀剂可进行曝光。
层(特别抗蚀剂层)的移除(清洁)在可大致划分成两个群组的特殊处理设备中发生。
第一处理设备群组包括所谓成批处理设备。在一成批处理设备中，数个晶圆固定于固持装置上且浸入槽池中。槽池由用于剥除涂层的工序的化学品组成。成批处理设备可经设计成为流体静力或流体动力。在第一种变化形式中，其是具有静态因此不循环液体的批。该实施例的优点在于仅需要极其小量的化学品。主要缺点是所拆离层对化学品的污损。在清洁工序的过程中，层的成分的浓度上升。因此，清洁效率同时下降。此外，在已经清洁的晶圆上尚未移除的层成分的沉积率上升以使得平均而言几乎不发生对衬底的完整、高质量表面清洁。在特定数目个经处理晶圆之后可更换化学品，但化学品位于其中的容器的壁几乎仍被污染。在流体动力版本中，化学品连续更新且已自衬底的表面剥除的层成分在完全发生衬底表面或容器的壁的再污染之前经移除。成批处理设备因此通常需要大量化学品且因此导致对应高化学品成本。此外，环境未必承受大量化学品的负担。
第二处理设备群组包括所谓个别衬底处理设备，该个别衬底处理设备在使用晶圆时也可称为个别晶圆处理设备。此类型的设备仅允许对衬底的串行处理。在清洁工序开始时，将化学品施加至要剥除或清洁的层，特别抗蚀剂。化学品在衬底的表面上保持特定时间，使该层溶解，且此后以控制方式移除。移除优选地通过将化学品离心分离而发生。衬底因此优选地固定于抗蚀剂旋涂涂层的衬底固持器上。化学品经由喷嘴或软管施加。
个别衬底处理设备以与成批处理设备完全相同的方式加热化学品。需要对化学品进行温度调节以开始和/或驱动和/或加速与要移除层的化学反应。加热和/或冷却速率(以与加热时间及加热温度完全相同方式)通常取决于参与工序的所有材料，因此取决于该层和/或化学品。
个别衬底处理设备具有优于成批处理设备的数个决定性优点。该个别衬底处理设备消耗较少化学品，可将受污染化学品极其容易自系统移除，需要较少能量供应，这是因为仅较小量化学品需要加热，且因此通常大部分较便宜，但每单位时间晶圆的输送量通常较低。此外，已表明个别衬底处理设备中经正确处理晶圆的良率通常优于成批处理设备。
尽管个别衬底处理设备因此构成成批处理设备的真正替代方案，但对化学品的可控制、准确及可再现温度调节构成技术问题。在成批处理设备中，相反地，极其容易产生可以控制方式调整及再现的均匀温度，这是因为化学槽池比要处理的衬底大。
在个别衬底处理设备中，覆盖要清洁的衬底的表面的小量化学品足以致使层自表面的溶解，但在统计物理及热力学意义上并非足够大以充当热缓冲器。此外，个别衬底处理设备中的化学品仅润湿衬底的一侧，而成批处理设备中的衬底由液体完全环绕且因此衬底经最佳地充分加热。
但近年来已表明，温度的恒定维持对高效、完整、经济且可再现清洁工序是至关重要的。不足以将化学品加热超过特定临界温度。发生最佳化清洁的处理窗口极其窄且必须精确维持。
一种技术问题在于加热通常是单侧式以使得存在大大影响液体(特别清洁液体)的温度的热梯度。
发明内容
本发明的目的因此是提供一种用于处理(特别清洁)涂覆有抗蚀剂的衬底表面的尤其关于个别衬底处理设备的方法及装置，其中清洁更有利且更快速，特别也以更环境友好方式发生。
此目的借助权利要求1及8的特征来达成。在从属权利要求中给出本发明的有利改进方案。在说明书、权利要求书和/或图中给出的特征中的至少两者的所有组合也属本发明的范畴。在既定值范围下，所指示限制内的值也将被视为经揭示作为边界值且将其以任何组合主张。
本发明阐述一种用于使用于处理(特别清洁)表面的液体(优选地，化学品)保持处于尽可能恒定的温度且优选地同时确保尽可能均匀的温度分布的装置及方法。尽管根据本发明的实施例优选地用于清洁工序，但其可用于其中液体必须保持处于恒定温度的所有工序。可设想工序将如下：
-清洁表面
-优选地用于蒸发溶剂的临时粘着剂的温度处理
-显影剂工序
-将化学品的一个成分湿式化学沉积于衬底表面上
-电化学沉积
-(湿式化学)蚀刻工序
-分子自组织工序
-剥离工序
本发明主要用于化学品的温度调节，该化学品用于将层(优选地，抗蚀剂)自衬底(特别晶圆)的表面剥除，因此移除。因此，本发明主要基于通过未浸入至化学品中但位于该化学品上面可控制位置中的加热器来使特别用于剥除的最佳温度保持恒定的概念。
根据本发明的方法及设备可基本上用于每一液体的适宜温度调节。但优选地液体层的温度经调节，该液体层厚度与其侧向直径相比较小，特别具有小于1比10，优选地小于1比100的比率。液体可是任何类型的化学品，优选地清洁化学品。然而，优选地其是用于剥除抗蚀剂的化学品。根据本发明，特别可使用以下化学品。
-丙酮
-丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)
-均三甲苯
-来自MicroChemicals公司的系列，AZ100、TechniStripP1316、TechniStripNI555、TechniStripNI105
-DMSO及NMP
-TMA
-胺
-酮
-Piranha蚀刻
-乙腈
-苯胺
-环己烷
-正戊烷
-三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚)
-二甲基乙酰胺
-二甲基甲酰胺
-二甲基亚砜
-1,4-二氧六环
-冰醋酸
-乙酐
-酸乙乙酯
-乙醇
-二氯乙烷
-乙二醇
-苯甲醚
-苯
-苯氰
-乙二醇二甲基醚
-石油醚/轻汽油
-哌啶
-丙醇
-碳酸丙烯酯(4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)
-吡啶
-γ-丁内酯
-喹啉
-氯苯
-氯仿
-n庚烷
-2-丙醇(异丙醇)
-甲醇
-3-甲基-1-丁醇(异戊醇)
-2-甲基-2-丙醇(叔丁醇)
-二氯甲烷
-甲基乙基酮(丁酮)
-N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)
-N-甲基甲酰胺
-四氢呋喃
-乳酸乙酯
-甲苯
-二丁醚
-二甘醇
-二乙基醚
-溴苯
-1-丁醇
-三级丁基甲基醚(TBME)
-三乙胺
-三乙二醇
-甲酰胺
-n-己烷
-硝苯
-硝基甲烷
-1,1,1-三氯乙烷
-三氯乙烯
-二硫化碳
-环丁砜
-四氯乙烯
-四氯甲烷
-水
-酸，尤其是
■H2SO3、H2SO4、HCL、H3PO4、HNO3、H2O2、甲酸、醋酸，
-碱，尤其是
■NaOH、KOH、氢氧化四甲铵(TMAH)，
-上文所提及化学品的混合物。
本发明的技术优点在于所使用且可以控制方式处于温度的小量溶剂且该小量溶剂的温度可连续监视且若需要可足够快速调节以允许解决工序在极其有限的窄处理窗口中进行。通过对清洁温度的对应地准确控制/调节，特别以恒定加热面温度，发生对要清洁的衬底表面的极其高效且可再现清洁。此外，在根据本发明的实施例的情况下，达成因此与部位无关的均匀温度分布。温度均匀性对确保层自衬底的均匀移除是重要的。
根据本发明的实施例在于衬底固持器及具有加热面的位于衬底固持器上面和/或下面的加热器的本发明的实施例。衬底固持器经设计以使得其可固定衬底，优选地晶圆，更优选地半导体晶圆，最优选地硅晶圆，且由于侧向边界，防止已施加至衬底的液体流掉。衬底固持器经优选地构建以使得所固定衬底形成所添加液体的底部且边界防止液体流掉。与位于衬底固持器上的衬底的边界形成用于在清洁期间容纳清洁剂的槽。关于构造特别参考揭示内容PCT/US2012/066204。
衬底固持器优选地位于可经启动绕其轴旋转的轴件上。以此方式，通过将离心分离实现在完成清洁步骤之后将该化学品移除。此外，在清洁工序期间衬底固持器的旋转可根据本发明用于沿着衬底表面使温度均匀且因此将层自衬底表面更均匀地清洁及移除。以尽可能小的衬底固持器的旋转速度使温度最理想地均匀。每分钟转数(英语:roundsperminute，rpm)小于3000，优选地小于1000、更优选地小于500、最优选地小于100，尤为最优选地小于50，最优选地介于30与0之间。替代旋转，可设想衬底固持器绕轴件的稍微振荡。衬底固持器然后根据本发明绕轴件的纵向轴实施扭转振荡。此处优选扭转频率低于100Hz、优选地低于50Hz、更优选地介于30Hz与0Hz之间。另外，化学品优选地曝露于超音波以便产生更高效动作。主要在使用清洁液体中，超音波可对表面的清洁具有主要有益效应。此外，清洁时间减少。超音波装置优选地直接安置于衬底固持器上，但也可通过枢转臂在液体上方移动且浸没。
优选地，在衬底固持器上方存在具有指向衬底的加热面的加热器。该加热器是特别大面积加热器。大面积加热器具有为要清洁衬底表面0.1倍大的加热面、优选地同等大的加热面、更优选地1.5倍大的加热面及最优选地两倍大的加热面。
面辐射器的形状优选地与衬底的形状一致。由于半导体行业中通常使用圆形衬底，加热器因此优选地具有圆形形状。加热器的形状也可是矩形或适应于衬底的特殊形状。加热器是全面加热器或区加热器。在全面加热器中，仅整个加热面的温度可设定及改变。在区加热器中，可针对加热器的个别区段调节温度。区加热器的最佳实施仅由中央、中心、圆形加热组件及环绕中央加热组件的至少一个环形居中加热组件组成。在一相当特殊实施例中，加热器经塑形如同圆形的分段。为了实现对化学品的对应全面温度施加，在化学品与样本固持器以及加热面与加热器之间发生相对旋转。加热器的此特殊形状主要用于补偿局部不同热耗散性质。优选地在此特殊实施例中，加热器移动以使得流体不经受任何不必要波动。以尽可能小的衬底固持器的旋转速度达到最理想的化学品与样本固持器之间的相对旋转。此处每分钟转数小于3000、优选地小于1000、更优选地小于500、最优选地小于100、尤为最优选地小于10、最优选小于1。在一相当特殊实施例中，样本固持器及加热器可朝向彼此相对移动。
优选地加热器根据本发明在加热面上经加热至大于25℃、优选地大于100℃、更优选地大于200℃、最优选地大于300℃、尤为最优选地大于400℃的加热温度。此处温度向上或下调节的准确度或偏差特别优于10℃、优选地优于5℃、更优选地优于1℃、最优选地优于0.1℃、尤为最优选地优于0.01℃。在相当特殊实施例中，液体的温度始终保持处于接近或甚至稍微高于燃点，这是因所要处理(特别清洁)可在此温度范围中高效地实施。
加热器布置在距衬底表面或要清洁的衬底上的液体或清洁液体(特别化学品)的表面的距离处。尤其是，在清洁工序期间，根据本发明可需要改变加热面距清洁流体的表面的距离以使得加热器移动远离流体表面或接近其。加热器的优选距离小于100mm、优选地小于50mm、更优选地小于25mm、最优选地小于10mm、尤为最优选大于1mm。
尤其是，根据本发明对某一应用规定，优选地根据经验判定的距离走廊经指定且保存于用于控制装置及工序步骤的控制设备中。在距离走廊内，加热面可正交于衬底表面移动。根据本发明的移动特别实施为借助对应驱动构件的线性移动。
在第一优选实施例中，传感器整合于加热器中，使用该传感器可判定液体表面的温度。
在第二次优选但可设想实施例，传感器整合于样本固持器中在要清洁的衬底下方。此实施例的缺点是位于已安装于样本固持器中的传感器与化学品之间的组件可使温度失真及掺假，这是因为热可在自化学品至传感器途中经由热对流及热辐射而部分地损失。
根据本发明，将可设想由校准槽池及校准衬底对传感器的校准。在本发明说明书的下文中，主要阐述优选第一实施例。
传感器的准确度特别优于10℃、优选地优于5℃、更优选地优于1℃、最优选地优于0.1℃、尤为更优选地优于0.01℃。根据本发明，传感器可优选地是温度计、辐射热计或高温计。温度优选地在无需接触的情况下测量，以便防止化学品被非想要金属污染且必须尽可能几乎不清洁温度测量装置。根据本发明，将可设想由直接浸入液体中的温度传感器对温度的测量。此传感器不提供经局部解析温度数据，而是整个液体的极其准确平均温度。在又一更优选实施例中，数个温度传感器沿着在液体体积的液位处边界液体的样本固持器的边缘安装且因此允许沿着液体的周边测量温度。
加热器可具有一个以上传感器和/或多个传感器类型。优选地存在多个传感器，特别对称地分布于加热器上方，最优选地以对称图案的形式布置在加热器上，特别在加热面上。以此实现液体表面的温度分布的原位记录。若使用数个传感器是不可能或不期望，则单个传感器优选地位于加热器的中心中。
根据本发明的一方面在于将加热器预加热至给定温度。根据本发明的温度特别高于清洁温度，这是因为在加热面上已产生的热量并非无损失地接触液体表面，而是部分损失。对极其诸多应用方案而言，加热器的温度高于化学品的燃点。在达到加热器的目标温度之后，对液体表面上的温度的测量开始。若实际温度低于给定额定温度(液体温度)，则减少加热器与液体表面之间的距离。可设想使加热器朝向液体表面移动或通过使样本固持器上升来使液体表面朝向加热器或加热面移动。第一实施例是优选的，这是因为化学品因此不沿z方向移动且因此具有安稳表面。在本发明说明书下文中，始终阐述其中加热器移动的优选实施例。
通过取决于调节环路的算法的马达控制而发生移动较接近。通过使特别布置在加热板上的加热面接近液体表面，针对所产生热流桥接的距离减少且因此在相同热输出下加热器与液体表面之间损失较少热。
如果实际温度大于额定温度，借助通过调节环路使加热器移动远离液体表面间接地反生冷却，因此引发针对热流桥接的较大路径(加热面与液体表面之间的距离)。由于较大路径，更多热数量在对应热数量到达液体表面之前自热流损失。由于液体、衬底及根据本发明的整个装置自身的连续上升热释放，因此发生恒定冷却且以此方式发生实际温度收敛至额定温度。
用于加热器沿z方向(正交于加热面和/或液体表面和/或衬底表面)的线性移动的马达及用于判定液体表面的温度的传感器特别经由控制电路彼此连接。控制电路优选地是软件和/或硬件成比例积分微分控制器(PID控制器)。
根据本发明的另一方面，一方面在于不仅衬底或衬底固持器而且加热器皆不需要连续改变其温度。衬底固持器和/或加热器的温度改变因此是成本密集、单调且难以控制。此主要在衬底控制器和/或加热器具有高热容量及低导热率且因此当要改变的温度差较大时温度的变化花费对应较长时间时适用。根据本发明，仅加热器保持处于恒定温度处，就加热面上的加热器已达到给定加热面温度的方面而言，特别唯一地经由加热器的加热面沿z方向的接近或移动而发生对液体温度的调节。加热器通过PID控制器及温度传感器在其z位置中的测量数据而移位以使得实际温度尽可能适合地等于额定温度、剥除的工序温度。
根据本发明的另一方面在于加热器不再需要进入化学品中，因此在无需接触的情况下加热。此同时解决若干问题。首先，当将已处于温度的加热器或是冷的且此后处于温度的加热器浸入至化学品中时可发生由过加热所致化学品的自发性或至少缓慢蒸发。这根据本发明避免。
其次，当加热器未浸入时化学品及因此衬底的表面未被加热器的金属污染。加热器特别涂覆有可溶解于化学品中且因此也在化学品对要移除的层起作用之前和/或在其期间和/或在其之后污染衬底表面的不同金属；这可当诸如例如微芯片或存储器芯片位于此处时导致严重问题。
第三，至少大大地防止化学品对加热器的表面的污染。此外，使用已被化学品污染的加热器导致极其不均匀温度分布；这将因此对要清洁的下一批次具有不利影响。不均匀温度分布主要由于在对应高温下化学品可固化于加热器的表面上且形成极其难以移除的固化硬皮的事实而发生。由于这些杂质通常不规则地出现于加热器的表面上，因此其也对温度分布具有对应效应。杂质的随机分布导致不均匀温度分布的形成，这是因为热可以较难地自加热器在杂质的部位释放。
根据本发明的另一方面在于通过将液体施加于衬底的仅一侧上，衬底的相对侧未被污染。此外，通过加热加热器，仅接近表面(因此液体层)的衬底的区经热负载，以使得在将液体离心分离且移除衬底之后，新衬底可立即定位在衬底固持器上而不必提前等待衬底固持器和/或加热器的单调冷却工序。如果举例来说化学品在可加热衬底固持器上面经加热，则整个衬底将经充分加热。此外，下一仍冷却衬底可在载入至热衬底固持器上时被损坏。因此，在加载新衬底之前，衬底固持器将必须冷却；此将与能量、时间及成本相关联。
在根据本发明的实施例中，温或热液体经离心分离且加热器移动至具有比在清洁期间大的距离的安全位置中。随后或同时，将已经处理至完成的衬底移除。留下用于清洁下一衬底的相对冷却、清洁衬底固持器。
在衬底交换或卸载及加载新衬底期间，加热器可继续根据本发明保持处于加热温度以使得加热可通过加热器在几分之一秒内接近而在载入新衬底且施加新液体体积之后立即发生。通过经由接近期间的加热器及对应过早停止加热器中的温度传感器的持续温度测量来防止化学品的自发性蒸发。
根据本发明的另一概念在于根据本发明的装置可管理衬底固持器及衬底的不同热损失。根据本发明，因此具有不同厚度、不同层及不同材料的不同衬底可用如根据本发明的相同设备处理。
在一特殊实施例中，加热器经制作为分段加热器。根据本发明的分段加热器经定义为已经划分成个别分段且借助其可在每一个别分段中单独局部触发加热温度的加热器。特别优选地在每一分段中，布置能够测量在对应分段正下方的液体表面的温度和/或各别分段的加热温度的至少一个温度传感器。
此处根据本发明可规定加热器的分段在平面图中经制作为矩形。在一替代实施例中，分段设计成环形，其中每一环可沿着其周边划分多次。在另一实施例中，存在准确两个环分段，一个在边缘上且一个在中心中。在一相当特殊实施例中，分段经实施为蜂巢状，且因此六边形。
优选地，根据本发明的实施例具有防止加热器浸入化学品中的安全装置。此处，该安全装置可是对液体敏感起反应且横向附接至加热器的销和/或可是光学距离测量设备和/或将闭合且激活保险装置的电流触点。
尽管在根据本发明的实施例中，衬底固持器中不设置加热器，但在某些情形中，除了与衬底固持器分离的根据本发明的加热器外，将额外加热器直接安装至衬底固持器中或仅使用已安装于衬底固持器中的一个加热器也可是有利的。这样的加热器将主要对温度均匀性、用于预加热或维持温度重要。具有经安装加热器的衬底固持器于是只不过具有在再加载之前必须发生冷却至根据本发明的对应方法要求此冷却起始状态的程度的缺点。关于温度传感器、分段、用于主动温度调节的平移移动等提供用于与衬底固持器分离的根据本发明的实际加热器的所有考虑因素同样适用于已安置于衬底固持器中的加热器。必须特别注意到，已安装于衬底固持器中或下方的加热器也可进一步经设计以使得其可在衬底固持器上朝向或远离衬底固持器执行横向移动。以此方式，自底部对液体或整个衬底的根据本发明的主动温度调节继而非通过加热器的主动加热和/或冷却而是通过加热器至衬底上或远离衬底的移动而实现。最高效实施例将尤其是在于对应厚中空轴件，其中附接至第二提升轴件的根据本发明的加热器可在中空轴件内朝向衬底或远离衬底移动。当然，加热器也可静态安装于衬底样本固持器中。
要处理的衬底在清洁工序期间优选地由液体完全覆盖。
根据本发明的清洁优选地在特别可气密密封清洁室中发生，该特别可气密密封清洁室可经抽空且可通过提起盖来进入。清洁室可经抽空至小于1巴、优选地小于1毫巴、更优选地小于0.1毫巴、最优选地小于0.01毫巴、尤为最优选地小于0.0001毫巴绝对压力的压力。优选地，此抽空在添加液体之前发生。对应低压力将允许大部分液体以过低温度沸腾。但抽空可将非所要气体成分(主要氧气)自室移除且以此方式使该室准备用于用对工序有利的所要气体(优选地用于火焰及火灾抑制的惰性气体)清洗并填充。
清洁室优选地具有可完全自动控制及程序化的排气控制。排气管线的体积流量介于1m3/h与1000m3/h之间、优选地介于50m3/h与750m3/h之间，最优选地介于100m3/h与500m3/h之间，尤为优选地介于70m3/h与150m3/h之间。
在一特殊实施例中，可能经由阀门用气体填充清洁室。清洁室可然后优选地也曝露于过压。此处压力大于或等于0.001毫巴、优选地大于0.1毫巴、更优选地大于1毫巴、最优选地大于1巴、尤为最优选地大于5巴。在载入衬底之后抽空该室(尤其是至小于1巴、优选地小于1毫巴、更优选地小于0.1毫巴、最优选地小于0.01毫巴、尤为最优选地小于0.0001毫巴的压力)以移除非想要空气成分且随后用有益于根据本发明的工序的气体(尤其是具有上文所提及参数)填充尤其有利。该气体优选地是通过其替换或代替氧气来减少化学品的点燃临限值且其优选地自身无法氧化或可仅以大难度氧化的气体。此气体的实例将是氮气、氦气、氩气及氪气。具有特别低热容量及高导热率的气体也可是特别优选。热容量愈低，气体每单位温度可储存越小热量且当也在加热器上起始温度改变时化学品表面上的热改变的延迟应越小。系统应因此当使用具有尽可能低的热容量的气体时具有尽可能低的热惯量。所使用气体的热定热容量应因此小于10J/(g*K)、优选地小于5J/(g*K)、更优选地小于2J/(g*K)、更优选地小于1J/(g*K)、最优选地小于0.5J/(g*K)，尤为最优选地小于0.1J/(g*K)。同时，热应自加热器尽可能快速地传输至化学品。气体的导热率应对应地较大。导热率应因此大于10-3W/(m*K)、优选地大于10-2W/(m*K)、更优选地大于10-1W/(m*K)、最优选地大于1W/(m*K)、尤为最优选地大于10W/(m*K)、最优选地大于100W/(m*K)。由惰性气体及负责高效热接触的气体组成的气体混合物也可特别优选地混合。
在衬底经安装之后经由软管和/或喷嘴将液体施加至衬底。当使用喷嘴时，优选地一个以上喷嘴、更优选地5个以上喷嘴、更优选地10个以上喷嘴、最优选地50个以上喷嘴用于施加液体。特别优选地，软管和/或喷嘴也可位于衬底固持器中以使得已移动极其接近衬底固持器的加热器不抑制化学品的沉积。
液体在其沉积于衬底的表面上之前优选地在热交换器上方流动。以此方式，已达成液体的预加热。热交换器的热源可是加热器和/或所离心分离的旧液体的废热和/或电加热。
在使化学品自衬底的表面离心分离之后，可用新化学品和/或水来发生清洁。
在清洁工序结束时，可在移除前用DI水(去离子水)清洁衬底。清洁优选地经由一或多个喷嘴发生。
根据一有利实施例，根据本发明的装置配备有内部灭火系统，该内部灭火系统具有火警报警器和/或至少一个抽吸口和/或一个馈送口用于用惰性气体清洗。通过使用灭火系统、可经抽空且可填充有惰性气体的室以及可主动控制调节器，因此根据本发明特别简单加热液体超过其燃点而不会发生自发性点燃。因此，根据本发明，首先阐述可在无液体点燃的情况下以控制方式使液体保持在温度上超过其燃点的设备。
根据本发明的用于清洁衬底的表面的工序特别需要以下步骤中的一或多项，优选地按以下序列：
-将要清洁的衬底载入至衬底固持器上，特别借助形成用于保持(清洁)液体的槽，
-将特别经预加热(清洁)液体沉积于衬底表面上，
-接近加热器的特别经预加热的加热面且连续测量加热面上的加热温度和/或液体表面上的清洁温度，
-保持加热器处于优选z位置在液体表面上方的定义距离处，其中确保液体表面具有所要清洁温度，
-连续测量液体表面的温度，只要需要对应地重新调整加热器的z位置及距离，
-实施清洁工序直至衬底的表面经清洁为止，
-使加热器移动至安全位置中，
-将化学品自衬底表面离心分离，特别在槽的一个边缘上方，该边缘用斜坡平坦化，
-用DI水再冲洗及清洁衬底表面，
-将经处理衬底自装置移除。
指定序列的某些步骤不必实施。此外，可设想未提及步骤插入至上文所提及序列中。也将设想数个步骤的并行执行。
根据本发明的装置是优选地群集系统的部分、更优选地真空群集系统的部分、更优选地高真空群集系统的部分、尤为最优选地是超高真空群集系统的部分。
根据本发明，根据本发明的实施例可因此放置于经由至少一个闸与真空群集的中央室分离的模块中。根据本发明的实施例位于其中的模块的大气压与其它模块(尤其是与真空群集的中央室)的分离可由闸控制。
真空群集可经抽空至小于1巴、优选地小于10-3毫巴、更较低小于10-5毫巴、最优选地小于10-8毫巴的压力。
根据本发明的装置位于其中的模块可优选地经抽空至小于1巴、优选地小于10-3毫巴、更优选地小于10-5毫巴、最优选地小于10-8毫巴的压力，优选地独立于真空群集。
若存在和/或在对图的随后阐述中揭示装置的特征，该特征也应视为解释为方法的特征且反之亦然。
附图说明
将自权利要求书及附图中对图的以下阐述将明了本发明的其它特征及实施例。
图1展示根据本发明的装置的一实施例的示意性剖面图，
图2a展示根据本发明的加热面的发明性第一实施例的示意性平面图，
图2b展示根据本发明的加热面的发明性第二实施例的示意性平面图，
如2c展示根据本发明的加热面的发明性第三实施例的示意性平面图，
图2d展示根据本发明的加热面的发明性第四实施例的示意性平面图，
图2e展示根据本发明的加热面的发明性第五实施例的示意性平面图，
图2f展示根据本发明的加热面的发明性第六实施例的示意性平面图，及
图3展示具有根据本发明的装置的根据本发明的群集系统的示意图。
在各图中，为图解说明起见，相同部件或具有相同动作的部件经标记有一致组件符号，其中用于图解的大小比率非按真实比例。
具体实施方式
图1展示根据本发明的处理模块1的一实施例。处理模块1由下部壳体半体2及上部壳体半体3组成。壳体半体2、3是选用的，但优选地使用，特别作为可密封版本。上部壳体半体3优选地经制作为盖，该盖可移除或绕铰链举起或倾斜，特别由控制装置控制。壳体半体2、3优选地制作为气密式以使得内部空间18可经抽空或曝露至过压至大气压。
在下部壳体半体2内，布置衬底固持器4。衬底固持器4特别固定于提升轴件7上。提升轴件7优选地不仅允许衬底固持器4的旋转运动而且允许其沿z方向的移动以便简化衬底10的负载。提升轴件7由对应马达8控制。马达8可覆盖有保护套9以便大大地防止当(清洁)液体19自衬底10离心分离时被(清洁)液体19污染
根据本发明的可设想的衬底固持器4的实施例优选地对应于就此而言所参考的专利申请案PCT/US2012/066204的实施例中之一。根本上，衬底固持器4应经设计以使得经由热传导的热流量最小化且尽可能多地仅发生来自位于衬底固持器上面的加热设备5的侧的单侧加热。若加热器也应附接于衬底固持器4下面，则经由热传导的热流量最大化。
衬底固持器4尤其是具有槽形状，具有特别环形肩部4r用于在衬底10的背面10r上(优选地仅在侧边缘区中)容纳该衬底，其中衬底10的内部区至少大部分地未被支撑且布置在槽腔部4h上面。
衬底10及衬底固持器的环区段4s形成特别槽形液体容器4f。该液体容器优选地相对于衬底的背面10r密封。
加热设备5的具有提升轴件7'及加热器6的马达8'至少部分地位于上部盖3内且优选地固定于其上。加热器6可经由提升轴件7'沿z方向调整。将轴件执行为提升轴件7'也允许加热器6的旋转；这可导致对应优选且主要更均匀温度分布。也将设想将提升轴件7'执行作为简单线性装置，同时发生通过提升轴件7的加热器6与衬底固持器4之间的相对旋转运动。
加热器6具有加热面6u，该加热面布置成与衬底表面10s相对且根据本发明可朝向衬底表面10s及远离其沿z方向移动。
根据本发明的处理模块1的内部空间18可经由抽吸开口12抽空。也可设想经由抽吸开口12及连接至其的抽吸管线13引入气体或气体混合物。因此，在真空泵与抽吸开口之间，可安装阀门(未展示)，该阀门在成功抽空之后允许切换至气源。也可设想通至内部空间18的独立于抽吸管线13的额外单独馈送管线或数个馈送管线。
具有要移除的层17(特别抗蚀剂)的衬底10经定位且固定于衬底固持器4上。此后，发生经由沉积系统11的(清洁)液体19的沉积。液体19优选地已经预加热。
加热器6在加热面6u上经加热至加热温度TH。位于加热面上、特别布置在加热面6u的中心中的温度传感器15或数个温度传感器测量加热面6u上的加热温度T和/或液体表面19f上的液体19的清洁温度TR且经由PID控制器(未展示)控制加热器6的位置直至液体19具有给定清洁温度TR。
图2a至图2f展示根据本发明的加热器的数个实施例6、6'、6"、6'''、6IV、6V。展示六个不同加热器6、6'、6"、6'''、6IV、6V的加热面6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV。
在根据本发明的第一实施例中，加热器6由全面加热面6u(由各别分段组成)组成。温度传感器15位于全面加热面6u的中心中。
在根据本发明的第二实施例中，加热器6'由加热面6u'组成，该加热面由圆形的分段16'组成。每一圆形分段16'(直至在中心中的)具有数个(特别三个)温度传感器15，该温度传感器经布置而特别均匀地(优选地各自以120o的角距离)分布于周边上。
在根据本发明的第三实施例中，加热器6''由在其中心中分别存在温度传感器15的矩形分段16'组成。
在根据本发明的第四实施例中，加热器6'''由在其中心中分别存在温度传感器15的蜂巢状六边形分段16''组成。
在根据本发明的第五实施例中，加热器6IV基本上对应于第二实施例，仅具有少数，特别准确地两个圆形分段16。
在根据本发明的第六实施例中，加热器6V经设计为可特别绕圆形的中心旋动的圆扇形16'''。
在根据图3的一实施例中，根据本发明的装置作为处理模块1布置在群集系统20中，更优选地真空群集系统的部分、更优选地高真空群集系统的部分、尤为最优选地超高真空群集系统的部分。处理模块1可经由至少一个模块闸门26与群集系统20的中央室21分离，特别密封。根据本发明，处理模块1的大气压与其它模块25(特别自中央室21)分离可由模块闸门26控制。
群集系统可经抽空至小于1巴、优选地小于10-3毫巴、更优选地小于10-5毫巴、最优选地小于10-8毫巴的压力。
处理模块1(优选地独立于中央室21或其它模块25中的压力)可经抽空至小于1巴、优选地小于10-3毫巴、更较低小于10-5毫巴、最优选地小于10-8毫巴的压力。
在中央室21内，机器人28将衬底10自模块25中的之一传输至处理模块1。衬底10首先经由用于传入衬底的FOUP22的闸24行进至中央室21。在于群集系统20内成功处理衬底10之后，机器人28经由输出FOUP23中的FOUP闸24沉积衬底10。
附图标记列表
1 处理模块
2 下部壳体半体
3 上部壳体半体
4 衬底固持器
4f 液体容器
4r 环形肩部
4s 环区段
5 加热设备
6, 6', 6", 6''', 6IV, 6V 加热器
6u, 6u', 6u", 6u''',6uIV, 6uV 加热面
7，7’ 提升轴件
8，8’ 马达
9 保护套
10 衬底
10r 背面
10s 衬底表面
11 沉积系统
12 抽吸开口
13 抽吸管线
14 排出口
15 温度传感器
16，16'，16"，16"' 加热分段
17 层
18 内部空间
19 液体
19f 液体表面
20 群集系统
21 中央室
22 输入FOUP
23 输出FOUP
24 闸
25 模块
26 模块闸门
28 机器人

Claims (10)

1.一种通过将液体(19)施加至衬底表面(10s)或存在于该衬底表面(10s)上的层(17)来处理衬底(10)的衬底表面(10s)的方法，其中通过布置在该衬底表面(10s)上面的加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)加热已施加至该衬底表面(10s)上的液体(19)，其特征在于通过使该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)接近和远离来使该液体(19)的温度TR保持恒定。
2.如权利要求1所述的方法，其中该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)的加热面温度TH至少在处理期间，特别另外在要清洁的衬底(10)的更换期间和/或在预加热阶段期间保持恒定。
3.如权利要求1或2之一所述的方法，其中该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)在该处理期间平行于该衬底表面(10s)布置。
4.如上述权利要求之一所述的方法，其中其背面(10r)背对该衬底表面(10s)的该衬底(10)是由特别可旋转衬底固持器(4)固持。
5.如上述权利要求之一所述的方法，其中该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)具有1mm、特别10mm、优选地25mm、更优选地50mm、又更优选地100mm的最小距离。
6.如上述权利要求之一所述的方法，其中该温度TR特别仅通过对该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)的该接近和远离的控制/调整而保持恒定，特别该温度TR的偏差小于5℃、优选地小于1℃、更优选地小于0.1℃、又更优选地小于0.001℃。
7.如上述权利要求之一所述的方法，其中至少在处理期间特别通过优选地附接至该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)的至少一个温度传感器(15)来测量该温度TR和/或该加热面温度TH。
8.一种用于通过将液体(19)施加至衬底表面(10s)或存在于该衬底表面(10s)上的层(17)来处理衬底(10)的衬底表面(10s)的装置，该装置具有：
-加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)，其布置在该衬底表面(10s)上用于加热已施加至该衬底表面(10s)的该液体(19)，
-用于使该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)接近和远离且使该液体(19)的温度TR保持恒定的构件。
9.如权利要求8所述的装置，其具有用于容纳其背面(10r)背对该衬底表面(10s)的该衬底(10)的特别可旋转衬底固持器(4)。
10.如权利要求8或9所述的装置，其具有至少一个温度传感器，该至少一个温度传感器优选地附接至该加热面(6u、6u'、6u"、6u'''、6uIV、6uV)用于测量该温度TR和/或加热面温度TH。
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