CN109643675A - 用以利用具有多孔性材料的支持滚子处理基板的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用处理液处理基板的装置，其包含被支撑为可旋转的至少一支持滚子，在操作期间，其上搁置一待处理基板。该支持滚子包含一中空圆柱，其包含在操作期间其上搁置该待处理基板的一多孔性刚性材料。为了用该处理液处理该基板的至少一表面，该装置经组配为在操作期间经由该至少一支持滚子的该中空圆柱的内部可输送处理液通过该多孔性刚性材料到该中空圆柱的外表面。该装置经组配为可用该处理液处理形式为板状独立晶圆的多个基板，在该处理期间该基板在该装置中前后地及/或并排地排列，且在一传送平面中传送该基板。

Description

用以利用具有多孔性材料的支持滚子处理基板的装置和方法
技术领域
本发明有关于用以处理基板的装置及方法，特别是，有关适用于利用在操作期间搁置水平定向基板于其上之至少一支持滚子来处理该基板的装置及方法。
背景技术
从美国专利第US 3 616 742 A号可知，多孔性滚子可用来传送平坦物品，亦即，膜片，且先后用显影液、定影液及冲洗溶液来处理它。在此，为了在平面中水平式传送期间润湿膜片，通过由塑胶制成像软海绵的滚子传送来自内部的液体。
用以处理硅晶圆的方法从德国专利第DE 10 2007 063 202 A1号可知，其中，在第一步骤，从上而下施加/喷洒蚀刻溶液，且在第二步骤，为了抛光蚀刻(polishingetching)，从下而上用蚀刻溶液润湿取向与第一步骤相同的硅晶圆。为了使硅晶圆大部份被浸入含蚀刻溶液的池子，利用传送滚子来达成从下而上的润湿。
用于单面湿化学处理硅片的方法从欧洲专利第EP 1 733 418 B1号可知，其中，为了电绝缘它的顶部及底部，利用位于液池(liquid bath)中的传送滚子，只间接地用蚀刻液从下而上润湿硅片。
从欧洲专利第EP 0 376 207 A2号可知用于以光阻剂涂覆例如半导体晶圆之晶圆的装置。可旋转滚子相对于两个挡墙(dam)地配置，致使在挡墙中之一者与经由滚子传送的晶圆之间形成弯月液面(meniscus)，藉此润湿晶圆的底部。该滚子可为平滑圆柱形杆体。用杆体上的凹槽可改变润湿。用供应单元实现液体供应以及用杆体支持单元引导杆体。
从美国专利第US 5,270,079,A号可知利用多孔性涂布机涂覆基板的方法，例如硅晶圆。该涂布机经配置成在浴盆中静止不动且使用形式为真空夹头的传送构件引导基板通过涂布机。基板与涂布机隔开，使得在涂布机与基板之间形成弯月液面。从美国专利第US4,370,356号可知类似的方法。
从世界专利第WO 2015/017331 A1号可知用于加工基板的方法，其中，基板的移动经由传送滚子，其中，为了供应处理液给基板，在传送滚子之间配置有开放或多孔顶侧的贮器。
发明内容
构成本发明之基础的目标是提供允许用处理液处理基板的替代装置及方法。
构成本发明之基础的目标是用根据请求项1之装置与根据请求项16之方法实现。
根据一具体实施例，一种用处理液处理基板的装置包含被支撑为可旋转的至少一支持滚子，在操作期间，其上搁置一待处理基板。此支持滚子包含一中空圆柱，其包含在操作期间其上搁置该待处理基板的一多孔性刚性材料。为了用该处理液处理该基板之至少一表面，该装置经组配为在操作期间经由该至少一支持滚子之该中空圆柱的内部可输送处理液通过该多孔性刚性材料到该中空圆柱之外表面。
根据一具体实施例，一种利用此一装置以处理液处理基板的方法，其包含：为了用该处理液处理该基板之至少一表面，经由该至少一支持滚子的内部，输送处理液通过该多孔性刚性材料到该中空圆柱之外表面。
本发明的具体实施例基于以下发现：包含有多孔性材料或由多孔性材料制成之外部中空圆柱的滚子可用作基板的支撑物同时用处理液处理基板的下表面，其中，润湿基板的下表面经由经由中空圆柱的内部输送处理液且通过该多孔性中空圆柱到基板的下表面。因此，本发明的具体实施例一方面允许均匀的处理，以及另一方面提高弹性，因为可轻易改变所使用的处理液，且在设有多个支持滚子时，经由不同的滚子可供应不同的处理液。
附图说明
接着参考附图详述本发明的具体实施例，其中：
图1示意图示用以利用多孔性滚子处理基板之装置；
图2以横切基板之移动方向绘出的剖面示意图示用以处理基板的装置；
图3以纵切基板之移动方向绘出的剖面示意图示图2的装置；
图4的透视图示意图示3个支持滚子；
图5a的透视图示意图示包含轴承构件的3个支持滚子；
图5b的横截面图示意图示包含轴承构件的支持滚子；
图5c及图5d示意图示不同的轴承构件；
图6示意图示支持滚子；
图7示意图示包含整平构件(leveling means)的支持滚子；
图8示意图示有结构化表面的支持滚子；与
图9示意图示经组配为可用以处理并排地及/或前后地排列之多个基板的装置。
具体实施方式
图1的透视图图示用以处理基板的装置之具体实施例，其包含支持滚子10。如图示，支持滚子10被配置在支持滚子之轴向侧部的轴承12支撑为可旋转。例如，轴承12可为滚珠轴承。支持滚子10包含含有在操作期间其上搁置待处理基板14之多孔性刚性材料的中空圆柱13。在多个具体实施例中，该多孔性刚性材料暴露于外面以便搁置待处理基板14于多孔性材料上。
为了用处理液处理基板的至少一表面，亦即，基板的下表面，该装置经组配为在操作期间可经由中空圆柱13的内部输送处理液到中空圆柱13的外表面。结果，从下而上润湿该基板。用以输送处理液到支持滚子10的构件可包含处理液贮器16与使处理液贮器流体耦接至支持滚子之中空圆柱内部以便供应处理液到支持滚子10的流体管路18。以足以克服多孔性材料中之诸孔之阻力的压力，供应该处理液。所需压力取决于多孔性材料的孔径。
结果，多个具体实施例提供基板的单面处理。基板在此应理解为有用一或多个(周向)侧边区互相连接之两个主要表面的板状体。单面处理在此应理解为此一处理处理基板的一主要表面，或甚至此一处理是处理基板的一主要表面与至少部份处理基板的侧边区。
在多个具体实施例中，支持滚子10可为经组配为在处理期间可传送基板的从动支持滚子(传送滚子)。如图1所示，在多个具体实施例中，该装置可包含在传送方向配置在支持滚子10前面及后面的附加支持滚子20、21。支持滚子10、20及22经配置成可提供基板14的水平传送平面。在多个具体实施例中，支持滚子20及21可为从动传送滚子，其中，支持滚子10可为从动或非从动滚子。支持滚子20及22可包含与支持滚子10相同的结构。在多个具体实施例中，多个支持滚子可为基板的传送构件使得不需要独立的传送构件。在多个替代具体实施例中，可为基板提供经由支持滚子(s)来引导基板的不同传送构件，例如形式为与基板一起移动的捕捉元件，或形式为真空夹头。
在操作期间，用本身用作传送滚子的支持滚子或者是用与支持滚子分离的传送构件，使基板在水平方向移动越过支持滚子。支持滚子10在方向25旋转。当支持滚子用作传送滚子时，它在操作期间藉助磨擦来驱动基板且使它在传送方向移动。当支持滚子在操作期间只用作润湿滚子且本身不被驱动时，则滚子可一起随着搁在支持滚子上且移动越过它的基板旋转。
支持滚子的中空圆柱包含刚性多孔性材料或由刚性多孔性材料形成。刚性材料在此应理解为它是不会变形的材料，亦即，硬挺且无弹性，使得在不破坏彼之结构下不会变形。在多个具体实施例中，该刚性多孔性材料被暴露使得基板在操作期间搁在多孔性材料上。在多个具体实施例中，多孔性材料的孔可包含在0.2微米至1毫米之间的平均直径，特别是在0.2微米至100微米之间。在多个具体实施例中，该多孔性材料可包含均匀分布的孔。在多个具体实施例中，该多个孔可在支持滚子之轴向呈均匀分布且在径向(亦即，在滚子厚度)有孔径梯度。在多个具体实施例中，该多孔性材料可具有不污染基板且对处理液或数种处理液有抵抗力的耐磨性。在多个具体实施例中，该多孔性材料可为烧结材料。在多个具体实施例中，该多孔性材料由塑胶制成，例如PTFE、PE、PVDF。替换地，该多孔性材料可由烧结金属制成。
在多个具体实施例中，为了支持处理液在接触基板之后的润湿及排泄，可用化学、物理及/或机械方式功能化在表面上的多孔性材料。在多个具体实施例中，可处理或功能化该表面或表面的区域以便有疏水性或亲水性。
图2为具体实施例以横切基板之移动方向绘出的剖面图。支持滚子10在此经由在第一轴向末端的内部滚子轴承30被支撑为可旋转且经由在第二轴向末端的外部滚子轴承32被支撑为可旋转。此外，在第二轴向末端处，流体管路34经由旋转耦合器(rotarycoupler)36流体耦接至支持滚子10之中空圆柱的内部38。该装置包含含有处理液的液体贮器40。液体贮器40配置在支持滚子10下面且经组配为可容纳处理液，处理液通过中空圆柱13的孔到达支持滚子10的外表面且从支持滚子10滴落，如图2的箭头42所示。为了从液体贮器输送处理液到支持滚子10内部，流体管路34经由泵浦44流体耦接至在液体贮器中的处理液。
视需要，该装置可包含经组配为可吸入在处理期间形成之蒸气或气体的抽吸构件46。该抽吸构件可沿着基板14的移动方向24纵向延伸，如图3所示。也如图3所示，轴线互相平行的复多个对应支持滚子可沿着传送方向24前后地排列且界定基板14在图3图示为断线的水平传送平面T。在图2及图3中，抽吸构件图示成在传送平面11下面。不过，显然，为了实施从侧面或从上面的抽吸，该抽吸构件也可配置在传送平面11的侧面或上面。该抽吸构件也可配置在滚子之间。在多个具体实施例中，可提供用于向下压然后从传送平面上面吸出蒸气的构件，藉此保护基板的表面。
视需要，例如在传送平面T下面，可提供用于将附加媒介喂到基板14及/或支持滚子10上的装置，如图2中用元件符号47示意图示者。
一般而言，在操作期间，处理液在压力下被泵送到支持滚子的内部使得处理液流动(扩散)通过多孔性中空圆柱的墙体且在滚子表面上产生液膜(全部为较佳)。从那里，它与基板的下表面接触以便处理它，然后垂直流动，如图2及图3中的箭头42所示，例如。
如前述，多个具体实施例包含在基板之传送方向前后地排列的复数个支持滚子。作为示范地，图4图示有3个滚子的配置，其中，不过，显然，该装置可包含不同个数的相应滚子。根据图4，该支持滚子在轴向48的两端使用轴承板50及52与例如滚珠轴承的轴承被支撑为可旋转，亦即，在轴向两端。在有多个支持滚子的具体实施例中，最好提供用于直接且与其他支持滚子分开地将处理液喂到支持滚子中之至少一些或全部的构件。
在多个具体实施例中，该装置另外包含轴承构件，其包含在支持滚子被支撑为可旋转的部份之间与中空圆柱外表面之一部份相对立的表面，致使对于支持滚子与轴承构件，被输送通过内部到中空圆柱外表面的处理液为流体静力学或流体动力学的液体轴承。对立表面之间可能由于有一距离而产生流动阻力，这时经受压力被驱动离开支持滚子表面的处理液会在对立表面之间形成压力，藉此可实现轴承效应。在多个具体实施例中，该轴承构件配置于基板或多个基板会在处理期间在其中传送的传送平面下面，该传送平面通常是水平的。
图5a图示一具体实施例，其中，各支持滚子10有形式为与其相关联之半圆柱壳60的对应轴承构件。该半圆柱壳有大于相关支持滚子的直径且半圆柱壳60的内表面以在其间有一距离的方式与相关支持滚子的下半部相对立，使得在其间形成液膜，它为支持滚子的液体轴承。不同支持滚子10的轴承构件60彼此分离且不形成共用的液池。
图5b的横截面图示用于4个支持滚子之对应半圆柱壳60的配置。可见，与不同支持滚子相关联的轴承构件60在传送方向24互相隔开。液膜62在支持滚子10与由支持滚子及轴承构件组成之各个滚子单元的轴承构件60之间形成。在多个具体实施例中，相邻滚子之间的距离，与基板在传送方向的长度有关，可致使基板会永远搁在至少两个滚子上。在多个具体实施例中，相邻滚子之间的距离可小于基板长度的一半。
图5b因此图示用处理液均匀润湿基板14的原理。该处理液经由设有多个开孔的充填管72进入接触在该充填管72与基板14搁在其上之支持滚子10的中空圆柱13之间的空腔74，其中，传送方向再度用箭头24表示。例如关于彼此之间的距离与图案(例如，螺旋图案)，可大幅改变充填管72中之开孔的开孔对称性。为了分配中空圆柱13内的处理液，带有开孔及间隙的充填管72用作分配器系统。在操作期间，该处理液经由中空圆柱的孔流出且润湿基板14。各个支持滚子10被由在传送平面下面之相关轴承壳60与支持滚子有间距造成的液体轴承支撑。此外，藉助转动的支持滚子10，轴承壳60可使形成于支持滚子10上的液膜平整。此外，用轴承壳60大幅减少处理液所需的总容积。
在图示具体实施例中，该轴承壳装在传送平面下面。可调整轴承壳的张角(opening angle)及/或两个滚子单元之间的距离，致使至少两个相邻轴承壳不会接触。例如，该轴承壳可由对化学品有抵抗力的材料形成，且最好由PTFE，PE，PVDF制成。
因此，多个具体实施例允许增加该支持滚子从而润湿单元及/或传送单元的刚性及直线性，藉此，经由在传送平面下面提供以液体轴承支撑支持滚子的液体轴承构件，允许连续均匀处理基板。在液体从多孔性中空圆柱流出时，支持滚子因此会被液体轴承支撑，这为转动滚子提供增加的稳定性。
在多个具体实施例中，经由用均匀分布于传送滚子之多个子区或全长因而于至少一基板的轴承构件(例如，轴承壳)使液膜在滚子表面上均匀地分布，该轴承构件另外提供增加的处理均匀性。被消耗或反应的处理液与反应产物可从基板排出。
如图5b及图5c所示，轴承壳的长度可超过滚子单元的整个轴向长度。
图5c在此为与传送方向垂直的剖面。因此，该轴承构件从支持滚子10的第一轴向末端64连续延伸到支持滚子10的第二轴向末端66。在此，支持滚子的全长为处理区。在多个替代具体实施例中，该轴承构件在轴向可比支持滚子短，例如，在处理区不超过支持滚子的整个轴向长度时。处理区在此应理解为操作期间处理基板的区域，亦即，在操作期间支撑基板的区域。
在多个替代具体实施例中，将例如轴承壳的轴承构件分为多个部份可能是有利的。例如，图5d图示轴承构件沿着支持滚子10的轴向长度被分为片段60a至60e。片段60a至60e中之每一者在此可超过至少对应至待处理基板之宽度的一部份。结果，图示于图5d的配置可作为示范地经组配为可同时处理5个并排的基板。
在图5c及图5d中，示意图示用于轴承构件60的支撑构件68。在多个具体实施例中，该轴承构件可安装至也用来支撑支持滚子10的轴承板50、52。轴承板50、52可同时用作轴承壳的限制，使得用这可调整或防止液体从轴承壳之轴向末端流出。也可提供用于控制液体从轴承壳之轴向末端流出的不同构件，例如可调整挡墙或挡板(stop plate)。这允许影响处理液在处理后如何从轴承壳60排出。例如，经由密封轴承壳60的轴向末端，允许主要经由在轴承壳60之轴向延伸的边缘来进行排泄，或经由让轴向末端开放，允许主要经由轴向末端来进行排泄。
图6示意图示支持滚子10之具体实施例的第一末端66。支持滚子10包含含有刚性多孔性材料或由刚性多孔性材料制成的中空圆柱13。充填管72配置在中空圆柱13的内部38里，其中，中空圆柱13与充填管72以其间有间隙74的方式同心地配置。间隙74经由充填管72的开孔76流体耦接至充填管72的内部。因此，在操作期间，处理液可引进到充填管72的内部，从那里经由开孔76传到间隙，然后通过中空圆柱13的多孔性到达外表面。
例如，中空圆柱13与充填管72在配置上可互相固定且被支撑为可利用两个前碟(front disc)一起旋转。在多个替代具体实施例中，中空圆柱13与充填管可互相旋转，其中，只有中空圆柱13被支撑为可旋转，然而充填管静止不动，亦即，不被支撑为可旋转。
在图示于图7的具体实施例中，该装置另外包含整平构件80(平衡单元(equalizing unit))。为了用输送到外表面的处理液均匀化外表面的润湿，整平构件80包含沿着中空圆柱13外表面轴向延伸的边缘。例如，该边缘可为线性边缘。也可想到有不同造形的边缘，例如，在使用有形轮廓的滚子时。例如，该整平构件可用至少一板状组件(形式为突出物)形成。该整平构件的线性边缘在此可与中空圆柱的外表面隔开一段对应至均匀液膜之厚度的距离。在多个替代具体实施例中，可形成可挠的整平构件，在静止状态时接触支持滚子，且在操作期间，用支持滚子上的液膜偏转它。旋转的方向在图7中用箭头82表示。如图示，处理液的局部累积84形成于整平构件在旋转方向的后端。液体润湿在中空圆柱外表面中已通过整平构件的多个区域上被均匀化。因此，该整平构件允许均匀地排泄处理液且在接触基板之前均匀化液膜。
除了上述轴承构件以外，可提供该整平单元。安装整平构件可与轴承构件的位置无关。
在多个具体实施例中，轴承构件本身可用作整平构件因而包括双重功能。该轴承构件一方面透过液体支撑可使支持滚子在旋转期间稳定且提供连续的同心。另一方面，该轴承构件可整平滚子上的流体膜且在基板处理后提供流体的均匀排泄。因此，可实现基板的均匀润湿从而均匀的处理结果。
在多个具体实施例中，为了允许具体地从基板及/或滚子单元排出处理液，可结构化及/或功能化中空圆柱的外表面。因此，图8图示支持滚子10的具体实施例，在此中空圆柱13的外表面被结构化且包含凹部及/或隆起，例如形式为纵向凹槽78或穴部(pocket)79。凹部及/或隆起可在中空圆柱13的表面上形成规律图案。凹部及/或隆起可允许从基板均匀地排出处理液及/或从支持滚子均匀地排出处理液。在多个具体实施例中，多孔性材料的暴露表面被对应地结构化，使得可将多孔性材料组配为允许从支持滚子/基板均匀地排出处理液。
作为示范地，可将如图8所示的结构及凹部的局部变化经组配为可接受在基板下面的处理液且在基板的边缘排出它。在多个具体实施例中，经由改变传送滚子的表面可正面影响在多孔性支持滚子传送之液体的均匀化，因为实现功能修改。因此，为了在蚀刻基板时有效迅速地排出蚀刻残留物、在涂层时除掉多余处理液(介质)以及在清洁基板及滚子时排出及移除其污染物及颗粒，可修改该表面。支持滚子表面的此一修改可改变它的几何，特别是矩形、菱形、圆形、椭圆形，及其高度，以及改为规则及/或不规则的几何。该结构在沿着支持滚子表面之方向的典型尺寸在此可在100微米至1厘米之间，以及在垂直于表面(高度)的方向可在10微米至1厘米之间。此类表面结构的尺寸因此可与中空圆柱之孔系统的尺寸不同。
在多个具体实施例中，支持滚子表面因此可形成多个局部区域，彼可收集处理液及/或多余流体，且经由排泄作用与另设排泄区可从基板去除，藉此改善处理的结果。取决于几何及动态压力，可具体填充支持滚子表面的穴部，或可控制转移到邻近穴部的介质。
在多个具体实施例中，如上述，经由结构化多孔性材料而不减少原始支持滚子直径，可实现支持滚子表面的对应结构化，其中，支持滚子表面上的上部结构(superstructure)因此为支持滚子的固定组件。在此类具体实施例的另一改进中，经由施加另一组件于原始供应滚子的多孔性材料上，可得到上部结构，其中，仍然暴露多孔性材料的一部份，藉此造成以此方式产生之滚子单元的总外径(external overall diameter)大于原始支持滚子直径。作为示范地，该上部结构可等于一轮廓，其中，造形可由被形成为至少对应至基板之宽度且至多对应至传送滚子之长度的刚性或挠性组件形成。在一实施例中，这可用可由例如PTFE、PE或PVDF之塑胶制成的衬套、软管及/或管子实现。
图9图示用以处理基板之装置的具体实施例，其积成于生产线中。为了供应例如半导体晶圆的多个相应基板14，在图示实施例中其与用以处理基板之装置并排的5个晶圆14a、14b、14c、14d及14e，提供多个输入滚子100，且为了传送基板离开该装置，提供多个输出滚子102。结果，可将该装置组配为在相应晶圆之间有距离下可处理由并列晶圆组成的数条轨道。在图示具体实施例中，该装置包含许多支持滚子10。每个支持滚子设有形式为管路90的独立处理液供应构件。各管路90经由旋转耦接器(rotary coupling)相应流体连接至相关支持滚子10的内部。因此，可弹性供应相同或不同的处理液给支持滚子。每个滚子10可为驱动或从动型。如示意图所示，为了相应或彼此同步地驱动一或多个滚子10，可提供或齿轮。
在揭露于本文的方法具体实施例中，为了用处理液处理基板，经由至少一或多个支持滚子，输送处理液到基板，其中，可使用揭露于本文的装置中之一者。在多个具体实施例中，该装置及方法经组配为可处理形式为板状独立晶圆的基板。在多个具体实施例中，该装置及方法适合用一或多个处理液处理在该装置中前后地及/或并排地排列的多个基板。在多个具体实施例中，该晶圆可为圆形、矩形或多边形。
在多个具体实施例中，该基板可由习知陶瓷材料或半导体材料制成，例如硅晶圆或锗晶圆，及/或可包含附加涂层。例如，该基板具有500微米以下的厚度。在多个具体实施例中，该基板可为玻璃及/或透明导电氧化物，或至少在基板侧面上涂有透明导电氧化物的玻璃，且在此情形下，可包含20微米至3毫米的厚度与5厘米至250厘米的边长，例如。作为进一步开发的实施例，该氧化物通常可由锡、锑、铝、锌及/或镁制成，例如，且可存在混合氧化物及/或处于掺杂态。在多个替代具体实施例中，该基板可由塑胶膜或晶圆组成，且在此情形下，通常有在25微米至3毫米之间的厚度。在多个替代具体实施例中，该基板可由碳及/或碳化合物组成，例如石墨烯晶圆、碳薄片、组织(tissue)、膜片，且在此情形下，有通常在60微米至3毫米之间的厚度。
在多个具体实施例中，该装置包含至少两个非接触式旋转单元，其中，各旋转单元可用作传送单元及/或润湿单元。该旋转单元是多孔的，亦即，基板搁在其上之支持滚子的表面是多孔的。该装置经组配为可用于水平传送至少一基板。在多个具体实施例中，例如，为了在装配线中大量加工，该装置经组配为可用于并排地及/或前后地水平传送多个基板。该基板可接触其中至少一者可为传送单元且至少一者可为润湿单元的至少两个旋转单元。
在多个具体实施例中，支持滚子在轴向(在纵轴上测量)的尺寸至少对应至最短基板边长的长度。在传送及/或润湿期间，基板边缘与滚子单元的纵轴有任何角度是有利的。
可引导处理液通过适当的分配系统至支持滚子(s)之多孔性中空圆柱的内部。通常，如上述，可使用有多个开孔的充填管，该开孔用于均匀分配中空圆柱内的液体从而为分配系统。例如，该充填管的形式可为刚性或挠性圆柱，例如刚性充填管或软管。
在多个具体实施例中，例如，如以上在说明图2及图3时所述，可利用回路再使用用以处理的处理液。在另一具体实施例中，处理液在处理后可经受回收然后在回收后再度喂入。在多个具体实施例中，在支持滚子的至少一位置处可进行均匀的进给，其中，处理液从通常对化学物有抵抗力之支持滚子的多孔性材料流出，结果为流体与基板接触。润湿也可在不传送时发生。基板下表面的整个区域发生进一步润湿经由传送表面上的处理液且经由更多处理液从旋转支持滚子的多孔性材料流出。
在某些应用情形下，改变传送至加工物品(亦即，基板)的液体可能是可行的。这可利用从多孔性滚子流出之处理液的流体阻力来得到。在此，例如，轴承壳在两端但是至少是一端处可设有固定挡墙或可密封的出口孔。此外，甚至，经由形塑挡墙及/或轴承壳的边缘，也可得到处理液的排泄。
在多个具体实施例中，利用在相应支持滚子中的不同处理液，可实施可变的加工流程。在施加不同的层时，在使用多组份的反应混合物时，在使用不同的浓度时，在特别停止化学反应时及/或在清洁或冲洗基板时，例如，这对于基板在处理后的品质有显著的正面影响。
结果，多个具体实施例能够提供一种方法，其中，为了用第一处理液处理基板的至少一表面，经由第一支持滚子的内部输送第一处理液通过多孔性刚性材料到第一支持滚子之中空圆柱的外表面，且其中，为了用第二处理液处理基板的至少一表面，经由第二支持滚子的内部输送与第一处理液不同的第二处理液通过多孔性刚性材料到第二支持滚子之中空圆柱的外表面。在多个具体实施例中，为了进行两个以上的不同处理，也可使用两个以上的处理液。
在多个具体实施例中，可从外面进给附加媒介到支持滚子及/或基板的表面上。为此目的，可装设多个喷嘴，通过它们，例如形式为液体或气体的介质可施加到支持滚子及/或基板上，以便支援基板的处理。在基板的传送平面上面或下面可装设用于进给介质的对应装置，如图2中以元件符号47示意图示者。例如，使用此一装置可直接施加高度挥发性添加物到支持滚子的多孔性材料上。
在上述具体实施例中，轴承构件有圆柱形半壳的形状。在多个替代具体实施例中，与中空圆柱外表面相对立且适合中空圆柱之外形的轴承构件表面在横截面上可具有圆心角(central angle)不等于180°的一圆弧形状，例如在135°至225°之间的圆心角。此一形状一方面允许支持滚子的稳定液体轴承，另一方面，允许处理液经由在轴向延伸之轴承构件的顶边排出。在多个具体实施例中，轴承构件可具有圆柱形壳的形状，其包围支持滚子，除了基板在操作期间搁在其上的顶区以外。
在上述具体实施例中，经由各个支持滚子的轴向末端供应处理液。在多个替代具体实施例中，处理液也可经由轴向两端供应，这可支援处理液的更均匀分配。换言之，从一个以上的位置将液体喂入形式为设有开孔之充填管的分配系统可能为优点。
结果，多个具体实施例提供用以湿式化学处理基板的装置及方法，其中，该基板搁在形式为滚子或圆柱的转动润湿单元上，其中，基板的液体输送与基板润湿直接由转动润湿单元进行，其中，转动润湿单元可同时为传送单元。润湿单元有用于线性连续传送基板所需的劲度。在多个具体实施例中，润湿单元可包含附加轴承单元(轴承构件)及/或附加整平构件(平衡构件)。在多个具体实施例中，提供形式为润湿滚子及/或传送滚子的多个滚子单元，例如至少两个滚子单元，以便允许更稳定地传送基板。在有多个滚子单元的具体实施例中，可改变滚子单元之间的旋转方向及转速。在多个具体实施例中，在操作期间的支持滚子被在旋转期间的液体机械固定及支撑。基板的润湿及传送可与基板的定向无关。在多个具体实施例中，可提供有些用作传送单元且有些用作润湿单元的多个相应支持滚子，其中，传送单元与润湿单元可包含相同或不同的孔径。在多个具体实施例中，润湿单元及/或传送单元具有用内部填充单元供应处理液的多孔性硬挺外壳(中空圆柱)，在传送期间，处理液通过滚子的孔被输送到滚子外且通常在传送平面下面均匀地润湿基板。此外，例如，可提供用于喷洒滚子的外部单元以便供应附加媒介。
在多个具体实施例中，经由该多个滚子中之每一者供应的处理液可一样。在多个具体实施例中，可改变在不同旋转单元中的处理液。
在多个具体实施例中，处理为湿式化学制程。在多个具体实施例中，处理在基板的顶侧下发生。在多个具体实施例中，处理步骤为蚀刻、涂层、清洁或冲洗步骤。
在多个具体实施例中，基板为半导体薄片且处理步骤包括蚀刻以便使半导体薄片的两个主要表面互相电绝缘。
在多个具体实施例中，例如，处理步骤包括使用含有碱性及/或酸性液体之处理液组合物的蚀刻，例如NaOH、Na2CO3、K2CO3、KOH、HF、HCl、HNO3、C2H4O2及/或H2O，及/或溶解气体，例如O3。在多个具体实施例中，处理步骤包括使用含有H2O、金属盐及/或颗粒之液体组合物的涂层。在多个具体实施例中，处理步骤包括使用含有H2O、表面活性剂(tensides)、乙醇及/或O3之液体组合物的清洁。
在多个具体实施例中，基板或多个基板只经由重量搁在支持滚子(s)上。不需要使基板(s)保持在支持滚子(s)上的压制元件(hold-down element)。描述于本文的装置具体实施例不包含压制元件，以及描述于本文的方法具体实施例不使用压制元件。
与习知方法相比，本发明的具体实施例提供许多优点。美国专利第US 3 616 742A号教导使用类似海绵的滚子，它是软的且不适用于笨重的基板。此外，不处理独立的基板，反而在一个相应装置中只用一种液体润湿膜片。相比之下，揭露于本文的具体实施例提供弹性处理的优点，其中，例如，滚子A在同一个装置中可提供液体A与滚子B的处理、液体A或B的处理。此外，可平行处理多个基板，甚至不同的基板。在水平平面中的处理可明确取决于吞吐速度(throughput speed)、处理距离及处理介质的类型。直接进给相应滚子单元允许改变处理距离，其中，例如，可切换用于各个滚子单元的不同处理液。例如，滚子在一时段可喂入冲洗水，以及在另一时段可喂入蚀刻液。直接进给允许把完全是新的制程/处理介质引进到在处理距离内的装配线中，而不必修正设备。
相较于将滚子浸入液池的习知方法，例如如描述于德国专利第DE 10 2007 063202 A1号及欧洲专利第EP 1 733 418 B1号者，在描述于本文的本发明中，不需要用于润湿多个非多孔性滚子的浴盆，从而改善弹性且需要较少的处理液。此外，有一种连续进给新鲜液体的办法。可防止有害于处理的反应产物浓度及颗粒等等，这在处理液不会被循环时可能出现于习知方法。
与欧洲专利第EP 0 376 207 A2号的教导相比，描述于本文的程序不基于形成由转动滚子装在其中之浴盆之挡墙造成的弯月液面。因此，该方法更强健且更可靠。与从美国专利第US 5,270,079 A号及第US 4,370,356号可知的静止多孔性涂布机相比，被支撑为可旋转的支持滚子提供一种用附加传送构件来分配的方法，其中，软处理是有可能的，因为支持滚子的移动可与基板的移动相关。

Claims (21)

1.一种用处理液处理基板(14)的装置，其包含：
至少一可旋转支持滚子(10)，在操作期间，其上搁置一待处理基板(14)，
其中，所述支持滚子(10)包含一中空圆柱(13)，其包含在操作期间其上搁置所述待处理基板(14)的一多孔性刚性材料，
其中，为了用所述处理液处理所述基板(14)的至少一表面，所述装置经组配为在操作期间，经由所述至少一支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的内部(38)，输送处理液通过所述多孔性刚性材料到所述中空圆柱的外表面，
其中，所述装置经组配为用所述处理液处理形式为板状独立晶圆的多个基板，所述基板在所述装置中前后地及/或并排地排列，且组配为在处理期间在一传送平面中传送所述基板。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一支持滚子(10)于一轴向中在侧部被支撑为可旋转，其中，所述装置另外包含轴承构件(60)，其包含在所述侧部之间与所述中空圆柱(13)的外表面的一部份相对立的一表面，其中，在输送所述处理液到所述中空圆柱(13)的外表面时，所述轴承构件(60)表示为所述支持滚子(10)的一液体轴承。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述轴承构件(60)中与所述中空圆柱(13)的外表面相对立的所述表面，在横截面包含一圆弧形状。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述圆弧的一圆心角介在135°至225°之间，或其中，所述圆弧包围所述中空圆柱(13)，除了所述基板(14)搁在其上的一顶区以外。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中，所述轴承构件(60)至少连续地遍布所述至少一支持滚子(10)的一轴向长度而界定一处理区，或经装设成可将所述至少一支持滚子(10)界定所述处理区的所述轴向长度分段。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其中，所述轴承构件(60)包含圆柱壳的形状，其经组配为允许经由所述圆柱壳在一轴向延伸的边缘来排泄所述处理液，及/或其中，所述圆柱壳的轴向末端经组配为允许或控制所述处理液的排泄。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其包含用于所述至少一支持滚子(10)的一整平构件(80)，为了用输送到所述外表面的所述处理液均匀化所述外表面的润湿，所述整平构件包含沿着所述至少一支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的外表面轴向延伸的一边缘。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述多孔性材料为一烧结材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中，被支撑为可旋转的所述至少一支持滚子(10)包含所述中空圆柱(13)与配置在所述中空圆柱(13)内的一充填管(72)，其中，所述中空圆柱(13)与所述充填管(72)以互相同心的方式配置成其间有一间隙(74)，其中，所述间隙(74)经由所述充填管(72)的多个开孔(76)流体耦接至所述充填管(72)的内部。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述至少一可旋转支持滚子(10)是经组配为在所述处理期间可传送所述基板(14)的一从动支持滚子。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，除了所述至少一支持滚子(10)以外，所述装置包含经组配为在所述处理期间可传送所述基板的多个传送滚子(20、22)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中，所述至少一支持滚子(10)为沿着一传送路径排列的多个相应支持滚子(10)中的一者，在所述处理期间，所述基板(14)沿着所述传送路径传送。
13.根据权利要求12所述的装置，其经组配为可输送一第一处理液到所述多个相应传送滚子(10)中的一第一者的外表面且输送与所述第一处理液不同的一第二处理液到所述多个支持滚子(10)中的一第二者的外表面。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其更包含用于从外面进给一介质到所述支持滚子(10)的表面或到所述基板(14)的一装置(110)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置，其中，除了所述多孔性材料的孔以外，所述中空圆柱(13)在操作期间其上搁置所述基板(14)的外表面包含形式为纵向凹槽/或穴部的多个凹部及/或隆起(78、79)。
16.一种用处理液处理基板(14)的方法，其利用一根据权利要求1至15中任一项所述的装置，其包含：
为了用所述处理液处理所述基板(14)的所述至少一表面，经由所述至少一支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的内部，输送处理液通过所述多孔性刚性材料到所述中空圆柱(13)的外表面。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，处理步骤为蚀刻、清洁或冲洗步骤。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述基板(14)为半导体薄片。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，为了使所述半导体薄片的两个主要表面互相电绝缘，处理步骤包含蚀刻步骤。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其包含：
为了用一第一处理液处理所述基板(14)的所述至少一表面，经由一第一支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的内部，输送一第一处理液通过所述多孔性刚性材料到所述第一支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的外表面，以及
为了用所述第二处理液处理所述基板(14)的所述至少一表面，经由一第二支持滚子的所述中空圆柱(13)的内部，输送与所述第一处理液不同的一第二处理液通过所述多孔性刚性材料到所述第二支持滚子(10)的所述中空圆柱(13)的外表面，
其中，所述第一及第二支持滚子(10)沿着一传送路径排列，在所述处理期间，所述基板(14)沿着所述传送路径传送。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其更包含从外面进给一介质到所述基板滚子的表面或到所述基板。
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