CN111344853A - 用于喷射低温流体的装置 - Google Patents

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CN111344853A CN201880053652.8A CN201880053652A CN111344853A CN 111344853 A CN111344853 A CN 111344853A CN 201880053652 A CN201880053652 A CN 201880053652A CN 111344853 A CN111344853 A CN 111344853A
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爱德华·D·汉兹利克
布里安·D·汉森
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Abstract

本文公开了用于处理微电子基板的表面的系统和方法，具体地，涉及用于通过用来处理微电子基板的暴露表面的低温流体混合物扫描微电子基板的装置和方法。具体地，本文公开了用于使流体混合物膨胀的改进的喷嘴设计。在一个实施方式中，喷嘴设计包括两个喷嘴件，这两个喷嘴件被组合以形成单个喷嘴设计，在该单个喷嘴设计中，这两个件略微不对准以形成独特的孔口设计。在另一实施方式中，这两个件被组合并且沿着流体导管的公共轴线对准。然而，偏移件被插入在这两个件之间，并且偏移件具有与另外两个件的流动导管不对准的孔。

Description

用于喷射低温流体的装置
优先权声明
本申请要求于2017年8月18日提交的美国非临时专利申请序列第15/681,105号的权益，该美国非临时专利申请的公开内容通过引用以其全部内容并入本文中。
相关申请
2017年8月18日提交的美国非临时申请15/681,105是于2016年6月29日提交的美国非临时申请15/197,450的部分继续申请并要求于2016年6月29日提交的美国非临时申请15/197,450的优先权，该美国非临时申请15/197,450是于2014年10月6日提交的美国临时专利申请第62/060,130号、于2015年3月31日提交的美国临时专利申请第62/141,026号和于2015年10月6日提交的美国非临时专利申请第14/876,199号的部分继续申请并要求于2014年10月6日提交的美国临时专利申请第62/060,130号、于2015年3月31日提交的美国临时专利申请第62/141,026号和于2015年10月6日提交的美国非临时专利申请第14/876,199号的优先权，这些专利申请的公开内容通过引用以其相应的全部内容并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及用于处理微电子基板的表面的装置和方法，具体地，涉及用于使用低温流体从微电子基板去除物体的装置和方法。
背景技术
微电子技术的进步使集成电路(IC)被形成在有源部件的密度不断增加的微电子基板(例如，半导体基板)上。可以通过在微电子基板上施加和选择性去除各种材料来进行IC制造。制造工艺的一个方面可以包括暴露微电子基板的表面的清洁处理以从微电子基板去除工艺残余和/或碎屑(例如，微粒)。已经开发了各种干清洁技术和湿清洁技术来清洁微电子基板。
然而，微电子IC制造的进步导致了基板上较小的器件特征。较小的器件特征使得器件比过去更容易受到来自较小微粒的损害。因此，期望使得能够去除较小微粒和/或相对较大微粒而不损坏基板的任何技术。
发明内容
在本文中描述了可以使用多种不同流体或流体混合物从微电子基板去除物体(例如，微粒)的若干装置和方法。特别地，流体或流体混合物可以以从微电子基板的表面去除微粒的方式接触微电子基板。流体混合物可以包括但不限于低温气溶胶和/或气体团簇喷射(GCJ)喷雾，可以通过流体混合物从高压(例如，大于大气压力)环境到低压环境(例如，低于大气压力)的膨胀而形成低温气溶胶和/或气体团簇喷射(GCJ)喷雾，所述低压环境可以将微电子基板包括进去。
本文所描述的实施方式通过在不降低较大(例如，>100nm)微粒去除效率以及/或者在微粒去除期间不损坏微电子基板特征的情况下针对小于100nm的微粒提高微粒去除效率展现了意想不到的结果。可以通过避免流体混合物在膨胀之前液化或减少(例如，<1％重量)液化来实现损坏降低。此外，意想不到的喷嘴设计已经展现了通过影响流体膨胀特性或膨胀的流体穿过微电子基板的横向流动而提高的微粒去除效率。
典型的喷嘴或多级喷嘴被设计成具有沿公共轴线对准以使喷嘴部件之间的流动阻碍最小化的流动导管。然而，已经发现，在喷嘴设计中包含流动阻碍提高了从微电子基板的微粒去除效率。流动阻碍可以以若干方式被引入，并且不限于本文所描述的实施方式。在一些实施方式中，可以通过使喷嘴或流动导管部件略微不对准来引入流动阻碍。在其他实施方式中，可以通过添加阻碍部件以在喷嘴内或流体离开喷嘴之后改变流体流动路径或特性来引入流动阻碍。
在一个实施方式中，低温处理系统可以包括喷嘴的一个或更多个部件，所述部件形成用于处理或清洁微电子基板的流体或气体的流体导管。两个或更多个部件可以耦接在一起以形成流体导管，该流体导管将流体或气体从流体源输送至处理室，在处理室中，喷嘴可以被设置在微电子基板上方或者喷嘴可以被设置成与微电子基板相对。在一个具体实施方式中，喷嘴可以包括两级喷嘴设计，在该两级喷嘴设计中，两个部件被耦接在一起以形成单个流体导管，该单个流体导管从气体源接收气体并且在气体离开喷嘴时使气体膨胀或调节气体以使气体横向地流过微电子基板。
喷嘴的第一件可以包括气体输送部件，该气体输送部件包括沿着气体输送部件的纵向轴线布置的气体输送导管。气体输送导管可以包括被设置在流体导管的一端处的起始孔口和被设置在远端处的离开孔口。根据本文描述的实施方式，流体导管和相应孔口的大小可以在大小方面在一定程度上变化。通常，气体输送部件与气体膨胀部件之间的流体导管可以沿着纵向轴线对准，使得气体输送部件的离开孔口和气体膨胀部件的进入孔口不阻碍气体流动或者不在两个部件的接口处引起额外的湍动气流。然而，已经发现，在本文所公开的一些实例中，在部件的接口处引入流动阻碍或额外的湍动流动提高了微粒去除效率。在该实施方式中，用于气体膨胀部件的流体导管可以具有与气体输送流体导管相似的直径，但是气体膨胀流体导管可以与气体输送导管略微不对准，使得气体膨胀导管的一部分可以延伸到流体流动导管中以形成对流入真空室中的气体的阻碍。阻碍可以围绕部件接口是连续的或半连续的，使得通过阻碍使气流的至少一部分被重定向或被影响，以改变气体的特性(例如，湍动或流动剖面、气体团簇大小和密度等)，以在气体离开喷嘴时改善穿过微电子基板的横向气流。
在另一实施方式中，可以通过在气体输送部件与气体膨胀部件之间增加偏移板来引入喷嘴内的流动阻碍，使得可以在不引起气体输送部件与气体膨胀部件之间的不对准的情况下阻碍气体流动。然而，与在先前的实施方式中一样，在该实施方式中，气体输送部件和气体膨胀部件的流体导管可能不会不对准。偏移板可以包括由与其他喷嘴部件的材料类似的材料制成的相对薄(例如，<1.5mm)的一块材料，并且可以包括偏移孔口(例如，圆形孔)，该偏移孔口允许气体从偏移板的一侧到偏移板的相对侧沿着整个厚度流过偏移板。偏移孔口可以具有与部件之间的接口处的孔口相同或相似大小的直径，但偏移孔口的直径不需要与部件之间的接口处的孔口相同。偏移孔口的位置和大小可以被设计成：当偏移板被固定在气体输送部件和气体膨胀部件之间时，在这两个部件的接口处形成阻碍。以这种方式，偏移孔口可以与喷嘴的流体导管的纵向轴线不对准，以在流体管道中形成部分阻碍。由于偏移孔口不对准，偏移板的一部分可以通过喷嘴向外延伸到气体流动路径中。流体导管在整个喷嘴流体导管的短距离内变窄可以引入额外的湍流，通常在没有流动阻碍的喷嘴中可能不会发现所述额外的湍流。已经发现，除了偏移孔口的直径的变化之外，偏移板的厚度也可以改变微粒去除效率。已经发现，使用本文公开的阻碍喷嘴会在气体离开喷嘴之后影响横向气流穿过微电子基板。已经发现，由于使用该喷嘴来清洁微电子基板而提高了微粒去除效率。
在其他实施方式中，偏移孔口可以沿着形成喷嘴的部件之间的公共中心线对准，所述喷嘴将处理气体输送至处理真空室。偏移孔口的直径可以小于喷嘴部件的流体通道的直径。与不存在偏移板相比，以这种方式，可以获得更高的压力差。
提供此发明内容仅仅是出于说明目的，而不旨在将权利要求的范围限制于本文所公开的具体实施方式。
附图说明
被并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且附图与上面给出的本发明的总体描述以及下面给出的详细描述一起用于解释本发明。另外，附图标记的最左边的(一个或多个)数字对该附图标记首次出现在其中的附图进行标识。
图1包括根据本公开内容的至少一个实施方式的清洁系统的示意图和清洁系统的处理室的截面图示。
图2A和图2B包括根据本公开内容的至少两个实施方式的两级气体喷嘴的截面图示。
图3包括根据本公开内容的至少一个实施方式的单级气体喷嘴的截面图示。
图4包括根据本公开内容的至少一个实施方式的冲洗气体喷嘴的截面图示。
图5包括根据本公开内容的至少一个实施方式的气体喷嘴与微电子基板之间的间隙距离的图示。
图6A至图6B包括根据本公开内容的至少一个实施方式的提供可以将低温流体保持在液态或气态的处理条件的指示的相图的图示。
图7包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的方法的流程图。
图8包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的另一方法的流程图。
图9包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的另一方法的流程图。
图10包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的另一方法的流程图。
图11包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的另一方法的流程图。
图12包括呈现根据各种实施方式的用流体处理微电子基板的另一方法的流程图。
图13包括根据各种实施方式的在不含液体的流体混合物与含液体的流体混合物之间的微粒去除效率提高的条形图。
图14包括微电子基板的微粒图，所述微粒图示出了至少部分地基于喷嘴与微电子基板之间的较小间隙距离的较宽清洁区域。
图15包括微电子基板特征的图片，所述图片示出了先前技术与本文所公开的技术之间的不同特征损坏差异。
图16包括根据本公开内容的至少一个实施方式的喷嘴设计的截面图示，该喷嘴设计包括耦接至气体膨胀部件的气体输送部件。
图17包括根据本公开内容的至少一个实施方式的耦接的气体输送部件与气体膨胀部件之间的接口的截面特写图示。
图18包括根据本公开内容的至少一个实施方式的喷嘴设计的截面图示，该喷嘴设计包括气体输送部件、气体膨胀部件以及设置在这两个前述部件之间的偏移板。
图19包括根据本公开内容的至少一个实施方式的喷嘴设计的截面图示，该喷嘴设计包括耦接的气体输送部件、气体膨胀部件以及设置在它们之间的偏移板。
图20包括表示在本公开内容的至少图17和图18中示出的实施方式的截面图示的自顶向下的视图。
图21包括根据本公开内容的至少一个实施方式的喷嘴设计的截面图示，该喷嘴设计包括耦接的气体输送部件、气体膨胀部件以及设置在它们之间的偏移板。
具体实施方式
在各种实施方式中描述了用于从微电子基板选择性地去除物体的方法。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或更多个具体细节的情况下或者利用其他替代方法和/或附加方法、材料或部件来实践各种实施方式。在其他实例中，没有示出或没有详细描述公知的结构、材料或操作以避免模糊本公开内容的各种实施方式的方面。类似地，出于说明的目的，阐述了具体的数字、材料和配置以提供对系统和方法的透彻理解。然而，可以在没有具体细节的情况下实践系统和方法。此外，应当理解，附图中示出的各种实施方式是说明性的表示，并且除了图6A和图6B以外，附图不一定按比例绘制。
贯穿本说明书提及的“一个实施方式”或“实施方式”意味着结合实施方式描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施方式中，但是不表示它们存在于每个实施方式中。因此，贯穿本说明书在各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定指本发明的同一实施方式。此外，可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式对特定特征、结构、材料或特性进行组合。在其他实施方式中，可以包括各种附加的层和/或结构以及/或者可以省略所描述的特征。
如本文所使用的“微电子基板”一般是指根据本发明被处理的物体。微电子基板可以包括任何材料部分或任何结构的器件特别是半导体或其他电子器件，并且微电子基板可以例如是基础基板结构例如半导体基板或者在基础基板结构上的层或覆盖在基础基板结构上的层例如薄膜。因此，基板不旨在被限于任何特定的基础结构、底层或上覆层、图案化或未图案化，而是被预期包括任何这样的层或基础结构以及层和/或基础结构的任何组合。下面的描述可能涉及特定类型的基板，但是这仅仅出于说明目的而非限制。除了微电子基板之外，本文所描述的技术还可以用于清洁刻线基板(reticle substrate)，所述刻线基板可以用于使用光刻技术对微电子基板进行图案化。
低温流体清洁是用于通过从气溶胶微粒或气体喷射微粒(例如，气体团簇)赋予足够的能量以克服污染物与微电子基板之间的粘合力来去除污染物的技术。因此，可能期望产生或膨胀适当大小和速度的低温流体混合物(例如，气溶胶喷雾和/或气体团簇喷射喷雾)。气溶胶或团簇的动量是质量和速度的函数。可以通过增加速度或质量来增加动量，特别当微粒可能非常小(<100nm)时，动量对于克服微粒与基板的表面之间的强粘合力可能是重要的。
为了影响低温流体的速度，由相对较小或较大的原子量的原子/分子构成的载气可以包含在流体混合物中并且增强对基板上的污染物的清洁。载气可以与或可以不与剩余的流体混合物一起被低温冷却。载气将提供除了初级致冷剂混合物的分压力之外的分压力。可以调节分压力和气体温度以将流体混合物置于液体/气体状态或气态，以增强系统的清洁能力。该技术满足了在半导体工业中增强对具有小污染物的基板进行清洁的日益增长的需求，传统的气溶胶技术由于动能不足而受到限制。
图1包括可以用于使用气溶胶喷雾或气体团簇喷射(GCJ)喷雾清洁微电子基板的清洁系统100的示意图以及进行清洁的处理室104的截面图示102。可以通过将低温冷却的流体混合物膨胀到处理室104中的低于大气压的环境中来形成气溶胶喷雾或GCJ喷雾。如图1所示，在(一个或多个)加压流体通过处理室104中的喷嘴110被膨胀之前，一个或更多个流体源106可以将(一个或多个)加压流体提供至低温冷却系统108。真空系统134可以用于保持处理室104中的低于大气压的环境并根据需要去除流体混合物。
在该应用中，以下变量中的一个或更多个对于从微电子基板去除物体可能是重要的：膨胀之前喷嘴110中进入的流体混合物的压力和温度、流体混合物的流速、处理室104中的压力以及流体混合物的组成和比例。相应地，控制器112可以用于将处理配方存储在存储器114中并且可以使用计算机处理器116通过网络138发出指令，控制器112控制清洁系统100的各种部件以实现本文所公开的清洁技术。
半导体处理领域中的普通技术人员能够配置(一个或多个)流体源106、低温冷却系统、真空系统134以及它们各自的子部件(未示出，例如，传感器、控制器等)以实现本文所描述的实施方式。例如，在一个实施方式中，清洁系统100的部件可以被配置成提供在50psig和800psig之间的加压流体混合物。可以通过使流体混合物穿过低温冷却系统108的液氮杜瓦容器将流体混合物的温度保持在70K至270K的范围内，但是流体混合物的温度优选地在70K和150K之间。真空系统134可以被配置成将处理室104保持在可以小于35Torr或更优选地小于10Torr的压力下，以增强气溶胶和/或气体团簇的形成。
可以通过喷嘴110将加压且冷却的流体混合物膨胀到处理室104中，喷嘴110可以指引气溶胶喷雾或GCJ喷雾朝向微电子基板118。可以在处理室104内支承至少一个喷嘴110，其中喷嘴110具有指引流体混合物朝向微电子基板118的至少一个喷嘴孔口。例如，在一个实施方式中，喷嘴110可以是沿着喷嘴喷雾的长度具有多个开口的喷嘴喷雾杆。喷嘴110可以是可调节的，使得可以针对特定处理使撞击在微电子基板118上的流体喷雾的角度被优化。微电子基板118可以被固定到可移动卡盘122，可移动卡盘122优选地沿着真空室120的纵轴提供至少一个平移自由度124，以便于通过从喷嘴110发出的流体喷雾来线性扫描微电子基板118的至少一部分。可移动卡盘可以耦接至基板平移驱动系统128，基板平移驱动系统128可以包括限定可移动卡盘122的移动路径的一个或更多个滑动件和引导机构，并且可以利用致动机构将移动沿其引导路径赋予可移动卡盘122。致动机构可以包括任何电气器件、机械器件、机电器件、液压器件或气动器件。致动机构可以被设计成提供足够长度的运动范围，以允许微电子基板118的暴露表面的移动至少部分地通过从至少一个喷嘴110发出的流体喷雾的区域。基板平移驱动系统128可以包括支承臂(未示出)，该支承臂被布置成延伸穿过真空室120的壁中的滑动真空密封件(未示出)，其中，第一末端被安装到可移动卡盘122并且第二末端与位于真空室120外部的致动器机构接合。
此外，可移动卡盘122还可以包括基板旋转驱动系统130，基板旋转驱动系统130可以提供优选地绕垂直于微电子基板118的暴露表面的轴的至少一个旋转自由度126，以便于将微电子基板118从第一预定分度位置旋转分度至第二预定分度位置，在第二预定分度位置处，使微电子基板118的另一部分暴露于流体喷雾。在其他实施方式中，可移动卡盘122可以以连续速度旋转，而不在任何分度位置处停止。另外，可移动卡盘122可以通过改变微电子基板118的位置结合改变喷嘴110的角度或者仅通过其自身来改变流体喷雾的入射角。
在另一实施方式中，可移动卡盘122可以包括如下机构，所述机构用于在至少一个流体喷雾撞击在微电子基板118的暴露表面上期间将微电子基板118固定到可移动卡盘122的上表面。例如如可以由半导体处理领域中的普通技术人员实践的，可以使用机械紧固件或夹具、真空夹持或静电夹持将微电子基板118附于可移动卡盘122。
此外，可移动卡盘122可以包括温度控制机构，该温度控制机构将微电子基板118的温度控制在升高到环境温度以上或降低到环境温度以下的温度处。温度控制机构可以包括加热系统(未示出)或冷却系统(未示出)，加热系统或冷却系统被配置成调节和/或控制可移动卡盘122和微电子基板118的温度。加热系统或冷却系统可以包括热传递流体的再循环流，在冷却时，热传递流体的再循环流从可移动卡盘122接收热并将热传递到热交换器系统(未示出)；或者在加热时，热传递流体的再循环流将热从热交换器系统传递到可移动卡盘122。在其他实施方式中，在可移动卡盘122中可以包括加热/冷却元件例如电阻式加热元件或热电加热器/冷却器。
如图1所示，处理室104可以包括双喷嘴配置(例如，第二喷嘴132)，双喷嘴配置可以使得能够在同一真空室120内使用低温气溶胶喷雾和/或GCJ喷雾或其组合来处理基板118。然而，双喷嘴配置不是必需的。将在图2A至图4的描述中描述喷嘴110设计的一些示例。尽管喷嘴110、132被示出为以平行方式被定位，但是它们不是必需彼此平行以实现清洁处理。在其他实施方式中，喷嘴110、132可以处于真空室120的相对端处，并且可移动卡盘122可以将基板118移动到使喷嘴110、132中的一个或更多个能够将流体混合物喷射到微电子基板118上的位置处。
在另一实施方式中，可以移动微电子基板118，使得微电子基板118的暴露表面积(例如，包括电子器件的区域)可以在相同或相似的时间(例如，并行处理)或在不同时间(例如，顺序处理)被从第一喷嘴110和/或第二喷嘴132提供的流体混合物(例如，气溶胶或GCJ)撞击。例如，清洁处理可以包括：气溶胶清洁处理，随后是GCJ清洁处理；或者清洁处理可以包括：GCJ清洁处理，随后是气溶胶清洁处理。此外，第一喷嘴110和第二喷嘴132可以被定位成使得它们各自的流体混合物在同一时间在不同的位置处撞击微电子基板118。在一个实例中，可以旋转基板118以将整个微电子基板118暴露于不同的流体混合物。
喷嘴110可以被配置成接收低温(例如，<273K)流体混合物，其中入口压力(例如，50psig至800psig)显著高于出口压力(例如，<35Torr)。喷嘴110的内部设计可以使流体混合物膨胀，以生成可以被指引朝向微电子基板118的固体微粒和/或液体微粒。喷嘴110的尺寸可能对膨胀的流体混合物的特性具有强烈影响，并且在配置方面从沿着喷射杆布置的(一个或多个)简单孔口、多膨胀体积配置到单膨胀体积配置变动。图2A至图4示出了可以使用的若干喷嘴110实施方式。然而，本公开内容的范围可以不限于所示出的实施方式，并且本文所公开的方法可以适用于任何喷嘴110设计。如上所述，喷嘴110附图可以不按比例绘制。
图2A包括两级气体喷嘴200的截面图示，该两级气体喷嘴200可以包括两个气体膨胀区域，这两个气体膨胀区域可以彼此流体连通并且可以随着流体混合物前进通过两级气体(TSG)喷嘴200而使流体混合物经受压力变化。TGS喷嘴200的第一级可以是贮存器部件202，该贮存器部件202可以通过入口204接纳流体混合物，入口204可以与低温冷却系统108和流体源106流体连通。在可能小于入口压力的压力下，流体混合物可以膨胀到贮存器部件202中。流体混合物可以通过过渡孔口206流到出口部件208。在一些实施方式中，当流体混合物流过过渡孔口206时，流体混合物可以被压缩到更高的压力。在流体混合物经由出口孔口210暴露于真空室120的低压环境时，流体混合物可以再次膨胀到出口部件208中并且可以有助于气溶胶喷雾或气体团簇喷射的形成。广泛地，TGS喷嘴200可以包括可以使流体混合物能够在入口孔口204与出口孔口210之间双重膨胀的任何尺寸设计。TGS喷嘴200的范围可以不限于本文所描述的实施方式。
在图2A实施方式中，贮存器部件202可以包括从进入孔口204延伸到过渡孔口206的圆柱形设计。圆柱体可以具有可以从过渡孔口206的大小变化到大于过渡孔口206的大小的三倍的直径212。
在一个实施方式中，TGS喷嘴200可以具有可以在0.5mm至3mm之间变动但是优选地在0.5mm和1.5mm之间变动的进入孔口204直径。贮存器部件202可以包括直径212在2mm和6mm之间但是优选地在4mm和6mm之间的圆柱体。贮存器部件208可以具有在20mm和50mm之间但是优选地在20mm和25mm之间的长度214。在贮存器部件208的非入口端处可以过渡到可以使流体混合物能够通过过渡孔口206被压缩到排出部件208中的较小直径。
在若干不同实施方式中，过渡孔口206可以存在，当流体混合物在贮存器部件202与排出部件208之间转移时，过渡孔口206可以用于调控流体混合物。在一个实施方式中，过渡孔口206可以是在贮存器部件202的一端处的简单孔口或开口。该过渡孔口206的直径可以在2mm和5mm之间但是优选地在2mm和2.5mm之间变动。在另一实施方式中，如图2A所示，过渡孔口206可以具有比前一实施方式中的简单开口更大的体积。例如，过渡孔口206可以具有圆柱形形状，该圆柱形形状沿着可能小于5mm的距离可以不变。在该实施方式中，过渡孔口206的直径可以大于出口部件208的初始直径。在这种情况下，在过渡孔口206与排出部件208之间可以存在阶梯高度。阶梯高度可以小于1mm。在一个具体实施方式中，阶梯高度可以约为0.04mm。出口部件208可以具有直径在过渡孔口206与排出孔口208之间增加的圆锥形形状。出口部件208的圆锥形部分可以具有在3°和10°之间但是优选地在3°和6°之间的半角。
图2B示出了TGS喷嘴200的另一实施方式220，该TGS喷嘴200包括具有直径218的贮存器部件202，直径218与过渡孔口206大约相同大小。在该实施方式中，直径218可以在2mm至5mm之间，其中长度214类似于图2A实施方式。图2B实施方式可以减小贮存器部件202与出口部件208之间的压力差，并且可以在TGS喷嘴200的第一级期间提高流体混合物的稳定性。然而，在其他实施方式中，单级喷嘴300可以用于减小TSG喷嘴200实施方式中的压力波动，并且可以减小流体混合物的湍流。
图3示出了单级气体(SSG)喷嘴300的一个实施方式的截面图示，该单级气体喷嘴300可以包括入口孔口302与出口孔口304之间的单个膨胀室。SSG喷嘴300膨胀室可以变化，但是在图3实施方式中示出了可以具有可以稍微大于进入孔口302(例如，0.5mm至1.5mm)的初始直径306(例如，1.5mm至3mm)的圆锥形设计。圆锥形设计可以包括在3°和10°之间但是优选地在3°和6°之间的半角。半角可以是穿过SSG喷嘴300的膨胀室(从进入孔口302和排出孔口304)的假想中心线与膨胀室的侧壁(例如，圆锥形壁)之间的角度。最后，SSG喷嘴300可以具有在18mm和40mm之间优选地在18mm和25mm之间的长度。如图4所示，SSG喷嘴300的另一变型可以包括从入口孔口302到出口孔口304的膨胀体积的连续锥形。
图4包括冲洗气体(FG)喷嘴400的截面图示，该冲洗气体喷嘴400可以包括连续膨胀室，该连续膨胀室在入口孔口402与出口孔口404之间不包括任何偏移或缩窄。顾名思义，膨胀体积的初始直径可以与入口孔口402的直径齐平，入口孔口402的直径可以在0.5mm至3mm之间，但是优选地在1mm和1.5mm之间。在一个实施方式中，出口孔口404的直径可以在2mm和12mm之间，但是优选地在入口孔口402的直径的大小的两倍至四倍之间。此外，半角可以在3°和10°之间，但是优选地在之间，但是优选地在3°和6°之间。膨胀体积的长度406应该在入口孔口402与出口孔口404之间在10mm和50mm之间变化。另外，以下实施方式可以适用于图3实施方式和图4实施方式二者。在一个具体实施方式中，喷嘴可以具有20mm的圆锥形长度、3°的半角和约4mm的出口孔口直径。在另一具体实施方式中，圆锥形长度可以在15mm和25mm之间，其中出口孔口直径在3mm和6mm之间。在另一具体实施方式中，出口孔口直径可以约为4mm，其中入口孔口直径约为1.2mm并且圆锥形长度约为35mm。
可以影响清洁系统100的清洁效率的另一特征可能是喷嘴出口404与微电子基板118之间的距离。在一些处理实施方式中，间隙距离不仅可以通过所去除的微粒的量而影响清洁效率，而且可以通过在单次穿过基板118期间可以去除微粒的表面积的数量而影响清洁效率。在一些实例中，当喷嘴110的出口孔口可能更靠近(例如，<50mm)微电子基板118时，气溶胶喷雾或GCJ喷雾能够清洁基板118的更大表面积。
图5包括根据本公开内容的至少一个实施方式的喷嘴110的出口孔口404与微电子基板118之间的间隙距离502的图示500。在一个实例中，可以从喷嘴110组件的形成喷嘴110的结构或支承的端部测量间隙距离502。在另一实例中，可以从延伸跨越暴露于微电子基板118的圆锥形膨胀区域的最大直径的平面测量间隙距离502。
间隙距离502可以根据室压力、气体组成、流体混合物温度、入口压力、喷嘴110设计或其一些组合而变化。通常，间隙距离502可以在2mm至50mm之间。通常，真空室120压力可以小于35Torr，以在2mm和50mm间隙距离502内进行操作。然而，当室压力可以小于10Torr并且气体喷嘴110具有小于6mm的出口孔口时，间隙距离502可以被优化为小于10mm。在一些具体实施方式中，对于具有小于5mm的出口直径的喷嘴110并且在真空室120压力小于10Torr的情况下，期望的间隙距离502可以约为5mm。
在其他实施方式中，间隙距离502可以至少部分地基于与真空室120压力的反比关系。例如，间隙距离502可以小于或等于通过将恒定值除以室120压力而得到的值。在一个实施方式中，该常数可以是无量纲参数或以mm*Torr为单位，并且可以用Torr来测量真空室120压力，参见式子1：
间隙距离</＝常数/室压力 (1)
以这种方式，通过将常数除以室压力而获得的值提供可以用于清洁处理的间隙距离502。例如，在一个具体实施方式中，常数可以为50，并且室压力可以约为7Torr。在这种情况下，根据式子(1)，间隙距离将小于7mm或约为7mm。在其他实施方式中，常数可以在40和60之间变动，并且压力可以从1Torr至10Torr变动。在另一实施方式中，常数可以在0.05至0.3之间变动，并且压力可以从0.05Torr至1Torr变动。尽管间隙距离502可以对清洁效率产生正面影响，但是存在若干其他处理变量，所述若干其他处理变量可以有助于使用气溶胶喷雾和气体团簇喷射喷雾的清洁效率。
在图1至图5的描述中描述的硬件可以用于启用气溶胶喷雾和气体团簇喷射(GCJ)喷雾，其中在硬件方面具有微小的变化并且针对处理条件具有更实质性的改变。处理条件可以在不同的流体混合物组成和比例、入口压力、入口温度或真空室120压力之间变化。气溶胶喷雾处理与GCJ喷雾处理之间的一个实质性差异可能是进入喷嘴110的流体混合物的相组成。例如，气溶胶喷雾流体混合物可以具有比GCJ流体混合物更高的液体浓度，GCJ流体混合物可以以气态存在，在进入喷嘴110的GCJ流体混合物中具有非常少的液体或没有液体。
在气溶胶喷雾实施方式中，低温冷却系统108中的温度可以被设定为进入喷嘴110的流体混合物的至少一部分可以以液相存在的点。在该实施方式中，喷嘴混合物重量的至少10％可以处于液态。液体/气体混合物然后在高压下膨胀到处理室104中，在处理室104中可以形成低温气溶胶，并且低温气溶胶可以包括大部分固体和/或液体微粒。然而，流体混合物的状态可能不是气溶胶处理与GCJ处理之间的唯一差别，这将在下面更详细地被描述。
相比之下，进入喷嘴110的GCJ喷雾流体混合物可以包含非常少(例如，<1％体积)的液相或不包含液相，并且可以完全处于气态。例如，对于GCJ清洁处理，低温冷却系统108中的温度可以被设定为防止流体混合物以液相存在的点。因此，相图可以是确定处理温度和压力的一种方式，处理温度和压力可以用于在处理室104中使得能够形成气溶胶喷雾或GCJ喷雾。
转到图6A至6B，相图600、608可以指示：进入的流体混合物的相组成可以存在或者更可能包括液相、气相或其组合。出于解释和说明示例性相图的目的，示出了氩相图602、氮相图604、氧相图610和氙相图612。本领域普通技术人员能够在文献中或通过马里兰州盖瑟斯堡(Gaithersburg)的国家标准与技术研究院(National Institutes of Standards andTechnology)或其他源来查找相图信息。本文所描述的其他化学物质也可以具有代表性的相图，但是为了易于说明，在此未示出这些代表性的相图。
相图600、608可以由图形表示来表示，该图形表示强调了压力(例如，y轴)与温度(例如，x轴)之间的关系以及元素可能以气态或液态存在的可能性。相图可以包括气-液相转变线606(或气-液转变线)，气-液相转变线606可以表示如下位置，在该位置处，元素可以在液态或气态之间转变。在这些实施方式中，当元素的压力和温度在气-液转变线606的左侧时，液相更可能存在；而当元素的压力和温度在气-液转变线606的右侧时，气相可能占主导地位。此外，当元素的压力和温度非常接近气-液相转变线606时，元素可能以气相和液相存在的可能性高于当压力和温度可能更远离气-液相转变线606时的可能性。例如，从氩相图602来看，与当氩在130K的温度下被保持在300psi的压力下时相比，当氩在100K的温度下被保持在300psi的压力下时，氩更可能包括处于液相或具有更高浓度(按重量计)的液体的部分。在温度从130K降低同时保持300psi的压力时，氩的液体浓度可以增加。同样地，当压力从300psi增加同时保持130K的温度时，氩液体浓度也可以增加。通常，根据相图600，为了使氩保持在气态，温度应该高于83K；而为了使氮保持在气态，温度应该高于63K。然而，任何氮-氩混合物、氩或氮的相可以取决于元素的相对浓度以及流体混合物的压力和温度。然而，相图600可以用作如下指导，所述指导可以提供氩-氮流体混合物、氩或氮环境的相的指示或者至少液体可以存在的可能性。例如，对于气溶胶清洁处理，进入的流体混合物可以具有如下温度或压力，所述温度或压力对于进入的流体混合物的元素中的一种或更多种元素而言可能在气-液转变线606之上或在气-液转变线606的左侧。相比之下，GCJ清洁处理更可能使用可以具有如下压力和温度的进入的流体混合物，所述压力和温度对于GCJ进入的流体混合物中的元素中的一种或更多种元素而言可能在气-液相转变线606的右侧。在一些情况下，系统100可以通过改变流体混合物的进入温度和/或压力而在气溶胶处理与GCJ处理之间交替。
应当注意，气-液相转变线606类似于相图600、608中的每个气-液相转变线606，然而它们的值对于被分配给相图600、608中的每一个的化学物质而言可以是唯一的，但是如在氩相图602的说明中描述的，相图600、608可以由本领域普通技术人员使用。本领域普通技术人员可以使用相图600、608来优化气溶胶喷雾或GCJ喷雾的流体混合物中的液体和/或气体的量。
低温气溶胶喷雾可以由流体或流体混合物形成，该流体或流体混合物经受处于或接近流体中的至少一种流体的液化温度的低温并且然后使流体混合物通过喷嘴110膨胀到处理室104中的低压环境中。流体混合物的膨胀条件和组成可以在形成小液滴和/或固体微粒中起作用，所述小液滴和/或固体微粒包括可以撞击基板118的气溶胶喷雾。气溶胶喷雾可以用于通过从气溶胶喷雾(例如，液滴、固体微粒)赋予足够的能量以克服污染物与微电子基板118之间的粘合力来去除微电子基板118污染物(例如，微粒)。气溶胶喷雾的动量可能在至少部分地基于前述粘合力可能需要的能量的量去除微粒中起重要作用。可以通过产生可以具有不同质量和/或速度的组分(例如，液滴、晶体等)的低温气溶胶来优化微粒去除效率。去除污染物所需的动量是质量和速度的函数。特别是当微粒可能非常小(<100nm)时，质量和速度对于克服微粒与基板的表面之间的强粘合力可能是非常重要的。
图7示出了用低温气溶胶处理微电子基板118以去除微粒的方法的流程图700。如上所述，提高微粒去除效率的一种方法可以是增加气溶胶喷雾的动量。动量可以是气溶胶喷雾含量的质量和速度的乘积，使得可以通过增加气溶胶喷雾的组分的质量和/或速度来增加动能。质量和/或速度可以取决于多种因素，这些因素可以包括但不限于流体混合物组成、进入的流体混合物压力和/或温度以及/或者处理室104温度和/或压力。流程图700示出了通过使用氮和/或氩以及至少一种其他载气和/或纯氩或纯氮的各种组合来优化动量的一个实施方式。
转到图7，在框702处，系统100可以容纳处理室104中的微电子基板118。微电子基板118可以包括可以用于生产电子器件的半导体材料(例如，硅等)，所述电子器件可以包括但不限于存储器器件、微处理器器件、发光显示器、太阳能电池等。微电子基板118可以包括图案化的膜或覆盖膜，图案化的膜或覆盖膜可能包括污染物，可以通过在系统100上实现的气溶胶清洁处理去除污染物。系统100可以包括处理室104，处理室104可以与低温冷却系统108以及一个或更多个流体源106流体连通。处理室还可以包括流体膨胀部件(例如，TSG喷嘴200等)，该流体膨胀部件可以用于使流体混合物膨胀以形成气溶胶喷雾来清洁微电子基板118。
在框704处，系统100可以经由低温冷却系统108将流体混合物提供至流体膨胀部件，该低温冷却系统108可以将流体混合物冷却至小于273K。在一个实施方式中，流体混合物的温度可以大于或等于70K且小于或等于200K，更具体地，温度可以小于130K。系统100还可以将流体混合物保持在大于大气压力的压力下。在一个实施方式中，流体混合物压力可以被保持在50psig和800psig之间。
在一个实施方式中，流体混合物可以包括：第一流体成分，其包括具有小于28的原子量的分子；以及至少一种附加流体成分，其包括具有至少28的原子量的分子。本领域普通技术人员将能够优化两种或更多种流体的流体混合物，以实现气溶胶喷雾组分的期望动量，以使微粒去除效率最大化或以不同类型或不同大小的微粒为目标。在该实例中，第一流体成分可以包括但不限于氦、氖或其组合。至少一种附加流体成分可以包括但不限于氮(N2)、氩、氪、氙、二氧化碳或其组合。在一个具体实施方式中，附加流体成分包括N2和氩混合物，并且第一流体成分可以包括氦。然而，流体混合物的温度、压力和浓度可以变化以提供不同类型的气溶胶喷雾。在其他实施方式中，流体混合物的相或状态可以包括气体、液体、各种浓度的气体-液体，这将在下面被描述。
第一流体成分与附加流体成分之间的比例可以根据清洁微电子基板118可能期望的喷雾的类型而变化。流体混合物可以根据化学物质成分和浓度以及/或者根据物质的相或状态(例如，气体、液体等)而变化。在一个气溶胶实施方式中，第一流体成分可以包括至少50％重量至100％重量的流体混合物，所述流体混合物可以包括处于气态的第一部分和处于液态的第二部分。在大多数实例中，流体混合物可以有至少10％重量处于液相。可以优化流体混合物以处理可能在图案化或图案化微电子基板118上的不同类型和/或不同大小的微粒。改变微粒去除性能的一种方法可以是调节流体混合物组成和/或浓度，以提高微粒去除性能。在另一流体混合物实施方式中，第一流体成分包括10％重量和50％重量之间的流体混合物。在另一实施方式中，第一流体成分可以包括20％重量和40％重量之间的流体混合物。在另一流体混合物实施方式中，第一流体成分可以包括30％重量和40％重量之间的流体混合物。上述气溶胶流体混合物的相也可以针对基板118上的不同类型的微粒和膜而广泛地变化以进行调节。例如，流体混合物可以包括可以处于气态的第一部分和可以处于液态的第二部分。
在一个实施方式中，第二部分可以是至少10％重量的流体混合物。然而，在某些实例中，可能期望较低浓度的液体来去除微粒。在较低液体浓度实施方式中，第二部分可以不多于流体混合物重量的1％。流体混合物的液体部分可以包括液相或者一种或更多种气体，所述一种或更多种气体可以包括流体混合物。在这些流体混合物实施方式中，系统100可以通过附加流体成分在120slm和140slm之间的流动以及第一流体成分在30slm和45slm之间的流动来实现气溶胶喷雾。
除了流体混合物的进入的压力、浓度和组成之外，气溶胶喷雾的动量和组成还可能受到处理室104中的压力的影响。更具体地，室压力可以影响气溶胶喷雾中液滴和/或固体微粒的质量和/或速度。流体混合物的膨胀可以依赖于喷嘴110两端的压力差。
在框706处，系统100可以将流体混合物提供到处理室104中，使得流体混合物的至少一部分接触微电子基板118。流体混合物经由流体膨胀部件(例如，喷嘴110)的膨胀可以形成气溶胶喷雾的液滴和/或固体微粒。系统100可以将处理室104保持在35Torr或更小的室压力下。在某些实例中，可能期望将处理室104保持在低得多的压力下，以优化气溶胶喷雾中液滴和/或固体微粒的质量和/或速度。在一个具体实施方式中，当处理室被保持在小于10Torr时，对于某些微粒而言，气溶胶喷雾的微粒去除特性可能是更令人期望的。还注意到，当处理室104在流体混合物膨胀期间被保持在小于5Torr时，微粒去除效率覆盖了更大的表面积。
当流体混合物流过流体膨胀部件时，流体混合物可以经历与流体混合物从相对高压(例如，>大气压力)到相对低压(例如，<35Torr)的膨胀相关的相转变。在一个实施方式中，进入的流体混合物可以以气态或液-气相存在，并且在比处理室104相对更高的压力下。然而，当流体混合物流过或膨胀到处理室104的低压中时，流体混合物可以开始转变以形成如上所述的液滴和/或固态。例如，膨胀的流体混合物可以包括呈气相、液相和/或固相的部分的组合。这可以包括在前文被称为低温气溶胶的物质。在又一实施方式中，流体混合物还可以包括气体团簇。在一个实施方式中，可以是原子或分子通过弱吸引力(例如，范德华力)的聚集。在一个实例中，气体团簇可以被认为是物质在气体与固体之间的相，气体团簇的大小可以从几个分子或原子到多于105个原子变动。
在再一实施方式中，在处理同一微电子基板118时，流体混合物可以在同一喷嘴中在气溶胶与气体团簇(例如，GCJ)之间转变。以这种方式，通过在流体混合物中从较高液体浓度变为较低液体浓度，流体混合物可以在气溶胶与GCJ之间转变。可替选地，通过在流体混合物中从较低液体浓度变为较高液体浓度，流体混合物可以在GCJ与气溶胶之间转变。如上所述，在图6A至6B的描述中，液相浓度可以由温度、压力或其组合来控制。例如，在一个具体实施方式中，在气溶胶到GCJ转变中，流体混合物液体浓度可以从10％重量转变到小于1％重量。在另一具体实施方式中，当流体混合物的液体浓度从1％重量转变到小于10％重量时，可以发生GCJ到气溶胶转变。然而，气溶胶与GCJ之间的转变以及GCJ与气溶胶之间的转变可以不限于上述具体实施方式中的百分比，所述百分比仅仅是示例性的，以用于说明目的而非限制。
在框708处，当流体膨胀部件在微电子基板118的表面上移动时，膨胀的流体可以被指引朝向微电子基板118并且可以从微电子基板118去除微粒。在一些实施方式中，系统100可以包括可以围绕微电子基板118布置的多个流体膨胀部件。可以同时或连续地使用多个流体膨胀部件以去除微粒。可替选地，流体膨胀部件中的一些可以专用于气溶胶处理，而剩余的流体膨胀部件可以用于GCJ处理。
除气溶胶处理之外，还可以使用GCJ处理来清洁微电子基板118。当气态物种如氩或氮或其混合物通过使气体经受可能高于任何气体成分的液化温度的低温的热交换器容器诸如杜瓦容器(例如，低温冷却系统108)时，可以形成低温气体团簇。然后高压低温气体可以通过相对于微电子基板118的表面成角度或垂直的喷嘴110或喷嘴阵列而膨胀。GCJ喷雾可以用于从半导体晶片的表面去除微粒，而不会引起对微电子基板118表面的任何损坏或者限制损坏的程度。
气体团簇——其可以是通过力(例如，范德华力)被保持在一起的原子/分子的全体或集合——被分类为以气相和固相的原子或分子之间的分离相的物质，并且在大小方面可以从很少的原子到105个原子变动。式子(2)中给出的Hagena经验团簇缩放参数(Г*)提供了可能影响团簇大小的关键参数。术语k是与键形成(气体物种属性)相关的凝聚参数；d是喷嘴孔口直径，α是膨胀半角，Po和To分别是膨胀前的压力和温度。具有圆锥形形状的喷嘴几何形状有助于约束膨胀气体并且增加原子或分子之间碰撞的数量，以便更有效地形成团簇。以这种方式，喷嘴110可以增强足够大的团簇的形成以从基板118的表面去除污染物。从喷嘴110发出的GCJ喷雾在它撞击在基板118上之前可以不被电离，而是保持为原子的中性集合。
Figure BDA0002386300420000191
包括团簇的原子或分子的全体可以具有大小分布，由于低温团簇大小接近微电子基板118上的污染物大小，因此所述大小分布可以提供更好的处理能力，来以清洁大小小于100nm的污染物为目标。撞击在微电子基板118上的大小较小的低温团簇还可以防止或最小化微电子基板118的损坏，微电子基板118可能具有在处理期间需要被保护的敏感结构。
与气溶胶处理一样，GCJ处理可以使用在图1的系统100的描述中描述的相同或相似的硬件以及在图2A至图5的描述中描述的其部件。然而，GCJ方法的实现不限于本文所描述的硬件实施方式。在某些实施方式中，GCJ处理可以使用与气溶胶处理相同或相似的处理条件，但是GCJ处理可以具有较低液相浓度的流体混合物。然而，与本文所描述的所有气溶胶处理实施方式相比，GCJ处理无需具有更低的液体浓度。本领域普通技术人员可以实现如下GCJ处理，所述GCJ处理相对于本文所描述的GCJ方法中可能存在的任何液滴和/或固体微粒(例如，冷冻液体)而言增加气体团簇的量或密度。这些GCJ方法可以具有优化清洁处理的几种不同技术，并且本领域普通技术人员可以使用这些技术的任何组合来清洁任何微电子基板118。例如，本领域普通技术人员可以改变喷嘴110设计和/或取向、流体混合物的组成或浓度、流体混合物的进入的压力和/或温度以及处理室104的压力和/或温度，以清洁微电子基板118。
图8提供了用于低温方法的流程图800，该低温方法用于产生从微电子基板118去除微粒的GCJ处理。在该实施方式中，所述方法可以表示GCJ处理，该GCJ处理可以使用类似于本文在图2A至图2B的描述中所描述的两级气体(TSG)喷嘴200的多级喷嘴110。图8实施方式可以反映当流体混合物通过多级喷嘴110从高压环境转变到低压环境时流体混合物的压力差或变化。
转向图8，在框802处，系统100可以在真空处理室120中容纳微电子基板118，该真空处理室120可以包括流体膨胀部件(例如，TSG喷嘴200)。在将微电子基板118暴露于由低温冷却系统108提供的任何流体混合物之前，该系统可以将处理室104置于低于大气压的条件。
在框804处，系统100可以提供或调控流体混合物以使流体混合物处于低于273K的温度处并且处于可能大于大气压力的压力下。例如，流体混合物温度可以在70K和200K之间，或者更具体地在70K和120K之间。流体混合物压力可以在50psig和800psig之间。通常，至少大部分(按重量计)流体混合物可以呈气相。然而，在其他实施方式中，流体混合物中呈气相的可以少于10％(按重量计)，更具体地，流体混合物中呈气相的可以少于1％(按重量计)。
流体混合物可以是单一流体成分或者如下流体的组合，所述流体可以包括但不限于N2、氩、氙、氦、氖、氪、二氧化碳或其任何组合。本领域普通技术人员可以选择上述流体的一种或更多种组合，以一次使用一种流体混合物或者对于同一微电子基板118使用流体混合物的组合来处理基板。
在一个实施方式中，流体混合物可以包括比例在1∶1和11∶1之间的N2和氩的组合。本领域普通技术人员可以结合N2和/或氩的液体浓度来优化该比例，以从微电子基板118去除微粒。然而，在其他实施方式中，本领域普通技术人员也可以优化GCJ流体混合物的能量或动量，以优化微粒去除效率。例如，流体混合物可以包括可以改变GCJ处理的质量和/或速度的另一种载气。载气可以包括但不限于氙、氦、氖、氪、二氧化碳或其任何组合。在一个实施方式中，流体混合物可以包括1∶1至4∶1的N2与氩的混合物，该混合物可以与以下载气中的一种或更多种进行混合：氙、氪、二氧化碳或其任何组合。在其他情况下，可以利用不同比例的N2和氩以及不同比例的载气来优化载气的组成和浓度。在其他实施方式中，载气可以基于如表1中所示的哈格纳(Hagena)值k而被包括。
气体 N<sub>2</sub> O<sub>2</sub> CO<sub>2</sub> CH<sub>4</sub> He Ne Ar Kr Xe
k 528 1400 3660 2360 3.85 1.85 1650 2890 5500
表1
通常，对于一些实施方式，当流体与N2、氩或其组合混合时，k值较低的流体的浓度应该相等或更高。例如，当载气与N2、氩或者其组合(例如，1∶1至4∶1)混合时，在使用氙、氪、二氧化碳或者具有高达11∶1的混合比例的其任何组合时，应该使用至少4∶1的混合比例来实现N2、氩或其组合与载气之间的比例。相比之下，当氦或氖、其组合与N2、氩或其组合(例如，1∶1至4∶1)进行组合时，N2、氩或其组合(例如，1∶1至4:1)与氦、氖或其组合之间的混合比例可以至少是1:4。N2、氩和/或载气的前述组合也可以适用于本文描述的其他气溶胶和GCJ方法。
在其他实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的氩和N2的组合。该流体混合物还可以包括载气(例如，表1)。然而，使用本文描述的气溶胶或GCJ方法，流体混合物也可以包括可以被使用的纯氩或纯氮组成。
在框806处，系统100可以从流体源106和/或从低温冷却系统108向流体膨胀部件提供流体混合物。系统100还可以将处理室104保持在小于35Torr的压力下。例如，在流体混合物可以被引入到处理室104之前或当流体混合物可以被引入到处理室104时，系统100可以使用真空系统134来控制处理室104的压力。在一些实施方式中，处理室104的压力可以在5Torr至10Torr之间，在一些实施方式中，压力可以小于5Torr。
当流体混合物在高压环境(例如，喷嘴110的上游)和低压环境(例如，处理室)之间转变时，可以形成GCJ喷雾。在图8的实施方式中，流体膨胀部件可以是TSG喷嘴200，该TSG喷嘴200可以在流体混合物撞击微电子基板118之前将流体混合物置于至少两次压力变化或膨胀之下。
在框808处，流体混合物可以通过入口孔口204膨胀到贮存器部件202中，并且实现贮存器压力在贮存器部件202中或者将贮存器压力保持在贮存器部件202中，该贮存器压力大于处理室104的压力并且小于流体混合物的进入压力。大体上，贮存器压力可能小于800psig并且大于或等于35Torr。但是，由于图2A至图2B中所示的受限空间内的气流变化，因而贮存器压力可能会波动。
流体混合物可以进入到过渡孔口206，该过渡孔口206可以小于或可以不小于贮存器部件202的直径。当过渡孔口206小于贮存器部件202的直径时，流体混合物在流到TSG喷嘴200的出口部件208中或者通过过渡孔口206流到TSG喷嘴200的出口部件208中时可以被压缩到更高的压力。
在框810处，流体混合物可以被保持在流体膨胀部件的出口部件208中的出口压力下。出口压力可以大于室压力并且小于贮存器部件202的压力。如上所述，在过渡孔口206和出口孔口210之间的转移期间，流体混合物可以膨胀并且可以形成气体团簇。出口部件210和处理室104之间的压力差可能是由于与处理室104的较大体积相比出口部件210的较小受限体积而导致的。
气体团簇可以被指引朝向出口孔口210，并且流体混合物可以在流体混合物离开TSG喷嘴200之后继续膨胀。然而，动量可以指引至少大部分气体团簇喷雾朝向微电子基板118。如上所述，气体团簇的大小可以在几个原子到105个原子之间变化。可以通过上述处理条件的变化而优化该处理，以控制气体团簇的数量及其大小。例如，本领域普通技术人员可以改变进入的流体混合物压力、流体混合物组成/浓度、处理室104压力或其任何组合，以从微电子基板118去除微粒。
在框812处，GCJ喷雾的组分可以被用于从微电子基板118动力地或化学地去除物体或污染物。可以经由GCJ喷雾的动力影响和/或流体混合物可能与物体具有的任何化学相互作用来去除物体。然而，物体的去除不限于动力和/或化学去除的理论，并且可以用于解释物体的去除的任何理论都是适用的，原因在于：在应用GCJ喷雾之后物体的去除可能是可以用于解释物体去除的任何适用理论的足够证据。
TSG喷嘴200和微电子基板118的相对位置也可以用于优化物体去除。例如，可以通过将TSG喷嘴200在微电子基板118的表面、平面和出口孔口210之间在0°和90°之间移动来调节GCJ喷雾的入射角。在一个具体实施方式中，入射角可以在30°和60°之间，以基于微电子基板118上的组成或图案来去除物体。可替选地，入射角可以在60°和90°之间，更具体地，入射角可以为大约90°。在其他实施方式中，多于一个的喷嘴110可以用于以相似或变化的入射角来处理微电子基板118。
在前述去除实施方式中，微电子基板118也可以在去除处理期间被平移和/或旋转。去除速度可以被优化成GCJ喷雾在微电子基板118的特定部分上的期望驻留时间。本领域普通技术人员可以优化驻留时间和GCJ喷雾撞击位置，以获得期望的微粒去除效率。例如，在微粒测量前和微粒测量后，期望的微粒去除效率可以大于80％。
类似地，出口孔口210和微电子基板118的表面之间的间隙距离可以被优化以提高微粒去除效率。在图5的描述中更详细地描述了间隙距离，但是通常间隙距离可以小于50mm。
与在图3和图4的描述中描述的那些类似，GCJ处理也可以使用单级喷嘴300、400来实现。单级喷嘴300、400可以包括单个膨胀室，该膨胀室可以是连续的，原因是膨胀区域的直径306在入口孔口302和出口孔口304之间相同或增加。例如，单级喷嘴300、400可以不具有像TSG喷嘴200那样的过渡孔口206。然而，单级GCJ方法也可以由TSG喷嘴200的系统100使用，并且不限于单级喷嘴系统100。同样地，在图9至图12的描述中描述的方法也可以由单级喷嘴300、400使用。
图9示出了用GCJ喷雾处理微电子基板118的另一种方法的流程图900。喷嘴110相对于微电子基板118的定位可能对微粒去除效率有很大影响。具体地，出口孔口304和微电子基板118的表面之间的间隙距离可能对微粒去除效率有影响。间隙距离可能影响GCJ喷雾的流体流动和分布，并且可能影响通过喷嘴110清洁表面积的大小。以这种方式，由于对喷嘴110而言通道更少或驻留时间更短，因此可以减少用于GCJ处理的循环时间。
转到图9，在框902处，微电子基板118可以被容纳在处理室104中，处理室104可以包括气体膨胀部件(GEC)(例如，喷嘴300、400)。GEC可以是本文描述的任何喷嘴110，但是可以具体地被配置成与TSG喷嘴200、SSG喷嘴300或冲洗喷嘴400相同或相似。通常，喷嘴可以包括接收流体混合物的入口孔口402和使流体混合物流入处理室104中的出口孔口404。
在框904处，系统100可以将微电子基板118定位在GEC的对面，使得出口孔口404被设置在微电子基板118的上方或附近。GEC也可以相对于微电子基板118的表面成一定角度被定位。所述表面是微电子器件被制造在那里的部分。所述角度可以在0°和90°之间变化。如图5中描述的，也可以基于间隙距离502对GEC定位进行优化。间隙距离502可能对朝向和/或穿过微电子基板118的流量分布产生影响。随着间隙距离502增加，清洁表面积可能减小并且可能需要额外的喷嘴通道来保持或提高微粒去除效率。膨胀的流体混合物的速度也可以根据间隙距离502而变化。例如，当间隙距离502减小时，横向穿过微电子基板118的流体流量可能会增加。在一些实施方式中，较高的速度可以提供较高的微粒去除效率。
通常，GEC可能在微电子基板118表面的50mm内。但是，在大多数实施方式中，对于本文描述的气溶胶或GCJ处理，间隙距离502可以小于10mm。在一个具体实施方式中，在通过GEC将流体混合物分配到处理室104中之前，间隙距离502可以是大约5mm。
在框906处，在可以低于273K的温度下并且在防止在所设置的流体混合物的温度下流体混合物中形成液体的压力下，系统100可以向GEC提供流体混合物。在这种方式下，流体混合物中的液体浓度可以不存在或者至少少于流体混合物重量的1％。化学处理领域的普通技术人员能够使用任何已知的技术来测量流体混合物的液体浓度。此外，本领域普通技术人员能够使用相图600、608或者可以用于单一物种或物种的混合的任何其他已知相图文献来选择温度和压力的适当组合。
在一个实施方式中，流体混合物的温度可以大于或等于70K并且小于273K，该流体混合物可以包括氮、氩、氙、氦、二氧化碳、氪或者其任何组合。同样地，可以使用相图600、608或者通过任何其他已知的测量技术来选择压力，所述任何其他已知的测量技术使液体浓度的量最小化到小于流体混合物重量的1％。在大多数实施方式中，压力可以小于或等于10Torr，然而在其他实施方式中，压力可以大于10Torr以使微粒去除效率最大化。
在框908处，系统可以通过GEC将流体混合物提供到处理室104中，使得流体混合物中的至少一部分接触微电子基板118。如上所述，流体混合物可以在处理室104中从相对高的压力膨胀到相对低的压力。在一个实施方式中，处理室104可以被保持在35Torr或更低的室压下。
在一个实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的N2和氩的组合，具体地，流体混合物可以包括比例小于4:1的N2和氩的组合。在其他实施方式中，流体混合物可以包括可以改变GCJ喷雾的质量和/或速度的另一种载气。载气可以包括但不限于氙、氦、氖、氪、二氧化碳或者其任何组合。在一个实施方式中，流体混合物可以包括1:1至4:1的N2与氩的混合物，该混合物可以与以下载气中的一种或更多种进行混合：氙、氪、二氧化碳或其任何组合。
在其他实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的氩和N2的组合。该流体混合物还可以包括载气(例如，表1)。然而，使用本文描述的气溶胶或GCJ方法，流体混合物也可以包括可以使用的纯氩或纯氮成分。
例如，当载气与N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)混合时，在使用氙、氪、二氧化碳或者具有高达11:1的混合比例的其任何组合时，应该使用至少4:1的混合比例来实现N2和氩或者其组合与载气之间的比例。相比之下，当氦或氖或者其组合与N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)进行组合时，N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)与氦、氖或者其组合之间的混合比例可以至少是1:4。N2、氩和/或载气的前述组合也可以适用于本文描述的其他气溶胶和GCJ方法。
在另一个实施方式中，流体混合物可以包括与氦或氖以及以下气体中的至少一种进行组合的N2：氩、氪、氙、二氧化碳。在一个具体实施方式中，前述组合的混合比例可以是1:2:1.8。
在框910处，膨胀的流体混合物(例如，GCJ喷雾)可以被朝向微电子基板118投射并接触表面上的物体(例如，动力和/或化学相互作用)，使得可以从微电子基板118去除物体。GCJ喷雾的动力和/或化学相互作用可以克服物体和微电子基板118之间的粘附力。物体可以经由真空系统134从处理室104被去除或者沉积在处理室104内的其他地方。
图10示出了用于用低温流体处理微电子基板118的另一种方法的另一流程图1000。在该实施方式中，液体混合物可以生成GCJ喷雾，该GCJ喷雾可以具有相对低的液体浓度。如上所述，流体混合物的温度和压力可能对流体混合物中可以有多少液体(按重量计)具有影响。在这种情况下，可以通过改变温度来优化流体混合物的液体浓度。
转到图10，在框1002处，微电子基板118可以被容纳在处理室104中，该处理室104可以包括气体膨胀部件(GEC)(例如，喷嘴300、400)。GEC可以是本文描述的任何喷嘴110，但是GEC可以具体地被配置成与TSG喷嘴200、SSG喷嘴300或冲洗喷嘴400相同或相似。通常，喷嘴可以包括接收流体混合物的入口孔口402和使流体混合物流入处理室104中的出口孔口404。
在框1004处，系统100可以将微电子基板118定位在GEC的对面，使得排出孔口404被设置在微电子基板118的上方或附近。GEC也可以相对于微电子基板118的表面成一定角度而被定位。所述表面是微电子器件被制造在那里的部分。所述角度可以在0°和90°之间变化。如图5中描述的，也可以基于间隙距离502来优化GEC定位。通常，GEC可能在微电子基板118表面的50mm以内。但是，在大多数实施方式中，对于本文描述的气溶胶或GCJ处理，间隙距离502可以小于20mm。在一个具体实施方式中，在通过GEC将流体混合物分配到处理室104中之前，间隙距离502可以是大约5mm。
在框1006处，在大于大气压力的压力下并且在小于273K并大于流体混合物在给定压力下的冷凝温度的温度下，系统100可以向GEC提供流体混合物。冷凝温度可以在不同气体之间变化，并且可以在具有不同组成和浓度的不同气体混合物之间变化。本领域普通技术人员能够至少部分地基于使用已知技术对流体混合物的观察和/或测量使用已知文献(例如，相图)或经验技术来确定用于流体混合物的气体冷凝温度。
在一种情况下，在给定压力下的冷凝温度可以是如下温度，在所述温度下，流体可以转变而以液相存在。例如，对于流体混合物，被保持在冷凝温度以上指示：在没有任何液相存在或者具有非常少量的液体(例如，按重量计，<1％)的情况下，流体混合物可以以气态存在。在大多数实施方式中，根据包括具有不同冷凝温度的气体的流体混合物组成，流体混合物温度可以在50K和200K之间变化，但是更具体地，流体混合物温度在70K和150K之间变化。
例如，在N2流体混合物实施方式中，可以通过使用N2相图604来按重量估计液体的量。对于大约100psi的进入压力，流体混合物的温度可以大于100K以使液体的量最小化。在该实施方式中，当压力为100psi的情况下进入温度大约是120K时，流体混合物可以不具有任何液体或者液体至少少于重量的1％。
在框1008处，系统100可以通过GEC将流体混合物提供到处理室104中，使得流体混合物的至少一部分接触微电子基板118。在该实施方式中，处理室104的压力可以至少低于大气压力，但是更具体地，处理室104的压力可以低于10Torr。
在一个实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的N2和氩的组合，具体地，流体混合物可以包括比例小于4:1的N2和氩的组合。在其他实施方式中，流体混合物可以包括可以改变GCJ喷雾的质量和/或速度的另一种载气。载气可以包括但不限于氙、氦、氖、氪、二氧化碳或者其任何组合。在一个实施方式中，流体混合物可以包括1:1至4:1的N2与氩的混合物，该混合物可以与以下载气中的一种或更多种进行混合：氙、氪、二氧化碳或者其任何组合。
例如，当载气与N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)混合时，在使用氙、氪、二氧化碳或者具有高达11:1的混合比例的其任何组合时，应该使用至少4:1的混合比例来实现N2和氩或者其组合之间的比例。相比之下，当氦或氖或者其组合与N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)进行组合时，N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)与氦、氖或者其组合之间的混合比例可以至少是1:4。N2、氩和/或载气的前述组合也可以适用于本文描述的其他气溶胶和GCJ方法。
在其他实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的氩和N2的组合。该流体混合物还可以包括载气(例如，表1)。然而，使用本文描述的气溶胶或GCJ方法，流体混合物也可以包括可以使用的纯氩或纯氮成分。
在框1010处，膨胀的流体混合物(例如，GCJ喷雾)可以朝向微电子基板118被投射，并接触表面上的物体(例如，动力和/或化学相互作用)，使得可以从微电子基板118去除物体。GCJ喷雾的动力和/或化学相互作用可以克服物体和微电子基板118之间的粘附力。物体可以经由真空系统134从处理室104被去除或者沉积在处理室104内的其他地方。
图11示出了用于用低温流体处理微电子基板118的另一种方法的流程图1100。在该实施方式中，流体混合物可以生成GCJ喷雾，该GCJ喷雾可以具有相对低的液体浓度。如上所述，流体混合物的温度和压力可能对流体混合物中可以有多少液体(按重量计)具有影响。在这种情况下，可以通过改变压力来优化流体混合物的液体浓度。此外，可以利用控制器112使用如下计算来确定间隙距离502，所述计算使用将在下面描述的配方压力和恒定值。
转到图11，在框1102处，微电子基板118可以被容纳在处理室104中，该处理室104可以包括气体膨胀部件(GEC)(例如，喷嘴300)。GEC可以是本文描述的任何喷嘴110，但是GEC可以具体地被配置成与TSG喷嘴200、SSG喷嘴300或者冲洗喷嘴400相同或相似。通常，喷嘴可以包括接收流体混合物的入口孔口402和使流体混合物流入处理室104中的出口孔口404。
在框1104处，在小于273K的进入温度下并且在防止在进入温度下在气体混合物中形成液体的进入压力下，系统100可以向GEC提供气体混合物。例如，在N2实施方式中，N2相图604指示：在大约100K下的流体混合物可能具有小于100psi的压力以使N2保持在气相。如果压力大约是150psi或者更高，则液相可能存在于N2处理气体中的可能性更大。
在框1106处，系统100可以通过GEC将流体混合物提供到处理室104中，使得流体混合物的至少一部分接触微电子基板118。在该实施方式中，处理室104的压力可以至少低于大气压力，但是更具体地，处理室104的压力可以小于10Torr。
在一个实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的N2和氩的组合，具体地，流体混合物可以包括比例小于4:1的N2和氩的组合。在其他实施方式中，流体混合物可以包括可以改变GCJ喷雾的质量和/或速度的另一种载气。载气可以包括但不限于氙、氦、氖、氪、二氧化碳或者其任何组合。在一个实施方式中，流体混合物可以包括1:1至4:1的N2与氩的混合物，该混合物可以与以下载气中的一种或更多种进行混合：氙、氪、二氧化碳或者其任何组合。
例如，当载气与N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)混合时，在使用氙、氪、二氧化碳或者具有高达11:1的混合比例的其任何组合时，应该使用至少4:1的混合比例来实现N2和氩或者其组合之间的比例。相比之下，当氦或氖或者与N2、氩或其组合(例如1:1至4:1)进行组合时，N2、氩或者其组合(例如，1:1至4:1)与氦、氖或者其组合之间的混合比例可以至少是1:4。N2、氩和/或载气的前述组合也可以适用于本文描述的其他气溶胶和GCJ方法。
在其他实施方式中，流体混合物可以包括比例在1:1和11:1之间的氩和N2的组合。该流体混合物还可以包括载气(例如，表1)。然而，使用本文描述的气溶胶或GCJ方法，流体混合物也可以包括可以使用的纯氩或纯氮成分。
在框1108处，系统100可以将微电子基板118定位在出口(例如，出口孔口404)和微电子基板118之间的间隙距离502处。如图5的描述中的式子1所示，间隙距离502至少部分地基于室压力和恒定参数的比例，该恒定参数的值在40和60之间。在一个实施方式中，恒定参数的单位可以具有长度/压力的单位(例如，mm/Torr)。
在框1110处，膨胀的流体混合物可以朝向微电子基板118被投射并接触表面上的物体(例如，动力和/或化学相互作用)，使得可以从微电子基板118去除物体。GCJ喷雾的动力和/或化学相互作用可以克服物体和微电子基板118之间的粘附力。物体可以经由真空系统134从处理室104被去除或者沉积在处理室104内的其他地方。
图12示出了用于用低温流体处理微电子基板118的另一种方法的流程图1200。在该实施方式中，流体混合物可以生成GCJ喷雾，该GCJ喷雾可以具有相对低的液体浓度。如上所述，流体混合物的温度和压力可能对流体混合物中可以有多少液体(按重量计)具有影响。在这种情况下，系统100可以保持进入的流体混合物压力和室104压力之间的比例，以优化动量或者成分(例如，气体团簇等)。另外，系统100还可以优化进入的流体混合物压力，以将进入的流体混合物的液体浓度控制在进入压力和处理室104压力之间的压力比例关系的范围内。
转到图12，在框1202处，微电子基板118可以被容纳在处理室104中，该处理室104可以包括气体膨胀部件(GEC)(例如，喷嘴300，400)。GEC可以是本文描述的任何喷嘴110，但是GEC可以具体地被配置成与TSG喷嘴200、SSG喷嘴300或者冲洗喷嘴400相同或相似。通常，喷嘴可以包括接收流体混合物的入口孔口402和使流体混合物流入处理室104中的出口孔口404。
在框1204处，系统100可以将流体混合物提供到真空处理室104，并且系统100可以将流体混合物保持在如下温度和/或压力下，所述温度和/或压力使流体混合物保持在气相。流体混合物可以包括但不限于以下气体中的至少一种：氮、氩、氙、氪、碳氧化物或氦。
在另一个实施方式中，流体混合物可以包括至少与氦或氖以及与以下气体中的至少一种进行组合的N2：氩、氪、氙、二氧化碳。在一个具体实施方式中，前述流体混合物组合的比例可以是大约1:2:2。在另一个具体实施方式中，前述流体混合物的比例可以是1:2:1.8。
在框1206处，系统100可以使用压力比例来保持处理室104的压力和进入的流体混合物压力。以这种方式，系统100可以确保在进入压力和处理压力(例如，比例＝进入压力/处理压力)之间可以存在平衡或关系。压力比例可以是阈值，该阈值可以被超过或者可以不被超过，或者该压力比例可以包括如下范围，尽管进入压力或室压力发生变化，但是仍然可以保持所述范围。压力比例值可以在200和500,000之间变动。然而，压力比例可以作为阈值，该阈值可以被超过或者可以不被超过或者指定如下范围，鉴于配方条件被存储在控制器112中，所述范围可以被保持。以这种方式，可以控制喷嘴两端的压力差以保持GCJ/气溶胶喷雾的动量或组成(例如，气体团簇大小、气体团簇密度、固体微粒大小等)。
在压力比例实施方式中，这些值基于相似的单位，使得控制器112可以将压力转换成相同或相似的单位以控制进入压力和室压力。
上面的阈值实施方式可以包括不可以被超过的压力比例，使得进入压力与室压力的比例可以小于上面的阈值比例。例如，上面的阈值可以是以下值中的一个：300000、5000、3000、2000、1000或500。
在另一个实施方式中，控制器112可以将进入压力和处理压力保持在压力比例值的范围内。示例性范围可以包括但不限于：100000至300000、200000至300000、50000至100000、5000至25000、200至3000、800至2000、500至1000或者700至800。
在框1208处，系统100可以将微电子基板118定位在出口(例如，出口孔口404)和微电子基板118之间的间隙距离502处。如图5的描述中的式子1所示，间隙距离502至少部分地基于室压力和恒定参数的比例，该恒定参数的值在40和60之间。在一个实施方式中，恒定参数的单位可以具有长度/压力的单位(例如，mm/Torr)。
在框1210处，膨胀的流体混合物可以朝向微电子基板118被投射并接触表面上的物体(例如，动力和/或化学相互作用)，使得可以从微电子基板118去除物体。GCJ喷雾的动力和/或化学相互作用可以克服物体和微电子基板118之间的粘附力。物体可以经由真空系统134从处理室104被去除或者沉积在处理室104内的其他地方。
图13包括在不含液体的流体混合物(例如，GCJ)和含液体的流体混合物(例如，气溶胶)之间的微粒去除效率提高的条形图1300。本文公开的意想不到的结果之一涉及：对于小于100nm的微粒，微粒去除效率得以提高；对于大于100nm的微粒，微粒去除效率得以保持或提高。以前的技术可以包括用液体浓度大于10％的低温流体混合物来处理微电子基板。产生该意想不到的结果的较新技术可以包括用低温流体混合物来处理微电子基板118，该低温流体混合物没有液体浓度(按重量计)或液体浓度小于1％。
在图13的实施方式中，使用商业上可获得的沉积系统利用氮化硅微粒来沉积微电子基板118。对于两种测试，氮化硅微粒具有相似的密度和大小。基线低温处理(例如，液体浓度>1％重量)被应用于至少一个微电子基板118，并且GCJ被应用于不同的一组也覆盖有氮化硅微粒的微电子基板118。在这种情况下，在喷嘴110将高压流体源与被保持在约9Torr的真空室分开之前，GCJ处理在入口压力为83psig的情况下包括2:1的氮与氩的流量比例。喷嘴110的入口直径约为0.06”。气体距离502在2.5mm至4mm之间。晶片在喷嘴下方通过两次，使得被微粒污染的区域将两次暴露于GCJ喷雾。在处理之前和处理之后，使用来自加利福尼亚州米尔皮塔斯(Milpitas,CA)的KLA-TencorTM的KLA SURF SCAN SP2-XP对这些微粒进行测量。
在先前的技术下，如图13所示，小于100nm的微粒去除效率(PRE)如下：从对大于90nm的微粒而言微粒去除效率大于80％下降到对小于42nm的微粒而言微粒去除效率小于30％。具体地，对于65nm到90nm之间的微粒，PRE从大约87％(@>90nm的微粒)下降到大约78％。在55nm至65nm之间的微粒的PRE以及在40nm至55nm之间的微粒的PRE下降地更明显。PRE分别下降至约61％和约55％。最后，可以看到，小于40nm的微粒的PRE下降最大，约为PRE的24％。
鉴于这一数据，预计到以下：随着微粒大小的减小，小于100nm的微粒效率的提高会表现出相似的回报减少。然而，本文公开的GCJ技术不仅提高了小于100nm的PRE，而且将PRE保持在比预期更高的程度。例如，如图13所示，对于任何微粒仓(particle bin)大小，GCJ PRE都没有下降到约80％以下。
如图13所示，对于大于90nm的微粒，GCJ PRE提高到95％以上，这比使用先前技术的结果提高了5％以上。此外，与先前技术相比，随着微粒大小的减小，GCJ处理显示出更强的去除小于100nm的微粒的能力。例如，65nm至90nm的仓、55nm至65nm的仓和40nm至55nm的仓具有至少90％的PRE。对于每种仓大小，提高范围在大约15％到大约35％之间。然而，对于小于40nm的仓大小，提高最显著，其中PRE从25％提高到大约82％。
GCJ PRE的意想不到的结果是双重的。第一，大于90nm的微粒的PRE的增加与小于90nm的微粒的增加的PRE相关联。第二，用于GCJ处理的仓大小之间的差异比使用相似范围的处理条件的气溶胶处理的PRE结果具有更紧密的分布。
图14包括微电子基板的微粒图1400，该微粒图1400示出了至少部分地基于喷嘴110和微电子基板118之间的较小间隙距离502的更宽的清洁区域。通常，随着气体从高压环境膨胀到低压环境中，气体更可能覆盖更大的表面积或覆盖区域，气体更远离初始膨胀点。以这种方式，当气体喷嘴被定位成更加远离微电子基板118时，认为有效清洁区域更大。然而，事实并非如此，实际上，具有更小的间隙距离502获得了完全违反直觉的结果：获得了微电子基板118上更宽的清洁区域。
如清洁后的微粒图所示，5mm的间隙距离比10mm的间隙距离具有更宽的清洁区域。5mm间隙微粒图1406显示：对于微电子基板118的右半部分，PRE约为70％。相比之下，对于200mm微电子基板118的右半部分，10mm间隙微粒图1408具有大约50％的PRE。在这种情况下，5mm间隙微粒图指示清洁后的区域1410，该区域1410距喷嘴110大约80mm宽，其中出口孔口不超过6mm。出乎意料的是，具有如此小的出口孔口的喷嘴110能够具有超过其自身大小12倍的有效清洁距离。
图15包括微电子基板特征的图片1500，该图片1500示出了以前的技术(例如，气溶胶)和本文公开的技术(例如，GCJ)之间的不同特征损坏差异。损坏的差异是肉眼可见的并且通过扫描电子显微镜(SEM)的仔细检查被确认。在该实施方式中，使用已知的图案化技术在微电子基板上形成多晶硅特征。这些特征具有约为20nm的宽度并且具有约为125nm的高度。分离的特征样本(例如，线结构)暴露于与本文公开的气溶胶和GCJ处理相似的处理。
在以前的技术下，暴露于气溶胶清洁处理的微电子基板118的图片1502、1504中的变色证明了对线结构的损坏。可见的线损坏由气溶胶SEM图片1506证实。相比之下，变色不存在于GCJ图片1508、1510中，并且损坏不显示在GCJ SEM图片1512中。因此，GCJ图片1508、1510中没有变色并且GCJ SEM图片1512中没有损坏表明：本文描述的GCJ技术对微电子基板118的破坏性比气溶胶处理对微电子基板118的破坏性更小。
除了本文在图2A至图5的描述中描述的喷嘴设计之外，已经发现通过修改喷嘴设计以包括对喷嘴内的气体流动的小阻碍，可以提高微粒去除效率。典型的喷嘴或多级喷嘴被设计成具有沿着公共轴线排列的流动管道，以使喷嘴部件之间的流动阻碍最小化。然而，人们发现，通过在喷嘴设计中并入流动阻碍可以提高微粒去除效率。流动阻碍可以以若干方式被引入，并且该概念不限于本文描述的实施方式。
在一些实施方式中，可以通过使喷嘴或流动管道部件略微不对准来引入流动阻碍。在其他实施方式中，可以通过添加阻碍部件以改变在喷嘴内的流体流动路径或特性或者在流体离开喷嘴之后的流体流动路径或特性来引入流动阻碍。例如，在本公开内容的图16至图22的描述中描述的阻碍喷嘴设计仅是本领域普通技术人员如何在喷嘴中形成阻碍的示例。阻碍喷嘴设计可以被实现为两件式实施方式，但不限于两件式实施方式，在一个实施方式中，在两个部件之间具有不对准的纵向轴线以形成流动阻碍。在另一个实施方式中，喷嘴设计可以包括附加部件，该附加部件被设置在两件式喷嘴设计之间以阻碍喷嘴的流体管道内的流动路径的一部分。
图16包括两件式喷嘴1600设计的截面图示，该两件式喷嘴1600设计并入了耦接至气体膨胀部件1604的气体输送部件1602，气体输送部件1602和气体膨胀部件1604一起形成指引流体或气体混合物朝向微电子基板118的流体管道。在一个实施方式中，两件式喷嘴将用于代替如图1所示的处理室104中的喷嘴110。
在一个实施方式中，气体输送部件1602可以在一个端上具有VCR连接(未示出)，在所述端上从流体源106接收进入的气体混合物，并且气体输送部件1602可以在相对端上具有邻近气体膨胀部件1604的配套法兰。气体输送部件1602的气体输送流体管道1606的直径可以类似于来自流体源106的气体供应线(例如，1/4”)(未示出)。气体输送流体管道1606可以在部件的配套端上具有直径减小的孔，该孔可以与气体膨胀部件1604的配套端相同或相似，以使得气体输送流体管道1606和气体膨胀管道1608之间能够流体连通。将在图17的描述中描述两件式喷嘴1600的接口处的流体管道或孔口的尺寸。
可以使用螺钉(例如，机器螺钉)将两件式喷嘴1600部件附接在一起，并且可以使用O形环或本领域普通技术人员使用的任何其他气体密封技术来密封部件的流体管道的接口1610以形成防漏密封。此外，两件式喷嘴1600可以由如下任何材料制成，所述任何材料能够约束加压气体(例如，>10psi)并且能够指引气体流入处理室104中。材料可以包括但不限于不锈钢以及用于适应清洁度、气体温度和压力要求以实现本文公开的微电子基板处理的任何其他材料。在其他实施方式中，气体膨胀部件1604可以是图2A至图4的描述中描述的可以导出两件式设计的喷嘴的类似设计。
在一个实施方式中，两件式喷嘴1600流体管道的对准可以沿着纵向轴线(图16中未示出)稍微不对准，该纵向轴线沿着流体管道之一的中心线。不对准可能是由两件式喷嘴1600的部件之间的螺钉放置引起的。在图17中详细示出了两个部件的接口1610处的不对准。
图17包括两件式喷嘴1600的耦接的气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的接口1610的截面特写图示1700。
在该实施方式中，气体输送部件1602可以包括沿着气体输送中心线1702设置的气体输送管道1606，气体输送中心线1702是沿着气体输送部件1602并与气体输送管道1606的侧面等距的纵向轴线。同样地，气体膨胀中心线1704是沿着气体膨胀流体管道1608并与流体管道的侧面等距的另一个纵向轴线。在该实施方式中，气体输送中心线1702和气体膨胀中心线1704在与两件式喷嘴1600的配套表面平行的水平方向上彼此偏移或不对准。例如，圆形孔口的不对准导致接口1610处的有效表面积在大小上从圆形表面积减小到椭圆形表面积，当部件并非不对准时，该椭圆形表面积小于圆形表面积。在图20中示出了这种椭圆形表面积的示例。在与气体输送部件1602和气体膨胀部件1606之间的配套表面平行的水平方向上，不对准的范围可以在0mm和1.5mm之间。
如图17所示，气体输送管道1606可以具有设置在气体输送通道或气体输送管道1606的一个端处的离开孔口1706，并且该离开孔口1706与进入孔口1708相对。在该实施方式中，进入孔口1708偏离气体输送部件1602的纵向轴线(例如，气体输送中心线1702)的中心。在一个实例中，通过在接口1610的相对侧上形成具有突出物1712的搁架1710，两个喷嘴部件的不对准可以对进入的气体形成阻碍。以这种方式，气体输送部件1602和气体膨胀部件1604的组合对气体输送管道1606形成气体流动阻碍(例如，搁架1710)，以改变气体混合物的流动特性。阻碍(例如，搁架1710)减小或改变开口的大小，使开口的大小小于进入孔口1708和离开孔口1706。除了较小之外，搁架孔口1714的形状从圆形开口改变成椭圆形开口，这可以进一步改变在气体混合物离开两件式喷嘴1600并与微电子基板118相互作用时气体混合物的横向流动的流动特性。
除了由搁架1710形成的阻碍之外，不对准还形成在搁架1710对面或与搁架1710相对的突出物1712。该突出物1712使得气体能够在气体输送管道1606和气体膨胀管道1608之间的接口1610的一部分处横向流动。突出物1712也可以在气体混合物离开喷嘴时改变气体混合物的气体流动特性。在该实施方式中，孔口(例如，离开孔口1706和进入孔口1708)的大小和不对准的量将影响搁架孔口1714、搁架1710和突出物1712的大小和形状。
在一些实施方式中，接口1610处的流体管道的直径(例如，离开孔口1706和进入孔口1708)可以在0.125mm至5mm之间变动，但是在一个具体实施方式中，接口1610处的流体管道的直径可以是大约2.6mm。然而，在如图17所示的其他实施方式中，不要求孔口直径相同。此外，气体膨胀中心线1704和气体输送中心线1702之间的不对准可以在0.1mm和0.15mm之间变动，以在接口1600处获得椭圆形表面。在一个具体实施方式中，气体膨胀中心线1704和气体输送中心线1702可以彼此偏移大约0.25mm。本领域普通技术人员可以使用本文公开的处理方法来改变直径和不对准，以获得期望的微粒去除效率结果。
在其他实施方式中，两件式喷嘴1600的部件的不对准不限于图16至图17中描述的实施方式，并且可以在没有使气体输送部件1602和气体膨胀部件1604不对准的情况下被实现。例如，图18和图19将是这样的实施方式的示例。
图18包括偏移板喷嘴1800设计的截面图示，该偏移板喷嘴1800设计包括设置在气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的偏移板1802，以在气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的接口1610处形成椭圆形孔口。
在该实施方式中，如图17所示，气体输送中心线1702和气体膨胀中心线1704(图18中未示出)没有偏移或不对准以形成喷嘴阻碍。相比之下，如图19所示，阻碍可以由偏移板1802引入，偏移板1802可以具有偏移孔口1804或直径，所述偏移孔口1804或直径可以具有可以从对准的气体输送部件1602和气体膨胀部件1604的中心线偏移的中心线。与偏移板1802的接口1610处的搁架孔口1714类似，偏移板孔口1804可以跨偏移板喷嘴1800形成椭圆形表面积。
在该实施方式中，气体输送部件1602和气体膨胀部件1604可以具有与图16和图17的描述中描述的设计特性相同或相似的设计特性。例如，偏移板喷嘴1800可以包括气体输送部件1602，该气体输送部件1602包括沿着纵向轴线设置的气体输送通道(例如，输送流体管道1606)，该纵向轴线沿着气体输送部件1602的流体管道，该气体输送部件1602以在气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的接口1610处邻近偏移板1802的离开孔口1706结束。气体膨胀部件1604可以耦接至偏移板1802的另一侧并且可以包括与气体输送通道的纵向轴线对准的进入孔口1708，使得气体输送中心线1702和气体膨胀中心线1704对准。因此，将使用偏移板1802来引入用于该实施方式的流动阻碍。
在一个实施方式中，偏移板1802可以包括位于偏移板1802内的偏移孔口1804，使得当偏移板1802连接至气体输送部件1602和气体膨胀部件1604时，偏移孔口1804将偏离气体输送部件1602的纵向轴线的中心。偏移设计将允许偏移板1802的一部分伸出到偏移板喷嘴1800的气体流动路径中以形成阻碍，该阻碍以与图17实施方式中的搁架1712类似的方式来改变气体流动特性。偏移孔口1804的大小和位置可以根据期望的流动特性而变化，以使微粒去除效率最大化。
在一个具体实施方式中，离开孔口1706、进入孔口1708和偏移孔口1804可以具有相同的直径，然而，这些直径可以沿着它们的中心点不对准，从而使得在气体流动路径中形成流动阻碍。然而，在其他实施方式中，这三个孔口直径不需要大小相同。例如，可以相应地改变大小以调整接口1610处的椭圆形区域，从而提高微电子基板118上的微粒去除效率。转向图19，偏移板喷嘴1800的设计将被详细描述，并且提供了关于偏移孔口1804的设计变化的示例。
图19包括偏移板喷嘴1800的接口1610的截面图示的特写视图1900。在该实施方式中，气体输送部件1602的离开孔口1706、气体膨胀部件1604的进入孔口1708可以具有与图16至图17的描述中描述的尺寸相似的尺寸。然而，与以前的实施方式相比，气体输送部件1602和气体膨胀部件1604沿着共同的纵向轴线1908对准。在该实施方式中，流动阻碍(例如，搁架1710)可以由偏移板1802引入。如图19所示，可以通过将偏移板1802设计成具有偏移板孔口1804来实现流动阻碍，偏移板孔口1804具有不与公共纵向轴线1908对准的偏移中心线1910。
偏移板1802可以具有0.5mm和1.5mm之间的厚度，在一个具体实施方式中，其中偏移板1802的厚度是大约1mm，公差是+/-0.1mm。在一个实施方式中，偏移板孔口1804可以是穿过偏移板1802的圆形孔口，该圆形孔口的直径等于或小于进入孔口1708或离开孔口1706的直径。例如，进入孔口1708或离开孔口1706可以包括0.125mm和5mm之间的直径，而偏移板孔口1804包括0.15mm和4.5mm之间的直径。在图19的实施方式中，偏移板孔口1804可以被定位在偏移板1802内，使得当偏移板1802与气体输送部件1602和气体膨胀部件1604组装时，偏移搁架1902将伸出到用于清洁微电子基板118的处理气体的流动路径中。在图20中显示了所示出的由偏移孔口1804的定位引起的部件部分的有目的的不对准的示例。
鉴于偏移板孔口1804的不对称性质，在偏移搁架1902的对面形成了偏移间隙1904。偏移间隙1904是气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的空气间隙，该空气间隙将具有与偏移板1802的厚度相同或相似的高度。然而，如图19所示，偏移板喷嘴1800的有效孔口大小可以被限制为有效孔口直径1906，该有效孔口直径1906是从偏移板1906的暴露端到气体输送部件1602和气体膨胀部件1604的相对侧壁的距离。如图18所示，考虑到偏移板孔口1804的圆形性质，有效孔口直径1906的表面积可以具有如图20所示的椭圆形形状，图20示出了从截面线1806截取的偏移板喷嘴1800的顶视图。
在其他实施方式中，如图20所示的椭圆形形状的偏移孔口1906仅是受限孔口技术的示例，其示出了微电子基板118上的微粒去除效率的意想不到的结果。然而，在其他实施方式中，如图21所示，偏移孔口1906可以不从气体输送部件1602的公共纵向轴线1908偏移，使得偏移孔口1906的中心与公共纵向轴线1908居中对齐或对准。
图21包括设置在气体输送部件1602和气体膨胀部件1604之间的居中板2102的接口的截面图示的特写视图2100。在该实施方式中，气体输送部件1602的离开孔口1706和气体膨胀部件1604的进入孔口1708可以具有与图16至图20的描述中描述的尺寸相似的尺寸。然而，与先前的实施方式相比，气体输送部件1602、气体膨胀部件1604和居中板2102都沿着公共纵向轴线1908对准。图21实施方式中的流动阻碍可以通过将居中板2102设计成具有与公共纵向轴线1910对准的居中板孔口2104来实现。
居中板2102可以具有在0.5mm和1.5mm之间的厚度，在一个具体实施方式中，其中居中板2102的厚度是大约1mm，公差是+/-0.1mm。在一个实施方式中，居中板2102可以具有穿过居中板2102的圆形孔口，该圆形孔口的直径等于或小于进入孔口1708的直径或离开孔口1706的直径。例如，进入孔口1708或离开孔口1706可以包括0.125mm和5mm之间的直径，而居中板2102包括0.13mm和4.9mm之间的直径。在一个具体实施方式中，居中板孔口2106可以是大约2.35mm。
如图21所示，居中板2102可以被设计成使得：当居中板2102与气体输送部件1602和气体膨胀部件1604组装时，定心搁架2106将伸出到正流过喷嘴的处理气体的流动路径中。例如，进入的气体将流向离开孔口1706，并且在到达进入孔口1708并继续流向设置在喷嘴下方的微电子基板118之前，所述流动将被定心搁架2106稍微阻碍。
尽管以上仅详细描述了本发明的某些实施方式，但是本领域技术人员将容易理解，在实质上不偏离本发明的新颖的教导和优点的情况下，实施方式中的许多修改是可能的。因此，所有这样的修改都旨在被包括在本发明的范围内。例如，上述实施方式可以结合在一起，并且可以根据需要添加或省略实施方式的某些部分。因此，实施方式的数目可以不仅仅限于本文描述的具体实施方式，使得普通技术人员可以使用本文描述的教导来制作另外的实施方式。

Claims (20)

1.一种用于处理微电子基板的装置，包括：
气体输送部件，包括：
气体输送导管，其沿着所述气体输送部件的纵向轴线被设置；以及
离开孔口，其被设置在气体输送通道的一端处；
气体膨胀部件，其耦接至所述气体输送部件的一端，所述气体部件包括：
气体流动导管，其沿着所述气体膨胀部件被设置；以及
进入孔口，其被设置在所述气体流动导管的一端处并与所述离开孔口相对，所述进入孔口从所述气体输送部件的纵向轴线偏离中心。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述气体输送部件和所述气体膨胀部件的组合对所述气体输送导管形成气体流动阻碍。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述气体流动阻碍延伸穿过所述气体输送导管的一部分，所述一部分的表面积小于或等于所述气体膨胀部件的表面积。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述气体输送部件和所述气体膨胀部件的组合在所述气体输送导管和所述气体流动导管的接口处形成气流悬垂。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述气流悬垂使得所述气体流动导管与所述气体输送导管之间的接口的一部分处的横向气体流动成为可能。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述离开孔口和所述进入孔口包括相等的直径大小。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述离开孔口和所述进入孔口包括不相等的直径大小。
8.一种装置，包括：
气体输送部件，包括：
气体输送通道，其沿着所述气体输送部件的纵向轴线被设置；以及
离开孔口，其被设置在所述气体输送通道的一端处；
气体膨胀部件，其耦接至所述气体输送部件的一端，所述气体部件包括与所述离开孔口相对的进入孔口，所述进入孔口沿着所述气体输送通道的纵向轴线与所述离开孔口对准；以及
偏移板，其被设置在所述气体输送部件与所述气体膨胀部件之间，所述偏移板包括从所述气体输送部件的纵向轴线偏离中心的偏移孔口。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述离开孔口、所述进入孔口和所述偏移孔口包括相似或相同大小的直径。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述偏移孔口包括小于所述离开孔口的离开直径和所述进入孔口的进入直径的直径。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述偏移板包括在0.5mm和1.5mm之间的厚度。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述偏移板包括1.0mm的厚度。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述进入孔口包括在0.125mm和5mm之间的直径。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述离开孔口包括在0.125mm和5mm之间的直径。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述偏移孔口包括在0.125mm和5mm之间的直径。
16.一种装置，包括：
气体输送部件，包括：
气体输送通道，其沿着所述气体输送部件的纵向轴线被设置；以及
离开孔口，其被设置在所述气体输送通道的一端处；
气体膨胀部件，其耦接至所述气体输送部件的一端，所述气体部件包括与所述离开孔口相对的进入孔口，所述进入孔口沿着所述气体输送通道的纵向轴线与所述离开孔口对准；以及
居中板，其被设置在所述气体输送部件与所述气体膨胀部件之间，所述居中板包括以所述气体输送部件的纵向轴线为中心的居中孔口。
17.根据权利要求8所述的装置，其中，所述居中板包括在0.5mm和3mm之间的厚度。
18.根据权利要求14所述的装置，其中，所述居中孔口包括在XX”和XX”之间的直径。
19.根据权利要求14所述的装置，其中，所述居中板形成搁板，所述搁板从所述气体输送部件的内侧壁延伸至所述气体输送通道中。
20.根据权利要求14所述的装置，其中，所述居中板形成从所述气体输送部件的内侧壁垂直地延伸到所述气体输送通道中。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806171A (en) * 1987-04-22 1989-02-21 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for removing minute particles from a substrate
JP2000120609A (ja) * 1998-10-09 2000-04-25 Hitachi Ltd シリンダおよびそのシリンダを組み込んだモールド装置ならびに半導体装置の製造方法
JP2005205397A (ja) * 2003-12-24 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体供給ノズル、基板処理装置及び基板処理方法
US20050281947A1 (en) * 2004-04-28 2005-12-22 Seiji Katsuoka Substrate processing unit and substrate processing apparatus
US20080213978A1 (en) * 2007-03-03 2008-09-04 Dynatex Debris management for wafer singulation
US20100048032A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Applied Materials, Inc. Process gas delivery for semiconductor process chamber
US20140196749A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Applied Materials, Inc. Cryogenic liquid cleaning apparatus and methods
US20140251375A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning
EP2806222A2 (de) * 2013-05-23 2014-11-26 Gerresheimer Regensburg GmbH Reinraum zum Produzieren von Gegenständen und Verfahren zum Betreiben eines Reinraums
WO2014199705A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 国立大学法人東北大学 一成分極低温微細固体粒子連続生成装置、および、その一成分極低温微細固体粒子連続生成方法
US20150007858A1 (en) * 2012-02-27 2015-01-08 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning device, and vacuum processing device
US20150090341A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Applied Materials, Inc. Transfer chamber gas purge apparatus, electronic device processing systems, and purge methods
US9017481B1 (en) * 2011-10-28 2015-04-28 Asm America, Inc. Process feed management for semiconductor substrate processing
US20150170956A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Applied Materials, Inc. Air gap structure integration using a processing system
US20160001334A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5062898A (en) * 1990-06-05 1991-11-05 Air Products And Chemicals, Inc. Surface cleaning using a cryogenic aerosol
JP5716710B2 (ja) 2012-07-17 2015-05-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、流体の供給方法及び記憶媒体
TWI678721B (zh) 2014-10-06 2019-12-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 以低溫流體混合物處理基板的系統及方法
US10237916B2 (en) * 2015-09-30 2019-03-19 Tokyo Electron Limited Systems and methods for ESC temperature control

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806171A (en) * 1987-04-22 1989-02-21 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for removing minute particles from a substrate
JP2000120609A (ja) * 1998-10-09 2000-04-25 Hitachi Ltd シリンダおよびそのシリンダを組み込んだモールド装置ならびに半導体装置の製造方法
JP2005205397A (ja) * 2003-12-24 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体供給ノズル、基板処理装置及び基板処理方法
US20050281947A1 (en) * 2004-04-28 2005-12-22 Seiji Katsuoka Substrate processing unit and substrate processing apparatus
US20080213978A1 (en) * 2007-03-03 2008-09-04 Dynatex Debris management for wafer singulation
US20100048032A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Applied Materials, Inc. Process gas delivery for semiconductor process chamber
US9017481B1 (en) * 2011-10-28 2015-04-28 Asm America, Inc. Process feed management for semiconductor substrate processing
US20150007858A1 (en) * 2012-02-27 2015-01-08 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning device, and vacuum processing device
US20140196749A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Applied Materials, Inc. Cryogenic liquid cleaning apparatus and methods
US20140251375A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-11 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning
EP2806222A2 (de) * 2013-05-23 2014-11-26 Gerresheimer Regensburg GmbH Reinraum zum Produzieren von Gegenständen und Verfahren zum Betreiben eines Reinraums
WO2014199705A1 (ja) * 2013-06-13 2014-12-18 国立大学法人東北大学 一成分極低温微細固体粒子連続生成装置、および、その一成分極低温微細固体粒子連続生成方法
US20150090341A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Applied Materials, Inc. Transfer chamber gas purge apparatus, electronic device processing systems, and purge methods
US20150170956A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Applied Materials, Inc. Air gap structure integration using a processing system
US20160001334A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus

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