CN111809206A - 用于处理衬底的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于处理衬底的设备及方法。根据一个实施例，用于电化学处理半导体衬底的设备包括：处理腔室，其具有可密封到半导体衬底的外围部分以便于界定覆盖处理体积的类型；衬底支撑件，其用于支撑所述半导体衬底；磁性布置，其安置在所述处理腔室的外部，所述磁性布置产生磁场；控制器，其用于控制所述磁性布置以便改变所述磁场；及搅拌器，其安置在所述处理腔室内，所述搅拌器包括磁性响应元件，所述磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变以便向所述搅拌器提供往复运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电化学处理半导体衬底的设备，特定来说涉及一种用于电化学处理半导体衬底的正面的设备。本发明还涉及处理半导体衬底的方法，其包含电化学处理半导体衬底及电化学沉积到半导体衬底上。
背景技术
电化学沉积(也称为电沉积或电镀)用于制造印刷电路板(PCB)、半导体装置及平板显示器(FPD)，以将金属涂层沉积到导电衬底上。为实现可接受的沉积，必须仔细控制沉积特性，例如沉积均匀性及沉积速率。
确定电化学沉积工艺的沉积特性(例如，均匀性及速率)的重要因素是向被涂覆的衬底表面的材料的质量传输。向电极表面的材料的质量传输速率与电化学沉积工艺期间的电流密度相关且因此与沉积速率相关。沉积速率受到最大电流密度的限制，最大电流密度由衬底表面的扩散边界层厚度(也称为“扩散层”)确定。随着扩散边界层厚度减小，向衬底表面的材料的质量传输速率增加，这导致电流密度及沉积速率增加。可通过控制跨越衬底表面的电解质的流动，例如通过电极移动(例如旋转)、通过气泡的流体搅拌、超声振动或机械移动来控制扩散边界层的厚度(以及因此沉积速率)。更快的质量传输通常导致更高的沉积速率。
半导体及相关行业(例如LED及FPD制造)要求电化学沉积(ECD)系统具有成本效益。为实现极佳的拥有成本(CoO)，这些领域中的ECD系统要求极佳的工艺能力，高沉积速率及良好的均匀性控制，以及在低操作成本下的可靠且可重复操作。对于需要相对较厚的涂层或薄膜(例如大于几微米)的应用，尤其如此。因此，期望以可靠且可重复方式改进ECD工艺的沉积速率，同时维持良好的均匀性控制。
ECD系统的运行成本也基于工具占据面积进行评估。由于晶片制造空间的成本高昂，因此应最小化ECD系统的工具占据面积，同时最大化系统的生产率。
EP3352206揭示一种用于处理包括垂直堆叠的晶片处理模块的半导体晶片的正面的设备，其旨在通过最小化邻近晶片处理模块的高度及其之间的间隔来最大化生产率，同时最小化工具占据面积。这使得能够将更多数目的处理模块堆叠在固定(垂直)空间中。具有界定覆盖处理体积的类型的处理腔室(也称为“封闭”处理腔室)不需要将笨重硬件定位在腔室上方(例如，用于衬底装载/卸载)，且因此允许邻近处理模块以其之间具有较小垂直间隔来堆叠。然而，当使用此类型的覆盖或“封闭”处理模块时，对任何移动部件形成可靠的密封将变得更具挑战性。流体密封形成不充分时，可能会发生泄漏，这可能导致污染问题。另外，随着晶片处理模块的高度减小，在衬底表面附近维持电解质的有效混合变得更具挑战性。混合不良可能导致不均匀沉积并降低沉积速率。
因此，期望避免在包括移动部件的处理腔室中的泄漏。还期望改进电解质在电化学处理腔室中的混合，特别是在低高度、小体积腔室中以增加沉积速率及沉积均匀性。
发明内容
在本发明的至少一些实施例中，本发明试图解决至少一些上文描述的问题、期望及需求。特定来说，在本发明的至少一些实施例中，本发明提供以下中的至少一者：高沉积速率、良好的沉积均匀性；及电解液的有效混合，这在小体积、低高度的电化学处理腔室中特别有益处。另外，在本发明的至少一些实施例中，本发明提供一种为移动部件提供更可靠的流体密封的设备。
根据本发明的第一方面，提供一种用于电化学处理半导体衬底的设备，所述设备包括：
处理腔室，其具有可密封到半导体衬底的外围部分以便界定覆盖处理体积的类型；
衬底支撑件，其用于支撑所述半导体衬底；
磁性布置，其安置在所述处理腔室的外部，所述磁性布置产生磁场；
控制器，其用于控制所述磁性布置以便改变所述磁场；及
搅拌器，其安置在所述处理腔室内，所述搅拌器包括磁性响应元件，所述磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变以便向所述搅拌器提供往复运动。
具有可密封到半导体衬底的外围部分以便界定覆盖处理体积的类型的处理腔室可被称为“封闭”处理腔室。表述“封闭处理腔室”对应于具有大体上密封处理体积的腔室。应理解，此类封闭处理腔室通常需要某些开口或孔口以便执行处理步骤。举例来说，封闭处理腔室通常包括用于将流体引入处理体积的一或多个流体入口及/或用于从处理体积排出流体的一或多个流体出口。
在处理腔室内提供搅拌器有助于增加处理期间向半导体衬底表面的质量传输速率。耦合到磁性响应元件的磁性布置使得往复运动能够被施加到搅拌器，而无需在处理腔室上方或下方的笨重硬件。因此，即使在低高度、小体积的处理腔室中，也可实现电解质的有效搅拌及混合。这具有允许紧凑地堆叠多个设备的另一益处。此外，使用磁性布置磁性地耦合到搅拌器去除延伸通过腔室壁的机械移动部件，所述机械移动部件原本需要被密封。这从本质上减少泄漏的可能性，从而减少污染。
磁性响应元件可包括至少一个永磁体。所述至少一个永磁体可为多个永磁体。磁性响应元件可包括磁性阵列，例如永磁体的磁性阵列。磁性响应元件可包括电磁体。在磁性响应元件可产生其自身的磁场的情况下，磁性布置与磁性响应元件之间的磁性耦合更强。磁性响应元件可产生磁场。磁性布置的磁场可经布置以磁性耦合到磁性响应元件的磁场。磁性布置的极性可与与其磁性耦合的磁性响应元件的极性相反。
磁性响应元件可响应于磁性布置的磁场位置的改变。磁性响应元件可响应于磁性布置的磁场量值的改变。
磁性响应元件可响应于通过处理腔室的侧壁的磁场的改变。使用通过侧壁的磁性耦合有助于防止磁场影响处理步骤，例如电化学沉积步骤。磁性响应元件可邻近于处理腔室的侧壁的向内面安置。磁性布置可邻近处理腔室的侧壁的向外面安置。此配置允许磁性响应元件响应于通过侧壁的磁场的改变。磁性响应元件响应于通过其的磁场改变的侧壁可具有小于处理腔室的另一侧壁的厚度的厚度。这提供通过侧壁的更强的磁性耦合。磁性响应元件响应于通过其的磁场改变的侧壁可具有3到10mm，优选地约为5mm的厚度。任选地，磁性响应元件可响应于通过处理腔室的顶壁或底壁的磁场改变。处理腔室的顶壁或底壁可为例如盖子、衬底支撑件或半导体衬底。磁性布置可定位在处理腔室的上方或下方(例如，邻近顶壁或底壁)，使得磁性布置可通过处理腔室的顶部或底部磁性地耦合到磁性响应元件。
磁性响应元件及磁性布置可具有小于30、小于25mm、小于20mm或小于10mm的间隔。
搅拌器可包括经布置以邻近于处理腔室的相对侧壁的两个磁性响应元件，其中每一磁性响应元件响应于磁性布置的磁场的改变以便向搅拌器提供往复运动。通常，两个磁性响应元件在搅拌器上处于直径上相对位置。以此方式布置两个磁性响应元件及磁性布置使得能够实现更强的磁性耦合。另外，实现更均匀地驱动搅拌器致动。
磁性布置可包括永磁体、电磁体或磁性阵列。磁性布置可包括两个或更多个永磁体、电磁体及/或磁性阵列的布置。两个或更多个永磁体、电磁体及/或磁性阵列可经布置以邻近于处理腔室的相对侧壁。磁性布置可对应于两个磁性响应元件的布置，使得可通过相对侧壁中的每一者发生磁性耦合。每一磁性响应元件可响应于两个永磁体、电磁体或磁性阵列中的至少一者的磁场的改变以便向搅拌器提供往复运动。
搅拌器可为桨组合件。搅拌器可进一步包括至少一个桨。所述至少一个桨可为多个桨。通常，往复运动具有大体上正交于所述至少一个桨的面的方向。优选地，多个桨中的邻近桨可以大体上规则的间距隔开。多个桨可支撑在框架上。框架可为大体上环形的。
搅拌器可包括由处理腔室的互补部分接纳的突片以支撑搅拌器。处理腔室的互补部分可为处理腔室的侧壁的一部分。侧壁的部分的互补部分可凹入。处理腔室的互补部分可包括梯部，其中突片由梯部接纳并支撑在梯部上。突片可支撑在框架上。在包括桨的实施例中，每一桨可包括至少一个突片，其由处理腔室的互补部分接纳。每一桨可在桨的每一端部处包括突片。突片可在处理期间将搅拌器支撑在半导体衬底上方，使得搅拌器在处理期间与半导体衬底隔开。突片使得搅拌器及半导体衬底在处理期间能够在其之间具有受控间距。这防止搅拌器接触半导体衬底，接触半导体衬底将损坏正被处理的衬底。另外，突片在处理期间在搅拌器与半导体衬底之间提供一致间距。举例来说，在处理期间，搅拌器可定位并维持在衬底的几毫米内。使搅拌器相对于衬底维持一致位置有助于在电化学沉积工艺中改进沉积均匀性及沉积速率。
突片可包括磁性响应元件。
搅拌器可由以下材料制成：金属材料，例如钛、涂覆铂的钛；电介质材料；或塑料材料，例如聚氯乙烯(PVC)。
衬底支撑件可为用于将半导体衬底大体上水平地支撑在上面的类型。任选地，衬底支撑件可为用于支撑半导体衬底而其中待处理的半导体衬底的正面朝上的类型。
处理腔室可具有小于500mm，优选地小于300mm或小于200mm的横截面尺寸。举例来说，横截面尺寸可为从处理腔室的顶壁到底壁。横截面尺寸可为高度。
控制器可为用户接口系统，例如计算机；气动致动器或电动机。
通常，所述设备进一步包括一或多个电极。一或多个电极可与衬底支撑件相对地布置。所述设备可进一步包括一或多个电接触件，其经布置以电接触一或多个电极及/或半导体衬底。所述设备可进一步包括一或多个流体入口。所述设备可进一步包括一或多个流体出口。所述设备可进一步包括密封件，其经配置以密封半导体衬底的外围部分，以便界定覆盖处理体积。密封件可在距半导体衬底的边缘3mm或更小的距离处与半导体衬底形成流体密封。密封件可安置在处理腔室的侧壁中的一者中。密封件可防止例如电解质的流体泄漏并因此污染设备的其它组件。
所述设备可为电化学处理腔室。所述设备可为电化学沉积室。
根据本发明的第二方面，存在一种处理系统，其包括根据本发明的第一方面的多个设备的垂直堆叠。
垂直堆叠中的邻近设备可以200mm或更小并且任选地150mm或更小的间距隔开。
根据本发明的第三方面，存在一种使用根据本发明的第一方面所述的设备处理半导体衬底的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述处理腔室与半导体衬底的外围部分之间形成密封，以便界定所述覆盖处理体积；
控制所述磁性布置以便改变所述磁性布置的所述磁场，其中所述磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变，以便向所述搅拌器提供往复运动；以及
在所述半导体衬底上执行处理步骤，同时向所述搅拌器提供所述往复运动。
处理步骤可包括湿化学处理步骤，例如电化学沉积步骤、无电镀沉积步骤、化学蚀刻步骤、电化学抛光步骤。处理步骤可为清洁步骤、漂洗步骤及/或干燥处理步骤。
搅拌器可与半导体衬底隔开。
搅拌器可与半导体衬底隔开1.5到30mm、2到20mm或3到10mm的距离。搅拌器与半导体衬底之间的小间距改进电解质的混合并改进向衬底的质量传输速率。
搅拌器可在大体上平行于半导体衬底的方向上往复。往复运动通常具有沿第一轴线往复的速度分量。往复运动可为线性往复运动。任选地，往复运动可为非线性往复运动或具有蜿蜒路径。往复运动可包括正交于第一轴线的至少一个其它速度分量。举例来说，往复运动可具有沿第二轴线往复的第二速度分量，其中第二轴线正交于第一轴线。
往复运动可具有为5到30cm s-1的速度。
往复运动可包括向前冲程及向后冲程。向前冲程可具有不同于向后冲程的冲程速度及/或冲程长度的冲程速度及/或冲程长度。也就是说，往复运动可为不对称的。使用不对称冲程模式可避免共振效应。这有助于改进处理均匀性，例如沉积均匀性。
搅拌器可包括多个桨。多个桨中的邻近桨可通过桨间距隔开。往复运动可具有等于或大于桨间距的冲程长度。
尽管上文已经描述本发明，但是本发明扩展到上文或下文描述、图式及权利要求书中阐述的特征的任何组合。举例来说，关于本发明的一个方面揭示的任何特征可与本发明的任何其它方面的任何特征组合。
附图说明
现在将参考附图仅通过实例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是衬底处理系统的示意性横截面视图；
图2是根据本发明的第一实施例的衬底处理设备的示意性横截面视图；
图3是根据第一实施例的未展示衬底或衬底支撑件的衬底处理设备的局部剖视图；及
图4是根据第一实施例的搅拌器的示意性平面图。
具体实施方式
本发明人在先前申请案EP2652178A2、EP2781630A1及EP3352206A1中考虑与电化学处理腔室的实际商业化有关的各种问题。所述先前申请案的全部内容特此均以引用的方式并入本文中。图1展示本发明的衬底处理系统100。衬底处理系统可为EP3352206A1(SPTS技术有限公司(SPTS Technologies Limited))中描述的类型。
衬底处理系统100包括：框架102，其界定处置环境104；装载/卸载端口106，以及衬底处理模块110a到d的至少一个垂直堆叠108。图1展示单个垂直堆叠108。然而，衬底处理系统100可具有多个垂直堆叠。图1中所展示的垂直堆叠108包括四个处理模块110a到d。每一垂直堆叠108中的处理模块的数目可为任何数目，并且通常大于三个。衬底处理模块110a到d可各自个别地适合于一或多个湿化学处理步骤，例如电化学沉积、无电镀沉积、化学蚀刻、电化学抛光及类似者；及/或清洁、漂洗及/或干燥处理步骤。
包括端部执行器114的转移机械手112安置在处置环境104中。转移机械手112可在装载/卸载端口106与任何衬底处理模块110a到d之间在端部执行器114上转移衬底116；及/或可在个别衬底处理模块110a到d之间转移衬底116。举例来说，通过使用来自风扇/过滤系统118的过滤空气供应，维持处置环境104基本没有颗粒，以避免污染衬底116。
在衬底处理模块110a到b下方或旁边提供流体供应，例如电解质供应；及控制装备，例如泵、过滤器及类似物120。
现在将参照图2及3描述适合于电化学处理半导体衬底的衬底处理设备200。衬底处理设备200适于作为衬底处理模块110a到d中的一者并入到衬底处理系统100中。
设备200包括具有一或多个侧壁204的处理腔室202。在第一实施例中，处理腔室202是电化学处理腔室。举例来说，当处理圆形衬底时，处理腔室202通常是大体上圆柱形的。然而，处理腔室202可具有任何其它几何形状。举例来说，对于矩形形状的衬底，例如面板，腔室可为大体上长方体或箱形。处理腔室202是可密封到衬底208的外围部分以便界定覆盖处理体积218的类型。在第一实施例中，处理腔室202的高度小于300mm。使用与处理步骤中使用的电解质及试剂兼容的材料制成设备200。合适的材料包含(但不限于)：电介质材料，例如聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚醚醚酮(PEEK)；或氟化聚合物，例如聚四氟乙烯(PTFE)或全氟烷氧基烷烃(PFA)。
设备200进一步包括衬底支撑件206，待处理的衬底208定位在衬底支撑件206上。衬底支撑件206大体上水平地支撑衬底。衬底208是在电化学处理步骤期间充当电极的半导体衬底。举例来说，在电化学沉积工艺中，衬底208充当阴极。衬底208通常作为晶片存在，例如硅晶片。在第一实施例中，衬底208的正面朝上进入处理腔室中。在替代实施例中，衬底208的正面朝下进入处理腔室202中。
第二电极210与衬底208相对地定位。在电化学沉积工艺中，第二电极210是阳极。阳极可为消耗性或惰性电极。DC电力供应器212经由欧姆连接而连接在衬底208与第二电极210之间。DC电力供应器可在衬底208与第二电极210之间施加电势差。到衬底208的欧姆连接通常由在衬底的外围处(例如在距衬底边缘约1到1.15mm处)的一系列或环形的欧姆接触件214制成。欧姆接触件214通常由钛或涂覆铂的钛制成。
当对衬底208进行处理时，使衬底208与位于处理腔室202的基部的密封件216接触。密封件216接触衬底208的外围以在衬底208与处理腔室202之间形成流体密封。密封件216在距衬底208的边缘约3mm之内接触衬底208。当进行流体密封时，壁204及衬底208界定覆盖处理体积218。在电化学处理期间，覆盖处理体积218填充有电解质。流体密封避免在处理期间电解质从覆盖处理体积218泄漏。这有助于避免污染衬底208的背侧及设备200的其它组件。密封件216由惰性材料制成，例如惰性弹性体材料，例如VitonTM。
设备200进一步包括例如搅拌器220的流体搅拌构件。搅拌器是用于搅动例如液体、溶液或电解质的流体的装置。在第一实施例中，搅拌器是桨组合件。搅拌器220安置在处理腔室202内部。搅拌器220包括一或多个桨、鳍或叶片222。通常，多个叶片222彼此平行地布置，在邻近叶片之间具有预定间距。邻近叶片222之间的间距由处理步骤的流体动力学要求确定。叶片222可由金属材料或绝缘材料制成。叶片222经保持为紧密靠近(但与之隔开)被处理的衬底208。每一叶片222通过在叶片222的每一端部处的突片226支撑在框架224上。以此方式将叶片222固定到框架224允许可精确地控制处理期间叶片222与衬底208之间的垂直间距，并以固定的预定间距维持。衬底208与叶片222可具有为1.5mm到30mm、2mm到20mm或3mm到10mm的间距。衬底208及叶片222可以这些范围的任何组合之间的预定距离隔开。叶片的高度(由图2上标有h的双向箭头表示)可约为衬底208与第二电极210之间距离的10到50％。
搅拌器220经配置以按往复运动(即，向后及向前振动)移动。往复运动具有向前冲程及向后冲程，其各自具有冲程速度及冲程长度。搅拌器220在平行于衬底208及衬底支撑件206的方向上往复。本发明人已发现，搅拌器220的精确定位及其往复运动的组合允许有效地混合少量的电解质。另外，搅拌器220的往复运动有助于增加向衬底208表面(即电极表面)的电解质的质量传输速率。这减小扩散边界层厚度，并有助于增加(受质量传输限制的)电化学反应的速率。举例来说，搅拌器220的往复运动可有助于增加电化学沉积工艺中的沉积速率。另外，搅拌器220的往复运动有助于确保质量传输跨越衬底(电极)的整个表面是均匀的。这导致在电化学沉积期间沉积均匀涂层。
搅拌器包括磁性响应元件230。磁性响应元件230安置在处理腔室202内部。磁性响应元件230可为磁性材料，例如易磁化的金属；或磁铁，例如永磁体、电磁体或磁铁阵列。优选地，磁性响应元件230是永磁体。优选地，设备200包括一对磁性响应元件，其经布置使得每一磁性响应元件230附接到搅拌器220的相对侧。所述对磁性响应元件中的磁性响应元件通常跨越处理体积218在直径方向上相对。所述(或每一)磁性响应元件230通常具有相关联磁场。在第一实施例中，设备200包括布置在叶片222或突片226的相对端部并附接到所述相对端部的一对永磁体，其用作一对磁性响应元件230。磁性响应元件230的移动引起搅拌器220的移动。
产生磁场的磁性布置232定位在处理腔室202的外部。磁性布置232可为永磁体、电磁体或磁体阵列。优选地，设备200包括一对磁体232，其安置在处理腔室202的相对侧并且在处理腔室202的外部。磁性布置232在处理腔室202外部的位置通常对应于安置在处理腔室202内的磁性响应元件的布置。磁性布置232的磁场耦合到磁性响应元件230。最小化磁性布置232与磁性响应元件230之间的距离可增加其之间的磁性耦合的强度。磁场的极性经调谐，从而维持磁性布置232与磁性响应元件230之间的磁性耦合。在一些实施例中，磁性响应元件230的极性及磁性布置232的极性经调谐以维持紧密磁性耦合。举例来说，磁性布置的极性可与磁性响应元件的极性相反。因此，磁性布置232的磁场的改变可引起磁性响应元件230移动。举例来说，磁性布置232的位置的改变可引起磁性响应元件230的位置改变，从而移动搅拌器220。在另一实施例中，磁场的改变可为磁场量值的改变。
在第一实施例中，一对永磁体232邻近于相对的腔室侧壁204的外部定位。磁体232通过腔室侧壁204磁性耦合到所述对磁性响应元件230。然而，磁性布置232可定位在处理腔室202的上方或下方，使得磁性布置232通过处理腔室202的顶部或底部磁性耦合到磁性响应元件230。以此方式使用一对磁体232及一对磁性响应元件230使得较强的磁性耦合以及因此更大的力能够驱动搅拌器220的移动。通过其发生磁性耦合的腔室壁的厚度可相对于腔室壁的其余部分减薄，以增加磁性布置232与磁性响应元件230之间的磁性耦合的强度。举例来说，减薄的腔室壁(通过其发生磁性耦合)通常约为3到10mm，任选地约为5mm。磁性布置232及磁性响应元件230经定位靠近减薄的腔室壁。优选地，磁性布置232与磁性响应元件230之间的距离经最小化。
在第一实施例中，运动产生控制器234用于以往复运动驱动磁性布置232的移动。控制器234可为气动致动器或电动机。
在操作中，控制器234以往复运动向后及向前移动磁性布置232。磁性布置232的往复运动致使磁性响应元件230同步移动。这又致使搅拌器220以往复运动移动，从而在处理腔室202内混合电解质。
以此方式驱动搅拌器220的移动在处理腔室202内提供极好的电解质搅拌。使用磁性耦合还允许处理空间212被密封及围封，而无需具有延伸通过腔室壁的移动部件。此处的益处是双重的。首先，这允许处理腔室202与周围环境隔离，这有助于避免污染。其次，在移动部件延伸通过腔室壁的地方很难维持可靠的流体密封，因此进一步降低泄漏(其也导致污染)的风险。
搅拌器的向前及向后冲程的长度通常由邻近叶片222之间的间隔确定。冲程长度优选地等于或大于邻近叶片222之间的间隔。优选地，往复运动是不对称的，以避免共振效应发生。举例来说，向前冲程的速度可比向后冲程的速度更快(或更慢)。在操作中，搅拌器具有约为5到30cm s-1的速度。
霍尔传感器(未展示)可用于监测嵌入搅拌器220中的磁体的位置。霍尔传感器可提供对搅拌器220的位置的实时监测。霍尔传感器是响应于磁场而改变其输出的换能器，并且可用于测量磁场量值。通过实时监测搅拌器220的位置，可准确地控制搅拌器220的运动，例如搅拌器频率及速度。这有助于改进到被处理的衬底表面的流体(例如电解质)的均匀性及质量传输速率。
Claims (25)
1.一种用于电化学处理半导体衬底的设备，所述设备包括：
处理腔室，其具有可密封到半导体衬底的外围部分以便界定覆盖处理体积的类型；
衬底支撑件，其用于支撑所述半导体衬底；
磁性布置，其安置在所述处理腔室的外部，所述磁性布置产生磁场；
控制器，其用于控制所述磁性布置以便改变所述磁场；及
搅拌器，其安置在所述处理腔室内，所述搅拌器包括磁性响应元件，所述磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变以便向所述搅拌器提供往复运动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述磁性响应元件包括至少一个永磁体。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述磁性响应元件响应于所述磁布置的所述磁场的位置的改变。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述磁性响应元件响应于通过所述处理腔室的侧壁的所述磁场的改变。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述磁性响应元件响应于通过其的所述磁场的改变的所述侧壁具有小于所述处理腔室的另一侧壁的厚度的厚度。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述磁性响应元件响应于通过其所述磁场的改变的所述侧壁具有3到10mm，优选地为约5mm的厚度。
7.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述磁性响应元件及所述磁性布置具有小于30、小于25mm、小于20mm或小于10mm的间隔。
8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述搅拌器包括两个磁性响应元件，其经布置以邻近于所述处理腔室的相对侧壁，其中每一磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变以便向所述搅拌器提供往复运动。
9.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述磁性布置包括永磁体、电磁体或磁性阵列。
10.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述搅拌器进一步包括至少一个桨。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述至少一个桨是多个桨，并且所述多个桨中的邻近桨以大体上规则的间距隔开。
12.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述搅拌器包括突片，所述突片由所述处理腔室的互补部分接纳以支撑所述搅拌器。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述突片包括所述磁性响应元件。
14.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述搅拌器由以下材料制成：金属材料，例如钛、涂覆铂的钛；电介质材料；或塑料材料，例如聚氯乙烯PVC。
15.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述衬底支撑件是用于将半导体衬底大体上水平地支撑在上面的类型，任选地其中待处理的所述半导体衬底的正面朝上。
16.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述处理腔室具有小于300mm或小于200mm的横截面尺寸。
17.一种处理系统，其包括根据权利要求1所述的多个设备的垂直堆叠。
18.根据权利要求17所述的处理系统，其中所述垂直堆叠中的邻近设备以200mm或更小和任选地150mm或更小的间距隔开。
19.一种使用根据权利要求1所述的设备处理半导体衬底的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述处理腔室与半导体衬底的外围部分之间形成密封，以便界定所述覆盖处理体积；
控制所述磁性布置以便改变所述磁性布置的所述磁场，其中所述磁性响应元件响应于所述磁性布置的所述磁场的改变，以便向所述搅拌器提供往复运动；以及
在所述半导体衬底上执行处理步骤，同时向所述搅拌器提供所述往复运动。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述搅拌器与所述半导体衬底隔开。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述搅拌器与所述半导体衬底隔开1.5到30mm、2到20mm或3到10mm的距离。
22.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述搅拌器在大体上平行于所述半导体衬底的方向上往复。
23.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述往复运动具有为5到30cm s-1的速度。
24.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述往复运动包括向前冲程及向后冲程，其中所述向前冲程具有不同于所述向后冲程的冲程速度及/或冲程长度的冲程速度及/或冲程长度。
25.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述搅拌器包括多个桨，其中所述多个桨中的邻近桨以桨间距隔开；并且所述往复运动具有等于或大于所述桨间距的冲程长度。
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