CN115398615A - 用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统 - Google Patents

Abstract

描述了用于集成分解和扫描材料(例如半导体晶圆)的系统和方法，扫描喷嘴包括但不限于：喷嘴本体，该喷嘴本体限定一个或多个喷嘴端口以接收用于引入到材料表面的流体并从材料表面回收流体；以及从喷嘴本体延伸的喷嘴罩，该喷嘴罩限定沿着喷嘴本体纵向设置的内部通道，该喷嘴罩进一步限定被沿着喷嘴本体纵向设置的一个或多个外部通道，内部通道经由通过喷嘴罩限定的一个或多个间隙与一个或多个外部通道流体联接。

Description

用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统

相关申请的交叉引用

根据美国法典(U.S.C.)第35卷第119条第(e)款的规定，本申请要求于2020年4月16日提交的标题为“用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统(SYSTEMS FORINTEGRATEDDECOMPOSITION AND SCANNING OF A SEMICONDUCTING WAFER)”的美国临时申请No.63/011,183的权益。美国临时申请No.63/011,183被通过引用全部结合到本文中。

背景技术

电感联接等离子体(ICP)光谱法是一种通常用于测定液体样品中的痕量元素浓度和同位素比率的分析技术。ICP光谱法采用电磁产生的部分电离的氩等离子体，其温度达到约7,000K。当将样品引入等离子体时，高温会导致样品原子电离或发光。由于每种化学元素都会产生特征质量或发射光谱，因此测量所发出的质量或光的光谱能够确定原始样品的元素组成。

样品引入系统可用于将液体样品引入到ICP光谱仪(例如，电感联接等离子体质谱仪(1CP/ICP-MS)、电感联接等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等)中进行分析。例如，样品引入系统可以将样品的等分试样输送到雾化器，该雾化器将该等分试样转化为适合通过ICP光谱仪在等离子体中电离的多分散气溶胶。由雾化器产生的气溶胶然后在雾化室中被分类以去除较大的气溶胶颗粒。一旦离开雾化室，气溶胶就被通过ICP-MS或ICP-AES仪的等离子炬组件引入到等离子体中进行分析。

发明内容

描述了用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统和方法，其中，单个室用于分解和扫描所关注的晶圆。扫描喷嘴实施例包括但不限于：喷嘴本体，其限定一个或多个喷嘴端口以接收用于引入到材料表面的流体并从该材料表面回收流体；以及从喷嘴延伸的喷嘴罩，该喷嘴罩限定沿着喷嘴本体纵向设置的内部通道，该喷嘴罩进一步限定沿着喷嘴本体纵向设置的一个或多个外部通道，该内部通道经由通过喷嘴限定的一个或多个间隙与一个或多个外部通道流体联接。

一种方法实施例包括但不限于经由喷嘴将扫描流体引入材料表面，该喷嘴包括：喷嘴本体，其限定一个或多个喷嘴端口以接收用于引入到材料表面的流体并且从该材料表面回收流体；以及从喷嘴本体延伸的喷嘴罩，该喷嘴罩限定沿着该喷嘴本体纵向设置的内部通道，该喷嘴罩进一步限定沿着该喷嘴本体纵向设置的一个或多个外部通道，该内部通道经由通过喷嘴罩限定的一个或多个间隙与一个或多个外部通道流体联接；经由该喷嘴沿着材料表面引导扫描流体，至少一部分流体被至少保持在内部通道内；以及通过一个或多个喷嘴端口从材料表面去除扫描流体。

提供本发明内容以便以简化形式介绍对于概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中予以进一步描述。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助物。

附图说明

参考附图描述了详细说明。在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记可以指示相似或相同的项目。

图1A是根据本公开的实施例的用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统的等距视图。

图1B是图1A的系统的等距视图，其中，半导体晶圆被定位在腔室内。

图2A是图1A的系统的截面图，其中，半导体晶圆被定位于扫描位置。

图2B是图1A的系统的截面图，其中，半导体晶圆被定位于分解位置。

图2C是图1A的系统的截面图，其中，半导体晶圆被定位于冲洗位置。

图3是根据本公开的实施例的图1A的系统的腔室本体的一部分的等距视图。

图4是图1A的系统的等距视图，其中，扫描臂将喷嘴定位在被定位于扫描位置的半导体晶圆的表面的上方。

图5是图1A的系统的局部等距视图，其中，扫描臂被定位于用于喷嘴的冲洗站处。

图6是根据本公开的实施例的在半导体晶圆的扫描工艺期间被定位于半导体晶圆的上方的第一位置和半导体晶圆的随后的第二位置的扫描臂的俯视图。

图7A是根据本公开的实施例的用于半导体晶圆分解和扫描系统的喷嘴的等距视图。

图7B是图7A的喷嘴的俯视图。

图7C是图7A的喷嘴的仰视图。

图7D是图7B的喷嘴沿着7D-7D截取的截面图。

图7E是根据本公开的实施例的具有设置在喷嘴罩内的多个通道的喷嘴的等距视图。

图7F是图7E的喷嘴的仰视图。

图7G是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被引入到内部通道。

图7H是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被引入到内部通道和外部通道。

图7I是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被从内部通道和外部通道回收。

图7J是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被从中心喷嘴端口引入到内部通道。

图7K是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被经由中心喷嘴端口引入到内部通道和外部通道。

图7L是图7E的喷嘴的局部仰视图，其中，流体被从内部通道和外部通道回收。

图8A是根据本公开的实施例的用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统的喷嘴安装组件的局部截面图。

图8B是图8A的喷嘴安装组件与表面接触的局部截面图。

图8C是被相对于该表面提升并调平的图8A的喷嘴安装组件的局部截面图。

图9A是根据本公开的实施例的用于半导体晶圆分解和扫描系统的流体处理系统的示意图。

图9B是根据本公开的实施例的处于化学空白负载配置的图9A的流体处理系统的示意图。

图9C是根据本公开的实施例的处于化学注入配置的图9A的流体处理系统的示意图。

图9D是根据本公开的实施例的处于喷嘴回路负载配置的图9A的流体处理系统的示意图。

图9E是根据本公开的实施例的处于喷嘴负载配置的图9A的流体处理系统的示意图。

图9F是根据本公开的实施例的处于回收配置的图9A的流体处理系统的示意图。

图10是根据本公开的实施例的用于半导体晶圆分解和扫描系统的雾化器流体处理系统的示意图。

具体实施方式

概述

确定样品中的痕量元素浓度或量可以提供样品纯度或样本用作试剂、反应组分等的可接受性的指示。例如，在某些生产或制造过程(例如，采矿、冶金、半导体制造、制药加工等)中，对于杂质容许量的要求可能是非常严格的，例如，约为十亿分之几。对于半导体晶圆处理，针对杂质(例如金属杂质)对晶圆进行测试，这些杂质会降低晶圆的性能或由于载流子寿命缩短、晶圆部件的介电击穿等而使晶圆失效。

气相分解(VPD)和随后的晶圆扫描是用以分析晶圆的组成以确定是否存在金属杂质的技术。传统的VPD和扫描技术在便于处理和扫描硅晶圆或其他材料表面以进行杂质分析方面的总处理能力有限。例如，系统通常针对VPD程序和扫描程序使用单独的腔室。在VPD室中，存在于表面的二氧化硅和其他金属杂质与蒸气(例如，氢氟酸(HF)、过氧化氢(H₂O₂)及其组合)接触并被作为蒸气(例如，作为四氟化硅(SiF₄))从该表面去除。处理过的晶圆被传送到单独的腔室进行扫描，其中，液滴被引入到处理过的晶圆表面，以在分解蒸气与晶圆反应之后收集残留物。扫描程序可以包括利用扫描头将液滴保持在晶圆的表面上并旋转晶圆，同时移动扫描头或保持扫描头静止以使液滴在该表面上移动。在晶圆的多次回转之后，液滴与晶圆的预期表面积相互作用，以在分解之后从接触表面提取任何残留物。然而，传统的晶圆处理技术需要大量的时间和设备来处理晶圆，例如通过在处理期间将晶圆从分解室移动到扫描室再移动到冲洗室，使用在扫描期间与晶圆表面具有有限的液滴相互作用的扫描喷嘴(即，需要多次回转晶圆以使液滴与整个表面区域或其一部分相互作用)等来实现。此外，晶圆的这种处理可能使技术人员或其他个人暴露于有毒的氢氟酸或其他危险化学品，或者在晶圆于各个处理室之间传送期间增加了对晶圆造成环境污染的风险，这也需要大量的物理工艺地板占地面积，以方便该设备以及设备之间的传送机构。

因此，本公开至少部分地涉及用于半导体晶圆分解和扫描的系统和方法，其中，腔室有助于具有单个腔室占地面积的半导体晶圆的分解和扫描，并且其中喷嘴在喷嘴的第一端口与喷嘴的第二端口之间沿着半导体晶圆的表面引导流体流，该流体流由喷嘴罩引导，该喷嘴罩限定细长通道以沿着晶圆表面引导该流体流。该腔室限定了至少两个孔隙，通过晶圆支撑件和相关联的马达系统的操作，半导体晶圆可以穿过这些孔隙，其中，壁架用以在该腔室内提供用以分解和冲洗的区域，同时控制该腔室内的流体运动，例如用于排放并防止交叉污染。该马达系统控制晶圆支撑件相对于腔体的竖向位置，以移动腔体内的半导体，其中，定位在由马达系统支撑的腔体的上方以装载和卸载晶圆，提供通向喷嘴的通道等。该腔室还结合有雾化器以将被雾化器雾化的分解流体直接引导到半导体晶圆的表面上，同时晶圆支撑件将半导体晶圆定位在腔室的内部区域内。腔室可结合有盖罩，该盖罩可相对于该腔室打开和关闭，以例如在分解程序期间将腔室的内部区域与腔室外部的区域隔离开。喷嘴可被通过可旋转的扫描臂相对于该腔室定位，其中，喷嘴可被远离该腔室定位以便于盖罩关闭(例如，在分解程序期间)或便于在冲洗站冲洗该喷嘴。此外，旋转扫描臂可以在扫描程序期间将喷嘴定位在半导体晶圆的上方。该系统可以利用包括可切换选择阀和泵的流体处理系统来控制从晶圆的表面将流体引入到该喷嘴，用于制备坯料、用于冲洗系统部件等。在扫描程序之后或期间，可以收集扫描流体并将其发送到分析装置(例如，ICPMS装置)以分析确定扫描流体的成分。

示例性实施方式

图1A到图10示出了根据本公开的多种实施例的用于半导体晶圆的集成分解和扫描的系统(“系统100”)的多个方面。系统100通常包括腔室102、扫描臂组件104和流体处理系统106(例如，其被至少部分地示于图9A-10中)以通过将分解流体引入到晶圆以及通过将扫描流体引入到晶圆108的表面并从晶圆108的表面去除扫描流体来至少有助于半导体晶圆108(在本文中有时被称为“晶圆”)的分解和扫描程序。虽然本公开提供了关于分解和扫描半导体晶圆的示例性实施方式，但本公开并不限于涉及半导体晶圆的工艺并且可以便于对其他材料表面进行处理。腔室102为晶圆分解和晶圆扫描中的每一种提供了具有单个腔室占地面积的环境，并且包括用于保持晶圆108的晶圆支撑件110和马达系统112，该马达系统112用于控制晶圆支撑件110相对于腔室102(例如，在腔室102内、在腔室102的上方等)的竖向位置，以用于在分解和扫描程序或在系统100的其他程序期间定位晶圆108。马达系统112另外提供了晶圆支撑件110的旋转控制以在系统100的多种程序期间旋转晶圆108，并且提供扫描臂组件104的旋转和竖向控制，以在扫描程序期间使扫描臂组件104的喷嘴达到位于晶圆108上方的位置并到达冲洗站114的位置以进行喷嘴清洁。在实施方式中，晶圆支撑件110包括真空台以例如在晶圆支撑件110的移动期间，将晶圆108相对于晶圆支撑件110保持固定。

腔室102包括腔体116，其限定内部区域118以接收晶圆108用于进行处理。壁架120在腔体116的顶部部分122与腔体116的基座部分124之间伸入到内部区域118中。在实施方式中，腔体116在顶部部分122处限定第一孔隙126，晶圆108穿过该第一孔隙126被接收到内部区域118中。在实施方式中，壁架120在内部区域118的介于顶部部分122与基座部分124之间(例如，在第一孔隙126与基座部分124之间)的中间部分处限定第二孔隙128。在图1A所示的示例性操作期间，系统100可以例如通过自动臂50的操作将半导体晶圆108接收到晶圆支撑件110上，该自动臂50从前开式晶圆传送盒(FOUP)或其他位置选择晶圆108并将选定的晶圆108引入到晶圆支撑件110上(例如，以晶圆支撑件110为中心)。马达系统112可将晶圆支撑件110定位在腔体116的顶部部分122处、其上方或其附近，以允许通过自动臂50接近晶圆支撑件110，从而将晶圆108设置到晶圆支撑件110上。例如，在晶圆108的装载期间，晶圆支撑件110可被定位于与第一孔隙126相邻的第一位置(例如，示于图2A中)。在实施方式中，晶圆支撑件110的第一位置被定位在内部区域118的外侧(例如，被延伸穿过该第一孔隙126)，以接收晶圆108。

系统100可包括盖罩130以将内部区域118与外部区域132隔离开，从而便于晶圆分解，同时限制分解流体暴露于外部区域132。例如，盖罩130可以具有用以在被定位在第一孔隙126的上方时覆盖住该第一孔隙126的尺寸和形状。盖罩130可被定位在(例如，图1A中所示的)打开位置与(例如，图1B中所示的)关闭位置之间。在晶圆装载期间、在扫描程序期间、在晶圆卸载程序期间等，可以利用打开位置来提供通向自动臂的通道。在实施方式中，当晶圆支撑件110处于与用以通过扫描臂组件104的喷嘴提供通向晶圆108的通道的第一孔隙126相邻的第一位置中时，盖罩130处于打开位置中。在晶圆分解程序中，可以利用关闭位置，以防止分解流体通过第一孔隙126离开腔室102。在实施方式中，盖罩130的至少一部分接触腔体116以将内部区域118与外部区域132隔离开。通过由马达系统112控制晶圆支撑件110的竖向位置，将晶圆108在内部区域118内移动到第二位置。例如，在盖罩130从打开位置移动到关闭位置之前或期间，马达系统112将晶圆支撑件110移动到内部区域118内的第二位置。在实施方式中，盖罩130被邻近腔体116定位并且被经由盖罩臂136可旋转地联接到安装件134，以使盖罩130在打开位置与关闭位置之间转换。

在将晶圆108引入晶圆支撑件110之后，系统100可以转换成分解配置以便于晶圆108的一个或多个表面或边缘的分解。例如，马达系统112将晶圆支撑件110从第一位置移动到第二位置，以将晶圆108定位成邻近壁架120的第二孔隙128(例如，如图1B和图2B所示)。在实施方式中，腔室102包括位于第一孔隙126和第二孔隙128之间的雾化器138，用于当将晶圆支撑件110通过马达系统112定位在第二位置时将分解流体喷射到晶圆108的该表面上。因此，分解流体由雾化器138直接喷射到腔室102中。分解流体可以被经由来自流体处理系统106的一个或多个流体管线(例如通过导管140)进入到前室142，该前室142容置雾化器138的至少一部分。在实施方式中，雾化器138的至少一部分被至少部分地设置在腔室102的壁内。例如，腔体116可以在内部区域118和前室142之间限定孔隙144，在那里，雾化器138的出口可以将雾化后的分解流体分配到介于第一孔隙126和第二孔隙128之间的内部区域中以至少覆盖和分解晶圆108的上表面146。

在实施方式中，腔室102在分解期间在晶圆108的下方引起压力，以防止分解流体在晶圆108的边缘和壁架120之间通过。例如，腔室102可以在内部区域118内包括出气端口148，该出气端口148被定位在第二孔隙128和腔体116的基座部分124之间，以在将分解流体从雾化器138引入内部区域118期间将气体或其他流体引入到内部区域118中。来自出气端口148的气体可被以比从雾化器138供应的雾化后的分解流体的压力大的压力引入，以提供通过第二孔隙128(例如，在晶圆108的边缘和壁架120之间)向上的气流，从而防止分解流体在晶圆108的下方通过。在实施方式中，系统100包括被联接到气体源的控制器，以在将晶圆支撑件110定位于第二位置时，在通过雾化器138将分解流体引入到晶圆108的表面146上的期间，将气体从气体源引入到出气端口148。例如，气体可被经由流体管线通过导管140和前室142供给到出气端口148。在实施方式中，马达系统112在分解程序期间引起晶圆支撑件110的旋转，以在内部区域118中存在雾化后的分解流体时使晶圆108回转。

腔室102可以有助于通过腔体116中的与一个或多个排放口流体连通的一个或多个通道从内部区域118中去除流体，其中这种流体可以包括例如过量的分解流体、四氟化硅(SiF₄)、由出气端口148供应的气体、水、水蒸气、冲洗流体或其他流体。例如，腔体116可以包括(例如，经由互锁凹槽)彼此叠置的基座部分200、中间部分202和顶部部分204(例如，图2B中所示)。基座部分200可以限定一个或多个排放口206(例如，排放口206A和206B)，其提供从腔室102的内部区域118经由排放导管到一个或多个排放容器(未示出)的出口。在实施方式中，排放口206A与腔体116中的通道流体联接，以提供位于第一孔隙126和第二孔隙128之间的流体到排放口206A的通路。例如，中间部分202可以限定一个或多个通道208，其至少一部分延伸穿过该中间部分以与由基座部分200形成的一个或多个通道210的至少一部分竖向对齐。通道208可被定位在腔体116(例如，顶部部分204、中间部分202或其组合)的内表面212和壁架120之间，以允许被保持在盖罩130和晶圆108的表面146或第二孔隙128之间的内部区域118中的流体流到通道208中，穿过通道210并从排放口206A流出。在实施方式中，排放口206B允许冲洗流体或其他流体在(本文参考图2C描述的)冲洗程序期间离开腔室102的内部区域118。

在晶圆108分解之后，系统100可以转换成扫描配置以允许通过扫描臂组件104接近晶圆108的表面146，而无需将晶圆108传送到单独的扫描系统。为了转换成扫描配置，马达系统112可以将晶圆支撑件110从邻近第二孔隙128的第二位置定位到邻近第一孔隙126或者更为靠近腔体116的顶部部分122的第一位置，以允许通过扫描臂组件104接近晶圆108的表面146。扫描臂组件104通常包括被联接到喷嘴壳体302的可旋转臂支撑件300，该喷嘴壳体302支撑喷嘴304，该喷嘴304被配置成将扫描流体引入到晶圆108的表面146并从晶圆108的表面146回收该扫描流体。马达系统112可以控制可旋转臂支撑件300的旋转、可旋转臂支撑件300的竖向定位或其组合，以将喷嘴壳体302和喷嘴304从冲洗站114处的一个或多个位置(例如，图2A所示)定位到位于晶圆108附近或其上方的一个或多个位置(例如，图4所示)。喷嘴304的示例性实施方式在本文中被参考图7A至图7L予以进一步描述。在实施方式中，可旋转臂支撑件300旋转或以其他方式移动喷嘴304，以在通过马达系统112将晶圆支撑件110定位于第一位置时，将喷嘴304定位在晶圆108附近，并且在通过马达系统112将晶圆支撑件110定位于第二位置时，将喷嘴304定位在盖罩130的从打开位置到关闭位置的路径之外。

在喷嘴304位于晶圆108的附近或上方的位置中(例如，图4中所示)的情况下，流体处理系统106可以控制进出喷嘴304的扫描流体的引入，以有助于晶圆108的表面146的扫描程序。参考图7A到图7D，示出了喷嘴304的示例性实施方式。喷嘴304被配置成输送流体流横过晶圆108的表面146，与在晶圆108的上方移动光斑大小的液滴相比，其可以在更短的时间内覆盖晶圆108的更大表面积。流体流由喷嘴304在晶圆108的表面146的上方进行引导，以可控地扫描晶圆108的预期表面区域。在实施方式中，喷嘴304在晶圆108的单次回转中将流体流引导到基本上整个表面146上。在实施方式中，表面146的楔形部(例如，晶圆108的一个扇区或其一部分)可以在晶圆108的单次回转的一小部分内被扫描。喷嘴304包括喷嘴本体500，其限定了入口端口502、出口端口504、第一喷嘴端口506、第二喷嘴端口508和喷嘴罩510。喷嘴304还可包括一个或多个安装孔隙以将喷嘴304安装在喷嘴壳体302内。入口端口502和出口端口504接收流体管线以在系统100的操作期间引导流体流入和流出喷嘴304。例如，喷嘴304通过第一泵(例如，注射泵)的作用接收流体，该泵将流体从保持管线或回路(例如，样品保持回路)推送到喷嘴304中，在那里，它被引导到入口端口502中并通过喷嘴本体500中的通道503，该通道503将入口端口502与第一喷嘴端口506流体连接。流体然后被通过第一喷嘴端口506沉积到晶圆108的表面146上。流体被经由限定在喷嘴罩510和喷嘴本体500之间的通道512作为连续流体流沿着晶圆108的表面146引导，在那里，流体随后被从晶圆108的表面146去除。例如，可以经由第二泵(例如，注射泵)的作用从表面146去除流体，该第二泵通过喷嘴本体500的出口端口504和第二喷嘴端口508之间的流体连通将流体牵引通过位于通道512的远离第一喷嘴端口506的端部处的第二喷嘴端口508。因此，允许流体在从第一喷嘴端口506到第二喷嘴端口508的传送期间接触晶圆108。通道512允许一定体积的流体在喷嘴罩510的辅助下在晶圆的上方行进。在实施方式中，通道512的体积为约300μL。然而，通道512的体积不限于300μL并且可以包括小于300μL的体积和大于300μL的体积。例如，通道512的体积可以取决于正由系统100处理的晶圆108的尺寸，以向表面146提供预期量的流体(例如，扫描流体)。通道512的长度可被基于待由系统100处理的晶圆108的尺寸进行选择，其中，在实施方式中，通道512的长度约为晶圆108的半径。在实施方式中，通道512的长度可为约20mm到约500mm。例如，通道512的长度可为约150mm(例如，以容纳直径为300mm的晶圆)、约100mm(例如，以容纳直径为200mm的晶圆)、约225mm(例如，以容纳直径为450mm的晶圆)。

喷嘴罩510从与第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508中的每一个相邻的喷嘴本体500延伸，并且在第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508之间并在喷嘴罩510和喷嘴本体500之间限定通道512。喷嘴罩510可以进一步延伸以包括通道512内的第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508中的每一个，使得喷嘴罩510包围住通道512内的第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508(例如，如图7C所示)。在实施方式中，喷嘴本体500包括纵向跨过喷嘴304的基本上相对的侧壁514。相对的侧壁514各自包括锥形壁部516，其被联接到或以其他方式延伸以提供相对的部分518。在实施方式中，相对的部分518是基本上竖直的以形成喷嘴罩510的至少一部分。喷嘴304可以由单个整体件形成，或者喷嘴304的多个部分可被单独形成并且被熔合或以其他方式联接在一起。在实施方式中，喷嘴304由三氟氯乙烯(CTFE)、聚四氟乙烯(PTFE)或其组合形成。

喷嘴304的通道512具有细长形状，其具有圆形端部513A和513B。与倾斜端部相比，圆形端部可以例如通过经由喷嘴304提供流体的更为一致的输送和提取来促进优异的流体处理特性。在实施方式中，第一喷嘴端口506(在那里，将流体从喷嘴304分配到晶圆108上)被定位成与通道512的圆形端513A的边缘相切。一旦已将所有流体引入到晶圆108，这种定位就可以帮助完全断掉来自第一喷嘴端口506的流体流，同时避免晶圆108的表面上的流体分段。在实施方式中，可旋转臂支撑件300旋转喷嘴壳体302，以使喷嘴304的圆形端513A延伸越过晶圆108的边缘(例如，在扫描程序之后)以促进经由流体处理系统106的操作提取通过第二喷嘴端口508的流体流。例如，如图6所示，喷嘴在第一时间(t₁)被定位于第一位置(例如，扫描位置)，由此将通道512定位在表面146的上方。可旋转臂支撑件300然后在第二时间(t₂)旋转喷嘴壳体302，以使圆形端513A在从第一位置旋转约7度的第二位置中延伸超出晶圆108的边缘(例如，以使该边缘悬置)。在实施方式中，第二喷嘴端口508被大致定位于远离第一喷嘴端口506的圆形端513B的中心处。与相切于圆形端513B的边缘形成对照，将第二喷嘴端口508定位于圆形端513B的中心处可以便于提取流体，同时促进将流体流维持在表面146上，而无需分割流体流以精确地控制流体在晶圆108的表面146上的运动。

在实施方式中，喷嘴罩510限定多个通道以引导流体流越过晶圆108的表面146。例如，参照图7E到图7L，喷嘴304被示出为具有喷嘴罩510，该喷嘴罩510限定了内部通道700和沿着喷嘴本体500纵向设置的一个或多个外部通道(示出了通道702和704)。喷嘴罩510被示出为具有第一罩部706和第二罩部708，第二罩部708被设置在喷嘴罩510的由第一罩部706形成的内部内。内部通道700由内部区域限定，该内部区域由第二罩部708界定，外部通道702由被界定在第一罩部706和第二罩部708之间的区域限定。第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508在由第二罩部708界定的内部区域内被分别定位于喷嘴罩510的第一端710和喷嘴罩510的第二端712。

在将流体从喷嘴304引入到晶圆108上的过程中，喷嘴304可以将流体从内部通道700引导到外部通道702和704，并且在将流体从晶圆108提取到喷嘴304的过程中，喷嘴304可以将流体从外部通道702和704引导到内部通道700。例如，喷嘴罩510在第二端712处包括间隙714以允许将内部通道700与外部通道702和704流体联接。在实施方式中，间隙714由第二罩部708中的开口限定，该开口位于第二喷嘴端口508的位置和处于喷嘴罩510的第二端712处的第一罩部706之间，以允许流体在第一内部通道700与外部通道702和704之间通过，同时在喷嘴罩510内的晶圆108的表面146上保持和容纳处于流配置的流体。例如，第二端712通常被定位于或靠近晶圆108的中心，这会限制施加到流体的切向力，与断开该流体流形成对照，这可以帮助在喷嘴304内维持连续流体流，并且在喷嘴罩510的外部的晶圆108上具有不受控的液体。另外或作为选择，喷嘴304可包括间隙714或在第二罩部708的不同位置处包括额外的间隙。

示例性流动路径被参考图7G至图7I示出，其中，流体被经由第一喷嘴端口506引入到内部通道700。流体在内部通道700内沿着晶圆108的表面146流动，直到流体到达间隙714为止。流体可随后沿着表面146穿过间隙714流动到外部通道702和704中的每一个，其中，第一罩部706和第二罩部708将外部通道702和704内的流体朝向喷嘴罩501的第一端710引导回。引入到第一喷嘴端口506的流体的量和第一喷嘴端口506在晶圆108的表面146上方的高度将确定是否存在足够的流体以进入到外部通道702和704中，或者是否将该流体全部保持在该内部通道700内，或者如果存在足够的流体，则流体沿着外部通道702和704流过多远。在实施方式中，外部通道702和704提供在晶圆108相对于喷嘴304的旋转期间关于喷嘴304在晶圆108上方的高度的或喷嘴304在晶圆108的上方的高度变化的操作缓冲。在示例性实施方式中，喷嘴304可以针对喷嘴304和表面146之间的从约0.2mm到约0.8mm的高度差(例如，针对从约250μL到约550μL变化的样品体积)而变动。外部通道702和704可以允许被保持在内部通道700和表面146之间的流体体积(例如，通过外部通道702和704根据需要吸取或释放液体而)变动，同时保持流体流处于张力状态并保持连续液体流越过整个喷嘴304。流体的回收在图7I中的示例性实施方式中示出。保持在外部通道702和704内的流体被利用保持在内部通道700内的流体的流动回收。例如，由于流体在内部通道700与外部通道702和704之间被作为连续液体流所保持，因此流体可被通过单个端口(在图7I中被示出为第二喷嘴端口508，但作为选择，也可以是第一喷嘴端口506或另一喷嘴端口，例如中央喷嘴端口)回收。

在实施方式中，喷嘴304可包括一个或多个附加或替代的流体端口以将流体引入到表面146或从表面146去除流体。例如，喷嘴304可包括设置在内部通道700中、介于喷嘴罩510的第一端710和第二端712之间的第三喷嘴端口716。第三喷嘴端口716可以例如通过穿过喷嘴本体500的一个或多个通道而与由喷嘴本体500限定的一个或多个入口端口或出口端口流体连接。在实施方式中，第三喷嘴端口716被大致设置于沿着内部通道700的纵向方向的中心位置，使得在喷嘴304的填充操作期间，流体将会同时朝向第一端710和第二端712在内部通道700内行进(例如，图7J中所示)。随着来自通过第三喷嘴端口716提供的流体的流体填充该内部通道700，流体可以通过间隙714以填充外部通道702和704的至少一部分(例如，图7K中所示)。如本文所述，流体的回收然后可以通过将流体牵引穿过回收端口(例如，第一喷嘴端口506、第二喷嘴端口714—图7L中所示、第三喷嘴端口716、另一端口等)来发生。

喷嘴304在晶圆108的表面416的上方的位置会影响在扫描程序期间被支撑在通道512内的流体的量。系统100可以包括调零程序，以确保在将扫描流体引入到喷嘴之前获得位于表面416的上方的预期高度，以有助于通过喷嘴罩510沿着晶圆108的表面146引导所需量的流体。参照图8A到图8C示出了示例性调零程序，其中示出了根据本公开的多种实施例的扫描臂组件104的多个方面。扫描臂组件104有助于喷嘴304与晶圆108的对准，使得第一喷嘴端口506和第二喷嘴端口508被相对于将向其施加流体或从其上去除流体的晶圆108的表面146调平。系统100可以针对由系统100处理的每个晶圆108进行对准或调平程序(例如，在对从腔室102中去除的第一晶圆进行扫描和对于被引入到腔室102的第二晶圆进行扫描之间)或者根据需要确保例如在下一扫描程序之前将喷嘴304相对于由腔室102保持的晶圆108调平。通常，喷嘴304被与喷嘴壳体302可移动地联接，以允许喷嘴304在由喷嘴壳体302支撑的同时相对于喷嘴壳体302具有一定的运动范围。喷嘴壳体302限定孔隙520，喷嘴304的至少一部分可以在于延伸位置(例如，图8A中所示)和缩回位置(例如，图8B和图8C中所示)之间转换时，穿过该孔隙520。例如，喷嘴304的顶部部分可被定位在喷嘴壳体302内，其中，当喷嘴304被从延伸位置转换到缩回位置时，喷嘴304的附加部分可被经由孔隙520引入到喷嘴壳体302的内部中。例如，当喷嘴304被定位成接触调零表面522时，喷嘴罩128可以接触该表面522以将喷嘴304推送到关于表面522的调平位置。喷嘴壳体302可以随后致动以将喷嘴304的位置锁定就位，以在将喷嘴304相对于表面522提升(例如，到扫描位置)时，保持喷嘴304与表面522水平。喷嘴壳体302可以包括机械、电气或机电锁定装置以相对于喷嘴壳体302可释放地固定住该喷嘴304。在实施方式中，表面522包括晶圆108的表面146、晶圆支撑件110的表面(例如，在将晶圆108装载到晶圆支撑件110上之前)、冲洗站114的表面或具有与半导体晶圆的水平特性相一致的结构的另一表面，使得当喷嘴304接触该表面522时，喷嘴罩128、第一喷嘴端口506、第二喷嘴端口508等将被相对于晶圆108适当地定位。

在实施方式中，喷嘴安装组件500包括喷嘴壳体302，以将喷嘴304联接到可旋转臂支撑件300。喷嘴304可被经由限定孔隙526的联接器524联接到喷嘴壳体302，以与喷嘴壳体302的突出部528相互作用。突出部528可以包括紧固件、销或其他结构，其具有小于孔隙526的宽度或直径的宽度或直径，使得当扫描臂组件104处于第一状态(例如，调平状态)中时，孔隙526的顶部搁置在突出部528上，这经由联接器524(例如，如图8A所示)提供了喷嘴304相对于喷嘴壳体302的较低或延伸位置。系统100可以通过使可旋转臂支撑件300降低喷嘴壳体302以使喷嘴304接触表面522(例如，如图8B所示)来实施对准或调平程序。例如，随着喷嘴304接触该表面522，联接器524被相对于突出部528向上推送，使得突出部528并不经由与孔隙526的顶部接触来支撑该联接器524。在喷嘴304与表面522接触之后，喷嘴304处于缩回位置并且系统100可以致动锁定结构530(例如，其被集成在喷嘴壳体302内)以固定住喷嘴304相对于喷嘴壳体302的位置。例如，联接器524可以包括铁质材料，以被通过由结合在锁定结构530中的电磁体产生的磁场予以固定。虽然在示例性实施例中将电磁体示出为锁定结构530的一部分，但可以使用其他锁定结构，其包括但不限于气动螺线管致动器、机械锁定件、机电锁定件等。

喷嘴壳体302可以包括传感器以监测喷嘴304相对于喷嘴壳体302的位置，例如以确定喷嘴304是处于延伸状态、缩回状态还是处于不同位置中。例如，在实施方式中，喷嘴壳体302包括传感器532以检测联接器524的存在与否并且产生或停止产生由系统100的控制器接收到的信号。传感器532可以包括光学开关，在联接器524的第一侧上具有光源且在联接器524的相反的第二侧上具有检测器。联接器524可以包括分度切口，其一部分在传感器532的光源和检测器之间穿过。当喷嘴304处于延伸位置(例如，锁定结构530未被接合)时，来自光源的光穿过联接器524的分度切口并被位于联接器524的另一侧上的检测器检测到。传感器532然后输出指示检测到光的信号或停止输出该信号，该信号向系统100表明喷嘴304处于延伸位置。当喷嘴304处于缩回位置时，例如在表面522上被调平之后，联接器524的本体被定位在传感器532的光源和检测器之间，从而阻挡住光以使其并不到达检测器。传感器532将会输出指示未检测到光源的信号或停止输出该信号。这种信号或其缺失向系统100表明喷嘴304处于缩回位置(例如，由锁定结构530支撑在喷嘴壳体302中)。传感器532的操作可以提供系统检查以确保喷嘴304在操作一段时间后仍处于缩回和调平位置。来自传感器532的输出的变化可以指示重新调平程序可能是合适的，应该对锁定结构530进行评估等。作为选择，可以重新定位分度切口，使得当喷嘴304处于缩回位置时，检测器与分度切口对齐，并且当喷嘴304处于延伸位置时，联接器524的本体阻挡住光。

当将喷嘴304相对于表面522调平并经由锁定结构530锁定就位时，可旋转臂支撑件300可以将喷嘴304相对于表面522提升(例如，如图8C所示)，同时将喷嘴304保持处于调平位置。可旋转臂支撑件300可随后将喷嘴304定位在扫描位置中或以其他方式移动喷嘴304(例如，在用于调平该喷嘴304的表面522是支撑件106的情况下，则允许将晶圆108定位在晶圆支撑件110上)。

喷嘴壳体302可以包括一个或多个传感器以有助于将流体引入喷嘴304和从喷嘴304去除流体。例如，在实施方式中，喷嘴壳体302包括一个或多个传感器(示出了传感器534A和534B)，其与喷嘴304的入口端口502和出口端口504中的一个或多个相邻，以控制流体处理系统106的操作，从而控制流体流入和流出喷嘴304。传感器534A和534B可以包括光学传感器、电容传感器、超声波传感器或其他传感器或其组合以感测系统100的流体管线内的液体流的存在与否。例如，系统100可包括来自流体处理系统的被联接到流体管线联接器536A和536B的流体管线，传感器534A和534B能够分别穿过流体管线联接器536A和536B检测其中是否存在流体。输出信号或其缺失可以控制流体处理系统106的一个或多个部件的操作，这些部件包括但不限于被用于将流体引入到喷嘴304或从喷嘴304去除流体的泵。

系统100有助于例如在扫描程序之后用于晶圆108和喷嘴304的冲洗程序。参考图2C，腔室102被示出为处于冲洗配置中以便于冲洗该晶圆108。为了转换成冲洗配置，马达系统112可以将晶圆支撑件110从邻近第一孔隙126的第一位置(例如，扫描位置)或其他位置定位到介于壁架120和腔体116的基座部分124之间的冲洗位置。冲洗流体可被例如通过喷嘴壳体302上的或以其他方式设置在系统100中的冲洗端口引入到晶圆108，由此马达系统112可以使晶圆108回转以引起冲洗流体的去除。冲洗流体可随后冲击腔体116的内部并流到排放口206B以离开腔室102的内部区域118。为了清洁该喷嘴304，可旋转臂支撑件300可相对于冲洗站114的一个或多个槽定位喷嘴304。例如，冲洗站114可以包括具有细长通道的第一槽115A(例如，图5中所示)，冲洗流体被从冲洗流体源引入到该细长通道中以与喷嘴罩510、通道512或喷嘴304的其他部分相互作用。喷嘴304在图1A和图1B中被示出为被定位在第一槽115A中。冲洗站114还可以包括第二槽115B，其具有与干燥气体源(例如，氮气或其他惰性气体)联接的细长通道，以将干燥气体引入到细长通道中，从而撞击该喷嘴304。喷嘴304在图5中被示出为被定位在第二槽115B中。

现在参考图9A至图10，描述了根据本公开的多种实施例的系统100的示例性流体处理系统106。例如，流体处理系统106可以便于由系统100使用以供分析系统进行分析的化学品的化学品坯料的制备，可以便于根据需要并根据在腔室102中使用的预期比率来制备分解流体，可以便于根据需要并根据用于在腔室102中使用的预期比率来制备扫描流体，及其组合。如所示，流体处理系统106包括泵系统，该泵系统包括泵600、602、604、606、608、610和612以抽取和推送流体通过该流体处理系统，从而与系统100的其他部件(例如，喷嘴304)、分析系统等相互作用。泵系统被示出为结合有注射泵，但是系统100可以利用不同类型的泵或系统、多种类型的泵或系统的组合等。流体处理系统106的示例性配置示于图10中，以在晶圆108的分解程序期间将分解流体引入到腔室102的雾化器138。泵612可以将氢氟酸(HF)或其他分解流体从分解流体源613抽取到保持管线(例如，分解流体保持回路614)中，该保持管线具有处于第一配置中的阀616和处于第一配置中的阀618。在阀616的第二配置中，来自气体源619的气体可被引入到保持分解流体的流体管线中，以在用于将分解流体推送到雾化器138的工作流体之间提供屏障。在阀618的第二配置中，泵612可以抽取工作溶液(例如，去离子水或其他流体)，由此阀618可以切换到第一位置并且阀616可以切换到第三配置以在泵612和雾化器138之间提供流体连通，由此泵612将工作溶液(例如，经由任何中间气隙)推向被保持在分解流体保持回路614中的分解流体，以将分解流体引入到雾化器138。在晶圆108分解之后，系统100可以扫描晶圆108以确定杂质。

参考图9A，流体处理系统106被示出为处于示例性化学装载配置。泵604、606和608分别经由处于第一阀配置中的阀626从化学品源620、622和624中抽取化学品。化学品可以包括例如氢氟酸(HF)、过氧化氢(H₂O₂)、去离子水(DIW)或其他流体。在阀626的第二阀配置(图9A所示)中，泵604、606和608中的每一个与流体管线连接器(例如，歧管628或其他连接器)流体联接，由此由每个泵抽取的化学品被组合并被允许混合。组合流体被引导至阀630，该阀630在第一阀配置中将组合流体引导至保持管线(例如，保持回路632)。在实施方式中，系统控制器单独控制泵604、606和608中的每一个的操作以控制由相应泵处理的每种流体的流速，从而在混合之后提供被引导到保持回路632中的混合流体的受控组成。在实施方式中，第一流体混合物可被用于在第一扫描程序期间与晶圆108相互作用，并且可根据需要利用泵系统604、606和608的不同操作控制来制备第二流体混合物，以引入待在第二次扫描程期间与晶圆108相互作用的第二流体混合物。可以根据需要制备额外的流体混合物并根据需要将其引入到晶圆108。在实施方式中，保持回路632具有支持用于多个晶圆的扫描程序而无需重新填充的体积。例如，可以制备该扫描溶液，其中，可以将一部分扫描溶液(例如，“坯料”样品)发送到分析系统以验证溶液处于用于在晶圆上使用的操作限制内。然后可以将保持回路632中的扫描溶液的其余部分用在多个扫描程序中，其中，扫描溶液被预先验证为是适合使用的。参考图9B示出了用于分析的化学品坯料的示例性装载。

参考图9B，流体处理系统106被示出为处于示例性喷嘴旁通配置，以发送化学品坯料用于分析，而无需使该坯料通过喷嘴304。在喷嘴旁通配置中，泵610与保持回路632(例如，其中，阀630处于第二阀配置中)流体连通以经由处于第一阀配置中的阀636和处于第一阀配置中的阀638将保持在保持回路632中的流体推送到样品保持管线(例如，样品保持回路634)。当样本保持回路634中的流体被隔离开时，流体处理系统106可以将配置切换到样本注入配置以将样本传送到分析系统进行分析。分析系统可以包括但不限于用于微量元素组成测定的电感联接等离子体光谱仪。

参考图9C，流体处理系统106被示出为处于示例性化学品注入配置，其中，保持回路632与一个或多个传送机构流体连通。例如，在一个实施方式中，阀638处于第二配置(在图9C中以虚线示出)以将保持回路632与气体传送源(例如，氮气压力源640)流体联接以将被保持在保持回路632中的样品经由处于第一阀配置中的阀644和处于第一阀配置中的阀646传送至通向样品分析系统的传送管线642。在一个实施方式中，阀638处于第三阀配置(图9C中以实线所示)中以经由处于第一阀配置中的阀648(图9C中以实线所示)将保持回路632与泵602流体联接，该阀648经由处于第一阀配置中的阀644和处于第一阀配置中的阀646将被保持在保持回路632中的样品推送到通向样品分析系统的传送管线642。泵602可以使用工作溶液(例如，来自DIW源650的去离子水)将样品朝向传送管线642推送。在实施方式中，流体处理系统106在工作流体和样品之间引入流体间隙，例如通过在推送工作溶液之前将(例如，来自氮气压力源640的)气泡引入到保持回路632中来实现。在实施方式中，流体处理系统106包括与传送管线642相邻的传感器652，以检测传送管线642中的流体的存在与否。例如，传感器652可以(例如，通过检测管线中的气泡)检测从保持回路632推送的样品的后端，其中，传感器信号或其缺失可以通知流体处理系统106的控制器将阀646和648的配置切换到第二阀配置(在图9C中以虚线示出)以经由流体管线654将泵602与传送管线642流体连接。在这种配置中，流体处理系统106的其他部分与将样品传送到样品分析仪的传送隔离开，以允许在样品传送期间冲洗那些其他部分。

参考图9D，流体处理系统106被示出为处于示例性喷嘴回路装载配置，其中，保持回路632与喷嘴保持管线(例如，喷嘴保持回路656)流体连通，以准备将流体引入到喷嘴304。在喷嘴回路装载配置中，泵610与保持回路632流体连通(例如，其中，阀630处于第二阀配置中)以将保持在保持回路632中的流体经由处于第二阀配置中的阀636和处于第一阀配置中的阀658推送到喷嘴保持回路632。在实施方式中，喷嘴保持回路632的体积为约500μL，而保持回路632具有约5-20mL的体积，以允许通过泵604、606、608的操作针对扫描溶液的每次制备来填充该喷嘴保持回路632。当喷嘴保持回路656中的流体被隔离时，流体处理系统106可以将配置切换到喷嘴装载配置以将流体传送到喷嘴304，从而用于晶圆108的扫描程序或获取喷嘴坯料样品(例如，将流体引入惰性表面(例如冲洗站114的表面)，以及从该惰性表面去除样品以供分析)。

参考图9E，流体处理系统106被示出为处于示例性喷嘴装载配置，其中，泵600经由处于第二阀配置中的阀658与喷嘴保持回路656和喷嘴304流体连通，以将流体从喷嘴保持回路656推送到喷嘴304。在实施方式中，在扫描程序期间，晶圆108被保持静止，而喷嘴304由泵600装载。在实施方式中，系统100在利用流体填充喷嘴304之前，执行喷嘴304的调零操作(例如，参考图8A到图8C所述)。然后将喷嘴置于位于晶圆108上方的扫描位置中，其中，泵600可以操作以将流体从喷嘴保持回路656推送到喷嘴304的入口端口502，通过喷嘴本体500到达第一喷嘴端口506并推送到晶圆108的表面146上(或推送到惰性表面上用于喷嘴坯料分析)。在实施方式中，流体处理系统106的控制器基于来自传感器534A和534B的感测信号或其缺失来控制泵600的操作，传感器534A和534B检测是否存在被引入到喷嘴304的流体或离开喷嘴304的流体，从而表明填充好的喷嘴304。在实施方式中，由传感器534A对流体的前端进行的检测导致泵600降低了被引入到喷嘴304的流体的流速(例如，从约50μL/min的流速到10-20μL/min的流速)。在实施方式中，泵600运行以填充喷嘴304，直到流体的后端被传感器534B记录为止。泵600可以随后运行一段时间以将流体的后端推入到喷嘴304中，然后停止运行，由此先前由喷嘴保持回路656保持的所有流体都被定位在晶圆108的表面146上(或者如果正在执行喷嘴坯料，则定位在惰性表面上)。流体随后由喷嘴304支撑在表面146上。在实施方式中，一部分流体可以从喷嘴罩510突出，但可被例如通过粘附力保持与通道512内的流体的其余部分接触。系统100随后转变成扫描晶圆108的表面146上方的喷嘴304。在扫描程序期间，马达系统112旋转晶圆108(例如，以约2rpm)，其中，由喷嘴304支撑的流体被传送到晶圆108的表面146上。在实施方式中，流体在晶圆108的单次旋转中与晶圆108的基本上整个表面146相互作用，但是可以执行额外的旋转。例如，扫描程序可以涉及通过马达系统112使晶圆108旋转两次以允许流体接触晶圆108的整个表面两次。在扫描之后，可以旋转喷嘴以使喷嘴的一端延伸越过晶圆的边缘(例如，参考图6所述)，以帮助经由第二喷嘴端口508将流体从表面提取到喷嘴304中。

参考图9F，流体处理系统106被示出为处于示例性回收配置，其中，泵602被经由处于第一配置中的阀648、处于第三配置中的阀638和处于第二配置中的阀644与喷嘴304流体连通。在回收配置中，泵602运行以将流体从晶圆108的表面146通过第二喷嘴端口508经由出口端口504从喷嘴304中提取出，在出口端口504处，流体被拉入到样品保持回路634中。传感器(例如，传感器660)可用于控制泵602的操作，类似于通过传感器534A/534B的输出来控制泵600。例如，传感器660可以检测流入到样品保持回路634中的流体的后端，这可以(例如，经由流体处理系统106的控制器)向泵602发出信号以停止操作。一旦流体被保持在样品保持回路634中，流体处理系统106就可以转换成参照图9C描述的化学品注入配置，以将流体经由传送管线642引入到样品分析仪。在实施方式中，样品保持回路634具有比提供到喷嘴304的流体体积(例如，500μL)大的体积(例如，1.5mL)，以允许在扫描之后完全回收该流体。

机电装置(例如，电动马达、伺服器、致动器等)可以与系统100的部件联接或被嵌置在系统100的部件内，以经由嵌置在系统100内或外部驱动该系统100的控制逻辑来促进自动化操作。机电装置可被配置成根据多种程序(例如本文描述的程序)引起装置和流体的移动。系统100可以包括具有处理器或其他控制器的计算系统或由该计算系统控制，该处理器或其他控制器被配置成执行来自非瞬态载体介质(例如，诸如闪存驱动器、硬盘驱动器、固态磁盘驱动器、SD卡、光盘之类的存储介质)的可读程序指令(即，控制逻辑)。计算系统可被通过直接连接或通过一个或多个网络连接(例如，局域网(LAN)、无线局域网(WAN或WLAN)、一个或多个集线器连接(例如，USB集线器)等)连接到系统100的各个部件。例如，计算系统可被通信地联接到腔室102、马达系统112、本文所述的阀、本文所述的泵、本文所述的其他部件、指导其控制的部件或其组合。当由处理器或其他控制器执行时，程序指令可以使计算系统根据一种或多种操作模式来控制系统100(例如，控制泵、选择阀、致动器、喷雾喷嘴、定位装置等)，如本文所述。

应当认识到，遍及本公开描述的各种功能、控制操作、处理块或步骤可被通过硬件、软件或固件的任何组合来执行。在一些实施例中，各种步骤或功能由以下中的一项或多项来执行：电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑器件、专用集成电路(ASIC)、控制器/微控制器或计算系统。计算系统可以包括但不限于个人计算系统、移动计算装置、大型机计算系统、工作站、图像计算机、并行处理器或本领域已知的任何其他装置。一般而言，术语“计算系统”被广义地定义为涵盖具有一个或多个处理器或其他控制器的任何装置，这些处理器或其他控制器执行来自载体介质的指令。

实施功能、控制操作、处理块或步骤的程序指令(例如由本文描述的实施例所体现的那些)可被通过载体介质进行传输或被存储在载体介质上。载体介质可以是传输介质，其例如但不限于导线、电缆或无线传输链路。载体介质还可以包括非瞬态信号承载介质或存储介质，其例如但不限于只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘、固态或闪存装置或磁带。

此外，应当理解，本发明由所附权利要求书所限定。尽管已经图式说明了本发明的实施例，但显然本领域技术人员可以在不脱离本公开的范围和精神的情况下进行各种修改。

Claims (20)

1.一种用于扫描材料表面的喷嘴，包括：

喷嘴本体，所述喷嘴本体限定一个或多个喷嘴端口以接收用于引入到所述材料表面的流体并从所述材料表面回收流体；以及

从所述喷嘴本体延伸的喷嘴罩，所述喷嘴罩限定沿着所述喷嘴本体纵向设置的内部通道，所述喷嘴罩进一步限定沿着所述喷嘴本体纵向设置的一个或多个外部通道，所述内部通道通过由所述喷嘴罩限定的一个或多个间隙与所述一个或多个外部通道流体联接。

2.如权利要求1所述的喷嘴，其中，所述一个或多个外部通道包括第一外部通道和第二外部通道，所述第一外部通道的沿着所述喷嘴本体纵向设置的一部分与所述第二外部通道的沿着所述喷嘴本体纵向设置的一部分通过所述内部通道分隔开。

3.如权利要求1所述的喷嘴，其中，所述喷嘴罩包括第一罩部和第二罩部，所述第二罩部被设置在所述喷嘴罩的由所述第一罩部形成的内部内。

4.如权利要求3所述的喷嘴，其中，所述内部通道由通过所述第二罩部界定的内部区域限定。

5.如权利要求4所述的喷嘴，其中，所述一个或多个喷嘴端口包括被定位在由所述第二罩部界定的所述内部区域内的第一喷嘴端口。

6.如权利要求4所述的喷嘴，其中，所述一个或多个喷嘴端口包括第一喷嘴端口和第二喷嘴端口，所述第一喷嘴端口被定位在由所述第二罩部在所述喷嘴罩的第一端处界定的内部区域内，并且所述第二喷嘴端口被定位在由所述第二罩部在所述喷嘴罩的远离所述第一端的第二端处界定的内部区域内。

7.如权利要求6所述的喷嘴，其中，所述一个或多个喷嘴端口包括第三喷嘴端口，所述第三喷嘴端口被定位在由所述第二罩部在所述第一喷嘴端口和所述第二喷嘴端口之间界定的内部区域内。

8.如权利要求4所述的喷嘴，其中，所述至少一个外部通道由被界定在所述第一罩部和所述第二罩部之间的区域限定。

9.如权利要求3所述的喷嘴，其中，所述一个或多个间隙包括由所述第二罩部中的开口限定以将所述第一通道与所述至少一个外部通道流体联接的间隙。

10.如权利要求9所述的喷嘴，其中，所述间隙被定位于所述喷嘴罩的与所述一个或多个喷嘴端口中的一喷嘴端口相邻的端部处。

11.如权利要求1所述的喷嘴，其中，所述材料表面包括半导体晶圆的表面。

12.一种用于利用多通道喷嘴扫描材料表面的方法，包括：

经由喷嘴将扫描流体引入到所述材料表面，所述喷嘴包括：

喷嘴本体，所述喷嘴本体限定一个或多个喷嘴端口以接收用于引入到所述材料表面的流体并从所述材料表面回收流体，以及

从所述喷嘴本体延伸的喷嘴罩，所述喷嘴罩限定沿着所述喷嘴本体纵向设置的内部通道，所述喷嘴罩进一步限定被沿着所述喷嘴本体纵向设置的一个或多个外部通道，所述内部通道通过由所述喷嘴罩限定的一个或多个间隙与所述一个或多个外部通道流体联接；

经由所述喷嘴沿着所述材料表面引导所述扫描流体，所述流体的至少一部分被至少保持在所述内部通道内；以及

通过所述一个或多个喷嘴端口从所述材料表面去除所述扫描流体。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述一个或多个外部通道包括第一外部通道和第二外部通道，所述第一外部通道的被沿着所述喷嘴本体纵向设置的一部分与所述第二外部通道的被沿着所述喷嘴本体纵向设置的一部分通过所述内部通道分隔开。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述喷嘴罩包括第一罩部和第二罩部，所述第二罩部被设置在所述喷嘴罩的由所述第一罩部形成的内部内。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述内部通道由通过所述第二罩部界定的内部区域限定。

16.如权利要求12所述的方法，其中，经由所述喷嘴沿着所述材料表面引导所述扫描流体，被至少保持在所述内部通道内的流体的至少一部分包括沿着所述材料表面通过所述内部通道引导所述扫描流体，直到所述扫描流体到达由所述喷嘴罩限定的所述一个或多个间隙中的一间隙。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述方法还包括沿着所述材料表面通过所述间隙将所述扫描流体引导到所述一个或多个外部通道中。

18.如权利要求17所述的方法，其中，将所述扫描流体保持成处于从所述一个或多个外部通道流体联接到所述内部通道的流配置中。

19.如权利要求16所述的方法，其中，将所述扫描流体经由所述喷嘴的第一喷嘴端口引入到所述材料表面，并且将所述扫描流体经由所述喷嘴的第二喷嘴端口从所述材料表面去除。

20.如权利要求16所述的方法，其中，将所述扫描流体经由所述喷嘴的第一喷嘴端口引入到所述材料表面，并且将所述扫描流体经由所述喷嘴的所述第一喷嘴端口从所述材料表面去除。

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