CN1853264A - 在晶片处理中结合现场计量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理晶片的系统和方法，包括向晶片施加一处理。所述处理由表面张力梯度装置支持。监控所述处理的结果。然后输出所述监控的结果。

Description

在晶片处理中结合现场计量的系统和方法
1.发明领域
本发明一般涉及半导体制造处理，更特别地，涉及用于有效地监控和测量半导体制造处理的方法和系统。
2.现有技术的描述
半导体芯片制造处理需要许多操作和子处理。这种制造操作的实例包括蚀刻、化学机械抛光(CMP)、淀积、漂洗、干燥以及其他操作。为了确保可以正确地、反复地并以适时的方式完成操作必须监控每个制造操作。
作为CMP中的实例，半导体晶片放置在一保持器上，该保持器将晶片表面推靠在抛光表面上。抛光表面可利用由化学制剂和研磨材料组成的浆液进行抛光。典型地，CMP可用于去除超覆层以便暴露下器件层。如果允许CMP处理持续时间太长，将会去除过多的超覆材料，那么就可能损坏下面的器件。去除过多的超覆材料还可能改变下面的电器件层的电性质，从而使得到的电性质的变化超出可接受的范围。因此，由下面的器件形成的电路将不能满足性能目标。在可替换方案中，如果CMP处理过早地停止，那么就不能去除足够量的超覆材料。因此，剩余的超覆材料可能导致下面的器件之间不期望的互连。在CMP中，通常可以使用一些类型的终端检测器或终端监控处理以适时的方式停止CMP处理。
其他类型的制造处理(例如蚀刻、漂洗、干燥、淀积)也必须具有某种类型的子系统或子处理，其能够监控各个制造处理的进程。当器件的特征尺寸变得更小而集成水平增加时，过程控制的要求会变得更加严格，这日益显得重要。典型地，监控系统或子处理与制造处理分开。作为实例，在湿法化学蚀刻制造处理中，通常以如下方式中断湿法蚀刻处理和评价进程。向半导体衬底施加蚀刻处理一段初始的时间。然后漂洗、干燥该半导体衬底并将其从蚀刻处理工具移开，由一个适当的子系统或子处理利用计量进行评价，从而确定湿法蚀刻处理是否已经达到期望的目标。如果蚀刻处理达到了期望的目标(即，如果蚀刻处理已经蚀刻掉期望的材料)，就将随后的处理(例如清洁、漂洗、干燥)施加到半导体衬底上。
可替换地，如果湿法蚀刻处理没有达到期望的目标(即，如果蚀刻处理不能去除所有期望的材料)，那么就在再加工处理中再次向半导体衬底施加蚀刻处理。一次或多次再加工处理之后，湿法蚀刻处理会去除半导体衬底上所期望的材料。在批量处理系统的情况下，在再加工整个一组衬底之前，可以使用单个半导体衬底来校验所需的再加工处理(例如校正处理时间)。在单个半导体衬底处理系统的情况下，在对整个一组衬底进行再加工湿法蚀刻处理之前可以使用类似的方法。
在等离子干法蚀刻中还有多个可以使用现场处理监控器的方法来提供厚度损耗测量的实例。这些方法常常使用一干涉计在蚀刻处理中确定和提供薄膜的厚度变化信息。当使用湿法化学处理时会出现问题，因为在待测量的衬底表面上的液体膜会使测量复杂化以及干扰测量。
此外，典型的现有技术的子系统或子处理其本身效率很低，因为必须多次中断处理本身和重启，所述子系统或子处理用于监控各个制造处理的进程。开始和停止各个半导体制造处理还需要半导体衬底的附加处理和更加复杂的、综合的半导体制造处理。所述附加处理和更复杂的处理可能在半导体制造处理中引入附加的不均匀、缺陷或错误。
考虑到上述问题，需要一种系统和方法，用于监控和量化在制造处理本身中的半导体制造处理结果。
发明概述
一般来说，本发明通过提供一种用于监控向晶片施加的处理的现场传感器可以满足这些要求。应该理解，本发明可以多种方式实施，包括例如处理、装置、系统、计算机可读介质或器件。下面描述本发明的几个有创造性的实施例。
一个实施例提供了一种处理晶片的方法。该方法包括向晶片施加一处理。该处理由表面张力梯度装置支持。监控该处理的结果。监控的结果被输出。然后根据监控的结果调节处理。
该处理包括至少一个由清洁处理、漂洗处理、干燥处理、蚀刻处理、淀积处理和电镀处理组成的一组处理。可以用现场传感器监控处理的结果。该现场传感器包括至少一个由光学传感器和涡流传感器组成的一组传感器。
表面张力梯度装置包括至少一个邻近头。可以实时输出监控的结果。并将监控的结果输出到一处理控制器。然后该处理控制器根据监控的结果调节处理。处理控制器可以实时调节处理。
另一个实施例包括一晶片处理系统。该晶片处理系统包括至少一个能够支持处理的表面张力梯度装置，用于监控处理结果的现场传感器，以及与现场传感器和表面张力梯度装置耦合的系统控制器。该系统控制器包括一处理制法(process recipe)。
该处理包括至少一个由清洁处理、漂洗处理、蚀刻处理、淀积处理和电镀处理组成的一组处理。现场传感器包括至少一个由光学传感器和涡流传感器组成的一组传感器。
可以实时输出监控的结果。表面张力梯度装置包括一个邻近头。
该处理支持在由表面张力梯度装置支撑的弯月形部中。而现场传感器包括在表面张力梯度装置内。该弯月形部包括由现场传感器包围(subtended)的干燥区域。
现场传感器可以和表面张力梯度装置一起移动。可替换地，可以不依赖于表面张力梯度装置而移动现场传感器。
另一个实施例提供了一种处理晶片的方法。该方法包括将一处理施加到晶片上。该处理由一邻近头支持。利用现场传感器监控该处理的结果。将监控的结果实时输出到一处理控制器。然后在该处理控制器中根据监控的结果实时调节处理的制法。
本发明有利地提供了对处理的更精确的控制。这种更加精确的控制可以缩短处理的时间，因此和现有技术的处理和系统相比，增大了晶片产量。
通过下面详细的描述并结合附图，本发明的其他方面和优点将变得明显，作为实例所述描述示出了本发明的原理。
附图简述
通过下面结合附图的详细描述，可以更加容易地理解本发明，其中相同的参考数字表示相同的结构元件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统的另一个视图。
图2B示出了根据本发明的一个实施例保持晶片108的晶片处理系统的侧面近视图。
图2C示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统的另一个侧面近视图。
图3A是一个顶视图，其示出了根据本发明的一个实施例的具有双邻近头的晶片处理系统。
图3B示出了根据本发明的一个实施例的具有双邻近头的晶片处理系统的侧视图。
图4A示出了根据本发明的一个实施例包括多个用于晶片的特定表面的邻近头的晶片处理系统的顶视图。
图4B示出了根据本发明的一个实施例包括多个用于晶片的特定表面的邻近头的晶片处理系统的侧视图。
图5A示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的顶视图，所述邻近头在晶片的直径上延伸。
图5B示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的侧视图，所述邻近头在晶片的直径上延伸。
图5C示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的顶视图，所述邻近头配置成向静止的晶片施加一个或多个制造处理。
图5D示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的侧视图，所述邻近头配置成处理静止的晶片。
图5E示出了根据本发明的一个实施例具有垂直结构的邻近头的晶片处理系统的侧视图，所述邻近头配置成处理静止的晶片。
图5F示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统的另一个侧视图，该侧视图从图5E示出的视图转过90度。
图5G示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的顶视图，所述邻近头在晶片的半径上延伸。
图5H示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头的晶片处理系统的侧视图，所述邻近头在晶片的半径上延伸。
图6A示出了根据本发明的一个实施例的邻近头的入口/出口的定向，利用该定向可以向晶片施加一制造处理。
图6B示出了根据本发明的一个实施例的另一个邻近头的入口/出口的定向，利用该定向可以向晶片施加一制造处理。
图6C示出了根据本发明的一个实施例的又一个邻近头的入口/出口的定向，利用该定向可以向晶片施加一制造处理。
图6D示出了根据本发明的一个实施例的示例性晶片干燥处理的优选实施例，其可以由一邻近头实施。
图6E示出了根据本发明的一个实施例使用另一个源入口/出口的定向的晶片干燥处理，其可以由一邻近头实施。
图6F示出了根据本发明的一个实施例的另一个源入口/出口的定向，其中可以利用附加的源出口输入附加的流体。
图7A示出了根据本发明的一个实施例执行示例性干燥操作的邻近头。
图7B示出了根据本发明的一个实施例的部分邻近头的顶视图。
图8A示出了根据本发明的一个实施例在双晶片表面处理系统中使用的邻近头的侧视图。
图8B示出了根据本发明的一个实施例在双晶片表面处理系统中的邻近头。
图9A示出了根据本发明的一个实施例的处理窗口。
图9B示出了根据本发明的一个实施例大体上为圆形的处理窗口。
图10A示出了根据本发明的一个实施侧的示例性邻近头。
图10B示出了根据本发明的一个实施例的邻近头的截面图。
图11A示出了根据本发明的一个实施例由邻近头形成的示例性弯月形部的顶视图。
图11B示出了根据本发明的一个实施例由邻近头形成的弯月形部的截面图。
图12A示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统。
图12B示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统。
图13示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统的方框图。
图14是根据本发明的一个实施例的方法操作的流程图，其用于现场监控邻近头中的处理。
优选实施例的详细描述
现在将描述半导体制造处理的几个示例性实施例，所述制造处理利用了表面张力梯度装置并与现场计量系统结合。对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在省略这里描述的一些或者所有的具体细节的情况下实施本发明。
尽管已经根据几个优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，当阅读了前述的说明并且研究了附图时，可以实现本发明的各种变化、添加、置换以及等同物。因此希望的是，本发明包括所有这些变化、添加、置换以及等同物，正如其落入本发明真正的精神和范围中的一样。
下面的图1至2C示出了多个示例性的晶片处理系统的实施例。应该理解该系统是示例性的，并且可以使用任何其他合适类型的结构，所述结构能够使邻近头移动成接近晶片。在示出的实施例中，邻近头以线性的方式从晶片的中心部分移动到晶片的边缘。应该理解可以利用其他实施例，其中邻近头以线性的方式从晶片的一个边缘移动至晶片直径上相对的另一个边缘，或者可以利用其他非线性的移动，例如以径向的方式、圆周运动的方式、螺旋运动的方式、锯齿形运动的方式等等。该运动还可以是用户所期望的任何合适的特定运动曲线。此外，在一个实施例中，可以使晶片旋转，邻近头以线性的方式移动，从而邻近头可以处理晶片的所有部分。应该理解，还可以利用其他实施例，其中晶片没有旋转，但是邻近头配置成以能够处理晶片的所有部分的方式在晶片上移动。此外，可以利用这里描述的邻近头和晶片处理系统来处理任何形状和尺寸的衬底，例如200mm的晶片、300mm的晶片、平面板等等。根据系统的结构可以利用晶片处理系统向晶片施加任何类型的制造处理。
图1示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100。该系统100包括滚轮102a、102b和102c，其可以保持和旋转晶片，以便处理晶片表面。系统100还包括邻近头106a和106b，在一个实施例中，上述邻近头分别连接到上臂104a和下臂104b。上臂104a和下臂104b是邻近头承载组件104的一部分，该承载组件可使邻近头106a和106b沿晶片的半径大体上线性地运动。
在一个实施例中，邻近头承载组件104配置成将邻近头106a保持在晶片上方，邻近头106b保持在晶片下方与晶片接近。这可以通过使上臂104a和下臂104b以垂直的方式移动来实现，因此只要邻近头水平移动到开始晶片处理的位置，邻近头106a和106b就可以垂直移动到接近晶片的位置。上臂104a和下臂104b可以任何合适的方式进行配置，因此能够移动邻近头106a和106b以便进行这里描述的晶片处理。应该理解，系统100可以任何合适的方式配置，只要邻近头可以移动至接近晶片，并如下面参考图6D至8B所论述的产生和控制一弯月形部。还应该理解，邻近头可以距晶片任何合适的距离，只要可以保持如进一步参考图6D至8B所论述的弯月形部。在一个实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其他邻近头)每个都可以在距晶片大约0.1mm至大约10mm之间移动，以便开始晶片处理操作。在一个优选实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其他邻近头)每个都可以在距晶片大约0.5mm至大约4.5mm之间移动，以便开始晶片处理操作，在更优选的实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其他邻近头)每个都可以移动到距晶片大约0.5mm的位置处，以便开始晶片处理操作。
图2A示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100的另一个视图。在一个实施例中，系统100具有邻近头承载组件104，其配置成使邻近头106a和106b从晶片的中心向晶片的边缘移动。应该理解，可以任何合适的方式移动邻近头承载组件104，使邻近头106a和106b移动以便如所期望地清洁和/或干燥晶片。在一个实施例中，可以使邻近头承载组件104机动化，以使邻近头106a和106b从晶片的中心向晶片的边缘移动。应该理解，尽管示出的晶片处理系统100具有两个邻近头106a和106b，但是也可以利用任何合适数量的邻近头，例如1、2、3、4、5、6等等。晶片处理系统100的邻近头106a和/或106b还可以是任何合适的尺寸或形状，如这里描述的任一邻近头所示出的。邻近头106a和106b还可以配置成彼此独立地移动，使得每个邻近头处于晶片108表面的不同部分上。
这里描述的不同结构可在邻近头和晶片之间产生一流体弯月形部。作为实例，通过向晶片表面施加流体，并从晶片表面去除流体，可以在晶片上移动流体弯月形部以便清洁和干燥晶片。因此，邻近头106a和106b可以具有如这里所示的多种结构或其他结构，所述结构能够实现这里描述的处理。还应该理解，系统100可以处理晶片的一个表面或晶片的顶面和底面。
此外，除了处理晶片的顶面和底面，如果需要，系统100还可以通过将不同种类的流体输入和输出到晶片的每一侧，以及配置成在晶片的每一侧上执行不同的处理。作为实例，系统100可以清洁晶片的前侧，和干燥晶片的后侧。应该理解，根据期望的操作，系统100可以将不同的化学制剂分别施加到邻近头106a和106b的顶部和底部。除了处理晶片的顶面和/或底面之外，邻近头可以配置成处理晶片的斜边。这可以通过使弯月形部移动离开晶片的边缘来实现，所述弯月形部可清洁斜边。还应该理解，邻近头106a和106b可以是相同类型的装置或不同类型的邻近头。
图2B示出了根据本发明的一个实施例保持晶片108的晶片处理系统100的侧面近视图。晶片108可以由滚轮102a、102b和102c以任何合适的定向保持和旋转，只要该定向能够使期望的邻近头接近待处理的晶片108的部分。在一个实施例中，可以利用心轴111使滚轮102b旋转，利用滚轮臂109保持和旋转滚轮102c。也可以利用其自身的心轴使滚轮102a旋转(如图3B所示)。在一个实施例中，滚轮102a、102b和102c以顺时针方向旋转，以便以逆时针方向旋转晶片108。应该理解，滚轮可以根据期望的晶片旋转来顺时针或逆时针方向旋转。在一个实施例中，由滚轮102a、102b和102c施加给晶片108的旋转用于使未经处理的晶片区域移动接近邻近头106a和106b。在示例性的干燥操作中，通过邻近头106a和106b的线性运动和晶片108的旋转，晶片的湿区域可以提供到邻近头106a和106b。干燥或清洁操作本身由至少一个邻近头执行。因此，在一个实施例中，当进行干燥操作时，晶片108的干区域将以螺旋运动的方式从晶片108的中心区域向边缘区域扩展。在一个优选实施例中，晶片108的干区域将围绕晶片108移动，并且晶片108将在一次旋转中干燥(如果邻近头106a和106b的长度至少是晶片108的半径)。通过改变系统的结构以及邻近头106a和/或106b的移动定向，可以改变干燥运动，从而几乎适应任何合适类型的干燥路径。
应该理解，邻近头106a和106b可以配置成具有至少一个配置成输入去离子水(DIW)或其他处理化学制剂的第一源入口(也称为DIW入口)，至少一个配置成输入蒸汽形式的异丙醇(IPA)的第二源入口(也称为IPA入口)，至少一个配置成通过施加真空从晶片和特定的邻近头之间的区域输出流体的源出口(也称为真空出口)。应该理解这里采用的真空还可以是抽气。此外，可以将其他类型的溶液输入到第一源入口和第二源入口，例如蚀刻化学物、光致抗蚀剂湿法剥离化学制剂、清洗溶液、氨、HF等等。应该理解，尽管在一些示例性实施例中可以使用IPA蒸汽，但是也可以使用其他表面活性的物质(即可提供或增大或减小衬底-液体界面之间的表面张力梯度的物质)和氮或其他惰性运载气体来运载张力-活性的蒸汽。可以替换IPA的蒸汽包括但不限于以下物质：双丙酮、双丙酮醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇-乙醚、甲基吡咯烷酮(methyl-pyrrolidon)、乳酸乙酯、2-丁醇。此外，可以使用任何其他类型的蒸汽或气体，例如氮、氩或其他气体，可与水互溶的任何合适的乙醇蒸汽、有机化合物等等。
在一个实施例中，至少一个IPA蒸汽入口与至少一个真空出口相邻，而所述真空出口与至少一个DIW入口相邻，以便形成IPA-真空-DIW定向。应该理解，根据期望改进的晶片处理，可以使用其他类型的定向，例如IPA-DIW-真空、DIW-真空-IPA、真空-IPA-DIW等等。在一个优选实施例中，可以使用IPA-DIW-真空定向来智能地产生、控制和移动位于邻近头和晶片之间的弯月形部，从而清洁和干燥晶片。如果保持上述定向，可以适当的方式布置DIW入口、IPA蒸汽入口和真空出口。在其他实施例中，例如，除了IPA蒸汽入口、真空出口和DIW入口，根据所需的邻近头的结构，还可以有附加组的IPA蒸汽出口、DIW入口和/或真空出口。因此，另一个实施例采用了IPA-真空-DIW-DIW-真空-IPA，或者这里描述的具有IPA源入口、真空源出口和DIW源入口结构的其他示例性实施例，参考图6D描述了其中一个优选实施例。应该理解，IPA-真空-DIW定向的准确结构可以随应用而变化。例如，可以改变IPA输入、真空和DIW输入位置之间的距离，使得这些距离一致或者使这些距离不一致。此外，IPA输入、真空和DIW输出之间的距离的数量级可以依邻近头106a的尺寸、形状和结构以及依处理窗口(即弯月形部的形状和尺寸)的期望尺寸而不同，所述处理窗口将参考图9A和9B进一步详细描述。此外，如参考图9A和9B所论述的，IPA-真空-DIW的定向配置成使得真空区大体上围绕DIW区，以及IPA区大体上围绕真空区的至少后缘部分。
图2C示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100的另一个侧面近视图。在该实施例中，利用邻近头承载组件104，邻近头106a和106b定位成分别接近晶片108的顶面108a和底面108b。当处于该位置时，邻近头106a和106b可以利用IPA和DIW源入口以及真空源出口来产生与晶片108接触的晶片处理弯月形部，通过上述入口和出口可以从顶面108a和底面108b去除流体。根据参考图6A至9B的描述可以形成该晶片处理弯月形部，其中IPA蒸汽和DIW被输入到晶片108和邻近头106a和106b之间的区域。IPA和DIW基本上是同时输入的，可以在晶片表面附近施加一真空，以便输出IPA蒸汽、DIW、以及晶片表面上的流体。应该理解，尽管在示例性实施例中利用了IPA，但是也可以利用其他合适类型的蒸汽，例如可以与水互溶的任何合适的乙醇蒸汽、有机化合物、己醇、乙二醇-乙醚等等。已知的这些流体可以是表面张力减小流体。表面张力减小流体用于增大两个表面(即邻近头和晶片表面)之间的表面张力梯度。
在邻近头和晶片之间的区域中的DIW部分是弯月形部。应该理解如这里所使用的，术语“输出”表示从晶片108和特定的邻近头之间的区域去除流体，而术语“输入”表示将流体引入晶片108和特定的邻近头之间的区域。
在另一个示例性实施例中，邻近头106a和106b可以一种方式移动，使得晶片108的所有部分都被处理，而不用旋转晶片108。在该实施例中，邻近头承载组件104可以配置成使邻近头106a和106b中的一个或两个都移动，以便接近晶片108的任何合适的区域。在一个实施例中，邻近头的长度小于晶片的半径，邻近头可以配置成以螺旋的方式从晶片108的中心向边缘移动或者相反。在一个优选实施例中，当邻近头的长度大于晶片的半径时，邻近头106a和106b可以旋转的方式在晶片的整个表面上移动。在另一个实施例中，邻近头106a和106b可以线性的方式在晶片108上来回移动，使得晶片表面108a和/或108b的所有部分都被处理。在又一个实施例中，可以利用下面参考图5C至5H所论述的结构。因此，为了使晶片处理操作最优化，可以利用无数种不同结构的系统100。
图3A是一个顶视图，它示出了根据本发明的一个实施例具有双邻近头的晶片处理系统100。如上面图1至2C所描述的，上臂104a可以配置成将邻近头106a移动和保持在晶片108上方附近合适的位置处。上臂104a还可以配置成以大体上线性的方式113使邻近头106a从晶片108的中心向晶片108的边缘移动。因此，在一个实施例中，当晶片108按方向112旋转时，利用参考图6A至8B进一步详细描述的处理，邻近头106a能够将流体从晶片108的顶面108a移动和去除流体。因此，邻近头106a可以大体上为螺旋的路径在晶片108上处理晶片108。在另一个实施例中，如参考图3B所示出的，可以在晶片108下方布置第二邻近头，以执行对晶片108的底面108b的处理。
图3B示出了根据本发明的一个实施例具有双邻近头的晶片处理系统100的侧视图。在该实施例中，系统100包括能够处理晶片108的顶面的邻近头106a和能够处理晶片108的底面的邻近头106b。在一个实施例中，心轴111a和111b和滚轮臂109可以分别使滚轮102a、102b和102c旋转。滚轮102a、102b和102c的旋转可以使晶片108旋转，从而可以大体上将晶片108的所有表面提供给邻近头106a和106b，用于干燥和/或清洁。在一个实施例中，在晶片108被旋转的同时，邻近头106a和106b分别由臂104a和104b带动接近晶片表面108a和108b。当邻近头106a和106b接近晶片108时，将开始晶片处理。在操作中，邻近头106a和106b都可以通过向晶片108的顶面和底面施加IPA、去离子水和真空以便从晶片108移动/去除处理流体，如下面参考图6A-6F所描述的。
在一个实施例中，利用邻近头106a和106b，系统100例如可以在45秒内干燥200mm的晶片。在另一个实施例中，其中邻近头106a和106b的长度至少等于晶片的半径，晶片的干燥时间可少于30秒。应该理解，通过增大邻近头106a和106b从晶片108的中心向晶片108的边缘的移动速度，可以减少处理时间。在另一个实施例中，可以将邻近头106a和106b用于更快旋转的晶片，以在更短的时间内处理晶片108。在又一个实施例中，可以同时调节晶片108的旋转和邻近头106a和106b的移动，以获得最佳的处理速度。在一个实施例中，邻近头106a和106b可以大约0毫米/秒至大约50毫米/秒的速度从晶片108的中心向晶片108的边缘线性运动。
图4A示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100-1的顶视图，其包括多个用于晶片108的特定表面的邻近头。在该实施例中，系统100-1包括上臂104a-1和上臂104a-2。如图4B所示，系统100-1还包括分别与邻近头106b-1和106b-2连接的下臂104b-1和下臂104b-2。在系统100-1中，邻近头106a-1和106a-2(以及106b-1和106b-2，如果进行顶面和底面处理的话)一同工作，通过用两个邻近头处理晶片108的特定表面，可以使处理时间减少大约一半。因此，在操作中，在旋转晶片108的同时邻近头106a-1、106a-2、106b-1和106b-2在晶片108的中心附近开始处理，并大体上以线性的方式朝晶片108的边缘向外移动。通过这种方式，晶片108的旋转112使晶片108的所有区域接近邻近头，以处理晶片108的所有部分。因此，利用邻近头106a-1、106a-2、106b-1和106b-2的线性运动和晶片108的旋转运动，被处理的晶片表面以螺旋的方式从晶片108的中心向晶片108的边缘移动。
在另一个实施例中，邻近头106a-1和106b-1可以开始处理晶片108，并且在它们远离晶片108的中心区移动之后，邻近头106a-2和106b-2可以移动到晶片108的中心区中合适的位置，从而加强晶片的处理操作。因此，利用多个邻近头来处理特定的晶片表面，可以显著地减少晶片处理时间。
图4B示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100-1的侧视图，所述晶片处理系统包括多个用于特定晶片108表面的邻近头。在该实施例中，系统100-1包括能够处理晶片108的顶面108a的邻近头106a-1和106a-2和能够处理晶片108的底面108b的邻近头106b-1和106b-2。在系统100中，心轴111a和111b和滚轮臂109可以分别使滚轮102a、102b和102c旋转。滚轮102a、102b和102c的旋转可以使晶片108旋转，因此大体上晶片108的所有表面都可接近邻近头106a-1、106a-2、106b-1和106b-2，用于晶片处理操作。
在操作中，例如图6A至8B所示，通过向晶片108的顶面和底面施加IPA、去离子水和真空，每个邻近头106a-1、106a-2、106b-1和106b-2都可以从晶片108上施加/移动/去除处理流体。通过在每个晶片侧布置两个邻近头，可以大体上以更短的时间完成晶片处理操作(即清洁、干燥、蚀刻、淀积等等)。应该理解，如果利用参考图3A和3B所描述的晶片处理系统，晶片的旋转速度可以改变成任何合适的速度，只要其结构能够进行适当的晶片处理。在一个实施例中，当采用一半的晶片108旋转来处理整个晶片时，可以减少晶片处理时间。在该实施例中，晶片处理速度可以是在晶片每侧仅采用了一个邻近头时的处理速度的大约一半。
图5A示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-3的晶片处理系统100-2的顶视图，所述邻近头在晶片108的直径上延伸。在该实施例中，邻近头106a-3由上臂104a-3保持，所述上臂在晶片108的直径上延伸。在该实施例中，利用上臂104a-3的垂直运动，邻近头106a-3可以移动到处理位置，因此邻近头106a-3可以处于接近晶片108的位置。只要邻近头106a-3接近了晶片108，就可以进行晶片108顶面的晶片处理操作。
图5B示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-3和106b-3的晶片处理系统100-2的侧视图，所述邻近头在晶片108的直径上延伸。在该实施例中，邻近头106a-3和邻近头106b-3都足够细长，以便能够横跨晶片108的直径。在一个实施例中，当使晶片108旋转时，邻近头106a-3和106b-3分别由上臂104a和底臂106b-3带动接近晶片表面108a和108b。因为邻近头106a-3和106b-3在晶片108上方延伸，所以只需要一半的全程旋转来处理晶片108。
图5C示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-3和106b-3的晶片处理系统100-3的顶视图，所述邻近头配置成向处于静止的晶片108施加一个或多个制造处理。在该实施例中，晶片108由任何合适类型的晶片保持装置保持静止，所述晶片保持装置例如是边缘夹具、具有边缘固定部分的指状件等等。邻近头承载组件104配置成在横过整个晶片直径之后在晶片108的直径上从晶片108一侧的边缘向晶片108另一侧的边缘移动。通过这种方式，邻近头106a-3和/或邻近头106b-3(如下面参考图5D示出的)可以横过晶片移动，即沿晶片108的直径的路径从一个边缘移动到相对的边缘。应该理解，邻近头106a-3和/或106b-3可以任何合适的方式移动，所述方式能够使邻近头从晶片108的边缘向在直径上相对的另一个边缘移动。在一个实施例中，邻近头106a-3和/或106b-3可以沿方向121(例如，图5C中从顶部向底部或者从底部向顶部)移动。因此，晶片108可以保持静止而不用任何旋转或移动，并且邻近头106a-3和/或106b-3可以移动成接近晶片并且在晶片108上经过一次，来处理晶片108的顶面和/或底面。
图5D示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-3和106b-3的晶片处理系统100-3的侧视图，所述邻近头配置成处理静止的晶片108。在该实施例中，邻近头106a-3处于水平位置，晶片108也处于水平位置。利用至少横跨晶片108的直径的邻近头106a-3和106b-3，通过沿图5C所述的方向121移动邻近头106a-3和106b-3，可以一次完成晶片108的处理。
图5E示出了根据本发明的一个实施例具有垂直结构的邻近头106a-3和106b-3的晶片处理系统100-4的侧视图，所述邻近头配置成处理静止的晶片108。在该实施例中，邻近头106a-3和106b-3是垂直的结构，并且其配置成或者从左向右移动，或者从右向左移动，从晶片108的第一边缘开始移动到在直径上与第一边缘相对的晶片108的第二边缘。因此，在该实施例中，邻近头承载组件104可以使邻近头104a-3和104b-3移动接近晶片108，和可以使邻近头104a-3和104b-3在晶片上从一个边缘移动到另一个边缘，从而一次完成晶片108的处理，由此减少处理晶片108的时间。
图5F示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100-4的另一个侧视图，该侧视图从图5E示出的视图转过90度。应该理解，可以任何合适的方式定向邻近头承载组件104，例如与图5F所示的相比，可以使邻近头承载组件104旋转180度。
图5G示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-4的晶片处理系统100-5的顶视图，所述邻近头在晶片108的半径上延伸。在一个实施例中，邻近头106a-4延伸小于被处理衬底的半径。在另一个实施例中，邻近头106a-4在被处理衬底的半径上延伸。在一个优选实施例中，邻近头106a-4延伸超过晶片108的半径，因此邻近头可以处理晶片108的中心和晶片108的边缘，因而邻近头106a-4可以覆盖和处理晶片的中心和边缘。在该实施例中，利用上臂104a-4的垂直移动，邻近头106a-4可以移动到处理位置，由此邻近头106a-4可以处于接近晶片108的位置。只要邻近头106a-4接近晶片108，就对晶片108的顶面进行处理操作。在一个实施例中，因为邻近头106a-4延伸超过晶片的半径，所以可以在一次旋转中处理晶片。
图5H示出了根据本发明的一个实施例具有水平结构的邻近头106a-4和106b-4的晶片处理系统100-5的侧视图，所述邻近头在晶片108的半径上延伸。在该实施例中，邻近头106a-4和106b-4都是细长的，并且能够延伸超过晶片108的半径。如参考图5G所论述的，根据期望的实施，例邻近头106a-4可以延伸小于晶片108的半径、正好等于半径或大于半径。在一个实施例中，在使晶片108旋转时，邻近头106a-4和106b-4分别由上臂104a和底臂106b-4带动接近晶片表面108a和108b。因为在一个实施例中，邻近头106a-4和106b-4延伸超过了晶片108的半径，所以仅需要一个全程旋转来处理晶片108。
如果出现增大的表面张力梯度，那么这些装置和表面如邻近头106a-5和106b-5在移动弯月形部的液体时将更加有效，所述邻近头可以用于接近晶片108的表面或边缘，并参与(即限制)了一个或多个弯月形部106a-6和106b-6，从而有助于形成弯月形部。作为实例，当邻近头具有比晶片小的表面张力时，可以增大表面张力梯度。表面张力梯度可以更大，因为晶片108的疏水性比邻近头106a-5和106b-5更大。疏水材料对于选定的液体具有更小的吸引力(例如更大的表面张力)。亲水材料对于选定的液体具有更大的吸引力(例如更小的表面张力)。作为实例，如果邻近头106a-5和106b-5对于弯月形部106a-6具有比晶片更小的表面张力(例如更大的亲水性)，那么当在晶片上移动弯月形部时，弯月形部上的液体很少会留在晶片(即晶片将更加干燥)上。使表面张力的差值最大(即使表面张力梯度最大)将进一步加强把弯月形部从第一表面移动到第二表面的干燥效果。
因此，这种装置和表面的表面材料可以选择成使装置和表面相对于晶片108的相对表面张力最优化。作为实例，当在晶片表面上移动弯月形部时，具有比晶片108和边缘平台110更大的亲水性的邻近头将有助于使遗留在晶片上的液体量最小。
图6A示出了根据本发明的一个实施例的邻近头的入口/出口的定向117，利用该定向可以向晶片108施加一制造处理。在一个实施例中，定向117是邻近头106a的一部分，其中在示出的定向117中可以利用源入口302和306以及源出口304。该定向117包括在前边缘109上的源入口306，以及在源入口306和源入口302之间的源出口304。
图6B示出了根据本发明的一个实施例的另一个邻近头的入口/出口的定向119，利用该定向可以向晶片108施加一制造处理。在一个实施例中，定向119是邻近头106a的一部分，其中除了示出的定向119，可以利用源入口302和306以及其它源出口304。该定向119包括在前边缘109上的源出口304，以及在源出口304和源入口306之间的源入口302。
图6C示出了根据本发明的一个实施例的又一个邻近头的入口/出口121的定向，利用该定向可以向晶片108施加一制造处理。在一个实施例中，定向121是邻近头106a的一部分，其中除了示出的定向119，可以利用源入口302和306以及其它源出口304。该定向119包括在前边缘109上的源入口306，以及在源出口304和源入口306之间的源入口302。
图6D示出了根据本发明的一个实施例的示例性晶片干燥处理的优选实施例，其可以由一邻近头106a实施。尽管图6D示出了被干燥的顶面108a，但是应该理解，可以大体上相同的方式完成对晶片108的底面108b的晶片干燥处理。图6D中示出了在晶片干燥处理时，还可以相同的方式向晶片表面施加许多其他的制造处理。在一个实施例中，可以利用源入口302向晶片108的顶面108a施加异丙醇(IPA)蒸气，利用源入口306向晶片108的顶面108a施加去离子水(DIW)。此外，可以利用源出口304向接近晶片表面的区域施加真空，以便去除位于顶面108a上或者在顶面108a附近的流体或蒸气。应该理解，可以利用多个源入口和多个源出口的任何合适的组合，只要存在至少一种组合，其中至少一个源入口302与至少一个源出口304相邻，而至少一个源出口304与至少一个源入口306相邻。IPA可以是任何合适的形式，例如IPA蒸气，其中蒸气形式的IPA是利用N2运载气体输入的。此外，尽管这里利用了DIW，但是也可以利用任何其他合适的流体，只要其能够进行或加强晶片处理，例如所述流体可以是以其他方式净化的水、清洁流体、其他处理流体以及化学制剂。在一个实施例中，从源入口302输入IPA流入物310，从源出口304施加真空312，以及从源入口306输入DIW流入物314。由此，利用如上面参考图2A描述的IPA-真空-DIW定向的实施例。因此，如果在晶片108上形成了流体薄膜，就利用IPA流入物310向晶片表面施加第一流体压力，利用DIW流入物314向晶片表面施加第二流体压力，以及利用真空312施加第三流体压力，以便去除晶片表面上的DIW、IPA和流体薄膜。
因此，在一个实施例中，当向晶片表面施加DIW流入物314和IPA流入物310时，晶片表面上的任何流体将与DIW流入物314互相混合。此时，向晶片表面施加的DIW流入物314会与IPA流入物310接触。IPA会形成与DIW流入物314的界面118(也可称为IPA/DIW界面118)，并与真空312一起有助于从晶片108的表面去除DIW流入物314和任何其他流体。在一个实施例中，IPA/DIW界面118可减小DIW的表面张力。在操作中，向晶片表面施加DIW，然后利用从源出口304施加的真空迅速去除该DIW和晶片表面上的流体。向晶片表面施加DIW一段时间之后保留在邻近头和晶片表面之间的区域中的DIW和晶片表面上的任何流体可形成弯月形部116，其中弯月形部的边界是IPA/DIW界面118。因此，弯月形部116是向晶片表面施加并大体上同时与晶片表面上的任何流体一同被去除的恒定流体流。从晶片表面迅速去除DIW可防止在被干燥的晶片表面区域上形成流体液滴，由此减小污染物干燥在晶片108上的可能性。向下注入的IPA的压力(该压力由IPA的流动速度引起的)有助于控制弯月形部116。
用于IPA的N2运载气体的流动速度有助于使邻近头和晶片表面之间区域的水流排出并进入源出口304，通过该源出口可以将流体从邻近头输出。因此，当IPA和DIW进入源出口304时，构成IPA/DIW118的边界是一个连续的边界，因为气体(例如空气)和所述流体是一起进入源出口304的。在一个实施例中，当来自源出口304的真空推动DIW、IPA和晶片表面上的流体时，进入源出口304的流动是不连续的。这种流动的不连续性类似于当将真空施加于流体和气体的组合之上时通过吸管吸起的流体和气体。因此，当邻近头106a移动时，弯月形部与邻近头一起移动，由于IPA/DIW界面118的移动，会干燥之前被弯月形部占据的区域。还应该理解，根据装置的结构、弯月形部的期望尺寸和形状可以利用任何适当数量的源入口302、源出口304和源入口306。在另一个实施例中，流体流速和真空流速足以使得进入真空出口的总液体流量是连续的，因此气体不会流入真空出口。
应该理解，对于IPA、DIW和真空来说，可以采用任何合适的流速，只要能够保持弯月形部116。在一个实施例中，流过一组源入口306的DIW的流速是大约25毫升/分钟至大约3,000毫升/分钟。在一个优选实施例中，流过一组源入口306的DIW的流速是大约400毫升/分钟。应该理解，流体的流速可以随邻近头的尺寸而变化。在一个实施例中，更大的邻近头具有比更小的邻近头更大的液体流量。这是可能发生的，因为在一个实施例中，更大的邻近头具有更多的源入口302和306以及源出口304，因此更大的邻近头具有更大的流量。
在一个实施例中，流过一组源入口302的IPA蒸气的流速是大约1标准立方英尺/小时(SCFH)至大约100SCFH。在一个优选实施例中，IPA流速是大约5至50SCFH。
在一个实施例中，流过一组源出口304的真空的流速是大约10标准立方英尺/小时(SCFH)至大约1250SCFH。在一个优选实施例中，流过一组源出口304的真空的流速是350SCFH。在一个示例性实施例中，可以采用流量计来测量IPA、DIW和真空的流速。
图6E示出了根据本发明的一个实施例使用另一个源入口/出口的定向的晶片干燥处理，其可以由一邻近头106a实施。在该实施例中，邻近头106a可以在晶片108的顶面108a上移动，因此可以沿晶片表面108a移动弯月形部。该弯月形部可向晶片表面施加流体，然后从晶片表面去除流体，由此同时清洁和干燥晶片。在该实施例中，源入口306可向晶片表面108a施加DIW流314，源入口302可向晶片表面108a施加IPA流310，以及源出口312可从晶片表面108a去除流体。应该理解在该实施例以及这里描述的邻近头106a的其他实施例中，可以结合图6E中示出的源入口302和306以及源出口304的定向，使用附加数量和类型的源入口和源出口。此外，在该实施例以及其他邻近头的实施例中，通过控制流体流动到晶片表面108上的量，和控制施加的真空，可以任何合适的方式操纵和控制弯月形部。例如在一个实施例中，通过增大DIW流314和/或减小真空312，流过源出304的流出物几乎全是DIW和从晶片表面108a去除的流体。在另一个实施例中，通过减小DIW流314和/或增大真空312，流过源出口304的流出物大体上是DIW和空气以及从晶片表面108a去除的流体的组合。
图6F示出了根据本发明的一个实施例的另一个源入口/出口的定向，其中可以利用附加的源出口307输入附加的流体。图6E中示出的入口和出口的定向与参考图6D进一步详细描述的定向一样，除了包括附加的源出口307，其与源出口304相对侧上的源入口306相邻。在该实施例中，可以通过源入口307输入DIW。因此，可以利用清洁溶液流315来加强晶片108的清洁，并大体上同时干燥晶片108的顶面108a。
图7A示出了根据本发明的一个实施例执行示例性的干燥操作的邻近头106。在一个实施例中，该邻近头106可在接近晶片108的顶面108a的同时移动，以便执行清洁和/或干燥操作。应该理解，还可以利用邻近头106来处理(例如清洁、干燥等等)晶片108的底面108b。在一个实施例中，使晶片108旋转，使得邻近头106可以线性的方式沿头部运动移动，同时从顶面108a去除流体。通过从源入口302施加IPA310，从源出口304施加真空312，以及从源入口306施加去离子水314，可以产生参考图6D所论述的弯月形部116。
图7B示出了根据本发明的一个实施例的部分邻近头106的顶视图。在该实施例的顶视图中，从左向右是一组源入口302、一组源出口304、一组源入口306、一组源出口304以及一组源入口302。因此，当将N2/IPA和DIW输入到邻近头106和晶片108之间的区域中时，真空可去除N2/IPA和DIW以及留在晶片108上的任何流体薄膜。这里描述的源入口302、源出口304还可以是任何型式的几何结构，例如圆形开口、正方形开口等等。在一个实施例中，源入口302和306以及源出口304具有圆形开口。
图8A示出了根据本发明的一个实施例在双晶片表面处理系统中使用的邻近头106和106b的侧视图。在该实施例中，通过分别从源入口302和306输入N2/IPA和DIW(或其他处理流体)以及从源出口304施加真空，可以形成弯月形部116。此外，在源入口306的与源入口302相对的一侧上布置一源出口304，以便去除DIW和使弯月形部116保持完整。如上面所论述的，在一个实施例中，可以分别从源入口302和306输入N2/IPA流入物310和DIW流入物314，同时从源出口304施加真空312。应该理解，可以从源入口302、源出口304和源入口306的任何合适的结构。例如，邻近头106和106b具有与上面参考图7A和7B描述的结构一样的源入口和源出口的结构。此外，在其他实施例中，邻近头106和106b可以是如下面参考图9A至10B所示的结构。通过使弯月形部116移动接近表面和远离表面移动，可以干燥与弯月形部116接触的任何合适的表面。
图8B示出了根据本发明的一个实施例在双晶片表面处理系统中的邻近头106和106b。在该实施例中，邻近头106可处理晶片108的顶面108a，邻近头106b可处理晶片108的底面108b。通过分别从源入口302和306输入N2/IPA和DIW，以及从源出口304施加真空，可以在邻近头106和晶片108之间以及在邻近头106b和晶片108之间形成弯月形部116。因此邻近头106和106b以及弯月形部116可以一种方式在晶片表面的湿区域上移动，从而能够处理(例如清洁、干燥)整个晶片108。
图9A示出了根据本发明的一个实施例的处理窗口538-1。在一个实施例中，处理窗口538-1包括多个源入口302和306以及多个源出口304。处理窗口538-1是邻近头106(或这里提及的任何其他邻近头)上的一个区域，所述邻近头可以产生和控制弯月形部116的形状和尺寸(例如面积)。因此，处理窗口538-1可以是干燥晶片的区域，如果期望以那种方式使用该邻近头106。在一个实施例中，处理窗口538-1大体上为矩形。应该理解，处理窗口538-1(或这里描述的任何其他合适的处理窗口)的尺寸可以是任何合适的长度和宽度(正如从顶视图中所看到的)。
图9B示出了根据本发明的一个实施例大体上为圆形的处理窗口538-2。在一个实施例中，处理窗口538-2包括多个源入口302和306以及多个源出口304。该处理窗口538-2是邻近头106(或这里参考的任何其他邻近头)上的一个区域，所述邻近头可以产生和控制弯月形部116。因此，处理窗口538-2可以是干燥晶片的区域，如果期望以那种方式使用该邻近头106。在一个实施例中，处理窗口538-2大体上为圆形。
图10A示出了根据本发明的一个实施例的示例性邻近头1000。图10B示出了根据本发明的一个实施例的邻近头1000的截面图。该邻近头1000包括多个处理化学制剂入口1004、多个IPA入口1002、多个IPA蒸气入口1008和多个真空出口1006。各个入口1002、1004、1006和出口1008围绕传感器1020布置。该传感器1020是一计量传感器，其能够评价由处理头部1000施加的制造处理的进程。
传感器1020可以在是邻近头1000中有用的任何类型的传感器。作为实例，一现场计量传感器可以监控蚀刻处理，以便根据期望的结果确定期望被蚀刻掉的材料是否完全去除或部分去除。传感器1020包括一个或多个以下示例性类型的传感器：涡流传感器(例如用于测量金属和其他相容材料)、散射测量(例如用于粒子或地形学测量)、光学干涉量度法或反射测量法(例如用于测量薄膜厚度)和本领域技术人员熟知的任何其他的各种终端检测方法。
图11A示出了根据本发明的一个实施例由邻近头1000形成的示例性弯月形部1100的顶视图。图11B示出了根据本发明的一个实施例由邻近头1000形成的弯月形部1100的截面图。该弯月形部1100包括一“干燥”的中心区1102，其中去除了流体弯月形部，使得传感器1020不会干涉对传感器和晶片108表面之间的弯月形部1100的处理化学。
作为实例，传感器1020可以是光纤传感器，其可用于对干燥中心区1102执行激光或宽带光学干涉量度法。在一个实施例中，邻近头1000可以向晶片108施加一蚀刻处理。为了有效和及时，蚀刻处理需要比通常用于多个晶片批量处理更高浓度的蚀刻化学物，所述处理可施加于待从晶片108的表面去除的薄膜上。利用干燥中心区1102中的光学干涉量度法可以实现精确的现场薄膜测量，并且不会受通常由液体薄膜引起的干涉。当邻近头处理晶片时，使晶片旋转并扫描邻近头1000，从而传感器1020可以在晶片108上提供对晶片的整个表面的现场扫描。
传感器1020还可以提供蚀刻处理的实时反馈。把实时反馈提供给控制蚀刻处理的控制系统可以提供蚀刻处理的闭合控制回路。该蚀刻处理的闭合回路控制允许控制系统交互式地实时调节蚀刻处理。可以调节多个蚀刻处理变量中的任何一个，包括头部位置、浓度、驻留时间、流速、压力、化学制剂和其他处理变量。通过这种方式可以提供精确的处理控制。更加精确的处理控制允许使用更加浓缩的蚀刻化学制剂，这又可以使晶片的处理时间减少到最小。
这种处理的现场、实时控制还可以使可变处理施加到晶片表面上，从而在晶片处理中对不一致性进行校正。作为实例，如果是在蚀刻处理中，那么传感器可以检测晶片108的第一区中较薄的薄膜和第二区中较厚的薄膜。当邻近头1000扫描过晶片108时，对于检测到的薄膜厚度，可以动态地调节(例如蚀刻化学制剂浓度、驻留时间等等)蚀刻处理制法。因此，当向晶片108施加蚀刻处理时，可以动态地现场校正不一致的薄膜厚度，从而大体上消除再处理晶片以校正不一致性的需要。
在另一个实施例中，不需要干燥区1102。作为实例，如果传感器1020是涡流传感器，那么该涡流传感器可以穿过液体层(例如弯月形部1100)测量薄膜厚度，所述液体层例如是向晶片108表面施加的处理化学制剂。
图12A示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统1200。该晶片处理系统1200类似于上面在图3A中描述的晶片处理系统100，但是它增加了一个现场传感器1202A。该传感器1202A布置在臂104a上，位于邻近头106a的外部，但是可以和邻近头一起前后移动。因此，传感器1202A可以测量处理附近的相应位置，所述处理由邻近头106a施加给晶片108。
图12B示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统1200’。该晶片处理系统1200’类似于上面在图12A中描述的晶片处理系统1200，但是它具有一布置在臂1204上的现场传感器1202B，所述臂1204与保持邻近头106a的臂104a分开。臂1204允许传感器1202B不依赖于邻近头106a而移动。因此，传感器1202B可以测量处理附近的相应位置，所述处理由邻近头106a施加给晶片108，还可以大体上在邻近头向晶片施加处理的同时独立扫描晶片表面上的位置。
图13示出了根据本发明的一个实施例的晶片处理系统1300的方框图。该系统包括一具有制法1304的控制器1302。该制法1304可以控制由邻近头1310A、1301B向晶片108施加的处理的各个参数和特征、作为实例，该制法可确定DIW、IPA和IPA蒸气的流量和真空的压力，以及邻近头1310A、1310B的准确位置和晶片108的旋转方向和速度，如果晶片被旋转的话。传感器1320A、1320B可监控和评价由邻近头1310A、1301B向晶片108施加的处理。在一个实施例中，传感器1320A、1320B可以提供反馈给控制器1302。然后该控制器1302可以响应于来自一个或多个传感器的反馈修改制法。上述传感器1320A、1320B可以包括在邻近头1310A、1301B中，如上面在图10A-11B中所描述的。或者，传感器1320A、1320B可以位于邻近头1310A、1301B的外部，如上面在图12A和12B中所描述的。
图14是根据本发明的一个实施例的方法操作1400的流程图，其用于现场监控邻近头中的处理。在操作1405中，由表面张力梯度处理系统如邻近头向晶片108表面施加处理。该处理包括漂洗、清洁、蚀刻、干燥、淀积、电镀或可以由表面张力梯度施加的其他处理。邻近头可支持电镀处理。
在操作1410中，一现场传感器可监控向晶片108施加的处理，如上面详细描述的。
在操作1415中，该现场传感器实时输出处理的监控结果。在一个实施例中，可以储存该监控的结果以备日后参考。在另一个实施例中，可以把监控的结果输出到控制该处理的控制系统。
在操作1420中，根据从现场传感器输出的监控结果调节处理(例如制法)。在一个实施例中，由控制系统实时动态地调节处理。在另一个实施例中，可以为下一个晶片调节处理。然后可以结束该方法和操作。或者，如果实时调节处理，那么该方法和操作可以从上面的操作1405开始重复。
如这里所描述的，现场传感器可以提供附加的处理控制。因此该处理控制是一个更加精确的受控处理，反过来，这允许更短的处理时间，也就是说增大了晶片产量。此外，现场传感器可以提供实时的处理数据，该处理数据可以用于动态地和实时调节处理。
进一步地应该理解，不需要按照说明的顺序执行由图14中的操作表示的指令，由这些操作表示的所有处理可能在实施本发明时不是必须的。尽管为了清楚理解的目的已经在上面详细地描述了本发明，但是显而易见的是，在随附权利要求的范围的条件下，可以进行某些变化和修改。因此，应该认为上述实施例是说明性的，而不是限制性的，并且本发明不限于这里给出的细节，但是在随附的权利要求的范围和等同物的条件下可以进行修改。

Claims (21)

1.一种处理晶片的方法，包括：
向晶片施加一处理，所述处理由表面张力梯度装置支持；
监控所述处理的结果；以及
输出所述监控的结果。
2.按照权利要求1的方法，其中所述处理包括清洁处理、漂洗处理、干燥处理、蚀刻处理、淀积处理和电镀处理中至少一个。
3.按照权利要求1的方法，其中所述处理的结果由现场传感器监控。
4.按照权利要求3的方法，其中所述现场传感器包括光学传感器和涡流传感器中至少一个。
5.按照权利要求1的方法，其中所述表面张力梯度装置包括邻近头。
6.按照权利要求1的方法，其中实时输出所述监控的结果。
7、按照权利要求1的方法，还包括根据所述监控的结果调节所述处理。
8、按照权利要求1的方法，其中将所述监控的结果输出到处理控制器。
9、按照权利要求8的方法，其中所述处理控制器根据监控的结果调节所述处理。
10、按照权利要求9的方法，所述处理控制器实时调节所述处理。
11、一种晶片处理系统，包括：
支持处理的至少一个表面张力梯度装置；
用于监控所述处理的结果的现场传感器；以及
系统控制器，其与所述现场传感器和所述表面张力梯度装置耦合，所述系统控制器包括一处理制法。
12、按照权利要求11的系统，其中所述处理包括清洁处理、漂洗处理、蚀刻处理、淀积处理和电镀处理中的至少一个。
13、按照权利要求11的系统，其中所述现场传感器包括光学传感器和涡流传感器中的至少一个。
14、按照权利要求11的系统，其中实时输出所述监控的结果。
15、按照权利要求11的系统，其中所述表面张力梯度装置包括邻近头。
16、按照权利要求11的系统，其中所述处理被支持在由表面张力梯度装置支撑的弯月形部中。
17、按照权利要求16的系统，其中所述现场传感器包括在表面张力梯度装置内。
18、按照权利要求17的系统，其中所述弯月形部包括围绕现场传感器的干燥区域。
19、按照权利要求11的系统，其中所述现场传感器和所述表面张力梯度装置一起移动。
20、按照权利要求11的系统，其中所述现场传感器独立于所述表面张力梯度装置移动。
21、一种处理晶片的方法，包括：
向晶片施加一处理；所述处理由邻近头支持；
利用现场传感器监控所述处理的结果；
将所述监控的结果实时输出到处理控制器；以及
在所述处理控制器中根据监控的结果实时调节处理的制法。
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