DE102015116197B4 - Verfahren und Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger - Google Patents

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Abstract

Verfahren, aufweisend:das Füllen einer Kammer und eines Rohrs, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit einer ersten Flüssigkeit, wobei sich das Rohr von der Kammer aufwärts erstreckt;das Einleiten eines Teils einer zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr;das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit auf der ersten Flüssigkeit in der Kammer bereitgestellt wird; unddas Bereitstellen von zumindest einem Wafer in der Kammer, bevor die Kammer unddas Rohr mit der ersten Flüssigkeit gefüllt werden.

Description

  • Verschiedene Ausführungsform betreffen im Allgemeinen ein Verfahren und eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger.
  • Im Allgemeinen kann ein Träger (z.B. ein Wafer), der in der Halbleitertechnik verarbeitet wird, mit Partikeln, Staub oder anderen Niederschlägen, die an einer Oberfläche des Trägers (z.B. an einer Hauptfläche an einer Verarbeitungsoberfläche des Wafers) anhaften, verunreinigt sein. Daher kann zumindest ein Verarbeitungswerkzeug während der Verarbeitung und/oder nach der Verarbeitung zum Nassreinigen und anschließenden Trocknen des Trägers verwendet werden. Herkömmlicherweise kann entionisiertes Wasser verwendet werden, um den Träger zu waschen und um Niederschläge von zumindest einer Oberfläche des Trägers zu entfernen. In dieser Hinsicht kann ein Alkoholdampf (z.B. Isopropylalkohol - auch Isopropanol, Propan-2-ol oder IPA genannt) oder eine andere organische Verbindung in Form von Gas, Dampf oder Aerosol zum Trocknen des Trägers verwendet werden, ohne Trockenrückstände zu erzeugen (z.B. kann das entionisierte Wasser vom Träger während eines Trockenverfahrens vollständig entfernt werden). Herkömmlicherweise kann der Träger Alkoholdampf ausgesetzt werden (z.B. kann der Alkoholdampf über eine nasse Oberfläche des Trägers geblasen werden) oder aus dem entionisierten Wasser herausgezogen werden, während auf der Wasseroberfläche eine Alkoholoberflächenschicht von Alkoholdampf, der über dem Wasser bereitgestellt ist, gebildet werden kann. Die Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit, z.B. Wasser (z.B. entionisiertes Wasser), und eines Alkohols kann das Reinigen des Trägers und das effektive Hinterlassen einer trockenen Waferoberfläche unter Nutzung des so genannten Marangoni-Effekts (Gibbs-Marangoni-Effekt) ermöglichen.
  • DE 103 32 865 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Trocknen eines Halbleitersubstrats unter Verwendung des Azeotrop-Effekts und ein Trocknungsverfahren, das diese Vorrichtung verwendet. Die Vorrichtung enthält ein Bad zum Speichern eines Fluids, eine Kammer, die oberhalb des Bads angeordnet ist, und eine Vorrichtung zum Zuführen einer organischen Lösungsmittels auf die Oberfläche des Fluids in dem Bad. Die Vorrichtung kann ferner eine Trocknungsgasleitung zum Einbringen eines Trocknungsgases in die Kammer enthalten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren (z.B. zum Bereitstellen einer Schicht einer organischen Flüssigkeit auf Wasser) aufweisen: das Füllen einer Kammer und eines Rohrs, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit Wasser, wobei sich das Rohr von der Kammer aufwärts erstreckt; das Einleiten eines Teils einer organischen Flüssigkeit in das Wasser in dem Rohr; das zumindest teilweise Entfernen des Wassers von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten organischen Flüssigkeit auf dem Wasser in der Kammer bereitgestellt wird; und das Bereitstellen von zumindest einem Wafer in der Kammer, bevor die Kammer und das Rohr mit Wasser gefüllt werden.
  • Ferner kann die organische Flüssigkeit gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Alkohol aufweisen oder ein Alkohol sein.
  • Ferner kann die organische Flüssigkeit gemäß verschiedenen Ausführungsformen zumindest eine Flüssigkeit aus der folgenden Gruppe an Flüssigkeiten aufweisen oder eine solche sein, wobei die Gruppe Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Cyclohexanol aufweist.
  • Ferner kann der Teil der organischen Flüssigkeit gemäß verschiedenen Ausführungsformen in das Wasser in dem Rohr eingeleitet werden, sodass die eingeleitete organische Flüssigkeit vom Wasser im Wesentlichen getrennt werden kann.
  • Ferner kann der Teil der organischen Flüssigkeit gemäß verschiedenen Ausführungsformen in das Wasser in dem Rohr eingeleitet werden, sodass die eingeleitete organische Flüssigkeit die Oberfläche des Wassers im Rohr im Wesentlichen bedecken kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner aufweisen: das Einleiten von Stickstoff in das Rohr, während das Wasser von der Kammer zumindest teilweise entfernt wird, um ein Vakuum in dem Rohr zu vermeiden.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen das zumindest teilweise Entfernen des Wassers von der Kammer das kontinuierliche Ablassen des Wassers aufweisen, wodurch das Niveau des Wassers im Rohr kontinuierlich gesenkt wird und anschließend das Niveau des Wassers in der Kammer kontinuierlich gesenkt wird.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen das zumindest teilweise Entfernen des Wassers von der Kammer das Absenken des Wasserniveaus in der Kammer aufweisen, um den zumindest einen Wafer freizulegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger Folgendes aufweisen: eine Kammer, die konfiguriert ist, um eine Verarbeitungsregion zum Aufnehmen des zumindest einen Trägers und eine Vereinigungsregion über der Verarbeitungsregion bereitzustellen, wobei die Vereinigungsregion auf eine kleinere horizontale Ausdehnung als die horizontale Ausdehnung der Verarbeitungsregion verjüngt werden kann; eine Steuerungsanordnung, die mit der Kammer gekoppelt ist, wobei die Steuerungsanordnung konfiguriert ist: um die Verarbeitungsregion und die Vereinigungsregion mit Wasser zu füllen, um eine organische Flüssigkeit in flüssiger Form in die Vereinigungsregion einzuleiten, und um ein Niveau des Wassers von der Vereinigungsregion auf die Verarbeitungsregion zu senken, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf dem Wasser von der organischen Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion eingeleitet wurde, auszubilden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung ferner eine Trägerstruktur aufweisen, um den zumindest einen Träger in der Verarbeitungsregion der Kammer zu halten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der zumindest eine Träger eine Wafer-Charge aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vereinigungsregion durch eine rohrförmige Struktur (eine Einlassstruktur oder einen Verteiler) bereitgestellt sein, die mit der Kammer gekoppelt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung eine erste Strömungssteuerungsstruktur (eine erste Strömungssteuerung) und eine zweite Strömungssteuerungsstruktur (eine zweite Strömungssteuerung) aufweisen, wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur konfiguriert sein kann, um das Wasserniveau in der Kammer auf die Vereinigungsregion zu erhöhen, wobei die zweite Strömungssteuerungsstruktur konfiguriert sein kann, um einen Teil der organischen Flüssigkeit direkt in das Wasser in der Vereinigungsregion einzuleiten, und wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur ferner konfiguriert ist, um das Wasser zumindest teilweise von der Kammer abzulassen, um das Wasserniveau zu senken.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung ferner konfiguriert sein, um das Niveau des Wassers in der Verarbeitungsregion zu senken, um den zumindest einen Träger, der in der Verarbeitungsregion der Kammer untergebracht ist, freizulegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung ferner eine Gasströmungssteuerungsstruktur (eine Gasströmungssteuerung) aufweisen, die konfiguriert ist, um Gas in die Kammer einzuleiten, während das Niveau des Wassers gesenkt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung der Verarbeitungsregion der Kammer gleichförmig zur horizontalen Ausdehnung der Vereinigungsregion abnehmen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verarbeitungsvorrichtung Folgendes aufweisen: eine Kammer, um zumindest einen Träger in einer Verarbeitungsregion der Kammer aufzunehmen; eine sich aufwärts erstreckende Einlassstruktur (oder einen Verteiler), die mit der Kammer gekoppelt ist, wobei die Einlassstruktur eine Vereinigungsregion bereitstellt, die mit der Verarbeitungsregion verbunden ist; eine erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung, die zumindest mit der Kammer gekoppelt ist, wobei die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert ist, um eine erste Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion der Kammer bereitzustellen und ein Niveau der ersten Flüssigkeit in die Einlassstruktur zu erhöhen; eine zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung, die mit der Einlassstruktur gekoppelt ist, wobei die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert ist, um eine zweite Flüssigkeit in flüssiger Form in die Vereinigungsregion einzuleiten; wobei die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung ferner konfiguriert ist, um die erste Flüssigkeit von der Kammer abzulassen, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion eingeleitet wurde, auszubilden und den zumindest einen Träger freizulegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine horizontale Breite der Vereinigungsregion kleiner als die horizontale Breite der Verarbeitungsregion sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung ferner Folgendes aufweisen: eine Gassteuerungsanordnung, die mit der Einlassstruktur gekoppelt ist, wobei die Gassteuerungsanordnung konfiguriert ist, um Gas in die Einlassstruktur einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit gesenkt wird, um eine Menge der ersten Flüssigkeit, die von der Kammer abgelassen wurde, auszugleichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verhältnis des Innendurchmessers der Kammer zum Innendurchmesser der Einlassstruktur im Bereich von etwa 2 bis etwa 50, z.B. im Bereich von etwa 3 bis etwa 40, liegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren (z.B. zum Bereitstellen einer Schicht einer zweiten Flüssigkeit über einer ersten Flüssigkeit) das Füllen einer Kammer und eines Rohrs, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit einer ersten Flüssigkeit, wobei sich das Rohr von der Kammer aufwärts erstreckt; das Einleiten eines Teils einer zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr; und das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit auf der ersten Flüssigkeit in der Kammer bereitgestellt wird, aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit ferner konfiguriert sein, um die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit zu verringern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit ferner Wasser oder eine wässrige Lösung aufweisen, und die zweite Flüssigkeit kann eine organische Flüssigkeit aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit ferner zumindest eine Flüssigkeit aus der folgenden Gruppe an Flüssigkeiten aufweisen, wobei die Gruppe aus Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Cyclohexanol besteht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ferner der Teil der zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr eingeleitet werden, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit die Oberfläche der ersten Flüssigkeit in dem Rohr im Wesentlichen bedeckt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Einleiten von Stickstoff in das Rohr aufweisen, während die erste Flüssigkeit zumindest teilweise von der Kammer entfernt wird, um ein Vakuum in dem Rohr zu vermeiden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das zumindest teilweise Entfernen ferner das kontinuierliche Ablassen der ersten Flüssigkeit aufweisen, wodurch das Niveau der ersten Flüssigkeit im Rohr kontinuierlich gesenkt wird und anschließend das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Kammer kontinuierlich gesenkt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bereitstellen von zumindest einem Wafer in der Kammer aufweisen, bevor die Kammer und das Rohr mit der ersten Flüssigkeit gefüllt werden.
  • Ferner kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer das Absenken des Niveaus der ersten Flüssigkeit in der Kammer aufweisen, um den zumindest einen Wafer freizulegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger Folgendes aufweisen: eine Kammer, die konfiguriert ist, um eine Verarbeitungsregion zum Aufnehmen des zumindest einen Trägers und eine Vereinigungsregion über der Verarbeitungsregion bereitzustellen, wobei die Vereinigungsregion auf eine kleinere horizontale Ausdehnung als die horizontale Ausdehnung der Verarbeitungsregion verjüngt wird; eine Steuerungsanordnung, die mit der Kammer gekoppelt ist, wobei die Steuerungsanordnung konfiguriert ist: um die Verarbeitungsregion und die Vereinigungsregion mit einer erste Flüssigkeit zu füllen, um eine zweite Flüssigkeit in flüssiger Form in die Vereinigungsregion einzuleiten, und um ein Niveau der ersten Flüssigkeit von der Vereinigungsregion auf die Verarbeitungsregion zu senken, um eine durchgängige Oberflächenschicht von der zweiten Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion eingeleitet wurde, auf der ersten Flüssigkeit auszubilden.
  • Ferner kann die Steuerungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine erste Strömungssteuerungsstruktur und eine Strömungssteuerungsstruktur aufweisen, wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur konfiguriert ist, um das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Kammer auf die Vereinigungsregion zu erhöhen, wobei die zweite Strömungssteuerungsstruktur konfiguriert ist, um einen Teil der zweiten Flüssigkeit direkt in die erste Flüssigkeit in der Vereinigungsregion einzuleiten; und wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur ferner konfiguriert ist, um die erste Flüssigkeit zumindest teilweise von der Kammer abzulassen, um das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Kammer abzusenken.
  • Ferner kann die Steuerungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner konfiguriert sein, um das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion zu senken, um den zumindest einen Träger, der in der Verarbeitungsregion der Kammer untergebracht ist, freizulegen.
  • Ferner kann die Steuerungsanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen ferner eine Gasströmungssteuerungsstruktur aufweisen, die konfiguriert ist, um Gas in die Kammer einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit gesenkt wird.
  • In den Zeichnungen beziehen sich ähnliche Referenzzeichen im Allgemeinen auf die gleichen Teile in den unterschiedlichen Ansichten. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise im Maßstab. Der Schwerpunkt liegt im Allgemeinen vielmehr auf der Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Beschreibungen der Erfindung in Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
    • 1A und 1B jeweils eine schematische Darstellung einer Verarbeitungsvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
    • 2A bis 2E jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung bei verschiedenen Schritten während des Betriebs gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
    • 3 eine schematische Darstellung einer Verarbeitungsvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
    • 4A bis 4D jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung bei verschiedenen Schritten während des Betriebs gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
    • 5 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten eines Trägers gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
    • 6A bis 6G jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung bei verschiedenen Schritten während des Betriebs gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
    • 6H eine schematische Rohr- und Ventilanordnung der Verarbeitungsvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
    • 7A bis 7G jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung bei verschiedenen Schritten während des Betriebs gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
    • 7H eine schematische Rohr- und Ventilanordnung der Verarbeitungsvorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
  • Die folgende detaillierte Beschreibung betrifft die beiliegenden Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Details und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann.
  • Das Wort „beispielhaft“ wird hierin mit der Bedeutung: „als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend“ verwendet. Eine beliebige Ausführungsform oder Konzeption, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben ist, soll nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber andere Ausführungsformen oder Konzeptionen aufgefasst werden.
  • Das Wort „über“ in Bezug auf ein abgeschiedenes Material, das „über“ einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hierin mit der Bedeutung verwendet werden, dass das abgeschiedene Material „direkt auf“, z.B. in direktem Kontakt mit, der besagten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann. Das Wort „über“ in Bezug auf ein abgeschiedenes Material, das „über“ einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hierin mit der Bedeutung verwendet werden, dass das abgeschiedene Material „indirekt auf“ der besagten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der besagten Seite oder Oberfläche und dem abgeschiedenen Material angeordnet sind.
  • Im Allgemeinen können verschiedene unterschiedliche Verfahren angewandt werden, um eine oder mehrere Oberflächen eines Trägers (z.B. eines Wafers, eines Glasträgers, einer Platte oder einer Beschichtung auf einem Träger) zu reinigen. Halbleiterverarbeitung kann zum Beispiel Lithografieverfahren und Strukturierungsverfahren (z.B. Ätzen, z.B. Nassätzen) aufweisen, die Reinigungsverfahren, z.B. Spülen (z.B. mit entionisiertem Wasser oder wasserbasierten Mitteln, z.B. mit Säuren oder Basen) und/oder Trocknen nach sich ziehen. Das Trocknen kann durchgeführt werden, um das Wasser oder die wasserbasierten Mittel von den Oberflächen des Trägers zu entfernen, ohne Wasserzeichen zu hinterlassen und mit einer kleinstmöglichen Oberflächenverunreinigung oder zum Beispiel mit einer Oberflächenverunreinigung, die geringer ist als eine festgelegte Oberflächenverunreinigungsgrenze wie durch die jeweiligen Bestimmungen für eine bestimmte Technik definiert. Außerdem kann ein Trockenverfahren zum Beispiel in Halbleiterverarbeitung zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen (z.B. eines Chips oder eines Mikrochips) und/oder elektronischen Schaltkreisen auf einem Wafer oder auf einem anderen geeigneten Substrat oder Träger aufweisend sein.
  • Typische Trocknungsverfahren (z.B. nach einem Nassreinigungsverfahren) können zum Beispiel die Verwendung eines IPA-Dampftrockners, eines Aerosoltrockners oder eines Marangoni-Trockners (auch Oberflächenspannungsgradiententrockner, STG-Trockner, oder Gradiententrockner genannt) aufweisen. Die am häufigsten verwendeten Trocknungslösungen können eine Art von Verdampfung von IPA gemeinsam haben, z.B. eine thermische Verdampfung von IPA in einem Dampftrockner, z.B. ein Aerosol, das im Marangoni-Trockner oder im Aerosol-Trockner bereitgestellt ist, wobei das Aerosol durch einen Zerstäuber, durch einen Megaschall- oder einen Ultraschalloszillator oder durch eine Venturi-Düse erzeugt wird.
  • Effektives Trocknen eines Trägers kann jedoch durch Nützen des Marangoni-Effekts erreicht werden. Marangoni-Trocknung kann eine Einleitung (häufig durch Verdampfen und/oder Diffusion von Dampf erreicht) einer oberflächenspannungsverringernden organischen Verbindung (z.B. Alkohol wie etwa IPA) in der Nähe eines Meniskus einer dünnen Wasserschicht, die an einem Substrat anhaftet, erreicht werden, wobei das Substrat aus dem Wasser gezogen werden kann. Aufgrund der Oberflächenspannungsgradienten kann das Wasser vom Substrat wegfließen, sodass die Substratoberfläche frei von Wasser bleibt.
  • Häufig verwendete Trocknungsverfahren (die z.B. in nasschemischen Systemen aufweisend sind), die den Marangoni-Effekt nützen, können auf der Verdampfung, Verdunstung und/oder Zerstäubung von IPA zum Erzeugen einer flüssigen IPA-Schicht auf einer Wasseroberfläche basieren. Daher kann das Verfahren nur mit großem Aufwand gesteuert werden, z.B. kann die Steuerung der Menge an zu verwendendem IPA schwierig sein, was insofern zu einer Schwankung der Qualität des Trocknens führen kann, als die zum Beispiel festgelegten Bestimmungen nicht eingehalten werden können. Außerdem können aufgrund einer Verdampfung des IPA Verunreinigungen (z.B. Metallverunreinigungen) im verbleibenden flüssigen IPA konzentriert werden, da jede IPA-Herstellung einen Rückstand an Metallverunreinigung aufweist. Daher kann häufig verwendeten Trocknungsverfahren die Voraussetzung auferlegt werden, teuren IPA hoher Qualität (mit weniger Restmetallverunreinigung) zu verwenden und/oder erhöhten Wartungsaufwand oder -kosten zu haben. Da IPA in den häufig verwendeten Trocknungsverfahren verdampft werden muss, kann die Möglichkeit ausgeschlossen werden, eine Mischlösung aus unterschiedlichen Alkoholen zu verwenden, da unterschiedliche Alkohole unterschiedliches Verdampfungsverhalten aufweisen können, was eine genaue Verfahrenssteuerung unmöglich macht. Beispielsweise kann die Verdunstung von IPA nicht die Verwendung eines Gemischs aus Ethanol und/oder Methanol mit dem IPA zulassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können eine Verarbeitungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt sein, die das Trocknen eines Wafers (oder einer beliebigen anderen Art von Träger) unter Nutzung des Marangoni-Effekts ermöglichen, ohne die zweite Flüssigkeit, die die oberflächenspannungsverringernde Schicht über der ersten Flüssigkeit, die den zu trocknenden Wafer enthält, ausbildet, zu verdampfen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Wafer vertikal aus dem Wasser gezogen werden, sodass die Wasseroberfläche einen Meniskus an der Wasseroberfläche ausbildet, wobei eine oberflächenspannungsverringernde organische Verbindung (z.B. Alkohol oder IPA) auf der Wasseroberfläche bereitgestellt werden kann (z.B. eine dünne Schicht einer oberflächenspannungsverringernden organischen Verbindung), ohne die oberflächenspannungsverringernde organische Verbindung zu verdampfen.
  • Veranschaulichend können das Verfahren und die hierin veranschaulichte Verarbeitungsvorrichtung verwendet werden, um eine dünne flüssige Oberflächenschicht auf einer ersten Flüssigkeit über einer zweiten Flüssigkeit bereitzustellen, wobei die zwei Flüssigkeiten ineinander löslich sind. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine dünne flüssige Oberflächenschicht einer oberflächenspannungsverringernden organischen Verbindung, z.B. ein Alkohol oder ein Gemisch, das unterschiedliche Arten an oberflächenspannungsverringernden organischen Verbindungen, z.B. unterschiedliche Arten von Alkoholen, aufweist, über einer Wirtsflüssigkeit, z.B. über Wasser oder einer wasserbasierten Flüssigkeit, bereitgestellt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann hierin eine Verarbeitungsvorrichtung bereitgestellt sein, wobei die Verarbeitungsvorrichtung die Ausbildung einer IPA-Schicht (oder einer Schicht, die einen anderen Alkohol oder ein Gemisch an Alkoholen aufweist) über einer Wasseroberfläche ermöglichen kann, ohne den IPA zu verdampfen. Dadurch kann ein auf dem Marangoni-Effekt basierendes Trocknungsverfahren bereitgestellt werden, das eine bessere Steuerung der verwendeten Menge an IPA und der IPA-Schichtbildung während des Trocknungsverfahrens aufweisen kann. Da der IPA nicht in die Gasphase zur Schichtbildung umgewandelt werden kann, können außerdem gemäß verschiedenen Ausführungsformen Nebeneffekte wie etwa Destillation von Metallen bei nahezu null liegen oder das Trocknungsverfahren im Wesentlichen nicht beeinflussen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Vermischen von IPA und Wasser verhindert werden, indem IPA in Wasser eingeleitet wird, das in einem Rohr (Rohrleitung) bereitgestellt ist, und indem das Wasserniveau im Rohr langsam abgesenkt wird (das Rohr wird in eine Kammer abgelassen), sodass eine exakte Ausbildung einer IPA-Oberflächenschicht über dem Wasser ermöglicht wird.
  • Da kein Sprühen, Zerstäuben oder Verdampfen auftreten kann, können andere Alkohole als IPA (z.B. Ethanol, Methanol und dergleichen) als eine Oberflächenschicht, die das Wasser bedeckt, verwendet werden. Das kann eine Verbesserung der Halbleiterverarbeitung ermöglichen, z.B. bei der Herstellung von Feldeffekttransistoren. Die Reinigung mit anderen Alkoholen als IPA kann zum Beispiel die Ausbildung und/oder die Eigenschaften eines Gate-Oxids verbessern, das auf einem Wafer während der Halbleiterverarbeitung ausgebildet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung zum Trocknen eines Wafers oder eines Trägers in einem Nassverfahrenssystem, einer Nassstation oder einem Nassbank-System wie bei der Halbleiterverarbeitung verwendet enthalten sein. Ein Nassverfahrenssystem, eine Nassstation oder ein Nassbank-System kann bei der Halbleiterverarbeitung oder bei der Herstellung eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) und/oder von lichtemittierenden Dioden (LEDs) verwendet werden. Ein Nassverfahrenssystem, eine Nassstation oder ein Nassbank-System kann zum Beispiel zur Wafer-Reinigung (Si-Wafer- oder GaAs-Wafer-Reinigung), zum Ätzen (z.B. KOH-Ätzen), zur Solarzellträgerreinigung, zur Reinigung von Polysiliciumklumpen, -stäben und -blöcken und zur Reinigung von medizinischen und/oder biomedizinischen Teilen verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das Verfahren und die Vorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die hierin beschrieben sind, eine niedrige Metall- und Partikelverunreinigung bereitstellen, die auf dem getrockneten Wafer oder Träger verbleibt, was zum Beispiel eine Ausbildung von Poly-Bumps auf einer Polysiliciumoberfläche verhindern oder zumindest verringern kann. Außerdem können gemäß verschiedenen Ausführungsformen das Verfahren und die Vorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die hierin beschrieben sind, keine Destillation von IPA aufweisen (z.B. wie es bei Verwendung eines Verdampfers der Fall wäre), was eine Anreicherung von Metallverunreinigungen (z.B. einer Eisenverunreinigung) in der IPA verhindern kann. Außerdem können gemäß verschiedenen Ausführungsformen das Verfahren und die Vorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die hierin beschrieben sind, die Ausbildung von Wasserzeichen auf dem zu trocknenden Wafer oder Träger verhindern, was typischerweise durch ein häufig verwendetes instabileres Trocknungsverfahren verursacht wird.
  • Außerdem kann der technische Aufwand zum effizienten Trocknen eines Trägers oder eines Wafers aufweisend Aspekte wie Stromverbrauch, Stickstoffzufuhr und die nötige technische Ausrüstung verringert werden. Wie bereits beschrieben können außerdem alle Arten von Alkoholen und Gemischen an Alkoholen, z.B. Ethanol, Methanol und/oder IPA, zum Trocknen des Wafers verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das Verfahren und die Vorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die hierin beschrieben sind, eine bessere IPA-Steuerung und eine bessere (eine einfache und genaue) Steuerung der Grenzlinie (Grenzfläche) zwischen IPA und Wafer ermöglichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das Verfahren und die Vorrichtung zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die hierin beschrieben sind, eine bessere Steuerung der IPA-Dosierung (z.B. in Schritten von 30 ml) und/oder eine bessere Steuerung des IPA-Verbrauchs ermöglichen, was zu weniger Wasserzeichen und einer verbesserten Trocknung der Schlitze führen kann. Der IPA-Verbrauch kann zum Beispiel von mehr als 500 ml zum Ausbilden einer 8-mm-IPA-Schicht in häufig verwendeten Marangoni-Trocknern auf weniger als etwa 400 ml für eine 6-mm-IPA-Schicht verringert werden, ohne Trocknungsqualität einzubüßen. Außerdem kann die Ausbildung von Tropfen nach dem Trocknen verhindert oder zumindest verringert werden, da die IPA-Schicht von einem Fluid ausgebildet werden kann.
  • Es können jedoch andere Wirtsflüssigkeiten als Wasser zum Trocknen eines Wafers oder eines Trägers verwendet werden, z.B. Säurelösungen einschließlich zum Beispiel HF und/oder HCL oder Alkalinlösungen einschließlich zum Beispiel NaOH und/oder KCl. In diesem Fall kann die IPA-Flüssigkeitsschicht über der Wirtsflüssigkeit bereitgestellt sein.
  • 1A veranschaulicht eine Verarbeitungsvorrichtung 100 zum Verarbeiten von zumindest einem Träger in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Richtung 101, die in den Figuren veranschaulicht ist, kann die horizontale Richtung sein, und die Richtung 105 kann die vertikale Richtung sein.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 100 kann eine Kammer 102 zum Aufnehmen des zumindest einen Trägers in einer Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 aufweisen. Außerdem kann eine Vereinigungsregion 104m über der Verarbeitungsregion 104p bereitgestellt sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vereinigungsregion 104m auf eine kleinere horizontale Ausdehnung 101m als die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p verjüngt werden. Veranschaulichend kann die Kammer 102 konfiguriert sein, um die Vereinigungsregion 104m über der Verarbeitungsregion 104p bereitzustellen, wobei die Vereinigungsregion 104m ein kleines Volumen im Vergleich zur Verarbeitungsregion 104p bereitstellen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p durch die Form des Inneren der Kammer 102 definiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 102 oder das Innere der Kammer 102 eine zylindrische (oder prismatische) Form mit einem ersten Innendurchmesser 101p aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Verarbeitungsregion 104p definiert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m durch die Form des Inneren der Kammer 102 definiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 102 oder das Innere der Kammer 102 eine zylindrische (oder prismatische) Form mit einem zweiten Innendurchmesser 101m aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Vereinigungsregion 104m definiert. Außerdem kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Kammer 102 konfiguriert sein, um eine Übergangsregion 104t zwischen der Verarbeitungsregion 104p und der Vereinigungsregion 104 m bereitzustellen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 102 ein Gehäuse 102b aufweisen, das die Verarbeitungsregion 104p und gegebenenfalls zumindest einen Teil der Übergangsregion 104t bereitstellt. Außerdem kann die Kammer 102 eine hohle Struktur 102m (eine Einlassstruktur 102m) aufweisen, die die Vereinigungsregion 104m und gegebenenfalls zumindest einen Teil der Übergangsregion 104t bereitstellt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p durch die Form des Inneren des Gehäuses 102b der Kammer 102 definiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Gehäuse 102b oder das Innere des Gehäuses 102b eine zylindrische Form mit einem ersten Innendurchmesser 101p aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Verarbeitungsregion 104p definiert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m durch die Form des Inneren der hohlen Struktur 102m der Kammer 102 definiert werden. Die hohle Struktur 102m kann zum Beispiel eine Rohrleitung, ein Rohr oder eine Rohrleitungsstruktur sein, die sich zum Beispiel von der Kammer 102 aufwärts oder zumindest teilweise aufwärts erstreckt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hohle Struktur 102m ein Verteiler sein oder einen Verteiler aufweisen, um eines oder mehrere Fluide und/oder zumindest ein Gas in die Kammer 102, z.B. in die Verarbeitungsregion 104p, einzubringen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hohle Struktur 102m einen zweiten Innendurchmesser 101m aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Verarbeitungsregion 104p definiert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 102 konfiguriert sein, um mit Wasser oder einem anderen Fluid gefüllt zu werden. Veranschaulichend kann die Kammer 102 wasserdicht oder luftdicht sein, sodass die Kammer 102 mit Wasser gefüllt werden kann oder sodass die Kammer 102 unter Druck gesetzt werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 100 ferner eine Steueranordnung 106 aufweisen, die mit der Kammer 102 gekoppelt ist, wobei die Steueranordnung 106 konfiguriert sein kann, um die Verarbeitungsregion 104p und die Vereinigungsregion 104m mit Wasser zu füllen 106a. Veranschaulichend kann die Kammer 102 mit Wasser vom Boden gefüllt werden, sodass das Wasserniveau steigt, bis die Verarbeitungsregion 104p und die Vereinigungsregion 104m mit Wasser gefüllt sind. Die Verarbeitungsregion 104p kann vollständig mit Wasser gefüllt werden, und die Vereinigungsregion 104m kann zumindest teilweise mit Wasser gefüllt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 ferner konfiguriert sein, um eine organische Flüssigkeit in die Vereinigungsregion 104m in flüssiger Form einzuleiten 106b. Veranschaulichend kann die organische Flüssigkeit (die als ein oberflächenspannungsverringerndes Mittel dienen kann) in das Wasser in der Vereinigungsregion 104m eingeleitet werden 106b. Da die Vereinigungsregion 104m mit einem kleiner Durchmesser 101m als die Verarbeitungsregion 104p bereitgestellt sein kann, ist es möglich, eine organische Flüssigkeit im Wasser bereitzustellen, sodass die zwei Flüssigkeiten, die ineinander löslich sind, sich im Wesentlichen nicht miteinander vermischen. Es muss angemerkt werden, dass es nicht effektiv wäre, die organische Flüssigkeit direkt ins das Wasser in der Verarbeitungsregion 104p einzuleiten, um eine dünne Oberflächenschicht der organischen Flüssigkeit auf dem Wasser auszubilden. Vielmehr würden sich die organische Flüssigkeit und das Wasser vermischen, wenn die organische Flüssigkeit direkt in die Verarbeitungsregion 104p eingeleitet werden würde. In Bezug darauf kann die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p zum Beispiel größer als etwa 10 cm oder größer als etwa 20 cm oder größer als etwa 30 cm sein, zum Beispiel abhängig vom Wafer oder Träger, der verarbeitet werden soll, wobei die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m zum Beispiel kleiner als etwa 10 cm oder kleiner als etwa 5 cm oder kleiner als etwa 3 cm sein kann, sodass ein kleines Volumen zum Einleiten der organischen Flüssigkeit in die Kammer 102 bereitgestellt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Abmessung der Verarbeitungsvorrichtung 100 an die Abmessungen des zu trocknenden Trägers angepasst werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 ferner konfiguriert sein, um das Niveau des Wassers (Wasserniveau) von der Vereinigungsregion 104m auf die Verarbeitungsregion 104p zu senken 106c, um von der organischen Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wurde, eine durchgängige Oberflächenschicht auf dem Wasser auszubilden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 ferner konfiguriert sein, um das Wasser langsam abzulassen 106c, um von der organischen Flüssigkeit (die in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wurde) eine durchgängige Oberflächenschicht auf dem Wasser in der Verarbeitungsregion 104p auszubilden. Veranschaulichend kann sich die organische Flüssigkeit lateral von einem Volumen (Volumsteil), das in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wird, zu einer dünnen Schicht in der Verarbeitungsregion 104p erstrecken, wobei das Wasserniveau in der Kammer 102 von der Vereinigungsregion 104m zur Verarbeitungsregion 104p verringert wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 konfiguriert sein, um das Wasserniveau langsam zu senken 106c (das Wasser abzusenken), sodass keine Turbulenzen erzeugt werden, die zu einem Mischen des Wassers und der organischen Flüssigkeit führen würden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Wasser eine Base oder eine Säure aufweisen. In anderen Worten: Das Wasser kann auch eine wässrige Lösung sein.
  • Wie in 1B in einer schematischen Querschnittansicht veranschaulicht, kann die Verarbeitungsvorrichtung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Trägerstruktur 108 aufweisen, um den zumindest einen Träger 110 (z.B. zumindest einen Wafer 110) in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 zu halten. Die Trägerstruktur 108 kann konfiguriert sein, um mehr als einen Träger 110 (z.B. mehr als einen Wafer 110) zu unterstützen, was die Verarbeitung (z.B. Reinigung und Trocknung) einer Vielzahl an Trägern 110 zugleich ermöglichen kann. Veranschaulichend kann die Trägerstruktur 108 konfiguriert sein, um eine Wafer-Charge zu unterstützen, sodass die Wafer-Charge 110 in der Kammer 102 der Verarbeitungsvorrichtung 100 verarbeitet werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 100 konfiguriert sein, sodass der Träger 110 in der Verarbeitungsregion 104p gereinigt werden kann, z.B. bevor das Trocknungsverfahren durchgeführt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 zumindest eine erste Strömungssteuerungsstruktur 116a (z.B. eine erste Strömungssteuerung 116a) und eine zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b (z.B. eine zweite Strömungssteuerung 116b) aufweisen. Die erste Strömungssteuerungsstruktur 116a kann konfiguriert sein, um das Wasserniveau innerhalb der Kammer 102 auf die Vereinigungsregion zu erhöhen 106a, z.B. indem Wasser in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer gepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, die Kammer 102 mit Wasser (durch die Verarbeitungsregion 104p) zu fluten. Die zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b kann konfiguriert sein, um einen Teil der organischen Flüssigkeit direkt in das Wasser in der Vereinigungsregion 104m einzuleiten 106b, z.B. indem die organische Flüssigkeit von einem Behälter in die Vereinigungsregion 104m der Kammer 102 gepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, um die organische Flüssigkeit in die Vereinigungsregion 104m der Kammer 102 einzuleiten. Die erste Strömungssteuerungsstruktur 116a kann ferner konfiguriert sein, um das Wasser von der Kammer zumindest teilweise abzulassen 106c, um das Wasserniveau zu senken, z.B. indem Wasser aus der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 herausgepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, das Wasser von der Kammer 102 (durch die Verarbeitungsregion 104p) abzulassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Strömungssteuerungsstruktur 116a zwei Betriebsmodi 106a, 106c aufweisen, die erstens das Fluten 106a der Kammer 102 oder das Erhöhen des Wasserniveaus in der Kammer 102 und zweitens das Ablassen 106c der Kammer 102 oder das Senken des Wasserniveaus in der Kammer 102 aufweisen können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 (z.B. unter Verwendung der ersten Strömungssteuerungsstruktur 116a) konfiguriert sein, um das Niveau des Wassers in der Verarbeitungsregion 104p zu senken, um den zumindest einen Träger 110, der in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 untergebracht ist, freizulegen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung ferner eine Gasströmungssteuerungsstruktur oder eine Gasströmungssteuerung aufweisen, die konfiguriert ist, um ein Gas in die Kammer einzuleiten, während das Wasserniveau in der Kammer 102 gesenkt wird, z.B. um Turbulenzen, die durch Vakuum (oder niedrigen Druck) verursacht werden, während des Ablassens 106c der Kammer 102 zu vermeiden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasströmungssteuerung in der zweiten Strömungssteuerungsstruktur 116b enhalten sein. In anderen Worten: Die zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b kann eine Vielzahl an Versorgungsleitungen und Ventilen für Fluide und/oder Gase aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 106 ferner ein elektronisches Steuersystem zum Betreiben von zum Beispiel der ersten Strömungssteuerungsstruktur 116a und der zweiten Strömungssteuerungsstruktur 116b aufweisen.
  • Wie in den 1A und 1B veranschaulicht kann sich die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 auf die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m verringern. Das kann zum Beispiel dazu beitragen, Turbulenzen in den Fluiden während des Absenkens des Wasserniveaus in der Kammer 102 zu verringern. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Absenken des Wasserniveaus oder das Ablassen des Wasser von der Kammer 102 auch das Absenken der organischen Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wird, verursachen, da die organische Flüssigkeit im Wesentlichen auf der Wasseroberfläche schwimmen kann. Während das Wasserniveau von der Vereinigungsregion 104m in die Verarbeitungsregion 104p gesenkt wird, kann die organische Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion 104m der Kammer 102 eingeleitet wird, die obere Oberfläche des Wasser vollständig bedecken, und da die horizontale Ausdehnung der oberen Oberfläche des Wasser mit der steigenden horizontale Ausdehnung der Kammer 102 von der Vereinigungsregion 104m in die Verarbeitungsregion 104p steigen kann, kann die organische Fluidschicht dünner werden, während das Wasserniveau gesenkt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verarbeitungsvorrichtung 100 eine Kammer 102a aufweisen, um zumindest einen Träger 110 in einer Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102a unterzubringen. Die Verarbeitungsvorrichtung 100 kann ferner eine sich aufwärts erstreckende Einlassstruktur 102m aufweisen, die mit der Kammer 102a gekoppelt ist, wobei die Einlassstruktur 102m eine Vereinigungsregion 104m bereitstellt, die mit der Verarbeitungsregion 104p (z.B. durch die Übergangsregion 104t) verbunden ist. Die Verarbeitungsvorrichtung 100 kann ferner eine erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung 116a (eine erste Flüssigkeitssteuerungsstruktur) aufweisen, die zumindest mit der Kammer 102b und gegebenenfalls mit der Einlassstruktur 102m gekoppelt ist, wobei die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung 116a konfiguriert sein kann, um eine erste Flüssigkeit (z.B. Wasser) in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102b bereitzustellen und ein Niveau der ersten Flüssigkeit in die Einlassstruktur 102m zu erhöhen 106a. Die Verarbeitungsvorrichtung 100 kann ferner eine zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung 116b (eine zweite Flüssigkeitssteuerungsstruktur) aufweisen, die mit der Einlassstruktur 102m gekoppelt ist, wobei die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung 116b konfiguriert sein kann, um eine zweite Flüssigkeit (z.B. ein oberflächenspannungsverringerndes Mittel, um die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit zu verringern) in flüssiger Form in die Vereinigungsregion 104m einzuleiten 106b. Die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung 116a kann ferner konfiguriert sein, um die erste Flüssigkeit von der Kammer 102b abzulassen 106c, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit von der zweiten in die Vereinigungsregion 104m eingeleiteten Flüssigkeit auszubilden und um den zumindest einen Träger 110 freizulegen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 100 ferner eine Gassteuerungsanordnung aufweisen, die mit der Einlassstruktur 102m gekoppelt ist, wobei die Gassteuerungsanordnung konfiguriert sein kann, um Gas (z.B. saubere Luft oder Stickstoff) in die Einlassstruktur 102m einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit verringert wird, um zum Beispiel eine Menge der ersten Flüssigkeit, die von der Kammer 102b abgelassen wird, auszugleichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird der Begriff Niveau, Niveau einer Flüssigkeit oder Wasserniveau hierin mit der Bedeutung eines Füllniveaus, einer Füllhöhe oder eines Flüssigkeitsniveaus verwendet.
  • Im Folgenden veranschaulichen die 2A bis 2E jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung 100 wie hierin beschrieben in verschiedenen Betriebsschritten, z.B. während ein Verfahren zum Verarbeiten (Trocknen) eines Trägers 110 durchgeführt wird (siehe 5).
  • 2A veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Kammer 102b teilweise mit einer ersten Flüssigkeit 204 (z.B. Wasser 204 oder einer wasserbasierten Lösung) gefüllt sein kann. Das Niveau der ersten Flüssigkeit (das Wasserniveau) kann als Höhenposition (im Verhältnis zu der vertikalen Richtung 105) der freiliegenden Oberfläche 204s der ersten Flüssigkeit 204 gesehen werden, die z.B. durch die Menge der ersten Flüssigkeit 204, die in der Kammer 102b positioniert ist, definiert ist. Wie in 2A veranschaulicht kann das Niveau der ersten Flüssigkeit 204s in der Verarbeitungsregion 104p positioniert sein. Der verbleibende Raum in der Kammer 102b und in der Einlassstruktur 102m (über der ersten Flüssigkeit 204) kann zum Beispiel mit Stickstoff 202 (oder einem anderen Gas) gefüllt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kammer 102b und eine Einlassstruktur 102m (z.B. ein Rohr 102m), die mit der Kammer 102b gekoppelt ist, mit der ersten Flüssigkeit 204 gefüllt sein, wobei die Einlassstruktur 102m sich von der Kammer 102b aufwärts erstrecken kann, wie in einer schematischen Querschnittansicht der Verarbeitungsvorrichtung 100 in 2B veranschaulicht. Daher kann die erste Flüssigkeit 204 durch die erste Flüssigkeitssteuerungsstruktur 116a, die mit der Kammer 102b gekoppelt ist, in die Kammer 102b eingeleitet werden 106a. Das Niveau der ersten Flüssigkeit kann bis zur Vereinigungsregion 104m in der Einlassstruktur 102m steigen.
  • 2C veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei ein Teil der zweiten Flüssigkeit 206 (z.B. einer organischen Flüssigkeit) in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 102m und/oder über der ersten Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 102m eingeleitet wurde 106b. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine festgelegte Menge der zweiten Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 102m z.B. über der ersten Flüssigkeit 204 eingeleitet werden 106b. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 eine für die erste Flüssigkeit 204 oberflächenspannungsverringernde Flüssigkeit sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 102m durch die zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b, die mit der Einlassstruktur 102m gekoppelt ist, eingeleitet werden 106b. Wie in 2C veranschaulicht kann die zweite Flüssigkeit 206 eine zweite Oberflächenschicht 206s über der ersten Oberflächenschicht 204s ausbilden, wobei die zweite Flüssigkeit 206 veranschaulichend auf der ersten Flüssigkeit 204 schwimmen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 102m teilweise mit der zweiten Flüssigkeit 206 oder komplett mit der zweiten Flüssigkeit 206 gefüllt sein.
  • 2D veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die erste Flüssigkeit 204 teilweise von der Kammer 102b abgelassen wurde 106c, sodass die Einlassstruktur 102m ebenfalls in die Kammer 102b abgelassen (geleert) wird, wobei eine durchgängige Oberflächenschicht 206 von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit 206 auf der ersten Flüssigkeit 204 in der Kammer 102b ausgebildet wird.
  • 2E veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die erste Flüssigkeit 204 ferner von der Kammer 102b abgelassen wurde 106c, sodass die durchgängige Oberflächenschicht 206 von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit 206 in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102b abgesenkt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil 206 der zweiten Flüssigkeit 206 in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 102m (Rohr 102m) eingeleitet werden, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit 206 von der ersten Flüssigkeit 204 in dem kleinen Volumen der Einlassstruktur 102m im Wesentlichen getrennt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil 206 der zweiten Flüssigkeit 206 ferner in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 102m (Rohr 102m) eingeleitet werden, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit 206 die Oberfläche 204s der ersten Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 102m im Wesentlichen bedecken kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, während die erste Flüssigkeit 204 zumindest teilweise von der Kammer 102b entfernt wird, wie zum Beispiel in 2D und 2E veranschaulicht, Stickstoff in die Einlassstruktur 102m eingeleitet werden, um ein Vakuum (z.B. einen Druck unterhalb vom atmosphärischen Druck) in der Einlassstruktur 102m oder in der Kammer 102b zu vermeiden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit 204 entfernt oder kontinuierlich abgelassen werden, um das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 in der Einlassstruktur 102m kontinuierlich zu senken und danach das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 in der Kammer 102b kontinuierlich zu senken.
  • Wie in Bezug auf 1B beschrieben kann zumindest ein Wafer 110 in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102b bereitgestellt werden, bevor die Kammer 102b und die Einlassstruktur 102m mit der ersten Flüssigkeit 204 wie in Bezug auf 2A beschrieben gefüllt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Ablassens der ersten Flüssigkeit 204 von der Kammer 102b wie in Bezug auf 2D und 2E beschrieben das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 gesenkt werden, sodass der zumindest eine Wafer 110, der in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102b angeordnet ist, freigelegt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der freiliegende Wafer aufgrund des Marangoni-Effekts trocken und sauber sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 eine organische Flüssigkeit sein, die einen Alkohol (mit einer funktionellen Hydroxyl-Gruppe (-OH), die an ein Kohlenstoffatom gebunden ist) aufweist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit eine organische Flüssigkeit sein, aufweisend zum Beispiel zumindest eine der folgenden Flüssigkeiten: Methanol (Methylalkohol); Ethanol (Ethylalkohol), Propanol (Propan-1-ol); Isopropanol (Propan-2-ol); Butanol (Butylalkohol); Cyclohexanol.
  • Im Folgenden sind verschiedene Modifikationen und/oder Konfigurationen der Verarbeitungsvorrichtung 100 und Details in Bezug auf die Kammer 102, die Einlassstruktur 102m und die Steuerungsanordnung 106 beschrieben, wobei die Merkmale und/oder Funktionalitäten, die in Bezug auf 1A, 1B und 2A-2E beschrieben sind, analog eingeschlossen werden können. Die Merkmale und/oder Funktionalitäten, die im Folgenden beschrieben werden, können ferner in der Verarbeitungsvorrichtung 100 aufweisend sein oder mit der Verarbeitungsvorrichtung 100 kombiniert werden, wie zuvor in Bezug auf 1A, 1B und 2A-2E beschrieben.
  • 3 veranschaulicht eine Verarbeitungsvorrichtung 300 zum Verarbeiten (z.B. Trocknen) von zumindest einem Träger in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Verarbeitungsvorrichtung 300 kann eine Kammer 302 (einen offenen Behälter 302 oder einen offenen Kessel 302) zum Aufnehmen des zumindest einen Trägers in einer Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 aufweisen. Eine Vereinigungsregion 104m kann ferner über der Verarbeitungsregion 104p bereitgestellt sein, wobei die Vereinigungsregion 104m durch eine Einlassstruktur 302m (z.B. durch ein Rohr 302m oder eine rohrförmige Struktur 302m) bereitgestellt sein kann. Das Rohr 302m oder die rohrförmige Struktur 302m (die Einlassstruktur 302m) kann über der Kammer 302 angeordnet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich zumindest ein Teil der Einlassstruktur 302m z.B. durch eine Öffnung 302o in der Kammer 302 in die Kammer 302 erstrecken. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m eine kleinere horizontale Ausdehnung 101m als die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p, die durch die Kammer 302 bereitgestellt ist, für die Vereinigungsregion 104m bereitstellen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p durch die Form des Inneren der Kammer 302 definiert werden, wobei die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 zum Beispiel durch die Öffnung 302o am oberen Ende der Kammer 302 zugänglich sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 302 eine zylindrische (oder prismatische) Form mit einem Innendurchmesser 101p aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Verarbeitungsregion 104p definiert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m durch die Einlassstruktur 302m definiert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m eine zylindrische (oder prismatische) Form mit einem Innendurchmesser 101m aufweisen, der die laterale Ausdehnung der Verarbeitungsregion 104p definiert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser 101p der Kammer 302 im Bereich von etwa einigen Zentimetern bis etwa einigen Dezimetern liegen, z.B. bei etwa einigen Zoll, z.B. im Bereich von etwa 15 cm bis etwa 60 cm. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser 101m der Einlassstruktur 302m im Bereich von etwa einigen Zentimetern liegen, z.B. im Bereich von etwa 1 cm bis etwa 10 cm.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Innendurchmesser 101m der Einlassstruktur 302m geringer sein als der Innendurchmesser 101p der Kammer 302, z.B. kann das Verhältnis des Innendurchmessers 101p der Kammer 302 zum Innendurchmesser 101m der Einlassstruktur 302m größer als 2, größer als 4 oder größer als 5 sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verhältnis des Innendurchmessers 101p der Kammer 302 zum Innendurchmesser 101m der Einlassstruktur 302m im Bereich von etwa 2 bis etwa 50, z.B. im Bereich von etwa 3 bis etwa 40, liegen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m ein Verteiler sein oder einen Verteiler aufweisen, um eines oder mehrere Fluide und/oder zumindest ein Gas in die Kammer 302 einzubringen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m eine Steigleitung aufweisen, sodass die Fluide der Vielzahl an Gasen, die zum Beispiel durch den Verteiler eingebracht werden, in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 eingeleitet werden können. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kammer 302 wasserdicht sein, sodass die Kammer 302 mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 300 ferner eine Steueranordnung 106 aufweisen, wobei die Steuerungsanordnung 106 konfiguriert sein kann, um die Verarbeitungsregion 104p und die Vereinigungsregion 104m mit einer ersten Flüssigkeit, z.B. mit Wasser, zu füllen 106a. Veranschaulichend kann die Kammer 302 mit der ersten Flüssigkeit gefüllt werden 106a, sodass das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion 104p steigt, bis die Verarbeitungsregion 104p mit Wasser gefüllt ist.
  • Die Verarbeitungsregion 104p kann zum Beispiel komplett mit Wasser gefüllt werden, und die Einlassstruktur 302m kann angeordnet sein, um in Kontakt mit der ersten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion 104p zu sein, sodass die erste Flüssigkeit in die Einlassstruktur 302m gesaugt werden kann. In diesem Fall kann die Einlassstruktur 302m mit einer Pumpe oder einem Pumpensystem (z.B. einem Aspirator) gekoppelt sein, um einen verringerten Druck (z.B. unterhalb des atmosphärischen Drucks, z.B. ein Vakuum) in der Einlassstruktur 302m zu erzeugen, um Wasser von der Verarbeitungsregion 104p in die Vereinigungsregion 104m in der Einlassstruktur 302m zu saugen. Alternativ dazu können die Kammer 302 und die Einlassstruktur 302m mit Wasser gefüllt werden, wobei die Einlassstruktur 302m und die Kammer 102 konfiguriert sein können, sodass ein hydrostatischer Kopf (z.B. eine Säule der ersten Flüssigkeit oder ein Kopf der ersten Flüssigkeit) in der Einlassstruktur 302m erzeugt werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 ferner konfiguriert sein, um die zweite Flüssigkeit (z.B. die organische Flüssigkeit) in die Vereinigungsregion 104m in flüssiger Form einzuleiten 106b. Veranschaulichend kann die zweite Flüssigkeit (die als ein oberflächenspannungsverringerndes Mittel für die erste Flüssigkeit dienen kann) in die erste Flüssigkeit in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m eingeleitet werden 106b. Da die Vereinigungsregion 104m mit einem kleineren Durchmesser 101m als die Verarbeitungsregion 104p bereitgestellt sein kann, kann die Vereinigungsregion 104m so konzipiert sein, dass die zwei Flüssigkeiten, die ineinander löslich sind, sich nicht miteinander vermischen, wenn die zweite Flüssigkeit in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die horizontale Ausdehnung 101p der Verarbeitungsregion 104p zum Beispiel größer als etwa 10 cm oder größer als etwa 20 cm oder größer als etwa 30 cm sein, abhängig zum Beispiel von dem zu verarbeitenden Wafer oder Träger, wobei die horizontale Ausdehnung 101m der Vereinigungsregion 104m zum Beispiel kleiner als etwa 10 cm oder kleiner als etwa 5 cm oder kleiner als etwa 3 cm sein kann, sodass ein kleines Volumen zum Einleiten der organischen Flüssigkeit in die Kammer 102 bereitgestellt sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 ferner konfiguriert sein, um das Niveau der ersten Flüssigkeit (z.B. das Wasserniveau) von der Vereinigungsregion 104m zur Verarbeitungsregion 104p zu senken 106c, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit von der zweiten Schicht, die in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m eingeleitet wurde, auszubilden. Veranschaulichend kann der hydrostatische Kopf, der das Volumen der zweiten Flüssigkeit in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m trägt, in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 abgelassen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 ferner konfiguriert sein, um die erste Flüssigkeit langsam von der Kammer 302 abzulassen, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion 104p von der zweiten Flüssigkeit (die in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wurde) auszubilden. Veranschaulichend kann sich die zweite Flüssigkeit lateral von einem Volumen erstrecken, das in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wird, zu einer dünnen Schicht in der Verarbeitungsregion 104p erstrecken, wobei das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Kammer 302 verringert wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 konfiguriert sein, um das Niveau der ersten Flüssigkeit langsam abzusenken 106c (die erste Flüssigkeit abzulassen), sodass keine Turbulenzen erzeugt werden, die zu einer Mischung der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit führen würden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit Wasser, eine Base oder eine Säure aufweisen. In anderen Worten: Die erste Flüssigkeit kann Wasser oder eine wässrige Lösung sein, wobei die zweite Flüssigkeit bereitgestellt sein kann, um die Oberflächenspannung des Wassers oder der wässrigen Lösung zu verringern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 300, die in 3 veranschaulicht ist, eine Trägerstruktur aufweisen, um den zumindest einen Träger (oder Wafer) in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 in Analogie zur Verarbeitungsvorrichtung 100, die in Bezug auf 1B beschrieben ist, zu unterstützen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 300 so konfiguriert sein, dass zumindest ein Träger 110 oder zumindest ein Wafer 110 einer Reinigungslösung (z.B. Wasser oder einer wässrigen Lösung) in der Verarbeitungsregion 104p ausgesetzt werden, z.B. bevor das Trocknungsverfahren durchgeführt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106, die mit der Kammer 302 und der Einlassstruktur 302m gekoppelt ist, zumindest eine erste Strömungssteuerungsstruktur und eine zweite Strömungssteuerungsstruktur wie bereits beschrieben aufweisen. Die erste Strömungssteuerungsstruktur kann zum Beispiel mit der Kammer 302 gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um das Niveau der ersten Flüssigkeit innerhalb der Kammer 302 zu erhöhen 106a, indem z.B. die erste Flüssigkeit in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 gepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, um die Kammer 302 mit der ersten Flüssigkeit zu fluten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Strömungssteuerungsstruktur zum Beispiel mit der Einlassstruktur 302m gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um die erste Flüssigkeit von der Verarbeitungsregion 104p in die Einlassstruktur 302m zu bringen oder mehr der ersten Flüssigkeit in die Einlassstruktur 302m einzuleiten, sodass eine Fluidsäule (ähnlich wie ein hydrostatischer Kopf oder eine Wassersäule) in der Einlassstruktur 302m bereitgestellt ist. Die zweite Strömungssteuerungsstruktur kann zum Beispiel ferner konfiguriert sein, um einen Teil der zweiten Flüssigkeit direkt in die erste Flüssigkeit in der Vereinigungsregion 104m einzuleiten, z.B. indem die zweite Flüssigkeit von einem Behälter in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m gepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, um die zweite Flüssigkeit in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m einzubringen. Veranschaulichend kann die zweite Flüssigkeit in die Fluidsäule der ersten Flüssigkeit eingeleitet werden, die in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m bereitgestellt ist.
  • Die erste Strömungssteuerungsstruktur und die zweite Strömungssteuerungsstruktur können ferner konfiguriert sein, um die erste Flüssigkeit zumindest teilweise von der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 abzulassen 106c, indem z.B. die erste Flüssigkeit aus der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 abgepumpt wird oder indem eine Ventilstruktur gesteuert wird, um die erste Flüssigkeit von der Kammer 302 (durch die Verarbeitungsregion 104p) abzulassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Strömungssteuerungsstruktur zwei Betriebsmodi 106a, 106c aufweisen, die erstens das Fluten 106a der Kammer 302 und zweitens das Ablassen 106c der Kammer 302 aufweisen können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 konfiguriert sein, um das Niveau der ersten Flüssigkeit, die durch eine dünne Schicht der zweiten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion 104p bedeckt ist, abzusenken, um den zumindest einen Träger, der in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 untergebracht ist, freizulegen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung ferner eine Gasströmungssteuerung aufweisen, die konfiguriert ist, um Gas in die Einlassstruktur 302m einzuleiten, während die erste Flüssigkeit von der Kammer 302 abgelassen wird, z.B. um Turbulenzen zu vermeiden, die durch Vakuum (oder niedrigen Druck) hervorgerufen werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasströmungssteuerung in der zweiten Strömungssteuerungsstruktur enthalten sein. In anderen Worten: Die zweite Strömungssteuerungsstruktur kann zum Beispiel einen Verteiler mit einer Vielzahl an Versorgungsleitungen und Ventilen für Fluide und/oder Gase aufweisen.
  • Wie in 3 veranschaulicht kann sich die Einlassstruktur 302m zu der oder in die Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 erstrecken. Das kann zum Beispiel die Ausbildung einer dünnen Schicht der zweiten Flüssigkeit über der ersten Flüssigkeit durch Entleeren der Einlassstruktur 302m in die Verarbeitungsregion 104p ermöglichen, nachdem die zweite Flüssigkeit in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m eingeleitet wurde.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verarbeitungsvorrichtung 300 eine Kammer 302 aufweisen, um zumindest einen Träger 110 in einer Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 unterzubringen. Die Verarbeitungsvorrichtung 300 kann ferner eine sich aufwärts erstreckende Einlassstruktur 302m aufweisen, die mit der Kammer 302 gekoppelt ist, wobei die Einlassstruktur 302m eine Vereinigungsregion 104m bereitstellt, die mit der Verarbeitungsregion 104p (z.B. durch die Einlassstruktur 302m) verbunden ist. Die Verarbeitungsvorrichtung 300 kann ferner eine erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung aufweisen, die zumindest mit der Kammer 302 und gegebenenfalls mit der Einlassstruktur 302m gekoppelt ist, wobei die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert sein kann, um eine erste Flüssigkeit (z.B. Wasser) in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 bereitzustellen und um ein Niveau der ersten Flüssigkeit zu erhöhen 106a. Die Verarbeitungsvorrichtung 300 kann ferner eine zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung aufweisen, die mit der Einlassstruktur 302m gekoppelt ist, wobei die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert sein kann, um eine zweite Flüssigkeit (z.B. ein oberflächenspannungsverringerndes Mittel, um die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit zu verringern) in die Vereinigungsregion 104m in flüssiger Form einzuleiten 106b. Außerdem kann die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert sein, um die erste Flüssigkeit von der Kammer 302 abzulassen 106c, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit von der zweiten Flüssigkeit, die in die Vereinigungsregion 104m eingeleitet wurde, auszubilden und den zumindest einen Träger 110 freizulegen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 300 ferner eine Gassteuerungsanordnung aufweisen, die mit der Einlassstruktur 302m gekoppelt ist, wobei die Gassteuerungsanordnung konfiguriert sein kann, um Gas (z.B. saubere Luft oder Stickstoff) in die Einlassstruktur 302m einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit verringert wird, um zum Beispiel eine Menge an Flüssigkeit, die von der Einlassstruktur 302m abgelassen wurde, auszugleichen.
  • Im Folgenden veranschaulichen 4A bis 4D jeweils eine Verarbeitungsvorrichtung 300 wie hierin beschrieben in verschiedenen Stadien während des Betriebs, z.B. während ein Verfahren zum Verarbeiten (Trocknen) eines Träger 110 durchgeführt wird (siehe 5).
  • 4A veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Kammer 302 teilweise mit einer ersten Flüssigkeit 204 (z.B. Wasser 204 oder einer wasserbasierten Lösung) gefüllt sein kann. Das Niveau der ersten Flüssigkeit (das Wasserniveau) kann als Höhenposition (im Verhältnis zu der vertikalen Richtung 105) der freiliegenden Oberfläche 204s der ersten Flüssigkeit 204 gesehen werden, die z.B. durch die Menge der ersten Flüssigkeit 204, die in der Kammer 302 positioniert ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kammer 302 und die Einlassstruktur 302m (z.B. das Rohr 302m), die sich in die Kammer 302 erstreckt, mit der ersten Flüssigkeit 204 gefüllt sein, wobei die Einlassstruktur 302m sich von der Kammer 302 aufwärts erstrecken kann, wie in einer schematischen Querschnittansicht der Verarbeitungsvorrichtung 300 in 4B veranschaulicht. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit 204 in die Kammer 302 durch die erste Strömungssteuerungsstruktur 316a oder die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung 316a, die mit der Kammer 302 gekoppelt ist, eingeleitet werden 106a. Das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 kann bis zur Einlassstruktur 102m ansteigen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit 204 von der Verarbeitungsregion 104p in die Einlassstruktur 302m gesaugt werden, während die erste Flüssigkeit 204 durch die erste Strömungssteuerungsstruktur 316a bereitgestellt werden kann. In diesem Fall kann die Einlassstruktur 302m mit einer Pumpe gekoppelt sein, sodass ein Vakuum in der Einlassstruktur 302m bereitgestellt werden kann, um die erste Flüssigkeit 204 hineinzusaugen. Veranschaulichend können die Einlassstruktur 302m und die Steuerungsanordnung 106 (z.B. die erste Strömungssteuerungsstruktur 316a) konfiguriert sein, um eine Fluidsäule (oder Flüssigkeitssäule) der ersten Flüssigkeit 204 in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m bereitzustellen. Wie in 4B veranschaulicht kann das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m bereitgestellt sein.
  • 4C veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei ein Teil der zweiten Flüssigkeit 206 (z.B. einer organischen Flüssigkeit) in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 302m und/oder über der ersten Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 302m eingeleitet wurde 106b. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine festgelegte Menge der zweiten Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m z.B. über der ersten Flüssigkeit 204 eingeleitet werden 106b. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 eine für die erste Flüssigkeit 204 oberflächenspannungsverringernde Flüssigkeit sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m durch die zweite Strömungssteuerungsstruktur 316b oder die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung 316b, die mit der Einlassstruktur 302m gekoppelt ist, eingeleitet werden 106b. Wie in 4C veranschaulicht kann die zweite Flüssigkeit 206 mit einer zweiten Oberflächenschicht 206s über der ersten Oberflächenschicht 204s ausbilden, wobei die zweite Flüssigkeit 206 veranschaulichend auf der ersten Flüssigkeit 204 schwimmen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m teilweise mit der zweiten Flüssigkeit 206 oder komplett mit der zweiten Flüssigkeit 206 gefüllt sein.
  • 4D veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 in einer schematischen Querschnittansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Einlassstruktur 302m in die Kammer 302 abgelassen (entleert) wurde, wobei eine durchgängige Oberflächenschicht 206 von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit 206 auf der ersten Flüssigkeit 204 in der Kammer 302 ausgebildet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil 206 der zweiten Flüssigkeit 206 in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 302m (in dem Rohr 102m) eingeleitet werden, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit 206 von der ersten Flüssigkeit 204 im Wesentlichen getrennt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil 206 der zweiten Flüssigkeit 206 ferner in die erste Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 302m (dem Rohr 102m) eingeleitet werden, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit 206 die Oberfläche 204s der ersten Flüssigkeit 204 in der Einlassstruktur 302m im Wesentlichen bedecken kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, während die erste Flüssigkeit 204 zumindest teilweise von der Kammer 102b entfernt wird, wie zum Beispiel in 4D veranschaulicht, Stickstoff in die Einlassstruktur 302m eingeleitet werden 106, um ein Vakuum in der Einlassstruktur 102m zu verhindern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit 204 kontinuierlich von der Einlassstruktur 302m entfernt oder abgelassen werden, und danach kann die erste Flüssigkeit 204 kontinuierlich von der Kammer 302 entfernt oder abgelassen werden, um das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 in der Kammer 302 kontinuierlich abzusenken.
  • Wie bereits beschrieben kann zumindest ein Wafer 110 in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 bereitgestellt werden, bevor die Kammer 302 und die Einlassstruktur 302m mit der ersten Flüssigkeit 204 wie in Bezug auf 4A und 4B beschrieben gefüllt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Ablassens der ersten Flüssigkeit 204 von der Kammer 302 wie hierin beschrieben das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 gesenkt werden, sodass der zumindest eine Wafer 110, der in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 302 angeordnet ist, freigelegt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der freigelegte Wafer 110 aufgrund des Marangoni-Effekts trocken und sauber sein.
  • 5 veranschaulicht ein Verfahren 500 in einem schematischen Flussdiagramm, z.B. ein Verfahren 500 zum Trocknen eines Trägers oder ein Verfahren 500 zum Verarbeiten eines Trägers, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren 500 Folgendes aufweisen kann: in 510, das Füllen einer Kammer (z.B. einer Kammer 102, 102b, 302 wie hierin beschrieben) und eines Rohrs (z.B. einer Einlassstruktur 102m, 302m wie hierin beschrieben, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit Wasser, wobei das Rohr sich von der Kammer aufwärts erstrecken kann; in 520, das Einleiten eines Teils einer organischen Flüssigkeit in das Wasser in dem Rohr (z.B. in die Vereinigungsregion 104m wie hierin beschrieben); und in 530 das zumindest teilweise Entfernen des Wassers von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten organischen Flüssigkeit auf dem Wasser in der Kammer bereitgestellt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 500 Folgendes aufweisen: in 510, das Füllen einer Kammer (z.B. einer Kammer 102, 102b, 302 wie hierin beschrieben) und eines Rohrs (z.B. einer Einlassstruktur 102m, 302m wie hierin beschrieben, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit einer ersten Flüssigkeit, wobei das Rohr sich von der Kammer aufwärts erstrecken kann; in 520, das Einleiten eines Teils einer zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr (z.B. in die Vereinigungsregion 104m wie hierin beschrieben); und in 530 das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit auf der ersten Flüssigkeit in der Kammer bereitgestellt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit ein für die erste Flüssigkeit oberflächenspannungsverringerndes Mittel sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit ein Tensid sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Verarbeiten eines Wafers Folgendes aufweisen: das Füllen einer ersten Region 104p einer Kammer und einer zweiten Region 104m einer Kammer über der ersten Region 104p mit Wasser 204, wobei zumindest ein Wafer in der ersten Region 104p der Kammer untergebracht ist; das Einleiten eines Teils einer organischen Flüssigkeit 206 in das Wasser 204 in der zweiten Region 104m der Kammer; das zumindest teilweise Entfernen des Wassers 204 von der ersten Region 104m der Kammer, um ein Wasserniveau von der zweiten Region 104m auf die ersten Region 104p zu senken, um eine durchgängige Oberflächenschicht von der organischen Flüssigkeit 206 auf dem Wasser 204 in der ersten Region 104p der Kammer bereitzustellen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil 206 der organischen Flüssigkeit in das Wasser 204 in dem Rohr (in der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m) eingeleitet werden, sodass die eingeleitete organische Flüssigkeit 206 vom Wasser 204 im Wesentlichen getrennt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Teil der organischen Flüssigkeit 206 ferner in das Wasser 204 in dem Rohr eingeleitet werden, sodass die eingeleitete organische Flüssigkeit 206 die Oberfläche 204s des Wassers 204 im Rohr im Wesentlichen bedeckt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ferner Stickstoff in das Rohr eingeleitet werden, während das Wasser von der Kammer entfernt werden kann, um ein Vakuum in dem Rohr zu vermeiden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Wasser ferner kontinuierlich von der Kammer abgelassen werden, um das Niveau des Wasser im Rohr kontinuierlich (oder teilweise kontinuierlich) abzusenken, und danach das Niveau des Wassers in der Kammer kontinuierlich abzusenken, wobei das Wasser in der Kammer komplett mit einer Oberflächenschicht der organischen Flüssigkeit 206 bedeckt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Wafer in der Kammer bereitgestellt werden, bevor die Kammer und das Rohr mit Wasser gefüllt werden. Um den zumindest einen Wafer zu trocknen, kann ferner das Wasserniveau in der Kammer gesenkt werden, sodass der zumindest eine Wafer freigelegt ist. Aufgrund der Schicht der organischen Flüssigkeit, die das Wasser bedeckt, während der zumindest eine Wafer freigelegt ist, wird der Marangoni-Effekt verwendet, um den zumindest einen Wafer sauber und trocken zu lassen.
  • Im Folgenden sind verschiedene Modifikationen und/oder Konfigurationen der Verarbeitungsvorrichtung 100, 300 und/oder Details in Bezug auf das Verfahren 500 beschrieben, wobei die Merkmale und/oder Funktionalitäten wie zuvor beschrieben analog eingeschlossen werden können. Die Merkmale und/oder Funktionalitäten, die im Folgenden beschrieben werden, können ferner in der Verarbeitungsvorrichtung 100, 300 und/oder dem Verfahren 500 wie zuvor beschrieben aufweisend sein.
  • Die 6A-6G veranschaulichen eine Betriebssequenz der Verarbeitungsvorrichtung 100, z.B. einer Verarbeitungsvorrichtung 100 wie in Bezug auf 1A und 1B und 2A-2E beschrieben.
  • Die in den 6A-6G veranschauliche Verarbeitungsvorrichtung 100 kann eine Kammer 102 aufweisen, um den zumindest einen Träger oder den zumindest einen Wafer unterzubringen. Die Kammer 102 kann eine Öffnung 602i am oberen Ende der Kammer 102 aufweisen, um die Kammer 102 mit einer Einlassstruktur 102m zu verbinden. Die Einlassstruktur 102m kann eine Rohrstruktur aufweisen, die sich von der Öffnung 602i am oberen Ende der Kammer 102 aus erstreckt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 102m ferner eine Vereinigungsregion 104m (innerhalb der Rohre der Rohrstruktur) bereitstellen, wobei die Rohrleitungen (oder Rohre) der Einlassstruktur 102m, die die Vereinigungsregion 104m bereitstellen, einen kleineren Querschnittsdurchmesser als die horizontale Ausdehnung der Kammer 102 aufweisen können, wobei die Verarbeitungsregion bereitgestellt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Rohrleitungen (oder Rohre) der Einlassstruktur 102m, die die Vereinigungsregion 104m bereitstellen, einen Querschnittsdurchmesser aufweisen, der kleiner als 10 cm ist, um einen Teil der organischen Flüssigkeit in das Wasser der Einlassstruktur 102m einzuleiten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verarbeitungsvorrichtung 100 eine Steuerungsanordnung 106 aufweisen, die mit der Kammer gekoppelt ist, wobei 6A zumindest einen Teil der Steuerungsanordnung 106, die mit der Einlassstruktur 102m gekoppelt ist, veranschaulicht. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 die zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b aufweisen, die mit der Einlassstruktur 102m wie bereits beschrieben gekoppelt ist. Die Steuerungsanordnung 106 oder die zweite Strömungssteuerungsstruktur 116b kann zum Beispiel drei Ventile 606a, 606b, 606c oder mehr als drei Ventile aufweisen. Veranschaulichend kann die Steuerungsanordnung 106 eine Mehrkanal-Strömungssteuerungsstruktur 116b aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 102m einen Verteiler 604m aufweisen, der mit der Kammer 102 (über einen oberen Übergang 602t) und der zweiten Strömungssteuerungsstruktur 116b gekoppelt ist. Die Einlassstruktur 102m oder der Verteiler 604m kann mit einem oder mehreren Ventilen gekoppelt sein, zum Beispiel mit drei Ventilen 606a, 606b, 606c.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 106 konfiguriert sein, um Stickstoff in die Einlassstruktur 102m (in den Verteiler 604m) durch das ersten Ventil 606a einzubringen. Außerdem kann die Steuerungsanordnung 106 konfiguriert sein, um die zweite Flüssigkeit (z.B. die organische Flüssigkeit) in die Einlassstruktur 102m (in den Verteiler 604m) durch das zweite Ventil 606b einzubringen. Außerdem kann die zweite Strömungssteuerung 116b konfiguriert sein, um die erste Flüssigkeit (z.B. Wasser) von der Einlassstruktur 102m (von dem Verteiler 604m) durch das dritte Ventil 606c abzulassen. Die Steuerungsanordnung 106 kann eine Steuerung, z.B. einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor, aufweisen, um die Ventile 606a, 606b, 606c zu steuern (z.B. zu öffnen und zu schließen), wobei die Ventile mit den Flüssigkeiten oder dem Gas von entsprechend bereitgestellten Behältern versorgt werden können. Die Steuerungsanordnung 106 kann ferner eine Steuerung zum Steuern eines Pumpensystems aufweisen, das mit der Kammer 102 verbunden ist, um die Kammer 102 mit der ersten Flüssigkeit zu fluten und/oder abzulassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr der Einlassstruktur 102m (oder des Verteilers), das sich von der Kammer, die die Vereinigungsregion 104m bereitstellt, aufwärts erstreckt, vertikal geneigt sein, z.B. mit einem Neigungswinkel im Bereich von etwa 0 ° bis etwa 90 ° oder mit einem Neigungswinkel im Bereich von etwa 0 ° bis etwa 45 ° oder mit einem Neigungswinkel im Bereich von etwa 0 ° bis etwa 30 °, z.B. mit einem Neigungswinkel von etwa 12 °.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 102m der Verarbeitungsvorrichtung 100 einen Ablauf 606d aufweisen, wobei der Ablauf 606d in eine unterschiedliche Richtung als der Verteiler 604m abgezweigt sein kann.
  • 6A zeigt die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem ersten (ohne Beschränkung der Allgemeinheit) Verarbeitungsschritt eines Trocknungsverfahrens oder eines Betriebszyklus, wobei die drei Ventile 606a, 606b, 606c und der Ablauf 606d geschlossen sind und wobei die Einlassstruktur 102m abgelassen wird.
  • Wie in 6B veranschaulicht können die Verfahrenskammer 102 (die Kammer 102), der obere Übergang 602t, der Verteiler 604m und die Abläufe 606c, 606d mit der ersten Flüssigkeit 204 gefüllt werden. Veranschaulichend kann das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 in der Kammer 102 erhöht werden, bis die Einlassstruktur 102m (oder der Verteiler 604m) mit der ersten Flüssigkeit 204 gefüllt ist. In anderen Worten: Die erste Flüssigkeit 204 kann in der Vereinigungsregion 104m, die über der Verarbeitungsregion 104p in der Kammer 102 bereitgestellt ist, bereitgestellt sein.
  • 6C veranschaulicht den Einfluss der zweiten Flüssigkeit 206 auf die erste Flüssigkeit 204, wenn die zweite Flüssigkeit 206 in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) gemäß verschiedenen Ausführungsformen eingebracht wird. Bei diesem Schritt können die Abläufe 606c, 606d geschlossen sein und das zweite Ventil 606b (das Ventil, das die zweite Flüssigkeit 206 einbringen soll) kann offen sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Flüssigkeit 206 dem zweiten Ventil 606b von einem Behälter bereitgestellt werden. Wenn das zweite Ventil 606b geöffnet wird, kann die zweite Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m fließen. Die zweite Flüssigkeit 206 kann unter Druck stehen (z.B. durch eine Pumpe bereitgestellt), sodass die zweite Flüssigkeit 206 in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) fließen kann oder dass die zweite Flüssigkeit 206 vom Behälter in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) gesaugt werden kann, wenn die erste Flüssigkeit 204 aus der Kammer 102 gepumpt wird.
  • Die Einlassstruktur 102m (oder der Verteiler 604m) kann eine Vereinigungsregion 104m mit einer zylindrischen Form bereitstellen, die einen Durchmesser von etwa einem 3/4 Zoll aufweist. Daher kann die Oberfläche der ersten Flüssigkeit 204 sehr klein sein, sodass ein Mischen der beiden Flüssigkeiten 204, 206 in der Vereinigungsregion 104m im Wesentlichen verhindert werden kann.
  • 6D veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei ein Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gebildet wird. Die erste Flüssigkeit 204 kann von der Kammer mit einer ersten Ablassgeschwindigkeit (im Verhältnis zur vertikalen Richtung) abgelassen werden, sodass das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 gesenkt wird (die erste Flüssigkeit 204 kann aus der Kammer 102 gepumpt werden) und die zweite Flüssigkeit 206 nachfließt (die zweite Flüssigkeit 206 kann weiterhin durch das zweite Ventil 606b fließen). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann nach einer ersten Ablasszeit (einer ersten Strömungszeit) das Ablassen gestoppt werden (die Pumpe stoppt), und ein erstes Warten (eine erste Wartezeit) beginnt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während dem Bilden des Teils der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 wie in 6D veranschaulicht die erste Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5,0 cm/min liegen, z.B. bei etwa 3 cm/min. Ferner kann die erste Ablasszeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 10 s liegen, z.B. etwa 1 s oder mehr als etwa 1 s. Ferner kann die erste Wartezeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 60 s liegen, z.B. bei etwa 20 s oder mehr als etwa 20 s, z.B. etwa 28 s.
  • 6E veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei der Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen eingespeist wird. Nach der ersten Wartezeit kann die erste Flüssigkeit 204 ferner mit einer zweiten Ablassgeschwindigkeit (die erste Flüssigkeit 204 kann ferner aus der Kammer 102 gepumpt werden) für eine zweite Ablasszeit (eine zweite Strömungszeit) abgelassen werden, wobei der Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 durch das zweite Ventil 606b (die zweite Flüssigkeit 206 kann weiterhin durch das zweite Ventil 606b fließen) eingespeist werden kann. Die Grenzfläche 204s zwischen der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 kann von dem oberen Übergang 602t (wie in 6D veranschaulicht) in die Kammer 102 oder in die Übergangsregion 104t der Kammer 102 (wie in 6E veranschaulicht)gesenkt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Einspeisens des Teils der zweiten Flüssigkeit 206 die zweite Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5 cm/min, z.B. bei etwa 3 cm/min, liegen. Außerdem kann die zweite Ablasszeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 60 s liegen, z.B. etwa bei 20 s oder mehr als etwa 20 s, z.B. etwa 24 s.
  • 6F veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei eine Oberflächenschicht der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gebildet wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, nachdem ein festgelegtes Volumen der zweiten Flüssigkeit in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) eingeleitet wurde, das zweite Ventil 606b, das die zweite Flüssigkeit 206 einspeist, geschlossen werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Menge (das festgelegte Volumen) der zweiten Flüssigkeit 206 im Bereich von etwa 25 ml bis etwa 1000 ml liegen, z.B. bei etwa 410 ml. Die Menge der zweiten Flüssigkeit 206, die in die Kammer 102 eingebracht werden soll, kann von der horizontalen Ausdehnung 101p und der Dicke der Oberflächenschicht, die durch die zweite Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 bereitgestellt ist, abhängig sein.
  • Wenn das zweite Ventil 606b geschlossen ist, kann das erste Ventil 606a geöffnet werden, um Stickstoff oder ein anderes Gas in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) gemäß verschiedenen Ausführungsformen einzubringen.
  • 6G veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei die Oberflächenschicht der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen vervollständigt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mit dem Einspeisen von Stickstoff und ferner dem Pumpen der ersten Flüssigkeit 204 die Oberfläche 206s der zweiten Flüssigkeit 206 wachsen und die Schicht 206 der zweiten Flüssigkeit 206 kann die gewünschte Dicke erreichen. Die Dicke (zusammen mit der vertikalen Richtung) der Schicht der zweiten Flüssigkeit in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 kann im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 10 mm liegen, z.B. im Bereich von etwa 3 mm bis etwa 9 mm.
  • Nachdem die Schicht 206 der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 ausgebildet ist, kann außerdem der Wafer oder der Träger in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 getrocknet werden, z.B. durch Senken des Niveaus der ersten Flüssigkeit 204 mit einer dritten Ablassgeschwindigkeit für eine dritte Ablasszeit, sodass der Wafer oder der Träger in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 freigelegt werden können. Aufgrund der Schicht der zweiten Flüssigkeit, die über der ersten Flüssigkeit bereitgestellt ist, kann der Marangoni-Effekt verwendet werden, um den Wafer oder den Träger in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 zu trocknen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Trocknens die dritte Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5 cm/min liegen, z.B. bei 3 cm/min. Außerdem kann die dritte Ablasszeit im Bereich von etwa 300 s bis etwa 1200 s liegen, z.B. bei etwa 450 s. Während des Trocknens kann die Grenzfläche 204s zwischen der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 sich vertikal auf den Wafer absenken, und eine zusätzliche Einspeisung von Stickstoff durch das erste Ventil 606a kann einen Druckausgleich bereitstellen.
  • Nach dem Trocknen können gemäß verschiedenen Ausführungsformen alle verbleibenden Flüssigkeiten 204, 206 abgelassen werden (aus der Kammer 102 abgepumpt werden), wobei eine zusätzliche Einspeisung von Stickstoff durch das erste Ventil 606a einen Druckausgleich bereitstellen kann. Außerdem können gemäß verschiedenen Ausführungsformen alle verbleibenden Flüssigkeiten 204, 206 von der Einlassstruktur 302m oder von dem Verteiler 704m nach dem Trocknen abgelassen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können außerdem die Kammer 102 und/oder die Einlassstruktur 102m mit Stickstoff oder einem anderen Gas gereinigt werden, nachdem der Träger getrocknet wurde und alle verbleibenden Flüssigkeiten abgelassen wurden. Aufgrund der Reinigung können kleine Mengen der verbleibenden Flüssigkeiten oder Tropfen verdampft werden, und alle Dämpfe können in eine Abgasanlage gelangen. Daher kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Verarbeitungsvorrichtung 100 eine Abgasanlage zum Reinigen der Kammer 102 und/oder der Einlassstruktur 102m durch das erste Ventil 606a und der Abgasanlage aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reinigung während einer Reinigungsdauer durchgeführt werden, die im Bereich von etwa 10 s bis etwa 500 s liegt. Daher kann eine Stickstoffgasströmung im Bereich von etwa 1 l/min bis etwa 500 l/min bereitgestellt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kammer 102 und/oder die Einlassstruktur 102m nach der Reinigung entlüftet werden. Aufgrund der Entlüftung kann ein Druckausgleich zwischen dem Inneren der Kammer 102 und dem Äußeren der Kammer bereitgestellt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kammer 102 und/oder die Einlassstruktur 102m luftdicht bereitgestellt sein.
  • 6H zeigt eine schematische Rohr- und Ventilanordnung 600 der Verarbeitungsvorrichtung 100, die in Bezug auf 6A-6G gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Wafer 610 in der Verarbeitungsregion 104p der Kammer 102 untergebracht sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 660a (oder die erste Strömungssteuerungsstruktur oder die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung), die mit der Kammer 102 (z.B. mit dem Boden der Kammer 102) gekoppelt ist, einen ersten Einlass 616a aufweisen, um die erste Flüssigkeit 204 in der Kammer 102 bereitzustellen, z.B. um die Kammer 102 mit der ersten Flüssigkeit 204 zu füllen. Der erste Einlass 616a kann durch ein erstes Einlassventil 618v gesteuert werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 660a, die mit der Kammer 102 (z.B. mit dem Boden der Kammer 102) gekoppelt ist, einen ersten Ablauf 616d aufweisen, z.B. um die Flüssigkeiten 204, 206 von der Kammer 102 abzulassen, z.B. um die erste Flüssigkeit von der Kammer 102 abzulassen, um die Grenzfläche 204s zwischen den zwei Flüssigkeiten 204, 206 in der Kammer 102 zu senken. Der erste Ablauf 616d kann durch ein erstes Ablaufventil 618d gesteuert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Ablauf 616d außerdem mit einer Pumpe gekoppelt sein, um Flüssigkeiten aus der Kammer 102 zu pumpen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 660a, die mit der Kammer 102 (z.B. mit dem Boden der Kammer 102) gekoppelt ist, eine Abgasanlage 616e aufweisen, z.B. um die Kammer 102 zu reinigen. Die Abgasanlage 616e kann durch ein Abgasventil 618e und eine Abgaspumpe 620e gesteuert werden. Außerdem können der erste Ablauf 616d und die Abgasanlage 616e über ein zusätzliches Ventil 622 von der Kammer 102 getrennt und mit der Kammer 102 gekoppelt werden. Das zusätzliche Ventil 622 kann zum Beispiel geschlossen sein, während die Kammer 102 mit der ersten Flüssigkeit 204 durch den ersten Einlass 616a gefüllt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 660b (die zweite Strömungssteuerungsstruktur oder die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung), die mit der Kammer 102 (z.B. mit der Öffnung 602i am oberen Ende der Kammer 102) gekoppelt ist, einen Verteiler 604m und drei Ventile 606a, 606b, 606c wie hierin in Bezug auf 6A-6G beschrieben aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Verteiler 604m mit einem Behälter 630 für die zweite Flüssigkeit 206 über ein zweites Einlassventil 606b und mit einem zweiten Ablauf 622d über ein zweites Ablaufventil 606c gekoppelt sein. Der Verteiler 604m kann außerdem mit einer Gasversorgung 624a (mit einer Stickstoffquelle) über ein Gasventil 606a gekoppelt sein. Die Steuerungsanordnung 660b kann außerdem eine direkte Verbindung von der Öffnung 602i der Kammer 102 zum zweiten Ablauf 622d aufweisen, die zum Beispiel durch ein drittes Ablaufventil 622v gesteuert wird.
  • Wie in 6H veranschaulicht kann der Behälter 630 eine Öffnung aufweisen, sodass saubere Luft oder ein anderes Gas in den Behälter 630 gelangen kann, während der Behälter 630 in den Verteiler 604 abgelassen wird. So kann verhindert werden, dass ein Vakuum (ein Druck von weniger als etwa 1 bar) im Behälter 630 erzeugt wird, während die zweite Flüssigkeit 206 von dem Behälter 630 abgelassen wird. Der Behälter 630 kann außerdem einen gesteuerten Gaseinlass aufweisen, sodass die zweite Flüssigkeit 206 von dem Behälter 630 abgelassen wird, z.B. während die zweite Flüssigkeit 206 in den Verteiler 604 eingebracht wird. Veranschaulichend kann im Behälter 630 ein Druckausgleich bereitgestellt werden, z.B. durch Einleiten von sauberer Luft von einem Behälter mit sauberer Luft oder von Stickstoff (z.B. reinem Stickstoff) in den Behälter 630 (der z.B. durch die Verwendung eines Ventils oder nur durch Druckausgleich mit der Umgebung gesteuert wird), um ein Volumen der zweiten Flüssigkeit 206 auszugleichen, das vom Behälter 630 abgelassen wird.
  • Die 7A bis 7G veranschaulichen eine Betriebssequenz der Verarbeitungsvorrichtung 300, z.B. einer Verarbeitungsvorrichtung 300 wie in Bezug auf 3 und 4A-4D beschrieben.
  • Die Verarbeitungsvorrichtung 300, die in den 7A-7G veranschaulicht ist, kann einen Kessel 302 mit einer Verarbeitungsregion 104p aufweisen, um den zumindest einen Träger oder den zumindest einen Wafer unterzubringen. Die obere Seite des Kessels 302 kann offen sein, was es der Einlassstruktur 302m ermöglichen kann, sich in den Kessel 302 zu erstrecken, z.B. sich bis zur oder in die Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 zu erstrecken. Die Einlassstruktur 302m kann eine Rohrstruktur, z.B. ein 3/2-Wegeventil, aufweisen. Außerdem kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Einlassstruktur 102m eine Vereinigungsregion 104m (innerhalb der Rohre der Rohrstruktur oder innerhalb des 3/2-Wegeventils) bereitstellen, wobei die Vereinigungsregion 104m einen kleineren Querschnittsdurchmesser als die horizontale Ausdehnung des Kessels 302 aufweisen kann, der die Verarbeitungsregion bereitstellt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Rohrleitungen (oder Rohre) der Einlassstruktur 302m, die die Vereinigungsregion 104m bereitstellen, einen Querschnittsdurchmesser aufweisen, der kleiner als 10 cm ist, um einen Teil der organischen Flüssigkeit in das Wasser der Einlassstruktur 102m einzuleiten.
  • 7A zeigt die Verarbeitungsvorrichtung 300 bei einem ersten (ohne Beschränkung der Allgemeinheit) Verarbeitungsschritt eines Trocknungsverfahrens oder eines Betriebszyklus, wobei die Einlassstruktur 302m komplett abgelassen wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m der Kammer 302 einen Verteiler 704m, ein Rohr 702 (eine Steigleitung), die sich zum Beispiel vertikal hin zur Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 erstreckt, eine erste Verbindungsrohrleitung 708a, die mit einem Aspirator (einem Flüssigkeitsaspirator oder einer Aspiratorpumpe) verbunden ist, und eine zweite Verbindungsrohrleitung 708b, die mit einem Behälter für die zweite Flüssigkeit verbunden ist, aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m ferner einen Ablauf 708c oder eine Abgasanlage 708c aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Einlassstruktur 302m ferner ein erstes Ventil 706a und ein zweites Ventil 706b aufweisen. In anderen Worten: Die Einlassstruktur 302m kann mit einer Steuerungsanordnung gekoppelt sein, wobei die Steuerungsanordnung das erste Ventil 706a und das zweite Ventil 706b aufweist. Die Steuerungsanordnung kann ferner eine Steuerung zum Steuern der Ventile aufweisen. Die Steuerungsanordnung kann ferner eine Steuerung zum Steuern des Aspirators aufweisen. Veranschaulichend kann der Verteiler 704m mit dem ersten Ventil 706a und dem zweiten Ventil 706b ein 3/2-Wegeventil bereitstellen.
  • Wie in 7B veranschaulicht kann die erste Flüssigkeit 204 (z.B. Wasser) in dem Verteiler 704m bereitgestellt werden, indem der Aspirator betrieben wird, der mit dem Verteiler 704m gekoppelt ist. Dabei ist das erste Ventil 706a offen und das zweite Ventil 706b geschlossen (in einem ersten Schaltzustand des 3/2-Wegeventils), sodass die erste Flüssigkeit innerhalb der Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m bereitgestellt sein kann (oder hineingesaugt werden kann) oder innerhalb des Verteilers 704m bereitgestellt sein kann (oder hineingesaugt werden kann). Außerdem kann die zweite Flüssigkeit 206 (z.B. eine organische Flüssigkeit) durch die zweite Verbindungrohrleitung 708b bereitgestellt sein, wobei die Einleitung der zweiten Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m durch das zweite Ventil 706b gesteuert werden kann.
  • 7C veranschaulicht den Einfluss der zweiten Flüssigkeit 206 auf die erste Flüssigkeit 204, wenn die zweite Flüssigkeit 206 in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) gemäß verschiedenen Ausführungsformen eingebracht wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Ventil 706b geöffnet werden (z.B. kann das 3/2-Wegeventil in einen zweiten Schaltzustand geschaltet werden, wobei das erste Ventil 706a geschlossen und das zweite Ventil 706b geöffnet werden kann), um die zweite Flüssigkeit 206 in die Vereinigungsregion 104m der Einlassstruktur 302m einzuleiten. Da das Volumen der Einlassstruktur 302m oder des Verteilers 704m klein sein kann, können die erste Flüssigkeit 204 und die zweite Flüssigkeit 206 sich im Wesentlichen nicht miteinander vermischen. Veranschaulichend kann ein Teil der zweiten Flüssigkeit 206 in den Verteiler 704m eingeleitet werden.
  • 7D veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei ein Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gebildet wird. Die erste Flüssigkeit 204 kann von der Einlassstruktur 302m (z.B. von dem Rohr 702 und dem Verteiler 704m) mit einer ersten Ablassgeschwindigkeit (im Verhältnis zur vertikalen Richtung) abgelassen werden, sodass das Niveau der ersten Flüssigkeit 204 gesenkt wird und die zweite Flüssigkeit 206 nachfließt (die zweite Flüssigkeit 206 fließt weiterhin durch das zweite Ventil 706b). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Flüssigkeit 204 aufgrund der Schwerkraft hinuntersinken, z.B. durch eine Stickstoff-Druckerzeugung auf dem Behälter der zweiten Flüssigkeit, der mit der zweite Verbindungsrohrleitung 708b gekoppelt ist, gesteuert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann nach einer ersten Ablasszeit (einer ersten Strömungszeit) das Ablassen gestoppt werden (die Stickstoff-Druckerzeugung in dem Behälter der zweiten Flüssigkeit kann gestoppt werden, indem ein Steuerventil geschlossen wird), und ein erstes Warten (mit einer ersten Wartezeit) beginnt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Bildens des Teils der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 wie in 7D veranschaulicht die erste Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5,0 cm/min liegen, z.B. etwa bei 3 cm/min. Ferner kann die erste Ablasszeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 10 s liegen, z.B. etwa bei 1 s oder mehr als etwa 1 s. Ferner kann die erste Wartezeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 60 s liegen.
  • 7E veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei der Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen eingespeist wird. Nach der ersten Wartezeit kann die erste Flüssigkeit 204 ferner mit einer zweiten Ablassgeschwindigkeit (die erste Flüssigkeit 204 kann durch Schwerkraft weiter sinken) für eine zweite Ablasszeit (eine zweite Strömungszeit) abgelassen werden, wobei der Teil der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 durch das zweite Ventil 606b (die zweite Flüssigkeit 206 fließt weiterhin durch das zweite Ventil 606b) eingespeist werden kann. Die Grenzfläche 204s zwischen der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 kann von der Einlassstruktur 302m (wie in 6D veranschaulicht) in den Kessel 302 (wie in 6E veranschaulicht) abgesenkt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Einspeisens des Teils der zweiten Flüssigkeit 206 die zweite Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5 cm/min, z.B. bei etwa 3 cm/min, liegen. Außerdem kann die zweite Ablasszeit im Bereich von etwa 1 s bis etwa 60 s liegen.
  • 7F veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 100 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei eine Oberflächenschicht der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gebildet wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, nachdem ein festgelegtes Volumen der zweiten Flüssigkeit in die Einlassstruktur 102m (oder den Verteiler 604m) eingeleitet wurde, der Behälter mit der zweiten Flüssigkeit geschlossen werden, sodass keine weitere zweite Flüssigkeit für den Verteiler 704m über die zweite Verbindungsrohrleitung 708b bereitgestellt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann Stickstoff an der zweiten Verbindungsrohrleitung 708b bereitgestellt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Menge (das festgelegte Volumen) der zweiten Flüssigkeit 206 im Bereich von etwa 25 ml bis etwa 1000 ml liegen. Die Menge der zweiten Flüssigkeit 206, die in die Kammer 102 eingebracht werden soll, kann von der horizontale Ausdehnung 101p und der Dicke der Oberflächenschicht, die durch die zweite Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 in der Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 bereitgestellt ist, abhängig sein.
  • 7G veranschaulicht die Verarbeitungsvorrichtung 300 bei einem weiteren Verarbeitungsschritt, wobei die Oberflächenschicht der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 gemäß verschiedenen Ausführungsformen vervollständigt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich mit dem weiteren Einspeisen von Stickstoff durch die zweite Verbindungsrohrleitung 708b die zweite Flüssigkeit 206 ausbreiten (oder auslegen) und die Oberfläche 204s der ersten Flüssigkeit 204 im Kessel 302 bedecken.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Dicke (entlang der vertikalen Richtung) der Schicht der zweiten Flüssigkeit 206 (wie zum Beispiel in 7G veranschaulicht) in der Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 10 mm liegen, z.B. im Bereich von etwa 3 mm bis etwa 9 mm.
  • Nachdem die Schicht 206 der zweiten Flüssigkeit 206 über der ersten Flüssigkeit 204 ausgebildet ist, kann außerdem der Wafer oder der Träger in der Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 getrocknet werden, z.B. durch Senken des Niveaus der ersten Flüssigkeit 204 mit einer dritten Ablassgeschwindigkeit für eine dritte Ablauf-Periode, sodass der Wafer oder der Träger in der Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 freigelegt werden. Aufgrund der Schicht der zweiten Flüssigkeit 206, die über der ersten Flüssigkeit 204 (wie zum Beispiel in 7G veranschaulicht) bereitgestellt ist, kann der Marangoni-Effekt verwendet werden, um den Wafer oder den Träger in der Verarbeitungsregion 104p des Kessels 302 zu trocknen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann während des Trocknens die dritte Ablassgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm/min bis etwa 5 cm/min liegen. Außerdem kann die dritte Ablasszeit im Bereich von etwa 300 s bis etwa 1200 s liegen. Während des Trocknens kann die Grenzfläche 204s zwischen der ersten Flüssigkeit 204 und der zweiten Flüssigkeit 206 sich vertikal auf den Wafer absenken, und eine zusätzliche Einspeisung von Stickstoff durch die zweite Verbindungsrohrleitung 708b kann einen Druckausgleich bereitstellen und alle Dämpfe von der Einlassstruktur 302m oder dem Verteiler 704m ausblasen.
  • Ferner können gemäß verschiedenen Ausführungsformen nach dem Trocknen alle verbleibenden Flüssigkeiten 204, 206 abgelassen werden (aus der Kammer 102 abgepumpt werden), wobei eine zusätzliche Einspeisung von Stickstoff durch die zweite Verbindungsrohrleitung 708b einen Druckausgleich bereitstellen kann. Außerdem können gemäß verschiedenen Ausführungsformen alle verbleibenden Flüssigkeiten 204, 206 von der Einlassstruktur 302m oder von dem Verteiler 704m nach dem Trocknen abgelassen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können außerdem der Kessel 302 (die Kammer 302) und/oder die Einlassstruktur 102m (oder der Verteiler 704m) mit Stickstoff oder einem anderen Gas gereinigt werden, nachdem der Träger getrocknet wurde und alle verbleibenden Flüssigkeiten abgelassen wurden. Aufgrund der Reinigung können kleine Mengen der verbleibenden Flüssigkeiten oder Tropfen verdampft werden, und alle Dämpfe können in eine Abgasanlage gelangen. Daher kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Verarbeitungsvorrichtung 300 eine Abgasanlage zum Reinigen des Kessels 302 und/oder der Einlassstruktur 302m aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Reinigung für eine Reinigungsdauer durchgeführt werden, die im Bereich von etwa 10 s bis etwa 500 s liegt. Daher kann eine Stickstoffgasströmung im Bereich von etwa 1 l/min bis etwa 500 l/min bereitgestellt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können der Kessel 302 und/oder die Einlassstruktur 302m nach der Reinigung entlüftet werden. Aufgrund der Entlüftung kann ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Kessels 302 und/oder der Einlassstruktur 302m und dem Äußeren des Kessels 302 und/oder der Einlassstruktur 302m bereitgestellt werden.
  • 7H zeigt eine schematische Rohr- und Ventilanordnung 700 der Verarbeitungsvorrichtung 300, die in Bezug auf 7A-7G gemäß verschiedenen Ausführungsformen beschrieben ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kessel 302, der die Verarbeitungsregion 104p zum Aufnehmen von zumindest einem Wafer 610 bereitstellt, innerhalb einer zusätzlichen Verfahrenskammer 702p angeordnet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 760a (oder die erste Strömungssteuerungsstruktur oder die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung), die mit der Verfahrenskammer 702 (z.B. mit dem Boden der Verfahrenskammer 702) und mit dem Kessel 302 (z.B. mit dem Boden des Kessels 302) gekoppelt ist, einen ersten Ablauf 716d aufweisen, um z.B. die Flüssigkeiten 204, 206 von der Verfahrenskammer 702 und/oder dem Kessel 302 abzulassen, um z.B. die erste Flüssigkeit von dem Kessel 302 abzulassen, um die Grenzfläche zwischen den zwei Flüssigkeiten 204, 206 in dem Kessel 302 zu senken. Der erste Ablauf 716d kann durch ein erstes Ablaufventil 718d gesteuert werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 760a, die mit dem Kessel 302 (z.B. mit dem Boden des Kessels 302) gekoppelt ist, ferner einen ersten Einlass zum Bereitstellen der ersten Flüssigkeit 204 an den Kessel 302 aufweisen, um z.B. den Kessel 302 mit der ersten Flüssigkeit 204 zu füllen (nicht veranschaulicht). Der erste Einlass kann durch ein erstes Einlassventil gesteuert werden. Außerdem kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der erste Ablauf 716d mit einer Pumpe gekoppelt sein, um Flüssigkeiten aus dem Kessel 302 abzupumpen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerungsanordnung 760b (oder die zweite Strömungssteuerungsstruktur oder die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung), die mit der Einlassstruktur 302m oder dem Verteiler 704m gekoppelt ist, eine Abgasanlage 722e aufweisen, die durch ein Abgasventil gesteuert wird. Die Steuerungsanordnung 760b, die mit der Einlassstruktur 302m oder dem Verteiler 704m gekoppelt ist, kann ferner einen Behälter 730 für die zweite Flüssigkeit 206 und einen zweiten Einlass 720a zum Bereitstellen (Füllen) der zweiten Flüssigkeit 206 in den Behälter 730 aufweisen. Außerdem kann die Steuerungsanordnung 760b einen Aspirator 726 aufweisen, der mit der Einlassstruktur 302m oder dem Verteiler 704m gekoppelt ist, wie bereits in Bezug auf 7A-7G beschrieben. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in der Steuerungsanordnung 760b ein Gaseinlass 724 enthalten sein, um Stickstoff in den Behälter 730, in den Aspirator 726 und/oder in die Verarbeitungskammer 702p wie bereits in Bezug auf 7A-7G beschrieben einzuleiten, wobei die Gasströmung durch eine Ventilanordnung 724v gesteuert werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ventilanordnung 724v konfiguriert sein, um den Behälter 730 unter Druck zu setzen, um die Verarbeitungskammer 702p, den Kessel 302 und/oder die Einlassstruktur 302m (oder den Verteiler 704m) zu reinigen oder um einen Druck auszugleichen, während die Flüssigkeiten 204, 206 abgelassen werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Aspirator 726 mit einem zweiten Ablauf 726d gekoppelt sein.

Claims (18)

  1. Verfahren, aufweisend: das Füllen einer Kammer und eines Rohrs, das mit der Kammer gekoppelt ist, mit einer ersten Flüssigkeit, wobei sich das Rohr von der Kammer aufwärts erstreckt; das Einleiten eines Teils einer zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr; das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer, um das Rohr in die Kammer zu entleeren, sodass eine durchgängige Oberflächenschicht von der eingeleiteten zweiten Flüssigkeit auf der ersten Flüssigkeit in der Kammer bereitgestellt wird; und das Bereitstellen von zumindest einem Wafer in der Kammer, bevor die Kammer und das Rohr mit der ersten Flüssigkeit gefüllt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Flüssigkeit konfiguriert ist, um die Oberflächenspannung der ersten Flüssigkeit zu verringern; und wobei optional die erste Flüssigkeit Wasser oder eine wässrige Lösung und die zweite Flüssigkeit eine organische Flüssigkeit aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Flüssigkeit zumindest eine Flüssigkeit aus der folgenden Gruppe an Flüssigkeiten aufweist, wobei die Gruppe aus: Methanol; Ethanol; Propanol; Isopropanol; Butanol; Cyclohexanol besteht.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Teil der zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit in dem Rohr eingeleitet wird, sodass die eingeleitete zweite Flüssigkeit die Oberfläche der ersten Flüssigkeit in dem Rohr im Wesentlichen bedeckt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: das Einleiten von Stickstoff in das Rohr, während die erste Flüssigkeit zumindest teilweise von der Kammer entfernt wird, um ein Vakuum in dem Rohr zu vermeiden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer das kontinuierliche Ablassen der ersten Flüssigkeit aufweist, wodurch das Niveau der ersten Flüssigkeit im Rohr kontinuierlich gesenkt wird und anschließend das Niveau der ersten Flüssigkeit in der Kammer kontinuierlich gesenkt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: wobei das zumindest teilweise Entfernen der ersten Flüssigkeit von der Kammer das Absenken des Niveaus der ersten Flüssigkeit in der Kammer aufweist, um den zumindest einen Wafer freizulegen.
  8. Verarbeitungsvorrichtung (100) zum Verarbeiten von zumindest einem Träger, die Verarbeitungsvorrichtung (100) aufweisend: eine Kammer (102), die konfiguriert ist, um eine Verarbeitungsregion (104p) zum Aufnehmen des zumindest einen Trägers und eine Vereinigungsregion (104m) über der Verarbeitungsregion (104p) bereitzustellen, wobei die Vereinigungsregion (104m) auf eine kleinere horizontale Ausdehnung (101m) als die horizontale Ausdehnung (101p) der Verarbeitungsregion (104p) verjüngt wird; und eine Steuerungsanordnung (106), die mit der Kammer (102) gekoppelt ist, wobei die Steuerungsanordnung (106) konfiguriert ist: um die Verarbeitungsregion (104p) und die Vereinigungsregion (104m) mit einer ersten Flüssigkeit (204) zu füllen, um eine zweite Flüssigkeit (206) in flüssiger Form in die Vereinigungsregion (104m) einzuleiten, und um ein Niveau der ersten Flüssigkeit (204) von der Vereinigungsregion (104m) auf die Verarbeitungsregion (104p) zu senken, um eine durchgängige Oberflächenschicht von der zweiten Flüssigkeit (206), die in die Vereinigungsregion (104m) eingeleitet wurde, auf der ersten Flüssigkeit (204) auszubilden.
  9. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, ferner aufweisend: eine Trägerstruktur (108), um den zumindest einen Träger in der Verarbeitungsregion (104p) der Kammer (102) zu halten.
  10. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der zumindest eine Träger eine Wafer-Charge aufweist.
  11. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Vereinigungsregion (104m) durch eine rohrförmige Struktur bereitgestellt ist, die mit der Kammer (102) gekoppelt ist.
  12. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Steuerungsanordnung (106) eine erste Strömungssteuerungsstruktur (116a) und eine zweite Strömungssteuerungsstruktur (116b) aufweist, wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur (116a) konfiguriert ist, um das Niveau der ersten Flüssigkeit (204) in der Kammer (102) auf die Vereinigungsregion (104m) zu erhöhen, wobei die zweite Strömungssteuerungsstruktur (116b) konfiguriert ist, um einen Teil der zweiten Flüssigkeit (206) direkt in die erste Flüssigkeit (204) in der Vereinigungsregion (104m) einzuleiten; und wobei die erste Strömungssteuerungsstruktur (116a) ferner konfiguriert ist, um die erste Flüssigkeit (204) zumindest teilweise von der Kammer (102) abzulassen, um das Niveau der ersten Flüssigkeit (204) in der Kammer (102) zu senken.
  13. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Steuerungsanordnung (106) ferner konfiguriert ist, um das Niveau der ersten Flüssigkeit (204) in der Verarbeitungsregion (104p) zu senken, um den zumindest einen Träger, der in der Verarbeitungsregion (104p) der Kammer (102) untergebracht ist, freizulegen.
  14. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Steuerungsanordnung (106) ferner eine Gasströmungssteuerungsstruktur aufweist, die konfiguriert ist, um Gas in die Kammer (102) einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit (204) gesenkt wird.
  15. Verarbeitungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die horizontale Ausdehnung (101p) der Verarbeitungsregion (104p) der Kammer (102) gleichförmig zur horizontalen Ausdehnung (101m) der Vereinigungsregion (104m) abnimmt.
  16. Verarbeitungsvorrichtung (300), aufweisend eine Kammer (302), um zumindest einen Träger in einer Verarbeitungsregion (104p) der Kammer (302) unterzubringen; eine sich aufwärts erstreckende Einlassstruktur (302m), die mit der Kammer (302) gekoppelt ist, wobei die Einlassstruktur (302m) eine Vereinigungsregion (104m) bereitstellt, die mit der Verarbeitungsregion (104p) verbunden ist; eine erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung (316a), die zumindest mit der Kammer (302) gekoppelt ist, wobei die Flüssigkeitssteuerungsanordnung konfiguriert ist, um eine erste Flüssigkeit (204) in der Verarbeitungsregion (104p) der Kammer (302) bereitzustellen und ein Niveau der ersten Flüssigkeit (204) in die Einlassstruktur (302m) zu erhöhen; und eine zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung (316b), die mit der Einlassstruktur (302m) gekoppelt ist, wobei die zweite Flüssigkeitssteuerungsanordnung (316b) konfiguriert ist, um eine zweite Flüssigkeit (206) in flüssiger Form in die Vereinigungsregion (104m) einzuleiten; wobei die erste Flüssigkeitssteuerungsanordnung (316a) ferner konfiguriert ist, um die erste Flüssigkeit (204) von der Kammer (302) abzulassen, um eine durchgängige Oberflächenschicht auf der ersten Flüssigkeit (204) von der zweiten Flüssigkeit (206), die in die Vereinigungsregion (104m) eingeleitet wurde, auszubilden und den zumindest einen Träger freizulegen.
  17. Verarbeitungsvorrichtung (300) nach Anspruch 16, wobei eine horizontale Breite der Vereinigungsregion (104m) kleiner als die horizontale Breite der Verarbeitungsregion (104p) ist.
  18. Verarbeitungsvorrichtung (300) nach Anspruch 16 oder 17, ferner aufweisend: eine Gassteuerungsanordnung, die mit der Einlassstruktur (302m) gekoppelt ist, wobei die Gassteuerungsanordnung konfiguriert ist, um Gas in die Einlassstruktur (302m) einzuleiten, während das Niveau der ersten Flüssigkeit (204) gesenkt wird, um eine Menge der ersten Flüssigkeit (204), die von der Kammer (302) abgelassen wurde, auszugleichen.
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