PL208010B1 - Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych i głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych - Google Patents

Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych i głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych

Info

Publication number
PL208010B1
PL208010B1 PL373857A PL37385703A PL208010B1 PL 208010 B1 PL208010 B1 PL 208010B1 PL 373857 A PL373857 A PL 373857A PL 37385703 A PL37385703 A PL 37385703A PL 208010 B1 PL208010 B1 PL 208010B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wafer
proximity head
source
proximity
meniscus
Prior art date
Application number
PL373857A
Other languages
English (en)
Other versions
PL373857A1 (pl
Inventor
Carl Woods
James P. Garcia
Larios John De
Mike Ravkin
Fred C. Redeker
Afshin Nickhou
Original Assignee
Lam Res Corp
Lam Research Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/261,839 external-priority patent/US7234477B2/en
Priority claimed from US10/330,897 external-priority patent/US7240679B2/en
Priority claimed from US10/404,270 external-priority patent/US7069937B2/en
Application filed by Lam Res Corp, Lam Research Corporation filed Critical Lam Res Corp
Publication of PL373857A1 publication Critical patent/PL373857A1/pl
Publication of PL208010B1 publication Critical patent/PL208010B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

Wynalazek odnosi się do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych, a zwłaszcza do urządzeń i technik bardziej wydajnego usuwania cieczy z powierzchni płytek przy jednoczesnym zmniejszaniu zanieczyszczenia i redukcji kosztów czyszczenia płytek.
W procesie produkcji półprzewodnikowych układów scalonych, powszechnie wiadomo, że występuje potrzeba czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych, tam gdzie zastosowano proces produkcyjny pozostawiający niepożądane pozostałości na powierzchni płytek. Przykładem takiego procesu produkcyjnego jest trawienie plazmowe (np. ang. tungsten etch back (WEB)) i polerowanie chemiczno mechaniczne (ang. chemical mechanical polishing - CMP). W procesie CMP, płytka półprzewodnikowa umieszczana jest w uchwycie, który popycha powierzchnię płytki w kierunku taśmy obracającego się przenośnika. Na taśmie przenośnikowej znajduje się zawiesina polerująca składająca się z substancji chemicznych i materiałów ściernych. Niestety proces ten pozostawia nagromadzone cząstki zawiesiny i inne resztki na powierzchni płytki półprzewodnikowej. Pozostawienie na płytce tych niepożądanych materiałów resztkowych i cząstek może między innymi spowodować uszkodzenia takie, jak zadrapania na powierzchni płytki i nieprawidłowe oddziaływania pomiędzy elementami metalizowanymi. W niektórych przypadkach uszkodzenia takie mogą spowodować niesprawność podzespołów na płytce półprzewodnikowej. W celu uniknięcia niepotrzebnych kosztów odrzucanie płytek z niesprawnymi podzespołami, konieczne jest odpowiednie, ale i efektywne czyszczenie p ł ytki pół przewodnikowej po procesach wytwórczych, które pozostawiają niepożądane resztki.
Po oczyszczeniu płytki półprzewodnikowej na mokro, trzeba ją efektywnie osuszyć nie dopuszczając do pozostania na płytce resztek wody lub cieczy czyszczącej. W przypadku dopuszczenia do odparowania cieczy czyszczącej z powierzchni płytki półprzewodnikowej, co zwykle zdarza się przy tworzeniu kropelek, na powierzchni pozostaną resztki lub zanieczyszczania poprzednio rozpuszczone w cieczy czyszczącej (przykładowo w postaci plam). W celu uniknięcia odparowania, ciecz czyszcząca musi zostać usunięta możliwie jak najszybciej bez tworzenia kropelek na powierzchni płytki półprzewodnikowej. Dla spełnienia tego warunku stosowanych jest wiele różnych technik suszenia, jak przykładowo suszenie wirowe, alkoholem izopropylowym (IPA) lub suszenie metodą Marangoni. Wszystkie te techniki suszenia wykorzystują pewną formę przemieszczania powierzchni rozdziału fazy ciekło/gazowej na powierzchni płytki półprzewodnikowej, która w przypadku prawidłowego utrzymania, powoduje wysuszenie powierzchni płytki bez powstawania kropelek. Niestety, w przypadku przerwy w przemieszczaniu powierzchni rozdziału fazy ciekło/gazowej, co zdarza się często w przypadku stosowania wyżej wymienionych sposobów suszenia, tworzą się kropelki i występuje parowanie, w wyniku czego na powierzchni płytki półprzewodnikowej pozostają zanieczyszczenia.
Najbardziej rozpowszechnioną obecnie techniką suszenia jest wirowe płukanie i suszenie (ang. spin rinse drying - SRD). Na rysunku fig. 1 przedstawiono przemieszczanie płynów czyszczących na płytce półprzewodnikowej 10 w czasie procesu suszenia SRD. W procesie tym zwilżona płytka półprzewodnikowa jest obracana z dużą prędkością w kierunku obrotu 14. W procesie SRD, poprzez zastosowanie odśrodkowej siły bezwładności, woda lub ciecz czyszcząca stosowana do czyszczenia płytki półprzewodnikowej jest spychana ze środka płytki na zewnątrz i ostatecznie z powierzchni płytki w sposób pokazany za pomocą strzałek kierunku przemieszczania cieczy 16. W miarę spychania cieczy czyszczącej z płytki półprzewodnikowej, przemieszczająca się powierzchnia rozdziału między fazami ciekłą i gazową 12 tworzy się w środku płytki i przemieszcza się w kierunku zewnętrza płytki (to jest okrąg tworzony przez przemieszczającą się powierzchnię rozdziału fazy ciekło/gazowej 12 staje się coraz większy) w miarę postępu procesu suszenia. W przykładzie z rysunku fig. 1, strefa wewnętrzna okręgu utworzonego przez przemieszczającą się powierzchnię rozdziału pomiędzy fazami ciekłą i gazową 12 nie zawiera cieczy a strefę zewnętrzną tego okręgu tworzy ciecz czyszcząca. Dlatego też, w miarę kontynuowania procesu suszenia, strefa wewnętrzna (strefa sucha) przemieszczającej się powierzchni rozdziału pomiędzy fazami ciekłą i gazową 12 zwiększa się podczas gdy (strefa zwilżona) na zewnątrz powierzchni rozdziału 12 zmniejsza się. Zgodnie z powyższym stwierdzeniem, w przypadku przerwania przemieszczającej się powierzchni rozdziału między fazami ciekłą i gazową 12, na płytce półprzewodnikowej utworzą się kropelki cieczy i czyszczącej i może pojawić się zanieczyszczenie związane z ich parowaniem. W związku z tym konieczne jest ograniczenie tworzenia kropelek i późniejszego ich parowania w celu uniknięcia zanieczyszczenia powierzchni płytki półprzewodnikowej. Znane sposoby suszenia są skuteczne tylko częściowo w przypadku zapobiegania przerywaniu przemieszczającej się powierzchni rozdziału.
PL 208 010 B1
Dodatkowo w procesie SRD występują trudności z suszeniem hydrofobowych powierzchni płytek półprzewodnikowych. Hydrofobowe powierzchnie płytek półprzewodnikowych mogą sprawiać trudności przy suszeniu, ponieważ powierzchnie takie odpychają wodę i wodne roztwory czyszczące. Dlatego też wraz z kontynuacją procesu suszenia i oderwaniem cieczy czyszczącej od powierzchni płytki półprzewodnikowej, pozostała ciecz czyszcząca (jeśli jest na bazie wodnej) zostaje odepchnięta przez powierzchnię płytki. W efekcie wodna ciecz czyszcząca będzie dążyła do zmniejszenia obszaru styku z hydrofobową powierzchnią płytki półprzewodnikowej. Dodatkowo wodny roztwór czyszczący dąży do przywierania sam do siebie w wyniku napięcia powierzchniowego (jest to wynik wiązania wodoru cząsteczkowego). Dlatego też, z uwagi na oddziaływania hydrofobowe i napięcie powierzchniowe, kropelki wodnej cieczy czyszczącej tworzą się w sposób niekontrolowany na hydrofobowej powierzchni płytki półprzewodnikowej. Takie tworzenie się kropelek powoduje omawiane wcześniej szkodliwe parowanie i zanieczyszczenie. Niedoskonałości procesu SRD są szczególnie dobrze widoczne w środku płytki półprzewodnikowej, gdzie działająca na kropelki siła odśrodkowa bezwładności jest najmniejsza. W rezultacie, chociaż proces SRD jest obecnie najpowszechniejszym sposobem suszenia płytek półprzewodnikowych, sposób ten może nastręczać trudności przy zmniejszaniu tworzenia się kropelek cieczy czyszczącej na powierzchni płytki półprzewodnikowej, zwłaszcza w przypadku suszenia płytek o powierzchniach hydrofobowych.
Dlatego też istnieje potrzeba dostarczenia sposobu oraz urządzenia, które umożliwią szybkie i efektywne czyszczenie płytki półprzewodnikowej, a jednocześ nie zmniejszą tworzenie się licznych kropelek wody lub cieczy czyszczącej, które mogą prowadzić do osadzania się na płytce zanieczyszczeń. Tego rodzaju złogi zanieczyszczeń, jakie występują często obecnie, zmniejszają wydajność dopuszczalnych płytek półprzewodnikowych i zwiększają koszt ich produkcji.
W najszerszym rozumieniu wynalazek speł nia te potrzeby dostarczając sposób obróbki pł ytek półprzewodnikowych i głowicę do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych, które umożliwiają szybkie usuwanie cieczy z powierzchni płytek półprzewodnikowych zmniejszając jednocześnie ich zanieczyszczenie. Wynalazek dotyczy także innych postaci, które mogą obejmować na przykład proces, przyrząd, system lub urządzenie. Wiele przykładów realizacji wynalazku opisano poniżej.
Istotą wynalazku jest sposób obróbki płytek półprzewodnikowych, obejmujący dostarczenie pierwszej cieczy do pierwszego obszaru powierzchni płytki, dostarczenie drugiej cieczy do drugiego obszaru powierzchni płytki, który charakteryzuje się tym, że obejmuje ponadto usunięcie pierwszej i drugiej cieczy z powierzchni płytki, następujące w trzecim obszarze płytki, otaczającym pierwszy obszar, przy czym drugi obszar zasadniczo otacza co najmniej część trzeciego obszaru, a dostarczanie i usuwanie cieczy wytwarza kontrolowany menisk.
W korzystnej realizacji sposób ten obejmuje dodatkowo pasmowe przesuwanie kontrolowanego menisku po powierzchni płytki.
Pierwsza ciecz w sposobie według wynalazku jest korzystnie cieczą czyszczącą lub dejonizowaną wodą (DIW), natomiast drugą cieczą jest korzystnie alkohol izopropylowy (IPA) w postaci par, azot, związki organiczne, heksanol, glikol etylenowy lub inne związki rozpuszczalne w wodzie.
Usuwanie pierwszej i drugiej cieczy z powierzchni płytki według przedmiotowego sposobu obejmuje korzystnie doprowadzenie podciśnienia w pobliże powierzchni płytki.
Wytwarzany według w sposobie według wynalazku kontrolowany menisk rozciąga się korzystnie aż do średnicy płytki.
Istotą wynalazku jest ponadto głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych zawierająca pierwszą powierzchnię posiadającą możliwość umieszczenia w pobliżu powierzchni płytki; pierwszy obszar kanałów doprowadzania pierwszej cieczy do powierzchni płytki, znajdujący się w centralnej części głowicy; drugi obszar kanałów, otaczający pierwszy obszar kanałów; trzeci obszar kanałów doprowadzania drugiej cieczy do powierzchni płytki, definiujący częściowe otoczenie pierwszego i drugiego obszaru kanałów; która charakteryzuje się tym, że w drugim obszarze kanałów znajdują wyloty odprowadzania pierwszej i drugiej cieczy, a w pierwszym obszarze kanałów, drugim obszarze kanałów i trzecim obszarze kanałów znajdują się generatory kontrolowanego menisku pomiędzy głowicą a powierzchnią płytki w stanie zbliżenia głowicy do płytki.
Korzystne są przykłady wykonania takiej głowicy, w których w częściowym otoczeniu trzeciego obszaru kanałów znajduje się przerwa.
Korzystne jest zwłaszcza aby taka przerwa w częściowym otoczeniu trzeciego obszaru kanałów była otwarta w kierunku przemieszczania głowicy.
PL 208 010 B1
Wynalazek posiada wiele zalet. Najważniejszą z nich jest fakt, że pozwala on na efektywne suszenie i czyszczenie płytek półprzewodnikowych przy zredukowaniu płynów i zanieczyszczeń pozostających na powierzchni płytki. W konsekwencji, obróbka i produkcja płytek może zostać zwiększona a tym samym moż na osiągnąć wyż szą wydajność procesu ze wzglę du na efektywne suszenie przy niższym poziomie zanieczyszczeń. Wynalazek umożliwia ulepszenie suszenia i czyszczenia poprzez zastosowanie usuwania płynu przez podciśnienie w powiązaniu z dostarczaniem płynu. Ciśnienia wywierane na cieczową warstewkę na powierzchni płytki przez wspomniane wcześniej siły umożliwiają optymalne usuwanie płynu z powierzchni płytki przy znaczącej redukcji pozostających zanieczyszczeń w porównaniu z innymi technikami suszenia i czyszczenia płytek.
Dodatkowo, wynalazek może wykorzystywać stosowanie par alkoholu izopropylowego (IPA) i wody dejonizowanej (DIW) na powierzchni pł ytki razem z wytworzeniem próż ni w pobliż u powierzchni płytki w zasadniczo tym samym czasie. Pozwala to zarówno na generację i inteligentną kontrolę nad meniskiem oraz redukcję wodnego napięcia powierzchniowego wzdłuż granicy wody dejonizowanej i dlatego umożliwia optymalizację usuwania płynów z powierzchni płytki bez pozostawiania zanieczyszczeń. Menisk generowany przez wlot par alkoholu izopropylowego (IPA), DIW oraz wylot płynów może być przesuwany wzdłuż powierzchni płytki w celu czyszczenia i suszenia płytki. Dlatego, wynalazek usuwa płyn z powierzchni płytek z niezwykłą efektywnością ponieważ następuje zasadniczo redukcja tworzenia się zanieczyszczeń, powstających w wyniku nieefektywnego suszenia, takiego jak przykładowo suszenia wirowego.
Co więcej, wynalazek może być także włączony do wielu typów systemów obróbki płytek z narzędziami zintegrowanymi, dzięki którym otrzymuje się systemy posiadające wielorakie możliwości obróbki płytek. Dzięki posiadaniu systemu, który jest w stanie przeprowadzać różne typy obróbki płytek, płytki mogą być obrabiane w bardziej efektywny sposób. Dzięki posiadaniu wielu różnych typów zintegrowanych narzędzi w systemie obróbki płytek, zużywa się mniej czasu na proces transportu płytek, ponieważ moduły/narzędzia są zgrupowane w jednym systemie. Dodatkowo, można zaoszczędzić zajmowaną przestrzeń, ponieważ wymagane jest mniej przestrzeni na ustawienie urządzenia. Dlatego, wynalazek może zostać włączony do każdego odpowiedniego w danym przypadku rodzaju systemu, który czyni proces obróbki płytki bardziej efektywnym i ekonomicznym.
Inne aspekty i zalety wynalazku staną się widoczne na podstawie następującego opisu szczegółowego, wraz z towarzyszącymi mu rysunkami, ilustrującego za pomocą przykładów wykonania zasady wynalazku.
Opis figur rysunku
Wynalazek będzie łatwo zrozumiały na podstawie następującego opisu szczegółowego w połączeniu z rysunkiem, gdzie dla ułatwienia opisu takie same odsyłacze numeryczne wskazują takie same elementy konstrukcyjne, i na którym:
fig. 1 przedstawia przemieszczanie płynów czyszczących na płytce półprzewodnikowej w czasie operacji suszenia SRD;
fig. 2A przedstawia system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 2B przedstawia inny widok systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 2C przedstawia zbliżenie widoku bocznego systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z zamocowaną w nimi płytką zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku; fig. 2D przedstawia inne zbliżenie widoku bocznego systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 3A przedstawia widok z góry ilustrujący system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z podwójnymi głowicami zbliżeniowymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 3B przedstawia widok z boku ilustrujący system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z podwójnymi głowicami zbliżeniowymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 4A przedstawia widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych, który zawiera wiele głowic zbliżeniowych do obróbki szczególnej powierzchni płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
PL 208 010 B1 fig. 4B przedstawia widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych, który zawiera wiele głowic zbliżeniowych do obróbki szczególnej powierzchni płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5A przedstawia widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicą zbliżeniową, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż średnicy płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5B przedstawia widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicami zbliżeniowymi, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż średnicy płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5C przedstawia widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicami zbliżeniowymi, w konfiguracji poziomej, który skonfigurowano do czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5D przedstawia widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicami zbliżeniowymi, w konfiguracji poziomej, który skonfigurowano do czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5E przedstawia widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicami zbliżeniowymi, w konfiguracji pionowej, umożliwiającej czyszczenie i/lub suszenie płytki półprzewodnikowej, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5F przedstawia inny widok z boku system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych, który jest przekręcony o 90 stopni w stosunku do widoku bocznego pokazanego na rysunku fig. 5E zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5G przedstawia widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych z głowicą zbliżeniową, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż promienia płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 5H przedstawia widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych) z głowicami zbliżeniowymi, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż promienia płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6A przedstawia układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6B przedstawia inny układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6C przedstawia kolejny układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6D przedstawia korzystny przykład wykonania procesu suszenia płytki półprzewodnikowej, który może zostać przeprowadzony przez głowicę zbliżeniową zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6E przedstawia inny proces suszenia płytki półprzewodnikowej, w którym zastosowano inny układ wlotu/wylotu źródłowego, który może zastosować w głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 6F przedstawia inny układ wlotu i wylotu źródłowego, gdzie dodatkowy wylot źródłowy został zastosowany do wprowadzenia dodatkowego płynu, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 7A przedstawia głowicę zbliżeniową wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 7B przedstawia widok z góry części głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 7C przedstawia głowicę zbliżeniową z nachylonymi wlotami źródłowymi wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 7D przedstawia głowicę zbliżeniową z nachylonymi wlotami źródłowymi i nachylonymi wylotami źródłowymi wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 8A przedstawia widok z boku głowic zbliżeniowych do stosowania w podwójnym systemie do czyszczenia i suszenia powierzchni płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
PL 208 010 B1 fig. 8B przedstawia głowice zbliżeniowe w podwójnym systemie do czyszczenia i suszenia powierzchni płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 9A przedstawia okno robocze zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 9B przedstawia zasadniczo okrągłe okno robocze zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 9C przedstawia okno robocze zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku; fig. 9D przedstawia okno robocze zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku; fig. 10A przedstawia przykładowe okno robocze z wieloma wlotami źródłowymi jak i z wieloma wylotami źródłowymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku; fig. 10B przedstawia obszary obrabiające głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 11A przedstawia widok z góry głowicy zbliżeniowej o kształcie zasadniczo prostokątnym zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 11B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 11C przedstawia tylną część głowicy zbliżeniowej zgodnie jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 12A przedstawia głowicę zbliżeniową o kształcie częściowo prostokątnym, a częściowo kołowym zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 12B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej o kształcie częściowo prostokątnym, a częściowo koł owym zgodnie z jednym z przykł adów wykonania wynalazku;
fig. 12C przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej o kształcie częściowo prostokątnym, a częściowo koł owym zgodnie z jednym z przykł adów wykonania wynalazku;
fig. 13A przedstawia prostokątną głowicę zbliżeniową zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 13B przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 13C przedstawia głowicę zbliżeniową w widoku z boku zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 14A przedstawia prostokątną głowicę zbliżeniową zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 14B przedstawia widok z tyłu prostokątnej głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 14C przedstawia widok z boku prostokątnej głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 15A przedstawia działającą głowicę zbliżeniową zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 15B przedstawia głowicę zbliżeniową, opisaną na rysunku fig. 15A, z wlotem par alkoholu izopropylowego (IPA) zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 15C przedstawia głowicę zbliżeniową, opisaną na rysunku fig. 15B, przy czym prędkość przepływu par alkoholu izopropylowego (IPA) została zwiększona do 24 ml/min, zgodnie z jednym z przykł adów wykonania wynalazku;
fig. 15D przedstawia głowicę zbliżeniową, przy czym menisk jest utworzony na obracającej się płytce, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 15E przedstawia głowicę zbliżeniową, przy czym menisk jest utworzony na płytce obracającej się z prędkością większą niż na rysunku fig. 15D, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 15F przedstawia głowicę zbliżeniową, przy czym przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) został zwiększony w porównaniu do przepływu z rysunku fig. 15D, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 16A przedstawia widok z góry systemu czyszczącego/suszącego zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 16B przedstawia alternatywny widok systemu czyszczącego/suszącego z zgodnie z jednym z przykł adów wykonania wynalazku;
fig. 17 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych według jednego z przykładów wykonania wynalazku;
PL 208 010 B1 fig. 18 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, posiadający wiele narzędzi obrabiających, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 19 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych bez modułu trawiącego zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 20 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, który zawiera moduł suszący i moduł czyszczący, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 21 przedstawia schemat blokowy systemu obróbki płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22A przedstawia głowice zbliżeniową rozpoczynającą proces obróbki płytki, przy czym płytka jest skanowana pionowo, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22B przedstawia kontynuację procesu obróbki płytki rozpoczętego na rysunku fig. 22A, przy czym głowica zbliżeniowa rozpoczęła skanowanie powierzchni płytki, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22C przedstawia kontynuację procesu obróbki płytki z rysunku fig. 22B zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22D przedstawia kontynuację procesu obróbki płytki z rysunku fig. 22C zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22E przedstawia kontynuację procesu obróbki płytki z rysunku fig. 22D zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22F przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej umieszczonej ponad górną częścią ustawionej pionowo płytki zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 22G przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej podczas obróbki dwóch powierzchni płytki zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 23A przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, przy czym płytka jest utrzymywana nieruchomo zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 23B przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, przy czym przenośnik głowicy zbliżeniowej może być utrzymywany w miejscu lub przesuwany, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 23C przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, przy czym głowica zbliżeniowa rozciąga się w przybliżeniu na promieniu płytki, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 23D przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, przy czym głowica zbliżeniowa porusza się pionowa a płytka obraca się, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 24A przedstawia głowicę zbliżeniową, która może zostać wykorzystana do pionowego skanowania płytki, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 24B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 24C przedstawia izometryczny widok głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku;
fig. 25A przedstawia wielorobocze okno głowicy zbliżeniowej zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku; a fig. 25B przedstawia wielorobocze okno głowicy zbliżeniowej z trzema oknami roboczymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku.
Szczegółowy opis korzystnych przykładów wykonania
Sposoby i urządzenia do czyszczenia i/lub suszenia płytek półprzewodnikowych według wynalazku ujawniono poniżej, przedstawiając liczne charakterystyczne szczegóły dla zapewnienia gruntownego zrozumienia wynalazku. Dla znawców dziedziny oczywistym będzie jednak, że wynalazek może być wykorzystywany bez niektórych lub wszystkich charakterystycznych szczegółów. W wielu przypadkach nie opisano szczegółowo dobrze znanych procesów obróbkowych, aby nie komplikować niepotrzebnie opisu.
Chociaż wynalazek opisano w warunkach kilku korzystnych przykładów wykonania, dla znawców dziedziny zapoznających się z poprzednimi specyfikacjami i rysunkiem będą oczywiste jego różne zmiany, dodatki, kombinacje i ekwiwalenty. Z tego też wynika intencja, aby wynalazek obejmował wszystkie takie zmiany, dodatki, kombinacje i ekwiwalenty, które mieszczą się w zakresie istoty wynalazku.
PL 208 010 B1
Na rysunkach fig. 2A do 2D poniżej przedstawiono przykłady wykonania systemu do obróbki płytek półprzewodnikowych. Należy mieć na uwadze, że system ten jest przykładem i że można zastosować inne odpowiednie typy konfiguracji umożliwiające przemieszczanie głowicy (głowic) zbliżeniowej w bezpośrednie pobliże płytki półprzewodnikowej. W przedstawionych przykładach wykonania, głowica (głowice) zbliżeniowa może przemieszczać się liniowo ze środka części płytki półprzewodnikowej do jej krawędzi. Należy mieć na uwadze, że można zastosować inne przykłady wykonania, gdzie głowica (głowice) zbliżeniowa przemieszcza się w sposób liniowy z jednej krawędzi płytki półprzewodnikowej do drugiej, diametralnie przeciwległej krawędzi lub można zastosować inne nieliniowe sposoby przemieszczenia, jak przykładowo ruch kołowy, spiralny, zygzakowy i temu podobne. Dodatkowo w przykładzie wykonania, płytkę półprzewodnikową można obracać a głowicę zbliżeniową można przemieszczać liniowo tak, aby obróbce zostały poddane wszystkie części płytki. Należy również rozumieć, że można zastosować inne przykłady wykonania, gdzie płytka półprzewodnikowa nie jest obracana, ale głowica zbliżeniowa jest skonfigurowana w sposób umożliwiający obróbkę wszystkich części płytki. Dodatkowo, opisaną tu głowicę zbliżeniową oraz system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych można zastosować do czyszczenia i suszenia podłoży o dowolnym kształcie i rozmiarze, takich jak na przykład płytki półprzewodnikowe 200 mm, płytki półprzewodnikowe 300 mm, płaskie panele i temu podobne. System do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych można zastosować zarówno do czyszczenia, jak i do suszenia płytek w zależności od konfiguracji systemu.
Na rysunku fig. 2A pokazano system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 według jednego przykładu wykonania wynalazku. System 100 obejmuje rolki 102a, 102b, oraz 102c. które mogą przytrzymywać i obracać płytkę półprzewodnikową umożliwiając suszenie powierzchni płytki półprzewodnikowej. System 100 obejmuje również głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b, które, w przykładzie wykonania, podłączone są odpowiednio do ramienia górnego 104a oraz do ramienia dolnego 104b. Ramię górne 104a oraz ramię dolne 104b są częściami zespołu nośnikowego głowicy zbliżeniowej 104, który umożliwia zasadniczo liniowy przesuw głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b wzdłuż promienia płytki półprzewodnikowej.
W jednym z przykładów wykonania, zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104 skonfigurowano w sposób umożliwiający utrzymywanie głowicy zbliżeniowej 106a powyżej płytki półprzewodnikowej oraz głowicy zbliżeniowej 106b poniżej płytki półprzewodnikowej, blisko powierzchni płytki półprzewodnikowej. Można to osiągnąć poprzez przemieszczanie ramienia górnego 104a i dolnego 104b w kierunku pionowym, w taki sposób, że po przemieszczeniu głowic zbliżeniowych w kierunku poziomym na miejsce rozpoczęcia obróbki płytki półprzewodnikowej, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b można przemieścić pionowo na pozycję bezpośrednio przy płytce półprzewodnikowej. Ramię górne 104a i ramię dolne 104b można skonfigurować w odpowiedni sposób tak, aby głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogły być przemieszczane umożliwiając obróbkę płytki półprzewodnikowej zgodnie z przedstawionym opisem. System 100 można oczywiście skonfigurować w odpowiedni sposób pod warunkiem, że głowicę zbliżeniową (głowice zbliżeniowe) można przemieszczać w bezpośredniej bliskości płytki półprzewodnikowej tworząc i sterując meniskiem, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 6D do 8B. Należy również rozumieć, że „bezpośrednia bliskość” to każda odpowiednia odległość od płytki półprzewodnikowej pod warunkiem możliwości utrzymania menisku omówionego dalej w nawiązaniu do rysunku fig. 6D do 8B. W przykładzie wykonania każda z głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b (jak i każda inna opisana tu głowica zbliżeniowa) może być przemieszczana do płytki półprzewodnikowej na odległość od koło 0.1 mm do około 10 mm w celu zapoczątkowania procesów obróbki. W korzystnym przykładzie wykonania każda z głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b (jak i każda inna opisana tu głowica zbliżeniowa) może być przemieszczana do płytki półprzewodnikowej na odległość od około 0.5 mm do około 4.5 mm w celu zapoczątkowania procesów obróbki płytki półprzewodnikowej, a w jeszcze bardziej korzystnym przykładzie wykonania, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b (jak i każda inna opisana tu głowica zbliżeniowa) mogą być przemieszczane do płytki półprzewodnikowej na odległość około 2 mm dla zapoczątkowania procesów obróbki.
Na rysunku fig. 2B pokazano inny widok systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. System 100 posiada tu zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104, który skonfigurowano dla umożliwienia przesuwu głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b ze środka płytki półprzewodnikowej w kierunku jej krawędzi. Oczywistym jest, że zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104 można przesuwać w każdy odpowiedni sposób, który umożliwi przemieszczanie głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b w celu czyszczenia i/lub suszenia
PL 208 010 B1 płytki półprzewodnikowej. W przykładzie wykonania zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104 można wyposażyć w silnik umożliwiający przemieszczanie głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b ze środka płytki półprzewodnikowej do jej krawędzi. Należy rozumieć, że chociaż system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 pokazano z głowicami zbliżeniowymi 106a oraz 106b, to można zastosować dowolną pasującą liczbę głowic zbliżeniowych, jak przykładowo 1, 2, 3, 4, 5, 6, i temu podobne. Głowice zbliżeniowe 106a i/lub 106b systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 mogą mieć również dowolny odpowiedni rozmiar lub kształt jak pokazano na przykładzie głowic zbliżeniowych 106, 106-1, 106-2, 106-3, 106-4, 106-5, 106-6, 106-7, i jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 6 do fig. 15. Opisane różne konfiguracje wytwarzają menisk cieczowy pomiędzy głowicą zbliżeniową i płytką półprzewodnikową. Menisk cieczowy można przesuwać w poprzek płytki półprzewodnikowej w celu czyszczenia i suszenia płytki poprzez nanoszenie cieczy na powierzchnię płytki i usuwanie cieczy z powierzchni płytki. Dlatego głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą mieć liczne typy przedstawionych tu konfiguracji lub innych konfiguracji, które umożliwiają opisaną tu obróbkę. System 100 może oczywiście czyścić i suszyć jedną powierzchnię płytki półprzewodnikowej lub zarówno górną, jak i dolną powierzchnię płytki.
Dodatkowo, oprócz czyszczenia lub suszenia górnej i dolnej powierzchni płytki półprzewodnikowej system 100 można, jeśli zachodzi taka potrzeba, skonfigurować również do czyszczenia jednej strony płytki i suszenia drugiej strony płytki poprzez nakładanie i usuwanie różnych typów cieczy. Systemu 100 można oczywiście użyć do nakładania różnych substancji chemicznych odpowiednio poprzez górną i dolną głowicę zbliżeniową 106a oraz 106b w zależności od wymaganej obróbki. Głowice zbliżeniowe można skonfigurować do czyszczenia i suszenia ukośnej krawędzi płytki półprzewodnikowej w uzupełnieniu do czyszczenia i/lub suszenia górnej i/lub dolnej powierzchni płytki. Można to osiągnąć poprzez przemieszczanie menisku od krawędzi płytki półprzewodnikowej, co oczyszcza krawędź ukośną. Należy również rozumieć, że głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą być tego samego lub różnego typu.
Na rysunku fig. 2C przedstawiono zbliżenie widoku bocznego systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z zamocowaną w nim płytką 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Płytka półprzewodnikowa 108 może być utrzymywana i obracana za pomocą rolek 102a, 102b, oraz 102c w dowolnym kierunku pod warunkiem, że kierunek ten umożliwia pozostawanie wymaganej głowicy zbliżeniowej w bezpośredniej bliskości części płytki półprzewodnikowej 108, która ma być czyszczona lub suszona. W przykładzie wykonania rolką 102b można obracać używając trzpienia obrotowego 111 a rolkę 102c można podtrzymywać i obracać za pomocą ramienia rolki 109. Również rolką 102a można obracać za pomocą jej własnego trzpienia obrotowego (jak pokazano na rysunku fig. 3B). W przykładzie wykonania rolki 102a, 102b, oraz 102c można obracać w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara w celu obracania płytki półprzewodnikowej 108 w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Należy rozumieć, że rolki można obracać zarówno w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara jak i przeciwnym do ruchu wskazówek zegara w zależności od wymaganego kierunku obrotu płytki półprzewodnikowej. W przykładzie wykonania, obrót przekazywany płytce półprzewodnikowej 108 przez rolki 102a, 102b, oraz 102c służy do przemieszczania obszaru płytki, który jeszcze nie został obrobiony, w bezpośrednie pobliże głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b. Jednakże sam obrót nie powoduje suszenia płytki półprzewodnikowej ani przemieszczania cieczy na powierzchni płytki w kierunku jej krawędzi. Dlatego w przykładowym procesie suszenia strefy zwilżone wodą są kierowane do głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b poprzez ruch liniowy głowic 106a oraz 106b i ruch obrotowy płytki półprzewodnikowej 108. Sam proces czyszczenia lub suszenia przeprowadzany jest przez co najmniej jedną z głowic zbliżeniowych. W rezultacie, w przykładzie wykonania, strefa osuszona płytki półprzewodnikowej 108 rozszerza się ze strefy środkowej do strefy brzegowej płytki 108 spiralnie wraz z postępem procesu suszenia. Poprzez zmianę konfiguracji systemu 100 oraz kierunku ruchu głowicy zbliżeniowej 106a i/lub głowicy zbliżeniowej 106b można spowodować zmianę przesuwu suszącego w celu dopasowania go do prawie każdego odpowiedniego typu ścieżki osuszania.
Należy rozumieć, że głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b można skonfigurować w sposób zapewniający co najmniej jeden wlot z pierwszego źródła do wprowadzania wody dejonizowanej (ang. deionized water - DIW), zwany również wlotem DIW, co najmniej jeden wlot z drugiego źródła do wprowadzania alkoholu izopropylowego (IPA) w postaci pary (zwany również wlotem IPA), i co najmniej jeden wylot źródłowy do usuwania cieczy ze strefy pomiędzy płytką półprzewodnikową i daną głowicą zbliżeniową za pomocą podciśnienia (zwany również wylotem podciśnieniowym). Zastosowane
PL 208 010 B1 podciśnienie można korzystnie osiągnąć za pomocą ssania. Dodatkowo można wprowadzić inne typy roztworów do wlotu z pierwszego źródła i wlotu z drugiego źródła takie, jak przykładowo, roztwory czyszczące, amoniak, HF i temu podobne. Oczywistym jest, że choć w niektórych przykładowych wykonaniach zastosowano pary alkoholu izopropylowego, można tu zastosować dowolny inny typ par takich, jak przykładowo pary azotu, dowolne nadające się pary alkoholu, związki organiczne i temu podobne, które mieszają się z wodą.
W przykładzie wykonania, co najmniej jeden wlot par IPA przylega do co najmniej jednego wylotu podciśnieniowego, który z kolei przylega do co najmniej jednego wlotu DIW w celu utworzenia układu IPA-podciśnienie-DIW. Można tu oczywiście zastosować inne typy układów takich, jak IPA-DIW-podciśnienie, DlW-podciśnienie-IPA, podciśnienie-IPA-DIW i temu podobne w zależności od wymaganej obróbki płytki półprzewodnikowej oraz typu mechanizmu czyszczenia i suszenia płytki, który ma zostać udoskonalony. W korzystnym przykładzie wykonania układ IPA-podciśnienie-DIW można zastosować do inteligentnego i wydajnego generowania, regulowania i przemieszczania menisku znajdującego się pomiędzy głowicą zbliżeniową i płytką półprzewodnikową dla czyszczenia i suszenia płytek. Wloty DIW, wloty par IPA oraz wyloty podciśnieniowe można ustawić w dowolny sposób jeśli zachowany jest powyższy układ. Przykładowo, w uzupełnieniu wlotu par IPA, wylotu podciśnieniowego oraz wlotu DIW, w dodatkowym przykładzie wykonania, może występować uzupełniający zestaw wylotów par IPA, wlotów DIW i/lub wylotów podciśnienia w zależności od wymaganej konfiguracji głowicy zbliżeniowej. Z tego względu, w innym przykładzie wykonania można użyć układu IPA-podciśnienie-DIW-DIW-podciśnienie-IPA lub innych przykładowych wykonaniach z układami wlotu źródłowego IPA, wylotu źródłowego podciśnienia oraz wlotu źródłowego DIW, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 7 do fig. 15 z korzystnym przykładem wykonania opisanym w nawiązaniu do rysunku fig. 6D.
Na rysunku fig. 2D pokazano inne zbliżenie widoku bocznego systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 zgodnie z j ednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b usytuowano w bezpośrednim pobliżu powierzchni górnej 108a i powierzchni dolnej 108b płytki półprzewodnikowej 108 odpowiednio poprzez zastosowanie zespołu nośnikowego głowicy zbliżeniowej 104. Bezpośrednio po umieszczeniu w tej pozycji, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą korzystać z wlotów źródłowych par alkoholu izopropylowego (IPA) oraz DIW, jak również wylotu źródłowego (wylotów źródłowych) podciśnienia w celu generowania menisków do obróbki płytki półprzewodnikowej stykających się z płytką 108 i umożliwiających usuwanie cieczy z górnej powierzchni 108a oraz dolnej powierzchni 108b. Menisk obrabiający płytkę półprzewodnikową można generować, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 6 do fig. 9B, gdzie pary alkoholu izopropylowego (IPA) oraz dejonizowaną woda (DIW) nanoszone są w strefie pomiędzy płytką półprzewodnikową 108 i głowicami zbliżeniowymi 106a oraz 106b. Zasadniczo w tym samym czasie, w którym nakładane są alkohol izopropylowy i woda dejonizowaną, można doprowadzić podciśnienie w bezpośrednie pobliże powierzchni płytki półprzewodnikowej w celu usunięcia par alkoholu izopropylowego, wody dejonizowanej i cieczy, które mogą znajdować się na powierzchni płytki. Oczywistym jest, że chociaż w niektórych przykładach wykonania zastosowano alkohol izopropylowy, można zastosować dowolny inny typ par takich, jak przykładowo azot, dowolne nadające się pary alkoholu, związki organiczne, heksanol, etyl, glikol i temu podobne, które mieszają się z wodą. Część wody dejonizowanej (DIW) znajdująca się w strefie pomiędzy głowicą zbliżeniową i płytką półprzewodnikową stanowi menisk. Oczywistym jest, że użyte tu pojęcie „wylot” odnosi się do usuwania cieczy ze strefy pomiędzy płytką półprzewodnikową 108 i daną głowicą zbliżeniową, a pojęcie „wlot” odnosić się do wprowadzania cieczy do strefy pomiędzy płytką półprzewodnikową 108 i daną głowicą zbliżeniową.
W innym przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą być przesuwane w taki sposób, aby wszystkie części płytki półprzewodnikowej 108 były czyszczone, suszone lub czyszczone i suszone bez obracania płytki 108. W takim przykładzie wykonania zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104 można skonfigurować w sposób umożliwiający przemieszczanie zarówno jednej jak i obu głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b w bezpośrednie pobliże odpowiedniej strefy płytki półprzewodnikowej 108. W przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe można skonfigurować w sposób umożliwiający spiralne przemieszczanie od środka do krawędzi płytki półprzewodnikowej 108 lub w kierunku przeciwnym. W innym przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 104a oraz 104b można skonfigurować do przesuwu liniowego do przodu i do tyłu w poprzek płytki półprzewodnikowej 108, tak aby wszystkie strefy powierzchni płytki 108a i/lub 108b mogły zostać obrobione.
PL 208 010 B1
W jeszcze innym przykładzie wykonania moż na zastosować konfigurację omawianą w nawiązaniu do rysunku fig. 5C-5F. W rezultacie, można stosować niezliczone, różne konfiguracje systemu 100 żeby uzyskać optymalizację procesu obróbki płytki półprzewodnikowej.
Na rysunku fig. 3A pokazano widok z góry ilustrujący system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z podwójnymi głowicami zbliżeniowymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Zgodnie z powyższym opisem, w nawiązaniu do rysunku fig 2A-2D, ramię górne 104a można skonfigurować do przemieszczania i podtrzymywania głowicy zbliżeniowej 106a na pozycję w bezpośredniej bliskości nad płytką półprzewodnikową 108. Ramię górne 104a można również skonfigurować do przemieszczania głowicy zbliżeniowej 106a ze środkowej strefy płytki półprzewodnikowej 108 w kierunku krawędzi płytki 108 w sposób liniowy 113. W rezultacie, w przykładzie wykonania, gdy płytka półprzewodnikowa 108 przemieszcza się obrotowo 112, głowica zbliżeniowa 106a może usuwać warstwę cieczy z powierzchni górnej 108a płytki 108 przy zastosowaniu procesu opisanego w szczegółach w nawiązaniu do rysunku fig. 6 do fig. 8. Z tego względu głowica zbliżeniowa 106a może suszyć płytkę półprzewodnikową 108 poruszając się zasadniczo po torze spiralnym w stosunku do płytki 108. W i nnym przykładzie wykonania przedstawionym w nawiązaniu do rysunku fig. 3B może występować druga głowica zbliżeniowa zlokalizowana poniżej płytki półprzewodnikowej 108 do usuwania warstwy cieczy z powierzchni dolnej 108b płytki 108.
Na rysunku fig. 3B pokazano widok z boku ilustrujący system do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z podwójnymi głowicami zbliżeniowymi zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania system 100 zawiera głowicę zbliżeniową 106a mogącą obrabiać powierzchnię górną płytki 108 oraz głowicę zbliżeniową 106b mogą obrabiać powierzchnię dolną płytki 108. W przykładzie wykonania trzpienie obrotowe 111a oraz 111b wraz z ramieniem rolka 109 mogą obracać odpowiednio rolki 102a, 102b, oraz 102c. Obrót rolek 102a, 102b oraz 102c może powodować obrót płytki półprzewodnikowej 108, dzięki czemu wszystkie powierzchnie płytki 108 mogą pojawić się w pobliżu głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b do suszenia i/lub czyszczenia. W przykładzie wykonania, podczas obrotu płytki półprzewodnikowej 108, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b są dosuwane w bezpośrednie pobliże powierzchni 108a oraz 108b płytki odpowiednio przez ramiona 104a oraz 104b. Bezpośrednio po dosunięciu głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b w bezpośrednie pobliże płytki półprzewodnikowej 108 może zostać rozpoczęte czyszczenie i suszenie płytki. W czasie tego procesu każda z głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b może usuwać ciecze z płytki półprzewodnikowej 108 poprzez nakładanie alkoholu izopropylowego (IPA), dejonizowanej wody i stosowanie podciśnienia na powierzchni górnej i dolnej płytki 108, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 6.
W przykładzie wykonania, poprzez użycie głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b, system 100 może osuszyć płytkę półprzewodnikową 200 mm w czasie krótszym niż 3 minuty. Należy rozumieć, że czas suszenia lub czyszczenia może zostać zmniejszony poprzez zwiększenie prędkości z jaką głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b przesuwają się ze środka płytki półprzewodnikowej 108 do jej krawędzi. W innym przykładzie wykonania głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b można użyć przy większej prędkości obrotowej płytki półprzewodnikowej w celu osuszenia płytki 108 w krótszym czasie. W jeszcze innym przykładzie wykonania, obrót płytki półprzewodnikowej 108 oraz przesuw głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b może być regulowany łącznie w celu uzyskania optymalnej prędkości czyszczenia/suszenia. W przykładzie wykonania, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą przesuwać się liniowo ze środkowej strefy płytki półprzewodnikowej 108 do jej krawędzi z prędkością pomiędzy około 5 mm na minutę do około 500 mm na minutę.
Na rysunku fig. 4A pokazano widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100', który zawiera wiele głowic zbliżeniowych do obróbki szczególnej powierzchni płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania system 100' zawiera ramię górne 104a-1 oraz ramię górne 104a-2. Jak pokazano na rysunku fig. 4B system 100' może również zawierać ramię dolne 104b-1 oraz ramię dolne 104b-2 połączone odpowiednio z głowicami zbliżeniowymi 106b-1 oraz 106b-2. W systemie 100' głowice zbliżeniowe 106a-1 oraz 106a-2 (jak również 106b-1 oraz 106b-2. jeśli wykonywana jest obróbka powierzchni dolnej i górnej) działają w połączeniu, mając dwie głowice zbliżeniowe obrabiające specjalne powierzchnie płytki półprzewodnikowej 108, dzięki czemu czas suszenia lub czyszczenia może zostać skrócony w przybliżeniu do połowy. Z tego względu w trakcie działania, gdy płytka półprzewodnikowa 108 obraca się, głowice zbliżeniowe 106a-1, 106a-2, 106b-1, oraz 106b-2 rozpoczynają obróbkę płytki 108 w pobliżu jej środka i przesuwają się na zewnątrz w kierunku jej krawędzi w sposób liniowy.
PL 208 010 B1
W ten sposób, na skutek ruchu obrotowego 112 płytki półprzewodnikowej 108 wszystkie strefy tej płytki 108 zostają doprowadzone w pobliże głowic zbliżeniowych tak, aby mogły zostać obrobione. Dlatego też wraz z liniowym przesuwem głowic zbliżeniowych 106a-1, 106a-2, 106b-1 oraz 106b-2 i ruchem obrotowym płytki półprzewodnikowej 108, suszony obszar płytki przemieszcza się spiralnie ze środka płytki 108 do jej krawędzi.
W innym przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 106a-1 oraz 106b-1 mogą rozpoczynać obróbkę płytki półprzewodnikowej 108 i po przesunięciu ze strefy środkowej płytki na zewnątrz, głowice zbliżeniowe 106a-2 oraz 106b-2 mogą przesunąć się do strefy środkowej płytki 108 w celu powiększenia oddziaływania procesów obróbki płytki. Dlatego też, czas obróbki płytki półprzewodnikowej można znacznie skrócić używając wielu głowic zbliżeniowych do obróbki poszczególnych powierzchni płytki.
Na rysunku fig. 4B pokazano widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100', który zawiera wiele głowic zbliżeniowych do obróbki poszczególnych powierzchni płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania system 100' zawiera zarówno głowice zbliżeniowe 106a-1 oraz 106a-2, które mogą obrabiać powierzchnię górną 108a płytki półprzewodnikowej 108, jak również głowice zbliżeniowe 106b-1 i 106b-2 mogące obrabiać dolną powierzchnię 108b płytki 108. Podobnie jak w systemie 100, trzpienie obrotowe 111a oraz 111b wraz z ramieniem rolka 109 mogą obracać odpowiednio rolki 102a, 102b, oraz 102c. Obrót rolek 102a, 102b, oraz 102c może powodować obrót płytki półprzewodnikowej 108, dzięki czemu wszystkie powierzchnie płytki 108 mogą zostać przemieszczone w bezpośrednie pobliże głowic zbliżeniowych 106a-1, 106a-2, 106b-1 oraz 106b-2 do przeprowadzenia procesów obróbki płytki.
W czasie tego procesu każda z głowic zbliżeniowych 106a-1, 106a-2, 106b-1 oraz 106b-2 może usuwać ciecze z płytki półprzewodnikowej 108 poprzez nakładanie alkoholu izopropylowego (IPA), dejonizowanej wody i stosowanie podciśnienia na powierzchni górnej i dolnej płytki 108, jak pokazano przykładowo na rysunku fig. 6 do fig. 8. Przez posiadanie dwóch głowic zbliżeniowych przypadających na jedną stronę płytki półprzewodnikowej procesy obróbki płytki (to jest czyszczenie i/lub suszenie) może być dokonane w znacznie krótszym czasie. Korzystne jest, że podobnie jak w przypadku systemu do obróbki płytek półprzewodnikowych opisanego w nawiązaniu do rysunku fig. 3A oraz fig. 3B, prędkość obrotu płytki może być zmieniania na inną odpowiednią prędkość pod warunkiem, że konfiguracja ta umożliwia prawidłową obróbkę płytki. W przykładzie wykonania, czas obróbki płytki półprzewodnikowa można zmniejszać wykorzystując połowę obrotu płytki 108 do suszenia całej płytki. W takim przykładzie wykonania prędkość obróbki płytki półprzewodnikowej może wynosić około połowę prędkości obróbki, gdy używana jest tylko jedna głowica zbliżeniowa na stronę płytki.
Na rysunku fig. 5A pokazano widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z głowicą zbliżeniową 106a-3. w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż średnicy płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-3 podtrzymywana jest przez ramię górne 104a-3, które rozciąga się wzdłuż średnicy płytki półprzewodnikowej 108. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-3 może przemieszczać się na pozycję czyszczenia/suszenia poprzez pionowy przesuw ramienia górnego 104a-3 w taki sposób, że głowica zbliżeniowa 106a-3 może znajdować się na pozycji w bezpośrednim pobliżu płytki półprzewodnikowej 108. Bezpośrednio po tym, jak głowica zbliżeniowa 106a-3 znajdzie się w bezpośrednim pobliżu płytki półprzewodnikowej 108 może zostać przeprowadzony proces obróbki górnej powierzchni płytki 108.
Na rysunku fig. 5B pokazano widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z głowicami zbliżeniowymi 106a-3 oraz 106b-3. w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż średnicy płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania zarówno głowica zbliżeniowa 106a-3. jak i głowica zbliżeniowa 106b-3 są wydłużone dla umożliwienia objęcia średnicy płytki półprzewodnikowej 108. W przykładzie wykonania, podczas obrotu płytki półprzewodnikowej 108, głowice zbliżeniowe 106a-3 oraz 106b-3 są dosuwane w bezpośrednie pobliże powierzchni 108a oraz 108b płytki odpowiednio przez ramię górne 104a-3 i ramię dolne 104b-3. Ponieważ głowice zbliżeniowe 106a-3 oraz 106b-3 rozciągają się w poprzek płytki półprzewodnikowej 108 tylko połowa pełnego obrotu może być wymagana do oczyszczenia/osuszenia płytki 108.
Na rysunku fig. 5C pokazano widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z głowicami zbliżeniowymi 106a-3 oraz 106b-3, w konfiguracji poziomej, który
PL 208 010 B1 skonfigurowano do czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej 108, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania płytka półprzewodnikowa 108 może być podtrzymywana nieruchomo za pomocą odpowiedniego typu urządzenia podtrzymującego płytkę, jak przykładowo zacisk krawędziowy, palce z nasadkami krawędziowymi i temu podobne. Zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104' skonfigurowano jako przesuwny z jednej krawędzi płytki półprzewodnikowej 108 wzdłuż średnicy płytki 108 do krawędzi po drugiej stronie płytki 108, przechodząc tym samym poprzez całą średnicę płytki. W ten sposób głowica zbliżeniowa 106a-3 i/lub głowica zbliżeniowa 106b-3 (jak pokazano niżej w nawiązaniu do rysunku fig. 5D) mogą przesuwać się w poprzek płytki podążając po torze wzdłuż średnicy płytki 108 od jednej krawędzi do krawędzi leżącej po przeciwnej stronie. Korzystne jest, że głowice zbliżeniowe 106a-3 i/lub 106b-3 mogą przesuwać się w dowolny sposób umożliwiający przesuwanie z jednej krawędzi płytki półprzewodnikowej 108 do krawędzi przeciwległej wzdłuż średnicy. W przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-3 i/lub głowica zbliżeniowa 106b-3 mogą przesuwać się w kierunkach 121 (przykładowo, z góry na dół lub z dołu do góry na rysunku fig. 5C). Dlatego też głowica zbliżeniowa 108 może pozostawać nieruchoma bez żadnego obrotu lub przesuwu, a głowice zbliżeniowe 106a-3 i/lub 106b-3 mogą przemieszczać się w bezpośrednie pobliże płytki i w jednym przejściu nad płytka 108 czyścić/suszyć górną i/lub dolną powierzchnię płytki 108.
Na rysunku fig. 5D pokazano widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z głowicami zbliżeniowymi 106a-3 oraz 106b-3, w konfiguracji poziomej, który skonfigurowano do czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej 108, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-3 wraz z płytką półprzewodnikową 108 znajdują się w pozycji poziomej. Poprzez użycie głowic zbliżeniowych 106a-3 oraz 106b-3, które rozciągają się przynajmniej do średnicy płytki półprzewodnikowej 108, płytka 108 może być czyszczona i/lub suszona w jednym przejściu głowic zbliżeniowych 106a-3 oraz 106b-3 w kierunku 121, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 5C.
Na rysunku fig. 5E pokazano widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100 z głowicami zbliżeniowymi 106a-3 oraz 106b-3, w konfiguracji pionowej umożliwiającej czyszczenie i/lub suszenie płytki półprzewodnikowej 108, która jest nieruchoma zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 106a-3 oraz 106b-3 znajdują się w konfiguracji pionowej, a głowice zbliżeniowe 106a-3 oraz 106b-3 skonfigurowano do przesuwu z lewej do prawej i z prawej do lewej, poczynając od pierwszej krawędzi płytki 108 do drugiej krawędzi płytki 108. która znajduje się diametralnie po przeciwnej stronie w stosunku do pierwszej krawędzi. Dlatego też, w takim przykładzie wykonania, zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104' może przemieszczać głowice zbliżeniowe 104a-3 oraz 104b-3 w bezpośrednim pobliżu płytki półprzewodnikowej 108 umożliwiając również przesuw głowic zbliżeniowych 104a-3 oraz 104b-3 w poprzek płytki z jednej krawędzi do drugiej krawędzi w taki sposób, że płytka 108 może być zostać obrobiona w jednym przejściu, skracając tym samym czas czyszczenia i/lub suszenia płytki 108.
Na rysunku fig. 5F pokazano inny widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100, który jest przekręcony o 90 stopni w stosunku do widoku bocznego pokazanego na rysunku fig. 5E zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Korzystne jest to, że zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104' może być ustawiony w dowolny sposób przykładowo, mający zespół nośnikowy głowicy zbliżeniowej 104' przekręcony o 180 stopni w porównaniu do ustawienia pokazanego na rysunku fig. 5F.
Na rysunku fig. 5G pokazano widok z góry systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100-5 z głowicą zbliżeniową 106a-4, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż promienia płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-4 rozciąga się na długości mniejszej niż promień obrabianego podłoża. W innym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-4 może rozciągać się na długości promienia obrabianego podłoża. W korzystnym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-4 rozciąga się na długości większej niż promień płytki półprzewodnikowej 108 w taki sposób, że głowica zbliżeniowa może obrabiać zarówno punkt środkowy płytki 108, jak również krawędź płytki 108, czyli głowica zbliżeniowa 106a-4 może pokrywać i obrabiać punkt środkowy i krawędź płytki. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-4 może przemieszczać się na pozycję czyszczenia/suszenia poprzez pionowy przesuw ramienia górnego 104a-4 w taki sposób, że głowica zbliżeniowa 106a-4 może znajdować się na pozycji w bezpośrednim pobliżu płytki półprzewodnikowej 108.
PL 208 010 B1
Bezpośrednio po tym, jak głowica zbliżeniowa 106a-4 znajdzie się w bezpośrednim pobliżu płytki półprzewodnikowej 108 może zostać przeprowadzony proces obróbkowy górnej powierzchni płytki 108. Ponieważ w przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a-4 rozciąga się na długości większej niż promień płytki, płytka może być czyszczona i/lub suszona w trakcie jednego obrotu.
Na rysunku fig. 5H pokazano widok z boku systemu do czyszczenia i suszenia płytek półprzewodnikowych 100-5 z głowicami zbliżeniowymi 106a-4 oraz 106b-4, w konfiguracji poziomej, która rozciąga się wzdłuż promienia płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania zarówno głowica zbliżeniowa 106a-4, jak i głowica zbliżeniowa 106b-4 są wydłużone poza długość promienia płytki półprzewodnikowej 108. Jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 5G, w zależności od wymaganego przykładu wykonania, głowica zbliżeniowa 106a-4 może mieć długość mniejszą niż promień, równą długości promienia lub większą niż promień płytki 108. W przykładzie wykonania, podczas obrotu płytki półprzewodnikowej 108, głowice zbliżeniowe 106a-4 oraz 106b-4 są dosuwane w bezpośrednie pobliże powierzchni 108a oraz 108b płytki odpowiednio przez ramię górne 104a-4 i ramię dolne 104b-4. Ponieważ w przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 106a-4 oraz 106b-4 rozciągają się na długości większej niż promień płytki półprzewodnikowej 108, tylko jeden pełny obrót może być wymagany do oczyszczenia/osuszenia płytki 108.
Na rysunku fig. 6A pokazano układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej 117, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie wykonania, układ 117 jest częścią głowicy zbliżeniowej 106, gdzie inne wloty źródłowe 302 oraz 306 w uzupełnieniu innych wylotów źródłowych 304 mogą być użyte w uzupełnieniu pokazanego układu 117. Układ 117 może zawierać wlot źródłowy 306 na krawędzi czołowej 109 wraz z wylotem źródłowym 304 pomiędzy wlotem źródłowym 306 i wylotem źródłowym 302.
Na rysunku fig. 6B pokazano inny układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej 119, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z j ednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie wykonania układ 119 jest częścią głowicy zbliżeniowej 106, gdzie inne wloty źródłowe 302 oraz 306 w uzupełnieniu innych wylotów źródłowych 304 mogą być użyte w uzupełnieniu pokazanego układu 119. Układ 119 może zawierać wylot źródłowy 304 na krawędzi czołowej 109 wraz z wlotem źródłowym 302 pomiędzy wylotem źródłowym 306 i wlotem źródłowym 306.
Na rysunku fig. 6C pokazano kolejny układ wlotu/wylotu głowicy zbliżeniowej 121, którą można zastosować do czyszczenia i suszenia płytki półprzewodnikowej 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie wykonania układ 121 jest częścią głowicy zbliżeniowej 106. gdzie inne wloty źródłowe 302 oraz 306 w uzupełnieniu innych wylotów źródłowych 304 mogą być użyte w uzupełnieniu pokazanego układu 119. Układ 119 może zawierać wlot źródłowy 306 na krawędzi kierującej 109 wraz z wlotem źródłowym 302 pomiędzy wylotem źródłowym 304 i wylotem źródłowym 306.
Na rysunku fig. 6D przedstawiono korzystny przykład wykonania procesu suszenia płytki półprzewodnikowej, który może zostać przeprowadzony przez głowicę zbliżeniową 106 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Chociaż na rysunku fig. 6 pokazano suszenie powierzchni górnej 108a, korzystnie proces suszenia płytki można przeprowadzić zasadniczo w ten sam sposób w stosunku do powierzchni dolnej 108b płytki półprzewodnikowej 108. W przykładzie wykonania wlot źródłowy 302 można wykorzystać do nanoszenia par alkoholu izopropylowego (IPA) na powierzchnię górna 108a płytki półprzewodnikowej 108, a wlot źródłowy 306 można wykorzystać do nanoszenia wody dejonizowanej (DIW) na powierzchnię górną 108a płytki 108. Dodatkowo wylot źródłowy 304 można wykorzystać do doprowadzania podciśnienia w strefę bezpośredniego pobliża powierzchni płytki półprzewodnikowej w celu usunięcia cieczy lub par, mogących znajdować na powierzchni górnej 108a lub w jej pobliżu. Korzystne jest, że każdą odpowiednią kombinację wlotów źródłowych i wylotów źródłowych można używać pod warunkiem istnienia co najmniej jednej kombinacji, gdzie co najmniej jeden wlot źródłowy 302 przylega do co najmniej jednego wylotu źródłowego 304. który z kolei przylega do co najmniej jednego wlotu źródłowego 306. Alkohol izopropylowy (IPA) można stosować w każdej odpowiedniej postaci, jak przykładowo pary alkoholu izopropylowego (IPA), gdzie alkohol izopropylowy w postaci par nanoszony jest (IPA) poprzez zastosowanie azotu gazowego (N2). Ponadto chociaż w tym przypadku używana jest woda dejonizowaną (DIW), można zastosować każdą inną, odpowiednią ciecz, która umożliwi lub zintensyfikuje obróbkę płytki półprzewodnikowej,
PL 208 010 B1 jak przykładowo woda destylowana w inny sposób, ciecze czyszczące i temu podobne. W przykładzie wykonania dopływ alkoholu izopropylowego (IPA) 310 odbywa się poprzez wlot źródłowy 302, podciśnienie 312 można doprowadzać poprzez wylot źródłowy 304, a wlot wody dejonizowanej 314 może odbywać się poprzez wlot źródłowy 306. Dlatego też przykład wykonania układu IPA- podciśnienieDIW według powyższego opisu użyto w nawiązaniu do rysunku fig. 2. W rezultacie, jeśli warstwa cieczy występuje na płytce półprzewodnikowej 108, ciśnienie pierwszej cieczy może oddziaływać na powierzchnię płytki poprzez dopływ alkoholu izopropylowego (IPA) 310, ciśnienie drugiej cieczy może oddziaływać na powierzchnię płytki poprzez dopływ wody dejonizowanej (DIW) 314, a ciśnienie trzeciej cieczy może oddziaływać przez podciśnienie 312 w celu usunięcia wody dejonizowanej (DIW), alkoholu izopropylowego (IPA) i warstwy cieczy z powierzchni płytki.
Dlatego też w przykładzie wykonania przy dopływie wody dejonizowanej (DIW) 314 i alkoholu izopropylowego (IPA) 310 w kierunku powierzchni płytki półprzewodnikowej, każda ciecz na powierzchni płytki miesza się z dopływem wody dejonizowanej (DIW) 314. W tym czasie dopływ wody dejonizowanej (DIW) 314 w kierunku powierzchni płytki napotyka dopływ alkoholu izopropylowego (IPA) 310. Alkohol izopropylowy (IPA) tworzy powierzchnię międzyfazową 118 (zwaną również jako powierzchnia międzyfazową IPA/DIW 118) z dopływem wody dejonizowanej (DIW) 314 i wraz z podciśnieniem 312 ułatwia usuwanie dopływu wody dejonizowanej (DIW) 314 razem z innymi cieczami z powierzchni płytki półprzewodnikowej 108. W przykładzie wykonania warstwa międzyfazową IPA/DIW 118 redukuje napięcie powierzchniowe wody dejonizowanej (DIW). W czasie pracy woda dejonizowaną (DIW) jest nakładana na powierzchnię płytki półprzewodnikowej i prawie natychmiast usuwana wraz z cieczą znajdującą się na powierzchni płytki poprzez próżnię doprowadzaną przez wylot źródłowy 304. Woda dejonizowaną (DIW) jest doprowadzana w kierunku powierzchni płytki półprzewodnikowej i przez chwilę pozostaje w strefie pomiędzy głowicą zbliżeniową i powierzchnią płytki wraz z każdą cieczą na powierzchni płytki tworząc menisk 116, gdzie granicami menisku 116 są powierzchnie międzyfazowe IPA/DIW 118. Dlatego też menisk 116 jest stałym przepływem cieczy doprowadzanej w kierunku powierzchni i usuwanej zasadniczo w tym samym czasie wraz z każdą cieczą znajdującą się na powierzchni płytki półprzewodnikowej. Prawie natychmiastowe usuwanie wody dejonizowanej (DIW) z powierzchni płytki półprzewodnikowej zapobiega tworzeniu się kropel cieczy w strefie powierzchni płytki, która jest osuszana zmniejszając tym samym możliwość zanieczyszczenia suszonej płytki 108. Ciśnienie (które jest powodowane natężeniem przepływu alkoholu izopropylowego (IPA)) skierowanego w dół natrysku alkoholu izopropylowego (IPA) ułatwia również utrzymanie menisku 116.
Natężenie przepływu alkoholu izopropylowego (IPA) ułatwia usuwanie lub wypieranie napływu wody ze strefy pomiędzy głowicą zbliżeniową i powierzchnią płytki półprzewodnikowej w kierunku wylotów źródłowych 304, poprzez które ciecze mogą być odprowadzane z głowicy zbliżeniowej. Dlatego też, gdy alkohol izopropylowy (IPA) i woda dejonizowaną (DIW) są wciągane do wylotów źródłowych 304, granicą tworząca powierzchnię międzyfazową IPA/DIW 118 nie jest granicą ciągłą ponieważ gaz (przykładowo powietrze) jest wciągany do wylotów źródłowych 304 wraz z cieczami. W przykładzie wykonania, gdy podciśnienie z wylotu źródłowego 304 wciąga wodę dejonizowaną (DIW), alkohol izopropylowy (IPA) i ciecz z powierzchni płytki półprzewodnikowej, napływ do wylotu źródłowego 304 jest nieciągły. Ta nieciągłość przepływu jest analogiczna do cieczy i gazu podciąganych poprzez słomkę, gdy podciśnienie oddziałuje na połączenie cieczy i gazu. W rezultacie, gdy głowica zbliżeniowa 106 przesuwa się, menisk przesuwa się wraz z głowicą, a strefa poprzednio zajmowana przez menisk zostaje osuszona w wyniku przemieszczenia powierzchni międzyfazowej IPA/DIW 118. Należy również rozumieć, że można zastosować każdą odpowiednią liczbę wlotów źródłowych 302, wylotów źródłowych 304 i wlotów źródłowych 306 w zależności od konfiguracji urządzenia i wymaganego rozmiaru i kształtu menisku. W innym przykładzie wykonania, natężenia przepływu cieczy i natężenia przepływu podciśnieniowego są takie, że całkowite natężenie przepływu cieczy do wylotu podciśnieniowego jest stałe, czyli żaden gaz nie dopływa do wylotu podciśnieniowego.
Korzystnie każde odpowiednie natężenie przepływu można zastosować do alkoholu izopropylowego (IPA), wody dejonizowanej (DIW) i podciśnienia pod warunkiem możliwości utrzymania menisku 116. W przykładzie wykonania, natężenie przepływu wody dejonizowanej (DIW) przez zestaw wlotów źródłowych 306 wynosi od około 25 ml na minutę do około 3.000 ml na minutę. W korzystnym przykładzie wykonania natężenie przepływu wody dejonizowanej (DIW) przez zestaw wlotów źródłowych 306 wynosi około 400 ml na minutę. Należy rozumieć, że natężenie przepływu cieczy może być różne w zależności od rozmiarów głowicy zbliżeniowej. W przykładzie wykonania większa głowica
PL 208 010 B1 może mieć większe natężenie przepływu cieczy niż mniejsze głowice zbliżeniowe. Może to występować ponieważ większe głowice zbliżeniowe w przykładzie wykonania mają więcej wlotów źródłowych 302 oraz 306 i wyloty źródłowe 304 większe natężenie przepływu w większych głowicach.
W przykładzie wykonania natężenie przepływu par alkoholu izopropylowego (IPA) przez zestaw wlotów źródłowych 302 wynosi od około 1 normalnej stopy sześciennej na minutę (SCFM) do około 100 SCFM. W korzystnym przykładzie wykonania natężenie przepływu alkoholu izopropylowego (IPA) wynosi pomiędzy około 10 i 40 SOFM.
W przykładzie wykonania natężenie przepływu podciśnieniowego przez zestaw wylotów źródłowych 304 wynosi od około 10 normalnych stóp sześciennych na godzinę (SCFH) do około 1250 SOFH. W korzystnym przykładzie wykonania natężenie przepływu próżniowego poprzez zestaw wylotów źródłowych 304 wynosi około 350 SOFH. W przykładzie wykonania do pomiaru natężenia przepływu alkoholu izopropylowego (IPA), wody dejonizowanej (DIW) i próżniowego można zastosować przepływomierz.
Na rysunku fig. 6E pokazano inny proces suszenia płytki półprzewodnikowej, w którym zastosowano inny układ wlotu/wylotu źródłowego, który może zastosować w głowicy zbliżeniowej 106 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106 może przesuwać się nad powierzchnią górną 108a płytki półprzewodnikowej 108, dzięki czemu menisk może przemieszczać się przy powierzchni płytki 108a. Menisk nakłada ciecz na powierzchnię płytki półprzewodnikowej i usuwa ciecz z powierzchni płytki tym samym równocześnie czyszcząc i susząc płytkę. W tym przykładzie wykonania wlot źródłowy 306 doprowadza przepływ wody dejonizowanej (DIW) 314 w kierunku powierzchni płytki półprzewodnikowej 108a, wlot źródłowy 302 doprowadza przepływ alkoholu izopropylowego (IPA) 310 w kierunku powierzchni płytki 108a, a wylot źródłowy 312 usuwa ciecz z powierzchni płytki 108a. Oczywistym jest, że w tym przykładzie wykonania, jak również w innych opisanych tu przykładach wykonania głowicy zbliżeniowej 106, można stosować dodatkową liczbę i typy wlotów i wylotów źródłowych w połączeniu z układem wlotów źródłowych 302 oraz 306 i wylotów źródłowych 304 pokazanych na rysunku fig. 6E. Dodatkowo, w tym przykładzie wykonania, jak również w innych przykładach wykonania głowicy zbliżeniowej, poprzez regulację natężenia przepływu cieczy na powierzchni płytki półprzewodnikowej 108a i poprzez regulację próżni, można kierować i regulować menisk w każdy odpowiedni sposób. Przykładowo w przykładzie wykonania poprzez zwiększenie natężenia przepływu wody dejonizowanej (DIW) 314 i/lub zmniejszenie podciśnienia 312, odpływ poprzez wylot źródłowy 304 może być równy prawie całej ilości wody dejonizowanej (DIW) i cieczy usuwanych z powierzchni płytki półprzewodnikowej 108a. W innym przykładzie wykonania poprzez zmniejszenie natężenia przepływu wody dejonizowanej (DIW) 314 i/lub zwiększenie próżni 312, odpływ poprzez wylot źródłowy 304 może zasadniczo stanowić połączenie wody dejonizowanej (DIW) i powietrza, jak również cieczy usuwanych z powierzchni płytki półprzewodnikowej 108a.
Na rysunku fig. 6F pokazano inny układ wlotu i wylotu źródłowego, gdzie dodatkowego wylotu źródłowego 307 można użyć do wprowadzenia dodatkowego płynu zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Układ wlotów i wylotów pokazany na rysunku fig. 6E jest układem opisanym szczegółowo w nawiązaniu do rysunku fig. 6D za wyjątkiem dodatkowego wlotu źródłowego 307, który umieszczono w pobliżu wlotu źródłowego 306 po stronie przeciwległej do wylotu źródłowego 304. W takim przykładzie wykonania woda dejonizowaną (DIW) może być doprowadzana poprzez wlot źródłowy 306 podczas gdy różne roztwory, jak przykładowo roztwór czyszczący mogą być nakładane poprzez wlot źródłowy 307. Dlatego też przepływ roztworu czyszczącego 315 można wykorzystać do wzmocnienia czyszczenia płytki półprzewodnikowej 108 podczas prowadzonego zasadniczo w tym samym czasie suszenia powierzchni górnej 108a płytki 108.
Na rysunku fig. 7A pokazano głowicę zbliżeniową 106 wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106 przemieszcza się w bezpośrednim pobliżu górnej powierzchni 108a płytki półprzewodnikowej 108 w celu wykonania procesu czyszczenia i/lub suszenia. Korzystne jest, że głowicę zbliżeniową 106 można również wykorzystać do obróbki (przykładowo czyszczenia, suszenia i temu podobnych) dolnej powierzchni 108b płytki półprzewodnikowej 108. W przykładzie wykonania płytka półprzewodnikowa 108 obraca się tak że głowica zbliżeniowa 106 może przesuwać się liniowo podczas gdy ciecz jest usuwana z powierzchni górnej 108a. Poprzez nakładanie alkoholu izopropylowego (IPA) 310 poprzez wlot źródłowy 302, doprowadzenie podciśnienia 312 poprzez wylot źródłowy 304 i wody dejonizowanej
PL 208 010 B1 (DIW) 314 przez wlot źródłowy 306, można generować menisk 116, jak to jest omawiane w nawiązaniu do rysunku fig. 6.
Na rysunku fig. 7B pokazano widok z góry części głowicy zbliżeniowej 106 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W widoku z góry przykładu wykonania, od lewej do prawej znajduje się zestaw wlotów źródłowych 302, zestaw wylotów źródłowych 304, zestaw wlotów źródłowych 306, zestaw wylotów źródłowych 304 oraz zestaw wlotów źródłowych 302. Dlatego też, gdy alkohol izopropylowy (IPA) i woda dejonizowaną (DIW) są doprowadzane do strefy pomiędzy głowicą zbliżeniową 106 i płytką półprzewodnikową 108, podciśnienie usuwa alkohol izopropylowy (IPA) i wodę dejonizowaną (DIW) wraz z każdą inną warstwą cieczy, która może znajdować się na płytce 108. Opisane tu wloty źródłowe 302, wylotu źródłowe 306 oraz wyloty źródłowe 304 mogą mieć również każdy odpowiedni typ geometrii, jak przykładowo otwór okrągły, otwór kwadratowy i temu podobne. W przykładzie wykonania, wloty źródłowe 302 oraz 306 i wylotu źródłowe 304 mają otwory okrągłe.
Na rysunku fig. 7C pokazano głowicę zbliżeniową 106 z nachylonymi wlotami źródłowymi 302' wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Korzystnie opisane tu wloty źródłowe 302' oraz 306 i wylot źródłowy (wyloty źródłowe) 304 mogą być nachylone w każdy odpowiedni sposób w celu zoptymalizowania procesu czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej. W przykładzie wykonania wloty źródłowe 302', przez które doprowadzane są pary alkoholu izopropylowego (IPA) na powierzchnię płytki półprzewodnikowej 108 są nachylone w kierunku wlotów źródłowych 306 w taki sposób, aby przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) był kierowany obejmując menisk 116.
Na rysunku fig. 7D pokazano głowicę zbliżeniową 106 z nachylonymi wlotami źródłowymi 302' i nachylonymi wylotami źródłowymi 304' wykonującą proces suszenia zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. Opisane tu wloty źródłowe 302' oraz 306 i nachylony wylot źródłowy (wyloty źródłowe) 304' mogą być oczywiście nachylone w każdy odpowiedni sposób w celu zoptymalizowania procesu czyszczenia i/lub suszenia płytki półprzewodnikowej.
W przykładzie wykonania wloty źródłowe 302', przez które doprowadzane są pary alkoholu izopropylowego (IPA) na powierzchnię płytki półprzewodnikowej 108 są nachylone pod kątem Θ500 w kierunku wlotów źródłowych 306 w taki sposób, aby przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) był kierowany obejmując menisk 116. Nachylony wylot źródłowy 304', w pewnych przykładach wykonania, może być nachylony pod kątem Θ500 w kierunku menisku 116. Oczywistym jest, że kąt Θ500 i Θ502 mogą mieć każdą odpowiednią wartość umożliwiającą optymalizację kierowania i regulacji menisku 116. W przykładzie wykonania kąt Θ500 jest większy niż 0 stopni i mniejszy niż 90 stopni, a kąt Θ502 jest większy niż 0 stopni i mniejszy niż 90 stopni. W korzystnym przykładzie wykonania kąt Θ500 wynosi około 15 stopni, a w innym korzystnym przykładzie wykonania kąt nachylenia Θ502 wynosi około 15 stopni. Kąt Θ500 oraz kąt Θ502 są dostosowane w dowolny odpowiedni sposób do optymalizacji kierowania meniskiem. W przykładzie wykonania kąt Θ500 oraz kąt ©502 mogą być takie same, a w innym przykładzie wykonania, kąt Θ500 i kąt Θ502 mogą być różne. Poprzez nachylenie pod kątem wlotu źródłowego (wlotów źródłowych) 302' i/lub nachylenie pod kątem wylotu źródłowego (wylotów źródłowych) 304', granica menisku można bardziej wyraźnie określić, a tym samym regulację suszenia i/lub czyszczenia obrabianej powierzchni.
Na rysunku fig. 8A przedstawiono widok z boku głowic zbliżeniowych 106a oraz 106b do stosowania w podwójnym systemie do czyszczenia i suszenia powierzchni płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania menisk 116 może być generowany poprzez użycie wlotów źródłowych 302 oraz 306 do wprowadzania odpowiednio alkoholu izopropylowego (IPA) i wody dejonizowanej (DIW) wraz z wylotem źródłowym 304 dla zapewnienia podciśnienia Dodatkowo po stronie wlotu źródłowego 306, przeciwległe do wlotu źródłowego 302, może znajdować się wylot źródłowy 304 do usuwania wody dejonizowanej (DIW) i utrzymania prawidłowego menisku 116. Zgodnie z powyższym opisem, w przykładzie wykonania wloty źródłowe 302 oraz 306 mogą być użyte odpowiednio dla dopływu alkoholu izopropylowego (IPA) 310 i wody dejonizowanej (DIW) 314, podczas gdy wylot źródłowy 304 może być użyty dla doprowadzenia próżni 312. Korzystnie można zastosować każdą odpowiednią konfigurację wlotów źródłowych 302, wylotów źródłowych 304 i wlotów źródłowych 306. Przykładowo głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą mieć konfigurację wlotów źródłowych i wylotów źródłowych, jak konfiguracja opisana wyżej w nawiązaniu do rysunku fig. 7A oraz 7B. Dodatkowo, w jeszcze większej liczbie przykładów wykonania, głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b mogą mieć konfigurację pokazaną niżej w nawiązaniu do rysunku
PL 208 010 B1 fig. 9 do 15. Każda odpowiednia powierzchnia stykająca się z meniskiem 116 może być suszona poprzez przemieszczanie menisku 116 w kierunku do powierzchni i przeciwnie.
Na rysunku fig. 8B przedstawiono głowic zbliżeniowe 106a oraz 106b w podwójnym systemie do czyszczenia i suszenia powierzchni płytek półprzewodnikowych zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a obrabia górną powierzchnię 108a płytki półprzewodnikowej 108, a głowica zbliżeniowa 106b obrabia dolną powierzchnię 108b płytki 108. Poprzez wprowadzanie alkoholu izopropylowego (IPA) oraz wody dejonizowanej (DIW) odpowiednio przez wloty źródłowe 302 i 306, jak również przez użycie podciśnienia wylotu źródłowego 304, można utworzyć menisk 116 pomiędzy głowicą zbliżeniową 106a oraz płytką półprzewodnikową 108 i pomiędzy głowicą zbliżeniową 106b i płytką 108. Głowice zbliżeniowe 106a oraz 106b, a zatem i menisk 116, można przesuwać nad zwilżonymi strefami powierzchni płytki półprzewodnikowej w taki sposób, aby cała płytka 108 mogła być wysuszona.
Rysunek fig. 9A przedstawia okno robocze 538-1 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym okno robocze może zawierać wiele otworów wlotowych 302 i 306 oraz wiele otworów wylotowych 304, okno robocze 381-1 jest obszarem na głowicy zbliżeniowej 106 (lub na każdej innej głowicy zbliżeniowej, do której występuje odniesienie w tekście), która może generować i kontrolować menisk 116. Dlatego okno robocze 538-1 może być obszarem, w którym płytka jest suszona i/lub czyszczona jeśli głowica zbliżeniowa 106 jest przeznaczona do tego celu. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-1 jest zasadniczo prostokątne. Należy zauważyć, że rozmiar okna roboczego 538-1 (lub każdego innego opisanego tutaj okna roboczego) może mieć każdą odpowiednią długość i szerokość (jak widać w widoku z góry).
Rysunek fig. 9B przedstawia istotnie okrągłe okno robocze 538-2 według. W przykładzie tym, okno robocze 538-2 może posiadać wiele wlotów źródłowych 302 i 306 a także wiele wylotów źródłowych 304. Okno robocze 538-2 jest obszarem na głowicy zbliżeniowej 106 (lub każdej innej głowicy zbliżeniowej odnoszącej się do idei wynalazku), która może generować i kontrolować menisk 116. Z tego powodu, okno robocze 538-2 może być obszarem, który suszy i/lub oczyszcza płytkę, jeśli wskazane jest aby głowica zbliżeniowa 106 była używana w ten sposób. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-2 ma zasadniczo okrągły kształt.
Rysunek fig. 9C przedstawia okno robocze 538-3 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, okno robocze 538-3 może zawierać wiele wlotów źródłowych 302 i 306 a także wiele wylotów źródłowych 304. Okno robocze 538-3 jest obszarem na głowicy zbliżeniowej106 (lub każdej innej głowicy zbliżeniowej odnoszącej się do idei wynalazku), która może generować menisk 116. Dlatego, okno robocze 538-3 może być obszarem, który suszy o/lub czyści płytkę jeśli głowica zbliżeniowa 106 jest przeznaczona do tego celu. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-3 może mieć istotnie owalny kształt.
Rysunek fig. 9D przedstawia okno robocze 538-4 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, okno robocze 538-4 może zawierać wiele wlotów źródłowych 302 i 306 a także wiele wylotów źródłowych 304. Okno robocze 538-4 jest obszarem na głowicy zbliżeniowej 106 (lub każdej innej głowicy zbliżeniowej odnoszącej się do idei wynalazku), która może generować menisk 116. Dlatego, okno robocze 538-4 może być obszarem, który suszy o/lub czyści płytkę jeśli głowica zbliżeniowa 106 jest przeznaczona do tego celu. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-4 może mieć istotnie kwadratowy kształt.
Figura fig. 10A przedstawia przykładowe okno robocze 538-1 z wieloma wlotami źródłowymi 302 i 306 jak i z wieloma wylotami źródłowymi 304 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W jednym z przykładów, działające okno robocze 538-1 może być przesuwane w kierunku 546 poprzez płytkę, na przykład podczas procesu suszenia płytki. W takim przykładzie, głowica zbliżeniowa 106 może napotkać płyny na powierzchni płytki w obszarze krawędzi czołowej 548. Obszar krawędzi czołowej 548 jest obszarem głowicy zbliżeniowej 106, która w procesie suszenia pierwsza napotyka płyny. Zaś obszar krawędzi tylnej 560 jest obszarem na głowicy zbliżeniowej 106, który napotyka obrabianą powierzchnię jako ostatni. Podczas gdy głowica zbliżeniowa 106 i okno robocze 538-1 opisane tutaj przesuwają się poprzez płytkę w kierunku 546, mokry obszar powierzchni płytki wchodzi w obszar okna roboczego 538-1 poprzez obszar krawędzi czołowej 548. Następnie po obrobieniu mokrych obszarów powierzchni płytki przez menisk, który jest generowany oraz utrzymywany w sposób kontrolowany przez okno robocze 538-1, obszary mokre są osuszane i suche obszary płytki opuszczają okno robocze 538-1 przez obszar krawędzi tylnej 560 głowicy zbliżeniowej 106, jak zostało przedstawione na rysunku Fig. 9A-9D, okno robocze 538-1 może być każdym odpowiednim w danym
PL 208 010 B1 przypadku oknem roboczym, jak na przykład oknem o kształcie prostokątnym, kwadratowym, okrągłym, owalnym, półokrągłym, i in.
Rysunek fig. 10B przedstawia obszary obrabiające 540, 542, i 544 głowicy zbliżeniowej 106 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W jednym z przykładów wykonania, obszary obrabiające 540, 542, i 544 (obszary wskazane przez linie przerywane) tworzą okna robocze jak zostało to opisane na rysunku fig. 10A, należy zauważyć, że obszary obrabiające 540, 542, i 544 mogą mieć dowolne odpowiednie rozmiary /lub kształty takie jak na przykład prostokątny, kwadratowy, okrągły, owalny, półokrągły, i in., jeżeli tylko istnieje możliwość utworzenia stabilnego i kontrolowanego menisku cieczowego, który ma możliwość dostarczania i usuwania płynów z powierzchni płytki w sposób efektywny. W jednym z przykładów wykonania, obszar obrabiający 540 zawiera wiele wlotów źródłowych 302, obszar obrabiający 542 (znany także jako pierścień podciśnienia) zawiera wiele wylotów źródłowych 304, a obszar obrabiający 544 zawiera wiele wlotów źródłowych 306. W korzystnym przykładzie wykonania, obszar 542 otacza (lub zasadniczo otacza) obszar 544 pierścieniem utworzonym z wylotów źródłowych 304 (np. pierścień podciśnienia). Obszar 540 zasadniczo otacza obszar 544 ale od strony krawędzi czołowej ma przerwę, w której nie znajdują się żadne wloty źródłowe 302.
Dlatego podczas obróbki głowica zbliżeniowa 106 wytwarza menisk cieczowy przez zastosowanie par alkoholu izopropylowego (IPA), DIW, i podciśnienia w obszarach 540, 542, i 544 okna roboczego 538 (jak pokazano na rysunku fig. 10A). Kiedy głowica zbliżeniowa 106 przesuwa się po powierzchni płytki w przykładowym procesie suszenia, powierzchnia płytki, która przechodzi przez przerwę 541 w obszarze 542 i wchodzi w kontakt z meniskiem 116 wewnątrz okna roboczego 538, jest suszona. Suszenie może być wykonane ponieważ ciecz, znajdująca się części powierzchni płytki mającej kontakt z meniskiem 116, jest usuwana podczas gdy menisk przesuwa się po powierzchni płytki. Dlatego, mokre powierzchnie płytki mogą dostawać się w obszar okna roboczego 538 poprzez przerwę 541 w obszarze 540 i przez styczność/kontakt z meniskiem cieczowym proces suszenia może być przeprowadzany.
Należy także zauważyć, że chociaż w tym przykładzie wykonania zostało pokazane wiele wlotów źródłowych 302, wiele wlotów źródłowych 306, i wiele wylotów źródłowych 304, to w innych przykładach wykonania można zastosować każdą odpowiednią w danym przypadku liczbę wlotów źródłowych 302, wlotów źródłowych 306, i wylotów źródłowych 304, jeżeli tylko konfiguracja i liczba wlotów źródłowych 302, wlotów źródłowych 306, i wylotów źródłowych 304 może generować stabilny i kontrolowany menisk cieczowy, który jest w stanie suszyć powierzchnię płytki. Należy zrozumieć, że każdy pożądany typ powierzchni płytki, taki jak na przykład płytka półprzewodnikowa, może być obrabiany przez opisane tutaj urządzenia i metody.
Rysunek fig. 11 do fig. 14 przedstawia przykłady wykonania głowicy zbliżeniowej 106. Należy rozumieć, że jakikolwiek inny, opisany w tekście, przykład wykonania głowicy zbliżeniowej 106 może zostać wykorzystany w charakterze jednej lub obu głowic zbliżeniowych 106a i 106b opisanych powyżej na rysunku fig. 2A-5H. Jak zostało to pokazane na następujących, przykładowych rysunkach, głowica zbliżeniowa może mieć każdą odpowiednią konfigurację i kształt, przy którym możliwy do wykonania jest proces usuwania płynu z powierzchni płytki jak zostało to opisane na rysunku fig. 6 do fig. 10. Dlatego niektóre lub wszystkie, opisane tutaj, głowice zbliżeniowe mogą zostać wykorzystane w każdym odpowiednim w danym przypadku systemie czyszczenia i suszenia płytek, tak jak na przykład w systemie 100 lub odmianie tego systemu, przedstawionych na rysunku fig. 2A-2D. Dodatkowo, głowica zbliżeniowa może posiadać każdą odpowiednią liczbę i kształt wylotów źródłowych 304 i wlotów źródłowych 302 i 306. Należy docenić, że bok głowicy zbliżeniowej, pokazany w widoku z góry, jest bokiem głowicy zbliżeniowej, który znajduje się w bliskim sąsiedztwie płytki przeprowadzając jej obróbkę. Wszystkie głowice zbliżeniowe opisane na rysunku fig. 11 do fig. 14 są głowicami, które umożliwiają zastosowanie układu IPA-podciśnienie-DIW lub jego odmiany w oknie roboczym, jak zostało to opisane i przedstawione na rysunku fig. 2 do fig. 10. Wszystkie przykłady wykonania głowicy zbliżeniowej 106, opisane poniżej i przedstawione na rysunku fig. 11 do fig. 14, posiadają okna robocze 538 oraz obszary 540, 542, i 544 zrealizowane według przykładów wykonania opisanych i przedstawionych na rysunku fig. 9A-10B. Dodatkowo, opisane tutaj głowice zbliżeniowe mogą zostać także wykorzystane do czyszczenia lub suszenia, w zależności od rodzaju płynu, który jest doprowadzany i odprowadzany poprzez wloty źródłowe 302 i 306, i wyloty źródłowe 304. Dodatkowo, opisane tutaj głowice zbliżeniowe mogą posiadać wielokrotne rzędy wlotów i wielokrotne rzędy wylotów, które posiadają zdolność kontrolowania względnej szybkości przepływu płynu i/lub podciśnienia o/lub gazu
PL 208 010 B1 poprzez te wloty i wyloty. Należy docenić, że każda grupa wlotów źródłowych i wylotów źródłowych może niezależnie kontrolować przepływy.
Należy docenić, że zarówno rozmiar jak i rozmieszczenie wlotów i wylotów źródłowych może być zmieniane jeżeli tylko uformowany menisk jest stabilny. W jednym z przykładów wykonania, rozmiar średnicy otworów wlotów źródłowych 302, wylotów źródłowych 304, i wlotów źródłowych 306 zawiera się we przedziale pomiędzy 0.054 a 0.675 cm (0.02 a 0.25 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, rozmiar otworów wlotów źródłowych 306 i wylotów źródłowych 304 wynosi około 0.162 cm (0.06 cala), zaś rozmiar otworów wlotów źródłowych 302 wynosi około 0.081 cm (0.03 cala).
W jednym z przykładów wykonania, poza wylotami źródłowymi 304, także i wloty źródłowe 302 i 306 są oddalone od siebie o około 1.350 cm (0.5 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, wloty źródłowe 306 są odległe od siebie o 0.328 cm (0.125 cala), wyloty źródłowe 304 są odległe od siebie o 0.328 cm (0.125 cala), a wloty źródłowe 302 są odległe od siebie o około 0.162 cm (0.06 cala).
Dodatkowo, głowic zbliżeniowa może nie mieć koniecznie konfiguracji „głowicy” ale może mieć każdą inną odpowiednią konfigurację, kształt, i/lub rozmiar, takie jak na przykład, kolektor, okrągły krążek, poprzeczka, kwadrat, owalny krążek, rurka, płytka, itp., jeżeli tylko wloty źródłowe 302 i 306. i wyloty źródłowe 304 mogą zostać skonfigurowane w sposób umożliwiający generowanie dającego się kontrolować i kierować, stabilnego menisku cieczowego. W korzystnym przykładzie wykonania, głowica zbliżeniowa może być typem głowicy opisanym i przedstawionym na rysunku fig. 10A-14C. Rozmiar głowic zbliżeniowych może zmieniać się w zależności od pożądanego zastosowania. W jednym z przykładów wykonania, długość (w widoku z góry przedstawiającym okno robocze) głowicy zbliżeniowej może zawierać się pomiędzy 2.7 cm (1.0 cala) a około 48.6 cm (18.0 cala), a szerokość głowicy zbliżeniowej (w widoku z góry przedstawiającym okno robocze) może zawierać się pomiędzy około 1.35 cm (0.5 cala) a 16.2 cm (6.0 cali). Głowica zbliżeniowa może również zostać zoptymalizowana do obrabiania innych rozmiarów płytek, jak na przykład płytek 200 mm, 300 mm, itp. Okno robocze głowicy zbliżeniowej może zostać skonfigurowane w każdy odpowiedni w danym przypadku sposób jeżeli tylko jest ono w stanie generować dający się kontrolować i kierować, stabilny menisk cieczowy.
Rysunek fig. 11A przedstawia widok z góry głowicy zbliżeniowej 106-1 o zasadniczo prostokątnym kształcie według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-1 posiada trzy wloty źródłowe 302, które, w przykładzie wykonania, dostarczają alkohol izopropylowy (IPA) do powierzchni płytki 108.
W przykładzie tym, wloty źródłowe 302 posiadają zdolność doprowadzania par alkoholu izopropylowego (IPA) w kierunku obszaru powierzchni płytki, wloty źródłowe 306 maja zdolność doprowadzania DIW w kierunku obszaru powierzchni płytki, a wyloty źródłowe 304 są zdolne do doprowadzania podciśnienia w bezpośrednie sąsiedztwo powierzchni płytki 108. Poprzez zastosowanie podciśnienia, pary alkoholu izopropylowego (IPA), DIW, oraz różne inne płyny, które mogą osadzać się na powierzchni płytki, mogą zostać usunięte.
Głowica zbliżeniowa 106-1 zawiera także otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, które, w jednym z przykładów wykonania, odpowiadają kolejno wlotowi źródłowemu 302, wylotowi źródłowemu 304, i wlotowi źródłowemu 306, poprzez dostarczanie i usuwanie płynu przez otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, płynu mogą dostarczane i usuwane poprzez wlot źródłowy 302, wylot źródłowy 304, i wlot źródłowy 306. Mimo, że w tym przykładzie wykonania otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c odpowiadają wlotowi źródłowemu 302, wylotowi źródłowemu 304, i wlotowi źródłowemu 306, należy docenić, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c mogą dostarczać i usuwać płyn z każdego odpowiedniego w danej sytuacji wlotu źródłowego lub wylotu źródłowego zależnie od wymaganej konfiguracji. Z powodu skonfigurowania wlotów źródłowych 302 i 306 z wylotami źródłowymi 304, menisk 116 może zostać utworzony pomiędzy głowicą zbliżeniową 106-1 a płytką 108, kształt menisku 116 może zmieniać się w zależności od konfiguracji i rozmiarów głowicy zbliżeniowej 106-1.
Należy docenić, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c dla każdej z opisanych w tekście głowic zbliżeniowych, mogą posiadać każdą odpowiednią orientację i wymiary jeżeli tylko wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 306, i wloty źródłowe 304 mogą generować i utrzymywać stabilny menisk. Przykłady wykonania, opisanych tutaj, otworów przelotowych 342a, 342b, i 342c mogą być zastosowane w każdej odpowiedniej opisanej głowicy zbliżeniowej. W jednym z przykładów wykonania, rozmiar średnicy otworów przelotowych 342a, 342b, i 342c mogą zawierać się pomiędzy około 0.081 cm (0.03 cala) a około 0.675 cm (0.25 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, średnica tych otworów wynosi od 0.162 cm (0.06 cala) do 0.486 cm (0.18 cala). W jednym z przykładów wykonania, odległość
PL 208 010 B1 pomiędzy otworami przelotowymi wynosi od około 0.338 cm (0.125 cala) do około 2.7 cm (1 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, odległość pomiędzy otworami przelotowymi wynosi od około 0.675 cm (0.25 cala) do około 0.999 cm (0.37 cala).
Rysunek fig. 11B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej 106-1 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Głowica zbliżeniowa 106-1 posiada otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, w jednym z przykładów wykonania, otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c zasilają odpowiednio wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Należy zrozumieć, że otwory przelotowe mogą występować w każdej odpowiedniej liczbie, rozmiarze, lub kształcie, jeżeli tylko zarówno wloty źródłowe 302 i 306 jak i wyloty źródłowe 304 mogą być wykorzystywane do generowania, utrzymywania, i kierowania meniskiem 116.
Rysunek fig. 11C przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-1 według jednego z przykładów wykonania wynalazku, widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-1, w jednym z przykładów wykonania, odpowiada krawędzi czołowej 548 głowicy zbliżeniowej 106-1. Należy zauważyć, że głowica zbliżeniowa 106-1 jest naturalnie przykładowa i może posiadać każde odpowiednie wymiary, jeżeli tylko zarówno wloty źródłowe 302 i 306 jak i wyloty źródłowe 304 są skonfigurowane w sposób pozwalający na czyszczenie i/lub suszenie płytki 108 w opisany tutaj sposób. W jednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106-1 posiada wlotowe otwory źródłowe 342c, które mogą doprowadzać płyn do co najmniej kilku wlotów źródłowych 302a, które są równoległe do wlotowych otworów przelotowych 342c pokazanych na rysunku fig. 11C.
Rysunek fig. 12A przedstawia głowicę zbliżeniowa 106-2 o częściowo prostokątnym i częściowo okrągłym kształcie według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-2 posiada jeden rząd wlotów źródłowych 306, który z obu stron sąsiaduje z rzędami wylotów źródłowych 304. Jeden z rzędów wylotów źródłowych 304 znajduje się w sąsiedztwie dwóch rzędów wlotów źródłowych 302, na końcach opisanych powyżej rzędów i prostopadle do nich znajdują się rzędy wylotów źródłowych 302.
Rysunek 12B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej 106-2 o częściowo prostokątnym i częściowo okrągłym kształcie według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-2 posiada otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c umieszczone na boku głowicy zbliżeniowej 106-2. Otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c mogą zostać wykorzystane do doprowadzania i/lub wyprowadzania płynów poprzez wloty źródłowe 302 i 306 oraz wyloty źródłowe 304. w jednym z przykładów wykonania, otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c odpowiadają kolejno wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306.
Rysunek fig. 12C przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-2 o częściowo prostokątnym i częściowo okrągłym kształcie według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Tylna strona, jak widać na widoku z tyłu, jest kwadratowym końcem głowicy zbliżeniowej.
Rysunek fig. 13A przedstawia prostokątną głowicę zbliżeniową 106-3 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-3 posiada konfigurację wlotów źródłowych 302 i 306 oraz wylotów źródłowych 304', która jest podobna do głowicy zbliżeniowej 106-1 opisanej i przedstawionej na rysunku fig. 11A. Prostokątna głowica zbliżeniowa 106-3 posiada wyloty źródłowe 304', które mają większą średnicą niż wyloty źródłowe 304. W każdej opisanej tutaj głowicy zbliżeniowej, zarówno średnica wlotów źródłowych 302 i 306 jak i wylotów źródłowych 304 może być zmieniana tak aby zoptymalizować generacje, utrzymywanie i zarządzanie meniskiem. W tym przykładzie wykonania, wloty źródłowe 302 mają zdolność doprowadzania par alkoholu izopropylowego (IPA) w kierunku obszaru powierzchni płytki, wloty źródłowe 306 maja zdolność doprowadzania DIW w kierunku obszaru powierzchni płytki, a wyloty źródłowe 304 mają zdolność doprowadzania podciśnienia do obszaru w bliskim sąsiedztwie powierzchni płytki 108. Poprzez zastosowanie podciśnienia, par alkoholu izopropylowego (IPA), DIW i każdy inny rodzaj płynów, który może znajdować się na powierzchni płytki może zostać usunięty.
Głowica zbliżeniowa 106-3 może także zawierać otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, które, według jednego przykładu wykonania, odpowiadają kolejno wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306. Poprzez doprowadzanie lub usuwanie płynu przez otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, płyny mogą być doprowadzane lub usuwane przez wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Mimo, że w tym przykładzie wykonania otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c odpowiadają wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306, należy docenić, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c mogą dostarczać lub usuwać płyn z każdego odpowiedniego wlotu źródłowego lub wylotu źródłowego zależnie od pożądanej konfiguracji.
PL 208 010 B1
Z powodu skonfigurowania wlotów źródłowych 302 i 306 z wylotami źródłowymi 304, menisk 116 może zostać uformowany pomiędzy głowicą zbliżeniowa 106-1 a płytką 108. Kształt menisku 116 może zmieniać się w zależności od konfiguracji i wymiarów głowicy zbliżeniowej 106-1.
Należy zauważyć, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c dla każdego opisanego tutaj typu głowicy zbliżeniowej mogą mieć jakąkolwiek odpowiednią orientację i wymiary jeżeli tylko stabilny menisk może być generowany i utrzymywany przez wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Przykłady wykonania otworów przelotowych 342a, 342b, i 342c, opisanych w odniesieniu do głowicy zbliżeniowej 106-1, mogą zostać zastosowane do jakichkolwiek głowic zbliżeniowych opisanych w odniesieniu do innych figur rysunku. W jednym z przykładów wykonania, rozmiary średnicy otworów przelotowych 342a, 342b, i 342c mogą zawierać się pomiędzy około 0.81 cm (0.03 cala) a około 0.675 cm (0,25 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, średnica tych otworów wynosi od 0.162 cm (0.06 cala) do 0.486 cm (0.18 cala). W jednym z przykładów wykonania, odległość pomiędzy otworami przelotowymi wynosi od około 0.338 cm (0.125 cala) do około 2.7 cm (1 cala). W korzystnym przykładzie wykonania, odległość pomiędzy otworami przelotowymi wynosi od około 0.675 cm (0.25 cala) do około 0.999 cm (0.37 cala).
Rysunek fig. 13B przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-3 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-3, w jednym z przykładów wykonania, odpowiada krawędzi czołowej 548 głowicy zbliżeniowej 106-3. Należy zauważyć, że głowica zbliżeniowa 106-3 jest naturalnie przykładowa i może posiadać każde odpowiednie wymiary, jeżeli tylko zarówno wloty źródłowe 302 i 306 jak i wyloty źródłowe 304 są skonfigurowane w sposób pozwalający na czyszczenie i/lub suszenie płytki 108 w opisany tutaj sposób. W jednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106-3 posiada wlotowe otwory przelotowe 342c, które mogą doprowadzać płyn do co najmniej kilku wlotów źródłowych 302a, które są równoległe do wlotowych otworów przelotowych 342c pokazanych na rysunku fig. 13A.
Rysunek fig. 13C przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej 106-3 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Głowica zbliżeniowa 106-3 posiada otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c. W jednym z przykładów wykonania, otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c zasilają odpowiednio wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Należy docenić, że otwory przelotowe mogą mieć każdą odpowiednią w danym przypadku liczbę, rozmiar, lub kształt jeżeli tylko wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306 mogą zostać wykorzystane do generowania, utrzymywania, i zarządzania meniskiem.
Rysunek fig. 14A przedstawia prostokątną głowicę zbliżeniową 106-4 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-4 posiada konfigurację wlotów źródłowych 302 i 306 oraz wylotów źródłowych 304', która jest podobna do głowicy zbliżeniowej 106-3 opisanej i przedstawionej na rysunku fig. 13A. Prostokątna głowica zbliżeniowa 106-3 posiada wyloty źródłowe 304', które mają większą średnicę niż wyloty źródłowe 304. W jakiejkolwiek głowicy zbliżeniowej opisanej tutaj, zarówno średnica wlotów źródłowych 302 i 306 jaki wylotów źródłowych 304 może być zmieniana tak aby generacja, utrzymywanie, i zarządzanie meniskiem mogło być zoptymalizowane. W jednym z przykładów wykonania, wyloty źródłowe 304' są umieszczone bliżej wlotów źródłowych 302 niż w konfiguracji opisanej i przedstawionej na rysunku fig. 13A. W tym typie konfiguracji może być generowany mniejszy menisk. Obszar pokryty przez wloty źródłowe 302 i 306 oraz wyloty źródłowe 304' (lub także przez wyloty źródłowe 304 opisane na rysunku fig. 11 A) może mieć każdy odpowiednią powierzchnię i/lub kształt. W jednym przykładzie wykonania, okno robocze może mieć powierzchnię od około 0.219 cm2 (0.03 cal2) do około 65.61 cm2 (9.0 cal2). W korzystnym przykładzie wykonania, okno robocze może mieć rozmiar około 2.025 cm (0.75 cala). Dlatego poprzez dostosowanie obszaru w tym przykładzie wykonania, wloty źródłowe 302 mają zdolność doprowadzania par alkoholu izopropylowego (IPA) w kierunku obszaru powierzchni płytki, wloty źródłowe 306 mają zdolność doprowadzania DIW w kierunku obszaru powierzchni płytki, a wyloty źródłowe 304 mają zdolność doprowadzania podciśnienia do obszaru w bliskim sąsiedztwie powierzchni płytki 108. Poprzez zastosowanie podciśnienia, pary alkoholu izopropylowego (IPA), DIW i każdy inny rodzaj płynów, który może znajdować się na powierzchni płytki, może zostać usunięty.
Głowice zbliżeniowa 106-3 posiada także otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, które, według jednego przykładu wykonania, odpowiadają kolejno wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306. Poprzez doprowadzanie lub usuwanie płynu przez otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, płyny mogą być doprowadzane lub usuwane przez wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Mimo, że w tym przykładzie wykonania otwory przelotowe 342a, 342b,
PL 208 010 B1 i 342c odpowiadają wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306, należy docenić, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c mogą dostarczać lub usuwać płyn z każdego odpowiedniego wlotu źródłowego lub wylotu źródłowego zależnie od pożądanej konfiguracji. Z powodu skonfigurowania wlotów źródłowych 302 i 306 z wylotami źródłowymi 304, menisk 116 może zostać uformowany przez okno robocze pomiędzy głowicą zbliżeniową 106-1 a płytką 108. Kształt menisku 116 może odpowiadać kształtowi okna roboczego i dlatego rozmiar i kształt menisku 116 może być zmieniany w zależności od konfiguracji i wymiarów obszarów wlotów źródłowych 302 i 306 oraz obszarów wylotów źródłowych 304.
Rysunek fig. 14B przedstawia widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-4 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Widok z tyłu głowicy zbliżeniowej 106-4, w jednym z przykładów wykonania wynalazku, odpowiada krawędzi czołowej 548 głowicy zbliżeniowej 106-4. Należy zauważyć, że głowica zbliżeniowa 106-4 jest naturalnie przykładowa i może posiadać każde odpowiednie wymiary, jeżeli tylko zarówno wloty źródłowe 302 i 306 jak i wyloty źródłowe 304 są skonfigurowane w sposób pozwalający na czyszczenie i/lub suszenie płytki 108 w opisany tutaj sposób. W jednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106-4 posiada wlotowe otwory przelotowe 342c. które mogą doprowadzać płyn do co najmniej kilku wlotów źródłowych 302a, które są równoległe do wlotowych otworów przelotowych 342c pokazanych na rysunku fig. 13A.
Rysunek fig. 14C przedstawia widok z boku prostokątnej głowicy zbliżeniowej 106-4 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Głowica zbliżeniowa 106-4 posiada otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c. W jednym z przykładów wykonania, otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c zasilają odpowiednio wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306. Należy docenić, że otwory przelotowe mogą mieć każdą odpowiednią w danym przypadku liczbę, rozmiar, lub kształt jeżeli tylko wloty źródłowe 302, wyloty źródłowe 304, i wloty źródłowe 306 mogą zostać wykorzystane do generowania, utrzymywania, i zarządzania meniskiem.
Rysunek fig. 15A przedstawia działającą głowicę zbliżeniową 106 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Należy zauważyć, że prędkość przepływu DIW i IPA, wielkość podciśnienia, oraz rotacja/ruch obrabianej płytki mogą być zmieniane w każdy odpowiedni w danym przypadku sposób pozwalający na optymalne kontrolowanie i zarządzanie meniskiem w celu uzyskania udoskonalonego procesu obróbki płytki. W jednym z przykładów wykonania wykorzystywana jest głowica zbliżeniowa 106 o konfiguracji opisanej i przedstawionej na rysunku fig. 2A. Jak zostało to pokazane w odniesieniu do rysunku fig. 15A-15F, płytka jest czysta co wynika z dynamiki menisku cieczowego, która wykazuje różne prędkości przepływu, wielkości podciśnienia, oraz prędkości obrotowe płytki. Zarówno prędkość przepływu DIW i IPA jak i podciśnienie i rotacja płytki może być zmieniana zależnie od warunków napotkanych podczas procesu suszenia. Na rysunku fig. 15A, menisk został uformowany poprzez doprowadzenie DIW oraz podciśnienia, bez zastosowania przepływu IPA. Bez przepływu IPA, menisk posiada nierówne obrzeża. W tym przykładzie wykonania, rotacja płytki wynosi zero a przepływ DIW ma wartość 500 ml/min.
Rysunek fig. 15B przedstawia głowicę zbliżeniową 106, opisaną na rysunku fig. 15A, posiadającą wlot par alkoholu izopropylowego (IPA) zgodnie z j ednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym prędkość przepływu DIW wynosi 500 ml/min a prędkość przepływu IPA wynosi 12 ml/min przy prędkości obrotowej płytki wynoszącej zero. Jak pokazano na rysunku fig. 15B, zastosowanie przepływu IPA wyrównało obrzeże menisku. Dlatego menisk cieczowy jest bardziej stabilny i dający się kontrolować.
Rysunek fig. 15C przedstawia głowice zbliżeniowa 106, opisaną na rysunku fig. 15B, w której przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) wzrósł do 24 ml/min, według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Prędkość obrotowa płytki jest utrzymywana na wartości zero a przepływ DIW wynosi 500 ml/min. Gdy przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) staje się zbyt duży, menisk cieczowy zostaje zdeformowany i mniej kontrolowany.
Rysunek fig. 15D przedstawia głowicę zbliżeniową 106, przy czym menisk jest utworzony na obracającej się płytce, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, prędkość obrotowa płytki wynosi 10 obr/min. Prędkość przepływu DIW wynosi 500 ml/min, podczas gdy prędkość przepływu IPA wynosi 12 (SOFH). Wielkość podciśnienia osiąga wartość około 30 in Hg@80 PSIG. Kiedy płytka obraca się, menisk cieczowy staje się mniej stabilny ze względu na dodatkową dynamikę płytki w porównaniu z rysunkiem fig. 15C, w którym występują te same przepływy DIW i IPA ale bez ruchu obrotowego płytki.
PL 208 010 B1
Rysunek fig. 15E przedstawia głowicę zbliżeniową 106, przy czym menisk jest utworzony na płytce obracającej się szybciej niż w przypadku rysunku fig. 15D, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, prędkość obrotowa płytki wynosi 15 obr/min. Prędkość przepływu DIW wynosi 500 ml/min, podczas gdy prędkość przepływu IPA wynosi 12 (SCFH). Wielkość podciśnienia osiąga wartość około 30 in Hg@80 PSIG. Kiedy płytka obraca się szybciej, menisk cieczowy posiada bardziej nierówne obrzeże w porównaniu do menisku cieczowego opisanego w odniesieniu do rysunku fig. 15D z uwagi na dodatkową dynamikę.
Rysunek fig. 15F przedstawia głowice zbliżeniową 106, przy czym przepływ par alkoholu izopropylowego (IPA) został zwiększony w porównaniu do rysunku fig. 15D, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, zmienne takie jak prędkość przepływu DIW, prędkość obrotowa płytki, i wielkość podciśnienia są takie same jak zostało to opisane w odniesieniu do rysunku fig. 15D. W przykładzie tym, prędkość przepływu IPA została zwiększona do wartości 24 (SCFH). Przy zwiększonej prędkości przepływu IPA, przepływ IPA utrzymuje menisk cieczowy wzdłuż jego obrzeża tworząc w ten sposób, dający się w wysokim stopniu kontrolować i zarządzać, menisk cieczowy. Dlatego pomimo rotacji płytki, menisk cieczowy wygląda stabilnie z obrzeżem, które zasadniczo odpowiada obszarowi, na którym znajdują się wloty źródłowe 302 oraz obszarowi, na którym znajdują się wyloty źródłowe 304. Dlatego wewnątrz okna roboczego zostaje utworzony menisk cieczowy dający się w wysokim stopniu kontrolować, zarządzać, i kierować, tak, że, w przykładowym procesie suszenia, płyn, który głowica zbliżeniowa 106 może napotkać na powierzchni płytki, jest usuwany szybko i efektywnie susząc powierzchnie płytki.
Rysunek fig. 16A przedstawia widok z góry systemu czyszczącego/suszącego 602 według jednego z przykładów wykonania. Należy zauważyć, że każdy przykład realizacji systemu suszącego 100 (np. system czyszczący 100-1, 100-2, 100-3, 100-4 i 100-5) opisany w tekście wraz z każdym z przykładów realizacji głowicy zbliżeniowej 106 (opisanych na rysunkach fig. 2A-15F) mogą być zastosowane w różnorakich systemach zgrupowanych realizujących różnego rodzaju technologie obróbki płytek półprzewodnikowych. Przykładowe systemy zgrupowane zostały przedstawione na rysunkach fig. 16A-20. w jednym z przykładów wykonania, system czyszczący i suszący 100 może być włączony do zestawu 2300 Brush Box produkowanego przez Lam Research of Fremont, Kalifornia.
W jednym z przykładów wykonania, system czyszczący/suszący 602 jest systemem czyszczącym i suszącym 100-5 opisanym powyżej w odniesieniu do rysunku fig. 5G i fig. 5H z rdzeniem szczotkującym 604 i głowicą zraszającą/rozpylającą 606. W takim wykonaniu, kiedy jeden system czyszczący i suszący 100 jest wykorzystany w połączeniu z różnymi urządzeniami do obróbki płytek półprzewodnikowych, system czyszczący i suszący (lub jego składniki) może być także nazywany wkładką osuszającą płytko półprzewodnikowe. Należy zauważyć, że element szczotkujący może być wykonany z każdego materiału, który umożliwi efektywne oczyszczenie podłoża półprzewodnikowego. Materiałem tym może być przykładowo alkohol winylowy (PVA), guma, uretan, itp. W jednym z przykładów wykonania, materiał szczotkujący w postaci alkoholu winylowego może zostać zastosowany na rdzeniu czyszczącym 604. Rdzeń szczotkujący może mieć dowolną, znaną dla znawców dziedziny konstrukcję. Dlatego, kiedy rdzeń szczotkujący obraca się, element szczotkujący na rdzeniu 604 może być zastosowany do czyszczenia powierzchni płytki półprzewodnikowej 102 następującej po procesach obróbki płytki, takich jak na przykład, trawienie, planaryzacja, itp.
W jednym z przykładów wykonania, po wyczyszczeniu 102 płytki przez układ szczotkujący, nie musi być ona wyciągana z układu czyszczące/suszącego 602 (znanego także jako moduł czyszcząco/suszący) w celu osuszenia. Dlatego po wyczyszczeniu płytka 102 może zostać osuszona w sposób opisany powyżej w odniesieniu do rysunku fig. 2A-15C. W ten sposób można zaoszczędzić czas wykonując dwa procesy obróbki płytki w jednym module i zredukować możliwość zanieczyszczenia płytki, ponieważ płytka 102 nie musi być przenoszona do innego modułu w celu oczyszczenia.
Rysunek fig. 16B pokazuje inny widok systemu czyszczące/suszącego 602 według przykładu wykonania wynalazku. System czyszcząco/suszący 602 może być modułem(modułami) (np. urządzenie zintegrowane) w różnorodnych systemach obróbki płytek półprzewodnikowych, opisanych poniżej w odniesieniu do rysunku fig. 17 do fig. 21. Dzięki temu, że system czyszczący i suszący są umieszczone w jednym module, można zaoszczędzić przestrzeń a proces obróbki płytek może być bardziej kompaktowy, utrzymując zasadniczo tą samą funkcjonalność.
Rysunek fig. 17 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych 700, w którym na czole ramy konstrukcyjnej 705 umieszczono moduł suszący 704 wykonany zgodnie z jednym z przykładów wykonania. Moduł suszący 704 może być jednym z systemów 100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5
PL 208 010 B1 lub jakimś innym odpowiednim wariantem wykonania. Należy docenić, że każda odpowiednia w danym przypadku liczba modułów suszących 704 (np. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, itd.) może zostać umieszczona na czołowej ramie montażowej 705 tak aby można było zrealizować system obróbki płytek półprzewodnikowych z różnymi poziomami możliwości obróbki. Należy także zrozumieć, że każdy inny typ narzędzi do obróbki płytek może zostać zamocowany na czołowej ramie montażowej 705, np. moduł/narzędzie planaryzacji, moduł/narzędzie trawiące, moduł/narzędzie czyszczące, itp.
W jednym z przykładów wykonania, system obróbki płytek półprzewodnikowych 700 zawiera 6 modułów czyszczących 704 oraz robota 712, który może ładować do oraz wyjmować płytki z modułu 704. Robot 712 może zostać tak skonfigurowany aby ładował i usuwał płytki z wysuniętych podajników czołowych 710. Należy zrozumieć, że każda odpowiednia w danym przypadku liczba oraz typ robotów 712 może zostać wykorzystany tak jak i każda odpowiednia w danym przypadku liczba i typ podajników czołowych. W jednym z przykładów wykonania, podajniki czołowe mogą otrzymywać pełny ładunek płytek półprzewodnikowych, jaki jest wymagany przez system obrabiający płytki 700 w jednym cyklu przetwarzania.
Rysunek fig. 18 przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych 800 posiadający wiele narzędzi obrabiających płytki według jednego z przykładów wykonania według wynalazku. W jednym z przykładów wykonania, system obrabiający 800 zawiera moduł trawiący 722, moduł suszący 704, podajnik czołowy 710 oraz robota 712 umieszczonego na ramie montażowej 720. System obróbki płytek 700, tak jak system obróbki płytek 800 może mieć dowolną odpowiednią w danym przypadku liczbę oraz typ modułów/narzędzi, takich jak moduły CMP, moduły megadźwiękowe, moduły czyszczące, moduły suszące, moduły trawiące. Dlatego aparaty takie, jak system obróbki płytek 800 zawierający w sobie wiele modułów obrabiających płytki i ich powierzchnie w jednym urządzeniu, nazywane są systemami o architekturze skupionej. W jednym z przykładów wykonania, opisany tutaj system suszący może być zintegrowanym systemem suszącym tworzącym wraz z innymi modułami system o architekturze skupionej. W i nnym przykładzie wykonania, system obróbki płytek 800 może mieć moduł trawiący 722, moduł suszący 704, oraz moduł czyszczący. W jednym z przykładów wykonania, system obróbki płytek 700 może zawierać trzy moduły trawiące 622, oraz 6 modułów suszących 704, jeśli wiele procesów obróbki płytek występuje jednocześnie, można to nazwać przetwarzaniem skupionym. Należy także docenić fakt, że kilka lub wszystkie moduły suszące 704 mogą zostać zastąpione modułami zawierającymi system czyszcząco/suszący 602, dzięki czemu czyszczenie i suszenie mogą być wykonywane w jednym module.
Rysunek fig. 19 przedstawia system obróbki płytek 800' bez modułu trawiącego 722 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W jednym z przykładów wykonania, system obróbki płytek 800 zawiera ramę, na której znajduje się wiele modułów suszących 704. System obróbki płytek 800' może zawierać każdą odpowiednią w danym przypadku liczbę modułów suszących 704. W jednym z przykładów wykonania, system obróbki płytek 800' zawiera osiem modułów suszących 704. Płytka 108 została pokazana podczas ładowania do systemu obróbki płytek półprzewodnikowych 800 poprzez użycie podajnika czołowego 710. Robot 712 może pobrać płytkę z podajnika czołowego 710 i załadować ją do jednego z wielu modułów suszących 704. W tym przykładzie wykonania, moduł trawiący 722, pokazany wyżej w odniesieniu do rysunku fig. 18, został usunięty w celu stworzenia miejsca na zainstalowanie dodatkowych modułów suszących 704. Dodatkowo moduły czyszczące 704 mogą zawierać system czyszczący i suszący 602 opisany szczegółowo w odniesieniu do rysunku fig. 16A. W ten sposób zarówno suszenie jak i czyszczenie mogą być wykonywane w jednym module.
Rysunek fig. 20 ilustruje system obróbki płytek 800, który zawiera moduł suszący 704 oraz moduł czyszczący 850 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W jednym z przykładów wykonania, system obróbki płytek 800 może obejmować oddzielny moduł czyszczący, taki jak na przykład moduł czyszczący 850, należy docenić, że jakakolwiek odpowiednia w danej sytuacji liczba oraz typ aparatów czyszczących może być zastosowana w systemie obróbki płytek 800. na przykład skrzynka szczotkowa (ang. brush box) (lub jednostki szorujące płytki), megadźwiękowe urządzenie czyszczące. W jednym z przykładów wykonania, modułem czyszczącym może być skrzynka szczotkowa. Skrzynka szczotkowa może być każdym typem skrzynki szczotkowej, która posiada zdolność efektywnego czyszczenia powierzchni płytki, co rozumieją znawcy dziedziny.
W jeszcze innym przykładzie wykonania, system obróbki płytek półprzewodnikowych 800 może zawierać moduł czyszczący, który jest modułem megadźwiękowym. W innym przykładzie wykonania, moduł megadźwiękowy może, poza czyszczeniem, przeprowadzać inne typy procesów obróbki.
PL 208 010 B1
Każde odpowiednie w danym przypadku urządzenie megadźwiękowe może zostać zastosowane jako moduł megadźwiękowy; przykładowo takie jak opisane w opisie patentowym US 10/259,023 zatytułowanym „Megasonic Substrate Processing Module”. Wymieniony opis patentowy jest tu niniejszym włączony poprzez odniesienie. Dlatego, posiadając różne typy połączonych modułów lub urządzeń obrabiających płytki, można stworzyć systemy mające zdolność wykorzystywania wielu sposobów obróbki płytek.
Rysunek fig. 21 przedstawia diagram blokowy systemu obróbki płytek 900 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, system 900 zawiera system czyszczący 902, system chemiczno mechanicznej planaryzacji (ang. Chemical Mechanical Planarization - CMP) 904, system megadźwiękowy 906, system trawienia 908 wraz z systemem odpadowym. System 900 zawiera także roboty 912, które mogą transportować płytki do każdego oraz z każdego systemu 902, 904, 906, 908 i 910. Dlatego system 900 może zawierać wszystkie z głównych narzędzi obrabiających płytki. System 900 może oczywiście zawierać jeden, kilka lub wszystkie systemy 902, 904, 906, 908 i 910. Należy tu mieć na uwadze, że system 900 może zawierać dowolną odpowiednią w danej sytuacji liczbę systemów 902, 904, 906, 908 i 910 tak jak i inne typy systemów obróbki płytek znane przez znawców dziedziny. Dlatego, system 900 wykazuje wielką elastyczność pod względem zdolności obróbki płytek półprzewodnikowych, w zależności od wymagań wytwórców lub użytkowników.
System czyszczący 902 może być każdym odpowiednim w danej sytuacji systemem czyszczącym, takim jak na przykład skrzynką szczotkową (ang. brush box), urządzeniem wirowo-płukająco-suszącym (SRD), itp., przy czym w systemie 900 może zostać użyty każdy stosowny typ skrzynki szczotkowej lub urządzenia SRD. Systemem CMP 904 może być każdy stosowny typ aparatu CMP wykorzystujący, przykładowo stół, jeden lub więcej pasów, itp. System megadźwiękowy może być systemem opisanym powyżej w odniesieniu do megadźwiękowego urządzenia obrabiającego, opisanego szczegółowo na rysunku fig. 20. System trawiący 908 może być każdym stosownym w danym przypadku typem urządzenia trawiącego powierzchnię płytki, takim jak na przykład system zawierający robota, który może utrzymywać płytkę przez jej zablokowanie i obrabiać płytkę w dowolnej liczbie modułów obrabiających, które wykonują trawienie. System odpadowy może być opcjonalnie wykorzystywany razem z systemem trawiącym 908.
System suszący 910 może być jakimkolwiek opisanym tutaj systemem suszącym, wykorzystującym różne przykłady wykonania głowicy zbliżeniowej 106 opisanej powyżej w i przedstawionej na rysunku fig. 2A do fig. 14C. Dlatego system suszący może być systemem 100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4 lub jakimś z ich wariantów. System 900 może obrabiać płytkę 102 na wiele różnych sposobów i suszyć płytkę 102 w sposób wysoce skuteczny i ekonomicznie efektywny dzięki zastosowaniu systemu suszącego 910 według wynalazku. Dlatego, system suszący 910 może obniżyć koszty wytworzenia płytek półprzewodnikowych oraz zwiększyć wydajność ich produkcji.
Rysunek fig. 22A do fig. 22B pokazuje przykłady wykonania, w których ustawiona pionowo płytka może być obrabiana przez przynajmniej jedną głowicę zbliżeniową w kierunku pionowym z góry na dół, przy czym dzieje się to podczas ruchu płytki i/lub przynajmniej jednej głowicy zbliżeniowej. Ważne jest to, że opisane tutaj obrabianie płytki może obejmować czyszczenie, suszenie, płukanie, itp. Pionowe obrabianie płytki może zwiększyć kontrolę nad zachowaniem się menisku oraz zredukować losowe ruchy płynu na płytce podczas obróbki. W konsekwencji, dzięki użyciu pionowego obrabiania powierzchni płytek przez głowice, procesy obróbki płytki, takie jak przykładowo czyszczenie, płukanie, i/lub suszenie mogą zostać wykonane w sposób efektywny. Należy podkreślić, że głowice zbliżeniowe mogą mieć rozmiar i konfigurację stosowną w danym przypadku, jeżeli tylko ich struktura jest zgodna z opisanymi tutaj sposobami i urządzeniami. W korzystnym przykładzie wykonania, aby osiągnąć ujednolicenie procesu obróbki, czas przebywania menisku na powierzchni płytki jest ujednolicony na obszarze całej płytki. Dlatego też kierunek i prędkość ruchu pasmowego skanowania może być kontrolowana tak aby obszar menisku poruszał się równomiernie po powierzchni płytki.
Rysunek fig. 22 przedstawia głowicę zbliżeniową 106a rozpoczynającą proces obróbki, w którym płytka 108 jest skanowana pionowo zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym płytka 108 jest ustawiona pionowo w taki sposób, że jej górna część 108c jest skanowana przez głowicę zbliżeniową 106a. Przy takiej orientacji płytki, obrabiana powierzchnia płytki jest zasadniczo równoległa do okna roboczego 538 głowicy zbliżeniowej 106a. Należy uwzględnić, że płytka 108 może być utrzymywana w miejscu lub poruszana w zależności od konfiguracji systemu obrabiającego płytki. W jednym z przykładów wykonania, omawianym dalej szczegółowo w odniesieniu do rysunku fig. 23A, płytka 108 jest trzymana w miejscu a głowica zbliżeniowa porusza się z góry
PL 208 010 B1 na dół skanując powierzchnię, przy czym część górna 108c płytki 108 jest skanowana wcześniej niż część dolna 108d płytki 108. W takim przykładzie wykonania, płytka 108 jest zasadniczo ustawiona pionowo. Ustawienie płytki w stosunku do osi Y może cechować się zatem dowolnym kątem jeżeli tylko część górna 108c płytki 108 jest położona wyżej na osi Y niż część dolna 108d płytki 108 W korzystnym przykładzie wykonania, płytka 108 jest ustawiona pionowo wzdłuż osi Y. Dlatego w takim przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa 106a może poruszać się w kierunku z góry na dół i obrabiać płytkę od góry do dołu.
W innym przykładzie wykonania, głowica zbliżeniowa 106a może być utrzymywana w spoczynku zaś płytka 108 może poruszać się w ten sposób, że powierzchnia płytki jest obrabiana w kierunku pionowym tak, że część górna 108c płytki 108 jest skanowana wcześniej niż część dolna 108d płytki 108. Należy zauważyć, że do pionowego poruszania głowica zbliżeniową 106a można zastosować każde stosowane urządzenie lub aparat, tak aby przeskanować powierzchnie płytki 108. W jednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106a może zostać zamocowana na ramieniu, które z kolei jest zamocowane w urządzeniu mechanicznym aby poruszać pionowo głowicę zbliżeniową 106a, w i nnym przykładzie, głowica zbliżeniowa 106a może być bezpośrednio przyłączona do urządzenia mechanicznego lub aparatu, który umożliwia dosuwanie głowicy zbliżeniowej 106a w pobliże powierzchni płytki 108 oraz przemieszczanie głowicy zbliżeniowej 106a od części górnej 108c płytki 108 do części dolnej 108d płytki 108.
Należy zauważyć, że głowica zbliżeniowa 106b (nie ukazana na rysunku fig. 22A ale pokazana jako przykład realizacji na rysunkach fig. 22F i fig. 22G) może być używana razem z głowica zbliżeniowa 106a do obrabiania obu powierzchni po dwóch stronach płytki 108. Dlatego głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą zostać wykorzystane jeśli jedna z głowic może obrabiać jedną stronę płytki 108 a druga głowica może obrabiać drugą stronę płytki 108. Głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą być każdą z opisanych tutaj głowic zbliżeniowych zależnie od danej sytuacji. W korzystnym przykładzie wykonania, głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą zostać ustawione tak, że ich okna robocze będą znajdowały się naprzeciwko siebie. Okna robocze obu głowic zbliżeniowych mogą być wtedy ustawione w dużej bliskości między sobą. W takim przykładzie wykonania odległość pomiędzy oknami roboczymi musiałaby być jednak większa od grubości płytki 108. Zatem po utworzeniu menisku pomiędzy dwoma oknami roboczymi, głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą być przesuwane w dół znad płytki 108. Należy zauważyć, że głowice zbliżeniowe 106a i 106b (lub każde inne opisane tutaj głowice zbliżeniowe) mogą znaleźć się w dowolnej, stosownej w danym przypadku odległości od płytki 108 lecz takiej aby możliwe było utworzenie stabilnego i kontrolowanego menisku na powierzchni obrabianej. W jednym z przykładów wykonania głowice zbliżeniowe są oddalone od obrabianej powierzchni o 0.1 do 3 mm. W innym przykładzie głowice zbliżeniowe 106a i 106b znajdują się w odległości od 1 do 2 mm od powierzchni płytki, a w korzystnym przykładzie wykonania głowice zbliżeniowe 106a i 106b są umieszczone w odległości około 1,5 mm od powierzchni obrabianej. Podczas gdy głowice zbliżeniowe 106a i 106b będą poruszały się w dół, menisk dotknie górnej krawędzi płytki 108 i jedno okno robocze uformuje menisk na jednej powierzchni płytki 108 zaś drugie okno robocze uformuje menisk na drugiej powierzchni płytki 108.
Należy także zauważyć, że proces obróbki płytki mógłby rozpocząć się w miejscu gdzie głowice zbliżeniowe 106a i 106b rozpoczynają proces przez wstępne utworzenie menisku na płytce, żeby przesunąć menisk na płytkę 108 znad jej górnej części 108a.
Rysunek fig. 22B przedstawia kontynuację, rozpoczętego na rysunku fig. 22A, opisu procesu obróbki płytki półprzewodnikowej według wynalazku, gdzie głowica zbliżeniowa 106a rozpoczęła skanowanie płytki 108. W jednym z przykładów wykonania, górna powierzchnia płytki 108 jest zasadniczo ustawiona pionowo, tak, że górna powierzchnia płytki 108 jest widoczna patrząc wzdłuż osi poziomej. Kiedy głowica zbliżeniowa 106a znajduje się w pobliżu płytki 108, pomiędzy oknem roboczym 538 głowicy zbliżeniowej 106a a powierzchnią obrabianej płytki 108 zostaje uformowany menisk 116. W jednym z przykładów, głowica zbliżeniowa jest skonfigurowana do suszenia płytki 108. W takim przypadku, okno robocze 538 w sposób inteligentny kontroluje i kieruje ruchem menisku 116, tak aby suszenie następowało podczas gdy menisk 116 przesuwa się z części górnej 108c płytki 108 do części dolnej 108d płytki 108. Dlatego podczas przebiegu procesu suszenia osuszona część płytki 108 powiększa się w kierunku z góry do dołu. Wytworzenie menisku jest szczegółowo opisane powyżej.
Dzięki obróbce płytki w kierunku pionowym z góry na dół, menisk 116 może być optymalnie kontrolowany poprzez ograniczanie sił działających na menisk 116. Przy pionowej orientacji, należy uwzględnić tylko pionowo skierowane siły wywołane przez grawitację, które są odpowiedzialne za
PL 208 010 B1 wytworzenie dającego się kontrolować i kierować menisku. Dodatkowo, dzięki prowadzeniu skanowania przez głowicę zbliżeniową 108 w kierunku pionowym począwszy od górnej części 108c pionowo ustawionej płytki 108, region płytki 108, który już został osuszony może być dalej w optymalny sposób utrzymywany w suchym stanie. Jest to możliwe, ponieważ płyny i wilgoć z wilgotnych, nieobrobionych jeszcze obszarów płytki 108 nie mogą przemieszczać się do obszarów już osuszonych z uwagi na siły grawitacji.
Rysunek fig. 22C przedstawia dalszy ciąg procesu obróbki płytki półprzewodnikowej z rysunku fig. 22B według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Na rysunku tym głowica zbliżeniowa 106 przebyła już prawie połowę drogi pomiędzy górną częścią 108c a dolną częścią 108d płytki 108 (oraz obrobiła około połowy powierzchni płytki 108).
Rysunek fig. 22D przedstawia dalszy ciąg procesu obróbki płytki półprzewodnikowej z rysunku fig. 22C według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Na rysunku tym, głowica zbliżeniowa 106a prawie skończyła skanowanie powierzchni płytki 106. W jednym z przykładów wykonania, w którym obie głowice zbliżeniowe 106a i 106b obrabiają poszczególne strony płytki 108, w czasie gdy części menisku 116 na każdej stronie kończą obróbkę i przestają stykać się z płytką 108, meniski z obu stron płytki zaczynają się stykać i stają się jednym meniskiem.
Rysunek fig. 22E przedstawia dalszy ciąg procesu obróbki płytki półprzewodnikowej z rysunku fig. 22D według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Jak widać na rysunku fig. 22E, głowica zbliżeniowa 106a (oraz głowica 106b w przypadku gdy wykorzystano podwójną głowicę zbliżeniową) zakończyła proces obróbki płytki 108.
Rysunek fig. 22F przedstawia widok z boku głowic zbliżeniowych 106a i 106b usytuowanych ponad górną częścią pionowo ustawionej płytki 108 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą formować menisk w sposób opisany powyżej. Głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą przesuwać się zasadniczo razem w dół w celu obrobienia powierzchni płytki jak zostało to opisane szczegółowo w opisie rysunku fig. 22G.
Rysunek fig. 22G przedstawia boczny widok głowic zbliżeniowych 106a i 106b podczas obrabiania dwóch powierzchni płytki 108 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym głowice zbliżeniowe 106a i 106b przesuwają się w dół znad powierzchni płytki 108. Kiedy menisk 116 dotknie płytki 108, to głowica zbliżeniowa 106a utworzy menisk 116a na płytce 108 a głowica zbliżeniowa 106b utworzy menisk 116b na płytce 108. Dlatego głowica zbliżeniowa 106a może obrabiać jedną stronę płytki 108 a głowica zbliżeniowa 106b może obrabiać druga stronę płytki 108. Jak zostało to omówione powyżej, należy zrozumieć, że głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą być przesuwane w dół, lub płytka 108 może być przesuwana w górę, lub głowice zbliżeniowe 106a i 106b mogą być przesuwane w dół podczas gdy płytka jest przesuwana w górę. Tak więc skanowanie płytki 108 może przebiegać przy dowolnym ruchu głowic lub płytki jeżeli tylko głowice zbliżeniowe 106a i 106b przesuwają się z góry na dół względem płytki 108. Dzięki zastosowaniu tego rodzaju względnego ruchu głowic i płytki, suszenie może odbywać się poczynając od górnej części 108a płytki 108 a kończąc na dolnej części 108b płytki 108.
Mimo, że rysunki fig. 22A-22G przedstawiają przypadki, w których głowica zbliżeniowa 106a przesuwa się z poza płytki 108 poprzez jej średnicę, przekraczając w końcu jej krawędź, to możliwe jest również wykorzystanie innych przykładów wykonania, w których głowica zbliżeniowa 106a wznosi się ponad płytką 108 w pobliżu jej górnej krawędzi i przesuwa się w kierunku powierzchni płytki 108. Menisk jest tworzony gdy głowica znajdzie się w bezpośrednim sąsiedztwie powierzchni płytki i prowadzi obróbkę wzdłuż średnicy płytki 108. W jeszcze innym przykładzie wykonania głowica zbliżeniowa może obrabiać tylko część powierzchni płytki.
Rysunek fig. 23A przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, w którym płytka jest utrzymywana nieruchomo zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, płytka 108 jest utrzymywana w miejscu za pomocą uchwytów 600. Należy docenić, że uchwyty 600 mogą być każdym typem urządzenia lub aparatu mogącego utrzymywać płytkę 108, i który ciągu umożliwia skanowanie powierzchni płytki przez głowicę zbliżeniową 106, jak na przykład uchwyt krawędziowy (ang. edge trip), chwytaki z zaczepami krawędziowymi (ang. fingers with edge attachments), itp. W j ednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106 może być utrzymywana i przesuwana dzięki przenośnikowi głowicy zbliżeniowej 602. Należy rozumieć, że przenośnikiem głowicy zbliżeniowej 602 może być każdy odpowiedni typ aparatu lub urządzenia, który posiada możliwość przesuwania głowicy zbliżeniowej z obszaru nad płytką 108 i prowadzenia skanowania płytki przez głowicę zbliżeniową 106 w kierunku z góry na dół, utrzymując jednocześnie głowicę zbliżeniową 106
PL 208 010 B1 w bezpośrednim sąsiedztwie powierzchni płytki. Według jednego z przykładów wykonania, przenośnik głowicy zbliżeniowej 602 może być podobna do zespołu przenoszącego głowice zbliżeniowe pokazanego na rysunku fig. 2A za wyjątkiem tego, że płytka jest ustawiona pionowo a głowica zbliżeniowa jest skonfigurowana w taki sposób aby poruszała się pionowo z góry na dół.
Rysunek fig. 23B przedstawia system obróbki płytek, w którym głowica zbliżeniowa 602' może być utrzymywana w miejscu lub przesuwana według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, płytka 108 może być utrzymywana przez zacisk krawędziowy (ang. edge gripper) 604 i przesuwana w górę. Dzięki takiemu ruchowi, płytka 108 może być skanowana przez głowicę zbliżeniową 106 z góry na dół, rozpoczynając skanowanie powierzchni płytki 108 od górnej części i przesuwając się w dół. W jednym z przykładów wykonania, przenośnik głowicy zbliżeniowej 602' może być nieruchomy, zaś przeskanowanie powierzchni płytki z góry na dół może być osiągnięte poprzez przesuwanie płytki w górę. W i nnym przykładzie wykonania, płytka 108 może być przesuwana w górę a głowica zbliżeniowa 602' w dół. Zatem przeskanowanie płytki z góry na dół może osiągnięte przy zastosowaniu jednego z wielu różnych sposobów przemieszczania uchwytów dla płytek oraz sposobów przesuwania przenośników głowic zbliżeniowych.
W korzystnym przykładzie wykonania pokazanym w dolnej części rysunku fig. 23B, po tym jak głowica zbliżeniowa 106 przeskanowała już większość powierzchni płytki 108 i osiągnęła zacisk krawędziowy 604, uchwyty 600, jak zostało to opisane w odniesieniu do rysunku fig. 23A, mogą uchwycić płytkę 108 i przesunąć ją w górę w celu zakończenia obróbki płytki. Jak tylko uchwyty 600 uchwycą płytkę 108, zacisk krawędziowy 604 może uwolnić płytkę 108. Następnie inna płytka może być ustawiona w odpowiedniej pozycji do rozpoczęcia procesu obróbki przez głowicę zbliżeniową 106.
Rysunek fig. 23C przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, w którym głowica zbliżeniowa rozciąga się w przybliżeniu na promieniu płytki 108 zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, system obróbki płytek może wykorzystywać głowicę zbliżeniową, która jest zdolna wytworzyć menisk, który może pokryć przynajmniej promień płytki 108. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106 może skanować powierzchnię płytki zaczynając od części górnej 108c i kończąc na części dolnej 108d płytki 108. W innym przykładzie wykonania, mogą zostać wykorzystane dwie głowice zbliżeniowe 106, przy czym jedna połowa powierzchni płytki jest obrabiana przez jedną głowicę zbliżeniową 106, podczas gdy druga część jest obrabiana przez drugą głowicę zbliżeniową 106.
Rysunek fig. 23D przedstawia system obróbki płytek półprzewodnikowych, w którym głowica zbliżeniowa 106 przesuwa się pionowo a płytka 108 obraca się, zgodnie z jednym z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106 przesuwa się w sposób opisany w odniesieniu do rysunku Fig, 23C, podczas gdy w tym samym czasie płytka 108 obraca się w kierunku 112 dzięki zastosowaniu rolek 102a, 102b oraz 102c, tak jak zostało to omówione w odniesieniu do rysunków.
Rysunek fig. 24A przedstawia głowicę zbliżeniową 106-5, która może być wykorzystana do pionowego skanowania płytki według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-5 jest przynajmniej tak długa jak średnica płytki 108 a więc głowica zbliżeniowa 106-5 może wytwarzać menisk obejmujący co najmniej średnicę płytki. W innym przykładzie wykonania, głowica zbliżeniowa 106-5 jest wystarczająco długa aby wytworzony przez nią menisk mógł rozciągać się na średnicy tak, aby objąć obszary powierzchni płytki zawarte wewnątrz obszaru ochronnego (ang. exclusionary region). Dlatego, dzięki użyciu głowicy zbliżeniowej 106-5, cała powierzchnia płytki może zostać przeskanowana w czasie jednego przejścia głowicy. Głowica zbliżeniowa 106-5 zawiera wloty źródłowe 302 i 306 oraz wyloty źródłowe 304. W jednym z przykładów wykonania, wiele wlotów źródłowych 306 jest ustawionych w linii prostej i są one otoczone przez wiele wylotów źródłowych 304, które tworzą kształt prostokątny. Dwie linie wlotów źródłowych 302 są przyległe szeregu wylotów źródłowych 304. W jednym z przykładów wykonania, wloty źródłowe 302 i 306, tak jak i wyloty źródłowe 304 mogą utworzyć okno robocze, w którym może zostać utworzony menisk. Należy docenić, że zarówno głowica zbliżeniowa 106-5, jak i inne, opisane tutaj, głowice zbliżeniowe mogą ulegać zmianom pod względem rozmiarów, tak aby uzyskiwać różne rozmiary i konfiguracje okien roboczych. Zmieniając konfigurację okien roboczych, można zmieniać rozmiar, kształt oraz funkcjonalność menisku. W jednym z przykładów wykonania, zakres rozmiarów głowicy zbliżeniowej, rozmiary wlotów źródłowych 302 i 306, jak i wylotów źródłowych 304, oraz rozmiary otworów przelotowych (ang. ports) 342a, 342b, oraz 342c (pokazanych na rysunku fig. 24B i fig. 24C) są takie jak to opisano powyżej w odniesieniu do rysunków fig. 11 do fig. 14. z tego powodu, głowica
PL 208 010 B1 zbliżeniowa 106-5 może mieć każdy odpowiedni rozmiar i konfigurację w zależności od wymaganego zastosowania.
Przykładowo, jeśli wymagane jest aby głowica zbliżeniowa przeskanowała całą płytkę 200 mm w czasie jednego przejścia to musi ona posiadać okno robocze, które wytwarza menisk o długości przynajmniej 200 mm. Jeśli nie jest pożądane aby obszar ochronny płytki 200 mm był obrabiany, wtedy długość menisku może być mniejsza niż 200 mm. W innym przykładzie, jeśli wymagane jest aby głowica zbliżeniowa przeskanowała całą płytkę 300 mm w czasie jednego przejścia to musi ona posiadać okno robocze, które wytwarza menisk o długości przynajmniej 300 mm. Jeśli nie jest pożądane aby obszar ochronny płytki 300 mm był obrabiany, wtedy długość menisku może być mniejsza niż 300 mm. W jeszcze innym przykładzie wykonania, jeśli wymagane jest aby głowica zbliżeniowa przeskanowała połowę powierzchni płytki podczas jednego przejścia to okno robocze może mieć rozmiar, który pozwalałby na utworzenie menisku o długości równej co najmniej promieniowi płytki. Dlatego, rozmiar głowicy, okna roboczego oraz menisku może zmieniać się w zależności od wymaganego zastosowania.
Rysunek fig. 24B przedstawia widok z boku głowicy zbliżeniowej 106-5 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. W przykładzie tym, głowica zbliżeniowa 106-5 zawiera także otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, które, według jednego z przykładów wykonania, odpowiadają kolejno wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306. Dzięki wprowadzaniu i usuwaniu cieczy przez otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c, ciecze mogą być wprowadzane i usuwane poprzez wlot źródłowy 302, wylot źródłowy 304, i wlot źródłowy 306. Chociaż w tym przykładzie wykonania otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c odpowiadają wlotom źródłowym 302, wylotom źródłowym 304, i wlotom źródłowym 306, należy docenić, że otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c mogą dostarczać oraz usuwać ciecz z każdego odpowiedniego wlotu źródłowego lub wylotu źródłowego, zależnie od wymaganej konfiguracji. Dzięki konfiguracji wlotów źródłowych 302 i 306 z wylotami źródłowymi 304, menisk 116 może zostać utworzony pomiędzy głowicą zbliżeniową 106-5 a płytką 108. Kształt menisku 116 może zmieniać się w zależności od konfiguracji i wymiarów głowicy zbliżeniowej 106-5. Jak pokazano na rysunku fig. 24B, część 342c i wlot źródłowy 306 mogą być skonfigurowane aby nachylić wlot par alkoholu izopropylowego (IPA) do powierzchni płytki. Jak zostało omówione powyżej w odniesieniu do rysunków fig. 7C i fig. 7D, dzięki zastosowaniu nachylonego wlotu źródłowego 306, możliwe jest efektywne zarządzanie meniskiem, pozwalające kontrolować i utrzymywać kształt menisku w optymalny sposób. W jednym z przykładów wykonania, wlot źródłowy 306 może być nachylony pod kątem od około 0° do około 90° w kierunku wylotu źródłowego 304. gdzie kąt 90° byłby zwrócony w stronę płytki a kąt 0° byłby zwrócony do wnętrza wylotu źródłowego 304. W korzystnym przykładzie wykonania, wlot źródłowy 306 jest nachylony pod kątem 15°. Należy zrozumieć, że wlot źródłowy 302 i wylot źródłowy 304 może być nachylony pod każdym, odpowiednim kątem, który może zoptymalizować tworzenie, kontrolowanie i zarządzanie stabilnym meniskiem cieczowym.
Rysunek fig. 24C przedstawia izometryczny widok głowicy zbliżeniowej 106-5 według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Widok głowicy zbliżeniowej 106-5 pokazanej na rysunku fig. 24C, przedstawia tylną stronę okna roboczego, które zawiera otwory łączące 580 i otwory pozycjonujące 582. Otwory łączące 580 mogą być używane do przymocowania głowicy zbliżeniowej 106-5 do przenośnika głowicy zbliżeniowej. Otwory pozycjonujące mogą być wykorzystywane do odpowiedniego ustawienia głowicy w zależności od wymaganego zastosowania. Głowica zbliżeniowa 106-5 zawiera także otwory przelotowe 342a, 342b, i 342c położone na tej stronie głowicy zbliżeniowej 106-5. która jest przeciwna do przedniej krawędzi głowicy zbliżeniowej 106-5. Należy docenić, że konfiguracja oraz rozlokowanie otworów przelotowych 342a, 342b, i 342c, oraz otworów łączących 580 a także otworów pozycjonujących 582 może być zależne od zastosowania, a zatem może to być każda odpowiednia w danym przypadku konfiguracja i rozlokowanie dopóki menisk może być zarządzany w sposób zgodny z zawartymi w tekście opisami.
Rysunek fig. 25A przedstawia głowicę zbliżeniową 106-6 posiadającą okno wielorobocze (ang. multi-process window), według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Głowica zbliżeniowa 106-6 posiada dwa okna robocze 538-1 i 538-2. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-2 może wykorzystywać ciecze czyszczące, zamiast DIW, do czyszczenia płytki. Okno robocze 538-2 może wykorzystywać każdą odpowiednią konfigurację wlotów i wylotów źródłowych, które mogą dostarczać każdy odpowiedni w danej sytuacji płyn czyszczący do powierzchni płytki. W jednym z przykładów wykonania, okno robocze 538-2 może posiadać tylko wloty źródłowe, posiadające możliwość
PL 208 010 B1 dostarczania płynu czyszczącego. W innym przykładzie wykonania, okno robocze 538-2 może posiadać inne konfiguracje i funkcje wlotów oraz wylotów źródłowych opisanych w niniejszym tekście.
Okno robocze 538-1 może zatem suszyć płytkę. Okno robocze 538-1 może wykorzystywać każdą odpowiednią w danym przypadku konfigurację wlotów oraz wylotów źródłowych zgodną z konfiguracjami i funkcjami opisanymi w tym opisie w nawiązaniu do suszenia powierzchni płytki. Dlatego, dzięki zastosowaniu okna wieloroboczego, funkcje takie jak czyszczenie i suszenie mogą być wykonywane przez jedną głowicę zbliżeniową. W jeszcze innym przykładzie wykonania, zamiast okien wieloroboczych umieszczonych na głowicy zbliżeniowej można wykorzystać wiele głowic zbliżeniowych do obróbki płytki - przykładowo jedna głowica zbliżeniowa może suszyć płytkę a inna głowica może suszyć płytkę, zgodnie z opisanymi w niniejszym tekście aparatami i sposobami.
Rysunek fig. 25B przedstawia głowicę zbliżeniową 106-7 posiadającą okno wielorobocze złożone z trzech okien roboczych, według jednego z przykładów wykonania wynalazku. Należy docenić, że głowica zbliżeniowa 106-7 może posiadać każdą odpowiednią w danym przypadku liczbę okien roboczych w zależności od wymaganej liczby i typu procesów obróbki wykonywanych przez głowicę zbliżeniowa 106-7. W jednym z przykładów wykonania, głowica zbliżeniowa 106-7 posiada okna robocze 538-1, 538-2, i 538-3. Z kolei w jednym z przykładów wykonania wspomnianego powyżej przykładu, okna robocze 538-1, 538-2, i 538-3 są odpowiednio oknami: czyszczącym, płuczącym/suszącym, i suszącym. W j ednym z przykładów, okno robocze 538-1 może tworzyć menisk, powstały z wody dejonizowanej (DIW), do przemywania płytki. Okno robocze 538-2 może generować czyszczący menisk cieczowy do oczyszczenia powierzchni płytki. Okna robocze 538-1 i 538-2 zawierają co najmniej jeden wlot źródłowy 306 doprowadzający ciecz do powierzchni płytki. W jednym z przykładów wykonania, okna robocze 538-1 i 538-2 mogą opcjonalnie posiadać wlot źródłowy 302 i wylot źródłowy 304. aby móc generować stabilny i kontrolowany menisk cieczowy. Okno robocze 538-3 może generować menisk cieczowy 116 do czyszczenia płytki. Należy zauważyć, że okno robocze 538-3 zarówno płucze jak i suszy powierzchnię płytki, ponieważ meniski cieczowe są utworzone z wody dejonizowanej (DIW). Z tego powodu, różne typy okien roboczych mogą znajdować się na głowicy zbliżeniowej 106-7. Jak zostało to omówione powyżej w odniesieniu do rysunku fig. 25A, zamiast zastosowania okien wieloroboczych na jednej głowicy zbliżeniowej, możliwe jest wykorzystanie wielu głowic zbliżeniowych, przy czym jedna lub wiele głowic zbliżeniowych może zostać użytych do różnych celów takich jak czyszczenie, płukanie, suszenie, itp.
Chociaż wynalazek opisano w kilku korzystnych przykładach wykonania, dla znawców dziedziny zapoznających się z tymi przykładami i rysunkiem oczywiste będą różne zmiany, dodatki, kombinacje i ekwiwalenty. Z tego też wynika intencja, aby wynalazek obejmował wszystkie takie zmiany, dodatki, kombinacje i ekwiwalenty, które mieszczą się w jego zakresie i istocie.

Claims (9)

1. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych, obejmujący:
dostarczenie pierwszej cieczy do pierwszego obszaru powierzchni płytki; dostarczenie drugiej cieczy do drugiego obszaru powierzchni płytki;
znamienny tym, że obejmuje ponadto usunięcie pierwszej i drugiej cieczy z powierzchni płytki, następujące w trzecim obszarze płytki, otaczającym pierwszy obszar;
przy czym drugi obszar zasadniczo otacza co najmniej część trzeciego obszaru, a dostarczanie i usuwanie cieczy wytwarza kontrolowany menisk.
2. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmujący ponadto pasmowe przesuwanie kontrolowanego menisku po powierzchni płytki.
3. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza ciecz jest cieczą czyszczącą lub dejonizowaną wodą (DIW).
4. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych według zastrz. 1, znamienny tym, że drugą cieczą jest alkohol izopropylowy (IPA) w postaci par, azot, związki organiczne, heksanol, glikol etylenowy lub inne związki rozpuszczalne w wodzie.
5. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwanie pierwszej i drugiej cieczy z powierzchni płytki obejmuje doprowadzenie podciśnienia w pobliże powierzchni płytki.
PL 208 010 B1
6. Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych według zastrz. 1, znamienny tym, że menisk rozciąga się aż do średnicy płytki.
7. Głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych zawierająca: pierwszą powierzchnię posiadającą możliwość umieszczenia w pobliżu powierzchni płytki;
pierwszy obszar kanałów doprowadzania pierwszej ciecz do powierzchni płytki, znajdujący się w centralnej części głowicy;
drugi obszar kanałów otaczający pierwszy obszar kanałów;
trzeci obszar kanałów doprowadzania drugiej cieczy do powierzchni płytki, definiujący częściowe otoczenie pierwszego i drugiego obszaru kanałów;
znamienna tym, że w drugim obszarze kanałów znajdują wyloty odprowadzania pierwszej i drugiej cieczy, a w pierwszym obszarze kanałów, drugim obszarze kanałów i trzecim obszarze kanałów znajdują się generatory kontrolowanego menisku pomiędzy głowicą a powierzchnią płytki w stanie zbliżenia głowicy do płytki.
8. Głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych według zastrz. 7, znamienna tym, że w częściowym otoczeniu trzeciego obszaru kanałów znajduje się przerwa.
9. Głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych według zastrz. 7, znamienna tym, że przerwa w częściowym otoczeniu trzeciego obszaru kanałów jest otwarta w kierunku przemieszczania głowicy.
PL373857A 2002-09-30 2003-09-30 Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych i głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych PL208010B1 (pl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/261,839 US7234477B2 (en) 2000-06-30 2002-09-30 Method and apparatus for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces
US10/330,897 US7240679B2 (en) 2002-09-30 2002-12-24 System for substrate processing with meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
US10/330,843 US7198055B2 (en) 2002-09-30 2002-12-24 Meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
US10/404,270 US7069937B2 (en) 2002-09-30 2003-03-31 Vertical proximity processor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL373857A1 PL373857A1 (pl) 2005-09-19
PL208010B1 true PL208010B1 (pl) 2011-03-31

Family

ID=32046058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL373857A PL208010B1 (pl) 2002-09-30 2003-09-30 Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych i głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1472720B1 (pl)
JP (1) JP4589866B2 (pl)
KR (1) KR101338797B1 (pl)
CN (1) CN100350552C (pl)
AU (1) AU2003277185A1 (pl)
PL (1) PL208010B1 (pl)
SG (2) SG140469A1 (pl)
TW (1) TWI230396B (pl)
WO (1) WO2004030051A2 (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7234477B2 (en) 2000-06-30 2007-06-26 Lam Research Corporation Method and apparatus for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces
US7520285B2 (en) 2002-09-30 2009-04-21 Lam Research Corporation Apparatus and method for processing a substrate
US7240679B2 (en) 2002-09-30 2007-07-10 Lam Research Corporation System for substrate processing with meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
US7293571B2 (en) 2002-09-30 2007-11-13 Lam Research Corporation Substrate proximity processing housing and insert for generating a fluid meniscus
US7153400B2 (en) 2002-09-30 2006-12-26 Lam Research Corporation Apparatus and method for depositing and planarizing thin films of semiconductor wafers
US7367345B1 (en) 2002-09-30 2008-05-06 Lam Research Corporation Apparatus and method for providing a confined liquid for immersion lithography
US6988327B2 (en) 2002-09-30 2006-01-24 Lam Research Corporation Methods and systems for processing a substrate using a dynamic liquid meniscus
US7632376B1 (en) 2002-09-30 2009-12-15 Lam Research Corporation Method and apparatus for atomic layer deposition (ALD) in a proximity system
US8236382B2 (en) 2002-09-30 2012-08-07 Lam Research Corporation Proximity substrate preparation sequence, and method, apparatus, and system for implementing the same
US7614411B2 (en) 2002-09-30 2009-11-10 Lam Research Corporation Controls of ambient environment during wafer drying using proximity head
US7093375B2 (en) 2002-09-30 2006-08-22 Lam Research Corporation Apparatus and method for utilizing a meniscus in substrate processing
US7513262B2 (en) * 2002-09-30 2009-04-07 Lam Research Corporation Substrate meniscus interface and methods for operation
US7597765B2 (en) * 2002-09-30 2009-10-06 Lam Research Corporation Post etch wafer surface cleaning with liquid meniscus
US7389783B2 (en) 2002-09-30 2008-06-24 Lam Research Corporation Proximity meniscus manifold
US7383843B2 (en) 2002-09-30 2008-06-10 Lam Research Corporation Method and apparatus for processing wafer surfaces using thin, high velocity fluid layer
US7997288B2 (en) 2002-09-30 2011-08-16 Lam Research Corporation Single phase proximity head having a controlled meniscus for treating a substrate
US7675000B2 (en) 2003-06-24 2010-03-09 Lam Research Corporation System method and apparatus for dry-in, dry-out, low defect laser dicing using proximity technology
DE10361075A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-28 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Verfahren und Vorichtung zur Trocknung von Schaltungssubstraten
US8062471B2 (en) 2004-03-31 2011-11-22 Lam Research Corporation Proximity head heating method and apparatus
US20090081810A1 (en) * 2004-10-06 2009-03-26 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP4641964B2 (ja) * 2006-03-30 2011-03-02 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US7928366B2 (en) 2006-10-06 2011-04-19 Lam Research Corporation Methods of and apparatus for accessing a process chamber using a dual zone gas injector with improved optical access
US8291921B2 (en) * 2008-08-19 2012-10-23 Lam Research Corporation Removing bubbles from a fluid flowing down through a plenum
US8813764B2 (en) * 2009-05-29 2014-08-26 Lam Research Corporation Method and apparatus for physical confinement of a liquid meniscus over a semiconductor wafer
US8146902B2 (en) * 2006-12-21 2012-04-03 Lam Research Corporation Hybrid composite wafer carrier for wet clean equipment
US8464736B1 (en) 2007-03-30 2013-06-18 Lam Research Corporation Reclaim chemistry
US7975708B2 (en) * 2007-03-30 2011-07-12 Lam Research Corporation Proximity head with angled vacuum conduit system, apparatus and method
JP4924226B2 (ja) * 2007-06-14 2012-04-25 東ソー株式会社 表面加工方法及び表面加工装置
US8141566B2 (en) 2007-06-19 2012-03-27 Lam Research Corporation System, method and apparatus for maintaining separation of liquids in a controlled meniscus
US8739805B2 (en) * 2008-11-26 2014-06-03 Lam Research Corporation Confinement of foam delivered by a proximity head
JP5503323B2 (ja) * 2010-02-16 2014-05-28 株式会社荏原製作所 基板乾燥装置
US20110289795A1 (en) 2010-02-16 2011-12-01 Tomoatsu Ishibashi Substrate drying apparatus, substrate drying method and control program
CN102441843B (zh) * 2011-08-29 2014-12-10 上海华力微电子有限公司 一种cmp机台内置清洗结构及方法
US20150090299A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Applied Materials, Inc. Processes and apparatus for cleaning, rinsing, and drying substrates
CN116564846A (zh) * 2022-01-27 2023-08-08 长鑫存储技术有限公司 一种晶圆加工装置及晶圆加工控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910006087B1 (ko) * 1988-06-29 1991-08-12 삼성반도체통신 주식회사 반도체 제조용 웨이퍼 세정기
JPH03125453A (ja) * 1989-10-09 1991-05-28 Toshiba Corp 半導体ウエハ移送装置
KR910010643A (ko) * 1989-11-24 1991-06-29 김광호 웨이퍼 세정방법 및 그 장치
JPH08264626A (ja) * 1994-04-28 1996-10-11 Hitachi Ltd 試料保持方法及び試料表面の流体処理方法並びにそれらの装置
US5660642A (en) * 1995-05-26 1997-08-26 The Regents Of The University Of California Moving zone Marangoni drying of wet objects using naturally evaporated solvent vapor
JPH1092784A (ja) * 1996-09-10 1998-04-10 Toshiba Microelectron Corp ウェーハ処理装置およびウェーハ処理方法
JP3735175B2 (ja) * 1997-03-04 2006-01-18 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US6334902B1 (en) * 1997-09-24 2002-01-01 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface
JP4616948B2 (ja) * 1997-09-24 2011-01-19 アイメック 回転基材の表面から液体を除去する方法および装置
EP0905746A1 (en) * 1997-09-24 1999-03-31 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method of removing a liquid from a surface of a rotating substrate
US6398975B1 (en) * 1997-09-24 2002-06-04 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method and apparatus for localized liquid treatment of the surface of a substrate
EP0970511B1 (en) * 1997-09-24 2005-01-12 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method and apparatus for removing a liquid from a surface
JP2000015159A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 処理液供給装置
JP2001077069A (ja) * 1999-06-30 2001-03-23 Sony Corp 基板処理方法及び基板処理装置
JP3873099B2 (ja) * 2000-01-13 2007-01-24 アルプス電気株式会社 基板ガイド装置ならびにこれを用いた洗浄装置
US6555017B1 (en) * 2000-10-13 2003-04-29 The Regents Of The University Of Caliofornia Surface contouring by controlled application of processing fluid using Marangoni effect
JP4016598B2 (ja) * 2001-01-16 2007-12-05 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1472720A2 (en) 2004-11-03
WO2004030051A3 (en) 2004-09-02
PL373857A1 (pl) 2005-09-19
KR101338797B1 (ko) 2013-12-06
CN1685472A (zh) 2005-10-19
TW200410299A (en) 2004-06-16
SG140470A1 (en) 2008-03-28
TWI230396B (en) 2005-04-01
KR20050060029A (ko) 2005-06-21
WO2004030051A2 (en) 2004-04-08
CN100350552C (zh) 2007-11-21
EP1472720B1 (en) 2009-11-11
SG140469A1 (en) 2008-03-28
AU2003277185A1 (en) 2004-04-19
JP4589866B2 (ja) 2010-12-01
JP2006501693A (ja) 2006-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL208010B1 (pl) Sposób obróbki płytek półprzewodnikowych i głowica do przygotowania powierzchni płytek półprzewodnikowych
EP2117033B1 (en) Manifold for processing a surface of a substrate using multiple process windows
US7069937B2 (en) Vertical proximity processor
US7387689B2 (en) Methods for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces
JP4758694B2 (ja) 近接型プロキシミティプロセスヘッド
JP4676230B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP4621055B2 (ja) 基板とメニスカスとの境界面およびその取り扱い方法
EP1583136B1 (en) Control of ambient environment during wafer drying using proximity head
CN1707759B (zh) 使用薄的、高速液体层处理晶片表面的方法和装置
JP4559226B2 (ja) ウェハ表面に近接して保持される複数の入口及び出口を使用して半導体ウェハ表面を乾燥させる方法及び装置
US20240416394A1 (en) Method for treating a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130930