TW201440912A - 用於基板邊緣清理的方法及裝置 - Google Patents

用於基板邊緣清理的方法及裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201440912A
TW201440912A TW103106534A TW103106534A TW201440912A TW 201440912 A TW201440912 A TW 201440912A TW 103106534 A TW103106534 A TW 103106534A TW 103106534 A TW103106534 A TW 103106534A TW 201440912 A TW201440912 A TW 201440912A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
gas
annular body
carbon dioxide
support
Prior art date
Application number
TW103106534A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI617369B (zh
Inventor
James Matthew Holden
Song-Moon Suh
Todd Egan
Kalyanjit Ghosh
Leon Volfovski
Michael R Rice
Richard Giljum
Original Assignee
Applied Materials Inc
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
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of TW201440912A publication Critical patent/TW201440912A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI617369B publication Critical patent/TWI617369B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
    • B01D39/12—Filter screens essentially made of metal of wire gauze; of knitted wire; of expanded metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02076—Cleaning after the substrates have been singulated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/0209—Cleaning of wafer backside
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus 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

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)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

一種基板清理設備可包括：基板支撐件，該基板支撐件具有支撐表面，以支撐待清理之基板，其中該基板支撐件可圍繞垂直於支撐表面之中心軸旋轉；第一噴嘴，當基板支撐件之支撐表面支撐該基板時，該第一噴嘴將第一清理氣體提供至內部體積之一區域，該區域對應於基板之邊緣的位置；第一環形主體，該第一環形主體安置於基板支撐件之支撐表面的相對面，且與該基板支撐件之支撐表面間隔開一縫隙，該第一環形主體具有一中央開口，該中央開口由內壁界定，該內壁經塑形以在徑向向外的方向上於第一環形主體與支撐表面之間提供減小尺寸之縫隙；以及第一氣體入口，該第一氣體入口將第一氣體提供至第一環形主體之中央開口。

Description

用於基板邊緣清理的方法及裝置
本發明之實施例大體而言係關於半導體處理設備。
在製造製程期間(例如在金屬沉積、化學氣相沉積或蝕刻製程期間)會對半導體基板之邊緣及背部進行多次處理。該處理可能引起污染物黏附至基板之邊緣且黏附至基板之背部，且該等污染物隨該基板自腔室行進至腔室、自基板行進至基板、自前開式晶圓盒(Front Open Unified Pod；FOUP)行進至FOUP或自製程工具行進至製程工具。此等污染物可移動至該基板之正面，導致良率損失。此問題之典型解決方案曾為經由使用濕化學品之生產線清理工具、試圖限制離子形成之背部洗滌，及/或頻繁清理處理工具來移除污染物。然而，此等步驟僅緩和了良率損失，且就設備及消耗品而言，此等步驟係昂貴的。
因而，發明者已提供用於從基板邊緣清理粒子污染物之改良的方法及設備。
本文揭示了用於從基板清理污染物之設備的實施例。在一些實施例中，基板清理設備可包括：基板支撐件，該基板支撐件具有支撐表面，以支撐待清理之基板，其中該基板支撐件可圍繞垂直於該支撐表面之中心軸旋轉；第一噴嘴，當基板支撐件之支撐表面支撐該基板時，該第一噴嘴將第一清理氣體提供至內部體積之一區域，該區域對應於基板之邊緣的位置；第一環形主體，該第一環形主體安置於基板支撐件之支撐表面的相對面，且與該基板支撐件之支撐表面間隔開一縫隙，該第一環形主體具有一中央開口，該中央開口由該第一環形主體之內壁界定，該中央開口自第一環形主體之第一側面(遠離支撐表面)延伸至第一環形主體之第二側面(鄰近支撐表面)，其中鄰近支撐表面之中央開口的尺寸經設置以暴露支撐表面之主要部分，且其中內壁經塑形以在徑向向外的方向上於第一環形主體與支撐表面之間提供減少尺寸之縫隙；以及第一氣體入口，該第一氣體入口將第一氣體提供至第一環形主體之中央開口。
在一些實施例中，提供一種從基板清理污染物的方法。在一些實施例中，一種從基板清理污染物之方法可包括以下步驟：(a)將基板支撐於基板支撐件之頂部，該基板支撐件安置於處理腔室之內部體積內；(b)圍繞垂直於基板之第一側面之中心軸旋轉基板；(c)當基板支撐件支撐該基板時，將來自液態二氧化碳源之固態及氣態二氧化碳之第一清理氣體導向內部體積之一區域，該區域對應於基板之邊緣之位置；以及(d)使第一氣體在該基板之第一側面上流動，使 得相比於第一氣體在基板中心附近的第一側面上流動時之速度，該第一氣體流過該基板之邊緣時的速度增加。
下文將描述本發明之其他及另外的實施例。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧內部體積
104‧‧‧基板支撐件
106‧‧‧基板
108‧‧‧第一側面
110‧‧‧第二側面
112‧‧‧污染物
114‧‧‧中心軸
116‧‧‧二氧化碳源
118‧‧‧第一噴嘴
120‧‧‧第一清理氣體
122‧‧‧第一氣體入口
124‧‧‧第一環形主體
128‧‧‧內壁
130‧‧‧中央開口
132‧‧‧第二噴嘴
134‧‧‧氣態二氧化碳源
136‧‧‧第二清理氣體
138‧‧‧中央開口
140‧‧‧第二環形主體
142‧‧‧邊緣
144‧‧‧底壁
150‧‧‧內壁
152‧‧‧板材
154‧‧‧支撐表面
156‧‧‧平面
158‧‧‧縫隙
160‧‧‧第一側面
164‧‧‧第一氣體
166‧‧‧第二縫隙
168‧‧‧第一側面
170‧‧‧第二側面
172‧‧‧第二氣體入口
174‧‧‧第二氣體
202‧‧‧臂
204‧‧‧第一位置
206‧‧‧第二位置
400‧‧‧示例性方法
402‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟
406‧‧‧步驟
408‧‧‧步驟
580‧‧‧群集工具
581‧‧‧微處理機控制器
582‧‧‧箭頭
583‧‧‧前端環境
584‧‧‧負載鎖定腔室
585‧‧‧艙載入器
587‧‧‧艙
588‧‧‧移送室
589‧‧‧機器人
590A‧‧‧處理腔室
590B‧‧‧處理腔室
590C‧‧‧處理腔室
590D‧‧‧處理腔室
591A‧‧‧服務腔室
591B‧‧‧服務腔室
A‧‧‧虛線框
B‧‧‧虛線框
C‧‧‧虛線框
藉由參考附圖中圖示之本發明之說明性實施例，可瞭解以上簡短概括及以下更詳細論述之本發明之實施例。然而應注意，因為本發明允許其他同等有效之實施例，所以該等附圖僅圖示本發明之典型實施例且因此並不欲視為本發明之範疇的限制。
第1A圖至第1B圖分別圖示根據本發明之一些實施例之基板清理設備的示意側視圖及俯視圖。
第2A圖至第2B圖分別圖示根據本發明之一些實施例之基板清理設備的示意側視圖及俯視圖。
第3圖圖示根據本發明之一些實施例之空氣流過該基板之外邊緣的示意圖。
第4圖圖示根據本發明之一些實施例之清理基板之方法的流程圖。
第5圖圖示根據本發明之一些實施例之具有基板清理設備之群集工具。
為便於瞭解，已使用相同元件符號儘可能指定諸圖共用之相同元件。該等圖式並未按比例圖示，且為達清晰可能簡化該等圖式。可設想，在一實施例中之元件及特徵可有利地併入其它實施例，而無需進一步敘述。
本發明之實施例提供用於清理基板邊緣之改良的方法及設備。本發明之實施例可有利地允許在製造製程期間(諸如在製程步驟之間處理基板時及在處理腔室內夾持該基板時)移除積聚在基板邊緣上之污染物，此舉可限制或防止污染物到達基板之正面及引起良率損失。在不對基板造成與接觸式清理或濕式清理相關之潛在損壞的情況下，本發明之實施例可有利地允許污染物的移除。在多種清理表面上可使用本發明之實施例，在該等清理表面中需要很高的粒子移除外加很低的粒子加成，例如在顯示器處理、矽晶片封裝、硬碟媒體清理及光學件製造中。本發明之實施例亦有利地防止自基板邊緣及基板背部移除之污染物到達基板之正面。
第1A圖至第1B圖及第2A圖至第2B圖圖示根據本發明之一些實施例之基板清理設備之示意圖。基板清理設備通常包括基板支撐件104，基板支撐件104具有支撐基板106之支撐表面154。在一些實施例中，基板支撐件104安置於具有內部體積102之處理腔室100之內。在一些實施例中，基板支撐件104耦接至處理腔室100之底壁144。儘管本文主要論述之基板清理設備封閉於處理腔室中，但是在一些實施例中(如下文相對於第5圖描述之實施例)，基板清理設備可安置於群集工具(包括無處理腔室外殼之設置)上之多個位置之任何位置中，以在該等基板移動穿過清理設備時清理該等基板。
基板106可為半導體或類似薄膜製造製程中使用的任何適當的基板，諸如具有多種材料之圓形、正方形、矩形 或其他形狀之基板。在一些實施例中，基板106可為半導體晶圓(例如200mm、300mm、450mm或類似長度之矽晶圓)。待清理之基板106通常包括第一側面108、第二側面110及含有污染物112之邊緣142。
當基板支撐件104之支撐表面支撐基板106時，第一噴嘴118將第一清理氣體120提供至內部體積102之一區域，該區域對應於基板106之邊緣142之位置。第一清理氣體120包含夾帶於氣態二氧化碳流中之固態二氧化碳流。
基板支撐件104可圍繞垂直於基板支撐件104之中心軸114旋轉。可旋轉的基板支撐件104有利地將基板106之經污染的邊緣142呈現於第一噴嘴118。當基板106旋轉時，第一噴嘴118保持固定，且第一噴嘴118以與平面156成約-175度至約175度之角度面對基板106之邊緣142，該平面156自基板106之中心水平向外延伸。在一些實施例中，第一噴嘴118距離基板106之邊緣142約0.1cm至約10cm。
對基板106之邊緣142上之污染物112的第一清理氣體120之施加將污染物112自邊緣142移除。不希望受理論約束的情況下，發明者相信，固態二氧化碳粒子撞擊邊緣142上的污染物112，且固態二氧化碳粒子自固相改變為氣相，如此產生將污染物112推出邊緣之膨脹。其他用於移除污染物112之物理、化學及熱製程亦係有可能的。
在一些實施例中，在約200psi至約1000psi的壓力下，將第一清理氣體120自液態二氧化碳源116供給至第一噴嘴118。在一些實施例中，第一噴嘴118為節流噴嘴，該噴 嘴引起液態二氧化碳之等焓膨脹，使得當二氧化碳自第一噴嘴118排出後，二氧化碳膨脹為固態二氧化碳及氣態二氧化碳之第一清理氣體120。第一清理氣體120包含之固態二氧化碳的量比氣態二氧化碳更多。在一些實施例中，第一清理氣體120包含約10%至約50%之固態二氧化碳及約90%至約50%之氣態二氧化碳。
在一些實施例中，液態二氧化碳通過第一噴嘴118內部之細網格過濾器(例如金屬網格過濾器)，以在從第一噴嘴212排出液態二氧化碳之前，有利地將粗微粒從液態二氧化碳移除。在一些實施例中，細網格過濾器之過濾孔的尺寸小於11nm。
在一些實施例中，如第1A圖至第1B圖中所示，基板支撐件104之支撐表面154可包括板材152，以在基板106之中心處於第二側面110上支撐基板106。在一些實施例中，如第2A圖至第2B圖中所示，基板支撐件104之支撐表面154可包括複數個臂202，該等複數個臂在複數個第一位置204處夾緊基板106的邊緣142。在一些實施例中，該基板可經旋轉，以允許該等複數個臂202在複數個第二位置206處夾緊基板106之邊緣142，進而允許將位於第一位置204處之污染物112自基板106之邊緣142清除。
基板支撐件、噴嘴設置及基板支撐件與噴嘴設置之間的相對運動之上述實例僅為說明性，且可使用其他設置，以執行如本文所述之清理製程。
在一些實施例中，儘管第一清理氣體120有效地將 污染物112自基板220之第二側面222移除，但第一清理氣體120亦不必要地在邊緣142上沉積一殘留物層。在一些實施例中，殘留物包含金屬(例如鐵、鎳、鈦、鋁或以上各者之合金)、金屬氧化物(例如上述金屬之氧化物)、有機物(例如碳氟化合物、碳氫化合物或其他聚合化合物)及其他介電質(例如矽、氧化矽、氧化鋁、氮化鋁或類似介電質)。
在一些實施例中，為移除第一清理氣體120沉積之殘留物層，第一噴嘴118亦耦接至氣態二氧化碳源134，且在基板支撐件104之支撐表面支撐基板106時，第一噴嘴118將第二混合物(該第二混合物包含夾帶於氣態二氧化碳流中之固態二氧化碳流)排至內部體積102之一區域，該區域對應於基板106之邊緣142之位置。在一些實施例中，該氣態二氧化碳亦通過如上所述之細網格過濾器(例如鎳網格過濾器)，以在從第一噴嘴118排出該氣態二氧化碳之前，有利地將粗微粒從氣態二氧化碳移除。
在一些實施例中，為移除第一清理氣體120沉積之殘留物層，安置於鄰近第一噴嘴118之第二噴嘴132耦接至氣態二氧化碳源134，且在基板支撐件104、200之支撐表面支撐基板106時，第二噴嘴132將固態及氣態二氧化碳之第二混合物排至內部體積102之一區域，該區域對應於基板106之邊緣142之位置。
類似於第一噴嘴118，在一些實施例中，第二噴嘴132為節流噴嘴，該噴嘴引起氣態二氧化碳之膨脹，使得當氣態二氧化碳自第二噴嘴132排出時，該氣態二氧化碳膨脹為 固態二氧化碳及氣態二氧化碳之第二清理氣體136。然而，第二清理氣體136含有之固態二氧化碳粒子的尺寸以及量少於第一清理氣體120的尺寸以及量。在一些實施例中，第二清理氣體136包含約1%至約20%之固態二氧化碳及約99%至80%之氣態二氧化碳。在一些實施例中，該液態二氧化碳亦通過第二噴嘴132內部之如上所述之細網格過濾器。
在一些實施例中，由於具有較少量之固態二氧化碳粒子，在自基板106之邊緣142移除污染物112方面，第二清理氣體136不如第一清理氣體120有效。此外，發明者亦已觀察到，儘管僅施加第一清理氣體120之清理製程較好地移除污染物112，但該清理製程不必要地產生黏附於基板106之邊緣142之第一清理氣體120的殘留物層。然而，發明者已發現，使用第二清理氣體136之清理製程特別適合用於移除由使用第一清理氣體120之清理製程生成的殘留物層。因此，發明者已決定，在施加來自固態二氧化碳饋送源之第一清理氣體120之後施加來自氣態二氧化碳饋送源之第二清理氣體136，有效地將由基板製造製程產生的污染物112從基板106之邊緣142移除，且移除由第一清理氣體120沉積之任何殘留物。此外，僅使用二氧化碳作為清理劑有利地降低對昂貴且難以處理之清理化學物的使用。
處理腔室100進一步包含第一環形主體124，第一環形主體124安置於基板支撐件104之支撐表面154的相對面，且與該基板支撐件104之支撐表面154間隔開一縫隙158。第一環形主體124有利地形成針對已從基板106之邊緣 142移除之污染物粒子的物理阻障層，以防止該等粒子到達基板106之第一側面108。
第一環形主體124包含中央開口130，中央開口130由第一環形主體124之內壁128界定，中央開口130自第一環形主體124之第一側面160(遠離該支撐表面154)延伸至該第一環形主體124之第二側面162(鄰近該支撐表面154)。鄰近支撐表面154之中央開口130的尺寸經設置以曝露該支撐表面154之主要部分。
第一氣體入口122將第一氣體164提供至第一環形主體124之中央開口130。在一些實施例中，第一氣體164為空氣或惰性氣體(諸如氬氣或氦氣)。在一些實施例中，空氣經過濾以移除污染物。在一些實施例中，空氣經離子化以中和基板106上之裝置損害靜電荷。
內壁128經塑形以在徑向向外的方向上於第一環形主體124與支撐表面154之間提供減小尺寸之縫隙158。在一些實施例中，縫隙約在2mm及10mm之間。
如第3圖所示，縫隙158之減小尺寸促使第一氣體164高速且減壓地穿過縫隙158且經過基板106之邊緣142。穿過縫隙158及經過基板106之邊緣142的第一氣體之高速起密封之作用，以防止自基板106之邊緣142鬆散的污染物粒子橫穿縫隙158及污染基板106之第一側面108。
返回至第1A圖及第2A圖，在一些實施例中，第二環形主體140安置於基板106之第二側面110之相對面，且與基板106之第二側面110間隔開第二縫隙166。第二環形主 體140有利地形成針對已從基板106之邊緣142移除之污染物粒子的物理阻障層，以防止該等粒子到達基板106之第二側面110。
第二環形主體140包含中央開口138，中央開口138由第二環形主體140之內壁150界定，中央開口138自第二環形主體140之第一側面168(遠離基板106之第二側面110)延伸至該第二環形主體140之第二側面170(鄰近基板106之第二側面110)。鄰近基板106之第二側面110之第二環形主體140的中央開口138的尺寸經設置以曝露基板106之第二側面110之主要部分。
第二氣體入口172將第二氣體174提供至第二環形主體140之中央開口138。在一些實施例中，第二氣體174為空氣或惰性氣體(諸如氬氣或氦氣)。在一些實施例中，空氣經過濾以移除污染物。在一些實施例中，空氣經離子化以中和基板106上之裝置損害靜電荷。
第二環形主體140之內壁150經塑形以在徑向向外的方向上於第二環形主體140與基板106之第二側面110之間提供減小尺寸之第二縫隙166。在一些實施例中，縫隙約在2mm與100mm之間。
第二縫隙166之減小尺寸促使第二氣體174高速且減壓地穿過第二縫隙166且經過基板106之邊緣142。穿過第二縫隙166及經過基板106之邊緣142之第二氣體174的高速起密封之作用，以防止自基板106之邊緣142鬆散的污染物粒子橫穿第二縫隙166及污染基板106之第二側面110。
在一些實施例中，處理腔室100包含流體地耦接至內部體積102之排氣系統，以將鬆散的污染物從內部體積102移除。
第4圖圖示使用上述之基板清理設備清理基板106之一示例性方法400。在方法400中，在402處，將已經由典型基板製造製程(諸如化學氣相沉積或蝕刻製程)處理之基板106(且基板106之邊緣142上具有污染物層)支撐於基板支撐件104之頂部，基板支撐件104安置於處理腔室100之內部體積102內。
在404處，基板106圍繞垂直於基板106之第一側面108之中心軸114旋轉。在406處，當基板支撐件104支撐基板106時，將固態及氣態二氧化碳之第一清理氣體120導向內部體積102之一區域，該區域對應於基板106之邊緣142之位置。
如以上所論述，可旋轉之基板支撐件104有利地使基板106之經污染的邊緣142呈現於第一噴嘴118。在一些實施例中，基板支撐件104可包括一板材，以支撐基板106。在一些實施例中，基板支撐件200包含複數個臂202，該等複數個臂202在複數個第一位置204處夾緊基板106之邊緣142。在一些實施例中，基板106可經旋轉，使得該等複數個臂202在複數個第二位置206處夾緊基板106之邊緣142，以便如步驟404-408中所描述，將第一清理氣體120施加至污染物112。
如以上所論述，對基板106之污染邊緣142之第一清理氣體120之施加將污染物112自邊緣142移除。在一些 實施例中，第一清理氣體120之施加移除約10%至約100%之間的污染物112。
在408處，第一氣體在基板106之第一側面108之上流動，其中如上所述之第一環形主體124安置於基板支撐件104之支撐表面154的相對面，且與基板支撐件104之支撐表面154間隔開一縫隙158。第一環形主體124之內壁128經塑形以在徑向向外的方向上於第一環形主體124與支撐表面154之間提供尺寸減小之縫隙158。因此，相比於第一氣體流過基板之中心附近的第一側面時的速度，當第一氣體164流過基板106之邊緣142時的速度增加。
在一些實施例中，第一清理氣體120在基板106之邊緣142上留下第一殘留物。在一些實施例中，將第二清理氣體136導向基板106之邊緣142，以移除第一清理氣體120留下之至少一些第一殘留物。在一些實施例中，第二清理氣體136之施加移除約50%至約99%之由第一清理氣體120留下的殘留物。如以上所論述，第二清理氣體136比第一清理氣體120含有更小尺寸以及更少數目之固態二氧化碳粒子。在施加來自固態二氧化碳饋送源之第一清理氣體120之後施加來自氣態二氧化碳饋送源之第二清理氣體136，有效地將污染物112從基板220之邊緣142移除，且移除由第一處理氣體120沉積之至少一些殘留物。
第5圖圖示適合用於執行本發明之部分的群集工具。通常，該群集工具為模組化系統，該模組化系統包含多個腔室(例如處理腔室590A-D、服務腔室591A-B或類似腔 室)，該等腔室執行多種功能(包括基板清理、基板中心找尋及定向、除氣、退火、沉積及/或蝕刻)。根據本發明之實施例，群集工具可包括至少一個如上所述之基板清理設備，該基板清理設備經設置以執行如上所述之清理基板之方法。藉由在每一製造步驟之後執行清理製程，將基板清理設備與群集工具整合有利地防止了腔室至腔室之交叉污染。將群集工具之多個腔室安裝至中央移送室，該中央移送室容納一機器人，該機器人經調適使基板在腔室之間往返。該移送室通常維持在真空條件下，且該移送室提供一中間平臺，以用於使基板自一腔室至另一腔室及/或自一腔室至一負載鎖定腔室(該負載鎖定腔室定位於群集工具之前端)往返移動。
經由說明，第5圖之平面圖中圖示特定群集工具580。群集工具580通常包含複數個腔室及機器人，且群集工具580較佳地配備微處理機控制器581，微處理機控制器581經程式化以進行在群集工具580中執行之多種處理方法。顯示之前端環境583經定位與一對負載鎖定腔室584進行選擇性通訊。安置於前端環境583中之艙載入器585能夠進行線性及旋轉運動(箭頭582)，以於負載鎖定腔室584與複數個艙587之間將基板之晶匣往返移動，該等複數個艙安裝於前端環境583之上。負載鎖定腔室584在前端環境583與移送室588之間提供第一真空介面。提供兩個負載鎖定腔室584，以藉由交替地與移送室588及與前端環境583通訊增加產量。因此，當一負載鎖定腔室584與移送室588通訊的同時，第二負載鎖定腔室584與前端環境583通訊。機器人589安 置於移送室588之中央，以將基板自負載鎖定腔室584移送至該等多個處理腔室590A-D及服務腔室591A-B之一者。
在一些實施例中，如上所述將污染物自基板106之邊緣142清理之示例性方法400可在該等處理腔室之至少一者(例如處理腔室590A)之內部執行，該等腔室之至少一者經類似於如上所述之示例性基板清理設備設置。該等處理腔室之另一至少一者(例如處理腔室590B)可為電漿蝕刻腔室或其他處理腔室，該腔室在基板上執行一製程，該製程產生必須移除的安置於基板之邊緣上之污染物。因此，例如在蝕刻製程或其他製程之後，可將基板自電漿蝕刻腔室590B移除，且藉由機器人589將該基板傳送至基板清理腔室590A，以移除在蝕刻製程期間產生之污染物。藉由提供耦接至同一群集工具之清理腔室作為處理基板之處理腔室，在處理該基板之後可儘快清理該基板，進而有利地最小化污染之基板與處理設備之接觸及污染物至其他元件或基板之遷移，以及潛在地損害基板或其他基板。
在一些實施例中，清理設備可位於群集工具580上之許多位置之任一者中。例如，清理設備可安置於工廠介面或前端環境583之一側上(如虛線框A所示)。替代地或組合地，可將清理設備耦接至艙587之一者，或代替艙587之一者安置(如虛線框B所示)，該等艙587耦接至前端環境583。替代地或組合地，清理設備可耦接至或安置於前端環境583之中央部分(與負載鎖定584腔室相對)，如虛線框C所示。替代地或組合地，可沿前端環境583之上表面耦接或 安置清理設備，如虛線框D所示。在位置A-C中，清理設備可安置於或可不安置於一腔室中。在位置D中，清理設備可不具備腔室，且清理設備可經設置以在基板移動穿過艙587與負載鎖定腔室584之間的清理設備時清理該等基板。亦可使用清理設備之其他位置或設置。
因此，本文已揭示用於清理基板之改良的方法及設備。本發明之設備可有利地允許在製造製程期間(諸如在製程步驟之間處理基板期間，及在處理腔室內夾持該基板時)移除積聚在基板上之污染物，進而防止污染物到達基板之正面，且引起良率損失。本發明之設備亦可與其他清理設備共同使用，以有利地進一步自基板(例如在基板之其他位置上)移除污染物。在申請於2013年3月5日，標題為「METHODS AND APPARATUS FOR CLEANING A SUBSTRATE」之美國專利申請案第13/785,834號中描述了可與本發明之基板清理設備共同使用之適當的基板清理設備之一實例。
僅管以上內容針對本發明之實施例，但是在不脫離本發明之基本範疇的情況下，可設計本發明之其他及進一步實施例。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧內部體積
104‧‧‧基板支撐件
106‧‧‧基板
108‧‧‧第一側面
110‧‧‧第二側面
112‧‧‧污染物
114‧‧‧中心軸
116‧‧‧二氧化碳源
118‧‧‧第一噴嘴
120‧‧‧第一清理氣體
122‧‧‧第一氣體入口
124‧‧‧第一環形主體
128‧‧‧內壁
130‧‧‧中央開口
132‧‧‧第二噴嘴
134‧‧‧氣態二氧化碳源
136‧‧‧第二清理氣體
138‧‧‧中央開口
140‧‧‧第二環形主體
142‧‧‧邊緣
144‧‧‧底壁
150‧‧‧內壁
152‧‧‧板材
154‧‧‧支撐表面
156‧‧‧平面
158‧‧‧縫隙
160‧‧‧第一側面
164‧‧‧第一氣體
166‧‧‧第二縫隙
168‧‧‧第一側面
170‧‧‧第二側面
172‧‧‧第二氣體入口
174‧‧‧第二氣體

Claims (19)

  1. 一種基板清理設備，該基板清理設備包含：一基板支撐件，該基板支撐件具有一支撐表面，以支撐待清理之一基板，其中該基板支撐件可圍繞垂直於該支撐表面之一中心軸旋轉；一第一噴嘴，當該基板支撐件之該支撐表面支撐該基板時，該第一噴嘴將一第一清理氣體提供至一區域，該區域對應於該基板之一邊緣之位置；一第一環形主體，該第一環形主體安置於該基板支撐件之該支撐表面的相對面，且與該基板支撐件之該支撐表面間隔開一縫隙，該第一環形主體具有一中央開口，該中央開口由該第一環形主體之一內壁界定，該中央開口自該第一環形主體之一第一側面(遠離該支撐表面)延伸至該第一環形主體之一第二側面(鄰近該支撐表面)，其中鄰近該支撐表面之該中央開口的尺寸經設置以曝露該支撐表面之一主要部分，且其中該內壁經塑形以在一徑向向外之方向上於該第一環形主體與該支撐表面之間提供一減少尺寸之縫隙；以及一第一氣體入口，該第一氣體入口將一第一氣體提供至該第一環形主體之該中央開口。
  2. 如請求項1所述之設備，該設備進一步包含具有一第一體積之一處理腔室，其中該基板支撐件安置於該第一體積之內部。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該基板支撐件在該基板之一中心處將該基板支撐在一第二側面上。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該基板支撐件在該基板之該邊緣上支撐該基板。
  5. 如請求項1所述之設備，其中該基板支撐件經設置以旋轉該基板，同時將該基板之一邊緣曝露於該第一噴嘴。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之設備，其中該第一清理氣體包含約10%至約50%之固態二氧化碳，及約90%至約50%之氣態二氧化碳。
  7. 如請求項1至5中任一項所述之設備，該設備進一步包含一第二噴嘴，在該基板安置於該基板支撐件之該支撐表面上時，該第二噴嘴將一第二清理氣體提供至該區域，該區域對應於該基板之該邊緣之該位置。
  8. 如請求項7所述之設備，其中該第二清理氣體包含約1%至約20%之固態二氧化碳及約99%至約80%之氣態二氧化碳。
  9. 如請求項1至5中任一項所述之設備，其中該第一噴嘴以與一接線成約-175度至約175度之角度面對該基板之該邊緣，該接線自該基板之一中心水平向外延伸。
  10. 如請求項1至5中任一項所述之設備，其中該縫隙在約2mm至約10mm之間。
  11. 如請求項1至5中任一項所述之設備，其中該縫隙延伸至該基板之一第一側面之一外邊緣。
  12. 如請求項1至5中任一項所述之設備，該設備進一步包含一第二環形主體，該第二環形主體安置於該基板之一第二側面的相對面，且與該基板之該第二側面間隔開一第二縫隙，該第二環形主體具有一中央開口，該中央開口藉由該第二環形主體之一內壁界定，該中央開口自該第二環形主體之一第一側面(遠離該基板之該第二側面)延伸至該第二環形主體之一第二側面(鄰近該基板之該第二側面)，其中鄰近該基板之該第二側面之該第二環形主體之該中央開口的尺寸經設置以曝露該基板之該第二側面之一主要部分，且其中該第二環形主體之該內壁經塑形以在一徑向向外之方向上於該第二環形主體與該基板之該第二側面之間提供一減少尺寸之該第二縫隙。
  13. 如請求項12所述之設備，該設備進一步包含一第二氣體入口，該第二氣體入口將一第二氣體提供至該第二環形主體之該中央開口。
  14. 一種自一基板清理污染物之方法，該方法包含以下步驟：(a)將一基板支撐於一基板支撐件之頂部，該基板支撐件安置於一處理腔室之一內部體積內；(b)圍繞垂直於該基板之一第一側面之一中心軸旋轉該基板；(c)當該基板支撐件支撐該基板時，將來自一液態二氧化碳源之固態及氣態二氧化碳之一第一清理氣體導向該內部體積之一區域，該區域對應於該基板之一邊緣之位置；及(d)使一第一氣體在該基板之該第一側面之上流動，使得相比於該第一氣體流過該基板之一中心附近之該第一側面時的該速度，該第一氣體流過該基板之該邊緣時的一速度增加。
  15. 如請求項14所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：沿該邊緣在複數個第一位置處支撐該基板，同時執行步驟(b)至(d)；以及沿該邊緣在複數個第二位置處支撐該基板，同時重複步驟(b)至(d)。
  16. 如請求項14所述之方法，其中該第一清理氣體包含約10%至約50%之固態二氧化碳，及約90%至約50%之氣態二氧化碳。
  17. 如請求項14至16中任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：當該基板支撐件支撐該基板時，將來自一氣態二氧化碳源之固態及氣態二氧化碳之一第二清理氣體導向該內部體積之該區域，以移除由該第一清理氣體沉積之一第一殘留物之至少一些，該區域對應於該基板之一邊緣之位置；其中該第一清理氣體比該第二清理氣體含有一更多量之固態二氧化碳。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該第二清理氣體包含約1%至約20%之固態二氧化碳及約9%至約80%之氣態二氧化碳。
  19. 如請求項14至16中任一項所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：使一第二氣體在與該第一側面相對之該基板之一第二側面之上流動，使得相比該第二氣體流過該基板之一中心附近之該第二側面時的該速度，該第二氣體流過該基板之該邊緣時的一速度增加。
TW103106534A 2013-03-05 2014-02-26 用於基板邊緣清理的裝置 TWI617369B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/785,903 2013-03-05
US13/785,903 US9443714B2 (en) 2013-03-05 2013-03-05 Methods and apparatus for substrate edge cleaning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201440912A true TW201440912A (zh) 2014-11-01
TWI617369B TWI617369B (zh) 2018-03-11

Family

ID=51486301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103106534A TWI617369B (zh) 2013-03-05 2014-02-26 用於基板邊緣清理的裝置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9443714B2 (zh)
KR (1) KR101820005B1 (zh)
CN (1) CN105074877B (zh)
TW (1) TWI617369B (zh)
WO (1) WO2014137659A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9443714B2 (en) * 2013-03-05 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning
US9412639B2 (en) * 2013-12-06 2016-08-09 Tel Fsi, Inc. Method of using separate wafer contacts during wafer processing
JP6597215B2 (ja) * 2015-11-16 2019-10-30 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
CN111344853A (zh) * 2017-08-18 2020-06-26 东京毅力科创美国制造与工程公司 用于喷射低温流体的装置
KR102620219B1 (ko) * 2018-11-02 2024-01-02 삼성전자주식회사 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US11848991B2 (en) 2019-07-31 2023-12-19 Carrier Corporation System and method for validating data associated with parameter/s
CN115161613B (zh) * 2021-04-07 2024-04-26 台湾积体电路制造股份有限公司 沉积室的清洁方法
CN115889293B (zh) * 2022-11-08 2024-04-16 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 清洗硅片的周缘的装置、方法及清洗硅片的设备

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5009240A (en) * 1989-07-07 1991-04-23 United States Of America Wafer cleaning method
JP3734878B2 (ja) * 1996-04-25 2006-01-11 不二越機械工業株式会社 ウェーハの研磨装置
JPH10209102A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
US5900064A (en) * 1997-05-01 1999-05-04 Applied Materials, Inc. Plasma process chamber
US6066032A (en) 1997-05-02 2000-05-23 Eco Snow Systems, Inc. Wafer cleaning using a laser and carbon dioxide snow
US7192494B2 (en) 1999-03-05 2007-03-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for annealing copper films
JP2000334395A (ja) * 1999-05-31 2000-12-05 Ebara Corp 洗浄装置
US6565920B1 (en) 2000-06-08 2003-05-20 Honeywell International Inc. Edge bead removal for spin-on materials containing low volatility solvents fusing carbon dioxide cleaning
KR100436361B1 (ko) * 2000-12-15 2004-06-18 (주)케이.씨.텍 기판 가장자리를 세정하기 위한 장치
US6684523B2 (en) 2001-08-27 2004-02-03 Applied Materials, Inc. Particle removal apparatus
US6779226B2 (en) 2001-08-27 2004-08-24 Applied Materials, Inc. Factory interface particle removal platform
US6725564B2 (en) 2001-08-27 2004-04-27 Applied Materials, Inc. Processing platform with integrated particle removal system
US8192555B2 (en) * 2002-12-31 2012-06-05 Micron Technology, Inc. Non-chemical, non-optical edge bead removal process
CN101437628A (zh) * 2004-12-13 2009-05-20 瓦利安半导体设备公司 减少背部颗粒的技术
KR101316769B1 (ko) * 2005-04-01 2013-10-15 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 하나 이상의 처리 유체를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는데 이용되는 장치용 배리어 구조 및 노즐 장치
JP4757882B2 (ja) * 2006-01-10 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体
US8057602B2 (en) 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
JP5413016B2 (ja) 2008-07-31 2014-02-12 東京エレクトロン株式会社 基板の洗浄方法、基板の洗浄装置及び記憶媒体
JP2010212295A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Elpida Memory Inc 基板洗浄装置および基板洗浄方法
US20110206833A1 (en) 2010-02-22 2011-08-25 Lam Research Corporation Extension electrode of plasma bevel etching apparatus and method of manufacture thereof
KR20110008387U (ko) 2010-02-22 2011-08-30 램 리써치 코포레이션 플라즈마 베벨 에칭 장치의 연장 전극 및 그 제조 방법
JP5499989B2 (ja) 2010-03-12 2014-05-21 株式会社リコー 画像形成装置
US20120247504A1 (en) * 2010-10-01 2012-10-04 Waleed Nasr System and Method for Sub-micron Level Cleaning of Surfaces
US20130231543A1 (en) 2012-03-05 2013-09-05 Andrea Facchinetti Method to improve safety monitoring in type-1 diabetic patients by detecting in real-time failures of the glucose
US9443714B2 (en) * 2013-03-05 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning

Also Published As

Publication number Publication date
US20140251375A1 (en) 2014-09-11
CN105074877B (zh) 2018-05-11
WO2014137659A1 (en) 2014-09-12
KR20150127628A (ko) 2015-11-17
KR101820005B1 (ko) 2018-01-18
US10217650B2 (en) 2019-02-26
CN105074877A (zh) 2015-11-18
TWI617369B (zh) 2018-03-11
US9443714B2 (en) 2016-09-13
US20170018441A1 (en) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI617369B (zh) 用於基板邊緣清理的裝置
US9177782B2 (en) Methods and apparatus for cleaning a substrate
US20230405762A1 (en) Substrate processing apparatus
KR101671555B1 (ko) 기판 세정 장치 및 진공 처리 시스템
KR102161253B1 (ko) 고 종횡비 반도체 디바이스 구조들에 대한 오염물 제거를 갖는 무-스틱션 건조 프로세스
US20200230782A1 (en) Method and Apparatus for cleaning a substrate
US20160167195A1 (en) System and process for in situ byproduct removal and platen cooling during cmp
JP2020004975A (ja) 基板支持とバッフルの装置
JP2014041994A (ja) 液処理装置および洗浄方法
JP6203893B2 (ja) 液処理装置および洗浄方法
US11508610B2 (en) Substrate support with edge seal
KR101049444B1 (ko) 반도체 제조용 진공척
CN113053776B (zh) 湿式清洁装置及使用湿式清洁装置的方法
CN217655849U (zh) 在具有单基板清洁腔室的模块化抛光系统中的基板搬运
JP6412385B2 (ja) コンディショニング部、バフ処理モジュール、基板処理装置、及び、ドレスリンス方法
KR102096948B1 (ko) 기판 처리 설비
JP2012216624A (ja) 基板処理装置および基板処理装置の清掃装置