TWI397103B - 使用壓縮及／或加壓泡沫、氣泡及／或液體來清潔半導體晶圓之方法及裝置 - Google Patents
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Description
本發明有關半導體晶圓的領域。更特定言之，本發明有關一使用壓縮及/或加壓泡沫、氣泡及/或液體來清潔半導體晶圓之方法及裝置。
半導體清潔、化學處理及乾燥技術已經在過去30年左右獲得良好發展。然而，用來進行這些製程之元件及技術極為昂貴。尚且，隨著更先進微影術及其他技術的來臨及對於半導體晶圓之最終設計的更嚴格效能需求，目前可取得的上述處理技術將很快無法滿足所需要的處理需求。
如上述，由於半導體元件的複雜度增高，半導體晶圓益發易受到多種污染源的侵害。此敏感性係來自於次微米特性尺寸及晶圓表面上之經沉積層的減小尺寸所致。目前在密集積體電路中設計之最小特性尺寸約為0.11微米。這很快將縮減到小於十分之一微米。隨著特性尺寸及膜變得更小，可容許的污染物顆粒尺寸亦必須控制為愈來愈小的維度。一般而言，污染物顆粒尺寸應該比最小特性尺寸更小約10倍，因此需要將污染物顆粒物體控制為優於百分之一微米(亦即優於10奈米)。
此物理維度係使最終產品非常容易受到空氣(來自工作員及設備)及用以處理半導體的材料等環境中潛在顆粒
污染所侵害。譬如，清潔及化學處理製程中使用的大部份物質，諸如氟化物、溶劑、酸、重金屬、氧化劑等係在維護及消除方面皆具毒性或其他危害性。同樣地，一般在既有製程使用的高純度去離子水(DI水)係具有昂貴的購買及棄置價格，且需要專用的儲存及分配系統。化學處理及清潔操作亦為污染源。此污染係來自於表面反應物及物理污染物，後者無論產品的純度為何皆可能導因於化學處理及清潔材料本身輸送至半導體晶圓之顆粒或可自儲存及輸送系統的組件加以運送。
尚且，因為半導體晶圓係以批次製程加以製造然後儲存到後續處理為止、而非以一連續製程加以製造，其甚至更容易受到導入表面之來自環境的此污染物顆粒物體。尚且，由於半導體晶圓在各批次製程終點受到乾燥使其可安全地運送及安全地儲存，身為半導體晶圓乾燥期間普通採用的溶劑之異丙醇係已經由於可揮發性發射及其他因素而產生問題。
DI水及異丙醇以外的物質亦可成為將污染物導入至半導體晶圓之管道。半導體晶圓表面上的污染物係以膜、離散的粒子或粒子群組及經吸附氣體等形式存在。這些表面膜及粒子可為分子性化合物、離子性材料或原子性物種。分子性化合物形式的污染物大部份係為來自潤滑劑、滑脂、光阻、溶劑殘留物之經凝結的有機蒸氣、來自去離子水或塑料儲存容器的有機組份、及金屬氧化物或氫氧化物。離子性材料形式之污染物可為陰離子及陽離子，其大部份
來自可被物理吸附或化學結合之無機化合物，諸如鈉、氟及氯的離子。原子性或元素性物種形式的污染物可為可被化學結合至半導體表面之金屬諸如銅、鋁或金，或來自製程所用設備的金屬碎屑或矽粒子。
用來移除這些各種不同污染物之習知清潔技術係包括刷件刮拭或超高頻音波處理(megasonic processing)。雖然此等技術目前在處理期間自半導體晶圓移除一可接受的污染物量，此等方法終究難以應付日益精細的結構。刷件刮拭或超高頻音波處理處理相關的機械能係損傷半導體晶圓上的元件並引進與元件相依存之結果。譬如刷件等相對較硬表面與半導體晶圓的直接接觸係會傳遞遠比移除污染物所需者更大之力量。只使用超高頻音波能之清潔處理係產生對於基材具有較小損傷但可有效清潔一有限尺寸範圍的污染物粒子之氣泡及波。超高頻音波清潔的另一熟知問題係為空腔，其中超高頻音波流體中的氣泡係在半導體晶圓表面上崩潰且因此將能量傳遞至半導體晶圓表面。當氣泡在表面上相同位置重覆崩潰時，此能量可破壞表面上的精細/細微的結構或可破壞表面本身。除了這些問題外，此等習知技術可能無法移除足夠的未來污染物。
可用來清潔半導體晶圓之另一技術係包含使用泡沫而非一硬表面(刷件刮拭)或超高頻音波來接觸半導體表面。如第1圖所示，一包圍在一裝置102內之半導體晶圓100係具有經由一埠104導入半導體晶圓100表面之一含有氣泡108及液體的泡沫106。隨著泡沫106衰竭及自半導體晶圓100表面
排出，氣泡106團塊係自半導體晶圓100表面刮拭粒子。此泡沫製程可經過改良提供目前或未來半導體處理所需要的清潔程度。
本揭示係提供一利用一包含一加壓或“壓密”泡沫的經改良泡沫製程來有效地移除污染物或以其他方式處理半導體晶圓之裝置及方法。
一實施例中，此裝置包括一構成為可支撐半導體晶圓之支撐件。一泡沫歧管構成為在半導體晶圓被支撐件所支撐的同時將泡沫導入半導體晶圓。一模型係將壓力提供至配置於半導體晶圓的一表面上之泡沫以產生一壓密泡沫。一致動器在壓密泡沫接觸到半導體晶圓表面的同時執行模型與半導體晶圓之間的相對運動，以從半導體晶圓表面移除不需要的粒子。
模型可包括一配置於泡沫上之平台。平台可具有一至少等同於半導體晶圓之面積藉以在半導體晶圓的整體表面上方將壓力提供至泡沫。或者，此模型可包括一比半導體晶圓整體表面更小之壓力結構，藉以在半導體晶圓表面上方的一局部面積中將壓力提供至泡沫。此一壓力結構可為一心軸或一輪。
泡沫可包括具有至多為半導體晶圓表面上粒子最大線性維度的直徑之氣泡。或者，泡沫可具有當施加壓力時足以讓氣泡重新排列成第一能態而非斷裂之一密度(每單位
容積的氣泡數)，其中第一能態係低於施加壓力前所存在泡沫的第二能態。此裝置可構成為在半導體晶圓與支撐件之間提供一額外層的壓密泡沫。
泡沫可包括一液體及氣泡，液體含有一對於半導體晶圓提供一化學處理之化學物。液體可構成為蝕刻半導體晶圓或配置於半導體晶圓上之一層，液體可包含適合清潔半導體晶圓之清潔劑，或者液體可包括HCl、氫氧化銨、SC1(標準清潔劑1-通常為0.25：1：5的氫氧化銨-過氧化氫-水混合物)的至少一者、SC2(標準清潔劑2-通常為1：1：5的氫氯酸-過氧化氫-水混合物)的至少一者、及HF。泡沫可包括含有一反應性氣體之氣泡。
致動器可構成為在維持半導體晶圓的一位置之同時來移動模型。致動器亦可構成為垂直地振盪模型藉以使模型與半導體晶圓表面之間的距離改變、構成為在半導體晶圓平面中側向地振盪模型、構成為在複數個非平行方向中側向地振盪模型、構成為旋轉模型、或構成為在複數個非平行方向中移動模型。
致動器可構成為在維持模型的一位置之同時來移動半導體晶圓。致動器可構成為側向地振盪半導體晶圓、構成為在複數個非平行方向中側向地振盪半導體晶圓、或構成為在複數個非平行方向中移動半導體晶圓。
此裝置可進一步包括一用於容置支撐件、泡沫歧管、模型及致動器之容器，或可包括一通路，壓密泡沫崩潰導致的液體係經由此通路自半導體晶圓表面移除。
此裝置係可進一步包括構成為將泡沫導入半導體晶圓之複數個歧管、構成為在半導體晶圓已經受到壓密泡沫之後乾燥半導體晶圓之一或多個歧管、構成為在泡沫供應至泡沫歧管之後生成泡沫之一或多個歧管、或構成為將泡沫配送至泡沫歧管之一或多個歧管。
較佳實施例的下列圖式及詳細描述將更清楚地顯示本發明之這些及其他目的與優點。
第1圖顯示一已知泡沫裝置之圖式；第2圖顯示根據本發明的第一態樣之一清潔裝置的圖式；第3A及3B圖顯示本發明的一態樣中重新排列前與重新排列後之氣泡的圖式；第4圖顯示根據本發明的第二態樣之一清潔裝置的圖式；第5圖顯示根據本發明的第三態樣之一清潔裝置的圖式；第6圖顯示根據本發明的第四態樣之一清潔裝置的圖式；第7圖顯示根據本發明的第五態樣之一清潔裝置的圖式；第8圖顯示根據本發明的第六態樣之一清潔裝置的圖式。
利用泡沫來處理半導體晶圓係具有數項有利原因，最顯著原因在於能夠處理半導體晶圓表面而不需使用可能破壞細微結構之重大物理力量。尚且，一以泡沫為基礎的清潔系統係能夠移除比其所產生者更多的粒子，而不同於其他可能在連續處理步驟中使粒子數增多之系統。
生成泡沫之製程係相對較簡單：藉由混合一氣體與液體使一適當液體轉換成泡沫。由於泡沫的液相大致與用來生成泡沫的原始液體相同，適當的液體係為其中可產生所需要的泡沫並將所需要的化學處理提供至原始半導體晶圓之液體。可藉由混合不可溶性氣體或藉由將含有可溶性氣體的溶液解壓縮成液體來產生泡沫。兩案例的任一者中，皆將能量添加混合物以形成泡沫。
泡沫產生時係處於亞穩定狀態。這代表緊接在生產之後，泡沫開始衰竭，因此大致重新產生氣體及原始液體。此衰竭過程稱為竭流(draining)。稱為竭流時間的竭流速率係依據泡沫而變。譬如，具有刮鬍膏稠度的泡沫之竭流時間可為數小時，而具有洗髮精稠度之泡沫則為數分鐘或更小。譬如，依照輔助半導體晶圓處理之需求，可藉由改變用於構成泡沫的液體類型及泡沫密度來控制竭流時間。
泡沫可生成或儲存在一加壓環境中。一旦自此加壓環境釋放，譬如經由一歧管自一儲存設施釋放，泡沫的容積係產生膨脹。當經由歧管施加至半導體晶圓時，此泡沫將降低接觸到半導體晶圓之液體中的溶劑及反應物容積。然
而，由於有較少材料通過導管，泡沫亦降低了半導體晶圓對於已經供泡沫穿過傳送到半導體晶圓的導管中污染物之暴露。泡沫亦展現出觸變流性質，因此在剪力下具有最佳的流動。諸如與刮鬍膏具有類似性質的泡沫等部分泡沫係容易在高剪力下分散，但在剪力移除時則大致保持靜態。在低剪力下，泡沫一般表現得就像固體，具有彈性性質。此外，由於泡沫中的氣泡壁提供表面張力，利用具有低表面張力及低黏度的液體將得以穿透製造在半導體晶圓上之典型結構，諸如導孔及溝道。
形成泡沫之液體及氣體的類型、以及產生期間所出現的環境因素諸如溫度及壓力等皆可被調整，以控制泡沫組成物。譬如，利用高純度液體譬如水或其他類型化學處理(譬如蝕刻)所用的化學物，由於很少出現會干擾發泡之污染物，將增加發泡的效力。譬如，在形成泡沫時亦可將諸如肥皂、清潔劑、異丙醇、一氧化二氮、異丁烷或二氧化碳等降低表面張力之用劑添加至液體。此外，由於較暖溫度時表面張力減小而具有更好的發泡，可調整所使用液體的溫度以使發泡表現最佳化。一實施例中，適當泡沫的竭流時間可小於一或兩分鐘。為此，可能使用相對較快速竭流的泡沫。事實上，利用略為快速竭流的泡沫之有利點可能在於：藉由極少數(如果有的話)此等泡沫將不需要加以移除之額外措施。
如第1圖所示，建議用來清潔半導體晶圓之技術係已經藉由衰竭及竭流將半導體晶圓浸入泡沫中或以其他方式讓
泡沫在基材表面上方移動。泡沫在竭流期間的解壓縮係當氣泡崩潰時將能量轉移至半導體晶圓表面。然而，此技術當泡沫氣泡崩潰時係釋放太少能量而無法自半導體晶圓表面移除污染物。
然而，第2圖所示之本發明的實施例係使用一所謂的“壓密”泡沫來清潔或以其他方式處理半導體晶圓。此實施例中，半導體晶圓10配置於兩平台12,14之間且泡沫16配置於半導體晶圓10的一或兩側上(如圖示，位於兩側上)。可利用本發明的實施例來處理任意數種類型之半導體晶圓，譬如矽或其他IV族基材或者III-V或II-VI化合物半導體基材。
一般而言，不論是否存在泡沫，底平台14係提供一其上可供半導體晶圓10配置之支撐件。泡沫16配置於其所出現之半導體晶圓10的大致整體表面上方。可藉由諸如一或多個歧管等任何適當的裝置來施加或分散泡沫。如圖所示，經由頂平台12且也許經由底平台14將均勻的壓力施加至泡沫16。此壓力生成一壓密泡沫16藉以主要經由泡沫16中氣泡的重新排列而非主要經由氣泡的崩潰來將能量轉移至半導體晶圓10。此作用的發生方式咸信係為：由於壓力增加，泡沫首先進入一未發生重新排列之亞穩定高能狀態，然後在一臨界應力位準，泡沫放鬆成一低能狀態，其中並非藉由氣泡斷裂而是藉由氣泡重新排列來釋放能量。
隨著泡沫變成壓密，泡沫層愈來愈薄直到抵達一最小厚度為止。最小厚度係依據所用液體及氣體而定，然而一般可使用10-50微米直徑的氣泡來處理半導體表面，層厚度
可能不小於氣泡直徑。此外，如果泡沫密度太小，重力會將氣泡拉開並在氣泡抵達介面而能夠重新排列之前使其斷裂。尚且，由於較小氣泡比起較大氣泡更穩定，提供具有較小氣泡的泡沫係可藉由增加介面處重新排列之氣泡數來增強處理效率。
一般而言，半導體晶圓10的上表面係包含需要清潔或其他化學處理之經圖案化結構。因此，如果半導體晶圓10的下表面不需要處理，底平台14係可被移除並藉由一只支撐半導體晶圓10而不將壓力提供至半導體晶圓10之固定式支撐結構加以取代。在此例中，泡沫16可能未配置於半導體晶圓10的下表面上。支撐表面可能為靜態或活動式，就像傳送帶。同時，可利用足夠堅固能承受重覆暴露於氣泡崩潰轉移至平台的能量之任何適當材料來形成平台。
一典型的重新排列係顯示於第2A及2B圖。第2A圖中，泡沫16配置於半導體晶圓10的表面上而不被施加壓力。第2B圖顯示施加壓力時之泡沫16的重新排列(此圖未顯示平台或其他加壓結構)。可看出，當泡沫16從一較高能、較失序狀態前進至一較低能、較有秩序狀態時係釋放出能量。圖示氣泡的球型本質係傾向於引發泡沫重新排列成一六角形緊密裝填結構。
使用泡沫的處理製程完成之後，泡沫可利用DI水加以移除(或沖洗掉)，或譬如亦可在DI水沖洗之前需要一額外液體化學物沖洗。隨後可藉由施加氮或其他惰性氣體至半導體晶圓表面以受控制方式來移除剩餘的DI水。藉由一未受
控制的乾燥製程亦即讓半導體晶圓乾燥而不移除泡沫，可將污染物留待由泡沫或泡沫本身之不需要的殘留物或化學物加以移除。隨後可發生進一步的處理，且依需要隨後可將一新的泡沫導入半導體晶圓表面上。新的泡沫可依需要具有與原始泡沫相同或不同的化學作用。泡沫由於含有污染物及與半導體晶圓表面反應的生成物，故其一般在使用後並不回收。
雖然第2圖所示的平台係覆蓋住整體半導體晶圓，因此將一均勻的壓力供應至泡沫，壓力並不需均勻地施加至泡沫。如第4圖的實施例所示，半導體晶圓20及泡沫26配置於一或多個模型22,24之間。第4圖的實施例中，壓力係經由模型22,24只在半導體晶圓20表面的一小部分上方施加至泡沫26。不同於第2圖的實施例中之平台，此實施例的模型22,24並未顯著地覆蓋住其所相對之半導體晶圓20表面整體。類似於先前實施例，可能只有一模型施加至半導體晶圓20。此單一模型係如同單一平台配置於半導體晶圓20上表面上方且其中出現有需要清潔或其他處理之平台。雖然此實施例中未圖示，可能將多個模型(平台、滾子等)配置於半導體晶圓20的一表面上。
第4圖的實施例中之泡沫26可能配置或未配置於半導體晶圓20的表面整體上方。後述案例中，泡沫26可只配置於需要清潔或處理之半導體晶圓20該部分上方。模型22,24可至少一次或來回地移動橫越半導體晶圓20表面。如果存在多個模型，在半導體晶圓的相同表面或在相對表面上方
，模型可依需要聯合或分離地移動橫越半導體晶圓的一或多個表面。如圖示，模型22,24可為只覆蓋住半導體晶圓20一部分之心軸、滾子、輪或任何其他壓力結構。因此，模型可為扁平或曲線狀。
請注意曲線狀模型亦可比扁平模型更容易實行。此外，清潔或處理半導體表面所需要的時間可能對於模型是否為扁平產生影響。在此例中，如果只需要一段短時間，可使用一具有高壓力的狹窄接觸線，因此模型可沿泡沫滾動。反之，如果需要一長時間，扁平表面或許更好。此外，如果竭流時間相對較快，泡沫內含的任何反應物將以液體施加至半導體晶圓。
第5圖顯示泡沫38形成及移動之一種方式。在此圖中，只顯示一壓力結構32(如圖示為一平台)，然而，顯然可使用多個壓力結構。如圖所示，平台32具有多個形成延伸通過平台32之孔34,36。泡沫38經由這些孔34的至少一者(一泡沫歧管)導入半導體30表面，且泡沫38經由這些孔36的至少另一者離開半導體表面30。泡沫38可經由竭流或如圖示利用一諸如氮等非反應性氣體從入口孔34沉積前往出口孔36。氮可將位於半導體晶圓30表面上的泡沫38推往出口孔36。泡沫38的運動連同所施加壓力造成的重新排列係可清潔或處理半導體表面30。可將一真空或其他壓力差施加至出口孔36以迫使泡沫34或來自解壓縮泡沫的液體離開半導體表面30。孔34,36可定位在沿著平台32的任何點上，但較佳配置為可使泡沫供應至半導體表面30整體表面上方。液體經
由入口孔34供應且藉由一氣體(如圖示為O3
)氣化以形成泡沫38。
第6圖顯示一使泡沫出現在半導體晶圓兩側上(但未顯示位於上表面及壓力結構上之泡沫)之實施例。泡沫46在半導體晶圓40配置於泡沫46上之前導入平台42(或其他支撐件)。半導體晶圓40隨後放置在支撐件42的三個或更多個台架44上。台架44具有相同尺寸及形狀且經由泡沫46自支撐件42延伸。一旦半導體晶圓40穩固地放置在台架44上，台架44可縮回支撐件42內使得半導體晶圓40配置於泡沫46上。一額外層的泡沫可在台架縮回前或縮回後施加至半導體晶圓的相對表面。泡沫噴射之後，則可處理半導體晶圓40。
同時，第7圖顯示本發明的另一實施例。此實施例中，雖然泡沫56可配置於半導體晶圓50的相對表面上或可使用多個壓力機構，為簡單起見，將泡沫56顯示為只配置於半導體晶圓50的一表面上且一施加有壓力之平台52配置於泡沫56上。如上述，泡沫在剪力下具有最佳的流動。因此，雖然可施加壓力以提供一剪力，平台52或平台52及半導體晶圓50可移動以增加半導體晶圓50上之泡沫56的效力。
如圖示，半導體晶圓50及平台52可在一或多個方向中相對於彼此側向地(亦即在半導體的平面中)或垂直地平移。也就是說，泡沫56可藉由垂直運動而壓縮或膨脹，亦即半導體晶圓50及平台52可移向或移離彼此。或者，泡沫56可藉由側向運動而被剪切，亦即半導體晶圓50及平台52可
移動以調整兩者間的重疊。此運動較佳重覆地進行，亦即半導體晶圓50及平台50在一或多個方向中振盪以引發更有效率的處理。同樣地，半導體晶圓50及/或平台52可旋轉以執行相對於彼此調整的兩者位置除外之運動。然而，由於旋轉在不同半徑生成不同的線性速度，振盪可提供更好的處理結果。總言之，半導體晶圓位置可保持固定而模型受到移動，模型位置可保持固定而半導體晶圓受到移動，或半導體晶圓及模型皆可同時或依序受到移動。
上述實施例中，只有單一晶圓配置於模型與支撐件之間(或模型之間)。其他實施例中，多個半導體晶圓可配置於模型與支撐件之間或模型之間，其中半導體晶圓嵌夾住泡沫層。然而，在此例中，可能難以定位半導體晶圓，且如果包含有運動，將難以在半導體晶圓之間獲得均勻的動作(藉此獲得均勻結果)。
如上述，泡沫係由一液體及一充填有氣體的氣泡所構成。泡沫可為對於其他材料之一輸送媒體，且由於重新排列而本身亦有效用。除了僅將能量施加至半導體晶圓表面及加以清潔外，泡沫中可出現有其他化學作用。泡沫可由習知半導體製程中所使用之處理流體形成以增強製程。此等流體的範例係包括HCl、氫氧化銨、SC1、SC2、用於剝除及過切半導體晶圓表面上出現的氧化物以移除嵌入氧化物中的粒子之HF、硝酸、氫氧化銨及過氧化氫。可使用其他流體來輔助清潔表面。譬如，對於一帶負電半導體表面使用一具有高pH值的流體時，一帶正電且附接至表面的粒
子一旦被泡沫移除則變成帶負電，藉以抑止粒子重新黏附。
不只可使用不同化學作用之液體來輔助半導體晶圓的處理，而且可使用一反應性氣體而非諸如氮、氬、空氣或二氧化碳等惰性氣體來形成泡沫。此配置可對於半導體表面提供一有用的氣體輸送系統。
第8圖顯示一使用此泡沫處理製程之裝置的一實施例。半導體晶圓60係被一支撐件62支撐。圍堵系統64可具有一或多個可供半導體晶圓60穿過之室(圖中只顯示一者)。出現有多個歧管。至少一歧管譬如第4圖所示生成泡沫。至少一歧管67將泡沫66導入或配送至半導體晶圓60。氣體及液體供應線路(具有適當的閥)係對於歧管提供產生泡沫之成份。一或多個歧管68當泡沫66已經施加且模型65已經作用在泡沫上之後係於DI水中沖洗半導體晶圓60。半導體晶圓60已經沖洗之後，一或多個歧管係乾燥半導體晶圓60
當然，相同或不同的歧管可分配不同的泡沫，其隨後被加壓以將一壓密泡沫施加至半導體。亦可使用一採用泡沫的乾燥程序。此製程中，一二氧化碳氣體/DI水混合物可提供所需要的泡沫。如同半導體處理領域所習知，此一裝置可能具有許多其他組態。譬如，清潔、化學處理及乾燥可在相同或不同的室中發生。通常來說，清潔及化學處理步驟係依序發生而無任何中間乾燥步驟，且乾燥只在半導體晶圓自系統移除時才以一最後步驟進行。
雖然已經參照特定實施例來描述本發明，此描述係示
範本發明而非視為限制本發明。熟習該技術者瞭解可發生各種不同的修改及應用，而不脫離由申請專利範圍界定之本發明的真實精神與範圍。
10,20,30,40,50,60,100‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧頂平台
14‧‧‧底平台
16,26,38,46,56,66,106‧‧‧泡沫
22,24,65‧‧‧模型
32‧‧‧壓力結構(平台)
34‧‧‧入口孔
36‧‧‧出口孔
42‧‧‧平台(支撐件)
44‧‧‧台架
52‧‧‧平台
62‧‧‧支撐件
64‧‧‧圍堵系統
67,68‧‧‧歧管
102‧‧‧裝置
104‧‧‧埠
108‧‧‧氣泡
第1圖顯示一已知泡沫裝置之圖式；第2圖顯示根據本發明的第一態樣之一清潔裝置的圖式；第3A及3B圖顯示本發明的一態樣中重新排列前與重新排列後之氣泡的圖式；第4圖顯示根據本發明的第二態樣之一清潔裝置的圖式；第5圖顯示根據本發明的第三態樣之一清潔裝置的圖式；第6圖顯示根據本發明的第四態樣之一清潔裝置的圖式；第7圖顯示根據本發明的第五態樣之一清潔裝置的圖式；第8圖顯示根據本發明的第六態樣之一清潔裝置的圖式。
10‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧頂平台
14‧‧‧底平台
16‧‧‧泡沫
Claims (30)
- 一種用於處理一半導體晶圓之裝置，該裝置包含：一支撐件，其係組配來支撐該半導體晶圓；一泡沫歧管，其係組配來在該半導體晶圓受到該支撐件支撐的同時直接地生成並導入泡沫於該半導體晶圓的一表面；一模型，其係實質上平行於該半導體晶圓，其中該模型係組配來提供壓力至配置於該半導體晶圓表面上的該泡沫且產生並維持一壓密泡沫；及一致動器，其在該壓密泡沫接觸該半導體晶圓表面的同時，執行該模型與該半導體晶圓之間的相對運動以自該半導體晶圓表面移除不要的粒子。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該模型包含一配置於該泡沫上之平台，且該平台具有一至少為該半導體晶圓面積的面積使得該壓力被提供至在該半導體晶圓整體表面上方的泡沫。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該模型包含一小於該半導體晶圓整體表面之壓力結構，使得該壓力被提供至在該半導體晶圓表面上方之一局部區域中的泡沫。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該致動器係組配來在該半導體晶圓之一位置係實質上被維持的同時來移動該泡沫。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該致動器係組配來垂直地振盪該模型及該半導體晶圓中之一者，使得該模
- 型與該半導體晶圓表面間的一距離被改變。 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該致動器係組配來以複數個非平行方向側向地振盪該模型及該半導體晶圓中之一者。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該致動器係組配來旋轉該模型及該半導體晶圓中之一者。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置係組配來將一額外層的壓密泡沫提供於該半導體晶圓與該支撐件之間。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一通路，其中該壓密泡沫崩潰所導致之液體係經由該通路自該半導體晶圓表面移除。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該泡沫包含一液體及氣泡，該液體包含一提供一化學處理至該半導體晶圓之化學物。
- 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該液體係組配來蝕刻該半導體晶圓或一配置於該半導體晶圓上之層。
- 如申請專利範圍第10項之裝置，其中該液體包含適合清潔該半導體晶圓之清潔劑。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該泡沫包括含有一反應性氣體之氣泡。
- 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一歧管，該歧管係組配成下列之一者：將該泡沫導入該半導體晶圓、在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將去離子水 (DIW)施加至該半導體晶圓、在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將一化學處理及DIW施加至該半導體晶圓、在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將一惰性氣體施加至該半導體晶圓、在該泡沫供應至該泡沫歧管之前生成該泡沫、以及將該泡沫配送至該泡沫歧管。
- 一種用於處理一半導體晶圓之裝置，該裝置包含：一支撐件，用以支撐該半導體晶圓；一用以在該半導體晶圓受到該支撐件支撐的同時直接生成並導入泡沫於該半導體晶圓的一表面之構件；一壓力構件，其用來提供壓力至配置於該半導體晶圓之表面上的泡沫以產生並維持一壓密泡沫，其中該用來提供壓力至泡沫之壓力構件係實質上平行於該半導體晶圓；及一移動構件，其用以在該壓密泡沫接觸該半導體晶圓之表面的同時執行在該用來提供壓力至泡沫之壓力構件與該半導體晶圓間的相對運動，以自該半導體晶圓之表面移除不要的粒子。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該壓力構件包含一配置於該泡沫上之平台，且該平台具有一至少為該半導體晶圓面積的面積使得該壓力被提供至在該半導體晶圓整體表面上方的泡沫。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該壓力構件包含一小於該半導體晶圓整體表面之壓力結構，使得該壓力被提供至在該半導體晶圓表面上方之一局部區域中的泡沫。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該移動構件係組配來振盪該壓力構件及該半導體晶圓中之一者，以改變下列之一者：該壓力構件與該半導體晶圓表面間的一距離、及該壓力構件與該半導體晶圓表面間的一重疊量。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該裝置係組配來將一額外層的壓密泡沫提供於該半導體晶圓與該支撐件之間。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該泡沫包含一液體及氣泡，該液體包含一提供一化學處理至該半導體晶圓之化學物。
- 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該泡沫包括一含有一反應性氣體之氣泡。
- 一種用於處理一半導體晶圓之方法，該方法包含：支撐該半導體晶圓；在該半導體晶圓受到支撐之同時直接地提供泡沫於該半導體晶圓的一第一表面上；利用一實質上平行於該半導體晶圓之模型來提供壓力至配置於該半導體晶圓第一表面上之泡沫以產生並維持一壓密泡沫；及在該壓密泡沫接觸該半導體晶圓之第一表面的同時，執行於該模型與該半導體晶圓之間的相對運動以自該半導體晶圓第一表面移除不要的粒子。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含提供該壓力至在該半導體晶圓整體第一表面上方的泡沫。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含只提供該壓力至在該半導體晶圓第一表面上方之一局部區域中的泡沫。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含振盪該模型及該半導體晶圓中之一者，以改變下列之一者：該模型與該半導體晶圓第一表面間的一距離、及該模型與該半導體晶圓第一表面間的一重疊量。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含提供一額外層的壓密泡沫在該半導體晶圓的一第二表面上。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含利用該泡沫的一液體來化學處理該半導體晶圓。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含產生泡沫且其中該泡沫的氣泡包含一反應性氣體。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後乾燥該半導體晶圓。
- 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含：在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將去離子水(DIW)施加至該半導體晶圓、在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將DIW及一化學處理施加至該半導體晶圓，及/或在該半導體晶圓已經遭受該壓密泡沫之後將一惰性氣體施加至該半導體晶圓。
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