專利名稱：化學(xué)抵抗性半導(dǎo)體處理室本體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上有關(guān)于半導(dǎo)體處理設(shè)備，尤其是，有關(guān)于
半導(dǎo)體處理液的限制以及減少來自處理液的可對該處理容器發(fā)生 作用的潛在污染源。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體處理領(lǐng)域中，處理設(shè)備會將基板暴露于各種高 活性的處理液中。處理液的活性可能導(dǎo)致基一反的污染和產(chǎn)量的下 降。為了容納處理液，^吏用處理液的處理"i殳備會方文置于非活性 (non-reactive)塑料制造的處理室本體內(nèi)。使用非活性塑料使得在處 理室本體在暴露于處理液中時，處理室本體可以最小化污染源。盡 管塑料能夠減少可能的污染源，但是用塑料制成的處理室本體可能 不像用金屬制成的處理室本體那樣堅固。然而，^吏用金屬的處理室 本體會增加污染基板的可能性，如果該金屬本體暴露于處理液中的 話?？紤]到前述原因，有必要才是供一種堅固的、非活性的處理室本 體。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，揭示了一種處理室本體，該處理器 本體使得半導(dǎo)體處理"i殳備至少部分裝i殳在該處理室本體內(nèi)，該半導(dǎo) 體處理裝置被配置為4吏用流體對基板進(jìn)4于處理。該處理器本體包含 用來形成該處理室本體的基底材才牛，該處理室本體由至少一個下表面和與該下表面一體連4妄的側(cè)壁表面定義，以能夠捕獲該處理室本 體上方的基板處理期間溢出的流體。另外，該基底材料是金屬的。 該處理器本體還有位于該基底材料上并覆蓋該基底材料的底層涂 層材料。該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬組分，該金屬組分 用以與該基底材津牛整體粘合。該處理室本體還包招「位于該底層涂層 材料上并覆蓋該底層涂層材料的主涂層材料。該主涂層材料由非金 屬組分定義，該主涂層材料的非金屬組分定義了與該底層涂層材泮牛 的整體粘合。該主涂層材料被定義為完全覆蓋在該底層涂層的所有 金屬組分上。在另一個實施方式中，揭露了一種制造處理室本體的方
法，該處理室本體被用于至少部分容納半導(dǎo)體處理設(shè)備，并被用于 捕獲基板處理產(chǎn)生的溢出的流體。該方法開始于使用基底材料形成 該處理室本體。處理室本體具有至少一個下表面和與該下表面一體 連接的側(cè)壁表面。該下表面和側(cè)壁表面能夠捕獲該處理室本體上方 的基板處理期間溢出的流體，該基底材料是金屬的。接下來該方法 4十對底層f余層材并牛對該處理室本體進(jìn)4于預(yù)處理以促成對該底層;余 層材料的穩(wěn)定粘合表面。下一步，將該底層涂層材料涂裝在該基底 材料上并覆蓋該基底材料。該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬 組分，該金屬組分能夠與該基底材料形成粘合。下一步，固化該底 層涂層材料至一個在尺寸上穩(wěn)定的硬度，接下來，針對主涂層材料 對該處理室本體進(jìn)4于預(yù)處理以 <足成對該主涂層材并牛的穩(wěn)、定粘合表 面。^妻下來該方法^尋該主^余層材^H余裝在該底層;余層才才并+上并^隻蓋 該底層涂層材料。該主涂層材料由非金屬組分定義，該主涂層材泮牛 的非金屬組分能夠與該底層涂層材料形成整體粘合，該主涂層材料 完全覆蓋在該底層涂層。該方法完成于固4匕該主>"余層材泮+至一個在 尺寸上穩(wěn)定的硬度，其中該固化好的主涂層材料隔絕該底層涂層的 該金屬組分與該捕獲的溢出的流體的元素之間的反應(yīng)。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，揭露了一種4吏用處理液 對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的器件。該器件包含一個定義半導(dǎo)體處理單
元的外殼，該半導(dǎo)體處理單元包括框架系統(tǒng)以及與該框架系統(tǒng)耦合 的處理室本體。該處理室本體由基底材料制成。該處理室本體由至 少一個下表面和與該下表面一體連4妄的側(cè)壁表面定義。該下表面和 側(cè)壁表面能夠捕獲該處理室本體上方的基板處理期間溢出的流體， 該基底材料是金屬的。該處理室本體還有位于該基底材料上并覆蓋 該基底材料的底層涂層材料。該底層涂層材并牛具有金屬組分和非金 屬組分，該金屬組分用以與該基底材津牛整體粘合。該處理室本體還 有位于該底層涂層材料上并覆蓋該底層涂層材料的主涂層材料。該 主涂層材料由非金屬組分定義，該非金屬組分定義了與該底層涂層 材料的整體粘合，該主涂層材料完全覆蓋在該底層涂層的所有金屬 組分上。該用于對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的器件還包括至少部分容納 于該處理室本體的半導(dǎo)體處理設(shè)備以及用于控制外殼內(nèi)環(huán)境的系 統(tǒng)。該用于對半導(dǎo)體基斥反進(jìn)行處理的i殳備還包括用于儲存和供應(yīng)到 半導(dǎo)體處理i殳備的處理液的系統(tǒng)以及用于控制和監(jiān)一見該半導(dǎo)體處 理i殳備的系統(tǒng)。


參考下面的描述，并結(jié)合附圖，可以理解本發(fā)明及其優(yōu)點。圖1是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理半導(dǎo)體基板的系統(tǒng) 的高層視圖的簡圖。圖2是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體內(nèi)的半導(dǎo)體 工藝的一黃斷面簡圖。
圖3是，才艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體內(nèi)的半導(dǎo)體 旋轉(zhuǎn)千燥工藝的橫斷面簡圖。圖4是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，大體上具有化學(xué)惰性的 處理室本體的橫斷面簡圖，顯示了用來覆蓋該處理室本體的不同層 的材料。圖5是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪制造處理室本體的 步驟的流程圖。圖6是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪覆蓋處理室本體的 步驟的流程圖。圖7是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪對處理室本體進(jìn)行 處理的步-驟的流禾呈圖。圖8A是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪處理室本體的示意圖。圖8B是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪裝設(shè)在處理室本 體內(nèi)的近沖妄頭和基板載臺的示意圖。圖9是，才艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，描《會具有處理室本體的 半導(dǎo)體處理單元的示意圖。圖10A和10B是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，才莫塊化的半導(dǎo) 體元件的不同浮見圖。圖11A-11D是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體元 件之間的界面的各種才黃斷面一見圖。
具體實施例方式所述發(fā)明用來一是高半導(dǎo)體基才反處理期間 -使用的處理室本 體的化學(xué)抵抗性。本發(fā)明的實施方式使得處理室本體可以制成任何 形狀，特別是大于單個基板處理室，同時又保持結(jié)構(gòu)的整體性以及 對處理室內(nèi)使用的化學(xué)品的抵抗性。今天的特征尺寸， 一直減小到 了納米量級甚至更小的尺寸，需要使可能的污染源最小化。利用高 活性的如氫氟酸(用HF表示)等化學(xué)品來進(jìn)行的晶圓處理發(fā)生在處 理室本體內(nèi)，該處理室本體由暴露于HF中時不會產(chǎn)生有害污染物的 材泮牛構(gòu)成。例如，利用如聚氯乙烯(PVC)和聚四氟乙烯(PTFE)等塑 料形成處理室本體，減少污染物的可能性，因為這些材料在有HF 存在的時候是非活性的。然而，〗吏用塑沖牛來形成大的處理室本體可 能是非常昂貴、困難的，而且沒有足夠的幾何和靜態(tài)穩(wěn)定性以適應(yīng) 半導(dǎo)體處理中需要的精確的偏差。使用如金屬、陶瓷和復(fù)合材料等 非塑料材料制造處理室本體能夠緩解與大型塑料處理室本體有關(guān) 的幾何以及穩(wěn)定性問題。然而，HF或其他的活性化學(xué)品會與金屬處 理室本體發(fā)生反應(yīng)，并導(dǎo)致對晶圓的有害污染。如下所述，在非塑料的處理室本體上方覆蓋具有HF纟氐抗 性的材料涂層可以緩解非塑料處理室對晶圓帶來有害污染的可能。 具有HF抵抗性涂層的非塑料的處理室本體可以;故用來進(jìn)行單片晶 圓(single-wafer)濕法清潔處理。這些單片晶圓濕法清潔處理可以有 幾個階l殳，因此，該處理室本體可能相對4交大。顯然，對本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說，沒有其中的一些或全部細(xì)節(jié)，本發(fā)明仍然能夠?qū)崿F(xiàn)。 在其他情況下，沒有對熟知的處理步駛《進(jìn)4于詳細(xì)描述，以免不必要 地才莫糊本發(fā)明的重點。圖1是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理半導(dǎo)體基板的系統(tǒng) 的高層視圖的簡圖。如圖1所示，清潔室100容納了半導(dǎo)體處理單元118。該半導(dǎo)體處理單元118包含處理室102和|#助室116。處理室102 包括處理室本體104,該處理室本體104用來容納半導(dǎo)體工藝，例如 1旦不限于，電鍍110及濕法清潔112。如圖所示，濕法清潔可以有不 同的形式。例如，可以4吏用凝:4爭干火喿型系統(tǒng)，也可以4吏用用流體彎 '液面的近^妻頭系統(tǒng)。在處理室本體104內(nèi)，晶圓載臺108可以傳送晶 圓106，因而可以對該晶圓106進(jìn)行半導(dǎo)體處理。清潔室100可以具有輸入線114，該^T入線114供應(yīng)能量和
處理液。清潔室ioo還可以具有4lr出線i20，該豐ir出線i20能夠/人該
半導(dǎo)體處理單元118中移除用過的處理'液。 一些l命入線114可以4是供 電腦耳關(guān)網(wǎng)能力，該電腦聯(lián)網(wǎng)能力可以允許對該半導(dǎo)體處理單元118 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。其他的輸入線114可以將處理液供應(yīng)到該輔 助室116內(nèi)的存儲罐。該輸出線120可以協(xié)助將該輔助室116內(nèi)的存儲 在鼙中的4吏用過的處理液移除。圖2是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體104內(nèi)的半 導(dǎo)體工藝102的橫斷面簡圖。在一個實施方式中，晶圓106穿過保持 在接頭204之間的處理液202構(gòu)成的彎液面。4妄頭204可以用來電鍍 金屬層，例如銅或其他金屬，或者，4妄頭204也可以用來4是供和去 除流體以確定該可控的流體彎液面(圖中為流體202)。在另 一個實施 方式中，將處理液202直^妾噴到晶圓106上。為了確保處理液202覆 蓋了晶圓上最大的區(qū)i或，允i午該處J里液202與該晶圓載臺1084妄觸。 當(dāng)處理'液202流到晶圓載臺108的上方和周圍時， 一些處理液202可 能漏出或流出晶圓載臺108并流到處理室本體104上。圖3是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體104內(nèi)的半 導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)干燥工藝102的橫斷面簡圖。在本實施方式中，晶圓106被 牢牢固定到器件110上，該器件110可以高速^走轉(zhuǎn)所以可以用離心力 將流體從晶圓102表面移除?？梢詫⒏鞣N處理液202用到晶圓106表面，然后將該晶圓旋轉(zhuǎn)干燥。旋轉(zhuǎn)干燥該晶圓使得處理液202可以 才妾觸到處理室本體104,并可以在處理室本體104的內(nèi)表面302上形 成處理液202的水灘(pools)304。然后，這些水灘304會通過適當(dāng)?shù)牧?br> 出孑L或溝道;危出。圖2和圖3的處理室本體內(nèi)可以使用的處理液202包括高
活性化學(xué)品，例如氫氟酸、臭氧水、脫離子水或這些化學(xué)品的混合 物，異丙醇、氨等。所列的化學(xué)品只是舉例，而不是為了限制在處 理室本體104內(nèi)使用的化學(xué)品的類型。因為處理室本體暴露在高活 性的^f匕學(xué)品中，而且處理室本體內(nèi)的半導(dǎo)體處理工藝對污染物非常 每丈感，所以處理室本體必須基本上是化學(xué)惰性的。圖4是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，大體上具有化學(xué)惰性的 處理室本體104的坤黃斷面簡圖，顯示了用來覆蓋該處理室本體104的 不同層的材料?；撞牧?06是處理室本體，在一個實施方式中該 基底材料406可以是鋁合金。在另一個實施方式中該基底材料406可 以是鈥合金。在另 一個實施方式中該基底材沖牛406可以是復(fù)合材料， 例如碳纖維。在另 一個實施方式中該基底材料406可以是陶瓷。在該基底材料406上涂裝底層涂層404 。該底層涂層404
可以包含金屬或非金屬元件，且可以通過各種技術(shù)涂裝。在一個實 施方式中，該底層》、余層404可以是并分末》、余覆(powder coating),也;t無是 將其靜電噴涂到基底材料406上。在另一實施方式中，該底層涂層 404可被漆(painted)在基底材料406上。在另一個實施方式中可以將 該基底材料浸入充滿底層涂層404材料的桶中。在涂裝底層涂層404 之后，具有底層涂層的基底材料可以使用各種技術(shù)固化，使其能夠 適應(yīng)各種溫度、壓強(qiáng)和濕度?？赡鼙仨毻垦b多重底層》余層404，以 創(chuàng)建一個具有足夠厚度的層來保護(hù)基底材料406并為主涂層402才是 供穩(wěn)定的粘合表面。在一個實施方式中，底層涂層404是覆蓋在鋁
13合金基底材料406上的組合物1 ，該組合物1被涂裝和固化為靜電粉 末涂覆的多個層，厚度在約0.005英寸到約0.025英寸之間。在一個實施方式中，組合物l可以是乂人來自意大利Bollate 的Solvay Solexis, S.p.A.得到的涂覆材料，該組合物1可以是Halar 9414?？梢赃x用Halar 9414,因為用其制造處理室本體的性能非常 好。特別有用的組分包括約0.5%的鈥，約2.4%的鋁，約1.3%的石圭， 約40%的碳，約0.6%的氯，約32%的氧以及約23%的氟。注意，Halr 9414僅僅是一個例子，組合物l可以是基本元素混合而成的，也可 以是從其他的近似成分的混合物的供應(yīng)商那里得到的。特別地，據(jù) 信組合物l的組分在定義與處理室本體的金屬架構(gòu)良好的粘著性和 集成性上特別有用。下面我們將會討論到，組合物l也被選用來定 義下面的主涂層402的基底。然后把主涂層402涂裝到底層涂層404上。為了使在主涂 層402和處理室本體104內(nèi)〗吏用的化學(xué)品發(fā)生作用而產(chǎn)生的金屬污 染物的可能最小化，主涂層402的成分應(yīng)當(dāng)盡量減少金屬的含量。
相同。與底層涂層404—樣，可能要多次涂裝該主涂層402來達(dá)到所 需的厚度。在一個實施方式中，主涂層402是覆蓋在組合物1制成的 底層涂層404上的組合物2,該組合物2被涂裝和固化為靜電粉末涂 覆的多個層，厚度為0.010-0.090英寸。在一個實施方式中，組合物2 可以是/人來自意大利Bollate的Solvay Solexis, S.p.A.4f到的f余覆才才 料，該組合物2可以是Halar 6014F?？梢赃x用Halar 6014F,因為用 其制造處理室本體的性能非常好。特別有用的組分包括約65%的碳， 約4.4%的氯，以及約30%的氟。注意，Halr 6014H又4又是一個例子， 組合物2可以是基本元素混合而成的，也可以是從其他的近似成分 的混合物的供應(yīng)商那里得到的。特別地，據(jù)信組合物2的組分在暴露于處理化學(xué)品202時不會產(chǎn)生有害污染物這一方面特別有用。下 面我們將會討論到，選擇組合物2還因為在完全固化之后它的透明 的顏色和可才幾才成力口工的質(zhì)量。使用組合物1作為底層涂層404和組合物2作為主涂層402 的粘合的眾多優(yōu)點中的 一個是，處理室本體104最后的顏色與工業(yè) 傳統(tǒng)相一致。傳統(tǒng)上，處理室本體是由發(fā)白的或發(fā)黃的PVC或PTFE 等塑料制成的。當(dāng)完全固化后，組合物1制成的底層涂層404是發(fā)白 的顏色而組合物2制成的固化后的主涂層是大體上透明的。因此， 將組合物2覆蓋到組合物1上并涂裝到處理室本體上會^f吏得處理室 本體具有發(fā)白的顏色。因為半導(dǎo)體處理設(shè)備的用戶已經(jīng)習(xí)慣了處理 室本體的發(fā)白的或者發(fā)黃的顏色，所以組合物1和組合物2提供鄉(xiāng)合了
用戶熟悉的i貞色。為了使現(xiàn)代半導(dǎo)體處理設(shè)備的產(chǎn)出最大化而需要的精確 性和準(zhǔn)確性要求嚴(yán)格的誤差。作為處理室本體104—部分的多重參 考凄t據(jù)表面，通過將處理i殳備置于確定的區(qū):t或中，能夠最小化工藝 變化。過多的涂裝該底層涂層404和該主涂層402要求/人參考數(shù)據(jù)表 面去除溢出的材料。使用組合物2作為主涂層402的眾多優(yōu)勢中的一 個就是，在最后的涂覆固化完之后能夠機(jī)械加工該組合物2，而不 會對該組合物2的化學(xué)抵抗性產(chǎn)生不利影響。因此，如果參考數(shù)據(jù) 表面具有多余量的主涂層的話，可以使用研磨或其他工藝來去除多 余的材料，使得該參考數(shù)據(jù)表面回到規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。圖5是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪制造處理室本體的 步驟的流程圖。工藝開始于操作500，然后是才喿作502，在操作502 中使用基底材料創(chuàng)建處理室本體。使用合金創(chuàng)建的處理室本體可以 是用研磨、鉆孔、焊接和粘合等才幾械加工和連4妄工藝形成的。陶資
15處理室本體可以是用燒結(jié)、注射成型或其他的陶瓷形成工藝創(chuàng)建 的。處理室本體的形成不限于上面所列的材并牛和工藝類型。形成處理室本體之后，執(zhí)行操作504，涂覆該處理室本體。 如上所述，可以-使用底層涂層和主涂層來涂覆該處理室本體。需要 多次涂裝該涂覆，以獲得相應(yīng)涂層的需要的厚度。另外，底層涂覆 和主涂覆中的一個或全部都可以是由各種涂層的非同質(zhì)層組成的?！┩瓿刹僮?04，就進(jìn)行操作506，處理該涂覆了的處 理室本體。處理該處理室本體是為了確定處理室本體的涂覆中的不 平坦的涂裝。處理該處理室本體還包含去除找到的涂覆中不平坦的 涂裝，以滿足該處理室本體的尺寸誤差。該處理室本體一皮處理完成 后，進(jìn)4亍才喿作508以完成該流詳呈。圖6是，4艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪覆蓋處理室本體的 步驟的流程圖。工藝開始于才喿作600，然后進(jìn)4于#:作602,在操作602 中對該基底材沖+的外表面進(jìn)行研磨處理例如噴石少處理(grit blasting) 或用砂紙打磨(sanding)。通過使表面變得粗糙并且提供更多的粘著 表面區(qū)域用于涂覆，該研磨處理有助于提高該涂覆與金屬界面的粘 著性。在一個實施方式中，用于研磨該處理室本體的材料是鋁的氧 化物。如果該處理室本體是由陶瓷或者復(fù)合材料制成的話，那么才艮 據(jù)處理室本體的表面磨光情況可以不必對該處理室本體進(jìn)行研磨。 研磨完之后，操作604涂裝底層涂層。工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行操作606，對底 層涂層加以固化至在尺寸上穩(wěn)定的強(qiáng)度，然后進(jìn)行才喿作608,讓處 理室本體冷卻。本領(lǐng)域的4支術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，如果才乘作606是在 室溫下進(jìn)行的話，操作608可能不是必要的。操作6104企查該底層涂 層是否達(dá)到了所需的厚度。如果該底層涂層沒有達(dá)到所需厚度的 話，流程返回去執(zhí)行步驟604到610。注意，在增加該底層涂層的其他層之前，應(yīng)當(dāng)對處理室本體進(jìn)行研磨以提升下一層底層涂層的粘
著性。在底層涂層達(dá)到所需的厚度之后，流程進(jìn)入才喿作612。才喿作612涂裝主涂層，然后是操作614，將該主涂層固4匕 至一個尺寸上穩(wěn)-定的強(qiáng)度。纟喿作616，在完成該固化^乘作之后，讓 該處理室本體冷卻。注意，沖艮據(jù)固化該主涂層需要的條件，操作616 可能是不必要的。操作618檢查該主涂層是否達(dá)到了所需的厚度。 如果該處理室本體需要其他的主涂覆的話流程才丸行操作612到618。 與該底層涂層類似，在增加該主涂層的其他層之前，應(yīng)當(dāng)對處理室 本體進(jìn)行研磨以一是升下一層主涂層的粘著性。在主涂層達(dá)到所需的 厚度之后，流程進(jìn)入操作620。圖7是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪對處理室本體進(jìn)4亍 處理的步驟的流程圖。纟乘作開始與，喿作702,然后進(jìn)4亍才喿作704，在 操作704中測量該處理室本體的最終尺寸。該測量包括特定區(qū)域的 層的厚度，其需要使用超聲測量技術(shù)測量，以及其他的臨界尺寸， 其需要使用多種測量技術(shù)測量。執(zhí)行操作706驗證操作704做要求的 尺寸具有失見定的尺寸和誤差。如果處理室本體尺寸不在失見定的"i吳差 內(nèi)，操作708將該流程引導(dǎo)到才喿作710,在操作710中去除超出^L定 誤差的區(qū)域的主涂層。如果該處理室尺寸在失見定誤差內(nèi)，操作708 將該流程《1導(dǎo)到才喿作712,在才喿作712中對該處理室本體進(jìn)行清潔。 該流程結(jié)束于纟喿作714。圖8A是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪處理室本體104 的示意圖。該處理室本體104具有下表面800,該下表面800與側(cè)壁 表面802—體連接，該側(cè)壁表面802形成內(nèi)腔。在一個實施方式中， 該處理室具有約21英寸的總寬度810,以及約60英寸的總長度812。 注意，這里提供的處理室本體104的尺寸不是為了限制本發(fā)明。在 一個實施方式中，該處J里室本體104可以是通過只寸單一并+坯的處J里
17室進(jìn)行機(jī)械加工而成。在另一個實施方式中，可以對才莫塊化的處理
室本體元部件進(jìn)4于組裝來形成該處理室本體104。如圖8A所示，該處理室本體104的內(nèi)月空可以多個開口 ， 而且有多種參考凄t據(jù)表面。例如，開口804和808通過圓形開口通向 該處理室本體104的內(nèi)腔。注意，開口804位于凸臺(bosses)814上， 該凸臺814包4舌參考^t據(jù)表面816。該參考凝:才居表面816可以用來定 位和放置處理室本體104內(nèi)的半導(dǎo)體處理設(shè)備。開口806和開口806' 通過方形開口通向該處理室本體104的內(nèi)腔。在本發(fā)明的一個實施 方式中，基板穿過開口806進(jìn)入該處理室本體104。使用至少部分4立 于處理室本體104內(nèi)的設(shè)備對基板進(jìn)行處理，然后當(dāng)處理室本體104 內(nèi)的處理完成之后，通過開口 806'將該基板傳送出該處理室本體。 開口806及806'的位置和尺寸也可以被看作是參考數(shù)據(jù)表面。注意， 開口808,圖示中在處理室本體104的內(nèi)腔的凹入?yún)^(qū)域，也可以一皮看 作是參考數(shù)據(jù)表面。圖8B是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪裝i殳在處理室本 體104內(nèi)的近接頭和基板載臺852的示意圖。從近接頭的下接頭850' 的允許的一見角來看，顯示的基纟反852上沒有基才反。近4妻頭的上4妄頭 850大體上位于上方，并與下4妄頭850，具有一定間隔，以允許基一反載 臺852在上接頭850和下接頭850'間穿過。開口 806和806，允許基板進(jìn) 出該處理室本體。圖9是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，描繪具有處理室本體104 的半導(dǎo)體處理單元118的示意圖。該半導(dǎo)體處理單元118可包括環(huán)境 控制器902。該環(huán)境控制器卯2可包括，但不限于，空氣過濾系統(tǒng)以 及溫度和濕度控制器。輸入線114可以供應(yīng)能量和處理液，而輸出 線120能夠從該半導(dǎo)體處理單元118中移除用過的處理液。電子支斗主 904與該半導(dǎo)體處理單元118相連，可以與電腦906與/或電腦網(wǎng)纟各交4妻。該電子支柱904可以通過電腦906，或者在遠(yuǎn)端通過電腦網(wǎng)纟各， 對該半導(dǎo)體處理單元118內(nèi)的工藝進(jìn)行監(jiān)視和控制?？蚣?00位于外殼908內(nèi)。該處理室本體104可與該才匡架 900耦合。在一個實施方式中，半導(dǎo)體處理設(shè)備與該框架900和該處 理室本體104連沖妄。在其他實施方式中，半導(dǎo)體處理"i殳備^f又僅與該 處理室本體連4妄。晶圓載臺10 8和108 ，是多種可以與該處理室本體 104相連的半導(dǎo)體處理設(shè)備中的一種。該晶圓載臺108可協(xié)助將基板 通過開口806送入該處理室本體。類似地，晶圓載臺108'可以用來一尋 基板通過開口 806'送出該處理室本體。用來對基板進(jìn)行濕法處理的 近接頭110可以與該處理室本體相連。該近接頭110可以4丸行多種濕 法工藝，包括對基板的清潔和電鍍。其他的實施方式可以包括與該 處理室本體104相連的多個近接頭或其他的半導(dǎo)體處理設(shè)備。這里 討論的特定類型的半導(dǎo)體處理設(shè)備不是為了限制本發(fā)明。在一個實施方式中，乂人容器910向該半導(dǎo)體處J里i殳備供應(yīng) 流體。該容器910可以用來存儲和/或混合來自輸入線114的處理液。 在一個實施方式中，供應(yīng)線912和912'可以穿過該處理室內(nèi)本體的開 口，以將來自容器910中的流體傳送到近接頭110。另外，排水線914 可與處理室本體10 4的開口連接以恢復(fù)來自近接頭110的過量的流 體。在另一個實施方式中，近接頭110可以^皮配置為恢復(fù)和回收處 理'液，這可能要求有回收線來將處理'液送回該容器910。在另一個 實施方式中，利用多于一個近接頭或另外的半導(dǎo)體處理設(shè)備，在處 理室本體104內(nèi)可以形成獨立排水以能夠回收不同的處理液。圖10A和10B是，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，4莫塊化的處理 室本體1002、 1003和1004的不同視圖。為了提供處理基^反時的靈活 性，并簡化該處理室本體的制造，組裝和安裝，將才莫塊化的處理室 本體元件與特定的半導(dǎo)體處理設(shè)備部件結(jié)合起來是具有優(yōu)勢的。如
19圖10A所示，處理室本體元件1002可以用作處理室本體的最左側(cè)的 元件，而處理室本體元件1006可以用作最右側(cè)的元件。在每種情況 下，處理室本體元件1002和1006可以被配置為容納晶圓載臺108。 處理室本體元件1004可以被配置為包含裝設(shè)表面以容納各種半導(dǎo) 體處理設(shè)備，該裝設(shè)表面可被設(shè)計為達(dá)到便于對齊、設(shè)定、安裝和 才妻纟內(nèi)的才示〉焦。在圖IOA和IOB所示的實施方式中，顯示了與該處理室本 體元件1004相連的近接頭。為了容納該近接頭，或其他的半導(dǎo)體處 理設(shè)備，處理室本體元件1004可以允許可移除的組件和部件。因為 所示實施方式是示例性的而非限制性的，可以有不同的處理室本體 元件的實施方式， 一皮配置為具有針對不同的半導(dǎo)體處理i殳備的不同 的可移除的組件和部件。注意，針對不同的半導(dǎo)體處理i殳備配置該 處理室本體元4?？梢栽黾踊蛉コ_口以適應(yīng)4#入#T出線。在一個實施方式中，處理室本體元件在安裝成為完整的 處理室本體之前，可以形成并暴露于底層、涂層才才并+和主涂層初-泮牛 中。在另一個實施方式中，在對該處理室本體涂裝底層涂層和主涂 層之前，將處理室本體元件形成并組裝為完整的處理室本體。在另 一個實施方式中，如前所述，該處理室本體不是用才莫塊化的處理室 本體元件構(gòu)成的，而是用單一的基底材料制成的。圖11A-11D是，沖艮據(jù)本發(fā)明的實施方式，處理室本體元 件之間的界面的各種碎黃斷面一見圖。如圖11A所示，處理室本體元件 1002包括榫1102,該榫1102可以與處理室本體元件1004的榫眼1104 結(jié)合。在一個實施方式中，榫眼1104和榫1102特征可以沿著處理室 本體1002和1004間的界面具有規(guī)則的或者不規(guī)則的間隔。在另 一個 實施方式中，4隼眼1104和4隼1102可以沿著沿著處理室本體1002和 1004間的界面延伸。
圖11B中所示的實施方式包括鎖合表面1108、 1110和流體 屏障1106。因為每個處理室本體元件都可以與特定的半導(dǎo)體處理i殳 備部件結(jié)合，使用流體屏障1106可以阻止處理流體混合，從而有助 于恢復(fù)和回收該處理液。例如，處理室本體元件1104可以位于4丸4亍 電鍍操作的近接頭下方，而處理室本體元件1105可以位于執(zhí)行清潔 操作的近接頭下方。流體屏障1106可以幫助阻止來自電鍍操作的流 體與來自清潔操作的流體混合，從而有助于恢復(fù)和回收相應(yīng)的流 體。圖11C描繪的實施方式使用不同類型的4隼眼1104和才隼1102與流 體屏障1106連4妄。圖11D中描《會的實施方式顯示了形成處理室本體 元件的底部，以4足進(jìn)4壬4可回收處理液朝卜出。圖11A-11D所示的實施 方式是描繪性的而非限制性的。如前所述，處理室本體元件可以包 括針對供應(yīng)和排水線的多重開口。而且，處理室本體可以是由任意 數(shù)量的處理室本體元件組合而成的，并與半導(dǎo)體處理設(shè)備相連接。盡管這里詳細(xì)討論了本發(fā)明的具體實施方式
，然而本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以體現(xiàn)在不予本發(fā)明的精神和范 圍相悖離的其他許多形式中。因此，本發(fā)明的實施例和實施方式應(yīng) 當(dāng)被認(rèn)為是描繪性的，而非限制性的，而且本發(fā)明不限于所述細(xì)節(jié)， 在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做出修改并實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種處理室本體，該處理器本體使得半導(dǎo)體處理設(shè)備至少部分裝設(shè)在該處理室本體內(nèi)，該半導(dǎo)體處理裝置被配置為使用流體對基板進(jìn)行處理，該處理室本體包含用來形成該處理室本體的基底材料，該處理室本體由至少一個下表面和與該下表面一體連接的側(cè)壁表面定義，以能夠捕獲該處理室本體上方的基板處理期間溢出的流體，該基底材料是金屬的；位于該基底材料上并覆蓋該基底材料的底層涂層材料，該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬組分，該金屬組分用以與該基底材料整體粘合；及位于該底層涂層材料上并覆蓋該底層涂層材料的主涂層材料，該主涂層材料由非金屬組分定義，該主涂層材料的非金屬組分定義了與該底層涂層材料的整體粘合，該主涂層材料被定義為完全覆蓋在該底層涂層的所有金屬組分上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該主涂層材料隔絕該 底層涂層的金屬組分及該金屬基底材料與該捕獲的溢出的流 體的元素間的反應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理室本體，其中該隔絕是由該主涂層 材料的惰性塑料特性定義的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該主涂層材料具有大 約90(Rockwel1 R)或75(Shore D)之間的石更度系凄t。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理室本體，其中該硬度系數(shù)提供了該主涂層材料的可沖幾械力口工的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該底層涂層包含的組 分包4舌4太、鋁、石圭、石友、氯、氧和氟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該主涂層包含的組分 包括-友、氯和氟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該處理室本體大約 60英寸長，21英寸寬。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理室本體，其中該處理室本體是由多 個處理室本體元4牛纟且裝起來的。
10. —種制造處理室本體的方法，該處理室本體被用于至少部分容 納半導(dǎo)體處理設(shè)備，并被用于捕獲基板處理產(chǎn)生的任意溢出的流體，該方法包括(aM吏用基底材料形成該處理室本體，該處理室本體由至 少一個下表面和與該下表面一體連4妄的側(cè)壁表面定義，以能夠捕獲該處理室本體上方的基一反處理期間溢出的流體，該基底材 料是金屬的；(b) 針對底層涂層材沖4"對該處理室本體進(jìn)4于預(yù)處理以促成 對該底層涂層材并+的穩(wěn)定粘合表面；(c) 將該底層涂層材料涂裝在該基底材料上并覆蓋該基底材料，該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬組分，該金屬組分能夠與該基底材料形成粘合；(d) 固化該底層涂層材料至一個在尺寸上穩(wěn)定的石更度；(e) 針對主涂層材并牛對該處理室本體進(jìn)行預(yù)處理以促成對 該主涂層材并+的穩(wěn)定粘合表面；(f) 將該主涂層材料涂裝在該底層涂層材料上并覆蓋該底 層涂層材料，該主涂層材料由非金屬組分定義，該主涂層材料 的非金屬組分能夠與該底層涂層材料形成整體粘合，該主涂層 材料完全覆蓋該底層涂層；及(g) 固化該主涂層材料至一個在尺寸上穩(wěn)定的石更度，其中該固化好的主涂層材料隔絕該底層涂層的該金屬組 分與該捕獲的溢出的流體的元素之間的反應(yīng)。
11. 才艮據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中該隔絕 是由該主涂層材料的惰性塑料特性定義的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中該主涂 層材料被固化為具有大約90(Rockwel1 R)或75(Shore D)的硬度系數(shù)
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，還包括以下 步驟從該處理室本體的參考據(jù)表面去除多余的主涂層材 料，使半導(dǎo)體基板處理設(shè)備的安裝在合適的誤差內(nèi)；其中該去 除多余的主涂層材料不影響該主涂層材沖牛的化學(xué)4氐抗性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中針對底 層涂層材料對該處理室本體進(jìn)行預(yù)處理包括研磨和清潔該處理室本體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中針對主 涂層材并+對該處理室本體進(jìn)4亍預(yù)處理包括研磨和清潔該處理 室本體。
16. 4艮據(jù)—又利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中該底層 涂層包含的組分包括鈦、鋁、硅、碳、氯、氧和氟。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中該底層 涂層包含的組分包括鈦、鋁、硅、碳、氯、氧和氟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造處理室本體的方法，其中該處理 室本體是由多個處理室本體元件組裝起來的。
19. 一種使用處理液對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的器件，該器件包含定義半導(dǎo)體處理單元的外殼，該半導(dǎo)體處理單元包括 框架系統(tǒng)；與該框架系統(tǒng)耦合的處理室本體，該處理室本體包括用來形成該處理室本體的基底材并牛，該處理室 本體由至少一個下表面和與該下表面一體連4矣的側(cè)壁表面定 義，以能夠捕獲該處理室本體上方的基板處理期間溢出的流 體，該基底材料是金屬的；位于該基底材^f上并覆蓋該基底材料的底層涂 層材料，該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬組分，該金屬 組分用以與該基底材料整體粘合；及位于該底層涂層材料上并覆蓋該底層涂層材料 的主涂層材料，該主涂層材料由非金屬組分定義，該主涂層材料的非金屬組分定義了與該底層涂層材料的整體粘合，該主涂 層材料,皮定義為完全覆蓋在該底層涂層的所有金屬組分上。至少部分容納于該處理室本體的半導(dǎo)體處理設(shè)備；用于控制外殼內(nèi)環(huán)境的系統(tǒng)；用于控制和供應(yīng)到半導(dǎo)體處理設(shè)備的處理液的系統(tǒng)；及用于控制和監(jiān)一見該半導(dǎo)體處理設(shè)備的系統(tǒng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的器件，其中 該主涂層材津+隔絕該底層涂層的金屬組分及該金屬基底材料 與該捕獲的溢出的流體的元素間的反應(yīng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的對半導(dǎo)體基板進(jìn)行處理的器件，其中 該處理室本體是由多個處理室本體元件組裝起來的。
全文摘要
在一個實施方式中，揭示了一種處理室本體，該處理器本體使得半導(dǎo)體處理設(shè)備至少部分裝設(shè)在該處理室本體內(nèi)，該半導(dǎo)體處理裝置被配置為使用流體對基板進(jìn)行處理。該處理器本體包含用來形成該處理室本體的基底材料，該處理室本體由至少一個下表面和與該下表面一體連接的側(cè)壁表面定義，以能夠捕獲該處理室本體上方的基板處理期間溢出的流體。另外，該基底材料是金屬的。該處理器本體還有位于該基底材料上并覆蓋該基底材料的底層涂層材料。該底層涂層材料具有金屬組分和非金屬組分，該金屬組分用以與該基底材料整體粘合。該處理室本體還包括位于該底層涂層材料上并覆蓋該底層涂層材料的主涂層材料。該主涂層材料由非金屬組分定義，該主涂層材料的非金屬組分定義了與該底層涂層材料的整體粘合。該主涂層材料被定義為完全覆蓋在該底層涂層的所有金屬組分上。
文檔編號C09D5/10GK101589118SQ200780038200
公開日2009年11月25日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者卡特里娜·米哈利欽科, 格蘭特·彭, 榮 鄭, 阿諾德·霍洛堅科, 馬克·曼德爾保埃姆 申請人:朗姆研究公司