專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體處理裝置及處理流體收集方法
半導(dǎo)體處理裝置及處理流體收集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓或相似工件的表面處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于化學(xué)處理半導(dǎo)體晶圓表面，以及清潔、蝕刻和其它處理的裝置以及基于該裝置的處理流體收集方法。
背景技術(shù)：
晶圓是生產(chǎn)集成電路所用的載體。在實(shí)際生產(chǎn)中需要制備的晶圓具有平整、超清潔的表面，而用于制備超清潔晶圓表面的現(xiàn)有方法可分為兩種類(lèi)別:諸如浸沒(méi)與噴射技術(shù)的濕法處理過(guò)程，及諸如基于化學(xué)氣相與等離子技術(shù)的干法處理過(guò)程。其中濕法處理過(guò)程是現(xiàn)有技術(shù)采用較為廣泛的方法，濕法處理過(guò)程通常包括采用適當(dāng)化學(xué)溶液浸沒(méi)半導(dǎo)體晶圓或噴射半導(dǎo)體晶圓等一連串步驟組成?，F(xiàn)有技術(shù)中包含一種采用濕法處理過(guò)程對(duì)晶圓進(jìn)行超清潔處理的半導(dǎo)體處理裝置。該半導(dǎo)體處理裝置中形成有一可以緊密接收并處理半導(dǎo)體晶圓的微腔室，該微腔室可處于打開(kāi)狀態(tài)以供裝載與移除半導(dǎo)體晶圓，也可處于關(guān)閉狀態(tài)以用于半導(dǎo)體晶圓的處理，其中處理過(guò)程中可將化學(xué)制劑及其它流體引入所述微腔室。所述打開(kāi)狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)由該裝置中包含的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)構(gòu)成所述微腔室的上、下兩個(gè)腔室內(nèi)壁沿垂直方向的相對(duì)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，某些情況下需要使化學(xué)制劑在所述微腔室和被處理的半導(dǎo)體晶圓之間的空隙中按照預(yù)定方式流動(dòng)，比如使所述化學(xué)制劑從腔室內(nèi)壁的一邊向另一邊流動(dòng)，再比如使所述化學(xué)制劑在腔室內(nèi)沿環(huán)流流動(dòng)等等?，F(xiàn)有技術(shù)的方式是采用控制所述化學(xué)制劑進(jìn)入所述微腔室的入口位置和控制所述化學(xué)制劑進(jìn)入所述微腔室的出口位置，同時(shí)采用流入微腔室內(nèi)的氣體作為所述化學(xué)制劑流動(dòng)時(shí)的一個(gè)載體來(lái)使得所述化學(xué)制劑在所述空隙中按照預(yù)定方式流動(dòng)，但是這種方法不能夠完全滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體處理裝置，排出處理中和處理后的化學(xué)制劑主要靠腔室內(nèi)部的壓力，在某些情況下的化學(xué)制劑收集效果還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)提供了另一種控制化學(xué)制劑在微腔室里的流動(dòng)的半導(dǎo)體處理裝置及處理流體收集方法以更好和更完全地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種半導(dǎo)體處理裝置，其可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置使得所述上腔室部和/或下腔室部的工作表面發(fā)生傾斜來(lái)控制化學(xué)制劑在所述微腔室內(nèi)的流動(dòng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種處理流體收集方法，通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述上腔室部和下腔室部中的工作表面發(fā)生傾斜來(lái)幫助收集化學(xué)制劑。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體處理裝置，其包括:一用于容納和處理半導(dǎo)體晶圓的微腔室，所述微腔室包括可在一打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，半導(dǎo)體晶圓安裝于所述上工作表面和所述下工作表面之間形成的空腔內(nèi)， 且與所述上、下工作面之間形成有供處理流體流動(dòng)的空隙，所述微腔室中還包括至少一個(gè)供處理流體進(jìn)入所述空腔的入口和至少一個(gè)供處理流體排出所述空腔的出口。所述上腔室部的上方與驅(qū)動(dòng)裝置相連或/和下腔室部的下方與驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)腔室部的不同位置的若干驅(qū)動(dòng)單元，基于所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)使得所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜。進(jìn)一步的，所述上腔室部和所述下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下上腔室部和所述下腔室部整體傾斜，進(jìn)而帶動(dòng)所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括控制單元，所述控制單元可編程地控制所述驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)或者多個(gè)，使得所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述上腔室部或下腔室部產(chǎn)生預(yù)定傾斜。更進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體處理裝置還包括下盒裝置，所述下盒裝置包括朝上形成開(kāi)口的空腔，所述下腔室部被容納于所述空腔內(nèi)，且所述下工作表面通過(guò)所述開(kāi)口外露于上方，與下腔室部相連的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)單元被夾持于所述下腔室部和所述空腔的底壁之間。更進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)單元沿所述空腔的底壁和側(cè)壁相交的邊緣均勻分布，所述驅(qū)動(dòng)單元為流體驅(qū)動(dòng)器，藉由其中一個(gè)或者幾個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的膨脹和收縮，驅(qū)動(dòng)所述下腔室部發(fā)生空間位移而使得所述下工作表面產(chǎn)生預(yù)定傾斜。進(jìn)一步的，根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述下腔室部包括下工作表面和從所述下工作表面的邊緣向上延伸出的下周邊部分，在所述下工作表面的邊緣或者所述下周邊部分上包括有至少一個(gè)供處理流體排出所述空腔的出口。更進(jìn)一步的，所述供處理流體排出所述空腔的出口為多個(gè)，所述出口沿所述下工作表面的邊緣均勻分布，每個(gè)或者部分個(gè)出口通過(guò)可控閥門(mén)與外部收集裝置相連。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種處理流體收集方法，應(yīng)用于上述的半導(dǎo)體處理裝置，其包括:在采用一種處理流體對(duì)半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述處理流體排出所述空腔。進(jìn)一步的，所述處理流體收集方法還包括:在采用另一種處理流體將半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向另一目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述處理流體排出所述空腔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理裝置采用在上腔室部和/或下腔室部的外側(cè)設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的方式，可以在不同時(shí)間和不同位置提供驅(qū)動(dòng)力給所述上腔室部或者下腔室部，使得所述上工作表面或下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜來(lái)控制其內(nèi)部的化學(xué)制劑流動(dòng)，比如可以控制化學(xué)制劑沿所述上工作表面或下工作表面沿同一方向流動(dòng)或者沿環(huán)形流動(dòng)。同時(shí)，本發(fā)明還可以通過(guò)使得所述上工作表面或下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜來(lái)幫助收集處理中和處理后的廢液。
結(jié)合參考附圖及接下來(lái)的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中:圖1為本發(fā)明中的微腔室在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖2為本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理裝置在一個(gè)實(shí)施例中的組裝示意圖；圖3為本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理裝置在一個(gè)實(shí)施例中的爆炸分解圖；圖4為本發(fā)明中的頂蓋板在一個(gè)實(shí)施例中的仰視示意圖；圖5為本發(fā)明中的上腔室板在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖；圖6為本發(fā)明中的下腔室板在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖；圖7為本發(fā)明中的下盒蓋板在一個(gè)實(shí)施例中的立體示意圖；和圖8為本發(fā)明中的處理流體收集方法在一個(gè)實(shí)施例中的方法流程圖。
具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。為了便于描述本發(fā)明，首先描述作為所述半導(dǎo)體處理裝置的核心部件之一的微腔室。所述微腔室用于容納和處理半導(dǎo)體晶圓。請(qǐng)參考圖1，其示出了本發(fā)明中的微腔室在一個(gè)實(shí)施例100中的立體示意圖。所述微腔室100包括上腔室部120和下腔室部140，所述上腔室部120中形成一上工作表面及上周邊部分(未圖示)，所述下腔室部140中形成一下工作表面142及下周邊部分144，所述上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144圍繞成一個(gè)用于容納和處理半導(dǎo)體晶圓的空腔。所述上腔室部 120和所述下腔室部140可以通過(guò)諸如貫通立柱、滑軌或者掀開(kāi)式結(jié)構(gòu)等機(jī)械結(jié)構(gòu)的作用或者導(dǎo)引下在一個(gè)關(guān)閉位置和一個(gè)打開(kāi)位置之間移動(dòng)。當(dāng)處于打開(kāi)位置時(shí)，所述上腔室部120和所述下腔室部140互相分離，以便于裝載和移除將要被處理的或者已經(jīng)被處理過(guò)的半導(dǎo)體晶圓于所述空腔；當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述上腔室部120和所述下腔室部140對(duì)應(yīng)緊密貼合，所述上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144圍繞成所述空腔。當(dāng)半導(dǎo)體晶圓被裝載進(jìn)入所述空腔內(nèi)，并且所述空腔處于關(guān)閉位置時(shí)，可將化學(xué)試劑、混合劑及其他處理流體引入所述空腔以對(duì)其內(nèi)的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行分析、清潔、蝕刻及其它處理，并在處理過(guò)程中及處理完畢后，將處理后的所述化學(xué)試劑及其它流體引出所述空腔。具體來(lái)講，被處理的半導(dǎo)體晶圓被容納于所述上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144形成的空腔內(nèi)。并且所述上周邊部分和所述下周邊部分144的相對(duì)的表面還可以通過(guò)彈性O(shè)環(huán)相接，或者說(shuō)，所述上周邊部分和所述下周邊部分144相接的表面之間還夾持有彈性O(shè)環(huán)，所述彈性O(shè)環(huán)通常采用諸如橡膠的柔性和彈性材料制作，以便所述微腔室獲得更好的密封效果。同時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所述半導(dǎo)體晶圓與所述上、下工作表面之間還應(yīng)當(dāng)存在預(yù)期的空隙，所述空隙的預(yù)定寬度通常在0.0lmm與IOmm之間。通過(guò)上下腔室部貼合的緊密程度和上下工作表面發(fā)生略微的傾斜可以改變所述空隙的寬度和形狀，而隨著此等空隙的改變，可以實(shí)現(xiàn)用于微腔室內(nèi)的處理流體的不同流動(dòng)圖案。作為本發(fā)明的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，所述上腔室部120的上方設(shè)置有上驅(qū)動(dòng)裝置和/或所述下腔室部140的下方設(shè)置有下驅(qū)動(dòng)裝置，至少有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包含可驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)腔室部的不同位置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置在不同時(shí)間和不同位置提供驅(qū)動(dòng)力給所述上腔室部120或/和下腔室部140的局部位置，使得所述上工作表面或下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜來(lái)控制其內(nèi)部的化學(xué)制劑、混合劑之類(lèi)的處理流體的流動(dòng)。所述上腔室部和所述下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下上腔室部和所述下腔室部整體傾斜，進(jìn)而帶動(dòng)所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜，而不是上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面的局部變形。為此，請(qǐng)結(jié)合參考圖2和圖3，其分別示出了本發(fā)明中的半導(dǎo)體處理裝置在一個(gè)實(shí)施例200中的組裝示意圖和爆炸分解圖。簡(jiǎn)單來(lái)講，所述半導(dǎo)體處理裝置200包括上部驅(qū)動(dòng)裝置220、微腔室模塊240和下盒裝置260。所述各個(gè)模塊中的各個(gè)組件由四根互相平行的立柱22所支撐、固定或者導(dǎo)引。所述立柱22的局部外表形成有螺紋，并沿所述立柱22由上往下分別為上部驅(qū)動(dòng)裝置220、微腔室模塊240和下盒裝置260。其中微腔室模塊240包括一處理半導(dǎo)體晶圓的微腔室，所述微腔室包括有形成上工作表面的上腔室板(或稱(chēng)上腔室部)242和形成下工作表面的下腔室板(或稱(chēng)下腔室部)244。所述上腔室板242藉由所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220支撐和驅(qū)動(dòng)，所述下腔室板244藉由所述下盒裝置260支撐和驅(qū)動(dòng)。所述下盒裝置260包括朝上形成較大開(kāi)口的立方體狀空腔264，所述下腔室板244被容納和支撐于所述立方體狀空腔內(nèi)，且所述下工作表面通過(guò)所述開(kāi)口外露于上方，并且所述下腔室板244的底面和所述立方體狀空腔的底壁之間還包括有對(duì)應(yīng)于下腔室板244的底面不同位置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262，這些驅(qū)動(dòng)單元可以統(tǒng)稱(chēng)為下驅(qū)動(dòng)裝置。所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220可驅(qū)動(dòng)所述上腔室板242沿所述立柱22的導(dǎo)引而相對(duì)于所述下腔室板244移動(dòng)，以便在需要裝載及移除半導(dǎo)體晶圓時(shí)能夠使得所述上腔室板242與下腔室板244處于打開(kāi)位置或者關(guān)閉位置。所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262可以是氣袋或者液壓驅(qū)動(dòng)器一類(lèi)的流體驅(qū)動(dòng)器。每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分散相接于所述下腔室部的下方的局部位置，比如每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262可以分散或者均勻沿所述立方體狀空腔的底壁與側(cè)壁相交的邊緣設(shè)置，通過(guò)控制一個(gè)或者幾個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262的膨脹和收縮，可以使得所述下腔室部244中形成的下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜。為了便于描述本發(fā)明，首先描述所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220和上腔室板242。所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220由上到下依次包括頂蓋板222、氣袋(也可以稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)單元)224和上腔室板242的局部。所述氣袋224位于由所述頂蓋板222和上腔室板242之間形成的一個(gè)空腔內(nèi)并與所述頂蓋板222和上腔室板242相固定。當(dāng)氣袋224被充氣膨脹時(shí)，所述上腔室板242會(huì)沿所述立柱22的導(dǎo)引而向下移動(dòng)，從而使所述微腔室完成從打開(kāi)位置到關(guān)閉位置的變換。當(dāng)氣袋224被放氣收縮時(shí)，所述上腔室板242會(huì)沿所述立柱22的導(dǎo)引而向上移動(dòng)，從而使所述微腔室完成從關(guān)閉位置到打開(kāi)位置的變換。圖4為所述頂蓋板222在一個(gè)實(shí)施例400中的仰視示意圖。所述頂蓋板400的形狀呈正方形，并在所述頂蓋板400的四角包括對(duì)應(yīng)于所述立柱22的四個(gè)柱位孔402，并通過(guò)與位于所述立柱22頂端的螺紋相匹配的八個(gè)第一螺帽221與所述立柱22的頂端緊固在一起。所述頂蓋板400朝向下方的一面還延伸形成有圓柱形的第一側(cè)壁404。所述第一側(cè)壁404用于形成容納所述氣袋224的空腔的一部分腔壁。圖5為所述上腔室板242在一個(gè)實(shí)施例500中的立體示意圖。所述上腔室板500的形狀也呈正方形，并在所述上腔室板500的四角形成有對(duì)應(yīng)于所述立柱22的四個(gè)柱位孔502，所述四個(gè)柱位孔502的內(nèi)徑略大于所述立柱22的外徑，也即所述上腔室板500可沿所述立柱22的導(dǎo)引而上下滑動(dòng)。所述上腔室板500朝向下方的一面向下延伸形成有第一圓形凸臺(tái)，所述第一圓形凸臺(tái)的朝下一面形成了所述上工作表面504，所述第一圓形凸臺(tái)的四周邊緣還向下延伸形成有凸緣狀的上周邊部分506。所述上腔室板500朝向上方的一面則向上延伸形成有圓柱形的第二側(cè)壁508，所述第二側(cè)壁508的內(nèi)徑不小于所述第一側(cè)壁404的外徑，使得所述第一側(cè)壁404可以套接在所述第二側(cè)壁508內(nèi)，并結(jié)合所述頂蓋板222和所述上腔室板242的局部表面形成容納所述氣袋224的可伸縮空腔。所述氣袋224可以通過(guò)螺絲、膠水或者其他任何已知的構(gòu)件固定于所述頂蓋板222和所述上腔室板242的表面。顯然，藉由上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述氣袋224膨脹時(shí)，所述上腔室板242可以沿所述立柱22的導(dǎo)引向下移動(dòng)；當(dāng)所述氣袋224收縮時(shí)，所述上腔室板242可以沿所述立柱22的導(dǎo)引向上移動(dòng)。下文將繼續(xù)描述所述下盒裝置260和被容納于所述下盒裝置260中的下腔室板244和若干個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262。所述下盒裝置260包括朝上形成較大開(kāi)口的下盒頂蓋264和下盒底蓋266。所述下腔室板244和若干個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262被夾持于所述下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間形成的立方體狀空腔內(nèi)，所述下盒頂蓋264和下盒底蓋266可以通過(guò)與所述立柱22的中部和底部的螺紋相匹配的八個(gè)第二螺帽269固定于所述立柱22上。所述驅(qū)動(dòng)單元262可以是氣袋或者液壓驅(qū)動(dòng)器一類(lèi)的流體驅(qū)動(dòng)器。每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分散相接于所述下腔室部的下方的局部位置，比如每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262可以分散或者均勻沿所述立方體狀空腔的底壁與側(cè)壁相交的邊緣設(shè)置，通過(guò)控制一個(gè)或者幾個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262的膨脹和收縮，可以使得所述下腔室板244中形成的下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜。請(qǐng)參考圖6，其示出了本發(fā)明中的下腔室板244在一個(gè)實(shí)施例600中的立體示意圖。所述下腔室板600包括矩形的基板部602，和從所述矩形的基板部602向上延伸形成的第二圓形凸臺(tái)604，所述第二圓形凸臺(tái)604的朝上一面形成了所述下工作表面，所述第二圓形凸臺(tái)604的四周邊緣還向上延伸形成有凸緣狀的下周邊部分606。所述第二圓形凸臺(tái)604的形狀基本與所述第一圓形凸臺(tái)504相對(duì)稱(chēng),所述上周邊部分506和下周邊部分606相接的面上還可以形成有圓形凹槽，以便設(shè)置采用諸如橡膠之類(lèi)材質(zhì)制作的彈性O(shè)環(huán)(未具體示出)，所述彈性O(shè)環(huán)一方面可以改進(jìn)所述上腔室板和所述下腔室板在處于關(guān)閉位置時(shí)的閉合緊密性；另一方面，還可以使得所述上腔室板和所述下腔室板在處于關(guān)閉位置時(shí)，兩者之間形成預(yù)定寬度范圍的間隙，使得所述上腔室板或者下腔室板可以在不影響腔室氣密性的情況下發(fā)生一定程度的空間位移和傾斜。請(qǐng)繼續(xù)參考圖7，其示出了本發(fā)明中的下盒蓋板264在一個(gè)實(shí)施例700中的立體示意圖。所述下盒蓋板700包括形成較大開(kāi)口的正方形頂板702和從所述正方形頂板702的四邊向下延伸形成的四個(gè)側(cè)板704，所述頂面702的四角還形成有對(duì)應(yīng)于所述立柱22的四個(gè)柱位孔706。在一個(gè)實(shí)施例中，所述側(cè)板704的厚度較厚，所述四個(gè)柱位孔706可以縱向貫穿所述側(cè)板704。所述正方形頂面702中形成的較大開(kāi)口的形狀對(duì)應(yīng)于所述第二圓形凸臺(tái)604的形狀，并且第二圓形凸臺(tái)604的外部尺寸稍小于所述正方形頂面702中形成的較大開(kāi)口，以便于在所述下腔室板244被容納于所述下盒裝置260內(nèi)時(shí)，所述第二圓形凸臺(tái)604能夠穿過(guò)所述較大開(kāi)口而外露于所述下盒裝置260的上方，并且第二圓形凸臺(tái)604與所述較大開(kāi)口之間有一定的縫隙，這樣所述下腔室板244可以相對(duì)于所述下盒蓋板264進(jìn)行一定的傾斜等運(yùn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)地，所述下盒底板266是一塊四角包括四個(gè)柱位孔的正方形板，所述下盒底板266的整體形狀基本對(duì)稱(chēng)于所述下盒蓋板700的正方形頂板，區(qū)別僅在于所述下盒底板266的中央沒(méi)有形成開(kāi)口。當(dāng)所述下盒蓋板264和所述下盒底板266疊放時(shí)，其內(nèi)部形成立方體狀的空腔。所述下盒頂蓋264和下盒底蓋266可以通過(guò)與所述立柱22的中部和底部的螺紋相匹配的八個(gè)第二螺帽269固定于所述立柱22上。所述下腔室板244和若干個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262被夾持于所述下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間。所述下腔室板244與所述下盒蓋板264之間相接的表面上還可以?shī)A持有彈性塊。在通常情況下，所述下腔室板244被所述若干個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262所支撐和擠壓而容納于所述下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間的空腔內(nèi)，其外露于下盒頂蓋264上部的下工作表面也呈水平狀態(tài)。在所述上腔室板242和所述下腔室板244處于關(guān)閉位置時(shí)，通過(guò)控制一個(gè)或者幾個(gè)驅(qū)動(dòng)單元262的膨脹和收縮，可以使得所述下腔室板244中形成的下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜。盡管所述傾斜的幅度并不是非常劇烈，但對(duì)于所述下工作表面和半導(dǎo)體晶圓之間的細(xì)小空隙而言，處于所述下工作表面和半導(dǎo)體晶圓之間的化學(xué)制劑還是會(huì)因所述下工作表面的傾斜和所述空隙的改變而朝空隙大處流動(dòng)?？梢灶A(yù)料的是，如果在一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)于不同的驅(qū)動(dòng)單元262采取不同的驅(qū)動(dòng)方式，使得所述下工作表面的傾斜處于一種動(dòng)態(tài)的可控效果，那么必然可以獲得所述下工作表面和半導(dǎo)體晶圓之間的化學(xué)制劑按照預(yù)期的效果發(fā)生環(huán)流或者向固定方向流動(dòng)之類(lèi)的種種預(yù)期效果。在圖2示出的實(shí)施例中，所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220中的氣袋224為一個(gè)，在其他實(shí)施例中，也可以為多個(gè)，也就是說(shuō)上部驅(qū)動(dòng)裝置220也可以包括有對(duì)應(yīng)于上腔室板的頂面不同位置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。此外，也可以不設(shè)置所述上部驅(qū)動(dòng)裝置220而是直接將上腔室板242固定不動(dòng)?？偠灾?，可以在上腔室板242的上方設(shè)置上驅(qū)動(dòng)裝置和/或下腔室板244的下方設(shè)置下驅(qū)動(dòng)裝置，至少有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置可以包括驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)腔室板的不同位置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，以實(shí)現(xiàn)控制該腔室板的工作表面的運(yùn)動(dòng)。 在一個(gè)實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體處理裝置還包括控制單元，所述控制單元可以可編程地控制所述驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)或者多個(gè)，使得所述驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的編程策略來(lái)驅(qū)動(dòng)所述上腔室部或下腔室部產(chǎn)生預(yù)定傾斜或其他運(yùn)動(dòng)；在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使得每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分散相接于所述上腔室部的上方或下腔室部的下方的局部位置，從而實(shí)現(xiàn)所述上腔室部或下腔室部能夠根據(jù)不同大小和位置的驅(qū)動(dòng)力朝向各個(gè)方向產(chǎn)生預(yù)定傾斜；在再一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元可以為四個(gè)或者八個(gè)，并且均勻設(shè)置于所述上腔室部的上方或下腔室部的下方靠近腔室部邊緣的位置，從而更利于所述控制單元的控制。所述控制單元如何控制所述驅(qū)動(dòng)單元可以由用戶(hù)按照自己的策略來(lái)設(shè)定。比如在具體的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制單元可以控制對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)逐漸膨脹，以抬高下腔室部的一邊；然后在相鄰的另一段時(shí)間內(nèi)，所述控制單元控制已膨脹的驅(qū)動(dòng)單元逐漸收縮，而另一驅(qū)動(dòng)單元逐漸膨脹，以把已經(jīng)抬高的下腔室部的一邊放低，而把下腔室部中相對(duì)的另一邊抬高，然后重復(fù)該步驟，就可以使得所述下腔室部產(chǎn)生類(lèi)似“單擺”似的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而使得其內(nèi)部的化學(xué)制劑沿相對(duì)的兩個(gè)方向往返流動(dòng)。在再一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述下腔室部的下方設(shè)置有八個(gè)編號(hào)從一到八的驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元都均勻設(shè)置在所述下腔室部的下方表面的邊緣位置。所述控制單元按照編號(hào)從一到八然后從八到一的方式循環(huán)控制相鄰的驅(qū)動(dòng)單元依次膨脹預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度，使得所述下腔室部做環(huán)形的起伏運(yùn)動(dòng)，以便其內(nèi)部的化學(xué)制劑沿順時(shí)針或者逆時(shí)針而環(huán)形流動(dòng)。雖然上述實(shí)施例中主要以在下腔室部的下方設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的方式來(lái)描述，但是對(duì)于有關(guān)上腔室部的上方設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的相關(guān)實(shí)施例，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所易于思及的。綜上所述，所述半導(dǎo)體處理裝置采用在上腔室部和/或下腔室部的外側(cè)設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的方式，可以在不同時(shí)間和不同位置提供驅(qū)動(dòng)力給所述上腔室部或者下腔室部，使得所述上工作表面或下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜來(lái)控制其內(nèi)部的化學(xué)制劑流動(dòng)。同時(shí)，本發(fā)明還提供一種處理流體收集方法，可以用于上述半導(dǎo)體處理裝置中，根據(jù)上文描述可知，所述半導(dǎo)體處理裝置的微腔室中還包括用于處理流體流出所述空腔的出口，所述出口可以為設(shè)置于所述下腔室部的下工作表面邊緣或者所述下周邊部分上的貫通外部的小孔。所述出口可以不止一個(gè)，比如所述出口的個(gè)數(shù)為多個(gè)，具體的出口個(gè)數(shù)可以對(duì)應(yīng)于處理半導(dǎo)體晶圓時(shí)各個(gè)步驟中采用的不同化學(xué)制劑或者混合劑的種類(lèi)數(shù)，各個(gè)出口可以沿所述下工作表面的邊緣均勻分布，每個(gè)或者部分個(gè)出口還可以通過(guò)可控閥門(mén)與處理流體收集裝置相連。請(qǐng)參考圖8，其示出了本發(fā)明中的處理流體收集方法在一個(gè)實(shí)施例800中的方法流程圖，所述處理流體收集方法800包括:步驟802，當(dāng)半導(dǎo)體晶圓被裝載入所述微腔室后，將處理流體引入所述微腔室內(nèi)對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行處理；步驟804，在采用一種化學(xué)制劑或者混合劑對(duì)半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述化學(xué)制劑或者混合劑排出所述空腔；由于具體的出口個(gè)數(shù)可以對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體晶圓時(shí)各個(gè)步驟中采用的不同化學(xué)制劑或者混合劑的種類(lèi)數(shù)。那么，可以在所述下腔室部針對(duì)每個(gè)步驟或者種類(lèi)的處理流體分別設(shè)置一個(gè)出口，而且各個(gè)出口分散設(shè)置在所述下周邊部分上略高于下工作表面的地方。在采用一種化學(xué)制劑或者混合劑對(duì)半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述化學(xué)制劑或者混合劑排出所述空腔，如果每個(gè)出口都通過(guò)可控閥門(mén)與處理流體收集裝置相連，則還需要對(duì)各個(gè)出口的可控閥門(mén)的導(dǎo)通與截止進(jìn)行相應(yīng)控制。步驟806，在采用另一種化學(xué)制劑或者混合劑將半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向另一目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述化學(xué)制劑或者混合劑排出所述
空腔；如果還需要采用再一種化學(xué)制劑或者混合劑將半導(dǎo)體晶圓處理進(jìn)行處理，則重復(fù)步驟806，如果處理過(guò)程完成，則步驟808，結(jié)束處理過(guò)程。顯然，采用所述處理流體收集方法可以將不同的化學(xué)制劑或者混合劑之類(lèi)的處理流體區(qū)分收集起來(lái)，有利于后續(xù)的分析和處理，而且也可以避免通過(guò)一個(gè)出口來(lái)收集處理液體造成的交叉污染等問(wèn)題。本文中“若干”和“多個(gè)”均表示兩個(gè)或兩個(gè)以上，“和/或”表示和或者或。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于所述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，其包括: 一用于容納和處理半導(dǎo)體晶圓的微腔室，所述微腔室包括可在一打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，半導(dǎo)體晶圓安裝于所述上工作表面和所述下工作表面之間形成的空腔內(nèi)，且與所述上、下工作面之間形成有供處理流體流動(dòng)的空隙，所述微腔室中還包括至少一個(gè)供處理流體進(jìn)入所述空腔的入口和至少一個(gè)供處理流體排出所述空腔的出口， 所述上腔室部的上方與驅(qū)動(dòng)裝置相連或/和下腔室部的下方與驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)腔室部的不同位置的若干驅(qū)動(dòng)單元，基于所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)使得所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述上腔室部和所述下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下上腔室部和所述下腔室部整體傾斜，進(jìn)而帶動(dòng)所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括控制單元，所述控制單元可編程地控制所述驅(qū)動(dòng)單元中的一個(gè)或者多個(gè)，使得所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述上腔室部或下腔室部產(chǎn)生預(yù)定傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體處理裝置還包括下盒裝置，所述下盒裝置包括朝上形成開(kāi)口的空腔，所述下腔室部被容納于所述空腔內(nèi)，且所述下工作表面通過(guò)所述開(kāi)口外露于上方，與下腔室部相連的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)單元被夾持于所述下腔室部和所述空腔的底壁之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元沿所述空腔的底壁和側(cè)壁相交的邊緣均勻分布，所述驅(qū)動(dòng)單元為流體驅(qū)動(dòng)器，藉由其中一個(gè)或者幾個(gè)驅(qū)動(dòng)單元的膨脹和收縮，驅(qū)動(dòng)所述下腔室部發(fā)生空間位移而使得所述下工作表面產(chǎn)生預(yù)定傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述下腔室部包括下工作表面和從所述下工作表面的邊緣向上延伸出的下周邊部分，在所述下工作表面的邊緣或者所述下周邊部分上包括有至少一個(gè)供處理流體排出所述空腔的出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，所述供處理流體排出所述空腔的出口為多個(gè)，所述出口沿所述下工作表面的邊緣均勻分布，每個(gè)或者部分個(gè)出口通過(guò)可控閥門(mén)與外部預(yù)定收集裝置相連。
8.一種處理流體收集方法，應(yīng)用于權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體處理裝置，其特征在于，其包括: 在采用一種處理流體對(duì)半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述處理流體排出所述空腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理流體收集方法，其特征在于，其還包括: 在采用另一種處理流體將半導(dǎo)體晶圓處理中或處理后，驅(qū)動(dòng)所述下工作表面朝向另一目標(biāo)出口產(chǎn)生預(yù)定傾斜，以將所述處理流體排出所述空腔。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種半導(dǎo)體處理裝置，其包括微腔室，所述微腔室包括可在一打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，半導(dǎo)體晶圓安裝于所述上工作表面和所述下工作表面之間形成的空腔內(nèi)，且與所述上、下工作面之間形成有供處理流體流動(dòng)的空隙。所述上腔室部的上方與驅(qū)動(dòng)裝置相連或/和下腔室部的下方與驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)腔室部的不同位置的若干驅(qū)動(dòng)單元，基于所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)使得所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產(chǎn)生傾斜。這樣，可以使得所述上工作表面或下工作表面發(fā)生預(yù)定傾斜來(lái)控制其內(nèi)部的化學(xué)制劑流動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L21/67GK103094152SQ20111034029
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者溫子瑛 申請(qǐng)人:無(wú)錫華瑛微電子技術(shù)有限公司