[發(fā)明專利]使用聲能處理基板的系統(tǒng)、設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811030650.5
• 申請日: 2014-02-03
• 公開（公告）號: CN109201440B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·A·考伯勒
• 申請（專利權(quán)）人: 北方華創(chuàng)艾可隆公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/00;B08B3/12;H01L21/67
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 許天易

本發(fā)明涉及一種使用聲能處理基板的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在一個方面，本發(fā)明可以是處理扁平制品的系統(tǒng)，包括：支架，其支撐扁平制品；分配器，其將液體施加到扁平制品的第一表面；換能器組件，其包括：具有縱向軸線的傳輸結(jié)構(gòu)；第一組換能器在縱向軸線的第一側(cè)以間隔開的方式聲學(xué)地聯(lián)接到傳輸結(jié)構(gòu)；第二組換能器在縱向軸線的第二側(cè)以間隔開的方式聲學(xué)地聯(lián)接到傳輸結(jié)構(gòu)；第一組和第二組換能器沿縱向軸線交錯；并且，其中當(dāng)分配器將液體施加到扁平制品的第一表面時，在傳輸結(jié)構(gòu)和扁平制品的第一表面之間形成液體薄膜。

本申請為申請?zhí)枮?014800084414，申請日為2014年2月3日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“使用聲能處理基板的系統(tǒng)、設(shè)備和方法”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求以下申請的優(yōu)先權(quán)：2013年2月2日提交的美國臨時專利申請序號No.61/760,052，該文獻(xiàn)的整個內(nèi)容在此引入作為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種產(chǎn)生聲能以處理基板的系統(tǒng)、設(shè)備和方法，例如半導(dǎo)體芯片、原料硅基底、平板顯示器、太陽能電池板、光掩膜、盤片、磁頭或任何需要很高的加工精度的其它制品。具體地，本發(fā)明涉及一種聲音產(chǎn)生設(shè)備，或一種結(jié)合該設(shè)備的系統(tǒng)，或一種處理扁平制品的方法，這可以對包含精細(xì)器件的扁平制品提供高水平的顆粒去除效率，能夠使對精細(xì)器件的損傷最小化。

發(fā)明背景

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，已經(jīng)公認(rèn)，自工業(yè)生產(chǎn)以來，在制造過程中除去半導(dǎo)體芯片中的顆粒是生產(chǎn)有效益的高質(zhì)量芯片的重要條件。雖然這些年來已經(jīng)開發(fā)了除去半導(dǎo)體芯片中的顆粒的許多不同的系統(tǒng)和方法，但這些系統(tǒng)和方法很多未達(dá)到預(yù)期，因為它們會導(dǎo)致芯片損傷。因此，從芯片中除去顆粒必須與清洗方法和/或系統(tǒng)對芯片造成的損傷量相平衡。

現(xiàn)有技術(shù)從半導(dǎo)體芯片的表面清除顆粒是利用化學(xué)和機(jī)械工藝的結(jié)合。本領(lǐng)域中使用的一種典型的化學(xué)清潔是標(biāo)準(zhǔn)清潔1(“SC1”)，這是一種氫氧化銨、過氧化氫和水的混合物。SC1氧化并刻蝕芯片的表面。這種蝕刻工藝稱為底切，它降低了顆粒和表面結(jié)合的物理接觸面積，從而便于去除。然而，仍然需要機(jī)械工藝以實際上從芯片表面去除顆粒。

對于較大的顆粒和較大的器件，已經(jīng)使用洗滌器來物理地將顆粒從芯片表面刷下。然而，隨著器件的尺寸縮小，洗滌器和其它形式的物理清潔器已經(jīng)不適用，因為它們與芯片的物理接觸會對較小的設(shè)備導(dǎo)致災(zāi)難性的損壞。

在濕加工過程中應(yīng)用聲能實現(xiàn)粒子去除已獲得了廣泛的接受，特別是在半導(dǎo)體生產(chǎn)線中從正在制作的芯片(或其它扁平制品)上清潔亞微米顆粒。將聲能施加于基板已經(jīng)證實是一種去除顆粒以及提高其它工藝步驟效率的非常有效的方法，但如同任何機(jī)械方法，仍然可能對基板和其上的設(shè)備造成損壞。具體地，在使用現(xiàn)有系統(tǒng)中，芯片的中心區(qū)域一般比芯片的外部區(qū)域接收更高量的聲能，這是由清洗時芯片的旋轉(zhuǎn)速度引起的，其影響均勻性并可能損壞芯片的中央?yún)^(qū)域。因此，基板的聲學(xué)清潔面臨傳統(tǒng)物理清潔相同的損傷的問題。因此，需要一種清潔方法、設(shè)備或系統(tǒng)，可以從半導(dǎo)體芯片的精細(xì)表面上清除顆粒，而不損壞器件結(jié)構(gòu)并同時提高清洗的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例涉及一種使用聲能處理扁平制品(例如半導(dǎo)體芯片和基板)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。這樣的系統(tǒng)可以包括支架，其用于支撐待處理的扁平制品，分配器，其將液體施加到扁平制品的表面上，以及一種換能器組件。換能器組件可以包括傳輸結(jié)構(gòu)和其上的換能器，該換能器產(chǎn)生聲能。換能器的各種配置可以增強(qiáng)扁平制品的顆粒去除并提高所有清潔的均勻性，同時最小化對扁平制品表面的損傷。