專利名稱：旋轉(zhuǎn)－清洗－干燥器用的親水部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清洗并干燥半導(dǎo)體襯底的旋轉(zhuǎn)-清洗-干燥器。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域技術(shù)人員公知在例如硅晶片的半導(dǎo)體襯底(substrate)經(jīng)過(guò)清洗工藝之后，可以使用旋轉(zhuǎn)-清洗-干燥器(SRD)將其干燥。用SRD進(jìn)行干燥可以防止在襯底表面上出現(xiàn)條痕、斑點(diǎn)或殘余物沉積。
以上所提到的同時(shí)待審的專利申請(qǐng)’660中公開(kāi)了一種SRD，在該SRD中當(dāng)襯底被清洗并旋轉(zhuǎn)干燥時(shí)，該襯底在垂直方向上被支撐著。專利申請(qǐng)’660中所公開(kāi)的SRD包括排列在旋轉(zhuǎn)的襯底周圍的遮護(hù)裝置，其用來(lái)將已旋離襯底的流體引導(dǎo)出去。專利申請(qǐng)’660中提到遮護(hù)板或至少其面向襯底的表面應(yīng)由例如石英的親水材料形成，以防止液滴形成并滴在位于其下方的半導(dǎo)體襯底上。鑒于同一目的，專利申請(qǐng)’660中所公開(kāi)的SRD外殼的頂部是傾斜的，并且是親水的。
本發(fā)明人現(xiàn)在提出了一種成本效率高(cost-effective)的方式來(lái)提供具有合適的親水表面的遮護(hù)板，SRD外殼的頂部和/或其上部的門。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，SRD包括適于固定并旋轉(zhuǎn)襯底的襯底支架，以及適于將流體供給位于襯底支架上的襯底表面的流體源。本發(fā)明的SRD還包括遮護(hù)板，其位于能接收在襯底支架上旋轉(zhuǎn)的襯底所甩出的流體的位置處，該遮護(hù)板包括已顆粒噴涂的、面向襯底的表面。
這里和所附權(quán)利要求中所用的術(shù)語(yǔ)“顆粒噴涂”應(yīng)理解為包括砂礫噴涂、沙粒噴涂、珠子噴涂以及類似情況的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，垂直SRD包括適于固定并旋轉(zhuǎn)垂直方向上的襯底的襯底支架，以及適于將流體供給位于襯底支架上的襯底表面的流體源。根據(jù)本發(fā)明第二方面，本發(fā)明的垂直SRD還包括單個(gè)遮護(hù)板或遮護(hù)裝置，該遮護(hù)裝置包括多個(gè)垂直水平交錯(cuò)的遮護(hù)板，它們位于能接收在襯底支架上旋轉(zhuǎn)的襯底所甩出的流體的位置處。至少一個(gè)遮護(hù)板，優(yōu)選每個(gè)遮護(hù)板都具有已顆粒噴涂的面向襯底的表面。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，垂直SRD包括適于固定并旋轉(zhuǎn)垂直方向上的襯底的襯底支架，以及適于將流體供給位于襯底支架上的襯底表面的流體源。根據(jù)本發(fā)明第三方面，本發(fā)明的垂直SRD還包括封閉襯底支架的外殼。該外殼有一呈斜面的頂部，該斜面適于引導(dǎo)流體沿著它從襯底支架上方的區(qū)域流走。該頂部有一已顆粒噴涂的較低表面。以上各個(gè)方面中，顆粒噴涂的表面還可包括能增加顆粒噴涂表面的面積的表面特征(surfacefeature)，并還可形成用于引導(dǎo)流體向所期望方向流動(dòng)的通道，以避免液滴沖擊襯底。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種制造SRD遮護(hù)板的方法。本發(fā)明的方法包括形成適于安裝在SRD外殼中并具有面向襯底表面的遮護(hù)板，該面向襯底的表面適于接收從固定在外殼內(nèi)并在其中旋轉(zhuǎn)的襯底所排出的流體。本發(fā)明的方法還包括對(duì)遮護(hù)板的面向襯底的表面進(jìn)行顆粒噴涂，并可包括在其內(nèi)形成增加表面面積的表面特征，或在其內(nèi)形成引導(dǎo)流體向所期望方向流動(dòng)的通道以避免液滴沖擊襯底。
如本發(fā)明所提供的，對(duì)SRD的一個(gè)遮護(hù)板或多個(gè)遮護(hù)板的面向襯底的一個(gè)表面或多個(gè)表面進(jìn)行顆粒噴涂可使這些面向襯底的表面產(chǎn)生親水性，或可增加已是親水表面的親水性。
從下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例、所附權(quán)利要求以及附圖的詳細(xì)描述可更全面地了解本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是其中可應(yīng)用本發(fā)明的SRD的透視圖；圖2是圖1的SRD的側(cè)截面圖；圖3是作為圖1中可應(yīng)用本發(fā)明的SRD的一部分的遮護(hù)裝置的側(cè)截面圖；圖4是圖1的SRD的前截面圖；圖5是可根據(jù)本發(fā)明另一方面所提供的遮護(hù)板的局部等角視圖；圖6是圖5的遮護(hù)板的局部橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在垂直SRD中，一個(gè)遮護(hù)板或多個(gè)遮護(hù)板的裝置用來(lái)接收在SRD內(nèi)被清洗并旋轉(zhuǎn)的襯底所甩出的流體。遮護(hù)板的面向襯底表面的至少部分是顆粒噴涂面。優(yōu)選地，該顆粒噴涂面要足以呈現(xiàn)出親水性或增加已是親水表面的親水性。親水性是所期望的，這樣能阻止可能會(huì)落到襯底上的液滴的形成。該顆粒噴涂面可應(yīng)用在SRD的傾斜頂部的內(nèi)表面，其中該SRD在一方面可以包括可移動(dòng)門。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1-4描述示例性SRD的某些方面。雖然圖1-4的SRD適于處理垂直方向上的襯底，但應(yīng)該注意本發(fā)明也可用于處理其他方向上的襯底的SRD中。
首先，參照?qǐng)D1，標(biāo)號(hào)101一般表示SRD。SRD101包括外殼103。外殼103包括前面103a(圖2)、背面103b、頂部103c、第一側(cè)壁103d和第二側(cè)壁103e。在所示實(shí)例中，SRD外殼103的頂部103c從第一側(cè)壁103d向下傾斜到第二側(cè)壁103e，以使頂部103c上收集的任意流體將趨于流向頂部103c較低的一側(cè)，并沿著第二側(cè)壁103e流下。顯然，SRD外殼的頂部可在其他方向上傾斜，以使流體從直接位于以下將要處理的襯底上方的區(qū)域流走。
SRD外殼103的頂部103c有一大小能允許襯底插入和取出的開(kāi)口118?；瑒?dòng)門120可裝在一對(duì)導(dǎo)軌123a和123b上，以便來(lái)回滑動(dòng)從而打開(kāi)或關(guān)閉開(kāi)口118。SRD外殼103的底壁103f可傾斜至較低點(diǎn)117。在較低點(diǎn)117處排水管119可連接至底壁103f，從而移出SRD外殼103中的清洗液。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2描述SRD101的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖2中，在SRD101內(nèi)從可旋轉(zhuǎn)飛輪205伸出的一對(duì)夾子G在垂直方向上支撐著襯底201。通過(guò)SRD外殼103的背面103b上的開(kāi)口可將飛輪205連接至馬達(dá)207。一對(duì)清洗液噴嘴208a和208b連接至清洗液源(未示出)，二者位于分別向襯底201的前表面和后表面(例如，向其中間)提供清洗液的位置處。
外殼103內(nèi)使用包括主遮護(hù)板213、下部遮護(hù)板215和上部遮護(hù)板217的遮護(hù)裝置，用來(lái)接收襯底201甩出的流體。圖3中單獨(dú)示出了該遮護(hù)裝置，并參照該圖對(duì)其進(jìn)行具體的描述。
圖3是圖1的SRD的遮護(hù)裝置的側(cè)截面圖。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖所示的，主遮護(hù)板213呈錐形薄片形狀，其可包圍位于飛輪205(圖2，圖3中未示出)上的襯底201周邊的全部或一部分，并可具有向下傾斜的截面。因而，主遮護(hù)板213從較大直徑向較小直徑(例如，最靠近飛輪205)傾斜。這些直徑優(yōu)選地選定為使得主遮護(hù)板213的面向襯底的表面300具有一個(gè)5°-45°范圍內(nèi)的銳角(與法線的夾角)。在主遮護(hù)板213的一個(gè)實(shí)施例中，面向襯底表面300與法線成18°角。根據(jù)本發(fā)明，主遮護(hù)板213的面向襯底表面300的至少一部分具有顆粒噴涂面以具有親水性，以使襯底201所排出的、擊在主遮護(hù)板213的面向襯底表面300上的流體沿其流動(dòng)，從而阻止液滴形成并滴在襯底201上。以下將描述處理主遮護(hù)板213的面向襯底表面300的細(xì)節(jié)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，主遮護(hù)板的面向襯底表面300與外表面302是平行的，以使外表面302和面向襯底表面300共享向下的斜面。主遮護(hù)板213的外表面302可具有沿其各邊緣的凸出區(qū)301a和301b，以防止清洗液流過(guò)主遮護(hù)板213的外表面302的各邊緣，而落在位于主遮護(hù)板213的上部以下的襯底201上。
在SRD101中處理襯底201的過(guò)程中，主遮護(hù)板213的位置如圖2和3中所示。然而，可以觀察到在圖2和3中所示的位置處，主遮護(hù)板213的一部分位于襯底201的上方，所以阻塞了將襯底201通過(guò)開(kāi)口118(圖1)插入并放置在飛輪205上的路徑。因此，主遮護(hù)板213從圖2和3中所示位置處可移到另一位置(未示出)，在該處，主遮護(hù)板213不會(huì)妨礙在飛輪205上放置襯底201(或從飛輪205上取走襯底201)。如圖4中所示的，由于主遮護(hù)板213是通過(guò)一對(duì)由氣動(dòng)連接件401a和401b安裝到外殼103內(nèi)的，所以它在以上所討論的兩個(gè)位置之間可以移動(dòng)。具體地，通過(guò)由氣動(dòng)連接件401a將主遮護(hù)板213連接至第一側(cè)壁103d，并通過(guò)由氣動(dòng)連接件401b將其連接至第二側(cè)壁103e。例如，主遮護(hù)板213可以統(tǒng)一向前移動(dòng)，或者其上部可向前或向后傾斜。
再參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的下部遮護(hù)板215也可呈錐形薄片的形狀。在所示的實(shí)例中，下部遮護(hù)板215僅包圍襯底201周邊的上半部分，但是也可使用其他結(jié)構(gòu)。下部遮護(hù)板215可從較大半徑向較小半徑傾斜，并且較大半徑靠近主遮護(hù)板213，而較小半徑遠(yuǎn)離主遮護(hù)板213。這些半徑可選定為使得下部遮護(hù)板215的面向襯底表面304具有一個(gè)5°-45°范圍內(nèi)的銳角(在一個(gè)實(shí)施例中為36°)，以使清洗液沿著它從襯底201流走。類似主遮護(hù)板213的面向襯底表面300，下部遮護(hù)板215的面向襯底表面304具有顆粒噴涂面以具有親水性。以下描述本發(fā)明使得面向襯底表面304具有親水性的處理工藝。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，下部遮護(hù)板215的面向襯底表面304與外表面306可以是平行的。通過(guò)支架303(圖3)可將下部遮護(hù)板215連接到外殼103的背面103b(圖2)。
類似主遮護(hù)板213和下部遮護(hù)板215，上部遮護(hù)板217可描述為錐形薄片(例如，具有向下傾斜的截面)，在所示實(shí)例中，上部遮護(hù)板217包圍襯底201周邊的上四分之一部分。上部遮護(hù)板217從較大半徑向較小半徑傾斜，較小半徑可最靠近飛輪205(圖2)。這些半徑可選定為使得上部遮護(hù)板217的面向襯底表面308具有一個(gè)5°-45°范圍內(nèi)的銳角，并且在一個(gè)實(shí)施例中為10°，以使清洗液沿著它流向主遮護(hù)板213(以下作進(jìn)一步描述)。上部遮護(hù)板217的面向襯底表面308也可以具有顆粒噴涂面以具有親水性。
可以觀察到圖中所示的面向襯底表面300、304和308是凹面，并且通過(guò)支架305(圖3)可將上部遮護(hù)板217連接到外殼103的前面103a(圖2)。
主遮護(hù)板213、下部遮護(hù)板215和上部遮護(hù)板217是以垂直水平交錯(cuò)的方式排列的，這樣在飛輪205(圖2)與其上所支撐的襯底201一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以接收襯底201和飛輪205所排出的流體。遮護(hù)板213、215和217適于將流體從襯底201的上方區(qū)域帶走。在一個(gè)實(shí)施例中，如所示的，上部遮護(hù)板217的較低高度的(或小直徑)邊緣與主遮護(hù)板213的較高高度的(或較大直徑)邊緣相重疊，而主遮護(hù)板213的較低高度的邊緣與下部遮護(hù)板2 15的較高高度的邊緣相重疊。相鄰遮護(hù)板的邊緣可垂直隔開(kāi)，但間隔較小(例如0.3英尺)，以使在襯底201的上方區(qū)域，流體從遮護(hù)板217的面向襯底表面308或遮護(hù)板213的面向襯底表面300分別流向遮護(hù)板213的外表面302或遮護(hù)板215的外表面306，并且使流體飛濺最小。遮護(hù)板213、215和217之間的垂直間隔較小還可便于流體沿著遮護(hù)裝置轉(zhuǎn)移(有關(guān)SRD101的整個(gè)操作以下將作進(jìn)一步描述)。
如前面提到的，上部遮護(hù)板217和下部遮護(hù)板215可以并不是僅在襯底201的頂部周圍延伸，它們中的任一個(gè)或二者都可延伸以包圍襯底201的任意部分或整個(gè)周邊。還應(yīng)該理解，主遮護(hù)板213可以并不是在襯底201的整個(gè)周邊周圍延伸，它可以僅沿著襯底201的上部延伸。
外殼103的傾斜的頂部103c(圖1)的內(nèi)表面可以具有顆粒噴涂面以具有親水性，從而阻止在頂部103c的較低表面上形成液滴并掉下。類似地，門120的內(nèi)表面可以是顆粒噴涂的。以下將描述制造具有顆粒噴涂面的遮護(hù)板的方法。
首先，由例如聚碳酸酯或類似物質(zhì)的易磨蝕但仍是剛性的材料形成遮護(hù)板(例如，通過(guò)真空形成工藝)。所形成的遮護(hù)板的形狀和大小應(yīng)適于安裝在SRD外殼中(例如，遮護(hù)板213、215或217的其中一個(gè))。因而，遮護(hù)板可具有凹面，該凹面適合作為面向襯底的表面，并接收固定在SRD外殼中并在其中旋轉(zhuǎn)的襯底所排出的流體。
接著，對(duì)遮護(hù)板的凹面進(jìn)行顆粒噴涂，以使凹面具有親水性。如這里所用的，如果與表面接觸的水性流體(即主要由水組成的流體，例如純?nèi)ルx子水(DIW)或無(wú)限稀釋液，例如含有大于90％的DIW，優(yōu)選含有至少98％的DIW的表面活性溶液)趨于形成薄片，而不是形成分散的液滴，則認(rèn)為該表面具有“親水性”。形成具有親水性的聚碳酸酯遮護(hù)板的示例性的顆粒噴涂工藝可以包括使用例如由USF Surface Preparation生產(chǎn)的、產(chǎn)品牌號(hào)為SC100BEX的、級(jí)別為Anisgrade的碳化硅100碳黑的噴涂介質(zhì)進(jìn)行砂礫噴涂。可以在75-80磅/平方英尺的空氣壓力下，噴嘴距離凹面約6英寸的條件下，利用該介質(zhì)進(jìn)行砂礫噴涂。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在砂礫噴涂操作過(guò)程中連續(xù)地移動(dòng)噴嘴，以防止過(guò)度腐蝕該凹面。可對(duì)凹面的全部或部分進(jìn)行砂礫噴涂，并且可以形成例如RA值約60-75的表面。
將凹面砂礫噴涂之后，可以以常規(guī)方式(例如，使用去離子水)清洗遮護(hù)板。
由于進(jìn)行了砂礫噴涂，遮護(hù)板的面向襯底的表面將具有親水性，以使該表面上的流體與表面本身之間的接觸角增加，從而促進(jìn)流體形成薄片，而防止形成可能落在襯底上的液滴。
類似地，外殼103的頂部103c和/或門120的內(nèi)表面可以是砂礫噴涂的或顆粒噴涂的，以使頂部103c的內(nèi)表面具有親水性，從而促進(jìn)流體形成薄片，沿著頂部103c流向外殼103的第二側(cè)壁103e，并防止在頂部103c的內(nèi)表面上和/或在門120上形成液滴。
在本發(fā)明可替換的實(shí)施例中，至少在遮護(hù)板的面向襯底的表面上，或在SRD外殼頂部的內(nèi)表面上和/或在外殼頂部的門上形成表面特征。這些特征增加表面面積，形成更大的可供流體沿其流動(dòng)的面積，從而阻止了液滴的形成(例如，表面特征可以具有一般光滑的邊緣和較低的輪廓(lowprofile)，以防止形成可能阻礙流體流動(dòng)的障礙物)。優(yōu)選地，這些特征還是特定形狀的，以從該特征化表面(featured surface)的最高處引導(dǎo)流體。這種引導(dǎo)形狀將是不阻礙流體流動(dòng)的(例如，光滑并具有較低的輪廓)，并且將是沿著向下的斜面延伸(例如，沿著遮護(hù)板的傾斜的截面，沿著在垂直方向的遮護(hù)板向下傾斜的遮護(hù)板周圍，或沿著SRD的頂部斜面或門)。優(yōu)選地，在高于襯底的高度處，或直接在襯底上方的遮護(hù)板的至少一部分具有以上所述的本發(fā)明的特征化結(jié)構(gòu)。遮護(hù)板的不面向襯底的表面也可包括以上所述的特征。使用這種既顆粒噴涂的，其內(nèi)部又形成了以上所述特征的表面已獲得優(yōu)異的效果。
圖5是根據(jù)本發(fā)明可替換的實(shí)施例所提供的示例性的主遮護(hù)板213a的局部等角視圖，圖6是可替換的主遮護(hù)板213a的局部橫截面圖。如在圖6中清楚看到的，可替換的主遮護(hù)板213a例如可具有波紋結(jié)構(gòu)(601處所示)，例如所示的正弦波結(jié)構(gòu)。注意這種示例性的正弦波結(jié)構(gòu)將從特征化表面的最高處引導(dǎo)流體流走。其他結(jié)構(gòu)也可用于引導(dǎo)流體沿其流動(dòng)，例如類似地沿著向下的斜面延伸的人字形圖案、溝槽或肋狀結(jié)構(gòu)。此外，可替換的主遮護(hù)板213a的面向襯底的表面可以是顆粒噴涂的以具有親水性?？商鎿Q的主遮護(hù)板213a中波形結(jié)構(gòu)的存在增加了面向襯底表面的表面積，從而增加了面向襯底表面的用于排走襯底201的流體的能力。作為圖5和6中所示的正弦波形結(jié)構(gòu)的平行通道的替代，主遮護(hù)板可以具有其他特征結(jié)構(gòu)(未示出)來(lái)幫助流體從襯底201流走(例如，可在較小特征的整個(gè)圖案上排列形成通道的人字形圖案等)。雖然該示例性的特征化表面是在遮護(hù)裝置的主遮護(hù)板上示出的，但應(yīng)該理解其可應(yīng)用在任意遮護(hù)板上，或者應(yīng)用在如果不經(jīng)過(guò)這種特征化處理就可能形成液滴的任意表面上。
在操作圖1-4的SRD101過(guò)程中，滑動(dòng)門120沿著導(dǎo)軌123a、123b滑動(dòng)到打開(kāi)的位置，這種情況下，如圖1中所示的開(kāi)口118暴露在外。飛輪205的所處位置和結(jié)構(gòu)(例如，可以是在以上提到的申請(qǐng)’660中所描述的方式)要能容納襯底201。襯底處理機(jī)(未示出)通過(guò)開(kāi)口118放低襯底201，并將襯底201移至飛輪205。再將襯底201固定在飛輪205上(例如，如以上提到的申請(qǐng)’660中所描述的)。隨后，飛輪205開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。飛輪205最初可以以相對(duì)較低的速度(例如，每分鐘100-500轉(zhuǎn)(rpm))旋轉(zhuǎn)，同時(shí)清洗液噴嘴208a、208b將清洗液供給襯底201的前表面和后表面的中間位置。襯底201被充分清洗后，馬達(dá)207可以增加飛輪205的旋轉(zhuǎn)速度(例如，約1000-2500rpm)，以便通過(guò)增大旋轉(zhuǎn)速度將清洗液甩離襯底201。
在清洗以及干燥步驟中，清洗液可以從襯底201被甩至遮護(hù)裝置的面向襯底表面300、304和308(圖3)。大部分流體被主遮護(hù)板213接收，但是也有流體落在下部遮護(hù)板215、上部遮護(hù)板217以及外殼103的下部未遮護(hù)部分上，或者流體可凝結(jié)在外殼103的頂部103c的較低表面上。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以將主遮護(hù)板213轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，以使擊在主遮護(hù)板213的流體至少部分能彈到外殼103的前面103a上，因此不會(huì)集中在主遮護(hù)板213上。而且，根據(jù)本發(fā)明，遮護(hù)板213、215和/或217的其中一個(gè)或多個(gè)的面向襯底表面300、304、308的部分或全部都已被噴涂顆粒以具有親水性，以使未彈回的流體沿其成片地流動(dòng)，而不是形成可能會(huì)落到襯底201上的液滴。流體可以沿著上部遮護(hù)板217的面向襯底表面308的向下傾斜的截面流向主遮護(hù)板213的頂部/不面向襯底的表面302。流體可以從主遮護(hù)板213的不面向襯底的表面302流向下部遮護(hù)板215的不面向襯底的表面306，并從下部遮護(hù)板215的不面向襯底的表面再流向外殼103的背面103b。然后清洗液沿著外殼103的背面103b流向外殼103的底壁103f，在這里可以用泵將流體抽走(未示出)。
類似地，流體可以從主遮護(hù)板213的面向襯底的表面300流向下部遮護(hù)板215的不面向襯底的表面306。一方面，由于下部遮護(hù)板215具有相對(duì)較大的錐角，落在下部遮護(hù)板215的面向襯底的表面304或不面向襯底的表面306上的任意流體將快速流向外殼103的背面103b。注意遮護(hù)板213、215和217的其中任一個(gè)都可以具有特征化表面，如前所述，這樣可增加表面積，并阻止液滴形成。如果特征化表面適于引導(dǎo)流體流動(dòng)，則該特征化表面，例如，可以具有沿著遮護(hù)板的面向襯底表面的向下斜面和/或沿著遮護(hù)板的不面向襯底表面的向下斜面引導(dǎo)流體流動(dòng)的特征，以使流體如前所述的從一個(gè)遮護(hù)板的面向襯底表面流向另一個(gè)較低的遮護(hù)板的不面向襯底表面。圖6的局部等角視圖中示出了具有表面特征的遮護(hù)板，這種表面特征沿著遮護(hù)板截面的向下的斜面引導(dǎo)流體。
然而，如果表面特征適于引導(dǎo)流體沿著遮護(hù)板的內(nèi)周或外周流動(dòng)(如圖5和6中所示的)，則流體可能沿著遮護(hù)板的周圍流動(dòng)，而不是沿著遮護(hù)板的向下傾斜的截面流動(dòng)，以及/或者可能同時(shí)沿著周圍和向下傾斜的截面流動(dòng)(例如，以對(duì)角線方式，如在圖5中箭頭A所示)。
由于頂部103c的斜面，到達(dá)外殼103的頂部103c的任意流體趨于沿其流向外殼103的第二側(cè)壁103e。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明，外殼103的頂部103c的內(nèi)表面和/或門120可以是已顆粒噴涂的，從而具有親水性，促進(jìn)流體在頂部103c的內(nèi)表面上和門120上形成薄片，防止在其上形成液滴。然而，如果在外殼103的頂部103c的內(nèi)表面上和門120上形成液滴，該液滴將落在遮護(hù)裝置的不面向襯底的表面上，并沿其流動(dòng)，而不會(huì)接觸襯底201。不管頂部103c的內(nèi)表面或門120是否也是顆粒噴涂的，這些表面其上都可形成增加表面面積并可選地引導(dǎo)流體流動(dòng)的特征。
襯底201旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，流體沿著襯底201的表面流動(dòng)，清洗其殘余物。可以通過(guò)加熱裝置和/或氣體流動(dòng)裝置來(lái)幫助干燥襯底201，這里未示出這樣的裝置，但在以上提到的專利申請(qǐng)’660中公開(kāi)了。襯底201充分干燥后，馬達(dá)207使飛輪205的旋轉(zhuǎn)減慢直至停止。然后松開(kāi)把襯底201夾在飛輪205上的夾子，釋放襯底，門120滑開(kāi)，襯底處理機(jī)(未示出)將已清洗干燥的襯底201從SRD101中取出。
本發(fā)明的顆粒噴涂的部件可以較低廉地制造并提供優(yōu)異的流體遮護(hù)裝置。
前面的描述僅公開(kāi)了本發(fā)明的示例性實(shí)施例；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，對(duì)以上所公開(kāi)的裝置和方法進(jìn)行改進(jìn)是顯而易見(jiàn)的，并且落在本發(fā)明范圍內(nèi)。例如，遮護(hù)裝置可以包括一個(gè)或任意個(gè)遮護(hù)板。遮護(hù)裝置可以轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，以將流體導(dǎo)向SRD外殼的前面，或第一側(cè)壁或第二側(cè)壁。每個(gè)遮護(hù)板的面向襯底的表面以及不面向襯底的表面不必平行。遮護(hù)裝置的一個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板不必是錐形的，面向襯底的表面也不必是如圖所示的形狀。雖然這里是結(jié)合在給定時(shí)間內(nèi)處理單個(gè)襯底的SRD來(lái)公開(kāi)遮護(hù)裝置，但它也適于一次批量處理兩個(gè)或多個(gè)襯底的SRD。而且，雖然這里是結(jié)合垂直SRD(即，在其中襯底在垂直方向上被旋轉(zhuǎn)并清洗的SRD)描述本發(fā)明，但本發(fā)明可用于在水平方向上或垂直方向以外的任一方向上旋轉(zhuǎn)并清洗襯底的SRD。
本發(fā)明可用于清洗和干燥硅晶片的SRD，以及/或者用于處理其他類型襯底的SRD。
這里是結(jié)合其中利用砂礫噴涂使得一個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板的面向襯底的表面具有親水性的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。然而，也可使用例如沙粒噴涂或珠子噴涂或類似方法的其他類型的顆粒噴涂。而且，遮護(hù)板的面向襯底的表面的全部或部分都可噴涂顆粒。因此，如這里以及所附權(quán)利要求中所用的，顆粒噴涂表面包括全部或部分被噴涂顆粒的表面。該表面可以由親水材料組成(例如，涂布親水材料，具有親水材料襯墊，或由固態(tài)親水材料制成)，并且通過(guò)顆粒噴涂可增加其親水性。
如上所提到的，本發(fā)明可用于SRD的遮護(hù)裝置，其中在該遮護(hù)裝置中可包括一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板。如果該遮護(hù)裝置包括兩個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板，任意一個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板可具有帶顆粒噴涂面的面向襯底的表面。而且，一個(gè)或多個(gè)遮護(hù)板的不面向襯底的表面也可以噴涂顆粒。而且，根據(jù)本發(fā)明，不管是否使用了具有顆粒噴涂表面的遮護(hù)板，SRD外殼頂部的內(nèi)表面和/或門都可以噴涂顆粒，也可以不噴涂顆粒。
雖然已提到安裝支架303，305(圖3)與它們各自的遮護(hù)板215和217是分開(kāi)的，但支架303，305的其中一個(gè)或兩者都可以與各自的遮護(hù)板215和217整體形成。
因此，雖然已結(jié)合示例性的實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，但應(yīng)該理解如所附權(quán)利要求所定義的，其他實(shí)施例也將落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種SRD，包括襯底支架，適于固定并旋轉(zhuǎn)襯底；流體源，其適于將流體供給位于所述襯底支架上的襯底的表面；以及遮護(hù)板，其位于能接收在所述襯底支架上旋轉(zhuǎn)的襯底所排出的流體的位置處，并包括面向襯底的表面，該表面的至少一部分是顆粒噴涂面。
2.如權(quán)利要求1所述的SRD，其中所述顆粒噴涂面具有親水性。
3.如權(quán)利要求2所述的SRD，其中所述襯底支架在垂直方向上固定并旋轉(zhuǎn)所述襯底。
4.如權(quán)利要求3所述的SRD，其中所述遮護(hù)板的至少部分在高于所述襯底支架的高度處。
5.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中當(dāng)所述襯底支架固定并旋轉(zhuǎn)所述襯底時(shí)，所述顆粒噴涂面的至少部分在所述襯底的上方。
6.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中所述遮護(hù)板在第一位置和第二位置之間是可移動(dòng)的；在所述第一位置處，當(dāng)所述襯底支架固定并旋轉(zhuǎn)所述襯底時(shí)，所述遮護(hù)板的至少部分在所述襯底的上方；在所述第二位置處，所述遮護(hù)板不會(huì)妨礙將所述襯底從所述襯底支架上方的位置放置在所述襯底支架上。
7.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中所述顆粒噴涂面具有向下傾斜的截面。
8.如權(quán)利要求7所述的SRD，其中所述遮護(hù)板的頂部表面具有向下傾斜的截面。
9.如權(quán)利要求1所述的SRD，其中所述遮護(hù)板含有聚碳酸酯。
10.如權(quán)利要求9所述的SRD，其中所述遮護(hù)板是一整塊模制的聚碳酸酯。
11.如權(quán)利要求9所述的SRD，其中所述顆粒噴涂面是砂礫噴涂面。
12.如權(quán)利要求1所述的SRD，其中所述遮護(hù)板是一整塊模制的聚碳酸酯。
13.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中所述面向襯底的表面具有從所述遮護(hù)板的最高處引導(dǎo)流體的表面特征。
14.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中所述面向襯底的表面具有多個(gè)通道，這些通道設(shè)置為引導(dǎo)流體沿著所述遮護(hù)板的周圍流動(dòng)。
15.如權(quán)利要求4所述的SRD，其中所述顆粒噴涂面具有向下傾斜的截面，并且其中所述通道設(shè)置為引導(dǎo)流體沿著所述向下傾斜的截面流動(dòng)。
16.一種垂直SRD，包括襯底支架，適于固定并旋轉(zhuǎn)垂直方向上的襯底；流體源，適于將流體供給位于所述襯底支架上的襯底的表面；以及遮護(hù)裝置，其包括多個(gè)垂直水平交錯(cuò)的遮護(hù)板，且位于能接收在所述襯底支架上旋轉(zhuǎn)的襯底所甩出的流體的位置處，其中至少一個(gè)遮護(hù)板具有面向襯底的表面，該表面具有顆粒噴涂面。
17.如權(quán)利要求16所述的SRD，其中所述多個(gè)遮護(hù)板包括主遮護(hù)板，其中所述面向襯底的表面從最靠近所述襯底第一側(cè)面的較高的高度處轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度至最靠近所述襯底第二側(cè)面的較低的高度處，以使所述流體沿其流向所述主遮護(hù)板的下部邊緣；位于低于所述主遮護(hù)板的高度處的下部遮護(hù)板，其從所述主遮護(hù)板以下的一點(diǎn)延伸至超過(guò)所述主遮護(hù)板的下部邊緣的一點(diǎn)，并從最靠近所述主遮護(hù)板的下部邊緣的較高的高度處轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度至最遠(yuǎn)離所述主遮護(hù)板的較低的高度處；以及位于高于所述主遮護(hù)板的高度處的上部遮護(hù)板，其從所述主遮護(hù)板以上的一點(diǎn)延伸至超過(guò)所述主遮護(hù)板的上部邊緣的一點(diǎn)，并從最靠近所述主遮護(hù)板的上部邊緣的較低的高度處轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度至最遠(yuǎn)離所述主遮護(hù)板的較高的高度處。
18.如權(quán)利要求16所述的SRD，其中所述至少一個(gè)顆粒噴涂面的至少一部分具有親水性。
19.一種垂直SRD，包括襯底支架，適于固定并旋轉(zhuǎn)垂直方向上的襯底；流體源，適于將流體供給位于所述襯底支架上的襯底的表面；以及封閉所述襯底支架的外殼，所述外殼的頂部具有斜面，該斜面適于使流體從所述襯底支架上方的區(qū)域沿其流走，所述頂部具有包括顆粒噴涂面的較低表面。
20.如權(quán)利要求19所述的SRD，其中所述頂部的較低表面的至少一部分具有親水性。
21.一種制造SRD部件的方法，該方法包括形成適于安裝在SRD外殼中的遮護(hù)板，該遮護(hù)板具有適于接收固定在所述外殼內(nèi)并旋轉(zhuǎn)的襯底所排出的流體的凹面；以及對(duì)所述遮護(hù)板的凹面進(jìn)行顆粒噴涂。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中進(jìn)行所述顆粒噴涂的步驟使得所述遮護(hù)板的凹面產(chǎn)生親水性。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中進(jìn)行所述顆粒噴涂的步驟包括對(duì)所述遮護(hù)板的凹面進(jìn)行砂礫噴涂。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述形成步驟包括對(duì)聚碳酸酯材料進(jìn)行模壓。
25.一種至少部分包圍被旋轉(zhuǎn)干燥的襯底的遮護(hù)板，該遮護(hù)板包括適于至少部分圍繞半導(dǎo)體襯底的周邊延伸并面向所述半導(dǎo)體襯底的凹面，其具有呈現(xiàn)親水性的顆粒噴涂面。
26.如權(quán)利要求25所述的遮護(hù)板，其中所述凹面具有在其內(nèi)形成的多個(gè)表面特征以增加表面積。
27.如權(quán)利要求26所述的遮護(hù)板，其中當(dāng)所述遮護(hù)板在垂直方向時(shí)，所述表面特征還適于從所述遮護(hù)板的最高處引導(dǎo)流體。
28.如權(quán)利要求27所述的遮護(hù)板，其中所述凹面具有傾斜的截面，所述表面特征適于沿著所述傾斜的截面引導(dǎo)流體。
29.如權(quán)利要求27所述的遮護(hù)板，其中所述表面特征適于沿著所述凹面的周圍引導(dǎo)流體。
30.如權(quán)利要求27所述的遮護(hù)板，其中所述表面特征具有正弦波形的截面。
31.一種至少部分包圍被旋轉(zhuǎn)干燥的襯底的遮護(hù)板，該遮護(hù)板包括適于至少部分在半導(dǎo)體襯底周邊的周圍延伸并面向所述半導(dǎo)體襯底的凹面，其具有在其內(nèi)形成的多個(gè)表面特征以增加表面積。
32.如權(quán)利要求31所述的遮護(hù)板，其中當(dāng)所述遮護(hù)板在垂直方向時(shí)，所述表面特征還適于從所述遮護(hù)板的最高處引導(dǎo)流體。
33.如權(quán)利要求32所述的遮護(hù)板，其中所述凹面具有傾斜的截面，所述表面特征適于沿著所述傾斜的截面引導(dǎo)流體。
34.如權(quán)利要求32所述的遮護(hù)板，其中所述表面特征適于沿著所述凹面的周圍引導(dǎo)流體。
35.如權(quán)利要求34所述的遮護(hù)板，其中所述表面特征具有正弦波形的截面。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)－清洗－干燥器(SRD)包括適于固定并旋轉(zhuǎn)襯底的襯底支架，以及適于將流體供給位于襯底支架上的襯底表面的流體源。該SRD還包括至少一個(gè)遮護(hù)板，其位于能接收在襯底支架上旋轉(zhuǎn)的襯底所排出的流體的位置處。該遮護(hù)板包括面向襯底的表面，該表面是顆粒噴涂的，使得該面向襯底的表面具有親水性。
文檔編號(hào)H01L21/304GK1565045SQ03801150
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者詹姆斯·W·弗龍斯達(dá)爾, 斯韋特蘭娜·舍曼 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司