CN1725449A - 疏离性阻隔件弯液面分离及容纳 - Google Patents

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Abstract

在多个实施例的其中一个中，公开了一种用于处理衬底的方法，其中该方法包括在衬底表面上产生第一流体弯液面和第二流体弯液面，其中第一流体弯液面大体上邻近第二流体弯液面。弯液面还包括用阻隔件大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。

Description

疏离性阻隔件弯液面分离及容纳
技术领域
本发明涉及半导体晶片处理，尤其涉及用于更有效地应用流体到晶片表面和从晶片表面去除流体、同时减少污染和降低晶片处理成本的设备和技术。
背景技术
在半导体芯片制造工艺中，众所周知的是，需要使用例如清洁和干燥等操作来处理晶片。在属于这些类型的每种操作中，对于晶片都需要操作工艺有效地应用和去除流体。
例如，在已经执行制造操作，但在晶片表面上留下不想要的残留物时，必须执行晶片清洁。这种制造操作的实例包括等离子体蚀刻(例如，钨回蚀(WEB))和化学机械抛光(CMP)。在CMP中，将晶片放在将晶片表面推压靠着转动的传送带的保持器中。这种传送带使用包含化学材料和研磨材料的浆料来形成抛光。令人遗憾的是，这种工艺往往在晶片表面处积聚浆料颗粒和残留物。如果在晶片上留下不想要的残留物材料和颗粒，则这些残留物材料和颗粒尤其可能造成例如晶片表面上的刮擦和金属化特性之间不适当的相互作用等缺点。在某些情形下，这种缺点可导致晶片上的器件变得不能工作。为了避免丢弃具有不能工作的器件的晶片的不当成本，因此有必要在留下不想要的残留物的制造操作后充分而有效地清洁晶片。
在已经对晶片进行湿清洁后，必须有效地干燥晶片，以防止水或清洁流体残留物在晶片上留下残留物。如果如小滴形成时经常发生的一样，使得晶片表面上的清洁流体蒸发，则在蒸发后，先前溶解在清洁流体中的污染物物或残留物将留在晶片表面上(例如，并且形成水渍)。为了防止蒸发的发生，必须尽可能快地去除清洁流体，而不在晶片表面上形成小滴。在试图实现这一点的过程中，采用几种不同的干燥技术中的一种，例如旋转干燥(spin drying)、IPA、或马兰葛尼(Marangoni)干燥等。这些干燥技术全部都利用晶片表面上的移动液体/气体分界面的某种形式，如果适当保持，则可使得晶片表面变干，而不会形成小滴。令人遗憾的是，像对于上述所有干燥方法常常发生的那样，如果移动液体/气体分界面损坏，则形成小滴，且发生蒸发，造成污染物留在晶片表面上。目前使用的最普遍的干燥技术是旋转漂洗干燥(SRD)。
图1A示出SRD工艺期间流体在晶片10上的运动。在此干燥工艺中，湿晶片以高速旋转，用旋转14表示。在SRD中，利用离心力，将用于漂洗晶片的流体从晶片中央拉到晶片外部，最终离开晶片，如用流体方向箭头16表示的。当将流体拉离晶片时，移动流体/气体分界面12在晶片中央处产生，且向晶片外部移动(即，由移动流体/气体分界面12形成的圆的内部区域变大)。在图1的实例中，由移动流体/气体分界面12形成的圆的内部区域没有流体，且由移动流体/气体分界面12形成的圆的外部区域有流体。因此，随着干燥工艺的继续，移动流体/气体分界面12内部的部分(干燥区)增大，而移动流体/气体分界面12外部的区域(湿区)减少。如前所述，如果移动流体/气体分界面12损坏，则流体小滴在晶片上形成，从而由于小滴蒸发发生污染。这样，限制小滴形成和随后的蒸发，从而使污染物脱离晶片表面是必要的。令人遗憾的是，目前的干燥方法在防止移动流体分界面损坏中仅是部分成功的。
此外，SRD工艺在干燥疏水的晶片表面方面有困难。疏水的晶片表面难以变干，因为这种表面排斥水和水基(水性)清洁液。因此，随着干燥工艺的继续，将清洁流体拉离晶片表面时，晶片表面将排斥剩余的清洁流体(如果是水基的)。结果，水性清洁流体将希望与疏水的晶片表面的接触面积最小。另外，由于表面张力(即，由于分子氢键结合)，水性清洁液往往自身附在一起。因此，由于疏水作用和表面张力，水性清洁流体的球形物(或小滴)以不受控制的形式在疏水晶片表面上形成。这种小滴形成造成先前描述的有害蒸发和污染。SPD的局限性在作用于小滴上的离心力最小的晶片中央特别严重。因此，尽管SRD工艺目前是最普遍的晶片干燥方式，但是这种方法难以减少清洁流体小滴在晶片表面上的形成，特别在用在疏水表面上时更是如此。晶片的某些部分可能具有不同的疏水性。
图1B示出示范性晶片干燥工艺18。在此实例中，晶片10的部分20具有亲水区，且部分22具有疏水区。部分20亲水，所以流体26汇集在此区域中。部分22是疏水的，所以此区域排斥水，从而在晶片10的该部分上存在较薄的水膜。因此，晶片10的疏水部分常常比亲水部分更快地变干。这可导致不一致的晶片变干，可提高污染程度，因而降低晶片生产量。
因此，需要一种方法和设备通过使流体管理和流体向晶片的应用优化来减少晶片表面上的污染沉积物，避免现有技术的缺点。目前常常出现的这种沉积物减少了合格晶片的产量，从而提高了制造半导体晶片的成本。
发明内容
概括地说，通过提供一种能用多个弯液面处理晶片表面同时显著减少晶片污染的衬底处理设备，本发明满足了这些需要。应意识到，本发明可以多种方式实现，这些方式包括工艺、设备、系统、器件、或方法。下面将描述本发明的几个有创造性的实施例。
在一个实施例中，披露了一种用于处理衬底的方法，该方法包括在衬底表面上产生第一流体弯液面和第二流体弯液面，其中第一流体弯液面大体上邻近第二流体弯液面。弯液面也包括用阻隔件大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
在另一实施例中，公开了一种用于处理衬底的设备，该设备包括邻近头。该邻近头包括限定在邻近头中的第一组导管，其中第一组导管配置为产生第一流体弯液面。该邻近头也包括限定在邻近头中的第二组导管，其中第二组导管配置为产生第二流体弯液面。该邻近头进一步包括限定在第一组导管和第二组导管之间的阻隔件，其中该阻隔件大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
在另一实施例中，提供了一种用于处理衬底的设备，该设备包括邻近头，该邻近头能产生第一流体弯液面，也能产生第二流体弯液面。该邻近头包括：至少一个第一入口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第一流体应用于晶片表面；以及至少一个第一出口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第一流体和第二流体的至少部分从晶片表面去除。邻近头进一步包括：至少一个第二入口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第二流体应用于晶片表面；以及至少一个第二出口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第二流体的至少部分从晶片表面去除。邻近头还包括位于至少一个第一出口和至少一个第二出口之间的阻隔件，其中阻隔件大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
本发明的优点很多。最显著地，本文中描述的设备和方法利用阻隔件分开多个弯液面以通过涉及流体应用的优化管理和从衬底去除的操作有效处理(例如，清洁、干燥等)衬底，同时减少留在晶片表面上的不想要的流体和污染物。因此，可提高晶片处理和生产，且由于有效的晶片处理，可获得较高的晶片产量。
本发明通过产生和使用多个流体弯液面(其中通过阻隔件使流体弯液面彼此分离)实现优化晶片处理。在一个实施例中，可使用第一组流体入口和出口，能产生与第二流体弯液面分离的第一流体弯液面，其中第二流体弯液面由第二组流体入口和出口产生。在另外的实施例中，任何适当数量和/或构造的弯液面可以通过阻隔件分离，以优化弯液面管理。
结合借助于实例示出本发明的原理的附图，根据以下详细描述，本发明的其它方面和优点将变得显然。
附图说明
在结合附图进行以下详细描述后，将易于理解本发明。为了便于描述，相同参考标号表示相同结构元件。
图1A示出SRD干燥工艺期间清洁流体在晶片上的运动。
图1B示出示范性晶片干燥工艺。
图2示出根据本发明的一个实施例的晶片处理系统。
图3示出根据本发明的一个实施例执行晶片处理操作的邻近头。
图4A示出可由根据本发明的一个实施例的邻近头执行的晶片处理操作。
图4B示出根据本发明的一个实施例用于双晶片表面处理系统中的示范性邻近头的侧视图。
图5A示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头。
图5B示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头的截面图。
图6A示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头。
图6B示出根据本发明的一个实施例的邻近头的处理表面。
图6C示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头的处理表面的近视图。
图6D示出连接至本体的设备板，用于形成根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头。
图6E示出根据本发明的一个实施例的邻近头的截面图。
图7示出根据本发明的一个实施例的在示范性晶片处理操作中的多弯液面邻近头的截面图。
图8A示出根据本发明的一个实施例用于处理疏离性阻隔件的多弯液面邻近头的截面图。
图8B示出根据本发明的一个实施例在亲和性晶片表面上操作的多弯液面邻近头的近视图。
图8C示出根据本发明的一个实施例在疏离性晶片表面上操作的多弯液面邻近头的近视图。
图9A示出根据本发明的一个实施例的邻近头，该邻近头带有示范性入口/出口图样，该入口/出口图样包括阻隔件。
图9B示出根据本发明的一个实施例的另一邻近头，该邻近头带有示范性入口/出口图样，该入口/出口图样包括阻隔件。
图10示出根据本发明的一个实施例的工作中的邻近头的侧视图，其中阻隔件使第一弯液面与第二弯液面分离。
图11A示出根据本发明的一个实施例，在使用疏水晶片的晶片处理操作中的弯液面分离区。
图11B示出根据本发明的一个实施例，处理亲水晶片的邻近头。
图11C示出根据本发明的一个实施例，带有部分亲水的阻隔件的邻近头。
图12示出根据本发明的一个实施例的带有阻隔件的邻近头。
具体实施方式
本发明公开了用于处理衬底的方法及设备。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了众多具体细节。然而，本领域的技术人员将理解，没有这些具体细节的一些或全部，本发明也可实施。在其它情形下，为了避免不必要地模糊本发明，没有详细描述公知的处理操作。
尽管就几个优选实施例描述了本发明，但本领域的技术人员在阅读前述说明书和研究附图后将意识到，附图可实现各种改变、添加、置换、及其等同物。因此意图是，本发明包括落在本发明的真实精神和范围内的所有这样的改变、添加、置换、及其等同物。
下面的附图示出示范性晶片处理系统的实施例，其使用多弯液面邻近头产生多个具有形状、尺寸、和位置的流体弯液面，这些流体弯液面由邻近头上的阻隔件分离。在一个实施例中，多个弯液面通过阻隔件分开，且由于弯液面的分离，组成每个相应的弯液面的流体不会混合。这种技术可用于执行各类晶片操作组合的任何适合类型，例如干燥、蚀刻、镀覆等。
应意识到，本文中所述的系统和邻近头本质上是示范性的，且可使用能实现如本文中所述由阻隔件分离的两个或更多个弯液面的产生和运动的任何其它适合类型的构造。在所示实施例中，邻近头以线性形式从晶片中央部分移动到晶片边沿。应意识到，可利用其中邻近头以线性形式从晶片的一边沿移动到晶片的另一完全相反的边沿的其它实施例，或可利用其它非线性运动，例如径向运动、圆周运动、螺旋运动、Z字形运动、随机运动等。此外，该运动可以是用户想要的任何适合的指定运动曲线。此外，在一个实施例中，可转动晶片，使邻近头以线性形式移动，从而邻近头可处理晶片的所有部分。也应理解，可利用其中晶片不转动但邻近头配置为以实现晶片所有部分的处理的方式在晶片上移动的其它实施例。在进一步的实施例中，邻近头可保持固定，且可移动晶片，以被流体弯液面处理。与邻近头相同，只要能实现想要的晶片处理操作，晶片可以任何适合的运动方式移动。
此外，这里所述的邻近头和晶片处理系统可用于处理任何形状和尺寸的衬底，例如200mm的晶片、300mm的晶片、平板等。另外，邻近头的尺寸以及弯液面的尺寸可改变。在一个实施例中，邻近头的尺寸和弯液面的尺寸可大于正在处理的晶片，在另一实施例中，邻近头的尺寸和弯液面的尺寸可小于正在处理的晶片。并且，这里描述的弯液面可与其它形式的晶片处理技术(例如刷洗、光刻、兆频超声波等)一起使用。流体弯液面可用邻近头支承和移动(例如，到晶片上，离开晶片，和越过晶片)。
应意识到，这里描述的系统本质上仅是示范性的，这里描述的邻近头可用在任何适合的系统中，例如如这里进一步描述的系统等。也应意识到，图2至图4B描述了单个弯液面的形成，因此这里描述的处理变量(例如流速、尺寸等)可以与图5A至图12中描述的多弯液面邻近头的处理变量不同。
图2至图4A示出示范性邻近头，该示范性邻近头可产生单个弯液面，且用来示出弯液面是如何产生的。图5A至图7示出没有阻隔件分离产生多个弯液面的邻近头的实例。图8A至图12示出这样的邻近头，其包括位于第一组导管和第二组导管之间的至少一个阻隔件，其中该第一组导管配置为产生第一流体弯液面，该第二组导管配置为产生第二流体弯液面。第一组导管和第二组导管之间的阻隔件能使邻近头工作时形成的流体弯液面分离。
图2示出根据本发明的一个实施例的晶片处理系统100。系统100包括辊102a和102b，这两个辊可保持晶片和/或转动晶片，以实现晶片表面的处理。系统100也包括邻近头106a和106b，在一个实施例中，这两个邻近头分别连接至上臂104a和下臂104b。在一个实施例中，106a和/或106b可以是如参看图5A至图10进一步详述的多弯液面邻近头。如这里所述的，术语“多弯液面邻近头”是能产生一个或多个流体弯液面的邻近头。在一个实施例中，第一流体弯液面大体上由第二流体弯液面围绕。在优选实施例中，第一流体弯液面和第二流体弯液面与围绕第一流体弯液面的第二流体弯液面同心。邻近头可以是可产生如这里描述的流体弯液面的任何适合的设备。上臂104a和下臂104b可以是使邻近头106a和106b能沿晶片半径大致作线性运动(或在另一实施例中，为微小弓形运动)的组件的部分。在再一实施例中，该组件可使邻近头106a和106b以任何适合的用户规定的运动移动。
在一个实施例中，臂104配置为靠近晶片将邻近头106a保持在晶片上方，将邻近头106b保持在晶片下方。例如，在一个示范性实施例中，这可通过使上臂104a和下臂104b以竖直方式移动而实现，从而，一旦邻近头水平移动到开始晶片处理的位置，则邻近头106a和106b可竖直移动到靠近晶片的位置。在另一实施例中，上臂104a和下臂104b可以配置为在处理之前在产生弯液面的位置中启动邻近头106a和106b，且已经在邻近头106a和106之间产生的弯液面可移动到晶片表面上，以从晶片108的边沿区域进行处理。因此，可以任何适合的方式配置上臂104a和下臂104b，使得可移动邻近头106a和106b，实现如这里所述的晶片处理。也应意识到，可以任何适合的方式配置系统100，只要邻近头可靠近晶片移动以产生和控制多个弯液面即可，其中这些弯液面在一个实施例中彼此同心。也应理解，接近可以是离晶片的任何适合的距离，只要可保持弯液面即可。在一个实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其它邻近头)中每个离晶片的距离都在约0.1mm到约10mm之间，以在晶片表面上产生流体弯液面。在优选实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其它邻近头)中每个离晶片的距离都在约0.5mm到约2.0mm之间，以在晶片表面上产生流体弯液面，在更优选的实施例中，邻近头106a和106b(以及这里描述的任何其它邻近头)离晶片约1.5mm，以在晶片表面上产生流体弯液面。
在一个实施例中，系统100、臂104配置为使得邻近头106a和106b能从晶片的已处理部分移动到未处理部分。应意识到，臂104可以任何能实现邻近头106a和106b移动的适当方式移动，以根据需要处理晶片。在一个实施例中，臂104可由电机推动，以沿晶片表面移动邻近头106a和106b。应理解，尽管所示出的晶片处理系统100具有邻近头106a和106b，也可使用任何适当数目的邻近头，例如1、2、3、4、5、6个等。晶片处理系统100的邻近头106a和/或106b也可以具有任何适当的尺寸或形状，例如如这里描述的任何邻近头所示出的尺寸或形状。这里描述的不同构造在邻近头和晶片之间产生流体弯液面。通过应用流体到晶片表面和将流体从表面去除，流体弯液面可横跨晶片移动。以此方式，根据应用于晶片的流体，可完成清洁、干燥、蚀刻、和/或镀覆。此外，第一流体弯液面可执行一种操作，至少部分围绕第一流体弯液面的第二流体弯液面可执行与第一流体弯液面相同或不同的操作。因此，邻近头106a和106b可具有这里所示出的任何类型的构造或其它能实现这里描述的工艺的构造。也应意识到，系统100可处理晶片的一个表面，或不仅处理晶片顶面而且处理晶片底面。
此外，除了处理晶片顶面和/或底面外，系统100也可配置为，通过输入和输出不同类型的流体或通过使用不同构造的弯液面，用一种工艺(例如，蚀刻、清洁、干燥、镀覆等)处理晶片一侧，使用相同工艺或不同工艺处理晶片另一侧。邻近头也可配置为除了处理晶片顶面和/或底面外，还处理晶片斜边。这可通过使弯液面在处理斜边中离开晶片边沿或将弯液面移动到晶片边沿上而实现。也应理解，邻近头106a和106b可以是相同类型的设备或不同类型的设备。
晶片108可由辊102a和102b以任何适合的定位保持和转动，只要该定位能使想要的邻近头靠近待处理的晶片108的部分即可。在一个实施例中，辊102a和102b可以顺时针方向转动，以使晶片108以逆时针方向转动。应理解，辊可根据想要的晶片转动而以顺时针或逆时针方向转动。在一个实施例中，由辊102a和102b给予晶片108上的转动用以将没有被处理的晶片区域移动到靠近邻近头106a和106b。然而，转动本身不能使晶片变干或使晶片表面上的流体向着晶片边沿移动。因此，在示范性晶片处理操作中，未处理的晶片区域将通过邻近头106a和106b的线性运动和通过晶片108的转动呈现给邻近头106a和106b。晶片处理操作自身可由至少一个邻近头执行。从而，在一个实施例中，随着处理操作的继续，已处理的晶片108的部分将以螺旋运动从晶片108的中央区扩大到边沿区。在另一实施例中，当邻近头106a和106b从晶片108的周缘移动到晶片108的中央时，已处理的晶片108的部分将以螺旋运动从晶片108的边沿区扩大到晶片108的中央区。
在示范性处理操作中，应理解，邻近头106a和106b可配置为干燥、清洁、蚀刻、和/或镀覆晶片108。在示范性干燥实施例中，至少一个第一入口可被配置为输入去离子水(DIW)(也称为DIW入口)，至少一个第二入口可被配置为输入包含呈蒸汽形式的异丙醇(IPA)的N2载气(也称为IPA入口)，和至少一个出口可被配置为通过应用真空从晶片和特定邻近头之间的区域去除流体(也称为真空出口)。应意识到，尽管IPA蒸汽用在一些示范性实施例中，但也可使用任何其它类型的可与水混溶的蒸汽，例如氮、任何适合的乙醇蒸汽、有机化合物、挥发性化学产品等。此外，在其它实施例中，可使用任何适合类型的不混溶蒸汽，例如油、己烷、油蒸汽等。
在示范性清洁实施例中，清洁液可代替DIW。在蚀刻剂可代替DIW的地方，可执行示范性蚀刻实施例。在另外的实施例中，如这里描述的，可实现镀覆。此外，根据想要的处理操作，可将其它类型的溶液输入第一入口和第二入口。
应意识到，只要可使用如这里描述的稳定的弯液面，位于邻近头表面上的入口和出口可以为任何适合的构造。在一个实施例中，至少一个N2/IPA蒸汽入口可靠近至少一个真空出口，至少一个真空出口又靠近至少一个处理流体入口，以形成IPA-真空-处理流体定位。这样的构造可产生至少部分围绕内部弯液面的外部弯液面。此外，内部弯液面可通过具有处理流体-真空定位的构造产生。因此，其中第二流体弯液面至少部分围绕第一流体弯液面的一个示范性实施例可以通过如下面进一步详述的IPA-真空-第二处理流体-真空-第一处理流体-真空-第二处理流体-真空-IPA定位产生。应意识到，根据想要的晶片工艺和寻求提高的晶片处理机构类型，可使用其它类型的定位组合，例如IPA-处理流体-真空、处理流体-真空-IPA、真空-IPA-处理流体等。在一个实施例中IPA-真空-处理流体定位可用于智能而强有力地产生、控制、和移动位于邻近头和晶片之间的弯液面，从而处理晶片。只要保持上述定位，可以任何适合的方式设置处理流体入口、N2/IPA蒸汽入口、和真空出口。例如，在另外的实施例中，除了N2/IPA蒸汽入口、真空出口、和处理流体入口之外，根据想要的邻近头的构造，可以有附加的IPA蒸汽出口、处理流体入口、和/或真空出口组成的一组。应意识到，可根据应用改变入口和出口定位的精确构造。例如，IPA输入、真空、和处理流体入口位置之间的距离可以改变，从而距离一致或距离不一致。此外，根据邻近头106a的尺寸、形状、和构造以及所想要的处理弯液面的尺寸(即，弯液面形状和尺寸)，IPA输入、真空、和处理流体出口之间的距离可以大小不同。此外，可在本文中进一步发现示范性IPA-真空-处理流体定位。
在一个实施例中，邻近头106a和106b可分别靠近晶片108的顶面和底面设置，且可使用IPA和DIW入口和如这里进一步详述的真空出口，以产生与晶片108接触的晶片处理弯液面，其中弯液面能够处理晶片108的顶面和底面。可以与这里描述的方式产生晶片处理弯液面。大致与输入IPA和处理流体同时，可接近晶片表面应用真空，以去除IPA蒸汽、处理流体、和/或可能在晶片表面上的流体。应意识到，尽管在该示范性实施例中使用了IPA，但也可使用任何其它适合类型的可与水混溶的蒸汽，例如氮、任何适合的乙醇蒸汽、有机化合物、己醇、乙二醇-乙醚、丙酮等。这些流体也称为表面张力减少流体。位于邻近头和晶片之间的区域中的处理流体的部分是弯液面。应意识到，如这里所用，术语“输出”是指将流体从晶片108和特定邻近头之间的区域去除，术语“输入”是指将流体导入晶片108和特定邻近头之间的区域。在另一实施例中，邻近头106a和106b可以在以微小弓形移动的臂的末端移动时扫过晶片108。
图3示出根据本发明的一个实施例执行晶片处理操作的邻近头106。图3至图4B示出产生基本流体弯液面的方法，而图5A至图12描述产生更复杂的弯液面构造的设备和方法。在一个实施例中，邻近头106移动，同时接近晶片108的顶面108a，以执行晶片处理操作。应意识到，邻近头106也可用于处理(例如，清洁、干燥、镀覆、蚀刻等)晶片108的底面108b。在一个实施例中，晶片108转动，从而邻近头106可沿头的运动以线性方式移动，同时处理顶面108a。通过入口302应用IPA 310、通过出口304应用真空312、通过入口306应用处理流体314，可产生弯液面116。应意识到，如图3中所示的入口/出口的定位在本质上仅是示范性的，如这里描述的，也可利用可产生稳定流体弯液面的任何适合的入口/出口定位。
图4A示出可由根据本发明的一个实施例的邻近头106a执行的晶片处理操作。尽管图4A示出正在被处理的顶面108a，但是应意识到，对于晶片108的底面108b，可以大体相同的方式实现晶片处理。在一个实施例中，入口302可用于向着晶片108的顶面108a应用异丙醇(IPA)蒸汽，且入口306可用于向着晶片108的顶面108a应用处理流体。此外，出口304可用于应用真空到接近晶片表面的区域，以去除可能位于顶面108a上或在顶面108a附近的流体或真空。如上所述，应意识到，只要可形成弯液面116，可利用入口和出口的任何适当组合。IPA可以呈任何适当形式，例如，IPA蒸汽，其中呈蒸汽形式的IPA使用N2气体输入。此外，可使用用于处理晶片(例如，清洁流体、干燥流体、蚀刻流体、镀覆流体等)的任何适当的流体，这些流体可实现或增强晶片处理。在一个实施例中，IPA流入物310通过入口302提供，真空312可通过出口304应用，处理流体流入物314可通过入口306提供。从而，如果流体膜存在于晶片108上，则可通过IPA流入物310将第一流体压力施加给晶片表面，通过处理流体流入物314将第二流体压力施加给晶片表面，通过真空312施加第三流体压力，以去除晶片表面上的处理流体、IPA、和流体膜。
因此，在晶片处理的一个实施例中，当向着晶片表面应用处理流体流入物314和IPA流入物310时，晶片表面上的流体(如果有的话)与处理流体流入物314混和。同时，向着晶片表面应用的处理流体流入物314遇到IPA流入物310。IPA与处理流体流入物314形成分界面118(也称为IPA/处理流体分界面118)，且与真空312一起帮助从晶片108的表面去除处理流体流入物314以及任何其它流体。在一个实施例中，IPA/处理流体分界面118减少了处理流体的张力表面。在操作中，向着晶片表面应用处理流体，出口304应用的真空几乎立刻将处理流体与晶片表面上的流体一起去除。向着晶片表面应用和留在邻近头和晶片表面之间的区域中片刻的处理流体与晶片表面上的任何流体一起形成弯液面116，其中，弯液面116的边界是IPA/处理流体分界面118。因此，弯液面116是向着该表面应用且与晶片表面上的任何流体大体上同时去除的恒定流体流。几乎立刻将处理流体从晶片表面去除防止流体小滴在正在变干的晶片表面的区域中形成，从而减少了处理流体根据操作(例如蚀刻、清洁、干燥、镀覆等)实现其目的后污染晶片108的可能性。IPA的向下喷射的压力(由IPA的流速产生)也有助于包含弯液面116。
包含IPA的N2载气的流速可帮助使得处理流体流从邻近头和晶片之间的区域移出或推出，进入出口304(真空出口)，流体可通过该出口304从邻近头通过出口304输出。应注意，推出处理流体流不是加工要求，但是可用于优化弯液面边界控制。因此，当将IPA和处理流体拉进出口104时，组成IPA/处理流体分界面118的边界不是连续边界，因为气体(例如，空气)正与流体一起被拉进出口304。在一个实施例中，当来自出口304的真空拉处理流体、IPA、和晶片表面上的流体时，进入出口304的流是不连续的。对于将真空施加在流体和气体的组合上时正在通过吸管拉起的流体和气体，这种流的不连续性类似。因此，随着邻近头106a的移动，弯液面与邻近头一起移动，且由于IPA/处理流体分界面118的移动，先前被弯液面占用的区域已经变干。也应理解，根据设备的构造和想要的弯液面尺寸和形状，可利用任何适当数量的入口302、出口304、和入口306。在另一实施例中，液体流速和真空流速使得流入真空出口的总液体流是连续的，从而没有气体流入真空出口。
应意识到，只要可保持弯液面116，可将任何适当的流速用于N2/IPA、处理流体、和真空。在一个实施例中，通过一组入口306的处理流体的流速在约25ml/每分钟和约3,000ml/每分钟之间。在优选实施例中，通过这组入口306的处理流体的流速为约800ml/每分钟。应理解，流体流速可根据邻近头的尺寸而改变。在一个实施例中，较大的头可具有比较小邻近头大的流体流速。因为，在一个实施例中，较大的邻近头具有多个入口302和306和出口304，所以这种情况可能发生。
在一个实施例中，通过一组入口302的N2/IPA蒸汽的流速在约1公升/每分钟(SLPM)到约100SLPM之间。在优选实施例中，IPA流速在约6SLPM和20SLPM之间。
在一个实施例中，通过一组出口304的真空流速在约10标准立方英尺/每小时(SCFH)到约1250SCFH之间。在优选实施例中，通过这组出口304的真空流速为约350SCFH。在示范性实施例中，流量计可用于测量N2/IPA、处理流体、和真空的流速。
应意识到，根据使用的处理流体，可使用弯液面执行任何适合类型的晶片处理操作。例如，诸如SC-1、SC-2等清洁流体可用作处理流体来产生晶片清洁操作。在类似形式中，可使用不同流体且可使用类似入口和出口构造，从而晶片处理弯液面也可蚀刻和/或镀覆晶片。在一个实施例中，例如HF、EKC专卖溶液、KOH等蚀刻流体用于蚀刻晶片。在另一实施例中，可结合电输入镀覆例如硫酸铜、氯化金、硫酸银等流体。
图4B示出根据本发明的一个实施例用于双晶片表面处理系统中的示范性邻近头106和106b的侧视图。在此实施例中，通过使用入口302和306输入N2/IPA，和与出口304一起分别处理以提供真空，可产生弯液面116。此外，在与入口302相对的入口306一侧上，可存在用于去除处理流体和使弯液面116保持完好的出口304。如上所述，在一个实施例中，可分别将入口302和306用于IPA流入物310和处理流体流入物314，同时可将出口304用于应用真空312。此外，在另外的更多实施例中，邻近头106和106b可以属于与这里描述的构造一致的任何适合的构造。可通过弯液面116移入表面和移离表面来处理与弯液面116接触的任何适合的表面(例如晶片108的晶片表面108a和108b等)。
图5A至图8C示出其中第一流体弯液面至少部分被至少第二流体弯液面围绕的本发明的实施例。应意识到，可产生第一流体弯液面和/或第二流体弯液面，以执行任何适合类型的衬底/晶片处理操作，例如光刻、蚀刻、镀覆、清洁、和干燥等。第一流体弯液面和第二流体弯液面可以是任何适当形状或尺寸，这取决于想要的衬底处理操作。在这里描述的某些实施例中，第一流体弯液面和第二流体弯液面是同心的，在第二流体弯液面围绕第一流体弯液面且第一流体弯液面和第二流体弯液面提供连续的流体连接。因此，在第一流体弯液面处理衬底后，由第一流体弯液面处理的晶片的部分立即由第二流体弯液面处理，而几乎不与大气接触。应意识到，根据想要的操作，在一个实施例中，第一流体弯液面可接触第二流体弯液面，在另一实施例中，第一流体弯液面不直接接触第二弯液面。
图5A示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头106-1。多弯液面邻近头106-1包括多个能应用第一流体到晶片表面的源入口306a。接着，可通过穿过多个源出口304a应用真空，将第一流体从晶片表面去除。因此，第一流体弯液面可由位于多弯液面邻近头106-1上的处理表面的第一流体弯液面区域402内的导管产生。
多弯液面邻近头106-1也可包括多个能应用第二流体到晶片表面的源入口306b。接着，可通过穿过多个源出口304b应用真空，将第二流体从晶片表面去除。在一个实施例中，与去除第一流体相配合，也可通过多个源出口304a将第二流体的部分去除。在一个实施例中，多个源出口304a可称为单相流体去除导管，因为出口304a去除通过源入口306a和306b应用于晶片的液体。此外，多个源出口306b可称为双相流体去除导管，因为出口306b去除来自源入口306b的第二流体和流体弯液面外部的大气。因此，在一个实施例中，出口306b既去除液体又去除气体，而出口306a仅去除液体。结果，第二流体弯液面可由位于多弯液面邻近头106-1上的处理表面的第二流体弯液面区域404内的导管产生。
可选地，多弯液面邻近头106-1可包括多个可应用第三流体到晶片表面的源入口302。在一个实施例中，第三流体可以是表面张力减少流体，这种流体能减少通过应用第二流体到晶片表面形成的第二弯液面的液体/大气边界。
此外，多弯液面邻近头106-1(或这里讨论的任何其它邻近头)的处理表面(例如，存在导管的多弯液面邻近头的表面区域)可以具有任何适合的形貌，例如平坦的、升高的、降低的。在一个实施例中，多弯液面邻近头106-1可具有大致平坦的表面。
图5B示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头106-1的截面图。多弯液面邻近头106-1可通过多个源入口306a应用第一流体，并通过多个源出口304a去除第一流体。第一流体弯液面116a位于由多个源出口304a大体围绕的区域之下。多弯液面邻近头106-a也可通过多个源入口306b应用第二流体，通过第二流体弯液面一侧上的多个源出口304a和另一侧上的304b去除第二流体。在一个实施例中，多个源入口302可以应用第三流体，以减少组成第二流体弯液面116b的流体的表面张力。多个源入口302可任选地成一角度，以更好地限制第二流体弯液面116b。
图6A示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头106-2。在一个实施例中，邻近头106-2包括设备板454和本体458。应意识到，邻近头106-2可包括任何适合数量的和/或类型的部分，只要可产生这里描述的第一流体弯液面和第二流体弯液面即可。在一个实施例中，设备板454和本体458可焊接在一起，或在另一实施例中，设备板454和本体458可通过粘合剂连接。设备板454和本体458可根据用户想要的应用和操作由相同材料或不同材料制成。
邻近头106-2可包括处理表面458，该处理表面包括导管，其中，流体可应用于晶片表面，且流体可从晶片表面去除。在一个实施例中，处理表面458可升高为高于表面453，如升高的区域452所示的。应意识到，不必升高处理表面458，表面458可以与面对正在被处理的晶片表面的邻近头106-2的表面453大致处于同一平面上。
图6B示出根据本发明的一个实施例的邻近头106-2的处理表面458。在一个实施例中，处理表面458是产生流体弯液面的邻近头106-2的区域。处理表面458可以包括任何适合数量和类型的导管，从而可产生第一流体弯液面和第二流体弯液面。在一个实施例中，处理表面458可包括流体入口306a、流体出口304a、流体入口306a、流体出口304b、和流体入口302。
流体入口306a可将第一流体应用于晶片表面，且流体入口306b可将第二流体应用于晶片表面。此外，流体出口304a可通过应用真空将第一流体和第二流体的部分从晶片表面去除，且流体出口304b可通过应用真空将第二流体的部分从晶片表面去除，流体入口302可应用能减少第二流体的表面张力的流体。第一流体和/或第二流体可以是能便于光刻操作、蚀刻操作、镀覆操作、清洁操作、漂洗操作、和干燥操作的任一的任何适合的流体。
图6C示出根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头106-2的处理表面458的近视图。在一个实施例中，处理表面458包括第一流体弯液面区域402，该第一流体弯液面区域包括流体入口306a和流体出口304a。处理表面458也包括第二流体弯液面区域404，该第二流体弯液面区域包括流体入口306b和流体出口304b和流体入口302。因此，第一流体弯液面区域402可产生第一流体弯液面，第二流体弯液面区域404可产生第二流体弯液面。
图6D示出连接至本体456的设备板454，用于形成根据本发明的一个实施例的多弯液面邻近头106-2。相应于流体入口306a、304a、和302的通道将流体从设备板454供给多弯液面邻近头106-2的本体456内，且相应于流体出口306b和304b的通道将从本体456向设备板454去除流体。在一个实施例中，通道506a、504a、506b、504b、和502相应于流体入口306a、流体出口306b、流体入口304a、流体出口304b、和流体入口302。
图6E示出根据本发明的一个实施例的邻近头106-2的截面图。如参看图6D描述的，通道506a、506b、和502可以分别将第一流体、第二流体、和第三流体供给流体入口306a、306b、和302。此外，通道504a可以将第一和第二流体的组合从流体出口304a去除，通道504b可以将第二和第三流体的组合从出口304b去除。在一个实施例中，第一流体是第一处理流体，能在晶片表面上执行任何适合的操作，例如，蚀刻、光刻、漂洗、和干燥等。第二流体是第二处理流体，可能与第一流体相同，也可能与第一流体不相同。与第一流体相同，第二流体可以属于任何适合类型的处理流体，例如能便于蚀刻、光刻、清洁、漂洗、和干燥的流体等。
图7示出根据本发明的一个实施例在示范性晶片处理操作中的多弯液面邻近头的截面图。尽管图7(也在图8A中)示出正在被处理的晶片108的顶面，但是本领域的技术人员将意识到，晶片108的顶面和底面可由这里描述的晶片108的顶面上的任何邻近头同时处理和由这里描述的晶片108的底面上的任何邻近头同时处理。在一个实施例中，第一晶片处理化学产品通过流体入口306a应用于晶片108。在第一晶片处理化学产品已经处理该晶片表面后，将第一晶片处理化学产品从晶片表面通过流体出口304a去除。第一晶片处理流体可以在多弯液面邻近头106-2和晶片108之间形成第一流体弯液面116a。在一个实施例中，第二处理流体(例如去离子水(DIW)等)通过流体入口306b应用于晶片表面。
如上所述，第二处理流体可以是能在晶片表面上实现想要的操作的任何适合的流体。在DIW已经处理晶片表面后，将DIW从晶片表面通过源出口304a和304b去除。多弯液面邻近头106-2和晶片表面之间的DIW可以形成第二流体弯液面116b。
在一个实施例中，可选地，表面张力减少流体(例如氮气中的异丙醇蒸汽等)可从源入口302应用于晶片表面，以使第二流体弯液面116的液体/气体边界保持稳定。在一个实施例中，第二流体弯液面116可以大体上围绕第一流体弯液面116a。这样，在第一流体弯液面116a已经处理该晶片表面后，第二流体弯液面116b可几乎立即在已经由第一流体弯液面116a处理的晶片表面的部分上操作。因此，在一个实施例中，第二流体弯液面116b形成围绕第一流体弯液面116a的同心环。应意识到，第一流体弯液面116a可以是任何适合的几何形状，例如圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、四边形、线形等。无论第一流体弯液面116a是何形状，第二流体弯液面116b都可被配置为至少部分围绕第一流体弯液面116a。应意识到，如上所述，第一流体弯液面116a和/或第二流体弯液面116b可以根据想要的晶片处理操作利用任何适合的流体。
应意识到，为了产生稳定的流体弯液面，通过源入口306a输入第一流体弯液面的第一流体的量应大致等于通过源出口304a去除的第一流体的量。通过源入口306b输入第二流体弯液面的第二流体的量应大致等于通过源出口304a和306b去除的第二流体的量。在一个实施例中，流体的流速由邻近头106-2离晶片108的距离480确定。应意识到，距离480可以是任何适合的距离，只要弯液面可被保持和以稳定方式移动即可。在一个实施例中，距离480可以在50微米和5mm之间，在另一实施例中，在0.5mm到2.5mm之间。优选地，距离480在约1mm和1.5mm之间。在一个实施例中，距离480约为1.3。
图7中所示的流体流速可以是能产生第一流体弯液面和大体上围绕第一弯液面的第二弯液面的任何适合的流速。根据第一流体弯液面和第二流体弯液面之间想要的差别，流速可以不同。在一个实施例中，源入口306a可以应用流速为约600cc/min的第一流体，源入口306b可以应用流速为约900cc/min的第二流体，源出口304a可以去除流速为约1200cc/min的第一流体和第二流体，源出口304b可以去除流速为约300cc/min的第二流体和大气(如果将所述表面张力减少流体应用于晶片表面，所述大气可包括N2中的一些IPA蒸汽)。在一个实施例中，通过源出口304的流体的流速可能等于通过源入口306a的流体的流速的2倍。通过源入口306b的流体的流速可能等于通过源入口306a的流体的流速加上300。本领域的技术人员应意识到，源入口306a、306b和源入口304a、304b的具体流速关系可以根据这里描述的处理区域的构造和/或邻近头的构造而改变。
图8A至图12示出包括阻隔件的邻近头的进一步的实施例，其中阻隔件用于在邻近头工作时分离弯液面。阻隔件可位于产生一个弯液面的一组入口/出口和产生另一弯液面的一组入口/出口之间。因此，当想要产生多个相邻的弯液面但使其彼此保持分离时，阻隔件可帮助管理弯液面的分离性和稳定性。
半导体器件制造中的许多清洁应用不是利用稀释的水性化学产品执行的。在晶片处理中(例如，用于后段蚀刻残留物去除)，可将晶片暴露于一类称为半水性的化学制品(“SA溶剂”)，它们举例来说包括ATMI ST-255和ATMI PT-15(由CT的Danbury ATMI制造)、EKC5800TM(由CA的Danville EKC Technology制造)等。尽管这些化学制品的具体性质根据具体化学成份是不同的，但是作为一类，它们可具有一些相同特征，例如SA溶剂可能是昂贵的，由于暴露于水中，化学性能常常严重退化，且典型地，化学制品中仅有少量需要用来处理晶片。由于SA化学制品常常是昂贵的，所以通常想要回收这些化学制品。回收类似于，在将化学产品应用于晶片，从而排出过剩的量或未使用的量时将其保存，用于下一晶片时重复使用。
并且，这些化学制品的化学活性通常非常依赖于浓度(稀释导致化学活性显著降低)，且SA溶剂的寿命常常非常依赖于水含量(暴露于水的程度越高＝寿命越短)。因此，为了使每个晶片使用的化学产品的量最小，和使能用一组SA化学产品处理的晶片数量做大，理想的是将SA溶剂分散/应用到晶片和将SA溶剂从此晶片漂洗掉分开。
图8A示出根据本发明的一个实施例用于处理疏离性阻隔件602的多弯液面邻近头106-3的截面图。在一个实施例中，多弯液面邻近头106-3包括流体入口306a、306b、和流体出口304a、304b，以及可选的流体入口302。如参看图6讨论的，流体入口306a可应用第一处理流体到晶片表面。应意识到，第一流体可以是能以想要的晶片处理操作处理晶片表面的任何适合的流体。因此，在一个实施例中，第一流体可以是光刻增强流体、蚀刻流体、清洁流体、漂洗流体、和干燥流体的任一。此外，在可选实施例中，流体入口302可将第三流体应用于晶片表面。在已经在晶片表面上使用处理流体后，在一个实例中，利用通过流体出口304a的真空去除处理流体。在晶片处理化学产品已经处理晶片表面后，将晶片处理化学产品从晶片表面通过流体出口304a去除。
多弯液面邻近头106-3也可通过流体入口306b应用第二晶片处理流体到该表面，在一个实施例中，利用通过流体出口304a和304b应用的真空从该表面去除第二晶片处理流体。这样，可产生第二流体弯液面116b。应意识到，第二流体可以是能以想要的晶片处理操作处理晶片表面的任何适合的流体。因此，在一个实施例中，第二流体可以是光刻增强流体、蚀刻流体、清洁流体、漂洗流体、和干燥流体的任一。此外，在可选实施例中，流体入口302可将第三流体应用于晶片表面。应意识到，第三流体可以是能减少第二流体的表面张力的任何适合的流体。在一个实施例中，第三流体是氮气中的IPA蒸汽(IPA/N2)。
在多弯液面邻近头106-3的一个实施例中，疏离性阻隔件602位于流体入口304a和流体入口306b之间。晶片处理流体在多弯液面邻近头106-2之间形成第一流体弯液面116a。在一个实施例中，去离子水(DIW)通过流体入口306b应用于晶片表面。在DIW已经处理晶片表面后，将DIW从晶片表面通过源出口304b去除。多弯液面邻近头106-2和晶片表面之间的DIW形成第二流体弯液面116b。氮气中的IPA蒸汽可可选地应用于晶片表面，以使第二流体弯液面116b的液体/气体边界保持稳定。在一个实施例中，第二流体弯液面116b大体上围绕第一流体弯液面116a。这样，在第一流体弯液面116a已经处理晶片表面后，第二流体弯液面116b可几乎立即开始在已经由第一流体弯液面116a处理的晶片表面的部分上操作。
如图8A中所示的实施例包括疏离性阻隔件602，该疏离性阻隔件可使第一流体弯液面116a和第二流体弯液面116b分离。在这样的实施例中，第一流体弯液面116a可以不直接接触第二流体弯液面116b。如下面参看图8B进一步讨论的，来自第一流体弯液面116a的已经处理晶片表面的废弃流体可能保留在晶片表面上，以被第二流体弯液面116b去除。应理解，阻隔件602可由对流体疏离性的任何适合的材料制成，流体例如是SA溶剂、水性溶液、水溶液等，用于产生流体弯液面。
因此，在一个实施例中，当将SA溶剂用于产生流体弯液面116a时，可使SA溶剂弯液面与相邻的漂洗弯液面分离。此外，在使用SA溶剂的情况下，疏离性阻隔件602实现SA溶剂的回收，还实现废弃的边界层的漂洗。
阻隔件602也可防止自由的气流进入弯液面之间的空隙中，从而消除弯液面之间的膜变干，因此极大地减少缺陷在晶片表面上形成的机会。此外，可将阻隔件制得很厚，从而使具有不能控制的变干危险的液体量最小。
图8B示出根据本发明的一个实施例在亲和性晶片表面上操作的多弯液面邻近头106-3的近视图。在一个实施例中，多弯液面邻近头106-3包括能以上述想要的任何类型的晶片处理操作处理晶片表面的第一流体弯液面116a。来自第一流体弯液面116a的留在晶片表面上的废弃化学产品接着可由第二流体弯液面116b(在所示出的一个实施例中，为漂洗流体弯液面，用于去除废弃的化学产品)处理。所示出的实施例与亲水晶片的处理有关，其中在将第一流体弯液面116a从晶片表面的处理区移开时，该亲水晶片可保持在(hold onto)废弃化学产品上。
在一个实施例中，阻隔件对第一流体弯液面的化学产品是疏离性的，且晶片对第一流体弯液面的化学产品是亲和性的。在此情形下，例如当化学产品是SA溶剂时，可设计疏离性阻隔件，以便使得仅“废弃的”表面层通过漂洗弯液面(例如，DIW弯液面)，形成优化的溶剂回收和最大的容积寿命。阻隔件602的具体参数可以是能使第一流体弯液面和第二流体弯液面保持大体分离的任何适合的形状(高度、宽度、轮廓、尺寸)、位置、表面光洁度等，
图8C示出根据本发明的一个实施例在疏离性晶片表面上操作的多弯液面邻近头106-3的近视图。在此实施例中，在处理后，  第一流体弯液面116a的晶片处理化学产品(在一个实施例中，其是水性流体)没有留在晶片表面上，因为晶片表面是对组成第一流体弯液面116a的流体是疏离性的。因此，疏离性阻隔件602可使第一流体弯液面116a和第二流体弯液面116b完全分离，从而第一流体弯液面116a的流体与第二流体弯液面116b的流体不会混合。此外，在这样的实施例中，源出口304仅从第一流体弯液面116a去除第一流体。
应意识到，尽管在示范性实施例中仅示出两个弯液面(内部弯液面和外部围绕的弯液面)，但是可产生任何适合数量的同心弯液面。在此情形下，每个内部弯液面可由至少一个源入口306a和源出口304a形成的一组产生，而最后一个围绕的弯液面(围绕弯液面的最后一个外部弯液面)可以具有至少一个源入口306b和304b组成的一组。任何内部弯液面可由源入口306a和源出口304a组成的一组(能应用和去除特定处理流体)产生。
在一个实施例中，当将SA溶剂用作第一流体弯液面116a的化学产品时，疏离性阻隔件造成SA溶剂(即，块和废弃的表面层)几乎100％的回收。如果漂洗水比SA溶剂更对晶片亲和，则晶片的相对运动可防止漂洗水污染SA溶剂。可将阻隔件602设计为允许阻隔件和晶片之间有较大的“最小距离”，或阻隔件可向下延伸到晶片表面来“刷擦(squeegeer)”SA溶剂，以使回收最大。
图9A示出根据本发明的一个实施例的邻近头106-4，该邻近头带有示范性入口/出口图样，该入口/出口图样包括阻隔件602。在一个实施例中，邻近头106-4包括多个源入口306a’和306b’。多个源入口306a’可位于区域670中，而多个源入口306b’位于区域655中。邻近头106也可包括多个源出口304a’和304b’。多个源出口304a’和304b’可分别位于区域660和区域665中。在一个实施例中，邻近头106可选地包括多个源入口302a’和302b’，这两个源入口可分别位于区域650和区域675中。应意识到，多个源入口306a’可应用任何适合类型的流体到晶片表面。此外，多个源入口306b’可应用与多个源入口306a’相同类型的流体到晶片表面，而在另一实施例中，多个源入口306b’可被配置为应用与多个源入口306a’应用的流体类型不同的流体到晶片。
在一个实施例中，多个源出口304a’可被配置为去除从多个源入口306a’应用于晶片的流体，多个源出口304b’可被配置为去除从多个源入口306b’应用于晶片的流体。应意识到，多个源入口306a’和306b’可去除也可能在表面上的其它流体或材料。在一个实施例中，阻隔件602可以是完全亲水的，在另一实施例中，如图9C中所述的，阻隔件602可以是部分疏水、部分亲水的。应意识到，尽管阻隔件602用矩形形式例示，但阻隔件602可以具有任何适合的尺寸和形状，只要阻隔件602可分离两个或更多个弯液面即可。也应理解，可使得阻隔件602至少部分由例如PTFE、PVDF、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺等疏水材料制成。只要阻隔件602能分离流体弯液面，阻隔件也可位于任何适合的位置中。在一个实施例中，阻隔件602限定在邻近头的第一组导管(用于产生第一流体弯液面)和邻近头的第二组导管(用于产生第二流体弯液面)之间。也应意识到，可以任何适当方式将阻隔件602限定在邻近头中或邻近头上，使得阻隔件602能使一个流体弯液面与另一流体弯液面分离。
图9B示出根据本发明的一个实施例的另一示范性邻近头106-5，该邻近头带有示范性入口/出口图样，该入口/出口图样包括阻隔件602。在一个实施例中，邻近头106-5包括多个源入口306a’和306b’，这些源入口分别位于区域670和680中。邻近头106-5也可包括多个源出口304a’和304b’。在一个实施例中，邻近头106-5可选地包括多个源入口304a’和304b’，这两个源入口可分别位于区域675和区域685中。应意识到，多个源入口306a’可应用任何适合类型的流体到晶片表面。此外，多个源入口306b’可应用与多个源入口306a’相同类型的流体，而在另一实施例中，多个源入口306b’可被配置为应用与多个源入口306a’应用的流体不同的流体到晶片。
图10示出根据本发明的一个实施例的工作中的邻近头106-4的侧视图，其中阻隔件602使第一弯液面116a’与第二弯液面116b’分离。在一个实施例中，弯液面116a’和116b’可由这里描述的带有阻隔件602的任何适合类型的邻近头形成，例如上面在图9A和9B中描述的邻近头等。
在一个实施例中，多个源入口306a’可供应流体以产生弯液面116a’，且源入口306b’可供应流体以产生弯液面116b’。多个源出口304a’可从弯液面116a’去除流体，多个源出口304b’可从弯液面116b’去除流体。在一个示范性实施例中，邻近头106-4可在方向690上运动。应意识到，邻近头106-4可根据想要的晶片处理在任何适合的方向上移动。在另一实施例中，当晶片108移动时，邻近头106-4可保持在一位置。在再一实施例中，邻近头106-4和晶片108都可移动。将参看图11A-C进一步详述弯液面分离区域650。
图11A示出根据本发明的一个实施例，在使用疏水晶片108’的晶片处理操作中的弯液面分离区650。区域650是邻近头106-4的放大区域，如参看图10讨论的，其中阻隔件602用以分离弯液面116a’和116b’。在一个实施例中，阻隔件602可以是疏水的。应意识到，根据晶片处理操作，可使得阻隔件602对用在任何适合的晶片处理操作中的任何适合的化学产品或流体疏离性。在此情形下，阻隔件602可配置为从阻隔件602占有或附近的区域排斥流体。因此，当将流体从源入口304a’输入到邻近头106和晶片108’之间的区域时，从疏离性阻隔件602排斥流体。此外，在一个实施例中，晶片108’是疏水的，因此，晶片108’从源入口304a’排斥流体。因此，既从疏离性阻隔件又从晶片108’排斥流体。结果，由于表面张力以及弯液面116a’和阻隔件602和晶片108’之间的排斥作用，弯液面116a’的边界远离疏离性阻隔件和晶片108’弯曲。此外，由于晶片108’和阻隔件602的疏水效应，弯液面116a’和116b’不会在阻隔件602下面移动。
当流体从源入口304a’输入邻近头106和晶片108’之间的区域时，通过源出口306a’将流体从邻近头106和晶片108’之间的区域去除。当将流体从源入口304b’输入邻近头106-4和晶片108’之间的区域时，从疏离性阻隔件602排斥流体。如果晶片108’是疏水的，则晶片108’从源入口304a’排斥流体。因此，既从疏离性阻隔件又从晶片108’排斥流体。结果，由于表面张力以及弯液面116b’和阻隔件602和晶片108’之间的排斥作用，弯液面116b’的边界远离阻隔件602和晶片108’弯曲。因此，弯液面116a’和116b’完全分离，且来自弯液面116a’和116b’的流体不会混合。
当流体从源入口304a’输入邻近头106-4和晶片108’之间的区域时，通过源出口306a’将流体从邻近头106和晶片108’之间的区域去除。因此，弯液面116a’和116b’完全分离，且来自弯液面116a’和116b’的流体不会混合。
图11B示出根据本发明的一个实施例，处理亲水晶片108”的邻近头106-4。图11B中所示的区域650’是邻近头106-4的另一示范性实施例，如参看图10讨论的，其中阻隔件602用以分离弯液面116a’和116b’。在一个实施例中，晶片108’是亲水的，且当通过将流体输入邻近头106和晶片108”之间的区域而形成弯液面116a’时，弯液面116a’的流体吸引到晶片108”的表面。因此，在一个实施例中，当邻近头在方向702上移动时，晶片表面上的一流体薄层在阻隔件602之下沿晶片表面移动。流体与组成弯液面116b’的流体混合。应意识到，从弯液面116a’移动到116b’的流体量不大，因此，由弯液面116b’实现的晶片处理能经得起弯液面116a’的小部分，接着可以想要的方式实现亲水晶片108”的处理。
图11C示出根据本发明的一个实施例，带有部分亲水的阻隔件602’的邻近头106-4。图11C中所示的区域650”是邻近头106-4的另一示范性实施例，如参看图10讨论的，其中，在一个实施例中，阻隔件602’用以分离弯液面116a’和116b’。在一个实施例中，除了疏水区602a外，阻隔件602’可具有部分亲水区602b。因此，亲水区602b可分别吸引弯液面116a’和116b’的流体，以使弯液面116a’和116b’的边界以任何适合的方式成形。
图12示出根据本发明的一个实施例的带有阻隔件602”的邻近头106-5。在一个实施例中，阻隔件602”具有亲水区602b和疏水区602a。在一个实施例中，疏水区602a使疏水区602a附近的弯液面116a’和116b’的部分保持分离。亲水区602b可被配置为使得来自弯液面116a’和116b’的流体穿过亲水区602b。这种构造可用于这样的工艺，其中理想的是弯液面116a’和116b’的某些部分混合。
尽管已经就几个优选的实施例描述了本发明，但将意识到，本领域的技术人员在阅读前述说明书和研究附图后将能实现各种改变、添加、置换、及其等同物。因此意图是，本发明包括落在本发明的真实精神和范围内所有这样的改变、添加、置换、及其等同物。

Claims (28)

1.一种用于处理衬底的方法，包括：
在衬底表面上产生第一流体弯液面和第二流体弯液面，其中第一流体弯液面大体上邻近第二流体弯液面；以及
用阻隔件大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
2.一种根据权利要求1所述的用于处理衬底的方法，进一步包括：
用所述第一流体弯液面处理衬底表面；以及
用所述第二流体弯液面处理衬底表面。
3.一种根据权利要求2所述的用于处理衬底的方法，其中用所述第一流体弯液面处理衬底表面包括蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、和光刻操作中的一种操作。
4.一种根据权利要求2所述的用于处理衬底的方法，其中用所述第二流体弯液面处理衬底表面包括蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、干燥操作、和光刻操作中的一种操作。
5.一种根据权利要求1所述的用于处理衬底的方法，其中产生第一流体弯液面包括通过第一流体入口将第一流体应用于衬底表面，将第一流体从衬底表面通过第一流体出口去除。
6.一种根据权利要求5所述的用于处理衬底的方法，其中产生第二流体弯液面包括通过第二流体入口将第二流体应用于衬底表面，将第二流体从衬底表面通过第一流体出口和第二流体出口去除，和通过第三入口应用第三流体。
7.一种根据权利要求5所述的用于处理衬底的方法，其中第一流体是光刻流体、蚀刻流体、镀覆流体、清洁流体、和漂洗流体中的一种流体。
8.一种根据权利要求6所述的用于处理衬底的方法，其中第二流体是光刻流体、蚀刻流体、镀覆流体、清洁流体、干燥流体、和漂洗流体的其中一种流体。
9.一种根据权利要求6所述的用于处理衬底的方法，其中第三流体减少第二流体的表面张力。
10.一种根据权利要求1所述的用于处理衬底的方法，其中所述阻隔件对至少第一流体弯液面或第二流体弯液面是至少部分疏离性的。
11.一种根据权利要求1所述的用于处理衬底的方法，其中所述阻隔件的部分对第一流体弯液面是疏离性的，所述阻隔件的部分对第一流体弯液面是亲和性的。
12.一种根据权利要求1所述的用于处理衬底的方法，其中所述阻隔件限定在配置为产生第一流体弯液面的第一组导管和配置为产生第二流体弯液面的第二组导管之间。
13.一种用于处理衬底的设备，包括：
邻近头，包括：
第一组导管，限定在邻近头中，所述第一组导管配置为产生第一流体弯液面；
第二组导管，限定在邻近头中，所述第二组导管配置为产生第二流体弯液面；以及
阻隔件，限定在第一组导管和第二组导管之间，所述阻隔件配置为大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
14.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的设备，其中所述第一组导管包括：
至少一个入口，用于将第一流体应用于晶片表面；以及
至少一个出口，用于将至少第一流体从晶片表面去除。
15.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的设备，其中所述第二组导管包括：
至少一个入口，用于将第二流体应用于晶片表面；以及
至少一个出口，用于将第二流体从晶片表面去除，
其中所述用于将第一流体从晶片表面去除的至少一个出口也去除第二流体的至少部分。
16.一种根据权利要求15所述的用于处理衬底的设备，其中所述第二组导管进一步包括：
至少一个入口，用于将第三流体应用于晶片表面。
17.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的设备，其中所述第一流体弯液面能执行蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、和光刻操作中的一种操作。
18.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的设备，其中所述第二流体弯液面能执行蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、干燥操作、和光刻操作中的一种操作。
19.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的设备，其中所述第三流体减少第二流体的表面张力。
20.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的方法，其中所述阻隔件对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是至少部分疏离性的。
21.一种根据权利要求13所述的用于处理衬底的方法，其中所述阻隔件的部分对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是疏离性的，所述阻隔件的部分对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是亲和性的。
22.一种用于处理衬底的设备，包括：
邻近头，能产生第一流体弯液面，也能产生第二流体弯液面，所述邻近头包括，
至少一个第一入口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第一流体应用于晶片表面；
至少一个第一出口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第一流体和第二流体的至少部分从晶片表面去除；
至少一个第二入口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第二流体应用于晶片表面；
至少一个第二出口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第二流体的至少部分从晶片表面去除；以及
阻隔件，限定在至少一个第一出口和至少一个第二出口之间，所述阻隔件配置为大体上分离第一流体弯液面和第二流体弯液面。
23.一种根据权利要求22所述的用于处理衬底的设备，其中邻近头进一步包括：
至少一个第三入口，限定在邻近头的处理表面中，配置为将第三流体应用于晶片表面。
24.一种根据权利要求22所述的用于处理衬底的设备，其中所述第一流体弯液面能执行蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、和光刻操作中的一种操作。
25.一种根据权利要求22所述的用于处理衬底的设备，其中所述第二流体弯液面能执行蚀刻操作、清洁操作、漂洗操作、镀覆操作、干燥操作、和光刻操作中的一种操作。
26.一种根据权利要求23所述的用于处理衬底的设备，其中所述第三流体减少第二流体的表面张力。
27.一种根据权利要求23所述的用于处理衬底的设备，其中所述阻隔件对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是疏离性的。
28.一种根据权利要求23所述的用于处理衬底的设备，其中所述阻隔件的部分对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是疏离性的，所述阻隔件的部分对第一流体弯液面和第二流体弯液面中的至少之一是亲和性的。
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