[发明专利]半导体处理装置及控制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体晶圆或相似工件的表面处理领域，特别涉及一种用于化学处理半导体晶圆表面，以及清洁、蚀刻及其它处理的装置。 

【背景技术】

晶圆是生产集成电路所用的载体。在实际生产中需要制备的晶圆具有平整、超清洁的表面，而用于制备超清洁晶圆表面的现有方法可分为两种类别：诸如浸没与喷射技术的湿法处理过程，及诸如基于化学气相与等离子技术的干法处理过程。其中湿法处理过程是现有技术采用较为广泛的方法，湿法处理过程通常包括采用适当化学溶液浸没半导体晶圆或喷射半导体晶圆等一连串步骤组成。 

现有技术中包含一种采用湿法处理过程对晶圆进行超清洁处理的半导体处理装置。该半导体处理装置中形成有一可以紧密接收并处理半导体晶圆的微腔室，该微腔室可处于打开状态以供装载与移除半导体晶圆，也可处于关闭状态以用于半导体晶圆的处理，其中处理过程中可将化学制剂及其它流体引入所述微腔室。所述打开状态和关闭状态由该装置中包含的两个驱动装置分别驱动构成所述微腔室的上、下两个腔室内壁沿垂直方向的相对移动来实现。 

在实际使用中发现，某些情况下需要使化学制剂在所述微腔室和被处理的半导体晶圆之间的空隙中按照预定方式流动，比如使所述化学制剂从腔室内壁的中心向四周流动。现有技术的方式是采用控制所述化学制剂进入所述微腔室的入口位置和控制所述化学制剂进入所述微腔室的出口位置，同时采用流入微腔室内的气体作为所述化学制剂流动时的一个载体来使得所述化学制剂在所述空隙中按照预定方式流动。本发明设计提供了另一种控制化学制剂在微腔室里的流动方法以完全满足用户的需求。 

【发明内容】

本发明的一个目的在于提供一种半导体处理装置，所述半导体处理装置中可以通过改变微腔室与半导体晶圆之间的局部空隙宽度来控制化学制剂在所述微腔室内的流动。 

本发明的另一目的在于提供一种半导体处理装置的控制方法，通过所述控制方法可以通过改变微腔室与半导体晶圆之间的局部空隙宽度来控制化学制剂在所述微腔室内的流动。 

根据本发明的目的，本发明提供一种半导体处理装置，所述半导体处理装置包括一用于容纳和处理半导体晶圆的微腔室部，所述微腔室部包括具有上腔室内壁的上腔室部和具有下腔室内壁的下腔室部，所述上腔室部和下腔室部可在一用于装载或移除半导体晶圆的打开位置和一用于紧密容纳半导体晶圆的关闭位置之间移动， 

在关闭位置时，半导体晶圆安装于所述上腔室内壁和下腔室内壁形成的空腔内，且与所述空腔内壁之间形成有供处理流体流动的空隙，所述微腔室部中还包括至少一个供处理流体进入所述空腔的入口和至少一个供处理流体排出所述空腔的出口， 

还包括一驱动装置，所述驱动装置包括若干个驱动器，每个驱动器对应于所述上腔室内壁或者下腔室内壁的部分区域，所述驱动器驱动所述上腔室内壁或者下腔室内壁的对应区域与半导体晶圆间的空隙发生改变。 

进一步地，所述上腔室部或者下腔室部还包括一薄层弹性基板，所述薄层弹性基板的一个表面形成所述上腔室内壁或者所述下腔室内壁，所述薄层弹性基板的另一面与所述若干个驱动器相贴合。 

进一步地，所述驱动器是流体驱动器，所述薄层弹性基板的另一面的不同局部区域分别与所述若干个流体驱动器贴合相接触，当其中一个流体驱动器膨胀时，可以提供垂直于所述上腔室内壁或者所述下腔室内壁并且指向所述空腔内部的驱动力给所述薄层弹性基板与其贴合的对应区域，使得该局部区域对应的空腔内壁形成凸起；而当某个流体驱动器收缩时，可以提供垂直于所述上腔室内壁或者所述下腔室内壁并且指向所述空腔外部的驱动力给所述薄层弹性基板与其贴合的对应区域，使得该局部区域对应的空腔内壁形成凹陷。 

进一步地，所述驱动力的大小与所述流体驱动器膨胀或收缩的程度相关，所述驱动力的方向与所述流体驱动器处于膨胀状态或者收缩状态相关。 

进一步地，所述上腔室部或者下腔室部还包括固定或者相连所述薄层弹性基板的盒体部，所述薄层弹性基板和所述盒体部内夹持容纳所述若干个驱动器，所述盒体部提供稳定的支撑力于所述各个驱动器。 

进一步地，所述空隙的预定宽度在0.01mm与10mm之间。 

进一步地，所述半导体处理装置还包括处理流体供应装置和处理流体收集装置， 

所述处理流体供应装置，连接于供处理流体进入所述空腔的入口，用于提供处理流体，和 

所述处理流体收集装置，连接于供处理流体排出所述空腔的出口，用于收集处理半导体晶圆后的处理流体，