[发明专利]一种垂直无旋处理腔室

说明书

本发明涉及一种包括一个基座、一个覆盖单元和多个夹持单元的处理腔室，该基座包括一个基座主体、一个配合面和延伸到所述基座主体内的内部区域，一个完全环绕所述内部区域的分隔单元，以及一个延伸到所述基座主体内且完全环绕所述分隔单元的外部区域。覆盖单元包括一个当处理腔室关闭时与所述基座主体配合面相接触的配合面。当所述处理腔室关闭时，所述多个夹持单元固持晶圆在所述内部区域中。

技术领域

本发明涉及晶圆的制造领域，更具体地说，本发明涉及一种在封闭式浸没处理腔室中进行晶圆处理的过程。

背景技术

在集成电路的工艺处理中，相对较大的硅衬底(也称为晶圆)需经过许多独立的工艺步骤，以在其表面上形成多个独立的集成电路。用于形成这些集成电路的步骤可以是多种类型的，其包括掩膜、蚀刻、沉积、扩散、离子注入和抛光等，以及许多其他的步骤。通常，在上述各个工艺步骤之间，晶圆必须进行清洁步骤。清洗步骤可帮助确保该集成电路免遭污染物的侵袭，这些污染物可能会在集成电路精密的结构内造成有害的缺陷。由于对晶圆表面清洁度的严苛要求，因此晶圆通常被保持在洁净室条件中，而且上述步骤经常是自动化操作和处理的。随着器件结构和处理过程的技术水平不断推进，在行业中，晶圆普遍是单个处理(一个接着一个)的。这对于目前300个毫米(11.8英寸)直径的大型衬底更是如此，并且对于接下来计划中的450毫米(17.7英寸)直径的大型衬底也可能如此。湿法化学处理步骤使得污染程度降至最低的水平，因此，需在设计处理系统时格外精心。所有与晶圆接触的化学物质和气体同样需要特别洁净，而且所有使用的材料都被设计为污染最小化的。

随着基板的尺寸增加，集成电路器件结构的尺寸反而缩小。这种趋势使得集成电路的制造和清洁需具有更高的精密度。更具体地说，涉及形成器件结构和清洁步骤的湿法化学物必须均匀地应用在晶圆上。在清洁步骤中，通过搅动与晶圆接触的清洁剂可以促进化学反应以移除微粒物质。同时，有必要在除去任何可能存在的污染物的同时，确保高敏感的和高纵横比结构的器件不受到损害。此外，由于静电可以将微粒吸引到基板的表面，并可以直接损害器件的电气性能，所以应当最小化任何的静电荷量。由于晶圆和其支撑结构的运动会引起的摩擦电荷，晶圆的旋转已显示产生了显著的电荷。因此，完全地清洁晶圆而不损害该器件的特性是有难度的。此外，由于需要具有超洁净性，所以清洁用的清洗剂是非常昂贵的。大量使用清洁剂可能会达到清洁目的，但也会造成大量的浪费和高昂的使用成本。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，一种处理腔室包括一个基座、一个覆盖单元和多个夹持单元。该基座包括一个基座主体、一个配合面和一个延伸进入所述基座主体内的内部区域、一个完全环绕内部区域的分隔单元和一个延伸进入所述主体内且完全环绕该分隔单元的外部区域。该覆盖单元包括一个配合面，当处理腔室关闭时，所述配合面与所述主体的配合面相接触。当处理腔室关闭时，所述夹持单元固持晶圆在内部区域中。

在另一个实施方案中，一个处理腔室包括一个基座和一个覆盖单元。基座包括一个基座主体、一个配合面以及一个延伸进入所述基座主体内的内部区域。所述覆盖单元包括一个当处理腔室关闭时与所述基座主体配合面相接触的配合面，并且该覆盖单元还包括一个当处理腔室关闭时从配合面延伸到内部区域中的多个夹持单元。

在另一个实施方案中，一种处理晶圆的方法包括：装载晶圆到处理腔室的内部区域并锁定该晶圆在一个固定位置上。通过将工艺化学物输入到处理腔室的内部区域，以使静止固定的晶圆浸没在处理腔室内部区域内的工艺化学物中。工艺化学物也流入一个完全环绕内部区域的外部区域，之后从处理腔室中排出。

在另一个实施方案中，一种在处理腔室中交换液体的方法包括：提供该处理腔室，其包含一种液体和一个位于处理腔室内部区域的晶圆。另一种液体流入内部区域和完全环绕内部区域的外部区域，并流经连接该内部区域和外部区域的喷嘴。该液体通过内部区域的一个端口和外部区域的另一个端口从处理腔室中排出。