專利名稱：用于液體處理盤形物體的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于液體處理盤形物體的裝置，更詳細地說，本發(fā)明涉及用于流體處理盤形物體的裝置。該裝置包括用于保持并轉動盤形物體的轉盤、將液體分配至盤形物體上的分配機構、用于收集當旋轉時從盤形物體甩出的液體的液體收集機構、以及與盤形物體平行配置且當利用旋轉機構保持時面向盤形物體的板。
背景技術：
轉盤可以是真空轉盤、僅邊緣接觸的轉盤、Bernoulli轉盤或其他任何能夠保持并轉動盤形物體的支撐件。
板可用于加熱、支撐并使用超聲波轉換器、或僅將液體充滿盤形物體和板的空隙。
液體分配機構可以是靠近板中心的液體噴嘴，這種液體分配機構可以任意流動方式將液體分配至盤形物體上面，或將液體提供到盤形物體(例如半導體晶片)與板之間所形成的空隙中，由此完全填滿空隙。
液體收集機構(液體收集器)常被稱為“杯子”，即使其未必具有封閉底部。另一個常用于液體收集器的詞為“室”，即使其并非在所有面都封閉。
利用這種具有轉盤和板(面向盤形物體)的裝置，液滴可保持在板表面上。當盤形物體靠近板旋轉時，其余液滴可以形成薄霧。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的在于避免這種薄霧附著在盤形物體的表面上。
本發(fā)明通過提供用于液體處理盤形物體的裝置而滿足了上述目的，該裝置包括有用于保持并轉動盤形物體的轉盤、將液體分配至盤形物體上的分配機構、用于收集當旋轉時從盤形物體甩出的液體的液體收集機構、與盤形物體平行配置且當利用旋轉機構保持時面向盤形物體的板，以及將氣體朝平行板的方向通過板的導氣機構。
導氣機構優(yōu)選包括用于收集氣體的排氣口和提供氣體的氣體源，其中排氣口和氣體源相對于一對稱平面彼此相對配置，該平面在進行處理時垂直于盤形物體的平面。對氣體源而言最容易的解決方案在于當排氣口連接至真空源時，配置若干個與排氣口相對的通向周圍的開口。在這種情況下，所提供的氣體為周圍空氣。然而也可將額外的氣體供應源連接至該裝置，所述氣體供應源例如氮氣。若氣體源含有加壓氣體(例如氮氣)，則排氣口不一定要連接至真空源。
導氣機構可包含額外的擋板，朝平行于其表面的方向引導氣體使其橫越盤形物體。
在一優(yōu)選實施例中，導氣機構包括排氣室和氣體來源室。排氣室具有環(huán)形室第一部分的形狀，氣體來源室具有環(huán)形室第二部分的形狀。
環(huán)形室的兩個部分優(yōu)選通過一個槽形環(huán)狀開口連接至板和盤形物體之間的區(qū)域。
有利地，環(huán)形室的第一部分與環(huán)形室的第二部分屬于同一環(huán)形室。這導致平穩(wěn)的氣流橫越板而幾乎沒有湍流。
如果第一部分及第二部分由一塊放射狀壁彼此隔開，則氣體被迫流經(jīng)板，根本不可能繞過環(huán)形室本身。
在另一實施例中，配置了一塊擋水板，用于將旋轉時從盤形物體甩出的液體引導入一個環(huán)形管中。
本發(fā)明裝置的另一個實施例還包括用于改變板和盤形物體之間距離的距離改變機構。這使盤形物體能夠在接近板的距離處(0.5-3mm)用液體進行處理，并使盤形物體至板的距離增加到2-5cm的更高范圍。該增加的距離例如用于烘干盤形物體。因此，經(jīng)過板的氣流利用中間氣體層，將可能潮濕的板和盤形物體隔開，使得附著在板上的液體不可能轉移到盤形物體的表面上。
本發(fā)明的另一方面在于提供一種用于液體處理盤形物體的方法，其包括轉動盤形物體、在旋轉時將液體分配到盤形物體上面、收集旋轉時從盤形物體甩出的液體、配置與盤形物體平行且在旋轉時面向盤形物體的板、以及朝平行板的方向引導氣體使其橫越板。這種橫越盤形物體的氣流有助于擾亂當盤形物體緊靠非旋轉板轉動時所產(chǎn)生的湍流。
優(yōu)選地，當氣流朝平行于板的方向橫越板時，盤形物體維持在至少5mm的距離。
當氣體橫越板時，盤形物體優(yōu)選以至少10rpm的速度轉動至少一段時間。然而當氣體橫越板時，盤形物體可以不轉動。
通過優(yōu)選實施例的詳細說明，可了解本發(fā)明的其他細節(jié)和優(yōu)點。
圖1示出了本發(fā)明第一實施例的示意性橫截面圖。
圖2示出了本發(fā)明第一實施例的示意性頂視圖。
具體實施例方式 圖1及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于液體處理盤形物體W的裝置1。裝置1包括轉盤2和處理碗狀件3，碗狀件3包括底板5、環(huán)形管8、外側壁13、環(huán)形頂蓋12、擋板14、兩塊垂直隔板15以及擋水板7。碗狀件3通過與共用軸A同心的提升機構(未示出)連接至轉盤2。
底板5的邊緣與環(huán)形管8的內部向上伸出的圓柱形側壁緊密地連接。底板5的外徑至少與盤形物體的直徑一樣大。環(huán)形管8的周圍邊緣與圓柱形外側壁13的底部邊緣緊密地連接。
圓柱形側壁13的上部邊緣與環(huán)形頂蓋12的周圍邊緣緊密地連接。頂蓋的內緣直徑約比轉盤2的直徑大2mm，而使轉盤2能輕易地通過頂蓋12的開口。
碗狀件3內部水平地配置環(huán)形擋水板7，擋水板7朝其周圍成錐形，且其內緣約比轉盤2的直徑大2mm，使得轉盤2能輕易地通過開口。擋水板7的周圍邊緣與外側壁13緊密地連接。擋水板7配置于頂蓋12和環(huán)形管8之間。在擋水板7和底板5的外圍之間形成一個槽形環(huán)狀開口23、25。
在碗狀件3的進氣側，擋板14在其上緣與頂蓋12緊密地連接，其下瑞與擋水板7緊密地連接。擋板的形狀為圓柱形部分。再者，兩塊垂直隔板15與頂蓋12、擋水板7及擋板14緊密地連接。擋板14、隔板15、頂蓋12、擋水板7以及圓柱形側壁13一起包圍著氣體分配室20，其具有環(huán)圈部分形狀。
氣體分配室20在頂蓋12中有一個進氣口19，在擋水板7中有一個輸氣口21。
擋水板7、環(huán)形管8及圓柱形側壁13一起包圍著環(huán)室22、26，環(huán)室包含兩個部分，一個氣體來源室22和一個氣體收集室26。氣體來源室22通過輸氣口21與氣體分配室20流體連通。氣體收集室26則通過擋水板7中的輸氣口27與第一排氣室28流體連通。
第一排氣室28由擋水板7、圓柱形側壁13及頂蓋12包圍。第一排氣室28朝碗狀件3的內部打開，然而在另一實施例中，其可利用類似擋板14的一個擋板與內部隔開。
第一排氣室28通過圓柱形側壁13中的槽形開口29與第二排氣室30流體連通。第二排氣室30連接至排氣口32。
當開啟排氣口(由此向第二排氣室30提供負壓)且轉盤2處于僅封閉碗狀件3(由此形成內室24)的位置時，箭頭所示的氣流路線如下周圍氣體經(jīng)由進氣口19進入氣體分配室20。在該處氣體經(jīng)由輸氣口21均勻地分布至氣體來源室22。氣體從氣體來源室22經(jīng)由槽形環(huán)狀開口23供給到內室24中，并經(jīng)由槽形環(huán)狀開口25離開而進入氣體收集室26。因此，氣體僅沿平行于底板5的方向橫越板5。有一部分氣體將直接流入第一排氣室28。
可能附著在底板5上的小水滴會被從底板5中移除，且在任何情況下都不可能落在由轉盤2保持在底板5上面的盤形物體W上。排氣條件必須設定成使底板5上方形成層流，盤形物體隨著轉盤旋轉會干擾內室24中的流動狀況，因此應該理解轉盤的旋轉速度必須足夠低，以維持層流狀況。
不同介質(液體和/或氣體)可經(jīng)由位于底板中心附近且朝向盤形物體的第一介質供應源M1供應給盤形物體W。第二介質供應源M2配置于轉盤內靠近轉盤中心且方向朝向該轉盤中心。因此可從兩側同時或交替處理盤形物體(例如半導體晶片)。若底板5配備了超聲波轉換器(未示出)，則優(yōu)選地在盤形物體進行超聲波處理期間從兩側供應液體。
下文將描述一種典型方法 為了容納晶片W，將轉盤2升高到頂蓋12上方。有一個末端效應器(未示出)將晶片置于轉盤2上，在該處利用握爪(銷)將其牢固保持。接著將轉盤2降到清洗位置(未示出)，使得盤形物體W接近底板5大約2mm的距離。接著將洗滌液供應到底板5和盤形物體之間以及轉盤和盤形物體之間的空隙。在利用液體清洗期間，通過連接至底板5的轉換器將超聲波能量供應給盤形物體。之后用沖洗液取代洗滌液，并將轉盤升高到干燥位置(如圖1中所示)。干燥位置選擇介于底板5和晶片W之間大約4cm的距離，然而晶片W仍然位于碗狀件內部。因此晶片W保持在頂蓋略下方的位置。晶片和轉盤之間空隙中的沖洗液由通過第二介質供應源M2的干燥氣體代替。
在晶片下端，沖洗液的封閉膜完全覆蓋住晶片。接著以通過第一介質供應源M1從下方沿中心方向吹向晶片的干燥氣體取代液體彎月面。當轉盤保持在干燥位置時，空氣以平行于底板5的方向橫越底板5。因此，最終附著在底板5上的小水滴不會落在晶片上面，而是可能經(jīng)過排氣口離開碗狀件。
權利要求
1.一種用于對盤形物體進行液體處理的裝置，其包括
用于保持并轉動盤形物體的轉盤；
用于將液體分配到盤形物體上的分配機構；
用于收集當旋轉時從盤形物體甩出的液體的液體收集機構；
與盤形物體平行設置且當被該轉動機構保持時面向盤形物體的板；
用于將氣體沿平行于所述板的方向橫越所述板的導氣機構。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，導氣機構包括用于收集氣體的排氣口和提供氣體的氣體源，其中排氣口和氣體源相對于一對稱平面彼此相對設置，在進行處理時該對稱平面垂直于盤形物體的平面。
3.如權利要求1所述的裝置，其中，導氣機構包括具有環(huán)室第一部分的形狀的排氣室，以及具有環(huán)室第二部分的形狀的氣體來源室。
4.如權利要求3所述的裝置，其中，環(huán)室的兩個部分都通過一個槽形環(huán)狀開口連接到底板和盤形物體之間的區(qū)域。
5.如權利要求4所述的裝置，其中，環(huán)室的第一部分與環(huán)室的第二部分屬于同一環(huán)室。
6.如權利要求5所述的裝置，其中，第一部分及第二部分由一放射狀壁彼此隔開。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，設置擋水板，用于將旋轉時從盤形物體甩出的液體引導到一環(huán)形管中。
8.如權利要求1所述的裝置，其還包括用于改變板和盤形物體之間距離的距離改變機構。
9.一種用于對盤形物體進行液體處理的方法，其包括
轉動盤形物體；
在旋轉時將液體分配在盤形物體上；
收集旋轉時從盤形物體甩出的液體；
設置與盤形物體平行且在旋轉時面向盤形物體的板；
沿平行于所述板的方向引導氣體橫越該板。
10.如權利要求9所述的方法，其中，當氣體沿平行于所述板的方向橫越所述板時，盤形物體保持在至少5mm的距離。
11.如權利要求9所述的方法，其中，當氣體橫越所述板時，盤形物體以至少10rpm的速度轉動至少部分時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于液體處理盤形物體的裝置及方法，該方法包括轉動盤形物體、在旋轉時將液體分配到盤形物體上面、收集旋轉時從盤形物體甩出的液體、配置與盤形物體平行且當旋轉時面向盤形物體的板、以及朝平行該板的方向引導氣體使其橫越該板。
文檔編號H01L21/00GK101395698SQ200780007158
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權日2006年2月28日
發(fā)明者T·帕塞杰 申請人:Sez股份公司