[发明专利]用于保持衬底的装置和方法

说明书

相关申请

本申请以申请人于2005年11月23日提交的、共同未决的美国临时专利申请No.60/739,128为基础，并要求该临时专利申请的优先权，该临时申请的内容在此完全引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于保持衬底的装置和方法，更特别地，涉及以最小机械接触例如从上方保持衬底的装置和方法。

背景技术

目前存在多种已知的卡盘，包括所谓的“无接触”卡盘。通常，无接触卡盘几乎不与要保持衬底的第一表面(例如，非处理表面)形成机械接触。一种流行类型的无接触卡盘为伯努利(Bernoulli)型。

这种卡盘通过在下方引入气流而在表面上方抬起衬底(例如，该衬底可以包括并且在这里通常称作晶片)而操作并大多数情况下使晶片同时旋转。这种卡盘对朝上的第二侧面(例如，处理侧面)进行操作。这在朝下应用需要保持要处理的侧面朝下的晶片的情况中，可能是不利的方案。

目前存在可以朝下操作的其它传统的无接触型卡盘，但是这些卡盘不稳定并且经常将化学物质和/或污染物带到衬底的第二或后侧面(例如，非处理侧面)。

发明内容

本发明根据其各种实施例涉及以最小机械接触从上方保持衬底的装置。有利地，该装置可以在没有机械接触的情况下将衬底保持在顶面上并且与底面保持最小接触。而且，该装置包括用于保持衬底的保持部件(在这里还称作“卡爪(finger)”)，该卡爪能够以指定方式缩回以允许在衬底底面上进行各种处理。所述卡爪可以与衬底的侧面和底部，只与侧面，只与底部和/或其组合形成接触，并且在一些实施例中，还与第二(后侧)表面的一部分形成最小接触。

本发明的装置根据其各种实施例可用于从上方保持衬底，所述装置靠自身或者与处理设备或装置一起实现上述操作，从而在不与衬底的“非处理”侧面接触或形成最小接触的情况下，允许晶片底部接触或暴露给工艺、介质、液体、气体、喷雾以及其它类型的暴露情况。

在一个实施例中，所述装置可以保持半导体、玻璃或任何类型的装置晶片，以便例如使其下侧暴露给任何适当类型工艺，同时避免与非处理侧面形成显著接触(例如，无接触)。尽管该装置可独立使用或者整合到各种系统、工具或设备中使用，但是在与名称为“使用流体弯液面(meniscus)的湿法处理、设备和方法”，现在授权为美国专利号7,122,126的美国专利申请序列号09/675,029中描述的设备一起使用时尤为有利，其内容在此全文引入作为参考。

在一个实施例中，本发明涉及在处理，例如弯液面处理期间用于保持衬底，例如半导体晶片的装置和方法，所述衬底具有第一侧面和第二侧面。该装置包括一个或多个保持部件，例如卡爪，其构造为在不与衬底的第一侧面接触或形成最小接触的情况下与衬底的第二侧面接触。在一个实施例中，至少一个保持部件构造为在处理期间移动，以便防止所述至少一个保持部件影响所述处理过程，例如，在上文所引用申请中描述的方案的情况下防止接触弯液面。在衬底包括其上具有至少一个结构或特征的顶部侧面时可以使用这种方案，这时希望保持部件在处理期间避免与所述结构或特征接触，或者仅仅防止顶部表面(例如，非处理表面)暴露给所述处理。

在另一个实施例中，本发明涉及用于处理衬底的方法，所述衬底具有第一侧面和第二侧面。所述方法包括以下步骤：通过一个或多个保持部件保持衬底，所述保持部件构造为在不接触衬底的第一侧面的情况下接触衬底的第二侧面；使衬底和处理元件中的至少一个移动，以便使得衬底和处理元件相对于彼此移动。在一个实施例中，所述方法还包括在处理期间使至少一个保持部件移动的步骤，以便防止所述至少一个保持部件接触处理元件。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于在处理期间保持衬底的装置，所述衬底具有第一侧面和第二侧面，所述装置包括：一个或多个保持部件，所述一个或多个保持部件构造为在不与衬底的第一侧面显著接触的情况下接触衬底的第二侧面，其中，至少一个保持部件构造为在其它保持部件保持与衬底接触的同时在处理期间被致动，以便防止所述至少一个保持部件影响处理过程。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于处理衬底的方法，所述衬底具有第一侧面和第二侧面，所述方法包括以下步骤：

通过一个或多个保持部件保持衬底，所述一个或多个保持部件构造为在不显著接触衬底的第一侧面的情况下接触衬底的第二侧面；

使衬底和处理元件中的至少一个移动，以便使得衬底和处理元件相对于彼此移动；

使至少一个保持部件在其它保持部件保持与衬底接触的同时在处理期间被致动，以便防止所述至少一个保持部件与处理元件接触。

附图说明