可調式半導體處理裝置及其控制方法

专利摘要:
本發明揭露了一種可調式半導體處理裝置及其控制方法，其包括微腔室，微腔室包括可在一打開位置和關閉位置之間相對移動的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，處於關閉位置時，半導體晶圓安裝於該上工作表面和該下工作表面之間形成的空腔內，且該上、下工作面之間形成有供處理流體流動的空隙。該上腔室部的上方與驅動裝置相連及/或下腔室部的下方與驅動裝置相接，該驅動裝置包括有驅動對應腔室部的不同位置的若干驅動單元，基於該驅動裝置的驅動使得該上腔室部的上工作表面及/或下腔室部的下工作表面產生傾斜或變形。
公开号:TW201306106A
申请号:TW101121716
申请日:2012-06-18
公开日:2013-02-01
发明作者:Sophia Wen
申请人:Wuxi Huaying Microelectronics Technology Co Ltd；
IPC主号:H01L21-00

专利说明:
可調式半導體處理裝置及其控制方法
本發明是關於一種半導體晶圓或相似元件的表面處理領域，特別來說，是關於一種用於化學處理半導體晶圓表面，以及清潔、蝕刻和其他處理的半導體處理裝置及其控制方法。
晶圓是生產積體電路所用的載體。在實際生產中需要製備的晶圓具有平整、超清潔的表面，而目前用於製備超清潔晶圓表面的方法可分為兩種類別：例如浸沒與噴射技術的濕法處理過程，以及例如基於化學氣相與電漿技術的乾法處理過程。其中濕法處理過程是目前較為廣泛採用的方法，濕法處理過程通常包括採用適當化學溶液浸沒半導體晶圓或噴射半導體晶圓等一連串步驟組成。
習知技術中包含一種採用濕法處理過程，以對晶圓進行超清潔處理的半導體處理裝置。該半導體處理裝置中形成有一可以緊密接收並處理半導體晶圓的微腔室，該微腔室可處於打開狀態以供裝載與移除半導體晶圓，也可處於關閉狀態以用於半導體晶圓的處理，其中處理過程中可將化學試劑及其它流體引入微腔室。前述的打開狀態和關閉狀態，是透過該裝置中的兩個驅動裝置所分別驅動構成微腔室的上、下兩個工作面的相對移動來實現。
在實際使用中發現，某些情況下需要使化學試劑在微腔室和被處理的半導體晶圓之間的空隙中按照預定方式流動，比如使化學試劑從腔室內壁的一邊向另一邊流動，再比如使化學試劑在腔室內沿環流流動等等。習知技術的方式是採用控制化學試劑進入微腔室的入口位置和控制化學試劑進入微腔室的出口位置，同時採用流入微腔室內的氣體作為化學試劑流動時的一個載體來使得化學試劑在空隙中按照預定方式流動，但是這種方法不能夠完全滿足用戶的需求。同時習知技術中的半導體處理裝置，排出處理中和處理後的化學試劑主要靠腔室內部的壓力變化，在某些情況下的化學試劑收集效果還可以進一步簡化。
為此，本發明設計提供了另一種控制化學試劑在微腔室裏的流動的半導體處理裝置以更理想和更完全地滿足用戶的需求。
本發明的目的之一在於提供一種半導體處理裝置及其控制方法，其可以通過驅動裝置使得上腔室部及/或下腔室部的工作表面發生傾斜或變形來控制化學試劑在微腔室內的流動。
為實現上述目的，本發明提供一種半導體處理裝置，其包括：一用於容納和處理半導體晶圓的微腔室，該微腔室包括可在一打開位置和關閉位置之間相對移動的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，當處於關閉位置時，半導體晶圓安裝於該上工作表面和該下工作表面之間形成的空腔內，且與該上、下工作面之間形成有供處理流體流動的空隙，該微腔室中還包括至少一個供處理流體進入該空腔的入口和至少一個供處理流體排出該空腔的出口。該上腔室部的上方與驅動裝置相連及/或下腔室部的下方與驅動裝置相接，該驅動裝置包括有驅動對應腔室部的不同位置的複數個驅動單元。
進一步的，該上腔室部和該下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在驅動單元的驅動下上腔室部及/或下腔室部整體傾斜，進而帶動該上腔室部的上工作表面及/或下腔室部的下工作表面整體產生相對傾斜。
進一步的，該上腔室部或者下腔室部還包括一薄層彈性基板，該薄層彈性基板的一個表面形成上工作表面或者下工作表面，該薄層彈性基板的另一面與複數個驅動單元相貼合。驅動單元驅動上工作表面或者下工作表面的對應區域與半導體晶圓間的空隙發生改變。
為實現上述目的，根據本發明的另一個方面，本發明提供該半導體處理裝置的控制方法，其包括：驅動兩個腔室部處於打開位置；裝載半導體晶圓位於下工作表面上；驅動兩個腔室部處於關閉位置；從空腔的入口注入處理流體，使得處理流體沿空隙流動，並從空腔的出口導出處理流體；和按照預定策略控制驅動單元使得上工作表面或者下工作表面的對應區域與半導體晶圓間的空隙發生改變或者使得上工作表面及/或下工作表面整體產生預定傾斜。
與習知技術相比，本發明中的半導體處理裝置採用在上腔室部及/或下腔室部的外側設置多個驅動單元的方式，可以在不同時間和不同位置提供驅動力給該上腔室部或者下腔室部，使得上工作表面或下工作表面發生預定傾斜或變形來控制其內部的化學試劑流動，比如可以控制化學試劑沿上工作表面或下工作表面沿同一方向流動或者沿環形流動。同時，本發明還可以通過使得上工作表面或下工作表面發生預定傾斜或變形來幫助收集處理中和處理後的廢液。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
為了便於描述本發明，首先描述作為該半導體處理裝置的核心部件之一的微腔室。該微腔室用於容納和處理半導體晶圓。
請參考第1圖，其繪示了本發明中的微腔室在一個實施例中的立體示意圖。微腔室100包括上腔室部120和下腔室部140，上腔室部120中形成一上工作表面及上周邊部分，下腔室部140中形成一下工作表面142及下周邊部分144，上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144圍繞成一個用於容納和處理半導體晶圓的空腔。上腔室部120和下腔室部140可以通過諸如貫通立柱、滑軌或者掀開式結構等機械結構的作用或者導引下在一個關閉位置和一個打開位置之間移動。當處於打開位置時，上腔室部120和下腔室部140互相分離，以便於裝載和移除將要被處理的或者已經被處理過的半導體晶圓於空腔；當處於關閉位置時，上腔室部120和下腔室部140對應緊密貼合，上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144圍繞成空腔。當半導體晶圓被裝載進入空腔內，並且空腔處於關閉位置時，可將化學試劑、混合劑及其他處理流體引入空腔以對其內的半導體晶圓進行分析、清潔、蝕刻及其它處理，並在處理過程中及處理完畢後，將處理後的化學試劑及其它流體引出空腔。
具體來講，被處理的半導體晶圓被容納於上工作表面、上周邊部分、下工作表面142和下周邊部分144形成的空腔內。並且上周邊部分和下周邊部分144的相對的表面還可以藉由彈性圈環相接，或者說，上周邊部分和下周邊部分144相接的表面之間還夾持有彈性圈環，該彈性圈環通常採用諸如橡膠的柔性和彈性材料製作，以便微腔室獲得更好的密封效果。同時應當認識到，半導體晶圓與上、下工作表面之間還應當存在預期的空隙，該空隙的預定寬度通常在0.01mm與10mm之間。通過上下腔室部貼合的緊密程度和上下工作表面發生略微的傾斜可以改變空隙的寬度和形狀，而隨著此等空隙的改變，可以實現用於微腔室內的處理流體的不同流動圖案。作為本發明的重點之一，上腔室部120的上方設置有上驅動裝置及/或下腔室部140的下方設置有下驅動裝置，至少有一個驅動裝置包含可驅動對應腔室部的不同位置的多個驅動單元。通過驅動裝置在不同時間和不同位置提供驅動力給該上腔室部120及/或下腔室部140的局部位置，使得上工作表面或下工作表面發生預定傾斜來控制其內部的化學試劑、混合劑之類的處理流體的流動。在一個實施例中，上腔室部120和下腔室部140均為硬性非彈性材料形成，在驅動單元的驅動下上腔室部120及/或下腔室部140整體傾斜，進而帶動上腔室部120的上工作表面及/或下腔室部140的下工作表面整體產生傾斜。
為此，請結合參考第2圖和第3圖，其分別繪示了本發明中的半導體處理裝置200在一個實施例中的組裝示意圖和立體分解圖。簡單來講，半導體處理裝置200包括上部驅動裝置220、微腔室模組240和下盒裝置260。各個模組中的各個元件由四根互相平行的立柱22所支撐、固定或者導引。立柱22的局部外表形成有螺紋，並沿立柱22由上往下分別為上部驅動裝置220、微腔室模組240和下盒裝置260。其中微腔室模組240包括一處理半導體晶圓的微腔室，微腔室包括有形成上工作表面的上腔室板(或稱上腔室部)242和形成下工作表面的下腔室板(或稱下腔室部)244。上腔室板242藉由上部驅動裝置220支撐和驅動，下腔室板244藉由下盒裝置260支撐和驅動。下盒裝置260包括朝上形成較大開口的立方體狀下盒頂蓋264，下腔室板244被容納和支撐於立方體狀空腔內，且下工作表面通過開口外露於上方，並且下腔室板244的底面和立方體狀下盒頂蓋264的底壁之間還包括有對應於下腔室板244的底面不同位置的多個驅動單元262，這些驅動單元可以統稱為下驅動裝置。
上部驅動裝置220可驅動上腔室板242沿立柱22的導引而相對於下腔室板244移動，以便在需要裝載及移除半導體晶圓時能夠使得上腔室板242與下腔室板244處於打開位置或者關閉位置。多個驅動單元262可以是氣袋或者液壓驅動器一類的流體驅動器。每個驅動單元分散相接於下腔室部的下方的局部位置，比如每個驅動單元262可以分散或者均勻沿立方體狀空腔的底壁與側壁相交的邊緣設置，通過控制一個或者幾個驅動單元262的膨脹和收縮，可以使得下腔室部244中形成的下工作表面發生預定傾斜。
為了便於描述本發明，首先描述上部驅動裝置220和上腔室板242。上部驅動裝置220由上到下依次包括頂蓋板222、氣袋(也可以稱為驅動單元)224和上腔室板242的局部。氣袋224位於由頂蓋板222和上腔室板242之間形成的一個空腔內並與頂蓋板222和上腔室板242相固定。當氣袋224被充氣膨脹時，上腔室板242會沿立柱22的導引而向下移動，從而使微腔室完成從打開位置到關閉位置的變換。當氣袋224被放氣收縮時，上腔室板242會沿立柱22的導引而向上移動，從而使微腔室完成從關閉位置到打開位置的變換。
第4圖為頂蓋板222在一個實施例中的仰視示意圖。頂蓋板400的形狀呈正方形，並在頂蓋板400的四角包括對應於立柱22的四個柱位孔402，並通過與位於該立柱22頂端的螺紋相匹配的八個第一螺帽221與立柱22的頂端緊固在一起(請參考第3圖)。頂蓋板400朝向下方的一面還延伸形成有圓柱形的第一側壁404。第一側壁404用於形成容納氣袋224的空腔的一部分腔壁。
第5圖為上腔室板242在一個實施例中的立體示意圖。上腔室板500的形狀也呈正方形，並在上腔室板500的四角形成有對應於立柱22的四個柱位孔502，四個柱位孔502的內徑略大於立柱22的外徑，也即上腔室板500可沿立柱22的導引而上下滑動。上腔室板500朝向下方的一面向下延伸形成有第一圓形凸台，該第一圓形凸台的朝下一面形成了上工作表面504，第一圓形凸台的四周邊緣還向下延伸形成有凸緣狀的上周邊部分506。上腔室板500朝向上方的一面則向上延伸形成有圓柱形的第二側壁508，第二側壁508的內徑不小於第一側壁404的外徑，使得第一側壁404可以套接在第二側壁508內，並結合頂蓋板222和上腔室板242的局部表面形成容納氣袋224的可伸縮空腔。同理，第二側壁508的外徑可以略小於第一側壁404的內徑，使得第一側壁404可以套接在第二側壁508外，並結合頂蓋板222和上腔室板242的局部表面形成容納氣袋224的可伸縮空腔。氣袋224可以通過螺絲、膠水或者其他任何已知的構件固定於頂蓋板222和上腔室板242的表面。藉由上述結構，當氣袋224膨脹時，上腔室板242可以沿立柱22的導引向下移動；當氣袋224收縮時，上腔室板242可以沿立柱22的導引向上移動。
下文將繼續描述下盒裝置260和被容納於下盒裝置260中的下腔室板244和若干個驅動單元262。下盒裝置260包括朝上形成較大開口的下盒頂蓋264和下盒底蓋266。下腔室板244和若干個驅動單元262被夾持於下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間形成的立方體狀空腔內，下盒頂蓋264和下盒底蓋266可以通過與立柱22的中部和底部的螺紋相匹配的八個第二螺帽269固定於立柱22上。驅動單元262可以是氣袋或者液壓驅動器一類的流體驅動器。每個驅動單元分散相接於下腔室部的下方的局部位置，比如每個驅動單元262可以分散或者均勻沿立方體狀空腔的底壁與側壁相交的邊緣設置，藉由控制一個或者幾個驅動單元262的膨脹和收縮，可以使得下腔室板244形成的下工作表面發生預定傾斜。
請參考第6圖，其繪示了本發明中的下腔室板244在一個實施例中的立體示意圖。下腔室板600包括矩形的基板部602，和從矩形的基板部602向上延伸形成的第二圓形凸台604，該第二圓形凸台604的朝上一面形成了下工作表面，第二圓形凸台604的四周邊緣還向上延伸形成有凸緣狀的下周邊部分606。第二圓形凸台604的形狀基本與第一圓形凸台504相對稱，上周邊部分506和下周邊部分606相接的面上還可以形成有圓形凹槽，以便設置採用諸如橡膠之類材質製作的彈性圈環(未具體繪示)，彈性圈環一方面可以改進上腔室板和下腔室板在處於關閉位置時的閉合緊密性；另一方面，還可以使得上腔室板和下腔室板在處於關閉位置時，兩者之間形成預定寬度範圍的間隙，使得上腔室板或者下腔室板可以在不影響腔室氣密性的情況下發生一定程度的空間位移和傾斜。
請繼續參考第7圖，其繪示了本發明中的下盒頂蓋264在一個實施例中的立體示意圖。下盒頂蓋700包括形成較大開口的正方形頂板702和從正方形頂板702的四邊向下延伸形成的四個側板704，頂板702的四角還形成有對應於立柱22的四個柱位孔706。在一個實施例中，側板704的厚度較厚，四個柱位孔706可以縱向(垂直地)貫穿側板704。正方形頂板702中形成的較大開口的形狀對應於第二圓形凸台604的形狀，並且第二圓形凸台604的外部尺寸稍小於正方形頂板702中形成的較大開口，以便於在下腔室板244被容納於下盒裝置260內時，第二圓形凸台604能夠穿過較大開口而外露於下盒裝置260的上方，並且第二圓形凸台604與較大開口之間有一定的縫隙，這樣下腔室板244可以相對於下盒蓋板264進行一定的傾斜等運動。對應地，下盒底蓋266是一塊四角包括四個柱位孔的正方形板，下盒底蓋266的整體形狀基本對稱於下盒頂蓋700的正方形頂板，區別僅在於下盒底蓋266的中央沒有形成開口。當下盒頂蓋264和下盒底蓋266疊放時，其內部形成立方體狀的空腔。下盒頂蓋264和下盒底蓋266可以通過與立柱22的中部和底部的螺紋相匹配的八個第二螺帽269固定於立柱22上。下腔室板244和若干個驅動單元262被夾持於下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間。下腔室板244與下盒頂蓋264之間相接的表面上還可以夾持有彈性板塊。
在通常情況下，下腔室板244被複數個驅動單元262所支撐和擠壓而容納於下盒頂蓋264和下盒底蓋266之間的空腔內，其外露於下盒頂蓋264上部的下工作表面也呈水平狀態。在上腔室板242和下腔室板244處於關閉位置時，藉由控制一個或者幾個驅動單元262的膨脹和收縮，可以使得下腔室板244中形成的下工作表面發生預定傾斜。儘管傾斜的幅度並不是非常劇烈，但對於下工作表面和半導體晶圓之間的細小空隙而言，處於下工作表面和半導體晶圓之間的化學試劑還是會因下工作表面的傾斜和空隙的改變而朝位較低處或空隙大處流動。可以預料的是，如果在一段時間內，對於不同的驅動單元262採取不同的驅動方式，使得下工作表面的傾斜處於一種動態的可控效果，那麼必然可以獲得下工作表面和半導體晶圓之間的化學試劑按照預期的效果發生環流或者向固定方向流動之類的種種預期效果。
在第2圖繪示的實施例中，上部驅動裝置220中的氣袋224為一個，在其他實施例中，也可以為多個，也就是說上部驅動裝置220也可以包括有對應於上腔室板的頂面不同位置的多個驅動單元。此外，也可以不設置上部驅動裝置220而是直接將上腔室板242固定不動。總而言之，可以在上腔室板242的上方設置上驅動裝置及/或下腔室板244的下方設置下驅動裝置，至少有一個驅動裝置可以包括驅動對應腔室板的不同位置的多個驅動單元，以實現控制該腔室板的工作表面的運動。
在一個實施例中，半導體處理裝置還包括控制單元，控制單元可以可編程地控制驅動單元中的一個或者多個，使得驅動單元根據用戶設定的編程策略來驅動上腔室部或下腔室部產生預定傾斜或其他運動；在另一個實施例中，可以使得每個驅動單元分散相接於上腔室部的上方或下腔室部的下方的局部位置，從而使上腔室部或下腔室部能夠根據不同大小和位置的驅動力朝向各個方向產生預定傾斜；於另一個實施例中，驅動單元可以為四個或者八個，並且均勻設置於上腔室部的上方或下腔室部的下方靠近腔室部邊緣的位置，從而更利於控制單元的控制。控制單元如何控制驅動單元可以由用戶按照自己的策略來設定。比如在具體的一個實施例中，控制單元可以控制對稱設置的兩個驅動單元中的一個逐漸膨脹，以抬高下腔室部的一邊；然後在相鄰的另一段時間內，控制單元控制已膨脹的驅動單元逐漸收縮，而另一驅動單元逐漸膨脹，以把已經抬高的下腔室部的一邊放低，而把下腔室部中相對的另一邊抬高，然後重複該步驟，就可以使得下腔室部產生類似「單擺」似的規律運動，從而使得其內部的化學試劑沿相對的兩個方向往返流動。在另一個具體的實施例中，下腔室部的下方設置有八個編號從一到八的驅動單元，每個驅動單元都均勻設置在下腔室部的下方表面的邊緣位置。控制單元按照編號從一到八然後從八到一的方式迴圈控制相鄰的驅動單元依次膨脹預定的時間長度，使得下腔室部做環形的起伏運動，以便其內部的化學試劑沿順時針或者逆時針而環形流動。雖然上述實施例中主要以在下腔室部的下方設置多個驅動單元的方式來描述，但是對於有關上腔室部的上方設置多個驅動單元的相關實施例，也是屬於本發明的權利範圍，在此不加以贅述。
請再次參考第1圖所示，在另一個實施例中，上腔室部120和下腔室部140的內部也可以包括複數個驅動單元，這些驅動單元在不同時間和不同位置提供驅動力於上工作表面或者下工作表面，使得上工作表面或者下工作表面的對應區域發生形變，也即使得該局部區域供處理流體流動的空隙寬度發生改變，進而使得處理流體按照預定圖案流動。
為此，請結合參考第8圖，其繪示了第1圖中的上腔室部120在一個實施例中的立體示意圖。上腔室部800包括上腔室內壁部820和上盒體部840，以及夾持於上腔室內壁部820和上盒體部840之間的多個個流體驅動單元860。
上腔室內壁部820包括一呈圓形的薄層彈性基板，該薄層彈性基板的一面822形成上工作表面，並且薄層彈性基板的邊緣還延伸形成有上周邊部分824，也即圖示凸緣；薄層彈性基板的另一面延伸形成有呈圓柱形的上側壁826，上側壁826的內邊緣形成有第一螺紋(未繪示)。
上盒體部840包括呈矩形或者正方形的基板部842，該基板部842的一面延伸形成有對應於上側壁826的圓形凸緣844，該圓形凸緣844的外邊緣形成有匹配第一螺紋的第二螺紋(未繪示)。通過該第一螺紋和第二螺紋，可以將上腔室內壁部820旋轉安裝於上盒體部840上，同時在上腔室內壁部820和上盒體部840之間還形成有容納多個流體驅動單元860的空腔。
多個流體驅動單元860包括第一流體驅動單元、第二流體驅動單元、第三流體驅動單元、第四流體驅動單元、第五流體驅動單元、第六流體驅動單元和第七流體驅動單元(未繪示)。其中，第一流體驅動單元位於居中位置，剩餘六個流體驅動單元圍繞第一流體驅動單元均勻分佈。多個流體驅動單元860中的各個流體驅動單元被夾持於薄層彈性基板與上盒體部840相對於薄層彈性基板的表面之間。在一個實施例中，各個流體驅動單元可以是相同大小的圓柱形氣袋，圓柱形氣袋的上、下表面通過膠水與薄層彈性基板的表面和上盒體部840相對於薄層彈性基板的表面粘合。上盒體部840可以採用較厚的合金材料製作，以提供穩定的支撐力於各個流體驅動單元。上腔室內壁部820可以採用耐高溫和耐腐蝕的塑膠材料製作，並且形成上腔室內壁部的薄層彈性基板較薄而且具有彈性。可以預見的是，當某個流體驅動單元膨脹時，可以提供垂直於上工作表面並且指向微腔室內部的驅動力給薄層彈性基板與其貼合接觸的對應區域，使得薄層彈性基板朝向微腔室的該局部區域形成凸起；而當某個流體驅動單元收縮時，可以提供垂直於上工作表面並且指向微腔室外部的驅動力給薄層彈性基板與其貼合的對應區域，使得薄層彈性基板朝向微腔室的該局部區域形成凹陷。顯然驅動力的作用位置與流體驅動單元與薄層彈性基板相貼合接觸的位置相關，驅動力的大小與流體驅動單元膨脹或收縮的程度相關，驅動力的方向與流體驅動單元處於膨脹狀態或者收縮狀態相關。
因為流體碰到凸起時會分散，碰到凹陷時會彙聚。如果此時微腔室內部正在利用化學試劑對半導體晶圓進行處理，則由於上工作表面與半導體晶圓之間空隙處於變化狀態，位於微腔室內部的化學試劑的流動也將會發生變化。比如，第一流體驅動單元膨脹並保持在一定位置，會使薄層彈性基板的中央形成凸起，也即該局部區域對應的上工作表面與半導體晶圓之間的空隙變小，則位於微腔室內部的化學試劑將會從中央位置向四周邊緣位置流動；再比如，第一流體驅動單元膨脹並保持在一定位置，會使薄層彈性基板的中央形成凸起，然後第二流體驅動單元、第三流體驅動單元、第四流體驅動單元、第五流體驅動單元、第六流體驅動單元和第七流體驅動單元依次膨脹並收縮，則位於微腔室內部的化學試劑將會沿微腔室的邊緣環繞流動。也就是說，當各個流體驅動單元按照預定的策略，在不同時間和不同位置提供驅動力於上工作表面，使得上工作表面與半導體晶圓之間的空隙發生變化後，可以達到控制微腔室內部的化學試劑的流動方式的效果。
對應地，下腔室部140也可以具有如第8圖所示的上腔室部800相同的或者類似的結構。
本發明同時提供了一種半導體處理裝置的控制方法，請參考第9圖，其繪示了本發明中的半導體處理裝置的控制方法在一個實施例中的方法流程圖。半導體處理裝置的控制方法900包括：步驟901，驅動半導體處理裝置的兩個腔室部處於打開位置；步驟902，裝載半導體晶圓位於下工作表面上；步驟903，驅動兩個腔室部處於關閉位置；步驟904，從空腔的入口注入處理流體，使得處理流體沿空隙流動，並從空腔的出口導出處理流體；此處的處理流體通常是指化學試劑，比如半導體處理裝置用於薄膜銅的濕式化學蝕刻，處理流體可以包括過氧化氫、硝酸及氫氟酸的混合物，處理流體還可以包括作為化學試劑流動載體的惰性氣體。入口和出口可以不止一個，並且設置於微腔室部的任意不同位置。
步驟905，在不同時間，按照預定策略控制某一個或者多個驅動單元使得上腔室部的上工作表面或者下腔室部的下工作表面的對應區域與半導體晶圓間的空隙發生改變或者使得上腔室部的上工作表面及/或下腔室部的下工作表面整體產生預定傾斜，進而使得處理流體按照預定圖案流動。
為了能夠使得化學試劑可以按照使用者的期望的流動圖案流動，可以令各個流體驅動器按照預定的策略，在不同時間和不同位置提供驅動力於工作表面，使得工作表面與半導體晶圓之間的空隙發生變化，以達到控制微腔室內部的化學試劑的流動圖案的效果。
綜上所述，半導體處理裝置採用在上腔室部及/或下腔室部的外側設置多個驅動單元的方式，可以在不同時間和不同位置提供驅動力給上腔室部或者下腔室部，使得上工作表面或下工作表面發生預定傾斜或形變來控制其內部的化學試劑流動。
本文中「若干」、「多個」以及「複數個」均表示兩個或兩個以上，「及/或」表示和或者或。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
22‧‧‧立柱
100‧‧‧微腔室
120‧‧‧上腔室部
140‧‧‧下腔室部
142‧‧‧下工作表面
144‧‧‧下週邊部分
200‧‧‧半導體處理裝置
220‧‧‧上部驅動裝置
221‧‧‧第一螺帽
222‧‧‧頂蓋板
224‧‧‧氣袋
240‧‧‧微腔室模組
242‧‧‧上腔室板
244‧‧‧下腔室板
260‧‧‧下盒裝置
506‧‧‧上周邊部分
508‧‧‧第二側壁
600‧‧‧下腔室板
602‧‧‧基板部
604‧‧‧第二圓形凸台
606‧‧‧下週邊部分
700‧‧‧下盒頂蓋
702‧‧‧頂板
704‧‧‧側板
706‧‧‧柱位孔
800‧‧‧上腔室部
820‧‧‧上腔室內壁部
822‧‧‧面
824‧‧‧上周邊部分
826‧‧‧上側壁
262‧‧‧驅動單元
264‧‧‧下盒頂蓋
266‧‧‧下盒底蓋
269‧‧‧第二螺帽
400‧‧‧頂蓋板
402‧‧‧柱位孔
404‧‧‧第一側壁
500‧‧‧上腔室板
502‧‧‧柱位孔
504‧‧‧上工作表面
840‧‧‧上盒體部
842‧‧‧基板部
844‧‧‧圓形凸緣
860‧‧‧流體驅動單元
900‧‧‧控制方法
901‧‧‧步驟
902‧‧‧步驟
903‧‧‧步驟
904‧‧‧步驟
905‧‧‧步驟
第1圖為本發明中的微腔室在一個實施例中的立體示意圖。
第2圖為本發明中的半導體處理裝置在一個實施例中的組裝示意圖。
第3圖為本發明中的半導體處理裝置在一個實施例中的立體分解圖。
第4圖為本發明中的頂蓋板在一個實施例中的仰視示意圖。
第5圖為本發明中的上腔室板在一個實施例中的立體示意圖。
第6圖為本發明中的下腔室板在一個實施例中的立體示意圖。
第7圖為本發明中的下盒蓋板在一個實施例中的立體示意圖。
第8圖為第1圖中的上腔室部在一個實施例中的立體示意圖。
第9圖為本發明中的半導體處理裝置的控制方法在一個實施例中的方法流程圖。
22‧‧‧立柱
200‧‧‧半導體處理裝置
220‧‧‧上部驅動裝置
240‧‧‧微腔室模組
260‧‧‧下盒裝置

权利要求:
Claims (11)
[1] 一種半導體處理裝置，包括：用於容納和處理一半導體晶圓的一微腔室，該微腔室包括可在一打開位置和一關閉位置之間相對移動的形成一上工作表面的一上腔室部和形成一下工作表面的一下腔室部，當處於該關閉位置時，該半導體晶圓安裝於該上工作表面和該下工作表面之間形成的一空腔內，且與該上、下工作面之間形成有供處理流體流動的一空隙，該微腔室中還包括至少一個供處理流體進入該空腔的入口和至少一個供處理流體排出該空腔的出口，該上腔室部的上方與一驅動裝置相連及/或下腔室部的下方與一驅動裝置相接，該驅動裝置包括有驅動對應腔室部的不同位置的複數個驅動單元。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之半導體處理裝置，其中該驅動裝置的驅動使得該上腔室部的該上工作表面及/或下腔室部的該下工作表面整體產生傾斜。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之半導體處理裝置，其中該上腔室部和該下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在該驅動單元的驅動下上腔室部及/或該下腔室部整體傾斜，進而帶動該上腔室部的該上工作表面及/或下腔室部的該下工作表面整體產生傾斜。
[4] 如申請專利範圍第2項所述之半導體處理裝置，其中該驅動裝置還包括一控制單元，該控制單元可編程地控制該驅動單元中的一個或者多個，使得該驅動單元驅動該上腔室部或該下腔室部產生預定傾斜。
[5] 如申請專利範圍第2項或第3項所述之半導體處理裝置，其中該半導體處理裝置還包括一下盒裝置，該下盒裝置包括朝上形成一開口的一下盒空腔，該下腔室部被容納於該下盒空腔內，且該下工作表面通過該開口外露於上方，與該下腔室部相連的該驅動裝置的該驅動單元被夾持於該下腔室部和該下盒空腔的底壁之間。
[6] 如申請專利範圍第5項所述之半導體處理裝置，其中該驅動單元沿該下盒空腔的底壁和側壁相交的邊緣均勻分佈，該驅動單元為流體驅動器，藉由其中一個或者幾個該驅動單元的膨脹和收縮，可以驅動該下腔室部發生空間位移而使得該下工作表面產生預定傾斜。
[7] 如申請專利範圍第1項所述之半導體處理裝置，其中基於該驅動單元的驅動使得該上腔室部的該上工作表面或者該下腔室部的該下工作表面的對應區域與該半導體晶圓間的空隙發生改變。
[8] 如申請專利範圍第7項所述之半導體處理裝置，其中該上腔室部或者該下腔室部還包括一薄層彈性基板，該薄層彈性基板的一個表面形成該上腔室部的該上工作表面或者該下腔室部的該下工作表面，該薄層彈性基板的另一個表面與該等驅動單元相貼合。
[9] 如申請專利範圍第8項所述之半導體處理裝置，其中該上腔室部或者該下腔室部還包括固定或者相連該薄層彈性基板的一盒體部，該薄層彈性基板和該盒體部內夾持容納該等驅動單元。
[10] 如申請專利範圍第8項所述之半導體處理裝置，其中該薄層彈性基板的另一個表面的一局部區域分別與該等個驅動單元貼合接觸，當其中一個該驅動單元膨脹時，提供垂直於該上腔室部的該上工作表面或者該下腔室部的該下工作表面並且指向該空腔內部的驅動力給該薄層彈性基板與其貼合的對應區域，使得該局部區域對應的該上工作表面或該下工作表面形成凸起；而當其中一個驅動單元收縮時，提供垂直於該上腔室部的該上工作表面或者該下腔室部的該下工作表面並且指向該空腔外部的驅動力給該薄層彈性基板與其貼合的對應區域，使得該局部區域對應的該上工作表面或該下工作表面形成凹陷。
[11] 一種如申請專利範圍第1項所述之該半導體處理裝置的控制方法，包括：驅動該上腔室部與該下腔室部處於該打開位置；裝載該半導體晶圓位於該下工作表面上；驅動該上腔室部與該下腔室部處於該關閉位置；從該空腔的一入口注入一處理流體，使得該處理流體沿該空隙流動，並從該空腔的一出口導出該處理流體；以及按照預定策略控制該驅動單元使得該上工作表面或者該下工作表面的對應區域與該半導體晶圓間的該空隙發生改變或者使得該上工作表面及/或該下工作表面整體產生預定傾斜。

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