CN1707759A - 使用薄的、高速液体层处理晶片表面的方法和装置 - Google Patents

使用薄的、高速液体层处理晶片表面的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在许多实施例之中的一个实施例中，公开了一种处理衬底的方法，其包括：在衬底表面产生液体层，液体层限定液体弯月面。这种产生包括移动头部以接近表面，当头部接近衬底表面时从头部给表面提供液体以限定液体层，和用真空通过接近的头部从表面去除液体。液体沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度流动。

Description

使用薄的、高速液体层处理晶片表面的方法和装置
技术领域
本发明涉及半导体晶片处理，更具体地涉及用于在减少污染和降低晶片清洗费用的情况下更有效地提供并从晶片表面去除液体的装置和工艺。
背景技术
众所周知，在半导体芯片制造过程中，需要使用例如清洗和烘干的操作来处理晶片。在这些操作类型的每一种类型中，都需要有效地提供并去除晶片处理过程中的液体。
举例来说，在进行制造操作的地方不得不引入晶片清洗使得在晶片表面留下不希望的残余物。这种制造操作的例子包括等离子体蚀刻(例如，钨深蚀刻(tungsten etch back)(WEB))和化学机械抛光(CMP)。在CMP中，晶片放在支架上，此支架对着旋转带或旋转压板推动晶片表面。此带使用浆料，其由引起抛光的化学品和研磨材料组成。遗憾地，这种处理倾向于在晶片表面留下浆料颗粒的聚集物和残余物。如果在晶片上残留，除了别的物质以外(amongother things)，不希望的残余材料和颗粒就会引起缺陷，如晶片表面的划痕和在金属化特性间的不合适的相互作用。在一些情况，这些缺陷可引起晶片上的器件不可能工作。为了避免丢弃不能工作的器件的晶片的过度花费，因此，就必须在留下不希望的残余物的制造操作后充分地有效地清洗晶片。
在湿法清洗晶片后，必须有效地烘干晶片以防止水或清洗液残余物在晶片表面上残留。如果在晶片表面的清洗液可以蒸发，如通常发生小滴形式时，蒸发后，先前溶于清洗液的剩余物或污染物会留在晶片表面上(例如，形成水滴斑点)。为了防止蒸发发生，必需尽可能块地去除清洗液，在晶片表面不形成小滴。在尝试完成这个问题中，应用了几个不同的烘干技术如旋转烘干、IPA或马兰各尼(Marangoni)烘干中的一种技术。所有这些烘干技术利用在晶片表面上的运动的液体/气体界面的一些方式，如果合适地保持，就导致在没有小滴形成的情况下烘干晶片表面。遗憾地，如果运动的液体/气体界面中断，如前述所有的烘干方法就会经常发生，小滴形式和蒸发就会发生，导致在晶片表面上残留污染物。当今使用最流行的烘干技术是旋转漂洗烘干(SRD)。
图1A说明在SRD处理过程中在晶片10上的液体运动。在这种烘干处理中，湿晶片通过选转14高速旋转。在SRD中，通过使用离心力，用于漂洗晶片的液体从晶片的中心推到晶片的外边最后离开晶片，如液体方向箭头16所示。随着烘干过程的进展，液体被推离晶片，运动的液体气体界面12在晶片的中心产生并运动到晶片的外边(即，由运动的液体/气体界面12产生的圆就会变大)。在图1A的例子中，由运动的液体/气体界面12形成的圆的内部区域并无液体，且由运动的液体/气体界面12形成的圆的外部区域存在液体。因此，随着烘干处理的继续，运动的液体气体界面12的内部(干区域)增加，而运动的液体/气体界面12的外部(湿区域)减少。如前所述，如果运动的液体/气体界面12中断，流动的小滴就会形成在晶片上，由于小滴的蒸发就会产生污染。同样地，限制小滴形成和随后的蒸发以使晶片表面远离污染是必须的。遗憾地，目前的烘干方法仅对于防止运动的液体界面中断部分地有效。
另外，对于不易被水粘湿的干晶片表面，用SRD处理是困难的。不易被水粘湿的晶片表面难烘干，因为这种表面排斥水和水基(含水的)清洗溶液。因此，随着烘干处理的继续和清洗液被推离晶片表面，剩余的清洗液(如果含水基)会被晶片表面排斥。结果，含水的清洗液以最少的面积与不易被水粘湿的晶片表面接触。另外，由于表面张力的结果(即，作为分子氢键键合的结果)，含水的清洗溶液倾向于自身粘紧。因此，由于不易被水粘湿的界面和表面张力，含水清洗液球(或小滴)以不可控的方式在不易被水粘湿的晶片表面上形成。此形成的小滴导致有害的蒸发和前面讨论的污染。在晶片中心对小滴起作用的离心力最小，SRD的局限性尤其严重。因此，尽管SRD处理是目前最常用的晶片烘干方法，该方法在晶片表面上减少形成清洗液小滴是困难的，尤其地当用于不易被水粘湿的晶片表面。晶片的特定部分可能有不同的不易被水粘湿(疏水)的特性。
图1B表示晶片烘干处理18的示例。在此例中，晶片10的部分20是亲水的区域，部分22是不易被水粘湿的区域。部分20吸引水，因此液体26汇聚在这个区域。部分22是不易被水粘湿的，以致该区域排斥水，因此在晶片10的此部分就会有更薄的水膜。因此，晶片10的不易被水粘湿的部分通常比亲水的部分更快地被烘干。这就会导致不一致的晶片烘干，其增加了污染水平，因此降低了晶片产量。
因此，需要一种避免现有技术的方法和装置，通过优化的液体控制和应用于晶片使得减少沉积在晶片表面的污染。这种当今经常出现的沉积减少了可接受的晶片产量和增加了制造半导体器件的费用。
发明内容
一般的说，本方明通过提供衬底处理装置来满足这些需要，此装置能够以高速液体层处理晶片表面，同时有效减少晶片污染。值得称赞的是本发明能够用多种方法实现，包括如处理、装置、系统、器件或方法。本发明的几个创造性实施例如下所述。
在一个实施例中，公开了一种处理衬底的方法，其包括在衬底表面上产生液体层，液体层限定出液体弯月面。这种产生包括移动头部以接近表面，从头部给表面提供液体，同时接近衬底表面的头部限定液体层，用真空通过接近的头部从表面去除液体。液体沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度流动。
在另一个实施例中，提供一种处理衬底的装置，其包括能够移动接近衬底表面和在衬底表面产生以限定出液体弯月面的液体层的头部。这个接近的头部包括至少一个从衬底表面去除液体的入口。这个头部能够沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度移动液体。
在另一个实施例中，提供一种衬底准备系统，其包括当操作时，接近衬底表面能够被移动的头部和经过头部传送液体到衬底表面的第一管道。这个系统进一步包括用以从衬底表面去除液体的第二管道，在操作中液体在衬底表面上形成液体层。液体沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度流动。
本发明有许多优点。最显著地，在此描述的装置和方法利用液体弯月面以高速液体层有效地处理(例如，清洗、烘干等)衬底，通过包括液体提供的优化的控制和从衬底去除液体的操作，从而减少了留在晶片表面的不希望的液体和污染。在一个实施例中，通过使用高速液体产生液体弯月面，液体弯月面能够应用于衬度/晶片，而不需要利用表面张力来减小气体对着液体弯月面/气体边界。结果，由于有效的晶片处理，就能够提高晶片处理和生产，并获得更高的晶片产量。
参照附图理解，通过例子说明本发明的原理，从下面的详细描述中，本发明的其它方面和优点将变得明显。
附图说明
参照附图，通过随后的详细描述，将很好地理解本发明。为了便于描述，相同的参考数字代表相同的元件结构。
图1A表示在SRD烘干处理期间，晶片上的清洗液的运动。
图1B表示晶片烘干处理的一个例子。
图2显示了依照本发明一个实施例的晶片处理系统。
图3表示了依照本发明一个实施例的接近头部进行晶片处理的操作。
图4表示了可以由依照本发明一个实施例的接近头部引起的晶片处理操作。
图5A表示依照本发明一个实施例的接近头部的顶视图。
图5B表示依照本发明一个实施例的接近头部的透视图。
图6A表示依照本发明一个实施例的接近头部在晶片表面产生具有高速液层的液体弯月面的侧视图。
图6B表示依照本发明一个实施例的与晶片平面呈一角度的接近头部。
图7表示依照本发明一个实施例的延伸到晶片直径上的接近头部。
图8描述了依照本发明一个实施例的在晶片上的操作处理中的接近头部。
图9表示依照本发明一个实施例的具有第一零件(piece)和第二零件的接近头部。
图10表示依照本发明一个实施例的晶片处理系统。
图11A表示依照本发明一个实施例的接近头部进行的烘干操作。
图11B表示依照本发明一个实施例的接近头部的局部顶视图。
图11C表示依照本发明一个实施例的接近头部的入口/出口图形。
图11D表示依照本发明一个实施例的接近头部的另一个入口/出口图形。
图11E表示依照本发明一个实施例的接近头部的又一个入口/出口图形。
具体实施方式
本发明公开了用于处理衬底的方法和装置。在下面的描述中，为了完全理解本发明，阐述多个具体的详细说明。然而，本领域的普通技术人员应该清楚，不脱离某些或全部的这些详细说明就可以实施本发明。此外，为了避免混淆本发明，没有详细地描述公知的处理操作。
虽然本发明根据几个优选实施例来描述，应该意识到，本领域的技术人员在阅读前面的详述和研究附图的基础上可以实现就此不同的修改、增加、置换和等效替换。因此，希望本发明包括所有这些修改、增加、置换和等效替换，并落入本发明的精神和范围之内。
以下附图说明使用接近头部(多个接近头部)用高速液体层产生一个或多个具体形状、尺寸和位置的液体弯月面的晶片处理系统的各实施例。在一个实施例中，用以产生液体弯月面的高速液体，通过弯月面在被处理的晶片上产生柏努利(Bernoulli)效应。因此，通过液体弯月面被处理的晶片表面区域受到的力就会比没有与液体弯月面接触的其它的晶片区更小。因此，这种力实际上在接近头部和液体弯月面之间产生几乎相同的吸引力(attractive-like force)。因此，像这种效应就会产生高度地可控且稳定的液体弯月面，而不需要使用表面张力减少气体来控制液体弯月面的边界。
在这里描述的技术可以被用来形成任一合适类型的组合晶片操作(多操作)类型，例如，举例来说烘干、蚀刻、电镀等。应该清楚，在此描述的系统和接近头部本质上是示例性的，任何其它能产生和移动一个或多个弯月面的适合类型的结构都可以使用。在所示的实施例中，接近头部(多个接近头部)可以以直线形式从晶片中心部分运动到晶片边缘。应该清楚，其它的实施例可以使用接近头部(多个接近头部)以直线形式运动，从晶片的一边到另一个径直相对的晶片边缘，或其它非直线的运动也可使用，例如，举例来说，以放射状的运动、以圆形的运动、以螺旋形的运动、以锯齿形的运动、以随机运动、等。另外，运动也可以是由使用者期望的任一适合的指定的运动轮廓。另外，在一个实施例中，可以旋转晶片并沿直线形式移动接近头部，因此接近头部可以处理晶片的所有部分。应该清楚，其他的实施例可以使用晶片不旋转但是接近头部设置为在晶片上以能够处理晶片的所有部分的形式来运动。另外，在此描述的接近头部和晶片处理系统可以被用来处理任何形状和尺寸的衬底，例如200mm晶片、300mm晶片、扁平的基板等。
另外，可以改变接近头部的尺寸并顺序地(in turn)改变弯月面的尺寸(或根据实施例的弯月面)。在一个实施例中，接近头部的尺寸和弯月面(或多个弯月面)的尺寸可以比待处理的晶片更大，在另一个实施例中，接近头部和弯月面的尺寸可以比待处理的晶片小。而且，在此描述的弯月面被用于晶片处理工艺的其他形式，例如，举例来说，清洁、光刻、兆声波(megasonics)、等。可以用接近头部支持和移动(例如，移动到晶片上、从晶片上移除和穿过晶片)液体弯月面。应该清楚，在此描述的系统在本质上仅仅是示例性的，在此描述的接近头部可以在任何适合的系统中使用。
图2显示了根据本发明一个实施例的晶片处理系统100。系统100包括滚轴102a和102b，它们可以保持和/或旋转晶片使得能够处理晶片表面。系统100也包括接近头部106a和106b，在一个实施例中，它们各自固定在上臂104a和下臂104b上。在一个实施例中，参照图5A到9如下所述，接近头部106a和/或106b被设置成对晶片提供高速液体层。接近头部106a和106b可以是任一可适合产生液体弯月面的装置，例如，举例来说如在此描述的任一接近头部。在另一实施例中，接近头部106a和/或106b可以是在此描述的任一适合的接近头部(多个接近头部)。上臂104a和下臂104b可以部分地装配以使接近头部106a和106b沿着晶片半径基本线性移动。在另一个实施例中，装配使得接近头部106a和106b沿任一适合的使用者确定的位移(movement)运动。
在一个实施例中，把上臂104设置成保持位于晶片之上的接近头部106a且接近头部106b位于晶片下靠近(in close proximity to)晶片。例如，在一个示例性实施例中，可以通过具有上臂104a和下臂104b沿垂直的方式运动使得一旦接近头部水平地运动到晶片开始处理的位置，接近头部106a和106b可以垂直地运动到接近晶片的位置来实现。在另一个实施例中，可以设置上臂104a和下臂104b使得在处理之前产生弯月面的位置处接近头部106a和106b开始并且从晶片108的边缘区将在接近头部106a和106b之间已经产生的弯月面移送到待处理的晶片表面上。因此，上臂104a和下臂104b可以以任一合适的方式设置使得接近头部106a和106b可以移动以进行如在此描述的晶片处理。还应该清楚，系统100可以以任一合适的方式设置，只要接近头部(多个接近头部)可以移动接近晶片来产生和控制弯月面。还应该清楚，接近可以是与晶片任一合适的距离，只要可以保持弯月面。在一个实施例中，接近头部106a和106b的(与在此描述的其它接近头部一样)每一个都可以位于离晶片大约0.1mm到大约10mm之间来在晶片表面上产生液体弯月面。在优选的实施例中，接近头部106a和106b(与在此描述的其它接近头部一样)的每一个可以位于离晶片大约5微米到大约500微米之间来在晶片表面上产生液体弯月面，在更优选的实施例中，接近头部106a和106b(与在此描述的其它接近头部一样)的每一个都可以位于离晶片大约70微米来在晶片表面上产生液体弯月面。另外，根据液体弯月面和晶片表面间的距离，形成液体弯月面的液体速度可以变化。
在一个实施例中，系统100、臂104设置为使接近头部106a和106b从已处理的到未处理的晶片部分移动。应该清楚，臂104可以以任一合适的方式移动，此合适的方式为使得接近头部106a和106b移动以按所需来处理晶片。在一个实施例中，臂104可以由电机驱动沿着晶片表面来移动接近头部106a和106b。应该清楚，尽管所示的晶片处理系统100具有接近头部106a和106b，可以使用任一合适数目的接近头部，例如，举例来说，1、2、3、4、5、6等个接近头部。晶片处理系统100的接近头部106a和/或106b也可以是如所示的任一一种尺寸和形状，举例来说，如在此描述的任一接近头部。在此描述的不同结构在接近头部和晶片之间产生液体弯月面。可以移动液体弯月面横跨晶片，通过给晶片表面施加液体和从表面去除液体来处理晶片。在这种方式中，根据施加给晶片的液体，就可以实现清洗、烘干、蚀刻和/或电镀。因此，接近头部106a和106b可以有如在此所述的任何数目的结构类型或其它结构，以致能够进行在此所述的处理。还应该清楚，系统100可以处理晶片的一个表面或晶片的上表面和下表面两个表面。
另外，除了处理晶片的上表面和/或下表面之外，系统100也可以设置为用一种类型的工艺(例如，蚀刻、清洗、烘干、电镀等)来处理晶片的一侧，通过输入和输出不同类型的液体或通过使用不同的轮廓的弯月面，用相同的工艺或不同的工艺来处理晶片的另一侧。接近头部可以设置为除了处理晶片的上部和/下部之外，还处理晶片的倾斜边缘。这些通过从晶片处理倾斜边缘的晶片边缘移除(或移入)弯月面来实现。还应该清楚接，近头部106a和106b可以是相同类型的装置或不同类型的接近头部。
通过滚轴102a和102b保持和以任一合适的方向旋转晶片108，只要这个方向使得所需的接近头部靠近待处理的晶片108的一部分。在一个实施例中，滚轴102a和102b能以顺时针方向旋转使得晶片108在逆时针方向旋转。应该清楚，根据所需的晶片旋转，滚轴可以以逆时针或顺时针方向旋转。在一个实施例中，通过滚轴102a和102b给予晶片108的旋转起到移动未被处理的晶片区以靠近接近头部106a和106b的作用。然而，自身的旋转不能烘干晶片或将晶片表面上的液体朝晶片边缘移动。因此，在一个晶片处理操作的例子中，未处理的晶片区可以通过接近头部106a和106b的线性运动和通过晶片108的旋转提交给接近头部106a和106b。通过至少一个接近头部可以自身地进行晶片处理操作。因此，在一个实施例中，随着处理操作的进展，晶片108的已处理部分可以以螺旋线运动(spiral movement)从晶片108的中心区扩展到边缘区。在另一个实施例中，当接近头部106a和106b从晶片108的周边运动到晶片108的中心时，晶片108的已处理部分以螺旋线运动从晶片108的边缘扩区展到晶片108的中心区。
在一个处理操作例子中，应该清楚，接近头部106a和106b可以设置为烘干、清洗、蚀刻和/或电镀晶片108。在一个示例性的晶片处理实施例中，至少设置一个给晶片表面提供处理液体的人口，并至少设置一个通过提供真空(也通称真空出口)可从晶片和特定的接近头部之间的区域去除液体的出口。在一个优选的实施例中，可以使用另外的入口给晶片表面的液体提供表面张力减少液体(例如，氮气中的异丙醇蒸汽)。在一个烘干操作的实施例中，至少一个入口可给晶片表面提供去离子水。
在一个示例性的清洗实施例中，清洗溶液可由DIW来替代。示例性蚀刻的实施例可实施为由DIW替代蚀刻剂。在另外的实施例中，如在此所述(asdescribed)，通过使用处理液体和设置为电镀的接近头部结构可以完成电镀。另外，可以输入其它类型的溶剂到晶片表面上的液体弯月面并根据所需的处理操作将其从液体弯月面去除。
应该清楚，位于接近头部面上的入口和出口可以以任一合适的方式设置，只要可以使用如此所述的稳定的弯月面。在一个实施例中，至少一个入口与至少一个真空出口相邻以形成处理液体真空方向，在那里至少一个出口至少部分地围绕至少一个入口。应该清楚，根据所需的晶片处理和希望被增强的晶片处理机理的类型，可以使用其它方向的类型。在一个优选实施例中，真空处理液体方向可以被用来巧妙地和有效地产生、控制和移动位于接近头部和待处理的晶片之间的弯月面。如果上述方向可以保持，可以以任一合适的方式设置处理液体入口和真空出口。例如，除了真空出口和处理液体入口之外，在另外的实施例中，根据所需接近头部的结构，可以有附加组的处理液入口装置和/或真空出口。应该清楚，真空处理液方向的精确结构可以根据应用来变化。例如，真空和处理液输入位置之间的距离可以变化，因此，距离是恒定或距离是不一致的。另外，根据接近头部106a的尺寸、形状和结构和处理弯月面(即，弯月面形状和尺寸)的所需尺寸，真空出口和处理液入口之间的距离大小可以不同。
在优选实施例中，至少一个N2/IPA蒸汽入口和至少一个真空出口相邻，该真空出口与至少一个处理液入口依次相邻以形成IPA真空处理液方向。
在一个实施例中，接近头部106a和106b可以各自置于靠近晶片108的上表面和下表面，可以利用至少一个入口和至少一个出口来产生和晶片108接触的晶片处理弯月面，其能够处理晶片108的上表面和下表面。基本上同时提供处理液给晶片表面，提供真空靠近晶片表面来去除处理液和周边的一些空气、和/或可存在晶片上的液体。处理液部分即在接近头部和晶片之间的区域是弯月面。应该清楚，如此使用的术语“输出”指从晶片108和特定的接近头部之间的区域去除液体，术语“输入”指将液体引入到晶片108和特定的接近头部之间的区域。
图3说明根据本发明的一个实施例的接近头部106进行的晶片处理操作。图3到图4B显示通过使用IPA操作(application)产生液体弯月面的方法。图5A到9说明不使用IPA操作产生液体弯月面的方法和装置。在一个实施例中，接近头部106移动一会以接近晶片108的上表面108a来产生晶片处理操作。应该清楚，接近头部106也可以被用来处理(例如，清洗、烘干、电镀、蚀刻等)晶片108的下表面108b。在一个实施例中，旋转晶片108，因此当处理上表面108a时，接近头部106可以沿头部的移动以直线方式移动。通过入口302提供IPA310，经过出口304提供真空312和经过入口306提供处理液314，可以产生弯月面116。应该清楚，如图3所示的入口/出口方向在本质上仅是示例性的，任何可以产生稳定弯月面的合适的入口/出口方向都可以使用，如在此描述的那些结构。在一个实施例中，可以产生具有高速液体层的弯月面116。因此，参考图6A进一步说明，在晶片108上产生柏努利效应，因此，减小或避免了需要给液体弯月面116边界提供表面张力减少液体(如，气体、物质、液体等)。
图4说明根据本发明的一个实施例通过接近头部106a来进行(conducted)的晶片处理操作。应该清楚，IPA的提供是随意的和如参考图6A所述的在优选实施例中的不使用IPA就可以产生液体弯月面116。尽管图4显示被处理的上表面108a，应该清楚，基本上同样的方式用于晶片108的下表面108b就可以完成晶片处理。在一个实施例中，入口302可以被用来朝晶片108的上表面108a提供异丙醇(IPA)蒸汽，入口306可以被用来朝晶片108的上表面108a提供处理液。另外，出口304可以被用来在靠近晶片表面区域提供真空来去除位于上表面108a上或临近上表面108a的液体或蒸汽。如上所述，应该清楚，只要弯月面116可以形成，可以使用任何入口和出口的适合组合。IPA可以是任何合适的形式，例如，举例来说，IPA蒸汽，这里通过使用氮气，以蒸汽形式输入IPA。而且，可以使用能够或增强晶片处理的任何合适的用来处理晶片的液体(例如，清洗液、烘干液、蚀刻液、电镀液等)。在一个实施例中，通过入口302提供IPA流310，通过出口304提供真空312和通过入口306提供处理液流314。因此，如果液体膜残留在晶片108上，通过IPA流(inflow)310提供第一液压到晶片表面，通过处理液流314提供第二液压到晶片表面，和通过真空312提供第三液压来去除在晶片表面上的处理液、IPA和液体膜。
因此，在一个晶片处理实施例中，在朝晶片表面提供处理液流314和IPA流310时，晶片表面的液体(如果有的话)和处理液流314混合。此时，朝晶片表面提供的处理液流314遇到IPA流310。IPA与处理液流314形成界面118(也通称IPA/处理液界面118)，并与真空312一起有助于从晶片108的表面把处理液流314和其它的液体一起去除。在一个实施例中，IPA/处理液界面118减少处理液的表面张力。在操作中，朝晶片表面提供处理液并几乎立刻通过出口304提供真空来一起去除在晶片表面上的液体。提供朝晶片表面的处理，且同时在接近头部和晶片表面之间区域的残留物和晶片表面的任何液体一起形成弯月面116，这里弯月面116的边界是IPA/处理液界面118。因此，弯月面116是朝表面提供的恒定的液体流和基本上同时随着晶片表面的任何液体被去除。几乎立刻从晶片表面去除处理液就防止了在被烘干的晶片表面区域上形成液滴，因此，处理液已经完成根据操作(例如，蚀刻、清洗、烘干、电镀等)目的之后，就减小了污染晶片108的可能性。IPA向下注入的压力(该压力由IPA的流速产生)也有助于保持弯月面116。
携带气体含有IPA的N2的流速可有助于引起位移或推动处理液流离开接近头部和晶片表面之间的区域并进入出口304(真空出口)，通过此出口液体可以从接近头部输出。应注意，推动处理液流不是处理所需的但是可以使用以优化弯月面边界控制。因此，当IPA和处理液被推入到出口304时，因为气体(例如，空气)和液体一起被推入到出口304中，所以构成IPA/处理液界面118的边界是不连续的边界。在一个实施例中，当真空从出口304推动处理液、IPA和晶片表面上的液体时，进入出口304的流体是不连续的。当在液体和气体的混合物上施加真空时，流体的不连续性类似于通过稻草拨起液体和气体。因此，当接近头部106a移动时，弯月面和接近头部一起移动，由于IPA/处理液或仅处理液界面118的移动，以前被弯月面占据的区域已经干了。还应该清楚，根据装置的结构和所需弯月面的尺寸和形状，可以使用任何合适数目的入口302、出口304和入口306。在另一个实施例中，液体流速和真空流速是如此以至于所有流入到真空出口的液体是连续的，因此没有气体流入真空出口。应该清楚，处理液和真空可以使用任何合适的流速，只要可以保持高速液体层构成的弯月面116。应该清楚，液体流速可以根据接近头部的尺寸变化，只要液体弯月面116能在晶片上保持伯努俐类型效应。以下参考图6A进一步详细讨论使用的特定流速。在一个实施例中，更大的头部和更小的接近头部相比，可以有更大的液体流速。在一个实施例中，这可以发生，因为较大的接近头部有更大的入口306和出口304。
应该清楚，根据使用的处理液，使用弯月面可以进行任何合适类型的晶片处理操作。例如，清洗液例如，举例来说，SC-1、SC-2等，可以被用作处理液以进行晶片清洗操作。类似的方式，可以使用不同液体，并可以使用相似的入口和出口结构，所以晶片处理弯月面也可以蚀刻和/或电镀晶片。在一个实施例中，蚀刻液如，举例来说，HF、EKC专利的溶液、KOH等，可以被用来蚀刻晶片。在另一个实施例中，电镀液如，举例来说，Cu硫酸盐、Au氯化物、Ag硫酸盐等，与电的输入一同使用。
图5A到9显示接近头部106的实施例，其可具有至少一个给晶片提供处理液的入口和通过至少一个出口去除处理液。参考图5A到9如优选实施例所述，不需要提供IPA，可以产生稳定且可移动的液体弯月面。在一个示例性的实施例中，接近头部可以通过至少一个入口在晶片表面上提供高速液体层和通过至少一个出口从高速液体层去除液体来产生液体弯月面。通过在接近头部和晶片表面之间提供高速液体层，可以产生伯努利类型效应，因此在晶片表面和液体弯月面接触的区域建立低的向下力(downforce)区。随着给晶片表面提供液体，在一个实施例中，来自出口的真空和在接近头部和晶片表面的小间隙的组合可以产生构成高速液体层的更高速度的液体。因此，液体弯月面的液体在晶片表面之上以高速度运动，这里通过真空去除液体和液体在接近头部和衬底表面之间的小间隙中运动来产生较高速度。随着接近头部和衬底表面的间隙变得越来越小，构成高速液体层的液体速度就会增加。因此，低的向下力(downforce)区域可向对方方向有效拉动接近头部和晶片，直到在晶片表面和接近头部的处理表面之间取得平衡距离。因此产生的液体弯月面可应用和从晶片表面以不留下液滴的优选方式去除液体，高度地减少了在晶片表面上的污染水平。
图5A说明根据本发明的一个实施例的接近头部106′的顶视图。接近头部106′包括处理区320，处理区320包括有多个入口306和多个出口304的区域。在一个实施例中，多个入口306被设置成能够以在晶片表面上产生高速液体层的流速给晶片表面提供处理液。在一个实施例中，多个出口304给液体弯月面边缘提供真空并从液体弯月面去除一些从多个入口306输入的液体。参考图6A进一步详细描述，在晶片表面的高速液体是在晶片表面上的液体弯月面，根据使用的处理液，可产生任何适合晶片表面的处理类型。另外，在一个实施例中，这里接近头部106′位于晶片108之上，高速液体层通过表面张力和伯努利类型效应保持在处理区下面的位置来产生液体弯月面。因此，在接近头部和晶片108之间有一低压，因为在液体弯月面中运动的液体如此快速地运动，随着液体弯月面如液体运输地操作，此低压造成晶片108附着于接近头部。另外，这种稳定且非常薄的液体弯月面的产生避免了需要其它的源出口来提供表面张力减小液体，例如，举例来说，IPA蒸汽。
图5B说明根据本发明的一个实施例的接近头部106′的透视图。在一个实施例中，接近头部106′包括一排基本上被多个出口304包围的入口306。因此，随着处理液从一排入口306提供到晶片表面，高速的液体在晶片表面上形成一层以产生伯努利类型效应。应该清楚，接近头部106′可以是任何适合的尺寸和形状，只要可以产生具有高速液体层的液体弯月面即可。在一个实施例中，接近头部106′可以比晶片小和可以用于处理操作而在晶片上被扫描。在另一个实施例中，接近头部106′可以有比晶片直径大的长度。在此实施例中，参考图7所述，接近头部106′通过在晶片上一次扫描，接近头部106′可以处理晶片的整个表面。另外，应该清楚，接近头部106′可由任何适合的材料制造，例如，塑料、蓝宝石、石英、金属。另外，接近头部106′可以由多种材料制造。在一个实施例中，参考图9如下所述，接近头部106′的处理区可由结构上和化学上极稳定的材料制造，例如，举例来说，蓝宝石，接近头部其它的部分可由塑料制造。
图6A说明根据本发明的一个实施例的在晶片表面上产生具有高速液体层的液体弯月面116的接近头部106′的侧视图。如通过处理液提供336所示，通过入口306，接近头部106′给晶片表面提供处理液。以高速提供处理液，因此，形成高速液体层，其大体上是液体弯月面116。通过定向箭头344显示高速液体层的运动。通过真空334经过出口304去除提供给晶片表面的处理液。
在另一个实施例中，仅在如图示的源出口304的一个中使用真空334。应该清楚，每单位时间通过入口306提供的处理液量和每单位时间通过出口304去除的处理液量基本上相等。大体上，在一个实施例中，一旦在接近头部106′和晶片108之间建立了液体弯月面116，稳定态的通过源入口306的液体流入和通过源出口304的液体流出，就可以保持弯月面的稳定。因此，通过出口304提供真空和通过入口306提供的处理流速可以一致，因此单位时间单元流入液体弯月面116的液体量和单位时间从液体弯月面116除去的液体量基本上相同。
在定向344上的液体流速与液体速度和高度(例如，接近头部106′和晶片108之间的间隙的高度)的乘积成比例。因此，通过增加进入源入口306的流速和增加从出口304去除的液体，可以在接近头部106′和晶片108之间产生高速液体，因此获得的高度随着流速变化。另外，可以设定某个点的高度且流量可保持常量，因此增加液体速度以在晶片108和接近头部106′之间产生低压区。因此，液体速度越高，高度越小。因此，假定流速保持不变，在接近头部和晶片表面之间的间隙越小，在晶片表面上的液体速度越高。因此，在一个实施例中，在入口302和出口304之间的区域中，液体以更高的速度在更高速液体区348中传递。因此，在通过液体弯月面116处理的晶片表面上产生低压区域。这个低压区比较它周围的高压区在接近头部106′和晶片108之间产生吸引力。
通过高速液体层和通过表面张力产生的伯努利类型效应，不损坏弯月面的情况下，液体弯月面116能够极稳定且可移动的横跨在晶片表面上。另外，产生在晶片上的伯努利类型效应，在接近头部106′和晶片108之间产生保持接近头部106′靠近晶片108的力346。因此，在一个实施例中，根据构成液体弯月面116的液体层中的液体速度，可以改变在接近头部106′和晶片108之间的距离382。
在特定路径内的特定液体速度可产生不同类型的低压带。因此，通过以越来越高的流速供给进入液体弯月面116的液体，低压区可被制成为更低的平均低压区，因此增加了晶片108和接近头部106′之间的引力。因此，通过控制液体弯月面116内的液体速度，可以调节在晶片108和接近头部106′之间的低压量。结果，通过以特定速度提供液体通过液体弯月面116，可以获得特定水平的低压。因此，朝晶片背面的压力可保持不变但在前侧(具有液体弯月面的一侧)的压力就会降低。因此，在晶片108背侧的压力就会朝接近头部106′的方向推动晶片。
因为低压量和在接近头部106′和液体弯月面116之间的引力的量相关，就可以通过液体速度改变在接近头部106′和晶片108之间的间隔。在一个不同的实施例中，可以设置距离382和可利用在344方向上优化的处理液速度来产生优化的液体弯月面附着。
此外，提供提供高速液体以产生液体弯月面116，由高速液体产生低压区就能够移动晶片108、定位晶片108并对准晶片108。
另外，通过将高度减小到非常短的距离，可以降低流速仍然获得高速液体。因此，可以用更少量的液体来处理晶片。这样可以节省处理晶片的费用和增强晶片处理操作。还应该清楚，接近头部106′可以使用任何适合类型的液体来产生液体弯月面116。因此，根据使用的液体可以进行任何适合类型的晶片处理操作，例如，举例来说，蚀刻、清洗、冲洗、烘干等。此外，根据接近头部106′的处理表面上的导管结构，弯月面116可以处理干或湿的表面。
因此，根据所需的晶片处理操作，距离382可以是任何适合的距离，只要具有高速液体层的液体弯月面116可以在接近头部106和晶片108之间产生。在一个实施例中，距离382在大约5微米和大约500微米之间。在另一个实施例中，距离382为大约50微米到大约200微米。在优选实施例中，距离382大约为70微米。另外，当运动时在入口和出口之间的液体速度可以在5cm/sec和200cm/sec之间。在另一个实施例中，接近头部能够沿晶片表面从入口到出口以速度在10cm/sec和100cm/sec之间移动液体。
液体流速和液体弯月面的高度(例如，接近头部106′和晶片108之间的距离)具有如下表所示的关系。
表1
表1
速度＝流量/2(LH)
如表1所示的所用的方程中，L是弯月面116的长度，H是弯月面的高度。应该清楚根据所需的晶片处理操作，液体弯月面116可以是任何适合的尺寸。使用液体弯月面116的下述尺寸纯粹是示范的目的，不应该解释为限制液体弯月面到某一尺寸。在一个实施例中，液体弯月面116可以具有长度50mm，宽度为大约0.25英寸。通过使用如表1所示的方程，如果高度H为1.5mm，在1000ml/min的流速下可以获得10cm/s的速度，在500ml/min的流速下可以获得5cm/s的速度，在100ml/min的流速下可以获得1cm/s的速度。在另一个例子中，如果液体弯月面的高度(例如，接近头部106和晶片108之间的间隙)是大约0.005cm，那么在1L/min的流速下可以获得167cm/s的速度，对于500mL/min的流速可以获得83cm/s的速度，对于100mL/min的流速可以获得17cm/s的速度。例子的计算纯粹是示范目的，应该清楚根据弯月面116的尺寸，可以改化以上的计算。
图6B显示了根据本发明的一个实施例的与晶片108的平面形成角度的接近头部106′。在一个实施例中，接近头部106′以角度θ452形成角度，这里接近头部106′和晶片108之间的距离可以根据所需的结构和处理操作而变化。角度θ452可以是任何适合的角度，只要液体弯月面116可以在晶片表面形成。在一个实施例中，角度θ452可以在0到2度之间。在另一个实施例中角度θ452可以在2到10度之间，在优选实施例中角度θ452大约是0.3度。
通过具有角度θ452，可以改变弯月面116的形状。在一个实施例中，通过包括角度θ452，接近头部106′可以优化成在特定方向操作。举例来说，如图6B所示，提升接近头部106′的右侧比接近头部106′的左侧高。因此，通过接近头部106′产生的液体弯月面316具有在右侧比左侧更大的高度。在此实施例中，液体弯月面316可以有优化的运动模式到左边(例如，液体弯月面316的更薄的末端是引导末端)和将待处理的晶片表面先遇到液体弯月面316的左边。如果是那样的话，最后液体弯月面316的右侧将留在被处理的区域。
如图所示，因为在液体弯月面316的右侧的边界374处的液体-气体界面，晶片表面的处理区是左边以更有效的方式被烘干而液体弯月面316的右边最后接触处理区。另外，在图6B所示的结构中，当液体弯月面316的引导边缘是液体较薄层的侧面时，可以以更快速方式移动接近头部106′，因此在某个时间段可以处理更大的晶片区域。在一个实施例中，可以以固定的方式保持晶片108，因此在接近头部106′的任何位置和晶片108之间的距离不变。这样，处理环境可保持不变。
图7显示根据本发明一个实施例的扩展超过晶片108的接近头部106″。在一个实施例中，接近头部106″可以从晶片108的一个末端开始，在502方向上沿晶片108的直径向下移动来处理晶片108。在一个实施例中，接近头部可以位于晶片之上和晶片之下，因此，在接近头部之间可以形成液体弯月面116。
图8描绘了根据本发明一个实施例的在处理操作中晶片108上的接近头部106a″和106b″。在接近头部106a″和106b″的一个实施例中，接近头部106a″和106b″的入口306在接近头部106a″和106b″之间产生高速液体层，液体弯月面116通过处理液提供。距离346可以分隔接近头部106a″和106b″，因此，可以产生具有高度即距离346的液体弯月面。高速液体层可以在接近头部106a″和106b″之间产生低压区，从而在接近头部106a″和106b″之间产生吸引力。因此根据构成液体弯月面的液体的速度，通过接近头部106a″产生的液体弯月面就可以非常薄。因为在接近头部106a″和106b″之间产生的低压区，所以液体弯月面是极稳定且可运动的。另外，产生的液体弯月面在运动中不留下水滴和没有污染残留于干的处理表面，因此增强了晶片处理操作。
图9说明根据本发明一个实施例的具有第一零件和第二零件的接近头部106。在一个实施例中，接近头部106可以包括设置靠近晶片108的第一零件600和包围第一零件600的第二零件602。在此实施例中，第一零件600可以是具有强容限能力的材料，例如，举例来说，蓝宝石。第二零件602可以是容易构形的材料，例如，举例来说，塑料、PET等。第一零件600和第二零件602可以栓接或者通过粘接剂粘在一起。在一个实施例中，第一零件600和第二零件602可以被设置以使第一零件600比第二零件602更靠近晶片108。在此方式中，可以将接近头部106的具有最高尺寸公差的部分置于处理区，在处理区产生液体弯月面116。
在一个实施例中，接近头部106可包括至少一个源入口306和至少一个源出口304。至少一个源入口302可以给晶片108的表面提供处理液。当在朝源出口304的高速层中运动时，液体可以形成液体弯月面116，出口304可以利用真空从晶片108的表面去除液体。这样，在晶片和接近头部106之间的晶片表面上可以产生薄的高速层。因此，在晶片表面上产生伯努利效应，因而稳定液体弯月面116并使在晶片表面上的液体弯月面116运动，通过从晶片表面优化去除液体，就不留下液滴或污染。
下图描述具有可产生液体弯月面的示例性的接近头部的示例性的晶片处理系统。应该清楚，具有可产生液体弯月面的任何适合类型的接近头部的适合系统都可用于本发明在此描述的实施例。
图10显示根据本发明的一个实施例的晶片处理系统1100。应该清楚，任何适合的保持和移动晶片的方式都可以使用，例如，举例来说，滚轴(rollers)、栓(pins)、压盘(platen)等。系统1100可以包括滚轴1102a、1102b和1102c，它们可以保持和旋转晶片使得晶片表面能够被处理。系统1100也可包括接近头部106a和106b，在一个实施例中，接近头部106a和106b分别固定在上臂1104a和下臂1104b上。上臂1104a和下臂1104b可以是接近头部运载装置1104的一部分，该运载装置能够沿着晶片半径基本上线性移动接近头部106a和106b。在一个实施例中，接近头部运载装置1104可以被设置为在晶片之上保持接近头部106a和在晶片之下接近头部106b靠近晶片。这可通过上臂104a和下臂104b以垂直方式移动来实现，因此，一旦接近头部水平地运动到晶片处理的开始位置，接近头部106a和106b可以垂直地运动到靠近晶片的位置。在另一个实施例中，液体弯月面可以在接近头部106a和106b之间形成，并运动到晶片的上表面和下表面上。上臂1104a和下臂1104b可以以任何适合的方式设置，因此，可以移动接近头部106a和106b如此所述地进行晶片处理。还应该清楚，可以以任何适合的方式设置系统1100，只要可以移动接近头部(多个接近头部)靠近晶片来在晶片上产生并控制弯月面。在另一个示例性实施例中，接近头部106被设置在臂的第一末端，其围绕由臂的第二末端限定的轴旋转。因此，在此实施例中，接近头部可以在晶片表面之上以弧形运动。在再一个实施例中，臂可以以旋转运动和直线运动结合的方式运动。尽管已经显示，对应晶片的每一侧有接近头部106，但晶片的每侧也可以使用单个头部。在不使用接近头部106的侧面，可以进行其它的表面准备处理，例如晶片刷洗。
在另一个实施例中，系统1100可包括接近头部对接(docking)部位，其具有与晶片相邻的过渡表面。在此实施例中，当在控制和操纵状态中，液体弯月面可以在对接部位和晶片表面之间过渡。此外，只要预定处理晶片的一侧，就可利用具有一个接近头部的一个臂。
图11说明根据本发明的一个实施例的接近头部106进行的晶片处理操作。在一个实施例中，当靠近晶片108上表面108a时，接近头部106移动以进行晶片处理操作。应该清楚，根据提供给晶片108的液体的类型，通过接近头部106在晶片表面108a上产生的液体弯月面116可以适合任何晶片处理操作，例如，举例来说，清洗、漂洗、烘干、蚀刻、电镀等。应该清楚，还可以用接近头部106来处理晶片108的下表面108b。在一个实施例中，可以旋转晶片108，因此，当液体弯月面处理上表面108a时，可以移动接近头部106。在另一个实施例中，可以保持晶片108，直到接近头部106在晶片表面上产生液体弯月面。接着，接近头部可以在晶片表面之上移动或扫描，因此沿着晶片表面移动液体弯月面。在再一个实施例中，接近头部106可以制造得足够大以至于液体弯月面包围整个晶片表面区。在这类实施例中，通过提供液体弯月面到晶片表面，不用移动接近头部就可以处理晶片的整个表面。
在一个实施例中，接近头部106包括源入口1302和1306和源出口1304。在这类实施例中，通过源入口1302给晶片表面提供在氮气中的异丙醇蒸汽IPA/N21310，通过源出口1304给晶片表面提供真空1312，通过源入口1306给晶片表面提供处理液1314。
在一个实施例中，提供IPA/N2 1310和处理液1314，除了提供真空1312来从晶片表面108a上去除处理液1314和IPA/N2 1310之外，还能够产生液体弯月面116。液体弯月面116可以是限定在接近头部106和晶片表面之间的液体层，其可以以稳定且可控的方式移动横跨晶片表面108a。在一个实施例中，液体弯月面116可以通过恒定的提供和去除处理液1314来限定。根据源入口1306、源出口1304和源入口1302的尺寸、数量、形状和/或图形，限定液体弯月面116的液体层可以是任何适合的形状和/或尺寸。
另外，根据所需待产生的液体弯月面的类型，可以使用任何适合的真空、IPA/N2、真空和处理液的流速。在再一个实施例中，根据在接近头部106和晶片表面之间的距离，当产生和利用液体弯月面116时，可以省略IPA/N2。在这类实施例中，接近头部106可以不包括源入口1312，仅通过源入口1306提供处理液1314和通过源出口1304去除处理液1314来产生液体弯月面116。
在另一个接近头部106的实施例中，根据产生的弯月面结构，接近头部106的处理表面(设置源入口和源出口的接近头部的区域)可以具有任何适合的表面形貌。在一个实施例中，接近头部的处理表面可以是从周边表面凹陷或突出。
图11B显示根据本发明一个实施例的接近头部106的一部分的顶视图。应该清楚，参考图8B所述接近头部106结构在本质上是示例性的。因此，其它接近头部结构可以用来产生液体弯月面，只要可以给晶片表面提供处理液和从晶片表面去除处理液以在晶片表面产生稳定的液体弯月面即可。另外，如上所述，当接近头部106被设置为不使用N2/IPA产生液体弯月面时，其它接近头部106的实施例就不需要源入口1316。
在一个实施例的顶视图中，从左到右是一组源入口1302、一组源出口1304、一组源入口1306、一组源出口1304、和一组源入口1302。因此，当N2/IPA和处理化学进入接近头部106和晶片108之间的区域，真空将N2/IPA和处理化学和任何液体膜和/或留在晶片108上的污染一起去除。在此描述的源入口1302、源入口1306和源出口1304可以是任何适合的几何形貌类型，例如，举例来说，圆形开孔、三角形开孔、方形开孔等。在一个实施例中，源入口1302和1306和源出口1304具有圆形开孔。应该清楚，根据所需待产生的液体弯月面116的尺寸和形状，接近头部106可以是任何适合的尺寸、形状、和/或结构。在一个实施例中，接近头部可以延伸小于晶片的半径。在另一个实施例中，接近头部可以延伸大于晶片的半径。因此，根据任何在给定时间内所需待处理的晶片表面区的尺寸，液体弯月面的尺寸可以是任何适合的尺寸。另外，应该清楚，根据晶片处理操作，接近头部106可以定位于任何适合的方向，例如，举例来说，水平地、垂直地或其间任何适合的其它位置。接近头部106也可以集成到可进行一个或多个类型的晶片处理操作的晶片处理系统中。
图11C说明根据本发明一个实施例的接近头部106的入口/出口图形。在这个实施例中，接近头部106包括源入口1302和1306，以及源出口1304。在一个实施例中，源出口1304可以围绕源入口1306，源入口1302可以围绕源出口1304。
图11D说明根据本发明一个实施例的接近头部106的另外的入口/出口图形。在这个实施例中，接近头部106包括源入口1302和1306，以及源出口1304。在一个实施例中，源出口1304可以围绕源入口1306，源入口1302可至少部分地围绕源出口1304。
图11E说明根据本发明一个实施例的接近头部106的又一个入口/出口图形。在这个实施例中，接近头部106包括源入口1302和1306，以及源出口1304。在一个实施例中，源出口1304可以围绕源入口1306。在一个实施例中，接近头部106不包括源入口1302，因为，在一个实施例中，不需提供IPA/N2，接近头部106就能够产生液体弯月面。应该清楚，上述入口/出口图形在本质上是示例性的且可以使用任何适合类型的入口/出口图形，只要可以产生稳定且可控的液体弯月面即可。
虽然，根据几个优选实施例来描述了本发明，应该清楚，本领域的技术人员在阅读前面的详述和研究附图的基础上可以实现就此不同的修改、增加、置换和等效替换。因此可以认为，本发明包括所有这些修改、增加、置换和等效替换，且它们将落入本发明的精神和范围之内。

Claims (25)

1.一种处理衬底的方法，包括：
在衬底表面产生液体层，液体层限定出液体弯月面，这种产生包括
移动头部以接近表面；
当头部接近衬底表面时从头部给表面提供液体以限定液体层；和
用真空通过接近的头部从表面去除液体；
其中，液体沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度流动。
2.如权利要求1所述的处理衬底的方法，其中在液体层的产生期间头部距离在大约5微米和大约500微米之间，速度在5厘米/秒和200厘米/秒之间。
3.如权利要求2所述的处理衬底的方法，其中液体具有在大约50毫升/秒和大约500毫升/秒之间的流速。
4.如权利要求1所述的处理衬底的方法，其中液体弯月面用于蚀刻操作、清洗操作、电镀操作或烘干操作中的一种。
5.如权利要求1所述的处理衬底的方法，其中产生液体层包括通过液体入口给衬底表面提供液体和通过液体出口从衬底表面去除液体。
6.如权利要求5所述的处理衬底的方法，其中液体是蚀刻液、电镀液、清洗液或漂洗液之一。
7.如权利要求1所述的处理衬底的方法，其中产生液体层包括给液体弯月面提供表面张力减小液。
8.如权利要求5所述的处理衬底的方法，其中去除液体包括通过液体出口提供真空。
9.一种处理衬底的装置，包括：
能够移动接近衬底表面并在衬底表面产生液体层以限定液体弯月面的头部，接近头部包括：
至少设置一个给衬底表面提供液体以限定液体层的入口，
至少设置一个从衬底表面去除液体的出口，
其中，头部能够沿着头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近表面的速度移动液体。
10.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中，设置头部以使在操作中在距离表面大约5微米和大约500微米之间移动。
11.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中头部能够以大约50毫升/秒和大约4000毫升/秒之间的流速给表面提供液体。
12.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中液体弯月面用于蚀刻操作、清洗操作、电镀操作或烘干操作中的一种。
13.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中出口提供真空以从表面去除液体。
14.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中头部能够沿着衬底表面从入口到出口以10厘米/秒和100厘米/秒之间的速度移动液体。
15.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中液体层选自蚀刻液、电镀液、清洗液或漂洗液中的一种。
16.如权利要求9所述的处理衬底的装置，进一步包括：
能够给液体弯月面边缘提供表面张力减小液的另外一个入口。
17.如权利要求9所述的处理衬底的装置，其中，其中表面张力减小液是氮气中的异丙醇蒸汽。
18.一种衬底准备系统，包括：
当操作中，能够被移动接近衬底表面的头部；
通过头部给衬底表面输送液体的第一管道；和
从衬底表面去除液体的第二管道，在操作中，液体在衬底表面上形成液体层；
其中，液体沿着在头部和衬底之间的液体层以增加头部更接近衬底表面的速度流动。
19.如权利要求18所述的衬底准备系统，其中，在操作中设置头部以使在距离衬底表面大约5微米和大约500微米之间移动。
20.如权利要求18所述的衬底准备系统，其中，头部能够以大约10厘米/秒和大约100厘米/秒之间的流速提供液体。
21.如权利要求18所述的衬底准备系统，其中，液体层用于蚀刻操作、清洗操作、电镀操作或烘干操作中的一种。
22.如权利要求18所述的衬底准备系统，其中，第二管道提供真空以从衬底表面去除液体。
23.如权利要求18所述的衬底准备系统，其中，液体是蚀刻液、电镀液、清洗液或漂洗液中的一种。
24.如权利要求18所述的衬底准备系统，进一步包括：
能够给衬底表面供表面张力减小液的另外一个入口。
25.如权利要求24所述的衬底准备系统，其中表面张力减小液是氮气中的异丙醇蒸汽。
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