在用由配方控制的弯液面对晶片表面的处理中将空隙值关联于弯液面稳定性的方法和装置

摘要

装置，其监控在晶片上执行的弯液面处理。由处理器接收的当前处理的监控数据表明该晶片和处理头之间的空隙的特征。该处理器被配置为响应方位监控信号形式的该数据并响应当前配方。该处理器产生弯液面监控信号以允许在进一步弯液面处理中允许该弯液面保持稳定。该监控是对当前弯液面处理的监控以确定当前空隙是否：(1)不同于该当前配方的期望空隙，及(2)对应于稳定的弯液面。如果是这样，校准配方被认定为指定该当前空隙。该校准配方指定用该当前空隙进行该晶片表面的弯液面处理的参数。使用由该认定的校准配方继续该晶片表面的弯液面处理。

说明书

技术领域

本发明大体涉及晶片处理工艺和用于处理晶片的设备，尤其涉 及用于关联由配方控制的(recipe-controlled)弯液面(meniscus) 对晶片表面处理的过程中空隙值与弯液面稳定性的方法和装置。

背景技术

在半导体芯片制造行业中，在制造操作之后必须清洁和干燥晶 片(例如，衬底)，如果例如该操作在该衬底表面上留下不想要的 残留物的话。这种制造操作的例子包括等离子体蚀刻和化学机械抛 光(CMP)，其中每个都会在该衬底表面上留下不想要的残留物。 不幸的是，如果不想要的残留物留在该衬底上的话，可能导致从该 衬底制造的器件的缺陷，在一些情况下使得该器件无法工作。

在制造操作后清洁该衬底是为了除去不想要的残留物。在湿法 清洁衬底之后，该衬底必须被有效干燥以阻止水或其它处理流体 (下面称为“流体”)残余物也在该衬底上留下不想要的残留物。 如果允许该衬底表面上的流体蒸发(正如液滴形成时通常发生的那 样)，前面溶解在该流体中的残留物或污染物在蒸发后会留在该衬 底表面上并形成污点。为了阻止发生蒸发，清洁流体必须被尽快除 去，而不在该衬底表面上形成液滴。在实现这个的努力中，可以使 用一些不同的干燥技术之一，比如旋转干燥、IPA或马兰戈尼干燥 (Marangoni drying)。所有这些干燥技术都利用在衬底表面上某种 形式的移动液体/气体界面，其只有被适当保持时，才会带来衬底表 面的干燥而不形成液滴。不幸的是，如果该移动液体/气体界面崩溃 (这在前述各干燥方法中经常发生)，液滴形成，液滴蒸发发生而 污染物会留在该衬底表面上。

鉴于上文，需要能够提供高效衬底清洁，同时减少来自干燥的 流体液滴的污染物留在衬底表面上的可能性的更好的清洁系统和 方法。

发明内容

大体上说，通过监控由配方控制的弯液面对晶片表面的处理， 各实施方式满足了上述需要。处理器被配置为响应方位监控信号以 允许保持弯液面稳定性。通过将弯液面外形保持在处理监控射线间 在一个连续长度上并跨越临近头的流体放射器表面和该晶片表面 间的空隙连续延伸的弯液面外形，该方位监控信号允许这种弯液面 稳定性。限定对应于稳定弯液面的配方的校准数据进一步满足了这 种需要。在使用当前配方的弯液面处理中，不想要的认定与该校准 数据相关联以允许弯液面处理保持(即，继续)有稳定的弯液面。

应当理解，本发明可以用多种方式实现，包括方法、处理、装 置或系统。下面描述本发明的几个创新性实施方式。

在一个实施方式中，提供用于监控晶片表面的弯液面处理以保 持弯液面的稳定性的装置。该处理响应配方。处理器被配置为响应 方位监控信号并响应当前配方以产生允许保持该弯液面稳定性的 弯液面监控信号。

在另一个实施方式中，提供用于监控使用弯液面对晶片表面进 行的处理的装置，该监控通过保持该处理过程中该弯液面稳定而避 免弯液面分离。该处理响应配方。弯液面监控器被配置为分别从晶 片载具的每个各自的相对侧面接收回波激光束以产生表示在各自 的侧面该晶片表面和流体放射器表面的相对方位的独立的方位监 控信号。处理器被配置为响应该方位监控信号并响应当前配方以产 生允许在进一步的弯液面处理过程中保持稳定弯液面的弯液面监 控信号。

在另一个实施方式中，提供一种监控晶片表面的弯液面处理以 稳定弯液面的方法。该处理响应当前配方，该当前配方限定该晶片 表面和邻近头之间的期望空隙。一个操作监控当前弯液面处理以确 定当前空隙不同于期望空隙。校准配方被认定并指定该当前空隙。 该晶片表面的继续的弯液面处理使用由该认定的校准配方指定的 处理参数。

在另一个实施方式中，提供一种监控晶片表面的弯液面处理以 将弯液面保持在稳定状态的方法，该处理响应指定该晶片表面和邻 近头之间的期望空隙的当前配方。该当前配方进一步指定用于该弯 液面处理的处理参数。执行一个操作以监控当前弯液面处理以确定 当前空隙不同于期望空隙并被配置有允许该弯液面被保持在稳定 状态的空隙值。如果确定该当前空隙不同于该期望空隙并且被如此 配置，那么一个操作认定指定该当前空隙的校准配方和校准的处理 参数以用于跨越该当前空隙建立稳定的弯液面。完成将该当前配方 的该处理参数自动调整为该认定的校准配方的该处理参数的操作， 并使用由该认定的校准配方指定的该处理参数继续该晶片表面的 该弯液面处理。

通过下面结合附图进行的详细说明，本发明的其他方面和优点 会变得显而易见，其中附图是用示例的方式对本发明的原理进行说 明。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细说明，可以很容易地理解本发 明，且同类的参考标号代表同类的结构元件。

图1是一个根据本发明的实施方式的图表，显示了曲线定义的 空隙和跨越晶片的位置的相对值，该相对值是邻近头和晶片表面间 的，该曲线将该相对值与弯液面的稳定性联系起来。

图2A是显示在本发明的实施方式中在晶片处理过程中移动晶 片经过邻近头的载具的透视图。

图2B是显示根据本发明的实施方式正在用弯液面处理的晶片 的俯视图。

图2C是显示用本发明的实施方式处理晶片的过程中该弯液面 的透视图。

图2D和2E是显示晶片处理过程中稳定弯液面的放大正视图。

图3A是显示该头的平面在相对于该晶片表面的不想要的倾斜 方位(tilted orientation)的正视图。

图3B是显示该头的平面在相对于该晶片表面的不想要的间距 方位(pitched orientation)的正视图。

图4A和4B分别是显示通过所述实施方式避免的弯液面中的示 例性的不想要的中断的正视图和俯视图。

图5是显示被配置为响应方位监控信号并响应限定弯液面处理 参数的配方的处理器的示意图。

图6A是被配置有用于相对于载具进行调整的物理参数的邻近 头的俯视图。

图6B是被配置有用于相对于该载具进行手动调整的物理参数 的邻近头的一个实施方式的正视图。

图6C是被配置有用于相对于该载具进行自动调整的物理参数 的邻近头的另一个实施方式的正视图。

图7是显示该处理器的CPU的示意图，其执行关联模块以访问 存储配方的矩阵(matrix)的数据库以协助允许保持该弯液面的稳 定性。

图8A和8B描绘了在该关联模块的控制下允许保持该弯液面的 稳定性的方法的流程图。

图8C描绘了自动将弯液面保持在稳定状态的监控弯液面处理 的方法的流程图。

具体实施方式

公开一些示例性实施方式，其限定监控晶片表面的弯液面处理 的示例。该监控是针对邻近头和该晶片之间的空隙的。该空隙是弯 液面跨越的空隙。在处理过程中空隙值和该空隙值的变化关联于该 处理过程中的弯液面稳定性。弯液面稳定性是就该弯液面的连续外 形(continuous configuration)而言的，该连续外形是该弯液面没有 间隔(也就是说，没有弯液面缺口)。因此，该监控可以通过允许 保持连续外形而带来对晶片表面的延续的弯液面处理。在一个实施 方式中，装置监控晶片表面的弯液面处理以保持弯液面稳定性，而 该处理是根据一个配方(recipe)的。安装在邻近头上的弯液面监 控系统响应当前配方在处理过程中产生代表晶片表面和邻近头的 相对方位的多个方位监控信号。处理器被配置为响应该方位监控信 号并响应当前配方以产生弯液面监控信号以允许保持弯液面稳定 性。

在另一个实施方式中，有一种监控晶片表面的弯液面处理以稳 定该弯液面的方法。该处理是根据当前配方的，该当前配方限定了 该晶片表面和邻近头之间的期望空隙。该方法的一个操作监控当前 弯液面处理以确定当前空隙不同于期望空隙。另一个操作认定指定 当前空隙的校准配方。我们知道，认定的校准配方是为了指定稳定 弯液面的处理参数的。一个操作使用由该认定的校准配方指定的处 理参数继续进行该晶片表面的弯液面处理以保持该弯液面稳定。

在另一个实施方式中，有一种监控晶片表面的弯液面处理以将 弯液面保持在稳定状态的方法，该处理响应指定该晶片表面和邻近 头之间的期望空隙的当前配方。该当前配方进一步指定该弯液面处 理的处理参数。一个操作监控当前的弯液面处理以确定当前空隙是 否不同于期望空隙，并被配置有允许该弯液面保持在稳定状态的空 隙值。如果确定当前空隙不同于该期望空隙并且被如此配置，则一 个操作是有效的，并认定指定当前空隙和校准处理参数的校准配方 以用于跨越当前空隙建立稳定的弯液面。一个操作将当前配方的处 理参数自动调整到认定的校准配方的处理参数。另一个操作使用由 该认定的校准配方指定的处理参数继续进行该晶片表面的弯液面 处理。

下面描述本发明的一些创新性实施方式(在本文中称为“实施 方式”)。对本领域的技术人员来说，显然，无需此处所列的具体细 节的一些或全部，本发明仍然可以实现。

此处使用的词语“晶片”表示(而无限制)半导体衬底、硬盘 (hard drive disks)、光盘、玻璃衬底、平板显示器表面、液晶显示 器表面等等，在处理室(比如为了处理(例如刻蚀或沉积)而建立 等离子体的室)中可以在上面形成或限定材料或各种材料的层。所 有这些晶片可以用各实施方式进行处理，在各实施方式中，更好的 清洁系统和方法提供了高效的晶片清洁，同时减少了来自干燥的液 滴的污染物留在晶片表面上的可能性。

此处通过相互垂直的X、Y和Z轴来描述该晶片(和结构)的方 位。这些轴可限定方向，比如表面的方向或移动方向或平面的方向， 等等。

此处使用的词语“弯液面”指的是部分由液体的表面张力束缚 和容纳的一定量的液体。在各实施方式中，容纳的形状中的弯液面 可以相对于表面移动。该“表面”可以是晶片的表面(“晶片表面”)， 或例如装载该晶片的载具的表面(“载具表面”)。术语“W/C表面” 指的是晶片表面和载具表面的整体。弯液面处理的期望弯液面是稳 定的。稳定的弯液面具有连续的外形。这种外形在X轴方向的期望 宽度(参看下面的W，图2D)上和Y轴方向的期望长度(参看LD， 图2E)上是完全连续的，而该弯液面连续延伸跨越Z方向上的期望 空隙(图2D和2E)。在特定实施方式中，通过向该W/C表面输送液 体同时也从该W/C表面除去该液体，可以建立在这种连续外形中的 稳定的弯液面。此外，通过使用校准配方或通过改变空隙值可以保 持弯液面的稳定。

此处使用的术语“邻近头”指的是当该邻近头位于与该W/C表 面紧密关系时，可以接收液体，向该W/C表面施加该液体并从该W/C 表面除去该液体的装置。该紧密关系是当在(i)该载具表面(或该 晶片表面)和(ii)向该W/C表面施加该弯液面的邻近头的表面(“头 部表面”)之间有很小(例如，四毫米)的空隙。因此该头与该W/C 表面由该空隙隔开。在一个实施方式中，该头部表面被置于基本上 与该晶片表面平行且基本上与该载具表面(例如，在装配(set-up) 中)平行。因此该弯液面的一部分可以被限定在该头部表面和该晶 片表面之间，而该弯液面的另一部分可以因此被限定在该头部表面 和该载具表面之间。稳定的连续弯液面的这些部分彼此相连以限定 一个弯液面。

术语“位于紧密关系”指的是该头部表面和该W/C表面的“邻 近”，该邻近由该空隙限定。该空隙是在Z方向测量的邻近距离。通 过调整该载具和该头部表面的相对Z方向定位(例如，在装配中)， 不同的邻近程度是可能的。在一个实施方式中，示例性的邻近距离 (空隙)可以在约0.25毫米到约4毫米之间，而在另一个实施方式中 可以在约0.5毫米到约1.5毫米之间，而在最优选实施方式中该空隙 可以是约0.3毫米。在一个实施方式中，该邻近头接收多个液体输入 并且配置有用于除去接收到的液体的真空口。

通过控制向该弯液面输送以及从该弯液面除去液体，该弯液面 可以被控制并相对于该W/C表面移动。在一些实施方式中，在该处 理过程中，该晶片可以被移动，而该邻近头静止，而在其它实施方 式中，邻近头可以移动而该晶片保持静止。进一步，为完整起见， 应当理解，该处理可以在任何方位发生，同样，该弯液面可以被施 加到非水平的W/C表面(例如与水平呈一定角度的载具或晶片)。在 所述的一个优选实施方式中：(i)该晶片由该载具在X轴方向移动， (ii)该W/C表面的期望方位是水平的并与该头部表面平行(即， 在X-Y平面中)，(iii)该邻近头静止，(iv)该头部表面的长度在Y 轴方向上跨越该W/C表面延伸并被平行于X轴方向移动的该载具和 晶片穿过，(v)该头部表面和该W/C表面被期望空隙隔开，该期望 空隙具有均匀值(即，在该空隙的整个X和Y轴方向范围内在Z方向 上是均匀的)，以及(vi)该弯液面是稳定的并跨越该空隙以连续外 形(即，没有间隔)延伸并因此跨越该空隙在X、Y、Z每个方向上 连续延伸。

术语“配方”指的是计算机数据或其它形式的信息，其限定或 指定：(1)被施加到该晶片的期望弯液面处理的处理参数；以及(2) 有关建立该空隙的物理参数。对于限定该弯液面的该一种或多种液 体，该处理参数可以包括液体的类型，和该液体的压强、流速和化 学物质。对于该弯液面，处理参数可以包括该弯液面的尺寸、形状 和位置。对于该邻近头和该W/C表面之间的相对移动，处理参数可 以包括(i)该载具相对于该邻近头的运行速度，其可以根据该载具 相对于该邻近头的位置不变或变化，例如当该弯液面迁移到达或脱 离(on and off)该晶片时，该载具的运行速度可以减小，提供更多 的时间使弯液面液体流出该载具和该晶片之间的空隙；以及(ii) 根据该晶片相对于该邻近头的运行速度或位置对其它任何处理参 数的控制的计时(timing)。对于该弯液面，该物理参数可以包括限 定该邻近头相对于该载具和该晶片位于何处以及有多少(by how much)的数据。

本发明的申请人的分析表明，使用由配方控制的限定于该邻近 头和待处理的W/C表面之间的弯液面的一个问题可以通过各实施方 式克服。该问题是半导体芯片制造中使用具有越来越大的直径的晶 片的趋势。例如，直径已经从以前的25.4毫米直径扩展了许多倍到 达了后来的200毫米直径，在2007年又被300毫米直径晶片取代，而 2007年人们预言例如到2013年会使用450毫米的直径。当邻近头跨 越的Y轴方向的距离大于该晶片直径时，以及当该晶片直径变得越 来越大时，弯液面长度LD在Y轴方向必须变得越来越长以在该邻近 头和该晶片的一次相对移动中处理整个晶片。分析还表明，该问题 涉及增加由这种弯液面处理的晶片的吞吐量的愿望(例如，增加弯 液面处理过程中该晶片相对于该邻近头的移动速度)。通过增加弯 液面长度和相对速度两者，本申请人已经认定了这种弯液面的稳定 性和该相对移动的稳定性有关于获得该弯液面期望的处理结果。本 申请人的分析显示了对于监控该晶片的弯液面处理过程中该邻近 头和该W/C表面之间的空隙值的系统的需要。分析还表明，需要将 处理过程中的空隙值和空隙值的变化与处理过程中弯液面稳定性 关联起来。弯液面稳定性是就以下而言的：(i)提供该弯液面的连 续外形，以及(ii)在弯液面处理过程中保持该弯液面的连续外形， 没有间隔(例如，没有弯液面缺口)。还有对指定特定空隙值的处 理和物理参数的校准数据的相关需要，其中该数据对应于稳定的弯 液面。还有对使用监控的当前空隙值以认定指定该监控的当前空隙 值的校准配方之一而执行该关联的需要。还有对使用该关联的结果 (即，使用认定的校准配方)指定可以用于允许保持稳定的弯液面 的处理参数的需要。通过满足这些需要，本系统避免了由于邻近头 接触该晶片而产生的损害同时允许该晶片的直径在Y轴方向上更长 并允许例如以更大的速度相对移动。

想着上述概述，现在参考满足这些及其它需要的示例性的结构 配置，其能够避免由于邻近头接触该晶片而带来的损害，同时允许 晶片直径和邻近头对晶片表面的相对移动速度两者的增大。图1描 绘了图表100。图1中显示的数据参考图2A-2E可以理解，其中显示 了相互垂直的X、Y、Z轴。图表100显示了空隙101的相对值，以及 在图2D和2E中显示为101D的一个空隙实施方式。没有显示特定的 空隙值，但是在下面用例如GVD、GVU、GVCAL和GVN表示。在 图1中，相对于沿着正被弯液面处理(即，用由配方控制的弯液面， 通常被称为104，处理的)的晶片102的直径D(图2B)的位置绘制 了相对空隙值。在一个实施方式中，晶片102在图2A显示的X轴方 向移动。在图2C-2E中，显示弯液面104具有稳定的外形(在图2D 和2E中称为104D)。相反，图4A显示了弯液面的一个实施方式(称 为弯液面104DIS)，而该弯液面接触该晶片的表面106。表面106可 限定图2D和2E中显示的晶片平面107。如下所述，在用于处理的装 配中该晶片在开始时平行于由X轴和Y轴限定的轴面108(图2D)装 载。图2D也显示了该晶片，该晶片具有平行于Z轴方向延伸的晶片 厚度T。描述了装置109，其用于监控每个弯液面104以允许保持稳 定而连续的弯液面外形。

图2C显示了包括一对邻近头110的装置109的一个实施方式，该 对邻近头110在Z轴方向跨骑(straddle)晶片102并在Y轴方向上跨 越(并超出)晶片102的直径D(图2B)延伸。下面的描述参考一个 这种头110，可以理解，这种描述适用于图2C所示的每一个头110。 显示了头110的头部表面(或流体放射器表面)112，该表面被配置 为限定头平面(或参考平面)114。在装配时，参考平面114被设定 为平行于该轴面108(图2D)。在晶片表面106的弯液面处理中，期 望头110和参考平面114在X、Y、Z轴每个方向上都是固定的。在实 践中，头110以及因此表面112和头平面114，在处理过程中可以不与 晶片平面107保持平行。

图2D和2E显示了头部表面112中的一个，其与上晶片表面106 间隔开。空隙101表示这种间隔并且是图1中所认定的空隙。图2D和 2E中显示该空隙101是期望空隙101D并且在各自的头部表面112和 各自的晶片表面106之间。该空隙101D被指定为对于期望弯液面 104D具有期望空隙值GVD，其中该期望空隙值GVD在期望范围AR (图1)内，如下所述。图2D和2E中示为101D的期望空隙具有均匀 的空隙值GVD，即，在跨越所有X、Y、Z轴的方向上都是相同的。 下面描述其它空隙101。

可以根据图2D和2E如下描述期望空隙101D。头部表面112与参 考面114一致的情况下，晶片表面106和晶片平面107可在轴面108 中，而头部表面112(和平面114)可平行于轴面108。在此实施方式 中(晶片平面107平行于头平面114)，有晶片102和头110的相对方位。 相对方位是一种期望方位，其中期望空隙101D具有均匀的空隙值 GVD。例如，该均匀的空隙值可以优选地是上述期望范围AR内的 一个值。图2E显示一直沿着长度LD在Y轴方向延伸的均匀的空隙 值，包括跨越和超出晶片102的直径D。在此参考实施方式中，其中 均匀的空隙101D在上述期望范围AR中且弯液面104D根据处理参数 PRP提供，弯液面104D被称为“稳定的”并在图1中由曲线118代表。 曲线118描绘了相对于曲线122的波幅振动较小的波幅振动。曲线118 还显示，该空隙的相对值在范围AR内。曲线120显示了一种情况下 的相对空隙值，在该情况下W/C表面不与弯液面互相影响因为该头 110中的该弯液面(和真空)被关闭了。曲线120提供了一个参考位 置(reference situation)，其使得一个人可以在W/C表面和该弯液面 相互作用时观察变化。图中显示曲线120具有从左至右不断减小的 相对空隙值，表明该晶片没有被适当地放置在该载具中。通过该实 施方式，曲线中的波幅振动跟获得该波幅振动时该弯液面外形的观 察相关联。观察的弯液面配置的结果是，相关的波幅振动可以与弯 液面稳定性和不稳定性(如同上面定义的)相关联。例如，该观察 可以是对当前弯液面的目视观察，而弯液面稳定性和不稳定性的记 录有关于当前监控的波幅振动。在另一个实施方式中，照相和视频 观察可以被评价并相关联于弯液面稳定性和不稳定性。结果，弯液 面稳定性可以与相对空隙值的范围AR相关联，且如下所述，超出范 围AR的范围可以与弯液面稳定性和不稳定性有关。

图2A还大体显示了配置有载具130的一个实施方式的装置109。 该载具被配置为装载该晶片102以相对于邻近头110进行期望的移 动，其中每个晶片表面106在相对于各自的头110的各自的头平面114 的期望方位中。通常，期望移动是在X轴方向的。如上面根据图2D 和2E所述的，这种在期望方位的期望移动是在晶片表面106和各自 的头平面114彼此间隔开空隙101D的情况下的，其中该空隙值GVD 是均匀的(即，期望的)。

通常，在图3A和3B所示的另一个实施方式中，显示了头110。 晶片相对于头110的移动还包括晶片表面106和头部表面112在相对 于彼此在不想要的相对方位的移动。通常，该不想要的相对方位(也 称为不想要的方位)是在该空隙的值(显示为101U)包括一个或多 个不同于均匀值GVD的空隙值GVU(显示为101U-1、101U-2、 101U-5、101U-6)的情况下的。一种不想要的方位可以如图3A所述 的那样倾斜，从而该空隙是不均匀且不想要的而该空隙值不在范围 AR内。然而，空隙值GVU可以在可接受空隙值范围MAR内，如同 下面参考表格I所述的。通常，该范围MAR是可接受的，因为使用 该实施方式，允许该弯液面(在图3A和3B中用104U代表)保持稳 定。这个空隙101U是不想要的，因为，不使用该实施方式的情况下， 当该空隙从均匀变为不均匀时，弯液面104会被迫使(或变得)不 稳定。

通常，在一个实施方式中，在DIS范围内的空隙值是在可接受 空隙值范围AR和范围MAR两者之外的空隙值，两者都如下所述(表 格I)。该DIS范围是最不想要的相对方位，其中“最”是比空隙101U 的不想要的方位更不想要的。该最不想要的相对方位对应于不连续 的或分离的弯液面(如下所述，在图4A和4B中用弯液面104DIS代 表)。小于可接受空隙值范围AR中的一个值并小于该MAR范围中的 一个值的一个空隙值实施例是在极低值的空隙值(即，其中，零空 隙值对应于各自的头部表面112和各自的晶片表面106的接触)。该 接触使得弯液面104DIS不连续。这种不连续的弯液面是最不想要 的，因为当弯液面104DIS出现时，必须停止处理。

进一步参考载具130，可以理解该不想要的方位。图2A显示了 该载具外形，其具有相对的载具侧面132-1和132-2。载具侧面132-1 和132-2限定载具平面134，其在期望方位中是与(i)一个晶片表面 106，以及(ii)一个晶片平面107共平面的，并平行于轴面108(图 2D和2E)。侧面132-1和132-2毗邻该一个晶片表面106的相对侧面 106-1和106-2。在该头平面114相对于该载具130的不想要的方位中， 头平面114不平行于载具平面134或晶片平面107或轴面108，从而该 空隙值在侧面132-1和132-2不相等，表示不想要的、非均匀的空隙 101U(图3A中的101U-1和101U-2)的存在。

更详细地，图3A的横截面视图显示了在不想要的方位的一个实 施方式。两个晶片表面106中的示例性的一个和头平面114相对于彼 此在不想要的方位。显示该X-Y平面以作为与晶片平面107共平面的 参考(X轴被显示为点X)。头110的头平面114不平行于Y轴(即， 相对于晶片平面107成锐角)。图中显示弯液面长度LD大于晶片102 的直径D(图2A)。弯液面104U在头部表面112和晶片表面106之间 延伸。在一般意义上，图3A中所示的不想要的方位被显示为围绕X 轴旋转的头110，其中该头平面114相对于Y轴倾斜。图中显示空隙 101U的值包括一个或多个不同于空隙101D的均匀值的值。因此， 图中显示空隙101U相对于头110具有毗邻晶片102的一个边缘132-1 的值101U-1。值101U-1实质上小于毗邻晶片102的相对边缘132-2的 空隙值101U-2。根据图3A，这种不想要的方位被称为头110是倾斜 的，仿佛该晶片的左侧是“悬停的(hovering)”(即，向上倾斜) 而该晶片的右侧是“倾倒的(tipped)”(即，向下倾斜)。一种倾斜 的不想要的方位还可以被定向为与图3A所示的相反，即，仿佛该晶 片的右侧是悬停的(即，向上倾斜)而该晶片的左侧是倾倒的(即， 向上倾斜)。

图3B的横截面视图显示了不想要的方位的另一个实施方式。示 例性的晶片表面106和头部表面112相对于彼此在间距的(pitched) 不想要的方位上。显示了各轴以作为参考。图中显示晶片表面106 和平面107与轴面108共平面(Y轴被显示为一个点)。显示了弯液面 104U的弯液面宽度W。在一般意义上，图3B中所示的不想要的方位 被显示为头110围绕Y轴旋转，而头平面114与X轴间距开且不平行于 X轴。图中显示空隙101U的值包括不同于均匀空隙值101D的一个或 多个值。因此，图中显示空隙101U相对于头110具有一个值101U-5 和一个值101U-6。值101U-6在Z轴方向从毗邻头110的前部上间距 (up pitched)的位置(显示在右边)延伸到晶片102上的前部位置。 图中显示值101U-6实质上大于值101U-5，值101U-5在Z轴方向上从 毗邻头110的后部下间距(down pitched)的位置(显示在左边)延 伸到晶片102上的后部位置。例如，这些位置可以在晶片直径D上。 这种不想要的方位被称为头110被间距向上。间距的不想要的方位 还可被定向为与图3B所示的相反，即，该头的前侧向下而该头的后 侧向上。

考虑到该不想要的弯液面，可以理解形成对比的期望弯液面稳 定性。弯液面的上述参考连续外形没有该弯液面的间隔(即，没有 弯液面缺口)。图2D和2E显示了通过稳定弯液面104D带来的弯液面 稳定性。例如，在图2E中，期望弯液面104D的长度LD在Y轴方向延 伸跨越邻近头110、经过晶片102的外缘并到达载具130上。在另一 个实施例中，在图2D中弯液面104D的宽度W在X轴方向不中断地延 伸。换句话说，弯液面104D跨越宽度W完全连续。而且，在图2D 和2E中显示，弯液面104D跨越期望空隙101D在Z轴方向连续延伸。 期望弯液面104D的稳定性还通过具有在期望范围AR内的空隙值 GVD的空隙101D表明。

与这种弯液面稳定性相反，参考图4A和4B可以进一步理解非 稳定弯液面104DIS的细节。图4A显示，弯液面104DIS大体在Y轴方 向上在两个分离部分M1和M2中延伸，并因此有残缺外形，残缺地 跨越邻近头110。弯液面104DIS只有示例性部分M2延伸经过晶片 102的外缘106-1并到达载具130上。分离部分M1和M2的Y轴方向长 度因此为分离长度L1和L2(图4A)，而不是一个长度LD(即，不是 在一个长度中连续地并完全地延伸的图2E中的期望长度LD)。在另 一个实施例中，在图4B的俯视图中显示，弯液面104DIS在Y轴方向 延伸，其具有弯液面104DIS在其中不存在的中断MO。换句话说， 在此实施例中，在两个分离部分M1和M2的弯液面104DIS不是连续 的而且在期望弯液面104D的正常长度LD上是残缺的。因此，在图 4A和图4B中每一个中，所示弯液面101DIS是断裂的，描绘了不想 要的弯液面缺口。

如前所述，申请人已经确认了对监控邻近头110的表面112和弯 液面处理中的晶片表面106之间的空隙101的值的需要，以保持稳定 的弯液面外形。图3A和3B还显示了装置109的一个实施方式，其配 置有用于这种监控的监控系统140。下面描述参考在一个邻近头110 上的一个这种系统140，应当理解，对该系统140的描述适用于图2C 中所示的每一个头110上的监控系统140。因此，系统140可包括安 装在每一个邻近头110上的各弯液面监控器142。在图3A所示的一个 实施方式中，一个弯液面监控器142-1可以被配置为向相对的载具侧 面之一132-1上引导(或发射)独立的射线144-1(比如激光束)，而 另一个弯液面监控器142-2可以被配置为向另一个相对的载具侧面 132-2上引导(或发射)类似的独立的射线144-2。每一个弯液面监 控器142可以被配置会接收来自各自相对载具侧面132的各自的射 线144的回波(或返回射线)146R并产生方位监控信号(统称148)。 信号148-1和148-2可以由各自的弯液面监控器142-1和142-2产生。对 于每个弯液面监控器142，监控信号148表示根据每个各自的第一和 第二载具侧面132-1和132-2处的空隙101的值而改变过的回波146R (与各自的第一和第二射线144比较)。例如，监控器142可以是由 美国的Keyence公司提供的Keyence LK系列激光位移传感器。在装 配时可以将输出方位监控信号148相对于在同一个支座上安装的激 光校准夹具进行校准，图2C中显示头110安装在该支座上。校准后， 方位监控信号148表示根据每个各自的第一和第二载具侧面132-1和 132-2处的空隙101的值而改变过的回波146R(与各自的第一和第二 射线144比较)。该修改，以及由此带来的方位监控信号148的值， 表示空隙值，该空隙值是基于(i)当安装在载具130上时，晶片表 面106和头部表面112是否相对于彼此在期望方位上(空隙101D具有 期望空隙值GVD，该空隙101D如图2D和2E所示)，或(ii)晶片表 面106和头部表面112是否在不想要的方位之一中(例如，空隙是空 隙101U，其具有不同于期望值的值，图3A中，101U-1和101U-2)， 或(iii)晶片表面106和头部表面112是否在最不想要的相对方位中， 该最不想要的相对方位对应于不连续的弯液面104DIS(图4A和图 4B)。在示例情况(ii)中，监控信号148可以表示根据空隙101U的 空隙值改变过的回波146R，例如其是由头部表面112和晶片表面106 彼此之间的示例性倾斜导致的。

如上所述，当晶片102的表面106和头平面114彼此相对间距时， 也可以限定邻近头110和处理中的晶片表面106之间的空隙101U。为 了允许保持对晶片表面106的适当的弯液面处理(例如，使用稳定 的弯液面)，图3B还显示，装置109被配置为用于通过监控系统140 的一个实施方式进行监控，该监控系统140包括安装在每一个邻近 头110上的其它的弯液面监控器142。下面的描述参考在一个邻近头 110上的一个这种系统140，应当理解，对该一个系统140的这种描 述适用于在图2C中所示的每一个头110中提供的监控系统140。图3B 显示，一个弯液面监控器142-3可以被配置为向晶片102的一个表面 106上的前部间距的位置102PF上引导(或发送)独立的类似的射线 144-3，而另一个弯液面监控器142-4可以被配置为向晶片102的一个 表面106上的后部间距的位置102PR上引导(或发送)独立的类似的 射线144-4。这些弯液面监控器142-3和142-4中的每一个都可以被配 置为接收各自射线144的回波146R以产生另一个方位监控信号148， 方式类似于根据图3A描述的。该射线的修改是根据晶片表面106和 头部表面112相对彼此的定位是否在：(i)期望方位中，其中空隙 101D具有期望值(图2D中所示)，或(ii)不想要的间距方位之一， 其中空隙101U具有不同于期望值的值101U-5和101U-6(图3B)，或 (iii)最不想要的相对方位之一，其对应于该弯液面是不连续的(图 4B)。在这些间距示例(ii)和(iii)中，监控信号148可以表示根 据空隙101的值改变过的回波146R，例如其是由头部表面112和晶片 表面106彼此之间的示例性间距导致的。

根据图5描述了方位监控信号148的使用，其显示了被配置有处 理器150的装置109。处理器150被配置为响应方位监控信号148以及 配方152。例如，配方152可以像上面定义的那样用于处理特定类型 的晶片102。在一般意义上，在这种类型的晶片102的示例性弯液面 处理操作过程中，配置过的处理器150可以响应这种信号148并响应 配方152以产生与弯液面稳定性相互关联的弯液面监控信号153。在 信号153与弯液面稳定性如此关联的情况下，信号153允许保持弯液 面104D的稳定外形(即，没有图4A和4B中所示的弯液面间隔)。

通常，然后，根据该信号153，弯液面处理过程中得以保持的 弯液面104D的外形会像图2D和2E中所示的那样。下面描述装置109 的实施方式以描绘信号153如何与弯液面稳定性相互关联，以及信 号153如何允许保持弯液面104D的稳定外形(即，没有图4A和6B中 显示的弯液面间隔)。大体上说，上述的表格I的栏1-3表示与弯液面 稳定性的关联的结果。栏1确定了期望弯液面稳定性的关联结果， 其特征在于具有期望的均匀空隙值GVD的期望空隙101D的存在。栏 1确定了期望弯液面稳定性的关联，其特征在于连续的弯液面外形 以及具有期望的均匀空隙值GVD的等级1的期望空隙101D的存在。 空隙值GVD在期望(或可接受)范围AR内。GVD可以是不变的或 者对于时间在可接受值范围AR内变化(如图1所示)的空隙值。例 如，在大约从十秒到十分钟的时间段内，范围AR可以是从约0.1毫 米到约1毫米。应当理解，当空隙值GVD在期望范围AR内时，弯液 面104D没有在该时间段内变得不连续的趋势。

表格I

  栏1   栏2   栏3   期望的弯液面稳定性   不想要的弯液面稳定性   停止弯液面处理   空隙101D   等级2T  具有在可接受范围   GVU-T2内的空隙值   GVU的非均匀空隙   101U2-T   不稳定的弯液面   104DIS   非均匀空隙值GVD   等级2P  具有在可接受范围   GVU-P2内的空隙值   GVU的非均匀空隙   101U2-P   等级3T，具有空隙   值GVDIS   等级1，期望弯液面   104D   调整处理参数   等级3P，具有空隙   值GVDIS   数据154-1   数据154-2   数据154-3

栏2确定了等级2的关联结果，其是不想要的弯液面稳定性。等 级2的特征在于许多不想要的空隙101U中的任何一个的存在。空隙 101U的空隙值在MAR范围(在范围AR外)的一个实施方式中，并 被称为MARPRO(参考处理参数)。然而，如果通过允许如下所述 的修改(或调整)使用实施方式提供这种稳定性的话，空隙值能够 使弯液面104U仍可以保持稳定外形。空隙101U可以被称为被配置 为具有允许弯液面104U保持稳定外形(或稳定状态)的空隙值，因 为可以使用该实施方式并可以保持这种弯液面稳定性，如下所述。 这种修改涉及某些认定的弯液面处理参数PRP值，其在当前配方 152CR中指定，用于被监控的弯液面处理，以提供信号153。例如， 在等级2T的关联中，空隙101U2-T确定倾斜位置，其中非均匀空隙 值GVU-T2可以在MARPRO范围内(在范围AR外)，但是当对当前 配方进行那些修改后，弯液面会具有稳定外形。在另一个实施例中， 在等级2P的关联中，空隙101U2-P认定间距情形，其中非均匀空隙 值GVU-P2可在范围MARPRO内(在范围AR外)，但是当对当前配 方进行那些修改后，弯液面会具有稳定外形。例如，在大约从十秒 到约十分钟的时间段内，范围MARPRO的非均匀空隙值GVU-T2或 GVU-P2可以在范围AR以上约一毫米到约三毫米，或者在从大约一 秒到约两秒的时间段内，可以在范围AR以下约0.1毫米到约0.3毫米， 但是当对当前配方进行那些修改后，弯液面可以有稳定外形。栏2 显示“调整处理参数”，下面参考数据154-3描述这种调整。

栏3确定了不同类型的不想要的弯液面稳定性的等级3的关联 结果，而这是上述最不想要的相对方位，其中“最”是比空隙101U 的不想要的方位更不想要。等级3的特征在于许多不想要的空隙 101DIS之一的存在，弯液面104跨越该空隙当前是不稳定的，或当 前是马上就会不稳定的。在等级3中，空隙101DIS使得马上会出现 不连续的外形(即，弯液面间隔，图4A和4B)的很高风险。例如， 在图4A中所示的等级3T中，空隙101DIS-1确定一种倾斜情况，其具 有不在MAR范围或AR范围中的空隙值DIS。在另一个实施例中，等 级3P的关联可具有空隙值DIS，其不在MAR范围或AR范围内。不在 MAR范围或AR范围内的空隙值DIS被称为在DIS范围内(参考不连 续弯液面)。在示例性空隙101DIS具有这些在DIS范围内的非均匀空 隙值的情况下，对装置109的马上的中断操作在每个情况下都有发 生的基础。

进一步考虑通过该实施方式进行的关联，在装置109的一个实 施方式中，当前配方152CR可以指定提供期望的方位的处理参数为 包含晶片表面106和流体放射器表面112之间的期望的均匀空隙 101D。在此实施方式中，处理器150可以被配置为响应方位监控信 号148以关联以下输入值：(1)均匀的空隙101D的值(由当前配方 152CR指定)，以及(2)弯液面处理过程中空隙101D的值的变化(其 变化可能是不想要的，将空隙101D改变到空隙101U，或最不想要 的，将空隙101D改变到空隙101DIS)。该关联是对弯液面稳定性的。 通常，与弯液面稳定性的关联是通过处理器150的信号153输出的， 信号153代表(或认定)在表格I的栏1-3之一中显示的数据154。在 这种一般意义上，在该栏中认定的数据154表示与弯液面稳定性的 关联的结果。

更详细地说，处理器150将那些输入值(空隙和空隙的变化) 关联于弯液面104的稳定性以产生弯液面监控信号153。当栏1数据 154-1被认定时，信号153表示该弯液面处理因为期望(稳定的)弯 液面104D的存在而可以继续。

在另一个实施方式中，处理器150还通过产生弯液面监控信号 153以认定(栏2的)等级2T的数据而将那些输入值与弯液面104的 稳定性关联。在这种情况下，信号153包含数据154-2，数据154-2 代表认定的一个或多个处理参数PRP的量的数量上的调整。认定的 处理参数PRP是将被调整以允许保持稳定的弯液面104U的那些处 理参数PRP。参数PRP的调整是从(i)当前配方152CR中对弯液面 处理指定的值，到(ii)由如下所述的处理器150确定的值，并可应 用于倾斜和间距情况。

在另一个实施方式中，处理器150还将那些输入值与弯液面104 的稳定性相关联以产生弯液面监控信号153以认定(栏3的)等级3 的数据。当栏3的数据被认定后，信号153包含代表空隙101DIS-1和 101DIS-2的数据，其是装置109的操作的上述示例性的马上中断的 基础，并可以应用于倾斜和间距两种情况下。

装置109的实施方式描绘了信号153如何允许保持稳定的弯液 面104。下面的表格II显示了与这种允许有关的示例性处理参数 PRP。表格II处理参数PRP可以由当前配方152CR制定并应用于处理 器150的弯液面处理模块109MP以进行处理控制。在处理开始时， 由该当前配方152CR指定的原始处理参数PRP在下面可被称为 “OPP”以与处理过程中随后可能出现的参数PRP的修改相区别。 详细地说，这些处理参数PRP可以由处理器150调整(或修改)以允 许保持弯液面104U的稳定性。再次参考图5，配方指定的处理参数 PRP被应用于该装置109的弯液面处理模块109MP。晶片102在开始 时可根据OPP版本的处理参数PRP进行处理，而在当前配方152CR 下的处理由弯液面监控142进行监控。监控器142根据该晶片和该头 相对于彼此的方位产生信号148(如表格I中等级1-3)。响应当前配 方152CR，以及方位监控信号148，处理器150产生弯液面监控信号 153。在对应于表格I的等级2的一个示例性实施方式中，信号153提 供数据154-2以代表那些指定的处理参数PRP中认定的一个或多个 的数量上的调整量(一或多)。因此，示例性数据154-2可认定将要 被调整的参数PRP的该一个或多个以允许弯液面104U的外形保持 稳定。描绘了载具130倾斜时(如上所述)认定的调整的一个实施 例。认定的弯液面处理参数PRP的这种调整是从(i)开始时在当前 配方152CR中指定的、用于弯液面处理中使用的弯液面处理模块 109MP的该OPP的值，到(ii)由处理器150确定和嵌入在数据154-2 中的值。该调整的目的是使弯液面104U稳定并确保该弯液面的连续 外形在晶片102的进一步的弯液面处理过程中连续。例如，由信号 153的数据154-2的认定可，例如，允许在对应于空隙101U的更大的 值的位置有不同的(例如，更大的)压力，并允许在对应于空隙 101U-1的更小值的位置有不同的(例如，更小的)压力。本领域的 技术人员可以理解，数据154-2可指定处理参数PRP的数量调整的 值，方式与配方152指定原始处理参数OPP的方式相同。

表格II

示例性处理参数PRP

 认定和指定的处理参数PRP。   数量上的调整量  1、该流体被从该邻近头110供应  到该空隙101中的压力；   压力1的数量上的调整量  2、该流体被从该空隙101收集的  压力；   压力2的数量上的调整量  3、该晶片相对于该邻近头110的  移动速度(例如在X轴方向)；   速度3的数量上的调整量  4、这种晶片相对于该邻近头110  的移动的速度的计时；   计时的数量上的调整量  5、该流体被供应到该空隙101中  的位置，例如，相对于该弯液面  监控器142的位置的位置，比如沿   位置的数量上的调整量  着该Y轴；以及  6、该流体被从该空隙收集的位  置，例如，沿着该Y轴的位置。   位置的数量上的调整量

在一个实施方式中，信号153的数据154-2可以在处理器显示器 156上输出以呈现该数量上的调整值。根据显示的数据154-2，处理 人员可以通过I/O(比如键盘158)进行输入(entries)以将修改的 参数PRPM应用于处理模块109MP。在另一个实施方式中，数据 154-2可由“允许弯液面稳定”程序150S应用于处理模块109MP。 在又一个实施方式中，修改的处理参数PRPM和来自当前配方152 的未修改的处理参数PRP可被称为修改的配方152MR(图7)。在每 个实施方式中，然后响应(i)由模块109MP应用的修改的处理参数 PRPM和(ii)来自原始当前配方152CR的未修改的处理参数OPP而 处理晶片102。弯液面监控器142继续运行以产生更多信号148。响 应示例性修改配方152M的未修改的和修改的处理参数，以及当前 方位监控信号148，处理器150继续产生弯液面监控信号153。

装置109可进一步配置为在装配模式(set-up mode)运转，其 中不向空隙101供应流体且不从空隙101收集流体。在装配模式中， 方位监控信号148共同表示头平面114是否相对于晶片表面106并相 对于载具平面134定向在期望的或不想要的方位中以产生在弯液面 处理中接下来使用的特定配方152NCR。在一个实施方式中，配方 152NCR可以是响应当前配方152CR针对弯液面操作的，其中那些 操作响应信号153-3(表格I)立即中断。在这种情况下，方位监控 信号148代表该头和该晶片之间最期望的相对方位。在另一个实施 方式中，配方152NCR可以是针对不同类型晶片102的新配方152。 在每种情况下，配方152NCR的指定包括空隙101和空隙值GVN。载 具130和晶片102在X轴方向相对于头110移动。载具和晶片的相对方 位由系统140监控(如上所述)，而监控信号148被输出到处理器150。 处理器150被进一步配置为响应装配模式中的这些方位监控信号 148并响应下一个配方152NCR的空隙值GVN以产生装配信号140， 装配信号140限定至少一个数量上的调整量QAA，如果装配中空隙 101不具有在配方NCR中指定的空隙101的值GVN的话，头110将会 相对于载具130调整该调整量QAA。通过QAA，调整器(adjusters) 163的阵列162的调整可以像下面一样进行以进行装配从而头110相 对于载具130和相对于晶片102被调整，并因此针对每个接下来的配 方NCR的弯液面处理进行适当地装配以允许避免弯液面分离并允 许弯液面104保持稳定。

如上所述，信号153-3表明弯液面处理将被马上中断。一停止弯 液面处理之后马上，或在新配方152NCR被应用于新类型的晶片的 弯液面处理之前，执行装配。对于装配，图6A显示了调整器163的 阵列162。图6A显示了一个这样的头110，上头110，其也是下头110 的示例。通过被配置为具有调整器163的阵列162以便于相对于载具 130调整头110，示例性邻近头110体现了用于调整的物理参数PHP。 调整器163可以被用于上述倾斜和间距中的每一个的调整，包括分 别进行调整或同时对两者进行调整。这种倾斜是邻近头110在X轴上 (即，围绕X轴)的旋转。这种间距是邻近头110在Y轴上(即，围 绕Y轴)的旋转。

邻近头110可以被调整为头110的平面114相对于载具130的平面 134并相对于晶片102的平面107变得不那么倾斜和/或不那么间距。 为了说明倾斜和间距的这些变化，图6B显示了，在此实施方式中， 在载具130的板166中可以提供阶梯状开口164以接收晶片102。板 166可具有支撑脚168以啮合晶片102的边缘并固定晶片使表面106 与载具平面134共平面。图6A显示，晶片板166被配置有大体呈长方 形的周长，而该周长在每个相对边132-1和132-2上配置有外侧边缘 170。图6B显示，每个侧边170被接收在路径(track)174的轨道(rail) 172中。轨道172可相对于邻近头110在+X和-X方向延伸，并在Y轴 方向上间隔开以适应载具板166的宽度。轨道172平行于X轴延伸以 引导载具130的各边缘170相对于头110在所述+X和-X方向上移动。

图6A还显示了装置109的一个实施方式，其用于新型晶片的初 始装配，或弯液面处理的马上中断之后。每个相应的(上和下)邻 近头110被配置有物理参数PHP的一个实施方式以用于相对于载具 130进行倾斜和间距调整。为了调整，示例性的上邻近头110被配置 有调整器163的阵列162以允许头的方位相对于载具130(其由路径 174引导)进行调整。首先描述关于倾斜的阵列162的实施方式，然 后描述关于间距的阵列162的实施方式。图6A显示了通过配置在调 整器163上的阵列162对邻近头110进行倾斜和间距调节的大体布 局。调整器163-1和163-2安装在邻近头110的对立面179-1和179-2上， 并如图所示沿着轨道172-1在X轴方向上间隔开。调整器163-3和 163-4也安装在邻近头110的相对的各自面179-1和179-2上，并如图 所示沿着X轴方向的相对轨道172-2间隔开。图6B显示每个调整器 163安装在框架176上，该框架176在路径174的各轨道172(例如， 172-1和172-2)之间延伸。调整器163-1和163-3在头110的-X侧，而 调整器163-2和163-4在头110的+X侧。调整器163-1和162-2也被配置 为协同工作并相对于载具130的平面134共同升高(或者共同降低) 头110的侧面178-1(例如，以进行倾斜调整)。调整器163-3和162-4 也被配置为在同样的Z轴方向协同工作并相对于载具130的平面114 共同升高(或者共同降低)头110的相对侧面178-2(例如，以进行 倾斜调整)。调整器163-1和163-3也被配置为在同样的Z轴方向协同 工作并共同升高或降低一个面179-1以改变头110相对于载具130的 平面134的方位(例如，以进行间距调整)。调整器163-2和163-4也 被配置为在同样的Z轴方向协同工作并共同升高或降低另一个相对 面179-2以改变头110相对于载具130的平面134的方位(例如，以进 行间距调整)。四个示例性调整器163也被配置为对倾斜和间距两者 进行综合调整。

作为倾斜调整的一个实施例，调整器163-1和163-2两者可向上 移动同样的量以升高头110的侧面178-1并改变头平面114相对于载 具平面134的倾斜。这可以改变例如图4A所示的倾斜。在另一个实 施例中，进行更多的调整以改变图4A的倾斜是必须的。因此，除了 所述的调整器163-1和163-2的向上移动外，调整器163-3和163-4两者 可向下移动以降低相对侧178-2并改变头平面114相对于载具平面 134的倾斜。所述四个调整器163的调整可以例如带来图3所述的倾 斜，然后进一步的调整可以平衡所有的空隙101U-1到101U-4，这是 调整到均匀空隙情况以获得均匀空隙101D的调整。相反的倾斜需要 调整器163的相反的调整。

作为调整向上间距的方位的一个实施例(参看图4A所示的头 110的前部面179-2相对于后部面179-1向上间距)，图6A显示，调整 器163-2和163-4两者可以都向下移动以降低头110的+X侧的前部面 179-2并改变头110相对于载具130的间距。这可以将间距向上的范围 朝着例如图3B所示的期望间距改变。在另一个方位中，可能需要更 多的调整。例如，为了改变图4A的前部面的向上间距，除了所述的 调整器163-2和163-4两者的向下移动，调整器163-1和163-3两者可以 向上移动以提高头110的-X侧的后部面179-1。这些调整可以改变载 具板162和头平面114的相对间距，例如，通过平衡空隙101U-1到 101U-4，其又达到空隙101D的均匀空隙的情况(图2D)。相反的间 距(即，前部向下的间距)可能需要调整器163的相反调整。

阵列162的一个示例性具体外形是该调整器如图6B所示配置 (一个示例性调整器被显示为163-M1)。为了便于描绘，图6B的调 整器163-M1只在一个侧面178(例如，侧面178-1)上并只在一个正 面179(例如，-X正面179-1)的角度进行了描绘。应当理解，调整 器163-M1也可以在侧面178-1的相对正面179-2提供，以及在每个正 面179的相对侧面178-2提供(图6A)。每个调整器163-M1可以安装 在每个这样的位置，并且可以如图6B所示配置。框架176如图所示 并且从侧面178-1延伸到各自的调整器163下的侧面178-2。调整单元 180安装在框架176上。在调整器163的实施方式163-M1中，单元180 可以被配置为例如进行手工操作，例如通过螺丝163-S和螺母 163-N，并称为单元180-1。螺丝163-S安装在框架176上，固定而不 能在Z轴方向运动并可以自由旋转，而螺母163N被紧固于头110而不 能旋转，但是被配置为可以上下移动头110。例如，螺丝163-S相对 于框架176的转动使得螺丝163-S(螺在固定于头110的螺母163-N上) 根据该螺丝的转动方向向上或向下移动。在螺母163-N固定于头110 的情况下，并在螺丝163-S被固定以允许相对于框架176旋转(而不 能在Z轴方向运动)的情况下，螺丝163-S的旋转调整螺母163-N的 (并因此头110的)相对于板166(并因此相对于晶片102)的竖直 位置。

表格III

示例性物理参数PHP：数据140D

 认定的和指定的物理参数PHP   数量上的调整量  1、倾斜：调整空隙101U-1和  101U-3的空隙值   空隙值的数量上的调整值  2、倾斜：调整空隙101U-2和  101U-4的空隙值   空隙值的数量上的调整值  3、间距：调整后部空隙101U-5  和101U-7的空隙值   空隙值的数量上的调整值  4、间距：调整前部空隙101U-6  和101U-8的空隙值   空隙值的数量上的调整值  5、调整项目1和项目2的所有空隙   空隙值的数量上的调整值  6、调整项目3和项目4的所有空隙   空隙值的数量上的调整值

参考表格III，装配信号140可包括数据140D。示例性数据140D 可包括需要进行倾斜或间距调整的物理参数PHP中的被指定的那些 参数的认定的和数量上的量。表格III的数据140D可以通过例如参考 显示器156(图5)而访问，而适当的数量上的调整量(一个或多个)， 可用于引导适当的调整器163进行调整(如同上面对于指出的倾斜 或间距情况所述的)。因此，从显示器156上得到数量上的调整量(一 个或多个)，并在螺丝163-S固定而不能在Z轴方向运动的情况下， 螺丝163-S在适当的方向的旋转促进了头110的竖直位置的调整(例 如，正面179或侧面178的)，如同上面所述的，以调整倾斜或间距 或调整倾斜及间距两者。再次参考图4A，可以理解这样的调整，图 4A中显示了晶片表面106的一个不想要的方位。调整器163促进头 110相对于载具130的竖直位置的调整。根据对于倾斜情况的数据 153-3，所示的晶片102的倾斜可以因此减少到例如图2E中所示的方 位，其中空隙101D是均匀的而且是期望的，允许保持稳定的弯液面 104D。调整的量可以符合于例如表格III中所示的，项目1和/或2， 对应于装配信号140的数据140D。替代地，根据装配信号140的间距 数据，可以因此减少晶片102的所示的间距，例如如图2D所示，其 中空隙101D是均匀的而且是期望的，允许保持稳定的弯液面104D。 调整的量可以符合例如表格III中所示的，项目3和/或4，对应于装配 信号153针对间距的数据140。

阵列162的调整器的另一个具体外形在图6C中显示为调整器 163-A1。图6C显示了头110，其配置有头110相对于载具130的调整 的物理参数，其可以是倾斜调整或间距调整。也就是说，该物理参 数是载具130的平面134和邻近头110的平面114的相对方位。如参考 图6B所述的，为了便于描绘，调整器163-A1的图6C中的实施方式只 在侧面178-1和一个正面179-1的角度进行了描绘。应当理解，调整 器163-A1可在每个侧面178和每个正面179提供，即，如图6A中的调 整器163所示。在装配时，调整器163-A1每个可通过程序150S直接 响应该装配信号1430。图6C显示了调整器163-A1，其配置有示例性 单元180的实施方式，称为单元180-2，代替图6B的单元180-1。单元 180-2可被配置有气动调整器，其中活塞163-P响应信号153的数据 154-3在汽缸163-C内移动。汽缸163-C可安装在框架176中而活塞 163-P可固定到头110以调整头110的侧面178-1和正面179-1相对于 载具130的竖直位置。以与根据图6A和6B所述的倾斜和间距调整类 似的方式，由每个侧面178-1和正面179-1的单元180-2的调整量可以 被控制(这里由信号149的数据140D直接控制)以调整装配过程中 如上所述的载具平面134和晶片平面107相对于彼此的方位。

然后可以理解，在阵列162的图6B和图6C两图的示例性实施方 式中，头110的所述结构包括用于调整头110相对于载具130以避免倾 斜或间距的物理参数。用这种方式，头110的每个相对侧面178-1和 178-2的头平面114可以相对于载具平面114间隔开同样的空隙值 101D。而且，处理器150的所述外形产生装配信号140(其类似于弯 液面监控信号153，除了装配条件)从而数据140将在相对的头侧面 178和正面179的倾斜和间距的数量上的调整量表示为认定的物理 参数。在每个侧面178和正面179的该数量上的倾斜调整量允许载具 和晶片移动到期望的相对方位，即，具有由用于弯液面处理的下一 个配方152NCR指定的均匀空隙101D的方位。

回顾一下，图5显示了处理器150，其被配置为响应方位监控信 号148并响应配方152。在晶片102上的示例性弯液面处理操作过程 中，配置好的处理器150响应该信号148并响应装置109目前运行 (即，执行)的当前配方152CR。该当前配方152CR指定原始处理 参数OPP。如同上面大体描述的，处理器150产生与弯液面稳定性相 互关联的弯液面监控信号153。在信号153与弯液面稳定性如此关联 的情况下，信号153允许保持弯液面104的稳定外形，下面会对其进 行更详细的描述。

仍参考图5，装置109的实施方式用于相对于当前弯液面处理以 如下方式将信号153关联于弯液面稳定性。处理器150如图5所示， 其被配置为存储当前配方152CR(具有当前OPP)以提供输入中的 一个以进行当前空隙101的当前空隙值(一个或多个)的关联。当 前信号148随着当前配方152CR被输入以关联于弯液面稳定性。图5 显示了配置有关联模块186(在图7中更详细地显示)的处理器150。 处理器150的中央处理单元150C执行该关联模块186以访问存储矩 阵190的数据库188。矩阵190包含空隙值和相应的处理参数NSPP的 列表，如表格IV所示。

表格IV是各种示例性空隙值的列表。而且，对应于每个空隙值， 表格IV给出了校准配方(或矩阵配方)152CAL的认定和由该配方 152CAL指定的处理参数(对于新的稳定处理参数，称为“NSPP”) 的认定。详细地说，对于许多空隙值(如在表格IV中列举的空隙值 所示例的)，已经确定(由如下所述的校准)已知特定处理参数NSPP 的特定值以提供稳定的弯液面。对于每个空隙值，表格IV认定指定 NSPP的那些特定值的校准配方152CAL。作为示例，空隙值T1可以 相关于一倾斜方位，参数VT1可认定已知的对该空隙值T1提供稳定 弯液面的处理参数NSPP，而相应的校准配方152CAL是CAL1。表 格IV的另一个示例性空隙值可有关于另一倾斜方位(T2)，或一个 间距方位(P1)，或另一间距方位(P2)，或一倾斜和间距方位(TP1)， 或另一倾斜和间距方位(TP2)。可以看出，对于装置109的特定外 形，类似于表格IV的表格可以认定上面描述的范围内的其它空隙 值，而将已经确定(由如下所述的校准)那些其它空隙值当与对应 于在那个表格中认定的配方152CAL的特定处理参数NSPP的特定 值一起使用时，提供稳定的弯液面104D。

因此，如果当前信号148表示具有表格IV内列举的空隙值的空 隙101U，对于该空隙值，有一个具有一组用于弯液面处理的处理参 数NSPP的校准配方152CAL(其中该弯液面104是稳定的)。根据矩 阵190(如由表格IV示例的)，运行关联模块186的处理器150认定对 应于(即，指定)当前空隙101U的校准配方152CAL。对于那个认 定的配方152CAL，模块186认定相应的NSPP。如同指出过的，已 经知道认定的配方152CAL(与相应的NSPP)会针对该空隙101U提 供稳定的弯液面104。然后运行关联模块186的处理器150将该NSPP 与该OPP进行比较，并且对于不同于相应的NSPP的每个OPP，输出 表格II中所示的数量上的调整量(“QAA”)。在一个实施方式中，然 后运行关联模块186的处理器150使用该QAA修改当前配方152CR 成为修改的配方152MR。配方152MR被写入修改的配方数据库192。 修改的配方152MR因此可包括(i)当前配方152CR的未修改的OPP， (ii)那些OPP的值，(iii)每个NSPP的认定，以及(iv)每个认定 的NSPP的值。对于每个认定的NSPP的值，运行关联模块186的处理 器150确定该NSPP的值和相应的OPP的值之间的差，该差是那个 NSPP的QAA，而该差可以用来将对应的OPP的值调整到该NSPP的 值。配方152MR因此表示关联的结果，而在装置109使用配方152MR (具有未修改的OPP的值加上NSPP的值)的情况下，由处理器输出 的信号153允许只对该NSPP进行调整以将该弯液面104U保持在稳 定外形。

对于这种关联，图7显示了配置有关联指令(即，计算机程序 194)的处理器150的关联模块。图8A中显示的流程图200显示了一 种在指令194的控制下的方法的各操作。该方法可以从开始到操作 202，响应当前配方152CR和方位监控信号148。操作202可包括接 收来自监控器142的输入，以及来自配方152CR的OPP输入。该方法 进行到操作204，确定空隙101是否是期望空隙101D。在操作204中， 参考当前配方152CR以确定当前空隙值是否是配方152CR中指定的 GVD。期望获得“是”的(即，GVD在范围AR内)结果。“否”的 结果表明不是那样指定的(即，GVD在范围AR外)。从“是”的结 果出发，进行环206，对当前配方152CR重复操作202。对于“否” 的结果，该方法进行到操作208。操作208确定当前空隙101的空隙 值是否在MAR范围内。依据表格I，例如，“否”的结果意味着当前 空隙101的空隙值在AR和MAR两个范围外，因此对应于栏3，等级 3T或等级3P的情况。对于所有不在AR范围和MAR范围之一的(即， 操作208中为“否”的)空隙值，预定的允许不准发生，因为例如 马上晶片会接触头110。对于操作208的这种“否”的结果，该方法 进行到操作210以停止晶片102的处理。这种结果伴随着处理器150 输出具有数据154-4的信号153(表格I)以使得该处理停止。

如果在操作208中得到“是”的结果，因此确定不想要的空隙 101U存在，因为尽管该空隙值不在AR范围内，然而却在MAR范围 内。依据表格I，该空隙值因此对应于示例性栏2，等级2T或等级2P 的情况，而该方法进行到操作212。在操作212中，允许弯液面104 保持在稳定外形，而上面关于图2D和2E所述的连续外形连续，而该 方法完成。

图8B显示了流程图214，其描绘了操作212如何执行所述允许。 从操作208开始，在子操作216中，运行关联模块186的处理器150认 定对应于当前空隙101U的该一个校准配方152CAL(空隙101由当前 方位监控信号148表示)。“对应于”表示该配方152CAL指定等于当 前空隙101U的值的一个空隙值。对于那个认定的配方152CAL，该 方法继续到子操作218并认定相应的NSPP(即，由配方152CAL指 定的NSPP)。可以参考矩阵190以认定相应的NSPP。表格IV描绘了 用于执行两个子操作216和218的数据，因为空隙值T1(代表MAR 范围内的倾斜)具有显示为VT1的NSPP值。这可以被称为将当前空 隙101U关联于对于该空隙101U稳定的弯液面104的初始阶段。然后 运行关联模块186的处理器150继续到操作220，并通过将那些(VT1 的)NSPP与当前配方152CR的相应的OPP进行比较而获得输出。对 于不同于相应的NSPP的每个OPP，操作220输出代表其差的数量上 的调整量(“QAA”)，从而获得修改的配方152MR。然后运行关联 模块186的处理器150继续到子操作222，并使用修改的配方152MR 以允许在进一步的弯液面处理过程中保持弯液面104的稳定。在操 作222中，处理器150将配方152MR写入修改的配方数据库192。使 用修改的配方152MR是通过来自处理器150的下一个当前信号153 (表示修改的配方152MR)进行的。因此流程图214的方法完成了。

上面从通过“允许弯液面稳定”程序150S应用到处理模块 109MP的信号153的数据154的角度描述了图5。该“允许弯液面稳 定”程序150S可以由处理器150执行以执行图8C中所示的方法的一 个实施方式，其中该方法监控晶片表面的弯液面处理以将弯液面保 持在稳定状态。该方法如流程图250所示，并可以监控弯液面104对 晶片表面106的弯液面处理以将弯液面104保持在上述稳定状态。该 处理是响应指定晶片表面106和邻近头110之间的期望空隙101D的 当前配方152CR。当前配方152CR可进一步限定使用该指定的空隙 101D的弯液面处理的处理参数OPP。流程图250显示了该方法的各 操作，该方法可以由关联程序186和程序150S的指令控制。该方法 可从开始进行到操作252，确定当前空隙是否不同于期望空隙，并 且是否配置有允许将弯液面保持在稳定状态的空隙值。该确定可以 通过系统140监视弯液面处理实现，例如，以及通过运行关联指令 194以确定当前空隙(例如，空隙101)是否不同于期望空隙101D(例 如，不同于如图2E所示的)的处理器150而实现。如上所述，这种 确定可以是当前空隙101不是期望的，因为空隙101是空隙101U，因 此当前空隙不同于期望的。该确定的另一方面是当前空隙是否配置 有允许弯液面保持在稳定状态的空隙值。如果该空隙是空隙 101DIS，答案是“否”，并行进到操作254。在一个实施方式中，操 作254类似于操作210(图8A)而该处理停止。

当前空隙101是空隙101的确定，是如上所述的当前空隙被配置 有允许将弯液面104U(例如，图3A和3B中所示的弯液面104U)保 持在稳定状态的空隙值GVU。因此，空隙101U既不是空隙101D也 不是空隙101DIS。这是操作252的“是”的结果，而该方法继续到 操作256。

操作256认定(i)指定当前空隙的校准配方以及(ii)用于跨越 当前空隙建立稳定的弯液面的校准的处理参数。可以执行操作256， 而且如果当前信号148表示具有表格IV中所列的空隙值的空隙101U 的话，对于该空隙值，有校准配方152CAL，其具有一组处理参数 NSPP以进行其中弯液面104是稳定的弯液面处理。根据矩阵190(如 由表格IV示例的)，在操作256中，运行关联模块186的处理器150认 定具有对应于当前空隙101U的空隙值的校准配方152CAL。对于认 定的配方152CAL，模块186认定相应的NSPP。在一个实施方式中， 操作256可包括子操作216(图8B)，其中运行关联模块186的处理器 150认定对应于当前空隙101U的该一个校准配方152CAL(空隙101 由当前方位监控信号148表示)。配方152CAL指定等于当前空隙 101U的空隙值的一个空隙值。对于该认定的配方152CAL，操作256 还可包括子操作218和认定相应的NSPP，即，由配方152CAL认定 的NSPP。关于相应的NSPP的这种认定，可以参考矩阵190。该方法 可以从操作258进行到操作256，将当前配方的处理参数自动调整为 认定的校准配方的处理参数。在操作258中，处理器150执行“允许 弯液面稳定”的程序150S可获得数据154的信号153的形式的输出。 通过将由认定的配方152CAL指定的NSPP与当前配方152CR的相 应的OPP进行比较，可以获得数据154。对于不同于相应的NSPP的 每个OPP，操作258输出代表其差的数量上的调整量(“QAA”)，从 而该修改的配方152MR被获得并作为信号153输出。然后该方法进 行到操作260，并继续使用由认定的校准配方指定的处理参数对晶 片表面进行弯液面处理。在操作260中，该“允许弯液面稳定”的 程序150S使用修改的配方152MR以将修改的参数PRPM输入到该弯 液面处理109MP。该处理109MP响应该修改的参数PRPM，方式与 处理109MP响应由原始(或者当前)配方152CR(其已经被修改) 指定的OPP的方式相同，除了已经被修改的参数PRPM改变处理条 件从而即使弯液面104U具有不如空隙值GVD被期望的空隙值 101GVU，弯液面104U也是稳定的。在一个实施方式中，该方法完 成。

一个实施方式可以提供一种校准使用弯液面处理晶片表面的 装置的方法。该处理，例如，可以是使用弯液面104对晶片102的表 面106进行处理。该装置可以是例如装置109，其包括载具130、邻 近头110、系统140和处理器150。上述装配可以用于装配临近头110， 其具有一系列倾斜值，然后间距值，然后倾斜和间距值的结合，所 有的都是针对该不想要的空隙110U的不想要的值GVCAL。记录对 于每个装配的空隙值GVCAL。对于每个这样的值GVCAL，确定一 整组处理参数PPCAL，通过该组处理参数PPCAL，即使该空隙是非 均匀的而且不如空隙101D期望，该弯液面104仍然是稳定的(即， 有连续外形)。该弯液面的稳定性可以由上述弯液面观测确定。例 如，这种观测可以确定，在上面相对于范围MARPRO所述的范围内 的时间段内，该弯液面是稳定的(即，保持如图3A和/或3B所示)。 对于一个校准配方152CAL认定那组处理参数PPCAL而且那个值 GVCAL。对于许多倾斜、间距和结合外形重复制作配方152CAL的 工艺直到对很宽范围的不那么期望的空隙101U获得全系列的校准 配方152CAL。这样的配方152CAL的数据被输入到矩阵190以像上 面所述的那样使用，且该数据可以如表格IV中一样排列。

回顾一下，在校准时，对应于每个配方152CAL的使用的各空 隙值数据GVCAL输入到数据库188中提供了基于装置109和配方 152的实际使用的期望的空隙值数据GVCAL，其被用于使用稳定的 弯液面104处理多个其它晶片102。

那么，可以理解，通过监控由配方控制的弯液面104对晶片102 的表面106的处理，各实施方式满足了上述需要。被配置为响应方 位监控信号148的处理器150允许保持弯液面稳定性(如同上面定义 的)。通过保持该弯液面外形在处理监控射线144间在一个连续长度 上(图2D和2E)并跨越邻近头110的流体放射器表面112和晶片表面 106之间的空隙101D连续延伸，该方位监控信号148允许这种弯液面 稳定性。通过上述校准数据(表格IV)(其限定对应于稳定的弯液 面104的配方152CAL)，进一步满足了这些需要。在使用当前配方 152CR的弯液面处理中，将不想要的空隙101的认定与这样的校准 数据相关联以允许以上述各种方式保持弯液面处理具有稳定的弯 液面104(即，连续)。通过满足这些需要，系统109避免了由于头 110接触该晶片对晶片102的损害，同时允许晶片直径D在Y轴方向更 长并允许晶片102和头110在X轴方向上例如以更大的速度相对移 动。

有关弯液面处理模块109MP的操作的更多信息，例如有关弯液 面104的形成和弯液面向衬底表面的应用，可以参考：(1)专利号 为6,616,772，授权日为2003年9月9日，名称为“METHODS FOR  WAFER PROXIMITY CLEANING AND DRYING”的美国专利； (2)申请号为10/330,843，提交日为2002年12月24日，名称为 “MENISCUS，VACUUM，IPA VAPOR，DRYING MANIFOLD”的美 国专利申请；(3)专利号为6,998,327，授权日为2005年1月24日， 名称为“METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING A  SUBSTRATE USING A DYNAMIC LIQUID MENISCUS”的美国专 利；(4)专利号为6,998,326，授权日为2005年1月24日，名称为 “PHOBIC BARRIER MENISCUS SEPARATION AND  CONTAINMENT”的美国专利；以及(5)专利号为6,488,040，授 权日为2002年12月3日，名称为“CAPILLARY PROXIMITY HEADS  FOR SINGLE WAFER CLEANING AND DRYING”的美国专利申 请，每一个都是转让给Lam Research Corporation，即本申请的受让 人，而每一个都通过参考并入此处。

对于有关牛顿流体和非牛顿流体的功能和成分的更多信息，可 以参考：(1)申请号为11/174,080，提交日为2005年6月30日，名称 为“METHOD FOR REMOVING MATERIAL FROM  SEMICONDUCTOR WAFER AND APPARATUS FOR  PERFORMING THE SAME”的美国专利申请；(2)申请号为 11/153,957，提交日为2005年6月15日，名称为“METHOD AND  APPARATUS FOR CLEANING A SUBSTRATE USING NON- NEWTONIAN FLUIDS”的美国专利申请；以及(3)申请号为 11/154,129，提交日为2005年6月15日，名称为“METHOD AND  APPARATUS FOR TRANSPORTING A SUBSTRATE USING  NON-NEWTONIAN FLUID”的美国专利申请，每一个都通过参考 并入此处。

邻近头110和管理以及与流体供应接口的操作以及弯液面104 的控制参数可以通过处理器150使用计算机控制用自动化方式控 制。因此，本发明的各方面可以用其它计算机系统配置实施，包括 手持装置、微处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子品、 微型计算机、大型计算机等。本发明的实施方式也可以在分布式计 算环境中实施，其中各任务是由通过网络连接起来的远程处理装置 执行的。

考虑上述实施方式，应当理解，本发明可以使用各种涉及存储 在计算机系统中的数据的由计算机完成的操作。这些操作是那些需 要物理量的物理操作的操作。通常，不是必须，这些量采用电或磁 信号的形式，其能够被存储、传送、结合、比较以及进行其它操作。 进一步，操作通常指的是比如产生、认定、确定或比较等方面。

此处所述的形成本申请的实施方式的一部分的任何操作都是 有用的机器操作。本发明还涉及用于执行这些操作的设备或装置。 该装置可以是为所需目的特别建造的，或者它可以是由存储在该计 算机中的计算机程序选择性激活或者配置的通用的计算机。特别 是，可以使用写入了与本文的教导相一致的计算机程序的各种通用 机械，或者更方便的是建造一台更专门为执行所需操作而建造的装 置。

本发明还可以具体化为计算机可读介质上的计算机可读代码。 该计算机可读介质是可以存储数据的任何数据存储器，这些数据随 后可以由计算机系统读取。计算机可读介质的例子包括硬盘驱动 器、网络附属存储器(NAS)、只读存储器、随机访问存储器、 CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD、闪存、磁带以及其它光学和非 光数据存储器装置。计算机可读介质还可以是在网络耦合的计算机 系统上分布的，从而该计算机可读代码可以以分布式存储和执行。

尽管本发明是依照几个实施方式进行描述的，然而应当理解， 本领域的技术人员在阅读前述说明书并研究附图之后，可以实现各 种变更、添加、置换和其等同。因此，本发明意在包括所有这些变 更、添加、置换和等同，均落入本发明的真实精神和范围。在权利 要求中，各元件和/或步骤不暗示任何特定的操作顺序，除非在权利 要求中有明确陈述。