清洁晶圆的装置和方法

摘要

本发明涉及了一种清洁晶圆的装置，该装置包括腔室、处在腔室内部的可旋转衬底支持件、位于可旋转衬底支持件上方的喷嘴、面朝下方且与喷嘴流体连接的盖状件。该可旋转衬底支持件被配置成在其上装配一个或多个半导体晶圆。该喷嘴被配置成向一个或多个半导体晶圆上喷洒清洁介质。盖状件的形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘。本发明还提供了一种清洁晶圆的装置和方法。

权利要求

1.一种清洁半导体晶圆的装置，包括：

腔室；

可旋转衬底支持件，位于所述腔室内，所述可旋转衬底支持件被配置成在其上装配一个或多个半导体晶圆；

臂状件；

喷嘴，与所述臂状件连接且位于所述可旋转衬底支持件上方，所述喷嘴被配置成向所述一个或多个半导体晶圆提供清洁介质；以及盖状件，面朝下方，与所述喷嘴流体连接，所述盖状件的形状具有带有顶部截面积的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘，所述盖状件的每个点具有半径R和相对于所述底部截面区域的高度H，半径R和高度H的乘积是常数；

其中，所述臂状件被配置为将所述喷嘴和所述盖状件在所述述可旋转衬底支持件上方移动或者旋转。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述盖状件的所述顶部边缘和所述底部边缘均为圆形，而且所述底部边缘大于所述顶部边缘。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述盖状件的所述底部截面区域的尺寸小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多个半导体晶圆。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述底部边缘处的所述盖状件的所述底部截面区域的尺寸不小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持一个半导体晶圆。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多个半导体晶圆。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述可旋转衬底支持件为圆形并且大到足以在所述可旋转衬底支持件上对称地支持所述两个或更多个半导体晶圆；以及所述盖状件与所述可旋转衬底支持件同心对准。

10.一种清洁半导体晶圆的方法，包括：

将一个或多个半导体晶圆装配在腔室内的可旋转衬底支持件上；

以预定速度旋转所述可旋转衬底支持件；以及

通过喷嘴和与所述喷嘴流体连接的盖状件，以预定流速向所述一个或多个半导体晶圆喷洒清洁介质，其中，所述盖状件具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘，所述盖状件的每个点具有半径R和相对于所述底部截面区域的高度H，半径R和高度H的乘积是常数；

其中，所述喷嘴与臂状件连接且位于所述可旋转衬底支持件上方，所述臂状件被配置为将所述喷嘴和所述盖状件在所述述可旋转衬底支持件上方移动或者旋转。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包括至少一个通过多个焊料凸块与其相接合的集成电路；以及所述一个或多个半导体晶圆包括将要去除的助焊剂残留物。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述盖状件的所述顶部边缘和所述底部边缘均具有圆形截面，并且所述底部边缘的所述底部截面区域大于所述顶部边缘的所述顶部截面区域。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述底部边缘处，所述盖状件的尺寸不小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

在所述可旋转衬底支持件上对称地装配两个或更多个半导体晶圆；并且与所述可旋转衬底支持件同心地对准所述盖状件。

17.一种清洁半导体晶圆的方法，包括：

将一个或多个半导体晶圆装配在腔室内的可旋转衬底支持件上；

以预定速度旋转所述可旋转衬底支持件；以及

通过喷嘴和与所述喷嘴流体连接的盖状件，以预定流速向所述一个或多个半导体晶圆提供清洁介质，其中，所述盖状件的形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘，所述盖状件的每个点具有半径R和相对于所述底部截面区域的高度H，半径R和高度H的乘积是常数；

其中，所述喷嘴与臂状件连接且位于所述可旋转衬底支持件上方，所述臂状件被配置为当喷洒所述清洁介质时，在所述可旋转衬底支持件上方水平地移动所述喷嘴和所述盖状件。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述盖状件的所述底部边缘的尺寸小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

说明书

清洁晶圆的装置和方法

技术领域

[0001] 所公开的装置和方法涉及了半导体处理。更具体地，所公开的主题涉及的是清洁一个或多个半导体晶圆的装置和方法。

背景技术

[0002] 集成电路(“IC”)被结合到多种电子器件中。IC封装的发展使得多个IC可以垂直地堆叠在所谓的三维(“3D”)封装件中从而节省了印刷电路板(“PCB”)上的水平区域。可选的封装技术(被称为2.5封装件)可以使用中介层，该中介层可以由半导体材料(诸如，硅)形成，从而将一个或多个管芯与衬底相连接。可以是异质技术的多个IC芯片被装配在该中介层上。可以通过导电图案在中介层中布线多种IC之间的连接。这些中介层和堆叠的IC技术分别被称为2.5D-IC和3D-IC。这些封装件时常被统称为“3D-IC”。

[0003] 当芯片被装配在中介层晶圆(在切割晶圆之前)上时，通常在应用焊料凸块之前向晶圆上应用包括有机化学药剂的助焊剂。助焊剂有助于在焊料凸块回焊工艺过程中从形态上改进凸块。在回焊工艺之后，下一个封装步骤(诸如，实施底部填充)之前，助焊剂残留物，尤其是那些处在芯片和晶圆之间的狭窄的缝隙中的残留物被完全清除。助焊剂残留物可以使得封装件可靠性下降和降低所得到的器件的实际性能。例如，包括羧酸的助焊剂残留物可能腐蚀焊料凸块。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种装置，包括：腔室；可旋转衬底支持件，位于所述腔室内，所述可旋转衬底支持件被配置成在其上装配一个或多个半导体晶圆；喷嘴，位于所述可旋转衬底支持件上方，所述喷嘴被配置成向所述一个或多个半导体晶圆提供清洁介质；以及盖状件，面朝下方，与所述喷嘴流体连接，所述盖状件的形状具有带有顶部截面积的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘。

[0005] 在所述装置中，所述盖状件的所述顶部边缘和所述底部边缘均为圆形，而且所述底部边缘大于所述顶部边缘。

[0006] 在所述装置中，所述盖状件的所述底部截面区域的尺寸小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

[0007] 在所述装置中，所述喷嘴和所述盖状件与臂状件连接，所述臂状件被配置成将所述喷嘴和所述盖状件在水平方向上在述可旋转衬底支持件上方移动。

[0008] 在所述装置中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

[0009] 在所述装置中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多个半导体晶圆。

[0010] 在所述装置中，在所述底部边缘处的所述盖状件的所述底部截面区域的尺寸不小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

[0011] 在所述装置中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持一个半导体晶圆。

[0012] 在所述装置中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多个半导体晶圆。

[0013] 在所述装置中，所述可旋转衬底支持件为圆形并且大到足以在所述可旋转衬底支持件上对称地支持所述两个或更多个半导体晶圆；以及所述盖状件与所述可旋转衬底支持件同心对准。

[0014] 根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：将一个或多个半导体晶圆装配在腔室内的可旋转衬底支持件上；以预定速度旋转所述可旋转衬底支持件；以及通过喷嘴和与所述喷嘴流体连接的盖状件，以预定流速向所述一个或多个半导体晶圆喷洒清洁介质，其中，所述盖状件具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘。

[0015] 在所述方法中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包括至少一个通过多个焊料凸块与其相接合的集成电路；以及所述一个或多个半导体晶圆包括将要去除的助焊剂残留物。

[0016] 在所述方法中，所述盖状件的所述顶部边缘和所述底部边缘均具有圆形截面，并且所述底部边缘的所述底部截面区域大于所述顶部边缘的所述顶部截面区域。

[0017] 在所述方法中，在所述底部边缘处，所述盖状件的尺寸不小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

[0018] 在所述方法中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

[0019] 在所述方法中，所述可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆。

[0020] 在所述方法中，进一步包括：在所述可旋转衬底支持件上对称地装配两个或更多个半导体晶圆；并且与所述可旋转衬底支持件同心地对准所述盖状件。

[0021] 根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：将一个或多个半导体晶圆装配在腔室内的可旋转衬底支持件上；以预定速度旋转所述可旋转衬底支持件；以及通过喷嘴和与所述喷嘴流体连接的盖状件，以预定流速向所述一个或多个半导体晶圆提供清洁介质，其中，所述盖状件的形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘；以及当喷洒所述清洁介质时，在所述可旋转衬底支持件上方水平地移动所述喷嘴和所述盖状件。

[0022] 在所述方法中，所述盖状件的所述底部边缘的尺寸小于所述可旋转衬底支持件的尺寸。

[0023] 在所述方法中，所述一个或多个半导体晶圆中的每一个均包含多个芯片。

附图说明

[0024] 根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本发明。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同部件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意增大或减小各种部件的尺寸。在整个说明书和附图中，类似的参考标号代表类似的部件。

[0025] 图1A是根据一些实施例的示例性装置的示意性截面图，在图中底部边缘处的盖状件的底部截面区域的尺寸小于可旋转衬底支持件的尺寸；

[0026] 图1B示出了图1A中所示的装置部分的俯视图；

[0027] 图1C是图1A中所示的装置部分的放大细节图；

[0028] 图2A是根据一些实施例的示例性装置的示意性截面图，在图中底部边缘处的盖状件的底部截面区域不小于可旋转衬底支持件的尺寸；

[0029] 图2B是图2A中所示的装置部分的放大细节图；

[0030] 图2C示出的是根据一些实施例的示例性的盖状件的形状；

[0031] 图3A是根据一些实施例的示例性装置的示意性截面图，在图中底部边缘处的盖状件的底部截面区域不小于可旋转衬底支持件的尺寸，而且可旋转衬底支持件的尺寸至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆；

[0032] 图3B是示出了根据一些实施例的图3A所示装置中的可旋转衬底的示例性配置的俯视图；

[0033] 图4是示出了根据一些实施例的一种示例性方法的流程图；

[0034] 图5是示出了根据一些实施例的另一种示例性方法的流程图，该方法包括水平地横跨可旋转衬底支持件移动喷嘴和盖状件。

具体实施方式

[0035] 对于示例性实施例的描述旨在接合附图进行阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。应该理解，在该说明中的相对关系术语，诸如，“下面的”、“上面的”、、“水平的”、“垂直的“、“在…上面”、“在…下面”、“向上的”、“向下的”、“顶部”和“底部”以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)与随后所描述的或在论述过程中视图所示出的方向相关。这些相对关系术语旨在更容易地描述，并不要求部件按此特定的方向装配或操作。除非另有明确说明，否则这些涉及了连接，耦合等的术语(诸如“连接的”和“互连的”)涉及的是彼此直接固定或连接或通过中间结构间接地固定或连接的结构之间的关系，以及两者可移动或不可移动的连接或关系。

[0036] 本发明提供了用于清洁衬底(诸如，半导体晶圆)的装置和方法。半导体晶圆的实例包括但不限于晶圆，该晶圆具有至少一个通过多个焊料凸块或微凸块(下文统称“凸块”)与其相接合的集成电路板。例如，这种晶圆可以是用于包括2.5D-IC结构的三维集成电路(3D-IC)的中介层。在3D-IC制造工艺中，在应用焊料凸块之前通常使用包括有机化学药剂的助焊剂。在回焊焊料凸块之后，助焊剂残留物被留在了半导体晶圆和集成电路(芯片)之间的狭窄的缝隙中。这就需要通过清洁工艺完全去除该助焊剂残留物。根据下面描述的一些实施例，本发明提供了用于清洁半导体晶圆的装置和方法。

[0037] 在图1A-图3B，图4和图5中，除非另有说明，类似的术语或步骤以类似的参考标号来代表，而且出于简洁，一次性地描述结构或步骤不再重复。参考他1A-图3B中所示的示例性装置来描述图4-图5中所描绘的方法。

[0038] 参考图1A，示例性的装置100包括腔室102、位于腔室内的可旋转衬底支持件104、在可旋转衬底支持件104上面的喷嘴114、面朝下方且与喷嘴114流体连接的盖状件116。可旋转衬底支持件108被配置成在其上装配有一个或多个半导体晶圆110。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆110中的每个均包括多个芯片。可旋转衬底支持件108被配置成在适合的机构中，例如，通过静电夹头、真空、夹子或圆形空腔谐振器将一个或多个半导体晶圆110支持在该可旋转衬底支持件108上。可旋转衬底支持件108通过杆106与电动机107相连接。在一些实施例中，电动机107被配置成以预定速度旋转可旋转衬底支持件108。例如，旋转速度可以在1000rpm至2000rpm的范围内。喷嘴114被配置成向一个或多个半导体晶圆108上提供清洁介质119。在一些实施例中，喷嘴114被配置成向一个或多个半导体晶圆108上喷洒清洁介质119。在一些实施例中，清洁用液体介质119可以处在特定的例如，在0.5Mpa至
1Mpa之间的范围内的压力下。盖状件116具有一种形状，该形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘116-1和带有底部截面区域的底部边缘116-2。在一些实施例中，盖状件116的顶部边缘116-1和底部边缘116-2均是圆形的且底部边缘116-2大于顶部边缘116-1。

[0039] 在一些实施例中，如图1A的示例性装置100中所示的那样，底部边缘116-2处的盖状件116的底部截面区域具有小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸。喷嘴114和盖状件116与臂状件112相连接且臂状件112被配置成水平横跨可旋转衬底支持件108地移动喷嘴
114和盖状件116。如图1B中的顶部平面图所示的那样，可旋转衬底支持件108的尺寸大于盖状件116的底部截面区域。与喷嘴114和盖状件116相连接的臂状件112可以连接在水平支撑横梁120(图1B中四处)和垂直的支撑横梁118(如图1A所示)上，且可以被配置成在可旋转衬底支持件108上方自由移动。如图1A所示，喷嘴114、臂状件112以及(任选的)垂直支撑衡量
118或水平支撑横梁120可以与电动机112相连接。在一些实施例中，喷嘴114和盖状件116可以被配置成垂直旋转或移动的。

[0040] 装置100还可以包括清洁介质119的供应器，该供应器与喷嘴114流体连接。在一些实施例中，喷嘴114可以与用于所述这种移动和喷洒电动机和促动器(未示出)相连接。适合的清洁介质119的实例包括但不限于过滤的去离子水或超纯水。在一些实施例中，适合的喷洒清洁介质119可以任选地包括表面活性剂、溶剂(例如，异丙醇)或其他适合的化学药剂。在0.1微米或更小，例如，50mn的条件下过滤清洁介质119，从而去除任意微粒污染。

[0041] 用于喷嘴114、盖状件116和可旋转衬底支持件108的适合的材料不局限于任何特定的材料类型。用于喷嘴114或盖状件116的适合的材料的实例包括但不限于氟塑料，诸如，聚四氟乙烯(FTFE)和任意其他的工程塑料，诸如，聚醚醚酮(PEEK)和陶瓷。这些材料可以具有针对清洁介质119的良好的抗腐蚀性并且在清洁操作过程中不会导致污染。在一些实施例中，用于盖状件116的适合的材料是无弹性的、光滑的且抗腐蚀的，从而用于理想地限制盖状件116下方的液体流动和控制流量和分布。在其他实施例中，盖状件116使用的是弹性材料。

[0042] 在一些实施例中，处理器130(诸如，计算机、控制器或内置的处理器)分别与电动机107、电动机115以及清洁介质的供应器119相连接。在一些实施例中，处理器130是计算机、微控制器或内置处理器(下面统称为“计算机”)。计算机130专门被编程为指挥电动机107使可旋转衬底支持件108在预定速度下旋转并且指挥电动机115使得喷嘴114和盖状件
116在预定图案中运动。通过计算机130，喷嘴114还被配置成以预定速率或根据预定喷洒率曲线来喷洒清洁介质119。

[0043] 图1C是图1A的装置100的部分以及清洁工艺过程中一个或多个半导体晶圆110的放大的细节图。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆110中的每个均包括至少一个通过多个焊料凸块128与其相接合的集成电路(IC)126。在一些实施例中，晶圆110包括多个用于包括2.5D-IC的三维集成电路(3D-IC)的半导体(例如，硅)中介层。在切割晶圆之前，IC126被装配在中介层上。未清洁的晶圆110可能具有包括有机化学药剂的助焊剂残留物124，该残留物陷在半导体晶圆110和集成电路(芯片)126之间的狭窄的缝隙中。发明确定可以通过本发明中的装置上的清洁工艺，通过剪切涡(shear vortex)，离心力和盖状件116下面的狭窄的缝隙的内部和外部之间的清洁介质119的压差来去除该助焊剂残留物124。

[0044] 在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持一个半导体晶圆110的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆110的尺寸。每个半导体晶圆110均可以具有多个芯片。晶圆尺寸不局限于任何尺寸。例如，在一些实施例中，半导体晶圆110的适合的尺寸在200-450mm范围内。半导体晶圆的尺寸可以是200mm，300mm或450mm。

[0045] 参考示出了示例性装置200的图2A，根据一些实施例底部边缘116-2处的盖状件116的底部截面区域具有不小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸。图2B是图2A中所示的装置200的部分的放大的细节图。图2C示出了根据一些实施例的示例性盖状件116的形状。
在图2A-图2C中，类似的参考标号代表类似的术语且简明起见，不再重复以上参考图1A-图
1C所获得的结构描述。

[0046] 在一些实施例中，当底部边缘116-2处的盖状件116的底部截面区域具有不小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸时，喷嘴114和盖状件116不能水平地移动。然而，在一些实施例中，喷嘴114和盖状件116可以被配置成旋转或垂直地移动的。在一些实施例中，如图2B所示，可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持一个半导体晶圆110的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有圆形形状且大到足以在其上支持有两个或更多个对称地围绕着可旋转衬底支持件108的轴线的半导体晶圆110。如图2C所限定的那样，可以根据重新计算出来的、包括两个参数R(在特定点上的盖状件116的半径)和H(在相同点上的盖状件116的高度)的曲线(profile)来设计盖状件116的形状和尺寸。例如，在一些实施例中，R*H是个常数。液体体积流量等于2*π*R*H*v，其中，“v”是液体清洁介质在一个点上的流速。在一些实施例中，液体体积流量是个常数。在一些实施例中，喷嘴114和盖状件116被配置成随着R的增大使得v增大。在一些实施例中，当根据包括有两个参数R和H的曲线使用盖状件116时，它可以被配置成可调节的。

[0047] 参考图3A，示例性装置300与图2A的装置200类似。在示例性装置300中，根据一些实施例，在底部边缘116-2处的盖状件116的底部截面区域具有不小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸，并且可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆110的尺寸。仅仅用于说明目的，根据一些实施例，图3B是图3A的装置300中的可旋转衬底支持件108上的可旋转衬底110的示例性配置的顶部平面图。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有圆形形状并且大到足以在可旋转衬底支持件108上对称地支持两个或多个半导体晶圆110；并且盖状件与可旋转衬底支持件108同心对准。可旋转衬底支持件108被配置成在适合的机构(例如，通过夹子(未示出))或可旋转衬底支持件108上的圆形空腔111中支持两个或更多半导体晶圆110。如图3A所示，圆形空腔的尺寸与两个或更多半导体晶圆
110中的每个半导体晶圆的尺寸相同。

[0048] 图4是示出了根据一些实施例清洁衬底(诸如，半导体晶圆)的示例性方法400的流程图。在步骤402之前，可以在特定时间间隔(例如，30分钟)中任选地将一个或多个未清洁的半导体晶圆110沉浸到清洁介质119中。适合的清洁介质119的实例包括但不限于过滤的去离子水或超纯水。清洁介质119可以任选地包括表面活性剂、溶剂或其他适合的化学药剂。在0.1微米或更小(例如，在50nm)的条件下清洁介质119从而去除任意可能的微粒污染。

[0049] 在步骤402中，将一个或多个半导体晶圆110装配到图1A，图2A和图3A所描绘的装置中的腔室102内部的可旋转衬底支持件108上。如所述那样，示例性的装置100(200或300)包括腔室102，处在腔室102内部的可旋转衬底支持件104，可旋转衬底支持件104上方的喷嘴114，面向下方且与喷嘴114流体连接的盖状件116。在一些实施例中，盖状件116的顶部边缘116-1和底部边缘116-2两者均具有圆形的截面，并且底部边缘116-2的底部截面区域大于顶部边缘116-1的顶部截面区域。

[0050] 在一些实施例中，底部边缘116-2处的盖状件116具有不小于可旋转衬底支持件的尺寸的尺寸。可旋转衬底支持件108可以具有至少大到足以支持一个半导体晶圆110的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有圆形形状且大到足以支持两个或更多半导体晶圆110。一个半导体晶圆110或两个或更多半导体晶圆对称地装配在可旋转衬底支持件108上。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆110中的每个均包括至少一个通过多个焊料凸块128与其相接合的集成电路126。一个或多个半导体晶圆110包括待被去除的助焊剂残留物。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆110中的每个均是用于包括2.5D-IC结构的三维集成电路(3D-IC)的中介层。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆110包括多个芯片。

[0051] 当底部边缘116-2处的盖状件116具有不小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸时，步骤404是个可选的步骤。在步骤404中，盖状件116与可旋转衬底支持件108同心对准。

[0052] 在步骤406中，如图1A所示，可旋转衬底支持件108通过电动机107在预定速度下旋转。在一些实施例中，处理器130(诸如，计算机、控制器或内置处理器)可以被用于控制与可旋转衬底支持件108相连接的电动机107。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108根据在处理器130(诸如，计算机或内置处理器)上被编程的旋转速度的预定曲线进行旋转。

[0053] 在图4的步骤408中，如图1A，图2A和图3A所示的那样，通过喷嘴114和盖状件116以预定流量在一个或多个半导体晶圆108上喷洒清洁介质119。盖状件116与喷嘴114流体连接。可以浓雾形式或薄雾形式或任意其他适合的形式喷洒清洁介质119。在一些实施例中，当喷洒清洁介质119时，喷嘴114和盖状件116可以被配置成旋转的或垂直移动的。在一些实施例中，盖状件116具有可调节的配置或尺寸。可以在步骤408中任意地调节该配置或尺寸。在一些实施例中，根据可以在处理器130(诸如，计算机或内置处理器)上进行编程和存储的、预定流量曲线和时长来喷洒清洁介质119。

[0054] 在步骤408之后，可以利用过滤的去离子水、超纯水、表面活性剂或他们的组合来冲洗一个或多个半导体晶圆110。然后可以干燥和检测清洁过的一个或多个半导体晶圆110。

[0055] 图5是示出了根据一些实施例的另一个示例性方法500的流程图，该方法包括水平横跨可旋转衬底支持件108地移动喷嘴114和盖状件116。在一些实施例中，盖状件116具有一种形状，该形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘116-1和带有底部截面区域的底部边缘116-2。当底部边缘116-2处的盖状件116具有小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸时，可以使用该示例性的方法500。在一些实施例中，可旋转衬底支持件108具有至少大到足以支持一个半导体晶圆110或两个或更多半导体晶圆110的尺寸。

[0056] 在步骤502中，如图4的步骤402所述的那样，将一个或多个半导体晶圆110装配到腔室102内部的可旋转衬底支持件108上。在一些实施例中，在底部边缘116-2处的盖状件116具有小于可旋转衬底支持件108的尺寸的尺寸。因此不能够使用图4的步骤404。盖状件
116处在可旋转支持件108上方的位置不局限于任何水平的位置。

[0057] 在步骤406中，如图4所述的那样，可旋转衬底支持件108以预定速度旋转。在步骤408中，如图4所示，通过喷嘴114以及与喷嘴114流体连接的盖状件116以预定流量向一个或多个半导体晶圆108上喷洒清洁介质119。如所述那样，在一些实施例中，盖状件116具有固定的配置和尺寸。在其他实施例中，盖状件116具有可调节的配置或尺寸。在步骤408中可以任选地调节该配置或尺寸。

[0058] 在图5的步骤510中，当喷洒清洁介质119时，喷嘴114和盖状件116水平地移动横跨可旋转衬底支持件108。在一些实施例中，喷嘴114和盖状件116可以被配置成在喷洒清洁介质119时进行旋转或垂直地移动。在一些实施例中，喷嘴114和盖状件116根据曲线确定的方向和方向曲线(profile of direction and direction)进行移动，可以在处理器130(诸如，计算机或内置处理器)上编程和存储该方向和方向曲线。

[0059] 在步骤510中，可以如图4所示的那样冲洗、干燥和检测一个或多个半导体晶圆110。

[0060] 本发明提供了用于清洁衬底(诸如，半导体晶圆)的装置和方法。在一方面，该装置包括腔室、位于腔室内部的可旋转衬底支持件、处在可旋转衬底支持件上方的喷嘴、面朝下方且与喷嘴流体连接的盖状件。该可旋转衬底支持件被配置成在其上装配一个或多个半导体晶圆。该喷嘴被配置成向一个或多个半导体晶圆上提供清洁介质。盖状件的形状具有顶部边缘和底部边缘。在一些实施例中，盖状件的顶部边缘和底部边缘两者都是圆形的，并且底部边缘大于顶部边缘。

[0061] 在一些实施例中，底部边缘处的盖状件的底部截面区域具有小于可旋转衬底支持件的尺寸的尺寸。喷嘴和盖状件与臂状件相连接，并且该臂状件被配置成水平地横跨可旋转衬底支持件地移动喷嘴和盖状件。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有至少大到足以支持一个半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆中的每一个均包括多个芯片。

[0062] 在其他实施例中，底部边缘处的盖状件的底部截面区域具有不小于可旋转衬底支持件的尺寸的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有至少大到足以支持一个半导体晶圆的尺寸或在其他实施例中具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有圆形形状且达到足以在可旋转衬底支持件上对称地支持两个或更多半导体晶圆；并且盖状件与可旋转衬底支持件同心对准。

[0063] 在另一个方面中，本发明提供了一种清洁衬底(诸如，半导体晶圆)的方法。在一些实施例中，该方法包括以下步骤：将一个或多个半导体晶圆装配在处在腔室内部的可旋转衬底支持件上；以预定速度旋转可旋转衬底支持件；以及通过喷嘴和与喷嘴流体连接的盖状件以预定流量向一个或多个半导体晶圆上提供清洁介质。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆中的每个均包括至少一个通过多个焊料凸块与其相接合的集成电路。一个或多个半导体晶圆包括待被清除的助焊剂残留物。

[0064] 在一些实施例中，盖状件的顶部边缘和底部边缘两者均具有圆形截面，而且底部边缘的底部截面区域大于顶部边缘的顶部截面区域。在一些实施例中，盖状件在底部边缘处具有不小于可旋转衬底支持件的尺寸的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有至少大到足以支持一个半导体晶圆的尺寸或在其他实施例中具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，该方法进一步包括在可旋转衬底支持件上对称地支持两个或更多半导体晶圆；并且与可旋转衬底支持件同心对准盖状件。

[0065] 在一些实施例中，本发明的方法包括以下步骤：将一个或多个半导体晶圆装配在处在腔室内部的可旋转衬底支持件上；以预定速度旋转可旋转衬底支持件；以及通过喷嘴和盖状件以预定流量向一个或多个半导体晶圆上提供清洁介质，当喷洒清洁介质时，喷嘴和盖状件水平地横跨可旋转衬底支持件地移动。盖状件与喷嘴流体连接。盖状件具有一种形状，该形状具有带有顶部截面区域的顶部边缘和带有底部截面区域的底部边缘。在一些实施例中，盖状件的底部边缘具有小于可旋转衬底支持件的尺寸的尺寸。在一些实施例中，可旋转衬底支持件具有至少大到足以支持一个半导体晶圆的尺寸或在其他实施例中具有至少大到足以支持两个或更多半导体晶圆的尺寸。在一些实施例中，一个或多个半导体晶圆中的每一个均包括多个芯片。

[0066] 尽管借助示例性的实施例对主题进行了描述，但该主题并不局限于此。反之，应该更为广泛地解释所附的权利要求从而包括本领域的技术人员的实现的其他变型和实施例。