DE60314508T2 - Verfahren und apparat zum trocknen von halbleiterscheibenoberflächen mittels einer vielzahl von ein- und auslässen in der nähe der scheibenoberfläche - Google Patents

Verfahren und apparat zum trocknen von halbleiterscheibenoberflächen mittels einer vielzahl von ein- und auslässen in der nähe der scheibenoberfläche Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Reinigen und Trocknen von Halbleiterwafern und insbesondere Vorrichtungen und Techniken zum effektiveren Entfernen von Fluiden von der Waferoberfläche unter gleichzeitiger Reduzierung von Verschmutzung und Verringerung der Kosten für die Reinigung der Wafer.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Bei Verfahren zur Fertigung von Halbleiterchips ist es bekannt, dass ein Bedarf an der Reinigung und dem Trocknen der Wafer besteht, wenn ein Fertigungsvorgang durchgeführt wurde, der unerwünschte Rückstände auf der Oberfläche des Wafers hinterlässt. Beispiele für einen derartigen Fertigungsvorgang umfassen Plasmaätzen (z.B. Wolframrückätzen (WEB)) und chemisch-mechanisches Polieren (CMP). Beim CMP wird ein Wafer in einem Halter platziert, der eine Waferoberfläche gegen ein rotierendes Förderband drückt. Dieses Förderband verwendet ein aus Chemikalien und abrasiven Materialien bestehendes Aufschlämmmaterial, um den Poliervorgang durchzuführen. Unglücklicherweise hat dieses Verfahren die Neigung, eine Ansammlung von Aufschlämmmaterialpartikeln und Rückständen auf der Waferoberfläche zu hinterlassen. Wenn unerwünschtes Rückstandsmaterial und Partikel auf dem Wafer verbleiben, können sie unter anderem zu Defekten, wie beispielsweise Kratzern auf der Waferoberfläche, und zu fehlerhaften Reaktionen zwischen metallisierten Merkmalen führen. In einigen Fällen können derartige Defekte dazu führen, dass Bauelemente auf dem Wafer nicht mehr funktionsfähig sind. Um unangemessene Kosten für das Wegwerfen von Wafern mit nicht funktionsfähigen Bauelementen zu vermeiden, ist es daher erforderlich, den Wafer nach der Durchführung von Fertigungsvorgängen, die unerwünschte Rückstände auf der Oberfläche des Wafers hinterlassen, angemessen und effizient zu reinigen.
  • Nachdem ein Wafer einem Nassreinigungsvorgang unterzogen wurde, muss der Wafer effektiv getrocknet werden, um zu verhindern, dass Reste des Wassers oder Reinigungsfluids Rückstände auf dem Wafer hinterlassen. Wenn dem Reinigungsfluid auf der Waferoberfläche gestattet wird, zu verdunsten, was normalerweise passiert, wenn Tröpfchen gebildet werden, verbleiben zuvor in dem Reinigungsfluid gelöste Rückstände oder Kontaminierungen nach dem Verdunsten auf der Waferoberfläche zurück (und bilden beispielsweise Flecken). Um zu verhindern, dass ein Verdunsten stattfindet, muss das Reinigungsfluid so schnell wie möglich entfernt werden, ohne dass es zu einer Tröpfchenbil dung auf der Waferoberfläche kommt. Bei Versuchen, dies zu erreichen, wird eine von mehreren unterschiedlichen Trockentechniken angewandt, wie beispielsweise Schleudertrocknen, IPA oder Marangoni-Trocknen. Jede dieser Trockentechniken verwendet eine Form einer sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht auf einer Waferoberfläche, die, wenn sie ordnungsgemäß aufrechterhalten wird, zu einem Trocknen der Waferoberfläche ohne Ausbildung von Tröpfchen führt. Wenn die sich bewegende Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht jedoch zusammenbricht, was unglücklicherweise bei allen der oben genannten Trockenverfahren oft geschieht, bilden sich Tröpfchen und es kommt zu einer Verdunstung, was zu auf der Oberfläche des Wafers zurückbleibenden Kontaminierungen führt.
  • Die heutzutage am häufigsten verwendete Trockentechnik ist das Schleuder/Spül-Trocknen (sein rinse drying - SRD). Die 1A zeigt die Bewegung von Reinigungsfluiden auf einem Wafer 10 während eines SRD-Trockenverfahrens. Bei diesem Trockenverfahren wird ein nasser Wafer einer Rotation 14 mit hoher Geschwindigkeit unterzogen. Bei dem SRD-Verfahren wird das zum Reinigen des Wafers verwendete Wasser oder Reinigungsfluid durch Ausnutzung der Zentrifugalkraft von der Mitte des Wafers zum Außenrand des Wafers und schließlich von dem Wafer herunter gezogen, wie mittels der Fluidrichtungspfeile 16 gezeigt wird. Während das Reinigungsfluid von dem Wafer heruntergezogen wird, bildet sich eine sich bewegende Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 in der Mitte des Wafers und bewegt sich zum Außenrand des Wafers (d.h. der von der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 gebildete Kreis wird größer), wenn der Trockenprozess voranschreitet. Bei dem Beispiel der 1A ist der Innenbereich des von der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 gebildeten Kreises frei von Fluid und der Bereich außerhalb des von der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 gebildeten Kreises enthält das Reinigungsfluid. Wenn der Trockenprozess fortschreitet, nimmt der Innenbereich (der trockene Bereich) der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 daher zu, während der Bereich (der nasse Bereich) außerhalb der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 abnimmt. Wie zuvor erwähnt wurde, können sich, wenn die sich bewegende Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht 12 zusammenbricht, Tröpfchen des Reinigungsfluids auf dem Wafer bilden und aufgrund der Verdunstung der Tröpfchen kann es zu einer Kontamination kommen. Es ist daher unbedingt erforderlich, dass die Bildung von Tröpfchen und die anschließende Verdunstung eingeschränkt werden, um Verschmutzungen von der Waferoberfläche fern zu halten. Unglücklicherweise sind die derzeitigen Trockenverfahren bei dem Verhindern des Zusammenbrechens der sich bewegenden Flüssigkeit/Gas-Grenzschicht nur teilweise erfolgreich.
  • Zusätzlich hat das SRD-Verfahren Schwierigkeiten beim Trocknen von Waferoberflächen, die hydrophob sind. Es kann schwierig sein, hydrophobe Waferoberflächen zu trocknen, da derartige Oberflächen Wasser und auf Wasser basierende (wässrige) Reinigungslösungen abstoßen. Somit wird, wenn der Trockenprozess voranschreitet und das Reinigungsfluid von der Oberfläche des Wafers heruntergezogen wird, das restliche Reinigungsfluid (wenn es auf einer wässrigen Lösung basiert) von der Waferoberfläche abgestoßen. Als Ergebnis hat das wässrige Reinigungsfluid das Bestreben, eine kleinstmögliche Kontaktfläche mit der hydrophoben Waferoberfläche auszubilden. Als Folge der Oberflächenspannung (d.h. als Ergebnis der molekularen Wasserstoffbindung) hat die wässrige Reinigungslösung zusätzlich das Bestreben, sich zusammenzuballen. Aufgrund der hydrophoben Wechselwirkung und der Oberflächenspannung bilden sich daher Bällchen (oder Tröpfchen) aus wässrigem Reinigungsfluid in unkontrollierbarer Weise auf der hydrophoben Waferoberfläche. Diese Tröpfchenbildung führt zu dem schädlichen Verdunstungsprozess und der vorstehend erläuterten Kontaminierung. Die technischen Grenzen des SRD-Verfahrens treten in der Mitte des Wafers, in der die auf die Tröpfchen wirkende Zentrifugalkraft am kleinsten ist, besonders stark hervor. Obwohl das SRD-Verfahren das zur Zeit am häufigsten verwendete Verfahren für das Trocknen von Wafern ist, kann dieses Verfahren folglich Probleme bei der Reduzierung der Tröpfchenbildung des Reinigungsfluids auf der Waferoberfläche haben, insbesondere, wenn es an hydrophobe Waferoberflächen angewendet wird.
  • Die Verwendung von akustischer Energie ist eine hoch entwickelte kontaktlose Reinigungstechnologie zum Entfernen kleiner Partikel von Substraten, wie beispielsweise Waferoberflächen in verschiedenen Fertigungsstadien, Flachbildschirmen, Mikro-Elektromechanik-Systemen (Micro-Electro-Mechanical Systems - MEMS), Mikrooptoelektromechanik-Systemen (Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems - MOEMS) und dergleichen. Der Reinigungsprozess umfasst typischerweise die Ausbreitung von Schallwellen durch ein flüssiges Medium, um Partikel von der Oberfläche eines Substrats zu entfernen und diese zu reinigen. Die Megaschallenergie wird typischerweise in einem Frequenzbereich von ungefähr 600 kHz (0,6 Megahertz (MHz)) bis ungefähr einschließlich 1,5 MHz abgegeben. Das typische flüssige Medium, das verwendet werden kann, ist deionisiertes Wasser oder eine oder mehrere verschiedene Substrat-Reinigungschemikalien und Kombinationen daraus, wie beispielsweise eine verdünnte Ammoniumhydroxid/Wasserstoffperoxid-Lösung in DI-Wasser. Die Ausbreitung von akustischer Energie durch ein flüssiges Medium ermöglicht eine kontaktlose Substratreinigung hauptsächlich durch das Bilden und Kollabieren von Bläschen aus in dem flüssigen Medium gelösten Gasen, was nachstehend als Kavitation bezeichnet wird, Mikroströmung und Verbesserung der chemischen Reaktion durch verbesserten Massentransport, wenn Chemikalien als flüssiges Medium verwendet werden, wodurch das Zetapotential optimiert wird, um das Mitführen von Partikeln in dem flüssigen Medium zu verbessern und das Wiederanlagern zu verhindern, oder um eine Aktivierungsenergie zum Erleichtern der chemischen Reaktionen bereitzustellen.
  • Die 1B ist ein Diagramm eines typischen Substratstapel - Reinigungssystems 10. Die 1C ist eine Draufsicht auf das Substratstapel-Reinigungssystem 10. Ein Behälter 11 wird mit einer Reinigungslösung 16, wie beispielsweise deionisiertem Wasser oder anderen Substratreinigungschemikalien, gefüllt. Ein Substratträger 12, typischerweise eine Substratkassette, hält einen zu reinigenden Stapel Substrate 14. Ein oder mehrere Wandler 18A, 18B, 18C erzeugen die ausgesendete akustische Energie 15, die sich durch die Reinigungslösung 16 ausbreitet. Die relative Anordnung und der Abstand zwischen den Substraten 14 und den Wandlern 18A, 18B, 18C sind typischerweise von einem Stapel Substrate 14 zu einem anderen annähernd konstant, da Befestigungselemente 19A, 19B verwendet werden, die in Kontakt mit dem Träger 12 kommen und diesen positionieren.
  • Die abgegebene Energie 15 erzielt, mit oder ohne geeignete Chemikalien zum Kontrollieren des erneuten Anhaftens von Partikeln, eine Reinigung des Substrats durch Kavitation, akustische Strömung und, wenn Reinigungschemikalien verwendet werden, einen verbesserten Massentransport. Ein Reinigungsverfahren für einen Substratstapel erfordert typischerweise lange Behandlungszeiten und kann ebenfalls unangemessen große Mengen von Reinigungschemikalien 16 verbrauchen. Zusätzlich sind eine Stetigkeit und eine Steuerung für jedes einzelne Substrat schwierig zu erzielen.
  • Die 1D ist ein Schema 30 einer HF-Versorgung nach dem Stand der Technik für einen oder mehrere der Wandler 18A, 18B, 18C. Ein einstellbarer spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) 32 gibt ein Signal 33 mit einer ausgewählten Frequenz an einen HF-Generator 34 aus. Der HF-Generator 34 verstärkt das Signal 33, um ein Signal 35 mit erhöhter Leistung zu erzeugen. Das Signal 35 wird an den Wandler 18B ausgeben. Ein Leistungssensor 36 überwacht das Signal 35. Der Wandler 18B gibt abgegebene Energie 15 ab.
  • Unglücklicherweise hat das typische Megaschallsystem das Problem eines langsamen chemischen Austausches und eines großen effektiven Volumens der Reaktionskammer. Dies kann dazu führen, dass sich in einer Megaschall-Reaktionskammer zurückgebliebene Schmutzteilchen erneut auf dem Wafer ablagern können. Folglich kann dies zu einer ineffizienten Reinigung und einem verringerten Durchsatz bei der Waferbearbeitung führen. Ferner können sich durch konstruktive oder destruktive Interferenzen der akustischen Welle aufgrund von Reflexionen von den Substraten oder den Behälterwänden so genannte Hot Spots oder Cold Spots in dem Stapelreinigungssystem bilden. Diese Hot Spots oder Cold Spots können entweder empfindliche Bauteile auf dem Substrat beschädigen oder zu einer ineffizienten oder ungleichmäßigen Reinigung führen.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, die die Nachteile des Stands der Technik vermeiden, indem sie ein schnelles und effizientes Reinigen eines Halbleiterwafers ermöglichen und dabei gleichzeitig die Wiederanlagerung von Schmutzteilchen auf dem Wafer nach einem Reinigungsvorgang reduzieren, während nur kleine Mengen Reinigungsfluid verwendet werden und dem Substrat Energie mit gleichmäßiger Intensität ohne Bildung von Hot Spots oder Cold Spots zugeführt wird. Die Anlagerung von Schmutzteilchen, wie sie heutzutage oft auftritt, reduziert die Ausbeute an akzeptablen Wafern und erhöht die Kosten für die Herstellung von Halbleiterwafern.
  • Weitere Beispiele für Anordnungen gemäß des Stands der Technik werden offenbart in:
    • EP-A-0 905 746 (IMEC INTER UNI MICRO ELECTR) 31. März 1999 (1999-03-31);
    • WO 99/16109A (IMEC INTER UNI MICRO ELECTR); MEURIS MARK (BE); HEYNS MARC (BE); ME) 1. April 1999 (199-04-01);
    • WO 02/32825A (UNIV CALIFORNIA) 25. April 2002 (2002-04-25);
    • WO 02/01613A (APPLIED MATERIALS INC) 3. Januar 2002 (2002-01-03);
    • US 2002/125212A1 (MEURIS MARC ET AL) 12. September 2002 (2002-09-12), und
    • US-A-5 975 098 (WATANABE KAZUHIRO ET AL) 2. November 1999 (1999-11-02).
  • Es besteht daher ebenfalls ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, die die Nachteile des Stands der Technik vermeiden, indem sie ein schnelles und effizientes Reinigen und Trocknen eines Halbleiterwafers ermöglichen und dabei gleichzeitig die Bildung von zahlreichen Wasser- oder Reinigungsfluidtröpfchen, die zu einer Anlagerung von Verschmutzungen auf der Waferoberfläche führen können, reduzieren. Derartige Anlagerungen, wie sie heutzutage oft auftreten, reduzieren die Ausbeute an akzeptablen Wafern und erhöhen die Kosten für die Herstellung von Halbleiterwafern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Allgemein gesprochen erfüllt die vorliegende Erfindung diesen Bedarf, indem sie eine Reinigungs- und Trockenvorrichtung bereitstellt, die in der Lage ist, Fluide schnell von Waferoberflächen zu entfernen, während gleichzeitig die Kontaminierung der Wafer reduziert wird. Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung auf zahlreiche Arten ausgeführt werden kann, einschließlich als Prozess, als Vorrichtung, als System, als Gerät oder als Verfahren. Mehrere erfinderische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Vorbereitungssystem für Substrate bereitgestellt, das umfasst:
    einen Kopf mit einer Kopffläche, wobei die Kopffläche so ausgebildet ist, dass sie sich im Betrieb in der Nähe einer Oberfläche des Substrats befindet;
    eine erste Leitung, die ausgebildet ist, ein erstes Fluid durch den Kopf zu der Oberfläche des Substrats zuzuführen;
    eine zweite Leitung, die ausgebildet ist, ein zweites Fluid durch den Kopf zu der Oberfläche des Substrats zuzuführen, wobei sich das zweite Fluid von dem ersten Fluid unterscheidet, und
    eine dritte Leitung, die ausgebildet ist, das erste Fluid und das zweite Fluid von der Oberfläche des Substrats zu entfernen, wobei die erste Leitung, die zweite Leitung und die dritte Leitung so ausgebildet sind, dass sie im Betrieb gleichzeitig arbeiten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats bereitgestellt, das umfasst:
    Aufbringen eines ersten Fluids auf eine Oberfläche eines Substrats;
    Aufbringen eines zweiten Fluids auf die Oberfläche des Substrats, wobei das zweite Fluid in unmittelbarer Nähe zu dem ersten Fluid aufgebracht wird, und
    Entfernen des ersten Fluids und des zweiten Fluids von der Oberfläche des Substrats, wobei das Entfernen während des Aufbringeris des ersten Fluids und des zweiten Fluids auf die Oberfläche des Substrats durchgeführt wird,
    wobei das Aufbringen und das Entfernen einen gesteuerten Meniskus bilden.
    Weiter ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorbereitungsvorrichtung für Substrate zur Verwendung in Substratbearbeitungsvorgängen vorgesehen, die umfasst:
    einen Nahkopf, der in Richtung auf eine Substratoberfläche bewegbar ist, wobei der Nahkopf umfasst:
    mindestens eine erste Zuführung, wobei die erste Zuführung zum Leiten eines ersten Fluids in Richtung auf die Substratoberfläche ausgebildet ist, wenn der Nahkopf in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche ist;
    mindestens eine zweite Zuführung, wobei die zweite Zuführung zum Leiten eines zweiten Fluids in Richtung auf die Substratoberfläche ausgebildet ist, wenn der Nahkopf in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche ist, und
    mindestens einen Abfluss, wobei der Abfluss zum Anlegen eines Vakuums ausgebildet ist, um das erste Fluid und das zweite Fluid von der Substratoberfläche zu entfernen, wenn der Nahkopf in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Kopf zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung vorgesehen, die umfasst:
    mindestens eine erste Zuführung, die zum Leiten eines ersten Fluids auf die Oberfläche des Substrats durch den Kopf ausgebildet ist;
    mindestens eine zweite Zuführung, die zum Leiten eines zweiten Fluids auf die Oberfläche des Substrats durch den Kopf ausgebildet ist, wobei sich das zweite Fluid von dem ersten Fluid unterscheidet, und
    mindestens einen Abfluss, der zum Entfernen des ersten und des zweiten Fluids von der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, wobei mindestens ein Teil des mindestens einen Abflusses zwischen der mindestens einen ersten Zuführung und der mindestens einen zweiten Zuführung angeordnet ist, und wobei die mindestens eine erste Zuführung, die mindestens eine zweite Zuführung und der mindestens eine Abfluss so ausgebildet sind, dass sie im Betrieb gleichzeitig arbeiten;
    einen Wandler, der in der Lage ist, akustische Energie in das erste Fluid einzubringen;
    wobei die mindestens eine zweite Zuführung mindestens eine Seite am hinteren Ende des mindestens einen Abflusses umgibt.
  • Die vorliegende Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Am bemerkenswertesten ist, dass die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren einen Wafer effektiv und effizient reinigen können, während auf der Oberfläche eines Wafers zurückbleibende Fluide und Verschmutzungen reduziert werden. Folglich können die Waferbearbeitung und -herstellung gesteigert werden und durch die effiziente Reinigung mit verminderten Verschmutzungsgraden wird eine höhere Waferausbeute erzielt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine verbesserte Reinigung durch die Anwendung eines Vakuums zum Entfernen des Fluids gleichzeitig mit der Fluidzufuhr und Anwendung von Megaschall. Die auf eine Waferoberfläche durch die vorgenannten Kräfte ausgeübten Drücke ermöglichen ein optimales Entfernen von Schmutzteilchen von der Waferoberfläche zusammen mit einer im Vergleich zu anderen Reinigungstechniken erheblichen Reduzierung bei der Wiederanlagerung von Schmutzteilchen. Die vorliegende Erfindung kann das Aufbringen eines Isopropylalkohol-(IPA-)-Dampfes und von Reinigungschemikalien auf eine Waferoberfläche und das Erzeugen eines Vakuums in der Nähe der Waferoberfläche zu einem im Wesentlichen gleichen Zeitpunkt durchführen. Dies ermöglicht das Erzeugen und die intelligente Steuerung eines Meniskus und die Verringerung der Oberflächenspannung des Wafers an einer Grenzschicht zu den Reinigungschemikalien, wodurch ein optimales Entfernen von Fluiden von der Waferoberfläche ohne das Zurücklassen von Schmutzteilchen ermöglicht wird. Im Wesentlichen zeitgleich können Megaschallwellen auf den Meniskus einwirken, um eine auf Megaschall beruhende Waferreinigung ohne die für Megaschallanwendungen typischen Probleme durchführen zu können. Zusätzlich kann der durch das Zuführen von IPA, Reinigungschemikalien und das Ableiten von Fluiden erzeugte Meniskus an der Oberfläche des Wafers entlang geführt werden, um den Wafer zu reinigen. Darüber hinaus können die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren bei einer zusätzlichen Ausführungsform den Wafer sowohl reinigen als auch trocknen, während gleichzeitig die auf den Waferoberflächen zurückbleibenden Verschmutzungen im Vergleich mit den Reinigungs- und Trockensystemen der vorbekannten Technik reduziert werden. Daher reinigt die vorliegende Erfindung Waferoberflächen mit höchster Effektivität, während die Bildung von Verschmutzungen wesentlich reduziert wird.
  • Zusätzliche Vorteile umfassen die Effizienz beim Trocknen und Reinigen eines Halbleiterwafers, während auf der Oberfläche eines Wafers zurückbleibende Fluide und Verschmutzungen reduziert werden. Folglich können die Waferbearbeitung und -herstellung gesteigert werden und durch das effiziente Trocknen des Wafers mit verminderten Verschmutzungsgraden wird eine höhere Waferausbeute erzielt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein verbessertes Trocknen und eine verbesserte Reinigung, indem gleichzeitig mit der Fluidzufuhr ein Vakuum zum Entfernen des Fluids angewendet wird. Die auf einen Fluidfilm auf der Waferoberfläche durch die zuvor genannten Kräfte ausgeübten Drücke ermöglichen ein optimales Entfernen des Fluids von der Waferoberfläche zusammen mit einer im Vergleich zu anderen Reinigungs- und Trockentechniken erheblichen Reduzierung von zurückbleibenden Verschmutzungen. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung das Aufbringen eines Isopropylalkohol-(IPA-)-Dampfes und von deionisiertem Wasser auf eine Waferoberfläche gemeinsam mit einem im Wesentlichen zeitgleichen Erzeugen eines Vakuums in der Nähe der Waferoberfläche verwenden. Dies ermöglicht sowohl das Erzeugen als auch die intelligente Steuerung eines Meniskus und die Verringerung der Oberflächenspannung des Wassers entlang einer Grenzschicht des deionisierten Wassers, wodurch ein optimales Entfernen von Fluiden von der Waferoberfläche ohne das Zurücklassen von Schmutzteilchen ermöglicht wird. Der durch das Zuführen von IPA, DIW und das Ableiten von Fluiden erzeugte Meniskus kann an der Oberfläche des Wafers entlang geführt werden, um den Wafer zu reinigen und zu trocknen. Daher entfernt die vorliegende Erfindung Fluide von Waferoberflächen mit höchster Effektivität, während die Bildung von Verschmutzungen aufgrund eines ineffektiven Trocknens, wie beispielsweise Schleudertrocknen, wesentlich reduziert wird.
  • Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden genauen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen hervor, die in beispielhafter Weise die Prinzipien der Erfindung erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende genaue Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen problemlos verstanden werden. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1A zeigt die Bewegung von Reinigungsfluiden auf einem Wafer während eines SRD-Trockenprozesses.
  • 1B ist ein Diagramm eines typischen Substratstapel - Reinigungssystems.
  • 1C ist eine Draufsicht auf das Substratstapel-Reinigungssystem.
  • 1D ist eine schematische Darstellung einer HF-Versorgung, um einen oder mehrere der Wandler zu versorgen.
  • 2A zeigt ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2B zeigt eine andere Ansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2C zeigt eine seitliche Nahansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems, das einen Wafer hält, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2D zeigt eine andere seitliche Nahansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3A zeigt eine Draufsicht, die das Wafer-Reinigungs- und Trockensystem mit zwei Nahköpfen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3B zeigt eine Seitenansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems mit zwei Nahköpfen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4A zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mehrere Nahköpfe für eine bestimmte Oberfläche des Wafers umfasst.
  • 4B zeigt eine Seitenansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mehrere Nahköpfe für eine bestimmte Oberfläche des Wafers umfasst.
  • 5A zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Nahkopf in horizontaler Anordnung, der sich über den Durchmesser des Wafers 108 erstreckt.
  • 5B zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe in horizontaler Anordnung über den Durchmesser des Wafers erstrecken.
  • 5C zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe in horizontaler Anordnung erstrecken und das zum Reinigen und/oder Trocknen des Wafers, der stationär ist, ausgebildet ist.
  • 5D zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe in horizontaler Anordnung erstrecken und das zum Reinigen und/oder Trocknen des Wafers, der stationär ist, ausgebildet ist.
  • 5E zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe in einer vertikalen Anordnung erstrecken, in der sie in der Lage sind, den Wafer, der stationär ist, zu reinigen und/oder zu trocknen.
  • 5F zeigt eine alternative Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die gegenüber der in der 5E gezeigten Seitenansicht um 90 Grad gedreht ist.
  • 5G zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Nahkopf in horizontaler Anordnung, der sich über den Radius des Wafers erstreckt.
  • 5H zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe in horizontaler Anordnung über den Radius des Wafers erstrecken.
  • 6A zeigt eine Zuführ/Abfluss-Anordnung eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers verwendet werden kann.
  • 6B zeigt eine andere Zuführ/Abfluss-Anordnung eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers verwendet werden kann.
  • 6C zeigt eine weitere Zuführ/Abfluss-Anordnung eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers verwendet werden kann.
  • 6D zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Wafertrockenverfahrens, das mit einem Nahkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
  • 6E zeigt ein anderes Wafertrockenverfahren mit einer anderen Zuführ/Abfluss-Anordnung, das mit einem Nahkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
  • 6F zeigt eine andere Zuführ/Abfluss-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein zusätzlicher Abfluss verwendet werden kann, um ein zusätzliches Fluid zuzuführen.
  • 7A zeigt einen Nahkopf, der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt.
  • 7B zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7C zeigt einen Nahkopf mit abgewinkelten Zuführungen, der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt.
  • 7D zeigt einen Nahkopf mit abgewinkelten Zuführungen und abgewinkelten Abflüssen, der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt.
  • 8A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe zur Verwendung in einem doppelseitigen Waferoberflächen-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8B zeigt die Nahköpfe in einem doppelseitigen Waferoberflächen-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9A zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9B zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9C zeigt eine Ansicht von unten des Nahkopfes 106-1 mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10A zeigt einen Nahkopf mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10B zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10C zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11A zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11B zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11C zeigt einen unteren Teil des Nahkopfes mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12A zeigt einen Nahkopf mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12B zeigt eine Ansicht des Nahkopfes von hinten mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12C zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13A zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich zu dem Nahkopf nach 9A..
  • 13B zeigt den Nahkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht von unten.
  • 13C zeigt den Nahkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht.
  • 14A zeigt einen Nahkopf gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Form ähnlich zu der des Nahkopfs nach 12A.
  • 14B zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Ende quadratisch ausgebildet ist, während das andere Ende abgerundet ist.
  • 14C zeigt eine Seitenansicht des quadratischen Endes des Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 15A zeigt eine Ansicht eines Nahkopfes mit 25 Löchern von unten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 15B zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf mit 25 Löchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 15C zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes mit 25 Löchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 16A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe zur Verwendung in einer Megaschall - Waferoberflächen - Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 16B zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe zur Verwendung in einer doppelseitigen Megaschall - Waferoberflächen - Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 17 zeigt eine Seitenansicht eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Megaschall-Wandler zwischen einem Abfluss und einer Zuführung angeordnet ist.
  • 18 zeigt eine Seitenansicht eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Konfiguration, die unter Bezugnahme auf 7A erläutert wurde, bei dem ein Megaschall-Wandler zwischen einem Abfluss und einer Zuführung an der Vorderkantenseite angeordnet ist.
  • 19A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe mit einer Kombination aus einem Reinigungs-/Megaschall-Bereich und einem Trockenbereich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 19B zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe mit dualen Megaschall-Wandlern in dem Reinigungs-/Megaschall-Bereich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 20 zeigt ein beispielhaftes Bearbeitungsfenster mit der Vielzahl von Zuführungen und der Vielzahl von Abflüssen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 21 zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es wird eine Erfindung für Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen und/oder Trocknen eines Wafers offenbart. In der folgenden Beschreibung werden viele spezifische Einzelheiten erläutert, um für ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung ohne einige oder alle dieser besonderen Einzelheiten ausgeführt werden kann. In anderen Fällen sind gut bekannte Verfahrensschritte nicht im Einzelnen beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • Obwohl diese Erfindung anhand von einigen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte zur Kenntnis genommen werden, das ein Fachmann sich beim Lesen der vorhergehenden Beschreibung und beim Studium der Zeichnungen verschiedene Änderungen, Zusätze, Austauschmöglichkeiten und Entsprechungen vorstellen kann. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung alle Änderungen, Zusätze, Austauschmöglichkeiten und Entsprechungen umfasst, soweit sie in den zutreffenden Sinn und Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
  • Die 2A bis 2D zeigen unten Ausführungsformen eines beispielhaften Waferbearbeitungssystems. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass das System beispielhaft ist und dass jede andere geeignete Art der Ausgestaltung, die eine Bewegung des Nahkopfes (der Nahköpfe) in eine unmittelbare Nähe des Wafers ermöglicht, verwendet werden kann. Bei den gezeigten Ausführungsformen kann (können) sich der Nahkopf (die Nahköpfe) in einer linearen Weise von einem mittleren Bereich des Wafers zu dem Rand des Wafers bewegen. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können, bei denen sich der Nahkopf (die Nahköpfe) in einer linearen Weise von einem Rand des Wafers zu einem anderen diametral gegenüberliegenden Rand des Wafers bewegen kann (können) oder es können andere nichtlineare Bewegungen verwendet werden, wie beispielsweise eine kreisförmige Bewegung, eine spiralförmige Bewegung, eine Zick-Zack-Bewegung usw. Zusätzlich kann der Wafer bei einer Ausführungsform gedreht und der Nahkopf auf eine lineare Weise bewegt werden, so dass der Nahkopf alle Bereiche des Wafers bearbeiten kann. Es versteht sich ferner von selbst, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können, bei den der Wafer nicht gedreht wird, sondern der Nahkopf so ausgebildet ist, dass er sich in einer Weise über den Wafer bewegt, die es ermöglicht, alle Bereiche des Wafers zu bearbeiten. Zusätzlich können der hier beschriebene Nahkopf und das Wafer-Reinigungs- und Tro ckensystem verwendet werden, um jede Form und Größe von Substraten zu reinigen und zu trocknen, wie beispielsweise 200mm-Wafer, 300mm-Wafer, flache Platten usw. Das Wafer-Reinigungs- und Trockensystem kann in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Systems zum Reinigen und/oder zum Trocknen des Wafers verwendet werden.
  • Die 2A zeigt ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 100 umfasst Rollen 102a, 102b und 102c zum Halten und Drehen eines Wafers, um zu ermöglichen, dass die Waferoberflächen getrocknet werden. Das System 100 umfasst auch Nahköpfe 106a und 106b, die bei einer Ausführungsform an einem oberen Arm 104a bzw. einem unteren Arm 104b befestigt sind. Der obere Arm 104a und der untere Arm 104b sind Teil einer Nahkopfträgeranordnung 104, die eine im Wesentlichen lineare Bewegung der Nahköpfe 106a und 106b entlang des Radius des Wafers ermöglicht.
  • Bei einer Ausführungsform ist die Nahkopfträgeranordnung 104 so ausgebildet, dass sie den Nahkopf 106a über dem Wafer und den Nahkopf 106b unter dem Wafer in unmittelbarer Nähe zu dem Wafer hält. Dies kann erreicht werden, indem der obere Arm 104a und der untere Arm 104b vertikal beweglich sind, so dass, wenn die Nahköpfe horizontal in eine Stellung gebracht worden sind, um die Waferbearbeitung zu beginnen, die Nahköpfe 106a und 106b vertikal in eine Stellung in unmittelbarer Nähe zu dem Wafer gebracht werden können. Der obere Arm 104a und der untere Arm 104b können in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein, die es gestattet, die Nahköpfe 106a und 106b zu bewegen, um die hier beschriebene Waferbearbeitung durchzuführen. Es sollte bemerkt werden, dass das System 100 in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein kann, solange der Nahkopf (die Nahköpfe) in unmittelbare Nähe zum Wafer gebracht werden kann (können), um einen Meniskus zu erzeugen und zu steuern, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 6D bis 8B beschrieben wird. Es ist auch selbstverständlich, dass die unmittelbare Nähe jeder geeignete Abstand zum Wafer sein kann, mit dem sich ein Meniskus aufrechterhalten lässt, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 6D bis 8B erläutert wird. Bei einer Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b (und jeder andere hier beschriebene Nahkopf) auf einen Abstand von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 10 mm zum Wafer bewegt werden, um die Waferbearbeitungsvorgänge einzuleiten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b (und jeder andere hier beschriebene Nahkopf) auf einen Abstand von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 4,5 mm zum Wafer bewegt werden, um die Waferbearbeitungsvorgänge einzuleiten und bei der bevorzugtesten Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b (wie auch jeder andere hier beschriebene Nahkopf) auf einen Abstand von ungefähr 2 mm zum Wafer bewegt werden, um die Waferbearbeitungsvorgänge einzuleiten.
  • Die 2B zeigt eine andere Ansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 100 hat bei einer Ausführungsform eine Nahkopfträgeranordnung 104, die so ausgebildet ist, dass die Nahköpfe 106a und 106b von der Mitte des Wafers in Richtung auf den Waferrand bewegt werden können. Es sollte bemerkt werden, dass die Nahkopfträgeranordnung 104 in jeder geeigneten Weise bewegt werden kann, die eine Bewegung der Nahköpfe 106a und 106b zum wunschgemäßen Reinigen und/oder Trocknen des Wafers ermöglicht. Bei einer Ausführungsform kann die Nahkopfträgeranordnung 104 motorisiert werden, um die Nahköpfe 106a und 106b von der Mitte des Wafers zum Waferrand zu bewegen. Es ist selbstverständlich, dass, obwohl das Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100 mit den Nahköpfen 106a und 106b dargestellt ist, jede geeignete Anzahl von Nahköpfen verwendet werden kann, wie beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6 usw. Die Nahköpfe 106a und/oder 106b des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100 können auch jede geeignete Größe oder Form aufweisen, wie beispielsweise mittels der Nahköpfe 106, 106-1, 106-2, 106-3, 106-4, 106-5, 106-6, 106-7 gezeigt ist, die unter Bezugnahme auf die 6 bis 15 beschrieben werden. Die hier beschriebenen unterschiedlichen Konfigurationen erzeugen einen Fluidmeniskus zwischen dem Nahkopf und dem Wafer. Der Fluidmeniskus kann über den Wafer bewegt werden, um den Wafer zu reinigen und zu trocknen, indem Fluid auf die Waferoberfläche aufgebracht und die Fluide von der Oberfläche entfernt werden. Daher können die Nahköpfe 106a und 106b zahlreiche Konstruktionstypen umfassen, so wie die hier gezeigten oder andere Konstruktionen, die die hier beschriebenen Arbeitsvorgänge ermöglichen. Es sollte auch bemerkt werden, dass das System 100 eine Seite des Wafers oder sowohl die obere Oberfläche als auch die untere Oberfläche des Wafers reinigen und trocknen kann.
  • Zusätzlich kann das System 100 neben der Fähigkeit zum Reinigen oder Trocknen sowohl der oberen als auch der unteren Oberfläche des Wafers auch so ausgebildet sein, dass es, wenn erwünscht, eine Seite des Wafers reinigt und die andere Seite des Wafers trocknet, indem verschiedene Arten von Fluiden zugeführt und abgeleitet werden. Es sollte bemerkt werden, dass das System 100 die Anwendung von verschiedenen Chemikalien auf der Ober- und Unterseite in den Nahköpfen 106a bzw. 106b in Abhängigkeit von dem gewünschten Arbeitsvorgang ermöglicht. Die Nahköpfe können zusätzlich zum Reinigen und/oder Trocknen der Oberseite und/oder der Unterseite des Wafers zum Reinigen und Trocknen des Seitenrands des Wafers ausgebildet sein. Dies kann durchgeführt werden, indem der Meniskus über den Rand des Wafers hinaus bewegt wird, wodurch der Seiten rand gereinigt wird. Es ist ebenfalls selbstverständlich, dass die Nahköpfe 106a und 106b vom gleichen Typ oder unterschiedliche Typen von Köpfen sein können.
  • Die 2C zeigt eine seitliche Vergrößerung des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Wafer 108 hält. Der Wafer 108 kann von den Rollen 102a, 102b und 102c in jeder geeigneten Anordnung gehalten und gedreht werden, solange die Anordnung es ermöglicht, einen ausgewählten Nahkopf in unmittelbarer Nähe zu einem Teil des Wafers 108, der gereinigt oder getrocknet werden soll, zu platzieren. Bei einer Ausführungsform kann die Rolle 102b unter Verwendung einer Spindel 111 gedreht werden und die Rolle 102c kann von einem Rollenarm 109 gehalten und gedreht werden. Die Rolle 102a kann ebenfalls von ihrer eigenen Spindel gedreht werden (wie in 3B gezeigt ist). Bei einer Ausführungsform können sich die Rollen 102a, 102b und 102c im Uhrzeigersinn drehen, um den Wafer 108 in eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Es ist selbstverständlich, dass die Rollen in Abhängigkeit von der gewünschten Drehung des Wafers entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden können. Bei einer Ausführungsform dient die von den Rollen 102a, 102b und 102c auf den Wafer 108 ausgeübte Drehung zum Bewegen eines Waferbereichs, der noch nicht bearbeitet wurde, in die unmittelbare Nähe zu den Nahköpfen 106a und 106b. Die Drehung selbst trocknet jedoch weder den Wafer noch bewegt sie Fluid auf der Waferoberfläche zum Rand des Wafers. Daher werden bei einem beispielhaften Trockenvorgang die nassen Bereiche des Wafers den Nahköpfen 106a und 106b sowohl durch die lineare Bewegung der Nahköpfe 106a und 106b als auch durch die Drehung des Wafers 108 zugeführt. Der Arbeitsvorgang des Trocknens oder Reinigens selbst wird von mindestens einem der Nahköpfe durchgeführt. Folglich dehnt sich ein trockener Bereich des Wafers 108 von einem mittleren Bereich zum Randbereich des Wafers 108 mit einer spiralförmigen Bewegung aus, wenn der Trockenvorgang fortschreitet. Durch Änderung der Konfiguration des Systems 100 sowie der Anordnung und der Bewegung des Nahkopfes 106a und/oder des Nahkopfes 106b kann die Trockenbewegung geändert werden, um an nahezu jeden geeigneten Typ eines Trockenverlaufs angepasst zu werden.
  • Es ist selbstverständlich, dass die Nahköpfe 106a und 106b so ausgebildet sein können, dass sie mindestens eine erste Zuführung, die ausgebildet ist, deionisiertes Wasser (DIW) (auch als DIW-Zuführung bezeichnet) zuzuführen, mindestens eine zweite Zuführung, die ausgebildet ist, Isopropylalkohol (IPA) in Dampfform (auch als IPA-Zuführung bezeichnet) zuzuführen und mindestens einen Abfluss, der ausgebildet ist, Fluide aus einem Bereich zwischen dem Wafer und einem bestimmten Nahkopf zu entfernen, indem ein Vakuum angelegt wird (auch als Vakuumabfluss bezeichnet), umfasst. Es sollte bemerkt werden, dass das hier verwendete Vakuum auch ein Absaugen sein kann. Zusätzlich können andere Arten von Lösungen der ersten Zuführung und der zweiten Zuführung zugeführt werden, wie beispielsweise Reinigungslösungen, Ammoniak, Flusssäure (HF) usw. Es sollte bemerkt werden, dass, obwohl IPA-Dampf bei einigen der beispielhaften Ausführungsformen verwendet wird, jede andere Art von Dampf, wie beispielsweise Stickstoff, jeder geeignete Alkoholdampf, organische Zusammensetzungen usw., die mit Wasser mischbar sein können, verwendet werden kann.
  • Bei einer Ausführungsform befindet sich die mindestens eine IPA-Dampf-Zuführung neben dem mindestens einen Vakuumabfluss, der seinerseits neben der mindestens einen DIW-Zuführung angeordnet ist, um eine IPA-Vakuum-DIW-Anordnung zu bilden. Es sollte bemerkt werden, dass andere Arten von Anordnungen, wie beispielsweise IPA-DIW-Vakuum, DIW-Vakuum-IPA, Vakuum-IPA-DIW usw. in Abhängigkeit von den gewünschten Waferprozessen und der Art von Wafer-Reinigungs- und Trockenmechanismus, der verbessert werden soll, verwendet werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die IPA-Vakuum-DIW-Anordnung verwendet werden, um den zwischen einem Nahkopf und einem Wafer angeordneten Meniskus intelligent und kräftig zu erzeugen, zu steuern und zu bewegen, um Wafer zu reinigen und zu trocknen. Die DIW-Zuführungen, die IPA-Dampf-Zuführungen und die Vakuumabflüsse können in jeder geeigneten Weise angeordnet werden, wenn die obige Anordnung beibehalten wird. Beispielsweise können zusätzlich zu der IPA-Dampf-Zuführung, dem Vakuumabfluss und der DIW-Zuführung bei einer zusätzlichen Ausführungsform zusätzliche Sätze von IPA-Dampf-Zuführungen, DIW-Zuführungen und/oder Vakuumabflüssen in Abhängigkeit von der Konfiguration des gewünschten Nahkopfes vorgesehen sein. Daher kann eine andere Ausführungsform eine IPA-Vakuum-DIW-DIW-Vakuum-IPA-Konfiguration verwenden und andere beispielhafte Ausführungsformen mit einer IPA-Zuführungs-, Vakuumabfluss- und DIW-Zuführungs-Konfigurationen werden unter Bezugnahme auf die 7 bis 15 beschrieben, wobei eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6D beschrieben wird.
  • Die 2D zeigt eine andere seitliche vergrößerte Ansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wurden die Nahköpfe 106a und 106b unter Verwendung der Nahkopfträgeranordnung 104 in unmittelbarer Nähe zu einer oberen Oberfläche 108a bzw. einer unteren Oberfläche 108b des Wafers 108 platziert. Wenn die Nahköpfe 106a und 106b einmal in dieser Stellung sind, können sie die IPA- und DIW-Zuführungen und einen Vakuumabfluss (-abflüsse) verwenden, um in Kontakt mit dem Wafer 108 stehende Waferbearbeitungs-Menisken zu erzeugen, die in der Lage sind, Fluide von einer oberen Oberfläche 108a und einer unteren Oberfläche 108b zu entfernen. Der Waferbearbeitungs-Meniskus kann in Übereinstimmung mit der sich auf die 6 bis 9B beziehende Beschreibung erzeugt werden, bei der IPA-Dampf und DIW dem Bereich zwischen dem Wafer 108 und den Nahköpfen 106a und 106b zugeführt wird. Im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt, an dem IPA und DIW zugeführt werden, kann ein Vakuum in unmittelbarer Nähe zu der Waferoberfläche angelegt werden, um den IPA-Dampf, das DIW und die Fluide zu entfernen, die sich auf einer Waferoberfläche befinden können. Es sollte bemerkt werden, dass, obwohl IPA bei der beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, jede andere geeignete Art von Dampf verwendet werden kann, wie beispielsweise Stickstoff, jeder geeignete Alkoholdampf, organische Zusammensetzungen, Hexanol, Ethylglykol usw., die mit Wasser mischbar sein können. Der Teil des DIW, der sich in dem Bereich zwischen dem Nahkopf und dem Wafer befindet, ist der Meniskus. Es sollte beachtet werden, dass sich der Begriff "Abfluss", wie er hier verwendet wird, auf das Entfernen von Fluid aus einem Bereich zwischen dem Wafer 108 und einem bestimmten Nahkopf beziehen kann und der Begriff "Zuführung" kann das Zuführen von Fluid zu dem Bereich zwischen dem Wafer 108 und dem bestimmten Nahkopf sein.
  • Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b in einer Weise bewegt werden, so dass alle Teile des Wafers 108 gereinigt und/oder getrocknet werden, ohne dass der Wafer 108 gedreht wird. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Nahkopfträgeranordnung 104 so ausgebildet sein, dass eine Bewegung entweder eines Nahkopfes oder beider Nahköpfe 106a und 106b in unmittelbare Nähe jedes geeigneten Bereichs des Wafers 108 ermöglicht wird. Bei einer Ausführungsform können die Nahköpfe so ausgebildet sein, dass sie sich mit einer spiralförmigen Bewegung von der Mitte zum Rand des Wafers 108 oder umgekehrt bewegen. Bei einer anderen Ausführungsform können die Nahköpfe so ausgebildet sein, dass sie sich auf lineare Weise vor und zurück über den Wafer 108 bewegen, so dass alle Teile der Waferoberflächen 108a und/oder 108b bearbeitet werden können. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann eine Konfiguration verwendet werden, wie sie nachstehend unter Bezugnahme auf die 5C bis 5F beschrieben wird. Folglich können zahllose unterschiedliche Konfigurationen des Systems 100 verwendet werden, um eine Optimierung der Waferbearbeitungsvorgänge zu erzielen.
  • Die 3A zeigt eine Draufsicht, die das Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100 mit zwei Nahköpfen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar stellt. Wie oben unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D beschrieben wurde, kann der obere Arm 104a so ausgebildet sein, dass er den Nahkopf 106a in eine Stellung in unmittelbarer Nähe über den Wafer 108 bewegt und hält. Der obere Arm 104a kann auch so ausgebildet sein, dass er den Nahkopf 106a auf eine im Wesentlichen lineare Weise aus einem mittleren Bereich des Wafers 108 zu dem Rand des Wafers 108 bewegt. Wenn sich der Wafer 108 so wie durch die Drehung 112 gezeigt ist, bewegt, ist der Nahkopf 106a folglich in der Lage, einen Fluidfilm von der oberen Oberfläche 108a des Wafers 108 unter Verwendung eines Verfahrens, das unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, zu entfernen. Der Nahkopf 106a kann daher den Wafer 108 auf einer im Wesentlichen spiralförmigen Bahn über dem Wafer 108 trocknen. Bei einer anderen Ausführungsform, wie unter Bezugnahme auf die 3B gezeigt ist, kann ein zweiter Nahkopf unterhalb des Wafers 108 angeordnet sein, um einen Fluidfilm von der unteren Oberfläche 108b des Wafers 108 zu entfernen.
  • Die 3B zeigt eine Seitenansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100 mit zwei Nahköpfen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst das System 100 sowohl den Nahkopf 106a, der in der Lage ist, eine obere Oberfläche des Wafers 108 zu bearbeiten, als auch den Nahkopf 106b, der in der Lage ist, eine untere Oberfläche des Wafers 108 zu bearbeiten. Bei einer Ausführungsform können Spindeln 111a und 111b zusammen mit einem Rollenarm 109 die Rollen 102a, 102b bzw. 102c drehen. Diese Drehung der Rollen 102a, 102b und 102c kann den Wafer 108 so drehen, dass im Wesentlichen alle Oberflächen des Wafers 108 den Nahköpfen 106a und 106b zum Trocknen und/oder Reinigen zugeführt werden. Bei einer Ausführungsform werden die Nahköpfe 106a und 106b während sich der Wafer 108 dreht durch die Arme 104a bzw. 104b in unmittelbare Nähe zu den Waferoberflächen 108a und 108b gebracht. Wenn die Nahköpfe 106a und 106b einmal in die unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 gebracht wurden, kann das Trocknen oder Reinigen beginnen. Im Betrieb können die Nahköpfe 106a und 106b jeweils Fluide von dem Wafer 108 entfernen, indem IPA, deionisiertes Wasser und Vakuum auf die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Wafers 108 aufgebracht wird, wie unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben wird.
  • Bei einer Ausführungsform kann das System 100 unter Verwendung der Nahköpfe 106a und 106b einen 200mm-Wafer in weniger als 3 Minuten trocknen. Es ist selbstverständlich, dass die Trocken- oder Reinigungszeit verringert werden kann, indem die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der sich die Nahköpfe 106a und 106b von der Mitte des Wafers 108 zum Rand des Wafers 108 bewegen. Bei einer anderen Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b mit einer schnelleren Waferdrehung verwendet werden, um den Wafer 108 in einer kürzeren Zeit zu trocknen. Bei noch einer anderen Ausführungsform können die Drehung des Wafers 108 und die Bewegung der Nahköpfe 106a und 106b gemeinsam eingestellt werden, um eine optimale Trocken/Reinigungsgeschwindigkeit zu erzielen. Bei einer Ausführungsform können sich die Nahköpfe 106a und 106b mit ungefähr 5 mm pro Minute bis ungefähr 500 mm pro Minute linear von einem mittleren Bereich des Wafers 108 zum Rand des Wafers 108 bewegen.
  • Die 4A zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mehrere Nahköpfe für eine bestimmte Oberfläche des Wafers 108 umfasst. Bei dieser Ausführungsform umfasst das System 100' einen oberen Arm 104a-1 und einen oberen Arm 104a-2. Wie in der 4B gezeigt ist, kann das System 100' auch einen unteren Arm 104b-1 und einen unteren Arm 104b-2 umfassen, die mit den Nahköpfen 106b-1 bzw. 106b-2 verbunden sind. Bei dem System 100' arbeiten die Nahköpfe 106a-1 und 106a-2 (und auch 106b-1 und 106b-2, wenn eine Bearbeitung der oberen und unteren Oberfläche durchgeführt werden soll) zusammen, so dass die Trocknungszeit oder Reinigungszeit auf ungefähr die Hälfte der Zeit verkürzt werden kann, da eine bestimmte Oberfläche des Wafers 108 durch zwei Nahköpfe bearbeitet wird. Beim Betrieb beginnen die Nahköpfe 106a-1, 106a-2, 106b-1 und 106b-2 daher, während sich der Wafer 108 dreht, mit der Bearbeitung des Wafers 108 in der Nähe der Mitte des Wafers 108 und bewegen sich auf eine im Wesentlichen lineare Weise nach außen in Richtung auf den Rand des Wafers 108. Auf diese Weise können alle Teile des Wafers 108 bearbeitet werden, da die Drehung 112 des Wafers 108 alle Bereiche des Wafers 108 in die Nähe der Nahköpfe bringt. Aufgrund der linearen Bewegung der Nahköpfe 106a-1, 106a-2, 106b-1 und 106b-2 und der Drehbewegung des Wafers 108 bewegt sich die getrocknete Waferoberfläche spiralförmig von der Mitte des Wafers 108 zum Rand des Wafers 108.
  • Bei einer anderen Ausführungsform können die Nahköpfe 106a-1 und 106b-1 mit der Bearbeitung des Wafers 108 beginnen, und, nachdem sie sich aus dem mittleren Bereich des Wafers 108 entfernt haben, können die Nahköpfe 106a-2 und 106b-2 in dem mittleren Bereich des Wafers 108 in Stellung gebracht werden, um die Waferbearbeitungsvorgänge zu unterstützen. Daher kann die Waferbearbeitungszeit durch die Verwendung von mehreren Nahköpfen zur Bearbeitung einer bestimmten Waferoberfläche erheblich verringert werden.
  • Die 4B zeigt eine Seitenansicht des Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das mehrere Nahköpfe für eine bestimmte Oberfläche des Wafers 108 umfasst. Bei dieser Ausführungsform umfasst das System 100' sowohl die Nahköpfe 106a-1 und 106a-2, die in der Lage sind, die obere Oberfläche 108a des Wafers 108 zu bearbeiten und die Nahköpfe 106b-1 und 106b-2, die in der Lage sind, die untere Oberfläche 108b des Wafers 108 zu bearbeiten. Wie bei dem System 100 können die Spindeln 111a und 111b zusammen mit einem Rollenarm 109 die Rollen 102a, 102b bzw. 102c drehen. Diese Drehung der Rollen 102a, 102b und 102c kann den Wafer drehen, so dass im Wesentlichen alle Oberflächen des Wafers 108 zur Durchführung von Waferbearbeitungsvorgängen in unmittelbare Nähe zu den Nahköpfen 106a-1, 106a-2, 106b-1 und 106b-2 gebracht werden können.
  • Im Betrieb kann jeder der Nahköpfe 106a-1, 106a-2, 106b-1 und 106b-2 Fluide von dem Wafer 108 entfernen, indem IPA, deionisiertes Wasser und Vakuum auf die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Wafers 108 aufgebracht werden, wie beispielsweise in den 6 bis 8 gezeigt ist. Indem zwei Nahköpfe pro Waferseite vorgesehen werden, kann der Waferbearbeitungsvorgang (d.h. Reinigen und/oder Trocknen) in wesentlich kürzerer Zeit durchgeführt werden. Es sollte bemerkt werden, dass genau wie bei dem unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschriebenen Waferbearbeitungssystem die Drehgeschwindigkeit des Wafers auf jede geeignete Geschwindigkeit verändert werden kann, solange die Konfiguration eine sorgfältige Waferreinigung ermöglicht. Bei einer Ausführungsform kann die Waferbearbeitungszeit verringert werden, wenn eine halbe Drehung des Wafers 108 zum Trocknen des gesamten Wafers verwendet wird. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Waferbearbeitungszeit gegenüber einer Verwendung von nur einem Nahkopf pro Waferseite ungefähr die Hälfte der Bearbeitungszeit betragen.
  • Die 5A zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100'' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Nahkopf 106a-3 in horizontaler Anordnung, der sich über den Durchmesser des Wafers 108 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform wird der Nahkopf 106a-3 von einem oberen Arm 104a-3 gehalten, der sich über den Durchmesser des Wafers 108 erstreckt. Bei dieser Ausführungsform kann der Nahkopf 106a-3 durch eine vertikale Bewegung des oberen Arms 104a-3 in eine Reinigungs-/Trockenstellung bewegt werden, so dass sich der Nahkopf 106a-3 in einer Stellung in unmittelbarer Nähe zu dem Wafer 108 befindet. Wenn der Nahkopf 106a-3 einmal in unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 bewegt ist, kann der Waferbearbeitungsvorgang an einer oberen Oberfläche des Wafers 108 stattfinden.
  • Die 5B zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100'' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköp fe 106a-3 und 106b-3 in horizontaler Anordnung über den Durchmesser des Wafers 108 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform sind sowohl der Nahkopf 106a-3 als auch der Nahkopf 106b-3 langgestreckt, um in der Lage zu sein, den Durchmesser des Wafers 108 zu überspannen. Bei einer Ausführungsform werden die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3, während sich der Wafer 108 dreht, von dem oberen Arm 104a-3 bzw. einem unteren Arm 104-b-3 in unmittelbare Nähe zu den Waferflächen 108a und 108b gebracht. Da sich die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 über den Wafer 108 erstrecken, ist nur die Hälfte einer vollen Drehung erforderlich, um den Wafer 108 zu reinigen/trocknen.
  • Die 5C zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100''' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 in horizontaler Anordnung erstrecken und das zum Reinigen und/oder Trocknen des Wafers 108, der stationär ist, ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Wafer 108 durch jede geeignete Art einer Waferhaltevorrichtung, wie beispielsweise einen Kantengreifer, Finger mit Kantenhalterungen usw., in unbeweglicher Weise gehalten werden. Die Nahkopfträgeranordnung 104'' ist so ausgebildet, dass sie von einem Rand des Wafers 108 über den Durchmesser des Wafers 108 zu einem Rand auf der anderen Seite des Wafers 108 nach Überqueren des gesamten Waferdurchmessers bewegt werden kann. Auf diese Weise können sich der Nahkopf 106a-3 und/oder der Nahkopf 106b-3, wie unten mit Bezug auf 5D gezeigt ist, quer über den Wafer bewegen und einem Weg entlang des Durchmessers des Wafers 108 von einem Rand zum anderen Rand folgen. Es sollte bemerkt werden, dass die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 durch jedes geeignete Mittel bewegt werden können, das eine Bewegung von einem Rand des Wafers 108 zu dem diametral gegenüberliegenden Rand gestattet. Bei einer Ausführungsform können sich der Nahkopf 106a-3 und/oder der Nahkopf 106b-3 in die Richtungen 121 (d.h. von oben nach unten oder von unten nach oben in 5C) bewegen. Daher kann der Wafer 108 stationär ohne Drehung oder Bewegung verharren und der Nahkopf 106a-3 und/oder der Nahkopf 106b-3 können sich in unmittelbare Nähe zu dem Wafer bewegen und durch einen Durchgang quer über den Wafer 108 die obere und/oder die untere Oberfläche des Wafers 108 reinigen/trocknen.
  • Die 5D zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100''' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 in horizontaler Anordnung befinden und das zum Reinigen und/oder Trocknen des Wafers 108, der stationär ist, ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Nahkopf 106a-3 in einer horizontalen Stellung, wobei sich der Wafer 108 auch in einer horizontalen Stellung befindet. Durch die Verwendung des Nahkopfes 106a- 3 und des Nahkopfes 106b-3, die mindestens den Durchmesser des Wafers 108 überspannen, kann der Wafer 108 in einem Durchgang gereinigt und/oder getrocknet werden, indem die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 in Richtung 121 bewegt werden, wie unter Bezugnahme auf die 5C erläutert wurde.
  • Die 5E zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100'''' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 in vertikaler Anordnung befinden, in der sie in der Lage sind, den Wafer 108, der stationär ist, zu reinigen und/oder zu trocknen. Bei dieser Ausführungsform habe die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 eine vertikale Anordnung und die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 sind so ausgebildet, dass sie sich entweder von links nach rechts oder von rechts nach links von einem ersten Rand des Wafers 108 zu einem zweiten, dem ersten Rand diametral gegenüberliegenden Rand des Wafers 108 bewegen. Bei solch einer Ausführungsform kann die Nahkopfträgeranordnung 104''' die Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 in unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 bringen und ermöglicht auch die Bewegung der Nahköpfe 106a-3 und 106b-3 quer über den Wafer von einem Rand zum anderen, so dass der Wafer 108 in einem Arbeitsgang bearbeitet werden kann, wodurch die Zeit zum Reinigen und/oder Trocknen des Wafers 108 verringert wird.
  • Die 5F zeigt eine alternative Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100'''' gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die gegenüber der in der 5E gezeigten Seitenansicht um 90 Grad gedreht ist. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Nahkopfträgeranordnung 104'' in jeder geeigneten Weise angeordnet werden kann, wie beispielsweise so, dass die Nahkopfträgeranordnung 104" gegenüber der Darstellung der 5F um 180 Grad gedreht ist.
  • Die 5G zeigt eine Draufsicht auf ein Wafer-Reinigungs- und Trockensystem 100-5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Nahkopf 106a-4 in horizontaler Anordnung, der sich über den Radius des Wafers 108 erstreckt. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich der Nahkopf 106a-4 über weniger als den Radius eines zu bearbeitenden Substrats. Bei einer anderen Ausführungsform kann sich der Nahkopf 106a-4 über den Radius des zu bearbeitenden Substrats erstrecken. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Nahkopf 106a-4 über den Radius des Wafers 108, so dass der Nahkopf sowohl den Mittelpunkt des Wafers 108 als auch einen Rand des Wafers 108 bearbeiten kann, so kann der Nahkopf 106a-4 den Mittelpunkt und den Rand des Wafers bedecken und bearbeiten. Bei dieser Ausführungsform kann der Nahkopf 106a-4 durch eine vertikale Bewegung des oberen Arms 104a-4 in eine Reinigungs-/Trockenstellung bewegt werden, so dass sich der Nahkopf 106a-4 in einer Stel lung in unmittelbarer Nähe zu dem Wafer 108 befinden kann. Wenn sich der Nahkopf 106a-4 einmal in unmittelbarer Nähe zu dem Wafer 108 befindet, kann der Waferbearbeitungsvorgang einer oberen Oberfläche des Wafers 108 stattfinden. Da sich der Nahkopf 106a-4 bei einer Ausführungsform über den Radius des Wafers erstreckt, kann der Wafer mit einer Drehung gereinigt und/oder getrocknet werden.
  • Die 5H zeigt eine Seitenansicht eines Wafer-Reinigungs- und Trockensystems 100-5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem sich die Nahköpfe 106a-4 und 106b-4 in horizontaler Anordnung über den Radius des Wafers 108 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform sind sowohl der Nahkopf 106a-4 als auch der Nahkopf 106b-4 langgestreckt, um sich über den Radius des Wafers 108 und über diesen hinaus erstrecken zu können. Wie unter Bezugnahme auf die 5G erläutert wurde, kann sich der Nahkopf in Abhängigkeit von der gewünschten Ausführungsform über weniger als den Radius, genau über den Radius oder über mehr als den Radius des Wafers 108 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform werden die Nahköpfe 106-4 und 106b-4, während sich der Wafer dreht, durch den oberen Arm 104a-4 bzw. einen unteren Arm 104b-4 in unmittelbare Nähe zu den Waferflächen 108a und 108b gebracht. Da sich die Nahköpfe 106-4 und 106b-4 bei einer Ausführungsform über mehr als den Radius des Wafers 108 erstrecken, wird nur eine volle Drehung benötigt, um den Wafer 108 zu reinigen/trocknen.
  • Die 6A zeigt eine Zuführ/Abfluss-Anordnung 117 eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers 108 verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform ist die Anordnung 117 ein Teil eines Nahkopfes 106, wobei andere Zuführungen 302 und 306 und zusätzliche andere Abflüsse 304 als Ergänzung zu der gezeigten Anordnung 117 verwendet werden können. Die Anordnung 117 kann eine Zuführung 306 an einer Vorderkante 109 sowie einen Abfluss 304 zwischen der Zuführung 306 und der Zuführung 302 umfassen.
  • Die 6B zeigt eine andere Zuführ/Abfluss-Anordnung 119 eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers 108 verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform ist die Anordnung 119 ein Teil eines Nahkopfes 106, wobei andere Zuführungen 302 und 306 und zusätzliche andere Abflüsse 304 als Ergänzung zu der gezeigten Anordnung 119 verwendet werden können. Die Anordnung 119 kann einen Abfluss 304 an einer Vorderkante 109 sowie eine Zuführung 302 zwischen dem Abfluss 304 und der Zuführung 306 umfassen.
  • Die 6C zeigt eine weitere Zuführ/Abfluss-Anordnung 121 eines Nahkopfes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der zum Reinigen und Trocknen des Wafers 108 verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform ist die Anord nung 121 ein Teil eines Nahkopfes 106, wobei andere Zuführungen 302 und 306 und zusätzliche andere Abflüsse 304 als Ergänzung zu der gezeigten Anordnung 121 verwendet werden können. Die Anordnung 121 kann eine Zuführung 306 an einer Vorderkante 109 sowie eine Zuführung 302 zwischen dem Abfluss 304 und der Zuführung 306 umfassen.
  • Die 6D zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Wafertrockenverfahrens, das mit einem Nahkopf 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann. Obwohl die 6 eine obere zu trocknende Oberfläche 108a zeigt, sollte bemerkt werden, dass das Wafertrockenverfahren auf eine im Wesentlichen gleiche Weise für die untere Oberfläche 108b des Wafers 108 durchgeführt werden kann. Bei einer Ausführungsform kann eine Zuführung 302 verwendet werden, um Isopropylalkoholdampf (IPA-Dampf) in Richtung auf eine obere Oberfläche 108a des Wafers 108 zuzuführen und eine Zuführung 306 kann verwendet werden, um deionisiertes Wasser (DIW) in Richtung auf die obere Oberfläche 108a des Wafers 108 zuzuführen. Zusätzlich kann ein Abfluss 304 verwendet werden, um ein Vakuum in einem Bereich in unmittelbarer Nähe zu der Waferoberfläche anzulegen, um Fluid oder Dampf zu entfernen, der sich auf oder in der Nähe der oberen Oberfläche 108a befinden könnte. Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Kombination aus Zuführungen und Abflüssen verwendet werden kann, solange mindestens eine Kombination vorhanden ist, bei der mindestens eine der Zuführungen 302 mindestens einem der Abflüsse 304 benachbart ist, der seinerseits mindestens einer der Zuführungen 306 benachbart ist. Der IPA kann in jeder geeigneten Form vorliegen, wie beispielsweise als IPA-Dampf, wobei dampfförmiger IPA durch die Verwendung eines N2-Gases zugeführt wird. Obwohl hier DIW verwendet wird, kann darüber hinaus jedes andere geeignete Fluid verwendet werden, das die Waferbearbeitung ermöglicht oder verbessert, wie beispielsweise auf andere Weise gereinigtes Wasser, Reinigungsfluide usw. Bei einer Ausführungsform kann ein IPA-Zustrom 310 durch die Zuführung 302 erfolgen, ein Vakuum kann durch den Abfluss 304 angewendet werden und ein DIW-Zustrom 314 kann durch die Zuführung 306 erfolgen. Daher wird eine Ausführungsform der IPA-Vakuum-DIW-Anordnung verwendet, wie oben unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben wurde. Wenn ein Fluidfilm auf dem Wafer 108 liegt, kann daher ein erster Fluiddruck auf die Waferoberfläche durch den IPA-Zustrom 310 und ein zweiter Fluiddruck auf die Waferoberfläche durch den DIW-Zustrom 314 ausgeübt werden, während ein dritter Fluiddruck von dem Vakuum 312 ausgeübt wird, um das DIW, den IPA und den Fluidfilm von der Waferoberfläche zu entfernen.
  • Bei einer Ausführungsform wird daher, wenn der DIW-Zustrom 314 und der IPA-Zustrom 310 auf ein Waferoberfläche gerichtet wird, jegliches Fluid auf der Waferoberflä che mit dem DIW-Zustrom 314 vermischt. Zu diesem Zeitpunkt trifft der auf die Waferoberfläche gerichtete DIW-Zustrom 314 auf den IPA-Zustrom 310. Der IPA-Zustrom bildet eine Grenzschicht 118 (auch als IPA/DIW-Grenzschicht 118 bekannt) zu dem DIW-Zustrom 314 und trägt zusammen mit dem Vakuum 312 zu dem Entfernen des DIW-Zustroms 314 zusammen mit jedem anderen Fluid von der Oberfläche des Wafers 108 bei. Bei einer Ausführungsform reduziert die IPA/DIW-Grenzschicht 118 die Oberflächenspannung des DIW. Beim Betrieb wird das DIW auf die Waferoberfläche aufgebracht und fast sofort zusammen mit auf der Waferoberfläche vorhandenem Fluid durch das von dem Abfluss 304 ausgeübte Vakuum entfernt. Das DIW, das auf die Waferoberfläche aufgebracht wird und zusammen mit jeglichem auf der Waferoberfläche vorhandenem Fluid einen Moment in dem Bereich zwischen einem Nahkopf und der Waferoberfläche verbleibt, bildet einen Meniskus 116, wobei die Begrenzungen des Meniskus 116 die I-PA/DIW-Grenzschichten 118 sind. Der Meniskus 116 besteht daher aus einem konstanten Fluidstrom, der auf die Oberfläche aufgebracht und im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt zusammen mit jeglichem auf der Waferoberfläche vorhandenem Fluid entfernt wird. Das nahezu sofortige Entfernen des DIW von der Waferoberfläche verhindert die Bildung von Fluidtröpfchen im Bereich der Waferoberfläche, die getrocknet wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass Verschmutzungen auf dem Wafer 108 antrocknen, verringert wird. Der Druck (der von der Strömungsrate des IPA verursacht wird) des nach unten gerichteten Einspritzens von IPA trägt auch zur Aufrechterhaltung des Meniskus 116 bei.
  • Die Strömungsrate des IPA trägt dazu bei, ein Verschieben oder Drücken des Wasserstroms aus dem Bereich zwischen dem Nahkopf und der Waferoberfläche hinaus und in die Abflüsse 304, durch die die Fluide von dem Nahkopf abgeführt werden können, hinein zu bewirken. Wenn der IPA und das DIW in die Abflüsse 304 hineingezogen werden, ist daher die Abgrenzung, die die IPA/DIW-Grenzschicht 118 bildet, keine kontinuierliche Abgrenzung, da Gas (z.B. Luft) zusammen mit den Fluiden in die Abflüsse 304 hineingezogen wird. Bei einer Ausführungsform ist der Zustrom zu dem Abfluss 304 diskontinuierlich, wenn das Vakuum des Abflusses 304 das DIW, den IPA und die Fluide von der Waferoberfläche anzieht. Diese Diskontinuität des Zustroms ist analog einem Ansaugen von Fluid und Gas durch einen Strohhalm, wenn ein Vakuum auf eine Kombination aus Fluid und Gas ausgeübt wird. Wenn sich der Nahkopf 106 bewegt, bewegt sich der Meniskus folglich zusammen mit dem Nahkopf und der zuvor von dem Meniskus belegte Bereich wurde aufgrund der Bewegung der IPA/DIW-Grenzschicht 118 getrocknet. Es ist selbstverständlich, dass jede geeignete Anzahl von Zuführungen 302, Abflüssen 304 und Zuführungen 306 in Abhängigkeit von der Konfiguration der Vorrichtung und der ge wünschten Größe und Form des Meniskus verwendet werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Flüssigkeits-Strömungsraten und die Vakuum-Strömungsraten so gewählt, dass der gesamte Flüssigkeitsstrom in den Vakuumabfluss kontinuierlich ist, so dass kein Gas in den Vakuumabfluss hineinströmt.
  • Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Strömungsrate für den IPA, das DIW und das Vakuum verwendet werden kann, solange der Meniskus 116 aufrechterhalten werden kann. Bei einer Ausführungsform beträgt die Strömungsrate des DIW durch einen Satz Zuführungen 306 zwischen ungefähr 25 ml pro Minute bis ungefähr 3.000 ml pro Minute. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Strömungsrate des DIW durch den Satz Zuführungen 306 ungefähr 400 ml pro Minute. Es ist selbstverständlich, dass die Strömungsrate der Fluide in Abhängigkeit von der Größe des Nahkopfes variieren kann. Bei einer Ausführungsform kann ein größerer Kopf eine höhere Fluid-Strömungsrate aufweisen als kleinere Nahköpfe. Dies kann geschehen, weil größere Nahköpfe bei einer Ausführungsform mehr Zuführungen 302 und 306 und mehr Abflüsse 304 haben. Mehr Strömung bei größeren Köpfen.
  • Bei einer Ausführungsform beträgt die Strömungsrate des IPA-Dampfes durch den Satz Zuführungen 302 ungefähr 1 Normalkubikfuß pro Minute (standard cubic feet per minute SCFM) bis ungefähr 100 SCFM (1 Normalkubikfuß ~ 28,32 Liter). Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Strömungsrate des IPA ungefähr 10 bis 40 SCFM.
  • Bei einer Ausführungsform beträgt die Strömungsrate für das Vakuum durch einen Satz Abflüsse 304 ungefähr 10 Normalkubikfuß pro Stunde (SCFH) bis ungefähr 1.250 SCFH. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Strömungsrate für ein Vakuum durch den Satz Abflüsse 304 ungefähr 350 SCFH. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Durchflussmesser verwendet werden, um die Strömungsrate des IPA, des DIW und des Vakuums zu messen.
  • Die 6E zeigt ein anderes Wafertrockenverfahren mit einer anderen Zufuhr/Abfluss-Anordnung, das mit einem Nahkopf 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann der Nahkopf 106 über die obere Oberfläche 108a des Wafers 108 bewegt werden, so dass sich der Meniskus entlang der Waferoberfläche 108a bewegt. Der Meniskus bringt Fluid auf die Waferoberfläche auf und entfernt das Fluid von der Waferoberfläche, wodurch der Wafer gleichzeitig gereinigt und getrocknet wird. Bei dieser Ausführungsform bringt die Zuführung 306 einen DIW-Strom 314 auf die Waferoberfläche 108a auf, die Zuführung 302 bringt einen IPA-Strom 310 auf die Waferoberfläche 108a auf und der Abfluss 304 entfernt Fluid von der Waferoberfläche 108a. Es sollte bemerkt werden, dass sowohl bei dieser Ausführungsform als auch bei anderen Ausführungsformen des hier beschriebenen Nahkopfes 106 eine zusätzliche Anzahl und andere Arten von Zuführungen und Abflüssen in Verbindung mit der in 6E gezeigten Anordnung der Zuführungen 302 und 306 sowie der Abflüsse 304 verwendet werden können. Sowohl bei dieser Ausführungsform als auch bei anderen Ausführungsformen des Nahkopfes kann zusätzlich der Meniskus auf jede geeignete Weise gesteuert und kontrolliert werden, indem die Menge des Fluidzustroms auf die Waferoberfläche 108a und das angelegte Vakuum gesteuert werden. Bei einer Ausführungsform kann das durch den Abfluss 304 abgeleitete Fluid beispielsweise durch Verstärken des DIW-Zustroms 314 und/oder Verringern des Vakuums 312 fast nur aus DIW und den von der Waferoberfläche 108a entfernten Fluiden bestehen. Bei einer anderen Ausführungsform kann das durch den Abfluss 304 abgeleitete Fluid beispielsweise durch Reduzieren des DIW-Zustroms 314 und/oder Erhöhen des Vakuums 312 im Wesentlichen aus einer Kombination aus DIW und Luft sowie den von der Waferoberfläche 108a entfernten Fluiden bestehen.
  • Die 6F zeigt eine andere Zuführ/Abfluss-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine zusätzliche Zuführung 307 verwendet werden kann, um ein zusätzliches Fluid zuzuführen. Die in der 6F gezeigte Anordnung der Zuführungen und Abflüsse ist die Anordnung, die in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die 6E beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass die zusätzliche Zuführung 307 benachbart zu der Zuführung 306 auf einer dem Abfluss 304 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausführungsform kann das DIW durch die Zuführung 306 zugeführt werden, während eine andere Lösung, wie beispielsweise eine Reinigungslösung, durch die Zuführung 307 zugeführt wird. Daher kann eine Reinigungslösung 315 verwendet werden, um das Reinigen des Wafers 108 zu verbessern, während die obere Oberfläche 108a des Wafers 108 zum im Wesentlichen gleichen Zeitpunkt getrocknet wird.
  • Die 7A zeigt einen Nahkopf 106, der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt. Bei einer Ausführungsform bewegt sich der Nahkopf 106, während er sich in unmittelbarer Nähe zu der oberen Oberfläche 108a des Wafers 108 befindet, um einen Reinigungs- und/oder Trockenvorgang durchzuführen. Es sollte bemerkt werden, dass der Nahkopf 106 ebenfalls verwendet werden kann, um die untere Oberfläche 108b des Wafers 108 zu bearbeiten (d.h. zu reinigen, trocknen usw.). Bei einer Ausführungsform dreht sich der Wafer 108, so dass der Nahkopf 106 in linearer Weise entlang einer Kopfbewegung bewegt werden kann, während Fluid von der oberen Oberfläche 108a entfernt wird. Durch Aufbringen von IPA 310 durch die Zuführung 302, Anlegen von Vakuum 312 durch den Abfluss 304 und Aufbringen von deionisiertem Wasser 314 durch die Zuführung 306 kann der unter Bezugnahme auf die 6 beschriebene Meniskus erzeugt werden.
  • Die 7B zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Nahkopfes 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Draufsicht auf eine Ausführungsform zeigt von links nach rechts einen Satz Zuführungen 302, einen Satz Abflüsse 304, einen Satz Zuführungen 306, einen Satz Abflüsse 304 und einen Satz Zuführungen 302. Wenn IPA und DIW in den Bereich zwischen dem Nahkopf 106 und dem Wafer 108 eingebracht werden, entfernt das Vakuum daher den IPA und das DIW zusammen mit jeglichem Fluidfilm, der auf dem Wafer 108 vorhanden sein könnte. Die hier beschriebenen Zuführungen 302, Zuführungen 306 und Abflüsse 304 können ebenfalls jede geeignete Geometrie aufweisen, wie beispielsweise kreisrunde Öffnung, quadratische Öffnung usw. Bei einer Ausführungsform haben die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 kreisrunde Öffnungen.
  • Die 7C zeigt einen Nahkopf 106 mit abgewinkelten Zuführungen 302', der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt. Es sollte bemerkt werden, dass die Zuführungen 302' und 306 sowie der (die) Abfluss (Abflüsse) 304 in jeder geeigneten Weise abgewinkelt sein können, um den Wafer-Reinigungs- und/oder Trockenvorgang zu optimieren. Bei einer Ausführungsform ist die abgewinkelte Zuführung 302', die dem Wafer 108 IPA-Dampf zuführt, in Richtung auf die Zuführungen 306 abgewinkelt, so dass der IPA-Dampfstrom so ausgerichtet ist, dass er den Meniskus 116 eingrenzt.
  • Die 7D zeigt einen Nahkopf 106 mit abgewinkelten Zuführungen 302' und abgewinkelten Abflüssen 304', der einen Trockenvorgang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführt. Es sollte bemerkt werden, dass die Zuführungen 302' und 306 sowie der (die) hierin beschriebene(n) abgewinkelte(n) Abfluss (Abflüsse) 304' in jeder geeigneten Weise abgewinkelt sein können, um den Wafer-Reinigungs- und/oder Trockenvorgang zu optimieren.
  • Bei einer Ausführungsform sind die abgewinkelten Zuführungen 302', die den IPA-Dampf auf den Wafer 108 aufbringen mit einem Winkel 8500 in Richtung auf die Zuführungen 306 abgewinkelt, so dass der IPA-Dampfstrom so ausgerichtet ist, dass er den Meniskus 116 eingrenzt. Der abgewinkelte Abfluss 304' kann bei einer Ausführungsform mit einem Winkel θ502 gegen den Meniskus abgewinkelt sein. Es sollte bemerkt werden, dass der Winkel θ500 und der Winkel θ502 jeden geeigneten Winkel annehmen können, der die Steuerung und die Kontrolle des Meniskus 116 optimieren kann. Bei einer Ausführungs form ist der Winkel θ500 größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad und der Winkel θ502 ist größer als 0 Grad und kleiner als 90 Grad. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel θ500 ungefähr 15 Grad und bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der mit einem Winkel von θ502 abgewinkelte Winkel einen Winkel von 15 Grad auf. Der Winkel θ500 und der Winkel θ502 werden in jeder geeigneten Weise eingestellt, um die Meniskussteuerung zu optimieren. Bei einer Ausführungsform können der Winkel θ500 und der Winkel θ502 gleich sein und bei einer anderen Ausführungsform können der Winkel θ500 und der Winkel θ502 unterschiedlich sein. Durch Abwinkeln der abgewinkelten Zuführungen) 302' und/oder Abwinkeln des (der) abgewinkelten Abflusses (Abflüsse) 304' kann die Grenze des Meniskus eindeutiger bestimmt werden und damit die Steuerung des Trocknens und/oder Reinigens der zu bearbeitenden Oberfläche.
  • Die 8A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe 106a und 106b zur Verwendung in einem doppelseitigen Waferoberflächen-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform kann der Meniskus 116 durch Verwendung von Zuführungen 302 und 306 zum Zuführen von IPA bzw. DIW zusammen mit dem Abfluss 304 zum Bereitstellen eines Vakuums erzeugt werden. Zusätzlich kann auf der Seite der Zuführung 306 gegenüberliegend der Seite der Zuführung 302 ein Abfluss 304 vorgesehen sein, um DIW zu entfernen und den Meniskus 116 intakt zu halten. Wie oben erläutert wurde, können die Zuführungen 302 und 306 bei einer Ausführungsform für den IPA-Zustrom 310 bzw. den DIW-Zustrom 314 verwendet werden, während der Abfluss 304 zum Anlegen eines Vakuums 312 verwendet werden kann. Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Konfiguration der Zuführungen 302, der Abflüsse 304 und der Zuführungen 306 verwendet werden kann. Beispielsweise können die Nahköpfe 106a und 106b eine Konfiguration für die Zuführungen und Abflüsse ähnlich zu der haben, die oben unter Bezugnahme auf die 7A und 7B beschrieben wurde. Zusätzlich können die Nahköpfe 106a und 106b bei noch einer anderen Ausführungsform eine Konfiguration aufweisen, die nachstehend unter Bezugnahme auf die 9 bis 15 beschrieben wird. Jede geeignete Oberfläche, die in Kontakt mit dem Meniskus 116 kommt, kann durch die Bewegung des Meniskus 116 zur Oberfläche und von ihr weg getrocknet werden.
  • Die 8B zeigt die Nahköpfe 106a und 106b in einem doppelseitigen Waferoberflächen-Reinigungs- und Trockensystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform bearbeitet der Nahkopf 106a die obere Oberfläche 108a des Wafers 108 und der Nahkopf 106b bearbeitet die untere Oberfläche 108b des Wafers 108. Durch Zuführen von IPA und DIW durch die Zuführungen 302 bzw. 306 und durch die Verwendung des Vakuums von dem Abfluss 304 kann der Meniskus 116 zwischen dem Nahkopf 106a und dem Wafer 108 sowie zwischen dem Nahkopf 106b und dem Wafer 108 erzeugt werden. Die Nahköpfe 106a und 106b und damit der Meniskus 116 können so über die nassen Bereiche des Waferoberfläche bewegt werden, dass der gesamte Wafer 108 getrocknet werden kann.
  • Die 9 bis 15 zeigen beispielhafte Ausführungsformen des Nahkopfes 106. Wie mittels der folgenden beispielhaften Darstellungen gezeigt wird, kann der Nahkopf jede geeignete Konfiguration oder Größe haben, die den in den 6 bis 8 beschriebenen Vorgang des Entfernens von Fluid ermöglichen. Daher ist es möglich, irgendeinen, einige oder alle hier beschriebenen Nahköpfe in einem geeigneten Wafer-Reinigungs- und Trockensystem zu verwenden, wie beispielsweise dem System 100 oder einer seiner Varianten, die unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D beschrieben sind. Zusätzlich kann der Nahkopf auch jede geeignete Anzahl oder jede geeignete Form von Abflüssen 304 und Zuführungen 302 und 306 aufweisen. Es sollte bemerkt werden, dass die Seite des Nahkopfes, die in einer Draufsicht gezeigt ist, diejenige Seite ist, die in unmittelbare Nähe mit dem Wafer gelangt, um die Waferbearbeitung durchzuführen. Alle in den 9 bis 15 beschriebenen Nahköpfe ermöglichen die Verwendung der IPA-Vakuum-DIW-Anordnung oder einer ihrer Varianten, wie oben unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschrieben wurde. Zusätzlich können die hier beschriebenen Nahköpfe entweder für Reinigungs- oder für Trockenvorgänge verwendet werden, was von dem Fluid abhängig ist, das von den Zuführungen 302 und 306 und den Abflüssen 304 zugeführt bzw. abgeleitet wird. Zusätzlich können die hier beschriebenen Nahköpfe mehrere Zuführleitungen und mehrere Abflussleitungen aufweisen, die in der Lage sind, die jeweiligen Strömungsraten von Flüssigkeit und/oder Dampf und/oder Gas durch die Abflüsse und Zuführungen zu steuern. Es sollte bemerkt werden, dass jede Gruppe von Zuführungen und Abflüssen eine unabhängige Strömungsteuerung haben kann.
  • Es sollte bemerkt werden, dass sowohl die Größe als auch die Positionen der Zuführungen und Abflüsse variiert werden können, solange der erzeugte Meniskus stabil ist. Bei einer Ausführungsform beträgt die Größe der Öffnungen der Zuführungen 302, der Abflüsse 304 und der Zuführungen 306 ungefähr 0,02 Zoll (0,508 mm) bis ungefähr 0,25 Zoll (6,35 mm) im Durchmesser. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Größe der Öffnungen der Zuführungen 302 und der Abflüsse 304 ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm) und die Größe der Öffnungen der Zuführungen 306 beträgt ungefähr 0,06 Zoll (1,524 mm).
  • Bei einer Ausführungsform sind die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 mit einem Abstand von ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm) bis ungefähr 0,5 Zoll (12,7 mm) voneinander angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zuführungen 306 mit einem Abstand von 0,125 Zoll (3,175 mm), die Abflüsse 304 mit einem Abstand von 0,03 Zoll (0,762 mm) und die Zuführungen 302 mit einem Abstand von 0,03 Zoll (0,762 mm) voneinander angeordnet.
  • Die 9A zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf 106-1 mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-1 drei der Zuführungen 302, die bei einer Ausführungsform IPA auf eine Oberfläche des Wafers 108 aufbringen. Der Nahkopf 106-1 umfasst auch drei der Abflüsse 304 in einem mittleren Teil des Kopfes 106-1. Bei einer Ausführungsform ist eine der Zuführungen 306 benachbart zu den Zuführungen 302 und den Abflüssen 304 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist eine andere der Zuführungen 306 auf der anderen Seite der Abflüsse 304 angeordnet.
  • Bei dieser Ausführungsform zeigt der Nahkopf 106-1, dass die drei Abflüsse 304 im mittleren Bereich angeordnet sind und dass sie in einer Vertiefung in der oberen Fläche des Nahkopfes 106-1 angeordnet sind. Zusätzlich sind die Zuführungen 302 in einer anderen Ebene als die Zuführungen 306 angeordnet. Diese Seite des Nahkopfes 106-1 ist diejenige Seite, die für die Reinigungs- und/oder Trockenvorgänge in unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 gebracht wird.
  • Die 9B zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes 106-1 mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nahkopf 106-1 hat in einem Bodenabschnitt 343 Einlässe, die zu den Zuführungen 302 und 306 sowie den Abflüssen 304 führen, wie in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die 9C erläutert wird. Bei einer Ausführungsform hat ein oberer Abschnitt 341 des Nahkopfes 106-1 einen kleineren Umfang als der Bodenabschnitt 343. Wie zuvor angedeutet wurde, sollte erkannt werden, dass sowohl der Nahkopf 106-1 als auch die anderen hier beschriebenen Nahköpfe jede geeignete Form und/oder Konfiguration haben können.
  • Die 9C zeigt eine Ansicht von unten des Nahkopfes 106-1 mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nahkopf 106-1 umfasst weiter Öffnungen 342a, 342b und 342c, die bei einer Ausführungsform mit der Zuführung 302, dem Abfluss 304 bzw. der Zuführung 306 korrespondieren. Durch Zuführen oder Entfernen von Fluid durch die Öffnungen 342a, 342b und 342c können Fluide durch die Zuführung 302, den Abfluss 304 und die Zuführung 306 zugeführt oder abgeführt werden, wie unter Bezugnahme auf die 9A erläutert wurde.
  • Es sollte bemerkt werden, dass die Öffnungen 342a, 342b und 342c für jeden der hier beschriebenen Nahköpfe jede geeignete Konfiguration und Abmessung aufweisen können, solange von den Zuführungen 302, den Abflüssen 304 und den Zuführungen 306 ein stabiler Meniskus erzeugt und aufrechterhalten werden kann. Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Öffnungen 342a, 342b und 342c können für jeden der hier beschriebenen Nahköpfe verwendbar sein. Bei einer Ausführungsform kann die Öffnungsweite der Öffnungen 342a, 342b und 342c einen Durchmesser von ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm) bis ungefähr 0,25 (6,35 mm) Zoll aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Öffnungsweite ungefähr 0,06 Zoll (1,524 mm) bis 0,18 Zoll (4,572 mm). Bei einer Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Öffnungen ungefähr 0,125 Zoll (3,175 mm) bis ungefähr 1 Zoll (25,4 mm). Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Öffnungen ungefähr 0,25 Zoll (6,35 mm) bis ungefähr 0,37 Zoll (9,398 mm).
  • Die 10A zeigt einen Nahkopf 106-2 mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nahkopf 106-2 umfasst die Zuführungen 302, die Abflüsse 304 und die Zuführungen 306. Bei dieser Ausführungsform sind die Zuführungen 302 in der Lage IPA in Richtung auf einen Waferoberflächenbereich zuzuführen, die Zuführungen 306 sind in der Lage DIW in Richtung auf den Waferoberflächenbereich zuzuführen und die Abflüsse 304 sind in der Lage, ein Vakuum an einen Bereich in unmittelbarer Nähe zu einer Oberfläche des Wafers 108 anzulegen. Durch das Anlegen von Vakuum können IPA, DIW und jede andere Art von Fluiden, die auf einer Waferoberfläche vorhanden sein können, entfernt werden.
  • Der Nahkopf 106-2 umfasst auch Öffnungen 342a, 342b und 342c, die bei einer Ausführungsform mit der Zuführung 302, dem Abfluss 304 bzw. der Zuführung 306 korrespondieren. Durch Zuführen oder Entfernen von Fluid durch die Öffnungen 342a, 342b und 342c können Fluide durch die Zuführung 302, den Abfluss 304 und die Zuführung 306 zugeführt oder abgeführt werden. Obwohl die Öffnungen 342a, 342b und 342c bei dieser beispielhaften Ausführungsform mit der Zuführung 302, dem Abfluss 304 bzw. der Zuführung 306 korrespondieren, sollte bemerkt werden, dass die Öffnungen 342a, 342b und 342c in Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration Fluide zu jeder geeigneten Zuführung zuführen bzw. von jedem geeigneten Abfluss ableiten können. Durch die Anordnung der Zuführungen 302 und 306 mit den Abflüssen 304 kann der Meniskus 116 zwischen dem Nahkopf 106-2 und dem Wafer 108 gebildet werden. Die Form des Meniskus 116 kann sich in Abhängigkeit von der Konfiguration und den Abmessungen des Nahkopfes 106-2 ändern.
  • Die 10B zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf 106-2 mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der 10B ist das Anordnungsmuster der Abflüsse 304 und der Zuführungen 302 und 306 angedeutet. Bei einer Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-2 demnach die Zuführungen 302, die weiter außen als die Abflüsse 304 angeordnet sind, die ihrerseits weiter außen als die Zuführungen 306 angeordnet sind. Daher umgeben die Zuführungen 302 im Wesentlichen die Abflüsse 304, die ihrerseits im Wesentlichen die Zuführungen 306 umgeben, um die IPA-Vakuum-DIW-Anordnung zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform sind die Zuführungen 306 entlang der Mitte der Längsachse des Nahkopfes 106-2 angeordnet. Bei einer derartigen Ausführungsform führen die Zuführungen 302 und 306 IPA bzw. DIW einem zu reinigenden und/oder zu trocknenden Bereich des Wafers 108 zu. Die Abflüsse 304 legen bei dieser Ausführungsform ein Vakuum in unmittelbarer Nähe zu dem zu trocknenden Bereich des Wafers 108 an, wodurch IPA und DIW von den Zuführungen 302 und 306 sowie andere Fluide aus dem zu trocknenden Bereich des Wafers 108 entfernt werden. Daher kann ein unter Bezugnahme auf die 6 beschriebener Trocken/Reinigungsvorgang durchgeführt werden, der den Wafer 108 auf eine extrem wirksame Weise reinigt/trocknet.
  • Die 10C zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes 106-2 mit einer langgestreckten Ellipsenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass der Nahkopf 106-2 beispielhafter Natur ist und jede geeignete Abmessung haben kann, solange die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 in einer Weise angeordnet sind, die ein Reinigen und/oder Trocknen des Wafers 108 in der hier beschriebenen Weise ermöglichen.
  • Die 11A zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf 106-3 mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der 11A gezeigt ist, umfasst der Nahkopf 106-3 bei dieser Ausführungsform zwei Reihen Zuführungen 302 im oberen Teil der Zeichnung, die Abflüsse 304 in einer Reihe unterhalb der Zuführungen 302, eine Reihe Zuführungen unterhalb der Abflüsse 304 und eine Reihe Abflüsse 304 unterhalb der Zuführungen 306. Bei einer Ausführungsform können IPA und DIW über die Zuführungen 302 bzw. 306 dem Bereich des Wafers 108 zugeführt werden, der getrocknet werden soll. Die Abflüsse 304 können verwendet werden, um Fluide, wie IPA und DIW sowie andere auf der Oberfläche des Wafers 108 vorhandene Fluide, von der Oberfläche des Wafers 108 wegzusaugen.
  • Die 11B zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes 106-3 mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nahkopf 106-3 um fasst Öffnungen 342a, 342b und 342c, die bei einer Ausführungsform verwendet werden können, um Fluide durch die Zuführungen 302 und 306 sowie den Abfluss 304 zuzuführen und/oder abzuführen. Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Anzahl von Öffnungen 342a, 342b und 342c in Abhängigkeit von der Konfiguration und den gewünschten Zuführungen und Abflüssen bei jedem der hier beschriebenen Nahköpfe verwendet werden kann.
  • Die 11C zeigt einen unteren Teil des Nahkopfes 106-3 mit einer rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Nahkopf 106-3 umfasst Öffnungen 342a, 342b und 342c in einem hinteren Abschnitt, während Verbindungslöcher 340 im Bodenbereich verwendet werden können, um den Nahkopf 106-3 mit dem oberen Arm 104a zu verbinden, wie oben unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D beschrieben wurde.
  • Die 12A zeigt einen Nahkopf 106-4 mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisförmigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-4 eine Reihe Zuführungen 306, die auf beiden Seiten benachbart zu einer Reihe von Abflüssen 304 ist. Eine Reihe von Abflüssen 304 ist benachbart zu zwei Reihen Zuführungen 302 angeordnet. An den Enden der oben beschriebenen Reihen und senkrecht dazu sind Reihen von Abflüssen 304 angeordnet.
  • Die 12B zeigt eine Ansicht des Nahkopfes 106-4 von hinten mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisförmigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einer Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-4 Öffnungen 342a, 342b und 342c an einer hinteren Seite, wie von der Ansicht von hinten gezeigt wird, wobei die hintere Seite das rechteckige Ende des Nahkopfes 106-4 ist. Die Öffnungen 342a, 342b und 342c können verwendet werden, um Fluide durch die Zuführungen 302 und 306 sowie Abfluss 304 zuzuführen und/oder abzuführen. Bei einer Ausführungsform korrespondieren die Öffnungen 342a, 342b und 342c mit den Zuführungen 302, den Abflüssen 304 bzw. den Zuführungen 306.
  • Die 12C zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf 106-4 mit einer teilweise rechteckigen und teilweise kreisförmigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Darstellung gezeigt ist, umfasst der Nahkopf 106-4 eine Konfiguration von Zuführungen 302 und 306 sowie Abflüssen 304, um die Verwendung der IPA-Vakuum-DIW-Anordnung zu ermöglichen.
  • Die 13A zeigt eine Draufsicht auf einen dem in der 9A gezeigten Nahkopf 106-1 ähnlichen Nahkopf 106-5 mit einer kreisrunden Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist das Muster aus Zuführungen und Abflüssen das gleiche wie bei dem Nahkopf 106-1, wie jedoch in der 13B gezeigt ist, umfasst der Nahkopf 106-5 Verbindungslöcher 340, durch die der Nahkopf 106-5 mit einer Vorrichtung verbunden werden kann, die den Nahkopf in die Nähe des Wafers bewegen kann.
  • Die 13B zeigt den Nahkopf 106-5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht von unten. In der Ansicht von unten umfasst der Nahkopf 106-5 Verbindungslöcher 340 in verschiedenen Positionen an einem unteren Ende. Das untere Ende kann entweder mit dem oberen Arm 104a oder dem unteren Arm 104b verbunden werden, wenn der Nahkopf 106-5 in dem System 100 verwendet werden soll, das unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D gezeigt ist. Es sollte bemerkt werden, dass der Nahkopf 106-5 jede geeignete Anzahl oder Art von Verbindungslöchern aufweisen kann, solange der Nahkopf 106-5 an einer Vorrichtung befestigt werden kann, die den Nahkopf 106-5 bewegen kann, wie oben unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D erläutert wurde.
  • Die 13C zeigt den Nahkopf 106-5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht. Der Nahkopf 106-5 hat eine Seite, die einen größeren Umfang als die Seite hat, die in unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 bewegt wird. Der Umfang des Nahkopfes 106-5 (und auch aller anderen Ausführungsformen des Nahkopfes 106, die hier beschrieben werden) kann jedoch jede geeignete Größe haben und kann in Abhängigkeit davon, wie viel der Oberfläche des Wafers 108 zu einem bestimmten Zeitpunkt bearbeitet werden soll, verändert werden.
  • Die 14A zeigt einen Nahkopf 106-6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Ende rechteckig ist, während das andere Ende abgerundet ist. Bei dieser Ausführungsform weist der Nahkopf 106-6 ein Muster der Zuführungen 302 und 306 sowie der Abflüsse 304 auf, das dem des unter Bezugnahme auf die 12A beschriebenen Nahkopfes 106-4 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass es zusätzliche Reihen von Zuführungen 302 gibt, wie aus der Draufsicht der 14B ersichtlich ist.
  • Die 14B zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf 106-6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Ende rechteckig ausgebildet ist, während das andere Ende abgerundet ist. Bei einer Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-6 eine zweifach gestaffelte Oberfläche mit einer Anordnung von Zuführungen 302 und 306 sowie Abflüssen 304, die das Anwenden der IPA-Vakuum-DIW-Anordnung während der Waferbearbeitung gestattet.
  • Die 14C zeigt eine Seitenansicht des rechteckigen Endes des Nahkopfes 106-6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Nahkopf die Öffnungen 342a, 342b und 342c, die das Zuführen und Ableiten von Fluid sowohl zu und von den Zuführungen 302 und 306 bzw. den Abflüssen 304 ermöglichen.
  • Die 15A zeigt eine Ansicht eines Nahkopfes 106-7 mit 25 Löchern von unten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-7 25 Löcher, von denen jedes in Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration als Öffnung 342a, 342b oder 342c verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform sind sieben Löcher die Öffnungen 342a, sechs Löcher die Abflüsse 342b und drei Löcher die Öffnungen 342c. Bei dieser Ausführungsform verbleibend die anderen neun Öffnungen unbenutzt. Es sollte bemerkt werden, dass in Abhängigkeit von der Konfiguration und der Art der Funktion, die von dem Nahkopf 106-7 gewünscht werden, andere Löcher als Öffnungen 342a, 342b und/oder 342c verwendet werden können.
  • Die 15B zeigt eine Draufsicht auf den Nahkopf 106-7 mit 25 Löchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in der 15B gezeigte Seite des Nahkopfes 106-7 ist die Seite, die in unmittelbare Nähe zu dem Wafer 108 gebracht wird, um Trocken- und/oder Reinigungsvorgänge auf dem Wafer 108 durchzuführen. Der Nahkopf 106-7 umfasst einen IPA-Zuführbereich 382, einen Vakuumabflussbereich 384 und einen DIW-Zuführbereich 386 in einem mittleren Abschnitt des Nahkopfes 106-7. Bei einer Ausführungsform umfasst der IPA-Zuführbereich 382 einen Satz der Zuführungen 302, der Vakuumabflussbereich 384 einen Satz Abflüsse 304 und der DIW-Zuführbereich 386 einen Satz Zuführungen 306.
  • Wenn der Nahkopf 106-7 in Betrieb ist, wird daher bei einer Ausführungsform durch eine Vielzahl von Zuführungen 302 IPA in den IPA-Zuführbereich zugeführt, ein negativer Druck (z.B. ein Vakuum) durch eine Vielzahl von Abflüssen 304 auf den Vakuumabflussbereich 384 ausgeübt und durch eine Vielzahl von Zuführungen 306 DIW in den DIW-Zuführbereich 386 zugeführt. Auf diese Weise kann die IPA-Vakuum-DIW-Anordnung verwendet werden, um einen Wafer intelligent zu trocknen.
  • Die 15C zeigt eine Seitenansicht des Nahkopfes 106-7 mit 25 Löchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Ansicht gezeigt ist, hat eine obere Oberfläche des Nahkopfes 106-7 eine Doppelebenenfläche mit zwei Ebenen. Bei einer Ausführungsform befindet sich die Ebene mit der Vielzahl von Zuführungen 302 unterhalb der Ebene mit der Vielzahl von Abflüssen 304 und der Vielzahl von Zuführungen 306.
  • Die 16A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe 106a und 106b zur Verwendung in einer Megaschall-Reinigungsvorrichtung für Waferoberflächen gemäß einer Aus führungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform kann der Meniskus 116 erzeugt werden, indem die Zuführungen 302 und 306' zum Zuführen von N2/IPA bzw. Reinigungschemikalien gemeinsam mit dem Abfluss 304 zum Anlegen eines Vakuums verwendet werden. Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Chemikalie, die eine Waferoberfläche reinigen kann und die mit dem Material der Nahköpfe 106a und 106b kompatibel ist, verwendet werden kann. Zusätzlich kann auf der Seite der Zuführung 306' gegenüber derjenigen der Zuführung 302 ein Abfluss 304 vorgesehen sein, um Reinigungschemikalien zu entfernen und den Meniskus 116 intakt zu halten. Die Zuführungen 302 und 306' können für den IPA-Zustrom 310 bzw. den Zustrom 314' der Reinigungschemikalien verwendet werden, während der Abfluss 304 verwendet wird, um ein Vakuum 312 anzulegen. Es sollte bemerkt werden, dass jede geeignete Konfiguration der Zuführungen 302, der Abflüsse 304 und der Zuführungen 306 verwendet werden kann. Beispielsweise können die Nahköpfe 106a und 106b eine Konfiguration der Zuführungen und Abflüsse wie die unter Bezugnahme auf die 6A beschriebene Konfiguration aufweisen. Zusätzlich können die Nahköpfe 106a und 106b bei noch weiteren Ausführungsformen eine Konfiguration aufweisen, die nachstehend unter Bezugnahme auf die 6B bis 8B beschrieben ist. Bei einer anderen Ausführungsform können die Nahköpfe 106a und 106b unterschiedliche Konfigurationen aufweisen. Jede in Kontakt mit dem Meniskus 116 kommende geeignete Oberfläche kann durch die Bewegung des Meniskus 116 zur Oberfläche und von ihr weg gereinigt werden.
  • Das Reinigen des Wafers 108 kann durch die Verwendung von Megaschall verbessert werden. Bei einer Ausführungsform kann ein Wandler 406 in dem Nahkopf (den Nahköpfen) 106a ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Wandler 406 in dem Nahkopf 106a zwischen dem Abfluss 304 und der Zuführung 306' vorgesehen sein. Wenn der Meniskus 116 einmal erzeugt wurde, kann eine HF-Quelle 408 den Wandler 406 mit Energie versorgen. Der Wandler 406 wandelt die Energie von der HF-Quelle 408 in akustische Energie um. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass der Wandler jede geeignete Konfiguration haben kann, die eine Umwandlung von HF in akustische Energie ermöglicht. Bei einer Ausführungsform ist der Wandler 406 ein piezoelektrischer Kristall 406a, der mit einem Körper 406b verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wandler 406 mit einer Substanz, wie beispielsweise Teflon, beschichtet, um den Kristall 406a und den Körper 406b vor den Reinigungschemikalien und den Schmutzteilchen zu schützen, die auf dem zu reinigenden Wafer vorhanden sein können. Die akustische Energie kann Megaschall-(600 kHz - 1,5 MHz) oder Ultraschallwellen (unter 600 kHz) umfassen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt der Wandler 406 Megaschallwellen, um Kavitationen in dem Meniskus 116 zu erzeugen. Die Kavitationen der Reinigungschemikalien, die den Meniskus 116 umfassen, verbessern die Reinigungseigenschaften des Meniskus 116. Daher werden durch den Meniskus 116 von der Waferoberfläche abgelöste Schmutzteilchen durch den Abfluss 304 von dem Wafer heruntergezogen. Durch die Verwendung von Megaschall zusammen mit dem steuerbaren Meniskus 116 gestatten die hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren eine Verwendung von Megaschall in kleinvolumigen Räumen, wodurch ein schneller chemischer Austausch zusammen mit einem verbesserten Massentransport während des Reinigens ermöglicht wird.
  • Die 16B zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe 106a und 106b zur Verwendung in einer doppelseitigen Megaschall - Waferoberflächen - Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform kann der Meniskus 116 von den Köpfen 106a und 106b auf der oberen Oberfläche bzw. der unteren Oberfläche des Wafers erzeugt werden, indem die Zuführungen 302 und 306' verwendet werden, um N2/IPA bzw. Reinigungschemikalien zuzuführen und durch den Abfluss 304 ein Vakuum angelegt wird. Bei einer Ausführungsform kann der Nahkopf 106b die gleiche Konfiguration wie der Nahkopf 106a haben, mit der Ausnahme, dass der Nahkopf 106b so angeordnet ist, dass er die andere Seite des Wafers 108 bearbeitet. Zusätzlich kann der Megaschall-Wandler 406 in jedem der Köpfe 106a und 106b vorgesehen sein. Die HF-Quelle kann HF-Energie für den Piezokristall 406a liefern, um eine Umwandlung in akustische Energie zu ermöglichen. Der Meniskus 116 kann dann sowohl auf der oberen Oberfläche als auch auf der unteren Oberfläche des Wafers mit akustischer Energie beaufschlagt werden. Es kann daher ein Megaschall-Meniskus-Reinigungsvorgang auf zwei Oberflächen durchgeführt werden.
  • Die 17 zeigt eine Seitenansicht eines Nahkopfes 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Megaschall-Wandler 406 zwischen einem Abfluss 304 und einer Zuführung 306' angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform hat der Nahkopf 106 eine IPA-Vakuum-Flüssigkeit-Megaschall-Vakuum-Konfiguration. Im Betrieb wird IPA/N2 über die Zuführung 302 zugeführt, das Vakuum über den Abfluss 304 angelegt, die Flüssigkeit über die Zuführung 306' zugeführt und Megaschallwellen von dem Wandler 406 auf den Meniskus 116 übertragen und das Vakuum an der Vorderkantenseite des Nahkopfes 106 über den Abfluss 304 angelegt. Auf diese Weise kann daher der die Reinigungschemikalien umfassende Meniskus 116 erzeugt werden und kann der Megaschall-Wandler 406, der in direktem Kontakt mit dem Meniskus 116 ist, Ultraschall- oder Megaschallwellen anlegen. Wie oben erläutert wurde, können die Schallwellen Kavi tationen in dem Meniskus 116 erzeugen, wodurch die Reinigungseigenschaften der sich in Kontakt mit einer Oberfläche des Wafers 108 befindenden Reinigungschemikalien verbessert werden.
  • Die 18 zeigt eine Seitenansicht eines Nahkopfes 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Konfiguration, die unter Bezugnahme auf die 7A erläutert wurde, bei dem ein Megaschall-Wandler 406 zwischen einem Abfluss 304 und einer Zuführung 306' an der Vorderkantenseite angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Meniskus 116 sowohl an der vorderen Kante als auch an der hinteren Kante des Nahkopfes 106 durch IPA-Dampf begrenzt werden. Der Meniskus 116 ist an der Vorderkantenseite der Zuführung 306 angeordnet.
  • Die 19A zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe 106a und 106b mit einer Kombination aus einem Reinigungs-/Megaschall-Bereich 442 und einem Trocknungsbereich 440 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einer Ausführungsform umfasst der Reinigungs-/Megaschall-Bereich 442 die Zuführung 302, den Abfluss 304 und die Zuführung 306'. Der Megaschall-Wandler 406 ist in dem Kopf 106a so angeordnet, dass der Wandler 406 in dem Reinigungs-/Megaschall-Bereich 442 in Kontakt mit dem Meniskus 116 kommen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reinigungs-/Megaschall-Bereich 442 auf einer im Verhältnis zu der Position des Trocknungsbereichs 440 vorn liegenden Kantenseite des Nahkopfes 106 angeordnet. Bei einer Ausführungsform umfasst der Trocknungsbereich 440 die Zuführung 302, den Abfluss 304 und die Zuführung 306. Bei einer derartigen Ausführungsform führt die Zuführung 306 deionisiertes Wasser zu. Auf diese Weise kann der Wafer 108 in hocheffizienter Weise gereinigt werden.
  • Die 19B zeigt eine Seitenansicht der Nahköpfe 106a und 106b mit dualen Megaschall-Wandlern in dem Reinigungs-/Megaschall-Bereich 442 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einer Ausführungsform umfassen beide Nahköpfe 106a und 106b jeweils Wandler, die HF in akustische Energie umwandeln können. Bei einer Ausführungsform hat der Nahkopf 106b die gleiche Konfiguration wie der Nahkopf 106a, mit der Ausnahme, dass der Nahkopf 106b so angeordnet ist, dass er die andere Seite des Wafers 108 bearbeitet. Bei einer Ausführungsform können die Wandler 406 beider Köpfe 106a und 106b so ausgebildet sein, dass sie Megaschallwellen direkt auf den Meniskus 116 ausgeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die Wandler 406 so ausgebildet sein, dass sie Megaschallwellen direkt auf den Meniskus 116 auf beiden Seiten des Wafers 108 ausgeben. Es sollte auch bemerkt werden, dass die Wandler in jedem Bereich der Nahköpfe 106a und 106b angeordnet sein können, der es gestattet, akustische Wellen direkt in den den Wafer reinigenden Meniskus 116 einzubringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Position der Wandler 406 die unter Bezugnahme auf die 19A beschriebene Position sein.
  • Die 20 zeigt ein beispielhaftes Bearbeitungsfenster 538 mit der Vielzahl von Zuführungen 302 und 306 und der Vielzahl von Abflüssen 304 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei einer Ausführungsform kann das Bearbeitungsfenster 538 während des Betriebs, beispielsweise bei einem Waferreinigungsvorgang, in die Richtung 546 über einen Wafer bewegt werden. Das Bearbeitungsfenster 538 ist der Ort, an dem der Meniskus 116 gebildet werden kann. Bei einer derartigen Ausführungsform kann ein Nahkopf 106 verschmutzte Bereiche auf einer Waferoberfläche mit einem vorderen Kantenbereich 548 erreichen. Der vordere Kantenbereich 548 ist ein Bereich des Nahkopfes 106, der bei einem Reinigungsvorgang die Verschmutzungen zuerst erreicht. Im Gegensatz dazu ist ein hinterer Kantenbereich 560 ein Bereich des Nahkopfes 106, der den zu bearbeitenden Bereich zuletzt erreicht. Wenn sich der Nahkopf 106 und das in ihm vorgesehene Bearbeitungsfenster 538 in der Richtung 546 über den Wafer bewegen, erreicht der schmutzige Bereich (oder der nasse Bereich bei einem Trockenvorgang) der Waferoberfläche das Bearbeitungsfenster 538 über den vorderen Kantenbereich 548. Nachdem der schmutzige Bereich (oder ein nasser Bereich bei einem Trockenvorgang) der Waferoberfläche durch den Meniskus, der durch das Bearbeitungsfenster 538 erzeugt sowie kontrollierbar aufrechterhalten und gesteuert wird, bearbeitet wurde, ist der schmutzige Bereich gereinigt und der gereinigte Bereich des Wafers (oder des Substrats) verlässt das Bearbeitungsfenster 538 über einen hinteren Kantenbereich 560 des Nahkopfes 106. Bei einer alternativen Ausführungsform wird ein nasser Bereich getrocknet und der getrocknete Bereich des Wafers verlässt das Bearbeitungsfenster 538 über einen hinteren Kantenbereich 560 des Nahkopfes 106.
  • Bei einer Ausführungsform kann der Wandler 406 zwischen den Zuführungen und den Abflüssen ausgebildet sein. Der Wandler 406 kann daher innerhalb des Bearbeitungsfensters 538 auf eine Weise angeordnet sein, die es dem Wandler 406 ermöglicht, akustische Wellen direkt in einen von dem Bearbeitungsfenster 538 gebildeten Meniskus einzubringen. Daher können die Reinigungschemikalien, die den Meniskus 116 bilden und die in dem Meniskus 116 ausgebildeten Kavitationen die Oberfläche des Wafers optimal reinigen.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass jede der beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen des Nahkopfes 106 für einen oder für beide der unter Bezugnahme auf die 2A bis 5H beschriebenen Nahköpfe 106a und 106b verwendet werden kann. Der Nahkopf kann jede geeignete Konfiguration oder Größe haben, die das Entfernen von Fluid und/oder den Reinigungsvorgang in der beschriebenen Weise gestatten. Zusätzlich sind beispielhafte Nahköpfe und ihre entsprechenden Anordnungsmuster für die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 aus den US-Patentanmeldungen Nr. 10/261,839 , 10/404,270 und 10/330,897 ersichtlich, die durch die Bezugnahme darauf hier aufgenommen sind. Daher können jeder, einige oder alle hier beschriebenen Nahköpfe in jedem geeigneten Wafer-Reinigungs- und Trockensystem, wie beispielsweise dem unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D beschriebenen System 100 oder einer seiner Varianten, verwendet werden. Zusätzlich kann der Nahkopf auch jede geeignete Anzahl oder jede geeignete Form von Abflüssen 304 und Zuführungen 302 und 306 aufweisen. Darüber hinaus kann der Wandler 406 in jeder geeigneten Größe, Form und Anzahl vorhanden sein, solange der Wandler 406 akustische Wellen in den Meniskus 116 einbringen kann. Es sollte bemerkt werden, dass die Seite der Nahköpfe, die in der Draufsicht zu sehen ist, diejenige Seite ist, die in unmittelbare Nähe zu dem Wafer kommt, um die Waferbearbeitung durchzuführen.
  • Der in der 21 beschriebene Nahkopf ist ein Verteiler, der die Verwendung der oben beschriebenen IPA-Vakuum-Flüssigkeit-Anordnung ermöglicht. Zusätzlich können die hier beschriebenen Nahköpfe entweder für Reinigungs- oder für Trockenvorgänge verwendet werden, was von den Fluiden abhängig ist, die von den Zuführungen 302 und 306 und den Abflüssen 304 zugeführt bzw. abgeführt werden. Zusätzlich können die hier beschriebenen Nahköpfe mehrere Zuführleitungen und mehrere Abflussleitungen mit der Fähigkeit, die relativen Strömungsraten von Flüssigkeit und/oder Dampf und/oder Gas durch die Abflüsse und Zuführungen zu steuern, aufweisen. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass jede Gruppe von Zuführungen und Abflüssen eine unabhängige Steuerung der Strömungen besitzen kann.
  • Es sollte bemerkt werden, dass sowohl die Größe als auch die Positionen der Zuführungen und Abflüsse verändert werden können, solange der erzeugte Meniskus stabil ist. Bei einer Ausführungsform haben Öffnungen zu den Zuführungen 302, zu den Abflüssen 304 und zu den Zuführungen 306 eine Größe von ungefähr 0,02 Zoll (0,508 mm) bis ungefähr 0,25 Zoll (6,35 mm) im Durchmesser. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Größe der Öffnungen der Zuführungen 306 und der Abflüsse 304 ungefähr 0,06 Zoll (1,524 mm) und die Größe der Öffnungen der Zuführungen 302 beträgt ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm).
  • Bei einer Ausführungsform sind die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 mit einem Abstand von ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm) bis ungefähr 0,5 Zoll (12,7 mm) voneinander angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zuführungen 306 mit einem Abstand von 0,125 Zoll (3,175 mm), die Abflüsse 304 mit einem Abstand von 0,125 Zoll (3,175 mm), und die Zuführungen 302 mit einem Abstand von 0,06 Zoll (1,524 mm) voneinander angeordnet. Bei einer Ausführungsform können die Zuführungen 302 und die Abflüsse 304 in Form von einem oder mehreren Schlitzen oder Kanälen anstatt mehrerer Öffnungen kombiniert werden. Beispielsweise können die Abflüsse 304 zu der Form von einem oder mehreren Kanälen kombiniert werden, die den Bereich der Zuführungen 306 für den Abschnitt des Meniskus mindestens teilweise umgeben. In ähnlicher Weise können die IPA-Zuführungen 302 zu einem oder mehreren Kanälen kombiniert werden, die außerhalb des Bereichs der Abflüsse 304 liegen. Die Zuführungen 306 können auch zu einem oder mehreren Kanälen kombiniert werden.
  • Zusätzlich müssen die Nahköpfe nicht notwendigerweise die Form eines "Kopfes" haben, sondern können jede geeignete Konfiguration, Form und/oder Größe, wie beispielsweise eines Verteilers, einer kreisförmigen Scheibe, einer Stange, eines Rechtecks, einen ovalen Scheibe, eines Rohrs, einer Platte usw. haben, solange die Zuführungen 302 und 306 sowie die Abflüsse 304 in einer Weise konfiguriert werden können, die das Erzeugen eines kontrollierten, stabilen, steuerbaren Meniskus ermöglicht. Ein einzelner Nahkopf 302 kann ebenfalls ausreichende Zuführungen 302 und 306 sowie Abflüsse 304 umfassen, so dass der einzelne Nahkopf auch mehrere Menisken unterstützen kann. Die mehreren Menisken können gleichzeitig separate Funktionen erfüllen (z.B. Ätz-, Spül- und Trockenvorgänge). Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Nahkopf eine Art Verteiler sein, wie unter Bezugnahme auf die Figuren oder andere geeignete Konfigurationen beschrieben wurde. Die Größe der Nahköpfe kann in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung zu jeder geeigneten Größe verändert werden. Bei einer Ausführungsform kann die Länge (bei einer das Bearbeitungsfenster zeigenden Draufsicht) der Nahköpfe 1,0 Zoll (25,4 mm) bis ungefähr 18,0 Zoll (457,2 mm) betragen und die Breite (bei einer das Bearbeitungsfenster zeigenden Draufsicht) kann ungefähr 0,5 Zoll (12,7 mm) bis ungefähr 6,0 Zoll (152,4 mm) betragen. Der Nahkopf kann so auch optimiert werden, um jede geeignete Größe von Wafern zu bearbeiten, wie beispielsweise 200mm-Wafer, 300mm-Wafer usw. Das Bearbeitungsfenster der Nahköpfe kann in jeder geeigneten Weise angeordnet werden, solange eine derartige Konfiguration einen kontrollierten, stabilen und steuerbaren Meniskus erzeugen kann.
  • Die 21 zeigt eine Draufsicht auf einen Nahkopf 106-1 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Nahkopf 106-1 drei der Zuführungen 302, die bei einer Ausführungsform IPA auf eine Oberfläche des Wafers 108 aufbringen.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Zuführungen 302 in der Lage IPA in Richtung auf einen Oberflächenbereich des Wafers zuzuführen, die Zuführungen 306 sind in der Lage, Reinigungschemikalien in Richtung auf einen Oberflächenbereich des Wafers zuzuführen und die Abflüsse 304 sind in der Lage ein Vakuum an einen Bereich in unmittelbarer Nähe zu einer Oberfläche des Wafers 108 anzulegen. Durch die Anwendung von Vakuum können IPA, Reinigungschemikalien und jede andere Art von Fluiden, die auf einer Waferoberfläche vorhanden sein könnten, entfernt werden.
  • Der Nahkopf 106-1 umfasst auch Öffnungen 342a, 342b und 342c, die bei einer Ausführungsform mit der Zuführung 302, dem Abfluss 304 und der Zuführung 306 entsprechend korrespondieren. Durch Zuführen oder Entfernen von Fluid durch die Öffnungen 342a, 342b und 342c können Fluide durch die Zuführung 302, den Abfluss 304 und die Zuführung 306 zugeführt bzw. abgeführt werden. Obwohl die Öffnungen 342a, 342b und 342c bei dieser beispielhaften Ausführungsform mit der Zuführung 302, dem Abfluss 304 und der Zuführung 306 korrespondieren, sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Öffnungen 342a, 342b und 342c in Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration Fluid zu jeder geeigneten Zuführung oder von jedem geeigneten Abfluss zuführen bzw. entfernen können. Wegen der Konfiguration der Zuführungen 302 und 306 zusammen mit den Abflüssen 304 kann der Meniskus 116 zwischen dem Nahkopf 106-1 und dem Wafer 108 gebildet werden. Die Form des Meniskus 116 kann in Abhängigkeit von der Konfiguration und den Abmessungen des Nahkopfes 106-1 variieren.
  • Es sollte bemerkt werden, dass die Öffnungen 342a, 342b und 342c für jeden der hier beschriebenen Nahköpfe jede geeignete Anordnung und Abmessung haben können, solange ein stabiler Meniskus von den Zuführungen 302, den Abflüssen 304 und den Zuführungen 306 erzeugt und aufrechterhalten werden kann. Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Öffnungen 342a, 342b und 342c können für jeden der hier beschriebenen Nahköpfe verwendet werden. Bei einer Ausführungsform kann die Größe der Öffnungen 342a, 342b und 342c ungefähr 0,03 Zoll (0,762 mm) bis ungefähr 0,25 Zoll (6,35 mm) im Durchmesser betragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Größe der Öffnungen ungefähr 0,06 Zoll (1,524 mm) bis 0,18 Zoll (4,572 mm) im Durchmesser. Bei einer Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Öffnungen ungefähr 0,125 (3,175 mm) Zoll bis ungefähr 1 Zoll (25,4 mm). Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Öffnungen ungefähr 0,25 Zoll (6,35 mm) bis ungefähr 0,37 Zoll (9,398 mm).
  • Bei einer Ausführungsform ist der Wandler 406 zwischen den Zuführungen 306 und den Abflüssen 304 angeordnet. Es sollte bemerkt werden, dass der Wandler 406 in jedem geeigneten Bereich des Kopfes 106-1 angeordnet sein kann, solange der Wandler 406 akustische Wellen in den Meniskus 116 einbringen kann. Der Wandler 406 kann daher akustische Wellen, wie beispielsweise Ultraschallwellen und/oder Megaschallwellen, in den Meniskus 116 einbringen, wie oben beschrieben wurde. Durch die Verwendung von Reinigungschemikalien und Megaschall kann das Reinigen von Waferoberflächen daher intelligent optimiert und verbessert werden.
  • Obwohl diese Erfindung anhand von einigen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sollte zur Kenntnis genommen werden, das einem Fachmann beim Lesen der vorhergehenden Beschreibung und beim Studium der Zeichnungen verschiedene Änderungen, Zusätze, Austauschmöglichkeiten und Entsprechungen einfallen. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung alle Änderungen, Zusätze, Austauschmöglichkeiten und Entsprechungen umfasst, wie sie von den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind.

Claims (27)

  1. Vorbereitungssystem (100) für Substrate, umfassend: einen Kopf (106a, 106b) mit einer Kopffläche, wobei die Kopffläche so ausgebildet ist, dass sie sich im Betrieb in der Nähe einer Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) befindet; eine erste Leitung (302), die ausgebildet ist, ein erstes Fluid durch den Kopf (106a, 106b) zu der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) zuzuführen; eine zweite Leitung (306), die ausgebildet ist, ein zweites Fluid durch den Kopf (106a, 106b) zu der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) zuzuführen, wobei sich das zweite Fluid von dem ersten Fluid unterscheidet, und eine dritte Leitung (304), die ausgebildet ist, das erste Fluid und das zweite Fluid von der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (302), die zweite Leitung (306) und die dritte Leitung (304) so ausgebildet sind, dass sie im Betrieb gleichzeitig arbeiten.
  2. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem sich das Substrat (108) bewegt, so dass der Kopf (106a, 106b) die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) überquert.
  3. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem sich der Kopf (106a, 106b) bewegt, um die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) zu überqueren.
  4. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem sich der Kopf (106a, 106b) größenmäßig bis zu dem Durchmesser des Substrats (108) erstreckt.
  5. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem der Kopf (106a, 106b) eine Länge hat, die größer als der Durchmesser des Substrats (108) ist.
  6. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem ein zweiter Kopf auf einer dem Kopf gegenüberliegenden Seite angeordnet und so ausgebildet ist, dass er im Betrieb in der Nähe der Unterseite des Substrats (108) angeordnet ist.
  7. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem das erste Fluid deionisiertes Wasser (DIW) oder ein Reinigungsfluid ist.
  8. Vorbereitungssystem für Substrate nach Anspruch 1, bei dem das zweite Fluid ein Mitglied aus der Gruppe Isopropylalkoholdampf (IPA-Dampf), Stickstoff, organische Zusammensetzungen, Hexanol, Ethylglykol oder mit Wasser mischbare Zusammensetzungen ist.
  9. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats, umfassend: Aufbringen eines ersten Fluids auf eine Oberfläche (108a, 108b) eines Substrats (108); Aufbringen eines zweiten Fluids auf die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108), wobei das zweite Fluid in unmittelbarer Nähe zu dem ersten Fluid aufgebracht wird, und Entfernen des ersten Fluids und des zweiten Fluids von der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108), wobei das Entfernen während des Aufbringens des ersten Fluids und des zweiten Fluids auf die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) durchgeführt wird, wobei das Aufbringen und das Entfernen einen gesteuerten Meniskus (116) bilden.
  10. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 9, bei dem das erste Fluid DIW oder ein Reinigungsfluid ist.
  11. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 9, bei dem das erste Fluid ein Mitglied aus der Gruppe Isopropylalkoholdampf (IPA-Dampf), Stickstoff, organische Zusammensetzungen, Hexanol, Ethylglykol oder mit Wasser mischbare Zusammensetzungen ist.
  12. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 9, bei dem das Entfernen des ersten Fluids und des zweiten Fluids das Anlegen eines Vakuums in unmittelbarer Nähe zu der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) umfasst.
  13. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 12, bei dem das Anlegen des Vakuums das Einstellen einer Stärke des Vakuums zur Bildung des stabilen Meniskus umfasst.
  14. Vorbereitungsvorrichtung (100) für Substrate zur Verwendung in Substratbearbeitungsvorgängen, umfassend: einen Nahkopf (106a, 106b), der in Richtung auf eine Substratoberfläche (108a, 108b) bewegbar ist, wobei der Nahkopf (106a, 106b) umfasst: mindestens eine erste Zuführung (302), wobei die erste Zuführung (302) zum Leiten eines ersten Fluids in Richtung auf die Substratoberfläche (108a, 108b) ausgebildet ist, wenn der Nahkopf (106a, 106b) in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche (108a, 108b) ist; mindestens eine zweite Zuführung (306), wobei die zweite Zuführung (306) zum Leiten eines zweiten Fluids in Richtung auf die Substratoberfläche (108a, 108b) ausgebildet ist, wenn der Nahkopf (106a, 106b) in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche (108a, 108b) ist, und mindestens einen Abfluss (304), wobei der Abfluss (304) zum Anlegen eines Vakuums ausgebildet ist, um das erste Fluid und das zweite Fluid von der Substratoberfläche (108a, 108b) zu entfernen, wenn der Nahkopf (106a, 106b) in einer Position in der Nähe der Substratoberfläche (108a, 108b) ist.
  15. Vorbereitungsvorrichtung für Substrate nach Anspruch 14, bei der die erste Zuführung (302) zum Zuführen eines Isopropylalkoholdampfes (IPA-Dampf) in Richtung auf das Substrat ausgebildet ist.
  16. Vorbereitungsvorrichtung für Substrate nach Anspruch 14, bei der die zweite Zuführung (306) zum Zuführen von deionisiertem Wasser (DIW) in Richtung auf das Substrat ausgebildet ist.
  17. Vorbereitungsvorrichtung für Substrate nach Anspruch 14, bei der der Nahkopf (106a, 106b) zum Bilden eines Meniskus auf dem Substrat ausgebildet ist, wenn der Nahkopf (106a, 106b) in unmittelbare Nähe zu dem Substrat (108) bewegt ist.
  18. Vorbereitungsvorrichtung für Substrate nach Anspruch 14, weiter umfassend: eine Nahkopfträgeranordnung, die so ausgebildet ist, dass sie den Nahkopf (106a, 106b) in einer linearen Bewegung entlang eines Radius des Substrats bewegt.
  19. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 9, bei dem das Erzeugen des Fluidmeniskus umfasst: Aufbringen eines ersten Fluids auf einen ersten Bereich der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats; Aufbringen eines zweiten Fluids auf einen zweiten Bereich der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats, und Entfernen des ersten und des zweiten Fluids von der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats, wobei das Entfernen von einem dritten Bereich aus stattfindet, der den ersten Bereich im Wesentlichen umgibt; wobei der zweite Bereich im Wesentlichen mindestens einen Teil des dritten Bereichs umgibt und das Entfernen den Fluidmeniskus bildet.
  20. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 19, bei dem das erste Fluid ein Reinigungsfluid ist.
  21. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 19, bei dem das zweite Fluid Mitglied aus der Gruppe Isopropylalkoholdampf (IPA-Dampf), organische Zusammensetzungen, Hexanol, Ethylglykol oder mit Wasser mischbare Zusammensetzungen ist.
  22. Verfahren zur Bearbeitung eines Substrats nach Anspruch 19, bei dem das Entfernen des ersten Fluids und des zweiten Fluids das Anlegen eines Vakuums in unmittelbarer Nähe zu der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats umfasst.
  23. Kopf (106a, 106b) zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung (100), umfassend: mindestens eine erste Zuführung (302), die zum Leiten eines ersten Fluids auf die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) durch den Kopf (106a, 106b) ausgebildet ist; mindestens eine zweite Zuführung (306), die zum Leiten eines zweiten Fluids auf die Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) durch den Kopf (106a, 106b) ausgebildet ist, und mindestens einen Abfluss (304), der zum Entfernen des ersten und des zweiten Fluids von der Oberfläche (108a, 108b) des Substrats (108) ausgebildet ist, wobei mindestens ein Teil des mindestens einen Abflusses zwischen der mindestens einen ersten Zuführung (302) und der mindestens einen zweiten Zuführung (306) angeordnet ist, und wobei die mindestens eine erste Zuführung (302), die mindestens eine zweite Zuführung (306) und der mindestens eine Abfluss (304) so ausgebildet sind, dass sie im Betrieb gleichzeitig arbeiten; einen Wandler (406), der in der Lage ist, akustische Energie in das erste Fluid einzubringen; wobei die mindestens eine zweite Zuführung (306) mindestens eine Seite am hinteren Ende des mindestens einen Abflusses (304) umgibt.
  24. Kopf zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei dem das erste Fluid eine Reinigungschemikalie ist.
  25. Kopf zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei dem der Wandler (406) einen Körper und einen in dem Körper ausgebildeten piezoelektrischen Kristall umfasst.
  26. Kopf zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung nach Anspruch 25, bei dem der Wandler an eine Hochfrequenzquelle angeschlossen ist und der in dem Wandler vorgesehene piezoelektrische Kristall in der Lage ist, Hochfrequenzsignale zu empfangen und akustische Energie zu erzeugen.
  27. Kopf zur Verwendung in einer Substratvorbereitungsvorrichtung nach Anspruch 23, bei dem die akustische Energie mindestens entweder Ultraschallwellen oder Megaschallwellen umfasst.
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Legal Events

Date Code Title Description
8381 Inventor (new situation)

Inventor name: DE LARIOS, JOHN M., PALO ALTO, CA 94303, US

Inventor name: GARCIA, JAMES P., SANTA CLARA, CA 95050, US

Inventor name: WOODS, CARL, APTOS, CA 95004, US

Inventor name: RAVKIN, MIKE, SUNNYVALE, CA 94087, US

Inventor name: REDEKER, FRITZ, FREMONT, CA 94539, US

Inventor name: BOYD, JOHN, FREMONT, CA 94538, US

Inventor name: NICKHOU, AFSHIN, SAN JOSE, CA 95120, US

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