JP2006032943A - 自己排出式エッジホイールシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】洗浄工程中、蓄積流体の半導体ウェーハへの移動を妨げるシステム及び方法の提供。
【解決手段】複数の自己排出式エッジホイール１２０によってウェーハ１１０が支持される時、エッジホイール１２０に接触した流体は、エッジホイール１２０のそれぞれの底面に向かって、ウェーハ１１０から離れる方向で流される。流れは、異なった構成を有するようにエッジホイール１２０の底部を製造することで発生する。異なった構成は、ウェーハ１１０から離れる方向での流体の流れを促進する。更にエッジホイール１２０の底面が流体により湿潤するのを妨げるために、エッジホイールドライヤ１４０を少なくとも一個のエッジホイール１２０に近接して位置決めし、エッジホイールドライヤ１４０の真空チャネルを使用することで、流体を底面から離れる方向へ吸引できる。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、半導体製造に関し、特に、半導体ウェーハ処理システムにおいて使用する自己排出式エッジホイールに関する。
半導体ウェーハ製造工程は、通常、反復的な一連の製造ステップで実行される。例えば、一連の製造ステップは、注入と、材料の堆積と、フォトリソグラフィと、エッチングと、平坦化とを含む。一連の製造ステップは、半導体ウェーハが完全に製造されるまで反復される。しかしながら、反復的な一連の製造ステップは、半導体ウェーハの表面に残存し得る残留物を生成する可能性がある。残留物は、半導体ウェーハの金属化線及び構造を汚染し得る微粒子及びその他の望ましくない材料を含む。微粒子の例には、多数の中で特に、シリカと、シリコンダストと、ケイ酸塩粒子と、スラリ残留物と、金属断片とが含まれる場合がある。
残留物を除去するために、現在の半導体ウェーハ処理システムは、半導体ウェーハを洗浄する洗浄システムを含む。具体的には、任意の残留物を湿潤させるために、半導体ウェーハに流体が供給される。次に、流体を除去することができる。しかしながら、ウェーハをエッジで支持する任意の構造では、流体が蓄積し得る。蓄積流体により、エッジ及び構造の位置では、流体の集合が形成され得る。その結果、蓄積流体は、恐らくは洗浄された微粒子を再び持ち込むことで、半導体ウェーハを再び汚染し得る。
考えられる別の問題は、蓄積流体が乾燥した半導体ウェーハを再び湿潤させることにより生じ得る。具体的には、半導体ウェーハが乾燥した後、半導体ウェーハを支持する構造上の任意の蓄積流体は、乾燥した半導体ウェーハに流体を再供給する可能性がある。したがって、半導体ウェーハを完全に乾燥させるために、別の工程が必要となり得る。
上記を考慮すると、必要なものは、洗浄工程中、ウェーハ支持構造上の蓄積流体の半導体ウェーハへの移動を妨げるシステム及び方法である。
大まかに言って、本発明は、洗浄工程中、蓄積流体の半導体ウェーハへの移動を妨げるシステム及び方法である。具体的に言うと、流体は、半導体ウェーハのエッジに蓄積する可能性がある。半導体ウェーハのエッジにある流体は、半導体ウェーハのエッジを支持するエッジホイール等の構造へ移動する。流体を排出し、これにより流体の蓄積を妨げるようにエッジホイールを構成することで、流体は、洗浄中に半導体ウェーハへ移動しなくなる。本発明は、プロセス、装置、システム、又はデバイスといった無数の方法で実施されると理解できる。本発明のいくつかの発明実施形態について、下で説明する。
ウェーハを処理する方法の実施形態において、方法は、ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールによりウェーハを支持するステップを含む。複数のエッジホイールは、ウェーハを回転させるために回転できる。方法は、更に、ウェーハの表面上に存在する流体を、複数のエッジホイールに向けて移動させ、ウェーハのエッジと複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるステップを含む。更に、方法は、複数のエッジホイールに接触した流体を境界部分から離れる方向へ流す（チャネルする）ステップを含み、流体を流すステップは、境界部分での流体のメニスカスの形成を妨げるように構成される。
ウェーハを処理する方法の別の実施形態において、方法は、ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールによりウェーハを支持するステップを含む。複数のエッジホイールは、ウェーハを回転させるために回転できる。方法は、更に、ウェーハの表面上に存在する流体を、複数のエッジホイールに向けて移動させ、ウェーハのエッジと複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるステップを含む。更に、方法は、複数のエッジホイールに接触した流体を境界部分から離れる方向へ流すステップを含み、流体を流すステップは、境界部分での流体のメニスカスの形成を妨げるように構成される。方法は、更に、複数のエッジホイールのそれぞれから流体を吸引するステップを含み、吸引するステップは、複数のエッジホイールのそれぞれの底面を、実質的に乾燥した状態に維持するように構成される。
ウェーハを処理するエッジホイールの実施形態において、エッジホイールは、ウェーハのエッジを受けるために、間に溝を形成する上部と底部とを含む。底部は、溝とウェーハのエッジとの間での流体のメニスカスの形成を妨げるために、溝から離れる方向へ流体を流すように構成される。
ウェーハを処理するシステムの実施形態は、ウェーハを支持する複数のエッジホイールを含み、複数のエッジホイールのそれぞれは、ウェーハのエッジを受けるために、間に溝を形成する上部と底部とを有する。底部は、溝とウェーハのエッジとの間での流体のメニスカスの形成を妨げるために、溝から離れる方向へ流体を流すように構成される。システムは、更に、複数のエッジホイールに近接して配置されたエッジホイールドライヤを含み、エッジホイールドライヤは、複数のエッジホイールのそれぞれの底部から離れる方向へ流体を吸引するように構成された複数の真空チャネル（流路）を有する。
ウェーハを処理する方法の実施形態において、方法は、ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールによりウェーハを支持するステップを含む。方法は、更に、ウェーハの表面上に流体を供給するステップを含み、流体の体積は、流体を複数のエッジホイールに向かって移動させ、ウェーハのエッジと複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるのに十分である。更に、方法は、複数のエッジホイールに接触した流体を境界部分から離れる方向へ流すステップを含み、流体を流すステップは、境界部分での流体のメニスカスの形成を妨げるように構成される。
ウェーハを処理する方法の実施形態において、方法は、ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールによりウェーハを支持するステップを含む。方法は、更に、ウェーハの表面上に流体を供給するステップを含み、流体の体積は、流体を複数のエッジホイールに向かって移動させ、ウェーハのエッジと複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるのに十分である。更に、方法は、複数のエッジホイールに接触した流体を境界部分から離れる方向へ流すステップを含み、流体を流すステップは、境界部分での流体のメニスカスの形成を妨げるように構成される。方法は、更に、複数のエッジホイールのそれぞれから流体を吸引するステップを含み、吸引するステップは、複数のエッジホイールのそれぞれの底面を、実質的に乾燥した状態に維持するように構成される。
本発明の他の態様は、本発明の原理を例として示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明により明らかとなろう。
本発明の実施形態は、次の添付図面と併せて、以下の説明を参照することで最も良く理解し得る。
以下の説明では、清浄工程中に蓄積流体のウェーハへの移動を妨げるウェーハ処理システム及び方法の実施形態を説明する。具体的には、複数の自己排出式エッジホイールが、洗浄工程中にウェーハを支持する。ウェーハの表面上の流体は、ウェーハのエッジへ伝播する。ウェーハのエッジに到達すると、流体は、蓄積し得る。蓄積流体は、複数の自己排出式エッジホイールに接触し、複数の自己排出式エッジホイールのそれぞれの表面を蓄積流体によって覆うことが可能となる。その後、流体の覆いは、ウェーハのエッジとの接触点から排出される。
排出された流体は、次に、自己排出式エッジホイールを実質的に乾燥した状態に維持するために、複数の自己排出式エッジから離れる方向へ吸引され得る。その他の場合には、排出された流体は、複数の自己排出式エッジホイールの自己排出特性により、複数の自己排出式エッジホイールのそれぞれの表面から除去される。しかしながら、こうした具体的な詳細の一部又は全部がなくとも本発明を実施し得ることは、当業者にとって明白であろう。別の場合において、周知のプロセスステップについては、本発明を不必要に曖昧にしないために、詳細に説明していない。
更に、本明細書で説明する実施形態は、例示的なものである。説明を読み、図面を調べることで、様々な変更、追加、置換、及び等価物が可能となることは、当業者に理解されるであろう。したがって、こうした全ての変更、追加、置換、及び等価物を、開示する実施形態の趣旨及び範囲内に含めることが意図される。
図１Ａは、本発明の実施形態による、洗浄システム１００を例示する側面図である。図１Ａに示したように、ウェーハ１１０は、洗浄システム１００での処理のために位置決めされる。一部の実施形態において、ウェーハ１１０は、２００ｍｍ又は３００ｍｍの直径を有することができる。しかしながら、当業者は、ウェーハ１１０のサイズが変化してもよいことを認識するであろう。一実施形態において、洗浄システム１００は、図１Ａに例示したように、チャンバ内に収容される。しかしながら、他の実施形態では、ウェーハ１１０に洗浄工程を実行するために収容式洗浄システムを使用しない。非収容式洗浄システムの例に関する詳細は、図３Ｃを参照して更に説明する。
洗浄システム１００は、複数の自己排出式エッジホイール（エッジホイール）１２０を含む。例示したように、エッジホイール１２０は、境界部分を介してウェーハ１１０を維持する。具体的には、境界部分は、エッジホイール１２０のＶ字に似た溝とウェーハ１１０との間に形成される。溝は、ウェーハ１２０を位置決めし、ウェーハ１１０とエッジホイール１２０との回転を可能にする。しかしながら、形状の異なる他の境界部分も、ウェーハ１１０を支持する時にこうした他の境界部分が形成される限り、ウェーハ１１０とエッジホイール１２０とを結合可能である。
エッジホイール１２０は、回転できるため、ウェーハ１１０の回転を可能にする。ウェーハ１１０が回転する際には、ウェーハ１１０の底面又は上面の任意の流体は、ウェーハ１１０のエッジへ伝播する。ウェーハ１１０のエッジは、境界部分において、エッジホイール１２０のそれぞれに接触する。したがって、伝播した流体は、ウェーハ１１０のエッジ及び境界部分に蓄積される。具体的には、底面１３０及び上面１３５に蓄積流体が形成され得る。流体の各蓄積は、洗浄システム１００に導入された各ウェーハ１１０を汚染する可能性のあるメニスカスを形成し得る。しかしながら、境界部分からの流体の流れによって、メニスカスの形成は妨げられる。
本発明の別の実施形態において、流体は、ウェーハが静止している間に、即ち、回転していない間に、ウェーハ１１０に供給できる。この場合、ウェーハ１１０の表面に供給される流体の体積は、流体がウェーハのエッジと境界部分とに伝播するのに十分なものにすることが好ましい。境界部分に達した流体は、本明細書で説明する本発明の実施形態に従って、流れて取り除かれる。
流体の流れが発生するのは、本発明のエッジホイール１２０が境界部分から流体を排出するように構成されるためである。例えば、底部と上部とを有するエッジホイール１２０の実施形態において、底部は、境界部分から流体を排出するように構成できる。別の例示的な実施形態では、一つ以上の真空チャネルを使用することで、一つ以上のエッジドライヤ１４０が、エッジホイール１２０の底部から離れる方向へ流体を吸引できる。しかしながら、エッジホイールドライヤ１４０は、エッジホイール１２０から流体を吸引するために使用しても使用しなくてもよいと理解されたい。本発明の少なくとも一つの実施形態において、エッジホイール１２０は、エッジホイールドライヤ１４０から吸引することなく、流体を排出するように構成される。
図１Ｂは、本発明の別の実施形態による、洗浄システム１００を例示する上面図である。洗浄システム１１０は、ウェーハ１１０を支持するために三個のエッジホイール１２０を含むことができる。ウェーハ１１０が方向１８０で回転すると、エッジホイール１２０のそれぞれは、方向１９０で回転する。更に、各エッジホイール１２０は、エッジホイールドライヤ１４０に結合された状態で例示されている。しかしながら、エッジホイールドライヤ１４０はエッジホイール１２０と共に使用しても、使用しなくてもよいため、当業者は、図１Ｂにおける任意のエッジホイールドライヤ１４０の包含が純粋に例示的なものであることを認識するであろう。更に、三個のエッジホイールドライヤ１４０が例示されているが、他の実施形態は、三個全てのエッジホイール１２０から流体を吸引する一個のエッジホイールドライヤ１４０を含んでもよい。したがって、少なくとも一個のエッジホイール１２０と共に使用されるエッジホイールドライヤ１４０が少なくとも一個のエッジホイール１２０から流体を吸引する限り、エッジホイールドライヤ１４０とエッジホイール１２０との任意の構成が可能である。
少なくとも一個のエッジホイール１２０は、ロボットアーム１２５に結合される。ロボットアーム１２５は、エッジホイール１２０と、必要な場合は、任意の結合したエッジホイールドライヤ１４０とを、ウェーハ１１０から離れる方向へ移動できる。エッジホイール１２０を移動させることで、ウェーハ１１０は、エッジホイール１２０の溝から移動でき、或いは溝と接触させて配置できる。ウェーハを溝の中に位置決めした後、ロボットアーム１２５は、エッジホイール１２０を再びウェーハ１１０へ戻し、ウェーハ１１０を固定する。しかしながら、エッジホイール１２０は、機械的付加物がエッジホイール１２０を移動可能である限り、ロボットアーム１２５のような他の任意のタイプの機械的付加物に結合できる。更に、回転が可能となる状態でウェーハ１１０を固定できる限り、ウェーハ１１０をエッジホイール１２０の境界部分に固定する任意の方法が可能であると理解されたい
図１Ｃは、本発明の更に別の実施形態による、洗浄システムを例示する上面図である。洗浄工程を実行する本発明の例示的な実施形態では、近接洗浄システム１５０を使用して、ウェーハ１１０を洗浄及び乾燥できる。近接洗浄システム１５０は、近接洗浄システム１５０を洗浄及び乾燥パターンで移動させるアーム１６０を含んでよい。例示的な近接洗浄システム１５０は、２００２年９月３０日出願の米国特許出願第１０／２６１，８３９号「ウェーハ表面に極めて近接して保持された複数の入口及び出口を使用して半導体ウェーハ表面を乾燥させる方法及び装置」において開示されている。当業者は、近接洗浄システム１５０が本発明の方法に従って排出される流体をウェーハ１１０に供給する限り、近接洗浄システム１５０の任意の適切な構成が可能であることを理解するであろう。
図１Ｃの洗浄システムでは、四個のエッジホイールドライヤ１４０に結合された四個のエッジホイール１２０を例示している。例示したように、ロボットアーム１２５は、ウェーハ１１０の位置決めを可能にするために、方向１２７で離れることができる。更に、エッジホイールドライヤ１４０に結合された別のロボットアーム１２５’は、方向１４７に移動できる。したがって、その他の実施形態は、任意のエッジホイール１２０又はエッジホイールドライヤ１４０を移動させる任意の数のロボットアームを含むことができる。
図２Ａは、本発明の実施形態による、内部チャンバ２３０を備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図である。エッジホイール１２０は、境界部分においてウェーハ１１０を支持する。ウェーハ１１０が溝の中に位置決めされた時、境界部分の流体は、エッジホイール開口部２０５内へ流される。エッジホイール開口部２０５は、流体を境界部分から内部チャンバ２３０へ流す。したがって、エッジホイール１２０が回転する時、エッジホイール開口部２０５は、流体が内部チャンバ２３０へ排出されるのを可能にすることで、流体が境界部分に蓄積するのを妨げる。結果として、境界部分から、洗浄のために位置決めされた後続のウェーハ１１０へ、流体の移動は発生しない。
内部チャンバ２３０から流体を吸引するためにエッジホイールドライヤ１４０が使用される場合、例示的なエッジホイールドライヤ１４０は、複数の真空チャネルを含むことができる。例えば、上部真空チャネル２７０は、流体を溝から吸い取ることができる。更に、下部真空チャネル２６０は、流体を内部チャンバ２３０から吸引できる。具体的には、真空ポート２４０を、エッジホイールドライヤ１２０の排出部２２０に挿入できる。排出部２２０は、エッジホイール１２０の底部において、真空ポート２４０が挿入される円形のチャネルを形成する。真空ポート２４０は、流体が下部真空チャネル２６０への流体の吸引から逃れるのを妨げるために、排出部２２０に十分に嵌合される。流体が下部真空チャネル２６０から提供される吸引力を逃れるのを妨げることで、エッジホイール１２０の底面は、実質的に乾燥状態に維持される。任意の数の真空チャネルが可能であると理解されたい。例えば、上部真空チャネル２７０は、エッジホイールドライヤ１４０から除外してもよい。更に、エッジホイールドライヤ１４０内に二本以上の真空チャネルが存在する場合、機能する真空チャネルの任意の組み合わせを利用できると理解されたい。例えば、上部真空チャネルが動作しない状態を維持する間に、下部真空チャネル２６０は、流体を吸引できる。
図２Ｂは、本発明の実施形態による、内部チャンバを備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図である。エッジホイール開口部２０５は、任意の形状又はサイズを有することができる。エッジホイール１２０上に円形の開口部として例示されているが、エッジホイール開口部２０５は、任意の適切な形状を有することができる。更に、エッジホイール開口部２０５のサイズが内部チャンバ２３０への流体の排出を可能にする限り、エッジホイール開口部２０５は、様々なサイズを有することもできる。内部チャンバ２３０は、流体をエッジホイール１２０から除去するために排出部を含む。したがって、内部チャンバ２３０へ流れた流体は、エッジホイールドライヤ１４０を使用することなく除去できる。
加えて、各エッジホイール開口部２０５との間で様々な間隔を有する、任意の数のエッジホイール開口部２０５が存在可能である。更に別の実施形態において、エッジホイール開口部２０５は、複数の列に配置可能である。例えば、溝とウェーハ１１０とによって形成された境界部分からの流体の流れを可能にするために、二列以上のエッジホイール開口部２０５が存在できる。
図３Ａは、本発明の実施形態による、カットアウト領域３１０を備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図である。以前の実施形態と同様に、エッジホイールドライヤ１４０を、エッジホイール１２０と共に使用しても、使用しなくてもよい。ここで、エッジホイール１２０は、上部３２０及び底部３３０によって構成される。上部３２０及び底部３３０は、単一の材料ブロックから製造可能であり、或いは、二つの別個の材料ブロックから製造できる。二つの別個のブロックから製造される場合、上部３２０及び底部３３０は、互いに結合させて、ウェーハ１１０を支持する境界部分を形成できる。材料は、ポリウレタン又はその他の同様の材料にできる。しかしながら、材料がウェーハ１１０を支持可能な十分に剛性のある材料である限り、任意の適切な材料を使用してよい。更に、材料は、洗浄工程中にウェーハ１１０を汚染し得る粒子を生成しないことが好ましい。
エッジホイール１２０用の材料の選択においては、材料が流体を引き付ける、或いは弾く能力を考慮できる。材料が流体を引き付ける、或いは弾く能力の特性は、それぞれ材料の親液性又は疎液性である。例えば、流体は、水と、脱イオン水（ＤＩＷ）と、化学物質と、化学物質及びＤＩＷの組み合わせと、化学物質及び水の組み合わせとを含むことが可能であり、特定の材料に引き付けられる、或いは弾かれる場合がある。本発明の方法に従って流体が排出される限り、任意の適切な流体及び適切な材料をウェーハ処理システムにおいて使用できると理解されたい。したがって、材料を選択する時、材料が特定の流体を引き付ける、或いは弾く特性を、選択中に考慮できる。
エッジホイール１２０の底部３３０は、内部チャンバ２３０を有していないが、代わりに、複数のカットアウト領域３１０を有する。カットアウト領域３１０によって、流体をエッジホイール１２０の底面に向けて排出することが可能となり、これにより、境界部分での流体の蓄積が妨げられる。具体的には、図３Ｂは、本発明の実施形態による、カットアウト領域を備えた自己排出式エッジホイールを例示する底面図である。カットアウト領域３１０は、エッジホイールの回転中、流体を境界部分からエッジホイール１２０の底面へ流す。回転中、エッジホイールドライヤ１４０は、エッジホイール１２０の底面に向かって排出される流体を吸引できる。特に、境界部分から排出される流体を取り囲むように下部真空チャネル開口部３４０を位置決めすることで、流体を、エッジホイール１２０の底面から離れる方向へ吸引できる。
図４Ａは、本発明の実施形態による、複数の脚部を有する自己排出式エッジホイールを例示する側面図である。別の実施形態のエッジホイール１２０は、複数の脚部４１０に結合された上部４２０を含む。脚部４１０は、上部から独立して製造可能であり、様々な手段により、上部４２０に取り付けできる。例えば、脚部４１０は、上部４２０の底面にねじ込むことができる。脚部４１０は、流体の流れのために、空間によって分離される。エッジホイール１２０が回転する時、境界部分の流体は、空間を介してエッジホイール１２０の底面へ排出される。境界部分から離れる方向へ流される任意の流体は、エッジホイール１２０の底面から振り落とされるため、実質的に乾燥したエッジホイール１２０の底面が維持される。
しかしながら、エッジホイールドライヤ１４０がエッジホイール１２０に近接して位置決めされる場合、エッジホイールドライヤ１４０は、エッジホイール１２０から流体を吸引できる。例えば、エッジホイール１２０から振り落とされる流体を取り囲むように下部真空チャネル２６０を位置決めすることで、下部真空チャネル２６０は、エッジホイール１２０の底面から流体を吸引するように位置決めできる。一つの真空チャネル開口部４３０を例示しているが、下部真空チャネル２６０は、別の下部真空チャネル開口部（図示なし）を含むことができる。したがって、複数の下部真空チャネル開口部が、エッジホイール１２０の底面の様々な位置から流体を吸引できる。
図４Ｂは、本発明の実施形態による、複数の結合脚部を有する自己排出式エッジホイールを例示する底面図である。エッジホイールドライヤ１４０の別の実施形態（図示なし）において、下部真空チャネル２６０は、エッジホイール１２０の底面の直径に沿って延びることができる。下部真空チャネル２６０の長さに沿って、複数の下部真空チャネル開口部が流体を吸引する。代替として、十分な吸引能力を有する十分に大きな一つの下部真空チャネル開口部が、エッジホイール１２０の底面から流体を吸引できる。したがって、図４Ｂのエッジホイール１２０の実施形態は、実質的に乾燥した底面を有することが可能である。
図５Ａは、本発明の実施形態による、角度付きチャネル５２０を備えた自己排出式エッジホイールを例示する底面図である。エッジホイール１２０は、複数の突起部５１０と角度付きチャネル５２０とを有する底部構成を含む。具体的には、突起部５１０及び上部は、一つの材料から、或いは様々な材料から製造できる。例えば、底部は、境界部分を形成するために上部と結合させることが可能である。角度付きチャネル５２０は、境界部分からの流体の流れを促進する。図５Ｂは、本発明の実施形態による、角度付きチャネル５２０を備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図である。具体的には、流体が境界部分に接触する際に、角度付きチャネル５２０は、流体が排出される単一の点を提供することで、流体が境界部分から離れる方向へ流動するのを促進する。したがって、角度付きチャネル５２０は、境界部分における流体のメニスカスの形成を妨げる。
図５Ｂに例示した実施形態は、エッジホイールドライヤ１４０を含んでも含まなくてもよい。エッジホイール１２０の底面から流体を吸引するためにエッジホイールドライヤ１４０を使用する場合、当業者は、エッジホイールドライヤ１４０が以前に説明した実施形態と類似する構成を有してよいことを認識するであろう。
図６は、本発明の別の実施形態による、自己排出式エッジホイール及び流体コンダクタ６１０を例示する側面図である。流体コンダクタ６１０は、中心位置（図示なし）でエッジホイール１２０の底部に結合される。エッジホイール１２０の底面下に空間を提供することで、境界部分から流された流体は、流体コンダクタ６１０のエッジ６２０に沿って流動できる。具体的には、流体コンダクタ６１０は、エッジホイール１２０から排出される流体を、エッジホイール１２０の底面から離れる方向へ導く。更に、下部真空チャネル２６０を使用して、エッジ６２０に沿って流動する流体を吸引するために、エッジホイールドライヤ１４０が位置決めされる場合、流体コンダクタ６１０は、下部真空チャネル２６０によって吸引されない任意の流体を、エッジホイール１２０の底面から離れる方向へ導く。したがって、エッジホイール１２０の底面は、実質的に乾燥状態に維持される。
図７は、本発明の実施形態による、ウェーハを処理する方法を例示するフローチャートである。方法は、ホイールによって支持するべきウェーハをロボットアーム等のメカニズムが位置決めする時、ステップ７１０において開始される。具体的には、ウェーハは、ウェーハ表面を洗浄する洗浄工程を実行するために位置決めされる。ウェーハを位置決めすることは、ウェーハのエッジをホイールの溝と接触可能にするホイールの操作を含む。したがって、接触点において、境界部分が形成される。例示的な実施形態では、ウェーハの一方又は両方の表面を洗浄できる。例えば、流体は、ウェーハの上面及び底面に供給できる。流体を供給する方法の例には、近接洗浄システム、噴霧メカニズム、及び浸漬手法を使用することが含まれる。別の例示的な実施形態では、洗浄のために位置決めした時、ウェーハの表面に流体が存在するため、ウェーハは、流体の供給を必要としない。次に、ステップ７２０において、方法は、ウェーハを回転させる動作を含む。具体的には、ウェーハが回転する際には、ウェーハを支持するホイールが回転する。ウェーハの回転中、ウェーハ表面の任意の流体は、ウェーハのエッジへ伝播する。
本発明の別の実施形態において、ウェーハは、静止状態を維持し、即ち、回転しない。更に、ホイールは、静止状態を維持してよい。したがって、静止したウェーハの表面に供給された流体は、供給された流体の体積がウェーハの表面積を十分に覆うことから、ウェーハのエッジへ伝播する。別の実施形態において、ホイールは、ウェーハの移動が可能となるように回転してよいと理解されたい。しかしながら、回転は、ウェーハのエッジへ流体を伝播させるために必要ではない。
次に、ステップ７３０において、方法は、境界部分から流体を流す動作を含む。具体的には、ウェーハのエッジに伝播した流体は、メニスカスを有する流体の集合を形成する形で蓄積されない。流体の蓄積を妨げるために、流体は、境界部分から離れる方向へ流される。流体の流れは、ホイール底部の構造とホイールの材料組成との組み合わせによって発生する。例えば、底部の構造は、排出流体のための開口部を有する内部チャンバと、カットアウト領域と、複数の結合脚部と、角度付きチャネルとを含むことができる。構造は、更に、以前に説明した実施形態の構造のいずれかを含む。更に、ホイールの材料組成については、材料の疎液性と、親液性と、硬度とを考慮できる。
その後、ステップ７４０において、方法は、ホイールから流体を除去する吸引力を加えるために、ホイールに近接してエッジホイールを位置決めすることを含む。本発明の実施形態は、エッジホイールドライヤを利用しても利用しなくてもよいと理解されたい。更に、エッジホイールドライヤは、以前に説明した上記実施形態に従って構成できる。エッジホイールドライヤを使用する時、ホイールの底部近くに位置決めされた真空は、境界部分から流された流体を吸引できる。したがって、ホイールの底面は、実質的に乾燥状態に維持される。
当業者にとって、本明細書で説明し、図面で例示したステップは、例示的なものとなる。更に、ステップは、ホイールからの流体の排出を可能にする任意の順序で実行できる。したがって、ステップの順序は、何らかの特定の順序に限定されない。
以上、明確な理解の目的から、上記の発明についてある程度詳細に説明してきたが、付記した請求項の範囲内で、特定の変更及び変形を為し得ることは明白であろう。したがって、本実施形態は、限定的ではなく例示的なものと見なされるべきであり、本発明は、本明細書に記載した詳細に限定されず、付記した特許請求の範囲及びその均等物の範囲で変形し得る。
本発明の実施形態による、洗浄システムを例示する側面図 本発明の別の実施形態による、洗浄システムを例示する上面図 本発明の更に別の実施形態による、洗浄システムを例示する上面図 本発明の実施形態による、内部チャンバを備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図 本発明の実施形態による、内部チャンバを備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図 本発明の実施形態による、カットアウト領域を備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図、および、底面図 本発明の実施形態による、複数の脚部を有する自己排出式エッジホイールを例示する側面図 本発明の実施形態による、複数の脚部を有する自己排出式エッジホイールを例示する底面図 本発明の実施形態による、角度付きチャネルを備えた自己排出式エッジホイールを例示する底面図 本発明の実施形態による、角度付きチャネルを備えた自己排出式エッジホイールを例示する側面図 本発明の別の実施形態による、自己排出式エッジホイール及び流体コンダクタを例示する側面図 本発明の実施形態による、ウェーハを処理する方法を例示するフローチャート

Claims (22)

  1. ウェーハを、前記ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールにより支持するステップにして、前記複数のエッジホイールは前記ウェーハを回転させるために回転可能であるステップと、
    前記ウェーハの表面上に存在する流体を、前記複数のエッジホイールに向けて移動させ、前記ウェーハのエッジと前記複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるステップと、
    前記複数のエッジホイールに接触した前記流体を前記境界部分から離れる方向へ流すステップにして、前記境界部分での前記流体のメニスカスの形成を妨げるように構成されるステップと、
    を備える、ウェーハを処理する方法。
  2. 前記流体を流すステップは、更に、流体コンダクタにより、前記複数のエッジホイールのそれぞれの底面から離れる方向へ前記流体を導くステップを含む、請求項１記載の方法。
  3. ウェーハを、前記ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールにより支持するステップにして、前記複数のエッジホイールは前記ウェーハを回転させるために回転可能であるステップと、
    前記ウェーハの表面上に存在する流体を、前記複数のエッジホイールに向けて移動させ、前記ウェーハのエッジと前記複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるステップと、
    前記複数のエッジホイールに接触した前記流体を前記境界部分から離れる方向へ流すステップにして、前記境界部分での前記流体のメニスカスの形成を妨げるように構成されるステップと、
    前記複数のエッジホイールのそれぞれから前記流体を吸引するステップにして、前記複数のエッジホイールのそれぞれの底面を、実質的に乾燥した状態に維持するように構成されるステップと、
    を備える、ウェーハを処理する方法。
  4. 前記流体を流すステップは、更に、流体コンダクタにより、前記複数のエッジホイールのそれぞれの底面から離れる方向へ前記流体を導くステップを含む、請求項３記載の方法。
  5. ウェーハのエッジを受けるために、間に溝を形成する上部と底部とを備え、前記底部は、前記溝と前記ウェーハの前記エッジとの間での流体のメニスカスの形成を妨げるために、前記溝から離れる方向へ流体を流すように構成される、ウェーハを処理するエッジホイール。
  6. 前記底部は、前記底部内に定められた内部チャンバへ流体を排出するように構成された複数の開口部を含む、請求項５記載のエッジホイール。
  7. 前記内部チャンバは、更に、排出部を含む、請求項６記載のエッジホイール。
  8. 前記底部は、流体を流す複数の脚部を含む、請求項５記載のエッジホイール。
  9. 前記底部は、流体を流す角度付きチャネルを含む、請求項５記載のエッジホイール。
  10. 前記底部は、流体を流すカットアウト領域を有する、請求項５記載のエッジホイール。
  11. 前記底部は、流体コンダクタに結合され、前記流体コンダクタは、前記底部の底面から離れる方向へ流体を導くように構成される、請求項５記載のエッジホイール。
  12. 前記上部及び前記底部は、単一の材料ブロックから製造される、請求項５記載のエッジホイール。
  13. 前記上部及び前記底部は、別個の材料ブロックから製造される、請求項５記載のエッジホイール。
  14. ウェーハを支持する複数のエッジホイールにして、それぞれがウェーハのエッジを受けるために、間に溝を形成する上部と底部とを有し、前記底部は、前記溝と前記ウェーハの前記エッジとの間での流体のメニスカスの形成を妨げるべく前記溝から離れる方向へ流体を流すように構成される複数のエッジホイールと、
    前記複数のエッジホイールに近接して配置されたエッジホイールドライヤにして、前記複数のエッジホイールのそれぞれの前記底部から離れる方向へ流体を吸引するように構成された複数の真空チャネルを有するエッジホイールドライヤと、
    を備える、ウェーハを処理するシステム。
  15. 前記底部は、前記底部内に定められた内部チャンバへ流体を排出するように構成された複数の開口部を含む、請求項１４記載のシステム。
  16. 前記内部チャンバは、更に、排出部を含む、請求項１５記載のシステム。
  17. 前記エッジホイールの前記底部は、流体を流す複数の脚部を含む、請求項１４記載のシステム。
  18. 前記エッジホイールの前記底部は、流体を流す角度付きチャネルを含む、請求項１４記載のシステム。
  19. 前記底部は、流体を流すカットアウト領域を有する、請求項１４記載のシステム。
  20. 前記エッジホイールの前記底部は、流体コンダクタに結合され、前記流体コンダクタは、前記底部の底面から離れる方向へ流体を導くように構成される、請求項１４記載のシステム。
  21. ウェーハを、前記ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールにより支持するステップと
    前記ウェーハの表面上に流体を供給するステップにして、前記流体の体積は、前記流体を前記複数のエッジホイールに向かって移動させ、前記ウェーハのエッジと前記複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるのに十分であるステップと、
    前記複数のエッジホイールに接触した前記流体を前記境界部分から離れる方向へ流すステップにして、前記境界部分での前記流体のメニスカスの形成を妨げるように構成されるステップと、
    を備える、ウェーハを処理する方法。
  22. ウェーハを、前記ウェーハの周囲に位置決めされた複数のエッジホイールにより支持するステップと
    前記ウェーハの表面上に流体を供給するステップにして、前記流体の体積は、前記流体を前記複数のエッジホイールに向かって移動させ、前記ウェーハのエッジと前記複数のエッジホイールのそれぞれの表面との間に形成された境界部分に到達させるのに十分であるステップと、
    前記複数のエッジホイールに接触した前記流体を前記境界部分から離れる方向へ流すステップにして、前記境界部分での前記流体のメニスカスの形成を妨げるように構成されるステップと、
    前記複数のエッジホイールのそれぞれから前記流体を吸引するステップにして、前記複数のエッジホイールのそれぞれの底面を、実質的に乾燥した状態に維持するように構成されるステップと、
    を備える、ウェーハを処理する方法。
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