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Description
65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、およびそれ以下の技術ノードなどの先端技術において、最小の特徴は、それぞれのノードのサイズと同程度の幅を有する。デバイス構造の幅は、より多くのデバイスをチップ上の限られた表面積内に収めるために、技術ノードごとにどんどん縮小していく。デバイス構造の高さは、一般に、抵抗率の懸念ゆえに、デバイス特徴の幅に比例して縮小することはない。ポリシリコン配線および金属相互接続などの導電性構造の場合、構造の幅および高さの狭まりは、抵抗率を高くしすぎて大幅なRC遅延を引き起こし、導電性構造に対して過度な熱を発生させることがある。したがって、構造などのデバイス構造は、高アスペクト比を有することになり、これは、構造を、それに付与される力によって損傷されやすくする。一実施形態では、デバイス構造のアスペクト比は、約2またはそれ以上の範囲であってよい。構造に付与される力は、基板表面からの粒子(または汚染物質)の除去を支援するために使用される力を含み、これは、洗浄材料と基板表面との間の任意の相対運動の結果であってよい、または基板表面に洗浄材料もしくはすすぎ液を吐出することに由来してよい。
一実施形態では、すすぎ液吐出器320のノズル325は、基板306の中心を指している。余剰の(すなわち溢れ出た)すすぎ液と、除去された粒子を伴って除去された洗浄材料とを受けるために、容器360が基板サポート310および基板301を取り巻いている。一実施形態では、基板サポート310は、図2Aの基板サポート210であり、これは、基板201が、洗浄材料吐出工程後、同じ装置においてすすぎ液を施されるために基板サポート210の上にとどまることを意味する。このような一実施形態では、装置200は、すすぎ液を施すための別のアームを有する。
すすぎ工程中、基板は、約0rpmから約1000rpm(回転数毎分)の間の速度で回転している。別の実施形態では、回転速度は、約0rpmから約500rpmの間である。さらに別の実施形態では、回転速度は、約50rpmから約300rpmの間である。一実施形態では、すすぎ液吐出器320のアーム326は、図2Aのアーム226と同様なやり方で、洗浄材料301の表面305を掃く。一実施形態では、吐出ノズル325からの洗浄材料の流量は、約0ml/分から約1000ml/分の間である。別の実施形態では、洗浄材料の流量は、約0ml/分から約500ml/分の間である。さらに別の実施形態では、洗浄材料の流量は、約50ml/分から約300ml/分の間である。
図3Bは、本発明の一実施形態にしたがって、洗浄材料340の膜に脱イオン水(DIW)などのすすぎ液350流が吐出されている様子を示している。すすぎ液350流は、基板が回転されている間に、基板表面に導入される。すすぎ液350は、洗浄材料の表面上における点306を取り巻く領域に力FJを付与する。図3Cは、本発明の一実施形態にしたがって、図3Bの領域Aの拡大図を示している。すすぎ液350は、洗浄材料の表面にぶつかった後、洗浄材料340の表面341に沿って流れ、点306の右側にFS1を、点306の左側にFS2を導入する。FJ、FS1、およびFS2によって導入された力は、点361を取り巻く領域Bの洗浄材料340を、「固体様」(またはほぼ固体様)にする。
図5Aは、本発明の一実施形態にしたがって、図2Bの装置と同様な装置であって背面冷却を伴う装置を示している。基板501の前側には、洗浄材料吐出器520を使用して基板表面に施された洗浄材料の層540がある。基板501の裏側には、基板501および洗浄材料の層540を冷却するために基板の裏側に冷却液の噴流535を吐出する冷却液吐出器530がある。一実施形態では、冷却液は、基板501が回転中である間に吐出される。一実施形態では、冷却液吐出器530は、図3Aの洗浄材料吐出アーム320の掃く動作と同様なやり方で基板の底面を掃く。あるいは、基板の裏側は、空気、N2、O2、Ar、およびHeなどの冷却されたガスによって冷却することができる。
上述されたプロセスフロー510の実施形態は、図4の装置480と同様な装置にも適用することができる。基板サポート483は、基板495および基板495の表面上の洗浄材料の温度を低く維持するために冷却することができる。
方法3:
上で言及されたように、粘弾性洗浄材料に対する力の付与は、洗浄材料の固体様特性を増大させ、これは、取り込まれた粒子を伴った洗浄材料の基板表面からの除去を促進する。洗浄材料に対する吸い込み力の付与は、洗浄材料の固体様特性を大幅に増大させる。図6Aは、本発明の一実施形態にしたがって、ハンドル660に吸い込み管620を取り付けられた装置600を示している。吸い込み管620の延長部分を内側に有するハンドル660は、真空ポンプ650に結合されている。吸い込み管620の端には、洗浄材料の層640の近くに位置決めされた吸い込み口625がある。洗浄材料の層640は、基板サポート610の上に配された基板601の表面上にある。基板サポート610は、アクスル615に結合され、該アクスル615は、アクスル615および基板サポート610を回転させるための回転メカニズムに結合されている。工程中、基板601は、回転し、吸い込み管620は、ハンドル660の手によって基板表面を掃く。吸い込み口625において吸い込み管620によって付与される吸い込み力626は、吸い込み口の下にある洗浄材料の固体様特性を増大させ、これは、洗浄材料を基板表面から引き離されやすくする。吸い込み管620が基板表面を横切るにつれ、洗浄材料の層640は、取り込まれた基板表面上の粒子とともに基板表面から除去される。洗浄材料が基板表面から除去された後は、基板表面上のあらゆる残渣をすすぎ落とすために、本発明の一実施形態にしたがって、DIWなどのすすぎ液が施される。
上で言及されたように、粘弾性洗浄材料に対する力の付与は、洗浄材料の固体様特性を増大させ、これは、取り込まれた粒子を伴った洗浄材料の基板表面からの除去を促進する。洗浄材料に対する吸い込み力の付与は、洗浄材料の固体様特性を大幅に増大させる。図6Aは、本発明の一実施形態にしたがって、ハンドル660に吸い込み管620を取り付けられた装置600を示している。吸い込み管620の延長部分を内側に有するハンドル660は、真空ポンプ650に結合されている。吸い込み管620の端には、洗浄材料の層640の近くに位置決めされた吸い込み口625がある。洗浄材料の層640は、基板サポート610の上に配された基板601の表面上にある。基板サポート610は、アクスル615に結合され、該アクスル615は、アクスル615および基板サポート610を回転させるための回転メカニズムに結合されている。工程中、基板601は、回転し、吸い込み管620は、ハンドル660の手によって基板表面を掃く。吸い込み口625において吸い込み管620によって付与される吸い込み力626は、吸い込み口の下にある洗浄材料の固体様特性を増大させ、これは、洗浄材料を基板表面から引き離されやすくする。吸い込み管620が基板表面を横切るにつれ、洗浄材料の層640は、取り込まれた基板表面上の粒子とともに基板表面から除去される。洗浄材料が基板表面から除去された後は、基板表面上のあらゆる残渣をすすぎ落とすために、本発明の一実施形態にしたがって、DIWなどのすすぎ液が施される。
上述されたプロセスフロー670の実施形態は、図4の装置480と同様な装置にも適用することができる。洗浄材料に対する吸い込み力の付与は、図4の装置480と同様な装置の処理スロットの1つにおいて実施することができる。
基板に対して音響エネルギを付与することができる任意の手段が使用可能である。例えば、手段(すなわち装置)は、音響スピーカであってよい。別の実施形態では、音響エネルギを付与するための装置は、固有周波数を有するまたは粘弾性洗浄材料の特徴的時間のスペクトルに一致するように選ばれたテーラード周波数を伴う広域スペクトルを有する板状のまたは棒状の音響共振器である。一実施形態では、音響共振器板が、基板の表面全体を覆っている。図7Aは、洗浄材料の層740を有する基板701の上方に配された音響共振器ブロック720の一実施形態を示している。基板701は、アクスル715によって回転される基板サポート710の上に配される。音響共振器ブロック720は、洗浄材料の層740に対して音波726を放つ。音響共振器ブロック720は、アーム760によって保持されている。アーム760は、基板701が回転している間に、音響共振器ブロック720を移動させて基板表面を掃かせる。掃く音響共振器ブロックの動きと、回転する基板の動きとの組み合わせは、音響共振器ブロック720が基板701の表面全体に対して音響エネルギを伝える(または放つ)ことを可能にする。音響エネルギは、洗浄材料を除去するためにすすぎ液が基板に施される前および/または最中に、洗浄材料に対して付与することができる。すすぎ液は、音響エネルギに暴露されたかつ/または暴露されている洗浄材料に施され、このとき、音響エネルギは、洗浄材料の除去を容易にするために、洗浄材料の固体様特性を増大させている。洗浄材料に対する音響エネルギの効果は、一時的に過ぎず、したがって、すすぎ液は、音響エネルギによる処理を経た洗浄材料に、そのすぐ後に施される必要がある。そうでない場合は、音響エネルギは、すすぎ工程の最中に施されることが望ましい。
方法5:
回転(またはスピン)している基板に洗浄材料が吐出されるときに、洗浄材料は、基板表面を湿らせる。もし基板方面が、基板表面を湿らせる液体によって先ず処理されれば、洗浄材料の吐出は、より容易にかつより一様になるであろう。粘弾性洗浄材料の吐出に先立つ液体による基板の前処理は、基板の表面への粘弾性洗浄材料の吐出を助ける。液体は、表面の親水性を制御するもしくは水素イオン指数(pH)によってゼータ電位を調整するなどのように表面を化学的に調整する、または洗浄材料−空気界面を洗浄材料−液体界面で置き換えることによって洗浄材料の半径方向吐出時における初期粘弾性界面を制御する、いずれかの働きをすることができる。界面の制御は、粘弾性洗浄材料による被覆を向上させるとともに、エッジ効果に関連した一部の流体力学的不安定性を回避することができる。また、界面の制御は、基板表面上における半径方向の抵抗を低減させて、洗浄材料が基板表面全体に容易に広がることも可能にする。さらに、表面前処理は、汚染物質または粒子を覆う残渣を除去して粒子除去を可能にすることもできるであろう。表面処理に使用される液体の非限定的な例として、DIW、APM(アンモニア−過酸化水素混合物、SC1とも呼ばれる)、DSP(希硫酸−過酸化水素混合物)、SPM(硫酸−過酸化水素混合物)、DI−O3(オゾンと混合された脱イオン水)、HF(フッ化水素)、およびBOE(緩衝酸化物エッチング)溶液が挙げられる。
回転(またはスピン)している基板に洗浄材料が吐出されるときに、洗浄材料は、基板表面を湿らせる。もし基板方面が、基板表面を湿らせる液体によって先ず処理されれば、洗浄材料の吐出は、より容易にかつより一様になるであろう。粘弾性洗浄材料の吐出に先立つ液体による基板の前処理は、基板の表面への粘弾性洗浄材料の吐出を助ける。液体は、表面の親水性を制御するもしくは水素イオン指数(pH)によってゼータ電位を調整するなどのように表面を化学的に調整する、または洗浄材料−空気界面を洗浄材料−液体界面で置き換えることによって洗浄材料の半径方向吐出時における初期粘弾性界面を制御する、いずれかの働きをすることができる。界面の制御は、粘弾性洗浄材料による被覆を向上させるとともに、エッジ効果に関連した一部の流体力学的不安定性を回避することができる。また、界面の制御は、基板表面上における半径方向の抵抗を低減させて、洗浄材料が基板表面全体に容易に広がることも可能にする。さらに、表面前処理は、汚染物質または粒子を覆う残渣を除去して粒子除去を可能にすることもできるであろう。表面処理に使用される液体の非限定的な例として、DIW、APM(アンモニア−過酸化水素混合物、SC1とも呼ばれる)、DSP(希硫酸−過酸化水素混合物)、SPM(硫酸−過酸化水素混合物)、DI−O3(オゾンと混合された脱イオン水)、HF(フッ化水素)、およびBOE(緩衝酸化物エッチング)溶液が挙げられる。
処理液を吐出するために使用される装置は、図3A〜3Cにおいて説明されたような、洗浄材料を吐出するための装置と同様である。表面前処理液を施すためのその他のタイプの装置も、使用することができる。また、プロセスフロー全体に、図4において説明された装置と同様な装置を用いることもできる。処理液の吐出は、処理スロットの1つにおいて実施することができる。
図9Bは、本発明の一実施形態にしたがって、すすぎ液の噴射ジェットを施すための装置930を示している。基板901は、表面上に洗浄材料の層940を有し、基板の固定および基板の回転に使用される幾つかのローラ902によって保持されている。基板901の上方には、噴射ジェットヘッド900と噴射ジェットアーム915とを含む液体噴射ジェット装置920がある。噴射ジェットヘッド900の一実施形態は、図9Aにおいて上で紹介されている。噴射ジェットヘッド900は、噴射ジェットアーム915に結合されている。噴射ジェットアーム915のなかには、キャリアガス(911)およびすすぎ液(912)をそれぞれ供給するための2本の供給ライン911および912がある。キャリアガス供給ライン911は、キャリアガスをキャリアガスのチャネル901に送り、すすぎ液供給ライン912は、すすぎ液をすすぎ液のチャネル901に送る。一実施形態では、噴射ジェットアーム915は、すすぎ工程中、基板901の上方に静止した状態で保持される。別の実施形態では、噴射ジェットアーム915は、基板901の表面を掃く。すすぎ工程中、基板901は、回転する。
方法7:
上で言及されたように、粘弾性洗浄材料に対する力またはエネルギの付与は、洗浄材料の固体様特性を増大させると考えられる。上記の方法4は、粘弾性洗浄材料の固体様特性を増大させるために洗浄材料に低周波音響エネルギを付与することについて説明している。あるいは、低周波音響エネルギは、メガソニックまたは超音波の音響エネルギで置き換えることが可能である。メガソニックまたは超音波音響エネルギもやはり、低周波音響エネルギと同様なやり方で、基板の前側、裏側、または前側および裏側の両方に導入することができる。メガソニックまたは超音波音響エネルギは、洗浄材料が基板に吐出される最中または後に、音響共振棒(もしくはブロックもしくは板)によってまたは圧電変換器棒によって導入することができる。あるいは、メガソニックまたは超音波音響エネルギは、2本以上の棒によって導入することができる。低周波音響エネルギについて方法4において説明された装置の例は、現方法7にも当てはまる。メガソニックまたは超音波音響エネルギの付与は、粒子除去に必要とされるエネルギを引き下げることによって、粒子除去の全体的な効率を高めるとともに基板上の微細な構造の損傷閾値を低減させる。上述された方法4における低周波音響エネルギの付与と、ここで説明されるメガソニックまたは超音波音響エネルギの付与との間の相違は、メガソニックまたは超音波音響エネルギが、キャビテーションゆえに粒子除去の支援に使用されえるということにある。これに対して、低周波音響エネルギは、主に、洗浄材料の固体様特性を増大させるために使用される。あるいは、メガソニックまたは超音波音響エネルギは、基板上の特徴の損傷を最小限に抑えるために、主に粘弾性洗浄材料の固体様応答に依存しキャビテーションにはあまり依存しないように最適化することができる。
上で言及されたように、粘弾性洗浄材料に対する力またはエネルギの付与は、洗浄材料の固体様特性を増大させると考えられる。上記の方法4は、粘弾性洗浄材料の固体様特性を増大させるために洗浄材料に低周波音響エネルギを付与することについて説明している。あるいは、低周波音響エネルギは、メガソニックまたは超音波の音響エネルギで置き換えることが可能である。メガソニックまたは超音波音響エネルギもやはり、低周波音響エネルギと同様なやり方で、基板の前側、裏側、または前側および裏側の両方に導入することができる。メガソニックまたは超音波音響エネルギは、洗浄材料が基板に吐出される最中または後に、音響共振棒(もしくはブロックもしくは板)によってまたは圧電変換器棒によって導入することができる。あるいは、メガソニックまたは超音波音響エネルギは、2本以上の棒によって導入することができる。低周波音響エネルギについて方法4において説明された装置の例は、現方法7にも当てはまる。メガソニックまたは超音波音響エネルギの付与は、粒子除去に必要とされるエネルギを引き下げることによって、粒子除去の全体的な効率を高めるとともに基板上の微細な構造の損傷閾値を低減させる。上述された方法4における低周波音響エネルギの付与と、ここで説明されるメガソニックまたは超音波音響エネルギの付与との間の相違は、メガソニックまたは超音波音響エネルギが、キャビテーションゆえに粒子除去の支援に使用されえるということにある。これに対して、低周波音響エネルギは、主に、洗浄材料の固体様特性を増大させるために使用される。あるいは、メガソニックまたは超音波音響エネルギは、基板上の特徴の損傷を最小限に抑えるために、主に粘弾性洗浄材料の固体様応答に依存しキャビテーションにはあまり依存しないように最適化することができる。
図3A〜3Cおよび図4Fにおいて説明された、基板の固定および回転のための装置は、基板を振動させるために使用することができる。図11Aは、A度の振動下にある基板1101の上面の一実施形態を示している。基板1101は、0度の位置からスタートし、A/2度の位置へ振動され、0度の位置へ戻り、次いで、−A/2度の位置へ振動される。全体として、基板1101は、A度にわたって振動される。一実施形態では、振動の振幅(振動の角度)は、約0.1度から約180度の間である。別の実施形態では、振動の振幅は、約0.5度から約90度の間である。さらに別の実施形態では、振動の振幅は、約1度から約30度の間である。
本明細書では、本発明の幾つかの実施形態が詳細に説明されてきたが、当業者には、本発明が発明の趣旨または範囲から逸脱することなくその他の多くの特定の形態で実施されえることが理解されるべきである。したがって、これらの実施例および実施形態は、例示的であって非限定的であると見なされ、本発明は、本明細書において提供された詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更および実施されえる。
なお、本発明は、以下のような態様で実現することもできる。
[適用例1]
基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記洗浄材料は、ポリマ化合物を含む粘弾性溶液であり、前記ポリマ化合物は、洗浄溶液に溶解して前記洗浄材料を形成し、前記洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。
[適用例2]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記すすぎ液の吐出の最中に前記洗浄材料の層に対して付与される力によって導入され、吐出されたすすぎ液は、前記洗浄材料の層を除去する、方法。
[適用例3]
適用例1に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記すすぎ液の吐出の前および最中に約0℃から約30℃の間の温度に冷却され、前記洗浄材料の冷却は、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を前記吐出されたすすぎ液によって除去されやすくする、方法。
[適用例4]
適用例1に記載の方法であって、
前記導入されるエネルギは、前記洗浄材料の層に対する吸い込み力によって付与され、前記吸い込み力は、前記洗浄材料の層を前記基板の表面から引き離して、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を除去する、方法。
[適用例5]
適用例1に記載の方法であって、
前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される前に、前記基板の表面に表面前処理液が施される、方法。
[適用例6]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の低周波音響エネルギとして導入され、前記周波数は、約10Hzから約500Hzの間である、方法。
[適用例7]
適用例1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって前記洗浄材料の層に施され、前記噴射ジェットは、前記洗浄材料に対して付与される前記エネルギを前記噴射ジェットの力によって導入する、方法。
[適用例8]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数のメガソニックまたは超音波の音響エネルギとして導入される、方法。
[適用例9]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される最中または後に前記基板の軸を中心にして前記基板を振動させることによって、導入される、方法。
[適用例10]
適用例1に記載の方法であって、
前記ポリマ化合物は、
ポリアクリルアミド(PAM)、Carbopol 940 TM およびCarbopol 941 TM などのポリアクリル酸(PAA)、PAMとPAAとのコポリマ、ポリ−(N,N−ジメチル−アクリルアミド)(PDMAAm)、ポリ−(N−イソプロピル−アクリルアミド)(PIPAAm)、ポリメタクリル酸(PMAA)、ポリメタクリルアミド(PMAAm)などの、アクリルポリマと、
ポリエチレンイミン(PEI)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)などの、ポリイミンおよび酸化物と、
ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンスルホン酸(PESA)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリビニル−ピロリドン(PVP)、ポリ−4−ビニルピリジン(P4VP)などの、ビニルポリマと、
メチルセルロース(MC)、エチル−セルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)などの、セルロース誘導体と、
アカシア、寒天およびアガロース、ヘパリン、グアーゴム、キサンタンゴムなどの、多糖類と、
卵白、コラーゲン、グルテンなどの、タンパク質と
からなる群より選択される、方法。
[適用例11]
適用例1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、脱イオン水である、方法。
[適用例12]
適用例3に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記基板または基板サポートの裏側に冷水を吹き付けることによって冷却される、方法。
[適用例13]
適用例5に記載の方法であって、
前記前処理液は、脱イオン水(DIW)、APM(アンモニア−過酸化水素混合物)、DSP(希硫酸−過酸化水素混合物)、SPM(硫酸−過酸化水素混合物)、DI−O3(オゾンと混合された脱イオン水)、HF(フッ化水素)、およびBOE(緩衝酸化物エッチング)溶液、からなる群より選択される、方法。
[適用例14]
適用例7に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、キャリアガスと混合されて前記噴射ジェットとされ、前記キャリアガスは、N 2 、空気、O 2 、Ar、He、その他のタイプの不活性ガス、および上で言及されたガスの組み合わせ、からなる群より選択される、方法。
[適用例15]
適用例8に記載の方法であって、
前記メガソニックまたは超音波の音響エネルギの周波数は、約28kHz、約44kHz、約112kHz、約800kHz、約1.4MHz、および約2MHzからなる群より選択される、方法。
[適用例16]
適用例8に記載の方法であって、
前記振動の周波数は、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい、方法。
[適用例17]
適用例1に記載の方法であって、さらに、
前記洗浄材料の層が除去された後に、前記基板の表面に乾燥支援液を施すことと、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板を回転させることによって前記基板の表面を乾燥させることと、
を備える方法。
[適用例18]
適用例1に記載の方法であって、
前記乾燥支援液は、イソプロピルアルコール(IPA)、IPAと水との混合物、気相IPA、または気相IPAと不活性ガスとの混合物である、方法。
[適用例19]
基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料にとともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。
[適用例20]
幾つかの処理スロットを有する装置において基板の表面から粒子を除去する方法であって、
基板サポートによって前記基板を前記装置の第1の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第1の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第1の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第2の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第2の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第2の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、
を備える方法。
[適用例21]
適用例20に記載の方法であって、さらに、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第3の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第3の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第2の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、または前記基板サポートの裏側は、前記装置の外である、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去された前記基板の表面に乾燥支援液を施すことであって、前記基板は、前記乾燥支援液が施される間に前記乾燥支援液が回転される場合に、スピンされる、乾燥支援液の適用と、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板をスピンさせることによって前記基板を乾燥させることと、を備える方法。
[適用例22]
適用例20に記載の方法であって、
前記基板サポートの裏側は、前記粘弾性洗浄材料の層に前記すすぎ液が施される前および最中に前記基板および前記洗浄材料の層の温度を下げるために、冷たい液体を吹き付けられ、前記粘弾性洗浄材料の層の温度の低下は、前記洗浄材料の弾性を増大させる、方法。
[適用例24]
適用例20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記基板が前記第1の処理スロットまたは前記第2の処理スロットにあるときに、前記すすぎ液が吐出される前に、前記粘弾性洗浄材料の層への真空吸引によって付与される、方法。
[適用例25]
適用例20に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって吐出され、前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の層に対して前記噴射ジェットによって付与される、方法。
[適用例26]
適用例20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の音響エネルギである、方法。
なお、本発明は、以下のような態様で実現することもできる。
[適用例1]
基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記洗浄材料は、ポリマ化合物を含む粘弾性溶液であり、前記ポリマ化合物は、洗浄溶液に溶解して前記洗浄材料を形成し、前記洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。
[適用例2]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記すすぎ液の吐出の最中に前記洗浄材料の層に対して付与される力によって導入され、吐出されたすすぎ液は、前記洗浄材料の層を除去する、方法。
[適用例3]
適用例1に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記すすぎ液の吐出の前および最中に約0℃から約30℃の間の温度に冷却され、前記洗浄材料の冷却は、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を前記吐出されたすすぎ液によって除去されやすくする、方法。
[適用例4]
適用例1に記載の方法であって、
前記導入されるエネルギは、前記洗浄材料の層に対する吸い込み力によって付与され、前記吸い込み力は、前記洗浄材料の層を前記基板の表面から引き離して、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を除去する、方法。
[適用例5]
適用例1に記載の方法であって、
前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される前に、前記基板の表面に表面前処理液が施される、方法。
[適用例6]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の低周波音響エネルギとして導入され、前記周波数は、約10Hzから約500Hzの間である、方法。
[適用例7]
適用例1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって前記洗浄材料の層に施され、前記噴射ジェットは、前記洗浄材料に対して付与される前記エネルギを前記噴射ジェットの力によって導入する、方法。
[適用例8]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数のメガソニックまたは超音波の音響エネルギとして導入される、方法。
[適用例9]
適用例1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される最中または後に前記基板の軸を中心にして前記基板を振動させることによって、導入される、方法。
[適用例10]
適用例1に記載の方法であって、
前記ポリマ化合物は、
ポリアクリルアミド(PAM)、Carbopol 940 TM およびCarbopol 941 TM などのポリアクリル酸(PAA)、PAMとPAAとのコポリマ、ポリ−(N,N−ジメチル−アクリルアミド)(PDMAAm)、ポリ−(N−イソプロピル−アクリルアミド)(PIPAAm)、ポリメタクリル酸(PMAA)、ポリメタクリルアミド(PMAAm)などの、アクリルポリマと、
ポリエチレンイミン(PEI)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)などの、ポリイミンおよび酸化物と、
ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンスルホン酸(PESA)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリビニル−ピロリドン(PVP)、ポリ−4−ビニルピリジン(P4VP)などの、ビニルポリマと、
メチルセルロース(MC)、エチル−セルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)などの、セルロース誘導体と、
アカシア、寒天およびアガロース、ヘパリン、グアーゴム、キサンタンゴムなどの、多糖類と、
卵白、コラーゲン、グルテンなどの、タンパク質と
からなる群より選択される、方法。
[適用例11]
適用例1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、脱イオン水である、方法。
[適用例12]
適用例3に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記基板または基板サポートの裏側に冷水を吹き付けることによって冷却される、方法。
[適用例13]
適用例5に記載の方法であって、
前記前処理液は、脱イオン水(DIW)、APM(アンモニア−過酸化水素混合物)、DSP(希硫酸−過酸化水素混合物)、SPM(硫酸−過酸化水素混合物)、DI−O3(オゾンと混合された脱イオン水)、HF(フッ化水素)、およびBOE(緩衝酸化物エッチング)溶液、からなる群より選択される、方法。
[適用例14]
適用例7に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、キャリアガスと混合されて前記噴射ジェットとされ、前記キャリアガスは、N 2 、空気、O 2 、Ar、He、その他のタイプの不活性ガス、および上で言及されたガスの組み合わせ、からなる群より選択される、方法。
[適用例15]
適用例8に記載の方法であって、
前記メガソニックまたは超音波の音響エネルギの周波数は、約28kHz、約44kHz、約112kHz、約800kHz、約1.4MHz、および約2MHzからなる群より選択される、方法。
[適用例16]
適用例8に記載の方法であって、
前記振動の周波数は、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい、方法。
[適用例17]
適用例1に記載の方法であって、さらに、
前記洗浄材料の層が除去された後に、前記基板の表面に乾燥支援液を施すことと、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板を回転させることによって前記基板の表面を乾燥させることと、
を備える方法。
[適用例18]
適用例1に記載の方法であって、
前記乾燥支援液は、イソプロピルアルコール(IPA)、IPAと水との混合物、気相IPA、または気相IPAと不活性ガスとの混合物である、方法。
[適用例19]
基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料にとともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。
[適用例20]
幾つかの処理スロットを有する装置において基板の表面から粒子を除去する方法であって、
基板サポートによって前記基板を前記装置の第1の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第1の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第1の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第2の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第2の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第2の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、
を備える方法。
[適用例21]
適用例20に記載の方法であって、さらに、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第3の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第3の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第2の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、または前記基板サポートの裏側は、前記装置の外である、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去された前記基板の表面に乾燥支援液を施すことであって、前記基板は、前記乾燥支援液が施される間に前記乾燥支援液が回転される場合に、スピンされる、乾燥支援液の適用と、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板をスピンさせることによって前記基板を乾燥させることと、を備える方法。
[適用例22]
適用例20に記載の方法であって、
前記基板サポートの裏側は、前記粘弾性洗浄材料の層に前記すすぎ液が施される前および最中に前記基板および前記洗浄材料の層の温度を下げるために、冷たい液体を吹き付けられ、前記粘弾性洗浄材料の層の温度の低下は、前記洗浄材料の弾性を増大させる、方法。
[適用例24]
適用例20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記基板が前記第1の処理スロットまたは前記第2の処理スロットにあるときに、前記すすぎ液が吐出される前に、前記粘弾性洗浄材料の層への真空吸引によって付与される、方法。
[適用例25]
適用例20に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって吐出され、前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の層に対して前記噴射ジェットによって付与される、方法。
[適用例26]
適用例20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の音響エネルギである、方法。
Claims (25)
- 基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記洗浄材料は、ポリマ化合物を含む粘弾性溶液であり、前記ポリマ化合物は、洗浄溶液に溶解して前記洗浄材料を形成し、前記洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記すすぎ液の吐出の最中に前記洗浄材料の層に対して付与される力によって導入され、吐出されたすすぎ液は、前記洗浄材料の層を除去する、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記すすぎ液の吐出の前および最中に約0℃から約30℃の間の温度に冷却され、前記洗浄材料の冷却は、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を前記吐出されたすすぎ液によって除去されやすくする、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記導入されるエネルギは、前記洗浄材料の層に対する吸い込み力によって付与され、前記吸い込み力は、前記洗浄材料の層を前記基板の表面から引き離して、前記洗浄材料および前記取り込まれた粒子を除去する、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される前に、前記基板の表面に表面前処理液が施される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の低周波音響エネルギとして導入され、前記周波数は、約10Hzから約500Hzの間である、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって前記洗浄材料の層に施され、前記噴射ジェットは、前記洗浄材料に対して付与される前記エネルギを前記噴射ジェットの力によって導入する、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記エネルギは、洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数のメガソニックまたは超音波の音響エネルギとして導入される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記洗浄材料の層が前記基板の表面に吐出される最中または後に前記基板の軸を中心にして前記基板を振動させることによって、導入される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記ポリマ化合物は、
ポリアクリルアミド(PAM)、Carbopol 940TMおよびCarbopol 941TMなどのポリアクリル酸(PAA)、PAMとPAAとのコポリマ、ポリ−(N,N−ジメチル−アクリルアミド)(PDMAAm)、ポリ−(N−イソプロピル−アクリルアミド)(PIPAAm)、ポリメタクリル酸(PMAA)、ポリメタクリルアミド(PMAAm)などの、アクリルポリマと、
ポリエチレンイミン(PEI)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)などの、ポリイミンおよび酸化物と、
ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンスルホン酸(PESA)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリビニル−ピロリドン(PVP)、ポリ−4−ビニルピリジン(P4VP)などの、ビニルポリマと、
メチルセルロース(MC)、エチル−セルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)などの、セルロース誘導体と、
アカシア、寒天およびアガロース、ヘパリン、グアーゴム、キサンタンゴムなどの、多糖類と、
卵白、コラーゲン、グルテンなどの、タンパク質と
からなる群より選択される、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、脱イオン水である、方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記基板および前記洗浄材料は、前記基板または基板サポートの裏側に冷水を吹き付けることによって冷却される、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
前記前処理液は、脱イオン水(DIW)、APM(アンモニア−過酸化水素混合物)、DSP(希硫酸−過酸化水素混合物)、SPM(硫酸−過酸化水素混合物)、DI−O3(オゾンと混合された脱イオン水)、HF(フッ化水素)、およびBOE(緩衝酸化物エッチング)溶液、からなる群より選択される、方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、キャリアガスと混合されて前記噴射ジェットとされ、前記キャリアガスは、N2、空気、O2、Ar、He、その他のタイプの不活性ガス、および上で言及されたガスの組み合わせ、からなる群より選択される、方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記メガソニックまたは超音波の音響エネルギの周波数は、約28kHz、約44kHz、約112kHz、約800kHz、約1.4MHz、および約2MHzからなる群より選択される、方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記振動の周波数は、前記洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、さらに、
前記洗浄材料の層が除去された後に、前記基板の表面に乾燥支援液を施すことと、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板を回転させることによって前記基板の表面を乾燥させることと、
を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記乾燥支援液は、イソプロピルアルコール(IPA)、IPAと水との混合物、気相IPA、または気相IPAと不活性ガスとの混合物である、方法。 - 基板の表面から粒子を除去する方法であって、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料にとともに除去される、すすぎ液の吐出と、を備える方法。 - 幾つかの処理スロットを有する装置において基板の表面から粒子を除去する方法であって、
基板サポートによって前記基板を前記装置の第1の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第1の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第1の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記基板の表面に粘弾性洗浄材料の層を吐出することであって、前記基板は、基板サポートによって回転され、前記粘弾性洗浄材料は、前記基板の表面から前記粒子の少なくとも一部を捕捉して取り込む、粘弾性洗浄材料の層の吐出と、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第2の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第2の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第2の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去するために、前記基板の表面上の前記洗浄材料の層にすすぎ液を吐出することであって、前記洗浄材料の層に前記すすぎ液を吐出する最中または前に、前記洗浄材料に対してエネルギが付与され、前記付与されたエネルギは、前記洗浄材料の固体様応答を増大させて、前記基板表面からの前記洗浄材料の除去を促進し、前記洗浄材料によって取り込まれた前記粒子の少なくとも一部は、前記洗浄材料とともに除去される、すすぎ液の吐出と、
を備える方法。 - 請求項20に記載の方法であって、さらに、
前記基板サポートによって前記基板を前記装置の第3の処理スロットへ移動させることであって、前記装置の前記第3の処理スロットは、前記基板サポートによって、前記第3の処理スロットよりも下方の処理スロットから分離されている、または前記基板サポートの裏側は、前記装置の外である、前記基板の移動と、
前記粘弾性洗浄材料の層を除去された前記基板の表面に乾燥支援液を施すことであって、前記基板は、前記乾燥支援液が施されるときに、スピンされる、乾燥支援液の適用と、
前記乾燥支援液が施された後に、前記基板をスピンさせることによって前記基板を乾燥させることと、を備える方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記基板サポートの裏側は、前記粘弾性洗浄材料の層に前記すすぎ液が施される前および最中に前記基板および前記洗浄材料の層の温度を下げるために、冷たい液体を吹き付けられ、前記粘弾性洗浄材料の層の温度の低下は、前記洗浄材料の弾性を増大させる、方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記基板が前記第1の処理スロットまたは前記第2の処理スロットにあるときに、前記すすぎ液が吐出される前に、前記粘弾性洗浄材料の層への真空吸引によって付与される、方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記すすぎ液は、噴射ジェットによって吐出され、前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の層に対して前記噴射ジェットによって付与される、方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記エネルギは、前記粘弾性洗浄材料の特徴的時間の逆数より大きい周波数の音響エネルギである、方法。
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