JP2012530379A5 - - Google Patents

Description

［実施例］
図１は、本発明の実施形態による、半導体ウェーハ表面から粒子汚染物を除去するシステムを示す。ボウル１０は、ウェーハ３０を受け入れるチャンバ１２を画成する。ウェーハ３０は、支持部２０により固定状態で保持される。支持部２０は、チャンバ１２内へ延びる軸２２と、軸２２から延びる複数の腕部２４とを含む。軸の回転は、電気モータ（図示せず）等、当技術分野で公知の機構により発生される。複数の腕部は、ウェーハを固定するために必要となる３本以上の腕部を含んでよい。パッド２６は、腕部２４の端部に取り付けられ、ウェーハ３０の縁部と接触する掴み面を提供する。一実施形態において、パッド２６は、静的ローラを備える。他の実施形態において、パッド２６は、パッド２６がウェーハ３０を固定状態で把持する限り、様々な形態及び材料を含み得る。スプレ噴射部５０は、ウェーハ３０に対して高速で液体を付与するように構成される。スプレ噴射部５０は、スプレ噴射部５０をウェーハ３０の表面全体で移動させるように構成された腕部４０に取り付けられる。１実施形態において、腕部４０は、スプレ噴射部を、ウェーハの中心に近接する位置からウェーハの縁部に近接する位置まで移動させるように構成される。スプレ噴射部がウェーハ３０の表面に対して液体を付与する際には、ウェーハの回転により、液体はウェーハの縁部へ向かって移動し、最終的には、ウェーハからボウル１０内へ流れ出る。その後、液体は、廃棄又は再利用のために流路に通し得る。本発明の１実施形態において、スプレ噴射部５０は、液体スプレがウェーハ３０の表面にほぼ垂直な角度で衝突するように、角度を付けて位置決めされる。本発明の他の実施形態において、スプレ噴射部５０は、液体スプレがウェーハ３０の表面に様々な入射角で衝突するように、様々な角度で構成される。１実施形態において、入射角は、液体スプレがウェーハ３０の表面に向かう角度となるように配向され、これによりウェーハ３０からの液体の除去を支援する。

図５は、ウェーハ１３０上の粘弾性層１４４に対する液体スプレ１５８の付与を示す。スプレ噴射部１５０は、搬送ガス入力部１５４を介して搬送ガスを、液体入力部１５６を介して液体を受領するように構成される。本発明の１実施形態において、搬送ガスは窒素であり、液体は脱イオン水である。搬送ガスの流量は、液体の流量よりも実質的に大きくし、搬送ガスにより液体が高速に加速されるようにする。結果的に生じた液体スプレ１５８は、粘弾性層の中心向きの縁部に向けられ、これにより粘弾性層に直接衝突する。液体スプレの粘弾性層との衝突は、矢印１６０により示すように、粘弾性層に直接力を及ぼす。この力の付与により、粘弾性材料は固体状の性質を示し、比較的少量のエネルギーを利用しつつ、粘弾性材料の大部分の除去が可能となる。したがって、液体スプレ１５８は、特に粘弾性材料が局所的に除去された後には、ウェーハ１３０の表面特徴部に直接当たる場合があるが、エネルギーレベル及び暴露時間は、表面特徴部への損傷が最小となるような程度に限定される。加えて、ウェーハ１３０は回転しているため、液体と、ウェーハ１３０から分離された粘弾性材料の部分との両方を含む流出液１５９が、遠心力により、ウェーハ１３０の縁部へ向けて推進される。こうした遠心力により、流出液１５９は、粘弾性層１４４の最上部に作用する、矢印１６２により示す接線力を発生させる。更に、本発明の１実施形態において、スプレ噴射部１５０は、液体スプレ１５８をウェーハ１３０の縁部へ向け、入射角を成して送るように構成し得る。こうした実施形態において、液体スプレ１５８は、流出液１５９をウェーハ１３０の縁部へ向けて進めることを支援する付加的な接線力を提供する。

図７Ａは、図３Ｂを参照して説明した本発明の実施形態による、ウェーハ１３０から粒子汚染物を洗浄するシステムの上面図を示す。スプレ噴射部１５０は、ウェーハ１３０を回転させている間に、ウェーハ１３０上の粘弾性層１８２の縁部に液体スプレを付与する。粘弾性層が粘弾性材料に結合した粒子汚染物と一緒に除去されるにつれ、清浄な領域１８０が形成される。腕部１５２は、スプレ噴射部１５０をウェーハ１３０の中心に近接する位置からウェーハ１３０の縁部に近接する位置まで移動させるように構成される。ウェーハ１３０の一定の回転速度を想定すると、ウェーハ上の１点の線速度は、中心からの距離が増加するにしたがって増加する。そのため、粘弾性層１８２に対する液体スプレの十分な付与を確保するために、本発明の１実施形態において、腕部１５２は、スプレ噴射部１５０をウェーハ１３０の中心に近接する位置から縁部に近接する位置まで移動させるように構成され、ウェーハ１３０の中心から様々な半径に位置する粘弾性層の様々な部分が液体スプレに十分に晒されるような減少率で、スプレ噴射部１５０の移動を発生させる。

以上、幾つかの好適な実施形態により本発明を説明してきたが、上記明細書を読み、図面を検討することで、当業者が様々な変形、追加、置換、及び等価物を認識し得ることは理解されよう。したがって、本発明は、本発明の本来の趣旨及び範囲内に含まれる全ての変形、追加、置換、及び等価物を包含するものである。
例えば、本発明は、以下の適用例として実施することができる。
（１）半導体ウェーハの表面から粒子汚染物を除去する方法であって、
前記半導体ウェーハを支持し、
液体状の挙動を示し且つ前記半導体ウェーハの前記表面上に存在する時に前記粒子汚染物と少なくとも部分的に結合する粘弾性材料を、前記半導体ウェーハの前記表面に塗布し、
液体を、体積流量が前記液体の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガス中に混合することにより、前記液体を所定の速度まで加速し、
前記加速された液体を前記塗布された粘弾性材料に付与し、
前記塗布された粘弾性材料は、前記所定の速度での前記液体の付与により、固体状の挙動を示す
方法。
（２）前記所定の速度は、略１ないし１０００メートル毎秒の範囲内である適用例１記載の方法。
（３）前記粘弾性材料は、ポリマ化合物を含む適用例１記載の方法。
（４）前記搬送ガスは、窒素又は他の不活性ガスを含む適用例３記載の方法。
（５）前記液体は、脱イオン水を含む適用例４記載の方法。
（６）半導体ウェーハの表面から粒子汚染物を除去するシステムであって、
前記半導体ウェーハを保持するための回転支持部と、
液体状の挙動を示し且つ前記半導体ウェーハの前記表面上に存在する時に前記粒子汚染物と少なくとも部分的に結合する粘弾性材料を、前記半導体ウェーハの前記表面に塗布するためのアプリケータと、
液体を、体積流量が前記液体の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガスを利用して所定速度まで加速し、前記液体を前記塗布された粘弾性材料に前記速度で付与するためのスプレ噴射部と
を備え、
前記塗布された粘弾性材料は、液体の前記速度での付与の下で固体状の挙動を示すシステム。
（７）前記高速は、略１ないし１０００メートル毎秒の範囲内である適用例６記載のシステム。
（８）前記粘弾性材料は、ポリマ化合物を含む適用例６記載のシステム。
（９）前記搬送ガスは、窒素又は他の不活性ガスである適用例８記載のシステム。
（１０）前記液体は、脱イオン水である適用例９記載のシステム。
（１１）前記回転支持部は、前記粘弾性材料の塗布中は前記所定の速度未満の低速度で回転し、高速での前記液体の付与中には前記所定の速度である高速度で回転する適用例６記載のシステム。
（１２）前記低速度は、略１ないし１００回転毎分の範囲内であり、前記高速度は、略１０ないし１０００回転毎分の範囲内である適用例１１記載のシステム。
（１３）前記スプレ噴射部は、前記半導体ウェーハの中心に近接した位置から前記半導体ウェーハの縁部に近接した位置まで移動するように構成される適用例６記載のシステム。
（１４）半導体ウェーハの表面から粒子汚染物を除去するシステムであって、
前記半導体ウェーハを保持するための、直線的に移動するように構成されたキャリヤと、
液体状の挙動を示し且つ前記半導体ウェーハの前記表面上に存在する時に前記粒子汚染物と少なくとも部分的に結合する粘弾性材料を、前記半導体ウェーハの直径以上の幅に渡って同時に塗布するように構成されたアプリケータノズルの直線配列を備える、前記粘弾性材料を前記半導体の前記表面に塗布するためのアプリケータと、
液体を前記半導体ウェーハの直径以上の幅に渡って同時に付与するように構成されたスプレ噴射ノズルの直線配列を備えると共に、前記液体を、体積流量が前記液体の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガスを利用して所定の速度まで加速し、前記液体を前記塗布された粘弾性材料に前記速度で付与するためのスプレ噴射部と
を備え、
前記塗布された粘弾性材料は、液体の前記所定の速度での付与の下で固体状の挙動を示す
システム。
（１５）前記高速は、略０．１ないし１０メートル毎秒の範囲内である適用例１４記載のシステム。
（１６）前記粘弾性材料は、高分子化合物を含む適用例１４記載のシステム。
（１７）前記搬送ガスは、窒素である適用例１６記載のシステム。
（１８）前記液体は、脱イオン水である適用例１７記載のシステム。
（１９）前記粘弾性材料の塗布は、更に、
前記液体を、体積流量が前記粘弾性材料の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガス中に混合することによる、前記粘弾性材料の所定の速度までの加速を含む適用例１記載の方法。
（２０）前記アプリケータは、更に、
前記粘弾性材料を、体積流量が前記粘弾性材料の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガスを利用して所定の速度まで加速し、前記粘弾性材料を前記速度で塗布するためのスプレ噴射部を備える適用例６記載のシステム。
（２１）アプリケータノズルの前記直線配列は、更に、複数のスプレ噴射部を備え、
前記複数のスプレ噴射部の各スプレ噴射部は、前記粘弾性材料を、体積流量が前記粘弾性材料の体積流量よりも実質的に大きい搬送ガスを利用して所定の速度まで加速し、前記粘弾性材料を前記所定の速度で塗布するためのものである適用例１４記載のシステム。
（２２）更に、前記粘弾性材料の分子量分布を制御することによる、前記半導体ウェーハに対する損傷の回避を含む適用例１９記載の方法。

【図６】