JP2013526056A - 基板表面の近傍における流体の混合制御による超小型電子基板の湿式処理 - Google Patents
基板表面の近傍における流体の混合制御による超小型電子基板の湿式処理 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本正規特許出願は、Wagenerらによって2010年4月27日に出願された、「基板表面の近傍における流体の混合制御による超小型電子基板の湿式処理」という名称の、米国仮特許出願番号第61/328,274号の恩典を主張するものであり、上記米国仮特許出願の全てが本明細書中において参考として援用される。
本発明は噴霧処理ツールを用いる超小型電子装置の処理に関する。さらに詳細には、本発明は、制御せずに行なった混合によって起こる部品の損傷を最小限に抑えるために噴霧処理ツールを用いて行なう処理中に、基板表面の近傍において行なわれる可能性がある処理用流体の混合制御に関するものである。
マイクロエレクトロニクス産業は、様々な超小型電子装置の製造工程における様々なプロセス手法に依拠している。プロセス手法には、湿式処理および乾式処理のいずれか、もしくはその両方が含まれることが多い。これらの処理を実施するために、マイクロエレクトロニクス産業では様々な構成のシステムが利用される。このようなシステムの多くは、噴霧処理ツールの形をしている。噴霧処理ツールとは、一般的に、単独または組み合わせて行なわれる一連の1以上の工程において、薬剤、洗浄液、気体、およびこれらの組み合わせ等の処理用流体を、超小型電子加工品上に噴霧、投下(cast)、あるいは吐出するツールのことを指す。この噴霧処理ツールは、超小型電子加工品を処理の過程で流体槽に浸漬させるウェット・ベンチ・ツールとは異なる。
本発明によると、製造中の超小型電子加工品の表面近傍で異なる化学物質同士の混合を制御および/または防止することによって、部品の損傷が大幅に減る。本発明は、異なる化学物質同士が発熱を伴って混合するという認識の、少なくとも一部に基づいている。この場合、上記の混合が上記超小型電子加工品の表面近傍で生じると、製造中の超小型電子加工品上の微細な部品が損傷させる可能性のあるエネルギーが放出される。少なくとも2つの独立した(別個の)ノズルを含む処理ツール(以下、「マルチノズルシステム」)は、複数の工程を含む処理の過程において、少なくとも2つの異なる処理用流体を1以上の超小型電子加工品の上に、別々に吐出することができる。このようなツールは、例えば、ある化学物質が1つのノズルから吐出される間に、別のノズルから化学物質が滴り落ちるといった場合、超小型電子加工品の表面上における発熱を伴った化学物質の混合の影響を特に受けやすい。従って、本発明の原理は、このようなマルチノズルツールに対して好適かつ有利に実施される。
本開示内容において援用され、本開示内容の一部を構成する添付図面において、それぞれ本発明の態様を示す。また、添付図面は、模範的な実施形態の記載とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。以下、図面を簡単に説明する。
本明細書に記載される本発明の例示的な実施形態は、網羅的でもなければ、本発明を下記の詳述な記載に開示された厳密な態様に限定する意図もない。むしろ、本明細書に記載される例示的な実施形態は、当業者が本発明の原理および実施を認識、且つ理解できるように、選んだ上で記載されている。
米国公開番号2007/0022948(出願人:Alan D.Rose et al.、公開日:2007年2月1日、名称:COMPACT DUCT SYSTEM INCORPORATING MOVEABLE AND NESTABLE BAFFLES FOR USE IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONIC WORKPIECES WITH ONE OR MORE TREATMENT FLUIDS)
米国公開番号2007/0245954(出願人:Jimmy D.Collins et al.、公開日:2007年10月25日、名称:BARRIER STRUCTURE AND NOZZLE DEVICE FOR USE IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONIC WORKPIECES WITH ONE OR MORE TREATMENT FLUIDS)
米国公開番号2008/0008834(出願人:Jimmy D.Collins et al.、公開日:2008年1月10日、名称:BARRIER STRUCTURE AND NOZZLE DEVICE FOR USE IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONIC WORKPIECES WITH ONE OR MORE TREATMENT FLUIDS)
米国公開番号2008/0283090(出願人:David DeKraker et al.、公開日:2008年11月20日、名称:PROCESS FOR TREATMENT OF SUBSTRATES WITH WATER VAPOR OR STEAM)
米国公開番号2009/0038647(出願人:David DeKraker et al.、公開日:2009年2月12日、名称:RINSING METHODOLOGIES FOR BARRIER PLATE AND VENTURI CONTAINMENT SYSTEMS IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONIC WORKPIECES WITH ONE OR MORE TREATMENT FLUIDS)
米国公開番号2009/0280235(出願人:Jeffrey M.Lauerhaas et al.、公開日:2009年11月12日、名称:TOOLS AND METHODS FOR PROCESSING MICROELECTRONIC WORKLPIECES USING PROCESS CHAMBER DESIGNS THAT EASILY TRANSITION BETWEEN OPEN AND CLOSED MODES OF OPERATION)
米国特許第7、592、264号(出願人:Kurt Karl Christenson、発行日:2009年9月22日、名称:PROCESS FOR REMOVING MATERIAL FROM SUBSTRATES)
本明細書において、本発明はその複数の例示的な実施形態を参照して記載されている。本明細書において特定される特許または特許出願の全開示内容は、あらゆる目的のために明細書中において参考として援用される。真空蒸着の技術における当業者が明確に理解できるように、上記開示内容が提供される。上記開示内容から不必要な限定を取り込むべきではない。本発明の範囲から逸脱せずに、本明細書に記載の上記例示的な実施形態において変更がなされることは、当業者にとって明白である。このように、本発明の範囲は、本明細書に記載の上記に例示した構造および方法に限定されないが、請求の範囲に記載される構成と方法、ならびに、その構成と方法に同等なものによってのみ限定される。
Claims (27)
- 1以上の処理用流体を超小型電子加工品に対して、それぞれ別々に向けられるように構成される第1の吐出ノズルおよび第2の吐出ノズルを含む処理容器の中に該超小型電子加工品を配置する工程と、
上記第1の吐出ノズルを用いて第1の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、
上記第1の吐出ノズルを用いた上記処理容器への上記第1の処理用流体の吐出を終了する工程と、
上記第1の吐出ノズルに対して吸引を行なう工程と、
上記第1の吐出ノズルの吸引後に、上記第2の吐出ノズルを用いて第2の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、を含むことを特徴とする超小型電子加工品の処理方法。 - 上記超小型電子加工品は、アスペクト比が少なくとも5:1である部品を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第1の吐出ノズルは、複数のオリフィスを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体を上記超小型電子加工品の中心領域に吐出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 上記第1の吐出ノズルは、上記超小型電子加工品の上方に配置され、該超小型電子加工品のコードの少なくとも一部にまで伸長することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 上記第2の吐出ノズルを用いて上記第2の処理用流体を吐出させる期間の、少なくとも一部の期間において、上記第1の吐出ノズルに対する吸引を継続する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも、上記第2の吐出ノズルを用いて該第2の処理用流体を吐出させる処理が終了するまで、上記第1の吐出ノズルに対する吸引を継続する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第1の吐出ノズルに対する吸引を行なった後、第3の吐出ノズルを用いて、第3の処理用流体を吐出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第3の処理用流体は水を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体および上記第2の処理用流体は発熱を伴って混合することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体は酸を含み、上記第2の処理用流体は発熱を伴って該酸と混合する流体を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第2の処理用流体は水を含み、上記第1の処理用流体は発熱を伴って該水と混合する流体を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体は酸を含み、上記第2の処理用流体は水を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記酸は、水溶性の酸を含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体および上記第2の処理用流体のいずれか、もしくは両方ともが、濃縮または希釈された1以上の酸を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記酸は、硫酸、リン酸、塩酸、およびこれらの組み合わせのうち、いずれかを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 上記酸は硫酸を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体および第2の処理用流体のいずれか、もしくは両方ともが、濃縮または希釈された1以上の酸化剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記酸化剤は、過酸化物、オゾン、および、これらの組み合わせのうち、いずれかを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体および第2の処理用流体のいずれか、もしくは両方ともが、濃縮または希釈された1以上のアルカリ剤を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 上記アルカリ剤は、水酸化物、アンモニア、アミン、および、これらの組み合わせのうち、いずれかを含む材料に由来する薬剤を含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 上記第1の処理用流体および第2の処理用流体のいずれか、もしくは両方ともが、アンモニウムおよびハロゲン化物を含む材料に由来する、濃縮または希釈された1以上の薬剤を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 上記ハロゲン化物は、フッ化物を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 上記第1の吐出ノズルを用いて、吐出時の温度が約30℃以上である、硫酸と、任意で過酸化水素とを含む流体を吐出し、上記第1の吐出ノズルを用いて、吐出時の温度が約30℃以上である硫酸を吐出した後、上記第1の吐出ノズルを用いた、吐出時の温度が約30℃以上である硫酸の吐出を終了してから、該第1の吐出ノズルに対して吸引を行ない、その後、上記第2の吐出ノズルを用いて、約30℃より低い温度の水を吐出することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 1以上の処理用流体を超小型電子加工品に対して、それぞれ別々に向けられるように構成される第1の吐出オリフィスおよび第2の吐出オリフィスを含む処理容器の中に該超小型電子加工品を配置する工程と、
上記第1の吐出オリフィスを用いて第1の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、
上記第1の吐出オリフィスに対して吸引を行なう工程と、
上記第1の吐出オリフィスの吸引後に、上記第2の吐出オリフィスを用いて第2の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、を含むことを特徴とする超小型電子加工品の処理方法。 - 第1の処理用流体を処理容器の中に吐出することができる少なくとも1つのオリフィスを含む第1のノズルと、該第1のノズルとは異なり、第2の処理用流体を該処理容器の中に吐出することができる少なくとも1つのオリフィスを含む第2のノズルとを含む該処理容器の中に超小型電子加工品を配置する工程と、
上記第1のノズルおよび第2のノズルのいずれか、もしくは両方に対して吸引を行なうことで、それぞれの処理用流体を上記第1のノズルおよび第2のノズルのいずれか、もしくは両方から上流へ抜き出す工程と、を含むことを特徴とする超小型電子加工品の処理方法。 - 1以上の処理用流体を超小型電子加工品に対して、それぞれ別々に向けられるように構成される第1の吐出ノズルおよび第2の吐出ノズルを含む処理容器の中に該超小型電子加工品を配置する工程と、
上記第1の吐出ノズルを用いて第1の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、
上記第2の吐出ノズルを用いて第2の処理用流体を上記処理容器の中に吐出する工程と、
第2のノズルから吐出された第2の流体のフィルムの表面上に、第1のノズルから吐出されたある流体の雫が落下するのを防ぐために、第1の化学物質の吐出と第2の化学物質の吐出との移行を制御する工程と、
上記超小型電子加工品の上において、上記第2の処理用流体のフィルムの表面上に、上記第1のノズルから吐出された上記第1の処理用流体が滴り落ちるのを防ぐために、上記第1の処理用流体の吐出と上記第2の処理用流体の吐出との移行を制御する工程と、を含むことを特徴とする超小型電子装置の処理方法。
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