JP2014504004A - ウェハーのエッジ処理用の光ファイバビーム送出システム - Google Patents
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Abstract
半導体の製造に使用される従来のエッジ処理方法とシステムの制限を克服する基板エッジを処理するための方法と装置が開示される。本発明のエッジ処理方法と装置は、レーザ、及びチャックにより支持された回転する基板上へレーザ放射線を送るための光ファイバシステムを含む。レーザビームは光ファイバのバンドルへ伝えられ、光ファイバは、単一の処理工程で基板の上面エッジ、上側斜面エッジ、先端エッジ、下側斜面エッジ、及び下側エッジから有機または無機の薄膜、薄膜スタック、残渣または微粒子を大気中で除去または変形するために、ビームを正確に且つ精密に送る。反応副産物は反応部位を覆う排気チューブにより除去される。本発明は、エッジ除外領域幅の精密な制御を可能にし、ウェハー上の使用可能なダイの数の増加という結果になる。本発明を用いるウェハーエッジ処理は、大量の精製水、及び溶剤、酸、アルカリ、及び専用ストリッパを含む有害化学薬品を使用する既存の方法に取って代わる。
【選択図】図6a
【選択図】図6a
Description
関連出願
本出願は、2010年12月3日に出願された米国仮特許出願第61/419,602号の恩典を主張する2011年2月24日に出願された米国特許出願第13/034,202号に対する優先権を主張する。上記の各特許出願の全教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2010年12月3日に出願された米国仮特許出願第61/419,602号の恩典を主張する2011年2月24日に出願された米国特許出願第13/034,202号に対する優先権を主張する。上記の各特許出願の全教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
技術分野
本特許出願は概して、集積回路の製造におけるウェハー処理に関し、処理の様々な段階において半導体基板から薄膜を除去するための方法および装置に関する。本開示は特に、シリコンウェハー又は他の基板のエッジから有機、無機および他の半導体薄膜、残渣、及び微粒子を除去するための光ファイバビーム送出システムに関する。これら材料は、集積回路の製造において優良なダイの減少をもたらす多数のエッジ関連不良を低減するために除去される。
本特許出願は概して、集積回路の製造におけるウェハー処理に関し、処理の様々な段階において半導体基板から薄膜を除去するための方法および装置に関する。本開示は特に、シリコンウェハー又は他の基板のエッジから有機、無機および他の半導体薄膜、残渣、及び微粒子を除去するための光ファイバビーム送出システムに関する。これら材料は、集積回路の製造において優良なダイの減少をもたらす多数のエッジ関連不良を低減するために除去される。
発明の背景
半導体の製造において、多数の異なる種類の不要な薄膜、微粒子および残渣が、シリコンウェハーのエッジ(端部)に形成される又は残される。関連したエッジは、ウェハーの上面(又は前面)エッジ、上側斜面エッジ、先端(又は側壁)エッジ、下側斜面エッジ、及び下側(又は裏面)エッジを含む(以降、「ウェハーエッジ」)。これらエッジは、カリフォルニア州サンノゼの半導体製造装置材料協会(SEMI)により発行され、SEMI M1−1109及びSEMI M73−0309仕様書と呼ばれる国際規格において更に規定されている。
半導体の製造において、多数の異なる種類の不要な薄膜、微粒子および残渣が、シリコンウェハーのエッジ(端部)に形成される又は残される。関連したエッジは、ウェハーの上面(又は前面)エッジ、上側斜面エッジ、先端(又は側壁)エッジ、下側斜面エッジ、及び下側(又は裏面)エッジを含む(以降、「ウェハーエッジ」)。これらエッジは、カリフォルニア州サンノゼの半導体製造装置材料協会(SEMI)により発行され、SEMI M1−1109及びSEMI M73−0309仕様書と呼ばれる国際規格において更に規定されている。
フォトレジストコーティング、プラズマエッチング、誘電体および金属堆積、ウエットエッチング、研削、及び化学機械研磨(CMP)を含む多くの種類のプロセスを使用することは、係る不要な材料をもたらす。これら処理の全ては、ウェハーエッジに堆積されている又は残されている様々な薄膜、残渣および微粒子という結果になる。
ウェハーエッジ上の不要な材料は、フォトレジストエッジビーズのような有機ポリマー薄膜、又はプラズマエッチング工程後にウェハーのエッジ上に残存するエッチング後ポリマー薄膜のような残渣とすることができる。ウェハーエッジ上の不要な他の種類の材料には、金属、「ブラックシリコン」、シリコン粒子、及び研磨残渣が含まれる。
半導体製造中、ウェハーは、1つのツールから別のツールへカセットで移送され、ひとたびツールへローディングされれば、ロボットハンドラでもって処理ステーション間を移動する。その結果、ウェハーのエッジそのものにおける薄膜は、摩耗し、ひびが入り、破損する。割れた薄膜の破片および微粒子は、真空チャック、ロボットハンドラ及びカセットを汚染し、ツールの故障時間およびダイの歩留まり損失の原因となる。ウェハー裏面の汚染は、後続のイメージング中にウェハーを変形させる又は傾斜させる可能性があり、やはり歩留まり損失の原因となる。
ウェハーエッジ不良の別の原因は、ウェハーがリソグラフィーイメージングの前にスピンコーティングされる際に生じるフォトレジストエッジビーズの形成である。フォトレジストのスピンコーティングは、デバイスを作成するために使用されるリソグラフィーの段階の数に応じて、集積回路チップの製造中に再三繰り返される。フォトレジストの肥厚したビーズが、最も外側の上面エッジに形成される。また、余分なフォトレジストが、ウェハーの先端、面取りしたエッジ、及び下側エッジに移動する。エッジ上のフォトレジストビーズは、ウェハーを操作するロボットにより容易に割れて、優良なダイ上に再堆積するフォトレジストのフレークという結果になり、歩留まり損失の原因となる。また、ウェハーの下側エッジ上に残るあらゆるフォトレジストは、真空チャックにくっつき、リソグラフィーにおける水平化および歪みの問題の原因となり、フォトレジストのより多くの割れたフレークを生じる。現在、フォトレジストエッジビーズの薄膜の除去のために、2つの方法が使用されている。第1の方法は、ウェハーエッジ露光および現像(WEE)と呼ばれ、従来技術の特許において後述される二段階プロセスである。ウェハーエッジからフォトレジストを除去するための第2の従来の方法は、溶剤スプレー又は溶剤クリーニングである。
別の例は、プラズマエッチングからの背後に残る残渣である。これらエッチング残渣は、ハロゲン化ポリマーのような薄くて丈夫な薄膜である。それらは、ウェハーの傾斜エッジ、先端エッジ、及び下側エッジに主に堆積される。それらは、従来のウエット化学手段により除去されることができず、現時点ではスラリーを作成するために流体と組み合わされてグラインダーで除去される。これは、背後に多くの不良(欠陥)を残す散らかし放題の微粒子生成プロセスである。これらエッチング残渣が除去されない場合、それらは、ひびが入り、崩壊し、ウェハーの使用可能部分に微粒子を残し、ダイの損失の原因となる。
エッジクリーニング問題に関する別の例は、銅メタライゼーション及びエッチング工程からの使い残しの銅薄膜をウェハーエッジから除去することである。ウェハーエッジ上に残る銅薄膜は、後続のウェハー処理工程中に、電気的短絡およびアーク放電を生じる。ウェハーエッジ上に残った銅薄膜は、例えばウエットエッチングの後に高純度水洗浄および乾燥工程が続く複雑なエッチング工程により除去されなければならない。
別のエッジクリーニングの問題は、反応性イオンエッチング(RIE)プロセスの結果である「ブラックシリコン」の針状構造体の取り扱いである。これら構造体は、現時点においてフッ化水素酸を用いるウエットエッチングプロセスにより除去され、その後に高純度水洗浄および乾燥工程が続く。
エッジクリーニング問題に関する別の例は、3D相互接続デバイスで一般に使用されるエッジシンニング工程からのシリコン粒子の発生である。研磨ホイールを用いる研削は、ウェハー対ウェハーのボンディング工程に妨害を与えるシリコンの大きな隆起部を残す。現在、これら隆起部を取り除く唯一の方法は、フッ化水素酸を用いる化学エッチング及び水洗浄によってである。
エッジクリーニング問題に関する別の例は、化学機械研磨(CMP)の残渣から生じる不良である。CMPスラリーは、ウェハーの先端の周囲に及び下側エッジ上へ流れる。これら残渣および微粒子は、真空チャック、ロボットハンドラ及び他のウェハー処理機器上へ移動し、やはりダイの損失をまねく。
エッジクリーニング問題に関する更に別の例は、有機ポリマー層、炭素系の層、及びシリコン含有層からなる三層膜スタック(積層体)においてのようなシリコン含有フォトレジストの使用から生じる。シリコン含有量は一般に、ポリマー含量の50%に及ぶことができ、ウェハーエッジ露光および現像(WEE)又は溶剤クリーニングのような従来の除去方法は、これらシリコン系薄膜を完全に除去しない。現在、シリコン層の除去は、多数の水洗浄および乾燥工程が後続する、フッ素化ガスの混合物を用いる反応性イオンエッチャーシステムによるエッチング工程で実施される。
従来技術に関連する問題
ウェハーエッジから除去されるべき薄膜の多くの種類が存在し、それぞれは特定のクリーニング方法を必要とする。半導体製造におけるウェハーエッジ処理は、多くの異なる種類の化学薬品およびツールを必要とし、従って複雑でコストがかかる。これら従来の方法のそれぞれは、特定の従来技術に関連してより詳細に後述される。
ウェハーエッジから除去されるべき薄膜の多くの種類が存在し、それぞれは特定のクリーニング方法を必要とする。半導体製造におけるウェハーエッジ処理は、多くの異なる種類の化学薬品およびツールを必要とし、従って複雑でコストがかかる。これら従来の方法のそれぞれは、特定の従来技術に関連してより詳細に後述される。
従来技術に関連する問題の一例は、米国特許第5,392,989号及び米国特許出願公開第2010/0051073A1号に記載されているような、溶剤系エッジクリーニングプロセスにおいて液体を分配するための方法に関する。この問題は、液体溶剤の、クリーニングされるエッジの幾何学的形状を制御する能力の低下に関する。クリーニング流体がウェハー表面上に分配されて広げられ、数ミリメートルの幅とすることができるフォトレジストのテーパ状エッジが残される。エッジクリーニングに起因して失われるウェハーの周辺部上の領域の幅は、「エッジ除外領域」と呼ばれる。国際半導体技術ロードマップ(ITRS)は、将来に向けての集積回路製造のパラメータを規定し、半導体産業の会社はこの方針に従う。ITRSは、現在の3〜5mmから将来には1mm未満までのエッジ除外領域の低減を規定する。現時点で、溶剤系エッジクリーニングは、溶剤を有効に制御することができないことに起因して、この規格を満たすことができない。このできないことは、優良なダイ上への溶剤の飛び散りを含み、歩留まりの損失の原因となる。乳酸エチル又は酢酸セロソロブのような有機溶剤は、環境問題を引き起こし、安全に対する懸念を提起し、使用するのにコストがかかる。最後に、溶剤エッジクリーニングの後に、フォトレジストの薄い残渣が一般に残り、除去するために更なる化学的処理および洗浄を必要とする。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許第7,267,726B2号及び米国特許第7,182,821B2号に記載されているような、チャンバ内でウェハーのエッジを酸でエッチングすることに関する。使用される酸の幾つかは、フッ化水素(HF)、硫酸(H2SO4)、及び硝酸(HNO3)である。これら化学薬品は、使用するのに危険であり、複雑で高価な機器の使用を必要とし、環境問題および安全に対する懸念を提起する。上述された溶剤方法に関して、エッジ除外領域帯の幅を有効に制御することは困難である。この方法は特に、金属薄膜を除去するために使用されるが、ウェハーのエッジにおけるこれら薄膜の不均一性に起因して、エッチング深さを制御することが困難である。また、この方法は、テフロン(登録商標)のような微粒子を除去するためにも使用されるが、フォトレジストを除去するには有効でない。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許第6,495,312B1号、米国特許第7,460,211B2号及び米国特許出願公開第2010/0285399A1号に記載されているような、フォトレジストエッジビーズ露光および現像(WEE)に関する。この方法は、フォトレジストエッジビーズを除去するために2台の機器、即ち高輝度ランプである露光源、及び1回または2回の高純度水での洗浄が後続するアルカリ現像液を使用する別個のウエット現像システムを必要とする。複数台の機器が使用されるので、これはプロセスを完了するための時間を増大させ、スループットを低減する。露光工程は、非常に厚いエッジビーズの除去に適切でない場合が多く、従って、溶剤クリーニングプロセスの工程が必要とされる。この方法はフォトレジストエッジビーズに対処するが、除去される必要がある多くの他の種類のより困難な薄膜(例えば、エッチング後(post-etch:ポストエッチング)ポリマー)が存在し、WEEでは対処されることができない。最後に、WEEのみがウェハーの上面エッジから薄膜を除去するので、先端および下側エッジは、別の方法によりクリーニングされなければならない。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許出願公開第2007/0093067A1号及び米国特許第7,745,095B2号に記載されているようなリソグラフィーマスキング方法に関する。この方法は、ウェハーエッジをクリーニングするために少なくとも4つの個別の工程を必要とするという点で複雑である。当該工程は、プリクリーニング、有機コーティングの堆積および除去、リソグラフィー露光、現像、洗浄および乾燥を含むことができる。この方法は、複数台の高価な機器を必要とし、多量の溶剤および水を消費し、スループットを低減する。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許第7,651,585B2号及び米国特許出願公開第2010/0099265A1号に記載されているような、反応性プラズマを用いる方法に関する。この方法は、真空チャンバ及び反応性ガスを用いる複雑なプラズマエッチングツールを必要とする。プラズマは、ウェハーエッジを取り囲むエネルギーイオンの非一様場であり、かくして鋭く画定されたエッジの代わりに、除去されている薄膜に斜面が設けられる。当該斜面の幅がエッジ除外領域帯に加わり、それにより使用可能なダイ面積が低減される。ツールの複雑性、並びに真空チャンバポンプの時間が多大の費用を追加してスループットを低減する。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許出願公開第2010/0190416A1号及び米国特許出願公開第2009/0029629A1号に記載されているような、ウェハーエッジをクリーニングするための機械的な方法に関する。化学機械研磨(CMP)は、ウェハーを研磨するために砥粒研磨パッドおよび湿式化学薬品を使用する。このプロセスの副産物は、ウェハーの裏面およびエッジ上に残る研磨スラリー残渣である。このスラリー残渣を除去するための現在の方法は、米国特許出願公開第2009/0044831A1号に記載されているような、摩擦表面クリーニングである。この方法は、微粒子の発生に起因して使用可能なダイの損失につながる。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許第7,270,136B2号に記載されているような、ウェハーエッジをクリーニングするための凍結二酸化炭素粒子の使用に関する。この方法に関連する問題は、このプロセスを実施するために使用される機器が極めて複雑で高価であり、凍結粒子の衝突が基板、及び他の場合なら使用可能なダイに損傷を与える可能性があることである。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許出願公開第2008/0010845A1号に記載されているような、ハロゲン及びオゾンを含む反応性ガスの存在下でウェハーのエッジに火炎を加えることに関する。例えば、酸素および三フッ化窒素(NF3)を用いる水素リッチ火炎は、ウェハーのエッジをエッチングするフッ化水素(HF)を発生する。三フッ化窒素は、半導体製造において堆積チャンバをクリーニングするために一般に使用される極めて有毒で高価なガスである。更に、この方法は、ダイの損失の原因となるウェハー上への副産物の凝結を防止するためにウェハーを予熱する必要がある可能性がある。説明された装置は、ガス配管および安全要件がこのエッジクリーニング方法のために提案されたガスの種類に対して究極であるため、非常に複雑である。最後に、当該方法は、単一の工程で全てのウェハーエッジから薄膜を除去することができず、フォトレジストの除去に有効でない。
従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許出願公開第2004/0126923A1号に記載されているような、ウェハーエッジをクリーニングするために、ガスとすることができる非溶剤の加圧流の使用に関する。この方法に関連する予想される問題は、ウェハーの使用可能領域上へ、並びに周囲の機器上への微粒子の散乱である。更に、この特許出願は、当該非溶剤が除去される材料の溶媒ではいけないことを特許請求の範囲に記載しており、これは、その反応しない特徴に起因して様々な薄膜での使用を厳しく制限する。
最後に、従来技術に関連する問題の別の例は、米国特許第6,874,510B2号に記載されているような、不活性ガスと組み合わされたレーザビームを含む斜めに傾斜させたノズルを用いる方法に関する。この方法に関連する1つの問題は、ウェハーエッジをクリーニングするために使用されるビームがガス供給ノズルの内側にあり、その結果、材料がウェハーの中心に向かって優良なダイ上に落ちることを防止するようにガスを独立して方向付けることができないことである。係るレーザ反応は、デブリ雲を形成する。ガスノズルがウェハーの中心から離れるようにこの雲を移動させるために配置されない場合、デブリが優良なダイ上へ再堆積し、歩留まり損失の原因となる。この従来技術はチャンバを使用し、それは、デブリがチャンバ内に閉じ込められて、ウェハー上に再堆積し且つチャンバ壁上に蓄積する可能性があるので、デブリを除去するプロセスを更に複雑にする。この従来技術の方法に関する別の問題は、使用されるガスが不活性であり、それ故にウェハーエッジ上の薄膜との反応を可能にしないことである。この従来技術に関する更に別の問題は、この方法が上面の上のみをクリーニングすることを示すことである。しかしながら、このタイプの供給源が頂点に向け直される場合、反応副産物がウェハーの中心にある優良なダイ上へ吹き付けられ、大幅なダイの損失の原因となる。この従来技術に関連する更に別の問題は、斜めの角度でウェハーエッジに衝突するレーザビームを必要とすることであり、ウェハー平面におけるビーム歪み及び集束の問題を含む幾つかの問題をもたらす。
現在のエッジクリーニング方法の制限に起因して、ウェハーの周辺部の使用可能なスペースが浪費されている。一例として、7.5mm×7.5mmのダイサイズの場合、5.0mmから0.6mmまでエッジ除外領域の幅を減らすことによって300mmウェハー上で使用可能なスペースを増加させることにより、ウェハー当たり64個のダイの増加の可能性という結果になる。従って、エッジ除外領域と呼ばれるエッジクリーニング領域を最小限に保つための相当な努力が払われている。ITRSは特に、エッジ除外領域において、現在の3〜5mmのエッジ除外領域から今後2年間に1mm以下まで下げる必要性を示している。従来のウエット式エッジビーズクリーニング方法は、高度に研磨されたシリコンウェハーのような滑らかな表面上での液体の自然移動に起因して、エッジ除外領域をこのレベルまで制御することはできない。当業者は、ITRS指針を満たすために、エッジクリーニングの非液体性手段が必要であることを認識している。
かくして、引用された従来技術の前述の制限を克服する、シリコンウェハーのような基板のエッジをクリーニングするための改善された方法および装置が必要とされている。また、溶剤、腐食性化学薬品、又は大量の高純度水の使用を必要としない方法および装置も必要とされている。また、使用可能なダイ上へプロセスの副産物が再堆積することを防止する方法および装置も必要とされている。各薄膜の種類毎に異なるシステムを必要とすることを取り除く、多種多様な薄膜に対処することができるエッジクリーニング用の改善された方法および装置が更に必要とされている。また、単一のツールにおいてウェハーエッジの全て(上面、上側斜面、先端、下側斜面、及び裏面)を正確にクリーニングすることができ、それによりクリーニングプロセスのコスト及び複雑性を低減するエッジクリーニングの方法および装置も必要とされている。最後に、基板のエッジでクリーニングされる領域の幅を1mm以下まで正確に制御して、ダイの歩留まりを増大させ且つ将来の半導体製造要件を満たすことができるエッジクリーニングの方法および装置が更に必要とされている。
概要
本開示は、シリコンウェハーのような基板のエッジ上の不要な薄膜、微粒子、及び残渣を、基板の上面エッジ、上側斜面部分、先端部分、下側斜面部分、及び下側エッジ部分(以降、「ウェハーエッジ」)に対して空気または他の流体の存在下でレーザ放射線を送ることにより除去または変形することを対象とする。副産物は、真空排気により除去される。
本開示は、シリコンウェハーのような基板のエッジ上の不要な薄膜、微粒子、及び残渣を、基板の上面エッジ、上側斜面部分、先端部分、下側斜面部分、及び下側エッジ部分(以降、「ウェハーエッジ」)に対して空気または他の流体の存在下でレーザ放射線を送ることにより除去または変形することを対象とする。副産物は、真空排気により除去される。
より具体的には、好適な実施形態において、単一のファイバが、曲線状のトラックに取り付けられた出力カプラーに供給し、それによりウェハーエッジの何れか又は全てにビームが連続的に送られる。別の実施形態において、ビーム分配モジュールがレーザに結合され、1つ又は複数のレーザビームを対応する光ファイバへ送る。次いで、光ファイバは対応する出力カプラーに供給する。出力カプラーは、永久的に所定位置に固定される又は位置決めデバイスに取り付けられて、レーザビームを2つ以上のウェハーエッジに逐次に又は同時に送ることができる。
本明細書における1つの目的は、単一のドライプロセスでもって単一のツールにおいて多種多様の材料に対処するために、回転する基板の全エッジ上にレーザビームを送ることである。好適な実施形態は、各エッジにレーザビームを送るための光ファイバビーム送出アセンブリの使用により、単一のツールにおいて全ウェハーエッジ上の材料を処理する。
別の目的は、レーザビームよりも広いウェハーエッジ上の円周帯を処理することである。好適な実施形態において、出力カプラーは、この目的のために曲線状のトラックに沿って移動する。別の実施形態において、複数の出力カプラーがこの目的のために位置決めデバイス上に取り付けられる。更に別の実施形態において、アレイ出力カプラーが、この目的のためにウェハーエッジに沿って異なる点にビームを送る。
本明細書における別の目的は、溶剤、腐食性化学薬品、又は大量の高純度水の使用を必要とせず、且つ環境を損なうことのないエッジ処理システムに組み込まれ得る装置を提供することである。好適な実施形態によれば、システムは、ウェハーエッジから材料を除去するために、大気圧で動作し、空気または無害なガス混合物のようなガスの存在下でレーザ放射線を使用する。このシステムは、ドライプロセスの使用を可能にし、大量の高純度水、濃酸、高アルカリ性溶液、専用ストリッパ、又は溶剤の必要性を取り除く。
本明細書における別の目的は、プロセスの副産物が、使用可能なダイ上へ再堆積することを防止することである。好適な実施形態によれば、レーザ、及び真空排気システムと連係した光ファイバビーム送出アセンブリが、使用可能なダイ上へ副産物を再堆積せずにウェハーエッジから不要な薄膜、微粒子および残渣を除去する。好適な実施形態は、円筒形の排気チューブを使用し、当該チューブは、基板のエッジを覆い、基板用の長手方向のスロット及びレーザビーム用の円周方向のスロット、並びに反応区域から離れるように副産物および薄膜の残渣を運ぶための空気流を生成するための真空排気源を備え、あらゆる残留物(デブリ)が基板上のどこかよそへ落ちることが防止される。
本明細書における別の目的は、単一のドライプロセスでもって単一のツールにおいて全ウェハーエッジ上の多種多様な材料を除去または変形することであり、各材料の種類毎に異なるシステムが必要となることを取り除き、それにより現在の処理方法のコスト及び複雑性が低減される。好適な実施形態によれば、以下に限定されないが、フォトレジストエッジビーズ、フォトレジスト残渣、シリコン系ポリマ薄膜、エッチング後ポリマ残渣、多層薄膜スタック、研磨残渣、微粒子、金属薄膜、及び誘電体薄膜を含む多数の薄膜タイプ、残渣および微粒子を有効に除去または変形するためにエッジ処理装置へ組み込まれ得る光ファイバビーム送出アセンブリが提供される。これは、全ウェハーエッジ上の不要な薄膜、残渣または微粒子、及び周囲ガスとレーザ放射線との相互作用により達成される。
別の目的は、基板のエッジ上で処理される領域の幅を精密に制御して、使用可能なダイの数を増加させて将来の半導体製造要件を満たすことである。これは、正確に画定されたレーザビームをウェハーエッジの全てに送る高精度光ファイバビーム送出アセンブリの使用により達成される。
更なる目的、技術、並びに方法および装置の適用可能性の分野が、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。理解されるべきは、詳細な説明および特定の例は、本発明の好適な実施形態を示すが、例示の目的のみに意図されており、本発明の範囲を制限することを意図されていない。本発明の範囲は、本明細書の様々な請求項によってのみ定義される。
前述のことは、添付図面に示されたような本発明の例示的な実施形態に関する以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面において、同様の参照符号は様々な図面の全体にわたって同じ部品を参照する。図面は、一律の縮尺に従う必要はなく、それよりむしろ本発明の実施形態を示すことに重点が置かれている。好適な実施形態の構造および動作の構成と態様、並びにその上記の及び更なる目的と利点は、添付図面に関連してなされる以下の説明を参照することにより最も良く理解されることができる。添付図面において、同様の参照符号が要素を特定する。
例示的な実施形態の詳細な説明
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。
本明細書において他の部分で提示される特許請求の範囲に列挙されたような本発明は、異なる形態で実施形態に可能であるが、図面に示され、本明細書で詳細に説明され、1つ又は複数の特定の実施形態は、本開示が本発明の原理の単なる1つの例示であると考えられるべきであると理解されるべきであり、本発明を本明細書で図示および説明されたようなものに限定することは意図されていない。従って、本明細書の全体にわたって「本発明」及び「本開示」という何れかの言及は、本明細書で説明および開示された多くの発明の単なる1つの態様に関する1つの特定の制限しない例示的な実施形態に対する言及としてのみ解釈されるべきである。
本開示は、半導体基板の上面、上側斜面、先端、下側斜面、及び裏面(以降、「ウェハーエッジ」)から不要な薄膜、残渣、及び微粒子を除去または変形(転換)するための装置および方法(単数または複数)を説明する。
本発明は、ウェハーエッジの全てから不要な有機または無機薄膜、微粒子、又は残渣を除去または変形するために使用される光ファイバ送出アセンブリを提供する。ウェハーはロータリチャック上に搭載され、それによりウェハーの全周囲がクリーニングされることが可能になる。
図1は、本発明により対処されるウェハー30のエッジを明らかにし、続いて本明細書で参照される。対処される表面は、上面31、上側斜面32、先端部33、下側斜面34、及び裏面35である。
図2は、入来ファイバ23からのレーザビーム12をウェハー30のエッジ上へ収束する光ファイバヘッド24を示す。それは、ファイバ23の端部における出力カプラー27、及び出力カプラー27とウェハー30のエッジとの間に設けられた1つ又は複数の要素を含む集束レンズ28を含む。
図3aに示された実施形態は、ビーム11を放出するレーザ源10を利用し、ビーム11は光ファイバケーブル21の入力カプラー20に入射する。光ファイバケーブル21は、光ファイバビーム送出アセンブリ81に入る。光ファイバビーム送出アセンブリ81は、分配モジュール22を含む。一実施形態において、分配モジュール22は、3つの位置決めデバイス25に取り付けられた3つの光ファイバケーブル23及び3つの光ファイバヘッド24を通過する3つの別個のビームへビーム11を分割する。別の実施形態において、分配モジュール22は、3つの位置決めデバイス25に取り付けられた、3つの別個の光ファイバケーブル23と光ファイバヘッド24との間でビームを切り替える。位置決めデバイス25は、光ファイバヘッド24を正確に配置し、ウェハー30の全エッジにわたってビーム12、14、及び16を走査する。ウェハー30は、サーボモータアセンブリ61により回転するチャック60上に配置される。反応副産物は、排気チューブ40によって除去される。図3bは、半径方向に内向きにウェハー30を走査するビーム12を示し、図1に示されたようなウェハー30の上側斜面32および上面31から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図3cは、軸方向に下方にウェハー30を走査するビーム14を示し、図1に示されたようなウェハー30の上側斜面32、先端部33および下側斜面34から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図3dは、半径方向に内向きにウェハー30を走査するビーム16を示し、図1に示されたようなウェハー30の下側斜面34及び裏面35から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。
図4aに示された実施形態は、ビーム11を放出するレーザ源10を利用し、ビーム11は光ファイバケーブル21の入力カプラー20に入射する。光ファイバケーブル21は、光ファイバビーム送出アセンブリ81に入る。光ファイバビーム送出アセンブリ81は、分配モジュール22を含む。一実施形態において、分配モジュール22は、5つの位置決めデバイス25に取り付けられた5つの光ファイバケーブル23及び5つの光ファイバヘッド24を通過する5つの別個のビームへビーム11を分割する。別の実施形態において、分配モジュール22は、5つの位置決めデバイス25に取り付けられた5つの別個の光ファイバケーブル23と5つの光ファイバヘッド24との間でビームを切り替える。位置決めデバイス25は、光ファイバヘッド24を正確に配置し、ウェハー30の全エッジにわたってビーム12、13、14、15、及び16を走査する。ウェハー30は、サーボモータアセンブリ61により回転するチャック60上に配置される。反応副産物は、排気チューブ40によって除去される。図4bは、半径方向に内向きにウェハー30を走査するビーム12を示し、図1に示されたようなウェハー30の上側斜面32および上面31から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図4cは、斜めにウェハー30を走査するビーム13を示し、図1に示されたようなウェハー30の上面31、上側斜面32および先端部33から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図4dは、軸方向に下方にウェハー30を走査するビーム14を示し、図1に示されたようなウェハー30の上側斜面32、先端部33および下側斜面34から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図4eは、斜めにウェハー30を走査するビーム15を示し、図1に示されたようなウェハー30の裏面35、下側斜面34および先端部33から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。図4fは、半径方向に内向きにウェハー30を走査するビーム16を示し、図1に示されたようなウェハー30の下側斜面34及び裏面35から薄膜、残渣または微粒子36を除去する。
図5aに示された好適な実施形態は、ビーム11を放出するレーザ源10を利用し、ビーム11は光ファイバケーブル23の入力カプラー20に入射する。光ファイバケーブル23は、それが光ファイバヘッド24に接続される光ファイバビーム送出アセンブリ81に入る。光ファイバヘッド24はトラック26に沿って摺動する。ウェハー30のエッジの回りの全ての点において同じビームプロファイルを提供するために、トラック26は、光ファイバヘッド24がトラック26の回りに移動してウェハー30のエッジの回りでビーム17を走査する際に、ウェハー30のエッジから且つ当該エッジに垂直に正確に同じ距離に光ファイバヘッド24を配置するように、形作られている。ウェハー30は、サーボモータアセンブリ61により回転するチャック60上に配置される。反応副産物は、排気チューブ40によって除去される。図5bは、ウェハー30のエッジの回りに上面から裏面まで走査されるビーム17を示し、薄膜、残渣または微粒子36を除去する。
図6aに示された実施形態は、ビーム11を放出するレーザ源10を利用し、ビーム11は光ファイバケーブル21の入力カプラー20に入射する。光ファイバケーブル21は、光ファイバビーム送出アセンブリ81に入る。光ファイバビーム送出アセンブリ81は、分配モジュール22を含む。一実施形態において、分配モジュール22は、ウェハー30のエッジの回りの固定位置に取り付けられた、対応する光ファイバケーブル23及び光ファイバヘッド24を通過する複数の別個のビームへビーム11を分割する。別の実施形態において、分配モジュール22は、ウェハー30のエッジの回りの固定位置に取り付けられた、対応する光ファイバケーブル23及び光ファイバヘッド24を通過する複数の別個のビームへビーム11を切り替える。各光ファイバヘッドは、ウェハー30のエッジの一部に対処するビーム17を放出する。ウェハー30は、チャック60上に配置され、サーボモータアセンブリ61により回転する。反応副産物は、排気チューブ40によって除去される。図6bは、ウェハー30の多数のエッジに方向付けられているビーム17を示し、薄膜、残渣または微粒子36を除去する。
図6cは、図6aの光ファイバ構成に関する代替の排気システムを示す。この構成において、複数の排気チューブ50が、副産物55をウェハー30のエッジから外部排気システムへと引き抜くために使用される。
図7a及び図7bに示された排気システムは、ウェハー30の反応場所から反応副産物45を運び出す。サーボモータアセンブリ61が、排気チューブ40の側面のスロット41を通してウェハー30を回転させる。レーザビーム12、13、14、15及び16は、スロット42を通してウェハー30の全エッジに送られる。外部排気源が、排気チューブ40の吸入口端部43を介して周囲ガスを吸い込み、かくして反応副産物45を運び出す。別の実施形態において、回転を排気の流れの方向と反対に逆にすることにより、ウェハー表面における相対的流速を増加させることができ、それにより排気システムの性能が改善される。
図7c及び図7dは、ロボットがウェハー30をローディング又はアンローディングすることを可能にする引っ込み位置に排気チューブ40をおいた、図7a及び図7bに示されたものと同じ排気システムを示す。
図8a、図8b、及び図8cに示されたオプションのガス噴射システムは、レーザビームと処理されている材料との間の反応を強化することができる。ガスが外部源からシステム内へ供給される。係る噴射ガスは、不要な薄膜、残渣または微粒子を処理する際に役に立つことができる。好適な実施形態において、噴射ガスは酸化気体である。また、水素のようなガスを低減することは、フォトレジストを除去する際に効果的でもある。別の実施形態において、酸化被膜の形成を防止するために、水素の噴射が使用されてもよい。また、ガス噴射システムは、不要な副産物の除去も強化することができる。
図8aに示された一実施形態において、ガス流95及び/又は96は、ガスライン99により供給される上側噴射器90及び/又は下側噴射器91により生じる。反応を最適化するために、噴射器90及び/又は91の角度は、真空チャック上に搭載されてサーボモータアセンブリ61により回転するウェハー30の表面に対して調整され得る。レーザビーム12、13、14、15及び16がウェハー30のエッジを処理すると同時に、ガス流95及び/又は96が流れる。
図8bに示されたオプションのガス噴射システムに関する別の実施形態において、ガス流97は、ガスライン99によって排気チューブ40の吸入口端部43へと供給される軸方向噴射器92により生じる。この構成は、反応場所の周囲の環境にガスを追加する。レーザビーム12、13、14、15及び16がウェハー30のエッジを処理すると同時に、ガス流97が流れる。
図8cに示された第3の実施形態において、ガス流98は、排気チューブ40の側面のオリフィスに取り付けられてガスライン99により供給される噴射器93により生じ、その結果、ガスの流れは、ウェハー30の反応場所にねらいをつけられる。レーザビーム12、13、14、15及び16がウェハー30のエッジを処理すると同時に、ガス流98が流れる。
上記の噴射方法および/または排気バッフルを組み合わせる他の構成を用いて、反応を強化することができる。
図9は、ウェハーエッジ処理システム80の実施形態へ組み込まれた光ファイバビーム送出アセンブリ81及びその支持コンポーネントの全てを示す。ロボット72が、ロードポートモジュール70の上面に位置するフープ(FOUP)71からウェハー30を持ってきて、ウェハー30を真空チャック60上へ配置する。次いで、排気チューブ40がウェハー30の周りの所定位置に摺動する。レーザ10がビーム11を放出し、ビーム11は入力カプラー20を介して光ファイバケーブル21に入射し、次いで光ファイバビーム送出アセンブリ81に入射する。ウェハー30がサーボモータアセンブリ61により回転する際、図3b〜図3d、図4b〜図4f、図5b及び図6bに示されたように、光ファイバビーム送出アセンブリ81がビームを1つ又は複数のウェハーエッジに送る。排気チューブ40は、反応部分から副産物45を運び出す。ウェハー30が処理された後、排気チューブ40がウェハー30から離れるように摺動し、ロボット72が真空チャック60からウェハー30を取り外し、それをFOUP71へ戻す。
好適な実施形態は、廃棄処理副産物のない全ドライ(乾燥)プロセスである。また、エッジ処理、又はウェハーの上側斜面エッジ、先端エッジ、下側斜面エッジ及び下側エッジからのエッジ薄膜除去は、同じプロセスサイクル中に達成され得る。この方法および装置は、ウェハーの底面側まで移動したフォトレジストを除去するために、下側エッジから0〜25mmまで+/−0.1mmの精度で処理することができる。同様に、方法および装置は、上面エッジから0〜25mmまで+/−0.1mmの精度で処理することができる。また、先端部をクリーニングすることは、ウェハーのこのエッジが製造ラインでの搬送中に使用されるウェハーカセットの側面およびロボットハンドラに接触するので、重要である。除去されないエッジビーズのあらゆる破損またはひびは、他のカセット及び他のウェハーへ移される可能性がある微粒子を発生させる可能性があり、使用可能なダイの欠陥および損失を生じる。
フォトレジストエッジビーズを除去するために使用される現在の溶剤投与方法は、制御することが難しい。本明細書で説明されたシステムを用いることにより、エッジ除外領域の幅は、現在の3〜5mmから1mm未満まで低減され得る。図10aは、5.0mmのエッジ除外領域の幅を有するウェハー30の例を示す。エッジ除外領域により交差されるあらゆるダイは失われる。この例において、80個の失われたダイ38が存在する。本明細書で説明された実施形態を用いることにより、エッジ除外領域の幅は、ビーム配置の精度によってのみ制限される0.6mmまで低減されることができ、それは0.1mmより大きい。これは、図10bに示されるように、16個だけ失われたダイ39という結果になる。
好適な実施形態において、レーザは、Nd:YAGレーザであり、355nmの波長でパルス放射線を放出するように構成され、10,000Hzから100,000Hzのパルス繰り返し速度の範囲を有し、可変パワーレベル及びパルスエネルギーという結果になる。他のYAGレーザが、1,000Hzから500,000Hzの範囲の他の繰り返し速度で、他の波長(例えば、213nm、266nm、532nm及び1064nm)で放射線を放出するように構成されることができる。これらの特徴は、処理される材料によるより大きなエネルギー吸収を提供するために役に立つことができ、より完全な反応、より大きなスループットにつながり、355nmで効果のないプロセスを可能にすることができる。エキシマーレーザにより生成される他の波長(例えば、193nm、248nm、又は308nm)は、特定の応用形態に有用であるかもしれない。更に他の応用形態は、364nmのアルゴンイオンレーザのような連続波(CW)レーザの使用から恩恵を受けるかもしれない。
ビーム成形光学部品類を用いて、レーザビームのプロファイルを変更することができる。一実施形態において、回折ビーム成形光学部品類を用いて、走査方向においてシルクハットのプロファイル(分布、形状)を有するが垂直方向においてガウス分布を有するビームを生成する。別の実施形態において、回折ビーム成形光学部品類を用いて、双方の方向においてシルクハットのプロファイルを有する長方形ビームを生成する。更に別の実施形態において、ホモジナイザーを用いて均一なビームプロファイルを生成する。このようにビームプロファイルを平らにすることにより、より広いプロセス許容度、選択的材料除去、及びより鮮明なエッジ精細度が達成され得る。
本明細書で説明されるシステム及び方法の1つの応用形態は、フォトレジストのサブミクロンの層がシリコンウェハー上へスピンコーティングされてベーキングされた後の結果として生じる問題を取り除くことである。このプロセスにより、ウェハーエッジにフォトレジストの肥厚したビーズが生じる。イメージングツール(例えば、ASML社の193nmレーザベースのStep & Scanシステム)で使用される浸漬液による剥離および層間剥離を防止するために、結果として生じるウェハーエッジ上のフォトレジストビーズは、リソグラフィーの工程前に除去されなければならない。本発明は、このエッジビーズを除去するための方法および装置を提供する。フォトレジストビーズが除去されない場合、露光中に流体がウェハー上に流れ、フォトレジスト層をアンダーカットし、それによってそれが接着力を失い、エッジにおいて持ち上がり、崩壊してウェハー上へ再堆積する。これは、使用可能なダイの損失という結果になる。このビーズが除去されない場合、それはロボットハンドラに付着し、フォトレジストのフレークを他のツール及び他のウェハーへ移動させる可能性があり、ツールの故障時間およびダイの損失の原因となる。
本明細書の技術を用いるフォトレジストエッジビーズの除去に関する別の応用形態の例において、例えば2.5μm(ミクロン)の非常に厚いコーティングが、あらゆる検出可能な残渣を残さずに除去され得る。この応用形態において、ウェハーの上面から0.6mm幅のエッジビーズが、5秒未満のプロセス時間で除去され、この場合、レーザビームは、10:1より大きいアスペクト比および周方向に長軸を有する細長い楕円へ成形されていた。これにより、レーザビームが、クリーニングされたフォトレジストとクリーニングされていないフォトレジストとの間の狭い変わり目を残しながら、厚いフォトレジストのコーティングへ鋭く切り込むことが可能になる。この変わり目の特徴は、入射レーザビームの形状およびエッジのプロファイルを変化させることにより変更され得る。このフォトレジストエッジビーズ除去の応用形態は、開放された雰囲気において、17kHzでパルス動作された12WのNd:YAG(ネオジウムドープドイットリウムアルミニウムガーネット)レーザの第三高調波からの355nmで、50%のパルス間の重なりを有する0.1×1.5mmのガウスビームで、350mJ/cm2のピークエネルギー密度の放射線、及び1270rpmのウェハースピン速度を用いて、200mmウェハーに実施された。
別の応用形態の例において、3層膜が除去された。これは、リソグラフィー中に生じる反射を最小限にするために設計され得る薄膜のスタック(積層体)であり、これにより、高性能な半導体デバイスを製造するためのより高いイメージング解像度が可能になる。一例は、本発明により首尾よく除去される3層膜であり、それは下側の有機反射防止コーティング(BARC)、中間のシリコンARC層、及び上側のフォトレジスト層からなる。この3層膜スタックの除去の応用形態は、開放された雰囲気において、15kHzでパルス動作された12WのNd:YAGレーザの第三高調波からの355nmで、50%のパルス間の重なりを有する0.1×1.5mmのガウスビームで、400mJ/cm2のピークエネルギー密度の放射線、及び728rpmのウェハースピン速度を用いて、300mmウェハーに実施された。このプロセスは、8秒で1mmの幅を除去する。
本明細書で説明されたレーザエッジビーズ除去方法および装置により、化学薬品の方法、プラズマの方法、又は機械的方法を用いる従来技術で達成され得るものに比べて、除去された薄膜と除去されていない薄膜との間のはるかに良好に画定されて先鋭な変わり目区域が可能になる。より重要な点は、クリーニング後の薄膜においてより先鋭に画定された側壁を形成するための能力が、使用可能なダイのより多くのシリコン領域に施され、それ故に各ウェハー上のダイの歩留まりを増加させることができ、それにより半導体メーカーにとって大きな収入増という結果になることができる。
別の応用形態において、研磨用コンパウンドのスラリーの残渣は、熱的にカプセル化される。係る残渣は、半導体デバイスの製造において複数の工程で使用される化学機械研磨(CMP)と呼ばれるプロセスの結果である。CMP残渣は、シリコンよりも硬質である酸化セリウムを一般に含有する研磨用コンパウンドからの不要な粒状の微粒子からなる。従来技術において、係る残渣は、最初に水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物(SC1)、次いで硫酸と過酸化水素の混合物(SC2)、続いて脱イオン水の洗浄および乾燥サイクルを用いる4工程のプロセスを用いてエッチング除去される。これら混合物は、加熱されて高度に腐食性になり、その結果、操作者に対する保護具および有害な廃棄物処理のための特別な設備と共に、特別な施設が必要とされる。
本明細書で説明された実施形態によれば、この研磨残渣を除去するためのプロセスの一例は、シリコン表面を溶融してリフローすることによりウェハーエッジ上のスラリー残渣を熱的にカプセル化するために、1000から2400mJ/cm2のエネルギー密度を伝えるYAGレーザの第三高調波を使用する。このプロセスは一般に、300mmウェハーの下側エッジの1mmをカプセル化するために10秒かかる。腐食性化学薬品、水、又は乾燥サイクルが必要とされず、上記従来技術の方法のように有害廃棄物が存在しない。別の例において、ビームは、残渣を含むウェハーの領域のみを溶融するが、周囲のシリコン表面を溶融しないことを可能にするためにより低いエネルギー密度で使用される。
別の応用形態の例において、エッチング後ポリマ(PEP)の残渣が、ウェハーエッジから除去される。この例において、反応性イオンドライエッチング工程が、エッチング工程の副産物として薄いPEP残渣を残す。テフロン(登録商標)様のクロロフルオロポリマであるこの残渣は、その化学的性質に起因して除去することが困難である。これら残渣がウェハーの底部側に存在する場合、それらにより、リソグラフィー中にイメージの歪みという結果になる真空チャック上のウェハーのワーピングを生じる。一実施形態において、これら残渣の1mmのアニュラス(環帯)は、500から1200mJ/cm2のエネルギー密度を有する12wのNd:YAGレーザの第三高調波を用いて300mmウェハー上で10秒で除去され得る。プロセスは、反応ガス混合物として空気のみを使用し、大気圧で動作し、あらゆる熱蓄積を生じない。更に、高倍率(150,000×)SEM分析に基づいて、検出可能な残留物または副産物は存在しなかった。
別の応用形態の例において、銅薄膜が、300mmシリコンウェハーのエッジから除去される。この応用形態は、除去される銅の1mm毎に14秒を必要とし、開放された雰囲気において、22kHzでパルス動作された12WのNd:YAGレーザの第三高調波からの355nmで、75%のパルス間の重なりを有する0.25×0.17mmのガウスビームで、1000mJ/cm2のピークエネルギー密度の放射線、及び60rpmのウェハースピン速度を用いて実施された。
別の応用形態において、半導体処理中に生成される有機および無機の粒子が除去される。処理中の、ロボットのエンドエフェクタ、ウェハーカセット、イオン注入または他の発生源からの微粒子は、結局ウェハーエッジ上で終わり、除去される必要がある。
広範囲にわたる応用形態に関して、使用されるレーザエネルギー密度は、150から2500mJ/cm2の範囲にわたる。30nsから60nsのパルス幅を有するNd:YAGレーザの第三高調波からの355nm放射線が一般に使用されるが、他の波長および他のレーザも利用され得る。一例は、1W当たり33%の低コストのNd:YAGレーザの第二高調波からの532nm放射線である。代案として、Nd:YAGレーザの第四高調波からの266nm放射線、又はArFエキシマーレーザからの193nm放射線のような、より短い波長を用いて、金属および酸化物のようなより困難な材料を除去することができる。本発明に利用され得るレーザの他の例には、連続波(CW)アルゴンイオンレーザ、パルスKrFエキシマーレーザ、及び1〜6nsパルス幅のYb:YAGレーザ(イッテルビウムドープドイットリウムアルミニウムガーネット)が含まれる。所与のエネルギー密度に関して、より短いパルス幅は、より高い局所的な瞬間的基板温度という結果になる。このより高い温度は反応を高めるので、幾つかの応用形態において非常に短いパルス幅のレーザを使用することは有利である。上記の開示に鑑みて、当業者には明らかなように、多種多様のパルス及びCWレーザ、ガス及び固体レーザが使用され得る。
本明細書で引用された全特許、公開特許出願および文献の教示は、参照により全体として組み込まれる。
本発明は、その例示的な実施形態に関連して特に図示されて説明されたが、当業者には理解されるように、形態および細部の様々な変更が、添付の特許請求の範囲により包含される本発明の範囲から逸脱せずに当該実施形態に行われ得る。現在、本発明(単数または複数)の好適な実施形態(単数または複数)が図示されて説明されたが、当業者が、添付の特許請求の範囲の思想および範囲から逸脱せずに様々な変形を考案すると考えられることができ、従って、特許請求の範囲のみが、本発明の法的な範囲を定義する。
Claims (20)
- 基板のエッジを処理するための装置であって、
レーザビームを供給するためのレーザと、
前記レーザビームを成形し且つ集束するための1つ又は複数のファイバ出力カプラーと、
前記基板を回転させるための装置と、
前記基板の上面エッジ、先端エッジ、下側エッジ、又は斜面エッジの2つ又はそれ以上に前記レーザビームを送るための光ファイバアセンブリとを含む、基板のエッジを処理するための装置。 - 前記レーザの波長が190nmから770nmである、請求項1に記載の装置。
- 前記レーザから前記レーザビームを受け取って2つ又はそれ以上の光ファイバに供給するように構成されたビームスプリッタを更に含む、請求項1に記載の装置。
- 2つ又はそれ以上の出力カプラーが、回転する基板の2つ又はそれ以上のエッジにレーザビームを同時に送る、請求項3に記載の装置。
- 2つ又はそれ以上の光ファイバへレーザビームを逐次に送るためのビーム切り替えデバイスを更に含む、請求項1に記載の装置。
- 2つ又はそれ以上の出力カプラーが、前記基板の2つ又はそれ以上のエッジにレーザビームを逐次に送る、請求項5に記載の装置。
- 前記出力カプラーが所定位置に固定されている、請求項4に記載の装置。
- 前記出力カプラーが移動可能である、請求項4に記載の装置。
- 単一の出力カプラーが、前記基板の2つ又はそれ以上のエッジに平行の且つ当該エッジから等距離のトラックに沿って移動可能である、請求項8に記載の装置。
- 前記出力カプラーがレンズを含む、請求項4に記載の装置。
- 前記レンズが集束レンズである、請求項10に記載の装置。
- 前記レンズがビーム成形レンズである、請求項10に記載の装置。
- 前記ビーム成形レンズが、アナモルフィック屈折要素を含む、請求項12に記載の装置。
- 前記ビーム成形レンズが、回折光学要素を含む、請求項12に記載の装置。
- 前記光ファイバアセンブリは、前記基板の2つ又はそれ以上のエッジが同時に露光されるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 反応副産物を除去するために配置され、2つ又はそれ以上の位置に軸方向に移動可能である排気アセンブリを更に含む、請求項15に記載の装置。
- レーザ放射線にさらされている前記基板のエッジに流体の流れを送るために配置された噴射器アセンブリを更に含む、請求項15に記載の装置。
- 前記装置が、スタンドアロンの半導体ウェハーエッジ処理システムの一部である、請求項1に記載の装置。
- 前記光ファイバアセンブリが、半導体ウェハーエッジ処理システムで使用するためのモジュールへ組み込まれている、請求項1に記載の装置。
- 基板のエッジを処理するための方法であって、
光ファイバを介して、前記基板の上面エッジ、先端エッジ、下側エッジ、及び斜面エッジの2つ又はそれ以上にレーザ放射線のビームを加え、
前記光ファイバ手段および前記基板を互いに対して移動させ、
前記ビームが前記基板のエッジに加えられている間に、前記基板のエッジの反応領域に流体の流れを供給し、
排気流により反応副産物を除去することを含む、方法。
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