JP2017539094A - 基板を洗い流し乾燥させるためのシステム及び方法 - Google Patents

基板を洗い流し乾燥させるためのシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

ある実施形態では、以下のものを含むシステムが提供される。すなわち、（１）積み込み位置、（２）乾燥位置、（３）（ａ）少なくとも１つの基板を保持し、（ｂ）移動可能なタンク内で基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持し、及び（ｃ）積み込み位置と乾燥位置との間で移動するように構成された、移動可能なタンク、並びに（４）乾燥位置に配置され、及び、移動可能なタンクが乾燥位置にあるときに移動可能なタンクから基板が出される際に基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションである。数多くの他の態様が提供される。【選択図】図２Ａ

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１４年１２月１９日に出願された「ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＲＩＮＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」（整理番号２２５８５／Ｌ）という名称の米国仮特許出願第６２／０９４，９３８号に基づく優先権を主張する、２０１５年１月２１日に出願された「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＲＩＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＤＲＹＩＮＧ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ」（整理番号２２５８６／ＵＳＡ）という名称の米国非仮特許出願第１４／６０２，２０１号に基づく優先権を主張する。各出願は、全ての目的に対してその全体が本明細書で参照されることによって本明細書に組み込まれる。
本出願は、全ての目的に対してその全体が本明細書で参照されることによって本明細書に組み込まれる、２０１５年１月９日に出願された「ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＨＯＬＤＥＲ ＡＳＳＥＭＢＬＹ、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ、ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」（整理番号２２５６４）という名称の米国特許出願第１４／５９３，８４１号と関連する。
本出願は、全ての目的に対してその全体が本明細書で参照されることによって本明細書に組み込まれる、２０１５年１月２１日に出願された、「ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＧＲＩＰＰＥＲ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」（整理番号２２６００）という名称の米国特許出願第１４／６０２，０９４号と関連する。
本出願は、全ての目的に対してその全体が本明細書で参照されることによって本明細書に組み込まれる、２０１５年１月２１日に出願された「ＳＵＢＳＴＲＡＴＥ ＥＤＧＥ ＲＥＳＩＤＵＥ ＲＥＭＯＶＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ、ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」（整理番号２２５６３）という名称の米国特許出願第１４／６０２，１１４号と関連する。
本出願は、半導体デバイス製造に関し、特に、基板を洗い流し乾燥させるためのシステム及び方法に関する。
半導体デバイスジオメトリが減少し続けているのに従って、ウルトラクリーンプロセスの重要性が高まっている。流体のタンク（又は槽）内での液体洗浄の後に、（例えば、分離したタンク内で又は洗浄タンクの流体を交換することによって）洗い流し洗浄が採用され得る。洗い流し槽から取り出した後で、乾燥装置を使用しなければ、洗浄流体が基板表面から蒸発し、基板表面に、ストリーキング（ｓｔｒｅａｋｉｎｇ）、スポッティング（ｓｐｏｔｔｉｎｇ）をもたらし、及び／又は洗浄残留物を残し得る。そのようなストリーキング、スポッティング、及び残留物は、その後のデバイス故障をもたらし得る。したがって、液体洗浄槽から取り出される際に、基板を乾燥させるための改良された方法に大きな注目が集まっている。
マランゴニ乾燥として知られる方法は、表面張力勾配を生成し、洗浄流体が実質的に基板から離れるようなやり方で基板から流れるように誘導し、したがって、ストリーキング、スポッティング、及び残留物の跡を避け得る。具体的には、マランゴニ乾燥の間に、洗浄流体と共に混和性溶媒（例えば、ＩＰＡ蒸気）が流体のメニスカスに導入される。流体のメニスカスは、基板が槽から持ち上げられる際に又は洗浄流体が基板を通って排液される際に生じる。溶媒蒸気は、流体の表面に沿って吸収され、吸収された蒸気の濃度はメニスカスの先端でより高い。吸収された蒸気のより高い濃度は、表面張力が、洗浄流体のバルクにおけるよりもメニスカスの先端でより低くなることをもたらし、洗浄流体が乾燥メニスカスから洗浄流体のバルクに向かって流れることをもたらす。そのような流れは、「マランゴニ」流として知られ、基板上に低減されたストリーキング、スポッティング、又は洗浄残留物を伴った、基板の乾燥を実現するために採用され得る。
基板の均一なマランゴニ乾燥を実現することは難しい場合もある。ある場合では、洗浄流体からの粒子が、基板に再付着し基板を汚染し得る。そのようにして、基板の洗い流し及び／又は乾燥の間の粒子の再付着を低減させるための方法及び装置が望まれている。
本発明のある実施形態では、以下のものを含むシステムが提供される。すなわち、（１）積み込み位置、（２）乾燥位置、（３）（ａ）少なくとも１つの基板を保持し、（ｂ）移動可能なタンク内で基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持し、及び（ｃ）積み込み位置と乾燥位置との間で移動するように構成された、移動可能なタンク、並びに（４）乾燥位置に配置され、及び、移動可能なタンクが乾燥位置にあるときに移動可能なタンクから基板が出される際に基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションである。
本発明のある実施形態では、以下のことを含む方法が提供される。すなわち、（１）少なくとも１つの基板を保持し、積み込み位置と乾燥位置との間で移動するように構成された、移動可能なタンクを提供すること、（２）乾燥位置に配置され、且つ、移動可能なタンクが乾燥位置にあるときに移動可能なタンクから基板が出される際に基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションを提供すること、（３）移動可能なタンクを積み込み位置に配置すること、（４）移動可能なタンクが積み込み位置にある間に基板を移動可能なタンクの中に積み込むこと、（５）移動可能なタンクを洗浄化学物質で満たすこと、（６）所定の期間だけ洗浄化学物質で基板を処理すること、（７）移動可能なタンクを乾燥位置に移動させること、（８）乾燥ステーションを通して移動可能なタンクから基板を出すこと、及び（９）乾燥ステーションを通して移動可能なタンクから基板を出す際に、洗い流し流体で基板を洗い流し、基板を乾燥させることである。
本発明のある実施形態では、以下のことを含むシステムが提供される。すなわち、（１）第１の積み込み位置、第２の積み込み位置、第１の乾燥位置、及び第２の乾燥位置、（２）第１の積み込み位置及び第２の積み込み位置並びに第１の乾燥位置及び第２の乾燥位置の間で移動するように構成された、移動可能なタンクであって、（ａ）移動可能なタンクの第１の区画内で基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された、第１の満たすことが可能で排液することが可能（以下、「注排液可能」）な区画、及び（ｂ）移動可能なタンクの第２の区画内で基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された、第２の注排液可能な区画を有する、移動可能なタンク、並びに（３）（ａ）第１の乾燥位置で移動可能なタンクが乾燥ステーションの下に配置されたときに移動可能なタンクの第１の区画から基板が出される際に基板を洗い流し乾燥させ、（ｂ）第２の乾燥位置で移動可能なタンクが乾燥ステーションの下に配置されたときに移動可能なタンクの第２の区画から基板が出される際に基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションである。多くの他の実施形態及び／又は態様が提供される。
本発明の他の特徴及び態様は、以下の例示的な実施形態の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面からより詳細に明らかになるであろう。
本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための第１の代替的なシステムの側面概略図である。 本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための第２の代替的なシステムの側面概略図である。 本発明の１以上の実施形態に従って提供される洗い流し乾燥システムの別の例示的な一実施形態の斜視図である。 図２Ａの移動可能なタンクの例示的な一実施形態の斜視図である。 図２Ａの移動可能なタンクの例示的な一実施形態の前面断面図である。
上述されたように、ある事例では、洗浄プロセスの後で基板を洗い流すために使用される洗い流し洗浄流体からの粒子が、基板に再付着し基板を汚染し得る。例えば、洗浄の後で基板を洗い流すために使用される洗い流し洗浄流体が、先の洗浄ステップの間に使用された化学物質とは異なるペーハー（ｐＨ）を有するならば、粒子が基板に再付着し得る。更に、汚染物が乾燥の間に除去される際に、汚染物が洗い流しタンク内に集積し基板に再付着し得る。洗い流し流体に化学物質を加えることによって、そのような粒子の再付着が低減され得る一方で、最後の洗い流しタンクに化学物質を加えることは、化学物質が乾燥の後で基板上に残ることをもたらす。
本明細書で提供されるある実施形態では、基板がタンクの中へ積み込まれ得る基板積み込み位置と乾燥位置との間で移動し得る移動可能なタンクを含む、基板を洗い流し乾燥させるためのシステムが提供される。乾燥ステーションが、乾燥位置に配置され、移動可能なタンクから出される基板を洗い流し乾燥させるために採用され得る。ある実施形態では、タンクが、（例えば、タンク内で処理される複数の基板からの粒子の集積のために、粒子が蓄積及び／又は再付着することを低減させるために）小さい容積を有し、及び／又はタンク内で処理される各基板のために満たされ排液され得る。
スループットを増加させるために、ある実施形態では、タンクが、同じタンク本体の中へ統合された２以上の独立した基板処理区画を有し得る。各処理区画のための注排弁用マニホールドが、タンク本体の中へ統合され、設備とシステムとの間の空間及び／又は連結ポイントを低減させ得る。
本明細書で提供されるある実施形態では、酸又は塩基、塩酸、ＨＦ酸、有機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、アンモニウムヒドロキシド、別のペーハー調整剤などの、タンク内の化学物質の中へ基板を浸し、その後、上面がＮ２／ＩＰＡ混合ガスなどの溶媒の流れで覆われている落水などの洗い流し流体源を通してタンクから基板を持ち上げることによって、粒子の再付着が低減され及び／又は避けられ得る。結果としての洗い流し流体のカーテンは、基板から化学物質を効果的に洗い流し、洗い流し流体を覆ったＮ２／ＩＰＡ混合ガスは、低減され及び／又は最小化された粒子の再付着を伴うマランゴニ乾燥を提供し得る。
基板を洗い流し乾燥させるシステム及び／又は方法のための例示的な実施形態が、以下で説明される。
図１Ａ〜図１Ｒは、本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための例示的なシステム（以下、「洗い流し乾燥システム」）１００の側面概略図である。図１Ａを参照すると、システム１００は、移動可能なタンク１０２と乾燥ステーション１０４を含む。図１Ａ〜図１Ｒの実施形態では、乾燥ステーション１０４が静止している。しかし、他の実施形態では、乾燥ステーション１０４が、移動可能であり得る（及び／又はタンク１０２が静止し得る）。
図１Ａの移動可能なタンク１０２は、移動可能なタンク１０２の第１の区画内の基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された第１の注排液可能な区画１０６ａ、及び移動可能なタンク１０２の第２の区画内の基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された第２の注排液可能な区画１０６ｂを含む。ある実施形態では、移動可能なタンク１０２が、単一の注排液可能な区画のみを含んでもよく、又は３以上の注排液可能な区画を含んでもよい。
図１Ａの実施形態では、移動可能なタンク１０２が、第１の積み込み位置、第２の積み込み位置、第１の乾燥位置、及び第２の乾燥位置の間で移動可能である。例えば、積み込み位置と乾燥位置は、以下の表１で示され得る。他の積み込み位置及び／又は乾燥位置も採用され得る。
Figure 2017539094
移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａは、第１の基板ホルダー１０８を含み、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂは、第２の基板ホルダー１０８ｂを含む。各ホルダー１０８ａ、１０８ｂは、（以下で更に説明されるように）移動可能なタンク１０２の区画１０６ａ、１０６ｂ内で基板を保持し、移動可能なタンク１０２が適切な積み込み位置にあるときにオーバーヘッド基板搬送機構１１０から基板を受け入れ、及び、移動可能なタンク１０２が適切な乾燥位置にあるときに乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の区画１０６ａ又は１０６ｂから基板を出すように構成されている。移動可能なタンク１０２の例示的な実施形態は、図２Ａ〜図２Ｃを参照して以下で説明される。オーバーヘッド基板搬送機構１１０は、オーバーヘッドコンベヤシステム、走行ビームロボットシステム、又は基板を搬送するための任意の他の適切な機構であり得る。
図１Ａ〜図１Ｒの実施形態では、乾燥ステーション１０４が、乾燥ステーション１０４を通過する基板の表側及び裏側に洗い流し流体を供給するための洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを含む。例えば、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂは、基板に対して洗い流し流体を供給するための、ノズル、スプレーバー、示されているような落水装置、又は任意の他の適切な機構を含み得る。例示的な洗い流し流体源は、図２Ａを参照しながら以下で説明される。任意の適切な洗い流し流体（例えば、脱イオン水、表面張力を低減させる洗い流し化学物質を有する脱イオン水、Ｏ３、ＣＯ２、Ｎ２などが注入された脱イオン水などのガス注入脱イオン水など）が使用され得る。
乾燥ステーション１０４は、乾燥ステーション１０４を用いた洗い流し及び乾燥動作の間に、基板が洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを通過し洗い流し流体がスプレーされる際に、基板上に形成された表側及び／又は裏側の洗い流し流体のメニスカスへ、溶媒蒸気などの乾燥蒸気を供給するための乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂも含み得る。そのような実施形態では、基板が、乾燥ステーション１０４を通過する際に、マランゴニ乾燥され得る。システム１００を用いたマランゴニ乾燥の間に、洗い流し流体と混和性の（ＩＰＡなどの）溶媒蒸気が、基板が洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを通して持ち上げられる際に形成された各流体のメニスカスに導入される。溶媒蒸気は、洗い流し流体の表面に沿って吸収され、吸収された蒸気の濃度は各メニスカスの先端でより高い。吸収された蒸気のより高い濃度は、表面張力が、洗い流し流体のバルクにおけるよりも各メニスカスの先端で低くなることをもたらし、洗い流し流体が各乾燥メニスカスから洗い流し流体のバルクに向かって流れることをもたらす。そのような流れは、「マランゴニ」流として知られ、基板上にストリーキング、スポッティング、又は洗い流し流体の残留物を残すことなしに、基板の乾燥を実現するために採用され得る。
次に、洗い流し乾燥システム１００の例示的な動作が、図１Ａ〜図１Ｒを参照しながら説明される。図１Ａを参照すると、移動可能なタンク１０２は、第１の積み込み位置に移動され、第１の区画１０６ａと第１の基板ホルダー１０８ａが、オーバーヘッド基板搬送機構１１０によって支持された第１の基板１１６ａの下に配置されている。図１Ｂでは、第１の基板ホルダー１０８ａが、第１の基板１１６ａを支持するように、且つ、オーバーヘッド基板搬送機構１１０から第１の基板１１６ａを受け入れるように持ち上げられる。図１Ｃでは、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａ内に第１の基板１１６ａを配置するように、第１の基板ホルダー１０８ａが下げられる。その後、移動可能タンク１０２の第１の区画１０６ａは、洗浄化学物質で満たされる。
例示的な洗浄化学物質は、酸又は塩基、塩酸、ＨＦ酸、有機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、アンモニウムヒドロキシド、別のペーハー調整剤などを含む。ある実施形態では、基板が移動可能なタンク１０２の中に積み込まれる前に、移動可能なタンク１０２の何れかの区画１０６ａ、１０６ｂで使用される洗浄化学物質及び／又は洗浄化学物質のペーハーが、基板上で実行されるプロセスに基づいて選択又はさもなければ設定され得る。例えば、移動可能なタンク１０２内で使用される化学物質は、基板が洗い流し乾燥システム１００の中へ積み込まれる前に、基板を洗浄するために使用されたブラシボックス又はブラシスクラビングツール内で使用された同じ化学物質であり得る。他の例示的な洗浄化学物質は、コネチカット州ダンベリーのＡＴＭＩから購入可能なＰｌａｎａｒＣｌｅａｎ、ヴァージニア州リッチモンドのＷａｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＵＡＳから購入可能なＣＸ１００、ペンシルバニア州アレンタウンのＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから購入可能なＣＰ９８を含む。
図１Ｄを参照すると、移動可能なタンク１０２は、第２の積み込み位置に移動され、第２の区画１０６ｂと第２の基板ホルダー１０８ｂが、オーバーヘッド基板搬送機構１１０によって支持された第２の基板１１６ｂの下に配置されている。図１Ｅでは、第２の基板ホルダー１０８ｂが、第２の基板１１６ｂを支持するように、且つ、オーバーヘッド基板搬送機構１１０から第２の基板１１６ｂを受け入れるように持ち上げられる。図１Ｆでは、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂ内に第２の基板１１６ｂを配置するように、第２の基板ホルダー１０８ｂが下げられる。その後、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂは、洗浄化学物質で満たされる。第２の区画１０６ｂを満たすために、第１の区画１０６ａを満たすために使用されたのと同じ又は異なる化学物質が使用され得る。第１及び／又は第２の基板１１６ａ、１１６ｂは、任意の適切な時間だけ洗浄化学物質に晒され得る。ある実施形態では、第１及び／又は第２の基板１１６ａ、１１６ｂが、少なくとも５秒、ある実施形態では少なくとも１０秒、及びある実施形態では少なくとも２０秒の間だけ、移動可能なタンク１０２内の洗浄化学物質に晒され得る。他の露出時間も使用され得る。例えば、異なる露出時間が、異なる化学物質、化学添加物の異なる濃度などに対して使用され得る。
図１Ｇでは、移動可能なタンク１０２が、第１の乾燥位置に移動され、第１の区画１０６ａが、乾燥ステーション１０４の下に配置される。図１Ｈでは、第１の基板ホルダー１０８ａが、乾燥ステーション１０４を通して第１の基板１１６ａを出し及び持ち上げ、第１の基板１１６ａが乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａから出される際に、洗い流し流体を用いて第１の基板１１６ａを洗い流し、第１の基板１１６ａを乾燥させる。例えば、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂは、均一な洗い流し流体のカーテン（例えば、落水）を生成し得る。均一な洗い流し流体のカーテンを通って、第１の基板１１６ａが移動され、第１の基板１１６ａの両側が効果的に洗い流され得る。乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂからの窒素／ＩＰＡなどの溶媒ガス流を洗い流し流体のカーテンの上に加えることによって、マランゴニプロセスを通る第１の基板１１６ａの効果的な乾燥が可能になる。基板１１６ａの長さ全体にわたり均一な洗い流し流体の流れを通して、基板１１６ａのロバストな洗い流し及び乾燥が提供され得る。
乾燥ステーション１０４を用いた洗い流し及び乾燥の間の例示的な基板の移動速度は、約１５から３５ｍｍ／秒、及びある実施形態では約２０から３０ｍｍ／秒であるが、それよりも速い又は遅い移動速度も採用され得る。
図１Ｉでは、第１の基板１１６ａが、乾燥ステーション１０４を通過して、第１の基板ホルダー１０８ａから取り外され得る。ある実施形態では、第１の基板１１６ａが、配向を変更し得る（例えば、以下で更に説明されるように、且つ、ファントムで示されているように、適切な機構によって、垂直から水平に又はその逆にスイッチされ得る）。
図１Ｊでは、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａから洗浄化学物質が排液され、第１の基板ホルダー１０８ａが第１の区画１０６ａの中へ下ろし戻される。述べられているように、ある実施形態では、移動可能なタンク１０２内の各区画１０６ａ、１０６ｂの容積が、小さく維持され、速い排液注液のシーケンスを可能にし得る。例えば、ある実施形態では、各区画１０６ａ、１０６ｂの容積が、約２．５リッター以下であり、ある実施形態では約２リッター以下であり得る。他の容積も採用され得る。ある実施形態では、第１の区画１０６ａ及び／又は第２の区画１０６ｂが、約１５秒未満で、ある実施形態では約１０秒未満で排液及び再注液され得る。
図１Ｋで示されているように、移動可能なタンク１０２は、第１の積み込み位置に移動され、第１の区画１０６ａと第１の基板ホルダー１０８ａが、オーバーヘッド基板搬送機構１１０によって支持された第３の基板１１６ｃの下に配置されている。図１Ｌでは、第１の基板ホルダー１０８ａが、第３の基板１１６ｃを支持するように、且つ、オーバーヘッド基板搬送機構１１０から第３の基板１１６ｃを受け入れるように持ち上げられる。図１Ｍでは、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａ内に第３の基板１１６ｃを配置するように、第１の基板ホルダー１０８ａが下げられる。その後、移動可能タンク１０２の第１の区画１０６ａは、洗浄化学物質で満たされる。
述べられているように、第１の区画１０６ａと第２の区画１０６ｂを満たすために、同じ又は異なる化学物質が使用され得る。第１、第２、及び／又は第３の基板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、任意の適切な時間だけ洗浄化学物質に晒され得る。ある実施形態では、基板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃが、少なくとも５秒、ある実施形態では少なくとも１０秒、及びある実施形態では少なくとも２０秒の間だけ、移動可能なタンク１０２内の洗浄化学物質に晒され得る。他の露出時間も使用され得る。例えば、異なる露出時間が、異なる化学物質、化学添加物の異なる濃度などに対して使用され得る。
移動可能なタンク１０２は、第２の乾燥位置に移動され、第２の区画１０６ｂが、乾燥ステーション１０４の下に配置され得る。示されている実施形態において、移動可能なタンク１０２は、第１の区画１０６ａがオーバーヘッド基板搬送機構１１０の下に配置されたときに、第２の区画１０６ｂが乾燥ステーション１０４の下に配置されるようにサイズ決定される（すなわち、第２の乾燥位置と第１の積み込み位置は、移動可能なタンク１０２にとって同じである）。一般的には、第１及び第２の区画１０６ａ、１０６ｂの間の距離、第１及び第２の基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂの位置、オーバーヘッド基板搬送機構１１０の位置、基板搬送機構１１０と乾燥ステーション１０４との間の距離などの要因に応じて、そうならない場合もある。
図１Ｎでは、第２の基板ホルダー１０８ｂが、乾燥ステーション１０４を通して第２の基板１１６ｂを出し及び持ち上げ、第２の基板１１６ｂが乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂから出される際に、洗い流し流体を用いて第２の基板１１６ｂを洗い流し、第２の基板１１６ｂを乾燥させる。例えば、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂは、均一な洗い流し流体のカーテン（例えば、落水）を生成し得る。均一な洗い流し流体のカーテンを通って、第２の基板１１６ｂが移動され、第２の基板１１６ｂの両側が効果的に洗い流される。乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂからの窒素／ＩＰＡなどの溶媒ガス流を洗い流し流体のカーテンの上に加えることによって、マランゴニプロセスを通る第２の基板１１６ｂの効果的な乾燥が可能になる。基板１１６ｂの長さ全体にわたり均一な洗い流し流体の流れを通して、基板１１６ｂのロバストな洗い流し及び乾燥が提供され得る。
図１Ｏでは、第２の基板１１６ｂが、乾燥ステーション１０４を通過して、第２の基板ホルダー１０８ｂから取り外され得る。ある実施形態では、第２の基板１１６ｂが、配向を変更し得る（例えば、以下で更に説明されるように、且つ、図１Ｐで示されているように、適切な機構によって、垂直から水平に又はその逆にスイッチされ得る）。
図１Ｐでは、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂから洗浄化学物質が排液され、第２の基板ホルダー１０８ｂが第２の区画１０６ｂの中へ下ろし戻される。
図１Ｑを参照すると、移動可能なタンク１０２は、第２の積み込み位置に移動され、第２の区画１０６ｂと第２の基板ホルダー１０８ｂが、オーバーヘッド基板搬送機構１１０によって支持された第４の基板１１６ｄの下に配置されている。第２の基板ホルダー１０８ｂは、第４の基板１１６ｄを支持するように、且つ、オーバーヘッド基板搬送機構１１０から第４の基板１１６ｄを受け入れるように持ち上げられる。図１Ｒでは、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂ内に第４の基板１１６ｄを配置するように、第２の基板ホルダー１０８ｂが下げられる。その後、移動可能タンク１０２の第２の区画１０６ｂは、洗浄化学物質で満たされる。
上述のステップは、次に続く基板を処理するために繰り返され得る。例えば、更なる基板が、移動可能なタンク１０２の中へ同様に積み込まれ、望ましい期間だけ洗浄化学物質に晒され、（移動可能なタンク１０２を移動させることによって）乾燥位置の下に配置され、乾燥ステーションを通して移動可能なタンクから出され、基板が乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２から出される際に、洗い流し流体を用いて洗い流され、乾燥され得る。他の積み込み、出し、洗い流し、及び／又は乾燥のシーケンスも採用され得る。
図１Ｓは、本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための第１の代替的なシステム１００’の側面概略図である。図１Ｓを参照すると、システム１００’は、移動可能なタンク１０２と乾燥ステーション１０４を含む。図１Ｓの実施形態では、乾燥ステーション１０４が静止している。しかし、他の実施形態では、乾燥ステーション１０４が、移動可能であり得る（及び／又はタンク１０２が静止し得る）。
図１Ｓの移動可能なタンク１０２は、移動可能なタンク１０２の区画１０６ｃ内で基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された、単一の注排液可能な区画１０６ｃを含む。移動可能なタンク１０２は、（示されているように）積み込み位置Ｌ１と乾燥位置Ｄ１との間で移動可能である。
図１Ｓのシステム１００’は、図１Ａ〜図１Ｒのシステム１００と同様に動作し得るが、一度に１つの基板を処理する。移動可能なタンク１０２の区画１０６ｃは、移動可能なタンク１０２内で基板を保持し、移動可能なタンク１０２が積み込み位置Ｌ１にあるときにオーバーヘッド基板搬送機構１１０から（図１Ｓにおける基板１１６ｅなどの）基板を受け入れ、所定の期間だけ基板１１６ｅを区画１０６ｃ内の洗浄化学物質に晒し、及び、移動可能なタンク１０２が乾燥位置Ｄ１にあるときに乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の区画１０６ｃから基板１１６ｅを出すように、構成されている、基板ホルダー１０８ｃを含む。
基板を洗い流し乾燥させるための説明されたシステムは、（１）移動可能なタンクが積み込み位置にある間に移動可能なタンクの中へ基板を積み込み、（２）洗浄化学物質で移動可能なタンクを満たし、（３）所定の期間だけ洗浄化学物質を用いて基板を処理し、（４）移動可能なタンクを乾燥位置に移動させ、（５）乾燥ステーションを通して移動可能なタンクから基板を出し、及び、（６）乾燥ステーションを通して移動可能なタンクから基板が出される際に、洗い流し流体を用いて基板を洗い流し、基板を乾燥させるように、構成され得る。
図１Ｔは、本発明の実施形態による、基板を洗い流し乾燥させるための第２の代替的なシステム１００’’の側面概略図である。図１Ｔを参照すると、システム１００’’は、積み込み位置Ｌ１に配置された第１の基板ホルダー１０８ａと乾燥位置Ｄ１に配置された第２の基板ホルダー１０８ｂを含む。積み込み位置Ｌ１と乾燥位置Ｄ１との間で基板を移動させるための移動可能なタンクを採用する代わりに、第１の基板ホルダー１０８ａ上に積み込まれた基板を第２の基板ホルダー１０８ｂに移送するための移送機構が提供される。例えば、基板リフト１２０が採用されて、第１の基板ホルダー１０８ａから基板を持ち上げ、第１の基板ホルダー１０８ｂに基板を移送し得る。基板リフト１２０は、例えば、第１の基板ホルダー１０８ａと第２の基板ホルダー１０８ｂとの間で、基板を直線的に及び／又は回転可能に移送し得る。
図１Ｔで示されるように、移動可能なタンクが採用されていないので、積み込み位置Ｌ１と乾燥位置Ｄ１の両方が、スプレーノズル、スプレーバー、落水装置などの、洗浄化学物質供給機構１１２ａ、１２２ｂを含み得る。洗浄化学物質供給機構１２２ａは、積み込み位置Ｌ１に配置された基板に洗浄化学物質をスプレーし及び／又はさもなければ基板を被覆し得る。洗浄化学物質供給機構１２２ｂは、乾燥位置Ｄ１に配置された基板にスプレーし及び／又はさもなければ基板を被覆し得る。両方の位置において洗浄化学物質で基板を被覆することによって、洗浄化学物質供給機構１１２ａ及び１１２ｂは、移動タンク１０２と同様に動作し得る。すなわち、乾燥ステーション１０４での洗い流し及び乾燥の前に、所定の期間だけ基板を洗浄化学物質に晒す。
図１Ｔのシステム１００’’は、図１Ｓのシステム１００’と同様に動作し得る。第１の基板１１６ｆは、積み込み位置Ｌ１において第１の基板ホルダー１０８ａ上に積み込まれ得る。第１の基板１１６ｆは、積み込み位置Ｌ１において、洗浄化学物質供給機構１１２ａを使用して、洗浄化学物質がスプレーされ得る。そして、（基板リフト１２０を使用して）乾燥位置Ｄ１に移送され得る。その後、基板１１６ｆは、乾燥位置Ｄ１において、所望及び／又は所定の期間だけ洗浄化学物質に晒されるまで、洗浄化学物質供給機構１１２ｂを使用して、更なる洗浄化学物質がスプレーされ得る。その後、基板１１６ｆは、乾燥ステーション１０４を通して移送され、上述されたように、基板１１６ｆを洗い流し乾燥させる。一旦、基板１１６ｆが第１の基板ホルダー１０８ａを離れると、第１の基板ホルダー１０８ａが採用されて、システム１００’’内での処理のために、オーバーヘッド基板搬送機構１１０から第２の基板１１６ｇが回収され得る。
図２Ａは、本発明の１以上の実施形態に従って提供される洗い流し乾燥システム２００の別の例示的な一実施形態の斜視図である。図２Ｂ及び図２Ｃは、それぞれ、図２Ａの移動可能なタンク１０２の例示的な一実施形態の斜視図及び前面断面図である。図２Ａを参照すると、システム２００は、移動可能なタンク１０２と乾燥ステーション１０４を含む。図２Ａの実施形態では、乾燥ステーション１０４が静止している。しかし、他の実施形態では、乾燥ステーション１０４が、移動可能であり得る（及び／又はタンク１０２が静止し得る）。
移動可能なタンク１０２は、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａ内の基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された第１の注排液可能な区画１０６ａ、及び移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂ内の基板を洗浄化学物質に晒すために、洗浄化学物質を保持するように構成された第２の注排液可能な区画１０６ｂを含む。ある実施形態では、移動可能なタンク１０２が、単一の注排液可能な区画のみを含んでもよく、又は３以上の注排液可能な区画を含んでもよい。
図２Ｂを参照すると、第１の区画１０６ａは、第１の区画１０６ａの上面内に形成された、ホタテ貝の縁のように波を打った（以下、「スカロップト」）領域２０２を有するように示されている。これらのスカロップト領域２０２は、第１の区画１０６ａ内に含まれた及び／又は第１の区画１０６ａから出されている基板の洗浄及び／又は洗い流しの間に、第１の区画１０６ａの上面にわたり、洗浄化学物質、洗い流し流体などの流れを促進するために、タンク材料（ｔａｎｋ ｍａｔｅｒｉａｌ）が除去された上面の領域である。例えば、スカロップト領域２０２によって提供された鋭い端部は、洗浄化学物質及び／又は洗い流し流体と関連付けられた表面張力を克服することにおいて助けとなり得る。第２の区画１０６ｂも、同様に構成され得る。他の形状及び／又は構成も、表面張力効果を低減させるために使用され得る。
ある実施形態では、移動可能なタンク１０２が、ＰＥＥＫ、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＴＦＥで被覆された金属、ポリプロピレンなどから形成され得る。任意の他の適切なタンク材料も採用され得る。
図２Ａ及び図２Ｂで示されているように、越流堰２０４が提供されて、システム２００内での積み込み、出し、洗浄、洗い流し、及び／又は乾燥の間に、第１及び／又は第２の区画１０６ａ、１０６ｂからあふれ出る、洗浄化学物質、洗い流し流体、それらの組み合わせなどを捉え得る。越流堰２０４は、越流堰２０４からの流体の除去及び／又は再使用を促進するための、（図２Ｂ参照、図２Ａでは示されていない）１以上の排液口２０６を含み得る。
上述のように、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａは、第１の基板ホルダー１０８を含み、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂは、第２の基板ホルダー１０８ｂを含む。図２Ｃは、第１の基板ホルダー１０８ａの例示的な一実施形態を示す。第２の基板ホルダー１０８ｂも同様に構成され得る。
ある実施形態では、第１及び／又は第２の基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂが、基板と接触し基板を支持するように構成された複数の基板接触支持体２０９ａ〜２０９ｄを有する、フレーム２０８を含み得る。これらの支持体は、Ｖ字形状又はそれ以外の形状であり、基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂが流体槽から取り出されたときに、基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂからの流体の排液を促進し得る。ある実施形態では、基板接触支持体２０９ａ〜２０９ｄの１以上は、流体の除去を更に助けるために、支持体２０９ａ〜２０９ｄの１以上に真空を適用するための（図示せぬ）真空ポートを含み得る。更に又は代替的に、支持体２０９ｂと２０９ｃとの間に、スリット形状の真空ポート２１１が提供され得る。真空は、例えば、真空インレット２１３ａ〜２１３ｂを介して、１以上の真空ポートに適用され得る。１以上の真空ポートは、基板の底端に沿った１以上の位置に真空を適用するように動作可能であり得る。そのようにして、以前にそのような基板支持体において及び／又は基板の底端において集積した液体の残留物が、取り除かれ得る。例示的な基板ホルダーが、以前に組み込まれた２０１５年１月９日に出願された米国特許出願第１４／５９３，８４１号の中で説明されている。任意の他の適切な基板ホルダーも採用され得る。
ある実施形態では、移動可能なタンク１０２が、基板ホルダー１０８ａ及び／又は１０８ｂの形状に基づく内部形状を有し得る。例えば、図２Ｃで示されているように、第１の区画１０６ａは、近似的に、第１の基板ホルダー１０８ａの外形に従う形状を有する。移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂも、同様に形作られ得る。このやり方で、各区画１０６ａ、１０６ｂの内部容積が低減されて、より少ない洗浄化学物質の消費及び各区画のより速い注排を可能にする。
１以上の実施形態では、移動可能なタンク１０２の各区画１０６ａ、１０６ｂが、（ファントムで示されている）マニホールド２１６ａ、２１６ｂを含み得る。マニホールド２１６ａ、２１６ｂは、移動可能なタンク１０２の設置面積内に、排液バルブ／コネクション２１８ａ、２１８ｂと注液バルブ／コネクション２２０ａ、２２０ｂの両方を有する（図２Ｃ参照）。配水管は各区画１０６ａ、１０６ｂから各それぞれのマニホールド２１６ａ、２１６ｂへ提供され、各区画１０６ａ、１０６ｂの排液及び／又は注液を可能にし得る。図２Ｃで示されているように、配水管２２２は、第１の区画１０６ａの底部分を第１のマニホールド２１６ａに連結させる。ある実施形態では、配水管２２２が、水平から約２から１０度の角度を付けられ、第１の区画１０６ａの速い排液を促進し得る。第２の区画１０６ｂの（図示せぬ）配水管も同様に構成され得る。他の排液角度も使用され得る。
ある実施形態では、マニホールド２１６ａ、２１６ｂが、タンク本体から突出するニップル２２４ａ、２２４ｂ上の（図示せぬ）ラジアルシールを介して、タンク本体に密封され得る。１以上の実施形態では、第１及び第２の区画１０６ａ、１０６ｂが、タンク１０２を形成するために使用される材料の中へ機械加工され、各区画のための複雑な形状寸法を可能にし得る（例えば、各区画１０６ａ、１０６ｂの容積を低減させるために、基板ホルダーの形状に輪郭を合される）。ある実施形態では、タンク１０２が組み立てられるときに、タンク１０２の外側（側部）表面が、中央コア部に対して熱的にフィット及び／又は溶接され得る。
ある実施形態において、配水管及び／又はマニホールド２１６ａ、２１６ｂは、（排液を改良するために）各区画１０６ａ、１０６ｂの排液ポイントが、各区画内の最も低いポイントであるように、設計され得る。排液バルブ２１８ａ、２１８ｂは、タンク１０２と統合され、各区画１０６ａ、１０６ｂの速い排液を可能にし得る。ある実施形態では、示されているように、注液バルブ２２０ａ、２２０ｂが、排液バルブ２１８ａ、２１８ｂの外側に配置され得る。これは、入ってくる流体が、ほとんど跳ね返りなしに、速くタンク１０２に入ることを可能にし得る。基板が処理された後で、第１及び第２の区画１０６ａ、１０６ｂから洗浄流体を迅速に放出することは、流体内に浮遊している粒子が、流し出されて、タンク１０２の壁に付着しないことを保証する助けとなる。
ある実施形態では、図２Ａで示されているように、第１の基板ホルダー１０８ａが、（移動可能なタンク１０２に連結された）第１のガイドレール２２８ａと摺動可能に連結された第１の支持部材２２６ａに連結され得る。第２の基板ホルダー１０８ｂは、（移動可能なタンク１０２に連結された）第２のガイドレール２２８ｂと摺動可能に連結された第２の支持部材２２６ｂに連結され得る。リニアモータなどの第１のアクチュエータ２３０ａは、第１の支持部材２２６ａが、第１のガイドレール２２８ａに沿って持ち上げられ及び／又は下げられることをもたらし得る。今度は、それが、第１の基板ホルダー１０８ａが、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａ内で持ち上げられ及び／又は下げられることをもたらす。同様に、第２のアクチュエータ２３０ｂは、第２の支持部材２２６ｂが、第２のガイドレール２２８ｂに沿って持ち上げられ及び／又は下げられることをもたらし得る。今度は、それが、第２の基板ホルダー１０８ｂが、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂ内で持ち上げられ及び／又は下げられることをもたらす。
図２Ａで示されているように、ある実施形態では、移動可能なタンク１０２が、ベースプレート２３２を介して支持され得る。乾燥ステーション１０４は、支持プレート２３４と支持フレーム２３６を使用して、移動可能なタンク１０２の上で支持され得る。例えば、ベースプレート２３２は、移動可能なタンク１０２が、（ファントムで示されているモータ２３９などのアクチュエータの制御の下で）ベースプレート２３２に対して移動することを可能にする、１以上のスライドベアリング又はトラック２３８ａ〜２３８ｂを使用して、移動可能なタンク１０２に連結され得る。
図２Ａの実施形態では、乾燥ステーション１０４が、乾燥ステーション１０４を通過する基板の表側及び裏側に洗い流し流体を供給するための、支持フレーム２３６に連結された落水タイプの洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを含む。他の洗い流し流体源は、基板に対して洗い流し流体を供給するための、ノズル、スプレーバー、又は任意の他の適切な機構を含み得る。任意の適切な洗い流し流体（例えば、脱イオン水、表面張力を低減させる洗い流し化学物質を有する脱イオン水、Ｏ３、ＣＯ２、Ｎ２などが注入された脱イオン水などのガス注入脱イオン水など）が使用され得る。ある実施形態では、落水源が、流体が（例えば、２つの落水部分又はプレートの間で形成される）狭い平坦なスロットを通って流れることを強いることによって形成される。例えば、洗い流し流体は、第１のプレナムの中へ導入され、制限された流体経路を通って第２のプレナムに移動し、洗い流し流体が制限された流体経路を出て第２のプレナムの中へ広がるときに洗い流し流体の圧力が減少する際に、均一な圧力分布を生成し得る。その後、洗い流し流体は、落水部分の間に形成されたスロットを出て、洗い流し流体の落水を生成する。例示的な落水装置が、以前に組み込まれた２０１４年１２月１９日に出願された米国特許出願第６２／０９４，９３８号の中で説明されている。任意の他の適切な洗い流し流体源も採用され得る。
乾燥ステーション１０４は、乾燥ステーション１０４を用いた洗い流し及び乾燥動作の間に、基板が洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを通過し洗い流し流体がスプレーされる際に、基板上に形成された表側及び／又は裏側の洗い流し流体のメニスカスへ、溶媒蒸気などの乾燥蒸気を供給するための乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂも含み得る。そのような実施形態では、基板が、乾燥ステーション１０４を通過する際に、マランゴニ乾燥され得る。システム２００を用いたマランゴニ乾燥の間に、洗い流し流体と混和性の（ＩＰＡなどの）溶媒蒸気が、基板が洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂを通して持ち上げられる際に形成された各流体のメニスカスに導入される。溶媒蒸気は、洗い流し流体の表面に沿って吸収され、吸収された蒸気の濃度は各メニスカスの先端でより高い。吸収された蒸気のより高い濃度は、表面張力が、洗い流し流体のバルクにおけるよりも各メニスカスの先端で低くなることをもたらし、洗い流し流体が各乾燥メニスカスから洗い流し流体のバルクに向かって流れることをもたらす。そのような流れは、「マランゴニ」流として知られ、基板上にストリーキング、スポッティング、又は洗い流し流体の残留物を残すことなしに、基板の乾燥を実現するために採用され得る。
ある実施形態では、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂ及び／又は乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂが、支持フレーム２３６に対して調整可能であり得る。例えば、調整可能なクランプ、スライドベアリング、調整ねじ又はボルトなど（例えば、調整クランプ２３７を参照）が採用されて、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂ及び／又は乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂの間の高さ及び／又は間隔を調整し得る。同様に、スロットのあるガイドなどの（図示せぬ）旋回機構が採用されて、各洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂ及び／又は乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂの回転を調整し得る。ベースプレート２３２、支持プレート２３４、及び／又は支持フレーム２３６は、アルミニウム、ステンレス鋼、ＰＥＥＫ、それらの組み合わせなどの、任意の適切な材料から形成され得る。
把持装置２４０が、乾燥ステーション１０４のアウトプットにおいて設けられ得る。示されている実施形態では、把持装置２４０が、基板の端部と接触し及び／又は基板の端部を支持し得る、複数の下側フィンガ２４２ａ〜２４２ｂ及び旋回可能フィンガ２４４ａ〜２４４ｂを含む。（図示せぬ）１以上のアクチュエータが、把持装置２４０を開閉し得る。ある実施形態では、把持装置２４０が、（図示せぬ１以上のアクチュエータを介して）垂直方向と水平方向との間で、基板の配向を変更し得る。ある実施形態では、垂直方向への移動の際に、第１及び第２の旋回フィンガ２４４ａ、２４４ｂの第１及び第２の端部支持フィーチャ２４５ａ、２４５ｂが、基板の端部と接触し、基板の端部に把持力を加え得る。この把持力は、第１及び第２の旋回フィンガ２４４ａ、２４４ｂ及び第１及び第２の下側フィンガ２４２ａ、２４２ｂの間で基板をつまみ、基板を保持する。例示的な把持装置が、以前に組み込まれた２０１５年１月２１日に出願された米国特許出願第１４／６０２，０９４号（整理番号２２６００）の中で説明されている。任意の他の適切な把持及び／又は基板支持装置が採用され、洗い流し乾燥システム２００内での洗い流し／乾燥動作の後で、基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂのうちの一方からの基板と接触し、それを取り出し、及び／又は支持し得る。
補足的な乾燥装置が、ある実施形態で採用され、乾燥プロセスを更に補助し得る。例えば、（ファントムで示されている）基板端部残留物除去装置２４６は、洗い流し／乾燥プロセスの後で（例えば、乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂの後で）洗い流し流体が残っているならば、基板の底における及び／又は基板ホルダーの支持接触点における洗い流し流体を除去又は最小化するように構成され得る。例示的な一実施形態は、下側本体と上側プレートから形成された２つのピースのアセンブリを含み得る。ガスが、アセンブリを通って流れ出て、ある実施形態では、アセンブリの２つのピースの間に形成されたスリットを介して、層流を維持し得る。アセンブリは、下向きに角度が付けられ、ある実施形態では、基板の下側の３分の１がスリットを通過した際にのみ、起動され得る。アセンブリは、基板の面と端部から任意の残留物を押し出す、基板の主要面上の蒸気又はガスカーテンを生成するように起動され得る。例示的な乾燥装置が、以前に組み込まれた２０１５年１月２１日に出願された米国特許出願第１４／６０２，１１４号（整理番号２２５６３）の中で説明されている。任意の他の適切な乾燥装置も採用され得る。
ある実施形態では、洗い流し乾燥システム２００が、システム２００の動作の少なくとも一部分を制御するように構成された、コントローラ２４８を含み得る。例えば、コントローラ２４８は、（モータ２３９を介して）タンク１０２の動き、（モータ２３０ａ、２３０ｂを介して）基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂの持ち上げ及び／又は下げ、（マニホールド２１６ａ、２１６ｂを介して）タンク１０２の第１及び第２の区画１０６ａ、１０６ｂの注排液、（洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂ、乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂ、及び／又は基板端部残留物除去装置２４６を介して）基板の洗い流し及び／又は乾燥、基板の配向を垂直から水平に変更するための把持装置２４０の把持及び／又は回転などを、制御するように構成され得る。例えば、コントローラ２４８は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、専用ハードウェア回路、それらの組み合わせなどの、プロセッサであり得る。コントローラ２４８は、本明細書で説明された方法の１以上の少なくとも一部分を実行するための、コンピュータプログラムコード及び／又は１以上のコンピュータプログラム製品を含み得る。本明細書で説明される各コンピュータプログラムは、コンピュータによって可読な非一時的媒体（例えば、フロッピーディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリなど）によって保存され得る。
図２Ａ〜図２Ｃのシステム２００は、例えば、図１Ａ〜図１Ｒを参照しながら説明されたプロセスと同様なやり方で操作され得る。動作の他のシーケンスも採用され得る。
少なくとも１つの実施形態では、コントローラ２４８が、洗い流し乾燥システム２００を制御して以下のことの１以上を実行するように構成され得る。すなわち、（１）例えば、モータ２３９を使用して移動可能なタンク１０２を第１の積み込み位置に移動させること、（２）第１の支持部材２２６ａ、第１の基板ホルダー１０８ａ、及び第１のアクチュエータ２３０ａを使用して、オーバーヘッド基板搬送機構１１０（図１Ａ参照）から移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａの中へ、第１の基板を積み込むこと、（３）第１のマニホールド２１６ａを使用して、移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａを洗浄化学物質で満たすこと、（４）（例えば、モータ２３９を使用して）移動可能なタンク１０２を第２の積み込み位置に移動させること、（５）第２の支持部材２２６ｂ、第２の基板ホルダー１０８ｂ、及び第２のアクチュエータ２３０ｂを使用して、オーバーヘッド基板搬送機構（図１Ａ参照）から移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂの中へ、第２の基板を積み込むこと、（６）第２のマニホールド２１６ｂを使用して、移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂを洗浄化学物質で満たすこと、（７）移動可能なタンク１０２を（第１の区画１０６ａが乾燥ステーション１０４の下にある）第１の乾燥位置に移動させること、（８）（第１の基板ホルダー１０８ａを使用して）乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａから第１の基板を出すこと、（９）乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａから第１の基板を出す際に、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂ及び乾燥蒸気源１１４ａ、１１４ｂを使用して、洗い流し流体で第１の基板を洗い流し、第１の基板を乾燥させること、（１０）（第１のマニホールド２１６ａを介して）移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａを排液すること、（１１）移動可能なタンク１０２を第１の積み込み位置に移動させること、（１２）オーバーヘッド搬送機構１１０から移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａの中へ、第３の基板を積み込むこと、（１３）移動可能なタンク１０２の第１の区画１０６ａを洗浄化学物質で満たすこと、（１４）移動可能なタンク１０２を（第２の区画１０６ｂが乾燥ステーション１０４の下にある）第２の乾燥位置に配置すること、（１５）乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂから第２の基板を出すこと、（１６）乾燥ステーション１０４を通して移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂから第２の基板を出す際に、乾燥ステーション１０４を使用して、洗い流し流体で第２の基板を洗い流し、第２の基板を乾燥させること、（１７）（第２のマニホールド２１６ｂを介して）移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂを排液すること、（１８）移動可能なタンク１０２を第２の積み込み位置に移動させること、（１９）オーバーヘッド基板搬送機構１１０から移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂの中へ第４の基板を積み込むこと、及び／又は（２０）移動可能なタンク１０２の第２の区画１０６ｂを洗浄化学物質で満たすことである。他の洗浄、洗い流し及び／又は乾燥プロセス及び／又はシーケンスも採用され得る。概して、移動可能なタンク１０２は、任意の適切なやり方でプログラムされた軸に沿って移動可能であり得る。
ある実施形態では、乾燥ステーション１０４を通過する基板が、基板端部残留物除去装置２４６を使用して更に乾燥され得る。ある実施形態では、乾燥ステーション１０４を通過する基板が、把持装置２４０を使用して、基板ホルダー１０８ａ、１０８ｂから取り外され得る。把持装置２４０は、例えば、次の処理のために、基板を垂直から水平配向へ回転させ得る。コントローラ２４８は、基板端部残留物除去装置２４６と把持装置２４０の１以上の動作を制御し得る。
洗い流し／乾燥の間に、洗い流し流体源１１２ａ、１１２ｂが、移動可能なタンク１０２の第１及び／又は第２の区画１０６ａ、１０６ｂの中へ流体をスプレーすると、区画はあふれる。１分当たり数リットルの洗い流し流体が採用される実施形態では、区画１０６ａ、１０６ｂのあふれが、直ちに生じ得る。越流堰２０４が、このあふれた液体を捉え、液体はプロセス排液（ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｒａｉｎ）へ経路指定され得る。区画１０６ａ及び／又は１０６ｂの中へ流れる洗い流し流体（例えば、脱イオン水）は、区画内の洗浄化学物質の化学的濃度を希釈し、洗浄化学物質のペーハーを洗い流し流体の最終的なペーハーへと近付ける。このペーハーの遷移及び／又は勾配は、移動可能なタンク１０２を用いて処理されている基板への粒子の任意の再付着を低減させ得る。粒子の再付着を更に低減させるために、区画１０６ａ及び／又は１０６ｂは、速く注排液され得る。ある実施形態では、各区画１０６ａ、１０６ｂが、近似的に５〜１０秒で満たされ、近似的に４〜７秒で排液され得る。他の注液及び／又は排液の時間も採用され得る。
移動可能なタンク１０２内の洗浄化学物質の使用は、ペーハーショック（ｐＨ ｓｈｏｃｋ）による粒子の再付着を低減させ得る。例えば、ある実施形態は、基板が移動可能なタンク１０２の中へ積み込まれる前に、基板上で実行されるプロセスに基づいて、移動可能なタンク１０２内の洗浄化学物質のペーハーを設定することを含み得る。粒子の再付着は、各区画１０６ａ、１０６ｂを排液し、処理される各基板に対する新しい洗浄化学物質で各区画１０６ａ、１０６ｂで満たすことによって更に低減され得る（例えば、粒子は同じ洗浄流体内の複数の基板から蓄積せず、基板と基板との均一さ／整合性が改良され得るので、粒子の再付着は低減され得る）。２つの基板処理区画の使用は、積み込み／出し動作の間に基板が浸かることを可能にし、システムのスループットを改良する。
本明細書で提供された実施形態は、単一のパスリンス（ｐａｓｓ ｒｉｎｓｅ）及びマランゴニ乾燥ステップによって後処理される基板に対して、非接触化学最終浄化を提供し得る。ファンデルワールス相互作用よって基板の表面に付着した粒子を除去することにおいて、化学機械的なブラシスクラビングが効果的である。ブラシの機械作用は、粒子と基板表面との間の接合を断ち切る水力的抵抗力を提供する。ブラシスクラビングの間に使用される化学的組成及びペーハーは、基板表面とそこから除去される粒子との両方が同符号の電荷を有するように調整され、基板表面と粒子との間の静電反発力を促進し得る。基板表面と粒子との間の接合が断ち切られたときに、粒子は、基板表面近くの境界層内にあり、静電反発力が粒子の再堆積を妨げ得る。基板がブラシスクラビングから洗い流しタンクへ移動された際に、基板表面の境界層内のペーハーにおける突然の変化が、基板の表面上に粒子が再堆積することをもたらし得る。ブラシスクラビングの間に使用されたものと同様なペーハーを有する、移動可能なタンク１０２内の洗浄化学物質を使用することによって、そのような粒子の再堆積／再付着が低減され得る。
前述の説明は、本発明の例示的な実施形態を開示しているに過ぎない。本発明の範囲に含まれる先ほど開示されたシステム、装置、及び方法の変形は、当業者にはすぐに明らかになるだろう。例えば、ある実施形態では、本明細書で説明された洗い流し乾燥システム及び方法が、水平に方向付けられた基板を処理するために構成され得る。したがって、本発明は、その例示的な実施形態に関連して開示されているが、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲に含まれることもあると、理解すべきである。

Claims (15)

  1. 積み込み位置、
    乾燥位置、
    移動可能なタンクであって、
    少なくとも１つの基板を保持し、
    前記移動可能なタンク内で前記基板を洗浄化学物質に晒すために、前記洗浄化学物質を保持し、及び
    前記積み込み位置と前記乾燥位置との間で移動するように構成された、移動可能なタンク、並びに
    前記乾燥位置に配置され、及び、前記移動可能なタンクが前記乾燥位置にあるときに前記移動可能なタンクから前記基板が出される際に前記基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションを備える、システム。
  2. 前記積み込み位置と前記乾燥位置が、横方向に間隔を空けて配置されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 基板ホルダーであって、
    前記移動可能なタンク内で前記基板を保持し、
    前記移動可能なタンクが前記積み込み位置にあるときに、オーバーヘッド基板搬送機構から前記基板を受け入れ、及び
    前記移動可能なタンクが前記乾燥位置にあるときに、前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクから前記基板を出すように構成された、基板ホルダーを更に備える、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記移動可能なタンクが、前記基板ホルダーの形状に基づく内部形状を有する、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記乾燥位置にある前記移動可能なタンクから前記基板が出される際に、洗い流し流体で前記基板を洗い流し、前記基板を乾燥させるように構成された、蒸気乾燥源と洗い流し流体源を、前記乾燥ステーションが含む、請求項１に記載のシステム。
  6. 少なくとも第１の積み込み位置及び第２の積み込み位置並びに少なくとも第１の乾燥位置及び第２の乾燥位置を更に備え、前記移動可能なタンクが、前記第１の積み込み位置と前記第２の積み込み位置と前記第１の乾燥位置と前記第２の乾燥位置との間で移動するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  7. 少なくとも１つの基板を保持し、積み込み位置と乾燥位置との間で移動するように構成された、移動可能なタンクを提供すること、
    前記乾燥位置に配置され、及び、前記移動可能なタンクが前記乾燥位置にあるときに前記移動可能なタンクから前記基板が出される際に前記基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションを提供すること、
    前記移動可能なタンクを前記積み込み位置に配置すること、
    前記移動可能なタンクが前記積み込み位置にある間に前記基板を前記移動可能なタンクの中に積み込むこと、
    前記移動可能なタンクを洗浄化学物質で満たすこと、
    所定の期間だけ前記洗浄化学物質で前記基板を処理すること、
    前記移動可能なタンクを前記乾燥位置に移動させること、
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクから前記基板を出すこと、及び
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクから前記基板が出される際に、洗い流し流体で前記基板を洗い流し、前記基板を乾燥させることを含む、方法。
  8. 前記基板が前記移動可能なタンクの中へ積み込まれる前に、前記基板上で実行されるプロセスに基づいて、前記移動可能なタンク内の前記洗浄化学物質のペーハーを設定することを更に含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記基板が前記移動可能なタンクから出されている間に、前記乾燥ステーションを使用して、前記基板に対して前記洗い流し流体を供給することによって、前記移動可能なタンク内にペーハー勾配を生成することを更に含む、請求項７に記載の方法。
  10. 前記乾燥ステーションが、蒸気乾燥源と洗い流し流体源を含み、前記乾燥位置にある前記移動可能なタンクから前記基板が出される際に、前記蒸気乾燥源と前記洗い流し流体源を使用して、前記洗い流し流体で前記基板を洗い流し、前記基板を乾燥させる、請求項７に記載の方法。
  11. 少なくとも第１の積み込み位置及び第２の積み込み位置並びに少なくとも第１の乾燥位置及び第２の乾燥位置を提供することを更に含み、前記移動可能なタンクが、前記第１の積み込み位置と前記第２の積み込み位置と前記第１の乾燥位置と前記第２の乾燥位置との間で移動するように構成されている、請求項７に記載の方法。
  12. 前記移動可能なタンクを前記第１の積み込み位置に移動させること、
    オーバーヘッド基板搬送システムから前記移動可能なタンクの第１の区画の中へ第１の基板を積み込むこと、
    前記移動可能なタンクの前記第１の区画を洗浄化学物質で満たすこと、
    前記移動可能なタンクを前記第２の積み込み位置に移動させること、
    前記オーバーヘッド基板搬送システムから前記移動可能なタンクの第２の区画の中へ第２の基板を積み込むこと、
    前記移動可能なタンクの前記第２の区画を洗浄化学物質で満たすこと、
    前記移動可能なタンクを前記第１の乾燥位置に移動させること、
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第１の区画から、前記第１の基板を出すこと、及び
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第１の区画から、前記第１の基板が出される際に、前記洗い流し流体で前記第１の基板を洗い流し、前記第１の基板を乾燥させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記移動可能なタンクの前記第１の区画を排液すること、
    前記移動可能なタンクを前記第１の積み込み位置に移動させること、
    前記オーバーヘッド基板搬送システムから前記移動可能なタンクの前記第１の区画の中へ第３の基板を積み込むこと、
    前記移動可能なタンクの前記第１の区画を洗浄化学物質で満たすこと、
    前記移動可能なタンクを前記第２の乾燥位置に配置すること、
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第２の区画から、前記第２の基板を出すこと、及び
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第２の区画から、前記第２の基板が出される際に、前記洗い流し流体で前記第２の基板を洗い流し、前記第２の基板を乾燥させることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 第１の積み込み位置、第２の積み込み位置、第１の乾燥位置、及び第２の乾燥位置、
    前記第１の積み込み位置と前記第２の積み込み位置と前記第１の乾燥位置と前記第２の乾燥位置との間で移動するように構成された移動可能なタンクであって、
    前記移動可能なタンクの第１の注排液可能な区画内の基板を洗浄化学物質に晒すために、前記洗浄化学物質を保持するように構成された前記第１の注排液可能な区画、及び
    前記移動可能なタンクの第２の注排液可能な区画内の基板を洗浄化学物質に晒すために、前記洗浄化学物質を保持するように構成された前記第２の注排液可能な区画を有する、移動可能なタンク、並びに
    乾燥ステーションであって、
    前記移動可能なタンクが前記第１の乾燥位置で前記乾燥ステーションの下に配置されたときに、前記基板が前記移動可能なタンクの前記第１の区画から出される際に、前記基板を洗い流し乾燥させ、及び
    前記移動可能なタンクが前記第２の乾燥位置で前記乾燥ステーションの下に配置されたときに、前記基板が前記移動可能なタンクの前記第２の区画から出される際に、前記基板を洗い流し乾燥させるように構成された、乾燥ステーションを備える、システム。
  15. 前記システムを制御するように動作可能なコントローラを更に備え、前記コントローラが、前記システムを制御して、
    前記移動可能なタンクを前記第１の積み込み位置に移動させ、
    オーバーヘッド基板搬送システムから前記移動可能なタンクの前記第１の区画の中へ第１の基板を積み込み、
    前記移動可能なタンクの前記第１の区画を前記洗浄化学物質で満たし、
    前記移動可能なタンクを前記第２の積み込み位置に移動させ、
    前記オーバーヘッド基板搬送システムから前記移動可能なタンクの前記第２の区画の中へ第２の基板を積み込み、
    前記移動可能なタンクの前記第２の区画を前記洗浄化学物質で満たし、
    前記移動可能なタンクを前記第１の乾燥位置に移動させ、
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第１の区画から前記第１の基板を出し、及び
    前記乾燥ステーションを通して前記移動可能なタンクの前記第１の区画から前記第１の基板が出される際に、洗い流し流体で前記第１の基板を洗い流し、前記第１の基板を乾燥させる、請求項１４に記載のシステム。
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