JP2022080274A - 乾燥特性が改善されたスピンリンスドライヤ - Google Patents

乾燥特性が改善されたスピンリンスドライヤ Download PDF

Info

Publication number
JP2022080274A
JP2022080274A JP2021173208A JP2021173208A JP2022080274A JP 2022080274 A JP2022080274 A JP 2022080274A JP 2021173208 A JP2021173208 A JP 2021173208A JP 2021173208 A JP2021173208 A JP 2021173208A JP 2022080274 A JP2022080274 A JP 2022080274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spin rinse
rinse dryer
rotatable member
rotatable
dryer according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021173208A
Other languages
English (en)
Inventor
トマス トレバー
Trevor Thomas
アイレス マーティン
Ayres Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SPTS Technologies Ltd
Original Assignee
SPTS Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SPTS Technologies Ltd filed Critical SPTS Technologies Ltd
Publication of JP2022080274A publication Critical patent/JP2022080274A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B13/00Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022Cleaning travelling work
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/18Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive on or in moving dishes, trays, pans, or other mainly-open receptacles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06Chambers, containers, or receptacles
    • F26B25/08Parts thereof
    • F26B25/10Floors, roofs, or bottoms; False bottoms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06Chambers, containers, or receptacles
    • F26B25/14Chambers, containers, receptacles of simple construction
    • F26B25/18Chambers, containers, receptacles of simple construction mainly open, e.g. dish, tray, pan, rack
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/08Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by centrifugal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Figure 2022080274000001
【課題】洗浄および乾燥後のウエハの汚染のリスクが低減された、高密度の垂直スタッキングが可能な薄型のスピンリンスドライヤを提供すること。
【解決手段】エンクロージャと、基板を支持するための回転可能な支持体23と、回転可能な支持体23の上方のエンクロージャ内に位置する回転可能な部材27であって、連続した下面を有する回転可能な部材27と、回転可能な部材27を回転させるための駆動装置を有する、基板を処理するためのスピンリンスドライヤが提供される。ウエハの洗浄中に、ウエハから跳ね上がった液体は、エンクロージャの上壁ではなく回転可能な部材27に衝突し、回転可能な部材27上に液滴を形成する。
【選択図】図3

Description

本発明は、スピンリンスドライヤに関し、より詳細には、望ましくない汚染の可能性を低減する手段が設けられたスピンリンスドライヤに関する。
スピンリンスドライヤ(SRD)は、半導体業界および関連業界において基板を洗浄するために一般的に使用されている。SRDは、独立型ユニットとして使用することもでき、他の機能を実行するための追加システム(例えば、湿式エッチングシステム、フォトレジストシステム、または電気化学堆積システム)を含むより大きなシステムに統合することもできる。
SRDの一般的な機能は、(典型的には円形の)ワークピースまたは(特に半導体業界では)ウエハ基板の洗浄および乾燥である。洗浄工程では、ウエハを水平面内で比較的低速(典型的には50~200rpm)で回転させながら、洗浄液(典型的には水溶液)をウエハに噴霧する。通常、これはチャンバまたはエンクロージャ内で行われ、これにより、液体噴霧の漏れが防止され、ウエハが制御された環境に確実に保持される。処理容積は、典型的には、ウエハの上方から不活性ガス(Nなど)でパージされ、チャンバ内の流体の流れを促進する。洗浄流体がウエハから汚染物質を除去すると、流体の流れを停止し、ウエハを高速(最大約2000~2500rpm)で回転させてウエハの乾燥を促進した後、静止させて、回収し、さらなる処理工程に進むための準備をする。
カセットまたは前方開口型統一ポッド(FOUP)に戻す前の最終洗浄などの、いくつかの重要な処理工程では、この「洗浄および乾燥」プロセスによってウエハが十分に洗浄されているだけでなく、SRDチャンバから取り出したときにウエハが完全に乾燥していることが不可欠である。ウエハ表面に水滴が存在すると、基板上のデバイスの損傷につながる可能性があり、例えば、洗浄される層が銅などの金属である場合、水滴は、基板の表面の腐食または過度の酸化を引き起こす可能性がある。これは、歩留まりの低下につながる可能性があるため、望ましくない。
いくつかの処理工程を単一の自動化システムに統合することには、コスト、生産性、歩留まりなど、いくつかの利点がある。電気化学堆積システムの場合、プロセスシーケンスは、前洗浄工程と、それに続くいくつかの金属堆積工程と、ウエハカセットまたはFOUPに戻す前のいくつかの堆積後ウエハ洗浄工程と、を含む場合がある。
(例えば)バンプメタライゼーションに比較的厚い(数ミクロンの)金属堆積工程が必要な場合、生産システムの費用効率を高めるためには、比較的多数のモジュール(10を超える堆積ステーション)が必要である。クリーンルームのスペースは高価であり、したがってツールの設置面積は、ツールの全体的な所有コストに対する主要な要因であるため、半導体資本設備の文脈において設置面積を最小限に抑えることが重要である。これにより、プロセスモジュールを垂直方向に「積み重ね」て、クリーンルームの設置面積を最小限に抑えながら生産性を向上させるという手法がもたらされた。例えば、米国特許第9421617号は、(本文献の図2において)1つのSRDモジュールが第2のSRDモジュールの上方に配置されている構成を示す。
図1aおよび図1bは、米国特許第6497241号に示されているタイプと同様の従来のボウルタイプのSRDの概略図を示す。図1aでは、チャンバ1の頂部が開いており、その結果、ウエハ3を上方からチャンバ1に挿入し、チャンバ1から除去することができる。図1bでは、チャンバ1は、エンクロージャを提供するための平らなリッド7を有する。ウエハ3は、側壁のスリットを介してチャンバ1に挿入され、チャンバ1から除去されてもよく、あるいは、リッド7が除去されてもよく、その結果、図1aに示す構成と同様のやり方でウエハ3を挿入および除去することができる。
チャンバ1は、典型的には、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリ塩化ビニル(PVC)などの高分子材料から作られている。材料の選択は、ウエハを処理するために使用される洗浄流体の性質に大きく依存する。洗浄液の中には、従来のポリマ材料と適合性がないものがあり、これらの流体を使用する場合は、ステンレス鋼または別の金属を使用してチャンバを製造することがある。
チャンバは、ウエハ3を保持し、最大約3000rpmの速度で回転するように制御することができるロータアセンブリ2を有する。噴霧ノズルまたは一連の噴霧ノズル4aは、ウエハ3の平面の上方に位置し、ウエハの前面に向けられている。同様に、噴霧ノズルまたは一連の噴霧ノズル4bは、ウエハ3の平面の下方に位置し、ウエハの裏面に向けられている。
ノズル4a、4bからの流体は、ウエハ3に衝突し、遠心分離機の場合のように、ウエハ3から振り飛ばされてチャンバ1の側壁にぶつかり、チャンバの基部の排気口(図示せず)から除去される。洗浄ステップの後、不活性パージガス(Nなど)をウエハ3に向けて、ウエハ3を乾燥させるのを助けることができる。しかしながら、ウエハ3を乾燥させた後でも、いくらかの流体がチャンバ1の壁に保持されている可能性があり、図1bの構成では、液滴6がチャンバリッド7の下面に形成される可能性がある。これらの液滴は、チャンバ1からのウエハ3の除去中にウエハ3上に落下し、ウエハ3を汚染する可能性がある。
図1aの構成では、液滴が形成される可能性のあるリッドがないため、この問題が発生しないのは明らかである。しかしながら、図1aの構成は、薄型のSRDモジュールの設計に適合せず、図1aに示すようないくつかのSRDを垂直に積み重ねる場合、上部モジュールの下面に液滴が形成されるのを避けるために、モジュール間に大きな間隙が必要になる。
リッドの下面での液滴形成の問題に対処するために、代替の手法が提案された。例えば、米国特許第9421617号は、リッド10が円錐形に形成され、その結果、液滴がウエハから離れて、下向きかつ半径方向外向きに流れる傾向がある構成を示す(図2aに概略的に示す)。この効果は、リッドの下面を疎水性の表面として形成することによって高めることができる。図2bは、リッド12がドームとして形成された構成を示し、これも、疎水性の下面を有することができる。パージガス用のノズルをドーム12の頂部に設けて、不活性パージガス(Nなど)をドーム12の内面に沿って向けて、液滴を半径方向外向きに押し出し、ウエハから遠ざけることができる。
しかしながら、これらの構成は両方とも、ウエハの上方にかなりの垂直方向のスペースを必要とするため、高密度の垂直方向のチャンバスタッキングにはあまり適していない。
米国特許第6497241号 米国特許第9421617号
したがって、本発明の目的は、洗浄および乾燥後のウエハの汚染のリスクが低減された、高密度の垂直スタッキングが可能な薄型のスピンリンスドライヤを提供することである。
本発明の第1の態様によると、エンクロージャと、基板を支持するための回転可能な支持体と、回転可能な支持体の上方のエンクロージャ内に位置する回転可能な部材であって、連続した下面を有する回転可能な部材と、回転可能な部材を回転させるための駆動装置と、を含む、基板を処理するためのスピンリンスドライヤが提供される。
ウエハの洗浄中に、ウエハから跳ね上がった液体は、エンクロージャの上部壁ではなく、回転可能な部材の下面に衝突し、回転可能な部材上に液滴を形成することができる。洗浄液の流れが停止した後、駆動装置は、回転可能な部材を高速で回転させることができ、これは、遠心力によって回転可能な部材の下面から液滴を飛散させる傾向がある。その後、液体は、ウエハから離れて、エンクロージャの壁を流れ落ち、その結果、洗浄されたウエハの汚染の可能性が大幅に減少する。
本発明の利点は、スピンリンスドライヤを薄型のスピンリンスドライヤとして提供できることである。本発明の薄型のスピンリンスドライヤは、垂直高さを300mm以下とすることができる。これは、モジュールが垂直に積み重ねられる用途に特に適している。
回転可能な部材の下面は、基板が回転可能な支持体によって支持されているときに、基板の上面と実質的に平行になるように配置されてもよい。
回転可能な支持体は、回転可能な支持体および回転可能な部材が一緒に回転するように、回転可能な部材に接続されていてもよい。いくつかのアームが回転可能な部材から下向きに延在してもよく、プロングが各アームの下端から半径方向内向きに延在してもよく、プロングは、回転可能な支持体として働く。円周方向に等間隔に配置された3つのアームがあってもよい。
駆動装置は、エンクロージャの横に位置してもよく、回転可能な部材および回転可能な支持体に接続されて、これらを回転させるように駆動することができる。
回転可能な支持体および回転可能な部材は、互いに接続されていなくてもよく、別々に回転してもよい。回転可能な支持体および回転可能な部材は、共通の軸の周りを回転するように配置されてもよい。単一の駆動装置がエンクロージャの横に位置してもよく、回転可能な部材および回転可能な支持体の両方に接続されて、これらを回転させるように駆動することができる。駆動装置は、伸縮シャフトを介して回転可能な部材および回転可能な支持体に接続されてもよい。別の構成では、2つの駆動装置がエンクロージャの横に位置してもよく、駆動装置のうちの第1の駆動装置は、回転可能な部材に接続されて、これを回転させるように駆動することができ、駆動装置のうちの第2の駆動装置は、回転可能な支持体に接続されて、これを回転させるように駆動することができる。
エンクロージャおよび回転可能な部材は両方とも、平面視において円形であってもよい。回転可能な部材の直径は、エンクロージャの内径よりもわずかに小さくてもよい。回転可能な部材の直径は、処理される基板の直径よりも大きくてもよい。
回転可能な部材は、ポリカーボネートなどの疎水性材料から形成されてもよい。
回転可能な部材は、単一部品として形成されてもよい。
回転可能な部材は、リブなどの補強機能を備えて形成されてもよい。
スピンリンスドライヤには、回転可能な支持体上に位置する基板に向かって液体を向けるための、回転可能な支持体の上下に位置するノズルが設けられていてもよい。
スピンリンスドライヤは、大気圧未満の圧力で動作することが可能であってもよい。
スピンリンスドライヤは、約300mm未満の垂直高さを有してもよい。
本発明はまた、モジュールの少なくとも1つが上述したようなスピンリンスドライヤである基板処理モジュールのスタックを含む基板を処理するための装置にも及ぶ。
本発明のさらなる態様によると、基板を処理する方法であって、回転可能な部材の下方のエンクロージャにおいて基板を回転可能な支持体上に支持するステップと、回転可能な支持体の上下のノズルから基板に液体を向けて、基板を洗浄するステップと、回転可能な支持体を回転させて、基板から液体を除去するステップと、回転可能な部材を回転させて、回転可能な部材から液体を除去するステップと、基板をエンクロージャから除去するステップと、を含む方法が提供される。
基板は、半導体ウエハなどの半導体基板であってもよい。
以上、本発明を説明してきたが、本発明は、上述した特徴、または以下の説明、図面、特許請求の範囲に記載された特徴の任意の組合せに及ぶ。例えば、本発明の一態様に関連して開示された任意の特徴は、本発明の他の任意の態様に関連して開示された任意の特徴と組み合わされてもよい。
ここで、本発明の好ましい実施形態を、例としてのみ、添付の図面を参照して説明する。
先行技術のスピンリンスドライヤの概略図である。 先行技術のスピンリンスドライヤの概略図である。 洗浄されたウエハの汚染を低減することを目的とした手段を含む、先行技術のスピンリンスドライヤの概略図である。 洗浄されたウエハの汚染を低減することを目的とした手段を含む、先行技術のスピンリンスドライヤの概略図である。 本発明によるスピンリンスドライヤの第1の実施形態の概略断面図である。 本発明によるスピンリンスドライヤの側面図である。 代替の駆動手段を示す、図3と同様の概略断面図である。 代替の駆動手段を示す、図3と同様の概略断面図である。
図3は、本発明の第1の実施形態を示す。図3のスピンリンスドライヤは、本体21およびリッド22によって形成されたエンクロージャを含み、ウエハ29用の回転可能な支持体23を有する。ウエハ29の上方かつエンクロージャのリッド22の下方には、連続した下面を有するディスクの形態の回転可能な部材27が位置している。洗浄中にウエハ29から跳ね上がった液体は、エンクロージャのリッド22ではなく、回転可能な部材27の下面に衝突するため、液滴は、リッド22の代わりに回転可能な部材27上に形成される。次いで、回転可能な部材27を回転させて、遠心力を介して下面から液滴を除去することができる。
図3に示す特定のバージョンでは、ウエハ29用の回転可能な支持体23および回転可能な部材27は、一体的に形成されている。円周方向に等間隔に配置された3つのアームが回転可能な部材27から下向きに延在し、ウエハ29は、アームの下端から半径方向内向きに延在する3つのプロング上に支持されている。回転可能な部材27、したがってアームおよびプロングは、エンクロージャのリッド22を貫いて垂直に延在する中央シャフト25によって回転する。中央シャフト25は、チャンバの片側に位置するモータ28によって回転するように動力が与えられ、モータ28のシャフトは、垂直に延在し、ベルト駆動装置26によって中央シャフト25に接続されている。駆動手段をエンクロージャの横に配置することで、スピンリンスドライヤの全体的な高さを下げることができる。
ウエハ洗浄中、ノズル24aおよび24bから洗浄液を噴霧しながら、回転可能な部材27およびウエハ29用の回転可能な支持体23を(典型的には、50から200rpmで)回転させる。チャンバの内面はすべて、散乱した噴霧で湿潤され、これにより、(図1bに示すものと同様の)垂れ下がった液滴が形成される可能性があり、この液滴がウエハ29上に落下する可能性がある。
ウエハ29が洗浄されると、流体の供給が停止され、ウエハ29は、高速(典型的には、2000~2500rpm)で回転することによって乾燥される。窒素などの不活性乾燥パージガスを使用することもできる。この高速回転中に、(水をウエハ29から離れるように半径方向に移動させる遠心力によって)ウエハ29を乾燥させるだけでなく、ウエハ29の真上に位置する回転可能な部材27も乾燥させる。回転可能な部材27上に形成された液滴は、遠心力によって飛散する。回転が終了したときには、ウエハ29の上方には液滴がないはずであり、したがって、液体がウエハ29上に滴下するリスクは、ないはずである。さらに、これは薄型の(すなわち、垂直方向の高さを最小限に抑えた)パッケージで実現される。
典型的には、回転可能な部材27は、ウエハ29よりも大きな直径を有し、例えば、ウエハ29が300mmの直径を有する場合、回転可能な部材27は、320mmの直径を有する。さらに、回転可能な部材27は、チャンバ壁に可能な限り近く、好ましくはチャンバ壁から最大10mm以内に延在すべきである。これにより、チャンバのリッド22の下面からウエハ29上に液体が滴下するリスクがさらに低減する。流体用の排出路をチャンバ壁の近くに位置することができる。加えて、回転可能な部材27の頂部は、(ノズルからの噴霧がチャンバのリッド22の下面に当たるリスクを低減するために)チャンバのリッド22の下面の近くに配置されるべきであり、チャンバのリッド22の下面から3mm以内に配置されるのが好ましい。
図4は、ウエハのロードまたはアンロードを可能にするためにチャンバが開いた状態の薄型のスピンリンスドライヤを示す。この場合、チャンバの下部31は、固定されている上部32から離れるように移動するが、チャンバの下部31が固定され、チャンバの上部32が移動することも可能である。この開閉移動は、電気モータまたは空気圧もしくは油圧ピストンを使用して達成することができる。
チャンバが開いているときに、ウエハ39を、回転可能な支持体33に挿入し、または回転可能な支持体33から除去することができる。保持アーム間の内径は、ウエハ39をチャンバ内におよび回転可能な支持体33上に配置することができるように、ウエハ39の直径よりも大きくなければならない。さらに、ノッチ位置合わせが必要な場合、回転可能な支持体33におけるウエハ39の位置を、ウエハのロードまたはアンロードが行われる可能性がある前に回転方向に位置合わせする必要がある。これは、ウエハ39を回転可能な支持体33から持ち上げ、アンロードステップの前にウエハ39上のノッチまたはフラットを回転可能な支持体上の規定された向きに位置合わせすることを可能にする中央リフトピラー40によって達成される。
図4のチャンバの特定のバージョンは、開いたときに約215mmの最大高さを有し、これにより、チャンバを約225mmのピッチで積み重ねることが可能になり、スペースの効率的な使用につながる。
本発明は、図3に示す特定の駆動構成に限定されない。図5aは、回転可能な支持体53および回転可能な部材54が、共通の軸の周りを回転するように配置された別々の本体である変形形態を示す。ウエハ用の回転可能な支持体53は、ウエハを下から支持し、これにより、ウエハをロードおよびアンロードする手順を簡略化することができる。回転可能な支持体53および回転可能な部材54は、単一のモータ51によって駆動され、伸縮シャフトカップリング52を介してこれに接続されている(伸縮式の態様は、チャンバの上部と下部が互いに離れるように移動してチャンバを開くことを可能にするために必要である)。図5bは、回転可能な支持体63および回転可能な部材64に別々のモータ61、62が設けられ、これらもまた共通の軸の周りを回転するように配置されている代替バージョンを示す。図3に示す実施形態と同様に、モータ61、62は、全体的な高さを可能な限り低く保つために、チャンバの側面に配置されている。
回転可能な支持体および回転可能な部材を2つの別個の実体として形成することによって、ロータアセンブリの全体的なサイズを小さくすることが可能であり、その結果、より小さな直径を有するチャンバを得ることができる。図5aおよび図5bに示す構成により、回転可能な支持体および回転可能な部材を異なる速度で回転させることが可能になるため、ウエハを洗浄および乾燥するためのプロセスの柔軟性を高めることも可能になる。さらに、図5bに示す構成により、回転可能な支持体および回転可能な部材を互いに独立して回転させることが可能になる。
2つの駆動アセンブリで動作する場合、回転可能な部材は、乾燥させる必要がある表面形態を含まず、比較的大きな液滴を除去するだけでよいため、典型的には、ウエハの最大速度よりも低い(約1000rpm以下の)最大速度を有する。プロセスが脱イオン水洗浄を使用する場合、回転可能な部材は、ポリカーボネートなどの疎水性プラスチック材料から作ることができるが、材料の選択はもちろんプロセス化学との適合性に依存する。
回転可能な部材は、典型的には、機械的堅牢性を確保するために、単一部品として機械加工または成形される。さらに、回転可能な部材は、その剛性を高めるために、中心から放射状に広がるリブまたは同様の補強機能を備えて形成されてもよい。
図3、図5a、および図5bは、限られた数の湿潤ノズルのみを示す。実際には、スピンリンスドライヤは、ウエハの上面および下面(前面および背面)の両方にアクセス可能ないくつかの湿潤ノズルを備える。プロセス要件に応じて、ノズルの異なる流量、駆動圧力、および噴霧形状を使用することができる。噴霧形状の一般的な選択肢は、扇形および中実円錐形である。典型的なノズル流量は、35psi(約240kPa)で毎分1リットルであり、したがって、4つの流体ノズルを使用するスピンリンスドライヤは、毎分4リットルで動作する。
チャンバは、水の供給中に密閉されてもよく、これにより、ウエハを大気圧未満、典型的には10~100Torr(約133~1330Pa)の圧力で処理することができる。
本発明の特定の実施形態のみを説明してきたが、当業者は、本発明がこれらの実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更を行うことが可能であることを理解するであろう。
1 チャンバ、 2 ロータアセンブリ、 3 ウエハ、 4a ノズル、 4b ノズル、 6 液滴、 7 リッド、 10 リッド、 12 ドーム、 21 本体、 22 リッド、 23 支持体、 24a ノズル、 24b ノズル、 25 中央シャフト、 26 ベルト駆動装置、 27 部材、 28 モータ、 29 ウエハ、 31 下部、 32 上部、 33 支持体、 39 ウエハ、 40 中央リフトピラー、 51 モータ、 52 伸縮シャフトカップリング、 53 支持体、 54 部材、 61 モータ、 62 モータ、 63 支持体、 64 部材。

Claims (22)

  1. 基板を処理するためのスピンリンスドライヤであって、
    エンクロージャと、
    前記基板を支持するための回転可能な支持体と、
    前記回転可能な支持体の上方の前記エンクロージャ内に位置する回転可能な部材であり、連続した下面を有する、回転可能な部材と、
    前記回転可能な部材を回転させるための駆動装置と、
    を含むことを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  2. 請求項1に記載のスピンリンスドライヤであって、基板が前記回転可能な支持体によって支持されているときに、前記回転可能な部材の前記下面が、前記基板の上面に実質的に平行になるように配置されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  3. 請求項1または2に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な支持体が、前記回転可能な支持体および前記回転可能な部材が一緒に回転するように、前記回転可能な部材に接続されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  4. 請求項3に記載のスピンリンスドライヤであって、いくつかのアームが前記回転可能な部材から下向きに延在し、プロングが各アームの下端から半径方向内向きに延在し、前記プロングが前記回転可能な支持体として働くことを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  5. 請求項4に記載のスピンリンスドライヤであって、円周方向に等間隔に配置された3つのアームがあることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  6. 請求項3から5のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記駆動装置が前記エンクロージャの横に位置し、前記回転可能な部材および前記回転可能な支持体に接続されて、これらを回転させるように駆動することを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  7. 請求項1に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な支持体および前記回転可能な部材が互いに接続されておらず、別々に回転することを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  8. 請求項7に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な支持体および前記回転可能な部材が共通の軸の周りを回転するように配置されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  9. 請求項7または8に記載のスピンリンスドライヤであって、単一の駆動装置が前記エンクロージャの横に位置し、前記回転可能な部材および前記回転可能な支持体の両方に接続されて、これらを回転させるように駆動することを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  10. 請求項9に記載のスピンリンスドライヤであって、前記駆動装置が伸縮シャフトを介して前記回転可能な部材および前記回転可能な支持体に接続されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  11. 請求項7または8に記載のスピンリンスドライヤであって、2つの駆動装置が前記エンクロージャの横に位置し、前記駆動装置のうちの第1の駆動装置が前記回転可能な部材に接続されて、これを回転させるように駆動し、前記駆動装置のうちの第2の駆動装置が前記回転可能な支持体に接続されて、これを回転させるように駆動することを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  12. 請求項1から11のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記エンクロージャおよび前記回転可能な部材が両方とも平面視で円形であることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  13. 請求項12に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な部材の直径が前記エンクロージャの内径よりもわずかに小さいことを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  14. 請求項12または13に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な部材の前記直径が、処理される前記基板の直径よりも大きいことを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  15. 請求項1から14のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な部材がポリカーボネートなどの疎水性材料から形成されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  16. 請求項1から15のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な部材が単一部品として形成されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  17. 請求項1から16のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な部材がリブなどの補強機能を備えて形成されていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  18. 請求項1から17のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記回転可能な支持体上に位置する基板に向かって液体を向けるための、前記回転可能な支持体の上下に位置するノズルが設けられていることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  19. 請求項1から18のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、大気圧未満の圧力で動作することが可能であることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  20. 請求項1から19のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであって、前記スピンリンスドライヤの垂直高さが約300mm未満であることを特徴とするスピンリンスドライヤ。
  21. 基板を処理するための装置であって、基板処理モジュールのスタックを備え、前記モジュールの少なくとも1つが請求項1から20のいずれか1項に記載のスピンリンスドライヤであることを特徴とする装置。
  22. 基板を処理する方法であって、
    回転可能な部材の下方のエンクロージャにおいて基板を回転可能な支持体上に支持するステップと、
    前記回転可能な支持体の上下のノズルから前記基板に液体を向けて、前記基板を洗浄するステップと、
    前記回転可能な支持体を回転させて、前記基板から液体を除去するステップと、
    前記回転可能な部材を回転させて、前記回転可能な部材から液体を除去するステップと、
    前記基板を前記エンクロージャから除去するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
JP2021173208A 2020-11-17 2021-10-22 乾燥特性が改善されたスピンリンスドライヤ Pending JP2022080274A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB2018030.3A GB202018030D0 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Spin rinse dryer with improved drying characteristics
GB2018030.3 2020-11-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022080274A true JP2022080274A (ja) 2022-05-27

Family

ID=74046652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021173208A Pending JP2022080274A (ja) 2020-11-17 2021-10-22 乾燥特性が改善されたスピンリンスドライヤ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220155011A1 (ja)
EP (1) EP4002433B1 (ja)
JP (1) JP2022080274A (ja)
KR (1) KR20220067489A (ja)
CN (1) CN114512420A (ja)
GB (1) GB202018030D0 (ja)
TW (1) TW202226415A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117308536B (zh) * 2023-12-01 2024-02-09 山东雍联新材料科技有限公司 一种钙基膨润土钠化干燥回转炉

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6497241B1 (en) 1999-12-23 2002-12-24 Lam Research Corporation Hollow core spindle and spin, rinse, and dry module including the same
TW200802579A (en) * 2006-04-18 2008-01-01 Tokyo Electron Ltd Liquid processing apparatus
US9421617B2 (en) 2011-06-22 2016-08-23 Tel Nexx, Inc. Substrate holder
JP5645796B2 (ja) * 2011-11-21 2014-12-24 東京エレクトロン株式会社 液処理装置及び液処理方法
JP5975563B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-23 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6588819B2 (ja) * 2015-12-24 2019-10-09 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114512420A (zh) 2022-05-17
TW202226415A (zh) 2022-07-01
EP4002433B1 (en) 2023-05-10
US20220155011A1 (en) 2022-05-19
GB202018030D0 (en) 2020-12-30
KR20220067489A (ko) 2022-05-24
EP4002433A1 (en) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11158497B2 (en) Substrate processing apparatus
JP5996425B2 (ja) 基板処理装置を洗浄するための洗浄治具および洗浄方法、および基板処理システム
JP5978071B2 (ja) 基板処理装置
JP6010398B2 (ja) 基板処理装置
KR20040028385A (ko) 웨이퍼 건조 장치
JP5973299B2 (ja) 基板処理装置
JP6279954B2 (ja) 基板処理装置
JP5973300B2 (ja) 基板処理装置
KR102348772B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체
JP4841451B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR20100046800A (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 그 장치에서의 배기 방법
JP6163315B2 (ja) 基板処理装置
JP2021034731A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2022080274A (ja) 乾燥特性が改善されたスピンリンスドライヤ
US20040079403A1 (en) Single workpiece processing system
US20070137679A1 (en) Single side workpiece processing
JP6215748B2 (ja) 基板処理装置
JP6280790B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6280789B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6405259B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2018019093A (ja) 基板処理方法
KR20120077516A (ko) 기판 처리 장치
US20240116085A1 (en) Substrate processing apparatus
KR102008305B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP5936505B2 (ja) 基板処理装置