JP4807528B2 - 1つ以上のウエハ上に液体を排出して乾燥処理するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
また、この同一の処理方法は、洗浄液が、このような範囲外の温度(たとえば、洗浄液が低温か高温である場合)であるとき、付加される粒子が不当に多いおよび/または一定でないことにより影響を被る。この温度の制限は、このような方法の実際の有効性を制限する。
単純に、より高温の洗浄液は、より早く蒸発する恐れがあり、また、より高温の液体で洗浄されるウエハは、より低温の液体でウエハを洗浄する場合よりも、より迅速に乾燥させることができる。さらに、より高温の洗浄液は、処理室を加熱するために用いることができ、また、ウエハ及び処理室を乾燥させるのに必要とされる時間を減少することができる。たとえば、暖かい水(35℃)を用いる方法では、乾燥時間が400秒(6.7分)必要とする。高温の洗浄液(85℃)を用いると、この場合、乾燥時間は、4.5分に減少し、付加される粒子をニュートラルに保つことができる。
実施形態の一例において、本発明は、サックバック(suckback)機能、好ましくは、吸引を介して少なくとも一部の配管に戻す機能を包含する。この配管を介して、処理液、特に、洗浄液が処理室内に分配される。これにより、処理室内の液体の第一の流れ、即ち、噴霧が停止された後、処理室内の浄化を介して完全に処理液が取り除かれるよりもむしろサックバックを介して、残留液体の少なくとも一部が、取り除かれるように、対応する供給ライン内に残留することを可能にする。残留洗浄液の少なくとも一部をサックバックすることにより、より少ない量の噴霧またはミストが発生し、ウエハ表面に衝突することができる。
ポスト26は、1つ以上のキャリア28を支持するようにターンテーブルから伸びており、このキャリア内にある1つ以上のウエハ(図示略)が処理工程中保持される。回転可能なターンテーブル24と1つ以上のポスト26は、別の通路を備えており、液体および/または気体が、ターンテーブルの上部から処理室18内に向かう矢印によって示されるように、処理室18内に導入される。ロータリーユニオン継手36が、カップリングによってモータ34に流体連結されており、供給源から処理室18内の回転環境に液体および/または気体を配給するのに役立つ。
ロータリーユニオン継手36の最適な実施形態は、ベンソン(Benson)他の名前で、「ロータリーユニオン継手、流体配給システム及びその方法(Rotary Unions,Fluid Delivery System, and Related Methods )」と名付けられた、同一譲受人の関連出願に記載されている。1つ以上のサイドボウルスプレーポスト22が処理室18内に配置され、このスプレーポストから処理室18内に向かう矢印で示されるように液体および/または気体が処理室内18に導入される。
バルブ46は、ライン42bからライン41bへの液体の流れに関しては、常開状態にあるが、ライン41aからライン41bへの液体の流れに関しては常閉状態にある。弁46が作動するとき、液体は、このバルブを介して流れることができが、気体の流れは阻止される。
バルブ48は、ライン41bからライン41cを介して中央スプレーポスト20への液体または気体の流れを制御するか、さもなければ、液体および/または気体の流れを変更する。この場合、ライン52を介してドレイン50へ流れる。バルブ48は、ライン41bからライン41cへの流体の流れを可能にするように常開状態にある。動作時に、バルブ48は、チェックバルブ51を通る流体の流れをライン52を介して変更する。チェックバルブ51は、このような流体を受け入れるために設計された1つ以上の他の構成部品に連結することができる。図示するように、チェックバルブ51は、ドレイン50に連結され、そして、ドレイン50からバルブ48に戻る液体(または気体)の流れを阻止する。
言い換えれば、バルブ72,74を適当に設定して真空が得られると、サイドボウルスプレーポスト22からの液体を吸引、即ちサックバックして別の場所、たとえば、ドレイン67を介して排出する場所に運ぶために利用することができる。洗浄および乾燥処理手順の関係で達成するための代表的な実施形態が、以下に記載されている。
バルブ72は、流体、気体および/または液体をライン52bから吸引器58にライン60を介して変更するために用いられる。通常の状態では、バルブ72は、ライン52bからライン52cに流体が流れるように設定されている。バルブ72が作動するとき、流体は、ライン52bからライン60に流体の流れが変更される。バルブ72は、緩衝器76を備えており、バルブ72の通常状態への戻りを遅らせ、ライン56bおよび/またはライン52bに存在する過剰の気体圧力が、処理室18に入らないように(以下で詳述する。)、吸引器58、ライン60,66を介して、ドレイン67に解放される。バルブ74は、このバルブ74がどのように設定されていようとも、ライン52c、52dから吸引器58へライン62を介して流体を変更/吸引するのに用いられる。
この結果、このようなミスト/噴霧は、処理室18内の乾燥ウエハに接触し、またウエハに粒子が付着する、特に、乾燥ウエハがミスト/噴霧に対してより影響を受けるので、望ましくない。破線86は、バルブ68,72及び74が通常状態に戻る時、バルブ72の戻りを遅らせる緩衝器の影響を受けながら、バルブ68,72、及び74が一緒に作動することを概略示している。
このような実行は、次のウエハ処理に付加され、特定の処理法の効果が評価される1つの方法である。
72,74,82及び84を含み、1つ以上の中央ポスト20、サイドボウルスプレーポスト22、及びターンテーブル24/支持体26を通過してウエハ上に乾燥気体を放出する。特に、バルブ46,48,70,72,74及び84は、通常状態(すなわち、不作動状態)にあり、また、バルブ44,68及び82も通常状態にある(注目、この乾燥段階において、上述したバルブがパージング段階にあるとき、バルブ72及び74は、バルブ68と共に作動しない。)。種々の乾燥気体が用いられる。代表的な例では、空気、窒素、炭酸ガス、アルゴン、イソプロピルアルコール、及びこれらの組み合せあるいは同等物を含む。この乾燥気体は、10〜40psiの圧力で、20〜30℃の温度で、2〜10scfmの流速で供給することができる。
比較される実施例A及び実施例1〜3において、新しい、300mmの生の試験用シリコンウエハが、用いられる。ウエハは、最初、搬送用コンテナーから取り除かれ、次に、クリーンルーム内に試験用ウエハを輸送するFOUPにロードされる。このFOUPは、全体で25個のウエハスロットを含む。試験用ウエハは、第1、第13および第25番目のスロットに配置され、残りの22個のスロットにダミー用ウエハが満たされる。FOUP内で移動すると、ダミー用ウエハではなく試験用ウエハが、非パターン付けされたウエハ検査ツールを用いてウエハの欠点を測定することによって分析される。 この検査ツールは、モデル番号SP1−TBIを有し、カルフォルニア、サンジョゼのKLA テンコールから市販されている。第1,13,25番目のスロット内にある3つの試験用ウエハを検査するために、ウエハ検査ツールをプログラミングした後、FOUPは、ウエハ検査ツール内に移動され、そこで各試験用ウエハ(第1,13,25番目のスロット)がそれそれのスロットから取り除かれ、そして同時に分析される。試験用ウエハがFOUPから取り除かれた後、このウエハは、検査ツール内のスキャンニング室内に移動され、欠陥を見つけるために、レーザーがウエハを操作する。
デルタ値は、各試験用ウエハに対して報告されたポストカウント値からプレカウント値を引き算して得られる。たとえば、試験用ウエハは、プレカウント値100とポストカウント値90を有すると、このウエハのデルタ値は、−10となる。
比較例Aに対して、48の処理実行が1つの実行につき3つの試験用ウエハを用いて実施された(即ち、全体で144の試験用ウエハ)。各処理実行中で、かつ上述したように、ウエハがSC1化学ステップに晒された後、ウエハは、従来の最終洗浄/乾燥ステップを受ける。この従来の洗浄/乾燥ステップは、低音のDI水(約20℃)を中央スプレーポスト及びサイドボウルスプレーポストを通ってウエハ上に分配される。中央スプレーポストを通過するDI水の流速は、約6〜10lpm(一般的に約8lpm)の範囲にあり、また、サイドボウルスプレーポストを通過するDI水の流速は、約10lpmである。複数のウエハは、ターンテーブル上で約60rpmで回転される。中央スプレーポストを通って分配されるDI水は、周囲温度でかつ約30〜35psiの圧力により、窒素ガスを3cfm用いて噴霧される。また、窒素ガスは、処理室の乾燥用開口を介して分配される。この洗浄(即ち、DI水の分配)は、30秒間続く。
各処理の実行に対し、上述したように、ウエハがSC1化学ステップに晒された後、ウエハは、本発明に従う最終の洗浄/乾燥ステップを受ける。比較例Aの最終洗浄/乾燥ステップにおいて、30秒間の洗浄工程(即ち、DI水の分配)は、洗浄液の温度がより低い場合を除いて、実施例1において実施される。最終洗浄及び最終乾燥との移行段階が、比較例Aの場合と異なる。30秒間の終了時点で、ターンテーブルは、60rpmで回転を続け、さらに、中央スプレーポストのウエハ乾燥用開口(即ち、左側開口)に導くラインに供給されるDI水が、窒素ガスを用いて85秒間処理室内にパージされるとき、DI水は、サイドボウルスプレーポストから分配され続ける。
また、窒素ガスは、処理室の乾燥用開口を通って分配される。85秒間のパージング動作の後、ターンテーブルは、ゆっくりと10rpmで回転し、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、供給ラインにおける残留DI水を取り除くために吸引される。(即ち、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、処理室内にパージされない)。サイドボウルスプレーポストを吸引した後、ターンテーブルの速度が、15分間300rpmに増加する。この15分間の間、ウエハと処理室が乾燥される。最終乾燥段階の終了時の温度は、低温のDI水がシステムに供給されるとほぼ同一で、17℃〜21℃の範囲で変化することができる。
各処理の実行に対して、上述のように、ウエハがSC1化学ステップに晒された後、ウエハは、本発明に従う最終の洗浄/乾燥ステップを受ける。比較例Aの最終洗浄/乾燥ステップにおける30秒間の洗浄(即ち、DI水の分配)は、実施例2において実施される。最終洗浄及び最終乾燥との移行段階は、比較例Aの場合と異なる。30秒間の終了時点で、ターンテーブルは、60rpmで回転を続け、さらに、中央スプレーポストのウエハ乾燥用開口(即ち、左側開口)に導くラインに供給されるDI水が、窒素ガスを用いて85秒間処理室内にパージされるとき、DI水は、サイドボウルスプレーポストから分配され続ける。また、窒素ガスは、処理室の乾燥用開口を通って分配される。
85秒間のパージング動作の後、ターンテーブルは、ゆっくりと10rpmで回転し、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、供給ラインにおける残留DI水を取り除くために吸引される。(即ち、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、処理室内にパージされない)。サイドボウルスプレーポストを吸引した後、ターンテーブルの速度が、5分間300rpmに増加する。この5分間の間、ウエハと処理室が乾燥される。最終乾燥段階の終了時の温度は、周囲環境から約5℃上か、または23℃であった。
各処理の実行に対して、上述のように、ウエハがSC1化学ステップに晒された後、ウエハは、本発明に従う最終の洗浄/乾燥ステップを受ける。比較例Aの最終洗浄/乾燥ステップにおける30秒間の洗浄(即ち、DI水の分配)は、実施例3において実施される。最終洗浄及び最終乾燥との移行段階は、比較例Aの場合と異なる。30秒間の終了時点で、ターンテーブルは、60rpmで回転を続け、さらに、中央スプレーポストのウエハ乾燥用開口(即ち、左側開口)に導くラインに供給されるDI水が、窒素ガスを用いて85秒間処理室内にパージされるとき、DI水は、サイドボウルスプレーポストから分配され続ける。また、窒素ガスは、処理室の乾燥用開口を通って分配される。
85秒間のパージング動作の後、ターンテーブルは、ゆっくりと10rpmで回転し、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、供給ラインにおける残留DI水を取り除くために吸引される。(即ち、サイドボウルスプレーポストに導くラインに供給されるDI水は、処理室内にパージされない)。サイドボウルスプレーポストを吸引した後、ターンテーブルの速度が、1分間300rpmに増加する。この1分間の間、ウエハと処理室が乾燥される。最終乾燥段階の終了時の温度は、約95℃までの温度を有する洗浄水を用いて、周囲温度から十分に高くなった。
図3aにおけるラインの右側のデータは、実施例1〜3の各実行に対して65以上の大きさを有する欠陥に対するデルタ値を示す。図3bにおけるライン320の右側のデータは、実施例1〜3の1つの実行につき、3つの全ての試験用ウエハに対するデルタ値の範囲を示す。従来の最終洗浄/乾燥に対するこのデルタ値は、付加される粒子の十分な範囲を示す。
Claims (3)
- 1つ以上の超小型電子基板を処理する方法であって、
処理室内に1つ以上の超小型電子基板を配置し、
前記処理室内に第1流体を分配するとともに、第1流体分配通路を介して1つ以上の前記基板上に前記第1流体を分配し、
前記処理室内に第2流体を分配するとともに、前記第1流体分配通路とは異なる第2流体分配通路を介して1つ以上の前記基板上に前記第2流体を分配し、
前記第1流体の分配を停止して、前記第1流体分配通路内に前記第1流体の残留液体を留め、
前記第2流体の分配を生じさせながら、前記第1流体分配通路から前記第1流体を処理室内に放出し、
前記第1流体分配通路からの放出を停止した後、前記第2流体の分配を停止して、前記第2流体分配通路内に前記第2流体の残留液体を残留させ、
前記第2流体分配通路内の前記残留液体の一部が、1つ以上の前記超小型電子基板上に放出されないように、前記第2流体分配通路内の前記残留液体の少なくとも一部を、流体除去通路を介して取り除く、各ステップを有することを特徴とする処理方法。 - 前記第1、第2流体分配通路を通って流れる前記第1、第2流体の中の液体は、60℃〜100℃の範囲内の温度にある、水の洗浄液からなることを特徴とする請求項1記載の処理方法。
- 1つ以上の超小型電子基板を処理する方法であって、
処理室内に1つ以上の前記超小型電子基板を配置し、
第1流体分配通路を介してスプレーされる流体を用いて、1つ以上の前記超小型電子基板を洗浄し、
この洗浄動作後、前記第1流体通路内の液体残留量を前記処理室内に放出させながら、前記第1流体分配通路とは異なる第2流体分配通路から分配される流体を生じさせ、1つ以上の前記超小型電子基板を湿らせ、
前記放出動作後、前記第2流体分配通路内の液体残留量を、前記第2流体分配通路から吸引させ、そして、この吸引動作後、1つ以上の前記超小型電子基板を乾燥させる、各ステップを有することを特徴とする処理方法。
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