KR101120617B1 - 웨이퍼의 습식처리 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
디스크상 기판의 습식처리 장치로서, 처리될 디스크상 기판에 중첩될 수 있는 치수 및 형태를 구비하는 제1 플레이트(10), 0.2 내지 5 mm의 거리 내에서 상기 제1플레이트에 대해 평행하게 디스크상 기판(W)을 홀딩하기 위한 홀딩수단(22), 상기 제1플레이트에 대해 실질적으로 수직한 회전축선(A)을 중심으로 상기 디스크상 기판(W)을 회전시키기 위한 회전수단(37), 상기 제1플레이트(10)와 처리중인 디스크상 기판(W) 사이의 제1간극(11) 내에 유체를 도입하기 위해 상기 제1간극 내에 위치하는 제1분주용 개구(16)를 구비한 제1분주수단(14), 상기 제1분주용 개구(16)의 상기 회전축선(A)에 대한 위치를 제1위치(P1)로부터 제2위치(P2)로 변위시키기 위한 변위수단(34)을 포함하고, 상기 제1위치(P1)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리는 상기 제2위치(P2)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리에 비해 작은 디스크상 기판의 습식처리 장치가 개시되어 있다. 또, 이와 관련된 방법도 개시되어 있다.
웨이퍼(wafer), 습식처리(wet treatment), 회전축선, 변위
Description
본 발명은 처리될 디스크상 기판에 중첩될 수 있는 치수 및 형태를 구비하는 제1 플레이트, 0.2 내지 5 mm의 거리 내에서 상기 제1플레이트에 대해 평행하게 디스크상 기판을 홀딩하기 위한 홀딩수단, 상기 제1플레이트에 대해 실질적으로 수직한 회전축선을 중심으로 상기 디스크상 기판을 회전시키기 위한 회전수단을 포함하는 디스크상 기판의 습식처리 장치에 관한 것이다. 제1분주수단은 상기 제1플레이트와 처리중인 디스크상 기판 사이의 제1간극 내에 유체를 도입하기 위해 제공된다. 이하의 웨이퍼라는 용어는 디스크상 기판을 의미한다.
상기 장치는 주로 웨이퍼 표면상의 입자들을 제거하기 위해 사용되지만 또한 이온성 오염 또는 유기성 오염을 세정하는데도 사용될 수 있다. 상기 세정단계를 실행한 후, 다양한 에칭단계 및 표면안정화 단계를 실행할 수 있다.
미국 특허공개 US 4401131 A1에 개시된 웨이퍼 세정장치는 진공 스핀척(25)에 의해 홀딩된 상태에서 회전되고, 동시에 세정액이 트랜스듀서 플레이트(transducer-plate)의 중앙개구를 통해 웨이퍼와 상기 트랜스듀서 플레이트 사이에 공급된다.
미국 특허공개 US 5979475 A1에 개시된 웨이퍼 세정장치는 2개의 평행한 플레이트를 포함하고, 필요에 따라 이들 평행 플레이트는 그 사이에 개재된 웨이퍼의 양면을 처리하기 위한 초음파 진동자를 구비한다. 웨이퍼는 각 플레이트의 중앙개구를 통해 도입되는 유체에 의해 생성되는 유체쿠션(liquid cushions) 상에 부상한다. 웨이퍼는 다른 추가 요소에 의해 홀딩되어 있지 않으므로 자유롭게 회전할 수 있다.
전술한 양 장치는 초음파를 사용하는 경우 유체입구를 통한 초음파의 차단에 기인되어 초음파 교반이 거의 이루어지지 않고, 유체가 웨이퍼 상에서 웨이퍼의 표면에 평행한 방향으로 유동하지 않으므로 웨이퍼의 중앙부의 세정상태가 불량해지는 결점이 있다. 웨이퍼를 가로질러 유체를 유동시키면 초음파의 사용 여부와 무관하게 웨이퍼 표면상의 입자들을 제거하는데 도움이 된다.
이에 따라 편심식 유체 공급에 관한 연구가 실행되어왔다. 그러나, 편심식 유체 공급은 건조한 틈새에 도입된 유체가 웨이퍼의 중심부를 적절히 웨팅(wetting)시킬 수 없는 결점, 또는 비방사상 조건(non-radial conditions)에 의해 웨이퍼의 건조작업이 문제를 일으킬 수 있다는 결점이 있다.
본 발명의 목적은 웨이퍼의 중심부의 웨팅 문제 및 세정 문제를 동시에 해결하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세정의 균일성 및 세정 효율을 더욱 향상시키는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 디스크상 기판의 습식처리 장치로서,
- 처리될 디스크상 기판에 중첩될 수 있는 치수 및 형태를 구비하는 제1 플레이트,
- 0.2 내지 5 mm의 거리 내에서 상기 제1플레이트에 대해 평행하게 디스크상 기판을 홀딩하기 위한 홀딩수단,
- 상기 제1플레이트에 대해 실질적으로 수직한 회전축선을 중심으로 상기 디스크상 기판을 회전시키기 위한 회전수단,
- 상기 제1플레이트와 처리중인 디스크상 기판 사이의 제1간극 내에 유체를 도입하기 위해 상기 제1간극 내에 위치하는 제1분주용 개구를 구비한 제1분주수단,
- 상기 제1분주용 개구의 상기 회전축선에 대한 위치를 제1위치로부터 제2위치로 변위시키기 위한 변위수단을 포함하고,
상기 제1위치와 상기 회전축선 사이의 거리는 상기 제2위치와 상기 회전축선 사이의 거리에 비해 작은 디스크상 기판의 습식처리 장치에 의해 달성된다. 플레이트는 플레이트의 기능을 하는 평평한 표면을 가지는 임의의 모든 물체를 포함한다. 상기 물체는 원추체, 절두체(frustum), 원통체, 원반체 등으로 구성할 수 있다. 상기 플레이트는 폴리테트라플루오로에틸렌(예, Teflon™)과 같은 고분자 재료, 표면을 코팅한 금속, 또는 사용된 처리유체에 대해 불활성이거나 적합한 코팅을 구비한 임의의 재료로 제조할 수 있다.
상기 분주용 개구는 하나의 분주용 노즐, 또는 상호 평행배열 또는 동축배열될 수 있는 복수의 분주용 노즐을 포함할 수 있다.
상기 제1위치에 있을 때 상기 제1분주용 개구는 상기 회전축선을 포함하는 반면, 상기 제2위치에 있을 때 상기 제1분주용 개구는 상기 회전축선을 포함하지 않는 것이 유리하다.
본 발명은 단일의 동일한 장치 내에서 액체가 처리중인 디스크상 기판의 회전 중심부 또는 편심부에 선택적으로 도입될 수 있는 장점이 있다. 예를 들면, 디스크상 기판의 중심부를 가로질러 유체가 유동할 때 분주용 개구와 같은 임의의 요소에 의해 방해를 받지 않고 디스크상 기판을 세정할 수 있는 장점을 가지는 한편, 세정 후 상기 디스크상 기판의 회전 중심부에 건조용 가스를 도입함으로써 디스크상 기판을 건조시키는데 유용하다.
상기 변위수단은 상기 회전축선에 대한 상기 제1분주용 개구의 거리(d)를 d1으로부터 d2로 변위시키기 위한 것이 바람직하다. 여기서 d1은 0 내지 1mm이고, d2는 3 내지 20mm이다. 이와 같은 변위수단은 벨트 구동장치, 기어 구동장치, 공기압 실린더 또는 볼 스핀들과 같은 구동요소를 포함한다. 상기 변위수단은 상기 제1플레이트를 변위시키거나 상기 회전이 가능한 홀딩수단을 변위시킬 수 있다. 즉, 상기 회전축선이 변위될 수 있다.
다른 실시예에 따른 장치는 또 상기 제1플레이트에 실질적으로 평행한 제2플레이트를 포함하므로 상기 양 플레이트 사이에 처리될 디스크상 기판을 수용하기 위한 체임버가 형성된다.
본 장치는 또 상기 제2플레이트 및 처리중인 디스크상 기판 사이의 제2간극 내에 유체를 도입하기 위한 제2분주수단을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 유체는 가스나 액체로 구성할 수 있다. 상기 제2분주수단 및 제2간극의 치수는 상기 제2분주수단이 유체를 분주하고 있을 때 상기 제2간극을 액체로 완전히 충만시킬 수 있도록 형성된다.
또, 본 장치는 적어도 상기 제1플레이트에 음향적으로 결합된 적어도 하나의 진동요소를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 진동요소는 압전 트랜스듀서(piezoelectric transducer)로 구성할 수 있다. 이와 같은 압전 트랜스듀서는 통상 석영(quartz), 스텐레스강, 알루미늄, 글래스 또는 사파이어, SiC 또는 BN과 같은 강체 재료로 제조된 적절한 공명기에 부착되는 것으로 한다. 상기 공명기에 압전 트랜스듀서를 부착하기 위해 글래스 또는 석영과 같은 강체 매개물이 사용될 수 있다. 상기 플레이트의 재료가 강체가 아닌 경우에는 상기 공명기를 물과 같은 매질을 통해 상기 플레이트에 결합할 수 있다.
상기 홀딩수단 및 제2플레이트를 결합하여 회전가능한 홀딩유닛(스핀척)을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2관점은 디스크상 기판의 습식처리 방법으로서,
- 처리될 디스크상 기판을 제1플레이트에 대해 0.2 내지 5 mm의 간극을 두고 평행하게 설치하는 단계,
- 상기 제1플레이트에 실질적으로 수직한 회전축선을 중심으로 상기 디스크상 기판을 회전시키는 단계,
- 제1분주용 개구를 통해 상기 제1간극 내에 제1유체를 도입하여 상기 제1간극을 실질적으로 완전히 충만시키는 단계,
- 상기 제1분주용 개구의 상기 회전축선에 대한 위치를 제1위치로부터 제2위치로 변위시키는 단계를 포함하고, 상기 제1위치와 상기 회전축선 사이의 거리는 상기 제2위치와 상기 회전축선 사이의 거리에 비해 작다.
상기 제1위치에 있을 때 상기 제1분주용 개구는 상기 회전축선을 포함하는 반면, 상기 제2위치에 있을 때 상기 제1분주용 개구는 상기 회전축선을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 상기 제1위치는 상기 제1간극 내에 액체의 충전, 상기 디스크상 기판의 린싱(rinsing) 및 건조를 위해 사용될 수 있다. 상기 제2위치는 예를 들면 초음파 처리중에 세정액을 공급할 때 사용될 수 있다.
상기 제1분주용 개구가 상기 제1위치에 있을 때 하나의 처리단계가 실행되고, 상기 제1분주용 개구가 상기 제2위치에 있을 때 다른 하나의 처리단계가 실행되는 것이 유용하다.
상기 제1분주용 개구가 상기 제1위치에 있을 때 제1처리단계가 실행되고, 상기 제1분주용 개구가 상기 제2위치에 있을 때 후속 처리단계가 실행되는 것이 유리하다.
상기 방법의 일실시예에 있어서, 상기 디스크상 기판의 처리 중의 적어도 하나의 시간계열 중에 상기 디스크상 기판상에 초음파 에너지가 가해진다.
상기 기판에 초음파 에너지가 가해지는 적어도 하나의 시간계열 중에 상기 제1분주용 개구는 상기 회전축선으로부터 벗어나 있다. 즉, 상기 분주용 개구는 회전축선을 포함하지 않는다.
균일성을 달성하기 위해, 초음파 에너지가 상기 기판에 가해지는 적어도 하나의 시간계열 중에 상기 회전축선에 대한 상기 제1분주용 개구의 위치를 변위시키는 것이 유리하다.
이 작업은 일정한 주기(변위주기)로서 주기적으로 실행될 수 있다. 상기 변위주기가 사용된 회전수의 정수배가 아니거나 상기 변위주기가 회전수의 적어도 5배 미만(예, 회전수 = 60/min; 변위주기 = 7/min)인 것이 바람직하다.
본 발명의 상세한 내용은 첨부한 도면을 참조한 후술하는 발명의 상세한 설명으로부터 명확히 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치(1)의 개략도이다.
도 2는 분주용 개구(16)가 제2위치(P2)에 있는 본 발명의 장치의 개략도이다.
도 3 및 도 4는 상기 분주용 개구(16)의 위치를 제1위치(P1)로부터 제2위치(P2)로 변위시키기 위한 다른 기구의 저면의 개략도이다.
웨이퍼(W)를 회전이 가능하게 홀딩하기 위한 스핀척(spin chuck; 25)은 그 하측에서 웨이퍼(W)를 홀딩하기 위해 매달린(hanging) 위치에 장착된다. 스핀척(25)은 웨이퍼(W)의 가장자리를 단단히 홀딩하기 위한 복수의 그리핑 핀(gripping pins; 22)을 포함한다. 복수의 그리핑 핀은 편심이동 또는 경사운동에 의해 웨이퍼(W)를 파지하거나 해제할 수 있다. 복수의 그리핑 핀을 이동시키기 위한 기구(도시생략)는 미국특허 US4903717에 개시된 이동기구와 유사하게 구성할 수 있다. 스핀척(25)은 처리중인 웨이퍼와 평행한 상태로 그 웨이퍼를 커버하는 평면(20s)을 갖춘 척 플레이트(20)를 더 포함한다. 평면(20s)의 중심부에는 유체 노즐을 수용하는 분주용 개구(26)기 구비된다. 스핀척(25)는 동심의 중공 샤프트에 의해 중공 샤프트 모터(37)에 장착된다. 샤프트 및 스핀척(25)의 회전축선(A)은 평면(20)에 대해 수직을 이룬다. 중공 샤프트 내에는 튜브(24)가 동축으로 삽입되어 있다. 이 튜브는 상기 평면(20s)의 중심부의 분주용 개구에 용접되어 있다. 상기 튜브는 상이한 유체용 복수의 파이프(예, 액체용 파이프 및/또는 기체용 파이프)를 위한 하우징의 기능을 가지거나 유체 파이프 자체로서의 기능을 가질 수 있다. 튜브(24)를 배관 시스템에 접속하기 위해 회전 유니온(rotating union; 도시생략)이 사용된다.
하부 플레이트(10)는 스핀척(25)의 하측에 배치된다. 하부 플레이트(10)에는 스핀척(25)에 대면함과 동시에 상기 스핀척(25)의 평면 (20s)에 실질적으로 평행한 평면(10s)이 구비되어 있다. 다시 말하면, 평면(10s 및 20s)은 원주부가 개방된 체임버를 형성한다. 상기 양 평면 사이에는 처리될 웨이퍼를 위해 공간이 제공된다. 따라서, 웨이퍼는 양 평면(10s 및 20s) 사이에 개재된다. 하부 플레이트(10) 내의 보어홀(borehole; 14)은 평면(10s)에 위치하는 중앙 분주용 개구(16)에 개방된다. 상기 보어홀(14)은 상이한 유체용 복수의 파이프(예, 액체용 파이프 및/또는 기체용 파이프)를 위한 하우징의 기능을 가지거나 유체 파이프 자체로서의 기능을 가질 수 있다. 하부 플레이트(10)에는 복수의 초음파 트랜스듀서가 접착되어 있고, 이들 초음파 트랜스듀서는 공진기 플레이트(resonator plate)의 작용을 한다. 따라서, 트랜스듀서의 초음파 에너지는 하부 플레이트(10)를 통해 매질 및 웨이퍼 표면으로 전달된다.
하부 플레이트(10)의 베어링은 상기 하부 플레이트(10)가 평면(10s)에 실질적으로 평행하게 이동될 수 있도록 배치된다. 상기 이동의 상태는 직선이동 또는 (도 3 및 도 4를 참조하여 설명된) 회전축선(A)에 대해 편심을 이루는 중심점을 중심으로 한 회전이동이 될 수 있다. 상기 이동(화살표 H)의 목적은 회전축선(A)이 분주용 개구(16)를 관통하는 제1위치(P1)로부터 분주용 개구가 회전축선(A)로부터 벗어난 제2위치(P2; 도 2 참조)로 분주용 개구(16)를 변위시키기 위한 것이다. 상기 이동은 선형 모터(34)(예, 공기압 실린더)에 의해 실행된다.
하부 플레이트(10)는 프레임 요소(30 및 36)를 통해 스핀척(25)에 연결된다. 웨이퍼(W)와 하부 플레이트(10) 사이의 거리를 변화시키기 위해 승강 모터(34)는 스핀척(25)을 승강시킨다.
하부 플레이트(10)의 외주에는 환형의 액체 수집부(도시 생략)가 설치되어 있다. 이 액체 수집부는 컵, 보울(bowl) 또는 스플래시가드(splashguard)라고도 부를 수 있다. 상기 하부 플레이트(10)는 O-링 시일(도시 생략)에 의해 상기 액체 수집부에 대해 시일되거나, 액체 수집부의 일부이거나 액체 수집부에 용접된다. 상기 액체 수집부는 웨이퍼의 습식처리 중에 비산되는 액체를 수집하기 위한 환형 덕트를 포함하고, 수집된 액체는 환형 덕트의 저부에 형성된 개구를 통해 배출된다. 상기 액체 수집부는 습식처리시 발생된 가스 및 증기(mist)를 수용하기 위해 상기 환형 덕트의 상측에 내향 설치된 환형 가스 흡입노즐을 더 포함한다. 상기 액체 수집 부(10)의 상부의 내경은 스핀척(25)의 외경에 비해 대직경이므로 상기 액체 수집부 내에 0.2 내지 5.0 mm의 간극을 두고 제1플레이트를 삽입할 수 있다. 상기 간극은 습식처리 중에 웨이퍼를 대기로부터 시일할 수 있을 정도로 충분히 작은 반면 상기 스핀척(25)의 회전중에 상기 스핀척(25) 및 액체 수집부 사이의 마찰을 방지할 수 있을 정도로 충분히 크다. 또, 상기 액체 수집부는 스핀척(25)과의 충돌을 방지하는 상태에서 수평변위(H)를 허용하도록 되어 있다.
이하, 도 1 및 도 2에 도시된 전술한 장치를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 세정방법을 설명한다.
집적회로 제조 중에 반도체 웨이퍼를 세정하는 것으로 한다. 하부 플레이트(10)로부터 스핀척(25)을 상승시켜 스핀척(25)의 플레이트와 하부 플레이트 사이의 간극이 20 mm가 되도록 상기 장치를 개방한다. 복수의 그리핑 핀(22)이 개방되면, 웨이퍼를 장치 내에 진입시킨다. 다음에, 상기 복수의 그리핑 핀(22)을 폐쇄시켜 웨이퍼를 단단히 홀딩하고, 스핀척(25)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 하부 플레이트(10)에 접근시킨다. 집적회로가 설치되어 있는 웨이퍼의 장치측(device side)은 하부 플레이트(10)에 대면한다. 상기 하부 플레이트에 대면하는 웨이퍼 표면과 하부 플레이트의 상면(10s) 사이의 간격은 1 mm로 선택되는 것이 바람직하다. 상기 하부 플레이트(10)는 하부 플레이트의 분주용 개구(16)가 스핀척(25)의 회전축선(A)과 일치되는 위치에 놓인다. 다시 말하면, 하부 플레이트(10)의 분주용 개구(16)는 실질적으로 스핀척(25)의 회전운동의 중심에 위치한다. 세정액(예, 물, 과산화수소, 염산의 혼합물인 SC2)이 분주용 개구(16)를 통해 하측 간극(11) 내에 완전히 충만되고, 그 결과 웨이퍼의 하면 및 하부 플레이트(10)의 상면(10s)이 습윤된다. 이와 동시에 웨이퍼와 스핀척(25)의 플레이트(20) 사이의 상부 간극(21)은 다른 분주용 개구(26)를 통해 충만된다.
상기 양 간극(11, 21)이 충만되면, 하부 플레이트(10)를 수평방향(H)으로 15 mm만큼 변위시킴으로써 분주용 개구(16)의 중심을 P2의 위치(도 2 참조)로 이동시킨다. 다음에 트랜스듀서(18)를 1500 kHz로 통전하고, 스핀척(25)을 20rpm의 속도로 회전시킨다. 이 때의 분주용 개구(16 및 26)를 통한 유체의 체적유량은 각각 0.1 리터/분으로 일정하게 유지된다. 하측 간극(11)과 상측 간극(21)을 통과한 유체는 모두 액체 수집부 내로 유입되어 배출되거나 재순환된다.
분주용 개구(16)의 위치가 회전중심(P1)에 설정되었을 때, 공명기 플레이트(10)이 상기 회전중심을 피복하고 있으므로 웨이퍼의 중심부에도 초음파 에너지가 균일하게 전달된다.
초음파 세정단계 후(초음파 트랜스듀서의 단전 후), 하부 플레이트(10)를 원위치로 이동시킴으로써 회전축이 분주용 개구(16)(위치 P1)와 일치되도록 한다. 다음에 웨이퍼의 양면 상의 세정액은 가스나 액체를 이용하여 제거된다. 가스를 이용할 경우에는 예를 들면 질소, 2-프로파놀 증기(2-propanol vapour), 수증기 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 질소 및 2-프로파놀 증기의 혼합물이 바람직하다. 가스를 이용하여 세정액을 제거하면 세정액을 큰 손실 없이 재사용할 수 있는 이점이 있다. 다음에 웨이퍼의 양면을 탈이온수(DI-water)를 이용하여 린싱한다.
세정액을 린싱 유체(예, 탈이온수)로 직접 제거하는 경우, 세정액과 린싱액 의 혼합물인 중간물은 재사용이 불가하므로 외부로 배출시켜야 한다.
세정액을 린싱액으로 직접 제거하거나 또는 기체를 이용하여 제거하건 간에 린싱액은 건조 가스(예, 건조 공기, 질소, 2-프로파놀 증기 또는 이들의 혼합물)에 의해 제거된다. 건조 가스를 가하는 동안 스핀척(25)는 건조효율을 더욱 향상시키기 위해 100 rpm의 속도까지 가속시킬 수 있다.
건조 후 장치(1)를 다시 개방하고, 스핀척(25)으로부터 웨이퍼를 꺼낸다.
도 3 및 도 4는 상기 분주용 개구(16)를 제1위치(P1)로부터 제2위치(P2)로 변위시키기 위한 다른 기구의 하면의 개략도이다.
하부 플레이트(10)는 원형으로서, 그 주변의 수집부에 대해 동심으로 회전이 가능하게 장착되어 있고, 동시에 수집부에 대해 시일되어 있다. 분주용 개구(16)는 하부 플레이트(10)의 중심(C)에 대해 편심 배치되어 있으나 회전축선(A)을 중심으로 회전하는 스핀척의 회전중심과는 동심을 이룬다. W는 웨이퍼를 나타낸다. 하부 플레이트(10)가 회전중심(C)을 중심으로 α의 각도만큼 회전하면, 분주용 개구는 제1위치(P1)으로부터 제2위치(P2)로 이동한다. 회전동작은 공기압 실린더(34)에 의해 실행된다. P1과 P2 사이의 간격 d는 각 α및 P1과 하부 플레이트(10)의 회전중심(C)의 옵셋 r에 의존하며, 하기 식 1로 표시된다.
(식 1) d = 2r sin α/2
r이 15 mm이고, α가 50°이면 d는 약 13 mm가 된다.
Claims (12)
- 디스크상 기판의 습식처리 장치로서,- 처리될 디스크상 기판에 중첩될 수 있는 치수 및 형태를 구비하는 제1 플레이트(10),- 0.2 내지 5 mm의 거리 내에서 상기 제1플레이트에 대해 평행하게 디스크상 기판(W)을 홀딩하기 위한 홀딩수단(22),- 상기 제1플레이트에 대해 수직한 회전축선(A)을 중심으로 상기 디스크상 기판(W)을 회전시키기 위한 회전수단(37),- 상기 제1플레이트(10)와 처리중인 디스크상 기판(W) 사이의 제1간극(11) 내에 유체를 도입하기 위해 상기 제1간극 내에 위치하는 제1분주용 개구(16)를 구비한 제1분주수단(14),- 상기 제1분주용 개구(16)의 상기 회전축선(A)에 대한 위치를 제1위치(P1)로부터 제2위치(P2)로 변위시키기 위한 변위수단(34)을 포함하고,상기 제1위치(P1)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리는 상기 제2위치(P2)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리에 비해 작은 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1위치(P1)에 있을 때 상기 제1분주용 개구(16)는 상기 회전축선을 포함하는 반면, 상기 제2위치(P2)에 있을 때 상기 제1분주용 개 구(16)는 상기 회전축선을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1플레이트(10)에 평행한 제2플레이트(20)를 더 포함하여, 이들 두 플레이트 사이에 처리될 디스크상 기판을 수용하기 위한 체임버를 제공하는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제2플레이트와 처리중인 디스크상 기판 사이의 제2간극 내에 유체를 도입하기 위한 제2분주수단(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 제 2 항에 있어서, 적어도 상기 제1플레이트(10)에 음향적으로 결합된 적어도 하나의 진동요소(18)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 홀딩수단(22) 및 상기 제2플레이트(20)는 상호 결합되어 회전이 가능한 홀딩유닛을 형성하는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 장치.
- 디스크상 기판의 습식처리 방법으로서,- 처리될 디스크상 기판을 제1플레이트에 대해 0.2 내지 5 mm의 간극을 두고 평행하게 설치하는 단계,- 상기 제1플레이트에 수직한 회전축선(A)을 중심으로 상기 디스크상 기판(W)을 회전시키는 단계,- 제1분주용 개구(16)를 통해 제1간극 내에 제1유체를 도입하여 상기 제1간극을 완전히 충만시키는 단계,- 상기 제1분주용 개구(16)의 상기 회전축선(A)에 대한 위치를 제1위치(P1)로부터 제2위치(P2)로 변위시키는 단계를 포함하고, 상기 제1위치(P1)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리는 상기 제2위치(P2)와 상기 회전축선(A) 사이의 거리에 비해 작은 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제1위치(P1)에 있을 때 상기 제1분주용 개구(16)는 상기 회전축선을 포함하는 반면, 상기 제2위치(P2)에 있을 때 상기 제1분주용 개구(16)는 상기 회전축선을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제1분주용 개구가 상기 제1위치(P1)에 있을 때 하나의 처리단계가 실행되고, 상기 제1분주용 개구가 상기 제2위치(P2)에 있을 때 다른 하나의 처리단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제1분주용 개구가 상기 제1위치(P1)에 있을 때 제1처리단계가 실행되고, 상기 제1분주용 개구가 상기 제2위치(P2)에 있을 때 후속 처리단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 디스크상 기판의 처리 중의 적어도 하나의 시간계열 중에 상기 디스크상 기판 상에 초음파 에너지가 가해지는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 기판에 초음파 에너지가 가해지는 적어도 하나의 시간계열 중에 상기 제1분주용 개구(16)의 상기 회전축선(A)에 대한 위치를 변위시키는 것을 특징으로 하는 디스크상 기판의 습식처리 방법.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003133278A (ja) | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4401131A (en) * | 1981-05-15 | 1983-08-30 | Gca Corporation | Apparatus for cleaning semiconductor wafers |
| US4544446A (en) * | 1984-07-24 | 1985-10-01 | J. T. Baker Chemical Co. | VLSI chemical reactor |
| US5979475A (en) * | 1994-04-28 | 1999-11-09 | Hitachi, Ltd. | Specimen holding method and fluid treatment method of specimen surface and systems therefor |
| US5968841A (en) * | 1997-05-06 | 1999-10-19 | International Business Machines Corporation | Device and method for preventing settlement of particles on a chemical-mechanical polishing pad |
| US6423642B1 (en) * | 1998-03-13 | 2002-07-23 | Semitool, Inc. | Reactor for processing a semiconductor wafer |
| FR2808120B1 (fr) * | 2000-04-20 | 2002-07-26 | Karl Suss France | Procede et dispositif pour le traitement du substrat d'un circuit integre ou d'un produit analogue en cours de fabrication |
| EP1369904B1 (de) * | 2000-10-31 | 2009-01-21 | Sez Ag | Vorrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung von scheibenförmigen Gegenständen |
| DE10200525A1 (de) * | 2002-01-09 | 2003-10-23 | Mattson Wet Products Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten |
| US20040149322A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Automatically-adjusting substrate rinsing system |
| US20050178402A1 (en) * | 2004-02-12 | 2005-08-18 | Stowell R. M. | Methods and apparatus for cleaning and drying a work piece |
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Patent Citations (2)
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