KR101549562B1 - 웨이퍼에 대하여 균일한 유체 흐름을 제공하는 근접 헤드를 구성하는 방법 - Google Patents

Abstract

이 방법은, 메니스커스에 의한 웨이퍼의 표면의 처리 시 근접 헤드에 대하여 유체 흐름을 컨디셔닝하는 근접 헤드를 구성한다. 이 방법은, 헤드가 큰 직경의 웨이퍼의 세정을 위해 신장되더라도 헤드 강성을 유지하면서 헤드를 일체형으로 구성한다. 일체형 헤드 구성은 주 유체 흐름을 웨이퍼 표면에 대한 유체의 별개의 흐름으로부터 분리시키며, 이 분리는 고 저항의 유체 흐름 구성에 의한 것으로, 그 결과, 유체 공급 또는 복귀 중 어느 하나에 대하여 유닛 내의 헤드의 증가된 길이에 걸쳐 실질적으로 균일한 유체가 흐르게 한다.

Description

웨이퍼에 대하여 균일한 유체 흐름을 제공하는 근접 헤드를 구성하는 방법{METHODS OF CONFIGURING A PROXIMITY HEAD THAT PROVIDES UNIFORM FLUID FLOW RELATIVE TO A WAFER}

본 발명은 일반적으로 웨이퍼 처리 프로세스 및 웨이퍼를 처리하기 위한 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 메니스커스에 의한 웨이퍼의 표면의 처리에 있어서 근접 헤드에 대하여 균일한 유체 흐름을 촉진하는 근접 헤드의 구성 방법에 관한 것이다.

반도체 칩 제조 산업에서, 제조 동작후, 예를 들어, 그 동작이 웨이퍼의 표면 상에 원하지 않는 잔류물을 남긴다면, 웨이퍼 (예를 들어, 기판) 를 세정 및 건조시킬 필요가 있다. 이러한 제조 동작의 예는 플라즈마 에칭 및 화학 기계 연마 (CMP) 를 포함하고, 이 각각은 기판의 표면들 상에 원하지 않는 잔류물을 남길 수도 있다. 불행하게도, 기판 상에 남을 경우, 원하지 않는 잔류물은 그 기판으로 제조된 디바이스에 결함을 일으키고, 어떤 경우에는 디바이스가 작동하지 않게 한다.

제조 동작 후 기판의 세정은 원하지 않는 잔류물을 제거하도록 의도된다. 기판이 습식 세정된 후에는, 물 또는 다른 처리 유체 (이하 "유체") 잔존물이 또한 기판 상의 원하지 않는 잔류물로 남는 것을 방지하기 위해서 반드시 기판을 효율적으로 건조시켜야 한다. 기판 표면 상의 유체가 증발된다면, 종종 드롭렛이 형성되기 때문에, 잔류물 또는 사전에 유체에 용해되어 있었던 오염물질이 증발 후 기판 표면에 남을 것이고 스폿을 형성하여 결함을 유발할 수 있다.

증발이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 기판 표면 상에 드롭렛을 형성하지 않고 세정 유체를 가능한 한 빠르게 제거해야 한다. 이것을 성취하기 위한 시도로, 여러가지 상이한 건조 기술들 중 하나는 스핀-건조, IPA, 또는 마랑고니 건조가 이용될 수도 있다. 이들 건조 기술들 모두는, 적절하게 유지되기만 한다면 기판 표면 상에 이동하는 액체/기체 계면의 어떤 형태를 이용하여, 드롭렛을 형성하지 않고 기판 표면을 건조시킨다. 불행하게도, 이동하는 액체/기체 계면이 와해된다면, 앞서 언급한 건조 방법들 모두에서 드롭렛이 형성되고, 드롭렛 증발이 발생하고, 기판의 표면 상에 오염물질이 남는 일이 종종 발생한다.

앞의 논의의 관점에서, 효율적인 기판 세정을 제공하면서 건조된 유체 드롭렛으로부터 기판 표면 상에 오염물질이 남아있을 가능도를 감소시키는 세정 장치를 구성하는 개선된 방법이 요구된다.

대체로, 본 발명의 실시형태는 메니스커스에 의한 웨이퍼의 표면의 처리 시 근접 헤드와 관련되는 유체 흐름을 컨디셔닝하는 근접 헤드를 구성하는 방법에 대한 상기 요구를 충족시킨다. 이 요구는, 웨이퍼 표면으로의 전달을 위해 유체가 근접 헤드로 도입될 수도 있고, 그리고 그 유체가 웨이퍼의 표면으로부터 근접 헤드로 도입될 수도 있고, 그리고 큰 직경을 갖는 웨이퍼의 세정이 가능하도록 헤드가 길어지더라도 헤드 강성이 유지되도록 근접 헤드를 일체형으로 구성하는 방법에 의해 충족된다.

근접 헤드는 복수의 플랫 표면들을 갖는 헤드 표면을 가질 수도 있다. 웨이퍼의 표면에 대하여 실질적으로 평행한 배향으로 배치하기 위해 구성된 복수의 플랫 표면을 이용하여, 웨이퍼 표면으로의 전달을 위해 헤드 내의 주 흐름에서 흐르는 유체는 복수의 출구 포트로부터 웨이퍼 표면으로 유출되는 실질적으로 균일한 유체를 정의하기 위해 실질적으로 컨디셔닝되어야 한다. 그 배향에서의 복수의 플랫 표면들을 이용하여, 복수의 출구 포트로부터 헤드 내의 다른 주 흐름으로 별개의 흐름 경로들에서 흐르는 유체는 웨이퍼 표면으로부터 입구 포트로 실질적으로 균일한 유체 유입을 정의하기 위해 실질적으로 컨디셔닝되어야 한다.

이 요구는 또한, 일체형 구성에 의해 헤드 강성을 유지하는 근접 헤드를 구성하는 한편 주 유체 흐름을 정의하고 웨이퍼 표면과 관련된 유체의 별개의 흐름들을 정의하고, 헤드 내의 흐름 구성은 입구 포트로, 및 출구 포트로부터, 헤드의 증가된 길이에 걸쳐 균일하게 되는 별개의 흐름을 가능하게 하는 방법에 의해 충족된다. 헤드로부터 그리고 헤드로의 컨디셔닝된 흐름을 제공하기 위해, 헤드를 구성하는 방법은 낮은 공차에 따라서 헤드 구성의 동작 수를 증가시키고, 높은 공차에 따라서, 각각 유체 컨디셔닝을 위해 구성되는 하나의 유체 공급 유닛, 또는 하나의 유체 복귀 유닛을 구성하기 위해 헤드 구성의 일 동작만을 요구한다. 높은 공차에 따른 구성은 주 유체 흐름과 각각의 복수의 입구 및 출구 포트들 사이에 가장 높은 흐름 저항 경로를 제공하기 위해 헤드의 하나의 흐름 저항기를 구성하도록 제한되고, 다른 동작들이 낮은 공차에 따르더라도 유체의 각각의 흐름이 헤드의 길이에 걸쳐 균일하게 하는데 효과적이다.

본 발명은 방법 및 프로세스를 포함한 수많은 방법으로 구현될 수 있다는 것을 이해한다. 본 발명의 몇 가지 신규한 실시형태를 아래에 설명한다.

일 실시형태에서, 복수의 유체 전달 흐름 경로의 헤드에 대하여 유체를 전달하는 근접 헤드를 구성하는 방법이 제공되며, 각각의 흐름들은 다른 경로의 유량과 비교하여 실질적으로 균일한 속도이다. 이 방법은 제 1 메이팅 표면과, 메이팅 표면에 의해 한쪽이 바운딩되고 메이팅 표면을 가로질러 연장되는 이격된 제 1 및 제 2 종단 면들에 의해 바운딩된 단단한 내부로 제 1 블록을 구성하는 동작을 포함할 수도 있다. 제 1 일련의 동작은 낮은 공차에 따라서 블록에서 실시된다. 제 1 일련의 동작들 중 제 1 동작은 제 1 종단 면을 통해 제 1 블록으로 연장되고 제 2 종단 면을 향해 연장되는 주 유체 흐름 경로를 구성하는 것이다. 제 1 일련의 동작들 중 제 2 동작은 (ⅰ) 메이팅 표면과 제 1 종단 면 또는 (ⅱ) 제 1 메이팅 표면 중 어느 하나를 통해 제 1 블록에서 제 2 유체 흐름 경로를 구성하는 것이다.

정의된 제 2 유체 흐름 경로는 플레넘의 십자형 단면과 플레넘에 대해 개방된 저항 보어를 갖는다. 제 1 일련의 동작들 중 제 3 동작은 주 유체 흐름 경로를 제 2 유체 흐름 경로에 연결하는 제 1 블록에서 복수의 커넥터 유체 흐름 경로를 구성한다. 커넥터 유체 흐름 경로의 구성은 메이팅 표면의 평면을 통해 제 1 블록으로 액세스함으로써 실시된다. 다른 방법의 동작은 제 2 메이팅 표면과, 제 2 메이팅 표면에 의해 한쪽이 바운딩되고 유체 전달 표면에 의해 대향하는 쪽이 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 2 블록을 구성한다. 제 2 일련의 동작들은 낮은 공차에 따라서 제 2 블록에서 실시된다. 제 2 동작들 중 제 1 동작은 제 2 메이팅 표면을 통해 제 2 블록으로 플레넘의 일부를 구성하는 것이다. 제 2 일련의 동작들의 두 번째 동작은, 유체 전달 경로를 정의하기 위해 제 2 블록 내에 있고 플레넘의 일부와 교차하고 유체 전달 표면과 교차하는 복수의 유체 전달 보어를 구성하는 것이다.

다른 동작은, 복수의 유체 전달 보어들과 제 2 유체 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 플레넘으로 제 1 블록 및 제 2 블록을 통합하기 위해 제 1 메이팅 표면과 제 2 메이팅 표면을 융합한다. 제 1 및 제 2 일련의 동작들 이후, 동작은 저항 보어 내에 수용하기 위한 저항기를 구성한다. 이 저항기 구성은 높은 공차에 따른다. 저항기 구성은 주 유체 흐름 경로와 유체 전달 보어들 사이에 높은 유체 흐름 저항의 유체 흐름 경로를 정의한다. 고 저항은 주 유체 흐름 경로와 복수의 유체 전달 보어와 커넥터 유체 흐름 경로의 유체 흐름 저항에 관한 것이다. 이 방식에서, 이 방법은, 복수의 유체 전달 보어들 각각에서 흐르는 유체는 다른 유체 전달 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값이 되도록 헤드를 구성한다.

다른 실시형태에서, 헤드와 웨이퍼 사이에 유체를 전달하기 위한 근접 헤드를 구성하기 위한 방법이 제공된다. 전달된 유체가 복수의 유체 전달 흐름 경로에 있고, 흐름 경로들 각각에의 흐름의 유량이 다른 유체 전달 흐름 경로에서의 유량의 값에 대하여 실질적으로 균일한 값이 되도록 구성된다. 유체는 제한된 그룹의 재료들과 양립 가능한 것을 특징으로 한다. 이 방법은, 제 1 평면 메이팅 표면과, 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 바운딩되고 메이팅 표면을 가로질러 연장되는 이격된 제 1 및 제 2 단부 면들에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 1 블록을 구성하는 동작을 포함한다. 제 1 블록은 제한된 그룹의 재료들의 범위 내에 있는 재료로 이루어진다. 제 1 일련의 다른 동작은 툴의 제 1 세트를 이용하여 블록에서 실시된다. 툴의 제 1 세트는 재료의 머신닝에 관하여 낮은 공차를 갖는다.

제 1 일련의 동작들 중 제 1 동작은 제 1 블록에서 주 유체 흐름 경로를 정의하기 위해 제 1 종단 면을 통해 제 1 세트의 제 1 툴을 이동시키는 것이다. 주 유체 흐름 경로는 제 1 종단 면으로부터 제 2 종단 면에 인접한 위치로 연장된다. 제 1 일련의 동작들 중 제 2 동작은, 제 1 블록에서 제 2 유체 흐름 경로를 정의하기 위해, (ⅰ) 메이팅 표면과 제 1 종단 면 또는 (ⅱ) 메이팅 표면 중 어느 하나를 통해 제 1 세트의 하나 이상의 다른 제 2 툴을 추가로 이동시키는 것이다. 제 2 유체 흐름 경로는, 제 1 플레넘, 제 2 플레넘의 제 1 부분, 제 1 플레넘에 대해 개방된 한쪽과 제 2 플레넘의 제 1 부분에 대해 개방된 제 2 부분을 갖는 저항 보어를 포함하는 십자형 단면을 갖도록 구성된다. 제 1 일련의 동작 중 제 3 동작은 주 유체 흐름 경로와 제 1 플레넘 사이의 제 1 블록 내 복수의 커넥터 보어들을 정의하기 위해 제 1 메이팅 표면에 의해 정의된 평면을 통해 제 1 세트의 제 3 툴을 추가적으로 이동시키는 것이다. 복수의 커넥터 보어들은 제 1 메이팅 표면에 평행한 방향으로 서로로부터 이격된다. 다른 동작은, 제 2 평면 메이팅 표면과, 제 2 평면 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 바운딩되고 유체 전달 표면에 의해 대향하는 쪽이 바운딩된 단단한 내부로 제 2 블록을 구성한다. 구성된 제 2 블록은 제 1 블록이 형성되는 것과 동일한 재료로 형성된다.

제 2 블록에서의 제 2 일련의 동작들 중 추가적인, 또는 네 번째 동작은 툴들의 제 2 세트를 이용한다. 툴들의 제 2 세트는 재료의 머시닝에 대하여 낮은 공차를 갖는다. 제 4 동작은 제 2 플레넘의 제 2 부분을 정의하기 위해 제 2 메이팅 표면을 통해 제 2 세트의 제 4 툴을 연장한다. 제 2 일련의 동작들 중 제 5 동작은 제 2 플레넘의 제 2 부분과 교차하는 복수의 유체 전달 보어들을 정의하기 위해 제 2 블록을 통해 제 2 세트의 제 5 툴을 연장한다. 복수의 유체 전달 보어는 제 1 메이팅 표면과 평행한 방향으로 서로로부터 이격된다. 추가 동작으로, 제 1 블록 및 제 2 블록을, 복수의 유체 전달 보어들과 제 2 유체 흐름 경로의 십자형 단면을 연결하는 제 2 플레넘의 일부를 갖는 하나의 유닛으로 결합하기 위해 제 1 메이팅 표면과 제 2 메이팅 표면을 융합한다.

제 1 및 제 2 일련의 동작들 이후, 동작은 저항 보어의 수용을 위해 저항기를 구성하고, 저항기 구성은, 주 유체 흐름 경로와 유체 전달 보어 사이에 가장 높은 유체 흐름 저항의 유체 경로로서 제 2 유체 흐름 경로를 정의하기 위해 높은 공차에 따른다. 최고 저항은 주 유체 흐름 보어와 커넥터 유체 흐름 경로와 제 2 유체 흐름 경로와 유체 전달 보어들의 유체 흐름 저항과 관계가 있다. 이 방식에서, 복수의 유체 전달 보어들 각각에서 흐르는 유체는 다른 유체 전달 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량의 값에 대하여 실질적으로 균일한 값을 갖는 유량일 것이다.

또 다른 실시형태에서, 각각의 흐름이 다른 경로의 유량과 관련하여 실질적으로 동일한 복수의 유체 전달 흐름 경로의 헤드에 대하여 유체를 전달하는 근접 헤드를 구성하는 방법이 제공된다. 유체 전달 흐름 경로는 헤드로부터 웨이퍼로의 유체 공급 경로와 웨이퍼로부터 헤드로의 유체 복귀 경로를 포함한다. 이 방법은 제 1 메이팅 표면과, 제 1 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 바운딩되고 제 1 메이팅 표면에 대해 가로질러 연장되는 이격된 제 1 및 제 2 종단 면들에 의해 바운딩되고, 이격된 전면 및 후면에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 1 블록을 구성하는 동작을 포함한다.

낮은 공차에 따라서 블록에서 제 1 일련의 동작들을 실시한다. 제 1 일련의 동작들은 전면과 후면 사이의 블록 내 제 1 위치에서 실시되고, 제 1 종단 면을 통해 제 1 블록으로 연장되고 제 2 종단 면을 향해 연장되는 주 유체 공급 흐름 경로를 구성하는 제 1 동작을 포함한다. 제 1 일련의 동작은 또한, 제 1 종단 면을 통해 제 1 블록에서 제 2 유체 공급 흐름 경로의 중심부를 구성하는 제 2 동작을 포함하며, 중심부는 공급 저항 보어를 포함하는 원형 단면을 갖는다. 제 1 일련의 동작은 또한, 제 2 유체 공급 흐름 경로가 상부 단면으로 구성된 제 1 공급 플레넘을 포함하고 하부 단면으로 구성된 제 2 공급 플레넘을 더 포함하고 제 1 공급 플레넘과 제 2 공급 플레넘에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 공급 저항 보어를 더 포함하는 십자형 단면을 갖도록, 제 1 블록에서 제 2 유체 공급 흐름 경로의 상부 단면과 제 2 유체 흐름 공급 흐름 경로의 하부 단면을 구성하는 제 3 동작을 포함한다.

하부 공급 플레넘은 제 1 메이팅 표면과 교차한다. 제 1 일련의 동작은 이외에도 주 유체 공급 흐름 경로를 제 2 유체 공급 흐름 경로에 연결하는 제 1 블록 내 복수의 커넥터 유체 공급 흐름 경로들을 구성하는 제 4 동작을 포함한다. 커넥터 유체 공급 흐름 경로의 구성은 제 1 메이팅 표면의 평면을 통해 제 1 블록에 액세스함으로써 실시된다. 낮은 공차에 따라서 제 1 블록에서 제 2 일련의 동작이 실시되며, 제 2 일련의 동작은 전면 및 후면 사이에 있고 제 1 위치로부터 이격된 제 1 블록의 제 2 위치에서 실시된다.

제 2 일련의 동작은 제 1 종단 면을 통해 제 1 블록으로 연장되고 제 2 종단을 향해 연장되는 주 유체 복귀 흐름 경로를 구성하는 제 5 동작을 포함한다. 제 2 일련의 동작은 제 1 메이팅 표면을 통해 제 1 블록에서 제 2 유체 흐름 복귀 흐름 경로를 구성하는 제 6 동작을 포함하며, 정의된 제 2 유체 흐름 복귀 흐름 경로는, 상부 복귀 플레넘과 하부 복귀 플레넘과 상부 복귀 플레넘에 대해 한 쪽이 개방되고 하부 복귀 플레넘에 대해 다른 쪽이 개방된 복귀 저항 보어를 포함하는 십자형 단면을 갖고, 하부 복귀 플레넘은 제 1 메이팅 표면과 교차한다.

제 2 일련의 동작은 주 유체 복귀 흐름 경로를 제 2 유체 복귀 흐름 경로에 연결하는 제 1 블록 내 복수의 커넥터 유체 복귀 흐름 경로를 구성하는 제 7 동작을 포함하며, 커넥터 유체 복귀 흐름 경로의 구성은 제 1 메이팅 표면의 평면을 통해 제 1 블록에 액세스함으로써 실시된다. 추가 동작은, 제 2 메이팅 표면과, 제 2 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 그리고 유체 전달 표면에 의해 대향하는 쪽이 바운딩되고, 이격된 제 2 블록의 전면과 후면에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 2 블록을 구성한다. 또한, 낮은 공차에 따라서 제 2 블록에서 제 3 일련의 동작을 실시하며, 제 3 일련의 동작은 제 2 블록의 전면과 후면 사이의 제 3 위치에서 실시되며, 제 3 위치 및 제 1 위치는 제 1 메이팅 표면 및 제 2 메이팅 표면에 대하여 정렬 가능하다. 제 3 일련의 동작은 제 2 메이팅 표면을 통해 제 2 블록으로 하부 공급 플레넘의 일부를 구성하는 제 8 동작을 포함한다.

제 3 일련의 동작은, 유체 공급 경로를 정의하기 위해 제 2 블록 내에 있고 하부 공급 플레넘의 일부와 교차하고 하부 유체 전달 표면과 교차하는 복수의 유체 공급 전달 보어를 구성하는 제 9 동작을 포함한다. 또한, 낮은 공차에 따라서 제 2 블록에서 제 4 일련의 동작들을 실시하며, 제 4 일련의 동작은 제 2 블록의 전면과 후면 사이의 제 4 위치에서 실시되며, 제 4 위치 및 제 2 위치는 제 1 메이팅 표면 및 제 2 메이팅 표면에 대해 정렬 가능하다. 제 4 일련의 동작은 제 2 메이팅 표면을 통해 제 2 블록으로 하부 복귀 플레넘의 일부를 구성하는 제 10 동작을 포함한다. 제 4 일련은 동작은, 유체 복귀 경로를 정의하기 위해 제 2 블록 내에 있고 하부 복귀 플레넘의 일부와 교차하고 유체 전달 표면과 교차하는 복수의 유체 복귀 보어를 구성하는 제 11 동작을 포함한다. 추가 동작은 제 1 블록 및 제 2 블록을 통합하기 위해 제 1 메이팅 표면과 제 2 메이팅 표면을 융합하며, 통합된 블록은 복수의 유체 공급 보어들과 제 2 유체 공급 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 하부 공급 플레넘으로 구성된다. 통합된 블록들은 복수의 유체 복귀 보어들과 제 2 유체 복귀 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 하부 복귀 플레넘으로 구성된다. 제 1 및 제 3 일련의 동작들 이후, 공급 저항 보어에서의 수용을 위해 공급 저항기를 구성하는 동작이 있으며, 공급 저항기 구성은 주 유체 공급 흐름 경로와 유체 공급 보어들 사이의 높은 유체 흐름 저항들의 유체 공급 흐름 경로를 정의한다.

고 저항은 주 유체 공급 흐름 경로와 복수의 유체 공급 보어들과 커넥터 유체 공급 흐름 경로의 유체 공급 흐름 저항과 관련된다. 결과적으로, 복수의 유체 공급 보어들 각각에서 흐르는 유체는 다른 유체 공급 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값일 것이다. 제 2 및 제 4 일련의 동작들 이후, 동작은 복귀 저항 보어에서의 수용을 위해 복귀 저항기를 구성하고, 복귀 저항기는 높은 공차에 따라서 구성된다. 복귀 저항기 구성은 주 유체 복귀 흐름 경로와 유체 복귀 보어들 사이의 높은 유체 흐름 저항의 유체 복귀 흐름 경로를 정의한다. 고 저항은 주 유체 복귀 흐름 경로와 복수의 유체 복귀 보어들과 커넥터 유체 복귀 흐름 경로의 유체 복귀 흐름 저항과 관련된다. 결과적으로 복수의 유체 복귀 보어들 각각에서 흐르는 유체는 다른 유체 복귀 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값일 것이다.

본 발명의 다른 양태 및 이점은 본 발명의 원리를 예시적인 방법으로 도시하는 첨부된 도면과 연결하여 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명은 첨부된 도면과 연결하여 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이며, 동일한 구조상의 엘리먼트에는 동일한 도면 부호를 표기한다.

도 1a는 본 발명의 방법의 실시형태에 의해 구성되는 근접 헤드의 투시도이다.
도 1b는 별개의 유체 흐름 컨디셔닝 유닛의 별개의 로우에 있는 일 근접 헤드의 포트를 도시하며, 일 근접 헤드에서 도 1a를 윗쪽으로 볼 때의 도면이다.
도 1c는 도 1b의 라인 1C-1C를 취한 단면도이며, 본 발명의 방법의 실시형태에 의해 구성될 수도 있는 복귀 유체 흐름 컨디셔닝 유닛의 단면을 도시한다.
도 1d는 유체 흐름 컨디셔닝 유닛에 삽입을 위해 구성되어 수용되는 저항기를 도시하는, 도 1c와 유사한 도면의 확대도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시형태에 따른 근접 헤드의 유체 공급 유닛을 구성하는 동작의 개략도이다.
도 3d는 유닛에 수용된 저항기를 도시하는, 도 1b에 도시된 공급 유닛의 단면이다.
도 3e 및 도 3f는 본 발명의 실시형태에 따른 저항기의 구성을 도시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시형태에 따른 근접 헤드의 유체 복귀 유닛을 구성하는 동작의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에서 일체형 (one-piece) 근접 헤드를 구성하기 위해 2개의 블록을 융합하는 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에서 일체형 근접 헤드를 구성하기 위해 2개의 블록을 융합하는 방법의 추가적인 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 낮은 공차와 높은 공차에 따라서 동작이 실시되는, 본 발명의 실시형태의 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따라서 헤드 내에 저항기를 보유하기 위한 플러그의 구성을 도시한다.

메니스커스에 의해 웨이퍼의 표면을 처리함에 있어서 근접 헤드에 대하여 유체 흐름을 컨디셔닝하도록 근접 헤드를 구성하는 방법의 실시예를 정의하는 몇 가지 예시적인 실시형태를 개시한다. 일례로, 유체를 웨이퍼 표면으로 전달하기 위해 근접 헤드로 도입시킬 수 있도록 근접 헤드를 일체형로 구성하는 방법이 있다. 다른 예로, 유체를 웨이퍼의 표면으로부터 근접 헤드로 도입시킬 수 있도록 구성하는 방법이 있다. 모든 실시예에서, 큰 직경을 가진 웨이퍼의 세정을 가능하게 하기 위해서 헤드가 신장되더라도 헤드 강성은 유지된다.

예시적인 방법은, 헤드 내의 흐름 구성이, 입구 포트로의 개별적 흐름 및 출구 포트로부터의 개별적 흐름이 헤드의 증가된 길이에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 되게 하도록, 헤드를 일체형으로 구성함으로써 헤드 강성을 유지하는 한편 주 유체 흐름을 정의하고 웨이퍼 표면에 관한 유체의 개별적 흐름을 정의하도록 근접 헤드를 구성한다. 일례로, 헤드로부터 그리고 헤드로의 컨디셔닝된 흐름을 제공하기 위해서, 헤드를 구성하는 방법은, 낮은 공차에 따라서 실시되는 헤드 구성의 동작 개수를 증가시키고 높은 공차에 따른 헤드 구성의 감소된 동작 수를 요구한다. 이와 같이, 주 유체 흐름 경로 및 커넥터 유체 흐름 경로를 구성하기 위해서 낮은 공차가 사용된다. 또한, 높은 공차에 따른 선택적인 구성 방법은, 낮은 공차의 주 유체 흐름 경로와 유체 흐름 전달 포트 사이의 고 저항 유체 흐름 경로를 제공하기 위해서 하나의 흐름 저항 보어 및 저항기의 구성을 용이하게 한다. 이 방법은 또한, 많은 다른 동작이 낮은 공차에 따르더라도 하나의 흐름 유닛 내의 헤드의 길이에 걸쳐서 실질적으로 균일하게 되는, 유체의 각각의 흐름을 제공하는 구성을 가능하게 한다.

본 발명의 몇 가지 신규한 실시형태 (이하 "실시형태"로 지칭한다) 를 아래에 설명한다. 본 발명은 본원에 제시된 상세한 설명의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수도 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

본원에 사용된 단어 "웨이퍼"는, 에칭 또는 증착과 같은 처리를 위해 플라즈마가 생성되는 챔버와 같은 처리 챔버에서 재료들 또는 다양한 재료의 층들이 형성되거나 정의될 수도 있는, 반도체 기판, 하드 드라이브 디스크, 광 디스크, 유리 기판, 플랫 패널 디스플레이 표면, 액정 디스플레이 표면 등을 나타내며, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 효율적인 웨이퍼 세정을 제공하는 한편 건조된 액체 드롭렛으로부터 웨이퍼 표면에 오염물질이 남을 가능도를 감소시키는 개선된 세정 시스템 및 방법을 제공하는 실시형태에 의해 모든 이러한 웨이퍼를 처리할 수도 있다.

본원에 기재된 (구조체의) 웨이퍼의 배향은 직교하는 X, Y 및 Z 축에 관하여 본원에 기재된다. 이러한 축은 표면의 방향 또는 이동 방향 또는 평면 방향 등과 같은 방향을 정의할 수도 있다.

본원에 사용된 단어 "유체"는 액체 및 기체를 지칭한다.

본원에 사용된 단어 "메니스커스"는 액체의 표면 장력에 의해 부분적으로 포함되고 경계지워지는 액체의 체적을 지칭한다. 실시형태에서, 포함된 형상의 메니스커스는 표면에 대하여 이동할 수 있다. "표면"은, 예를 들어 웨이퍼의 표면 ("웨이퍼 표면"), 또는 웨이퍼를 장착하는 캐리어의 표면 ("캐리어 표면") 일 수도 있다. 용어 "W/C 표면"은 웨이퍼 표면과 캐리어 표면을 총괄하여 지칭한다. 메니스커스 처리용 메니스커스는 안정한 것을 원한다. 안정한 메니스커스는 연속 구성을 갖는다. 이 구성은 X 방향의 원하는 폭 그리고 Y 방향의 원하는 길이 (도 1a의 LM 참고) 에 걸쳐 완전히 연속적이고 메니스커스가 Z 방향으로 원하는 갭에 걸쳐 연속적으로 연장된다. 메니스커스는, W/C 표면에 액체를 전달 (또는 공급) 하는 한편 또한 W/C 표면으로부터 액체를 제거함으로써 연속 구성에 있어서 안정하게 되도록 구축된다. 제거는, 메니스커스에 감소된 압력을 인가함으로써 이루어질 수도 있으며, "복귀"로 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "근접 헤드"는, 근접 헤드가 W/C 표면과 관련하여 가깝게 위치되는 경우, 액체를 수용하고, 액체를 W/C 표면에 인가하고, 그리고 W/C 표면으로부터 액체를 제거할 수 있는 장치를 지칭한다. 가까운 관계는 (ⅰ) 캐리어 표면 (또는 웨이퍼 표면) 과 (ⅱ) W/C 표면에 메니스커스를 인가하는 근접 헤드의 표면 ("헤드 표면") 사이에 작은 (예를 들어, 0.5 mm) 갭이 있는 경우이다. 이와같이, 헤드는 W/C 표면으로부터 갭만큼 이격된다. 일 실시형태에서, 헤드 표면은 웨이퍼 표면에 실질적으로 평행하게 그리고 캐리어 표면에 실질적으로 평행하게 위치된다. 일 실시형태에서, 근접 헤드는 복수의 액체를 갭에 공급하도록 구성되고 또한 공급된 액체를 제거하기 위한 진공 포트로 구성된다.

용어 "에 관하여 가깝게 위치된"은 헤드 표면 및 W/C 표면의 "근접"을 지칭하고 근접은 갭에 의해 정의된다. 갭은 Z 방향에서 측정된 근접 거리이다. 캐리어 및 헤드 표면의 상대적인 Z 방향 위치를 조정함으로써 상이한 정도의 근접이 가능하다. 일 실시형태에서, 예시적인 근접 거리 (갭) 는 약 0.25 mm 와 약 4 mm 사이일 수도 있고, 다른 실시형태에서는 약 0.5 mm와 약 1.5 mm 사이일 수도 있고, 가장 바람직한 실시형태에서 갭은 약 0.5 mm일 수도 있다.

메니스커스에 공급, 그리고 메니스커스로부터의 액체 제거를 제어함으로써, 메니스커스가 제어될 수 있고 W/C 표면에 대하여 이동할 수 있다. 처리 동안 웨이퍼가 이동하는 한편 근접 헤드는 정지해 있을 수도 있다. 또한, 헤드가 이동하는 한편 웨이퍼가 정지해 있을 수도 있다.

용어 "레시피"는, (1) 웨이퍼에 인가되는 원하는 메니스커스 처리를 위한 프로세스 파라미터; 및 (2) 갭의 구축과 관련된 물리 파라미터를 정의하거나 지정하는 다른 형태의 정보 또는 컴퓨터 데이터를 지칭한다. 액체 또는 메니스커스를 정의하는 액체에 있어서, 프로세스 파라미터는 액체의 형태, 및 액체의 압력, 유량 및 화학적 특성을 포함할 수 있다. 메니스커스에 있어서, 프로세스 파라미터는 액체 메니스커스의 사이즈, 형상 및 위치를 포함할 수 있다.

본원에 사용된 단어 "케미스트리"는 주어진 형태의 웨이퍼의 메니스커스 처리를 위해 레시피에 의해 지정된 유체의 특정 조합을 지칭하고; 메니스커스 처리 장치가 제조되는 재료와 이러한 유체의 물리적 특성 및 화학적 특성을 수반한다. 일반적으로, 웨이퍼의 특정 형태에 있어서, 메니스커스 처리를 위한 레시피에 의해 특정 케미스트리가 지정된다. 결국, 메니스커스 처리 장치의 구성은 그 특정 케미스트리와 양립가능해야 한다.

본원에 사용된 단어 "구성"은 근접 헤드와 같은 장치의 바디를 형성, 몰딩, 캐스팅, 보링, 정형 및 연마와 같은 머시닝 동작과 관련된다. 이러한 구성은 표면 또는 경계를 정의하는 것과 같은 바디의 하나 이상의 외부 표면에 대해 실시된 동작을 포함한다. 또한, 이러한 구성은, 외부 표면들 중 하나로부터 바디로 연장되는 것과 같은 내부 홀, 보어, 유체 흐름 경로, 캐비티, 및 리세스의 정의를 포함하는 바디 내에서 실시된 동작을 포함한다. 이러한 동작은, 형상을 정의하기 위해 또는 외부 표면 또는 바디 내부의 하나 이상의 표면을 연장하기 위해, 워크피스의 바디로부터 재료를 제거할 수도 있다.

본원에 사용된 단어 "공차"는, 아래에 설명되는 바와 같이 "구성" 동작들 각각과 하나 이상의 "툴"을 "이용하는" 동작들 각각과 관련된 것으로 이해할 수도 있다. 일례로, "공칭 치수"는 이상적이고, 구성에 의해 성취되는 정확한 치수이다. 구성 동작을 위한 사양이 공칭 치수만 성취될 것을 요구하는 경우, 이 구성은 "제로 공칭"에 "따르는" 것으로 지칭된다. 다른 예에서, 구성 동작은 (ⅰ) "공치 치수", 또는 (ⅱ) 정확한 공칭 치수와는 약간 상이한 치수 중 어느 하나의 성취를 요구하도록 지정될 수도 있다. 공칭 (또는 정확한) 치수와 허용된 상이한 치수 사이의 차를 "공차"라 지칭한다.

공차가 작은 양의 차, 예를 들어, 0.001 인치 이하로 제한되는 경우, 공차는 "높은"것으로 지칭되고; 전체적으로 성취하기 곤란하거나 값비싸고; 이 구성은 "높은 공차를 따르는 것"으로 지칭된다. 공차가 보다 덜 제한되고 사양이 예를 들어, 0.005 내지 0.01 인치 이상으로 더 많은 양의 차를 허용하는 경우, 공차는 "낮은"것으로 지칭되고; 전체적으로 성취하기 쉽거나 덜 비싸고; 이 구성은 "낮은 공차를 따르는 것"으로 지칭된다. 많은 높은 공차가 지정되는 경우, 구성은 "높은 공차들을 따르는 것"으로 지칭된다. 많은 낮은 공차가 지정되는 경우, 구성은 "낮은 공차를 따르는 것"으로 지칭된다. 다른 예로, 구성되는 치수는 홀 또는 보어의 치수, 또는 피스의 길이, 또는 방향일 수도 있다. 이러한 치수들 중 명목상의 치수에 그리고 이러한 치수들과 관련한 낮은 공차 및 높은 공차에 동일한 기준이 적용된다.

방법의 고찰

본 발명의 출원인에 의한 분석은, 근접 헤드와 처리되는 W/C 표면 사이에 정의된 레시피 제어 메니스커스의 이용에 있어서의 한가지 문제점이 본 실시형태에 의해 극복될 수도 있다는 것을 나타낸다. 문제는 점점 더 커지는 직경을 갖는 웨이퍼를 이용하여 반도체 칩을 제조하는 경향이다. 예를 들어, 직경은 초기 25.4 mm 직경부터 많은 반복을 거쳐 그후 200 mm 직경에 이르렀고, 2007년에 300 mm 직경의 웨이퍼로 대체되었으며, 2007 년도 예상으로는 예를 들어 2013 년도까지 450 mm의 직경을 사용할 것으로 예상한다. 근접 헤드가 웨이퍼 직경보다 더 많은 거리로 Y 방향으로 걸쳐있는 경우, 그리고 웨이퍼 직경이 점점 더 커지는 경우, 근접 헤드와 웨이퍼 사이의 한번의 상대적인 움직임으로 전체 웨이퍼를 처리하도록 메니스커스 길이 LD가 Y 방향으로 점점 더 길어져야 한다. 또한, 이 분석은, 이 문제점이 이러한 메니스커스에 의해 처리된 웨이퍼의 처리량을 증가시키는, 예를 들어, 메니스커스 처리 동안 근접 헤드와 관련하여 웨이퍼의 움직임 속도를 증가시키는 소망과 관련된다는 것을 나타낸다.

메니스커스 길이 및 상대 속도 둘 모두의 증가로, 출원인은, 원하는 메니스커스 처리 결과를 획득하는 것과 관련되는 것으로서 이러한 메니스커스를 정의하는 유체의 흐름의 균일성을 발견했다. 출원인에 의한 분석은, 유체 흐름을 컨디셔닝하는 시스템, 예를 들어, 웨이퍼의 표면으로 전달하기 위해 근접 헤드로 도입되는 흐름과 웨이퍼 표면으로부터 근접 헤드로 복귀되는 유체의 흐름을 컨디셔닝하는 시스템을 구성하는 방법으로서, 이 구성은 쉽고 효과적으로 구성가능해야 하지만, 복수의 출구 포트에 대하여 실질적으로 균일한 유체 전달을 정의하는 각각의 경우에 있어서, 웨이퍼 표면에 대한 전달 및 복귀 둘 모두를 위한 유체 흐름의 컨디셔닝을 허용하는 구성이다. 출원인에 의한 이 분석은, 일체형 근접 헤드를 구성하지만, (ⅰ) 웨이퍼 표면으로의 전달을 위해, 그리고 (ⅱ) 웨이퍼의 표면으로부터 근접 헤드로 유체를 균일하게 도입하는 흐름 경로들 둘 모두를 구성하고, 그리고 점점 더 커지는 직경을 갖는 웨이퍼의 세정을 위해 헤드가 신장되더라도 헤드 강성이 여전히 유지되는 방법에 의해 구성에 대한 요구가 달성될 수도 있다.

헤드로부터 그리고 헤드로의 컨디셔닝된 흐름을 제공하기 위해서, 출원인에 의한 이 분석은, 헤드를 구성하는 방법이 낮은 공차에 따라서 수행되는 헤드 구성의 동작의 수를 증가시키고, 높은 공차에 따라서 수행되는 헤드 구성의 동작의 수를 제한하는 것을 명시한다. 또한, 높은 공차에 따른 동작은 유체 컨디셔닝을 위한 구성으로 제한되어야 한다. 높은 공차에 따른 구성은 근접 헤드의 유체 전달 표면에 대하여 하나의 고 저항 흐름 경로 및 경로들을 구성하는 것으로 제한된다. 이 구성은 나머지 동작들이 낮은 공차에 따르더라도, 유체의 각각의 흐름이 웨이퍼와 대향하는 헤드의 길이에 걸쳐 실질적으로 균일하게 하는데 효과적이다.

방법의 동작

상기 방법의 고찰을 염두에 두고, 이제, (ⅰ) 메니스커스 길이 및 헤드-웨이퍼의 상대 속도 둘 모두의 증가, 및 (ⅱ) 특정 메니스커스 처리를 위한 레시피에 의해 지정될 수도 있는 케미스트리에 의해 부과된 제한에도 불구하고, 원하는 메니스커스 처리 결과를 획득하기 위해 근접 헤드를 구성할 수 있는 상기 요구 및 다른 요구를 만족시키는 예시적인 방법의 동작을 언급한다. 이들 방법의 동작은, 메니스커스를 정의하는 유체의 흐름의 균일성을 제공하는 원하는 결과를 획득하기 위해 효과적으로 헤드를 정의하고, 웨이퍼 표면으로의 전달을 위해 근접 헤드로 도입되는 유체, 및 웨이퍼 표면으로부터 근접 헤드로 도입되는 유체 둘 모두를 위한 구성에 효과적으로 적용된다. 각각의 경우에서, 웨이퍼에 대향하는 근접 헤드의 길이에 걸쳐 균일해야 한다.

실시형태를 설명하기 위한 서문으로서, 장치 (100) 와 웨이퍼 (102) 가 서로에 대하여 이동하는, 웨이퍼 (102) 의 메니스커스 처리를 위한 장치 (100) 를 도시하는 도 1a를 참고한다. 웨이퍼의 2개의 대향 사이드들 또는 표면들 각각은 별개의 근접 헤드 (106) 에 의해 처리될 수도 있다. 근접 헤드가 정지되어 있고 웨이퍼 (102) 는 근접 헤드 (106) 를 지나서 이동하는 예시적인 상대 움직임이 도시된다. 웨이퍼 사이드 (104) 가 동일한 시각에 처리되도록 헤드 (106) 가 웨이퍼 (102) 양쪽에 걸쳐있는 것으로 도시된다. 헤드 (106) 가 웨이퍼 직경 D에 완전하게 걸쳐서 연장되고 지나가는 것으로 도시되는 점에서 웨이퍼 직경 D의 증가로 인해 발생된 상술된 문제점을 이해할 수도 있다. 이와 같이, 웨이퍼 직경 D가 증가함에 따라서, 헤드 (106) 의 길이 LH가 증가해야 한다. 참고를 위해서, 헤드 길이 LH는 Y 축 방향으로 도시된다. 상부 헤드 (106U) 는 하부 헤드 (106L) 위에 도시되고 하부 헤드 (106L) 로부터 Z 축 방향으로 이격되어 도시된다. 헤드 (106) 를 지나가는 웨이퍼 (102) 의 예시적인 이동 (화살표 107) 은 X 축 방향으로 이동하는 것으로 도시된다.

각각의 헤드 (106) 는 각각의 표면 (104) 에 대한 각각의 헤드 사이의 갭 (110) 에 걸쳐 이어지는 메니스커스 (108) 를 형성하도록 구성된다. 길이 LH의 증가는 예를 들어, 처짐 (sagging) 없이 길이 LH에 걸쳐 이어지도록 헤드 (106) 에 대해 요구되는 구조적 강성을 증가시킨다. 길이 LH에 걸쳐 균일한 갭 (110) 을 유지하기 위해서 충분한 구조적 강성이 요구된다. 메니스커스 (108) 는 3개의 X, Y 및 Z 방향으로 연장된다. 이와같이, 도 1a는 상부 헤드 (106U) 로부터 Z 방향으로 상부 웨이퍼 표면 (104U) 로 연장되는 메니스커스 (108) 를 도시한다. 또한, 메니스커스는, Y 방향으로 웨이퍼 (102) 를 완전히 가로질러 지나가도록 연장된 길이 LM을 갖는 것으로 도시된다. 상부 헤드 (106U) 의 폭 WH와 메니스커스 (108) 의 폭 WM은, X 방향으로 연장되는 폭들을 갖는 것으로 도시된다.

도 1b는 메니스커스 (108) 의 바로 위로부터 상부 헤드 (106U) 의 일 실시형태를 위를 향하여 볼 때의 도면으로, 예시적인 구조, 또는 네트워크 (113) 를 도시한다. 네트워크 (113) 는 2개의 예시적인 유체 컨디셔닝 유닛, 또는 채널 (114) 을 도시하는 단순화된 형태로 도시된다. 네트워크 (113) 에서, 각각의 예시적인 유체 컨디셔닝 유닛 (114) 은 헤드 (106) 의 길이 LH의 Y 방향으로 로우 (116) 로 연장된다. 참고를 위하여, 웨이퍼 (102) 의 직경 D도 나타낸다. 유닛 (114) 의 예시적인 실시형태는 유닛 (114-1, 114-2) 로서 나타내어진다. 유닛 (114-1) 은 헤드 (106) 의 길이 LH에 부분적으로 걸쳐서 로우 (116) 로 연장되는 것으로 도시되고, 웨이퍼 (102) 의 직경 D를 초과하여 연장되고, 아래에 설명되는 바와 같이 공급 유닛이다. 유닛 (114-2) 은 아래에 설명되는 바와 같이 복귀 유닛이다. 헤드 (106) 로 하여금 각각의 헤드 (106) 와 각각의 표면 (104) 사이의 갭 (110) 에 걸쳐 이어지는 메니스커스 (108) 를 구축하게 하기 위해서, 유닛 (114-1, 114-2) 은, 메니스커스 (108) 를 구축하도록 유체가 통과하여 전달되는, 각각이 예시적인 원형 구성인 포트, 또는 유체 전달 포트 (121) 로 구성된 것으로 도시된다.

유체는 헤드 (106) 에 그리고 출구 포트 (120O) 로 지칭되는 포트들을 통해 외부로 공급되고, 또는 이 유체는 복귀 포트 (121R) 로 지칭되는 포트 (121) 를 통해 내부로 드로잉되고, 헤드 (106) 로 드로잉된다. 그럼에도 불구하고 일반적으로, 안정한 메니스커스를 촉진하기 위해서, 유닛 (114) 은, 웨이퍼 표면 (104) 으로 전달하기 위해 흐르는 유체, 및 웨이퍼 표면으로부터 수집하기 위해 흐르는 유체가 "실질적으로 컨디셔닝"되도록 구성된다. 상세하게, 유체가 유닛 (114) 의 유체 흐름의 각각의 유형, 즉, 공급 및 복귀에 대해 "실질적으로 컨디셔닝"되도록 유닛 (114) 이 구성된다. 헤드 (106) 의 유닛 (114) 에서 실질적으로 컨디셔닝되는 유체는 두가지 사항: (ⅰ) 예를 들어, 공급 유닛 (114-1) 의 로우 (116) 의 복수의 출구 포트 (121O) 로부터 웨이퍼 표면 (104) 로의 균일한 유출, 및 (ⅱ) 웨이퍼 표면 (104) 으로부터 예를 들어 복귀 유닛 (114-2) 의 로우 (116) 의 복수의 복귀 포트 (121R) 로의 균일한 유입에 있어서 균일한 유량을 특징으로 한다.

하나의 유닛 (114-1 또는 114-2) 의 포트들 (121) 각각을 통하는 유체의 유량이 "균일"한지 여부는 아래에 설명되는 바와 같이 결정된다. 하나의 유닛 (114) 의 포트들 (121) 을 통한 유량의 "균일성"은 3가지 인자로 정의된다. 균일성의 설명에서 예시적인 유닛으로서 공급 유닛 (114-1) 이 사용된다. 첫번째 인자, 평균 유량 ("AFR") 은 예시적인 유닛 (114-1) 의 모든 포트 (121) 를 통과하는 총 유량 ("TFR")(예를 들어, 분당 온스 단위) 으로 구성되고, TFR은 예시적인 유닛 (114-1) 내의 포트들 (121) 의 수로 제산된다. 제 2 인자는 예시적인 유닛 (114) 내의 임의의 포트들 (121) 을 통과하는 최대 유량의 값이고 "MAX"로 표시된다. 제 3 인자는 예시적인 유닛 (114-1) 내의 임의의 포트들 (121) 을 통과하는 최소 유량의 값이고, "MIN"으로 표시된다. 균일성 ("U") 은 식 1과 같이 3개의 인자를 기초로 한다.

[수학식 1]

U = [MAX-MIN/AFR] × 100

유닛 (114-1) 에 의한 기체 및 액체의 공급, 및 유닛 (114-2) 에 의한 진공을 통한 복귀에 적용 가능한 일반적인 의미에 있어서, 예시적인 유닛 (114) 의 각각의 포트 (121) 를 통한 "균일한" 유량은 식 1의 제로 값으로 나타내어진다. 식 1의 이 제로 값을 갖는 유량이 "컨디셔닝"된다, 즉 유닛 (114-1) 에서 이상적으로 컨디셔닝된다. 또한, 예시적인 유닛 (114-1) 에 의한 기체 및 액체의 공급, 및 예시적인 유닛 (114-2) 에 의한 진공을 통한 복귀에 적용 가능한 일반적인 의미에 있어서, 제로 이외의 식 1의 값을 갖고 아래에 설명된 바와 같은 유체를 "실질적으로 컨디셔닝되었다"고 지칭한다. 아래에 설명된 범위의 식 1의 값은, 유닛 (114-1) 의 각각의 보어 (121) 를 통과하여 흐르는 유체의 유량이 예시적인 유닛 (114-1) 의 다른 포트들 (121) 모두에서 흐르는 유체의 유량에 대하여 실질적으로 균일하다고 나타낸다.

보다 상세하게, 예시적인 유닛 (114) 의 각각의 포트 (121) 를 통해 "실질적으로 균일한" 유량에 대응하는 식 1의 값의 범위는 그 유닛에 의해 전달되는 유체에 대하여 결정된다. 예를 들어, 헤드 (106) 에 인가된 진공이 복귀를 유도하는 복귀 유닛 (114) 의 실시형태에서, 식 1의 값 (즉, 균일성) 은, 아래에 설명된 복귀 헤드 (106P) 의 약 14%에 비교되는 약 6%가 되는 것으로 결정되었다. 실시형태의 이러한 복귀 유닛 (114) 에 있어서, 실질적으로 균일한 유량은 예를 들어 약 9% 내지 약 4% 범위에 있을 수도 있다. 다른 예로서, N2/IPA가 헤드 (106) 에 공급되었던 실시형태의 공급 유닛 (114) 의 일 실시형태에서, 식 1의 값 (즉, 균일성) 은 아래에 설명된 동일한 N2/IPA를 위해 사용된 공급 헤드 (106P) 의 약 5%에 비교되는 약 3%가 되는 것으로 결정되었다. 실시형태의 이러한 공급 유닛 (114) 에 있어서, 실질적으로 균일한 유량은 예를 들어 약 2% 내지 약 4%의 범위에 있을 수도 있다. 다른 예로서, 물이 헤드 (106) 로 공급되었던 공급 유닛 (114) 의 실시 형태에서, 식 1의 값 (즉, 균일성) 은 아래에 설명된 바와 같이 물을 위해 사용된 공급 헤드 (106P) 의 약 3%에 비교되는 약 0.7%가 되는 것으로 결정되었다. 실시형태의 이러한 공급 유닛 (114) 에 있어서, 실질적으로 균일한 유량은 예를 들어 약 0.5% 내지 약 2%의 범위에 있을 수도 있다. 상기 언급된 헤드 (106P) 는 실시형태와 같이 구성되지 않으며, 다음 특성 (a) 주 플레넘이 소수의 유체 경로로 분기되고, 소수의 유체 경로들 각각이 작은 수의 흐름 경로로 분기되고, 그 흐름 경로들이 다시 비슷한 방식으로 분기되는 많은 레벨의 분기들; (b) 흐름 경로들은 각각 높은 공차에 따라 구성되고; (c) 헤드의 4 이상의 별개의 피스들은 흐름 경로들의 많은 일련의 분기들을 구성할 수 있도록 요구되고; 그리고 (d) 별개의 피스들은 패스너에 의해 함께 홀딩되었다는 특성을 갖는다.

유닛들 (또는 채널들)(114) 의 구성의 다른 양태는 도 1a 내지 도 1d로부터 먼저 이해될 수도 있다. 이들 도면은 일체형 블록, 또는 다면체 (122) 로서 구성된 헤드 (106) 각각을 도시한다. 블록 (122) 은 많은 면들 (124) 을 갖고 또는 이들에 의해 바운딩된 하나의 단단한 3차원 피스일 수도 있다. 일반적으로 도 1a는, (ⅰ) 헤드 길이 LH의 Y 방향으로; 그리고 (ⅱ) Z 방향, 또는 헤드 길이 방향 Y에 수직한 유체 흐름, 또는 전달 또는 복귀 방향으로; 그리고 (ⅲ) Y 및 Z 방향에 수직한 폭 방향 WH (방향 X) 로 연장된 각각의 일체형 블록 (122) 을 도시한다. 이와같이, 각각의 예시적인 블록 (122) 은 직사각형 평행 6면체로 구성될 수도 있다. 다른 예시적인 블록 (122) 은, 다양한 유닛들 (114) 에 의해 실시된 기능들을 위해 요구될 수도 있는 것으로 배열된 면들 (124) 로 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 블록 (122) 은 서로 직교하는 복수의 외부 면들인 면들 (124) 에 의해 정의된다.

도 1c의 단면을 참고하면, 상부 헤드 (106) 는 하나의 예시적 하부면, 또는 유체 전달 표면 (124B) 으로 도시된다. 사용 시 이러한 면 (124B) 은 웨이퍼 처리를 위해 웨이퍼 표면 (104) 에 대향하여 배향된다. 면 (124B) 은 많은 플랫 표면들 (126) 로 구성될 수도 있다. 일 상부 면 (124T) 은 하부 면 (124B) 에 대향된다. 도 1b에서, 대향 사이드 면들 (124S1, 124S2) 는 헤드 길이 LH를 정의한다. 처리를 위해 웨이퍼가 헤드 (106) 에 접근할 때 일 전면 (124F) 이 웨이퍼 (102) 에 의해 먼저 통과된다 (도 1a에서 방향 X를 나타내는 화살표 (107) 참고). 일 후면 (124R) 은 처리 후 웨이퍼가 헤드 (106) 를 떠날 때 웨이퍼에 의해 통과된다.

바람직한 실시형태에서, 각각의 헤드 (106) 의 블록 (122) 은, 플랫 표면 (126) 으로 하여금 갭 값의 중간 범위 내에서 웨이퍼 표면 (104) 으로부터 이격되어 있게 할 수 있도록 요구되기 때문에 웨이퍼 (102) 를 스패닝할 수 있는 높은 강도 특성을 갖는 재료로 제조된다. 더욱 바람직한 실시형태는, 블록 (122) 이 구성되는 재료가 (ⅰ) 플랫 표면 (126) 으로 하여금 웨이퍼 표면 (104) 으로부터 적절하게 이격되어 있게 할 수 있도록 요구되기 때문에 웨이퍼 (102) 를 스패닝할 수 있는 가장 높은 강도 특성을 갖고; (ⅱ) 예시적인 유체가 N2 및 IPA 및 물을 포함하는 메니스커스 처리 케미스트리와 양립 가능하고; 그리고 (ⅲ) 유체 유량의 균일성의 가장 좁은 범위를 제공하도록 요구되는 경우 제공된다. 보다 바람직한 실시형태는 아래에 기재된 재료의 일체가 되도록 제조된 각각의 헤드 (106) 의 블록 (122) 으로 구성된다. 보다 바람직한 실시형태에서, 예시적인 재료는, 상표 Halar로 판매되는 것과 같은 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 (ECTFE), 및 폴리 비닐리딘 디-플루오라이드 (PVDF) 로 구성된 그룹으로부터 취해질 수도 있다.

근접 헤드 (106) 에 대하여 유체를 전달하기 위한 근접 헤드 (106) 를 구성하는 방법의 실시형태를 설명한다. 도 1c는, 포트 (121) 에 대하여 개방되는 복수의 유체 전달 흐름 경로 (128) 에서 유체가 전달될 수도 있는 일 실시형태를 도시한다. 상술된 바와 같이, 각각의 이러한 경로 (128)(예를 들어, 웨이퍼 (102) 의 직경 D를 가로지르는 각각의 경로 (128)) 의 유량은 다른 경로 (128) 의 유량에 대하여 (상기 정의된 바와 같이) "실질적으로 균일한" 유량이다. 즉, 웨이퍼 (102) 의 직경 D에 대향하는 각각의 경로 (128) 의 유량은, 웨이퍼 (102) 의 직경 D에도 대향하는 다른 경로 (128) 의 유량에 대하여 실질적으로 균일하다.

도 2는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 근접 헤드 (106) 에 대하여 유체를 전달하기 위해 근접 헤드 (106) 를 구성하기 위한 일 실시형태의 방법의 동작을 도시하는 흐름도 (130) 를 도시한다. 방법은 시작에서부터, 제 1 메이팅 표면과, 제 1 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 바운딩되고 제 1 메이팅 표면에 대하여 가로질러 연장되고 이격된 제 1 표면과 제 2 표면에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 1 블록을 구성하는 동작 132로 진행할 수도 있다. 도 3a는 블록 (122-1) 을 제 1 메이팅 표면, 또는 표면 (134-1) 을 갖는 제 1 블록으로서 도시한다. 블록 (122-1) 은 처음에, 예를 들어, 방법의 동작에 의한 구성 이후 도 3a에 도시되는 내부 (136-1) 인 단단한 내부를 갖는다. 내부 (136-1) 는 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 의해 한 쪽이 바운딩되고 제 1 메이팅 표면 (134) 을 가로질러 연장된, 이격된 제 1 면 및 제 2 면 또는 단부 면 (124S1, 124S2) 에 의해 바운딩된다. 가로질러 연장된다함은, Y 방향으로 연장하여 도시되는 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 대하여 표면 (124S1, 124S2) 의 X 방향으로 도시되는 것이다.

이 방법은, 제 2 메이팅 표면과, 제 2 메이팅 표면에 의해 한 쪽이 바운딩되고 유체 전달 표면에 의해 대향하는 쪽이 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 2 블록을 구성하는 동작 140으로 진행한다. 예를 들어, 도 4b는 제 2 메이팅 표면 (134-2) 과 단단한 내부 (136-2) 를 가진 제 2 블록 (122-2) 을 도시한다. 내부 (136-2) 는 제 2 메이팅 표면 (134-2) 에 의해 한 쪽이 그리고 유체 전달 표면, 또는 면 (124B) 에 의해 대향하는 쪽이 바운딩된다. 블록 (122-2) 은 처음에, 단단한 내부, 예를 들어, 방법의 동작에 의한 구성 이후 도 3b에 도시되는 내부 (136-2) 를 갖는다.

이 방법은, (상기 정의된 바와 같이) 낮은 공차에 따른 제 1 블록 (122-1) 의 제 1 일련의 동작 142 을 수행하기 위해 이동할 수도 있다. 도 3a는, 제 1 일련의 동작 142가 제 1 단부면을 통해 제 1 블록으로 연장되고 제 2 단부면 (122-2) 을 향하여 연장되는 주 유체 흐름 경로를 구성하는 동작 144를 포함할 수도 있다는 것을 도시한다. 예를 들어, 도 3a는 제 1 단부 면 (124S1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 으로 연장되고 제 2 단부면 (122-2) 을 향하여 연장되는, 구성된 주 유체 흐름 경로 (146) 를 도시한다.

이 방법은, 낮은 공차에 따른 제 1 블록 (122-1) 의 다른 제 1 일련의 동작 142를 실시하기 위해 이동할 수도 있으며, 동작 148에서, 제 1 블록에서 복수의 커넥터 유체 흐름 경로를 구성한다. 커넥터 유체 흐름 경로가 주 유체 흐름 경로에 연결되며, 커넥터 유체 흐름 경로의 구성은 제 1 메이팅 표면의 평면을 통해 제 1 블록에 액세스함으로써 실시된다. 예를 들어, 도 3a는 주 유체 흐름 경로 (146) 에 연결된, 구성된 커넥터 유체 흐름 경로 (150) 를 도시한다. 커넥터 유체 흐름 경로 (150) 의 구성은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 의 (X 및 Y 방향으로 연장되는) 평면 P를 통해 제 1 블록 (122-1) 으로의 액세스 (대시 화살표 PA는 이러한 액세스를 나타낸다) 에 의해 실시된다.

방법은, 높은 공차에 따라서 제 1 블록에서 제 2 일련의 동작 152를 실시하도록 이동할 수도 있다. 제 2 일련의 동작 중, 동작 154에서, 제 1 블록에서 고 저항의 유체 흐름 경로를 구성한다. 도 3a 내지 도 3c에 관하여 아래에 기재된 일 실시형태에서, 동작 154는 제 1 메이팅 표면과 제 1 종단 면을 통한 구성을 실시한다. 아래에 기재된 다른 실시형태에서, 동작 154는 제 1 메이팅 표면 만을 통한 구성을 실시한다.

이후 보통은, 어느 한 구성이 실시될 수도 있고, 각각은, 플레넘과 이 플레넘에 대하여 개방된 저항 보어를 포함하는 십자형 단면을 갖는 고 저항의 유체 흐름 경로를 정의한다. 동작 154의 구성은 제 1 블록 (122-1) 에서 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 구성한다. 보다 상세하게, 도 3a는, 일 실시형태에서 동작 154가, 중심부 (158) 로도 지칭되는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 일부분을 정의하기 위해 제 1 단부 면 (122S1) 을 통해 이 구성을 실시하는 것을 도시한다. 도 3a는 또한, 이 실시형태에서, 동작 154가 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 경로 (156) 의 구성을 더 실시하는 것을 도시한다. 경로 (156) 는, 상부 플레넘 (160) 으로도 지칭되는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 다른 부분과 하부 플레넘 (164) 의 부분 (162) 을 정의한다. 플레넘 (160, 164) 을 구성하기 위해서, 대시 라인 (154TD) 에 따라서 축 TZ를 따라 Z 방향으로 툴 (154T) 을 도입하는 도 3a 및 도 3b에 동작 154가 도시된다. 도 3a는 축 TY를 따라 Y 방향에 관하여 이동하는 툴 (154T) 을 도시한다.

다른 실시형태에 있어서, 도 4a는, 중심부 (158), 및 플레넘 (160) 및 플레넘 (164) 의 일부 (162) 를 정의하기 위해 제 1 메이팅 표면만을 통해 이 구성을 실시하는 동작 154를 도시한다. 이 구성의 실시 형태들 각각에 있어서, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 는 플레넘 (예를 들어, 상부)(160) 및 상부 플레넘 (160) 에 대해 개방된 저항 보어 (168) 를 포함하는 십자형 단면 (도 1 c의 묶음 기호 166 참조) 으로 정의된다. 또한, 도 1c는, 저항 보어 (168) 에 대해 또한 개방되는 하부 플레넘 부분 (162) 를 더 포함하는 십자형 단면 (166) 을 이용한 동작 154에 의해 정의된 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 도시한다.

방법은 높은 공차에 따라서 제 2 블록에서 제 3 일련의 동작 170을 실시하도록 이동한다. 제 3 일련의 동작 170은 제 2 메이팅 표면을 통해 제 2 블록으로 플레넘의 일부를 구성하는 동작 172를 포함한다. 제 2 메이팅 표면 (132-2) 을 통해 제 2 블록 (122-2) 으로 플레넘 (164) 의 하측 부분 (174) 을 구성하는 도 4b에 동작 172가 도시된다. 떨어져 있는 블록들 (122-1, 122-2) 에 대해, 제 2 메이팅 표면 (134-2) 를 통해 하부 플레넘 (164) 을 구성하도록 액세스가 가능하다.

이 방법은 제 3 일련의 동작 170 중 동작 176으로 이동한다. 동작 176 은 유체 전달 경로를 정의하기 위해 플레넘의 일부와 교차하고 유체 전달 표면을 교차하는 제 2 블록의 복수의 전달 보어들을 구성한다. 도 4b는 유체 전달 경로 (128) 를 정의하기 위해 제 2 블록 (122-2) 내에 있고 하부 플레넘 (164) 의 제 2 부분 (174) 과 교차하고 유체 전달 표면 (124B) 을 교차하는 구성된 복수의 유체 전달 보어 (178) 를 도시한다.

도 3a, 4a, 및 4b는 각각의 제 1, 제 2, 및 제 3 일련의 동작 142, 152, 및 170의 다른 양태를 도시한다.

주 유체 흐름 경로 (146), 및 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 각각은 Y 방향으로 연장된 구성으로 도시된다. 경로 (146, 156) 는, 또한 Y 방향으로 연장되는 웨이퍼 (102) 의 직경 D를 초과하여 연장된다. 도 1a에 도시된 바와 같은 웨이퍼 (102) 에 있어서, 경로들 (146, 156) 은 웨이퍼 (102) 에 대향하고 웨이퍼의 직경 D에 완전히 가로질러 연장된다. 추가적으로, 도 3a, 도 4a 및 도 4b는, 각각의 커넥터 유체 흐름 경로 (150), 유체 전달 보어 (178), 유체 전달 흐름 경로 (128), 및 포트 (121) 가 Y 방향으로 서로로부터 이격된다. 도 1b에 도시된 웨이퍼 직경 D 및 포트 (121) 에 기초하여, 유체 전달 보어 (178) 및 유체 전달 흐름 경로 (128) 의 이격은 또한 웨이퍼 (102) 에 대하여 대향하고 웨이퍼의 직경 D을 완전히 가로지른다.

도 2의 흐름도 130을 다시 참고하면, 방법은 제 1 메이팅 표면과 제 2 메이팅 표면의 융합 동작 180으로 이동한다. 동작 180은, 복수의 유체 전달 보어들과 고 저항의 유체 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대해 그리고 이들에 사이에 개방된 플레넘으로 제 1 블록과 제 2 블록을 단일화시킨다. 도 1c는 각각의 제 1 및 제 2 메이팅 표면들 (134-1, 134-2) 을 결합하는 융합 동작 180을 도시한다. 이러한 결합은 이제 융합된 표면 (134-1, 134-2) 에 인접한 "xxx" 표시로 나타내어진다. 이 결합은 제 1 및 제 2 블록들 (122-1, 122-2) 을 단일화, 즉 일체화한다. 도 1c는, 블록 (122-1, 122-2) 의 일체형 구성에 있어서, 블록 (122-1, 122-2) 가 구성되었던 재료는 이제 연속적인 일체형인 것으로 도시한다. 또한, 플레넘 (즉, 부분 (162, 174) 를 통한 하부 플레넘 (164)) 은 복수의 유체 전달 보어들 (178) 둘 모두와 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 에 대해 그리고 이들 사이에 개방된다.

도 2의 흐름도 (130) 를 다시 참고하면, 방법은, 저항 보어에서의 수용을 위한 저항기를 구성하는 동작 182로 이동한다. 동작 182에서, 저항기 (184) 는 높은 공차에 따라서 구성된다. 또한, 저항기 구성은, 저항 보어에서 주 유체 흐름 경로 (146) 와 유체 전달 보어 (178) 사이에서 고 저항 유체 흐름 경로 (156) 를 정의하는 것이다. 고 저항은 (ⅰ) 주 유체 흐름 경로 (146) 와 복수의 유체 전달 보어 (178), 그리고 (ⅱ) 커넥터 유체 흐름 경로 (150) 의 유체 흐름 저항과 관련된다. 이 방식으로, 복수의 유체 전달 보어 (178) 각각에서 흐르는 유체는, 다른 유체 전달 보어들 (178) 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값일 것이다.

도 1d는 동작 182의 구성된 저항기가, 사용 시 저항 보어 (168) 내에 수용되는 저항기 (184) 인 것을 도시하는, 도 1c와 유사한 도면의 확대도이다. 사용 시, 저항기 (184) 의 구성은 (저항 보어 (168) 에서) 고 저항 유체 흐름 경로 (156) 를 구성한다. 따라서, 주 유체 흐름 경로 (146) 와 유체 전달 보어 (178) 사이의 유체 흐름에 대해 부과된 고 저항은 주 유체 흐름 경로 (146) 에 의해 그리고 커넥터 유체 흐름 경로 (150) 에 의해, 이후 복수의 유체 전달 보어들 (178) 에 의해 유체에 부과된 보다 낮은 유체 흐름 저항과 관련된다. 이 방식으로, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 는 가장 높고, 일 유닛 (114) 의 복수의 유체 전달 보어 (178) 각각에서 흐르는 유체가 그 유닛 (114) 의 다른 유체 전달 보어들 (178) 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값이되게 한다.

근접 헤드 (106) 의 구성은 직교하는 X, Y 및 Z 축에 대하여 기술된다. 예를 들어, 도 1d는, 제 1 블록 (122-1) 내의 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 동작 154의 구성이 십자형 단면 (묶음 기호 166) 의 교차지점 (186) 에서 저항 보어 (168) 를 정의하는 것을 포함한다는 것을 도시한다. 도 1d는 또한, 저항 보어 (168) 의 단면을 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 외부로서 정의하는 것을 더 도시한다. 도 1b를 참고하면, 거의 전체 헤드 길이 LH인 Y 방향으로 연장되는 유닛 (114) 을 고려하면, 저항 보어 (168) 에서의 수용을 위한 저항기 (184) 의 구성은 저항기 (184) 의 단면을 구성하는 것을 포함하여 장형의 (elongated) 외부 저항기 표면 구성 (188)(즉, Y 방향으로 길게 늘어남) 을 정의한다는 것을 이해할 수도 있다. 저항기 (184) 는 연장되고 균일하며 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 유사하게 장형의 외부 (190) 로부터 가깝게 이격되어 있다. 이 방식으로, 저항기 (184) 는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 외부 저항기 표면 구성 (188) 주위로 (즉, 이 구성을 따라서) 연장되는 굴곡진 흐름 경로 (156T 참고) 로서 정의되도록 구성된다. 경로 (156T) 는 X 축, Z 축, 그리고 X 축의 방향으로 연속적으로 연장되는 것으로 도시된다.

일 실시형태에서, 복수의 유체 전달 흐름 경로 (128) 내의 (즉, 보어 (178) 내의) 헤드 (106) 와 관련하여, 기재된 일반적인 유체의 "전달"은 헤드 (106) 밖으로의 유체의 전달, 즉 메니스커스 (108) 에 대한 유체 공급에 대한 것이다. 이러한 전달에 있어서, 동작 154는 외부 (190) 를 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 원형 외부로서 정의한다. 이 실시형태에서, 동작 182는, 저항기 표면 구성 (188) 의 원형 구성을 정의하기 위해 저항기 (184) 를 구성한다. 이 실시형태에서, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 는 한 쌍의 굴곡진 흐름 경로 (156T) 로서 정의되고, 한 쌍의 굴곡진 흐름 경로 (156T) 각각은 원형 저항기 표면 구성 (188) 의 부분들의 주위로 연장되고, 이들 부분들은, 각각 X 축, Z 축, 그리고 X 축의 방향으로 연속적으로 시계방향 그리고 반시계 방향으로 각각 연장된다.

일 실시형태에서, 복수의 유체 전달 흐름 경로에서의 (즉, 보어 (178) 에서의) 헤드 (106) 와 관련하여, 기재된 일반적인 유체의 "전달"은 헤드 (106) 내부로 유체의 전달, 즉 메니스커스 (108) 로부터 헤드 (106) 로 복귀하는 유체에 관한 것이다. 이 실시형태에서, 도 1d는, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 직선형 외부 (188) 를 정의하기 위해 저항기 (184) 를 구성하는 동작 182를 도시한다. 이 실시형태에서, 저항 보어 (168) 의 단면은 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 직선형 외부 (190) 에 의해 정의되고, 저항기 (184) 의 구성은 저항기 (184) 의 직선형 저항기 외부 표면 구성 (188) 을 정의한다. 표면 구성 (188) 은, 균일하며 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 직선형 외부 (190) 로부터 가깝게 이격되어 있고, 이를 따라 연장된다. 이 실시형태에서, 도 1d는 X 축, Z 축, 그리고 X 축의 연속적인 방향으로 직선으로 연장되는 것으로 정의되는 유체 흐름 경로 (156) 의 굴곡진 흐름 경로 (156T) 를 도시한다.

점점 더 커지는 직경 D를 갖는 웨이퍼 (106) 의 세정을 위해 헤드가 신장되더라도 유체 전달을 위한 요건을 만족하고 헤드 강성을 유지하는 한편, 근접 헤드 (106) 를 일체형으로 구성할 필요성을 나타내는 상술된 분석에 대하여 다시 참고한다. 일 실시형태에서, 이들 요구를 충족시키는 일 양태는, 동일한 재료로부터 각각의 블록을 구성하기 위해 제 1 및 제 2 블록 (122-1, 122-2) 을 구성하는 동작 132, 140과 관련된다. 전달되는 유체와 헤드가 양립가능하게 구성되는 재료에 관한 추가적인 요건을 일치시키기 위해서, 본 실시형태의 동작 132 및 140은, 폴리 비닐리덴 디-플루오라이드, 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌으로 구성된 그룹으로부터 헤드 재료를 취할 수도 있다. 또한, 근접 헤드 (106) 의 구성은 직교하는 X, Y, 및 Z 축에 관한 것일 수도 있고, 도 1a에 도시된 바와 같이, 근접 헤드 (106) 는 Y 축 방향으로 연장된 직경 D를 갖는 표면 (104) 을 구비한 웨이퍼 (102) 를 완전하게 가로질러 연장되도록 구성된다.

본 실시형태에서, 유닛 (114) 의 Y 범위가 직경 D를 초과하여 연장되는 것으로 도시된다. 이것은, 제 1 블록 (122-1) 내 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 가진 유닛 (114) 을 구성하는 동작 154가 적어도 웨이퍼 (102) 의 직경 D와 동일한 정도로 Y 축의 방향으로 길게 늘어나 연장되는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 정의한다는 것을 나타낸다. 또한, 도 4b는, 복수의 유체 전달 보어 (178) 를 구성하는 동작 176이 Y 축 방향으로 서로로부터 이격되어 헤드 (106) 의 보어를 연장시키는 것을 도시한다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 이것은 웨이퍼 (102) 의 직경 D와 적어도 동일한 정도에 대한 것이다. 유체 전달 흐름 경로 (128) 는, 복수의 유체 전달 보어 (178) 각각에서 흐르는 유체가 직경 D를 가로지르는 유닛 (114) 의 다른 유체 전달 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값이 되도록 정의된다.

도 1c 및 도 1d는 또한, 예시적인 동작 132, 140이 상기 정의된 그룹으로부터 취해진 동일한 재료로부터, 제 1 블록 및 제 2 블록 (122-1, 122-2) 을 각각 구성하는 실시형태에 관한 것이다.

"xxxx..."의 로우에 의해, 도 1c 및 도 1d는 다른 양태의 융합 동작 180을 나타낸다. 도 5의 흐름도 (191) 는 메이팅 표면들 각각에 인접한 재료를 융융시키는 추가 동작 192를 포함한다. 도 1d는, 재료를 용융시키는 동작 192가 메이팅 표면들 (134-1, 134-2) 각각에 인접한 위치 (194) 에서 발생하는 것을 도시한다. 도 5는, 융합 동작 180은 블록의 각각의 용융된 메이팅 표면 (134-1M 및 131-2M으로 도시함) 을 서로를 향하여 가압하여 각각 용융된 재료가 함께 흘러 블록 (122-1, 122-2) 을 일체형으로 형성시키는 것을 도시한다.

도 6의 흐름도 (200) 는, 일 실시형태에서, 방법 동작 180이 열 에너지의 소스를 제공하는 동작 202를 포함하는 것으로 보다 상세하게 이해될 수도 있다는 것을 도시하며, 열 에너지를 갖는 소스의 전달 사이드는 각각의 메이팅 표면들 각각에 대응한다. 표면은, 메이팅 표면 (122-1) 에 대응하는 제 1 열 에너지 전달 사이드와 메이팅 표면 (122-2) 에 대응하는 열 에너지 전달 사이드를 갖는 편평한 핫 플레이트일 수도 있다. 방법의 동작 180은 메이팅 표면 (134-1 또는 134-2) 중 하나에 인접한 각각의 열 에너지 전달 사이드들 각각을 갖는 블록들을 장착하는 동작 206으로 이동한다. 동작 206은 각각의 메이팅 표면들 (134-1, 134-2) 을 갖는 블록들 (122-1, 122-2) 을 열 에너지 전달 사이드 옆에 장착한다.

방법의 동작 180은 각각의 메이팅 표면과 각각의 열 전달 사이드를 평행하게 유지하면서 표면과 사이드를 가까운 비접촉식 근접으로 이동시키는 동작 208로 이동한다. 이러한 가까운 비접촉식 근접은 예를 들어, 블록 이동을 제한하는 단계에 의해 설정될 수도 있다. 방법의 동작 208은 각각의 메이팅 표면과 각각의 열 전달 사이드를 가까운 비접촉식 근접으로 유지하고 열 에너지를 각각의 메이팅 표면에 전달하여 각각의 메이팅 표면을 용융시키는 동작 210으로 이동한다.

동작 210은, 예를 들어 약 50초의 시간 기간 동안 각각의 메이팅 표면 (134-1) 에 열 에너지를 전달할 수도 있다. 동작 212는 각각의 메이팅 표면을 접촉하지 않고 각각의 메이팅 표면들 사이로부터 소스를 신속히 제거한다. 방법은, 용융된 메이팅 표면을 일정한 융합력으로 서로 접촉시키기 위해 블록들을 서로를 향해 가압하는 동작 214로 이동한다. 가압하기 위해서, 일정한 융합력 F가 블록들 (122-1, 122-2) 을 서로를 향해 가압하여 용융된 메이팅 표면 (132-1M, 132-2M) 이 서로 접촉하게 한다. 방법은, 가압된 메이팅 표면이 융합될 때까지 용융되어 가압된 메이팅 표면이 일정한 용융력에 응답하여 접촉하게 하는 동작 216으로 이동한다. 이 누름은 예를 들어 5분의 기간 동안 연속될 수도 있다. 이 융합에 이어 24 시간과 같은 냉각 기간이 있을 수도 있고 동작 180이 종료한다.

도 2의 흐름도 130을 설명하면, "구성"의 다양한 동작을 참고로 하였다. 이러한 구성의 일 실시형태는, 헤드와 웨이퍼 (102) 사이에 유체를 전달하기 위해 근접 헤드 (106) 를 구성하는 방법의 실시형태의 동작을 도시하는 흐름도 (220) 를 도시하는 도 7을 참고로 하여 이해될 수도 있다. 이 실시형태에서, 구성 시, 일정한 동작을 구현하는 툴의 이용을 참고할 수도 있으며, 툴은 상기 정의된 바와 같을 수도 있고, 툴의 이용은 낮은 공차 또는 높은 공차 중 어느 하나에 따른 것일 수도 있다.

본 실시형태에서, 이 구성은, 웨이퍼 (102) 의 직경 D에 걸쳐 연장되는 복수의 유체 전달 흐름 경로 (128) 의 툴 전달 유체의 이용으로 인해 발생한다. 또한, 특정 유닛 (114) 의 흐름 경로들 (128) 각각에서의 유체의 유량은 동일한 유닛 (114) 의 다른 유체 전달 흐름 경로 (128) 의 유량의 값에 대하여 실질적으로 균일한 값이며, 그 흐름 경로들 (128) 은 웨이퍼 직경 D에 걸쳐 연장된다. 또한, 유체는 제한된 재료의 그룹과 양립가능하게 되는 것을 특징으로 한다. 본 실시형태의 방법은, 제 1 평면형 메이팅 표면과, 이 메이팅 표면에 의해 한쪽이 바운딩되고 이 메이팅 표면의 가로질러 연장되는 이격된 제 1 및 제 2 종단 면에 의해 바운딩된 단단한 내부를 가진 제 1 블록을 구성하는 동작 222를 포함할 수도 있다.

이 방법은, 제 2 평면형 메이팅 표면과, 제 2 메이팅 표면에 의해 한쪽이 바운딩되고 유체 전달 표면에 의해 대향하는 쪽이 바운딩된 단단한 내부를 가진 제 2 블록을 구성하는 동작 224로 이동할 수도 있으며, 제 2 블록은 제 1 블록이 만들어진 것과 동일한 재료로 만들어진다. 동작 222 및 동작 224는, 제 1 평면형 메이팅 표면 (134-1) 과, 메이팅 표면 (132-1) 에 의해 한쪽이 바운딩되고 메이팅 표면의 가로질러 연장되고 이격된 제 1 및 제 2 종단 면 (124S1, 124S2) 에 의해 바운딩된 단단한 내부 (136-1) 로 구성된 제 1 블록 (122-1) 이 도시되는 도 3a를 참고함으로써 이해될 수도 있다. 또한, 제 1 블록 (122-1) 은 제한된 재료의 그룹 내에 있는 재료로 이루어질 수도 있고, 폴리 비닐리딘 디-플루오라드, 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌으로 구성된 그룹으로부터 취해진 재료일 수도 있다. 구성된 제 2 블록 (122-2) 은 블록 (122-1) 의 이 설명으로부터, 그리고 도 4b를 참고로 함으로써 이해될 수도 있다.

흐름도 (220) 의 방법은 툴의 제 1 세트를 이용하여 제 1 블록에서 제 1 일련의 동작을 실시하는 동작 226으로 이동하며, 툴의 제 1 세트 이용은 재료의 머시닝에 대하여 낮은 공차에 따른다. 동작 226은 툴 (230) 의 제 1 세트 (228) 를 이용하여 제 1 블록 (122-1) 에서 제 1 일련의 동작을 실시한다. 제 1 세트 (228) 의 이용은 재료를 머시닝하는 것에 대하여 상술된 낮은 공차에 따른다. 제 1 일련의 동작 226은, 제 1 블록에서 주 유체 흐름 경로를 정의하기 위해 제 1 종단 면을 통해 제 1 세트의 제 1 툴을 첫번째로 이동시키는 동작 232을 포함한다. 주 유체 흐름 경로는 제 1 종단 면으로부터 제 2 종단 면에 인접한 위치로 연장된다. 도 3a 및 도 4a는, 제 1 블록 (122-1) 에서 주 유체 흐름 경로 (146) 를 정의하기 위해 제 1 종단 면 (124S1) 을 통해 제 1 세트 (228) 의 제 1 툴 (230-1) 을 첫번째로 이동시키는 동작 232를 포함하는 제 1 일련의 동작 226을 도시하며, 주 유체 흐름 경로 (146) 는 제 1 종단 면 (124S1) 으로부터 제 2 종단 면 (124S2) 에 인접한 위치 (234) 로 연장된다.

동작 226은, 제 1 블록에서 복수의 커넥터 보어들, 또는 경로들을 정의하기 위해 제 1 메이팅 표면에 의해 정의되고 주 유체 흐름 경로에 접속된 평면을 통해 제 1 세트의 제 2 툴을 두번째로 이동시키는 동작 236으로 이동하며, 복수의 커넥터 보어는 제 1 메이팅 표면과 평행한 방향으로 (예를 들어, Y 방향으로) 서로로부터 이격된다. 도 4a는 제 1 블록 (122-1) 에서 복수의 커넥터 보어들, 또는 경로들 (150) 을 정의하기 위해 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 의해 정의되고 주 유체 흐름 경로 (146) 에 접속된 평면 P를 통해 축 PC를 따라 제 1 세트 (228) 의 제 2 툴 (230-2) 을 이용시키는 동작 236을 도시한다. 툴 (230-2) 을 인덱싱함으로써, 복수의 커넥터 보어들 (150) 은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 평행한 방향으로 (예를 들어, Y 방향으로) 서로로부터 이격될 수도 있다.

이 방법은, 툴의 제 2 세트를 이용하여 제 1 블록에서 제 2 일련의 동작을 실시하는 동작 240으로 이동하며, 툴의 제 2 세트의 이용은 재료의 머시닝에 대한 높은 공차에 따른다. 제 2 일련의 동작 240은 제 2 세트의 하나 이상의 제 3 툴들을 세번째로 이동시키는 동작 242를 포함한다. 동작 242의 세번째 이동은 (a) 제 1 메이팅 표면 및 제 1 종단 면, 또는 (b) 제 1 메이팅 표면 중 어느 하나를 통과한다. 이 세번째 이동은 제 1 블록에서 고 저항의 유체 흐름 경로를 정의하며, 십자형 단면을 갖는 고 저항의 유체 흐름 경로는 제 1 플레넘, 제 2 플레넘의 제 1 부분, 및 제 1 플레넘에 대해 개방된 한 쪽과 제 2 플레넘의 제 1 부분에 대해 개방된 제 2 쪽을 갖는 저항 보어를 포함한다.

도 3a는, 그 이동이 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통한 것이고 제 1 단부면 (124S1) 을 통하는 것인 경우, 제 2 세트 (246) 의 하나 이상의 제 3 툴 (예를 들어, 244-1, 244-2) 을 이동시키는 동작 242를 도시한다. 도 4a 및 도 4b는, 그 이동이 제 1 메이팅 표면 (134-1) 만을 통한 것인 경우, 제 2 세트 (246) 의 3분의 1 툴 (예를 들어, 244-3) 을 이동시키는 동작 242를 도시한다. 제 3 이동 동작 242의 각각의 실시형태에서, 제 1 블록 (122-1) 에서 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 이 정의된다. 경로 (156) 는 제 1 (상부) 플레넘 (160) 및 제 2 (하부) 플레넘 (164) 의 제 1 부분 (162) 을 포함하는 십자형 단면 (166) 을 갖는다. 단면 (166) 은 제 1 플레넘 (160) 에 대해 개방된 한 쪽과 제 2 플레넘 (164) 의 제 1 부분 (162) 에 대해 개방된 제 2 쪽을 갖는 저항 보어 (168) 를 포함한다.

이 방법은 툴의 제 3 세트를 이용하여 제 2 블록에서 제 3 일련의 동작 248을 실시하는 단계로 이동하며, 툴의 제 3 세트의 이용은 재료의 머시닝에 대한 높은 공차에 따른다. 제 3 일련의 동작 248은 제 2 플레넘의 제 2 부분을 정의하기 위해 제 2 세트의 제 4 툴을 제 2 메이팅 표면을 통해 연장시키는 동작 249를 포함한다. 도 4b는 툴의 제 3 세트 (250) 를 이용한 제 2 블록 (122-2) 에서의 동작 249를 도시하며, 툴의 제 3 세트의 이용은 재료의 머시닝에 대한 높은 공차에 따른다.

동작 249는, 제 2 플레넘 (164) 의 제 2 부분 (174) 을 정의하기 위해 제 3 세트 (250) 의 제 4 툴 (252) 을 제 2 메이팅 표면 (132-2) 을 통해 연장한다. 이 방법은, 제 2 플레넘의 제 2 부분을 교차하는 복수의 유체 전달 보어를 정의하기 위해 제 2 블록을 통해 제 3 세트의 제 5 툴을 연장시키는 동작 258로 이동하며, 복수의 유체 전달 보어는 제 1 메이팅 표면에 평행한 방향으로 서로로부터 이격되고 웨이퍼 직경에 완전히 걸쳐 연장된다. 도 4b는 제 2 플레넘 (164) 의 제 2 부분 (174) 을 교차하는 복수의 유체 전달 보어 (178) 를 정의하기 위해 제 2 블록 (122-2) 을 통해 제 3 세트 (262) 의 제 5 툴 (260) 을 연장시키는 동작 258을 도시한다. 툴 (260) 을 인덱싱함으로써, 복수의 유체 전달 보어 (178) 는 제 1 메이팅 표면 (132-1) 과 평행한 방향으로 서로로부터 이격되고 웨이퍼 직경 D에 완전히 걸쳐 연장된다.

이 방법은, 제 1 및 제 2 블록을, 복수의 유체 전달 보어 및 제 2 유체 흐름 경로의 십자형 단면을 연결하고 결합된 제 2 플레넘의 부분들을 갖는 하나의 유닛으로 결합시키기 위해 제 1 및 제 2 메이팅 표면들을 융합시키는 동작 264로 이동한다. 도 5 및 도 6은, 동작 264가 융합을 실시하는 방법을 도시한다. 도 1c는, 동작 264에서 제 1 및 제 2 메이팅 표면 (134-1, 134-2) 이 융합된 후, 제 1 및 제 2 블록 (122-1, 122-2) 이 하나의 유닛으로 결합된 것을 도시한다 ("xxx"로 나타낸 융합을 참고). 또한, 제 2 플레넘 (164) 의 부분들 (162, 174) 이 결합된 것이 도시된다. 결합된 블록들은 유체 전달 보어 (178) 및 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 을 연결한다.

이 방법은, 저항 보어에서의 수용을 위해 저항기를 구성하는 동작 266으로 이동하며, 저항기 구성은 고 저항의 유체 흐름 경로를 주 유체 흐름 경로와 유체 전달 보어 사이의 높은 유체 흐름 저항의 유체 흐름 경로로서 정의하기 위해 높은 공차를 따른다. 고 저항은 (a) 주 유체 흐름 보어 그리고 커넥터 유체 흐름 경로, 및 (b) 유체 전달 보어의 유체 흐름 저항과 관련된다.

하나의 유닛 (114) 의 복수의 유체 전달 보어들 각각에서 흐르는 유체는, 웨이퍼 직경에 완전히 걸쳐 연장되는 그 유닛의 다른 유체 전달 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량의 값에 관하여 실질적으로 균일한 값을 갖는 유량이 되도록 고 저항이 제공된다. 동작 266은, 저항기 (184) 가 저항 보어 (168) 에서의 수용을 위해 구성되는 동작 182(도 2) 의 상기 설명으로부터 이해될 수도 있다. 저항기 (184) 는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 주 유체 흐름 경로 (146) 와 유체 전달 보어 (178) 사이의 높은 유체 흐름 저항의 유체 흐름 경로로서 정의하기 위해 높은 공차에 따라서 구성된다. 언급된 가장 고 저항은, (a) 주 유체 흐름, 보어 또는 경로 (146) 와 커넥터 유체 흐름 경로 (150), 및 (b) 유체 전달 보어 (178) 의 유체 흐름 저항과 관계된다,

이와 같이, 경로 (156) 의 유체 흐름 저항은 경로들 (146, 150, 178) 각각의 유체 흐름 저항을 초과한다. 하나의 유닛 (114) 상의 복수의 유체 전달 보어 (178) 각각에서 흐르는 유체는, 웨이퍼 직경 D에 완전히 걸쳐 연장되는 하나의 유닛의 다른 유체 전달 보어들 (178) 모두에서 흐르는 유체의 유량의 값에 관하여 실질적으로 균일한 값을 갖는 유량이 되도록 고 저항이 제공된다. 방법이 종료된다.

도 4a는, 실시형태에서, 동작 242의 제 3 이동이 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 3분의 1 툴 (244-3) 을 이동시키는 것을 도시한다. 도 4c는, 십자형 단면 (266) 으로 구성된 3분의 1 툴 (244-3) 이 제 1 직경 (d1) 을 갖는 제 1 원통형 부분 (268), 및 제 1 직경 (d1) 보다 더 큰 제 2 직경 (d2) 을 갖는 제 2 원통형 부분 (270), 및 제 1 직경과 동일한 제 3 직경 (d3) 을 갖는 제 3 원통형 부분 (272) 을 포함하며, 제 2 부분 (270) 은 제 1 부분 (268) 및 제 2 부분 (272) 사이에 있다.

제 3 툴 (244-3) 의 이용은 4개의 스테이지, 또는 동작, 이동에 관한 것이다. 이동의 제 1 스테이지, 또는 동작 (화살표 282 참고, 도 4a) 은 제 1 메이팅 표면을 통해 제 1 블록으로 이동하여 액세스 보어를 구성하며, 액세스 보어는 제 2 직경을 가진 원통형 구성을 갖는다. 위치 (285) 에서 액세스 보어 (284) 를 구성하기 위해 툴 (244-3) 이 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 으로 축 PA를 따르는 방향으로 이동하는 동작 282가 도 4a에 도시된다. 액세스 보어 (284) 는 제 2 직경 (d2) 을 가진 원통형 구성을 갖는다. 이동의 제 2 스테이지 (화살표 286, 도 4a) 는, 제 1 메이팅 표면에 평행한 장형이고 십자형 단면을 갖는 고 저항의 유체 흐름 경로를 구성하기 위해서 제 1 메이팅 표면에 평행한 액세스 보어로부터 떨어진 제 1 블록에서 제 3 툴을 이동시킨다. 도 4a 및 도 4c는 제 1 블록 (122-1) 에서 제 3 툴 (244-3) 을 이동시키는 것으로서 스테이지 286을 도시한다.

도 4a에서, 화살표 (284R) 는, 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 평행한 장형이고 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 을 갖는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 구성하기 위해 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 평행한 액세스 보어 (284) 로부터 빠져나가는 이동을 나타낸다. 경로 (156) 는 도 4a의 우측에서 위치 156L로 연장된다. 이동의 제 3 스테이지 (화살표 288, 도 4a) 는 액세스 보어를 갖는 얼라인먼트를 다시 향하여 들어가는 장형의 고 저항의 유체 흐름 경로에서 제 3 툴을 이동시킨다. 도 4a는, 장형의 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 에서 제 3 툴 (244-3) 을 위치 (156L) 로부터 위치 (285) 의 액세스 보어 (284) 쪽으로 그 액세스 보어에 정렬되도록 다시 이동시키는 동작 288을 도시한다. 스테이지 290(미도시) 은 스테이지 282의 역이고 액세스 보어 (284) 로부터 그리고 제 1 블록 (122-1) 의 밖으로 제 3 툴 (244-3) 을 제거하여 액세스 보어 (284) 의 개방 단부 (294) 를 정의한다.

도 4c는, 스테이지 286에서 위치 285와 156L 사이의 이동시, 툴 (244-3) 은 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 을 정의하는 것을 도시한다. 또한, 도 4d의 위쪽 도시는, 액세스 보어 (284) 가 블록 (122-1) 의 종단 면 (124S1) 에 인접하다는 것을 도시한다. 또한, 직선의 대시 기호 (293) 는 경로 (156) 를 구성하기 위한 스테이지 (286) 에서 툴 (244-3) 의 직경 (d2) 의 섹션 (270) 의 경로를 나타낸다.

도 4c는, 툴 (244-3) 이 섹션 (270) 과 메이팅 표면 (134-1) 사이에 상부 플레넘 (160)(도 1d) 을 단지 구성하도록, 툴 (244-3) 의 섹션 (270) 이 스테이지 286 동안 메이팅 라인 (134-1) 위에 있는 것을 도시한다. 액세스 보어 (284) 가 형성되는 방법을 고려하면, 툴 (244-3) 이 일단 보어 (284) 로부터 제거되고 다른 툴링 동작이 완료되었음을 이해할 수도 있으며, 융합의 동작 264는, 액세스 보어 (284) 를 클로즈하기 위해 액세스 보어 (284) 의 개방 단부에 걸친 제 2 평면의 메이팅 표면 (134-2) 를 정렬하거나 위치시키는데 효과적이다. 이 방식으로, 일체형 구성의 블록 (122-1, 122-2) 은 액세스 보어 (284) 를 통한 유체 전달을 허용하지 않는다.

도 3a 및 도 4a를 참고하면, 융합 동작 264 전에 실시된 동작들 중 하나는 툴 (244-1 & 244-3) 의 이동의 제 4 스테이지 290 이후에 실시될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 일련의 동작 240의 다른 동작은 제 1 종단 면 (124S1) 을 통해 그리고 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 갖는 교차지점 안으로 제 2 세트 (246) 의 다른 원형 툴 (298) 을 연장시켜 더 큰 직경의 짧은 보어 (299) 를 정의한다. 이후, 플러그 (302, 도 8) 는 제 1 종단 면 (124S1) 과 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 사이의 제 1 블록 (122-1) 을 클로즈하도록 보어 (299) 로의 삽입을 위해 높은 공차에 따라서 구성된다. 이 방식으로, 일단 저항기 (184) 가 보어, 도는 경로 (156) 로 삽입되면, 플러그 (302) 는 경로 (156) 를 클로즈하고 블록 (122-1) 의 그루브에서 플러그 탭 (304) 과 맞물리도록 회전되어 보어 (156) 내에 저항기 (184) 및 플러그 (302) 를 보유할 수도 있다.

일 실시형태에서, 블록 (122-1, 122-2) 이 일체형으로 형성되는 경우, 제 2 플레넘의 제 1 부분 (162) 및 제 2 부분 (174) 은 제 2 플레넘 (164) 을 정의하기 위해 연결된다.

상술된 실시형태에서, 도 3a는, 제 3 이동의 동작 242는 툴 (244-1) 을 제 1 단부면 (124-S1) 을 통해 제 2 세트 (246) 의 원형 툴로서 연장시키는 단계를 포함한다. 도 3b는, 따라서 이러한 툴 (244-1) 은 원형 단면을 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 의 중심부 (158)(또는 중심 (310)) 로서 정의하는 것을 도시한다. 본 실시형태에서, 경로 (156) 는 후면 (124R) 에 인접하여 연장되기 때문에 도 1b에 도시된 공급 유닛 (114-1) 의 일부일 수도 있다. 동작 242의 다른 실시형태는 또한, 유닛 (114-1) 에 대하여 도 3c에 도시되며, 도면 부호는 이동 화살표 (311) 이다.

동작 242는 또한, 툴 (244-2)(본원에서 플레넘 툴로 식별되며 툴 (154T) 의 실시형태임) 을, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 십자형 단면 (166) 의 중심 (310) 을 갖고 이 너머에 있는 교차지점 안으로 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 제 1 깊이 DHR로 연장시킨다. 플레넘 툴 (244-2) 의 연장은 면 124S1 과 면 124S2 사이의 제 1 위치 (312) 에 있다. 이 실시형태에서, 동작 242는 또한, 제 1 깊이 DHR에서 그리고 이격된 제 1 단부 (124-1) 와 제 2 단부 (124-2) 사이의 헤드 길이 HL과 비교하여 짧은 제 1 거리 (314) 에 대하여, 제 1 단부면 (134-1) 을 떠나 제 2 단부면 (134-2) 을 향해 플레넘 툴 (244-2) 을 이동시킨다. 이후, 동작 242는 블록 (122-1) 으로부터 툴 (244-2) 을 제거한다.

동작 242의 이 부분은 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 제 1 플레넘부 (316) 를 정의한다. 본 실시형태에서, 동작 242는 또한 짧은 거리 (314) 를 통한 이동 후 제 1 블록 (122-1) 으로부터 플레넘 툴 (244-2) 을 제거한다. 본 실시형태에서, 동작 242는 플레넘 툴 (244-2) 을 연장시키는 동작 (화살표 311) 과 플레넘 툴 (244-2) 을 이동시키는 동작과 플레넘 툴 (244-2) 을 제거하는 동작을 반복하며, 이 반복은 짧은 거리 (314) 이상으로 제 2 단부면 (124-2) 을 향해 제 1 위치 (312) 로부터 이격된 제 2 위치 (318) 에서 시작한다. 반복된 이동은, 브리지 (322) 가 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 각각의 제 1 플레넘부 (316) 와 제 2 플레넘부 (320) 사이에 정의되도록 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 제 2 플레넘 부 (320) 를 정의한다. 동작 242의 이들 양태는 반복되고 따라서 플레넘 (160, 164) 및 경로 (156) 에 인접한 블록 (122-1) 을 지지하기 위해 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 의 길이에 걸친 많은 브리지들 (322) 을 이격시킬 수도 있다.

일 다른 실시형태에서, 도 7의 방법은 다음 방식으로 동작 242를 실시할 수도 있다. 저항 보어 (또는 경로)(156) 의 외부 표면 (190) 을 각각 원형 또는 정사각형 또는 직사각형 저항 보어로서 구성하기 위해 하나 이상의 다른 툴들 (244-1, 244-2, 244-3) 이 선택될 수도 있다. 예를 들어, 툴 선택은 어느 단면이 십자형 단면 (166) 에 제공될지에 따를 수도 있다. 원형 툴 (244-1) 이 도 3a에 대하여 기재되었고, 경로 (156) 의 중심부 (158) 의 원형 단면, 또는 중심 (310)(도 3b) 을 구성하도록 사용된다. 도 3d는, 툴 (244-1) 이 블록 (122-1) 로부터 제거되었음을 나타내는 융합된 블록 (122-1, 122-2) 을 도시하며, 저항기 (184) 의 구성 동작 182 이후, 저항기는 중심 (본원에서 괄호 310으로 나타냄) 에 삽입될 수도 있다. 도 3e 및 도 3f는 동작 182가 Y 방향으로 길게 늘어난 저항기 (184) 를 어떻게 구성하는지를 보여준다. 도 3d는 제 1 메이팅 표면 (134-1) 과 평행한 Y 축 방향으로 서로로부터 이격되는 복수의 유체 전달 보어들 (178) 모두에 대향하여 연장되는 저항기 (184) 를 도시한다.

저항기 (184) 의 외부 표면 (188), 및 이격된 위치에서의 표면 (188) 주위로 연장된 립 (325) 로 구성되는 동작 182가 도 3e 및 도 3f에 추가로 도시된다. 도 3d에서, 표면 (188) 은 예시적인 원형 저항 보어 (168) 에 대응하며 이 원형 저항 보어 (168) 보다 더 작은 것으로 도시된다. 도 3d는, 저항 보어 (또는 경로)(156) 의 외부 표면 (190) 을 인게이지하고 저항 보어 (168) 의 외부 표면 (190) 및 외부 저항기 표면 (188) 을 밀접하게 그리고 균일하게 분리시키기 위해 외부 저항 표면 (188) 으로부터 떨어져 연장된 립 (325) 을 도시한다.

상술된 바와 같이, 툴들 (244-1 내지 244-3) 중 하나의 선택은, 어느 단면이 십자형 단면 (166) 에 제공되는지에 따를 수도 있다. 어느 단면이 십자형 단면 (166) 에 제공되는지에 따라서 툴 (244-3) 을 선택하는 것에 추가하여, 일 실시형태에서, 동작 242는 회전 축 (360) 으로 그리고 축 (360) 둘레에 대칭으로 구성된 도 4c에 도시된 툴 (244-3) 을 이용할 수도 있다. 대칭은 원하는 십자형 단면 (166) 에 대응하는 툴 단면을 정의한다.

제 1 직경 (d1) 의 원통형 부분 (268) 과, 제 1 직경 (d1) 보다 큰 제 2 직경 (d2) 을 갖는 제 2 원통형 부분 (270) 과, 제 1 직경 (d1) 과 동일한 제 3 직경 (d3) 을 갖는 제 3 원통형 부분 (272) 을 갖는 상술된 툴 (244-3) 을 참고하면, 제 2 부분 (270) 은 제 1 부분 (268) 과 제 2 부분 (272) 사이에 있었다. 축 (360) 둘레의 대칭이 직경 (d2) 과 동일한 축 길이 (SL) 로 구성되는 경우 축 (360) 둘레의 이 대칭은 스퀘어 센터를 갖는 십자형 단면 (166) 을 발생시키고, 이러한 툴 (244-3) 은 제 3 툴 (244-3S) 로 지칭된다.

십자형 단면 (166) 의 스퀘어 센터를 갖는 본 실시형태에서, 동작 242에는, 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 축 (360) 에 평행한 제 3 툴 (244-3S) 이 위치 (285) 에서 깊이 DHR-3S로 제 1 블록 (122-1) 안으로 이동한다 (화살표 282, 도 4a, 툴 (244-3) 을 이용하여 도시됨). 이 깊이에서, 제 1 (상부) 플레넘부 (160) 및 저항 보어 단면 (166) 의 중심 (158) 은 제 1 블록 (122-1) 에 전적으로 수용된다. 이 깊이에서, 툴 부 (272) 는 제 1 블록 내 제 2 (하부) 플레넘 (164) 의 부분 (162) 을 구성하도록 위치된다. 플레넘 (164) 의 하부 (제 2) 부분 (174) 은 제 1 블록 (122-1) 내에 구성되지 않는다. 제 3 툴 (244-3S)(화살표 282, 도 4a) 의 이동은 제 1 블록 (122-1) 내에 액세스 보어 (284) 를 구성한다. 제 3 툴 (244-3S) 을 갖는 본 실시형태에서, 제 3 툴의 이동은 깊이 HDR-3S에서 추가되며, 액세스 보어 (284) 로부터 멀어지고 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 평행한 경로를 따르는 축 (360)(화살표 286) 에 직각이다.

이 방식으로, 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 는, 제 1 메이팅 표면 (132-1)(Y 방향) 에 평행한, 제 2 메이팅 표면 (134-2) 에 평행한 방향으로 서로로부터 이격된 복수의 유체 전달 보어 (178)(도 4b에 도시) 에 대향하여 연장된다. 제 3 툴 (244-3S) 의 이동은 제 3 툴을, 위치 285 (화살표 288, 도 4a) 에서 이후 액세스 보어 (284) 를 통해 그리고 제 1 블록 밖으로 동일한 경로를 따라 액세스 보어 (284) 로 추가로 복귀시키는 것이다. 제 3 툴 (244-3S) 의 축 (360) 둘레의 이 대칭으로, 십자형 단면 (166) 의 중심은 직경 (d2) 과 동일한 축 길이 (SL) 를 갖는 대칭으로 인해 정사각형이라는 것을 이해할 수도 있다.

정사각 중심 (158) 및 십자형 단면 (166) 을 염두에 두면, 동작 242에서, 툴 (244-3) 의 다른 실시형태가 사용될 수도 있다. 이 툴 (244-3) 은 제 1 직경 (d1) 의 원통형 부분 (268) 과, 제 1 직경 (d1) 보다 더 큰 제 2 직경 (d2) 을 가진 제 2 원통형 부분 (270) 과, 제 1 직경 (d1) 과 동일한 제 3 직경 (d3) 을 갖는 제 3 원통형 부분 (272) 으로 구성된다. 제 2 부분 (270) 은 제 1 부분 (268) 과 제 2 부분 (272) 사이에 있다. 축 (360) 둘레의 대칭이 직경 (d2) 보다 크거나 작은 것 중 어느 하나인 축 길이 (SL) 를 갖는 경우, 축 (360) 둘레의 대칭은 직사각형 중심 십자형 단면 (166) 을 발생시킨다.

이러한 툴은 제 3 툴 (244-3R)(미도시) 이라 지칭한다. 제 3 툴 (244-3R) 은 툴 (244-3S) 에 대하여 상술된 바와 동일한 방식으로 사용되고, 십자형 단면 (166) 의 직사각형 중심 (158) 을 구성한다.

상술된 다양한 실시형태에서, 웨이퍼 직경 D는 메이팅 표면 (134) 에 평행한 방향 (Y 방향) 으로 연장된다. 또한, 각각의 제 1 및 제 2 블록 (122-1, 122-2) 를 구성하는 동작 132 및 140은, 폴리 비닐리딘 디-플루오라이드, 및 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌으로 구성된 그룹으로부터 취해진 동일한 재료로부터 각각의 블록을 구성한다. 제 2 일련 (152) 의 동작 154는 또한, 하나의 유닛 (114) 내에서, 그리고 그 하나의 유닛 (114) 의 보어들 (178) 내에서, 웨이퍼 직경 D에 완전히 걸쳐서 실질적으로 균일한 유체 흐름이 발생하도록, 적어도 웨이퍼 (102) 의 직경 D와 동일한 정도로 (메이팅 표면 (122-1 &-2) 에 평행하게) Y 축 방향으로 길게 늘어나 연장되는 고 저항의 유체 흐름 경로 (156) 를 정의한다.

근접 헤드 (106) 를 구성하는 기술된 방법을 검토하면, 이 구성은, 특정 유닛 (114) 의 복수의 유체 전달 흐름 경로 (178) 내의 헤드와 관련된 유체의 전달에 관한 것이다. 유닛 (114) 의 각각의 경로 (178) 에 있어서, 흐름은, 그 유닛의 다른 경로 (178) 내의 유량에 대하여 실질적으로 균일한 속도이다. 유체 전달 흐름 경로 (178) 는, 유체가 헤드 (106) 로부터 웨이퍼 (102) 로 흐르는 유체 공급 경로 (178S) 로 지칭될 수도 있다. 본 방법의 일 실시형태는 제 1 메이팅 표면 (134-1) 과, 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 의해 한 쪽이 바운딩되고 제 1 메이팅 표면 (134-1) 에 대하여 가로질러 연장되고 각각 이격된 제 1 표면과 제 2 종단 면 (124S1, 124S2) 에 의해 바운딩되고, 각각 이격된 전면 및 후면 (124F, 124R) 에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 1 블록 (122-1) 을 구성하는 도 2의 동작 132를 포함할 수도 있다. 제 1 일련의 동작들 142는 제 1 낮은 공차에 따라서 제 1 블록 (122-1) 에서 실시된다. 도 1b는 각각의 전면 (124F) 과 후면 (124R) 사이의 제 1 위치 (400) 에서 실시된 제 1 일련의 동작을 도시한다. 동작 144 (도 2) 는 제 1 단부면 (124S1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 으로 연장되고 그리고 제 2 단부면 (124S2) 을 향해 연장되는 주 유체 공급 흐름 경로 (146S) 로서 경로 (146) 를 구성하는 제 1 동작일 수도 있다. 동작 242 (도 2) 는 경로 (156) 의 중심부 (158)(또는 중심 (310)) 를 제 1 단부면 (124S1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 의 제 2 (고 저항의) 유체 공급 흐름 경로 (156S) 로서 구성하는 제 2 동작일 수도 있다. 중심부 (158) 는, (168S로 지칭되는) 공급 저항 보어 (168) 를 포함하는 십자형 단면 (166) 을 갖는다.

동작 154는, 제 2 유체 공급 흐름 경로 (156S) 가 십자형 단면 (166) 을 갖도록, 상부 플레넘 (160) 을 제 2 유체 공급 흐름 경로 (156S) 의 상부 횡단면으로서 구성하고, 하부 플레넘 (164) 의 일부 (162) 를 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 내 제 2 유체 공급 흐름 경로 (156S) 의 하부 횡단면으로서 구성하는 제 3 동작일 수도 있다. 십자형 단면 (166) 은 플레넘 (160) 을, 상부 횡단면으로서 구성된 제 1 공급 플레넘으로서 포함하고, 하부 플레넘 (164) 을 하부 횡단면으로서 구성된 제 2 공급 플레넘으로서 더 포함한다. 공급 저항 보어 (168S) 는 제 1 공급 플레넘 (160) 과 제 2 공급 플레넘 (164) 에 대해 그리고 이들 사이에 개방되고, 하부 공급 플레넘 (164) 은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 과 교차한다. 동작 236 (도 7) 은 주 유체 공급 흐름 경로 (146S) 를 제 2 유체 공급 흐름 경로 (즉, 경로 (156S) 에 대한) 에 연결하는 제 1 블록 (122-1) 내의 복수의 커넥터 유체 공급 흐름 경로 (150CS로도 지칭됨) 로서 경로 (150) 를 구성하는 예시적인 제 4 동작일 수도 있으며, 커넥터 유체 흐름 경로 (150CS) 의 구성 (도 4a, 대시 라인 PC를 경유) 은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 의 평면 P (도 3a) 를 통해 제 1 블록 (122-1) 에 액세스함으로써 실시된다.

이 방법은 또한, 경로 (178) 가, 유체가 웨이퍼 (102) 로부터 헤드 (106) 로 흐르는 유체 복귀 경로 (178R 로도 지칭함) 를 포함할 수도 있다는 것을 도시하는 도 4b를 참고로 하여 동작 176으로 다시 이동한다. 동작 176은 높은 공차에 따른 블록 내의 제 2 일련의 동작이다. 제 2 일련의 동작은 각각의 전면 (124F) 과 후면 (124R) 사이의 제 2 위치 (402) 에서 실시되고 제 1 위치 (400) 로부터 (예를 들어, X 방향에서) 이격된다. 제 2 일련의 동작은, 제 1 종단 면 (124S1) 을 통해 제 1 블록 (122-1) 으로 연장되고 제 2 종단 면 (124S1) 을 향해 연장되는 주 유체 복귀 흐름 경로 (146R로 지칭함) 로서 경로 (146) 를 구성하기 위해 동작 144를 제 5 동작으로서 포함한다.

동작 144는 또한, 제 1 메이팅 표면 (134-1) 을 통한 제 1 블록의 제 2 유체 복귀 흐름 경로 (156R) 로서 경로 (156) 를 구성하는 제 6 동작을 포함하고, 십자형 단면 (166) 을 갖는 정의된 제 2 유체 복귀 흐름 경로 (156R) 는 플레넘 (160) 을 상부 복귀 플레넘 (160R) 으로서 그리고 플레넘 (164) 을 하부 복귀 플레넘 (164R) 로서 그리고 보어 (168) 를 상부 복귀 플레넘 (160R) 에 대하여 한 쪽이 개방되고 하부 복귀 플레넘 (164R) 에 대하여 대향하는 쪽이 개방된 복귀 저항 보어 (168R) 로서 포함하며, 하부 복귀 플레넘은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 과 교차한다.

동작 236 (도 7) 은, 주 유체 복귀 흐름 경로 (146R) 를 제 2 유체 복귀 흐름 경로 (156R) 에 연결하는 제 1 블록의 복수의 커넥터 유체 복귀 흐름 경로 (150R) 로서 경로 (150) 를 구성하는 예시적인 제 7 동작일 수도 있으며, 커넥터 유체 복귀 흐름 경로의 구성은 제 1 메이팅 표면 (134-1) 의 평면 P를 통해 제 1 블록 (122-1) 에 대해 액세스 (도 4a에서 라인 PC) 함으로써 실시된다.

이 방법은 제 2 메이팅 표면 (134-2) 과, 제 2 메이팅 표면 (134-2) 에 의해 한 쪽이 바운딩되고 각각 이격된 제 2 블록 전면과 후면 (124F, 124R) 에 의해 바운딩되고 유체 전달 표면 (124B) 에 의해 대향하는 쪽이 바운딩되고 각각 이격된 전면 및 후면 (124F, 124R) 에 의해 바운딩된 단단한 내부를 갖는 제 2 블록 (122-2) 을 구성하는 동작 172 (도 2) 로 진행한다. 동작 172는 높은 공차에 따라서 제 2 블록 (122-2) 에서 제 3 일련의 동작 170을 실시할 수도 있다. 제 3 일련의 동작 170은 제 2 블록 (122-2) 의 각각의 전면 (124F) 과 후면 (124R) 사이의 제 3 위치 (404)(도 1c) 에서 실시된다. 제 3 위치 (404) 및 제 1 위치 (400) 는 각각 제 1 메이팅 표면과 제 2 메이팅 표면 (400) 을 메이팅할 때 정렬가능하다 (즉, 정렬된다). 제 3 일련의 동작 170은, 플레넘 (164) 의 부분 (174) 을 하부 공급 플레넘 (164S) 으로서 제 2 메이팅 표면 (134-2) 을 통해 제 2 블록 (122-2) 내부로 구성하기 위해 제 8 동작으로서 동작 176을 포함한다. 동작 176은, 유체 공급 경로 (128S) 를 정의하기 위해, 보어 (178) 를 복수의 유체 공급 전달 보어 (178S) 로서, 제 2 블록 (122-2) 내에 있고 하부 공급 플레넘 (164S) 의 아래 부분 (174) 과 교차하고 하부 유체 전달 표면 (124B) 과 교차하도록 구성하는 제 9 동작을 더 포함할 수도 있다.

동작 172의 추가적인 실시형태는 낮은 공차에 따라서 제 2 블록 (122-2) 의 제 4 일련의 동작으로서 지칭될 수도 있다. 제 4 일련의 동작은 제 2 블록의 각각의 전면 (124F) 과 후면 (124R) 사이의 제 4 위치 (406) 에서 실시된다. 제 4 위치 (406) 및 제 2 위치 (402) 는 각각의 제 1 및 제 2 메이팅 표면들 (134-1, 134-2) 을 메이팅할 때 정렬가능하다. 제 4 일련의 동작은 하부 복귀 플레넘 (164R) 의 부분 (174R) 을 제 2 메이팅 표면 (134-2) 을 통해 제 2 블록 (122-2) 을 구성하는 제 10 동작으로서 동작 172를 포함한다. 또한, 동작 172는, 유체 복귀 경로 (128R) 를 정의하기 위해, 보어 (178) 를 복수의 유체 복귀 보어 (178R) 로서, 제 2 블록 (122-2) 내 있고 하부 복귀 플레넘 (164R) 의 부분 (174R) 과 교차하고 유체 전달 표면 (124B) 과 교차하도록 구성하는 제 11 동작을 포함한다.

이후, 제 1 및 제 2 블록을 통합시키기 위해서 제 1 및 제 2 메이팅 표면 (134-1, 134-2) 을 융합하기 위해 동작 180이 실시된다. 통합된 블록 (122-1, 122-2) 은 복수의 유체 공급 보어들 (178S) 둘 모두와 제 2 유체 공급 흐름 경로 (156S) 의 십자형 단면 (166) 에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 하부 공급 플레넘 (164S) 으로 구성된다. 따라서, 이들 통합된 블록은 또한, 복수의 유체 복귀 보어들 (178R) 둘 모두와 제 2 유체 복귀 흐름 경로 (156R) 의 십자형 단면 (166) 에 대하여 그리고 이들 사이에 개방된 하부 복귀 플레넘 (164R) 으로 구성된다.

제 1 및 제 3 일련의 동작들 이후, 공급 저항 보어 (168S) 에서의 수용을 위해 저항기 (184) 를 공급 저항기 (184S) 로서 구성하기 위해 동작 182가 사용되며, 공급 저항기 (184S) 는 높은 공차에 따라서 구성된다. 공급 저항기 구성은 주 유체 공급 흐름 경로 (146S) 와 유체 공급 보어 (178S) 사이의 높은 유체 흐름 저항의 유체 공급 흐름 경로 (156S) 로서 경로 (156) 를 정의한다. 임의의 일 유닛 (114) 에 있어서, 고 저항은 그 일 유닛 모두에서 주 유체 공급 흐름 경로 (146S) 와 복수의 유체 공급 보어 (178S) 와 커넥터 유체 공급 흐름 경로 (150S) 각각의 유체 공급 흐름 저항에 관한 것이므로, 복수의 이들 유체 공급 보어들 (178S) 각각에서 (헤드 (106) 의 밖으로) 흐르는 유체는 하나의 유닛의 다른 유체 공급 보어 (178S) 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일할 것이다.

유사하게, 제 2 및 제 4 일련의 동작들 이후, 동작 182는 복귀 저항 보어 (168R) 에서의 수용을 위해 저항기 (184) 를 복귀 저항기 (184R) 로서 구성하는데 사용되며, 복귀 저항기 (184R) 는 높은 공차에 따라서 구성된다. 복귀 저항기 구성은 경로 (156) 를 주 유체 복귀 흐름 경로 (146R) 와 유체 복귀 보어 (178R) 사이의 높은 유체 흐름 저항의 유체 복귀 흐름 경로 (156R) 로서 정의한다. 고 저항은 주 유체 공급 흐름 경로 (146R) 와 복수의 유체 복귀 보어 (178R) 와 커넥터 유체 공급 흐름 경로 (150R) 의 유체 복귀 흐름 저항에 관한 것이므로, 복수의 유체 복귀 보어들 (178R) 각각에서 흐르는 유체는 동일한 유닛 (114) 에 대하여 다른 유체 복귀 보어 (178R) 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일할 것이다.

헤드들 (106) 중 일부의 실시형태는 유체 공급 컨디셔닝 유닛으로서 구성된 많은 유닛 (114-1) 으로 구성될 수도 있다는 것을 이해한다. 또한, 헤드들 (106) 중 일부의 실시형태는 유체 복귀 컨디셔닝 유닛으로서 구성된 많은 유닛 (114-2) 으로 구성될 수도 있다. 상술된 이 방법의 실시형태는 하나의 헤드 (106) 에서 이렇게 많은 유닛 (114-1, 114-2) 을 구성하는데 사용될 수도 있다. 상기 설명 및 도면을 검토하면, 이 방법의 실시예는, 메니스커스 (108) 에 의한 웨이퍼 (102) 의 표면 (104) 의 처리 시 근접 헤드 (106) 에 관한 것인 유체 흐름을 컨디셔닝하는 근접 헤드 (106) 를 구성하는 것에 관한 것이라는 것을 이해할 수도 있다. 일 방법은 실시예는 근접 헤드 (106) 를 일체형으로 구성하여, 유체가 근접 헤드 (106) 로 도입되어 웨이퍼 표면 (104) 으로 전달될 수도 있다.

다른 방법의 실시예는 유체가 웨이퍼의 표면 (104) 으로부터 근접 헤드 (106) 로 도입될 수도 있도록 헤드 (106) 를 구성한다. 모든 실시예에서, 헤드 (106) 가 큰 직경 D를 가진 웨이퍼 (102) 의 세정을 가능하게 하도록 헤드 (106) 가 신장되더라도 근접 헤드 강성이 유지된다. 이러한 강성은, 유체와의 양립가능성의 복수의 특징, 예를 들어 도 1c 및 도 1d에 도시된 일체형 구성으로 융합되는 능력, 및 웨이퍼 직경을 스패닝하는 일체형의 구조적 강도를 갖는 재료를 이용하여 헤드 (106) 를 구성시킨다. 예시적인 방법은 일체형 헤드로서 헤드를 구성함으로써 헤드 강성을 유지하도록 근접 헤드를 구성하는 한편, 먼저 주 유체 흐름을 정의하고 웨이퍼 표면에 대한 별개의 유체의 흐름을 정의하여, 헤드 내 흐름 구성은 입구 포트로 그리고 복귀 포트로부터의 별개의 흐름이 헤드 (106) 의 증가된 길이 LH에 걸쳐 그리고 각각의 유닛 (114) 에서 실질적으로 균일하게 한다. 일례로, 헤드 (106) 로부터 그리고 헤드 (106) 로 흐르는 컨디셔닝된 흐름을 제공하고 각각의 유닛 (114) 에서 그리고 헤드 (106) 의 증가된 길이 LH에 걸쳐 실질적으로 균일한 유량을 발생시키기 위해서, 헤드 (106) 를 구성하는 본 방법의 실시형태는 낮은 공차에 따라서 실시되는 많은 헤드 구성 동작을 제공하고, 높은 공차에 따른 헤드 구성의 동작들의 감소된 수를 요구한다.

이와 같이, 낮은 공차는 주 유체 흐름 경로 (146) 및 커넥터 유체 흐름 경로 (150) 를 구성하는데 사용된다. 또한, 높은 공차에 따른 선택적 구성 방법은, 낮은 공차의 주 유체 흐름 경로 (146) 와 커넥터 경로 (150) 사이의 고 저항 유체 흐름 경로 (156) 를 제공하기 위해 저항기 (184) 와 하나의 흐름 저항 보어 (168) 의 구성을 용이하게 한다. 이 방법은 또한, 많은 다른 구성이 낮은 공차를 따르더라도, 유체의 각각의 흐름을 제공하는 구성은 일 유닛 (114) 내 헤드 (106) 의 길이에 걸쳐 실질적으로 균일하게 한다.

예를 들어, 메니스커스 (104) 의 형성 및 기판 (102) 의 표면 (104) 에 대한 메니스커스의 인가에 대한 근접 헤드 (106) 의 동작에 대한 추가적인 정보에 대하여, 본 출원의 양수인인 Lam Research Corporation에 각각 양도되었으며, 각각 본 명세서에 참조로 통합된 (1) 명칭이 "METHODS FOR WAFER PROXIMITY CLEANING AND DRYING"인 2003년 9월 9일 발행된 미국 특허 제 6,616,772 호, (2) 명칭이 "MENISCUS, VACUUM, IPA VAPOR, DRYING MANIFOLD"인 2002년 12월 24일 출원된 미국 특허 출원 제 10/330,843 호, (3) 명칭이 "METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING A SUBSTRATE USING A DYNAMIC LIQUID MENISCUS"인 2005년 1월 24일 발행된 미국 특허 제 6,998,327 호, (4) 명칭이 "PHOBIC BARRIER MENISCUS SEPARATION AND CONTAINMENT"인 2005년 1월 24일 발행된 미국 특허 제 6,998,326 호, 및 (5) 명칭이 "CAPILLARY PROXIMITY HEADS FOR SINGLE WAFER CLEANING AND DRYING"인 2002년 12월 3일 발행된 미국 특허 제 6,488,040 호를 참고할 수도 있다.

뉴턴 및 비 뉴턴 유체의 기능 및 구성을 관한 추가적이 정보에 대하여, 각각 참조 문헌으로 본원에 포함되는 (1) 명칭이 "METHOD FOR REMOVING MATERIAL FROM SEMICONDUCTOR WAFER AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME"이고 2005년 6월 30일 출원된 미국 출원 제 11/174,080 호; (2) 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING A SUBSTRATE USING NON-NEWTONIAN FLUIDS"이고 2005년 6월 15일 출원된 미국 특허 출원 제 11/153,957 호; (3) 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORTING A SUBSTRATE USING NON-NEWTONIAN FLUID"이고 2005년 6월 15일 출원된 미국 특허 출원 제 11/154,129 호를 참조할 수 있다.

제조, 동작의 형성 및 구성은 컴퓨터 프로그램으로 지시될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 근접 헤드의 양태를 제조하는 장비를 차례로 실행시킨다. 이러한 동작은 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터 구현 동작을 이용할 수 있다. 이들 동작은 물리적 양의 물리적 조작을 획득하는 동작이다. 보통, 필수적인 것은 아니지만, 이들 양은 저장, 이송, 결합, 비교, 및 그렇지 않으면 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호의 형태를 취한다. 또한, 실시된 조작은 종종, 제조, 식별, 결정, 또는 비교와 같은 용어로 지칭된다.

본 발명은 여러 실시형태에 관하여 설명하였지만, 앞의 상세한 설명을 읽고 도면을 검토한 당업자는 다양한 변경, 추가, 치환 및 등가물을 실현할 것이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 모든 이러한 변경, 추가, 치환 및 등가물을 본 발명의 참된 정신 및 범위 내에서 포함하는 것으로 의도된다. 청구범위에서, 청구 범위에 명시적으로 언급되지 않는다면, 엘리먼트 및/또는 단계 및/또는 동작은 동작의 임의의 특정 순서를 암시하지 않는다.

Claims (20)

1. 근접 헤드 내에서 복수의 유체 전달 흐름 경로들을 통해 반도체 웨이퍼의 표면 상으로 유체를 전달하는 근접 헤드를 구성하는 방법으로서,
   (a) 제 1 블록에 제 1 메이팅 표면을 제공하는 단계;
   (b) 제 2 블록에 제 2 메이팅 표면을 제공하는 단계;
   (c) 상기 제 1 블록에서 제 1 일련의 동작들을 수행하는 단계로서, 상기 제 1 일련의 동작들은,
   (ⅰ) 주 유체 흐름 경로를 형성하는 단계;
   (ⅱ) 상기 주 유체 흐름 경로에 연결된 복수의 커넥터 유체 흐름 경로들을 형성하는 단계; 및
   (ⅲ) 상기 제 1 블록 내에 고 저항의 유체 흐름 경로를 형성하는 단계로서, 상기 고 저항의 유체 흐름 경로는 플레넘과 상기 플레넘에 대해 개방된 저항 보어를 포함하는 십자형 단면을 갖는, 상기 고 저항의 유체 흐름 경로를 형성하는 단계를 포함하는,
   상기 제 1 일련의 동작들을 수행하는 단계;
   (d) 상기 제 2 블록에서 제 2 일련의 동작들을 수행하는 단계로서, 상기 제 2 일련의 동작들은,
   (ⅰ) 상기 제 2 메이팅 표면을 통해 상기 제 2 블록으로 상기 플레넘의 일부를 형성하는 단계; 및
   (ⅱ) 상기 제 2 블록 내에 있고 상기 플레넘의 일부와 교차하는 복수의 유체 전달 보어들을 구성하는 단계를 포함하는,
   상기 제 2 일련의 동작들을 수행하는 단계; 및
   (e) 상기 복수의 유체 전달 보어들과 상기 고 저항의 유체 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대하여 그리고 상기 복수의 유체 전달 보어들과 상기 고 저항의 유체 흐름 경로의 십자형 단면 사이에 개방된 플레넘으로 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록을 통합하기 위해 상기 제 1 메이팅 표면과 상기 제 2 메이팅 표면을 융합하는 단계로서, 상기 융합하는 단계는 유체를 상기 반도체 웨이퍼의 표면으로 전달하는데 사용되는 근접 헤드를 정의하는, 상기 융합하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 구성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 저항 보어 내에 수용하기 위한 저항기를 형성하는 단계를 더 포함하며,
   상기 저항기는 상기 주 유체 흐름 경로와 상기 복수의 유체 전달 보어들 사이에 상기 고 저항의 유체 흐름 경로를 형성하기 위해 상기 저항 보어에 삽입되도록 구성되는, 근접 헤드 구성 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 고 저항은 상기 주 유체 흐름 경로와 상기 복수의 유체 전달 보어들, 및 상기 복수의 커넥터 유체 흐름 경로들의 유체 흐름 저항과 관련되는, 근접 헤드 구성 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 유체 전달 보어들 각각에서 흐르는 유체는, 다른 유체 전달 보어들 모두에서 흐르는 유체의 유량 값에 대하여 실질적으로 균일한 유량 값에 있는, 근접 헤드 구성 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 블록 내의 상기 고 저항의 유체 흐름 경로는 상기 십자형 단면의 교차지점에서 상기 저항 보어를 정의하는 것과, 상기 고 저항의 유체 흐름 경로의 외부로서 상기 저항 보어의 단면을 정의하는 것을 포함하는, 근접 헤드 구성 방법.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 저항 보어의 표면을 따라 그리고 상기 저항 보어의 표면으로부터 가깝게 이격되어 연장된 장형 (elongated) 외부 저항기 표면을 정의하도록 상기 저항기의 단면을 구성하는 단계를 더 포함하는, 근접 헤드 구성 방법.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 저항기는 X 축, Z 축, 그리고 X 축의 방향으로 저항기 표면 주위로 연장된 굴곡진 흐름 경로로서 상기 고 저항의 유체 흐름 경로를 정의하도록 구성되는, 근접 헤드 구성 방법.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 저항 보어의 단면은 원형으로 정의되는, 근접 헤드 구성 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 저항기는 비-원형을 갖는, 근접 헤드 구성 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록은 폴리 비닐리덴 디-플루오라이드 또는 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 중 하나 이상으로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로부터 정의되는, 근접 헤드 구성 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 융합하는 단계는 상기 메이팅 표면들 각각에 인접한 재료를 용융시키는 단계, 및 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록 각각의 용융된 메이팅 표면들을 서로를 향하여 가압하여, 각각의 용융된 재료가 함께 흘러 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록을 일체형으로 형성하게 하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 구성 방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 융합하는 단계는,
    열 에너지의 소스를 제공하는 단계로서, 상기 소스는 상기 메이팅 표면들 각각에 대응하는 열 에너지 전달 사이드를 갖는, 상기 열 에너지의 소스를 제공하는 단계;
    상기 메이팅 표면들 각각을 갖는 블록들을 열 에너지 전달 사이드들 사이에 탑재하는 단계;
    상기 메이팅 표면들과 상기 열 에너지 전달 사이드를 가까운 비접촉 근접 (close non-contacting proximity) 으로 이동시키는 한편 상기 메이팅 표면들 각각과 열 에너지 전달 사이드 각각을 평행하게 유지하는 단계;
    각각의 메이팅 표면 각각을 용융시키기 위해, 열 에너지를 각각의 메이팅 표면 각각으로 전달하는 한편 각각의 열 에너지 전달 사이드와 각각의 메이팅 표면 각각의 상기 가까운 비접촉 근접을 유지하는 단계;
    상기 메이팅 표면들 각각의 사이로부터 상기 소스를 신속하게 제거하는 단계;
    융합력을 이용하여 용융된 상기 메이팅 표면들을 서로 접촉시키기 위해 상기 블록들을 서로를 향해 가압하는 단계; 및
    접촉시킨 상기 메이팅 표면들이 융합될 때까지, 용융되고 접촉시킨 상기 메이팅 표면들이 일정한 융합력에 응답하여 접촉하도록 유지하게 하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 구성 방법.
13. 반도체 웨이퍼의 표면 상으로 유체를 전달하기 위해 근접 헤드를 제조하는 방법으로서,
    (a) 제 1 블록에 제 1 메이팅 표면을 제공하는 단계;
    (b) 제 2 블록에 제 2 메이팅 표면을 제공하는 단계;
    (c) 상기 제 1 블록 내에 주 유체 흐름 경로를 형성하고 상기 제 1 블록 내에 고 저항의 유체 흐름 경로를 형성하는 단계로서, 상기 고 저항의 유체 흐름 경로는 플레넘 및 상기 플레넘에 대해 개방된 저항 보어를 포함하는 십자형 단면을 갖는, 상기 형성 단계;
    (d) 상기 제 2 메이팅 표면을 통해 상기 제 2 블록 안으로 상기 플레넘의 일부를 형성하고, 상기 제 2 블록 내에 있고 상기 플레넘의 일부와 교차하는 복수의 유체 전달 보어들을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 복수의 유체 전달 보어들과 상기 고 저항의 유체 흐름 경로의 십자형 단면 모두에 대하여 그리고 상기 복수의 유체 전달 보어들과 상기 고 저항의 유체 흐름 경로의 십자형 단면 사이에 개방된 상기 플레넘으로 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록을 통합하기 위해 상기 제 1 메이팅 표면과 상기 제 2 메이팅 표면을 융합하는 단계로서, 상기 융합하는 단계는 유체를 상기 반도체 웨이퍼의 표면으로 전달하는데 사용되는 근접 헤드를 정의하는, 상기 융합하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 제조 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 저항 보어 내에 수용하기 위한 저항기를 형성하는 단계를 더 포함하는, 근접 헤드 제조 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 저항기는 상기 주 유체 흐름 경로와 상기 복수의 유체 전달 보어들 사이에 상기 고 저항의 유체 흐름 경로를 형성하기 위해 상기 저항 보어에 삽입되도록 구성되는, 근접 헤드 제조 방법.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 고 저항은 상기 주 유체 흐름 경로와 상기 복수의 유체 전달 보어들, 및 커넥터 유체 흐름 경로들의 유체 흐름 저항과 관련되는, 근접 헤드 제조 방법.
17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록은 폴리 비닐리덴 디-플루오라이드 또는 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 중 하나 이상으로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로부터 정의되는, 근접 헤드 제조 방법.
18. 제 13 항에 있어서,
    상기 융합하는 단계는 상기 메이팅 표면들 각각에 인접한 재료를 용융시키는 단계, 및 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록의 상기 각각의 용융된 메이팅 표면들을 서로를 향하여 가압하여, 각각의 용융된 재료가 함께 흘러 상기 제 1 블록 및 상기 제 2 블록을 일체형으로 형성하게 하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 제조 방법.
19. 제 13 항에 있어서,
    상기 융합하는 단계는,
    열 에너지의 소스를 제공하는 단계로서, 상기 소스는 상기 메이팅 표면들 각각에 대응하는 열 에너지 전달 사이드를 갖는, 상기 열 에너지의 소스를 제공하는 단계;
    상기 메이팅 표면들 각각을 갖는 블록들을 상기 열 에너지 전달 사이드들 사이에 탑재하는 단계;
    상기 메이팅 표면들 및 상기 열 에너지 전달 사이드를 가까운 비접촉 근접으로 이동시키는 한편 상기 메이팅 표면들 각각과 열 에너지 전달 사이드 각각을 평행하게 유지하는 단계;
    각각의 메이팅 표면 각각을 용융시키기 위해, 열 에너지를 각각의 메이팅 표면 각각으로 전달하는 한편 각각의 열 에너지 전달 사이드와 각각의 메이팅 표면 각각의 가까운 비접촉 근접을 유지하는 단계;
    상기 메이팅 표면들 각각의 사이로부터 상기 소스를 신속하게 제거하는 단계;
    융합력을 이용하여 용융된 상기 메이팅 표면들을 서로 접촉시키기 위해 상기 블록들을 서로를 향해 가압하는 단계; 및
    접촉시킨 상기 메이팅 표면들이 융합될 때까지, 용융되고 접촉시킨 상기 메이팅 표면들이 일정한 융합력에 응답하여 접촉하도록 유지하게 하는 단계를 포함하는, 근접 헤드 제조 방법.
20. 제 13 항에 있어서,
    상기 유체의 전달은 상기 근접 헤드와 기판 표면 사이에서 메니스커스를 정의하는, 근접 헤드 제조 방법.

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