KR101763505B1 - 기판 세정 및 건조를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 제조에서 세정 및 건조 프로세스를 최적화하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 최적화는 낮은 결함 수와 높은 장치 수율을 유지하면서 처리량을 최대화하고, 세정 및 건조 프로세스에 대한 최적의 프로세스 파라미터를 설정하기 위해 시뮬레이션 및 실험 데이터를 이용한다. 세정액 및 퍼지 가스 노즐을 이동하는 개선된 방법이 또한 개시된다.

Description

기판 세정 및 건조를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUBSTRATE RINSING AND DRYING}
본 출원은 2013년 3월 14일에 출원되고, 명칭이 "기판 세정 및 건조를 위한 방법 및 장치"(참조 번호 CT-113PROV)인 공동 계류 중인 미국 가 특허 출원 제61/783,060호에 기초하고 이에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 발명은 반도체 제조에서 기판의 세정 및 건조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 결함 계수가 감소되는 기판의 세정 및 건조를 위한 개선된 방법에 관한 것이다.
세정(rinsing) 및 건조 단계는 일반적으로 반도체 제조에서 많은 프로세스에 사용된다. 포토리소그래피에서, 이러한 단계는 포토레지스트의 현상 후에 현상된 포토레지스트와 함께 현상기를 세정하고, 처리 도구로부터 제거하기 전에 기판을 건조하는데 사용된다. 이러한 단계는 또한 예를 들어 기판 습식 세척(cleaning) 또는 전기 화학적 증착에 따라 기판의 다른 습식 처리에서 사용된다.
전형적인 세정 및 건조 단계에서, 기판은 스핀 척(spin chuck)에 설치되고, 설정된 회전 속도로 회전된다. 세정액은 하나의 노즐 또는 복수의 노즐로부터 기판상으로 분배되며, 세정액은 기판으로부터 제거될 필요가 있는 오염물을 변위시킨다. 오염물은 예를 들어 현상액, 세척액, 또는 전기 화학적 증착을 위한 전해질일 수 있다. 전형적인 프로세스에서, 세정액은 기판의 중앙에 도입되어, 초기에 기판의 중앙으로부터 오염물을 방사상으로 변위시킨다. 세정액과 함께 오염물의 방사상 변위는 기판의 회전에 의해, 후속하여 퍼지 가스(purge gas)의 유동을 시작하여 지원되며, 여기서 퍼지 가스의 유동은 기판으로부터 오염물 및 세정액의 마지막 방울 및 흔적을 제거하는데 사용된다. 세정액의 분배 노즐(dispense nozzle)과 퍼지 가스 노즐 또는 복수의 노즐은 전형적으로 기판의 중앙으로부터 일반적으로 외측 방향으로 기판의 에지를 향해 기판의 표면을 걸쳐 이동되고, 세척되고 건조된 부분을 뒤에 남긴다. 기판의 고정 습식(still-wet) 및 건식 부분 사이의 순간 경계(instantaneous boundary)는 원형 세정액 메니스커스(meniscus)에 의해 정의된다. 노즐이 방사상으로 외부로 이동될 때, 메니스커스를 수행한다. 메니스커스가 기판의 에지에 도달하면, 기판의 전체는 세정되고 건조되며, 후속 처리 단계를 위한 스핀 척 및 처리 도구로부터 제거될 수 있다.
반도체 처리에서, 프로세스 처리량(process throughput), 즉 설정된 시간량 내에 처리된 기판의 수를 증가시키기 위한 요구가 있다. 처리량을 증가시키기 위한 이러한 요구는 특정 조건 하에 퍼지 가스 유동에 의해 메니스커스의 파열(disruption)로 이어질 수 있는 공격적인 처리 조건(즉, 기판의 회전 속도, 세정액 및 퍼지 가스 유동 및 속도, 노즐의 이동 속도 등)의 이용, 또는 기판의 습식 부분에서 기판의 건식 부분으로 고정 부착 세정액 및 오염물의 스플래싱(splashing)으로 이어지며, 이는 둘 다 장치 결함 수의 증가 및 처리 수율의 감소로 이어질 수 있다. 전형적인 처리 조건 하에, 결함 수의 밀도는 반경을 증가시키고, 기판 주변에서 가장 높다. 따라서 낮은 처리 시간을 유지하여 높은 프로세스 처리량을 유지하면서, 특히 기판 주변에서 높은 결함 수를 해결하기 위한 개선이 필요하다.
특히, 메니스커스의 파열 및 스플래싱을 유발시켜 결함 수를 증가시키지 않고 처리량을 최대화하기 위해 세정 및 건조 프로세스를 최적화하는 방법에 대한 필요가 존재한다.
본 발명의 양태는 기판 세정 및 건조를 위한 방법을 포함하며, 방법은 기판을 세정 모듈에 적재(load)하는 단계로서, 기판은 세정 모듈 내의 회전 가능한 스핀 척 상에 수평으로 장착되는 단계; 분배 노즐로부터 기판상으로 세정액의 제 1 유동을 시작하는 단계; 기판의 중앙으로부터 기판의 에지로 분배 노즐 경로 상에서 분배 노즐을 수평으로 이동시키는 단계; 기판상에 분배된 세정액의 메니스커스를 확립하기 위해 초기에 기판의 중앙 근처에 위치된 제 1 퍼지 가스 노즐로부터의 퍼지 가스의 제 2 유동을 시작하는 단계; 메니스커스 및 분배된 세정액을 기판의 에지로 방사상 변위시키기 위해 기판의 에지로 제 1 퍼지 가스 노즐을 수평으로 이동시키는 단계를 포함하며, 제 1 퍼지 가스 노즐을 이동시키는 단계는 제 1 퍼지 가스 노즐의 이동 중에 메니스커스의 파열, 또는 분배 노즐로부터 세정액의 제 1 유동의 파열, 또는 양자 모두를 방지하기 위해 분배 노즐과 메니스커스에 대하여 제 1 퍼지 가스 노즐의 최적의 위치를 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 추가로 제 2 퍼지 가스 노즐로부터의 퍼지 가스의 제 3 유동을 시작하는 단계; 기판의 에지로 제 2 퍼지 가스 노즐을 수평으로 이동시키는 단계를 포함하며, 제 2 퍼지 가스 노즐을 이동시키는 단계는 기판의 에지로 제 2 퍼지 가스 노즐의 이동 중에 메니스커스의 파열, 또는 분배 노즐로부터 세정액의 제 1 유동의 파열, 또는 양자 모두를 방지하기 위해 분배 노즐과 메니스커스에 대하여 제 2 퍼지 가스 노즐의 최적의 위치를 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 다양한 구성의 노즐과, 기판에 걸친 노즐을 이동시키고, 기판 위에 노즐의 높이를 조절하는 것을 허용하는 스캐닝 암(scanning arm)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 노즐은 단일의 스캐닝 암 상에 장착될 수 있거나, 각각의 노즐은 자신의 스캐닝 암을 가질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 스캐닝 암은 선형 또는 아치형 방식으로 작동될 수 있고, 동일한 스캐닝 암에 장착된 다수의 노즐 사이의 거리를 변경하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 분배된 세정액 유동의 파열, 또는 기판상에 형성된 메니스커스, 또는 양자 모두를 방지하기 위해 세정액의 분배 노즐에 대하여 퍼지 가스 노즐의 최적의 위치를 유지하기 위한 방법을 포함한다. 세정 및 건조 프로세스의 다른 프로세스 파라미터는 또한 본 발명의 추가의 실시예에 따라 최적화될 수 있다.
추가의 양태에서, 세정 및 건조 프로세스의 최적화는 최적의 전단 응력이 기판상으로 분배된 액체에 가해지고, 기판에 걸친 공기 유량(air flux)이 스플래싱 또는 메니스커스 파열 없이 최대 전단 응력을 보장하는 값으로 설정됨을 보장하기 위한 조건을 설정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는 프로세스 제어를 위해 전단 응력과 공기 유량에 대한 시뮬레이션 결과를 이용하는 것을 포함한다. 더욱이, 라이브러리에 컴파일된 메니스커스 위치의 실험적인 측정은 프로세스 설계 및 제어를 위한 시뮬레이션 결과와 함께 이용될 수 있다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 많은 부수적인 이점은 특히 첨부된 도면과 관련하여 고려되는 경우에 다음의 상세한 설명을 참조하여 명백해질 것이다.
도 1은 퍼지 가스 노즐로부터의 거리에 대한 시뮬레이션된 전단 응력의 의존성을 도시한다.
도 2는 방위각 각도 위치와 기판 반경 위치에 대한 시뮬레이션된 전단 응력의 의존성을 도시한다.
도 3은 메니스커스의 파열 및 스플래싱이 발생하는 실험적으로 결정된 조건과 함께 반경 및 퍼지 가스 유동에 대한 시뮬레이션된 평균 전단 응력의 의존성을 도시한다.
도 4는 스플래싱이 발생하고 발생하지 않는 실험적으로 결정된 조건을 가진 공기 유량 그래프를 도시한다.
도 5a는 평균 전단 응력 기준 및 공기 유량 기준을 모두 만족하는 조건이 발견될 수 없는 세정 모듈에 대한 동작 조건의 지도를 도시한다.
도 5b는 평균 전단 응력 기준 및 공기 유량 기준을 모두 만족하는 조건이 존재하는 세정 모듈에 대한 동작 조건의 지도를 도시한다.
도 6은 퍼지 가스 노즐 거리 및 퍼지 가스 유동으로의 분배에 대한 공기 유량의 의존성을 도시한다.
도 7은 2개의 노즐 구성에 대해 순시 메니스커스 반경에서 퍼지 가스 노즐 거리에 대한 세정액 분배 노즐의 의존성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세정 모듈의 개략도를 도시한다.
도 9a-h는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 구성의 노즐 및 스캐닝 암의 개략도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 기판의 세정 및 건조를 위한 예시적인 프로세스의 흐름도를 도시한다.
본 발명의 실시예는 반도체 제조에서 기판의 세정 및 건조를 위한 프로세스, 장치 및 시스템의 설계 및 제어에 관한 것이다.
다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 용이하게 하고, 제한이 아닌 설명을 위해, 리소그래피, 코터/현상기, 및 갭 필(gap-fill) 처리 시스템의 특정 형상과, 다양한 구성 요소 및 프로세스에 대한 설명과 같은 특정 상세 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 상세 사항으로부터 벗어난 다른 실시예에서 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다음의 설명에서, 용어 방사선 감광 재료 및 포토레지스트는 상호 교환적으로 사용될 수 있고, 포토레지스트는 포토리소그래피에 사용하기 위한 많은 적합한 방사선 감광 재료 중 하나일 뿐이다. 마찬가지로, 이하, 처리되는 공작물(workpiece)을 나타내는 용어 기판은 반도체 웨이퍼, LCD 패널, 발광 다이오드(LED), 태양광(PV) 장치 패널 등과 같은 용어와 상호 교환적으로 사용될 수 있으며, 이의 모두의 처리는 청구된 발명의 범위 내에 속한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는 본 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조물, 재료, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미하지만, 이들이 모든 실시예에 존재한다는 것을 나타내지 않는다. 따라서, 본 명세서에 걸쳐 다양한 곳에서 구 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"의 출현은 반드시 본 발명의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정한 특징, 구조물, 재료, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
다양한 동작은 본 발명을 이해하는데 가장 도움이 되는 방식으로 차례로 다중 이산 동작으로서 설명될 것이다. 그러나, 설명의 순서는 이러한 동작이 반드시 순서에 의존한다는 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 특히, 이러한 동작은 제시된 순서대로 수행될 필요는 없다. 설명된 동작은 설명된 실시예와 상이한 순서로 수행될 수 있다. 다양한 부가적인 동작이 수행될 수 있고/있거나 설명된 동작이 부가적인 실시예에서 생략될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세정 모듈(100)의 개략도를 도시한다. 세정 모듈(100)은 배플(120) 및 유체 출구(130)를 구비한 스핀 컵(110)을 포함하며, 이들 모두는 회전 스핀들(140)에 부착되는 기판(150)으로부터 스핀 오프(spin off)된 세정액 및 오염물의 제거를 용이하게 하도록 구성된다. 세정액은 분배 노즐(170)을 통해 기판(150)의 상부면으로 분배된다. 세정액, 전형적으로 탈이온수는 세정액 저장조(200)로부터 공급된다. 실질적으로 기판(150)의 중앙에서 기판(150)의 에지를 향해 시작하는 경로를 따라 분배 노즐(170)을 스캐닝하도록 분배 노즐(170)은 모션(motion) 시스템(250)을 이용하여 이동될 수 있는 스캐닝 암(180)에 장착된다. 분배 노즐(170)의 모션 및 세정액의 공급의 조합은 기판(150) 상에 분배된 세정액의 균일한 세정액 막(152)의 생성을 보장한다. 특정량의 세정액은 원심력에 의해 기판(150)으로부터 제거되지만, 프로세스는 세정액의 마지막 흔적(trace)이 기판으로부터 제거되는 것을 보장하는 하나 이상의 퍼지 가스 유동을 제공함으로써 추가로 지원된다.
실시예에서, 퍼지 가스 노즐(160)은 세정액을 변위시키고 기판(150)을 건조시킬 시에 지원하기 위해 퍼지 가스, 전형상적으로, 건조 질소를 기판 표면에 도입하기 위해 제공된다. 퍼지 가스 노즐(160)은 분배 노즐(170)과 함께 스캐닝 암(180) 상에 장착될 수 있고, 퍼지 가스원으로부터 퍼지 가스가 공급된다. 초기에 기판(150)의 중앙에 실질적으로 정렬된 퍼지 가스 노즐(160)로, 분배된 세정액 막(152) 상에 충돌하는 퍼지 가스 유동은 세정액 막(152)으로 덮혀진 고정 습식으로 둘러싸인 기판(150)의 건조된 부분의 초기 생성을 유발시킨다. 두 부분은 분배된 세정액 막(152)의 내부 에지에 형성되는 실질적으로 원형의 메니스커스(154)에 의해 분리된다. 기판(150)의 에지를 향해 분배 노즐(170)과 퍼지 가스 노즐(160) 모두의 동시 이동은 퍼지 가스가 기판(150)의 점진적 큰 부분을 건조시켜, 메니스커스(154)가 기판(150)의 에지에 도달할 때까지 메니스커스(154)를 확대하며, 어떤 포인트에서 기판은 완전히 건조되어, 후속 처리 단계로 전달할 준비를 한다.
세정 모듈(100)의 동작의 이러한 가장 간단한 예에서, 세정액 막(152)에 대한 구동력은 기판 회전에 의해 세정액 막(152)에 가해지는 원심력, 및 퍼지 가스의 유동에 의해 세정액 막(152)에 가해지는 전단 응력 둘 다에 의해 제공되며, 어떤 유동은 전형적인 정체점 유동 패턴을 따르며, 즉 퍼지 가스 노즐(160)로부터 기판(150)으로 아래쪽으로 향하며, 그 후 모든 방향으로 바깥쪽으로 방사상 선회하며, 기판(150)에 평행한 퍼지 가스 유속 성분은 세정액 막(152) 상에서 공기 저항(aerodynamic drag)으로서도 알려진 전단 응력을 유발시켜, 기판 에지 외부와 위로 밀어낸다. 원심력 및 전단 응력에 반작용하는 것은 세정액 막(152)이 기판에 걸쳐 슬라이드할 때 점성 저항력, 및 메니스커스(154)의 구성과, 퍼지 가스 및/또는 대기의 존재 하에 기판(150)의 표면에 대하여 세정액 막(152)에 의해 형성되는 습윤 각도로부터 생성된 표면 장력이다.
상술한 논의로부터, 메니스커스(154)의 순시 위치에 대한 퍼지 가스 노즐(160)의 상대적인 정렬은 프로세스가 최대 가능한 속도로 진행하며, 따라서 처리량을 최대화하고, 결함 수를 낮게 유지하는 경우에 가장 중요하다는 것을 즉시 알 수 있다. 전형적인 결함 시나리오는 퍼지 가스 노즐(160)이 메니스커스(154)를 통해 "점프(jump)"할 경우에 발생하고, 기판(150)의 이미 건조된 부분 상에 세정액 방울의 스플래싱을 다시 유발시키고, 따라서 결함 수를 증가시킨다. 다른 원인은 퍼지 가스 노즐의 너무 작은 높이 또는 너무 큰 퍼지 가스 유동을 포함할 수 있으며, 이의 둘은 또한 메니스커스(154)의 앞에 반드시 "점프하는(jumping)" 퍼지 가스 노즐(160) 없이 메니스커스(154)의 파열에 이를 수 있다. 사실상, 결함 수는 기판의 주변부에 클러스터링하는 경향이 있으며, 이는 가장 큰 도전이 둘레가 클 때 안정한 메니스커스(154)를 유지하고, 하나 이상의 퍼지 가스 노즐로부터 나오는 퍼지 가스 정체 유동 패턴이 메니스커스(154)의 전체 둘레를 따라 충분하고 비교적 균일한 전단 응력을 유지할 수 없다는 것을 나타낸다.
본 발명자는 낮은 결함 수를 유지하면서 처리량을 최대화하는 문제에 대한 해결책이 컴퓨터 시뮬레이션 및 목표 실험에 의해 제공된 통찰력을 이용할 수 있다는 것을 발견하였으며, 이의 결과는 시스템 설계, 예를 들어 노즐 선택과, 예를 들어 하나 이상의 퍼지 가스 노즐의 위치를 능동적으로 제어하기 위한 인라인(in-line) 프로세스 제어 둘 다에 대한 유용한 데이터를 산출하여, 메니스커스의 파열 및/또는 기판(150)의 건조된 부분으로의 다시 방울의 스플래싱을 방지할 수 있다. 또한 설명되고 방지될 수 있는 다른 조건은 둘 사이의 이격 거리가 작을 때 퍼지 가스 노즐(160)로부터 가까운 퍼지 가스의 유동에 의해 분배 노즐(170)로부터의 세정액 유동의 파열의 방지를 포함한다.
Southpointe, 275 Technology Dr., Canonsburg PA 15317의 ANSYS 사에 의해 제공된 FLUENT, 또는 1 New England Executive Park, Burlington MA 01803의 COMSOL 사에 의해 제공된 COMSOL Multiphysics와 같은 컴퓨터 코드는 요즘에는 원심, 전단, 점성, 및 표면 장력의 영향 하에서 기판(150)에 걸친 세정액 막(152) 및 메니스커스(154)의 이동을 모델링하는데 포함되는 다중 물리 다상 시뮬레이션(multi-physics multi-phase simulation)을 처리할 수 있다.
도 1은 시뮬레이션된 전단 응력 대 반경 위치, 즉 기판 위의 노즐의 고정된 퍼지 가스 노즐 직경 및 고정된 높이에 대해 8 내지 30 분당 리터(LPM)의 범위인 4개의 상이한 퍼지 가스 유동에 대한 퍼지 가스 분사의 중앙선으로부터의 거리의 예시적인 그래프를 도시한다. 중앙선 자체에서가 아닌 분사 중앙선의 근방에서, 전단 응력 곡선(10, 12, 14, 16)은 모두 피크 값에 도달하고, 이는 퍼지 가스 유동에 의존한다. 피크의 크기는 최대의 퍼지 가스 유동에 대해 최고이다. 그 후, 퍼지 가스의 유동이 퍼지 가스 분사 중앙선으로부터 반경 외부로 확산시킬 때, 전단 응력은 급속히 떨어진다. 이러한 종류의 시뮬레이션은 전단 응력의 필요한 특정 크기를 달성하기 위해 필요한 퍼지 가스 유량(flow rate)을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
도 2는 세정액 메니스커스의 둘레를 따라 시뮬레이션된 전단 응력의 다른 예시적인 그래프를 도시하며, 여기서 둘레 좌표는 각도로 표현된다. 메니스커스의 순시 반경 위치는 변화되고, 세 반경에 대한 플롯(20, 22, 24)은 도시되며, 각각 점진적으로 더 큰 메니스커스 순시 반경에 있다. 알 수 있는 것은 메니스커스 반경이 작은 경우 메니스커스 및 세정액 막에 부과된 전단 응력의 피크가 비교적 큰 각도, 즉 메니스커스의 둘레의 일부에 걸쳐 확산된다는 것이다. 반경이 증가함에 따라, 피크는 더욱 날카롭게 되며, 즉 점진적으로 더욱 작은 메니스커스 둘레의 부분에 영향을 미친다. 일부 매우 큰 반경에서, 피크는 메니스커스를 파열시킬만큼 날카롭게 되며, 그래서 본 발명자는 큰 반경에서도 메니스커스의 더 큰 부분을 따라 전단 응력을 "확산(spread)"시키기 위해 다수의 퍼지 가스 노즐 및 유동을 이용하여 탐구하였다. 이러한 시나리오에서 전단 응력의 예시적인 플롯(26)은 도 2에서 점선으로 표시된다. 피크 사이 간격은 퍼지 가스 노즐의 간격, 및 메니스커스의 둘레를 따른 방위 각도 위치가 아닌 더욱 일반적인 메니스커스에 대한 위치에 의해 결정된다. 이러한 종류의 시뮬레이션은 도 1의 시뮬레이션과 함께 가능한 제정액 막에 작용하는 균일한 전단 응력으로 유지하기 위해 예를 들어 다수의 퍼지 가스 유동으로의 전환에 대한 필요성을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
유사한 방식으로, 시뮬레이션은 전단 응력의 의존성과, 예를 들어 기판(150) 위의 노즐 높이 또는 노즐 직경에 대한 다른 변수를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
시뮬레이션 결과는 메니스커스 파열이 세정 및 건조 프로세스가 결함 수의 과도한 증가 없이 안전하게 동작할 수 있는 파라미터 공간을 계획하기 위해 생성하는 조건에 대한 실험 데이터와 이제 조합될 수 있다. 예를 들면, 도 3은 중앙 주입 퍼지 가스 유동, 다양한 퍼지 가스 유량, 및 다양한 순시 위치, 즉 메니스커스의 반경에 대한 평균 전단 응력(즉 원주 방향으로 평균됨)을 도시한다. 시뮬레이션된 전단 응력 곡선(30, 32, 34, 36 및 38)에 걸쳐 플롯되는 것은 메니스커스 파열이 생성하는 반경이다. 이때에, 시뮬레이션은 정확한 메니스커스 위치를 정확하게 예측할 수 없으며, 그래서 메니스커스 위치의 실험적 결정, 및 특히 파열이 일어나는 반경이 예를 들어 조건의 범위에 걸쳐 실험을 실시하고, 파열 이벤트를 순시 조건과 상관시키기 위해 실험의 획득된 비디오 카메라 푸티지(footage)를 연구함으로써 실험적으로 결정될 필요가 있다. 도 3의 영역(40)은 중앙에 위치된 단일의 퍼지 가스 유동이 안정된 메니스커스를 유지할 수 없고, 추가적인 퍼지 가스 유동이 도입될 필요가 있는 포인트를 나타낸다. 더욱이, 영역(42)은 세정액 막으로부터의 세정액 방울이 기판(150)의 건조된 부분으로 스플래싱이 발생하는 위치를 나타낸다. 전단 응력의 플롯으로 매핑되는 이러한 두 고장 모드로, 이러한 예에 사용된 조건에 대한 전단 응력의 안전 값은 약 1 N/m2이다는 것을 알 수 있다. 이러한 포인트 이상으로의 전단 응력의 증가는 결함의 증가 때문에 이득이 거의 없다.
본 발명자는 전단 응력 이외에 다른 수량이 메니스커스의 안정성을 결정하는데 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였다. 도 4는 기판(150)과 평행한 퍼지 가스 속도의 구성 요소에 의해 생성된 시뮬레이션된 공기 유량의 플롯을 도시한다. 플롯은 또한 스플래싱 대 공기 유량에 의해 생성되고, 도 3에 대한 데이터를 생성하는데 사용되는 것과 유사한 방식으로 실험적으로 결정되는 결함의 상대 수를 나타낸다. 알 수 있는 것은 플롯이 각각 2개의 별개의 영역(50, 52)을 나타낸다는 것이다. 영역(50)에서, 공기 유량의 비교적 낮은 값에 대한 스플래싱 이벤트는 보여지지 않는다. 공기 유량이 약 0.028 m2/s 이상으로 증가하는 경우, 세정액의 방울 스플래싱에 의해 생성된 결함의 수의 급격한 증가가 있다. 따라서, 도 4의 플롯은 세정 및 건조 프로세스 조건이 결함 수를 낮게 유지하기 위해 만족할 필요가 있는 제 2 기준을 결정하는데 편리하다.
이러한 상술한 시뮬레이션 및 실험 결과는 본 발명자에 의해 (1) 세정 모듈 하드웨어, 예를 들어 노즐, 스캐닝 암 등을 설계하고, (2) 최적의 프로세스 조건에 도달하는데 필요한 실험의 수를 감소시키기 위해 최적의 세정 및 건조 조건이 위치되는 조건의 좁혀진 공간을 결정하며, (3) 결과가 세정 및 건조 프로세스의 인라인 제어에 직접 이용될 수 있다는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 많은 다양한 목적을 위해 유용한 것으로 발견되었다. 예를 들면, 예를 들어 상이한 프로세스 조건에 대해 실험적으로 결정된 메니스커스 위치와 같은 시뮬레이션 및 실험 결과는 순시 메니스커스에 대해 하나 이상의 퍼지 가스 노즐의 정확한 위치를 유지하여 메니스커스의 파열을 방지하기 위해 데이터를 사용하는 인라인 제어기에 의해 빠른 검색(look up)을 위한 룩업 테이블 또는 라이브러리에 저장될 수 있다.
세정 모듈 하드웨어를 설계할 시에 상술한 시뮬레이션 및 실험 데이터를 사용하는 예는 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 발명자는 결함을 최소화하면서 최대의 속도로 처리를 가능하게 하기 위해 전단 응력 및 공기 유량 기준 모두가 만족될 필요가 있다는 것을 발견하였다. 기하학적 형상, 예를 들어 퍼지 가스 노즐 직경 등과 하드웨어 설계에 부과되는 다른 고정된 조건에 따라, 이러한 최적 조건이 존재하거나 존재하지 않을 수 있다. 예를 들면, 도 5a에는 기판 위의 노즐의 높이 및 퍼지 가스 유량이 변화되는 고정된 퍼지 가스 노즐 직경에 대한 동작 조건의 예시적인 맵이 도시된다. 알 수 있는 것은 1 N/m2 미만의 평균 전단 응력 및 0.028 m2/s 미만의 공기 유량의 미리 정해진 기준이 그래프에 매핑되는 경우, 주어진 하드웨어 제약 조건에 대한 최적 조건의 부재를 나타내는 조건의 2개의 분리된 부분(disjoined island)(60 및 62)을 생성한다는 것이다.
그러나, 다른 선택된 예시적인 노즐 직경에 대해, 조건(68)의 최적의 세트는 각각 전단 응력 및 공기 유량 기준(64 및 66)을 만족하는 매핑된 영역 사이에서 발견될 수 있다. 따라서, 도 5a 및 도 5b와 같은 그래프는 하드웨어를 설계하고, 최적의 처리 조건이 위치되는 처리 조건의 보다 좁은 세트를 결정하는데 유용하다. 후자는 세정 및 건조 프로세스를 위한 최적의 생산 처리 조건에 도달하는데에 수반되는 시간과 비용을 상당히 감소시킨다.
지금까지 시뮬레이션 및 실험 결과의 설명에서, 단일의 퍼지 가스 노즐만이 사용되었다. 그러나, 특히 큰 반경에서 안정된 메니스커스를 유지하기 위하여, 복수의 퍼지 가스 유동은 최적의 평균 전단 응력 및 공기 유량 조건을 유지할 필요가 있을 수 있다는 것이 이전에 보여줬다. 발명자는 전형적인 세정 및 건조 프로세스의 조건에 대해, 단일의 퍼지 가스 유동 프로세스의 다수의 시뮬레이션으로부터의 결과의 중첩(superposition)이 다수의 퍼지 가스 노즐 및 퍼지 가스 유동이 채용될 때 조건의 매우 양호한 추정치에 도달하는데 사용되는 단순한 모델이 구축될 수 있다는 것을 발견하였다. 중첩의 사용은 다수의 퍼지 가스 유동의 상황과 연관된 거대한 프로세스 조건 공간에 걸쳐 실험을 수행하기 위한 필요성을 제거한다. 예를 들면, 도 2의 두 퍼지 가스 노즐에 대한 플롯(26)을 시뮬레이션하기 위해, 발명자는 단일의 퍼지 가스 노즐에 대해 시뮬레이션된 2개의 데이터 세트의 중첩을 적용했다. 유사한 접근 방식은 공기 유량의 경우에 취해질 수 있고, 여기서 다수의 개개의 공기 유량 시뮬레이션으로부터 총 공기 유량에 대한 공기 유량 기여의 간단한 벡터 합(vector addition)은 다수의 퍼지 가스 유동의 상황에 대한 결과를 시뮬레이션하고 저장하는 대신에 사용될 수 있다. 일반적으로, 다수의 노즐의 사용은 전단 응력 조건에 매우 유익한 효과, 및 공기 유량 조건에 적은 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 양태는 원형 노즐의 어레이와 반대로 메니스커스를 유지하기 위한 노즐의 사용을 포함한다. 팬 노즐은 메니스커스 둘레의 큰 부분에 걸쳐 전단 응력 및 공기 유량을 확산시켜, 이와는 달리 유사한 프로세스 조건에 대한 메니스커스 파열의 가능성을 감소시키는 이득을 갖는다. 팬 노즐은 부상하는(emerging) 퍼지 가스 분사가 메니스커스의 둘레 방향으로 연장되도록 하는 평탄화된 노즐 출구를 포함한다.
상술한 시뮬레이션 및 실험 프로세스의 또 다른 양태는 기판 표면에 대하여 퍼지 가스 분사의 충돌 각도의 최적화이다. 충돌 각도의 변화는 정체 유동 패턴을 변경하고, 양호하게는 세정 및 건조 프로세스의 프로세스 조건을 변경할 수 있다.
더욱이, 하드웨어 및 프로세스 최적화에 관하여, 도 6은 퍼지 가스 유동을 변화시키기 위한 분배 노즐 사이의 거리에 대해 플롯된 단일의 퍼지 가스 노즐로부터의 공기 유량의 플롯을 도시한다. 플롯(72 및 74)으로부터 알 수 있는 것은 필요 공기 유량(라인(70))이 메니스커스 위치에 유지되도록 분배 노즐(170)과 퍼지 가스 노즐(160) 사이의 필요한 거리를 결정하는데 사용될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 15 분당 리터의 퍼지 가스 유량에 대해, 분배 노즐(170)에서 퍼지 가스 노즐(160)까지의 필요한 거리는 30mm(조건(76))의 근방에 있다. 55mm(조건(78))의 큰 거리는 20 분당 리터의 큰 퍼지 가스 유량에 사용될 수 있다. 이러한 플롯은 공기 유량 기준이 충족되는 것을 보장하면서 퍼지 가스 유량 소비를 최소화하는데 사용될 수 있다.
마지막으로, 도 7은 노즐(1)이 분배 노즐에 근접하고, 노즐(2)이 분배 노즐로부터 멀리 떨어져 위치되는 2개의 퍼지 가스 노즐을 가진 세정 모듈(100)에서 2개의 퍼지 가스 노즐에 대한 순시 메니스커스의 반경의 함수로서 플롯되는 분배 노즐(170)과 퍼지 가스 노즐(160) 사이의 거리를 도시한다. 플롯은 메니스커스의 안정성의 상술한 기준이 만족되도록 생성되고, 최적의 조건이 유지되도록 하기 위해, 분배 노즐에 대한 노즐(1)과 노즐(2)의 거리가 노즐이 기판에 걸쳐 스캐닝될 때 변화될 필요가 있음을 명확하게 나타낸다. 따라서, 단일의 퍼지 가스 유동 및 다수의 퍼지 가스 유동의 세정 모듈 둘 다에서, 걸친 기판(across-substrate) 노즐 스캐닝 중에 이러한 거리를 변화시키기 위한 규정이 만들어질 필요가 있다.
도 8을 다시 참조하면, 세정 모듈(100)의 개략도가 도시되고, 제 2 퍼지 가스 노즐(220)의 상술한 부가는 제 2 스캐닝 암(230)을 세정 모듈(100)에 추가함으로써 달성된다. 제 2 퍼지 가스 노즐(220)에는 퍼지 가스원(240)으로부터의 퍼지 가스가 공급된다. 대안적인 실시예에서, 동일한 퍼지 가스원은 퍼지 가스를 노즐(160 및 220) 둘 다에 공급하는데 사용될 수 있다. 더욱이, 분배 노즐(170)과 퍼지 가스 노즐(160) 사이의 가변 거리를 가능하게 하기 위해, 모터라이즈드 마운트(motorized mount)(190)는 이러한 거리를 변화시키기 위해 스캐닝 암(180) 상에 이용될 수 있다. 거리를 변화시키는 것 이외에, 모터라이즈드 마운트(190)는 또한 기판(150)에 대하여 퍼지 가스 노즐(160)의 각도를 변화시키는데 사용될 수 있다. 제 2 퍼지 가스 노즐(220)의 각도의 변화에 대해 스캐닝 암(230) 상에서 제 2 퍼지 가스 노즐(220)에 대한 유사한 배치가 구성될 수 있다(도시되지 않음). 기판(150)에 걸친 노즐(160, 170 및 220)을 스캐닝하는 것 이외에, 스캐닝 암(180 및 230)은 노즐로부터 기판까지의 거리를 변화시키기 위해 각각 모션 시스템(250 및 260)을 이용하여 하강되고 승강될 수 있다. 노즐의 상대 위치 및 각도 플러스 이의 높이를 변화시키기 위해 만들어진 이러한 모든 규정으로, 상술한 방법은 메니스커스(154)의 파열, 분배 노즐(170)로부터의 세정액의 유동의 파열, 및/또는 스플래싱을 생성시키지 않고 세정 및 건조 프로세스를 통해 최적의 프로세스 조건을 유지하기 위해 사용될 수 있다. (도시되지 않은) 추가의 실시예에서, 별도의 스캐닝 암은 예를 들어 모든 3개의 노즐(160, 170 및 220)을 위해 사용될 수 있다.
도 9a-d는 (어두운 도트(dark dot)로 표시된) 단일의 세정액의 분배 노즐(170)과 (밝은 도트로 표시된) 단일의 퍼지 가스 노즐(160)을 가진 세정 모듈(100)에 대한 다양한 가능한 스캐닝 암 구성을 도시한다. 도 9a는 노즐(160 및 170)이 별도의 스캐닝 암(180 및 230) 상에 설치되는 구성을 도시하며, 스캐닝 암은 방사상 대향하는 경로를 따라 노즐을 반경 외측으로 이동시키도록 구성된다. 도 9b는 대향 방향으로 또는 함께 기판(150)의 에지를 향해 이동할 수 있는 두 노즐의 위치의 독립적인 조정을 위해 만들어진 규정으로 단일의 스캐닝 암(180)이 2개의 노즐(160 및 170)을 운반하는 구성을 도시한다. 도 9c는 도 9a의 스캐닝 암(180 및 230)이 그 사이에서 0 도 및 180 도 이외의 각도에서 방위각으로 변위되어 장착되는 구성을 도시한다. 마지막으로, 도 9d의 구성은 각각 노즐(170 및 160)을 이동시키기 위해 병렬 스캔 암(180 및 230)을 사용한다. 이러한 구성에서, 모션의 방향은 실질적으로 기판(150)의 반경과 평행하고, 하나의 스캐닝 암의 경로는 기판(150)의 반경과 일치할 수 있지만, 다른 스캐닝 암은 평행한 할선(secant) 경로를 따라 이동한다. 할선 경로를 따른 이동은 노즐 자체의 실제의 스캐닝 속도와 상이하도록 기판(150)에 걸친 노즐(이 경우에는 퍼지 가스 노즐(160))의 스캐닝 속도를 유효하게 한다.
도 9a-d와 유사하게, 도 9e-h는 2개의 퍼지 가스 노즐(160 및 220)이 일반적으로 도 8에 도시된 구성과 유사하게 제공되는 스캐닝 암 구성을 도시한다. 도 9a는 도 8에 도시된 것과 처럼 2개의 방사상 대향 스캐닝 암(180 및 230)을 도시한다. 도 9b는 모두 3개의 노즐이 독립 이동을 위해 만들어진 규정으로 동일한 스캐닝 암 상에 장착되는 구성을 도시한다. 도 9a 및 도 9b의 실시예에서, 퍼지 가스 노즐(160)은 퍼지 가스 노즐(160)이 기판(150)의 에지를 향해 분배 노즐(170) 및 메니스커스 바깥쪽으로 따르는 기판(150) 상에 메니스커스(152)을 초기에 확립하는데 사용될 수 있다. 세정 및 건조 프로세스 동안의 어떤 포인트에서, 제 2 퍼지 가스 노즐(220)은 세정 및 건조 프로세스에 걸쳐 안정된 메니스커스(154)를 유지하기 위해 활성화되어 방사상 대향하는 경로를 따라 이동될 수 있다.
도 9a-h에 도시된 모든 실시예에서, (도시되지 않은) 대안적인 스캐닝 방법이 이용될 수 있으며, 이에 의해 스캐닝 암은 기판(150)에 걸쳐 선형적으로 스캐닝되는 것보다는 기판(150)의 주변 바깥에 있는 장착 포인트 주위를 피벗 회전(pivot)한다. 세정 모듈(100)에서 이용 가능한 공간, 필요한 스캐닝 속도, 최적의 처리 조건 등에 따라 어떤 구성이 사용되고, 동일한 세정 모듈(100)에서 회전 및 선형 스캐닝 암을 조합할 수 있다. 더욱이, 도 9a-h에서 설명된 개념은 다수의 분배 노즐 및 퍼지 가스 노즐을 포함하는 다수의 스캐닝 암으로 확장될 수 있다. 마지막으로, 많은 처리 시스템에서, 세정 모듈은 동시에 현상 모듈의 역할을 하며, 따라서 추가적인 스캐닝 암 및 노즐은 포토리소그래피에서 현상액의 분배를 위해 제공된다. 세척 시스템에서, 세척제는 추가적인 노즐 및 스캐닝 암을 통해 동일한 세정 모듈에 분배될 수 있다.
개시된 모든 실시예에서, 이전에 논의된 시뮬레이션과 실험 결과, 또는 양자 모두는 프로세스의 인라인 제어를 달성하기 위해 (도시되지 않은) 제어기에 의해 사용된다. 제어기는 본 발명의 이전에 개시된 실시예에 따라, 즉 최적의 전단 응력 및 공기 유량 조건을 보장함으로써 시뮬레이션 및 실험 결과로부터 결정된 최적의 설정을 이용하여 세정 및 건조 프로세스를 실행하도록 미리 프로그램될 수 있고, 제어기는 예를 들어 웨이퍼 대 웨이퍼 및 로트 대 로트 기초(lot-to-lot basis)로 프로세스 정정을 위해 피드백 또는 피드포워드 방식으로 또한 인라인 제어를 위한 동일한 시뮬레이션 및 실험 결과를 이용할 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 예시적인 세정 및 건조 프로세스(1000)의 흐름도가 도시된다. 단계(1010)에서, 기판(150)은 예를 들어 도 8의 세정 모듈(100)에 적재된다. 기판(150)의 회전이 확립되면, 단계(1020)에서 세정액의 제 1 유동은 실질적으로 기판(150)의 중앙에 있는 위치에서 분배 노즐(170)로부터 기판(150) 상으로 시작된다. 세정액 막(152)이 형성되고, 분배 노즐(170)이 기판 중앙으로부터 미리 정해진 최적의 거리를 전진하면, 단계(1030)에서, 제 2 퍼지 가스 유동은 또한 기판(150)의 중앙에서 제 1 퍼지 가스 노즐(160)로부터 시작된다. 이러한 제 2 퍼지 가스 유동은 초기에 기판(150)의 메니스커스 및 건조 부분을 확립한다. 그 후, 단계(1040)에서, 분배 노즐(170) 및 제 1 퍼지 가스 노즐(160)은 메니스커스(152)가 기판(150)으로 밀려질 때까지 기판(150)의 에지를 향해 이동된다. 이러한 이동 중에, 세정액 및 퍼지 가스의 유속, 이 사이의 노즐 위치 및 거리, 기판 위의 노즐 높이, 노즐 각도 등은 모두 상술한 바와 같이 시뮬레이션 및 실험 데이터를 이용하여 최소 결함 수로 최대 처리량을 위해 최적화된 값으로 유지되며, 즉 최적의 전단 응력과 공기 유량 조건을 보장한다. 예를 들어 도 9a-d에 설명된 바와 같이 단일의 퍼지 가스 노즐을 가진 세정 모듈에서, 세정 및 건조 프로세스(1000)는 이 시점에서 종료한다.
둘 이상의 퍼지 가스 노즐을 가진 세정 모듈에서, 세정 및 건조 프로세스(1000)는 제 2 퍼지 가스 노즐(220)로부터의 퍼지 가스의 제 3 유동을 활성화하는 추가적인 단계(1050)로 진행한다. 이러한 단계는 본 발명의 이전에 개시된 실시예에 따라 시뮬레이션과 실험 데이터를 이용하여 결정되는 미리 정해진 메니스커스 위치에서 시작될 수 있다. 단계(1060)에서, 제 2 퍼지 가스 노즐(220)은 그 자체가 기판 에지를 향해 기판(150)에 걸쳐 이동된다. 퍼지 가스의 제 3 유동 및 제 2 퍼지 가스 노즐 위치는 세정 및 건조 프로세스(1000)의 종료를 통해 안정된 세정 및 건조 조건을 유지하기 위해 세정액 막(152) 및 메니스커스(154)에 걸친 최적의 평균 전단 응력 및 공기 유량을 유지할 시에 퍼지 가스의 이미 확립된 제 2 유동을 돕기 위해 사용된다.
당업자는 많은 수정 및 변형이 위의 교시에 비추어 가능할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 당업자는 도면에 도시된 다양한 구성 요소에 대한 다양한 등가의 조합 및 대체를 인식할 것이다. 그래서, 본 발명의 범위는 상세한 설명에 의해 제한되지 않고, 오히려 본 명세서에 첨부된 청구항에 의해 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 기판 세정 및 건조를 위한 방법에 있어서,
    상기 기판을 세정 모듈에 적재하는 단계 ― 상기 기판은 상기 세정 모듈 내의 회전 가능한 스핀 척 상에 수평으로 장착되는 것임 ― ;
    분배 노즐로부터 상기 기판에 세정액의 제 1 유동(flow)을 시작하는 단계;
    상기 기판의 중앙으로부터 상기 기판의 에지로 분배 노즐 경로 상에서 상기 분배 노즐을 수평으로 이동시키는 단계;
    상기 기판 상에 분배된 상기 세정액의 메니스커스(meniscus)를 확립하기 위해, 초기에 상기 기판의 중앙 근처에 위치된 제 1 퍼지 가스 노즐로부터의 퍼지 가스의 제 2 유동을 시작하는 단계; 및
    상기 메니스커스 및 분배된 세정액을 상기 기판의 에지로 방사상 변위시키도록, 상기 기판의 에지로 상기 제 1 퍼지 가스 노즐을 수평으로 이동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐을 이동시키는 단계는,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐의 이동 동안의 상기 메니스커스의 파열(disruption), 또는 상기 분배 노즐로부터 상기 세정액의 제 1 유동의 파열, 또는 양자 모두를 방지하기 위해, 상기 기판상에 분배되는 세정액에 가해지는 전단 응력과 상기 기판에 걸친 공기 유량의 최적의 조건을 얻도록 상기 분배 노즐과 상기 메니스커스에 대하여 상기 제 1 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계는,
    시뮬레이션 또는 실험 또는 양자 모두에 의하여 제 1 퍼지 가스 노즐의 위치를 결정하는 단계; 또는,
    메니스커스 위치들의 라이브러리로부터 검색 또는 보간(interpolation)에 의해 메니스커스의 반경을 결정하는 단계로서, 상기 메니스커스 위치들의 라이브러리는 상기 메니스커스 위치를 실험적으로 결정함으로써 형성되는 것인, 상기 메니스커스의 반경을 결정하는 단계를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정액은 탈 이온수를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 질소를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 노즐과 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 모두 상기 기판의 중앙으로부터 바깥쪽으로 연장하는 방사상 라인(radial line)을 따라 정렬되어 유지되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 노즐과 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 모두 상기 기판의 중앙으로부터 바깥쪽으로 연장하는 2개의 직경 방향으로 대향하는 방사상 라인들을 따라 정렬되어 유지되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 노즐과 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 서로에 대해 방위각으로 변위되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 노즐과 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 제 1 스캐닝 암 상에 장착되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 스캐닝 암은 상기 분배 노즐에 대한 상기 제 1 가스 노즐의 위치를 변경하기 위한 수단을 더 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 노즐은 제 1 스캐닝 암 상에 장착되며, 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 상기 제 1 스캐닝 암과 상이한 제 2 스캐닝 암 상에 장착되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계는, 상기 기판 위에 상기 제 1 퍼지 가스 노즐의 특정 높이를 유지하는 단계를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제 2 퍼지 가스 노즐로부터의 퍼지 가스의 제 3 유동을 시작하는 단계; 및
    상기 기판의 에지로 상기 제 2 퍼지 가스 노즐을 수평으로 이동시키는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제 2 퍼지 가스 노즐을 이동시키는 단계는, 상기 기판의 에지로 상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 이동 동안의 상기 메니스커스의 파열, 또는 상기 분배 노즐로부터 상기 세정액의 제 1 유동의 파열, 또는 양자 모두를 방지하도록, 상기 기판상에 분배되는 세정액에 가해지는 전단 응력과 상기 기판에 걸친 공기 유량의 최적의 조건을 얻도록 상기 분배 노즐과 상기 메니스커스에 대하여 상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계는,
    시뮬레이션 또는 실험 또는 양자 모두에 의하여 상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐 및 제 2 퍼지 가스 노즐은 모두 상기 기판의 중앙으로부터 바깥쪽으로 연장하는 2개의 직경 방향으로 대향하는 방사상 라인을 따라 각각 정렬되어 유지되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 퍼지 가스 노즐 및 제 2 퍼지 가스 노즐은 서로에 대해 방위각으로 변위되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 분배 노즐과 상기 제 1 퍼지 가스 노즐은 제 1 스캐닝 암 상에 장착되고, 상기 제 2 퍼지 가스 노즐은 상기 제 1 스캐닝 암과 상이한 제 2 스캐닝 암 상에 장착되는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 특정 위치를 유지하는 단계는, 상기 기판 위에 상기 제 2 퍼지 가스 노즐의 특정 높이를 유지하는 단계를 포함하는 것인, 기판 세정 및 건조를 위한 방법.
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