KR101829250B1 - 반도체 작업물용 프로세싱 조립체 및 반도체 작업물을 처리하는 방법들 - Google Patents

반도체 작업물용 프로세싱 조립체 및 반도체 작업물을 처리하는 방법들 Download PDF

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Abstract

반도체 작업물용 프로세싱 조립체는 일반적으로 작업물을 회전시킬 수 있는 로터 조립체, 작업물에 화학물질을 전달하는 화학물질 전달 조립체, 및 작업물로부터 사용한 화학물질을 수집하기 위한 화학물질 수집 조립체를 포함한다. 화학물질 수집 조립체는 로터 조립체와 함께 회전하도록 구성되는 위어를 포함할 수 있다. 반도체 작업물을 처리하는 방법이 또한 제공된다.

Description

반도체 작업물용 프로세싱 조립체 및 반도체 작업물을 처리하는 방법들{PROCESSING ASSEMBLY FOR SEMICONDUCTOR WORKPIECE AND METHODS OF PROCESSING SAME}
일반적으로, 반도체 디바이스들은 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 전기 회로들을 형성하는 제조 공정들에 의해 제조된다. 제조 공정들은 보통 증착, 평탄화, 포토리소그래피, 및 이온 주입과 같은 다양한 순서들의 상이한 처리 단계들을 포함한다. 기판으로부터 오염물들을 제거하기 위해, 다양한 처리 단계들 사이에 (에칭 및 린싱과 같은) 세정 단계들이 실행된다.
예를 들어, 반도체 제조에 있어서 실리콘 웨이퍼들 상에 일반적으로 구리가 증착된다. 그러나, 반도체 제조에 있어서 구리 이온들은 오염물로서 작용하는 것으로 잘 알려져 있다. 이와 관련하여, 구리 이온들이 실리콘 내로 확산되어 실리콘의 전도도를 변경시킬 것이다. 게다가, 베벨(bevel)에서의 구리 증착은 박리될 수 있고 불안정할 수 있으므로, 보통 어느 정도의 에칭을 필요로 한다. 따라서, 오염 및/또는 원치 않는 박리 현상(flaking)을 방지하기 위해, 구리 증착 공정 후에, 구리 이온들은 작업물의 모든 표면들로부터 세정되거나 에칭되는 것이 바람직하다.
반도체들용의 전형적인 구리 세정 용액은 희석된 과산화 황(dilute sulfuric peroxide) 화학물질이다. 이 화학물질 또는 다른 세정 용액들이 작업물의 이면, 에지(베벨) 주위, 및 정면 상의 다른 특정 영역들을 세정하기 위해 사용될 수 있다.
이전에 설계된 챔버들에서, 웨이퍼 상의 마스킹된 영역들은 웨이퍼가 세정 화학물질에 완전히 노출되는 것을 방지하였으며, 이에 의해 오염을 초래하였다. 또한, 사용한 세정 화학물질을 수집하기 위한 챔버 내의 화학물질 수집 영역들은 화학적 스플래시(chemical splash)를 방지하는데 최적화되지 않았으며, 이에 따라 또한 오염 및 원치 않은 에칭, 예를 들어 베벨 에칭 공정 동안 정면 또는 이면들의 에칭을 초래하였다. 게다가, 화학물질 수집은 회수 및 재사용에 대해 최적화되지 않았다.
따라서, 스플래시 발생(splashing)을 최소화하고 회수를 최적화하기 위해, 마스킹이 감소되고 화학물질 수집 기술들이 개선된, 작업물을 세정하도록 설계된 챔버에 대한 필요성이 존재한다.
본 개요는 상세한 설명에서 하기에 더 설명되는 간략화된 형태로 개념들 중 선택된 개념을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구된 주제의 주요특징들을 확인하고자 하는 것도 아니며, 청구된 주제의 범주를 결정하는데 보조로 사용되고자 하는 것도 아니다.
본 개시내용의 일 실시형태에 따르면, 반도체 작업물용 프로세싱 조립체가 제공된다. 프로세싱 조립체는 일반적으로 작업물을 회전시키도록 구성되는 로터 조립체, 화학물질을 작업물에 전달하기 위한 화학물질 전달 조립체, 및 사용된 화학물질을 작업물로부터 수집하기 위한 화학물질 수집 조립체를 포함한다. 화학물질 수집 조립체는 로터 조립체와 함께 회전하도록 구성되는 위어(weir)를 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시형태에 따르면, 반도체 작업물용 프로세싱 조립체가 제공된다. 프로세싱 조립체는 일반적으로 작업물을 회전시킬 수 있는 로터 조립체를 포함하고, 로터 조립체는 제1 및 제2 로터를 포함한다. 제1 로터는 제1 로터 상의 제1 작업물 수용부와 제2 로터 상의 제2 작업물 수용부 사이의 축선방향 간격을 조정하도록 이동 가능하며, 제1 로터는 제1 또는 제2 작업물 수용부들 중 어느 하나 상에 작업물을 가하기 위한 차압을 생성하는 와류 캐비티를 포함한다. 프로세싱 조립체는 화학물질을 작업물에 전달하기 위한 화학물질 전달 조립체, 및 사용한 화학물질을 작업물로부터 수집하기 위한 화학물질 수집 조립체를 더 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시형태에 따르면, 반도체 작업물을 처리하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 일반적으로, 작업물이 제1 로터 상에 있을 때, 제1 처리 단계에서 작업물에 화학물질을 전달하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1 로터로부터 제2 로터로 작업물을 이동시키는 단계, 및 작업물이 제2 로터 상에 있을 때, 제2 처리 단계에서 작업물에 화학물질을 전달하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 작업물이 제1 및 제2 로터들 중 어느 하나 상에 있을 때, 사용한 화학물질을 스피닝 위어에서 작업물로부터 수집하는 단계를 더 포함한다.
본 개시내용의 전술한 양태들 및 본 개시내용의 수반되는 많은 이점들은 첨부 도면들과 함께 이해될 때, 이하의 상세한 설명을 참고하여 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시형태에 따른 프로세싱 조립체의 등축도이다.
도 2는 도 1의 프로세싱 조립체의 일부의 등축 단면도이다.
도 3은 도 2의 프로세싱 조립체의 상기 일부의 부분 분해 단면도이다.
도 4는 로터 조립체가 작업물을 수용하는 제1 위치에 있는, 도 2에 도시된 프로세싱 조립체의 상기 일부의 단면도이다.
도 5는 로터 조립체가 작업물을 처리하는 제2 위치에 있는, 도 2에 도시된 프로세싱 조립체의 상기 부분의 단면도이다.
도 6은 로터 조립체가 작업물을 처리하는 제3 위치에 있는, 도 2에 도시된 프로세싱 조립체의 상기 부분의 단면도이다.
본 개시내용의 실시형태들은 반도체 웨이퍼와 같은 작업물을 처리하기 위한 프로세싱 조립체들, 및 작업물을 처리하는 방법들에 관한 것이다. 작업물, 웨이퍼, 또는 반도체 웨이퍼란 용어는 반도체 웨이퍼들 및 다른 기판들이나 웨이퍼들, 유리, 마스크, 및 광학 매체들이나 메모리 매체들을 포함하는 임의의 평탄한 매체들 또는 물품, MEMS 기판들, 또는 마이크로-전기 디바이스, 마이크로-기계 디바이스 또는 마이크로전자-기계 디바이스들을 갖는 임의의 다른 작업물을 의미한다.
본 개시내용의 일 실시형태에 따라 구성된 프로세싱 조립체(10)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다. 프로세싱 조립체(10)는 프로세싱 챔버(22)를 규정하는 외부 벽(20), 및 프로세싱 챔버(22) 내에 배치되는 작업물(W)을 수용, 위치설정 및 회전시키기 위한 위치설정가능한 로터 조립체(24)를 갖는다. 프로세싱 조립체(10)는 작업물(W)에 화학물질을 전달하기 위한 화학물질 전달 조립체(26) 및 사용된 화학물질을 수집하여 처리(dispose) 또는 재활용하기 위한 화학물질 수집 조립체(28)를 더 포함한다.
비록, 반도체 작업물들을 세정하도록 설계된 세정 또는 에칭 조립체에 관한 것으로 도시 및 기술되지만, 본 개시내용의 실시형태들은 다른 비-세정 반도체 제조 응용예들에 적용가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 용어들, 예를 들어 상단, 전방, 바닥, 후방, 높은, 중간의, 낮은, 상방, 하방, 상향, 하향 등은 독자를 위해 예시된 실시형태의 설명을 간소화하는데 사용되며, 제한적인 것으로 의도되지는 않는다.
로터 조립체(24)는 작업물(W)에 대한 다양한 처리 결과들을 얻기 위한 복수의 위치들로 구성 가능하다(예를 들어, 도 4 내지 도 6 참조). 작업물(W)은 로터 조립체(24)가 자동 위치, 예를 들어 제1 위치(도 4 참조)에 있을 때, 프로세싱 조립체(10)에 수용된다. 작업물(W)이 수용된 후에, 로터 조립체(24)는 작업물(W)을 처리하기 위해, 처리 위치들, 예를 들어 제2 및 제3 위치들에서 일련의 처리 단계들을 통해 이동될 수 있다(도 5 및 도 6 참조). 일반적으로 말하면, 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 작업물 외부 에지(베벨) 및 상단면(전방측)은 로터 조립체(24)가 제2 위치(도 5 참조)에 있을 때 완전히 처리될 수 있으며, 작업물의 바닥면(이면)은 로터 조립체가 제2 및 제3 위치들(도 5 및 도 6 참조) 양자를 통해 이동할 때, 완전히 처리될 수 있다.
이제 로터 조립체(24)가 설명될 것이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 로터 조립체(24)는 일반적으로 작업물(W)(도 4에 도시된 작업물(W))을 수용, 위치설정 및 회전시키기 위한 동심의 제1 및 제2 로터들(30 및 32)을 포함한다. 구동 조립체(34)는 중앙의 샤프트(38)를 중심으로 로터들(30 및 32)을 회전시키고, 작동 조립체(36)는 로터 조립체(24)의 적어도 일부로 선형 운동을 전달한다. 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 조립체(34) 및 작동 조립체(36) 양자는 하부 하우징부(100) 내에 포함되고, 하부 하우징부(100)는 프로세싱 조립체(10)의 프로세싱 챔버(22)로 퍼지는(run through) 화학물질 또는 다른 환경 오염물로부터 이들 구성요소들을 보호하도록 설계된다.
구동 조립체(34)는 전달 조립체(44)를 통해 로터 조립체(24)를 구동시키기 위한 스피닝 모터를 포함한다. 전달 조립체(44)는 제1 커플러(46) 및 제2 커플러(62)를 포함한다. 제1 커플러(46)의 상부 에지는 제2 로터(32)로 토크를 전달하기 위해 제2 로터(32)의 베이스부(70)에 커플링된다. 이어서, 제1 커플러(46)는 제2 커플러(62)를 통해 제1 로터(30)로 토크를 전달한다. 예시된 실시형태에서, 제1 커플러(46)는 또한, 제2 커플러(62)에 대한 보호 하우징으로서의 역할을 한다.
제2 커플러(62)는 도 4 내지 도 6에 있어서의 제2 커플러(62)의 크기(sizing)를 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 확장 가능한 커플링 디바이스이다. 비-제한적인 예로서, 제2 커플러(62)는 탄화플루오르 중합체, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 중합체 재료로 제조된 아코디언 방식의 벨로우즈일 수 있다. 적합한 중합체들은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 퍼플루오로알콕시(PFA), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 및 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 비-제한적 일 예에서, 제2 커플러는 벽 두께가 약 0.015 인치 또는 그 초과인 PTFE 벨로우즈이다.
확장 가능한 중합체인 제2 커플러(62)는 프로세싱 챔버(22) 내의 화학물질과 샤프트(38) 사이에 내산(acid proof) 배리어를 제공한다. 이와 관련하여, 샤프트(38)는 전형적으로 금속으로 제조되고, 윤활유 처리될(lubricated) 수 있으며, 볼 베어링 구성요소를 포함할 수 있다. 따라서, 차폐식인 제2 커플러(62)는, 발생되도록 허용되는 경우에 부품의 고장을 야기할 수 있는 샤프트(38) 내의 유체 또는 다른 오염물을 방지한다. 제2 커플러(62)는 팽창 가능하기 때문에, 로터 조립체(24)가 그 다양한 위치들을 통해 작동될 때(도 4 내지 도 6 참조), 샤프트(38)를 보호한다.
본 발명자들은 중합체 재료로 제조될 때, 제2 커플러(62)가 제2 커플러(46)로부터 제1 로터(30)로 토크를 전달하기에 충분한 강성을 갖는다는 것을 밝혀냈다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 커플러(62)는 또한, 제2 로터(32)의 내부 캐비티(78)를 규정하는 내부 벽을 제공할 수 있다.
샤프트(38)는 축선 방향으로 이동하지만, 회전하지는 않는다. 따라서, 로터들(30 및 32)은 샤프트(38)를 중심으로 회전한다. 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 샤프트(38)는 작업물(W)을 처리하기 위해 다른 요소들 또는 기구들을 수용하도록 구성되는 중공 샤프트이다. 예를 들어, 예시된 실시형태에서 볼 수 있는 바와 같이, 샤프트(38)는 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 작업물(W)의 이면으로의 화학물질 전달을 위한 화학물질 전달 조립체(26)의 노즐(94)을 수용한다.
작동 조립체(36)는 각각의 제1 및 제2 로터(30 및 32)의 제1 및 제2 작업물 수용부들(40 및 42)의 상대적 위치설정을 변경하도록, 로터 조립체(24)를 작동시키기 위해 로터 조립체(24)에 커플링된다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6에서의 제1 및 제2 작업물 수용부들(40 및 42)의 위치설정을 비교하여 보라.
작동 조립체(36)는 샤프트(38)에 커플링되는 아암(64)을 상승 및 하강시키는 액추에이터(48)를 포함한다. 적합한 액추에이터의 비-제한적 예들은 공압 액추에이터 및 서보-구동식 액추에이터를 포함한다. 샤프트(38)는 제1 로터(30)와 커플링하기 위한 커플링부(110)를 포함한다. 아암(64)을 통해, 액추에이터(48)는 제1 로터(30)에 선형 운동(예를 들어, 상하(up and down) 운동)을 전달한다. 비-제한적 예로서, 작동 디바이스는 볼 스플라인(ball spline)일 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 작동 조립체(36)는 제1 로터(30)에만 선형 운동을 전달하고, 제2 로터(32)에는 전달하지 않도록 구성된다. 이와 관련하여, 제1 로터(30)는 샤프트(38)에 커플링되지만, 제2 로터(32)는 샤프트(38)에 커플링되지 않으며, 단지 샤프트(38)를 중심으로 회전한다. 그러나, 본 개시내용의 다른 실시형태들에서, 작동 조립체(36)는 제2 로터(32)에 선형 운동을 전달하도록 구성될 수 있으며, 또는 작동 조립체(36)는 축선방향 간격을 변경시키기 위해, 제1 및 제2 로터들(30 및 32) 중 어느 하나 또는 양자를 독립적으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
제1 및 제2 로터들(30 및 32)은 각각의 제1 및 제2 로터들(30 및 32)의 작업물 수용부들(40 및 42) 사이의 축선방향 간격을 변경시키기 위해, 로터 조립체(24)가 다양한 배향들로 위치될 수 있도록 설계 및 구성된다. 예시된 실시형태에서, 로터 조립체(24)는 다음과 같이 적어도 3개의 배향들로 위치설정 가능하다.
(1) 작업물(W)을 프로세싱 챔버(22)로 수용시키거나 또는 프로세싱 챔버(22)로부터 이동시키기 위해 선택되는, 제2 로터(32)에 대해 "높은" 제1 로터(30)(도 4 참조);
(2) 일반적으로 작업물(W)의 이면 또는 바닥면 뿐만 아니라, 작업물(W)의 외부 에지 또는 베벨, 작업물(W)의 전방측 또는 상단면을 처리하기 위해 선택되는, 제2 로터(32)에 대해 "중간"인 제1 로터(30)(도 5 참조); 및
(3) 일반적으로 작업물(W)의 이면 또는 바닥면을 처리하기 위해 일반적으로 선택되는, 제2 로터(32)에 대해 "낮은" 제1 로터(30)(도 6 참조).
비록, 예시된 실시형태가 제1 로터(30)를 고정된 제2 로터(32)에 대한 3개의 상이한 위치들로 이동시키는 것으로 도시되고 설명되지만, 다양한 위치들이 제1 작업물 수용부(40)와 제2 작업물 수용부(42) 사이의 축선방향 간격에 있어서의 변화를 야기한다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 축선방향 간격에 있어서의 변동들을 얻기 위해, 고정된 제1 로터(30)에 대해 제2 로터(32)를 이동시키는 것 또는 로터들(30 및 32) 양자를 서로에 대해 독립적으로 이동시키는 것과 관련한 다른 실시형태들이 또한 본 개시내용의 범주 내에 있음을 이해해야 한다.
제1 로터(30)는 작업물(W)을 수용 및 지지하기 위한 척 로터이다. 도 3을 참조하면, 제1 로터(30)는 샤프트(38)가 관통하여 수용되는 중앙 구멍(52)을 규정하는 베이스부(50)를 갖는다. 샤프트(38)는 샤프트 커플링부(110)를 통해 베이스부(50)에 커플링되고, 베이스부(50)의 중앙 구멍(52)과 정렬된다. 따라서, (화학물질 전달 조립체(26)의 노즐(94)과 같은) 중공 샤프트(38) 내에 배치되는 다양한 요소들 또는 기구들은 작업물(W)이 제1 로터(30)에 수용될 때, 작업물(W)의 이면 또는 바닥면에 접근할 수 있다. 제1 로터(30)는 베이스(50)의 외주연을 따르는 환형 외부 측벽(54), 그리고 환형 내부 측벽(56)을 더 포함하고, 측벽들(54 및 56)은 베이스(50)에 인접한 캐비티(58)를 규정한다(도 4의 캐비티(58) 참조). 외부 측벽(54)의 내부면을 따라, 제1 로터(30)는 이하 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 와류 생성 기체를 캐비티(58)로 전달하기 위한 복수의 포트들(66)을 포함한다.
제1 로터(30)는 제1 작업물 수용부(40)를 포함한다(도 4 참조). 예시된 실시형태에서, 작업물 수용부(40)는 작업물(W)을 수용 및 지지하기 위해 외부 측벽(54)으로부터 상향으로 연장되는 복수의 스탠드오프들(60)을 포함한다. 스탠드오프들(60)은 작업물(W)의 이면 상에서 작업물(W)과 접촉하도록 구성된다. 예시된 실시형태에서, 제1 로터(30)는 4개의 스탠드오프들(60)(도 1 참조)을 포함하지만; 임의의 적합한 개수의 스탠드오프들(60)이 본 개시내용의 범주 내에 있음을 이해해야 한다. 스탠드오프들(60)은 작업물(W)이 제1 로터(30)에 대해 가해질 때, 작업물(W)과 외부 측벽(54) 사이에 간격을 생성하는 역할을 한다. 이러한 간격은 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 이면 세정을 위해, 샤프트(38)를 통하여 작업물(W)의 이면으로의 최적화된 화학물질 전달을 허용한다.
제1 로터(30)가 작업물(W)을 수용한 경우, 협력하여 작용하는 2개의 힘들이 제1 로터(30)의 제1 작업물 수용부(40) 상에 작업물(W)을 유지시키며, 작업물(W)이 그 중심 위치로부터 벗어나게 할 수 있는 임의의 원심력들(작업물(W)이 회전하는 경우)을 극복한다. 첫째로, 작업물(W)과 스탠드오프들(60) 사이의 마찰력은 제1 작업물 수용부(40) 상에 작업물(W)을 유지시킨다.
둘째로, 제1 로터(30) 상의 제 위치에 작업물(W)을 유지시키는데 또한 차압이 사용된다. 이와 관련하여, 제1 로터(30)는 본질적으로 작업물(W)을 제1 로터(30)에 대해 가하기 위해, 캐비티(58) 내에서 와동력을 발생, 즉 제1 로터(30)의 중심 축선의 방향에 평행한 (즉, 작업물(W)의 상단면에 직교하는) 힘을 제공하도록 작업물(W) 위에 비해 작업물(W) 아래에 상대적으로 낮은 압력 영역을 생성할 수 있다. 적합한 와류 로터는 2007년 5월 17일자로 공개된 미국 특허공개 제2007/0110895호에 개시되며, 그 개시내용은 인용에 의해 본원에 명백히 포함된다.
예시된 실시형태에서, 기체는 캐비티(58)의 둘레를 따라 접선방향으로 배향되는 포트들(66)을 통해 와류 캐비티(58) 내로 유동한다. 포트들(66)로부터 유동하는 가스의 분출들은 토네이도와 같은 원형 경로를 생성하여, 와류의 중심에 부압 영역을 발생시킨다. 와류의 부압은 본질적으로 작업물(W)을 제1 로터(30)에 대해 가하기 위해, 대기와 캐비티(58) 사이에 차압을 생성한다. 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 와류는 제1 로터(30)의 캐비티(58)에 대한 가변 거리들에서 (예를 들어, 도 4 내지 도 6에 도시된 다양한 위치들에서) 작업물(W)의 위치설정을 유지하는 차압을 생성하도록 설계된 근접 와류이다.
전형적으로, 질소는, 프로세싱 조립체에서의 오염의 위험성을 낮출 뿐만 아니라, 산소를 제거하여 프로세싱 챔버 내에서의 폭발 가능성을 감소시키는 불활성 기체이기 때문에, 와류 기체로서 사용된다. 그러나, 헬륨과 같은 다른 불활성 기체들은 또한 본 개시내용의 범주 내에 있음을 이해해야 한다. 또한, 오염 및 폭발 잠재 위험성들에 대한 우려가 없다면, 공기와 같은 비-불활성 기체들이 또한 사용될 수 있다.
제2 로터(32)는 프로세싱 조립체(10)에서 작업물(W)을 중심설정하기 위한 센터링 로터이다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 로터(32)는 프로세싱 조립체(10)의 프로세싱 챔버(22)인 내부 캐비티를 규정한다. 이와 관련하여, (프로세싱 챔버(22)의 외부 벽(20)인) 제2 로터(32)의 외부 벽(20)은 수직 부분, 그리고 둥근 상부 부분(68)을 포함한다. 둥근 상부 부분(68)의 상단부에서, 외부 벽(20)은 작업물(W)이 처리를 위해 진입할 수 있는 프로세싱 챔버(22)에 대한 환형 입구(76)(도 4 참조)를 형성한다(각각 프로세싱 챔버(22) 외측 및 내측에서의 작업물(W)을 도시하는 일련의 도 4 및 도 5 참조).
외부 벽(20)에 의해 한정되어, 제2 로터(32)의 프로세싱 챔버(22)는 샤프트(38), 제2 커플러(62) 및 제1 커플러(46)가 관통하여 수용되는 중앙 구멍(72)을 규정하는 베이스부(70)에 의해 규정된다. 제1 로터(30)처럼, 샤프트(38)는 작업물(W)이 제1 또는 제2 로터(30 또는 32) 상에 수용될 때, (화학물질 전달 조립체(26)의 노즐(94)과 같은) 다양한 요소들 또는 기구들이 작업물(W)의 이면 또는 바닥면에 접근할 수 있도록 중앙 구멍(72)과 정렬한다. 제2 로터(32)는 베이스(70)의 외주연(outer perimeter)을 따라 환형 측벽(74)을 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 제2 커플러(62)는 프로세싱 챔버(22)를 위한 내부 벽을 제공한다. 따라서, 베이스부(70), 측벽(74) 및 제2 커플러(62)는 베이스(70) 근처에 프로세싱 챔버(22)를 규정한다(도 4의 프로세싱 챔버(22) 참조).
제2 로터(32) 내의 프로세싱 챔버(22)는 처리를 위해 제1 로터(30) 및 작업물(W)을 수용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)의 환형 측벽(74)의 내주보다 작은 외주를 가지며, 이에 따라 제2 로터(32)에 의해 규정되는 프로세싱 챔버(22) 내에 포개어지도록 설계된다. 제1 및 제2 로터들(30 및 32)이 포개어질 수 있는 결과로서, 제1 로터(30)는 도 4 내지 도 6에 도시된 로터 조립체(24)의 일련의 위치들에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 로터(32)에 대해 축선방향으로 이동할 수 있다. 제1 및 제2 로터들(30 및 32)이 포개어질 수 있음에 의해 로터들(30 및 32) 양자를 수용하기 위한 프로세싱 챔버(22)의 크기를 소형화할 수 있으며, 이러한 소형 크기의 결과로서 결과적으로 처리 및 제조 효율성들이 얻어진다.
제2 로터(32)는 제2 작업물 수용부(42)를 지지하기 위해 측벽(74)의 상부 단부로부터 측방 외측으로 연장하여 림(80)을 더 포함한다(도 6 참조). 예시된 실시형태에서, 제2 작업물 수용부(42)는 림(80)으로부터 상향으로 연장되는 복수의 스탠드오프들(102) 및 복수의 센터링 가이드 포스트들(82)을 포함한다. 가이드 포스트들(82)은 제2 로터(32)의 중앙 축선으로부터 멀리 작은 각도로 기울어져 배향되고, 가상의 작업물(W)의 원주 근처인 위치들에서 림(80)을 따라 위치된다. 가이드 포스트들(82)은 작업물(W)의 외부 베벨 상의 작업물(W)을 수용하고 작업물(W)과 접촉하도록 구성된다. 예시된 실시형태에서, 제2 로터(32)는 10개의 가이드 포스트들(82) 및 10개의 스탠드오프들(102)을 포함하지만; 본 개시내용의 실시형태들에 따라 임의의 개수의 가이드 포스트들 및 스탠드오프들이 존재함을 이해해야 한다.
작업물(W)이 가이드 포스트들(82)에 의해 수용되면, 중력이 작업물(W)을 각진 가이드 포스트들(82)에 대해 하향으로 가한다. 따라서, 작업물(W)이 가이드 포스트들(82)에 의해 수용될 때, 작업물은 가이드 포스트(82)들 사이에서 축선방향 및 반경방향 양자로 중심 설정되고, 가이드 포스트들(82)은 임의의 좌우 운동을 최소화한다. 이러한 중심 설정은 처리된 작업물(W)의 중심설정, 즉 평균 베벨 세정 또는 에칭 폭과, 그리고 최소 및 최대 폭들의 범위의 일치성을 개선한다.
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 작업물(W)이 가이드 포스트들(82)의 바닥에 가까이 갈 때, 작업물은 스탠드오프들(102) 상에 중심설정되며 기대어져 놓인다. 스탠드오프(102)는 이면 세정으로부터 사용된 화학물질이 화학물질 수집 조립체(28)로 빠져 나갈 수 있도록, 작업물(W)이 제3 위치(도 6 참조)에 있을 때, 제2 로터(32)의 림(80)과 작업물(W) 사이의 간격을 허용한다.
제2 로터(32) 상의 스탠드오프들(102)은 제1 로터(30) 상의 스탠드오프들(60)과는 상이한 위치들에서 작업물(W)과 접촉함이 이해되어야 한다. 이러한 가이드 포스트(82) 센터링 메커니즘은 작업물(W)이 가이드 포스트들(82) 내에서 항상 중심설정되어 장착되기 때문에 유리하다. 게다가, 이러한 가이드 포스트(82) 센터링 메커니즘에서, 작업물(W)의 이면 영역들 및 베벨의 선택부들만이 각각 스탠드오프들(102) 및 센터링 가이드 포스트들(82)에 의해 접촉되며, 이에 따라 작업물(W)의 다른 표면들이 처리 공정을 받게될 수 있다.
제2 로터(32)의 외주연을 따르는 가이드 포스트들(82)에 더해, 제1 로터(30)에 관하여 설명한 것과 같이, 로터 조립체(24)가 회전할 때, 제2 로터(32) 상의 제 위치에 작업물(W)을 유지하는데 마찰력 및 차압이 또한 사용된다. 차압과 관련하여, 포개어진 제1 로터(30)의 와류 캐비티(58)는 작업물(W)을 제2 로터(32)에 대해 가하는데 또한 사용될 수 있는 근접 와류이다. 이와 관련하여, 와류 캐비티(58)는 와류로부터 최대 약 6인치의 거리에 대해 작업물(W)을 보유 및 지지할 수 있다. 이는 약 0.080 인치를 초과하여서는 근접성을 변화시켜 작동하지 않는 표준 베르누이 척과 대조적일 수 있다. 따라서, 포개어지는 능력은 로터 조립체(24)가 각각의 제1 또는 제2 로터들(30 또는 32)의 제1 또는 제2 수용부들(40 또는 42) 중 어느 하나의 수용부 상에 수용되는 작업물(W)을 지지하기 위해 제1 로터(30)의 와류 캐비티(58)를 사용하는 것을 가능하게 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 로터 조립체(24)는 사용한 유체들을 폐기 또는 재활용을 위해 수집하는 화학물질 수집 조립체(28)를 더 포함한다. 화학물질 수집 조립체(28)는 제2 로터(32)에 고정적으로 부착되어 제2 로터(32)와 함께 회전하도록 구성되는 위어(84)를 포함한다. 이와 관련하여, 위어(84)는 제2 로터(32)의 림(80)으로부터 반경방향으로 연장하는 화학물질 수용 채널이다. 위어(84)는 외부 벽(20)의 둥근 상부 부분(68) 및 림(80)의 상단면으로부터의 연장부에 의해 형성된다. 위어(84)는 화학물질이 벽(20)을 향해 반경방향 외측으로 지향되고 제2 로터(32)의 림(80) 상에 고이지 않도록, 하방으로 기울어지도록 구성될 수 있다. 위어(84)로부터, 화학물질은 제2 로터(32)의 에지로부터, 벽(20)의 내부 벽 근처의 제2 로터(32)의 외부 환형 에지에 있는 드레인 구멍들(86)을 통해 이동한다(도 5 및 도 6의 화살표들 참조).
배출되는 화학물질은 드레인 구멍들(86) 아래에 위치되는 고정식(비-회전식) 수집 챔버(88)에 수집된다. 화학물질은 드레인들(104)에서 수집 챔버(88)로부터 드레인 밸브 조립체(106)(도 1 참조)로 제거될 수 있다. 화학물질 수집 조립체(28)는 프로세싱 조립체(10)의 개시에 앞서 스윙 아암 조립체들(90 및 92)을 플러싱한 후 수집 챔버(88) 내로 화학물질을 분배하기 위한 스윙 아암 분배 컵(108)을 더 포함한다.
위어(84)가 "회전" 위어, 즉 제2 로터(32)에 고정적으로 부착되기 때문에, 수집 조립체(28)는 이전의 비-회전 설계들에 비해 향상된 화학물질 수집 능력을 낳는다. 비-회전 위어들을 갖는 이전에 설계된 시스템에서, 원심력들에 따른 결과로서 작업물(W)로부터 파생(spin-off)되는 화학물질은 반경방향 및 접선방향 성분들을 갖는다. 파생된 화학물질의 접선방향 성분은 파생된 화학물질의 주요 부분이다. 접선방향 성분은 벽(20)의 내부 표면, 예를 들어 둥근 상부 부분(68)에 부딪혀, 표면 상에서 비드형성된다(beads up). 화학물질이 계속하여 비드형성된 표면에 부딪히기 때문에, 화학물질이 튀고 에어로졸이 된다. 이러한 에어로졸은 프로세싱 챔버(22)의 내측 및 외측 양자의 표면들 상에 놓인 채 남아 있다면, 사용한 화학물질로 이들 표면들을 오염시킬 것이다. 따라서, 이러한 오염을 방지하기 위해, 에어로졸은 배출 시스템에 의해 포착되어야 한다.
본 개시내용의 실시형태들에 따르면, 위어(84) 및 외부 벽(20)은 로터 조립체(24)와 함께 회전하며, 이로써 파생된 화학물질의 접선방향 성분을 무효화한다. 직선의 반경방향 성분에 대해, 본 발명자들은 프로세싱 챔버(22)의 내측 및 외측 양자에서, 챔버 벽(20)의 내부 표면 상의 비딩(beading)이, 제거되지 않는 경우, 실질적으로 감소되어, 이에 따라 더 적은 스패터링(spattering) 및 더 적은 결과적인 에어로졸을 생성하는 것을 밝혀냈다. 에어로졸의 감소는 프로세싱 챔버(22)의 내측 및 외측 양자에서 배출 시스템에 대한 필요성을 감소시키는 결과를 가져온다. 또한, 챔버 벽(20)의 내부 표면 상에서의 비딩을 없앰으로써, 유체를 드레인 구멍들(86)을 향해 유동시키도록, 수집된 유체에 원심력이 작용하여, 그에 따라 위어(84)의 수집 표면에 수집되는 유체의 체적을 제한한다.
화학물질의 스패터링의 감소에 더해, "회전" 위어는 각각의 프로세싱 단계 후에 세정가능한 추가적인 이점을 갖는다. 위어가 회전하기 때문에, 위어는 처리 공정 동안 용이하게 린싱될 수 있어 상이한 화학물질들을 수용할 수 있다. 비-제한적인 예로서, "회전" 위어는 에칭 화학물질을 오염시키지 않고, 린싱된 화학물질을 수집한 직후에 회수 및 재활용을 위한 에칭 화학물질의 수집을 허용한다. "비-회전" 위어 조립체, 예를 들어 개시내용이 본원에 명확하게 인용에 의해 포함되는 2010년 12월 3일자로 출원된 동시 계류중인 미국 특허 출원 제12/960372호(대리인 관리번호 제SEMT-1-35843)에 기술된 위어 조립체에 있어서, 위어들은 용이하게 세정될 수 없으며, 이에 따라 재활용을 위한 화학물질을 수집하기 위해서는 위어 조립체 내에 복수의 위어들을 필요로 한다.
예시된 실시형태에서, 수집 챔버(88)는 제2 로터(32)와 함께 회전하도록 구성되지 않으므로, 어느 정도의 결과적인 스패터링이 존재하고 수집 챔버(88) 내에 에오로졸이 형성된다. 그러나, 수집 챔버(88)가 프로세싱 챔버(22)로부터 제거되기 때문에, 스패터링은 작업물의 상태에 영향을 미치지 않는다.
화학물질 전달 조립체(26)는 전방측, 베벨, 및 이면측을 포함하는 작업물 상의 다양한 위치들로 유체들을 전달한다. 화학물질 전달 조립체(26)는 전방측 전달 시스템을 포함하는데, 이는 하나 또는 둘 이상의 전달 스윙 아암들(90 및 92)을 포함할 수 있다(도 1 참조). 예를 들어, 작업물 외부 에지(베벨)는 예를 들어, 화학물질 전달 조립체(26)의 짧은 스윙 아암 조립체(90)를 사용하여 처리될 수 있다. 작업물 상단면(전방측)은 예를 들어, 화학물질 전달 조립체(26)의 긴 스윙 아암 조립체(92)를 사용하여 처리될 수 있다. 화학물질 전달 조립체(26)는 이면측 전달 시스템을 더 포함한다. 예시된 실시형태에서, 이면측 전달 시스템은 작업물(W)의 이면측으로 화학물질을 전달하기 위해 샤프트(38)에 배치되는 이면측 전달 노즐(94)이다.
전술한 바와 같이, 로터 조립체(24)는 작업물에 대한 다양한 처리 결과들을 얻기 위해, 복수의 위치들, 즉 제1 위치(도 4), 제2 위치(도 5) 및 제3 위치(도 6)들로 구성가능하다. 프로세싱 조립체(10)에 대한 예시적인 동작 순서가 이제 설명될 것이며, 여기서 작업물(W)은 제1 위치로부터 제3 위치로 이동하고, 이어서 제2 위치로, 그리고 나서 다시 제3 위치로 되돌아온 후, 다시 제1 위치로 복귀한다.
예시적인 동작 공정의 제1 단계는 프로세싱 조립체(10)에 작업물(W)을 배치하는 작업물 자동화 단계이다. 도 4를 참조하면, 작업물(W)은 로터 조립체(24)가 제1 위치에 있을 때, 프로세싱 조립체(10)에 수용된다. 구체적으로, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)에 대해 제1 (또는 "높은") 위치에 위치되고, 이 위치는 작업물(W)을 수용하거나 이동시키기 위해 선택된다. 제1 위치에서, 제1 로터(30)의 제1 작업물 수용부(40)는, 새로운 작업물(W)이 제1 작업물 수용부(40) 상에 자동으로 배치될 수 있거나, 또는 작업물(W)이 처리된 경우에, 작업물(W)이 제1 작업물 수용부(40)로부터 제거될 수 있도록, 프로세싱 챔버(22) 위에 위치된다. 제1 위치에 수용될 때, 로터 조립체(24)와 작업물(W) 사이의 접촉점들은 작업물(W)의 이면측 또는 바닥면과 접촉하는 제1 로터(30)의 스탠드오프들(60)이다.
프로세싱 조립체(10)로의, 그리고 프로세싱 조립체로부터의 작업물의 이동은 자동화된 이동 아암 또는 패들(도시되지 않음)을 사용하여 달성될 수 있다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 작업물 검지 센서들(98)이, 작업물(W)을 검지하여 자동적인 작업물 이동 공정들을 가능하게 하도록 위치된다. 작업물(W)이 프로세싱 조립체(10)에 수용된 후에, 로터 조립체(24)는 처리를 위해 다음 위치(예를 들어, 도 5 및 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 및 제3 위치들 중 어느 하나)로 이동될 수 있다. 이러한 이동은 제2 로터(32)의 고정 위치에 대해 제1 로터(30)의 위치를 상승 및 하강시키기 위해 작동 조립체(36)를 조작함으로써 달성된다.
비록, 예시된 실시형태는 별도의 자동화 단계(도 4 참조)를 제시하고 있지만, 다른 실시형태들에서, 작업물(W)은 후술하는 제2 또는 제3 위치들 중 어느 하나의 위치에서 프로세싱 조립체(10)에 놓일(deposited) 수 있다.
예시적인 동작 공정의 제2 단계는 센터링 및 예비 처리 단계이다. 이와 관련하여, 작업물(W)을 제1 로터(30) 상의 접촉면들에 가하기 위해, 제1 로터(30)의 캐비티(58) 내에 와동력이 발생된 후, 작업물(W)은 제1 위치(도 4 참조)로부터 제3 위치(도 6 참조)로 이동된다. 제3 위치(도 6 참조)에 있을 때, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)에 대해 "낮은" 위치에 위치되며, 이 위치는 바닥면(이면측)을 처리(예를 들어, 세정 또는 에칭)하기 위해 선택된다. 제1 위치(도 4)로부터 제3 위치(도 6)로 이동 시, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)의 프로세싱 챔버(22) 내에 포개어진다. 이러한 이동에 있어서, 작업물(W)이 가이드 포스트들(82)에 의해 중심설정된 후 스탠드오프들(102) 상에 위치되도록, 작업물(W)은 제1 로터(30) 상의 스탠드오프들(60)로부터 가이드 포스트들(82)로 이동된 후 제2 로터(32) 상의 스탠드오프들(102)로 이동된다.
가이드 포스트들(82)에 의해 중심설정된 후, 작업물(W)은 제2 로터(32) 상의 스탠드오프들(102)에 안착되게 되고, 처리(예를 들어, 세정 또는 에칭)를 위해 프로세싱 챔버(22)에 수용된다. 제3 위치에 위치될 때, 제2 로터(32)와 작업물(W) 사이의 접촉점들은 작업물(W)의 외부 베벨에서는 가이드 포스트들(82)이고, 작업물(W)의 이면측 또는 바닥면에서는 스탠드오프들(102)이다. 작업물(W)은 더 이상 제1 로터(30) 또는 제1 로터 스탠드오프들(60)과 접촉하지 않는다.
제3 위치에서, 작업물(W)이 처리(예를 들어, 세정 또는 에칭)될 수 있다. 이와 관련하여, 작업물(W)은 구동 조립체(34)를 사용하여 회전하도록 설정된다. 이어서, 작업물(W)의 이면측은, 예를 들어 화학물질 전달 조립체(26)의 이면측 전달 노즐(94)을 사용하여 처리될 수 있다. 작업물(W)이 스탠드오프들(102) 상에 위치될 때, 작업물의 이면측 상에 마스킹된 접촉 영역들이 존재하기 때문에, 이 표면은 완전히 처리(예를 들어, 세정 또는 에칭)되지 않을 수 있다. 사용된 세정 화학물질은 화학물질 수집 조립체(28)에 수집된다.
예시적인 동작 공정의 제3 단계는 작업물(W)에 대한 다음 처리 단계이다. 이와 관련하여, 작업물(W)이 제3 위치(도 6 참조)로부터 제2 위치(도 5 참조)로 이동될 때, 와동력이 유지되고, 로터 조립체(24)가 계속하여 회전한다. 제3 위치(도 6)로부터 제2 위치(도 5)로의 이동 시, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)로부터 벗어난다. 이러한 이동 시, 작업물(W)은 제2 로터(32) 상의 스탠드오프들(102)로부터 제1 로터(30) 상의 스탠드오프들(60)로 이동된다.
제2 위치(도 5 참조)에 있을 때, 제1 로터(30)는 제2 로터(32)에 대해 "중간" 위치에 위치되며, 이 위치는 바닥면(이면측) 뿐만 아니라, 외부 에지(베벨) 및 상단면(전방측)을 처리(예를 들어, 세정 또는 에칭)하기 위해 선택된다. 제2 위치에서, 제1 로터(30)의 스탠드오프들(60)은 프로세싱 챔버(22) 내에 위치되지만, 제2 로터(32)의 센터링 포스트들(82) 및 스탠드오프들(102) 위에는 아니다.
제2 위치에서, 작업물 외부 에지(베벨)는 예를 들어, 화학물질 전달 조립체(26)의 짧은 스윙 아암 조립체(90)를 사용하여 처리될 수 있다. 작업물 상단면(전방측)은 예를 들어, 화학물질 전달 조립체(26)의 긴 스윙 아암 조립체(92)를 사용하여 처리될 수 있다. 작업물(W)이 스탠드오프들(60) 상에 위치될 때, 작업물(W)의 전방측 또는 베벨 상에는 어떠한 접촉들도 존재하지 않기 때문에, 이들 표면들은 완전히 처리(세정 또는 에칭)될 수 있다. 작업물(W)이 제3 위치에 위치되었을 때, 마스킹되었던 영역들을 세정하기 위해, 작업물(W)의 이면측이 또한 처리된다. 이와 관련하여, 제1 로터(30)의 스탠드오프들(60)은 제2 로터(32)의 스탠드오프들(102)과는 상이한 영역들에서 작업물(W)과 접촉하며, 이로써 이전에 마스킹된 영역들이 세정될 수 있다. 로터 조립체(24)가 제2 위치에 있을 때의 처리와 유사하게, 사용한 세정 화학물질은 화학물질 수집 조립체(28)에 수집된다.
제2 및 제3 위치들 양자에서 작업물(W)을 처리 또는 세정함으로써, 불충분한 세정의 결과로서 작업물(W)의 오염을 방지하기 위해, 작업물(W)의 모든 표면들이 세정된다. 이전에 설계된 프로세싱 조립체들에 있어서, 작업물을 지지하는데 요구되는 접촉들하에서, 미에칭 및 미세정 영역들(즉, 마스킹된 영역들)은 작업물 표면에 남아 있었다. 본 명세서에 설명된 위치설정 가능한 로터 조립체(24)의 결과로서, 이면측 및 베벨 접촉점들을 포함한 작업물의 모든 접촉면들 상에 (린싱을 포함한) 세정이 행해진다.
예시적인 동작 공정의 제4 단계는 작업물(W)에 대한 다음 처리 단계이다. 제3 및 제2 위치들 양자에서 처리된 후에, 작업물은 최종적인 린싱 및 건조를 위해 제3 위치로 복귀된다.
예시적인 동작 공정의 제5 단계는 프로세싱 조립체(10)로부터 작업물(W)을 자동 제거하기 위해 제1 위치로 복귀하는 것이다.
비록, 예시된 실시형태들이 예시되고 설명되었지만, 본 개시내용의 사상 및 범주를 벗어남이 없이, 다양한 변형들이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.
독점물 또는 독점권이 청구되어 있는 본 개시내용의 실시형태들은 다음과 같이 규정된다.

Claims (55)

  1. 반도체 작업물용 프로세싱 조립체로서,
    (a) 프로세싱 챔버;
    (b) 프로세싱 챔버의 회전 벽 내에서 작업물을 회전시키도록 구성되는 로터 조립체;
    (c) 작업물에 화학물질을 전달하는 화학물질 전달(delivery) 조립체; 및
    (d) 축선방향 제1 및 제2 위치에서 상기 작업물로부터 사용된 화학물질을 수집 및 배출하기 위한 화학물질 수집 조립체로서, 상기 로터 조립체와 회전하도록 구성되는 위어(weir)와 회전 벽을 포함하는, 화학물질 수집 조립체;를 포함하고,
    (e) 상기 로터 조립체는 제1 로터와 제2 로터를 포함하며, 상기 제1 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제1 로터의 회전 동안 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 상기 축선방향 제1 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하는 제1 작업물 수용부를 포함하고, 상기 제2 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제2 로터의 회전 동안 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 상기 축선방향 제1 위치와 상이한 상기 축선방향 제2 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하는 제2 작업물 수용부를 포함하며, 상기 로터 조립체는 상기 제1 작업물 수용부로부터 상기 제2 작업물 수용부로 작업물을 선택적으로 이동시키기(shift) 위해 상기 제1 작업물 수용부와 상기 제2 작업물 수용부 사이의 축선방향 간격(spacing)을 변화시키도록 조정가능하고, 작업물은 상기 축선방향 제1 위치에 있을 때에는 상기 제2 작업물 수용부에 접촉하지 아니하고 작업물은 상기 축선방향 제2 위치에 있을 때에는 상기 제1 작업물 수용부에 접촉하지 아니하며, 상기 축선방향 제1 위치는 작업물의 바닥면(back surface)을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것이고 상기 축선방향 제2 위치는 작업물의 베벨(bevel) 및 상단 표면을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것이며, 상기 화학물질 수집 조립체의 위어는 작업물이 상기 축선방향 제1 위치와 상기 축선방향 제2 위치에 있을 때 상기 작업물로부터 화학물질을 수집하기 위한 단일 위어이고,
    상기 로터 조립체는, 상기 제1 및 제2 작업물 수용부 상에 작업물을 유지하도록 구성된 단일 와류 캐비티(single vortex cavity)를 포함하는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 로터는 척 로터(chuck rotor)이고 상기 제2 로터는 센터링 로터(centering rotor)인,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로터는 서로 포개어질(nesting) 수 있는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로터 조립체는 토크를 전달하기 위한 중합체 커플링을 포함하는 전달 조립체를 포함하고, 상기 중합체 커플링은 상기 제1 및 제2 로터의 제1 및 제2 작업물 수용부 사이의 축선방향 간격의 변화를 수용하도록 길이방향으로 확장가능한,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 로터 조립체는 적어도 제1 및 제2 위치에 대해 조정될 수 있는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로터 조립체는 제3 위치에 대해 조정될 수 있는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 위어는 상기 제2 로터에 고정적으로 부착되는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  9. 프로세싱 챔버의 반도체 작업물용 프로세싱 조립체로서,
    (a) 프로세싱 챔버의 회전 벽 내에서 작업물을 회전시킬 수 있는 로터 조립체로서, 상기 로터 조립체는 제1 및 제2 로터를 포함하며, 상기 제1 및 제2 로터 각각은 상기 프로세싱 챔버 내에서 상기 제1 및 제2 로터의 회전 동안 작업물을 수용 및 유지하고, 상기 제1 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제1 로터의 회전 동안 상기 작업물을 수용 및 유지하도록 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 축선방향 제1 위치에 위치되는 제1 작업물 수용부를 포함하고, 상기 제2 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제2 로터의 회전 동안 상기 작업물을 수용 및 유지하도록 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 축선방향 제1 위치와 상이한 축선방향 제2 위치에 위치되는 제2 작업물 수용부를 포함하며, 작업물은 상기 축선방향 제1 위치에 있을 때에는 상기 제2 작업물 수용부에 접촉하지 아니하고 작업물은 상기 축선방향 제2 위치에 있을 때에는 상기 제1 작업물 수용부에 접촉하지 아니하며, 상기 제1 로터는 상기 제1 로터 상의 제1 작업물 수용부와 상기 제2 로터 상의 제2 작업물 수용부 사이의 축선방향 간격을 조정하도록 이동가능하고, 상기 제1 로터는 상기 제1 및 제2 작업물 수용부 중 어느 하나의 수용부 상에 작업물을 가압하기 위한 차압(pressure differential)을 생성하는 단일 와류 캐비티(a vortex cavity)를 포함하고, 상기 축선방향 제1 위치는 작업물의 바닥면을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것이고 상기 축선방향 제2 위치는 작업물의 베벨 및 상단 표면을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것인, 로터 조립체;
    (b) 상기 축선방향 제1 및 제2 위치의 작업물에 화학물질을 전달하는 화학물질 전달 조립체; 및
    (c) 상기 작업물로부터 사용된 화학물질을 수집하기 위한 화학물질 수집 조립체로서, 상기 로터 조립체와 회전하도록 구성되는 위어와 회전 벽을 포함하며, 상기 화학물질 수집 조립체의 위어는 작업물이 상기 축선방향 제1 위치와 상기 축선방향 제2 위치에 있을 때 상기 작업물로부터 화학물질을 수집하기 위한 단일 위어인,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 중합체 커플링은 접이식(foldable) 벨로우즈 구조를 포함하는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로터 중 하나 또는 양자 모두의 축선방향 이동을 위하여 상기 제1 및 제2 로터의 하나 또는 양자 모두에 작동가능하게 커플링되는 작동 조립체를 더 포함하는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  12. 반도체 작업물용 프로세싱 조립체로서,
    (a) 프로세싱 챔버의 회전 벽 내에서 작업물을 회전시키도록 구성되는 로터 조립체;
    (b) 작업물에 화학물질을 전달하는 화학물질 전달 조립체; 및
    (c) 상기 작업물로부터 사용된 화학물질을 수집 및 배출하기 위한 화학물질 수집 조립체로서, 제2 로터에 고정식으로 부착되고 상기 제2 로터와 회전하도록 구성되는 위어와 회전 벽을 포함하는, 화학물질 수집 조립체;를 포함하고,
    (d) 상기 로터 조립체는 제1 로터와 상기 제2 로터를 포함하며, 상기 제1 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제1 로터의 회전 동안 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 축선방향 제1 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하고 상기 작업물로 화학물질을 전달하는 동안 상기 축선방향 제1 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하는 제1 작업물 수용부를 포함하고, 상기 제2 로터는 작업물을 처리하기 위해 상기 제2 로터의 회전 동안 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내의 상기 축선방향 제1 위치와 상이한 축선방향 제2 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하고 상기 작업물로 화학물질을 전달하는 동안 상기 축선방향 제2 위치에 상기 작업물을 수용 및 유지하는 제2 작업물 수용부를 포함하며, 상기 로터 조립체는 상기 제1 로터로부터 상기 제2 로터로 작업물을 선택적으로 이동시키기 위해 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이의 축선방향 간격을 변화시키도록 조정가능하고, 상기 축선방향 제1 위치는 작업물의 바닥면을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것이고 상기 축선방향 제2 위치는 작업물의 베벨 및 상단 표면을 세정하거나, 에칭하거나, 또는 세정하고 에칭하기 위한 것이며, 상기 화학물질 수집 조립체의 위어는 작업물이 상기 축선방향 제1 위치와 상기 축선방향 제2 위치에 있을 때 상기 작업물로부터 화학물질을 수집하기 위한 단일 위어이며,
    상기 로터 조립체는, 상기 제1 및 제2 작업물 수용부 상에 작업물을 유지하도록 구성된 단일 와류 캐비티를 포함하는,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체.
  13. 반도체 작업물용 프로세싱 조립체로서,
    (a) 프로세싱 챔버의 회전 벽 내에서 작업물을 회전시키도록 구성된 로터 조립체로서, 상기 로터 조립체는 작업물의 처리를 위하여 상기 작업물로 화학물질을 전달 및 수집하는 동안 상기 프로세싱 챔버의 작업물을 수용 및 회전시키도록 구성되는 제1 및 제2 로터를 포함하며, 상기 로터 조립체는 상기 프로세싱 챔버의 회전 벽 내에서 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이에서 작업물을 선택적으로 이동시키기 위해 상기 제1 로터와 상기 제2 로터 사이의 축선방향 간격을 변화시키도록 조정가능한, 로터 조립체;
    (b) 작업물에 화학물질을 전달하는 화학물질 전달 조립체;
    (c) 상기 작업물로부터 사용된 화학물질을 수집 및 배출하기 위한 화학물질 수집 조립체로서, 상기 로터 조립체와 회전하도록 구성되는 위어와 회전 벽을 포함하며, 상기 위어는 작업물이 축선방향 제1 위치와 축선방향 제2 위치에 있을 때 상기 작업물로부터 화학물질을 수집하기 위한 단일 위어인, 화학물질 수집 조립체; 및
    (d) 상기 로터 조립체를 구동시키기 위한 전달(transmission) 조립체로서, 상기 전달 조립체는 제1 커플러와 제2 커플러를 포함하며, 상기 제1 커플러는 상기 제1 로터로 직접, 그리고 상기 제2 커플러를 통해 상기 제2 로터로 토크를 전달하도록 구성되고, 상기 제2 커플러는 구동 조립체로부터 상기 로터 조립체로 토크를 전달하기 위하여 확장가능한 중합체 커플링이며, 상기 중합체 커플링은 상기 제1 및 제2 로터의 제1 및 제2 작업물 수용부 사이의 축선방향 간격의 변화를 수용하도록 길이방향으로 확장가능한,
    반도체 작업물용 프로세싱 조립체
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