KR20010089292A - 웨이퍼 세척 및 증기 드라잉용 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물체, 특히 반도체 웨이퍼의 표면을 처리하고 드라잉하는 방법 및 시스템에 관 한 것이다. 기술한 방법에 따라, 용기에 위치된 웨트 물체와 함께 이소프로필 알콜의 드라잉 증기가 상기 용기안으로 유입된다. 드라잉 증기는 상기 물체의 표면에 응축되며 또한 잔류 처리 유체의 표면 장력을 감소시켜서 상기 잔류 처리 유체가 상기 표면으로 부터 벗어나 흐르게 된다. 처리 유체의 방출에 의한 HF 청정 및 이온제거된 워터 린싱과 같은 물체의 웨트 처리는 드라잉 증기의 유입이전에 용기에 수행된다.
Description
어떤 산업분야에서 물체를 상당히 높은 수준의 세척에 이르도록 하는데 이용되는 처리(process)가 존재한다. 예를들어, 반도체 웨이퍼의 제조에서 여러 세척 단계는 전형적으로 후속하는 처리 이전에 웨이퍼의 표면으로 부터 불순물을 제거하도록 요구한다. 표면 준비로 알려진 웨이퍼의 세척은 수년동안 여러 웨이퍼를 일군(batch)으로 수집하고 그 일군의 웨이퍼를 케미컬 단계와 린스 단계, 결국은 최종 드라잉 단계의 순서를 거침으로서 수행되고 있다. 전형적인 표면 준비 과정은 표면 산화와 금속 불순물을 제거하기 위해 HF 및 HCl 에칭 용액에 웨이퍼를 담그는 단계를 포함하고 있다. 그 후에, 웨이퍼는 웨이퍼로부터 에칭 케미컬을 제거하기 위해 이온제거된 높은 순도의 물(DI)에 완전히 린스된다. 그리고 나서 린스된 웨이퍼는 공지된 여러개의 드라잉 처리들중 하나의 처리를 이용하여 드라이된다.
현재, 표면 준비 과정을 수행하기 위한 산업분야에 이용되는 여러 형태의 툴과 방법이 있다. 종래의 세척 응용에서 가장 우수한 툴은 이머션 웨트 클리닝 플랫폼 또는"웨트 벤치(wet bench)"이다. 웨트 벤치 처리에서, 일군의 웨이퍼는 일련의 처리 용기안에 담기는데, 이때 어떤 용기는 세척이나 에칭 기능에 필요한 케미컬을 함유하지만 다른 용기는 웨이퍼 표면으로부터 이러한 케미컬의 린스를 위하여 이온제거된 물(DI")을 함유한다. 메가소닉 에너지가 하나 또는 그 이상의 용기에 결합된 압전 변환기를 이용하여 웨이퍼에 분배됨으로서 웨이퍼 표면을 좀더 완전히 세척시킨다. 최종 처리 용기에서, 린스 유체는 이소프로필 알콜(IPA)과 같은 용제를 이용하여 웨이퍼 표면으로부터 제거된다. IPA는 물의 표면장력을 감소시키기위해 이미 알려진 유기 용제(organic solvent)이다.
미국특허 제5,226,242호(쉬웬크러)에 기술된 하나의 IPA 드라잉 방법에서, 웨트 기판은 밀봉된 용기로 이송되고 나서 용기의 처리 영역에 위치된다. IPA 증기 구름은 용기의 증기-발생 영역에서 발생되고 나서 처리영역으로 향한다. 이때 이것은 웨이퍼로부터 물을 제거시킨다. 이러한 드라잉 기술은 웨이퍼로부터 액체를 제거할 때 매우 효과적이지만, 케미컬 처리, 린싱,및 드라잉이 단일 용기에서 수행될 수 있는 단일 용기 시스템에는 적합할 수 없다.
환경적인 관심사는 IPA 사용을 최소화시키는 방법으로 드라잉 기술을 개선하기 위한 노력의 근원이 되고 있다. 그러한 하나의 개선된 드라잉 기술로는 도1에서 개략적으로 설명한 마론고니(Marongoni) 기술이 있다. 마론고니 기술의 한 응용에서, IPA 증기는 웨이퍼를 함유하는 린스 워터의 상측에 응축되지만, 웨이퍼는 처리 용기로부터 천천히 들어올려진다. 용해된 증기의 농도는 웨이퍼 표면(S)에서 가장 높으며 또한 웨이퍼 표면으로부터 이격되어 있는 린스 유체의 영역에서는 비교적 낮다. 표면 장력은 IPA 농도 증가로 감소하기 때문에, 물의 표면 장력은 IPA 농도가 가장 높은 물 표면에서 가장 낮다. 따라서 농도 변화도는 화살표(A)로 표시한 웨이퍼의 표면으로부터 떨어진 린스 워터의 "마론고니 플로우"를 초래한다. 그에 따라 린스 워터는 물 표면을 드라이하도록 물 표면으로부터 제거된다.
마론고니 기술의 다른 응용은 웨이퍼를 세척, 린싱 및 드라잉하는 단일 챔버 시스템을 기술하는 미국특허 제 4,911,761호(멕 코넬)에서 기술하고 있다. 상기 특허에서 기술하고 있는 바와 같이, 일군의 웨이퍼가 단일 폐쇄 용기안에 위치되며 또한 처리 유체가 상기 용기를 통해 연속적으로 상부에서 하부로 통과된다. 상기 방법은 또한 최종 린스 다음에 웨이퍼를 드라이하기 위해 "직접 치환 드라잉(direct displacenment drying)"이라고 하는 처리를 이용한다. 드라잉 단계는 린스 유체가 천천히 배출될 때 용기안에 유입되는 IPA 드라잉 증기를 이용하여 달성된다. IPA증기는 감소된 린스 워터로 치환되며 또한 상기 용기내의 린스 워터 표면상에 응축된다. 이때 웨이퍼 표면으로부터 감소된 린스 워터로 마론고니 플로우가 생성되며 또한 드라이 웨이퍼가 달성된다.
만족스런 드라잉 결과를 제공하고 또한 IPA 사용을 감소시키지만, 직접 치환 드라잉 방법은 개선을 위해서 다른 룸을 놓아둔다. 예를들어, 이러한 처리는 처리 용기내에서 강하하는 린스 유체에 의해 풀링(또는 표면 장력)에 일부 의존하기 때문에, 린싱이 분리된 용기에서 실행되고 나서 드라잉 용기로 전달되는 시스템에 적합할 수 없다. 더욱이, 이온제거된 물이 용기로부터 배출되는 속도는 마론고니효과의 충분한 이점을 성취하기 위해 면밀히 제어되어 한다.
미국특허 제 5,571,337호(모힌트라)에 기술된 세척과 드라잉 처리에서, 용기내의 웨이퍼는 케미컬을 처리하기 위해 노출되고 그 후에 나머지 케미컬을 제거하기위해 DI 워터로 린스된다. 린싱 이후에, IPA 세척 단계는 웨이퍼로부터 나머지 입자를 제거하기 위해 마론고니 플로우를 이용하여 실행된다. 이 세척 단계는 IPA 증기를 용기로 향하도록 하지만, DI 린스워터는 워터 표면으로부터 감소된 린스 워터로 마론고니 플로우를 생성하도록 천천히 배출된다. 상기 특허에 따르면, 린스 워터를 감소시키는 속도가 조심스럽게 제어될 경우, 마론고니 플로우는 웨이퍼 표면으부터 떨어진 나머지 입자를 운반하고 나서 클리너 웨이퍼를 초래하도록 행해질 수 있다. 웨이퍼로부터 입자를 제거하는 것에 부가하여, IPA단계동안 마로고니 플로우는 웨이퍼로부터 린스 워터의 실제 양을 제거시킨다. 그러나, 작은 물방울이 IPA 단계의 끝에서 웨이퍼 표면상에 남으며, 그래서 뜨거운 질소 가스가 나머지 웨이퍼의 물방울을 증발시키기위해 웨이퍼위로 향한다. 이러한 처리는 종래의 드라잉 처리를 통해 IPA 사용을 감소시키는 점에서 바람직하지만, 나머지 작은 물방울이 웨이퍼 표면상에 불순물을 남길수 있다는 점에서 문제가 된다.
본 발명은 일반적으로 높은 수준의 세척을 요하는 물체를 처리하며 또한 세척하기 위한 시스템 분야에 관 한것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 드라잉 증기를 이용하여 물체를 드라잉하는 드라이어 시스템 및 드라잉 처리에 관한 것이다.
도1은 마론고니 드라잉 처리동안 웨이퍼 표면으로부터 마론고니 흐름을 개략적으로 예시하는 웨이퍼의 측면도이다.
도2는 본 발명에 따른 드라잉 시스템에 대한 제1 실시예의 개략적인 도면이다.
도3은 HF 마지막(에칭), 린스 및 드라이 처리동안 도2 및 도8의 드라잉 시스템을 이용하여 수행될 수 있는 처리 단계의 예를 예시하는 순서도이다.
도4A는 드라잉 시스템 성분의 개략적인 예시와 함께, 본 발명에 따른 드라잉 용기의 정면 단면도이다.
도4B는 도4A의 드라잉 용기의 단면도이다.
도4C는 리드와 덤프 도어 성분을 나타내지 않은 용기의 밑면 투시도이다.
도5는 폐쇄된 위치에서 리드를 나타내는 도4A의 드라잉 용기의 분해도이다.
도6은 도4A의 드라잉 용기의 분해도이다.
도7은 도4A의 드라잉 용기용 리드의 분해도이다.
도8A 내지 도8C는 제1 및 제2 실시예에 관하여 기술된 바와 같이 린스 워터의 제거 과정과 웨이퍼의 표면으로부터 응축된 IPA를 연속적으로 간략히 예시하는 웨이퍼의 측면도이다.
도9A는 제1 및 제2 실시예와 관련하여 유용한 케미컬 주입 시스템의 개략적인 도면으로서 케미컬 저장 용기의 정면도를 포함하는 도면이다.
도9B는 도9A의 케미컬 주입 시스템의 케미컬 저장 용기의 단면도이다.
도10은 제1 및 제2 실시예와 관련하여 유용하고, 특히 드라잉 혼합물을 드라잉 증기 발생 챔버안에 분배할 때 사용하는 케미컬 주입 시스템의 개략적인 도면이다.
발명의 목적
본 발명의 목적은 용제 사용을 최소화시키며 또한 다양한 표면 준비 시스템 및 처리에 이용하는데 매우 적합할 수 있는 개선된 드라잉 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
발명의 개요
본 장치는 물체의 표면을 처리하고 또한 드라잉하는 방법 및 시스템이다. 기술된 방법에 따라서, 용기내에 위치된 웨트 물체를 함께, 드라잉 증기가 용기내에 유입된다. 드라잉 증기는 물체의 표면에 응축되며, 또한 나머지 처리 유체를 표면으로부터 벗어나 흐르도록하는 상기 유체의 표면장력을 감소시킨다. 일실시예에서, 물체의 웨트 처리와 그 후의 처리 유체의 배출이 드라잉 증기의 유입이전에 용기에서 실행된다.
본 발명은 여러 처리 방법으로서 이용하는데 매우 적합할 수 있는 증기 드라잉 시스템 및 방법에 관 한것이다. 예를들어, 시스템 및 방법이 단독으로 드라잉하는데 이용될 수 있는데, 이 경우 웨트 물체는 분리된 웨트 처리 용기로부터 드라잉 시스템의 용기내로 이동될 수 있다. 다른 예로서, 드라잉 시스템의 용기는 웨이퍼를 처리할 때 뿐아니라 그 후의 드라잉 처리동안 에칭, 오존 린스 및 DI린스 처리 이용과 같이 드라잉에 우선하는 표면 페시베이션 처리를 위해 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법은 반도체 기판을 위한 표면 준비의 정황으로으로 기술될 것이다. 이것은 단지 예시의 목적을 위해 수행되어 있으며 한정하는의미로서 의도하고 있지 않다. 본 발명의 시스템 및 방법은 높은 수준의 세척을 필요로하는 다른 물체에 이용하는데 동일하게 적합하다. 그러한 다른 물체의 예로는 평판 패널 디스플레이에 제한되지 않고 광학 및 자기 기록 디스크 및 포토마스크를 포함한다. 또한 "드라잉 시스템 및 방법"이라고 언급하고 있지만, 본 발명의 시스템 및 방법은 케미컬 처리와 린스 단계를 포함할 수 있는 또는 포함할 수 없는 다양한 응용에 이용하는데 적합할 수 있다는 것을 유념해야 할 것이다.
또한 이소프로필 알콜("IPA")은 시스템에 이용되는 바람직한 드라잉 혼합물/증기로서 확인되지만, 본 발명은 현재 알려져 있거나 또는 앞으로 개발될 다른 드라잉 혼합물/증기로서 이용하는데 동일하게 적합할 수 있다는 것은 주목할 만하다. 이러한 변경은 본 발명의 범위내에 있는것으로 간주된다. 예들은 IPA 뿐아니라 메탄, HFE와 같은 다른 극성의 유기 화합물을 포함하며, 극성의 유기 화합물과 실제로 관련이 없는 다른 알콜 및 다른 물질은 아르곤 및 니트로겐을 포함한다.
제1실시예 - 구조
본 발명에 따른 시스템의 일실시예가 도2에 개략적으로 예시되어 있다. 일반적으로 말해서, 시스템(10)은 린스/드라이 용기(12), 이동가능한 리드(14), 용기로부터 떨어져 있는 드라잉 증기 발생 챔버(16), 케미컬 주입 성분(68), 배기 및 재생 성분(70), 그리고 상세히 후술되는 다수의 드레인 및 입구를 포함한다.
린스/드라이 용기(12)는 일군의 반도체 웨이퍼를 수용하고 또한 처리하는데 적합한 임의의 크기 및 모양을 갖는 처리 용기이다. 용기(12)는 바람직하게 측벽, 정면 벽 및 후면 벽에서 오버플로우 위어(20)에 의해 둘러싸인 내부 탱크부(18)를갖는다. 다수의 종래의 린스 탱크에서 발견되는 형태인 위어(20)는 처리 유체로 하여금 어떤 응용에서 용기 벽을 통해 캐스케이드되도록 허용한다. 오버플로우 드레인(22)은 위어(2)로 형성되며 또한 처리 드레인(24)은 내부 탱크 부(16)의 베이스로 형성된다. 밸브(26)는 드레인의 개방 및 폐쇄를 제어한다. 분리된 드레인(28) 및 밸브(30)는 IPA 배수를 위해 이용된다. 컨덴서(32)는 배기된 IPA를 일회용 형태로 응축시키기 위해 제공된다.
린스 유체(34)의 소스는 용기(12)의 베이스에서 린스 유체 입구(36)에 유동적으로 결합된다. 다수의 제조 용이성으로 적합한 수준의 순도로 이루어진 린스 유체를 낳는 분리된 필터링 시스템이 설비되어 있지만, 시스템은 이것이 용기쪽으로 흐를때 린스 유체를 여과하는 필터가 제공될 수 있다. 사용중에, 린스 워터는 용기로 흘러 상기 용기를 통과하고 내부 용기 벽을 통해 오버플로우 위어(20)로 캐스케이드된다. 린스 유체는 일회용 드레인(22)을 경유하여 위어를 빠져나온다.
리드(14)는 바닥이 없는 밀봉체를 형성하기 위해 상부 벽(40)과 상기 상부 벽(40)으로부터 내려지는 4개의 측벽(42)으로 형성된다. 더 낮은 위치에서, 측벽(42)이 내부 탱크 부(18)로 연장되고 또한 탱크 밑면과 밀봉 접촉되지만, 상부 벽(40)은 용기의 상부에 있는 개구를 가로질러 연장된다. 충분히 낮은 상부 벽(40)은 용기 내부와 오버플로우 위어 부를 형성하는 측벽과 밀봉 접촉하는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 처리하는 동안 용기로부터 증기가 새어나가는 것을 방지하며 또한 주위 환경에 있을 수 있는 어떤 가스나 입자 물질이 용기로 통하는 것을 방지한다.
높은 위치에서, 리드(14)는 웨이퍼 카세트상의 웨이퍼(W)가 용기(12)안으로 내려지고 용기로부터 제거되도록 충분한 거리에 의해서 용기(12)로 부터 이격되어 있다. 로보틱 시스템(44)은 내려진 위치와 올려진 위치사이의 수직축을 따라 리드(14)를 제거하도록 배치될 수 있다. 대안으로 이것은 용기 안팎으로 웨이퍼를 이동시키기 위해 개방된 용기의 한 측면위에 리드를 위치시키도록 다수-축 이동용으로 배치될 수 있다.
용기(12)에 의해서, 리드(14)는 시스템에 이용될 수 있는 처리 케미컬에 대해 불활성인 재료로 형성된다. 리드에는 높은 온도에서 리드 벽(40,42)을 유지하는 가열 시스템이 또한 설치된다. 도2에 관하여 더 상세히 논의되는 바와 같이, 리드를 가열하는 것은 리드상의 드라잉 증기 응축을 최소화시키는 이점이 있으며 또한 쿨한 웨이퍼 표면상에 응축하는데 이용할 수 있는 드라잉 증기가 더 많이 남게된다. 이것은 드라잉으로 하여금 IPA 또는 다른 드라잉 용제의 최소치를 이용하여 수행되도록 허용한다.
당연히, 여러 시스템은 리드를 가열하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 이러한 목적을 위해 유용한 것으로 발견된 하나의 시스템은 벽(40,42)에 메몰된 가열 요소로 이루어진 시스템에 의존한다. 양호한 시스템에서, 이러한 가열 요소는 가열되어 이온제거된 물과 같이 뜨거운 유체의 소스(50)와 결합된 유체 도관(48)이다. 가열된 유체는 (웨이퍼를 린스하는데 이용되는 린스 유체의 온도보다 높게 바람직하게 선택되는)높은 온도로 벽을 가열하고 이를 유지하는 벽(40,42)내의 도관을 통해 순환된다. 당연히, 벽(40,42)내의 도관(48)의 특정 배치는 중요하지 않으며, 다만 상기 배치가 요구하는 높은 온도로서 또는 그 이상의 온도로서 지속하는 방법으로 벽을 통해 가열된 액체를 순환시키는데 적합한 경우에 한 한다. 다른 대안으로서, 리드는 리드의 표면위로 향하는 가열된 질소에 의해서 가열될 수 있다.
리드의 상부 벽(40)에는 용기안에 증기를 유입하는데 이용되는 하나 또는 그 이상의 입구(51)가 설치된다. 이러한 입구는 용기내부에 있는 웨이퍼의 산화를 방지하도록 공기가 들어 있는 용기를 제거하는데 이용되는 N2가스 뿐만 아니라 드라잉을 달성하는데 이용되는 드라잉 증기를 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 드라잉은 IPA증기가 가열된 N2가스에 의해 용기안으로 운반되어지는 초기 IPA단계를 이용하여 수행된다. IPA단계 이후에는 웨이퍼와 카세트상에 남아있는 응축된 IPA를 휘발시키기 위해 상기 용기안에 가열된 N2를 유입하는 단계로 이어진다. 두 목적을 위해 이용되는 N2는 N2소스(54)로부터 질소를 수용하는 N2히터(52)에 의해 가열된다. 플러밍(plumbing)은 N2/IPA 드라잉 단계에 대해필요할 경우 가열된 N2를 IPA 챔버(16)안으로 흐르도록 하고, 또한 두번째 가열된 N2드라잉 단계에 대해 필요할 경우 가열된 N2를 직접 용기안으로 흐르도록 하기 위해 제공된다. 밸브(56)는 IPA 챔버안으로의 N2의 흐름이 정지 및 시작되도록 허용하며, 또한 밸브(58)는 유사하게 바이패스 플러밍을 경유하여 용기안으로의 N2의 흐름을 직접 제어한다. 개방될 경우, N2/IPA 출구 밸브(59)는 N2/IPA가챔버(16)로부터 용기(12)안으로 흐르도록 허용한다.
IPA 챔버(16)는 밑벽(60)과 상기 밑벽을 가열하기 위해 밑벽(61)에 인접한 가열 요소를 지닌 전기연마된 고 순도의 스테인레스 스틸 챔버가 바람직하다. 사용하는 동안, 예비측정된 양의 액체(IPA)는 IPA저장소(62)로 부터 챔버(16)의 밑벽위로 제공된다.
실온N2의 소스(66)는 리드(14)에 연결되며 또한 소스(66)로 부터 가스가 입구(51)를 경유하여 용기로 흐르도록 배치된다.
시스템이 세척 및/또는 에칭과 같은 케미컬 처리를 위해 이용될 경우, 처리 케미컬을 측정하고 이를 DI 워터 스트림안으로 주입하는 케미컬 분배 성분(68)이 더 제공될 수 있는바, 상기 DI워터 스트림은 처리 케미컬을 용기(12)안으로 운반한다.
제1실시예 - 동작
도2의 시스템은 용기(12)는 케미컬 처리와 상기 용기(12)에 대해 내부 및 외부에서 수행되는 린스 단계를 포함하는 다양한 응용에 이용하는데 적합할 수 있다. 도3은 도2의 드라잉 시스템의 한 이용을 예시하는 개략적인 순서도로서, 여기서 표면 산화는 HF/HCL 에칭을 이용하여 제거되며 또한 웨이퍼는 이어서 린스되고 또한 드라이된다.
IPA 증기 발생은 처리의 초기 단계에서 수행되는 것이 바람직하지만, 어쨋든 웨이퍼가 드라잉을 위해 준비되어 있는 시간에 앞서 수행될 수 있다(단계200).IPA 증기는 가열 요소(61)에 의해 가열되는 챔버의 표면(60)위로 예비 측정된 양의 IPA 양을 주입함으로서 IPA 챔버(16)내에서 생성된다. IPA는 IPA의 끓는점(1기압에서 82.40임)보다 가급적 낮은 온도로 표면(60)상에서 가열된다. IPA를 가열하면 IPA증기가 발생되는 속도를 증가시키며 그에 따라 농후한 IPA 증기 구름을 생성하는 처리를 촉진시킨다.
처리는 용기내에서 개구로부터 떨어져 위치된 리드(14)와, 상기 리드보다는 오히려 웨이퍼 표면상에서 IPA증기 응축을 촉진시킬수 있는 온도로 리드의 벽(40,42)을 가열하도록 유체 도관(48)내에서 가열된 DI순환에 의해 개시하는 것이 바람직하다. 용기안으로의 DI흐름이 시작되지만, 에칭 케미컬(예, HF 및 HCl)은 이것이 용기안으로 흐를경우 DI스트림안으로 동시에 주입됨으로서, 용기는 원하는 농도를 지닌 에칭 용액으로 채워지게 된다(단계204).
웨이퍼(W)를 운반하는 웨이퍼 카세트(46;도2)는 용기안으로 내려져 있으며 또한 웨이퍼 지지대(47)위에 위치된다(단계 204). 리드(14)는 용기위에 매달린 위치(이를테면, 도2에 나타낸 위치)안으로 다음 이동된다. 소스(66; 소스(54)와 같을 수도 있지만 같을 필요는 없음)로부터의 N2가스는 시스템의 공기를 제거하기위해 입구(50)를 경유하여 용기로 유입된다.
웨이퍼는 에칭을 완료하는 필요한 예비 결정된 시간동안 처리 케미컬에 담겨진 상태로 있다(단계 208). 에칭 주기의 끝에서, 린스 유체는 입구(36)를 경유하여 용기(12)내로 펌핑되며, 또한 오버플로우 위어(20)안과 오버플로우 드레인(22)밖으로 캐스케이드된다(단계 210). 오존 린스가 요구될 경우, 웨이퍼는 오존화된 DI 워터를 이용하여 다음 린스된다(단계 212). 이것은 용기(12)내의 분리된 입구를 경유하여 린스 워터안으로 오존을 주입하거나, 또는 케미컬 분배 성분(68)을 이용하여 DI 스트림안으로 오존을 주입함으로서 수행될 수 있다. 오존을 린스한후, 순수한 DI 린스동작은 웨이퍼 및 카세트를 완전히 린스하기 위해 충분한 시간동안 계속하고(단계 214), 이 시간 이후에 처리 드레인(24)은 용기로 부터 린스 유체를 신속히 드레인("퀵 덤프)하기 위해 개방된다(단계 216). 린스 워터는 방전되지만, 리드(114)는 로보틱 시스템(44)에 의해 용기내의 좀더 낮은 위치로 이동된다. 바람직하게, 주변 온도 소스(66)로부터의 N2가스는 용기내부의 정화된 환경을 유지하기 위해 리드가 내려질 경우 입구(51) 밖으로 흐른다.
논의한 바와 같이, IPA증기의 발생은 처리에서 초기에 IPA 챔버(16)내부에서 개시된다. 즉, 드라잉 단계이전에 밸브(56)는 가열된 N2가스가 챔버(16)를 채울수 있도록 간단히 개방된다. 용기가 드레인되고 또한 리드가 충분히 내려지면, 밸브(59)는 가열된N2가 용기안으로 IPA증기를 운반하도록 개방된다(단계 218).
열 증기가 전형적이므로, IPA 증기는 이것이 접촉상태로 있는 쿨한 표면상에 응축된다. 리드의 벽이 가열되기 때문에, 뜨거운 IPA 증기는 리드 벽상에 보다는 오히려 상대적으로 냉한 웨이퍼상에 응축된다. 용기 표면상의 응축으로 인해 IPA가 거의 "배출"되지 않으므로, 웨이퍼상의 응축을 촉진시키는 가열된 벽의 이용은 IPA사용을 최소화 할 수 있음을 평가해야 한다.
증기는 웨이퍼상에서 물의 표면 장력을 분쇄하도록 웨이퍼상에 응축되며 그에 따라 물 표면으로부터 린스 워터가 분배된다.
IPA 드라잉 단계의 끝에서, 밸브(59)가 폐쇄되며 또한 바이패스 밸브(58)는 가열된 N2가 용기안으로 직접 흐르도록 개방된다(단계 220). 부가적인 가스 입구(51a; 도2)는 용기(12)내부에 위치되며 또한 이러한 단계동안 드라잉을 용이하게 하기 위해 가스를 카세트위로 향하도록 지향되어 있음을 명심해야 할 것이다. 가열된 가스는 웨이퍼와 카세트 표면상에 남아있는 응축된 IPA를 휘발시킴으로서 드라잉 처리를 끝마친다.
가열된 N2가스는 응축된 IPA를 증발로서 제거하며 또한 IPA 드레인(28)을 통해 IPA를 컨덴서(32)안으로 배출시킨다. 컨덴서(32)는 일회용으로 알맞은 액체 형태로 IPA를 응축시킨다.
나중에, 리드(14)는 로보틱 시스템(44)에 의해 뒤로 물러나며 또한 충분히 드라이된 웨이퍼 및 카세트는 용기로부터 제거된다(단계 222).
논의한바와 같이, 시스템(10)은 더군다나 다른 처리에 유용하다. 예를들어, 시스템(10)은 웨이퍼가 분리된 용기에서 처리되고 린스되는 더 큰 시스템의 성분으로 이용될 수 있다. 이러한 형태의 동작에 대하여, 시스템(10)의 이용은 웨트 웨이퍼가 드라잉을 위해 용기(12)안으로 더 내려짐으로 린스 단계 이후에 시작된다(단계 224, 226, 216, 218, 220, 222). 오존 린스는 웨이퍼상에 친수성 표면을 생성하며, 반면에 상술한 HF 마지막 처리는 소수성 표면을 생성한다. 본 명세서에기술된 드라잉 처리는 웨이퍼 표면이 친수성이든 소수성이든 무관하게 잘 동작되는 것이 이점이다.
제2 실시예 - 구조
도4A 내지 도7은 본 발명에 따른 개념을 이용하는 드라잉 시스템의 제2 실시예를 나타낸다. 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하며, 또한 우선적으로 리드의 구조와 이용에 있어서 제1 실시예와 다르다.
도4A 및 도4B를 참조하면, 제2 실시예는 일군의 반도체 웨이퍼를 수용하고 또한 처리하는데 적합한 임의의 크기 및 모양의 용기(112)와, 외부 환경으로 부터 용기의 내부를 밀봉하는데 이용되는 리드(114)를 포함한다. 용기(112 및 114)는 처리 환경에 이용되는 케미컬에 대해 불활성인 PVDF 또는 PFA와 같은 재료로 형성된다.
용기(112)의 일반적인 특성을 지닌 용기는 SCP 글로벌 테크놀로지, 보이스 ID로부터 이용할 수 있는 DynaflowTM린스 탱크이다. 용기(112)는 용기 벽위로 캐스케이드되는 처리를 요하는 처리 또는 린스 유체로서 이용하기 위해 오버 플로우 위어(120)에 의해 그의 측벽, 정면 벽 및 후면 벽에 둘러싸인 내부 탱크 부(118)로 형성되는 것이 바람직하다. 그의 벽은 에지상의 유체 축적을 최소화하기 위해 상부 에지를 따라 톱니 모양인것이 바람직하다. 위어(120)는 위어(120)의 한 단부에 위치된 드레인(122)쪽으로 유체의 흐름을 용이하게 하기 위해 수평위치로부터 각진 내부 밑면을 갖는다. 종래의 충전 센서(도시하지 않음)는 내부 탱크(118)내의 액체 레벨이 이용중에 웨이퍼를 완전히 담그도록 충분히 높은지를 확인하는데 이용하기 위해서 용기내에 위치될 수 있다.
다수의 유체 입구(136)는 용기 밑면을 따라 세로 및 가로 방향으로 이격되어 있다. 유체 라인(134)은 이온제거된 물 공급원을 입구 아래의 공동(135)에 연결한다. 유체 라인(134)으로부터 공동(135)안으로 흐르는 유체는 입구(136)를 통해 용기(112)안으로 고압 유체가 흐르도록 공동의 압력을 일정하게 유지시킨다. 내부 탱크(118)의 밑벽은 입구(136)로부터 용기를 통해 일정한 유체 흐름을 촉진시키기 위해 도4A에 나타낸 경사진 측면 부를 포함하는 것이 바람직하다.
제1 실시예에 관하여 기술한 바와 같이, 케미컬 분배 성분은 필요할 경우 처리이 DI 스트림안으로 주입되도록 유체 라인(134)에 연결된다.
가늘고 긴 개구(123)는 내부 탱크 부(118)의 밑벽에 형성된다. 개구(123)는 탱크의 정면에 인접한 영역으로 부터 탱크의 후면에 인접한 영역으로 밑벽을 따라 세로로 연장된다. 덤프 도어(124)는 개구(123)를 밀봉한다. 자동 덤프 도어 어셈블리(126)는 신속하게 내부(18)를 비우기 위해 개구(123)로부터 떨어진 덤프 도어(124)의 이동을 제어하며 또한 탱크를 재 밀봉하기 위해 개구(123)안으로 덤프 도어(124)의 이동을 다시 제어한다. 덤프 도어 어셈블리로서 이용되는 종래 형태의 센서는 덤프 도어가 시스템 제어기의 지시에 따라 개방 또는 폐쇄되는지를 확인하기 위해 제공될 수 있다.
개방되었을때, 덤프 도어는 용기로 부터 용기아래의 캐치 배신(catch basin;71)안으로 유체의 신속한 방출을 허용한다. 시스템은 주물내의 캐치 배신으로 부터 산성 배출 위치로 흐르는 배출 라인(74)을 지닌 배기 및 재생 성분을 포함한다. 분리된 IPA 처리 출구(128)는 방출 탱크(72)의 상부 영역에 위치된다. 사용중에 IPA 증기는 처리를 위해 이것이 응축되어 있는 컨덴서(132)로(입구(150)로부터 덤프 개구(123)를 통해 캐치 용기(72)로 흐르는 N2가스에 의해)출구(128)를 통해 배기된다.
용기로 전달하기 위해 N2가스와 드라잉 증기에 이용되는 시스템의 성분은 제1 실시예에 관하여 상술한 것과 유사하며 따라서 이들을 다시 언급하지 않을 것이다. 이들 성분은 제1 실시예와 관련하여 도3에 도시한 사본과 일치하는 번호를 이용하여 도4에서 분류하고 있다.
용기(112)는 힌지 리드(114)를 포함한다. 한쌍의 아암(116)은 리드(114)로 부터 연장된다. 각각의 아암은 스테이지에 설치된 하부단부를 지닌 실린더(117) 또는 처리 플랫폼에 용기를 유지하기 위해 이용되는 다른 지지 구조(도시하지 않음)에 결합된다. 실린더(117)는 개방된 위치와 폐쇄된 위치사이의 리드를 축으로 하여 선회하도록 아암(116)과 함께 움직인다. 폐쇄된 위치의 경우에, 리드는 열기의 이동을 용기로부터 방지하고 또한 주변 환경으로부터 입자가 사용하는 동안 용기에 들어가지 못하도록 용기(112)에 설치된 플랜지(119)에 대해 밀봉한다. 리드와 플랜지간의 밀봉을 최대한 활용하기 위해, Teflonⓡ또는 챔라즈(Chemraz)와 같은 적합한 밀봉 재료로 형성된 하나 또는 그 이상의 밀봉체(121; 도6)가 리드(114) 및/또는 플랜지(119)상에 위치된다.
피팅(150)은 리드(114)의 상부로 부터 연장되며 또한 N2가스와 IPA증기가 용기에 유입되는 입구를 제공한다. 리드(114)는 용기 및 상기 용기내에 위치한 웨이퍼상으로 가스/증기의 일정한 흐름을 진행시키는 분기(manifolding)로 제공된다. 이러한 분기는 도7과 관련하여 가장 잘 이해될 것이다. 도시한 바와 같이, 리드(114)는 상부 플레이트(170), 중간 플레이트(172) 및 하부 플레이트(174)로 형성된다. 상부 플레이트(170)의 아래쪽에 형성되는 것은 X-자형 패턴을 형성하도록 교차하는 한쌍의 홈(176;도4A 참조)이다. 피팅(150)은 바람직하게 그들의 교차점에서 홈에 유동적으로 결합되어 상기 피팅을 통해 상기 홈으로 직접 가스/증기가 통과하게 된다.
하부 플레이트(174)는 그의 상부면에서 홈(178,180)의 체계를 갖는다. 일실시예에서, 홈은 3개의 세로 홈(178)과 한쌍의 가로 홈(180)을 포함한다. 세로 홈(178)은 리드(114)로부터 용기(112)로 흐르는 N2및 IPA증기에 대한 입구지점이 있는 다수의 작은 홀로 정렬된다.
중간 플레이트(172)는 상부 및 하부 플레이트(170,174)사이에 샌드위치된다. 도4A에 나타낸바와 같이, 중간 플레이트(172)는 상부 및 하부 플레이트의 홈(176,178,180)에 의해 일련의 통로를 형성한다. 바꾸어 말하면, 플레이트의 배치는 상부와 중간 플레이트사이에 한쌍의 통로(X자형으로 교차)와, 중간 및 하부 플레이트사이에 다른 일련의 통로를 만든다.
중간 플레이트는 그의 상부면과 하부면사이에 연장되는 관통 홀(182)을 포함한다. 관통홀(182)은 N2가스와 IPA증기가 X-자형 통로계로 부터 중간 플레이트를 통해 하부 플레이트 홈(178,180)사이에 형성된 일련의 통로안으로 흐르게 하는 경로를 제공한다.
리드(114)를 통해 N2와 IPA증기의 분배를 용이하게 하기 위해, 관통홀(182)은 상부 플레이트의 2개 홈에 의해 형성된 "X"자형의 4개 코너와 세로 통로(178)와 가로 통로(180)사이의 교차점에 의해서 정렬될 수 있다. 사용하는 중에, 가스/증기는 피팅(150)을 통해 상부 플레이트와 중간 플레이트사이에 형성된 X-자형 통로안으로 흐르고 나서, 관통홀(182)을 통해 중간 플레이트와 하부 플레이트사이에 형성된 통로계안으로 흐른다. 결국, 가스/증기는 세로 홈(180)에 형성된 작은 개구를 통해 용기안으로 흐른다.
처리 제어기(184)는 리드 로보틱스, 덤프 도어 어셈블리(126), 케미컬 주입 성분(68) 및 상기 계의 동작과 연관된 다수의 밸브 및 센서들에 전기적으로 연결된다. 제어기(184)는 수행되는 처리 과정에 적합한 처리 방법에 따라, 밸브를 자동으로 개폐하고, 리드와 덤프 도어를 작동시키고, 또한 유체 및 가스의 흐름등을 조정하기위해 이들 성분의 제어 및 타이밍을 관리하도록 프로그램된다. 이러한 목적을 위해 적합한 제어기는 프레코 전자 회사(Preco Electronics, Inc.)의 보이스 ID로 부터 이용할 수 있는 MCS 마이크로프로세서 제어기이다. 그러나, 임의의 적합한 처리 제어 컴퓨터가 이용될 수 있다. 제어기와 연관된 성분사이의 전기적 결합은 명확성의 이유로 도면에 나타내지 않았음을 명심해야 할 것이다.
케미컬 주입 시스템(300)은 도9A 및 도9B에 도시한 제1 및 제2 실시예의 시스템용의 케미컬 주입 성분(68)으로 유용하다. 케미컬 주입 시스템(300)은 주조에 전형적으로 이용되는 벌크 케미컬 공급원의 고유 압력의 변화에도 불구하고 처리 케미컬의 정밀한 측정을 허용하는 점에서 바람직한 것이다. 케미컬 주입 시스템에 의해 이용되는 여러 밸브의 타이밍과 제어는 처리 제어기(184) 또는 분리된 제어기에 의해 관리된다.
도9A를 참조하면, 케미컬 주입 시스템(300)은 벌크 케미컬 공급원(304)에 결합된 케미컬 저장 용기(203)를 포함한다. 케미컬 저장 용기는 주 챔버(306)와 상기 주 챔버로부터 연장되는 측면 챔버(308)를 포함한다. 주 챔버와 측면 챔버의 내부는 서로 접촉하여 있다. 더욱이, 유체 라인(310)은 주 챔버와 측면 챔버사이에 연장된다. 액체 레벨 센서(312)는 유체 라인(310)에서 액체 레벨을 감시하고 또한 액체 레벨에 관한 피드백을 시스템 제어기(184; 도4A)에 제공하기 위해 위치된다. 벤트(314)는 1차 용기의 벽으로부터 연장된다.
분배 용기(316)는 축소된 흐름 구멍(320)을 포함하는 라인(318)에 의해 케미컬 저장 용기(302)에 결합된다. 밸브(322)는 구멍(320)의 하부에 위치되며 또한 DI 라인은 밸브(322)의 다른 하부의 라인(318)에 연결된다. 밸브(324)는 용기(316)안으로 DI 소스(326)로부터온 DI 워터의 흐름을 관리한다.
출구 라인(328)은 분배 용기(316)로부터 연장되며 또한 밸브(330)와 축소된 흐름 구멍(322)을 포함한다. 액체 레벨 센서(336)는 유체가 라인(328)에 언제 존재하는 지(즉, 일단 밸브(330)가 개방되는 경우)를 검출하기 위해 라인(328)에 위치된다.
측면 브랜치(334)는 용기(316)의 상부와 함께 출구 라인(328)을 연결한다. 측면 브랜치(334)의 다른 하부는 용기(112)와 유동적으로 결합된 분배 라인(338)이다.
케미컬 주입 시스템(300)의 동작동안 관련된 총4개의 단계가 있다. 첫번째는, 케미컬 저장 용기(302)가 벌크 공급원(304)으로부터 케미컬에 의해 채워지게되는 벌크 충전 단계이다. 두번째는, 일군의 웨이퍼를 처리하는데 필요한 케미컬의 양이 케미컬 저장 용기(302)로부터 분배 용기(316)안으로 통과되는 제2차 충전 단계이다. 제2차 충전 단계는 선정된 기간동안 밸브(322)를 개방하여 원하는 부피를 용기(316)안으로 분배되도록 함으로서 달성된다. 세번째는, 밸브(330)가 용기(316)로부터 라인(338)안으로 케미컬을 허용하기 위해 개방된다. 상세히 논의한 바와 같이, 이러한 단계는 제2차 충전 단계의 정확성을 확인하기 위해 시간이 설정되어 있으며 또한 센서(336)를 이용한다. 끝으로 네번째는, 분배 단계로서, 이것은 용기(316)안으로 통과하는 DI 스트림에 의하여 라인(338)으로부터 처리 탱크안으로 케미컬이 운반되는 경우에 수행된다.
벌크 충전 단계는 케미컬 저장 용기(302)의 부피가 선정된 최소 레벨로 증가될 경우에 전형적으로 수행된다. 밸브(302)와 벌크 공급원사이에 놓이는 밸브(303)가 개방됨으로서 케미컬이 벌크 공급원으로부터 용기(302)안으로 흐르게 된다. 시스템내의 다른 모든 밸브는 벌크 충전 단계를 통해 폐쇄된 상태로 남는다.
충전 센서(312)는 케미컬 저장 용기(302)내의 유체 레벨이 선정된 레벨에 도달되었는가를 지시하는 제어기(184)로 피드백을 제공하기 위해 배치된다. 레벨은 용기(112)내에서 선정된 수의 웨이퍼 군을 처리하는데 필요한 케미컬의 부피에 대응하도록 선택되는 것이 바람직하다.
충전 센서(312)는 케미컬 저장 용기(302)가 원하는 부피로 채워져 있음을 검출하면, 밸브(303)는 폐쇄된다. 다음으로, 밸브(322)는 제2차 충전 단계를 용기(316)안으로 전수하기 위해 개방된다. 시스템은 밸브(322)가 개방되는 시간을 감시함으로서 용기(316)의 정확한 충전을 허용한다. 예를들어, 시스템의 흐름 속도는 용기(316)안에 200ml를 분배하는데 4분정도 걸릴 수 있다. 밸브(322)는 원하는 기간동안 개방되면 이것은 폐쇄되며, 그에 의해 정지 유체는 용기(316)안으로 흐른다. 축소된 흐름 구멍(320)은 분배 용기(316)안으로 분배된 유체를 천천히 흐르게 하며, 그에 따라 밸브(322)와 상기 밸브의 사실상의 폐쇄에 대한 "폐쇄"제어 신호의 전달사이에 분리된 제2의 지연의 효과를 최소화함으로서 제2차 충전 단계동안 고 레벨의 정확성을 보장하게 된다. 상기 시스템은 시스템의 성공적인 실행으로 다른 분배 부피를 요하는 응용에 대해 유용하다. 제2차 충전 단계동안 밸브(322)가 개방되어지는 시간의 양을 단순히 변화시키면 분배될 수 있는 케미컬의 부피를 변경할 수 있다.
밸브(322)가 폐쇄된 후에, 밸브(330)는 케미컬이 분배 용기(316)로부터 전체 분배 부피를 포함할 만큼 충분히 큰 분배 플러밍(338)안으로 흐르도록 개방된다. 라인(328)이 비워있으면, 센서(336)는 턴오프되는데, 이는 용기(316)가 완전히 비워져 있음을 표시한다. 시스템은 밸브(330)의 개방과 센서(336)의 턴오프(용기(316)를 비우기 위해 취한 시간의 양임)사이에 경과된 시간을 기록한다. 유체가 용기(316)로 부터 흐르는 공지의 속도로 용기(316)를 나오도록 하기 위해 원하는 분배 부피에 대해 취할 수 있는 시간의 양과 관련하여 시스템의 소프트웨어에 저장된 값과 상기 측정된 시간이 시스템에 의해 비교된다. 이러한 단계는 용기(316)안으로의 초기 시간의 분배를 확인하기 위해 행해진다. 이러한 비교값이 분배된 케미컬의 양에서 생길수 있는 오류가 나타나는 경우, 웨이퍼가 용기(112)안으로 전달되기 전 보충적인 측정이 취해진다. 그러한 보충적인 측정은 드레인 밸브(339)를 통해 케미컬을 분배하고 제2차 충전 단계를 반복하는 것을 포함할 수 있다.
간단히 말해서, 용기(112)안으로 케미컬을 분배할 시간일 때, 밸브(324)가 개방됨으로서 DI워터가 소스(326)로부터 분배 용기(316)로 흐르고 나서 라인(328 및 334)을 경유하여 플러밍(338)안으로 흐르게 된다. 라인(328)에서 축소된 흐름 구멍의 위치 조정으로 인해, 단지 DI워터의 소량 일부가 라인으로 부터 케미컬을 린스하는데 도움을 주는 라인(328)을 통해 흐른다. 좀더 큰 퍼세트의 DI가 용기(316)에 채워지며 또한 측면 브랜치(334)를 통해 라인(338)안으로 흐르고, 또한 용기(316)와 라인(334 및 338)을 린스하면서 라인(338)내의 케미컬을 탱크(112)안으로 밀어낸다. 분배된 DI워터의 부피에 관한 조정은 원하는 부피의 분배를 하도록 공지된 소정의 시간동안 개방된 밸브(324)를 유지시키거나, 또는 피드백에 응답으로 용기(340)안의 액체 레벨 센서로부터 밸브(324)를 폐쇄시킴으로서 수행될 수 있다.
도10은 드라잉 혼합물(이를테면, IPA 또는 기타 적당한 혼합물)을 드라잉 증기 발생 챔버(챔버16; 도2 및 도4A)안으로 분배하는데 유용한 케미컬 주입 시스템(400)을 나타낸다. 케미컬 주입 시스템(400)은 드라잉 혼합물(404)의 벌크 공급원에 결합된 케미컬 저장 용기(402)를 포함한다. 유체 라인(410)은 용기의 상부 및 하부사이에 연자된다. 액체 레벨 센서(412)는 유체 라인(410)내의 액체 레벨을 감시하고 또한 액체 레벨에 관한 피드백을 시스템 제어기(184; 도4A)에 제공하기 위해 위치된다. 벤트(414)는 용기(402)의 벽으로 부터 연장된다.
분배 용기(416)는 라인(417), 저장소(418a) 및 라인(418a 내지 418f)으로 형성된 플러밍의 시스템에 의해서 케미컬 저장 용기(402)에 결합된다. 축소된 흐름 구멍(420)은 라인(417)에 위치되며 또한 밸브(422)는 구멍(420)의 하부에 위치된다.
라인(418c)과의 연결로 있는 저장소(418a)의 개구는 라인(418c)을 형성하는 파이프의 직경보다 매우 작다. 예를들어, 저장소(418a)는 1 인치 직경 라인(418c)으로 되는 1/2 인치 직경 개구를 포함할 수 있다. 라인(418d 및 418f)은 그들의 상부 단부에 벤트를 갖는다. 센서(436)는 라인(418d)에 위치되며 또한 벨브(437)는 센서(436)아래에 위치된다.
용기(416)와 그의 연관된 플러밍(418a-f)은 단일 분배 동작에 필요한 케미컬의 전체 양을 함유하고 또한 정확히 분배하도록 적당한 비율로 조정된다. 이들은 분배 용기(416)와 그의 연관된 플러밍이 처리를 위해 케미컬의 원하는 부피보다 약간 더 많은 부피로 채워질 경우 센서(436)에 의해 유체 레벨의 검출이 일어나도록배치된다. 분배 용기와 다른 부피의 플러밍은 다른 분배 부피가 필요할 경우 용기(416)와 그의 플러밍을 대체시키는데 이용될 수 있다.
분배 라인(428)은 분배 용기(416)로 부터 연장되며 또한 밸브(430)를 포함한다. 분배 라인(428)은 드라잉 혼합물을 증기용 챔버안으로 분배하기 위해 드라잉 증기 발생 챔버(16)와 함께 유동적으로 결합된다.
케미컬 주입 시스템(400)의 동작동안 관련된 총 3단계가 있다. 첫번째는, 케미컬 저장 용기(402)가 벌크 공급원(404)으로 부터 케미컬 드라잉 혼합물로 채워지게되는 벌크 충전 단계이다. 두번째는, 일군의 웨이퍼를 드라잉하는데 이용하기 위해 필요한 케미컬의 양이 저장 용기(402)로부터 분배 용기(416)와 그의 플러밍안으로 통과되는 제2차 충전 단계이다.
세번째는, 밸브(430)는 케미컬이 용기(416)와 그의 플러밍으로부터 챔버(16)안으로 흐르도록 개방된다.
벌크 충전 단계는 케미컬 저장 용기(402)의 부피가 선정된 최소 레벨로 감소될 때 전형적으로 수행된다. 밸브(403)가 개방됨으로서 케미컬이 벌크 공급원으로 부터 용기안으로 흐르게 된다. 밸브(422)는 벌크 충전 단계를 통해 폐쇄된 상태로 남는다.
충전 센서(402)는 케미컬 저장 용기(402)안의 유체 레벨이 선정된 레벨에 도달되었는지를 표시하는 제어기(184)에 피드백을 제공하기 위해 배치된다. 상기 레벨은 선정된 수의 드라잉 과정을 수행하는 데 필요한 케미컬의 부피에 대응하도록 바람직하게 선택될 수 있다.
충전 센서(412)는 케미컬 저장 용기(402)가 원하는 부피로 채워졌음을 검출하면, 밸브(403)는 폐쇄된다. 다음으로, 밸브(422)는 용기(416)안으로 제2차 충전 단계를 개시하기 위해 개방된다. 라인(418d)의 밸브(437)가 제2 차 충전동안 폐쇄된 상태로 남아 있는가를 주목해야 한다.
제2 충전 동안, 유체는 구멍(420)을 통해 흐르며, 밸브(430)의 상부에 놓이는 라인(428)의 일부를 충전하면 용기(416)가 채워지며, 또한 라인(418b)의 일부를 충전하면 저장소(418a)가 채워진다. 다음으로, 유체는 저장소(418a)로 부터 라인(418c)과 폐쇄된 밸브(437)위에 놓이는 라인(418d)의 일부안으로 캐스케이드된다. 또한 유체는 용기(416)로 부터 밸브(437)아래에 놓이는 라인(418d)의 일부안으로 상승하고 라인(418e 및 418f)안으로 흐른다. 센서(436)가 유체 레벨을 검출하였을 때, 재생된 유체 부피가 달성된다. 응답으로, 밸브(422)가 폐쇄되며, 그에 의해 정지 유체가 용기(416)안으로 흐른다. 도10에서 음영부분은 제2차 충전단계의 끝에서 재생된 유체의 부피를 나타낸다.
밸브(422)가 폐쇄된 후에, 밸브(430)는 케미컬이 분배 용기(416)로부터 챔버(16)안으로 흐르도록 개방된다. 다시한번 이러한 단계에서 밸브(437)가 폐쇄된 상태로 남아있음을 주목해야 한다.
밸브(430)가 재생된 부피의 케미컬을 분배하기 위해 알고 있는 소정 시간동안 개방된 후, 이것은 폐쇄된다. 밸브(437)가 제2차 충전동안 폐쇄된 상태로 남아 있기 때문에, 소량 부피의 유체가 라인(418C)과 밸브(437)위에 있는 라인(418D)의 일부에 남는다. 다음으로, 밸브(437)는 다음의 제2 차 충전 단계동안 측정된 재생 부피의 일부를 형성할 수 있는 용기(416)안으로 상기 소량 부피의 유체가 흐르도록 개방된다. 이러한 소량 부피는 센서(436)가 액체 레벨을 검출할 때 순간적으로 폐쇄하기 위해 밸브(422)의 무능력의 결과로 시스템에 유입될 수 있는 원하는 처리 부피이상의 부피의 양에 대응한다.
제2 실시예 - 동작
제2 실시예의 동작은 도3과 관련하여 산화가 HF/HCl 에칭을 이용하여 제거되며 또한 그후에 웨이퍼가 린스되고 드라잉되는 처리의 정황으로 다음에 기술될 것이다. 바람직한 실시예에서, 기술된 순서의 단계는 제어기(184)안으로 이미 프로그램된 처리 방법에 따라 자동적으로 일어난다. 달리 말해서, 케미컬 처리 시간, 린스 시간, 용기 배출 시간, 흐름 속도, 배출 처리, 케미컬 측정, 분배 및 주입등의 관리는 처리 제어기(184)에 의해 결정된다.
IPA 증기 발생은 처리의 초기 단계에서 바람직하게 수행되지만, 웨이퍼가 드라잉을 할 준비가 되어 있는 순간이전에도 수행될 수 있다. IPA증기는 이미 측정된 양의 IPA액체를 케미컬 주입 시스템(400; 도10)과 관련하여 논의한 방법으로 가열된 챔버(60)의 표면위에 주입시킴으로서 IPA챔버(16)내에서 발생된다. 일실시예에서, 일군으로 50개의 200mm직경 웨이퍼에 이용되는 IPA의 양은 약 50 - 150ml이다. IPA는 IPA의 끓는점(1 기압에서 82.40C임)보다 가급적 낮은 온도로 표면상에 가열된다. 가열하면 IPA는 IPA증기가 발생되는 속도를 증가시키며 그에 따라 농후한 IPA 증기 구름을 발생하도록 처리를 촉진시킨다. 끓는점 이하에서 IPA 온도를 유지하면 IPA 액체의 불순물이 공기중으로 운반되는 것을 방지하게 되는데, 여기서 상기 불순물은 웨이퍼와의 접촉부안으로 전달되기가 쉽다.
처리를 시작하기 위해, 용기(112)는 DI워터의 에칭 용액과 에칭 케미컬(예, HF 및 HCl)로 채워진다. 더욱 더 혼합을 위해, 에칭 케미컬은 케미컬 주입 시스템(300; 도9A 및 도9B)과 관련하여 논의한 용기안으로 이것이 흐름으로 DI 스트림안에 주입될 수 있다.
리드(114)가 개방됨으로서, 웨이퍼(W)를 운반하는 웨이퍼 카세트는 용기안으로 더 내려져서 용기내의 웨이퍼 지지대위에 위치된다. 다음에 리드(114)는 폐쇄된 위치안으로 축을 선회하여 용기가 밀봉체(121)에 의해 밀봉되도록 한다. (소스(54)와 마찬가지일 필요는 없지만 같을 수 있은)소스(66)로부터 N2가스(가급적, 실온에서)는 시스템의 공기를 제거하기 위해 픽스쳐(150)를 통해 용기안으로 유입된다. N2가스는 나중에 설명하는 바와 같이 드라잉을 개시할 때 까지 낮은 흐름 속도로 용기안에 계속해서 흐른다.
웨이퍼가 에칭된 후, 린스 유체는 DI 입구(136)를 통해 용기(112)안으로 펌핑되며 또한 오버플로우 위어(120)안과 드레인(122)밖으로 캐스케이드된다. 오존 린스를 원할 경우, 다음에 웨이퍼는 오존화된 DI워터를 이용하여 린스된다. 이것은 용기(112)안에 분리된 입구를 통해 린스 워터안에 오존을 주입시키거나, 또는 케미컬 분배 성분에 의해 DI스트림안에 직접 오존을 주입시킴으로서 수행될 수 있다. 린싱은 웨이퍼와 카세트를 완전히 린스하기위해 충분한 기간(예, 3-5분, 하지만 적용에 따라 가변적임)동안 계속된다. 원하는 린스 시간후에, 덤프 도어 어셈블리는 용기("퀵 덤프")로부터 린스 유체를 신속히 방출하기위해 덤프도어(124)를 그의 개방된 위치로 이동하도록 작동된다. 용기내의 유체의 완전한 방출은 매우 짧은 시간(가급적 5초 이내에)에 일어나는 것이 바람직하다. 방출된 유체는 케치 베신(72)안으로 이동하고 나서, 케치 베신(72)으로부터 방출라인(74)을 통해 주물의 산성 배출 처리기 안으로 배출된다. 낮은 흐름의 N2가스는 퀵 덤프 단계동안 용기안으로 계속해서 흐른다.
드라잉 단계이전에, 밸브(56)가 간단히 개방되어, 가열된 N2가스가 상술한 바와 같이 농후한 IPA증기 구름을 이미 함유하는 IPA 발생 챔버(16)에 채워진다. 용기안의 액체가 충분히 방출되면, 밸브(59)가 개방되어, (전형적으로, 80-900C의 온도를 지닌)가열된 N2가 용기안으로 IPA 증기를 운반하게 된다. 처리에 이용되는 IPA와 질소는 10억분의 1(ppb; parts per billion) 또는 99.999%의 순도와 같은 고 순도가 바람직하다.
N2/IPA는 IPA 드라잉 주기, 바람직하게는 2-5분동안 분당 약 25-100 표준 리터(slpm)의 율로 용기안으로 흐른다. 이러한 영역의 하한선은 비교적 작은 IPA 방출로 이끈다는 점에서 오히려 좋다. 리드(114)내의 매니폴드 배치는 리드내의 통로를 통해 IPA 증기의 균일한 분배와 그후에 입구를 통해 웨이퍼 안으로의 증기의 균일한 흐름을 촉진시킨다.
IPA 증기는 웨이퍼 표면에 응착되는 액체에 IPA의 균일한 농도를 형성하기 위해 웨이퍼상에 응축된다. 응축된 IPA는 웨이퍼상의 물의 표면 장력을 파괴하며 또한 린스 워터로 하여금 웨이퍼 표면을 전단하게 한다. IPA 드라잉 주기의 종료에 의해서, 린스 워터는 물, 카세트, 및 용기 벽으로부터 완전히 제거될 수 있으며 또한 응축된 IPA의 층에 의해 대체될 수 있다. N2/IPA는 덤프 개구(123)를 통해 케치 베신(72)안으로 나가게 되는데, 여기서 N2/IPA는 라인(128)을 통해 방출되고 컨덴서(132)를 통과해서 분배된다.
여기에 기술된 바와 같이 퀵 덤프와 IPA증기 단계는 종래기술을 통해 몇가지 이점을 제공한다. 종래의 증가 드라이어를 통해 제공된 한가지 이점은 웨이퍼가 린스 용기로부터 드라잉 용기로 이동될 때 산소와 입자에 노출되기 보다는 오히려 전체 처리를 통해 용기(112)내의 처리된 환경에서 웨이퍼가 존재한다는 점이다. 다른 이점은 도8A-도8C와 관련하여 평가될 것이다. 도8A를 참조하면, 퀵 덤프가 수행된 후, 물의 캐리오버층은 웨이퍼 표면상에 남는다. IPA증기가 용기(112)안으로 유입하기 시작할 때, 이것은 캐리오버 층 표면위에 응축되며 또한 물층안으로 확산된다. 더 많은 IPA가 물위에 응축됨으로서, 물이 웨이퍼 표면으로부터 결국 떨어질 때까지 이것이 물의 표면장력을 점차 감소시킨다. IPA 증기는 용기(112)로 계속 유입되며 또한 웨이퍼 표면(도8B)상에 응축된 IPA층을 남기도록 웨이퍼 표면상에 응축된다.
이러한 물 제거 방법은 높은 종횡비 또는 다수의 밀착된 공간이 웨이퍼 표면내에 존재하는 심한 지형을 갖는 웨이퍼에 특히 유리하다. 모세관 힘은 그러한 밀착된 공간에서 높으며 그에 따라 이러한 공간으로 부터 물을 제거하기가 곤란하다. 물과 웨이퍼의 밀착된 지형안에 그의 방법을 적용할 수 있는 물의 캐리오버 층위에 IPA를 응축하는 방법(그리고 캐리오버층이 웨이퍼로부터 하강한 후 웨이퍼 표면위에 응축을 계속하는 방법)은 깊거나 밀착된 패턴 영역에서 조차 드라잉을 용이하게 한다.
더욱이, 웨이퍼 표면으로부터 응축된 물과 응축된 IPA의 흐름은 웨이퍼위에 남을수 있는 어떤 입자의 제거를 용이하게 하는 웨이퍼 표면의 IPA/워터 린싱을 촉진시킨다.
다른 이점은 퀵 덤프 단계가 매우 짧은 기간, 바람직하게는 5초 이내에서 용기(112)를 완전히 비우기 위해(또는 적어도 용기내의 유체가 웨이퍼아래로 배출되도록)수행된다. 이러한 액체의 고속 배출은 웨이퍼의 표면으로부터 물(또한 물안의 어떤 입자)을 스트립핑하는데 유익하다. 따라서, IPA증기 단계를 개시하기 전에서 조차도 물을 제거하기가 용이하다.
도3 및 도4A를 다시보면, IPA 드라잉 주기의 끝에서, 밸브(59)는 폐쇄되며 또한 바이패스 밸브(58)는 개방되어 가열된 N2(바람직하게는 800- 900C)가 바람직하게 150-250splm의 비교적 높은 흐름 속도로 용기내로 직접 흐른다. 제1 실시예에 따라, 부가적인 가스 입구는 용기내에 위치될 수 있으며 또한 이러한 단계동안 드라잉을 용이하게 하기 위해 가스를 카세트위로 향하도록 지향될 수 있다. 가열된 N2가스는 증발(도8C)에 의해 웨이퍼, 카세트 및 용기 벽으로 부터 응축된 IPA를 제거한다. 이러한 IPA 증발 단계는 약 2-5분 동안 수행되는 것이 바람직하다. 증발된 IPA는 IPA드레인(128)을 통해 응축기(130)안으로 배출된다. 응축기(130)는 IPA를 분배하는데 적합한 형태로 응축시킨다. 부가적으로 가열된 N2가스는 용기안에 남아있는 임의의 IPA증기를 캐치 베신(72)안으로 배출하고 또한 라인(128)을 경유하여 응축기(132)를 통해 배출한다.
IPA증발 단계의 끝에서, N2가스의 낮은 흐름(바람직하게 20 slpm)이 웨이퍼의 제거동안 용기내의 청정한 환경을 유지하기 위해 다시 개시된다. 리드(114)는 개방되며 또한 완전히 드라잉된 웨이퍼 및 카세트가 용기로부터 제거된다.
논의한 바와 같이, 시스템(110)은 게다가 다른 처리를 하는데 유용하다. 예를들어, 시스템(110)은 웨이퍼가 분리된 용기내에서 처리 및 린스되는 더 큰 시스템의 성분으로 이용될 수 있다. 상기한 형태의 동작에 대하여, 시스템(110)은 웨트 웨이퍼가 드라잉을 위해 용기(112)안으로 내려지는 것과 동시에 린스 단계 이후에 다만 이용을 시작할 수 있다. 또한 도8에 기술한 다른 예로서, 어떤 표면에 대해 HF 마지막 단계를 스킵(skip)하고 오존린스/린스/드라이 처리를 수행하기 위해 시스템을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 오존 린스는 웨이퍼상에 친수성 표면을 생성하며, 반면에 상술한 HF 마지막 처리는 소수성 표면을 생성한다. 여기서 기술한 드라잉 처리는 웨이퍼 표면이 친수성이든 소수성이든 무관하게 잘 수행된다는 점이 이롭다.
또 다른 예로서, HF안에 웨이퍼의 담금 이후에는 케신 베신안으로 HF용액의 퀵 덤프가 즉시 행해진다. 케미컬 퀵 덤프이후에는 IPA 증기 드라잉 단계(단계 218)로 이어지며, 또한 필요할 경우 그 후에 웨이퍼 및 카세트로부터 응축된 IPA를 제거하기 이해 핫 N2단계가 이어진다.
본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 기술하였지만, 다양한 변형 및 변경이 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 범위와 사상으로 부터 벗어남이 없이, 본 기술에 숙련된 사람에 의해 행하여질 수 있다.
Claims (50)
- 물체의 표면을 처리하고 드라잉하는 방법에 있어서,(a) 표면을 지닌 적어도 하나의 물체와 용기를 제공하는 단계;(b) 처리 유체내의 상기 물체를 상기 용기에 담는 단계;(c) 상기 물체의 표면상에 잔여 처리 유체가 남으면 상기 용기로부터 처리 유체를 방출하는 단계;(d) 상기 용기로부터 처리 유체를 방출한 후에, 상기 물체의 표면상에 응축된 드라잉 증기를 상기 용기안으로 유입하고 또한 상기 잔여 처리 유체가 상기 표면으로 부터 벗어나 흐르드록 상기 잔여 처리 유체의 표면 장력을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 처리 유체는 이온 제거된 물인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 처리 유체는 불화수소 물인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 표면으로부터 응축된 드라잉 증기를 휘발시키기위해 (d)단계 후에 가열된 가스를 상기 용기안으로 유입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 방법은 (b)단계 이전에 상기 용기로부터 떨어진 위치에서 상기 드라잉 증기를 발생하는 단계를 더 포함하며; 또한(d)단계는 상기 떨어진 위치로부터 드라잉 증기를 상기 용기안으로 전달하기 위해 캐리어 가스를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제5항에 있어서,단계 (a)는 상기 용기와 유동적으로 결합되며 또한 상기 용기로부터 떨어져 위치된 챔버를 더 제공하며;상기 발생하는 단계는 상기 드라잉 증기를 생성하기 위해 상기 챔버내에 드라잉 혼합물을 가열하는 단계를 포함하며; 또한단계 (d)는 상기 드라잉 증기가 상기 용기안으로 전달되도록 상기 캐리어 가스를 상기 챔버로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 방법은 상기 용기로부터 드라잉 증기를 재생하고 또한 상기 재생된 드라잉 증기를 액체 형태로 응축시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 드라잉 증기는 이소프로필 알콜로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 물체의 표면을 처리하고 드라잉하는 방법에 있어서,(a) 표면을 지닌 적어도 하나의 물체와 용기를 제공하는 단계;(b) 상기 물체를 처리하기 위해 상기 용기내의 액체 케미컬에 상기 물체를 담그는 단계;(c) 상기 용기와 상기 물체의 표면으로 부터 상기 케미컬을 린스하기 위해 상기 용기안에 린스유체를 유입시키는 단계;(d) 상기 물체의 표면상에 잔여 린스 유체가 남으면 상기 용기로부터 린스 유체를 방출하는 단계;(d) 상기 용기로부터 린스 유체를 방출한 후에, 상기 물체의 표면상에 응축되며 또한 상기 잔여 린스 유체가 상기 표면으로부터 벗어나 흐르도록 상기 잔여 린스 유체의 표면장력을 감소시키는 드라잉 증기를 상기 용기안으로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서,상기 표면으로부터 응축된 드라잉 증기를 휘발시키기 위해 단계 (d)후에 가열된 가스를 상기 용기안으로 유입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서,상기 방법은 (b)단계 이전에 상기 용기로부터 떨어진 위치에서 상기 드라잉 증기를 발생하는 단계를 더 포함하며; 또한(d)단계는 상기 떨어진 위치로부터 드라잉 증기를 상기 용기안으로 전달하기 위해 캐리어 가스를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서,단계 (a)는 상기 용기와 유동적으로 결합되며 또한 상기 용기로부터 떨어져 위치된 챔버를 더 제공하며;상기 발생하는 단계는 상기 드라잉 증기를 생성하기 위해 상기 챔버내에 드라잉 혼합물을 가열하는 단계를 포함하며; 또한단계 (d)는 상기 드라잉 증기가 상기 용기안으로 전달되도록 상기 캐리어 가스를 상기 챔버로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 방법은 상기 용기로부터 드라잉 증기를 재생하고 또한 상기 재생된 드라잉 증기를 액체 형태로 응축시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 드라잉 증기는 이소프로필 알콜로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서,상기 린스 유체는 이온제거된 물인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서,상기 방법은 오존화된 물에 상기 물체를 린스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제16항에 있어서,단계 (d)이전에 오존화된 린스 유체로 물체를 린스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 물체의 표면을 처리하고 드라잉하는 방법에 있어서,(a) 용기, 상기 용기로부터 떨어져 있지만 상기 용기와 유동적으로 결합된 리모트 챔버, 및 표면을 지닌 적어도 하나의 물체를 제공하는 단계;(b) 그 위에 잔여 처리 유체를 갖는 웨트 물체를 생성하기 위해 상기 용기의외부에서 웨트 처리 절차를 이용하여 상기 물체를 처리하는 단계;(c) 상기 용기에 상기 웨트 물체를 위치시키는 단계;(d) 상기 챔버에서 드라잉 증기를 발생시키는 단계; 및(e) 상기 물체의 표면상에 응축되며 또한 상기 잔여 처리 유체가 상기 표면으로부터 벗어나 흐르도록 상기 잔여 처리 유체의 표면장력을 감소시키는 드라잉 증기를, 상기 챔버로 부터 용기안으로 전달하는 캐리어 가스를 상기 챔버를 통해 상기 용기안으로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제18항에 있어서,상기 단계 (d)는 상기 드라잉 증기를 생성하기 위해 상기 챔버내에서 드라잉 혼합물을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제19항에 있어서,상기 드라잉 혼합물은 그의 끓는 점이하의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제18항에 있어서,단계 (a)는 적어도 하나의 입구를 지닌 리드를 상기 용기에 더 제공하며;상기 방법은 상기 리드를 이용하여 상기 용기를 밀봉하는 단계를 더 포함하며; 또한단계 (e)에서 상기 캐리어 가스와 드라잉 증기는 상기 리드의 적어도 한 입구를 통해 상기 용기안으로 통과되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제19항에 있어서,상기 드라잉 혼합물은 이소프로필 알콜인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제18항에 있어서,상기 방법은 상기 용기로부터 드라잉 증기를 재생하며 또한 상기 재생된 드라잉 증기를 액체 형태로 응축시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제18항에 있어서,상기 표면으로 부터 응축된 드라잉 증기를 휘발시키기위해 단계(e)후에 가열된 가스를 상기 용기안으로 유입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 물체의 표면을 처리하고 드라잉하는 방법에 있어서,(a) 표면을 지닌 적어도 하나의 물체와 용기를 제공하는 단계;(b) 불화수소 산을 함유하는 처리 용액내의 상기 물체를 상기 용기에 담그는단계;(c) 상기 용기로부터 처리 용액을 방출하는 단계;(d) 상기 처리 용액이 상기 용기를 우선 린싱함이 없이 상기 용기로부터 완전히 방출된 후, 상기 물체의 표면상에 응축되며 또한 잔여 처리 용액이 상기 표면으로부터 벗어나 흐르도록 상기 잔여 처리 용액의 표면장력을 감소시키는 드라잉 증기를 상기 용기안으로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제25항에 있어서,상기 표면으로 부터 응축된 드라잉 증기를 휘발시키기 위해 단계 (d)후에 가열된 가스를 상기 용기안에 유입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 25항에 있어서,상기 방법은 단계 (b)이전에 상기 용기로부터 떨어진 위치에서 상기 드라잉 증기를 발생하는 단계를 더 포함하며; 또한단계 (d)는 상기 떨어진 위치로부터 상기 용기안으로 상기 드라잉 증기를 전달하기 위해 캐리어 가스를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제27항에 있어서,단계 (a)는 상기 용기에 유동적으로 결합되며 또한 상기 용기로 부터 떨어져 위치된 상기 챔버를 더 제공하며;상기 발생하는 단계는 상기 상기 드라잉 증기를 생성하기 위해 상기 챔버내에 드라잉 혼합물을 가열하는 단계를 포함하며; 또한단계 (d)는 상기 드라잉 증기가 상기 용기안으로 전달되도록 상기 캐리어 가스를 상기 챔버로 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 28항에 있어서,상기 방법은 상기 용기로부터 드라잉 증기를 재생하고 또한 상기 재생된 드라잉 증기를 액체 형태로 응축시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제25항에 있어서,상기 드라잉 증기는 이소프로필 알콜로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제25항에 있어서,단계 (a)는 적어도 하나의 입구를 지닌 리드를 상기 용기에 더 제공하며;상기 방법은 상기 리드를 이용하여 상기 용기를 밀봉하는 단계를 더 포함하며; 또한단계 (d)에서 상기 캐리어 가스와 드라잉 증기는 상기 리드의 적어도 한 입구를 통해 상기 용기안으로 통과되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 물체를 처리하고 드라잉하는 방법에 있어서,(a) 밑면이 없는 밀봉체를 형성하기 위해 서로 연결된 다수의 벽으로 형성된 이동가능한 리드를 지닌 용기를 제공하며, 또한 표면을 지닌 물체를 더 제공하는 단계;(b) 처리 유체내의 상기 물체를 상기 용기에 담그는 단계;(c) 상기 리드를 이용하여 상기 용기를 밀봉하는 단계;(d) 상기 리드의 적어도 한 부분을 처리 유체의 온도이상으로 가열하는 단계;(e) 상기 물체의 표면상에 잔여 처리 유체가 남으면, 상기 처리 유체를 상기 용기를 부터 방출하는 단계; 및(f) 상기 처리 유체가 상기 용기로부터 완전히 방출된 후에, 상기 물체의 표면상에 응축되며 또한 잔여 처리 용액이 상기 표면으로부터 벗어나 흐르도록 상기 잔여 처리 용액의 표면장력을 감소시키는 드라잉 증기를 상기 용기안으로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 32항에 있어서,상기 처리 유체는 린스 유체이며 또한 상기 방법은단계 (b)이전에 케미컬 배드내의 물체를 상기 용기에 담기 위해 상기 용기위에 상기 리드를 매달고, 그 후에 상기 물체를 담근후 상기 용기로 부터 상기 케미컬을 방출시킨후 상기 리드를 이용하여 상기 용기를 밀봉하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로 하는 방법.
- 제 33항에 있어서,상기 용기위에 리드를 매다는 단계는 상기 용기로부터 주변 분위기로 증기의 누출을 최소화하기 위해 상기 용기위에 후드를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 32항에 있어서,상기 리드는 적어도 하나의 입구를 지니도록 제공되며, 또한 단계 (f)는 상기 드라잉 증기를 상기 리드의 입구를 통해 상기 용기안으로 유입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 32항에 있어서,상기 드라잉 증기를 유입시키기 전에 퍼징 가스를 상기 용기안으로 유입시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 31항에 있어서,상기 물체의 표면으로부터 응축된 드라잉 증기를 휘발시키기위해 단계 (f)후에 상기 용기안에 가열된 가스를 유입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 물체를 처리하고 드라잉하는 장치에 있어서,개방된 상부, 상기 개방된 상부를 밀봉시킨 폐쇄된 상태와 상기 개방된 상부를 노출시킨 개방된 상태사이에 이동 가능한 리드, 덤프 개구를 통해 유체의 방출을 허용하는 개방된 상태와 상기 덤프 개구를 밀봉하는 폐쇄된 상태사이에 이동가능한 용기의 하부와 덤프 도어에 형성된 덤프 개구, 및 상기 용기의 하부에 형성된 유체 입구를 지닌 용기;유체 라인에 의해 상기 입구에 유동적으로 결합된 린스 유체의 소스;상기 유체 라인에 유동적으로 결합된 처리 케미컬의 소스;상기 용기에 유동적으로 결합된 드라잉 증기 발생 챔버; 및상기 덤프 개구에 유동적으로 결합된 응축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제38항에 있어서,상기 용기를 상기 린스 유체의 소소로부터 나온 린스 유체로 채워지도록 하며, 상기 용기를 상기 린스 유체로 채운후 선정된 기간이 경과된 다음 상기 덤프 도어를 개방하며, 또한 상기 린스 유체가 상기 용기로 부터 방출된후 상기 용기를상기 드라잉 증기 발생 챔버로 부터 나온 드라잉 증기로 채워지도록 하는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제39항에 있어서,상기 리드는 그안에 형성된 다수의 유체 매니폴드와 상기 유체 매니폴드에 유동적으로 결합된 다수의 증기 입구를 지니며; 또한상기 드라잉 증기 발생 챔버는 상기 유체 매니폴드에 유동적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제38항에 있어서,상기 드라잉 발생 챔버는 밀폐된 챔버와, 드라잉 증기를 생성하기 위해 액체 드라잉 혼합물을 수납하는 챔버내의 가열된 표면을 지니며; 또한상기 장치는 상기 밀폐된 챔버에 유동적으로 결합된 캐리어 가스 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제41항에 있어서,상기 리드는 그안에 형성된 다수의 유체 매니폴드와 상기 유체 매니폴드에 유동적으로 결합된 다수의 증기 입구를 지니며; 또한상기 드라잉 증기 발생 챔버는 상기 유체 매니폴드에 유동적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제38항에 있어서,상기 케미컬의 소스는,벌크 케미컬 공급원에 유동적으로 결합되며 또한 제1 부피의 케미컬을 함유하도록 적당한 비율로 조절되는 케미컬 저장 탱크;상기 케미컬 저장 탱크에 유동적으로 결합되며, 또한 상기 제1 부피의 케미컬보다 매우 작은 제2 부피의 케미컬을 함유하도록 적당한 비율로 조절되는 분배 탱크;상기 케미컬 저장 탱크와 상기 분배 탱크사이의 제 1 밸브;상기 분배 탱크와 상기 용기사이의 제2 밸브; 및상기 용기에서 처리를 수행하는데 필요한 양에 해당하는 선정된 양의 케미컬을 상기 저장 탱크로부터 상기 분배 탱크로 분배하기 위해 선정된 시간동안 상기 제 1 밸브를 개방하며, 또한 상기 분배 탱크로부터 선정된 양을 상기 용기안에 분배하기 위해 상기 제2 밸브를 개방하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제43항에 있어서,상기 분배 탱크에 유동적으로 결합된 제2 유체 소스와, 상기 제2 유체 소스와 상기 분배 탱크사이에 위치된 제3 밸브를 더 포함하며, 상기 제어 수단은 처리 용액을 형성하기 위해 제2 유체가 상기 선정된 양의 케미컬과 혼합하도록 제3 밸브의 동작을 더 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 물체를 드라잉하는 장치에 있어서,개구를 지닌 용기;밑면이 없는 밀봉체를 형성하기 위해 서로 연결된 다수의 벽으로 형성되며,상기 용기의 개구를 밀봉하는 제1 위치와 상기 개구를 통해 상기 용기에 접근을 허용하는 제2 위치사이에서 이동가능한 리드;상기 리드의 벽에 결합된 가열 요소; 및상기 용기에 유동적으로 결합된 드라잉 증기의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제45항에 있어서,상기 용기는 입구를 지니며, 상기 장치는 상기 입구에 유동적으로 결합된 린스유체의 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제46항에 있어서,상기 입구에 유동적으로 결합된 처리 케미컬의 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제46항에 있어서,상기 용기는 상기 용기의 하부에 형성된 덤프 개구와, 상기 덤프 개구를 통해 유체의 방출을 허용하는 개구된 상태와 상기 덤프 개구를 밀봉하는 폐쇄된 개구사이에서 이동가능한 덤프도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제46항에 있어서,상기 리드는 드라잉 증기 입구를 포함하며 또한 상기 드라잉 증기의 소스는 상기 드라잉 입구에 유동적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제46항에 있어서,상기 드라잉 증기의 소스는,액체 드라잉 혼합물을 수납하기 위해 가열된 소스를 지니며 또한 상기 용기로 부터 떨어져 있지만 유동적으로 결합되는 밀폐된 챔버; 및상기 밀폐된 챔버에 유동적으로 결합된 캐리어의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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