KR20050060029A - 메니스커스, 진공, ｉｐａ증기, 건조 매니폴드를 이용한기판처리시스템 - Google Patents
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Abstract
웨이퍼를 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 이 시스템 및 방법은 메니스커스를 사용하여 웨이퍼의 표면을 처리하도록 설계되었다. 이 메니스커스는 웨이퍼의 표면위로 이동하여 세정, 린싱, 화학처리 및 건조할 수 있도록 제어될 수 있다. 이 장치는 메니스커스를 사용하여 웨이퍼표면의 특정처리를 할 수 있도록 다수의 구성을 사용하여 구성할 수 있으며, 이런 구성들로는 근접헤드를 사용하는 것을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체웨이퍼의 세정 및 건조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 오염 및 웨이퍼세정비용을 줄이면서 웨이퍼표면의 유체를 보다 효율적으로 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체칩 제조공정에서 웨이퍼 표면에 원치 않는 잔류물을 남기게 되는 제조작업을 실시하는 경우 웨이퍼를 세정하고 건조할 필요가 있다는 것은 잘 알려져 있다. 이런 제조작업의 예로는 플라즈마 에칭(예를 들어, 텅스텐에치백(WEB)) 및 화학기계적 폴리싱(CMP)이 포함된다. CMP에 있어서, 웨이퍼는 홀더 내에 놓여져서 웨이퍼의 표면이 홀더에 의해 회전하는 컨베이어벨트에 대하여 밀어진다. 이 컨베이어벨트는 폴리싱을 위한 화학약품 및 연마제로 구성된 슬러리를 사용한다. 그러나 불행하게도 이 공정은 웨이퍼의 표면에 슬러리 입자 및 잔류물을 축적시키게 된다. 웨이퍼에 원치 않는 잔류물질 및 입자가 남는다면 이 것들은 특히 웨이퍼표면의 스크래치 및 금속화특징간의 부적절한 상호작용 등의 결함을 일으킬 수 있다. 경우에 따라서, 이런 결함들은 웨이퍼 상의 장치가 동작하지 못하게 할 수도 있다. 따라서, 동작불능의 장치를 갖는 웨이퍼를 폐기하는데 필요한 부당한 비용을 줄이기 위해서는 원치 않는 잔류물을 남기게 되는 제조작업 후에 웨이퍼를 적절히 그리고 효율적으로 세정할 필요가 있다.
웨이퍼를 습식세정한 후, 물이나 세정유체 잔류물이 웨이퍼 상에 남는 것을 방지하기 위해 웨이퍼를 효율적으로 건조시켜야 한다. 유체방울이 형성될 때처럼 웨이퍼표면의 세정유체가 증발한다면 세정유체 속에 이전에 용해된 잔류물이나 오염물이 증발 후에 웨이퍼표면에 남을 것이다(예를 들어, 반점을 형성할 것이다). 증발이 일어나는 것을 방지하기 위해서는 웨이퍼표면 상에서 유체방울이 형성되지 않게 하면서 가능한 신속히 세정유체를 제거하여야 한다. 이를 위한 시도로서 탈수(spin drying), IPA, 또는 마란고니 건조(Marangoni drying) 등의 몇 가지 다양한 건조법을 이용한다. 이들 건조법은 모두 웨이퍼표면 상의 액체/기체 계면을 이동시키는 형태를 이용하는데, 이 방법은 적절히 유지하였을 때 유체방울의 형성 없이 웨이퍼표면을 건조시키게 된다. 그러나 불행하게도 전술한 모든 건조방법에서 자주 일어나듯이 이동하는 액체/기체 계면이 파괴되면 유체방울이 형성되고 증발이 일어나서 웨이퍼표면에 오염물질이 남게 된다.
현재 이용되고 있는 가장 보급되어있는 건조방법은 스핀린스드라잉(SRD)이다. 도 1A는 SRD 건조법 중에 웨이퍼(10) 상의 세정유체의 이동을 나타낸다. 이 건조법에서 젖은 웨이퍼는 회전(14)에 의해 고속으로 회전한다. SRD에서는 원심력을 이용하므로 웨이퍼를 세정하는데 사용되는 물이나 세정유체는 유체방향 화살표(16)로 나타낸 바와 같이 웨이퍼의 중심으로부터 웨이퍼의 외측으로 당겨져서 최종적으로는 웨이퍼로부터 제거된다. 세정유체가 웨이퍼로부터 당겨져서 떨어짐에 따라서 웨이퍼의 중심에 이동하는 액체/기체 계면(12)이 생기고 건조공정이 진행됨에 따라서 웨이퍼의 외측으로 이동한다(즉, 이동하는 액체/기체 계면(12)에 의해 형성된 원이 커지게 된다). 도 1A의 예에서, 이동하는 액체/기체 계면(12)에 의해 형성된 원의 내측영역은 유체가 없으며 이동하는 액체/기체 계면(12)에 의해 형성된 원의 외측영역은 세정유체이다. 따라서, 건조공정이 진행됨에 따라서, 이동하는 액체/기체 계면(12)의 내부영역(건조영역)이 증가하는 반면 이동하는 액체/기체 계면(12)의 외부영역(습윤영역)은 감소한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 이동하는 액체/기체 계면(12)이 파괴되면 웨이퍼 상에 세정유체방울이 형성되며 이 방울의 증발에 의해 오염이 생길 수 있다. 이와 같이 웨이퍼표면에서 오염물을 제거하기 위해서는 유체방울의 형성 및 후속의 증발을 제한하는 것이 불가피하다. 그러나 불행하게도 이 건조방법은 이동하는 액체 계면의 파괴를 방지하는 경우에 어느 정도만 성공적이다.
게다가 SRD 공정은 소수성의 웨이퍼표면을 건조시키는데 어려움을 겪는다. 소수성의 웨이퍼표면은 물 및 수계(수성) 세정용액을 배척하기 때문에 건조시키기 어려울 수 있다. 따라서, 건조공정이 진행되고 세정유체가 웨이퍼표면으로부터 당겨짐에 따라서, 남아있는 세정유체(수성인 경우)는 웨이퍼표면에 의해 배척될 것이다. 그 결과, 수성 세정유체는 최소영역이 소수성 웨이퍼표면과 접촉하기를 원할 것이다. 또한 수성 세정용액은 표면장력의 결과로서(즉 분자수소결합의 결과로서) 자체적으로 달라붙는 경향이 있다. 따라서 소수성 상호작용과 표면장력 때문에 수성 세정유체의 구(또는 방울)가 소수성 웨이퍼표면 상에 불규칙하게 형성된다. 이런 방울들이 형성되면 앞에서 언급한 유해한 증발 및 오염이 발생한다. 이런 SRD의 한계점은 방울 상에 작용하는 원심력이 최소가 되는 웨이퍼의 중심에서 특히 심해진다. 따라서 현재 SRD 공정이 가장 보편적인 웨이퍼건조 방법이지만, 이 방법은 특히 소수성 웨이퍼표면에 사용될 때 웨이퍼표면 상의 세정유체방울의 형성을 줄이는데 어려움을 가질 수 있다.
따라서, 반도체웨이퍼를 신속하고 효율적으로 세정, 처리 및 건조하면서도, 동시에 웨이퍼표면에 오염을 일으킬 수 있는 많은 물 또는 세정유체방울의 형성을 줄일 수 있는 방법 및 장치가 필요하다. 현재 자주 발생하는 이런 오염물의 피착으로 인해 적합한 웨이퍼의 수율이 낮아지고 반도체웨이퍼의 제조비용이 증가된다.
본 발명은 첨부도면을 참조하는 이후의 상세한 설명으로 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 이들 설명을 용이하기 위해, 동일한 부호는 동일한 구조요소를 나타내는 것으로 한다.
도 1은 SRD건조공정 중에 웨이퍼상의 세정유체의 이동을 나타낸다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템을 나타낸다.
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템의 다른 도면을 나타낸다.
도 2C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면확대도를 나타낸다.
도 2D는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템의 다른 측면확대도를 나타낸다.
도 3A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면도를 나타낸다.
도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 특정표면에 대한 다중근접헤드를 포함하는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 4B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 특정표면에 대한 다중근접헤드를 포함하는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면도를 나타낸다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 직경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 5B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 직경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면도를 나타낸다.
도 5C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고정상태의 웨이퍼를 세정 및/또는 건조하도록 구성된 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 5D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고정상태의 웨이퍼를 세정 및/또는 건조하도록 구성된 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면도를 나타낸다.
도 5E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고정상태의 웨이퍼를 세정 및/또는 건조하도록 구성된 수직구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면도를 나타낸다.
도 5F는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 5E에 도시한 측면도에서 90도 이동된 웨이퍼세정 및 건조시스템의 다른 측면도를 나타낸다.
도 5G는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 반경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 5H는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 반경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템의 측면사시도를 나타낸다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 세정 및 건조에 이용되는 근접헤드 입구/출구 배향을 나타낸다.
도 6B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 세정 및 건조에 이용할 수 있는 다른 근접헤드 입구/출구 배향을 나타낸다.
도 6C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 세정 및 건조에 이용할 수 있는 또 다른 근접헤드 입구/출구 배향을 나타낸다.
도 6D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드에 의해 실행될 수 있는 웨이퍼건조공정의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 6E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드에 의해 실행될 수 있는 다른 공급원 입구/출구 배향을 사용하는 다른 웨이퍼건조공정을 나타낸다.
도 6F는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부가의 유체를 입력하는데 부가의 공급원출구를 이용할 수 있는 다른 공급원 입구 및 출구 배향을 나타낸다.
도 7A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조작업을 수행하는 근접헤드를 나타낸다.
도 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 일부의 평면도.
도 7C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조작업을 수행하는 경사공급원입구를 갖는 근접헤드를 나타낸다.
도 7D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조작업을 수행하는 경사 공급원입구 및 경사공급원출구를 갖는 근접헤드를 나타낸다.
도 8A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중웨이퍼표면세정 및 건조시스템에 사용하는 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 8B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중웨이퍼표면세정 및 건조시스템의 근접헤드를 나타낸다.
도 9A는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창을 나타낸다.
도 9B는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형처리창을 나타낸다.
도 9C는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창을 나타낸다.
도 9D는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창을 나타낸다.
도 10A는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 공급원입구와 다수의 공급원출구를 갖는 모범적인 처리창을 나타낸다.
도 10B는 본 발명의 일 실시예 따른 근접헤드의 처리영역을 나타낸다.
도 11A는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형의 근접헤드의 평면도.
도 11B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 11C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 배면도를 나타낸다.
도 12A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드를 갖는 근접헤드를 나타낸다.
도 12B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드를 갖는 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 12C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드를 갖는 근접헤드의 배면도를 나타낸다.
도 13A는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드를 나타낸다.
도 13B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 배면도를 나타낸다.
도 13C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 14A는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드를 나타낸다.
도 14B는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드의 배면도를 나타낸다.
도 14C는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 15A는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 시의 근접헤드를 나타낸다.
도 15B는 본 발명의 일 실시예에 따른, IPA입력을 갖는 도 15A에서 설명한 근접헤드를 나타낸다.
도 15C는 본 발명의 일 실시예에 따른, IPA유속을 24ml/분까지 증가시킨 도 15B에서 설명한 근접헤드를 나타낸다.
도 15D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼가 회전하고 있는 상태에서 유체메니스커스를 보여주는 근접헤드를 나타낸다.
도 15E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼가 도 15D에 도시한 회전보다 빠르게 회전하고 있는 상태에서 유체메니스커스를 보여주는 근접헤드를 나타낸다.
도 15F는 본 발명의 일 실시예에 따른, IPA유속을 도 15D의 IPA유속에 비하여 증가시킨 근접헤드를 나타낸다.
도 16A는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정/건조시스템의 평면도를 나타낸다.
도 16B는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정/건조시스템의 다른 도면을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조모듈을 갖는 전단프레임조립체를 구비하는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 다중웨이퍼처리공구를 갖는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른, 엣칭모듈이 없는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조모듈 및 세정모듈을 포함하는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템의 블록도를 나타낸다.
도 22A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼를 수직하게 주사하는 웨이퍼처리작업을 시작하는 근접헤드를 나타낸다.
도 22B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드가 웨이퍼의 주사를 시작한 상태의 도 16A에서 계속되는 웨이퍼처리를 나타낸다.
도 22C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 16B로부터 계속되는 웨이퍼처리작업을 나타낸다.
도 22D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 16C로부터 계속되는 웨이퍼처리작업을 나타낸다.
도 22E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 16D로부터 계속되는 웨이퍼처리작업을 나타낸다.
도 22F는 본 발명의 일 실시예에 따른, 수직하게 위치한 웨이퍼의 상부위에 위치하는 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 22G는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 이중표면의 처리 중의 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 23A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼가 고정상태로 유지되는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 23B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드조립체가 제자리에 고정되거나 이동하게 된 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 23C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드가 웨이퍼의 대략 반경에 걸쳐 연장되는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 23D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드가 수직하게 이동하고 웨이퍼가 회전하는 웨이퍼처리시스템을 나타낸다.
도 24A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼의 수직방향주사에 이용할 수 있는 근접헤드를 나타낸다.
도 24B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 측면도를 나타낸다.
도 24C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드의 등각도를 나타낸다.
도 25A는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중처리창 근접헤드를 나타낸다.
도 25B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 3개의 처리창을 갖는 다중처리창 근접헤드를 나타낸다.
넓은 의미로 말해서, 본 발명은 웨이퍼표면으로부터 유체를 신속히 제거함과 동시에 웨이퍼의 오염을 줄일 수 있는 세정 및 건조장치를 제공함으로써 상기 필요성을 만족시킨다. 본 발명은 공정, 장치, 시스템, 장치 또는 방법을 포함한 다양한 방식으로 실시할 수 있다. 본 발명의 몇 가지 발명성이 있는 실시예를 이하에 설명한다.
일 실시예에 있어서, 기판을 건조시키기 위한 적어도 하나의 근접헤드를 포함하는 건조시스템을 구비하는 기판제조시스템을 제공한다. 이 시스템은 또한 기판을 세정하기 위한 세정시스템도 구비한다.
다른 실시예에 있어서, 웨이퍼를 처리하는 집단구조시스템을 제공한다. 이 시스템은 기판을 건조시키기 위한 적어도 하나의 근접헤드를 포함하는 통합건조시스템을 구비한다. 이 시스템은 또한 상기 통합시스템에 연결된 처리모듈을 포함하는데, 상기 처리모듈은 화학기계적 평탄화처리모듈, 메가소닉파처리모듈, 세정모듈, 및 엣칭모듈 중의 하나 이상에서 선택된다.
또 다른 실시예에 있어서, 기판을 집단으로 처리하는 방법을 제공한다. 이 방법은 기판을 엣칭하는 단계와, 기판을 평탄화하는 단계와, 기판을 메가소닉파처리하는 단계와, 기판을 세정하는 단계 중의 적어도 한 단계를 수행한다. 이 방법은 또한 기판을 건조시키는 단계를 포함한다. 이 건조단계는 기판표면의 제 1 영역에 제 1 유체를 적용하는 단계와, 기판표면의 제 2 영역에 제 2 유체를 적용하는 단계와, 기판표면에서 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거하는 단계를 포함한다. 상기 제거단계는 제 1 영역을 둘러싸는 제 3 영역에서 수행한다. 상기 제 2 영역은 제 3 영역의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 적용 및 제거단계는 제어된 유체메니스커스를 형성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 웨이퍼표면에 근접하게 위치할 수 있는 헤드의 제 1 표면을 포함하는, 웨이퍼표면 제조에 사용되는 헤드를 구비하는 기판제조시스템을 제공한다. 상기 헤드는 또한 헤드 상에 제 1 관영역을 포함하는데, 상기 제 1 관영역은 기판표면에 제 1 유체를 전달하도록 헤드의 중심부에 형성된다. 이 헤드는 헤드 상의 제 2 관영역을 추가로 포함하는데, 상기 제 2 관영역은 제 1 관영역을 둘러싸도록 구성되고, 상기 헤드는 또한 헤드 상의 제 3 관영역을 포함하는데, 상기 제 3 관영역은 웨이퍼표면에 제 2 유체를 전달하도록 형성되며, 상기 제 3 관영역은 제 1 관영역 및 제 2 관영역의 절반폐쇄부를 형성한다. 상기 제 2 관영역은 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거할 수 있는데, 상기 제 1 유체 및 제 2 유체의 전달과 상기 헤드의 제 3 관영역에 의한 제거에 의해, 동작 시에 헤드와 웨이퍼표면 사이에 제어 가능한 메니스커스가 형성되며, 헤드는 웨이퍼표면에 근접해있다.
다른 실시예에 있어서, 동작 시에 기판의 표면에 근접하는 헤드표면을 갖는 헤드를 구비하는 기판제조시스템을 제공한다. 이 헤드는 또한 제 1 유체를 헤드를 통하여 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 1 관과, 상기 제 1 유체와 다른 제 2 유체를 헤드를 통하여 기판의 표면에 전달하는 제 2 관을 구비한다. 이 헤드는 또한 기판의 표면으로부터 제 1 유체 및 제 2 유체를 각기 제거하기 위한 적어도 하나의 제 3 관을 포함하는데, 상기 적어도 하나의 제 3 관은 상기 적어도 하나의 제 1 관을 둘러싸도록 위치하며, 상기 적어도 하나의 제 1 관, 상기 적어도 하나의 제 2 관, 및 상기 적어도 하나의 제 3 관은 동작 시에 동시에 작용한다. 상기 적어도 하나의 제 2 관은 상기 적어도 하나의 제 3 관의 적어도 일부를 둘러싸도록 위치한다.
또 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼표면 상의 제 1 영역에 제 1 유체를 공급하는 단계와, 상기 제 1 영역을 진공영역으로 둘러싸는 단계와, 상기 진공영역을 인가표면장력감소유체영역으로 절반만큼 폐쇄하는 단계를 포함하며, 상기 절반폐쇄에 의해 진공영역에 이르는 개구가 형성되게 하는 웨이퍼표면의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 또한 상기 제 1 영역을 주사하는 단계를 포함하는데, 상기 진공영역과 상기 인가표면장력은 웨이퍼표면 상의 유체영역을 감소시키며, 상기 개구에서 주사가 시작된다.
다른 실시예에 있어서, 웨이퍼에 세정유체를 적용하면서 웨이퍼를 스크러빙할 수 있는 웨이퍼브러시 스크러빙 유니트를 포함하는 웨이퍼제조모듈을 제공한다. 이 모듈은 또한 상기 웨이퍼브러시 스크러빙 유니트에 통합될 수 있는 웨이퍼건조삽입체를 포함하는데, 상기 웨이퍼건조삽입체는 표면과 접촉함 없이 웨이퍼표면을 건조하기 위한 근접헤드를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 수직하게 배향된 기판의 표면 상에 유체메니스커스를 발생시키는 단계와, 이 유체메니스커스를 상기 수직하게 배향된 기판의 표면 위에서 이동시켜 기판의 표면을 처리할 수 있게 하는 단계를 포함하는 기판처리방법을 제공한다.
다른 실시예에 있어서, 기판의 제 1 엣지와 기판의 제 2 엣지 사이에서 수직운동할 수 있는, 기판처리작업에서 사용하는 기판제조장치를 제공한다. 이 장치는 또한 아암에 연결된 헤드를 구비하며, 상기 헤드는 기판의 표면 상에 유체메니스커스를 형성할 수 있으며 기판의 표면 위에서 움직일 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼표면의 제조에 사용하는 매니폴드를 제공한다. 이 매니폴드는 웨이퍼표면 상에 제 1 유체메니스커스를 발생시키도록 매니폴드의 제 1 부분에 제 1 처리창을 포함한다. 이 매니폴드는 또한 웨이퍼표면 상에 제 2 유체메니스커스를 발생시키도록 매니폴드의 제 2 부분에 제 2 처리창을 포함한다.
본 발명의 이점은 많다. 가장 두드러진 이점으로서, 여기서 설명하는 장치 및 방법은 웨이퍼표면에 남아있는 유체와 오염물을 줄이면서 반도체웨이퍼를 효율적으로 건조 및 세정한다. 따라서, 웨이퍼처리 및 제조가 증대되고, 낮은 오염정도로 웨이퍼를 효율적으로 건조할 수 있기 때문에 웨이퍼의 수율이 높아진다. 본 발명은 유체 입력과 함께 진공유체 제거에 의해 건조 및 세정을 향상시킨다. 전술한 힘에 의해 웨이퍼표면에서 발생하는 압력은 다른 세정 및 건조법과 비교하여 잔류오염물을 상당히 줄이면서 웨이퍼표면 상의 유체를 최대로 제거할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 거의 동시에 웨이퍼표면 근처에 진공을 발생시킴과 동시에 웨이퍼표면측으로 이소프로필알콜(IPA)증기 및 탈이온수를 적용할 수 있다. 이렇게 하면 메니스커스의 발생 및 효과적인 제어와 탈이온수 계면을 따라서 물의 표면장력을 감소시키므로 오염물을 남기지 않고 웨이퍼표면에서 유체를 최대로 제거할 수 있다. IPA, DIW의 입력 및 유체의 출력에 의해 발생한 메니스커스는 웨이퍼의 표면을 따라서 이동하여 웨이퍼를 세정 및 건조시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 예를 들어 탈수 등의 효과적인 건조로 인해 오염물을 형성을 줄이면서 극히 효과적으로 웨이퍼표면으로부터 유체를 배출시킨다.
또한 본 발명은 시스템에 다수 타입의 처리능력을 제공하는 집단공구를 갖는 웨이퍼처리시스템을 만들기 위해 다수 타입의 시스템에 이용할 수 있다. 여러 타입의 웨이퍼처리를 행하는 시스템을 가짐으로써, 웨이퍼를 보다 효율적인 방식으로 처리할 수 있다. 웨이퍼처리시스템에 여러 가지 타입의 집단공구를 가짐으로써, 모듈/공구가 한 시스템에 통합되기 때문에 웨이퍼이송시간이 줄어든다. 또한, 웨이퍼처리장치를 수용하는데 필요한 지역이 작아지므로 공간이 절약된다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼를 보다 효과적이고 저렴하게 처리할 수 있는 어떤 다양한 시스템에도 이용할 수 있다.
본 발명의 그 외의 특징 및 이점은 본 발명의 원리를 예로서 나타내는 첨부도면을 참조하는 이후의 상세한 설명으로부터 명확히 이해될 것이다.
웨이퍼를 세정 및/또는 건조하기 위한 방법 및 장치에 대한 발명을 개시한다. 이후의 설명에서, 본 발명을 보다 자세히 이해할 수 있도록 하기 위해 많은 구체적인 상세내용을 개시한다. 그러나, 당업자라면 이들 구체적인 상세내용 없이도 본 발명은 실시할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 예에서 본 발명을 불필요하게 애매하게 하지 않기 위해 공지의 처리작업들은 상세히 설명하지 않았다.
본 발명을 몇 개의 바람직한 실시예에 대하여 설명하겠지만, 당업자라면 명세서를 보고 도면을 연구하면 다양한 변경, 추가, 치환 및 등가물을 실현할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에 속하는 이런 모든 변경, 추가, 치환 및 등가물을 포함하여야 한다.
도 2A 내지 도 2D는 모범적인 웨이퍼처리시스템의 실시예를 나타낸다. 이 시스템은 한 가지 예일 뿐 근접헤드가 웨이퍼에 매우 근접하게 이동하게 하는 그 외의 어떤 타입의 구조도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 도시한 실시예에 있어서, 근접헤드는 웨이퍼의 중심부로부터 웨이퍼의 엣지까지 선형방식으로 이동할 수 있다. 근접헤드가 웨이퍼의 일측 엣지로부터 웨이퍼의 직경방향 반대측 엣지로 선형방식으로 이동하거나, 또는 예를 들어 원형운동, 나선형운동, 지그재그운동 등의 다른 비선형운동이 이용되는 경우에는 다른 실시예를 이용할 수 있음을 알아야 한다. 또한, 일 실시예에서 웨이퍼가 회전하고 근접헤드가 선형방식으로 이동하여 근접헤드가 웨이퍼의 모든 부분을 처리할 수 있다. 또한 웨이퍼가 회전하지 않고 근접헤드가 웨이퍼 상에서 웨이퍼의 모든 부분을 처리할 수 있는 방식으로 이동하도록 구성된 경우에는 다른 실시예를 사용할 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 여기서 설명하는 근접헤드 및 웨이퍼세정 및 건조시스템은 예를 들어 200mm 웨이퍼, 300mm 웨이퍼 같은 어떤 형상 및 크기의 기판과, 평판넬 등을 세정하고 건조시키는데 이용할 수 있다. 이 웨이퍼 및 건조시스템은 시스템의 구조에 따라서 웨이퍼를 세정 또는 건조하거나 세정 및 건조를 같이하는데 사용할 수 있다.
도 2A는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)을 나타낸다. 이 시스템(100)은 웨이퍼표면을 건조시킬 수 있게 웨이퍼를 고정하여 회전시키는 롤러(102a, 102b, 102c)를 포함한다. 또한 이 시스템(100)은 일 실시예에서 상측아암(104a)과 하측아암(104b)에 각각 부착된 근접헤드(106a, 106b)를 포함한다. 상측아암(104a) 및 하측아암(104b)은 웨이퍼의 반경을 따라서 근접헤드(106a, 106b)가 선형으로 운동할 수 있게 하는 근접헤드캐리어조립체(104)의 일부이다.
일 실시예에서, 근접헤드캐리어조립체(104)는 웨이퍼에 근접하여 웨이퍼 위에서 근접헤드(106a)를 고정하고 웨이퍼 아래에서 근접헤드(106b)를 고정하도록 구성된다. 이 것은 수직방식으로 움직일 수 있는 상측아암(104a)과 하측아암(104b)을 구비하여 근접헤드가 웨이퍼처리 개시위치로 수평하게 이동하면 근접헤드(106a, 106b)가 웨이퍼에 근접한 위치로 수직하게 이동할 수 있도록 함으로써 이루어질 수 있다. 상측아암(106a) 및 하측아암(106b)은 여기서 설명하는 웨이퍼처리를 가능하도록 근접헤드(104a, 104b)가 이동할 수 있는 어떤 방식으로도 구성될 수 있다. 이 시스템(100)은 근접헤드가 웨이퍼에 근접하게 이동하여 도 6D 내지 도 8B를 참조하여 나중에 설명할 메니스커스를 발생하여 제어할 수 있는 어떤 방식으로도 구성될 수 있음을 알아야 한다. 또한 근접거리는 도 6D 내지 도 8B를 참조하여 설명하는 메니스커스를 유지할 수 있는 어떠한 거리도 될 수 있음을 이해하여야 한다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106a, 106b)( 및 여기서 설명하는 그 외의 근접헤드)는 각각 웨이퍼처리작업을 개시할 수 있도록 웨이퍼로부터 약 0.1mm 내지 약 10mm 사이에서 이동할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)(및 여기서 설명하는 그 외의 근접헤드)는 웨이퍼처리작업을 개시할 수 있도록 웨이퍼로부터 약 0.5mm 내지 4.5mm 사이에서 이동할 수 있으며, 보다 바람직한 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)(및 여기서 설명하는 그 외의 근접헤드)는 웨이퍼처리작업을 개시할 수 있도록 웨이퍼로부터 약 2mm 까지 이동할 수 있다.
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)의 다른 도면을 나타낸다. 이 시스템(100)은 일 실시예에서 근접헤드(106a, 106b)가 웨이퍼의 중심으로부터 웨이퍼의 엣지측으로 이동할 수 있도록 구성된 근접헤드조립체(104)를 갖는다. 근접헤드캐리어조립체(104)는 근접헤드(106a, 106b)가 원하는 대로 이동하여 웨이퍼를 세정 및/또는 건조할 수 있게 하는 어떤 적합한 방식으로도 이동할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드캐리어조립체(104)는 근접헤드(106a, 106b)를 웨이퍼의 중심에서 웨이퍼의 엣지까지 움직일 수 있도록 전동식으로 구성할 수 있다. 이 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)은 근접헤드(106a, 106b)를 갖는 것으로 도시하였지만, 예를 들어, 한 개, 두 개, 세 개, 다섯 개, 여섯 개 등의 어떤 개수의 근접헤드도 사용할 수 있다. 또한 이 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)의 근접헤드(106a 및/또는 106b)는 예를 들어 여기서 설명하는 근접헤드 중의 어떤 근접헤드의 크기나 형상을 가질 수 있다. 여기서 설명하는 여러 가지 구조는 근접헤드와 웨이퍼 사이에 유체 메니스커스를 발생시킨다. 이 유체 메니스커스는 유체를 웨이퍼에 공급하고 그 유체를 표면으로부터 제거함으로써 웨이퍼를 세정하고 건조할 수 있도록 웨이퍼를 가로질러 이동할 수 있다. 따라서 근접헤드(106a, 106b)는 여기서 도시하는 구조와 여기서 설명한 공정을 가능하게 하는 그 외의 구조 중의 어떤 타입의 구조도 가질 수 있다. 또한 본 시스템(100)은 웨이퍼의 일측면 또는 웨이퍼의 상면 및 저면 모두를 세정하고 건조시킬 수 있음을 알아야한다.
또한, 웨이퍼의 상면 및 저면을 모두 세정하거나 건조하는 대신에, 본 시스템(100)은 필요에 따라서 다양한 타입의 유체를 입력하고 출력함으로써 웨이퍼의 일측면은 세정하고 타측면은 건조시킬 수 있도록 구성할 수도 있다. 본 시스템(100)은 원하는 작업에 따라서 각각 근접헤드(106a, 106b)의 상부 및 바닥에 다양한 화학약품을 적용할 수 있다. 이 근접헤드는 상면 및/또는 저면을 세정 및/또는 건조시키는 것 외에도 웨이퍼의 경사엣지를 세정하고 건조시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이것은 메니스커스를 웨이퍼의 엣지 밖으로 이동시켜 경사엣지를 세정함으로써 이루어진다. 또한 근접헤드(106a, 106b)는 동일한 타입의 헤드이거나 서로 다른 타입의 헤드일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 2C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)를 고정하는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)의 측확대도를 나타낸다. 이 웨이퍼(108)는 원하는 근접헤드가 세정 또는 건조할 웨이퍼(108)의 부분에 근접할 수 있게 하는 어떠한 적합한 배향의 롤러(102a, 102b, 102c)에 의해 고정되어 회전될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 롤러(102b)는 스핀들(111)에 의해 회전되고 롤러(102c)는 롤러아암(109)에 의해 고정되어 회전된다. 또한 롤러(102a)는 도 3B에 도시한 바와 같이 그 자신의 스핀들에 의해 회전될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 롤러(102a, 102b, 102c)는 웨이퍼(108)를 반시계방향으로 회전시키도록 시계방향으로 회전할 수 있다. 이 롤러들은 원하는 웨이퍼의 회전방향에 따라서 시계방향이나 반시계방향으로 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 롤러(102a, 102b, 102c)에 의해 웨이퍼(108)가 회전되면 처리되지 않은 웨이퍼영역이 근접헤드(106a, 106b)에 근접하여 이동하게 된다. 그러나, 회전자체로는 웨이퍼를 건조시키지 못하거나 웨이퍼표면의 유체를 웨이퍼의 엣지측으로 이동시키지 못한다. 따라서, 모범적인 건조작업에서는 근접헤드(106a, 106b)의 선형운동과 웨이퍼(108)의 회전에 의해 웨이퍼의 젖은 부위가 근접헤드(106a, 106b)에 주어질 것이다. 건조 또는 세정작업자체는 근접헤드 중의 적어도 하나에 의해 실시된다. 따라서, 일 실시예에서, 웨이퍼(108)의 건조부위는 건조작업이 진행함에 따라서 웨이퍼(108)의 중심으로부터 엣지영역으로 나선운동으로 확장할 것이다. 바람직한 실시예에서, 웨이퍼(108)의 건조부위는 웨이퍼(108)의 주위로 이동하고 웨이퍼(108)는 1회전에 건조될 것이다(근접헤드(106a, 106b)의 길이가 적어도 웨이퍼(108)의 반경인 경우). 시스템(100)의 구조와 근접헤드(106a) 및/또는 근접헤드(106b)의 이동배향을 변경시킴으로써, 어떤 타입의 건조경로도 수용할 수 있도록 건조이동이 변경될 수 있다.
근접헤드(106a, 106b)는 탈이온수(DIW)를 입력하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 공급원입구(DIW입구라고도 한다)와, 증기형태의 이소프로필알콜(IPA)을 입력하도록 구성된 적어도 하나의 제 2 공급원입구(IPA입구라고도 한다)와, 진공을 가하여 웨이퍼와 특정 근접헤드 사이의 영역으로부터 유체를 출력하도록 구성된 적어도 하나의 공급원출구(진공출구라고도 한다)를 갖도록 구성될 수도 있음을 이해하여야 한다. 여기서 이용하는 진공은 흡인이 될 수도 있음을 알아야한다. 또한 제 1 공급원입구 및 제 2 공급원입구에는 예를 들어 세정용액, 암모니아, HF 등의 다른 타입의 용액을 입력할 수 있다. 일부 모범적인 실시예에서는 IPA증기를 사용하지만, 물과 혼화되는 예를 들어 질소, 알콜증기, 유기화합물 등의 다른 타입의 증기도 이용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 IPA증기 입구는 적어도 하나의 진공출구에 인접하고 이 진공출구는 결국 적어도 하나의 DIW입구에 인접하게 되어 IPA-진공-DIW 배향을 형성하게 된다. 원하는 웨이퍼처리에 따라서 그리고 어떤 타입의 웨이퍼세정 및 건조메카니즘을 찾을 것인지에 따라서 IPA-DIW-진공, DIW-진공-IPA, 진공-IPA-DIW 등의 다른 타입의 배향도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 근접헤드와 웨이퍼 사이에 위치하는 메니스커스를 이지적이고 강력하게 발생하여 제어하고 이동시켜서 웨이퍼를 세정 및 건조시키기 위해 IPA-진공-DIW 배향을 이용할 수 있다. 상기 배향이 유지된다면 DIW입구, IPA증기입구 및 진공출구는 어떤 방식으로도 배열될 수 있다. 예를 들어, IPA증기입구, 진공출구 및 DIW입구에 추가하여, 부가의 실시예에서는 원하는 근접헤드의 구조에 따라서 부가셋트의 IPA증기출구, DIW입구 및/또는 진공출구를 추가할 수 있다. 따라서 다른 실시예는 IPA-진공-DIW-DIW-진공-IPA를 이용하거나, IPA원 입구, 진공원 입구 및 DIW원 입구 구조를 갖는 다른 실시예들은 도 6D를 참조하여 여기서 설명하는 바람직한 실시예로 설명한다. IPA-진공-DIW의 정확한 구성은 용도에 따라서 변할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, IPA입력, 진공 및 DIW입력 사이의 거리는 이들 거리가 일정하거나 일정하지 않도록 변할 수 있다. 또한, IPA, 입력, 및 DIW출력 사이의 거리는 도 10을 참조하여 더욱 상세히 설명하는 바와 같이 근접헤드(106)의 크기, 형상 및 구성과 처리창의 소망크기에 따라서 크기가 다를 수 있다. 또한 도 10을 참조하여 설명하는 바와 같이, 진공영역이 DIW영역을 둘러싸고 IPA영역이 진공영역의 적어도 후단엣지영역을 둘러싸도록 IPA-진공-DIW배향이 구성된다.
도 2D는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)의 다른 측면확대도를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 근접헤드(106a, 106b)는 근접헤드캐리어조립체(104)를 이용하여 각각 웨이퍼(108)의 상면(108a) 및 하면(108b)에 근접하도록 위치되어있다. 이 위치에서 웨이퍼(108)와 접촉하여 상면(108a) 및 저면(108b)으로부터 유체를 제거할 수 있는 웨이퍼처리 메니스커스를 발생하기 위해 근접헤드(106a, 106b)는 IPA 및 DIW공급원입구와 진공원 출구를 이용할 수 있다. 이 웨이퍼처리 메니스커스는 IPA증기와 DIW가 웨이퍼(108)와 근접헤드(106a, 106b) 사이의 영역으로 입력되는 도 6 내지 도 9B를 참조하는 설명에 따라서 발생될 수 있다. IPA 및 DIW가 입력됨과 거의 동시에 웨이퍼표면에 근접하여 진공이 인가되어 웨이퍼표면 상에 있을 수 있는 IPA증기, DIW 및 유체를 출력할 수 있게 한다. 모범적인 실시예에서는 IPA를 이용하지만, 예를 들어 물과 혼화할 수 있는 질소, 알콜증기, 유기화합물, 헥사놀, 에틸글리콜 등과 같은 그 외의 적절한 타입의 증기를 이용할 수도 있다. 근접헤드와 웨이퍼 사이의 영역에 있는 DIW 부분이 바로 메니스커스이다. 여기서 사용하는 "출력"이라는 용어는 웨이퍼(108)와 특정 근접헤드 사이의 영역으로부터 유체를 제거하는 것을 말하며, "입력"이라는 용어는 웨이퍼(108)와 특정 근접헤드 사이의 영역에 유체를 도입하는 것이다.
다른 모범적인 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)는 웨이퍼(108)가 회전하지 않는 상태에서 웨이퍼(108)의 모든 부분을 세정하거나 건조하거나 또는 세정 및 건조할 수 있는 방식으로 이동할 수 있다. 이런 실시예에서 근접헤드캐리어조립체(104)는 근접헤드(106a, 106b)중의 하나 또는 두개가 웨이퍼(108)의 어느 영역에도 근접하게 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드가 웨이퍼의 반경보다 짧으면, 근접헤드는 웨이퍼(108)의 중심으로부터 엣지로 또는 그 역방향으로 나선형 방식으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 근접헤드가 웨이퍼의 반경보다 길면, 근접헤드(106a, 106b)는 1회전에 웨이퍼의 전체표면 위로 이동할 수 있다. 다른 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)는 웨이퍼 표면(108a 및/또는 108b)의 모든 부분이 처리되도록 웨이퍼(108)를 가로질러 왕복하는 선형 방식으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서는 도 5C 내지 도 5F를 참조하여 이후에 설명하는 구조를 이용할 수 있다. 따라서, 웨이퍼처리작업의 최적화를 위해서는 무수히 많은 여러 가지 구조의 시스템(100)을 이용할 수 있다.
도 3A는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)을 예시하는 평면도를 나타낸다. 도 2A 내지 도 2D를 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 상측아암(104a)은 웨이퍼(108) 상의 근접위치에 근접헤드(106a)를 이동시켜서 고정할 수 있도록 구성될 수 있다. 상측아암(104)은 근접헤드(106a)를 웨이퍼(108)의 중심부로부터 웨이퍼(108)의 엣지측으로 대체로 선형방식(113)으로 이동시킬 수 있도록 구성될 수도 있다. 따라서 일 실시예에서는 웨이퍼(108)가 회전화살표(112)로 나타낸 바와 같이 움직임에 따라서 근접헤드(106a)는 도 6 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하는 공정을 사용하여 웨이퍼(108)의 상면(108a)으로부터 유체막을 제거할 수 있다. 따라서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108) 위에서 나선경로를 따라서 웨이퍼(108)를 건조시킬 수 있다. 도 3B를 참조하여 도시한 다른 실시예에서는 웨이퍼(108)의 저면(108b)으로부터 유체막을 제거하기 위해 제 2 근접헤드가 웨이퍼(108)의 하측에 위치할 수 있다.
도 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중근접헤드를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100)의 측면도를 나타낸다. 이 실시예에서 시스템(100)은 웨이퍼(108)의 상면을 처리할 수 있는 근접헤드(106a)와 웨이퍼(108)의 저면을 처리할 수 있는 근접헤드(106b)를 모두 포함한다. 일 실시예에서 스핀들(111a, 111b)은 롤러아암(109)과 함께 롤러(102a, 102b, 102c)를 각각 회전시킬 수 있다. 이 롤러(102a, 102b, 102c)의 회전으로 웨이퍼(108)가 회전하여 웨이퍼(108)의 모든 표면이 근접헤드(106a, 106b)에 주어져서 건조 및/또는 세정할 수 있게 된다. 일 실시예에서 웨이퍼(108)가 회전하는 동안 근접헤드(106a, 106b)는 각각 아암(104a, 104b)에 의해 웨이퍼표면(108a, 108b)에 근접하게 된다. 근접헤드(106a, 106b)가 웨이퍼(108)에 근접하게 되면, 웨이퍼 건조 또는 세정이 시작된다. 동작 시에 근접헤드(106a, 106b)는 각각 도 6을 참조하여 설명하는 바와 같이 웨이퍼(108)의 상면과 저면에 IPA, 탈이온수 및 진공을 가하여 웨이퍼(108)로부터 유체를 제거할 수 있다.
일 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)를 사용하면 시스템(100)은 45초보다 작은 시간에 200mm 웨이퍼를 건조시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)가 적어도 웨이퍼의 반경과 길이가 같으면, 웨이퍼의 건조시간은 30초 이하가 될 수 있다. 건조 또는 세정시간은 근접헤드(106a, 106b)가 웨이퍼(108)의 중심으로부터 웨이퍼(108)의 엣지로 이동하는 속도를 증가시킴으로써 단축될 수 있다. 다른 실시예에서는 보다 작은 시간에 웨이퍼(108)를 건조시키기 위해 웨이퍼의 회전을 보다 빠르게 하여 근접헤드(106a, 106b)를 이용할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 최적의 건조/세정 속도를 얻기 위해 웨이퍼(108)의 회전 및 근접헤드(106a, 106b)의 이동을 공동으로 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)는 약 0mm/초 내지 50mm/초의 속도로 웨이퍼(108)의 중심영역으로부터 웨이퍼(108)의 엣지로 선형방식으로 이동할 수 있다.
도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 특정표면에 대한 다수의 근접헤드를 구비하는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-1)의 평면도를 나타낸다. 일 실시예에서, 시스템(100-1)은 상측아암(104a-1) 및 상측아암(104a-2)을 포함한다. 도 4B에 도시한 바와 같이, 시스템(100-1)은 또한 근접헤드(106b-1) 및 (106b-2)에 각각 연결된 하측아암(104b-1) 및 하측아암(104b-2)을 포함한다. 시스템(100-1)에 있어서, 근접헤드(106a-1, 106a-2)(상면 및 저면처리를 실시하는 경우에는 근접헤드(106b-1, 106b-2도 포함)는 공동으로 작동하여, 웨이퍼(108)의 특정표면을 처리하는 두 개의 근접헤드를 가지므로 건조시간 또는 세정시간을 약 절반으로 단축시킬 수 있다. 따라서, 동작 시에 웨이퍼(108)가 회전하는 동안 근접헤드(106a-1, 106a-2, 106b-1, 106b-2)가 웨이퍼(108)의 중심부근에서 웨이퍼(108)를 처리하기 시작하여 선형방식으로 웨이퍼(108)의 엣지측으로 이동한다. 이런 방식으로 웨이퍼(108)의 회전(112)이 이루어짐에 따라서 웨이퍼의 모든 영역이 근접헤드에 근접하게 하여 웨이퍼(108)의 모든 영역을 처리할 수 있게 된다. 따라서, 근접헤드(106a-1, 106a-2, 106b-1, 106b-2)의 선형이동과 웨이퍼(108)의 회전운동에 의해, 건조되는 웨이퍼표면이 웨이퍼(108)의 중심으로부터 웨이퍼(108)의 엣지측으로 나선방식으로 이동하게 된다.
다른 실시예에 있어서, 근접헤드(106a-1, 106b-1)는 웨이퍼(108)를 처리하기 시작하여 웨이퍼(108)의 중심영역으로부터 이동한 후에 근접헤드(106a-2, 106b-2)가 웨이퍼(108)의 중심영역으로 이동하여 웨이퍼처리작업을 증가시킨다. 따라서 특정 웨이퍼표면을 처리하기 위하여 다중근접헤드를 사용하면 웨이퍼처리시간이 상당히 단축될 수 있다.
도 4B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 특정 표면에 대한 다중근접헤드를 구비하는 웨이퍼세정 및 건조시스템(1001-)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 시스템(100-1)은 웨이퍼(108)의 상면(108a)을 처리할 수 있는 근접헤드(106a-1, 106a-2)와, 웨이퍼(108)의 저면(108b)을 처리할 수 있는 근접헤드(106b-1, 106b-2)를 포함한다. 시스템(100)에서처럼, 스핀들(111a, 111b)이 롤러아암(109)과 함께 롤러(102a, 102b, 102c)를 각각 회전시킬 수 있다. 롤러(102a, 102b, 102c)의 회전으로 인해 웨이퍼(108)가 회전하여 웨이퍼(108)의 거의 모든 표면이 근접헤드(106a-1, 106a-2, 106b-1, 106b-2)에 근접하게 되어 웨이퍼처리작업을 하게 된다.
동작 시에, 근접헤드(106a-1, 106a-2, 106b-1, 106b-2)의 각각은 예를 들어 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 웨이퍼(108)의 상면 및 저면에 IPA, 탈이온수 및 진공을 가하여 웨이퍼(108)로부터 유체를 제거할 수 있다. 웨이퍼면 당 두 개의 근접헤드를 가지므로 웨이퍼처리작업(즉, 세정 및/또는 건조)이 보다 짧은 시간에 완성될 수 있다. 도 3A 및 도 3B를 참조하여 설명한 웨이퍼처리시스템에서처럼, 적절한 웨이퍼처리가 가능한 범위 내에서 웨이퍼 회전속도를 어떠한 적절한 속도로도 변화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 웨이퍼 전체를 건조시키는데 웨이퍼(108)의 회전의 절반이 이용된 경우는 웨이퍼처리시간이 단축될 수 있다. 이런 실시예에서, 웨이퍼처리속도는 웨이퍼면 당 하나의 근접헤드만을 이용한 경우의 처리속도의 약 절반이 될 것이다.
도 5A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 직경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드(106a-3)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-2)의 평면도를 나타낸다. 본 실시예에서, 근접헤드(106a-3)는 웨이퍼(108)의 직경을 가로질러 연장되는 상측아암(104a-3)에 의해 고정된다. 본 실시예에서, 근접헤드(106a-1)는 상측아암(104a-3)의 수직이동에 의해 세정/건조위치로 이동할 수 있으므로, 근접헤드(106a-3)가 웨이퍼(108)에 근접한 위치에 있을 수 있다. 근접헤드(106a-3)가 웨이퍼(108)에 근접하게 되면 웨이퍼(108)의 상면의 웨이퍼처리작업을 할 수 있다.
도 5B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 직경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드(106a-3, 106b-3)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-2)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에서 근접헤드(106a-3) 및 근접헤드(106b-3)는 둘 다 웨이퍼(108)의 직경에 걸칠 수 있도록 기다랗게 되어있다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)가 회전하는 동안, 근접헤드(106a-3, 106b-3)는 각각 상측아암(104a) 및 하측아암(106b-3)에 의해 웨이퍼면(108a, 108b)에 근접하게 된다. 근접헤드(106a-3, 106b-3)가 웨이퍼(108)를 가로질러 연장되기 때문에, 웨이퍼(108)를 세정/건조하는데는 반 회전만이 필요하다.
도 5C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고정상태의 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조시키도록 구성된 수평구조의 근접헤드(106a-3, 106b-3)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-3)의 평면도를 나타낸다. 본 실시예에서 웨이퍼(108)는 예를 들어 엣지부착구를 갖는 핑거, 엣지그립 등의 적절한 타입의 웨이퍼고정장치에 의해 고정상태로 지지될 수 있다. 근접헤드캐리어조립체(104′″)는 전체 웨이퍼직경을 통과한 후에 웨이퍼(108)의 일측 엣지로부터 웨이퍼(108)의 직경을 가로질러 웨이퍼(108)의 타측면의 엣지까지 이동할 수 있도록 구성된다. 이런 방식으로 근접헤드(106a-3) 및/또는 근접헤드(106b-3)(도 5D를 참조하여 이하에 도시)는 웨이퍼의 일측 엣지로부터 타측 엣지까지 웨이퍼(108)의 직경을 지나는 경로를 따라서 웨이퍼를 가로질러 이동할 수 있다. 근접헤드(106a-3 및/또는 106b-3)는 웨이퍼(108)의 일측 엣지로부터 직경방향 반대측 엣지까지 이동할 수 있게 하는 어떠한 방식으로도 움직일 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a-3) 및/또는 근접헤드(106b-3)는 방향(121)으로(예를 들어, 도 5C의 위에서 아래로 또는 아래에서 위로) 움직일 수 있다. 따라서, 웨이퍼(108)는 어떤 회전이나 이동 없이 고정상태로 유지되며, 근접헤드(106a-3) 및/또는 근접헤드(106b-3)는 웨이퍼에 근접하게 이동할 수 있으며, 웨이퍼(108) 위를 한번 지나가는 것으로 웨이퍼(108)의 상면 및/또는 저면을 세정/건조한다.
도 5D는 본 발명에 따른, 고정상태의 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조시키도록 구성된 수평구조의 근접헤드(106a-3, 106b-3)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-3)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에서 근접헤드(106a-3)는 수평상태에 있으며 웨이퍼(108)도 수평상태에 있다. 웨이퍼(108)의 적어도 직경에 걸쳐지는 근접헤드(106a-3) 및 근접헤드(106b-3)를 사용하면, 도 5C를 참고하여 설명한 바와 같이, 방향(121)으로 근접헤드(106a-3, 106b-3)를 이동시킴으로써 한번 통과에 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조시킬 수 있다.
도 5E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고정상태의 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조시키도록 구성된 수직구조의 근접헤드(106a-3, 106b-3)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-4)의 측면도를 나타낸다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a-3, 106b-3)는 수직구조로 되어있으며, 근접헤드(106a-3, 106b-3)는 웨이퍼(108)의 제 1 엣지로부터 시작하여 제 1 엣지의 직경방향 반대측인 웨이퍼(108)의 제 2 엣지까지 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 이동할 수 있도록 구성된다. 따라서, 이런 실시예에서 근접헤드캐리어조립체(104′″)는 근접헤드(104a-3, 104b-3)를 웨이퍼(108)에 근접하게 이동시킬 수 있으며, 또한 근접헤드(104a-3, 104b-3)가 일측 엣지로부터 타측 엣지로 웨이퍼를 가로질러 이동할 수 있게 하므로 웨이퍼(108)를 한번 통과에 의해 처리할 수 있어서 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조시키는 시간을 단축시킨다.
도 5F는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 5E에 도시한 측면도에서 90도 이동한 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-4)의 다른 측면도를 나타낸다. 근접헤드캐리어조립체(104′″)는 예를 들어 근접헤드캐리어조립체(100′″)가 도 5F에 도시한 것과 비교하여 180도 회전한 것처럼 어떠한 방식으로도 배향될 수 있다.
도 5G는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 반경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드(106a-4)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-5)의 평면도를 나타낸다. 일 실시예에서 근접헤드(106a-4)는 처리중의 기판의 반경보다 작게 가로질러 연장된다. 다른 실시예에서, 근접헤드(106a-4)는 처리중의 기판의 반경 위로 연장될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 근접헤드(106a-4)는 근접헤드가 웨이퍼(108)의 엣지뿐만 아니라 중심점도 처리하여 근접헤드(106a-4)가 웨이퍼의 중심점 및 웨이퍼를 커버하여 처리할 수 있도록 웨이퍼(108)의 반경 위로 연장된다. 본 실시예에서 근접헤드(106a-4)는 상측아암(104a-4)의 수직이동에 의해 세정/건조위치로 이동하므로 근접헤드(106a-4)가 웨이퍼(108)에 근접한 위치에 있을 수 있다. 근접헤드(106a-4)가 웨이퍼(108)에 근접하게 되면 웨이퍼(108)의 상면의 웨이퍼처리작업이 이루어질 수 있다. 일 실시예에서 근접헤드(106a-4)는 웨이퍼의 반경 위로 연장되기 때문에 웨이퍼를 1회전에 세정 및/또는 건조할 수 있다.
도 5H는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)의 반경을 가로질러 연장되는 수평구조의 근접헤드(106a-4, 106b-4)를 갖는 웨이퍼세정 및 건조시스템(100-5)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에서, 근접헤드(106a-4) 및 근접헤드(106b-4)는 둘 다 웨이퍼(108)의 반경 위로 반경보다 길게 연장될 수 있도록 기다랗게 되어있다. 도 5G를 참조하여 설명한 바와 같이, 원하는 실시예에 따라서 근접헤드(106a-4)는 웨이퍼(108)의 반경보다 작게, 또는 반경과 동일하게, 또는 반경보다 크게 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)가 회전하는 동안 근접헤드(106a-4, 106b-4)는 각각 상측아암(104a) 및 하측아암(106b-4)에 의해 웨이퍼면(108a, 108b)에 근접하게 된다. 일 실시예에서 근접헤드(106a-4, 106b-4)는 웨이퍼(108)의 반경보다 크게 연장되기 때문에 웨이퍼(108)를 세정/건조시키는데는 완전 1회전만이 필요하게 된다.
시스템(100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5) 중의 어느 시스템과 그 적절한 변형예는 웨이퍼처리시스템 내에서 집단공구로서 이용할 수 있다. 집단공구는 다수의 웨이퍼 및/또는 다수 타입의 웨이퍼처리가 한 시스템에서 실시될 수 있도록 다른 웨이퍼처리장비와 함께 프레임조립체에 합체될 수 있는 장치이다(예를 들어, 도 17 내지 도 21을 참조하여 상세히 설명하는 것들).
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)를 세정 및 건조시키는데 이용할 수 있는 근접헤드 입구/출구 배향(117)을 나타낸다. 일 실시예에서 배향(117)은 근접헤드(106)의 일부인데, 여기서 도시한 배향(117) 외에도 다른 공급원입구(302, 306)와 다른 공급원출구(304)를 이용할 수 있다. 배향(117)은 공급원입구(306)와 공급원출구(302) 사이에 공급원출구(304)를 갖는 선단엣지(109) 상에 공급원입구(306)를 포함할 수 있다.
도 6B는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)를 세정 및 건조시키는데 이용할 수 있는 다른 근접헤드 입구/출구 배향(119)을 나타낸다. 일 실시예에서 배향(119)은 근접헤드(106)의 일부인데, 여기서 도시한 배향(119)외에도 다른 공급원입구(302, 306)와 다른 공급원출구(304)를 이용할 수 있다. 배향(119)은 공급원출구(304)와 공급원입구(306) 사이에 공급원입구(302)를 갖는 선단엣지(109) 상에 공급원입구(304)를 포함할 수 있다.
도 6C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 웨이퍼(108)를 세정 및 건조시키는데 이용할 수 있는 다른 근접헤드 입구/출구 배향(121)을 나타낸다. 일 실시예에서 배향(121)은 근접헤드(106a)의 일부인데, 여기서 도시한 배향(121)외에도 다른 공급원입구(302, 306)와 다른 공급원출구(304)를 이용할 수 있다. 배향(121)은 공급원출구(304)와 공급원출구(306) 사이에 공급원입구(302)를 갖는 선단엣지(109) 상에 공급원입구(306)를 포함할 수 있다.
도 6D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드(106a)에 의해 실시되는 웨이퍼건조공정의 바람직한 실시예를 나타낸다. 도 6은 건조중의 상면(108a)을 나타내지만, 이 웨이퍼건조공정은 웨이퍼(108)의 저면(108b)에 대해서도 동일한 방식으로 이루어질 수 있다는 것을 알아야 한다. 일 실시예에서 공급원입구(302)는 이소프로필알클(IPA) 증기를 웨이퍼(108)의 상면(108a)측으로 공급하는데 이용할 수 있다. 또한, 공급원출구(304)는 상면(108a) 상이나 근처에 위치하는 유체 또는 증기를 제거하기 위해 웨이퍼면에 근접한 영역에 진공을 가하는데 이용할 수 있다. 적어도 하나의 공급원입구(302)가 적어도 하나의 공급원입구(306)에 인접한 적어도 하나의 공급원출구(304)에 인접하는 적어도 하나의 조합이 존재한다면 공급원입구 및 공급원출구의 어떠한 조합도 이용할 수 있다. IPA는 예를 들어 증기형태의 IPA가 N2가스를 사용하여 입력되는 IPA 증기 등의 어떤 형태로도 이용할 수 있다. 또한 여기서는 DIW를 이용하지만 예를 들어 다른 방식으로 정화시킨 물, 세정유체 등의 웨이퍼처리를 향상시킬 수 있는 그 외의 어떤 유체도 이용할 수 있다. 일 실시예에서 IPA유입물(310)은 공급원입구(302)를 통해 제공하고, 진공(312)은 공급원출구(304)를 통해 가해지며 DIW유입물(314)은 공급원입구(306)를 통하여 제공할 수 있다. 따라서 도 2를 참조하여 앞에서 설명한 IPA-진공-DIW 배향의 실시예를 이용한다. 따라서 유체막이 웨이퍼(108) 상에 존재한다면 제 1 유체압은 IPA 유입물(310)에 의해 웨이퍼면에 가해지며, 제 2 유체압은 DIW 유입물(314)에 의해 웨이퍼면에 가해지며, 제 3 유체압은 진공(312)에 의해 가해져서 웨이퍼면 상의 DIW, IPA 및 유체막을 제거할 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, DIW 유입물(314)과 IPA 유입물(310)이 웨이퍼면 측으로 가해짐에 따라서 웨이퍼면 상의 어떤 유체도 DIW 유입물(314)과 상호 혼합된다. 이 때, 웨이퍼면 측으로 가해지는 DIW유입물(314)은 IPA유입물(310)과 만난다. IPA는 DIW유입물(314) 그리고 진공(312)과 함께 계면(118)(IPA/DIW계면(118)이라고도 한다)을 형성하여 DIW유입물(314)과 웨이퍼(108)의 표면상의 그 외의 유체를 제거하는 것을 도와준다. 일 실시예에서, IPA/DIW 계면(118)은 DIW의 표면장력을 감소시킨다. 동작 시에 DIW는 웨이퍼면 측으로 가해져서 공급원출구(304)에 의해 가해지는 진공에 의해 웨이퍼면 상의 유체와 함께 바로 제거된다. 웨이퍼면 측에 가해져서 근접헤드와 웨이퍼면 사이에 잠시 존재하는 DIW는 웨이퍼상의 유체와 함께 메니스커스(116)를 형성하는데, 여기서 메니스커스(116)의 경계는 IPA/DIW계면(118)이다. 따라서, 메니스커스(116)는 표면측으로 가해져서 웨이퍼면 상의 유체와 동시에 제거되는 유체의 일정유량이다. 웨이퍼면에서 DIW가 즉시 제거되면 건조중의 웨이퍼면의 영역 상에 유체방울이 형성되는 것을 방지하여 웨이퍼(108) 상의 오염물의 건조 가능성이 줄어든다. IPA의 하방주입의 압력(IPA의 유속에 의한 압력)도 메니스커스(116)를 담고 있는 것을 도와준다.
IPA의 유속은 근접헤드와 웨이퍼면 사이의 영역으로부터 수류가 근접헤드로부터 출력되게 하는 공급원출구(304) 속으로 이동 또는 가압되게 도와준다. 따라서, IPA 및 DIW가 공급원(304) 속으로 당겨짐에 따라서, 가스(예를 들어, 공기)가 유체와 함께 공급원출구(304) 속으로 당겨지기 때문에 IPA/DIW계면(118)을 형성하는 경계는 연속적인 경계가 아니다. 일 실시예에서, 공급원출구(304)로부터의 진공이 웨이퍼면 상의 DIW, IPA 및 유체를 당김에 따라서 공급원출구(304) 속으로의 유동은 연속적이지 않다. 이 유동의 불연속성은 진공이 유체 및 가스의 조합에 가해질 때 빨대를 통해 당겨지는 유체 및 가스와 유사하다. 따라서, 근접헤드(106)가 이동함에 따라서 메니스커스가 근접헤드와 함께 이동하고, 메니스커스가 이미 차지한 영역이 IPA/DIW계면(118)의 이동에 의해 건조된다. 장치의 구조와 원하는 메니스커스 크기 및 형상에 따라서 어떤 개수의 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)라도 이용할 수 있다. 다른 실시예에서, 유체유속 및 진공유속은 진공출구 속으로 유동하는 전체유체가 연속적이라서 진공출구 속으로 아무런 가스도 유입하지 않도록 정해진다.
메니스커스(116)를 유지할 수 있는 것이라면, IPA, DIW, 및 진공에 대하여 어떤 유속도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 한 셋트의 공급원입구(306)를 통과하는 DIW의 유속은 25ml/분 내지 3,00ml/분이다. 바람직한 실시예에서, 한 셋트의 공급원입구(306)를 통과하는 DIW의 유속은 약 400ml/분이다. 유체의 유속은 근접헤드의 크기에 따라서 변할 수 있음을 이해하여야 한다. 일 실시예에서, 큰 근접헤드는 작은 근접헤드보다 큰 유체유속을 가질 수 있다. 이는 일 실시예에서 큰 근접헤드는 보다 많은 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)와 보다 많은 유량을 가지기 때문이다.
일 실시예에서, 한 셋트의 공급원입구(302)를 통과하는 IPA증기의 유속은 1입방피이트/분(SCFM) 내지 100입방피이트/분이다. 바람직한 실시예에서, IPA유속은 약 5 내지 50입방피이트/분이다.
일 실시예에서, 한 셋트의 공급원출구(304)를 통과하는 진공의 유속은 약 10입방피이트/시(SCFH) 내지 1250입방피이트/시이다. 바람직한 실시예에서, 한 셋트의 공급원출구(304)를 통과하는 진공의 유속은 350입방피이트/시이다. 모범적인 실시예에서, IPA, DIW 및 진공의 유속을 측정하기 위해서는 유량계를 이용할 수 있다.
도 6E는 본 발명의 일 실시예에 따른, 근접헤드(106)에 의해 실시되는 다른 공급원입구/출구 배향을 사용하는 다른 웨이퍼건조공정을 나타낸다. 본 실시예에서, 근접헤드(106)는 웨이퍼(108)의 상면(108a) 위로 이동하여 메니스커스가 웨이퍼면(108a)을 따라서 이동할 수 있다. 메니스커스는 웨이퍼면에 유체를 가하여 웨이퍼면에서 유체를 제거하므로 웨이퍼를 동시에 세정 및 건조시킨다. 본 실시예에서, 공급원입구(306)는 DIW유량(314)을 웨이퍼면(108a)측으로 가하고, 공급원입구(302)는 IPA유량(310)을 웨이퍼면(108a)측으로 가하며, 공급원출구(312)는 웨이퍼면(108a)에서 유체를 제거한다. 여기서 설명하는 근접헤드(106)의 본 실시예 및 다른 실시예에서 부가 개수 및 타입의 공급원입구 및 공급원출구를 도 6E에 도시한 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)의 배향과 함께 사용할 수 있음을 알아야 한다. 또한 본 실시예 및 다른 실시예에서는 웨이퍼면(108a)측으로의 유체유량을 조절하고 인가되는 진공을 조절함으로써 적절한 방식으로 메니스커스를 관리 및 제어할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 DIW유량(314)을 증가시키고/증가시키거나 진공(312)을 감소시킴으로써 공급원출구(304)를 통한 유출물은 거의 모두가 DIW이며 이 유체는 웨이퍼면에서 제거된다. 다른 실시예에서는 DIW유량(314)을 감소시키고/감소시키거나 진공(312)을 증가시킴으로써 공급원출구(304)를 통한 유출물은 DIW 및 공기의 조합물이며 유체는 웨이퍼면(108a)에서 제거된다.
도 6F는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부가의 유체를 입력하는데 부가의 공급원입구(307)를 이용하는 다른 공급입구 및 출구 배향을 나타낸다. 도 6E에 도시한 입구 및 출구 배향은 부가의 공급원출구(307)가 공급원출구(304)의 반대측의 공급원입구(306)에 인접하여 포함되는 것을 제외하고는 도 6D를 참조하여 보다 상세히 설명한 배향과 동일하다. 이런 실시예에서 DIW는 공급원입구(306)를 통해 입력하는 한편 예를 들어 세정액 등의 다른 유체는 공급원입구(307)를 통해 입력할 수 있다. 따라서 세정액유량(315)은 웨이퍼(108)의 세정을 향상시키면서 동시에 웨이퍼(108)의 상면(108a)을 건조시키는데 사용할 수 있다.
도 7A는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조작업을 수행하는 근접헤드(106)를 나타낸다. 일 실시예의 근접헤드(106)는 웨이퍼(108)의 상면(108a)에 근접한 상태에서 이동하여 세정 및/또는 건조작업을 실시한다. 근접헤드(106)는 또한 웨이퍼(108)의 저면(108b)을 처리(예를 들어, 세정, 건조 등)하는데 사용할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)가 회전하고 근접헤드(106)가 헤드운동을 따라서 선형방식으로 이동하는 한편 상면(108a)에서 유체가 제거된다. 공급원입구(302)를 통해 IPA(310)를 공급하고 공급원출구(304)를 통해 진공(312)을 가하고, 공급원입구(306)를 통해 탈이온수(314)를 공급함으로써 도 6을 참조하여 설명한 것 같은 메니스커스(116)가 발생한다.
도 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106)의 일부의 평면도를 나타낸다. 일 실시예의 평면도에 있어서, 좌측에서 우측으로 한 셋트의 공급원입구(302), 한 셋트의 공급원출구(304), 한 셋트의 공급원입구(306), 한 셋트의 공급원출구(304) 및 한 셋트의 공급원입구(302)가 위치한다. 따라서, IPA 및 DIW가 근접헤드(106)와 웨이퍼(108) 사이의 영역 속으로 입력됨에 따라서 진공으로 인해 IPA 및 DIW를 웨이퍼(108) 상에 존재하는 유체막과 함께 제거한다. 여기서 설명하는 공급원입구(302), 공급원출구(306) 및 공급원출구(304)는 예를 들어 원형구멍, 사각구멍 등의 어떤 형상도 가질 수 있다. 일 실시예에서, 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)는 원형구멍을 갖는다.
도 7C는 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조작업을 수행하는 경사공급원입구(302′)를 갖는 근접헤드(106)를 나타낸다. 여기서 설명하는 공급원입구(302′, 306) 및 공급원출구(304)는 웨이퍼 세정 및/또는 건조공정을 최적화하기 위한 어떤 방식으로도 경사질 수 있다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108) 상에 IPA증기를 입력하는 경사공급원입구(302′)는 IPA증기유량이 메니스커스(116)를 담고있게 향하도록 공급원입구(306)측으로 경사진다.
도 7D는 본 발명의 일 실시예에 따른, 건조작업을 수행하는 경사공급원입구(302′) 및 경사공급원출구(304′)를 갖는 근접헤드(106)를 나타낸다. 여기서 설명한 공급원입구(302′, 306) 및 경사공급원출구(304′)는 웨이퍼세정 및/또는 건조공정을 최적화하기 위한 어떤 방식으로도 경사질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 웨이퍼(108) 상에 IPA증기를 입력하는 경사공급원입구(302′)는 IPA증기유량이 메니스커스(116)를 담고 있게 향하도록 공급원입구(306) 측으로 각도(θ500)만큼 경사진다. 일 실시예에서 경사공급원출구(304′)는 메니스커스(116)측으로 (θ500)만큼 경사질 수 있다. 각도(θ500) 및 각도(θ502)는 메니스커스(116)의 관리 및 제어를 최적화하는 어떤 각도라도 가질 수 있음을 알아야한다. 일 실시예에서, 각도(θ500)는 0도보다 크고 90도보다 작고, 각도(θ502)는 0도보다 크고 90도보다 작다. 바람직한 실시예에서, 각도(θ500)는 약 15도, 다른 실시예에서 각도(θ502)는 약 15도이다. 각도(θ
500) 및 각도(θ502)는 메니스커스관리를 최적화할 수 있는 어떤 방식으로도 조정된다. 일 실시예에서, 각도(θ500)와 각도(θ502)는 동일하고, 다른 실시예에서 각도(θ
500)와 각도(θ502)는 다르다. 경사공급원입구(302′)의 정렬 및/또는 경사공급원출구(304′)의 정렬에 의해 메니스커스의 경계가 보다 명확히 정해지므로 처리중의 표면의 건조 및/또는 세정을 제어한다.
도 8A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 이중웨이퍼면세정 및 건조시스템에서 사용하는 근접헤드(106a, 106b)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에서는, 진공을 제공하기 위한 공급원출구(304)와 함께 IPA 및 DIW를 입력하기 위한 공급원입구(302, 306)를 사용함으로써 메니스커스(116)를 발생시킬 수 있다. 또한 공급원입구(302)의 반대측의 공급원입구(306)의 면에는 DIW를 제거하고 메니스커스(116)를 완전하게 유지할 수 있는 공급원출구(304)가 있다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서 공급원입구(302, 306)는 각각 IPA유입물(310)과 DIW유입물(314)용으로 이용할 수 있는 반면 공급원출구(304)는 진공(312)을 가하는데 이용할 수 있다. 어떤 구조의 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)라도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 근접헤드(106a, 106b)는 도 7A 및 도 7B를 참조하여 앞에서 설명한 구조같은 공급원입구 및 공급원출구의 구조를 가질 수 있다. 또한, 더 많은 실시예에서 근접헤드(106a, 106b)는 도 9 내지 도 15를 참조하여 아래에 도시하는 구조를 가질 수 있다. 메니스커스(116)가 표면에 대하여 가깝게 그리고 멀리 이동함에 의해 메니스커스(116)와 접촉하는 어떤 표면이라도 건조될 수 있다.
도 8B는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중웨이퍼표면세정 및 건조시스템의 근접헤드(106a, 106b)를 나타낸다. 본 구체예에서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108)의 상면(108a)을 처리하고, 근접헤드(106b)는 웨이퍼(108)의 저면(108b)을 처리한다. 공급원(302, 306)에 의해 IPA 및 DIW를 각각 입력하고, 공급원출구(304)로부터 진공을 사용함으로써, 근접헤드(106a)와 웨이퍼(108) 사이와 근접헤드(106b)와 웨이퍼(108) 사이에 메니스커스(116)가 형성될 수 있다. 근접헤드(106a, 106)와 메니스커스(116)는 전체웨이퍼(108)를 건조할 수 있는 방식으로 웨이퍼면의 습윤영역 위로 이동할 수 있다.
도 9A는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창(538-1)을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-1)은 다수의 공급원입구(302, 306)와 다수의 공급원출구(304)를 구비할 수 있다. 이 처리창(538-1)은 메니스커스(116)을 발생시켜 제어할 수 있는 근접헤드(106)(또는 여기서 참조하는 그 외의 근접헤드) 상의 영이다. 따라서, 처리창(538-1)은 근접헤드(106)를 이런 방식으로 사용하기 원하는 경우 웨이퍼를 건조 및/또는 세정시키는 영역이 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-1)은 사각형이다. 처리창(538-1)(또는 여기서 설명하는 그 외의 적절한 처리창)의 크기는 (평면도에서 보아) 어떤 적절한 길이 및 폭도 가질 수 있다.
도 9C는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창(538-3)을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-3)은 다수의 공급원입구(302, 306)와 다수의 공급원출구(304)를 가질 수 있다. 이 처리창(538-3)은 메니스커스(116)를 발생하여 제어하는 근접헤드(106)(또는 여기서 참조하는 그 외의 근접헤드) 상의 영역이다. 따라서, 처리창(538-3)은 근접헤드(106)를 이 방식으로 사용하기 원하는 경우 웨이퍼를 건조 및 세정하는 영역이 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-3)은 타원형이다.
도 9D는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리창(538-4)을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-4)은 다수의 공급원입구(302, 306)와 다수의 공급원출구(304)를 가질 수 있다. 이 처리창(538-3)은 메니스커스(116)를 발생하여 제어하는 근접헤드(106)(또는 여기서 참조하는 그 외의 근접헤드) 상의 영역이다. 따라서, 처리창(538-3)은 근접헤드(106)를 이 방식으로 사용하기 원하는 경우 웨이퍼를 건조 및 세정하는 영역이 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-3)은 정사각형이다.
도 10A는 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 공급원입구(302, 306)와 다수의 공급원출구(304)를 갖는 모범적인 처리창(538-1)을 나타낸다. 일 실시예에서, 동작중의 처리창(538-1)은 예를 들어 웨이퍼건조작업 중에 웨이퍼를 가로질러 방향(546)으로 이동할 수 있다. 이런 실시예에 있어서, 근접헤드(106)는 선단엣지영역(548)의 웨이퍼면 상의 유체를 만날 수 있다. 이 선단엣지영역(548)은 건조공정에서 제일 먼저 유체와 만나는 근접헤드(106)의 영역이다. 역으로 후단엣지영역(560)은 마지막으로 처리되는 부위와 만나는 근접헤드(106)의 영역이다. 근접헤드(106)와 그 속에 포함된 처리창(538-1)이 웨이퍼를 가로질러 방향(546)으로 이동함에 따라서, 웨이퍼표면의 습윤부위가 선단엣지영역(548)을 통해 처리창(538-1)으로 들어간다. 발생되어 처리창(538-1)에 의해 제어 가능하게 유지 관리되는 메니스커스에 의해 웨이퍼표면의 습윤영역을 처리한 후, 이 습윤영역이 건조되고 건조된 웨이퍼(또는 기판)의 영역은 근접헤드(106)의 후단엣지영역(560)을 통해 처리창(538)을 떠난다. 도 9A 내지 도 9D를 참조하여 설명한 바와 같이, 처리창(538-1)은 예를 들어 사각형, 정사각형, 원형, 타원형, 반원형 등의 어떤 적절한 형상도 될 수 있다.
도 10B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106)의 처리영역(540, 542, 544)을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 처리영역(540, 542, 544)(파선의 나타낸 영역)은 도 10A를 참조하여 설명한 바와 같은 처리창을 형성한다. 처리영역(540, 542, 544)은 효율적으로 표면에서 유체를 적용하여 제거할 수 있는 안정하고 제어 가능한 유체메니스커스를 발생할 수 있는 것이라면 원형, 환형, 반원형, 사각형, 반정사각형, 자유형태 등의 어떤 사이즈 및/또는 형상도 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 처리영역(540)은 다수의 공급원입구(302)를 포함하며, 처리영역(542)(진공링으로도 알려짐)은 다수의 공급원출구(304)를 포함하며, 처리영역(544)은 다수의 공급원입구(306)를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 처리영역(542)은 공급원출구링(304)(또는 진공링)을 갖는 처리영역(544)을 둘러싼다. 처리영역(540)은 처리영역(544)을 둘러싸지만, 처리창(538-1)의 선단엣지측에 어떤 공급원입구(302)도 존재하지 않는 개구(541)를 갖는다.
따라서, 동작 시에 근접헤드(106)는 처리창(538)(도 10A에 도시)의 처리영역(540, 542, 544)에서 IPA, DIW 및 진공의 적용에 의해 유체메니스커스를 발생시킨다. 근접헤드(106)가 건조작업 시에 웨이퍼표면 위에서 움직이고 있을 때, 처리영역(542)의 개구(541)를 통하여 이동하여 처리창(538) 내의 메니스커스(116)와 접촉하는 웨이퍼표면이 건조된다. 메니스커스(116)과 접촉하는 웨이퍼표면부 상에 있는 유체는 메니스커스가 표면 위로 이동함에 따라서 제거되기 때문에 건조가 이루어진다. 따라서, 웨이퍼의 젖은 표면은 처리영역(540)의 개구(541)를 통해 처리창(538)으로 들어가며 유체메니스커스와 접촉함으로써 건조처리를 받을 수 있다.
본 실시예에서는 다수의 공급원입구(302), 다수의 공급원입구(306) 및 다수의 공급원출구(304)를 도시하였지만, 다수의 공급원입구(302), 공급원입구(306) 및 공급원출구(306)의 구성 및 개수가 기판의 표면을 건조시킬 수 있는 안정하고 제어 가능한 유체메니스커스를 발생할 수 있다면 어떤 적절한 개수의 공급원입구(302), 공급원입구(306) 및 공급원출구(304)의 실시예도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어 반도체웨이퍼 등의 어떤 타입의 기판이라도 여기서 설명하는 장치 및 방법으로 처리할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 11 내지 도 14는 근접헤드(106)의 모범적인 실시예를 예시한다. 전술한 근접헤드(106)의 다른 어떤 실시예라도 상기 도 2A 내지 도 5H를 참조하여 설명한 근접헤드(106a, 106b) 중의 하나 또는 둘로서 사용할 수 있음을 알아야 한다. 이후의 모범적인 도면에 도시하는 바와 같이, 근접헤드는 도 6 내지 도 10에서 설명한 바와 같은 유체제거처리를 가능하게 하는 어떤 구조나 크기를 가질 수 있다. 따라서, 여기서 설명하는 근접헤드 중의 어느 것, 일부 또는 전부는 예를 들어 도 2A 내지 도 2D를 참조하여 설명한 바와 같은 시스템(100) 또는 그 변형예 등의 어떤 웨이퍼세정 및 건조시스템에서도 이용할 수 있다. 또한, 근접헤드는 어떤 개수나 형상의 공급원출구(304) 및 공급원입구(302, 306)라도 가질 수 있다. 평면도에서 본 근접헤드의 면은 웨이퍼처리를 실시하기 위해 웨이퍼와 근접하게 되는 면이 된다는 것을 알아야 한다. 도 11 내지 도 14에서 설명한 모든 근접헤드는 도 2 내지 도 10을 참조하여 앞에서 설명한 처리창 내의 IPA-진공-DIW배향이나 그 변형예를 사용할 수 있게 한다. 도 11 내지 도 14를 참조하여 후에 설명하는 근접헤드(106)의 실시예들은 모두 앞에서 도 9A 내지 도 10B를 참조하여 설명한 처리창(538) 및 처리영역(540, 542, 544)을 갖는다. 또한, 여기서 설명한 근접헤드는 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)에 대하여 입력되고 출력되는 유체에 따라서 세정 또는 건조작업에 이용할 수 있다. 또한, 여기서 설명하는 근접헤드는 출구 및 입구를 통하는 액체 및/또는 증기 및/또는 가스의 상대유속을 제어할 수 있는 능력을 갖는 다중입구라인 및 다중출구라인을 가질 수 있다. 모든 공급원입구 및 공급원출구 그룹은 유량을 독립적으로 제어할 수 있다는 것을 알아야 한다.
제조된 메니스커스가 안정하다면 공급원입구 및 출구의 크기 및 위치를 변화시킬 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)의 개구의 크기는 직경이 약 0.02인치 내지 약 0.25인치이다. 바람직한 실시예에서, 공급원입구(306) 및 공급원출구(304)의 개구의 크기는 약 0.06인치이고, 공급원입구(302)의 개구의 크기는 약 0.03인치이다.
일 실시예에서 공급원출구(304)뿐만 아니라 공급원입구(302, 206)는 약 0.03인치 내지 약 0.5인치 이격되어 있다. 바람직한 실시예에서, 공급원입구(306)는 서로 0.125인치 이격되고 공급원출구(304)는 0.125인치 이격되며 공급원입구(302)는 약 0.06인치 이격된다.
그 외에, 근접헤드는 구조에서 반드시 "헤드"일 필요는 없는 것으로서, 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)를 제어 가능하고 안정하며 관리 가능한 유체메니커스를 발생시킬 수 있는 방식으로 구성하기만 한다면 예를 들어 매니폴드, 원형 원반, 막대, 사각형, 타원형 원반, 관, 플레이트 등의 어떤 구성, 형상 및/또는 크기라도 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 근접헤드는 도 10A 내지 도 14C를 참조하여 설명하는 타입의 매니폴드가 될 수 있다. 근접헤드의 크기는 원하는 응용에 따라서 어떤 크기로도 변형될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드의 길이(처리창을 나타내는 평면도에서 본 길이)는 약 1.0인치 내지 약 18.0인치가 될 수 있으며, 폭(처리창을 나타내는 평면도에서 본 폭)은 약 0.5인치 내지 약 6.0인치가 될 수 있다. 또한 근접헤드가 예를 들어 200mm 웨이퍼, 30mm 웨이퍼 등의 어떤 크기의 웨이퍼라도 처리할 수 있도록 최적화되면, 제어 가능하고 안정하며 관리 가능한 유체메니스커스를 발생할 수 있는 것이라면 근접헤드의 처리창은 어떤 방식으로도 정렬될 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형의 근접헤드(106-1)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에서, 근접헤드(106-1)는 웨이퍼(108)의 표면에 IPA를 가하는 3개의 공급원입구(302)를 포함한다.
본 실시예에서, 공급원입구(302)는 웨이퍼표면영역 측으로 DIW를 가할 수 있으며, 공급원입구(306)는 웨이퍼표면영역 측으로 세정화학약품을 가할 수 있고, 공급원출구(304)는 웨이퍼(108)의 표면의 근접영역에 진공을 가할 수 있다. 진공, IPA 및 세정화학약품의 적용에 의해, 웨이퍼표면 상에 존재할 수 있는 그 외의 어떤 유체라도 제거할 수 있다.
근접헤드(106-1)는 또한 일 실시예에서 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 각각 대응하는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c)를 통해 유체를 입력하거나 제거함으로써, 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)를 통해 유체가 입력되거나 출력될 수 있다. 본 실시예에서 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 대응하지만, 포트(342a, 342b, 342c)는 원하는 구조에 따라서 어떤 공급원입구나 공급원출구에 대해서도 유체를 공급하거나 제거할 수 있음을 알아야 한다. 공급원출구(304)를 갖는 공급원입구(302, 306)의 구조 때문에, 근접헤드(106-1)와 웨이퍼(108) 사이에는 메니스커스(116)가 형성될 수 있다. 메니스커스(116)의 형상은 근접헤드(106-1)의 구조 및 크기에 따라서 변할 수 있다.
여기서 설명하는 근접헤드 중의 어느 근접헤드에 대한 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)에 의해 안정한 메니스커스를 발생시킬 수 있는 것이라면 어떤 배향 및 크기도 가질 수 있음을 알아야 한다. 여기서 설명하는 포트(342a, 342b, 342c)의 실시예는 여기서 설명하는 어떤 근접헤드에도 적용할 수 있다. 일 실시예에서, 포트(342a, 342b, 342c)의 직경크기는 약 0.03인치 내지 약 0.25인치가 될 수 있다. 일 실시예에서, 포트 간의 거리는 약 0.124인치 내지 약 1인치이다. 바람직한 실시예에서, 포트 간의 거리는 약 0.25인치 내지 약 0.37인치이다.
도 11B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-1)의 측면도를 예시한다. 근접헤드(106-1)는 포트(342a, 342b, 342c)를 갖는다. 일 실시예에서, 포트(342a, 342b, 342c)는 각각 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)를 공급한다. 메니스커스(116)를 발생시켜서 유지 관리하는데 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 이용할 수 있다면 어떤 개수, 크기 또는 형상의 포트라도 사용할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 11C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-1)의 배면도를 나타낸다. 일 실시예에서 근접헤드(106-1)의 배면도는 근접헤드(106-1)의 선단엣지(548)에 대응한다. 근접헤드(106-1)는 예시적인 것으로서, 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 여기서 설명하는 방식으로 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조할 수 있게 하는 방식으로 구성된다면 어떤 크기라도 가질 수 있음을 알아야 한다. 일 시시예에서, 근접헤드(106-1)는 도 11C에 도시한 입력포트(342c)에 평행하게 연장되는 공급원입구(302a) 중의 적어도 일부에 유체를 공급할 수 있는 입력포트(342c)를 포함한다.
도 12A는 본 발명의 일 실시예에 따른 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드(106-2)를 나타낸다. 본 실시예에서, 근접헤드(106-2)는 공급원출구(304)의 열에 양측이 근접하는 1열의 공급원입구(306)를 포함한다. 공급원출구(304)의 열 중의 한 열은 2열의 공급원입구(302)에 인접하여 위치한다. 상기 열들의 단부에 수직하게 공급원출구(304) 열이 위치한다.
도 12B는 본 발명의 일 실시예에 따른 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드(106-2)의 측면도를 나타낸다. 일 실시예에서, 근접헤드(106-2)는 근접헤드(106-2)의 측면에 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 통하여 유체를 입력 및/또는 출력하는데 이용할 수 있다. 일 실시예에서 포트(342a, 342b, 342c)는 각각 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 대응한다.
도 12C는 본 발명의 일 실시예에 따른 일부는 사각형이고 일부는 원형인 근접헤드(106-2)의 배면도를 나타낸다. 이 배면도에 나타낸 배면은 배면이 근접헤드(106-2)의 정사각형 단부인 경우이다.
도 13A는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드(106-3)를 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106-3)는 도 11A를 참조하여 설명한 근접헤드(106-1)와 유사한 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304′)의 구성을 포함한다. 이 사각형 근접헤드(106-3)는 공급원출구(304)보다 직경이 큰 공급원출구(304′)를 포함한다. 여기서 설명하는 어떤 근접헤드에서도, 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)의 직경은 메니스커스의 발생, 유지 및 관리를 최적화할 수 있도록 변경할 수 있다. 본 실시예에서, 공급원입구(302)는 웨이퍼표면영역측에 IPA를 적용할 수 있고, 공급원입구(306)는 웨이퍼표면영역측에 DIW를 적용할 수 있으며, 공급원출구(304)는 웨이퍼(108)의 표면에 근접한 영역에 진공을 적용할 수 있다. 진공을 적용함으로써, 웨이퍼표면 상에 위치할 수 있는 IPA, DIW 및 그 외의 어떤 종류의 유체도 제거될 수 있다.
근접헤드(106-3)는 또한 일 실시예에서 공급원입구(320), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 각각 대응하는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c)를 통해 유체를 입력하거나 제거함으로써, 유체는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)에 대하여 입력 또는 출력될 수 있다. 본 실시예에서 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 대응하지만, 포트(342a, 342b, 342c)는 원하는 구성에 따라서 적절한 공급원입구 또는 공급원출구를 통해 유체를 공급하거나 제거할 수 있다. 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)의 구성 때문에, 메니스커스(116)는 근접헤드(106-1)와 웨이퍼(108) 사이에 형성될 수 있다. 메니스커스(116)의 형상은 근접헤드(106-1)의 구성 및 치수에 따라서 변화할 수 있다.
여기서 설명하는 근접헤드의 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)에 의해 안정한 메니스커스를 발생시키고 유지할 수 있다면 어떤 배향 및 치수도 가질 수 있음을 알아야 한다. 근접헤드(106-1)와 관련하여 설명한 포트(342a, 342b, 342c)의 실시예들은 다른 도면을 참조하여 설명한 어떤 근접헤드에도 적용할 수 있다. 일 실시예에서, 포트(342a, 342b, 342c)의 포트크기는 직경이 약 0.03인치 내지 약 0.25인치가 될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 포트의 직경은 약 0.06인치 내지 0.18인치이다. 일 실시예에서, 포트 사이의 거리는 약 0.125인치 내지 약 1인치이다. 바람직한 실시예에서 포트 사이의 거리는 약 0.25인치 내지 약 0.37인치 이격되어 있다.
도 13B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-3)의 배면도를 나타낸다. 일 실시예에서 근접헤드(106-3)의 배면도는 근접헤드(106-3)의 선단엣지(548)와 대응한다. 근접헤드(106-3)는 예시적인 것으로서, 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)가 여기서 설명하는 방식으로 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조할 수 있게 하는 방식으로 구성된다면 어떤 치수도 가질 수 있다. 일 실시예에서, 근접헤드(106-3)는 도 13A에 도시한 입력포트(342c)에 평행하게 연장되는 공급원입구(302a) 중의 적어도 일부에 유체를 공급할 수 있는 입력포트(342c)를 포함한다.
도 13C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-3)의 측면도를 나타낸다. 근접헤드(106-3)는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 일 실시예에서, 포트(342a, 342b, 342c)는 각각 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)를 공급한다. 메니스커스(116)를 발생시켜서 유지 관리하는데 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 이용할 수 있다면 어떤 개수, 크기 또는 형상의 포트라도 사용할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 14A는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 근접헤드(106-4)를 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106-4)는 도 13A를 참조하여 설명한 근접헤드(106-4)와 유사한 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304′)의 구성을 포함한다. 이 사각형 근접헤드(106-4)는 공급원출구(304)보다 직경이 큰 공급원출구(304′)를 포함한다. 여기서 설명하는 어떤 근접헤드에서도, 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)의 직경은 메니스커스의 발생, 유지 및 관리를 최적화할 수 있도록 변경할 수 있다. 본 실시예에서, 공급원출구(304′)를 도 13A를 참조하여 설명한 구성보다 공급원입구(302)에 근접하여 위치한다. 이런 형태의 구성으로 보다 작은 메니스커스가 발생할 수 있다. 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304′)(또는 도 11A를 참조하여 설명한 공급원출구(304))에 걸리는 영역은 어떤 크기 및/또는 형상도 가질 수 있다. 일 실시예에서, 처리창은 약 0.75인치가 될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 영역을 조정함으로써, 공급원입구(302)는 웨이퍼표면영역측으로 IPA를 적용할 수 있고, 공급원입구(306)는 웨이퍼표면영역측에 DIW를 적용할 수 있으며, 공급원출구(304)는 웨이퍼(108)의 표면에 근접한 영역에 진공을 적용할 수 있다. 진공을 적용함으로써, 웨이퍼표면 상에 위치할 수 있는 IPA, DIW 및 그 외의 어떤 종류의 유체도 제거될 수 있다.
근접헤드(106-3)는 또한 일 실시예에서 공급원입구(320), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 각각 대응하는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c)를 통해 유체를 입력하거나 제거함으로써, 유체는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)에 대하여 입력 또는 출력될 수 있다. 본 실시예에서 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 대응하지만, 포트(342a, 342b, 342c)는 원하는 구성에 따라서 적절한 공급원입구 또는 공급원출구를 통해 유체를 공급하거나 제거할 수 있다. 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)의 구성 때문에, 메니스커스(116)는 근접헤드(106-1)와 웨이퍼(108) 사이의 처리창에 의해 형성될 수 있다. 메니스커스(116)의 형상은 처리창의 형상에 대응하므로, 메니스커스(116)의 크기 및 형상은 공급원입구(302, 36)의 영역 및 공급원출구(304)의 영역의 구성 및 치수에 따라서 변화할 수 있다.
도 14B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-4)의 배면도를 나타낸다. 일 실시예에서 근접헤드(106-4)의 배면도는 근접헤드(106-4)의 선단엣지(548)와 대응한다. 근접헤드(106-4)는 예시적인 것으로서, 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)가 여기서 설명하는 방식으로 웨이퍼(108)를 세정 및/또는 건조할 수 있게 하는 방식으로 구성된다면 어떤 치수도 가질 수 있다. 일 실시예에서, 근접헤드(106-4)는 도 13A에 도시한 입력포트(342c)에 평행하게 연장되는 공급원입구(302a) 중의 적어도 일부에 유체를 공급할 수 있는 입력포트(342c)를 포함한다.
도 14C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-4)의 측면도를 나타낸다. 근접헤드(106-4)는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 일 실시예에서, 포트(342a, 342b, 342c)는 각각 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)를 공급한다. 메니스커스(116)를 발생시켜서 유지 관리하는데 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 이용할 수 있다면 어떤 개수, 크기 또는 형상의 포트라도 사용할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 15A는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업 중의 근접헤드(106)를 나타낸다. DIW의 유속, 진공의 크기, 및 처리 중의 웨이퍼의 회전/이동은 최적의 유체메니스커스 제어성 및 관리성을 제공하여 웨이퍼처리를 향상시킬 수 있는 적절한 방식으로 변화될 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 근접헤드(106)는 도 2A를 참조하여 설명하는 구성을 이용할 수 있다. 도 15A 내지 도 15F를 참조하여 설명하는 바와 같이, 웨이퍼는 여러 유속, 진공유속 및 웨이퍼속도로 유체메니스커스역학을 알 수 있을 정도로 깨끗한 재료이다. DIW ,IPA 및 진공의 유속과 웨이퍼의 회전은 건조 중에 만나는 조건에 따라서 변화할 수 있다. 도 15A에서, 메니스커스는 IPA의 유입 없이 DIW 및 진공의 입력에 의해 형성된다. IPA의 유입 없이 메니스커스는 불균일한 경계를 갖는다. 본 실시예에서 웨이퍼회전은 제로이고 DIW유속은 500ml/분이다.
도 15B는 본 발명의 일 실시예에 따른 IPA입력이 있는 도 15A에서 설명한 근접헤드(106)를 예시한다. 본 실시예에서, DIW유속은 500ml/분이고 IPA유속은 12ml/분이며 웨이퍼의 회전은 0이다. 도 15B에 도시한 바와 같이, IPA유속을 사용하면 메니스커스의 경계가 보다 균일해진다. 따라서 유체메니스커스가 보다 안정해지고 제어가능하게 된다.
도 15C는 본 발명의 일 실시예에 따라서 IPA유속을 24ml/분까지 증가시킨 도 15B에서 설명한 근접헤드(106)를 나타낸다. 회전은 0으로 유지하고 DIW의 유속은 500ml/분이다. IPA유속이 너무 높으면 유체메니스커스가 변형하여 제어성이 낮아진다.
도 15D는 웨이퍼가 회전하고 있는 상태에서 유체메니스커스를 보여주는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106)를 나타낸다. 본 실시예에서, 웨이퍼의 회전은 10회전/분이다. DIW의 유속은 500ml/분인 반면 IPA의 유속은 12입방피이트/시이다. 진공의 크기는 Hg@80PSIG에서 약 30이다. 웨이퍼가 회전할 때, 유체메니스커스는 웨이퍼의 회전이 없으면서 동일한 DIW 및 IPA의 유속을 나타내는 도 15C와 비교하여 증가된 웨이퍼원동력 때문에 안정성이 저하한다. 도 15E는 본 발명에 따른, 웨이퍼가 도 15D에 도시한 회전보다 빠르게 회전하는 상태의 유체메니스커스를 도시한 근접헤드(106)를 나타낸다. 본 실시예에서, 웨이퍼의 회전은 15회전/분이다. DIW의 유속은 500ml/분인 반면 IPA의 유속은 12입방인치/시이다. 진공의 크기는 HG@80PSIG에서 30이다. 웨이퍼가 보다 빠르게 회전하면 유체메니스커스는 웨이퍼원동력이 증가하기 때문에 도 15D를 참조하여 설명한 유체메니스커스와 비교하여 더 고르지 못한 경계를 갖는다.
도 15F는 도 15D의 IPA유속과 비교하여 IPA유속이 증가된 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106)를 나타낸다. 본 실시예에서, DIW유속, 웨이퍼회전속도, 및 진공크기 등의 변수는 도 15D를 참조하여 설명한 것과 동일하다. 본 실시예에서, IPA유속은 24입방피이트/시로 증가하였다. IPA유속이 증가되기 때문에 IPA는 경계선을 따라서 유체메니스커스를 지지하여 제어성이 높고 관리 가능한 유체메니스커스를 발생할 수 있다. 따라서 웨이퍼가 회전하여도 다수의 공급원입구(302)를 갖는 영역과 다수의 공급원출구(304)를 갖는 영역에 대응하는 일정한 경계에 의해 유체메니스커스는 안정한 것으로 생각된다. 따라서, 처리창의 내부에 안정하고 제어성, 관리성 및 조작성이 뛰어난 유체메니스커스가 형성되므로, 건조작업에서 웨이퍼표면에서 근접헤드(106)와 만나는 유체가 제거되어 웨이퍼의 신속하고 효율적인 건조가 가능하게 된다.
도 16A는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정/건조시스템(602)의 평면도를 나타낸다. 도 2A 내지 도 15F에서 설명한 근접헤드(106)의 실시예에서 설명한 건조시스템(100)(예를 들어, 세정시스템(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5))의 어떤 실시예도 다른 웨이퍼처리방법과 함께 이용하여 앞으로 도 16A 내지 도 20을 참조하여 설명하는 것 등의 일체화된 시스템을 만들 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 세정 및 건조시스템(100)은 미국 캘리포니아주 프레몬트의 램리서치(Lam Researc)에서 제조한 200Brush Box Assembly를 이용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 세정/건조시스템(602)은 브러시코어(604) 및 스프레이 매니폴드(606)를 갖는 도 5G 및 도 5H를 참조하여 전술한 세정 및 건조시스템(100-5)이다. 이런 실시예에서 세정 및 건조시스템(100)의 하나를 다른 웨이퍼처리장치와 함께 이용하는 경우, 세정 및 건조시스템(또는 그 구성요소)은 웨이퍼건조삽입체로도 알려질 수 있다. 이 브러시는 예를 들어 폴리비닐알콜(PVA), 고무, 우레탄 등, 기판을 효과적으로 세정할 수 있는 어떤 재료로도 만들 수 있음을 이해하여야 한다. 일 실시예에서, 예를 들어 폴리비닐알콜(PVA) 브러시 등의 브러시를 브러시코어(604) 위에 적용할 수 있다. 이 브러시코어(604)는 예를 들어 당업자에게 알려진 어떤 브러시코어구성도 될 수 있다. 따라서, 브러시코어(604)가 회전할 때 브러시코어(604)의 브러시를 웨이퍼(102)에 적용하여, 예를 들어 엣칭, 평면화처리 등의 웨이퍼처리 후에 웨이퍼의 표면을 세정할 수 있다.
일 실시예에서, 웨이퍼(102)를 브러시로 세정한 후에 웨이퍼(102)는 건조를 위해 세정/건조시스템(602)(세정/건조모듈이라고도 함)에서 꺼낼 필요가 없다. 따라서, 웨이퍼세정 후에, 웨이퍼(102)는 앞에서 도 2A 내지 도 15C를 참조하여 설명한 바와 같이 건조할 수 있다. 이런 방식으로 두개의 웨이퍼처리작업을 가짐에 의해 시간이 절약되고, 웨이퍼(102)를 다른 세정모듈에서 꺼낼 필요가 없기 때문에 오염의 기회가 줄어든다.
도 16B는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정/건조시스템(602)의 다른 도면을 나타낸다. 세정/건조시스템(602)은 도 17 내지 도 21을 참조하여 설명하는 다양한 웨이퍼처리시스템의 모듈(예를 들어, 집단공구)이 될 수 있다. 한 모듈 내에 세정시스템과 건조시스템을 모두 가지므로 공간이 절감되고 웨이퍼처리시스템을 보다 작고 컴팩트하게 만들면서도 동일한 기능성을 유지할 수 있다.
도 17은 건조모듈(704)을 갖는 전단프레임조립체(705)를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템(700)을 나타낸다. 건조모듈(704)은 시스템(100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5)과 그 변형예 중의 어느 것도 될 수 있다. 여러 레벨의 웨이퍼처리능력을 갖는 웨이퍼처리시스템(700)을 만들기 위해 전단프레임조립체(705)에는 예를 들어, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개 등의 어떤 개수의 건조모듈(704)도 연결할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어 평탄화공구/모듈, 엣칭공구/모듈, 세정공구/모듈 등의 전단프레임조립체(705)에 그 외의 어떤 종류의 웨이퍼처리공구도 연결할 수 있음을 이해하여야 한다.
일 실시예에서, 웨이퍼처리시스템(700)은 6개의 건조모듈(704)을 가지며, 또한 건조모듈(704)에 대하여 웨이퍼를 공급하고 제거하는 로봇(712)을 가진다. 이 로봇(712)은 또한 전단장입기(710)에 대하여 웨이퍼를 공급하고 제거할 수 있도록 구성될 수 있다. 어떤 개수 및 타입의 로봇(712)이라도 이용할 수 있으며 어떤 개수 및 타입의 전단장입기(710)라도 이용할 수 있다. 일 실시예에서 전단장입기(710)는 웨이퍼처리시스템(700)에 의한 처리가 필요한 웨이퍼로 채워진 카트리지를 수용할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중웨이퍼처리공구를 갖는 웨이퍼처리시스템(800)을 나타낸다. 일 실시예에서, 웨이퍼처리시스템(800)은 프레임조립체(720) 상에 위치하는 엣칭모듈(722), 건조모듈(704), 전단장입기(710) 및 로봇(712)을 구비한다. 웨이퍼처리시스템(800)에서처럼 웨이퍼처리시스템(700)은 CMP모듈, 메가소닉파처리모듈, 세정모듈, 및 엣칭모듈 등의 어떤 개수 및 타입의 모듈도 가질 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 여러 가지 기판/웨이퍼처리모듈을 갖는 웨이퍼처리시스템(800) 등의 장치는 집단구조시스템이라고 부를 수 있다. 일 실시예에서, 여기서 설명하는 건조시스템은 집단구조시스템을 형성하도록 다른 모듈과 합체되면 통합화건조시스템이 될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼처리시스템(800)은 엣칭모듈(722), 건조모듈(704) 및 세정모듈을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼처리시스템(700)은 엣칭모듈(622) 중에 3개와 건조모듈(704) 중의 6개를 포함할 수 있다. 다중웨이퍼처리를 실시할 때, 이는 집단처리라고 부를 수 있다. 또한 건조모듈(704) 중의 어느 것 또는 전부는 세정/건조시스템(602)을 구비하는 모듈과 교체하여 동일 모듈에서 세정 및 건조를 모두 행할 수 있다.
도 19는 엣칭모듈(722)이 없는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템(800′)을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼처리시스템(800)은 다수의 건조모듈(704)을 구비하는 프레임(720)을 갖는다. 웨이퍼처리시스템(800′)은 어떤 개수의 건조모듈(704)도 구비할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼처리시스템(800′)은 8개의 건조모듈(704)을 포함한다. 웨이퍼(102)는 전단장입기(710)을 사용하여 웨이퍼처리시스템(800) 속에 장입되는 것으로 도시되어 있다. 로봇(712)은 전단장입기(710)로부터 웨이퍼를 취하여 다수의 건조모듈(704) 중의 하나에 장입한다. 일 실시예에서, 도 18을 참조하여 도시한 엣칭모듈(722)은 더 많은 건조모듈(704)를 추가하기 위한 공간을 만들기 위해 제거되어있다. 또한, 건조모듈(704)은 도 16A를 참조하여 보다 상세히 설명한 세정 및 건조시스템(602)을 구비할 수 있다. 이렇게 건조 및 세정을 한 모듈에서 달성할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조모듈(704) 및 세정모듈(850)을 구비하는 웨이퍼처리시스템(800′)을 나타낸다. 일 실시예에서, 웨이퍼처리시스템(800′)은 예를 들어 세정모듈(850) 등의 별개의 세정모듈을 구비할 수 있다. 브러시박스(또는 웨이퍼브러시 스크러빙유니트), 메가소닉파 세정장치 등의 웨이퍼처리시스템(800′) 내에 어떤 개수 및/또는 타입의 세정장치도 이용할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 세정모듈(850)은 브러시박스가 될 수 있다. 브러시박스는 당업자에게 알려진 바와 같이 웨이퍼를 효율적으로 세정할 수 있는 어떤 타입의 브러시박스도 될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 웨이퍼처리시스템(800′)은 메가소닉파 모듈인 세정모듈(850)을 가질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 메가소닉파 모듈은 세정외의 다른 타입의 처리를 행할 수 있다. 메가소닉파 모듈로서는 미국특허출원 제 10.259,023호에 "메가소닉파 기판처리모듈"이라는 명칭으로 설명된 것 같은 어떤 메가소닉파 처리장치도 이용할 수 있다. 상기 특허출원은 여기서 참고로 인용한다. 따라서, 서로 연결된 다양한 타입의 모듈 또는 웨이퍼처리장치를 가짐으로써, 다중웨이퍼처리방법을 이용할 수 있는 능력을 갖는 웨이퍼처리시스템이 만들어질 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템(900)의 블록도를 나타낸다. 일 실시예에서, 시스템(900)은 세정시스템(902)과, 화학기계적 평탄화처리(CMP)시스템(904)과, 메가소닉파처리 시스템(906)과, 피착시스템을 갖는 엣칭시스템(908)을 포함한다. 이 시스템(900)은 또한 기판을 시스템(902, 904, 906, 908)의 각각에 대하여 이송할 수 있는 로봇(912)을 포함한다. 따라서, 시스템(900)은 주요 웨이퍼처리공구의 전부를 포함한다. 시스템(900)은 시스템(902, 904, 906, 908) 중의 하나, 일부 또는 전부와 당업자에게 알려진 다른 타입의 웨이퍼처리시스템도 포함할 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 시스템(900)은 제조자 또는 사용자의 소망에 따라서 웨이퍼처리능력에 큰 유연성을 갖는다.
세정시스템(902)은 예를 들어 브러시박스, 스핀, 린스, 건조(SRD)장치 등의 어떤 세정시스템도 될 수 있다. 시스템(900)에는 어떤 타입의 브러시박스나 SRD장치도 이용할 수 있다. CMP시스템(904)은 예를 들어 테이블, 하나 이상의 벨트 등을 이용하는 어떤 타입의 CMP장치도 될 수 있다. 메가소닉파처리 시스템은 도 20을 참조하여 상세히 설명한 메가소닉파처리장치를 참조하여 앞에서 설명한 시스템이 될 수 있다. 엣칭시스템(908)은 예를 들어 엣칭을 실시할 수 있는 어떤 개수의 처리모듈에서도 부하고정에 의해 웨이퍼를 얻어 그 웨이퍼를 처리할 수 있는 로봇을 포함하는 어떤 타입의 기판엣칭장치도 될 수 있다. 엣칭시스템(908)과 함께 피착시스템을 선택적으로 이용할 수 있다.
건조시스템(910)은 도 2A 내지 도 14C를 참조하여 앞에서 설명한 근접헤드(106)의 여러 가지 실시예 중의 어떤 실시예를 이용하는 어떤 건조시스템도 될 수 있다. 따라서, 이 건조시스템은 시스템(100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4 또는 그 변형물이 될 수 있다. 따라서, 시스템(900)은 어떤 방식으로도 웨이퍼(102)를 처리할 수 있으며, 본 발명의 건조시스템(910)을 사용하여 매우 효과적이고 저렴하게 웨이퍼(102)를 건조할 수 있다. 따라서, 이 건조시스템(910)은 웨이퍼의 생산비용을 낮추고 웨이퍼의 수율을 높인다.
도 22A 내지 도 25B는 웨이퍼의 이동 및/또는 적어도 하나의 근접헤드의 이동에 의해 웨이퍼표면을 상부에서 하부까지 수직하게 처리하도록 하여 수직하게 배향된 웨이퍼를 적어도 하나의 근접헤드로 처리하는 실시예를 나타낸다. 여기서 설명하는 웨이퍼처리는 세정, 건조, 린싱 등을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다. 웨이퍼를 수직하게 처리하면 메니스커스의 제어를 향상시키고 웨이퍼처리 중의 웨이퍼 상에서의 유체의 임의의 이동을 줄이게 된다. 따라서, 근접헤드(매니폴드라고도 알려져 있다)에 의해 수직한 웨이퍼를 처리함으로써, 예를 들어 세정, 린싱 및/또는 건조 등의 웨이퍼처리를 효율적으로 이룰 수 있다. 근접헤드/매니폴드는 여기서 설명하는 방법 및 장치와 합치하는 것이라면 어떤 구성이나 크기도 될 수 있음을 알아야 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 처리의 균일성을 얻기 위해 웨이퍼표면 상에 메니스커스가 머무르는 시간은 웨이퍼 전체적으로 균일하다. 따라서, 메니스커스부위를 웨이퍼 상에서 균등하게 주사하도록 주사 방향 및 속도를 제어할 수 있다.
도 22A는 웨이퍼를 수직하게 주사하는 웨이퍼처리작업을 시작하는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106a)를 나타낸다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)는 웨이퍼(108)의 상부(108c)가 근접헤드(106a)에 주사되도록 배향된다. 이런 배향상태에서, 처리중의 웨이퍼의 표면은 근저헤드(106a)의 처리창(538)에 대체로 평행하다. 웨이퍼(108)는 웨이퍼처리시스템의 구성에 따라서 제자리에 고정되거나 이동할 수 있다. 일 실시예에서는, 도 23A를 참조하여 상세히 설명하는 바와 같이 웨이퍼(108)가 제자리에 고정되고 근접헤드가 상부에서 하부로 주사동작하도록 이동하는데, 여기서 웨이퍼(108)의 상부(108c)는 웨이퍼(108)의 하부(108d) 전에 주사된다. 이런 실시예에서, 웨이퍼(108)는 대체로 수직한 배향상태로 위치한다. 따라서 y축에 대한 웨이퍼(108)의 위치는 웨이퍼(108)의 상부(108c)가 웨이퍼(108)의 하부(108d) 보다 y축방향으로 높게 위치한다면 어떤 각도도 될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 웨이퍼(108)는 y축을 따라서 수직하게 위치한다. 따라서, 이런 실시예에서는 근접헤드(106a)가 수직하게 하방으로 이동하여 웨이퍼표면을 상부에서 하부로 처리한다.
다른 실시예에서, 웨이퍼(108)의 상부(108c)를 웨이퍼(108)의 하부(108d) 전에 주사하게 웨이퍼를 수직방향으로 처리하는 방식으로 근접헤드(106a)는 고정상태로 고정되고 웨이퍼(108)는 이동할 수 있다. 웨이퍼(108)의 표면을 주사할 수 있도록 근접헤드(106a)를 이동시키기 위해서 어떤 소자나 장치도 사용할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106a)는 아암에 부착될 수 있는데, 이 아암은 근접헤드(106a)를 수직방향으로 이동시키기 위해 기계적 장치에 부착된다. 다른 실시예에 있어서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108)의 표면에 근접한 근접헤드(106a)의 이동을 용이하게 하고 근접헤드(106a)를 웨이퍼(108)의 상부(108c)로부터 웨이퍼(108)의 하부(108d)까지 이동시키는 기계적 소자나 장치에 직접 부착될 수 있다.
근접헤드(106b)(도 22A에서는 보이지 않지만 도 22F 및 도 22G의 실시예서는 볼 수 있다)는 웨이퍼(108)의 양측면을 모두 처리할 수 있도록 근접헤드(106a)와 함께 사용됨도 알아야 한다. 따라서, 한 근접헤드가 웨이퍼(108)의 일측면을 처리하고 다른 근접헤드가 웨이퍼(108)의 다른 측면을 처리하는 근접헤드(106a, 106b)를 이용할 수 있다. 근접헤드(106a, 106b)는 여기서 설명하는 어떤 근접헤드도 될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 두개의 근접헤드(106a, 106b)는 처리창이 서로 대향하도록 배향 배치된다. 두 근접헤드의 처리창은 서로 근접하게 배향될 수 있다. 이런 실시예에서는 처리창 사이의 간격이 웨이퍼(108)의 두께보다 크도록 충분히 크게 되어있다. 따라서, 두개의 처리창 사이에 메니스커스가 형성되는 경우, 근접헤드(106a, 106b)는 웨이퍼(108)의 위에서 아래로 이동할 수 있다. 근접헤드(106a, 106b)(또는 여기서 설명하는 그 외의 근접헤드)는 처리중의 표면에 안정하고 제어 가능한 메니스커스를 형성할 수 있다면 웨이퍼(108)로부터 적절한 거리로 이격됨을 알아야 한다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)는 처리중의 각 표면으로부터 약 0.1mm 내지 약 3mm 이격된다. 다른 실시예에서 근접헤드(106a, 106b)는 처리중의 각 표면에서 약 1mm 내지 약 2mm 이격되며, 바람직한 실시예에서는 근접헤드(106a, 106b)는 처리중의 각 표면에서 약 1.5mm 이격된다. 근접헤드(106a, 106b)가 하방으로 이동함에 따라서, 메니스커스는 웨이퍼(108)의 상부엣지와 접촉하고, 하나의 처리창은 웨이퍼(108)의 일면과 메니스커스를 형성하고 다른 처리창은 웨이퍼(108)의 타면과 메니스커스를 형성한다.
상부(108a) 위로부터 웨이퍼(108) 상으로 메니스커스를 이동하는 것 대신에 웨이퍼 상에 메니스커스를 초기에 생성함에 의해 근접헤드(106a, 106b)가 시작하는 방식으로 웨이퍼처리작업을 시작할 수 있음도 알아야 한다.
도 22B는 본 발명의 일 실시예에 따라 근접헤드(106a)가 웨이퍼(108)의 주사를 시작하는 방식으로 도 22A로부터 계속되는 웨이퍼처리를 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼(108)의 상부면은 수평축을 따라서 볼 때 웨이퍼(108)의 상부면을 볼 수 있도록 수직한 배향상태로 위치한다. 근접헤드(106a)가 웨이퍼(108)에 근접함에 따라서 근접헤드(106a)의 처리창(538)과 처리중의 웨이퍼표면 사이에 메니스커스(116)가 형성된다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108)를 건조시키도록 구성된다. 이런 실시예에서는, 메니스커스(116)가 웨이퍼(108)의 상부(108c)로부터 웨이퍼(108)의 하부(108d)까지 이동함에 따라서 건조가 이루어지도록 처리창(538)이 메니스커스(116)를 총명하게 제어하고 관리한다. 따라서, 건조작업이 이루어짐에 따라서, 웨이퍼(108)의 건조된 부분이 상부에서 하부의 방향으로 커질 것이다. 메니스커스의 발생에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였다.
웨이퍼(108)를 상부에서 하부로 수직한 방향으로 처리함으로써, 메니스커스(116)에 작용하는 힘을 제한하여 메니스커스(116)가 최적으로 제어될 수 있다. 이런 수직배향상태에서는 제어 가능하고 관리 가능한 메니스커스의 발생에는 중력에 의해 가해지는 수직력만이 원인이 된다. 또한, 근접헤드(106)를 수직하게 배향된 웨이퍼(108)의 상부로부터 하방으로 주사함으로써, 이미 건조된 웨이퍼(108)의 영역은 최적의 방식으로 건조상태로 유지된다. 이는 아직 처리되지 않은 웨이퍼(108)의 젖은 영역의 유체나 수분이 중력에 대항하여 이미 건조된 영역으로 올라가지 않기 때문에 일어날 수 있다.
도 22C는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 22B로부터의 웨이퍼처리작업의 계속상태를 나타낸다. 도 22C에서 근접헤드(106)는 웨이퍼(108)의 상부(108c)와 하부(108d) 사이의 거의 중간에 있다(웨이퍼(108)의 대략 반원이 처리되었다).
도 22D는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 22C로부터 계속되는 웨이퍼처리작업을 나타낸다. 도 22D에서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼표면의 주사를 거의 끝냈다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)의 각 측면을 양 근접헤드(106a, 106b)가 처리하는 경우, 각 측면 상의 메니스커스(116)부가 처리를 완료하여 더 이상 웨이퍼(108)와 접촉하지 않으므로, 웨이퍼의 양 측면 상의 메니스커스가 접촉하여 하나의 메니스커스가 된다.
도 22E는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 22D로부터 계속되는 웨이퍼처리작업을 나타낸다. 도 22E에 도시한 바와 같이, 근접헤드(106a)(근접헤드장치를 이용하는 경우에는 106b)는 웨이퍼(108)의 처리를 완성하였다.
도 22F는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직하게 위치하는 웨이퍼(108)의 상부 위에 위치하는 근접헤드(106a, 106b)의 측면도를 나타낸다. 일 실시예에서, 근접헤드(106b, 106a)는 전술한 바와 같이 메니스커스(116)를 형성할 수 있다. 근접헤드(106a, 106b)는 도 22G를 참조하여 보다 상세히 설명하는 바와 같이 함께 하방으로 이동하여 웨이퍼를 처리할 수 있게 된다.
도 22G는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼(108)의 양면처리 중의 근접헤드(106a, 106b)의 측면도를 나타낸다. 일 실시예에서, 근접헤드(106a, 106b)는 웨이퍼(108) 위로부터 하방으로 이동한다. 메니스커스(116)가 웨이퍼(108)와 접촉함에 따라서 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108)와 함께 메니스커스(116a)를 형성하고, 근접헤드(106b)는 웨이퍼(108)와 함께 메니스커스(116b)를 형성한다. 따라서, 근접헤드(106a)는 웨이퍼(108)의 일측면을 처리하고 근접헤드(106b)는 웨이퍼의 타측면을 처리할 수 있다. 전술한 바와 같이, 근접헤드(106a, 106b)가 하방으로 이동하거나, 웨이퍼(108)가 상방으로 이동하거나, 웨이퍼(108)가 상방으로 이동하는 동안 근접헤드(106a, 106b)가 하방으로 이동할 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 근접헤드(106a, 106b)가 웨이퍼(108)에 대하여 상향 이동하게 하는 어떤 이동으로도 웨이퍼(108)를 주사할 수 있다. 상대 하향주사동작을 이용함으로써, 웨이퍼(108)의 상부(108a)로부터 웨이퍼(108)의 하부(108b)까지 건조가 이루어질 수 있다.
도 22A 내지 도 22G는 웨이퍼(108)의 엣지로부터 직경을 가로질러 웨이퍼의 엣지를 떠나도록 이동하는 근접헤드(106a)를 나타내지만, 근접헤드(106a)가 웨이퍼(108)의 상부엣지부근의 웨이퍼(108) 위에서 돌아다니고 웨이퍼(108)측으로 이동하는 그 외의 실시예를 이용할 수 있다. 웨이퍼표면과 근접한 상태에서는 메니스커스가 형성되고 이 메니스커스는 웨이퍼(108)의 직경을 따라서 하방으로 주사된다. 또 다른 실시예에 있어서, 근접헤드는 웨이퍼표면의 일부만을 처리할 수 있다.
도 23A는 웨이퍼가 고정상태로 유지되는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼(108)는 홀더(600)에 의해 제자리에 지지된다. 홀더(600)는 웨이퍼(108)를 지지할 수 있으면서, 예를 들어 엣지그립, 엣지부착부를 갖는 핑거 등의 근접헤드(106)에 의해 웨이퍼표면의 주사를 가능하게 하는 어떤 소자나 장치도 될 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에서, 근접헤드(106)는 근접헤드캐리어(602)에 의해 고정되고 이동될 수 있다. 이 근접헤드캐리어(602)는 근접헤드(106)를 웨이퍼(108) 위로부터 이동시킬 수 있고, 근접헤드(106)를 웨이퍼표면에 근접한 상태로 유지하면서 근접헤드(106)를 하방으로 주사할 수 있는 어떤 타입의 장치나 소자도 될 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드캐리어(602)는 웨이퍼가 수직하게 배향되고 근접헤드캐리어가 수직방식으로 상부로부터 하부로 이동하게 구성된 점을 제외하고는 도 2A에 도시한 근접헤드캐리어조립체와 유사하다.
도 23B는 근접헤드캐리어(602′)가 제자리에 고정되거나 이동하는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템을 나타낸다. 일 실시예에서, 웨이퍼(108)는 엣지그리퍼(604)에 의해 고정되어 상방으로 이동한다. 이런 상향이동에 의해 웨이퍼(108)는 근접헤드(106)가 상부에서 웨이퍼(108)의 표면을 주사하기 시작하여 하방으로 이동하는 상대하향방식으로 근접헤드(106)에 의해 주사될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드캐리어(602′)는 고정상태로 유지되어 있고, 주사하면서 웨이퍼가 상방으로 이동함에 따라서 상대주사가 이루어질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼(108)는 상방으로 이동하고 근접헤드캐리어(602′)는 하방으로 이동할 수 있다. 따라서, 웨이퍼홀더 동작과 근접헤드캐리어 동작의 다양한 변형 중의 하나로 상대하향주사가 이루어질 수 있다.
도 23B의 하부에 도시한 바람직한 실시예에 있어서, 근접헤드(106)가 웨이퍼(108)의 대부분위로 주사하여 그리퍼(604)에 도달한 후, 도 23A을 참조하여 설명한 바와 같은 그리퍼(600)는 웨이퍼(108)를 파지하고 상방으로 이동시켜서 웨이퍼처리를 완료한다. 홀더(600)가 웨이퍼(108)를 파지하면, 엣지그리퍼(604)는 웨이퍼(108)를 놓는다. 그 후 다른 웨이퍼가 근접헤드(106)에 의한 웨이퍼처리작업위치로 이동된다.
도 23C는 근접헤드가 웨이퍼(108)의 반경 주위로 연장되는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 웨이퍼처리시스템은 웨이퍼(108)의 적어도 반경을 덮는 메니스커스를 만들 수 있는 근접헤드를 이용할 수 있다. 본 실시예에서, 근접헤드(106)는 웨이퍼(108)의 상부(108c)로부터 하부(108d)까지 주사할 수 있다. 다른 실시예에 있어서는, 두개의 근접헤드(106)를 이용하여 웨이퍼표면의 반원부는 하나의 근접헤드(106)로 처리하고 웨이퍼표면의 다른 반원부는 다른 근접헤드(106)로 처리할 수 있다.
도 23D는 근접헤드(106)가 수직하게 이동하고 웨이퍼(108)가 회전하는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼처리시스템을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106)는 도 23C를 참조하여 설명한 방식으로 이동하는 한편 동시에 웨이퍼(108)는 도면들을 참조하여 설명한 롤러(102a, 102b, 102c)를 사용하여 방향(112)으로 회전한다.
도 24A는 웨이퍼를 수직하게 주사하기 위해 이용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-5)를 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드(106-5)는 근접헤드(106-5)가 웨이퍼의 적어도 직경을 둘러싸는 메니스커스를 만들 수 있도록 적어도 웨이퍼(108)의 직경만큼 길다. 다른 실시예에서, 근접헤드(106-5)는 근접헤드(106-5)가 만드는 메니스커스가 웨이퍼의 직경을 가로질러 연장되어 웨이퍼표면의 영역이 배척영역으로 둘러싸일 정도로 충분히 길다. 따라서, 근접헤드(106-5)를 사용함으로써 전체 웨이퍼표면은 1회에 주사할 수 있다. 근접헤드(106-5)는 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)를 구비한다. 일 실시예에 있어서, 사각형을 형성하는 다수의 공급원출구(304)에 의해 선형상의 다수의 공급원입구(306)가 둘러싸인다. 다수의 공급원출구(304)에는 2열의 공급원입구(302)가 근접한다. 일 실시예에서, 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)는 메니스커스(116)가 형성되는 처리창을 형성할 수 있다. 근접헤드(106-5)와 여기서 설명하는 그 외의 근접헤드는 여러 가지 사이즈 및 구성의 처리창을 갖도록 변형될 수 있음을 알아야 한다. 처리창의 구성을 변형시킴으로써 메니스커스의 크기, 형상 및 기능을 변화시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 근접헤드의 크기, 공급원입구(302, 306) 및 공급원출구(304)의 크기, 및 포트(342a, 342b, 342c)(도 24B 및 도 24C에 도시)의 크기의 범위는 도 11 내지 도 14를 참조하여 앞에서 설명하였다. 따라서 근접헤드는 소망용도에 따라서 어떤 크기 및 구성도 가질 수 있다.
예를 들어, 200mm 웨이퍼 전체를 하나의 근접헤드로 주사하기를 원한다면, 근접헤드(106-5)는 길이가 적어도 200mm인 메니스커스를 만드는 처리창을 가져야 한다. 200mm의 배척영역은 처리할 필요가 없다면, 메니스커스는 길이가 200mm보다 작을 수 있다. 다른 실시예에서, 300mm 웨이퍼 전체를 하나의 근접헤드로 1회에 주사하기 원한다면, 근접헤드(106-5)는 길이가 적어도 300mm인 메니스커스를 만드는 처리창을 가져야 한다. 300mm의 배척영역은 처리할 필요가 없다면, 메니스커스는 길이가 300mm보다 작을 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 웨이퍼의 반원부를 근접헤드에 의해 1회에 처리할 필요가 있다면, 처리창은 적어도 웨이퍼의 반경인 길이의 메니스커스를 만드는 사이즈가 될 수 있다. 따라서, 매니폴드, 처리창 및 메니스커스의 크기는 소망용도에 따라서 변할 수 있다.
도 24B는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-5)의 측면도를 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 근접헤드(106-5)도 일 실시예에서 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 각각 대응하는 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c)를 통해 유체를 입력하거나 제거함으로써, 유체가 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)를 통해 입력되거나 출력된다. 본 실시예에서 포트(342a, 342b, 342c)는 공급원입구(302), 공급원출구(304) 및 공급원입구(306)와 대응하지만, 원하는 구성에 따라서 포트(342a, 342b, 342c)는 어떤 적절한 공급원입구나 공급원출구에 대하여 유체를 공급하거나 제거할 수 있다. 공급원입구(302, 306)와 공급원출구(304)의 구성 때문에 근접헤드(106-5)와 웨이퍼(108) 사이에 메니스커스(116)가 형성될 수 있다. 메니스커스(116)의 형상은 근접헤드(106-5)의 구성 및 치수에 따라서 변할 수 있다. 도 24B에 도시한 바와 같이, 포트(342c)와 공급원입구(306)는 웨이퍼의 표면에 대하여 IPA의 입력을 경사지게 하도록 구성될 수 있다. 도 7C 및 도 7D를 참조하서 앞에서 설명한 바와 같이, 경사진 공급원입구(306)를 사용함으로써, 메니스커스의 형상을 최적의 방식으로 제어하고 유지할 수 있도록 메니스커스를 효율적으로 관리할 수 있다. 일 실시예에서, 공급원입구(306)는 공급원출구(304)의 방향으로 약 0도 내지 90도 사이에서 경사질 수 있는데, 각도 90도는 웨이퍼측으로 향하고 각도 0도는 공급원출구(304)측으로 내측으로 향하게 된다. 바람직한 실시예에 있어서, 공급원입구(306)는 약 15도 경사진다. 공급원입구(302) 및 공급원출구(304)는 안정한 유체메니스커스의 발생, 제어 및 관리를 최적화하는 어떤 각도로도 경사질 수 있다.
도 24C는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접헤드(106-5)의 등각도를 나타낸다. 도 24C에 도시한 근접헤드(106-5)의 도면은 연결공(580) 및 정렬공(582)를 포함하는 처리창의 반대측 후면을 나타낸다. 연결공(580)은 근접헤드캐리어에 근접헤드(106-5)를 부착하는데 사용할 수 있다. 정렬공은 원하는 용도에 따라서 매니폴드를 정렬시키는데 사용할 수 있다. 근접헤드(106-5)는 또한 근접헤드(106-5)의 선단엣지의 반대측의 근접헤드(106-5)의 측면에 포트(342a, 342b, 342c)를 포함한다. 포트(342a, 342b, 342c), 연결공(580) 및 정렬공(582)의 구성 및 위치는 용도에 따라 달라지므로, 여기서의 설명에 따라서 메니스커스를 관리할 수 있다면 어떤 구성 및 위치도 가질 수 있다.
도 25A는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중처리창의 근접헤드(106-6)를 나타낸다. 근접헤드(106-6)는 두개의 처리창(538-1, 538-2)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-2)은 웨이퍼를 세정하기 위해 DIW의 대신에 세정유체를 사용할 수 있다. 처리창(538-2)은 어떤 타입의 세정유체라도 웨이퍼에 적용할 수 있는 어떤 구성의 공급원입구 및 출구라도 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 처리창(538-2)은 세정유체를 적용하는 공급원입구만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 처리창(538-2)은 여기서 설명하는 공급원입구 및 출구의 다른 구성 및 기능을 포함할 수 있다.
처리창(538-1)은 웨이퍼를 건조시킬 수 있다. 처리창(538-1)은 웨이퍼표면을 건조시키기 위해 여기서 설명하는 구성 및 기능과 일치하는 어떤 구성의 공급원입구 및 공급원출구라도 사용할 수 있다. 따라서, 다중처리창을 사용함으로써, 하나의 근접헤드에 의해 세정 및 건조 등의 다중기능을 얻을 수 있다. 또 다른 실시예에서는 하나의 근접헤드 상에 위치하는 다중처리창 대신에, 다수의 근접헤드를 사용하여 웨이퍼를 처리할 수 있는데, 이 경우 여기서 설명하는 장치 및 방법에 따라서 하나의 근접헤드는 웨이퍼를 세정하고 다른 근접헤드는 웨이퍼를 건조시킬 수 있다.
도 25B는 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 처리창을 갖는 다중처리창근접헤드(106-7)를 나타낸다. 근접헤드(106-7)는 근접헤드(106-7)에 의해 얻기 위한 처리의 수와 타입에 따라서 어떤 개수의 처리창이라도 포함할 수 있음을 알아야 한다. 일 실시예에 있어서, 처리창(538-1, 538-2, 538-3)은 각각 세정, 린싱/건조 및 건조처리창이다. 일 실시예에서, 처리창(538-1)은 웨이퍼표면을 린싱하기 위한 DIW로 만들어진 메니스커스를 형성할 수 있다. 처리창(538-2)은 웨이퍼표면을 세정하기 위한 세정유체메니스커스를 발생할 수 있다. 처리창(538-1, 538-2)은 웨이퍼표면에 유체를 적용하기 위한 적어도 하나의 공급원입구(306)를 포함한다. 일 실시예에서, 처리창(538-1, 538-2)은 안정하고 제어 가능한 유체메니스커스를 발생하기 위해 선택적으로 공급원입구(302) 및 공급원출구(304)를 포함할 수 있다. 처리창(538-3)은 웨이퍼를 건조시킬 수 있은 유체메니스커스(116)를 발생시킬 수 있다. 처리창(538-3)은 유체메니스커스가 DIW로 만들어지기 때문에 웨이퍼의 표면을 린스하고 건조시킨다. 따라서, 근접헤드(106-7)에는 여러 가지 타입의 처리창이 포함될 수 있다. 도 25A를 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 하나의 근접헤드 안에 다중처리창을 갖는 대신에 다수의 근접헤드를 가질 수 있는데, 이 경우 세정, 린싱, 건조 등의 여러 목적으로 하나 이상의 근접헤드를 사용할 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였지만, 당업자라면 이전의 상세한 설명을 보고 도면을 연구한다면 본 발명의 다양한 변경, 부가, 순열 및 등가물을 실현할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이런 모든 변경, 부가, 순열 및 등가물을 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에 속하는 것으로서 포함한다.
Claims (34)
- 기판제조시스템에 있어서,동작 시에 상기 기판의 표면에 근접하도록 구성된 헤드표면을 가지는 헤드,제 1 유체를 상기 헤드를 통하여 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 1 관,상기 제 1 유체와는 다른 제 2 유체를 상기 헤드를 통하여 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 2 관, 및상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 상기 기판의 표면에서 제거하기 위해, 상기 제 1 관 중의 적어도 하나를 둘러싸도록 위치하는 적어도 하나의 제 3 관을 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기 적어도 하나의 제 1 관, 상기 적어도 하나의 제 2 관 및 상기 적어도 하나의 제 3 관은 동작 시에 동시에 작용하도록 구성되며,상기 적어도 하나의 제 2 관은 상기 적어도 하나의 제 3 관의 일부를 둘러싸도록 위치하는 것을 특징으로 하는 기판제조시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 상기 헤드가 상기 기판의 표면을 횡단하도록 특정동작윤곽을 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 기판제조시스템.
- 기판의 처리방법에 있어서,기판의 표면의 제 1 영역상에 제 1 유체를 적용하는 단계,상기 기판의 표면의 제 2 영역에 제 2 유체를 적용하는 단계, 및상기 제 1 영역을 둘러싸는 제 3 영역으로부터 상기 기판의 표면에서 상기 제 1 유체와 제 2 유체를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지며,상기 제 2 영역은 상기 제 3 영역의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 적용 및 제거 단계로 인해 제어된 유체메니스커스를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제어된 유체를 상기 기판의 표면 위로 주사하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 유체는 DIW 또는 세정유체인 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 유체는 이소프로필알콜(IPA)증기, 질소, 유기화합물, 헥사놀, 에틸글리콜, 및 물과 혼화할 수 있는 화합물 중의 하나인 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거하는 단계는 상기 기판의 표면에 근접하여 진공을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 메니스커스는 상기 기판의 직경까지 연장되는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
- 기판제조시스템에 있어서,동작 시에 상기 기판의 표면에 근접하도록 구성된 헤드표면을 가지는 매니폴드,제 1 유체를 상기 매니폴드를 통하여 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 1 공급원입구,상기 제 1 유체와는 다른 제 2 유체를 상기 매니폴드를 통하여 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 2 공급원입구, 및상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 상기 기판의 표면에서 제거하기 위해, 상기 제 1 공급원입구 중의 적어도 하나를 둘러싸도록 위치하는 적어도 하나의 공급원출구를 포함하여 이루어지는 것으로써,상기 적어도 하나의 제 1 공급원입구, 상기 적어도 하나의 제 2 공급원입구 및 상기 적어도 하나의 공급원출구는 동작시에 동시에 작용하도록 구성되며,상기 적어도 하나의 제 2 공급원입구는 상기 적어도 하나의 공급원출구의 후단엣지측을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 기판제조시스템.
- 웨이퍼표면의 제조에 사용하는 헤드에 있어서,상기 웨이퍼표면에 근접하여 위치할 수 있는 헤드의 제 1 표면,상기 웨이퍼표면에 제 1 유체를 전달하도록 구성되어 상기 헤드의 중심부에 형성되는, 상기 헤드 상의 제 1 관영역,상기 제 1 관영역을 둘러싸도록 구성되는, 상기 헤드 상의 제 2 관영역,상기 웨이퍼표면에 제 2 유체를 전달하도록 구성되어 상기 제 1 관영역 및 제 2 관영역의 절반 폐쇄부를 형성하는, 상기 헤드 상의 제 3 관영역을 포함하여 이루어지며,상기 제 2 관영역은 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 유체의 전달과 상기 헤드의 제 3 관영역에 의한 제거에 의해, 동작 시에 상기 헤드와 상기 헤드표면 사이에 형성되는 제어 가능한 메니스커스를 형성하며, 상기 헤드는 웨이퍼표면에 근접하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼표면의 제조에 사용하는 헤드.
- 제 10 항에 있어서, 상기 절반폐쇄부에는 개구가 존재하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼표면의 제조에 사용하는 헤드.
- 제 10 항에 있어서, 상기 웨이퍼표면은 상기 절반폐쇄부의 개구가 주사방향으로 향하는 헤드에 의해 주사될 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼표면의 제조에 사용하는 헤드.
- 웨이퍼처리용 집단구조시스템에 있어서,기판을 건조시키기 위한 적어도 하나의 근접헤드를 갖는 통합건조시스템, 및상기 통합건조시스템에 연결되고 하나 이상의 화학기계적 평탄화모듈, 메가소닉파처리모듈, 세정모듈, 및 엣칭모듈 중에서 선택되는 처리모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 13 항에 있어서, 상기 세정모듈은 브러시박스와 스핀린스 및 건조(SRD)모듈 중의 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 13 항에 있어서, 상기 세정모듈, 상기 메가소닉파처리모듈, 상기 화학기계적 평탄화모듈, 엣칭모듈 및 상기 통합건조시스템 중의 하나에 기판을 장입하는 전단장입기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 15 항에 있어서, 상기 세정모듈, 상기 메가소닉파처리모듈, 상기 화학기계적 평탄화모듈, 엣칭모듈 및 상기 통합건조시스템 중의 하나에 로봇이 상기 전단장입기로부터의 기판을 장입하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 16 항에 있어서, 상기 로봇은 상기 엣칭모듈, 상기 세정모듈, 상기 화학기계적 평탄화모듈, 메가소닉파처리 모듈 및 상기 통합건조시스템 사이에서 기판을 이송하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 13 항에 있어서, 상기 통합건조시스템은, 상기 기판을 주사하도록 구성된 근접헤드캐리어조립체를 포함하고,상기 근접헤드캐리어조립체는,기판 위에 배치되는 제 1 근접헤드,상기 기판 아래에 배치되는 제 2 근접헤드,상기 제 1 근접헤드와 연결되고 상기 제 1 근접헤드가 상기 기판 위로 근접하게 이동하여 기판제조를 개시할 수 있도록 구성되는 상측아암, 및상기 제 2 근접헤드에 연결되고 상기 제 2 근접헤드가 상기 기판 아래로 근접하게 이동하여 기판제조를 개시할 수 있도록 구성되는 하측아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 제 18 항에 있어서, 상기 근접헤드는,상기 기판표면에 근접하게 위치할 수 있는 상기 헤드의 제 1 표면,상기 기판표면에 제 1 유체를 전달하도록 상기 헤드의 중심부에 형성되는 상기 헤드 상의 제 1 관영역,상기 제 1 관영역을 둘러싸도록 구성되는 상기 헤드 상의 제 2 관영역, 및상기 기판표면에 제 2 유체를 전달하며 상기 제 1 관영역 및 제 2 관영역의 절반폐쇄부를 형성하는 상기 헤드 상의 제 3 관영역을 포함하며,상기 제 2 관영역은 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거할 수 있으며, 상기 제 1 유체 및 제 2 유체의 전달과 상기 헤드의 제 3 관영역에 의한 제거에 의해, 동작 시에 상기 헤드와 상기 기판표면 사이에 형성되는 제어 가능한 메니스커스를 형성하며 상기 헤드는 상기 기판표면에 근접하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼처리용 집단구조시스템.
- 수직하게 배향된 기판의 처리방법에 있어서,상기 수직하게 배향된 기판의 표면 상에 유체메니스커스를 발생시키는 단계, 및상기 수직하게 배향된 기판의 표면 위에서 상기 유체메니스커스를 이동시켜 상기 기판의 표면을 처리할 수 있게 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 유체메니스커스를 발생시키는 단계는,상기 기판의 표면의 제 1 영역에 제 1 유체를 적용하는 단계,상기 기판의 표면의 제 2 영역에 제 2 유체를 적용하는 단계, 및상기 제 1 영역을 둘러싸는 제 3 영역에서 상기 제 1 및 제 2 유체를 상기 기판의 표면으로부터 제거하는 단계를 포함하며,상기 제 2 영역은 상기 제 3 영역의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 적용단계 및 제거단계는 상기 유체 메니스커스를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 유체는 DIW 및 세정유체 중의 하나인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 유체는 이소프로필알콜(IPA)증기, 유기화합물, 헥사놀, 에틸글리콜, 및 물과 혼화될 수 있는 화합물 중의 하나인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 제거하는 단계는 상기 기판의 표면에 근접하여 진공을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 메니스커스는 상기 기판의 적어도 직경까지 연장되며, 상기 웨이퍼의 상부영역으로부터 상기 웨이퍼의 하부영역까지 이동하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 기판의 표면을 처리하는 단계는 건조, 린싱 및 세정작업 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 메니스커스를 발생시키는 단계는,상기 기판의 표면 상의 제 1 영역에 제 1 유체를 공급하는 단계,상기 제 1 영역을 진공영역으로 둘러싸는 단계, 및상기 진공영역을 적용된 표면장력감소유체영역으로 절반만큼 폐쇄하여 상기 진공영역으로 향하는 개구를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 수직하게 배향된 기판의 별도의 표면에 별도의 유체메니스커스를 발생시키는 단계, 및상기 수직하게 배향된 기판의 상기 별도의 표면 위에 별도의 유체메니스커스를 이동시켜서 상기 기판의 상기 별도의 표면을 처리할 수 있게 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
- 기판처리작업에 사용하는 기판제조장치에 있어서,상기 기판의 제 1 엣지와 상기 기판의 제 2 엣지 사이에서 수직하게 이동할 수 있는 아암, 및상기 아암에 연결되고 상기 기판의 표면 상에 유체메니스커스를 형성할 수 있고 상기 기판의 표면 위에서 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판제조장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 헤드는,제 1 유체를 상기 헤드를 통해 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 1 공급원입구,상기 제 1 유체와 다른 제 2 유체를 상기 헤드를 통하여 상기 기판의 표면에 전달하는 적어도 하나의 제 2 공급원입구, 및상기 기판의 표면으로부터 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 각기 제거하기 위해 상기 적어도 하나의 제 1 공급원입구를 둘러싸도록 위치하는 적어도 하나의 공급원출구를 포함하여 이루어지고,상기 적어도 하나의 제 1 공급원입구, 상기 적어도 하나의 제 2 공급원입구 및 적어도 하나의 공급원출구는 동작시에 동시에 작용하도록 구성되며,상기 적어도 하나의 제 2 공급원입구는 상기 적어도 하나의 공급원출구의 적어도 후단측을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 기판제조장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 아암은 상기 기판의 직경 아래로 상기 헤드를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판제조장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 헤드는 상기 기판의 적어도 직경까지 연장되는 것을 특징으로 하는 기판제조장치.
- 웨이퍼표면의 제조에 사용되는 매니폴드에 있어서,웨이퍼표면 상에 제 1 유체메니스커스를 발생시키도록 매니폴드의 제 1 부분에 구성되는 제 1 처리창, 및웨이퍼표면 상에 제 2 유체메니스커스를 발생시키도록 매니폴드의 제 2 부분에 구성되는 제 2 처리창을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
- 제 33 항에 있어서, 상기 제 1 유체매니스커스는 상기 웨이퍼표면을 세정하고, 상기 상기 제 2 유체매니스커스는 상기 웨이퍼표면을 세정 및 건조시키는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858578B1 (ko) * | 2006-03-30 | 2008-09-17 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | 기판처리장치 및 기판처리방법 |
| KR101493738B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2015-02-16 | 램 리써치 코포레이션 | 기판을 처리하기 위해 제어된 메니스커스를 갖는 단상 근접 헤드 |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7234477B2 (en) | 2000-06-30 | 2007-06-26 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces |
| US7614411B2 (en) | 2002-09-30 | 2009-11-10 | Lam Research Corporation | Controls of ambient environment during wafer drying using proximity head |
| US7513262B2 (en) * | 2002-09-30 | 2009-04-07 | Lam Research Corporation | Substrate meniscus interface and methods for operation |
| US6988327B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-01-24 | Lam Research Corporation | Methods and systems for processing a substrate using a dynamic liquid meniscus |
| US8236382B2 (en) | 2002-09-30 | 2012-08-07 | Lam Research Corporation | Proximity substrate preparation sequence, and method, apparatus, and system for implementing the same |
| US7597765B2 (en) * | 2002-09-30 | 2009-10-06 | Lam Research Corporation | Post etch wafer surface cleaning with liquid meniscus |
| US7389783B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-06-24 | Lam Research Corporation | Proximity meniscus manifold |
| US7632376B1 (en) | 2002-09-30 | 2009-12-15 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for atomic layer deposition (ALD) in a proximity system |
| US7367345B1 (en) | 2002-09-30 | 2008-05-06 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for providing a confined liquid for immersion lithography |
| US7093375B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-08-22 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for utilizing a meniscus in substrate processing |
| US7198055B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-04-03 | Lam Research Corporation | Meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold |
| US7293571B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-11-13 | Lam Research Corporation | Substrate proximity processing housing and insert for generating a fluid meniscus |
| US7520285B2 (en) | 2002-09-30 | 2009-04-21 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for processing a substrate |
| US7153400B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-12-26 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for depositing and planarizing thin films of semiconductor wafers |
| US7383843B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-06-10 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for processing wafer surfaces using thin, high velocity fluid layer |
| US7675000B2 (en) | 2003-06-24 | 2010-03-09 | Lam Research Corporation | System method and apparatus for dry-in, dry-out, low defect laser dicing using proximity technology |
| DE10361075A1 (de) * | 2003-12-22 | 2005-07-28 | Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh | Verfahren und Vorichtung zur Trocknung von Schaltungssubstraten |
| US8062471B2 (en) | 2004-03-31 | 2011-11-22 | Lam Research Corporation | Proximity head heating method and apparatus |
| WO2006038472A1 (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Ebara Corporation | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| US7928366B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-04-19 | Lam Research Corporation | Methods of and apparatus for accessing a process chamber using a dual zone gas injector with improved optical access |
| US8291921B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-10-23 | Lam Research Corporation | Removing bubbles from a fluid flowing down through a plenum |
| US8813764B2 (en) | 2009-05-29 | 2014-08-26 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for physical confinement of a liquid meniscus over a semiconductor wafer |
| US8146902B2 (en) | 2006-12-21 | 2012-04-03 | Lam Research Corporation | Hybrid composite wafer carrier for wet clean equipment |
| US7975708B2 (en) | 2007-03-30 | 2011-07-12 | Lam Research Corporation | Proximity head with angled vacuum conduit system, apparatus and method |
| US8464736B1 (en) | 2007-03-30 | 2013-06-18 | Lam Research Corporation | Reclaim chemistry |
| JP4924226B2 (ja) * | 2007-06-14 | 2012-04-25 | 東ソー株式会社 | 表面加工方法及び表面加工装置 |
| US8141566B2 (en) | 2007-06-19 | 2012-03-27 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for maintaining separation of liquids in a controlled meniscus |
| US8739805B2 (en) * | 2008-11-26 | 2014-06-03 | Lam Research Corporation | Confinement of foam delivered by a proximity head |
| US20110289795A1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-12-01 | Tomoatsu Ishibashi | Substrate drying apparatus, substrate drying method and control program |
| JP5503323B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2014-05-28 | 株式会社荏原製作所 | 基板乾燥装置 |
| CN102441843B (zh) * | 2011-08-29 | 2014-12-10 | 上海华力微电子有限公司 | 一种cmp机台内置清洗结构及方法 |
| US20150090299A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Applied Materials, Inc. | Processes and apparatus for cleaning, rinsing, and drying substrates |
| CN116564846A (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-08 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种晶圆加工装置及晶圆加工控制方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR910006087B1 (ko) * | 1988-06-29 | 1991-08-12 | 삼성반도체통신 주식회사 | 반도체 제조용 웨이퍼 세정기 |
| JPH03125453A (ja) * | 1989-10-09 | 1991-05-28 | Toshiba Corp | 半導体ウエハ移送装置 |
| KR910010643A (ko) * | 1989-11-24 | 1991-06-29 | 김광호 | 웨이퍼 세정방법 및 그 장치 |
| JPH08264626A (ja) * | 1994-04-28 | 1996-10-11 | Hitachi Ltd | 試料保持方法及び試料表面の流体処理方法並びにそれらの装置 |
| US5660642A (en) * | 1995-05-26 | 1997-08-26 | The Regents Of The University Of California | Moving zone Marangoni drying of wet objects using naturally evaporated solvent vapor |
| JPH1092784A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-04-10 | Toshiba Microelectron Corp | ウェーハ処理装置およびウェーハ処理方法 |
| JP3735175B2 (ja) * | 1997-03-04 | 2006-01-18 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
| DE69832567T2 (de) * | 1997-09-24 | 2007-01-18 | Interuniversitair Micro-Electronica Centrum Vzw | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von einer Flüssigkeit von der Oberfläche eines rotierenden Substrats |
| DE69828592T8 (de) * | 1997-09-24 | 2006-06-08 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Verfahren zum entfernen einer flüssigkeit von einer oberfläche einer substrat |
| US6334902B1 (en) * | 1997-09-24 | 2002-01-01 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Method and apparatus for removing a liquid from a surface |
| EP0905746A1 (en) * | 1997-09-24 | 1999-03-31 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Method of removing a liquid from a surface of a rotating substrate |
| US6398975B1 (en) * | 1997-09-24 | 2002-06-04 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Method and apparatus for localized liquid treatment of the surface of a substrate |
| JP2000015159A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給装置 |
| JP2001077069A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-23 | Sony Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
| JP3873099B2 (ja) * | 2000-01-13 | 2007-01-24 | アルプス電気株式会社 | 基板ガイド装置ならびにこれを用いた洗浄装置 |
| US6555017B1 (en) * | 2000-10-13 | 2003-04-29 | The Regents Of The University Of Caliofornia | Surface contouring by controlled application of processing fluid using Marangoni effect |
| JP4016598B2 (ja) * | 2001-01-16 | 2007-12-05 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
-
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| KR101493738B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2015-02-16 | 램 리써치 코포레이션 | 기판을 처리하기 위해 제어된 메니스커스를 갖는 단상 근접 헤드 |
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