KR20060123379A - 에지 휠 건조 매니폴드 - Google Patents

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Abstract

기판 (10) 을 건조하기 위한 장치는 에지 휠 (102) 에 인접하여 위치된 진공 매니폴드 (120) 를 포함한다. 에지 휠은 기판의 주변 에지를 수용하기 위한 에지 휠 그루브 (104) 를 포함하고, 에지 휠은 원하는 설정 속도로 기판을 회전시킬 수 있다. 진공 매니폴드는 하나 이상의 진공 포트 (128) 를 갖는 근접단 (126) 을 포함한다. 근접단은 에지 휠 그루브 내에 적어도 부분적으로 위치되며, 공급된 진공을 사용하여 에지 휠 그루브에 축적된 유체를 제거하고, 기판의 주변 에지 부근의 트랩된 유체의 재퇴적을 방지한다.
에지 휠 건조 매니폴드, 에지 휠, 휠 그루브

Description

에지 휠 건조 매니폴드{EDGE WHEEL DRY MANIFOLD}
발명의 배경
1. 발명의 배경
본 발명은 일반적으로 기판 세정 및 건조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼, 하드 디스크, 액정 디스플레이 (LCD), 또는 평면 디스플레이 패널 (FDP) 와 같은 기판들을 포함하는 제조 프로세스 동안 기판 표면 상의 유체 퇴적 (fluid deposit) 및 축적을 방지하기 위한 기술, 시스템, 및 장치에 관한 것이다.
2. 관련 기술의 설명
반도체 디바이스, LCD, 자기 디스크, FDP 등을 제조하기 위한 제조 프로세스에서, 제조 프로세스의 다양한 단계에서 기판의 습식 세정 (wet cleaning) 을 수행할 필요가 있다. 예로서, 집적회로 디바이스는 통상적으로 멀티-레벨 구조의 형태로 제조된다. 기판 레벨에서, 확산 영역을 갖는 트랜지스트 디바이스는 실리콘 기판 상부와 그 내부에 형성된다. 그 다음 레벨에서, 배선 금속화 라인이 패터닝되고 트랜지스터 디바이스에 전기적으로 접속되어 원하는 기능의 다바이스를 정의한다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 도전층들은 실리콘 다이옥시드와 같은 유전성 물질에 의해 다른 도전층으로부터 절연된다. 각각의 금속화 레벨에서는, 금속 또는 연관 유전성 재료를 평탄화할 필요가 있다. 일부 애플리케이션에서는, 금속화 라인 패턴은 유전성 재료에서 정의되고 그 후 화학적 기계 평탄화 (CMP : Chemical Mechanical Planarization) 가 잉여의 금속화를 제거하도록 수행된다.
각각의 CMP 동작에 후속하여 기판의 습식 세정이 통상 수행된다. 습식 세정은 제조 프로세스의 임의의 부산물을 씻어내고 오염물을 제거하며, 후속 제조 동작 (operation) 에 필수적인 필요한 청정도를 달성하고 유지하도록 설계된다. 트랜지스터 디바이스가 더 소형화되고 복잡해짐에 따라, 구조 정의를 달성하고 유지하는데 요구되는 정밀성은 모든 프로세스 동작에서 정확한 표준 청정성이 유지되어야함을 요구한다. 습식 세정이 불완전하거나 비효과적인 경우, 또는 포스트-습식 세정 건조 (post-wet clean drying) 가 불완전하거나 비효과적인 경우, 수용할 수 없는 잔류물 (residue) 또는 오염물이, 제조 중의 디바이스의 무결성을 잠재적으로 포함하는 프로세싱 환경 내로 도입된다.
몇몇의 기판 건조 동작 및 기술은 포스트-습식 세정 및 다른 기판 건조에 사용되며, 스핀 건조와 같은 프로세스들과 복수의 스핀 건조 변동, 구성 및 기술을 포함한다. 통상의 스핀 건조 프로세스에서, 액체 린스제 또는 세정제가 표면 장력 감소 건조제와 함께 또는 없이 기판의 표면에 도포되고, 기판을 스피닝 (spinning) 원심력을 이용함으로써 기판의 표면으로부터 제거되어 기판을 건조시킨다.
도 1 은 스핀 건조 기술을 사용하여 기판 (10) 으로부터 유체의 표면 제거를 나타낸다. 통상적으로, 스핀 건조될 활성면과 후면을 갖는 수직 방향의 기판 (10) 은 스핀/건조, 또는 하나 이상의 고정 에지 휠 (12) 및 스테빌라이저 에지 휠 (14) 를 갖는 스핀-린스-건조 (SRD : spin-rinse-dry) 장치에 위치된다. 기판 (10) 이 회전하여 (16) 그 결과 유체 흐름 방향의 화살표 (18) 로 나타낸 바와 같은 원심력에 의해 기판 (10) 의 표면으로부터 린스 및 건조제, 액체, 또는 임의의 다른 유체가 드라이빙된다.
스핀 건조와 Marangoni/Spin 건조와 같은 건조 기술이 기판 건조에 대해 일반적으로는 효과적이라 하더라도, 기판 에지에서는 이러한 효과성의 주목할만한 예외가 존재한다. 기판 (10) 의 표면으로부터 유체가 드라이빙 (18) 되면, 일부 유체는 고정 에지 휠 (12) 과 스테빌라이저 에지 휠 (14) 에서 포착되어 트랩되고 (trap), 스핀할때 기판 (10) 의 에지를 따라 재퇴적된다.
현재 및 발전중의 기판 제조 프로세스의 정확한 요구에 기인하여, 완전하고 효과적 건조는 매우 바람직하지만, 현재의 장치와 기술로는 거의 달성되지 못한다. 필요한 것은 기판 에지 상에서의 유체의 축적과 재-퇴적을 제거하는, 완전하고 효과적인 기판의 에지 건조이다.
발명의 개요
광의적으로 설명하면, 본 발명은 SRD 시스템에서의 에지 휠 그루브로부터 유체를 제거하는 것을 포함하는 기판을 건조하기 위한 장치를 제공함으로써 이들 요구를 충족한다. 본 발명은 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 및 방법을 포함한 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 이하, 본 발명의 몇몇 실시형태를 설명한다.
일 실시형태에서, 하나의 장치가 제공된다. 그 장치는 에지 휠의 측벽에 의해 정의되는 그루브를 갖는 에지 휠과, 근접단을 갖는 진공 매니폴드를 포함한다. 진공 매니폴드의 근접단은 에지 휠로부터 유체의 제거를 가능하게 하도록 에지 휠의 그루브에 인접하여 위치될 수 있다.
다른 실시형태에서, 하나의 장치가 제공된다. 그 장치는 에지 휠의 측벽에 의해 정의되는 에지 휠 그루브를 갖는 에지 휠과, 근접단을 갖는 매니폴드를 포함한다. 매니폴드의 근접단은 에지 휠과 유체 소통가능하도록 에지 휠 그루브에 인접하여 위치될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 기판 에지를 홀딩하는 방법이 제공된다. 그 방법은 그루브를 갖는 하나 이상의 휠에 의해 기판 에지를 수용하는 단계, 및 기판 에지를 홀딩하는 경우 하나 이상의 휠의 그루브로부터 유체를 진공배출하는 (vacuum) 단계를 포함한다.
종래 기술에 비하여 본 발명의 이점은 다양하다. 본 발명의 하나의 현저한 이득과 이점은 스핀 건조 동안 기판의 주변 부근에서 유체의 재퇴적 방지이다. SRD 장치가 기판 건조와 기판 표면 상에서의 잔류물의 발생원을 제거하는데 효과적이고 극히 효과적일 수 있다하더라도, 건조 동작 동안 기판의 표면으로부터 몰아내진 유체를 에지 휠이 축적하고 트랩하므로 에지 휠에서 위치된 기판의 주변 부근에는 계속하여 마이크로 도트의 유체와 대응하는 잔류물은 재퇴적된다. 본 발명의 실시형태들은 에지 휠의 그루브에 축적되고 트랩된 유체의 제거를 위해 제공된다. 이러한 유체의 제거는 유체 재퇴적의 발생원을 제거하여 우수한 기판 건조를 달성한다.
또 다른 이점은 본 발명의 실시형태가 기존의 시스템과 장치 이외에도 현재 개발중인 시스템과 장치에도 용이하게 구현된다는 점이다. 구성 부분은 용이하고 저렴하게 제조되어 웨이스트 감소와 제조의 정확성이라는 상당한 답례를 제공한다.
본 발명의 다른 이점은 본 발명의 원리를 예로서 나타내는 이하의 상세한 설명과, 첨부된 도면을 통해 명백해진다.
도면의 간단한 설명
본 명세서에 포함되고 일부분을 이루는 첨부 도면은 본 발명의 예시적인 실시형태들을 나타내며, 상세 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1 은 스핀 건조 기술을 사용하여 기판으로부터 유체의 표면 제거를 나타내는 도면이다.
도 2 는 기판의 주변 에지를 수용하는 에지 휠 그루브를 정의하는 측벽을 갖는 에지 휠을 나타내는 도면이다.
도 3 은 기판 주변 부근에서 마이크로-도트의 유체인 트랩된 유체의 재퇴적을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드를 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드의 단면도를 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드의 단면도를 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드의 단면도를 나타낸다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드의 단면도를 나타낸다.
도 9 는 기판 프로세싱 시스템에서 구현된 본 발명의 실시형태를 나타낸다.
도 10 은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 건조를 위한 방법의 동작을 나타내는 흐름도이다.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
기판 프로세싱에 대한 발명을 설명한다. 바람직한 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드는 기판 건조 장치에서 에지 휠에 구성되고 에지 휠 내의 유체를 진공배출하고 기판의 주변 에지 상에 유체의 재퇴적을 방지하도록 제공된다. 이하의 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 위해 많은 특정 세부 사항들이 설명된다. 그러나, 당업자는 본 발명을 이들 특정 세부 사항의 전부 또는 일부가 없어도 실시할 수도 있다. 다른 예들에서는, 공지 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명하지는 않는다.
알려진 바와 같이, 기판을 건조하는 하나의 방법은 스핀/건조 또는 SRD 장치용이며 본 명세서에서는 SRD 라 총칭한다. 도 1 을 참조하여 전술한 바와 같이, SRD 장치는 기판의 양쪽 활성면과 후면으로부터 유체를 드라이빙하기 위해 원심력을 이용한다. 도 2 는 기판 (10) 의 주변 에지를 따라 유체가 어떻게 트랩 되고 재퇴적되는 지를 나타낸다. 도 2 는 기판 (10) 의 주변 에지를 수용하는 에지 휠 그루브 (104) 를 정의하는 측벽 (102a) 을 갖는 에지 휠 (102) 를 도시한다. 에지 휠 (102) 은 고정 에지 휠, 스테빌라이저 에지 휠, 또는 기판 (10) 프로세싱을 위해 구현될 수도 있는 일반적으로 임의의 유형의 에지 휠일 수 있다. 에지 휠 (102) 은 통상적으로 예를 들어, 기판 (10) 을 위치결정키고 지지하며 회전시키는 기능을 한다. 세정과 건조 동작과 같은 기판 프로세싱은, 일반적으로 에지 휠 (102) 에 의해 달성되는 기판 (10) 회전을 포함한다. 기판 (10) 의 주변 에지는, 에지 휠 (102) 의 회전이 회전력을 기판 (10) 의 주변 에지에 전하도록 에지 휠 그루브 (104) 에 수용된다. 기판이 회전함에 따라 원심력이 기판 (10) 의 활성면과 후면 모두로부터 유체를 드라이빙하여 결국 기판 (10) 으로부터 이러한 유체를 주변 에지로 억지로 밀어낸다.
세정제, 린스제, 탈이온수 (DI water) 또는 원하는 기판 프로세싱에 따른 다른 화학제 (chemistry) 와 같은 유체 또는 액체가 기판 (10)의 활성면과 후면으로부터 드라이빙되므로, 이러한 유체는 에지 휠 그루브 (104) 에 모일 수 있다. 도 2 에서의 106 으로 도시된 트랩된 유체는 측벽 (102a) 를 따라 에지 휠 그루브 (104) 의 정점으로 집중되고 기판 (100) 의 주변 에지를 정의하는 상부면과 하부면 양쪽을 흐를 수 있다. 기판 (10) 은 에지 휠 (102) 에 의해 회전되므로, 트랩된 유체 (106) 는 기판 (10) 의 주변 부근의 활성면과 후면 상에 재퇴적될 수 있다.
도 3 은 기판 (10) 의 주변 부근에서의 마이크로 도트의 유체 (108) 로서 트 랩된 유체 (106) 의 재퇴적을 나타낸다. 예시적인 마이크로 도트의 유체 (108) 가 도 3 에서는 고정 에지 휠 (12) 과 스테빌라이저 휠 (14) 에 인접한 기판 (10) 의 주변 상에 있는 것으로 나타내지만 마이크로 도트의 유체 (108) 는 기판 (10) 의 주변 에지 부근의 임의의 점에 퇴적될 수 있고 또한 퇴적된다. 이러한 마이크로 도트의 유체 (108) 는 기판 (10) 의 바람직하지 못한 불완전한 건조를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 나타낸다. 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 부착단 (124) 과 근접단 (126) 을 갖는 매니폴드 몸체 (122) 를 포함한다. 근접단 (126) 은 하나 내지 복수의 포트 (128) 를 포함하고, 이것은 일 실시형태에서는 진공 포트이며, 예시된 실시형태에서는 상부 진공 포트 (128a), 중간 진공 포트 (128b), 및 하부 진공 포트 (128c) 를 포함한다. 다른 실시형태에서는 하나 이상의 포트가, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 가 구현되는 프로세싱 장치와, 프로세싱 요건 등에 따른 상부 진공 포트 (128a), 중간 진공 포트 (128b), 및 하부 진공 포트 (128c) 로 식별되는 하나 이상의 영역들에 대응하는 위치들에 위치된다. 일 실시형태에서, 포트 (128) 는 매니폴드 몸체 (122) 의 중심 영역 또는 코어를 통과하여 배관되고 (plumb), 그것의 매칭은 부착단 (124) 상에 나타내진 포트 구멍 플러그 (132) 가 된다.
예시된 실시형태에서, 부착단 (124) 은 도 1 에 나타내진 스테빌라이저 휠을 탑재시키고 위치시키는데 사용되는 스테빌라이저 암 (미도시) 과 같은 암에 접속한다. 탑재 홀 (130) 은 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 도 4 에 나타낸 실시형 태에서의 스테빌라이저 암에 부착하기 위해 제공되지만, 이하에서 예시되고 설명되는 바와 같이, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 요구되는 구현, SRD 장치 등에 따라 복수의 탑재 구성으로 다양하게 구성된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 플라스틱 (예를 들어, PET, PEAK 등) 과 같은 재료, 또는 반도체 웨이퍼나 다른 기판의 표면으로부터 세정을 요구할 수도 있는 복수의 화학제의 부식 효과와 부식에 내성이 있을뿐만 아니라, 세정 환경 (예를 들어, 세정실 환경) 에서의 사용에 적당하고 비교적 저렴하며 용이하게 입수가능하고 기계에 수월한 이러한 다른 재료로 이루어진다.
본 발명의 일 실시형태에서, 근접단 (126) 은 하나 이상의 포트 (128) 를 포함하고, 에지 휠 그루브 (104) 에 인접하여 위치되고, 적어도 부분적으로는 내부에 위치되게 형성된다 (도 2 참조). 도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 에지 휠 그루브 (104) 는 측벽 (102a) 에 의해 형성된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 근접단 (126) 은 측벽 (102a) 에 맞추어 형성되고, 이 측벽 (102a) 은 근접단 (106) 이 에지 휠 그루브 (104) 의 형상을 기본적으로 따르도록 그리고 에지 휠 그루브 (104) 내에 적어도 부분적으로 위치할 수 있게 한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 단면도를 나타낸다. 예시된 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 에지 휠 (102) 에 인접하여 위치되고 적어도 부분적으로는 에지 휠 그루브 (104) 내에 위치된다. 근접단 (126) 은 기본적으로 측벽 (102a) 의 측벽면을 따르도록 형성된다. 근접단 (126) 의 반대편에는, 기판 (10) 이 에지 휠 그루브 (104) 에 위치되는 것으로 나타내진다. 작동 클리어런스 (146; operation clearance) 는 근접단 (126) 과, 에지 휠 그루브 (104) 를 정의하는 에지 휠 측벽 (102a) 사이에 프로세싱 동안 유지된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 일관된 바람직한 작동 클리어런스 (146) 를 확립하고 유지하도록 전적으로 조정가능하다. 이하, 도 6 과 도 7 을 참조하여 작동 클리어런스 (146) 와 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 에 대해 추가적으로 상세히 설명한다.
도 5 에 나타내진 실시형태에서, 상부 진공 포트 (128a), 중간 진공 포트 (128b), 및 하부 진공 포트 (128c) 를 포함하는 3 개의 진공 포트 (128) 위치들이 나타내진다. 각각의 진공 포트 (128) 위치에서는 하나 내지 복수의 진공 포트 (128) 가 제공될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 하나 이상의 진공 포트 (128) 위치 (예를 들어, 상부, 중간, 하부) 가 예를 들어, 중간 진공 포트 (128b) 및/또는 하부 진공 포트 (128c) 위치에서만 제공되는 진공 포트 (128) 로 제거될 수도 있다. 상부 진공 포트 (128a), 중간 진공 포트 (128b), 및 하부 진공 포트 (128c) 를 갖는 예시된 실시형태에서, 각도 θ 는 진공 포트 (128) 의 자리를 정의한다. 일 실시형태에서, 중간 진공 포트 (128b) 는 근접단 (126) 의 정점에서 0 도 각도에서 정의된다. 상부 진공 포트 (128a) 와 하부 진공 포트 (128c) 는, 구성되는 경우에는 중간 진공 포트 (128b) 의 0 도 각도에 대해 정의되거나 또는, 중간 진공 포트 (128b) 가 구성되지 않은 경우에는 근접단 (126) 의 정점에 대해 정의되며, 각도 θ 는 일 실시형태에서는 약 10 도 내지 약 60 도 범위일 수 있고, 다른 실시형태에서는 각도 θ 는 약 45 도이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 진공이 진공 포트 (128) 에서 매니폴드 몸체 (122) 의 중심 또는 코어를 통과하여 구성된 배관을 통해 제공된다. 예시된 실시형태에서, 진공 구멍 (129; vacuum bore) 은 매니폴드 몸체 (122) 의 중심 영역 또는 코어를 통하여 결국 진공 포트 (128a, 128b, 128c) 까지 분기된다. 진공 구멍 (129) 은, 매니폴드 몸체를 통과하는 중심 라인을 드릴링 또는 구멍을 뚫는 것, 근접단 (126) 를 가로지르는 매니폴드 라인을 구멍을 뚫거나 드릴링하는 것, 그리고 원하는 경우 근접단 (126) 을 통과하여 중심 및/또는 매니폴드 라인에 진공 포트 (128) 를 펀칭하는 것을 포함하는 기지의 제조 방법 및 기술에 따라 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 필요한 경우 진공 구멍 플러그 (예를 들어, 도 4 에서의 134 참조) 가 진공 배관을 밀봉하기 위해 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 매니폴드 몸체 (122) 의 중심 영역 또는 코어는 유체 제거 이외에도 유체 전달 (미도시) 을 위해 배관된다. 기지의 제조 방법 과 기술에 따라, 2 이상의 라인 (미도시) 이, 공기, 증기, 가스 등을 제거하거나 배출하는 것 뿐만아니라 유체를 제거하기 위해 진공배출하는 것 이외에도 유체, 공기, 증기, 또는 가스의 전달을 가능하게 하도록 매니폴드 몸체 (122) 내에 구성된다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 단면도를 나타낸다. 도 6 은 부착단 (124) 과 근접단 (126) 을 포함하는 매니폴드 몸체 (122) 를 갖는 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 나타낸다. 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는, 근접단 (126) 이 에지 휠 그루브 (104) 내에 적어도 부분적으로 그리고 에지 휠 그루브 (104) 를 정의하는 측벽 (102a) 에 인접하여 위치한 상태로, 에지 휠 (102) 에 인접하는 작동 위치에서 나타내진다. 예시된 실시형태에소, 중간 진공 포트 (128b) 와 하부 진공 포트 (128c) 가 제공되고 진공 공급원 (미도시) 이 접속된 진공 기구 (134) 에 진공 구멍 (129) 에 의해 접속된다.
예시된 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는, 에지 휠 (102) 에 또한 탑재되고 위치되는 스테빌라이저 암 (140) 에 부착된다. 스크류, 볼트, 스터드, 록킹 핀 또는 기계적 컴포넌트를 단단히 부착시키는 임의의 기지의 방법이 될 수 있는 커넥터 (136) 가 부착단 (124) 에서 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 스테빌라이저 암 (140) 에 부착시킨다. 일 실시형태에서, 커넥터 (136) 는 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 탑재 홀 (130) (도 4 참조)에서 스테빌라이저 암 (140) 에 고정한다. 도 6 에 나타내진 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 가 스테빌라이저 에지 휠 (102) 에 구성되더라도, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 임의의 유형의 에지 휠 (102) 에 대해 구성가능하고 이 에지 휠 (102) 를 구비하고자 한다. 안정되거나 고정된 것으로 확인되는 에지 휠 (102) 은 예시적이며 한정 또는 배타적으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 에지 휠 (102) 은 기판 (10) 의 정확한 위치를 유지하도록 조정가능하다. 예로서, 기판 (10) 은 통상적인 수평 방향으로 나타내지며, 원하는 정렬, 방향을 유지하고 기판의 위치를 고정하고 회전을 가능하게 하도록 방향 화살표 (142) 로 나타내진, 수직 방향, 상부 또는 하부로의 조정을 요구할 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 커넥터 (136) 와 탑재 홀 (130) (도 4 참조) 은 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 에 대한 대응하는 수직적 조정 (예를 들어, 방향 화살표 (142) 로 지시된 바와 같이 수직 방향, 상부 또는 하부로의 조정) 이 근접단 (126) 과 에지 휠 그루브 (104) 사이의 적당한 정렬을 유지가능하게 한다. 또한, 실시형태에서, 스테빌라이저 암 (140) 을 통하는 탑재 홀 (미도시) 은 방향 화살표 (148) 로 나타낸 측면 또는 수평적 조정을 가능하게 하도록 슬롯화된다. 이하 도 7 을 참조하여 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 조정에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 단면도를 나타낸다. 도 7 에 나타내진 실시형태는 부착단 (124) 과 근접단 (126) 을 갖는 매니폴드 몸체 (122) 를 포함한다. 근접단 (126) 은 에지 휠 (102) 에 인접하고 적어도 부분적으로는, 에지 휠 측벽 (102a) 에 의해 정의되는 에지 휠 그루브 (104) 내에 있다. 예시된 실시형태는 진공 기구 (134) 에 진공 구멍 (129) 에 의해 접속되는 하나의 중간 진공 포트 (128b) 위치를 포함하며, 이 진공 기구 (134) 는 진공 공급원으로의 접속을 위해 제공된다.
도 6 을 참조하여 전술한 바와 같이, 통상적으로 에지 휠 (102) 은, 기판 (10) (도 6 참조) 에 대한 원하는 정렬을 달성하고 유지하고, 기판 (10) 의 고속 회전을 가능하게 하도록 방향 화살표 (142) 에 의해 나타내지는 적어도 수직 방향으로 조정가능하다. 따라서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 일 실시형태는 에지 휠 그루브 (104) 에 대한 근접단 (126) 의 원하는 위치와 정렬을 달성하고 유지하기 위해 방향 화살표 (142) 에 의해 나타내지는 적어도 수직면으로 조정가능하 다. 예시된 실시형태에서, 에지 휠 (102) 은 샤프트 (144) 를 통해 스테빌라이저 암 (140) 에 조정가능하게 접속된다. 유사하게, 일 실시형태에서, 샤프트 (144) 는 방향 화살표 (142) 에 의해 나타내지는 바와 같이 수직 방향으로 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 조정을 위해 제공된다. 가이드 핀 (146) 은, 매니폴드 몸체 (122) 에 작용하는 토션 또는 다른 힘에 기인한 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 이동 (displacement) 를 방지하고 위치를 유지하기 위해 부착단 (124) 로부터 스테빌라이저 암 (140) 내부로 연장한다.
도 7 에 나타내진 실시형태에서, 단일 진공 포트 위치인 중간 진공 포트 (128b) 가 제공된다. 전술한 바와 같이, 진공 포트는 에지 휠 그루브 (104) 로부터 물, 또는 임의의 다른 유체, 증기, 가스를 배출하기 위해 근접단 (126) 의 원하는 임의의 위치에 구성될 수 있다. 각각의 위치 (상부 (128a), 중간 (128b), 하부 (128c), 도 4 참조) 에서, 하나 내지 복수의 진공 포트 (128) 가 제공될 수도 있다. 진공 기구 (134) 에서 인가된 진공을 통해, 에지 휠 그루브 (104) 에서의 임의의 물 (또는 다른 유체, 증기 또는 가스) 이 진공 포트 (128) 를 통해 제거된다. 다른 실시형태 (나타내지 않음) 에서, 추가적 배관이 매니폴드 몸체 (122) 를 통과하여 제공되어, 원하는 경우 예를 들어, 에지 휠 (102) 또는 기판 (10) (도 5 참조) 의 에지를 린스하고 세정하고자 하는 경우 유체, 가스 또는 증기를 도입한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 포트 (128) 의 개수와 위치, 그리고 이러한 포트가 유체, 또는 가스, 또는 증기를 배출하거나 도입할지는 건조용의 장치, 또는 세정 및 건조용의 장치로서의 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 구현에 대응한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 방향 화살표 (142) 로 나타내지는 수직 방향으로 조정가능하다. 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 의 추가적 실시형태는 방향 화살표 (148) 로 나타내지는 수평 또는 측방향으로 조정가능하다. 일 실시형태에서는 측방향으로의 위치 조정 (미도시) 이 에지 휠 그루브 (104) 를 정의하는 에지 휠 측벽 (102a) 과 근접단 (126) 사이의 원하는 작동 클리어런스 (146) 를 유지하도록 제공된다. 일 실시형태에서, 작동 클리어런스 (146) 는, 에지 휠 매니폴드 (120) 의 표면과 에지 휠 (102) 의 표면이 직접 접촉하지 않고 대략 0.015 인치의 클리어런스 (146) 가 유지되게 제공된다. 다른 실시형태에서, 작동 클리어런스는 대략 0.002 와 0.060 인치의 범위내에 있다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 나타낸다. 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 복수의 세정 및 건조 장치에서 구현하고자 의도되며, 복수의 유형과 구성의 에지 휠을 구비한다. 도 8 에서 나타내진 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 근접단 (126) 과 중간 진공 포트 (128b) 를 갖는 매니폴드 몸체 (122) 를 포함한다. 도 8 은 또한, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 가 특정 구현예, SRD 장치 등에 따라 다양하게 방향지워질 수도 있다. 예시된 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 예로서, 원하는 작동 클리어런스 등 (도 7 참조) 을 달성하기 위해 제공되는 조정 능력을 갖는 고정 에지 휠 (미도시) 을 구비하여 구현될 수도 있다.
도 9 는 기판 프로세싱 시스템에서 구현된 본 발명의 실시형태를 나타낸다. 도 9 는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 근접 헤드 기판 프로세싱 시스템 (150) 에 구현된 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 를 나타낸다. 기판 (10) 은 근접 헤드 기판 프로세싱 시스템 (150) 에서 수평 방향으로 위치된다. 기판 (10) 은 에지 휠 (102) 에 위치되고, 에지 휠의 각각은 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 와 함께 구성된다. 근접 헤드 (152a, 152b) 는 기판 (10) 의 활성면과 후면에 걸쳐 트랙킹하는 것으로 나타내진다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판 (10) 은 근접 헤드 기판 프로세싱 시스템 (150) 에 의해 회전되고 프로세싱된다. 근접 헤더 기판 프로세싱 시스템 (150) 이 예외적으로 효과적인 세정 및/또는 린싱과 건조 툴이라 하더라도, 기판이 근접 헤드 시스템 (150) 내로 삽입되는 때에는 통상적으로 젖어있다. 따라서 기판이 회전하는 경우, 근접 헤드 (152a, 152b) 의 프로세싱 상태 또는 위치에 관계없이, 기판 상에 존재하는 액체들은 기판 (10) 의 표면으로부터 드라이빙된다. 유체가 에지 휠 그루브 (104) 에 모여서 가두진 상태로 있을 수 있으며, 제거되지 않는 경우 기판 (10) 의 주변 부근에 재퇴적될 있다. 도 9 에 나타내진 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드 (120) 는 하나 이상의 중간 진공 포트 (128b) 와, 하나 이상의 하부 진공 포트 (128c) 를 구비하여 구성된다. 중간 진공 포트 (128b) 와 하부 진공 포트 (128c) 는 진공 구멍 (129) 에 의해 진공에 접속된다. 근접 헤드 기판 프로세싱 시스템 (150) 의 예외적인 효과가 본 발명의 실시형태의 구현을 통해 유지되고 향상되어, 유체가 모여서 기판 (10) 상에 재퇴적되지 않는 것을 보장한다.
도 10 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 건조를 위한 방법의 동작을 나타내는 흐름도 (200) 이다. 그 방법은 기판이 건조를 위해 수용되는 동작 202 로 시작한다. 일 예에서, 기판은 반도체 웨이퍼이며 그 내부에 정의되고 제조 프로세스 중인 복수의 구조를 가진다. 그 구조는 집적회로, 메모리 셀 등과 같은 반도체 웨이퍼 내부 및 상부에 일반적으로 제조되는 임의의 유형일 수 있다. 기판의 다른 예는 하드 디스크, 액정 디스플레이, 및 평면 디스플레이 패널을 포함한다. 통상적으로, 습식 세정에 뒤이어, 건조를 위해 수용된 기판은 젖은 상태로 수용되고 기판은 기판 건조를 포함한 프로세싱을 위해 수용된다. 통상적으로 기판은 수평 방향으로 수용되지만, 그것이 수용되는 장치의 구성에 의존하여 기판은 수평, 수직 또는 대응하는 툴의 구성에 따른 임의의 방향으로 방향지워질 수도 있다.
그 방법은, 기판이 에지 휠에 위치되어 고정되는 동작 204 로 계속된다. 예시적인 구현예에서, 기판은, 도 9 에 나타내진 근접 세정 및 건조 장치를 포함하여 다양한 유형과 구성일 수 있는 SRD 장치에 수용된다. 기존의 SRD 장치와 현재 개발중인 SRD 장치는 기판을 에지 휠로 위치시켜 고정하는데, 이 에지 휠은 세정, 린싱, 및 건조 동안에 원하는 설정 속도로 기판을 회전하는데에도 사용된다. 따라서, 기판은 에지 휠에 수용되어 위치되며, 에지 휠은 기판의 주변 에지가 내부에 또는 대하여 (against) 삽입되는 에지 휠 몸체의 측벽에 의해 정의되는 에지 휠 그루브를 갖는다.
그 다음 동작 206 에서, 기판은 회전한다. 전술한 바와 같이, 에지 휠은 회전 또는 스피닝되고, 그 회전은 기판의 에지 상에 부가되어 원하는 속도로 기판을 회전시킨다. 원하는 속도가 설정 또는 확립되어 그 후 툴에 의해 설정 속도로 유지될 수도 있으며, 원하는 경우 프로세싱 필요에 따라 변경될 수도 있다. 회전 속도는 기판 건조에서 이용되는 원심력을 발생시킨다.
그 방법은 유체가 에지 휠 그루브 내에서 진공배출되는 동작 208 로 계속된다. 전술한 바와 같이, 원심력과 그 외의 힘이 기판의 활성면과 후면으로부터 유체를 드라이빙하고 이러한 유체는 기판의 주변 에지로부터 내몰린다 (expel). 내몰려진 유체는 에지 휠 그루브에 모여서 트랩되고 그 후 기판의 주변 부근에서 마이크로 도트의 유체로서 재퇴적될 수 있다. 본 발명의 환경은 에지 휠 그루브 내의 축적 및/또는 트랩된 유체를 진공배출하거나 또는 배출하도록 구현되어 기판상에 유체의 재퇴적뿐만 아니라 축적을 더욱 방지한다.
그 방법은 기판의 세정, 린싱, 및 건조의 지속을 설명하는 동작 210 으로 종료한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 에지 휠 건조 매니폴드는, 기판이 장치에서 회전되고 프로세싱되는 한, 에지 휠 그루브로부터 유체를 계속하여 진공배출하거나 배출하며, 이에 의해 에지 휠 그루브를 건조 상태로 유지시킨다. 다른 실시형태에서, 에지 휠의 진공배출은 프로세싱 필요 및 목표에 따른 정의된 스케줄 또는 방식에 따라 구현되거나 순환된다. 기판이 프로세싱을 완료하고 에지 휠이 건조하는 것을 더이상 필요로 하지 않으면, 방법은 종료한다.
전술한 발명을 명확한 이해를 위해 일부 상세하게 설명하였지만 첨부된 청구범위 내에서 어떤 변화나 변형이 실시될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 한정이 아닌 예시로서 여겨지며, 본 명세서에서의 주어진 세부 사항에 한정되지 않지만 첨부된 청구범위 및 그 균등물 내에서 변형될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 에지 휠의 측벽에 의해 정의되는 그루브를 갖는 에지 휠; 및
    근접단을 갖는 진공 매니폴드를 구비하고,
    상기 진공 매니폴드의 근접단은 상기 에지 휠로부터 유체의 제거가 가능하도록 상기 에지 휠의 그루브에 인접하여 위치될 수 있는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    진공 포트를 더 구비하며,
    상기 진공 포트는 상기 에지 휠의 그루브에 인접하여 위치된 상기 장치의 상기 근접단에서 정의되는, 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 진공 포트를 더 구비하며,
    상기 복수의 진공 포트는 상기 에지 휠의 그루브에 인접하여 위치된 상기 장치의 상기 근접단에서 정의되는, 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    진공 공급원을 더 구비하며,
    상기 진공 공급원은 상기 에지 휠로부터 유체를 제거하도록 진공을 제공하 는, 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 근접단은 상기 에지 휠로부터 유체의 제거를 가능하게 하도록 상기 에지 휠의 그루브 내에 부분적으로 위치될 수 있는, 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    기판의 주변 에지는 상기 에지 휠의 그루브에 수용되는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 에지 휠은 원하는 속도로 회전되고 상기 에지 휠의 회전은 상기 기판의주변 에지에 전해지는, 장치.
  8. 에지 휠의 측벽에 의해 정의되는 에지 휠 그루브를 갖는 에지 휠; 및
    근접단을 갖는 매니폴드를 구비하고,
    상기 매니폴드의 근접단은 상기 에지 휠과 유체 소통가능하도록 상기 에지 휠 그루브에 인접하여 배치될 수 있는, 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 소통은 상기 매니폴드에서 정의된 포트에 의해 촉진되는, 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 소통은 상기 매니폴드에서 정의된 복수의 포트에 의해 촉진되는, 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 포트는 진공 포트인, 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 유체 소통은 유체를 제거하는 것과 유체를 도입하는 것 중의 하나를 포함하는, 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 근접단은 상기 에지 휠 그루브 내에 적어도 부분적으로 위치되는, 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 에지 휠 그루브는 기판의 에지를 수용할 수 있는, 장치.
  15. 기판 에지를 홀딩하는 방법으로서,
    그루브를 갖는 하나 이상의 휠에 의해 상기 기판 에지를 수용하는 단계; 및
    상기 기판 에지를 홀딩하는 경우 상기 하나 이상의 휠의 그루브로부터 유체를 진공배출하는 단계를 포함하는, 기판 에지 홀딩 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    에지 휠 건조 매니폴드를 상기 그루브를 갖는 하나 이상의 휠에 인접하여 위치시키는 단계;
    상기 에지 휠 건조 매니폴드에 진공을 제공하는 단계로서, 상기 기판 에지를 홀딩하는 경우 상기 하나 이상의 휠의 그루브로부터 유체의 진공배출을 기능하게 하도록 진공이 제공되는, 상기 진공 제공 단계; 및
    상기 휠을 회전시키는 단계로서, 상기 휠의 회전이 상기 기판에 회전을 전하는, 상기 회전 단계를 더 포함하고,
    상기 에지 휠 건조 매니폴드는 근접단을 포함하고, 상기 에지 휠 건조 매니폴드의 근접단은 상기 그루브를 갖는 상기 하나 이상의 휠에 인접하여 위치되는, 기판 에지 홀딩 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 에지 휠 건조 매니폴드는 상기 근접단에서 정의된 진공 포트를 포함하는, 기판 에지 홀딩 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 에지 휠 건조 매니폴드는 상기 근접단에서 정의된 복수의 진공 포트를 포함하는, 기판 에지 홀딩 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 근접단은 상기 하나 이상의 휠의 그루브 내에 적어도 부분적으로 위치되는, 기판 에지 홀딩 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 휠의 그루브 내에 적어도 부분적으로 상기 근접단을 위치시키는 것은, 상기 근접단과 상기 하나 이상의 휠 사이의 작동 클리어런스를 유지하는 것을 포함하고, 상기 작동 클리어런스는 약 0.015 인치인, 기판 에지 홀딩 방법.
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