KR20060123394A - Apparatuses and methods for cleaning a substrate - Google Patents

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Abstract

An apparatus for use in processing a substrate (216) includes a brush enclosure (212) extending over a length. The brush enclosure (212) is configured to be disposed over a surface of the substrate (216) and has an open region that is configured to be disposed in proximity to the substrate (216). The open region extends over the length of the brush enclosure (212) and enables foam (410) from within the brush enclosure (212) to contact the surface of the substrate (216). A substrate cleaning system and method for cleaning a substrate are also described.

Description

기판 클리닝 장치 및 방법{APPARATUSES AND METHODS FOR CLEANING A SUBSTRATE}Substrate cleaning apparatus and method {APPARATUSES AND METHODS FOR CLEANING A SUBSTRATE}

발명의 배경Background of the Invention

발명의 분야Field of invention

본 발명은 반도체 제조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 기판을 프로세싱하는데 사용되는 장치 및 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor manufacturing, and more particularly, to an apparatus and method used to process a substrate.

관련 기술의 설명Description of the related technology

반도체 디바이스의 제조에서, 기판 (예를 들어, 반도체 웨이퍼) 클리닝을 수행할 필요가 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 상에 전자 디바이스를 제조하는 프로세스는 많은 레이어를 증착 및 제거하는 복잡한 프로세스를 포함한다. 통상, 레이어 재료의 패터닝은 유기 포토레지스트의 반도체 웨이퍼 상에의 도포를 포함한다. 플라즈마의 화학적 작용이 타겟 재료를 에칭한 후에, 유기 포토레지스트를 제거하기 위해 반도체 웨이퍼는 클리닝될 필요가 있다. 유기 포토레지스트가 제거되지 않으면, 유기 포토레지스트는 반도체 웨이퍼를 오염시켜 반도체 웨이퍼 상의 전자 디바이스에 손상을 가져올 것이다. 또한, 화학적 기계 연마 (CMP) 동작 후에, 잔류 파티클 또는 필름이 반도체 웨이퍼의 표면 상에 잔존하게 된다. 유사하게, 이들 잔류 파티클 또는 필름은 웨이퍼의 표면 상에 스크래치와 같은 결함을 야기할 수도 있고, 이는 웨이퍼 상의 디바이스가 동작할 수 없게 만들 수도 있다. 디바이스의 손상을 피하기 위해서는, 웨이퍼는 또한 CMP 공정 후에 클리닝될 필요가 있다. 이와 같이, 클리닝 동작은 반도체 디바이스를 제조하는 프로세스 전반에 걸쳐 여러 번 반복되는 매우 중요한 단계이다. In the manufacture of semiconductor devices, it is necessary to perform substrate (eg semiconductor wafer) cleaning. For example, the process of manufacturing an electronic device on a semiconductor wafer involves a complex process of depositing and removing many layers. Typically, patterning of layer material involves the application of an organic photoresist onto a semiconductor wafer. After the chemical action of the plasma etches the target material, the semiconductor wafer needs to be cleaned to remove the organic photoresist. If the organic photoresist is not removed, the organic photoresist will contaminate the semiconductor wafer and damage the electronic device on the semiconductor wafer. In addition, after a chemical mechanical polishing (CMP) operation, residual particles or films remain on the surface of the semiconductor wafer. Similarly, these residual particles or films may cause defects such as scratches on the surface of the wafer, which may render the device on the wafer inoperable. To avoid damaging the device, the wafer also needs to be cleaned after the CMP process. As such, the cleaning operation is a very important step that is repeated many times throughout the process of manufacturing a semiconductor device.

도 1 은 반도체 웨이퍼를 클리닝하기 위해 사용되는 종래의 시스템의 단순화된 측면도이다. 클리닝 시스템은 브러쉬 사이의 반도체 웨이퍼 (112) 를 수용하도록 구성되는 2 개의 브러쉬 (110) 를 포함한다. 폼 (foam; 114) 이 반도체 웨이퍼 (112) 의 표면에 공급되고, 브러쉬 (110) 가 회전하여 반도체 웨이퍼의 표면을 스크러빙하여 파티클과 필름을 제거하게 된다. 개방 환경에서 폼 (114) 을 가하는데 있어서의 문제점은 폼이 브러쉬 (110) 주위에서 마구잡이로 커지고, 반도체 웨이퍼 (112) 의 특정 표면 영역으로 보내질 수 없다는 것이다. 즉, 개방 환경에서 가해질 때, 폼 (114) 의 흐름은 제어하기가 어렵게 된다. 또한, 폼 (114) 의 상이한 특성들은 상이한 클리닝 능력을 가져오고, 개방 환경에서 가해질 때 폼 (114) 의 특성들은 또한 제어하기 어렵다. 또한, 개방 환경에서 폼 (114) 을 가하는 것은, 반도체 웨이퍼 (112) 의 표면에 걸쳐 균일한 분포를 보장하기 위해서는 다량의 폼이 필요하기 때문에 매우 낭비적이다. 1 is a simplified side view of a conventional system used for cleaning semiconductor wafers. The cleaning system includes two brushes 110 that are configured to receive the semiconductor wafer 112 between the brushes. Foam 114 is supplied to the surface of the semiconductor wafer 112, and the brush 110 rotates to scrub the surface of the semiconductor wafer to remove particles and films. The problem with applying the foam 114 in an open environment is that the foam grows randomly around the brush 110 and cannot be sent to a particular surface area of the semiconductor wafer 112. That is, when applied in an open environment, the flow of foam 114 becomes difficult to control. In addition, different properties of the foam 114 result in different cleaning capabilities, and the properties of the foam 114 are also difficult to control when applied in an open environment. In addition, applying the foam 114 in an open environment is very wasteful because a large amount of foam is required to ensure uniform distribution across the surface of the semiconductor wafer 112.

전술한 바를 고려하면, 반도체 웨이퍼의 표면 상에 가해질 때, 폼을 절약하고, 폼의 물리적 특성과 흐름을 제어할 필요가 있다. In view of the foregoing, when applied on the surface of a semiconductor wafer, there is a need to save foam and to control the physical properties and flow of the foam.

발명의 요약Summary of the Invention

넓게 말하자면, 본 발명은 기판을 클리닝하는 장치 및 방법을 제공함으로써 이러한 필요를 충족시킨다. 본 발명은 프로세스, 장치, 시스템, 컴퓨터 판독가 능 매체, 또는 디바이스를 포함하여 수많은 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명의 몇몇 창의적인 실시형태를 이하 설명한다. Broadly speaking, the present invention meets this need by providing an apparatus and method for cleaning a substrate. The invention can be implemented in a number of ways, including as a process, apparatus, system, computer readable medium, or device. Some inventive embodiments of the present invention are described below.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 기판을 프로세싱하는데 사용되는 장치가 제공된다. 이 장치는 길이에 걸쳐 연장되는 브러쉬 인클로져 (brush enclosure) 를 포함한다. 브러쉬 인클로져는 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되고, 기판에 근접하여 배치되도록 구성되는 개방 영역을 가진다. 개방 영역은 브러쉬 인클로져의 길이에 걸쳐 확장되고, 브러쉬 인클로져 내부로부터의 폼이 기판의 표면을 접촉하는 것을 가능하게 한다. According to a first aspect of the invention, an apparatus for use in processing a substrate is provided. The device includes a brush enclosure extending over its length. The brush enclosure is configured to be disposed above the surface of the substrate and has an open area configured to be disposed proximate to the substrate. The open area extends over the length of the brush enclosure and allows the foam from inside the brush enclosure to contact the surface of the substrate.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 기판을 프로세싱하는데 사용되는 브러쉬 인클로져가 제공된다. 브러쉬 인클로져는 브러쉬를 인클로즈 (enclose) 하도록 구성되는 신장된 인클로져 (elongated enclosure) 를 포함한다. 신장된 인클로져는 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되고, 길이를 정의하는 마주보는 끝단을 가진다. 또한, 신장된 인클로져는 신장된 인클로져의 길이를 따라 개방 영역을 가진다. 개방 영역은 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되고, 브러쉬의 표면이 기판의 표면과 접촉하는 것을 가능하게 한다. According to a second aspect of the invention, a brush enclosure is provided for use in processing a substrate. The brush enclosure includes an elongated enclosure configured to enclose the brush. The elongated enclosure is configured to be disposed above the surface of the substrate and has opposite ends defining the length. The elongated enclosure also has an open area along the length of the elongated enclosure. The open area is configured to be disposed above the surface of the substrate, and enables the surface of the brush to contact the surface of the substrate.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 기판 클리닝 시스템이 제공된다. 이 시스템은 제 1 브러쉬 인클로져 및 제 1 브러쉬 인클로져 내에 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬를 포함한다. 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬는 기판의 표면 위에 배치되도록 구성된다. 또한, 시스템은 제 1 드라이브 롤러 및 제 2 드라이브 롤러를 포함하고, 제 1 및 제 2 드라이브 롤러는 기판의 에지를 수용하도록 구성되어 기판이 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬 아래에 위치할 때, 기판을 지지하고 회전시킨다.According to a third aspect of the invention, a substrate cleaning system is provided. The system includes a first brush enclosure and a first brush partially enclosed within the first brush enclosure. The partially enclosed first brush is configured to be disposed above the surface of the substrate. The system also includes a first drive roller and a second drive roller, wherein the first and second drive rollers are configured to receive an edge of the substrate so that when the substrate is positioned under a partially enclosed first brush, the substrate Support and rotate.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 기판을 클리닝하는 방법이 제공된다. 이 방법에서, 기판의 표면에 폼이 제공된다. 그 다음, 기판의 표면이 브러쉬로 스크러빙된다. 폼에 압력이 제공되고, 압축된 폼은 채널링 (channeling) 되어 잼된 폼 (jammed foam) 을 생성한다. 기판 표면의 브러쉬 스크러빙과 압축된 폼의 기판 표면에 걸친 채널링은 파티클들이 기판의 표면으로부터 제거되는 것을 촉진한다. According to a fourth aspect of the present invention, a method of cleaning a substrate is provided. In this method, foam is provided on the surface of the substrate. The surface of the substrate is then scrubbed with a brush. Pressure is applied to the foam, and the compressed foam is channeled to produce a jammed foam. Brush scrubbing of the substrate surface and channeling across the substrate surface of the compressed foam promotes removal of particles from the surface of the substrate.

본 발명의 다른 양태 및 이점들은, 첨부 도면과 함께 본 발명의 원리를 예시적인 방식으로 나타낸, 이하의 상세한 설명으로부터 명백해지게 될 것이다. Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, which, in conjunction with the accompanying drawings, illustrates the principles of the invention in an exemplary manner.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

본 발명은 동일 참조 번호는 동일 구성 요소를 나타내는 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be readily understood by the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings in which like reference characters designate like elements.

도 1 은 반도체 웨이퍼를 클리닝하는데 사용되는 종래의 시스템의 단순화된 측면도이다.1 is a simplified side view of a conventional system used to clean a semiconductor wafer.

도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 브러쉬 인클로져 내에 부분적으로 인클로즈된 브러쉬의 사시도이다.2A is a perspective view of a brush partially enclosed within a brush enclosure, according to one embodiment of the invention.

도 2b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 2a 에 나타낸 브러쉬 인클로져 및 브러쉬의 측면도이다. FIG. 2B is a side view of the brush enclosure and brush shown in FIG. 2A, in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 클리닝 시스템의 사시도이다. 3 is a perspective view of a substrate cleaning system, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 폼으로 부분적으로 인클로즈된 브러쉬의 측면도이다. 4 is a side view of a brush partially enclosed in a foam, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 4 에 나타낸 갭 영역의 확대 측면도이다. FIG. 5A is an enlarged side view of the gap region shown in FIG. 4, in accordance with an embodiment of the present invention. FIG.

도 5b 는 도 5a 에 나타낸 갭 영역의 다른 실시형태이다.FIG. 5B is another embodiment of the gap region shown in FIG. 5A.

도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판을 클리닝하는 방법의 플로우차트 다이어그램이다. 6 is a flowchart diagram of a method of cleaning a substrate, in accordance with an embodiment of the present invention.

상세한 설명details

기판을 클리닝하기 위한 장치 및 방법에 대한 본 발명이 개시된다. 이하의 설명에서, 본 발명의 충분한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적인 상세한 내용들이 설명된다. 그러나, 본 발명은 이들 구체적인 상세한 내용의 일부 또는 전부가 없이도 실행될 수도 있다는 것을 당업자들은 이해할 수 있을 것이다. 다른 관점에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 자세히 설명되지 않았다. Disclosed is an apparatus and method for cleaning a substrate. In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be practiced without some or all of these specific details. In other respects, well known process operations have not been described in detail in order not to unnecessarily obscure the present invention.

여기에 설명된 실시형태는 브러쉬 및 폼을 인클로즈하기 위한 브러쉬 인클로져를 제공한다. 특히, 브러쉬 인클로져는 폼의 흐름 및 물리적 특성들을 포함하고 제어하기 위해 구성된다. 이하에서 더욱 자세히 설명될 것이지만, 브러쉬 인클로져의 형상은 브러쉬 인클로져 내에서 상이한 클리닝 효과를 형성한다. Embodiments described herein provide a brush enclosure for enclosing brushes and foams. In particular, the brush enclosure is configured to contain and control the flow and physical properties of the foam. As will be described in more detail below, the shape of the brush enclosure creates different cleaning effects within the brush enclosure.

도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 브러쉬 인클로져 (212) 내에 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 의 사시도이다. 예시적인 목적으로, 브러쉬 인클로져 (212) 는 브러쉬 (210) 가 브러쉬 인클로져 내에 부분적으로 인클로즈된 것을 나타내는 참조 영역 (220) 의 절단면을 포함한다. 브러쉬 (210) 는 회전하여 파티클들을 제거하여 기판의 표면으로부터 파티클들을 쓸어낸다. 브러쉬 인클로져 (212) 는 기판을 프로세싱하는데 사용되는 임의의 적합한 브러쉬 (210) 를 인클로즈하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 2a 에 나타낸 바와 같이, 예시적인 브러쉬 (210) 는 곡선의 브러쉬 표면에 직각으로 일련의 평행하고 연속적으로 튀어나온 스트립 (strip) 을 포함한다. 다른 예시적인 적합한 브러쉬 (210) 는 곡선의 브러쉬 표면에 직각으로 튀어나온 한 셋트의 실린더를 포함하는 울퉁불퉁한 형상을 가진다. 2A is a perspective view of a brush 210 partially enclosed within a brush enclosure 212, in accordance with an embodiment of the present invention. For illustrative purposes, brush enclosure 212 includes a cut surface of reference region 220 that indicates that brush 210 is partially enclosed within the brush enclosure. Brush 210 rotates to remove particles to sweep the particles off the surface of the substrate. Brush enclosure 212 may be configured to enclose any suitable brush 210 used to process the substrate. For example, as shown in FIG. 2A, the exemplary brush 210 includes a series of parallel and continuously protruding strips perpendicular to the curved brush surface. Another exemplary suitable brush 210 has a rugged shape that includes a set of cylinders protruding perpendicular to the curved brush surface.

브러쉬 인클로져 (212) 는 길이 (218) 에 걸쳐 연장되는 신장된 부재이다. 도 2a 에 나타낸 바와 같이, 브러쉬 인클로져 (212) 의 길이 (218) 는 브러쉬 (210) 의 길이를 연장한다. 그러나, 다른 실시형태에서, 브러쉬 인클로져 (212) 의 길이 (218) 는 브러쉬 (210) 의 길이보다 더 짧거나 길 수도 있다. 도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 튜브 형태를 가지는 브러쉬 인클러져 (212) 를 나타낸다. 그러나, 브러쉬 인클로져 (212) 는 반드시 "튜브" 형태를 가질 필요는 없고, 브러쉬 인클로져가 브러쉬 (210) 를 부분적으로 인클로즈할 수 있는 방식으로 구성될 수도 있다면, 예를 들면, 직각 횡단면, 타원 횡단면, 삼각 횡단면, 원형 횡단면 등의 신장된 부재와 같은 임의의 적합한 구성, 형태 및/또는 사이즈일 수도 있다.Brush enclosure 212 is an elongated member that extends over length 218. As shown in FIG. 2A, the length 218 of the brush enclosure 212 extends the length of the brush 210. However, in other embodiments, the length 218 of the brush enclosure 212 may be shorter or longer than the length of the brush 210. 2A illustrates a brush enclosure 212 having a tube form, in accordance with an embodiment of the present invention. However, brush enclosure 212 need not necessarily have a “tube” shape, and if the brush enclosure may be configured in such a way that it can partially enclose brush 210, for example, a right cross section, an elliptical cross section. It may be of any suitable configuration, shape and / or size, such as elongated members such as triangular cross sections, circular cross sections and the like.

이하에서 더욱 자세히 설명되겠지만, 브러쉬 인클로져 (212) 는 개방 영역 (222) 을 또한 포함하고, 일 실시형태에서, 개방 영역 (222) 의 길이와 측면을 따라 연장되는 2 개의 마주보는 플랜지 (flange; 214) 를 추가적으로 포함한다. 브러쉬 인클로져 (212) 는 화학적 불활성 재료로 이루어진다. 화학적 불활성 재료의 예에는 플라스틱, 델린 (Delrin), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 등이 포함된다. As will be described in more detail below, brush enclosure 212 also includes an open region 222, and in one embodiment, two opposing flanges 214 extending along the length and sides of the open region 222. ) Additionally. Brush enclosure 212 is made of a chemically inert material. Examples of chemically inert materials include plastics, Delrin, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene terephthalate (PET) and the like.

도 2b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 2a 에 나타낸 브러쉬 (210) 및 브러쉬 인클로져 (212) 의 측면도이다. 여기서, 브러쉬 인클로져 (212) 내에 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 는 기판 (216) 위에 배치된다. 도 2b 에 나타낸 바와 같이, 브러쉬 인클로져 (212) 는 개방 영역 (222) 및 2 개의 마주보는 플랜지 (214) 를 포함한다. 개방 영역 (222) 은 기판 (216) 의 표면에 근접하게 배치되도록 구성되고, 브러쉬 (210) 의 표면이 기판의 표면과 접촉할 수 있도록 한다. 일 실시형태에서, 개방 영역 (222) 은 브러쉬 인클로져 (212) 의 전체 길이를 따라 연장된다. 다른 실시형태에서, 개방 영역 (222) 의 길이는 브러쉬 인클로져 (212) 의 길이보다 작다. FIG. 2B is a side view of the brush 210 and brush enclosure 212 shown in FIG. 2A, in accordance with an embodiment of the present invention. Here, a brush 210 partially enclosed within the brush enclosure 212 is disposed above the substrate 216. As shown in FIG. 2B, the brush enclosure 212 includes an open area 222 and two opposing flanges 214. The open area 222 is configured to be disposed proximate to the surface of the substrate 216 and allows the surface of the brush 210 to contact the surface of the substrate. In one embodiment, the open area 222 extends along the entire length of the brush enclosure 212. In other embodiments, the length of open area 222 is less than the length of brush enclosure 212.

또한, 플랜지 (214) 는 브러쉬 인클로져 (212) 의 외면으로부터 외측 방사 방향으로 연장된다. 각각의 플랜지 (214) 는 개방 영역 (222) 의 길이 및 측면을 따라 연장된다. 일 실시형태에서, 각각의 플랜지 (214) 는 개방 영역 (222) 의 전체 길이를 따라 연장된다. 다른 실시형태에서, 각각의 플랜지 (214) 의 길이는 개방 영역 (222) 의 길이보다 더 작다. 각각의 플랜지 (214) 는 기판 (216) 의 표면에 대체로 평행한 표면을 정의한다. 여기에서 사용된 바와 같이, "대체로 (substantially)" 라는 표현은 각각의 플랜지 (214) 와 기판 (216) 의 표면 사이의 각이 약 0 도에서 약 ±45 도 사이라는 것을 의미한다. 도 2b 에 나타낸 바와 같이, 브러쉬 인클로져 (212) 는 마주보는 끝단 상에 2 개의 플랜지 (214) 를 포함한다. 그러나, 다른 실시형태에서, 브러쉬 인클로져 (212) 는 2 개의 플랜지 대신에 하나의 플랜지 (214) 를 가질 수도 있다. The flange 214 also extends in the outward radial direction from the outer surface of the brush enclosure 212. Each flange 214 extends along the length and side of the open area 222. In one embodiment, each flange 214 extends along the entire length of the open area 222. In other embodiments, the length of each flange 214 is smaller than the length of the open area 222. Each flange 214 defines a surface generally parallel to the surface of the substrate 216. As used herein, the expression “substantially” means that the angle between each flange 214 and the surface of the substrate 216 is between about 0 degrees and about ± 45 degrees. As shown in FIG. 2B, the brush enclosure 212 includes two flanges 214 on opposite ends. However, in other embodiments, the brush enclosure 212 may have one flange 214 instead of two flanges.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 클리닝 시스템의 사시도이다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 기판 클리닝 시스템은 브러쉬 인클로져 (212) 에 부분적으로 인클로즈된 2 개의 브러쉬 (210), 2 개의 드라이브 롤러 (310), 및 기판 (216) 을 포함한다. 드라이브 롤러 (310) 는 기판 (216) 의 에지를 수용하여 그 기판을 지지하고 회전시킨다. 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 는 기판 (216) 이 브러쉬 사이에 수용되도록 서로 상대적으로 향한다. 도 3 은 기판 (216) 을 클리닝하기 위한 2 개의 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 의 사용을 나타낸다. 그러나, 다른 실시형태에서, 하나의 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 가 기판 (216) 을 클리닝하기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 또 다른 실시형태에서, 기판 클리닝 시스템은 2 개의 브러쉬 (210) 를 포함하지만, 하나의 브러쉬는 브러쉬 인클로져 (212) 에 부분적으로 인클로즈되고, 두 번째 브러쉬는 브러쉬 인클로져 내에 인클로즈되지 않는다. 3 is a perspective view of a substrate cleaning system, in accordance with an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the substrate cleaning system includes two brushes 210, two drive rollers 310, and a substrate 216 partially enclosed in the brush enclosure 212. Drive roller 310 receives the edge of substrate 216 to support and rotate the substrate. The partially enclosed brushes 210 are directed relative to one another such that the substrate 216 is received between the brushes. 3 shows the use of two partially enclosed brushes 210 to clean the substrate 216. However, in another embodiment, one partially enclosed brush 210 may be used to clean the substrate 216. Further, in another embodiment, the substrate cleaning system includes two brushes 210, but one brush is partially enclosed in the brush enclosure 212, and the second brush is not enclosed within the brush enclosure.

이하에서 더욱 자세히 설명될 것이지만, 기판 클리닝 시스템은 기판 (216) 을 클리닝하기 위해 폼을 사용한다. 많은 버블들이 집단적으로 결합하여 폼을 이룬다. 버블은 가스가 액체에 의해 인클로즈된 2-상 시스템 (two-phase system) 이다. 이 액체는 가스를 잡고 둘러싸는 막 또는 필름을 이룬다. 폼에서, 액체는 버블들 사이의 공간에도 또한 존재한다. 일 실시형태에서, 각각의 브러쉬 (210) 는 폴리비닐 알콜 (PVA) 과 같은 고-다공성 (high-porosity) 폼으로 이루어지고, 폼 생성기 및 폼 애플리케이터로서 사용될 수 있다. 브러쉬 인클로져 (212) 내에서 폼을 생성하기 위해, 가스 및 액체가 압력이 주어진 상태에서 도관 (312) 을 통해 브러쉬 (210) 로 공급된다. 가스와 액체는 다공성 PVA 브러쉬 (210) 내에서 혼합되어, 폼을 생성한다. 다른 실시형태에서, 미리 생성된 폼이 도관 (312) 을 통해 브러쉬 (210) 로 공급된다. 기판 (216) 의 전체 표면에 걸쳐 폼을 퍼뜨리기 위해, 드라이브 롤러 (310) 는 기판 (216) 을 회전시킨다. 다르게는, 브러쉬 (210) 는 기판 (216) 의 표면에 걸쳐 이동하여 폼을 퍼뜨릴 수 있다. 폼은 회전하는 기판 (216) 과 기판의 표면에 걸쳐 이동하는 브러쉬 (210) 의 조합에 의해 추가적으로 퍼질 수도 있다. As will be described in more detail below, the substrate cleaning system uses foam to clean the substrate 216. Many bubbles combine to form a form. Bubbles are two-phase systems in which gas is enclosed by a liquid. This liquid forms a film or film that traps the gas. In the foam, the liquid also exists in the spaces between the bubbles. In one embodiment, each brush 210 consists of a high-porosity foam, such as polyvinyl alcohol (PVA), and can be used as a foam generator and foam applicator. In order to create a foam in the brush enclosure 212, gas and liquid are supplied to the brush 210 through the conduit 312 under pressure. The gas and liquid are mixed in porous PVA brush 210 to create a foam. In another embodiment, the pre-generated foam is supplied to the brush 210 via the conduit 312. To spread the foam over the entire surface of the substrate 216, the drive roller 310 rotates the substrate 216. Alternatively, the brush 210 can move across the surface of the substrate 216 to spread the foam. The foam may be further spread by the combination of the rotating substrate 216 and the brush 210 moving across the surface of the substrate.

도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 폼 (410) 으로 부분적으로 인클로즈된 브러쉬 (210) 의 측면도이다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 브러쉬 (210) 가 기판 (216) 위에 배치되고, 브러쉬 인클러져 (212) 는 브러쉬 및 폼 (410) 을 부분적으로 인클로즈한다. 브러쉬 (210) 및 폼 (410) 의 인클로져는 기판 (216) 의 표면을 클리닝하는 상이한 영역 (412, 414, 및 416) 을 형성한다. 영역 A (412) 로서 정의되는 영역 내에서, 브러쉬 (210) 의 표면은 기판 (216) 의 표면에 접촉한다. 브러쉬 (210) 가 회전함에 따라, 브러쉬는 기판 (216) 의 표면을 물리적으로 스크러빙하여 파티클들을 제거한다. 그 결과로서, 영역 A (412) 내에 서, 기판 (216) 의 표면은 스크러빙에 의해 클리닝된다. 4 is a side view of a brush 210 partially enclosed with foam 410, in accordance with an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, a brush 210 is disposed over the substrate 216, and the brush enclosure 212 partially encloses the brush and foam 410. The enclosure of the brush 210 and the foam 410 forms different regions 412, 414, and 416 that clean the surface of the substrate 216. Within the region defined as region A 412, the surface of the brush 210 contacts the surface of the substrate 216. As the brush 210 rotates, the brush physically scrubs the surface of the substrate 216 to remove particles. As a result, in region A 412, the surface of the substrate 216 is cleaned by scrubbing.

한편, 영역 B (412) 로서 정의되는 영역 내에서, 기판 (216) 의 표면은 폼 (410) 으로 주로 화학적 처리에 의해 클리닝된다. 브러쉬 인클로져 (212) 의 개방 영역 (222) 은 브러쉬 인클로져 내부로부터의 폼 (410) 이 기판 (216) 의 표면에 접촉하도록 한다. 전술한 바와 같이, 폼 (410) 은 액체 및 가스 버블들로 이루어진다. 폼 (410) 내의 버블이 기판 (216) 의 표면에서 파열될 때, 가스가 방출되고, 그 가스와 액체는 기판 (216) 의 표면과 직접적으로 접촉하여 위치한다. 가스, 액체, 및 기판 (216) 의 표면 사이에 화학적 반응이 일어나, 기판의 표면으로부터 파티클 및 재료의 레이어 (예를 들어, 유기 재료 레이어) 의 제거를 촉진하게 된다. On the other hand, within the region defined as region B 412, the surface of the substrate 216 is cleaned with the foam 410 primarily by chemical treatment. The open area 222 of the brush enclosure 212 allows the foam 410 from inside the brush enclosure to contact the surface of the substrate 216. As mentioned above, the foam 410 consists of liquid and gas bubbles. When the bubbles in the foam 410 burst at the surface of the substrate 216, gas is released and the gas and liquid are placed in direct contact with the surface of the substrate 216. Chemical reactions occur between the gas, the liquid, and the surface of the substrate 216 to facilitate removal of layers of particles and materials (eg, organic material layers) from the surface of the substrate.

기판 (216) 의 표면을 폼 (410) 으로 화학적으로 처리하기 위해, 가스는 다른 재료와 직접적인 접촉으로 위치할 때 화학적으로 반응하거나 화학적 반응을 촉진하는 가스 또는 가스들의 임의의 조합인 것이 바람직하다. 오염 물질과 반응하는 가스의 예로는 오존 (O3), 산소 (O2), 염산 (HCl) 및 플루오르화 수소산 (HF), 및 질소 (N2) 와 아르곤 (Ar) 과 같은 불활성 가스 등이 포함된다. 가스에는 오존 (O3) 과 질소 (N2); 오존 (O3) 과 아르곤 (Ar); 오존 (O3), 산소 (O2), 및 질소 (N2); 오존 (O3), 산소 (O2) 및 아르곤 (Ar); 오존 (O3), 산소 (O2), 질소 (N2) 및 아르곤 (Ar); 산소 (O2) 와 아르곤 (Ar); 산소 (O2) 와 질소 (N2); 및 산소 (O2), 아르 곤 (Ar) 및 질소 (N2) 와 같은 가스들의 임의의 조합이 포함될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 가스로서 오존을 사용하는데, 그 이유는 오존은 물과 결합될 때, 기판 (216) 의 표면 상의 유기 재료와 화학적으로 반응하기 때문이다. 유기 재료는 유기 포토레지스트 재료일 수도 있고, 이는 반도체 포토리소그래피 공정에서 통상적으로 사용된다. 질소는 오존과 결합되어 버블에서의 오존의 집적도를 증가시킬 수 있다.In order to chemically treat the surface of the substrate 216 with the foam 410, the gas is preferably a gas or any combination of gases that chemically reacts or promotes a chemical reaction when placed in direct contact with another material. Examples of gases that react with contaminants include ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ), hydrochloric acid (HCl) and hydrofluoric acid (HF), and inert gases such as nitrogen (N 2 ) and argon (Ar). Included. Gases include ozone (O 3 ) and nitrogen (N 2 ); Ozone (O 3 ) and argon (Ar); Ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ); Ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ) and argon (Ar); Ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ) and argon (Ar); Oxygen (O 2 ) and argon (Ar); Oxygen (O 2 ) and nitrogen (N 2 ); And any combination of gases such as oxygen (O 2 ), argon (Ar) and nitrogen (N 2 ). In one embodiment of the present invention, ozone is used as the gas because ozone chemically reacts with the organic material on the surface of the substrate 216 when combined with water. The organic material may be an organic photoresist material, which is commonly used in semiconductor photolithography processes. Nitrogen can be combined with ozone to increase the density of ozone in the bubble.

폼 (410) 을 생성하기 위해 사용되는 액체는, 다른 재료와 직접 접촉하여 위치할 때 화학적으로 반응하거나 화학적 반응을 촉진하는 액체 또는 액체들의 임의의 조합이다. 액체는 적합한 클리닝 유체를 포함하는 탈이온수 (deionized water; DIW) 의 반수용성 또는 수용성 용액일 수도 있다. 액체의 예에는, 물 (H2O); 탈이온수 (DIW); 물 (H2O) 과 클리닝 유체; 물 (H2O) 과 계면 활성제; 물 (H2O) 과 클리닝 유체, 및 계면 활성제; 탈이온수 (DIW) 과 계면 활성제; 및 탈이온수 (DIW), 클리닝 유체 및 계면 활성제 등이 포함된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 액체로서 물을 사용하는데, 그 이유는 물은 오존과 유기 포토레지스트 재료 사이의 화학적 반응을 가능하게 하거나 촉진하기 때문이다. The liquid used to produce the foam 410 is any liquid or combination of liquids that chemically reacts or promotes a chemical reaction when placed in direct contact with another material. The liquid may be a semi-aqueous or aqueous solution of deionized water (DIW) containing a suitable cleaning fluid. Examples of liquids include water (H 2 O); Deionized water (DIW); Water (H 2 O) and a cleaning fluid; Water (H 2 O) and surfactants; Water (H 2 O) and cleaning fluids, and surfactants; Deionized water (DIW) and surfactants; And deionized water (DIW), cleaning fluids and surfactants, and the like. As mentioned above, one embodiment of the present invention uses water as the liquid, since water enables or promotes a chemical reaction between ozone and the organic photoresist material.

영역 C (416) 로 정의되는 영역 내에서, 기판 (216) 의 표면은 주로 버블들의 가스/액체 계면으로의 입자들의 인력에 의해 클리닝된다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 각각의 플랜지 (214) 의 표면 및 기판 (216) 의 표면 사이의 공간은 갭 (224) 을 정의한다. 갭 (224) 이 유지되어 비뉴턴 흐름 필드 (non-Newtonian flow field) 를 형성한다. 일 실시형태에서, 갭 (224) 의 치수는 약 0.1mm 내지 약 5mm 의 범위이다. 여기에서 사용된 바와 같이, "약 (about)" 이라는 표현은, 특정 치수 또는 파라미터가 주어진 애플리케이션에 대해 허용가능한 제조 오차 내에서 변화할 수도 있다는 것을 의미한다. 일 실시형태에서, 허용가능한 제조 공차는 ±10% 이다.Within the region defined by region C 416, the surface of the substrate 216 is mainly cleaned by the attraction of particles to the gas / liquid interface of the bubbles. As shown in FIG. 4, the space between the surface of each flange 214 and the surface of the substrate 216 defines a gap 224. The gap 224 is maintained to form a non-Newtonian flow field. In one embodiment, the dimensions of the gap 224 range from about 0.1 mm to about 5 mm. As used herein, the expression “about” means that certain dimensions or parameters may vary within acceptable manufacturing errors for a given application. In one embodiment, the acceptable manufacturing tolerance is ± 10%.

브러쉬 인클로져 (212) 내부의 폼 (410) 에 압력이 가해지고, 폼이 갭 (224) (즉, 영역 C (416)) 으로 채널링되어 잼된 폼 (jammed foam) 을 생성한다. 잼된 폼은 폼 (410) 을 압축하는 힘의 인가에 의해 생성된다. 갭 (224) 내부에서 압축될 때, 폼 (410) 내부의 버블은 형태가 변형되어 더욱 조밀한 구성으로 재배열된다. 사실상, 압력과 갭 (224) 의 형상이 폼 (410) 을 영역 C (416) 내에서 준안정 위치에서 더욱 안정된 위치로 변화하도록 한다. Pressure is applied to the foam 410 inside the brush enclosure 212, and the foam is channeled into the gap 224 (ie, region C 416) to produce a jammed foam. The jammed foam is produced by the application of a force that compresses the foam 410. When compressed inside the gap 224, the bubbles inside the foam 410 are deformed and rearranged into a more dense configuration. In fact, the pressure and the shape of the gap 224 cause the foam 410 to change from a metastable position to a more stable position within the region C 416.

압력이 브러쉬 인클로져 (212) 내에서 갭 (224) 을 통해 폼 (410) 을 채널링함에 따라, 잼된 폼의 버블들 사이에서 전단력 (shear force) 이 형성된다. 전단력은 버블이 서로 유대적으로 지엽적으로 움직이도록 한다. 전단력에 의해 야기된 버블들의 지엽적인 움직임은 에너지의 폭발을 방출하게 하고, 이 에너지가 기판 (216) 의 표면으로 이송되어 기판의 표면으로부터 파티클의 제거를 촉진하게 된다. 구체적으로, 잼된 폼 내부의 버블들은 최소 에너지 상태가 되기를 원하고, 버블들 사이의 각은 대략 120 도 정도이다. 전단력은 최소 에너지 상태의 버블이 다른 버블을 지나게 하고, 버블들 사이의 각은 변화하며, 이 각의 변화는 더 높은 에너지 상태를 가져온다. 사실상, 버블들 사이의 각들의 변화는 에너 지의 변화와 동일시된다. 따라서, 에너지는 버블들의 파열에 의해서가 아니라, 잼된 폼 내부의 지엽적인 재배열에 의해서 방출된다. As pressure channels the foam 410 through the gap 224 in the brush enclosure 212, a shear force is created between the bubbles of the jammed foam. Shear forces cause the bubbles to move locally and locally. The local movement of the bubbles caused by the shear force releases an explosion of energy, which is transferred to the surface of the substrate 216 to facilitate the removal of particles from the surface of the substrate. Specifically, the bubbles inside the jammed foam want to be in a minimum energy state and the angle between the bubbles is approximately 120 degrees. Shear force causes bubbles of minimum energy state to pass through other bubbles, the angle between the bubbles changes, and the change in angle results in a higher energy state. In fact, the change in angles between the bubbles is equated with the change in energy. Thus, energy is released not by the bursting of the bubbles, but by the local rearrangement inside the jammed foam.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 브러쉬 인클로져 (212) 는 플랜지 (214) 내에 위치하는 제거용 도관 (450) 을 추가적으로 포함할 수도 있다. 제거용 도관 (450) 은 진공을 가함으로써 기판 (216) 의 표면으로부터 폼 (410), 액체, 파티클 등을 제거하도록 구성된다. 또한, 다른 실시형태에서, 도관 (450) 은 폼 제거를 촉진하는 탈이온수 (DIW) 및/또는 화학적 린스를 제공하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 기판 (216) 의 표면으로부터 액체를 제거하는 수단으로서, 물의 표면 상의 액체의 표면 장력을 감소시키기 위해, 추가적인 도관 (450) 은 이소프로필 알콜 (isopropyl alcohol; IPA) 과 같은 추가적인 화학물 및/또는 가스를 공급할 수도 있다. As shown in FIG. 4, in accordance with one embodiment of the present invention, the brush enclosure 212 may further include a removal conduit 450 located within the flange 214. Removal conduit 450 is configured to remove foam 410, liquid, particles, and the like from the surface of substrate 216 by applying a vacuum. Also, in other embodiments, conduit 450 may be configured to provide deionized water (DIW) and / or chemical rinse to promote foam removal. In another embodiment, as a means of removing liquid from the surface of the substrate 216, in order to reduce the surface tension of the liquid on the surface of the water, the additional conduit 450 may be further added, such as isopropyl alcohol (IPA). It is also possible to supply chemicals and / or gases.

도 5a 및 도 5b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 4 에 나타낸 갭의 확대된 측면도이다. 도 5a 및 도 5b 에 나타낸 바와 같이, 갭 영역은 브러쉬 인클로져 (212) 내에 부분적으로 인클로즈된 기판 (216) 위에 배치된 브러쉬 (210) 를 보인다. 브러쉬 인클로져 (212) 는 플랜지 (214) 를 포함하고, 플랜지의 표면과 기판 (216) 의 표면 사이의 공간은 갭 (224) 을 정의한다. 폼 (410) 과 폼 내부의 버블들의 역학적 특성들과 치수를 다루는데 상이한 갭 (224) 형상이 사용될 수도 있다. 폼 (410) 의 역학적 특성들과 화학적 특성들의 변화의 조합은 상이한 클리닝 조건에 대해 폼의 본래의 특성을 변화시킴으로써 클리닝 프로세스의 유연성을 제공한다. 실례로서, 도 5a 에 나타낸 바와 같이, 작은 갭 (224) 은 갭 내부의 작은 버블들을 형성한다. 갭 (224) 이 작기 때문에, 브러쉬 인클로져 (212) 내부의 압력은 크고, 그 결과, 폼 (410) 은 높은 속도로 갭 (224) 을 빠져 나간다. 더 작은 버블 사이즈와 높은 폼 점성의 조합은 버블들 사이의 전단력을 증가시킨다. 더 높은 전단력은, 잼된 폼 내의 버블들이 지엽적으로 재배열될 때, 기판 (216) 의 표면으로 이송되는 더 큰 에너지를 초래한다. 5A and 5B are enlarged side views of the gap shown in FIG. 4, in accordance with an embodiment of the present invention. 5A and 5B, the gap region shows a brush 210 disposed over the substrate 216 partially enclosed within the brush enclosure 212. Brush enclosure 212 includes flange 214, and the space between the surface of the flange and the surface of substrate 216 defines a gap 224. Different gap 224 shapes may be used to address the mechanical properties and dimensions of the foam 410 and bubbles inside the foam. The combination of the mechanical and chemical properties of the foam 410 provides flexibility of the cleaning process by changing the original properties of the foam for different cleaning conditions. As an example, as shown in FIG. 5A, small gap 224 forms small bubbles inside the gap. Because the gap 224 is small, the pressure inside the brush enclosure 212 is large, and as a result, the foam 410 exits the gap 224 at a high speed. The combination of smaller bubble size and high foam viscosity increases the shear force between the bubbles. Higher shear forces result in greater energy being transferred to the surface of the substrate 216 when the bubbles in the jammed foam are rearranged locally.

한편, 도 5b 에 나타낸 바와 같이, 더 큰 갭 (224) 은 갭 내의 더 큰 버블들을 형성한다. 갭 (224) 이 크기 때문에, 브러쉬 인클로져 (212) 내부의 압력은 더 작고, 그 결과, 폼 (410) 은 더 낮은 속도로 갭을 빠져 나간다. 더 큰 버블 사이즈와 더 낮은 점성의 조합은 비아 (via) 와 트렌치 (trench) 로부터 파티클의 제거를 촉진한다. 상이한 갭 형상은 상이한 클리닝 특성들을 형성하기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 브러쉬 인클로져 (212) 의 마주보는 측면 상의 2 개의 플랜지는 상이한 형상으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 플랜지 (214) 는 더 높은 전단력을 형성하도록 작은 갭을 가지는 반면, 동일한 브러쉬 인클로져 (212) 상의 마주보는 플랜지 (214) 는 비아스와 트렌치로부터 파티클을 제거하기 위해 더 큰 갭을 가지도록 구성될 수도 있다. 따라서, 본 실시형태에서, 브로쉬 인클로져 (212) 는 2 가지의 상이한 클리닝 조건을 만족시키도록 구성될 수도 있다. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the larger gap 224 forms larger bubbles in the gap. Because the gap 224 is large, the pressure inside the brush enclosure 212 is smaller, and as a result, the foam 410 exits the gap at a lower speed. The combination of larger bubble size and lower viscosity promotes the removal of particles from vias and trenches. Because different gap shapes form different cleaning properties, in accordance with one embodiment of the present invention, two flanges on opposite sides of brush enclosure 212 may be configured in different shapes. For example, one flange 214 has a small gap to form a higher shear force, while opposite flanges 214 on the same brush enclosure 212 have a larger gap to remove particles from vias and trenches. It may be configured to have. Thus, in this embodiment, the broth enclosure 212 may be configured to satisfy two different cleaning conditions.

도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판을 클리닝하기 위한 방법의 플로우차트 다이어그램이다. 단계 610 에서 시작하여, 기판의 표면에 폼이 제공된다. 브러쉬의 표면이 기판의 표면과 접촉하는 영역에서, 기판의 표면은 단계 612 에서 브러쉬에 의해 물리적으로 스크러빙된다. 동시에, 브러쉬가 기판의 표면과 접촉하는 영역과 갭에 의해 정의되는 영역 사이에 있는, 브러쉬 인클로져에 의해 형성되는 영역 내에서는, 기판의 표면은 단계 613 에서 폼으로 주로 화학적 처리에 의해 클리닝된다. 전술한 바와 같이, 화학적 처리는, 폼 내부의 버블들의 파열을 통해, 기판의 표면과 직접 접촉하여 가스와 액체를 위치시킴으로써, 기판의 표면으로부터 파티클과 필름의 제거를 촉진한다. 동시에, 단계 614 에서, 폼에 압력이 제공되고, 그 결과, 단계 616 에서, 압축된 폼은 채널링되어 잼된 폼을 생성한다. 특히, 폼은 브러쉬 인클로져에 의해 형성되는 갭으로 채널링된다. 브러쉬 인클로져 (예를 들어, 플랜지) 와 기판의 표면 사이의 공간에 의해 갭이 정의된다. 폼에 가해지는 압력과 갭의 형상이 폼을 압축하여 잼된 폼을 생성한다. 잼된 폼 내부의 버블들의 지엽적인 재배치는 에너지를 방출하고, 이는 기판의 표면으로부터 입자와 필름의 제거를 촉진한다. 6 is a flowchart diagram of a method for cleaning a substrate, in accordance with an embodiment of the present invention. Beginning at step 610, a foam is provided on the surface of the substrate. In the region where the surface of the brush contacts the surface of the substrate, the surface of the substrate is physically scrubbed by the brush in step 612. At the same time, within the area formed by the brush enclosure, between the area where the brush is in contact with the surface of the substrate and the area defined by the gap, the surface of the substrate is cleaned primarily by chemical treatment with foam in step 613. As mentioned above, chemical treatment facilitates the removal of particles and films from the surface of the substrate by placing gas and liquid in direct contact with the surface of the substrate, through the bursting of bubbles inside the foam. At the same time, in step 614, pressure is applied to the foam, and as a result, in step 616, the compressed foam is channeled to produce a jammed foam. In particular, the foam is channeled into a gap formed by the brush enclosure. The gap is defined by the space between the brush enclosure (eg flange) and the surface of the substrate. The pressure applied to the foam and the shape of the gap compresses the foam to create a jammed foam. Local relocation of bubbles inside the jammed foam releases energy, which promotes the removal of particles and film from the surface of the substrate.

요컨대, 전술한 본 발명은 기판을 클리닝하는데 사용되는 장치 및 방법을 제공한다. 폼의 인클로져는 기판의 특정 표면 영역을 커버하는데 필요한 폼의 양을 감소시킨다. 또한, 브러쉬 인클로져의 형상은 폼의 흐름을 구체적으로 지배할 수 있고, 폼의 물리적 특성들을 제어할 수 있어, 기판의 표면으로부터 파티클과 필름의 제거를 더욱 촉진할 수 있다. 그 결과, 브러쉬 인클로져는 상이한 클리닝 동작 (예를 들어, 스크러빙, 화학적 처리, 및 잼된 폼 내부의 버블들의 재배열) 이 기판의 표면 영역 상에서 동시에 수행될 수 있도록 한다. In short, the present invention described above provides an apparatus and method for use in cleaning a substrate. The enclosure of the foam reduces the amount of foam needed to cover a particular surface area of the substrate. In addition, the shape of the brush enclosure can specifically govern the flow of the foam and can control the physical properties of the foam, further facilitating the removal of particles and film from the surface of the substrate. As a result, the brush enclosure allows different cleaning operations (eg, scrubbing, chemical treatment, and rearrangement of bubbles inside the jammed foam) to be performed simultaneously on the surface area of the substrate.

명확한 이해를 위해 본 발명을 다소 자세히 설명하였지만, 첨부된 청구범위 내에서 어떤 변경이나 변형들이 이루어질 수도 있다는 것은 명백하다. 따라서, 본 실시형태들은 예시적인 것일 뿐 한정적인 것이 아니며, 본 발명은 여기에 주어진 상세한 내용에 한정되지 아니하고, 첨부된 청구범위와 균등 영역 내에서 변형될 수도 있다. While the invention has been described in some detail for clarity of understanding, it will be apparent that certain changes or modifications may be made within the scope of the appended claims. Accordingly, the present embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and the invention is not to be limited to the details given herein, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents.

Claims (20)

길이에 걸쳐 연장되는 브러쉬 인클로져 (brush enclosure) 를 포함하고, A brush enclosure extending over its length, 상기 브러쉬 인클로져는 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되며, 상기 브러쉬 인클로져는 상기 기판에 근접하여 배치되도록 구성되는 개방 영역을 가지고, 상기 개방 영역은, 상기 기판이 존재하는 경우 상기 브러쉬 인클로져 내부로부터의 폼 (foam) 이 상기 기판의 표면에 접촉할 수 있도록 하고, 상기 개방 영역은 상기 브러쉬 인클로져의 길이에 걸쳐 연장되는, 기판 처리용 장치.The brush enclosure is configured to be disposed on a surface of the substrate, the brush enclosure having an open area configured to be disposed proximate to the substrate, the open area being formed from the foam from inside the brush enclosure if the substrate is present. foam), wherein the open area extends over the length of the brush enclosure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 브러쉬 인클로져는 튜브 형상을 가지는, 기판 처리용 장치.And the brush enclosure has a tube shape. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 브러쉬 인클로져의 길이는 브러쉬의 길이로 연장되도록 구성되는, 기판 처리용 장치.Wherein the length of the brush enclosure is configured to extend the length of the brush. 브러쉬를 인클로즈 (enclose) 하도록 구성되는 신장된 인클로져를 포함하고,An elongated enclosure configured to enclose the brush, 상기 신장된 인클로져는 상기 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되며, 상기 신장된 인클로져는 길이를 정의하는 마주보는 끝단들을 가지고 상기 신장된 인클로져의 길이를 따라 개방 영역을 가지며, 상기 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되 는 상기 개방 영역은 브러쉬가 존재하는 경우 상기 브러쉬의 표면이 기판이 존재하는 경우 상기 기판의 표면과 접촉할 수 있도록 하는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.The elongated enclosure is configured to be disposed on a surface of the substrate, the elongated enclosure having an open area along the length of the elongated enclosure with opposite ends defining a length, and configured to be disposed on a surface of the substrate. Wherein said open area is such that the surface of said brush, if present, makes contact with the surface of said substrate, if present. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 신장된 인클로져의 길이 방향을 따라, 상기 신장된 인클로져의 외면으로부터 외측 방사 방향으로 연장되는 플랜지를 더 포함하고, A flange extending in an outward radial direction from an outer surface of the elongated enclosure, along a longitudinal direction of the elongated enclosure, 상기 플랜지는 기판이 존재하는 경우 상기 기판의 표면에 대체로 평행한 표면을 정의하는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.And the flange defines a surface generally parallel to the surface of the substrate when the substrate is present. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기판이 존재하는 경우 상기 기판의 표면과 상기 플랜지의 표면 사이의 공간은 갭을 정의하고, 상기 갭은 잼된 폼 (jammed foam) 의 생성을 가능하게 하는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.The space between the surface of the substrate and the surface of the flange, where the substrate is present, defines a gap, wherein the gap enables the creation of jammed foam. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 갭은 약 0.1mm 내지 약 5mm 의 치수를 가지는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.And the gap has a dimension of about 0.1 mm to about 5 mm. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 플랜지는, 기판이 존재하는 경우 상기 기판의 표면으로부터 잼된 폼의 붕괴로부터 발생하는 액체를 제거하도록 구성되는 도관을 가지는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.And the flange has a conduit configured to remove liquid resulting from the collapse of the jammed foam from the surface of the substrate when the substrate is present. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 브러쉬 인클로져의 길이는 브러쉬의 길이로 연장되도록 구성되는, 기판처리용 브러쉬 인클로져.The length of the brush enclosure is configured to extend the length of the brush, the brush enclosure for substrate processing. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 개방 영역은 상기 신장된 인클로져의 길이에 걸쳐 연장되는, 기판 처리용 브러쉬 인클로져.And the open area extends over the length of the elongated enclosure. 제 1 브러쉬 인클로져;A first brush enclosure; 기판의 표면 위에 배치되도록 구성되고, 상기 제 1 브러쉬 인클로져 내에 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬;A first brush configured to be disposed on a surface of the substrate and partially enclosed in the first brush enclosure; 제 1 드라이브 롤러; 및A first drive roller; And 제 2 드라이브 롤러를 포함하고,A second drive roller, 상기 제 1 및 제 2 드라이브 롤러는 기판의 에지를 수용하여, 상기 기판이 상기 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬 아래에 위치할 때 상기 기판을 지지하고 회전시키도록 구성되는, 기판 클리닝 시스템.Wherein the first and second drive rollers are configured to receive an edge of the substrate to support and rotate the substrate when the substrate is positioned below the partially enclosed first brush. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 제 2 브러쉬 인클로져;Second brush enclosure; 상기 제 2 브러쉬 인클로져 내에 부분적으로 인클로즈된 제 2 브러쉬를 더 포함하고, Further comprising a second brush partially enclosed within the second brush enclosure, 상기 부분적으로 인클로즈된 제 2 브러쉬는, 상기 부분적으로 인클로즈된 제 1 및 제 2 브러쉬 사이에 기판을 수용하도록 상기 부분적으로 인클로즈된 제 1 브러쉬에 대해 향해지는, 기판 클리닝 시스템. And the partially enclosed second brush is directed against the partially enclosed first brush to receive a substrate between the partially enclosed first and second brushes. 폼을 기판의 표면에 제공하는 단계;Providing a foam to the surface of the substrate; 상기 기판의 표면을 브러쉬 스크러빙하는 단계;Brush scrubbing the surface of the substrate; 상기 폼에 압력을 제공하는 단계; 및Providing pressure to the foam; And 잼된 폼을 생성하도록 상기 압축된 폼을 채널링하는 단계를 포함하고,Channeling the compressed foam to produce a jammed foam, 상기 기판의 표면을 브러쉬 스크러빙하는 단계 및 상기 기판의 표면에 걸쳐 압축된 폼을 채널링하는 단계는 상기 기판의 표면으로부터 파티클의 제거를 촉진하는, 기판 클리닝 방법.Brush scrubbing the surface of the substrate and channeling the compressed foam over the surface of the substrate facilitates removal of particles from the surface of the substrate. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 기판의 표면을 상기 폼으로 화학적으로 처리하는 단계를 더 포함하고,Chemically treating the surface of the substrate with the foam; 상기 화학적 처리는 상기 기판의 표면으로부터 파티클의 제거를 촉진하는, 기판 클리닝 방법.And the chemical treatment promotes removal of particles from the surface of the substrate. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 기판의 표면을 폼으로 화학적으로 처리하는 단계는,Chemically treating the surface of the substrate with a foam, 상기 폼 내부의 버블들을 파열시켜 상기 기판의 표면 상으로 가스 및 액체를 방출하는 단계를 포함하고, Rupturing bubbles inside the foam to release gas and liquid onto the surface of the substrate, 상기 가스 및 액체는 상기 기판의 표면으로부터 파티클의 제거를 촉진하는, 기판 클리닝 방법.And the gas and liquid promote removal of particles from the surface of the substrate. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 가스는 오존 (O3), 산소 (O2), 염산 (HCl), 플루오르화 수소산 (HF), 질소 (N2), 및 아르곤 (Ar) 중 하나 이상에 의해 정의되는, 기판 클리닝 방법.Wherein the gas is defined by one or more of ozone (O 3 ), oxygen (O 2 ), hydrochloric acid (HCl), hydrofluoric acid (HF), nitrogen (N 2 ), and argon (Ar). 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 액체는 물 (H2O), 탈이온수 (DIW), 클리닝 유체 및 계면 활성제 중 하나 이상에 의해 정의되는, 기판 클리닝 방법.Wherein the liquid is defined by one or more of water (H 2 O), deionized water (DIW), cleaning fluid and surfactant. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 잼된 폼에 가해지는 압력은 상기 잼된 폼에 전단력을 형성하는, 기판 클리닝 방법.And the pressure applied to the jammed foam creates a shear force on the jammed foam. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 폼에 압력을 제공하는 단계는,Providing pressure to the foam, 브러쉬를 통해 가스 및 액체를 가하는 단계를 포함하고, Applying gas and liquid through the brush, 상기 가스 및 액체의 인가는 상기 폼에 대한 압력의 생성을 가능하게 하는, 기판 클리닝 방법.The application of the gas and liquid enables the creation of pressure on the foam. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 잼된 폼을 생성하기 위해 상기 압축된 폼을 채널링하는 단계는,Channeling the compressed foam to produce a jammed foam, 상기 압축된 폼을 갭으로 채널링하는 단계를 포함하고,Channeling the compressed foam into a gap; 상기 갭은 브러쉬 인클로져의 표면과 상기 기판의 표면 사이의 공간에 의해 정의되는, 기판 클리닝 방법.Wherein the gap is defined by the space between the surface of the brush enclosure and the surface of the substrate.
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