KR20150100538A - 웨이퍼 형상 물체들의 액체 처리를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치는 프로세싱 동작 동안 미리 결정된 직경의 웨이퍼-형상 물품을 홀딩하고 회전시키도록 구성된 스핀 척을 포함한다. 액체 수거기는 스핀 척을 둘러싸고, 제 1 내측 표면부를 포함한다. 제 1 내측 표면부는 제 1 전도성 재료를 포함한다. 수거기는 제 1 전도성 재료를 접지하기 위한 제 1 전도성 경로를 더 포함한다.

Description

웨이퍼 형상 물체들의 액체 처리를 위한 장치{APPARATUS FOR LIQUID TREATMENT OF WAFER SHAPED ARTICLES}
본 발명은 웨이퍼-형상 물품들의 액체 처리를 위한 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼들은 집적 회로들의 제조 동안 다양한 습식 프로세싱 단계들을 겪는다. 이러한 프로세스들을 수용하기 위해, 단일 웨이퍼가 회전가능하거나 회전가능하지 않은 캐리어와 연관된 척에 의해 하나 이상의 처리 유체 노즐들과 관련하여 지지될 수도 있다. 웨이퍼 지지 척들은 예를 들어, 미국 특허 제 4,903,717 호, 제 5,513,668 호, 제 6,435,200 호 및 제 6,536,454 호에 기술된다.
반도체 웨이퍼 프로세싱이 웨이퍼 표면 상에 원치않는 정전하의 구축을 유발할 수 있다는 것이 공지되었다. 예를 들어, 미국 특허 제 7,335,090 호는 전도성 레진으로 형성되고 결국 방사상 금속 베어링들에 의해 지지되는, 스테인리스 스틸 샤프트와 연관된 홀딩 핀들을 갖는 스핀 척을 기술한다. 공동으로 소유되고 공동으로 계류 중인 미국 공개 특허 제 2011/0254236 호는 전도성 척 핀뿐만 아니라 척 핀들을 척 드라이브의 샤프트 및 승강 유닛과 연결하기 위한 전도성 경로를 갖는 척을 기술한다.
그립핑 핀들 (griping pins) 을 통해 웨이퍼 에지와 접하는 전도성 경로를 제공하는 것은 원치않는 웨이퍼 대전 (charging) 의 문제를 해결하는 것으로 가정되었지만, 본 발명자들은 웨이퍼 프로세싱 동안 다양한 단계들에서 발생할 수도 있는, 웨이퍼와 척 간의 물리적 접촉이 없이도 웨이퍼의 대전이 발생할 수도 있다는 것을 예기치 않게 발견하였다. 또한, 본 발명자들은 척 자체로부터 분리되어 있지만 척과 인접한 정적인 구조체와 웨이퍼 사이에서도 웨이퍼의 원치 않는 대전이 발생할 수도 있다는 것을 예기치 않게 발견하였다.
따라서, 일 양태에서, 본 발명은, 미리 결정된 직경의 웨이퍼-형상 물품 상에 프로세싱 동작이 수행되는 동안 웨이퍼-형상 물품을 홀딩하고 회전시키도록 구성된 스핀 척 및 스핀 척을 둘러싸는 액체 수거기를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에 관한 것이다. 액체 수거기는 제 1 내측 표면부를 포함하고, 제 1 내측 표면부는 제 1 전도성 재료를 포함하고, 액체 수거기는 제 1 전도성 재료를 접지하기 위한 제 1 전도성 경로를 더 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 액체 수거기는 적어도 2 개의 레벨들을 포함하고, 스핀 척은, 적어도 2 개의 레벨들 중 선택된 레벨로 스핀 척 상에 장착된 웨이퍼를 위치시키도록 액체 수거기에 대해 수직으로 이동가능하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 제 1 내측 표면부가 아닌, 스핀 척과 대향하는 액체 수거기의 표면들은 비전도성 플라스틱으로 이루어진다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 비전도성 플라스틱은 PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy), PPS (polyphenylenesulfide), PEEK (polyetheretherketone), PS/PES (polystyrene/polyethylstyrene), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (homopolymer of chlorotrifluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene), 및 ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부재들을 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 비전도성 플라스틱은 PCTFE를 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 액체 수거기는 내부로 지향된 배플을 포함하고, 제 1 전도성 재료는 내부로 지향된 배플 내에 인레이된다 (inlaid).
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 액체 수거기는 적어도 2 개의 레벨들 중 최상위 레벨에서 내부로 지향된 배플을 포함하고, 제 1 전도성 재료는 내부로 지향된 배플 내에 인레이된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 전도성 폴리머이다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 스테인리스 스틸이다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 액체 수거기의 제 1 내측 표면부 내에 원주방향으로 배열된 복수의 전도성 엘리먼트들을 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 스핀 척은 프로세싱될 웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성되고 위치된 복수의 핀 어셈블리들을 포함하고, 핀 어셈블리들 중 적어도 하나는 화학적으로 불활성 재료로 형성되고 일 단부에 전기적으로 전도성의 인레이를 포함하고, 인레이는 베어링 엘리먼트를 물리적으로 그리고 전기적으로 인게이지 (engage) 하도록 구성된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들에서, 베어링 엘리먼트는 전기적으로 전도성인 니들 베어링이다.
다른 양태에서, 본 발명은 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기에 관한 것이고, 액체 수거기는 미리 결정된 직경의 웨이퍼-형상 물품 상에 프로세싱 동작이 수행되는 동안 웨이퍼-형상 물품을 홀딩하고 회전시키도록 구성된 스핀 척을 둘러싸도록 구성된다. 액체 수거기는 제 1 내측 표면부를 포함하고, 제 1 내측 표면부는 제 1 전도성 재료를 포함하고, 액체 수거기는 제 1 전도성 재료를 접지하기 위한 제 1 전도성 경로를 더 포함한다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 내부 구조체가 액체 수거기와 스핀 척의 상대적인 수직 운동에 의해 스핀 척이 위치될 수도 있는 적어도 2 개의 프로세스 레벨들을 규정한다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 제 1 내측 표면부가 아닌, 액체 수거기의 내부로 대향하는 표면들은 비전도성 플라스틱으로 이루어진다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 비전도성 플라스틱은 PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy), PPS (polyphenylenesulfide), PEEK (polyetheretherketone), PS/PES (polystyrene/polyethylstyrene), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (homopolymer of chlorotrifluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene), 및 ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부재들을 포함한다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 비전도성 플라스틱은 PCTFE를 포함한다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 액체 수거기는 내부로 지향된 배플을 더 포함하고, 제 1 전도성 재료는 내부로 지향된 배플 내에 인레이된다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 액체 수거기는 적어도 2 개의 레벨들 중 최상위 레벨에서 내부로 지향된 배플을 더 포함하고, 제 1 전도성 재료는 내부로 지향된 배플 내에 인레이된다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 전도성 폴리머이다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 스테인리스 스틸이다.
본 발명에 따른 액체 수거기의 바람직한 실시예들에서, 제 1 전도성 재료는 제 1 내측 표면부 내에 원주방향으로 배열된 복수의 전도성 엘리먼트들을 포함한다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 제공된, 이하의 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 기술을 읽은 후에 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 축방향 단면의 액체 수거기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 지정된 상세 II의 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액체 수거기의 상부 디플렉터 (50) 의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치를 통한 축방향 단면도이다.
도 5는 도 4에 지정된 상세 V의 확대도이다.
도 1에서 액체 수거기는 4 개의 기본적인 컴포넌트들, 즉, 베이스 컴포넌트 (10), 상단 컴포넌트 (20), 제 1 중간 컴포넌트 (30) 및 제 2 중간 컴포넌트 (40) 를 포함한다. 도 1에 도시되지 않은 액체 수거기의 절반은 일반적으로 도시된 부분의 거울 상이다.
본 실시예에서, 공동으로 소유되고 공동으로 계류 중인 미국 특허 출원번호 제 13/849,072 호에 보다 완전히 기술된 바와 같이, 액체 수거기는 분리가능한 모듈형 컴포넌트들의 어셈블리이다. 그러나, 본 실시예의 맥락에서, 다양한 컴포넌트들이 서로로부터 분리가능할 필요는 없고, 이들 컴포넌트들 중 임의의 2 이상의 컴포넌트들은 또한 필요하다면 일체로 형성될 수도 있다.
도 1의 수거기 어셈블리는 또한 구조 및 기능이 이하에 기술될, 상부 디플렉터 (50), 중간 디플렉터 (60) 및 하부 디플렉터 (70) 를 포함한다.
당업자에게 공지된 바와 같이, 도 1의 수거기 어셈블리는 도 4에 도시되고 예를 들어 미국 특허 제 4,903,717 호 및 제 7,837,803 호에 기술된 바와 같이, 반도체 웨이퍼들의 단일 웨이퍼 습식 프로세싱에 사용된 바와 같이, 스핀 척을 둘러싼다. 이러한 스핀 척들은 현재 사용 중이고 현재 개발 중인 300 ㎜ 및 450 ㎜가 되는 미리 결정된 직경의 웨이퍼들을 홀딩하도록 설계된다. 스핀 척은 3 개의 수거기 레벨들 각각 및 최상위 로딩 위치와 언로딩 위치 사이에서 수거기에 대해 상대적으로 이동가능하다. 수거기 어셈블리와 스핀 척 사이의 상대적인 운동은 정지된 수거기 어셈블리에 대하여 스핀 척을 상승 및 하강시키거나 정지된 스핀 척에 대하여 수거기 어셈블리를 상승 및 하강시키거나, 스핀 척 및 수거기 어셈블리 양자를 상이한 방향으로 또는 동일한 방향에서 상이한 속도로 동시에 상승 또는 하강시킴으로써 달성될 수도 있다.
따라서, 최하위 프로세스 레벨은, 스핀 척이 베이스 컴포넌트 (10) 의 방사상으로 내측 상부 에지 (15) 와 대략 같은 높이의 상부 표면을 갖는 위치에 대응한다. 에지에서 시작되는 기울어진 표면은 웨이퍼의 표면으로부터 떨어져 나온 (flug off) 액체를 수거하고 이를 베이스 컴포넌트의 배출구로 지향시키도록 기능한다.
디플렉터 (70) 는 또한 베이스 컴포넌트 (10) 내의 배출구를 향하여 액체를 아래로 그리고 외부로 지향시키고, 또한 디플렉터와 제 2 중간 컴포넌트 (40) 의 하부 대향 표면 간의 갭을 규정하고, 이 갭을 통해 배기 가스가 수거기 어셈블리의 외측 배기 덕트들로 들어올 수도 있다.
중간 프로세스 레벨은, 스핀 척이 제 2 중간 컴포넌트 (40) 의 방사상 내측 에지 (45) 와 대략 같은 높이의 상부 표면을 갖는 위치에 대응한다. 에지에서 시작되는 기울어진 표면은 웨이퍼의 표면으로부터 떨어져 나온 액체를 수거하고 이를 제 2 중간 컴포넌트 (40) 의 배출구로 지향시키도록 유사하게 기능한다.
이 경우 중간 디플렉터 (60) 는 또한 내의 배출구를 향하여 액체를 아래로 그리고 외부로 지향시키고, 또한 중간 디플렉터와 제 1 중간 컴포넌트 (30) 의 하부 대향 표면 간의 갭을 규정하고, 이 갭을 통해 배기 가스가 수거기 어셈블리의 외측 배기 덕트들로 들어올 수도 있다.
유사하게, 상부 프로세스 레벨은, 스핀 척이 제 1 중간 컴포넌트 (30) 의 방사상 내측 에지 (35) 와 대략 같은 높이의 상부 표면을 갖는 위치에 대응한다. 에지에서 시작되는 기울어진 표면은 웨이퍼의 표면으로부터 떨어져 나온 액체를 수거하고 이를 제 1 중간 컴포넌트 (30) 의 배출구 (32) 로 지향시키도록 유사하게 기능한다.
이 경우 상부 디플렉터 (50) 는 또한 제 1 중간 컴포넌트 (30) 내의 배출구를 향하여 액체를 아래로 그리고 외부로 지향시키고, 또한 상부 디플렉터와 상부 컴포넌트 (20) 의 하부 대향 표면 간의 갭을 규정하고, 이 갭을 통해 배기 가스가 수거기 어셈블리의 외측 배기 덕트들로 들어올 수도 있다.
수거기 어셈블리의 다양한 컴포넌트들 및 특히 반도체 웨이퍼들의 프로세싱 동안 사용된 보통 공격적인 화학물질들에 의해 접촉된 컴포넌트들은 PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy), PPS (polyphenylenesulfide), PEEK (polyetheretherketone), PS/PES (polystyrene/polyethylstyrene), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (homopolymer of chlorotrifluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene), 및 ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부재들을 포함하는 플라스틱들과 같은 화학적으로 불활성 재료로부터 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 재료들은 또한 이들을 전도성이 되게 하기 위한 부가적인 재료들의 혼입이 없으면 비전도성이다. 그러나, 본 발명자들은 비전도성 액체 (예를 들어, 탈이온수 및 이소프로판올과 같은 용매들) 가 린싱을 목적으로 회전하는 웨이퍼 상에 쏟아질 때, 웨이퍼뿐만 아니라 디플렉터들과 같은 내부로 대향하는 수거기 엘리먼트들도 상당한 정도로 전기적으로 대전된다는 것을 발견하였다. 특히, 본 발명자들은 웨이퍼와 주변의 수거기 엘리먼트들 간의 대전은 5000 V만큼 크다고 결정하였다. 따라서, 전기적 방전은 예를 들어, 공동으로 소유되고 공동으로 계류 중인 미국 출원 공개 제 2011/0254236 호에 기술된 바와 같이, 웨이퍼가 척을 통해 접지될 때에도 발생할 수 있다.
당업자는 2 개의 비전도성 재료들 간의 마찰력에 기초하여 정전기 유도 (전하들의 분리) 가 발생된다고 간주하기 때문에 주변의 액체 수거기 구조체로부터의 정전기 유도에 의한 웨이퍼 표면의 대전은 예측되지 않았다. 그러나 2 개의 비전도성 재료들 간의 마찰은 서로 접촉하기 위해 2 개의 재료들을 요구할 것이다. 액체 수거기가 웨이퍼와 접촉하지 않고 따라서 액체 수거기와 웨이퍼 간에 마찰이 생성되지 않기 때문에, 그럼에도 불구하고 액체 수거기가 정전기 유도에 의해 웨이퍼 표면을 대전할 수 있으며, 실제로 일부 경우들에서 웨이퍼 상에 매우 높은 표면 전하를 유도할 수 있다는 것을 발견한 것은 놀라웠다.
반도체 웨이퍼의 정전기 대전은, 계속되는 기술 노드 각각이 및 웨이퍼 자체 상에 형성된 디바이스들 및 구조체 상뿐만 아니라 프로세싱 장비의 표면들 상에 축적될 수 있는 최대 허용가능한 정전기 대전에 대해 훨씬 더 엄격한 요건을 동반하기 때문에, 우려가 큰 문제이다. 예를 들어, 2018년으로 스케줄링된 18 ㎚ 기술 노드에 대해, 웨이퍼들 상에 형성된 반도체 디바이스들에 대한 최대 허용가능한 정전기 전하는 0.08 nC로 명시되고, 이는 약 8 V/㎝의 매우 낮은 레벨의 정전하에 대응한다.
관례적으로, 반도체 웨이퍼들 상의 정전기 전하는 예를 들어, 미국 특허 제 6,432,727 호에 기술된 바와 같이, 프로세스 챔버 위에 위치된 이온화 바 기법을 사용하여 완화된다. 그러나, 이 기법은 자본 지출 및 유지 비용 양자의 관점에서 매우 비용 소모적이다.
본 실시예에서, 상부 디플렉터 (50) 는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 엘리먼트들 (81) 이 구비된다. 전도성 엘리먼트들 (81) 은 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 원주방향으로 배열된 전도성 엘리먼트들 또는 전도성 링, 또는 양자의 형태를 취할 수도 있다. 전도성 엘리먼트(들) (81) 는, 자신의 상부 표면들이 노출되고 디플렉터 (50) 의 상부 표면과 같은 높이에 있도록 디플렉터 (50) 내에 형성된 대응하는 홈부 내로 피팅될 수도 있다. 대안적으로, 전도성 엘리먼트(들) (81) 은, 내측 에지부만이 노출되거나, 디플렉터 (50) 의 커버 재료의 두께가 충분히 낮다면 노출된 부분 없이, 디플렉터 (50) 내부에 위치될 수도 있다.
전도성 엘리먼트는 전도성 폴리머로 이루어지는 것이 바람직하지만, 또한 스테인리스 스틸과 같은, 스테인리스 금속으로 이루어질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 엘리먼트들 (81) 은 하나 이상의 전도성 엘리먼트들 (83) 로 형성된 전도성 경로를 통해, 접지부 (예를 들어, 머신 프레임) 에 전기적으로 접속된다.
또한 도 4에 도시된 바와 같이, 그 위에 웨이퍼를 홀딩하는 스핀 척 (1) 은, 바람직하게 웨이퍼의 주 표면들이 수평으로 또는 수평의 ±20°내로 위치시키도록 미리 결정된 배향에 있다. 스핀 척 (1) 은 예를 들어 미국 특허 제 4,903,717 호에 기술된 바와 같이, 예를 들어 베르누이 원리에 따라 동작하는 척일 수도 있다.
스핀 척 (1) 은 단지 4 개만이 도 4에 도시되지만, 본 실시예에서 6 개인 일련의 그립핑 핀들 (3) 을 포함한다. 그립핑 핀들 (3) 은 웨이퍼가 척에 측방향으로 슬라이드하는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 그립핑 핀들 (3) 의 상부 부분들은 또한 웨이퍼 (W) 에 대해 아래에서의 지지를 제공하고, 따라서 척은 베르누이 원리에 의해 동작할 필요가 없고 웨이퍼 아래에 가스 쿠션을 공급하도록 구성될 필요가 없다. 특히, 그리고 공동으로 소유되고 공동으로 계류중인 미국 출원 공개 번호 제 2011/0254236 호에 기술된 바와 같이, 그립핑 핀 (3) 각각은 원통형 핀 베이스로부터 수직으로, 일반적으로 원통형 핀 베이스의 회전 축에 대해 오프셋된 축을 따라 연장하는 최상위 그립핑부를 포함한다. 상부 그립핑부들은 또한 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 웨이퍼의 주변 에지를 수용하도록 설계된 컷-아웃 또는 측방향 리세스를 각각 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 그립핑 핀들 (3) 은, 스핀 척 (1) 의 베이스 바디 (9) 에 장착된, 척 커버 (5) 에 형성된 홀들을 통해 위쪽으로 돌출한다.
그립핑 핀들 (3) 은 스핀 척 (1) 과 동축으로 회전하고 모든 그립핑 핀들 (3) 과 동시에 메시 인게이지하는 (meshing engaging) 링 기어 (7) 에 의해 그립핑 핀들 (3) 의 원통형 축들을 중심으로 함께 회전한다. 따라서 편심 그립퍼들은 웨이퍼가 고정되는 방사상 내측 폐쇄된 위치 사이에서 웨이퍼가 릴리즈되는 방사상 외측 개방 위치로 일제히 이동된다. 그립핑 핀들 (3) 은 이의 중심 축을 중심으로 피봇 운동을 위해 장착된 베이스로부터 돌출하는 웨이퍼와 접하는 편심적으로 최상위 부분을 포함한다. 특히, 링 기어 (7) 는 척 상부 바디 (9) 의 하부 측에 중심을 두고, 링 기어의 주변 기어 이를 통해 그립핑 핀들 (3) 각각의 베이스 상에 형성된 기어 이와 동시에 인게이지된다. 그립핑 핀들 (3) 은, 이러한 그립핑 핀들 (3) 이 적어도 3 개 바람직하게 6 개가 제공된, 스핀 척 (1) 의 주변에 고르게 분포된다.
소정의 스핀 척 (1) 이 특정한 직경의 웨이퍼를 홀딩하기 위해 설계된다. 그립핑 핀들 (3) 의 그립핑 표면들은 이들의 방사상 내측 폐쇄된 위치에 있을 때, 이 직경의 원을 기술한다. 현재 상업적으로 생산되는 웨이퍼들을 위한 척들은 200 ㎜ 또는 300 ㎜의 웨이퍼들을 홀딩하도록 설계되고, 450 ㎜의 웨이퍼들은 다음 세대가 될 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스핀 척 (1) 의 커버 (5) 는 환형 리브 (rib)(5-1) 를 통해 척 베이스 바디 (9) 의 상부 표면과 커버 (5) 의 하부 표면 사이에 내부 갭이 제공되도록 척 베이스 바디 (9) 의 외측 림 (rim) 상의 외주부에 놓여진다.
본 실시예에서 내부 갭은 링 기어 (7) 및 이하에 보다 상세히 기술되는 부가적인 컴포넌트들을 수용한다. 척이 베르누이 척으로서 구현되는 경우, 이 내부 갭은 공동으로 소유되고 공동으로 계류 중인 미국 출원 공개 번호 제 2011/0254236 호에 기술된 바와 같이, 커버 (5) 내에 제공된 개구들의 어레이에 공급하는 가스 분포 챔버로서 추가로 기능할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 핀 어셈블리 (3) 각각은 핀 어셈블리 (3) 의 베이스를 구성하는 기어 휠 (3-1) 로부터 연장하는 샤프트를 포함하고, 이 샤프트는 커버 (5) 의 보어들 내에 회전가능하게 수용되고 상기에 기술된 바와 같이 샤프트의 회전 축에 편심적으로 배열된 그립핑 핀을 반송한다. 핀 어셈블리 (3) 각각은 니들 베어링 (3-3) 및 나선형 스프링 (3-5) 에 의해 커버 (5) 를 향해 위쪽으로 압박되고 (urge), 니들 베어링 (3-3) 및 나선형 스프링 (3-5) 각각은 척 베이스 바디 (9) 의 외측 위쪽으로 연장하는 주변 에지 내에 형성된 리세스 내에 위치된다.
링 기어 (7) 의 도움으로 핀 어셈블리들 (3) 의 샤프트들을 회전시킴으로써, 스핀 척 (1) 의 회전 축으로부터 그립핑 핀들의 방사상 거리가 가변될 수 있다. 편심적으로 위치된 핀들을 회전시키기 위해 링 기어와 척 바디의 상대적인 운동을 제공하기 위한 메커니즘은 예를 들어, 미국 특허 제 4,903,717 호 및 제 5,513,668 호에 기술된 바와 같이 공지된다.
공동으로 소유되고 공동으로 계류 중인 미국 출원 공개 번호 제 2011/0254236 호에 기술된 디바이스에 따라, 하나 이상의 핀 어셈블리들 (3) 이 전도성 핀 어셈블리를 통해 그리고 척 내에 확립된 전도성 경로를 따라 정전하를 소멸시키도록, 전도성 플라스틱과 같은, 정전하 소멸성 또는 전기적으로 전도성 재료로부터 형성된다. 대안적으로, 스테인리스 스틸 등의 전도성 인레이 (3-7) 가 핀 어셈블리 (3) 의 주 샤프트 내의 블라인드 보어 (blind bore) 내에 피팅되고, 전기적으로 전도성인 니들 베어링 (3-3) 과 접하는 핀 어셈블리의 하단부에서 노출된다.
전기적 방전 경로는 금속성 스프링 (3-5) 을 통해 척 베이스 바디 (9) 에 고정된 전기적으로 전도성 플레이트들 (9-1 및 9-3) 및 궁극적으로 접지부로 계속된다.
관례적으로 절연성 재료로 형성되는, 척 바디의 커버 (5) 는 또한 커버와 웨이퍼가 서로 접하지 않음에도 불구하고 그리고 본 실시예에서 웨이퍼로부터 그립핑 핀들로/을 통한 전도성 경로를 제공함에도 불구하고 웨이퍼 상에 정전하 축적을 초래할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 커버 (5) 는 웨이퍼와 대향하는 전기적으로 전도성 재료를 포함하도록 형성되고, 전기적으로 전도성 경로는 전기적으로 전도성 재료로부터 접지부를 향하여 이어진다.
따라서, 도 5를 다시 참조하면, 제공된 다른 전기적으로 전도성 경로가 척 커버 (5) (또는 전기적으로 전도성 재료로 이루어진 커버의 일부) 로부터 커버 (5) 의 하부측 표면에 장착된 상부 스프링 시트 (5-3) 로 연장하고, 이 경로가 선행하는 경로에 대해 상기에 기술된 바와 동일한 곳으로부터 나선형 스프링 (5-5) 및 전도성 스트립 (9-3) 에 장착된 하부 스프링 시트 (5-7) 를 통해 계속된다. 도 5에서, 스프링(들) (5-5) 각각이 링 기어 (7) 내에 형성된 각각의 개구를 통과하는 것을 또한 주의한다. 물론, 제 1 및 제 2 전도성 경로들 내에 수반된 전술한 컴포넌트들 각각은 전체적으로 또는 문제의 경로를 확립하기에 충분한 부분으로 전기적으로 전도성이다.
상부 스프링 시트 (5-3) 및 하부 스프링 시트 (5-7) 는 필요하다면 복수의 스프링들 (5-5) 을 수용하도록, 예를 들어, 척의 회전 축과 동축으로 위치된 링들의 복수의 세그먼트들 또는 링들의 형태를 취할 수도 있다.
따라서, 스핀 척 (1) 은 스프링 시트 (5-3), 스프링 (5-5), 스프링 시트 (5-7) 및 전도성 스트립 (9-3) 을 통해 그리고 선택적으로 하나 이상의 핀 어셈블리들 (3) 로부터 니들 베어링 (3-3), 나선형 스프링 (3-5), 스프링 시트 (9-1) 및 전도성 스트립 (9-3) 을 통해, 적어도 하나의 부가적인 전기적으로 전도성 경로를 선택적으로 제공한다. 그 후, 상기 경로들 각각이 예를 들어 척 로터로 이어지고, 이어서 예를 들어, 연관된 툴 프레임으로의 전기 접속에 의해 전기적으로 접지 또는 다른 적합한 접지로 이어질 수도 있다.
금속성 엘리먼트들에 부가하여 또는 대신하여, 충분히 전기적으로 전도성 특성들을 갖는 임의의 상대적으로 전도성 플라스틱 재료가 전술한 전기적 경로들을 형성하기 위해 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 적합한 전도성 플라스틱 재료들은 SIMONA PVDF-EL의 상표명으로 유통되고, 방법 DIN IEC 60093으로 시험 시, 각각 ≤ 106 ohm*㎝ 및 ≤ 106 ohm의 체적 저항률 및 표면 저항률을 나타내는 것으로 보고된, 전도성 탄소를 혼합한 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함한다. 다른 상대적으로 전도성 플라스틱들은 예를 들어, Fluon LM-ETFE AH-3000의 상표명으로 유통되는 탄소 충진된 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 및 예를 들어, 탄소 섬유 시트들 및 폴리머 층들의 합성물을 포함하고 층들의 방향으로 각각 약 10-1 ohm*㎝ 및 10-1 ohm의 체적 저항률 및 표면 저항률을 나타내고, 층들에 수직하여, 각각 100 ohm*㎝ 및 101 ohm의 체적 저항률 및 표면 저항률을 나타내는 것으로 믿어지는, VESPEL CR-6110의 상표명으로 Dupont 사에 의해 유통되는 것과 같은 탄소 섬유 충진된 퍼플루오로에틸렌을 포함한다.
본 발명이 다양한 바람직한 실시예들과 관련하여 기술되었지만, 이들 실시예들은 단순히 본 발명을 예시하기 위해 제공되었고, 첨부된 청구항들의 진정한 범위 및 정신에 의해 부여된 보호의 범위를 제한하는 명분으로서 사용되어서는 안된다는 것이 이해된다.

Claims (22)

  1. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치로서,
    미리 결정된 직경의 웨이퍼-형상 물품 상에 프로세싱 동작이 수행되는 동안 상기 웨이퍼-형상 물품을 홀딩하고 회전시키도록 구성된 스핀 척; 및
    상기 스핀 척을 둘러싸는 액체 수거기로서, 상기 액체 수거기는 제 1 내측 표면부를 포함하고, 상기 제 1 내측 표면부는 제 1 전도성 재료를 포함하고, 상기 액체 수거기는 상기 제 1 전도성 재료를 접지하기 위한 제 1 전도성 경로를 더 포함하는, 상기 액체 수거기를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 수거기는 적어도 2 개의 레벨들을 포함하고,
    상기 스핀 척은, 상기 적어도 2 개의 레벨들 중 선택된 레벨로 상기 스핀 척 상에 장착된 웨이퍼를 위치시키도록 상기 액체 수거기에 대해 수직으로 이동가능한, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내측 표면부가 아닌, 상기 스핀 척과 대향하는 상기 액체 수거기의 표면들은 비전도성 플라스틱으로 이루어지는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비전도성 플라스틱은 PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy), PPS (polyphenylenesulfide), PEEK (polyetheretherketone), PS/PES (polystyrene/polyethylstyrene), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (homopolymer of chlorotrifluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene), 및 ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부재들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비전도성 플라스틱은 PCTFE를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 수거기는 내부로 지향된 배플을 포함하고,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 내부로 지향된 배플 내에 인레이되는 (inlaid), 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 액체 수거기는 상기 적어도 2 개의 레벨들 중 최상위 레벨에서 내부로 지향된 배플을 포함하고,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 내부로 지향된 배플 내에 인레이되는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 전도성 폴리머인, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 스테인리스 스틸인, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 액체 수거기의 상기 제 1 내측 표면부 내에 원주방향으로 배열된 복수의 전도성 엘리먼트들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 척은 프로세싱될 웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성되고 배치된 복수의 핀 어셈블리들을 포함하고, 상기 핀 어셈블리들 중 적어도 하나는 화학적으로 불활성 재료로 형성되고 일 단부에 전기적으로 전도성의 인레이를 포함하고, 상기 인레이는 베어링 엘리먼트를 물리적으로 그리고 전기적으로 인게이지 (engage) 하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 베어링 엘리먼트는 전기적으로 전도성인 니들 베어링인, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치.
  13. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기로서,
    상기 액체 수거기는 미리 결정된 직경의 웨이퍼-형상 물품 상에 프로세싱 동작이 수행되는 동안 상기 웨이퍼-형상 물품을 홀딩하고 회전시키도록 구성된 스핀 척을 둘러싸도록 구성되고, 상기 액체 수거기는 제 1 내측 표면부를 포함하고, 상기 제 1 내측 표면부는 제 1 전도성 재료를 포함하고, 상기 액체 수거기는 상기 제 1 전도성 재료를 접지하기 위한 제 1 전도성 경로를 더 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 액체 수거기와 상기 스핀 척의 상대적인 수직 운동에 의해 상기 스핀 척이 배치될 수도 있는 적어도 2 개의 프로세스 레벨들을 규정하는 내부 구조체를 더 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 내측 표면부가 아닌, 상기 액체 수거기의 내부로 대향하는 표면들은 비전도성 플라스틱으로 이루어지는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 비전도성 플라스틱은 PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalkoxy), PPS (polyphenylenesulfide), PEEK (polyetheretherketone), PS/PES (polystyrene/polyethylstyrene), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (homopolymer of chlorotrifluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene), 및 ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene) 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 부재들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 비전도성 플라스틱은 PCTFE를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  18. 제 13 항에 있어서,
    내부로 지향된 배플을 더 포함하고,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 내부로 지향된 배플 내에 인레이되는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 레벨들 중 최상위 레벨에서 내부로 지향된 배플을 포함하고,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 내부로 지향된 배플 내에 인레이되는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 전도성 폴리머인, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 스테인리스 스틸인, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 재료는 상기 제 1 내측 표면부 내에 원주방향으로 배열된 복수의 전도성 엘리먼트들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치 내에서 사용하기 위한 액체 수거기.
KR1020150025360A 2014-02-24 2015-02-23 웨이퍼 형상 물체들의 액체 처리를 위한 장치 KR102382691B1 (ko)

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