KR20230078786A - 웨이퍼-형상 물품들 (wafer-shaped articles) 을 프로세싱하기 위한 장치 - Google Patents

웨이퍼-형상 물품들 (wafer-shaped articles) 을 프로세싱하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

웨이퍼-형상 물품들 (wafer-shaped articles) 을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
장치는, 웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부; 지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및 제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함한다.

Description

웨이퍼-형상 물품들 (WAFER-SHAPED ARTICLES) 을 프로세싱하기 위한 장치
본 발명은 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에서, 발광 가열 엘리먼트들의 열화 (degradation) 를 제한하거나, 또는 발광 가열 엘리먼트들의 출력을 적어도 부분적으로 복원하는 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼들은 에칭, 세정, 폴리싱 및 재료 증착과 같은 다양한 표면 처리 프로세스들을 겪을 수도 있다. 이러한 프로세스들을 수행하기 위해, 웨이퍼는 웨이퍼의 표면 상에서 다양한 프로세스들이 수행될 수 있도록 회전 가능한 척 상에 장착될 수도 있다.
예를 들어, 웨이퍼의 표면은 웨이퍼의 표면에 세정 액체 또는 린싱 액체, 예컨대 이소프로필 알코올 또는 탈이온수를 도포함으로써 세정될 수도 있다. 이어서 웨이퍼의 표면은 회전 가능한 척을 사용하여 웨이퍼를 스피닝하고 세정 액체 또는 린싱 액체의 증발을 유발하도록 웨이퍼를 가열함으로써 건조될 수도 있다. 이러한 세정 프로세스는 일반적으로 스핀-세정 프로세스로 지칭된다.
웨이퍼의 표면을 세정하기 위해 사용될 수도 있는 장치의 일 예는 US2017/0345681A1에 기술되고, 그 내용들은 본 명세서에 참조로서 인용된다.
US2017/0345681A1에 기술된 장치는 상부에 웨이퍼가 장착 가능한 회전 가능한 척, 및 웨이퍼가 회전 가능한 척 상에 장착될 때 웨이퍼의 상부 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함한다. 장치는 또한 웨이퍼가 회전 가능한 척 내에 장착될 때 웨이퍼 아래에 배치되고 (dispose), 웨이퍼를 가열하도록 배치된 (arrange) LED 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함한다. 액체가 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱된 후, LED 가열 엘리먼트들의 어레이는 액체의 증발을 유발하기 위해 웨이퍼를 가열하도록 제어된다.
웨이퍼의 프로세싱 동안, 하나 이상의 인화성 액체들이 웨이퍼의 표면 상에 디스펜싱될 수도 있다. 예를 들어, 상기 언급된 바와 같이, 이소프로필 알코올은 스핀-세정 프로세스에서 웨이퍼의 상부 표면을 세정하기 위해 웨이퍼의 상부 표면 상에 디스펜싱될 수도 있다.
이러한 인화성 액체들을 사용하여, LED 가열 엘리먼트들의 어레이가 액체의 증발을 유발하도록 웨이퍼를 가열하도록 제어될 때 잠재적으로 화재 또는 폭발의 위험이 있다. 특히, LED 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 공급하기 위한 전기 회로가 제공된다. 인화성 액체가 전기 회로와 콘택트하게 되면, 전기 회로가 인화성 액체에 불이 붙게 하거나 폭발하게 할 수도 있는 위험이 있다.
이러한 화재 또는 폭발의 위험을 감소시키기 위해, 불활성 분위기 (inert atmosphere), 예를 들어 순수 질소 분위기에서 LED 가열 엘리먼트들의 어레이를 동작시키는 것이 공지된다. 이는 LED 가열 엘리먼트들의 어레이에 불활성 가스의 공급을 제공하는 가스 공급 메커니즘을 제공함으로써 달성된다. 불활성 분위기에서 산소의 부족은 인화성 액체가 전기 회로와 콘택트하더라도, 화재 또는 폭발이 방지될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명자들은 놀랍게도, 불활성 분위기에서 LED 가열 엘리먼트들의 어레이의 LED들을 동작시키는 것이 시간이 흐름에 따라 LED들의 광 출력의 열화를 유발한다는 것을 발견하였다. 예를 들어, LED들의 광 출력은 불활성 분위기에서 연장된 동작 후에 LED들의 원래 광 출력의 30 ％만큼 낮게 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 또한 LED들의 상당한 탈색 (decolouration) 이 불활성 분위기에서 연장된 동작 후에 발생한다는 것이 본 발명자들에 의해 관찰되였다.
LED들의 광 출력의 열화가 발생하는 정확한 프로세스는 현재 완전히 이해되지 않고, 본 발명에 필수적인 것으로 간주되지 않는다. 그러나, 임의의 특정한 이론에 얽매이지 않고, LED들의 광 출력의 열화는 산소를 함유하지 않는 (또는 소량의 산소만을 함유하는) 불활성 분위기에서 동작되는 LED들의 결과로서 발생한다고 여겨진다.
예를 들어, 본 발명자들은 정상 분위기 (예를 들어 공기) 에서 LED들을 동작시키는 것이 LED들의 전체 동작 수명에 걸쳐 LED들의 광 출력의 10 ％ 미만의 강하 (drop) 를 유발한다는 것을 관찰하였다. 따라서, LED들의 광 출력의 동일한 열화는 상당한 체적의 산소를 함유하는 공기 중에서 발생하지 않는다.
본 발명자들은 놀랍게도, LED들을 동작시키는 동안 LED들에 정상 분위기 (예를 들어, 공기) 를 제공함으로써 LED들의 광 출력의 이 열화가 실질적으로 반전될 수 있다는 것을 발견하였다.
다시, LED들의 광 출력의 열화가 반전되는 정확한 프로세스는 현재 완전히 이해되지 않고, 본 발명에 필수적인 것으로 간주되지 않는다. 그러나, 임의의 특정한 이론에 얽매이지 않고, LED들의 광 출력의 열화의 반전은 불활성 분위기 대신, 산소를 함유하는 분위기에서 동작되는 LED들의 결과로서 발생한다고 여겨진다.
따라서, 가장 일반적으로, 본 발명은 불활성 분위기보다 더 많은 산소를 함유하는 분위기를 발광 가열 엘리먼트들에 제공함으로써, 불활성 분위기 (예를 들어, 산소가 없거나 매우 낮은 산소, 예를 들어 1 체적％ 미만의 산소를 갖는 분위기) 에서 동작함으로써 열화된 발광 가열 엘리먼트들의 출력을 향상시키는 것에 관한 것이다.
특히, 발광 가열 엘리먼트들의 출력의 열화는 더 많은 산소를 함유하는 분위기를 발광 가열 엘리먼트들에 제공함으로써 적어도 부분적으로 수리될 (repair) 수 있다. 실제로, 발광 가열 엘리먼트들은 또한 열화의 수리를 가속화하기 위해 더 많은 산소를 함유하는 분위기가 제공되는 것과 동시에 동작된다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치가 제공되고, 장치는:
웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에,
1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및
제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함한다.
따라서, 본 발명에서, 가스 공급 메커니즘은 웨이퍼-형상 물품을 프로세싱할 때 화재 또는 폭발의 위험을 감소시키기 위해, 웨이퍼-형상 물품을 프로세싱할 때 1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스 (불활성 가스) 를 발광 가열 엘리먼트들에 공급할 수 있다. 이에 더하여, 가스 공급 메커니즘은 열화된 발광 가열 엘리먼트들의 광 출력을 적어도 부분적으로 복원하기 위해 더 큰 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라, 발광 가열 엘리먼트들의 광 출력은 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급함으로써 적어도 부분적으로 복원될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 장치는, 이하의 선택 가능한 (optional) 피처들 중 임의의 하나 또는 호환 가능한, 임의의 조합을 가질 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 제 1 가스 및 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 대안적으로 공급하도록 구성될 수도 있다. 즉, 가스 공급 메커니즘은 임의의 주어진 시간에 제 2 가스가 아닌 제 1 가스, 또는 제 1 가스가 아닌 제 2 가스를 공급하도록 구성될 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 대안적으로 적어도 2 개의 상이한 산소 함량들을 갖는 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성될 수도 있다.
지지부는 웨이퍼를 홀딩하도록 구성된 (adapt) 웨이퍼 홀더일 수도 있다.
지지부는 척일 수도 있다.
지지부는 회전 가능할 수도 있다. 예를 들어, 지지부는 회전 가능한 척일 수도 있다.
지지부는 웨이퍼의 표면에 실질적으로 수직인 지지부의 회전 축에 대해 웨이퍼를 회전시키도록 구성될 수도 있다.
지지부는 웨이퍼를 수용하고 그리고 지지부에 대해 웨이퍼를 제자리에 단단히 (securely) 홀딩하도록 구성된 메커니즘 (예를 들어, 클램프, 스크루, 진공 홀더, 복수의 파지 핀들 (gripping pins), 등) 을 포함할 수도 있다.
지지부는 미리 결정된 사이즈의 웨이퍼, 예를 들어 300 ㎜ 또는 450 ㎜의 직경을 갖는 웨이퍼를 수용하도록 구성될 수도 있다.
지지부는 회전 축에 대한 지지부의 회전을 구동하기 위한 모터를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 지지부는 예를 들어 자기 유도를 통해 외부 구동 수단에 의해 회전하게 될 수도 있다.
웨이퍼-형상 물품은 웨이퍼, 예를 들어 반도체 웨이퍼일 수도 있다.
가열 어셈블리는 지지부에 의해 지지된 웨이퍼를 가열하도록 역할한다 (serve). 가열 어셈블리는 지지부에 의해 지지된 웨이퍼를 조사하도록 배치된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함한다.
발광 가열 엘리먼트들은 광을 사용한 복사 가열에 의해 웨이퍼를 가열한다.
용어 "어레이"는 단지 복수의 발광 가열 엘리먼트들을 의미할 수도 있고, 발광 가열 엘리먼트들이 임의의 특정한 순서로 배치된다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다.
발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 웨이퍼가 지지부에 의해 수용될 때 웨이퍼를 향해 대면하도록 배치될 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 프로세싱 (예를 들어, 재료의 세정, 증착, 등) 이 수행되는 웨이퍼의 제 2 표면 반대편의 웨이퍼의 제 1 표면을 향해 대면하도록 배치될 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들은 실질적으로 평면 표면 상에 (예를 들어, 기판 (board), 예컨대 회로 기판 상에) 배치될 수도 있다.
기판은 웨이퍼가 회전 가능한 척에 의해 수용될 때 웨이퍼에 실질적으로 평행하도록 배치될 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들은 웨이퍼의 균일한 가열을 발생시킬 수도 있는 균일한 방식으로 웨이퍼를 조사하도록, 평면 표면 위에 실질적으로 균일하게 분포될 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 웨이퍼의 면적과 실질적으로 동일한 면적, 또는 웨이퍼의 면적의 10 ％ 이내인 면적을 커버하도록 배치될 수도 있다.
모든 발광 가열 엘리먼트들은 동일한 타입일 수도 있다 (예를 들어, 이들은 모두 동일한 특성들을 가질 수도 있다).
일반적으로, 발광 가열 엘리먼트는 광을 사용하여 복사 가열을 수행하는 엘리먼트 (또는 부품) 이다.
발광 가열 엘리먼트에 의해 방출된 광은 가시광선일 수도 있다.
지지부가 회전 가능한 경우, 가열 어셈블리는 지지부가 회전 축을 중심으로 회전할 때 지지부와 함께 회전하지 않도록 지지부에 대해 장착될 수도 있다. 즉, 발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 지지부가 회전 축을 중심으로 회전할 때 고정된 채로 남을 수도 있다. 이는 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 전기적 접속들을 제공하는 것을 용이하게 할 수도 있다.
본 명세서에서, 발광 가열 엘리먼트는 웨이퍼를 가열하기에 적합한 파장의 광을 방출하는 광원을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 발광 가열 엘리먼트는 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위에서 최대 강도를 갖는 광을 방출할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 발광 가열 엘리먼트들은 인광체 (phosphor) 를 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 발광 가열 엘리먼트들 중 하나 이상은 발광 다이오드들 (LEDs) 일 수도 있다. 모든 발광 가열 엘리먼트들은 LED들일 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들은 동심원들 (가열 어셈블리의 중심을 중심으로) 상에 가열 어셈블리 내에 배치될 수도 있다.
동심원 각각에서 가열 엘리먼트들은 상이한 그룹들로 묶일 수도 있다. 즉, 각각의 동심원의 가열 엘리먼트들은 동심원 둘레에 고르게 분포되지 않을 수도 있다.
상이한 그룹들 각각은 동일한 수의 가열 엘리먼트들, 예를 들어 16 개의 가열 엘리먼트들을 포함할 수도 있다.
상이한 그룹들의 발광 가열 엘리먼트들은, 예를 들어 상이한 전력이 발광 가열 엘리먼트들의 상이한 그룹들에 공급됨으로써, 및/또는 상이한 시간들에 동작되는 상이한 그룹들의 발광 가열 엘리먼트들에 의해 독립적으로 제어될 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에,
1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및
제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성된다.
가스 공급 메커니즘은 한 번에 제 1 가스 및 제 2 가스 중 하나만을 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 제공하도록 구성될 수도 있다. 즉, 가스 공급 메커니즘은 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 한 번에 제 1 가스 또는 제 2 가스를 제공할 수도 있거나, 둘 다 동시에 제공하지 않을 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하기 위한 임의의 배치를 의미하고, 그리고 예를 들어 하나 이상의 밸브들 및 파이프 또는 튜브와 같은 하나 이상의 가스 플로우 통로들을 포함할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 제 1 가스를 담는 제 1 컨테이너 및 제 2 가스를 담는 제 2 컨테이너를 포함할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 제 1 가스를 담는 제 1 소스에 연결된 제 1 가스 파이프 및 제 2 가스를 담는 제 2 소스에 연결된 제 2 가스 파이프를 포함할 수도 있다.
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하는 것은 발광 가열 엘리먼트들 주변에, 그리고/또는 발광 가열 엘리먼트들의 외부들에 가스를 제공하는 것을 의미한다.
예를 들어, 발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 챔버, 볼륨 또는 공간 내에 포함될 수도 있고, 그리고 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하는 것은 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 챔버, 볼륨 또는 공간에 가스를 공급하는 것을 포함할 수도 있다.
제 1 가스는 0.5 체적％ 미만, 또는 0.1 체적％ 미만의 산소 함량을 가질 수도 있다.
제 1 가스는 불활성 가스일 수도 있다. 불활성은 가스가 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱에 사용된 프로세싱 액체에 대해 불활성이라는 것을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 가스는 이소프로필 알코올에 대해 불활성일 수도 있다.
제 1 가스의 산소 함량은 연소를 위해 불충분할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 가스의 산소 함량은 이소프로필 알코올의 연소에 불충분할 수도 있다.
제 1 가스는 질소, 예를 들어 순수 질소, 또는 임의의 희가스 (noble gas), 예를 들어 아르곤을 포함할 수도 있거나 질소일 수도 있다.
제 1 가스는 이산화탄소를 포함할 수도 있고 또는 이산화탄소일 수도 있다.
대안적으로, 제 1 가스는 2 체적％ 미만의 산소 함량을 가질 수도 있다.
제 1 가스는 인화성 물질들과 반응하지 않는 가스이다.
제 2 가스는 제 1 가스보다 적어도 5 체적％ 더 높은 산소 함량을 가질 수도 있다.
제 2 가스의 산소 함량은 2 체적％ 초과, 또는 3 체적％ 초과, 또는 4 체적％ 초과, 또는 5 체적％ 초과일 수도 있다. 제 2 가스는 10 체적％ 초과, 또는 15 체적％ 초과의 산소 함량을 가질 수도 있다.
제 2 가스는 공기를 포함할 수도 있거나 공기, 예를 들어 초 청정 건조 공기 (extra clean dry air; XCDA) 일 수도 있다.
제 2 가스는 공기와 하나 이상의 다른 가스들의 혼합물, 예를 들어 공기와 불활성 가스 또는 희가스, 예를 들어 질소의 혼합물일 수도 있다.
장치는 하나 이상의 가스 공급부들에 의해 공급된 하나 이상의 가스들을 함께 혼합함으로써 제 1 가스 또는 제 2 가스를 생성하도록 구성될 수도 있다.
제 1 가스를 발광 엘리먼트들의 어레이에 공급하는 것은 제 1 가스만이 발광 엘리먼트들의 어레이에 공급된다는 것을 의미할 수도 있다.
제 2 가스를 발광 엘리먼트들의 어레이에 공급하는 것은 제 2 가스만이 발광 엘리먼트들의 어레이에 공급된다는 것을 의미할 수도 있다.
실제로, 장치는 장치에 의한 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 제 1 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성된다. 예를 들어, 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱은 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 이소프로필 알코올과 같은 액체를 디스펜싱하는 단계 및 웨이퍼-형상 물품을 가열하는 단계를 포함할 수도 있고, 그리고 제 1 가스는 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 이소프로필 알코올과 같은 액체를 디스펜싱하는 단계 및/또는 웨이퍼-형상 물품을 가열하는 단계와 동시에 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급될 수도 있다. 프로세스 시퀀스들은 제어기에 프로그래밍될 수도 있다.
제 1 가스는 바람직하게 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 발광 가열 엘리먼트들의 어레이 주변에 불활성 분위기를 제공한다.
실제로, 장치는 웨이퍼-형상 물품이 장치에 의해 프로세싱되지 않을 때 제 2 가스만을 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성된다. 특히, 제 2 가스가 더 많은 산소를 함유하기 때문에, 인화성 프로세싱 액체들이 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 사용될 때 더 큰 화재 또는 폭발 위험이 있다. 따라서, 안전을 위해, 웨이퍼-형상 물품이 프로세싱될 때 제 2 가스가 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급되지 않는 것이 바람직하다.
장치는 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 액체 디스펜서는 디스펜싱 노즐을 갖는 회전 가능한 디스펜싱 암을 포함할 수도 있다. 액체는 이소프로필 알코올과 같은 인화성 액체일 수도 있다.
실제로, 장치는 인화성 액체가 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 디스펜싱되지 않을 때 제 2 가스만을 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성된다. 인화성 액체가 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 디스펜싱되지 않을 때 제 2 가스 (산소-함유 가스) 만을 공급되도록 제어기가 장치의 동작을 제어하기 위해 제공될 수도 있다. 특히, 제 2 가스가 더 많은 산소를 함유하기 때문에, 인화성 프로세싱 액체들이 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 사용될 때 더 큰 화재 또는 폭발 위험이 있다.
발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 액체가 디스펜싱되는 웨이퍼의 표면과 비교하여 웨이퍼의 반대편 측면 상에 있는 웨이퍼의 표면을 가열하도록 배치될 수도 있다.
장치는 제 2 가스가 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급되는 동안 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 제공하도록 구성될 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 제 2 가스의 분위기에 있는 동안 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 제공하는 것은 발광 가열 엘리먼트들의 출력의 복원 (restoration) 을 상당히 가속화한다.
동일한 전력이 발광 가열 엘리먼트들 각각에 제공될 수도 있다. 대안적으로, 상이한 전력이 상이한 발광 가열 엘리먼트들, 또는 상이한 그룹들의 발광 가열 엘리먼트들에 제공될 수도 있다. 발광 가열 엘리먼트들에 제공된 전력은 웨이퍼-형상 물품을 프로세싱할 때 발광 가열 엘리먼트들에 제공된 전력 미만일 수도 있다.
장치는 제 2 가스가 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급되는 동안 발광 가열 엘리먼트들에 전력을 제공하는 것과 발광 가열 엘리먼트들에 전력을 제공하지 않는 것을 교대로 할 (alternate) 수도 있다.
장치는 지지부에 의해 지지되는 웨이퍼-형상 물품이 없을 때 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 제 2 가스만을 제공하도록 구성될 수도 있다.
장치는,
장치에 의한 웨이퍼-형상 물품들의 프로세싱의 미리 결정된 시간 기간이 경과된 후 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
미리 결정된 수의 웨이퍼-형상 물품들이 장치에 의해 프로세싱된 후 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
발광 가열 엘리먼트들 중 하나 이상의 출력이 미리 결정된 양만큼 강하되거나 (drop) 미리 결정된 값일 때 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
미리 결정된 스케쥴에 기초하여 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성될 수도 있다.
대안적으로, 장치는 웨이퍼-형상 물품이 장치에 의해 프로세싱된 후 매번 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급하도록 구성될 수도 있다. 이는 애초에 발광 가열 엘리먼트들의 상당한 열화 (degradation) 가 발생하는 것을 방지할 수도 있다.
대안적으로, 장치는 제 1 가스가 발광 가열 엘리먼트들에 공급된 후 매번 제 2 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급하도록 구성될 수도 있다. 이는 애초에 발광 가열 엘리먼트들의 상당한 열화가 발생하는 것을 방지할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로 (또는 가스 라인), 및 제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로 (또는 가스 라인) 를 포함할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 발광 가열 엘리먼트들의 어레이로의 제 1 가스의 공급 및/또는 제 2 가스의 공급을 제어하도록 구성된 하나 이상의 밸브들을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 밸브들은 제 1 가스 및 제 2 가스 모두의 공급, 또는 제 2 가스만의 공급을 제어할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은:
제 1 가스의 소스에 연결하기 위한 제 1 밸브, 및 제 1 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 제 1 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로; 및
제 2 가스의 소스에 연결하기 위한 제 2 밸브, 및 제 2 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 제 2 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로를 포함할 수도 있다.
대안적으로, 가스 공급 메커니즘은 제 1 가스의 소스 및 제 2 가스의 소스에 연결된 멀티-방향 밸브, 및 멀티-방향 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이로 제 1 가스 및 제 2 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 멀티-방향 밸브는 3-방향 밸브일 수도 있다. 멀티-방향 밸브는 제 1 가스를 공급하도록 동작 가능할 수도 있고 또한 예를 들어, 제 1 가스로부터 제 2 가스로 스위칭함으로써 제 2 가스를 공급하도록 동작 가능할 수도 있다. 따라서, 제 1 가스 및 제 2 가스의 공급은 제 1 밸브 및 제 2 밸브 대신에 단일 밸브를 사용하여 제어될 수도 있다. 대안적으로, 가스 공급 메커니즘은 제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로, 제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로, 및 제 2 가스 경로의 밸브를 포함할 수도 있다. 따라서, 밸브는 제 1 가스만이 공급되도록 폐쇄될 수 있고, 또는 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합물이 공급되도록 개방될 수 있다. 제 1 가스와 제 2 가스의 혼합물은 발생되는 가스가 제 1 가스 단독의 산소 함량보다 적어도 2 체적％ 더 많은 산소 함량을 갖도록 제어될 수도 있다. 따라서, 제 1 밸브 및 제 2 밸브 대신에 제 2 가스 경로의 단일 밸브만이 제공될 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 또한 제 1 밸브에 연결된 제 1 가스의 컨테이너를 포함할 수도 있다. 가스 공급 메커니즘은 또한 제 2 밸브에 연결된 제 2 가스의 컨테이너를 포함할 수도 있다.
하나 이상의 밸브들은 장치의 제어기에 의해 제어되는 전자 밸브들일 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 프로세싱 동안 제어기는 제 1 밸브가 개방되고 제 2 밸브가 폐쇄되도록 제어할 수도 있다. 대조적으로, 발광 가열 엘리먼트들의 출력을 복원할 때 제어기는 제 1 밸브가 폐쇄되도록 그리고 제 2 밸브가 개방되도록 제어할 수도 있다.
제 1 가스를 제 1 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 이송하기 위한 가스 플로우 경로 및 제 2 가스를 제 2 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 이송하기 위한 가스 플로우 경로는 발광 가열 엘리먼트들의 범위들의 부분을 따라 결합될 수도 있다. 예를 들어, 이들 플로우 경로들은 발광 가열 엘리먼트들의 업스트림 (upstream) 에 단일 플로우 경로로서 결합될 수도 있다. 예를 들어, 이들은 고정 포스트 (25) 에서 단일 플로우 경로로서 결합될 수도 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치가 제공되고, 장치는,
웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함하고, 가스 공급 메커니즘은,
제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로;
제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로; 및
발광 가열 엘리먼트들의 어레이로의 제 1 가스의 공급 및/또는 제 2 가스의 공급을 제어하도록 구성된 하나 이상의 밸브들을 포함한다.
본 발명의 제 2 양태는 양립 가능한 경우, 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태의 임의의 특징들을 포함할 수도 있다.
특히, 제 1 가스 및 제 2 가스는 상기 논의된 제 1 가스 및 제 2 가스의 임의의 특징들을 가질 수도 있다.
이에 더하여, 지지부, 가열 어셈블리 및 가스 공급 메커니즘은 상기 논의된 지지부, 가열 어셈블리 및 가스 공급 메커니즘의 임의의 특징들을 가질 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은:
제 1 가스의 공급부에 연결하기 위한 제 1 밸브, 및 제 1 가스를 제 1 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 이송하기 위한 가스 플로우 경로; 및
제 2 가스의 공급부에 연결하기 위한 제 2 밸브, 및 제 2 가스를 제 2 밸브로부터 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 이송하기 위한 가스 플로우 경로를 포함할 수도 있다.
본 발명의 제 1 양태에서, 발광 가열 엘리먼트들의 열화는 산소를 함유하지 않거나 매우 적은 산소를 함유하는 분위기에서 발광 가열 엘리먼트들의 동작으로 인해 발생한다. 이어서 열화는 발광 가열 엘리먼트들에 더 많은 산소를 함유하는 분위기를 제공함으로써 적어도 부분적으로 수리된다.
본 발명의 제 3 양태에서, 가스의 분위기에서 발광 가열 엘리먼트들의 동작 동안 발광 가열 엘리먼트들의 상당한 열화를 방지하기에는 충분히 높지만, 인화성 프로세싱 액체들의 화재 또는 폭발의 위험을 감소시키기에는 충분히 낮은 산소 함량을 갖는, 이 가스가 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 발광 가열 엘리먼트들에 제공된다. 이 경우, 발광 가열 엘리먼트들의 열화는 제한될 수도 있고, 따라서 발광 가열 엘리먼트들의 출력의 복원이 요구되지 않을 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제 3 양태에 따라, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치가 제공되고, 장치는,
웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
장치에 의한 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 1 체적％ 초과의 산소 함량을 갖는 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 제 3 양태는 양립 가능한 경우, 상기 기술된 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예의 임의의 특징들을 포함할 수도 있다.
가스는 2 체적％ 초과, 또는 3 체적％ 초과, 또는 4 체적％ 초과, 또는 5 체적％ 초과의 산소 함량을 가질 수도 있다.
가스는 10 체적％ 미만, 또는 9 체적％ 미만, 또는 8 체적％ 미만, 또는 7 체적％ 미만, 또는 6 체적％ 미만의 산소 함량을 가질 수도 있다.
가스의 산소 함량은 연소에 불충분할 수도 있고, 예를 들어 이소프로필 알코올의 연소에 불충분할 수도 있다.
장치에 의해 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급하는 것은 웨이퍼가 지지부에 의해 지지되는 동안 그리고/또는 프로세싱 액체가 웨이퍼-형상 물품 상에 디스펜싱되는 동안 가스를 발광 가열 엘리먼트들에 공급하는 것을 의미할 수도 있다.
지지부 및 가열 어셈블리는 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태의 지지부 및 가열 어셈블리의 임의의 특징들을 가질 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 가스의 소스에 연결된 플로우 경로를 포함할 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 가스의 컨테이너 및 가스를 발광 가열 엘리먼트들로 공급하기 위해, 또는 가스의 공급을 중단하기 위해 제어기에 의해 제어되는 전자 밸브를 포함할 수도 있다.
대안적으로, 가스 공급 메커니즘은 가스들의 2 개 이상의 컨테이너들 및 각각의 밸브들을 포함할 수도 있고, 2 개 이상의 컨테이너들로부터의 가스들은 가스를 생성하도록 혼합된다. 예를 들어, 컨테이너들 중 하나는 질소를 담을 수도 있고 또 다른 컨테이너들은 산소 또는 공기와 같은 산소 함유 가스를 담을 수도 있고, 그리고 이들 가스들은 발광 엘리먼트들의 어레이에 공급된 가스를 생성하도록 함께 혼합될 수도 있다. 대안적으로, 멀티-방향 밸브가 복수의 밸브들 대신 사용될 수도 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따라, 발광 가열 엘리먼트들의 출력을 적어도 부분적으로 복원하는 방법이 제공되고, 장치는,
웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에,
1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및
제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성되는 가스 공급 메커니즘을 포함하고;
방법은,
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 제 2 가스를 공급하기 위해 가스 공급 메커니즘을 사용하는 단계를 포함한다.
장치는 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태 내지 제 3 양태의 장치의 임의의 특징들을 가질 수도 있다. 특히, 지지부, 가열 어셈블리 및 가스 공급 메커니즘은 상기 논의된 본 발명의 임의의 다른 양태들의 지지부, 가열 어셈블리 또는 가스 공급 메커니즘과 동일할 수도 있다.
방법은 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태 및 제 2 양태와 유사하게, 장치를 사용하여 웨이퍼-형상 물품을 프로세싱하지 않는 동안 제 2 가스를 열화된 발광 가열 엘리먼트들에 공급하는 단계를 포함할 수도 있다. 이 방법은 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태 및 제 2 양태의 임의의 특징들을 가질 수도 있다.
통상적으로 방법은 또한 발광 가열 엘리먼트들에 가스를 제공하는 동안 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 제공하는 단계를 포함할 것이다.
방법은 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 제 1 가스를 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하는 단계를 부가적으로 포함할 수도 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따라, 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에서 발광 가열 엘리먼트들의 열화를 제한하는 방법이 제공되고, 장치는,
웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
지지부에 의해 지지된 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 메커니즘을 포함하고;
방법은,
장치에 의한 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 1 체적％ 초과의 산소 함량을 갖는 가스를 공급하도록 가스 공급 메커니즘을 사용하는 단계를 포함한다.
장치는 상기 논의된 본 발명의 제 1 양태 내지 제 3 양태의 장치의 임의의 특징들을 가질 수도 있다. 특히, 지지부, 가열 어셈블리 및 가스 공급 메커니즘은 상기 논의된 본 발명의 임의의 다른 양태들의 지지부, 가열 어셈블리 또는 가스 공급 메커니즘과 동일할 수도 있다.
본 발명의 실시 예들은 이제 첨부된 도면들을 참조하여, 예로서만, 논의될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에서 사용될 수 있는 가열 어셈블리의 일 예이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에서 사용될 수 있는 가스 공급 메커니즘의 제 1 예이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에서 사용될 수 있는 가스 공급 메커니즘의 제 2 예이다.
본 발명의 양태들 및 실시 예들은 이제 첨부된 도면들을 참조하여 논의될 것이다. 추가 양태들 및 실시 예들은 당업자에게 자명할 것이다. 이 본문에 언급된 모든 문헌들은 본 명세서에 참조로서 인용된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 웨이퍼-형상 물품을 프로세싱하기 위한 장치 (1) 의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 1에서 반도체 웨이퍼 (3) 는 프로세싱을 위해 장치 (1) 내에 장착된다.
장치 (1) 는 웨이퍼 (3) 를 수용하도록 구성된 (adapt) 회전 가능한 척 (5) 을 포함한다. 회전 가능한 척 (5) 은 예를 들어 하나 이상의 베어링들을 통해 베이스 (9) 상에 회전 가능하게 장착된 척 바디 (7) 를 포함한다. 척 바디 (7) 는 참조 번호 (11) 로 나타낸 회전 축을 중심으로 베이스 (9) 에 대해 회전 가능하다. 베이스 (9) 에 대한 척 바디 (7) 의 회전은 예를 들어, 제어기 (미도시) 에 의해 자체적으로 제어될 수도 있는, 모터 (미도시) 에 의해 구동될 수도 있다.
척 바디 (7) 는 웨이퍼 (3) 를 수용하고 그리고 웨이퍼 (3) 를 제자리에 단단히 홀딩하도록 구성된 일 세트의 파지 핀들 (gripping pins) (13) 을 포함한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (3) 가 파지 핀들 (13) 을 통해 회전 가능한 척 (5) 상에 장착될 때, 웨이퍼 (3) 는 베이스 (9) 에 대해 척 바디 (7) 를 회전시킴으로써 회전될 수도 있다.
도 1에 도시된 구성에서, 파지 핀들 (13) 은 웨이퍼 (3) 를 제자리에 홀딩하기 위해 파지력을 가한다. 그러나, 다른 적합한 메커니즘들 (예를 들어, 클램프, 스크루들, 흡입 홀더, 등) 이 파지 핀들 (13) 대신 웨이퍼 (3) 를 제자리에 홀딩하기 위해 사용될 수도 있다.
회전 가능한 척 (5) 은 척 바디 (7) 상에 장착된 플레이트 (15) 를 더 포함한다. 플레이트 (15) 는 베이스 (9) 에 대해 척 바디 (7) 와 함께 회전하도록, 예를 들어 하나 이상의 스크루들 또는 볼트들을 통해 척 바디 (7) 에 고정된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 플레이트 (15) 는 웨이퍼 (3) 가 회전 가능한 척 (5) 내에 장착될 때 웨이퍼 (3) 에 실질적으로 평행하도록 배치된다 (arrange). 이 실시 예에서, 플레이트 (15) 는 예를 들어 석영 또는 사파이어로 이루어진 투과성 플레이트 (transparent plate) 이다.
장치 (1) 는 가열 어셈블리 (17) 를 더 포함한다. 이 실시 예에서, 가열 어셈블리 (17) 는 회전 가능한 척 (5) 내에 장착된 웨이퍼 (3) 를 조사하도록 배치된 LED들 (19) 의 어레이를 포함한다. LED들 (19) 은 회전 가능한 척 (5) 에 의해 수용된 웨이퍼 (3) 를 가열하기 위한 발광 가열 엘리먼트들로서 역할한다.
이 실시 예에서, 가열 어셈블리 (17) 는 척 바디 (7) 내부에 형성된 챔버, 볼륨 또는 공간 내에 하우징되고 그리고 투과성 플레이트 (15) 에 의해 커버된다.
이 실시 예에서, LED들 (19) 은 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위의 광을 방출하도록 (emit) 배치된다. 예를 들어, LED들 (19) 은 380 ㎚ 내지 650 ㎚의 파장 범위에서 최대 강도를 갖는 광을 방출할 수도 있다. 이러한 파장 범위는 반도체 웨이퍼를 가열하는 데 적합하다.
투과성 플레이트 (15) 는 LED들 (19) 에 의해 방출된 파장들에 실질적으로 투과하도록, 즉 LED들 (19) 에 의해 방출된 광의 전부 또는 대부분이 투과성 플레이트 (15) 에 의해 투과되도록 구성된다.
가열 어셈블리 (17) 는 플레이트 (21) 를 더 포함한다. LED들 (19) 의 어레이는 LED들 (19) 에 의해 생성된 열을 발산하도록 LED들 (19) 의 어레이에 대한 열 싱크로서 작용하는 플레이트 (21) 의 상부 표면 상에 장착된다. 예를 들어, 플레이트 (21) 는 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수도 있다. LED들 (19) 을 위한 구동 회로 (미도시) 를 포함하는 회로 기판 (23) 이 플레이트 (21) 의 하부 표면 상에 제공된다. LED들 (19) 의 어레이와 회로 기판 상의 구동 회로 사이의 상호 접속들은 플레이트 (21) 를 통해 이루어진다.
플레이트 (21) 는 고정 포스트 (25), 즉 회전하지 않는 포스트 상에 장착된다. 고정 포스트 (25) 는 척 바디 (7) 와 함께 회전하지 않도록 척 바디 (7) 에 연결되지 않는다. 플레이트 (21) 는 투과성 플레이트 (15) 에 실질적으로 평행하다.
LED들 (19) 의 어레이는 웨이퍼가 회전 가능한 척 (5) 내에 장착될 때 웨이퍼 (3) 를 향하도록 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (3) 가 회전 가능한 척 (5) 내에 장착될 때, 투과성 플레이트 (15) 는 LED들 (19) 의 어레이와 웨이퍼 (3) 사이에 위치된다. 따라서, LED들 (19) 의 어레이에 의해 방출된 광은 투과성 플레이트 (15) 에 의해 투과될 수도 있고 웨이퍼 (3) 를 가열하기 위해 웨이퍼 (3) 상에 충돌할 수도 있다. 투과성 플레이트 (15) 는 웨이퍼 (3) 가 회전 가능한 척 (5) 내에 장착될 때 웨이퍼 (3) 상에서 수행되는 프로세스들로부터 LED들 (19) 의 어레이를 보호하도록 역할할 수도 있다.
LED들 (19) 의 어레이는 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 반대편에 있는 웨이퍼 (3) 의 제 1 표면 (27) 을 조사하도록 배치된다. 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 은 프로세스들 (예를 들어, 에칭, 재료의 증착, 세정) 이 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상에서 수행될 수도 있도록 노출된다.
LED들 (19) 의 어레이는 회전 가능한 척 (5) 의 회전 축 (11) 을 중심으로 실질적으로 대칭으로 배치될 (dispose) 수도 있다. 이러한 방식으로, LED들 (19) 의 어레이는 회전 축 (11) 을 중심으로 실질적으로 대칭으로 웨이퍼를 조사할 수도 있다.
장치 (1) 는 예를 들어 제 2 표면 (29) 을 세정하기 위해 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 더 포함한다. 이 실시 예에서, 액체 디스펜서는 배출 노즐 (33) 을 갖는 암 (31) 을 포함한다. 암 (31) 에는 배출 노즐 (33) 을 통해 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상으로 하향으로 배출되는 프로세스 및/또는 린싱 액체가 공급된다.
암 (31) 이 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 에 대한 배출 노즐 (33) 의 포지션을 변화시키기 위해 피봇식 장착부를 중심으로 회전될 수 있도록, 암 (31) 은 배출 노즐 (33) 이 위치된 암 (31) 의 단부에 반대편인 암 (31) 의 단부에 피봇식으로 장착된 스윙 암 (31) 이다. 특히, 피봇 장착부를 중심으로 암 (31) 을 회전시킴으로써, 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 에 대한 배출 노즐 (33) 의 방사상 포지션은 예를 들어 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 의 중심에 위치된 제 1 포지션과 웨이퍼 (3) 의 외측 원주 에지의 방사상으로 외부에 위치된 제 2 포지션 사이에서 변화될 수 있다. 배출 노즐 (33) 은 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 위에서 원호로 (in an arc) 이동된다.
회전 가능한 척 (5) 에 의한 웨이퍼 (3) 의 회전과 함께, 상기 기술된 액체 디스펜서의 구성은 웨이퍼 (3) 가 회전되는 동안, 액체 디스펜서가 제 2 표면 (29) 의 중심으로부터 제 2 표면 (29) 의 에지로 암 (31) 을 피봇함으로써 웨이퍼 (3) 의 전체 제 2 표면 (29) 위에 액체를 디스펜싱하도록 동작될 수 있다는 것을 의미한다.
물론, 다른 실시 예들에서, 다른 적합한 액체 디스펜서들이 이 특정한 액체 디스펜서 대신 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 가열 어셈블리 (17) 의 예시적인 구성이 도 2에 예시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, LED들 (19) 은 가열 어셈블리 (17) 의 중심 둘레의 동심 링들 상에 배치된다. LED들 (19) 의 배치는 가열 어셈블리 (17) 의 중심부를 중심으로 회전 대칭이다.
미리 결정된 동심 링 내에서, LED들 (19) 은 예를 들어 그룹 (35) 각각의 16 개의 LED들 (19) 과 함께 그룹들 (35) 로 묶인다. 즉, 미리 결정된 동심 링의 LED들 (19) 은 동심 링 둘레에 고르게 분포되지 않는다. LED들 (19) 의 그룹들 (35) 각각에 대한 전력은 독립적으로 제어될 수도 있다.
이 예에서, LED들 (19) 의 20 개의 동심 링들이 있지만, 물론 다른 실시 예들에서 동심 링들의 수는 상이할 수도 있다.
도 2에서, 가열 어셈블리 (17) 는 커넥터들 (39) 에 의해 함께 결합된 4 개의 사분면들 (37) 로 분할된다.
LED 각각은 10 W의 전력 소비를 가질 수도 있고 3 W의 전력을 제공할 수도 있다.
물론, 가열 어셈블리 (17) 는 도 2에 예시된 것과 상이할 수도 있다. 특히, 가열 어셈블리 (17) 내의 LED들의 배치는 본 발명에 본질적인 것은 아니다.
본 발명의 장치 (1) 는 액체 디스펜서를 사용하여 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 에 이소프로필 알코올과 같은 세정 액체를 도포함으로써 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 을 세정하도록 사용될 수도 있다. 이어서 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 은 세정 액체 또는 린싱 액체의 증발을 유발하기 위해 척 바디 (7) 로 웨이퍼 (3) 를 스피닝하고 LED들 (19) 로 웨이퍼 (3) 를 가열함으로써 건조될 수도 있다. 이러한 세정 프로세스는 일반적으로 스핀-세정 프로세스로 지칭된다.
장치 (1) 에 의한 웨이퍼 (3) 의 프로세싱 동안, 하나 이상의 인화성 액체들은 배출 노즐 (33) 에 의해 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상에 디스펜싱될 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (3) 의 스핀-세정 시 인화성 이소프로필 알코올이 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상에 디스펜싱될 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 투과성 플레이트 (15) 는 가열 어셈블리 (17) 가 이러한 프로세싱 액체들과 콘택트하는 것을 방지하도록 웨이퍼 (3) 와 가열 어셈블리 (17) 사이에 제공된다. 그러나, 프로세싱 액체의 일부는 예를 들어 투과성 플레이트 (15) 와 척 바디 (7) 사이의 콘택트 영역을 따라 또는 투과성 플레이트 (15) 에 형성된 하나 이상의 장착 홀들을 통해 침윤함으로써 척 바디 (7) 내부로 침투할 가능성이 여전히 있다. 따라서, 프로세싱 액체의 일부가 척 바디 (7) 내부에 위치된 가열 어셈블리 (17) 와 콘택트할 수 있는 가능성이 여전히 있다.
상기 언급된 바와 같이, 가열 어셈블리 (17) 는 플레이트 (21) 의 하부 표면 상에 제공된 LED들 (19) 을 위한 구동 회로를 포함하는 회로 기판 (23) 을 포함한다. 인화성 프로세싱 액체들이 회로 기판 (23) 과 콘택트하게 되는 경우, 인화성 액체의 잠재적인 화재 또는 폭발의 위험이 있다.
이 위험을 제거하거나 상당히 감소시키기 위해, 인화성 프로세싱 액체들이 회로 기판 (23) 과 콘택트하게 되는 경우 화재 또는 폭발의 위험이 없거나 위험이 상당히 감소하도록, 가열 어셈블리 (17) 주변에 불활성 분위기 (inert atmosphere) 를 제공하는 것이 공지된다.
특히, LED들 (19) 및 회로 기판 (23) 이 순수 질소 가스로 둘러싸이도록, 가열 어셈블리 (17) 를 둘러싸는 공간으로 순수 질소 가스 (N2) 의 공급을 제공하는 것이 공지된다. LED들 (19) 및 회로 기판 (23) 주변의 분위기에서 산소의 부재는 인화성 프로세싱 액체들이 회로 기판 (23) 과 콘택트하게 되는 경우 화재 또는 폭발의 위험을 제거한다.
특히, 가열 어셈블리 (17) 는 척 바디 (7) 의 내부 표면 및 투과성 플레이트 (15) 의 하단 표면에 의해 형성된 챔버 (34) 내에 실질적으로 인클로징된다 (enclose). 순수 질소 가스는 가열 어셈블리 (17) 를 둘러싸는 챔버 (34) 내에 불활성 분위기가 있도록 챔버 (34) 에 공급될 수 있다.
예를 들어, 질소 가스가 고정 포스트 (25) 를 통해 챔버 (34) 에 공급될 수 있도록, 가스 공급 통로가 챔버 (34) 내에 유출구들을 갖는 고정 포스트 (25) 내에 제공될 수도 있다. 그러나, 가스 공급 통로는 대신 상이한 위치에 제공될 수도 있다.
챔버 내로 그리고 하나 이상의 가스 유출구들로부터 가스의 플로우가 있도록 챔버 (34) 로부터 챔버 (34) 외부로 하나 이상의 가스 유출구들이 제공될 수도 있다.
본 발명자들은 이러한 불활성 분위기에서 LED들 (19) 을 동작시키는 것이 놀랍게도 시간이 흐름에 따라 LED들 (19) 의 광 출력의 강하 (drop) 를 유발한다는 것을 발견하였다. 예를 들어, LED들 (19) 의 광 출력은 불활성 분위기에서 LED들 (19) 의 연장된 동작 후에 원래 값의 30 ％만큼 낮게 떨어지는 것으로 관찰되었다. LED들의 광 출력의 강하는 웨이퍼 (3) 의 가열의 대응하는 강하, 따라서 웨이퍼 (3) 의 건조의 유효성의 대응하는 강하를 유발한다. 대조적으로, 본 발명자들은 정상 분위기 (예를 들어, 공기) 에서 LED들 (19) 을 동작시키는 것이 LED들 (19) 의 전체 수명 (훨씬 더 긴 시간 기간) 동안 LED들 (19) 의 광 출력의 10 ％ 미만의 강하를 유발한다는 것을 관찰하였다.
불활성 분위기에서 LED들 (19) 의 동작 동안 LED들 (19) 의 광 출력의 강하를 수반하는 LED들 (19) 의 컬러의 변화가 또한 본 발명자들에 의해 관찰되었다.
본 발명자들은 LED들 (19) 의 광 출력의 이 열화가 일 시간 기간 동안 정상 분위기 (예를 들어, 공기) 에서 열화된 LED들 (19) 을 동작시킴으로써 적어도 부분적으로 반전될 수 있다는 것을 발견하였다. 특히, 본 발명자들은 일 시간 기간 동안 정상 분위기 (예를 들어 공기) 에서 열화된 LED들 (19) 을 동작시킴으로써, LED들의 광 출력이 원래 값에 가깝게, 예를 들어 원래 값의 1 ％ 이내로 복귀될 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명에 따른 장치 (1) 는 챔버 (34) 에 불활성 가스 (산소를 갖지 않거나 낮은 레벨의 산소를 갖는 가스) 그리고 챔버 (34) 에 비불활성 가스 (산소 함유 가스) 모두를 공급하도록 배치된 가스 공급 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 가스 공급 메커니즘의 일 예는 도 3에 예시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 공급 메커니즘 (41) 은 제 1 가스를 담는 제 1 컨테이너 (43) 및 제 2 가스를 담는 제 2 컨테이너 (45) 를 포함한다.
제 1 컨테이너 (43) 내의 제 1 가스는 불활성 가스 (산소가 없거나 낮은 레벨의 산소를 갖는 가스) 이다. 이 실시 예에서, 제 1 가스는 순수 질소이다. 그러나, 다른 실시 예들에서 상이한 불활성 가스가 질소 대신 사용될 수도 있다.
제 2 컨테이너 (45) 내의 제 2 가스는 제 1 가스보다 더 많은 산소를 포함하는 가스 (비불활성 가스) 이다. 이 실시 예에서, 제 2 가스는 초 청정 건조 공기 (extra clean dry air; XCDA) 이다. 그러나, 다른 실시 예들에서 상이한 산소 함유 가스가 공기 또는 XCDA 대신 사용될 수도 있다.
가스 공급 메커니즘은 제 1 컨테이너 (43) 에 연결된 제 1 밸브 (47) 및 제 2 컨테이너 (45) 에 연결된 제 2 밸브 (49) 를 더 포함한다.
제 1 밸브 (47) 및 제 2 밸브 (49) 는 제 1 가스 또는 제 2 가스의 플로우를 각각 허용하기 위해 개방되도록 그리고 제 1 가스 또는 제 2 가스의 플로우를 각각 차단하기 위해 폐쇄되도록 제어기에 의해 제어될 수 있는 전자 밸브들이다.
가스 공급 메커니즘 (41) 은 제 1 컨테이너 (43) 로부터 제 1 밸브 (47) 를 통해 챔버 (34) 의 내부로 통과하는 제 1 가스 플로우 경로 (51), 및 제 2 컨테이너 (45) 로부터 제 2 밸브 (49) 를 통해 챔버 (34) 의 내부로 통과하는 제 2 가스 플로우 경로 (53) 를 더 포함한다.
이 실시 예에서, 제 1 가스 플로우 경로 (51) 및 제 2 가스 플로우 경로 (53) 는 챔버 (34) 의 내부로 들어가기 전에 단일 가스 플로우 경로 (55) 내에서 결합된다. 그러나, 대안적인 실시 예들에서, 제 1 가스 플로우 경로 (51) 및 제 2 가스 플로우 경로 (53) 는 완전히 분리될 수도 있다.
가스 플로우 경로(들)는 고정 포스트 (25) 를 통해 챔버 (34) 와 연통할 수도 있다. 구체적으로, 고정 포스트 (25) 는 제 1 가스 플로우 경로 (51) 및 제 2 가스 플로우 경로 (53) 의 일부를 형성하고 그리고 챔버 (34) 내로 하나 이상의 유출구들을 갖는, 예를 들어 고정 포스트 (25) 의 측면에 형성된 하나 이상의 유출구 홀들을 통한 통로 (또는 각각의 통로들) 를 포함할 수도 있다. 따라서, 제 1 가스 및 제 2 가스는 고정 포스트 (25) 를 통해 챔버 (34) 에 제공될 수 있다.
따라서, 제 1 가스 및 제 2 가스는 고정 포스트 (25) 에 형성된 통로 (또는 각각의 통로들) 를 통해 제공되는 제 1 가스 및 제 2 가스에 의해 챔버 (34) 내로 배출될 수 있고 그리고 고정 포스트 (25) 의 측면에 형성된 하나 이상의 유출구 홀들 또는 노즐들 (26) 을 통해 챔버 (34) 내로 배출될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 포스트 (25) 의 하단 단부 표면 상의 유입구를 챔버 (34) 내에 위치된 고정 포스트 (25) 의 측면 상의 유출구 (노즐 (26)) 와 연결하는 통로가 고정 포스트 (25) 에 제공된다. 따라서, 제 1 가스 또는 제 2 가스는 제 1 가스 또는 제 2 가스가 노즐 (26) 을 통해 챔버 (34) 내로 배출되도록 제 1 가스 또는 제 2 가스를 통로의 유입구 내로 투입함으로써 챔버 (34) 에 제공될 수 있다.
하나 이상의 가스 유출구들은 가스가 챔버 (34) 로부터 빠져 나오도록 (escape) 제공된다. 따라서, 제 1 가스 또는 제 2 가스가 챔버 (34) 에 공급될 때 제 1 가스 또는 제 2 가스가 챔버 내로 그리고 가스 유출구(들)로부터 연속적으로 흐른다 (continuous flow). 예를 들어, 가스 유출구(들)는 척 바디 (7) 의 벽에 또는 투과성 플레이트 (15) 의 주변부에 형성된 하나 이상의 쓰루 홀들 (through holes) 을 포함할 수도 있다.
이는 가스가 제 1 가스로부터 제 2 가스로 또는 그 반대로 스위칭될 때, 최초 가스가 후속 가스에 의해 챔버 (34) 로부터 플러싱된다는 (flush out) 것을 의미한다.
따라서 본 발명의 가스 공급 메커니즘 (41) 은 가열 어셈블리 (17) 를 둘러싸는 챔버 (34) 내에 제 1 가스를 포함하는 분위기를 제공하도록 챔버 (34) 에 제 1 가스를 공급하도록, 또는 가열 어셈블리를 둘러싸는 챔버 (34) 내에 제 2 가스를 포함하는 분위기를 제공하도록 챔버 (34) 에 제 2 가스를 제공하도록 동작 가능하다. 따라서 LED들 (19) 은 제 1 가스를 포함하는 분위기 (이 실시 예에서 순수 질소) 또는 제 2 가스를 포함하는 분위기 (이 실시 예에서 초 청정 건조 공기) 에서 동작될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 장치 (1) 의 동작이 이제 기술될 것이다.
도 1에 예시된 바와 같이, 웨이퍼 (3) 가 장치 (1) 에 의해 프로세싱될 때, 웨이퍼 (3) 는 파지 핀들 (13) 을 통해 회전 가능한 척 (5) 상에 장착된다. 특히, 파지 핀들 (13) 은 웨이퍼 (3) 와 콘택트하고 웨이퍼 (3) 의 측방향 이동을 억제한다. 예를 들어, 파지 핀들 (13) 은 웨이퍼 (3) 가 파지 핀들 (13) 에 의해 제 포지션에 홀딩되도록, 웨이퍼 (3) 의 외측 주변부의 반대편 측면들 상에서 웨이퍼 (3) 의 외측 주변부에 콘택트하도록 이동 가능할 수도 있다. 물론, 다른 실시 예들에서 회전 가능한 척 (5) 상에 웨이퍼를 장착하기 위한 상이한 메커니즘이 파지 핀들 (13) 대신 제공될 수도 있다.
일단 웨이퍼 (3) 가 회전 가능한 척 (5) 상에 장착되면, 회전 가능한 척 (5) 은 회전 가능한 척 (5) 에 커플링된 모터를 사용하여 웨이퍼 (3) 를 회전시키도록 회전된다.
웨이퍼 (3) 가 회전 가능한 척 (5) 에 의해 회전되는 동안, 이소프로필 알코올과 같은 프로세싱 액체는 배출 노즐 (33) 을 사용하여 웨이퍼 (3) 의 상부 표면 (29) 상으로 디스펜싱된다. 배출 노즐 (33) 은 이소프로필 알코올이 웨이퍼 (3) 의 전체 표면 위에 디스펜싱되도록, 웨이퍼 (3) 가 회전되는 동안 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 을 가로 질러 원호로 이동된다.
가스 공급 메커니즘 (41) 은 제 1 밸브 (47) 가 개방되고 제 2 밸브 (49) 가 폐쇄되도록 장치 (1) 의 제어기에 의해 제어된다. 이는 제 1 컨테이너 (43) 내의 순수 질소 가스가 가열 어셈블리 (17) 주변의 챔버 (34) 에 공급된다는 것을 의미한다. 따라서 가열 어셈블리 (17) 주변의 챔버 (34) 는 불활성 가스인 순수 질소로 충진된다. 따라서 가열 어셈블리 (17) 주변의 분위기는 불활성 분위기이다.
장치의 제어기는 전력이 LED들 (19) 에 공급되도록 가열 어셈블리 (17) 에 전력을 공급한다. 상기 논의된 바와 같이, LED들 (19) 또는 LED들의 그룹들이 상이한 양들의 광을 제공하도록 상이한 양들의 전력이 LED들 중 상이한 LED들 또는 LED들 (19) 의 상이한 그룹들에 공급될 수도 있다. 대안적으로, 모든 LED들 (19) 이 동일한 양의 광을 생성하도록 동일한 양의 전력이 모든 LED들 (19) 에 제공될 수도 있다.
따라서 LED들 (19) 은 투과성 플레이트 (15) 를 통과하고 웨이퍼 (3) 의 제 1 표면 (27) 상에 입사하는 광을 방출한다. 광은 웨이퍼 (3) 가 가열되도록 웨이퍼 (3) 의 제 1 표면 (27) 에 의해 흡수된다. 웨이퍼 (3) 의 가열은 웨이퍼 (3) 의 제 2 표면 (29) 상의 프로세싱 액체의 증발을 유발한다.
투과성 플레이트 (15) 는 가열 어셈블리 (17) 와 웨이퍼 (3) 사이에 포지셔닝되고, 프로세싱 액체로부터 가열 어셈블리 (17) 를 보호한다. 그러나, 프로세싱 액체의 일부가 여전히 투과성 플레이트 (15) 를 지나 가열 어셈블리 (17) 와 콘택트할 수도 있는 챔버 (34) 내로 침투할 수도 있는 위험이 있다.
상기 논의된 바와 같이, 가열 어셈블리 (17) 는 LED들 (19) 을 위한 구동 회로를 포함하는 회로 기판 (23) 을 포함한다. 인화성 프로세싱 액체가 정상 분위기에서 회로 기판 (23) 과 콘택트하게 되는 경우, 인화성 액체의 화재 또는 폭발의 위험이 있을 것이다. 그러나, 본 발명에서 챔버 (34) 내의 불활성 분위기는 이러한 화재 또는 폭발의 위험을 방지하거나 상당히 감소시킨다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명자들은 챔버 (34) 내의 불활성 분위기에서 LED들 (19) 의 연장된 동작이 LED들의 광 출력의 열화를 유발한다는 것을 발견하였다. 예를 들어, LED들의 광 출력은 불활성 분위기에서 연장된 동작 후에 LED들의 원래 광 출력의 30 ％만큼 낮게 떨어지는 것으로 밝혀졌다.
상기 논의된 바와 같이, 본 발명자들은 놀랍게도 LED들 (19) 의 광 출력의 이 열화가 일 시간 기간 동안 정상 분위기 (예를 들어 공기) 에서 열화된 LED들 (19) 을 동작시킴으로써 적어도 부분적으로 반전될 수 있다는 것을 추가로 발견하였다. 특히, 본 발명자들은 일 시간 기간 동안 정상 분위기 (예를 들어 공기) 에서 열화된 LED들 (19) 을 동작시킴으로써, LED들의 광 출력이 원래 값에 가깝게, 예를 들어 원래 값의 1 ％ 이내로 복귀될 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명에서, 장치 (1) 는 이하에 논의된 바와 같이, LED들 (19) 의 광 출력을 복원하기 위해 LED 수리 (repair) 절차를 주기적으로 수행한다.
LED 수리 절차는 불활성 분위기에서 LED들 (19) 을 동작시키는 미리 결정된 지속 시간 후, 또는 미리 결정된 수의 웨이퍼들 (3) 이 장치 (1) 에 의해 프로세싱된 후, 또는 LED들 (19) 중 하나 이상의 광 출력이 미리 결정된 양만큼 또는 미리 결정된 레벨로 감소한 것이 검출 (예를 들어, 광 센서 또는 카메라를 사용하여 검출됨) 될 때 수행될 수도 있다. 대안적으로, LED 수리 절차는 대신에 설정된 시간 인터벌에서 또는 미리 결정된 스케줄에 따라, 또는 웨이퍼 (3) 가 장치 (1) 에 의해 프로세싱된 후 매번 수행될 수도 있다.
LED 수리 절차는 화재 또는 폭발의 위험을 감소시키기 위해, 배출 노즐 (33) 로부터 인화성 액체가 디스펜싱되지 않을 때만 수행된다.
LED 수리 절차는 일반적으로 회전 가능한 척 (5) 상에 수용되는 웨이퍼 (3) 없이 수행된다.
LED 수리 절차에서, 가스 공급 메커니즘 (41) 은 제 1 밸브 (47) 가 폐쇄되고 제 2 밸브 (49) 가 개방되도록 제어된다. 이는 제 2 가스만이 챔버 (34) 에 공급된다는 것을 의미한다. 따라서 가열 어셈블리 (17) 주변의 챔버 (34) 는 제 2 가스로 충진된다.
이 실시 예에서, 제 2 가스는 초 청정 건조 공기이다. 따라서 LED 수리 절차 동안 챔버 (34) 내의 분위기는 불활성 가스가 아닌, 공기 (정상 분위기) 이다.
챔버 (34) 가 초 청정 건조 공기로 충진되는 동안, 제어기는 LED들 (19) 에 전력을 공급한다. 예를 들어, 모든 LED들 (19) 에 동일한 양의 전력이 공급될 수도 있다. 대안적으로, 상이한 LED들 (19) 또는 LED들 (19) 의 그룹들은 상이한 양들의 전력을 제공받을 수도 있다. LED들 (19) 에 공급된 전력은 웨이퍼 (3) 의 프로세싱 동작 동안 LED들 (19) 에 공급된 전력보다 더 적은 양일 수도 있다.
전력은 미리 결정된 시간 기간 동안 초 청정 건조 공기 분위기에서 LED들 (19) 에 공급된다. 예를 들어, 일 예에서, 전력은 1 시간의 기간 동안 초 청정 건조 공기의 분위기에서 LED들에 공급될 수도 있다. 그러나, 일부 경우들에서 전력은 몇 초 또는 몇 분의 기간 동안 초 청정 건조 공기의 분위기에서 LED들에 공급되어야만 할 수도 있다. 전력이 LED들에 공급되는 시간의 길이는 일반적으로 앞서 (in advance) 미리 결정된다.
본 발명자들은 놀랍게도 이 LED 수리 절차가 LED들 (19) 의 광 출력이 원래 값에 더 가깝게 증가하도록 (적어도 부분적으로 복원되도록), LED들 (19) 의 광 출력의 열화를 부분적으로 또는 실질적으로 수리하는 것을 발견하였다. 예를 들어, LED들 (19) 의 출력들을 LED들 (19) 의 원래 광 출력의 1 ％ 이내로 복원하는 것이 가능할 수도 있다.
LED들 (19) 에 전력을 제공하는 것은 LED들 (19) 의 광 출력의 복구에 필요한 시간의 길이를 상당히 감소시키기 때문에 유리하다. 그러나, 대안적인 실시 예에서 제 2 가스는 LED들에 전력을 공급하지 않고 LED 복구 절차에서 LED들 (19) 에 제공될 수도 있고, 이 절차는 상당히 더 긴 시간 기간 동안 수행될 수도 있다.
이 실시 예에서, 제 1 가스는 질소이다. 그러나, 제 1 가스가 질소일 필요는 없다. 대신, 인화성 프로세싱 액체들의 화재 또는 폭발하는 위험을 감소시키도록 제 1 가스가 실질적으로 불활성이 될 만큼 충분히 낮은 산소 함량을 가져야만 한다. 일반적으로, 1 체적％ 미만의 산소 함량은 제 1 가스를 충분히 불활성으로 만들기에 충분하다. 따라서, 제 1 가스는 대안적으로 1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 임의의 가스일 수도 있다. 일반적으로, 제 1 가스의 산소 함량은 연소를 위해 불충분하다.
이 실시 예에서 가열 엘리먼트들은 LED들 (19) 이다. 그러나, 유사한 열화가 다른 타입들의 발광 가열 엘리먼트들에서 발생할 것으로 예상된다. 따라서, LED들 (19) 은 대신 다른 타입들의 발광 가열 엘리먼트들일 수도 있다.
이 실시 예에서 제 2 가스는 초 청정 건조 공기이다. 물론, 초 청정 건조 공기 대신 정상 (normal) 공기가 사용될 수도 있다. 더 일반적으로, 적합한 양의 산소를 함유하는 임의의 가스가 제 2 가스로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 1 체적％ 초과의 산소 함량은 LED들 (19) 의 열화를 수리하기에 충분할 수도 있다. 바람직하게, 제 2 가스는 2 체적％ 초과, 또는 3 체적％ 초과, 또는 4 체적％ 초과, 또는 5 체적％ 초과의 산소 함량을 갖는다. 제 2 가스는 10 체적％ 초과, 또는 15 체적％ 초과의 산소 함량을 가질 수도 있다.
다른 실시 예들에서, 척 (5) 은 회전 가능하지 않을 수도 있다.
다른 실시 예들에서, 척 (5) 의 구조 및/또는 외관은 도 1에 예시된 것과 상이할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 가스 공급 메커니즘 (57) 이 도 4에 예시된다. 이 실시 예에서, 가스 공급 메커니즘 (57) 은 단일 컨테이너 (59) 및 밸브 (61) 만을 포함한다. 가스 플로우 경로 (63) 는 밸브 (61) 를 통해 컨테이너 (59) 로부터 챔버 (34) 의 내부로 제공된다.
이 실시 예에서, 컨테이너 (59) 는 가스의 분위기에서 LED들 (19) 의 동작 동안 LED들 (19) 의 상당한 열화를 방지하기에 충분히 높지만, 인화성 프로세싱 액체들의 화재 또는 폭발 위험을 감소시키기도록 충분히 낮은 산소 함량을 갖는 가스를 담는다. 예를 들어, 가스는 1 체적％ 내지 10 체적％, 또는 2 체적％ 내지 10 체적％, 또는 3 체적％ 내지 10 체적％, 또는 1 체적％ 내지 5 체적％, 2 체적％ 내지 5 체적％, 또는 3 체적％ 내지 5 체적％의 산소 함량을 가질 수도 있다.
이 실시 예에서, LED 수리 절차가 없다. 대신, 웨이퍼 (3) 를 프로세싱하기 위한 장치 (1) 의 동작 동안, 컨테이너 (59) 로부터의 가스가 챔버 (34) 로 공급되도록 밸브 (61) 가 개방되고, 이어서 LED들 (19) 은 가스의 분위기에서 웨이퍼 (3) 를 가열하도록 동작된다. 가스의 산소 함량은 LED들 (19) 의 상당한 열화가 발생하지 않도록 충분하고, 따라서 별도의 LED 수리 절차가 필요하지 않다.
다른 실시 예에서, 2 개의 가스 컨테이너들 (43, 45) 및 밸브들 (47, 49) 이 도 3에서와 같이 제공될 수도 있다. 그러나, 2 개의 컨테이너들 (43, 45) 내의 2 개의 가스들은 챔버 (34) 에 단일 가스를 제공하도록 플로우 통로에서 함께 혼합될 수도 있고, 여기서 단일 가스는 상기 논의된 단일 가스와 동일한 조성을 갖는다. 이는 플로우 경로 (55) 내에 2 개의 가스들의 혼합물을 생성하도록 밸브들 (47 및 49) 모두를 동시에 개방하거나 부분적으로 개방함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 컨테이너들 (43, 45) 중 일 컨테이너는 질소와 같은 불활성 가스를 담을 수도 있고, 그리고 다른 컨테이너 (43, 45) 는 산소 또는 산소-함유 가스를 담을 수도 있다.
전술한 기술, 또는 이하의 청구항들, 또는 첨부된 도면들에 개시되고 이들의 특정한 형태들로 또는 개시된 기능을 수행하기 위한 수단, 또는 개시된 결과들을 획득하기 위한 방법 또는 프로세스의 관점에서 적절히 표현된 피처들은 개별적으로, 또는 이러한 피처들의 임의의 조합으로, 다양한 형태들로 본 발명을 실현하기 위해 활용될 수도 있다.
본 발명이 상기 기술된 예시적인 실시 예들과 함께 기술되었지만, 본 개시가 주어질 때 많은 등가의 수정들 및 변형들이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 상기 제시된 본 발명의 예시적인 실시 예들은 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주된다. 기술된 실시 예들에 대한 다양한 변화들이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다.
의심의 여지를 없애기 위해, 본 명세서에 제공된 모든 이론적 설명들은 독자의 이해를 개선할 목적들로 제공된다. 본 발명자들은 이들 이론적 설명들 중 어느 것에도 구속되기를 원하지 않는다.
본 명세서에 사용된 모든 섹션 표제는 조직적 (organizational) 목적들만을 위한 것이고 기술된 주제를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 이하의 청구항들을 포함하는 본 명세서 전반에 걸쳐, 단어 "포함하다 (comprise)" 및 "포함하다 (include)", 및 "포함한다", "포함하는 (comprising)", 및 "포함하는 (including)"과 같은 변형들은 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 그룹의 배제가 아니라 언급된 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 그룹을 암시하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상들을 포함한다는 것을 주의해야 한다. 범위들은 본 명세서에서 "약" 일 특정한 값으로부터, 그리고/또는 "약" 또 다른 특정한 값으로 표현될 수도 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 또 다른 실시 예는 일 특정한 값으로부터 그리고/또는 다른 특정한 값까지 포함한다. 유사하게, 값들이 선행 "약"의 사용에 의해 근사치들로 표현될 때, 특정한 값이 또 다른 실시 예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 수치와 관련하여 용어 "약"은 선택 가능하고 예를 들어 ± 10 ％를 의미한다.

Claims (22)

  1. 웨이퍼-형상 물품들 (wafer-shaped articles) 을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
    웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 상기 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에,
    1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및
    상기 제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가스는 상기 제 1 가스보다 적어도 5 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 가스는 0.5 체적％ 미만, 또는 0.1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스는 불활성 가스인, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스는 질소를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 가스는 공기를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 장치에 의한 상기 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 상기 제 1 가스를 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 웨이퍼-형상 물품이 상기 장치에 의해 프로세싱되지 않을 때 상기 제 2 가스만을 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 가열 엘리먼트들은 LED들인, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 웨이퍼-형상 물품의 표면 상에 액체를 디스펜싱하기 위한 액체 디스펜서를 포함하는, 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 액체가 상기 웨이퍼-형상 물품의 상기 표면 상에 디스펜싱되지 않을 때, 상기 제 2 가스만을 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이는 상기 액체가 디스펜싱되는 상기 웨이퍼의 표면과 비교하여 상기 웨이퍼의 반대편 측면 상에 있는 상기 웨이퍼의 상기 표면을 가열하도록 배치되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제 2 가스가 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급되는 동안 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 전력을 제공하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 지지부에 의해 지지되는 웨이퍼-형상 물품이 없을 때, 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 상기 제 2 가스만을 제공하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 장치에 의한 웨이퍼-형상 물품들의 프로세싱의 미리 결정된 시간 기간이 경과된 후 상기 제 2 가스를 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
    미리 결정된 수의 웨이퍼-형상 물품들이 상기 장치에 의해 프로세싱된 후 상기 제 2 가스를 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
    상기 발광 가열 엘리먼트들 중 하나 이상의 출력이 미리 결정된 양만큼 강하되거나 (drop) 미리 결정된 값일 때 상기 제 2 가스를 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하고; 그리고/또는
    미리 결정된 스케쥴에 기초하여 상기 제 2 가스를 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 공급하도록 구성되는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급 메커니즘은,
    상기 제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로; 및
    상기 제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급 메커니즘은 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이로의 상기 제 1 가스의 공급 및/또는 상기 제 2 가스의 공급을 제어하도록 구성된 하나 이상의 밸브들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급 메커니즘은,
    상기 제 1 가스의 소스에 연결하기 위한 제 1 밸브, 및 상기 제 1 밸브로부터 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 상기 제 1 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로; 및 상기 제 2 가스의 소스에 연결하기 위한 제 2 밸브, 및 상기 제 2 밸브로부터 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 상기 제 2 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로; 또는
    상기 제 1 가스의 소스 및 상기 제 2 가스의 소스에 연결된 멀티-방향 밸브, 및 상기 멀티-방향 밸브로부터 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이로 상기 제 1 가스 및 상기 제 2 가스를 이송하기 위한 가스 플로우 경로; 또는
    상기 제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로, 상기 제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로, 및 상기 제 2 가스 경로의 밸브를 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  19. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
    웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 상기 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함하고, 상기 가스 공급 메커니즘은,
    제 1 가스의 소스에 연결된 제 1 가스 경로;
    제 2 가스의 소스에 연결된 제 2 가스 경로; 및
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이로의 상기 제 1 가스의 상기 공급 및/또는 상기 제 2 가스의 상기 공급을 제어하도록 구성된 하나 이상의 밸브들을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  20. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
    웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 상기 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
    장치에 의한 상기 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 1 체적％ 초과의 산소 함량을 갖는 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함하는, 웨이퍼-형상 물품들 프로세싱 장치.
  21. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에서 발광 가열 엘리먼트들의 출력을 적어도 부분적으로 복원하는 방법에 있어서,
    상기 장치는,
    웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 상기 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에,
    1 체적％ 미만의 산소 함량을 갖는 제 1 가스; 및
    상기 제 1 가스보다 적어도 2 체적％ 더 높은 산소 함량을 갖는 제 2 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 메커니즘을 포함하고;
    방법은,
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 상기 제 2 가스를 공급하도록 상기 가스 공급 메커니즘을 사용하는 단계를 포함하는, 발광 가열 엘리먼트들 출력 복원 방법.
  22. 웨이퍼-형상 물품들을 프로세싱하기 위한 장치에서 발광 가열 엘리먼트들의 열화를 제한하는 방법에 있어서,
    상기 장치는,
    웨이퍼-형상 물품을 지지하도록 구성된 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 상기 웨이퍼-형상 물품을 가열하도록 구성된 발광 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함하는 가열 어셈블리; 및
    상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 메커니즘을 포함하고;
    방법은,
    상기 장치에 의한 상기 웨이퍼-형상 물품의 프로세싱 동안 상기 발광 가열 엘리먼트들의 어레이에 1 체적％ 초과의 산소 함량을 갖는 가스를 공급하기 위한 상기 가스 공급 메커니즘을 사용하는 단계를 포함하는, 발광 가열 엘리먼트들 열화 제한 방법.
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