TWI343469B - Methods and apparatus for drying a substrate - Google Patents

Description

1343469 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及基板之處理，特別是一種用於乾燥基板之 方法及設備。 【先前技術】

在基板經過潔淨之後，可將基板自一流體（例如：去 離子水）中舉起，並通過一異丙醇乾燥蒸氣。此種乾燥步 驟可實質地乾燥所有基板而不留下水痕。然而，當基板自 流體中移出時，基板之邊緣區域係為接觸狀態，而使水痕 沿著基板之邊緣區域生成。因此，需要一種用於乾燥基板 的改良方法及設備，而使得水痕不會沿著基板之邊緣區域 生成。 【發明内容】

本發明之第一實施態樣係提供用於基板乾燥過程中之 推進銷。推進銷包括：（1 ) 一轴桿部分；以及（2 ) —頂端 部分，而頂端部分包括一具有小於或等於0.42英吋之寬度 的刀緣，頂端部分係以刀緣而適以接觸並支撐一基板。 本發明之第二實施態樣係提供用於乾燥至少一部份基 板之方法，且基板係位於一流體中。此方法包括：以推進 銷接觸位於該流體内之基板的一邊緣。推進銷包括：（a) 一軸桿部分；以及（b ) —頂端部分，而頂端部分包括一具 有小於或等於0.4 2英吋之寬度的刀緣，頂端部分係以刀緣 5 1343469

而適以接觸並支撐一基板。本方法更包括以推 板自流體中舉起；以及當基板自流體中舉起時 露於一乾燥蒸氣。 本發明之第三實施態樣係提供一用以乾 統。該系統包括：（1 ) 一槽，係適以容納一流 乾燥蒸氣傳送系統，當基板自流體中舉起時， 以將基板暴露於一乾燥蒸氣；以及（3) —推進 銷包括：（a ) —軸桿部分；以及（b ) —頂端部 分包括一具有小於或等於0.42英吋之寬度的石 分係以刀緣而適以接觸並支撐一基板。推進銷 板自流體中舉起，且同時，基板暴露於來自乾 系統之乾燥蒸氣。 根據本發明之該些及其他實施態樣而提供 施態樣。 由所述詳細說明、所附申請專利範圍以及 明之其他特徵及實施態樣係變得完全明顯。 【實施方式】 本發明提供改良基板潔淨之方法及設備。 施例中，係提供有一推進銷，其可將基板自流 通過一乾燥蒸氣（於馬南哥尼乾燥過程中； d r y i n g )，而減少在乾燥後殘留於基板上的流體 例來說，可將推進銷之頂端作成某種規格，而 進銷而將基 ，將基板暴 燥基板之系 體；（2 ) — 該系統係適 銷。該推進 分，頂端部 〖緣，頂端部 係適以將基 燥蒸氣傳送 多個其他實 圖式，本發 在至少一實 體中舉起並 Marangoni 殘留物。舉 於推進銷將 6 1343469

「第3 B圖」繪示頂端1 Ο 5之示範性 緣107係以約0.005+/-0.003英吋的半徑 具有約0.005 + /-0.002英吋的厚度tl之刀 刀緣1 0 7之錐形側 1 0 9 a、1 0 9 b係相對於 51°〜52°的角度β。亦可採用其他的刀緣 徑r 1及/或角度β。 刀緣1 0 7係成形而減少材料厚度（11 係為基板自流體中舉起時，基板邊緣之支 知升舉裝置），藉此可減少刀緣1 07與基板 合面。頂端105具有窄的直徑d2及/或寬度 銷101阻擋住於馬南哥尼乾燥過程中的乾 再述及）。較窄之寬度w 1亦可減少殘留於 之間的流體（亦於下方再述及）。 第一示範性推進銷1 0 1的操作係參照 明之，「第4圖」係繪示根據本發明之一實 潔淨的第一示範性系統。參照「第4圖」， 基板401係浸潰於處理單元（槽）403中 氣乾燥器）。處理單元403包括例如為水的 去離子水），或是其他適合之潔淨及/或潤 元403可包括一乾燥蒸氣傳送系統，例如 桿407，或是其他適以喷灑乾燥蒸氣（例 其他適合流體）之適合構件，並以其各自的 411而噴灑於由基板40卜處理單元403中 氣所形成之界面中（例如：作為部分之.! 驟）。 實施例，其中刀 rl形成，而產生 緣107 。另外， 彼此而形成一約 107厚度tl、半 )，而此厚度11 撐處（相較於習 之間所形成之接 w 1可防止推進 燥蒸氣（下方會 基板與刀緣107 「第4圖」而說 施例而用於基板 於處理過程中， (例如：IPA蒸 流體405(例如： 濕流體。處理單 :一或多個喷激 如：IPA蒸氣或 〖喷灑模式409、 的流體405及空 5南哥尼乾燥步 8 1343469 處里單元403可包括第—示範性推進銷其適以 將基板401由處理單元403的流體4〇5中舉起。當基板4〇1 以推進銷ιοί而由處理單元4〇3中舉起時可以一或多個 喷灑桿407喷灑出IPA或其他乾燥蒸氣至基板/流體/空氣 界面。當將基板401由處理單元4〇3中移出時將IpA蒸 氣喷灑至接近由處理單元4〇3之流體、空氣，及/或基板 401所形成的界面’其所具有的優點係為已知的，例如： 降低流體表面張力。

第一示範性推進銷〖〇 i之尺寸及/或形狀（例如：刀緣 107)可使得：（1)以推進銷ι〇1將基板401自處理單元 403中舉起，而不會阻擋乾燥蒸氣到達由空氣、流體405 及/或基板401所形成之界面；及/或（2)當利用一溝槽狀 或相似的推進（升舉）裝置來將基板401自流體405中舉 起時，可防土流雜殘留於推進銷101及基板401之接觸位 置。因此，當推進銷101將基板401自處理單元4〇3之流 體405中舉起時，乾燥蒸氣可有效降低流體表面張力’並 可減少馬南哥尼乾燥過程中殘留於基板401上的流體殘留 物。舉例來說’本發明之方法及設備可預防一或多個水潰 之生成，而此水漬係通常為使用習知方法及設備而殘留在 基板4 01的底部區域（例如：接近「6點鐘」之位置）。 第一示範性推進銷101可將基板401自處理單元403 而舉起，藉此，包括基板401之平面係與垂直轴入為平行’ 如r第4圖」所示。然而，根據本發明之另一實施例’第 一示範性推進銷ιοί可將基板401自處理單元403而舉 起，藉此，包括基板401之平面係與垂直抽A形成一角度 9 469 舉例來說’ 「第5圖」係綠示根據本發明之實施例而 /絮淨基板之第二示範性系統。參照「第5圖」，根據 明之第二實施例，在馬南哥尼乾燥過程中，第一示範 進销101自處理單元403中升舉之方式係類似「第4 所插述之方式。然而，於「第5圖」之系統中，第一 性推進銷101可將基板401自處理單元4〇3中舉起，4 包括基板401的平面與垂直軸a形成—角度0。於部 施例中，第一示範性推進銷1〇1可將基板4〇1自處理 〇3中舉起，藉此，包括基板々οι的平面與垂直軸a —介於約1°〜約15。的角度θ，且較佳為約9。（但是 採用較大或較小的角度）。使用上述之角度，可去除馬 尼乾燥器之入口及出口之間的連接，例如描述於美國 申請序號第10/286,404號，於2002年11月1曰申請 於此處將其整體併入以作為參考。於此實施例中，使 107具有窄寬度wl (例如：小於或等於約〇·42英吋， 佳為小於或等於約0.3 2英吋），則於推進銷i 〇丨將基相 舉起之過程中，可減少刀緣107所遮蔽的乾燥蒸氣 或沿著刀緣1 0 7之部分5 0 1而殘留在刀緣丨〇 7的流體 本發明仍可提供用以接觸及支撐基板的足夠區域。 「第6A圖」為根據本發明之一實施例的第二示 推進銷601的等角視圖。參照「第6A圖」，第二示範 進錦601的軸桿603可與第一示範性推進銷的軸柄 相似。然而’相對於第一示範性推進銷1 〇 1，第二示 推進銷601的頂端605係自軸桿603而偏移，如圖所 項端605可具有約0.495英吋的高度h3，以及具有約 用以 本發 性推 圖」 示範 备此， 分實 09 — 早7L 形成 亦可 南哥 專利 ，並 刀緣 且較 .401 ，及/ 。且 範性 性推 〔103 範性 示 〇 0.32 10 1343469 英吋之直徑d 3的基部，然而，亦可採用其他尺寸。

頂端605包括一上方部分607，其係朝向刀緣609而 逐漸變尖細（下方會再述及）。上方部分607具有約0.395 英吋的高度h4、約0.125英吋的長度12、介於0.25英吋〜 約0.5英吋的寬度w 2 (較佳為小於或等於約0.4 2英吋， 更佳為小於或等於約0.32英吋），以及約0.005英吋的厚 度t2。然而，第二示範性推進銷601亦可具有不同尺寸。 舉例來說，亦可採用較大及/或較小的高度h4、長度12、 寬度w2及/或厚度t2。於部分實施例中，頂端605可由PEEK 或其他適合材料製成。

「第6B〜6C圖」係分別為第二示範性推進銷601之 等角視圖及上視剖面圖，其中係採用一載角側 6 1 1。參照 「第6B〜6C圖」，第二示範性推進銷601之頂端605的 上方部分607具有約0.125英吋的寬度w3以及具有約0.1 英吋之寬度w4的平坦部61 3。相對之截角側6 1 1係以約 4 9 °之角度α分開，並連接至平坦部6 1 3，且/或彼此間以 約0.015英吋的半徑r2連接。頂端605具有約0.32英吋 的全徑。亦可採用其他的寬度w3及/或w4、角度α、半徑 r2及/或頂端直徑。 「第6D圖」係繪示頂端605之示範性實施例，其中 刀緣609係以約0.005 + /-0.003英吋之半徑r3而形成，以 產生具有約0.005+/-0.002之厚度t2的刀緣609。另外， 刀緣6 0 9之錐形側6 1 5 a、6 1 5 b係相對於彼此而呈约5 1〜 52°之角度β。亦可採用其他的刀緣609厚度t2、半徑r3 及/或角度β。 11 1343469 第6 E圖」係為推進銷6 〇 1之示範性實施例的底視 圖’係顯不出轴桿603與頂端605之間的偏移〇1。本發明 之至少一實施例中，偏移01可以為約0.094 + /-〇.〇02英 对，但亦可採用其他的偏移值。 於馬南哥尼乾燥過程中，第二示範性推進销6〇丨係以 類似第一推進銷丨0 1之方式而使用。於部分實施例中，第 一推進銷101與3〇〇 mm基板一同使用，而第二推進銷6〇 i 則與200 mm基板一同使用。

惟本發明雖以較佳實施例說明如上，在不脫離本發明 的範圍内而針對上述所揭露之設備及方法的改良對於該技 術領域中具有通常知識者係為明顯的。例如：本發明之方 法及設備可特別應用於處理親水性基板。然而，本發明之 方法及設備亦可應用於處理各種基板，例如：疏水性基板。 本發明之示範性推進銷101、601可用於200 mm、300 mm 或其他尺寸的基板處理系統，例如本發明之受讓人（加州 聖克拉拉的應用材料公司）所製造之Desica Dryer。推進 銷101、601係製作為某種尺寸，以在基板傳送時（例如： 升舉）提供足夠支撐、耐久性及/或對於基板401上的凹槽 並不敏感。 因此，當本發明伴隨示範性實施例而揭露時，應瞭解 其他實施例亦可能落入下述專利範圍所定義的本發明之精 神及範疇中。 【圖式簡單說明】 第1圖’繪示根據本發明之實施例的第一示範性推進 12 1343469 銷的等角視圖。 第2圖，繪示根據本發明之實施例的第一示範性推進 銷的前視圖。 第3 A圖，繪示根據本發明之實施例的第一示範性推 進銷的側視圖。 第3B圖，繪示第1〜3A圖之推進銷的頂端之示範性 實施例的局部放大圖。

第4圖，繪示根據本發明之實施例而用以潔淨基板的 第一示範性系統.。 第5圖，繪示根據本發明之實施例而用以潔淨基板的 第二示範性系統。 第6A圖，繪示根據本發明之實施例的第二示範性推 進銷的等角視圖。 第6B〜6C圖，繪示分別為第6A圖之第二示範性推 進銷的等角視圖及上方剖視圖。

第6D圖，繪示第6A圖之推進銷的頂端的示範性實施 例，其中刀緣係以一半徑形成。 第6E圖，繪示第6A圖之推進銷的示範性實施例之底 視圖。 【主要元件符號說明】 101,601推進銷 1 03,6 03轴桿 1 05,605頂端 106 平坦部 107 刀緣 109 a〜b雜形側 13 1343469

401 基板 403 處理單元（槽） 405 流體 407 噴灑桿 409,411 喷灑模式 501 部分 607 上方部分 609 刀緣 611 截角側 613 平坦部 615a~b 錐形側 01 偏移 r 1 ~r 3 半徑 A 垂直軸 h 1 〜h4 1¾度 dl〜d3 直徑 11 〜12 長度 w 1 ~ w4 寬度 tl 〜t2 厚度 α，β，θ 角度

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Claims (1)

1343469 苐彻头刺號案ql年…月修正辨/。月^日修(更)正替換頁 十、申請專利範圍： 1. 一種用於基板乾燥過程之推進銷，包括： 一轴桿部分：以及 一頂端部分，設置在該軸桿部分的一端，該頂端部分 包括一具有小於或等於0.42英吋之一寬度的刀緣，該頂端 部分經特製適用（made fit)於接觸一基板的一邊緣並以該 刀緣支撐該基板；及

其t該推進銷經特製適用於以一相對於一垂直軸的角 度而將該基板自一流體中舉起。 2. 如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該刀緣具有 小於或等於約0.32英吋的一寬度。 3. 如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該刀緣係成 弧形。

4.如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該軸桿部分 與該頂端部分為橫向偏移。 5 .如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該軸桿部分 與該頂端部分為一體成形。 6.如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該轴桿部分 15 1343469 β年π月娜修(趁)正替換頁

與該頂端部分係單獨形成並連結在一起。 7.如申請專利範圍第1項所述之推進銷，其中該軸桿 包括聚謎謎_ (polyetheretherketone)，該頂端部 括聚硬（polysulfone)。 8. —種用於乾燥至少一部份之一基板的方法，該基板 一流體内，該方法包括： 以一推進銷接觸位於該流體中之該基板的一邊緣 推進銷包括： 一轴桿部分；以及 一頂端部分，設置在該軸桿部分的一端，該頂 分包括一具有小於或等於 0.42英吋之一寬度 緣，該頂端部分經特製適用於接觸該基板的該邊 以該刀緣支樓該基板， 以該推進銷將該基板自該流體中以一相對於一垂 的角度舉起；以及 當該基板自該流體中舉起時，將該基板暴露於一 蒸氣。 9.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該刀緣具 於或等於約0.32英吋的一寬度。 部分 分包 位於 ，該 端部 的刀 緣並 直轴 乾燥 有小 16 1343469

1 Ο.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該刀緣係成弧 形。 11.如申請專利範圍第8項所述之方法，其令該軸桿部分與 該頂端部分為橫向偏移。 1 2.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該角度為約9

13.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中將該基板暴露 於一乾燥蒸氣之步驟包括將該基板暴露於一異丙醇蒸 氣0

14.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中將該基板暴露 於一乾燥蒸氣之步驟包括將一介於該基板及該流體之 間的一界面暴露於該乾燥蒸氣。 15.—種用於乾燥一基板之系統，包括 一槽，經特製適用於容納一流體； 一乾燦蒸氣傳送系統，當該基板自該流體中舉起時， 係經特製適用於將該基板暴露於一乾燥蒸氣；以及 一推進销，包括： 一轴桿部分；以及 17 1343469 97年/ί7月冰日修(.¾)正替換頁 一頂端部分，設置在該轴桿部分的一端，該頂端部 分包括一具有小於或等於 0.42英吋之一寬度的一刀 緣，該頂端部分經特製適用於接觸該基板的該邊緣並 以該刀緣支撐該基板； 其中該推進銷係經特製適用於將該基板自該流體中舉 起，且同時該基板係暴露於由該乾燥蒸氣傳送系統所提供 之該乾燥蒸氣；及

其中該推進銷經特製適用於以一相對於一垂直軸的角 度而將該基板自該流體中舉起。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該槽係經特 製適用於將該基板完全浸入該流體中。 1 7 ·如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該刀緣具有 小於或等於約0.3 2英吋的一寬度。

1 8.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該刀緣係成 弧形。 1 9.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該軸桿部分 與該頂端部分為橫向偏移。 20.如申請專利範圍第15項所述之系統，其中該角度為約 18 1343469 ??年/〃月冰日修(更)正替換q 21.如申請專利範圍第15項所述之系統，其中該乾燥蒸氣 傳送系統經特製適用於將該基板暴露於一異丙醇蒸氣。

22.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該乾燥蒸氣 傳送系統係經特製適用於將一介於該基板及該流體之 間的一界面暴露於該乾燥蒸氣。

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