基板洗浄乾燥装置
【課題】 リンス流体の消費を抑え、洗浄・リンス・乾燥プロセスに要する総時間を削減する基板洗浄乾燥技術を提供する。
【解決手段】 線状の流体が基板表面に沿って吹き付けられて空気／流体境界線を形成し、線状の蒸気がマランゴニ乾燥を達成するためにこの境界線に供給される。好適な装置は、洗浄流体および／またはリンス流体のタンクを使用する。タンク流体の上方ではリンス流体源が基板表面にリンス流体を向け、基板が洗浄流体から持ち上げられるときに基板表面にメニスカスを形成し、乾燥用蒸気源が乾燥用蒸気をメニスカスに向ける。リンス流体タンクは、基板受取洗浄部分と基板リンス部分とを有する。リンス流体源と乾燥用蒸気源とはリンス部分上方の乾燥エンクロージャによって囲まれる。基板のローディング、洗浄、リンス、乾燥およびアンローディングが少なくとも部分的な時間的重複をもって実行される。
【解決手段】 線状の流体が基板表面に沿って吹き付けられて空気／流体境界線を形成し、線状の蒸気がマランゴニ乾燥を達成するためにこの境界線に供給される。好適な装置は、洗浄流体および／またはリンス流体のタンクを使用する。タンク流体の上方ではリンス流体源が基板表面にリンス流体を向け、基板が洗浄流体から持ち上げられるときに基板表面にメニスカスを形成し、乾燥用蒸気源が乾燥用蒸気をメニスカスに向ける。リンス流体タンクは、基板受取洗浄部分と基板リンス部分とを有する。リンス流体源と乾燥用蒸気源とはリンス部分上方の乾燥エンクロージャによって囲まれる。基板のローディング、洗浄、リンス、乾燥およびアンローディングが少なくとも部分的な時間的重複をもって実行される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を同時にリンスおよび乾燥するプロセスに関し、特に、半導体基板を同時にリンスおよびマランゴニ乾燥する超清浄プロセスおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの幾何学的形状が縮小を続けるにつれて、超清浄処理の重要性が増大している。リンス槽（例えば、別のタンク内か、洗浄タンク流体を交換することによる）を伴う流体タンク（または槽）内での水洗浄は、望ましい洗浄レベルを達成する。リンス槽から取り出した後に乾燥装置を使用しないと、槽流体が基板の表面から蒸発して、基板の表面にすじ、斑点、および／または槽残渣の残留を生じさせることになる。そのようなすじ、斑点、および残渣は、その後のデバイス欠陥の原因となる場合がある。従って、水槽から取り出すときに基板を乾燥する優れた方法に多くの関心が向けられてきた。
【０００３】
マランゴニ乾燥として知られる方法は、表面張力の勾配を作り出すことによって、実質的に基板に槽流体が残らない方法で槽流体を基板から流れるようにし、これによりすじ、斑点、および残渣あとを回避する。マランゴニ乾燥は比較的少量のＩＰＡを使用する。具体的には、マランゴニ乾燥中、槽流体との混和性を持つ溶剤が流体メニスカスに導入される。この流体メニスカスは、基板が槽から持ち上げられるときや、槽流体が基板を通過して排出されるときに形成される。溶剤蒸気は流体の表面に沿って吸収されるので、吸収される蒸気の濃度はメニスカスの先端で、より高くなる。吸収された蒸気の、より高い濃度によって、表面張力は槽流体のバルク中よりもメニスカスの先端で低くなり、それによって槽流体は、乾燥メニスカスからバルク槽流体へ流されるようになる。このような流れは「マランゴニ」流として知られ、基板上にすじや斑点や槽残渣を残さずに基板乾燥を達成するために使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のマランゴニ乾燥システムは、ヨーロッパ特許出願第０ ３８５ ５３６ Ａ１号「液体中で処理した後に基板を乾燥する方法および装置」で開示されている。この’５３６号システムは、流体槽中に基板を沈下させる。槽流体と混和性の蒸気（例えば、アルコール蒸気）は、キャリアガスに混合された後、複数のノズルによって流体槽の表面上を通される。蒸気は流体槽の表面に沿って流体槽と混合し、流体槽の表面張力を下げる。基板が流体槽から持ち上げられると、流体メニスカスが空気／液体／基板の境界に沿って形成される。このメニスカスは表面層から形成されるので、バルク槽流体よりも低い表面張力を有する。従って、流体は基板表面からバルク槽流体に流れ、乾燥した基板表面を残す。’５３６号出願に開示されたような装置は流体を基板から効果的に除去するが、乾燥用蒸気を除去するために槽流体を濾過して再循環することができないので、かなりの量の流体を消費する。このため、乾燥メニスカスにおける十分な表面張力勾配を維持するために、槽流体を頻繁に交換しなければならない。更に、洗浄槽からリンス槽へ基板を移動させたり、槽流体を交換するには、かなりの時間が必要となる。
【０００５】
従って、迅速かつ効果的に基板を洗浄、リンスおよび乾燥して、すじ、斑点、および槽残渣あとを除去するばかりでなく、リンス流体の消費を抑え、洗浄・リンス・乾燥プロセスに要する総時間を削減する改良方法および装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板を同時に槽洗浄、リンスおよびマランゴニ乾燥する方法および装置を提供する。本発明は、システムのスループットを高めるとともに流体消費量を削減するように好適に設計される。本発明は基板乾燥装置を含んでおり、この装置は、
第１直線ノズル（すなわち、単一の標準ノズルに比べて基板の比較的大きな部分を濡らすように線状の流体を吹き付けることができる細長い開口部を有するノズル）と、
第１直線ノズルに連結された流体源と、
第１ノズルの付近に配置された第２直接ノズルであって、この第２直接ノズルからの乾燥用蒸気が第１直線ノズルから吹き付けられる流体に影響を与えてマランゴニ乾燥効果を生成するようになっている第２直線ノズルと、
第２直線ノズルに連結された乾燥用蒸気源と、
基板がマランゴニ乾燥効果によって乾燥されるように、動作距離内で基板に第１および第２直線ノズルを通過させる機構と、
を備えている。その他に、第１および第２直線ノズルの代わりに、複数の扇形ノズルからなる第１および第２の直線アレイを使用することができる。別の態様として、乾燥用蒸気を一つ以上のノズルを通してではなく、受動的に供給してもよい。
【０００７】
本発明のノズルシステムは、洗浄／乾燥レベルとシステムスループットを更に向上するために、いくつもの従来装置や発明装置と共に使用することができる。第１の態様では、本発明の装置は、洗浄流体タンクと、タンクに動作可能に連結され、タンクから基板を持ち上げるリフト機構と、乾燥用蒸気源と、基板がタンクから持ち上げられるときにリンス流体を基板の表面に供給するように配置されたリンス流体源と、を備えている。リンス流体は基板と接触して、好ましくはメニスカスの形の空気／基板／リンス流体境界を形成する。乾燥用蒸気源は、空気／基板／リンス流体境界の上方１〜５ｍｍの地点に乾燥用蒸気を向けて、乾燥用蒸気を空気／基板／リンス流体境界に供給するように配置されている。リンス流体源および乾燥用蒸気源の双方は、扇形ノズルのアレイか単一の直線ノズルのいずれかを備えることが望ましい。しかしながら、乾燥用蒸気源は、乾燥用蒸気が空気／基板／リンス流体境界に拡散するようにリンス流体源から乾燥チャンバへの通路に沿って配置された乾燥流体で満たされた容器のような受動ソースを備えてもよい。リンス流体ノズルおよび乾燥流体ノズルが基板の前面と背面の双方に沿って延在し、これにより基板の両面を同時にリンスおよび乾燥するようにしてもよい。
【０００８】
乾燥用蒸気ノズルを介した乾燥用蒸気の能動供給は、乾燥メニスカスにおける乾燥用蒸気の濃度に対する厳密な制御を与える。他の槽型マランゴニ乾燥機と異なり、本発明は、より流動性の低い槽流体と違って乾燥用蒸気が混合されていない新鮮なリンス流体の連続供給をもたらす。このため、本発明は、乾燥メニスカスと残りのリンス流体流との間に、より大きな表面張力勾配を経験する。このより大きな表面張力勾配は、マランゴニ乾燥の速度を高める。最も重要なことは、基板を沈下させるよりも基板の全表面に吹き付ける方が必要な流体が少なくて済むので、リンス流体ノズルを使用することにより、従来の槽型マランゴニ乾燥機に比べて流体消費量が大幅に削減されることである。
【０００９】
最も好適な態様では、本発明の洗浄／乾燥システムのスループットは、基板を受け取って洗浄する第１部分と、基板をリンスする第２部分とを有する二部分タンクによって高められる。洗浄タンクの第１部分と第２部分は流体が流れることができるように連通している。リンス流体源および乾燥用蒸気源を囲む乾燥エンクロージャは、タンクの第２部分の上方で動作可能に連結され、第２部分から基板を受け取るようになっている。
【００１０】
基板をその外縁に沿って支持するシャトルは、タンクの第１部分で第１基板を受け取り、それをタンクの第２部分へ運ぶことが好ましい。その後、リフト機構が第１基板を乾燥エンクロージャ内に持ち上げ、シャトルはタンクの第１部分に戻る。このようにすることで、第２基板を洗浄タンクの第１部分へローディングする間に第１基板を乾燥エンクロージャ内で乾燥できるので、より大きなスループットと、それに応じた処理コストの削減が得られる。
【００１１】
本発明のその他の目的、特徴および利点は、好適な実施形態の下記の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面から、より完全に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明に従って構成された洗浄／乾燥システムの側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの洗浄／乾燥システムの正面図である。
【図１Ｃ】本発明の乾燥作業の説明に役立つ基板表面の拡大図である。
【図２Ａ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｂ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｃ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｄ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、本発明によって構成される好適な洗浄／乾燥システム１１の側面図と正面図である。好適な洗浄／乾燥システム１１は洗浄流体のタンク１３を備えている。タンク１３は２つの部分、すなわち基板受取洗浄部分１３ａと基板リンス部分１３ｂとを備えている。基板シャトル１５は、基板受取洗浄部分１３ａから基板リンス部分１３ｂへ基板Ｓを運ぶために動作可能に連結されている。基板シャトル１５は、図１Ｂに示すように、基板Ｓをその横方向側面に沿って垂直に支持するように設計されることが望ましい。このため、タンク１３の基板リンス部分１３ｂ内のリフト機構１７は、基板シャトル１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂの間で上方に延びて、基板Ｓをそれらの間で持ち上げることができる。
【００１４】
第１のレールペア１６ａ、１６ｂは、リンス部分１３ｂ内に永久的に取り付けられ、リフト機構１７が基板支持体１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂから基板Ｓを持ち上げるときに基板Ｓを受け取るように配置される。第２のレールペア１８ａ、１８ｂは、乾燥エンクロージャ１９内に永久的に取り付けられ、第１レールペア１６ａ、１６ｂから基板Ｓを受け取るように配置される。
【００１５】
乾燥エンクロージャ１９は、基板が基板リンス部分１３ｂから乾燥エンクロージャ１９内へ持ち上げられるように、タンク１３の基板リンス部分１３ｂの上方に配置される。乾燥エンクロージャ１９は複数の壁１９ａ〜ｅによって形成される。外部側壁１９ｃはシール可能ポート２１を有しており、そこから基板Ｓを抜き出すことができる。乾燥エンクロージャ１９の内壁１９ａは、タンク１３内に収容される流体中へ部分的に沈下するように下方へ延びている。乾燥エンクロージャ１９はタンク１３と一体か、または外部側壁１９ｃを介してタンク１３にシール状態で連結される。壁１９ａ〜ｅは、残留蒸気を排気システム（図示せず）へ排気する複数の孔を含んでいてもよい。
【００１６】
乾燥エンクロージャ１９内では、一つ以上のリンス流体ノズル２３を備えたリンス流体供給装置が配置され、基板Ｓが基板リンス部分１３ｂから持ち上げられるときに、基板Ｓの水平方向直径の全体にわたってリンス流体を吹き付けるようになっており、また、一つ以上の乾燥用蒸気ノズル２５を備えた乾燥用蒸気供給装置が配置されて、基板Ｓが基板リンス部分１３ｂから持ち上げられるときに、基板Ｓの水平方向直径の全体にわたって乾燥用蒸気を流すようになっている。乾燥用蒸気ノズル２５は、乾燥用蒸気が図１Ｃに示すように空気／基板／リンス流体境界２７でリンス流体によって吸収されるように配置されることが望ましい。このような吸収を達成するために、乾燥用蒸気の流れは、空気／基板／リンス流体境界２７の上方１〜５ｍｍで基板Ｓに衝突することが望ましい。また、図１Ｃに示すように、空気／基板／リンス流体境界２７は、マランゴニ乾燥を促進するメニスカス（破線の円「Ｍ」で囲まれる）を形成することが望ましい。
【００１７】
乾燥エンクロージャ１９内には、第２レールペア１８ａ、１８ｂが配置され、基板Ｓの乾燥部分（すなわち、リンス流体および乾燥用蒸気スプレーを通過した部分）に接触し、それによって基板Ｓをリフト機構１７から受け取るようになっている。引込式位置決めピン２２ａ、２２ｂは最上位置で基板と係合し、ウェーハハンドラ（図示せず）が基板Ｓを乾燥エンクロージャ１９から繰返し取り出せるように基板Ｓを定位置に保持する。
【００１８】
リンス流体ノズル２３および／または乾燥用蒸気ノズル２５はコントローラ３１に接続されており、このコントローラ３１は、リンス流体および／または乾燥用蒸気アレイ中の最外ノズルを、基板Ｓの下半分がこの最外ノズルを通り過ぎる間に選択的に停止させることにより、リンス流体および／または乾燥用蒸気を節約するようにプログラムされている。コントローラ３１はまた、リフト機構１７、位置決めピン２２ａ、２２ｂ、および基板シャトル１５に連結されていてもよく、図２Ａ〜図２Ｄを参照して更に説明するように、コントローラ３１は、これらを作動させるようにプログラムされる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｄは、図１Ａの好適な洗浄／乾燥システム１１の連続側面図であり、本発明の洗浄／乾燥システム１１の動作と、それによって達成されるスループットの増大を説明するのに役立つ。図２Ａに示すように、基板シャトル１５は当初、タンク１３の基板受取洗浄部分１３ａ内の引込み位置にあり、基板Ｓはウェハハンドラ（図示せず）によって基板シャトル１５内に降ろされる。
【００２０】
基板Ｓは、基板受取洗浄部分１３ａ内で、その中に配置された一つ以上のトランスデューサＴから放射されるメガソニックエネルギーによってメガソニック洗浄される。基板Ｓの全表面にわたる均一な洗浄を促進するために、基板Ｓをローラ（図示せず）によって回転させてもよい。基板Ｓが洗浄された後、基板シャトル１５が延びて、図２Ｂに示すように基板Ｓをタンク１３の基板リンス部分１３ｂに運ぶ。
【００２１】
リフト機構１７が上昇して基板Ｓの下部エッジに接触し、基板Ｓを流体からゆっくりと持ち上げる（図２Ｃ）。基板Ｓは、メニスカスＭの先端から流れるリンス流体の垂直速度成分以下の速度で持ち上げられることが好ましい。
【００２２】
基板Ｓがタンク流体の頂部に達すると、リンス流体ノズル２３が作動してリンス流体の吹付けを開始する。これにより、基板Ｓが槽から持ち上げられると直ちに基板Ｓがリンス流体と接触するようになるので、乾燥用蒸気ノズル２５に達する前に基板Ｓが（例えば、蒸発によって）乾燥しなくなる。リンス流体スプレーの流量は、リンス流体が乾燥用蒸気スプレーの中や上方に飛散しないように制御される。
【００２３】
基板Ｓがリンス流体ノズル２３からのリンス流体スプレーと交差すると直ちに乾燥用蒸気ノズル２５が作動し、乾燥用蒸気の流れを基板Ｓの表面上に形成されるリンス流体メニスカスＭの方に向ける。乾燥用蒸気はリンス流体によって吸収されるので、リンス流体の表面張力が低下し、メニスカスからリンス流体のバルクに向かうマランゴニ流を誘起する。マランゴニ流はそれによって基板表面を乾燥させ、その表面をすじ、斑点、および／または洗浄流体残渣のない状態にする。
【００２４】
リフト機構１７が基板Ｓを乾燥エンクロージャ１９内に持ち上げるときは、第１のレールペア１６ａ、１６ｂを伴う基板シャトル１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂが基板Ｓのエッジに沿った安定接触を与える。基板Ｓがシャトル１５の支持側面１５ａ、１５ｂから離れた後、シャトルはタンク１３の受取洗浄部分１３ａに戻され、次の基板を受け取って洗浄する準備をする。第１のレールペア１６ａ、１６ｂは空気／基板／リンス流体境界２７の下方で基板Ｓを支持する。基板Ｓの乾燥部分は、基板Ｓが乾燥エンクロージャ１９に入ると、第２のレールペア１８ａ、１８ｂによって案内され、支持される。第１レールペア１６ａ、１６ｂと第２レールペア１８ａ、１８ｂとの間の隙間は、リンス流体ノズル２３と乾燥用蒸気ノズル２５を収容するのに十分（例えば５〜１０ｍｍ）であるから、基板が第２レールペア１８ａ、１８ｂに出会うときには基板は乾燥している。リフト機構１７は、基板の底部が乾燥メニスカスＭを通過するまで（図２Ｃ）、基板Ｓを上昇させ続ける。基板Ｓが位置決めピン２２ａ、２２ｂの上方３〜５ｍｍに来ると、コントローラ３１が位置決めピン２２ａ、２２ｂを解放する。リフト機構１７が後退し、基板Ｓは、基板が位置決めピン２２ａ、２２ｂによって支持されるまでリフト機構と共に下降し、リンス流体スプレーが停止し、合成表面張力勾配と、ノズル（図示せず）によって１〜２秒間、基板の底部３ｍｍに加えられる高温窒素のパルスと、によって残りのリンス流体が基板の表面から駆逐される。その後、基板Ｓはシール可能ポート２１を介して乾燥エンクロージャ１９からアンローディングされる。位置決めピン２２ａ、２２ｂは、アンローディングロボット（図示せず）が基板Ｓを繰返し取り出せるように、基板ＳのＺ軸座標を既知の位置に固定する。
【００２５】
基板がリンスされて乾燥されるとき、リンス流体は基板からタンク１３に流入し、そこでタンク流体と合流してオーバーフロー堰（図示せず）に流れ込む。リンス流体はタンク１３の底部から継続的に導くこともできるし、ヒータおよびフィルタを通して再循環してもよい。
【００２６】
図２Ｄに示すように、基板Ｓが第１レールペア１６ａ、１６ｂまで持ち上げられる間、基板シャトル１５は基板受取洗浄部分１３ａ内に後退し、第２基板Ｓ2がウェーハハンドラ（図示せず）によって基板シャトル１５内にローディングされる。その後、第２基板Ｓ2はメガソニック洗浄されるが、その間、第１基板Ｓ1はリフト機構１７が引っ込むまでリンスおよび乾燥されている。受取洗浄部分１３ａでの洗浄とリンスが完了すると、基板Ｓ2は基板リンス部分１３ｂに運ばれる準備ができ、第１基板Ｓ1はシール可能ポート２１を介して乾燥エンクロージャ１９からアンローディングされる。このようにして、本発明の洗浄／乾燥システム１１のスループットが増大する。これは、従来のタンクシステムで必要なローディングおよびアンローディング時間が処理（洗浄、リンスおよび乾燥）に必要な時間と重複しているからである。
【００２７】
上記の説明は本発明の好適な実施形態のみを開示しているが、上述の装置や方法の本発明の範囲内での変更は当業者には自明であろう。例えば、上方に乾燥エンクロージャが配置された本発明の二部分タンクは好適であるが、本発明の洗浄、リンスおよび乾燥方法は従来のタンクを使用しても実行することができるし、乾燥エンクロージャの有無に関わらず実行可能である。
【００２８】
洗浄流体は、ＳＣ１、純水、または表面洗浄用のｐｈ調整済溶液等を含んでいてもよい。タンクに収容されたりノズルを介して吹き付けられるリンス流体は、腐食抑制剤その他の溶剤が入った純水またはそれらが入らない純水等を含んでいてもよく、乾燥用蒸気は、リンス流体表面上で凝縮または吸収されたときに低い表面張力を示す任意の蒸気（ＩＰＡ等）を含んでいてもよい。洗浄流体がリンス流体と異なる場合、受取洗浄部分１３ａはシール式ゲートによってリンス部分１３ｂからシール可能に分離され、洗浄流体が貯蔵容器（図示せず）に排出され、受取洗浄部分１３ａはゲートを開く前にリンス流体で満たされるだろう。あまり好ましくはないが、リンスと乾燥のみを実行するようにトランスデューサを省略することもできるし、トランスデューサをタンクの第２部分１３ｂで使用してもよい。トランスデューサは、タンクの底部に沿って配置されているように図示したが、他の場所に配置してもよい。最後に、記載のシャトルおよびリフト機構は単に例示的なものであり、他のこのような機構は当業者にとって自明であろう。
【００２９】
従って、本発明をその好適な実施形態に関連して開示したが、他の実施形態が、特許請求の範囲によって定まる本発明の趣旨と範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１１…乾燥システム、１３…タンク、１３ａ…基板受取洗浄部分、１３ｂ…リンス部分、１５…基板シャトル、１７…リフト機構、１９…乾燥エンクロージャ、２１…シール可能ポート、２３…リンス流体ノズル、２５…乾燥用蒸気ノズル、２７…リンス流体境界、３１…コントローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を同時にリンスおよび乾燥するプロセスに関し、特に、半導体基板を同時にリンスおよびマランゴニ乾燥する超清浄プロセスおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの幾何学的形状が縮小を続けるにつれて、超清浄処理の重要性が増大している。リンス槽（例えば、別のタンク内か、洗浄タンク流体を交換することによる）を伴う流体タンク（または槽）内での水洗浄は、望ましい洗浄レベルを達成する。リンス槽から取り出した後に乾燥装置を使用しないと、槽流体が基板の表面から蒸発して、基板の表面にすじ、斑点、および／または槽残渣の残留を生じさせることになる。そのようなすじ、斑点、および残渣は、その後のデバイス欠陥の原因となる場合がある。従って、水槽から取り出すときに基板を乾燥する優れた方法に多くの関心が向けられてきた。
【０００３】
マランゴニ乾燥として知られる方法は、表面張力の勾配を作り出すことによって、実質的に基板に槽流体が残らない方法で槽流体を基板から流れるようにし、これによりすじ、斑点、および残渣あとを回避する。マランゴニ乾燥は比較的少量のＩＰＡを使用する。具体的には、マランゴニ乾燥中、槽流体との混和性を持つ溶剤が流体メニスカスに導入される。この流体メニスカスは、基板が槽から持ち上げられるときや、槽流体が基板を通過して排出されるときに形成される。溶剤蒸気は流体の表面に沿って吸収されるので、吸収される蒸気の濃度はメニスカスの先端で、より高くなる。吸収された蒸気の、より高い濃度によって、表面張力は槽流体のバルク中よりもメニスカスの先端で低くなり、それによって槽流体は、乾燥メニスカスからバルク槽流体へ流されるようになる。このような流れは「マランゴニ」流として知られ、基板上にすじや斑点や槽残渣を残さずに基板乾燥を達成するために使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のマランゴニ乾燥システムは、ヨーロッパ特許出願第０ ３８５ ５３６ Ａ１号「液体中で処理した後に基板を乾燥する方法および装置」で開示されている。この’５３６号システムは、流体槽中に基板を沈下させる。槽流体と混和性の蒸気（例えば、アルコール蒸気）は、キャリアガスに混合された後、複数のノズルによって流体槽の表面上を通される。蒸気は流体槽の表面に沿って流体槽と混合し、流体槽の表面張力を下げる。基板が流体槽から持ち上げられると、流体メニスカスが空気／液体／基板の境界に沿って形成される。このメニスカスは表面層から形成されるので、バルク槽流体よりも低い表面張力を有する。従って、流体は基板表面からバルク槽流体に流れ、乾燥した基板表面を残す。’５３６号出願に開示されたような装置は流体を基板から効果的に除去するが、乾燥用蒸気を除去するために槽流体を濾過して再循環することができないので、かなりの量の流体を消費する。このため、乾燥メニスカスにおける十分な表面張力勾配を維持するために、槽流体を頻繁に交換しなければならない。更に、洗浄槽からリンス槽へ基板を移動させたり、槽流体を交換するには、かなりの時間が必要となる。
【０００５】
従って、迅速かつ効果的に基板を洗浄、リンスおよび乾燥して、すじ、斑点、および槽残渣あとを除去するばかりでなく、リンス流体の消費を抑え、洗浄・リンス・乾燥プロセスに要する総時間を削減する改良方法および装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板を同時に槽洗浄、リンスおよびマランゴニ乾燥する方法および装置を提供する。本発明は、システムのスループットを高めるとともに流体消費量を削減するように好適に設計される。本発明は基板乾燥装置を含んでおり、この装置は、
第１直線ノズル（すなわち、単一の標準ノズルに比べて基板の比較的大きな部分を濡らすように線状の流体を吹き付けることができる細長い開口部を有するノズル）と、
第１直線ノズルに連結された流体源と、
第１ノズルの付近に配置された第２直接ノズルであって、この第２直接ノズルからの乾燥用蒸気が第１直線ノズルから吹き付けられる流体に影響を与えてマランゴニ乾燥効果を生成するようになっている第２直線ノズルと、
第２直線ノズルに連結された乾燥用蒸気源と、
基板がマランゴニ乾燥効果によって乾燥されるように、動作距離内で基板に第１および第２直線ノズルを通過させる機構と、
を備えている。その他に、第１および第２直線ノズルの代わりに、複数の扇形ノズルからなる第１および第２の直線アレイを使用することができる。別の態様として、乾燥用蒸気を一つ以上のノズルを通してではなく、受動的に供給してもよい。
【０００７】
本発明のノズルシステムは、洗浄／乾燥レベルとシステムスループットを更に向上するために、いくつもの従来装置や発明装置と共に使用することができる。第１の態様では、本発明の装置は、洗浄流体タンクと、タンクに動作可能に連結され、タンクから基板を持ち上げるリフト機構と、乾燥用蒸気源と、基板がタンクから持ち上げられるときにリンス流体を基板の表面に供給するように配置されたリンス流体源と、を備えている。リンス流体は基板と接触して、好ましくはメニスカスの形の空気／基板／リンス流体境界を形成する。乾燥用蒸気源は、空気／基板／リンス流体境界の上方１〜５ｍｍの地点に乾燥用蒸気を向けて、乾燥用蒸気を空気／基板／リンス流体境界に供給するように配置されている。リンス流体源および乾燥用蒸気源の双方は、扇形ノズルのアレイか単一の直線ノズルのいずれかを備えることが望ましい。しかしながら、乾燥用蒸気源は、乾燥用蒸気が空気／基板／リンス流体境界に拡散するようにリンス流体源から乾燥チャンバへの通路に沿って配置された乾燥流体で満たされた容器のような受動ソースを備えてもよい。リンス流体ノズルおよび乾燥流体ノズルが基板の前面と背面の双方に沿って延在し、これにより基板の両面を同時にリンスおよび乾燥するようにしてもよい。
【０００８】
乾燥用蒸気ノズルを介した乾燥用蒸気の能動供給は、乾燥メニスカスにおける乾燥用蒸気の濃度に対する厳密な制御を与える。他の槽型マランゴニ乾燥機と異なり、本発明は、より流動性の低い槽流体と違って乾燥用蒸気が混合されていない新鮮なリンス流体の連続供給をもたらす。このため、本発明は、乾燥メニスカスと残りのリンス流体流との間に、より大きな表面張力勾配を経験する。このより大きな表面張力勾配は、マランゴニ乾燥の速度を高める。最も重要なことは、基板を沈下させるよりも基板の全表面に吹き付ける方が必要な流体が少なくて済むので、リンス流体ノズルを使用することにより、従来の槽型マランゴニ乾燥機に比べて流体消費量が大幅に削減されることである。
【０００９】
最も好適な態様では、本発明の洗浄／乾燥システムのスループットは、基板を受け取って洗浄する第１部分と、基板をリンスする第２部分とを有する二部分タンクによって高められる。洗浄タンクの第１部分と第２部分は流体が流れることができるように連通している。リンス流体源および乾燥用蒸気源を囲む乾燥エンクロージャは、タンクの第２部分の上方で動作可能に連結され、第２部分から基板を受け取るようになっている。
【００１０】
基板をその外縁に沿って支持するシャトルは、タンクの第１部分で第１基板を受け取り、それをタンクの第２部分へ運ぶことが好ましい。その後、リフト機構が第１基板を乾燥エンクロージャ内に持ち上げ、シャトルはタンクの第１部分に戻る。このようにすることで、第２基板を洗浄タンクの第１部分へローディングする間に第１基板を乾燥エンクロージャ内で乾燥できるので、より大きなスループットと、それに応じた処理コストの削減が得られる。
【００１１】
本発明のその他の目的、特徴および利点は、好適な実施形態の下記の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面から、より完全に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明に従って構成された洗浄／乾燥システムの側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの洗浄／乾燥システムの正面図である。
【図１Ｃ】本発明の乾燥作業の説明に役立つ基板表面の拡大図である。
【図２Ａ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｂ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｃ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【図２Ｄ】本発明のスループットの増加を説明するのに役立つ図１Ａ及び図１Ｂの洗浄／乾燥システムの連続側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａおよび図１Ｂはそれぞれ、本発明によって構成される好適な洗浄／乾燥システム１１の側面図と正面図である。好適な洗浄／乾燥システム１１は洗浄流体のタンク１３を備えている。タンク１３は２つの部分、すなわち基板受取洗浄部分１３ａと基板リンス部分１３ｂとを備えている。基板シャトル１５は、基板受取洗浄部分１３ａから基板リンス部分１３ｂへ基板Ｓを運ぶために動作可能に連結されている。基板シャトル１５は、図１Ｂに示すように、基板Ｓをその横方向側面に沿って垂直に支持するように設計されることが望ましい。このため、タンク１３の基板リンス部分１３ｂ内のリフト機構１７は、基板シャトル１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂの間で上方に延びて、基板Ｓをそれらの間で持ち上げることができる。
【００１４】
第１のレールペア１６ａ、１６ｂは、リンス部分１３ｂ内に永久的に取り付けられ、リフト機構１７が基板支持体１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂから基板Ｓを持ち上げるときに基板Ｓを受け取るように配置される。第２のレールペア１８ａ、１８ｂは、乾燥エンクロージャ１９内に永久的に取り付けられ、第１レールペア１６ａ、１６ｂから基板Ｓを受け取るように配置される。
【００１５】
乾燥エンクロージャ１９は、基板が基板リンス部分１３ｂから乾燥エンクロージャ１９内へ持ち上げられるように、タンク１３の基板リンス部分１３ｂの上方に配置される。乾燥エンクロージャ１９は複数の壁１９ａ〜ｅによって形成される。外部側壁１９ｃはシール可能ポート２１を有しており、そこから基板Ｓを抜き出すことができる。乾燥エンクロージャ１９の内壁１９ａは、タンク１３内に収容される流体中へ部分的に沈下するように下方へ延びている。乾燥エンクロージャ１９はタンク１３と一体か、または外部側壁１９ｃを介してタンク１３にシール状態で連結される。壁１９ａ〜ｅは、残留蒸気を排気システム（図示せず）へ排気する複数の孔を含んでいてもよい。
【００１６】
乾燥エンクロージャ１９内では、一つ以上のリンス流体ノズル２３を備えたリンス流体供給装置が配置され、基板Ｓが基板リンス部分１３ｂから持ち上げられるときに、基板Ｓの水平方向直径の全体にわたってリンス流体を吹き付けるようになっており、また、一つ以上の乾燥用蒸気ノズル２５を備えた乾燥用蒸気供給装置が配置されて、基板Ｓが基板リンス部分１３ｂから持ち上げられるときに、基板Ｓの水平方向直径の全体にわたって乾燥用蒸気を流すようになっている。乾燥用蒸気ノズル２５は、乾燥用蒸気が図１Ｃに示すように空気／基板／リンス流体境界２７でリンス流体によって吸収されるように配置されることが望ましい。このような吸収を達成するために、乾燥用蒸気の流れは、空気／基板／リンス流体境界２７の上方１〜５ｍｍで基板Ｓに衝突することが望ましい。また、図１Ｃに示すように、空気／基板／リンス流体境界２７は、マランゴニ乾燥を促進するメニスカス（破線の円「Ｍ」で囲まれる）を形成することが望ましい。
【００１７】
乾燥エンクロージャ１９内には、第２レールペア１８ａ、１８ｂが配置され、基板Ｓの乾燥部分（すなわち、リンス流体および乾燥用蒸気スプレーを通過した部分）に接触し、それによって基板Ｓをリフト機構１７から受け取るようになっている。引込式位置決めピン２２ａ、２２ｂは最上位置で基板と係合し、ウェーハハンドラ（図示せず）が基板Ｓを乾燥エンクロージャ１９から繰返し取り出せるように基板Ｓを定位置に保持する。
【００１８】
リンス流体ノズル２３および／または乾燥用蒸気ノズル２５はコントローラ３１に接続されており、このコントローラ３１は、リンス流体および／または乾燥用蒸気アレイ中の最外ノズルを、基板Ｓの下半分がこの最外ノズルを通り過ぎる間に選択的に停止させることにより、リンス流体および／または乾燥用蒸気を節約するようにプログラムされている。コントローラ３１はまた、リフト機構１７、位置決めピン２２ａ、２２ｂ、および基板シャトル１５に連結されていてもよく、図２Ａ〜図２Ｄを参照して更に説明するように、コントローラ３１は、これらを作動させるようにプログラムされる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｄは、図１Ａの好適な洗浄／乾燥システム１１の連続側面図であり、本発明の洗浄／乾燥システム１１の動作と、それによって達成されるスループットの増大を説明するのに役立つ。図２Ａに示すように、基板シャトル１５は当初、タンク１３の基板受取洗浄部分１３ａ内の引込み位置にあり、基板Ｓはウェハハンドラ（図示せず）によって基板シャトル１５内に降ろされる。
【００２０】
基板Ｓは、基板受取洗浄部分１３ａ内で、その中に配置された一つ以上のトランスデューサＴから放射されるメガソニックエネルギーによってメガソニック洗浄される。基板Ｓの全表面にわたる均一な洗浄を促進するために、基板Ｓをローラ（図示せず）によって回転させてもよい。基板Ｓが洗浄された後、基板シャトル１５が延びて、図２Ｂに示すように基板Ｓをタンク１３の基板リンス部分１３ｂに運ぶ。
【００２１】
リフト機構１７が上昇して基板Ｓの下部エッジに接触し、基板Ｓを流体からゆっくりと持ち上げる（図２Ｃ）。基板Ｓは、メニスカスＭの先端から流れるリンス流体の垂直速度成分以下の速度で持ち上げられることが好ましい。
【００２２】
基板Ｓがタンク流体の頂部に達すると、リンス流体ノズル２３が作動してリンス流体の吹付けを開始する。これにより、基板Ｓが槽から持ち上げられると直ちに基板Ｓがリンス流体と接触するようになるので、乾燥用蒸気ノズル２５に達する前に基板Ｓが（例えば、蒸発によって）乾燥しなくなる。リンス流体スプレーの流量は、リンス流体が乾燥用蒸気スプレーの中や上方に飛散しないように制御される。
【００２３】
基板Ｓがリンス流体ノズル２３からのリンス流体スプレーと交差すると直ちに乾燥用蒸気ノズル２５が作動し、乾燥用蒸気の流れを基板Ｓの表面上に形成されるリンス流体メニスカスＭの方に向ける。乾燥用蒸気はリンス流体によって吸収されるので、リンス流体の表面張力が低下し、メニスカスからリンス流体のバルクに向かうマランゴニ流を誘起する。マランゴニ流はそれによって基板表面を乾燥させ、その表面をすじ、斑点、および／または洗浄流体残渣のない状態にする。
【００２４】
リフト機構１７が基板Ｓを乾燥エンクロージャ１９内に持ち上げるときは、第１のレールペア１６ａ、１６ｂを伴う基板シャトル１５の第１および第２支持側面１５ａ、１５ｂが基板Ｓのエッジに沿った安定接触を与える。基板Ｓがシャトル１５の支持側面１５ａ、１５ｂから離れた後、シャトルはタンク１３の受取洗浄部分１３ａに戻され、次の基板を受け取って洗浄する準備をする。第１のレールペア１６ａ、１６ｂは空気／基板／リンス流体境界２７の下方で基板Ｓを支持する。基板Ｓの乾燥部分は、基板Ｓが乾燥エンクロージャ１９に入ると、第２のレールペア１８ａ、１８ｂによって案内され、支持される。第１レールペア１６ａ、１６ｂと第２レールペア１８ａ、１８ｂとの間の隙間は、リンス流体ノズル２３と乾燥用蒸気ノズル２５を収容するのに十分（例えば５〜１０ｍｍ）であるから、基板が第２レールペア１８ａ、１８ｂに出会うときには基板は乾燥している。リフト機構１７は、基板の底部が乾燥メニスカスＭを通過するまで（図２Ｃ）、基板Ｓを上昇させ続ける。基板Ｓが位置決めピン２２ａ、２２ｂの上方３〜５ｍｍに来ると、コントローラ３１が位置決めピン２２ａ、２２ｂを解放する。リフト機構１７が後退し、基板Ｓは、基板が位置決めピン２２ａ、２２ｂによって支持されるまでリフト機構と共に下降し、リンス流体スプレーが停止し、合成表面張力勾配と、ノズル（図示せず）によって１〜２秒間、基板の底部３ｍｍに加えられる高温窒素のパルスと、によって残りのリンス流体が基板の表面から駆逐される。その後、基板Ｓはシール可能ポート２１を介して乾燥エンクロージャ１９からアンローディングされる。位置決めピン２２ａ、２２ｂは、アンローディングロボット（図示せず）が基板Ｓを繰返し取り出せるように、基板ＳのＺ軸座標を既知の位置に固定する。
【００２５】
基板がリンスされて乾燥されるとき、リンス流体は基板からタンク１３に流入し、そこでタンク流体と合流してオーバーフロー堰（図示せず）に流れ込む。リンス流体はタンク１３の底部から継続的に導くこともできるし、ヒータおよびフィルタを通して再循環してもよい。
【００２６】
図２Ｄに示すように、基板Ｓが第１レールペア１６ａ、１６ｂまで持ち上げられる間、基板シャトル１５は基板受取洗浄部分１３ａ内に後退し、第２基板Ｓ2がウェーハハンドラ（図示せず）によって基板シャトル１５内にローディングされる。その後、第２基板Ｓ2はメガソニック洗浄されるが、その間、第１基板Ｓ1はリフト機構１７が引っ込むまでリンスおよび乾燥されている。受取洗浄部分１３ａでの洗浄とリンスが完了すると、基板Ｓ2は基板リンス部分１３ｂに運ばれる準備ができ、第１基板Ｓ1はシール可能ポート２１を介して乾燥エンクロージャ１９からアンローディングされる。このようにして、本発明の洗浄／乾燥システム１１のスループットが増大する。これは、従来のタンクシステムで必要なローディングおよびアンローディング時間が処理（洗浄、リンスおよび乾燥）に必要な時間と重複しているからである。
【００２７】
上記の説明は本発明の好適な実施形態のみを開示しているが、上述の装置や方法の本発明の範囲内での変更は当業者には自明であろう。例えば、上方に乾燥エンクロージャが配置された本発明の二部分タンクは好適であるが、本発明の洗浄、リンスおよび乾燥方法は従来のタンクを使用しても実行することができるし、乾燥エンクロージャの有無に関わらず実行可能である。
【００２８】
洗浄流体は、ＳＣ１、純水、または表面洗浄用のｐｈ調整済溶液等を含んでいてもよい。タンクに収容されたりノズルを介して吹き付けられるリンス流体は、腐食抑制剤その他の溶剤が入った純水またはそれらが入らない純水等を含んでいてもよく、乾燥用蒸気は、リンス流体表面上で凝縮または吸収されたときに低い表面張力を示す任意の蒸気（ＩＰＡ等）を含んでいてもよい。洗浄流体がリンス流体と異なる場合、受取洗浄部分１３ａはシール式ゲートによってリンス部分１３ｂからシール可能に分離され、洗浄流体が貯蔵容器（図示せず）に排出され、受取洗浄部分１３ａはゲートを開く前にリンス流体で満たされるだろう。あまり好ましくはないが、リンスと乾燥のみを実行するようにトランスデューサを省略することもできるし、トランスデューサをタンクの第２部分１３ｂで使用してもよい。トランスデューサは、タンクの底部に沿って配置されているように図示したが、他の場所に配置してもよい。最後に、記載のシャトルおよびリフト機構は単に例示的なものであり、他のこのような機構は当業者にとって自明であろう。
【００２９】
従って、本発明をその好適な実施形態に関連して開示したが、他の実施形態が、特許請求の範囲によって定まる本発明の趣旨と範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１１…乾燥システム、１３…タンク、１３ａ…基板受取洗浄部分、１３ｂ…リンス部分、１５…基板シャトル、１７…リフト機構、１９…乾燥エンクロージャ、２１…シール可能ポート、２３…リンス流体ノズル、２５…乾燥用蒸気ノズル、２７…リンス流体境界、３１…コントローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に基板を沈めるための流体のタンクと、
前記タンクに動作可能に連結されて前記流体から基板を持ち上げるリフト機構と、
前記リフト機構が基板を洗浄流体から持ち上げるときに前記基板の表面にリンス流体を供給するように配置されたリンス流体源であって、前記リンス流体が前記基板に接触することによって空気／基板／リンス流体境界を形成するようになっているリンス流体源であって、該リンス流体源が、前記基板の直径にわたって延びており、且つ、リンス流体スプレーが前記空気／基板／リンス流体境界およびその下方において基板表面の各部を濡らすように配置されたノズルのアレイを備える、リンス流体源と、
乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するように配置された乾燥用蒸気源と、
前記ノズルのアレイ中の複数のノズルを独立に作動および停止させ、最外ノズルを前記基板の直径がそこを通過した後に停止させるように、前記ノズルのアレイに動作可能に接続されたコントローラと、
を備える基板リンス乾燥装置。
【請求項２】
前記タンクは、
基板を受け取って洗浄する第１の部分と、
前記第１の部分に動作可能に連結され、基板をリンスする第２の部分と、
を備えている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記タンクの第２の部分から基板を受け取るために前記第２の部分の上方で動作可能に連結された乾燥エンクロージャを更に備え、
前記乾燥エンクロージャは、前記リンス流体源および前記乾燥用蒸気源を囲んでいる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１の部分および前記第２の部分は水平方向で近接しており、
基板を前記第１の部分内で受け取るためとこの基板を前記第２の部分に運ぶために、前記タンク内に動作可能に結合された基板シャトルを更に備える請求項２記載の装置。
【請求項５】
基板を前記基板シャトルから前記乾燥エンクロージャに持ち上げるリフト機構を更に備える請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記ウェーハを定位置に保持するように構成された機構を更に備える請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記乾燥エンクロージャは、基板引出し用のシール可能な開口部を有する側壁を更に備える、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記基板が、垂直に向けられた基板である、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記タンクの前記第１の部分が、前記基板をソニック洗浄するように構成されたトランスデューサを備える、請求項２記載の装置。
【請求項１０】
基板を洗浄、リンスおよび乾燥する方法であって、
タンクの流体に第１の基板を少なくとも部分的に沈めるステップと、
前記第１の基板を前記流体から持ち上げるステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときにこの基板の表面上にリンス流体を吹き付け、これにより空気／基板／リンス流体境界を形成するステップであって、該基板の表面上にリンス流体を吹き付けるステップが、リンス流体ノズルのアレイを、該アレイの最外ノズルが前記基板の直径がそこを通過した後に停止されるように、制御するステップを含む、ステップと、
乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
基板を洗浄、リンスおよび乾燥する自動化方法であって、
第１の部分および第２の部分を有する流体のタンクを用意するステップと、
前記タンクの第１の部分に第１の基板を少なくとも部分的に沈めるステップと、
前記タンクの第１の部分で前記第の１基板を洗浄するステップと、
前記第１の基板を前記タンクの第１の部分から前記タンクの第２の部分へシャトルによって運ぶステップと、
前記基板を前記タンクの第２の部分から乾燥領域へ持ち上げるステップと、
前記第１の基板が前記シャトルから取り外された後、前記シャトルを前記タンクの第１の部分に戻すステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときにリンス流体を前記第１の基板の表面上に吹き付け、これによって空気／基板／リンス流体境界を形成するステップであって、リンス流体ノズルのアレイを、該アレイの最外ノズルが前記基板の直径がそこを通過した後に停止されるように、制御するステップを含む、ステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときに乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップと、
前記タンクの第１の部分で第２の基板を受け取るステップと、
前記タンクの第１の部分で前記第２の基板を洗浄するステップと、
前記乾燥領域から取り出すための位置に前記第１の基板を固定するステップと、
前記第２の基板を前記タンクの第２の部分に運ぶステップと、
前記第１の基板を前記乾燥領域から取り出すステップと、
を備え、
前記第２の基板を受け取るステップ、前記第２の基板を洗浄するステップ、および前記第２の基板を運ぶステップの少なくとも一つが、前記第１の基板を持ち上げるステップおよび前記第１の基板を取り出すステップと少なくとも部分的に時間が重複する方法。
【請求項１２】
前記乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップは、
前記リンス流体よりも低い表面張力を有する空気／基板／リンス流体境界で吸収されるように前記リンス流体との混和性を有する乾燥用蒸気を供給し、これによりマランゴニ流を誘起するステップと、
前記第１の基板が持ち上げられてリンス流体スプレーを通るときに、この基板の表面をマランゴニ乾燥するステップと、
を含んでいる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記タンクの前記第１の部分で前記第１の基板を洗浄するステップが、前記第１の基板をメガソニックエネルギーで洗浄するステップを含み、且つ、前記タンクの前記第１の部分で前記第２の基板を洗浄するステップが、前記第２の基板をメガソニックエネルギーで洗浄するステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の基板を前記タンクの第１の部分から前記タンクの第２の部分へシャトルによって運ぶステップが、前記第１の基板を水平方向にシャトルによって運ぶステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記タンクの流体に最も近い前記基板の底部に、窒素を供給するステップを更に含んでいる、請求項１１記載の方法。
【請求項１】
少なくとも部分的に基板を沈めるための流体のタンクと、
前記タンクに動作可能に連結されて前記流体から基板を持ち上げるリフト機構と、
前記リフト機構が基板を洗浄流体から持ち上げるときに前記基板の表面にリンス流体を供給するように配置されたリンス流体源であって、前記リンス流体が前記基板に接触することによって空気／基板／リンス流体境界を形成するようになっているリンス流体源であって、該リンス流体源が、前記基板の直径にわたって延びており、且つ、リンス流体スプレーが前記空気／基板／リンス流体境界およびその下方において基板表面の各部を濡らすように配置されたノズルのアレイを備える、リンス流体源と、
乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するように配置された乾燥用蒸気源と、
前記ノズルのアレイ中の複数のノズルを独立に作動および停止させ、最外ノズルを前記基板の直径がそこを通過した後に停止させるように、前記ノズルのアレイに動作可能に接続されたコントローラと、
を備える基板リンス乾燥装置。
【請求項２】
前記タンクは、
基板を受け取って洗浄する第１の部分と、
前記第１の部分に動作可能に連結され、基板をリンスする第２の部分と、
を備えている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記タンクの第２の部分から基板を受け取るために前記第２の部分の上方で動作可能に連結された乾燥エンクロージャを更に備え、
前記乾燥エンクロージャは、前記リンス流体源および前記乾燥用蒸気源を囲んでいる、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第１の部分および前記第２の部分は水平方向で近接しており、
基板を前記第１の部分内で受け取るためとこの基板を前記第２の部分に運ぶために、前記タンク内に動作可能に結合された基板シャトルを更に備える請求項２記載の装置。
【請求項５】
基板を前記基板シャトルから前記乾燥エンクロージャに持ち上げるリフト機構を更に備える請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記ウェーハを定位置に保持するように構成された機構を更に備える請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記乾燥エンクロージャは、基板引出し用のシール可能な開口部を有する側壁を更に備える、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記基板が、垂直に向けられた基板である、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記タンクの前記第１の部分が、前記基板をソニック洗浄するように構成されたトランスデューサを備える、請求項２記載の装置。
【請求項１０】
基板を洗浄、リンスおよび乾燥する方法であって、
タンクの流体に第１の基板を少なくとも部分的に沈めるステップと、
前記第１の基板を前記流体から持ち上げるステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときにこの基板の表面上にリンス流体を吹き付け、これにより空気／基板／リンス流体境界を形成するステップであって、該基板の表面上にリンス流体を吹き付けるステップが、リンス流体ノズルのアレイを、該アレイの最外ノズルが前記基板の直径がそこを通過した後に停止されるように、制御するステップを含む、ステップと、
乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
基板を洗浄、リンスおよび乾燥する自動化方法であって、
第１の部分および第２の部分を有する流体のタンクを用意するステップと、
前記タンクの第１の部分に第１の基板を少なくとも部分的に沈めるステップと、
前記タンクの第１の部分で前記第の１基板を洗浄するステップと、
前記第１の基板を前記タンクの第１の部分から前記タンクの第２の部分へシャトルによって運ぶステップと、
前記基板を前記タンクの第２の部分から乾燥領域へ持ち上げるステップと、
前記第１の基板が前記シャトルから取り外された後、前記シャトルを前記タンクの第１の部分に戻すステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときにリンス流体を前記第１の基板の表面上に吹き付け、これによって空気／基板／リンス流体境界を形成するステップであって、リンス流体ノズルのアレイを、該アレイの最外ノズルが前記基板の直径がそこを通過した後に停止されるように、制御するステップを含む、ステップと、
前記第１の基板が持ち上げられるときに乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップと、
前記タンクの第１の部分で第２の基板を受け取るステップと、
前記タンクの第１の部分で前記第２の基板を洗浄するステップと、
前記乾燥領域から取り出すための位置に前記第１の基板を固定するステップと、
前記第２の基板を前記タンクの第２の部分に運ぶステップと、
前記第１の基板を前記乾燥領域から取り出すステップと、
を備え、
前記第２の基板を受け取るステップ、前記第２の基板を洗浄するステップ、および前記第２の基板を運ぶステップの少なくとも一つが、前記第１の基板を持ち上げるステップおよび前記第１の基板を取り出すステップと少なくとも部分的に時間が重複する方法。
【請求項１２】
前記乾燥用蒸気を前記空気／基板／リンス流体境界に供給するステップは、
前記リンス流体よりも低い表面張力を有する空気／基板／リンス流体境界で吸収されるように前記リンス流体との混和性を有する乾燥用蒸気を供給し、これによりマランゴニ流を誘起するステップと、
前記第１の基板が持ち上げられてリンス流体スプレーを通るときに、この基板の表面をマランゴニ乾燥するステップと、
を含んでいる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記タンクの前記第１の部分で前記第１の基板を洗浄するステップが、前記第１の基板をメガソニックエネルギーで洗浄するステップを含み、且つ、前記タンクの前記第１の部分で前記第２の基板を洗浄するステップが、前記第２の基板をメガソニックエネルギーで洗浄するステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の基板を前記タンクの第１の部分から前記タンクの第２の部分へシャトルによって運ぶステップが、前記第１の基板を水平方向にシャトルによって運ぶステップを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記タンクの流体に最も近い前記基板の底部に、窒素を供給するステップを更に含んでいる、請求項１１記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【公開番号】特開２０１０−１５３８８８（Ｐ２０１０−１５３８８８Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２４２９６（Ｐ２０１０−２４２９６）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【分割の表示】特願２０００−８４６１５（Ｐ２０００−８４６１５）の分割
【原出願日】平成１２年３月２４日（２０００．３．２４）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２９６（Ｐ２０１０−２４２９６）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【分割の表示】特願２０００−８４６１５（Ｐ２０００−８４６１５）の分割
【原出願日】平成１２年３月２４日（２０００．３．２４）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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