(57)【要約】  第１の態様では、流体内に置かれた基板の少なくとも一部分を乾燥するための方法が提供される。この方法は、プッシャーピンを、流体内に置かれている基板の縁に接触させることを含む。プッシャーピンは、（ａ）シャフト部分と、（ｂ）０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有し、そのナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分と、を有する。この方法は、更に、プッシャーピンで流体から基板を引き上げ、基板が流体から引き上げられているときに、乾燥蒸気に基板を曝すことを含む。種々なその他の態様が提供される。【選択図】      図１
2009510799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板乾燥中に使用するためのプッシャーピンにおいて、
シャフト部分と、
０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有し、上記ナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分と、
を備えるプッシャーピン。
【請求項２】
上記ナイフエッジは、約０．３２インチ以下の幅を有する、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項３】
上記ナイフエッジは、半径状とされる、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項４】
上記シャフト部分及び先端部分は、横方向にずれている、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項５】
上記シャフト部分及び先端部分は、一体的に形成される、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項６】
上記シャフト部分及び先端部分は、別々に形成され、一緒に結合される、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項７】
上記シャフト部分は、ポリエーテルエーテルケトンを含み、上記先端部分は、ポリスルホンを含む、請求項１に記載のプッシャーピン。
【請求項８】
流体内に置かれた基板の少なくとも一部分を乾燥するための方法において、
シャフト部分と、０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有し、上記ナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分と、を有するプッシャーピンを、上記流体内に置かれている上記基板の縁に接触させるステップと、
上記プッシャーピンで上記流体から上記基板を引き上げるステップと、
上記基板が上記流体から引き上げられるとき、乾燥蒸気に上記基板を曝すステップと、
を備える方法。
【請求項９】
上記ナイフエッジは、約０．３２インチ以下の幅を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記ナイフエッジは、半径状とされる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
上記シャフト部分及び先端部分は、横方向にずれている、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
上記プッシャーピンで上記流体から上記基板を引き上げるステップは、垂直軸に対してある角度で上記流体から上記基板を引き上げる段階を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
上記角度は、約９度である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記乾燥蒸気に上記基板を曝すステップは、イソプロピルアルコール蒸気に上記基板を曝す段階を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
上記乾燥蒸気に上記基板を曝すステップは、上記基板と上記流体との間の界面を乾燥蒸気に曝す段階を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
基板を乾燥するためのシステムにおいて、
流体を収容するように適応されたタンクと、
上記基板が上記流体から引き上げられるとき、乾燥蒸気に上記基板を曝すように適応された乾燥蒸気分配システムと、
プッシャーピンと、
を備え、上記プッシャーピンは、
シャフト部分と、
０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有し、上記ナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分と、
を有し、
上記プッシャーピンは、上記基板が上記乾燥蒸気分配システムからの乾燥蒸気に曝されている間に、上記流体から上記基板を引き上げるように適応される、
システム。
【請求項１７】
上記タンクは、上記流体に上記基板を完全に沈めるように適応される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
上記ナイフエッジは、約０．３２インチ以下の幅を有する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
上記ナイフエッジは、半径状とされる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
上記シャフト部分及び先端部分は、横方向にずれている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
上記プッシャーピンは、垂直軸に対してある角度で上記流体から上記基板を引き上げるように適応される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
上記角度は、約９度である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
上記乾燥蒸気分配システムは、イソプロピルアルコール蒸気に上記基板を曝すように適応される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
上記乾燥蒸気分配システムは、上記基板と上記流体との間の界面を乾燥蒸気に曝すように適応される、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の内容】
【０００１】
本出願は、２００５年１０月４日に出願された米国仮特許出願第６０／７２３，７０６号に基づく優先権を主張しており、この米国仮特許出願明細書は、ここにそのまま援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一般的に、基板処理に係り、より詳細には、基板を乾燥するための方法及び装置に係る。
【０００３】
背景
基板洗浄に続いて、基板は、イソプロピルアルコール乾燥蒸気を通して、超純水の如き流体から基板を引き上げることにより乾燥される。このような乾燥処理によれば、ウォータマークを残さずに基板の実質的に全てを乾燥させることができる。しかしながら、基板が流体から取り出されるときに接触している基板の縁領域に沿ってウォータマークが形成されてしまうことがある。従って、基板の縁領域に沿ってウォータマークが形成されることなく、基板を乾燥するための改良された方法及び装置が必要とされている。
【０００４】
発明の概要
本発明の第１の態様では、基板乾燥中に使用するためのプッシャーピンが提供される。このプッシャーピンは、（１）シャフト部分、及び（２）０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有しこのナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分、を含む。
【０００５】
本発明の第２の態様では、流体内に置かれた基板の少なくとも一部分を乾燥するための方法が提供される。この方法は、流体内に置かれた基板の縁にプッシャーピンを接触させることを含む。そのプッシャーピンは、（ａ）シャフト部分、及び（ｂ）０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有しこのナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分、を有する。この方法は、更に、プッシャーピンで流体から基板を引き上げ、基板が流体から引き上げられるときに、乾燥蒸気に対して基板を曝すことを含む。
【０００６】
本発明の第３の態様では、基板を乾燥するためのシステムが提供される。このシステムは、（１）流体を収容するように適応されたタンク、（２）基板が流体から引き上げられるときに、乾燥蒸気に基板を曝すように適応された乾燥蒸気分配システム、及び（３）プッシャーピンを含む。そのプッシャーピンは、（ａ）シャフト部分、及び（ｂ）０．４２インチ以下の幅のナイフエッジを有しこのナイフエッジで基板に接触し基板を支持するように適応された先端部分、を含む。そのプッシャーピンは、基板が乾燥蒸気分配システムからの乾燥蒸気に曝されている間に、流体から基板を引き上げるように適応される。
【０００７】
本発明のこれら及び他の態様にしたがって、種々な他の態様が提供される。
【０００８】
本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面からより十分に明らかとなろう。
【詳細な説明】
【０００９】
本発明は、基板洗浄を改善するための方法及び装置を提供する。少なくとも一実施形態では、乾燥後に基板上に残る流体残留物の量を減少しつつ乾燥蒸気を通して（マランゴニ乾燥中）流体から基板を引き上げることのできるプッシャーピンが提供される。例えば、このプッシャーピンの先端は、このプッシャーピンが流体から基板を引き上げている間に、その先端によって遮断される乾燥蒸気の量を減少させる（マランゴニ乾燥中に流体から基板を引き上げるのに使用される従来の装置と比較して）寸法とされる。
【００１０】
図１、図２及び図３Ａは、各々、本発明の一実施形態による第１の典型的なプッシャーピン１０１の斜視図、前面図及び側面図である。図１から図３Ａを参照するに、プッシャーピン１０１は、シャフト１０３及び先端１０５を含むことができる（図３Ｂは、図１から図３Ａのプッシャーピンの先端１０５の典型的な実施形態の部分を拡大して例示している）。シャフト１０３は、約０．６５インチの高さｈ１、約０．３２インチの直径ｄ１及び約０．２５インチの長さｌ１を有する平坦部１０６を有することができる。しかしながら、シャフトは、異なる寸法とすることができる。例えば、シャフト１０３は、より大きな又はより小さな高さｈ１、直径ｄ１及び／又は長さｌ１を有することができる。ある実施形態では、シャフト１０３は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又は別の適当な物質で形成することができる。先端１０５は、約０．４８５インチの高さｈ２、及びナイフエッジ１０７へとテーパー付けられた（後述される）約０．３２インチの直径ｄ２のベース部を有することができる。また、先端１０５は、約０．２５インチと約０．５インチとの間、好ましくは、約０．４２インチ以下、より好ましくは、約０．３２インチ以下の幅ｗ１を有することができる。しかしながら、先端１０５は、異なる寸法とすることができる。例えば、先端１０５は、より大きな又はより小さな高さｈ２及び／又は直径ｄ２を有することができる。付加的に又は別の仕方として、幅ｗ１については、より大きな又は小さな範囲及び／又は異なる範囲とすることができる。ある実施形態では、先端１０５は、ポリスルホン又は別の適当な物質で形成することができる。ナイフエッジ１０７は、約０．００５インチの厚さｔ１を有することができる（より大きな又はより小さな厚さとすることができるが）。シャフト１０３、先端１０５及び／又はナイフエッジ１０７は、一体的に形成することができ（例えば、単一片として）又は別々の片として形成して一緒に結合することもできる。
【００１１】
図３Ｂは、先端１０５の典型的な実施形態を例示しており、この実施形態では、ナイフエッジ１０７の厚さｔ１が約０．００５＋/−０．００２インチとなるように、ナイフエッジ１０７が半径ｒ１に亘って形成されている。また、ナイフエッジ１０７のテーパー付けされた側部１０９ａ、１０９ｂは、互いに対して約５１−５２度の角度βをなしている。他のナイフエッジ厚さｔ１、半径ｒ１及び／又は角度βとすることができる。
【００１２】
ナイフエッジ１０７は、基板が流体から引き上げられる時に、基板縁が載る材料厚さ（ｔ１）を減じ（従来の引上げ装置に比較して）、ナイフエッジ１０７と基板との間に形成される界面を減少するような形状とされている。先端１０５の直径ｄ２及び／又は幅ｗ１を小さくすると、以下にさらに述べるように、マランゴニ乾燥中にプッシャーピン１０１が乾燥蒸気を遮断しないようにすることができる。幅ｗ１を狭くすると、（これも以下に述べられるように）基板とナイフエッジ１０７との間に流体が捕捉されるのを減少することができる。
【００１３】
第１の典型的なプッシャーピン１０１の動作について、本発明の一実施形態による基板洗浄のための第１の典型的なシステムを例示する図４に関して、以下に説明する。図４を参照するに、処理中、基板４０１は、処理モジュール（タンク）４０３（例えば、ＩＰＡ蒸気乾燥装置）に浸されている。処理モジュール４０３は、水（例えば、純水）又は別の適当な洗浄及び／又はすすぎ洗い流体の如き流体４０５を含むことができる。処理モジュール４０３は、（例えば、マランゴニ乾燥処理の部分として）基板４０１、処理モジュール４０３における流体４０５及び空気によって形成される界面近くで（個々の噴霧パターン４０９−４１１において）ＩＰＡ蒸気又は別の適当な流体の如き乾燥蒸気を噴霧するように適応された１つ以上の噴霧バー４０７又は別の適当な機構の如き乾燥蒸気分配システムを含むことができる。
【００１４】
処理モジュール４０３は、この処理モジュール４０３において流体４０５から基板４０１を引き上げるように適応された第１の典型的なプッシャーピン１０１を含むことができる。基板４０１がプッシャーピン４０１により処理モジュール４０３から引き上げられるとき、ＩＰＡ又は別の乾燥蒸気が、基板／流体／空気界面で１つ以上の噴霧バー４０７から噴霧される。基板４０１を処理モジュール４０３から取り出している間に、処理モジュール４０３における流体４０５、空気及び／又は基板４０１により形成される界面の近くでＩＰＡ蒸気を噴霧すると、流体表面張力が減少させられるというが如き、種々な利点が得られることは良く知られている。
【００１５】
ナイフエッジ１０７の如き、第１の典型的なプッシャーピンの諸寸法及び／又は形状により、（１）プッシャーピン１０１が、乾燥蒸気を相当に遮断してしまって、空気、流体４０５及び／又は基板４０１により形成される界面に乾燥蒸気が達しないようにしてしまうようなことなく、基板４０１を処理モジュール４０３から引き上げることができるようになり、及び／又は（２）流体４０５から基板１０１を引き上げるのに溝付き形状又は同様のプッシング（引き上げ）装置を使用した場合のように、プッシャーピン１０１／基板４０１接触場所に流体が捕捉されないようにすることができる。従って、乾燥蒸気は、プッシャーピン１０１が基板４０１を処理モジュール４０３の流体４０５から引き上げるときに、流体表面張力を効果的に減少させることができ、マランゴニ乾燥の後に基板４０１に残される流体残留物の量が減少される。例えば、本方法及び装置によれば、従来の方法及び装置を使用するときには、基板４０１の底部領域（例えば、「６時」の位置近く）に典型的に残されてしまうような、１つ以上のウォータスポットが形成されてしまうのを防止することができる。
【００１６】
第１の典型的なプッシャーピン１０１は、基板４０１を含む平面が図４に示すように垂直軸Ａ（例えば、ｙ軸）と平行となるようにして、処理モジュール４０３から基板４０１を引き上げることができる。しかしながら、本発明の別の実施形態によれば、第１の典型的なプッシャーピン１０１は、基板４０１を含む平面が垂直軸Ａとある角度をなすようにして、処理モジュール４０３から基板４０１を引き上げることができる。例えば、図５は、本発明の一実施形態による基板洗浄のための第２の典型的なシステムを例示している。図５を参照するに、この第２の実施形態によれば、マランゴニ乾燥処理中に、第１の典型的なプッシャーピン１０１は、図４に関して説明したのと同様にして、処理モジュール４０３から引き上げられる。しかしながら、図５のシステムにおいては、第１の典型的なプッシャーピン１０１は、基板４０１を含む平面が垂直軸Ａとある角度をなすようにして、処理モジュール４０３から基板４０１を引き上げる。ある実施形態では、第１の典型的なプッシャーピン１０１は、基板４０１を含む平面が垂直軸Ａと約１°から約１５°までの間のある角度θをなすようにして、好ましくは、約９°の角度（より大きな又はより小さな角度とすることができるが）をなすようにして、処理モジュール４０３から基板４０１を引き上げることができる。このような角度を使用することにより、例えば、２００２年１１月１日に出願された米国特許出願第１０／２８６，４０４号明細書に記載されたようなマランゴニ乾燥装置の入口と出口とのデカップリングを行うことができる。この米国特許出願明細書は、ここにそのまま援用される。このような実施形態では、ナイフエッジ１０７について狭い幅ｗ１（例えば、約０．４２インチ以下、より好ましくは、約０．３２インチ以下）を使用することにより、プッシャーピン１０１で基板４０１を引き上げ中における、ナイフエッジ１０７による乾燥蒸気の遮蔽及び／又はナイフエッジ１０７の部分５０１に沿うナイフエッジ１０７による流体捕捉が減少される。それにも拘わらず、基板と接触して基板を支持するのに十分な面積が与えられる。
【００１７】
図６Ａは、本発明の一実施形態による第２の典型的なプッシャーピン６０１の斜視図である。図６Ａを参照するに、この第２の典型的なプッシャーピン６０１のシャフト６０３は、第１のプッシャーピン１０１のシャフト１０３と同様であってよい。しかしながら、第１の典型的なプッシャーピン１０１とは違って、この第２の典型的なプッシャーピン６０１の先端６０５は、図示されるように、そのシャフト６０３からずらされている。この先端６０５は、約０．４９５インチの高さｈ３を有しており、且つ約０．３２インチの直径ｄ３を有するベース部を有することができるが、その他のサイズとすることもできる。
【００１８】
先端６０５は、ナイフエッジ６０９へとテーパー付けされた（後述される）頂部部分６０７を含むことができる。この頂部部分６０７は、約０．３９５インチの高さｈ４、約０．１２５インチの長さｌ２、約０．２５インチと約０．５インチとの間、好ましくは、約０．４２インチ以下、より好ましくは、約０．３２インチ以下の幅ｗ２，及び約０．００５インチの厚さｔ２を有することができる。しかしながら、第２の典型的なプッシャーピン６０１は、異なる寸法とすることができる。例えば、より大きな又はより小さな及び／又は異なる高さｈ４、長さｌ２、幅ｗ２及び／又は厚さｔ２とすることができる。ある実施形態では、先端６０１は、ＰＥＥＫ又は別の適当な物質で形成することができる。
【００１９】
図６Ｂ及び図６Ｃは、それぞれ、面取りした側部６１１としている第２の典型的なプッシャーピン６０１の斜視図及び頂部断面図である。これら図６Ｂ及び図６Ｃを参照するに、この第２のプッシャーピン６０１の先端６０５の頂部部分６０７は、約０．１２５インチの幅ｗ３を有しており、且つ約０．１インチの幅ｗ４を有する平坦部６１３を有する。対向する側部６１１は、約４９度の角度αによって分離されており、且つ平坦部６１３に結合され及び／又は約０．０１５インチの半径ｒ２を使用して互いに結合されている。先端６０５は、約０．３２インチの全直径を有する。その他の幅ｗ３及び／又はｗ４、角度α、半径ｒ２及び／又は先端直径とすることもできる。
【００２０】
図６Ｄは、先端６０５の典型的な実施形態を例示しており、この実施形態では、ナイフエッジ６０９は、そのナイフエッジ６０９の厚さｔ２を約０．００５＋/−０．００２インチとするように、約０．００５＋/−０．００３インチの半径ｒ３に亘って形成されている。また、ナイフエッジ６０９のテーパー付けされた側部６１５ａ、６１５ｂは、互いに対して約５１−５２度の角度βをなしている。その他のナイフエッジ厚さｔ２、半径ｒ３及び／又は角度βとすることもできる。
【００２１】
図６Ｅは、シャフト６０３と先端６０５との間のずれＯ１を例示しているプッシャーピン６０１の典型的な実施形態の底面図である。本発明の少なくとも１つの実施形態では、ずれＯ１は、約０．０９４＋/−０．００２インチであることができるが、その他のずれ値を使用することもできる。
【００２２】
第２の典型的なプッシャーピン６０１は、マランゴニ乾燥中に第１のプッシャーピン１０１と同様にして使用することができる。ある実施形態では、第１のプッシャーピン１０１は、３００ｍｍ基板に使用することができ、第２のプッシャーピン６０１は、２００ｍｍ基板に使用することができる。
【００２３】
前述の記載は、本発明の典型的な実施形態のみについて説明するものである。本発明の範囲内に入る前述の装置及び方法の種々な変形態様は、当業者には容易に明らかとなろう。例えば、本発明の方法及び装置は、親水性基板を処理するのに特に有用である。しかしながら、本発明の方法及び装置は、疎水性基板の如き別のタイプの基板を処理するのにも使用できるものである。本発明の典型的なプッシャーピン１０１、６０１は、本発明の譲受人であるカリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社によって製造されているデシカドライヤーのように２００ｍｍ、３００ｍｍ又はその他のサイズの基板処理システムに使用することができる。これらプッシャーピン１０１、６０１は、移行（例えば、引き上げ）中に基板を十分に支持し、十分使用に耐え、及び／又は基板４０１上のノッチ（図示していない）に対して不感であるような寸法とすることができる。
【００２４】
従って、本発明をその典型的な実施形態に関して説明してきたのであるが、特許請求の範囲によって定められるような本発明の精神及び範囲内に入るその他の種々な実施形態も考えられることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による第１の典型的なプッシャーピンの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による第１の典型的なプッシャーピンの前面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による第１の典型的なプッシャーピンの側面図である。
【図３Ｂ】図１、図２及び図３Ａのプッシャーピンの先端の典型的な実施形態の部分を拡大して例示している。
【図４】本発明の一実施形態による基板洗浄のための第１の典型的なシステムを例示している。
【図５】本発明の一実施形態による基板洗浄のための第２の典型的なシステムを例示している。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による第２の典型的なプッシャーピンの斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａの第２の典型的なプッシャーピンの斜視図である。
【図６Ｃ】図６Ａの第２の典型的なプッシャーピンの頂部断面図である。
【図６Ｄ】ナイフエッジが半径に亘って形成されるような図６Ａのプッシャーピンの先端の典型的な実施形態を例示している。
【図６Ｅ】図６Ａのプッシャーピンの典型的な実施形態の底面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０１…プッシャーピン、１０３…シャフト、１０５…先端、１０６…平坦部、１０７…ナイフエッジ、１０９ａ…テーパー付けされた側部、１０９ｂ…テーパー付けされた側部、４０１…基板、４０３…処理モジュール、４０５…流体、４０７…噴霧バー、４０９…噴霧パターン、４１１…噴霧パターン、５０１…ナイフエッジの部分、６０１…プッシャーピン、６０３…シャフト、６０５…先端、６０７…頂部部分、６０９…ナイフエッジ、６１１…面取りした側部、６１３…平坦部、６１５ａ…テーパー付けされた側部、６１５ｂ…テーパー付けされた側部
【図１】
2009510799.tif 000003
【図２】
2009510799.tif 000004
【図３Ａ】
2009510799.tif 000005
【図３Ｂ】
2009510799.tif 000006
【図４】
2009510799.tif 000007
【図５】
2009510799.tif 000008
【国際調査報告】
2009510799.tif 000009