(57)【要約】【課題】  表面張力を低減させるプロセスを実現する基板処理の装置および方法【解決手段】  表面張力を低減させるプロセスを実現する基板処理の方法およびシステムが提供される。一例では、基板処理システムは、基板の端部を把持するためのフィンガを有するチャックを含む。チャックは、基板の活性表面および裏面の両方に同時にアクセス可能であるように中空に構成され、尚かつ、基板を回転させるように構成される。システムは、基板表面を覆うように配置された分配アームを含む。各分配アームは、基板表面の中央領域と外周との間を移動することができ、基板表面に流体を送るための供給ライン対をそれぞれに含む。接続部は、上方の分配アームを下方の分配アームに結合するので、これらの分配アームは、基板の中央領域と外周との間を同期的に移動するあいだ、基板の両側に揃った状態に維持される。
2005515613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するためのシステムであって、
（ａ）前記基板の端部を把持するためのフィンガを有するとともに前記基板を回転させるように構成されているチャックと、
（ｂ）前記基板の活性表面に隣接して配置され、前記基板の前記活性表面の中央領域と周辺端部との間を移動することができ、さらに、前記基板の前記活性表面に流体を送るための供給ライン対を有する第１の分配アームと、
（ｃ）前記基板の裏面に隣接して配置され、前記基板の前記裏面の中央領域と周辺端部との間を移動することができ、さらに、前記基板の前記裏面に流体を送るための供給ライン対を有する第２の分配アームと、
（ｄ）前記チャックの中で前記基板を取り囲み、スライディングドアを有するように構成されているスプレーシールドと、
を備え、
前記スライディングドアが開位置にあるときは、前記チャックの前記フィンガに対して前記基板の挿入と取り外しのためのアクセスが可能である、システム。
【請求項２】
請求項１記載の基板を処理するためのシステムであって、さらに、
前記第１の分配アームを前記第２の分配アームに結合する接続部を備え、
前記第１の分配アームと前記第２の分配アームは、前記基板の前記中央領域と前記周辺端部との間を移動する間において、前記接続部により前記基板の両側に揃った状態で維持される、システム。
【請求項３】
請求項２記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記第１の分配アームを前記第２の分配アームに結合する前記接続部は、磁気的な接続部である、システム。
【請求項４】
請求項２に記載の基板を処理するためのシステムであって、さらに、
前記スプレーシールドとスライディングドアの基部に沿った空気圧チューブと、
前記空気圧チューブの中に設けられた磁気ボールと、
前記スライディングドアに設けられた磁気ラッチと、
を備え、
前記磁気ラッチは、前記空気圧チューブ内における前記磁気ボールの移動が前記スライドドアのスライドによって前記開位置と閉位置のいずれかに配置されるように、前記スライディングドアをスライド可能に前記空気圧チューブに取り付けるように構成されている、システム。
【請求項５】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記チャックは、複数の基板サイズの各サイズに応じて特定のサイズのチャックと交換可能であるように構成されている、システム。
【請求項６】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記チャックは、前記基板の前記活性表面と前記裏面の両方を同時にアクセス可能であるようにする中空チャックである、システム。
【請求項７】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記第１の分配アームの前記供給ライン対の各ラインおよび前記第２の分配アームの前記供給ライン対の各ラインは、エッチング液、洗浄液、リンス液、および乾燥剤のうちの１つを供給するように構成される、システム。
【請求項８】
請求項７に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記洗浄液は、ＨＦ、ＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、ＨＣｌ、ＨＮＯ3、Ｈ2ＣＯ3、ＨＢｒ、Ｈ3ＰＯ4、およびＨ2ＳＯ4を含む、システム。
【請求項９】
請求項７に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記乾燥剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトン、乳酸エチル、エチルグリコール、およびメチルピロリドンを含む、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、さらに、
前記チャックのフィンガ内での基板の正確な位置付けを決定するように構成された基板センサを備えるシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記第１の分配アームの前記供給ライン対の各ラインは、前記基板の前記活性表面に向けて方向付けられるとともに前記基板の前記周辺端部に向けて角度付けられているノズルを有し、
前記第２の分配アームの前記供給ライン対の各ラインは、前記基板の前記裏面に向けて方向付けられるとともに前記基板の前記周辺端部に向けて角度付けられているノズルを有する、システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記システムは、統合型の基板処理モジュールとして少なくとも１つのブラシボックススクラバに統合されている、システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記システムは、ウエハ取り扱いシステムと、ロード・アンロードモジュールと、エッチングプロセスモジュールとを含む基板処理クラスタモジュールに統合されているシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記システムは、ウエハ取り扱いシステムと、ロード・アンロードモジュールと、化学機械平坦化プロセスモジュールとを含む基板処理クラスタモジュールに統合されているシステム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の基板を処理するためのシステムであって、
前記システムは、ウエハ取り扱いシステムと、ロード・アンロードモジュールと、エッチングプロセスモジュールと、化学機械平坦化プロセスモジュールとを含む基板処理クラスタモジュールに統合されているシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、基板および半導体ウエハの処理システムならびに処理方法に関し、特に、表面張力を低減させるプロセスを実現し且つ空間効率およびプロセス効率に優れたシステムを利用する基板および半導体ウエハの洗浄ならびに乾燥に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造する際は、製造プロセスの様々な段階で基板の湿式洗浄を実施する必要がある。集積回路デバイスは、一般に、多層構造の形態をとる。基板の層では、拡散領域を有するトランジスタデバイスが、シリコン基板の上部および内部に形成される。基板に続く層では、所望の機能デバイスを規定する目的で、相互接続用の金属配線がパターン形成され、トランジスタデバイスに電気的に接続される。周知のように、パターン形成された導電層は、二酸化珪素等の誘電物質によって、他の導電層から絶縁される。各金属配線の層では、金属または関連の誘電物質を平坦化する必要がある。平坦化を行わないと、表面形状の格差の拡大が原因で、さらなる金属配線層を製造することが大幅に困難になる。アプリケーションによっては、誘電物質の中に金属配線パターンを形成し、次いで、余分な金属配線の除去を目的とした金属ＣＭＰ工程を実施する場合がある。
【０００３】
各ＣＭＰ工程の後には、基板の湿式洗浄が実施される。湿式洗浄は、製造プロセスからのあらゆる副生成物を洗い流し、汚染物質を取り除き、後続の製造工程に進むために不可欠なレベルの清浄度を達成して維持するように設計される。トランジスタデバイス構造の小型化が進み、複雑度が増すにつれて、構造を規定してそれを維持するための精度も、全プロセス工程を通じて厳密に清浄度の基準を維持できるレベルにある必要がある。湿式洗浄が未完了もしくは非効果的である場合、または湿式洗浄後の乾燥が未完了もしくは非効果的である場合は、許容できない残留物すなわち汚染物質が処理環境に持ち込まれる。
【０００４】
ハードディスクドライブを製造する際も、同様に、ディスク基板を清浄に且つ滑らかに維持する目的で、平坦化および洗浄の工程を行う必要がある。ハードディスクを製造する際や類似の基板を利用した他のデバイスを製造する際に基板上に残留する残留物すなわち汚染物質も、やはり同様に許容することが不可能である。
【０００５】
リンスおよび乾燥の技術、方法、ならびに装置は、当該分野において豊富に知られており、このような工程は、ウエハを除いたり移したり、基板を乾燥させたりする目的で、リンス工程、スクラブ工程、浸漬工程、ならびに熱エネルギ、機械エネルギ、化学エネルギ、電気エネルギ、および音響エネルギ等を適用する工程として組み込まれる。スクラブ工程およびリンス工程の一部では、製造からの副生成物と活発に相互作用させる目的で酸または塩基が利用され、一方、所望の乾燥技術の実施前に行われる最終的なリンスでは、脱イオン水（ＤＩＷ）が一般的に使用される。
【０００６】
一般的な乾燥技術の１つとしては、スピン・リンス・ドライ（ＳＲＤ）が知られている。ＳＲＤは、機械的な遠心エネルギを使用し、基板が乾燥するまで同基板をスピンさせることによって、同基板から水分を取り除く。ＳＲＤ装置は、一般に、ボウルの内部に設けられるとともにシャフトの上に搭載されている基板マウント板を含む。シャフトは、回転によって基板をスピンさせるように構成される。基板は、一般に、基板マウント板またはスピンチャックに取り付けられる。スピンチャックは、基板を水平方向に維持するように構成されたマウントピンを有する。したがって、スピンチャックの急速回転は、基板をスピンさせ、基板の表面から水分を追い払うことができる。ＤＩＷは、一般に、基板の上方に配置されるとともにＤＩＷ供給路に接続されているノズルから分配される。
【０００７】
ＳＲＤプロセスは、基本的に、ＤＩＷの供給および基板のスピン乾燥を含む。乾燥は、窒素等の不活性ガスまたは不活性ガスの蒸気を導入し、スピンでは完全には除去できない水分を排除することによって、強化を図ることができる。さらなるヴァリエーションとしては、ＤＩＷの加熱、ＳＲＤ環境の加熱、不活性ガスの加熱等が挙げられる。
【０００８】
もう１つの一般的な乾燥技術としては、マランゴニ技術が知られている。マランゴニ乾燥は、一般に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の乾燥用の化学流体すなわち溶剤を使用して、好ましい勾配の表面張力を導入することによって、基板表面からの水分の除去を促進することを含む。また、マランゴニ技術のヴァリエーションとしては、ＩＰＡ蒸気を送るためのキャリアガスとして、窒素等の不活性ガスを導入することも含まれる。
【０００９】
従来技術による乾燥は、また、マランゴニ技術とＳＲＤ装置とを組み合わせたものを含む。この方法は、スピンチャック上に搭載された基板の表面に、ＩＰＡまたはＩＰＡ蒸気を導入することを含む。スピンチャックが基板を回転させ、その遠心力が基板の表面から水分を追い出すにあたって、マランゴニ乾燥は、残留物すなわち汚染物質を最小限に抑えつつ、基板表面からの水分の除去を最大限に発揮することができる。
【００１０】
しかしながら、ＳＲＤ技術とマランゴニ技術との組み合わせには、代表的な従来技術によるＳＲＤがウエハまたは基板の片面リンスおよび片面乾燥を提供するものであるという制約がともなう。スピンチャック上に搭載された基板のうち、リンスおよび乾燥を受けるのは片面のみである。現行の製造環境において、望ましいレベルの清浄度を達成および維持するためには、両面を同時にリンスおよび乾燥する必要がある。
【００１１】
以上からわかるように、製造プロセスにおいて求められる厳しい要件の清浄度を満たすか或いは上回るかするためには、ウエハおよび他の基板の洗浄および乾燥を最大限に発揮できる基板処理のシステムおよび方法を提供する必要がある。
【発明の開示】
【００１２】
概して、本発明は、表面張力を低減させるプロセスによって基板の洗浄、乾燥、エッチング、または他の所望のプロセスを効果的に且つ効率的に行い、尚かつ、基板の上面すなわち活性表面および裏面の両方を同時に処理する、基板処理システムを提供することによって、これらのニーズを満たすものである。本発明は、プロセス、装置、システム、デバイス、または方法を含む様々なかたちで実現することができる。以下では、本発明の実施形態をいくつか取り上げて説明する。
【００１３】
一実施形態では、基板をリンスおよび乾燥するためのシステムが開示される。システムは、基板の端部を把持するためのフィンガを有するチャックを含む。チャックは、基板を回転させるように構成される。システムは、さらに、基板の活性表面の上方に配置された上方分配アームと、基板の裏面の下方に配置された下方分配アームとを含む。上方分配アームは、基板の活性表面の中央領域と外周との間を移動することができ、下方分配アームは、基板の裏面の中央領域と外周との間を移動することができる。各分配アームは、さらに、基板の活性表面および裏面にそれぞれ流体を送るための供給ライン対を含む。システムは、また、上方分配アームを下方分配アームに連結する接続部を含むので、上方分配アームおよび下方分配アームは、基板の中央領域と外周との間を移動するあいだ、基板の両側に揃った状態に維持される。
【００１４】
別の一実施形態では、基板をリンスおよび乾燥するためのシステムが開示される。システムは、基板を回転させるように構成されるとともに基板の端部を把持するためのフィンガを有するチャックを含む。システムは、さらに、基板の活性表面に隣接して配置された第１の分配アームと、基板の裏面に隣接して配置された第２の分配アームとを含む。第１の分配アームは、基板の活性表面の中央領域と周辺端部との間を移動することができ、基板の活性表面に流体を送るための供給ライン対を含む。第２の分配アームは、基板の裏面の中央領域と周辺端部との間を移動することができ、基板の裏面に流体を送るための供給ライン対を含む。システムは、また、チャックの中で基板を取り囲むスプレーシールドを含む。スプレーシールドは、スライディングドアを備えるように構成される。スライディングドアが開位置にあるときは、チャックのフィンガに対して基板を挿入したり取り外したりするアクセスが可能である。
【００１５】
さらに別の一実施形態では、基板を処理するためのシステムが開示される。システムは、基板の端部を把持するためのフィンガを有するとともに基板を回転させるように構成されているチャックを含む。システムにおいて、第１の分配アームは、基板の活性表面の傍に配置される。第１の分配アームは、基板の活性表面の中央領域と周辺端部との間を移動することができる。第１の分配アームは、さらに、基板の活性表面に流体を送るための第１の供給ライン対を含む。第１の供給ライン対は、周辺端部の方向に角度付けられる。システムは、さらに、基板の裏面の傍に配置された第２の分配アームを含む。第２の分配アームは、基板の裏面の中央領域と周辺端部との間を移動することができる。第２の分配アームは、さらに、基板の裏面に流体を送るための第２の供給ライン対を含む。第２の供給ライン対は、周辺端部の方向に角度付けられる。
【００１６】
本発明によって、数多くの利点がもたらされる。本発明によって得られる顕著な効果および利点の１つは、基板の上面すなわち活性表面および裏面の両方を同時に処理できる点にある。スピンドルおよびチャックが中空に設計されているので、本発明では、洗浄、乾燥、または他の処理を目的として、基板の活性表面および裏面の両方にアクセスすることが可能である。
【００１７】
もう１つの効果は、本発明が複数サイズの基板用に容易に構成可能である点にある。あるサイズの基板チャックを別のサイズのものに交換する手続によって、統合型のプロセスシステムは、複数のアプリケーションと最短のダウンタイムとを高速に且つ効率的に実現することができる。また、この設計は、スピンドルモータの位置を調節することによって、ベルトを容易に変更したり引っ張ったりすることができる。
【００１８】
さらなる効果は、システムを既存のプロセス装置に組み入れることによって、汚染による欠陥または切り屑を減少させると同時に製品の質および量を増大させられる点にある。スプレーシールドおよびスプレーシールドドアは、多くのシステムにおいて薄型であることが望ましく、なかでも空気圧ドアは、作成が容易であり尚かつシステム内に微粒子を生じない。
【００１９】
本発明によるその他の利点は、本発明の原理を例示した添付の図面と併せて行われる以下の詳細な説明から明らかになる。
【００２０】
本発明は、添付の図面と併せて行われる以下の詳細な説明によって、容易に理解することが可能である。図中、類似の構成要素は同一の参照符号で示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
基板処理のための発明が開示される。好ましい実施形態では、装置および方法は、表面張力を低減させるプロセスを実現し、尚かつ、正確に制御されたプロセスによってウエハまたは他の基板の上面すなわち活性表面および底面すなわち裏面を同時にリンスおよび乾燥する、基板のリンスおよび乾燥の装置を含む。基板のリンスおよび乾燥の装置は、ブラシボックスによる処理につづいて基板のリンスおよび乾燥を行う本発明の実施形態にしたがって、１つまたはそれ以上のブラシボックススクラブ装置と１つまたはそれ以上の基板ドライヤとを含み得る基板の洗浄および乾燥のシステムの形で実現される。
【００２２】
以下の説明では、本発明が十分に理解されるように、数々の詳細が具体的に設定されている。しかしながら、当業者ならば明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細の一部または全部を設定しなくても実施され得る。また、本発明が不必要に不明瞭化される事態を回避するため、周知のプロセス工程の詳細な説明は省略した。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態による基板乾燥システム１００を示している。基板乾燥システム１００は、基板１２８を把持するように構成された中空チャック１２２を取り付けられるとともにドリップトレイ１３８内の上方に設けられている中空スピンドル１２３を含む。上方分配アーム１１０は、基板１２８の上面の上方に配置され、下方分配アーム１１２は、上方分配アーム１１０と対称を成す形で基板１２８の底面すなわち裏面の下方に配置される。上方分配アーム１１０は、分配アーム駆動軸ハウジング１１８内に設けられた分配アーム駆動軸に機械的に接続されている（不図示）上方分配アーム支柱１１４によって支えられる。下方分配アーム１１２は、上方分配アーム支柱１１４に磁気的に接続されている（不図示）下方分配アーム支柱１１６によって支えられる。
【００２４】
基板１２８は、フィンガ１２６によって中空チャック１２２に取り付けられる。中空チャック１２２は、中空チャック１２２を取り付けられた中空スピンドル１２３の回転にともなって回転するように構成される。スピンドルモータ１２０は、駆動ベルト１３２によって中空スピンドル１２３に回転エネルギを供給するように構成される。駆動ベルト１３２は、中空スピンドル１２３と、中空チャック１２２と、中空チャック１２２のフィンガ１２６内に固定された基板１２８とをスピンさせる。
【００２５】
中空チャック１２２、フィンガ１２６、そして基板１２８は、スプレーシールド１２４によって取り囲まれる。スプレーシールド１２４は、リンスおよび乾燥のプロセスから得られるあらゆる液体を中空チャック１２２の周囲に収容するように構成される。本発明の一実施形態では、スプレーシールド１２４は、半円状の空気圧システムに磁気的に結合することによって、中空チャック１２２に横からアクセスして基板１２８の挿入および取り出しを行うことを可能にする、スライディングドア（図４Ａ，４Ｂ，４Ｃを参照せよ）をともなうように構成される。スプレーシールド１２４およびそのドアの構成ならびに工程は、図４Ａを参照にして後ほど詳述される。
【００２６】
一実施形態では、ウエハセンサアーム１３０ａは、上方分配アーム支柱１１４とスプレーシールド１２４との間に配置されるとともに、基板１２８の表面の上方にウエハセンサ１３０ｂを配置するように構成される。ウエハセンサ１３０ｂは、基板１２８の存在を感知し、フィンガ１２６内に設けられた基板１２８の正しい位置付けおよび方向付けを決定するように構成される。一実施形態では、可動フィンガ１２７（図４Ａ，４Ｂ，４Ｃを参照）を固定し、尚かつ基板乾燥システム１００での基板処理を進めるためには、基板１２８を正確に配置することが求められる。ウエハセンサ１３０ｂは、基板１２８の水平な方向付けおよび正確な位置付けの感知ならびに保証を行うことによって、可動フィンガ１２７による基板位置の固定と、リンス、乾燥、または他の基板処理の続行とを可能にする。
【００２７】
本発明の一実施形態では、基板１２８の活性表面および裏面に乾燥剤が供給される。乾燥剤の例としては、ＩＰＡ、ＩＰＡ蒸気、窒素（Ｎ2）ガス、および他の不活性ガスまたは気化化学物質等が含まれる。乾燥剤によっては、ドリップトレイ１３８内に捕らわれる恐れがある副生成物や過剰な蒸気を生じるものもある。このため、空気によって運ばれる化学物質または蒸気を放出する排気口１３４と、洗浄剤および乾燥剤から生じるあらゆる液状残留物を排出する排液路１３６とが設けられる。
【００２８】
上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、上方分配ノズル１１１ａおよび下方分配ノズル１１１ｂを通じて、洗浄剤、乾燥剤、リンス剤、または他の作用物もしくは流体を、中空チャック１２２上のフィンガ１２６内に配置された基板の活性表面および裏面に、それぞれ要望通りに供給する。一実施形態では、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、互いに鏡像対称を成した状態で、基板１２８の両側の実質同じ位置に配置される。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態による基板乾燥システム１００を示している。図２の透視図は、基板乾燥システム１００のチャック１２２内に配置されたウエハ１２８を示している。スプレーシールド（図４Ａを参照にして後ほど詳述される）の開口部は、チャック１２２に対してウエハ１２８を挿入したり取り外したりするためのアクセスを可能にする。上方分配アーム支柱１１４によって支えられる上方分配アーム１１０は、ウエハ１２８の上方に配置される。排気口１３４を有するドリップトレイ１３８は、図２に示された基板乾燥システム１００の下方の特徴を取り囲む。
【００３０】
図３Ａは、本発明の一実施形態による分配アームアセンブリ１０２を詳細に示している。図示された実施形態では、乾燥剤供給路１０９ａおよび洗浄剤供給路１０９ｂは、上方分配アーム１１０に沿って、洗浄剤および乾燥剤を基板（図２Ａでは不図示）の活性表面に加える上方分配ノズル１１１ａへと経路設定される。乾燥剤供給路１１３ａおよび洗浄剤供給路１１３ｂは、下方分配アーム１１２に沿って、洗浄剤および乾燥剤を基板（図２Ａでは不図示）の裏面に加える下方分配ノズル１１１ｂへと経路設定される。他の実施形態では、任意の所望の作用物、蒸気、または他の流体が、供給路１０９ａ，１０９ｂ，１１３ａ，１１３ｂを通じて送られ、分配ノズル１１１ａ，１１１ｂを通して分配される。
【００３１】
一実施形態では、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２を基板の活性表面および裏面に対してどのように位置決めするかは、分配アーム駆動軸ハウジング１１８内に収容された分配アームコントローラ（不図示）および分配アーム駆動軸（不図示）によって制御される。分配アーム駆動軸ハウジング１１８の外側に設けられた電気コネクタ１１９は、ハウジング内に設けられた分配アームコントローラへの電力接続を提供する。
【００３２】
一実施形態では、分配アーム駆動軸は、上方分配アーム支柱１１４に機械的に接続することによって、同駆動軸と上方分配アーム１１０とを直接に機械的に接続し、それによって上方分配アーム１１０の位置決めを行う。上方分配アーム１１０は、上方分配アーム支柱１１４を中心に旋回して移動することによって、基板の活性表面（上面）に対する上方分配ノズル１１１ａの位置決めを行う。本発明の一実施形態では、リンスおよび乾燥のプロセスは、基板の半径に沿って、基板の中央領域から周辺領域へと洗浄剤および乾燥剤を分配する。したがって、上方分配アーム１１０は、スピンしている基板の表面に沿って、基板の中央領域から周辺領域へと外向きに移動する。
【００３３】
下方分配アーム１１２は、上方分配アーム１１０の運動と実質鏡像対称を成すように構成される。したがって、上方分配アーム１１０が、スピンしている基板の表面に沿って、基板の中央領域から周辺領域へと外向きに移動するとき、下方分配アーム１１２は、同基板の反対側すなわち裏面において、上方分配アーム１１０と実質相対するように配置され、上方分配アーム１１０とともに同基板の中央領域から周辺領域へと移動する。しかしながら、一実施形態では、下方分配アーム１１２は、分配アーム駆動軸に機械的に接続されていない。
【００３４】
本発明の一実施形態では、下方分配アーム１１２は、上方分配アーム支柱１１４および下方分配アーム支柱１１６を通じて上方分配アーム１１０に磁気的に結合される。この磁気結合は、下方分配アーム１１２と鏡像対称を成す上方分配アーム１１０を積極的に機械操作することを可能にする。一実施形態では、磁気結合は、下方分配アーム１１２の運動の度合いを操作する磁石によって実現される。例えば、下方分配アーム１１２は、中空スピンドル１２３の内壁に近づきつつ基板の周辺の近くで停止することができる。下方分配アーム１１２が、基板１２８の裏面の周辺領域の近くで静止しているあいだ、上方分配アーム１１０は、同基板の外周に向かって移動を続けることができる。図１および後述される図４Ａ，６からわかるように、下方分配アーム１１２の運動が、中空スピンドル１２３の範囲内に制約されているあいだ、上方分配アーム１１０は、フィンガ１２６に達するまで運動を続けることができる。
【００３５】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による上方分配ノズル１１１ａおよび下方分配ノズル１１１ｂの詳細を示している。図示された実施形態では、上方分配ノズル１１１ａは、上方分配アームヘッド１４０ａに取り付けられるとともに概して下方に方向付けられている、乾燥剤供給路１０９ａからのノズルおよび洗浄剤供給路１０９ｂからのノズルを含む。同様に、下方分配ノズル１１１ｂは、下方分配アームヘッド１４０ｂに取り付けられるとともに概して上方に方向付けられている、乾燥剤供給路１１３ａからのノズルおよび洗浄剤供給路１１３ｂからのノズルを含む。
【００３６】
本発明の一実施形態では、回転される中空スピンドル１２３に取り付けられた中空チャック１２２の上に基板が搭載される。上方分配ノズル１１１ａは、基板１２８の上面すなわち活性表面に方向付けられ、下方分配ノズルは、基板１２８の底面すなわち裏面に方向付けられる。一実施形態では、上方分配ノズル１１１ａおよび下方分配ノズル１１１ｂのそれぞれは、基板１２８の周辺領域に向かって角度付けられる。上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２が、チャック１２２に取り付けられるとともに同チャックとともに回転している基板１２８の中心から周辺領域に向けて方向１４２に移動するにつれて、基板１２８の活性表面および裏面は、上方分配アームヘッド１４０ａに設けられた洗浄剤供給路１０９ｂからのノズルおよび下方分配アームヘッド１４０ｂに設けられた洗浄剤供給路１１３ｂからのノズルを通して、それぞれに洗浄剤を供給される。後ほど詳述されるように、一実施形態では、上方分配アームヘッド１４０ａ上の乾燥剤供給路１０９ａからのノズルおよび下方分配アームヘッド１４０ｂ上の乾燥剤供給路１１３ａからのノズルを通して、洗浄剤に続いてすぐに乾燥剤が供給される。したがって、洗浄剤および乾燥剤は、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２が基板の表面を方向１４２に移動するにつれて、チャック１２２に取り付けられた回転している基板の上面および底面の両方に供給される。
【００３７】
図４Ａは、本発明の一実施形態による中空チャック１２２を示している。中空チャック１２２は、基板乾燥システム１００（図１）に結合することによって、基板の活性表面および裏面を支え、回転させ、されにこれらへのアクセスを可能にするように構成される。図４Ａは、中空チャック１２２を上から見た図である。一実施形態では、環状の中空チャック１２２は、中空スピンドル１２３に結合するように構成される。中空スピンドル１２３は、前述のように、回転するように駆動され、環状のチャック１２２は、中空チャック１２２に取り付けられた基板１２８を自由回転によってスピンさせる。円筒状の中空スピンドル１２３は、駆動ベルト１３２（例えば図１を参照せよ）を取り付けられ、それによって回転力を提供するように構成される。一実施形態では、中空スピンドル１２３は、基板乾燥システム１００に取り付けるための静止部分と、チャック１２２に取り付けるための回転部分とを含む。基板１２８の活性表面および背面の両方がアクセス可能であるので、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、洗浄剤、乾燥剤、および他の作用物をスピンしている基板１２８の両面に同時に供給することが可能である。
【００３８】
一実施形態では、スプレーシールド１２４は、チャック１２２を取り囲む。スプレーシールド１２４は、洗浄、乾燥、または他のプロセスで使用されたあらゆる液体を、中空スピンドル１２３およびそれに取り付けられたチャック１２２を含むキャビティ内の空間に閉じこめるように構成される。洗浄剤、乾燥剤、または他の作用物が処理中に基板に供給されると、スピンしている基板から放出されるあらゆる液滴は、スプレーシールド１２４によってブロックされ、中空スピンドル１２３およびそれに取り付けられたチャック１２２を有する内側のキャビティ内に閉じこめられる。スプレーシールド１２４は、強度および形状を提供でき、容易に洗浄可能であるようにし、尚かつクリーンルームの用途に適するべく、ＰＥＴ、プラスチック、ポリウレタン、または任意の適切な軽量材料で構成することができる。
【００３９】
本発明の一実施形態では、スライディングスプレーシールドドア１５２は、中空スピンドル１２３およびそれに取り付けられたチャック１２２を有する内側の領域すなわちキャビティへのアクセスを可能にするように構成される。一実施形態では、スライディングスプレーシールドドア１５２は、スプレーシールド１２４の一部として構成され、スライドして開くことによって内側の領域すなわちキャビティへのアクセスを可能にするとともに、スライドして閉じることによって中空スピンドル１３２およびチャック１２２を取り囲む、実質的に中実のスプレーシールド１２４を形成する。スプレーシールドドア１５２が開位置にあるときは、チャック１２２に対して基板１２８を挿入したり取り外したりすることが可能である。スライディングスプレーシールドドア１５２が開き、アクセスが可能になると、ロボット（不図示）は、基板１２８を適切な位置および方向でフィンガ１２６内に収めることが可能になる。スライディングスプレーシールドドア１５２は、基板がフィンガ１２６に挿入され取り付けられると同時に閉じることによって、中空スピンドル１２３およびチャック１２２のキャビティ内の環状の空間に、あらゆる流体を閉じこめることができる。一実施形態では、ウエハセンサ１３０ｂが、フィンガ１２６内に挿入された基板１２８を感知し、方向および位置が適切であるかの確認を行う。方向および位置が適切であることが確認されると、基板１２８は、可動フィンガ１２７（図４Ａを参照せよ）によって正しい位置に固定される。ロボット（不図示）が撤退し、スライディングスプレーシールドドア１５２が閉じると、スピンドル１２３は回転することが可能になる。したがって、スピンドル１２３は、チャック１２２およびその上に搭載された基板１２８を回転させる。
【００４０】
本発明の一実施形態では、スライディングスプレーシールドドア１５２を開位置または閉位置に位置付ける操作は、空気圧アクチュエータ（不図示）によって行われる。空気圧チューブ１５０は、スプレーシールド１２４の一部の外周に沿って、スプレーシールド１２４の基部すなわち下部を通る。一実施形態では、空気圧チューブ１５０は、その内部に磁気ボールすなわち磁気軸受けを有するように構成される。空気圧アクチュエータは、空気圧チューブ１５０の内側に沿って磁気ボールを移動させる。空気圧チューブ１５０の第１端に空気圧が加えられるとき、空気圧チューブ１５０の第２端では排気（通気）すなわち減圧が行われるので、磁気ボールは、加圧部分から排気（通気）部分すなわち減圧部分に至る経路に沿って、空気圧チューブ１５０の中を移動することが可能になる。一実施形態では、空気圧アクチュエータは、空気圧チューブ１５０の第１端および第２端の両方に圧力を加えるように、そして同じく空気圧チューブ１５０の第１端および第２端の両方で排気すなわち減圧を行うように構成される。このように、磁気ボールは、矢印１５４によって示されるいずれの方向にも空気圧チューブの長さ分だけ移動できるように構成される。スライディングスプレーシールドドア１５２は、磁気ボールに磁気的に取り付けるための磁気ラッチ（不図示）を有するように構成される。磁気ボールが、空気圧チューブ１５０に沿ってその中を移動するのにともなって、磁気ラッチは、スライディングスプレーシールドドア１５２を磁気ボールに取り付け、同ドア１５２を開閉させることによって、同ドア１５２を空気圧チューブ１５０の中の磁気ボールの位置に結合された開位置または閉位置へとスライドさせる。一実施形態では、スライディングスプレーシールドドア１５２の状態を示すために、ドア位置センサ１５８が提供される。
【００４１】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による基板乾燥システム１００のチャック１２２およびスプレーシールド１２４を示している。図４Ｂの透視図では、スライディングスプレーシールドドア１５２は閉位置にあり、チャック１２２およびスピンドル（図４Ｂでは見えない）の内側のキャビティを完全に取り囲むことによって、処理領域の周りのスプレーシールド１２４の完全性を維持している。
【００４２】
スライディングスプレーシールドドア１５２が開位置にあるときは、基板１２８を挿入したり取り外したりするアクセスが可能である。フィンガ１２６は、中空スピンドル１２３およびチャック１２２の上方で基板１２８を受け取り且つ支えるように構成される。一実施形態では、基板１２８を正しい場所に固定する目的で可動フィンガ１２７が提供される。基板１２８が挿入されると、少なくとも２つのフィンガ１２６が、その基板１２８を受け取るように構成される。基板１２８がロボット（不図示）によってフィンガ１２６内に配置されるとき、可動フィンガ１２７は開位置すなわち解除位置にある。基板１２８がフィンガ１２６内で適切に配置されると、可動フィンガ１２７は、基板１２８の端部に向かって旋回し、その基板１２８を正しい場所に固定する。したがって、適切に配置された基板は、その端部をフィンガ１２６および可動フィンガ１２７によって支えられる。一実施形態では、フィンガ１２６および可動フィンガ１２７は、基板１２８を中空スピンドル１２３およびチャック１２２の回転軸から僅かに逸らして配置するように構成される。このように僅かに逸らして配置するのは、基板１２８をフィンガ１２６に対してさらに固定し、中空スピンドル１２３の回転中に可動フィンガ１２７に対して生じる圧力を最小限に抑えるためである。
【００４３】
一実施形態では、可動フィンガ１２７のためのアクチュエータ１２５（図４Ｃを参照のこと）が、中空スピンドル１２３に隣接する位置において、中空スピンドル１２３の静止部分に取り付けられる。図４Ｃは、本発明の一実施形態による可動フィンガアクチュエータ１２５を示している。可動フィンガアクチュエータ１２５は、可動フィンガ１２７が開位置すなわち解除位置にあるときに、中空スピンドル１２３の回転部分の運動すなわち回転を阻止するように構成される。可動フィンガアクチュエータは、基板が配置され、可動フィンガ１２７がその基板を正しい位置に固定したときに、中空スピンドル１２３の回転部分の運動および回転を可能にするように構成される。一実施形態では、さらに、中空スピンドル１２３の回転が、ドア位置センサ１５８によってスライディングスプレーシールドドア１５２が閉位置にあることが示されるまで阻止されるので、基板を挿入したり取り出したりするために使用されるどのロボットも、中空スピンドル１２３およびチャック１２２から撤退する。
【００４４】
図４Ｄは、本発明の一実施形態による、ウエハ１２８を上に配置されたチャック１２２を示している。図４Ｄに示された実施形態では、ウエハ１２８は、可動フィンガ１２７によってフィンガ１２６内の正しい位置に固定されている。したがって、ウエハ１２８は、その端部をフィンガ１２６および可動フィンガ１２７によって正しい場所に保持される。本発明の一実施形態にしたがうと、ウエハ１２８が可動フィンガ１２７によって正しい場所に固定され、その存在および方向の適切さがウエハセンサ１３０ｂによって示されると、スライディングスプレーシールドドア１５２は閉じ、スピンドル（不可視である）、チャック１２２、およびウエハ１２８を取り囲む連続したスプレーシールド１２４を提供する。一実施形態では、ドア位置センサ１５８は、スライディングスプレーシールドドア１５２の位置を、閉位置または非閉位置のいずれかとして感知する。
【００４５】
図５は、本発明の一実施形態によるチャック１２２の取り外しを示している。本発明の一実施形態では、チャック１２２は交換可能であり、複数の基板サイズに適応することができる。上述されたように、中空スピンドル１２３は、回転部分と静止部分とを含む。ピン１２６および可動ピン１２７を有するチャック１２２は、中空スピンドルの回転部分に接続するように構成されるので、中空スピンドル１２３の回転は、チャック１２２およびその上に配置された基板１２８をスピンさせる。本発明の一実施形態では、チャック１２２は、ＰＥＴ、プラスチック、ポリウレタン、または他の適切な材料からなる実質中実の部品からなり、基板を受け取るためのピン１２６および可動ピン１２７と、回転するように構成された中空スピンドル１２３内のリングまたは軸受けにチャック１２２を取り付けるための取付ポイント１５６（図４Ａを参照せよ）とを含む。一実施形態では、チャック１２２は、特定の基板サイズに対応するように構成されるので、特定の基板サイズに対応する基板乾燥システム１００を構成するには、その所望の基板サイズに対応するチャック１２２を取り付けるだけで良い。例えば、一般的な半導体ウエハのサイズとしては、２００ｍｍおよび３００ｍｍが挙げられる。本発明の一実施形態は、２００ｍｍ構成と３００ｍｍ構成とを含んでいるので、所望のウエハサイズに対応できるように再構成するには、取付ポイント１５６において、チャック１２２を中空スピンドル１２３から外し、それを所望の基板サイズに対応するチャック１２２に交換するだけで良い。
【００４６】
図６は、本発明の一実施形態による基板乾燥システム１００の底面すなわち下面を示している。図示された実施形態は、基板乾燥システム１００をひっくり返し、ドリップトレイ１３８を取り外したものである。また、基板乾燥システム１００に一般的に設けられている駆動ベルトカバーが取り外され、中空スピンドル１２３とスピンドルモータ１２０の底部に取り付けられたプーリとが駆動ベルト１３２によって取り囲まれる様子が示されている。図６からわかるように、本発明の一実施形態では、駆動ベルト１３２は、スピンドル１２３の回転部分１２３ａに巻き付いており、スピンドルモータ１２０によって駆動されることによって、スピンドル１２３およびそれに取り付けられたチャック（図６では不可視である）をスピンさせる回転力を提供する。スピンドル１２３の静止部分１２３ｂも、やはり、基板乾燥システム１００に取り付けられ且つ可動フィンガアクチュエータ１２５を取り付けられた状態で図示されている。排気口１３４は、ドリップトレイ１３８（図６では取り外されている）によって封じられた空間を通気する。説明のため、下方分配アーム支柱１１６からは下方分配アーム１１２が外されている。
【００４７】
図１〜６からわかるように、基板乾燥システム１００の一実現形態は、基板１２８を洗浄および乾燥するための有進歩性の方法を提供する。所望のチャック１２２の選択および構成は、洗浄および乾燥を施される基板１２８のサイズに応じて行われる。実現形態としては、同じサイズの基板１２８を複数枚まとめて処理する方が効率的であるが、構成が容易であることから、複数サイズの基板を処理することも可能である。
【００４８】
スライディングスプレーシールドドア１５２は、上述されたように、空気圧チューブ１５０内での空気圧アクチュエータによる磁気ボールすなわち磁気軸受けの移動によって、開位置に配置される。スライディングスプレーシールドドア１５２は、磁気ラッチによって磁気ボールに磁気結合される。したがって、スライディングスプレーシールドドア１５２は、空気圧チューブ１５０内での磁気ボールの移動にともなって開位置へとスライドする。ドアセンサ１５８は、スライディングスプレーシールドドア１５２が開位置に入るとともに「非閉じ」状態を感知する。
【００４９】
ロボット（不図示）は、基板１２８をチャック１２２の上に挿入する。基板１２８は、フィンガ１２６によって受け取られ、可動フィンガ１２７は、基板１２８をチャック１２２上の正しい位置に取り付けて固定するようにアクチュエータ１２５によって位置決めされ、基板１２８は、その端部をフィンガ１２６および可動フィンガ１２７によって保持される。ロボットが撤退すると、スライディングスプレーシールドドア１５２は閉位置へとスライドする。閉じ状態は、ドアセンサ１５８によって感知される。
【００５０】
ウエハセンサアーム１３０ａに取り付けられたウエハセンサ１３０ｂは、基板１２８の存在および方向を感知する。基板１２８が存在し且つ正しく方向付けられている（例えば水平である）場合は、中空スピンドル１２３は、取り付けられたチャック１２２とともにスピンすることを許される。中空スピンドル１２３は、所望の用途に応じ、下は３００ＲＰＭ以下から上は３０００ＲＰＭで回転するように構成することができる。中空スピンドル１２３の回転は、駆動ベルト１３２を使用して中空スピンドル１２３を回転させるスピンドルモータ１２０によって生じる。一実施形態では、スピンドルモータ１２０は、駆動ベルト１３２の張力を調整するように構成される。例えば、スピンドルモータ１３２の位置を中空スピンドル１３２に近づくまたは中空スピンドル１３２から遠ざかる方向に調整し、駆動ベルト１３２の張力を減少または増大させることが可能である。
【００５１】
中空スピンドル１２３は、自由にスピンするように構成され、そのうち回転部分１２３ａは、チャック１２２を回転させ且つチャック１２２に取り付けられるように構成され、固定された静止部分１２３ｂは、基板乾燥システム１００に取り付けられるように構成される。また、可動フィンガアクチュエータ１２５は、中空スピンドル１２３の静止部分１２３ｂに取り付けられる。自由スピン部分すなわち回転部分１２３ａは、静止ハウジングの中で自由にスピンできる、内側が中空の軸受けと同様に構成することができる。駆動ベルト１３２は、中空スピンドル１２３の回転部分１２３ａの下方領域に構成される。フィンガ１２６および可動フィンガ１２７を含むチャック１２２は、取付ポイント１５６において中空スピンドル１２３の回転部分１２３ａの上方領域に取り付けられるので、容易に構成可能なチャック１２２を提供して複数の基板サイズを許容することが可能である。
【００５２】
本発明の一実施形態によって、基板１２８が基板乾燥システム１００の中に配置されているとき、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、スピンしている基板１２８のほぼ中央に位置している。上方分配アーム１１０は、上方分配ノズル１１１ａを基板１２８の上面すなわち活性表面に方向付け、下方分配アーム１１２は、下方分配ノズル１１１ｂを基板１２８の底面すなわち裏面に方向付ける。磁気結合された上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、基板１２８の両側の実質同じ位置に配置される。
【００５３】
一実施形態では、回転している基板１２８の活性表面および裏面に、洗浄剤供給路１０９ｂ，１１３ｂを通じて洗浄剤が分配される。乾燥剤は、回転している基板１２８の活性表面および裏面に、乾燥剤供給路１０９ａ，１１３ｂを通じて分配される。一実施形態では、上方分配アームヘッド１４０ａは、上方分配アーム１１０が基板１２８の活性表面の上方を回転基板１２８の中央領域から外周へと移動するにつれて、洗浄剤が乾燥剤に先行して分配されるように、上方分配ノズル１１１ａを方向付ける。同様に、下方分配アームヘッド１４０ｂは、上方分配アーム１１２が基板１２８の裏面を回転基板の中央領域から外周へと移動するにつれて、洗浄剤が乾燥剤に先行して分配されるように、下方分配ノズル１１１ｂを方向付ける。一実施形態では、上方分配ノズル１１１ａおよび下方分配ノズル１１１ｂは、基板の中心から端部に向けて、基板処理時における一般的なノズル移動方向に曲がるように方向付けられる。洗浄剤は、所望の用途に応じ、複数の化学剤またはＤＩＷのなかから選択される。本発明は、基板の洗浄、エッチング、およびリンスの実施形態を含む。洗浄剤の例としては、例えば、ＤＩＷ、またはＨＦ、ＮＨ4ＯＨ、もしくはＨ2Ｏ2の溶液、またはＨＣｌ、ＨＮＯ3、Ｈ2ＣＯ3、ＨＢｒ、Ｈ3ＰＯ4、もしくはＨ2ＳＯ4等の任意の酸が含まれる。乾燥剤の例としては、例えば、ＩＰＡ、ジアセトン、乳酸エチル、エチルグリコール、メチルピロリドン等が含まれる。上述されたように、洗浄剤に続いて乾燥剤が分配されるとき、洗浄剤の表面張力は低減され、これは、スピンしている基板の端部へと外向きに液体を移動させることによって、液体の除去を促進する。
【００５４】
図７は、本発明の一実施形態による洗浄および乾燥のプロセスを示している。洗浄剤は、スピンしている基板の中央領域から外周領域への移動にともなって、基板の上面および裏面に、乾燥剤に先行して加えられる。洗浄剤は、基板の表面を洗浄、エッチング、またはリンスするように構成される。そして、領域１７０に乾燥剤が導入されると、液体の表面張力が低減されるとともに液体および残留物の運動が増進され、それによって基板表面が乾燥される。
【００５５】
上方分配アーム１１０は、上方分配アーム支柱１１４および下方分配アーム支柱１１６を通じて下方分配アーム１１２に磁気結合されており、尚かつ、分配アーム駆動軸ハウジング１１８内に含まれる分配アーム駆動軸に機械的に接続されている。一実施形態では、スピンしている基板１２８の上面を中央領域から外周にかけて移動する上方分配アーム１１０の運動は、分配アーム駆動軸ハウジング１１８内に含まれる分配アームコントローラによって方向付けられる。つまり、分配アームコントローラが分配アーム駆動軸を方向付け、その方向付けが上方分配アーム１１０を位置決めする。磁気結合された下方分配アーム１１２は、上方分配アーム１１０の運動と鏡像対称を成しつつ、スピンしている基板１２８の裏面を中央領域から外周にかけて移動する。このようにすれば、上面および裏面の洗浄ならびに乾燥を同時に行うことができる。
【００５６】
本発明の一実施形態は、ブレーキ（制動部）すなわちガバナー（調速部）を下方分配アーム１１２に設けることによって、下方分配ノズル１１１ｂと中空スピンドル１２３の内面とが接触するのを阻止する。上述されたように、基板処理は、回転している基板の中心から外周に向けて進行する。上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、回転している基板の活性表面および裏面を、所定の地点または基板の端部近くに達するまで同期的に移動する。所定の地点に達すると、下方分配アーム１１２の移動が停止する一方で、上方分配アーム１１０は移動を続ける。上方分配アーム１１０は、上方分配ノズル１１１ａを所望通りに基板の端部まで移動させたり、あるいはその端部を超えさせたりする。図８は、本発明の一実施形態による、所定の地点で停止した状態の下方分配アーム１１２と、移動を続けられる状態の上方分配アーム１１０とを示している。一実施形態では、別のブレーキすなわちガバナーを上方分配アーム１１０に設けることによって、スピンドル１２３およびチャック１２２のキャビティ内で上方分配アーム１１０が移動する範囲を定める。上方分配アーム１１０が処理範囲の中央領域に戻り、上方分配アーム１１０と下方分配アーム１１２とが再び揃うと、磁気結合は回復するので、上方分配アーム１１０および下方分配アーム１１２は、再び共に移動しはじめる、すなわち再び共に運ばれるようになる。
【００５７】
洗浄剤および乾燥剤から生じる余分な液体は、スプレーシールド１２４によって基板乾燥システム１００から溢れるのをブロックされ、スピンドル１２３およびチャック１２２の中空キャビティ内に実質封じられる。図１および図２を参照にして上述されたように、液状残留物は、ドリップトレイ１３８に回収され、排液口１３６を通じて排出される。実施形態によっては、気化ガスが乾燥剤として使用される場合もあり、このときにヒュームすなわちガスが滞留した場合には、このようなヒュームすなわちガスをドリップトレイ１３８による閉じ込めから解放するための排気口１３４が設けられる。
【００５８】
図９は、本発明の一実施形態による基板処理ステーション２００を示している。一実施形態では、少なくとも１つの基板乾燥システム１００を少なくとも１つのブラシボックススクラバ２０２に統合することによって、基板の移送および露出ならびにクリーンルームの床面積に関する要件を最低限に抑えられる高効率処理の基板処理ステーションが作成される。この実施形態では、少なくとも１つの基板乾燥システム１００と少なくとも１つのブラシボックス２０２とが共に設けられるので、基板は、少なくとも１つのブラシボックス２０２の中で１つまたはそれ以上の操作によって第１の処理を施された後、リンス、乾燥、または他のプロセスのために少なくとも１つの基板乾燥システム１００へと移される。基板乾燥システム１００は、例えばブラシボックス２０２の上に搭載することによって、移送距離およびシステムすなわちツールのフットプリントを最小限に抑えても良い。さらに、クリーンルーム環境の濾過システムでは、高度が増すとともに清浄度が高まる状態を維持することが可能である。したがって、清浄度の低いスクラブは低い位置で実施され、より清浄度の高い基板のリンスおよび乾燥は高い位置で実施される。
【００５９】
別の一実施形態では、基板処理ステーション２００を、クラスタツールまたは統合型基板処理クラスタモジュールとしても知られる一群の基板処理ツールに組み込むことによって、クリーンルームの床面積を最大限に効率的に利用し、基板処理方法および基板処理システムを経済的に且つ効率的に実現できるようにする。一例に過ぎないが、本発明の一実施形態は、例えばウエハ取り扱いシステムと、ロード・アンロードモジュールと、結合エッチングロードロックを有するエッチングプロセスモジュールと、化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセスモジュールとを含む統合型の基板処理クラスタモジュールに組み込まれる。本発明の一実施形態は、クラスタモジュールに、ポストＣＭＰ洗浄操作およびポストエッチング洗浄操作を扱うことができる洗浄プロセスモジュールとして組み込まれる。
【００６０】
以上の説明では、発明の明瞭な理解を促す目的で一部の項目を特定したが、添付した特許請求の範囲の範囲内ならば、一定の変更および修正を加えられることは明らかである。したがって、上述した実施形態は、例示的なものであって限定的なものではなく、本発明は、上述した詳細に限定されることなく、添付した特許請求の範囲およびその同等物の範囲内で変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態による基板乾燥システムを示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による基板乾燥システムを示した図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による分配アームアセンブリを詳細に示した図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による上方分配ノズルおよび下方分配ノズルの詳細を示した図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による中空チャックを示した図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による基板乾燥システムのチャックおよびスプレーシールドを示した図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による可動のフィンガアクチュエータを示した図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による、ウエハを上に配置されたチャックを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるチャックの取り外しを示した図である。
【図６】本発明の一実施形態による基板乾燥システムの底面すなわち下面を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による洗浄および乾燥のプロセスを示した図である。
【図８】本発明の一実施形態による、所定の地点で停止した状態の下方分配アームと、移動を続けられる状態の上方分配アームとを示した図である。
【図９】本発明の一実施形態による基板処理ステーションを示した図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００…基板乾燥システム
１０２…分配アームアセンブリ
１０９ａ…乾燥剤供給路
１０９ｂ…洗浄剤供給路
１１０…上方分配アーム
１１１ａ…上方分配ノズル
１１１ｂ…下方分配ノズル
１１２…下方分配アーム
１１３ａ…乾燥剤供給路
１１３ｂ…洗浄剤供給路
１１４…上方分配アーム支柱
１１６…下方分配アーム支柱
１１８…分配アーム駆動軸ハウジング
１１９…電気コネクタ
１２０…スピンドルモータ
１２２…中空チャック
１２３…中空スピンドル
１２３ａ…回転部分
１２３ｂ…静止部分
１２４…スプレーシールド
１２５…可動フィンガアクチュエータ
１２６…フィンガ、ピン
１２７…可動フィンガ
１２８…基板
１３０ａ…ウエハセンサアーム
１３０ｂ…ウエハセンサ
１３２…駆動ベルト
１３４…排気口
１３６…排液路
１３８…ドリップトレイ
１４０ａ…上方分配アームヘッド
１４０ｂ…下方分配アームヘッド
１５０…空気圧チューブ
１５２…スライディングスプレーシールドドア
１５６…取付ポイント
１５８…ドアセンサ
２００…基板処理ステーション
２０２…ブラシボックススクラバ
【図１】
2005515613.tif 000003
【図２】
2005515613.tif 000004
【図３Ａ】
2005515613.tif 000005
【図３Ｂ】
2005515613.tif 000006
【図４Ａ】
2005515613.tif 000007
【図４Ｂ】
2005515613.tif 000008
【図４Ｃ】
2005515613.tif 000009
【図４Ｄ】
2005515613.tif 000010
【図５】
2005515613.tif 000011
【図６】
2005515613.tif 000012
【図７】
2005515613.tif 000013
【図８】
2005515613.tif 000014
【図９】
2005515613.tif 000015
【国際調査報告】
2005515613.tif 000016
2005515613.tif 000017
2005515613.tif 000018