(57)【要約】処理半導体基板の処理方法において、１枚又は２枚の基板を基板処理室においてウェットエッチング、洗浄、リンス及び／又は乾燥ステップを施す。洗浄、リンスの間に、メガソニックエネルギのバンドを処理室内に生成して活性リンス又は洗浄ゾーンを生成し、処理室内でのリンス又は洗浄工程の間に基板を活性領域に通すように移送する。
2005512340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に基板を処理する方法であって、
（ａ）  一度に２枚以下の基板を中に入れて囲む処理室を準備し、
（ｂ）  前記基板を前記処理室の中の第１処理流体に露出し、
（ｃ）  ステップ（ｂ）後に、前記基板を前記処理室の中の第２処理流体にさらす、
ことを含んでなる方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｂ）又は（ｃ）は、前記基板の表面で流体の境界層を薄化するステップを含む請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１処理流体がエッチング流体であり、第２処理流体はすすぎ流体である請求項２の方法。
【請求項４】
前記境界層薄化ステップは、前記室の中の前記エッチング流体にメガソニックエネルギを指向することによりなされる請求項２の方法。
【請求項５】
前記境界層薄化ステップは、前記基板の向きを横切る方向にエッチング流体を前記室の中に入れることを含む請求項２の方法。
【請求項６】
前記エッチング流体は、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、およびバッファリングされた酸化物のエッチング流体群の少なくとも１つを含んでいる請求項３の方法。
【請求項７】
前記室からからバルク状の前記エッチング流体を取り除くステップをさらに含む請求項３の方法。
【請求項８】
前記室は該室に連通連結された容器を含み、前記エッチング流体を取り除くステップは前記容器の中に前記エッチング流体を吸入することを含む請求項７の方法。
【請求項９】
前記エッチング流体を取り除くステップは、前記吸入ステップの前に前記容器を密封して負圧に維持し、前記室と前記容器の間の弁を開いて前記エッチング流体を前記容器に引き込ませることを含む請求項８の方法。
【請求項１０】
前記エッチング流体を取り除くステップは、すすぎ水を前記室の中に滝落としのように落し流して前記エッチング流体を洗うことを含む請求項７の方法。
【請求項１１】
前記すすぎステップの間に、前記室の中のすすぎ流体にメガソニックエネルギを指向させるステップを含む請求項７の方法。
【請求項１２】
前記指向ステップは、メガソニックエネルギバンドを形成して前記基板の表面に向けて伝播させることを含み、前記方法は前記基板をそれが前記バンドを通り抜けるように沿層方向に動かして、前記基板の実質的に表面全体が前記バンドを通過するようにすることを含む請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記メガソニックエネルギは前記バンドを通り抜ける前記基板の部分に境界層薄化を引き起こす請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｃ）の間に、前記室の下側領域はすすぎ流体を含み、前記室の上側領域はガスを含み、前記バンドは、前記すすぎ流体と前記ガスの間の気液界面に隣接する請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記バンド通過ステップの間に、前記基板の表面積のおよそ３０％以下が前記バンドの中に置かれる請求項１２の方法。
【請求項１６】
前記バンド通過ステップは、前記基板を前記バンドに何回も通過させることを含む請求項１２の方法。
【請求項１７】
前記バンド通過ステップは、前記基板を前記気液界面に通して前記室の前記上側領域に入れることを含む請求項１４の方法。
【請求項１８】
前記基板を前記気液界面に複数回通すことを含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記室の前記上側領域の中の前記基板の部分にすすぎ水を流すステップを含む請求項１７の方法。
【請求項２０】
前記メガソニックエネルギを前記基板表面に垂直な方向に伝播させる請求項１２の方法。
【請求項２１】
前記メガソニックエネルギを前記基板表面に垂直な角度よりも小さい角度で伝播させる請求項１２の方法。
【請求項２２】
第１処理流体が洗浄流体であり、前記第２処理流体はすすぎ流体である請求項１の方法。
【請求項２３】
請求項２２の方法であって、メガソニックエネルギを前記洗浄流体に指向させて前記基板表面に向かって伝播されるメガソニックエネルギバンドを形成し、前記方法は、前記基板の実質的に全体表面が前記バンドを通り抜けるように前記基板を沿層方向に移動させることをさらに含む方法。
【請求項２４】
前記移動ステップは前記基板を前記バンドに複数回通すことを含む請求項２３の前記方法。
【請求項２５】
前記メガソニックエネルギは前記バンドを通り抜ける前記基板の部分に境界層薄化を引き起こす請求項２３の方法。
【請求項２６】
前記ステップ（ｃ）の間に、前記室の下側領域が洗浄流体を含み、前記室の上側領域はガスを含み、前記バンドは前記洗浄流体とガスの間の気液界面に隣接する請求項２３の方法。
【請求項２７】
前記移動ステップの間に、前記基板の表面積のおよそ３０％以下が前記バンドの中に置かれる請求項２３の方法。
【請求項２８】
前記基板を前記気液界面に通して前記室の前記上側領域内に入れることを含む請求項２６の方法。
【請求項２９】
前記基板を前記気液界面に複数回通すことを含む請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記メガソニックエネルギは前記基板表面の法線方向に伝播される請求項２３の方法。
【請求項３１】
前記メガソニックエネルギは前記基板表面に直角をなすよりも小さい角度で伝播される請求項２３の方法。
【請求項３２】
洗浄流体を前記室に流すステップをさらに含む請求項２３の方法。
【請求項３３】
前記洗浄流体は前記室の下部から前記室の上部まで流れる請求項３２の前記方法。
【請求項３４】
請求項２６の方法であって、前記メガソニックエネルギはそのバンド内にマイクロキャビテーションを引き起こし、前記方法は、該バンドにおけるマイクロキャビテーションの割合を増加させるために、前記気液界面において前記ガスを前記洗浄流体の中に拡散させることをさらに含む請求項２６の方法。
【請求項３５】
前記バンドの下の領域内の前記洗浄流体の中にメガソニックエネルギを伝達することによって前記洗浄流体の中に音響流を引き起こすことをさらに含む請求項２３の方法。
【請求項３６】
前記基板を前記室の中のエッチング流体に露出することをさらに含む請求項２２の方法。
【請求項３７】
第１処理流体がすすぎ流体であり、第２処理流体は乾燥蒸気であり、ステップ（ｃ）が乾燥ステップである請求項１の方法。
【請求項３８】
請求項１の方法であって、前記第１処理流体が化学処理薬剤の流体であり、前記第２処理流体はすすぎ流体であり、前記方法はさらに以下のステップ（ｄ）を含む方法、
（ｄ）ステップ（ｃ）の後に、前記室の中の乾燥蒸気に基板をさらす。
【請求項３９】
前記乾燥ステップは前記室からバルク状の流体を取り除いて、乾燥蒸気を前記室に導入することを含む請求項３７又は３８の方法。
【請求項４０】
前記乾燥ステップの間、前記室の下側領域がすすぎ流体を含んでいて、前記乾燥ステップは、前記室の上側領域内の乾燥蒸気の大気を形成し、前記基板を前記室の前記下側領域内のバルク状の流体から前記室の前記上側領域に引き抜くことを含む請求項３７又は３８の方法。
【請求項４１】
前記すすぎ流体にメガソニックエネルギを指向させ前記基板の表面に向かって伝播するメガソニックエネルギバンドを形成し、前記引き上げステップは前記基板を前記バンドに通り抜けさせ、前記メガソニックエネルギが該バンドを通り抜ける前記基板の部分に境界層の薄化を引き起こすことをさらに含む請求項４０の方法。
【請求項４２】
前記引き抜きステップはおよそ８−３０ｍｍ／秒の速度で実行される請求項４１の方法。
【請求項４３】
前記メガソニックエネルギは前記基板表面に垂直な方向に伝播される請求項４１の方法。
【請求項４４】
前記メガソニックエネルギは前記基板表面に垂直な角度よりも小さい角度で伝播される請求項４１の方法。
【請求項４５】
前記引き上げステップをゆっくり実行して表面張力変化を使用することで前記基板表面から流体を取り除く請求項４０の方法。
【請求項４６】
前記引き上げステップはおよそ０．２５−５ｍｍ／秒の速度で行われる請求項４５の方法。
【請求項４７】
前記乾燥ステップは前記基板を前記室の中の処理流体にさらし、前記処理流体を前記室から迅速に排出し、残余の前記処理流体を基板の表面に残し、前記システム内に乾燥蒸気を取り入れて該乾燥蒸気を前記基板の表面で凝縮させ、前記残余の処理流体の表面張力を減少させて前記基板の表面から流れ落ちるようにするステップを含む請求項３７又は３８の方法。
【請求項４８】
前記処理流体の迅速な排出は、約５秒未満で前記処理流体を排出する請求項４７の方法。
【請求項４９】
前記乾燥蒸気はイソプロピルアルコール蒸気を含む請求項４７の方法。
【請求項５０】
前記基板表面から前記凝縮した乾燥蒸気を蒸発させるために、加熱ガスを前記室に導入するステップをさらに含む請求項４７の方法。
【請求項５１】
前記ステップ（ｂ）が前記基板をエッチング流体にさらすことを含み、前記方法は洗浄流体に基板を露出するステップをさらに含む請求項１の方法。
【請求項５２】
前記基板を洗浄流体にさらすステップを前記ステップ（ｃ）の後、かつ、前記ステップ（ｄ）の前に行う請求項５０の方法。
【請求項５３】
前記ステップ（ｄ）の前に前記基板から前記洗浄流体をすすぐステップをさらに含む請求項５２の方法。
【請求項５４】
前記処理流体が前記室から排出された後に前記乾燥蒸気を前記システム内に取り入れる請求項４６の方法。
【請求項５５】
個別に基板を処理する装置であって、
一度に２枚以下の基板を囲む処理室と、
前記処理室に連通連結された第１処理流体源と、
前記処理室に連通連結された第２処理流体源とを、
含んでなる装置
【請求項５６】
前記処理室に連通連結された乾燥蒸気源をさらに含む請求項５５の装置。
【請求項５７】
前記基板が前記処理室の中の配設されているときに、基板表面で流体の境界層を薄化する手段をさらに含む流体で請求項５５の装置。
【請求項５８】
前記境界層薄化手段は、室と、流体を前記壁と前記基板に通すための前記室の入口とを含む請求項５７の装置。
【請求項５９】
前記境界層薄化手段は、前記室の中の流体にメガソニックエネルギを指向させるために配設されるメガソニック変換器を含む請求項５７の装置。
【請求項６０】
前記境界層薄化手段は、前記基板の向きを横切るように流体を前記室に入れるように指向された入口を前記室に含む請求項５７の装置。
【請求項６１】
前記室に連結された密封負圧容器と、前記室と前記容器の間に配設され閉じた状態の弁であって、流体が前記室から前記負圧容器へ吸引されるように開位置へ移動可能な弁とをさらに含む請求項５５の装置。
【請求項６２】
前記室に連結された密封第２負圧容器と、前記室と前記２負圧容器の間に配設され閉じた状態の第２弁であって、流体が前記室から前記第２負圧容器へ吸引されるように開位置へ移動可能な第２弁とを含む請求項６１の装置。
【請求項６３】
前記室の中の流体にメガソニックエネルギを向けるために配設された少なくとも１つのメガソニック変換器を含む請求項５５の装置。
【請求項６４】
前記メガソニック変換器が前記室の中の前記基板の表面に向かって伝播されるメガソニックエネルギバンドを形成するように指向され、前記装置は、実質的に前記基板の全体表面が前記バンドを通り抜けるように前記基板を沿層方向に前記バンドを通るように動かすために、前記室の上側領域と下側領域の間を可動であるエンドエフェクタをさらに含む請求項６３の装置。
【請求項６５】
前記メガソニックエネルギは、前記バンドを通り抜ける前記基板の部分に境界層の薄化を引き起こす請求項６４の装置。
【請求項６６】
前記室の前記下側領域がすすぎ流体を含むように構成され、前記室の前記上側領域がガスを含むように構成され、前記バンドは前記すすぎ流体と前記ガスの気液界面に隣接している請求項６７の装置。
【請求項６７】
前記基板が前記バンドを通過するときに、前記基板の表面の表面積の最大でおよそ３０％が前記バンドの中に置かれる請求項６４の装置。
【請求項６８】
前記エンドエフェクタは、前記基板を複数回前記バンドに通過させるように動かすように構成されている請求項６４の装置。
【請求項６９】
前記エンドエフェクタは前記基板が前記気液界面を通過して前記室の前記上側領域に入るように構成されている請求項６６の装置。
【請求項７０】
前記エンドエフェクタは基板を前記気液界面に複数回通すように構成されている請求項６６の装置。
【請求項７１】
前記室は前記室の前記上側領域に連通連結され前記室の前記上側領域の中の前記基板の部分にすすぎ水を向けるためのすすぎ水源をさらに含む請求項６９の装置。
【請求項７２】
前記メガソニック変換は前記基板表面の法線方向にエネルギを伝播するように指向されている請求項６４の装置。
【請求項７３】
前記メガソニックエネルギは、前記基板表面に直角をなす角度よりも小さい角度の方向にエネルギを伝播するようにに指向されている請求項６４の前記装置。
【請求項７４】
前記第１処理流体が洗浄流体であり、前記第２処理流体がすすぎ流体であるである請求項５５の装置。
【請求項７５】
前記第１処理流体がエッチング溶液であり、前記第２流体はすすぎ流体である請求項５５の装置。
【請求項７６】
前記エッチング溶液は、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、バッファリングした酸化物の群から選択された少なくとも１つのエッチング溶液である請求項７５の装置。
【請求項７７】
前記メガソニック変換器は前記バンド内にマイクロキャビテーションを引き起こすように構成され、前記装置は、前記室に連通連結されたガス源と、前記室の設けられたガス出口であって、前記バンド内でのマイクロキャビテーションの割合を増加させるように前記気液界面でガスを前記洗浄流体の中に拡散させるように置かれるガス出口とをさらに含む請求項６６の装置。
【請求項７８】
前記バンドの下の領域において前記室の中の流体にメガソニックエネルギを向けるために配設された第２メガソニック変換器をさらに含む請求項６４の装置。
【請求項７９】
前記第２メガソニック変換器は前記流体の中に音響流を引き起こすように構成されている請求項７８の装置。
【請求項８０】
前記乾燥蒸気源が前記室の上側領域に乾燥蒸気を向け、前記エンドエフェクタは前記室の上側領域内の流体から前記基板を前記室の下側領域内の乾燥蒸気中に引き抜くように構成されている請求項５６の装置。
【請求項８１】
前記エンドエフェクタはおよそ８−３０ｍｍ／秒の速度で基板を引き抜くように構成されている請求項８０の装置。
【請求項８２】
前記エンドエフェクタはおよそ０.２５−５ｍｍ／秒の速度で前記基板を引き抜くように構成されている請求項８０の装置。
【請求項８３】
前記第１及び第２処理流体がすすぎ流体であり、前記装置は、前記すすぎ流体を前記室から迅速に排出し残余の処理流体を前記基板の表面上に残こすように構成されたドレーンを含み、前記乾燥蒸気源は、前記迅速な排出が終了した後に、乾燥蒸気を前記室に導入して該乾燥蒸気が前記基板の表面上で凝縮させ、前記残余の処理流体の表面張力を減少させる請求項５６の装置。
【請求項８４】
前記迅速な排出は、およそ５秒未満で前記処理流体を排出する請求項８３の装置。
【請求項８５】
前記乾燥蒸気はイソプロピルアルコール蒸気を含む請求項５６の装置。
【請求項８６】
前記凝縮した乾燥蒸気を前記基板の表面から蒸発させるために前記室に連通連結された加熱ガス源をさらに含む請求項５６の装置。
【請求項８７】
前記室の中の前記加熱ガスを指向させるための前記室に設けた出口と、蒸発を加速するために前記基板を前記出口に通過させるように移送する可動エンドエフェクタをさらに含む請求項８６の装置。
【請求項８８】
前記第１処理流体がエッチング流体であり、前記第２処理流体がすすぎ流体であり、前記装置は前記室に連通連結された洗浄流体源をさらに含む請求項５６の装置。
【請求項８９】
請求項５５の装置であって、前記室が前記基板の下側エッジを受けるノッチを有する基板受部材を含み、
前記装置は、それぞれが少なくとも１つの安定化要素と、少なくとも１つの係合要素を有する一対の基板受部材を含むエンドエフェクタであって、前記処理室の中の第１位置であって、前記基板の前記下側エッジが前記ノッチに接触し、かつ、それぞれの前記安定化要素が前記基板の移動を制限するために前記基板の側部エッジのところに置かれる第１位置と、前記基板の前記下側エッジが前記ノッチとの接触から離脱し、かつ、それぞれの前記係合要素が前記基板の前記側部エッジを支持する第２位置との間で可動であるエンドエフェクタを含む装置。
【請求項９０】
前記少なくとも１つの安定化要素は、前記基板を含む面を横切る方向に前記基板が移動することを制限するためのスロットであって、前記基板エッジを該スロット内に受けるように指向されたスロットと、前記基板が横方向に移動することを制限するために基板エッジに向かって延伸する安定化部材とを含む請求項８９の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板および同様のもののための表面前処理システムと方法の分野に関連する。
【背景技術】
【０００２】
ある産業においては、目的物をとてつもなく高いレベルの清浄度に持って行くために使用されなければならない処理がある。例えば、半導体基板の製作では、後の処理の先だって基板の表面から不純物を取り除く多重クリーニング（洗浄）ステップが通常必要である。表面準備（あるいは表面処理）として知られている基板のクリーニング（洗浄）は、長年複数の基板をバッチとして集めて、このバッチを一連の化学的及びリンス（すすぎ）ステップを行い、次に最終的な乾燥ステップを行うことによって実行されている。典型的な表面前処理は、エッチング、クリーニング、すすぎ及び乾燥工程を含むことができる。エッチング工程（ステップ）は、基板をＨＦ（フッ化水素酸）のエッチング溶液に浸して表面酸化物と金属不純物を取り除き、次に基板を高純度脱イオン水(ＤＩ)で完全にすすいで基板からエッチング化学薬品を取り除くことを含むことができる。典型的なクリーニングステップの間、基板は、水、アンモニア又は塩酸、及び過酸化水素といったものを含むことができる洗浄液にさらされる。クリーニングの後に、基板は、超純水を使用することですすがれて、次に、いくつかの知られている乾燥工程の１つを使用することで乾燥される。
【０００３】
現在のところ、表面処理プロセスを実行するのに工業的に使用されるいくつかのタイプのツールと方法がある。従来のクリーニングアプリケーションで最も一般的なツールは没入湿式洗浄プラットフォーム、即ち、「ウェットベンチ」である。ウェットベンチ処理では、基板バッチは基板を運ぶカセット上に通常配置される。カセットは一連のプロセス容器に浸され、これらの容器のうちのいくつかの容器には洗浄またはエッチングに必要である化学薬品が入れられており、他の容器には基板面からのこれらの化学薬品をすすぐための脱イオン水(「ＤＩ」)が入れられている。洗浄容器は、メガソニックエネルギを洗浄液に伝播する圧電変換器を備えることができる。メガソニックエネルギは、基板面から粒子群を取り去ることを助けるマイクロキャビテーションを洗浄液中に引き起こすことにより洗浄機能を高める。基板はエッチング及び／又は洗浄され、次にすすがれた後に、乾燥される。しばしば、乾燥は、基板面に取り付いた水の表面張力を減少させるイソプロピルアルコール(ＩＰＡ)などの溶剤を使用することで容易にされる。
【０００４】
半導体産業で利用される別のタイプの表面処理器具及び方法は、１つの容器の中の基板バッチに対して多くの表面処理ステップ(例えば、洗浄、エッチング、すすぎ及び／又は乾燥)を実行するものである。このタイプの器具は以前にウェットベンチ技術によって必要とされた基板移送ステップをなくすことができ、その結果、基板の破損、粒子混入、フットプリントサイズの減少といったリスクの減少により、産業界における承認を獲得した。
【０００５】
しかしながら、さらに望ましいことは、基板バッチと対照的に、１枚又は２枚の基板(例えば、２００ｍｍ、３００ｍｍまたは４５０ｍｍの直径の基板)に多重表面処理ステップを実行することができる処理室と方法である。従って、１枚の基板に複数の表面処理ステップを実行するための処理室と方法を提供することが本発明の目的である。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の１つの局面では、１枚の基板は、１枚または２枚の基板を処理する処理室内に置かれ、ウェットエッチング、すすぎ、洗浄及び／又は乾燥ステップにかけられる。本発明の別の局面によると、１枚または２枚の基板は基板処理室内でのエッチングまたは洗浄のための化学処理にさらされる。本発明の方法のさらに別の局面によると、洗浄（クリーニング）又はリンス（すすぎ）の間に処理室内にメガソニックエネルギバンドが生成されて活動リンスゾーン又はクリーニングゾーンが創成され、そして、基板は処理室内でのリンス及びクリーニング処理の間、該活性ゾーンを通るように移送される。
【発明の実施するための最良の形態】
【０００７】
１枚又は２枚の基板用の処理室と関連プロセスの４つの実施態様をここで説明する。説明される各処理室室/方法は、単一の処理室を使用して、１枚又は２枚の基板(例えば、半導体ウェハ基板のようなもの)にエッチング、洗浄、リンス及び／又は乾燥などのような（ただし、これらに限定されるものではない）ウェット（湿潤加工）ステップを実行する。以下の説明から理解されるように、この処理室/方法は、この処理室/方法を使用して処理される各基板は、同じ過程を経る他の基板がさらされるのと同じプロセス条件にさらされるという点で有益である。これは、基板バッチの一部に置かれた基板がその基板バッチの異なる部分に置かれた基板よりもわずかに異なったプロセス条件(流体の流れ条件、化学薬品濃度、温度など)にさらされるかもしれないというバッチシステムで見られるものよりもより高精度の処理をもたらす。例えば、基板の縦配列の端に位置する基板は同じ配列の中央に位置する基板とは異なる条件に会うかもしれない。そのような条件の変化は、基板間で均一性に欠けるバッチをもたらしうる。
【０００８】
ここで説明される処理室/方法は、各基板が処理流体にさらされている時間がバッチ処理で必要とされる時間よりもより短いという点でさらに有益である。そのうえ、ほんのいくつかの基板に対する処理を必要とする例の場合(例えば、プロトタイプエンジニアリングの場合）、処理済基板を必要とする人は、その処理済基板を受け取るのに数分間だけ待てばよいのである。これに対して、バッチタイプの処理室で処理される基板の場合、１時間又はそれ以上待たなければならないのである。そのうえ、ここで説明される処理室/方法は、対応するバッチ操作で使用されるであろうプロセス流体と同じ量、あるいは、それよりも少ない量のプロセス流体(１基板あたりのもの)で実施することができる。
【０００９】
第１実施態様−構造
１枚の基板を処理する処理室の第１実施態様の特徴を図１Ａ-１Ｄに示す。図１Ａを参照すると、１枚の基板を処理する処理室の第１実施態様２は、処理する基板Ｓを受ける下側内部領域１２ａを形成する側壁１１，１１及び端部壁１３，１３(図２Ａ)と、上側内部領域１２ｂと、上側内部領域１２ｂ内の開口１４とを含む室１０を含む。両側壁１１は互いに近い距離にあり、それらの間に１枚の基板のための空きを形成し、基板の各表面とそれに隣接する側壁の間におよそ５-２５ｍｍのクリアランスが設けてある。１実施態様では、側壁１１，１１はおよそ９.５ｍｍ離間している。端部壁１３，１３(図２Ａ)もまた互いに近い距離にあり、基板エッジと、それに隣接している端部壁１３，１３の間におよそ５-２５ｍｍのクリアランスを提供している。
【００１０】
第４実施態様に関して後で説明されるが、１組の基板を同時に処理するために室１０と同様の室を使用することができる。
【００１１】
第１実施態様は基板移送装置２８を含んでいる。基板移送装置は基板Ｓに係合するエンドエフェクタ３０を含み、この移送装置２８は従来の自動装置(図示省略)によって駆動され基板Ｓを開口１４を介して沿層方向に室１０に出し入れする。移送装置２８はさらに、以下において装置の操作に関して説明されるように、エンドエフェクタ３０に基板を下側内部領域１２ａと上側内部領域１２ｂの間に動かせるように構成されている。
【００１２】
移送装置２８はまた、エンドエフェクタ３０が降下されたときに開口１４を閉じる蓋２９を運ぶことができる。蓋２９は、処理の間にエンドエフェクタが基板を領域１２ａ、１２ｂの間に移動するときでさえ適所に残ることができ、そして、後で、エンドエフェクタ３０が室から基板Ｓを取り除くことができるように引き下がることができる。
【００１３】
下側内部領域１２ａの上端を細くしてのど部を形成し、室の下側セクションから流れる流体がこののど部を通るときの速度を増加させるようにしてもよい。室１０の底部を平坦に、あるいは基板の下側エッジの形状に従う形にすることができる。
【００１４】
流体処理システム
第１実施態様２は望ましくは、様々なプロセス流体(例えば、エッチング流体、洗浄流体、すすぎ水等)を室１０の下側内部領域１２ｂまで運ぶように構成された流体処理（取扱）システム２６を備えることができる。
【００１５】
流体処理システム２６を構成する様々な方法がある。例えば、図１Ａ，１Ｂに示すように、下側内部領域１２ｂに窓１６を形成し、室１０内にプロセス流体を向けるために１つ又は２つ以上の多岐管を窓１６において所定位置に位置するように可動とすることができる。望ましくは、多岐管と窓１６は格納容器２６内に密封される。格納容器２６は、多岐管から放出される煙やガス等が周囲環境に漏れ出ることを減少させるように煙やガス等を排出する密封されたハウジングである。
【００１６】
流体多岐管の１８は、プロセス流体(例えば、エッチング用の化学薬品およびリンスのためのＤＩ水)を窓１６を通して室１０の下側内部領域１２ａに向けることができる。流体多岐管１８は、流体が室１０に入るための少なくとも１つ、望ましくは複数の開口２０を含む。流体多岐管の１８は閉位置(図１Ａ)と、開位置(図１Ｂ)の間で可動である。閉位置では、開口２０を通して流体を窓１６に指向させるように多岐管が向いており、開位置では、開口２０が窓１６から遠ざかった位置にある。垂直自動装置を使用することで流体多岐管１８を閉位置と開位置の間で可動にすることができる。流体多岐管１８は、以下でより詳細に説明するように、メガソニックエネルギを室の中の流体に向けるための１台以上の変換器を持つメガソニック変換器(図示省略)をオプションで含むことができる。簡便のために、用語「メガソニック変換器」は、単一の変換器又は複数の多重変換器の配列から成る変換器アセンブリを示すためにここで使用される。
【００１７】
メガソニック多岐管２２と呼ばれる第２流体多岐管が備えられ、この多岐管は１つ又は２つ以上の吸入口２４を含む。流体多岐管１８のように、メガソニック多岐管２２は閉位置(図１Ｂ)と開位置(図１Ａ)の間で可動である。閉位置(図１Ｂ)では、吸入口２４は、メガソニック多岐管２２から流体(例えば、洗浄液と、リンスのためのＤＩ水)を窓１６に通すように向いており、開位置(図１Ａ)では、吸入口２４は窓１６から離間しており、多岐管１８をその閉位置に位置させている。
【００１８】
メガソニック多岐管２２はメガソニック変換器を含み、メガソニック変換器は窓を通して室内部にメガソニックエネルギを向けるために適応する１つの変換器又は複数の変換器の配列を含んでいる。メガソニック変換器が室の中の流体にメガソニックエネルギを向けるとき、流体中に音響流を引き起こす。すなわち、基板から汚染物を除去し、除去された粒子が再び基板に付着することを防止するために粒子をプロセス流体の動きの中に保持する微小気泡（マイクロバブル）流を引き起こす。
【００１９】
当然ながら、プロセス要件が別の多岐管を必要としないならば、望ましくはメガソニック変換器を含むただ一つの多岐管を室に提供ことができる。
【００２０】
図１Ｃのブロックダイヤグラムを参照すると、流体処理システム２６は多岐管１８、２２内に流体を流すための弁と導管のシステムを含むことができる。ＤＩ水源と、エッチング流体源は多岐管１８に連通連結され、弁１９ａ、１９ｂはこれらの流体が多岐管１８内に流入する流れを治める。ＤＩ水流にエッチング液を注入するためのエッチング液配管が示されており、エッチング液は、代替的に、独立して多岐管１８に注入することができることが理解されるべきである。同様に、弁２３ａ、２３ｂと、関連する導管はＤＩ水源とクリーニング流体源をメガソニック多岐管２２に連結する。
【００２１】
図１Ｃに示す流体処理システムの構成は室１０から流体を取り除くための２つの方法を提供する。第１のものは、専用の密封された容器３１ａ、３１ｂであって、室から流体を急速に引き抜くものである。望ましくは、それぞれの密封された容器は、処理流体が相互汚染する可能性を小さくするために、特定のタイプのプロセス流体、例えば、エッチング流体又は洗浄流体の専用にする。
【００２２】
各容器３１ａ、３１ｂは弁２７ａ，２７ｂと関連排水配管２９ａ、２９ｂにより室１０に連結されている。代わりに、弁と排水配管は密封された容器３１ａ、３１ｂを多岐管１８、２２(図示省略)に結合することができる。密封された容器３１ａ、３１ｂは負圧で維持され、そして、２７ａ、弁２７ｂはそれらが室の減圧のために開かれる時を除いて閉じられるように維持される。エッチプロセスの終わりに、弁２７ａを開いて、エッチング流体を後の再利用のために急速に除去して負圧容器３１の中に入れることとしてもよい。この除去は、好ましくは、下側内部領域１２ａ（これは典型的に、２００ｍｍの基板を処理する流体約６００ｍｌ、３００ｍｍの基板のための流体１１００ｍｌを含む）から流体を完全に除去するのに０.８−１.５秒と非常に早い。流体のこの急速な除去は、基板表面からエッチング溶液を切り取ることを助ける。これはまた、基板をエッチング溶液に曝すことと、バルクエッチング溶液から分離させることの移行を素早く行うことによって基板に渡る均一性を最適にし、その結果、基板の上位部分と下位部分の間の表面変化を最小にする。流体の急速な除去の間に、基板を上側内部領域１２ｂに引き入れるエンドエフェクタを使用することによって、基板の移送をより素早く行ってエッチング溶液を基板からより効果的に切り取ることができる。
【００２３】
流体をまた、ポンプを用いて、容器３１ａ，３１ｂから急速に室に導入することができる。この方法を使用して、およそ１-２秒で室を満たすことができる。
【００２４】
図１Ｃの実施態様で提供される第２の抜き出し方法はメガソニック多岐管１８，２２を使用し、多岐管を開位置に動かして処理室から流体を排水管(図示省略)に流すことである。
【００２５】
流体分配システムの別の例として、図１Ｄのブロックダイヤグラムに示す流体多岐管２３は、この流体多岐管にプロセス流体を給送する複数の専用の弁３３ａ、３３ｂ、および３３ｃを備えることとしてもよい。こういった構成において、１個の弁は多岐管にエッチング溶液を給送し、別のものは洗浄液を給送し、さらに別のものはすすぎ水を給送することができる。この専用構成のタイプのものは、共通の配管要素(すなわち、複数のプロセス薬品にさらされるもの)の数を最小にし、その結果、処理（プロセス）ステップ間に配管のために必要なリンス量を最小にすることができるという点で望ましい。
【００２６】
この例では、多岐管２３はメガソニック変換器を含むことができ、またはメガソニック変換器を室１０の下側領域に置くことができる。多岐管２３を固定することもでき、あるいは、室１０を急速に空にするために開位置へ可動とすることもできる。密封された負圧容器３１ａ、３１ｂは図１Ｃの実施態様に関して説明される付加的取り出し装置を備えることができる。密封された容器３１ａ，３１ｂを多岐管自体に、または、図１Ｄに示す室１０に結合することができる。
【００２７】
上側メガソニック
再び図１Ａと１Ｂについて言及すると、あふれぜき３４は下側内部領域１２ａの上部の室周辺部に形成されている。多岐管１８、２２から室に流れ込むプロセス流体はせき３４を落ち、再循環又は廃棄処分のためにオーバフロー配管３５の中に入る。１組のメガソニック変換器３２ａ，３２ｂ（これらは、それぞれ単一変換器又は複数の変換器の配列を含むことができる）は、せき３４の下のレベルに置かれ、室１０の下側内部領域１２ａの上部にメガソニックエネルギを向けるように指向されている。変換器３２ａはメガソニックエネルギを基板の表側の面に向かって向け、一方、変換器３２ｂはメガソニックエネルギを基板の裏側の面に向ける。
【００２８】
変換器は、望ましくは、気体／液体インタフェース又はその直下において、例えば、下側内部領域１２ａの中の液体の上部０−２０%内のレベルにおいて、エネルギビームが基板面と相互作用するように置かれる。変換器は、基板面の垂線の方向又は垂線に角度をなす方向にメガソニックエネルギを指向するように構成することができる。エネルギは、望ましくは、垂線におよそ０-３０度を成し、最も望ましくは、垂線におよそ５-３０度の角度を成すように指向される。基板面の垂線に対してある角度をなして変換器３２ａ，ｂからメガソニックエネルギを指向させることはいくつかの利点を持つことができる。例えば、基板に向かうエネルギをある角度を持たせて基板に向けると、放たれたエネルギと、基板面で反射されたエネルギの反射波の干渉を最小にし、その結果、溶液へのパワー移送が最大にされる。また、それは溶液に送られるパワーによりすばらしい制御を可能にする。変換器が基板面に平行であるとき、溶液に送られるパワーは、基板面と変換器の間の距離の変化に非常に敏感であることがわかった。変換器を傾けることでこの鋭敏度を減少させ、パワーレベルをより正確に調整することを可能にする。変換器を傾けることで、それらのエネルギが基板とバルク流体の間で延びる流体のメニスカスを壊す傾向があるので(特に基板が上方に引き抜かれて変換器によって放たれるエネルギバンドを通るとき）、基板に向かう粒子運動を減少させるというさらなる利点がある。
【００２９】
これに加え、メガソニックエネルギを基板面に対して角度を持たせて指向させると、あふれぜき３４に向かう速度ベクトルを生成し、これは粒子を基板から遠ざけてせきの中に移動することを助ける。しかしながら、微細構造を持つ基板の場合、基板の前面に伝播するエネルギは、メガソニックエネルギによって生じる横力が微細構造を損傷する機会を最小にするように選択されなければならない。
【００３０】
変換器３２ａ、３２ｂを垂線に対する角度及び／又はパワーに関して独立して調整できるようにすることは望ましいかもしれない。例えば、傾けられたメガソニックエネルギが変換器３２ａによって基板前面に向かって向けられるならば、変換器３２ｂからのエネルギを基板の法線方向に基板の背面に向かって伝播させることは望ましいかもしれない。そうすることは、傾けられたエネルギによって前面に対して生じた力を打ち返すことによって、前面の微細構造の破損を減少し、防止し、または抑えることができる。そのうえ、基板前面に対する破損を防止するために基板前面に対しては比較的低い力を与え又は力を与えないようにすると共に、背面には（角度をなして、又は基板の垂線方向に）より大きな力を伝達することが望ましいかもしれない。より大きい力は基板全体を共鳴させ基板の前面に設けられているトレンチ内のマイクロキャビテーションを高めることができ、その結果、トレンチキャビティから不純物を洗い流すことを助ける。
【００３１】
さらに、変換器３２ａ、３２ｂの角度調整を可能にすることで、基板の性質(例えば、微細構造)及び実行されるプロセス工程に依存して、角度を変えることを可能にする。例えば、変換器３２ａ、３２ｂの一方又は両方がクリーニング工程の間に基板に角度を成してエネルギを伝播させ、次に、乾燥工程の間に、基板面に垂直にエネルギを伝播させることが望ましかもしれない(以下を参照)。また、いくつかの例では、一組の変換器３２ａ、３２ｂよりも、単一の変換器、または３台以上の変換器を備えることがむしろ望ましいかもしれない。
【００３２】
複数の蒸気吸入口３６、流体付与装置３７、およびガス多岐管３８は室１０の上側内部領域１２ｂへ延伸する。これらはそれぞれ、必要に応じて処理の間に適切な蒸気とガスをこれらの吸入口に渡す導管システムに連通結合される。望ましくは、流体付与装置３７は、上側内部領域１２ｂにプロセス流体の単一又は複数の流れを注入するように構成される。注入された流体の流れが少なくとも基板の直径幅と同じ幅にまとまって延伸して、基板が流れを通って移動されるときに流体が基板の幅を均一に高速度で横切る様に与えられることが望ましい。この目的のため、流体付与装置は室の上側領域１２ｂの壁に幅の狭い細長い１組のスロットを含むことができる。流体付与装置３７が基板から非常に近い距離離間していることもまた望ましい。
【００３３】
ガス吸入口３９及び／又は４１を下側内部領域１２ａの近くあるいはその内部、望ましくは、上側のメガソニック変換器３２ａ、３２ｂの近くに設けることができる。ガス吸入口３９及び／又は４１は、流体が室１０からせき３５に向かって落ちるレベルより僅か上の位置に置かれるポート、ノズルまたは他のタイプのガス導入手段とすることができ、ポート３９を通して導入されたガスが、横に設けられた変換器からのメガソニックエネルギによって、室１０内の流体内に容易に拡散しかつ／又は増速拡散することを可能にする。
【００３４】
望ましくは、吸入口４１は、室壁で形成されたスリット、微細孔又は多孔質材料、あるいは、下側内部領域１２ａに配設され小開口を持つ浸漬チューブを含むことができるスパージャー多岐管である。吸入口４１は上側メガソニック３２ａ、３２ｂの位置又はそのわずかに下に置かれ、上側メガソニックによって活性化される流体領域内のプロセス流体の中にガスを向ける。
【００３５】
図１Ｅは、図１Ａ実施態様をわずかに変更した構成を有する代替の実施態様を示す。ここでは、図の簡略のため、基板移送装置を示すことを省略している。
【００３６】
第１実施態様−操作
システム２は、ウェットエッチング、クリーニング、リンス、および乾燥のステップの少なくとも１つを必要とするプロセスを含む様々なプロセスに使用されうる。その使用をエッチング、洗浄、及び乾燥プロセスについて説明する（すすぎはエッチングとクリーニングに続いてなされる）。これらの工程の組合せは、それらの多重工程を単一の室で実行することができ、そして、室を乾燥させておくので、処理後の基板への粒子再付着を最小にし、そのパフォーマンスは効率的である。そのうえ、基板がプロセス順序に直面するたびに室自体が洗浄され乾かされるので、単一の室における多重ステップ性能は室の内部での粒子や残余物の増大を最小にする。本発明の範囲から逸脱することなく、これら又は他のプロセス工程の他の様々な組合せも当然実行できる。
【００３７】
エッチング
プロセスがエッチングで始まるならば、第１実施態様の操作は図１Ａに示すように流体多岐管１８が閉位置の状態で始まる。室１０の下側部分１２ａはエッチングプロセスに必要なプロセス流体(例えば、フッ化水素酸(ＨＦ)、フッ化アンモニウムとＨＦ、又はバッファリングされた酸化物)で満たされる。これらの流体を(例えば図１Ｃに示される流体処理構成を使用して)、流体多岐管１８に入るＤＩ水流に注いでＤＩ水とともにチャンバ１０内に流入させることができる。代替的にエッチング溶液を多岐管１８及び室に直接入れることもでき、または、図１Ｄの流体取扱構成を使用するならば、専用弁３３ｂを通して多岐管２３とチャンバ１０に入れることができる。どちらの場合でも、エッチプロセス中に、せき３４の上を落とす溶液を(望ましくは)温度被制御容器の中に集めて、多岐管１８に戻して再循環させて室１０内へ再導入させることができる。代わりに、エッチプロセスは、オーバフローするエッチング溶液を処分するためのドレーンに向ける「ワンパス」プロセスとすることができる。第３の代替として、処理室の下側部分１２ａがいったん満たされたときに、エッチング溶液の流れを終えることとしてもよい。
【００３８】
基板Ｓはエンドエフェクタ３０によって係合され、基板移送装置２８によってエッチング溶液内に移動される。基板Ｓが処理室の下側部分１２ａに位置され、すなわち、せき３４の位置よりも下のレベルに置かれるので、基板はエッチング溶液中に完全に浸される。
【００３９】
湿式処理では、「境界層」として知られている比較的淀んだ液体層が基板面に通常存在している。厚い境界層は、エッチング溶液又は洗浄液が基板から取り除かれるべき物質に達して反応する能力を不能にすることがある。境界層を必ずしも薄化する必要はないが、いくつかの例では、エッチング用の化学薬品が基板面とより容易に接することができるように、流体の境界層の厚みを最小にすることが望ましい。室の側壁に形成された乱流を使用することで境界層を薄化することができるかもしれない。例えば、ランダム、または、パターン状の地形を側壁に機械加工して、室１０を通して多岐管から流れる流体が薄板状よりもむしろ乱流となるようすることができる。比較的流量が大きく高い温度の流体を使用することによって、乱流をさらに乱すことができる。別の代替例として、多岐管の１８からの流れに分裂を引き起こすために、追加の吸入口(図示省略)を側壁に形成してプロセス流体をこの吸入口と多岐管１８を介して室に入れることができる。さらに別の代替手段として、エッチング流体(例えば、サファイア、フルオロプラスチック、粉砕フライアッシュ、Halar、ＥＣＴＦＥ、被覆された金属、またはテフロン（登録商標）という登録商標で販売されるポリ四フッ化エチレン(ＴＦＦＥ))に耐えることができるタイプのメガソニック変換器を室１０に置いて、エッチング流体の乱流を引き起こして境界層を薄化することができ、あるいは、薄化することに貢献できる。室を急速に満たし及び／又は排出すること、及び／又は比較的大きな流量で流体を室に通することもまた、境界層を薄化することに寄付する。
【００４０】
エッチング後のクエンチングとリンス
エッチング処理の終わりにエッチング溶液の流れを止め、基板と処理室からエッチング溶液を取り除くためにエッチング後のリンスステップを実行することができる。エッチング後のリンスステップはいくつかの方法の１つで開始することができる。１例では多岐管１８を開位置(図１Ｂ)に移動させてエッチング溶液を室１０からドレーン(図示省略)に抜き、それから、溶液は収集/処分のために指向される。次に、多岐管を閉じ、流体多岐管１８を通してＤＩすすぎ水を室に導入し、室を通してせき３４で落とす。代わりに、多岐管１８を開くステップを省略するができ、その場合、ＤＩ水の流れは、エッチング溶液が基板、多岐管、および室から完全にすすがれるまで続くことが許容される。
【００４１】
別の代替手段として、弁２７ａ(図１Ｃ)を開くことによって室１０からエッチング流体を急速に取り出し、後の再利用か処分のために密封された負圧容器３１ａの中に吸引することができる。上の「構造」の欄で議論したように、この種の急速なエッチング溶液の除去により、エッチング流体への基板の露出をシャープに終わらせることにより、基板面に渡るエッチング変化を最小にすることができる。それは、エッチング溶液を基板面から切ることを助ける。望ましくは、このプロセスは同時にエンドエフェクタ３０を使用して基板を室の下側部分１２ａから上部１２ｂに引き抜くことによって高められる。この引き抜き速度は所望の速度とすることができるが、２５-３００ｍｍ/秒であることが有益であると判明した。
【００４２】
エッチング後のリンスプロセスは、望ましくは、基板表面からエッチング用の化学薬品が基板に取り付いた流体の境界層の外へ、かつ、周囲のバルク流体の中へ拡散することを加速するために境界層を薄化するプロセスを含むことができる。この拡散過程は当業界において「クエンチング」として知られていて、基板の表面のエッチングを終了させる手段になっている。また、室底部又は底部の近くに置かれるメガソニック変換器(例えば、流体多岐管１８の一部として提供される変換器、室の中に別個に設けられる変換器、またはメガソニック多岐管２２の変換器)はこの目的に利用されるかもしれない。
【００４３】
加速されたクエンチは、望ましくは、例えば、負圧容器３１ａ(図１Ｃ)の中へ流体を吸い込むことによりバルクエッチング流体を急速に取り出すことと、同時に基板を室の上部１２ｂへ引き抜くことを組み合わせて実行される。しかしながら、多岐管１８を開くなどの上で説明された引き抜きプロセスを望ましくは基板を室１０から持ち上げることと組み合わせて使用することができる。
【００４４】
次に、室１０は脱イオン水などのクエンチャントで急速に満たされる。このとき、基板が室の上部１２ｂにあるので、液体を基板にはねかけることなく急速な充填が実行されうる。液体を基板にはねかけるようなことがあれば、基板の表面に渡る均一性を欠くことになる。室１０が満たされ始めると、室底部内の多岐管(すなわち、流体処理システムに依存して、これは多岐管２２若しくは多岐管１８の変換器、または下側の室変換器であるかもしれない)のメガソニック変換器は低パワーで操作される。室がＤＩ水で充てんされると、メガソニックパワーは増加する。室の下側部分１２ａがいったん部分的に満たされると、基板はクエンチャント内に下ろされる。メガソニックエネルギによって引き起こされた乱れは境界層を薄化し、その結果、境界層からエッチング用化学薬品がバルク洗浄水の中に拡散することを容易にする。低パワーで始めて、室が満たされるにつれパワーを増加させることにより、ハイパワーのメガソニックエネルギが基板にクエンチャントを跳ねかける可能性かつ基板上及びタンク内の残余のエッチング溶液が水に浸された基板の底部部分をエッチングする可能性を最小にする。
【００４５】
ＤＩ水又は他のクエンチャントの処理室への流れは、望ましくは、基板が完全に浸された後にさえ続く。上側メガソニック変換器３２ａ、３２ｂが活性化される。これらの変換器はメガソニックエネルギをＤＩ水の隣接領域に伝える。このエネルギはゾーンＺ(図２Ａないし２Ｃ)を創成し、このゾーン内において、メガソニックエネルギによって生成された乱れが境界層を薄化させてエッチング材料を基板から離してクエンチャントの中に得ることを容易にする。ゾーンＺは、室を横切って延伸するメガソニックエネルギバンドである。基板移送装置２８は、基板全体をゾーンＺに露出するために、基板をゾーンＺを通るように引っ張る。バンドの領域は、望ましくは、基板がゾーンを通るとき、基板の表面の表面積の最大３０%がバンドの中に置かれるように選択される。最も望ましくは、基板の中心がそのゾーンを通り抜けるときに、基板面の表面のおよそ３-３０%だけがバンドの中に置かれる。
【００４６】
基板は完全なクエンチのために必要に応じて１回以上ゾーンＺを通るように上げ下げされる。上げ下げはどのような必要な速度でも実行できるが、およそ２５−３００ｍｍ/秒の速度が有益であることがわかった。基板が上側領域１２ｂからバルクすすぎ流体内を通過するとき、基板面に乗っている粒子は気液体界面で解放され、せきの上に洗い流されて室の外へ排出される。ここで使用される表現「気液界面」は、室の中に存在する空気(及び／又は室に導入されたガスか蒸気)と、室の下側領域１２ａ内の流体との間の界面を意味する。望ましくは、ゾーンＺは気液界面のわずか下側に創成される。
【００４７】
下側メガソニック変換器の電源を入れたままにして基板を移送してゾーンＺを通すことに注意すべきである。
【００４８】
流体付与装置３７を介して望ましくは上側領域１２ｂに向けたＤＩ水の流れによってクエンチングプロセスを高めることができる。基板移送装置２８が基板を室を通るように引っ張るにつれ、基板はゾーンＺ及び新鮮な水の流れを通る。基板の流体の流れを通る上方への移動の間に、流体の流れは、ゾーンＺによって境界層が薄化されたところの基板の部分に新鮮なすすぎ流体の薄膜層を適用する。基板は、完全なクエンチのために必要に応じて１回以上ゾーンＺと流体の流れを通るように上方及び下方に動かされる
変換器３２ａ，３２ｂの活性化（通電）タイミングは、プロセスの目標又は基板面の性質(例えば、それが疎水性または親水性であること)に依存して選択されうる。いくつかの例では、基板が下側領域１２ａから上側領域１２ｂへ引き抜くときだけ、若しくは、基板を下側領域１２ａへ挿入するときだけ、又は引き抜きと挿入の両方のときに、変換器３２ａ、３２ｂに通電することが望ましいかもしれない。
【００４９】
クエンチングの後に、室、エンドエフェクタ、および基板が完全にすすがれるまでの時間、ＤＩ水を循環させて室に通し続けることとしてもよい。クエンチング後のリンスは、短い時間で基板と室を完全にすすぐために、流体を室から急速に抜き、また、室を急速に再び満たすというサイクルを１サイクル以上含むことができる。１つの例では、初期のクエンチ(これは通常冷たい又は常温のＤＩ水を使用するだろう)の後に、ＤＩ水は、望ましくは容器３１ｂなどの急速引き抜き容器の１つを使用して室から急速に取り除かれる。次に、室は、望ましくは５０℃代の温度範囲に加熱されたＤＩ水で急速に再充填される。この目的のために暖かい流体を用いることは境界層を薄化することによってすすぎプロセスをスピードアップする。これは、流体を暖めることにより粘性を下げてすすぎプロセスを促進するものである。
【００５０】
望ましく短い休止時間の後に、負圧急速引き抜き容器又はその他の手段を用いて、この暖かいすすぎ流体を次に急速に取り出すことが実行される。完全なすすぎのために急速な再充填と引き抜きのサイクルを１-３回又はそれ以上多く実行することとしてもよい。再充填とリンスが非常に高速に実行されるので、およそ１リットルの容積を持つ室の場合、３サイクルを３０秒以下で実行することができる。
【００５１】
エッチング後のリンスの間に、基板は室の中でオゾンにさらすこととしてもよい。ここでは、オゾンは基板の表面を不動態化させるように機能し、表面をより早く親水性にするので、プロセスの進行を早めて次のなされる処理(例えば、洗浄)への移行を早くすることができる。これは、例えば、ＳＣｌによる洗浄が後に室内でなされるならば、望ましいかもしれない。色々な方法でオゾンを室に導入することができる。例えば、カスケード（滝落とし）すすぎが実行されるならば、室に流入するＤＩ洗浄水にオゾンを導入してもよく、あるいは、ＤＩすすぎ水の流れを終わらせかつＤＩとオゾンの別の流れを別源から導入することができる。別の代替手段として、ガス吸入口３８、３９及び／又は４１を介してオゾンを導入することができ、オゾンはそこで室の中のＤＩ水に溶け込み、そしてエンドエフェクタを使用して基板Ｓを室の中で移動させて基板の表面をオゾン濃度の最も高い領域に通すことができる。まだ別の代替手段として、上で説明された急速な取り出し/再充填サイクルを使用してリンスが実行されるならば、それらのサイクルの間に導入された暖かいＤＩ水にオゾンを加えることができる。変換器３２ａ、３２ｂからのメガソニックエネルギの使用のあるなしにかかわらず、オゾン暴露を実行することができる。
【００５２】
クリーニング
基板クリーニングステップ（洗浄工程）はまた、第１実施態様を利用することで実行すくことができる。エッチングが実行されるならば、クリーニングステップはエッチプロセスの前及び／又は後に起こるかもしれない。クリーニングの前に、流体多岐管１８を窓１６から遠ざけるように動かすことによって、室から液体が排出される。図１Ｃの流体処理装置が使用されるならば、メガソニック多岐管２２は開口を覆う閉位置に動かされる。洗浄工程の間、洗浄液(例えば、工業上"ＳＣ１"として知られている水と、ＮＨ４ＯＨと、Ｈ２Ｏ２の溶液)がメガソニックス多岐管２２を通して処理室１０に導入され、せき３４の上を滝のように流れ落ちるようにされる。代わりに、図１Ｄに示されるそれなどの流体処理装置が使用されているならば、洗浄液は専用弁３３ｃの適切な１つを介して多岐管２３と室１０に入る。
【００５３】
洗浄している間にメガソニックエネルギをプロセス流体の隣接している領域に伝えるためにメガソニック変換器３２ａ、ｂを作動させて室の中に最適性能のゾーンＺ(図２Ａないし２Ｃ)を創成する。また、クリーニングに関して、このゾーンは有効クリーニングゾーンと呼ばれるだろう。
【００５４】
微細構造の損傷を防ぐか、または減少させる必要があるならば、複数の変換器のうちの１つを低出力かゼロ出力で運転することとしてもよい。
【００５５】
クリーニングをずっと行っている間に、(プロセスの規定による必要に応じて、)  基板移送装置２８は基板を１回又は２回以上、上方及び下方に動かすことで基板全体を最適性能のゾーンＺを通るようにする。いかなる必要なスピードでゾーンを通るように基板を移動させることができるが、およそ２５-１５０ｍｍ/秒の速度が有益であることがわかった。
【００５６】
クエンチングプロセスに関して、変換器３２ａ、３２ｂの作動タイミングは、プロセスの目標によって選択される。いくつかの例では、単に基板を下側領域１２ａから上側領域１２ｂへ引き上げるとき、単に基板を下側領域１２ａに挿入するとき、あるいは、基板のこれらの引き上げ及び挿入の両方のときに変換器３２ａ、３２ｂを作動させることが望ましいかもしれない。
【００５７】
ゾーンＺは、室を横切るように延伸するメガソニックエネルギバンドであり、望ましくは、気液界面のわずか下方に位置する。基板移送装置２８は、基板全体をゾーンＺに露出するために、基板がこのバンドを通るように基板を引っ張る。バンドの領域は、望ましくは、基板がゾーンを通るときに基板の表面の表面積の最大で３０%がバンドの中に置かれるように選択される。最も望ましくは、基板の中心センターがゾーンを通り抜けるときに、基板の表面の表面積のおよそ３−３０%だけがバンドの中に置かれるようにする。
【００５８】
ゾーンＺの創成は、多くの理由により、洗浄するのに最適である。まず第１に、基板面に付く流体の境界層の厚みを最小にすることによって洗浄効率を高めることができ、洗浄液がより効果的に基板面に接することができ、かつ、反応副産物が脱着される。変換器３２ａ、３２ｂからのメガソニックエネルギは、基板に隣接した局部乱れを引き起こすことによって、境界層を薄化する。変換器３２ａ、３２ｂが基板の表面及び裏面に向けられるので、この境界層薄化は表裏面に起こる。メガソニックエネルギはさらに流体中にマイクロキャビテーションを生じさせ、すなわち、内破して基板から粒子を取り去るエネルギを放出する微細気泡を生じさせる。メガソニック乱流は、流体中の粒子のバルク内での懸濁を維持し、そのため、粒子が基板に接触するように引かれることを少なくする傾向がある。最後に、室及びせきの上を通って流れる高速流体は粒子をゾーンから離れるように移動させ、その結果、再付着を最小にする。先に議論したように、室の上端で狭められたのど、あるいは、ベロー形装置などの有効なメカニズムを使用することで、この高速流を強めることができ、ゾーンを通る流体の流れを加速することができる。
【００５９】
窒素、酸素、ヘリウム、またはアルゴンなどのガスをガス吸気口３８(または、吸入口３９か４１)を介して上側内部領域１２ｂに導入することによって、ゾーンＺでの洗浄を一層最適化することができる。洗浄液の表面の近くにあるガスは洗浄液中に拡散して、最適性能のゾーンＺでのメガソニック変換器のマイクロキャビテーション効果を増加させる。
【００６０】
さらに、窒素、酸素、ヘリウム、アルゴン、アンモニア、オゾン、無水ＨＦ、塩素ガスまたはＨＣｌ蒸気などのガスか蒸気をガス吸入口３９及び／又は４１を介して上側内部地域１２ｂから有効洗浄ゾーンＺの近くの洗浄液を導入することによりクリーニング効果を一層高めることができる。そうすることはいくつかの利点を提供することができる。例えば、基板面と有効クリーニングゾーンＺの近くで導入されるガスは、基板表面でメガソニックエネルギを減衰させることができる大きいガス気泡を基板表面に渡すことができ、微細構造の損傷を防止又は減少させることができる。そのうえ、有効クリーニングゾーンＺ又はその近くに置かれる吸入口を介してガスを導入することは、洗浄液の化学薬品が有効クリーニングゾーン(ここで清浄作用が最もよく起こる)で規制されることを許容する。
【００６１】
例えば、ＳＣ１洗浄工程のためにＳＣ１溶液を室を通るように循環させるよりむしろ、ＤＩ水とＨ２Ｏ２を室に通して循環させ、そして、アンモニアガスを吸入口を３９及び／又は４１介して導入して有効クリーニングゾーンにおいてＳＣ１溶液を形成することとしてもよい。このアンモニアの導入は、基板表面領域が有効ゾーンＺ内に無いときに、これらの基板表面領域とＳＣ１化学薬品の接触を最小にする。このことは、洗浄液に長くさらされることで損傷を受けるような微細構造を有する基板に関して特に好ましい。
【００６２】
多岐管２２と関連する下側メガソニック変換器(または、図１Ｄの実施態様の場合、多岐管２３に関連するメガソニック変換器、若しくは、室の下側部分に別に設けられたメガソニック変換器)を洗浄工程の間に作動させて、自由粒子がせき３４上を流れるまでそれらの自由粒子をバルク流体内に懸濁した状態に維持することができる微細気泡流を形成する音響流効果を室の中に生じさせて粒子の基板への再付着を最小にすることとしてもよい。上側メガソニック変換器３２が作動されかつ基板がゾーンＺを通って移動されている間に下側メガソニック変換器を作動させることが望ましい（但し、必須ではない）ことがわかった。
【００６３】
下側変換器の起動により何らかの最小量の境界層薄化が引き起こされるかもしれないが、境界層薄化はこの変換器と協働するメガソニックの起動の目的ではないことに注意すべきである。上で説明される境界層を薄化させるというゾーンＺを創成することは、基板表面全体の境界層薄化のための音響流手順に依存するよりむしろ、ゾーンの外で境界層を比較的厚く保つことによって粒子再付着の機会を最小化する点で有利である。
【００６４】
粒子再付着の機会をさらに最小にするために、粒子ゲッタリング面(図示省略)をゾーンＺの近くの室の中に配置することができる。クリーニングの間にゲッタリングの表面に電荷を与えて、基板表面から解放された粒子がゲッタリング面に引かれて基板から離される。基板がゾーンＺから去った後に、ゲッタリング面の極性を逆にして粒子をゲッタリング面から解放する。これらの解放された粒子は流れる洗浄流体によって室１０の外へそして、せきの中に洗い流される。
【００６５】
エンドエフェクタが基板に接触しているとき、基板から粒子を引き離すために、エンドエフェクタ３０にもまた電荷を与えることができる。その後、エンドエフェクタの極性を逆にしてエンドエフェクタで捕捉された粒子を室内を流れる洗浄流体中に解放してせきへと洗い流す。
【００６６】
洗浄工程は結果としてガスを洗浄液から上側内部領域１２ｂへ解放し、ガスの一部は基板のさらされた領域に接触して基板表面に孔ができるかもしれない。そのような露出を避けるために、選んだ蒸気は蒸気吸入口３６を介して上側室領域１２ｂに導入される。蒸気は基板上で凝縮して防護膜を形成する。いかなるガスが基板上で凝縮するにせよ、それは基板のシリコン表面と反応するよりもむしろこの防護膜と反応するだろう。例えば、ＳＣ１洗浄液はアンモニアのオフガスを室の中に引き起こすだろう。この例では、過酸化水素蒸気が上側領域１２ｂに導入されて基板に防護膜を形成する。洗浄液によって解放されたアンモニアは基板面に穴をあけるよりもむしろ防護膜と反応するだろう。
【００６７】
基板は、必要なプロセス時間洗浄液にさらされた後に、すすぎ溶液を使用することですすがれる。すすぎ溶液は当然、実行された洗浄工程に依存するであろう。ラインバックエンド(ＢＥＯＬ)クリーニングに続いて、イソプロピルアルコールまたは希酸によるすすぎを行うことができる。ＳＣ１クリーニングなどのフロントエンド洗浄工程の後に、ＤＩ水のすすぎを行うことが望ましい。リンスは様々な方法で行うことができる。例えば、望ましくは、基板を室内の洗浄液より上の位置まで上げた状態で、エッチプロセスに関して説明した方法で洗浄液を多岐管２２を介して低圧力容器３１ｂ内に吸い戻すことができる。次に、（例えば、図１Ｃの多岐管２２、図１Ｄの多岐管２３を介して）すすぎ流体を室１０に導入してせき３４上で滝のように落とす。
【００６８】
基板はすすぎ水の中に下ろされ、すすぎ水は処理室１０と、基板の表面から洗浄液をすすぐ。代わりに、基板を洗浄液中に残しておき、すすぎ流体を下側領域室に導入して室１０からせき３４に洗浄液を洗い流して室と基板をすすぐこととしてもよい。
【００６９】
横側変換器３２ａ，３２ｂ及び／又は下側変換器からのメガソニックエネルギは、すすぎプロセスを高めるためにオプションとして、すすぎ水室に向けられる。完全なリンスに必要であるように、基板を複数回数（ここでも、必須ではないが２５−３００ｍｍ／秒の速度で）ゾーンＺを通り抜けさせることとしてもよい。窒素、酸素、ヘリウムまたはアルゴンのようなガスをガス吸気口３８を介して上側内部領域１２ｂに導入することとしてもよい。ガスは、気液界面(すなわち、すすぎ流体の上面とその上のガスか空気の界面)の近くのすすぎ流体内及びすすぎ流体の表面に拡散し、ゾーンＺ内のメガソニック変換器のマイクロキャビテーション効果を増加させる。
【００７０】
変換器の通電状態はリンスプロセスの段階と基板面の状態に関して適宜選択されてる。好ましくは、基板をリンス流体へ挿入する間、横側変換器３２ａ、３２ｂと下側変換器の両方の通電を「オン」にしておく。基板の表面の状態(例えば、それが親水性又は疎水性かによって)、基板を上側領域１２ｂに引き上げる間に横側変換器３２ａ、３２ｂをオンまたはオフとすることができる。
【００７１】
反応性ガスによるすすぎ
ウェットプロセスの間の何らかの時点において、基板は、基板面と相互作用するために反応性気体(例えば、オゾン、塩素またはアンモニアなど)にさらされるかもしれない。例えば、これは、例えば基板からメタルを取り除く間に、望まれるかもしれない。望ましくは、反応性気体はすすぎ流体で溶融され、基板は適切な時間すすぎ流体にさらされている。
【００７２】
メガソニックエネルギを使用して反応性気体すすぎ流体の乱流を引き起こすことにより、反応性気体すすぎを実行してもよい。乱流は基板に付いた流体の境界層を薄化し反応性気体が拡散して境界層を通って基板表面に接触することを高める。乱流は、反応性すすぎガス流体が流体多岐管の１つを通して室に流入するときに、室の底部に置かれるメガソニック変換器を使用することで引き起こすこととしてもよい。代わりに、すすぎ水が流体多岐管１つを通して室に流れるとき、反応性ガスをノズル３６又は追加ノズルを介して室の上側内部１２ｂに導入してもよい。ガスは洗浄水の表面の近くで洗浄水中に溶け込む。上側メガソニック変換器３２ａ、３２ｂに通電してゾーンＺでの境界層の薄化を引き起こし、基板表面への反応種の最適吸収ゾーンを生成する。基板表面を有効に処理するために反応性ガスに必要とされるように基板を１回以上ゾーンＺを通るように移送する。
【００７３】
乾燥工程前のすすぎ
ある種のプロセスでは、フッ化水素酸（ＨＦ）、塩酸（ＨＣｌ）または脱気されたＤＩ水を使用して乾燥工程の前の不動態化すすぎを実行することが望ましいかもしれない。
【００７４】
そのようなプロセスでは、室１０の下側部分１２ａは不動態化流体で満たされる。例えば、図１Ｃに示される流体処理構成を使用することで、不動態化流体を流体多岐管１８に流入するＤＩ水の流れに注入することができ、これにより、不動態化流体をＤＩ水と共に室１０に流入させることができる。代わりに、不動態化流体を多岐管１８そして室の中に直接流入することとしてもよく、または、図１Ｄの流体処理構成が使用されているならば、専用バルブ３３ｂを通して流体を多岐管２３と室１０に入れることとしてもよい。どちらの場合でも、せき３４の上を滝のように落ちる溶液は、乾燥前のすすぎプロセス中ずっと、その溶液を（望ましくは）温度制御された容器に集めて、室１０への再導入のために循環させて多岐管１８に戻すことなどにより再循環させ室１０に戻すこととしてもよい。代わりに、乾燥後のすすぎプロセスは、オーバフロー流体を処分のためのドレーンに排出する「ワンパス」プロセスであってもよい。第３代替手段として、室の下側部分１２ａがいったん満たされたときに流体の流れを終了させることとしてもよい。
【００７５】
基板Ｓはエンドエフェクタ３０によって係合され、基板移送装置２８によって溶液中に移送される。基板Ｓが室の下側部分１２ａ、すなわち、せき３４の位置よりも低いレベルに置かれるので、基板は不動態化溶液に完全に浸される。反応性ガス工程に関し、上側メガソニック変換器３２ａ，３２ｂに通電してゾーンＺで境界層薄化を引き起こし不動態化すすぎ流体と基板表面の接触のために最適ゾーンを創成することができる。基板表面を有効に不動態化させるために不動態化リンスに必要であるように基板を１回又は２回以上通ゾーンＺを通るように移送する。メガソニックエネルギを使用することはまた、ＨＦやＨＣｌなどの低ペーハ不動態化溶液を使用することでしばしば起こりうる基板上の粒子沈着を減少させる。
【００７６】
乾燥
最終処理とすすぎステップが実行された後に、基板は室の中で乾かされる。乾燥は多くの方法で実施されうるが、以下にそのうちの３つについて説明する。説明される３つの例はそれぞれ、望ましくは窒素ガス流によって室内に運び込まれＩＰＡ蒸気を利用する。望ましくは、各例では、ＩＰＡ蒸気は、当業者にとって公知である多様なＩＰＡ発生手順の１つを使用して、室１０から離間したＩＰＡ発生室で作り出される。例えば、ＩＰＡ蒸気は、ＩＰＡ発生室の中で加熱面に事前測定された量のＩＰＡ液体を注射することによってＩＰＡ発生室内で作ることとしてもよい。ＩＰＡを加熱面で望ましくはＩＰＡの沸点（１気圧で８２.４℃）よりも低い温度まで加熱される。ＩＰＡを加熱すると、ＩＰＡ蒸気を作り出す速度が増し、その結果プロセスを速めてＩＰＡ蒸気雲を引き起こす。ＩＰＡ蒸気が室１０で必要であるときに、窒素ガスが入口を介してＩＰＡ発生室へ入れられ、そして、室１０内で前記蒸気吸気口３６に連通連結された出口を介してＩＰＡ発生室からＩＰＡ蒸気を外に運ぶ。また、飽和したＩＰＡ蒸気を窒素ガスキャリヤーなしで使用することとしてもよい。
【００７７】
ＩＰＡ蒸気を使用する乾燥の３つの例を以下に説明する。１つの実施の形態では、最終的なすすぎに使用されるバルク水は、それを急速に負圧容器に引き抜くか、またはメガソニック多岐管２２をその開位置まで移動することにより（あるいは、乾燥が最後のＨＦプロセスとすすぎに続くならば、流体多岐管１８は閉位置から開位置まで動かされる）、室１０から急速に排出される。イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の蒸気は蒸気吸気口３６を通って室１０に挿入される。ＩＰＡ蒸気の室への導入は、迅速なダンプまたは引き抜きの間又は引き抜きの前若しくは後に始めることができる。ＩＰＡ蒸気は室の下側部分１２ａに入って基板の表面で凝縮し、そこで、基板に取り付いた水の表面張力を減少させて、基板表面から水をシート状に引き離す。ガス吸気口３８を介して導入された加熱された窒素ガスのようにガスを使用することで、残っているいかなる液体の小滴を基板表面から蒸発させることとしてもよい。ガス吸気口３８は、下向きに傾けられた出口を持つガス多岐管を含んでもよい。エンドエフェクタ３０を使用して、基板をこの多岐管を通るように移動させて基板の表面に残っているＩＰＡ／水の膜の蒸発を加速することとしてもよい。
【００７８】
代替の乾燥工程では、蒸気吸気口３６を介して蒸気を導入することによって、ＩＰＡ蒸気の大気を上側内部領域１２ｂで形成することとしてもよい。この実施形態によると、基板移送装置２８が基板を下側内部領域１２ａから上側内部領域１２ｂ内のＩＰＡ大気の中へ持ち上げ、ここで、ＩＰＡ蒸気は基板の表面上で凝縮し、基板に付いた水の表面張力を減少させ、基板表面から水をシート状に引き離す。
【００７９】
基板がＤＩ水から引かれるときにメガソニック変換器３２ａ、３２ｂを作動させてゾーンＺ内に乱れを引き起こし基板に付いた流体の境界層を薄化することができる。ゾーンＺで境界を薄化することで、ＩＰＡは基板上の表面や形状によりはやく拡散し、より少量のＩＰＡの使用でより速く乾かすことができる。したがって、基板を比較的高速度で、即ち、３０ｍｍ／秒以下の速度、最も望ましくは、およそ８ｍｍ／秒−３０ｍｍ／秒の速度でＩＰＡ大気中に引くこととしてもよい。これは従来の引き抜き乾燥方法の１０倍のオーダの速さであり、低速引き抜き（例えば、０．２５〜５ｍｍ／秒）を利用して、基板に付いた流体とバルク洗浄水間の表面張力の変化を容易にする。
【００８０】
ここでも、加熱窒素のようなガスを多岐管３８を通して導入し、残っているＩＰＡ及び／又は水膜を蒸発させることとしてもよく、そして、この蒸発プロセスを加速するために多岐管３８を通過するように基板を移送することとしてもよい。
【００８１】
第３代替実施形態では、低速抜き取り乾燥を使用することができ、これにより、基板をバルク脱イオン水からＩＰＡ蒸気の中にゆっくりと引き抜くことができる。この実施形態を用いて、ＩＰＡは基板とバルク液体に渡って延伸する液体メニスカス上に凝縮する。これはメニスカス内にＩＰＡの濃度変化を生じさせ、かつ、基板表面からいわゆる液体のマランゴニ対流をもたらす。加熱窒素ガスのようなガスを多岐管３８から基板へ流して残留水分やＩＰＡ小滴あるいは膜を蒸発させて取り除くことがでできる。この蒸発ステップを加速するためにガス多岐管３８を通過するように基板を移動させてもよい。
【００８２】
それぞれの上の３つの実施の形態では、乾燥工程における様々なステップの間に室の中で静圧を維持するように注意すべきである。
【００８３】
第２実施形態−構造
図３Ａは、本発明の原理を利用する１枚基板処理室の第２実施形態１００を示す。
【００８４】
第２実施形態１００は一般に処理室１０２、格納容器１０４、エンドエフェクタ１０６、回転アクチュエータ１０８、および垂直アクチュエータ１１０を含んでいる。
【００８５】
図３Ａを参照すると、処理（プロセス）室１０２は、下側内部領域１１３ａと上側内部領域が１１３ｂを定める互いに僅か離間する室壁１１１を含む。あふれ（オーバフロー）ぜき１１４は上側領域１１３ｂのわずかに以下の位置で下側領域１１３ａに置かれている。あふれぜき１１４は壁部分１１５を含んでおり、ある処理工程の間に流体がこの部分１１５の上でせき１１４へ滝のように落ちる。処理室の底部１０２に下側開口１３５が設けられており（図３Ａ）、室の上端に上側開口１４２が設けられている（図４）。
【００８６】
ガス／蒸気多岐管１１６は、室の上部領域１１３ｂに蒸気／ガスを流すために備えられている。多岐管１１６（図４に最もよく示されている）は上側の領域１１３ｂの対向両側に壁１２０を含んでいる。蒸気／ガス吸入口１２２ａ、１２２ｂは壁１２０を貫通して延伸し、蒸気／ガス導管１２４ａ、１２４ｂに連通結合される。複数のオリフィス１２６ａ、１２６ｂが導管１２４ａ、１２４ｂから室１０２の中へ延伸する。オリフィス１２６ａ、１２６ｂは図示されるように下向きに傾けられてもよい。この角度は望ましくは（しかし、必要でない）、壁１２０の法線に対して４５°−８０°の範囲の中である。各吸入口１２２ａ、１２２ｂはそれぞれ、導管１２４ａ、ｂとオリフィス１２６ａ、１２６ｂを介してプロセス（処理）蒸気／ガスを吸入口１２２ａ、ｂを通して室１０２の中に配送する配管に結合されている。
【００８７】
図５を参照して、多岐管１１６はさらに、あふれぜき１１４から延伸する複数の排水口１２８を含んでいる。これらの排水口１２８は、せき１１４からあふれ出た流体を再循環か処分のために室から運び去る配管（図示省略）に連通結合されている。
【００８８】
格納容器１０４の中には流体多岐管１３０が配設されており、この流体多岐管１３０は細長い導管１３２と、この導管１３２から室１０２の下側領域へ延伸する複数の開口１３４を含む。複数の流体ポート１３３は導管１３２と結合され、かつ、配管網に連通連結されている。この配管網は異なる処理薬剤を選択して流体ポート１３３を通して多岐管１３０と室１０２の中へ配送する。図３Ｂに示すように多岐管１３０は開位置に可動であり、室の流体を下側開口１３５を通して急速にドレーン（図示省略）に排出することができる。流体多岐管を開位置と閉位置の間に動かす自動装置１３７が備えられている。
【００８９】
図６に示すタイプのエンドエフェクタを第１または第２実施形態のどちらかに使用することができる。エンドエフェクタ１３６はブロック１３８と、基板Ｓの対向エッジに係合することで基板を挟持する１対の把持部材１４０とを含む。垂直アクチュエータ１１０（図３Ａ）は、基板Ｓが室１０２から完全に取り除かれた状態となる後退位置と、基板Ｓが下側領域１１３ａ内に完全に配設された状態となる前進位置との間にブロック１３８と把持部材１４０を動かす。ブロック１３８は、後退位置にあるときに、室の中にガスと蒸気を含むためかつ室の中に粒子が入り込むことを防止又は低減するために、室１０２の開口１４２（図４）に位置して該開口を閉じる。
【００９０】
エンドエフェクタが後退位置にあるとき、回転アクチュエータ１０８（図３Ａ）は、エンドエフェクタを横向きに回転させるように構成されている。エンドエフェクタは、そういったキャリヤー又は該キャリヤーに基板を受け渡しする別のロボットエンドエフェクタに対して基板を直接受け渡すように構成されうる。垂直及び水平アクチュエータは、好ましくは、当該分野の知識を有する者及び他の自動装置の分野の知識を有する者（例えば、ＰＬＣコントローラのような従来のコントローラによって制御される処理流体、蒸気、ガスの測定や注入に関係する者）に知られているタイプのロボットを利用する。
【００９１】
図７Ａから７Ｅは、説明される実施形態に用いると特に有益であることが判明した係合機構を有する代替エンドエフェクタ１０６ａを示す。室１０２とは異なる形状の代替の室１０２ａについてもまた説明するが、他の種々の室についてもエンドエフェクタ１０６ａを利用することができる。以下の説明から理解されるが、エンドエフェクタ１０６ａは基板に対する２つの位置を持つ、即ち、エンドフェクタによって基板がしっかりと保持される移送位置と、エンドエフェクタが基板を安定させると共にプロセス流体が基板の表面に接触することを許容するプロセス位置である。
【００９２】
図７Ａに言及し、エンドエフェクタ１０６ａは一対の支持部材１５０を含み、それぞれの支持部材は、上側支持部１５２、下側支持部１５４、上側移送スロット１５６、および下側移送スロット１５８を含んでいる。基板の移送の間、上側及び下側移送スロット１５６，１５８は、図７Ａと７Ｂに示すように、基板Ｓのエッジを受けて基板を支持し、それを室１０２ａに出し入れし、あるいは室１０２ａ内で移送する。
【００９３】
図７Ｂ−７Ｄに示すように、室１０２ａの中に（例えば、図示されるように室壁１１１ａに）底部ノッチ１６０が設けられている。基板が室の中のプロセス位置に下ろされると、基板の底部エッジは底部ノッチ１６０に当接する。エンドエフェクタ１０６をさらに下降させようとすると、基板のエッジが上側及び下側移送スロット１５６，１５８に対してすべる。基板がいったん室の中のプロセス位置に完全に下ろされると（図７Ｄ）、その重さは底部ノッチ１６０によって支えられ、支持部１５２，１５４は基板をプロセス位置に安定させるように機能する。特に、図７Ｅに示すように、基板のエッジが支持部１５２の突起の間のスロット内に配列されるので、支持部１５２は基板の前方及び後方（前面及び背面側）への運動を制限するが、このましくは、基板を把持しておらず、そのため、基板を安定して保持すると共に、プロセス流体がスロット内を流れることを許容する。支持部１５４（望ましくはスロットを含まない）は基板エッジに向かって延伸して、基板の横方向の運動を制限する。
【００９４】
室壁１１１ａが接近して離間されているため、室壁は、望ましくは、エンドエフェクタ部材１５０を受けるための追加の空間を与えるくぼみ部１６２（図７Ｂ−７Ｄ）を含む。
【００９５】
さらに別の代替として、室は底部ノッチ１６０に加えて固定ノッチ１６１，１６１を含んでもよい。ノッチ１６１，１６１は基板が室の中で横方向及び前後方向に動くこととを制限する。そのようなノッチは、基板がノッチ１６０の中にいったん固定されたときに基板をエンドエフェクタから解放することを可能にし、エンドエフェクタが容器内で実行されるプロセスに干渉することを防止することができる。例えば、乾燥ステップにおいて室からエンドエフェクタを取り出すことは、エンドエフェクタから逃げるかもしれない液体が基板から垂れる（これはストリーキングを起こすかもしれない）ことを防止するであろう。
【００９６】
第２実施形態−操作
第１実施形態のように第２実施形態もさまざまなステップに使用することができ、これらのステップはウェットエッチング、洗浄、リンス及び乾燥工程を含み（但し、これらの工程に限定されない）、これらの工程は単独又は組合せとすることができる。第２実施形態の操作をエッチング、洗浄、乾燥工程及びエッチングと洗浄工程の後に実行されるすすぎ工程に関して説明する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、プロセスの他の様々な組合せが実行されうることが理解されるべきである。また、第１実施形態で説明した境界層薄化、メガソニック補助のクエンチング、洗浄、リンス及び／又は乾燥、ガス導入、オゾン不動態化、化学薬剤の注射と排出のための方法を含み、第１実施の形態に関して説明される様々なステップを第２実施形態において使用することができることが理解されるべきである。  そのうえ、第１実施形態に関連して例が与えられているような速度その他の数値もまた第２実施形態と第３実施形態に適用されうる。
【００９７】
第２実施形態の操作は図５に示す流体多岐管１３０が閉位置にある状態で始まる。ＤＩ水は流体ポート１３３内に流され、多岐管の導管１３２、開口１３４を通して室１０２の中に入れられる。ＤＩ水は下側内部領域１１３ａを通り、壁１１５の上からせき１１４へ滝のように落下し、排水口１２８へと流れる。同時に、窒素ガスが蒸気／ガス多岐管内の充てんポート１２２ａ、ｂの最上側の中にゆっくりと流れ込み、窒素ガスは関連導管１２４ａ、１２４ｂに流れ、オリフィス１２６ａ，１２６ｂを介して室１０２の上側領域１１３ｂに流れ込む。この低流量は室１０２の中をわずかな正圧に維持する。望ましくは、この窒素流はエッチング、クリーニング、リンス、および乾燥を通じて継続する。
【００９８】
基板Ｗはエンドエフェクタ１０６によって係合され、滝のように落ちるＤＩ水の中に自動化システムによって移動される。基板Ｓは室の下側内部１１３ａに置かれる。エッチングプロセスに必要な処理流体（例えば、ＨＦ）が、流体ポート１３３へそして多岐管へと流れるＤＩ水に注がれ、流体多岐管１３０を介して室１０２へと流される。エッチングプロセスの終わりに、エッチング溶液の室１０２へのデリバリを終える。エッチング溶液を室から排出することとしてもよく、そして、望ましくは上で説明した１または２以上のプロセスを使用することですすぎを実行してもよい。例えば、純粋なＤＩ水を室１０２に流し続けて、室からエッチング溶液を洗い流しかつ基板、多岐管、および室をリンスすることとしてもよい。
【００９９】
代替エッチングプロセスにおいて、下側内部１１３ａをエッチング溶液で満たし、基板を静的量のエッチング溶液内に降下させる。必要な停止時間の後に、望ましくは、滝のように落下するすすぎその他のタイプのすすぎが上で説明されるように実行される。
【０１００】
基板がいったん完全にすすがれると、洗浄液（例えば「ＳＣ１」として工業的に知られる水と、ＮＨ４ＯＨと、Ｈ２Ｏ２の溶液）が多岐管１３０を通して室１０２に導入され、壁１１５の上からせき１１４へ滝のように落下される。基板が必要な時間洗浄液に露出された後に、ＤＩ流への洗浄液の注入は終了され、純粋なＤＩ水は室１０２に流れて基板をすすぐ。
【０１０１】
最終処理とすすぎステップが実行された後に、基板は室１０２の中で乾かされる。乾燥は多くの方法で実行されうるが、好ましくは、そういった方法のいずれも上で説明されたものと同様の方法で作り出されるＩＰＡ蒸気を利用する。
【０１０２】
乾燥工程の１つの例において、流体多岐管１３０を開位置（図３Ｂ）まで移動することによって、最終的なすすぎに使用されるバルク状の水を室１０２から急速に排出することができる。次に、蒸気／ガス吸気口１２２ａ、ｂを介してＩＰＡ蒸気を対応する導管１２４ａ、ｂの中に導入し、開口１２６ａ、ｂを通して室の中に通すことによって、イソプロピルアルコールの蒸気を室の上部１１３ｂに取り入れる。ＩＰＡ蒸気は室の下側部分１１３ａに流れ込み、そこで基板の表面上で凝縮して、基板に付いた水の表面張力を減少させ基板表面から水をシート状に引き剥がす。蒸気／ガス吸気口１２６ａ、ｂを通って導入されたガス（例えば、加熱された窒素ガス）を使用することで、残っているいかなる液体小滴も基板表面から蒸発させることができる。
【０１０３】
代わりに、ガス／蒸気吸気口１２６ａ、ｂを通して蒸気を導入することによって、ＩＰＡ蒸気の大気を上側内部領域１１３ｂ内に形成することとしてもよい。この実施の形態によると、エンドエフェクタ１０６は基板を下側内部領域１１３ａから上側内部領域１１３ｂ内のＩＰＡ大気内に持ち上げる。ＩＰＡ大気中への基板の持ち上げは高速に、すなわち、およそ８〜３０ｍｍ／秒の速度で行うことができる。ＩＰＡ蒸気は基板の表面で凝縮して、基板に付いた水の表面張力を減少させ基板表面から水をシート状に切り離す。ＩＰＡかＩＰＡ／水混合物の蒸発を加速させるために開口１２６ａ、ｂと同様の第３開口をあふれぜき１１４のすぐ上に設けて真空を適用することとしてもよい。ここでも加熱した窒素のようなガスを導入して、残っているＩＰＡ及び／又は小滴／フィルムを基板から乾燥させることとしてもよい。
【０１０４】
別の代替手段として、基板はバルクＤＩ水からＩＰＡ蒸気の中にゆっくり引くことができる。この実施の形態を使用して、ＩＰＡは基板とバルク液体の間に延伸する液体メニスカス上で凝縮する。これはメニスカスのＩＰＡの濃度変化をもたらして、基板表面からの液体のいわゆるマランゴニ対流をもたらす。マランゴニプロセスに続いてガス（例えば、加熱された窒素ガス）を使用していかなる残留小水滴を取り除くこととしてもよい。
【０１０５】
第３実施形態−構造
図８について言及すると、１枚基板処理室の第３実施形態２００は、処理される基板Ｓを受ける下側内部領域２１２ａと、上側内部領域２１２ｂと、該上側内部領域２１２ｂ内の開口２１４を有する室２１０を含む。
【０１０６】
望ましくは図６に示す方法で基板Ｓに係合するように構成されたエンドエフェクタを含む基板移送装置（図示省略）が設けられている。この移送装置は公知の自動装置（図示省略）によって動かされ、基板Ｓをその沿層方向に動かして開口２１４に通して室２１０に出入りさせ、また、室２１０の中でも沿層方向に動かす。
【０１０７】
開口２１４の封をする蓋２１５が設けられている。この蓋２１５は、またエンドエフェクタを運転する自動装置、または別の自動装置によって作動可能である。
【０１０８】
流体処理システム（図示省略）は、室２１０の下側内部領域２１２ａへ様々なプロセス流体（例えば、エッチング流体、洗浄流体、すすぎ水など）を運ぶように構成されている。流体処理システムは、図１Ａ−１Ｄ、および５に関して説明される形態を含むさまざまな形態をとることができる。
【０１０９】
１以上のメガソニック変換器（図示省略）が室２１０の下側領域２１２ａに提供される。下側変換器は当該技術分野において公知である方法により室２１０の壁に据え付けることとしてもよく、あるいは、上で説明したように多岐管アセンブリの部分を含んでなるようにしもよい。下側メガソニック変換器が室の中の流体にメガソニックエネルギを向けると、それは流体の中に音響流を引き起こし、すなわち、粒子が基板に再付着することを防止するためにプロセス流体の中の粒子の動きを維持することにより基板から汚染物を除去することを援助する微細気泡流を引き起こす。
【０１１０】
蒸気吸気口、流体付与装置、およびガス多岐管は室２１０の上側内部領域２１２ｂに延伸する。これらはそれぞれ、必要に応じて処理の間に適切な流体、蒸気、およびガスを吸気口に渡す導管システムに連通連結される。
【０１１１】
上側のあふれぜき２３４は開口の２１４の下に置かれる。室と基板Ｓを通って流れるプロセス流体はせき２３４からオーバフロー導管２３５の中に流れ落ちて再循環のために流体処理へ戻され室に再導入され、あるいはせき２３４からドレーン２３３へ流し落とされる。単一変換器又は複数変換器の配列とすることができる１つ以上のメガソニック変換器２３２（１つが図８に示される）がせき２３４よりも低い位置に置かれ、室２１０の上部にメガソニックエネルギを向けるように指向されている。
【０１１２】
エンドエフェクタによって基板が室２１０を通るように上方及び下方に動かされると、エネルギは基板に作用する。プロセス流体の表面またはその近くにおいて、例えば、上側せき２３４の高さ部分より下に位置する室領域の上部０−２０％レベルにおいて、変換器のエネルギビームが基板表面に作用するように変換器を指向させることが望ましい。変換器は、メガソニックエネルギを基板表面の法線方向又は法線に角度をなす方向に指向させるように構成される。エネルギは、望ましくは、法線に対しておよそ０−３０度の角度、最も望ましくは、法線に対しておよそ５−３０度で向けられる。変換器の通電と向きは第１実施形態で説明される方法により調整することができる。
【０１１３】
変換器２３２は通電されると、室の中のプロセス流体中に最適性能のゾーンＺを創成する。以下においてより詳細に説明するように、ゾーンを活動化させることで、エッチング後のクエンチング、洗浄、すすぎ、乾燥から領域境界層薄化とマイクロキャビテーションを高める。
【０１１４】
下側せき２４０は変換器２３２の高さ部分の下に置かれる。下側せき２４０は閉位置を持っているドア２４２をオプションで含んでいる。このドアは流体がせきに流れ込むことを防止する。せき２４０が閉位置にあるとき、室に流れ込む流体は変換器２３２を通り、上側せき２３４で滝のように落下する。下側せき２４０が開いた位置にあるとき、室に流れ込む流体はせき２３４を通って落ちていき、変換器２３２に接触しない。下側せき２４０は、メガソニック変換器を傷つけうる（フッ化水素酸を利用するエッチング溶液などの）激しい化学薬品を脇へそらすために使用されている。サファイアやテフロン（登録商標）などのいくつかの変換器材料はそのような化学薬品の厳しい影響に抵抗することができるが、それらの素材は非常に高価であり、室の総合的な費用を増加させるだろう。そのうえ、厳しい化学薬品のために別のせきを供給することは、また、クリーニング溶液とリンス溶液を再循環させる導管２３５などの他の溶液を運ぶのに使用される導管にそれらの化学薬品を入れないようにすることを助け、流体の汚染交差を最小にする。
【０１１５】
第３実施形態−操作
エッチング、洗浄、乾燥プロセスと、エッチング、洗浄の後になされるすすぎに関連し室２００の使用を説明する。当然、本発明の範囲から逸脱しないで、これらか他の工程段階の他の様々な組合せを実行することができる。
【０１１６】
エッチング
エッチング操作は望ましくは、室２１０の下側部分２１２ａがエッチング処理に必要なプロセス流体（例えば、フッ化水素酸（ＨＦ）、フッ化アンモニウム及びＨＦ、又は、バッファリングされた酸化物）で満たされた状態で始まる。これらの流体は、室の下側部にプロセス流体を入れる流体処理システムを通して導入される。
【０１１７】
基板Ｓはエンドエフェクタ（図６のエンドエフェクタ３０など）によって係合されて、エッチング溶液中へ動かされる。基板Ｓは、その上側のエッジが下側せき２４０の高さ部分より下に位置するように室の下側部分２１２ａ内に置かれる。下側せき２４０のドア２４２は、それが備えられているならば、開位置へ動かされる。エッチング溶液は室２１０内に流れ続け、せき２４０で落下する。
【０１１８】
エッチングは境界層薄化を含むこととしてもよく、その結果、基板表面から取り除かれるべき物質にエッチング溶液が達して反応することを補助することができる。境界層薄化は、室の側壁に形成される攪乱を使用することで流れているエッチング流体中に乱流を引き起こして達成することができる。エッチング溶液を比較的高い流量と高い温度とすることで引き起こされた乱流をさらに高めることとしてもよい。また、第１及び第２実施形態に関して説明した機構を含み、エッチング溶液の乱流を引き起こすための他の機構を利用してもよい。
【０１１９】
エッチング後のクエンチとすすぎ
エッチング処理の終わりに、エッチング溶液の流れを終了させ、エッチング溶液を基板と室から取り除くために、エッチング後のリンスステップを実行することとしてもよい。
【０１２０】
エッチング後のすすぎプロセスは望ましくはクエンチングプロセスを含む。このクエンチングプロセスは基板の表面からエッチング薬剤が拡散することを加速させ、それを基板に付いた流体の境界層の外に出し周囲のバルク流体中に流す。望ましくは、クエンチングは、図１Ｃに関して説明した室３１ａなどの密封圧力室を使用するなどして、室２１０の下側端部からのエッチング溶液を急速に（例えば、望ましくは、ただし、これに限定されるものではなく、約１．０秒で）取り除くことで開始される。バルクエッチング溶液を素早く取り除くことで、基板のバルクエッチング溶液への露出の終了をよりシャープにでき、基板に渡るエッチング変化を最小にすることができる。このプロセスは、望ましくは、基板移送を使用して基板を同時に室の下側部分２１２ａから上部２１２ｂに引き上げることによって高められる。
【０１２１】
次に、下側せき２４０が閉位置に移動され、室２１０はＤＩ水などのクエンチャントで急速に満たされる。このとき、基板が室の上部２１２ｂ内にあるので、急速な充填は、基板にクエンチャントがはねかかることなく実行される。基板にクエンチャントがはねかかるならば、基板の表面に渡る均一性を欠くことになる。室２１０が満たされ始めると、室のメガソニック変換器は低パワーで作動される。室の下側部２１２ａが一旦部分的に満たされると、基板はクエンチャント内に降下される。メガソニックエネルギによって引き起こされた乱れは境界層薄化を促進し、境界層からエッチング薬剤がバルク洗浄水の中に拡散することを促進する。
【０１２２】
室の中のクエンチャント量が増加するのに従って、メガソニック変換器に与える電力は増加される。低電力で始め、室が満たされるにつれ電力を増加させることで、高電力メガソニックエネルギによる基板へのクエンチャントの跳ねかかりを生じさせる機会を最小にし、また、基板上及びタンク中の残余エッチング溶液が水に浸された基板の底部部分をエッチングする可能性を最小にする。
【０１２３】
室へのＤＩ水か他のクエンチャントの流れは望ましくは、基板が完全に浸された後にさえ続く。下側せき２４０が閉じられているので、流体のレベルはメガソニック変換器２３２の上へ上昇し、上側せき２３４で滝のように落ちる。上側メガソニック変換器２３２は通電されてメガソニックエネルギをゾーンＺ（図の２Ａから２Ｃ）内のＤＩ水の隣接領域に伝達する。ゾーンＺでは、メガソニックエネルギによって生成された乱れが境界層薄化を引き起こし、エッチング材料を捕捉して基板から遠ざけ新鮮なクエンチャントの中へ入れる。基板はゾーンＺを通るように引っ張られ、必要に応じて完全なクエンチのためにゾーンＺを通るように１回以上、上げ下げされる。先の実施の形態のように、バンドの領域が望ましくは、基板がゾーンを通り抜けるとき、基板の表面の表面積の最大で３０％がバンドの中に置かれるように選択される。最も望ましくは、基板の中心がゾーンを通り過ぎるとき、望ましくは基板の表面の表面積の約３−３０％がバンドの中に置かれる。基板が上側領域２１２ｂから降下されてバルクすすぎ流体中に入れられると、基板表面に連行された粒子は気液界面で解放され、せきから室２１０の外へ洗い流される。
【０１２４】
クエンチングプロセスは望ましくは、上側領域２１２ｂに配設された流体付与装置（第１実施形態に関して説明した流体付与装置３７など）を介して上側領域に向けられるＤＩ水の流れによって高めることができる。基板移送装置が基板をそれが室を通過するように引っ張ると、基板はゾーンＺを通って新鮮な水の流れを通る。流体流れを通る上方への基板の動きの間、流体の流れは新鮮なすすぎ流体の薄層を、境界層がゾーンＺによって薄化されたところの基板の部分に与える。基板は必要に応じて完全なクエンチのためにゾーンＺ及び流体の流れを通るように１回以上、上方及び下方に動かされることとしてもよい。  以前に説明したように、変換器２３２の活動化のタイミングはプロセスの目標または基板表面の性質（例えば、それが疎水性であるか、または親水性である）に依存してもよい。いくつかの例においては、基板を下側領域２１２ａから上側領域２１２ｂに引き上げるときのみ、基板を下側領域２１２ａに挿入するときのみ、または、それらの両方のときに、変換器２３２に通電することが望ましいかもしれない。
【０１２５】
クエンチングの後に、室、エンドエフェクタ、および基板のすすぎが完全に完了するまでＤＩ水を循環させて室に流し続けてもよい。
【０１２６】
クリーニング
クリーニングの前に、さまざまな方法の１つを使用して（これは上で説明された方法の１つを含む）、室の水抜きがなされる。洗浄工程の間、洗浄液（例えば、「ＳＣ１」溶液かバックエンド洗浄液）は流体処理システムを使用して室２１０に導入される。下側せき２４０は閉位置に残っていて、洗浄液が変換器２３２の上へ上昇して上側せき２３４で落下することを可能にする。
【０１２７】
ゾーンＺにメガソニックエネルギを伝達するために、メガソニック変換器２３２は、洗浄の間、通電される。基板移送装置は、基板全体がゾーンＺを通るように基板を動かすために、基板を沿層方向に１回以上、上方及び下方に動かす。クエンチングプロセスと同じように、変換器２３２の活動化のタイミングはプロセスの目標によって選択されてもよい。
【０１２８】
ゾーンＺは多くの理由でクリーニングを最適化する。まず最初に、洗浄効率は、境界層を薄化し、その結果、洗浄液が基板表面に有効に接触することを許容する局部的な乱れを引き起こすことによって高められる。メガソニックエネルギは流体内にマイクロキャビテーションを引き起こし、すなわち、内破して基板から粒子を取り去るエネルギを排出する気泡を形成する。マイクロキャビテーションは、ガス吸気口を介して窒素、酸素、ヘリウムまたはアルゴンなどのガスを、洗浄液の表面の近くにある該ガスが洗浄液中に拡散するように、上側内部領域２１２ｂに導入することによって高められる。
【０１２９】
２番目に、メガソニック乱流はまた、バルク流体内で懸濁する粒子のその状態を維持し、粒子が基板の方に引かれて接触することをより減少させる。最後に、室及びせきを通る高速度流体の流れは粒子をゾーンから遠ざけて再付着を最小にする。
【０１３０】
第１実施の形態に関して議論するように、窒素、酸素、ヘリウム、アルゴン、アンモニア、オゾン、無水フッ化水素、塩素ガスまたはＨＣｌ蒸気などのガスか蒸気をスパージャー多岐管か他の吸気口を使用して、有効クリーニングゾーンＺの近くの洗浄液中に導入することによりクリーニング効果を一層高めることができる。そうすることはいくつかの利点を提供することができる。例えば、基板表面と有効なクリーニングゾーンＺの近くで導入されたガスはに大きいを渡すことができ、これらのガス気泡は基板表面のメガソニックエネルギを減衰させ微細構造の損傷を防止または減少させることができる。そのうえ、有効クリーニングゾーンＺまたはその近くに配設された吸気口を介してガスを導入することで、最も大きな洗浄作用が起こる有効なクリーニングゾーンにおいて化学薬剤である洗浄液が規制される。
【０１３１】
下側領域２１２ａのメガソニック変換器は、洗浄工程の間、室の中に音響流効果を創成するために通電され、バルク流体中に懸濁する自由粒子をそれがせき２３４で洗い流されるまで維持する。これは粒子再付着の機会を最小にする。粒子再付着の機会をさらに最小にするために、粒子ゲッタリング面（図示省略）をゾーンＺの近くの室の中に置くこととしてもよい。クリーニングの間、ゲッタリング面に電荷を誘引して基板表面から解放された粒子がゲッタリング面に引かれて基板から遠ざかるようにすることができる。基板がゾーンＺから去った後に、ゲッタリング面の極性を逆にしてゲッタリング面から粒子を解放することができる。これらの解放された粒子は流れる洗浄流体によって室１０の外へと、そして、せきへと洗い流される。
【０１３２】
洗浄工程は洗浄液からのガスを解放して上側内部領域２１２ｂへもたらし、ガスの一部は基板の露出部分に接触して基板表面に孔を生じさせる。そのような露出を避けるために、選ばれた蒸気は防護膜を基板に形成するために蒸気吸気口を介して上側領域２１２ｂに導入される。洗浄液から排出される反応性ガスが基板上で凝縮するならば、それらはむしろ、基板のけい素表面と反応するよりも防護膜と反応するだろう。例えば、ＳＣ１洗浄液はアンモニアのオフガスを室の中にもたらすであろう。この例では、過酸化水素蒸気が上側領域２１２ｂに導入されて基板に防護膜を形成する。洗浄液によって排出されるアンモニアはむしろ、基板表面に穴をあけるよりも防護膜と反応するだろう。
【０１３３】
必要なプロセス時間洗浄液に露出された後に、基板はすすぎ溶液を使用することですすがれる。すすぎ溶液は当然、実行される洗浄工程の性質に依存するであろう。リンスは様々な方法で達成されてもよい。１つの例では、基板は室の中で洗浄液より上まで上げられ、洗浄液は、上で説明された容器３１ｂなどの低圧力容器を使用することで室から引き抜かれる。すすぎ流体は室２１０に導入され上側せき２３４で落下する。
【０１３４】
基板はすすぎ流体内に下ろされ、流体は室２１０と基板の表面から洗浄液をすすぐ。側部変換器２３２及び／又は下側変換器からのメガソニックエネルギは、すすぎプロセスを高めるために、オプションとして室に向けられる。完全なリンスのために必要に応じて基板をゾーンＺに複数回通過させることとしてもよい。窒素、酸素、ヘリウムまたはアルゴンなどのガスを上側内部領域２１２ｂに導入することとしてもよい。気液界面（すなわち、すすぎ流体の上面とその上のガスの界面）の近くにあるガスはすすぎ流体内に拡散し、ゾーンＺにおけるメガソニック変換器のマイクロキャビテーション効果を増加させる。
【０１３５】
変換器の電力状態は、リンスプロセスのステージと基板の表面状態に関して適宜選択される。望ましくは、すすぎ流体への基板の差込みの間、側部変換器２３２と下側変換器の通電は「ｏｎ」である。基板の表面状態（例えば、それが親水性または疎水性であること）によって、サイド変換器２３２は、基板を上側領域１２ｂに引き抜く間、オン又はオフとすることができる。
【０１３６】
乾燥
最終的なすすぎの後に、第１及び第２実施形態に関して説明したプロセスを含み（但し、これらのプロセスに限定されない）、さまざまな乾燥工程のいずれかを行うことができる。
【０１３７】
第４実施形態
図９Ａは室３００の第４実施形態を示す。第４実施形態は、１枚の基板よりもむしろ同時に２枚の基板Ｓを処理するための室に上で説明された原理を使用することを示すものである。第４実施形態は流体処理システム（急速引抜容器を含む）、上側及び下側メガソニック、基板を活性領域を通るように移送する自動装置、ガス／蒸気吸気口などを含む第１ないし第３実施形態の特徴の全て又は一部を含むことができる。
【０１３８】
図９Ａを参照して、室３００は１対の基板支持ノッチ３０２を含む。ノッチ３０２は、２枚の基板の表側（前）面（すなわち、基板上に形成される電子装置の有効面になる表側の面）が互いに遠ざかるように面している両基板Ｓを支持するように指向されている。これは、両表側面がメガソニック変換器３０４，３０４からの直接エネルギ（Ｅ）を受けることを可能にする。
【０１３９】
ノッチは、両基板を前後方向及び横方向の移動に対応するように完全に支持するように構成され、あるいは、図７Ａないし７Ｄに関して説明されるエンドエフェクタと組み合わせて動作するように構成される。
【０１４０】
２つの基板は、望ましくは、図９Ｂに示すように、上側の両エッジが内側に傾斜し、該両エッジ間に狭いギャップ（すなわち、およそ５−１０ｍｍ）が形成される。この傾けられたオリエンテーションは、より多くの有効表面を室の中の流体と蒸気に曝すことを可能にする。
【０１４１】
代わりに、エッチング、リンス、クリーニングの間に支持ノッチが実質的に垂直あるいはほぼ垂直であるである基板（図９Ａ）を支持することを可能にする機械的自動装置（例えば、モーター、または空気圧または流体圧アクチュエータ）を使用することで支持ノッチを可動とすることとしてもよい。乾燥段階の間、支持ノッチは基板を図９Ｂに示す傾斜位置に動かす。両基板はＩＰＡ蒸気段階の間にその傾斜位置に保持され、基板の表側面へＩＰＡ流をより好ましく与える
この２枚基板用の室は、１枚基板用の室と同じ容積を持つ室で２枚の基板を処理でき、追加の水も化学薬剤を使用することなくスループットを２倍に増加するので非常に有益である。
【０１４２】
２枚基板用の室の内部容積を単一ウェハ室の内部容積よりもおよそ３０％大きいものとすることができる。
【０１４３】
本発明の原則を利用する４つの実施形態が説明された。これらの実施形態は例としてのみ与えられたものであり、請求の範囲を限定することを意図するものではない。ここで明確に説明される態様以外の様々な態様で本発明の装置と方法を構成、実行することが可能である。そのうえ、各実施形態に関して多数の特徴が説明された。説明された特徴が様々な方法で組み合わされてもよく、また、本発明から逸脱することなく、明らかにされた実施の形態の１つに関して説明される機能が他の実施の形態で同様に含まれてもよいことが理解されるべきである。最終的に、様々な寸法、所要時間、プロセス順序、化学薬品、量、容積などは一例として与えられたものであり、制限を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１Ａ】図１Ａは１枚の基板を処理する室の概略図であり、室の下側内部領域に置かれた基板を示すものである。
【図１Ｂ】図１Ｂは１枚の基板を処理する室の概略図であり、室の上側内部領域に置かれた基板を示すものである。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの室と共に使用可能な流体処理システムに関する１例を示すブロックダイヤグラムである。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ａの室と共に使用可能な流体処理システムに関する第２例を示すブロックダイヤグラムである。
【図１Ｅ】図１Ｅは１枚の基板を処理する室の代替構成の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは室の内部の断面を順に示すものであり、上側内部領域と下側内部領域の間での基板の動きを示すものである。
【図２Ｂ】図２Ｂは室の内部の断面を順に示すものであり、上側内部領域と下側内部領域の間での基板の動きを示すものである。
【図２Ｃ】図２Ｃは室の内部の断面を順に示すものであり、上側内部領域と下側内部領域の間での基板の動きを示すものである。
【図３Ａ】図３Ａは１枚の基板を処理する室の第２実施態様の断面斜視図であり、閉位置における流体多岐管を示すものである。この図はまた、基板を室に出し入れし、かつ室の中で移送させるために配設された自動移送装置を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａの１枚の基板を処理する室の断面斜視図であり、開位置にある流体多岐管を示す。図３Ａに示される自動移送装置は図３Ｂには示されていない。
【図４】図３Ａの第２実施態様の上側多岐管とタンクの一部の断面斜視図である。
【図５】図３Ａの第２実施態様の断面側面図である。
【図６】図３Ａの第２実施態様のエンドエフェクタの斜視図であり、基板を運ぶエンドエフェクタを示すものである。
【図７Ａ】図７Ａは基板の移送の間のエンドエフェクタの第２実施態様の１つのプロングの斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、室に基板を出し入れする間の、図７Ａのエンドエフェクタを示す斜視図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは室に基板を出し入れする間のエンドエフェクタ、基板、および室を示す斜視図であり、基板が室の底部ノッチに接触し始める状態を示すものである。
【図７Ｄ】図７Ｄは室内での基板の処理の間のエンドエフェクタ、基板、および室を示す斜視図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは図７Ａと同様の斜視図であり、室内での基板の処理の間のエンドエフェクタの１つのプロングに示すものである。
【図８】第３の実施態様に従う室の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは第４の実施態様に従った２枚の基板用の室の概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは図９Ａと同様の概略図であり、２枚の基板が傾けられた位置にある状態を示すものである。
【図１Ａ】
2005512340.tif 000003
【図１Ｂ】
2005512340.tif 000004
【図１Ｃ】
2005512340.tif 000005
【図１Ｄ】
2005512340.tif 000006
【図１Ｅ】
2005512340.tif 000007
【図２Ａ】
2005512340.tif 000008
【図２Ｂ】
2005512340.tif 000009
【図２Ｃ】
2005512340.tif 000010
【図３Ａ】
2005512340.tif 000011
【図３Ｂ】
2005512340.tif 000012
【図４】
2005512340.tif 000013
【図５】
2005512340.tif 000014
【図６】
2005512340.tif 000015
【図７Ａ】
2005512340.tif 000016
【図７Ｂ】
2005512340.tif 000017
【図７Ｃ】
2005512340.tif 000018
【図７Ｄ】
2005512340.tif 000019
【図７Ｅ】
2005512340.tif 000020
【図８】
2005512340.tif 000021
【図９Ａ】
2005512340.tif 000022
【図９Ｂ】
2005512340.tif 000023
【国際調査報告】
2005512340.tif 000024
2005512340.tif 000025
2005512340.tif 000026