(57)【要約】  ウエハを洗浄するための洗浄モジュールは、垂直配向でウエハを支持するように構成された、捕獲カップと把持アセンブリとを含むウエハ把持装置を備える。捕獲カップは、処理領域を画定する、ウエハ把持装置の中心軸を中心として対称な角度付けされた部分を有する環状内表面を有する壁を含む。把持アセンブリは、第１のプレートアセンブリ、第２のプレートアセンブリ、複数の把持ピン、およびの複数の装填ピンを備える。把持ピンは、洗浄プロセス中にウエハを把持するように構成され、装填ピンは、装填および取り出しプロセス中にウエハを把持するように構成される。洗浄モジュールは、ウエハの表側および裏側に液体を送達するように構成されたノズル機構に連結されたスイープアームをさらに備える。【選択図】図１０
2021532602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直配向でウエハを支持するように構成されたウエハ把持装置を備える洗浄モジュールであって、前記ウエハ把持装置が、
環状内表面を有する壁を含む捕獲カップであって、前記環状内表面が、処理領域を画定し、かつ前記ウエハ把持装置の中心軸を中心として対称な角度付けされた部分を有する、前記捕獲カップと、
装填位置、すすぎ位置、および洗浄位置のうちの少なくとも１つに位置決めされるように構成された把持アセンブリであって、前記把持アセンブリの前記洗浄位置が前記処理領域内部に配置される、前記把持アセンブリと
を含み、
前記把持アセンブリが、
第１のプレートアセンブリと、
第２のプレートアセンブリと、
前記第２のプレートアセンブリの把持ピンであって、前記把持アセンブリが前記装填位置にあるとき前記把持アセンブリの中心から第１の距離であり、前記把持アセンブリが前記洗浄位置にあるとき前記ウエハ把持装置の前記中心軸から第２の距離であり、前記第１の距離が前記第２の距離よりも大きい、前記把持ピンと、
前記第１のプレートアセンブリの装填ピンであって、前記把持アセンブリが前記装填位置および前記洗浄位置にあるとき前記中心軸から第３の距離である、前記第１のプレートアセンブリの装填ピンと
を含む、洗浄モジュール。
【請求項２】
前記把持アセンブリが前記洗浄位置に配置されているとき、前記ウエハのエッジが前記把持ピンと接触しており、前記ウエハが前記装填ピンと接触しておらず、前記把持ピンは、前記ウエハの前記エッジと接触して洗浄プロセス中に前記ウエハの干渉を低減するように構成されている、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項３】
前記把持アセンブリが前記装填位置に配置されているとき、前記装填ピンは、前記ウエハの前記エッジと接触しており、前記洗浄プロセス中に前記装填ピンによる前記ウエハの干渉を低減するように構成されている、請求項２に記載の洗浄モジュール。
【請求項４】
前記捕獲カップから離間した外囲壁をさらに備え、前記外囲壁と前記捕獲カップとの間に内部領域が画定されている、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項５】
前記第１のプレートアセンブリが、
前記把持アセンブリが前記装填位置にあるとき、少なくとも部分的に前記内部領域内部に位置決めされて、前記第２のプレートアセンブリから離間しており、
前記把持アセンブリが前記洗浄位置にあるとき、少なくとも部分的に前記第２のプレートアセンブリに接触している、
請求項４に記載の洗浄モジュール。
【請求項６】
前記第２のプレートアセンブリが、１つまたは複数のバネ機構によって前記捕獲カップに連結されており、前記１つまたは複数のバネ機構は、前記把持アセンブリが前記洗浄位置にあるとき圧縮されている、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項７】
前記捕獲カップがアクチュエータピンをさらに備え、
前記把持ピンが、
前記把持アセンブリが前記洗浄位置にあるとき前記アクチュエータピンと係合して前記把持ピンを前記洗浄位置に位置決めし、
前記把持アセンブリが前記装填位置にあるとき前記アクチュエータピンから外れて前記把持ピンを前記装填位置に位置決めする
ように構成されたアクチュエータ要素に連結されている、
請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項８】
前記捕獲カップが、
１つまたは複数のドレイン穴であって、前記環状内表面が、前記捕獲カップが前記中心軸を中心として回転されるときに水分を前記１つまたは複数のドレイン穴にガイドするように構成されている、前記１つまたは複数のドレイン穴
をさらに含む、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項９】
前記１つまたは複数のドレイン穴の各々が、前記内部領域への水分の流入を軽減するように成形されたそれぞれの空気迷路を通して前記洗浄モジュールの内部領域に流体連結されている、請求項８に記載の洗浄モジュール。
【請求項１０】
前記１つまたは複数のドレイン穴の各々が、第１の壁および第２の壁を含み、前記第１の壁は、前記第２の壁から離れる方向に先細になっている、請求項９に記載の洗浄モジュール。
【請求項１１】
前記第２のプレートアセンブリおよび前記捕獲カップに連結されたベローズをさらに備える、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項１２】
スイープアームに連結されたノズル機構であって、
前記第１のプレートアセンブリの表面と第１の角度に配向されて、高エネルギー流体を提供するように構成された第１のノズルと、
前記第１のプレートアセンブリの表面と、前記第１の角度とは異なる第２の角度に配向された第２のノズルと
を含む前記ノズル機構をさらに備える、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項１３】
洗浄プロセス中に、前記第１のノズルが高エネルギー洗浄流体を適用するように構成されており、前記第２のノズルが第２の流体を適用するように構成されている、請求項１２に記載の洗浄モジュール。
【請求項１４】
前記第１のノズルが、気体と液体の混合物を送達するように構成されたメガソニックノズルおよびジェットノズルのうちの１つであり、前記スイープアームが、洗浄プロセス中に前記第１のプレートアセンブリの少なくとも一部分の上で前記ノズル機構を移動させるように構成されている、請求項１２に記載の洗浄モジュール。
【請求項１５】
シャフトを通して前記ウエハ把持装置に連結されて、洗浄プロセス中に、前記捕獲カップと前記把持アセンブリとを前記中心軸を中心として同時に回転させるように構成されている駆動モータをさらに備える、請求項１に記載の洗浄モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
［０００１］本開示の実施形態は、概して、処理されたウエハを洗浄するための装置および方法に関し、より詳細には、ウエハを処理するための非接触洗浄システムおよび方法に関する。
【０００２】
関連技術の説明
［０００２］様々な事例において、ウエハは、電気装置における使用のために処理される前に、ウエハからあらゆる汚染を除去するために洗浄される。１つまたは複数の実施形態において、ウエハを洗浄するために、化学バフ研磨および／またはブラシスクラビングなどの洗浄方法が利用される。しかしながら、これらの洗浄方法では、対応する洗浄プロセスの後に、ウエハへの粒子の再付着が生じる可能性がある。例えば、これらの洗浄プロセス（例えば、バフパスおよび／または洗浄ブラシ）のための接触媒体は、汚染源でありうる。粒子は、アナログ、ロジック、および／または高度なメモリ用途を含めるための処理をサポートできないウエハをもたらす可能性がある。その結果、処理されたウエハの歩留まりは悪影響を受けるであろう。
【０００３】
［０００３］したがって、ウエハをさらに処理する前に、洗浄されたウエハから粒子を除去するために使用することができる改善された洗浄プロセスが必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
［０００４］一実施例において、洗浄モジュールは、ウエハ把持装置を備える。ウエハ把持装置は、垂直配向でウエハを支持するように構成され、捕獲カップと把持アセンブリとを備える。捕獲カップは、環状の内表面を有する壁を備える。この環状内表面は、処理領域を画定し、ウエハ把持装置の中心軸を中心として対称な、角度付けされた部分を有する。把持アセンブリは、第１のプレートアセンブリ、第２のプレートアセンブリ、把持ピン、および装填ピンを備える。把持ピンは、第２のプレートアセンブリのものであり、装填ピンは第１のプレートアセンブリのものである。把持アセンブリは、装填位置、すすぎ位置および洗浄位置に位置決めされるように構成される。洗浄位置にあるとき、把持アセンブリは、処理領域内に配置されている。さらに、把持アセンブリが装填位置にあるとき、把持ピンは把持アセンブリの中心から第１の距離であり、把持アセンブリが洗浄位置にあるとき、把持ピンはウエハ把持装置の中心軸から第２の距離である。第１の距離は第２の距離より大きい。加えて、把持アセンブリが装填位置および洗浄位置にあるとき、装填ピンは各々が中心軸から第３の距離である。
【０００５】
［０００５］一実施例において、ウエハ把持装置を含む洗浄モジュール内においてウエハを洗浄するための方法は、把持アセンブリの第１のプレートアセンブリを、把持アセンブリの第２のプレートアセンブリから離れてウエハ把持装置の捕獲カップの環状内表面に向うように移動させ、把持アセンブリを装填位置に位置決めすることを含む。ウエハは、第１のプレートアセンブリの複数の装填ピンによって垂直方向に受け入れられる。さらに、第１のプレートアセンブリを第２のプレートアセンブリから離れるように移動させることで、第２のプレートアセンブリの複数の把持ピンがウエハ把持装置の中心軸から第１の距離に位置決めされる。加えて、環状内表面は、中心軸を中心として対称な、角度付けされた部分を有し、環状内表面は加工領域を画定する。この方法は、第１のプレートアセンブリを第２のプレートアセンブリに向かって環状内表面から離れるように移動させ、把持アセンブリを洗浄位置に位置決めすることをさらに含む。さらに、複数の把持ピンは、把持アセンブリの第１のプレートアセンブリを第２のプレートアセンブリに向かって移動させることに応答して、中心軸から第２の距離に位置決めされ、ウエハを把持する。第１の距離は第２の距離より大きい。さらに、この方法は、洗浄プロセス中に、把持アセンブリ、捕獲カップおよびウエハを同時に回転させることを含む。
【０００６】
［０００６］上述の本開示の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は添付図面に示される。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付図面はこの開示の典型的な実施形態のみを例示しているのであり、したがってその範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】［０００７］１つまたは複数の実施形態による、化学機械研磨システムの概略上面図を示す。
【図２Ａ】［０００８］一実施形態による洗浄モジュールの概略側断面図である。
【図２Ｂ】［０００９］１つまたは複数の実施形態による洗浄モジュールの概略図を示す。
【図３Ａ】［００１０］１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の概略側面断面図である。
【図３Ｂ】１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の概略側面断面図である。
【図３Ｃ】［００１１］１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリを示している。
【図３Ｄ】１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリを示している。
【図３Ｅ】１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリを示している。
【図３Ｆ】［００１２］１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリを示している。
【図３Ｇ】１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリを示している。
【図４】［００１３］ＡおよびＢは、１つまたは複数の実施形態による種々のノズル機構を示している。
【図５】１つまたは複数の実施形態による種々のノズル機構を示している。
【図６】［００１４］１つまたは複数の実施形態によるスイープアームの概略図を示している。
【図７Ａ】［００１５］１つまたは複数の実施形態による、洗浄モジュール内部の空気の流れを示している。
【図７Ｂ】［００１６］１つまたは複数の実施形態による水抜き穴の部分概略図を示している。
【図８】［００１７］１つまたは複数の実施形態による、ウエハを洗浄するための方法を示している。
【図９Ａ】［００１８］１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の実施例を示す。
【図９Ｂ】１つまたは複数の実施形態による、ウエハ把持装置の実施例である。
【図９Ｃ】１つまたは複数の実施形態による、ウエハ把持装置の実施例を示す。
【図９Ｄ】１つまたは複数の実施形態による、ウエハ把持装置の実施例を示す。
【図１０】［００１９］１つまたは複数の実施形態による洗浄モジュールの概略側断面図である。
【図１１】［００２０］１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の概略側面断面図である。
【図１２Ａ】［００２１］１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリの図を示している。
【図１２Ｂ】１つまたは複数の実施形態による把持アセンブリの図を示している。
【図１３】［００２２］１つまたは複数の実施形態による、ウエハを洗浄するための方法を示している。
【図１４Ａ】［００２３］１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の実施例を示している。
【図１４Ｂ】１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の実施例を示している。
【図１４Ｃ】１つまたは複数の実施形態によるウエハ把持装置の実施例を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［００２４］理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施形態において開示される要素は、それに関する具体的な記述がなくとも、他の実施形態で有益に利用できることが企図されている。
【０００９】
［００２５］本開示の実施形態は、概して、処理されたウエハから粒子を除去するための改善された洗浄システムおよび方法に関する。様々な事例において、ウエハ洗浄は、化学バフ研磨および／またはブラシスクラビングによって実施される。しかしながら、このような事例では、ウエハは、化学バフ研磨および／またはブラシスクラビングプロセスのいずれかの後に、粒子の再付着を被ることがある。ウエハに再付着する粒子は、ウエハに緩く付着しており、比較的小さなサイズ（例えば、約５０ｎｍ以下）であっても、ウエハ上に形成されるデバイスに欠陥が生成されることにより、ウエハをフロントエンド論理および先進メモリデバイスに合致するように作製できなくなる可能性がある。その結果、処理されたウエハの歩留まりは悪影響を受けるであろう。したがって、再付着した粒子を除去することができる新しい洗浄方法が必要とされている。例えば、以下の記載は、化学バフ研磨および／またはブラシスクラビング洗浄プロセスの後でウエハ上の残留粒子を除去するために利用することができる非接触洗浄方法のためのシステムおよび方法を説明する。
【００１０】
［００２６］図１は、化学機械平坦化（「ＣＭＰ」）システム１００の一実施形態を示す上面図である。ＣＭＰシステム１００は、ファクトリインターフェース１０２、洗浄機１０４、および研磨モジュール１０６を含む。ファクトリインターフェース１０２と研磨モジュール１０６との間でウエハ１５１を搬送するために、ロボット１１１が設けられている。ロボット１１１は、研磨モジュール１０６と洗浄機１０４との間でウエハを移送するように構成することもできる。ファクトリインターフェース１０２は、１つまたは複数のカセット１１４と１つまたは複数の搬送プラットフォーム１１６との間でウエハ（例えば、ウエハ１５１）を搬送するように構成されたロボット１１０を含む。加えて、ロボット１１０は、洗浄機１０４からウエハを受け取り、洗浄され研磨されたウエハをストレージカセット１１４に戻すように構成される。
【００１１】
［００２７］研磨システム１００は、複数の研磨ステーション１２４ａ〜１２４ｄおよびロードカップ１２３ａ〜１２３ｂを少なくとも部分的に支持および収納する研磨モジュール１０６を含む。各研磨ステーション１２４は、頭上トラック１２８に沿って並進するキャリアヘッドアセンブリ内部でウエハ１５１を運搬するように構成されたキャリアヘッド内に保持される基板を研磨するように適合されている。キャリアヘッドアセンブリ１１９は、キャリジ１０８に取り付けられたキャリアモータによってトラック１２８に沿って移動される。キャリッジ１０８は、一般に、頭上トラック１２８に沿ってキャリアヘッドアセンブリ１１９をガイドし、その位置の制御を容易にすることができる構造要素を含む。さらに、研磨モジュール１０６は、キャリアヘッドに基板を装填しかつキャリアヘッドから基板を取り出すための装填ステーション１２２も含む。各研磨ステーション１２４は、ウエハ研磨中に回転されるプラテン１２０を含む。加えて、各研磨ステーション１２４は、ウエハ（例えば、ウエハ１５１）を研磨するためのパッドおよび研磨液を利用する。
【００１２】
［００２８］プログラマブルコンピュータなどのコントローラ１９０は、研磨モジュール１０６の要素に接続され、研磨モジュール１０６の要素を動作させるように構成される。例えば、コントローラ１９０は、ウエハ１５１の装填、取り出しおよび研磨モジュール１０６による研磨を制御することができる。
【００１３】
［００２９］コントローラ１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１９２、メモリ１９４、及び支持回路１９６、例えば、入力／出力回路、電源、クロック回路、キャッシュ、などを含むことができる。メモリ１９４は、ＣＰＵ１９２に接続される。メモリは、非一時的な計算可能可読媒体であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または他の形状のデジタルストレージといった、１つまたは複数の容易に利用可能なメモリでありうる。加えて、図では単一のコンピュータとして示されているが、コントローラ１９０は、例えば、複数の独立に動作するプロセッサ及びメモリを含む分散システムでもよい。このアーキテクチャは、キャリアヘッドが研磨ステーションに位置決めされる順序およびタイミングを制御するために、コントローラ１９０のプログラミングに基づいて、様々な研磨状況に適応可能である。
【００１４】
［００３０］研磨システム１００は、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、ブラシボックス洗浄モジュール１６４、最終洗浄モジュール１６６、および乾燥タンク１６８のうちの少なくとも１つをさらに含む。さらに、図１は、入力シャトルモジュールを含むことができる。一実施形態では、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、ブラシボックス洗浄モジュール１６４、最終洗浄モジュール１６６、および乾燥タンク１６８の各々は、Ｙ方向に横並びに位置決めされた一対の処理チャンバを含む。２つの最終洗浄モジュール１６６は各々が、ここでより詳細に記載される洗浄モジュールを含む。図示のように、洗浄モジュール１６６は、最後の洗浄工程、例えば、最終洗浄モジュールとして使用することができる。他の実施形態では、１つまたは複数の洗浄モジュールは、洗浄モジュール１６６と乾燥タンク１６８との間に位置決めされる。さらに、１つまたは複数の実施形態では、モジュールのうちの１つまたは複数を省略することができる。
【００１５】
［００３１］図２Ａは、１つまたは複数の実施形態による、非接触洗浄モジュール２００の断面図を概略的に示している。洗浄モジュール２００は、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、ブラシボックス洗浄モジュール１６４のうちの１つまたは複数内で洗浄された後、ウエハが対応するマランゴニ乾燥タンク（例えば、乾燥タンク１６８）内に配置される前に、洗浄されるウエハ、例えばウエハ１５１を受け入れることができる。さらに、種々の実施形態では、洗浄モジュール２００は、ウエハ洗浄サイクルおよび／またはエッジ／ベベル洗浄プロセス内部の任意の場所に配置することができる。洗浄モジュール２００は、除去されない場合には対応するウエハが品質基準を満たさずに廃棄されることになりうるウエハから、汚染を除去するために利用することができる。
【００１６】
［００３２］洗浄モジュール２００は、ウエハ把持装置２０３、スイープアーム２３０、ノズル機構２４０、プレナム２８０、排気部２６０、スプレーバー２９０、ドレイン２８４、および空気取り入れ口２７０を含む。洗浄モジュール２００は、感知装置２９４をさらに含むことができる。
【００１７】
［００３３］ウエハ把持装置２０３は、ウエハ１５１を垂直方向に支持（例えば、保持）するように構成される。例えば、ウエハ把持装置２０３は、回転軸２１６に直角な垂直配向でウエハ１５１を支持するように構成される。ウエハ把持装置は、捕獲カップ２１０および把持アセンブリ２２０を含んでいる。捕獲カップ２１０は、第１の捕獲カップ２１１および第２の捕獲カップ２１２を含むことができる。第１の捕獲カップ２１１は、第２の捕獲カップ２１２に連結されうる。例えば、第１の捕獲カップ２１１は、１つまたは複数のボルトを介して第２の捕獲カップ２１２に連結することができる。第１の捕獲カップ２１１および第２の捕獲カップ２１２のうちの１つまたは複数は、ねじ付きボルトを受け入れるように構成された１つまたは複数のねじ付き部分を含むことができる。代替的に、捕獲カップ２１０は、単一の捕獲カップを含む。例えば、捕獲カップ２１０は、単一の連続した材料片から形成することができる。
【００１８】
［００３４］捕獲カップ２１０は、環状内表面２１４を有する壁２１３を含む。環状内表面２１４は、ウエハ把持装置２０３内部の処理容積部２９７を画定する。環状内表面２１４は、ウエハ把持装置２０３の中心軸を中心として対称な、角度付けされた部分を有する。例えば、ウエハ１５１は、処理容積部２９７内部で洗浄することができる。さらに、環状内表面２１４は、回転軸２１６を中心として対称な角度付けされた部分を有する。
【００１９】
［００３５］把持アセンブリ２２０は、洗浄のために洗浄流体がウエハ１５１に適用される間、ウエハ１５１を保持する。把持アセンブリ２２０は、図３Ａおよび対応する記載を参照してさらに詳細に記載される。
【００２０】
［００３６］洗浄流体は、把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０が回転される間、ノズル機構２４０によってウエハの前側に、かつシャフト２２４に形成された流体源２２３に連結される開口部２２５を介してウエハの裏側に適用することができる。シャフト２２４は、洗浄流体をウエハ１５１に送達するように構成された１つまたは複数の管を含むことができる。
【００２１】
［００３７］駆動モータ２２２は、シャフト２２４を介して把持アセンブリ２２０に連結されうる。駆動モータ２２２は、把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０を、回転軸２１６を中心に回転させる。さらに、駆動モータ２２２は、回転軸２１６に沿って把持アセンブリ２２０に水平運動を付与することができる。駆動モータ２２２は、把持アセンブリ２２０と捕獲カップ２１０の回転を制御するように構成された第１のモータと、把持アセンブリ２２０の水平運動を制御するように構成された第２のモータとを含みうる。第１のモータは回転モータとも呼ばれ、第２のモータは線形アクチュエータとも呼ばれる。さらに、第２のモータは、流体圧モータの、空気圧モータの、電気機械モータの、および磁気モータのうちの１つとすることができる。水平運動は、一般に、軸方向への移動または回転軸２１６に平行な方向への移動である。一実施形態において、水平運動は、図３Ａによって示されるＸ方向の動きに対応する。さらに、把持アセンブリ２２０の水平運動は、捕獲カップ２１０の移動から独立していてよい。加えて、把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０は、一緒に（例えば、同時に）回転されるように構成されてもよい。
【００２２】
［００３８］スイープアーム駆動モータ２３４は、以下でさらに説明するように、スイープアームシャフトに連結されて、スイープアーム２３０を、ウエハ１５１の表面に平行な弓形の経路で移動させるように構成されうる。スイープアーム２３４は、流体をノズル機構２４０に送達するための１つまたは複数の管を含みうる。
【００２３】
［００３９］蓋２０２は、壁（例えば、外囲壁）２８３に形成された開口部を覆い、洗浄モジュール２００にウエハ１５１を挿入し、かつ洗浄モジュール２００からウエハ１５１を洗浄モジュール２００からウエハ１５１を除去するために、洗浄モジュール２００の内部容積部２９５へのアクセスを提供することができる。蓋２０２が閉鎖位置にあるとき、洗浄モジュール２００の内部容積部２９５は、分離された環境と呼ぶことができる。例えば、蓋２０２が閉じているとき、ウエハ１５１の洗浄中に生成および／または使用される煙霧および液体が、洗浄プロセス中に洗浄モジュール２００から逃げないように、洗浄モジュール２００の内部容積部２９５は外部環境から分離されている。洗浄プロセス中に使用および／または生成されるあらゆる煙霧および洗浄流体は、排気部２６０および／またはドレイン２８４を介して制御された方式で洗浄モジュール２００から除去される。
【００２４】
［００４０］スプレーバー２９０は、ウエハ１５１が洗浄モジュール２００に挿入されるときにウエハ１５１に前処理流体を適用し、および／またはウエハ１５１が洗浄モジュール２００から除去されるときにウエハ１５１をすすぎ流体ですすぐことができる。一実施形態において、スプレーバー２９０は、ウエハ１５１が装填位置または取り出し位置にある間に、ウエハ１５１に流体を適用するために利用することができる。ウエハ１５１の前処理および／またはすすぎは、ウエハ１５１の表面から望ましくない粒子を除去することを助けることができる。例えば、洗浄モジュール２００から除去される間にウエハ１５１をすすぐことは、ウエハ１５１の表面から緩んだ粒子を除去することを助け、さらには除去された粒子のウエハ１５１の表面への再付着の防止することを助ける。
【００２５】
［００４１］ドレイン２８４は、洗浄モジュール２００から過剰な水分を除去するために利用することができる。一実施形態において、ドレイン２８４は、洗浄プロセス中に洗浄モジュール２００から過剰な洗浄流体を除去する。
【００２６】
［００４２］空気は、空気取り入れ口２７０によってプレナム２８０に供給され、排気部２６０によって洗浄モジュール２００から排気されうる。空気取り入れ口２７０およびプレナム２８０は、洗浄モジュール２００の前部に位置決めされ、排気部２６０は、洗浄モジュール２００の後部に位置決めされる。さらに、プレナム２８０および排気部２６０は、粒子がウエハ１５１の表面に再付着することを防止するために、洗浄モジュール２００内部の空気の流れを制御するように構成することができる。排気部２６０と空気取り入れ口２７０の位置を逆にして、排気部２６０を洗浄モジュール２００の前部に位置決めし、空気取り入れ口２７０を洗浄モジュール２００の後部に位置決めしてもよい。
【００２７】
［００４３］洗浄モジュール２００の内部容積部２９５は、捕獲カップ２１０と壁（例えば、外囲壁）２８３との間にあるように画定されうる。ウエハ（例えば、ウエハ１５１）は、洗浄モジュール２００に装填されるときに内部容積部２９５内に挿入され、洗浄モジュール２００から取り外されるときに、内部容積部２９５から除去されうる。
【００２８】
［００４４］感知装置２９４は、洗浄モジュール２００内部のウエハ１５１を検出することができる。例えば、感知装置２９４は、内部容積部２９５内部のウエハ１５１を検出することができる。さらに、感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ２２０によって保持されている間に、ウエハ１５１を検出することができる。感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ２２０に適切にまたは不適切に装填されたときを検出することができる。さらに、感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ２２０から落下または脱落したときを検知することができる。感知装置２９４はさらに、ウエハ１５１が洗浄モジュール２００に挿入されたとき、および洗浄モジュール２００から取り外されたときを決定することができる。
【００２９】
［００４５］１つまたは複数の実施形態では、コントローラ１９０は、洗浄モジュール２００の機能を制御することができる。例えば、コントローラ１９０は、少なくとも把持アセンブリ２２０、スプレーバー２９０、スイープアーム２３０、ノズル機構２４０、排気部２６０、および／または感知装置２９４の機能性を制御することができる。
【００３０】
［００４６］図２Ｂは、２つの洗浄モジュール、例えば、洗浄モジュール２００および２０１の外観を示している。いくつかの実施形態では、洗浄モジュール２０１は、図２Ａ〜２Ｂに示されるように、洗浄モジュール２００と同じ構成要素を含む。
【００３１】
［００４７］洗浄機（例えば、洗浄機１０４）は、１つまたは複数の洗浄モジュール（例えば、洗浄モジュール２００および２０１のうちの１つまたは複数）を含むことができる。例えば、洗浄機１０４は、洗浄モジュール２００を含むことができ、洗浄モジュール２０１は省略されうる。代替的に、洗浄機１０４は、洗浄モジュール２００および２０１の両方を含むことができる。さらに、洗浄機１０４は、３つ以上の洗浄モジュールを含むことができる。
【００３２】
［００４８］洗浄モジュール２００および２０１は、１つまたは複数の入口接続部２９２を含むことができる。入口接続部２９２は、洗浄プロセス中に洗浄モジュール２００および２０１内部に設けられる洗浄流体のための経路を提供する。洗浄流体は、ノズル機構２４０、ノズル機構２４０に沿ったスイープアーム上のチューブ、流体源２２３、および／またはスプレーバー２９０に提供されうる。さらに、洗浄モジュール２００および２０１は、洗浄モジュール２００および２０１の外部の電力ケーブルに連結するように構成された電力ケーブル接続部２９３を含んでもよい。
【００３３】
［００４９］加えて、図２Ｂは、洗浄モジュール２００の蓋２０２および洗浄モジュール２０１の蓋２０４を示している。ウエハ装填プロセスの間、蓋２０２および２０４は、ウエハ（例えば、ウエハ１５１）がそれぞれの洗浄モジュール２００、２０１の各々に挿入されうるように開放される。さらに、ウエハ抽出プロセスの間、蓋２０２および２０４は、ウエハ（例えば、ウエハ１５１）がそれぞれの洗浄モジュール２００、２０１の各々から抽出されるように開放される。１つまたは複数の実施形態では、洗浄サイクル中、蓋２０２および２０４は閉鎖され、洗浄モジュール２００および２０１をシールする。
【００３４】
［００５０］図２Ｂの実施形態では、洗浄モジュール２００および２０１は、洗浄プロセス中、ウエハ１５１が垂直配向となるように位置決めされる。しかしながら、他の実施形態では、他の配向が使用されてもよい。さらに、洗浄モジュール２００および２０１の各々は、洗浄機（１０４）のアーキテクチャによって指示されるように、単一のモジュールとして動作するように構成することができる。
【００３５】
［００５１］図３Ａは、ウエハ把持装置２０３の例示的実施形態を示している。図示のように、ウエハ把持装置２０３は、図２Ａに示されている把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０を含んでいる。把持アセンブリ２２０は、少なくとも洗浄サイクルの間、処理容積部２９７内部に位置決めされる。
【００３６】
［００５２］把持アセンブリ２２０は、第１のプレートアセンブリ３１８、第２のプレートアセンブリ３２０、装填ピン３１１、および把持ピン３１５を含む。把持アセンブリ２２０は、洗浄プロセスの洗浄サイクル中に、第１のプレートアセンブリ３１８および第２のプレートアセンブリ３２０を回転させるために、駆動モータ２２２によって駆動されうるシャフト２２４に連結されている。さらに、シャフト２２４は、第１および第２のプレートアセンブリ３１８、３２０を、装填位置、取り出し位置、すすぎ位置、および洗浄位置に出し入れするために駆動することができる。さらに、洗浄流体は、洗浄プロセス中に第１のプレートアセンブリ３１８の開孔３５１を介してウエハ１５１の裏側に適用されるように、シャフト２２４を通って流れることができる。一実施形態では、シャフト２２４は、シャフト２２４が＋Ｘ方向および−Ｘ方向に並進する間に把持アセンブリ２２０が回転することを可能にするスプラインシャフトであってもよい。
【００３７】
［００５３］把持ピン３１５は、洗浄プロセス中にウエハ１５１を把持、または保持することができる。把持ピン３１５は、ウエハ１５１を受け入れるように構成された成形領域を含んでもよい。例えば、把持ピン３１５は、ウエハ１５１のエッジを受け入れるように成形されたノッチ領域を含むことができる。さらに、把持ピン３１５は、第２のプレートアセンブリ３２０内部に収納されうる。追加的に、または代替的に、把持ピン３１５は、第２のプレートアセンブリ３２０に連結されてもよい。把持ピン３１５は、互いから約１２０°に配置することができる。代替的に、把持ピン３１５は、互いから１２０°未満、または互いから１２０°を上回る角度に配向されてもよい。さらに、把持ピン３１５の総数は、１つまたは複数であってもよい。代替的に、把持ピン３１５の総数は２つ以上である。さらに、把持ピン３１５の総数は３つ以上である。把持ピン３１５は、把持ピン３１５が、洗浄サイクルの間にウエハ１５１を把持、または保持することができるように、第１のプレートアセンブリ３１８内部の開口部を通過することができる。把持ピン３１５は、把持ピン３１５がウエハ１５１の洗浄プロセスを妨げないように、ウエハ１５１のエッジに沿ってウエハ１５１と最小の接触を有しうる。
【００３８】
［００５４］装填ピン３１１は、装填および／または取り出しプロセスの間にウエハ１５１を把持または保持することができる。さらに、装填ピン３１１は、第１のプレートアセンブリ３１８に連結される。把持アセンブリ２２０が、洗浄位置と装填または取り出し位置との間で移動されると、装填ピン３１１は第１のプレートアセンブリ３１８と一緒に移動する。装填ピン３１１は、ウエハ１５１を受け入れるように構成された成形領域を含んでもよい。例えば、装填ピン３１１は、ウエハ１５１のエッジを受け入れるように成形されたノッチ領域を含むことができる。装填ピン３１１は、装填ピン３１１がウエハ１５１の洗浄プロセスを妨げないように、ウエハ１５１のエッジに沿ってウエハ１５１と最小の接触を有するように構成することができる。装填ピン３１１は、互いから約１２０°に配置されうる。代替的に、装填ピン３１１は、互いから１２０°未満、または互いから１２０°を上回る角度に配向されてもよい。さらに、装填ピン３１１の総数は、１つまたは複数、２つ以上、または３つ以上でありうる。
【００３９】
［００５５］把持ピン３１５と装填ピン３１１の数は同じでもよい。代替的に、把持ピン３１５の数は、装填ピン３１１の数を超えてもよい。さらに、把持ピン３１５の数は、装填ピン３１１の数より少なくてもよい。
【００４０】
［００５６］第１のプレートアセンブリ３１８および装填ピン３１１は、ウエハ装填プロセス中に利用することができる。さらに、第２のプレートアセンブリ３２０および把持ピン３１５は、装填プロセス中にウエハの干渉にならないように位置決めされる。例えば、第１のプレートアセンブリ３１８は、第２のプレートアセンブリ３２０に対して移動し、第１のプレートアセンブリ３１８を第１の捕獲カップ２１１の外側に位置決めし、把持ピン３１５を装填位置に位置決めすることができる。さらに、把持ピン３１５と把持アセンブリ２２０の中心との間の距離が増大する。加えて、把持ピン３１５は、装填ピン３１１の背後に配置されて、ウエハ１５１を装填ピン３１１上に垂直に装填するおよび／または取り出すためのクリアな経路を提供することができる。
【００４１】
［００５７］捕獲カップ２１０の壁２１３は、第２のプレートアセンブリ３２０および／または把持ピン３１５のうちの１つまたは複数と相互作用するような形状である。壁２１３は、上述のように捕獲カップ２１０の一部とすることができ、環状壁は、第１の捕獲カップ２１１の一部でありうる。壁２１３は、第２のプレートアセンブリ３２０の特徴部３１２と相互作用することができるように、少なくとも１つの角度付けされた部分を含む。さらに、壁２１３は、水分をウエハ１５１からドレイン２８４へとガイドすることを助け、洗浄プロセス中のウエハ１５１上への粒子再付着を低減する。例えば、把持アセンブリ２２０がウエハ装填位置にあるとき、特徴部３１２は、以下でより詳細に記載されるように、第１のプレートアセンブリ３１８が第２のプレートアセンブリ３２０に対して移動できるように、壁２１３と相互作用する。
【００４２】
［００５８］さらに、捕獲カップ２１０は、開口部３３１を含むことができる。開口部３３１の直径は、第１のプレートアセンブリ３１８の通過を可能にするために十分な大きさとすることができるが、第２のプレートアセンブリ３２０の通過を可能にするために十分な大きさではない。例えば、開口部３３１の直径は、第１のプレートアセンブリ３１８よりも大きく、第２のプレートアセンブリ３２０よりも小さい。
【００４３】
［００５９］捕獲カップ２１０は、ウエハ１５１、把持アセンブリ２２０、および捕獲カップ２１０が駆動モータ２２２によって回転される間に水分がドレイン２８４に流入するように、捕獲カップ２１０のエッジに沿ってアレイ状に位置決めされたドレイン穴２６２を含みうる。さらに、第２の捕獲カップ２１２はドレイン穴を含むことができる。水分は、ドレイン穴３７０を通ってドレイン２８４（図２Ａ）に流入し、そこで洗浄モジュール２００から除去される。
【００４４】
［００６０］図３Ａに図示されるように、把持アセンブリ２２０は、ウエハ１５１を受け入れてウエハ１５１を洗浄位置に配置することを助けるように互いに対して移動するように構成された第１のプレートアセンブリ３１８と第２のプレートアセンブリ３２０とを含む。具体的には、図３Ｃおよび図３Ｄは、それぞれ、後退位置（例えば、洗浄位置）３００ａおよび伸長位置３００ｂにある把持アセンブリ２２０の実施形態を示す。把持アセンブリ２２０は、洗浄プロセスの間に後退位置３００ａに位置決めすることができる。さらに、把持アセンブリ２２０は、ウエハ装填プロセスおよび／またはウエハ除去（取り出し）プロセスの間に伸長位置（例えば、装填位置）３００ｂに位置決めすることができる。さらに、伸長位置３００ｂは、洗浄モジュール２００内部の把持アセンブリ２２０の装填位置に対応してもよい。装填／取り出し位置は、ウエハ１５１のすすぎ位置として機能してもよい。例えば、すすぎのために装填／取り出し位置に位置決めされているとき、脱イオン水および／または他の洗浄化学剤を、上部スプレーバー２９０からウエハ１５１上に送達することができる。加えて、把持アセンブリ２２０が装填位置にあるとき、把持アセンブリ２２０は、把持アセンブリ２２０が洗浄位置に位置決めされている位置からＸ方向に距離を置いて位置決めされる。一実施形態において、第１のプレートアセンブリ３１８の結合面３０１は、シャフト２２４に連結されて、シャフトによって駆動される。
【００４５】
［００６１］１つまたは複数のバネ機構３３０は、第１のプレートアセンブリ３１８を第２のプレートアセンブリ３２０に連結することができる。バネ機構３３０は、バネ３３１および連結部材３３３を含みうる。バネ機構３３０は、特徴部（または要素）３１２が第１の捕獲カップ２１１に接触しているとき、第１のプレートアセンブリ３１８が第２のプレートアセンブリ３２０に対して移動することを可能にする。例えば、第２のプレートアセンブリ３２０は、把持アセンブリ２２０が正のＸ方向（例えば、第１の捕獲カップ２１１に向かって水平方向）に移動するにつれて、壁２１３と相互作用するように構成された特徴部３１２を含む。一実施形態において、バネ機構３３０の各々は、連結部材３３３の上をまたは連結部材と平行に移動する１つまたは複数のバネ３３１を含みうる。
【００４６】
［００６２］把持ピン３１５は、少なくとも１つの他のピンに対して移動するように構成することができる。例えば、把持ピン３１５は、把持ピン３１５を他のピンの１つまたは複数から離れるように移動させる１つまたは複数の要素を含むことができる。把持ピン３１５は、洗浄プロセス中にウエハ（例えば、ウエハ１５１）を把持するように構成することができる。さらに、装填ピン３１１は、装填および取り出しプロセス中にウエハ１５１を把持または保持するように構成することができる。他の実施形態では、把持ピン３１５は、ウエハを装填ピンに対して保持するように移動させることができる。
【００４７】
［００６３］把持アセンブリ２２０はまた、第１のプレートアセンブリ３１８に対する第２のプレートアセンブリ３２０の角運動を制限するように構成されたガイドピン３１７を含むことができる。
【００４８】
［００６４］１つまたは複数の実施形態では、各把持ピン３１５は、把持ピン３１５の１つまたは複数に並進運動を付与する第１の捕獲カップ２１１のハウジングに接触するように構成された要素３８０に連結することができる。例えば、要素３８０が第１の捕獲カップ２１１に接触することに応答して、把持アセンブリ２２０が＋Ｘ方向に移動されると、把持ピン３１５が軸３０２を中心に枢動し、把持アセンブリ２２０の外縁に向かって移動される。図３Ｂは、要素３８０が第１の捕獲カップ２１１に接触した直後で閉鎖位置にある、例示的な実施形態を示す。一実施形態において、把持アセンブリ２２０が＋Ｘ方向に移動されると、要素３８０は第１の捕獲カップ２１１に接触し、軸３０２を中心に枢動する。これに応答して、要素３８０に連結された把持ピン３１５に並進運動が付与される。一実施形態において、要素３８０は、把持アセンブリ２２０の＋Ｘ方向への移動が停止されるまで枢動し続ける。一実施形態において、要素３８０および把持ピン３１５は、＋Ｘ方向への把持アセンブリ２２０の移動が停止した後、開放位置に位置決めされる。
【００４９】
［００６５］さらに、要素３８０は、バネ要素３８１に連結されうる。バネ要素３８１は、さらに、要素３８０を開始位置に戻し、要素３８０が第１の捕獲カップ２１１のハウジングにもはや接触しないことに応答して、把持ピン３１５を把持位置に移動させることができる。バネ要素３８１は、要素３８０が第１の捕獲カップ２１１のハウジングにもはや接触しないときに、要素３８０が開始位置に戻るように、要素３８０を装填することができる。さらに、バネ要素３８１は、板バネまたは他の任意のバネ設計とすることができる。
【００５０】
［００６６］装填ピン３１１および把持ピン３１５は、ウエハ１５１が把持アセンブリ２２０の第１のプレートアセンブリ３１８に接触しないように、ウエハ１５１を保持するように構成することができる。さらに、第１の捕獲カップ２１１に対するウエハ１５１の位置は、洗浄サイクル中に調節可能にすることができる。
【００５１】
［００６７］図３Ｆは、閉鎖位置にある把持ピン３１５および要素３８０の実施形態を示し、端部３８０ａは第１の捕獲カップ２１１と接触していない。図３Ｇは、開放位置にある要素３８０および把持ピン３１５を示す。図３Ｇに示される実施形態では、要素３８０の端部３８０ａは、第１の捕獲カップ２１１と接触している。さらに、要素３８０は枢動して、要素３８０の端部３８０ｂが端部３８０ａに対して移動している。一実施形態において、端部３８０ｂは、第２のプレートアセンブリ３２０の上面に向かって回転されている。加えて、把持ピン３１５も、第１の捕獲カップ２１１に向かって外側に傾斜するように移動されている。
【００５２】
［００６８］図３Ｃをさらに参照すると、把持アセンブリ２２０は、１つまたは複数の開孔３５１をさらに含む。１つまたは複数の実施形態では、洗浄流体は、開孔（複数可）３５１を通ってウエハ１５１の裏側の上へと流れることができる。洗浄流体は、すすぎ剤（例えば、脱イオン水、オゾン水）または洗浄化学剤であってもよい。さらに、洗浄流体は、シャフト２２４を介して、次いで開孔３５１に供給されうる。
【００５３】
［００６９］図３Ｅは、把持アセンブリ２２０の概略部分平面図を示す。開孔（複数可）３５１は、ウエハ１５１の裏側に化学剤を流す。１つまたは複数の開孔３５１は、実質的に円形または直線のパターンで配置することができる。開孔３５１の各々は、洗浄流体がウエハ１５１の裏面全体に均等に流れるように、実質的に同じサイズとすることができる。さらに、少なくとも１つの開孔３５１は、少なくとも１つの他の開孔とは異なるサイズとすることができる。
【００５４】
［００７０］図４Ａは、スイープアーム２３０に取り付けられたノズル機構２４０の底面図である。図示されるように、ノズル機構２４０は、ノズル４１０、ノズル４２０、およびノズル４３０を含む。代替的に、ノズル４２０およびノズル４３０のうちの１つまたは複数は省略されてもよい。さらに、ノズル機構２４０は、４つ以上のノズルを含んでもよい。ノズル４１０は、ウエハ１５１の表面に対して第１の角度（例えば、図４Ｂの角度４１２）で配置することができ、ノズル４２０は、ウエハ１５１の表面に対して第２の角度（例えば、図４Ｂの角度４２２）で配置することができ、ノズル４３０は、ウエハ１５１の表面または第１のプレートアセンブリ３１８の表面に対して第３の角度（例えば、図４Ｂの角度４３２）で配置することができる。角度４１２は、角度４２２および４３２の少なくとも一方と異なっていてもよい。さらに、角度４２２および４３２は、実質的に同様であってもよい。いくつかの構成では、ノズル４１０は、ノズル４２０およびノズル４３０がウエハの表面に対して配置される角度（例えば、４２２および４３２）よりも小さいウエハの表面に対する角度（例えば、角度４１２）で配置されうる。いくつかの構成では、角度４１２は、第１のプレートアセンブリ３１８またはウエハ１５１の表面に対して約３０°から約５０°であってよく、角度４２２および４３２は、ウエハ１５１の表面または第１のプレートアセンブリ３１８の表面に対して約８０°から約１００°である。一実施形態において、角度４１２は、ウエハ１５１の表面または第１のプレートアセンブリ３１８の表面に対して約４５°であり、角度４２２および４３２は、ウエハ１５１の表面または第１のプレートアセンブリ３１８の表面に対して約９０°（または直角）である。さらに、他の角度が利用されてもよい。追加的にまたは代替的に、角度４１２、４２２、および４３２は、各々が約８０°と約１００°との間であってもよい。さらに、ノズル４１０、４２０、および／または４３０の各々の位置は、ウエハ上の特定の半径方向位置を標的とするために、スイープアーム２３０の長さに沿った方向に調整することができる。加えて、各ノズルに対する角度および位置は、各ノズルによって出力された洗浄流体が一緒に機能してウエハ１５１の表面からあらゆる汚染を除去するように選択することができる。
【００５５】
［００７１］ノズル機構２４０は、ノズル４１０、４２０および４３０を介して洗浄媒体をウエハ１５１の第１の表面上に出力するように構成することができる。洗浄媒体は、すすぎ剤および洗浄化学剤を含むことができる。さらに、ノズル機構２４０は、ノズル４１０を介して第１の洗浄媒体を、ノズル４２０を介して第２の洗浄媒体を、およびノズル４３０を介して第３の洗浄媒体を出力するように構成される。加えて、ノズル４１０、４２０、および４３０のうちの１つまたは複数は、１つまたは複数のすすぎ剤を適用するように構成される。
【００５６】
［００７２］ノズル機構２４０は、１つまたは複数の非接触洗浄技術を含みうる。ノズル４１０、４２０、および４３０は、液体、気体、および粒子の任意の組み合わせである媒体を出力することができる。さらに、ノズル４１０、４２０、および４３０のうちの１つまたは複数は、高エネルギー媒体を出力するように構成された高エネルギーノズルであってもよい。高エネルギー媒体は、液体、気体、および粒子の任意の組み合わせでありうる。さらに、高エネルギー媒体は、高エネルギー洗浄化学剤であってもよい。ノズル４１０、４２０、および４３０のうちの１つまたは複数は、メガソニックノズル、流体ジェットノズル、または運動エネルギーノズルとすることができる。例えば、ノズル４１０は、気体と液体の混合物を送達するように構成されたメガソニックノズル、ジェットノズル、および運動エネルギーノズルのうちの１つである。メガソニックノズルは、メガソニック作動流体を生成するために、正弦波または他のパターンに従って、代替的に圧縮および希薄化を交互に洗浄流体に適用するように構成された１つまたは複数の要素を含む。例えば、メガソニックノズルは、メガソニック作動流体を発生させるために、９５０ｋＨｚの速度で正弦波パターンで、代替的に圧縮および希薄屈折を適用するように構成することができる。代替的に、他の周波数を使用してもよい。
【００５７】
［００７３］ノズル４２０は、第１の化学剤を適用するように構成され、ノズル４３０は、すすぎ剤を適用するように構成される。さらに、ノズル４１０がメガソニックノズルであるとき、ノズル４２０は、第１の化学剤を適用するように構成され、ノズル４３０は、第２の化学剤を適用するように構成される。代替的に、ノズル４１０がメガソニックノズルであるとき、ノズル４２０は、第１のすすぎ剤を適用するように構成され、ノズル４３０は、第２のすすぎ剤を適用するように構成される。さらに、ノズルのうちの少なくとも２つは、同じすすぎ剤または化学剤を適用するように構成される。
【００５８】
［００７４］洗浄流体は、流体接続部４４０を介してノズル機構２４０に供給することができる。接続部の数は、ノズル機構内部のノズルの数、および／またはノズル機構２４０によって利用される異なるタイプの化学剤および／またはすすぎ剤の数に基づくことができる。例えば、ノズル機構２４０が、２つの異なる洗浄流体を出力するように構成された３つのノズルを使用する場合、２つの接続部４４０を利用することができる。さらに、異なるノズルを通る異なる洗浄化学剤および／またはすすぎ剤の流量を変えることができる。例えば、ノズル４１０、４２０、および４３０の第１のものからの洗浄化学剤またはすすぎ剤の流量は、ノズル４１０、４２０、および４３０の第２のものからの洗浄化学剤またはすすぎ剤の流量とは異なっていてもよい。代替的に、ノズル４１０、４２０、および４３０のうちの少なくとも１つからの洗浄化学剤またはすすぎ剤の流量は、洗浄プロセスおよび／またはすすぎプロセス中に変更されてもよい。
【００５９】
［００７５］図４は、３つの別個のノズルを示しているが、他の実施形態では、他の数のノズルを利用してもよい。例えば、４つ以上のノズルを利用することができる。さらに、３つ未満のノズルが利用されてもよい。
【００６０】
［００７６］図５は、ノズル機構２４０の代替的実施形態を示す。図４の実施形態と比較して、ノズル機構２４０の共通の側に接続する接続部４４０のすべてを有する代わりに、第１の接続部４４２がノズル機構２４０の第１の側に接続し、第２の接続部４４４がノズル機構の第２の側に接続し、第１の側面は第２の側面と異なる。
【００６１】
［００７７］次に、図２Ａに戻ると、スイープアーム２３０は、スイープアームシャフト２３２とスイープアーム駆動モータ２３４とに連結されている。スイープアームシャフト２３２とスイープアーム駆動モータ２３４とは、スイープアーム駆動アセンブリ２３６を形成する。スイープアーム駆動アセンブリ２３６は、ノズル機構２４０によって出力される洗浄流体がウエハ１５１の表面全体に均一に分配されるように、洗浄プロセス中にウエハ１５１の表面上でノズル機構２４０を移動させるように構成される。スイープアーム駆動アセンブリ２３６はまた、スイープアーム２３０を軸方向に移動させて、ノズル機構２４０とウエハ１５１の表面との間の距離を設定するように構成される。
【００６２】
［００７８］図６は、１つまたは複数の実施形態による、洗浄サイクル中のスイープアーム２３０およびノズル機構２４０のウエハ１５１上の経路６１０を示している。図６に示されるように、ウエハ１５１は、把持アセンブリ２２０によって上方に配置され、保持される。経路６１０は、ウエハ１５１のデバイス側の表面（前面）に平行な弓形の経路であってもよい。代替的に、他の形状および／または長さの経路を利用してもよい。例えば、スイープアーム２３０の可動範囲が変更されてもよい。図６に示されるように、スイープアーム２３０の端部に連結されたノズル機構２４０は、弓形経路内でウエハの中心を越えて通過する。スイープアーム２３０および／またはノズル機構２４０の位置は、確実にノズル機構２４０が処理中に回転ウエハ１５１の中心を越えて通過するように調整されてもよい。さらに、スイープアーム２３０の位置およびノズル機構２４０の位置のうちの少なくとも１つは、ノズル機構２４０がウエハ１５１の中心以外のウエハ１５１の一部分を越えて通過するように調整されてもよい。例えば、ウエハ１５１の表面に対するノズル機構２４０の位置を変化させるために、ノズル機構２４０をスイープアーム２３０に対して移動させることができる、および／またはスイープアーム２３０をスイープアームシャフト２３２に対して移動させることができる。さらに、ノズル機構２４０とウエハ１５１の表面との間の軸方向距離は、洗浄プロセスを助けるために変更することができる。
【００６３】
［００７９］スイープアーム駆動モータ２３４は、洗浄プロセスの間に、スイープアームシャフト２３２を移動させ、次いでスイープアーム２３０とノズル機構２４０とをウエハ１５１の上で動かす。スイープアーム駆動モータ２３４は、ノズル機構２４０の走査速度を制御することができる。例えば、スイープアーム駆動モータ２３４は、ノズル機構が経路６１０に沿って走査移動する速度を制御することができる。
【００６４】
［００８０］図６は、スプレーバー２９０をさらに示す。スプレーバー２９０は、ウエハが洗浄モジュール２００に挿入されるときにウエハ１５１を前処理し、ウエハが洗浄モジュール２００から除去されるときにウエハ１５１をすすぐことができる。スプレーバー２９０は、構成された１つまたは複数の流体を出力するように構成された１つまたは複数のノズルを含みうる。代替的に、スプレーバー２９０は、スプレーバー２９０全体に均一な流れを維持するように設計された穴を有する管を含んでもよい。例えば、ウエハ１５１が洗浄モジュール２００の中へおよび外へ移送される際にウエハ１５１をスプレーバー２９０が通過するとき、スプレーバー２９０は、ウエハ１５１にすすぎ流体を適用し、ウエハ１５１が移送プロセス中に濡れたままであり、洗浄モジュール２００から取り出されるときに粒子がウエハ１５１に再付着しないことを確実にする。
【００６５】
［００８１］図７Ａは、洗浄モジュール２００内部の気流パターンの一実施例を示す。この気流パターンによって示されるように、気流がプレナム２８０から流出し、排気部２６０から流出する際に、再循環は最小化される。一般に、壁２１３の環状内表面２１４と捕獲カップ２１０の外表面の形状は、回転軸３１３を中心に回転されるときに、空気の再循環を減少させかつウエハの表面から流出する捕獲流体を捕獲する助けとなる。一実施形態において、壁２１３の環状内表面２１４は、処理容積部２９７内部の気流が把持アセンブリ２２０の外縁に沿って排気部２６０内に入るように、逆転形状を有する。さらに、捕獲カップ２１０の外表面は、内部容積２９５内部の気流が捕獲カップ２１０の外側の周りにあり、排気部２６０内に入るような形状にすることができる。さらに、捕獲カップ２１０の外表面の形状は、気流の大部分が必然的に捕獲カップ２１０の外側の周りで移動し、排気部２６０に入るような形状にすることができる。
【００６６】
［００８２］ドレイン穴２６２の１つまたは複数の側面は、ドレイン穴２６２の側面間の距離が異なるように、角度を付けることができる。例えば、ドレイン穴２６２は先細にすることができる。ドレイン穴を先細にすることにより、捕獲カップ２１０の内側のエリアからの流体ポンプ流量を増加させることができる。さらに、捕獲カップ２１０と洗浄モジュール２００のハウジングとの間に迷路（ｌａｂｙｒｉｎｔｈ）２６４を形成することができる。迷路２６４は、水分が迷路２６４を通って内部容積部２９５に逆流することを少なくとも部分的に制限するように構成することができる。
【００６７】
［００８３］プレナム２８０は、洗浄モジュール２００内部の気流を制御して、再循環を最小化するように構成することができる。例えば、プレナム２８０は、再循環を最小化するために、洗浄モジュール２００に流入する空気の量を増加および／または減少させることができる。気流の再循環は、ここに開示される捕獲カップ２１０、把持アセンブリ２２０、プレナム２８０、排気部２６０、スプレーバー２９０、ドレイン２８４、および空気取入れ口２７０の構成によって最小化することができる。
【００６８】
［００８４］一実施形態において、洗浄プロセスの間、ウエハ１５１の表面を横切る均一な気流が、排気部２６０とプレナム２８０によって生成される。種々の実施形態では、排気部２６０は、粒子がウエハ１５１の表面に再付着することを防止するために、洗浄モジュール２００から空気が流出するための経路を提供するように構成される。上述のように、空気は、空気取り入れ口２７０によってプレナム２８０に供給され、排気部２６０によって洗浄モジュール２００から排気されうる。プレナム２８０は、シャワーヘッド型プレナムであってもよい。さらに、排気部２６０の幾何学的形状および／または捕獲カップ２１０の形状（または第１の捕獲カップ２１１および／または第２の捕獲カップ２１２の形状）は、洗浄モジュール２００内部の再循環を低減するように最適化することができる。再循環を減少させることにより、少なくとも、ウエハ１５１上への粒子および存在する場合は蒸発した洗浄流体の再付着が最小限に抑えられる。排気部２６０の幾何学的形状および／または捕獲カップ２１０の形状（または第１の捕獲カップ２１１および／または第２の捕獲カップ２１２の形状）は、捕獲カップ２１０の背後に迷路２６４を生成し、再循環を最小化することができる。さらに、ドレイン２８４は、洗浄モジュール２００から洗浄流体およびすすぎ流体が除去されるための経路を提供し、洗浄モジュール２００内部の再循環を最小化する。プレナム２８０は、プレナム２８０がノズル機構２４０に近接して位置決めされ、ウエハ１５１がプレナム２８０と排気部２６０との間にあるように、洗浄モジュール２００の壁２８３に沿って位置決めすることができる。
【００６９】
［００８５］図７Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、把持アセンブリ２２０、開孔３５１、およびドレイン穴２６２の一部分の概略上面図である。ドレイン穴２６２の各々は、ドレイン２８４に流体連結される。さらに、把持アセンブリ２２０、捕獲カップ２１０およびウエハ１５１が回転されると、流体はドレイン穴２６２を強制的に通され、そこでドレイン２８４によって洗浄モジュールから除去される。
【００７０】
［００８６］ドレイン穴２６２は、水分が洗浄プロセス中にドレイン穴２６２に流入するように、捕獲カップ２１０（または第２の捕獲カップ２１２）のエッジに沿って位置決めすることができる。ドレイン穴２６２は、洗浄プロセス中にウエハ１５１の表面から除去されたすべての粒子が洗浄モジュール２００から除去されることを確実にするために、洗浄サイクル中に洗浄モジュールから水分を除去することを助けることができる。種々の実施形態では、少なくとも２つのドレイン穴２６２が利用される。他の実施形態では、３つ以上のドレイン穴２６２が利用される。
【００７１】
［００８７］ドレイン穴２６２は、洗浄モジュール２００内部の空気および／または流体の再循環を減少させるように構成することができる。例えば、ドレイン穴２６２のサイズおよび／または配向は、空気および／または流体の再循環を低減するように構成されうる。ドレイン穴２６２は、捕獲カップ２１０（または第２の捕獲カップ２１２）の表面に対して傾斜したまたは角度付けされた配向を有することができる。
【００７２】
［００８８］一実施形態では、ドレイン２８４および／または排気部２６０は、排気孔（またはポート）２６２への水分の流入を最小化する１つまたは複数の内部迷路シールを含むことができる。
【００７３】
［００８９］ドレイン２８４を利用して、洗浄サイクルの完了時に洗浄モジュール２００から過剰な水分および／またはすべての流体を除去することができる。一実施形態において、水分は、ドレイン穴２６２を通ってドレイン２８４に流入する。例えば、ウエハ１５１が回転されるとき、ドレイン穴２６２は、水分がウエハ１５１上に集まらずに、ドレイン２８４を介して除去されるように構成される。一実施形態において、１つまたは複数のＯリングまたは他のシール部材を、ドレイン２８４が洗浄モジュール２００と出会う場所に位置決めすることができる。
【００７４】
［００９０］図７Ｂは、排気部２６０に接続されて、処理容積部２９７内部、ウエハ１５１の周囲、および排気部２６０中に空気が流れるための経路を提供するように機能する排気孔２６１をさらに示す。一実施形態において、排気孔２６１は、洗浄モジュール内部の再循環を最小化するのに役立つ。
【００７５】
［００９１］図８は、１つまたは複数の実施形態による、ウエハ（例えば、ウエハ１５１）を洗浄するための方法８００を示す。動作８１０では、以下でさらに説明される図９Ａに図示されるように、洗浄モジュールをウエハ装填位置に配置する。例えば、蓋２０２を開放し、洗浄モジュール２００の把持アセンブリ２２０を、回転軸２１６に平行な横方向（例えば、Ｘ方向）に、捕獲カップ２１０の壁２１３の環状内表面２１４に向かって移動させる。把持アセンブリ２２０を壁２１３に向かって移動させると、把持アセンブリ２２０は装填位置に置かれる。一実施形態において、把持アセンブリ２２０を装填位置に配置することは、シャフト２２４を介して把持アセンブリ２２０を移動させることとと、壁２１３に向かって駆動モータ２２２を移動させること（例えば、動作８１２）とを含む。例えば、駆動モータ２２２は、把持アセンブリ２２０の第２のプレートアセンブリ３２０の特徴部３１２が壁２１３の環状内表面２１４に接触するように、把持アセンブリ２２０を壁２１３に向かって移動させる横方向にシャフト２２４を駆動する。特徴部３１２が壁２１３に接触すると、第１のプレートアセンブリ３１８の少なくとも一部が内部容積部２９５内に位置決めされるように、第１のプレートアセンブリ３１８が移動し続ける間、第２のプレートアセンブリ３２０の移動が停止される。第１のプレートアセンブリ３１８は、バネ機構３３０を介して第２のプレートアセンブリ３２０に連結されたままである。例えば、第１のプレートアセンブリ３１８が正のＸ方向に移動し、第２のプレートアセンブリ３２０の移動が停止すると、バネ機構３３０は伸長し、第１のプレートアセンブリ３１８と第２のプレートアセンブリ３２０との間の連結を維持する。
【００７６】
［００９２］要素３８０の各々は、把持ピン３１５のそれぞれ１つに連結され、要素３８０が壁２１３に接触すると、把持ピン３１５の各々は、互いに移動可能なピンから離れるように傾斜（または移動）する。例えば、図９Ａに示されるように、要素３８０が壁２１３に接触すると、要素３８０が枢動し、把持ピン３１５を把持アセンブリ２２０の中心から離れるように傾斜させて外側方向に移動させ、把持ピン３１５が移動させることは、他のピン（例えば、装填ピン３１１および把持ピン３１５の他の１つ）から離れるように傾斜して、把持ピン３１５間の分離距離が増加するように、把持ピン３１５を把持アセンブリ２２０の外縁に向かって移動させることを含む。
【００７７】
［００９３］把持アセンブリ２２０は、洗浄のためにウエハ１５１が受け入れられるように、および／または洗浄サイクルが完了した後で洗浄モジュール２００からウエハ１５１が取り外されるように、伸長位置３００ｂに配置される。例えば、把持アセンブリ２２０は、第１のプレートアセンブリ３１８の少なくとも一部分が捕獲カップ２１０の壁２１３を越えて内部容積部２９５内に延びて伸長位置３００ｂにあるように、駆動モータ２２２およびシャフト２２４によって駆動されうる。
【００７８】
［００９４］図９Ａは、把持アセンブリ２２０が装填位置に位置決めされている実施形態を示す。図９Ａの実施形態では、把持ピン３１５は外側に移動され、第１のプレートアセンブリ３１８は第２のプレートアセンブリ３２０から離間している。さらに、少なくとも装填ピン３１１は、ウエハ１５１がロボットから装填ピン３１１上に受け入れられるように、捕獲カップ２１０の外側および内部容積部２９５内にある。装填位置では、第１のプレートアセンブリ３１８の表面３０１は、壁２１３の外縁と平行に、処理容積部２９７内部で捕獲カップ２１０の壁２１３から凹んでいるか、または捕獲カップ２１０の壁２１３の外側かつ内部容積部２９５内にありうる。代替的に、装填位置にあるとき、表面３０１は、壁２１３の外縁に平行であるか、または処理容積部２９７内にあってもよく、装填ピン３１１は、壁２１３の外側かつ内部容積部２９５内にあってもよい。
【００７９】
［００９５］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、図３Ａの回転軸３１３に沿って横方向にシャフト２２４を移動させ、把持アセンブリ２２０を横方向に移動させるための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、洗浄モジュール２００が洗浄のためにウエハを受け取るように準備されていることを示す証印指標を受け取ることができる。
【００８０】
［００９６］方法８００の動作８２０では、洗浄のためにウエハが受け取られる。例えば、一実施形態において、ロボット９１０は、洗浄のためにウエハ１５１を把持アセンブリ２２０に挿入する。図９Ａの実施形態に示されるように、ロボット９１０は、ウエハ１５１が装填ピン３１１によって保持される（例えば、装填ピンの溝内に静止する）ように、ウエハ１５１を挿入する。例えば、ロボット９１０は、把持アセンブリ２２０の装填ピン３１１内にウエハ１５１を配置するように構成される。
【００８１】
［００９７］洗浄モジュール２００への進入中、１つまたは複数のスプレーバー２９０は、洗浄モジュール２００内に挿入されるとき、１つまたは複数の流体をウエハ１５１に適用することによって、ウエハ１５１を前処理することができる。一実施形態では、ウエハ１５１は、ウエハ１５１が１つまたは複数の他の洗浄モジュール（例えば、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、またはブラシボックス洗浄モジュール１６４）内部で洗浄された後に受け取られる。
【００８２】
［００９８］ウエハ１５１が装填ピン３１１に完全に挿入された後、ロボット９１０はウエハ１５１を解放し、洗浄モジュール２００から後退する。
【００８３】
［００９９］コントローラ１９０は、スプレーバー２９０に対し、前処理プロセスを開始するための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、ウエハ１５１が洗浄モジュール２００に挿入されたことを示す証印指標を受け取ることができる。例えば、コントローラ１９０は、ウエハ１５１が洗浄モジュール２００内部に配置されたことを示すセンサデータを感知装置２９４から受け取り、スプレーバー２９０が前処理プロセスを開始するための命令を生成することができる。
【００８４】
［００１００］方法８００の動作８３０では、洗浄モジュールが洗浄位置に配置される。例えば、洗浄モジュール２００は、動作８３２に示されるように、把持アセンブリ２２０を壁２１３から離れるように移動させることによって、洗浄位置に配置されうる。駆動モータ２２２は、シャフト２２４を駆動して、把持アセンブリ２２０を処理容積部２９７内に後退させる。例えば、駆動モータ２２２は、回転軸２１６に沿って横方向または水平方向（例えば、Ｘ方向）にシャフト２２４を駆動して、把持アセンブリ２２０を壁２１３から離れるように移動させることができる。
【００８５】
［００１０１］駆動モータ２２２が把持アセンブリ２２０を壁２１３から離れるように移動させると、第１のプレートアセンブリ３１８は第２のプレートアセンブリ３２０に再度接触し、特徴部３１２と壁２１３との接触が終了する。さらに、要素３８０は閉鎖位置へと枢動し、把持ピン３１５は互いに向かって移動してウエハ１５１を把持する。把持ピン３１５は、ウエハ１５１を保持するためにウエハに圧力を加える。把持ピン３１５の各々は、ウエハ１５１を把持するための力を発揮するバネ機構に連結することができる。駆動モータ２２２は、第２のプレートアセンブリ３２０が捕獲カップ２１０に接触するまでシャフト２２４を駆動することができる。
【００８６】
［００１０２］さらに、把持アセンブリ２２０が負のＸ方向に（例えば、壁２１３から離れるように水平方向に）移動すると、特徴部３１２は壁２１３から離れるように移動し、バネ機構３３０は、第２のプレートアセンブリ３２０を第１のプレートアセンブリ３１８にクランプした状態に保つ。第１のプレートアセンブリ３１８および第２のプレートアセンブリ３２０は、特徴部３１２が壁２１３にもはや接触しないとき、互いに接触しうる。
【００８７】
［００１０３］図９Ｃの実施形態に示すように、ウエハ１５１は、把持アセンブリ２２０の把持ピン３１５によって保持される。図示の実施形態では、把持アセンブリ２２０は、要素３８０が壁２１３から離れるように移動されて把持ピン３１５がウエハ１５１を把持するように、壁２１３からＸ方向（例えば、回転軸２１６と平行）に移動されている。さらに、ロボット９１０は、洗浄モジュール２００の内部容積部２９５から後退している。
【００８８】
［００１０４］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、シャフト２２４を壁２１３から離れるように横方向に移動させて、把持アセンブリ２２０を横方向にかつ壁２１３から離れるように移動させるための命令を与えるように構成することができる。コントローラ１９０は、ウエハ１５１が把持アセンブリ２２０によって保持されており、ロボット９１０が内部容積部２９５から除去されたことを示す、感知装置２９４から受信されたセンサデータに基づいて、把持アセンブリ２２０の移動を開始することができる。把持アセンブリ２２０が後退位置３００ａに配置されたら、洗浄サイクルを開始することができる。
【００８９】
［００１０５］動作８４０では、ウエハが洗浄される。ウエハ１５１および把持アセンブリ２２０は、洗浄位置に配置されて、完全に処理容積部２９７内部に位置する。洗浄サイクルを実施することは、動作８４２によって示されるように、ウエハ１５１の上にスイープアームを位置決めすることと、ノズル機構２４０およびシャフト２２４を介してウエハ１５１の前面および裏面に流体を分配することとを含む。さらに、洗浄サイクルを実施することは、動作８４４によって示されるように、ウエハ１５１を回転させることを含む。例えば、駆動モータ２２２は、ウエハ１５１、捕獲カップ２１０および把持アセンブリ２２０を同時に回転させることができる。処理容積部２９７内部のウエハ１５１の位置は、洗浄プロセス中に変更することができる。例えば、ウエハ１５１と第２の捕獲カップ２１２との間の距離を変更することができる。ノズル機構２４０およびシャフト２２４を介したウエハ１５１の前面および裏面への流体の適用速度を変更することができる。例えば、流体は、同じ速度でまたは異なる速度で、ウエハ１５１の前面および裏面に適用されうる。代替的に、流体がウエハ１５１の前面および裏面に適用される速度は、洗浄プロセスまたはすすぎプロセスの間に変更されてもよい。例えば、流体がノズル機構を介してウエハ１５１の前面に適用される速度を、洗浄またはすすぎプロセスの間に上昇または低下させることができる。さらに、シャフト２２４を介してウエハ１５１の裏面に流体が適用される速度は、洗浄またはすすぎプロセスの間に上昇または低下させることができる。
【００９０】
［００１０６］ウエハ１５１を洗浄することは、ウエハ１５１の第１の側面（前面）および第２の側面（裏面）に洗浄流体が適用される間に、捕獲カップ２１０（例えば、第１の捕獲カップ２１１および第２の捕獲カップ２１２）、把持アセンブリ２２０およびウエハ１５１を連続的に回転させることを含む。洗浄流体が適用されている間に捕獲カップ２１０、把持アセンブリ２２０およびウエハ１５１を回転させることは、ウエハ１５１のいずれかの表面への粒子の再付着を最小化および／または排除することを助ける。駆動モータ２２２は、捕獲カップ２１０、把持アセンブリ２２０およびウエハ１５１を同時に回転させるように構成することができる。例えば、駆動モータ２２２は、捕獲カップ２１０、把持アセンブリ２２０、およびウエハ１５１を回転させるためにシャフト２２４を回転させることができる。ウエハ１５１は、流体がウエハ１５１の表面から除去されるように、約５００ＲＰＭから約１０００ＲＰＭの範囲の速度で回転される。代替的に、ウエハ１５１は、５００ＲＰＭ未満または約１０００ＲＰＭ超の速度で回転させることができる。さらに、ウエハ１５１が回転する速度は、洗浄プロセス中に変更することができる。
【００９１】
［００１０７］第１の洗浄流体は、流体源２２３、シャフト２２４、および１つまたは複数の開孔３５１を介して、ウエハ１５１の裏面（例えば、表面３０１に面するウエハ１５１の表面）に適用することができる。さらに、第２の流体は、ノズル機構２４０を介して、ウエハ１５１の前面（例えば、表面３０１とは反対を向くウエハ１５１の表面）に適用されてもよい。スイープアーム駆動モータ２３４は、ノズル機構２４０が弓形の経路内においてウエハ１５１の前面上を移動するように、スイープアーム２３０を移動させることができる。ノズル機構２４０は、洗浄プロセス中に洗浄流体をウエハ１５１の前面に適用するように構成することができる。流体は、洗浄化学剤および／またはすすぎ剤を含むことができる。洗浄流体は、ウエハ１５１の表面および裏面に実質的に同時に適用することができる。さらに、洗浄流体は、ウエハ１５１の裏面に洗浄流体を適用することから独立して、ウエハ１５１の前面に適用することができる。例えば、洗浄流体は、ウエハ１５１の前面に適用することができ、かつ１つまたは複数の重複期間および非重複期間の間に、ウエハ１５１の裏面に適用することができる。第１の非重複期間中に、１つまたは複数の洗浄流体をウエハ１５１の前面に適用することができ、第２の非重複期間中に、１つまたは複数の洗浄流体をウエハ１５１の裏面に適用することができる。洗浄サイクルの重複および非重複期間は、任意の順序で生じうる。さらに、重複および非重複期間の回数および／または順序は、洗浄サイクルごとに変更することができる。加えて、洗浄位置にある間、洗浄流体のウエハ１５１上への飛散は、少なくとも低減または排除することができる。
【００９２】
［００１０８］図９Ｄは、ウエハ１５１が洗浄位置にある実施形態を示す。洗浄位置は、把持アセンブリ２２０を処理容積部２９７内部での位置決めを含む。さらに、ウエハ把持具２１０が洗浄位置に配置されたら、洗浄サイクルを開始することができる。
【００９３】
［００１０９］洗浄プロセス、装填プロセスおよび取り出しプロセスのうちの少なくとも１つの間に、洗浄モジュール２００内の気流は、再循環の発生を軽減し、粒子がウエハ１５１の表面に再付着することを防止する。
【００９４】
［００１１０］コントローラ１９０は、把持アセンブリ２２０が洗浄位置に配置されていることを示す証印指標を受け取ることができる。証印指標は、感知装置２９４からのセンサデータ内部に提供されてもよい。さらに、コントローラ１９０は、シャフト２２４および開孔３５１を通る洗浄流体の流れ、ならびにノズル機構２４０を通る流体の運動および制御を制御するように構成することができる。コントローラ１９０は、スイープアーム駆動モータ２３４に対し、ノズル機構２４０をウエハ１５１の表面を横切って移動させるための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、ノズル機構に対し、ノズルのうちの１つまたは複数から洗浄流体を分配するための命令を出力することができる。さらに、コントローラ１９０は、異なる時間に洗浄流体が出力されるように、ノズルのタイミングを制御することができる。例えば、１つのノズルは、別のノズルの前に洗浄流体の分配を開始するように制御されうる。ノズルのうちの１つまたは複数は、ノズルのうちの少なくとも別の１つが洗浄流体を出力しない間に洗浄流体を出力するように構成することができる。
【００９５】
［００１１１］動作８５０では、洗浄されたウエハが洗浄モジュールから除去される。洗浄モジュールからウエハ１５１を除去することは、動作８５２を含み、把持アセンブリ２２０を取り出し位置に配置するために把持アセンブリ２２０を壁２１３に向かって移動させる。取り出し位置は、把持アセンブリ２２０の第１のプレートアセンブリ３１８を少なくとも部分的に内部容積部２９５内に移動させ、把持ピン３１５を後退および傾斜位置に配置することに対応しうる。例えば、装填位置は、ピン３１１のうちの１つまたは複数と、第１のプレートアセンブリ３１８の表面３０１とを内部容積部２９５内に位置決めすることを含みうる。さらに、洗浄モジュールからウエハを除去することは、動作８５４と、洗浄流体の分配を停止することと、動作８５６と、ウエハの回転を停止することとを含む。捕獲カップ２１０、把持アセンブリ２２０、およびウエハ１５１は、ウエハ１５１が内部容積部２９５内に位置するまで、駆動モータ２２２によって連続的に回転させることができる。
【００９６】
［００１１２］洗浄サイクルの終了時に、把持アセンブリ２２０は、駆動モータ２２２およびシャフト２２４によって装填位置へと移動される。さらに、ノズル機構２４０は、流体の噴霧を停止することができ、ノズル機構２４０およびスイープアーム２３０は、洗浄サイクルの終了時および把持アセンブリ２２０が移動される前に、壁２１３から離れるように移動させることができる。洗浄サイクルの終了時に、ノズル機構２４０およびスイープアーム２３０は、把持アセンブリ２２０およびロボット９１０の移動を妨害しないように位置決めすることができる。
【００９７】
［００１１３］洗浄サイクルの終了時に、洗浄流体の分配を停止することができる。さらに、把持アセンブリ２２０が壁２１３に向かって移動する前に、洗浄流体の分配を停止することができる。代替的に、頂面への流体の分配が停止されている間、流体は、ウエハ１５１の裏面上に分配され続けてもよい。
【００９８】
［００１１４］さらに、把持アセンブリ２２０が移動される間、把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０は、ウエハ１５１への粒子の再付着を最小化するために、上述のように回転させることができる。一実施形態では、把持アセンブリ２２０が移動される間に把持アセンブリ２２０と捕獲カップ２１０とを回転させることにより、洗浄流体のウエハ１５１上への飛散が減少する。さらに、把持アセンブリ２２０、および捕獲カップ２１０の回転は、要素３８０が壁２１３に接触する前に停止される。加えて、要素３８０が壁２１３に接触する直前に、把持アセンブリ２２０および捕獲カップ２１０の回転を停止することができる。
【００９９】
［００１１５］図９Ａは、ロボット９１０が洗浄モジュール２００からウエハ１５１を除去することができるように、把持アセンブリ２２０が取り出し位置に位置決めされている例示的実施形態を示している。ロボット９１０は、蓋２０２によって妨げられていない開口部を通して洗浄モジュールにアクセスし、洗浄ウエハ１５１を拾い上げ、洗浄モジュール２００から洗浄ウエハ１５１を除去することができる。
【０１００】
［００１１６］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、シャフト２２４を壁２１３に向かって横方向に移動させ、把持アセンブリ２２０を横方向に壁２１３に向かって移動させて、ロボット９１０が洗浄されたウエハ１５１を洗浄モジュール２００から除去することができるように把持アセンブリ２２０を取り出し位置に配置するための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、ウエハ１５１が内部容積部２９５内に位置決めされた後、駆動モータ２２２に対し、捕獲カップ２１０および把持アセンブリ２２０の回転を停止させるための命令を与えることができる。コントローラ１９０は、ノズル機構２４０および／または流体源２２３に対し、洗浄流体の分配を停止するための命令を提供することもできる。コントローラ１９０は、ウエハ１５１が取り出し位置内部に配置されたことを示すセンサデータを感知装置２９４から受け取り、センサデータに応答して取り出しプロセスを開始することができる。
【０１０１】
［００１１７］図１０は、１つまたは複数の実施形態による、ウエハ処理システム用の非接触垂直洗浄モジュール、例えば洗浄モジュール１０００を示す断面図である。洗浄モジュール１０００は、垂直配向（例えば、回転軸１０１６に対して直角）でウエハ１５１を洗浄するように構成される。洗浄モジュール１０００は、洗浄モジュール２００と同様である。例えば、両方の洗浄モジュール２００および１０００は、ノズル機構２４０、プレナム２８０、排気部２６０、スプレーバー２９０、ドレイン２８４、空気取り入れ口２７０、駆動モータ２２２、シャフト２２４、および流体源２２３を含む。これらの要素は、上記でより詳細に記載されている。しかしながら、洗浄モジュール１０００のウエハ把持装置１００３は、洗浄モジュール２００のウエハ把持装置２０３とは異なる。
【０１０２】
［００１１８］洗浄モジュール２００と同様に、洗浄モジュール１０００は、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、ブラシボックス洗浄モジュール１６４のうちの１つまたは複数の内部でウエハが洗浄された後、ウエハが対応するマランゴニ乾燥タンク（例えば、乾燥タンク１６８）内に配置される前に、洗浄対象のウエハ、例えばウエハ１５１を受け入れることができる。洗浄モジュール１０００は、ウエハ洗浄サイクルおよび／またはエッジ／ベベル洗浄プロセス内部の任意の場所に配置することができる。洗浄モジュール１０００は、ウエハから汚染を除去するために利用することができ、汚染が除去されない場合、ウエハは品質基準を満たさずに廃棄される可能性がある。
【０１０３】
［００１１９］ウエハ把持装置１００３は、垂直配向（例えば、回転軸１０１６に直角な配向）でウエハ１５１を支持するように構成される。ウエハ把持装置１００３は、捕獲カップ１０１０および把持アセンブリ１０２０を含んでいる。捕獲カップ１０１０は、捕獲カップ２１０と同様に構成される。例えば、捕獲カップ１０１０は、捕獲カップ２１０に関して記載されたように、単一の材料片から構成することができる。代替的に、捕獲カップ１０１０は、第１の捕獲カップ１０１１および第２の捕獲カップ１０１２を含むことができる。第１の捕獲カップ１０１１および第２の捕獲カップ１０１２は、第１の捕獲カップ２１１および第２の捕獲カップ２１２と同様に、互いに連結されうる。
【０１０４】
［００１２０］捕獲カップ１０１０は、壁１０１３を含む。壁１０１３は、上述したように、壁２１３と同様に構成されている。壁１０１３は、上述のように環状内表面２１４と同様に構成された環状内表面１０１４を含む。環状内表面１０１４は、ウエハ把持装置１００３の中心軸を中心として対称な、角度付けされた部分を有する。捕獲カップ１０１０は、以下でより詳細に記載される。
【０１０５】
［００１２１］駆動モータ２２２は、把持アセンブリ１０２０に連結されている。駆動モータ２２２は、上記でより詳細に記載されている。駆動モータ２２２は、回転軸１０１６を中心とする把持アセンブリ１０２０および捕獲カップ１０１の回転を制御するように構成された第１のモータと、把持アセンブリ１０２０の水平運動を制御するように構成された第２のモータとを含みうる。水平運動は、一般に、把持アセンブリ１０２０の軸方向への移動または回転軸１０１６に平行な方向への移動である。水平運動は、Ｘ方向の動きに対応する。さらに、把持アセンブリ１０２０の水平運動は、捕獲カップ１０１０の移動から独立していてもよい。加えて、把持アセンブリ１０２０および捕獲カップ１０１０は、一緒に回転されるように構成することができ、例えば、把持アセンブリ１０２０および捕獲カップは同時に回転させることができる。
【０１０６】
［００１２２］洗浄モジュール２００に関して上述したように、スプレーバー２９０は、ウエハ１５１が洗浄モジュール１０００に挿入されるときにウエハ１５１に前処理流体を適用し、および／またはウエハ１５１が洗浄モジュール１０００から除去されるときにウエハ１５１をすすぎ流体ですすぐことができる。スプレーバー２９０は、ウエハ１５１が把持および洗浄されていない間に、ウエハ１５１に流体を適用するために利用されてもよい。
【０１０７】
［００１２３］洗浄モジュール２００ａに関して上述したように、ドレイン２８４は、洗浄モジュール１０００から過剰な水分を除去するために利用することができる。ドレイン２８４は、洗浄プロセス中に洗浄モジュール１０００から過剰な洗浄流体を除去することができる。
【０１０８】
［００１２４］洗浄モジュール２００に関して記載したように、プレナム２８０は、空気取り入れ口２７０から洗浄モジュール１０００内部を循環する空気を受け入れることができる。さらに、空気は、排気部２６０によって洗浄モジュール１０００から排気されうる。空気取り入れ口２７０およびプレナム２８０は、洗浄モジュール２００の前部に位置決めされ、排気部２６０は、洗浄モジュール１０００の後部に位置決めされる。代替的に、排気部２６０と空気取り入れ口２７０の位置を逆にして、排気部２６０を洗浄モジュール１０００の前部に位置決めし、空気取り入れ口２７０を洗浄モジュール１０００の後部に位置決めしてもよい。さらに、プレナム２８０および排気部は、粒子がウエハ１５１の表面に再付着することを防止するために、洗浄モジュール１０００内部の空気の流れを制御するように構成することができる。
【０１０９】
［００１２５］洗浄モジュール１０００は、感知装置２９４をさらに含むことができる。感知装置２９４は、上記でより詳細に説明されている。感知装置２９４は、洗浄モジュール１０００内部のウエハ１５１を検出することができる。例えば、感知装置２９４は、内部容積部２９５内部のウエハ１５１を検出することができる。さらに、感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ１０２０によって保持されている間に、ウエハ１５１を検出することができる。感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ１０２０に適切にまたは不適切に装填された時を検出することができる。さらに、感知装置２９４は、ウエハ１５１が把持アセンブリ１０２０から落下または脱落したときを検知することができる。
【０１１０】
［００１２６］コントローラ１９０は、洗浄モジュール２００の機能性に類似の洗浄モジュール１０００の機能性を制御することができる。例えば、コントローラ１９０は、少なくとも駆動モータ２２２、把持アセンブリ１０２０、スプレーバー２９０、スイープアーム２３０、ノズル機構２４０、空気取り入れ口２７０および／または排気部２６０の機能性を制御することができる。
【０１１１】
［００１２７］図１１は、図１０に示されているウエハ把持装置１００３の一実施例を示している。把持アセンブリ１０２０は、洗浄プロセスの間、処理容積部２９７内部に位置決めされる。さらに、把持アセンブリ１０２０は、第１のプレートアセンブリ１０２２、第２のプレートアセンブリ１０２４、装填ピン１０３０、および把持ピン１０３２を含む。第１のプレートアセンブリ１０２２は、駆動モータ２２２によって駆動されて第１のプレートアセンブリ１０２２、第２のプレートアセンブリ１０２４、および捕獲カップ１０１０を洗浄サイクル中に回転させることができるシャフト２２４に連結される。さらに、駆動モータ２２２は、軸１０１６に沿ってシャフト２２４を水平方向に移動させて、把持アセンブリ１０２０を装填位置および洗浄位置へ、およびそれらの外へ、移動させることができる。さらに、洗浄流体は、洗浄プロセス中に第１のプレートアセンブリ１０２２の開孔１０５１を介してウエハ１５１の裏側に適用されるように、シャフト２２４を通って流れることができる。一実施形態では、シャフト２２４は、シャフト２２４が＋Ｘ方向および−Ｘ方向に並進する間に把持アセンブリ１０２０を駆動することを可能にするスプラインシャフトであってもよい。
【０１１２】
［００１２８］壁１０１３の環状内表面１０１４は、洗浄中にウエハ１５１からドレイン２８４中へと水分をガイドし、ウエハ１５１上の粒子の再付着を減少させることを助けるような形状にすることができる。例えば、環状内表面１０１４は、洗浄中に水分をウエハ１５１から離れるようにガイドすることを助けるために、第１の角度付けされた部分と第２の角度付けされた部分とを含むことができる。第１の角度付けされた部分は、第２の角度付けされた部分よりも大きくすることができる。さらに、第１のプレートアセンブリ１０２２の表面１１０１に対する第２の角度付けされた部分の角度は、第１のプレートアセンブリ１０２２の表面１１０１に対する第１の角度付けされた部分の角度よりも大きくすることができる。
【０１１３】
［００１２９］捕獲カップ１０１０は、第１の捕獲カップ１０１１および第２の捕獲カップ１０１２を含むように構成することができる。第１の捕獲カップ１０１１は、第２の捕獲カップ１０１２に取り付けることができる。例えば、第１の捕獲カップ１０１１は、１つまたは複数のボルトまたは同様の取り付け素子を介して第２の捕獲カップ１０１２に取り付けることができる。第１の捕獲カップ１０１１およびまたは第２の捕獲カップ１０１２は、ねじ山付きボルトを受け入れるように構成された１つまたは複数のねじ山付き部分を含んでもよい。代替的に、捕獲カップ１０１０は、単一の材料片から形成されてもよい。
【０１１４】
［００１３０］第２の捕獲カップ１０１２は、図７Ｂのドレイン穴２６２を含むことができる。ドレイン穴２６２は、ウエハ１５１、把持アセンブリ２２０、および捕獲カップ１０１０が駆動モータ２２２によって回転される間に水分がドレイン２８４に流入するように、捕獲カップ１０１０のエッジに沿ってアレイに位置決めすることができる。さらに、ドレイン穴２６２は、第２の捕獲カップ１０１２のエッジに沿ってアレイに位置決めされてもよい。水分は、ドレイン穴２６２を通ってドレイン２８４に流入し、そこで洗浄モジュール１０００から除去される。
【０１１５】
［００１３１］第１のプレートアセンブリ１０２２および第２のプレートアセンブリ１０２４は、ウエハ１５１を受け入れ、ウエハ１５１を洗浄位置に配置することを助けるために、互いに対して移動するように構成される。具体的には、図１２Ａおよび１２Ｂは、それぞれ後退位置１２００ａおよび伸長位置１２００ｂにある把持アセンブリ１０２０の実施形態を示す。把持アセンブリ１０２０は、洗浄プロセス中に後退位置１２００ａに位置決めすることができる。さらに、把持アセンブリ１０２０は、ウエハ装填プロセスおよび／またはウエハ除去（取り出し）プロセスの間、伸長位置１２００ｂに位置決めすることができる。伸長位置１２００ｂは、洗浄モジュール１０００内部における把持アセンブリ１０２０の装填位置に対応してもよい。さらに、装填位置にあるとき、把持アセンブリ１０２０は、洗浄位置からＸ方向に距離を置いて配置されてもよい。第１のプレートアセンブリ１０２２の表面１１０１は、シャフト２２４に連結されて同シャフトによって駆動される。
【０１１６】
［００１３２］捕獲カップ１０１０は、第２のプレートアセンブリ１０２４に連結された１つまたは複数のバネ機構１２３０を含む。バネ機構１２３０は、第２のプレートアセンブリ１０２４を捕獲カップ１０１０の特定の距離内に保持し、第２のプレートアセンブリ１０２４が捕獲カップ１０１０に対して移動することを可能にするように機能する。捕獲カップ１０１０が第１の捕獲カップ１０１１および第２の捕獲カップ１０１２を含む実施形態では、１つまたは複数のバネ機構１２３０は、第２の捕獲カップ１０１２内部に配置される。
【０１１７】
［００１３３］バネ機構１２３０は、典型的には、バネ１２３１および連結部材１２３３を含むであろう。バネ機構１２３０は、第１のプレートアセンブリ１０２２がシャフト２２４によって水平方向に駆動されるときに、第２のプレートアセンブリ１０２４が捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）に対して移動することを可能にする。例えば、第１のプレートアセンブリ１０２２が伸長（例えば、装填または取り出し位置）位置１２００ｂに移動されると、バネ機構１２３０は拡張し、第２のプレートアセンブリ１０２４を捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）から離れるように移動させる。バネ機構１２３０の各々は、連結部材１２３３の上をまたは連結部材と平行に移動する１つまたは複数のバネ１２３１を含みうる。第２のプレートアセンブリ１０２４の軸方向運動は、連結部材１２３３によって制限されうる。
【０１１８】
［００１３４］１つまたは複数のアクチュエータピン１２４２を、捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）内に配置することができる。アクチュエータピン１２４２は、バネ要素１２４３に連結することができる。代替的に、アクチュエータピン１２４２が省略されて、バネ要素１２４３のみが使用されてもよい。さらに、アクチュエータピン１２４２の数は、把持ピン１０３２の数と等しい。例えば、各アクチュエータピン１２４２は、把持ピン１０３２のうちの対応する１つと相互作用するように構成されうる。
【０１１９】
［００１３５］把持アセンブリ１０２０は、装填ピン１０３０および把持ピン１０３２を含むことができる。装填ピン１０３０は、装填プロセス中にウエハ１５１を受け入れて保持し、取り出しプロセス中にウエハ１５１を保持するように構成することができる。装填ピン１０３０は、第１のプレートアセンブリ１０２２に固定することができる。
【０１２０】
［００１３６］把持ピン１０３２は、把持ピン１０３２上に動きを付与するように構成された１つまたは複数の要素１２４０を含みうる。例えば、把持ピン１０３２は、各把持ピン１０３２と把持アセンブリ１０２０の中心との間の距離が可変であるように構成されうる。さらに、把持ピン１０３２は、第２のプレートアセンブリ１０２４に連結されてもよい。例えば、第２のプレートアセンブリ１０２４は、把持ピン１０３２が配置されるキャビティを含むことができる。把持ピン１０３２は、洗浄プロセス中にウエハ（例えば、ウエハ１５１）を把持することができる。
【０１２１】
［００１３７］把持アセンブリ１０２０は、１つまたは複数の装填ピン１０３０および１つまたは複数の把持ピン１０３２を含むことができる。例えば、把持アセンブリ１０２０は、少なくとも３つの把持ピン１０３２および少なくとも３つの装填ピン１０３０を含みうる。把持ピン１０３２は、各ピンが別の把持ピンと約１２０°となるように配置することができる。代替的に、把持ピン３１５は、互いに他の角度で配置されてもよい。さらに、装填ピン１０３０は、各ピンが別の装填ピンと約１２０°となるように配置されてもよい。代替的に、装填ピン１０３０は、互いに他の角度に配置されてもよい。加えて、把持ピン１０３２は、第１の角度に従って配置することができ、装填ピン１０３０は、第１の角度とは異なる第２の角度に従って配置することができる。把持ピン１０３２の数は、装填ピン１０３０の数より大きくてもよい。代替的に、把持ピン１０３２は、装填ピン１０３０の数以下である。
【０１２２】
［００１３８］把持ピン１０３２は、装填または取り出し位置と把持位置との間で移動させることができる。例えば、要素１２４０がアクチュエータピン１２４２から外れ、ストッパ１２４７と係合すると、把持ピン１０３２は、把持位置と装填位置との間で移動される。把持ピン１０３２は、図１２Ａの実施形態では把持位置にあり、図１２Ｂの実施形態では装填位置にある。
【０１２３】
［００１３９］ストッパ１２４７は、捕獲カップ１０１０の一部とすることができる。代替的に、ストッパ１２４７は、捕獲カップ１０１０に取り付けられる。さらに、ストッパ１２４７の少なくとも一部が、キャビティ１２４６内部に位置決めされてもよい。例えば、ストッパ１２４７は、キャビティ内部に位置決めされた、要素１２４０と相互作用して把持ピン１０３２の移動を制御する突出部を含むことができる。ストッパ１２４７の突出部とアクチュエータピン１２４２との間の距離は、把持ピン１０３２の移動量を規定しうる。例えば、ストッパ１２４７の突出部とアクチュエータピン１２４２との間の距離が最適化されると、把持ピン１０３２にはより大量の移動が可能となる。さらに、単一のストッパ１２４７が示されているが、把持アセンブリ１０２０は、各把持ピン１０３２につき１つのストッパ１２４７を含むことができる。
【０１２４】
［００１４０］把持ピン１０３２は、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４に運動を付与することに応答して、把持位置に移動させることができる。例えば、第１のプレートアセンブリ１０２２が、シャフト２２４によって後退位置（例えば、洗浄位置）１２００ａに、または伸長位置（例えば、装填もしくは取り出し位置）に駆動されるとき。把持アセンブリを洗浄位置に配置するとき、第１のプレートアセンブリ１０２２によって第２のプレートアセンブリ１０２４上に加えられる力はバネ機構１２３０を圧縮させ、第２のプレートアセンブリ１０２４および素子（例えば、アクチュエーション要素）１２４０の軸方向運動がピン（例えば、アクチュエータピン）１２４２と接触することを可能にし、把持ピン１０３２をアセンブリ回転の中心に向かって軸１０３３を中心として枢動させることができる。
【０１２５】
［００１４１］把持力は、バネ要素１２４３の圧縮によって規定されうる。さらに、バネ要素１２４３の圧縮は、第２のプレートアセンブリ１０２４と第２の捕獲カップ１０１２との間の距離に依存する。把持アセンブリ１２００を伸長位置に配置するとき、第１のプレートアセンブリ１０２２は、第２のプレートアセンブリ１０２４から外れ、バネ機構１２３０が拡張して第２のプレートアセンブリ１０２４および素子１２４０を第２の捕獲カップ１０１２から離れるように移動させる。要素１２４０は、アクチュエータピン１２４２から外れてストッパ１２４７に接触し、把持ピン１０３２を、把持アセンブリ１２００の回転の中心から離れるように軸１０３３を中心に枢動させることができる。さらに、第２のプレートアセンブリ１０２４の軸方向運動は、連結部材１２３３によって制限されてもよい。把持ピン１０３２の位置は、第２のプレートアセンブリ１０２４と第２の捕獲カップ１０１２との間の距離に対応し、要素１２４０のピン１２４２および／もしくはストッパ１２４７との係合、ならびに／または要素１２４０の把持ピン１０３２内部への配置によって規定されてもよい。把持ピン１０３２が把持位置にあるときは、把持ピン１０３２が装填位置または取り出し位置にあるときと比較して、把持ピン１０３２間の距離が減少しうる。
【０１２６】
［００１４２］ピン１０３０および１０３２は、ウエハ１５１が第１のプレートアセンブリ１０２２と接触しないようにウエハ１５１を保持するように構成することができる。ウエハ１５１と第１のプレートアセンブリ１０２２との間の距離は固定される。
【０１２７】
［００１４３］ベローズ１２５０は、第２のプレートアセンブリ１０２４の周りに配置され、水分が第２のプレートアセンブリ１０２４と捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）との間のいずれかの空間に入ることを防止するように構成される。ベローズ１２５０は、第２のプレートアセンブリ１０２４を完全に囲むか、または第２のプレートアセンブリ１０２４を部分的にのみ囲むことができる。さらに、ベローズ１２５０は、第２のプレートアセンブリ１０２４の移動に応じて膨張および圧縮してもよい。加えて、ベローズは、捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）に連結されてもよい。
【０１２８】
［００１４４］水分がシャフト２２４に到達し、かつ／またはシャフト２２４と第２のプレートアセンブリ１０２４および／もしくは捕獲カップ１０１０（もしくは第２の捕獲カップ１０１２）との間に流れることを防止するために、ベローズ１２５２をシャフト２２４に連結することができる。ベローズ１２５２は、シャフト２２４を完全にまたは部分的に取り囲むことができる。さらに、ベロー１２５２は、シャフト２２４の運きに応答して拡張および圧縮してもよい。
【０１２９】
［００１４５］ベローズ１２５４は、中に把持ピン１０３２が位置決めされているキャビティ１２４６と一緒に位置決めすることができる。ベローズ１２５４は、水分がキャビティに流入し、キャビティと第２の捕獲カップ１０１２との間に流れることを防止することを助けうる。
【０１３０】
［００１４６］屈曲デバイスを、第２の捕獲カップ１０１２と第２のプレートアセンブリ１０２４との間に配置することができる。屈曲デバイスは、第２のプレートアセンブリ１０２４を捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）から離れるように移動させることを助けるために、第２のプレートアセンブリ１０２４に力を掛けるように構成することができる。
【０１３１】
［００１４７］把持アセンブリ１０２０は、ガイドピン１０３５をさらに含むことができる。ガイドピン１０３５は、第２のプレートアセンブリ１０２４に結合され、第１のプレートアセンブリ１０２２および第２のプレートアセンブリ１０２４の運動および位置合わせをガイドするように構成することができる。例えば、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４に接近すると、ガイドピン１０３５はキャビティ１２７０を通過し、第１および第２のプレートアセンブリ１０２２、１０２４を位置合わせする。さらに、ガイドピン１０３５は、第１のプレートアセンブリ１０２２に対する第２のプレートアセンブリ１０２４の角運動を制限するように構成されてもよい。把持アセンブリ１０２０は、１つまたは複数のガイドピン１０３５を含んでもよく、または１つも含まなくともよい。
【０１３２】
［００１４８］図１２Ｂは、伸長された（例えば、装填または取り出し）位置１２００ｂにある把持アセンブリ１０２０を示している。図示されるように、把持ピン１０３２は、第２のプレートアセンブリ１０２４の移動に応答して、捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）から離れて装填位置に移動した。例えば、バネ機構１２３０は、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４から離れるように移動され、第２のプレートアセンブリ１０２４を捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）から離れるように押すことに応答して伸長している。さらに、要素１２４０は、アクチュエータピン１２４２から外れ、ストッパ１２４７と係合し、把持ピン１０３２を装填位置に移動させる。さらに、ベローズ１２５０およびベローズ１２５２は、それぞれ第２のプレートアセンブリ１０２４およびシャフト２２４の移動に伴って拡張する。
【０１３３】
［００１４９］洗浄流体は、１つまたは複数の開孔１０５１を通ってウエハ１５１の裏側に流れることができる。洗浄流体は、すすぎ剤（例えば、脱イオン水またはオゾン水）または洗浄化学剤であってもよい。さらに、洗浄流体は、シャフト２２４を介して、次いで１つまたは複数の開孔１０５１に供給されうる。図示のように、１つまたは複数の開孔１０５１を利用して、化学物質をウエハ１５１の裏側に流すことができる。１つまたは複数の開孔１０５１は、第１のプレートアセンブリ１０２２に形成することができる。開孔１０５１の数は１つまたは複数である。さらに、１つまたは複数の開孔１０５１は、実質的に円形または直線パターンで配置することができる。一実施形態では、１つまたは複数の開孔１０５１の各々は、洗浄流体がウエハ１５１の裏面全体に均等に流れるように、実質的に同じサイズとすることができる。他の実施形態では、１つまたは複数の開孔１０５１のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの他の開孔とは異なるサイズであってもよい。
【０１３４】
［００１５０］図１３は、ウエハ（例えば、ウエハ１５１）を洗浄するための方法１３００を示している。動作１３１０では、洗浄モジュールがウエハ装填位置に配置される。例えば、蓋２０２が開放され、洗浄モジュール１０００の把持アセンブリ１０２０の第１のプレートアセンブリ１０２２が壁２１３に向かって横方向（例えば、Ｘ方向）に移動されて、把持アセンブリ１０２０を装填位置に配置する。把持アセンブリ１０２０を装填位置に配置することは、シャフト２２４および駆動モータ２２２を介して第１のプレートアセンブリ１０２２を壁２１３に向かって移動させること（動作１３１２）を含む。例えば、駆動モータ２２２は、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４から分離するように、シャフト２２４を横方向に駆動して第１のプレートアセンブリ１０２２を壁２１３に向かって移動させることができる。さらに、バネ機構１２３０は、第１のプレートアセンブリ１０２２を第２の捕獲カップ１０１２から離れるように移動させることに応答して伸長し、要素１２４０が把持ピン１０３２を装填位置に配置することを可能にする。
【０１３５】
［００１５１］把持ピン１０３２の各々は、他の各把持ピン１０３２から離れるように傾斜（または移動）されうるように、それぞれの要素１２４０に連結される。例えば、図１４Ａに示されるように、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４から分離することに応答して、要素１２４０は、ストッパ１２４７と係合し、軸１０３３を中心に枢動し、把持アセンブリ１０２０の中心から離れるように把持ピン１０３０を傾斜させた。把持ピン１０３２を移動させることは、把持ピン１０３２が他の把持ピン１０３２および装填ピン１０３０から離れるように傾斜して、把持ピン１０３２間の分離距離と、把持ピン１０３２と装填ピン１０３０の間の距離とを増加させるように、把持アセンブリ１０２０の外縁に向かって把持ピン１０３２を移動させることを含む。
【０１３６】
［００１５２］把持アセンブリ１０２０は、洗浄のためにウエハ１５１が受け入れられるように、および／または洗浄サイクルが完了した後で洗浄モジュール１０００からウエハ１５１が取り外されるように、伸長位置１２００ｂに配置されうる。例えば、把持アセンブリ１０２０は、第１のプレートアセンブリ１０２２の少なくとも一部が捕獲カップ１０１０（または第１の捕獲カップ１０１１）を越えて延び、伸長位置１２００ｂに位置するように、駆動モータ２２２およびシャフト２２４によって駆動されうる。例えば、表面１１０１および装填ピン１０３０のうちの少なくとも１つは、捕獲カップ１０１０を越えて内部容積部２９５中に延びる。代替的に、表面１１０１は、装填ピン１０３０が内部容積部２９５内部に位置決めされている間に、処理容積部２９７内部に配置されてもよい。
【０１３７】
［００１５３］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、シャフト２２４を横方向に移動させ、軸１０１６に沿って水平方向に把持アセンブリ１０２０を移動させるための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、洗浄モジュール１０００が洗浄のためにウエハを受け取るように準備されていることを示す証印指標を受け取ることができる。証印指標は、感知装置２９４から受け取られたセンサデータとして受け取られうる。
【０１３８】
［００１５４］方法１３００の動作１３２０では、洗浄のためにウエハが受け取られる。例えば、一実施形態において、ロボット９１０は、洗浄のためにウエハ１５１を把持アセンブリ１０２０に挿入する。例えば、図１４Ａの実施形態に示されるように、ロボット９１０は、ウエハ１５１が装填ピン１０３０によって保持される（例えば、装填ピンの溝内に静止する）ように、ウエハ１５１を挿入する。
【０１３９】
［００１５５］洗浄モジュール１０００への進入中、１つまたは複数のスプレーバー２９０は、洗浄モジュール１０００内に挿入されるとき、１つまたは複数の流体をウエハ１５１に適用することによって、ウエハ１５１を前処理することができる。ウエハ１５１は、ウエハ１５１が１つまたは複数の他の洗浄モジュール（例えば、メガソニック洗浄モジュール１６１、前洗浄モジュール１６２、またはブラシボックス洗浄モジュール１６４）内部で洗浄された後に受け取られる。
【０１４０】
［００１５６］ウエハ１５１が装填ピン１０３０に完全に挿入された後、ロボット９１０はウエハ１５１を解放し、ロボット９１０が洗浄モジュール１０００から後退する。
【０１４１】
［００１５７］コントローラ１９０は、スプレーバー２９０に対し、前処理プロセスを開始するための命令を与える。さらに、コントローラ１９０は、ウエハ１５１が洗浄モジュール１０００に挿入されたことを示す印証指標を受け取ることができる。証印指標は、感知装置２９４からセンサデータとして受け取られうる。
【０１４２】
［００１５８］方法１３００の動作１３３０では、洗浄モジュールが洗浄位置に配置される。例えば、洗浄モジュール１０００は、動作１３３２に示されるように、第１のプレートアセンブリ１０２２を壁１０２４から離れるように第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって移動させることによって、洗浄位置に配置することができる。駆動モータ２２２は、シャフト２２４を駆動して、把持アセンブリ１０２０の第１のプレートアセンブリ１０２２を後退させ、第１のプレートアセンブリ１０２２を壁１０１３から離れるように第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって移動させる。例えば、駆動モータ２２２は、シャフト２２４を横方向または水平方向（例えば、Ｘ方向）に駆動して、第１のプレートアセンブリ１０２２を壁１０１３から離れるように第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって移動させることができる。
【０１４３】
［００１５９］さらに、駆動モータ２２２が第１のプレートアセンブリ１０２２を壁１０１３から離れるように第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって移動させると、第１のプレートアセンブリ１０２２は第２のプレートアセンブリ１０２４に接触し、バネ機構１２３０を圧縮する。さらに、第１のプレートアセンブリ１０２２が第２のプレートアセンブリ１０２４にさらなる力を加え、バネ機構１２３０が圧縮すると、要素１２４０は、ストッパ１２４７から外れ、アクチュエータピン１２４２のうちの対応する１つと接触し、把持ピン１０３２を把持位置に配置する。これに応答して、把持ピン１０３２は、把持力または圧力をウエハ１５１に加える。第２のプレートアセンブリ１０２４の位置を変化させることによって、把持ピン１０３２によって加えられる把持力の量を変更することができる。
【０１４４】
［００１６０］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、シャフト２２４を壁１０１３から離れるように第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって横方向に移動させ、第１のプレートアセンブリ１０２２を第２のプレートアセンブリ１０２４に向かって壁１０１３から離れるように横方向移動させるための命令を与えるように構成することができる。把持アセンブリ１０２０が後退位置１２００ｂに配置されたら、洗浄サイクルを開始することができる。コントローラ１９０は、把持アセンブリ１０２０が後退位置１２００ｂ（例えば、洗浄位置）に位置決めされていることを示すセンサデータを感知装置２９４から受け取り、洗浄サイクルを開始することをことができる。
【０１４５】
［００１６１］動作１３４０では、ウエハが洗浄される。ウエハ１５１および把持アセンブリ１０２０は、完全に処理容積部２９７内部に位置するように洗浄位置に配置される。ウエハ１５１は洗浄モジュール１０００によって洗浄することができる。例えば、洗浄サイクルを実行することは、動作１３４２によって示されるように、ウエハ１５１の表面上に流体を分配することを含みうる。さらに、洗浄サイクルを実施することは、動作１３４４によって示されるようにウエハ１５１を回転させることを含む。
【０１４６】
［００１６２］加えて、処理容積部２９７内部のウエハ１５１の位置は、洗浄プロセス中に変更することができる。例えば、第２のプレートアセンブリ１０２４と捕獲カップ１０１０（または第２の捕獲カップ１０１２）との間の距離のうちの１つまたは複数と、バネ機構１２３０が圧縮される量とを変更し、処理容積部２９７内部のウエハ１５１の位置を変更することができる。
【０１４７】
［００１６３］ウエハ１５１を洗浄することは、ウエハ１５１の第１の側面（前面）および第２の側面（裏面）に洗浄流体が適用される間に、捕獲カップ１０１０、把持アセンブリ１０２０、およびウエハ１５１を同時に回転させることを含む。洗浄流体が適用されている間に捕獲カップ１０１０、把持アセンブリ１０２０およびウエハ１５１を同時に回転させることは、ウエハ１５１のいずれかの表面への粒子の再付着を最小化および／または排除することを助ける。例えば、駆動モータ２２２は、捕獲カップ１０１０、把持アセンブリ１０２０およびウエハ１５１を回転させるように構成することができる。例えば、駆動モータ２２２は、捕獲カップ１０１０、把持アセンブリ１０２０、およびウエハ１５１を回転させるためにシャフト２２４を回転させることができる。ウエハ１５１は、流体がウエハ１５１の表面から除去されるように、約５００ＲＰＭから約１０００ＲＰＭの範囲の速度で回転される。ウエハ１５１は、５００ＲＰＭ未満または約１０００ＲＰＭ超の速度で回転させることができる。さらに、ウエハ１５１が回転する速度は、洗浄プロセス中に変更することができる。加えて、ウエハ把持具２１０が洗浄位置に配置された後、洗浄サイクルを開始することができる。
【０１４８】
［００１６４］第１の洗浄流体は、流体源２２３、シャフト２２４、および開孔１０５１を介して、ウエハ１５１の裏面（例えば、表面１１０１に隣接する表面）に適用されうる。さらに、第２の流体を、ノズル機構２４０を介して、ウエハ１５１の前面（例えば、表面１１０１と反対の表面）に適用することができる。スイープアーム駆動モータ２３４は、ノズル機構２４０が弓形の経路内においてウエハ１５１の前面の上を移動するように、スイープアーム２３０を移動させる。ノズル機構２４０は、洗浄プロセス中に洗浄流体をウエハ１５１の前面に適用するように構成することができる。流体は、洗浄化学剤および／またはすすぎ剤を含むことができる。一実施形態において、洗浄流体は、ウエハ１５１の表面および裏面に実質的に同時に適用することができる。さらに、洗浄流体は、ウエハ１５１の裏面に洗浄流体を適用することから独立して、ウエハ１５１の前面に適用することができる。例えば、洗浄流体は、ウエハ１５１の裏面に適用することができ、また１つまたは複数の重複期間および非重複期間の間に、ウエハ１５１の裏面に適用することができる。第１の非重複期間中に、１つまたは複数の洗浄流体をウエハ１５１の前面に適用することができ、第２の非重複期間中に、１つまたは複数の洗浄流体をウエハ１５１の裏面に適用することができる。洗浄サイクルの重複および非重複期間は、任意の順序で生じうる。さらに、重複および非重複期間の回数および／または順序は、洗浄サイクルごとに変更することができる。洗浄位置にある間に、洗浄流体のウエハ１５１上への飛散は、少なくとも低減することができ、種々の実施形態では排除することができる。
【０１４９】
［００１６５］洗浄プロセス、装填プロセスおよび取り出しプロセスのうちの少なくとも１つの間に、洗浄モジュール２００内の気流は、再循環の発生を軽減し、粒子がウエハ１５１の表面に再付着することを防止する。
【０１５０】
［００１６６］コントローラ１９０は、把持アセンブリ２２０が洗浄位置に配置されていることを示す証印指標を受け取ることができる。例えば、コントローラ１９０は、感知装置２９４からセンサデータを受信することができる。さらに、コントローラ１９０は、シャフト２２４および開孔１０５１を通る洗浄流体の流れ、ならびにノズル機構２４０を通る流体の運動および制御を制御するように構成することができる。コントローラ１９０は、スイープアーム駆動モータ２３４に対し、ノズル機構２４０をウエハ１５１の表面を横切って移動させるための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、ノズル機構に対し、ノズルのうちの１つまたは複数から洗浄流体を分配するための命令を出力することができる。さらに、コントローラ１９０は、異なる時間に洗浄流体が出力されるように、ノズルのタイミングを制御することができる。例えば、１つのノズルは、別のノズルの前に洗浄流体の分配を開始するように制御されうる。ノズルのうちの１つまたは複数は、ノズルのうちの少なくとも別の１つが洗浄流体を出力しない間に洗浄流体を出力するように構成することができる。
【０１５１】
［００１６７］動作１３５０では、洗浄されたウエハが洗浄モジュールから除去される。洗浄モジュール１０００からウエハを除去することは、把持アセンブリ１０２０の第１のプレートアセンブリ１０２２を、把持アセンブリ１０２０の第２のプレートアセンブリ１０２４から離れるように移動させること（動作１３５２）を含む。第１のプレートアセンブリ１０２２が第２の捕獲カップ１０１２から離れると、バネ機構１２３０が伸長し、第２のプレートアセンブリ１０２４に力を付与する。これに応答して、第２のプレートアセンブリ１０２４は、第１のプレートアセンブリ１０２２が移動されるのと同じ方向に移動し、アクチュエータピン１２４２によって要素１２４０に掛かる力が減少する。さらに、第２のプレートアセンブリ１０２４が要素１２４０を動かすと、ストッパ１２４７と係合して把持ピン１０３２を装填位置に移動させ、ウエハ１５１上の把持ピン１０３２の把持を解除し、ウエハ１５１を装填ピン１０３２上に取り出す。
【０１５２】
［００１６８］さらに、洗浄モジュールからウエハを除去することは、動作１３５４、即ち洗浄流体の分配を停止することと、動作１３５６、即ちウエハの回転を停止することとを含む。
【０１５３】
［００１６９］洗浄サイクルの終了時に、把持アセンブリ１０２０は、駆動モータ２２２およびシャフト２２４によって装填位置へと移動される。さらに、ノズル機構２４０は、噴霧流体を停止することができ、ノズル機構２４０およびスイープアーム２３０は、洗浄サイクルの終了時、第１のプレートアセンブリ１０２２が移動される前に、捕獲カップ１０１０から離れるように移動させることができ、ノズル機構２４０およびスイープアーム２３０を第１のプレートアセンブリ１０２２の移動経路から離れるように移動させることができる。例えば、洗浄サイクルの終了時に、ノズル機構２４０およびスイープアーム２３０は、把持アセンブリ１０２０およびロボット９１０の移動を妨害しないように位置決めすることができる。
【０１５４】
［００１７０］駆動モータ２２２およびシャフト２２４は、第１のプレートアセンブリ１０２２を壁１０１３に向かって横方向に移動させ、第１のプレートアセンブリ１０２２を第２のプレートアセンブリ１０２４から分離させ、把持ピン１０３２を装填位置に配置するように構成することができる。さらに、ウエハ１５１は、内部容積部２９５内部で移動される。加えて、スプレーバー２９０は、取り出しプロセス中に係合して、ウエハ１５１に流体を適用することができる。
【０１５５】
［００１７１］洗浄サイクルの終了時には、シャフト２２４およびノズル機構２４０を介して洗浄流体を分配することが停止される。第１のプレートアセンブリ１０２２が壁１０１３に向かって移動される前に、洗浄流体の分配が停止される。前面への流体の分配が停止されている間、流体は、ウエハ１５１の裏面上に分配され続けてもよい。
【０１５６】
［００１７２］さらに、把持アセンブリ１０２０が取り出し位置に配置された後、ウエハ１５１を除去することができる。
【０１５７】
［００１７３］図１４Ａは、ロボット９１０が洗浄モジュール１０００からウエハ１５１を除去することができるように、把持アセンブリ１０２０が取り出し位置に位置決めされている実施例を示す。一実施形態において、ロボット９１０は、蓋２０２によって妨げられていない開口部を通して洗浄モジュールにアクセスし、洗浄ウエハ１５１を拾い上げ、洗浄モジュール２００から洗浄ウエハ１５１を除去することができる。
【０１５８】
［００１７４］コントローラ１９０は、駆動モータ２２２に対し、シャフト２２４を第１の捕獲カップ２１１に向かって横方向に移動させ、第１のプレートアセンブリ１０２２を横方向に壁１０１３に向かって移動させて、ロボット９１０が洗浄されたウエハ１５１を洗浄モジュール１０００から除去することができるように、把持アセンブリ１０２０を取り出し位置に配置するための命令を与えることができる。さらに、コントローラ１９０は、ウエハ１５１が内部容積部２９５内に位置決めされた後、駆動モータ２２２に対し、捕獲カップ１０１０および把持アセンブリ１０２０の回転を停止させるための命令を与えることができる。コントローラ１９０は、ノズル機構２４０および／または流体源２２３に対し、洗浄流体の分配を停止するための命令を与えることもできる。さらに、コントローラ１９０は、スプレーバー２９０に対し、流体の分配を開始するための命令を与えることもできる。例えば、コントローラ１９０は、スプレーバー２９０に対し、第１のプレートアセンブリ１０２２の移動が開始するとき、第１のプレートアセンブリ１０２２が壁１０１３をクリアするとき、または取り出しプロセス中の他の任意の時点で、洗浄サイクルの終了と一致するように、流体の分配を開始するように命令することができる。
【０１５９】
［００１７５］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく本開示の他の実施形態およびさらなる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2021532602.tif 000003
【図２Ａ】
2021532602.tif 000004
【図２Ｂ】
2021532602.tif 000005
【図３Ａ】
2021532602.tif 000006
【図３Ｂ】
2021532602.tif 000007
【図３Ｃ】
2021532602.tif 000008
【図３Ｄ】
2021532602.tif 000009
【図３Ｅ】
2021532602.tif 000010
【図３Ｆ】
2021532602.tif 000011
【図３Ｇ】
2021532602.tif 000012
【図４】
2021532602.tif 000013
【図５】
2021532602.tif 000014
【図６】
2021532602.tif 000015
【図７Ａ】
2021532602.tif 000016
【図７Ｂ】
2021532602.tif 000017
【図８】
2021532602.tif 000018
【図９Ａ】
2021532602.tif 000019
【図９Ｂ】
2021532602.tif 000020
【図９Ｃ】
2021532602.tif 000021
【図９Ｄ】
2021532602.tif 000022
【図１０】
2021532602.tif 000023
【図１１】
2021532602.tif 000024
【図１２Ａ】
2021532602.tif 000025
【図１２Ｂ】
2021532602.tif 000026
【図１３】
2021532602.tif 000027
【図１４Ａ】
2021532602.tif 000028
【図１４Ｂ】
2021532602.tif 000029
【図１４Ｃ】
2021532602.tif 000030
【国際調査報告】
2021532602.tif 000031
2021532602.tif 000032