(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
ＤＩＷ供給ひきだし部（１３４）と、化学物質用ひきだし部（１３２）と、を備え、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部は、
水供給設備（１３６）からの初期脱イオン水（ＤＩＷ）流を受取るための入口と、
前記初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、前記ＤＩＷ供給ひきだし部の第１のＤＩＷ出力として実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第一の圧力調整器（１５０）と、
ウェハ製作における重要度の低い処理用に構成され、前記水供給設備からの前記初期ＤＩＷ流を入力として受けとるとともに、前記ＤＩＷ供給ひきだし部の第二のＤＩＷ出力として実質的に未調整のＤＩＷ流を生成する高圧流路（１４４）と、を有し、
前記化学物質用ひきだし部は、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部からの実質的に安定したＤＩＷ流と実質的に未調整のＤＩＷ流とを受取るよう構成され、さらに、化学物質源から化学物質の初期流を受取るよう構成され、
前記化学物質源からの化学物質の前記初期流を安定させるとともに、化学物質の実質的に安定した流れを生成するための第二の圧力調整器（１７０）と、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部から受取った前記実質的に安定したＤＩＷ流と、化学物質の前記実質的に安定した流れと、を混合するための混合マニフォルド（１６０）であって、制御された濃度を有する化学溶液を流出させるよう構成された混合マニフォルドと、を含む、溶液供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
ウェハの製作は、ウェハ洗浄と、ウェハエッチングおよび洗浄と、ウェハコンディショニングと、のうちの１つを含む、溶液供給システム。
【請求項３】
請求項２に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部（１３４）は、さらに、
前記第一の圧力調整器（１５０）と前記化学物質用ひきだし部（１３２）との間に接続された流量計であって、前記化学物質用ひきだし部に向かう前記実質的に安定したＤＩＷ流の流速を調節するよう構成された流量計（１５１）を含む、溶液供給システム。
【請求項４】
請求項３に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部（１３４）は、さらに、
前記水供給設備（１３６）からの前記初期ＤＩＷ流と共に供給される入力を受取るための主入口を有するマニフォルド（１４２）であって、さらに、少なくとも１つの出口が前記初期ＤＩＷ流を前記第一の圧力調整器（１５０）に供給するよう構成された複数の出口を含むマニフォルドを備える、溶液供給システム。
【請求項５】
請求項３に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記化学物質用ひきだし部（１３２）は、さらに、
前記第二の圧力調整器（１７０）と前記混合マニフォルド（１６０）との間に接続された流量計であって、前記混合マニフォルドへ供給される化学物質の前記実質的に安定した流れの流速を調節するよう構成された流量計（１７２）を更に含む、溶液供給システム。
【請求項６】
請求項１に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記高圧流流路（１４４）は、前記化学物質用ひきだし部（１３２）の前記混合マニフォルド（１６０）に結合されており、
ウェハ製作における前記重要度の低い処理が行われる場合にのみ、前記混合マニフォルドは、前記水供給設備（１３６）からの前記初期ＤＩＷ流のみを通過させる、溶液供給システム。
【請求項７】
請求項６に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
ウェハ製作における重要度の低い処理は、前記ウェハ製作システム内での非化学溶液の供給を含む、溶液供給システム。
【請求項８】
請求項１に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記制御された濃度を有する前記化学溶液は、前記化学溶液をウェハに適用するためのウェハ製作ステーション（１０４）に送られる、溶液供給システム。
【請求項９】
請求項８に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記ウェハ製作ステーション（１０４）はブラシボックス（１２２）を含む、溶液供給システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記ブラシボックス（１２２）は、一対のブラシ（２０４）であって、前記ブラシの内部を通して（ＴＴＢ）前記化学溶液を受取るよう構成されたブラシを含む、溶液供給システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムであって、
前記ブラシボックス（１２２）は、前記一対のブラシ（２０４）の少なくとも一方のブラシに前記化学溶液を適用するための液滴適用バーを含む、溶液供給システム。
【請求項１２】
少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための溶液供給システムであって、
水供給設備（１３６）からの初期脱イオン水（ＤＩＷ）流を受取るための入口を有するＤＩＷ供給ひきだし部（１３４）を備え、
前記ＤＩＷ供給ひきだし部は、
前記初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、前記ＤＩＷ供給ひきだし部の第一のＤＩＷ出力（１４８ａ）として第一の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第一の圧力調整器（１５０）と、
前記初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、前記ＤＩＷ供給ひきだし部の第二のＤＩＷ出力（１４８ｂ）として第二の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第二の圧力調整器（１５０）と、を含む溶液供給システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための流体供給システムであって、さらに、
ウェハ製作における重要度の低い処理を行うよう構成され、前記水供給設備（１３６）からの前記初期ＤＩＷ流を入力として受取り、前記初期ＤＩＷ流を化学物質用ひきだし部（１３２）に直接供給する高圧流流路（１４４）を含む、流体供給システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための流体供給システムであって、さらに、
前記流体供給システム内において前記第一の圧力調整器の下流に配された第一の流量計（１５１）と、
前記流体供給システム内において前記第二の圧力調整器の下流に配された第二の流量計（１５１）と、を含む流体供給システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための流体供給システムであって、
前記流体供給システムは、前記第一のＤＩＷ出力（１４８ａ）を化学物質用ひきだし部（１３２）に供給し、前記第二のＤＩＷ出力（１４８ｂ）を前記化学物質用ひきだし部に供給するよう構成されている、流体供給システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための流体供給システムであって、
前記第一の化学物質用ひきだし部（１３２）は、前記第一の実質的に安定したＤＩＷ流をブラシボックスシステム（１２２）の第一のブラシ（２０４ａ）に供給し、前記第二の実質的に安定したＤＩＷ流を前記ブラシボックスシステムの第二のブラシ（２０４ｂ）に供給するよう構成されている、流体供給システム。
【請求項１７】
水源および化学物質源から受取った流体を化学的ウェハ製作ステーションに送るための化学物質供給システムであって、
前記水源からのＤＩＷ流を受取るとともに、前記化学物質源からの化学物質の初期流を受取るよう構成された化学物質モジュール（１３２′）を備え、
前記化学物質モジュール（１３２′）は、
前記化学物質源からの化学物質の前記初期流を安定させるための圧力調整器（１７０）であって、化学物質の前記初期流の圧力を減少させることにより化学物質の実質的に安定した流れを生成するための圧力調整器と、
前記圧力調整器より上流の位置で前記化学物質源からの流路に設けられ、化学物質の供給を制御するための弁（３０４）と、
前記圧力調整器より下流の位置で前記化学物質源からの流路に設けられ、制御された量の化学物質を供給するように構成された流量計（１７２）と、
前記水源から受取った前記ＤＩＷ流と、化学物質の前記実質的に安定した流れと、を混合させるための混合マニフォルド（１６０）であって、制御された濃度を有する化学溶液を流出させるよう構成された混合マニフォルドを含み、
前記水源は、水分給モジュールを介して設けられており、
前記水分給モジュールは、水供給設備（１３６）からの初期脱イオン水（ＤＩＷ）流を受取るための入口を有するＤＩＷ供給器（１３４）を備えており、
前記ＤＩＷ供給器は、
前記初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、前記ＤＩＷ供給器の第一のＤＩＷ出力（１４８ａ）として第一の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第一の圧力調整器（１５０）と、
前記初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、前記ＤＩＷ供給器の第二のＤＩＷ出力（１４８ｂ）として第二の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第二の圧力調整器（１５０）と、を含み、
前記第一のＤＩＷ出力および前記第二のＤＩＷ出力は、前記化学物質モジュール（１３２’）に供給される、化学物質供給システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の水源および化学物質源から受取った流体を化学的ウェハ製作ステーションに送るための化学物質供給システムであって、
前記化学物質モジュール（１３２’）は、一対のブラシ（２０４）を有する少なくとも一つのブラシボックス（１２２）に接続されている、化学物質供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
【発明の分野】
本発明は、流体圧力の調節システムに関し、特に、ウェハ製作ステーションへの水および化学物質の供給流を安定化させるためのシステムに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
周知の通り、半導体デバイスは多数の工程処理を施される半導体ウェハから製造される。それらの操作は、例えば、不純物の埋め込み、ゲート酸化膜の生成、インタメタル酸化物の堆積、金属被覆の堆積、光露光によるパタリング、エッチング処理、化学機械的研磨（ＣＭＰ）等を含む。これらの処理は非常に清潔な環境において実施されるが、多くの工程処理そのものの性質に起因して、表面微粒子および残留物が発生することになる。例えば、ＣＭＰ操作が実施される場合、一般的に、微粒子膜および／または金属の汚染物質が残ってしまう。
【０００３】
表面微粒子は半導体回路装置の性能に著しく影響を及ぼし得るため、特定の処理工程後におけるウェハの洗浄処理は標準的に必要とされる処理となっている。洗浄処理はどちらかといえば通常処理の一環となっているが、実際の処理を実施するために用いられる装置および化学物質は非常に専門的なものである。異なる製造段階における各ウェハには、原材料、装置の製造期間、および関連する研究開発の点で、多大な投資がされているため、こうした専門化は重要である。
【０００４】
洗浄工程を自動的に行なうために、製造ラボでは一般的に洗浄システムを採用している。典型的な洗浄システムとしては、例えば、カリフォルニア州フリモントのＬａｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社によるＯｎＴｒａｃｋ（商標）のＳｙｎｅｒｇｙ（商標）洗浄システムが挙げられる。典型的なＳｙｎｅｒｇｙ（商標）洗浄システムでは２つのブラシステーションを用い、各ブラシステーションはウェハの上表面および下表面を洗浄するための一対のブラシを有している。システムの洗浄能力を強化するため、ブラシのそれぞれは、一般的に、ブラシ内を通して（ＴＴＢ）、或いは液滴供給バーと言った手段を介して化学物質およびＤＩ水を供給するよう構成されている。また、システムはスピンリンス部を典型的に含んでおり、そこで、ブラシステーションにおいて洗浄されたウェハがＤＩ水を用いてすすがれ、乾燥されて、洗浄サイクルが完了する。
【０００５】
理解され得るように、ＤＩ水を洗浄システムに供給する設備流路が、実質的に安定した水圧レベルで水を供給することが非常に重要である。残念ながら、異なる製造ラボでの設備流路は大きく異なる。従って、供給される水は、より多くのまたはより少ない水がウェハの製作操作中に供給されてしまうような、圧力変動を有する可能性がある。同様にして、システムに化学物質を供給する設備流路が、供給された化学物質とＤＩ水とを混合する内部モジュールに向けて、安定した流れを送ることが非常に重要である。
【０００６】
例えば、化学溶液がフッ化水素（ＨＦ）酸である場合、多すぎるＨＦ酸がＤＩ水と混合された場合、結果として生じる溶液は強すぎるものとなり、そのため腐食過多が引き起こされる。ＨＦ酸と混合されるＤＩ水が十分でないといった場合でも、濃度の高すぎる溶液を生成することがある。腐食過多或いは過少な腐食の可能性は、すなわち、より単純に言えば、不適切なウェハ表面の製作は、準備されたウェハのダイスを信頼度の低いものにしたり不良品にしたりする。
【０００７】
以上のことから、ウェハ製作システムへのＤＩ水および化学物質の供給を安定化させるためのシステムおよび方法が必要とされる。
【０００８】
【発明の概要】
広義には、本発明は、ウェハ製作システムへのＤＩ水の供給および化学物質の供給を安定化させるためのシステムおよび方法を提供することにより、これらの必要性を満たすものである。ＤＩ水および化学物質の供給を安定化させることにより、より正確な化学溶液を生成することができ、それにより、洗浄処理や、洗浄およびエッチング処理の組み合わせ等の、ウェハ製作処理における改善が行われる。本発明は、処理工程、設備、システム、装置、または方法を含む様々な手段で実行され得ることが理解される必要がある。本発明における複数の発明的実施形態が以下に説明される。
【０００９】
一実施形態では、ウェハ製作システムと共に用いられる溶液供給システムが開示される。溶液供給システムは、水供給設備からの初期脱イオン水（ＤＩＷ）流を受取るための入口を有する、ＤＩＷ供給ひきだし部を含む。ＤＩＷ供給ひきだし部は更に、初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、ＤＩＷ供給ひきだし部からのＤＩＷ出力として実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第一の圧力調整器を含む。溶液供給システムの一部として、化学物質用ひきだし部も備えられる。化学物質用ひきだし部は、ＤＩＷ供給ひきだし部からの実質的に安定したＤＩＷの流れを受取るよう構成される。化学物質用ひきだし部は更に、化学物質源からの化学物質の初期流を受けるよう構成される。化学物質用ひきだし部は、また、化学物質源からの化学物質の初期流を安定させ、それにより化学物質の実質的に安定した流れを生成するための第二の圧力調整器を含む。この好適な実施形態では、化学物質用ひきだし部は、ＤＩＷ供給ひきだし部から受取られたＤＩＷの実質的に安定した流れと、化学物質の実質的に安定した流れと、を混合するための混合マニフォルドを更に含む。混合マニフォルドは、濃度の制御された化学溶液を流出させるよう構成される。
【００１０】
別の実施形態では、少なくとも１つのウェハ製作ステーションに対して流体を制御可能な状態で送るための流体供給システムが開示される。流体供給システムは、水供給設備からの脱イオン水（ＤＩＷ）の初期流を受取るための入口を有する、ＤＩＷ供給ひきだし部を含む。ＤＩＷ供給ひきだし部は、初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、それにより、ＤＩＷ供給ひきだし部の第一のＤＩＷ出力として第一の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第一の圧力調整器を含む。ＤＩＷ供給ひきだし部は、また、初期ＤＩＷ流を安定させるとともに、ＤＩＷ供給ひきだし部の第二のＤＩＷ出力として第二の実質的に安定したＤＩＷ流を生成するための第二の圧力調整器を含む。ブラシボックス等のウェハ製作システムに対する化学溶液の供給を完成させるため、ＤＩＷ供給ひきだし部は、１つ以上の化学物質用ひきだし部に接続され得る。
【００１１】
更に別の実施形態では、水源および化学物質源から受取られる流体を化学的ウェハ製作ステーションに対して流すための化学物質供給システムが開示される。化学物質供給システムは水源からＤＩＷの流れを受取るよう構成された化学物質モジュールを含む。化学物質モジュールは、化学物質源からの化学物質の初期流を受取るよう構成される。化学物質モジュールは、化学物質源からの化学物質の初期流を安定させ、実質的に安定した化学物質の流れを生成するための圧力調整器を更に含む。安定化は、化学物質の初期流の圧力をより減圧された圧力に調整することを含む。
【００１２】
発明の他の態様および利点は、本発明の原理を例示した添付図面を参照されつつ、以下の詳細な説明から明らかになろう。
本発明は、同様の参照符合が同様の構成部分を示す添付図面に基づき、前記詳細な説明から容易に理解されよう。
【００１３】
【好適な実施形態の詳細な説明】
本発明は、ウェハ製作システムへのＤＩ水および化学物質の供給を安定化させるためのシステムおよび方法として説明される。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの具体的な詳細のいくつか或いはその全てを用いることなく実行しし得ることは明らかであろう。また、本発明を不必要に曖昧にするのを避けるため、公知の処理工程の詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１Ａおよび１Ｂは、それぞれ洗浄システム１０４の側面および上面を示す図である。洗浄システム１０４は一般的に、複数のウェハを挿入するための入口ステーション１２０を含む。それらのウェハは、挿入されたのち、システム通過中に洗浄される。一たんウェハが入口ステーション１２０に挿入されると、ウェハは入口ステーション１２０から取り出されて第一のブラシステーション１２２ａ内に動かされる。ウェハは、そこで、選択された化学物質および水（例えば、ＤＩ水）を用いてウェハの擦り洗いされる。この処理は、２つのブラシを含む２重ブラシボックス１２２の第二のブラシステーション１２２ｂに動かされる前に、行われる。
【００１５】
２つのブラシを含む２重ブラシボックス１２２においてウェハの擦り洗いが行われた後、ウェハはスピンステーション１２４内に動かされ、そこでウェハの表面に脱イオン水がスプレーされて、回転による乾燥が行われる。ウェハがスピンステーション１２４において洗い流された後、取外しハンドラ１２５がウェハを取り出し、出口ステーション１２６上に移動させる。洗浄システム１０４はシステムエレクトロニクス１２８によってプログラムされ、制御されるよう構成される。洗浄システム１０４には、また、脱イオン水供給用ひきだし部（ＤＤＤ）１３４ならびに２つの化学物質用ひきだし部１３２ａおよび１３２ｂが示されている。好適な実施形態では、ＤＤＤ１３４および化学物質用ひきだし部１３２が洗浄システム１０４の下部に位置付けられるよう構成され、ドアが開いた場合に、その機能を果たすためにひきだし部が外にスライドするよう構成される。以下により詳細に説明されるように、水供給設備はＤＤＤ１３４を介して洗浄システム１０４に接続されており、化学物質は化学物質用ひきだし部１３２を手段として介し導入される。
【００１６】
図２Ａは、本発明の一実施形態による、化学物質用ひきだし部１３２に接続された脱イオン水供給用ひきだし部１３４のより詳細なブロック図である。図示されるように、脱イオン水供給用ひきだし部１３４は入口１４０を通じて水供給設備１３６から脱イオン水を受取るよう構成される。入口１４０はマニフォルド１４２に通じている。マニフォルド１４２は、洗浄ステーション中にめぐらされている複数の流路に脱イオン水を供給するよう構成される。例として、いくつかの流路は、入口スプレー、スピンステーションでのウェハ洗浄、入口ステーションでのスプレーなどに用いられ得る。
【００１７】
従って、マニフォルド１４２によって供給される水の圧力は、要求がマニフォルド１４２に対して異なる時点でされることから、洗浄処理の間に変化する。上述のように、この水圧における変化は非常に望ましくないものであり、ウェハ表面の不適切な製作結果を引き起こすことがある。この実施形態では、化学物質用ひきだし部１３２は脱イオン水供給用ひきだし部１３４から２つの流路を受け入れるよう構成される。第一の脱イオン水供給用ひきだし部流路は流路１４４であり、これは洗浄処理中の異なる時点における流路の開放および閉鎖を制御するための空気式弁１４６ａを有する。
【００１８】
一例において、流路１４４は一般的にブラシ、ブラシボックス、またはシステムの他の部分を高圧水流で洗浄するために用いられる。従って、脱イオン水の高圧水流は、化学物質用ひきだし部１３２および流出流路１５４を通過し流体出口に達する際には慎重な制御を必要としない。そのように、それ以前に、残留物または化学物質を残してしまう可能性のある洗浄処理または他の処理中で用いられた化学物質を除去するために、ブラシボックスを洗い流す場合には、一般的に流路１４４のみが用いられる。他方、化学洗浄がブラシボックスの１つにおいて行われる場合、化学物質用ひきだし部１３２により作り出される化学溶液は、脱イオン水供給用ひきだし部１３４からの脱イオン水（ＤＩＷ）の正確な供給に依存する。従って、流路１４８（例えば、より低圧水流の流路）が空気式弁１４６ｂを通って圧力調整器１５０まで通じている。圧力調整器１５０は、水供給設備１３６から受取る水の圧力のレベルを、少なくとも部分的に減衰させるよう構成される。圧力調整器１５０により、水の圧力のレベルは、任意の水圧変動が実質的になくなる程度にまで減衰される。例を挙げると、圧力調整器１５０は、カリフォルニア州アップランドのＭＡＣＥ社から入手可能なＴｅｆｌｏｎ  Ｄｏｍｅ  Ｌｏａｄｅｄ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒのモデル９７３とすることができる。
【００１９】
圧力調整器１５０から出される実質的に安定化された水圧は、次いで、流路１４８’を介して流量計１５１へと伝わる。従って、流量計１５１は圧力調整器１５０から受取った水流を制御し、ついで、流路１４８’を通じて化学物質用ひきだし部１３２へと流出させる。例を挙げると、流量計１５１は、ミネソタ州ブルーミントンのＦｕｔｕｒｅｓｔａｒ社から入手可能なＦｕｔｕｒｅｓｔａｒ  ｆｌｏｗ  ｍｅｔｅｒのモデル番号１５４−００２５０とすることができる。
【００２０】
理解され得るように、一般的に流路１４４は化学物質洗い流し操作等の重要度の低い洗浄処理において用いられる。圧力調整器１５０を通る流路１４８は、化学物質用ひきだし部１３２に至る流路１４８’を通る、脱イオン水の安定した流れを生成するために用いられる。脱イオン水の安定した流れは、脱イオン水の正確な供給が化学物質用ひきだし部によって求められる場合に、生成される。その結果、適切な濃度レベルの溶液が化学物質用ひきだし部内において混合されて、流路１５４に供給されることを確実にすることができる。また、図示されるように、化学物質用ひきだし部は流路１３９を介して化学物質源１３８から化学物質を受取る。
【００２１】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による、化学物質用ひきだし部１３２のより詳細な図である。化学物質用ひきだし部１３２は圧力調整器１７０、流量計１７２、および混合マニフォルド１６０を含む。混合マニフォルド１６０は流路１４８’とともに流路１４４をも受けるよう構成される。流路１３９は化学物質を圧力調整器１７０に供給する。これにより、化学物質源１３８から受け得る変動を安定させるのを補助する。そして、より安定し、制御された化学物質の流れを、流路１３９’を通して流量計１７２に供給する。一実施形態では、圧力調整器１７０は圧力調整器１５０と同一のものでよい。流量計１７２もまた、流量計１５１と同一のものでよい。
【００２２】
次に、調整可能な弁を備える流量計１７２は、圧力調整器１７０から受取った化学物質の安定した流れを調整し、流路１３９’を通して混合マニフォルド１６０に流出させるために、使用することができる。一実施形態では、化学物質用ひきだし部１３２において脱イオン水と特定の化学物質との制御された混合液が必要とされる場合、流路１４８’からの脱イオン水の安定した流れ、および流路１３９’からの安定した流れのみが、混合マニフォルド１６０に導かれる。これにより、混合マニフォルド１６０は、化学物質と脱イオン水との十分制御された混合液を生成することができる。その後、混合マニフォルド１６０は、混合液を化学溶液として流路１５４上に流出させる。流路１５４は、洗浄部１０４のブラシボックス内に含まれる化学洗浄ブラシまたはドリップシステムに供給する。
【００２３】
以下の点に留意することが重要である。脱イオン水の流れは、流路１４８’内において安定化され、制御されている。また、化学物質の供給も、流路１３９’内において安定的であり、制御されている。これらのことを確実にすることにより、混合マニフォルド１６０において、脱イオン水と化学物質とが正確な分量で混合されることを確実にしている。その結果、ウェハ表面を最適に製作するための正確な溶液が生成される。一実施形態では、製作段階でウェハ表面が洗浄されるように、ウェハ表面の製作を行うことができる。他の実施形態では、洗浄ステーション内で制御されたエッチング処理および洗浄処理が同時に実施されるように、ウェハ表面の製作が行われる。エッチングおよび洗浄が実施される場合、化学物質源１３８によりフッ化水素（ＨＦ）酸などの化学物質が化学物質用ひきだし部１３２に導かれる。
【００２４】
当業者には理解されるように、混合マニフォルド１６０に正確な分量の化学溶液（ＨＦ等）が供給されない場合、ある状況では、流路１５４を通して流出される溶液の一部として準備される化学物質が多すぎるか、或いは少なすぎることになる。こうした状況では、エッチングで除去される素材が多すぎるか、或いは少なすぎるという状態になり得、その結果、製作されるウェハの表面に取り返しのつかない損害を引き起こす可能性がある。
【００２５】
図３Ａは、本発明の一実施形態による、脱イオン水供給用ひきだし部１３４’の詳細な図である。この脱イオン水供給用ひきだし部１３４’は、化学物質用ひきだし部１３２’に流体を送るための構成要素を内部に備えている。好ましくは、化学物質用ひきだし部１３２’は、ブラシボックス内の上部ブラシおよび下部ブラシ、ならびに／または液滴供給バーに、表面製作用流体を導く。図示されるように、脱イオン水供給用ひきだし部１３４’は、２つのマニフォルド１４２ａおよび１４２ｂを含む。マニフォルド１４２ａおよび１４２ｂは、それぞれ流路１４０ａおよび１４０ｂを通して水供給設備１３６からの脱イオン水を受ける。第一のマニフォルド１４２ａは、重要度の低い（不可欠でない）水の供給処理の最中、流路１４４を通して化学物質用ひきだし部１３２’へと脱イオン水の高圧水流を供給するために調整することができる。
【００２６】
しかしながら、脱イオン水と化学物質の選択量を正確に混合することが求められる、ウェハ表面の重要度の高い（不可欠な）製作処理が行われる場合には、マニフォルド１４２ａから伸びる流路１４８ａは圧力調整器１５０にまで引き込まれる。上述のように、圧力調整器１５０は、流路１４８ａに与えられる圧力の変動を安定させ、除去するよう構成される。それにより、圧力調整器１５０は、流路１４８ａ’を通って流量計１５１に供給される脱イオン水の流れを、実質的に制御され、変動のないものにする。次いで流量計１５１は、化学物質用ひきだし部１３２’に至る流路１４８ａ’へと流出される制御された水流を、統制することができる。
【００２７】
一般的に、流路１４８ａ’は、化学物質用ひきだし部１３２’まで伸ばされる。流路１４８ａ’は、ブラシボックス洗浄システムの上部ブラシに供給するために構成された化学物質と脱イオン水とを混合させるような状態で、伸ばされている。ここに明示されるように、流路１５４ａは適切に混合された化学溶液を上部ブラシ、あるいは液滴バーに供給する。マニフォルド１４２ｂは、流路１４８ｂ、更には空気式弁１４６ｂを通して、圧力調整器１５０まで流体を供給するよう構成される。以上に説明されたように、圧力調整器１５０は、流路１４８ｂ内に与えられる水圧の変動を安定させ、流路１４８ｂ’に供給される水の変動を制御可能な状態で低減するように、構成される。１つの例では、設備流路から来るＤＩ水が約２５ＰＳＩの圧力を有しするとき、圧力は約１５ＰＳＩまで低下するよう調節され得る。同時に、設備流路内に存在する圧力変動は効果的に安定させられる。流路１４８ｂ’は、流量計１５１へと通じる。流量計１５１は、流路１４８ｂ’から化学物質用ひきだし部１３２’へと流される水量を調整する。
【００２８】
化学物質用ひきだし部１３２’は、流路１４８ｂ’から供給される脱イオン水と、化学物質とを混合させるための混合マニフォルドを有する。次いで、適切に作られた溶液は流路１５４ｂに供給されることができる。流路１５４ｂは、適切に混合された溶液をブラシボックス洗浄システムの下部ブラシに供給するように、構成されることが好ましい。或いは、流路１５４ｂはブラシボックスシステム内の液滴バーに接続される態様とすることも可能である。
【００２９】
図３Ｂは、図１Ａおよび１Ｂにおけるブラシボックス１２２ａおよび１２２ｂの１つで用いられ得る、一対のブラシ２０４の単純化された図２００を表す。この例では、ウェハ２０２は、ウェハ２０２の表面２０２ａを調整するため上部ブラシ２０４ａおよび下部ブラシ２０４ｂによって擦り洗いされる処理の最中にある状態で示される。一般的に、ウェハは方向２０６に向かって回転するよう設定され、上部ブラシ２０４ａは方向２０８へ、更に下部ブラシ２０４ｂは方向２０９ａに向かって回転するよう設定される。図３Ａを参照に説明されたように、化学物質用ひきだし部１３２’から引き出される流路１５４ａは、上部ブラシ２０４ａに備えられる。同様に、流路１５４ｂは下部ブラシ２０４ｂに接続される。ここに示される化学溶液の供給は、ブラシを通しての（ＴＴＢ）化学物質供給技術である。もちろん、例えば液滴供給等の他の化学物質供給技術を用いることも可能である。
【００３０】
洗浄システムが２つのブラシボックスを有する場合、第二のブラシボックスには他の一対のブラシ２０４が備えられる。加えて、図１Ａに示されるように、第二の化学物質用ひきだし部が洗浄システム内に設けられる（すなわち、第一の化学物質用ひきだし部１３２ａ、および第二の化学物質用ひきだし部１３２ｂ）。そして、これらの化学物質用ひきだし部のそれぞれは、ウェハを洗浄するためにブラシ対を有する各ブラシボックスに化学物質を供給する。
【００３１】
図３Ｃは、本発明の一実施形態による、図３Ａの化学物質用ひきだし部１３２’のより詳細な図である。化学物質用ひきだし部１３２’は、圧力調整器１７０を通る化学物質流路１３９を通じて、化学物質を受取るよう構成される。圧力調整器１７０は、圧力変動を安定させるように構成される。その圧力変動とは、化学物質流路１３９から受取られる流体に存在し得る圧力変動である。従って、圧力調整器１７０は、流路１３９’を通して流量計１７２ａおよび１７２ｂへと、化学物質を一定の制御された流れで供給する。
【００３２】
流量計１７２ａおよび１７２ｂは、それぞれ混合マニフォルド１６０ａおよび１６０ｂに、正確な流量を適切に供給するよう制御され得る。この例では、流量計１７２ａは制御された分量の化学物質を流路１３９’から混合マニフォルド１６０ａに供給するよう構成される。そのため、混合マニフォルド１６０ａは、流路１４８ａ’から適切な量の脱イオン水を受取る。混合マニフォルド１６０ａは、流路１５４ａを備えており、流路１５４ａは、図３Ｂに示されるように、上部ブラシに接続されている態様とすることができる。流量計１７２ｂは、適切に制御された分量の化学物質を、流路１３９’を通して、混合マニフォルド１６０ｂまで、供給するよう構成することができる。混合マニフォルド１６０ｂは流路１４８ｂ’から制御された量の脱イオン水を受取り、それを図３Ｂの下部ブラシ２０４ｂに接続されている流路１５４ｂに供給する。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態による、化学物質用ひきだし部１３２’のより詳細な図である。示されるように、流路１４８ａ’および１４８ｂ’は、混合マニフォルド３０２に接続される。混合マニフォルド３０２は、流路１４８ａ’を混合マニフォルド１６０ａに、また、流路１４８ｂ’を混合マニフォルド１６０ｂに接続させている。
流路１４４はマニフォルド３０２に接続されており、次いで空気弁３０８、更に空気弁３１０に連通する。空気弁３０８および３１０は、洗浄処理の異なる段階において、空気流路（図示せず）によって別々に制御される。次に、流路１４４を通る流体は空気弁３１０を介して混合マニフォルド１６０ｂに伝えられ、空気弁３０８は、適切な場合に、流路１４４から混合マニフォルド１６０ａに、水を送ることができる。
【００３４】
流路１３９は化学物質源１３８から伸び、空気弁３０４に連結する。空気弁３０４、ならびに空気弁３１２および３１４もまた、同一の空気制御流路によって同様に制御される。一たん空気弁３０６を通過した化学物質１３９は、圧力調整器１７０へと流される。圧力調整器１７０は、化学物質流路内の圧力変動を安定させ、それにより流量計１７２ａおよび１７２ｂに対して与えることができる適切な圧力まで減圧させる。圧力調整器１７０から一たん出された圧力およびその動きの観測を可能にするため、圧力調整器１７０の後方に圧力ゲージ１７１が備えられる。つまり、圧力調整器１７０が、一たん調整された後、流路１３９から与えられ得る圧力の任意の変動を適切に安定させているかどうかの観測が、圧力メータ１７１によって可能になる。
【００３５】
上述のように、続いて化学物質が流量計１７２ａおよび１７２ｂを通って空気弁３１２および３１４に流される。空気弁３１２および３１４が化学物質の通過を許可するよう適切に設定される場合、化学物質は流路１３９’を通じて混合マニフォルド１６０ａおよび１６０ｂに供給される。続いて、混合マニフォルド１６０ａおよび１６０ｂは、適切に混合された溶液を流路１５４ａおよび１５４ｂに流す。混合溶液は、流路１４８ａ’および１４８ｂ’を通して供給される脱イオン水と、流路１３９’を通して供給される化学物質との慎重且つ正確な混合による生成物である。従って、流路１５４ａおよび１５４ｂは正確に混合された化学溶液をブラシボックスシステムの一対のブラシに向かって流出させ、ウェハの表面は適切に調整される。
【００３６】
ウェハ製作システムおよび技術に関する更なる情報については、共有の米国特許出願である（１）“Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎ  １（ＳＣ１）”の名称で１９９７年１月３１日に出願された第０８／７９２、０９３号出願と、（２）“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  ｔｈｅ  Ｂｒｕｓｈ”の名称で１９９５年１０月１３日に出願された第０８／５４２、５３１号出願と、（３）“Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ  Ｄａｍｐｅｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ”の名称で１９９９年３月２６日に出願された、第０９／２７７、７１２号出願とを参照されたい。これら３つの米国特許出願は全て、出典を明記することによりその開示内容全体を本願明細書の一部とする。
【００３７】
以上、明確な理解のために多少とも詳細に本発明を説明してきたが、一定の変更および修正を前記特許請求の範囲内で行い得ることは明らかであろう。従って、本実施形態は例示的なものであって制限的なものではないことが理解されるべきであり、本発明はここに提示される細部に限定されるものではなく、前記特許請求の範囲およびその均等物の範囲から逸脱することなく修正され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  ウェハ洗浄システムの側面を示す図である。
【図１Ｂ】  ウェハ洗浄システムの上面を示す図である。
【図２Ａ】  本発明の一実施形態による、化学物質用ひきだし部と接続された脱イオン水供給用ひきだし部の、より詳細なブロック図である。
【図２Ｂ】  本発明の一実施形態形態による、化学物質用ひきだし部のより詳細な図である。
【図３Ａ】  本発明の一実施形態による、流体を化学物質用ひきだし部に送るための構成要素が設けられた、別の脱イオン水供給用ひきだし部の詳細な図である。
【図３Ｂ】  図１Ａおよび１Ｂのブラシボックスの１つに実装可能な、一対のブラシを示す、単純化された図である。
【図３Ｃ】  本発明の一実施形態による、図３Ａの化学物質用ひきだし部のより詳細な図である。
【図４】  本発明の一実施形態による、化学物質用ひきだし部の別な詳細図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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