(57)【要約】洗浄されたほぼ平坦な基板（１１４）を乾燥させるための装置は、基板（１１４）を支持するための回転可能な支持部（１１０）と、基板乾燥アセンブリ（１２０）と、コントローラ（１４７）とを含む。基板乾燥アセンブリ（１２０）は、基板乾燥アセンブリ支持アーム（１３０）と、液体を基板（１１４）の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板（１１４）の上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリ（１２０）は、液体添加出口を位置決めし、かつ基板（１１４）の一部の上方に蒸気添加出口を位置決めするように構成される。コントローラ（１４７）により、基板乾燥アセンブリ（１２０）は、基板（１１４）の周囲近くよりも基板（１１４）の中央近くで速くなる速度で、基板（１１４）の上面上へ後退する。
2004537168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法であって、
トランスミッタを、前記基板の上面より上方に近接離間して配置するステップと、
流体を前記基板に加えて、前記トランスミッタと前記回転する基板との間にメニスカスを生成するステップと、
メガソニックエネルギーを前記トランスミッタに加えて、前記トランスミッタが前記メニスカスを通してメガソニックエネルギーを前記基板に伝え、前記基板が第１の速度で回転する間に前記基板上の粒子を解放するステップと、
前記トランスミッタを後退させるステップと、
基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップとを含み、
前記基板乾燥アセンブリ支持アームが、前記トランスミッタが後退するときに定位置に移動する方法。
【請求項２】
回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法であって、
前記基板の表面を洗浄するステップと、
基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板の上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップと、
液体を前記液体出口を通して前記基板に加える間に、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、後退速度で前記基板の周囲へ半径方向外側に後退させ、次に、前記乾燥蒸気が前記基板に加えられて前記基板を乾燥させるステップとを含み、
前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップが、前記基板の中央近くでは基板中央後退速度で後退し、前記基板周囲近くでは基板周囲後退速度で後退するステップを含み、前記基板中央後退速度が、前記基板周囲後退速度よりも速い方法。
【請求項３】
前記液体添加出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加えるステップと、
前記乾燥蒸気出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
前記基板が回転するときに張力活性蒸気を前記基板に加えて、前記回転により、かつ前記液体に対する前記蒸気の作用により、前記基板中央を乾燥させるステップとをさらに含み、
前記液体添加出口を位置決めするステップと、液体を加えるステップと、前記乾燥蒸気出口を位置決めするステップと、張力活性蒸気を加えるステップとが、前記後退ステップの前に行われる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法であって、
前記基板の表面を洗浄するステップと、
基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板の上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップと、
液体を前記液体出口を通して前記基板に加える間に、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、後退速度で前記基板の周囲へ半径方向外側に後退させ、次に、前記乾燥蒸気が前記基板に加えられて前記基板を乾燥させるステップとを含み、
前記基板の中央と前記基板周囲との間の位置で、前記基板乾燥アセンブリ支持アームの前記後退速度が、前記基板中央近くの後退速度よりも速く、かつ前記基板周囲近くの後退速度よりも速い方法。
【請求項５】
前記液体添加出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加えるステップと、
前記乾燥蒸気出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
前記基板が回転するときに張力活性蒸気を前記基板に加えて、前記回転により、かつ前記液体に対する前記蒸気の作用により、前記基板中央を乾燥させるステップとをさらに含み、
前記液体添加出口を位置決めするステップと、液体を加えるステップと、前記乾燥蒸気出口を位置決めするステップと、張力活性蒸気を加えるステップとが、前記後退ステップの前に行われる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法であって、
前記基板の表面を洗浄するステップと、
基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板の上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップと、
液体を前記液体出口を通して前記基板に加える間に、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、後退速度で前記基板の周囲へ半径方向外側に後退させ、次に、前記乾燥蒸気が前記基板に加えられて前記基板の乾燥動作を完了するステップとを含み、
前記基板が約５０ｒｐｍ〜約１０００ｒｐｍの範囲で回転し、前記後退速度が約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の範囲である方法。
【請求項７】
前記液体添加出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加えるステップと、
前記乾燥蒸気出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
前記基板が回転するときに張力活性蒸気を前記基板に加えて、前記回転により、かつ前記液体に対する前記蒸気の作用により、前記基板中央を乾燥させるステップとをさらに含み、
前記液体添加出口を位置決めするステップと、液体を加えるステップと、前記乾燥蒸気出口を位置決めするステップと、張力活性蒸気を加えるステップとが、前記後退ステップの前に行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記基板上面の前記乾燥動作中、前記基板が約２００ｒｐｍ〜約１０００ｒｐｍの範囲で回転し、前記後退速度が約４ｍｍ／秒〜約９ｍｍ／秒の範囲である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップが、ステップモータを使用して前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記後退速度が、最高速度を含む最高速度までの範囲を含み、前記最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加する、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記乾燥アームが後退する前記最高速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約５ｍｍ／秒である、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
回転可能な支持部上に配置された、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させる方法であって、
前記基板がブランケット部を有する場合のブランケット基板乾燥処理ウィンドウ、または前記基板がパターン部を有する場合のパターン基板乾燥処理ウィンドウの少なくとも一方を選択するステップと、
基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板の上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップと、
前記基板を回転させるステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加える間に、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、選択された乾燥処理ウィンドウにより、前記基板の周囲へ半径方向外側に後退させ、次に、前記乾燥蒸気が前記基板に加えられて前記基板を乾燥させるステップとを含む方法。
【請求項１３】
前記液体添加出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加えるステップと、
前記乾燥蒸気出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
前記基板が回転するときに張力活性蒸気を前記基板に加えて、前記回転により、かつ前記液体に対する前記蒸気の作用により、前記基板中央を乾燥させるステップとをさらに含み、
前記液体添加出口を位置決めするステップと、液体を加えるステップと、前記乾燥蒸気出口を位置決めするステップと、張力活性蒸気を加えるステップとが、前記後退ステップの前に行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ブラケット基板乾燥処理ウィンドウが、最高速度を含む最高速度までの後退速度の範囲を含み、前記最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加し、前記最高後退速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約５ｍｍ／秒である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記パターン基板乾燥処理ウィンドウが、最高速度を含む最高速度までの後退速度の範囲を含み、前記最高後退速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加し、前記最高後退速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約４ｍｍ／秒である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板上面の前記乾燥動作中、前記基板が５０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲で回転し、前記乾燥アームの前記後退速度が約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の範囲である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板上面の前記乾燥動作中、前記基板が２００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲で回転し、前記乾燥アームの前記後退速度が約４ｍｍ／秒〜約９ｍｍ／秒の範囲である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップが、ステップモータを使用して前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記後退速度が、最高速度を含む最高速度までの範囲を含み、前記最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
乾燥アームが後退する最高速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約５ｍｍ／秒である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
回転可能な支持部上に配置された、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させる方法であって、
基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板より上方に近接離間した位置に移動させ、前記基板乾燥アセンブリが、液体を前記基板の上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口を含むステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加える間に、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、後退速度で前記基板周囲へ半径方向外側に後退させ、次に、前記乾燥蒸気が前記基板に加えられて前記基板の乾燥動作を完了するステップとを含み、
前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップが、前記基板中央近くでは基板中央後退速度で後退し、前記基板周囲近くでは基板周囲後退速度で後退するステップを含み、前記基板中央後退速度が、前記基板周囲後退速度よりも速い方法。
【請求項２２】
前記液体添加出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
液体を前記液体添加出口を通して前記基板に加えるステップと、
前記乾燥蒸気出口を前記基板のほぼ中央上に位置決めするステップと、
前記基板が回転するときに張力活性蒸気を前記基板に加えて、前記回転により、かつ前記液体に対する前記蒸気の作用により、前記基板中央を乾燥させるステップとをさらに含み、
前記液体添加出口を位置決めするステップと、液体を加えるステップと、前記乾燥蒸気出口を位置決めするステップと、張力活性蒸気を加えるステップとが、前記後退ステップの前に行われる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板中央と前記基板周囲との間の位置で、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを後退させるステップが、前記基板中央後退速度よりも速く、かつ前記基板周囲後退速度よりも速い速度で後退させるステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記中央が乾燥される間に、基板乾燥アセンブリ位置を前記基板中央に一定に保持するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記基板周囲近くで前記基板上面への液体の添加を停止するステップと、前記基板への液体の添加が停止された後に、前記基板への乾燥蒸気の添加を停止するステップとをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板上面の乾燥完了時に、前記基板の下面を遠心作用により乾燥させるように、前記基板の回転速度を大きく増加させるステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記周囲近くで前記基板乾燥アセンブリ支持アームの後退を停止するステップと、前記基板周囲近くで前記基板上面への液体の添加を停止するステップと、前記基板への液体の添加が停止された後に、前記基板への乾燥蒸気の添加を停止するステップとをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記基板乾燥アセンブリが前記基板の外周を超えて後退する前に、前記基板に乾燥蒸気を添加するステップが停止される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
ほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥するための装置であって、
処理ボウル内に配置された基板支持部と、
前記基板より上方に離間するように構成され、メガソニックエネルギーを伝えるように構成され、かつ前記処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成されたトランスミッタと、
流体を前記基板の表面に加えるための流体ディスペンサと、
前記基板より上方に離間するように構成され、液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成された基板乾燥アセンブリと、
前記トランスミッタおよび前記基板乾燥アセンブリを、前記処理ボウルの縁部から前記基板表面上の位置へ伸長させ、前記基板乾燥アセンブリが伸長するときに、前記トランスミッタを前記処理ボウルから後退させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項３０】
ほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥するための装置であって、
処理ボウル内に配置された、前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
前記基板より上方に離間するように構成され、メガソニックエネルギーを伝えるように構成され、かつ前記処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成されたトランスミッタと、
流体を前記基板の表面に加えるための流体ディスペンサと、
前記基板より上方に離間するように構成され、液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成された基板乾燥アセンブリと、
前記トランスミッタおよび前記基板乾燥アセンブリを、前記処理ボウルの縁部から前記基板の前記表面上の位置へ伸長させ、前記トランスミッタおよび前記基板乾燥アセンブリを、前記基板表面上の位置から前記処理ボウルの前記縁部へ後退させ、前記基板上面の乾燥中に、前記基板を毎分約５０回転〜毎分約１０００回転の速度範囲で回転させ、前記基板乾燥アセンブリを約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の速度範囲で後退させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項３１】
前記コントローラが、前記基板上面の乾燥中に、前記基板を毎分約２００回転〜毎分約１０００回転の速度範囲で回転させ、前記基板乾燥アセンブリを約４ｍｍ／秒〜約９ｍｍ／秒の速度範囲で後退させるように構成される、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記基板乾燥アセンブリを後退させるステップモータをさらに含む、請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置であって、
前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記液体添加出口を位置決めし、かつ前記基板の一部の上方に前記蒸気添加出口を位置決めするように構成された、基板乾燥アセンブリと、
前記基板乾燥アセンブリを、最高速度を含む最高速度までの速度範囲で前記基板表面上へ後退させるように構成され、前記最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加し、前記基板乾燥アセンブリが前記基板上にある間に、前記回転可能な支持部に前記基板の回転速度を変化させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項３４】
前記コントローラが、前記基板が毎分約３００回転で回転するときに約５ｍｍ／秒までの速度で前記乾燥アームを後退させる、請求項３３に記載の乾燥装置。
【請求項３５】
洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置であって、
前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記液体添加出口を位置決めし、かつ前記基板の一部の上方に前記蒸気添加出口を位置決めするように構成された、基板乾燥アセンブリと、
パターン基板処理ウィンドウまたはブランケット基板処理ウィンドウの少なくとも一方を適用して、前記基板乾燥アセンブリを基板表面上へ後退させ、前記基板乾燥アセンブリが前記基板上にある間に、前記回転可能な支持部に前記基板の回転速度を変化させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項３６】
前記ブラケット基板乾燥処理ウィンドウが後退速度の範囲を含み、最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加し、前記乾燥アームが後退する最高速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約５ｍｍ／秒である、請求項３５に記載の乾燥装置。
【請求項３７】
前記パターン基板乾燥処理ウィンドウが、最高速度を含む最高速度までの後退速度の範囲を含み、前記最高速度が、前記基板が回転する速度が増加するにつれて、前記基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加し、前記乾燥アームが後退する最高速度が、前記基板の回転速度が毎分約３００回転のときに約４ｍｍ／秒である、請求項３５に記載の乾燥装置。
【請求項３８】
洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置であって、
前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
基板乾燥アセンブリ支持アームと、液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記液体添加出口を位置決めし、かつ前記基板の一部の上方に前記蒸気添加出口を位置決めするように構成される基板乾燥アセンブリと、
前記基板上面の乾燥中に、前記基板を毎分約５０回転〜毎分約１０００回転の速度範囲で回転させ、前記基板乾燥アセンブリ支持アームを約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の後退速度範囲で後退させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項３９】
前記コントローラが、前記基板上面の乾燥中に、前記基板を毎分約２００回転〜毎分約１０００回転の速度で回転させ、前記乾燥アセンブリを約４ｍｍ／秒〜約９ｍｍ／秒の速度で後退させるように構成される、請求項３９に記載の装置。
【請求項４０】
前記基板乾燥アセンブリを後退させるステップモータをさらに含む、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置であって、
前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
基板乾燥アセンブリ支持アームと、液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含み、前記液体添加出口を位置決めし、かつ前記基板の一部の上方に前記蒸気添加出口を位置決めするように構成された基板乾燥アセンブリと、
前記基板乾燥アセンブリ支持アームを、前記基板の周囲近くよりも前記基板の中央近くで速くなる速度で、前記基板上面上へ後退させるように構成されたコントローラとを含む装置。
【請求項４２】
前記コントローラが、前記基板中央と前記基板周囲との間の位置で、前記基板中央近くよりも速く、かつ前記基板周囲近くよりも速い速度で、前記基板乾燥アセンブリを後退させるように構成される、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４３】
前記コントローラが、前記中央が乾燥される間に、基板乾燥アセンブリ位置を前記基板中央に一定に保持するように構成される、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４４】
前記コントローラが、前記基板周囲近くで前記基板上面への液体の添加を停止するように構成され、前記基板への液体の添加が停止された後に、前記基板への乾燥蒸気の添加を停止するように構成される、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４５】
前記コントローラが、前記基板周囲近くで前記基板乾燥アセンブリ支持アームの後退を停止させるように構成され、前記基板周囲近くで前記基板上面への液体の添加を停止するように構成され、前記基板への液体の添加が停止された後に、前記基板への乾燥蒸気の添加を停止するように構成される、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４６】
前記コントローラが、前記基板乾燥アセンブリが前記基板の外周を超えて後退する前に、前記基板への乾燥蒸気の添加を停止するように構成される、請求項４５に記載の乾燥装置。
【請求項４７】
前記コントローラが、前記基板乾燥アセンブリが前記基板周囲に後退したときに、前記基板の回転速度を大きく増加させるように構成される、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４８】
前記コントローラからの入力を受けて、この入力に応じて前記基板乾燥アセンブリを位置決めするように構成された、乾燥アセンブリ線状モジュールをさらに含む、請求項４２に記載の乾燥装置。
【請求項４９】
洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置であって、
第１の速度および第２の速度で回転可能であるように構成され、前記第２の速度が前記第１の速度よりもはるかに速い、前記基板を支持するための回転可能な支持部と、
液体を前記基板の上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を前記基板上面に加えるための出口とを含む基板乾燥アセンブリと、
前記回転可能な支持部が前記第２の速度で回転するときに前記基板上へのはね戻りを防止するように構成されたスプラッシュガードとを含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板、または非常に高レベルの清浄度を必要とするこの種の他の製品を洗浄するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メガソニックエネルギー等の音響エネルギーを基板表面の洗浄液の層に伝えることにより、半導体基板を洗浄することができる。メガソニック洗浄システムは、この洗浄液層を使用して、メガソニックエネルギー、すなわち超音波よりもはるかに高い周波数の音響エネルギーを伝える。このエネルギーは、基板表面に向けられて、超音波洗浄に関連するマイナスの副作用なしに、基板表面から粒子を安全かつ効果的に除去する。
【０００３】
従来、この種の洗浄システムは、基板をまとめて処理するように設計され、一般に、一度に２５枚の基板を洗浄する。このバッチ洗浄の利点は、１枚の基板の容量が増加することにより基板が大きくなると、重要でなくなる。また、基板処理業者は、より精密な装置を使用して作業を始めているが、これには、バッチ洗浄の場合よりもさらに入念なハンドリングが必要である。基板ごとの価値が高くなり、かつ基板上に製造される装置の性質が精密になるほど、単一ウェーハ処理装置の必要性が高くなる。
【特許文献１】
米国特許第６１４０７４４号明細書
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０９０５７４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この必要性を満たすために、より精密な装置を担持するより大きな基板を処理するための単一基板メガソニック洗浄装置が開発されている。この種の１つの単一基板洗浄システムは、プローブとトランスデューサとを組み込み、米国特許第６１４０７４４号に記載され、カリフォルニア州サンタアナのＶｅｒｔｅｑ  Ｉｎｃ．から市販されている。この特許に記載された１つの洗浄装置は、プローブと基板との間に延びる液体のメニスカスにより、基板表面にメガソニックエネルギーを伝えるように構成された細長プローブを含む。エネルギーが液体のメニスカスを通して伝わるので、プロセスは「湿式」プロセスとなり、プローブを基板表面の非常に近くに配置する必要がある。
【０００５】
この「湿式」洗浄プロセスの後、更なる処理を行う前に基板を乾燥させなければならない。基板を乾燥させる種々の方法が試みられており、これらの方法は、一般に、基板をスピンさせて、スピンにより生じる遠心力を介して基板表面から液体を除去することを含む。残念ながら、この乾燥方法には、表面の液体が残留物、例えば露汚れを残す傾向がある等の欠点がある。従来、このような汚れは、基板上に製造される単純な装置では問題とならなかった。しかし、前記したように、基板上で処理される装置がより精密になっているため、露汚れを含むあらゆる種類の汚染物質の影響を受けやすくなっている。さらに、基板処理業者の、プロセスの変動の原因に対する意識が高まっており、このプロセスの変動とは、言い換えると、装置の性能の変動および歩留まりの変動ということである。これらの変動の１つの原因は、乾燥残留物を含む汚染物質である。したがって、乾燥状態の入念な制御についての研究が行われている。
【０００６】
ＩＭＥＣの欧州特許出願公開公報第ＥＰ０９０５７４７Ａ１号は、回転効果およびマランゴニ効果を活用して乾燥性能を向上させる乾燥装置を開示している。前記したように、基板の回転により液体に遠心力を加え、これにより、液体を基板の中央から縁部へ押し出し、最終的に表面から除去する傾向がある。同時に、表面張力低下蒸気により、液体が基板表面に付着する傾向を減少させ、すなわち液体表面張力を低下させる、いわゆるマランゴニ効果が生じる。これにより、液体が、表面から蒸発するのに十分な長い時間、基板表面に残る傾向が減少するため、残留物の自由乾燥プロセスを生じさせる助けとなる。ＩＭＥＣの装置は実験室では満足のいく基板乾燥成果を達成しているが、この概念は商用の適用には実施されていない。
【０００７】
基板の湿式スピン洗浄および乾燥による別の問題は、例えば、種々の酸、基剤、溶媒、および脱イオン水を含む処理液の封じ込めおよび廃棄である。作業者または洗浄装置付近の他の装置が処理液に接触すると、これらの液体の一部は、作業者に害を与え、装置に損傷を与える。したがって、安全な作業環境を維持し、かつ高価な装置を保護するために、処理液の完全な封じ込めおよび除去が必要である。
【０００８】
しかし、基板処理における機械についての重要な設計上の問題は、処理時間またはスループットである。これは、一部には、非常に清浄な、したがって非常に高価な製造設備で基板処理を行う必要があるためである。このため、基板処理業者は、現存する設備を拡張したり、新しい設備を建てたりするよりも、現存する設備の出力を最大化することを好む。したがって、高速なスループットが好ましい。
【０００９】
したがって、単一ウェーハ処理の適用における乾燥性能を向上させ、かつ基板の洗浄および乾燥動作を行うためのスループットを向上させる、改良された洗浄方法および装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態では、回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法が提供される。トランスミッタが、基板上面より上方に近接離間して配置される。流体が基板に加えられて、トランスミッタと回転する基板との間にメニスカスを生成する。メガソニックエネルギーがトランスミッタに加えられて、トランスミッタがメニスカスを通してメガソニックエネルギーを基板に伝え、基板が第１の速度で回転する間に基板上の粒子を解放する。トランスミッタは後退する。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板乾燥アセンブリ支持アームは、トランスミッタが後退するときに定位置に移動する。
【００１１】
別の実施形態では、回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法が提供される。基板表面が洗浄される。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板乾燥アセンブリ支持アームは、液体が液体出口を通して基板に加えられる間に、後退速度で基板周囲へ半径方向外側に後退する。次に、乾燥蒸気が基板に加えられて基板を乾燥させる。基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板中央近くでは基板中央後退速度で後退し、基板周囲近くでは基板周囲後退速度で後退する。基板中央後退速度は、基板周囲後退速度よりも速い。
【００１２】
別の実施形態では、回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法が提供される。基板表面が洗浄される。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板乾燥アセンブリ支持アームは、液体が液体出口を通して基板に加えられる間に、後退速度で基板周囲へ半径方向外側に後退する。次に、乾燥蒸気が基板に加えられて基板を乾燥させる。基板中央と基板周囲との間の位置で、基板乾燥アセンブリ支持アームの後退速度が、基板中央近くの後退速度よりも速く、かつ基板周囲近くの後退速度よりも速い。
【００１３】
別の実施形態では、回転可能な支持部上に配置されたほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥する方法が提供される。基板表面が洗浄される。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板乾燥アセンブリ支持アームは、液体が液体出口を通して基板に加えられる間に、後退速度で基板周囲へ半径方向外側に後退する。次に、乾燥蒸気が基板に加えられて基板を乾燥させる。基板は約５０ｒｐｍ〜約１０００ｒｐｍで回転し、後退速度は約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒である。
【００１４】
別の実施形態では、回転可能な支持部上に配置された、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させる方法が提供される。基板がブランケット部を有する場合のブランケット基板乾燥処理ウィンドウ、または基板がパターン部を有する場合のパターン基板乾燥処理ウィンドウの少なくとも一方が選択される。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板が回転する。基板乾燥アセンブリ支持アームは、液体が液体添加出口を通して基板に加えられる間に、選択された乾燥処理ウィンドウにより、基板周囲へ半径方向外側に後退する。次に、乾燥蒸気が基板に加えられて基板を乾燥させる。
【００１５】
別の実施形態では、回転可能な支持部上に配置された、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させる方法が提供される。基板乾燥アセンブリの基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板より上方に近接離間した位置に移動する。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。基板乾燥アセンブリ支持アームは、液体が液体添加出口を通して基板に加えられる間に、後退速度で基板周囲へ半径方向外側に後退する。次に、乾燥蒸気が基板に加えられて基板を乾燥させる。基板乾燥アセンブリ支持アームは、基板中央近くでは基板中央後退速度で後退し、基板周囲近くでは基板周囲後退速度で後退する。基板中央後退速度は基板周囲後退速度よりも速い。
【００１６】
別の実施形態では、ほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥するための装置は、処理ボウル内に配置された基板支持部と、トランスミッタと、流体ディスペンサと、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。トランスミッタは、基板より上方に離間し、メガソニックエネルギーを伝え、かつ処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成される。流体ディスペンサは、流体を基板表面に加える。基板乾燥アセンブリは、基板より上方に離間するように構成される。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、処理ボウルの内外に伸長可能である。コントローラにより、トランスミッタおよび基板乾燥アセンブリは、処理ボウルの縁部から基板表面上の位置へ伸長し、基板乾燥アセンブリが伸長すると、トランスミッタは処理ボウルから後退する。
【００１７】
別の実施形態では、ほぼ平坦な基板を洗浄かつ乾燥するための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、トランスミッタと、流体ディスペンサと、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。回転可能な支持部は、処理ボウル内に配置される。トランスミッタは、基板より上方に離間し、メガソニックエネルギーを伝え、かつ処理ボウルの内外に伸長可能であるように構成される。流体ディスペンサは、流体を基板表面に加える。基板乾燥アセンブリは、基板より上方に離間するように構成される。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、処理ボウルの内外に伸長可能である。コントローラにより、トランスミッタおよび基板乾燥アセンブリは、処理ボウルの縁部から基板表面上の位置へ伸長する。また、コントローラにより、トランスミッタおよび基板乾燥アセンブリは、基板表面上の位置から処理ボウルの縁部へ後退する。コントローラにより、基板上面の乾燥中に、基板は約５０回転／分〜約１０００回転／分の速度範囲で回転する。コントローラにより、基板乾燥アセンブリは約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の速度範囲で後退する。
【００１８】
別の実施形態では、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、液体添加出口を位置決めし、かつ基板の一部の上方に蒸気添加出口を位置決めするように構成される。コントローラにより、基板乾燥アセンブリは、最高速度を含む最高速度までの速度範囲で基板表面上へ後退する。基板の回転の毎分回転数が約１００増加するごとに基板が回転する速度が約０．５ｍｍ／秒増加するにつれて、最高速度は増加する。コントローラは、基板乾燥アセンブリが基板上にある間に、回転可能な支持部に基板の回転速度を変化させるように構成される。
【００１９】
別の実施形態では、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、液体添加出口を位置決めし、かつ基板の一部の上方に蒸気添加出口を位置決めするように構成される。コントローラは、パターン基板処理ウィンドウまたはブランケット基板処理ウィンドウの少なくとも一方を適用し、基板乾燥アセンブリを基板表面上へ後退させ、基板乾燥アセンブリが基板上にある間に、回転可能な支持部に基板の回転速度を変化させる。
【００２０】
別の実施形態では、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。基板乾燥アセンブリは、基板乾燥アセンブリ支持アームと、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、液体添加出口を位置決めし、かつ基板の一部の上方に蒸気添加出口を位置決めするように構成される。コントローラにより、基板上面の乾燥中に、基板は約５０回転／分〜約１０００回転／分の速度範囲で回転する。コントローラにより、基板乾燥アセンブリ支持アームは約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の後退速度範囲で後退する。
【００２１】
別の実施形態では、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、基板乾燥アセンブリと、コントローラとを含む。基板乾燥アセンブリは、基板乾燥アセンブリ支持アームと、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。基板乾燥アセンブリは、液体添加出口を位置決めし、かつ基板の一部の上方に蒸気添加出口を位置決めするように構成される。コントローラにより、基板乾燥アセンブリは、基板周囲近くよりも基板中央近くで速くなる速度で、基板上面上へ後退する。
【００２２】
別の実施形態では、洗浄されたほぼ平坦な基板を乾燥させるための装置は、基板を支持するための回転可能な支持部と、基板乾燥アセンブリと、スプラッシュガードとを含む。回転可能な支持部は、第１の速度および第２の速度で回転可能であり、第２の速度は第１の速度よりもはるかに速い。基板乾燥アセンブリは、液体を基板上面に加えるための出口と、乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口とを含む。スプラッシュガードは、回転可能な支持部が第２の速度で回転するときに基板上へのはね戻りを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好ましい実施形態について以下に図面を参照して説明する。
【００２４】
図１〜６は、本発明により製造されたメガソニックエネルギー洗浄乾燥装置１００の一実施形態を示し、封じ込めプレナム１０２がアセンブリの主基準板（図６〜８、９〜１１Ｃに示す）の下方にあって主基準板を支持し、この主基準板は取り外し可能なデッキトップ１０４の真下に入れ子になっている。処理ボウル１０６が、封じ込めプレナム１０２内に取り付けられ、デッキトップ１０４の切開部を通って延びる。ボウル１０６は、好ましくは円筒形または他の適宜の形状であり、デッキトップの切開部を通って所望の高さまで延びる垂直部を有する。デッキトップの切開部は、好ましくはボウル１０６と同一の形状である。
【００２５】
複数のディスペンサ１０８が、ボウル１０６の垂直部、すなわち、ボウルの側壁に取り付けられ、ボウルの中央に向かって延びる。各ディスペンサ１０８は、流体が通って分配される出口を有する。これらのディスペンサ１０８は、内側のカーブがボウルの上面を受けるように構成された、逆「Ｊ」字形のブラケットに枢動可能に取り付けられる。このようにして、ディスペンサの高さが固定される。ディスペンサ１０８は、洗浄すべき面に洗浄媒体を供給するガスまたは液体供給ライン（図示せず）に接続される。他の部品に対するディスペンサの位置は、一部の実施形態で洗浄動作を制御することに関連し、この位置について、さらに詳細に後述する。
【００２６】
基板チャックアセンブリ１１２の基板チャック１１０も処理ボウル１０６内に配置され、洗浄装置１００での処理中に基板１１４を受けて支持するように構成される（図７、９Ｂ、１２）。チャック１１０とディスペンサ１０８とは、基板１１４がチャック１１０上に配置されると、ディスペンサ１０８により分配された洗浄媒体が基板１１４の表面上に向けられるように、互いに配置される。図７および８に関連してさらに詳細に後述するように、チャック１１０は処理ボウルに対して回転可能である。図１および６に示すように、基板は、装置１００での処理中に、矢印１１６で示すようにチャック１１０上で回転する。矢印１１６の方向は、基板１１４が一方向にしか回転できないことを示すものではない。基板は、ウェーハ洗浄乾燥アセンブリ１００により、図１および６に示す方向とは逆の方向へ回転することができる。
【００２７】
ボウルの最後部に近いボウル１０６の側壁は、少なくとも１つの開口を含む。この開口により、複数の処理装置の処理ボウル１０６の処理チャンバに接近することができる。例えば、開口により、洗浄アセンブリ１１８および／または基板乾燥アセンブリ１２０（本明細書中では乾燥アセンブリ１２０とも呼ぶ）に接近することができる。後部側壁に２つ以上の開口があってもよく、１つを乾燥アセンブリ１２０に接近するため、１つを洗浄アセンブリ１１８に接近するためのものとすることができる。他の適宜の処理装置を装置１００に組み込むこともできる。
【００２８】
洗浄アセンブリ１１８は、メガソニックトランスデューサに結合されたロッド状プローブを含む。前記したように、メガソニックトランスデューサに結合されたロッド状プローブは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６１４０７４４号にさらに詳細に記載されている。この特許に記載されているように、プローブ１２２は、プローブと基板１１４との間に延びる液体のメニスカスにより、基板１１４の表面にメガソニックエネルギーを伝えて、基板上の粒子を解放するように構成される。液体のメニスカスがプローブと基板との間に延びるように、プローブ１２２を基板１１４に十分近接させて配置しなければならない。好ましくは、この距離は１０分の１インチ、すなわち約２．５ミリメートルであり、液体がプローブの小さい下縁部を覆うことを除いて、同一の高さのメニスカスを生成する。本発明の一形態では、メニスカスを形成する液体が、適宜のディスペンサ１０８により基板１１４の表面に加えられる。本明細書中に記載した好ましい実施形態に関連してロッド状プローブが図示されているが、適宜の形状のトランスミッタでも機能する。
【００２９】
プローブ１２２と基板１１４との間の液体界面（メニスカス）の制御により、洗浄乾燥装置１００の洗浄性能が高まる。液体を通して基板１１４の表面に伝わるエネルギーの量に影響する複数の可変要素があり、この可変要素は、メニスカスの高さ、プローブ１２２に当たる表面波の有無、洗浄媒体の流体流れ特性、洗浄媒体をパルス状（すなわち、流量が可変）に分配する能力、プローブに加わる音響エネルギーの周波数、プローブ１２２に荷重媒体を加えてプローブのエネルギーを減衰させるための、ディスペンサの使用可能性、および他の要因を含む。
【００３０】
洗浄液ディスペンサを入念に配置することにより、メニスカスを通して伝わる音響エネルギーを制御して、ディスペンサが分配する液体がプローブの動作をあまり妨げないようにする。このような妨害は、例えば、プローブ近くのメニスカスの厚さがかなり変化するときに生じる。これは、例えば、プローブ１２２近くの液体メニスカスに表面波が発生する場合に生じる。分配された液体とエネルギーの伝播との干渉を減少させる１つの方法は、ディスペンサノズルが、プローブの近くにない基板の部分に洗浄液を分配するように、ディスペンサを配置することである。ディスペンサ１０８をボウル１０６の円周の所望の位置に配置することができ、この位置を、洗浄アセンブリ１１８の一部を形成するプローブ１２２等の基準位置に対して０〜３６０度の複数の角度として定義することができる。より詳細には、プローブ１２２が基準位置である場合、９０度は、上から見て時計方向にプローブからボウル１０６の周り４分の１だけ進んだ位置である。
【００３１】
メニスカスを通したエネルギーの伝播を、基板洗浄装置１００の液体ディスペンサ位置マップを生成することにより制御することができる。ボウル１０６の円周の洗浄ディスペンサ位置の３６０度範囲を少なくとも２つの円周ゾーンに分割することにより、ディスペンサ位置マップを生成することができる。円周ゾーンは、処理ボウル１０６の物理的に別個の特徴であっても、そうでなくてもよい。１つの好ましい実施形態では、ノズル位置の範囲が５つの円周ゾーンに分割される（図２参照）。ゾーン１５０は、プローブ１２２の位置、すなわち０度の基準位置を含む。ゾーン１５０は、約３１５度から約９０度までボウル１０６の周りを時計方向に延びる。ゾーン１５２は、ゾーン１５０に隣接して位置し、約２７０度から約３１５度までボウル１０６の周りを時計方向に延びる。ゾーン１５４は、ゾーン１５２に隣接して位置し、約２３５度から約２７０度までボウル１０６の周りを時計方向に延びる。ゾーン１５６は、ゾーン１５４に隣接して位置し、約１３５度から約２３５度までボウル１０６の周りを時計方向に延びる。ゾーン１５８は、ゾーン１５６とゾーン１５０との間に位置し、約９０度から約１３５度まで延びる。一実施形態では、洗浄液ディスペンサ１０８は、ゾーン１５２、１５４、１５６、または１５８に配置される。より好ましくは、洗浄液ディスペンサ１０８はゾーン１５４、１５６、または１５８に配置される。さらに好ましくは、洗浄液ディスペンサは、ゾーン１５４またはゾーン１５８に配置される。
【００３２】
別の変形形態では、ゾーン１５０を２つのサブゾーンに細分することができる。第１のサブゾーンは、約３１５度から約４５度まで時計方向に延び、第２のサブゾーンは、約４５度から約９０度まで延びる。本実施形態では、洗浄液ディスペンサ１０８が、ゾーン１５２、１５４、１５６、１５８、または約４５度から約９０度まで延びるゾーン１５０の第２のサブゾーンに配置される。好ましくは、洗浄液ディスペンサ１０８は、ゾーン１５４、１５６、または１５８に配置される。さらに好ましくは、洗浄液ディスペンサは、ゾーン１５４またはゾーン１５８に配置される。
【００３３】
洗浄液ディスペンサ１０８は、プローブ１２２の縦軸を通る垂直面に好ましくはほぼ垂直な方向に液体を分配する。しかし、ディスペンサは、プローブに対して分配角度範囲に調節可能であってもよい。例えば、ディスペンサ１０８は、ディスペンサ１０８の基部を通る縦軸の周りを回転することができる。回転範囲は、プローブ１２２を通る垂直面に垂直な水平線の右側に約３０度、左側に約３０度とすることができる。これにより、半径方向ゾーン１５２〜１５８の１つまたは複数のメニスカスの制御を向上させることができる。例えば、ゾーン１５２では、プローブ１２２を通る垂直面に垂直な水平線の右側に３０度の角度が好ましい。
【００３４】
図２および３Ａに示すように、トランスミッタ荷重掛けディスペンサ１０９が、液体を直接プローブ１２２上に分配するように構成される。好ましくは、ディスペンサ１０９はゾーン１５０に位置する。ディスペンサ１０９を通してプローブ１２２に加えられる液体は、好ましくは、ドレンまたは再循環水盤（図示せず）に集められる。ディスペンサ１０９を通して加えられる液体は、脱イオン水、またはアンモニア過酸化水素混合液等の多くの公知の化学処理剤の１つとすることができる。ディスペンサ１０９を使用して、プローブ１２２内のメガソニックエネルギーを減衰させることができる。この技術は、プローブの「荷重掛け」と呼ばれる。プローブ１２２には、好ましくは、基板の縁部と処理ボウル１０６の内壁との間の半径方向位置で液体をディスペンサ１０９からプローブに加えることにより、荷重が掛けられる。好ましくは、洗浄装置１００は、必要に応じてプローブに荷重を掛けたり掛けなかったりすることのできる制御システムを有する。プローブに荷重を掛けることにより、メガソニックエネルギーの一部がプローブから引き出され、このエネルギーが基板１１４の表面から離れる方向に向けられる。これにより、基板１１４の表面に形成された一部の装置が非常に損傷を受けやすく、減衰なしに洗浄することができないため、洗浄が改善される。ディスペンサ１０９から液体を加えることにより、一部の適用についての洗浄を可能にしつつ、このような装置に与える損傷を減少させることができる。この技術を、加わる動力、周波数、およびプローブのエネルギー指向性等を変化させる等の、他の技術と組み合わせて使用して、損傷を制御することができる。液体をディスペンサ１０９からプローブに加えることにより、プローブ１２２が基板表面の液体に接触するのに必要な時間を短縮することができるため、基板洗浄プロセスのスループットを低下させることができる。
【００３５】
装置１００のディスペンサ１０９は、複数の利点をもたらす。前記したプローブの減衰に関する１つの利点は、プローブ１２２を同調させることを含む。各プローブは、わずかに異なる洗浄性能を有する。このため、プローブを装置１００に据え付ける前に、プローブ１２２を同調させることが好ましい。さらに、顧客が使用する特定の基板のタイプには、加わるエネルギーの影響を非常に受けやすいものがあるため、エネルギーが多すぎるとこのタイプの基板に損傷を与えることになる。したがって、プローブ１２２を顧客の基板のタイプに同調させる必要がある。プローブの同調は、プローブを種々の周波数で動作させて、最良の洗浄性能を提供する周波数を見つけることを含む。しかし、プローブ１２２に加わる動力の周波数を調節しても十分な同調分解能が得られない場合、すなわち、隣接する周波数ステップが大きすぎて所望の洗浄性能を生み出すことができない場合がある。この場合、前記のプローブ減衰技術を周波数調節と組み合わせて使用して、プローブを適切に同調させることができる。
【００３６】
前記したように、装置１００上の洗浄基板のスループットを低下させることが望ましい。さらに詳細に後述するように、図２０に関連し、プローブはボウル１０６内へ伸長可能であり、かつボウル１０６から後退可能である。有利には、ディスペンサ１０９は、プローブ１２２が、基板上に伸長している間にメガソニックエネルギーを基板に加えることができるようにすることにより、スループットを向上させる。ディスペンサ１０９からプローブ１２２に液体を加えることにより、メニスカスを通して伝わる動力量を調整して、表面の精密な構造に損傷を与えないようにし、プローブと液体とが接触する下部領域を成し、または必要に応じて効果的な動力を調整する。これにより、洗浄効率、洗浄スループットが向上し、したがって、装置１００に関連する所有コストが改善される。
【００３７】
ディスペンサ１０９を加えることによりもたらされる別の利点は、ディスペンサ１０９からの液体を使用してプローブ１２２をすすぐことができる点である。プローブ１２２をすすぐことにより、前の基板１１４の洗浄中にプローブ１２２により取り上げられた汚染物質を、次の基板１１４の洗浄前に減少させることができる。プローブ１２２上の汚染物質を減少させることにより、装置１００による次の基板１１４の洗浄がより効果的かつ効率的になる。
【００３８】
基板１１４に向けられた洗浄媒体の流体流れ特性をディスペンサ１０８のノズルにより入念に制御することによって、メニスカスをさらに制御することができる。これらの特性は、好ましいノズル内径を選択することにより制御される。ノズル径の変化は、洗浄媒体の流体流れに影響を与える。例えば、一定の圧力でノズルに供給される洗浄液は、ノズルが小さいほど洗浄液速度が速くなる傾向がある。ノズルに供給される洗浄液の好ましい流体圧力は、約２〜約３０ポンド毎平方インチ、すなわち約１３７００ニュートン毎平方メートル〜約２０６８００ニュートン毎平方メートルの範囲である。流体速度が速いほど、プローブの洗浄能力を妨げる傾向が大きくなる。したがって、ノズルの大きさを制御することが好ましい。適切に洗浄するために、ノズルの大きさは、一実施形態で約０．１２５インチ、すなわち約３．２ミリメートルよりも大きいことが好ましい。洗浄媒体ディスペンサノズルの大きさは、別の実施形態で、約０．２５インチ、すなわち約６．４ミリメートルよりも大きいことが好ましい。洗浄媒体ディスペンサノズルの大きさは、最も好ましくは、約０．２５インチ、すなわち約６．４ミリメートルである。
【００３９】
前記したように、ノズルから出る流体の流速は、同一の体積流量でノズルの大きさが小さくなるにつれて増加する。ノズルと基板との間の距離が一定であるため、ノズルの大きさを変えるには、流体の経路を変える必要がある。したがって、０．１２５インチのノズルでは、ノズルおよびノズルから最初に出る液体の経路は、水平線から約１５度下方にある。これに対して、０．２５インチのノズルでは、ノズルの経路および液体の最初の経路は、水平線から約３０度〜約４５度上方にある（図３Ｂ参照）。
【００４０】
洗浄効率を上げる別の可変要素は、基板への洗浄媒体の添加をパルスさせる能力である。このパルスは、好ましくは、一定の間隔で分配ノズルをオン／オフさせることを含む。より一般的には、このパルスは、ディスペンサから出る媒体の体積流量を変化させることを含む。所与のディスペンサの形状では、かつ液体洗浄媒体では、流体圧力を変化させることにより流速が調節される。したがって、好ましくは、ディスペンサを制御して、液体をパルスするように基板に加えることができる。パルスモードでは、好ましくは、洗浄媒体分配ノズルが０．１ヘルツ〜０．５ヘルツの周波数、すなわち、２秒〜１０秒の時間範囲で循環する。あるいは、流体圧力を、例えば約３０ポンド毎平方インチ、すなわち約２０６９００ニュートン毎平方メートル〜約２ポンド毎平方インチ、すなわち約１３７００ニュートン毎平方メートルで変化させることができる。好ましくは、圧力を、約１０ポンド毎平方インチ、すなわち約６９０００ニュートン毎平方メートル〜約２ポンド毎平方インチ、すなわち約１３７００ニュートン毎平方メートルで変化させることができる。他の技術を使用してパルスを達成することができる。例えば、好ましい最高流速とそれよりも小さいゼロ以外の流速との間で流体流速を変化させることにより、基板への流体のパルス添加を達成することもできる。
【００４１】
音響エネルギーがメニスカスを通して伝わる方法を制御するのに使用できる他の可変要素は、メニスカスの高さ、プローブに加わるエネルギーの周波数、および他の要因を含む。前記したように、プローブ１２２を同調させるために、プローブ１２２に加わる周波数を調節することができる。このプロセスにより、最高の洗浄効率に対応する、プローブ１２２の好ましい動作周波数が発生する。プローブ１２２は広範囲の周波数、例えば、約５００キロヘルツ（ｋＨｚ）〜約１．５メガヘルツ（ＭＨｚ）で動作することができる。プローブ１２２は、約８２５ｋＨｚ〜約８５０ｋＨｚの周波数範囲でも非常に良好に動作することができる。プローブ１２２は、約８３６ｋＨｚ〜約８４４ｋＨｚの周波数範囲でも非常に良好に動作することができる。プローブ１２２は、約８３６ｋＨｚまたは約８４４ｋＨｚで非常に良好に動作することができる。さらに詳細に後述するように、装置１００はコントローラ１４７をさらに含み、コントローラ１４７は、前記した周波数範囲の１つまたは複数で、メガソニックエネルギーをプローブに加えるようにプログラムすることができる。
【００４２】
前述のように、個々のプローブ１２２の好ましい動作周波数は、複数の要因、例えばプローブ１２２の実測寸法、洗浄アセンブリ１１８全体の寸法、基板アプリケーション、および他の要因によって決まる。プローブ１２２に荷重を掛けることに関連して前記したように、洗浄アプリケーションが非常に精密な構造を担持する基板１１４を含む場合、プローブ１２２に加わるメガソニックエネルギーの好ましい動作周波数を、最高洗浄効率に対応する周波数から変化させることができる。この別の周波数により、プローブ１２２が基板１１４上の精密な構造に損傷を与える可能性が低下する。
【００４３】
図４Ａおよび４Ｂは、装置１００の別の実施形態を示す。洗浄および乾燥に加えて、基板１１４にすすぎを行うことが望ましい場合がある。すすぎステップによりスループットが増加するが、マルチディスペンサすすぎ構成により、追加の処理時間を最小化することができる。図４Ａに示すように、複数のすすぎディスペンサ１１１が処理ボウル１０６に取り付けられ、すすぎ液を基板１１４に加えるように構成される。一般に、すすぎ中は、メニスカスを制御した状態に維持する必要はない。したがって、高速すすぎプロセスを使用することができる。図４Ｂに示すように、高速すすぎプロセス時のすすぎディスペンサ１１１は、水平線に対して下方へ向けられ、例えば約１５度の向きになっている。有利なことに、２つのすすぎディスペンサ１１１により、単一のすすぎディスペンサ構成と比べて、基板１１４の外縁部に加わるすすぎ液の量が、基板の各回転につきほぼ２倍になる。これにより、必要に応じてすすぎプロセス時間が短縮され、すすぎを必要とするプロセスのスループットが最小化される。すすぎディスペンサ１１１をボウル１０６上に配置して、基板１１４の中央に分配することもできる。
【００４４】
プローブ１２２は、ボウル１０６の側壁の開口の１つを通して、ボウル１０６内へ伸長可能であり、かつボウル１０６から後退可能である。例えば、矢印１２４で示すように、アセンブリ１１８を半径方向に移動させることができる。好ましくは、アセンブリ１１８は、基板１１４の中央付近に到達するか、または中央を超えるまで、処理ボウル１０６の最後側壁から外側に延びる。一方、アセンブリ１１８が後退すると、プローブ１２２の大部分がカバー１３２の真下に受けられる。前記した米国特許第６１４０７４４号に記載されているように、プローブ１２２に結合されたトランスデューサに加わるメガソニックエネルギーは、プローブ１２２を通して、かつ基板１１４上の液体のメニスカスを通して伝わり、基板１１４の回転中に基板１１４上の粒子を解放する。
【００４５】
好ましい実施形態では、処理ボウル１０６は、乾燥アセンブリ１２０を受けるための第２の開口を含む。アセンブリ１２０は乾燥ヘッド１２８を含み、これは欧州特許公開公報第ＥＰ０９０５７４７Ａ１号にさらに詳細に記載されている。この公報に記載されているように、乾燥アセンブリ１２０は基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０を有し、この基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０は、チャック１１０上に支持された基板１１４の上面（装置側）より上方に近接離間した位置の内外へ、基板１１４に対して半径方向に移動可能となるように取り付けられる。乾燥アセンブリ１２０は、基板表面に液体を加え、または分配する出口を含み、張力活性蒸気を基板１１４の表面に加え、または分配する出口を含む。乾燥蒸気出口は、乾燥液体出口を半径方向に越えたところに位置する。乾燥アセンブリ１２０は、処理ボウル１０６の最後側壁を通って、処理ボウル１０６の処理チャンバの中央へ向かって、かつ中央を越えて伸長可能となるように設計される。乾燥アセンブリ１２０は、後退時には主にカバー１３２の下にある。満足の行く速度で基板１１４を十分に洗浄するために、乾燥アセンブリ１２０および洗浄アセンブリ１１８の動作を入念に制御することができる。この制御については、後述する方法に関連して説明する。乾燥アセンブリ１２０は、遠心作用を通して、かつ表面の処理液を、処理液の表面張力を低下させる張力活性液に置き換えることにより、基板１１４の表面を乾燥させる。
【００４６】
可動スプラッシュガード１３４が処理ボウル１０６内に配置され、これについて、図１１Ａ〜１３に関してさらに詳細に説明する。好ましい実施形態では、スプラッシュガード１３４の移動が、前支持部１３６および後支持部１３８を含む複数の支持部により生じる。図１に示すように、支持部１３６はデッキトップ１０４を通って延び、支持部１３８は後カバー１３２を通って延びる。勿論、支持位置を変えることによりスプラッシュガード１３４の動作に影響を与えることが理解できよう。
【００４７】
図２では、弁マニホルドおよび関連する配管１４０が設けられて、ディスペンサ１０８により分配される液体および／またはガスを供給する。各ディスペンサ１０８は、液体および／またはガスを好ましい位置で基板１１４の表面に向けるための出口を含む。配管１４０はカバー１３２の真下にある。洗浄装置１００は、排ガス、廃液、および汚染物質を運び去るための排出および排水マニホルド１４２を含む。
【００４８】
図６は、取り外し可能なデッキトップ１０４の一部が切り取られた状態を示す。主基準板１６３がデッキトップ１０４の真下に見られる。メガソニックプローブ１２２は、基板１１４が基板チャック１１０内に配置されるときに基板１１４上方の高さに配置され、メガソニックプローブ駆動モジュール１４４により作動される。乾燥ヘッド１２８は、基板１１４上方の高さに配置され、同様に乾燥アセンブリ駆動モジュール１４６により作動される。両駆動モジュール１４４、１４６は、アセンブリの主支持板１６３上のカバー１３２内に取り付けられ、コントローラ１４７により制御される。両駆動モジュールについては、図１５〜１６に関連してさらに詳細に後述する。図示した実施形態では、両駆動モジュール１４４、１４６が線状の駆動モジュールであるが、適宜の駆動プロファイルでも機能する。
【００４９】
図７、８では、基板チャックアセンブリ１１２がサーボモータ１６０と基板チャック軸受カセット１６２とを含み、各々にプーリが取り付けられ、各々が支持板１６３に取り付けられる。モータ１６０のプーリとカセット１６２のプーリとが、タイミングプーリ駆動ベルト１６４により接続される。基板チャック軸受カセット１６２は、ディスペンサ、センサ、および他の部品を含むことのできる領域１６８を提供する、管状の、または中央が開いたシャフト１６６を有する。一部の実施形態では、領域１６８は分配領域であり、この領域を通して洗浄液を方向付けし、洗浄液を基板の下面に加えることができる。本明細書中では軸受カセットとして説明しているが、管状シャフト１６６と共に動作する適宜の軸受を使用することができる。
【００５０】
管状シャフト１６６により、基板１１４の底面の洗浄を行う配管、配線、機械部品等１７０に接近することができる。例えば、底面流体ディスペンサ１７１は、管状シャフト１６６を通して上方へ、液体を基板１１４の底面に加えることのできる位置まで延びることができる（図９Ｂ参照）。図９Ｂは、底面流体ディスペンサ１７１により、底面流体ディスペンサ１７１を通して方向付けされた流体の接近が妨げられずに行われることを示す。ディスペンサ１７１は、取付金具なしで、図９Ｂに概略的に示される。ディスペンサ１７１が洗浄媒体を基板表面に送出できるようにディスペンサ１７１を取り付ける多くの方法がある。例えば、ディスペンサ１７１を、支持板１６３に取り付けられたブラケット１７３により定位置に保持することができる。一般にこのブラケットは、「Ｊ」字型であり、「Ｊ」の直立部が、中央が開いたシャフト内に延び、２つの直立部は、軸受カセットの内部レースに取り付けられたプーリにまたがる（図７、８参照）。同時に、基板１１４よりも高い高さに取り付けられた複数のディスペンサ１０８は、液体を基板１１４の上面に加えることができる。このようにして、装置１００は基板１１４の両側で同時に洗浄を行うことができる。
【００５１】
図９Ｂに示すように、基板チャック１１０は下部支持部１７２を有し、この下部支持部１７２は、複数のチャック取付ファスナ１７４を持つ軸受カセット１６２の管状シャフト１６６の上端部に固定された水平伸長部である。軸受カセット１６２は、チャック１１０が板１６３に対して回転できるような方法で基板チャック１１０に接続される。好ましくは、管状シャフト１６６は４インチの直径、すなわち１０２ミリメートルの直径を有する。
【００５２】
モータ１６０が制御されて駆動されると、モータ１６０の回転がベルト１６４を通してカセット１６２に伝わり、カセット１６２および基板チャック１１０が制御されて回転する。基板チャック１１０は、複数の支持柱１７６を含む。柱１７６は、水平部、すなわち下部１７２の上面から上方に延びる。柱１７６については、さらに詳細に後述する。好ましい実施形態では、基板チャック１１０は板１６３の表面に垂直な方向に固定され、図示した配置で垂直に固定される。短縮するように（すなわち、回転軸の方向に移動可能に）構成された他の基板チャックが公知であり、この基板洗浄システムで同様に実施することができる。
【００５３】
図９Ｂに示すように、基板チャック１１０は軸受カセット１６２上方で基板１１４を支持する。基板１１４は、複数の基板支持柱１７６により軸受カセット１６２上方の高さに配置される。見て取れるように、支持柱は、支持柱１７６の各々を柱１７６の距離のほぼ半分で接続するバンド１７７により強化される。バンド１７７により、動作中に柱１７６が曲がるのが防止されるため、柱１７６は洗浄プロセスおよび乾燥システム全体を通して基板１１４を支持し続ける。バンド１７７と、チャック１１０の基部との間に開放空間があり、基板の真下の液体がチャックの側部から流出できるようになっている。
【００５４】
基板１１４をこのように支持することにより、種々の部品１７０により接近可能な空間が、基板１１４の真下に生成される。基板支持柱１７６は、基板１１４を受動的に拘束する。受動的な拘束は、軸受カセット１６２の回転軸に最も近い柱の側部に位置するノッチを含む。このノッチは、水平部と垂直部とを含む。水平部は、基板１１４が上に載置される表面を提供する。したがって、支持柱１７６の水平部は、重力に反して垂直方向に受動的な拘束を行う。垂直部は、基板１１４の外縁部が基板チャック１１０の回転により押圧される表面を提供する。したがって、支持柱１７６の垂直部は、求心力の形で水平方向に受動的な拘束を行う。勿論、基板チャック１１０の回転により作動される機構等の他の装置を使用して、基板を定位置に保持することができる。このような機構は、基板を押圧して、基板の回転時に基板を定位置に保持し、かつ非回転時に解除する。
【００５５】
図１０では、洗浄部品を取り外した状態の処理ボウル１０６を示す。処理ボウル１０６は、支持板１６３に取り付けられ、ロボットアームを受けるための装填／取出し接近長孔１９８を有する。長孔１９８は、ボウル１０６の前側に位置し、少なくとも基板１１４の直径と同一の幅を有する。長孔の高さは、ロボットにより基板１１４を基板チャック１１０上に装填し、かつ取り出すのに十分なものである。したがって、長孔１９８の上部は、少なくとも基板１１４の厚さ分だけ基板支持柱１７６の上部よりも高い高さに位置していなければならない。長孔１９８の底部は、少なくともロボットアームの厚さ分だけノッチの水平部より下方の高さに位置する。好ましくは、ロボットアームはパドルを有し、このパドルは、チャック１１０上に基板を装填するプロセスまたは取り出すプロセス中に、チャック１１０の開いた中央内に延びるように構成される。パドルは基板１１４の真下に、かつバンド１７７の上方に延びる。
【００５６】
支持板１６３には、可動スプラッシュガード１３４を支持する支持部１３６、１３８が取り付けられる。支持部１３６、１３８は垂直に作動することができ、支持部１３６、１３８が引き上げられると、スプラッシュガード１３４は、基板チャック１１０上に配置されているときに基板１１４の固定高さに対応して引き上げられる。図示したように、支持部１３６、１３８は１つまたは複数のヒンジ１３９を含み、スプラッシュガード１３４の移動を容易にする。勿論、他の数の可動支持部を使用してスプラッシュガード１３４を移動させることもできる。
【００５７】
図１１Ａ〜１１Ｃでは、長孔１９８に対して、かつチャック１１０上に配置さているときに基板１１４に対して、可動スプラッシュガード１３４を適切に配置するように、支持部１３６、１３８が垂直に移動可能になっている。
【００５８】
図１１Ａでは、可動スプラッシュガード１３４の前部が長孔１９８より下方の高さに配置されるように、支持部１３６、１３８が移動可能になっている。これを後退位置または基板装填／取出し位置と呼ぶことができる。スプラッシュガード１３４が後退位置にあるときに、基板１１４が基板チャック１１０のすぐ上方に位置するまで、基板１１４を処理チャンバ内に送出するロボットアームを長孔１９８を通して伸長させることができる。次に、ロボットアームは基板１１４をチャック１１０上に下降させることができる。本明細書中では、これを、基板支持部またはチャック上への基板の装填と呼ぶ。前記したように、長孔１９８は、支持柱１７６のノッチの水平部より下方の高さまでロボットアームを下降させるのに十分な高さがある。この下方位置で、ロボットアームを、基板１１４に接触することなく処理チャンバから引き出すことができる。したがって、スプラッシュガード１３４の後退位置により、ロボットアームを使用した装填および取出しが容易になる。
【００５９】
図１１Ｂでは、支持部１３６、１３８を湿式処理位置に作動させることにより、可動スプラッシュガード１３４を配置することもできる。湿式処理位置では、スプラッシュガード１３４の前側が、スプラッシュガード１３４の後側よりも高い高さに配置される。スプラッシュガード１３４の上部の高さは、基板１１４の前側より上方で、後側近くでは、洗浄プローブ１２２を基板１１４に接近させるように十分に低くなっている。この位置には、乾燥ヘッド１２８の液体出口および蒸気出口を基板１１４上へ伸長させるのに十分な間隙がある。この位置で、スプラッシュガード１３４は処理液を含み、処理液が長孔１９８から流出しないようになっている。基板１１４の後側では、基板１１４の小部分がスプラッシュガード１３４の高さにあるか、またはこの高さよりも上方にある。これにより、非常に少量の液体を除くすべての液体がスプラッシュガード１３４の上部に放出されるのが防止される。この少量の流体を含むように、浮動シールがプローブ１２２と乾燥ヘッド１２８とを囲む。また、スプラッシュガード１３４の底部は長孔１９８の底部より下方の高さにある。
【００６０】
最後に、図１１Ｃでは、支持部１３６、１３８を作動させて、乾燥ヘッド１２８が基板１１４の上面上に伸長する乾燥プロセス位置に、可動スプラッシュガード１３４を移動させることができる。この位置では、スプラッシュガード１３４がほぼ水平位置になり、すなわち、基板１１４からスプラッシュガード１３４の上面までの垂直距離が一定値である。乾燥プロセス位置では、スプラッシュガード１３４の上部が長孔１９８よりも上方の高さにあり、スプラッシュガード１３４の底部が長孔１９８の底部よりも下方の高さにある。これにより、基板から放出される液体が装置１００から出て周囲の領域に入るのが防止される。スプラッシュガード１３４は、処理液を基板表面から偏向させて、基板表面へのはね戻りを防止する。
【００６１】
図１２では、可動スプラッシュガード１３４は、基板チャック１１０の直径よりも大きいが、処理ボウル１０６（図１参照）の直径よりも小さい直径を有する環状面を持つ円筒形バンド２１０を含む。円筒形バンド２１０の上部には、スプラッシュガード１３４の基部の面に対して角度αで配置された切頭円錐部２１２が接続される。円錐部２１２の内径は、基板チャック１１０の外径よりも大きい。基板１１４に面する切頭円錐部２１２の環状面は、好ましくは平滑である。しかし、図１４に関して後述するメッシュタイプのスプラッシュガード等の他の表面も効果的である。
【００６２】
図１２に見られるように、基板１１４の表面上の液体は、基板１１４のスピンから生じる遠心力により、基板１１４から可動スプラッシュガード１３４の円錐部２１２の環状面へ向かって放出される。この液体は、角度αで円錐部２１２の環状面に当たり、可動スプラッシュガード１３４の円錐部２１２の環状面により、ほぼ下方かつ基板１１４の外縁部から半径方向外側の方向へ偏向される。一実施形態では、角度αは１０度〜６０度である。他の実施形態では、角度αは２０度〜５０度である。他の実施形態では、角度αは３０度〜４０度である。円錐部２１２の環状面の平滑性は、液滴を蒸発させるのではなく保持する傾向がある。前記し、かつ図１４に関連してさらに詳細に説明するように、他のスプラッシュガード面構成も、基板１１４上へのはね戻りを防止することができる。
【００６３】
図１３はさらに、スピンする基板１１４の表面上の液体に加わる遠心力により基板１１４の表面から運び去られた液体の経路を示す。運び去られた液体の経路は、一般に基板１１４の回転方向となる。液体は、基板から離れると、円錐部２１２の環状面に向かって進み、環状面に当たって、基板１１４と環状面との間の元の経路から離れる角度に偏向する。液体は、液体が基板１１４上にはね戻るのを防止するように偏向する。前記したように、環状面をある角度で配置することにより、液体のはね戻りを防止することができるため、液体は基板表面の高さに対して下方へ、かつチャック１１０の中央から半径方向外側へ偏向する。前記したように、基板表面上の洗浄液を表面張力低下液に置き換えることにより、乾燥プロセスが働く。可動スプラッシュガード１３４を乾燥アセンブリ１２０と組み合わせて使用することにより、基板表面からの洗浄液のはね戻りの蒸発を通した乾燥が、確実にほとんど生じなくなるか、または全く生じなくなる。
【００６４】
図１４では、メッシュタイプのスプラッシュガード２３０が示される。メッシュタイプのスプラッシュガード２３０は、フレーム２３２とメッシュ部２３４とを含む。メッシュ部２３４は、好ましくは、交差するように（垂直に交差して）配置された複数のストランドを含んで、矩形の開口の格子を形成する。一般に、２組のストランドは、四辺形を形成することができる。３組以上のストランドを使用して、多角形の開口を持つメッシュを形成することもできる。一変形形態では、メッシュは約４４％の開放領域を持つ約１ｍｍの開口を有する。メッシュ部２３４をフレーム２３２に取り付けることができ、または、フレームとメッシュとを一体化することができる。円筒形として図示されているが、メッシュタイプのスプラッシュガード２３０は種々の形状を有することができ、例えばスプラッシュガード１３４と同様に切頭円錐部として形成することができる。
【００６５】
別の変形形態は、少なくとも２つのメッシュ部を有するスプラッシュガードを含む。この構成では、第２のメッシュ部が、第１のメッシュ部の周りにほぼ同心に配置される。一般に、第１のメッシュ部の開口および開放領域は、第２のメッシュの開口および開放領域と等しいか、またはそれよりも大きい。第２のメッシュは、約４４％の開放領域を持つ約１ｍｍの開口を有する。別の変形形態では、第２のメッシュは、３６％の開放領域を持つ約０．３ｍｍの開口を有する。さらに別の変形形態では、第１のメッシュ部が、約４４％の開放領域を持つ約１ｍｍの開口を有し、第２のメッシュが、約３６％の開放領域を持つ約０．３ｍｍの開口を有する。さらに別の変形形態は、メッシュ部２３４と同様のメッシュ部を、ガード１３４と同様の環状スプラッシュガードと組み合わせて使用することを含む。
【００６６】
スプラッシュガード１３４と同様に、スプラッシュガード２３０を、垂直に作動することのできる支持部１３６および１３８に取り付けることができる。ヒンジ１３９と共に支持部１３６、１３８により、メッシュタイプのスプラッシュガード２３０は、図１１Ａ〜１１Ｃに示すようにスプラッシュガード１３４が移動するのと同様に移動することができる。円錐部２１２と同様に、メッシュタイプのスプラッシュガード２３０のメッシュ部２３４は、液体が基板１１４の上面にはね戻るのを防止する方法で、液体が基板１１４の上面から振り落とされるのを阻止する。
【００６７】
図６、１５、および１６では、洗浄乾燥装置１００は乾燥アセンブリ駆動モジュール１４６を含む。好ましい実施形態では、駆動モジュール１４６は、サーボモータ２５０、リニアベアリング２５２、リードボールねじ２５４、ならびに限定位置およびホーム位置を検出するための近接センサ２５６を含む。乾燥ヘッド１２８と基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０とを含む乾燥アセンブリ１２０は、ブラケット２５８により駆動モジュール１４６上に取り付けられる。
【００６８】
図１６は、図１５に示す駆動モジュール１４６のすべての部品を示し、さらに、駆動機構ハウジング１８０を仮想線で示してタイミングベルトおよびプーリ駆動アセンブリ１８２を示す。洗浄アセンブリ駆動モジュール１４４は詳細に図示されていないが、その構造は、乾燥アセンブリ１２０の代わりに洗浄アセンブリ１１８を使用することを除いて、駆動モジュール１４６の構造と同様である。
【００６９】
駆動モジュール１４４、１４６は、プローブ１２２または乾燥ヘッド１２８を基板１１４に対して半径方向に配置するコントローラ１４７により駆動される。例えば、プローブ１２２は、駆動モジュール１４４により、処理ボウル１０６の処理チャンバから半径方向に挿入または後退される。駆動モジュール１４４は、洗浄アセンブリ１１８に接続され、洗浄アセンブリ１１８を基板１１４に対して半径方向に移動させて、プローブ１２２の端部が基板１１４の中央に向かって延び、または中央から後退するようにする。駆動モジュール１４４はプローブ１２２を後退させて、プローブ１２２を基板１１４の外径の外側に位置させることができる。同様に、駆動モジュール１４６は、基板１１４より上方の高さの位置まで、かつ基板の半径内で乾燥ヘッド１２８を延ばし、また乾燥ヘッド１２８を後退させることができる。
【００７０】
駆動モジュール１４４、１４６を作動させるコントローラ１４７を使用して、洗浄装置１００の性能を最大化する種々の制御戦略を実施することができる。多くの要因、例えば、特に、基板の大きさ、使用する洗浄液、基板表面に構成された構造の感受性、および必要な洗浄度に応じて、異なる制御戦略が選択される。これらの制御戦略は、例えば２次元グラフに示すことができる。
【００７１】
図１７に示すように、基板１１４に対するプローブ１２２の位置をある時間にわたって図示することができる。これを図示する１つの方法は、基板１１４の縁部または中央に対するプローブの位置をｙ軸に、時間をｘ軸にプロットすることである。基板１１４の縁部および基板１１４の中央の位置が、ｙ軸に破線で示される。ｘ軸近くの破線は基板１１４の縁部を示し、ｘ軸から最も遠くにある破線は基板１１４の中央を示す。図１７の実線は、ある時間にわたる、基板１１４に対するプローブ１２２の位置を示す。サーボモータ２５０は、プローブ先端が基板１１４の中央に位置するか、または中央を越えるまで、軸受２５２に対して一定の線速度でほぼ半径方向にプローブ１２２を伸長させる。次に、一実施形態では、コントローラ１４７がサーボモータ２５０を停止させ、洗浄動作中にプローブ１２２の線速度をゼロにする。別の実施形態では、図２、３に関連して前記したように、プローブ１２２がディスペンサ１０９から伸長する間に、プローブ１２２に液体を加えてプローブ１２２に荷重を掛ける。この場合、プローブ１２２が基板１１４上に伸長する間に洗浄を行うことができる。基板１１４上の構造に与える損傷を少なくするため、プローブ１２２を同調させるため、または他の理由で、プローブ１２２が基板１１４上で静止しているときにプローブ１２２に荷重を掛けることができる。洗浄が完了すると、プローブ１２２は、ホーム位置に到達するまで一定の線速度で後退する。このホーム位置は、基板１１４の外縁部または外周よりも軸受カセット１６２の中央から半径方向に離れている。別の変形形態では、プローブ１２２が後退する間に、メガソニックエネルギーをプローブ１２２に加えることができる。この場合、プローブ１２２を後退させる間に基板１１４の表面に適宜の量のメガソニックエネルギーを加えるために、プローブ１２２に荷重を掛ける必要がある。
【００７２】
別の例の制御戦略が、再びｘ−ｙ座標に時間と位置とをそれぞれ示して、図１８に示される。サーボモータ２５０は、プローブ１２２の端部が基板１１４の中央へ、または中央を越えて延びるまで、一定の速度でほぼ半径方向にプローブ１２２を伸長させる。次に、コントローラ１４７がサーボモータ２５０に停止させるように指示するため、プローブの速度がゼロになり、プローブ１２２の位置が洗浄動作中に一定に保持される。次に、コントローラ１４７は、変化する速度でプローブ１２２を後退させるようにサーボモータ２５０に指示する。すなわち、軸受２５２に対するプローブ１２２の線速度は、後退の初めに最大となり、後退の線速度は、基板の縁部に向かってプローブ１２２が進む距離にわたって連続して低下する。
【００７３】
図１９では、乾燥アセンブリ駆動モジュール１４６の制御戦略が示される。この戦略では、コントローラ１４７は、基板１１４の縁部から基板１１４の中央を越えるまで一定の速度で乾燥ヘッド１２８を伸長させるように、サーボモータに指示する。次に、コントローラ１４７はサーボモータ２５０に停止させるように指示し、乾燥ヘッド１２８の速度をゼロにして、その位置をある時間一定に保持する。次に、コントローラ１４７は、変化する速度で乾燥ヘッド１２８を後退させるようにサーボモータ２５０に指示し、後退速度が初めに最大で、乾燥ヘッド１２８が基板１１４の縁部に向かって移動する間に速度が低下するようにする。次に、コントローラ１４７は、基板１１４の縁部近くで乾燥ヘッド１２８の後退を停止するようにサーボモータ２５０に指示し、これにより、乾燥ヘッド１２８の速度をゼロにして、その位置をある時間一定に保持する。最後に、コントローラ１４７は、乾燥ヘッド１２８を一定速度で後退させて、乾燥ヘッド１２８をホーム位置へ戻すようにサーボモータ２５０に指示する。
【００７４】
前記した洗浄乾燥装置１００を制御して、図２０の好ましい一実施形態により示されるように、満足のいく洗浄および乾燥プロセスを提供することができる。プロセスは、スタートブロック３００で始まる。次に、プロセスブロック３０２で、駆動モジュール１４４が、基板１１４の上面より上方に近接離間してプローブ１２２を配置し、基板１１４はチャック１１０内に配置されてチャック１１０と共に回転する。次に、プロセスブロック３０４で、流体が基板１１４に加えられて、プローブ１２２と基板１１４との間にメニスカスを生成する。次に、プロセスブロック３０６で、メガソニックエネルギーがプローブ１２２に加えられ、プローブ１２２がメニスカスを通してメガソニックエネルギーを基板１１４へ伝える。基板１１４に加えられたメガソニックエネルギーにより、基板１１４上の粒子が解放される。メガソニックエネルギーは、プローブ１２２の領域内で最も強い。したがって、基板１１４がプローブの真下で第１の速度で回転し、基板１１４の上面全体がメガソニックエネルギーにさらされるようにすることが好ましい。一変形形態では、プロセスステップ３０４と３０６とを組み合わせることができる。この場合、プローブが基板１１４上へ伸長するときに、メガソニックエネルギーがプローブ１２２に加えられる。この変形形態は、メガソニックエネルギーがプローブに加えられ、プローブが基板１１４上へ伸長する間に、ディスペンサ１０９を通して液体をプローブ１２２に加えることをさらに含む。次に、プロセスブロック３０８で、プローブ１２２は洗浄動作の完了時、または完了時近くに後退する。さらに別の変形形態では、プロセスブロック３０４、３０６、および３０８をすべて組み合わせて、プローブ１２２が伸長し、プローブ１２２が基板表面上で静止し、かつプローブ１２２が後退する間に、プローブ１２２を通してメガソニックエネルギーを基板１１４の表面に加えるようになっている。これらの段階の各々で、基板１１４の表面に加わる動力を減少させるため、プローブ１２２を同調させるため、または他の理由で、荷重液体をディスペンサ１０９を通してプローブ１２２に加えることが望ましい。次に、プロセスブロック３１０で、基板１１４が適宜の液体ですすがれる。１つの好ましいすすぎ液は脱イオン水である。別の変形形態では、プロセスブロック３１０が、フッ化水素酸による処理等の化学処理を含む。
【００７５】
その後、プロセスブロック３１２で、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が基板１１４より上方に近接離間した位置へ移動する。好ましくは、プロセスブロック３１２の少なくとも一部が、プロセスブロック３０８と同時に行われる。
【００７６】
前記したように、乾燥アセンブリ１２０は、液体を基板上面に加えるための出口を含み、かつ乾燥蒸気を基板上面に加えるための出口を含む。次に、プロセスブロック３１４で、乾燥アセンブリ１２０の液体添加出口が基板１１４のほぼ中央上に位置するように、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が配置される。プロセスブロック３０８〜３２０は、基板１１４の回転速度を第２の速度に増加させることを含むことができる。基板１１４の第２の回転速度は、好ましくは、基板１１４の第１の回転速度よりもはるかに速い。回転速度が速いほど、より高速で処理液が基板表面から放出される。これにより、はね戻りの可能性が高くなる。図１１Ｂおよび１１Ｃに関連して前記したように、スプラッシュガード１３４はこれを最小化するように構成される。図１１Ｂに示す位置で、基板１１４の周囲の大部分は、スプラッシュガード１３４の上縁部より下方にある。図１１Ｃに示すように、基板１１４の周囲全体がスプラッシュガード１３４より下方にある。したがって、スプラッシュガード１３４によってはね戻りから保護されない領域は最小限となる。
【００７７】
次に、プロセスブロック３１６で、液体が乾燥ヘッド１２８の液体添加出口を通して基板１１４に加えられる。有利な一代替形態では、プロセスブロック３１６の少なくとも一部が、プロセスブロック３１４と同時に実施される。このようにして、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が基板１１４の中央に移動する間に、液体が乾燥ヘッド１２８の液体添加出口を通して基板１１４に加えられる。プロセスブロック３１８では、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が、乾燥ヘッド１２８の乾燥出口が基板１１４の中央上に配置される位置に後退する。プロセスブロック３２０では、基板１１４が回転するときに張力活性蒸気が基板１１４に加えられる。プロセスブロック３２０で加えられた蒸気は、回転により、かつ基板１１４の表面の液体に対する蒸気の作用により、基板１１４の中央を乾燥させる。プロセスブロック３２２では、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が、制御された速度で基板１１４の周囲まで半径方向外側に後退する。基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が引き抜かれるときに、液体が乾燥ヘッド１２８の液体出口を通して基板１１４に加えられる。後退の制御についてはさらに詳細に後述する。プロセスブロック３２２では、液体の添加後に、乾燥ヘッド１２８が蒸気添加出口を通して基板１１４に張力活性蒸気を加える。次に、プロセスブロック３２４で、乾燥ヘッド１２８が基板の周囲に近付くと、基板１１４の上面への液体の添加が停止される。プロセスブロック３２６では、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退が基板１１４の周囲近くで停止される。プロセスステップ３２６では、基板１１４の回転速度が大きく増加する。これにより、基板１１４の下面が遠心作用によって乾燥される傾向がある。次に、プロセスブロック３２８で、乾燥ヘッド１２８が基板１１４の外周を超えて後退する前に、基板１１４への乾燥蒸気の添加が停止される。最後のブロック３３０では、乾燥ヘッド１２８がホーム位置に後退し、基板１１４の回転が停止されて、プロセスが完了する。
【００７８】
前記したように、単一ウェーハ洗浄装置に適用される１つの重要な問題は、スループットである。したがって、プロセスステップ３３０〜３３０で具現化されるプロセスを最適化して、洗浄、すすぎ、および乾燥時間を最小化することができる。このために、前記プロセスブロックの一部を、本発明を実施するプロセスと組み合わせることができることは理解されよう。例えば、前記プロセスの一変形形態では、プロセスブロック３０８、３１０、および３１２の少なくとも一部が同時に実行される。前記したプロセスの別の変形形態では、プロセスブロック３１８、３２０の一部が同時に実行される。また、一般に、前記した番号の小さいプロセスブロックの方が番号の大きいブロックよりも前に始まるが、多くのブロックの少なくとも一部が同時に実行される。
【００７９】
前記したプロセスを多様な洗浄乾燥方法に組み込むことができる。例えば、８インチ、すなわち２００ミリメートルの基板についての１つの乾燥方法は、プローブ１２２がプロセスブロック３０８で後退した後に始まる。プロセスブロック３１０は、第２の速度、例えば３００ＲＰＭ（第１の速度は洗浄アセンブリ１１８により必要とされる）で基板を回転させることにより始まる。この第２の速度は２９秒間維持される。プロセスブロック３１０では、基板１１４が５秒間すすがれる。プロセスブロック３１０はフッ化水素酸にさらすことを含む。
【００８０】
基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０を基板１１４の中央上の位置に向かって移動させるプロセスブロック３１２は、プロセスブロック３１０が終了する４秒前に始まる。プロセスブロック３１４では、乾燥ヘッド１２８の液体添加出口が基板１１４のほぼ中央上に位置するように、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が配置される。プロセスブロック３１６では、液体が乾燥ヘッド１２８の液体添加出口を通して基板１１４に加えられる。これは、プロセスブロック３２４まで続く。プロセスブロック３１８では、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が後退する。プロセスブロック３１８の完了時に、乾燥ヘッド１２８の乾燥出口が基板１１４の中央上に配置される。プロセスブロック３２０では、張力活性蒸気が基板１１４に加えられる。次に、プロセスブロック３２２で、液体および蒸気が乾燥ヘッド１２８の液体出口および蒸気出口をそれぞれ通して基板１１４に加えられる間に、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が半径方向外側に後退する。次に、プロセスブロック３２４で、基板１１４への液体の添加が停止される。乾燥ヘッド１２８の後退は、プロセスブロック３２６で停止される。プロセスブロック３２６では、基板１１４の下面を乾燥させるように、基板１１４の回転速度が大きく増加する。この増加速度は、好ましくは、毎分１０００回転（ＲＰＭ）以上であり、より好ましくは１８００ＲＰＭである。最後に、プロセスブロック３２８で、基板１１４への蒸気の添加が停止され、乾燥ヘッド１２８が基板１１４の外周を超えて後退する。前記したように、前記の方法は、８インチ、すなわち２００ミリメートルの基板についてのものである。異なる基板の大きさを含む異なる適用については、時間が変化することが理解できよう。
【００８１】
本明細書中に開示した洗浄装置は、基板１１４の回転速度と、駆動モジュール１４６が乾燥ヘッド１２８を後退させる速度との関係を利用する。一般に、回転が速いほど、後退も速くなる。一部の実施形態では、最短の時間で十分な乾燥を行うことが望ましい。図２１は、基板回転速度と乾燥アセンブリ後退速度との関係の一例を示し、ここでは単一の、一定の後退速度を使用することが望ましい。図２２Ａ、２２Ｂに関連して見られるように、一部の状況において、同一の回転速度でより速い後退速度を達成することができる。
【００８２】
図２１では、回転速度と後退速度との関係の一例が２次元処理ウィンドウとして示される。処理ウィンドウのｘ軸は、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０と乾燥アセンブリ１２０の乾燥ヘッド１２８とが後退することのできる速度範囲を示す。ｙ軸はチャック１１０が基板１１４を回転させることのできる毎分回転数（ＲＰＭ）の範囲を示す。図２１に示す関係の例では、基板上面の乾燥動作中、基板１１４は約２００ＲＰＭ〜約１０００ＲＰＭの範囲で回転することができ、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０は約４ｍｍ／秒〜約９ｍｍ／秒の範囲で後退することができる。別の実施形態では、基板上面の乾燥動作中、基板１１４は約５０ＲＰＭ〜約１０００ＲＰＭの範囲で回転することができ、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０は約１ｍｍ／秒〜約２０ｍｍ／秒の範囲で後退することができる。より速い基板回転速度が可能であり、図２１に示すように、このようなより速い回転速度によって、図２１に示すものよりも速い速度で乾燥アセンブリの後退を行うことが可能になることが理解できよう。
【００８３】
基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退速度と基板１１４の回転速度とを調整する２つの有利な処理ウィンドウが、さらに図２１に示される。線４０２は、ブランケット基板処理ウィンドウを示し、これは、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退速度とブランケット基板の回転速度との好ましい関係である。ブランケット基板は均一な上面を有するものである。線４０４はパターン基板処理ウィンドウを示し、これは、乾燥アセンブリの後退速度とパターン基板の回転速度との好ましい関係である。パターン基板は、上面に生成された１つまたは複数の特徴を有するものである。ブランケット基板での基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の好ましい後退速度は、基板１１４の回転速度が約３００ＲＰＭのときに毎秒約５ミリメートルである。パターン基板での基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の好ましい後退速度は、基板１１４の回転速度が約３００ＲＰＭのときに毎秒約４ミリメートルである。見て取れるように、好ましい後退速度は、基板回転のＲＰＭが１００増加するごとに約０．５ｍｍ／秒増加する。９００ＲＰＭよりも速く回転するブランケット基板については、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の好ましい後退速度は、基板１１４が回転する速度が増加するにつれて、基板回転のＲＰＭが１００増加するごとに約１．０ｍｍ／秒増加する。
【００８４】
図２１に示すブランケット処理ウィンドウおよびパターン処理ウィンドウは、所与の基板回転速度について満足のいく乾燥を行う他の代替後退速度も示す。例えば、ブランケット基板について、乾燥アセンブリ１２０の基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退速度は好ましい速度よりも遅いが、満足のいく乾燥を行う。この遅い速度は、線４０２の左側にある後退速度である。また、パターン基板については、乾燥アセンブリ１２０の基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０が好ましい速度よりも遅い速度で後退されるが、満足のいく乾燥を行う。パターン基板についてのこの遅い後退速度は、線４０４の左側にある。所与の後退速度についての回転速度を、線４０２、４０４により示される好ましい速度よりも速く（すなわち、グラフよりも高く）することができる。
【００８５】
基板の一部の領域またはゾーンが他の領域またはゾーンよりも速く乾燥することがわかっている。図２２Ａ〜２２Ｂは、洗浄効率および洗浄時間（したがって、スループット）を管理するために利用することのできるこの関係を示す。すなわち、図２１に示す処理ウィンドウを最も乾燥の遅いゾーンに適用することができる。より速い乾燥アセンブリ後退速度を表す他の処理ウィンドウを、後述するように、より速い乾燥ゾーンで実施することができる。
【００８６】
図２２Ａ〜２２Ｂでは、乾燥ヘッド１２８は、基板１１４の中央から基板１１４の縁部へ移動するにつれて、異なる速度で後退することができる。図２２Ａに示す、ブランケット基板について選ばれた一実施形態では、基板１１４が、基板１１４の中央近くのゾーン５０２と、基板１１４の周囲近くのゾーン５０４とに分割される。破線矢印は基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退を示す。基板の周囲の方が乾燥するのが遅いため、好ましくは、ゾーン５０２の基板１１４の中央近くの後退速度は、ゾーン５０４の基板１１４の周囲近くの後退速度よりも速い。
【００８７】
代わりにパターン基板について、図２２Ｂに示すように、基板１１４が、基板中央近くのゾーン５１２と、基板１１４の周囲近くのゾーン５１４と、ゾーン５１２と５１４との間のゾーン５１６とに分割される。一実施形態では、基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０は、ゾーン５１６にあるときに、基板１１４の中央近くのゾーン５１２にあるときの速度（基板中央後退速度）よりも速い速度で後退し、かつ基板１１４の周囲近くのゾーン５１４にあるときの速度（基板周囲後退速度）よりも速い速度で後退する。すなわち、基板１１４の中央は隣接するゾーンよりも乾燥するのが遅いが、基板１１４の中央は基板１１４の周囲よりも乾燥するのが速い。
【００８８】
他のゾーン数および基板１１４上の他の位置を使用する制御戦略でも、本発明を具現化できることを当業者は理解するだろう。基板乾燥アセンブリ支持アーム１３０の後退速度を０ｍｍ／秒とすることができ、すなわち、アームを１つまたは複数のゾーンで、ある時間保持することができることも理解するだろう。
【００８９】
図６、９Ａ、９Ｂ、および２３〜２５では、本明細書中に記載した装置１００が、積み重ね可能に、かつ基板処理システム７００に組み込まれるように１つのものとして構成される。基板処理システム７００は、前部７０４を有する第１の基板クリーナ７０２を含む。前部７０４は、回転可能な基板支持部またはチャック１１０と、流体を基板１１４上に加えるためのディスペンサ１０８と、基板より上方に近接離間して配置されたプローブ１２２とを含んで、プローブ１２２と基板１１４との間に流体のメニスカスを形成できるようになっている。プローブ１２２は、メガソニックエネルギーがプローブ１２２に加えられるのに応答して基板上の粒子を解放するように構成される。
【００９０】
クリーナ７０２は、前部７０４よりも縦方向に厚い後部７０６を含む。後部７０６は、サーボモータ１６０等の、支持部１１０を回転させるための装置と、流体をディスペンサ１０８に送るための１つまたは複数の液体またはガス供給ラインとを含む。後部７０６は、プローブを移動させるための駆動モジュール１４４と、メガソニックエネルギーをプローブに加えるための接続部とを含む。
【００９１】
システム７００は第２の基板クリーナ７２２を含む。基板クリーナ７０２と同様に、クリーナ７２２は、前部７２４と、前部７２４よりも縦方向に厚い後部７２６とを含む。システム７００では、前部を縦方向に整合させ、後部を縦方向に整合させた状態で、第２のクリーナ７２２を第１のクリーナ７０２の下に積み重ねることができる。この位置で、前部７０４、７２４間に空間７３０が形成されて、クリーナの前部間の空間７３０に十分なガスを流入させることができるようになっている。第１の基板クリーナ７０２と第２の基板クリーナ７２２とを積み重ねることにより、洗浄および乾燥専用としなければならないクリーンルームの床面積が減少する。
【００９２】
ボウル領域の縦方向厚さは、複数の関連技術により最小化される。縦方向に固定された支持チャックを使用することにより、基板の移送時に、必要な縦方向の移動を基板ハンドリングロボットに行わせて、この厚さを容易に最小化することができる。チャックを縦方向に移動させるための機構は、より大きな縦方向空間を必要とするため、基板領域への空気流を妨げる。基板の真下の空間が液体を基板下面に加えるのに望ましいため、処理ボウル１０６の長孔１９８により、必要な空間を増やすことなくロボットを使用することが可能になる。可動スプラッシュガード１３４により、基板の移送に長孔１９８を使用することが可能になる。
【００９３】
図２４、２５に示すように、第１および第２の基板クリーナ７０２、７２２を、積み重ね可能なクリーナ取付システム８００内に取り付けることができる。システム８００は、クリーナハウジング部８０６を画定するフレーム８０２と、配管および空気圧支持キャビネットハウジング部８０８とを含む。
【００９４】
クリーナハウジング部８０６は、クリーナ７０２、７２２が取り付けられる空間８２０を提供する。有利には、クリーナ７０２、７２２の各々を、クリーナ７２２またはクリーナ７０２に取り付けられるクリーナ取付具８２４と、並進部８２６と、フレーム８０２に取り付けられるフレーム取付具８２８とを含む少なくとも１つの引出しスライド８２２に取り付けることができる。取付具８２４、８２８を、並進部８２６に摺動可能に界接するように構成することができる。また、取付具８２４、８２８は、図２４、２５に示すように、クリーナ７２２がハウジング部８０６内にあるときに、かつ引き出されたときに、クリーナ７２２の重量を支持するように構成される。ハウジング部８０６内に後退した状態で図示されているが、クリーナ７０２を、引出しスライド８２２によりフレーム８０２に取り付けることもできる。したがって、クリーナ７０２、７２２は、垂直に固定されるが、水平に並進するように構成されるため、クリーナ７０２、７２２を引き出して、検査、試験、点検、およびメンテナンスを行うことができる。一変形形態では、クリーナ７０２、７２２を、垂直かつ水平に、すなわち引出しスライド８２２なしで固定されるように取り付けることができる。
【００９５】
配管および空気圧支持キャビネットハウジング部８０８は、配管および空気圧支持キャビネット８４１が配置される空間８４０を提供する。キャビネット８４１は、例えば、種々の液体およびガス接続ライン、制御ライン等を含むことができる。少なくとも１つ外部接続パネル８４２を設けて、接続、メンテナンス、および種々の流体ラインの交換を簡略化することができる。また、制御パネル８４４を設けて、コントローラと、クリーナ７０２、７２２の性能をモニタする１つまたは複数のゲージとの接続を強化することができる。
【００９６】
空気圧支持キャビネット８４１は、シールド部８６０と、１つまたは複数の設備貫通パネル８６２と、空気圧制御信号パネル８６４とを含むことができる。シールド部８６０は、キャビネット８４１内に配置された種々の部品からクリーナ７０２、７２２を遮蔽して、キャビネット内の部品を保護する。設備貫通パネル８６２は、種々の流体供給ラインをクリーナ７０２、７２２に接続するための１つまたは複数の便利な接続ポート８６６を提供する。空気圧制御信号パネル８６４は、クリーナ７０２、７２２のための便利な空気圧制御接続を提供する。
【００９７】
本発明の範囲を逸脱することなく、図示した実施形態に種々の修正を加えることができ、このような変更はすべて、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】基板洗浄装置の一実施形態の概略等角図である。
【図２】図１の基板洗浄装置の液体ディスペンサ位置マップを示す処理チャンバの一実施形態の概略上面図である。
【図３Ａ】断面線３Ａ−３Ａに沿って取った、図２の処理チャンバの一実施形態の横断面図である。
【図３Ｂ】断面線３Ｂ−３Ｂに沿って取った、図２の処理チャンバの一実施形態の横断面図である。
【図４Ａ】図１のマルチディスペンサすすぎ構成の概略上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの洗浄装置のマルチディスペンサすすぎ構成の概略側面図である。
【図５】基板洗浄装置の一実施形態の上面図である。
【図６】部品カバーが取り外され、取り外し可能なデッキトップの一部が切り取られた、基板洗浄装置の一実施形態の等角図である。
【図７】基板チャックおよびサーボモータアセンブリの一実施形態の側面図である。
【図８】図７の基板チャックおよびサーボモータアセンブリの一実施形態の上面図である。
【図９Ａ】基板洗浄システムの基板チャックアセンブリの一実施形態の等角図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す基板チャックアセンブリの、中央が開いたチャックの一実施形態の等角図である。
【図１０】基板洗浄装置の一実施形態の処理ボウルの一実施形態の等角図である。
【図１１Ａ】処理ボウルを仮想線で示した、プロセス位置における可動スプラッシュガードの一実施形態の側面図である。
【図１１Ｂ】処理ボウルを仮想線で示した、プロセス位置における可動スプラッシュガードの一実施形態の側面図である。
【図１１Ｃ】処理ボウルを仮想線で示した、プロセス位置における可動スプラッシュガードの一実施形態の側面図である。
【図１２】スプラッシュガードを横断面で示した、基板チャックおよび可動スプラッシュガードの一実施形態の部分図である。
【図１３】洗浄液の経路を示す、基板洗浄装置の処理チャンバの一実施形態の部分上面図である。
【図１４】メッシュタイプのスプラッシュガードの一実施形態の等角図である。
【図１５】駆動モジュールの等角図である。
【図１６】基板乾燥アセンブリの駆動モジュールの一実施形態の等角図である。
【図１７】１つの処理方法のための駆動モジュールにより適用される制御戦略を示す図である。
【図１８】別の例の処理方法のための駆動モジュールにより実施される制御戦略を示す図である。
【図１９】乾燥アセンブリに適用される別の例の処理方法のための駆動モジュールにより実施される制御戦略を示す図である。
【図２０】本発明の洗浄装置を使用する洗浄および乾燥のための１つの例示的な制御戦略のフローチャートである。
【図２１】乾燥ヘッド後退速度を基板の回転速度と関係付けた、パターン基板処理ウィンドウおよびブランケット基板処理ウィンドウの二次元グラフである。
【図２２Ａ】２ゾーン乾燥ヘッド後退速度マップを示す図である。
【図２２Ｂ】３ゾーン乾燥ヘッド後退速度マップを示す図である。
【図２３】基板洗浄装置の一実施形態の積み重ね可能な構成の側面図である。
【図２４】取付けシステム内の積み重ね可能な構成の基板洗浄装置の一実施形態を装置前面から見た概略斜視図である。
【図２５】取付けシステム内の積み重ね可能な構成の基板洗浄装置の一実施形態を装置後面から見た概略斜視図である。
【図１】
2004537168.tif 000003
【図２】
2004537168.tif 000004
【図３Ａ】
2004537168.tif 000005
【図３Ｂ】
2004537168.tif 000006
【図４Ａ】
2004537168.tif 000007
【図４Ｂ】
2004537168.tif 000008
【図５】
2004537168.tif 000009
【図６】
2004537168.tif 000010
【図７】
2004537168.tif 000011
【図８】
2004537168.tif 000012
【図９Ａ】
2004537168.tif 000013
【図９Ｂ】
2004537168.tif 000014
【図１０】
2004537168.tif 000015
【図１１Ａ】
2004537168.tif 000016
【図１１Ｂ】
2004537168.tif 000017
【図１１Ｃ】
2004537168.tif 000018
【図１２】
2004537168.tif 000019
【図１３】
2004537168.tif 000020
【図１４】
2004537168.tif 000021
【図１５】
2004537168.tif 000022
【図１６】
2004537168.tif 000023
【図１７】
2004537168.tif 000024
【図１８】
2004537168.tif 000025
【図１９】
2004537168.tif 000026
【図２０】
2004537168.tif 000027
【図２１】
2004537168.tif 000028
【図２２Ａ】
2004537168.tif 000029
【図２２Ｂ】
2004537168.tif 000030
【図２３】
2004537168.tif 000031
【図２４】
2004537168.tif 000032
【図２５】
2004537168.tif 000033
【国際公開パンフレット】
2004537168.tif 000034
2004537168.tif 000035
2004537168.tif 000036
2004537168.tif 000037
2004537168.tif 000038
2004537168.tif 000039
2004537168.tif 000040
2004537168.tif 000041
2004537168.tif 000042
2004537168.tif 000043
2004537168.tif 000044
2004537168.tif 000045
2004537168.tif 000046
2004537168.tif 000047
2004537168.tif 000048
2004537168.tif 000049
2004537168.tif 000050
2004537168.tif 000051
2004537168.tif 000052
2004537168.tif 000053
2004537168.tif 000054
2004537168.tif 000055
2004537168.tif 000056
2004537168.tif 000057
2004537168.tif 000058
2004537168.tif 000059
2004537168.tif 000060
2004537168.tif 000061
2004537168.tif 000062
2004537168.tif 000063
2004537168.tif 000064
2004537168.tif 000065
2004537168.tif 000066
2004537168.tif 000067
2004537168.tif 000068
2004537168.tif 000069
2004537168.tif 000070
2004537168.tif 000071
2004537168.tif 000072
2004537168.tif 000073
2004537168.tif 000074
2004537168.tif 000075
2004537168.tif 000076
2004537168.tif 000077
2004537168.tif 000078
2004537168.tif 000079
2004537168.tif 000080
2004537168.tif 000081
2004537168.tif 000082
2004537168.tif 000083
2004537168.tif 000084
2004537168.tif 000085
2004537168.tif 000086
2004537168.tif 000087
2004537168.tif 000088
2004537168.tif 000089
2004537168.tif 000090
2004537168.tif 000091
2004537168.tif 000092
2004537168.tif 000093
2004537168.tif 000094
2004537168.tif 000095
2004537168.tif 000096
2004537168.tif 000097
2004537168.tif 000098
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004537168.tif 000099
2004537168.tif 000100
【国際調査報告】
2004537168.tif 000101
2004537168.tif 000102