(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャック上の基板の上に給配ノズルを設置する工程、
前記ノズルとチャックとの間で相対的円運動を引き起こす工程、および
バルブサブシステムを通してＳＯＧ給配配管から前記給配ノズルの内部導管へＳＯＧを給配する工程、
を有する給配ノズルを通して前記基板へスピンガラス（ＳＯＧ）を給配する方法において、
洗浄が必要な時に、前記給配ノズルを洗浄する工程であって、
前記ノズルを通して給配される洗浄液の軌道経路上に位置する複数の角度の付いた表面を有するノズル受容キャビティを有する洗浄基地を形成し、前記洗浄液の一部を前記給配ノズルの外側部分へ反射させる工程、
前記洗浄基地上で前記給配ノズルを位置決めする工程、
前記ノズルの前記内部導管からすべてのＳＯＧを除去するために、前記バルブシステムを通して洗浄液供給配管から前記給配ノズルの前記内部導管へ洗浄液を給配する工程であって、前記洗浄液を少なくとも部分的に前記複数の角度の付いた表面から前記給配ノズルの外側部分へ反射させ、ＳＯＧを除去するに十分な圧力で前記洗浄液を前記給配する工程、
を含むことを特徴とする給配ノズルを洗浄液で洗浄する方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記ノズルを洗浄する前記工程が、更に、
前記ノズルから前記洗浄液が分配された後で、前記洗浄液を集める工程、
集められた前記洗浄液を濾過する工程、および
前記集められた洗浄液を前記洗浄液供給配管へ再循環させる工程を含む方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法が、更に、
前記ノズル受容キャビティを前記ノズルの終端部分の上方のレベルまで充填する工程、および
前記ノズルの終端部分の上方に配置された少なくとも１個のオーバーフロードレインから前記ノズル受容キャビティを排水する工程を含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記洗浄液を給配する工程が、洗浄液をパルス化して給配し、ノズルの外側部分で洗浄液をかき混ぜることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に集積回路およびその製造に関するものであって、更に詳細には基板へスピンオンガラスを給配するためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路を構築するためには、１つの基板上へ数多くのデバイスを作り込むことが必要である。最初、各々のデバイスは互いに電気的に分離されているのであるが、製造工程の後の方では特定のデバイスを電気的に相互接続して望みの回路機能を実現するようにしなければならない。ＭＯＳおよびバイポーラーのＶＬＳＩおよびＵＬＳＩデバイスのいずれであっても、一般的に１層以上の相互接続レベルが要求されるため、多重レベルの相互接続構造が使用される。多重レベル相互接続構造は、金属間誘電体層の平坦化や、高アスペクト比のコンタクトホールおよびビアの充填等、数多くの難問を含んでいる。一般論として、スタンレー（Ｓｔａｎｌｅｙ  Ｗｏｌｆ）著の「ＶＬＳＩ時代のためのシリコンプロセス（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ＶＬＳＩ  Ｅｒａ）」（１９９０年）の第２巻、第４章を参照されたい。
【０００３】
スピンオンガラス（ＳＯＧ）は、集積回路製造において、中でも平坦化の工程で使用されることがある。例えば、ここに参考のためだけに引用する”半導体デバイス用のバッファ構造のキャップを有する相互接続（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｃａｐｐｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｆｏｒ  ａ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）”と題する米国特許第５，３６０，９９５号を参照されたい。ＳＯＧは別の１つの中間レベル誘電体材料であって、液状で供給されるのでポリイミド膜と同じような平坦化能力を示す。ＳＯＧ膜はフォトレジストよりも平坦化の程度では劣るのが一般的である。ＳＯＧおよびポリイミド膜はいずれも、ＣＶＤで形成した金属間誘電体膜の形態とは対照的に、ボイドを生ずることなしに狭い空間を充填することができる。第１金属とポリシリコンエッジとを密に配置することによって生ずる間隙も、ＳＯＧによれば適正な金属ステップカバレッジを許容できる程度に平坦化することが可能である。
【０００４】
ＳＯＧ材料は一般に、アルコールをベースとする溶媒中に混入されたシロキサンまたはシリケートである。それらの間の主要な違いは、最終的なキュアサイクルの後で、シロキサンベースのＳＯＧ中には少量のＳｉ−Ｃボンドが残ることである。ベーキングによって溶媒は吹き飛ばされて、残存する固体の膜は、ポリイミドの場合の有機膜と対照的に、二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）と似た特性を示す。誘電体膜の特性を改善するために、シリケートＳＯＧをＰ2 Ｏ5 のような化合物でドーピングすることもできる。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
ＳＯＧ層の形成に関しては、基板上へスピンコートした後で、ＳＯＧをまず低温でベークし（例えば、空気中１５０−２５０℃で１−１５分間）、次に高温でベークする（例えば、空気中４００−４２５℃で３０−６０分間）。まず溶媒が飛び、次にシラノール（ＳｉＯＨ）グループの重合によって膜から水が蒸発する。材料の縮小と一緒に質量が大幅に欠損するために、膜中には引っ張り応力が発生する。
【０００６】
ＳＯＧを給配するノズルによって基板上へ粒子が分配されるようなことがあれば、その基板に形成される集積回路にとって、結果は致命的なものとなる。このことは特にＳＯＧに関して問題となる。というのは、ＳＯＧはノズルやＳＯＧ供給管の中で固化することがあり、集積回路の故障を引き起こす可能性のある粒子となることがあるからである。空気中に晒されると、溶媒はＳＯＧから比較的迅速に蒸発して粒子を形成するため、分配ノズルはかなりの頻度で洗浄することが必要となる。適切な洗浄を行わなければ、ノズル上の乾燥したＳＯＧ粒子が動き出して基板に付着することによって、その基板に形成される集積回路の故障を引き起こす可能性がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、基板にスピンオンガラスを給配するためのシステムおよび方法が提供される。それは従来開発されてきたスピンオンガラス供給システムに付随する欠点や問題点を本質的に解消もしくは低減する。本発明の一態様に従えば、基板にスピンオンガラス（ＳＯＧ）を給配するためのシステムは、基板をスピン回転させるためのスピンチャック、内部導管を有する給配ノズル、基板へＳＯＧの給配を行うために、前記スピンチャックの上で給配ノズルを選択的に位置決めするための、給配ノズルへつながれた給配ノズル位置決めサブシステム、ＳＯＧを供給するためのＳＯＧ供給配管、乾燥したＳＯＧを除去するために洗浄液を供給するための洗浄液供給配管、およびＳＯＧ供給配管、洗浄液供給配管、および給配ノズルと流体でつながれて、給配ノズルの内部導管へＳＯＧまたは洗浄液を選択的に給配するためのバルブサブシステムを含むことができる。
【０００８】
本発明の別の一態様に従えば、基板へＳＯＧを給配するためのシステムは、洗浄の間にノズルを受け入れるためのキャビティを構成するノズル受容キャビティ構造を有し、給配ノズルの内部導管を通って給配される洗浄液を給配ノズルの外表面へ反射させるための、前記ノズル受容キャビティ構造へつながる複数の角度のついた表面を有するノズル洗浄基地を含んでいる。
【０００９】
本発明の別の一態様に従えば、給配ノズルを通して基板へＳＯＧを供給するための、および洗浄液で以て給配ノズルを洗浄するための方法は、スピンチャック上で回転する基板上へ給配ノズルを設置する工程、バルブサブシステムを通して給配ノズルの内部導管へＳＯＧ供給配管からＳＯＧを給配する工程、および洗浄が必要な場合に、洗浄基地上へノズルを位置決めして、バルブサブシステムを通して洗浄液供給配管から洗浄液を給配ノズルの内部導管へ給配し、前記給配ノズルの内部導管からすべてのＳＯＧを除去することによってノズルを洗浄する工程を含んでいる。
【００１０】
本発明の技術的特徴は、給配ノズルの外側だけでなく、主要給配ノズルの内部導管が洗浄されることである。本発明の別の技術的特徴は、給配ノズルの内部導管を洗浄する同じ洗浄液で給配ノズルの外側も洗浄できることである。本発明の別の技術的特徴は、給配ノズルを洗浄するための洗浄液を濾過し循環させることによって、補充および廃棄のコストを削減できることである。
【００１１】
本発明と、それの目的および特徴をより完全に理解するために、以下に図面を参照しながら詳細な説明を行う。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施例およびそれの特徴は、添付図面の図１ないし図１０を参照することによって最も良く理解できる。各図面において、同様なあるいは対応する部品には同じ参照符号が付けられている。
【００１３】
【実施例】
図１を参照すると、基板またはウエハ１４へスピンオンガラス（ＳＯＧ）を給配するためのシステム１２が示されている。システム１２は、スピンチャック１６、主要給配ノズル１８、給配ノズルのバルブサブシステム２０、洗浄液供給配管２２、第１のＳＯＧ供給配管２４、および制御ユニット３４を含むことができる。システム１２はまた、ウエハ移送機構２６および処理カップまたは排出ボウル２８を含むことができる。
【００１４】
基板１４へＳＯＧを供給する間、スピンチャック１６は基板１４を固定している。スピンチャック１６は回転軸３０によって回転する。軸３０はスピンチャック１６および電動機３２へつながれている。電動機３２は、制御システム１２を制御するために十分なメモリとマイクロプロセッサとを含む制御ユニット３４へつながれよう。電動機３２は接続ケーブル３６またはその他の媒体を介して制御ユニット３４へつながれる。
【００１５】
基板１４の裏側４０を洗浄するためのノズル３８を設けることもできる。ノズル３８は、洗浄液リザーバーまたは洗浄液供給源へつながれる洗浄液供給配管４２へつなぐことができる。ノズル３８と供給配管４２の一部分との間に制御バルブ４４を配置して、そこへの液の流入を制御することができる。バルブ４４は接続ケーブル４６またはその他の媒体によって制御ユニット３４へ電気的にあるいは圧縮空気方式でつなぐことによって、制御ユニット３４による選択的動作および制御を行うことができる。
【００１６】
基板１４は、ウエハ移送機構２６によってスピンチャック１６へ取り付けたり、取り外したりすることができる。ウエハ移送機構２６は、数多く存在するうちの任意のタイプの装置またはシステムでよいが、ここではウエハ保持装置４８および延長アーム５０を含むように描かれている。ウエハ移送機構２６は、基板１４をスピンチャック１６上へ置いたり、その他の処理装置のようなその他の場所へ動かしたりすることを可能とするように、ウエハ保持装置４８をいろいろな場所へ設置するための１または複数の精密電動機５２を含むことができる。ウエハ移送機構２６は、接続ケーブル５４によって制御ユニット３４へ電気的につながれて、基板１４の配置または移動を協調して行うことができる。
【００１７】
主要給配ノズル１８は、ＳＯＧ給配のための内部導管（図１０に４１９として示されている）を有しており、更に、その他の時はそこからＳＯＧを除去するようにそこを通して洗浄液を流すようになっている。給配ノズル１８はバルブサブシステム２０へつながれている。ここで流体装置に関して使用される”つながれる”という表現は、流体で結合される装置の概念を意味しており、従って少なくとも選ばれた時点でそれらの装置間を流体が流れることになる。２つのつながれた装置の流体経路中には複数の中間フィッティングや装置を配置することができる。例えば、給配ノズル１８をバルブサブシステム２０へつないで、それらの間に第１のノズル供給配管５８を設ける。
【００１８】
第１のノズル供給配管５８は、給配ノズルのバルブサブシステム２０と主要給配ノズル１８とを流体でつないでいる。給配ノズルのバルブサブシステム２０は更に、第１のＳＯＧ供給配管２４および洗浄液供給配管２２（これは洗浄液リザーバーまたは洗浄液供給源へつながれている）と流体でつながれている。第１のＳＯＧ供給配管２４は第２のＳＯＧ供給配管６０（これはＳＯＧリザーバーまたはＳＯＧ供給源へつながれている）とつなぐことができて、第２のＳＯＧ供給配管６０と第１のＳＯＧ供給配管２４との間に主要給配ノズル位置決めサブシステム６２を設けることができる。更に、洗浄液供給配管２２を主要給配ノズル位置決めサブシステム６２へ取り付けることもできる。主要給配ノズル位置決めサブシステム６２は、接続ケーブルまたは媒体６４によって電気的にあるいは圧縮空気方式で制御ユニット３４とつなぐことができる。位置決めサブシステム６２は、ノズル１８をノズル待機および洗浄基地６６（図２）や待機およびパージ基地６８（図２）のような各場所へ移動させることの他に、基板１４上の各場所へ主要給配ノズル１８を位置決めすることを可能とする。位置決めシステム６２は、例えば供給配管２４および供給配管５８のような直線的な部分を含むことができる。それは、基板１４上のいろんな場所や、基地６６および６８（図２）のような与えられた半径内に位置する基地へ回転する。あるいはまた、システム６２はノズル１８やその他の装置の位置決めを許容する延長可能なアームを含むことができる。
【００１９】
動作時には、制御ユニット３４の制御および協調下で、ウエハ移送機構２６が基板１４をスピンチャック１６へ給配し、そこにおいて主要給配ノズル位置決めサブシステム６２が基板１４の選ばれた場所の上へ主要給配ノズル１８の位置決めを行って、そこへＳＯＧを給配する。ＳＯＧの給配の後で、位置決めシステム６２はノズル１８を引っ込めて、移送機構２６が基板１４をスピンチャック１６から取り外すことを許容する。
【００２０】
長い休止期間の間には、ＳＯＧがノズル１８上およびノズル１８の内部導管の一部分または第１の供給配管５８の内側で乾燥する傾向がある。従って、周期的、あるいは一定回数のサイクル後あるいは一定の量の休止期間が経過した時に、給配ノズルのサブシステム２０を第１供給配管２４から給配されるＳＯＧから切り離して、ＳＯＧ洗浄液を洗浄液供給配管２２から第１のノズル供給配管５８およびノズル１８を通してバルブサブシステム２０中へ供給されるのを許容してノズル１８の洗浄が行われる。洗浄液としては複数の液が使用できる：ＳＯＧ洗浄液用の液の例としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、アセトン、エチルセロソルブアセテート、エチルエトキシプロピオネート、シクロヘキサノンあるいは同等品のような有機溶媒、あるいはフッ酸またはフッ化アンモニウムを含む水溶液が挙げられる。この水溶液は、フッ酸またはフッ化アンモニウムと酢酸混合物との緩衝液である。
【００２１】
待機および洗浄基地６６（図２）は、洗浄液を集めるための場所を提供する他に、ノズル１８でノズルの外側を洗浄するためにも使用される。使用するのに適した基地については図１０に関連して説明する。
【００２２】
次に図２を参照すると、図１のシステム１２の模式的平面図が示されている。主要給配供給位置決めサブシステム６２は、基板１４の各部分上で給配ノズル１８の位置決めを行うが、更に、ノズルおよび洗浄基地６６や待機およびパージ基地６８のような１または複数の待機基地への位置決めも行う。待機および洗浄基地６６は、図１０に関連して説明するようにノズルの外側の洗浄を行うために、洗浄液をノズル１８上へ意図的に反射させる他に、洗浄液を集めて再循環させるための場所を提供している。
【００２３】
給配ノズルのバルブサブシステム２０では数多くのタイプの三方バルブが使用できる。給配ノズルのバルブサブシステム２０は、供給配管２４からのＳＯＧまたは供給配管２２からの洗浄液、別の場合には中性ガスを選択して第１ノズル供給配管５８へ給配する。１つの形態では、それは配管２２、２４、および５８をつなぐ三方バルブを含むことができる。バルブシステム２０は、付随するバルブのシートおよび表面に対して連続的な洗浄を提供するものであることが好ましい。適当なバルブサブシステムの二例を次に与える。第１のものは図３ないし図６に関連して提供され、第２のものは図７ないし図９に関連して提供される。
【００２４】
図３ないし図６を参照すると、図１および図２の給配ノズルのバルブサブシステム２０として使用するのに適したバルブサブシステム１２０が示されている。バルブサブシステム１２０は、ＳＯＧ洗浄液をノズル１１８へあるいはＳＯＧをノズル１１８へ選択的に供給する。第１のノズル供給配管１５８はノズル１１８をバルブシステム１２０と流体でつないでいる。洗浄液供給配管１２２は、ＳＯＧ洗浄液をシステム１２０へ供給し、ＳＯＧ供給配管１６０はＳＯＧをシステム１２０へ供給する。引き戻しバルブ１７０をＳＯＧ供給配管１６０または配管１５８の一部分に設けて、ノズル１１８へのＳＯＧの給配を中止する場合には、ＳＯＧをノズル１１８の部分から排出するようにわずかに負の圧力を供給するようにすることができる。引き戻しバルブ１７０は、その他の場所に設置することもできる。例えば、引き戻しバルブ１７０は、配管１５８の一部分とつないだり、あるいは制御バルブ１７４とつなぐことによって、ノズル１１８へのＳＯＧの給配を中止する場合にＳＯＧをノズルの部分から排出するようにわずかに負の圧力を供給するようにすることもできる。引き戻しバルブ１７０は、接続ケーブルまたは媒体１７２によって、図１の制御ユニット３４のような制御ユニットと電気的にあるいは圧縮空気方式でつなぐことができる。そうすることで、ＳＯＧ供給配管１６０は第１のバルブ１７４へＳＯＧを給配することができる。
【００２５】
第１の中間導管または配管１７６は、第１のバルブ１７４を第２のバルブ１７８へ流体でつないでいる。バルブ１７４および１７８は、それぞれ接続ケーブルまたは媒体１８０および１８２によって、制御ユニット３４（図１）のような制御ユニットへ電気的にあるいは圧縮空気方式でつなぐことができる。中間導管１７６に圧力変換器１９０を設けることができる。圧力変換器１９０は、図１の制御ユニット３４のような制御ユニットへ接続ケーブル１９２でつなぐことができる。
【００２６】
洗浄液供給配管１２２は第３のバルブへ流体でつながれよう。第３のバルブ１８４もまた、接続ケーブルまたは媒体１８６によって、図１の制御ユニット３４のような制御ユニットへ電気的にあるいは圧縮空気方式でつなぐことができる。第２の中間配管または導管１８８をバルブ１８４および第１の中間配管１７６と流体でつなぐことができる。後に述べるように、いくつかの例では、サブシステム１２０およびノズル１１８の部分の内部表面を乾燥またはパージするために、配管１８８中へ中性のガスまたはその他のタイプのガスを給配することを許容するように、配管１８８にＴ字形フィッティングを設けることが好ましい。
【００２７】
図３では、ＳＯＧが配管１６０から第１の中間配管１７６へ流れ込み、更に開いたバルブ１７８を通って第１のノズル供給配管１５８およびノズル１１８上へ流れ込むのを許容するように、開いた状態にあるバルブ１７４および１７８が示されている。バルブ１８４は閉じた状態にあって、配管１２２中の洗浄液が中間配管１７６へ流入するのを阻止し、また中間配管１７６中の液が配管１２２中へ流れ込むのも阻止している。ＳＯＧをノズル１１８中へ給配する必要がない時は、バルブの１７４か１７８のいずれかが閉じている。
【００２８】
次に図４を参照すると、例えば、十分長い時間（休止時間）が経過してノズル１１８上に乾燥したＳＯＧが現れたり、あるいは与えられたサイクル数が経過した後やＳＯＧ中に汚染が発見された時などにノズル１１８の洗浄が望ましければ、ノズル１１８およびノズル１１８への供給配管の部分を洗浄液で洗浄する必要がある。その場合、ノズル１１８を基地６６または６８（図２）の上へ設置して、バルブサブシステム１２０がノズル１１８へ洗浄液を給配するようにして、ノズルからＳＯＧを除去することが好ましい。多くの場合、ノズル１１８の外側にも洗浄液を供給することが好ましい（図１０参照）。ノズル１１８へ洗浄液を給配するためには、バルブ１７４を閉じ、バルブ１８４を開いて、バルブ１７８を開く。バルブ１７４および１７８のバルブシートや露出した表面を洗浄するためには、後に説明するように、まず配管１７６からＳＯＧを排除した後でそこを洗浄液で満たすのが好ましいかもしれない。図４は、バルブ１７４を閉じて、バルブ１８４を開いて、配管１７６中のＳＯＧのほとんどをバルブ１７８を通して排出し、その後バルブ１７８を閉じた後のシステム１２０を示している。
【００２９】
システム１２０には数多くの異なるタイプのバルブが使用されている。バルブ１７４は、ＳＯＧ供給配管１６０に対してもはや通路１９６が利用できないように配置されるディスクであるか、あるいは流れの方向を変える装置１９４を有するものでよい。図示のように、ディスク１９８の第１の表面は配管１６０を塞ぐようにＳＯＧに向かって設置されており、また第２の表面２００は中間配管１７６に対して露出している。同様に、バルブ１７８は、通路２０４を有するディスク２０２を有しており、それはノズル供給配管１５８に対して通路２０４を利用できないように配置している。ディスク２０２の第１の表面２０８は配管１５８の一部に対して露出しており、また第２の表面２１０は中間配管１７６に対して露出している。
【００３０】
バルブ１７４および１７８と同じように、バルブ１８４はディスク２１２を有しており、それは通路２１４を開けて、洗浄液供給配管１２２中の洗浄液が中間配管１７６へ入るのを許容する状態に設置されている。バルブ１７４、１７８、および１８４がこのような状態の時、洗浄液はディスク１９４の表面２００およびディスク２０２の表面２１０へ向かって押しつけられて、それによって露出された各々のバルブ１７４および１７８のすべての部分からＳＯＧを洗浄して除去することに注意されたい。上で説明したように、バルブ１７８を閉じる前に、それは一定の時間開いたままにおかれることによって、洗浄液がバルブ１７８を通り、ノズル１１８を通って給配されて、ＳＯＧを除去することが許容される。次にバルブ１７８を閉じて、一定の時間、または圧力変換器１９０が予め定められた圧力を示すまで、洗浄液で洗浄すべき表面２００および２１０が洗浄されるようにする。その時点で、バルブ１７８を開いて配管１２２から付加的な洗浄液を中間配管１７６を通してノズル１１８中へ流すようにすることができる。この後者の状態は図５に示されている。洗浄液供給配管１２２からの洗浄液は、洗浄に擾乱を与えて表面の洗浄を容易にするように、パルス化（例えば、バルブ１８４をパルス的に開いたり閉じたりする  ）してもよい。
【００３１】
ノズル１１８で十分な洗浄が行われた後で、バルブ１７８は開いたままにしてバルブ１８４を閉める。いくつかの例では、配管１７６および１５８、およびノズル１１８からすべての洗浄液をパージまたは乾燥させるために、中間配管１７６へガス供給を行って、その後で図６に示されるようにバルブ２００を開いてもよい。異なる洗浄サイクルの間、異なる部分またはディスクが中間配管１７６中の洗浄液と接触するように、毎回ディスク１９４の設置が行われることに注意されたい。このことはバルブ１７８についても言えて、これによってそれらが連続的に洗浄されることになる。
【００３２】
次に図７を参照すると、図１および図２のシステム１２のようなＳＯＧ給配システムで使用することのできる別の給配ノズルのバルブサブシステム３２０が示されている。システム３２０は、給配ノズル３１８へＳＯＧまたは洗浄液のいずれかを選択的に供給する。第１のＳＯＧ供給配管３６０がバルブサブシステム３２０へつながれて、それに対してＳＯＧリザーバーまたは供給源からＳＯＧを供給している。洗浄液供給配管３２２は洗浄液リザーバーまたは供給源から洗浄液をバルブサブシステム３２０へ供給する。引き戻しバルブ３７０は、ＳＯＧ供給配管３６０または配管３５８の一部分に設けられて、ノズル３１８へのＳＯＧ給配を停止する場合に、ノズル３１８の一部分からＳＯＧを排出するように負圧を供給するようになっている。
【００３３】
配管３６０はバルブ３３０へＳＯＧを給配し、それによってＳＯＧが第１の液流入経路３６１を通ってバルブ３３０へ流れ込む。バルブ３３０は、その中にエルボー通路３３４を有する回転可能なエルボーディスク３３２のような二分岐経路装置を含んでいる。洗浄液供給配管３２２はＳＯＧ洗浄液をバルブ３３０へ給配することができて、それによって洗浄液は第２の液流入経路３２３を通ってバルブ３３０へ流れ込む。第２のバルブ３３６はバルブ３３０の手前の洗浄液供給配管３２２に位置することができる。バルブ３３６は、中性ガス供給配管３３８からの中性ガスあるいはヘリウム等その他のガスのバルブ３３０への供給、あるいはバルブ３３０への洗浄液の供給のいずれかを選択的に許容する三方バルブでよい。バルブ３３０へ供給される中性ガスは、バルブ３３０、配管３５８、およびノズル３１８の部分を含む下流の部品から洗浄液の乾燥を容易にする。バルブ３３６は中間配管または導管３４０によってバルブ３３０へつながれる。
【００３４】
図７に示される状態では、バルブ３３０の第１表面３４２は中間配管３４０を閉鎖しているように示されている。通路３３４は供給配管３６０と一緒に、バルブ３３０の第１の液流入経路３５９を通ってノズル供給配管３５８およびノズル３１８へＳＯＧが流れ込むのを許容する。ＳＯＧの流れを停止させる必要が生ずれば、図８に示されるようにディスク３３２が回転させられる。図８に示される閉じた状態では、第２表面３４４はＳＯＧ供給配管３６０を閉鎖することに注意されたい。この手順を処理の間続けて実行することができて、バルブ３３０を閉じる方向に一方向に回転させた後で、それを開くように別の方向へ回転させるということが繰り返される。あるいはディスク３３２を完全に一回転させてもよい。あるいは、ディスク３３２を反時計回りに４５度回転させて、２つの分配位置（図７と図９）の間に中間位置にくるようにすれば、より速い駆動が可能となる。
【００３５】
例えば図１のシステム１２が十分な時間休止した後では、あるいは一定の処理サイクルが経過した後では、ノズル３１８を洗浄することが好ましい。洗浄が必要な時には、図９に示されるように、エルボー通路３３４を通って洗浄液が中間配管３４０からノズル供給配管３５８へ流れるようにディスク３３２を回転させる。第２表面３４４が中間配管３４０の中を通過することになり、操作中に連続してディスク３３２を回転させることで洗浄液がそれを洗浄することに注意されたい。このように、バルブのシートおよび表面は、洗浄液で満たされた中間配管３４０を通過する時に洗浄されることになる。洗浄が完了すると、ディスク３３２は元の状態へ回転して戻されて、通路３３４がＳＯＧ供給配管３６０およびノズル供給配管３５８と揃うことで、ノズル３１８へＳＯＧが給配されるようになる。あるいはディスク３３２は中間位置へ戻されて、関連するすべての導管または配管３６０、３４０、３５８を閉じるようにされる。オプションとして、図９に示される洗浄プロセスが終了した後で、洗浄液供給配管３２２からの洗浄液に対してバルブ３３６を閉じて、流体でつながれた表面およびノズル３１８から洗浄液を吹き飛ばし、そこにある表面を乾燥させるために中性ガス供給配管３３８から中性ガスを供給してもよい。
【００３６】
次に図１０を参照すると、図２のノズル待機および洗浄基地６６として使用するのに適したノズル待機および洗浄基地４６６が示されている。基地４６６は、基板へＳＯＧを給配するために使用される主要給配ノズル４１８を、ノズル４１８の内部導管４１９を通して洗浄液を通過させる洗浄サイクルの他、休止期間に待機させておく場所を提供する。図１０に示されるように、ノズル４１８は次に述べるような洗浄サイクルにおかれる。
【００３７】
基地４６６にはキャビティ４６８を有するノズル受容キャビティ構造が含まれる。キャビティ４６８は、洗浄液が加圧されてノズル４１８中に給配される時に、その洗浄液がキャビティ４６８から出ないようにノズル４１８を受け入れる形に形成される。キャビティ４６８は、第１の上側側壁４７０および複数の角度の付いた表面４７２を備えて形成され、それらの形状および位置は、ノズル４１８中を給配されてくる洗浄液を本質的にノズル４１８の外側表面４２１または外側部分へ反射させるか、あるいはノズル４１８の外側部分４２１の周りで洗浄液の擾乱流を引き起こすようなものとなっている。このことに関して、ノズル４１８によって給配される洗浄液の経路として考えられる３つの例が４７４、４７６、および４７８として示されている。ノズル４１８からの洗浄液の、角度の付いた表面４７２に相対的な軌道は、洗浄液が反射してノズルの外側表面４２１を叩くようになっていることに注意されたい。ノズル４１８の外側４２１上で洗浄液の擾乱を改善するために、ノズル４１８への洗浄液の給配をパルス化することもできる。
【００３８】
洗浄液の一部の他に、ノズル４１８から洗浄されたすべてのＳＯＧを集めて除去するために、キャビティ４６８の下側部分に第１のドレイン４８０および第２のドレイン４８２を設けることができる。ドレイン４８０および４８２は、施設排水配管へつないで、そこにある液体や粒子を適正に処理できるようにすることができる。あるいは、ドレイン４８０および４８２は、濾過および再循環のために、ドレイン配管４９２へつないでもよい。
【００３９】
洗浄サイクルのある時点で、キャビティ４６８を洗浄液で満たすことが一般には好ましい。これを実現する一方法は、ドレイン４８０および４８２の流量を、洗浄サイクルの間にノズル４１８を通して給配される洗浄液の流量よりも小さくするものである。こうすれば、洗浄サイクルの間に、ドレイン４８０および４８２はいくらかの汚染および洗浄液を除去するものの、ノズル４１９を通る流量が大きいためキャビティ４６８は洗浄液で満たされることになる。別の一方法は、ドレイン４８０および４８２に対してバルブを付け加えて、それを最初は開いておき、後に洗浄サイクルの間に閉じることによってキャビティ４６８を充満させる方法である。
【００４０】
洗浄サイクルの間は、洗浄液はキャビティ４６８の中で増えていき、第１のオーバーフロードレイン４８４および第２のオーバーフロードレイン４８６に達する。第１のオーバーフロードレイン４８４は第１のオーバーフロードレイン配管４８８へつながっており、また第２のオーバーフロードレイン４８６は第２のオーバーフロードレイン配管４９０へつながっている。ドレイン配管４８８および４９０は、第３のオーバーフロードレイン配管４９２へ流れ込んでいる。
【００４１】
配管４９２を通して給配される洗浄液から汚染およびＳＯＧを濾過し、その洗浄液をノズル４１８への給配のために再び循環させるために、濾過および再循環サブシステム４９７を設けることができる。濾過および再循環サブシステム４９７は、液から粒子およびＳＯＧのような汚染を除去するためのフィルタ４９４および再循環サブシステム４９６を含むことができる。フィルタ４９４は、洗浄液から汚染およびＳＯＧを濾過する。フィルタ４９４で濾過した後、配管４９２中の洗浄液は再循環サブシステム４９６へ給配される。再循環サブシステム４９６は、ポンプおよび付加的なフィルタを含むことができて、それらは使用済みの洗浄液を再びノズル４１８へ利用できるようにする。
【００４２】
動作時には、ノズル４１８をキャビティ４６８の中に配置して、洗浄サイクルを開始することができる。ノズル４１８を通って給配される洗浄液は、角度の付いた複数の表面４７２によって反射または跳ね返されてノズル４１８の外側部分４２１に衝突して、そこに着いているＳＯＧを洗浄する。導管４１９を通る洗浄液は、そこから本質的にすべてのＳＯＧを除去する。すべての汚染物またはＳＯＧはドレイン４８０および４８２から流れ出すであろう。ドレイン４８０および４８２は、ノズル４１８を通って給配される洗浄液よりも小さい流量であるので、キャビティ４６８は洗浄液がオーバーフロードレイン４８４および４８６に達するまで満たされる。次に、洗浄液は、それぞれドレイン配管４８８および４９０へつながれ、更に第３のオーバーフロードレイン配管４９２へつながれたオーバーフロードレイン４８４および４８６を通ってキャビティ４６８から流れ出す。その後、洗浄液は、フィルタ４９４で濾過されて、再循環サブシステム４９６によって再循環される。再びＳＯＧを給配するようにノズル４１８の準備をすることが必要な時には、ノズル４１８を基地４６６へ設置して、主要ノズル４１８へ供給されるすべての過剰なＳＯＧが、基地４６６と、ドレイン４８０および４８２へ給配されるようにする。
【００４３】
本発明は特に、以上の詳細な説明の中で示し説明してきたが、形態および詳細に関してその他各種の変更が、特許請求の範囲によって定義される本発明の精神およびスコープから外れることなしに可能であることを当業者は理解されるであろう。
【００４４】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
（１）基板へスピンオンガラス（ＳＯＧ）を給配するためのシステムであって、
基板をスピン回転させるためのスピンチャック、
内部導管を有する給配ノズル、
基板へＳＯＧを給配するために、前記スピンチャック上へ給配ノズルの位置決めを選択的に行うための、前記給配ノズルへつながれた給配ノズル位置決めサブシステム、
ＳＯＧを供給するためのＳＯＧ供給配管、
乾燥したＳＯＧを除去するために洗浄液を供給するための洗浄液供給配管、および
前記ＳＯＧ供給配管、洗浄液供給配管、および前記給配ノズルへ流体でつながれたバルブサブシステムであって、前記給配ノズルの前記内部導管へＳＯＧまたは洗浄液を選択的に給配するためのバルブサブシステム、
を含むシステム。
【００４５】
（２）第１項記載のシステムであって、更に、前記給配ノズル位置決めサブシステムおよび前記バルブサブシステムへつながれて、前記給配ノズルへＳＯＧまたは洗浄液の自動制御された給配を行うための制御ユニットを含むシステム。
【００４６】
（３）第１項記載のシステムであって、前記給配ノズルのバルブサブシステムが三方バルブを含んでいるシステム。
【００４７】
（４）第１項記載のシステムであって、前記給配ノズルのサブシステムが、
中間導管、
前記ＳＯＧ供給配管および前記中間導管へつながれた第１のバルブであって、それが開いた時に前記中間導管へＳＯＧを供給するための第１のバルブ、
前記洗浄液供給配管および前記中間導管へつながれた第２のバルブであって、それが開いた時に前記中間導管へ洗浄液を供給するための第２のバルブ、および
前記中間導管および前記給配ノズルへつながれた第３のバルブであって、前記中間導管と前記給配ノズルとの間で液の流れの選択的な供給を提供するための第３のバルブ、
を含んでいるシステム。
【００４８】
（５）第１項記載のシステムであって、前記給配ノズルのバルブサブシステムが、前記ＳＯＧ供給配管へつながれた第１の液流入経路、前記洗浄液供給配管へつながれた第２の液流入経路、および前記給配ノズル供給配管へつながれた第３の液流入経路を有する１つのバルブを含んでおり、前記バルブが、前記ＳＯＧ供給配管および前記給配ノズルか、あるいは前記洗浄液供給配管および前記給配ノズルかのいずれかを選択的につなぐための二方流入経路接続装置を含んでいるシステム。
【００４９】
（６）第１項記載のシステムであって、更に、ノズル洗浄基地であって、
洗浄中にノズルを受け入れるためのキャビティを有するノズル受容キャビティ構造、および
前記ノズル受容キャビティ構造へつながれて、前記給配ノズル中に給配される洗浄液を前記給配ノズルの外側表面へ反射させるための複数の角度の付いた表面、
を含むノズル洗浄基地、
を含むシステム。
【００５０】
（７）第１項記載のシステムであって、更に、ノズル洗浄基地であって、
洗浄中に前記給配ノズルを受け入れるためのキャビティを形成するノズル受容キャビティ構造、
前記ノズル受容キャビティ構造へつながれて、前記給配ノズルの中を通って給配される洗浄液を前記給配ノズルの外側表面へ反射させるための複数の角度の付いた表面、
前記ノズル受容キャビティ構造へつながれて、前記キャビティから洗浄液を除去するためのドレイン、および
前記ドレインによって集められた洗浄液の少なくとも一部を濾過して、前記バルブサブシステムへ戻すための濾過および再循環サブシステム、
を含むノズル洗浄基地、
を含むシステム。
【００５１】
（８）第１項記載のシステムであって、更に、前記バルブサブシステムへつながれて前記バルブサブシステムへ中性ガスを給配するための中性ガス供給配管を含み、ここにおいて前記バルブサブシステムが、前記給配ノズルの内部導管を乾燥させるために前記給配ノズルへ前記中性ガス供給配管から中性ガスを選択的に給配するように動作するシステム。
【００５２】
（９）第１項記載のシステムであって、更に、制御ユニットと、前記制御ユニットへつながれて、自動的にウエハを前記スピンチャック上へ設置し、また処理後にウエハを自動的に前記スピンチャックから取り外すためのウエハ移送機構とを含むシステム。
【００５３】
（１０）給配ノズルを通して基板へスピンオンガラス（ＳＯＧ）を供給するための、および前記給配ノズルを洗浄液で洗浄するための方法であって、
前記基板へＳＯＧを給配する工程であって、
チャック上の基板上へ給配ノズルを設置する工程、
前記ノズルとチャックとの間で相対的円運動を引き起こす工程、および
バルブサブシステムを通してＳＯＧ供給配管から前記給配ノズルの内部導管へＳＯＧを給配する工程、
を含む基板へＳＯＧを給配する工程、および
洗浄が必要な時に、前記給配ノズルを洗浄する工程であって、
洗浄基地上で前記給配ノズルを位置決めする工程、および
前記ノズルの内部導管からすべてのＳＯＧを除去するために、前記バルブサブシステムを通して洗浄液供給配管から前記給配ノズルの内部導管へ洗浄液を給配する工程、
を含む前記給配ノズルを洗浄する工程、
を含む方法。
【００５４】
（１１）第１０項記載の方法であって、前記ノズルを洗浄する前記工程が、更に、
前記ノズルを通して給配される洗浄液の軌道経路上に位置する複数の角度の付いた表面を有する洗浄基地のノズル受容キャビティ中へノズルを設置して、前記洗浄液の一部を前記給配ノズルの外側部分へ反射させる工程、および
前記洗浄液を少なくとも部分的に前記複数の角度の付いた表面から前記給配ノズルの外側部分へ反射させて、そこからＳＯＧを除去するようにするために十分な圧力で以て前記ノズルの内部導管を通して洗浄液を給配する工程、
を含んでいる方法。
【００５５】
（１２）第１０項記載の方法であって、前記ノズルを洗浄する前記工程が、更に、
前記ノズルから前記洗浄液が分配された後で、前記洗浄液を集める工程、
前記集められた洗浄液を濾過する工程、および
前記集められた洗浄液を前記洗浄液供給配管へ再循環させる工程、
を含んでいる方法。
【００５６】
（１３）基板１４へスピンオンガラス（ＳＯＧ）を給配するためのシステム１２は、基板１４をスピン回転させるためのスピンチャック１６、内部導管を有する給配ノズル１８、ＳＯＧを給配するために、スピンチャック１６上で給配ノズル１８を選択的に位置決めするための、給配ノズル１８へつながる給配ノズル位置決めサブシステム６２、ＳＯＧを供給するためのＳＯＧ供給配管６０、乾燥したＳＯＧを除去するために使用される洗浄液を供給するための洗浄液供給配管２２、およびＳＯＧ供給配管６０、洗浄液供給配管２２、および給配ノズル１８へ流体でつながれたバルブサブシステム２０であって、給配ノズル１８の内部導管を通してＳＯＧまたは洗浄液のいずれかを選択的に給配するためのバルブサブシステム２０を含んでいる。洗浄基地はノズル１８の外側を洗浄するために用いることができる。給配ノズル１８を通して基板１４へＳＯＧを供給するための、また給配ノズル１８を洗浄するための方法は、基板１４へＳＯＧを給配する工程、および洗浄が必要な時に、中でも、バルブサブシステム２０を通して給配ノズル１８の内部導管へ洗浄液供給配管２２から洗浄液を給配して内部導管からすべてのＳＯＧを除去することによってノズル１８を洗浄する工程、を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様に従う、基板へＳＯＧを給配するためのシステムの模式図。
【図２】基板へＳＯＧを給配するためのシステムの模式的平面図。
【図３】給配ノズルのバルブサブシステムの第１の時点での模式図。
【図４】図３の給配ノズルのバルブサブシステムの第２の時点での模式図。
【図５】図３および図４の給配ノズルのバルブサブシステムの第３の時点での模式図。
【図６】図３−図５の給配ノズルのバルブサブシステムの第４の時点での模式図。
【図７】給配ノズルの別のバルブサブシステムの第１の時点での模式図。
【図８】図７の給配ノズルのバルブサブシステムの第２の時点での模式図。
【図９】図７および図８の給配ノズルのバルブサブシステムの第３の時点での模式図。
【図１０】本発明の一態様に従うノズル洗浄基地の模式的断面図。
【符号の説明】
１２  システム
１４  基板
１６  スピンチャック
１８  給配ノズル
２０  給配ノズルのバルブサブシステム
２２  洗浄液供給配管
２４  第１のＳＯＧ供給配管
２６  ウエハ移送機構
２８  排出ボウル
３０  回転軸
３２  電動機
３４  制御ユニット
３６  接続ケーブル
３８  ノズル
４０  基板の裏側
４２  洗浄液供給配管
４４  制御バルブ
４６  接続ケーブル
４８  保持装置
５０  延長アーム
５２  精密電動機
５４  接続ケーブル
５８  第１のノズル供給配管
６０  第２のＳＯＧ供給配管
６２  主要給配ノズル位置決めサブシステム
６４  接続ケーブル
６６  ノズル待機および洗浄基地
６８  待機およびパージ基地
１１８  ノズル
１２０  バルブサブシステム
１２２  洗浄液供給配管
１５８  第１のノズル供給配管
１６０  ＳＯＧ供給配管
１７０  引き戻しバルブ
１７２  接続ケーブル
１７４  制御バルブ
１７６  中間導管
１７８  第２バルブ
１８０，１８２  接続ケーブル
１８４  第３バルブ
１８６  接続ケーブル
１８８  第２の中間配管
１９０  圧力変換器
１９２  接続ケーブル
１９４  ディスク
１９６  通路
２００  第２表面
２０２  ディスク
２０４  通路
２０８  第１表面
２１０  第２表面
２１２  ディスク
２１４  通路
３１８  給配ノズル
３２０  給配ノズルのバルブサブシステム
３２２  洗浄液供給配管
３２３  第２の流入経路
３３０  バルブ
３３２  回転エルボーディスク
３３４  エルボー通路
３３６  第２バルブ
３３８  中性ガス供給配管
３４０  中間配管
３４２  第１表面
３４４  第２表面
３５８  ＳＯＧ供給配管
３５９  第３の流入経路
３６０  第１のＳＯＧ供給配管
３６１  第１の流入経路
３７０  引き戻しバルブ
４１８  給配ノズル
４１９  内部導管
４２１  ノズルの外側
４６６  ノズル待機および洗浄基地
４６８  キャビティ
４７０  第１の上側側壁
４７２  角度の付いた表面
４７４，４７６，４７８  洗浄液の反射経路例
４８０，４８２  ドレイン
４９２  ドレイン配管
４８４，４８６  オーバーフロードレイン
４８８  第１のオーバーフロードレイン配管
４９０  第２のオーバーフロードレイン配管
４９２  第３のオーバーフロードレイン配管
４９４  フィルタ
４９６  再循環サブシステム
４９７  濾過および再循環サブシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004113272.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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