(57)【要約】  本発明の実施例は、洗浄溶液を半導体ウエハの一以上の表面に供する最適化されたすすぎ洗浄システム及び方法を供する。本発明の実施例は、製造サイクルにおける様々な時点でのウエハの処理に適用されて良い。前記ウエハは一層以上の金属層を有して良い。
2012513116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハの処理方法であって：
処理チャンバ内のウエハテーブル上にパターニングされたウエハを設ける工程であって、前記パターニングされたウエハは上に複数のフォトレジスト形状を有し、前記フォトレジスト形状の1つ以上の表面は、該表面上に残留物材料を有する、工程；
前記パターニングされたウエハを第1回転速度で回転させる工程であって、ウエハ中心が決定される、工程；
分配サブシステム内のすすぎ洗浄用ノズル集合体を前記ウエハ中心付近に設ける工程であって、前記分配サブシステムは、少なくとも1つの処理気体用ノズル集合体、少なくとも1つの分配用ノズル集合体、及び前記すすぎ洗浄用ノズル集合体を有する、工程；
前記パターニングされたウエハの内側領域において第1すすぎ洗浄処理を実行する工程であって、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が、第1走査速度で前記内側領域を通ってウエハ端部へ向かうように移動することで、前記パターニングされたウエハは前記第1回転速度で回転し、かつ、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体は、第1すすぎ洗浄流体を、第1流速でウエハ表面付近のすすぎ洗浄用空間へ供する、工程；
前記パターニングされたウエハの外側領域内で第2すすぎ洗浄処理を実行する工程であって、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が、第2走査速度で前記外側領域を通ってウエハ端部へ向かうように移動することで、前記パターニングされたウエハは第2回転速度で回転し、かつ、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体は、第2すすぎ洗浄流体を、第2流速でウエハ表面付近のすすぎ洗浄用空間へ供する、工程；
前記パターニングされたウエハについての第1処理状態を決定する工程であって、前記第1処理状態は、少なくとも1つの残留物の縞が前記パターニングされたウエハの上側ウエハ表面上に存在するときには第1値で、かつ、少なくとも1つの残留物の縞が前記パターニングされたウエハの上側ウエハ表面上に存在しないときには第2値である、工程；
前記第1処理状態が前記第1値である場合には、補正行為を実行する工程；並びに、
前記第1処理状態が前記第2値である場合には、前記処理チャンバから前記ウエハを取り外す工程；
を有する方法。
【請求項２】
前記第1すすぎ洗浄流体に係る第1接触角が前記内側領域内で利用され、かつ
第2接触角が前記外側領域内で利用される、
請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記内側領域及び前記外側領域が、曝露データを用いることによって決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記内側領域及び前記外側領域が、欠陥半径データを用いることによって決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記第2走査速度が前記第1走査速度よりも遅く、
前記第1走査速度は2mm/s乃至200mm/sの範囲で、かつ
前記第2走査速度は1mm/s乃至100mm/sの範囲である、
請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記第1回転速度が第1の一定の角速度で、
前記第2回転速度が、前記第1の一定の角速度とは異なる第2の一定の角速度で、
前記第1の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲で、かつ
前記第2の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲である、
請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記第1回転速度が第1の一定の角速度で、
前記第2回転速度が、前記第1の一定の角速度と実質的に等しい第2の一定の角速度で、
前記第1の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲で、かつ
前記第2の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲である、
請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第1長さl1、及び、10°乃至110°の範囲である第1角φ1を有し、
前記処理気体用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第2長さl2、及び、10°乃至110°の範囲である第2角φ2を有し、かつ、
前記分配用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第3長さl3、及び、10°乃至110°の範囲である第3角φ3を有する、
請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が第1分配先端部D1を有し、
前記第1分配先端部D1は、0.1mm乃至2.0mmの内径を有し、かつ0.5mm乃至5.0mmの外径を有する、
請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記第1分配先端部D1が、前記ウエハテーブルの上側表面から第1隔離間隔s1だけ上方の位置に設けられ、かつ
前記第1隔離間隔s1は2mm乃至25mmの範囲である、
請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記処理気体用ノズル集合体が第2分配先端部D2を有し、
前記第2分配先端部D2は、0.1mm乃至2.0mmの内径を有し、かつ0.5mm乃至5.0mmの外径を有する、
請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記第2分配先端部D2が、前記ウエハテーブルの上側表面から第2隔離間隔s2だけ上方の位置に設けられ、かつ
前記第2隔離間隔s2は2mm乃至25mmの範囲である、
請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記分配用ノズル集合体が第3分配先端部D3を有し、
前記第3分配先端部D3は、0.1mm乃至2.0mmの内径を有し、かつ0.5mm乃至15.0mmの外径を有する、
請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記第3分配先端部D3が、前記ウエハテーブルの上側表面から第3隔離間隔s3だけ上方の位置に設けられ、かつ
前記第3隔離間隔s3は2mm乃至25mmの範囲である、
請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
処理チャンバに結合して、ウエハ搬送中には開いていて、ウエハ処理中には閉じている、ウエハ搬送ポート；
前記処理チャンバ内に備えられていて、上に複数のフォトレジスト構造を有するパターニングされたウエハを保持するように備えられたウエハテーブルであって、前記フォトレジスト構造の1つ以上の表面は、上に残留物材料を有する、ウエハテーブル；
前記ウエハテーブル及び前記処理チャンバと結合して、前記ウエハテーブル及び前記パターニングされたウエハを第1回転速度で回転させるように備えられた、並進ユニット；
前記処理チャンバと結合する制御サブシステム；
前記制御サブシステムと結合して、1つ以上の第1供給素子、1つ以上の結合素子、及び1つ以上の第2供給素子を有する、1つ以上の可撓性アーム；並びに、
前記1つ以上の可撓性アームのうちの少なくとも1つと結合する分配サブシステム；
前記処理チャンバ、前記並進ユニット、前記ウエハテーブル、前記可撓性アーム、及び前記分配サブシステムと結合する制御装置；
を有する、すすぎ洗浄システムであって、
前記分配サブシステムは、すすぎ洗浄用ノズル集合体、処理気体用ノズル集合体、及び分配用ノズル集合体を有し、
前記制御サブシステム、前記可撓性アーム、及び前記分配サブシステムは、第1期間中、前記分配サブシステム内のすすぎ洗浄用ノズル集合体をウエハ中心付近に設けるように備えられ、
前記分配サブシステムは、少なくとも1つの処理気体用ノズル集合体、少なくとも1つの分配用ノズル集合体、及び前記すすぎ洗浄用ノズル集合体を有し、
前記制御サブシステム、前記可撓性アーム、及び前記分配サブシステムは、第2期間中、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体によって、前記パターニングされたウエハの内側領域を第1走査速度で走査するように備えられ、
前記並進ユニットは、前記第2期間中、前記ウエハテーブルを前記第1回転速度で回転させるように備えられ、
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体は、前記第2期間中、第1すすぎ洗浄流体を、第1流速でウエハ表面付近のすすぎ洗浄用空間へ供するように備えられ、
前記制御サブシステム、前記可撓性アーム、及び前記分配サブシステムはさらに、第3期間中、前記すすぎ洗浄用ノズル集合体によって、前記パターニングされたウエハの外側領域を第2走査速度で走査するように備えられ、
前記並進ユニットは、前記第3期間中、前記ウエハテーブルを前記第2回転速度で回転させるように備えられ、
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体は、前記第3期間中、第2すすぎ洗浄流体を、第2流速でウエハ表面付近のすすぎ洗浄用空間へ供するように備えられ、
前記制御装置は、前記パターニングされたウエハについての第1処理状態を決定するように備えられ、
前記第1処理状態は、少なくとも1つの残留物の縞が前記パターニングされたウエハの上側ウエハ表面上に存在するときには第1値で、かつ、少なくとも1つの残留物の縞が前記パターニングされたウエハの上側ウエハ表面上に存在しないときには第2値であり、
前記制御装置は、前記第1処理状態が前記第1値である場合には、補正行為を実行し、かつ、前記第1処理状態が前記第2値である場合には、前記処理チャンバから前記ウエハを取り外す、
すすぎ洗浄システム。
【請求項１６】
前記第1回転速度が第1の一定の角速度で、
前記第2回転速度が、前記第1の一定の角速度と実質的に等しい第2の一定の角速度で、
前記第1の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲で、かつ
前記第2の一定の角速度は10回転/分(rpm)乃至2000回転/分(rpm)の範囲である、
請求項15に記載のすすぎ洗浄システム。
【請求項１７】
前記第2走査速度が前記第1走査速度よりも遅く、
前記第1走査速度は2mm/s乃至200mm/sの範囲で、かつ
前記第2走査速度は1mm/s乃至100mm/sの範囲である、
請求項15に記載のすすぎ洗浄システム。
【請求項１８】
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第1長さl1、及び、10°乃至110°の範囲である第1角φ1を有し、
前記処理気体用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第2長さl2、及び、10°乃至110°の範囲である第2角φ2を有し、かつ、
前記分配用ノズル集合体が、5mm乃至50mmの範囲である第3長さl3、及び、10°乃至110°の範囲である第3角φ3を有する、
請求項15に記載のすすぎ洗浄システム。
【請求項１９】
前記すすぎ洗浄用ノズル集合体が第1分配先端部D1を有し、
前記第1分配先端部D1は、0.1mm乃至2.0mmの内径を有し、かつ0.5mm乃至5.0mmの外径を有する、
請求項15に記載のすすぎ洗浄システム。
【請求項２０】
前記第1分配先端部D1が、前記ウエハテーブルの上側表面から第1隔離間隔s1だけ上方の位置に設けられ、かつ
前記第1隔離間隔s1は2mm乃至25mmの範囲である、
請求項19に記載のすすぎ洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハ処理に関する。より詳細には本発明は、最適化されたすすぎ洗浄システム及び当該最適化されたすすぎ洗浄システムの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスのステップフローでは、露光後、レジスト基板内の露光されたパターンを除去するように、潜像が化学的に現像されなければならない。現像用化学物質がレジスト表面に塗布された後、蒸留水による洗浄工程が、ウエハ表面から現像用化学物質を除去するのに用いられる。通常、化学物質の残留物−部分的に溶解した露光レジスト成分又は現像溶液からの沈殿物−は、水による洗浄の間に、レジスト表面に再堆積する。具体的には、残留物は通常、露光領域に隣接する非露光領域内でしか見つからないわけではない。さらに、レジスト表面に残された水滴−露光も現像もされていないものさえも含む−には、レジスト成分がしみこむので、液滴の蒸発中、前記成分はレジスト表面上に堆積する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液滴の堆積を減少させ、かつレジストから表面の汚染を除去するようとするいくつかの試みが行われてきた。本発明は、液滴形成機構を特定し、かつそのような知見を用いて、液滴が形成されうる条件での操作を回避するための新規な計算方法を用いることによる、これまでの努力の延長である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施例は、1種類以上の洗浄溶液を半導体ウエハの一以上の表面に供することで、現像処理後の表面汚染物を除去する、最適化されたすすぎ洗浄システム、サブシステム、及び方法を供する。本発明の実施例は、洗浄処理後にレジスト表面に残された水滴に起因する欠陥を除去する。本発明の実施例は、製造サイクルにおける様々な時点でのウエハの処理に適用されて良い。前記ウエハは一層以上の金属層を有して良い。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の実施例に用いられるコーティング/現像処理システムの上面概略図である。
【図２】図1のコーティング/現像処理システムの前面図である。
【図３】線3-3に沿ってとられた、図1のコーティング/現像処理システムの背面の部分断面図である。
【図４】a-bは、本発明の実施例によるすすぎ洗浄システムの典型的概略図を表している。
【図５】本発明の実施例によるすすぎ洗浄システムの使用方法の単純化されたプロセスフロー図を表している。
【図６】本発明の実施例による典型的な実験計画(DOE)データ表を表している。
【図７】AとBは、本発明の実施例による典型的なDOEデータを表している。
【図８】AとBは、本発明の実施例による他の典型的なDOEデータを表している。
【図９】本発明の実施例による典型的な欠陥半径データを表している。
【図１０】A-Eは、本発明の実施例による典型的なノズル走査速度データを表している。
【図１１】AとBは、本発明の実施例による典型的なレシピスループットの最適化データを表している。
【図１２】本発明の実施例による典型的なウエハ回転速度及びノズル走査速度の最適化データを表している。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明及びそれにより生じる利点のより完全な理解は、以下の詳細な説明を、特に添付図面と共に参照することですぐに明らかになる。
【０００７】
本発明の実施例は、すすぎ洗浄システムを用いることによって、半導体ウエハの一以上の表面からエッジ材料を除去するすすぎ洗浄システム、サブシステム、及び方法を供する。本発明の実施例は、製造サイクルにおける様々な時点でのウエハの処理に適用されて良い。前記ウエハは一層以上の金属層を有して良い。本明細書において「ウエハ」及び「基板」という語は、たとえば様々な材料の拡散、堆積、及びエッチングによって、上に微細回路が構成される材料−たとえばシリコン結晶又はガラス材料−の薄いスライスを指称するのに用いられる。
【０００８】
図1-3を参照すると、コーティング/現像処理システム1は、搬入/搬出部10、処理部11、及びインターフェース部12を有する。搬入/搬出部10はカセットテーブル20を有する。カセットテーブル20上には、各々は複数（たとえば25）の半導体ウエハ(W)14を保持するカセット13が、処理システム1に対して搬入出される。処理部11は、ウエハ14を一枚一枚順次処理する単一のウエハ処理ユニットを有する。これらの処理ユニットは、たとえば第1(G1)、第2(G2)、第3(G3)、第4(G4)、及び第5(G5)の多段階処理ユニット群31、32、33、34、35内部の多段階ステージの所定位置に配置される。インターフェース部12は、処理部11と1つ以上の露光システム（図示されていない）との間に設けられ、かつ処理部間でのレジストコーティングされたウエハの搬送を行うように備えられている。1つ以上の露光システムは、レジストパターニングシステムを有して良い。レジストパターニングシステムとはたとえば、回路又は構成部品の像を、マスクからウエハ表面上のレジストへ転写する光リソグラフィ装置である。
【０００９】
コーティング/現像処理システム1はまた、パターニングされたウエハ上のテスト領域からCD計測データを取得するCD計測システムをも有する。CD計測システムは、処理システム1の内部−たとえば多段階処理ユニット群31、32、33、34、35のうちの1つ−に設けられて良い。CD計測システムは、たとえば光デジタルプロファイロメトリー(ODP)システムのような光散乱システムであって良い。
【００１０】
ODPシステムは、ティンバーテクノロジー(Timbre  Technologies)社から市販されている光計測システム及びODPソフトウエアを有して良い。
【００１１】
光計測−たとえばスッキャッタロメトリー−を実行するとき、基板−たとえば半導体ウエハ又はフラットパネル−上の構造は電磁(EM)放射線によって照射され、かつその構造から受ける回折信号は、その構造のプロファイルを再構成するのに利用される。その構造は、周期構造を有しても良いし、又は非周期構造を有しても良い。それに加えて、その構造は、基板上に動作構造（つまりビア、コンタクトホール、相互接続ライン、トレンチ、又はそのマスク層に形成される形状）を有して良いし、又は、その構造は、基板上に形成された動作構造に隣接して形成される周期回折格子若しくは非周期回折格子を有しても良い。たとえば周期回折格子は、基板上に形成されるトランジスタに隣接して形成されて良い。あるいはその代わりに周期回折格子は、トランジスタの動作と干渉しないような前記トランジスタの領域内に形成されても良い。周期回折格子、ひいてはその周期回折格子に隣接する動作構造が、仕様通りに作製されたか否かを判断するために、その周期回折格子のプロファイルが得られる。
【００１２】
さらに図1-3を参照すると、複数の突起部20aがカセットテーブル20上に形成される。複数のカセット13はそれぞれ、これらの突起部20aによって処理部11に合わせた位置をとる。カセットテーブル20上に設けられた各カセット13は、処理部11に対向する搬入出開口部9を有する。
【００１３】
搬入出部10は、各カセット13に対するウエハWの搬入出に関与する第1サブアーム機構21を有する。第1サブアーム機構21は、ウエハ14を保持するホルダ部、該ホルダ部を前後に移動させる前後移動機構（図示されていない）、前記ホルダ部をX軸方向に移動させるX軸移動機構（図示されていない）、前記ホルダ部をZ軸方向に移動させるZ軸移動機構（図示されていない）、及び、前記ホルダ部をZ軸の周りで回転させるθ回転機構（図示されていない）を有する。第1サブアーム機構21は、さらに後述するように、第3(G3)の処理ユニット群33に属する位置合わせユニット(ALIM)41と拡張ユニット(EXT)42へのアクセスを可能にする。
【００１４】
図3を詳細に参照すると、主アーム機構22は、処理部11の中心に持ち上げ可能なように備えられている。処理ユニットG3-G4は、主アーム機構22の周囲に配置される。主アーム機構22は、円筒形支持体49内に配置され、かつ持ち上げ可能なウエハ搬送システム46を有する。円筒形支持体49は、モーター（図示されていない）の駆動シャフトと接続する。駆動シャフトは、ウエハ搬送システム46と同期して、Z軸の周りを約θの角度だけ回転して良い。ウエハ搬送システム46は、搬送ベーステーブル47の前後方向に可動な複数のホルダ部分48を有する。
【００１５】
第1(G1)及び第2(G2)の処理ユニット群31,32に属するユニットは、コーティング/現像処理システム1の前方部分2に備えられる。第3(G3)の処理ユニット群33に属するユニットは、搬入出部10の隣に備えられる。第4(G4)の処理ユニット群34に属するユニットは、インターフェース部12の隣に備えられる。第5(G5)の処理ユニット群35に属するユニットは、処理システム1の後方部3に備えられる。
【００１６】
図1と図2を参照すると、第1(G1)の処理ユニット群31は、所定の処理を、カップ(CP)38内部のスピンチャック（図示されていない）に設けられたウエハに適用する2つのスピナー型処理ユニットを有する。第1(G1)の処理ユニット群31では、たとえばレジストコーティングユニット(COT)36及び現像ユニット(DEV)37が、底部から順に二段階に積層されている。第2(G2)の処理ユニット群31では、2つのスピナー型処理ユニット−たとえばレジストコーティングユニット(COT)36及び現像ユニット(DEV)37−が、底部から順に二段階に積層されている。典型的実施例では、レジストコーティングユニット(COT)36は、現像ユニット(DEV)37よりも低い段階に設定される。なぜなら、レジスト汚染物の溶液の放出ライン（図示されていない）は、現像汚染物の溶液の放出ラインよりも短いことが望ましいからである。レジスト汚染物の溶液の放出ラインが現像汚染物の溶液の放出ラインよりも短いことが望ましい理由は、レジスト汚染物の溶液は、現像汚染物の溶液よりも放出するのが困難だからである。しかし必要な場合には、レジストコーティングユニット(COT)36は、現像ユニット(DEV)37よりも上の段階に備えられて良い。
【００１７】
図1と図3を参照すると、第3(G3)の処理ユニット群33は、冷却ユニット(COL)39、位置合わせユニット(ALIM)41、接合ユニット(AD)40、拡張ユニット(EXT)42、2つのプレベーキングユニット(PREBAKE)43、及び2つのポストベーキングユニット(POBAKE)44を有する。上記部材は、下から記載順に積層されている。
【００１８】
同様に、第4(G4)の処理ユニット群34は、冷却ユニット(COL)39、拡張−冷却ユニット(EXTCOL)45、拡張ユニット(EXT)42、他の冷却ユニット(COL)39、2つのプレベーキングユニット(PREBAKE)43、及び2つのポストベーキングユニット(POBAKE)44を有する。上記部材は、下から記載順に積層されている。2つのプレベーキングユニット(PREBAKE)43及び2つのポストベーキングユニット(POBAKE)44しか図示されていないとはいえ、G3及びG4は、任意の数のプレベーキングユニット43及びポストベーキングユニット44を有して良い。さらに任意の数又は全てのプレベーキングユニット43及びポストベーキングユニット44は、PEB、塗布後ベーキング(PAB)、現像後ベーキング(PDB)処理を実行するように備えられて良い。
【００１９】
典型的実施例では、低処理温度で動作する冷却ユニット(COL)39及び拡張−冷却ユニット(EXTCOL)45は低い段階に備えられ、かつ、高温で動作するプレベーキングユニット43、ポストベーキングユニット44、及び接合ユニット(AD)40は低い段階に備えられる。このような配置によって、ユニット間での熱の干渉を減少させることができる。あるいはその代わりに、これらのユニットは異なる配置を有しても良い。
【００２０】
インターフェース部12の前面では、可動ピックアップカセット(PCR)15及び非可動バッファカセット(BR)16が二段階に備えられている。インターフェース部12の背面では、周辺露光システム23が備えられている。周辺露光システム23は、リソグラフィ装置及び/又はODPシステムを有して良い。あるいはその代わりに、リソグラフィ装置及びODPシステムは、コーティング/現像処理システム1に対して離れていながら、協働するように結合して良い。インターフェース部12の中心部には、第2サブアーム機構24が供されている。第2サブアーム機構24は、X方向とZ方向に独立して可動で、かつカセット(PCR)15と(BR)16及び周辺露光システム23とのアクセスが可能である。それに加えて、第2サブアーム機構24は、Z軸の周りを角度θだけ回転可能で、かつ、第4(G4)の処理ユニット群34内に設けられた拡張ユニット(EXT)42だけではなく、遠方露光システム（図示されていない）付近のウエハ搬送テーブル（図示されていない）へのアクセスが可能なように設計されている。
【００２１】
処理システム1では、第5(G5)の処理ユニット群35は、主アーム機構22の背面の後方部3に備えられて良い。第5(G5)の処理ユニット群35は、ガイドレール25に沿ってY軸方向にスライド可能なように移動して良い。第5(G5)の処理ユニット群35が上述のように移動可能であるため、保守操作は、背面から容易に、主アーム機構22に対して適用できる。
【００２２】
プリベーキングユニット(PREBAKE)43、ポストベーキングユニット(POBAKE)44、及び接合ユニット(AD)40はそれぞれ、熱処理システムを有して良い。前記熱処理システム内では、ウエハ14は、室温よりも高い温度にまで加熱される。
【００２３】
一部の実施例では、コーティング/現像処理システム1は1つ以上のすすぎ洗浄システムを有して良い。前記1つ以上のすすぎ洗浄システムは、コーティング/現像処理システム1に内蔵されても良いし、又は別のモジュールとして組み込まれても良い。
【００２４】
洗浄処理を改善するためのこれまでの努力は、ノズルをウエハ中心からウエハ端部まで走査する間でのウエハ回転速度を変化させることによって、後処理欠陥が減少することを特定した。
【００２５】
連続的に変化する回転速度の式を利用するウエハ洗浄処理は、欠陥の減少という改善結果を示した。しかしウエハは依然として最適には洗浄されていない。処理及び欠陥測定後、概ね2つのウエハの領域が特定された。それは、相対的に欠陥のない内側領域と、相対的に欠陥の多い外側領域である。低欠陥領域と高欠陥領域との遷移点は特定の半径で生じる。この半径は、ノズルの走査速度とウエハの回転速度の関数である。一般に、洗浄レシピの範囲内では、ウエハ回転速度の増大及び/又はノズル走査速度の減少は、欠陥の生成を減少させる。
【００２６】
本願発明者は、一回転中にノズルが進行する距離が計算されるように、ノズルの走査速度とウエハの回転速度とを組み合わせた新たな式の組を開発した。一回転あたりのノズルの運動（以降、”NMpR”と略記）は、ノズル走査速度とウエハ回転速度の任意の組み合わせについてのすべての半径位置で計算することができる。
【００２７】
図4a-図4bは、本発明の実施例によるすすぎ洗浄システムの典型的な概略図を表している。図示された実施例では、処理チャンバ410、ウエハ401を支持するウエハテーブル403、並びに、ウエハテーブル403及び処理チャンバ401と結合する並進ユニット404を有する典型的なすすぎ洗浄システム400が図示されている。ウエハテーブル403は、ウエハ401をウエハテーブル403に結合する真空システム（図示されていない）を有して良い。並進ユニット404は、1つ以上の方向においてウエハテーブルを位置合わせし、かつウエハテーブルを回転させるのに用いられて良い。たとえば、回転速度は約0rpm〜約4000rpmまで変化して良く、回転速度の精度は約+1rpm〜約-1rpmまで変化して良く、かつ、加速度は約100rpm/sec〜50000rpm/secまで変化して良い。
【００２８】
分配サブシステム460は、1つ以上の第1供給素子452、1つ以上の結合素子454、及び1つ以上の第2供給素子456を用いることによって制御サブシステム450と結合して良い。たとえば1つ以上の第1供給素子452、1つ以上の結合素子454、及び1つ以上の第2供給素子456は、可撓性アームとして構成されて良い。分配サブシステム460は、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461、1つ以上の処理気体ノズル集合体462、及び1つ以上の分配ノズル集合体463を有して良い。すすぎ洗浄システム400は、処理チャンバ410と結合する第1流体サブシステム430と気体供給サブシステム440を有して良い。流体供給サブシステム430は、処理流体が必要なときに、その処理流体を正しい温度と流速で供するように備えられて良い。気体供給サブシステム440は、処理気体が必要なときに、その処理気体を正しい温度と流速で供するように備えられて良い。たとえば処理気体は、不活性ガス、反応性ガス、及び非反応性ガスを有して良い。
【００２９】
分配システム460は、長さ466、幅467、及び高さ468を有して良い。長さ466は約5mm〜約100mmの範囲で変化して良く、幅467は約5mm〜約50mmの範囲で変化して良く、かつ高さ468は約5mm〜約20mmの範囲で変化して良い。
【００３０】
一部の実施例では、分配システム460は、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461、1つ以上の処理気体ノズル集合体462、及び1つ以上の分配ノズル集合体463を有して良い。あるいはその代わりに、各異なる数のノズル集合体が用いられても良い。すすぎ洗浄ノズル集合体461は、第1長さl1及び第1角度φ1を有して良い。処理気体ノズル集合体462は、第2長さl2及び第2角度φ2を有して良い。分配ノズル集合体463は、第3長さl3及び第3角度φ3を有して良い。第1長さl1は約5mm〜約50mmの範囲で変化して良く、かつ第1角度φ1は約10°〜約110°の範囲で変化して良い。第2長さl2は約5mm〜約50mmの範囲で変化して良く、かつ第2角度φ2は約10°〜約110°の範囲で変化して良い。第3長さl3は約5mm〜約50mmの範囲で変化して良く、かつ第3角度φ3は約10°〜約110°の範囲で変化して良い。
【００３１】
すすぎ洗浄ノズル集合体461は、約0.1mm〜約2.0mmの範囲で変化しうる内径（オリフィス径）を有し、かつ約0.5mm〜約5.0mmの範囲で変化しうる外径を有する第1供給先端部D1を有して良い。処理気体ノズル集合体462は、約0.1mm〜約2.0mmの範囲で変化しうる内径（オリフィス径）を有し、かつ約0.5mm〜約5.0mmの範囲で変化しうる外径を有する第2供給先端部D2を有して良い。それに加えて、分配ノズル集合体463は、約0.1mm〜約2.0mmの範囲で変化しうる内径（オリフィス径）を有し、かつ約0.5mm〜約5.0mmの範囲で変化しうる外径を有する第3供給先端部D3を有して良い。
【００３２】
一部の実施例では、第1供給先端部D1とウエハテーブル403の上面との間には第1分離間隔s1が設定され、かつ第1分離間隔s1は、約2mm〜約25mmの範囲であって良く、第2供給先端部D2とウエハテーブル403の上面との間には第2分離間隔s2が設定され、かつ第2分離間隔s2は、約2mm〜約25mmの範囲であって良く、第3供給先端部D3とウエハテーブル403の上面との間には第3分離間隔s3が設定され、かつ第3分離間隔s3は、約2mm〜約25mmの範囲であって良い。
【００３３】
他の実施例では、1つ以上の分離間隔(s1,s2,s3)は、ウエハ401の上面を用いて設定されて良い。
【００３４】
寸法はウエハの種類に依存して良く、ある種類の残留物は除去され、処理用化学物質が用いられ、かつ洗浄溶液が用いられる。それに加えて、分配サブシステム460がウエハに対して移動することで、1つ以上の分離間隔(s1,s2,s3)は処理中に変化して良い。たとえば最小分離間隔(s1,s2,s3)は、ウエハの種類、部位の種類、ウエハの曲率、除去された残留物、残留物の量、残留物の位置、及び/又は使用された洗浄溶液に依存して良い。
【００３５】
1つ以上のノズル集合体（461、462、及び463）は、円筒形、長方形、及び/又は先細り型であって良い。あるいはその代わりに他の形状及び角度が用いられても良い。
【００３６】
処理チャンバ410は、処理空間405及び1つ以上の排出システム470と結合する1つ以上の排出ポート475を有して良い。それに加えて、排出ポート475は、1つ以上のバルブ（図示されていない）及び/又は1つ以上の排出センサ（図示されていない）を有して良い。当業者は、処理空間に対する流れを制御するのに1つ以上のバルブが使用できること、及び、1つ以上の排出センサは、すすぎ洗浄システム400内の処理チャンバ410の処理状態を判断するのに用いることができることを理解している。たとえば、1以上の排出ポート475は、可撓性ホース/管/パイプ/導管（図示されていない）を用いることによって排出システム470に結合されて良い。一部の実施例では、排出ポート475及び排出システム470は、処理得空間405から除去されなければならない他の処理気体のすすぎ洗浄及び/又は洗浄に用いられて良い。他の実施例では、排出ポート475及び排出システム470は、処理空間405内部の圧力を制御するのに用いられて良い。
【００３７】
処理チャンバ410は、ウエハ搬送処理中に開けることが可能で、かつウエハ処理中に閉じることが可能なウエハ搬送ポート409を有して良い。
【００３８】
すすぎ洗浄システム400は1つ以上の回復システム420を有して良い。回復システム420は、1種類以上の処理流体を分析、フィルタリング、再利用、及び/又は除去するように構成されて良い。たとえばすすぎ洗浄用成分及び/又は洗浄用成分（溶媒）が再利用されて良い。それに加えて、すすぎ洗浄システム400は、1つ以上の流体捕獲システム422及び回復システム420と結合可能な供給ライン424を有して良い。
【００３９】
さらに図4を参照すると、洗浄システム400は制御装置495を有して良い。制御装置495は、ウエハテーブル403、並進ユニット404、ウエハ搬送ポート409、処理チャンバ410、回復システム420、流体供給システム430、気体供給システム440、制御サブシステム450、結合素子454、及び分配サブシステム460と結合して良い。あるいはその代わりに他の構成が用いられても良い。
【００４０】
様々な実施例では、すすぎ洗浄システム400は、処理空間405と結合した1つ以上の監視システム480を有して良く、かつ、監視システム480は、ウエハサイズ、ウエハ曲率、端部の曲がり、分離間隔、処理状態、位置、厚さ、温度、圧力、流速、化学物質、回転速度、加速度、残留物、若しくは粒子、又は上記2つ以上の決定に用いられて良い。追加の実施例では、分配サブシステム460は1つ以上のセンサ465を有して良く、かつ、センサ465は、分離間隔、処理状態、位置、厚さ、温度、圧力、流速、化学物質、回転速度、加速度、残留物、若しくは粒子、又は上記2つ以上の決定に用いられて良い。
【００４１】
それに加えて、すすぎ洗浄システム400は多数の洗浄ステーション490を有して良く、かつ、すすぎ洗浄ノズル集合体461、処理気体ノズル集合体462、及び/又は分配ノズル集合体463用に各独立した洗浄ステーション490が供されて良い。ノズル集合体（461、462、及び463）が用いられてないとき、又は自己洗浄処理中、ノズル集合体（461、462、及び463）は、洗浄ステーション490内に位置して良い。たとえば洗浄ステーション490は、ノズル集合体（461、462、及び463）を洗浄するように選ばれた洗浄流体を有して良い。
【００４２】
一部のすすぎ洗浄処理では、純粋が用いられて良い。様々な洗浄処理では、プロピレングリコールエーテルアセテートが、（すすぎ）洗浄剤として用いられて良い。他の除去処理では、他の溶媒又は溶媒若しくは液体の混合物が、意図しない膜の種類と量に基づいて用いられて良い。それに加えて、洗浄流体又はすすぎ洗浄剤は、単一材料又は混合物として以下を有して良い。それは、N-ブチルアセテート、シクロヘキサノン、エチルラクテート、アセトン、イソプロピルアルコール、4-メチル2-ペンタノン、γ-ブチルラクトンである。他の洗浄処理では、水、希釈HF、又は希釈酸/過酸化水素が、ポリマー及び/又はエッジビーズの材料を除去するのに用いられて良い。
【００４３】
代替例では、すすぎ洗浄システム400及び/又は分配サブシステム460は、電気加熱素子、抵抗加熱素子、熱電加熱素子、及び/又は光加熱素子（図示されていない）を有して良い。他の例では、窒素又は他の気体が、分配サブシステム460内の1つ以上のノズル集合体(461,462)を介して供されて良い。
【００４４】
本発明では、ウエハ回転中に分配サブシステム460の運動は、すすぎ洗浄後に残される液滴の量を減少させるのに用いられる。それに加えて、すすぎ洗浄中での水の膜の制御を制御することで、現像処理中にウエハ表面上に堆積される欠陥除去の実効性が改善される。
【００４５】
ウエハすすぎ洗浄処理が設定されるとき、リアルタイムのデータ及び履歴データは、最小数のリアルタイム制御変数を有するすすぎ洗浄レシピを取得するのに用いられて良い。一部の実施例では、リアルタイム制御変数は、ノズル走査速度及びウエハ回転速度（毎分の回転数等）を有して良い。
【００４６】
一般的には、すすぎ洗浄レシピの範囲内では、ウエハ回転数の増大及び/又はノズル走査速度の減少が起こる結果、欠陥の生成が減少する。
【００４７】
本発明では、ノズル走査速度とウエハ回転速度を組み合わせることで、一回転中にノズルが進行する距離が計算される式が導かれた。全ての半径上の地点での回転あたりのノズルの運動（以降”NMpR”）は、ノズル走査速度とウエハ回転速度で求められて良い。
【００４８】
実験結果は、所与のウエハ条件（レジスト材料、露光パターン等）及びすすぎ洗浄レシピ（ノズル走査速度及びウエハ回転速度）について、欠陥が低密度から高密度へ遷移する特定の半径でのNMpRを計算することで、様々なすすぎ洗浄レシピについての、欠陥遷移の対応する半径の予測が可能となる。
【００４９】
欠陥遷移半径でのNMpRの実験及び計算を介して得られた知見を利用することによって、その値未満であれば欠陥が生成されないという最大NMpRを予測することが可能となる。その値未満であれば欠陥が生成されないという最大NMpRを知ることで、欠陥が生成されないようなノズル走査速度及びウエハ回転速度を維持するレシピ条件を選ぶことが可能となる。
【００５０】
さらに、全レシピ時間を減少させることによって、欠陥を生成させずにレシピスループットを最適化することが可能である。レシピスループットの最適化は、特定の半径でのノズル走査速度を変化させることによって実現され、NMpR計算及び実験によって特定される。それにより、ノズル走査速度がこの半径よりも大きな値でも維持される場合、欠陥が生成されない。理想的には、可能な限り高速のノズル走査速度を維持することを可能にするウエハ回転条件を選ぶことによって、スループットの最大減少が実現される。
【００５１】
さらに、ウエハ回転速度の連続的変化及びノズル走査速度の連続的変化を計算して、遷移値未満となる一定のNMpRを維持することによって、レシピスループットをさらに最適化することが可能である。
【００５２】
一部の実施例では、可変ウエハ回転速度及び可変ノズル走査速度が、すすぎ洗浄処理中に利用されて良い。ウエハ回転速度及びノズル走査速度の最適値を特定する方法は、NMpR計算法を利用することによって用いられ、設定時間の減少及びスループットの改善方法を可能にする。
【００５３】
この基本すすぎ洗浄処理についての一の改善は、すすぎ洗浄水を供給体に界面活性剤を加えることである。界面活性した水によるすすぎ洗浄処理は、基板の濡れ性を改善するので、より清浄なスピンドライ処理を可能にし、かつ液滴残留物を少なくする。
【００５４】
この処理についての他の改善は、東京エレクトロン株式会社の所謂PDR（物理欠陥減少）計画であった。この処理では、すすぎ洗浄ノズルは、ウエハ中心の上方に固定されないが、その代わりに中心で水の分配を開始して、その後水の分配を続けながら、半径軸に沿ってウエハ端部へ向かって移動する。すすぎ洗浄ノズルがウエハ中心に位置することで、ドライ中心領域の生成を改善する一方で、窒素ガスの付与は行われても良いし、又は行われなくても良い。処理中、ノズル走査速度は中心から端部まで一定である。
【００５５】
この処理についての他の改善は、東京エレクトロン株式会社が開発中のADR（最新欠陥減少）計画である。この処理では、すすぎ洗浄ノズルが、水の分配が開始されるウエハ中心を覆うように設けられる。窒素の付与及び中心での分配中での高速回転によって、ドライ中心地点の生成が改善される。一旦ドライ中心地点が生成されると、すすぎ洗浄ノズルは中心から端部まで走査される。ノズルの走査と同時に、ノズル付近での一定の各速度を維持することによって、ウエハの回転も高RPMから低RPMに減少する。処理中、ノズル走査速度は中心から端部まで一定である。
【００５６】
本発明の一の利点は、目標である実験計画を利用して、高欠陥から低欠陥へのNMpR遷移地点を決定することである。実験の数を限定することで、ADR処理の設定時間及び材料コストが減少する。他の利点は、すすぎ洗浄処理におけるさらなる欠陥の減少である。さらに他の利点は、すすぎ洗浄処理のスループットを最適化することである。
【００５７】
図5は、本発明の実施例によるすすぎ洗浄システムを用いた方法に係る単純化されたフローダイアグラムを表している。パターニングされたフォトレジスト層又はARC層が現像された後、すすぎ洗浄システムは、ウエハの前面（上面）及び/又は背面（端面）から、現像剤材料、フォトレジスト材料、反射防止残留物、又は他のポリマー残留物を除去するのに用いられて良い。
【００５８】
一部の実施例では、実験計画(DOE)法が、すすぎ洗浄処理を最適化するのに用いられて良い。DOEの結果は、第1組の処理変数（レジスト材料、レジスト厚さ、ウエハ材料、露光データ、焦点データ、照射量データ、接触角、ネッキング距離、ノズル走査速度、ウエハ回転速度、流速、分配体積、速度プロファイル、剪断率、スピンオフプロファイル等）が用いられるとき、様々な欠陥密度パターンが生成できることを示している。一部の例では、欠陥密度が低密度から高密度に遷移する1つ以上の欠陥半径が特定され、かつ、本発明の方法は、様々なレシピに係る欠陥半径を予測するのに用いられて良い。校正因子が、様々な欠陥パターン、様々なウエハ、様々なすすぎ洗浄レシピ、及び様々な欠陥半径についての測定及びシミュレーションデータを用いて設定されて良い。欠陥が低密度から高密度へ遷移する特定半径での校正因子が計算されるとき、これらの校正因子は、様々なすすぎ洗浄レシピ及び/又は修正されたすすぎ洗浄レシピについての欠陥半径を予測するのに用いられて良い。
【００５９】
本願発明者は、すすぎ洗浄処理に係る処理変数からなる各組が、各異なる組の欠陥遷移点を設定できると判断した。本願発明者は、DOE法を用いて、すすぎ洗浄処理に係る様々な組の処理変数に基づくシミュレーションモデルを開発した。そのシミュレーションモデルは、様々なすすぎ洗浄処理についての欠陥遷移点を予測するのに用いられてきた。様々な例では、処理変数は、欠陥データ、レジスト材料データ、レジスト厚さデータ、ウエハデータ、露光データ、焦点データ、照射量データ、接触角データ、ネッキング距離データ、ノズル走査速度データ、ウエハ回転速度データ、流速データ、分配体積データ、速度プロファイルデータ、剪断率データ、スピンオフプロファイルデータ、ノズル直径データ、NMpRデータ、ノズル長さデータ、若しくはノズル間隔データ、又は上記2つ以上の組み合わせを有して良い。
【００６０】
すすぎ洗浄処理に係る処理変数の数が大きくなりうるので、本願発明者は、目標となる実験計画データを用いて、低欠陥から高欠陥への遷移点を決定するシミュレーションモデルを開発した。本願発明者は、シミュレーションモデルが限られた数の実験に基づいているため、これらのシミュレーションモデルは、最先端欠陥減少(ADR)処理の設定時間及び材料コストを減少させると考えている。一部の例では、すすぎ洗浄レシピを最適化する前に、ADR処理の実施形態毎にNMpR遷移点が特定されて良い。
【００６１】
一部の実施例では、一定の角速度(Vang)が、ノズルがウエハ端部に位置しているときの所望の最終RPM及びウエハの全直径を特定することによって計算されて良い。式1を参照して欲しい。次にNMpRが、半径位置(Radius)、ノズル走査速度、及び一定の角速度(Vang)の関数として計算することができる。
Vang=（最終RPM）・π・（直径ウエハ）  (1)
NMpR=(2π・（半径）/Vang)・（ノズル走査速度）  (2)
すすぎ処理レシピにおいて一定の角速度及び一定の走査速度が用いられる場合、ノズルがウエハ中心付近に位置しているときには、一回転あたりにノズルが進行する距離は小さいが、ノズルがウエハ端部へ近づくように異動することで、一回転当たりにノズルが進行する距離は大きくなる。
【００６２】
限られた組のDOEデータが、テストレチクル設計及び限られた組の処理変数を用いて収集されるとき、欠陥半径及び欠陥計数データは、ノズル走査速度及び最終RPMに依存すると判断された。限られた組の処理変数は、化学増幅(CA)型レジストデータ、ノズル走査速度データ、CAレジストの露光データ、レチクルパターンデータ、最終RPMデータ、欠陥半径データ、及び欠陥計数データを有する。ストリークデータについてNMpRが検査されるとき、最小NMpRは約0.25mmと決定され、かつ最大NMpRは約0.45mmと決定された。
NMpR限界が構造を有するDOEデータを用いて決定されるとき、式3と式4にそれぞれ示されているように、校正因子及びノズル速度を計算することができる。NMpRは、ウエハ回転速度及びノズル走査速度の関数であって良い、ウエハ回転速度は、（ウエハ端部で設定された）一定の角速度として定義されて良い。
（校正因子）=60/NMpR  (3)
（速度ノズル）=（最終RPM）/（校正因子）  (4)
NMpRデータが約0.25mm〜約0.45mmの範囲で変化するとき、校正因子は約130〜約240の範囲で変化して良い。他の場合では、校正因子は、顧客の処理レシピに基づいたシミュレーションモデルを用いて決定されて良く、かつ、NMpR値はシミュレーションによる校正因子を用いて決定されて良い。最適校正因子が決定されるとき、顧客側のプロセス技術者は、校正因子を増大させることで、欠陥数を減少させても良いし、又は校正因子を減少させることで、スループットを増大させても良い。
【００６３】
図5の510に戻ると、パターニングされたウエハはウエハテーブル上に設けられて良く、かつ、真空技術は、ウエハをウエハテーブルに固定するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、パターニングされていないウエハが用いられても良い。一部の処理手順では、位置合わせ処理が、ウエハ内の切り込みを用いて実行されても良い。
【００６４】
515では、パターニングされたウエハ及びウエハテーブルは、処理チャンバ内において第1回転速度で回転して良く、かつ、第1回転速度は、第1期間中の第1一定角速度であって良い。一部の処理手順では、第1ウエハ位置が、ウエハ内の切り込みを用いて決定されて良い。パターニングされたウエハは、上側表面上の1つ以上の部位内及び/又は該部位上の残留材料を有して良い。レシピデータ及び/又はシミュレーションデータは、残留材料の種類及び位置を決定するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、すすぎ洗浄システムは、監視システム480を用いて残留材料の種類及び位置を決定するのに用いられて良い。たとえばウエハ及びウエハテーブルは実質的に同一温度であって良く、かつ、ウエハテーブルの温度は、ウエハの温度を制御するのに用いられて良い。
【００６５】
一部の実施例では、角速度Vangデータは(1)式を用いることによって計算可能で、NMpRデータは(2)式を用いることによって計算可能で、校正因子は(3)式を用いることによって計算可能で、かつノズル速度は(4)式を用いることによって計算可能である。第1角速度Vangデータは、約10回転/min(rpm)〜約2500回転/min(rpm)の範囲であって良い。NMpRデータは、約0.25mm〜約0.45mmの範囲であって良い。校正因子は、約100〜約400の範囲であって良い。校正因子は各製造環境で異なって良い。ノズル速度は、約1mm/s〜約100mm/sの範囲で変化して良い。
【００６６】
520では、分配サブシステムがウエハ中心付近に設けられて良い。一部の実施例では、分配サブシステムはすすぎ洗浄ノズル集合体を有して良く、前記すすぎ洗浄ノズル集合体はウエハ中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は、レシピデータ及び/又はシミュレーションデータを用いることによって決定されて良い。
【００６７】
分配サブシステム460は、1つ以上のすすぎ洗浄集合体461、1つ以上の処理気体ノズル集合体462、及び/又は1つ以上の分配ノズル集合体463を用いることによって、第1組のすすぎ洗浄流体及び/又は気体を、ウエハ表面付近のすすぎ洗浄空間へ供するように備えられて良い。それに加えて、すすぎ洗浄処理中、分配サブシステム460は、ウエハ表面全体にわたって、ウエハ中心付近の地点から、ウエハ端部付近の地点までを走査して良い。一部の代替実施例では、分配サブシステム460は、加熱されたすすぎ洗浄流体及び/又は気体をウエハ表面に供して良い。他の代替実施例では、分配サブシステム460は、冷却されたすすぎ洗浄流体及び/又は気体をウエハ表面に供して良い。
【００６８】
本願発明者は、すすぎ洗浄処理に係る処理変数の組の各々が、各異なる組の欠陥遷移点を設定しうると判断した。本願発明者は、DOE法を用いて、すすぎ洗浄処理に係る各異なる組の処理変数に基づくシミュレーションモデルを開発した。そのシミュレーションモデルは、様々なすすぎ洗浄処理の欠陥遷移点を予測するのに用いられた。様々な例では、処理変数は、欠陥データ、レジスト材料データ、レジスト厚さデータ、ウエハデータ、露光データ、焦点データ、照射量データ、接触角データ、ネッキング距離データ、ノズル走査速度データ、ウエハ回転速度データ、流速データ、分配体積データ、速度プロファイルデータ、剪断率データ、スピンオフプロファイルデータ、ノズル直径データ、NMpRデータ、ノズル長さデータ、若しくはノズル間隔データ、又は上記2つ以上の組み合わせを有して良い。
【００６９】
すすぎ洗浄処理に係る処理変数の数が大きくなりうるので、本願発明者は、目標となる実験計画データを用いて、低欠陥から高欠陥への遷移点を決定するシミュレーションモデルを開発した。本願発明者は、シミュレーションモデルが限られた数の実験に基づいているため、これらのシミュレーションモデルは、最先端欠陥減少(ADR)処理の設定時間及び材料コストを減少させると考えている。一部の例では、すすぎ洗浄レシピを最適化する前に、ADR処理の実施形態毎にNMpR遷移点が特定されて良い。
【００７０】
525では、第1すすぎ洗浄処理が実行されて良い。一部の実施例では、第1すすぎ洗浄処理は、ウエハ表面上の1つ以上の内部領域で実行されて良い。あるいはその代わりに、他の領域が用いられても良い。
【００７１】
一部の実施例では、角速度Vangデータは(1)式を用いることによって計算可能で、NMpRデータは(2)式を用いることによって計算可能で、校正因子は(3)式を用いることによって計算可能で、かつノズル速度は(4)式を用いることによって計算可能である。第1角速度Vangデータは、約10回転/min(rpm)〜約2500回転/min(rpm)の範囲であって良い。NMpRデータは、約0.25mm〜約0.45mmの範囲であって良い。校正因子は、約100〜約400の範囲であって良い。校正因子は各製造環境で異なって良い。ノズル速度は、約1mm/s〜約200mm/sの範囲で変化して良い。
【００７２】
一部の例では、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461は、第1すすぎ洗浄処理中、ウエハの上側表面へ向かって流れる1種類以上のすすぎ洗浄流体及び/又は気体を供するのに用いられて良い。他の例では、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461は、第1すすぎ洗浄処理中、ウエハの端部へ向かって流れる1種類以上のすすぎ洗浄流体及び/又は気体を供するのに用いられて良い。たとえば残留物はウエハ上側表面上の各異なる領域で異なって良く、かつウエハ端部での残留物もまたそれぞれ異なって良い。
【００７３】
第1すすぎ洗浄処理中、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度、並びに分配時間は、プロセスレシピ又はシミュレーションモデルによって決定されて良い。それに加えて、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度、並びに分配時間は、第1すすぎ洗浄処理中に変化して良い。たとえば、第1すすぎ洗浄処理中に分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度が変化することで、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、及び/又は流れの方向は変化して良い。様々な例では、分配サブシステム460がウエハ端部へ向かって移動することで、分配サブシステム460がウエハ端部付近に位置することで、かつ/あるいは、分配サブシステム460がウエハ端部から遠ざかるように移動することで、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、並びに/又は分配サブシステム460の位置及び/若しくは走査速度は変化して良い。
【００７４】
すすぎ洗浄システム400は1つ以上の回復システム420を有して良い。回復システム420は、1種類以上の処理流体を分析、フィルタリング、再利用、及び/又は除去するように構成されて良い。たとえば、第1組の残留すすぎ洗浄流体及び/又は気体は、第1すすぎ処理中、ウエハの上側表面上の1つ以上の部位から除去されて良く、かつ、第1組の残留すすぎ洗浄流体及び/又は気体は、フォトレジスト材料、すすぎ洗浄剤、及び/又は現像残留物を有して良い。
【００７５】
530では、第2すすぎ洗浄処理が実行されて良い。一部の実施例では、第2すすぎ洗浄処理は、ウエハ表面上の1つ以上の外側領域で実行されて良い。あるいはその代わりに他の領域が用いられても良い。
【００７６】
一部の例では、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461は、第2すすぎ洗浄処理中、ウエハの上側表面へ向かって流れる1種類以上のすすぎ洗浄流体及び/又は気体を供するのに用いられて良い。他の例では、1つ以上のすすぎ洗浄ノズル集合体461は、第2すすぎ洗浄処理中、ウエハの端部へ向かって流れる1種類以上のすすぎ洗浄流体及び/又は気体を供するのに用いられて良い。たとえば残留物はウエハ上側表面上の各異なる領域で異なって良く、かつウエハ端部での残留物もまたそれぞれ異なって良い。
【００７７】
第2すすぎ洗浄処理中、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度、並びに分配時間は、プロセスレシピ又はシミュレーションモデルによって決定されて良い。それに加えて、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度、並びに分配時間は、第2すすぎ洗浄処理中に変化して良い。たとえば、第2すすぎ洗浄処理中に分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度が変化することで、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、及び/又は流れの方向は変化して良い。様々な例では、分配サブシステム460がウエハ端部へ向かって移動することで、分配サブシステム460がウエハ端部付近に位置することで、かつ/あるいは、分配サブシステム460がウエハ端部から遠ざかるように移動することで、すすぎ洗浄流体、すすぎ洗浄気体、すすぎ洗浄剤、回転速度、流速、並びに/又は分配サブシステム460の位置及び/若しくは走査速度は変化して良い。
【００７８】
すすぎ洗浄システム400は1つ以上の回復システム420を有して良い。回復システム420は、1種類以上の処理流体を分析、フィルタリング、再利用、及び/又は除去するように構成されて良い。たとえば、第2組の残留すすぎ洗浄流体及び/又は気体は、第2すすぎ処理中、ウエハの上側表面上の1つ以上の部位から除去されて良く、かつ、第2組の残留すすぎ洗浄流体及び/又は気体は、フォトレジスト材料、すすぎ洗浄剤、及び/又は現像残留物を有して良い。
【００７９】
一部の代替すすぎ洗浄手順では、1つ以上の乾燥処理が実行されて良い。乾燥処理が実行されるとき、分配サブシステム460は、ウエハ表面へ向かうさらに1つ以上の方向に流れる1種類以上の乾燥用気体を供するのに用いられて良い。乾燥処理中、乾燥用気体、回転速度、流速、分配サブシステム460の位置及び/又は走査速度、並びに処理時間は、プロセスレシピ及び/又はシミュレーションモデルによって決定されて良い。
【００８０】
535では、パターニングされたウエハについて第1処理状態が決定されて良く、かつ、処理状態は、履歴データ及び/又はリアルタイムデータを用いることによって決定されて良い。履歴データ及び/又はリアルタイムデータは、リスクデータ、信頼性データ、処理データ、予測データ、測定データ、欠陥データ、シミュレーションデータ、検証データ、若しくはライブラリデータ、又はこれらの組み合わせを有して良い。
【００８１】
一部の実施例では、パターニングされたウエハについての第1処理状態は残留物データを用いて決定されて良く、かつ、前記第1処理状態は、1つ以上の残留物の縞がウエハ表面上に存在するときには第1値をとって良く、かつ1つ以上の残留物の縞がウエハ表面上に存在しないときには第2値をとって良い。他の実施例では、パターニングされたウエハについての第1処理状態は、欠陥データ、粒子計数データ、粒径データ、粒子位置データ、若しくはブリッジデータ、又はこれらの組み合わせを用いて決定されて良い。
【００８２】
様々な実施例では、1つ以上のすすぎ洗浄されたウエハについての処理状態データ、第1測定データ、信頼性データ、及び/又はリスクデータは、追加のウエハが処理されるべきか否かを判断するために検査されて良い。たとえばロット全体が処理される前に、1つ以上の先に送られた基板が処理用に選ばれて良い。
【００８３】
一部の例では、すすぎ洗浄された基板についての個々の信頼性データ及び/又は全体の信頼性データが、個々の信頼性限界及び/又は全体の信頼性限界と比較されて良い。1つ以上の信頼性限界が満たされる場合には、1組の基板の処理は続けられて良い。あるいは1つ以上の信頼性限界が満たされない場合には、補正行為が適用されて良い。補正行為は、前記1組の基板内のさらに1つ以上の基板についての信頼性値を設定する工程、前記さらに1つ以上の基板についての信頼性値と、さらなる信頼性限界とを比較する工程、及び、1つ以上の前記さらなる信頼性限界が満たされる場合には前記1組の基板の処理を継続し、又は、1つ以上の前記さらなる信頼性限界が満たされない場合には処理を中止する工程を有して良い。
【００８４】
他の例では、基板についての個々のリスクデータ及び/又は全体のリスクデータが、個々のリスク限界及び/又は全体のリスク限界と比較されて良い。1つ以上のリスク限界が満たされる場合には、1組の基板の処理は続けられて良い。あるいは1つ以上のリスク限界が満たされない場合には、補正行為が適用されて良い。補正行為は、前記1組の基板内のさらに1つ以上の基板についてのリスク値を設定する工程、前記さらに1つ以上の基板についてのリスク値と、さらなるリスク限界とを比較する工程、及び、1つ以上の前記さらなるリスク限界が満たされる場合には前記1組の基板の処理を継続し、又は、1つ以上の前記さらなるリスク限界が満たされない場合には処理を中止する工程を有して良い。
【００８５】
540では、第1処理状態が第1値と等しく、かつ実質的にすべての残留物材料が除去されたか否かを判断するのにクエリーが実行されて良い。第1処理状態が第1値に等しいときには、処理500は545へ分岐して良い。第1処理状態が第1値に等しくないときには、処理500は550へ分岐して良い。様々な実施例では、除去量を用いて決定されるウエハについての第1処理状態が、回復システム420からのデータを用いることによって決定されて良く、前記第1処理状態が第1値（全部除去）である場合には、ウエハは処理チャンバから取り出されて良く、かつ、前記第1処理状態が第2値（一部のみ除去）である場合には、補正行為が行われて良い。
【００８６】
545では、すすぎ洗浄された水が、すすぎ洗浄システム400内の処理チャンバ410から除去されて良い。
【００８７】
550では、1つ以上の補正行為が実行されて良い。補正行為は、洗浄処理、すすぎ洗浄処理、乾燥処理、測定処理、検査処理、若しくは保存処理、又はこれら2つ以上の組み合わせを有して良い。たとえばウエハは、同一又は異なるすすぎ洗浄処理及び/若しくはすすぎ洗浄システムを用いて再処理されて良い。
【００８８】
一部のすすぎ洗浄手順は、ウエハが、第1期間に第1回転速度で回転するときの第1ウエハ回転位置を決定する1つ以上の処理を有して良い。分配サブシステム460の位置設定は、第1期間中の第1ウエハ位置を用いることによって決定されて良い。たとえば、分配サブシステム460内の監視システム480及び/又はセンサ465は、ウエハ位置を決定し、分配サブシステム480を位置設定し、すすぎ洗浄空間464を監視し、かつウエハ401の上側表面を監視するように構成され、かつそれらのために用いられて良い。たとえば、残留物材料はまた、ポリマー残留物、フォトレジスト残留物、low-k材料、若しくは超low-k材料、又はこれらの混合物をも有して良い。
【００８９】
図6は、本発明の実施例による典型的なDOEデータテーブルを図示している。DOE処理の組からの典型的なデータテーブルが図6に図示されている。データテーブル中の典型的なデータは、スロットデータ、欠陥計数データ、ノズル走査速度データ(mm/s)、最終RPMデータ、最大RPMデータ、最小RPMデータ、可変RPMデータ、加速度データ、欠陥半径データ(mm)、RPM分解データ、角速度データ(mm/s)、[d(t)/d(rot)]データ、及び（ノズル移動/回転(mm)）データを有して良い。さらなるDOEデータはフォトレジストデータを有して良い。前記フォトレジストデータは、材料データ、厚さデータ、均一性データ、光学データ、CDデータ、SWAデータ、PEBデータ、若しくはPABデータ、又はこれらの組み合わせを有して良い。それに加えてDOEデータは、現像データ、洗浄データ、乾燥データ、チャンバ一致データ、ウエハ厚さデータ、若しくはウエハ曲率データ、又はこれらの組み合わせを有して良い。
【００９０】
図7A及び図7Bは、本発明の実施例による典型的なDOEデータを図示している。図6の「7番目の」データ組についての典型的な散乱プロットマトリックスデータが図7Aに図示されている。図6の「7番目の位置の」データ組についての典型的な累積分布関数(CDF)のプロットデータが図7Bに図示されている。一部の実施例では、図7A及び図7Bに図示された典型的データは、成功したすすぎ洗浄処理を特定するのに用いられて良い。たとえば粒子数及び粒子位置は、成功したすすぎ洗浄処理について設定された限界範囲内であって良い。一部の例では、粒子の一部を除去するのにフィルタ関数が用いられて良い。
【００９１】
図8A及び図8Bは、本発明の実施例による他の典型的なDOEデータを図示している。図6の「2番目の」データ組についての典型的な散乱プロットマトリックスデータが図8Aに図示されている。図6の「2番目の位置の」データ組についての典型的な累積分布関数(CDF)のプロットデータが図8Bに図示されている。一部の実施例では、図8A及び図8Bに図示された典型的データは、成功しなかったすすぎ洗浄処理を特定するのに用いられて良い。たとえば粒子数及び粒子位置は、成功したすすぎ洗浄処理について設定された限界範囲内であってはならない。一部の例では、成功しなかったすすぎ洗浄処理は、たとえば図8Aに図示された「縞のデータ」を用いて特定されて良い。他の例では、フィルタリングされた「縞のデータ」又は平均の「縞のデータ」、又は累積的な「縞のデータ」が用いられて良い。さらに他の例では、ウエハ上の孤立パターン及び/又は密なパターンからの粒子データは、粒子数、粒子位置、及びすすぎ洗浄処理の品質を特定するのに用いられて良い。
【００９２】
図9は、本発明の実施例による典型的な欠陥半径データを表している。典型的なグラフ900が図9に表されている。表されたグラフ900は、3つの典型的データ組(901,902,903)についての欠陥データを示している。第1データ組901では、最終RPMは500rpmに等しく、最小ノズル走査速度は2mm/sに等しく、かつ最大ノズル走査速度は12mm/sに等しい。第2データ組902では、最終RPMは1000rpmに等しく、最小ノズル走査速度は6mm/sに等しく、かつ最大ノズル走査速度は20mm/sに等しい。第3データ組903では、最終RPMは1250rpmに等しく、最小ノズル走査速度は8mm/sに等しく、かつ最大ノズル走査速度は20mm/sに等しい。
【００９３】
それに加えて、平均値の線910がプロットされ、1σ値の線920が示され、かつ2σ値の線930が示されている。場合によっては、1回転あたりのノズル運動(NMpR)の下限は、平均値の約1σだけ小さい値に設定されて良い。それに加えて2σ値は、NMpR閾値の計算に用いられて良い。1σ値の線920が約0.36mmに示されている。2σ値の線930が約0.29mmに示されている。
【００９４】
一部の実施例では、図9に図示された典型的データが、成功したすすぎ洗浄処理を設定するのに用いることができる限界を特定するのに用いられて良い。たとえば図9に図示された粒子数及び粒子位置は、成功したすすぎ洗浄処理について設定された限界範囲内であって良い。一部の例では、計算されたNMpR値は、図9に示されたものと異なって良い。本発明はすすぎ洗浄モデルを供する。前記すすぎ洗浄モデルは、チャンバデータ、欠陥計数データ、ノズル走査速度データ(mm/s)、最終RPMデータ、最大RPMデータ、最小RPMデータ、可変RPMデータ、加速度データ、欠陥半径データ(mm)、RPM分解データ、角速度データ(mm/s)、[d(t)/d(rot)]データ、及び（ノズル移動/回転(mm)）データを有して良い。それに加えて、すすぎ洗浄もデータはフォトレジストデータを用いて良い。前記フォトレジストデータは、材料データ、厚さデータ、均一性データ、光学データ、CDデータ、SWAデータ、PEBデータ、若しくはPABデータ、又はこれらの組み合わせを有して良い。それに加えてDOEデータは、現像データ、洗浄データ、乾燥データ、チャンバ一致データ、ウエハ厚さデータ、若しくはウエハ曲率データ、又はこれらの組み合わせを有して良い。
【００９５】
図10A-図10Eは、本発明の実施例による典型的なノズル走査速度データを表している。第1組の典型的なグラフが図10Aに示されている。第1組の典型的なグラフは、最終RPMが500rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1010aが示されている。それに加えて、約47mm〜約64mmの範囲をとりうる、8mm/sの走査速度(1020a)についての予測された欠陥半径範囲1015aが示されている。
【００９６】
第2組の典型的なグラフが図10Bに示されている。第2組の典型的なグラフは、最終RPMが750rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1010bが示されている。それに加えて、約74mm〜約100mmの範囲をとりうる、8mm/sの走査速度(1020b)についての予測された欠陥半径範囲1015bが示されている。
【００９７】
第3組の典型的なグラフが図10Cに示されている。第3組の典型的なグラフは、最終RPMが1000rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1010cが示されている。それに加えて、約95mm〜約128mmの範囲をとりうる、8mm/sの走査速度(1020c)についての予測された欠陥半径範囲1015cが示されている。
【００９８】
第4組の典型的なグラフが図10Dに示されている。第4組の典型的なグラフは、最終RPMが1250rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1010cが示されている。それに加えて、約143mm〜約150mm以上の範囲をとりうる、8mm/sの走査速度(1020d)についての予測された欠陥半径範囲1015dが示されている。
【００９９】
第5組の典型的なグラフが図10Eに示されている。第5組の典型的なグラフは、最終RPMが1500rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1010cが示されている。それに加えて、約95mm〜約128mmの範囲をとりうる、8mm/sの走査速度(1020e)についての予測された欠陥半径範囲1015eが示されている。
【０１００】
一部の実施例では、図10A-図10Eに示された（ノズル運動/回転）についての限界及び予測された欠陥半径の範囲は、成功するすすぎ洗浄処理のすすぎ洗浄モデルの生成及び/又は限界の設定に用いられて良い。一部の例では、計算されたNMpR値は図10A-図10Eに示されたものと異なって良い。本発明は、1組以上のすすぎ洗浄関連データを用いるすすぎ洗浄モデルを供することで、NMpR限界及び欠陥半径の範囲を計算並びに/又は予測することが可能である。すすぎ洗浄関連データは、チャンバデータ、欠陥計数データ、ノズル走査速度データ(mm/s)、最終RPMデータ、最大RPMデータ、最小RPMデータ、可変RPMデータ、加速度データ、欠陥半径データ(mm)、RPM分解データ、角速度データ(mm/s)、[d(t)/d(rot)]データ、及び（ノズル移動/回転(mm)）データを有して良い。それに加えて、すすぎ洗浄関連データはフォトレジストデータを用いて良い。前記フォトレジストデータは、材料データ、厚さデータ、均一性データ、光学データ、CDデータ、SWAデータ、PEBデータ、若しくはPABデータ、又はこれらの組み合わせを有して良い。さらにすすぎ洗浄関連データは、現像データ、洗浄データ、乾燥データ、チャンバ一致データ、ウエハ厚さデータ、若しくはウエハ曲率データ、又はこれらの組み合わせを有して良い。
【０１０１】
各異なる欠陥遷移半径でNMpRの測定値及び/又はシミュレーション値を用いることによって、本発明の方法は、その値未満では欠陥が生成されない最大NMpRを予測するのに用いられて良い。その値未満では欠陥が生成されない最大NMpRを知ることで、欠陥が生成されないようにノズル走査速度及びウエハ回転速度を維持するレシピ条件を選ぶことが可能となる。
【０１０２】
それに加えて、本発明は、欠陥を生成せずに合計レシピ時間を減少させることによって、レシピスループットを最適化するのに用いられて良い。レシピスループットの最適化は、特定半径でのノズル走査速度を変化させることによって実現され、NMpR計算及び実験によって特定される。それにより、ノズル走査速度がこの半径よりも大きな値でも維持される場合、欠陥が生成される。理想的には、可能な限り高速のノズル走査速度を維持することを可能にするウエハ回転条件を選ぶことによって、スループットの最大減少が実現される。
【０１０３】
図11A及び図11Bは、本発明の実施例による典型的なレシピスループット最適化データを表している。第1組の典型的なグラフが図11Aに示されている。第1組の典型的なグラフは、最終RPMが1000rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1110aが示されている。それに加えて、第1部分1121a、第2部分1122a、及びすすぎ洗浄レシピに必要な時間を短くするために設定される切り換え半径1123aを有する第1の時間が減少したレシピ1120aが示されている。第1部分1121aの間、切り換え半径1123aに到達するまで、ノズルについては8mm/sの走査速度(1125a)が用いられる。第2部分1122aの間、切り換え半径1123aを超えた後、ノズルについては4mm/sの走査速度(1126a)が用いられる。たとえば、切り換え半径1123aは約80mm〜約88mmの範囲であって良く、第1部分1121aの時間は約10秒〜約11秒の範囲であって良く、第2部分1122aの時間は約15.4秒〜約17.5秒の範囲であって良く、かつ合計時間は約25秒〜約28秒の範囲であって良い。
【０１０４】
第2組の典型的なグラフが図11Bに示されている。第2組の典型的なグラフは、最終RPMが1000rpmで一定に維持されている場合における、6つの異なるノズル走査速度(2mm/s、4mm/s、6mm/s、8mm/s、10mm/s、及び16mm/s)についてのシミュレーションデータ[（ウエハ半径）に対する（ノズル運動/回転）]を示している。約0.29mm〜約0.42mmの範囲をとりうる（ノズル運動/回転）についての限界範囲1110bが示されている。それに加えて、第1部分1121b、第2部分1122b、及びすすぎ洗浄レシピに必要な時間を短くするために設定される第1切り換え半径1123b、第3部分1131b、及び第2切り換え半径1130bを有する第1の時間が減少したレシピ1120bが示されている。第1部分1121bの間、第1切り換え半径1123bに到達するまで、ノズルについては8mm/sの走査速度(1125b)が用いられる。第2部分1122bの間、第1切り換え半径1123bを超えた後、ノズルについては6mm/sの走査速度(1132b)が用いられる。第3部分1131bの間、第2切り換え半径1130bを超えた後、ノズルについては4mm/sの走査速度(1126b)が用いられる。たとえば、第1切り換え半径1123bは約80mm〜約88mmの範囲であって良く、第1部分1121bの時間は約10秒〜約11秒の範囲であって良い。第2切り換え半径1130bは約115mm〜約120mmの範囲であって良く、第2部分1122bの時間は約5秒〜約6秒の範囲であって良く、第3部分1131bの時間は約7.5秒〜約8.5秒の範囲であって良く、かつ合計時間は約22.5秒〜約25.5秒の範囲であって良い。
【０１０５】
一部の実施例では、図11Aと図11Bに示された典型的なデータが、1つ以上の異なる走査速度を用いることのできる成功するすすぎ洗浄処理を設定することで、すすぎ洗浄処理に必要な時間を減少させるのに用いられて良い。たとえば図11Aと図11Bに示された、（ノズル運動/回転）(mm)の限界、予測された欠陥半径範囲、及び各異なる走査速度は、より速いすすぎ洗浄処理についてのすすぎ洗浄モデルの生成及び/又は限界の設定に用いられて良い。一部の例では、計算されたNMpR値は、図11A及び図11Bでのものと異なって良い。本発明は、1組以上のすすぎ洗浄関連データを用いるすすぎ洗浄モデルを供することで、NMpR限界及び欠陥半径の範囲を計算並びに/又は予測することが可能である。すすぎ洗浄関連データは、チャンバデータ、欠陥計数データ、ノズル走査速度データ(mm/s)、最終RPMデータ、最大RPMデータ、最小RPMデータ、可変RPMデータ、加速度データ、欠陥半径データ(mm)、RPM分解データ、角速度データ(mm/s)、[d(t)/d(rot)]データ、及び（ノズル移動/回転(mm)）データを有して良い。それに加えて、すすぎ洗浄関連データはフォトレジストデータを用いて良い。前記フォトレジストデータは、材料データ、厚さデータ、均一性データ、光学データ、CDデータ、SWAデータ、PEBデータ、若しくはPABデータ、又はこれらの組み合わせを有して良い。さらにすすぎ洗浄関連データは、現像データ、洗浄データ、乾燥データ、チャンバ一致データ、ウエハ厚さデータ、若しくはウエハ曲率データ、又はこれらの組み合わせを有して良い。
【０１０６】
図12は、本発明による典型的なウエハ回転速度及びノズル走査速度の最適化データを表している。ウエハ半径(mm)データに対してRPMデータがプロットされている第1の典型的グラフ1210が図示されている。ウエハ半径(mm)データに対してノズル走査速度(mm/s)データがプロットされている第2の典型的グラフ1220が図示されている。典型的な最大RPM値1211が2500rpmとして図示されている。最大RPM値は約2000rpm〜約3000rpmの範囲であって良い。たとえば、最大RPM値1211は、並進ユニット（図4の404）に係る回転速度に依存して良く、かつ、分配サブシステム（図4の406）に係る走査速度が用いられている。典型的なRPM中断点(breakpoint)の値1212が示されている。典型的なRPM中断点の値1212は、60mmのウエハ半径に示されている。RPM中断点の値1212の位置は半径約50mm〜約100mmの範囲であって良い。たとえばRPM中断点の値1212は、計算されたNMpRの値に依存して良い。それに加えて、典型的な可変RPM値1213が示され、かつ、典型的な可変RPM値1213は線形又は非線型の傾斜を有して良い。さらに、典型的なRPM終点1214が示され、かつ典型的なRPM終点1214は、150mmのウエハ半径に示されている。RPM終点1214の値は、約800rpm〜約1500rpmの範囲であって良い。
【０１０７】
典型的な最大ノズル走査速度の値1221が示されている。典型的な最大ノズル走査速度の値は13mm/sとして示されている。ノズル走査速度は、約2mm/s〜約30mm/sの範囲であって良い。たとえば、最大ノズル走査速度の値1221は、並進ユニット（図4の404）に係る回転速度に依存して良く、かつ、分配サブシステム（図4の406）に係る走査速度が用いられている。
典型的なノズル走査速度の中断点の値1222が示されている。典型的なノズル走査速度の中断点の値1222は、60mmのウエハ半径に示されている。RPM中断点の値1221の位置は半径約50mm〜約100mmの範囲であって良い。たとえばRPM中断点の値1222は、計算されたNMpRの値に依存して良い。それに加えて、典型的な可変RPM値1223が示され、かつ、典型的な可変RPM値1223は線形又は非線型の傾斜を有して良い。さらに、典型的な走査速度の終点1224が示され、かつ典型的なRPM終点1214は、150mmのウエハ半径に示されている。走査速度の終点1224の値は、約4mm/s〜約6mm/sの範囲であって良い。
【０１０８】
一部の例では、ウエハ回転速度の連続的な変化及びノズル走査速度の連続的な変化を計算して遷移値未満でNMpRを一定に維持することによって、レシピスループットをさらに最適化することが可能である。
【０１０９】
第1の典型的な手順では：a1)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b1)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハ位置を決定することができる；c1)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は前記第1ウエハ位置を用いて決定されて良い；d1)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内部領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第1量の第1すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の内側領域に付与されて良い；e1) 第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内部領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第2量の第2すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；かつ、f1)前記ウエハ回転は第4期間中に停止して良い。
【０１１０】
第2の典型的な手順では：a2)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b2)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハ位置を決定することができる；c2)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は前記第1ウエハ位置を用いて決定されて良い；d2)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第1量の第1すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の内側領域に付与されて良い；e2)第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第2量の第2すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；かつ、f2)前記ウエハ回転は第4期間中に停止して良い。
【０１１１】
第3の典型的な手順では：a3)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b3)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハ位置を決定することができる；c3)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は前記第1ウエハ位置を用いて決定されて良い；d3)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第1量の第1すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の内側領域に付与されて良い；e3)第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の中間領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第2量の第2すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の中間領域に付与されて良い；f3)第4期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第3量の第3すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；かつ、g3)前記ウエハ回転は第5期間中に停止して良い。
【０１１２】
第4の典型的な手順では：a4)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b4)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハの中心を決定することができる；c4)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は先に決定された前記第1ウエハの中心を用いて決定されて良い；d4)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第1量の第1すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の内側領域に付与されて良い；e4)第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、第2量の第2すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；f4)第4期間中、分配サブシステム460は前記ウエハの中心付近の第1位置で再度位置設定されて良い；g4)第5期間中、分配サブシステム460内の処理気体ノズル集合体462を、前記内側領域にわたって第1走査速度で走査し、かつ前記ウエハが前記第2の一定の角速度で回転しうる際、第1量の第1すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；h4)第6期間中、分配サブシステム460内の処理気体用ノズル集合体462を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって第2走査速度で走査し、かつ前記ウエハが前記第2の一定の角速度で回転しうる際、第2量の第2すすぎ洗浄用流体又は気体が前記ウエハの上側表面の外側領域に付与されて良い；かつi4)前記ウエハ回転は第7期間中に停止して良い。
【０１１３】
第5の典型的な手順では：a5)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b5)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハ位置を決定することができる；c5)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は前記第1ウエハ位置を用いて決定されて良い；d5)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461と処理気体ノズル集合体462を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第1量の第1すすぎ洗浄用流体を、処理気体ノズル集合体462は第1量の第1すすぎ洗浄用気体を、前記ウエハの上側表面の内側領域に供して良い；e5)第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461と処理気体ノズル集合体462を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第2量の第2すすぎ洗浄用流体を、処理気体ノズル集合体462は第2量の第2すすぎ洗浄用気体を、前記ウエハの上側表面の外側領域に供して良い；かつ、f2)前記ウエハ回転は第4期間中に停止して良い。
【０１１４】
第6の典型的な手順では：a6)第1ウエハ（パターニングされたウエハ又はパターニングされていないウエハ）がウエハテーブルに結合して良い；b6)前記ウエハが第1期間中に第1の一定角速度で回転することで、第1ウエハの中心を決定することができる；c6)分配サブシステム460が、前記第1期間中、前記ウエハの中心付近の第1位置に設けられて良く、かつ、前記第1位置は決定された前記第1ウエハの中心を用いて決定されて良い；d6)第2期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第1量の第1洗浄用流体及び/又は気体を、前記ウエハの上側表面の内側領域に供して良い；e6)第3期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第2量の第2洗浄用流体及び/又は気体を、前記ウエハの上側表面の外側領域に供して良い；f6)第4期間中、分配サブシステム460は前記ウエハの中心付近の第1位置で再度位置設定されて良い；g6)第5期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の内側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第1量の第1すすぎ洗浄用流体及び/又は気体を、前記ウエハの上側表面の内側領域に供して良い；h6)第6期間中、分配サブシステム460内のすすぎ洗浄用ノズル集合体461を、前記ウエハの上側表面の外側領域にわたって走査させ、かつ前記ウエハが前記第1の一定の角速度で回転しうる際、すすぎ洗浄用ノズル集合体461は第2量の第2すすぎ洗浄用流体及び/又は気体を、前記ウエハの上側表面の外側領域に供して良い；かつi6)前記ウエハ回転は第7期間中に停止して良い。
【０１１５】
本発明のすすぎ洗浄手順は速くて、かつ供される異物の量は実質的に最小量である。すすぎ洗浄手順の様々な工程は、約0.1秒〜約60秒の範囲で変化可能な期間を有して良い。すすぎ洗浄用流体の流速は、約0ml/s〜約10ml/sの範囲で変化して良い。気体の流速は、約0sccm〜約100sccmの範囲で変化して良い。
【０１１６】
一部の実施例では、すすぎ洗浄システムには、1つ以上の洗浄用集合体及びその関連素子を洗浄する洗浄手段が備えられて良い。たとえば、テストウエハは、プロセスレシピで特定された洗浄時間の間、保持され、かつ低速で回転して良い。分配サブシステム460は、1つ以上のノズルを洗浄する溶媒を分配して良い。
【０１１７】
本明細書に記載された1つ以上の制御装置は、データをすすぎ洗浄システムへ供することのできるシステム制御装置（図示されていない）と結合して良い。データは、ウエハの情報、層の情報、処理の情報、及び計測結果の情報を有して良い。ウエハの情報は、組成データ、サイズデータ、厚さデータ、及び温度データを有して良い。層の情報は、層数、層の組成、及び層の厚さを有して良い。処理の情報は、先の手順と現在の手順に関するデータを有して良い。計測結果の情報は、たとえば限界寸法(CD)データ、プロファイルデータ、及び均一性データのような光デジタルプロファイルデータ、並びに、屈折率(n)データ及び消散係数(k)データのような光学データを有して良い。たとえば、CDデータ及びプロファイルデータは、1層以上の層内の構造及び開口領域についての情報を有して良く、かつ均一性データをも有して良い。各制御装置は、マイクロプロセッサ、メモリ（たとえば揮発性メモリ及び/又は不揮発性メモリ）、及びデジタルI/Oポートを有して良い。メモリ内に記憶されたプログラムは、プロセスレシピに従って、すすぎ洗浄システムの上記構成部品を制御するのに利用されて良い。制御装置は、処理データを解析し、処理データと目標プロセスデータとを比較し、かつ、その比較を用いて、プロセスの変更及び/又は処理システムの構成部品を制御するように備えられて良い。
【０１１８】
一部の実施例では、1つ以上のノズル集合体が、保守作業中での取り外し、洗浄、及び/又は置換が可能となるように、取り外し可能なように分配サブシステム460と結合して良い。フローコントローラ（図示されていない）は、ノズル集合体に供される流体及び/又は気体の種類並びに供給される流体及び/又は気体の流速を制御するのに用いられて良い。
【０１１９】
本発明のシステム及び方法は、半導体材料、誘電材料、low-k材料、及び超low-k材料を損傷並びに/又は変化させることなく用いることができる。
【０１２０】
他の実施例では、1つ以上の洗浄ステーション490が供されて良く、かつ洗浄ステーション490は自己洗浄処理中に用いられて良い。たとえば、完全に自動化された自己洗浄処理が、人間の介入及び起こりうる誤りを最小限に抑えるように実装されて良い。顧客の欠陥レベルが、すすぎ洗浄システムに周期的な洗浄を求める場合、周期的に洗浄するようにプログラムされて良い。完全に自動化された洗浄処理/設計は、装置全体を止めることなく洗浄サイクルを行うことを可能にするので、予防的保守(PM)洗浄活動による不稼働時間及び生産性の損失は、最小限に抑制される。それに加えて装置は「開放」又は「分解」されないので、後洗浄処理テスト（検証）が必要とされない。さらに構成部品は保守作業員によって取り外し及び/又は洗浄されないので、保守作業員は、溶媒の蒸気、ポリマー残留物、又は運搬若しくは処理の際に生じる恐れのある負傷の危険にさらされない。他の場合では、1つ以上のすすぎ洗浄システム構成部品は、外部洗浄処理を用いることによって洗浄されて良い。自己洗浄周波数及び自己洗浄処理は、プログラム可能であり、かつ時間、被処理ウエハ数、又は排出値（警告条件、又は処理中に測定される最小排出値）に基づいて実行されて良い。窒素又は他の気体もまた、自己洗浄工程中に用いられて良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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