(57)【要約】ブラシをオフラインで調整するために化学薬品の供給を提供する実施形態に対する開示が提供され、ブラシは、対象の表面を洗浄するためにブラシを利用する機械には結合されていない。
2020522879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフライン式ブラシ調整システムによってブラシを調整するシステムにおいて、
コンディショニング面と、
前記ブラシを保持するように構成されたブラシ保持装置と、
供給源から化学薬品を受け取り、前記ブラシと前記コンディショニング面の一方または双方に該化学薬品を供給する導管とを具備し、
前記ブラシは半導体ウェハーの表面を洗浄するように構成され、
前記コンディショニング面および前記ブラシは、該ブラシの調整のために互いに接触するように構成されているシステム。
【請求項２】
前記化学薬品は実質的に１〜１３の範囲のｐＨを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記化学薬品はフッ化水素および希釈フッ化水素のうちの一方を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記化学薬品は、脱イオン水、有機酸、界面活性剤、酸化剤、溶剤およびアルカリ剤の少なくとも１つを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記導管から前記化学薬品を受け取り、前記ブラシとコンディショニング面の一方または双方への前記化学薬品の供給を制御するマニホールドを更に備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記化学薬品は圧力下で前記マニホールドから供給される請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記化学薬品は、滴下または噴霧によって前記マニホールドから直接供給される請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記化学薬品は、前記ブラシとコンディショニング面の一方または双方に直接供給される請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記化学薬品は前記ブラシの内部に直接供給される請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記化学薬品は、前記ブラシの中心に沿って軸方向に形成された中心開口部を介して前記ブラシの内部に直接供給される請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記オフライン式ブラシ調整システムは、複数の前記ブラシを調整するために複数のブラシ保持装置を備え、前記導管は、前記化学薬品を前記複数のブラシに供給する請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
第１の流量で前記導管による前記化学薬品の供給を制御する弁を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記弁は、前記第１の流量とは異なる第２の流量で前記化学薬品を供給するために、手動または自動化制御により制御される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
オフライン式ブラシ調整システムによってブラシを調整する方法において、
化学薬品の流れを受け取ることと、
前記ブラシは半導体ウェハーの表面を洗浄するように構成されており、該ブラシをブラシ保持装置によって保持することと、
前記ブラシおよびコンディショニング面が互いに接触することを可能にすることと、
調整用に前記ブラシとコンディショニング面の一方または双方に前記化学薬品を供給することとを含んで成る方法。
【請求項１５】
前記化学薬品は、脱イオン水、フッ化水素、有機酸、界面活性剤、酸化剤、溶剤およびアルカリ剤の１つを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記化学薬品は、前記ブラシとコンディショニング面の一方または双方に直接供給される請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記化学薬品は、複数の異なる流量のうちの１つの流量で供給される請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記化学薬品は、前記ブラシの外面と、該ブラシの中心に沿って軸方向に形成された中心開口部を介して該ブラシの内部のうちの少なくとも一方に供給される請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記化学薬品は、前記ブラシの前記外面に供給される場合、該ブラシに滴下または噴霧される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ブラシとコンディショニング面の一方または双方に供給される前記化学薬品の少なくとも一部を１以上のリザーバーに収集することと、
前記１以上のリザーバーに対する対応する体積モニターによって該１以上のリザーバーによって収集された前記化学薬品の堆積をモニタリングすることとを更に含む請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、化学薬品を供給することに関し、より詳細には、調整のための化学薬品供給方法および装置に関する。
【０００２】
［関連出願］
本国際出願は、2017年5月19日出願の米国特許出願第15/599,980号「Methods and Apparatuses For Chemical Delivery For Brush Conditioning」の優先権を主張する。本明細書の一部をなすものとして、米国特許出願第15/599,980号の全体を引用する。
【背景技術】
【０００３】
半導体製造業および他の業界において、半導体ウェハーから等、表面からの汚染物質を除去するために、ブラシが使用される。従来のブラシは、製造業者から、即座に使用される状態で受け取られることはない。代わりに、ブラシは、通常、意図された製品に使用する前に調整（すなわち、「慣らし」）が行われる。
【０００４】
ブラシを調整する従来の手法の限界および不都合点は、こうした手法を、図面を参照して本開示の残りの部分に示す本方法およびシステムのいくつかの態様と比較することにより、当業者には明らかとなろう。
【発明の概要】
【０００５】
特許請求の範囲により完全に示すように、実質的に図面のうちの少なくとも１つにより例示しかつそうした図に関して説明するように、調整のための化学薬品供給に関する方法および装置を提供する。
【０００６】
これらの態様および／または他の態様は、添付図面に関して行う、例示的な実施形態の以下の説明から明らかになり、より容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本開示の態様によるオフライン式ブラシ調整システムの一例を示す図である。
【図１Ｂ】本開示の態様によるオフライン式ブラシ調整システムの例示的ブロック図である。
【図２】欠陥と調整時間との関係例を示すグラフである。
【図３】本開示の態様によるブラシとブラシを調整するためのコンディショニングプレートとの配置例を示す図である。
【図４Ａ】本開示の態様によるブラシへの化学薬品を供給するための方法の一例を示す図である。
【図４Ｂ】本開示の態様によるブラシへの化学薬品を供給する方法の他の例を示す図である。
【図５】本開示の態様によるブラシ調整システムに化学薬品を供給する方法の一例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面は、必ずしも正確な縮尺ではない。適切な場合は、同様または同一の参照番号を使用して、同様または同一の構成要素を指す。
【０００９】
様々な応用およびプロセスが、表面の物理的洗浄から利益を得ることができる。例えば、半導体製造において、ウェハー上で電子回路を組み立てる１つ以上の段階の間に、破壊的である可能性がある汚染物質を除去するために、半導体ウェハーを洗浄することができる。洗浄は、例えば、洗浄すべき表面と接触するブラシによって提供することができる。従来のブラシは、製造業者から即座に使用される状態で受け取られることはない。例えば、ブラシは、対象の洗浄を妨げる汚染物質を有する可能性がある。従って、ブラシの意図された使用に対して許容可能なレベルまで汚染物質を除去するように、ブラシを調整する（シーズニングする、慣らす）ことが望まれる場合がある。さらに或いは代替的に、特定の洗浄用途のためにブラシを調整するように、ブラシに１種以上の物質が適用される場合がある。
【００１０】
種々の用途に対して本開示の様々な実施形態を使用することができることが理解されるべきであるが、本開示では、例として半導体ウェハーの表面を調整することについて述べる。
【００１１】
半導体ウェハーに対する製造プロセス中、例えば、有機粒子および／または無機粒子の形態で、半導体ウェハー表面上に多くの汚染物質が見いだされる可能性がある。これらの汚染物質は、通常、デバイスの故障および不十分なウェハー歩留まりをもたらす。さらに、新たな半導体技術ノードの各々により、半導体ウェハーにおける欠陥の臨界サイズおよび半導体ウェハー上の欠陥の許容可能な数は、より小さくなる。
【００１２】
半導体業界は、半導体デバイスの製造において化学機械平坦化後（ｐＣＭＰ）洗浄を使用する場合があり、そこでは、半導体ウェハー表面から粒子を除去するために、特定用途向けの洗浄剤および／または化学薬品と組み合わせて、例えば、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）ブラシ等のブラシが使用される場合がある。
【００１３】
ＰＶＡｃブラシを含む様々なブラシタイプは、材料自体の性質および／またはブラシ製造／出荷プロセスにより、水で洗い流され、および／または、例えば、脱イオン水（ＤＩＷ）および／または洗浄剤／化学薬品等の流体にさらされるとき、必然的に粒子（有機または無機）を放出する。放出される粒子の量は、ブラシがさらされる流体（ＤＩＷ、洗浄剤等）の性質とともに、ブラシが使用されるプロセス条件（例えば、流体流量、ブラシ回転速度等）に関連付けることができる。
【００１４】
放出され得る汚染物質のレベルを、ユーザーに配送される前に低下させるように、ブラシ製造業者がブラシを洗浄する場合があるが、個々のエンドユーザーは、ブラシにおける粒子汚染の基準レベルに対して異なる閾値を好む可能性がある。
【００１５】
いくつかのブラシは、通常、細菌の成長および製品の不良を防止する保存剤とともに、水和状態で包装され、出荷され、保管されるため。保存、包装、輸送および保管プロセス（例えば、貯蔵寿命）は全て、ブラシの意図された初期状態の性質に悪影響を与え、ブラシから放出される可能性のある粒子の数を増大させる可能性がある。
【００１６】
ブラシ製造プロセスの性質とともに、保存、包装、輸送および／または貯蔵寿命問題は、全て、半導体組立施設の製造工具において使用する前に粒子の幾分かを除去するためにエンドユーザーがブラシを調整する（すなわち、シーズニングする、すなわち慣らす）ことが必要になる、複合的な影響である可能性がある。
【００１７】
処理されている実際の半導体層により、ブラシから放出される許容可能な粒子のレベル（およびサイズ）、従って、ブラシを調整するために必要な時間が決まる可能性がある。ブラシを調整するために必要な時間は、１０分間〜２４時間の範囲或いはそれより長い可能性がある。ブラシを調整する従来の方法は、最終製品の洗浄を行うシステムにおいてブラシを洗浄するために、ダミーウェハーを使用して調整プロセスを実施することを含む。結果として失われる生産性および最終的に上昇するランニングコストは、エンドユーザーに対して不利益である。
【００１８】
オフライン式ブラシ調整システムによってブラシを調整する、開示されるシステム例は、コンディショニングプレートと、ブラシを保持するように構成されたブラシ保持装置と、ブラシとコンディショニングプレートの一方または双方に化学薬品を供給するために供給源から化学薬品を受け取るように構成された導管とを備える。ブラシは、例えば半導体ウェハー等の対象の表面を洗浄するように構成され、コンディショニングプレートおよびブラシは、ブラシを調整するために互いに接触するように構成されている。
【００１９】
オフライン式ブラシ調整システムによってブラシを調整する、開示される方法例は、化学薬品の流れを受け取ることと、ブラシ保持装置によってブラシを保持／固定することであって、ブラシは、例えば半導体ウェハー等の対象の表面を洗浄するように構成されることと、ブラシおよびコンディショニング面を互いに接触させることと、調整のためにブラシとコンディショニング面の一方または双方に化学薬品を供給することとを含む。
【００２０】
図１Ａは、本開示の態様によるオフライン式ブラシ調整システム例を示す。図１Ａを参照すると、１つ以上のブラシステーション１１０、ユーザーインターフェース１２０およびステータスライト１３０を備えることができる、オフライン式ブラシ調整システム１００が示されている。
【００２１】
複数のブラシを同時に調整するのに使用することができる任意の数の個々のブラシステーション１１０があり得る。各ブラシステーション１１０は、調整のために１つのブラシを受け取ることができ、そこでは、調整は、多段階処理能力（例えば、ブラシの圧縮、ブラシの回転速度、ＤＩＷ洗い流しおよび／またはすすぎ等）を含むことができる。複数のブラシステーション１１０は、同じプロセスでブラシを調整するように構成し、および／または異なるプロセスでブラシを調整するように独立して構成することができる。また、ブラシステーション１１０は、１つのブラシを調整するものとして記載したが、他の例では、１つのブラシステーション１１０によって複数のブラシを調整することができる。
【００２２】
ブラシステーション１１０が単一のブラシを調整する場合、そのブラシは、他の消耗品による交差汚染から隔離することができる。ブラシステーション１１０が複数のブラシを扱うように構成されている場合、交差汚染を低減させるように、ブラシ同士を隔離するバリアがあり得る。ブラシ（複数の場合もある）における汚染の量はモニタリングすることができる。
【００２３】
ユーザーインターフェース１２０（例えば、タッチスクリーン、表示パネル、ボタン、キーボードおよびマウス等）を使用して、ブラシステーション１１０においてブラシ（複数の場合もある）を調整するコマンド、およびブラシの調整状態を見るコマンドも入力することができる。例えば、ユーザーインターフェース１２０を使用して、ブラシが調整されている際にブラシを回転させるのに使用されるトルク／速度をモニタリングしかつ制御することができる。
【００２４】
ステータスライト１３０は、例えば、エンドユーザーにブラシに関する処理状態を警告するために、明滅しおよび／または異なる色を示すことができる。ステータスライト１３０によって示される状態は、設計によって決まるものとすることができる。
【００２５】
動作時、オフライン式ブラシ調整システム１００に１つ以上のブラシを配置し、調整プロセスを開始することができる。ステータスライト１３０は、例えば、少なくとも１つのブラシに対する調整が終了したときを示すことができる。異なる長さの時間がかかる可能性がある異なる調整プロセスに対して異なるブラシステーション１１０が構成される場合、ユーザーインターフェース１２０は、各ブラシステーション１１０に関する状態の更なる表示を与えることができる。
【００２６】
オフライン式ブラシ調整システム１００は、オフライン式ブラシ調整システム１００によって使用される流体（複数種の場合もある）を受け入れるために、流体供給システム１０１に結合することができる。流体供給システム１０１は、例えば、エンドユーザーに属することができる。
【００２７】
図１Ｂは、本開示の態様によるオフライン式ブラシ調整システムのブロック図例を示す。図１Ｂを参照すると、ブラシステーション１１０、流体流入システム１４０、流体流出システム１５０、制御システム１６０、入力／出力インターフェース１７０およびモーターシステム１８０を備えるオフライン式ブラシ調整システム１００が示されている。
【００２８】
ブラシステーション１１０は、例えば、円筒状ローラーのような形状とすることができるブラシを受け取ることができる。本開示の様々な実施形態は、ブラシを受け取るための固定軸を有することができるが、他の実施形態は、異なる角度でブラシを受け取り、および／または、ブラシが受け取られた後に角度を調整することを可能にすることができる。これにより、ブラシを調整する際のより高い融通性を可能にし、および／またはブラシの異なる形状に適応することを可能にすることができる。
【００２９】
流体流入システム１４０は、ブラシを調整するためにおよび／または他の目的で使用されるようにオフライン式ブラシ調整システム１００に流体を導入するための様々な固定具を備えることができる。例えば、例えば調整用の化学薬品等の流体のための流体供給システム１０１に結合する固定具があり得る。本開示の様々な実施形態は、例えば、流体供給システム１０１によって提供される複数の流体導管に結合するのを可能にすることができる。従って、これにより、オフライン式ブラシ調整システム１００の使用中に流体の迅速な変更を可能にすることができる。流体流入システム１４０はまた、ブラシ（複数の場合もある）を調整するためにブラシ（複数の場合もある）に対する受け取った流体に関する分配システムも更に備えることができる。いくつかの実施形態は、流体流入システム１４０の一部として、流体を貯蔵するのに使用することができる容器も有することができる。この容器を使用して、例えば、流体流入のために圧力が低下する場合に、緩衝体を提供することができる。この容器を使用して、例えば、オフライン式ブラシ調整システム１００が、エンドユーザー流体供給ラインに接続されていない場合に使用されるのを可能にすることもできる。
【００３０】
流体流出システム１５０は、ブラシを調整するプロセスで使用された流体（排出液）を除去するための様々な固定具および装置を備えることができる。いくつかの実施形態では、流体流出システム１５０は、ブラシステーション１１０の特定のセクションに対応する専用の流出導管を有することができる。これにより、例えば、ブラシの特定の部分の特性に関して排出液をモニタリングすることを可能にすることができる。従って、流体流出システム１５０は、排出液に関する特定の特性を決定することができるモニタリング装置を備えることができる。
【００３１】
制御システム１６０は、オフライン式ブラシ調整システム１００の動作を制御する様々なモジュールを備えることができる。例えば、メモリに記憶されたコードを実行し、かつ、外部デバイスから或いはＩ／Ｏインターフェース１７０を介して受け取られるデータを処理する、１つ以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ、マイクロコントローラー等）があり得る。そして、プロセッサ（複数の場合もある）は、ブラシの回転速度およびコンディショニングプレートに対するブラシの圧縮を含むブラシ調整プロセスの動作を制御することができる。これにより、例えば、ブラシに適用される調整のレベル（例えば、圧力、強度、持続時間、化学薬品等）を制御することを可能にすることができる。
【００３２】
プロセッサ（複数の場合もある）はまた、オフライン式ブラシ調整システム１００がエンドユーザーから、或いは場合によっては、容器が利用可能である場合は容器を使用して、異なるタイプの流体を受け取るように結合される場合、複数種類の流体の間での切替も制御することができる。
【００３３】
制御システム１６０はまた、例えば、化学薬品および／または超純水（ＵＰＷ）等の流体の流量も制御することができる。ＵＰＷの特性については、用途ごとに異なる可能性があるため説明しない。従って、ＵＰＷは、問題となっている用途に対して好適な「ＵＰＷ」特性を有すると見なされる水を指すことが理解されるべきである。制御システム１６０はまた、例えば、容器が利用可能である場合は容器からの、或いは別のエンドユーザー導管からの流体を使用して、化学薬品の希釈を制御することもできる。
【００３４】
Ｉ／Ｏインターフェース１７０は、情報およびコマンドが、オフライン式ブラシ調整システム１００に入力されるとともに、表示しおよび／または外部デバイスと通信するのを可能にすることができる、様々なデバイスを備えることができる。例えば、ユーザーインターフェース１２０は、Ｉ／Ｏインターフェース１７０の一部とすることができる。Ｉ／Ｏインターフェース１７０はまた、入力を入力するとともに出力を表示するために、例えば、様々なボタン、スイッチ、ＬＥＤ／ライト、キーボード、マウス、トラックボール等のうちの１つ以上も備えることができる。Ｉ／Ｏインターフェース１７０はまた、ＵＳＢポート、Ｅｔｈｅｒｎｅｔポート等、有線通信のための様々なポートも備えることができる。Ｉ／Ｏインターフェース１７０はまた、例えば、セルラー通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信、近距離無線通信、Ｗｉ−Ｆｉ通信、ＲＦＩＤ通信等の無線通信技術およびプロトコルもサポートすることができる。
【００３５】
Ｉ／Ｏインターフェース１７０を使用して、遠隔ステーション又はデバイスに状態を表示するのを可能にし、および／またはオフライン式ブラシ調整システム１００の遠隔制御を可能にすることができる。Ｉ／Ｏインターフェース１７０はまた、有線接続又は無線接続を介してオフライン式ブラシ調整システム１００における様々なソフトウェア／ファームウェアおよびアプリケーションの更新も可能にすることができる。さらに、Ｉ／Ｏインターフェース１７０は、オフライン式ブラシ調整システム１００の遠隔制御を可能にすることができる。
【００３６】
モーターシステム１８０は、調整のために１つ以上のブラシを回転させるのに使用される１つ以上のモーターを備えることができる。モーターシステム１８０におけるモーター（複数の場合もある）は、調整される際のブラシ（複数の場合もある）を回転させるために適したモーターを備えることができる。モーターシステム１８０におけるモーターは、可変速度および／またはトルクを有するように制御することができる。様々な実施形態はまた、現トルクに関する情報を提供することができるモーターシステムも備えることができる。この情報を使用して、例えば、調整が予期されるように進行しているか否かを判断することができる。様々な実施形態は、１つのブラシを駆動するために１つのモーターを提供することができるが、他の実施形態は、１つのモーターが複数のブラシを駆動するのを可能にすることができる。更に他の実施形態は、１つのモーターが単一のブラシ又は複数のブラシを駆動するのを可能にすることができる。
【００３７】
図２は、欠陥と調整時間との関係例を示すグラフである。図２を参照すると、Ｙ軸に欠陥、Ｘ軸に時間を示すグラフ２００が示されている。ブラシ調整が最初に開始する時刻Ｔ０において、ＵＬという許容できないレベルの「欠陥」がある場合があり、ここでは、欠陥は、ブラシによって放出される粒子の量および／または放出される粒子のサイズを指す。欠陥は、例えば、排出液を検査することによって、モニタリングすることができる。調整が経時的に継続するに従い、欠陥レベルは、時刻Ｔ１において許容可能なレベルＡＬまで低下することができる。時刻Ｔ１は、必要な欠陥レベルに応じて変化する可能性がある。オフライン式ブラシ調整システム１００によってブラシ（複数の場合もある）を調整するのに使用される時間の任意の量は、製造システムが半導体ウェハーを製造するように動作し続け、従って、エンドユーザーの貴重な製造時間および金銭を節約することができる時間の量である。場合によっては、特定のタイプのブラシを、欠陥をモニタリングする必要なしに或る期間、調整を設定することができるように、十分に特徴付けることができる。
【００３８】
図３は、本開示の態様によるブラシとブラシを調整するためのコンディショニングプレートとの配置例を示す。図３を参照すると、ブラシステーション１１０におけるコンディショニングプレート（コンディショニング面）３１０およびブラシ３２０を示す図３００が示されている。ブラシ３２０は、軸方向開口部３２２を備える。軸方向開口部３２２の一端を使用して、ブラシ３２０が、例えば半導体ウェハーの表面を洗浄するのに使用されるときにブラシ３２０を保持することができる。ブラシ３２０が調整されているとき、ブラシ支持体３３０を使用してブラシ３２０を保持することができる。ブラシ支持体例３３０としては、ブラケット、支柱および／または他の任意のタイプの支持体を挙げることができる。ブラシ支持体３３０は、モーターシステム１８０に接続することができる。ブラシを調整するのに使用される流体は、ブラシ支持体３３０に結合されていない軸方向開口部の端部を介して、ブラシ３２０に導入することができる。ブラシ支持体３３０は、異なるブラシが有する場合がある異なるサイズの軸方向開口部を可能にするように異なるサイズに調整することができる。他の様々な部分を使用して、ブラシ３２０を結合部３２２に堅く締結することができるが、これらの部分については、ブラシ３２０等の構造体をブラシ支持体３３０に締結するよく知られた方法があるため、本開示では説明しない。
【００３９】
コンディショニングプレート３１０は、平坦とするか、或いは、例えば湾曲面等、他の形状を有することができる。表面は、ブラシ３２０の調整特性を変更するように、例えば、平坦、凹状、凸状、管状、メッシュおよび／または偏向（例えば、左から右に）等とすることができる。コンディショニングプレート３１０は、調整されたブラシによって洗浄すべき表面の性質に応じて、例えば、ガラス、石英、二酸化ケイ素、ポリシリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タングステン、チタン、窒化チタン、アルミニウム、酸化アルミニウム、タンタル、窒化タンタル、銅、ルテニウム、コバルト等の適切な材料から作製することができる（例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＮ、Ｗ、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｃｕ、Ｒｕ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、サファイア、これらの材料の任意の組合せ等）。
【００４０】
コンディショニングプレート３１０の表面３１２は、ブラシ３２０を調整する必要に応じて異なる特性を有することができる。例えば、コンディショニングプレート３１０は、平滑または粗い表面３１２を有し、或いは、例えばＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２等の研磨材を含むことができる。従って、表面３１２に対して異なる特性（複数の場合もある）を提供するために、表面３１２を適切に交換することができ、或いは、コンディショニングプレート３１０を交換することができる。ブラシ３２０を調整するのに使用される表面３１２は、ブラシ全体またはブラシ３２０の一部のみと接触することができる。
【００４１】
異なるブラシ３２０は、長さ、軸方向開口部３２２の直径および／または外径に対して異なるサイズを有することができる。ブラシ支持体３３０およびコンディショニングプレート３１０は、異なるサイズおよび／または調整要件に適応するように調整および／または交換することができる。制御システム１６０はまた、ブラシ３２０を調整するためにモーター速度／トルクおよび／または流体の導入を制御するとき、異なるサイズも考慮することができる。
【００４２】
コンディショニングプレート３１０は、例えば、脚３１４のうちの１つ以上に接続されるモーター（図示せず）によって移動させることができる。モーターは、例えば、コンディショニングプレート３１０を、ブラシ３２０と接触するように前方に移動させることができる、ステッピングモーターとすることができ、そこでは、ブラシ３２０は固定されている場合もあれば、回転している場合もある。コンディショニングプレート３１０とブラシ３２０との間の接触の程度は、モニタリングして、距離（例えば、０ｍｍ〜５ｍｍの圧縮）および／またはブラシモータートルク出力によって制御することができる。モニタリングおよび制御は、例えば、制御システム１６０によって実施することができる。
【００４３】
様々な実施形態は、例えば、コンディショニングプレート３１０における組み込まれた或いは付着した触覚圧力センサーを介して、コンディショニングプレート３１０に対してブラシ３２０によってかけられる圧力を特徴付ける（対応付ける）ことができる。
【００４４】
トルクデータを使用して、ブラシ３２０の品質（例えば、同心性、ブラシ均一性等）を直接または間接的に検証することができる。様々な実施形態はまた、様々な圧力検知デバイスによって収集することができる、例えば接触面積、圧力、力等の様々なフィードバックデータに基づいて、調整プロセスに対する調整も行うことができる。
【００４５】
図３の例に示すように、ブラシ３２０は、ブラシ支持体３３０の左側に結合されて、ブラシ３２０が調整される際、モーターがブラシ３２０を様々な速度（例えば、最大１０００ＲＰＭ）で回転させ、モーターのトルク出力をモニタリングするのを可能にする。ブラシ３２０の右側は、ブラシ３２０の内部への流体（化学薬品、ＵＰＷ等）の供給を可能にすることができる。このことは図４Ａにおいてより詳細に示される。流体（化学薬品および／またはＵＰＷ）の供給は、ブラシ３２０の外面に対するものとすることができる。このことは図４Ｂにおいてより詳細に示される。様々な実施形態は、ブラシ３２０の内側とブラシ３２０の外面との双方に流体を供給することができる。ブラシ３２０への流体の流れは、例えば、オペレーターによって手動で、或いは制御システム１６０によって自動的に制御することができる、１つ以上の弁によって制御することができる。流れは、例えば、０ＧＰＭ〜５ＧＰＭの範囲例等、異なる範囲に変更することができる。
【００４６】
さらに、流体はまた、コンディショニングプレート３１０にも供給することができる。コンディショニングプレート３１０への流体の供給は、ブラシ３２０を調整するための適切な時点とすることができる。さらに、いくつかの実施形態は、ブラシ３２０およびコンディショニングプレート３１０に異なる流体が供給されるのを可能にすることができる。
【００４７】
図４Ａは、本開示の態様によるブラシに化学薬品を供給する方法の一例を示す。図４Ａを参照すると、ブラシ３２０があるブラシステーション１１０が示されている。図３を参照して上述したように、ブラシ支持体３３０を使用してブラシ３２０を保持することができる。ブラシ支持体３３０にブラシ３２０を結合するのに役立ち、および／またはブラシ３２０の軸方向開口部３２２に供給される流体４１０の漏れを防止するためにシールとして実施し或いはシールを含むように、スリーブ３３２を使用することができる。従って、供給される流体４１０は、ブラシ３２０のための調整プロセスにおいてブラシ３２０の内部からブラシ３２０の表面まで通り抜けて流れることができる。
【００４８】
導管４２０は、エンドユーザーの流体供給システム１０１から各ブラシステーション１１０に流体４１０を輸送するために使用することができる。オフライン式ブラシ調整システム１００はまた、オフライン式ブラシ調整システム１００への様々なタイプの流体の供給を可能にするように、エンドユーザーの流体供給システム１０１における複数の導管に接続するようにも構成することができる。従って、エンドユーザーは、オフライン式ブラシ調整システム１００に特定の流体（複数種の場合もある）を供給する能力を有することができる。
【００４９】
導管４２０はまた、ブラシ３２０に供給される流体の流量および圧力を調節するのに使用することができる弁４３０も備えることができる。手動弁４３０が示されているが、本開示の様々な実施形態はそのように限定される必要はない。弁４３０は、手動で、および／または制御システム１６０を介して遠隔で操作することができる。弁４３０はまた、例えば、入力に圧力センサー（図示せず）を備えおよび／または出力に圧力センサー（図示せず）も備えることもでき、圧力（複数の場合もある）は、弁４３０において、ユーザーインターフェース１２０等のディスプレイにおいて、および／または遠隔デバイスにおいて表示することができる。弁４３０はまた、流体流量を示す指標マークまたは他の表示も示すことができる。流体流量はまた、ユーザーインターフェース１２０および／または遠隔デバイス等のディスプレイに表示することもできる。
【００５０】
図示しないが、本開示の様々な実施形態は、流体が供給される圧力を上昇させ、或いは供給される流体の圧力を低下させる他の機構（ポンプを含む）も備えることができる。
【００５１】
導管４２０はまた、ブラシステーション１１０における複数のノズル（図４Ｂに示す）への流体の供給を可能にする様々な機構も備えることができる。例えば、マニホールドを使用して、ノズルに対する同様の圧力および流量を可能にすることができる。マニホールドはまた、複数のブラシ３２０および／またはブラシステーション１１０に流体を供給するためにも使用することができる。マニホールドを使用して、例えば、ブラシ３２０の軸方向開口部３２２に流体を供給することができる。
【００５２】
従って、様々な実施形態は、単一の導管４２０または複数の導管４２０を介して、実質的に１〜１３のｐＨ範囲である複数の独立した濃縮した流体或いは希釈した流体を受け入れることができることが分かる。例えばフッ化水素（ＨＦ）または希釈ＨＦ等、いくつかの非常に腐食性の化学薬品を専用の導管に提供することができる。
【００５３】
オフライン式ブラシ調整システム１００によって受け取ることができる流体としては、限定されないが、ＤＩＷ、有機酸（クエン酸、シュウ酸、プロピオン酸、リンゴ酸、ギ酸、炭酸、スルホン酸等）、界面活性剤、酸化剤（Ｈ２Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ２、無機過酸化物等）、溶剤（ＩＰＡ、エタノール、酢酸エチレン、ＤＭＳＯ等）、アルカリ剤（ＮＨ４ＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨ、エタノールアミン等）を挙げることができ、こうした流体の全てのあり得る誘導体を含む。
【００５４】
結合装置４２２、４２４は、様々な導管を互いに結合するのに使用することができ、また、流体の漏れを防止するシールを提供する（或いはシールとして作用する）ことができる。
【００５５】
図４Ｂは、本開示の態様によるブラシに化学薬品を供給する別の方法例を示す。図４Ｂの供給システムは、流体がブラシ３２０の表面に供給されるという点で、図４Ａに記載されたものとは異なる。従って、ブラシ３２０の軸方向開口部３２２に流体を供給するのではなく、流体は、マニホールド４２４のノズル４２６を介してブラシ３２０上に滴下されるか或いはブラシ３２０上に噴霧される。流体は、加圧式または非加圧式とすることができる。本開示の様々な実施形態により、ノズル４２６の噴霧パターンを調整することができ、ノズル４２６を通る異なる流量を可能にするように、ノズル４２６を調整することもできる。
【００５６】
ノズル４２６を手動で或いは制御システム１６０の制御下で調整するために、様々なよく知られた技法を使用することができる。さらに、特定の構成に対して、マニホールド４２４の各部分を個別に交換することができ、或いはマニホールド４２４を、ブラシ３２０により適した別のマニホールド４２４と交換することができる。
【００５７】
従って、図４Ａ、４Ｂに関して示すように、流体（複数種の場合もある）は、ブラシ３２０に通して或いはブラシ３２０の表面に適用することができる。本開示の様々な実施形態はまた、流体を、ブラシ３２０の表面にかつブラシ３２０に通して適用するのを可能にすることもできる。本開示の様々な実施形態はまた、ブラシ調整プロセス中に、利用可能な場合はマニホールドを介しておよび／または導管を介して、コンディショニングプレート３１０の表面に流体を供給することを可能にすることもできる。
【００５８】
図５は、本開示の態様によるブラシ調整システムに化学薬品を供給する方法例のフロー図を示す。フロー図５００の５０２において、調整すべきブラシ３２０のタイプが判断される。
【００５９】
５０４において、オフライン式ブラシ調整システム１００は、ブラシ３２０に適合するように準備される。これは、例えば、ブラシ３２０のサイズ、ブラシ３２０の組成、ブラシ３２０が調整された後にブラシ３２０によって洗浄すべき材料の表面等によることができる。こうして、変数のうちのいくつかは、エンドユーザーがオフライン式ブラシ調整システム１００に２種以上の流体を提供することができる場合に行うことができるブラシ３２０への供給流体（複数種の場合もある）の選択、流体を、図４Ａに示すようにブラシ３２０に通して供給すべきか、図４Ｂに示すようにブラシ３２０の表面上に供給すべきか、或いはブラシ３２０に通してかつブラシ３２０の表面に供給すべきか、流体はコンディショニングプレート３１０に供給されるべきであるか否か、使用されるコンディショニングプレート３１０のタイプ、および調整が終了したときの判断とすることができる。
【００６０】
５０６において、ブラシの調整を開始することができる。例えば、本開示の一実施形態では、制御システム１６０の制御下で、コンディショニングプレート３１０をブラシ３２０まで適切な距離移動させることができる。コンディショニングプレート３１０に対して回転させることにより、ブラシ３２０を調整することができる。
【００６１】
５０８において、調整が完了したか否かを判断するようにできる。この判断は、設計および／または実施の態様によって決定できる。例えば、調整は所定時間としたり、或いは、調整時間は、調整中の欠陥の測定によって決定したりできる。調整が終了したと判断されると、５１０においてブラシ３２０を取り除くことができ、５０２においてプロセスをやり直すことができる。調整が終了していないと判断されると、５０６においてブラシ３２０を調整し続けることができる。５０８における判断は、連続的または周期的に行うことができる。
【００６２】
本方法およびシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、および／またはハードウェアおよびソフトウェアの組合せで実現することができる。本方法および／またはシステムは、例えば、少なくとも１つのコンピューティングシステムにおいて集中的に、或いは、複数の相互接続されたコンピューティングシステムにわたって異なる要素が分散される分散的に、制御システム１６０を実現することができる。本明細書に記載した方法を実行するように適合していれば、とのようなコンピューティングシステムその他の装置であってもよい。ハードウェアおよびソフトウェアの典型的な組合せは、汎用コンピューティングシステムをコンピューティングシステムを制御するプログラムその他のコードと共に含み、該プログラムその他のコードロード、実行されることによって本明細書に記載した方法を行うようにコンピューティングシステムが制御される。別の典型的な実施態様は、１つ以上の特定用途向け集積回路またはチップを含むことができる。いくつかの実施態様は、非一時的機械可読（例えば、コンピューター可読）媒体（例えば、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気記憶ディスク等）を含むことができ、そうした非一時的機械可読媒体は、機械によって実行可能なコードの１つ以上のラインを記憶し、それにより、機械に、本明細書に記載したようなプロセスを実施させる。本明細書で用いる「非一時的機械可読媒体」という用語は、全てのタイプの機械可読記憶媒体を含み、伝播信号を排除するように定義される。
【００６３】
本明細書で使用する「回路」および「回路構成」という用語は、物理的な電子コンポーネント（すなわち、ハードウェア）と、ハードウェアを構成することができ、ハードウェアが実行することができ、および／または他の方法でハードウェアに関連付けることができる、任意のソフトウェアおよび／またはファームウェア（「コード」）とを指す。本明細書で用いる場合、例えば特定のプロセッサおよびメモリは、コードの第１の１つ以上のラインを実行しているとき、第１の「回路」を含むことができ、コードの第２の１つ以上のラインを実行しているとき、第２の「回路」を含むことができる。本明細書で使用する「および／または」は、「および／または」によって連結されるリストにおける項目のうちの任意の１つ以上の項目を意味する。一例として、「ｘおよび／またはｙ」は、３つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘおよび／またはｙ」は、「ｘおよびｙのうちの一方または双方」を意味する。別の例として、「ｘ、ｙおよび／またはｚ」は、７つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｚ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ、ｙおよび／またはｚ」は、「ｘ、ｙおよびｚのうちの１つ以上」を意味する。本明細書で使用する「例示的な」という用語は、非限定的な例、事例または例証としての役割を果たすことを意味する。本明細書で使用する「例えば」という用語は、１つ以上の非限定的な例、事例または例証のリストを開始する。本明細書で使用する場合、回路構成は、或る機能を実施するために必要なハードウェアおよびコード（いずれかが必要である場合）を含む場合はいつでも、その機能の実施が（例えば、ユーザーが構成可能な設定、工場トリム等により）無効にされる或いは有効にされていないか否かに関わりなく、回路構成はその機能を実行するように「動作可能」である。
【００６４】
本方法および／またはシステムを、或る特定の実施態様を参照して記載してきたが、当業者であれば、本方法および／またはシステムの範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができることおよび均等物に置き換えることができることを理解するであろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況或いは材料を適合させるように多くの改変を行うことができる。従って、本方法および／またはシステムは、開示されている特定の実施態様に限定されない。代わりに、本方法および／またはシステムは、字義どおりにでも均等論のもとにおいても、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施態様を含む。
【符号の説明】
【００６５】
１００    オフライン式ブラシ調整システム
１０１    流体供給システム
１１０    ブラシステーション
１２０    ユーザーインターフェース
１３０    ステータスライト
１４０    流体流入システム
１５０    流体流出システム
１６０    制御システム
１７０    Ｉ／Ｏインターフェース
１８０    モーターシステム
２００    グラフ
３１０    コンディショニングプレート（コンディショニング面）
３１２    表面
３１４    脚
３２０    ブラシ
３２２    軸方向開口部
３３０    ブラシ支持体
３３２    スリーブ
４１０    流体
４２０    導管
４２２    結合装置
４２４    マニホールド
４２６    ノズル
４３０    手動弁
５００    フロー図
【図１Ａ】
2020522879.tif 000003
【図１Ｂ】
2020522879.tif 000004
【図２】
2020522879.tif 000005
【図３】
2020522879.tif 000006
【図４Ａ】
2020522879.tif 000007
【図４Ｂ】
2020522879.tif 000008
【図５】
2020522879.tif 000009
【国際調査報告】
2020522879.tif 000010
2020522879.tif 000011
2020522879.tif 000012