KR20030097868A - 표면장력 감소공정을 실시한 기판 준비장치 및 방법 - Google Patents

표면장력 감소공정을 실시한 기판 준비장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 표면장력 감소공정을 실시한 기판을 준비하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 일예의 기판 준비시스템은 기판의 엣지를 잡기 위한 핑거를 갖춘 척을 포함한다. 척은 기판의 동작면 및 이면 모두에 동시 접근을 제공하기 위해 오목하며, 기판을 회전시키도록 구성된다. 시스템은 기판 표면 상에 위치된 분배아암을 포함한다. 분배아암은 기판 표면의 중심부와 주변 사이를 이동할 수 있고, 각각의 분배아암은 기판 표면에 걸쳐 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 포함한다. 커넥션은, 분배아암이 기판의 중심부와 주변 사이를 동시에 움직이고, 기판의 대향면에 정렬되도록 상부 분배아암과 하부 분배아암을 결합한다.

Description

표면장력 감소공정을 실시한 기판 준비장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUBSTRATE PREPARATION IMPLEMENTING A SURFACE TENSION REDUCING PROCESS}
반도체장치의 제조에 있어서는, 여러가지 단계의 제조공정에서 기판의 습식세정을 수행할 필요가 있다. 통상, 집적회로소자는 멀티-레벨 구조의 형태이다. 기판 레벨에서, 확산영역을 갖는 트랜지스터 소자는 실리콘 기판 상에 또는 내에 형성된다. 다음 레벨에서, 상호연결 금속화 라인이 원하는 기능의 소자를 규정하기 위해 패턴되고 전기적으로 트랜지스터 소자에 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴된 도전층은 실리콘 이산화물과 같은 유전체 재료에 의해 다른 도전층과 절연된다. 각각의 금속화 레벨에서는, 금속 또는 결합된 유전체 재료를 평탄화 할 필요가 있다. 표면 지형의 높은 변형 때문에, 평탄화 없이 추가적인 금속층을 제조하는 것은 실질적으로 더 어려워진다. 몇몇 적용에 있어서, 금속화 라인 패턴이 유전체 재료로 형성된 후, 초과의 금속화를 없애기 위해 금속 CMP동작이 수행된다.
각 CMP동작 다음에는 기판의 습식세정이 수행된다. 습식세정은 제조공정중의 부산물을 씻어 버리고, 오염물질을 제거하며, 다음 제조동작으로 진행하는데 필요한 정도의 청결성을 달성하여 유지하도록 디자인 된다. 트랜지스터 소자 구조가 더 작고 더 복잡해짐에 따라, 구조 명확도를 달성하여 유지하는데 필요한 정확도에는 부득이 모든 공정동작에서 유지되는 표준 청결성을 필요로 한다. 만약, 습식세정이 완전하지 않거나 효과적이지 못하면, 또는 다음의 습식세정 건조가 완전하지 않거나 효과적이지 못하면, 용인할 수 없는 잔여물나 오염물질이 처리환경 내로 도입된다.
유사하게, 하드디스크 드라이브의 제조에 있어서, 평탄화 및 세정동작은 깨끗하면서 부드러운 디스크 기판을 유지하는데 필요하다. 하드디스크 제조에 있어서의 기판 및 또 다른 장치 이용의 유사 기판상에 잔존하는 잔여물이나 오염물질도 용인할 수 없다.
헹굼이나 건조기술, 방법, 및 장치는 많이 공지되어 있으며, 물을 제거하거나 치환하고 기판을 건조시키기 위해, 헹굼과 스크러빙(scrubbing), 담금, 및 열적, 기계적, 화학적, 전기적, 또는 음파에너지 등의 적용과 같은 동작을 통합한다. 몇몇 스크러빙 및 헹굼동작이 제조 부산물과의 활발한 상호작용을 위해 산이나 염기를 채용하는 한편, 원하는 건조기술이 수행되기 전에 최종 헹굼을 수행하기 위해 통상적으로 이온이 제거된 물(DIW)이 이용된다.
하나의 통상적인 건조기술로는 회전, 헹굼 및 건조(SRD)가 공지되어 있다. SRD는 건조될 때까지 기판을 회전시킴으로써 기판상의 물을 제거하기 위해 기계적인 원심력을 이용한다. 통상, SRD장치는 보울(bowl) 내에 기판 탑재 플레이트를포함하고, 회전하여 기판을 회전시키도록 구성된 샤프트에 탑재된다. 통상, 기판은 이 기판을 수평방향으로 유지하도록 구성된 탑재 핀을 갖춘 스핀 척 또는 기판 탑재 플레이트에 부착된다. 따라서, 스핀 척의 빠른 회전은 기판을 회전시켜 기판 표면으로부터 물을 끌어낸다. 통상, DIW는, 기판 상에 위치되고 DIW를 공급하기 위해 연결된 노즐로부터 분배된다.
본질적으로, SRD공정은 DIW 공급과 기판 건조를 위한 회전을 포함한다. 회전에 의해 완전히 제거되지 않은 물을 없애기 위해 질소나 불활성가스 증기와 같은 불활성가스의 도입에 의해 건조가 강화될 수 있다. 추가적인 변화로는 DIW 가열, SRD 환경 가열, 불활성가스 가열 등을 포함한다.
또 다른 통상적인 건조기술은 마랑고니(Marangoni) 기술이 공지되어 있다. 통상, 마랑고니 기술은 기판 표면으로부터의 물 제거를 용이하게 하는 적합한 표면장력 그레디언트(gradient)를 도입하기 위해 이소프로필 알콜 등과 같은 솔벤트나 화학적 건조액을 이용하는 것을 포함한다. 또한, 마랑고니 기술은 IPA 증기 전달을 위한 운반가스로서 질소와 같은 불활성가스의 도입도 포함한다.
또한, 종래의 건조기술은 SRD장치와 마랑고니 기술의 조합을 포함한다. 이러한 방법은 스핀 척에 탑재된 기판의 표면에 IPA 또는 IPA 증기의 도입을 포함한다. 스핀 척이 기판을 회전시킴으로써, 원심력은 기판 표면으로부터 물을 몰아내고, 마랑고니 건조는 잔여물이나 오염물질을 최소화 하면서 기판 표면으로부터의 물 제거를 최대화 한다.
SRD와 마랑고니 기술 조합의 한계는 통상적인 종래기술 SRD가 웨이퍼 또는기판의 한측만을 헹굼 및 건조시킨다는 것이다. 스핀 척에 탑재된 기판은 헹굼 및 건조를 위해 한면만 노출된다. 현재의 제조환경에서 원하는 청결성의 수준을 달성하여 유지하기 위해, 동시에 양측의 헹굼 및 건조가 필요하다.
따라서, 상술한 바를 감안하여, 제조공정에 필요한 전에 없는 확실한 청결성을 제공하기 위해 웨이퍼 및 다른 기판의 세정 및 건조를 최대화 하는 기판 준비시스템 및 방법이 필요하다.
본 발명은 기판 및 반도체 웨이퍼 준비시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 표면장력 감소공정을 실시하고 공간 및 공정 유효시스템을 채용한 기판 및 반도체 웨이퍼의 세정 및 건조에 관한 것이다.
본 발명은 참조도면과 함께 이하의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 수 있으며, 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙인다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템을 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 1실시예에 따른 분배아암 어셈블리의 상세도를 나타낸다.
도 3b는 본 발명의 1실시예에 따른 상부 분배노즐 및 하부 분배노즐의 상세도를 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 1실시예에 따른 오목한 척을 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템의 척 및 스프레이 실드를 나타낸다.
도 4c는 본 발명의 1실시예에 따른 이동가능 핑거 엑츄에이터를 나타낸다.
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼가 위에 위치된 척을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 척의 제거를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템의 하부 또는 하면을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 1실시예에 따른 세정 및 건조공정을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 1실시예에 따른 소정 지점에서 멈춘 하부 분배아암과 계속 이동하도록 허용된 상부 분배아암을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 처리 스테이션을 나타낸다.
본 발명은, 기판의 세정, 건조, 에칭, 또는 또 다른 원하는 처리를 효과적이면서 유효하게 제공하기 위한 표면장력 감소공정을 실시함과 동시에 기판의 양쪽 상면 또는 동작면과 이면의 처리를 수행하는 기판 준비시스템을 제공한다. 본 발명은, 공정, 장비, 시스템, 장치, 또는 방법을 포함하여 다수의 방식으로 실시될 수 있다. 본 발명의 몇가지 실시예가 이하에 기술된다.
1실시예로서, 기판을 헹굼 및 건조시키기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 기판의 엣지를 잡기 위한 핑거를 갖춘 척을 포함한다. 척은 기판을 회전시키도록 구성된다. 또한, 시스템은 기판의 동작면 상에 위치된 상부 분배아암(dispense arm) 및 기판의 이면 아래에 위치된 하부 분배아암을 포함한다. 상부 분배아암은 기판의 동작면의 중심부와 주변 사이를 이동할 수 있고, 하부 분배아암은 기판의 이면의 중심부와 주변 사이를 이동할 수 있다. 또한, 각각의 분배아암은 기판의 각 동작면과 이면 상에 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 포함한다. 또한, 시스템은, 상부 분배아암과 하부 분배아암이 기판의 중심부와 주변사이를 이동하고, 상부 분배아암과 하부 분배아암이 기판의 대향면에 정렬되도록 상부 분배아암과 하부 분배아암을 결합하는 커넥션을 포함한다.
또 다른 실시예로, 기판을 헹굼 및 건조시키기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 기판을 회전시키도록 구성되고 기판의 엣지를 잡기 위한 핑거를 갖춘 척을 포함한다. 또한, 시스템은 기판의 동작면에 인접하여 위치된 제1분배아암 및 기판의 이면에 인접하여 위치된 제2분배아암을 포함한다. 제1분배아암은, 기판의 동작면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있으며, 기판의 동작면 상에 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 포함한다. 제2분배아암은, 기판의 이면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있으며, 기판의 이면 상에 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 포함한다. 또한, 시스템은 척 내에 기판을 둘러싸는 스프레이 실드(shield)를 포함한다. 스프레이 실드는 슬라이딩 도어로 구성된다. 슬라이딩 도어가 개방위치에 있으면, 척의 핑거에 의해 기판을 삽입 및 제거하기 위한 접근이 제공된다.
또 다른 실시예로서, 기판을 준비하기 위한 시스템이 기술된다. 이 시스템은 기판의 엣지를 잡기 위한 핑거를 갖추고, 기판을 회전시키도록 구성된 척을 포함한다. 시스템에 있어서, 제1분배아암은 기판의 동작면 곁에 위치된다. 제1분배아암은 기판의 동작면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있다. 또한, 제1분배아암은 기판의 동작면 상에 액체를 전달하기 위한 제1공급라인쌍을 포함한다. 제1공급라인쌍은 주변 엣지의 방향으로 구부러진다. 또한, 시스템은 기판의 이면 곁에 위치된 제2분배아암을 포함한다. 제2분배아암은 기판의 이면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있다. 또한, 제2분배아암은 기판의 이면 상에 액체를 전달하기 위한 제2공급라인쌍을 포함한다. 제2공급라인쌍은 주변 엣지의 방향으로 구부러진다.
본 발명은 많은 장점을 갖고 있다. 본 발명의 하나의 주목할 만한 장점은 기판의 양쪽 상면 또는 동작면과 이면의 동시 준비에 있다. 축 및 척의 오목한 디자인은 세정, 건조, 또는 다른 처리를 위해 기판의 동작면과 이면 모두에 접근할 수 있다.
또 다른 장점은, 본 발명이 다수의 기판 크기에 맞추어 형성된 경우에 있다. 또 다른 실시예의 기판 척의 크기로 교환하기 위한 절차는 신속하면서 통합된 처리시스템의 최소 다운 시간 및 다수 응용을 제공하는 효과가 있다. 또한, 축 모터 위치의 조절에 의해 용이하게 벨트를 교환하고 장력을 조절하기 위한 디자인이 제공된다.
또 다른 장점은 향상된 품질 및 오염에 의한 흠이나 파편이 보다 적은 품질의 생산품을 제공하는 시스템을 기존의 처리장비에 통합할 수 있다는 것이다. 스프레이 실드 및 스프레이 실드 도어의 낮은 프로필은 많은 시스템에서 바람직하고, 공기식 도어는 간단히 형성되고 시스템 내의 티끌을 발생시키지 않는다
본 발명의 또 다른 장점은, 본 발명의 도면을 참조하여 본 발명의 원리를 예시형태로 기술하는 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 기판 준비에 대해 기술한다. 바람직한 실시예에 있어서의 장치및 방법은 표면장력 감소공정을 실시하고 정확히 제어된 공정으로 동시에 양쪽 상면 또는 동작면과 이면의 웨이퍼 또는 기판의 헹굼 및 건조를 제공하는 기판 헹굼 및 건조장치를 포함한다. 1실시예에 있어서, 기판 헹굼 및 건조장치는 브러쉬 박스 처리 다음에 오는 기판을 헹구고 건조시키기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다수의 브러쉬 박스 세정장치 및 다수의 기판 건조기를 포함할 수 있는 기판 세정 및 건조시스템에 실시된다.
이하의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 설명이 이루어진다. 그러나, 본 발명이 몇몇 또는 모든 이들의 특정 설명없이 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 숙련된 자라면 알 수 있을 것이다. 다른 예에 있어서는, 본 발명이 불명료해지지 않도록 하기 위해 공지의 처리동작은 기술하지 않는다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템(100)을 나타낸다. 기판 건조시스템(100)은 기판(128)을 유지하도록 구성된 오목한 척(122)을 부착하고 적하 트레이(138; drip tray) 내 및 상에 배치된 오목한 축(123)을 포함한다. 상부 분배아암(110)은 기판(128)의 상면 상에 위치되고, 하부 분배아암(112)은 상부 분배아암(110)에 대칭적으로 대향되어 위치되고 기판(128) 이면의 바로 아래에 위치된다. 상부 분배아암(110)은 분배아암 구동 샤프트 하우징(118) 내에 배치된 분배아암 구동 샤프트(도시하지 않았음)에 기계적으로 연결된 상부 분배아암 지지포스트(114)에 의해 지지된다. 하부 분배아암(112)은 상부 분배아암 지지포스트(114)에 기계적으로 연결된(도시하지 않았음) 하부 분배아암지지포스트(116)에 의해 지지된다.
기판(128)은 핑거(126)를 갖춘 오목한 척(122)에 부착된다. 오목한 척(122)은, 이 오목한 척(122)이 부착된 오목한 축(123)의 회전에 의해 회전하도록 구성된다. 축 모터(120)는, 구동벨트(132)에 의해 오목한 축(123)에 인가되어, 오목한 축(123), 척(122) 및, 핑거(126)로 오목한 척(122)에 잡힌 기판을 회전시키는 회전에너지를 제공하도록 구성된다.
오목한 척(122), 핑거(126) 및 기판(128)을 둘러싸는 것은 스프레이 실드(124)이다. 스프레이 실드(124)는 헹굼 및 건조공정으로부터의 액체를 오목한 척(122) 주위의 영역에 담고 있도록 구성된다. 본 발명의 1실시예에 있어서, 스프레이 실드(124)는 기판(128)의 삽입 및 제거를 위해 오목한 척(122)에 옆으로부터 접근하도록 하기 위해 반원형의 공기식 시스템에 기계적으로 결합되는 슬라이딩 도어(도 4a, 4b 및 4d 참조)로 구성된다. 스프레이 실드(124) 및 도어의 구성 및 동작은 도 4a를 참조하여 이하에서 보다 상세히 기술한다.
1실시예에 있어서, 웨이퍼 센서아암(130a)은 상부 분배아암 지지포스트(114)와 스프레이 실드(124) 사이에 위치되고, 기판(128) 표면 상에 웨이퍼 센서(130b)가 위치하도록 구성된다. 웨이퍼 센서((130b)는 기판(128)의 존재를 감지하고, 핑거(126)에 배치된 기판(128)의 정확한 위치와 방향을 결정하도록 구성된다. 1실시예에 있어서, 기판(128)은 이동가능 핑거(127; 도 4a, 4b 및 4c 참조)에 의해 고정시키고, 기판 건조시스템(100) 내에 기판 준비를 착수할 수 있도록 정확히 위치시켜야 한다. 웨이퍼 센서(130b)는 이동가능 핑거(127)가 기판을 적절한 위치에 고정시킬 수 있게 하고, 헹굼, 건조, 또는 또 다른 기판 준비를 착수할 수 있게 하는 기판(128)의 레벨 방향과 정확한 위치를 감지하여 추정한다.
본 발명의 1실시예에 있어서, 건조약품은 기판(128)의 동작면 및 이면에 공급된다. 예시의 건조약품은 IPA, IPA증기, 질소(N2)가스, 및 또 다른 불활성 가스나 기화된 화학약품을 포함한다. 몇몇 건조약품은 적하 트레이(138) 내에 트랩(trap)될 수 있는 지나친 증기를 야기하거나 부산물을 생성한다. 배기관(134)은 공수된 화학약품이나 증기의 방출을 위해 제공되고, 배수관(136)은 세정 및 건조약품의 어떠한 액체 잔여물도 방출하도록 제공된다.
상부 분배아암(110)과 하부 분배아암(112)은 세정, 건조, 헹굼을 제공하거나, 오목한 척(122) 상의 핑거(126)에 위치된 기판의 각 동작면 및 이면에 상부 분배노즐(111a) 및 하부 분배노즐(111b)을 통해 원하는대로 약품이나 액체를 공급하기 위해 제공된다. 1실시예에 있어서, 상부 분배아암(110)과 하부 분배아암(112)은 기판(128)의 대향측의 동일한 위치에 위치된 상호간 반영된 형태이다.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템(100)을 나타낸다. 도 2에 나타낸 것은 기판 건조시스템(100)의 척(122)에 위치된 웨이퍼(128)이다. 스프레이 실드(도 4a를 참조하여 이하 보다 상세히 기술한)의 개구는 척(122)으로부터 웨이퍼(128)를 삽입 또는 제거할 수 있게 한다. 하부 분배아암 지지포스트(114)에 의해 지지된 상부 분배아암(110)은 웨이퍼(128) 상에 위치된다. 배기관(134)을 갖춘 적하 트레이(138)는 도 2에 나타낸 기판 건조시스템(100)의 하부를 둘러싼다.
도 3a는 본 발명의 1실시예에 따른 분배아암 어셈블리(102)의 상세도를 나타낸다. 기술한 실시예에 있어서, 건조약품 공급부(109a)와 세정약품 공급부(109b)는, 세정약품 및 건조약품이 기판의 동작면(도 3a에는 도시하지 않았음)에 공급되는 상부 분배노즐(111a)로 상부 분배아암(110)을 따라 이어진다. 건조약품 공급부(113a) 및 세정약품 공급부(113b)는, 세정약품 및 건조약품이 기판의 이면(도 3a에는 도시하지 않았음)에 공급되는 하부 분배노즐(11b)로 하부 분배아암(112)을 따라 이어진다. 다른 실시예에 있어서, 원하는 약품, 증기, 또는 다른 액체가 공급부(109a, 109b, 113a, 113b)를 통해 전달되어, 분배노즐(111a, 111b)을 통해 분배된다.
1실시예에 있어서, 기판의 동작면 및 이면을 가로지르는 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)의 위치맞춤은 분배아암 구동 샤프트 하우징(118) 내에 포함된 분배아암 구동 샤프트(도시하지 않았음) 및 분배아암 제어기(도시하지 않았음)에 의해 제어된다. 분배아암 구동 샤프트 하우징(118)의 외부에 위치된 전기 커넥터(119)는 안에 배치된 분배아암 제어기에 전력 연결을 위해 제공된다.
1실시예에 있어서, 분배아암 구동 샤프트는 상부 분배아암(110)을 위치시키기 위해 구동 샤프트와 상부 분배아암(110)간 직접적인 기계적 연결을 제공하는 상부 분배아암 지지포스트(114)에 기계적으로 연결된다. 상부 분배아암(110)은, 이 상부 분배아암(110)을 이동시켜 기판의 동작면(상면)을 가로질러 상부 분배노즐(111a)을 위치시키기 위해 상부 분배아암 지지포스트(114)를 축으로 하여선회하도록 구성된다. 본 발명의 1실시예에 있어서, 헹굼 및 건조공정은 기판의 중심부에서 기판의 주변부로 회전되는 기판의 반경을 따라 세정약품 및 건조약품을 분배한다. 따라서, 상부 분배아암(110)은 중심부에서 주변부로 회전되는 기판의 표면을 따라 이동된다.
하부 분배아암(112)은 상부 분배아암(110)의 움직임을 반영하도록 구성된다. 따라서, 상부 분배아암(110)이 중심부에서 주변부 바깥쪽으로 향하여 회전되는 기판의 표면을 따라 이동됨에 따라, 하부 분배아암(112)은, 상부 분배아암(110)과 함께 기판의 중심부에서 외부로 이동하여, 기판의 대향면 또는 이면 상에 상부 분배아암(110)을 대향하여 위치된다. 그러나, 1실시예에 있어서, 하부 분배아암(112)은 분배아암 구동 샤프트에 기계적으로는 연결되지 않는다.
본 발명의 1실시예에 있어서, 하부 분배아암(112)은 상부 분배아암 지지포스트(114)와 하부 분배아암 지지포스트(116)를 통해 상부 분배아암(110)에 기계적으로 연결된다. 자석 커넥션은 하부 분배아암(112)으로 반영되는 상부 분배아암(110)의 명확한 기계적 제어를 제공한다. 1실시예에 있어서, 자석결합은 하부 분배아암(112)의 움직임 정도의 제어를 제공하는 자석에 의한다. 예컨대, 하부 분배아암(112)은 오목한 축(123)의 내벽에 접근하게 되면 기판 주변의 근처에서 멈출 수 있다. 하부 분배아암(112)이 기판(128)의 이면 주변부 근처에 정지하여 머무르는 동안 상부 분배아암(110)은 기판의 주변부로 계속 이동할 수 있다. 도 1 및 이하에 기술된 도 4a 및 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 하부 분배아암(112)이 오목한 축(123)의 범위 내에서 움직이도록 제한되는 반면 상부분배아암(110)의 움직임은 핑거(126)로 계속된다.
도 3b는 본 발명의 1실시예에 따른 상부 분배노즐(111a) 및 하부 분배노즐(111b)을 상세히 나타낸다. 기술된 실시예에 있어서, 상부 분배노즐(111a)은 상부 분배아암 헤드(140a)에 부착되고 보통 아래쪽으로 향하는 건조약품 공급부(109a)로부터의 노즐과 세정약품 공급부(109b)로부터의 노즐을 포함한다. 유사하게, 하부 분배노즐(111b)은 하부 분배아암 헤드(140b)에 부착되고 보통 윗쪽으로 향하는 건조약품 공급부(113a)로부터의 노즐과 세정약품 공급부(113b)로부터의 노즐을 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 기판은 회전되는 오목한 축(123)에 부착된 오목한 척(122)에 탑재된다. 상부 분배노즐(111a)은 기판(128)의 상면 또는 동작면으로 향하고, 하부 분배노즐은 기판(128)의 하면 또는 이면으로 향한다. 1실시예에 있어서, 상부 분배노즐(111a) 및 하부 분배노즐(111b)은 기판의 주변부 쪽의 방향으로 각각 구부러진다. 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)이 척(122)에 부착되어 회전되는 기판(128)의 중심에서 방향 142의 기판(128)의 주변부로 이동됨에 따라, 상부 분배아암 헤드(140a) 상의 세정약품 공급부(109b)로부터의 노즐과 하부 분배아암 헤드(140b) 상의 세정약품 공급부(113b)로부터의 노즐을 통해 기판(128)의 동작면 및 이면에 세정약품이 공급된다. 이하, 보다 상세히 기술하는 바와 같이, 1실시예에 있어서, 상부 분배아암 헤드(140a) 상의 건조약품 공급부(109a)로부터의 노즐과 하부 분배아암 헤드(140b) 상의 건조약품 공급부(113a)로부터의 노즐을 통해 공급되는 건조약품이 세정약품 바로 다음에 공급된다. 따라서, 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)이 방향 142로 기판의 표면을 가로질러 이동됨에 따라, 세정약품 및 건조약품이 척(122)에 부착된 회전되는 기판의 상면 및 하면 모두에 공급된다.
도 4a는 본 발명의 1실시예에 따른 오목한 척(122)을 나타낸다. 오목한 척(122)은 기판의 지지, 회전, 및 기판의 상면 또는 동작면과 이면에 접근을 제공하기 위해 기판 건조시스템에 결합되도록 구성된다. 도 4a에 있어서의 오목한 척(122)은 위에서 본 것이다. 1실시예에 있어서, 원형의 오목한 척(122)은 오목한 축(123)에 결합되도록 구성된다. 오목한 축(123)은 이하에 기술한 바와 같이 회전하도록 구동되고, 원형의 척(122)은 이 오목한 척(122)에 부착된 기판을 회전시키도록 자유롭게 회전한다. 원통형의 오목한 축(123)은 회전력을 제공하기 위한 구동벨트(132; 예컨대 도 1 참조)의 부착을 제공하도록 구성된다. 1실시예에 있어서, 오목한 축(123)은 기판 건조시스템(100)에 부착을 위해 제공되는 고정부와 척(122)에 부착을 위해 제공되는 회전부를 포함한다. 기판(128)의 동작면 및 이면 모두에 대한 접근을 제공함으로써, 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)이 회전되는 기판(128)의 양면에 동시에 세정, 건조, 또는 또 다른 약품을 제공할 수 있게 한다.
1실시예에 있어서, 스프레이 실드(124)는 척(122)을 둘러싼다. 스프레이 실드(124)는 세정, 건조, 또는 또 다른 공정에 사용된 액체를 오목한 축(123) 및 부착된 척(122)을 포함하는 공동 내의 공간에 가두도록 구성된다. 세정, 건조, 또는 또 다른 약품이 처리동안 기판에 공급됨으로써, 회전되는 기판으로부터 나온작은 물방울들은 스프레이 실드(124)에 의해 막혀져 오목한 축(123) 및 부착된 척(122)을 갖춘 내부 공동 내에 가두어진다. 스프레이 실드(124)는 PET, 플라스틱, 폴리우레탄, 또는 쉽게 세정되고 세정실 적용에 적절한 강도 및 형태를 제공하기 위한 적절한 가벼운 재료로 구성될 수 있다.
본 발명의 1실시예에 있어서, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 오목한 축(123) 및 부착된 척(122)을 갖춘 공동이나 내부영역에 접근을 제공하도록 구성된다. 1실시예에 있어서, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 내부영역 또는 공동에 접근하기 위해 미끄러져 열리고 오목한 축(123) 및 척(122)을 둘러싸는 고체 스프레이 실드(124)를 생성하기 위해 미끄러져 닫히는 스프레이 실드(124)부로 구성된다. 스프레이 실드 도어(152)가 개방위치에 있으면, 기판(128)은 척(122) 내로 삽입되거나 척(122)으로부터 제거된다. 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)를 개방함으로써 제공된 접근은, 로봇(도시하지 않았음)에 의해 삽입되는 기판(128)이 적절한 위치 및 방향으로 핑거(126) 내로 받아 들여진다. 일단 기판이 삽입되어 핑거(126)에 부착되면, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 오목한 축(123) 및 척(122)의 공동 내의 액체의 순환 억제를 유지하기 위해 폐쇄될 수 있다. 1실시예에 있어서, 기판(128)이 핑거(126) 내에 삽입되고, 웨이퍼 센서(130b)가 감지하여 적절한 방향 및 위치를 추정한다. 일단 적절한 방향 및 위치가 추정되면, 이동가능 핑거(127; 도 4a 참조)는 기판(128)을 적당한 위치에 고정시킨다. 로봇(도시하지 않았음)이 물러나고, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)가 닫힘으로써, 축(123)이 회전 척(122) 및 탑재된 기판(128)을 회전시킨다.
본 발명의 1실시예에 있어서, 개방 또는 폐쇄된 위치의 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)를 위치시키기 위한 동작은 공기식(pneumatic) 엑츄에이터(도시하지 않았음)에 의해 제공된다. 공기식 튜브(150)는 스프레이 실드(124)의 베이스 또는 하부영역에서 일부의 스프레이 실드(124) 주변을 따라 이어진다. 1실시예에 있어서, 공기식 튜브(150)는 이 튜브 내에 자석 볼 또는 베어링으로 구성된다. 공기식 엑츄에이터는 공기식 튜브(150)의 내부를 따라 자석 볼을 이동시킨다. 공기식 튜브(150)의 제1단에 공기압이 공급되면, 배기(배출) 또는 진공이 공기식 튜브(150)의 제2단에 제공됨으로써, 배기(배출) 또는 진공에 대한 압축경로를 따라 공기식 튜브(150) 내의 자석 볼이 이동하게 된다. 1실시예에 있어서, 공기식 엑츄에이터는 제1 및 제2단 모두에 압력을 제공하여, 공기식 튜브(150)의 제1단 및 제2단 모두에 배기 또는 진공을 제공하도록 구성된다. 이러한 방식에서는, 방향 화살표 154로 나타낸 바와 같은 양 방향으로 공기식 튜브의 길이 내에서 자석 볼이 이동하도록 구성된다. 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 자석 볼에 자석적으로 부착하기 위한 자석걸쇠(도시하지 않았음)로 구성된다. 자석 볼이 공기식 튜브(150)를 따라 튜브(150) 내에서 이동함에 따라, 자석 걸쇠는 자석 볼에 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)를 부착하여, 공기식 튜브(150) 내의 자석 볼의 위치에 연결된 개방위치 또는 폐쇄위치로 미끄러짐으로써 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 1실시예에 있어서, 도어 위치 센서(158)는 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)의 상태를 나타내기 위해 제공된다.
도 4b는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템(100)의 척(122) 및 스프레이 실드(124)를 나타낸다. 도 4b에 나타낸 도면에서, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는, 척(122) 및 축(도 4b에는 보이지 않음)의 내부 공동을 완전히 둘러싸고, 처리부 주위에 스프레이 실드(124)의 보전을 유지하는 폐쇄위치에 있다.
슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)가 개방위치에 있으면, 기판(128)을 삽입 또는 제거하기 위한 접근이 제공된다. 핑거(126)는 오목한 축(123) 및 척(122) 상에 기판(128)을 받아 들여 지지하도록 구성된다. 1실시예에 있어서, 이동가능 핑거(127)는 기판(128)을 적절한 위치에 안전하게 두기 위해 제공된다. 기판(128)이 삽입되면, 적어도 2개의 핑거(126)가 기판(128)을 받아 들이도록 구성된다. 기판(128)이 로봇(도시하지 않았음)에 의해 핑거(126)에 위치됨에 따라, 이동가능 핑거(127)는 개방 또는 비잠금 위치에 놓여진다. 기판(128)이 핑거(126)에 적절하게 위치되면, 이동가능 핑거(127)는 적절한 위치에 기판(128)을 고정시키기 위해 기판 엣지로 선회한다. 따라서, 적절하게 위치된 기판(128)은 핑거(126) 및 이동가능 핑거(127)에 의해 엣지에서 떠받쳐진다. 1실시예에 있어서, 핑거(126) 및 이동가능 핑거(127)는 기판이 오목한 축(123) 및 척(122)의 회전축으로부터 약간 중심에서 벗어나게 위치하도록 구성된다. 약간 중심에서 벗어난 위치는 핑거(126)에 대한 기판(128)의 안전을 좀더 도모하고, 오목한 축(123)의 회전동안 발생된 이동가능 핑거(127)에 대한 압력을 최소화하도록 위치된다.
1실시예에 있어서, 이동가능 핑거(127)를 위한 엑츄에이터(125; 도 4c 참조)는 오목한 축(123)에 인접하여 위치되고, 오목한 축(123)의 고정부에 부착된다. 도 4c는 본 발명의 1실시예에 따른 이동가능 핑거 엑츄에이터(125)를 나타낸다.이동가능 핑거 엑츄에이터(125)는, 이동가능 핑거(127)가 개방 또는 비잠금 위치에 있을 때, 오목한 축(123)의 회전부의 움직임 또는 회전을 방지하도록 구성된다. 일단 기판이 위치되고 이동가능 핑거(127)가 기판을 적절한 위치에 고정시키면, 이동가능 핑거 엑츄에이터는 오목한 축(123)의 회전부의 움직임 및 회전을 허용하도록 구성된다. 1실시예에 있어서, 오목한 축(123)의 회전은 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)가 폐쇄위치에 있는 것을 도어 위치 센서(158)가 나타낼 때까지 방지되고, 따라서 기판을 삽입 또는 제거하기 위해 사용된 소정 로봇은 오목한 축(123) 및 척(122)으로부터 물러난다.
도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 위에 웨이퍼(128)가 위치된 척(122)을 나타낸다. 도 4d에 기술된 실시예에 있어서, 웨이퍼(128)는 핑거(126) 내에 위치되어 이동가능 핑거(127)에 의해 적절한 위치에 놓여진다. 따라서, 웨이퍼(128)는 핑거(126) 및 이동가능 핑거(127)에 그 엣지가 적절한 위치에 유지된다. 본 발명의 1실시예에 있어서, 일단 이동가능 핑거(127)가 적절한 위치에 웨이퍼(128)를 고정시키고 센서(130b)가 웨이퍼(128)의 존재 및 적절한 방향을 나타내면, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 폐쇄되고, 축(도시하지 않았음), 척(122), 웨이퍼(128) 주위에 연속의 스프레이 실드(124)를 제공한다. 1실시예에 있어서, 도어 위치 센서(158)는 폐쇄되거나 폐쇄되지 않는 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)의 위치를 감지한다.
도 5는 본 발명의 1실시예에 따른 척(122)의 제거를 나타낸다. 본 발명의 1실시예에 있어서, 척(122)은 다수의 기판 크기를 수용하도록 교환될 수 있다.상술한 바와 같이, 오목한 축(123)은 회전부 및 고정부를 포함한다. 핀(126) 및 이동가능 핀(127)을 갖춘 척(122)은 오목한 축(123)이 그 위에 배치된 척(122) 및 기판(128)을 회전시키도록 오목한 축의 회전부에 부착하여 구성된다. 본 발명의 1실시예에 있어서, 척(122)은 PET, 플라스틱, 폴리우레탄, 또는 또 다른 적절한 재료의 고체 조각으로 제조되고, 기판을 수용하기 위한 핀(126) 및 이동가능 핀(127) 뿐만 아니라, 회전하도록 구성된 오목한 축(123) 내의 링 또는 베어링에 척(122)을 부착하기 위한 부착 포인트(156; 도 4a 참조)를 포함한다. 1실시예에 있어서, 척(122)은 특정 기판 크기를 위한 기판 건조시스템(100)의 구성이 원하는 기판 크기를 위한 대응하는 척(122)의 부착만을 요구하도록 특정 기판 크기를 위해 구성된다. 예컨대, 통상의 반도체 웨이퍼 크기는 200mm 및 300mm 웨이퍼를 포함한다. 본 발명의 1실시예는 200mm 구성 및 300mm 구성을 포함하고, 원하는 웨이퍼 크기를 위한 재구성은 부착 포인트(156)에서 오목한 축(123)으로부터 척(122)의 연결을 끊음으로써 오직 하나의 척(122)의 제거와, 원하는 기판 크기를 위한 척(122)의 교체를 필요로 한다.
도 6은 본 발명의 1실시예에 따른 기판 건조시스템(100)의 바닥 또는 하측을 나타낸다. 기술한 실시예에 있어서, 기판 건조시스템(100)은 뒤집어져 있으며, 건조 트레이(138)는 제거되어 있다. 또한, 통상 기판 건조시스템(100)에 구성된 구동벨트 커버가 제거되어 있으며, 구동벨트(132)는 오목한 축(123) 주위에, 그리고 축 모터(120)의 바닥에 부착된 도르래 주위에 구성된 것을 나타내고 있다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 1실시예에서, 구동벨트(132)는 축(123)의회전부(123a) 주위를 둘러싸고 축(123) 및 부착된 척(도 6에는 도시하지 않았음)을 회전시키기 위해 회전력을 제공하기 위한 축 모터(120)에 의해 구동된다. 또한, 축(123)의 고정부(123b)는 기판 건조시스템(100)에 그리고 거기에 부착된 이동가능 핑거 엑츄에이터(125)와 함께 부착된 것을 나타내고 있다. 설명의 목적을 위해, 하부 분배아암(112)은 하부 분배아암 지지포스트(116)로부터 제거했다.
도 1 내지 도 6에 따른 기판 건조시스템(100)의 1실시예는 기판(128)을 세정 및 건조하기 위한 독창적인 방법을 제공한다. 세정되어 건조되는 기판(128)의 크기에 따라 원하는 척(122)이 선택되어 구성된다. 통상, 단일 크기의 기판(128)의 배치(batch)가 효과적인 실시를 위해 처리되지만, 다수의 기판 크기의 처리를 위한 쉬운 구성을 제공한다.
슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는, 상술한 바와 같은 공기식 튜브(150) 내의 자석 볼이나 베어링을 움직이는 공기식 엑츄에이터에 의해 개방위치에 위치된다. 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)상의 자석 걸쇠는 자석 볼에 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)를 자석적으로 결합시키고, 자석 볼이 공기식 튜브(150)를 따라 이동함에 따라, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 개방위치로 미끄러진다. 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)가 개방위치에 위치되면, "닫히지 않음"상태가 도어 센서(158)에 의해 감지된다.
로봇(도시하지 않았음)은 기판(128)을 척(122) 상에 삽입한다. 기판(128)을 핑거(126)에 수용하고, 이동가능 핑거(127)는 척(122) 상의 위치로 기판을 부착하여 고정시키기 위해 엑츄에이터(125)에 의해 위치되며, 그 기판(128)은핑거(126) 및 이동가능 핑거(127)에 그 엣지가 유지된다. 로봇이 물러나고, 슬라이딩 스프레이 실드 도어(152)는 폐쇄위치로 미끄러진다. 폐쇄상태는 도어 센서(158)에 의해 감지된다.
웨이퍼 센서아암(130a)에 부착된 웨이퍼 센서(130b)는 기판(128)의 존재 및 방향을 감지한다. 만약, 기판(128)이 존재하고 정확하게 방향되면(예컨대, 레벨), 부착된 척(122)과 함께 오목한 축(123)의 회전이 허용된다. 오목한 축(123)은 300RPM이하로, 원하는 적용에 따라 3000RPM까지 회전하도록 구성된다. 오목한 축(123) 회전은 구동벨트(132)를 사용하여 오목한 축(123)을 회전시키는 축 모터(120)에 의해 발생된다. 1실시예에 있어서, 축 모터(120)는 구동벨트(132)의 장력 조절을 제공하도록 구성된다. 예컨대, 축 모터(132)의 위치는 각각 구동벨트(132)의 장력을 감소 또는 증가시키기 위해 오목한 축(123) 쪽으로 또는 벗어나게 조절될 수 있다.
오목한 축(123)은 척(122)을 부착하고 회전시키도록 구성된 자유롭게 회전하는 회전부(123a)와, 기판 건조시스템(100)에 부착된 고정된 고정부(123b)를 갖추도록 구성된다. 또한, 이동가능 핑거 엑츄에이터(125)의 부착은 오목한 축(123)의 고정부(123b)상에 제공된다. 자유롭게 회전하는 회전부(123a)는 고정의 하우징 내에서 자유롭게 회전할 수 있는 오목한 인테리어의 샤프트 베어링과 유사하게 구성될 수 있다. 구동벨트(132)는 오목한 축(123)의 회전부(123a)의 하부에 구성된다. 핑거(126) 및 이동가능 핑거(127)를 포함하는 척(122)은, 부착 포인트(156)에 오목한 축(123)의 회전부의 상부영역에 부착되어 복수의 기판 크기를 쉽게 수용하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 건조시스템(100)에 위치된 기판(128)의 경우, 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)은 회전되는 기판(128)의 거의 중심에 위치된다. 상부 분배아암(110)은 기판(128)의 상면 또는 동작면에 상부 분배노즐(111a)을 향하게 하고, 하부 분배아암(112)은 기판(128)의 하면 또는 이면에 하부 분배노즐(111b)을 향하게 한다. 자석적으로 결합된 상부 분배아암(110)과 하부 분배아암(112)은 기판(128)의 대향측에 거의 동일한 위치에 위치된다.
1실시예에 있어서, 세정약품은 회전되는 기판(128)의 동작면 및 이면에 세정약품 공급부 109b 및 113b를 통해 분배된다. 건조약품은 회전되는 기판(128)의 동작면 및 이면에 건조약품 공급부 109a 및 113b를 통해 분배된다. 1실시예에 있어서, 상부 분배아암(110)이 회전되는 기판(128)의 중심부에서 주변으로 기판(128)의 동작면에 걸쳐 이동함에 따라 세정약품이 건조약품보다 앞서도록 상부 분배아암 헤드(140a)는 상부 분배노즐(111a)을 향하게 한다. 유사하게, 하부 분배아암(112)이 회전되는 기판의 중심부에서 주변으로 기판(128)의 이면을 가로질러 이동함에 따라 세정약품이 건조약품보다 앞서도록 하부 분배아암 헤드(140b)는 하부 분배노즐(111b)을 향하게 한다. 1실시예에 있어서, 상부 분배노즐(111a) 및 하부 분배노즐(111b)은 기판을 처리하는 동안 통상의 노즐 이동방향으로 기판의 중심에서 엣지 쪽으로 구부러지도록 방향된다. 세정약품은 원하는 적용에 따라 다수의 화학약품이나 DIW로부터 선택된다. 본 발명은 기판의 세정, 에칭, 및 헹굼의 실시를 포함한다. 예시의 세정약품은 DIW, HF 용액, NH4OH, H2O2, 또는 HCl, HNO3, H2CO3, HBr, H3PO4, H2SO4등과 같은 산을 포함한다. 예시의 건조약품은 IPA, 디아세톤, 에틸엑테이트, 에틸알콜, 메틸피롤리돈 등을 포함한다. 상술한 바와 같이, 건조약품이 세정약품 다음에 분배될 때, 회전되는 기판 엣지의 바깥쪽으로 그것을 이동함으로써 액체의 제거를 용이하게 하는 세정약품의 표면장력은 감소된다.
도 7은 본 발명의 1실시예에 따른 세정 및 건조공정을 나타낸다. 기판의 중심부에서 기판의 주변부로 이동하는 동안 세정약품은 회전되는 기판의 상면 및 이면에 건조약품에 앞서 공급된다. 세정약품은 기판의 표면을 세정, 에칭, 또는 헹구기 위해 제공되고, 영역(170)에 건조약품의 도입으로, 액체의 표면장력이 감소되고, 액체 및 잔여물의 이동이 강화됨으로써 기판의 표면을 건조시킨다.
상부 분배아암(110)은 상부 분배아암 지지포스트(114)와 하부 분배아암 지지포스트(116)를 통해 하부 분배아암(112)에 자석적으로 결합되고, 또 상부 분배아암은 분배아암 구동 샤프트 하우징(118) 내에 포함된 분배아암 구동 샤프트에 자석적으로 결합된다. 1실시예에 있어서, 중심부에서 주변부로 회전되는 기판(128)의 상면을 가로지르는 상부 분배아암(110)의 이동은 분배아암 구동 샤프트 하우징(118) 내에 포함된 분배아암 제어기에 의해 명령된다. 분배아암 제어기는 상부 분배아암(110)을 위치시키는 분배아암 구동 샤프트를 명령한다. 자석적으로 결합된 하부 분배아암(112)은 이면을 가로질러 회전되는 기판(128)의 중심부에서주변으로 이동하는 상부 분배아암(110)의 움직임을 반영한다. 이것은 상면 및 이면의 동시 세정 및 건조를 제공한다.
본 발명의 1실시예에 있어서, 제동기 또는 조속기는 오목한 축(123)의 내면과 하부 분배노즐(111b)간 접촉을 막기 위해 하부 분배아암(112)에 구성된다. 상술한 바와 같이, 기판 처리는 회전되는 기판의 중심에서 회전되는 기판의 주변으로 진행한다. 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)은 기판 엣지의 소정 지점 또는 근처까지 회전되는 기판의 동작면 및 이면을 가로질러 동시에 이동한다. 소정 지점에서, 상부 분배아암(110)이 원하는대로 기판 엣지까지 또는 가로질러 상부 분배노즐(111a)을 움직여 계속해서 이동하는 동안 하부 분배아암(112)은 정지된다. 도 8은 본 발명의 1실시예에 따른 소정 지점에서 정지된 하부 분배아암(112)과, 계속 이동하도록 허용된 상부 분배아암(110)을 나타낸다. 1실시예에 있어서, 또 다른 제동기 또는 조속기가 축(123) 및 척(122) 공동 내에서 상부 분배아암(110)의 이동의 제한을 규정하는 상부 분배아암(110)에 구성된다. 상부 분배아암(110)이 처리지역의 중심부로 리턴되는 것과 같이 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)이 정렬되면, 자석 결합이 복원되어 상부 분배아암(110) 및 하부 분배아암(112)이 다시 한번 이동되거나 함께 이동된다.
세정약품 및 건조약품으로부터의 초과 액체가 스프레이 실드(124)에 의해 기판 건조시스템(100) 상으로 분산되는 것을 막고, 이것은 축(123) 및 척(122)의 오목한 공동 내로 들어간다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상기 기술한 바와 같이, 액체 잔여물은 적하 트레이(138)로 수집되어, 배수관을 통해 배수된다. 몇몇 실시예에 있어서, 증기화된 가스는 건조약품으로 사용되고, 축적된 증기 또는 가스의 경우에는, 적하 트레이(138)의 범위 내에서 그와 같은 증기 또는 가스를 방출하기 위한 배기관(134)이 제공된다.
도 9는 본 발명의 1실시예에 따른 기판 처리 스테이션(200)을 나타낸다. 1실시예에 있어서, 적어도 하나의 기판 건조시스템(100)은 기판 전송 및 노출을 최소화 할 뿐만 아니라, 세정실 바닥 공간 요구를 최소화 하는 효율적인 처리를 위한 기판 처리 스테이션을 만들기 위해 적어도 하나의 브러쉬 박스 스크러버(202; scrubber)와 통합된다. 본 실시예에 있어서, 적어도 하나의 기판 건조시스템(100)은, 우선 기판이 적어도 하나의 브러쉬 박스(202)에서 하나 이상의 동작을 통해 처리된 후, 헹굼, 건조, 또는 또 다른 처리를 위해 적어도 하나의 기판 건조시스템(100)으로 전달되도록 적어도 하나의 브러쉬 박스(202)와 함께 구성된다. 예컨대, 기판 건조시스템(100)은 전송거리를 최소화 하고 시스템이나 도구 풋프린트(foot print)를 최소화 하기 위해 브러쉬 박스(202)의 상면에 탑재된다. 더욱이, 세정실 환경에서 여과시스템은 향상된 청결성의 증가된 레벨을 유지할 수 있다. 따라서, 불결한 스크러빙(scrubbing)의 처리는 낮은 레벨로 수행되고, 기판 헹굼 및 건조의 증가된 세정기 동작은 높은 레벨로 수행된다.
또 다른 실시예에 있어서, 기판 처리 스테이션(200)은 세정실 바닥 공간의 효율적인 사용을 최대화 하고, 기판 처리방법 및 시스템의 경제적이면서 효율적인 실행을 촉진하기 위해, 통합된 기판 처리 클러스터 모듈이나 클러스터 도구 등과 같이 공지된 기판 처리 도구의 클러스터에 통합된다. 단지 일예로서, 본 발명의1실시예는 예컨대, 웨이퍼 처리시스템을 포함하는 통합된 기판 처리 클러스터 모듈, 로드(load) 및 언로드 모듈, 결합된 에치 로드 락(etch load lock)을 갖춘 에치 처리모듈 및, 화학적 기계적 평탄화(CMP) 처리모듈에 통합된다. 본 발명의 실시예는 포스트-CMP 세정 및 포스트-에치 세정 동작을 처리할 수 있는 세정 처리모듈과 같은 클러스터 모듈에 통합된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예와 같이 기술되어 있지만, 상술한 실시예로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 목적 및 배경을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (15)

  1. (a) 기판의 엣지를 잡기 위한 핑거를 갖추고, 상기 기판을 회전시키도록 구성된 척과,
    (b) 상기 기판의 동작면에 인접하여 위치되고, 상기 기판 동작면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있으며, 상기 기판의 동작면에 걸쳐 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 더 갖춘 제1분배아암,
    상기 기판의 이면에 인접하여 위치되고, 상기 기판 이면의 중심부와 주변 엣지 사이를 이동할 수 있으며, 상기 기판의 이면에 걸쳐 액체를 전달하기 위한 공급라인쌍을 더 갖춘 제2분배아암 및,
    상기 척 내의 기판을 둘러싸고, 슬라이딩 도어와 함께 구성된 스프레이 실드를 구비하여 구성되고,
    상기 슬라이딩 도어가 개방위치에 있으면, 상기 척의 핑거로부터 상기 기판을 삽입 및 제거하기 위한 접근이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1분배아암 및 제2분배아암이 상기 기판의 중심부와 주변 엣지 사이를 움직이도록 상기 제1분배아암과 제2분배아암을 결합하는 커넥션을 더 구비하여 구성되고, 상기 제1분배아암 및 제2분배아암은 상기 기판의 대향면에 정렬되는 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1분배아암과 제2분배아암을 결합하는 상기 커넥션은 자석 커넥션인 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 스프레이 실드 및 슬라이딩 도어의 베이스에 걸친 공기식 튜브와,
    상기 공기식 튜브 내에 배치된 자석 볼 및,
    상기 슬라이등 도어에 구성된 자석 걸쇠를 더 구비하여 구성되고,
    상기 자석 걸쇠는, 상기 공기식 튜브 내의 자석 볼의 움직임이 개방위치 또는 폐쇄위치중 어느 하나로 상기 슬라이딩 도어를 위치시키기 위해 슬라이딩 도어를 미끄러지게 하도록 상기 공기식 튜브에 상기 슬라이딩 도어를 미끄러질 수 있게 부착하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 척은 각각의 다수의 기판 크기에 대한 특정 크기의 척으로 교환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 척은 상기 기판의 동작면 및 이면 모두에 동시 접근을 제공하는 오목한 척인 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1분배아암의 각각의 공급라인쌍 및 상기 제2분배아암의 각각의 공급라인쌍은 에칭액, 세정액, 헹굼액, 및 건조약품중 어느 하나를 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세정액은 HF, NH4OH, H2O2, HCl, HNO3, H2CO3, HBr, H3PO4, 및 H2SO4를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 건조약품은 이소프로필 알콜, 디아세톤, 에틸엑테이트, 에틸글리콜, 및 메틸피롤리돈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 척의 핑거에 기판의 정확한 위치맞춤을 결정하도록 구성된 기판 센서를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1분배아암의 각각의 공급라인쌍은 상기 기판의 동작면 쪽으로 향하고 상기 기판의 주변 엣지 쪽으로 구부러진 노즐을 갖추고, 상기 제2분배아암의 각각의 공급라인쌍은 상기 기판의 이면 쪽으로 향하고 상기 기판의 주변 엣지 쪽으로 구부러진 노즐을 갖춘 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 통합된 기판 처리모듈로서 적어도 하나의 브러쉬 박스 스크러버와 통합된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 시스템은 웨이퍼 처리시스템을 포함하는 기판 처리 클러스터 모듈, 로드 및 언로드 모듈, 및 에치 처리모듈과 통합된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 시스템은 웨이퍼 처리시스템을 포함하는 기판 처리 클러스터 모듈, 로드 및 언로드 모듈, 및 화학적 기계적 평탄화 처리모듈과 통합된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 시스템은 웨이퍼 처리시스템을 포함하는 기판 처리 클러스터 모듈, 로드 및 언로드 모듈, 에치 처리모듈, 및 화학적 기계적 평탄화 처리모듈과 통합된 것을 특징으로 하는 기판을 준비하기 위한 시스템.
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