KR20200121829A - 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템 - Google Patents

제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200121829A
KR20200121829A KR1020207026293A KR20207026293A KR20200121829A KR 20200121829 A KR20200121829 A KR 20200121829A KR 1020207026293 A KR1020207026293 A KR 1020207026293A KR 20207026293 A KR20207026293 A KR 20207026293A KR 20200121829 A KR20200121829 A KR 20200121829A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
nozzle
chamber
auxiliary chamber
process chamber
Prior art date
Application number
KR1020207026293A
Other languages
English (en)
Inventor
치마오비 더블유. 음바나소
Original Assignee
티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. filed Critical 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크.
Publication of KR20200121829A publication Critical patent/KR20200121829A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B11/00—Cleaning flexible or delicate articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/04—Cleaning by suction, with or without auxiliary action
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/6776—Continuous loading and unloading into and out of a processing chamber, e.g. transporting belts within processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

본 발명은 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 빔을 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이것은 메인 프로세스 챔버와 개방 유체 연통하는 보조 챔버를 제공함으로써 달성된다. 노즐은 보조 챔버 내에서 리세싱되는 방식으로 장착된다. 노즐은 처리 스프레이를 보조 챔버 내로 디스펜싱한다. 보조 챔버는 처리 물질을 처리 빔으로서 성형하여 프로세스 챔버 내로 디스펜싱한다. 예시적인 실시예에서, 프로세스 챔버 압력의 제어는 하나 이상의 마이크로전자 기판의 표면을 처리하는 데 사용되는 처리 빔의 빔 크기를 조정한다.

Description

제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템
[우선권]
본 출원은 2018년 2월 19일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Microelectronic Treatment System Having Treatment Spray with Controllable Beam Size"인 미국 가특허 출원 제62/632,131호에 대한 우선권을 주장하며, 이 미국 가특허 출원의 전체 개시는 참조에 의해 모든 목적을 위해 본 명세서에 포함된다.
[기술분야]
본 개시는 하나 이상의 마이크로전자 기판의 표면을 처리하는 것, 예를 들어, 마이크로전자 기판의 표면으로부터 잔류물, 잔해물, 및 다른 물질을 세정하는 것을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 하나 이상의 마이크로전자 기판의 표면을 처리하는 데 사용되는 처리 스트림(treatment stream)의 빔 크기를 조정하도록 압력이 제어되는 그러한 장치에 관한 것이다.
마이크로전자 기술의 진보는, 능동 컴포넌트의 밀도를 계속 증가시키면서, 집적 회로(IC)가 반도체 기판과 같은 기판 상에 형성되게 한다. IC의 형성은 기판 상의 다양한 물질의 순차적인 도포, 프로세싱, 및 선택적 제거에 의해 수행된다. 그리고, 형성 동안, 기판의 노출된 표면은 프로세스 잔류물 및 잔해물을 주기적으로 제거하기 위해 세정 단계를 필요로 한다. 건식 및 습식 세정 기술 둘 다를 포함하여, 반도체 기판 프로세싱에서 기판으로부터 특정 부류의 물질의 제거를 위한 다양한 조성물이 개발되었다. 부가적으로, 다양한 조건 하에서 기판을 세정 화학물에 노출시키기 위해 몇몇 상이한 유형의 장비가 사용된다. 이 장비의 중요한 양상은 균일한 방식으로 기판을 세정하면서 높은 처리량을 달성하고 장비에 의해 생성되는 임의의 잔해물 또는 파티클을 최소화하는 것이다.
마이크로전자 산업에서 알려진 하나의 세정 전략은 워크피스 표면으로부터 오염물을 제거하기 위해 파티클의 스트림을 사용한다. 이들은 가스 파티클, 액체 파티클, 및/또는 고체 파티클의 스트림을 포함할 수 있다. 상업적으로 중요한 부류의 이들 처리는 극저온 처리라고 알려져 있다. 극저온 처리는 하나 이상의 적합한 노즐을 사용하여 가압되고 냉각된 유체(액체 및/또는 가스일 수 있고 노즐에 공급되는 어떤 혼입된 고체 물질을 포함할 수 있음)를 저압 프로세스 챔버 내로 팽창시킨다. 이것은 유체로 하여금 고에너지(energetic) 가스 파티클, 액체 파티클, 및/또는 고체 파티클의 처리 스트림을 생성하게 한다. 이 스트림의 에너지는 표면으로부터 오염물을 이탈(dislodge)시키고 제거하는 데 사용된다. 다양한 유형의 극저온 처리 스트림은 극저온 에어로졸, 극저온 에어로졸 제트, 나노 에어로졸 파티클, 가스 제트 클러스터 등으로 알려져 있다. 극저온 세정 툴의 우수한 예는 미국 미네소타주 차스카 소재의 TEL FSI, Inc.로부터 상품명(trade designation) ANTARES®, ANTARES™-Nano 및 ARCTURUS™으로 이용 가능하다.
전형적인 극저온 처리에서, 처리 스프레이는 하나 이상의 노즐로부터 적합한 진공 하에 유지되는 처리 챔버 내로 디스펜싱(dispensing)된다. 마이크로전자 기판의 형태의 워크피스는, ANTARES 툴의 경우에 회전 가능한 또는 병진 가능한 척과 같은, 기판 홀더 상에 보유된다. 회전 구성에서, 노즐은 레코드 플레이어 바늘이 레코드를 스캔하는 것처럼 회전 기판을 스캔할 것이다. 그렇지만, 극저온 회전 커플링(cryogenic rotary coupling)이 실용적인 방식으로 제공하기 어렵기 때문에, 극저온 툴에서 스캐닝 노즐은 덜 실용적이다. 회전 기판을 스캐닝하는 것에 대한 대안으로서, ANTARES 툴과 같은 극저온 툴은 기판을 가로지르는 경로를 따라 노즐 아래에서 기판을 통과하는 병진 척으로 구성되어 있다. 척의 병진 및/또는 회전은, 사실상, 노즐로 하여금 원하는 대로 기판 표면의 전부 또는 일부를 처리하게 한다.
기판 세정 장비는, 파티클을 최소화하고 높은 처리량을 달성하면서, 효율적이고 균일한 세정 결과를 달성하기 위해 여러 방식으로 설계되었다. 중요한 도전과제는 더 작은 파티클, 예를 들어, 약 100 nm 미만의 크기를 갖는 오염물 파티클을 제거하기 위해 극저온 처리를 사용하는 것이다. 일반적으로, 더 작은 파티클은 더 큰 파티클보다 제거하기가 더 어렵다. 따라서, 특히 처리량을 개선시키면서도 더 작은 파티클과 관련하여, 세정 효율(예를 들어, 파티클/결함 감소) 또는 균일성의 임의의 개선이 산업 내에서 바람직할 것이다.
본 발명은 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 빔을 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 예시적인 실시예에서, 프로세스 챔버 압력의 제어는 하나 이상의 마이크로전자 기판의 표면을 처리하는 데 사용되는 처리 빔의 빔 크기를 조정한다. 압력을 사용하여 빔 크기를 제어하는 것이 유리한데, 그 이유는 주어진 툴 구성에 대해 광범위한 크기 옵션 내에서 처리 빔을 튜닝하기 위해 프로세싱 환경에 대한 물리적 변경이 요구되지 않기 때문이다. 빔 크기에 영향을 주어 기판을 처리 또는 세정하는 그의 능력을 튜닝하기 위해 처리 동안 또는 상이한 처리들 간에 빔 크기가 조정될 수 있다. 본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 처리하기 위해 반도체 및 마이크로전자 산업에서 특히 유용하다. 반도체 기판 상의 원하지 않는 파티클 오염은 장치 수율에 부정적인 영향을 줄 수 있으며, 따라서 반도체 제조 프로세스의 상이한 스테이지들에서 파티클을 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 기판으로부터 파티클을 세정하기 위해 노즐로부터의 유동의 빔 크기를 더 집속된 또는 덜 집속된 처리 빔으로 조정하는 전략을 개시한다. 이 전략은 파티클의 제거 효율을 증가시키기 위해 더 집속된 또는 덜 집속된 빔을 형성하도록 처리 빔을 튜닝하기 위해 챔버 특징과 진공 환경의 챔버 압력의 조정을 사용한다.
보조 챔버에 노즐을 장착하는 것이 처리 스프레이를 성형(shape)하는 데 그리고 요구에 따라 크기 및 초점이 쉽게 조정될 수 있는 더 잘 정의된 처리 빔을 제공하는 데 도움이 된다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 진공 시스템의 챔버 압력을 조정하는 것은, 예를 들어, 요구에 따라 처리 빔을 더 집속되게 하거나 더 확산되게 하기 위해 처리 빔 크기를 쉽고 빠르게 튜닝한다. 이것은 기판 상의 파티클 제거 효율을 증대시키는 이점을 제공하는데, 그 이유는 상이한 종류의 오염에 대한 세정 성능을 최적화하기 위해 빔이 조정될 수 있기 때문이다.
일반적으로, 더 작고 더 집속된 처리 빔은 노즐 바로 아래에서 세정을 제공하는 반면, 더 확산된 빔은 웨이퍼에 걸쳐 노즐의 풋프린트에 비해 방사상으로 더 바깥쪽으로 더 큰 환형 영역을 세정한다. 더 작은 빔은 더 높은 챔버 압력(예를 들어, 일부 실시 모드에서 19 Torr)으로 생성되는 반면, 더 확산된 빔은 더 낮은 챔버 압력(예를 들어, 일부 실시예에서 약 4 Torr)을 사용하는 것으로부터 얻어진다. 더 작은 빔은 일반적으로 z-축과 실질적으로 정렬되어 웨이퍼 상으로 바로 아래쪽으로 유동한다. 더 작은 빔은 더 작은 파티클을 제거하는 데, 트렌치와 같은 리세스(recess)가 노즐과 가시선 연통(line-of-sight communication)할 때 그러한 트렌치를 세정하는 데, 또는 횡방향이거나 경사진(angled) 유동에 의해 손상될 가능성이 있을 수 있는 연약한(delicate) 피처를 보호하는 데 더 바람직할 수 있다. 더 확산된 빔은 횡방향으로 더 많이 웨이퍼와 충돌하는 경향이 있다. 더 높은 처리량이 요망되는 경우, 더 강건한 피처가 존재하는 경우 등에는, 더 확산된 빔이 더 바람직할 수 있다.
본 발명의 성능은 일반 통념과 상반된다. 일반 통념은 일반적으로 더 낮은 챔버 압력을 더 나은 세정 성능과 상관시킨다. 본 발명의 성형된 빔 전략을 사용하여, 더 높은 압력이 노즐 바로 아래에서 더 나은 세정 성능을 가능하게 한다.
본 발명의 실시에서, 유동을 신속하게 집속시키고 콜리메이팅하여 세정을 개선시키기 위해 챔버 압력이 조정될 수 있다. 이 조정은 프로세스 레시피 내에서 실시간으로 빠르게 이루어진다. 툴 종료(shutdown) 및 재구성이 요구되지 않는다. 상이한 종류의 파티클에 대한 빔 에너지를 최적화하기 위해 처리 내에서 압력 프로파일이 사용될 수 있다. 일부 부분은 상대적으로 더 작고 더 집속된 빔에 의해 처리되는 반면, 다른 부분은 더 크고 더 확산된 빔에 의해 처리되도록, 원하는 경우, 동일한 웨이퍼 상에서 빔이 튜닝될 수 있도록 조정이 충분히 빠르다. 다른 옵션으로서, 원하는 경우, 공통 영역을 순차적으로 처리하기 위해 상이한 빔 크기가 사용될 수 있다.
이 방법은 특히 100 nm 미만의 작은 파티클 크기에서 제한된 파티클 제거 효율을 극복하는 방안을 제공하고 노즐 바로 아래에서 기판으로부터 파티클을 이탈시키는 데 필요한 요구된 방향성을 달성할 확률을 향상시킨다. 그러한 수직의 콜리메이팅된 에어로졸 유로의 장점은 더 확산된 유동에 의해서는 유사한 시간프레임 내에 그만큼 쉽게 세정되지 않을 노즐 바로 아래에 있는 더 작은 파티클(<100nm)의 세정을 포함한다. 부가적으로, 콜리메이팅된 유동의 스폿 세정 프로파일이 정확한 크기로 수정될 수 있기 때문에, 기판의 특정 영역의 표적 세정(targeted cleaning)이 실시될 수 있다. 이러한 세정 방법은 또한 개선된 가시선으로 인해 패턴에 매립된 파티클을 더 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 원리는 유리하게도 미네소타주 차스카 소재의 TEL FSI, Inc.로부터 이용 가능한 ANTARES-Nano 및 ARCTURUS 극저온 툴에 통합된다. 이러한 원리는 새로운 툴에 통합될 수 있거나 또는 기존 툴에 개장(retrofit)될 수 있다.
일 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 스프레이로 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 처리 동안 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버를 포함하고, 여기서 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함한다. 본 시스템은 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되는 유체 처리 빔이 워크피스 홀더 상에 위치된 마이크로전자 워크피스 상으로 조준되도록 하는 방식으로 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하는 보조 챔버를 또한 포함하고, 여기서 요구에 따라 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 빔 크기가 조정될 수 있도록, 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되는 유체 처리 빔은 진공 프로세스 챔버에서의 압력 변화에 응답하여 조정 가능한 빔 크기를 포함한다. 본 시스템은 노즐로부터 디스펜싱되는 유체 스프레이가 유체 처리 빔으로서 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되기 전에 보조 챔버에서 성형된 유체 빔으로 한정(confine) 및 성형되게 하는 방식으로 노즐이 유체 스프레이를 보조 챔버 내로 디스펜싱하도록 보조 챔버와 유체 연통하는 적어도 하나의 노즐을 또한 포함한다. 일부 실시예에서, 프로세스 챔버는 워크피스 위에 놓인 천장(ceiling)을 포함하고, 여기서 프로세스 챔버의 천장은 처리 빔이 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하는 데 도움이 되는 갭을 천장과 기판 사이에 제공하는 데 효과적인 방식으로 위치된다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 진공 프로세스 챔버에서의 진공 압력을 제어하는 단계를 포함하는 하나 이상의 프로세스 제어 단계에 의해 유체 처리 빔의 빔 크기를 제어 가능하게 콜리메이팅하는 프로그램 명령어를 포함하는 제어 시스템을 추가로 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 스프레이로 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 처리 동안 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버를 포함하고, 여기서 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함한다. 본 시스템은 유체 처리 빔을 진공 프로세스 챔버 내로 그리고 마이크로전자 워크피스 상으로 전달하는 노즐 시스템을 또한 포함하고, 상기 노즐 시스템은 (i) 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하는 보조 챔버 및 (ii) 보조 챔버 내에서 하우징(housing) 및 리세싱(recessing)되는 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 노즐은 가압되고 냉각된 유체를 포함하는 유체 공급 시스템에 유체 결합(fluidly couple)되며, 상기 노즐은 가압되고 냉각된 유체를 보조 챔버 내로 분사한다. 보조 챔버 내로 디스펜싱되는 유체 스프레이는 보조 챔버에서 성형된 유체 빔으로 한정 및 성형된다. 보조 챔버는 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하고, 성형된 유체 빔이 워크피스 홀더 상에 위치된 마이크로전자 워크피스 상으로 조준되는 유체 처리 빔으로서 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되게 하는 방식으로 워크피스 홀더 위에 위치되고, 여기서 요구에 따라 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 빔 크기가 조정될 수 있도록, 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되는 유체 처리 빔은 진공 프로세스 챔버에서의 압력 변화에 응답하여 조정 가능한 빔 크기를 포함한다. 일부 실시예에서, 프로세스 챔버는 워크피스 위에 놓인 천장을 포함하고, 여기서 프로세스 챔버의 천장은 처리 빔이 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하는 데 도움이 되는 갭을 천장과 기판 사이에 제공하는 데 효과적인 방식으로 위치된다.
다른 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 유체로 처리하는 방법에 관한 것이다. 마이크로전자 워크피스가 제공되고, 여기서 마이크로전자 워크피스는 진공 프로세스 챔버에서 워크피스 홀더 상에 지지되며, 여기서 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 갖는다. 가압되고 냉각된 유체는 노즐을 통해 측벽 및 커버를 갖는 보조 챔버 내로 분사되고, 여기서 노즐은 진공 프로세스 챔버 내로 개방되는 보조 챔버 배출구에 대해 리세스 거리(recess distance)만큼 보조 챔버 내부에서 리세싱되는 적어도 하나의 노즐 오리피스(nozzle orifice)를 포함하며, 여기서 노즐 오리피스는 보조 챔버의 측벽 및 커버로부터 리세싱된다. 성형된 유체 빔을 제공하기 위해, 분사된 가압되고 냉각된 유체가 보조 챔버에서 성형된다. 성형된 유체 빔은 빔 크기를 갖는 디스펜싱된 유체 처리 빔으로서 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내로 그리고 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱되며, 여기서 요구에 따라 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 빔 크기가 조정될 수 있도록, 빔 크기가 진공 프로세스 챔버에서의 압력 변화에 응답하여 조정된다. 일부 실시예에서, 유체 처리 빔의 빔 크기를 유지 또는 조정하기 위해 제어 가능한 진공 압력을 변화시키는 제어 시스템이 제공된다. 일부 실시예에서, 프로세스 챔버는 워크피스 위에 놓인 천장을 포함하고, 천장은 처리 빔이 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하는 데 도움이 되는 갭을 천장과 기판 사이에 제공하기 위해 기판에 충분히 가깝게 위치된다.
다른 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 유체로 처리하는 방법에 관한 것이다. 마이크로전자 워크피스가 제공되고, 여기서 마이크로전자 워크피스는 진공 프로세스 챔버에서 홀더 상에 지지되며, 여기서 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 갖는다. 마이크로전자 워크피스 위의 적어도 하나의 보조 챔버 배출구를 통해 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하는 보조 챔버가 제공된다. 보조 배출구, 보조 챔버의 측벽, 및 보조 챔버의 커버로부터 보조 챔버 내부에서 리세싱되는 노즐 오리피스로부터 보조 챔버 내로 가압되고 냉각된 유체가 분사된다. 보조 챔버 내로 디스펜싱되는 분사된 유체는 빔 크기를 갖는 유체 처리 빔을 형성하는 데 사용되고, 여기서 요구에 따라 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 빔 크기가 조정될 수 있도록, 빔 크기가 진공 프로세스 챔버에서의 압력 변화에 응답하여 조정된다. 유체 처리 빔은 보조 챔버로부터 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱된다.
다른 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 스프레이로 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 진공 프로세스 챔버를 규정하는 하우징을 포함하고, 상기 진공 프로세스 챔버는 처리 동안 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하며, 여기서 하우징은 커버 구조물을 포함한다. 본 시스템은 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내로의 출구를 제공하는 커버 구조물 내의 보조 챔버 배출구를 통해 진공 프로세스 챔버에 유체 결합된 보조 챔버를 또한 포함하고, 여기서 보조 챔버 배출구의 풋프린트는 마이크로전자 워크피스의 풋프린트보다 작다. 본 시스템은 하나 이상의 유체를 포함하는 유체 공급 시스템을 또한 포함한다. 본 시스템은 적어도 하나의 스프레이 노즐을 또한 포함하고, 여기서 스프레이 노즐은 하나 이상의 유체를 유체 스프레이로서 디스펜싱하기에 효과적인 방식으로 유체 공급 시스템에 결합되고, 여기서 유체 스프레이가 보조 챔버 내로 디스펜싱되고 이어서 보조 챔버로부터 진공 프로세스 챔버 내의 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱되도록 스프레이 노즐은 보조 챔버 내에서 리세싱된다.
다른 양태에서, 본 발명은 마이크로전자 워크피스를 처리 스프레이로 처리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 처리 동안 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버를 포함하고, 여기서 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함한다. 본 시스템은 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하고 처리 동안 워크피스 위에 놓이는 배출구를 갖는 보조 챔버를 또한 포함한다. 본 시스템은, 진공 프로세스 챔버 내로 개방되고 처리 스프레이가 워크피스를 처리하기 위해 노즐 배출구 오리피스로부터 디스펜싱될 때 보조 챔버의 배출구가 노즐 배출구 오리피스 위에 놓이도록 위치되는, 노즐 배출구 오리피스를 갖는 적어도 하나의 노즐을 또한 포함한다.
본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고, 위에서 주어진 본 발명의 개괄적 설명 및 아래에서 주어지는 상세한 설명과 함께, 본 발명을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략적 예시를 포함하고, 여기서 이 장치는 프로세스 챔버와 유체 연통하는 보조 챔버를 포함하고, 여기서 노즐은 보조 챔버 내에 장착된다.
도 2는 진공 프로세스 챔버 내의 압력이 더 낮아, 더 넓고 더 확산된 처리 빔을 결과하는 도 1의 장치를 도시한다.
도 3은 진공 프로세스 챔버 내의 압력이 더 높아, 더 작고 더 집속된 처리 빔을 결과하는 도 1의 장치를 도시한다.
도 4는 보조 챔버 및 노즐을 더 상세히 도시하는 도 1의 장치의 일부의 측단면이다.
도 5는 도 1의 장치의 진공 프로세스 챔버 내의 압력을 조정하는 것이 처리 빔의 크기를 튜닝하고 그의 세정 프로파일을 변경하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 테스트 결과를 개략적으로 예시한다.
도 6a는 예 2의 테스트 3 및 테스트 4에 대해 획득된 세정 프로파일을 도시한다.
도 6b는 예 2의 테스트 5 및 테스트 6에 대해 획득된 세정 프로파일을 도시한다.
도 7은 툴 구성 및 프로세스 조건을 조정하는 것이 처리 빔의 크기와 형상 및 처리 빔의 세정 프로파일을 튜닝하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 파티클 웨이퍼 맵의 형태의 테스트 결과를 도시한다.
도 8은 도 7의 파티클 웨이퍼 맵에 대응하는 테스트 결과를 도시하며, 여기서 도 8의 테스트 결과는 세정 효율 프로파일의 형태이다.
도 9는 보조 챔버 어셈블리의 대안적인 배치를 포함하는 본 발명의 장치의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 10은 대안적인 보조 챔버 어셈블리 구성 및 보조 챔버에 대한 대안적인 노즐 배치를 포함하는 도 9의 장치의 수정예를 도시한다.
아래에서 설명되는 본 발명의 실시예는 망라적인 것으로 또는 본 발명을 이하의 상세한 설명에 개시된 정확한 형태로 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려 선택되고 설명된 실시예의 목적은 본 발명의 원리 및 실시에 대한 본 기술분야의 다른 통상의 기술자의 인식 및 이해가 용이하게 될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 원리는 마이크로전자 기판이 하나 이상의 처리 동안 진공 프로세스 챔버에서 회전 척 상에 지지되는 임의의 마이크로전자 처리 또는 제조 시스템에서 사용될 수 있다. 본 발명의 원리는 빔이 더 집중될 수 있도록(즉, 처리 스프레이의 에너지가 워크피스의 더 작은 영역 상으로 집중되도록 빔의 크기가 감소됨) 또는 더 확산될 수 있도록(즉, 처리 스프레이의 에너지가 워크피스의 더 큰 영역에 걸쳐 분포되도록 빔 크기가 증가됨) 처리 스프레이의 빔 크기가 쉽게 제어될 수 있게 한다. 그러한 빔 변조는 상이한 처리들 간에 처리 결과를 최적화하기 위해 사용될 수 있다. 특정의 처리가 진행될 때 상이한 처리 효과를 달성하기 위해 특정의 처리 동안 빔 크기가 또한 변조될 수 있다.
일부 실시예에서, 본 발명의 원리는 미네소타주 차스카 소재의 TEL FSI, Inc.로부터 상업적으로 이용 가능한 ANTARES® 극저온 세정 툴과 같은 극저온 세정 툴에 통합된다. 이들 툴은 하나 이상의 처리 스트림을 통해 기판 표면을 스캔하기 위해 병진 가능한 척을 사용하는 세정 처리를 구현한다. 처리 스프레이의 빔 크기가 변조될 수 있게 하는 본 발명의 특징은 기존의 ANTARES® 또는 다른 툴에 개장될 수 있거나 새로운 툴에 통합될 수 있다.
극저온 처리는 일반적으로 유체(가스, 액체, 및/또는 고체 파티클 스트림) 공급 스트림으로부터 처리 스트림을 생성하는 관행을 포함한다. 공급 스트림은 전형적으로 가압되고 선택적으로 냉각된다. 하나 이상의 적합한 노즐을 통해 팽창될 때, 압력 해제(pressure release)는 물질을 추가로 냉각시킨다. 결과적인 스트림은 에어로졸 스프레이, 가스 제트 스프레이, 가스 클러스터 등의 형태일 수 있다. 극저온 처리 스트림은 오염물과 마이크로전자 기판 사이의 접착력을 극복하기에 충분한 에너지를 부여함으로써 마이크로전자 기판 표면 상의 오염물을 적어도 부분적으로 이탈시킨다. 따라서, 적절한 에너지의 그러한 처리 스트림(예를 들어, 일부 실시예에서 에어로졸 스프레이 및/또는 가스 클러스터 제트 스프레이)을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 세정력(cleaning power)과 상관관계가 있는, 처리 스프레이의 에너지는 스트림 성분(stream constituent)의 질량, 속도, 및/또는 에너지 밀도를 포함한 인자의 함수이다. 속도 또는 질량을 증가시킴으로써 에너지가 증가될 수 있다. 단위 면적 또는 단위 부피당 빔의 에너지는 처리 스프레이의 빔 크기를 조정하는 것에 의해 집중될 수 있거나 더 확산될 수 있다. 에너지 및/또는 단위 면적당 에너지를 증가시키는 것은, 더 큰 오염물 및 심지어 오염물이 더 작을 때(<100nm) 둘 다를 포함하여, 오염물과 기판의 표면 사이의 강한 접착력을 극복하는 데 중요할 수 있다. 더 큰 파티클을 처리하기 위해 그리고/또는 예민한(sensitive) 피처를 손상시키는 것을 회피하기 위해 더 확산된 및/또는 더 적은 에너지의(less energetic) 빔이 바람직할 수 있다.
하나의 실시 모드에서, 처리는 상이한 크기의 파티클을 최적화 및 제거하기 위해 처리 동안 빔 크기를 변조하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 처리 부분은 더 큰 파티클, 예를 들어, 크기가 100 nm 초과인 파티클을 제거하는 데 효과적일 수 있는 상대적으로 큰 빔 크기로 발생할 수 있다. 더 작은 오염물, 예를 들어, 크기가 100 nm 미만의 오염물을 제거하는 데 더 효과적인 경향이 있을 수 있는 더 집중된 빔을 사용하여 제1 처리 부분 이전에 또는 제1 처리 부분 이후에 제2 처리 부분이 수행될 수 있다. 이들 처리는, 원하는 경우, 하나 이상의 부가 사이클을 통해 반복될 수 있다. 부가적으로, 다른 종류의 파티클 또는 파티클 크기의 제거를 최적화하기 위해 더 높은, 더 낮은, 또는 중간 에너지 또는 빔 크기에서의 적어도 하나의 부가 처리 부분이 처리에 통합될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 원리가 극저온 처리 시스템(100)의 형태의 장치에 의해 예시될 것이다. 시스템(100)은 진공 프로세스 챔버(104) 및 진공 프로세스 챔버(104) 내로 개방되는 보조 챔버(120)를 제공하도록 구성된 하우징(102)을 포함한다. 하우징(102)은 또한 배출 플리넘(exhaust plenum)(108)을 제공하도록 구성되고, 이 배출 플리넘을 통해 유체가 프로세스 챔버(104)로부터 회수된다. 진공 프로세스 챔버는 하나 이상의 처리의 적어도 일부 동안 진공 환경을 확립하도록 동작될 수 있다. 진공 압력이 시간의 함수인 진공 압력 프로파일에 따라 유지, 증가, 감소, 및/또는 변조될 수 있거나 또는 원하는 바에 따라 다른 방식으로 조정될 수 있도록 진공 압력은 제어 가능하다. 대표적인 실시 모드에서, 프로세스 챔버에 확립되는 진공은 1 milliTorr 내지 750 Torr의 범위에 있을 수 있다. 종종, 에어로졸 및/또는 가스 클러스터를 포함하는 처리 빔(128)의 형성을 향상시키기 위해 압력은 50 Torr 미만 또는 심지어 25 Torr 미만이다.
일반적으로, 보조 챔버(120)에서의 분위기 압력(ambient pressure)은 보조 배출구(122)에 의해 제공되는 챔버들 사이의 개방 연통(open communication)으로 인해 챔버(104) 내의 압력과 가깝게 매칭한다. 따라서, 챔버(104)에 진공 환경이 확립될 때, 유사한 진공 환경이 보조 챔버(120)에도 확립된다.
기판(110)은 진공 프로세스 챔버(104) 내부에서 회전 가능하고 병진 가능한 척(112)의 형태의 워크피스 홀더 상에 보유된다. 기판(110)이 하나 이상의 처리의 적어도 일부 동안 병진 및/또는 회전되는 동안 기판(110)은 가동 척(112)에 의해 보유된다. 보조 챔버(120)가 보조 배출구(122)를 통해 기판(110) 위의 헤드스페이스(headspace)(124) 내로 개방되도록 보조 챔버(120)는 하우징(102)의 커버 부분(103)에 통합된다. 예시된 바와 같이, 보조 챔버 배출구(122)의 풋프린트는 기판(110)의 풋프린트보다 작다. 그 결과, 기판(110)이 회전 및/또는 병진할 때 기판(110)이 배출구(122)를 넘어 스캔될 수 있다. 보조 챔버(120)는 챔버 천장(123)에 통합된 배출구(122)를 통해 진공 프로세스 챔버(104)와 유체 연통한다. 챔버 천장(123)은 프로세스 챔버(104)에 대해 위치가 고정될 수 있거나 또는 프로세스 챔버(104)에 접근하기 위해 개방 또는 폐쇄될 수 있는 챔버 뚜껑에 천장(123)이 통합되도록 챔버 천장(123)은 이동 가능할 수 있다. 처리 빔(128)은 보조 챔버(120)로부터 방출되어 기판(110)과 충돌한다. 극저온 처리에서, 충돌은 기판(110)으로부터 오염물을 이탈시키고 제거하는 데 도움을 준다.
이 구성은 천장(123)과 기판(110) 사이에 갭(126)(도 4 참조)을 제공한다. 갭(126)에 의해 제공되는 천장(123)과 기판(110) 사이의 근접성은 치료 빔(128)의 초기 하향 경로와 관련하여 방사상 세정 효과를 생성하는 데 도움을 주는 것에 의해 세정 성능에 기여한다. 처리 빔(128)은 첫째로 챔버(104) 내로 하향 유동하고 이어서 둘째로 초기 하향 경로와 관련하여 기판(110)의 표면을 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하는 경향이 있다. 그 결과, 기판(110) 상의 전체적인 세정 풋프린트는 보조 챔버(120)로부터 방출되는 처리 빔(128)의 크기보다 넓다. 하향 액션과 방사상 액션의 조합은 또한 세정 성능을 향상시키는 데 도움을 준다. 대조적으로, 갭(126)이 너무 크면, 방사상 세정 액션이 감소되거나 심지어 없어질 것이다.
이 갭(126)의 크기, 즉 천장(123)과 기판(110) 사이의 거리는 다양한 적합한 거리일 수 있으며, 원하는 방사상 세정 액션의 정도를 조정하기 위해 특정의 처리 동안 또는 상이한 처리들 간에 조정 가능할 수 있다. 거리가 너무 작으면, 본 발명의 원리를 사용하여 처리 빔(128)의 크기를 변조하는 것이 더 어려울 수 있다. 거리가 너무 크면, 요망될 수 있는 것보다 적은 방사상 세정 액션이 결과될 수 있다. 부가적으로, 빔(128)이 기판(110)에 충돌하기 전에, 요망되는 것보다 많은 에너지가 빔(128)에 의해 손실될 수 있다. 이들 관심사의 균형을 맞추기 위해, 갭(126)에 적합한 갭 크기는 10 mm 내지 200 mm, 바람직하게는 20 mm 내지 100 mm, 더 바람직하게는 30 mm 내지 75 mm의 범위에 있다.
회전 가능하고 병진 가능한 척(112)은 기판(110)을 척(112) 상에 고정시키는 데 도움을 주기 위해 그리핑(gripping) 특징부 및/또는 지지 특징부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 기판(110)은 반도체 프로세싱 분야 내에서의 통상적으로 실시되는 기법들 중 임의의 것과 같은 매우 다양한 그러한 그리핑 특징부 및/또는 지지 특징부를 사용하여 척(112) 상에 보유될 수 있다. 이들은, 기계적 패스너 또는 클램프, 진공 클램핑, 그리핑 핑거(gripping finger), 레스트 패드(rest pad), 정전기 클램핑, 이들의 조합 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 기판 보유 특징부의 예시적인 실시예가 아래에서 추가로 설명된다. 게다가, 척(112)은 기판(110)이 수동으로 또는 웨이퍼 핸들링 시스템(도시되지 않음)을 통해 자동으로 프로세스 챔버(104)에 들어가거나 그로부터 꺼내질 때 기판(110)을 가동 척(112)으로 및 그로부터 이송하는 것을 돕기 위해 리프트 핀(lift pin), 작동 핀(actuation pin), 피벗 암(pivot arm) 등(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
그러한 그리핑 특징부 및 리프팅 특징부를 포함하는 회전 가능하고 병진 가능한 척의 예시적인 실시예는, 본 명세서에서 동시 계류 중인 출원 1이라고 지칭되는, 2017년 11월 8일자로 출원된, 발명의 명칭이 MAGNETICALLY LEVITATED AND ROTATED CHUCK FOR PROCESSING MICROELECTRONIC SUBSTRATES IN A PROCESS CHAMBER인 William P. Inhofer, Sean Moore, Lance Van Elsen 명의의 미국 일련 번호 제15/806,760호(현재 미국 특허 공개 제2018/0130694호로서 공개됨); 및 본 명세서에서 동시 계류 중인 출원 2라고 지칭되는, 2017년 11월 28일자로 출원된, 발명의 명칭이 TRANSLATING AND ROTATING CHUCK FOR PROCESSING MICROELECTRONIC SUBSTRATES IN A PROCESS CHAMBER인 Edward Deneen Hanzlik, Michael Gruenhagen, Tim W. Herbst 명의의 미국 일련 번호 제15/824,021호(현재 미국 특허 공개 제2018/0151396호로서 공개됨)에 추가로 설명되어 있다. 동시 계류 중인 출원 1 및 동시 계류 중인 출원 2 각각은 참조에 의해 모든 목적을 위해 본 명세서에 포함된다.
기판(110)은 척(112)의 상부 표면(118)과 직접적으로 접촉하는 것으로 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 더 바람직한 실시 모드에서, 인용된 동시 계류 중인 출원 1 및 동시 계류 중인 출원 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)과 상부 표면(118) 사이에 작은 갭(도시되지 않음)이 제공되도록 기판(110)이 지지될 수 있다.
회전 가능하고 병진 가능한 척(112)은 병진 경로(130)를 따라 횡방향으로 횡단하도록 병진될 수 있다. 그러한 병진은 선형 및/또는 비선형 경로를 따라 이루어질 수 있다. 예시의 목적으로, 경로(130)는 선형이다. 게다가, 병진 가능하고 회전 가능한 척(112)은 회전 자유도(134)를 제공하기 위해 회전축(132)을 중심으로 기판(110)을 회전시키도록 구성된다. 병진 및 회전은 처리 동안 동시에 또는 개별적으로 행해질 수 있다. 병진 및 회전은 보조 챔버 배출구(122) 아래에서의 그리고 처리 빔(128)을 통한 기판(110)의 병진 스캐닝을 용이하게 한다.
처리 빔(128)은 빔 폭(131)을 갖는다. 본 발명의 실시에서, 빔 폭(131)은 단순히 진공 프로세스 챔버(104) 내의 압력을 변경함으로써 요구에 따라 쉽게 조정될 수 있다. 챔버 압력을 증가시키는 것은 더 작고 더 집중된 빔 폭(131)을 제공하는 경향이 있다. 더 작은 빔은 단위 부피당 더 많은 에너지를 가지며 더 작은 파티클, 예를 들어, 크기가 100 nm 미만인 파티클을 제거하는 데 더 효과적인 경향이 있다. 챔버 압력을 낮추는 것은 더 크고 덜 집중된 빔 폭(131)을 제공하는 경향이 있다. 더 큰 빔은 단위 부피당 더 적은 에너지를 가지며, 더 큰 파티클을 제거하는 데, 단위 시간당 더 큰 영역을 세정하는 데 효과적인 경향이 있을 수 있으며 그리고/또는 기판(110) 상의 예민한 피처를 손상시킬 더 위험을 제기할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3은 장치(100)에 대한 챔버 압력과 빔 폭(131) 사이의 상관관계를 개략적으로 예시한다. 3개의 도면 모두에서, 장치(100)는 각각에서 챔버 압력이 상이하다는 것을 제외하고는 동일하다. 예를 들어, 도 1은 챔버가, 예로서, 12 Torr와 같은, 특정 챔버 압력에 있을 때 처리 빔(128)을 빔 폭(131)을 갖는 것으로 도시한다. 도 3은 챔버 압력이, 예컨대, 예로서 19 Torr로, 증가되는 처리 빔(128)의 대안적인 실시예를 도시한다. 더 높은 챔버 압력의 결과로서, 도 3에서 빔 폭(131)이 더 작다. 도 2는 챔버 압력이 도 1 및 도 3에서의 챔버 압력에 비해, 예컨대, 예로서 4 Torr로, 낮아진 처리 빔(128)의 추가의 대안적인 실시예를 도시한다. 더 낮은 압력의 결과로서, 빔 폭(131)이 더 넓다.
회전 가능하고 병진 가능한 척(112)은 병진 메커니즘(136)에 부착된다. 마이크로전자 기판(110)이 보조 챔버(120)로부터 디스펜싱되는 처리 빔(128)을 통해 이동될 수 있게 하기 위해, 병진 메커니즘(136)은 배출구(122) 아래에서 병진 경로(130)를 따라 가동 척(112)을 병진시키는 데 효과적인 방식으로 척(112)에 결합된다. 실질적으로, 척(112)의 병진은 기판(110)이 회전 및/또는 병진할 때 처리 빔(128)이 기판(110)을 가로질러 스캔하는 것을 돕는다. 척(112)의 병진이 척(112)의 회전축(132)을 챔버(104) 내의 한 위치에서 다른 위치로 이동시킨다는 점에서 병진은 회전과 구별될 수 있다. 회전 중에, 척(112)이 챔버(110) 내에서 병진하더라도 회전축(132)과 척(112) 사이의 상대 위치는 변하지 않는다. 병진 메커니즘(136)은 병진 로드(translation rod)(138)에 의해 척(112)에 결합된다. 결과적으로, 병진 메커니즘(136)의 작동은 척(112)의 대응하는 병진을 야기한다.
하나 이상의 병진 로드(138)는 프로세스 챔버(104) 내부의 부분 및 프로세스 챔버(104) 외부의 부분 둘 다를 포함한다. 로드(138)가 전후로 이송되도록 작동될 때 로드(138)의 연속적인 부분들은 챔버(104)에 의해 제공되는 챔버(104)의 보호 인클로저(극저온 처리의 경우에 종종 진공 인클로저임)에 들어가거나 그로부터 나간다. 실 계면(seal interface)은 이 병진 동안 챔버(104) 내부의 보호된 환경, 예를 들어, 진공을 유지하는 것을 돕기 위해 로드(138)를 위한 하우징 출구(housing egress)(142)에서 환경 기밀 실(environmentally tight seal)을 제공한다.
병진 메커니즘(136)은 로드(138)의 작동을 가능하게 하기 위해 임의의 전기, 기계, 전기기계, 유압, 또는 공압 디바이스를 포함할 수 있다. 병진 메커니즘(136)은 로딩 동작, 언로딩 동작, 및 처리 동작을 용이하게 하기 위해 마이크로전자 기판(110)의 원하는 병진을 허용하기에 충분한 모션 범위를 제공하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 처리 중에, 기판(110)이 보조 챔버(120)로부터 방출되는 처리 빔(108)의 영역을 통해 적어도 부분적으로 스캔된다. 처리 동안, 노즐(105)이 기판(110)의 원하는 부분을 스캔하도록, 기판(110)이, 최대 300 mm/sec와 같은, 적합한 속도로 기판(110)의 일 부분 또는 전체 직경을 가로질러 빔(128)을 통해 병진 및/또는 회전될 수 있다.
처리 스프레이(152)는 하나 이상의 적합한 노즐을 통해 보조 챔버(120) 내로 디스펜싱된다. 예시의 목적으로, 단일 노즐(146)이 보조 챔버(120) 내에 장착된다. 노즐(146)의 세부사항은 도 1 내지 도 3에 개략적으로 그리고 도 4에 더 상세히 도시되어 있다. 노즐(146)은 제1 단부(148)로부터 제2 단부(150)까지 연장된다. 제1 단부(148)는 하나 이상의 유체 소스(166)를 포함하는 유체 공급 시스템(164)에 유체 결합된다. 유체 소스들(166) 중 적어도 하나는 가압되고 냉각된 유체를 포함한다. 노즐(146)은 하나 이상의 오리피스를 포함하고, 이 오리피스를 통해 처리 스프레이가 디스펜싱된다. 예시의 목적으로, 제2 단부(150)는 단일 노즐 오리피스(151)를 포함하고, 유체 시스템(164)으로부터 획득되는 하나 이상의 유체가 이 노즐 오리피스를 통해 처리 스프레이(152)로서 노즐(146)로부터 보조 챔버(120) 내로 디스펜싱된다.
노즐(146)의 제2 단부(150)는 보조 챔버(120) 내로 적합한 리세스 거리(154)(도 4 참조)만큼 리세싱된다. 부가적으로, 노즐 오리피스 아래에, 그 측면에, 그리고 그 위에 헤드스페이스(124)를 생성하기 위해, 노즐 오리피스는 또한 보조 챔버(120)의 측벽(156) 및 커버(158)로부터 리세싱된다. 바람직한 실시예에서, 보조 챔버(120)는 원통형 지오메트리를 포함하고, 노즐(146)은 챔버(120)의 중심축(160)(도 4 참조) 상에 배치된다. 이 대칭적이고 리세싱된 노즐 배치는 처리 스프레이(152)가 먼저 보조 챔버(120) 내로 디스펜싱되도록 보장하는 것을 돕는다. 보조 챔버(120)가 프로세스 챔버(104)와 개방 유체 연통하기 때문에, 처리 스프레이(152)는 척(112) 상에 보유된 기판(110) 상으로 조준되는 처리 빔(128)으로서 보조 챔버(120)로부터 프로세스 챔버(104) 내로 디스펜싱된다. 유리하게는, 빔 크기 또는 폭(131)이 챔버(104)의 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 요구에 따라 조정될 수 있도록, 처리 빔(128)은 챔버(104)에서의 압력 변화에 의해 조정되는 빔 크기 또는 폭(131)을 갖는다.
이론에 구속받는 것을 원하지 않으면서, 보조 챔버(120)에서의 대칭적이고 리세싱된 노즐 배치는 처리 스프레이가, 처리 빔(128)으로서 프로세스 챔버(104) 내로 디스펜싱되기 전에, 보조 챔버(120)에 의해 제공되는 제한된 부피 내에서 균일하게 성형되고 제한된 정도로 팽창되는 것을 보장하는 데 도움을 준다고 또한 여겨진다. 이 성형 효과는 보조 챔버(120)를 적어도 부분적으로 채우는 성형된 스트림(162)으로서 개략적으로 도시되어 있다. 이 효과는 단순히 챔버 압력을 조정함으로써 요구에 따라 크기가 쉽고 정확하게 조정될 수 있는 잘 정의된 처리 빔(128)을 제공하는 데 도움을 준다. 처리 스프레이(152)가 기판(110) 위의 헤드스페이스(124)에서 처리 챔버(104) 내로 직접적으로 디스펜싱된다면, 그러한 잘 성형되고 제어 가능한 처리 빔(128)을 생성하는 능력은 감소될 것이다.
보조 챔버(120) 내에 노즐(146)을 장착하는 것은 훨씬 더 많은 이점을 제공한다. 제1 부가 장점은 가열된 프로세스 챔버에서의 극저온 세정의 유효성과 관련된다. 일부 실시 모드에서, 프로세싱 환경의 하나 이상의 양상이 가열될 수 있다. 그러한 양상은 챔버 커버 부분(103), 척(112), 보조 챔버(120)의 벽 등 중 하나 이상을 가열하는 것을 포함한다. 통상적인 기대는, 보조 챔버(120)의 벽과 같은, 이들 컴포넌트 중 하나 이상을 가열하는 것이 극저온 세정 성능을 억제할 것이라는 것이다. 처리 스프레이(152)가 보조 챔버(120)에 의해 처리 빔(128)으로 성형되는 본 발명의 실시에서, 그러한 억제는 크게 감소되고 일부 경우에는 관찰되지 않았다.
부가의 주요 장점은 세정 성능과 관련된다. 증거로서 부분적으로는 처리 빔(128) 내에서 발생하는 더 많은 세정에 의해 처리 빔(128)의 기판상 패턴(on-substrate pattern)이 더 균일하고 더 효과적이다. 메인 빔 밖에서의 횡방향 세정은 덜 두드러진다. 이것은 빔 에너지가 더 잘 정의된 영역에 집중되거나 집속됨을 의미한다. 에너지가 잘 정의된 영역에 더 집속되기 때문에, 이것은 더 작은 파티클을 제거하는 이점을 제공할 것인데, 그 이유는 단위 면적당 빔 출력(beam power)이 더 높기 때문이다.
유체 스트림이 스프레이(152)로서 보조 챔버(120) 내로 디스펜싱될 때, 노즐(146)은 유체 스트림을 팽창 및 냉각시키도록 구성된다. 가압되고 냉각된 유체 스트림이 노즐(146)로부터 보조 챔버(120)의 저압 환경 내로 디스펜싱될 때, 공급된 가압되고 냉각된 유체는 가스 클러스터, 액체 파티클, 및/또는 고체 파티클을 포함하는 고에너지 스트림으로 전환되는 경향이 있다. 이러한 변환은 가압되고 냉각된 유체가 훨씬 더 낮은 압력 환경 내로 디스펜싱될 때 발생하는 실질적인 냉각 효과로 인해 발생한다. 이들 파티클은 궁극적으로 처리 빔(128)을 형성하여 기판(110) 상의 오염물과 충돌한다. 충돌은 오염물을 이탈시키는 경향이 있어, 오염물이 배출 플리넘(108)을 통해 기판(110) 및 프로세스 챔버(104)로부터 회수될 수 있게 한다. 마이크로전자 산업에서의 디바이스의 제조에서 표준을 충족시키기 위해 기판(110)을 세정하는 데 오염물 제거가 매우 효과적이다.
처리 스프레이(152), 성형된 빔(162), 및/또는 처리 빔(128)은 예시적인 실시예에서 극저온 에어로졸, 극저온 에어로졸 제트, 나노 에어로졸 스프레이, 가스 제트 클러스터 등의 형태일 수 있다. 그렇지만, 본 명세서에서 개시된 본 발명은, 설명의 목적으로만 행해진, 극저온 처리 장비로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 원리는 기판(110)과 같은 워크피스가 진공 프로세스 챔버에서 처리되는 임의의 다른 시스템에 통합될 수 있다. 시스템(100)은 본 발명의 많은 능력의 설명으로서 다양한 까다로운 성능 기준을 충족시키도록 기판을 처리하기 위해 온도, 압력, 가스 유량, 및 많은 다른 프로세스 조건이 제어되는 극저온 처리 맥락 내에서 본 발명의 예시적인 구현을 예시한다.
노즐(105)은 공급 라인(170)에 의해 노즐(105)에 결합되는 하나 이상의 유체 공급 소스(166)를 포함하는 유체 공급 시스템(164)으로부터 유체 스트림(예를 들어, 하나 이상의 가스 및/또는 하나 이상의 액체의 유동)을 수용한다. 선택적으로, 유체 공급 시스템(164)은, 노즐(146)을 통해 팽창되어 보조 챔버(120) 내로 디스펜싱되기 전에, 유체를 원하는 온도로 냉각시키기 위한 냉각 시스템(168)을 추가로 포함할 수 있다. 유체는 라인(172)에 의해 유체 소스(166)로부터 냉각 시스템(168)에 공급된다. 냉각 유체는 라인(173)을 통해 냉각 시스템(168)으로부터 공급 라인(170)에 공급된다.
예시적인 실시예에서, 유체 시스템(164)으로부터 노즐(146)에 공급되는 적어도 하나의 유체는 10 psig 내지 900 psig, 바람직하게는 10 psig 내지 500 psig, 더 바람직하게는 10 psig 내지 100 psig의 범위의 압력으로 공급될 수 있다. 유체의 온도는 50K 내지 320K, 바람직하게는 70K 내지 320K, 더 바람직하게는 70K 내지 150K의 범위에 있을 수 있다. 유체 스트림이 유동하여 챔버(104 및 106) 내로 디스펜싱될 수 있는 한, 일부 실시 모드는 유체를 가스, 액체 및/또는 혼입된 고체 물질과 함께 공급하는 것을 수반할 수 있다. 바람직하게는, 유체는 유체가 가스 및/또는 액체를 포함하도록 하는 압력 및 온도로 공급된다. 일부 실시 모드에서, 가압되고 냉각된 유체는 가압되고 냉각된 유체의 99 중량% 이상이 가스이도록 노즐(146)에 공급될 수 있다. 다른 실시 모드에서, 가압되고 냉각된 유체는 유체의 10 중량% 이상이 액체이고 1 중량% 미만, 더 바람직하게는 0.1 중량% 미만이 고체상(solid phase)이도록 노즐(146)에 공급될 수 있다. 유체 공급 소스(166)는 하나 이상의 가압되고 냉각된 유체를 포함할 수 있다. 그러한 유체는 가스 및/또는 액체일 수 있다. 바람직하게는, 가압되고 냉각된 유체는 적어도 하나의 가스를 포함한다. 적합한 가스 또는 액체의 예는 질소, 아르곤, He, 수소, Xe, CO2, 네온, 크립톤, 이들의 조합 등 중 하나 이상을 포함한다. 일 실시예에서, 가압 및 냉각 가스 또는 액체는 아르곤이다. 다른 실시예에서, 가압 및 냉각 가스 또는 액체는 질소이다. 다른 실시예에서, 가압 및 냉각 가스 또는 액체는 1:100 내지 100:1, 바람직하게는 1:20 내지 20:1, 더 바람직하게는 1:10 내지 10:1의 범위의 아르곤 대 질소의 몰 비(molar ratio)로 질소와 아르곤을 포함한다.
이산화탄소, 질소 및/또는 아르곤을 포함하는 실시예에서, 유체는 하나 이상의 부가 가스 또는 액체도 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 부가 가스 또는 액체는 헬륨, 수소, 네온, 또는 이들의 조합을 포함하며, 여기서 부가 가스의 총량 대 아르곤, 이산화탄소 및/또는 질소의 몰 비는 1:100 내지 100:1, 바람직하게는 1:1 내지 10:1의 범위에 있다. 특정 혼합물은 아르곤 및 헬륨; 아르곤 및 수소; 아르곤, 수소, 및 헬륨; 질소 및 헬륨; 질소 및 수소; 질소, 수소, 및 헬륨; 이산화탄소 및 헬륨; 이산화탄소 및 수소; 그리고 이산화탄소, 수소, 및 헬륨을 포함한다.
챔버(110) 내로 디스펜싱되는 처리 물질은 진공 시스템(174)을 사용하여 배출될 수 있다. 진공 시스템(174)은 또한 프로세싱 챔버(104)를 적절한 대기압 이하의(sub-atmospheric) 프로세스 압력으로 확립 및 유지하기 위해 사용될 수 있다. 진공 시스템(174)은 진공 압력을 원하는 레벨로 가능하게 하기 위해 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다.
(하나 이상의 통합된 제어 디바이스를 포함할 수 있는) 제어 시스템(176)은 프로세스 정보를 모니터링, 수신, 및/또는 저장하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(176)은 프로세스 레시피, 명령 구조, 사용자 인터페이스, 실시간 프로세스 정보, 이력 프로세스 정보, 피드 공급(feed supply), 온도 제어, 압력 제어, 가열 제어, 척 부상(levitation) 및 회전, 척 병진, 기판 로딩 및 언로딩, 척(112) 상에의 기판 고정, 프로세스 제어 피드백 등을 저장하기 위한 메모리(178)를 포함할 수 있다. 제어 시스템(176)은 이들 동작을 구현하기 위해 그리고 시스템(100)의 다른 컴포넌트와 인터페이싱하는 네트워크(182)를 통해 지시 및 다른 신호를 수신 및 발행하기 위해 컴퓨터 프로세서(180)를 사용할 수 있다.
도 4는 장치(100)의 보조 챔버 및 노즐을 더 상세히 도시한다. 하우징(102)은 보조 챔버(120)를 하우징(102)의 커버 부분(103)에 통합시키기 위한 특징부를 포함한다. 이들 컴포넌트는 챔버 보디(186) 및 챔버 커버(158)를 포함한다. 챔버 보디(186)는 보조 챔버(120)에 원통형 지오메트리를 제공하기 위해 원통형 관통 보어(through bore)를 포함한다. 챔버 보디(186)는 또한 노즐(146)의 노즐 오리피스(151)와 보조 챔버(120)의 배출구(122) 사이에 원하는 리세스 거리(154)를 제공하는 데 도움을 주기 위해 스페이서 블록(spacer block)으로서 역할한다. 더 긴 챔버 보디(186)를 사용하는 것은 리세스 거리(154)가 더 커지게 하는 반면, 더 짧은 챔버 보디(186)를 사용하는 것은 리세스 거리(154)가 더 작아지게 한다. 그에 따라, 챔버 보디(186)에 대한 적절한 길이를 선택하는 것은 노즐 오리피스(151)와 기판(110) 사이의 총 거리를 조정하는 방법을 제공한다.
상부 실(upper seal)(192)은 원통형 보디(186)와 커버(158) 사이에 환경 기밀 계면을 제공하는 데 도움을 준다. 하부 실(lower seal)(194)은 원통형 보디(186)와 덮개 커버 부분(103) 사이에 환경 기밀 계면을 제공하는 데 도움을 준다.
이 예시적인 실시예에서 공급 라인(170)(도 1 내지 도 3 및 도 4 참조)은 진공 재킷형 도관(vacuum jacketed conduit)으로서 도시되어 있다. 이 구성은 가압되고 냉각된 유체가 노즐(146)에 공급될 때 가압되고 냉각된 유체를 냉각된 채로 유지하는 데 도움을 준다. 공급 라인(170)은 결합 부재(196)에 의해 노즐에 연결된다. 결합 부재(196)는 노즐(146)을 공급 라인(170)의 단부에 클램핑하도록 나사식으로 체결(threadably engage)되는 암형(female) 컴포넌트(198) 및 수형(male) 컴포넌트(200)를 포함한다. 개스킷(202)은 노즐(146)과 공급 라인(170) 사이에 환경 기밀 실을 제공하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다.
주어진 노즐(146)에 대해, 더 긴 챔버 보디(186)는 일반적으로 더 깊은(더 큰) 리세스 거리를 제공하는 반면, 더 짧은 챔버 보디(186)는 일반적으로 더 얕은(더 작은) 리세스 거리를 제공한다. 본 발명의 실시에서 광범위한 리세스 거리가 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 리세스 거리(154)는 5 mm 내지 200 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 50 mm의 범위에 있을 수 있다. 특정 실시예에서, 23.5mm의 리세스 거리가 적합한 것으로 밝혀졌다.
노즐(146)은 제1 보디(210) 및 제2 보디(222)를 포함한다. 제1 보디(210)는 공급 라인(170)에 연결된다. 제2 보디(222)는 제1 보디(210)에 분리 가능하게 부착되고 오리피스(151)를 포함하며 이 오리피스를 통해 가압되고 냉각된 유체가 디스펜싱되어 처리 스프레이(152)(도 1 내지 도 3에 도시됨)를 제공한다. 이 실시예에서, 제2 보디(222)를 제1 보디(210)에 부착하기 위해 머신 스크루(machine screw)(203)가 사용된다. 제2 보디(222)는 상이한 처리와 관련하여 상이한 노즐 배출구 형상 및 크기를 제공하기 위해 용이하게 제거되고, 원하는 경우, 대안적인 제2 보디로 교체된다.
도 1 내지 도 4는 챔버 천장(123)이 일반적으로 보조 챔버(120)의 배출구(122)와 동일한 높이에(flush) 있는 장치(100)의 실시예를 예시한다. 천장(123)과 아래에 놓인 기판(110) 사이의 제한된 간격은 노즐(146)로부터 분출되는 처리 빔(예를 들어, 스프레이(152))을 한정하고 안내하는 데 도움을 준다. 일부 실시 모드에서, 이러한 한정 및 안내는 기판(110)의 표면을 가로질러 처리 빔의 방사상 유동 컴포넌트를 촉진시키는 데 도움을 준다. 도 9는 보조 챔버 어셈블리(402)의 구성이 주로 유사한 한정 및 안내 기능을 제공하는 데 도움을 준다는 것을 제외하고는 보조 챔버 어셈블리(402)의 대안적인 위치결정이 처리 빔(404)의 유사한 한정 및 안내를 제공하는 데 도움을 주는 장치(400)의 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 한정은 일부 실시 모드에서 기판(410)의 표면에 걸쳐 처리 빔(404)의 방사상 유동을 촉진시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 장치(400)는 프로세스 챔버(408)를 규정하는 프로세스 챔버 하우징(406)에 피팅된(fitted) 보조 챔버 어셈블리(402)를 도시한다. 마이크로전자 기판(410)의 형태의 워크피스는 회전 가능하고 병진 가능한 척(412) 상에 지지된다. 척(412)은 요구에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전 자유도(415)로 축(413)을 중심으로 회전하도록 작동될 수 있다. 적어도 2개의 병진 가능한 방향으로 병진 자유도(417)를 제공하기 위해, 회전 가능하고 병진 가능한 척(412)이 병진 메커니즘(424)에 부착된다. 마이크로전자 기판(410)이 처리 빔(404)을 통해 병진될 수 있게 하기 위해, 병진 메커니즘(424)은 병진 경로를 따라 가동 척(412)을 병진시키는 데 효과적인 방식으로 척(412)에 결합된다. 그러한 병진은 선형 또는 비선형일 수 있다. 병진 메커니즘(424)의 작동이 척(412)의 대응하는 병진을 야기하도록, 병진 메커니즘(424)은 하나 이상의 병진 암(426)에 의해 척(412)에 결합된다.
병진 암(426)은 프로세스 챔버(408) 내부의 부분 및 프로세스 챔버(104) 외부의 부분 둘 다를 포함한다. 암(426)이 병진 자유도(417)에 따라 전후로 병진하도록 작동될 때 암(426)의 연속적인 부분들은 챔버(408)의 보호 인클로저(극저온 처리의 경우에 종종 진공 인클로저)에 들어가거나 그로부터 나간다. 적합한 실 계면은 이 병진 동안 챔버(408) 내부의 보호된 환경, 예를 들어, 진공을 유지하는 것을 돕기 위해 하우징 출구(425)에서 환경 기밀 실을 제공한다.
챔버(408) 내로 디스펜싱되는 처리 물질은 적합한 진공 시스템(423)을 사용하여 배출 라인(422)을 통해 배출될 수 있다. 그러한 진공 시스템(423)은 또한 프로세싱 챔버(408)를 적절한 대기압 이하의 프로세스 압력으로 확립 및 유지하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 진공 시스템(423)은 진공 압력을 원하는 레벨로 가능하게 하기 위해 하나 이상의 펌프를 포함할 수 있다.
보조 챔버 어셈블리(402)는 노즐(414)을 하우징하는 보조 챔버(433)를 규정한다. 보조 챔버 어셈블리(402)는 상부 단부(431)로부터 하부 단부(432)로 연장되는 원통형 측벽(430)을 포함한다. 환형 플랜지(436)는 하부 단부(432)로부터 방사상으로 바깥쪽으로 돌출되어 기판(410) 위에 놓인 천장을 제공한다. 플랜지(436)와 챔버 하우징(406)의 위에 놓인 표면(442) 사이에 갭(440)이 있도록, 하부 단부(432)와 플랜지(436), 따라서 천장 기능부(ceiling function)는 챔버(408) 내로 아래쪽으로 돌출한다. 이 구성으로, 돌출하는 보조 챔버 어셈블리(402)에 의해 제공되는 천장(438)은 처리 빔(404)의 유동을 기판(410)의 표면 상으로 그리고 이어서 기판(410)의 표면에 걸쳐 한정 및 안내하는 데 도움을 준다.
보조 챔버 어셈블리(402)는 노즐(414)을 포함한다. 노즐(414)은 상부 단부(431)에 근접하여 어셈블리(402)에 장착된다. 노즐(414)은 보조 챔버(433) 내부에서 리세싱되는 노즐 배출구 오리피스(415)를 포함한다. 이 구성의 결과로서, 처리 빔(404)은 노즐(414)로부터 먼저 처리 빔(404)이 성형되는 보조 챔버(433) 내로 분출되고 이어서 처리 챔버(408) 내로 아래로 안내되어 기판(410)을 처리한다.
노즐(414)은 공급 라인(420)에 의해 노즐(414)에 결합되는 하나 이상의 유체 공급 소스(448)를 포함하는 유체 공급 시스템(446)으로부터 유체 스트림(예를 들어, 하나 이상의 가스 및/또는 하나 이상의 액체의 유동)을 수용한다. 선택적으로, 유체 공급 시스템(446)은, 노즐(414)을 통해 팽창되어 보조 챔버(402) 내로 디스펜싱되기 전에, 유체를 원하는 온도로 냉각시키기 위한 냉각 시스템(450)을 추가로 포함할 수 있다. 유체는 라인(452)에 의해 유체 소스(448)로부터 냉각 시스템(450)에 공급된다. 라인(453)은 냉각 시스템을 라인(420)에 결합시킨다.
유체 스트림은 장치(100)에 대한 노즐(146)에 공급되는 유체 스트림에 대해 위에서 설명된 바와 같은 온도 및 압력으로 노즐(414)에 공급될 수 있다. 노즐(414)에 공급되는 유체 스트림은 장치(100)에 대한 노즐(146)에 공급되는 유체 스트림과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 조성을 가질 수 있다. 노즐(414)에 공급되는 유체 스트림은 장치(100)에 대한 노즐(146)에 공급되는 유체 스트림과 관련하여 위에서 설명된 바와 같은 가스 및/또는 액체 함유량을 가질 수 있다.
(하나 이상의 통합된 제어 디바이스를 포함할 수 있는) 제어 시스템(460)은 프로세스 정보를 모니터링, 수신, 및/또는 저장하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(460)은 프로세스 레시피, 명령 구조, 사용자 인터페이스, 실시간 프로세스 정보, 이력 프로세스 정보, 피드 공급, 온도 제어, 압력 제어, 가열 제어, 척 부상 및 회전, 척 병진, 기판 로딩 및 언로딩, 척(412) 상에의 기판 고정, 프로세스 제어 피드백 등을 저장하기 위한 메모리(462)를 포함할 수 있다. 제어 시스템(460)은 이들 동작을 구현하기 위해 그리고 장치(400)의 다른 컴포넌트와 인터페이싱하는 네트워크(466)를 통해 지시 및 다른 신호를 수신 및 발행하기 위해 컴퓨터 프로세서(464)를 사용할 수 있다.
장치(400)의 동작은 돌출하는 보조 챔버 어셈블리(402)가 치료 빔(404)을 한정 및 안내하는 데 도움을 주는 플랜지(436)를 포함한다는 점을 제외하고는 장치(100)의 동작과 유사하다. 대조적으로, 장치(100)의 경우, 천장(123)은 주로 장치(100)에서 사용되는 치료 빔을 한정 및 안내하는 데 도움을 주는 표면이다.
도 10은 보조 챔버 어셈블리(402)의 대안적인 구성을 포함하기 위해 장치(400)가 어떻게 수정될 수 있는지를 도시한다. 도 10에서, 보조 챔버 어셈블리(402)는 그의 배출구(437)가 표면(442)과 동일한 높이에 있도록 그리고 노즐 배출구 오리피스(415)가 프로세스 챔버(408) 내로 돌출하게 노즐(414)이 연장되도록 장치(400)에 통합된다. 이 수정예에서, 표면(442)은 빔(404)을 한정 및 안내하는 데 도움을 주기 위해 기판(410) 위의 천장으로서 기능한다. 또한, 노즐 배출구 오리피스(415)가 보조 챔버(433) 내부에서 리세싱되지 않고 그 대신에 챔버(433)를 넘어 프로세스 챔버(408) 내로 돌출하더라도, 노즐 배출구 오리피스(415)보다 위에 있는 보조 챔버(433) 및 배출구(437)의 위치는 프로세스 챔버(408)에서의 압력 변화에 응답하여 빔(404)을 성형하는 데 도움을 주는 것으로 여겨진다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은 그 실시예와 관련하여 설명된 특정의 특징, 구조, 물질, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미하지만, 그것들이 모든 실시예에 존재한다는 것을 나타내지는 않는다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 여러 곳에서의 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 출현은 반드시 본 발명의 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 게다가, 특정의 특징, 구조, 물질, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 다양한 부가 층 및/또는 구조물이 포함될 수 있고 그리고/또는 설명된 특징이 다른 실시예에서 생략될 수 있다.
"마이크로전자 기판" 또는 "기판"은 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 일반적으로 본 발명에 따른 장치와 같은 처리 장치에서 프로세싱되는 대상물 또는 워크피스를 지칭하며, 여기서 그러한 대상물 또는 워크피스는 마이크로전자 디바이스의 전부 또는 일부를 구성하는 것으로 의도된다. 마이크로전자 기판은 디바이스, 특히 반도체 또는 다른 전자 디바이스의 임의의 물질 부분 또는 구조물을 포함할 수 있고, 예를 들어, 반도체 기판과 같은 베이스 기판 구조물 또는 박막과 같은 베이스 기판 구조물 상의 또는 베이스 기판 구조물 위에 놓인 층일 수 있다. 따라서, 기판은 임의의 특정의 베이스 구조물, 패터닝된 또는 패터닝되지 않은 아래에 놓인 층 또는 위에 놓인 층으로 제한되는 것으로 의도되지 않고, 오히려 임의의 그러한 층 또는 베이스 구조물, 및 층 및/또는 베이스 구조물의 임의의 조합을 포함하는 것으로 생각된다. 아래의 설명은 특정 유형의 기판을 언급할 수 있지만, 이것은 예시의 목적일 뿐이고 제한하는 것은 아니다. 마이크로전자 기판에 부가하여, 본 명세서에서 설명된 기법은 포토리소그래피 기법을 사용한 마이크로전자 기판의 패터닝에 사용될 수 있는 레티클 기판을 세정하는 데 또한 사용될 수 있다.
본 발명은 이제 이하의 예시적인 예를 참조하여 추가로 설명될 것이다.
예 1
도 5를 참조하면, 30 nm 실리카 파티클로 오염되고 이어서, 제각기, 2개의 상이한 압력에서 극저온 에어로졸 처리 빔에 노출된 표면(201)을 갖는 300 mm 베어 실리콘 웨이퍼(200)의 작은 파티클 세정을 설명하기 위해 테스트(테스트 1 및 테스트 2)가 수행되었다. 하나의 테스트에 대해 19 Torr의 상대적으로 더 높은 진공 챔버 압력에서의 상대적으로 더 집중된 처리 빔이 사용되었다. 이것은 제2 테스트에 대한 그 외에는 동일한 조건 하에서 4 Torr의 더 낮은 챔버 압력에서의 더 크고 더 확산된 처리 빔과 비교되었다.
테스트를 위한 웨이퍼를 준비하기 위해, 30nm 실리카 파티클이 베어 실리콘 웨이퍼(200) 상에 습식 퇴적되었고, 3시간 동안 에이징(aged)되었으며, 이어서 도 1 및 도 4에 따른 극저온 처리 툴에서의 진공 챔버 내에 배치되었다. 이 툴은 챔버 압력을 제어할 수 있는 능력을 갖도록 구성되었다. 노즐 오리피스가 기판으로부터 50 mm에 있도록 노즐이 원통형 보조 챔버 내에 장착되었다. 노즐 오리피스는 직경이 1.9 mm였다. 노즐은 또한 원통형 보조 챔버 내로 27 mm 리세싱되었다. 보조 챔버는 42 mm의 직경을 가졌다.
테스트를 수행하기 위해, 웨이퍼(200) 상으로 조준된 유체 처리 빔을 생성하도록 가압 및 냉각 아르곤이 21 psig 및 -173 C(100 K)에서 노즐에 공급되었다. 제1 테스트는 챔버 압력이 4 Torr로 설정되어 있는 상대적으로 더 낮은 압력에서 수행되었다. 더 낮은 압력에서의 제1 실험에서, 기판이 보조 챔버 아래에서, 15 SLM(standard liters per minute)으로 유동하는 처리 빔을 통해 빔이 웨이퍼의 중심으로부터 75 mm에 중심을 두고 있는 위치로 병진되었다. 웨이퍼(200)는 이어서 100 SLM이 10초 동안 보조 챔버로부터 유동되는 동안 정지 위치에 놓여 있었다. 이 실험이 19 Torr의 챔버 압력으로 반복되었다.
각각의 테스트 이후에, 처리 이후에 웨이퍼 표면 상에 남아 있는 파티클의 분포를 조사하기 위해 웨이퍼 표면이 분석되었다. 일반적으로, 결과적인 처리 빔의 풋프린트 내에서는 파티클이 제거될 것인 반면, 처리 빔의 풋프린트 밖의 표면 상에는 파티클이 남아 있을 것이다.
4 Torr(테스트 1) 압력 및 19 Torr(테스트 2) 압력에서의 테스트의 결과가 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 결과는 4 Torr에서 형성되는 처리 빔이 훨씬 더 크고 더 확산되어 웨이퍼 표면(201) 상에 환형 세정 풋프린트(202)가 결과되었음을 보여준다. 이 환형 풋프린트(202)는 4 Torr의 챔버 압력에서 노즐로부터 웨이퍼(200) 상으로 방출된 처리 빔의 형상에 대응하였다. 이것은 노즐의 중심축(210)으로부터의 거리의 함수로서 세정 효율(즉, 표면(201)으로부터 제거된 파티클의 백분율)을 보여주는 대응하는 세정 프로파일(206)에 의해 추가로 도시되어 있다. 프로파일(206)은 환형 구역(212)에서 세정이 발생한 효율 곡선(208)을 보여준다. 구역(214)에 의해 보여진 바와 같이 노즐 바로 아래에서는 실질적으로 세정이 발생하지 않았다.
19 Torr에서 형성되는 처리 빔은 훨씬 더 작고 더 밀집되었으며, 웨이퍼 표면(201) 상에 더 치밀(tight)하고 원형인 세정 풋프린트(204)에 의해 도시되어 있다. 이 더 치밀한 풋프린트(204)는 19 Torr의 챔버 압력에서 노즐로부터 웨이퍼(200) 상으로 방출된 처리 빔의 형상에 대응하였다. 이 빔은 4 Torr에서 형성되는 빔보다 더 콜리메이팅되고 집속되었다. 이것은 노즐의 중심축(220)으로부터의 거리의 함수로서 세정 효율을 보여주는 대응하는 세정 프로파일(216)에 의해 추가로 도시되어 있다. 프로파일(216)은 원형 구역(222)에서 세정이 발생한 효율 곡선(218)을 보여준다. 19 Torr에서 형성되는 빔은 대응하는 세정 프로파일에 의해 보여진 바와 같이 노즐 바로 아래에서 세정을 제공하였다. 노즐의 중심축(220)은 곡선(218)의 중심 영역에 중심을 두고, 19Torr에서 노즐 바로 아래에서 상당한 세정이 발생했음을 보여준다.
4 Torr에서 형성되는 더 큰 환형 빔은 더 높은 처리량을 제공하기 위해 더 큰 세정 영역에 대해 더 바람직할 수 있다. 노즐에 대해 상대적으로 회전 및/또는 병진될 수 있는 웨이퍼를 스캔함으로써, 임의의 하나의 시점에서 노즐 바로 아래의 영역이 세정되지 않더라도 스캔은 전체 웨이퍼를 더 빠르게 세정할 수 있다. 4 Torr에서 형성되는 더 확산된 유동은 또한 연약한 구조물이 수반되지 않은 패터닝되지 않은 기판에 더 적합할 수 있다.
19 Torr에서 형성되는 더 집속된 유동은 리세스를 갖는 기판에 대해 더 양호할 수 있는데, 그 이유는 빔이 더 횡방향이거나 경사진 유동과 비교하여 그러한 리세스 내로의 더 직접적인 가시선을 갖기 때문이다. 더 작은 빔은 또한 더 작은 파티클 또는 더 연약한 구조물을 세정하는 데 더 적합할 수 있다.
빔 크기가 단순히 압력을 조정하는 것에 의해 쉽고 빠르게 제어될 수 있다. 그 결과, 동일한 기판이 스캔될 때 빔 크기가 요구에 따라 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 일부 부분은 하나의 프로파일로 처리될 수 있는 반면 다른 부분은 상이한 빔 프로파일로 처리될 수 있다. 다른 부분이 양쪽 프로파일로 순차적으로 처리될 수 있다. 그러한 시퀀스는 다수의 사이클을 통해 반복될 수 있다.
예 2
유량 및 챔버 압력이 웨이퍼 표면으로부터 파티클을 세정하는 데 사용되는 유체 처리 빔의 형상 및 크기에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하기 위해 테스트가 수행되었다. 테스트는 30 nm 실리카 파티클로 오염된 표면을 갖는 300 mm 베어 실리콘 웨이퍼를 사용하여 수행되었다. 오염된 웨이퍼는 표 2-1에서 보고되는 조건을 사용하는 4가지 상이한 테스트(테스트 3, 테스트 4, 테스트 5 및 테스트 6)에서 유체 처리 빔에 노출되었다.
테스트를 위한 각각의 테스트 웨이퍼를 준비하기 위해, 30nm 실리카 파티클이 베어 실리콘 웨이퍼(200) 상에 습식 퇴적되었고, 1시간 동안 에이징되었으며, 이어서 도 1 및 도 4에 따른 극저온 처리 툴에서의 진공 챔버 내에 배치되었다. 이 툴은 챔버 압력을 제어할 수 있는 능력을 갖도록 구성되었다. 노즐 오리피스가 기판으로부터 50 mm에 있도록 노즐이 원통형 보조 챔버 내에 장착되었다. 노즐 오리피스는 직경이 0.0925 인치(2.35 mm)였다. 노즐은 또한 원통형 보조 챔버 내로 27 mm 리세싱되었다. 보조 챔버는 42 mm의 직경을 가졌다.
4가지 테스트 모두에 대해, 가압 및 냉각 아르곤은 표 2-1에 보여진 팽창전 압력에서 -173 C(100 K)로 노즐에 공급되었다. 노즐에 공급되는 아르곤의 압력 및 온도는 노즐에 공급되는 가압 및 냉각 아르곤이 액체 함유량을 회피하도록 공급 라인에서 가스로 유지되는 것을 보장하는 데 도움을 주도록 선택되었다. 4가지 테스트 모두에 대해, 유체는 노즐로부터 보조 챔버 내로 그리고 이어서 가스 클러스터를 포함한 유체 처리 빔으로서 프로세스 챔버 내로 분출되었다. 주로 액체 파티클 및/또는 고체 파티클로 이루어진 처리 빔을 사용하는 것에 비해 감소된 디바이스 피처 손상 위험으로 큰(100 nm 초과) 파티클 및 더 작은(100 nm 미만) 파티클의 우수한 세정을 제공하기 위해 가스 클러스터가 유리하다.
Figure pct00001
각각의 테스트에 대해, 빔이 위치되고 정적 위치에서 10초 동안 웨이퍼를 세정하는 데 사용되었다. 각각의 테스트 이후에, 처리 이후에 웨이퍼 표면 상에 남아 있는 파티클의 분포를 조사하기 위해 웨이퍼 표면이 분석되었다. 일반적으로, 결과적인 처리 빔의 풋프린트 내에서는 파티클이 제거될 것인 반면, 처리 빔의 풋프린트 밖의 표면 상에는 파티클이 남아 있을 것이다.
테스트의 결과는 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 도 6a는 테스트 3(점선) 및 테스트 4(실선)에 대한 노즐 축으로부터의 거리(mm)의 함수로서의 HRE(%)의 플롯을 도시한다. 도 6b는 테스트 5(점선) 및 테스트 6(실선)에 대한 노즐 축으로부터의 거리(mm)의 함수로서의 HRE(%)의 플롯을 도시한다. HRE(%)는 중앙 노즐 축으로부터의 거리의 함수로서의 헤이즈 제거 효율(haze removal efficiency)을 지칭한다. 이것은 헤이즈 레벨을 고의로 변경하기 위해 베어 실리콘 웨이퍼 상에 파티클이 의도적으로 퇴적되고 이어서 그 결과 헤이즈 신호가 변했는지를 결정하기 위해 후속하여 프로세싱될 때 헤이즈 신호의 백분율 변화로서 표현된다. 노즐 디스펜싱으로부터의 프로세싱 동안 노출되는 영역에서의 헤이즈 신호의 변화는 세정으로 해석된다. 이 접근법은 파티클 스캐닝 툴의 분해능보다 작을 수 있는 작은 파티클에 대한 빔 프로파일에 관한 미세한 세부사항을 얻는 방법이다.
160 slm으로 수행되는 테스트 3 및 테스트 4와 관련하여, 도 6a는 19 Torr의 상대적으로 더 높은 챔버 압력을 사용하는 것이 노즐 바로 아래에서의 세정의 경우 더 치밀한 세정 빔(노즐 축으로부터 연장되는 20mm 반경을 갖는 약 40mm의 직경)을 결과하지만, 노즐 바로 아래에서의 세정과 비교하여 약 10 mm의 반경에서 더 많은 세정이 발생했다는 것을 보여준다. 이 세정 빔의 풋프린트는 일반적으로 원형이었다. 대조적으로, 챔버 압력을 7 torr로 낮추는 것은 빔이 (내부 고리(annulus) 경계의 직경이 약 10 mm이고 외부 고리 경계의 직경이 약 80 mm이도록 노즐 축으로부터 방사상으로 바깥쪽으로 약 5 mm부터 약 40 mm까지 연장되는) 더 넓은 환형 풋프린트를 가지게 하였으며 노즐 바로 아래에서 실질적으로 세정이 발생하지 않았다. 또한, 빔 강도는, 테스트 3과 비교하여 테스트 4의 더 낮은 HRE 피크에 의해 보여진 바와 같이, 고리에서 더 낮았다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 160 slm에 비해 100 slm의 더 낮은 유량이 더 작은 HRE 피크에 의해 보여진 바와 같이 더 작은 강도로 빔을 제공하였지만, 100 slm에서 수행된 테스트 5 및 테스트 6에 대해 유사한 결과 패턴이 보인다. 19 Torr의 챔버 압력에서의 테스트 5(실선)는 노즐 아래에서의 세정을 갖는 상대적으로 치밀한 원형 빔을 생성하였다. 대조적으로, 4 torr의 챔버 압력에서의 테스트 6(점선)은 더 작은 HRE 피크를 갖는 더 넓은 환형 빔을 생성하였다.
100 slm의 유량으로 그리고 2.35 mm의 노즐 오리피스를 사용하여 수행되는 테스트 5 및 테스트 6에 대한 결과는 또한 예 1에서의 100 slm 및 1.9 mm의 더 작은 노즐 오리피스를 사용한 결과와 비교될 수 있다. 예 1에서의 세정 효율이 더 높았으며, 이는 더 제한된 노즐 오리피스를 갖는 동일한 유동이 더 높은 세정 효율을 갖는 더 높은 에너지 빔을 제공하는 경향이 있음을 나타낸다. 따라서, 더 작은 오리피스를 사용하는 것이 많은 실시 모드에서 더 높은 세정 효율을 얻는 데 유용할 수 있지만, 더 큰 오리피스를 사용하는 것은 처리되고 있는 예민한 디바이스 피처를 부당하게 손상시키는 것을 회피하는 데 여전히 유용할 수 있다.
예 3
유량, 노즐 오리피스 크기, 및 갭 거리(도 4에서 갭 거리(126)로서 도시됨)가 웨이퍼 표면으로부터 파티클을 세정하는 데 사용되는 유체 처리 빔의 형상 및 크기에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하기 위해 테스트가 수행되었다. 테스트는 100 nm 실리카 파티클로 오염된 표면을 갖는 300 mm 베어 실리콘 웨이퍼를 사용하여 수행되었다. 오염된 웨이퍼는 표 3-1에서 보고되는 조건을 사용하는 3가지 상이한 테스트(테스트 7, 테스트 8 및 테스트 9)에서 유체 처리 빔에 노출되었다. 3가지 테스트 모두에 대해, 가압 및 냉각 아르곤은 표 3-1에 보여진 팽창전 압력에서 -173 C(100 K)로 노즐에 공급되었다. 압력 및 온도는 노즐에 공급되는 가압 및 냉각 아르곤이 액체 함유량을 회피하도록 공급 라인에서 가스로 유지되는 것을 보장하는 데 도움을 주도록 선택되었다. 3가지 테스트 모두에 대해, 노즐 배출구가 보조 챔버 내에서 리세싱되지 않도록, 노즐은 노즐 배출구 오리피스가 보조 챔버 외부에 있고 프로세스 챔버 내로 돌출하게 위치되었다. 보조 챔버는 분출된 빔 위로 여전히 개방되어 있고 빔 축 위의 이러한 개방 체적(open volume)은 압력 변화에 응답하여 빔 성형에 여전히 도움을 주는 것으로 여겨진다. 유체는 노즐로부터 가스 클러스터를 포함한 유체 처리 빔으로서 프로세스 챔버 내로 분출되었다. 주로 액체 파티클 및/또는 고체 파티클로 이루어진 처리 빔을 사용하는 것에 비해 감소된 디바이스 피처 손상 위험으로 큰(100 nm 초과) 파티클 및 더 작은(100 nm 미만) 파티클의 우수한 세정을 제공하기 위해 가스 클러스터가 유리하다.
Figure pct00002
각각의 테스트에 대해, 빔이 위치되고 정적 위치에서 10초 동안 웨이퍼를 세정하는 데 사용되었다. 각각의 테스트 이후에, 처리 이후에 웨이퍼 표면 상에 남아 있는 파티클의 분포를 조사하기 위해 웨이퍼 표면이 분석되었다. 일반적으로, 결과적인 처리 빔의 풋프린트 내에서는 파티클이 제거될 것인 반면, 처리 빔의 풋프린트 밖의 표면 상에는 파티클이 남아 있을 것이다.
테스트의 결과는 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 도 7은 웨이퍼 세정 맵(300(테스트 3), 302(테스트 4), 및 304(테스트 5))을 도시한다. 맵은 결과적인 처리 빔의 형상에 대응하는 세정된 영역은 물론 처리 빔 외부의 웨이퍼 표면의 영역에 대응하는 세정되지 않은 영역을 보여준다. 도 8은 각각의 테스트로부터 결과되는 세정 효율 프로파일(308(테스트 7), 310(테스트 8) 및 312(테스트 9))을 도시한다. 프로파일(308, 310 및 312)은 HRE(%)로서 표현되는 세정 효율을 보여준다.
웨이퍼 맵(300)과 세정 효율 프로파일(308)은 작은 갭, 큰 오리피스, 낮은 챔버 압력, 및 높은 유량으로 생성된 빔이 어떻게 웨이퍼 표면 상에 환형 형상의 세정 풋프린트를 생성하는 환형 빔을 생성하는지를 보여준다. 이것은 노즐 바로 아래에서 실질적으로 세정이 없는 넓은 세정 영역을 제공한다. 회전 및/또는 병진하는 웨이퍼를 세정하기 위해 이러한 종류의 빔을 사용하는 것은 전체 웨이퍼 표면을 높은 처리량으로 빠르게 처리할 것이다.
보조 챔버와 웨이퍼 표면 사이에 그러한 작은 갭으로 환형 형상의 세정 빔을 제공하는 테스트 7의 능력은 반직관적이고 유리하다. 구속되기를 원하지 않으면서, 가스 클러스터 처리 빔을 사용할 때의 결과적인 환형 형상을 설명하는 가능한 이론이 제안될 수 있다. 노즐 아래의 중앙 영역은 세정이 발생하는 환형 영역과 비교하여 상대적으로 더 높은 압력의 영역일 수 있다고 여겨진다. 그러한 고압 영역에서, 중앙 영역에서 가스 클러스터들 사이의 많은 충돌이 발생하여 에너지를 다 써버림으로써 세정에 이용 가능한 에너지가 없기 때문에 그러한 가까운 갭 간격의 경우 가스 클러스터는 효과적인 세정제(cleaning agent)가 아닐 수 있다. 그 결과는, 더 낮은 챔버 압력에서 큰 노즐 오리피스를 사용하는 높은 유량의 가스 클러스터와 함께 가까운 갭 간격을 사용하는 것과 고유하게 연관될 수 있는, 노즐 바로 아래의 소위 데드스폿(deadspot)이다. 대조적으로, 가스 클러스터는 환형 영역에서 더 많은 운동 에너지를 보유하여 거기에서 세정을 달성할 가능성이 더 많다.
웨이퍼 맵(302 및 304)과 세정 효율 프로파일(310 및 312)은 더 큰 갭 간격, 더 작은 오리피스, 및 더 높은 챔버 압력을 사용하는 것이 노즐 바로 아래에서 세정하는 더 작은 처리 빔을 생성하도록 고도로 집속되고 콜리메이팅되는 가스 클러스터 처리 빔이 사용될 수 있는 조건을 어떻게 제공하는지를 보여준다. 그러한 집속되고 콜리메이팅된 빔은 테스트 7로부터 결과되는 더 확산된 환형 빔보다 높은 에너지 밀도를 가질 것이다. 전술한 설명에서, 프로세싱 시스템의 특정의 지오메트리 및 그 안에서 사용되는 다양한 컴포넌트 및 프로세스에 대한 설명과 같은, 특정 세부사항이 기술되었다. 그렇지만, 본 명세서에서의 기법이 이러한 특정 세부사항으로부터 벗어나는 다른 실시예에서 실시될 수 있으며, 그러한 세부사항이 제한이 아니라 설명을 위한 것임이 이해되어야 한다. 본 명세서에서 개시된 실시예는 첨부 도면을 참조하여 설명되었다. 유사하게, 설명의 목적으로, 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 숫자, 물질, 및 구성이 기술되었다. 그럼에도 불구하고, 실시예가 그러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다. 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 컴포넌트는 유사한 참조 문자로 표시되며, 따라서 임의의 중복적인 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시예를 이해하는 것을 돕기 위해 다양한 기법이 다수의 개별 동작으로서 설명되었다. 설명의 순서는 이들 동작이 반드시 순서 의존적임을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 실제로, 이들 동작이 제시 순서로 수행될 필요는 없다. 설명된 동작이 설명된 실시예와 상이한 순서로 수행될 수 있다. 다양한 부가 동작이 수행될 수 있고 그리고/또는 설명된 동작이 부가 실시예에서 생략될 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 또한 본 발명의 동일한 목적을 여전히 달성하면서 위에서 설명된 기법의 동작에 많은 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 그러한 변형은 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 의도된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예의 전술한 설명은 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 실시예에 대한 임의의 제한은 이하의 청구 범위에서 제시된다.
본 명세서에서 인용된 모든 특허, 특허 출원, 및 공보는 참조에 의해 모든 목적을 위해 그 전체가 제각기 포함된다. 전술한 상세한 설명은 이해의 명확성을 위해서만 제공되었다. 불필요한 제한이 그로부터 이해되어서는 안 된다. 본 발명이 도시되고 설명된 정확한 세부사항으로 제한되지 않는데, 그 이유는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백한 변형이 청구 범위에 의해 한정된 본 발명 내에 포함될 것이기 때문이다.

Claims (29)

  1. 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템으로서,
    a. 처리 동안 상기 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버 - 상기 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함함 - ;
    b. 보조 챔버 - 상기 보조 챔버는, 상기 보조 챔버로부터 상기 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱(dispensing)되는 유체 처리 빔이 상기 워크피스 홀더 상에 위치된 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 조준되도록 하는 방식으로 상기 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하며, 상기 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되는 상기 유체 처리 빔은, 상기 진공 프로세스 챔버 내의 압력 변화에 응답하여 조정 가능한 빔 크기를 포함하여, 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 요구에 따라 상기 빔 크기가 조정될 수 있도록 함 - ; 및
    c. 적어도 하나의 노즐 - 상기 노즐은 상기 보조 챔버와 유체 연통하여, 상기 노즐로부터 디스펜싱되는 유체 스프레이가, 상기 보조 챔버로부터 상기 유체 처리 빔으로서 상기 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되기 전에, 상기 보조 챔버에서 성형된 유체 빔으로 한정(confine) 및 성형되게 하는 방식으로, 상기 노즐이 상기 유체 스프레이를 상기 보조 챔버 내로 디스펜싱하도록 함 -
    을 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진공 압력을 제어하는 단계를 포함하는 하나 이상의 프로세스 제어 단계에 의해 상기 유체 처리 빔의 빔 크기를 제어 가능하게 콜리메이팅하는 프로그램 명령어를 포함하는 제어 시스템을 더 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 상기 워크피스 위에 놓이는 천장을 포함하며, 상기 프로세스 챔버의 천장은, 상기 유체 처리 빔이 상기 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하도록 돕는 갭을 상기 천장과 기판 사이에 제공하는 데 효과적인 방식으로 위치되는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 갭은 20 mm 내지 100 mm의 범위에 있는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 처리 동안 상기 제어 가능한 진공 압력을 튜닝하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상이한 처리 동안 상기 제어 가능한 진공 압력을 튜닝하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상이한 크기를 갖는 유체 처리 빔의 시퀀스로 기판 상의 공통 영역을 처리하도록 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상대적으로 큰 유체 처리 빔으로 제1 처리 부분이 발생하고 상기 제1 처리 이전 또는 그 이후에 상대적으로 더 집중된 유체 처리 빔을 사용하여 제2 처리 부분이 발생하도록 하는 방식으로 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 가능한 진공 압력은 1 milliTorr 내지 750 Torr의 범위에 있는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제어 가능한 진공 압력은 50 Torr 미만인 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제어 가능한 진공 압력은 25 Torr 미만인 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 노즐은, 상기 보조 챔버 내에서 대칭적이고 리세싱(recessing)된 배치를 갖는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 보조 챔버는 측벽 및 커버를 포함하고, 상기 노즐은 상기 보조 챔버의 측벽 및 커버로부터 리세싱되는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 보조 챔버는, 중심축을 갖는 원통형 지오메트리를 가지며, 상기 노즐은 상기 중심축 상에 배치되는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 가압되고 냉각된 유체가 상기 노즐에 공급되며, 상기 가압되고 냉각된 유체의 적어도 99 중량%가 가스상(gas phase)에 있도록, 상기 가압되고 냉각된 유체는 70 K 내지 150 K의 범위의 온도 및 10 psig 내지 100 psig의 범위의 압력에 있는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 가압되고 냉각된 유체가 상기 노즐에 공급되며, 상기 가압되고 냉각된 유체의 적어도 10 중량%가 액체상(liquid phase)에 있고 1 중량% 미만이 고체상(solid phase)에 있도록, 상기 가압되고 냉각된 유체는 70 K 내지 150 K의 범위의 온도 및 10 psig 내지 100 psig의 범위의 압력에 있는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 가압되고 냉각된 유체가 상기 노즐에 공급되며, 상기 가압되고 냉각된 유체는 질소와 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 가압되고 냉각된 유체가 상기 노즐에 공급되며, 상기 가압되고 냉각된 유체는 질소를 포함하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 가압되고 냉각된 유체가 상기 노즐에 공급되며, 상기 가압되고 냉각된 유체는 아르곤을 포함하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 노즐은, 상기 보조 챔버 내에서 상기 보조 챔버의 배출구에 대해 5 mm 내지 200 mm의 범위의 거리만큼 리세싱되는 배출구 오리피스를 갖는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 노즐은, 유체 공급원에 결합된 제1 보디(body) 및 노즐 오리피스를 포함하는 제2 보디를 포함하고, 상기 제2 보디는 상기 제1 보디에 분리 가능하게 부착되는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  22. 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템으로서,
    a. 처리 동안 상기 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버 - 상기 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함함 - ;
    b. 유체 처리 빔을 상기 진공 프로세스 챔버 내로 그리고 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 전달하는 노즐 시스템
    을 포함하고, 상기 노즐 시스템은 (i) 상기 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하는 보조 챔버 및 (ii) 상기 보조 챔버 내에 하우징되고 상기 보조 챔버 내에서 리세싱되는 적어도 하나의 노즐을 포함하고,
    i. 상기 노즐은, 가압되고 냉각된 유체를 포함하는 유체 공급 시스템에 유체 결합되며, 상기 노즐은 상기 가압되고 냉각된 유체를 상기 보조 챔버 내로 분사하고;
    ii. 상기 보조 챔버 내로 디스펜싱되는 상기 유체 스프레이는 상기 보조 챔버에서 성형된 유체 빔으로 한정 및 성형되고;
    iii. 상기 보조 챔버는 상기 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하며, 상기 성형된 유체 빔이 상기 워크피스 홀더 상에 위치된 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 조준되는 유체 처리 빔으로서 상기 보조 챔버로부터 상기 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되게 하는 방식으로 상기 워크피스 홀더 위에 위치되고, 상기 진공 프로세스 챔버 내로 디스펜싱되는 상기 유체 처리 빔은 상기 진공 프로세스 챔버 내의 압력 변화에 응답하여 조정 가능한 빔 크기를 포함하여, 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 요구에 따라 상기 빔 크기가 조정될 수 있도록 하는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 상기 워크피스 위에 놓이는 천장을 더 포함하고, 상기 프로세스 챔버의 천장은, 상기 유체 처리 빔이 상기 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하도록 돕는 갭을 상기 천장과 기판 사이에 제공하는 데 효과적인 방식으로 위치되는 것인, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  24. 처리 유체로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법으로서,
    a. 마이크로전자 워크피스를 제공하는 단계 - 상기 마이크로전자 워크피스는 진공 프로세스 챔버에서 워크피스 홀더 상에 지지되고, 상기 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 가짐 - ;
    b. 가압되고 냉각된 유체를 노즐을 통해 보조 챔버 내로 분사하는 단계 - 상기 보조 챔버는 측벽 및 커버를 가지며, 상기 노즐은, 상기 보조 챔버 내부에서 상기 진공 프로세스 챔버 내로 개방되는 보조 챔버 배출구에 대해 리세스 거리만큼 리세싱되는 적어도 하나의 노즐 오리피스를 포함하고, 상기 노즐 오리피스는 상기 보조 챔버의 측벽 및 커버로부터 리세싱됨 - ;
    c. 성형된 유체 빔을 제공하기 위해, 상기 분사된 가압되고 냉각된 유체를 상기 보조 챔버에서 성형하는 단계;
    d. 상기 성형된 유체 빔을, 빔 크기를 갖는 디스펜싱되는 유체 처리 빔으로서 상기 보조 챔버로부터 상기 진공 프로세스 챔버 내로 그리고 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱하는 단계 - 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 요구에 따라 상기 빔 크기가 조정될 수 있도록, 상기 빔 크기는 상기 진공 프로세스 챔버 내의 압력 변화에 의해 조정됨 - ; 및
    e. 상기 유체 처리 빔의 빔 크기를 유지 또는 조정하기 위해 상기 제어 가능한 진공 압력을 변화시키는 제어 시스템을 제공하는 단계
    를 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 프로세스 챔버는 상기 워크피스 위에 놓이는 천장을 포함하고, 상기 방법은, 상기 유체 처리 빔이 상기 마이크로전자 워크피스를 가로질러 방사상으로 바깥쪽으로 유동하게 하도록 돕는 갭을 상기 천장과 상기 기판 사이에 제공하기 위해 상기 천장을 상기 기판에 충분히 가깝게 위치시키는 단계를 더 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법.
  26. 처리 유체로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법으로서,
    a) 마이크로전자 워크피스를 제공하는 단계 - 상기 마이크로전자 워크피스는 진공 프로세스 챔버에서 홀더 상에 지지되고, 상기 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 가짐 - ;
    b) 보조 챔버를 제공하는 단계 - 상기 보조 챔버는, 상기 마이크로전자 워크피스 위의 적어도 하나의 보조 챔버 배출구를 통해 상기 진공 프로세스 챔버와 유체 연통함 - ;
    c) 가압되고 냉각된 유체를 노즐 오리피스로부터 상기 보조 챔버 내로 분사하는 단계 - 상기 노즐 오리피스는 상기 보조 챔버 내부에서 상기 보조 챔버 배출구, 상기 보조 챔버의 측벽, 및 상기 보조 챔버의 커버로부터 리세싱됨 - ;
    d) 상기 보조 챔버 내로 디스펜싱되는 상기 분사된 유체를 사용하여, 빔 크기를 갖는 유체 처리 빔을 형성하는 단계 - 상기 제어 가능한 진공 압력을 조정함으로써 요구에 따라 상기 빔 크기가 조정될 수 있도록, 상기 빔 크기는 상기 진공 프로세스 챔버 내의 압력 변화에 의해 조정됨 - ; 및
    e) 상기 유체 처리 빔을 상기 보조 챔버로부터 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱하는 단계
    를 포함하는, 처리 유체로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 유체 처리 빔의 빔 크기를 조정하기 위해 상기 진공 프로세스 챔버의 진공 압력을 제어하는 단계를 더 포함하는, 처리 유체로 마이크로전자 워크피스를 처리하는 방법.
  28. 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템으로서,
    a. 진공 프로세스 챔버를 규정하는 하우징 - 상기 진공 프로세스 챔버는, 처리 동안 상기 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하고, 상기 하우징은 커버 구조물을 포함함 - ;
    b. 보조 챔버 - 상기 보조 챔버는, 상기 보조 챔버로부터 상기 진공 프로세스 챔버 내로의 출구(egress)를 제공하는 상기 커버 구조물 내에서 보조 챔버 배출구를 통해 상기 진공 프로세스 챔버에 유체 결합되고, 상기 보조 챔버 배출구의 풋프린트는 상기 마이크로전자 워크피스의 풋프린트보다 더 작음 - ;
    c. 하나 이상의 유체를 포함하는 유체 공급 시스템; 및
    d. 적어도 하나의 스프레이 노즐 - 상기 스프레이 노즐은, 상기 하나 이상의 유체를 유체 스프레이로서 디스펜싱하는 데 효과적인 방식으로 상기 유체 공급 시스템에 결합되고, 상기 스프레이 노즐은 상기 보조 챔버 내에서 리세싱되어, 상기 유체 스프레이가 상기 보조 챔버 내로 디스펜싱되고 이어서 상기 보조 챔버로부터 상기 진공 프로세스 챔버 내의 상기 마이크로전자 워크피스 상으로 디스펜싱되도록 함 -
    을 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
  29. 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템으로서,
    a. 처리 동안 상기 마이크로전자 워크피스가 위치되는 워크피스 홀더를 포함하는 진공 프로세스 챔버 - 상기 진공 프로세스 챔버는 제어 가능한 진공 압력을 포함함 - ;
    b. 상기 진공 프로세스 챔버와 유체 연통하고 상기 처리 동안 상기 워크피스 위에 놓이는 배출구를 갖는 보조 챔버; 및
    c. 노즐 배출구 오리피스를 갖는 적어도 하나의 노즐 - 상기 노즐 배출구 오리피스는 상기 진공 프로세스 챔버 내로 개방되며, 상기 워크피스를 처리하기 위해 상기 처리 스프레이가 노즐 배출구 오리피스로부터 디스펜싱될 때 상기 보조 챔버의 배출구가 상기 노즐 배출구 오리피스 위에 놓이도록 위치됨 -
    을 포함하는, 처리 스프레이로 마이크로전자 워크피스를 처리하기 위한 시스템.
KR1020207026293A 2018-02-19 2019-02-18 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템 KR20200121829A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862632131P 2018-02-19 2018-02-19
US62/632,131 2018-02-19
PCT/US2019/018405 WO2019161328A1 (en) 2018-02-19 2019-02-18 Microelectronic treatment system having treatment spray with controllable beam size

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200121829A true KR20200121829A (ko) 2020-10-26

Family

ID=67617431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207026293A KR20200121829A (ko) 2018-02-19 2019-02-18 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11020774B2 (ko)
JP (1) JP7357625B2 (ko)
KR (1) KR20200121829A (ko)
CN (1) CN111937128A (ko)
TW (1) TW201939572A (ko)
WO (1) WO2019161328A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022060181A1 (ko) 2020-09-21 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10910253B2 (en) 2016-11-09 2021-02-02 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetically levitated and rotated chuck for processing microelectronic substrates in a process chamber
TWI765936B (zh) 2016-11-29 2022-06-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 用以對處理腔室中之微電子基板進行處理的平移與旋轉夾頭
WO2018140789A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Tel Fsi, Inc. Systems and methods for rotating and translating a substrate in a process chamber
US11545387B2 (en) 2018-07-13 2023-01-03 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetic integrated lift pin system for a chemical processing chamber

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3538883A (en) 1967-12-12 1970-11-10 Alco Standard Corp Vacuum chuck with safety device
JPS603555B2 (ja) * 1979-02-13 1985-01-29 株式会社島津製作所 物質表面除去方法
DE4237928C2 (de) 1992-07-09 1995-01-19 Siemens Ag Mikroschalter mit einem Magnetfeld-Sensor
US5598974A (en) * 1995-01-13 1997-02-04 Nordson Corporation Reduced cavity module with interchangeable seat
JPH09219346A (ja) * 1995-12-05 1997-08-19 Applied Materials Inc ウエハ処理における粒子汚染の低減
US5730803A (en) 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body
JPH10249692A (ja) 1997-03-11 1998-09-22 Nidek Co Ltd レンズ研削加工装置、レンズ研削加工方法及びそのための部品
US7416611B2 (en) 1997-05-09 2008-08-26 Semitool, Inc. Process and apparatus for treating a workpiece with gases
US20020157686A1 (en) 1997-05-09 2002-10-31 Semitool, Inc. Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer
US5961732A (en) * 1997-06-11 1999-10-05 Fsi International, Inc Treating substrates by producing and controlling a cryogenic aerosol
US5965047A (en) 1997-10-24 1999-10-12 Steag Ast Rapid thermal processing (RTP) system with rotating substrate
TW392226B (en) 1997-11-05 2000-06-01 Tokyo Electron Ltd Apparatus for processing substrate
DE69838371T2 (de) 1997-11-21 2008-05-29 Nidek Co., Ltd., Gamagori Linsenschleifmaschine
JP3909619B2 (ja) 1998-05-19 2007-04-25 独立行政法人理化学研究所 磁気ディスク基板の鏡面加工装置及び方法
US6146463A (en) 1998-06-12 2000-11-14 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for aligning a substrate on a support member
US6680253B2 (en) 1999-01-22 2004-01-20 Semitool, Inc. Apparatus for processing a workpiece
JP3398936B2 (ja) 1999-04-09 2003-04-21 日本エー・エス・エム株式会社 半導体処理装置
JP2001313329A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Applied Materials Inc 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
US6483336B1 (en) 2000-05-03 2002-11-19 Cascade Microtech, Inc. Indexing rotatable chuck for a probe station
US6670807B2 (en) 2002-01-16 2003-12-30 Applied Materials, Inc. Proximity sensor detecting loss of magnetic field complete
US6756751B2 (en) 2002-02-15 2004-06-29 Active Precision, Inc. Multiple degree of freedom substrate manipulator
US20030178145A1 (en) 2002-03-25 2003-09-25 Applied Materials, Inc. Closed hole edge lift pin and susceptor for wafer process chambers
US20030230323A1 (en) 2002-06-14 2003-12-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for improving scrubber cleaning
US6932558B2 (en) 2002-07-03 2005-08-23 Kung Chris Wu Wafer aligner
KR100460807B1 (ko) 2002-07-08 2004-12-09 삼성전자주식회사 반도체소자 제조설비의 웨이퍼 외관 검사장치와 이를이용하는 세정설비 및 그 검사방법
KR100532200B1 (ko) 2003-02-21 2005-11-29 삼성전자주식회사 불순물 포집 장치 및 방법
DE102004036435B4 (de) 2003-08-07 2007-08-30 Nanophotonics Ag Haltevorrichtung für scheibenförmige Objekte
US7730737B2 (en) 2004-12-21 2010-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cooling station lifter pins
US8038796B2 (en) 2004-12-30 2011-10-18 Lam Research Corporation Apparatus for spatial and temporal control of temperature on a substrate
US20060162739A1 (en) 2005-01-21 2006-07-27 Nikon Corporation Cleaning chuck in situ
US20070209684A1 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Applied Materials, Inc. Copper deposition chamber having integrated bevel clean with edge bevel removal detection
US7800735B2 (en) 2006-04-21 2010-09-21 Kla-Tencor Technologies Corporation Z-stage with dynamically driven stage mirror and chuck assembly
JP4521056B2 (ja) 2006-05-15 2010-08-11 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置および記録媒体
US8057153B2 (en) 2006-09-05 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Substrate transfer device, substrate processing apparatus and substrate transfer method
US7607647B2 (en) 2007-03-20 2009-10-27 Kla-Tencor Technologies Corporation Stabilizing a substrate using a vacuum preload air bearing chuck
US8057602B2 (en) 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
US20090314211A1 (en) 2008-06-24 2009-12-24 Applied Materials, Inc. Big foot lift pin
JP2010021041A (ja) 2008-07-11 2010-01-28 Sumco Corp イオン注入装置のウェーハ保持具
KR101396469B1 (ko) 2008-07-15 2014-05-23 가부시키가이샤 아루박 공작물 전달 시스템 및 방법
US8844546B2 (en) 2008-10-01 2014-09-30 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cleaning semiconductor substrate using pressurized fluid
JP2010087361A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法
US8314371B2 (en) 2008-11-06 2012-11-20 Applied Materials, Inc. Rapid thermal processing chamber with micro-positioning system
JP5650234B2 (ja) * 2009-11-16 2015-01-07 エフ・イ−・アイ・カンパニー ビーム処理システムに対するガス送達
JP2012012628A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Hitachi High-Technologies Corp 基板処理装置
US9421617B2 (en) 2011-06-22 2016-08-23 Tel Nexx, Inc. Substrate holder
JP5776397B2 (ja) 2011-07-19 2015-09-09 東京エレクトロン株式会社 洗浄方法、処理装置及び記憶媒体
US10269615B2 (en) 2011-09-09 2019-04-23 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
US9385020B2 (en) 2011-12-19 2016-07-05 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate holding and rotating device, substrate treatment apparatus including the device, and substrate treatment method
JP5606471B2 (ja) 2012-02-20 2014-10-15 株式会社東芝 基板回転保持装置および基板処理装置
JP5984424B2 (ja) * 2012-02-27 2016-09-06 国立大学法人京都大学 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び真空処理装置
US20130233356A1 (en) 2012-03-12 2013-09-12 Lam Research Ag Process and apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
CN102646619B (zh) * 2012-04-28 2014-12-03 中微半导体设备(上海)有限公司 腔室的压力控制方法
US9255894B2 (en) 2012-11-09 2016-02-09 Kla-Tencor Corporation System and method for detecting cracks in a wafer
US9691641B2 (en) 2012-12-13 2017-06-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method of cleaning wafers
JP5950855B2 (ja) * 2013-03-19 2016-07-13 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置およびイオン注入装置のクリーニング方法
JP6311236B2 (ja) * 2013-08-20 2018-04-18 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置
US9597701B2 (en) 2013-12-31 2017-03-21 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
JP6304592B2 (ja) 2014-03-25 2018-04-04 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
KR102476040B1 (ko) * 2014-10-06 2022-12-08 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 극저온 유체 혼합물로 기판을 처리하는 시스템 및 방법
US9564378B2 (en) 2014-12-10 2017-02-07 Tel Fsi, Inc. Detection of lost wafer from spinning chuck
CN106711062B (zh) * 2015-11-17 2019-07-12 沈阳芯源微电子设备股份有限公司 一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法
JP6670674B2 (ja) * 2016-05-18 2020-03-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US10910253B2 (en) 2016-11-09 2021-02-02 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetically levitated and rotated chuck for processing microelectronic substrates in a process chamber
TWI765936B (zh) 2016-11-29 2022-06-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 用以對處理腔室中之微電子基板進行處理的平移與旋轉夾頭
JP7110195B2 (ja) 2016-12-07 2022-08-01 ティーイーエル マニュファクチュアリング アンド エンジニアリング オブ アメリカ，インコーポレイテッド 半導体デバイスを製造するためのウェハエッジ・リフトピンの設計
WO2018140789A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Tel Fsi, Inc. Systems and methods for rotating and translating a substrate in a process chamber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022060181A1 (ko) 2020-09-21 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019161328A1 (en) 2019-08-22
CN111937128A (zh) 2020-11-13
JP7357625B2 (ja) 2023-10-06
JP2021514113A (ja) 2021-06-03
US11020774B2 (en) 2021-06-01
TW201939572A (zh) 2019-10-01
US20190255580A1 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11020774B2 (en) Microelectronic treatment system having treatment spray with controllable beam size
US9960056B2 (en) Substrate cleaning method, substrate cleaning apparatus and vacuum processing system
US6764385B2 (en) Methods for resist stripping and cleaning surfaces substantially free of contaminants
KR100498626B1 (ko) 기판세정장치 및 방법
US9099298B2 (en) Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
US9321087B2 (en) Apparatus and method for scanning an object through a fluid spray
US8062432B2 (en) Cleaning method for turbo molecular pump
KR100349948B1 (ko) 클러스터를 이용한 건식 세정 장치 및 방법
US6578369B2 (en) Nozzle design for generating fluid streams useful in the manufacture of microelectronic devices
WO2006018948A1 (ja) 対象物処理装置およびその方法
JP2008108830A (ja) 二流体ノズルユニットおよびそれを用いた基板処理装置
US7066789B2 (en) Methods for resist stripping and other processes for cleaning surfaces substantially free of contaminants
JP2006093497A (ja) 基板洗浄装置
US20050127037A1 (en) Methods for resist stripping and other processes for cleaning surfaces substantially free of contaminants
US20090241998A1 (en) Apparatus for foam-assisted wafer cleaning with use of universal fluid supply unit
KR102454525B1 (ko) 저-산소 분위기에서 vuv 광에 대한 제어된 노출에 의한 표면 전하 및 임베딩된 기판 전하의 감소
US20060105683A1 (en) Nozzle design for generating fluid streams useful in the manufacture of microelectronic devices
US9764364B2 (en) Apparatus and methods for movable megasonic wafer probe
JP6095295B2 (ja) スピンテーブルを用いた洗浄装置
JP2010067640A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2004349577A (ja) 対象物処理装置及び対象物処理方法
JP6046580B2 (ja) 局所ドライエッチング装置及び局所ドライエッチング加工方法
JP7261280B2 (ja) 表面処理装置及び表面処理方法
JP7291691B2 (ja) 基板を低温流体混合物で処理するためのシステム及び方法
US20230197415A1 (en) Process gas supplying unit and substrate treating apparatus including the same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right