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KR20140110970A - 웨이퍼-형상 물체의 표면을 처리하는 장치 - Google Patents

웨이퍼-형상 물체의 표면을 처리하는 장치 Download PDF

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KR20140110970A
KR20140110970A KR1020147020603A KR20147020603A KR20140110970A KR 20140110970 A KR20140110970 A KR 20140110970A KR 1020147020603 A KR1020147020603 A KR 1020147020603A KR 20147020603 A KR20147020603 A KR 20147020603A KR 20140110970 A KR20140110970 A KR 20140110970A
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KR
South Korea
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wafer
shaped object
process chamber
plate
rotary chuck
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Application number
KR1020147020603A
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English (en)
Inventor
디터 프랭크
로버트 로가츠니그
안드레아스 글라이스너
Original Assignee
램 리서치 아게
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.)
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Publication date
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Abstract

웨이퍼-형상 물체를 처리하는 디바이스 및 방법은 프로세스 챔버 및 프로세스 챔버 내에 위치한 회전식 척을 포함한다. 회전식 척은 자기 베어링 (magnetic bearing) 을 통해서 물리적 접촉 없이 구동되게 구성된다. 회전식 척은 회전식 척으로부터 아래로 달려있는 위치에서 웨이퍼-형상 물체를 홀딩하도록 구성된 일련의 그립핑 핀들 (gripping pins) 을 포함한다. 회전식 척은 회전식 척과 함께 회전하는 플레이트를 더 포함한다. 플레이트는 회전식 척이 사용 중인 때에 웨이퍼-형상 물체에 의해서 점유된 구역 위에 위치하며, 플레이트는 회전식 척의 사용 동안에 웨이퍼-형상 물체로부터 튀겨져 나오는 (flung off) 액체들로부터 프로세스 챔버의 상부 표면들을 보호한다.

Description

웨이퍼-형상 물체의 표면을 처리하는 장치{APPARATUS FOR TREATING SURFACES OF WAFER-SHAPED ARTICLES}
본 발명은 전반적으로 반도체 웨이퍼와 같은 웨이퍼-형상 물체의 표면을 처리하는 장치에 관한 것으로서, 하나 이상의 처리 유체들이 폐쇄된 프로세스 챔버 내로부터 회수될 수 있다.
반도체 웨이퍼들은 에칭, 세정, 폴리싱 및 재료 증착과 같은 다양한 표면 처리 프로세스들을 받는다. 이러한 프로세스들을 실현하기 위해서, 단일 웨이퍼는 예를 들어서 미국 특허 번호 4,903,717 및 5,513,668에서 기술된 바와 같이, 회전가능한 캐리어와 연관된 척에 의해서 하나 이상의 처리 유체 노즐들에 대하여서 지지될 수 있다.
이와달리, 예를 들자면 국제 공개 특허 공보 WO2007/101764호 및 미국 특허 제6,485,531호에 개시된 바와 같이, 웨이퍼를 지지하도록 구성된 링 로터의 형태의 척이 폐쇄 프로세스 챔버 내에 위치하여 물리적 접촉 없이 능동 자기 베어링을 통해서 구동될 수 있다. 원심력에 의해서 회전하는 웨이퍼의 에지로부터 외부로 튀기는 처리 유체들은 처분용 공통 배출부로 전달된다.
자기 베어링을 통해서 물리적 접촉없이 구동되도록 구성된 통상적인 회전식 척들은 웨이퍼의 양 측면들을 프로세스 챔버 분위기에 노출시키며, 이는 다양한 단점들을 초래한다는 것을 본 발명자들은 발견하였다.
본 발명은 일 양태에서 웨이퍼-형상 물체를 처리하는 디바이스에 관한 것이며, 이 디바이스는 프로세스 챔버 및 프로세스 챔버 내에 위치한 회전식 척을 포함한다. 회전식 척은 자기 베어링 (magnetic bearing) 을 통해서 물리적 접촉 없이 구동되게 구성된다. 회전식 척은 회전식 척으로부터 아래로 달려있는 위치에서 웨이퍼-형상 물체를 홀딩하도록 구성된 일련의 그립핑 핀들 (gripping pins) 을 포함한다. 회전식 척은 회전식 척과 함께 회전하는 플레이트를 더 포함한다. 플레이트는 회전식 척이 사용 중인 때에 웨이퍼-형상 물체에 의해서 점유된 구역 위에 위치하며, 플레이트는 회전식 척의 사용 동안에 웨이퍼-형상 물체로부터 튀겨져 나오는 (flung off) 액체들로부터 프로세스 챔버의 상부 표면들을 보호한다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 플레이트는 웨이퍼-형상 물체의 주 표면 (major surface) 이 회전식 척의 사용 동안에 존재하게 될 평면에 대해 평행하게 위치하며, 이로써 플레이트와 평면 간의 사전결정된 폭의 갭을 구획한다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 5 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 2 mm이다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 플레이트는 프로세스 챔버의 위에 놓인 리드 (lid) 에 대해서 평행하게 위치하며, 이로써 플레이트와 리드 간의 사전결정된 폭의 갭을 구획한다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 10 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 5 mm이며 보다 바람직하게는 약 1 내지 3 mm이다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 프로세스 챔버는 플레이트 위에 놓인 리드 및 리드 상에 장착된 노즐 어셈블리를 포함하며, 노즐 어셈블리는 플레이트의 중앙 영역 및 리드를 통과하는 배출 단부를 가지며, 이로써 프로세스 유체들이 디바이스의 사용 동안에 노즐 어셈블리를 통해서 웨이퍼-형상 물체의 상향 표면으로 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 디바이스는 프로세스 챔버 외측에 위치하며 플레이트 위에 놓인 적어도 하나의 적외선 (IR) 램프를 더 포함한다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 적어도 하나의 IR 램프는 프로세스 챔버의 리드에 인접하여 위치하며, 리드의 적어도 일부 및 플레이트는 적어도 하나의 IR 램프에 의해서 방출된 IR 복사를 투과하는 재료로 형성된다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 프로세스 챔버는 프로세스 챔버 내에 배치된 내측 커버를 포함하며, 내측 커버는 제 1 위치와 제 2 위치 간에서 이동가능하며, 제 1 위치에서 회전식 척이 폐쇄된 프로세스 챔버의 외측 벽과 연통하며, 제 2 위치에서 내측 커버는 가스-기밀한 내측 프로세스 챔버를 구획하도록 회전식 척에 인접한 폐쇄된 프로세스 챔버의 내측 표면에 대하여 실링한다 (sealing).
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 내측 커버는 제 2 위치에 있을 때에 내측 프로세스 챔버의 하부 부분을 형성한다.
본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예들에서, 자기 베어링은 폐쇄된 프로세스 챔버 외측에 위치한 스테이터를 포함한다.
본 발명은 다른 양태에서 웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 웨이퍼-형상 물체가 회전식 척으로부터 아래로 달려있는 위치에서 회전식 척에 의해서 홀딩되도록 프로세스 챔버 내에서 회전식 척 상에 웨이퍼-형상 물체를 위치시키는 단계; 및 회전식 척에 의해서 보유된 (carreid) 플레이트와 웨이퍼-형상 물체의 상부 측면 간의 갭 내에 액체 막을 형성하는 단계로서, 플레이트는 웨이퍼-형상 물체 위에 놓이고 웨이퍼-형상 물체와 평행하게 연장하여 사전결정된 폭의 갭을 구획하는, 액체 막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들에서, 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 5 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 2 mm이다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들에서, 회전식 척은 자기 베어링 (magnetic bearing) 을 통해서 물리적 접촉 없이 구동되게 구성된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들에서, 이 방법은 프로세스 챔버 외측에 위치한 적어도 하나의 적외선 (IR) 램프를 사용하여서 웨이퍼-형상 물체를 가열하는 단계를 더 포함하며, 웨이퍼-형상 물체 위에 놓인 플레이트 및 프로세스 챔버의 부분들은 적어도 하나의 IR 램프에 의해서 방출된 IR 복사를 투과한다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 이점이 다음의 첨부 도면을 참조하여서 주어지는 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명 부분을 독해하면 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로세스 챔버의 설명적인 측단면도이며, 여기서 내측 커버가 그의 제 1 위치에서 도시된다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로세스 챔버의 설명적인 측단면도이며, 여기서 내측 커버가 그의 제 2 위치에서 도시된다.
도 3은 웨이퍼가 위치하고 있는 상태에서의, 제 1 실시예의 리드 (lid) 및 척의 설명적인 단면 사시도이다.
도 4는 도 1에서의 세부부분 IV의 확대도이다.
이제 도 1를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼-형상 물체의 표면을 처리하는 장치는 바람직하게는 PFA (perfluoroalkoxy) 수지로 코팅된 알루미늄으로 제조된 외측 프로세스 챔버 (1) 를 포함한다. 본 실시예에서 이 챔버는 주 원통형 벽 (10), 하부 부분 (12) 및 상부 부분 (15) 을 포함한다. 상부 부분 (15) 으로부터 보다 직경이 좁은 원통형 벽 (34) 이 연장되며, 이 원통형 벽 (34) 은 리드 (36) 에 의해서 폐쇄된다.
회전식 척 (30) 이 챔버 (1) 의 상부 부분에 배치되며 원통형 벽 (34) 에 의해서 둘러싸인다. 회전식 척 (30) 은 이 장치의 사용 동안에 웨이퍼 W를 회전가능하게 지지한다. 회전식 척 (30) 은 링 기어 (38) 를 포함하는 회전식 구동부를 포함하며, 이 링 기어는 이하에서 보다 상세하게 기술될 바와 같이 웨이퍼 W의 주변 에지와 선택적으로 접촉 및 접촉분리되도록 복수의 편심으로 이동가능한 그립핑 부재들 (40) 에 체결되어서 이를 구동시킨다.
이 실시예에서, 회전식 척 (30) 은 원통형 벽 (34) 의 내측 표면에 인접하여 제공된 링 로터이다. 스테이터 (32) 가 원통형 벽 (34) 의 외측 표면에 인접하여 링 로터에 대향하여 제공된다. 링 로터 (30) 및 스테이터 (32) 는 링 로터 (30) (이로써 지지되는 웨이퍼 W) 가 능동 자기 베어링을 통해서 회전될 수 있게 하는 모터 역할을 한다. 예를 들어서, 스테이터 (32) 는 로터 상에 제공된 대응하는 영구 자석들을 통해서 회전식 척 (30) 을 회전가능하게 구동시키도록 능동적으로 제어될 수 있는 복수의 전자기 코일 또는 권선을 포함할 수 있다. 회전식 척 (30) 의 축방향 및 방사상 베어링은 또한 스테이터의 능동 제어에 의해서 또는 영구 자석들에 의해서 달성될 수 있다. 이로써, 회전식 척 (30) 은 기계적 접촉 없이 공중 부양되며 회전가능하게 구동될 수 있다. 이와 달리, 로터는 로터의 자석들이 이와 달리, 로터의 자석들이 챔버 외측에 있는 외측 로터 상에 원주 방향으로 배열된 대응하는 고온 초전도 자석 (HTS-자석) 에 의해서 유지되는 경우에 로터는 수동 베어링에 의해서 유지될 수 있다. 이러한 다른 실시예에서, 링 로터의 각 자석은 외측 로터의 대응하는 HTS-자석에 고정된다 (pinned). 이로써, 내측 로터는 물리적으로 접촉하지 않고 외측 로터와 동일하게 움직인다.
리드 (36) 는 그 외측 상에 탑재된 메니폴드 (42) 를 가지며 이 메니폴드 (42) 는 리드 (36) 를 통과하여서 웨이퍼 W 위의 챔버 내로 개방된 매체 유입구 (44) 를 공급한다. 유입구 (44) 를 통해서 공급된 유체들이 웨이퍼 W의 상향 표면에 충돌하도록 본 실시예에서 웨이퍼 W은 그립핑 부재들 (40) 에 의해서 지지되면서 회전식 척 (30) 으로부터 아래 방향으로 달려 있음이 주목될 것이다.
회전식 척 (30) 은 또한 척 (30) 이 사용되는 동안에 웨이퍼 W 위에 위치하는 플레이트 (52) 를 더 포함한다. 플레이트 (52) 는 바람직하게는, 플레이트 (52) 가 노즐 어셈블리 (42) 의 방출 단부의 통로를 허용하도록 개방되는 곳을 제외하면, 웨이퍼 W의 전체 상부 표면을 덮는다.
본 실시예에서 리드 (36) 는 웨이퍼 W가 리드 (36) 와 플레이트 (52) 간의 개재된 두께 (intervening thickness) 를 통해서 신속하게 가열될 수 있게 하는 IR 가열 요소들 (62) 세트를 포함하며, 따라서 리드 (36) 및 플레이트 (52) 모두는 본 실시예에서 석영 유리와 같은, 가열 요소들 (62) 에 의해서 방출되는 IR 복사에 실질적으로 투명한 재료로 이루어진다.
웨이퍼 W가 예를 들어서 300 mm 또는 450 mm 직경의 반도체 웨이퍼인 경우에, 웨이퍼 W의 상향 측이 디바이스 측 또는 앞면 (obverse) 측일 것이며, 이 디바이스 측 또는 앞면 측은 웨이퍼가 회전식 척 (30) 상에서 어떻게 위치하느냐에 따라서 결정되며, 이렇게 어떻게 위치하냐는 챔버 (1) 내에서 수행되는 특정 프로세스에 의해서 지시된다.
도 1의 장치는 프로세스 챔버 (1) 에 대해서 이동 가능한 내측 커버 (2) 를 더 포함한다. 내측 커버 (2) 는 도 1에 도시된 바와 같이 회전식 척 (30) 이 챔버 (1) 의 외측 원통형 벽 (10) 과 연통하는 제 1 위치 또는 개방 위치에 있다. 본 실시예에서 내측 커버 (2) 는 전반적으로 컵 형상이며 직립 원통형 벽 (21) 에 의해서 둘러싸인 베이스 (20) 를 포함한다. 내측 커버 (2) 는 또한 베이스 (20) 를 지지하며 챔버 (1) 의 하부 벽 (14) 을 통과하는 중공형 샤프트 (22) 를 더 포함한다.
중공형 샤프트 (22) 는 메인 챔버 (1) 내에 형성된 보스 (boss) (12) 에 의해서 둘러싸이며, 이 요소들은 챔버 (1) 와 가스 기밀 씰 (gas-tight seal) 을 유지하면서 보스 (12) 에 대해서 중공형 샤프트 (22) 가 변위되게 할 수 있는 동적 씰 (dynamic seal) 을 통해서 서로 연결된다.
원통형 벽 (21) 상단에는 그의 상향 표면 상에서 가스킷 (26) 을 보유하는 환형 디플렉터 (deflector) 부재 (24) 가 부착된다. 프로세스 유체 및 린싱 유체가 챔버 내에서 웨이퍼 W의 하향 표면 상으로 도입될 수 있도록 내측 커버 (2) 는 바람직하게는 베이스 (20) 를 통과하는 유체 매체 유입구 (28) 를 포함한다.
커버 (2) 는 배출 파이프 (25) 내로 개방된 프로세스액 배출 개구 (23) 를 더 포함한다. 배출 파이프 (25) 는 커버 (2) 의 베이스 (20) 에 강하게 탑재되는 반면에, 가스 기밀 씰을 유지하면서 하단 벽 (14) 에 대해서 축 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 배출 파이프 (25) 는 동적 씰 (17) 을 통해서 챔버 (1) 의 하단 벽 (14) 을 통과한다.
배기 개구 (16) 가 챔버 (1) 의 벽 (10) 을 통과하는 반면에, 별도의 배기 개구 (미도시) 는 리드 (36) 를 통과한다. 각 배기 개구는 각각의 밸브들 및 벤팅 (venting) 디바이스들을 통해서 바람직하게는 독립적으로 제어되는 적합한 배기 도관들 (미도시) 에 연결된다.
도 1에 도시된 위치는 웨이퍼 W의 로딩 또는 언로딩에 대응한다. 특히, 웨이퍼 W가 챔버 벽 (10) 내의 사이드 도어 (side door) (46) 를 통해서 회전식 척 (30) 상으로 로딩될 수 있다. 그러나, 리드 (36) 가 위치에 있으며 임의의 사이드 도어가 폐쇄되면, 챔버 (1) 는 가스 기밀 상태이며 규정된 내측 압력을 유지할 수 있다.
도 2에서, 내측 커버 (2) 는 웨이퍼 W의 프로세싱에 대응하는 제 2 위치 또는 폐쇄된 위치로 이동하였다. 즉, 웨이퍼 W가 회전식 척 (30) 상으로 로딩된 후에, 커버 (2) 는 중공형 샤프트 (22) 에 대해서 동작하는 적합한 모터 (미도시) 에 의해서 챔버 (1) 에 대해서 상향 이동한다. 내측 커버 (2) 의 상향 이동은 디플렉터 부재 (24) 가 챔버 (1) 의 상부 부분 (15) 의 내측 표면에 접촉할 때까지 계속된다. 특히, 디플렉터 부재 (24) 에 의해서 보유되는 가스킷 (26) 이 상부 부분 (15) 의 하측 (underside) 에 대하여 씰링하며, 상부 부분 (15) 에 의해서 보유되는 가스킷 (18) 이 디플렉터 부재 (24) 의 상부 표면에 대해서 씰링한다.
내측 커버 (2) 가 도 2에 도시된 바와 같은 제 2 위치에 도달하면, 폐쇄된 프로세스 챔버 (1) 내에서 제 2 챔버 (48) 가 생성된다. 내측 챔버 (48) 는 챔버 (1) 의 나머지 부분으로부터 가스 기밀 방식으로 더욱 씰링된다. 또한, 챔버 (48) 는 챔버 (1) 의 나머지 부분으로부터 바람직하게는 개별적으로 벤팅되는데, 이러한 개별적 벤팅은 일반적으로 챔버 (1) 및 도 2의 구성에서 챔버 (1) 의 나머지 부분을 배기하는 배기 포트 (16) 와는 독립적으로, 본 실시예에서 챔버 (48) 내로 개방되는 배기 포트를 제공함으로써 달성된다.
웨이퍼의 프로세싱 동안에, 프로세싱 유체들은 프로세싱을 경험하고 있는 웨이퍼의 에칭, 세정, 린싱 및 임의의 다른 목표 표면 처리들과 같은 다양한 프로세스들을 수행하기 위해서 노즐 어셈블리 (42) 를 통해서 그리고 플레이트 (52) 내의 개구를 통해서 회전하는 웨이퍼 W로 향할 수 있다.
척 (30) 에 일체화된 플레이트 (52) 를 챔버 (1) 의 상단 (36) 과 웨이퍼 W 간에서 제공하면 다수의 이점이 발생한다. 이 플레이트 (52) 는, IR 램프가 매체 (예를 들어서, 황산) 을 가열하는데 사용되는 경우에는, IR 투과성을 보장하기 위해서 석영일 수 있다.
사용 시에 플레이트 (52) 는 척과 동일한 속도로 척과 함께 회전하며 이로써 척 (30) 에 의해서 그립핑된 웨이퍼 W와도 함께 척 (30) 과 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 이러한 설계는 사용된 프로세스 유체들의 난류를 최소화시키는 역할을 한다.
또한, IR 가열 램프들이 사용되는 경우에, 플레이트 (52) 는 잔류 열 전달을 방지하는 역할을 하는데, 그 이유는 척 (30) 과 램프들 간의 갭, 즉 플레이트 (52) 위 및 리드 (36) 아래에 있는 갭이 (예를 들어서, 질소 및/또는 탈이온수로) 능동적으로 냉각될 수 있기 때문이다.
또한, 탈이온수로 플레이트 (52) 를 냉각시킴으로써 건조 프로세스 동안에 온도 차를 최소화할 수 있다. 또한, 예를 들어서 스플래싱 (splashing) 및/또는 응축에 의해서 발생하는, 플레이트 (52) 의 하측 상의 웨이퍼 W 위에 잔류하는 프로세스 매체가 전술한 탈이온수 린스 동안에 동시에 린스되거나, 프로세스 완료 후에 탈이온수로 린스될 수 있다.
플레이트 (52) 가 챔버 내부를 웨이퍼 W의 상향 측면으로부터 분리하기 때문에, 이는 백스플래싱 및/또는 입자에 의한 오염을 최소화시키는 역할을 한다. 또한, 플레이트 (52) 는 웨이퍼 위에서의 개선된 대기 제어를 가능하게 한다. 또한, 이 설계는 갭 프로세스, 즉 웨이퍼와 척 간의 갭이 액체로 충진되는 프로세스를 가능하게 한다.
도 3은 웨이퍼 W가 위치하고 있는 상태에서의, 도 1 및 도 2의 리드 (36) 및 척 (30) 만을 도시한다. IR 램프들 (62) 은 일련의 동심 원형 요소들로서 형성되며 웨이퍼 W의 튜닝된 가열을 제공하도록 독립적으로 제어가능하다. 본 실시예에서 노즐 어셈블리 (42) 는 3 개의 개별 도관들 (54,56,58) 을 포함하며, 각 도관은 각각의 프로세스 유체 공급부에 연결된다. 예를 들어서, 이 도관들 중 하나는 탈이온수를 공급하며, 다른 도관은 질소 가스를 공급하며, 나머지 도관은 농축된 황산과 같은 프로세스 유체를 공급한다.
플레이트 (52) 와 같이, 리드 (36) 의 적어도 하부 부분 (68) 도 IR 램프들 (62) 의 파장들에 실질적으로 투명한 재료로 형성되며, 본 실시예에서 리드 부분 (68) 및 플레이트 (52) 용으로 사용되는 재료의 실례는 석영이다. IR 램프들 (62) 이 사용되지 않는 경우에, 리드 부분 (68) 및 플레이트 (52) 모두는 예를 들어서 PFA (perfluoroalkoxy) 수지로 코팅된 알루미늄과 같은 다른 재료로 형성될 수 있다.
도 4의 세부도에서, 플레이트 (52) 는 그 아래에 놓인 웨이퍼 W로부터 작은 갭 (64) 만큼 이격되게 도시되며, 이 갭은 바람직하게는 약 0.1 내지 5 mm이며 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 2 mm이다. 갭 (64) 은 상술한 바와 같은 갭 프로세스, 즉 웨이퍼와 척 간의 갭이 액체로 충진되는 프로세스를 수행하는 것을 가능하게 한다.
도 4는 또한 플레이트 (52) 가 그 위에 놓인 리드 부분 (68) 으로부터도 작은 갭 (66) 만큼 이격되게 도시하며, 이 갭은 바람직하게는 약 0.1 내지 10 mm이며 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 5 mm이며 보다 더 바람직하게는 1 내지 3 mm이다. 갭 (66) 은 플레이트 (52) 및 이로써 웨이퍼 W가 예를 들어서 질소 및/또는 탈이온수로 능동적으로 냉각되게 할 수 있으며, 웨이퍼 W가 IR 램프들 (62) 에 의해서 가열된 후에 웨이퍼 W로부터의 잔류 열 전달을 방지한다. 동일한 능동 냉각 기법이 건조 프로세스 동안에 온도 차를 최소화하도록 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 웨이퍼-형상 물체를 처리하는 디바이스로서,
    프로세스 챔버 및 상기 프로세스 챔버 내에 위치한 회전식 척을 포함하며,
    상기 회전식 척은 자기 베어링 (magnetic bearing) 을 통해서 물리적 접촉 없이 구동되게 구성되며,
    상기 회전식 척은 상기 회전식 척으로부터 아래로 달려있는 위치에서 웨이퍼-형상 물체를 홀딩하도록 구성된 일련의 그립핑 핀들 (gripping pins) 을 포함하며,
    상기 회전식 척은 상기 회전식 척과 함께 회전하는 플레이트를 더 포함하며,
    상기 플레이트는 상기 회전식 척이 사용 중인 때에 웨이퍼-형상 물체에 의해서 점유된 구역 위에 위치하며,
    상기 플레이트는 상기 회전식 척의 사용 동안에 웨이퍼-형상 물체로부터 튀겨져 나오는 (flung off) 액체들로부터 상기 프로세스 챔버의 상부 표면들을 보호하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 웨이퍼-형상 물체의 주 표면 (major surface) 이 상기 회전식 척의 사용 동안에 존재하게 될 평면에 대해 평행하게 위치하며, 이로써 상기 플레이트와 상기 평면 간의 사전결정된 폭의 갭을 구획하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 5 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 2 mm인,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 프로세스 챔버의 위에 놓인 리드 (lid) 에 대해서 평행하게 위치하며, 이로써 상기 플레이트와 상기 리드 간의 사전결정된 폭의 갭을 구획하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 10 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 5 mm이며 보다 바람직하게는 약 1 내지 3 mm인,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버는 상기 플레이트 위에 놓인 리드 및 상기 리드 상에 장착된 노즐 어셈블리를 포함하며,
    상기 노즐 어셈블리는 상기 플레이트의 중앙 영역 및 상기 리드를 통과하는 (traversing) 배출 단부를 가지며, 이로써 프로세스 유체들이 상기 디바이스의 사용 동안에 상기 노즐 어셈블리를 통해서 웨이퍼-형상 물체의 상향 표면으로 공급될 수 있는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버 외측에 위치하며 상기 플레이트 위에 놓인 적어도 하나의 적외선 (IR) 램프를 더 포함하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 IR 램프는 상기 프로세스 챔버의 리드에 인접하여 위치하며,
    상기 리드의 적어도 일부 및 상기 플레이트는 상기 적어도 하나의 IR 램프에 의해서 방출된 IR 복사를 투과하는 재료로 형성되는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버는 상기 프로세스 챔버 내에 배치된 내측 커버를 포함하며,
    상기 내측 커버는 제 1 위치와 제 2 위치 간에서 이동가능하며,
    상기 제 1 위치에서 상기 회전식 척이 상기 폐쇄된 프로세스 챔버의 외측 벽과 연통하며,
    상기 제 2 위치에서 상기 내측 커버는 가스-기밀한 내측 프로세스 챔버를 구획하도록 상기 회전식 척에 인접한 상기 폐쇄된 프로세스 챔버의 내측 표면에 대하여 실링하는 (sealing),
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 내측 커버는 상기 제 2 위치에 있을 때에 상기 내측 프로세스 챔버의 하부 부분을 형성하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 베어링은 폐쇄된 프로세스 챔버 외측에 위치한 스테이터를 포함하는,
    웨이퍼-형상 물체 처리 디바이스.
  12. 웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법으로서,
    웨이퍼-형상 물체가 회전식 척으로부터 아래로 달려있는 위치에서 상기 회전식 척에 의해서 홀딩되도록 프로세스 챔버 내에서 상기 회전식 척 상에 상기 웨이퍼-형상 물체를 위치시키는 단계; 및
    상기 회전식 척에 의해서 보유된 (carreid) 플레이트와 상기 웨이퍼-형상 물체의 상부 측면 간의 갭 내에 액체 막을 형성하는 단계로서, 상기 플레이트는 상기 웨이퍼-형상 물체 위에 놓이고 상기 웨이퍼-형상 물체와 평행하게 연장하며, 이로써 사전결정된 폭의 갭을 구획하는, 상기 액체 막을 형성하는 단계를 포함하는,
    웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 사전결정된 폭은 약 0.1 내지 5 mm이며 바람직하게는 약 0.5 내지 2 mm인,
    웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전식 척은 자기 베어링 (magnetic bearing) 을 통해서 물리적 접촉 없이 구동되게 구성되는,
    웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버 외측에 위치한 적어도 하나의 적외선 (IR) 램프를 사용하여서 상기 웨이퍼-형상 물체를 가열하는 단계를 더 포함하며,
    상기 웨이퍼-형상 물체 위에 놓인 상기 플레이트 및 상기 프로세스 챔버의 부분들은 상기 적어도 하나의 IR 램프에 의해서 방출된 IR 복사를 투과하는,
    웨이퍼-형상 물체를 처리하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150066289A (ko) * 2013-12-06 2015-06-16 세메스 주식회사 기판 가열 유닛
KR20160024759A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 램 리서치 아게 웨이퍼 형상 물품들을 프로세싱하기 위한 방법 및 장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10269615B2 (en) * 2011-09-09 2019-04-23 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
JP6001896B2 (ja) * 2012-03-27 2016-10-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎセミコンダクターソリューションズ 基板洗浄装置およびそれを備えた基板処理装置
US9748120B2 (en) 2013-07-01 2017-08-29 Lam Research Ag Apparatus for liquid treatment of disc-shaped articles and heating system for use in such apparatus
US10043686B2 (en) * 2013-12-31 2018-08-07 Lam Research Ag Apparatus for treating surfaces of wafer-shaped articles
US10167552B2 (en) * 2015-02-05 2019-01-01 Lam Research Ag Spin chuck with rotating gas showerhead
JP6625891B2 (ja) * 2016-02-10 2019-12-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ 真空処理装置
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

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT389959B (de) 1987-11-09 1990-02-26 Sez Semiconduct Equip Zubehoer Vorrichtung zum aetzen von scheibenfoermigen gegenstaenden, insbesondere von siliziumscheiben
DE59407361D1 (de) 1993-02-08 1999-01-14 Sez Semiconduct Equip Zubehoer Träger für scheibenförmige Gegenstände
US5871588A (en) 1995-07-10 1999-02-16 Cvc, Inc. Programmable ultraclean electromagnetic substrate rotation apparatus and method for microelectronics manufacturing equipment
US6485531B1 (en) 1998-09-15 2002-11-26 Levitronix Llc Process chamber
JP3798589B2 (ja) * 1999-10-13 2006-07-19 株式会社荏原製作所 基板処理方法及び基板処理装置
JP2001351874A (ja) * 2000-06-09 2001-12-21 Ebara Corp 基板回転装置
KR101333288B1 (ko) * 2003-06-24 2013-11-27 램 리서치 아게 디스크상 기판의 습식처리 장치 및 방법
WO2007069433A1 (ja) * 2005-12-16 2007-06-21 Niigata University 非接触型回転処理装置
KR20080107401A (ko) 2006-03-08 2008-12-10 세즈 아게 판형 물품의 유체 처리 장치
US20070277734A1 (en) 2006-05-30 2007-12-06 Applied Materials, Inc. Process chamber for dielectric gapfill
CN101454482A (zh) * 2006-05-30 2009-06-10 应用材料股份有限公司 用于填充介电质间隙的处理室
TWI421945B (zh) 2008-11-06 2014-01-01 Applied Materials Inc 含有微定位系統之快速熱處理腔室與處理基材之方法
US8314371B2 (en) * 2008-11-06 2012-11-20 Applied Materials, Inc. Rapid thermal processing chamber with micro-positioning system
JP2012513185A (ja) * 2008-12-19 2012-06-07 ラム・リサーチ・アーゲー ディスク状の物品を扱うための装置およびその動作方法
JP5533335B2 (ja) * 2009-07-22 2014-06-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置及びその動作方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150066289A (ko) * 2013-12-06 2015-06-16 세메스 주식회사 기판 가열 유닛
KR20160024759A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 램 리서치 아게 웨이퍼 형상 물품들을 프로세싱하기 위한 방법 및 장치
US11195730B2 (en) 2014-08-26 2021-12-07 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles

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Publication number Publication date
US9548223B2 (en) 2017-01-17
TW201341059A (zh) 2013-10-16
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TWI559984B (en) 2016-12-01

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