特許 6605655 洗浄溶液を製造するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6605655

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】洗浄溶液を製造するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20191031BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648G

   H01L21/304 647B

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648K

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-90436(P2018-90436)

(22)【出願日】2018年5月9日

(65)【公開番号】特開2018-195815(P2018-195815A)

(43)【公開日】2018年12月6日

【審査請求日】2018年7月6日

(31)【優先権主張番号】10-2017-0060916

(32)【優先日】2017年5月17日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】キム，テギュン

(72)【発明者】

【氏名】ユ，ジェヒョク

(72)【発明者】

【氏名】チョ，ミンヒー

(72)【発明者】

【氏名】オ，セフン

(72)【発明者】

【氏名】オ，ヘリム

(72)【発明者】

【氏名】チョン，ジス

【審査官】 平野 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５０８４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２２７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９４０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７５５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２８４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７２６９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を洗浄する洗浄溶液を製造するための方法であって、
界面活性剤及び純水を第１の温度で混合することと、
前記界面活性剤及び前記純水を前記第１の温度で混合した後で、前記界面活性剤及び前記純水を前記第１の温度よりも低い第２の温度に冷却しながら前記界面活性剤及び前記純水を混合することと、
を包含し、
前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ３０℃よりも低く、また前記第２の温度が室温よりも低く、
前記洗浄溶液中で形成される粒子径は、３０μｍを下回らない、
方法。

【請求項2】

前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低く、前記第２の温度が１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低い、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の温度が、２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持される、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

洗浄溶液を製造するための装置であって、
内部に液体混合スペースを有するハウジングと、
前記ハウジングに界面活性剤を供給するように構成された第１の供給部材と、
前記ハウジングに純水を供給するように構成された第２の供給部材と、
前記ハウジングに供給された前記界面活性剤及び前記純水を混合するように構成された混合ユニットと、
前記ハウジングに供給された前記界面活性剤及び前記純水の温度を調節するように構成された温度調節部材と、
前記第１の供給部材、前記第２の供給部材、前記混合ユニット、及び前記温度調節部材を制御するように構成されたコントローラと、
を備え、前記コントローラが、前記液体混合スペースに供給された前記界面活性剤及び前記純水を第１の温度で混合する第１の動作と、前記第１の動作で前記液体混合スペースに供給された前記界面活性剤及び前記純水を前記第１の温度よりも低い第２の温度に冷却する第２の動作を行うべく、前記第１の供給部材、前記第２の供給部材、前記混合ユニット、及び前記温度調節部材を制御し、
前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ３０℃よりも低く、また前記第２の温度が室温よりも低く、
前記洗浄溶液中で形成される粒子径は、３０μｍを下回らない、
装置。

【請求項5】

前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低く、前記第２の温度が１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低い、請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記コントローラが、前記第１の温度が２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持されるように前記温度調節部材を制御する、請求項４に記載の装置。

【請求項7】

前記第１の動作が、
前記液体混合スペースに前記純水を供給する、純水供給動作と、
前記純水供給動作の後で、前記液体混合スペースに供給された前記純水を前記第１の温度に加熱する、純水加熱動作と、
前記純水加熱動作の後で、前記液体混合スペースに前記界面活性剤を供給する、界面活性剤供給動作と、
前記界面活性剤供給動作の後で、前記液体混合スペースに供給された前記界面活性剤及び前記純水を前記第１の温度に維持しながら前記界面活性剤及び前記純水を混合する、混合動作と、
を含む、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記混合ユニットが、
前記液体混合スペースに供給された液体が流れ、前記液体混合スペースに両方の端が接続される、循環ラインと、
前記液体が前記循環ラインにおいて循環するようにパワーを提供するように構成されたポンプと、
を備える、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

基板を洗浄する洗浄溶液を製造するための方法であって、
界面活性剤及び純水を第１の温度で混合する第１の動作、及び
前記第１の動作で混合された前記界面活性剤及び前記純水を第２の温度に冷却しながら前記界面活性剤及び前記純水を混合する第２の動作、
を含み、
前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ３０℃よりも低く、また前記第２の温度が室温よりも低く、
前記洗浄溶液中で形成される粒子径は、３０μｍを下回らない、
方法。

【請求項10】

前記第１の温度が２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低く、前記第２の温度が１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低い、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の温度が、２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持される、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で説明される本発明概念の実施形態は、洗浄溶液を製造するための装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板の表面上の粒子、有機汚染物質、及び金属汚染物質などの汚染物質は、半導体デバイスの特徴及び歩留まり率に大きな影響を及ぼす。このため、基板の表面に付着した種々の汚染物質を除去する洗浄プロセスは非常に重要であり、基板を洗浄するプロセスは、半導体を製造するためのユニットプロセスの前後に行われる。一般に、基板を洗浄するプロセスは、洗浄溶液などの処理液の使用により基板上に存在する金属物質、有機物質、及び粒子を除去する洗浄溶液処理プロセス、純水の使用により基板上に存在する洗浄溶液を除去するリンスプロセス、及び有機溶媒、超臨界流体、又は窒素ガスの使用により基板を乾燥させる乾燥プロセスを含む。

【0003】

上記の洗浄溶液処理プロセスで用いられる洗浄溶液は、界面活性物質を含有する界面活性剤及び純水を混合することにより製造される。洗浄溶液が界面活性剤及び純水を混合することにより製造されるとき、洗浄溶液中に粒子が形成される。形成された粒子は、基板が洗浄されるときに粒子の除去を容易にする。一般に、界面活性剤及び純水は室温で混合される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明概念の実施形態は、洗浄溶液中の粒子のサイズが増大し得る、洗浄溶液を製造するための装置及び方法を提供する。

【0005】

本発明概念はさらに、洗浄溶液を製造するための時間が短縮され得る、洗浄溶液を製造するための装置及び方法を提供する。

【0006】

本発明概念によって解決されるべき問題は上記の問題に限定されず、言及されていない問題が、本明細書及び添付図から本発明概念に関係する当業者には明確に理解されるであろう。

【0007】

本発明概念は、基板を洗浄する洗浄溶液を製造するための方法を提供する。方法は、界面活性剤及び純水を第１の温度で混合することと、界面活性剤及び純水を第１の温度で混合した後で、界面活性剤及び純水を第１の温度よりも低い第２の温度に冷却しながら界面活性剤及び純水を混合することとを含む。

【0008】

第１の温度は、室温よりも高くてよく、第２の温度は、室温よりも低くてよい。

【0009】

第１の温度は、３０℃よりも低くてよい。

【0010】

第１の温度は、２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低くてよく、第２の温度は、１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低くてよい。

【0011】

第１の温度は、２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持されてよい。

【0012】

洗浄溶液中に形成される粒子の長さは、３０μｍを下回らないようにされ得る。

【0013】

本発明概念は、洗浄溶液を製造するための装置を提供する。装置は、内部に液体混合スペースを有するハウジングと、ハウジングに界面活性剤を供給するように構成された第１の供給部材と、ハウジングに純水を供給するように構成された第２の供給部材と、ハウジングに供給された界面活性剤及び純水を混合するように構成された混合ユニットと、ハウジングに供給された界面活性剤及び純水の温度を調節するように構成された温度調節部材と、第１の供給部材、第２の供給部材、混合ユニット、及び温度調節部材を制御するように構成されたコントローラとを備え、コントローラは、液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を第１の温度で混合する第１の動作と、第１の動作で液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を第１の温度よりも低い第２の温度に冷却する第２の動作を行うべく、第１の供給部材、第２の供給部材、混合ユニット、及び温度調節部材を制御する。

【0014】

第１の温度は、室温よりも高くてよく、第２の温度は、室温よりも低くてよい。

【0015】

第１の温度は、２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低くてよく、第２の温度は、１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低くてよい。

【0016】

コントローラは、第１の温度が２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持されるように温度調節部材を制御してよい。

【0017】

第１の動作は、液体混合スペースに純水を供給する、純水供給動作と、純水供給動作の後で、液体混合スペースに供給された純水を第１の温度に加熱する、純水加熱動作と、純水加熱動作の後で、液体混合スペースに界面活性剤を供給する、界面活性剤供給動作と、界面活性剤供給動作の後で、界面活性剤及び純水を第１の温度に維持しながら液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を混合する、混合動作とを含んでよい。

【0018】

混合ユニットは、液体混合スペースに供給された液体が流れ、液体混合スペースに両方の端が接続される、循環ラインと、液体が循環ラインにおいて循環するようにパワーを提供するように構成されたポンプとを含んでよい。

【0019】

本発明概念の別の実施形態に係る、基板を洗浄する洗浄溶液を製造するための方法は、界面活性剤及び純水を第１の温度で混合する第１の動作を含み、第１の温度は、室温よりも高く且つ３０℃よりも低い。

【0020】

方法は、第１の動作で混合された界面活性剤及び純水を第２の温度に冷却しながら界面活性剤及び純水を混合する第２の動作をさらに含んでよく、第２の温度は第１の温度よりも低くてよい。

【0021】

第２の温度は、室温よりも低くてよい。

【0022】

第１の温度は、２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低くてよく、第２の温度は、１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低くてよい。

【0023】

第１の温度は、２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって維持されてよい。

【0024】

洗浄溶液中に形成される粒子の長さは、３０μｍを下回らないようにされ得る。

【0025】

本発明概念の上記の及び他の目的及び特徴は、添付図を参照しながらその例示的な実施形態を詳細に説明することにより明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明概念の一実施形態に従って製造される洗浄液を用いる基板処理システム１の一例を概略的に例示する平面図である。

【図2】図１のプロセスチャンバに設けられた基板処理装置３００の一例を例示する断面図である。

【図3】本発明概念の一実施形態に係る洗浄溶液製造装置４００を概略的に例示する図である。

【図4】本発明概念の一実施形態に係る洗浄溶液製造方法を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明概念の例示的実施形態を、添付図を参照しながらより詳細に説明する。本発明概念の実施形態は、種々の形態に修正されてよく、本発明概念の範囲は、以下の実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。本発明概念の実施形態は、本発明概念をより十分に当業者に説明するために提供される。したがって、図面のコンポーネントの形状は、そのより明瞭な説明を強調するべく誇張されている。

【0028】

本発明概念の実施形態において、基板を洗浄するプロセスを行うための基板処理装置及び洗浄溶液を製造するための洗浄溶液製造装置が説明される。しかしながら、本発明概念は、それに限定されず、洗浄液の使用により基板を洗浄する様々なタイプの装置に適用されてよい。

【0029】

以下、本発明概念の例示的実施形態を、図１〜図４を参照しながら説明する。

【0030】

図１は、本発明概念の一実施形態に従って製造される洗浄液を用いる基板処理システム１の一例を概略的に例示する平面図である。

【0031】

図１を参照すると、基板処理システム１は、割出しモジュール１０及びプロセス処理モジュール２０を有し、割出しモジュール１０は、複数のロードポート１２０及び送りフレーム１４０を有する。ロードポート１２０、送りフレーム１４０、及びプロセス処理モジュール２０は、順次に列をなして配列されてよい。以下、ロードポート１２０、送りフレーム１４０、及びプロセス処理モジュール２０への方向を第１の方向１２と呼ぶ。上から見たときに第１の方向１２に垂直な方向を第２の方向１４と呼び、第１の方向１２及び第２の方向１４を含む平面の法線方向を第３の方向１６と呼ぶ。

【0032】

基板Ｗを受け入れるキャリア１３０が、ロードポート１２０上に据え付けられる。複数のロードポート１２０が設けられ、第２の方向１４に沿って列をなして配置される。図１は、４つのロードポート１２０が設けられることを例示する。ロードポート１２０の数は、プロセス処理モジュール２０のプロセス効率、フットプリント条件などに応じて増加又は減少させてよい。基板Ｗの周辺部を支持するために設けられる複数のスロット（例示されない）がキャリア１３０に形成される。複数のスロットが第３の方向１６に沿って設けられ、基板Ｗは、基板Ｗが第３の方向１６に沿って互いに間隔をおいて積み重ねられるようにキャリア１３０内に置かれる。キャリア１３０としてＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ）が用いられてよい。

【0033】

プロセス処理モジュール２０は、バッファユニット２２０、送りチャンバ２４０、及び複数のプロセスチャンバ２６０を含む。送りチャンバ２４０は、その縦方向が第１の方向１２に平行であるように配置される。プロセスチャンバ２６０は、第２の方向１４に沿って送りチャンバ２４０の両方の側部上に配置される。送りチャンバ２４０の一方の側部上に位置するプロセスチャンバ２６０と、送りチャンバ２４０の他方の側部上に位置するプロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０に関して互いに対称である。プロセスチャンバ２６０の一部は、送りチャンバ２４０の縦方向に沿って配置される。さらに、プロセスチャンバ２６０の一部は、互いに積み重なるように配置される。すなわち、Ａ×Ｂ（Ａ及びＢは自然数である）のアレイを有するプロセスチャンバ２６０が、送りチャンバ２４０の一方の側部上に配置されてよい。ここで、Ａは、第１の方向１２に沿って列をなして設けられたプロセスチャンバ２６０の数であり、Ｂは、第３の方向１６に沿って列をなして設けられたプロセスチャンバ２６０の数である。送りチャンバ２４０の一方の側部上に４又は６つのプロセスチャンバ２６０が設けられるとき、プロセスチャンバ２６０は、２×２又は３×２のアレイに配列されてよい。プロセスチャンバ２６０の数は、増加又は減少させてよい。上記の説明とは異なり、プロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０の一方の側部上にだけ設けられてもよい。さらに、上記の説明とは異なり、プロセスチャンバ２６０は、単層を形成するべく送りチャンバ２４０の一方の側部又は両方の側部上に設けられてもよい。

【0034】

バッファユニット２２０は、送りフレーム１４０と送りチャンバ２４０との間に配置される。バッファユニット２２０は、基板Ｗが送りチャンバ２４０と送りフレーム１４０との間で輸送される前に滞在するスペースを提供する。基板Ｗを入れるスロット（例示されない）がバッファユニット２２０に設けられ、複数のスロット（例示されない）が第３の方向１６に沿って互いに間隔をおいて設けられる。送りフレーム１４０に面するバッファユニット２２０の面及び送りチャンバ２４０に面するバッファユニット２２０の面は開口している。

【0035】

送りフレーム１４０は、基板Ｗを、ロードポート１２０上に据え付けられたキャリア１３０とバッファユニット２２０との間で輸送する。送りフレーム１４０に割出しレール１４２及び割出しロボット１４４が設けられる。割出しレール１４２は、その縦方向が第２の方向１４に平行であるように設けられる。割出しロボット１４４は、割出しレール１４２上に設置され、割出しレール１４２に沿って第２の方向１４に直線的に移動する。割出しロボット１４４は、ベース１４４ａ、ボディ１４４ｂ、及び複数の割出しアーム１４４ｃを有する。ベース１４４ａは、割出しレール１４２に沿って移動するように設置される。ボディ１４４ｂは、ベース１４４ａに結合される。ボディ１４４ｂは、ベース１４４ａ上で第３の方向１６に沿って移動するように設けられる。ボディ１４４ｂは、ベース１４４ａ上で回転するように設けられる。割出しアーム１４４ｃは、ボディ１４４ｂに結合され、ボディ１４４ｂに関して前方及び後方に移動するように設けられる。複数の割出しアーム１４４ｃが、個々に駆動されるように設けられる。割出しアーム１４４ｃは、第３の方向１６に沿って互いに間隔をおいて積み重なるように配置される。割出しアーム１４４ｃの一部は、基板Ｗがプロセス処理モジュール２０においてキャリア１３０に輸送されるときに用いられ、割出しアーム１４４ｃの一部は、基板Ｗがキャリア１３０からプロセス処理モジュール２０に輸送されるときに用いられてよい。この構造は、基板Ｗを割出しロボット１４４により内外に運ぶプロセスにおいて、プロセス処理前の基板Ｗから発生した粒子がプロセス処理後の基板Ｗに付着するのを防ぐことができる。

【0036】

送りチャンバ２４０は、基板Ｗを、バッファユニット２２０とプロセスチャンバ２６０との間及びプロセスチャンバ２６０間で輸送する。送りチャンバ２４０にガイドレール２４２及びメインロボット２４４が設けられる。ガイドレール２４２は、その縦方向が第１の方向１２に平行であるように配置される。メインロボット２４４は、ガイドレール２４２上に設置され、割出しレール２４２上で第１の方向１２に沿って直線的に移動する。メインロボット２４４は、ベース２４４ａ、ボディ２４４ｂ、及び複数のメインアーム２４４ｃを有する。ベース２４４ａは、ガイドレール２４２に沿って移動するように設置される。ボディ２４４ｂは、ベース２４４ａに結合される。ボディ２４４ｂは、ベース２４４ａ上で第３の方向１６に沿って移動するように設けられる。ボディ２４４ｂは、ベース２４４ａ上で回転するように設けられる。メインアーム２４４ｃは、ボディ２４４ｂに結合され、ボディ２４４ｂに関して前方及び後方に移動するように設けられる。複数のメインアーム２４４ｃが、個々に駆動されるように設けられる。メインアーム２４４ｃは、第３の方向１６に沿って互いに間隔をおいて積み重なるように配置される。基板Ｗがバッファユニット２２０からプロセスチャンバ２６０に輸送されるときに用いられるメインアーム２４４ｃと、基板Ｗがプロセスチャンバ２６０からバッファユニット２２０に輸送されるときに用いられるメインアーム２４４は異なっていてもよい。

【0037】

基板Ｗ上で洗浄プロセスを行う基板処理装置３００が、プロセスチャンバ２６０に設けられる。プロセスチャンバ２６０に設けられる基板処理装置３００は、行われる洗浄プロセスのタイプに応じて異なる構造を有してよい。選択的に、プロセスチャンバ２６０における基板処理装置３００は、同じ構造を有してよい。選択的に、プロセスチャンバ２６０は、同じグループに属するプロセスチャンバ２６０に設けられた基板処理装置３００が同じ構造を有し、且つ異なるグループに属するプロセスチャンバ２６０に設けられた基板処理装置３００が異なる構造を有するように、複数のグループに分類されてよい。例えば、プロセスチャンバ２６０が２つのグループに分類されるとき、第１のグループのプロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０の一方の側部上に設けられてよく、第２のグループのプロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０の他方の側部上に設けられてよい。選択的に、送りチャンバ２４０の両方の側部上で、第１のグループのプロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０の下側に設けられてよく、第２のグループのプロセスチャンバ２６０は、送りチャンバ２４０の上側に設けられてよい。第１のグループのプロセスチャンバ２６０及び第２のグループのプロセスチャンバ２６０は、用いられる化学物質の種類又は洗浄方法のタイプに従って分類されてよい。

【0038】

以下、処理液の使用により基板Ｗを洗浄する基板処理装置３００の一例を説明する。図２は、図１のプロセスチャンバに設けられた基板処理装置３００の一例を示す断面図である。図２を参照すると、基板処理装置３００は、ハウジング３２０、支持ユニット３４０、及び噴射ユニット３８０を含む。

【0039】

ハウジング３２０は、基板処理プロセスを行うためのスペースを提供し、ハウジング３２０の上側は開口している。ハウジング３２０は、内側回収ベッセル３２２、中間回収ベッセル３２４、及び外側回収ベッセル３２６を有する。回収ベッセル３２２、３２４、及び３２６は、プロセスで用いられた異なる処理液を回収する。内側回収ベッセル３２２は、スピンヘッド３４０を取り囲む円環形状を有し、中間回収ベッセル３２４は、内側回収ベッセル３２２を取り囲む円環形状を有し、外側回収ベッセル３２６は、中間回収ベッセル３２４を取り囲む円環形状を有する。内側回収ベッセル３２２の内側スペース３２２ａ、内側回収ベッセル３２２と中間回収ベッセル３２４との間のスペース３２４ａ、及び中間回収ベッセル３２４と外側回収ベッセル３２６との間のスペース３２６ａは、内側回収ベッセル３２２、中間回収ベッセル３２４、及び外側回収ベッセル３２６に処理液を導入する入口として機能する。回収ベッセル３２２、３２４、及び３２６からその底面の下方向へ垂直に延びる回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、及び３２６ｂが、それぞれ回収ベッセル３２２、３２４、及び３２６に接続される。回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、及び３２６ｂは、それぞれ回収ベッセル３２２、３２４、３２６を通じて導入された処理液を吐出する。吐出された処理液は、外部処理液リサイクルシステム（例示されない）を通じて再利用してもよい。

【0040】

ハウジング内に支持ユニットが設けられる。支持ユニット上に基板Ｗが置かれる。支持ユニットは、スピンヘッド３４０に設けられてよい。一実施形態によれば、スピンヘッド３４０は、ハウジング３２０内に配置される。スピンヘッド３４０は、プロセスの間、基板Ｗを支持し、回転させる。スピンヘッド３４０は、ボディ３４２、複数の支持ピン３３４、複数のチャックピン３４６、及び支持シャフト３４８を有する。ボディ３４２は、上から見たときに実質的に円形の形状を有する上面を有する。モータ３４９により回転され得る支持シャフト３４８は、ボディ３４２の底部にしっかりと結合される。複数の支持ピン３３４が設けられる。支持ピン３３４は、ボディ３４２の上面の周辺部に、互いに特定の間隔をおいて、且つボディ３４２から上方に突き出るように配列されてよい。支持ピン３３４は、その組み合わせを通じて概して円環形状を有するように配列される。支持ピン３３４は、基板Ｗがボディ３４２の上面から所定の距離だけ離間されるように基板Ｗの裏面の周辺部を支持する。複数のチャックピン３４６が設けられる。チャックピン３４６は、ボディ３４２の中央から支持ピン３３４よりも遠位に配置される。チャックピン３４６は、ボディ３４２から上方に突き出るように設けられる。チャックピン３４６は、スピンヘッド３４０が回転するときに基板Ｗが適正位置から横方向に離れないように基板Ｗの側部を支持する。チャックピン３４６は、ボディ３４２の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間で直線的に移動するように設けられる。待機位置は、ボディ３４２の中央から支持位置よりも遠位の位置である。基板Ｗがスピンヘッド３４０上にロードされる又はスピンヘッド３４０からアンロードされるとき、チャックピン３４６は待機位置にあり、基板Ｗ上でプロセスが行われるときに、チャックピン３４６は支持位置にある。チャックピン３４６は、支持位置で基板Ｗの側部と接触する。

【0041】

昇降ユニット３６０が、ハウジング３２０を上方及び下方に直線的に移動させる。ハウジング３２０を上方及び下方に移動させるときに、スピンヘッド３４０に対するハウジング３２０の相対高さが変化する。昇降ユニット３６０は、ブラケット３６２、可動シャフト３６４、及びドライバ３６６を有する。ブラケット３６２は、ハウジング３２０の外壁上にしっかりと設置され、ドライバ３６６により上方及び下方に移動する可動シャフト３６４は、ブラケット３６２にしっかりと結合される。基板Ｗがスピンヘッド３４０上に置かれる又はスピンヘッド３４０から持ち上げられるときに、ハウジング３２０が下降することによりスピンヘッド３４０がハウジング３２０の上側に突き出るように、ハウジング３２０が下降させられる。プロセスが行われるときに、基板Ｗに供給される処理液の種類に応じて事前に設定された回収ベッセル３６０に処理液が導入されるように、ハウジング３２０の高さが調節される。例えば、互いに異なる第１の処理液、第２の処理液、及び第３の処理液が基板に供給されている間、基板Ｗは、内側回収ベッセル３２２の内側スペース３２２ａに対応する高さにある。さらに、基板Ｗは、基板Ｗが第２の処理液及び第３の処理液により処理されている間、内側回収ベッセル３２２と中間回収ベッセル３２４との間のスペース３２４ａ及び中間回収ベッセル３２４と外側回収ベッセル３２６５との間のスペース３２６ａに対応する高さにあってよい。前述したのとは異なり、昇降ユニット３６０は、ハウジング３２０ではなくスピンヘッド３４０を上方及び下方に移動させてもよい。

【0042】

噴射部材３８０は、基板処理プロセス中に基板Ｗに液体を供給する。噴射部材３８０は、ノズル支持体３８２、ノズル３８４、支持シャフト３８６、及びドライバ３８８を有する。支持シャフト３８６の縦方向は第３の方向１６に沿って提供され、ドライバ３８８は支持シャフト３８６の下端に結合される。ドライバ３８８は、支持シャフト３８６を回転及び昇降させる。ノズル支持体３８２は、支持シャフト３８６に垂直に、ドライバ３８８に結合された支持シャフト３８６の端とは反対の支持シャフト３８６の端に結合される。ノズル３８４は、ノズル支持体３８２の端の底面上に設置される。ノズル３８４は、ドライバ３８８によりプロセス位置及び待機位置に移動される。プロセス位置は、ノズル３８４がハウジング３２０の真上に配置される位置であり、待機位置は、ハウジング３２０の真上からはずれる位置である。１つ又は複数の噴射部材３８０が設けられてよい。複数の噴射部材３８０が設けられるとき、異なる液体が噴射されてよい。

【0043】

ノズル３８４は、基板処理装置３００で用いられる処理液のうちの１つである洗浄溶液を、スピンヘッド３４０上に置かれた基板Ｗに供給する。本発明概念の一実施形態によれば、洗浄溶液は、界面活性物質を含有する界面活性剤及び純水を混合することにより製造される。「Ｄｏｎｇ−Ｗｏｏ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｉｎｃ．」の化学品「ＳＡＰ１．０」が界面活性剤として提供される。これとは異なり、界面活性剤が界面活性物質を含有し、純水と混合されるならば、粒子を形成する各種の化学品が提供されてよい。

【0044】

以下、本発明概念の一実施形態に係る洗浄溶液製造装置を説明する。

【0045】

図３は、本発明概念の一実施形態に係る洗浄溶液製造装置４００を概略的に例示する図である。

【0046】

図３を参照すると、洗浄溶液製造装置４００は、基板を洗浄する洗浄溶液を製造する。洗浄溶液製造装置４００は、ハウジング４１０、第１の供給部材４２０、第２の供給部材４３０、混合ユニット４４０、温度調節部材４５０、及びコントローラ４６０を含む。

【0047】

ハウジング４１０は、内部に供給された液体が混合される、液体混合スペースを有する。ハウジング４１０の壁は、液体混合スペースに供給された液体の温度が容易に調節され得るように、ハウジング４１０と外部との熱交換が最小になり得るように断熱されてよい。ハウジング４１０は、液体混合スペース内の液体の温度を測定する温度センサを備えてよい。温度センサにより測定された液体の温度は、コントローラ４６０へ送られる。

【0048】

第１の供給部材４２０は、液体混合スペースに界面活性剤を供給し、第２の供給部材４３０は、液体混合スペースに純水を供給する。

【0049】

混合ユニット４４０は、液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を混合する。一実施形態によれば、混合ユニット４４０は、循環ライン４４１及びポンプ４４２を含む。

【0050】

循環ライン４４１の両方の端が液体混合スペースに接続され、液体混合スペースに供給された液体は循環ライン４４１へ流れる。循環ライン４４１は、循環ライン４４１の内部と外部との熱交換が最小になり得るように断熱されてよい。一実施形態によれば、供給ライン４７０が、ノズル３８４に接続され、且つ循環ライン４４１に接続される。循環ライン４４１に開／閉バルブ４７１が設けられる。

【0051】

ポンプ４４２は、液体混合スペース内の液体が循環ライン４４１において循環するようにパワーを提供する。

【0052】

混合ユニット４４０は、循環ライン４４１を介して界面活性剤及び純水を再び液体混合スペースへ循環させることにより、液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を混合する。

【0053】

温度調節部材４５０は、液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水の温度を調節する。一実施形態によれば、温度調節部材４５０は、ハウジング４１０の外部に設けられてよい。例えば、温度調節部材４５０は、循環ライン４４１へ流れる液体の温度が調節され得るように、循環ライン４４１に接続されてよい。これとは異なり、温度調節部材４５０は、液体混合スペース内に滞在する液体の温度を直接調節するべく、ハウジング４１０内に設置されてよい。温度調節部材４５０は、液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水を加熱及び冷却することができる各種の部材を含んでもよい。例えば、温度調節部材４５０は、界面活性剤及び純水を加熱するべく供給される電流で熱を発生させる電熱線又は熱流体が流れる熱流体通路を含んでよい。さらに、温度調節部材４５０は、界面活性剤及び純水を冷却するための熱電要素又は冷却液が通る冷却通路を含んでもよい。温度調節部材４５０は、温度調節部材４５０の内部を通過する界面活性剤及び純水の温度を測定する温度センサを備えてよい。温度センサにより測定された液体の温度は、コントローラ４６０へ送られる。

【0054】

コントローラ４６０は、後述する洗浄溶液製造方法に従って洗浄溶液を製造するべく、第１の供給部材４２０、第２の供給部材４３０、混合ユニット４４０、温度調節部材４５０、及び開／閉バルブ４７１を制御する。

【0055】

以下、図３の洗浄溶液製造装置４００を用いることにより本発明概念の実施形態に係る洗浄溶液製造方法を説明する。洗浄溶液製造方法において、基板を洗浄する洗浄溶液が製造される。

【0056】

図４は、本発明概念の一実施形態に係る洗浄溶液製造方法を例示するフローチャートである。

【0057】

図３及び図４を参照すると、洗浄溶液製造方法は、第１の動作（Ｓ１０）及び第２の動作（Ｓ２０）を含む。

【0058】

第１の動作（Ｓ１０）において、界面活性剤及び純水が第１の温度で混合される。一実施形態によれば、第１の動作（Ｓ１０）において、コントローラ４６０は、ハウジング４１０の液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水が第１の温度で混合されるように、第１の供給部材４２０、第２の供給部材４３０、混合ユニット４４０、及び温度調節部材４５０を制御する。第１の温度は、室温よりも高く且つ３０℃よりも低い温度である。一実施形態によれば、好ましくは、第１の温度は、２５℃よりも高く且つ２７℃よりも低い温度である。例えば、第１の温度は２６．５℃である。洗浄溶液中に形成される粒子のサイズは、室温で界面活性剤及び純水を混合する一般的な混合方法に比べて、室温よりも高い温度で混合する一般的な混合方法での混合により、大きくなり得る。

【0059】

一実施形態によれば、第１の動作（Ｓ１０）は、純水供給動作（Ｓ１１）、純水加熱動作（Ｓ１２）、界面活性剤供給動作（Ｓ１３）、及び混合動作（Ｓ１４）を含む。

【0060】

純水供給動作（Ｓ１１）において、コントローラ４６０は、ハウジング４１０の液体混合スペースに純水を供給するべく第２の供給部材４３０を制御する。

【0061】

その後、純水加熱動作（Ｓ１２）が行われる。純水加熱動作（Ｓ１２）において、液体混合スペースに供給された純水が第１の温度に加熱される。一実施形態によれば、純水加熱動作（Ｓ１２）において、コントローラ４６０は、液体混合スペースに供給された純水を、該純水を循環ライン４４１において循環しながら第１の温度に加熱するべく、ポンプ４４２及び温度調節部材４５０を制御する。

【0062】

その後、界面活性剤供給動作（Ｓ１３）が行われる。界面活性剤供給動作（Ｓ１３）において、ハウジング４１０の液体混合スペースに界面活性剤が供給される。一実施形態によれば、界面活性剤供給動作（Ｓ１３）において、コントローラ４６０は、ハウジング４１０の液体混合スペースに界面活性剤を供給するべく第１の供給部材４２０を制御する。液体混合スペースに純水が供給されている間、コントローラ４６０は、ハウジング４１０内の界面活性剤及び純水を、該界面活性剤及び純水が第１の温度に維持されている状態で循環ライン４４１において循環させるべく、温度調節部材４５０及びポンプ４４２を制御する。

【0063】

その後、混合動作（Ｓ１４）が行われる。混合動作（Ｓ１４）において、ハウジング４１０の液体混合スペースに供給された界面活性剤及び純水が、第１の温度に維持されている状態で混合される。混合動作（Ｓ１４）の一実施形態によれば、コントローラ４６０は、液体混合スペース内の界面活性剤及び純水を該界面活性剤及び純水が第１の温度に維持されている状態で循環ライン４４１において循環させるべく、温度調節部材４５０及びポンプ４４２を制御する。界面活性剤及び純水は、循環ライン４４１において循環している間に混合される。混合動作（Ｓ１４）は、所定の時間にわたって行われる。一実施形態によれば、混合動作（Ｓ１４）は、２５分よりも長く且つ３５分よりも短い時間にわたって行われる。

【0064】

第２の動作（Ｓ２０）において、第１の動作で混合された界面活性剤及び純水が、第２の温度に冷却される状態で混合される。一実施形態によれば、第２の動作（Ｓ２０）において、コントローラ４６０は、第１の動作（Ｓ１０）で混合された界面活性剤及び純水を、該界面活性剤及び純水が室温よりも低い第２の温度に冷却される状態で循環ライン４４１において循環させるべく、温度調節部材４５０及びポンプ４４２を制御する。一実施形態によれば、好ましくは、第２の温度は、１７℃よりも高く且つ１９℃よりも低い温度である。例えば、第２の温度は１８℃である。

【0065】

第２の動作（Ｓ２０）が完了し、洗浄溶液の製造が完了するときに、コントローラ４６０は、循環ライン４４１内の洗浄溶液をノズル３８４に供給するべく開／閉バルブ４７１が開閉され得るように開／閉バルブ４７１を制御する。第１の動作（Ｓ１０）及び第２の動作（Ｓ２０）が行われる間、コントローラ４６０は、開／閉バルブ４７１が閉じられ得るように開／閉バルブ４７１を制御する。前述のように、界面活性剤及び純水を第１の温度で混合した後で界面活性剤及び純水を第２の温度で混合することにより、界面活性剤及び純水が第１の温度でのみ混合される場合と比較して、洗浄溶液中の粒子のサイズを大きくすることができ、粒子を同じサイズに形成するための時間が短縮され得る。例えば、洗浄溶液中の粒子の長さは、本発明概念の装置及び方法により３０μｍを下回らないようにされ得る。すなわち、粒子が長方形プレート形状を有するとき、粒子の長辺の長さは、３０μｍを下回らないようにされ得る。

【0066】

本発明概念の実施形態によれば、洗浄溶液中の粒子のサイズが増大し得る。

【0067】

さらに、本発明概念の実施形態によれば、洗浄溶液を製造する時間が短縮され得る。

【0068】

本発明概念は、その例示的な実施形態を参照して説明されているが、以下の請求項に記載の本発明概念の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変化及び修正が加えられ得ることが当該技術分野の当業者には分かるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】