特開 2024-170384 単一基板洗浄チャンバを有するモジュール式研磨システムにおける基板ハンドリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170384

(43)【公開日】2024-12-10

(54)【発明の名称】単一基板洗浄チャンバを有するモジュール式研磨システムにおける基板ハンドリング

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241203BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241203BHJP

   B24B 55/06 20060101ALI20241203BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/304 621D

H01L21/304 622G

H01L21/304 651B

H01L21/304 648A

B24B55/06

B24B41/06 A

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024107139

(22)【出願日】2024-07-03

(62)【分割の表示】P 2022544712の分割

【原出願日】2021-10-06

(31)【優先権主張番号】63/112,289

(32)【優先日】2020-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/202,245

(32)【優先日】2021-03-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン， ブライアン ジェー．

(72)【発明者】

【氏名】ミハイリチェンコ， エカテリーナ

(72)【発明者】

【氏名】チー， チン

(72)【発明者】

【氏名】ランガラジャン， ジェーガン

(72)【発明者】

【氏名】スニガ， スティーヴン エム．

(57)【要約】      （修正有）

【課題】基板が研磨システムから取り出される前に、洗浄され乾燥された基板の表面への望ましくない汚染物質の再導入のない研磨システム及び洗浄システムを提供する。
【解決手段】半導体デバイスの製造に使用されるモジュール式研磨（ＣＭＰ）システム２００ａは、その中に配置された複数の研磨ステーションを有する第１の部分２０５と、第１の部分に結合され、基板洗浄システム２３２を含む第２の部分２２０と、を含む。基板洗浄システムは、チャンバ領域を画定するチャンバハウジングを含む基板洗浄モジュール２３０、２３４～２３６を含む。ＣＭＰシステムは、第２の部分に位置する基板ハンドラ２２４、２２６ａを更に含み、基板ハンドラ２２６ａは、チャンバハウジングの１又は複数の側壁に形成された１又は複数の開口部を通してウェットイン／ドライアウト基板洗浄モジュールの内外へ基板１８０を移送するように位置決めされる。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨システムであって、
中に配置された複数の研磨ステーションを有する第１の部分と、
前記第１の部分に結合され、基板洗浄システムを含む第２の部分であって、前記基板洗浄システムは、ウェットイン／ドライアウト基板洗浄モジュールを含み、前記ウェットイン／ドライアウト基板洗浄モジュールは、
チャンバ領域を画定するチャンバハウジングであって、前記チャンバハウジングの第１の側壁が前記第１の側壁を貫通して形成された第１の開口部を有する、チャンバハウジングと、
前記チャンバ領域に配置された基板支持体と、
前記第１の開口部を覆う又は密閉するように動作可能な第１のドア又は第１のバルブと
を含む、第２の部分と、
前記第２の部分に位置する基板ハンドラであって、前記第１の開口部を通して前記チャンバ領域内へ基板を移送するように位置決めされた基板ハンドラと
を備える研磨システム。

【請求項2】

前記チャンバハウジングの前記第１の側壁又は第２の側壁は、前記第１の側壁又は第２の側壁を貫通して形成された第２の開口部を有し、第２のドア又は第２のバルブは、前記第２の開口部を覆う又は密閉するように動作可能である、請求項１に記載の研磨システム。

【請求項3】

前記基板洗浄モジュールに隣接するロードロックチャンバを更に備え、前記ロードロックチャンバの開口部は、前記第２の開口部にアライメントされる、請求項２に記載の研磨システム。

【請求項4】

前記第２の開口部は前記第２の側壁を貫通して配置され、前記第２の側壁は前記第１の側壁に隣接する、請求項２に記載の研磨システム。

【請求項5】

前記第２の開口部は、前記第１の開口部の上方に前記第１の側壁を貫通して配置される、請求項２に記載の研磨システム。

【請求項6】

前記基板ハンドラは、
第１のアームに結合された第１のエンドエフェクタと、
第２のアームに結合された第２のエンドエフェクタと
を含み、
前記第１のエンドエフェクタは、ウェット基板を前記第１の開口部を通して前記チャンバ領域内へ移送するために使用され、前記第２のエンドエフェクタは、ドライ基板を前記第２の開口部を通して前記チャンバ領域から外へ移送するために使用される、
請求項５に記載の研磨システム。

【請求項7】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルを更に備え、前記トンネルは、前記第１の開口部又は前記第２の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通して基板の移送を可能にする、請求項５に記載の研磨システム。

【請求項8】

前記トンネルは、前記チャンバ領域の内外への基板移送中に、前記トンネルを前記第１又は第２の開口部から離して移動させるように動作可能なアクチュエータに結合される、請求項７に記載の研磨システム。

【請求項9】

基板洗浄システムであって、
チャンバ領域を画定するチャンバハウジングであって、前記チャンバハウジングの第１の側壁が、基板を前記チャンバ領域内に受け入れるために前記第１の側壁を貫通して形成された第１の開口部を有する、チャンバハウジングと、
前記チャンバ領域に配置された基板支持体と、
基板を基板ハンドラから受け入れ、前記基板を前記基板支持体に位置決めするための複数の第１のピンを含む第１のリフトピンアセンブリと、
前記基板ハンドラによる前記基板へのアクセスを可能にするために前記基板を前記基板支持体から持ち上げるように位置決めされた複数の第２のピンを含む第２のリフトピンアセンブリであって、前記複数の第２のピンは前記複数の第１のピンとは異なる、第２のリフトピンアセンブリと
を備えるシステム。

【請求項10】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルであって、前記第１の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通して基板の移送が可能になる、トンネルと、
前記トンネルを通して基板を前記チャンバ領域内へ移送するように位置決めされた基板ハンドラと、
前記チャンバハウジングに隣接するロードロックチャンバであって、前記ロードロックチャンバの開口部は、前記チャンバハウジングの第２の側壁を貫通して配置された第２の開口部にアライメントされ、前記第２の側壁は前記第１の側壁に隣接する、ロードロックチャンバと
を更に備える、請求項９に記載の基板洗浄システム。

【請求項11】

乾燥流体を前記複数の第１のリフトピンに方向付けするように位置決めされた１又は複数の第１のノズルを更に備える、請求項９に記載の基板洗浄システム。

【請求項12】

前記第１の開口部にアライメントされて配置され、前記第１の開口部と共に基板移送経路を画定するトンネルを更に備える、請求項９に記載の基板洗浄システム。

【請求項13】

前記チャンバハウジングの第２の側壁は、前記第２の側壁を貫通して形成された第２の開口部を有し、ドア又はバルブは、前記第２の開口部を覆う又は密閉するように動作可能である、請求項９に記載の基板洗浄システム。

【請求項14】

前記基板洗浄システムに隣接するロードロックチャンバを更に備え、前記ロードロックチャンバの開口部は、前記第２の開口部にアライメントされる、請求項１３に記載の基板洗浄システム。

【請求項15】

前記第２の側壁は、前記第１の側壁に隣接する、請求項１４に記載の基板洗浄システム。

【請求項16】

第２の開口部は、前記第１の開口部の上方に前記第１の側壁を貫通して配置される、請求項１２に記載の基板洗浄システム。

【請求項17】

前記トンネルは、前記チャンバ領域内に延在する、請求項１２に記載の基板洗浄システム。

【請求項18】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルを更に備え、前記トンネルは、前記第１の開口部又は前記第２の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通して基板の移送を可能にする、請求項１６に記載の基板洗浄システム。

【請求項19】

前記トンネルは、前記チャンバ領域の内外への基板移送中に、前記トンネルを前記第１又は第２の開口部から離して移動させるように動作可能なアクチュエータに結合される、請求項１６に記載の基板洗浄システム。

【請求項20】

前記基板支持体に近接して配置され、前記基板支持体上に配置された基板の周縁部の方へ流体を方向付けするように位置決めされた１又は複数の第２のノズルを更に備える、請求項１１に記載の基板洗浄システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本明細書に記載の実施形態は、概して、電子デバイスの製造に用いられる機器に関し、より具体的には、半導体デバイス製造プロセスにおける基板の化学機械研磨（ＣＭＰ）に続いて基板表面を洗浄及び乾燥するために用いられるシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］化学機械研磨（ＣＭＰ）は一般に、高密度集積回路の製造において、基板に堆積された材料の層を平坦化又は研磨するために使用される。典型的なＣＭＰプロセスでは、基板は、研磨液の存在下で回転する研磨パッドに向かって基板の裏側を押圧するキャリアヘッドに保持される。研磨液と、基板と研磨パッドの相対運動とによってもたらされる化学的及び機械的作用の組み合わせによって、研磨パッドと接触する基板の材料層表面全体の材料が除去される。通常、１又は複数のＣＭＰプロセスが完了した後に、研磨された基板は、洗浄、検査、及び測定工程のうちの１つ又は組み合わせ等の、１又は複数のＣＭＰ後基板処理工程で更に処理される。ＣＭＰ後工程が完了すると、基板は次にＣＭＰ処理エリアから、リソグラフィ、エッチング、又は堆積プロセス等の、次のデバイス製造プロセスに送られ得る。

【0003】

［０００３］貴重な製造フロアスペースを節約し、人件費を削減するために、ＣＭＰシステムは、一般に、複数の研磨ステーションを含む第１の部分（例えば、裏面部分）と、第１の部分と統合された第２の部分（例えば、前面部分）とを含む単一の研磨システムを形成する。第１の部分は、ＣＭＰ後基板洗浄システム、基板表面検査ステーション、及び／又はＣＭＰ前又はＣＭＰ後計測ステーションのうちの１つ又は組み合わせを含み得る。ＣＭＰ後洗浄システムは、研磨プロセスに続いて、基板の表面を洗浄し、乾燥させるために使用される。通常、基板は、１又は複数の基板ハンドラ（例えば、ロボット）を用いて、ＣＭＰ後システムのモジュール間で移動される。

【0004】

［０００４］残念ながら、残留水、研磨液、研磨副生成物、及び洗浄液等の望ましくない汚染物質が、基板ハンドラの基板ハンドリング面にしばしば残る、及び／又はそこにしばしば再導入される。基板ハンドリング面への汚染物質の相互汚染及び／又は再導入により、基板が研磨システムから取り出される前に、洗浄され乾燥された基板の表面への望ましくない汚染物質の再導入がもたらされる。基板の作用面のこのような汚染は、デバイス性能に悪影響を及ぼす、及び／又はデバイスの故障を引き起こして、基板に形成される使用可能なデバイスの歩留まりを抑制する。

【0005】

［０００５］従って、当技術分野で必要とされているのは、上記の問題を解決する洗浄システム及び方法である。

【発明の概要】

【0006】

［０００６］本開示の実施形態は、概して、化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関し、基板の研磨後の基板表面の洗浄及び乾燥に使用される統合洗浄システム、及びその関連方法に関する。一実施形態では、研磨システムは、その中に配置された複数の研磨ステーションを有する第１の部分と、第１の部分に結合され、基板洗浄システムを含む第２の部分とを含む。基板洗浄システムは、チャンバ領域を画定するチャンバハウジングを含むウェットイン／ドライアウト基板洗浄モジュールを含む。研磨システムは、第２の部分に位置する基板ハンドラを更に含み、基板ハンドラは、チャンバハウジングの１又は複数の側壁に形成された１又は複数の開口部を通してウェットイン／ドライアウト基板洗浄モジュールの内外へ基板を移送するように位置決めされる。

【0007】

［０００７］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付の図面は典型的な実施形態を単に示すものであり、したがって、その範囲を限定するものと見なすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る研磨ステーションの概略側面図であり、本明細書に記載のモジュール式研磨システムの複数の研磨モジュールのうちの１又は複数の研磨ステーションとして使用され得るものである。

【図2A】一実施形態に係るモジュール式研磨システムの概略全体断面図である。

【図2B】図２Ａのモジュール式研磨システムの概略斜視図である。

【図2C】別の実施形態に係るモジュール式研磨システムの概略上面図である。

【図2D】図２Ａ～図２Ｃのモジュール式研磨システムと共に使用され得る、一実施形態に係る水平前洗浄（ＨＰＣ）モジュールの概略側面図である。

【図3】Ａ～Ｂは、図２Ａ～図２Ｂのモジュール式システム研磨システムと共に使用され得る単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュールの実施形態の概略斜視図である。

【図4】Ａは、図２Ａ～図２Ｂに示す基板ハンドラのうちの１つの概略上面図であり、Ｂは、図２Ａ～図２Ｂのモジュール式システム研磨システムと共に使用され得る、別の実施形態に係る基板ハンドラの上面図である。

【図5】Ａ～Ｂは、図３Ａに示すウェット洗浄チャンバの代替実施形態の概略斜視図である。

【図6A】図２Ａ～図２Ｂのモジュール式研磨システムと共に使用され得る単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュールの代替実施形態の概略全体断面図である。

【図6B】図２Ａ～図２Ｂのモジュール式研磨システムと共に使用され得る単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュールの代替実施形態の概略全体断面図である。

【図6C】一実施形態に係る図６Ａのチャンバの外側部分の概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［００１９］理解を容易にするために、可能な限り、図面に共通の同一要素を示すのに同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び特徴は、更なる詳述なしに他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。

【0010】

［００２０］本開示の実施形態は、概して、半導体デバイス製造産業で使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）システムに関する。より具体的には、本明細書の実施形態は、ＣＭＰシステム用の改良された洗浄モジュールに関する。

【0011】

［００２１］一般に、研磨された基板の表面を洗浄し乾燥させるために、洗浄システムの個々の洗浄モジュールが使用される。典型的な洗浄システムは、１又は複数のバフ仕上げステーション、１又は複数のスプレーステーション、及び１又は複数のブラシボックス等の複数のウェット洗浄ステーションと、ドライステーションとを含む。研磨された基板は、基板ハンドラを用いて、研磨システムの第１の部分に位置する研磨ステーションから、研磨システムの第２の部分に位置する洗浄システムに移送される。通常、研磨された基板は、その表面に残留する研磨液、水、及び他の研磨汚染物質を有しており、したがって、「湿った」状態で第１の部分から第２の部分へ移送される。基板の移送に使用される基板ハンドラは、基板を湿った状態でハンドリングするように構成されており、一般に「ウェット」基板ハンドラ又はロボットとして知られる。前面部分に来ると、基板は、ドライステーションに移送される前に、１又は複数のウェット基板ハンドラを用いて、複数の洗浄モジュールの個々の洗浄モジュール間を移送される。基板は、ウェット基板ハンドラを用いてドライステーションに移送され、ドライ基板をハンドリングするように構成された別の基板ハンドラ、すなわち「ドライ」基板ハンドラを用いてドライステーションから取り出される。

【0012】

［００２２］図１は、本明細書に記載のモジュール式研磨システムの研磨モジュールの１又は複数のための研磨ステーションとして使用され得る例示的な研磨ステーション１００の概略側面図である。本明細書において、研磨ステーション１００は、それに固定された研磨パッド１０２を有するプラテン１０４と、基板キャリア１０６とを特徴とする。基板キャリア１０６は、プラテン１０４と、その上に取り付けられた研磨パッド１０２とに面する。基板キャリア１０６は、その中に配置された基板１８０の材料面を、研磨パッド１０２の研磨面に押し付けると同時に、キャリア軸１１０を中心に回転するように使用される。典型的には、プラテン１０４は、回転する基板キャリア１０６がプラテン１０４の内径から外径へ往復掃引する間、プラテン軸１１２を中心に回転し、部分的に研磨パッド１０２の偏摩耗を減少させる。

【0013】

［００２３］研磨ステーション１００は、流体送達アーム１１４及びパッドコンディショナアセンブリ１１６を更に含む。流体送達アーム１１４は、研磨パッド１０２上に位置決めされ、その中に懸濁された研磨材を有する研磨スラリ等の研磨液を、研磨パッド１０２の表面に送達するために使用される。通常、研磨液は、基板１８０の材料表面の化学機械研磨を可能にするために、ｐＨ調整剤と、酸化剤等の他の化学的に活性な成分とを含む。パッドコンディショナアセンブリ１１６は、基板１８０の研磨前、研磨後、又は研磨中に、固定研磨コンディショニングディスク１１８を研磨パッド１０２の表面に押し付けることによって、研磨パッド１０２を調整するように使用される。コンディショニングディスク１１８を研磨パッド１０２に押し付けることは、コンディショニングディスク１１８を軸１２０を中心に回転させ、コンディショニングディスク１１８をプラテン１０４の内径からプラテン１０４の外径へ掃引することを含む。コンディショニングディスク１１８は、研磨パッド１０２の研磨面を研磨し、再生し、研磨副生成物又は他の屑を研磨面から除去するように使用される。

【0014】

［００２４］図２Ａは、本明細書に記載の実施形態に従って形成された統合洗浄システム２３２を有するモジュール式研磨システム２００の概略全体断面図である。図２Ｂは、図２Ａのモジュール式研磨システムの概略斜視図である。本明細書において、モジュール式研磨システム２００は、第１の部分２０５と、第１の部分２０５に結合された第２の部分２２０とを特徴とする。第１の部分２０５は、図１で説明した研磨ステーション１００等の複数の研磨ステーション１００ａ、ｂを含み、ここでは視覚的混乱を減らすために図示していない。

【0015】

［００２５］第２の部分２２０は、複数のシステムローディングステーション２２２、１又は複数の基板ハンドラ２２４、２２６、１又は複数の計測ステーション２２８、１又は複数の位置特定研磨（ＬＳＰ）モジュール２２９（図２Ｂ）、及び基板洗浄システム２３２を含む。１又は複数の基板ハンドラ２２４、２２６は、単独で又は組み合わせて、基板１８０を第１の部分２０５と第２の部分２２０との間で移送する、基板をその様々なモジュール、ステーション、及びシステム間を含む第２の部分２２０内で移動させる、並びに基板をシステムローディングステーション２２２との間で移送するように使用される。ＬＳＰモジュール２２９は、通常、研磨すべき基板の表面積よりも小さい表面積を有する研磨部材（図示せず）を用いて、基板表面の一部のみを研磨するように構成される。ＬＳＰモジュール２２９は、基板が研磨モジュール内で研磨された後にタッチアップする、例えば、基板の比較的小さい部分から追加の材料を除去するために使用されることが多い。

【0016】

［００２６］基板洗浄システム２３２は、その研磨後に基板１８０の表面から残留研磨液及び研磨副生成物を除去することを容易にする。本明細書において、基板洗浄システム２３２は、１又は複数の水平前洗浄（ＨＰＣ）モジュール２３０（図２Ｄに更に記載）等の第１の洗浄モジュールの１又は複数、ブラシボックス及び／又はスプレーステーション等の１又は複数の第２の洗浄モジュール２３４、並びに１又は複数の単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュール２３６（３つ図示）等の１又は複数の第３の洗浄モジュールを含む。幾つかの実施形態では、基板洗浄システム２３２は、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）及び過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）の溶液を用いて基板の表面から研磨液残留物を洗浄するように構成された１又は複数の第４の洗浄モジュール２３５を更に含む。

【0017】

［００２７］図２Ｂに示すような幾つかの実施形態では、複数のＳＳＣモジュール２３６は、垂直積層配置で配置される。ＳＳＣモジュール２３６の積層配置は、ＳＳＣモジュール２３６の各々に配置された複数の個々の基板の同時処理を容易にする。ＳＳＣモジュール２３６の各々は、１又は複数の「ウェット」洗浄及び／又はリンス液を用いて基板を洗浄することと、その後基板を乾燥することとの両方を行うように構成され、したがって、従来のマルチステーション洗浄システムの個々のウェット洗浄及びドライステーション間で時間のかかる基板移送ハンドリング操作を行う必要性を排除する。垂直積層配置における複数のＳＳＣモジュール２３６の使用は、従来の研磨システムと比較して、モジュール式研磨システム２００の基板処理スループット密度を有益に増大させる。

【0018】

［００２８］本明細書において、モジュール式研磨システム２００の工程は、システムコントローラ２７０によって指示される。システムコントローラ２７０は、メモリ２７２（例えば、不揮発性メモリ）及び支援回路２７３と共に動作可能なプログラマブル中央処理装置（ＣＰＵ）２７１を含む。支援回路２７３は、従来、ＣＰＵ２７１に結合され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源等、及びモジュール式研磨システム２００の様々な構成要素に結合されたそれらの組み合わせを含み、その制御を容易にする。ＣＰＵ２７１は、処理システムの様々な構成要素及びサブプロセッサを制御するために、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等の産業環境で使用される汎用コンピュータプロセッサの任意の形式の１つである。ＣＰＵ２７１に結合されたメモリ２７２は、非一過性であり、典型的には、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク、又はローカルもしくはリモートの他のいずれかの形態のデジタルストレージ等の容易に入手できるメモリのうちの１又は複数である。

【0019】

［００２９］通常、メモリ２７２は、ＣＰＵ２７１によって実行されると、モジュール式研磨システム２００の工程を促進する命令を含む非一過性コンピュータ可読記憶媒体（例えば、不揮発性メモリ）の形式である。メモリ２７２の命令は、本開示の方法を実行するプログラム等のプログラム製品の形態である。プログラムコードは、多数の異なるプログラミング言語のうちの任意の１つに適合していてよい。一例では、本開示は、コンピュータシステムと共に使用するためにコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム製品として実装され得る。プログラム製品のプログラム（複数可）は、実施形態（本明細書に記載の方法を含む）の機能を定義する。

【0020】

［００３０］例示的な非一過性コンピュータ可読記憶媒体は、（ｉ）情報が恒久的に記憶され得る書込不可記憶媒体（例えば、ＣＤ－ＲＯＭドライブによって読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ又は任意のタイプのソリッドステート不揮発性半導体メモリデバイス、例えば、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等のコンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス）、及び（ｉｉ）変更可能な情報が記憶される書込可能記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ又はハードディスクドライブ又は任意のタイプのソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ内のフロッピーディスク等）を含むが、これらに限定されない。このようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載の方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を担持する場合、本開示の実施形態となる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法又はその一部は、１又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のタイプのハードウェア実装により実行される。幾つかの他の実施形態では、本明細書に記載の基板処理及び／又はハンドリング方法は、ソフトウェアルーチン、ＡＳＩＣ（複数可）、ＦＰＧＡ、及び、又は、他のタイプのハードウェア実装の組み合わせによって実行される。１又は複数のシステムコントローラ２７０は、本明細書に記載の様々なモジュール式研磨システムの１つ又は任意の組み合わせ、及び／又はその個々の研磨モジュールと共に使用され得る。

【0021】

［００３１］図２Ｃに示すような幾つかの実施形態では、個々のＳＳＣモジュール２３６は、１又は複数の基板ハンドラ２２６がその間に配置されるように、第２の部分２２０の反対側に配置される。幾つかの実施形態では、モジュール式研磨システム２００は、基板ハンドラ２２４と１又は複数の基板ハンドラ２２６との間、個々の基板ハンドラ２２６の間、及び／又は保持ステーション２２５ｂ等の第２の部分２２０の異なるモジュール及びシステムの間に配置された１又は複数の基板保持ステーション２２５ａ～ｂを更に含む。幾つかの実施形態では、モジュール式研磨システム２００は、第１の部分２０５と第２の部分２２０との間に配置された基板保持ステーション２２５ａを含み、その間の基板のステージング及び移送を容易にする。本明細書において、基板保持ステーション２２５ａ～ｂは、それぞれ複数の基板を保持するように構成され、基板ハンドリング工程及び／又は基板処理シーケンスにおける柔軟性を高めるために、ウェット又はドライ基板ステージングに使用され得る。

【0022】

［００３２］幾つかの実施形態では、モジュール式研磨システム２００は、ＳＳＣモジュール２３６と基板ハンドラ２２４との間に配置された１又は複数の第１のロードロックチャンバ２４０Ａ及び／又は個々の基板ハンドラ２２６Ａ、Ｂの間及び「ウェット」基板処理エリアの間に配置された１又は複数の第２のロードロックチャンバ２４０Ｂを更に含む。通常、ロードロックチャンバ２４０Ａの各々は、その中に配置された保持ステーション２２５ｂを有するロードロック領域を画定するチャンバ本体又はチャンバ壁を含む。基板ハンドラ２２４が存在する基板ハンドリングエリア２２１、ＳＳＣモジュール２３６、及び／又は基板ハンドラ２２６Ａが存在するエリアからロードロック領域へのアクセスは、それぞれのチャンバ壁を通してその間に配置された開口部を通して提供され、各開口部はドア２４１で密閉可能である。

【0023】

［００３３］通常、基板は、ロードロック領域へのドア２４１のうち２つ以上が一度に開かないようにする順序で各ドア２４１を個別に開閉することによって、ロードロックチャンバ２４０Ａ及び２４０Ｂの内外へ移送される。したがって、ロードロックチャンバ２４０Ａ～Ｂは、研磨システム２００の個々のモジュール及び／又は部分の雰囲気を互いに流体的に隔離し、その間の汚染物質の流れを防止及び／又は実質的に低減するために使用され得る。したがって、ＳＳＣモジュール２３６で処理された清浄ドライ基板を、「ウェット」基板処理領域２２０Ｂの雰囲気に暴露せずに、ＳＳＣモジュール２３６からロードロックチャンバ２４０Ａ、ロードロックチャンバ２４０Ａから基板ハンドリングエリア２２１へ移送することができる。

【0024】

［００３４］幾つかの実施形態では、清浄乾燥空気（ＣＤＡ）又は不活性ガス（例えば、Ｎ_２）が、それに流体的に結合されたガス源２４２を使用してロードロック領域に供給される。幾つかの実施形態では、基板ハンドリングエリア２２１の雰囲気は、第１の部分２０５よりも高い圧力に維持され、ロードロックチャンバ２４０Ａ～Ｂ及びＳＳＣモジュール２３６は、その間の圧力に維持される。基板ハンドリングエリア２２１からその間に配置されたチャンバを通して第１の部分２０５までの高い圧力から低い圧力への勾配を維持することで、システムにおける空気の流れが、様々なチャンバ及びモジュールのドアがその間で開閉されることによって、基板ハンドリングエリア２２１から第１の部分２０５へ確実に移動するようになる。したがって、圧力勾配により、望ましくない汚染物質が、第１の部分２０５、処理領域２２０Ｂ、及びＳＳＣモジュール２３６からロードロックチャンバ２４０Ａ～Ｂ内及び／又は基板処理領域２２１内へ流れることが防止される。一例では、ＳＳＣモジュール２３６とロードロックチャンバ２４０Ａ～Ｂとの間、又は基板ハンドリングエリア２２１とロードロックチャンバ２４０Ａ～Ｂとの間等の順次位置決めされた処理チャンバ、又は処理領域間の圧力低下は、約０．１から約５水柱インチである。

【0025】

［００３５］幾つかの実施形態では、ロードロックチャンバは基板移送プロセス中、ドア２４１の片側又は両側の相対湿度が予め定められた基準相対湿度（ＲＨ）値を下回るまで、閉じたままであり得る。ＲＨは、不活性ガス供給装置からドア２４１の片側の所望のエリアへの適量の不活性ガスの流れを開始することによって下がり得る。例えば、ロードロックチャンバ２４０とＳＳＣモジュール２３６、６００ｂとを分離するドア２４１を開く前に、ロードロックチャンバ２４０（図２Ｃ又は図６Ｂ）内への適量の不活性ガスの流れを開始することが望ましい場合がある。代替的に、例えば、ロードロックチャンバ２４０とＳＳＣモジュール２３６、６００ｂとを分離するドア２４１を開く前に、ＳＳＣモジュール２３６、６００ｂ内への適量の不活性ガスの流れを開始し、そこのＲＨを下げることにより、チャンバ間に望ましい圧力勾配が形成されるようにすることが望ましい場合がある。

【0026】

［００３６］図２Ｃにおけるロードロックチャンバ２４０Ａ、Ｂ、基板ハンドラ２２６Ａ、Ｂ、及び単一基板洗浄ＳＳＣモジュール２３６の配置は、画定された基板ハンドリング経路（順次番号付けされた矢印１～１７として示す）を可能にし、これは、ウェット及びドライ基板並びに基板ハンドリング面間の露出を有利に減らし、他の場合にそれに関連し得る相互汚染事象を低減させる。

【0027】

［００３７］個々のＨＰＣモジュール２３０は、図２Ｄに示されており、チャンバ領域２８２を画定するチャンバ本体２８１と、チャンバ領域２８２にまとめて配置された洗浄ステーション２８３、パッドキャリアアーム２８４、及びパッドコンディショナステーション２８５とを含む。洗浄ステーション２８３は、基板１８０を水平配向に支持し、基板１８０を軸Ａを中心に回転させるために使用される真空チャック２９１と、基板１８０の表面に洗浄液を分配するための流体分注アーム２８８とを含む。パッドキャリアアーム２８４は、軸Ｂを中心に回動可能であり、パッドキャリア２８７に固定された洗浄パッド２８６を基板１８０の表面全体で掃引し、それに対してダウンフォースを付与する。本明細書において、パッドキャリアアーム２８４は、パッドキャリア２８７、ひいては洗浄パッド２８６を基板１８０とパッドコンディショナステーション２８５との間で移動させるように構成される。パッドコンディショナステーション２８５は、洗浄パッド２８６の表面を洗浄し、再生するために使用されるパッドコンディショナ２８９、例えば、ブラシ又は研磨ディスクを含む。真空チャック２９１及びその上に固定された基板１８０の水平配向により、洗浄パッド２８６によって基板１８０により大きい力を付与することが可能になり、したがって、その表面からの除去が困難な研磨液副生成物、例えば研磨液残留物の洗浄効率がより高まる。本明細書において、洗浄液は、ＨＰＣモジュール２３０が第２の部分２２０の上部に位置決めされ、その下に他のモジュール又はシステムが有利に位置決めされ得るように、チャンバ本体２８１の基部２９０を貫通して配置されたドレイン２９３を用いて回収される。

【0028】

［００３８］図３Ａ～図３Ｂは、図２Ａ～図２Ｂに示すＳＳＣモジュール２３６の一部として又はその代わりに使用され得る、幾つかの実施形態に係るそれぞれの単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュール３００ａ、ｂの概略等角図である。

【0029】

［００３９］本明細書において、個々のＳＳＣモジュール３００ａ、ｂは各々、チャンバ領域３４０を画定するチャンバハウジング３０３と、図６Ａ～図６Ｂに示す洗浄ステーションの１つ等の、チャンバ領域３４０に配置された洗浄ステーション（図示せず）とを含む。一般に、ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂは、例えば１又は複数の洗浄液を使用することによって、そこから残留研磨汚染物質を除去するための基板のウェット処理と、その後基板を乾燥させるための両方に対して構成される。したがって、ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂの各々は、個々の単一基板ウェットインドライアウト洗浄システムを提供する。

【0030】

［００４０］本明細書において、ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂの各々は、チャンバハウジング３０３の１又は複数の側壁３１０を通して配置された１又は複数のスロット状の開口部、例えば、第１の開口部３０１及びオプションの第２の開口部３０２を特徴とする。第１及び第２の開口部３０１、３０２は、チャンバ領域３４０への基板ハンドラのアクセスを提供し、したがって、洗浄ステーションへの及び洗浄ステーションからの基板移送を容易にする。例えば、図３Ａにおいて、ＳＳＣモジュール３００ａは、側壁３１０の１つを通して配置された第１の開口部３０１と、第１の開口部３０１と同じ側壁３１０に配置されたオプションの第２の開口部３０２とを含む。図３Ａに示すように、第２の開口部３０２は、第１の開口部３０１の下（Ｙ方向）にある側壁３１０の一部に位置する。幾つかの実施形態では、処理対象の「ウェット」基板は、第２の開口部３０２を通してチャンバ領域３４０内に移送され、処理済みの「ドライ」基板は、第１の開口部３０１を通してチャンバ領域３４０の外に移送される。代替的に、第１の開口部３０１及び第２の開口部３０２は、それぞれ異なる側壁を通して配置されていてよく、例えば図３Ｂに示すように、第１の開口部３０１は複数の側壁３１０の第１の側壁３２０を通して配置され、第２の開口部３０２は複数の側壁３１０の第２の側壁３３０に配置される。第１及び第２の開口部３０１、３０２が異なる側壁を通して配置される実施形態では、第１及び第２の開口部３０１、３０２は、Ｙ方向において異なる位置又は実質的に同じ位置に位置決めされ得る。

【0031】

［００４１］図３Ｂでは、第１及び第２の側壁３２０、３３０は、ＳＳＣモジュール３００ｂの対向する側に配置される。他の実施形態では、第１及び第２の開口部３０１、３０２は、互いに直交するそれぞれの側壁を通して配置され得る。有益なことに、第１の開口部３０１及び第２の開口部３０２を異なる側壁３２０、３３０及び／又は同じ側壁３１０（図３Ａ）に配置し、各開口部をウェット又はドライ基板の移送専用にすることで、望ましくはＳＳＣモジュール２３６に入るウェット基板とＳＳＣモジュール２３６を出るドライ基板間の相互汚染が最小限に抑えられる。第１及び第２の開口部３０１、３０２は、床に対して実質的に同じ又は異なる垂直高さ、すなわちＹ方向に位置決めされ得る。

【0032】

［００４２］図４Ａ及び図４Ｂは、図２Ａ～図２Ｃに示す１又は複数の基板ハンドラ２２６として使用され得る基板ハンドラ２２６ａ及び２２６ｂの概略上面図である。基板ハンドラ２２６ａ、ｂは、基板をＸ、Ｙ、及びＺ方向に移動させ、幾つかの実施形態では、基板の配向を垂直配向から水平配向又はその逆に変えて、モジュール式研磨システム２００の様々なモジュール及びシステム間の基板の移送を容易にするように構成される。本明細書において、基板ハンドラ２２６ａ、ｂは、各々がそれに結合されたエンドエフェクタ４０３（ファントムで示す）を有する１又は複数のアーム４０１を含む。図４Ａでは、基板ハンドラ２２６ａは、ウェット基板をＳＳＣモジュール３００ａ、ｂ内に移送するため、及びそこからドライ基板を取り出すための両方に使用され得る単一のエンドエフェクタ４０３を特徴とする。

【0033】

［００４３］図４Ｂでは、基板ハンドラ２２６ｂは、第１及び第２のアーム４０１ａ、ｂと、それに結合された対応する第１及び第２のエンドエフェクタ４０３ａ、ｂ（ファントムで示す）とを特徴とする。本明細書において、第１のエンドエフェクタ４０３ａは、ウェット基板、すなわち、ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂへ移送される基板のハンドリング専用であり、第２のエンドエフェクタ４０３ｂは、ドライ基板、すなわち、ＳＣＣモジュール３００ａ、ｂから移送される基板のハンドリング専用である。ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂの内外への基板移送専用のエンドエフェクタ４０３ａ、ｂを使用することで、望ましくは、ＳＳＣモジュール３００ａ、ｂ内へ移送されるウェット基板の表面からＳＳＣモジュール３００ａ、ｂの外へ移送されるドライ基板の表面に汚染物質が不要に移ることが低減する。幾つかの実施形態では、第１のエンドエフェクタ４０３ａは、第１の開口部３０１を通してＳＳＣモジュール３００ａ、ｂ内へ基板を移送するために使用され、第２のエンドエフェクタ４０３ｂは、第２の開口部３０２を通してＳＳＣモジュール３００ａ、ｂの外へ基板を移送するために使用される。

【0034】

［００４４］図５Ａ～図５Ｂは、それぞれの単一基板洗浄（ＳＳＣ）モジュール５００ａ～ｂの代替実施形態の概略斜視図であり、各々は、図２Ａ～図２Ｃに示すＳＳＣモジュール２３６の一部として又はその代わりに使用され得る。本明細書において、ＳＳＣモジュール５００ａは、チャンバ領域３４０を画定するチャンバハウジング３０３を含む。チャンバハウジング３０３は、複数の側壁３１０を含み、側壁３１０の１つに第１の開口部３０１が形成され、トンネル５０１が第１の開口部３０１にアライメントされて配置され、側壁３１０から外向きに延在して基板移送トンネル５０５ａを画定する。幾つかの実施形態では、トンネル５０１は、例えば、トンネルを側壁３１０に対して上下に（Ｙ方向に）動かすことによって、トンネルを第１の開口部３０１から離して移動させるように構成されたアクチュエータ５０７に結合される。それらの実施形態では、トンネル５０１は、ドライ基板がチャンバ領域３４０の外へ移送されるときに第１の開口部３０１から離れるように移動し、ウェット基板がチャンバ領域３４０内へ移送されるときに第１の開口部３０１にアライメントするように戻され得る。したがって、それらの実施形態では、トンネル５０１は、基板がその中にロードされたときに、ウェット基板からＳＳＣモジュール５００ａの開口部３０１及び／又は側壁３１０の表面に汚染物質が移るのを防止するために使用され得る。

【0035】

［００４５］図５Ｂに示すような幾つかの実施形態では、トンネル５０３は、ＳＳＣモジュール５００ｂに連結固定され、例えばＳＳＣモジュール５００ｂの側壁３１０に連結固定され、第１の開口部３０１にアライメントされて配置されて、それと共に基板移送トンネル５０５ｂを画定する。それらの実施形態では、トンネルは、側壁３１０から外向きに延在し得る、側壁３１０から内向きに延在して少なくとも部分的にチャンバ領域３４０に配置され得る、又は（図示のように）その両方であってよい。他の実施形態では、トンネル５０３は、第２の開口部３０２にアライメントされて配置される。幾つかの実施形態では、ＳＳＣモジュール５００ｂは、各々がそれぞれの開口部３０１、３０２にアライメントされて配置され、それと共に対応する基板移送トンネル５０５ｂを画定する複数のトンネル５０３を含む。通常、これらの実施形態の各々において、開口部３０１、３０２のうちの１つがウェット基板をチャンバ領域３４０内に移送するために用いられ、２つの開口部３０１、３０２のうちの他の１つがドライ基板をチャンバ領域３４０の外へ移送するために用いられるため、ドライ基板の表面への汚染物質及び／又は流体の再導入が最小限に抑えられる。

【0036】

［００４６］幾つかの実施形態では、第１の開口部３０１及び／又は第２の開口部３０２は、閉位置にあるときに第１の開口部３０１及び／又は第２の開口部３０２を密閉し、開位置にあるときに第１の開口部３０１及び／又は第２の開口部３０２の内外へ基板を移送できるように使用され得るドア（図示せず）及びドアアクチュエータ（図示せず）を含む。ドアが閉位置にあるとき、ＳＳＣモジュール５００ｂの内部、例えば、チャンバ領域３４０は、望ましくは、第２の部分からの汚染物質がそこに流入するのを制限するために、第２の部分２２０の環境から隔離される。

【0037】

［００４７］図６Ａは、図２Ａ～図２Ｂに示すＳＳＣモジュール２３６の一部として又はその代わりに使用され得る、別の実施形態に係るＳＳＣモジュール６００ａの一部の概略全体断面図である。本明細書において、ＳＳＣモジュール６００ａは、図２Ａ～図２Ｂのモジュール式研磨システム２００と実質的に同様のモジュール式研磨システム２００ｂの一部と一体化されたものとして示される。図３Ａ～図３Ｂ及び図５Ａ～図５Ｂに示す特徴の任意の組み合わせを有する等、本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＳＳＣモジュール６００ａは、ウェット領域６１０及びドライ領域６２０という２つの別々のセクションを特徴とし、モジュール式研磨システム２００ｂは、その内外への基板移送に図４Ｂに記載の第２の基板ハンドラ２２６ｂを使用する。上述したように、第２の基板ハンドラ２２６ｂは、ウェット領域６１０とドライ領域６２０との間の相互汚染を低減するために、各々がウェット又はドライ基板ハンドリング専用であってよい、２つの基板ハンドラアーム４０１、４０２を有する。

【0038】

［００４８］幾つかの実施形態では、エンドエフェクタ洗浄及び／又はドライシステム６０３が、第２の基板ハンドラ２２６ｂに隣接して配置される。エンドエフェクタ洗浄及び／又はドライシステム６０３は、基板移送工程の間に基板ハンドラアーム４０１を洗浄及び／又は乾燥することにより、同じ基板ハンドラアーム４０１をウェット及びドライ基板１８０の両方の輸送に使用することを可能にする。通常、エンドエフェクタ洗浄及び／又はドライシステム６０３は、流体源に結合された１又は複数のスプレーノズルを含む。洗浄工程中、洗浄及び／又はドライシステム６０３は、洗浄液（例えば、脱イオン（ＤＩ）水）の流れを基板ハンドラアーム又はエンドエフェクタの１又は複数の部分に方向づけして、望ましくない汚染を除去する。ドライ工程中、洗浄及び／又はドライシステム６０３は、ガス（例えば、Ｎ_２、ＣＤＡ）及び／又は他の種類の流体（例えば、アルコール含有蒸気）を基板ハンドラアーム又はエンドエフェクタの１又は複数の部分にわたって方向づけし、これらの構成要素の乾燥を促進し得る。

【0039】

［００４９］基板１８０を洗浄するために、また、基板１８０が十分に乾燥されず、その結果、破片又は他の望ましくない粒子が基板１８０上に残る可能性を防止するために、幾つかの構成要素がウェット領域６１０に含まれ得る。例えば、ウェット領域６１０は、基板支持体６２１の一部であり、ウェット処理モジュール６１１内に配置される一組のウェットリフトピン６１２ａを含み得る。ウェット処理モジュール６１１は、ＳＳＣモジュール６００ａのウェット領域６１０で実行されるウェット洗浄プロセス中に基板の表面に適用される任意の流体を回収するように構成されたウェット処理カップ６１６を含む。ウェット処理カップ６１６は、排気システム（図示せず）及びドレイン（図示せず）に接続され得る。

【0040】

［００５０］ウェット領域６１０は、２つ以上のスプレーバー６１４、又は３つ以上のスプレーバー６１４等、１又は複数のスプレーバー６１４（３つ図示）を含む。スプレーバー６１４の各々は、スプレーバーがその上に位置決めされたときに、流体（例えば、ＤＩ水）を基板１８０上に方向づけする複数のノズルを含む。本明細書において、１又は複数のスプレーバー６１４の各々は、複数のノズルを含む。幾つかの実施形態では、第１の流体源６８１及び第２の流体源６８２は、複数のスプレーバー６１４の個々のスプレーバー６１４に流体的に結合される。一実施形態では、第１の流体源６８１は、スプレーバー６１４にＤＩ水を供給する。一実施形態では、第２の流体源６８２は、１又は複数の洗浄液（例えば、酸、塩基、溶剤、乾燥剤（例えば、アルコール）等）をスプレーバー６１４に供給する。システムコントローラ２７０は、第１の流体源６８１及び／又は第２の流体源６８２を制御する。一実施形態では、ウェット領域６１０にウェット基板配置センサ（図示せず）が配置され、ウェット領域６１０内に輸送された基板１８０が十分なウェット状態にあるか否かを検出する。ウェット領域６１０内のウェット処理の前又は処理中に基板１８０が十分なウェット状態にないと決定された場合、スプレーバーを作動させて基板の表面に流体が送達され得る。ＳＳＣモジュール６００ａのウェット領域６１０で行われるウェット洗浄プロセスが完了すると、ドライ領域６２０へ移送される前に、乾燥剤及び／又はガスが基板に適用され得る。

【0041】

［００５１］更に、ＳＳＣモジュール６００ａは、ウェット領域６１０とドライ領域６２０との間で基板１８０を移送するように構成された別個の第３の基板ハンドラ６１５を含み得る。この第３の基板ハンドラ６１５により、ＳＳＣモジュール６００ａ内でウェット領域６１０とドライ領域６２０とが分離され得る。ＳＳＣモジュール６００ａは、その中に配置された基板ハンドラ洗浄及び／又はドライシステム（図示せず）を含み得る。基板ハンドラ洗浄及び／又はドライシステムは、エンドエフェクタ洗浄及び／又はドライシステム６０３と共に使用される上述のシステムと同様のものであってよい。

【0042】

［００５２］残留物及び他の不要な粒子が基板１８０の外側エッジに残ることがあり、したがって、基板１８０の外側エッジを洗浄するための装置が所望される。例えば、ホイール６１９が、ＳＳＣモジュール６００ａにおいて実行される基板洗浄プロセスの異なる時間中に基板１８０のエッジを洗浄するためにアクチュエータ（図示せず）により移動され、選択的に位置決めされ得る。代替的に、又はホイール６１９と組み合わせて、基板１８０のエッジに沿って洗浄液（例えば、ＤＩ水）を噴霧することによって基板１８０のエッジを洗浄するために、スプレーノズル６１８が位置決めされ得る。基板１８０は、スプレーノズル６１８又はホイール６１９が基板１８０の外側エッジ全体を洗浄するように、基板支持体６２１上で回転する。モータ６２２は、基板支持体６２１の回転に動力を供給する。

【0043】

［００５３］ＳＳＣモジュール６００ａのウェット領域６１０の露出した面への流体の蓄積を防止するために、露出した内面６３０は、流体をドレイン６０５の方へ方向付けするために、角度が付いていてよい又は傾斜していてよい。ドレインは、ＳＳＣモジュール６００ａの比較的低い部分に位置決めされる。本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＳＳＣモジュール６００ａは、流体がウェット領域６１０から漏れ出てドライ領域６２０及び／又はチャンバの他の部分に衝突する形態を防止するためのシール（図示せず）を含む。

【0044】

［００５４］ＳＳＣモジュール６００ａのドライ領域６２０は、基板１８０が乾燥されるときに基板１８０を支持するように構成された一組のドライリフトピン６１３を含む。ドライ領域６２０は、ドライ領域６２０上の基板支持体６２１に隣接して配置されたイオナイザバー６７８を更に含む。イオナイザバー６７８は、基板１８０がウェット領域６１０からドライ領域６２０に移される際に基板１８０に衝突するエアカーテンが形成されるように、空気の流れを方向づけし得る。電源６７９を使用して、イオナイザバー６７８から流出するガスがイオン化される。得られたイオン化ガスを使用して、処理中に基板１８０に形成された残留電荷が除去される。

【0045】

［００５５］幾つかの実施形態では、物理的仕切り６３１が、ウェット領域６１０とドライ領域６２０との間に配置される。物理的仕切り６３１は、第３の基板ハンドラ６１５によるウェット領域６１０とドライ領域６２０との間の基板の移送を可能にする大きさのスロット状の開口部を含み得る。

【0046】

［００５６］不要な気流を更に軽減するために、ＳＳＣモジュール６００ａは、気流管理システム（図示せず）を含み得る。本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、気流管理システムは、ＳＳＣモジュール６００ａの処理領域の少なくとも一部の上方に位置決めされたＨＥＰＡフィルタと、局所排気システムとを含む。一実施形態では、気流管理システムは、少なくとも１又は複数の基板１８０のＳＳＣモジュール６００ａの内外への移送中にＳＳＣモジュール６００ａ内の正圧を維持するための装置である。一実施形態では、気流管理システムは、ＳＳＣモジュール６００ａの開口部に結合された１又は複数のロードロックを含む。

【0047】

［００５７］図６Ｂに示すような他の実施形態では、ＳＳＣモジュール６００ｂは、その後の基板の順次ウェット処理及び乾燥のために構成された、チャンバ領域３４０内の単一の処理ステーションを特徴とし得る。図６Ｂでは、ＳＳＣモジュール６００ｂは、図２Ａ～図２Ｂのモジュール式研磨システム２００又は図６Ａの２００ｂと実質的に同様のモジュール式研磨システムと一体化されている。本明細書において、ＳＳＣモジュール６００ｂは、図３Ａ～図３Ｂ、図５Ａ～図５Ｂ、及び図６Ａで説明した特徴のうちのいずれか１つ又は組合せを含み得る。本明細書において、ＳＳＣモジュール６００ｂは、同じ基板支持体６２１を使用して、チャンバ領域３４０の領域におけるウェット処理、例えば、１又は複数の流体を使用する洗浄、及び乾燥の両方のために構成される。本明細書において、基板は、第１の組のリフトピン、本明細書においてはウェットリフトピン６１２ａを用いて基板支持体に移送される。基板が洗浄及び乾燥されると、第２の組のリフトピン、本明細書においてはドライリフトピン６１２ｂを用いて基板支持体６２１から基板が持ち上げられ、基板ハンドラアームによる基板へのアクセスが容易になる。このように、その上に残留流体を有する可能性のあるウェットリフトピン６１２ａは、ドライ基板と接触せず、望ましくは、ウェットリフトピン６１２ａから基板表面への残留流体の再導入が回避され得る。

【0048】

［００５８］図６Ｃは、一実施形態に係る図６ＡのＳＳＣモジュール６００ａの外側部分の概略斜視図である。本明細書に開示される他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、トンネル５０１が第１の開口部３０１にアライメントされて、それと共に登録された基板移送トンネル５０５ｃを画定する。トンネル５０５ｃは、望ましくは、第１の開口部３０１を通してＳＳＣモジュール６００ｃに入るウェット基板１８０の表面に配置された流体及び／又は他の汚染物質が、第２の開口部３０２からＳＳＣモジュール６００ａを出るドライ基板１８０の表面に滴下又は移動することを防止する。ウェット基板１８０は、入口６６０でＡ方向にトンネル５０５ｃに入り、ドライ基板は、モジュール式研磨システム２００ｂの他の処理領域、例えば複数のシステムローディングステーション２２２の１つに輸送される前に、第２の開口部３０２をＢ方向に出る。

【0049】

［００５９］本明細書において、トンネル５０５ａ～ｃの各々は、処理すべき基板の直径よりも大きい幅、例えば、３２０ｍｍを上回る、約３５０ｍｍを上回る、又は約３００ｍｍから約４００ｍｍである幅を有する。トンネル５０５ａ～ｃは、約２．５ｃｍ以上、約５ｃｍ以上、約７．５ｃｍ以上、又は約１０ｃｍ以上、又は約２．５ｃｍから約２０ｃｍ、例えば約２．５ｃｍから約１５ｃｍ、又は約２．５ｃｍから約１０ｃｍ等、基板の厚さ及び基板ハンドラのエンドエフェクタを収容するに十分な高さを有する。トンネルが側壁３１０から外向きに延在し、又はチャンバ領域３４０内へ内向きに延在する場合等の幾つかの実施形態では、トンネルの長さは、約１００ｍｍを上回る、例えば約１５０ｍｍを上回る、約２００ｍｍを上回る、約２５０ｍｍを上回る、又は約３００ｍｍを上回る、又は約１００ｍｍから約１０００ｍｍ、例えば約１００ｍｍから７５０ｍｍ又は約１００ｍｍから約５００ｍｍ等であってよい。幾つかの実施形態では、アスペクト比（高さに対する長さ、高さはＹ方向で測定される）は、５：１を上回る、例えば約１０：１を上回る。上記のトンネルサイズは、３００ｍｍの基板を処理する大きさのＳＳＣモジュールで使用され得る。異なる直径を有する基板を処理する大きさのＳＳＣモジュールにおいて、適切なスケーリングが使用され得る。

【0050】

［００６０］有益なことに、上述のウェット洗浄システム及び関連する基板ハンドリング及び移送スキームは、単一ウエハウェット洗浄チャンバにおけるウェットインドライアウト洗浄プロセス後のドライ基板表面への流体及び／又は他の汚染物質の不要な再導入を大幅に低減及び／又は排除することができる。ポストＣＭＰ洗浄プロセス後の基板表面上への汚染物質の再導入を防止することにより、欠陥の増加、使用可能なデバイスの歩留まりの抑制、及び／又はそれに関連するデバイスの性能と信頼性の問題が望ましくは回避され得る。

【0051】

［００６１］前述の内容は本開示の実施形態を対象としているが、以下の特許請求の範囲によって決定されるその基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することが可能である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板洗浄システムであって、
チャンバ領域を画定するチャンバハウジングであって、前記チャンバハウジングの第１の側壁が、基板を前記チャンバ領域内に受け入れるために前記第１の側壁を貫通して形成された第１の開口部を有する、チャンバハウジングと、
前記チャンバ領域に配置された基板支持体と、
前記第１の開口部を覆う又は密閉するように動作可能な第１のドア又は第１のバルブと、
前記基板を基板ハンドラから受け入れ、前記基板を前記基板支持体に位置決めするための複数の第１のピンを含む第１のリフトピンアセンブリと、
前記基板ハンドラによる前記基板へのアクセスを可能にするために前記基板を前記基板支持体から持ち上げるように位置決めされた複数の第２のピンを含む第２のリフトピンアセンブリであって、前記複数の第２のピンは前記複数の第１のピンとは異なる、第２のリフトピンアセンブリと
を備えるシステム。

【請求項2】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルであって、前記第１の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通した基板の移送を可能とする、トンネルと、
前記チャンバハウジングに隣接するロードロックチャンバであって、前記ロードロックチャンバの開口部は、前記チャンバハウジングの第２の側壁を貫通して配置された第２の開口部にアライメントされ、前記第２の側壁は前記第１の側壁に隣接する、ロードロックチャンバと、
前記トンネルを通して基板を前記チャンバ領域内へ移送するように位置決めされた基板ハンドラであって、
第１のアームに結合された第１のエンドエフェクタと、
第２のアームに結合された第２のエンドエフェクタと
を含み、
前記第１のエンドエフェクタは、ウェット基板を前記第１の開口部を通して前記チャンバ領域内へ移送するために使用され、前記第２のエンドエフェクタは、ドライ基板を前記第２の開口部を通して前記チャンバ領域から外へ移送するために使用される、基板ハンドラと、
を更に備える、請求項１に記載の基板洗浄システム。

【請求項3】

乾燥流体を前記複数の第１のピンに方向付けするように位置決めされた１又は複数の第１のノズルを更に備える、請求項１に記載の基板洗浄システム。

【請求項4】

前記第１の開口部にアライメントされて配置され、前記第１の開口部と共に基板移送経路を画定するトンネルを更に備える、請求項１に記載の基板洗浄システム。

【請求項5】

前記チャンバハウジングの第２の側壁は、前記第２の側壁を貫通して形成された第２の開口部を有し、ドア又はバルブが、前記第２の開口部を覆う又は密閉するように動作可能である、請求項１に記載の基板洗浄システム。

【請求項6】

前記基板洗浄システムに隣接するロードロックチャンバを更に備え、前記ロードロックチャンバの開口部は、前記第２の開口部にアライメントされる、請求項５に記載の基板洗浄システム。

【請求項7】

前記第２の側壁は、前記第１の側壁に隣接する、請求項６に記載の基板洗浄システム。

【請求項8】

第２の開口部が、前記第１の開口部の上方に前記第１の側壁を貫通して配置される、請求項４に記載の基板洗浄システム。

【請求項9】

前記トンネルは、前記チャンバ領域内に延在する、請求項４に記載の基板洗浄システム。

【請求項10】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルを更に備え、前記トンネルは、前記第１の開口部又は前記第２の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通した基板の移送を可能にする、請求項８に記載の基板洗浄システム。

【請求項11】

前記トンネルは、前記チャンバ領域の内外への基板の移送中に、前記トンネルを前記第１又は第２の開口部から離して移動させるように動作可能なアクチュエータに結合される、請求項８に記載の基板洗浄システム。

【請求項12】

前記基板支持体に近接して配置され、前記基板支持体上に配置された基板の周縁部の方へ流体を方向付けするように位置決めされた１又は複数の第２のノズルを更に備える、請求項３に記載の基板洗浄システム。

【請求項13】

前記チャンバハウジングの前記第１の側壁又は前記第２の側壁は、前記第１の側壁又は前記第２の側壁を貫通して形成された第２の開口部を有し、第２のドア又は第２のバルブが、前記第２の開口部を覆う又は密閉するように動作可能である、請求項２に記載の基板洗浄システム。

【請求項14】

前記第２の開口部は前記第２の側壁を貫通して配置され、前記第２の側壁は前記第１の側壁に隣接する、請求項１３に記載の基板洗浄システム。

【請求項15】

前記第２の開口部は、前記第１の開口部の上方に前記第１の側壁を貫通して配置される、請求項１３に記載の基板洗浄システム。

【請求項16】

前記チャンバハウジングから外向きに延在するトンネルを更に備え、前記トンネルは、前記第１の開口部又は前記第２の開口部にアライメントされて配置され、前記トンネルを通した基板の移送を可能にする、請求項１５に記載の基板洗浄システム。

【外国語明細書】