特許 7553482 洗浄基板によるインシトゥプロセスチャンバチャック洗浄

(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】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】洗浄基板によるインシトゥプロセスチャンバチャック洗浄

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240910BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240910BHJP

   B08B 6/00 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 645Z

H01L21/304 648A

H01L21/304 646

H01L21/304 648G

H01L21/68 N

B08B6/00

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021573157

(86)(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-18

(86)【国際出願番号】 US2020036724

(87)【国際公開番号】W WO2020251908

(87)【国際公開日】2020-12-17

【審査請求日】2023-03-29

(31)【優先権主張番号】62/859,587

(32)【優先日】2019-06-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/910,139

(32)【優先日】2019-10-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/682,814

(32)【優先日】2019-11-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500049141

【氏名又は名称】ケーエルエー コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アザリア モア

(72)【発明者】

【氏名】ビエリ ジャンピエトロ

(72)【発明者】

【氏名】マーク シャイ

(72)【発明者】

【氏名】ウヅィール ヨラム

(72)【発明者】

【氏名】パヒマ アディ

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０４７６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７３５３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１１７４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１２５９０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１２－５２３９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／１２３１１６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７－２１／６８３

Ｂ０８Ｂ ６／００

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ０８Ｂ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を備え、１つ以上のパターンが前記基板の底面に形成され、前記１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、前記基板がチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介して前記チャックから１つ以上の粒子を引き付け、前記基板が１つ以上のリザーバを含み、前記１つ以上のリザーバが１つ以上の化学反応物を担持するように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項2】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板がセラミックウエハを含むことを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項3】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板が半導体ウエハとして成形されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項4】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記１つ以上のパターン内の前記１つ以上の構造がカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）で形成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項5】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板がハンドリング装置を介して操作されるように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項6】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板が複数のパターンタイプを含み、各パターンタイプが異なるサイズの粒子を引き付けるように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項7】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記静電引力がファンデルワールス力によって引き起こされることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項8】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、
１つ以上の電池と、
前記基板の上面に取り付けられた導体要素と
をさらに備え、前記１つ以上の電池が前記導体要素に電気的に結合されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項9】

請求項８に記載の洗浄アセンブリであって、前記チャックが導電性であり、接地に接続されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項10】

請求項９に記載の洗浄アセンブリであって、前記１つ以上の電池が、前記導体要素と前記チャックとの間に０．１～５ｋＶの電界を確立して、前記チャックからの荷電粒子の静電ベースの取り込みを促進するように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項11】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板が、前記１つ以上のリザーバから前記チャック上に前記１つ以上の化学反応物を放出するための１つ以上のバルブを含むことを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項12】

請求項１１に記載の洗浄アセンブリであって、前記１つ以上のバルブが、前記基板が前記チャック上に配置されたときに開くように構成された１つ以上の機械的バルブを含むことを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項13】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記１つ以上のリザーバが、熱衝撃にさらされると１つ以上の化学反応物を放出するように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項14】

請求項１３に記載の洗浄アセンブリであって、前記１つ以上のリザーバが形状記憶合金アクチュエータによって作動可能な１つ以上のバルブを含み、前記形状記憶合金アクチュエータが、前記形状記憶合金アクチュエータの温度変化に基づいて前記１つ以上のバルブを開くように構成されていることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項15】

請求項１に記載の洗浄アセンブリであって、前記基板が洗浄基板キャビネットに搭載可能であり、前記基板が前記洗浄基板キャビネットからハンドリング装置を介してプロセスチャンバに送達可能であることを特徴とする洗浄アセンブリ。

【請求項16】

洗浄基板を格納するように構成され、前記洗浄基板の底面に１つ以上のパターンが形成されている洗浄基板キャビネットであって、前記１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、前記洗浄基板がチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介して、前記チャックから１つ以上の粒子を引き付ける、洗浄基板キャビネット、
を備え、前記洗浄基板が１つ以上のリザーバを含み、前記１つ以上のリザーバが１つ以上の化学反応物を担持するように構成されていることを特徴とするシステム。

【請求項17】

１つ以上のウエハチャックを収容するプロセスチャンバと、
１つ以上の洗浄基板を収容する洗浄基板キャビネットを受け取るように構成され、前記１つ以上の洗浄基板を前記洗浄基板キャビネットから前記プロセスチャンバ内の前記１つ以上のウエハチャックに移すようにさらに構成された、ハンドリング装置であって、前記１つ以上の洗浄基板の底面に１つ以上のパターンが形成されており、前記１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、前記１つ以上の洗浄基板が前記１つ以上のウエハチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介して前記１つ以上のウエハチャックから１つ以上の粒子を引き付ける、ハンドリング装置と
を備え、前記洗浄基板が１つ以上のリザーバを含み、前記１つ以上のリザーバが１つ以上の化学反応物を担持するように構成されていることを特徴とするシステム。

【請求項18】

洗浄基板キャビネット内に洗浄基板を提供するステップと、
前記洗浄基板を前記洗浄基板キャビネットからハンドリング装置を介してプロセスチャンバ内に収容されたウエハチャック上に移動させるステップと、
前記洗浄基板を用いて前記ウエハチャックの表面を洗浄するステップであって、１つ以上のパターンが前記洗浄基板の底面に形成され、前記１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、前記洗浄基板が前記ウエハチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介して前記ウエハチャックから１つ以上の粒子を引き付ける、ステップと
を含み、前記洗浄基板が１つ以上のリザーバを含み、前記１つ以上のリザーバが１つ以上の化学反応物を担持するように構成されていることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、チャック洗浄に関し、より詳細には、インシトゥプロセスチャンバチャック洗浄に関する。

【背景技術】

【0002】

関連出願の相互参照
本願は、２０１９年６月１０日に出願された、モル アザリア（Ｍｏｒ Ａｚａｒｉａ）、ジャンピエトロ ビエリ（Ｇｉａｍｐｉｅｔｒｏ Ｂｉｅｌｉ）、シャイ マーク（Ｓｈａｉ Ｍａｒｋ）、アディ パヒマ（Ａｄｉ Ｐａｈｉｍａ）、およびヨラム ウジエル（Ｙｏｒａｍ Ｕｚｉｅｌ）を発明者として指名する、ＩＮ ＳＩＴＵ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＨＡＭＢＥＲ ＣＨＵＣＫ ＣＬＥＡＮＩＮＧ ＢＹ ＤＵＭＭＹ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥと題する米国仮特許出願第６２／８５９，５８７号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下での利益を主張するものであり、その全体を本願に引用して援用する。本願はまた、２０１９年１０月３日に出願された、モル アザリア（Ｍｏｒ Ａｚａｒｉａ）、ジャンピエトロ ビエリ（Ｇｉａｍｐｉｅｔｒｏ Ｂｉｅｌｉ）、シャイ マーク（Ｓｈａｉ Ｍａｒｋ）、アディ パヒマ（Ａｄｉ Ｐａｈｉｍａ）、およびヨラム ウジエル（Ｙｏｒａｍ Ｕｚｉｅｌ）を発明者として指名する、ＩＮ－ＳＩＴＵ ＰＲＯＣＥＳＳ ＣＨＡＭＢＥＲ ＣＨＵＣＫ ＣＬＥＡＮＩＮＧ ＢＹ ＣＬＥＡＮＩＮＧ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥと題する米国仮特許出願第６２／９１０，１３９号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下での利益を主張し、その全体を本願に引用して援用する。

【0003】

プロセスチャンバ内の粒子の存在に起因して、チャックの洗浄が頻繁に必要となる。これらの粒子は、様々な仕方でプロセスチャンバに導入されることがある。汚染粒子は、プロセスツールによって使用された材料がプロセスチャンバの壁に蓄積することによって生成されることがある。次いで、この材料からの粒子状物質が、処理中にプロセスチャンバの壁から落下することがある。加えて、外部の粒子がウエハなどの外部の物体に乗ってプロセスチャンバ内に運ばれることがある。粒子により、ウエハは、所定のプロセスツールのプロセスチャックと不均一に接触し、これにより、処理中にウエハ全体にわたって温度レベルが不均一になる。現在、チャックの洗浄は、装置を開いて手動の洗浄プロセスを使用することによって行われている。多くの場合、チャックは、ティッシュまたはブラシを使用して手動で洗浄される。このような場合、洗浄プロセスは、機械の停止、真空のパージ、装置の冷却を必要とする。加えて、チャックへのアクセスは非常に制限され、所定のプロセスツールのウエハチャックに到達するためには、プロセスチャンバのカバーを開く必要がある可能性が高い。この手動洗浄プロセスおよび機械セットアッププロセスは、長いプロセスであり、しばしば複雑な校正プロセスを必要とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２６１１０４号

【文献】米国特許第５６２２４１３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そのため、上記で特定された従来の手法の欠点を改善するシステムおよび方法を提供することが有利である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の１つ以上の実施形態による洗浄アセンブリが開示される。一実施形態では、洗浄アセンブリは、基板を含む。別の実施形態では、１つ以上のパターンが基板の底面に形成される。別の実施形態では、１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、基板がチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介してチャックから１つ以上の粒子を引き付ける。

【0007】

本開示の１つ以上の実施形態によるシステムが開示される。一実施形態では、システムは、プロセスチャンバを含む。プロセスチャンバは、１つ以上のチャックを収容することができる。別の実施形態では、システムは、ハンドリング装置を含む。ハンドリング装置は、１つ以上の洗浄基板を収容する洗浄基板キャビネットを受け取るように構成されてもよい。ハンドリング装置は、１つ以上の洗浄基板を洗浄基板キャビネットからプロセスチャンバ内の１つ以上のウエハチャックに移すようにさらに構成されてもよい。別の実施形態では、１つ以上のパターンが１つ以上の洗浄基板の底面に形成されている。別の実施形態では、１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、１つ以上の洗浄基板が１つ以上のウエハチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介して１つ以上のウエハチャックから１つ以上の粒子を引き付ける。

【0008】

本開示の１つ以上の実施形態による特性評価システムが開示される。一実施形態では、特性評価システムは、特性評価サブシステムを含む。特性評価サブシステムは、プロセスツールのチャック上に配置されたウエハの一部分を検査するように構成されてもよい。特性評価サブシステムは、プロセスツールのチャック上に配置されたウエハの一部分の検査に基づいて、特性評価データを生成するようにさらに構成されてもよい。別の実施形態において、特性評価システムは、特性評価サブシステムから検査データを受信するように構成された１つ以上のプロセッサを含むコントローラを含む。別の実施形態において、特性評価システムは、特性評価データに基づいて、１つ以上の洗浄パラメータを決定するように構成された１つ以上のプロセッサを含むコントローラを含む。別の実施形態では、特性評価システムは、１つ以上のロボットアセンブリに指示して、洗浄基板をプロセスツールのチャックに位置決めさせるように構成された１つ以上のプロセッサを含むコントローラを含む。

【0009】

本開示の１つ以上の実施形態による方法が開示される。一実施形態では、本方法は、洗浄基板キャビネット内に洗浄基板を提供するステップを含むことができる。別の実施形態では、本方法は、洗浄基板を、ハンドリング装置を介して洗浄基板キャビネットからプロセスチャンバ内に収容されたウエハチャック上に移動させるステップを含むことができる。別の実施形態では、本方法は、洗浄基板を用いてウエハチャックの表面を洗浄するステップを含むことができ、１つ以上のパターンが洗浄基板の底面に形成されている。別の実施形態では、１つ以上のパターン内の１つ以上の構造が、洗浄基板がチャック上に配置されたときに、静電引力または機械的トラッピングのうちの少なくとも１つを介してチャックから１つ以上の粒子を引き付ける。

【0010】

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明はいずれも、例示的かつ説明的なものに過ぎず、特許請求される本発明を必ずしも限定するものではないことを理解されたい。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、一般的な説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。

【0011】

本開示の多数の利点は、添付の図面を参照することによって、当業者によってより良く理解され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の１つ以上の実施形態によるウエハ処理システムの簡略化された概略図である。

【図2A】本開示の１つ以上の実施形態による、ウエハの処理を示すプロセスチャンバの簡略化された概略図である。

【図2B】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄アセンブリの組み込みを示すプロセスチャンバの簡略化された概略図である。

【図3A】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板を含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3B】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板および電源を含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3C】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板および電源を含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3D】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板およびリザーバを含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3E】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板およびリザーバを含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3F】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板およびリザーバを含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図3G】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板およびガスリザーバを含む洗浄アセンブリの簡略化された概略図である。

【図4】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板の表面上に形成された１つ以上のパターンの簡略化された上面図である。

【図5】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄アセンブリを用いてプロセスツールのウエハチャックを洗浄するための方法を示す流れ図である。

【図6】本開示の１つ以上の実施形態による、プロセスツールのウエハチャックの洗浄の実施を指示するように構成された特性評価システムの簡略化された概略図である。

【図7】本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板の洗浄効率を決定する方法を示す流れ図である。

【図8】本開示の１つ以上の実施形態による、検査およびレビュー主導の洗浄効率決定の例示的な実施態様を示す図である。

【図9】本開示の１つ以上の実施形態による、プロセスツールのウエハチャックの特性評価によってトリガされる洗浄の方法を示す流れ図である。

【図10】本開示の１つ以上の実施形態による、例示的なウエハ搬送装置の簡略化された概略図である。

【図11】本開示の１つ以上の実施形態による、例示的なウエハ搬送装置の簡略化された上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

ここで、添付の図面に示されている、開示された主題を詳細に参照する。

【0014】

図１～図１１を全体的に参照して、本開示の１つ以上の実施形態による、インシトゥチャック洗浄システムおよび方法について説明する。

【0015】

本開示の実施形態は、プロセスツールチャックを洗浄するためのインシトゥチャック洗浄システムおよび方法を対象とする。より詳細には、本開示は、プロセスツールチャックを洗浄するのに適した洗浄基板を対象とする。洗浄基板は、静電引力、機械的トラッピングなどのうちの少なくとも１つを使用してプロセスツールチャックから粒子を引き付ける、洗浄基板の表面上に形成された１つ以上のパターンを含むことができる。本開示の実施形態はまた、プロセスツールチャックの特性評価によってトリガされる洗浄を対象とする。

【0016】

図１は、本開示の１つ以上の実施形態によるウエハ処理システム１００を示す。一実施形態では、処理システム１００は、１つ以上の半導体製造プロセスを実行するように構成された１つ以上のプロセスチャンバ１０２を含む。例えば、１つ以上の半導体製造プロセスは、基板準備、スピンコーティング、プリベークプロセス、露光プロセス、露光後ベークプロセス、現像プロセス、ポストベークプロセスなどの１つ以上のリソグラフィプロセスを含むことができるが、これらに限定されない。例えば、１つ以上のリソグラフィプロセスは、パターニングプロセス、エッチングプロセス、剥離プロセス、アニーリングプロセス、化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセスなどを含むことができるが、これらに限定されない。別の例として、１つ以上の半導体製造プロセスは、１つ以上の膜堆積プロセスを含むことができるが、これに限定されない。例えば、１つ以上の膜堆積プロセスは、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセスなどを含むことができるが、これらに限定されない。本明細書では、処理システム１００は、スループットを向上させるために、同じ能力を有する（例えば、同じ製造プロセスを実行する）１つ以上のプロセスチャンバ１０２、または異なる能力を有する（例えば、異なる製造プロセスを実行する）１つ以上のプロセスチャンバ１０２を含むことができることに留意されたい。

【0017】

別の実施形態では、処理システム１００は、ウエハロットを搬送するように構成された１つ以上のウエハ搬送装置１０４（例えば、前面開口型ユニバーサルポッド（ＦＯＵＰ））を含む。本明細書では、本開示の目的のために、「ＦＯＵＰ」および「ウエハ搬送装置」という用語は、本明細書で別段の記載がない限り、区別なく使用され得ることに留意されたい。ウエハ搬送装置の使用に関する説明は、２０１９年９月２６日に公開された米国特許公開第２０１９／０２９５８７４号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。加えて、ウエハ搬送装置の使用に関する説明は、２０１９年１月８日に発行された米国特許第１０１７７０２０号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。

【0018】

別の実施形態では、処理システム１００は、ハンドリング装置１０６を含む。例えば、ハンドリング装置１０６は、１つ以上の洗浄基板２１６を収容する洗浄基板キャビネット１２０を受け取るように構成されてもよい。別の例として、ハンドリング装置１０６は、ウエハロット（例えば、ウエハ２１０）を収容する１つ以上のＦＯＵＰ１０４を受け取るように構成されてもよい。別の実施形態では、ハンドリング装置１０６は、ＦＯＵＰ１０４のウエハロットからのウエハ２１０、または洗浄基板キャビネット１２０からの洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを抜き取るよう構成されたロボットアセンブリ１１０を含む。処理システム１００は、当技術分野で知られている任意のハンドリング装置１０６を含むことができる。例えば、処理システム１００は、大気ハンドリング装置を含むことができる。例えば、大気ハンドリング装置は、大気圧またはそれに近い圧力であってもよい。別の例として、処理システム１００は、真空ハンドリング装置を含むことができる。例えば、真空ハンドリング装置は、真空圧またはそれに近い圧力であってもよい。本開示の目的のために、「真空圧」とは、大気圧よりも低い任意の圧力を意味すると解釈される。

【0019】

別の実施形態では、洗浄基板キャビネット１２０は、動作（例えば、プロセスチャック２１２の洗浄）のために１つ以上の洗浄基板２１６を準備するように構成されている。例えば、洗浄基板キャビネット１２０は、１つ以上のパラメータ（例えば、粒子サイズ、粒子材料など）に基づいて異なる洗浄基板を準備することができる。例えば、洗浄基板キャビネット１２０は、第１のウエハ２１０上の第１の粒子２１４を除去するために使用される第１の洗浄基板２１６を準備することができる。さらなる例では、洗浄基板キャビネット１２０は、第１のウエハ２１０および／または追加のウエハ２１０上の追加の粒子２１４を除去するために使用される追加の洗浄基板２１６を準備することができる。

【0020】

別の実施形態では、洗浄基板キャビネット１２０は、洗浄基板２１６を洗浄するように構成され、洗浄基板２１６を複数の洗浄サイクル用に構成することができるようになっている。例えば、洗浄基板キャビネット１２０は、湿式または乾式洗浄方法のいずれかを用いて洗浄基板２１６を洗浄することができる。例えば、洗浄基板キャビネット１２０は、二酸化炭素（ＣＯ_２）スノー洗浄などの乾式洗浄方法を利用することができる。さらなる例では、洗浄基板キャビネット１２０は、メガソニック洗浄などの湿式洗浄方法を利用することができる。

【0021】

本開示を通して使用されるとき、「ウエハ」という用語は、半導体および／または非半導体材料で形成された基板を指す。例えば、半導体または半導体材料は、単結晶シリコン、ガリウムヒ素、およびリン化インジウムを含むことができるが、これらに限定されない。したがって、上記の説明は、本開示の範囲を限定するものではなく、単なる例示に過ぎないと解釈されるべきである。

【0022】

別の実施形態では、処理システム１００は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６の向きを揃えるように構成されたプリアライメント（Ｐ／Ａ）モジュール１０８を含む。例えば、Ｐ／Ａモジュール１０８は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６の表面（例えば、上面または下面）上のノッチを検出するように構成された１つ以上の光学センサを含むことができる。ノッチが検出された後、Ｐ／Ａモジュール１０８は、当技術分野で知られている任意のアルゴリズムを用いて、ウエハ２１０の中心または洗浄基板２１６の中心を位置決めすることができる。

【0023】

別の実施形態では、処理システム１００は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを受け取るように構成されたロードロック装置１１４を含む。ロードロック装置１１４は、真空ロードロック装置、大気ロードロック装置などを含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている任意のロードロック装置１１４を含むことができる。例えば、ロードロック装置１１４は、大気ロードロック装置１１４であってもよい。例えば、大気ロードロック装置１１４は、大気圧（１４．６９６ｐｓｉ）またはその近傍にある間に、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを受け取るように構成されてもよい。

【0024】

別の実施形態では、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを収容するロードロック装置１１４は、十分な圧力レベルが達成されるまで空気を受け入れるように構成されている。例えば、ロードロック装置１１４は、ロードロック装置１１４が高真空圧（例えば、１０^－５～１０^－８）に達するまで空気を受け入れるように構成されていてもよい。

【0025】

図２Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、ウエハ２１０の処理を示すプロセスチャンバ１０２の簡略化された概略図を示す。図２Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄アセンブリ３００の組み込みを示すプロセスチャンバ１０２の簡略化された概略図を示す。

【0026】

別の実施形態では、処理システム１００は、ロボットアセンブリ１１６を介して１つ以上のプロセスチャンバ１０２内のチャック２１２にウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを搬送（例えば、送達）するように構成されたハンドリング装置１１２を含む。

【0027】

別の実施形態では、ロボットアセンブリ１１６は、ロボット２００およびエンドエフェクタ２０２を含む。図示されていないが、ロボットアセンブリ１１０も、ロボットおよびエンドエフェクタを含むことができる。本明細書では、ロボットアセンブリ１１０、１１６は、当技術分野で知られている任意のタイプのロボットを含むことができることに留意されたい。例えば、ロボットアセンブリ１１０、１１６は、大気ロボットまたは真空ロボットのうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、ロボットアセンブリ１１０、１１６は、大気内部回転ロボットまたは真空内部回転ロボットのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0028】

本明細書では、処理システム１００内の様々なシステムおよびサブシステムは、任意の数の構成要素を共有することができることに留意されたい。例えば、システム１００は、１つ以上のロボットアセンブリ１１０、１１６の１つ以上の構成要素を共有することができる。別の例として、システム１００は、ハンドリング装置１０６、１１２の１つ以上の構成要素を共有することができる。

【0029】

別の実施形態では、エンドエフェクタ２０２は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つをハンドリング装置１１２から除去し、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを１つ以上のプロセスチャンバ１０２に挿入するために、ウエハ２１０（図２Ａ）または洗浄基板２１６（図２Ｂ）のうちの少なくとも１つと相互作用するように構成されたエッジグリッパ２０４を含む。例えば、エッジグリッパ２０４は、１つ以上のプロセスチャンバ１０２が１つ以上の半導体製造プロセスを開始することができるように、ウエハ２１０を１つ以上のプロセスチャンバ１０２に挿入するように構成されてもよい。別の例として、エッジグリッパ２０４は、チャック２１２が１つ以上の粒子２１４を収容した後に、洗浄基板２１６を１つ以上のプロセスチャンバ１０２に挿入して、本明細書に記載の洗浄プロセスを開始するように構成されてもよい。

【0030】

図２Ａは、ウエハ２１０が１つ以上の粒子２１４をチャック２１２上に堆積させることを示しているが、このような描写は、単に説明のために提供されており、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。例えば、プロセスチャンバ１０２の１つ以上の壁が１つ以上の粒子２１４をチャック２１２上に堆積させることができる。

【0031】

別の実施形態では、ロボットアセンブリ１１６は、１つ以上のプロセスチャンバ１０２からウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを除去するように構成されている。例えば、エンドエフェクタ２０２のエッジグリッパ２０４は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを除去するように構成されてもよい。例えば、エッジグリッパ２０４は、１つ以上の半導体製造プロセスが完了した後に、１つ以上のプロセスチャンバ１０２からウエハ２１０を除去するように構成されてもよい。さらなる例では、エッジグリッパ２０４は、チャック２１２が洗浄された後に、１つ以上のプロセスチャンバ１０２から洗浄基板２１６を除去するように構成されてもよい（図３Ａ～図３Ｅでさらに説明する）。

【0032】

別の実施形態では、ハンドリング装置１１２は、ゲート２０６を含む。別の実施形態では、ゲート２０６は、ゲート２０６を開閉するように構成されたアクチュエータ２０８を含む。例えば、アクチュエータ２０８は、ロボットアセンブリ１１６がウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを除去および／または挿入する準備ができたときに、ゲート２０６を開くことができる。別の例として、アクチュエータ２０８は、ロボットアセンブリ１１６がウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つを除去および／または挿入し終わったときに、ゲート２０６を閉じることができる。本明細書では、ゲート２０６は、当技術分野で知られている任意のアクチュエータ２０８を含むことができることに留意されたい。例えば、ゲート２０６は、油圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、機械アクチュエータなどを含むことができる。

【0033】

別の実施形態では、処理システム１００は、ロボットアセンブリ１１６またはロボットアセンブリ１１０のうちの少なくとも１つを使用して、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つをＦＯＵＰ１０４に戻す。例えば、処理システム１００は、洗浄基板２１６が１つ以上のプロセスチャンバ１０２に搬送（例えば、送達）される前に、ウエハ２１０をロボットアセンブリ１１０、１１６を介してＦＯＵＰ１０４に戻すことができる。例えば、洗浄基板２１６は、洗浄基板２１６が１つ以上のプロセスチャンバ１０２内のチャック２１２から１つ以上の粒子２１４を除去することができるように、ウエハ２１０が除去された後に、１つ以上のプロセスチャンバ１０２に搬送（例えば、送達）されてもよい。

【0034】

本明細書では、プロセスチャンバ１０２の条件は、変化することがあることに留意されたい。例えば、プロセスチャンバ１０２は、１８０℃～５２０℃の温度を有することがある。例えば、化学気相堆積（ＣＶＤ）中、プロセスチャンバ１０２は、４２０℃～５２０℃の温度を有することがある。別の例では、エッチング中、プロセスチャンバ１０２は、少なくとも１８０℃の温度を有することがある。別の例として、プロセスチャンバ１０２は、ベース圧力で０～１．０ｍＴｏｒｒの真空レベルを有することがある。別の例として、プロセスチャンバ１０２は、プロセス圧力で０．５ｍＴｏｒｒ～１００Ｔｏｒｒの真空レベルを有することがある。例えば、ＣＶＤの間、プロセス圧力は、９５％の時間は２．０～１０．０ｔｏｒｒであってもよく、５％の時間は１００ｔｏｒｒ以下であってもよい。別の例では、エッチング中、プロセス圧力は、９５％の時間は０．５～４００ｍＴｏｒｒであってもよく、５％の時間は４００ｍＴｏｒｒ以下であってもよい。

【0035】

さらに、プロセスチャンバ１０２は、任意の寸法のウエハおよび／または洗浄基板を保持するように構成されてもよいことに留意されたい。例えば、プロセスチャンバ１０２は、１．０～１０ｍｍの高さを有するウエハ２１０および／または洗浄基板２１６を保持するように構成されてもよい。例えば、ウエハ２１０および／または洗浄基板２１６は、３．０ｍｍの高さを有することがある。

【0036】

一実施形態において、プロセスチャンバ１０２の条件は、洗浄基板２１６および／またはウエハ２１０をプロセスチャンバ１０２内に維持することができる時間量を制限する。例えば、プロセスチャンバ１０２の温度は、洗浄基板２１６および／またはウエハ２１０をプロセスチャンバ１０２内に維持することができる時間量を制限することがある。洗浄基板２１６の正味の放射電力（Ｐ）は、以下のように記述することができる。

【数1】

【0037】

式１において、∈は洗浄基板の放射率であり、σはボルツマン定数（５．６７０３７×１０^－８ワット／ｍ^２Ｋ^４）であり、Ａ_ｓ，ｒは放出体（例えば洗浄基板２１６）の面積であり、Ｔは放射体（例えば洗浄基板２１６）の温度であり、Ｔ_ｃは周囲（例えばプロセスチャンバ１０２）の温度である。粒子２１４が得るまたは失う熱エネルギーの量（Ｑ）は、以下のように記述することができる。

【数2】

【0038】

式２において、ｍは粒子の質量であり、Ｃ_ｐは粒子の熱容量であり、ΔＴは粒子の温度変化である。放射による熱伝達（Ｐ）は、次式で示されるように、伝達される熱の量（Ｑ）に等しい。

【数3】

【数4】

【0039】

ｔについて式３および式４を解くと、おおよその故障温度（例えば、１３０℃）に基づく故障までの時間（ｔ）が得られる。

【0040】

図３Ａ～図３Ｅは、本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板２１６を含む洗浄アセンブリ３００を示す。一実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、（図２Ａおよび図２Ｂに示すような）洗浄基板２１６を含む。例えば、洗浄基板２１６は、セラミックウエハを含んでもよい。別の例として、洗浄基板２１６は、半導体ウエハとして成形された基板を含んでもよい。本明細書では、洗浄基板２１６の寸法は、チャック２１２の洗浄を最適化するために様々であってもよく、それにより、洗浄基板２１６を標準的なシリコンウエハ（例えば、ウエハ２１０）であるかのように取り扱うことができることに留意されたい。

【0041】

図４は、本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板２１６の表面（例えば、上面または底面）上に形成された１つ以上のパターン３０２の簡略化された上面図を示す。

【0042】

別の実施形態では、１つ以上のパターン３０２が洗浄基板２１６の表面（例えば、上面または底面）に形成される。例えば、１つ以上のパターン３０２は、洗浄基板２１６の底面に形成されてもよい。別の例として、１つ以上のパターン３０２は、洗浄基板２１６の上面に形成されてもよい。本明細書では、１つ以上のパターン３０２は、本明細書に記載の洗浄プロセス中にプロセスチャンバ１０２の条件（例えば、温度および他の環境条件）に耐えるのに適した当技術分野で知られている任意の材料を使用して形成することができることに留意されたい。例えば、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を洗浄基板２１６の表面（例えば、上面または底面）に堆積させて、以下に記載されるように、（例えば、チャック２１２の洗浄を最適化するために）ファンデルワールス（Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ）力が増幅されるように、１つ以上のパターン３０２を形成することができる。

【数5】

【数6】

【0043】

式５～式６において、Ｈ_１２はハマーカー（Ｈａｍａｋｅｒ）の定数であり、Ｒは粒子２１４のサイズであり、ｄは粒子２１４と洗浄基板２１６の表面に堆積させたＣＮＴとの間の距離である。式６によって示されるように、ＣＮＴを洗浄基板２１６の表面に堆積させた場合、ファンデルワールス力は、式５のＲ依存性と比較してＲ^２依存性のために増強される。

【0044】

本明細書では、洗浄基板２１６のＣＮＴパターニング層（例えば、ＣＮＴで形成された１つ以上のパターン３０２）の剛性および熱安定性が、さらなる汚染（例えば、粒子の破壊）を引き起こすことなく粒子を把持するブラシ効果を生み出すことに留意されたい。さらに、ＣＮＴを使用することで、（図３Ｂに示すように）粒子を引き付けるのを助ける電気的特徴を追加することができる。

【0045】

別の実施形態では、洗浄基板２１６は、複数のパターンタイプ３０２を含む。例えば、複数のパターンタイプ３０２は、限定されることなく、１つ以上のピッチを含むことができ、それにより、各パターンタイプが異なる寸法の１つ以上の粒子２１４を引き付けるように構成される。例えば、単一の洗浄基板（例えば、洗浄基板２１６）は、第１のパターン３０２および第２のパターン３０２を有することができ、それにより、パターン３０２の形状がチャック２１２を最適に洗浄することができる。

【0046】

別の実施形態では、１つ以上のパターン３０２内の１つ以上の構造４０２は、洗浄基板２１６がチャック２１２上に配置されたときに、静電引力、機械的トラッピングなどのうちの少なくとも１つを介してチャック２１２から１つ以上の粒子２１４を引き付ける。

【0047】

図３Ａを参照すると、別の実施形態では、１つ以上の粒子２１４は、静電引力を介してチャック２１２から除去される。これに関して、チャック２１２の表面３０３上の１つ以上の粒子２１４は、伝導によって帯電し、洗浄基板２１６の接近によって高電界が生成される。さらに、１つ以上の粒子２１４は、１つ以上の粒子２１４が洗浄基板２１６に移動する（例えば、洗浄基板２１６が１つ以上の粒子２１４を引き付ける）ように、接着力を超え得る力（後述する）を受ける。本明細書では、１つ以上の粒子２１４は、粒子がチャック２１２に戻らないように、洗浄基板２１６上でよりゆっくりと帯電することに留意されたい。

【0048】

例えば、粒子２１４の静電引力は、ファンデルワールス力によって引き起こされることがある。例えば、洗浄基板２１６がチャック２１２の表面（例えば、上面または底面）の近くに配置されると、ファンデルワールス（ＶＤＷ）力により粒子２１４がチャック２１２の表面（例えば、上面または底面）から除去される（例えば、ＶＤＷ力は、１つ以上の粒子２１４の接着力を超える）。洗浄基板２１６のファンデルワールス力（Ｆ（ｓ））の総和は、以下のように記述することができる。

【数7】

【0049】

式７において、Ａはハマーカー定数であり、Ｓは粒子と洗浄基板の表面との間の距離であり（双極子誘起効果は無視されている）、Ｒは粒子の半径であり、マイナス記号（－）は力が引力であることを示す。例えば、Ａは１．４０×１０^－１９ジュール（Ｊ）であってもよく、Ｒは５．００×１０^－６ｍであってもよく、Ｓは４．００×１０^－１０ｍであってもよく、それにより、ファンデルワールス力（Ｆ（ｓ））は、約－７．２９×１０^－７Ｎとなり得る。この点に関して、重力（例えば、約１０^－１１Ｎ）は無視できる。１つ以上の粒子の表面粗さを説明するリフシッツ－ファンデルワールス（Ｌｉｆｓｈｉｔｚ－Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ）式（Ｆ（ｓ））は、以下のように記述することができる。

【数8】

【0050】

式８において、ｒ_ａは表面曲率半径であり、ｈはリフシッツ－ファンデルワールス定数（エネルギー単位）であり、Ｓは粒子と洗浄基板の表面との間の距離である。

【0051】

別の実施形態では、１つ以上の粒子２１４は、磁力を介して洗浄基板２１６によって除去される。例えば、磁力は、１つ以上の粒子２１４の磁気双極子と洗浄基板２１６の磁気双極子との相互作用から生じる。磁力（Ｆ_ｍ）の一般形は、以下のように記述することができる。

【数9】

【数10】

【数11】

【0052】

式９～式１１において、ｍは磁気双極子であり、∇はグラジエントであり、Ｈは磁場である。式１０～式１１において、ｍ_１およびｍ_２は、それぞれ粒子および洗浄基板の磁気双極子である。さらに、式１０において、

【数12】

はｒの方向を指す単位ベクトルである。双極子ｍ_１およびｍ_２がＺ軸に沿って配向されていると仮定すると、それらの相互作用の力（Ｆ_ｚ）は、以下のように記述することができる。

【数13】

【0053】

式１２において、飽和（ｍ～１０^－１５ｅｍｕ）まで磁化された１０００Åの直径（Ｚ）を有する鉄粒子が距離（Ｚ）１０００Åだけ離れている場合、合力（Ｆ_ｚ）は、約５．００×１０^－１１Ｎであってもよい。この点に関して、力の変化率（∂Ｆ／∂ｚ）は、約２．００×１０^－２Ｎ／ｍであってもよい。

【0054】

図３Ｂおよび図３Ｃを参照すると、別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、電源３０６を含む。電源３０６は、当技術分野で知られている任意の電源を含むことができる。例えば、電源３０６は、直流（ＤＣ）電源を含むことができる。例えば、ＤＣ電源は、１つ以上の電池（例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマ電池、ナトリウムイオン電池など）を含むことができる。別の例として、電源３０６は、交流（ＡＣ）電源を含むことができる。

【0055】

図３Ｂを参照すると、別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、基板２１６の上面に取り付けられた導体要素３０４を含む。導体要素３０４は、当技術分野で知られている任意の導体要素を含むことができる。例えば、導体要素３０４は、電極を含むことができる。例えば、導体要素３０４は、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などのうちの少なくとも１つを含有する金属層またはコーティングを含むことができる。別の実施形態では、電源３０６は、導体要素３０４に電気的に結合されている。別の実施形態では、チャック２１２は、導電性であり、接地３０８に接続されている。この点に関して、洗浄アセンブリ３００は、導体要素３０４およびチャック２１２が電極として作用し、誘電体（例えば、洗浄基板２１６）によって分離されるようなコンデンサ構成になっている。電源３０６は、洗浄基板２１６に搭載されてもよい。例えば、１つ以上の電池が導体要素３０４の上面に配置され、導体要素３０４に電気的に結合されてもよい。

【0056】

本明細書では、洗浄アセンブリ３００のチャック２１２は、導電性チャックに限定されないことに留意されたい。例えば、洗浄アセンブリ３００は、非導電性チャックを含むことができる。したがって、上記の説明は、本開示の範囲を限定するものではなく、単なる例示に過ぎないと解釈されるべきである。

【0057】

図３Ｃを参照すると、別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、水平構成に配置された１つ以上のアノード／カソード対を含む。例えば、各対について、カソードとアノードとの間に電界を確立することができる。電界は、チャック２１２表面からの粒子の取り込みを支援する。

【0058】

別の実施形態では、電源３０６は、導体要素３０４とチャック２１２との間に電界を確立するように構成されている。別の実施形態では、電源３０６は、アノード／カソードとチャック２１２との間に電界を確立するように構成されている。例えば、電源３０６は、０．１ｋＶ～５ｋＶの電界を確立するように構成されてもよい。例えば、電源３０６は、２．５ｋＶの電界を確立するように構成されてもよい。本明細書では、電界が、チャック２１２からの荷電粒子（例えば、１つ以上の粒子２１４）の静電ベースの取り込みを強化することに留意されたい。洗浄基板の静電気力（Ｆ_ｅ）は、以下のように記述することができる。

【数14】

【0059】

式１３において、ε_０は誘電率（例えば、真空の場合はε_０＝１）であり、ε_ｒは比誘電率（例えば、真空の場合はε_ｒ＝８．８５×１０^－１２Ｆ／ｍ）であり、Ａ_ｅは粒子の有効面積（ｍ^２）であり、Ｖは粒子と電極との間の電圧差（ボルト）であり、ｈは粒子と電極との間の間隙（メートル）である。例えば、Ｖは、静電気力（Ｆ_ｅ）が３．４８×１０^－６Ｎとなるように５．００×１０^２ボルトであってもよい。この点に関して、重力（例えば、約１０^－１１Ｎ）は、無視できるため、洗浄基板２１６は、１つ以上の粒子２１４をチャック２１２から除去することができる。

【0060】

図３Ｅ～図３Ｆを参照すると、別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、洗浄基板２１６内に配置された１つ以上のリザーバ３１０を含む。本明細書では、図３Ｃ～図３Ｅに示す１つ以上のリザーバ３１０のサイズ、位置、および形状は、単なる例示であり、本開示の範囲を限定するものではないことに留意されたい。

【0061】

別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、１つ以上の反応物を放出するように構成された１つ以上のバルブ３１２を含む。本明細書では、１つ以上の反応物は、チャックを洗浄するのに適した当技術分野で知られている任意の反応物を含むことができることに留意されたい。例えば、１つ以上の反応物は、１つ以上の反応物ラジカルを含むことができる。例えば、１つ以上の反応物ラジカルは、大気中の酸素、フッ素、窒素などのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0062】

図３Ｅを参照すると、別の実施形態では、１つ以上のバルブ３１２は、洗浄基板２１６がチャック２１２上に配置されたときに開くように構成された１つ以上の機械的バルブを含む。例えば、図示されていないが、洗浄アセンブリ３００は、１つ以上のプロセッサに、１つ以上のバルブ３１２（例えば、１つ以上の機械的バルブ）から１つ以上の反応物を放出させるように構成されたコントローラを含むことができる。

【0063】

図３Ｅおよび図３Ｆを参照すると、別の実施形態において、１つ以上のリザーバ３１０は、熱衝撃にさらされると１つ以上の反応物を放出するように構成されている。

【0064】

別の実施形態では、１つ以上のリザーバ３１０は、熱衝撃にさらされると１つ以上のバルブ３１２を作動させるように構成された形状記憶合金アクチュエータ３１４を含む。例えば、形状記憶合金アクチュエータ３１４は、形状記憶合金アクチュエータ３１４の温度変化に基づいて１つ以上のバルブ３１２を開くように構成されてもよい。例えば、形状記憶合金アクチュエータ３１４は、閾値変態温度で形状変形を受け、閾値変態温度を超える温度に加熱されると元の形状に回復するように構成されている。本明細書では、閾値変態温度は、室温（例えば、２３℃）～５２０℃であってもよいことに留意されたい。

【0065】

本明細書では、形状記憶合金アクチュエータ３１４は、ニッケル－チタン合金（ニチノール）、銅－鉄合金などを含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている任意の合金から形成されてもよいことに留意されたい。例えば、形状記憶合金アクチュエータ３１４には、ニチノールアクチュエータが含まれてもよく、ニチノールアクチュエータは、化学反応器のリークが望まれない場合に、そのリスクを減少させるようなものである。

【0066】

図３Ｇを参照すると、別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、１つ以上のガスを収容するように構成されたガスリザーバ３１６を含む。ガスリザーバ３１６は、アルゴンガスなどを含むがこれに限定されない、当技術分野で知られている任意のガスを含むことができる。

【0067】

別の実施形態では、洗浄アセンブリ３００は、洗浄基板２１６内に配置された１つ以上のトンネル３１８を含む。本明細書では、図３Ｇに示す１つ以上のトンネル３１８のサイズ、位置、および形状は単に例示的なものであり、本開示の範囲を限定するものではないことに留意されたい。

【0068】

別の実施形態では、ガスリザーバは、１つ以上のガスを放出し、１つ以上のガスは、時間的な流れを介して１つ以上の粒子２１４を移動させる。例えば、粒子は、ガスを介してチャック２１２から排出され、プロセスチャンバ１０２内のポンプによって圧送されてもよい。

【0069】

レイノルズ数（Ｒ_ｅ）（式１４）は、１つ以上のガスのフローパターンを予測するために使用することができる。例えば、低い（例えば、１０～１０^３）レイノルズ数（Ｒ_ｅ）は、トンネル内の層流を示す。別の例として、高い（例えば、１０^３よりも大きい）レイノルズ数（Ｒ_ｅ）は、トンネル内の乱流を示す。レイノルズ数（Ｒ_ｅ）は、以下のように記述することができる。

【数15】

【数16】

【0070】

式１４において、Ｌは直線寸法（ｍ）であり、Ｕは粒子に対する流体の速度（ｍ／秒）であり、ρは流体の密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、μは流体の動粘性係数（Ｐａ秒）である。例えば、アルゴンガスを使用する場合、Ｌ＝５０ｍ、μ＝４．６４×１０^－５Ｐａ秒（５００℃または７７３Ｋにおいて）、ρ＝１．６１７２ｋｇ／ｍ^３（２．６ａｔｍにおいて）、およびＵ（ｖ_２）＝５７０ｍ／秒（式１５を使用して解く）とすると、Ｒ_ｅ＝０．９９３×１０^６となる。この点に関して、高いレイノルズ数は、トンネル内のガスの流れが乱流であることを示す。抗力（Ｆ_Ｄ）（例えば、流速の方向の力成分）は、以下のように記述することができる。

【数17】

【0071】

式１６において、ρは流体の質量密度であり、ｕは物体に対する流速であり、Ａは基準面積であり、Ｃ_Ｄは抗力係数である。本明細書では、抗力係数（Ｃ_Ｄ）は、（式１４に示すような）レイノルズ数Ｒ_ｅに依存することに留意されたい。例えば、ρ＝１．６１７２ｋｇ／ｍ^３（２．６ａｔｍにおいて）、ｕ＝５７０ｍ／秒、Ｃ_Ｄ＝０．１（Ｒ_ｅ＝１０^６の場合の滑らかな球体）、Ａ＝７．８５３×１０^－１１ｍ^２とすると、Ｆ_Ｄ＝２．０６×１０^－６Ｎとなる。抗力（Ｆ_Ｄ）と粒子除去（例えば、アキュムレータ圧力Ｐ_Ｄ）との間の関係は、以下のように記述することができる。

【数18】

【数19】

【数20】

【0072】

例えば、粒子除去は、アキュムレータ圧力（Ｐ_Ｄ）および粒子サイズ（Ａ）に正比例する。例えば、粒子を正確に除去するために、初期圧力を増加させる必要がある場合がある。本明細書では、上記の計算（式１４～式１９）は、圧力が２．６ａｔｍであると仮定しているが、このような圧力は、単に例示の目的で提供されており、本開示の範囲を限定するものではないことに留意されたい。

【0073】

本明細書では、１つ以上の粒子２１４は、当技術分野で知られている任意のサイズであってよいことに留意されたい。例えば、１つ以上の粒子は、０～１．０μｍであってもよい。例えば、１つ以上の粒子は、０．０１９μｍであってもよい。さらに、本明細書では、１つ以上の粒子２１４は、浮遊分子状汚染（ＡＭＣ）、金属などを含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている任意のタイプの粒子であってもよいことに留意されたい。例えば、１つ以上の粒子２１４は、金属（Ａｌ、Ｃｕなど）、フッ素化ゴム（例えば、Ｏリング）、グリース、金属酸化物、酸化膜、ベアシリコン（Ｓｉ）、熱酸化物、窒化膜、ＰＲ、Ｓｉ、フッ素沈着、石英などであってもよい。

【0074】

さらに、本明細書では、プロセスチャンバ１０２は、プロセスチャンバ１０２の壁上に様々な化学的残留物を有する可能性があることに留意されたい。例えば、ＣＶＤ中、チャンバ壁は、ハロゲン化物残留物（例えば、ＨＣｌ、ＨＩ、Ｆなど）を有することがある。別の例として、エッチング中、チャンバ壁は、Ｃ、Ｏ、Ｆ、Ａｌ、Ｙ、Ｆｅ、Ｎａ、Ｔｉ、Ｚｒなどのうちの少なくとも１つを含有する残留物を有することがある。

【0075】

図５は、本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄アセンブリ３００を用いてプロセスツール１００のチャック２１２を洗浄するための方法５００を示す流れ図を示す。本明細書では、方法５００のステップは、システム１００によってすべてまたは一部が実施されてもよいことに留意されたい。しかしながら、追加または代替のシステムレベルの実施形態が、方法５００のステップのすべてまたは一部を実行することができるという点で、方法５００は、システム１００に限定されないことがさらに認識される。

【0076】

ステップ５０２において、洗浄基板キャビネット内に洗浄基板が提供される。別の実施形態では、洗浄基板キャビネット１２０は、１つ以上の洗浄基板２１６をキャビネット１２０内に格納し（例えば、取り付け）、最適な洗浄プロセスのために１つ以上の洗浄基板２１６を準備するように構成されている。

【0077】

ステップ５０４において、洗浄基板を、洗浄基板キャビネット１２０から、プロセスチャンバ１０２内に収容されたウエハチャック２１２上に移動させる。別の実施形態では、１つ以上のロボットアセンブリ１１０は、洗浄基板キャビネット１２０から洗浄基板２１６を除去して洗浄プロセスを開始するように構成されている。例えば、ロボットアセンブリ１１０のエッジグリッパ２０４は、洗浄基板２１６を洗浄基板キャビネット１２０から除去するために、洗浄基板２１６と相互作用することができる。

【0078】

別の実施形態では、１つ以上のロボットアセンブリは、洗浄基板２１６を１つ以上のプロセスツール１００のチャック２１２の近くに配置するように構成されている。例えば、洗浄基板２１６がロボットアセンブリ１１０を介して洗浄基板キャビネット１２０から除去された後、ロボットアセンブリ１１０は、洗浄基板をハンドリング装置１１２のロボットアセンブリ１１６に搬送（例えば、送達）することができる。別の例として、ロボットアセンブリ１１６は、洗浄基板２１６をプロセスツール１００のプロセスチャンバ１０２に挿入することができる。

【0079】

ステップ５０６において、洗浄基板を用いてウエハチャックの表面３０３が洗浄される。チャック２１２は、（図３Ａ～図３Ｅに示すように）静電引力、機械的トラッピングなどのうちの少なくとも１つを使用して洗浄することができる。

【0080】

図６は、本開示の１つ以上の実施形態による、プロセスツール１００のウエハチャック２１２の洗浄の実施を指示するように構成された特性評価システム６００の簡略化された概略図を示す。

【0081】

図６を全体的に参照すると、一実施形態において、システム６００は、１つ以上のプロセスツール１００（例えば、図１に示す処理システム１００）、コントローラ６０２、および１つ以上の特性評価ツール６０４を含む。

【0082】

別の実施形態では、１つ以上の特性評価ツール６０４（例えば、特性評価サブシステム）は、１つ以上の検査ツールを含む。例えば、１つ以上の検査ツールは、光学特性評価ツールを含むことができるが、これに限定されない。例えば、光学特性評価ツールは、ウエハ２１０の電気的意図を表す１つ以上の高解像度画像を生成することができ、可視光、紫外線（ＵＶ）放射、深紫外線（ＤＵＶ）放射、真空紫外線（ＶＵＶ）放射、極端紫外線（ＥＵＶ）放射、および／またはＸ線放射に対応するがこれらに限定されない波長で動作することができる光学特性評価ツールを含むことができる。加えて、光学特性評価ツールは、レーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）ベースの検査ツールを含むがこれに限定されない広帯域検査ツールを含むことができる。さらに、光学特性評価ツールは、レーザ走査検査ツールなどを含むがこれに限定されない狭帯域特性評価ツールを含むことができる。検査ツールの説明は、２０１３年１０月１５日に発行された米国特許第８５５９００１号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。加えて、検査ツールの説明は、２０１５年１０月２７日に発行された米国特許第９１７０２０９号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。さらに、検査ツールの説明は、２０１４年６月１０日に発行された米国特許第８７４９１４９号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。加えて、検査ツールの説明は、２０１５年１月２７日に発行された米国特許第８９４１３３６号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。

【0083】

別の実施形態では、１つ以上の特性評価ツール６０４は、１つ以上のレビューツールを含む。例えば、１つ以上の特性評価ツール６０４は、１つ以上の粒子ビームレビューツールを含む。例えば、１つ以上の粒子ビームレビューツールは、電子ビーム（ｅビーム）ツールを含むことができるが、これに限定されない。粒子ビームレビューツールの説明は、２０１８年１０月１７日に出願された米国特許出願第１６／１６３２６３号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。加えて、粒子ビームレビューツールの説明は、２０１９年９月９日に出願された米国特許出願第１６／５６４９８１号に記載されており、その全体を本願に引用して援用する。

【0084】

別の実施形態では、システム６００は、１つ以上のプロセッサを含むコントローラ６０２を含む。別の実施形態では、コントローラ６０２は、システム６００の１つ以上の構成要素に動作可能に結合される。例えば、コントローラ６０２は、１つ以上のプロセスツール１００、１つ以上の特性評価ツール６０４、および／または１つ以上の追加の構成要素に動作可能に結合することができる。この点に関して、コントローラ６０２は、システム６００の構成要素のいずれかおよび／または１つ以上のプロセスツール１００の任意の構成要素、１つ以上の特性評価ツール６０４、および／または１つ以上の追加の構成要素に、本開示全体にわたって説明される様々な機能のうちのいずれか１つ以上を実行するように指示することができる。

【0085】

別の実施形態では、システム６００は、ネットワークを介してサーバに通信可能に結合されたコントローラ６０２を含むことができる。別の実施形態では、コントローラ６０２は、１つ以上のプロセッサおよびメモリを含む。別の実施形態では、１つ以上のプロセッサは、メモリに記憶されたプログラム命令のセットを実行するように構成されてもよく、プログラム命令のセットは、１つ以上のプロセッサに本開示のステップを実行させるように構成されている。本明細書では、サーバ、１つ以上のプロセッサ、およびメモリに関する本明細書の考察は、本明細書で別段の記載がない限り、コントローラ６０２、１つ以上のプロセッサ、およびメモリにも適用されるものと見なすことができることに留意されたい。

【0086】

本明細書では、システム６００の１つ以上の構成要素は、当技術分野で知られている任意のやり方でシステム６００の様々な他の構成要素に通信可能に結合されてもよいことに留意されたい。例えば、１つ以上のプロセッサは、有線（例えば、銅線、光ファイバケーブルなど）または無線接続（例えば、ＲＦ結合、ＩＲ結合、データネットワーク通信（例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など））を介して互いにおよび他の構成要素に通信可能に結合されてもよい。

【0087】

一実施形態では、１つ以上のプロセッサは、当技術分野で知られている任意の１つ以上の処理要素を含むことができる。この意味で、１つ以上のプロセッサは、ソフトウェアアルゴリズムおよび／または命令を実行するように構成された任意のマイクロプロセッサタイプのデバイスを含むことができる。一実施形態では、１つ以上のプロセッサは、本開示全体にわたって説明されるように、システム６００を動作させるように構成されたプログラムを実行するように構成された、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、並列プロセッサ、または他のコンピュータシステム（例えば、ネットワークコンピュータ）で構成されてもよい。本開示全体にわたって説明されるステップは、単一のコンピュータシステム、または代替として複数のコンピュータシステムによって実行されてもよいことを認識されたい。さらに、本開示全体にわたって説明されるステップは、１つ以上のプロセッサのうちのいずれか１つ以上で実行されてもよいことを認識されたい。一般に、「プロセッサ」という用語は、メモリからのプログラム命令を実行する１つ以上の処理要素を有する任意のデバイスを包含するように広く定義することができる。さらに、システム６００の異なるサブシステムは、本開示全体にわたって説明されるステップの少なくとも一部を実行するのに適したプロセッサまたは論理要素を含むことができる。したがって、上記の説明は、本開示に対する限定として解釈されるべきではなく、単なる例示として解釈されるべきである。

【0088】

メモリは、関連付けられた１つ以上のプロセッサによって実行可能なプログラム命令と、送信デバイスから受信したデータとを記憶するのに適した、当技術分野で知られている任意の記憶媒体を含むことができる。例えば、メモリは、非一時的なメモリ媒体を含むことができる。例えば、メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気または光学メモリデバイス（例えば、ディスク）、磁気テープ、ソリッドステートドライブなどを含むことができるが、これらに限定されない。別の実施形態では、メモリは、送信デバイスから受信したエンティティデータ、アソシエーションデータ（例えば、空間的関係データ）、オペレーションデータ、ＧＰＳデータ、タイムスタンプ付きデータ、ジオフェンス付きデータなどを含むが、これらに限定されないデータを記憶するように構成されている。メモリは、１つ以上のプロセッサとともに共通のコントローラハウジング内に収容されてもよいことにさらに留意されたい。代替の実施形態では、メモリは、プロセッサ、サーバ、コントローラなどの物理的な位置に対して遠隔に配置されてもよい。別の実施形態では、メモリは、本開示全体にわたって説明される様々なステップを１つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラム命令を維持する。

【0089】

図７は、本開示の１つ以上の実施形態による、洗浄基板２１６の洗浄効率を決定するために使用される特性評価データを収集するために特性評価システムを使用する方法７００を示す流れ図を示す。図８は、本開示の１つ以上の実施形態による、図７に示す方法７００の１つ以上のステップの例示的な図を示す。本明細書では、方法７００のステップは、システム６００によってすべてまたは一部が実施されてもよいことに留意されたい。しかしながら、追加または代替のシステムレベルの実施形態が、方法７００のステップのすべてまたは一部を実行することができるという点で、方法７００は、システム６００に限定されないことがさらに認識される。

【0090】

ステップ７０２において、図８のビュー８０２に示すように、１つ以上の検査ツールを介して洗浄基板２１６の表面が検査され、洗浄前検査データが生成される。例えば、検査ツールは、洗浄基板２１６の表面を検査して、洗浄基板２１６の表面に関する洗浄前検査データを生成するように構成されてもよい。例えば、洗浄前検査データは、洗浄基板２１６の１つ以上のパターン３０２に関する情報を含むことができる。

【0091】

ステップ７０４において、ウエハチャック２１２の表面３０３上の１つ以上の粒子２１４は、図８のビュー８０４に示すように、洗浄基板２１６を介して除去される。例えば、洗浄基板２１６は、チャック２１２の表面３０３の近くに配置されると、チャック２１２の表面３０３から１つ以上の粒子２１４を除去することができる。

【0092】

ステップ７０６において、図８のビュー８０６に示すように、１つ以上の検査ツールを介して洗浄基板２１６の表面が検査され、洗浄後検査データが生成される。別の実施形態では、１つ以上の検査ツールは、洗浄基板２１６の表面の検査に基づいて洗浄後検査データを生成するように構成される。例えば、１つ以上の検査ツールは、プロセスチャンバ洗浄ステップ６１４中にチャック２１２から除去された洗浄基板上の１つ以上の粒子２１４を検出するように構成される。検査データは、洗浄基板２１６上の１つ以上の粒子２１４の位置、サイズ、および材料に関する情報を含むことができる。

【0093】

別の実施形態では、検査ツールは、ステップ７０２およびステップ７０６からの検査データをそれぞれ比較するように構成される。例えば、検査ツールは、洗浄基板２１６から反射された全信号の和を比較することができ、なんらかの差があれば洗浄動作を知らせるようにする。別の例として、洗浄基板２１６は、既知のパターン（例えば、特定のピッチの列または円）を有していてもよい。例えば、検査ツールは、洗浄基板２１６全体にわたって領域を比較し、ステップ７０２中に特定された既知のパターン（例えば、特定のピッチの行または円）からのいかなる逸脱も検出することができる。

【0094】

任意選択のステップ７０８において、図８のビュー８０８に示すように、洗浄基板２１６の表面上の１つ以上の粒子２１４が１つ以上の粒子レビューツールを介してレビューされ、粒子レビューデータが生成される。例えば、１つ以上の粒子レビューツールは、洗浄基板２１６の表面上の１つ以上の欠陥の画像を捕捉するために、洗浄基板２１６の表面を撮像することができる。例えば、１つ以上の粒子レビューツールは、洗浄基板２１６の表面上の１つ以上の粒子の画像を捕捉することができる。粒子レビューデータは、１つ以上の粒子２１４の位置、サイズ、および／または材料に関して、洗浄後検査データよりも詳細な情報を含むことができる。この点に関して、粒子レビューデータは、最適な洗浄のための洗浄基板２１６を準備するために使用されてもよい。例えば、粒子レビューデータは、チャック２１２の洗浄を最適化するために洗浄基板２１６の１つ以上のパターン３０２を決定するために使用されてもよい。

【0095】

図９は、本開示の１つ以上の実施形態による、プロセスツール１００のウエハチャック２１２の特性評価によってトリガされる洗浄の方法９００を示す流れ図である。本明細書では、方法９００のステップは、システム６００によってすべてまたは一部が実施されてもよいことに留意されたい。しかしながら、追加または代替のシステムレベルの実施形態が、方法９００のステップのすべてまたは一部を実行することができるという点で、方法９００はシステム６００に限定されないことがさらに認識される。

【0096】

ステップ９０２において、システム６００の１つ以上のプロセスツール１００は、ウエハ２１０に対して１つ以上の半導体製造プロセスを実行する。ウエハ２１０は、１つ以上の半導体製造プロセス中にチャック２１２上に１つ以上の粒子２１４を堆積させることができる。さらに、プロセスツール１００のプロセスチャンバ１０２の１つ以上の壁は、１つ以上の粒子２１４をチャック２１２上に堆積させることができる。

【0097】

ステップ９０４において、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つが、プロセスツール１００の１つ以上のロボットアセンブリを介してシステム６００の１つ以上の特性評価ツール６０４に搬送（例えば、送達）される。例えば、洗浄基板２１６は、１つ以上の検査ツールまたは１つ以上の粒子レビューツールのうちの少なくとも１つに搬送されてもよい。別の例として、ウエハ２１０は、１つ以上の検査ツールまたは１つ以上の粒子レビューツールのうちの少なくとも１つに搬送されてもよい。

【0098】

ステップ９０６において、ウエハ２１０または洗浄基板のうちの少なくとも１つの表面が、システム６００の１つ以上の特性評価ツール６０４を使用して特性評価される。別の実施形態では、１つ以上の特性評価ツール６０４は、１つ以上の検査ツールを含む。例えば、１つ以上の検査ツールを使用して、ウエハ２１０または洗浄基板のうちの少なくとも１つの底面を検査することができる。別の例として、１つ以上の検査ツールを使用して、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つの上面を検査することができる。別の実施形態では、１つ以上の特性評価ツール６０５は、１つ以上の粒子ビューツールを含む。例えば、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つの底面は、１つ以上の粒子レビューツールを使用してレビューされてもよい。別の例として、ウエハ２１０または洗浄基板２１６のうちの少なくとも１つの上面は、１つ以上の粒子レビューツールを使用してレビューされてもよい。

【0099】

ステップ９０８において、１つ以上の特性評価ツール６０４は、ウエハ２１０または洗浄基板のうちの少なくとも１つの表面の検査またはレビューに基づいて、特性評価データ（例えば、検査データまたは粒子レビューデータ）を生成する。例えば、１つ以上の特性評価ツール６０４は、１つ以上の検査ツールを使用して、ウエハ２１０または洗浄基板のうちの少なくとも１つの表面の検査に基づいて検査データを生成することができる。別の例として、１つ以上の特性評価ツール６０４は、ウエハ２１０または洗浄基板のうちの少なくとも１つの表面のレビューに基づいて粒子レビューデータを生成することができる。別の実施形態では、１つ以上の特性評価ツール６０４は、コントローラ６０２の１つ以上のプロセッサが、１つ以上の特性評価ツール６０４から特性評価データ（例えば、検査データまたは粒子レビューデータ）を受信するように、コントローラ６０２と通信可能に結合されている。特性評価データ（例えば、検査データ）は、ウエハ２１０または洗浄基板２１６の表面３０３上の１つ以上の粒子２１４の位置、サイズ、および材料に関する情報を含むことができる。

【0100】

ステップ９１０において、コントローラ６０２は、１つ以上のプロセッサに、特性評価データ（例えば、検査データまたは粒子レビューデータ）に基づいて、１つ以上の洗浄パラメータを決定させる。別の実施形態では、コントローラ６０２は、１つ以上の特性評価ツール６０４から特性評価データ（例えば、検査データまたは粒子レビューデータ）を受信し、１つ以上のプロセッサに１つ以上の洗浄パラメータを開始させる。１つ以上の洗浄パラメータは、洗浄基板２１６の準備、洗浄サイクルの開始、洗浄基板２１６の向きなどのうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、コントローラ６０２の１つ以上のプロセッサは、１つ以上のプロセスツール１００をトリガして、図１～図５に記載の洗浄プロセスを開始させることができる。別の例として、検査データまたは粒子レビューデータのうちの少なくとも１つを使用して、最適な洗浄性能のために洗浄基板２１６の向きを決定する。例えば、コントローラ６０２の１つ以上のプロセッサは、検査データまたは粒子レビューデータのうちの少なくとも１つに基づいて、洗浄基板２１６を最適な向きに向けるようにハンドリング装置１０６のＰ／Ａモジュール１０８をトリガすることができる。追加の例として、プロセスツール１００がチャック２１２を最適に洗浄することを保証するために、検査データまたは粒子レビューデータのうちの少なくとも１つを使用して、１つ以上の追加の洗浄パラメータを制御することができる。

【0101】

ステップ９１２において、コントローラ６０２は、１つ以上のプロセッサが１つ以上のロボットアセンブリに指示して、洗浄基板２１６をプロセスツール１００のチャック２１２に位置決めさせるようにする。例えば、ロボットアセンブリ１１０は、洗浄基板２１６をハンドリング装置１１２のロボットアセンブリ１１６に搬送（例えば、送達）することができる。例えば、ハンドリング装置１１２のロボットアセンブリ１１６は、ゲート２０６が開くと、洗浄基板２１６をプロセスツール１００のプロセスチャンバ１０２に挿入することができる。

【0102】

ステップ９１４において、洗浄基板２１６は、静電引力、機械的トラッピングなどのうちの少なくとも１つを介して、チャック２１２から１つ以上の粒子２１４を除去する。

【0103】

ステップ９１６において、１つ以上のロボットアセンブリは、プロセスツール１００から洗浄基板２１６を除去し、洗浄基板２１６を洗浄基板キャビネット１２０に戻す。例えば、ロボットアセンブリ１１６は、プロセスツール１００のプロセスチャンバ１０２から洗浄基板２１６を除去し、洗浄基板２１６をハンドリング装置１１４に挿入することができる。別の例として、ロボットアセンブリ１１０は、ハンドリング装置１１４から洗浄基板２１６を除去し、洗浄基板を洗浄基板キャビネット１２０に戻すことができる。

【0104】

本明細書では、システム６００の１つ以上の検査ツールおよび／または１つ以上の粒子レビューツールは、単一の機能または複数の機能を実行することができることに留意されたい。例えば、第１の検査ツールは、ウエハ２１０の表面を検査するように構成されてもよく、第２の検査ツールは、洗浄基板２１６の表面を検査するように構成されてもよい。別の例として、検査ツールは、ウエハ２１０の表面および洗浄基板２１６の表面を検査するように構成されてもよい。さらなる例として、第１のレビューツールは、ウエハ２１０の表面をレビューするように構成されてもよく、第２のレビューツールは、洗浄基板２１６の表面をレビューするように構成されてもよい。別の例として、粒子レビューツールは、ウエハ２１０の表面および洗浄基板２１６の表面をレビューするように構成されてもよい。

【0105】

図１０は、本開示の１つ以上の実施形態によるウエハ搬送装置１０４の単純な概略図を示す。図１１は、本開示の１つ以上の実施形態による、ウエハ搬送装置１０４の単純な上面図を示す。

【0106】

一実施形態では、ウエハ搬送装置１０４は、ウエハ２１０上の１つ以上の粒子２１４を検出するように配置された撮像システム１００６を含む。別の実施形態では、撮像システム１００６は、コリメートされた光ビームを生成するように構成された光源１００８を含む。例えば、ウエハ搬送装置１０４は、コリメートされた光ビームを生成するように構成されたＬＥＤプロジェクタ１００８を含むことができる。別の実施形態では、撮像システム１００６の光学系は、コリメートされた光ビーム１００９をウエハ２１０の表面上に向けるように構成され、それによって、照明が１つ以上の粒子２１４またはウエハ２１０から反射、散乱、回折、または放射される。

【0107】

別の実施形態では、撮像システム１００６は、粒子２１４から発する（例えば、反射、散乱、回折、または放射された）光１００９を収集するように構成された対物レンズ１０１０を含む。別の実施形態では、撮像システム１００６は、検出器１０１１（例えば、ＣＣＤ検出器）を含む。例えば、撮像システム１００６、および撮像システム１００６の検出器１０１１は、暗視野構成で配置されてもよい。例えば、暗視野撮像は、レンズの軸方向または外側の１つ以上の粒子２１４を検出することができる。例えば、暗視野撮像は、０～１．０μｍの寸法を有する１つ以上の粒子２１４を検出することができる。本明細書では、対物レンズ１０１０は、ウエハ２１０から任意の距離にあってもよいことに留意されたい。例えば、対物レンズ１０１０は、ウエハ２１０の表面から１００ｍｍであってもよい。

【0108】

一実施形態では、ウエハ搬送装置１０４は、ウエハ２１０を、ｚ軸を中心に（例えば、上下に）回転させるように構成された回転ステージ１００２を含む。例えば、回転ステージ１００２は、１つ以上の粒子２１４をいつでも撮像することができるように、ウエハをｚ軸を中心に回転させるように構成された回転ステージを含むことができる。別の実施形態では、ウエハ搬送装置１０４は、ウエハ２１０の表面（例えば、上面または底面）を走査するように構成されたリニアステージ１００４を含む。例えば、リニアステージ１００４は、ウエハ２１０の底面を走査して１つ以上の粒子２１４を検出するために、ウエハ２１０の表面に沿って撮像システム１００６を並進させるように構成することができる。回転ステージ１００２およびリニアステージ１００４を利用して、ウエハ２１０全体を走査することができる。例えば、図１１に示すように、回転機構１００２は、リニアステージ１００４が走査線に沿って撮像システム１００６を並進させることができるように選択距離だけウエハ２１０を回転させることができる。この点に関して、回転機構１００２は、ウエハ２１０全体が撮像システム１００６によって走査されるまでウエハ２１０を回転させることができる。

【0109】

別の実施形態では、ウエハ搬送装置１０４は、メインモジュール１０１２を含む。別の実施形態では、メインモジュールは、各起動の前に洗浄基板２１６を充電するように構成された電源１０１４を含む。本明細書では、電源３０６（図３Ｂで論じた）は、図１０の電源１０１４と１つ以上の構成要素を共有することができることに留意されたい。別の実施形態では、メインモジュール１０１２は、ウエハ搬送装置１０４に電力を供給するように構成された充電機構１０２０を含む。充電機構１０２０は、電池を含むがこれに限定されない、当技術分野で知られている任意の充電機構を含むことができる。本明細書では、電源１０１４および充電機構１０２０は、１つ以上の構成要素を共有することができることに留意されたい。

【0110】

別の実施形態では、メインモジュール１０１２は、静電界を使用して１つ以上の粒子２１４を除去するように構成された洗浄機構１０１６（例えば、洗浄アセンブリ３００）を含む。例えば、ウエハ搬送装置１０４は、洗浄基板２１６が静電界を使用して１つ以上の粒子２１４を除去することができるように、静電界発生器１０２２を含んでもよい。

【0111】

別の実施形態では、メインモジュール１０１２は、データの収集、処理、または送信のうちの少なくとも１つを行うように構成されたコンピューティングエンジン１０１８（例えば、１つ以上のプロセッサ）を含む。例えば、コンピューティングエンジン１０１８（例えば、１つ以上のプロセッサ）は、画像処理を実行するように構成されてもよい。別の例として、コンピューティングエンジン１０１８（例えば、１つ以上のプロセッサ）は、１つ以上のアルゴリズムを実行するように構成されてもよい。データは、粒子２１４および／またはウエハ２１０の表面の１つ以上の特性を含むことができる。例えば、データは、粒子２１４のサイズ、位置、材料などに関する情報を含むことができる。コンピューティングエンジン（例えば、１つ以上のプロセッサ）は、マイクロプロセッサを含むがこれに限定されない、当技術分野で知られている任意のコンピューティングエンジンを含むことができる。

【0112】

当業者は、本明細書に記載される構成要素、デバイス、オブジェクト、およびそれらに付随する考察が、概念的な明瞭さのために例として使用されており、様々な構成の変形が企図されることを認識するであろう。そのため、本明細書で使用される場合、記載される特定の例および付随する考察は、それらのより一般的なクラスを代表するものであることが意図されている。一般に、任意の特定の例の使用は、そのクラスを代表することが意図されており、特定の構成要素、デバイス、およびオブジェクトを含まないことが、限定していると解釈されるべきではない。

【0113】

本明細書における実質的に任意の複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈および／または用途に適切であるように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形／複数形の置換は、明確にするために本明細書では明示的に記載されていない。

【0114】

本明細書に記載される主題は、時として、他の構成要素内に含まれる、または他の構成要素と接続された異なる構成要素を示す。そのように示されるアーキテクチャは、単に例示であり、実際には、同じ機能を達成する多くの他のアーキテクチャを実装することができることを理解されたい。概念的な意味では、同じ機能を達成するための構成要素の任意の配置は、所望の機能が達成されるように効果的に「関連付けられる」。したがって、特定の機能を達成するために本明細書において組み合わされた任意の２つの構成要素は、アーキテクチャまたは中間の構成要素とは無関係に、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられている」と見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために互いに「接続」または「結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付けることができる任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために互いに「結合可能である」と見なすこともできる。結合可能な特定の例としては、物理的に嵌合可能なおよび／または物理的に相互作用する構成要素、ならびに／あるいは、無線で相互作用可能なおよび／または無線で相互作用する構成要素、ならびに／あるいは、論理的に相互作用するおよび／または論理的に相互作用可能な構成要素が挙げられるが、これらに限定されない。

【0115】

前述の説明は、当業者が、特定の用途およびその要件の文脈において提供されるような本発明を作成および使用することができるように提示されている。本明細書で使用される場合、「頂部」、「底部」、「の上」、「の下」、「上部」、「上向き」、「下部」、「下に」、および「下向き」などの方向を示す用語は、説明のために相対的な位置を示すことが意図されており、絶対的な基準系を指定することは意図されていない。記載された実施形態に対する様々な変形は、当業者には明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、図示および説明された特定の実施形態に限定されることは意図されておらず、本明細書で開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

【0116】

さらに、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解されたい。一般に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体）で使用される用語は、一般に「オープン」な用語として意図されている（例えば、用語「含んでいる」は、「含んでいるがこれに限定されない」と解釈されるべきであり、用語「有する」は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、用語「含む」は、「含むがこれに限定されない」などと解釈されるべきである）ことが当業者によって理解されるであろう。導入された請求項の記載（ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｃｌａｉｍ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎ）の特定の数が意図されている場合、そのような意図は請求項に明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが当業者によってさらに理解されるであろう。例えば、理解を助けるために、以下の添付の特許請求の範囲では、請求項の記載を導入するために、「少なくとも１つ」および「１つ以上」という導入句の使用が含まれていることがある。しかしながら、そのような句の使用は、たとえ同じ請求項が「１つ以上」または「少なくとも１つ」という導入句および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのような導入された請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、そのような記載を１つだけ含む発明に限定することを意味すると解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つ」または「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、同じことが、請求項の記載を導入するために使用される定冠詞の使用にも当てはまる。加えて、導入された請求項の記載の特定の数が明示的に記載されている場合であっても、当業者は、そのような記載が、典型的には、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの記載」というただそれだけの記載は、典型的には、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似する慣用句が使用される場合、概して、そのような構成は、当業者が慣用句を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢをともに、ＡおよびＣをともに、ＢおよびＣをともに、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣをともになどを有するシステムを含むが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似する慣用句が使用される場合、概して、そのような構成は、当業者が慣用句を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢをともに、ＡおよびＣをともに、ＢおよびＣをともに、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣをともになどを有するシステムを含むが、これらに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する実質的に任意の離接語および／または句は、本明細書、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、その用語のうちの１つ、用語のうちのいずれか、または両方の用語を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者によってさらに理解されるであろう。例えば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解される。

【0117】

本開示およびその付随する利点の多くは、前述の説明によって理解されると考えられ、開示された主題から逸脱することなく、またはその重要な利点のすべてを犠牲にすることなく、構成要素の形態、構造、および配置において様々な変更を行うことができることが明白であろう。記載された形態は単に説明であり、そのような変更を包含し、含むことが以下の特許請求の範囲の意図である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】