CN101136320A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基板处理装置和基板处理方法，该基板处理装置包括：基板保持单元，其用于保持基板；推拉板，其以隔开间隔的方式与所述基板保持单元所保持的基板的一个面相对向配置，在与所述一个面相对向的面上形成有喷出处理液的多个喷出口和吸引从所述喷出口喷出的处理液的多个吸引口；相对旋转单元，其使所述基板保持单元所保持的基板与推拉板相对旋转。
Description
技术领域
本发明涉及适用于用处理液对基板进行处理的基板处理方法和基板处理装置。在成为处理对象的基板中，包含例如半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、等离子体显示装置用玻璃基板、FED(场致发射显示器)用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用玻璃基板、陶瓷基板等。
背景技术
在半导体装置或液晶显示装置的制造步骤中，把药液供给到半导体晶片或液晶显示面板用玻璃基板之类的基板表面上，进行用药液洗净该基板表面的处理。
例如，实施一张一张地处理基板的单张式的洗净处理的装置具备旋转卡盘和喷嘴，该旋转卡盘将基板保持为大体水平并使该基板旋转，该喷嘴把药液喷吹到由旋转卡盘旋转的基板的表面上。处理时，由旋转卡盘使基板旋转，同时从喷嘴把药液喷吹到该基板表面的旋转中心附近。供给到基板的表面上的药液受基板的旋转产生的离心力的作用而沿基板的表面向周缘流动，这样，药液就行至基板表面的整个区域，而完成用药液对基板表面进行洗净的处理(例如，日本特开平10-172950号公报)。
但是，由于从喷嘴对旋转中的基板喷吹药液，所以药液飞溅到基板的周边，该飞溅出来的药液附着在配置于旋转卡盘周围的部件上，干燥后可能结晶化。这样的药液的结晶会变成颗粒，从而给基板造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基板处理装置和基板处理方法，能够抑制处理液向基板周边飞溅，同时可以良好地用处理液对基板进行处理。
本发明的基板处理装置包括：基板保持单元，其用于保持基板；推拉板，其以隔开间隔的方式与所述基板保持单元所保持的基板的一个面相对向配置，在与所述一个面相对向的面上形成有喷出处理液的多个喷出口和吸引从所述喷出口喷出的处理液的多个吸引口；相对旋转单元，其使所述基板保持单元所保持的基板与推拉板相对旋转。
本发明的基板处理方法具备如下步骤：基板保持步骤，用基板保持单元对基板进行保持；触液步骤，将推拉板以隔开间隔的方式与所述基板保持单元所保持的基板的一个面相对向配置，其中该推拉板形成有喷出处理液的多个喷出口和吸引从所述喷出口喷出的处理液的多个吸引口，并且，使从所述喷出口喷出的处理液接触于该基板的一个面；相对旋转步骤，与所述触液步骤同时进行，使基板与推拉板相对旋转。
一面从形成在推拉板上的喷出口向基板的一个面喷出处理液，一面由形成在该推拉板上的吸引口进行吸引，从而能够在推拉板上形成处理液的液膜。而且，把该推拉板以与基板的一个面对向的方式进行配置，使基板的一个面接触处理液的液膜，由此就能够用处理液对基板的一个面实施处理。由于从推拉板的喷出口喷出的处理液喷出后立刻就被吸引口吸引，所以，不会飞溅到基板的周边。因此，能够抑制处理液向基板周边飞溅，同时能够很好地进行利用处理液对基板的处理。
由于推拉板与基板相对旋转，所以，处理液不会凌乱地接触基板一个面的整个区域。这样，就能够用处理液均匀地对基板的一个面实施处理。
所述相对旋转单元也可以使所述基板保持单元保持的基板绕通过该基板的中心的轴线旋转。
以下参照附图描述的实施方式的说明将使上述的或另外的其他目的、特征和效果更加明了。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的基板处理装置的构成的示意性的剖视图。
图2是推拉板的下面的仰视图。
具体实施方式
图1是本发明一实施方式的基板处理装置的构成的示意性剖视图。
基板处理装置1是对作为基板一例的半导体晶片(以下简称“晶片”)W上的器件形成区域侧的表面(上面)实施用处理液的处理的单张式的装置。基板处理装置1包括把晶片W保持大体水平并使其旋转的旋转卡盘10和用来对被保持在该旋转卡盘10上的晶片W的表面实施用处理液的处理的推拉板2。此外，使用药液和纯水作为对晶片W的表面实施处理的处理液。
旋转卡盘10例如是真空吸附式的卡盘。而且该旋转卡盘10具有沿大体竖直方向延伸的旋转轴11和、安装在该旋转轴11的上端用来吸住晶片W的背面(下面)而将其保持大体水平姿势的吸盘12。在旋转轴11上，结合有包含电机等的旋转驱动机构13，把晶片W吸住并保持在吸盘12上的状态下，从旋转驱动机构13把驱动力输入给旋转轴11，从而能够使晶片W以大体水平姿势绕通过晶片W的中心的旋转轴11的中心轴线旋转。
推拉板2形成为直径大于晶片W的圆板形状，推拉板2被固定在由未图示的臂支撑住的支承块14的下面。此外，推拉板2以隔开规定的间隔S面对被保持在旋转卡盘10上的晶片W的方式配置。在推拉板2的下面21上形成有多个喷出口22和吸引口23。推拉板2上贯通其厚度方向(上下方向)形成有与各喷出口22连通的略圆柱状的供给路径24和与各吸引口23连通的略圆柱状的吸引路径25。
通过供给机构3可以有选择地把药液、纯水、IPA(异丙醇)和氮气供给推拉板2的多个喷出口22。例如可以使用氢氟酸作为药液，但是也可以用SPM(硫酸过氧化氢水)、SC1(氨过氧化氢水)或SC2(盐酸过氧化氢水)来替代氢氟酸。此外，也可以对这些药液施加超声波振动。通过吸引机构4把从喷出口22喷出的药液、纯水、IPA和氮气吸引到推拉板2的多个吸引口23中。
供给机构3设置有一端连接在各供给路径24上的分支供给管30和、共同连接分支供给管30的另一端的集合供给管31。分支供给管30配置在支承块14内。集合供给管31延伸到支承块14的外部。在该支承块14的外部，药液供给管32、纯水供给管33、IPA供给管34和氮气供给管35连接在该集合供给管31上。
药液供给管32供给来自未图示的药液罐的药液。在药液供给管32的途中部位插装有开闭该药液供给管32的药液阀门36。纯水供给管33供给来自未图示的纯水供给源的纯水。在纯水供给管33的途中部位插装有开闭该纯水供给管33的纯水阀门37。IPA供给管34供给来自未图示的IPA供给源的IPA。在IPA供给管34的途中部位插装有开闭该IPA供给管34的IPA阀门38。氮气供给管35供给来自未图示的氮气供给源的氮气。在氮气供给管35的途中部位插装有开闭该氮气供给管35的氮气阀门39。
这样，关闭纯水阀门37、IPA阀门38和氮气阀门39，而开启药液阀门36，就能够经药液供给管32、集合供给管31、分支供给管30和供给路径24把贮存在未图示的药液罐内的药液供给到各喷出口22。此外，通过关闭药液阀门36、IPA阀门38和氮气阀门39，而开启纯水阀门37，就能够经纯水供给管33、集合供给管31、分支供给管30和供给路径24把来自纯水供给源的纯水供给到各喷出口22。进而，通过关闭药液阀门36、纯水阀门37和氮气阀门39，而开启IPA阀门38，就能够经IPA供给管34、集合供给管31、分支供给管30和供给路径24把来自IPA供给源的IPA供给到各喷出口22。还有，通过关闭药液阀门36、纯水阀门37和IPA阀门38，而开启氮气阀门39，就能够经氮气供给管35、集合供给管31、分支供给管30和供给路径24把来自氮气供给源的氮气供给到各喷出口22。
吸引机构4设置有一端连接在各吸引路径的25上的分支吸引管40和共同连接分支吸引管40的另一端的集合吸引管41。分支吸引管40配置在支承块14内。集合吸引管41延伸到支承块14的外部。集合吸引管41的前端连接在用来真空吸引集合吸引管41内的吸引装置(未图示)。在集合吸引管41的途中部位插装着开闭该集合吸引管41的吸引阀门42。
这样，在从推拉板2的喷出口22喷出药液、纯水、IPA或氮气的状态下，开启吸引阀门42，由此来从推拉板2的吸引口23吸引从喷出口22喷出的药液、纯水、IPA或氮气。
图2是表示推拉板的下面的仰视图。在推拉板2的下面21上，例如，把吸引口23列队配置成在相互正交的方向上分别隔开等间隔的矩阵状的排列、以及分别在行方向和列方向隔开与所述排列中的行方向和列方向的间隔相同的间隔同时呈对所述排列分别在行方向和列方向上错开半个间隔的位置关系的矩阵状的排列。而且，在吸引口23的周围，把喷出口22配置在例如以该吸引口23为中心的正六边形的各顶点位置上。这样，如图2中的箭头所示的那样，从各喷出口22喷出的药液、纯水、IPA或氮气就从六个喷出口22向处于该喷出口22的中央的吸引口23汇流。
再参照图1，来说明该基板处理装置1中的晶片W的处理。
处理晶片W时，首先，用未图示的搬送机械手把晶片W送入基板处理装置1内，并把该晶片W保持在旋转卡盘10上。然后，把推拉板2以隔开规定间隔S面对晶片W的表面的方式进行配置。并且，通过旋转卡盘10的旋转驱动机构13使晶片W连同吸盘12一起开始绕旋转轴11的中心轴线旋转。
在用药液进行的洗净处理中，使晶片W维持给定的转速(例如500rpm)，并从推拉板2的喷出口22喷出药液，同时由吸引口23吸引该喷出的药液。从配置在吸引口23周围的喷出口22喷出的药液在其喷出后立刻被吸引口23吸引。这样，在推拉板2的下面21上形成从喷出口22向吸引口23流动的药液的液膜。为了使推拉板2的下面21与晶片W的表面的间隔S小于该药液的液膜的厚度，把间隔S设定为0.05mm～5mm。因此，药液的液膜接触到相对推拉板2旋转着的晶片W的表面。晶片W的表面接触被保持在推拉板2的下面21上的药液的液膜，同时晶片W相对推拉板2旋转，从而能够均匀地向晶片W表面的整个区域供给药液。由此，可以用药液对晶片W的表面的整个区域进行洗净。
从开始利用药液的洗净处理起经过预定的时间(例如30秒钟)之后，停止从推拉板2的喷出口22供给药液。然后从该喷出口22喷出纯水。从喷出口22喷出的纯水被吸引口23吸引后，通过集合吸引管41而送到未图示的废弃设备废弃掉。从配置在吸引口23周围的喷出口22喷出的纯水在其喷出后立刻被吸引口23吸引。这样，在推拉板2的下面21上形成从喷出口22向吸引口23流动的纯水的液膜。该纯水的液膜接触晶片W的表面。在纯水的液膜接触晶片W表面的同时，晶片W相对推拉板2旋转，从而利用纯水把附着在晶片W表面的整个区域上的药液冲洗掉。
从开始喷出纯水起经过预定的冲洗时间(例如30秒钟)之后，停止从推拉板2的喷出口22供给纯水。然后，停止旋转卡盘10的旋转驱动，停止晶片W的旋转。晶片W静止后，从喷出口22喷出IPA。此时，从喷出口22喷出的IPA被吸引口23吸引，然后通过集合吸引管41而送到未图示的废弃设备废弃掉。从配置在吸引口23周围的喷出口22喷出的IPA在其喷出后立刻被吸引口23吸引。这样，在推拉板2的下面21上形成从喷出口22向吸引口23流动的IPA的液膜。该IPA的液膜与晶片W的表面接触。通过该IPA的液膜的接触，把附着在晶片W的表面上的纯水置换为IPA，利用IPA的挥发性使晶片W的表面干燥。
从开始喷出IPA起经过预定的置换时间(例如30秒钟)之后，停止从推拉板2的喷出口22供给IPA。然后，旋转卡盘10的旋转驱动机构13被旋转驱动，晶片W以给定的转速(例如100rpm)旋转。从推拉板2的喷出口22喷出氮气，此时，从喷出口22喷出的氮气被吸引口23吸引后，从集合吸引管41排放到未图示的排气设备。这样，在晶片W的表面与推拉板2的下面21之间形成从喷出口22向吸引口23流动的氮气气流，迅速将残留在晶片W表面上的微小的IPA液滴吹干。另外，在供给IPA的过程中，把晶片W上的绝大部分纯水除掉。这样，即便晶片W旋转，纯水的液滴也不会飞溅到晶片W的周围。
从开始喷出氮气起经过预定的干燥时间(例如30秒钟)之后，停止从推拉板2的喷出口22供给氮气。然后，停止旋转卡盘10的旋转驱动机构13的旋转驱动，停止晶片W的旋转。这样，对晶片W的一连串的处理结束，然后通过未图示的搬送机械手把处理完的晶片W搬出去。
如上所述，按照该实施方式，一面从形成在推拉板2上的喷出口22向晶片W的表面喷出处理液，一面由形成在该推拉板2上的吸引口23吸引，由此，能够在推拉板2的下面21上形成处理液的液膜。而且，将该推拉板2与晶片W的表面对向配置，使处理液的液膜接触晶片W的表面，从而能够对晶片W的表面实施使用了处理液的处理。由于从推拉板2的喷出口22喷出的处理液在喷出后立刻被吸引口23吸引，所以即便晶片W在旋转，也不会飞溅到晶片W的周边。因此，能够抑制处理液向晶片W周边飞溅，能够对晶片W的表面实施利用处理液的处理。
此外，由于晶片W相对推拉板2旋转，所以处理液会均匀地接触晶片W表面的整个区域。这样，就能够使用处理液均匀地对晶片W的表面实施使用处理液的处理。
以上说明了本发明的实施方式，但是也可以按其他实施方式实施。例如，也可以把推拉板2的喷出口22和吸引口23的配置模式对调，在喷出口22的周围配置多个(例如6个)吸引口23。这种情况下，从各喷出口22喷出的处理液就分散流入处于其周围的吸引口23中。
此外，在上述的实施方式中，用真空吸附式的卡盘作为旋转卡盘10，但是，旋转卡盘10并不限定于这样的真空吸附式的卡盘。例如，也可以采用机械式的卡盘，用挟持构件挟持晶片W的外周端面，而将晶片W保持为大体水平姿势。还可以采用滚筒式的卡盘，用多个旋转滚筒挟持晶片W的外周端面，而将晶片W保持为大体水平姿势。
另外，也可以用与上述的推拉板2结构相同的板从晶片W的背面侧吸住晶片W。从喷出口向晶片W的背面喷出氮气等气体，同时由吸引孔吸引，由此就能够在板上形成气流，从而把晶片W吸住。这种情况下，为了限制晶片W向侧方移动，必须在板的周缘设置导杆。
另外，在上述的实施方式中，采用使晶片W相对静止状态的推拉板2旋转的结构，反之，也可以采用使晶片W处于静止状态而使推拉板2相对该晶片W旋转的结构。
此外，在上述的实施方式中，用旋转卡盘10把晶片W保持为其表面朝上的水平姿势，被保持在推拉板2上的液膜从上方接触该晶片W的表面，但是，也可以采用把这种结构上下反转的构成。即，旋转卡盘10把吸盘12配置成朝向下方，同时推拉板2把喷出口22和吸引口23的形成面配置成从下方面对吸盘12，用旋转卡盘10把晶片W保持为其表面朝下的水平姿势，被保持在推拉板2上的液膜从下方接触该晶片W的表面。
另外，晶片W与推拉板2的旋转并不限于上述实施方式那样使晶片W或推拉板2绕通过其中心的轴线旋转的结构，例如，也可以是使晶片W或推拉板2绕偏离其中心的轴线旋转(公转)的结构。这种情况下，包含晶片W的中心部位在内都能够均匀地实施利用处理液的处理。
以上详细说明了本发明的实施方式，但这些只不过是用来明确本发明的技术内容的具体例子，不应把本发明限定于这些具体例子来进行解释，仅用附属的权利要求书的范围来限定本发明的宗旨和范围。
本申请对应于2006年8月31日在日本专利局提出的特愿2006-235016号专利申请，该申请的全部公开都通过引用被编入本案之中。
Claims (3)
1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
基板保持单元，其用于保持基板；
推拉板，其以隔开间隔的方式与所述基板保持单元所保持的基板的一个面相对向配置，该推拉板在与所述一个面相对向的面上形成有喷出处理液的多个喷出口和吸引从所述喷出口喷出的处理液的多个吸引口；
相对旋转单元，其使所述基板保持单元所保持的基板与推拉板相对旋转。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述相对旋转单元使所述基板保持单元所保持的基板围绕通过该基板中心的轴线进行旋转。
3.一种基板处理方法，其特征在于，包含如下步骤：
基板保持步骤，用基板保持单元对基板进行保持；
触液步骤，将推拉板以隔开间隔的方式与所述基板保持单元所保持的基板的一个面相对向配置，其中该推拉板形成有喷出处理液的多个喷出口和吸引从所述喷出口喷出的处理液的多个吸引口，并且，使从所述喷出口喷出的处理液接触于该基板的一个面；
相对旋转步骤，与所述触液步骤同时进行，使基板与推拉板相对旋转。
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