CN107808832B - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理装置,其能够抑制处理液到达基板表面的器件图案区域的情况,并且能够适当地进行基板周缘部的处理。上杯体(11)具有包围半导体晶片(W)的形状。该上杯体(11)具有从半导体晶片(W)侧的端缘朝下方延伸的圆筒状的壁部(101)。该壁部(101)不设置于上杯体(11)中的半导体晶片(W)外周部的一部分区域,该区域形成开口部(100)。该区域是从处理液喷出嘴向半导体晶片(W)喷出处理液的位置附近的区域。而且,壁部(101)的下端部具有上部靠近半导体晶片(W),且下部从半导体晶片(W)离开的倾斜面(102)。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理装置,特别是涉及对例如半导体晶片那样的、外形形状为大致圆形的基板的周缘部进行处理的基板处理装置。
背景技术
在这样的基板的表面形成的器件图案形成在距基板的周缘隔开一定距离的内侧区域。另一方面,在用于形成器件图案的成膜工序中,对基板的整个表面进行成膜。因此,不仅不需要在基板的周缘区域形成的膜,而且对于该膜在后续处理工序中从基板脱离而附着于器件图案区域的情况等,基板的处理品质降低。另外,该膜还成为后续处理工序的阻碍。
因此,还采用如下的基板处理装置:对还被称为斜面(bevel)的基板上的器件图案外侧的周缘部供给蚀刻液等,从而去除在周缘部形成的膜(参照专利文献1和专利文献2)。
在这样的基板处理装置中,在利用旋转卡盘保持基板的状态下,使该基板以基板的中心为旋转中心进行旋转。而且,在基板周缘部的上方配置处理液喷出嘴,并且从该处理液喷出嘴向连续旋转的基板的周缘部供给处理液。由此,对在基板的周缘部形成的膜进行蚀刻从而将其去除。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-066194号公报
专利文献2:日本特开2009-070946号公报
发明内容
对于专利文献1或专利文献2中记载的基板处理装置,由于其结构为对被旋转卡盘保持而旋转的基板的周缘部连续地喷出处理液,因此从处理液喷出嘴向基板的周缘部喷出的处理液伴随基板的旋转而从基板的周缘部上面的供给位置朝基板的外侧飞散。因此,在被旋转卡盘保持而旋转的基板的外周部配置用于捕获从基板飞散的处理液的杯体。
然而,对于这样的基板处理装置,伴随基板的旋转,在杯体内产生绕与基板的旋转方向同一方向旋转的气流。因此,存在从基板飞散且被杯体捕获的处理液在与杯体碰撞时发生飞散,存在该处理液的一部分随着气流到达基板表面的情况。在该处理液附着于基板表面上的器件图案区域的情况下,存在在器件图案产生缺陷的问题。
本发明是为解决上述课题提出的,其目的在于,提供一种能够抑制处理液到达基板表面的器件图案区域并且能够适当地进行基板周缘部的处理的基板处理装置。
技术方案1所述的发明是一种基板处理装置,包括:旋转卡盘,将外形形状为大致圆形的基板的主面保持为大致水平的状态,并且使所述基板以该基板的中心为旋转中心进行旋转;处理液喷出嘴,向被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的周缘部喷出处理液;以及杯体,配置于被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的外周部,并且捕获从所述基板飞散的处理液;其特征在于,该基板处理装置包括:防反射构件,位于比被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的表面更靠上方的位置,并且,该防反射构件配置于从所述基板飞散的处理液与所述杯体发生碰撞的碰撞位置和所述基板之间,用于防止与所述杯体发生碰撞的处理液到达被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的表面。
技术方案2所述的发明是关于技术方案1所述的基板处理装置,其中,所述防反射构件具有从所述杯体的基板侧的端缘朝下方延伸的圆筒状的壁部,并且在所述壁部的与所述处理液喷出嘴相向的区域形成有开口部。
技术方案3所述的发明是关于技术方案2所述的基板处理装置,其中,所述开口部从相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近所述基板旋转方向的上游侧的位置,形成至相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近所述基板的旋转方向的下游侧的位置。
技术方案4所述的发明是关于技术方案3所述的基板处理装置,其中,所述开口部在所述基板旋转方向的上游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,更靠近所述基板的旋转方向的上游侧的位置;并且所述开口部的所述基板的旋转方向的下游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,向所述基板的旋转方向的下游方向离开的位置。
技术方案5所述的发明是关于技术方案4所述的基板处理装置,其中,所述开口部的在所述基板的旋转方向的下游侧的端缘,配置在与通过了利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的特定方向上的位置相比更靠近所述基板的旋转方向的下游方向的位置,所述特定方向平行于将所述基板的旋转中心和利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置连接的直线与所述基板的周缘相交的位置处的由所述基板的外周构成的圆的切线。
技术方案6所述的发明是关于技术方案2所述的基板处理装置,其中,在比利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置更靠近所述基板旋转方向的上游侧的位置还具有气体喷出嘴,该气体喷出嘴向被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的周缘部喷出气体。
技术方案7所述的发明是关于技术方案6所述的基板处理装置,其中,所述开口部在所述基板旋转方向的上游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述气体喷出嘴向所述基板供给气体的供给位置的直线延长线上的位置,更靠近所述基板的旋转方向的上游侧。
技术方案8所述的发明是关于技术方案2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,在臂的顶端配置有多个处理液喷出嘴,该臂能够在被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的周缘部的上方的处理液供给位置与从被所述旋转卡盘保持而旋转的基板的上方离开的退避位置之间摆动的臂的顶端,并且能够选择性地使用所述多个处理液喷出嘴。
技术方案9所述的发明是关于技术方案2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,所述杯体具有与从所述基板飞散的处理液发生碰撞的碰撞面,所述碰撞面由倾斜面构成,该倾斜面的上部靠近被所述旋转卡盘保持而旋转的基板,且下部从被所述旋转卡盘保持而旋转的基板离开。
技术方案10所述的发明是关于技术方案2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,所述壁部的下端部具有倾斜面,该倾斜面的上部靠近被所述旋转卡盘保持而旋转的基板,且下部从被所述旋转卡盘保持而旋转的基板离开。
根据技术方案1所述的发明,通过防反射构件的作用,能够抑制处理液到达基板表面的器件图案区域的情况,并且能够适当地进行基板周缘部的处理。
根据技术方案2~5所述的发明,能够通过壁部的作用抑制处理液到达基板表面的器件图案区域的情况。此时,由于从基板飞散的处理液经由开口部到达壁部的外侧区域,因此能够防止处理液与壁部的碰撞。
根据技术方案6和技术方案7所述的发明,用来自气体喷出嘴的气体去除残留在基板周缘部上的处理液,从而能够抑制残留在基板周缘部上的处理液与从处理液喷出嘴喷出的处理液碰撞而发生液体飞散使得该处理液到达基板表面的器件图案区域的情况。
根据技术方案8所述的发明,将多个处理液选择性地供给到基板的周缘部,从而能够适当地进行基板周缘部的处理。
根据技术方案9所述的发明,与碰撞面发生碰撞的处理液大部分朝下方飞散,因此能够减少朝基板表面飞散的处理液的量。
根据技术方案10所述的发明,能够适当地去除附着于壁部的处理液。
附图说明
图1是示意性地示出本发明基板处理装置的简要主视图。
图2是示出本发明基板处理装置的主要部分的简要俯视图。
图3是示出本发明基板处理装置的主要部分的立体图。
图4是表示从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部供给处理液的状态的示意图。
图5是示出上杯体11与半导体晶片W的配置的俯视图。
图6A是示出上杯体11与半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。
图6B是示出上杯体11与半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。
图7是表示将喷嘴头31配置在向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置时的、喷嘴头31与开口部的配置关系的俯视图。
图8是将喷嘴头31配置在向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置时,从上杯体11内侧观察第一氮气喷出嘴41、处理液喷出嘴42、43、44以及形成于壁部101的开口部100的示意图。
图9是表示上杯体11的壁部101与被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的配置关系的说明图。
图10是将喷嘴头31配置在向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置时,从上杯体11内侧观察第一氮气喷出嘴41、处理液喷出嘴42、43、44以及形成于壁部101的其它形态的开口部100的示意图。
图11A是表示第二实施方式的上杯体11与半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。
图11B是表示第二实施方式的上杯体11与半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。
附图标记的说明
10 杯体
11 上杯体
12 下杯体
13 旋转卡盘
15 旋转驱动机构
31 喷嘴头
32 氮气喷出部
33 喷嘴头
41 第一氮气喷出嘴
42 处理液喷出嘴
43 处理液喷出嘴
44 处理液喷出嘴
45 第二氮气喷出嘴
61 HF与纯水的混合液的供给源
62 纯水的供给源
63 SC1的供给源
64 氮气的供给源
100 开口部
101 壁部
102 倾斜面
103 防反射构件
104 倾斜面
W 半导体晶片
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地示出本发明基板处理装置的简要主视图。另外,图2是示出本发明基板处理装置的主要部分的简要俯视图。而且,图3是示出本发明基板处理装置的主要部分的立体图。
该基板处理装置是对外形形状为大致圆形的基板的半导体晶片W的周缘部进行处理的装置。该基板处理装置具有旋转卡盘13,该旋转卡盘13使半导体晶片W的主面大致呈水平,且在对半导体晶片W的下表面进行吸附保持的状态下,使该半导体晶片W以半导体晶片W的中心为旋转中心进行旋转。该旋转卡盘13经由轴14与配置在壳体16内的电动机等旋转驱动机构15连接。
在被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W的外周部配置有杯体10,该杯体10用于捕获从半导体晶片W飞散的处理液。该杯体10由上杯体11和下杯体12构成。上杯体11利用省略图示的升降机构能够相对于下杯体12进行升降。在对半导体晶片W供给处理液时,该上杯体11的上部配置在比被旋转卡盘13吸附保持的半导体晶片W的上表面更靠上方的高度位置,在搬入搬出半导体晶片W时,该上杯体11的上部配置在比被旋转卡盘13吸附保持的半导体晶片W的正面更靠下方的高度位置。
在与被旋转卡盘13吸附保持的半导体晶片W的下方的与半导体晶片W的周缘部相向的位置配置有加热器17。该加热器17是用于为提高半导体晶片W的处理效率而加热半导体晶片W周缘部的部件。在搬入搬出半导体晶片W时,该加热器利用省略图示的升降机构,下降至不与输送机构缓冲的位置。
该基板处理装置具有喷嘴头31,该喷嘴头31具有第一氮气喷出嘴41以及多个处理液喷出嘴42、43、44(参照图2和图3)。该喷嘴头31被以支撑部22为中心并且能够摇动的臂21的顶端支撑。该臂21利用电动机23的驱动能够在图2中用实线表示的向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置与图2中用虚线表示的待机位置之间摇动。
第一氮气喷出嘴41经由图1所示的开闭阀68与作为非活性气体的氮气的供给源64连接。另外,处理液喷出嘴42经由图1所示的开闭阀67与作为处理液的SC1的供给源63连接。另外,处理液喷出嘴43经由图1所示的开闭阀66与作为处理液的纯水(DIW)的供给源62连接。而且,处理液喷出嘴44经由图1所示的开闭阀65和作为处理液的HF与纯水的混合液的供给源61连接。
图4是表示从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部供给处理液的状态的示意图。
如该图所示,在处理液喷出嘴42、43、44形成的处理液通道的下端部具有朝着被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的周缘部方向偏转的结构。因此,在将处理液喷出嘴42、43、44自身沿垂直方向配置的情况下,也能够使从这些处理液喷出嘴42、43、44喷出的处理液形成朝半导体晶片W的周缘方向倾斜的流动。
再次参照图1~图3,该基板处理装置具有喷嘴头33,该喷嘴头33具有第二氮气喷出嘴45(参照图2和图3)。该喷嘴头33被支撑在以支撑部25为中心可摇动的臂24的顶端。该臂24利用电动机26的驱动能够在图2中用实线表示的向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气的位置与图2中用虚线表示的待机位置之间摇动。第二氮气喷出嘴45经由图1中所示的开闭阀56与作为非活性气体的氮气的供给源54连接。
另外,该基板处理装置具有氮气喷出部32。该氮气喷出部32被支撑在以支撑部28为中心可摇动的臂27的顶端。该臂27利用电动机29的驱动能够在图2中用实线表示的朝半导体晶片W的旋转中心附近供给氮气的位置与图2中用虚线表示的待机位置之间摇动。该氮气喷出部32具有在圆筒状构件的下端部附设遮蔽板的结构,具有形成从被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的旋转中心附近沿所述半导体晶片W的表面至周缘部的氮气流的结构。如图1所示,氮气喷出部32经由开闭阀53与作为非活性气体的氮气的供给源51连接。
该基板处理装置具有如下的结构:从处理液喷出嘴42、43、44对还被称为斜面的半导体晶片W上的器件图案的外侧的周缘部供给处理液,从而对在周缘部形成的膜进行蚀刻而将其去除。即,在该基板处理装置中,在利用旋转卡盘13保持半导体晶片W的状态下使半导体晶片W以半导体晶片W的中心为旋转中心进行旋转。然后,在半导体晶片W的周缘部的上方配置处理液喷出嘴42、43、44中的任一个,并且从该处理液喷出嘴42、43、44向连续旋转的半导体晶片W的周缘部供给处理液。由此,在半导体晶片W的周缘部形成的膜被蚀刻从而被去除。
此时,在从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部供给处理液之后供给至半导体晶片W的周缘部的处理液残留在半导体晶片W周缘部的状态下,进而在该周缘部移动到与处理液喷出嘴42、43、44相向的位置而被供给处理液的情况下,从处理液喷出嘴42、43、44新喷出的处理液与残留在半导体晶片W周缘部的处理液碰撞而发生液体飞散。在因该液体飞散而产生的处理液的液滴附着于半导体晶片W表面上的器件图案区域的情况下,存在在器件图案产生缺陷的问题。
因此,在该基板处理装置中采用如下的结构:在从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的表面供给处理液之前,利用第一氮气喷出嘴41和第二氮气喷出嘴45来去除残留在半导体晶片W周缘部的处理液。
此时,为了迅速地去除残留在半导体晶片W周缘部的处理液,对半导体晶片W的周缘部供给大流量的氮气即可。然而,在大流量的氮气与残留在半导体晶片W周缘部的处理液发生碰撞的情况下,存在处理液产生液体飞散,并且因该液体飞散而产生的处理液的液滴附着于半导体晶片W表面上的器件图案区域的可能性。另一方面,在将供给至半导体晶片W的周缘部的氮气的流量设为小流量的情况下,无法充分地去除残留在半导体晶片W的周缘部的处理液。
因此,在该基板处理装置中采用如下的结构:从第二氮气喷出嘴45向半导体晶片W的周缘部供给小流量或小流速的氮气,从半导体晶片W的周缘部某种程度去除处理液之后,从第一氮气喷出嘴41向半导体晶片W的周缘部供给大流量或大流速的氮气,从而完全地去除残留在半导体晶片W周缘部的处理液。
需要说明的是,如此地,在采用利用氮气来去除半导体晶片W周缘部的处理液的结构时,需要防止处理液从半导体晶片W的周缘部向内侧移动的情况。因此,需要将氮气供给至比从处理液喷出嘴42、43、44对半导体晶片W的周缘部的处理液的喷出位置更位于对半导体晶片W的中心侧的位置。
即,如图2和后述的图7所示,第一氮气喷出嘴41配置在比处理液喷出嘴42、43、44更靠近被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的旋转中心的位置。这对第二氮气喷出嘴45来说也是相同的。
而且,在该基板处理装置中采用如下的结构:通过氮气喷出部32,形成从被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的旋转中心附近沿着其表面至周缘部的氮气流。因此,利用从该氮气喷出部32喷出的氮气,能够进一步降低因液体飞散而产生的处理液的液滴附着于半导体晶片W表面上的器件图案区域的可能性。
接着,对作为本发明的特征部分的杯体10中的上杯体11的结构进行说明。图5是表示上杯体11和半导体晶片W的配置的俯视图。另外,图6A和图6B是表示上杯体11和半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。需要说明的是,图6A表示图5中的A-A纵剖面,图6B表示图5中的B-B剖面。
如上所述,构成杯体10的上杯体11配置在被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W的外周部,用于捕获因半导体晶片W而飞散的处理液。该上杯体11具有包围半导体晶片W的形状。该上杯体11具有从半导体晶片W侧的端缘朝下方延伸的圆筒状的壁部101。该壁部101不设置在上杯体11的与半导体晶片W的外周部相向的区域中的一部分区域,该一部分区域形成开口部100。该一部分区域如后述那样是从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W喷出处理液的位置附近的区域。而且,如图6A所示,壁部101的下端部具有倾斜面102,该倾斜面102的上部接近被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W,下部从该半导体晶片W离开。
上杯体11中除壁部101以外的区域由上端朝向水平方向的水平部、与该水平部连接的倾斜部、从该倾斜部朝下方延伸的垂直部构成。而且,倾斜部由上部接近被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W、下部从该半导体晶片W离开的倾斜面构成。该倾斜部构成从基板飞散的处理液所碰撞的本发明的碰撞面。
图7是表示将喷嘴头31配置在图2中用实线表示的向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置时的、喷嘴头31与开口部100的配置关系的俯视图。另外,图8是从上杯体11内侧观察此时的第一氮气喷出嘴41、处理液喷出嘴42、43、44以及形成在壁部101上的开口部100的示意图。
在从处理液喷出嘴42、43、44朝向被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的周缘部喷出处理液时,供给到半导体晶片W的处理液因离心力朝半导体晶片W外侧飞散。在该处理液的飞散区域,如图6A所示,配置有上杯体11中的壁部101的情况下,从半导体晶片W飞散的处理液与壁部101发生碰撞。因此,在这样的区域,如图6B和图8所示,对壁部101形成开口部100。而且,对这样的区域以外的区域,如图6A所示,配置壁部101,从而防止处理液与上杯体11碰撞而飞散从而到达半导体晶片W表面。
该开口部100需要从相比连接半导体晶片W的旋转中心与利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近半导体晶片W旋转方向的上游侧的位置,形成至比连接半导体晶片W的旋转中心与利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近半导体晶片W旋转方向的下游侧的位置。更具体而言,开口部100的在半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘需要配置在:相比连接半导体晶片W的旋转中心与利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,更靠近半导体晶片W旋转方向的上游侧;并且开口部100的在半导体晶片W旋转方向的下游侧的端缘需要配置在:相比连接半导体晶片W的旋转中心与利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,向半导体晶片W旋转方向的下游方向离开的位置。
此时,从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部喷出的处理液不仅因被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的离心力而向外侧飞散,而且朝向以半导体晶片W的旋转中心为中心的圆的切线方向飞散。因此,如图7中的箭头所示,开口部100的在半导体晶片W旋转方向的下游侧的端缘,优选配置在与通过了利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置的特定方向上的位置相比靠近半导体晶片W旋转方向的下游方向的位置,所述特定方向平行于将半导体晶片W的旋转中心和利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置连接的直线与半导体晶片W的周缘相交的位置处的半导体晶片W的切线。
而且,在上述实施方式中,比利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W供给处理液的供给位置更靠近半导体晶片W旋转方向的上游侧的位置,还具有向半导体晶片W的周缘部喷出气体的第一氮气喷出嘴41。由此,由于从该第一氮气喷出嘴41喷出的氮气的作用,之前从处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部喷出并残留在半导体晶片W上的处理液被去除,并且向半导体晶片W外侧飞散。因此,在本实施方式中,开口部100的、半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘优选配置在:比连结半导体晶片W的旋转中心与利用第一氮气喷出嘴向半导体晶片W供给氮气的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近半导体晶片W旋转方向的上游侧。
需要说明的是,也由于从上述第二氮气喷出嘴45喷出的氮气的作用,之前利用处理液喷出嘴42、43、44向半导体晶片W的周缘部喷出并残留在半导体晶片W上的处理液被去除,并且向半导体晶片W的外侧飞散。然而,如上所述,由于从第二氮气喷出嘴45喷出的氮气与从第一氮气喷出嘴41喷出的氮气相比,采用供给小流量或小流速的氮气的结构,因此无需在与第二氮气喷出嘴5相向的区域形成开口部。即,向半导体晶片W外侧飞散的处理液的大部分经由开口部100飞散到上杯体11。
例如,在将半导体晶片W的直径设为300mm并将半导体晶片W的转速设为1300rpm的情况下,如图7所示,相对于半导体晶片W的旋转中心,开口部100的、半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘与第一氮气喷出嘴41所成角度θ1优选为2度左右,开口部100的、半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘与处理液喷出嘴42所成角度θ2优选为4度左右,开口部100的、半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘与处理液喷出嘴44所成角度θ3优选为20度左右,开口部100的、半导体晶片W旋转方向的上游侧的端缘与下游侧的端缘所成角度θ4优选为45度左右。
图9是表示上杯体11的壁部101与被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的配置关系的说明图。
上杯体11的壁部101的下端部与被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W表面的距离H优选为数mm左右。在减小该距离H的情况下,从半导体晶片W飞散的处理液有可能与壁部101发生碰撞。另一方面,在增加该距离H的情况下,与上杯体11发生碰撞的处理液有可能到达半导体晶片W的表面。另外,上杯体11的壁部101的内侧面与被旋转卡盘吸附保持而旋转的半导体晶片W的端部之间的距离D优选在上杯体11进行升降时上杯体11与半导体晶片W不产生干扰的范围内尽量小。
需要说明的是,在上述实施方式中,如图8所示,开口部100形成为矩形形状。然而,本发明的开口部100不限于这样的形状。图10是将喷嘴头31配置在向半导体晶片W的周缘部附近供给氮气或处理液的供给位置时,从上杯体11内侧观察第一氮气喷出嘴41、处理液喷出嘴42、43、44以及形成在壁部101上的其它形态的开口部100的示意图。
如该图所示,开口部100的上端也可以是曲线状。此时,该开口部100上端的位置优选在飞散有更多的处理液的半导体晶片W旋转方向的上游侧高、旋转方向的下游侧低。
通过具有如上结构的基板处理装置,在对半导体晶片W的周缘部进行蚀刻处理的情况下,在通过旋转卡盘13吸附保持半导体晶片W的状态下,将喷嘴头31、喷嘴头33及氮气喷出部32配置在图2中用实线表示的位置。然后,上杯体11上升至图1、图6A和图6B所示的位置。
在该状态下,使半导体晶片W与旋转卡盘13一起旋转。然后,利用处理液喷出嘴42向半导体晶片W的周缘部首先供给SC1。被供给至半导体晶片W的SC1从半导体晶片W的端缘飞散,并且穿过形成在上杯体11的壁部101的开口部100之后,与上杯体11的倾斜的碰撞面发生碰撞。作为与该碰撞面发生碰撞的处理结果,SC1的大部分向下方飞散,因此能够使朝向半导体晶片W的表面飞散的SC1的量变少。
另外,飞散的SC1的一部分随着与半导体晶片W的旋转方向同一方向旋转的气流而浮动。然而,如图6A所示,该SC1在比半导体晶片W的表面更靠上方的位置,被配置于从半导体晶片W飞散的SC1与上杯体11的碰撞面发生碰撞的碰撞位置和半导体晶片W之间的壁部101捕获杯体。而且,该SC1从壁部101的下端部滴下。此时,壁部101的下端部具有上部靠近半导体晶片W,且下部从半导体晶片W离开的倾斜面102,因此能够适当地排除附着于壁部101上的SC1。
将残留在半导体晶片W的端缘的SC1通过从第二氮气喷出嘴45供给至半导体晶片W的周缘部的小流量或小流速的氮气被去除某种程度之后,通过从第一氮气喷出嘴41供给至半导体晶片W的周缘部的大流量或大流速的氮气将其完全去除。由此,能够防止在已从处理液喷出嘴42供给的SC1残留在半导体晶片W的周缘部的状态下,进一步供给SC1而产生的液体飞散的情况。
在对SC1进行如此处理之后,对其它的处理液也进行同样的处理。即,继续从处理液喷出嘴43向半导体晶片W的周缘部供给纯水从而进行清洗处理,接着,从处理液喷出嘴44向半导体晶片W的周缘部供给HF与纯水的混合液从而进行蚀刻处理,进而从处理液喷出嘴43向半导体晶片W的周缘部再次供给纯水从而进行清洗处理。在通过这些处理液进行处理时,也与SC1的情况同样,能够通过壁部101的作用来抑制各处理液到达半导体晶片W表面的器件图案区域的情况。此时,从半导体晶片W飞散的处理液经由开口部100到达壁部101外侧区域,因此能够有效地防止处理液与壁部101的碰撞。
需要说明的是,在进行这些处理时,通常从氮气喷出部32供给氮气,从而形成从被旋转卡盘13吸附保持而旋转的半导体晶片W的旋转中心附近沿其表面至周缘部的氮气流。由此,能够进一步降低处理液的液滴附着于半导体晶片W表面上的器件图案区域的可能性。
图11A和图11B是表示本发明第二实施方式的上杯体11与半导体晶片W的配置的局部纵剖视图。
在上述第一实施方式中,在比被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W的表面更上方,使用从上杯体11中的半导体晶片W侧的端缘朝下方延伸的圆筒状的壁部101,该壁部101配置在从半导体晶片W基板飞散的处理液与上杯体11发生碰撞的碰撞位置和半导体晶片W之间,并作为用于防止与上杯体11发生碰撞的处理液到达半导体晶片W表面的防反射构件。杯体杯体杯体与此相对,在本第二实施方式中,使用防反射构件103,该防反射构件103配置在半导体晶片W外侧且上杯体11上端的下方。
如图11A所示,该防反射构件103配置在与第一实施方式中的壁部101的开口部100以外的区域相当的区域。如图11B所示,在与第一实施方式中的壁部101的开口部100相向的区域没有配置防反射构件103。而且,该防反射构件103的下端部与第一实施方式的壁部101的下端部同样地具有上部靠近被旋转卡盘13保持而旋转的半导体晶片W,且下部从该半导体晶片W离开的倾斜面104。
在使用该防反射构件103的情况下,也与使用壁部101的情况同样地,能够通过防反射构件103的作用来抑制各处理液到达半导体晶片W表面的器件图案区域的情况。此时,从半导体晶片W飞散的处理液经由不存在防反射构件103的区域而到达外侧区域,因此能够有效地防止处理液与防反射构件103的碰撞。

Claims (10)

1.一种基板处理装置,
包括:
旋转卡盘,将外形形状大致呈圆形的基板的主面保持为大致水平的状态,并且使所述基板以所述基板的中心为旋转中心进行旋转,
处理液喷出嘴,向被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的周缘部喷出处理液,以及
杯体,配置于被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的外周部,捕获从所述基板飞散的处理液;其特征在于,
该基板处理装置包括:
防反射构件,位于比被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的表面更靠上方的位置,并且,所述防反射构件配置在从所述基板飞散的处理液与所述杯体发生碰撞的碰撞位置和所述基板之间,用于防止与所述杯体发生碰撞的处理液到达被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的表面,
所述防反射构件具有圆筒状的壁部,
在所述壁部的与所述处理液喷出嘴相向的区域形成有开口部。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述壁部从所述杯体的基板侧的端缘朝下方延伸。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,
所述开口部从相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近所述基板旋转方向的上游侧的位置,形成至相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置更靠近所述基板的旋转方向的下游侧的位置。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置,其中,
所述开口部的在所述基板旋转方向的上游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,更靠近所述基板的旋转方向的上游侧的位置,
所述开口部的在所述基板的旋转方向的下游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的直线的延长线上的位置,向所述基板的旋转方向的下游方向离开的位置。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其中,
所述开口部的在所述基板的旋转方向的下游侧的端缘,配置在与通过了利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置的特定方向上的位置相比更靠近所述基板的旋转方向的下游方向的位置,
所述特定方向平行于将所述基板的旋转中心和利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置连接的直线与所述基板的周缘相交的位置处的由所述基板的外周构成的圆的切线。
6.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,
还具有气体喷出嘴,位于比利用所述处理液喷出嘴向所述基板供给处理液的供给位置更靠近所述基板旋转方向的上游侧的位置喷出嘴,并且,所述气体喷出嘴向被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的周缘部喷出气体。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其中,
所述开口部的在所述基板旋转方向的上游侧的端缘配置在,相比连接所述基板的旋转中心与利用所述气体喷出嘴向所述基板供给气体的供给位置的直线延长线上的位置,更靠近所述基板的旋转方向的上游侧的位置。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,
在臂的顶端配置有多个所述处理液喷出嘴,从多个所述处理液喷出嘴中的任一个对在被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的周缘部喷出处理液,其中,所述臂能够在在被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的周缘部的上方的处理液供给位置与从被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板的上方离开的退避位置之间摆动。
9.根据权利要求2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述杯体具有与从所述基板飞散的处理液发生碰撞的碰撞面,
所述碰撞面由倾斜面构成,该倾斜面的上部靠近被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板,且下部从被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板离开。
10.根据权利要求2~7中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述壁部的下端部具有倾斜面,该倾斜面的上部靠近被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板,且下部从被所述旋转卡盘保持而旋转的所述基板离开。
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