KR100663133B1 - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

처리액과 기체를 혼합하여 처리액의 액적을 생성하는 액적생성공정과, 이 액적생성공정에서 생성된 처리액의 액적을 처리대상의 기판(W)의 표면에 충돌시키는 공정을 포함하는 기판처리방법. 해당 처리액의 액적의 볼륨 메디안 지름은 5㎛ 내지 40㎛ 이다.
이류체 노즐, 기체 토출구, 액체 토출구

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE TREATMENT METHOD AND SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}
도1은 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 기판처리장치의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
도2는 도1에 나타내는 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다.
도3은 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 기판처리장치의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
도4는 도3에 나타내는 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다.
도5의 (a) 및 (b)는 내부 실린더의 도해적인 측면도 및 저면도이다.
도6은 도3에 나타내는 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 기체 토출구로부터 토출되는 질소가스의 진행방향을 나타내는 도해적인 사시도이다.
도7은 도3에 나타내는 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 기체 토출구로부터 토출되는 질소가스의 진행방향의 다른 예를 나타내는 도해적인 사시도이다.
도8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제3의 실시형태에 관한 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐이 가지는 내부 실린더의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
도9는 분사압력과 질소가스의 유량과의 관계를 나타내는 도면이다.
도10은 분사압력과 질소가스의 유량 및 탈이온수의 액적의 볼륨 메디안 지름과의 관계를 나타내는 도면이다.
도11은 탈이온수의 액적의 입도분포의 일예를 나타내는 도면이다.
도12는 질소가스의 유량과 파티클 제거율과의 관계를 나타내는 도면이다.
도13은 질소가스의 유량과 웨이퍼에 형성된 배선패턴의 결함 수와의 관계를 나타내는 도면이다.
도14는 종래의 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다.
본 발명은, 반도체 기판 등의 피(被)처리기판의 표면을 처리하기 위한 기판처리방법 및 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체장치의 제조공정에 있어서, 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라 한다)의 표면에는 파티클이 부착한다. 이 때문에, 제조공정의 적당한 단계에서 웨이퍼의 표면을 세정할 필요가 있다.
웨이퍼 표면의 세정방법으로서는, 처리액(세정액)과 기체를 혼합하는 것에 의해 처리액의 액적(液滴)을 생성하여, 이 액적을 처리대상의 웨이퍼 표면에 충돌시키는 방법이 있다. 이와 같은 방법은, 처리액과 기체를 혼합하는 것에 의해 처리 액의 액적을 생성하여 분사하는 이류체(二流體) 노즐을 구비한 기판처리장치에 의해 실시할 수 있다. 이류체 노즐로부터 분사되는 처리액의 액적을 웨이퍼에 충돌시키는 것에 의해 웨이퍼는 세정된다.
도14는 종래의 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다. 이와 같은 기판처리장치는, 예를 들면 특개2002-270564호 공보에 개시되어 있다.
이 이류체 노즐(101)은 케이싱을 구성하는 외부 실린더(102)와, 그 내부에 감입된 내부 실린더(103)를 포함하고 있다. 외부 실린더(102) 및 내부 실린더(103)는 거의 원통모양의 형상을 하고 있으며, 중심축을 공유하고 있다.
내부 실린더(103)의 내부 공간은 처리액 유로(106)로 되어 있으며, 내부 실린더(103)의 한쪽의 단부에서 처리액 유로(106)로, 처리액(세정액)인 탈이온수(DIW)를 도입할 수 있도록 되어 있다. 처리액 유로(106)는 내부 실린더(103)의 다른쪽의 단부에서 처리액 토출구(107)로서 개구하고 있다.
외부 실린더(102) 및 내부 실린더(103)의 축방향에 관해서, 처리액 토출구(107)와는 반대측에 있어서, 내부 실린더(103)의 외경과 외부 실린더(102)의 내경은 거의 동일하게 되어 있으며, 내부 실린더(103)와 외부 실린더(102)는 밀접해 있다. 한편, 외부 실린더(102) 및 내부 실린더(103)의 축방향에 관해서, 중간부 및 처리액 토출구(107) 측에서는, 내부 실린더(103)의 외경(外徑)은 외부 실린더(102)의 내경(內徑)보다 작고, 내부 실린더(103)와 외부 실린더(102)와의 사이에는 거의 원통모양의 간극인 기체유로(104)가 형성되어 있다. 기체유로(104)는 처리액 토출 구(107) 주변에 환상(環狀)의 기체 토출구(108)로서 개구하고 있다. 처리액 토출구(107)와 기체 토출구(108)는 근접하여 형성되어 있다.
이류체 노즐(101)에는, 외부 실린더(102)를 관통하여 내부 공간이 기체유로(104)에 연통된 기체 도입관(105)이 접속되어 있으며, 기체 도입관(105)을 통해서 기체유로(104)에 고압의 질소가스를 도입할 수 있도록 되어 있다.
처리액 유로(106)에 탈이온수를 도입하고 동시에, 기체유로(104)에 질소가스를 도입하면, 처리액 토출구(107)로부터 탈이온수가 토출됨과 동시에, 기체 토출구(108)로부터 질소가스가 토출된다. 탈이온수와 질소가스는, 각각 처리액 토출구(107) 근방의 처리액 유로(106)내 및 기체 토출구(108) 근방의 기체유로(104) 내에서는 서로 거의 평행하게 흐른다.
처리액 토출구(107)와 기체 토출구(108)가 근접하여 형성되어 있는 것에 의해, 처리액 토출구(107)에서 토출되는 탈이온수의 액적과, 기체 토출구(108)로부터 토출되는 질소가스는 충돌하여(혼합되어) 탈이온수의 액적이 셍성된다.
처리액 토출구(107) 및 기체 토출구(108)로부터 적당한 간격을 두고 웨이퍼(W)가 배치되어 있으면, 탈이온수의 액적은 웨이퍼(W)의 표면에 충돌한다. 이때, 웨이퍼 표면에 부착하고 있는 파티클은 탈이온수의 액적의 운동에너지에 의해 물리적으로 제거된다.
그런데, 토출되는 탈이온수 및 질소가스는, 처리액 토출구(107) 및 기체 토출구(108)로부터 떨어짐과 동시에 측방으로 넓게 퍼진다. 이 때문에, 탈이온수와 질소가스가 효율적으로 혼합되지 않아, 작은 지름을 가지는 탈이온수의 액적을 효 율적으로 생성할 수 없었다.
특개평8-318181호 공보에 의하면, 액적은 입자 지름이 1㎛ 내지 100㎛일 때, 웨이퍼 상의 오염물을 양호하게 제거할 수 있으며, 또 액적의 입자 지름이 이 범위에 있을 때 오염물의 제거효율은 거의 같다고 되어 있다. 그러나, 웨이퍼의 표면에는 미세한 배선패턴이 형성되어 있으며, 웨이퍼를 양호하게 세정할 수 있는 입자 지름을 가지는 액적을 이용한 경우라도, 배선패턴이 손상을 받는 일이 있었다.
또 기체 토출구(108)로부터 토출되는 질소가스가 측방으로 넓게 퍼지면서 진행함으로, 이 질소가스의 유속은 기체 토출구(108)로부터 떨어짐에 따라 급격하게 작게 된다. 이것에 의해, 질소가스와 함께 웨이퍼(W) 표면으로 운반되는 탈이온수의 액적의 속도도 급격하게 감쇄한다. 따라서, 탈이온수의 액적은 큰 운동에너지를 가지고 웨이퍼(W)에 충돌되지 않는다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 세정효율이 좋지 않았다.
또한 종래의 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐(101)을 이용한 경우, 기체 토출구(108)로부터 토출되는 질소가스의 방향이 안정하지 않고, 이 때문에 처리대상의 웨이퍼(W)에서의 탈이온수의 액적의 도달범위가 안정하지 않아, 웨이퍼(W)를 균일하게 처리할 수 없었다.
본 발명의 목적은, 기판의 표면에 가해지는 손상을 적게하여 세정할 수 있는 기판처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기판의 표면에 가해지는 손상을 적게하여 세정할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 처리액과 기체가 효율적으로 혼합되어 처리액의 액적이 생성되는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1의 국면에 관한 기판처리방법은, 처리액과 기체를 혼합하여 처리액의 액적을 생성하는 액적생성공정으로서, 해당 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛인 액적 형성공정과, 이 액적생성공정에서 생성된 처리액의 액적을 처리대상의 기판의 표면에 충돌시키는 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 처리액의 액적의 볼륨중앙지름은 5㎛ 내지 40㎛의 범위 내가 된다. 여기서, 볼륨중앙지름이란, 액적의 입자 지름으로서, 관측대상의 모든 액적의 체적의 합계에 대하여, 그 입자 지름보다 큰(또는 작은) 액적의 체적 합계의 비율이 50%로 되는 입자 지름을 말한다.
처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 이와 같은 범위보다 큰 경우, 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 적게 하여, 처리액의 액적의 운동에너지를 작게 하지 않으면, 처리액의 액적이 기판에 충돌로 인한 기판의 손상을 적게 할 수 없었다. 그런데, 이것에 의해, 기판의 처리효율(예를 들면, 기판의 처리가 기판표면에 부착한 파티클의 제거인 경우, 파티클의 제거율)이 저하하여 버린다.
이것에 대해서, 본 발명과 같이 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛의 범위 내가 되도록 제어하는 것에 의해, 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 적게 하지 않아도, 기판의 표면(예를 들면, 기판의 표면에 형성된 배선패턴)에 개해지는 손상을 적게 할 수 있다. 이것에 의해 기판의 처리를 양호하게 행할 수 있다.
처리액은, 예를 들면 탈이온수이라도 되며, 암모니아, 과산화수소 및 물의 혼합용액과 같은 약액이라도 된다.
처리액의 액적의 볼륨중앙지름은 10㎛ 내지 16㎛인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 기판에 가해지는 손상을 보다 적게 할 수 있음과 동시에, 기판의 처리를 보다 양호하게 행할 수 있다. 예를 들면, 이 기판처리방법에 의해 웨이퍼의 세정을 행하는 경우, 웨이퍼에 형성된 배선 패턴에 손상이 가해져 생기는 결함의 수를 0으로 하면서 웨이퍼 표면에 부착한 파티클의 제거율을 95% 이상으로 할 수 있다.
이와 같은 볼륨중앙지름을 가지는 처리액의 액적은, 상기 액적생성공정에 있어서, 해당 처리액과 충돌시키기 위해 공급되는 해당 기체의 유량을 58리터/min 내지 78리터/min로 하는 것에 의해 얻을 수 있다. 이때 해당 기체와 충돌시키기 위해 공급되는 해당 처리액의 유량은 거의 100ml/min로 할 수 있다.
본 발명의 제2의 국면에 관한 기판처리장치는, 케이싱과 처리액을 토출하는 액체 토출구와 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지며, 상기 케이싱 내에 처리액 및 기체를 도입하고, 상기 케이싱 밖에서 상기 액체 토출구로부터 토출되는 처리액에 상기 기체 토출구로부터 토출되는 기체를 분무하여 처리액의 액적을 생성하고, 이 액적을 기판의 표면에 분사하는 이류체 노즐과, 상기 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량을 조정하는 액체 유량 조정기구와, 상기 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 조정하는 기체 유량 조정기구와, 상기 이류체 노즐에서 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛가 되도록, 상기 액체 유량 조정기구 및 상기 기체 유량 조정기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다.
이 기판처리장치에 의해, 상술의 기판처리방법을 실시할 수 있다.
이류체 노즐이 거의 닫혀진 케이싱 내에서 처리액 및 기체가 충돌되어 혼합되는 것(이른바 내부 혼합형의 이류체 노즐)인 경우는, 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 압력과 기체의 압력은 서로 영향받아 독립적으로 조정할 수 없다.
이것에 대해서, 본 발명과 같이 케이싱 밖에서 처리액에 기체를 분무하여 액적을 생성하는 외부 혼합형의 이류체 노즐을 이용한 경우, 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 압력과 기체의 압력은 독립적으로 조정할 수 있다. 따라서, 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량 및 기체의 유량을 각각 처리액의 압력 및 기체의 압력에 의해 조정하는 경우, 처리액의 유량과 기체의 유량을 독립적으로 조정할 수 있다.
또 케이싱 내에서 처리액과 기체를 혼합했을 때와 같이, 기판의 처리를 종료한 후 등에 그 케이싱에서 기판 위로 처리액이 떨어지는 일은 없다.
상기 컨트롤러는, 상기 이류체 노즐에서 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 10㎛ 내지 16㎛가 되도록 상기 액체 유량 조정기구 및 상기 기체 유량 조정기구를 제어하는 것인 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 컨트롤러는 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량이 58리터/min 내지 78리터/min가 되도록 상기 기체 유량 조정기구를 제어하는 것으로 할 수 있다. 또 이 경우, 상기 컨트롤러는 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량이 거의 100ml/min가 되도록 상기 액체 유량 조정기구를 제어하는 것으로 할 수 있다.
이것에 의해, 이류체 노즐에 의해 생성되는 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 10㎛ 내지 16㎛가 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제3의 국면에 관한 기판처리장치는, 처리대상의 기판을 유지하기 위한 기판유지기구와, 처리액이 도입되는 처리액 도입구와, 이 처리액 도입구로부터 도입되는 처리액과 혼합해야 할 기체가 도입되는 기체 도입구와, 상기 처리액 도입구로부터 도입된 처리액을 상기 기판유지기구에 유지된 기판의 표면을 향하는 미리 정해진 처리액 토출방향을 따라 토출하는 처리액 토출구와, 이 처리액 토출구에 근접하여 배치되며 상기 기체 도입구로부터 도입된 기체를 상기 기판유지기구에 유지된 기판의 표면을 향해 토출하는 기체 토출구가 형성된 케이싱을 가지고, 이 케이싱 밖의 상기 처리액 토출구의 근방에서 해당 처리액 토출구에서 토출되는 처리액과 상기 기체 토출구에서 토출되는 기체를 혼합시키는 것에 의해 상기 처리액의 액적을 생성하며, 이 처리액의 액적을 상기 기판유지기구에 유지된 기판의 표면에 분사하는 이류체 노즐로서, 상기 케이싱 내에서의 상기 기체 도입구에서 기체 토출구에 이르는 기체유로중에 개장(介裝)되어 상기 처리액 토출구에서 상기 처리액 토출방향을 따라 토출되는 처리액류를 둘러싸는 소용돌이 기류를 형성하기 위한 소용돌이 기류 형성부를 가지는 이류체 노즐을 포함한다.
본 발명에 의하면, 거의 원통모양의 기체 토출구로부터 토출되는 기체는 소용돌이 기류를 형성하여 흐른다. 이와 같은 기체는 직진하여 흐르는 기체와 비교하여, 측방으로 넓게 퍼지지 않고 진행할 수 있다. 이 때문에, 처리액 토출구에서 미리 정해진 처리액 토출방향을 따라 토출되는 처리액과, 기체 토출구에서 토출되어 처리액류를 둘러싸는 소용돌이 기류를 형성하는 기체는 효율적으로 혼합되어 작은 지름을 가지는 처리액의 액적이 효율적으로 생성된다. 따라서, 큰 지름을 가지는 처리액의 액적이 기판유지기구에 유지된 처리대상의 기판에 충돌하여 기판에 데미지를 가하는 일은 없다.
또 기체 토출구에서 토출되는 기체가 측방으로 넓게 퍼지지 않고 진행하는 것에 의해, 이와 같은 기체는 기체 토출구에서 토출되는 기체에 의해 효과적으로 진행방향 후방측으로부터 눌려지므로, 크게 감속하는 일은 없다. 따라서, 이와 같은 기체와 함께 운반되어 진행하는 처리액의 액적은 큰 운동에너지를 가지고 처리대상의 기판에 충돌할 수 있다. 이것에 의해, 기판 표면에 큰 운동에너지가 가해져 기판 표면은 효과적으로 처리(예를 들면, 파티클이 제거)된다.
또한 이와 같은 이류체 노즐에 의해, 분사되는 처리액의 액적의 방향이 안정하므로, 기판유지기구에 유지된 기판에서의 처리범위가 안정된다. 따라서, 이와 같은 기판처리장치에 의해 균일하게 기판을 처리할 수 있다.
처리액은, 예를 들면 세정액(예를 들면, 탈이온수)이라도 된다. 이 경우, 본 발명의 기판처리장치에 의해 기판 표면을 효율적으로 세정할 수 있다. 또 처리액은 에칭액이라도 된다. 이 경우, 본 발명의 기판처리장치에 의해 기판 표면을 효율적 으로 에칭할 수 있다.
상기 기판처리장치는, 상기 기판유지기구에 유지된 기판에서의 상기 이류체 노즐에 의한 처리위치를 이동시키기 위한 이동기구를 더 구비해도 된다.
상기 이류체 노즐은, 상기 케이싱 내에서의 상기 처리액 도입구에서 처리액 토출구에 이르는 처리액 유로를 형성함과 동시에, 적어도 상기 처리액 토출구의 근방에서의 처리액의 유로를 상기 처리액 토출방향에 따른 직선유로에 규제하는 처리액 유통관부를 가지고, 이 처리액 유통관부와 상기 케이싱의 내벽과의 사이에 상기 직선유로를 둘러싸는 거의 원통모양의 기체유로가 형성되어 있는 것이라도 된다.
이 경우, 상기 소용돌이 기류 형성부는, 상기 거의 원통모양의 기체유로의 모선방향에 따라 상기 기체 토출구로 향하는 기류의 방향을 상기 거의 원통모양의 기체유로의 원주방향을 따른 성분을 가지는 방향으로 변환하는 기류방향 변환부재를 포함해도 된다.
이 구성에 의하면, 기체유로를 그 모선방향을 따라 흐르는 기체는 기류방향 변환부재에 의해, 거의 원통모양의 기체유로의 원주방향에 따른 성분을 가지는 방향으로 흐르도록 된다. 이것에 의해, 기체 토출구에서 토출되는 기체는 기체 토출구 부근에서 소용돌이 기류를 형성한다.
상기 기류방향 변환부재는 처리액 유통관부에 대해서, 그 외면에서 돌출하도록 일체적으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 기류방향 변환부재는, 예를 들면 처리액 유통관부의 외면에서 돌출한 플랜지에 홈이 형성된 것으로 할 수 있으며, 이 홈을 통과하는 것에 의해 기류의 방향이 변환되는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 케이싱의 내부에 외면에 플랜지를 가지는 처리액 유통관을 감입하는 것만으로, 내부에 기류방향 변환부재가 구비된 이류체 노즐을 얻을 수 있다.
상기 기류방향 변환부재는, 상기 거의 원통모양의 기체유로의 원주상에서 간격을 두고 배치된 적어도 2개소에서, 방향이 변환된 기류를 상기 기체 토출구로 이끄는 것이라도 된다. 복수 개소에서, 방향이 변환된 기류를 기체 토출구로 이끄는 것에 의해 기체유로의 원주방향에 관해서 균일한 소용돌이 기류를 형성할 수 있다.
상기 소용돌이 기류 형성부는, 상기 케이싱 내에서의 기류방향 변환부재와 상기 기체 토출구와의 사이의 기체유로에 배치되며, 상기 기류방향 변환부재를 통과한 기류를 상기 직선유로를 중심으로 한 선회류(旋回流)로 변환하여 상기 기체 토출구로 이끄는 거의 원통모양의 선회류 형성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우, 기류방향 변환부재에 의해 방향이 변환된 기체는 선회류 형성부를 통과하는 것에 의해 처리액이 통과하는 직선유로를 중심으로 한 선회류를 확실하게 형성할 수 있다.
상기 이류체 노즐은, 이 이류체 노즐에서 상기 기판유지기구에 유지된 기판의 표면에 이르는 액적류의 윤곽이 상기 처리액 토출구의 근방에 형성되는 협부(narrow portion)와, 이 협부에서 상기 기판유지기구에 유지된 기판의 표면을 향함에 따라 확개(擴開)하는 확산부를 가지도록 처리액의 액적을 생성하여 분사하는 것인 것이 바람직하다.
상기 협부는, 상기 처리액 토출방향에 직교하는 횡단면의 면적(거의 원형단면의 경우에는 그 지름)이 상기 처리액 토출방향에 따른 각 부에서 거의 같던지, 상기 기판유지기구에 유지된 기판에 근접할수록 감소하는 형상(거의 원주형상 또는 거의 역원추대 형상)인 것이 바람직하다. 상기 확산부는, 상기 협부의 상기 기판유지기구측의 단부에 연설되며, 상기 처리액 토출방향에 직교하는 횡단면의 면적(거의 원형단면의 경우에는 그 지름)이 상기 기판유지기구를 향함에 따라 증대하는 형상(거의 원추대 형상)이라도 된다.
상기 협부에서는, 처리액 토출구로부터 토출된 처리액과 기체 토출구로부터 토출된 기체는 제한된 공간내에서 효율적으로 혼합됨으로(충돌한다), 지름이 작은 처리액의 액적을 확실하게 생성할 수 있다.
본 발명에서의 상술 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명백하게 된다.
도1은 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 기판처리장치의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다.
이 기판처리장치(1)는 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라 한다.)(W)의 표면을 세정하기 위한 것이며, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전하는 스핀척(10)과, 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)에 탈이온수의 액적을 공급하는 이류체 노즐(2)을 포함하고 있다.
스핀척(10)은 연직방향을 따라 배치된 회전축(11) 및 그 상단에 수직으로 설치된 원판모양의 스핀 베이스(12)를 구비하고 있다. 스핀 베이스(12)의 상면 주연부에는 스핀 베이스(12)의 원주방향으로 적당한 간격을 두고, 복수개의 척핀(13)이 입설되어 있다. 척핀(13)은 웨이퍼(W)의 하면 주연부를 지지하면서, 웨이퍼(W)의 단면(원주면)에 맞닿고, 다른 척핀(13)과 협동하여 웨이퍼(W)를 협지할 수 있도록 되어 있다. 웨이퍼(W)는 스핀척(10)에 의해, 그 중심이 회전축(11)의 중심축 상에 올려지도록, 거의 수평으로 유지되도록 되어 있다.
회전축(11)에는 회전구동기구(14)가 결합되어 있으며, 회전축(11)을 그 중심축 주변으로 회전시킬 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킬 수 있도록 되어 있다.
이류체 노즐(2)에는 처리액 배관(24)을 통해서, 탈이온수 공급원에서 탈이온수(DIW)를 공급 가능하다. 처리액 배관(24)에는 밸브(24V)가 개장되어 있으며, 이류체 노즐(2)에 공급되는 탈이온수의 유로의 개폐 및 탈이온수의 유량의 조절을 행할 수 있도록 되어 있다. 또 처리액 배관(24)에서, 밸브(24V)보다 하류측(밸브(24V)와 이류체 노즐(2)과의 사이)에는 유량계(24F)가 개장되어 있다. 유량계(24F)에 의해 이류체 노즐(2)에 도입되는 탈이온수의 유량을 측정할 수 있다.
또 이류체 노즐(2)에는, 질소가스 배관(25)을 통해서, 질소가스 공급원에서 고압의 질소가스를 공급 가능하다. 질소가스 배관(25)에는 밸브(25V)가 개장되어 있으며, 이류체 노즐(2)에 공급되는 질소가스의 유로의 개폐 및 질소가스의 유량의 조절을 행할 수 있도록 되어 있다. 질소가스 배관(25)에서, 밸브(25V)보다 하류측(밸브(25V)와 이류체 노즐(2)과의 사이)에는 압력계(25P) 및 유량계(25F)가 개장되어 있으며, 각각 이류체 노즐(2)에 도입되는 질소가스의 압력 및 유량을 측정할 수 있도록 되어 있다.
이류체 노즐(2)은 암(21)을 통해서 노즐이동기구(23)에 결합되어 있다. 노즐 이동기구(23)는 연직방향에 따른 요동축의 주변에 암(21)을 요동시키는 것에 의해, 암(21)에 접속된 이류체 노즐(2)을 웨이퍼(W) 위에서 이동시킬 수 있다. 이것에 의해, 이류체 노즐(2)에 의한 처리위치를 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심부에서 주연부에 이르는 각 부로 이동할 수 있다.
밸브(24V, 25V)의 개폐 및 회전구동기구(14) 및 노즐이동기구(23)의 동작은 컨트롤러(20)에 의해 제어할 수 있도록 되어 있다.
도2는 이류체 노즐(2)의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다.
이류체 노즐(2)은 이른바, 외부 혼합형의 것이며, 케이싱의 외부(개방된 공간)에서 처리액에 기체를 충돌시켜 처리액의 액적을 생성할 수 있다. 이류체 노즐(2)은 내부 실린더(39)와 그 주변에 배치되어 케이싱을 구성하는 외부 실린더(34)를 포함하고 있으며, 거의 원주모양의 외형을 하고 있다. 내부 실린더(39)와 외부 실린더(34)는, 공통의 중심축(Q)을 가지고 동(同)축모양으로 배치되어 있다. 내부 실린더(39)의 내부는 액체 공급구멍(39b)으로 되어 있다. 내부 실린더(39)와 외부 실린더(34)와의 사이에는 중심축(Q)을 가지는 거의 원통모양의 간극인 기체 공급구멍(34b)이 형성되어 있다.
기체 공급구멍(34b)은 이류체 노즐(2)의 한쪽 단부에서는, 환상의 기체 토출구(34a)로서 개구하고 있으며, 이류체 노즐(2)의 다른쪽 단부에는 내부 실린더(39)와 외부 실린더(34)가 접하고 있으며 개구는 형성되어 있지 않다. 기체 공급구멍(34b)은 이류체 노즐(2)의 축방향 중간부에서는 지름이 거의 일정하지만, 기체 토출구(34a) 근방에서는 기체 토출구(34a)에서 일정 거리 떨어진 점에 수속(收束)하 도록 단부를 향해 지름이 작게 되어 있다.
액체 공급구멍(39b)은 기체 토출구(34a)의 중심부 근방에 액체 토출구(39a)로서 개구하고 있다. 기판처리장치(1)에서, 이류체 노즐(2)은 액체 토출구(39a) 및 기체 토출구(34a)가 하방을 향하도록 설치되어 있다.
이류체 노즐(2)의 액체 토출구(39a)측과 반대측의 단부에는, 처리액 배관(24)이 접속되어 있다. 처리액 배관(24)의 내부공간과 액체 공급구멍(39b)은 연통하고 있으며, 액체 공급구멍(39b)에 탈이온수를 도입할 수 있도록 되어 있다. 또 이류체 노즐(2)의 측면에서 중심축(Q)방향의 거의 중간부에는 질소가스배관(25)이 접속되어 있다. 질소가스배관(25)의 내부공간과 기체 공급구멍(34b)은 연통하고 있으며, 기체 공급구멍(34b)에 질소가스를 도입할 수 있도록 되어 있다.
처리액 배관(24)으로부터 이류체 노즐(2)에 탈이온수를 공급하면, 탈이온수는 액체 토출구(39a)에서 토출된다. 질소가스배관(25)에서 이류체 노즐(2)에 질소가스를 공급하면, 질소가스는 기체 토출구(34a)에서 토출된다. 토출된 탈이온수는 거의 직진하지만, 환상으로 토출된 질소가스는 케이싱(외부 실린더(34)) 밖의 수속점을 향하여 수속하도록 진행한다. 이 때문에, 탈이온수와 질소가스가 동시에 공급되면, 질소가스와 탈이온수는 수속점에서 충돌하여 혼합되며, 탈이온수는 액적으로 되어 진행한다. 즉 탈이온수의 액적의 분류(噴流)가 형성된다.
도2에서는, 탈이온수의 액적의 분류는 거의 일정의 폭을 가지고 진행하도록 그려져 있지만, 실제로는, 수속점에서 웨이퍼(W)를 향해 크게 폭이 넓어지도록 진행한다.
도1을 참조하여, 웨이퍼(W)의 표면을 세정할 때는, 회전구동기구(14)에 의해 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시키고, 노즐이동기구(23)에 의해 이류체 노즐(2)를 웨이퍼(W) 위에서 이동시키면서, 이류체 노즐(2)에서 웨이퍼(W)의 상면을 향해 탈이온수의 액적을 분사시킨다. 이류체 노즐(2)은 웨이퍼(W)의 중심에 대향하는 위치와 웨이퍼(W)의 주연부에 대향하는 위치와의 사이에서 이동된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 상면 전체 영역이 균일하게 처리된다.
이류체 노즐(2)에 고압의 질소가스를 도입하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 큰 운동에너지를 가진 탈이온수의 액적을 충돌시킬 수 있다. 이때, 탈이온수의 액적의 운동에너지에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 부착한 파티클이 물리적으로 제거된다.
한편, 웨이퍼(W)에는 표면에 미세한 배선패턴이 형성된 것이 있다. 웨이퍼(W)의 표면에, 큰 입자 지름을 가지는 탈이온수의 액적이 충돌하면, 이와 같은 미세한 배선패턴이 파괴되는 경우가 있다.
이 기판처리장치(1)에 구비된 이류체 노즐(2)은 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛인 탈이온수의 액적을 생성할 수 있다. 여기서, 볼륨중앙지름이란, 액적의 입자 지름으로서, 관측대상의 모든 액적의 체적의 합계에 대하여, 그 입자 지름보다 큰(또는 작은) 액적의 체적 합계의 비율이 50%로 되는 입자 지름을 말한다. 이와 같은 볼륨중앙지름을 가지는 탈이온수의 액적을 웨이퍼(W)에 충돌시키는 것에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 형성된 미세한 배선패턴을 거의 파괴하지 않고, 웨이퍼(W)에 부착한 파티클을 제거할 수 있다.
이류체 노즐(2)에 의해 생성되는 액적의 볼륨중앙지름은 이류체 노즐(2)에 도입되는 질소가스의 유량(밸브(25V))과 탈이온수의 유량(밸브(24V))에 의해 제어할 수 있다. 컨트롤러(20)는 이류체 노즐(2)에서 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛가 되도록 밸브(24V, 25V)를 제어할 수 있다.
또 컨트롤러(20)는 이류체 노즐(2)에 도입되는 탈이온수의 유량이 거의 100ml/min가 되도록 밸브(24V)를 제어할 수 있음과 동시에, 이류체 노즐(2)에 도입되는 질소가스의 유량이 58리터/min 내지 78리터/min가 되도록 밸브(25V)를 제어할 수 있다. 이것에 의해, 이류체 노즐(2)에서 분사되는 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름을 10㎛ 내지 16㎛로 제어할 수 있다.
이류체 노즐(2)은 개방된 공간에서 내부 실린더(39)에서 토출되는 액체(탈이온수)에 외부 실린더(34)에서 토출되는 기체(질소가스)를 분무하여 액적을 생성하는 것(이른바, 외부 혼합형인 이류체 노즐)이다. 이 경우, 이류체 노즐(2)에 도입되는 기체의 압력과 액체의 압력은 서로 영향을 미치지 않는다. 따라서, 이류체 노즐(2)에 도입되는 기체의 유량과 액체의 유량을 독립적으로 조정할 수 있다.
도3은, 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 기판처리장치의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이다. 도3에 있어서, 도1에 나타내는 각 부에 대응하는 부분에는, 도1과 같은 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.
이 기판처리장치(51)는 웨이퍼(W)를 거의 수평으로 유지하여 회전하는 스핀척(10)과, 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)에, 세정액인 탈이온수의 액적을 공급하는 이류체 노즐(52)를 포함하고 있다. 이류체 노즐(52)은 질소가스의 소용돌이 기 류에 의해 탈이온수의 액적을 생성할 수 있다.
탈이온수 공급원에서 이류체 노즐(52)에 탈이온수를 공급하기 위한 처리액 배관(24)에는, 개도(開度)조정이 가능한 밸브(24V)가 개장되어 있으며, 이류체 노즐(52)에 공급되는 탈이온수의 유로의 개폐 및 탈이온수의 유량의 조절을 행할 수 있도록 되어 있다.
또 질소가스 공급원에서 이류체 노즐(52)에 고압의 질소가스를 공급하기 위한 질소가스배관(25)에는 개도 조정이 가능한 밸브(25V)가 개장되어 있으며, 이류체 노즐(52)에 공급되는 질소가스의 유로의 개폐 및 질소가스의 유량의 조절을 행할 수 있도록 되어 있다.
밸브(24V, 25V)를 동시에 열어 이류체 노즐(52)에 탈이온수 및 질소가스가 동시에 도입되면, 이류체 노즐(52)에 의해 탈이온수의 액적이 생성되어 분사된다. 밸브(24V, 25V)의 개폐 및 회전구동기구(14) 및 노즐이동기구(23)의 동작은 컨트롤러(53)에 의해 제어할 수 있도록 되어 있다.
도4는, 이류체 노즐(52)의 구조를 나타내는 도해적인 단면도이다.
이류체 노즐(52)은 이른바, 외부 혼합형의 것이며, 케이싱 밖에서 처리액(탈이온수)에 질소가스를 충돌시켜, 해당 처리액의 액적을 생성할 수 있다. 이류체 노즐(52)은 케이싱을 구성하는 외부 실린더(54)와, 그 내부에 감입된 내부 실린더(55)를 포함하고 있으며, 거의 원주모양의 외형을 하고 있다. 내부 실린더(55)와 외부 실린더(54)는 중심축(Q)을 공유하는 동축모양으로 배치되어 있다.
내부 실린더(55)의 내부 공간은 직선모양의 처리액 유로(56)로 되어 있다. 처리액 유로(56)는 내부 실린더(55)의 한쪽 단부에서, 처리액 도입구(57)로서 개구하고 있다. 이 내부 실린더(55)의 한쪽 단부에는 처리액 배관(24)이 접속되어 있으며, 처리액 배관(24)에서 처리액 도입구(57)를 통해서 처리액 유로(56)에 탈이온수를 도입할 수 있도록 되어 있다. 처리액 유로(56)는 내부 실린더(55)의 다른쪽 단부(처리액 배관(24)이 접속되어 있는 측과 반대측)에서 처리액 토출구(58)로서 개구하고 있다.
내부 실린더(55)에 의해, 탈이온수의 유로는 중심축(Q)에 따른 직선모양으로 규제되며, 처리액 토출구(58)에서, 이 직선(중심축 Q)에 따른 방향으로 탈이온수가 토출된다. 웨이퍼(W)의 처리시에는 중심축(Q)이 웨이퍼(W)의 표면에 수직이 되도록 이류체 노즐(52)이 배치된다.
외부 실린더(54)는 거의 일정한 내경을 가지고 있다. 한편, 내부 실린더(55)는 중심축(Q) 방향에 따른 각 부에서 외경이 변화한다. 내부 실린더(55)의 중간부(55A)는 외부 실린더(54)의 내경보다 작은 외경을 하고 있다.
내부 실린더(55)의 한쪽 및 다른쪽의 단부 근방에는 내경(55)의 외주면에서 돌출하도록 내부 실린더(55)와 일체적으로 형성된 플랜지(55B, 55C)가 각각 설치되어 있다. 플랜지(55B, 55C)는 외부 실린더(54)의 내경에 거의 같은 외경을 하고 있다. 이 때문에, 내부 실린더(55)는 플랜지(55B, 55C)의 외주부에서 외부 실린더(54)의 내벽에 밀접하고 있음과 동시에, 내부 실린더(55)의 중간부(55A)와 외부 실린더(54)의 내벽과의 사이에는 중심축(Q)을 중심으로 한 거의 원통모양의 간극인 원통유로(59)가 형성되어 있다.
외부 실린더(54)의 길이방향 중간부에는 원통유로(59)에 연통한 기체 도입구(60)가 형성되어 있다. 외부 실린더(54)의 측면에서, 기체 도입구(60)가 형성된 부분에는 질소가스배관(25)이 접속되어 있다. 질소가스배관(25)의 내부공간과 원통유로(59)는 연통하고 있으며, 질소가스배관(25)에서 기체 도입구(60)를 통해서 원통유로(59)에 질소가스를 도입할 수 있도록 되어 있다.
내부 실린더(55)의 처리액 토출구(58)측에 설치된 플랜지(55B)에는 중심축(Q) 방향으로 플랜지(55B)를 관통하는 기류방향 변환유로(61)가 형성되어 있다.
외부 실린더(54)의 처리액 토출구(58)측의 단부는 선단을 향함에 따라 내경이 작게 되는 테이퍼모양 내벽면을 가지는 차폐부(54A)로 되어 있다. 중심축(Q) 방향에 관해서, 플랜지(55B)의 단부에서는 단통부(短筒部)(55D)가 돌출하고 있다. 단통부(55D)는 차폐부(54A)의 거의 중심에 배치되어 있다. 차폐부(54A)의 내경은 단통부(55D)의 외경보다 크다, 이 때문에, 차폐부(54A)와 단통부(55D)와의 사이에, 중심축(Q)을 둘러싸는 거의 원통모양의 간극인 선회류 형성유로(62)가 형성되어 있다.
원통유로(59), 기류방향 변환유로(61) 및 선회류 형성유로(62)는 연통하고 있으며, 기체유로(63)를 형성하고 있다. 선회류 형성유로(62)는 처리액 토출구(58)의 주변에 환상의 기체 토출구(64)로서 개구하고 있다. 이와 같은 구성에 의해 질소가스배관(25)을 통해서 원통유로(59)에 도입된 질소가스는 기체 토출구(64)에서 토출된다.
기류방향 변환유로(61)는 기체 토출구(64)의 근방에 형성되어 있다. 처리액 토출구(58)와 기체 토출구(64)는 근접해 형성되어 있다.
웨이퍼(W) 세정시의 기판처리장치(51)에 있어서, 이류체 노즐(52)은 처리액 토출구(58) 및 기체 토출구(64)가 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)측(하방)을 향하도록 되어 있다.
도5의 (a)는 내부 실린더(55)의 도해적인 측면도이며, 도5의 (b)는 내부 실린더(55)의 도해적인 저면도이다. 도5의 (a)에는 플랜지(55B) 근방의 부분만을 나타내고 있다.
플랜지(55B)는 우산모양의 형상을 하고 있으며, 중심축(Q)에 대해서 측방에 거의 수직으로 돌출하고 있다. 플랜지(55B)에는 6개의 홈(65)이 형성되어 있다. 각 홈(65)은 플랜지(55B)의 외주면에서 플랜지(55B)의 안쪽을 향해, 중심축(Q)에 거의 평행, 또 중심축(Q)을 포함하지 않는 평면에 따르도록 서로 거의 등각도 간격으로 형성되어 있다.
어느 홈(65)도, 중심축(Q)에 따른 방향으로 보아서, 플랜지(55B)의 외주에서의 개구위치와 중심축(Q)을 연결하는 지름방향에 대해서, 거의 같은 각도로 경사져 있으며, 단통부(55D) 외주의 접선에 따르도록 형성되어 있다(도5의 (b) 참조). 따라서, 이류체 노즐(52)에서, 홈(65)은 중심축(Q)에 따른 방향으로 보아서, 기체 토출구(64)(선회류 형성유로 62)의 접선방향을 따르도록 형성되어 있다.
이류체 노즐(52)에 있어서, 홈(65)의 외주측은 외부 실린더(54)의 내벽으로 막고 있으며, 이것에 의해, 6개의 기류방향 변환유로(61)가 형성되어 있다. 또 플랜지(55B)의 단통부(55D)측 주연부에 있어서, 홈(65)의 개구부는 차폐부(54A)로 덮 여져 있다(도4 참조). 한편, 홈(65)의 안쪽측 부분은 중심축(Q)에 따른 방향으로 보아서, 기체 토출구(64)와 중복되도록 위치하고 있다.
이상과 같이, 내부에 기류방향 변환유로(61)가 형성된 이류체 노즐(52)은 외부 실린더(54)내에 주위에 홈(65)이 형성된 내부 실린더(55)를 감입하는 것만으로 얻을 수 있다.
질소가스배관(25)에서 원통유로(59)에 질소가스를 도입하면, 질소가스는 원통유로(59)를 그 모선방향을 따라 기류방향 변환유로(61)측으로 흘러, 기류방향 변환유로(61)로 인도된다. 기류방향 변환유로(61) 내를 흐르는 질소가스 중, 플랜지(55B)의 외주측을 흐르는 것은 선회류 형성유로(62)측에서 차폐부(54A)의 내벽을 따라 플랜지(55B)의 안쪽측을 향해 흐른다(질소가스가 흐르는 방향을 도5의 (b)에 화살표(K)로 나타낸다.). 이때, 질소가수가 흐르는 방향은 기체유로(63)의 모선방향에서, 기체유로(63)(선회류 형성유로 62)의 원주방향을 따른 성분을 가지는 방향으로 변환된다.
선회류 형성유로(62) 내에서는, 질소가스는 선회류 형성유로(62)의 원주방향을 따라 자유롭게 흐를 수 있다. 이 때문에, 기류방향 변환유로(61)에서 선회류 형성유로(62)로 인도되는 질소가스는 중심축(Q)(처리액 유로(56))의 주변을 도5의 (b)에서 반시계 방향으로 선회하도록 흘러 기체 토출구(64)로 인도된다.
6개의 기류방향 변환유로(61)가 형성되어 있는 것에 의해, 거의 원통모양의 기체유로(63)의 원주상에서 간격을 두고 배치된 6개소에서, 방향이 변환된 기류가 선회류 형성유로(62)(기체 토출구(64)측)로 인도된다. 이것에 의해, 선회류 형성유 로(62)의 원주방향(선회방향)에 관해서 균일한 선회류가 형성된다.
도6은 이류체 노즐(52)의 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스의 진행방향을 나타내는 도해적인 사시도이다. 도6에서 질소가스의 진행방향을 화살표 N으로 나타낸다.
선회류 형성유로(62)에 있어서, 질소가스가 처리액 유로(56) 주변에 선회하도록 흐르는 것에 의해, 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스는 기체 토출구(64) 부근에서 소용돌이 기류를 형성한다. 질소가스는 선회류 형성유로(62)에서 선회류가 형성된 후, 기체 토출구(64)에서 토출되므로, 이 소용돌이 기류는 원주방향에 관해서 균일한 것이 된다. 질소가스의 소용돌이 기류는 처리액 토출구(58)에서 중심축(Q)을 따라 토출되는 탈이온수를 둘러싸도록 형성된다.
중심축(Q)을 따른 방향으로 보아서, 홈(65)이 기체 토출구(64)의 접선방향을 따르도록 형성되어 있는 것에 의해, 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스는 기체 토출구(64)의 접선방향의 성분을 가지는 방향으로 진행한다. 이 때문에, 이류체 노즐(52)에서 질소가스와 함께 웨이퍼(W) 위로 운반되는 탈이온수의 액적류의 윤곽은 처리액 토출구(58)의 근방에 형성되는 협부(L1)와, 협부(L1)에서 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향함에 따라 확개하는 확산부(M1)를 가진다.
협부(L1)는 탈이온수의 토출방향에 직교하는 횡단면의 면적(거의 원형단면의 지름)이 탈이온수의 토출방향에 따른 각 부에서, 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)에 근접할수록 감소하는 형상(거의 역원추대 형상)을 가지고 있다. 확산부(M1)는 협부(L1)의 스핀척(10)측의 단부에 연설되며, 탈이온수의 토출방향에 직교하는 횡단면 의 면적(거의 원형단면의 지름)이 스핀척(10)을 향함에 따라 증대하는 형상(원추대형상)을 하고 있다. 따라서, 협부(L1)과 확산부(M1)에 의해 장구모양(鼓型)의 형상이 형성되어 있다.
이류체 노즐(52)에서 분사되는 탈이온수의 액적의 주된 진행방향(소용돌이 기류의 중심축 방향)은 웨이퍼(W)에 대해서 거의 수직이다.
도7은 이류체 노즐(52)의 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스의 진행방향의 다른 예를 나타내는 도해적인 사시도이다. 도7에서, 질소가소의 진행방향을 화살표(N)로 나타낸다.
이류체 노즐(52)에서 질소가스와 함께 웨이퍼(W) 상에 운반되는 탈이온수의 액적류의 윤곽은 처리액 토출구(58)의 근방에 형성되는 협부(L2)와, 협부(L2)에서 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면을 향함에 따라 확개하는 확산부(M2)를 가진다.
이 예에서는, 협부(L2)는 탈이온수의 토출방향에 직교하는 횡단면의 면적(거의 원형단면인 지름)이 탈이온수의 토출방향에 따른 각 부에서 거의 같은 형상(거의 원주형상)을 하고 있다. 확산부(M2)는 협부(L2)의 스핀척(10)측의 단부에 연설되며, 탈이온수의 토출방향에 직교하는 횡단면의 면적(거의 원형단면의 지름)이 스핀척(10)을 향함에 따라 증대하는 형상(거의 원추대 형상)을 하고 있다.
이상과 같이, 기체 토출구(64)에서 웨이퍼(W)를 향해 흐르는 질소가스는, 협부(L1, L2)에서는, 측방으로 퍼지도록 흐르지 않는다. 이것에 의해, 처리액 토출구(58)에서 토출되는 탈이온수는 좁은 영역으로 가두어지므로, 탈이온수와 질소가스 는 효율적으로 혼합되어(충돌하여), 작은 지름을 가지는 탈이온수의 액적이 효율적으로 생성된다.
또 이와 같이 도중부가 좁혀져서 흐르는 질소가스는 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스에 뒤에서부터 효과적으로 눌려져 흐르므로, 크게 감속하는 일 없이 웨이퍼(W)에 도달할 수 있다. 탈이온수의 액적은 기체 토출구(64)에서 토출되는 질소가스와 함께 운반되어 진행하므로, 탈이온수의 액적도 크게 감속하지 않고 웨이퍼(W)에 도달할 수 있다.
즉 탈이온수의 액적은 큰 운동에너지를 가지고 웨이퍼(W)에 충돌할 수 있다. 이것에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 부착하고 있는 파티클에 큰 운동에너지가 가해져 파티클이 제거되므로, 웨이퍼(W) 표면은 효율적으로 세정된다.
또한, 이와 같은 이류체 노즐(52)에 의해, 분사되는 탈이온수의 액적의 방향이 안정하므로, 스핀척(10)에 유지된 웨이퍼(W)에서의 처리범위가 안정하다. 따라서, 이와 같은 기판처리장치(51)에 의해 균일하게 웨이퍼(W)를 세정할 수 있다.
도8의 (a)는 본 발명의 제3의 실시형태에 관한 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐이 가지는 내부 실린더의 구조를 나타내는 도해적인 측면도이며, 도8의 (b)는 그 도해적인 저면도이다. 이 내부 실린더(70)는 도4에 나타내는 이류체 노즐(52)의 내부 실린더(55) 대신에 사용할 수 있다. 도8의 (a) 및 도8의 (b)에 있어서, 도5의 (a) 및 도5의 (b)에 나타내는 각 부에 대응하는 부분에는 도5의 (a) 및 도5의 (b)와 같은 참조부호를 붙여 설명을 생략한다.
내부 실린더(70)의 한쪽의 플랜지(55B)에는 6개의 홈(71)이 형성되어 있다. 각 홈(71)은 플랜지(55B)의 외주면에서 플랜지(55B)의 안쪽을 향해 서로 거의 등각도 간격으로 형성되어 있다. 각 홈(71)은 중심축(Q)과 경사지는 평면에 따르도록 형성되어 있으며, 플랜지(55B)의 단통부(55D)측의 면에 있어서는, 플랜지(55B)의 지름 방향에 따라 개구하고 있음과 동시에, 플랜지(55B)의 측면에서 둥심축(Q)에 사행(斜行)하여 연장하도록 개구하고 있다.
내부 실린더(70)가 외부 실린더(54)에 감입되면, 홈(71)에서 플랜지(55B)의 외주측 개구가 외부 실린더(54)의 내벽에 막혀져 6개의 기류방향 변환유로가 형성된다.
기류방향 변환유로에 도입되는 질소가스의 방향(원통유로(59)의 모선방향)은 이 기류방향 변환유로의 거의 전 영역에 있어서, 유체유로(63)의 원주방향의 성분을 가지는 방향으로 변환된다. 즉 이 이류체 노즐에서는 질소가스는 홈(71)에 있어서 차폐부(54A) 근방 이외의 부분에서도 기체유로(63)의 원주방향의 성분을 가지는 방향으로 흐른다.
본 발명에 관한 실시형태의 설명은 이상과 같지만, 본 발명은 다른 형태라도 실시할 수 있다. 예를 들면, 탈이온수 대신에, 증류수 등 이온교환 이외의 방법에 의해 얻어진 순수가 이용되도 되며, 목적에 의해 불순물의 종류 및 함유량이 적당한 것을 사용할 수 있다.
이류체 노즐(2, 52)에 도입되는 액체는 탈이온수에 한정되지 않고, 예를 들면 암모니아, 과산화수소수 및 물의 혼합용액 등의 약액 등의 약액이라도 된다. 또 이류체 노즐(2)에 도입되는 기체는 질소가스 이외의 불활성 가스라도 되며, 압축공 기라도 된다.
제1의 실시형태에 있어서, 이류체 노즐(2) 대신에 내부 혼합형인 이류체 노즐이 이용되도 된다.
제2의 실시형태와 제3의 실시형태에 있어서, 이류체 노즐(52)에서 토출되는 처리액은 순수(세정액)에 한정하지 않고, 예를 들면 에칭액이라도 된다. 이 경우 이류체 노즐(52)에 의해, 에칭액과 질소가스가 효율적으로 혼합되어 입자 지름이 작은 에칭액의 액적이 생성된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)에 데미지를 주지않고 웨이퍼(W)의 표면을 에칭할 수 있다.
또 기체 토출구(64)에서 토출된 질소가스가 측방으로 넓게 퍼져 나가지 않기 때문에, 큰 운동에너지를 가지는 에칭액의 액적을 웨이퍼(W)의 표면에 충돌시켜 웨이퍼(W)의 표면을 효율적으로 에칭할 수 있다.
이류체 노즐(52)에서 분사되는 탈이온수의 액적의 주된 진행방향(소용돌이 기류의 중심축 방향)이 웨이퍼(W)에 대해서 비스듬하게 되게, 이류체 노즐(52)의 중심축(Q)과 웨이퍼(W)의 법선이 경사지는 자세로 이류체 노즐(52)이 배치되어 있어도 된다.
(비교예 1)
도1에 나타내는 기판처리장치(1)를 이용하여, 이류체 노즐(2)에 도입하는 질소가스의 압력(이하, 「분사압력」이라 한다.)과 질소가스의 유량과의 관계 및 질소가스의 유량과 이류체 노즐(2)에서 분사되는 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름과의 관계를 조사했다.
이류체 노즐(2)에 도입하는 탈이온수의 유량은 200ml/min(실시예1), 100ml/min(실시예2) 및 50ml/min(실시예3)의 3가지 경우로 했다. 분사압력, 질소가스의 유량 및 탈이온수의 유량은 각각 압력계(25P), 유량계(25F)로 측정했다.
또 비교예로서, 종래의 기판처리장치에 구비된 이류체 노즐(이하, 「비교노즐」이라 한다.)을 이용하여 동일한 시험을 행했다. 이 경우, 비교노즐(2)에 도입하는 탈이온수의 유량은 100ml/min으로 했다.
탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름은 토우니치(東日)컴퓨터사제의 레이저 산란광 방식에 의한 입도분포 측정장치(LDSA-1300A)를 이용하여 측정했다. 이 입도분포 측정장치에 의하면 이류체 노즐(2)에서 분사되는 액적에 대해서, 분사방향에 직교하는 방향으로 레이저 광을 비추어, 액적에 의한 산란광의 산란각도마다 강도분포에 의거하여 액적의 입도분포가 산출된다. 레이저 광은 이류체 노즐(2)의 액체 토출구(39a)에서 30mm 내지 50mm 떨어진 위치에서 액적에 닿도록 하여 측정했다.
도9는 이류체 노즐(2)에 도입되는 분사압력과 질소가스의 유량과의 관계를 나타내는 도면이다.
분사압력이 크게 됨에 따라, 질소가스의 유량은 거의 직선적으로 크게 된다. 또 질소가스의 유량은 이류체 노즐(2)에 도입하는 질소가스의 압력이 같을 때, 탈이온수의 유량에 따르지 않고 거의 같은 값이 된다. 즉 분사압력을 조정하는 것에 의해, 질소가스의 유량을 탈이온수의 유량과는 독립적으로 조정할 수 있는 것을 알 수 있다.
도10은 질소가스의 유량과 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름과의 관계를 나타 내는 도면이다.
질소가스의 유량이 어느 경우라도, 이류체 노즐(2)을 이용한 경우의 쪽이 비교노즐을 이용한 경우보다, 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름이 작게 된다. 이류체 노즐(2)을 이용한 경우, 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름은 5㎛(탈이온수의 유량이 50ml/min이고 질소가스의 유량이 140리터/min 일 때) 내지 40㎛(탈이온수의 유량이 100ml/min이고 질소가스의 유량이 30리터/min일 때)이다.
이것에 대해서, 비교노즐을 이용한 경우, 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름은 41.5㎛(질소가스의 유량이 140리터/min 일 때) 내지 324.2㎛(질소가스의 유량이 30리터/min 일 때)이다. 이와 같이 비교노즐을 이용한 경우는, 이류체 노즐(2)과 같은 조건에서는 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛인 탈이온수의 액적을 생성할 수 없다는 것을 알 수 있다.
(비교예 2)
도1에 나타내는 기판처리장치(1)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 세정시험을 행했다.
탈이온수의 유량은 100ml/min로 했다. 이류체 노즐(2)과 웨이퍼(W)와의 거리는 10㎜로 했다. 스핀척(10)에 의한 웨이퍼(W)의 회전수는 500rpm으로 했다. 노즐이동기구(23)에 의해 이류체 노즐(2)을 이동시켜 웨이퍼(W) 전면을 처리하기 위한 시간은 8sec로 했다.
웨이퍼(W)는 그 표면에 0.25㎛ 폭의 배선패턴이 형성되어 있으며, 지름이 0.1㎛ 이상의 실리콘(Si) 입자가 대략 10000개 부착된 것을 이용했다.
또 비교노즐을 이용하여 동일한 시험을 행했다(비교예).
탈이온수의 액적의 입도분포 및 볼륨중앙지름은 토우니치컴퓨터사제의 레이저 산란광 방식에 의한 입도분포 측정장치(LDSA-1300A)를 이용하여 측정했다.
도11은 탈이온수의 액적의 입도분포의 일예를 나타내는 도면이다.
탈이온수의 액적의 입도분포를 측정할 때, 질소가스의 유량은 80리터/min로 했다.
이류체 노즐(2)을 이용한 경우, 볼륨중앙지름은 대략 9.3㎛이며, 100㎛ 이상의 지름을 가지는 액적은 존재하지 않는다. 한편, 비교노즐을 이용한 경우는 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름은 60.3㎛이었다.
도12는 질소가스의 유량과 파티클 제거율과의 관계를 나타내는 도면이다. 파티클 제거율은 세정시험 전후의 웨이퍼(W)에 부착하고 있는 실리콘의 입자의 수를 각각 측정하는 것에 의해 구했다.
이류체 노즐(2) 및 비교노즐 중 어느 하나를 이용한 경우라도, 질소가스의 유량이 증대함과 동시에 파티클 제거율은 크게 된다. 파티클의 제거를 95% 이상으로 하기 위해 필요한 질소가스의 유량은 이류체 노즐(2)을 이용한 경우가 58리터/min 이상이며, 비교노즐을 이용한 경우가 59리터/min 이상이다.
도13은 질소가스의 유량과 웨이퍼(W)에 형성된 배선패턴의 결함 수와의 관계를 나타내는 도면이다. 결함 수는 상술의 웨이퍼(W) 표면에 형성된 배선패턴에 대해서, 웨이퍼(W)의 세정시험에 의해 받은 손상의 수로 했다.
이류체 노즐(2)을 이용한 경우도 비교노즐을 이용한 경우도, 질소가스의 유 량이 증대함에 따라, 결함 수는 많아지게 되지만, 같은 질소가스의 유량으로 비교하면, 비교노즐을 이용한 경우보다도 이류체 노즐(2)을 이용한 경우의 쪽이 결함 수는 적어지게 된다.
또 결함 수를 0으로 할 수 있는 유량은, 이류체 노즐(2)을 이용한 경우는 78리터/min 이하인 것에 대해, 비교노즐을 이용한 경우는 60리터/min 이하이다.
도12 및 도13에서, 결함 수를 0으로 하면서 파티클 제거율을 95% 이상으로 하기 위한 질소가스의 유량은, 이류체 노즐(2)을 이용한 경우가 58리터/min 내지 78리터/min이다. 질소가스의 유량과 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름과의 관계(도10)에서, 이때의 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름은 10㎛ 내지 16㎛이다. 즉 이류체 노즐(2)에서 분사되는 탈이온수의 액적의 볼륨중앙지름을 10㎛ 내지 16㎛로 하는 것에 의해, 결함 수를 0으로 하면서 파티클 제거율을 95% 이상으로 할 수 있다.
이것에 대해서, 비교노즐을 이용한 경우, 결함 수를 0으로 하면서 파티클 제거율 95% 이상으로 하기 위한 질소가스의 유량은 59리터/min 내지 60리터/min이다. 즉 비교노즐을 이용한 경우는 질소가스의 유량의 허용폭이 거의 없으며, 결함 수를 0으로 하면서 파티클의 제거율을 96% 이상으로 하는 것은 불가능하다.
한편, 이류체 노즐(2)을 이용한 경우는, 질소가스의 유량에 대해서 넓은 범위에 걸쳐 결함 수를 0으로 하면서 파티클 제거율을 높게 할 수 있으며, 결함 수를 0으로 하면서 파티클의 제거율을 96% 이상으로 하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명백하게 하기 위해서 이용된 구체적예에 지나지 않으며, 본 발명은 이 들의 구체예에 한정하여 해석되야 되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구범위에 의해 한정된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛의 범위 내가 되도록 제어하는 것에 의해, 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 적게 하지 않아도, 기판의 표면(예를 들면, 기판의 표면에 형성된 배선패턴)에 가해지는 손상을 적게 할 수 있다. 이것에 의해 기판의 처리를 양호하게 행할 수 있다.
또, 케이싱 밖에서 처리액에 기체를 분무하여 액적을 생성하는 외부 혼합형의 이류체 노즐을 이용한 경우, 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 압력과 기체의 압력은 독립적으로 조정할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 표면은 효과적으로 처리할 수 있으며, 에칭할 수 있다.

Claims (10)

  1. 처리액과 기체를 혼합하여 처리액의 액적(液滴)을 생성하는 액적생성공정으로서,
    해당 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛인 액적 형성공정과,
    상기 액적생성 공정에서 생성된 처리액의 액적을 처리대상의 기판의 표면에 충돌시키는 공정을 포함하는 기판처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    해당 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 10㎛ 내지 16㎛인, 기판처리방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액적생성공정에 있어서, 해당 처리액과 충돌시키기 위해 공급되는 해당 기체의 유량이 58리터/min 내지 78리터/min인, 기판처리방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액정 생성공정에 있어서, 해당 기체와 충돌시키기 위해 공급되는 해당 처리액의 유량이 거의 100ml/min인, 기판처리방법.
  5. 케이싱과 처리액을 토출하는 액체 토출구와 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지고, 상기 케이싱 내에 처리액 및 기체를 도입하며, 상기 케이싱 밖에서 상기 액체 토출구에서 토출되는 처리액에 상기 기체 토출구에서 토출되는 기체를 분무하여 처리액의 액적을 생성하고, 이 액적을 기판의 표면에 분사하는 이류체(二流體) 노즐과,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량을 조정하는 액체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 조정하는 기체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐에서 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 5㎛ 내지 40㎛가 되도록, 상기 액체 유량 조정기구 및 상기 기체 유량 조정기구를 제어하는 컨트롤러를 구비한 기판처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러가 상기 이류체 노즐에서 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 10㎛ 내지 16㎛가 되도록 상기 액체 유량 조정기구 및 상기 기체 유량 조정기구를 제어하는 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액적 형성공정이,
    케이싱과 처리액을 토출하는 액체 토출구와 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지며, 상기 케이싱내에 처리액 및 기체를 도입하여, 상기 케이싱 밖에서 상기 액체 토출구로부터 토출되는 처리액에 상기 기체 토출구로부터 토출되는 기체를 내뿜어서 처리액의 액적을 생성하고, 이 액적을 기판의 표면에 분사하는 이류체 노즐과 ,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량을 조정하는 액체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 조정하는 기체유량 조정기구와 ,
    상기 액체유량 조정기구 및 상기 기체유량 조정기구를 제어하는 컨트롤러를 이용하여, 상기 이류체 노즐로부터 분사되는 액적을 생성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 처리액과 기체를 혼합하여 처리액의 액적을 생성하는 액적 생성공정이며, 해당 처리액의 액적의 볼륨중앙지름이 5 ㎛내지 40 ㎛인 액적 생성공정과,
    상기 액적 생성공정에서 생성된 처리액의 액적을, 처리대상의 기판의 표면에 충돌시키는 공정을 포함하고,
    여기서, 상기 볼륨중앙지름은, 액적의 입경이며, 관측대상의 모든 액적의 체적의 합계에 대한, 그 입경보다 큰, 또는, 작은 액적의 체적의 합계의 비율이 50%로 되는 입경인, 기판처리방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 액적 생성공정이,
    케이싱과 처리액을 토출하는 액체 토출구와 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지며, 상기 케이싱내에 처리액 및 기체를 도입하고, 상기 케이싱밖에서 상기 액체 토출구로부터 토출되는 처리액에 상기 기체 토출구로부터 토출되는 기체를 내뿜어서 처리액의 액적을 생성하여, 상기 액적을 기판의 표면에 분사하는 이류체 노즐과,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량을 조정하는 액체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 조정하는 기체유량 조정기구와,
    상기 액체유량 조정기구 및 상기 기체유량 조정기구를 제어하는 컨트롤러를 이용하여, 상기 이류체 노즐로부터 분사되는 액적을 생성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 케이싱과 처리액을 토출하는 액체 토출구와 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지며, 상기 케이싱내에 처리액 및 기체를 도입하여, 상기 케이싱밖에서 상기 액체 토출구로부터 토출되는 처리액에 상기 기체 토출구로부터 토출되는 기체를 내뿜어서 처리액의 액적을 생성하여, 상기 액적을 기판의 표면에 분사하는 이류체 노즐과,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 처리액의 유량을 조정하는 액체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐에 도입되는 기체의 유량을 조정하는 기체유량 조정기구와,
    상기 이류체 노즐로부터 분사되는 액적의 볼륨중앙지름이 5 ㎛내지 40 ㎛로 되도록, 상기 액체유량 조정기구 및 상기 기체유량 조정기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    여기서, 상기 볼륨중앙지름은, 액적의 입경이며, 관측대상의 모든 액적의 체적의 합계에 대한, 그 입경보다 큰, 또는, 작은 액적의 체적의 합계의 비율이 50%로 되는 입경인, 기판처리장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210113813A (ko) 2020-03-09 2021-09-17 주식회사 에이치에스하이테크 기판 세정용 2류체 노즐
KR20210113816A (ko) 2020-03-09 2021-09-17 주식회사 에이치에스하이테크 기판 세정용 2류체 노즐

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0974357A1 (en) * 1998-07-16 2000-01-26 Schering-Plough Chemokines as adjuvants of immune response
US10179351B2 (en) * 2005-02-07 2019-01-15 Planar Semiconductor, Inc. Method and apparatus for cleaning flat objects with pulsed liquid jet
TW200703482A (en) * 2005-03-31 2007-01-16 Toshiba Kk Method and apparatus for cleaning electronic device
JP4763575B2 (ja) * 2006-01-26 2011-08-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
TW200807520A (en) * 2006-03-24 2008-02-01 Applied Materials Inc Methods and apparatus for cleaning a substrate
JP2008060299A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
US8221557B2 (en) * 2007-07-06 2012-07-17 Micron Technology, Inc. Systems and methods for exposing semiconductor workpieces to vapors for through-hole cleaning and/or other processes
KR100897547B1 (ko) * 2007-11-05 2009-05-15 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
US9997379B2 (en) * 2010-11-30 2018-06-12 Lam Research Ag Method and apparatus for wafer wet processing
JP5732376B2 (ja) 2011-06-21 2015-06-10 東京エレクトロン株式会社 ２流体ノズル及び基板液処理装置並びに基板液処理方法
US9966281B2 (en) 2013-11-15 2018-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods and systems for chemical mechanical polish cleaning
CN103779186B (zh) * 2014-02-20 2016-09-14 北京七星华创电子股份有限公司 气液两相雾化流量可控清洗装置及清洗方法
JP6496186B2 (ja) * 2015-05-26 2019-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
KR101776019B1 (ko) 2015-07-31 2017-09-07 세메스 주식회사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR102432858B1 (ko) * 2015-09-01 2022-08-16 삼성전자주식회사 약액 공급 장치 및 이를 구비하는 반도체 처리 장치
US10304705B2 (en) * 2015-12-10 2019-05-28 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co., Ltd. Cleaning device for atomizing and spraying liquid in two-phase flow
JP6715019B2 (ja) 2016-02-09 2020-07-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
CN106057710B (zh) * 2016-08-02 2019-02-19 北京七星华创电子股份有限公司 改善气液两相雾化清洗均匀性的装置和方法
KR20190015666A (ko) * 2017-08-04 2019-02-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101980618B1 (ko) * 2017-08-18 2019-08-28 삼성전자주식회사 2-유체 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR102013671B1 (ko) 2017-10-12 2019-08-23 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 처리액 노즐 검사 방법
CN110620031B (zh) * 2018-06-20 2022-02-11 沈阳芯源微电子设备股份有限公司 一种晶圆表面颗粒清洗装置
CN109222659B (zh) * 2018-11-23 2024-06-14 新乐华家用电器(深圳)有限公司 一种打奶器
JP7273660B2 (ja) * 2019-08-30 2023-05-15 キオクシア株式会社 半導体製造装置、および半導体装置の製造方法
JP7417191B2 (ja) 2020-01-30 2024-01-18 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
KR20220021206A (ko) 2020-08-13 2022-02-22 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US59947A (en) * 1866-11-27 Improvement in steam genebatobs
US3296015A (en) * 1964-01-06 1967-01-03 Devilbiss Co Method and apparatus for electrostatic deposition of coating materials
JPS56115538A (en) 1980-02-19 1981-09-10 Toshiba Corp Treating method for semiconductor patterning wafer
JPS6354982A (ja) 1986-08-23 1988-03-09 結城　忠弘 洗浄方法
JPH02288230A (ja) 1989-04-27 1990-11-28 Nec Kyushu Ltd 半導体基板の洗浄装置
JPH03186369A (ja) 1989-12-14 1991-08-14 Nec Corp 薬液噴霧ノズル
JP3096470B2 (ja) 1990-05-15 2000-10-10 電気化学工業株式会社 急硬性ａｅコンクリート組成物
JPH04322731A (ja) 1991-03-12 1992-11-12 Kimitoshi Mato 気体溶解方法及び装置
JP3504023B2 (ja) * 1995-05-26 2004-03-08 株式会社ルネサステクノロジ 洗浄装置および洗浄方法
JP3315611B2 (ja) * 1996-12-02 2002-08-19 三菱電機株式会社 洗浄用２流体ジェットノズル及び洗浄装置ならびに半導体装置
JP3594751B2 (ja) 1996-12-27 2004-12-02 日本電信電話株式会社 生体物質含有液凍結乾燥装置
JPH1131673A (ja) 1997-07-10 1999-02-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP2000254554A (ja) 1999-03-12 2000-09-19 Kimitoshi Mato 微粒化ノズル
ES2424713T4 (es) 1999-06-11 2014-01-23 Aradigm Corporation Método para producir un aerosol
JP2001137747A (ja) 1999-11-17 2001-05-22 Kimitoshi Mato 微粒化ノズル
PL356817A1 (en) 1999-12-30 2004-07-12 Intermune Inc. Gamma-ifn liquid-droplet aerosol and method
JP2002270564A (ja) * 2000-11-20 2002-09-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
US6705331B2 (en) 2000-11-20 2004-03-16 Dainippon Screen Mfg., Co., Ltd. Substrate cleaning apparatus
JP2002224592A (ja) 2001-02-01 2002-08-13 Ikeuchi:Kk ノズル
JP3778815B2 (ja) 2001-06-21 2006-05-24 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄装置
JP2003022993A (ja) 2001-07-05 2003-01-24 Sony Corp 基板洗浄方法
JP2003022994A (ja) 2001-07-06 2003-01-24 Sony Corp 基板洗浄方法
JP3811376B2 (ja) 2001-08-08 2006-08-16 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄方法および基板洗浄装置
JP3584289B2 (ja) * 2002-01-21 2004-11-04 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 液体微粒化ノズル
JP4074814B2 (ja) * 2002-01-30 2008-04-16 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US6997405B2 (en) * 2002-09-23 2006-02-14 Spraying Systems Co. External mix air atomizing spray nozzle assembly

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210113813A (ko) 2020-03-09 2021-09-17 주식회사 에이치에스하이테크 기판 세정용 2류체 노즐
KR20210113816A (ko) 2020-03-09 2021-09-17 주식회사 에이치에스하이테크 기판 세정용 2류체 노즐
KR20220044713A (ko) 2020-03-09 2022-04-11 주식회사 에이치에스하이테크 기판 세정용 2류체 노즐

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