TW201036088A - Substrate processing apparatus - Google Patents

Description

201036088 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用以對半導體零件或平面顯示器等之基 板執行蝕刻或洗淨或乾燥等之處理的基板處理裝置。 【先前技術】 以往，於製造半導體零件或平面顯示器等時，使用用 〇 以對半導體晶圓或液晶基板等之基板施予蝕刻或洗淨或乾 燥等之各種處理的基板處理裝置。 例如，於執行半導體晶圓之洗淨後執行半導體晶圓表 面之乾燥之基板處理裝置，係由用以處理當作基板之半導 體晶圓之基板處理部，和用以將當作乾燥處理基板之處理 流體的異丙醇（IPA )之蒸氣供給至基板處理部之處理流 體供給部，和分離除去自基板處理部排出之排氣中之水分 的排水處理部。

Ο 然後’以往之基板處理裝置，係藉由對基板噴霧IP A 之蒸氣’在附著於基板表面之水滴中溶解IPA而使基板和 水滴剝離’依此執行基板之乾燥處理。之後，對自基板處 • 理部所排出之排氣’在排水處理部中執行氣液分離，將溶 '解於水中之IPA當作廢液而予以廢棄，另外經排氣設備將 氣體狀之排氣排出至外部（例如，參照專利文獻1 )。 [專利文獻1]日本特開2002-110621號公報 【發明內容】 -5- 201036088 [發明所欲解決之課題] 但是，上述以往之基板處理裝置， 處理部所排出之排氣執行水分之分離除 故溶解於水中之處理流體（IPA )雖當 不溶解於水中而當作氣體存在的處理济 地被送到排氣設備。 因此，在以往之基板處理裝置，於 置之排氣設備流入處理流體，排氣設備 必須以排氣設備另外處理處理流體，使 變大。 [用以解決課題之手段] 本發明係一種基板處理裝置，其特 理基板之基板處理部；用以將處理基板 基板處理部的處理流體供給部；流入包 所排出之處理流體之排氣，含有朝向該 流體之溶劑的噴霧噴嘴，用以降低排氣 之排氣處理部。 本發明係上述噴霧噴嘴具有對流入 ’朝向與排氣之氣流正交之方向，噴霧 霧噴嘴。 本發明係上述噴霧噴嘴又具有對流 之排氣，朝向與排氣之氣流平行之方向 第2噴霧噴嘴。 因僅設置對自基板 去的排水處理部， 作廢液被處理，但 ί體（IPA )則如此 用以處理排氣而設 被處理流體污染， 得排氣設備之負荷 徵爲：具備用以處 之處理流體供給至 含藉由基板處理部 排氣噴霧溶解處理 中之處理流體濃度 排氣處理部之排氣 上述溶劑之第1噴 入上述排氣處理部 ，噴霧上述溶劑之 -6- 201036088 本發明係上述排氣處理部具有用以使排氣分散之多孔 狀的分散板。 本發明係上述噴霧噴嘴係朝向分散板噴霧上述溶劑之 至少一部分。 本發明係上述噴霧噴嘴被配置在排氣流入排氣處理部 之排氣流入口之附近。 本發明係上述排氣處理部具有流入排氣，朝向該流入 0 之排氣自上述噴霧噴嘴噴霧溶劑之排氣處理流路，和被設 置在該排氣處理流路之下游側，由下方朝向上方流動排氣 的排氣上升流路。 本發明係在上述排氣上升流路設置氣液分離過濾器。 本發明係上述排氣上升流路之剖面面積較上述排氣處 理流路之剖面面積大，使流動於上述排氣上升流路之排氣 之流速較流動於上述排氣處理流路之排氣之流速慢。 本發明係使用有機溶劑之蒸氣或霧以當作上述處理流 〇 體。 本發明係使用水以當作上述溶劑。 • [發明效果] - 在本發明中，藉由自噴霧噴嘴朝向藉由基板處理部排 出之排氣噴霧溶解處理流體之溶劑，可以降低排氣中之處 理流體濃度，並可以降低流入連接於基板處理裝置之排氣 設備之處理流體，減輕排氣設備之負擔。 201036088 【實施方式】 以下，針對本發明之具體實施例，舉出施予半導體晶 圓（基板）之洗淨處理或乾燥處理之基板處理裝置爲例， —面參照圖面，一面予以說明。

如第1圖所示般，基板處理裝置1係由收容多片半導 體晶圓（以下，稱爲「基板2」）之載體3之搬入及搬出 之載體搬入搬出單元4，和執行被收容在載體3之基板2 之搬入及搬出的基板搬入搬出單元5，和執行基板2之洗 f I 淨處理以及乾燥處理之基板處理單元6所構成。 載體搬入搬出單元4係具有載置載體3之載體台7， 在該載體台7形成密閉狀之開關門8，在該開關門8之內 側’配設有載體搬運機構9和載體儲存部1 〇和載體載置 台1 1。 然後’載體搬入搬出單元4係因應所需藉由載體搬運 機構9將被載置在載體台7之載體3暫時性保管在載體儲 存部10’並且搬入至載體載置台11。再者，載體搬入搬 Ij 出單元4係對收容在基板處理單元6完成處理之基板2之 載體3,搬入時則相反，因應所需將被載置在載體載置台 Π之載體3藉由載體搬運機構9暫時性保管在載體儲存 - 部10，並且搬出至載體台7。 — 基板搬入搬出單元5係具有在載體搬入搬出單元4之 間所形成之密閉狀之開關門1 2，並且在該開關門1 2之內 側’配設基板搬入搬出機構1 3和基板搬運機構1 4之始端 部。 -8- 201036088 然後，基板搬入搬出單元5係藉由基板搬入搬出機構 13將收容在載體3之基板2搬入至基板搬運機構14，該 載體3載置於載體搬入搬出單元4之載體載置台11，並 且藉由基板搬運機構14而將基板2搬運至基板處理單元 6。另外藉由基板搬運機構14將在基板處理單元6完成處 理之基板2從基板處理單元$搬運至基板搬入搬出機構 13，並且藉由基板搬入搬出機構13從基板搬運機構14搬 0 出至載置在載體搬入搬出單元4之載體載置台11之載體 3 〇 基板處理單元6具有依序配置的執行基板2之洗淨處 理及乾燥處理之基板洗淨乾燥裝置1 5，和執行基板2之 洗淨處理之基板洗淨裝置16、17、18，和執行保持設置 在基板搬運機構14之基板2的保持體19之洗淨的洗淨裝 置20，並且沿著該些各裝置15、16、17、18、20而配設 有基板搬運機構14。 Ο 然後，在基板處理單元6中，藉由基板搬運機構14 從基板搬入搬出單元5將基板2搬運至基板洗淨乾燥裝置 15或基板洗淨裝置16、17、18，執行基板2之洗淨處理 或乾燥處理，之後，藉由基板搬運機構14將處理後之基 板2再次搬運至基板搬入搬出單元5。 再者，基板處理單元6係以洗淨裝置2 0洗淨基板搬 蓮機構1 4之保持體1 9，使附著於保持體1 9之污染物質 不轉印至基板2。 接著，針對成爲本發明之重要部位的基板洗淨乾燥裝 -9 - 201036088 置1 5之構成予以說明。 基板洗淨乾燥裝置1 5係如第2圖所示般’由用以對 基板2施予洗淨處理以及乾燥處理之基板處理部21，和 用以對基板處理部21供給當作處理流體之異丙醇（IP A ) 之蒸氣的處理流體供給部22，和用以處理自基板處理部 2 1排出之排氣的排氣處理部23而構成。 基板處理部21具有上端開口之中空箱型狀之洗淨槽 24,經左右滑動自如之開關蓋26在該洗淨槽24之上部， 升降自如安裝有下端開口之中空箱形狀之乾燥室25。且 在洗淨槽24及乾燥室25之內部升降自如設置有保持基板 2之保持體27。並且，基板處理部21並不限定於基板2 之洗淨及乾燥，即使僅執行基板2之洗淨或乾燥亦可。 然後，基板處理部21係藉由將以保持體27保持之基 板2浸漬在貯留於洗淨槽24內部之洗淨液而執行基板之 洗淨處理，之後，利用保持體27將基板2從洗淨槽24移 動至乾燥室25，並在乾燥室25之內部使用從處理流體供 給部22被供給之IPA蒸氣來執行基板2之乾燥處理。 處理流體供給部22係具有供給IPA蒸氣之IPA蒸氣 供給源28和供給氮氣之氮氣供給源29，IPA蒸氣供給源 28和氮氣供給源29係經連通管30、31而與切換器32連 接。將供給管33之基端部連接於切換器32，供給管33 之前端部係連接於安裝在基板處理部21之乾燥室25之內 部的供給噴嘴34、34。作爲處理流體供給部22，若爲用 以供給處理基板2之處理流體者即可，作爲處理流體，並 -10- 201036088 不限於蒸氣狀之IPA’可以使用蒸氣狀或液體狀或霧狀 有機溶劑等。 然後’處理流體供給部22之自IPA蒸氣供給源28 供給之IPA蒸氣係從供給噴嘴34、34供給至乾燥室25 內部’在乾燥室25之內部，藉由IP a蒸氣乾燥處理基 2 ’於乾燥處理後，藉由從氮氣供給源2 9被供給之氮氣 洗乾燥室2 5之內部。 〇 排氣處理部2 3係具有經排出管3 5連接於基板處理 21之乾燥室25的矩形中空箱形狀之排氣處理室36，並 排氣處理室36連接排氣管37和排水管38，排氣管37 連接於排氣設備（省略圖示），排水管38係連接於排 設備（省略圖示）。 排氣處理室36係如第3圖〜第5圖所示般，在上 左側後部具有連接有排出管3 5之排氣流入口 3 9，並且 右下部具有連接有排氣管3 7之排氣排出口 4 0和排水 Ο 3 8之排水流出口 4 1。在排氣流入口 3 9和排氣流出口 以及排水流出口 4 1之附近，分別設有分隔壁42、43。 依此，排氣處理室3 6係在內部，形成從排氣流入 ' 3 9朝下方排氣流動之排氣處理流路44，和從排氣處理 路44流入之液體（排液）朝排水流出口 4 1從左向右流 之排水流路45，和從排氣處理流路44流入之氣體（排 )從下向上流動之排氣上升流路46，和從排氣上升流 46流入之氣體（排氣）朝向排氣流出口 40從上向下流 之排氣流路47。並且，藉由分隔壁42、43隔開間隔， 之 所 之 板 沖 部 在 係 水 端 在 管 40 □ 流 動 氣 路 動 使 -11 - 201036088 排氣上升流路4 6之剖面積較排氣處理流路4 4之剖面積寬 〇 然而’排氣處理流路44係在排氣流入口 3 9之附近位 置安裝兩個第1及第2噴霧噴嘴48、49。在各噴霧噴嘴 48、49經連通管51連接有溶媒供給源5〇，從各噴霧噴嘴 48、49朝向從排氣流入口 39流入至排氣處理室36之內 部之排氣噴霧溶劑。並且’溶劑係指可以溶解在基板處理 部21用於處理基板2之處理流體（在此爲IPA)的溶劑 (在此爲純水）。 再者’排氣處理流路44在排氣處理室36之內壁和分 隔壁42之間’於上下隔著間隔水平安裝有3片多孔狀之 分散板52、53、54。在該分散板52、53、54形成有多數 矩形狀之貫通孔55，並且使上下之分散板52、53、54之 貫通孔5 5之位置左右交錯配置，使在排氣處理流路44流 動之排氣蛇行。 在此，安裝在排氣處理室36之側部之第1噴霧噴嘴 4 8，係被安裝成朝向前方水平噴霧溶劑，對流入排氣處理 室3 6之排氣，朝向與排氣之氣流正交之方向，噴霧溶劑 。而且，第1噴霧噴嘴48係將溶劑之噴霧方向設爲與分 散板52平行，並安裝於分散板52之附近位置。 再者，安裝在排氣處理室36之上部之第2噴霧噴嘴 49，係被安裝成朝向下方噴霧溶劑，對流入排氣處理室 3 6之排氣，朝向與排氣之氣流平行之方向，噴霧溶劑。 而且，第2噴霧噴嘴49係安裝於與噴霧溶劑從第1噴霧 -12- 201036088 噴嘴48被噴霧之溶劑正交之位置。 再者，各噴霧噴嘴48、49係直接對自排氣流入口 39 流入之排氣噴霧，使噴霧之溶劑之一部份直接噴霧在最上 段（最上游側）之分散板52 ° 並且，各噴霧噴嘴48、49即使設置在較分散板52、 53、54更下游側亦可。再者，各噴霧噴嘴48、49若爲噴 霧溶劑者即可，噴霧型態可以使用圓錐形狀或扇形狀等。 〇 再者，排氣上升流路46係在分隔壁42、43之間安裝 有氣液分離過濾器5 6，以捕捉上升排氣上升流路4 6之排 氣所含有之水分（尤其處理流體）。 排氣處理部2 3係如上述說明般構成，在基板處理部 21之基板2的處理中或處理後從基板處理部2 1排出之排 氣流入至排氣處理室36，藉由在排氣處理流路44自噴霧 噴嘴48、49被噴霧之溶劑，排氣中所含之處理流體被溶 解，成爲排液者通過排水流路45而從排水流出口 41排出 Ο 外部。另外，排氣在排氣上升流路46上升，通過氣液分 離過濾器56，之後通過排氣流路47，從排氣流出口 40被 排出至外部。 ' 因此，從基板處理部2 1被排出之排氣中所含有之處 理流體，係在排氣處理部2 3藉由溶劑被捕捉且當作排氣 而被處理，依此可以降低排氣中所含有之處理流體之濃度 。並且’從基板處理部21成爲液體而被排出之處理流體 ，係直接當作排氣而從排水流出口 41被排出。 如此一來，上述基板處理裝置1，係具有用以處理基 -13- 201036088 板2之基板處理部2 1，和用以將處理基板2之處理流體 供給至基板處理部2 1之處理流體供給部22 ’和包含朝向 藉由基板處理部2 1被排出之排氣而噴霧溶解處理流體之 溶劑的噴霧噴嘴48、49，依此用以降低排氣中之處理流

I 體濃度之排氣處理部23。 因此，在上述基板處理裝置1中，可以藉由自噴霧噴 嘴48、49噴霧的作用將排出中含有之處理流體當作排液 予以處理，並可以降低排氣中之處理流體濃度。因此可以 減少朝連接於基板處理裝置1之排氣設備流入之處理流體 ，減輕排氣設備之負擔。 並且，上述基板處理裝置1設置有對流入排氣處理部 23之排氣，朝向與排氣之氣流正交之方向，噴霧溶劑之 第1噴霧噴嘴48。 在上述構成之基板處理裝置1中，藉由自第1噴霧噴 嘴48噴霧之溶劑與排氣衝突，排氣和溶劑之接觸成爲良 好，則可以藉由溶劑使排氣中之處理流體良好溶解，並可 以降低排氣中之處理流體濃度。尤其，於將第1噴霧噴嘴 48之噴霧型態設爲圓錐形狀或扇形狀之時，則可以對排 氣以面狀噴霧溶劑，並可以增大排氣和溶劑之接觸面積而 效率佳溶解排氣中之處理流體。 並且’上述基板處理裝置1也設置有對流入排氣處理 部23之排氣，朝向與排氣之氣流平行之方向，噴霧溶劑 之第2噴霧噴嘴49。 因此’在上述構成之基板處理裝置1中，藉由自第2 -14 - 201036088 噴霧噴嘴49噴霧之溶劑沿著排氣之氣流流動’排氣和溶 劑之接觸成爲良好，則可以藉由溶劑使排氣中之處理流體 良好溶解，並可以降低排氣中之處理流體濃度。尤其’於 將第2噴霧噴嘴49之噴霧型態設爲圓錐形狀或扇形狀之 時，則可以對排氣以面狀噴霧溶劑’並可以增大排氣和溶 劑之接觸面積而效率佳溶解排氣中之處理流體。再者’於 使自第2噴霧噴嘴49噴霧之溶劑與自第1噴霧噴嘴48噴 〇 霧之溶劑交叉之時，則可以使溶劑以高密度接觸於排氣’ 依此也可以效率佳溶解排氣中之處理流體。此時’將第2 噴霧噴嘴49之噴霧形態設爲圓錐形狀之一方，較增大與 從第1噴霧噴嘴4 8噴霧之溶媒交叉之面積’可以效率更 佳溶解排氣中之處理流體。 再者，在上述基板處理裝置1中，在排氣流入至排氣 處理部23之排氣流入口 39的附近配置有噴霧噴嘴48、 49 ° Ο 因此，上述構成之基板處理裝置1，係可以於流入於 排氣處理部23之排氣分散之前集中性噴霧溶劑。依此排 氣和溶劑之接觸也成爲良好，藉由溶劑可以使排氣中之處 ' 理流體良好溶解，並可以降低排氣中之處理流體濃度。 再者，上述基板處理裝置1係在排氣處理部23之內 部設置有用以分散排氣之多孔狀之分散板52、53、54。 因此，上述構成之基板處理裝置1，係藉由排氣利用 分散板52、53、54分散而增大排氣和溶劑之接觸面積。 依此也使排氣和溶劑之接觸成爲良好，可以藉由溶劑使排 -15- 201036088 氣中之處理流體良好溶解，並可以降低排氣中之處理流體 濃度。 再者，上述基板處理裝置1係構成從噴霧噴嘴48、 4 9朝向分散板5 2、5 3、5 4噴霧溶劑之至少一部份。 因此，上述構成之基板處理裝置1，係排氣通過分散 板5 2、5 3、5 4時與溶劑直接性接觸。依此也使排氣和溶 劑之接觸成爲良好，可以藉由溶劑使排氣中之處理流體良 好溶解，並可以降低排氣中之處理流體濃度。尤其，將來 自第1噴霧噴嘴48之溶劑之噴霧方向和分散板52設爲平 行，並且接近配置第1噴霧噴嘴48和分散板52之時，則 可以將自第1噴霧噴嘴48噴霧之溶劑良好噴霧至分散板 52，並增大在分散板52之排氣與溶劑之接觸面積，可以 使處理流體更加良好溶解。此時，將第1噴霧噴嘴48之 噴霧形態設爲圓錐形狀之一方，可以在整個分散板52之 全體噴霧溶劑，可以效率更佳溶解排氣中之處理流體。 再者，上述基板處理裝置1係在排氣處理部23形成 有於自噴霧噴嘴48、49朝向流入之排氣噴霧溶劑之排氣 處理流路44之下游側，使排氣從下方朝向上方流動的排 氣上升流路46。 因此，上述構成之基板處理裝置1即使在排氣處理流 路44處理之後的排氣中含有霧狀之排液，通過排氣上升 流路4 6而上升之時，由於水分之重量作用，霧狀之排液 落下而當作排氣被處理，依此亦可以降低排氣中之處理流 體濃度。 -16- 201036088 並且，在上述基板處理裝置1中，使排氣上升流路 46之剖面面積大於排氣處理流路44之剖面面積，並使流 動於排氣上升流路46之排氣之流速慢於流動於排氣處理 流路44之排氣之流速。 因此’上述構成之基板處理裝置1係排氣在排氣上升 流路46上升之時間變長，可以使更多霧狀之排液落下， 依此亦可以降低排氣中之處理流體濃度。 〇 【圖式簡單說明】 第1圖爲表示基板處理裝置之俯視圖。 第2圖爲表示基板洗淨乾燥裝置之模式圖。 第3圖爲表示排氣處理部之正面剖面圖。 第4圖爲表示排氣處理部之平面剖面圖。 第5圖爲表示排氣處理部之側面剖面圖。 Ο 【主要元件符號說明】 1 :基板處理裝置 2 :基板 3 :載體 4:載體搬入搬出單元 5 :基板搬入單元 6 :基板處理單元 7 :載體台 8 :開關門 -17- 201036088 9 :載體搬運機構 1 〇 :載體儲存部 1 1 :載體載置台 1 2 :開關門 13:基板搬入搬出機構 1 4 :基板搬運機構 1 5 :基板洗淨乾燥裝置 1 6、1 7、1 8 :基板洗淨裝置 1 9 :保持體 20 :洗淨裝置 2 1 :基板處理部 2 2 :處理流體供給部 23 :排氣處理部 2 4 :洗淨槽 2 5 :乾燥室 26 :開關蓋 2 7 :保持體 2 8 : IP A蒸氣供給源 29 :氮氣體供給源 30、3 1 :連通管 32 :切換器 3 3 :供給管 3 4 :供給噴嘴 2 5 :排出管 -18 201036088 3 6 :排氣處理室 3 7 :排氣管 3 8 :排水管 3 9 :排氣流入口 4 0 :排氣流出口 4 1 :排水流出口 4 2、4 3 :分隔壁 0 44 :排氣處理流路 4 5 :排水流路 46 :排氣上升流路 4 7 :排氣流路 48、49 :噴霧噴嘴 5 〇 :溶劑供給源 51 :連通管 52、 53、 54:分散板 Ο 5 5 :貫通孔 5 6 :氣液分離過濾器 -19-

Claims (1)

1. 201036088 七、申請專利範圍： 1.一種基板處理裝置，其特徵爲：具備 用以處理基板之基板處理部； 用以將處理基板之處理流體供給至基板處理部的處理 流體供給部； 流入包含藉由基板處理部所排出之處理流體之排氣， 含有朝向該排氣噴霧溶解處理流體之溶劑的噴霧噴嘴，用 以降低排氣中之處理流體濃度之排氣處理部。 2 .如申請專利範圍第〗項所記載之基板處理裝置，其 中， 上述噴霧噴嘴具有對流入排氣處理部之排氣，朝向與 排氣之氣流正交之方向，噴霧上述溶劑之第1噴霧噴嘴。 3 .如申請專利範圍第2項所記載之基板處理裝置，其 中， 上述噴霧噴嘴又具有對流入上述排氣處理部之排氣， 朝向與排氣之氣流平行之方向，噴霧上述溶劑之第2噴霧 噴嘴。 4.如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中， 上述排氣處理部具有用以使排氣分散之多孔狀的分散 板。 5 .如申請專利範圍第4項所記載之基板處理裝置，其 中， 上述噴霧噴嘴係朝向分散板噴霧上述溶劑之至少一部 -20- 201036088 分。 6 .如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中， 上述噴霧噴嘴係被配置在排氣流入排氣處理部之排氣 流入口之附近。 7 .如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中， 〇 上述排氣處理部具有流入排氣，朝向該流入之排氣自 上述噴霧噴嘴噴霧溶劑之排氣處理流路，和被設置在該排 氣處理流路之下游側，由下方朝向上方流動排氣的排氣上 升流路。 8 .如申請專利範圍第7項所記載之基板處理裝置，其 中， 在上述排氣上升流路設置有氣液分離過濾器。 9.如申請專利範圍第7項所記載之基板處理裝置，其 〇 中， 上述排氣上升流路之剖面面積較上述排氣處理流路之 剖面面積大，使流動於上述排氣上升流路之排氣之流速較 ' 流動於上述排氣處理流路之排氣之流速慢。 1 〇.如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置， 其中， 使用有機溶劑之蒸氣或霧以當作上述處理流體。 11 .如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置， 其中， -21 - 201036088 使用水當作上述溶劑。

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