TW201424936A - 基板洗淨裝置 - Google Patents

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Abstract

【課題】活用雙流體噴射洗淨之原本洗淨特性，可以高洗淨度洗淨基板表面。【解決手段】本發明具有：基板保持機構40，其係將表面向上地保持基板並使其旋轉；雙流體噴嘴46，其係朝向基板保持機構40所保持之基板W表面，向下噴射氣體與液體的雙流體噴射流；及移動機構48，其係使雙流體噴嘴46從基板保持機構40所保持之基板的中心部朝向外方在一個方向移動；且以從雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流的噴射中心線與垂直線形成之角度成為傾斜角α的方式，傾斜設置雙流體噴嘴46，並以雙流體噴射流在沿著雙流體噴嘴46之行進方向的前方與基板表面碰撞之方式構成。

Description

基板洗淨裝置
本發明係關於一種基板洗淨裝置，特別是關於利用雙流體噴射洗淨以非接觸方式洗淨半導體晶圓等基板表面(研磨面)的基板洗淨裝置。本發明之基板洗淨裝置亦可對應於Φ450mm之大直徑的半導體晶圓，亦可適用於平面板製造工序、CMOS或CCD等影像感測器製造工序、MRAM之磁性膜製造工序等。
伴隨近年半導體元件之微細化，廣為進行在基板上形成物性不同之各種材料膜，並加以洗淨。例如在以金屬埋入形成於基板表面之絕緣膜內的配線溝，而形成配線之金屬鑲嵌配線形成工序中，在金屬鑲嵌配線形成後，先以化學機械研磨(CMP)研磨除去基板表面之多餘金屬，而在CMP後之基板表面露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水浸潤性不同之複數種膜。
在藉由CMP而露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等之基板表面，存在CMP中使用之泥漿的殘渣(泥漿殘渣)及金屬研磨屑等微粒子(瑕疵)，若基板表面洗淨不徹底而在基板表面留下殘渣物時，會造成從基板表面留下殘渣物之部分產生洩漏，或成為密合性不良之原因等可靠性方面的問題。因而，需要以高洗淨度來洗淨露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水之浸潤性不同的膜之基板表面。
一種非接觸方式洗淨半導體晶圓等基板表面之洗淨方式，習知有使用雙流體噴射(2FJ)之雙流體噴射洗淨(參照專利文獻1,2等)。如第一圖所示，雙流體噴射洗淨係將表面(研磨面)向上，在旋轉方向R水平旋轉之基板W上方，向下垂直方向配置雙流體噴嘴100，沿著基板W之半徑方向從基板W的中心部而延伸於外方的移動方向M，使雙流體噴嘴100與基板W平行地在一個方向移動，並從該雙流體噴嘴100使由高速氣體攜帶之噴霧(微小液滴)構成的雙流體噴射流，朝向基板W之表面向下噴出、碰撞，利用該微小液滴向基板W表面之碰撞而產生的衝擊波，可除去(洗淨)基板W表面之微粒子。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本專利第3504023號公報
[專利文獻2]日本特開2010-238850號公報
但是，過去之雙流體噴射洗淨，特別是洗淨具有疏水性表面之基板的該表面時，曾經除去之微粒子及在空間浮游的噴霧(微小液滴)容易附著於基板表面，因而以高洗淨度洗淨整個基板表面困難。換言之，如第二、三圖所示，從雙流體噴嘴100使高速氣體攜帶之噴霧朝向水平旋轉的基板W表面垂直方向向下噴出，而與基板W表面碰撞時，噴霧在碰撞基板W表面後會大致均等地擴散到周圍，在空間內飛散而附著於基板W表面。此 外，如第四圖所示，藉由噴霧的碰撞而從基板W表面飛揚之微粒子102，與基板W表面碰撞後，被大致均等地擴散到周圍之氣流攜帶而浮游，又飄落到基板W表面之洗淨後的區域而附著。而後，特別是疏水性之表面，附著在該洗淨後區域之噴霧及微粒子容易停滯在該處，結果在基板W表面留下微粒子而成為瑕疵。
特別是，今後矽晶圓之尺寸最大會從Φ300mm變成Φ450mm之大直徑，因此，以高洗淨度洗淨Φ450mm之矽晶圓等基板表面的大致全部區域將更為困難。
本發明係鑑於上述情形者，目的為提供一種活用雙流體噴射洗淨之原本洗淨特性，可以高洗淨度洗淨基板表面之基板洗淨裝置。
本發明之基板洗淨裝置，係具有：基板保持機構，其係將表面向上地保持基板並使其旋轉；雙流體噴嘴，其係朝向前述基板保持機構所保持之基板表面，向下噴射氣體與液體的雙流體噴射流；及移動機構，其係使前述雙流體噴嘴從前述基板保持機構所保持之基板的中心部朝向外方在一個方向移動；且以從前述雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流的噴射中心線與垂直線形成之角度成為傾斜角α的方式，傾斜設置前述雙流體噴嘴，並以前述雙流體噴射流在沿著前述雙流體噴嘴之行進方向的前方與基板表面碰撞之方式構成。
藉此，從雙流體噴嘴噴出，與基板表面碰撞而彈回之雙流體噴射流的大部分，朝向沿著雙流體噴嘴之行進方向的基板外方流動。因此，抑制雙流體噴射流中包含之噴霧及微粒子再度對基板表面的洗淨後之洗淨 完成區域附著，可進行具有原本洗淨特性之雙流體噴射洗淨。
本發明適合之一種樣態中，前述傾斜角α係比0°大，而在45°以下(0°<α≦45°)。該傾斜角α宜為5°以上，45°以下(5°≦α≦45°)。
本發明適合之一種樣態中，係以將從前述雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流的噴射中心線投影在基板上之線、與將沿著雙流體噴嘴之行進方向的直線投影在基板上之線以角度β交叉，前述雙流體噴射流係在比沿著雙流體噴嘴之行進方向的直線，在基板旋轉方向之上游側與基板表面碰撞的方式構成。藉此，從雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流，係在比雙流體噴嘴之行進方向的直線，在基板旋轉方向之上游側與基板表面碰撞，可提高雙流體噴射流與基板表面碰撞時旋轉的基板與雙流體噴射流之間的相對速度，提高雙流體噴射流對基板表面之衝擊力，而獲得更高洗淨特性。
本發明適合之一種樣態中，前述角度β係比0°大，而在30°以下。該角度β宜為5°以上，30°以下(5°≦β≦30°)。
本發明適合之一種樣態中，前述雙流體噴嘴之噴射口具有長方形狀之細長形狀。藉此，以簡單之構成進一步延長在基板表面之每單位面積的洗淨時間，可保持高洗淨面積，並且更確實地洗淨包含外周部的全部表面。
本發明適合之一種樣態中，具有防飛散杯，其係圍繞前述基板保持機構所保持之基板周圍，並在前述防飛散杯之沿著前述雙流體噴嘴的行進方向之前方位置，設有擴大開口部之集中排氣口。藉此，可將與基板表面碰撞而彈回，並朝向沿著雙流體噴嘴之行進方向的基板外方流動之雙流體噴射流，通過集中排氣口，迅速回收至防飛散杯內部。
本發明適合之一種樣態中，前述集中排氣口係連通於專用排氣管。藉此，可通過集中排氣口，將更大量之雙流體噴射流從專用排氣管排氣至外部。
採用本發明，從雙流體噴嘴噴出，與基板表面碰撞而彈回之雙流體噴射流的大部分，可朝向沿著雙流體噴嘴之行進方向的基板外方流動。藉此，抑制雙流體噴射流中包含之噴霧及微粒子再度對基板表面之洗淨後的洗淨完成區域附著，可進行具有原本洗淨特性之雙流體噴射洗淨。
10‧‧‧機架
12‧‧‧載入口
14a~14d‧‧‧研磨單元
16‧‧‧第一洗淨單元
18‧‧‧第二洗淨單元(基板洗淨裝置)
20‧‧‧乾燥單元
22‧‧‧第一搬送機器人
24‧‧‧搬送單元
26‧‧‧第二搬送機器人
28‧‧‧第三搬送機器人
30‧‧‧控制部
40‧‧‧基板保持機構
42‧‧‧支撐軸
44‧‧‧搖動臂
46、80、82、84‧‧‧雙流體噴嘴
46a、80a、82a、84a‧‧‧噴射口
48‧‧‧移動機構
50‧‧‧夾盤
52‧‧‧支臂
54‧‧‧旋轉軸
56‧‧‧基台
60‧‧‧防飛散杯
60a‧‧‧集中排氣口
62‧‧‧排氣管
64‧‧‧專用排氣管
70‧‧‧微粒子
100‧‧‧雙流體噴嘴
102‧‧‧微粒子
A‧‧‧開始洗淨位置
B‧‧‧結束洗淨位置
L‧‧‧直線
M‧‧‧行進方向
O1‧‧‧中心
O2‧‧‧噴射中心線
P‧‧‧線
R‧‧‧旋轉方向
S‧‧‧空間
V‧‧‧垂直線
W‧‧‧基板
α‧‧‧傾斜角
β‧‧‧角度
第一圖係顯示過去雙流體噴射洗淨中之基板與雙流體噴嘴的關係之斜視圖。
第二圖係第一圖之前視圖。
第三圖係放大第一圖之一部分而顯示的平面圖。
第四圖係過去雙流體噴射洗淨中之微粒子的動態之說明圖。
第五圖係顯示具備本發明實施形態之基板洗淨裝置的基板處理裝置之全體構成平面圖。
第六圖係作為第五圖所示之第二洗淨單元而使用的本發明實施形態之基板洗淨裝置的斜視圖，且省略防飛散杯之圖示。
第七圖係顯示以第六圖所示之第二洗淨單元的基板保持機構所保持之基板與雙流體噴嘴的關係平面圖。
第八圖係顯示以第六圖所示之第二洗淨單元的基板保持機構所保持 之基板與雙流體噴嘴的關係前視圖。
第九圖係第七圖之重要部分放大圖。
第十圖係顯示基板保持機構所保持之基板、包圍基板周圍之防飛散杯、及雙流體噴嘴的斜視圖。
第十一圖係第二洗淨單元(基板洗淨裝置)之概略縱剖面前視圖。
第十二圖係具有其他防飛散杯之第二洗淨單元(基板洗淨裝置)的概略縱剖面前視圖。
第十三圖係本發明之雙流體噴射洗淨中的微粒子動態之說明圖。
第十四圖係顯示本發明其他實施形態之基板洗淨裝置中的雙流體噴嘴與基板保持機構所保持之基板W的關係之前視圖。
第十五圖係放大第十四圖之一部分而顯示的平面圖。
第十六圖係顯示其他雙流體噴嘴之斜視圖。
第十七圖係顯示第十六圖所示之雙流體噴嘴與基板保持機構所保持的基板之關係的平面圖。
第十八圖係放大第十七圖之一部分而顯示的放大圖。
第十九圖係顯示另外雙流體噴嘴之斜視圖。
第二十圖係顯示另外雙流體噴嘴之斜視圖。
以下，參照第五圖至第二十圖說明本發明之實施形態。另外，以下各例中，在同一要素或相當之要素上註記同一符號，而省略重複之說明。
第五圖係顯示具備本發明之實施形態的基板洗淨裝置之基 板處理裝置的全體構成平面圖。如第五圖所示，基板處理裝置具備概略矩形狀之機架10、及放置儲存多數個半導體晶圓等之基板的基板匣盒之載入口12。載入口12鄰接於機架10而配置。載入口12中可搭載開放式匣盒、SMIF(標準製造介面(Standard Manufacturing Interface))密閉容器(Pod)或FOUP(前開統一密閉容器(Front Opening Unified Pod))。SMIF、FOUP係內部收納基板匣盒，藉由以分隔壁覆蓋可保持與外部空間獨立之環境的密閉容器。
在機架10之內部收容有複數個(本例係4個)研磨單元14a~14d、洗淨研磨後之基板的第一洗淨單元16及第二洗淨單元18、以及使洗淨後之基板乾燥的乾燥單元20。研磨單元14a~14d沿著基板處理裝置之長度方向排列，洗淨單元16,18及乾燥單元20亦沿著基板處理裝置之長度方向排列。本發明之實施形態的基板洗淨裝置適用於第二洗淨單元18。
在被載入口12、位於該載入口12側之研磨單元14a及乾燥單元20包圍的區域配置第一搬送機器人22，並與研磨單元14a~14d平行地配置搬送單元24。第一搬送機器人22從載入口12接收研磨前之基板送交搬送單元24，並且將乾燥後之基板從乾燥單元20接收送回載入口12。搬送單元24搬送從第一搬送機器人22所接收之基板，在與各研磨單元14a~14d之間進行基板的送交，並且將從研磨單元14a~14d接收之基板送交第一洗淨單元16。
於第一洗淨單元16及第二洗淨單元18之間，配置在此等各單元16,18之間進行基板送交的第二搬送機器人26，並於第二洗淨單元18與乾燥單元20之間，配置在與此等各單元18,20之間進行基板之送交的第三搬送機器人28。再者，於機架10之內部配置有控制基板處理裝置之各機器動作 的控制部30。
本例之第一洗淨單元16係使用在洗淨液存在下，使圓柱狀且長條狀水平延伸之滾筒洗淨構件接觸於基板表面(及背面)，使基板及滾筒洗淨構件分別在一個方向旋轉，而摩擦洗淨基板表面(及背面)的滾筒洗淨單元。該第一洗淨單元(滾筒洗淨單元)16係以併用在洗淨液中施加數十~1MHz附近之超音波，使洗淨液因振動加速度之作用力作用於附著在基板表面的微粒子之超音波洗淨的方式構成。
第二洗淨單元18係使用本發明之實施形態的基板洗淨裝置。此外，乾燥單元20係使用朝向水平旋轉之基板，從移動之噴射噴嘴噴出IPA氣體使基板乾燥，進一步使基板以高速旋轉，藉由離心力使基板乾燥之自旋乾燥單元。
第六圖係顯示作為第五圖所示之第二洗淨單元18而使用的本發明實施形態之基板洗淨裝置的斜視圖。第六圖中省略防飛散杯之圖示。第七圖係顯示省略該防飛散杯之第六圖所示的第二洗淨單元18之基板保持構件所保持的基板與雙流體噴嘴之關係平面圖。第八圖係同樣顯示基板與雙流體噴嘴之關係的前視圖。第九圖係第七圖之重要部分放大圖。第十圖係顯示基板保持構件所保持之基板、包圍基板周圍之防飛散杯、及雙流體噴嘴的斜視圖。第十一圖係第二洗淨單元(基板洗淨裝置)18之概略縱剖面前視圖。
如第六圖所示，作為本發明實施形態之基板洗淨裝置的第二洗淨單元18具備：將表面向上，水平保持半導體晶圓等基板W而使其旋轉之基板保持機構40；直立設置於基板保持機構40所保持之基板W側方而隨 意旋轉的支撐軸42；及在該支撐軸42上端連結基部，而水平方向延伸之搖動臂44。搖動臂44位於基板保持機構40所保持之基板W的上方。以該支撐軸42與搖動臂44構成移動機構48，並藉由移動機構48使雙流體噴嘴46與基板保持機構40所保持之基板W的表面平行移動。
在搖動臂44之自由端(前端)，向下且隨意上下移動地安裝有噴射口46a(參照第九圖)形成圓形之概略圓筒狀的雙流體噴嘴46。在雙流體噴嘴46上連接有供給由氮(N2)氣或氬氣等惰性氣體構成之載氣的載氣供給管路；及供給純水、二氧化碳(CO2)氣溶解水或氫水等之洗淨液的洗淨液供給管路(均無圖示)，藉由使供給至雙流體噴嘴46內部之氮氣等載氣與純水或二氧化碳氣溶解水等洗淨液從雙流體噴嘴46之噴射口46a高速噴出，生成載氣中洗淨液以噴霧(微小液滴)而存在之雙流體噴射流。藉由使該雙流體噴嘴46所生成之雙流體噴射流朝向旋轉中之基板W表面噴出而碰撞，利用噴霧對基板表面之碰撞產生的衝擊波，可除去(洗淨)基板表面之微粒子等。
支撐軸42連結於作為驅動機構之馬達(無圖示)，其係藉由使支撐軸42旋轉，而以該支撐軸42為中心使搖動臂44搖動。該馬達以來自控制部30之信號控制旋轉速度及旋轉角度，藉此，控制搖動臂44之角速度及搖動角，並控制雙流體噴嘴46之移動速度及移動距離。
基板保持機構40具備將水平狀態保持基板W之夾盤50裝設於前端的複數支(圖示為4支)支臂52，該支臂52之基端連結於與旋轉軸54一體旋轉之基台56。藉此，將表面(研磨面)向上，並以基板保持機構40之夾盤50保持的基板W沿著旋轉方向R水平旋轉。
第七圖係在基板W表面表示雙流體噴嘴46之行進方向M的圖。雙流體噴嘴46之噴射口在將與基板表面平行之面上從基板表面離開指定距離程度之上方的狀態下移動。如第七圖詳細顯示，雙流體噴嘴46藉由伴隨搖動臂44之搖動而從離開基板W之中心O1偏置的開始洗淨位置A，通過基板W之中心O1，至基板W外周部外方之結束洗淨位置B，沿著概略直線狀之行進方向M在一個方向移動，來進行基板W之表面洗淨。該洗淨時，朝向水平旋轉之基板W表面，使載氣中洗淨液以噴霧(微小液滴)存在之雙流體噴射流，從雙流體噴嘴46之噴射口46a朝向下方噴出。
如第八圖詳細顯示，雙流體噴嘴46係以雙流體噴射流之噴射中心線O2與垂直線V形成之角度(傾斜角)成為α的方式傾斜。雙流體噴嘴之噴射口形成指向沿著雙流體噴嘴46的行進方向M之前方的狀態。如此，藉由設置雙流體噴嘴，從雙流體噴嘴46之噴射口噴射的雙流體噴射流，可在沿著雙流體噴嘴46之行進方向M的前方與基板W表面碰撞。此處，所謂雙流體噴射流之噴射中心線，係與通過噴射口之中心的雙流體噴嘴之中心線大致一致。傾斜角α係比0°大，而在45°以下(0°<α≦45°)，不過宜為5°以上，45°以下(5°≦α≦45°)。
藉此，如第八圖及第九圖所示，從雙流體噴嘴46之噴射口46a噴出，與基板W表面碰撞而彈回之雙流體噴射流的大部分，可朝向沿著雙流體噴嘴46之行進方向M的基板W外方流動。因此，可抑制雙流體噴射流中包含之噴霧及微粒子再度對基板W表面洗淨後之洗淨完成區域附著。如此，抑制雙流體噴射流中包含之噴霧及微粒子再度對基板W表面附著，可進行具有原本洗淨特性之雙流體噴射洗淨。
如第十圖及第十一圖所示，在包圍基板保持機構40所保持之基板W外周的位置，配置有防止與基板W表面碰撞而彈回之雙流體噴射流向外部飛散的概略圓筒狀之防飛散杯60。在該防飛散杯60與基板保持機構40所保持之基板W的外周端部之間，包含基板W之全周設有空間S，並在防飛散杯60之沿著雙流體噴嘴46行進方向M的前方位置，設有擴大開口部之集中排氣口60a。防飛散杯60之下端連通於排氣管62。
藉此，與基板W表面碰撞而彈回之雙流體噴射流沿著防飛散杯60的內周面向下方流動，並從排氣管62向外部排氣。本例係如前述，與基板W表面碰撞而彈回之雙流體噴射流的大部分，係沿著雙流體噴嘴46之行進方向朝向基板W的外方流動，在沿著該流動方向之前方位置設有擴大開口部之集中排氣口60a。因而，可將與基板W表面碰撞而彈回，沿著雙流體噴嘴46之行進方向M朝向基板外方流動的雙流體噴射流，通過集中排氣口60a迅速回收於防飛散杯60內部而向外部排氣。
另外，如第十二圖所示，亦可使防飛散杯60之集中排氣口60a直接連通於與防飛散杯60獨立之專用排氣管64。藉此，可通過集中排氣口60a進行排氣性能(排氣量、排氣速度)優異之排氣，可將更大量之雙流體噴射流從專用排氣管64向外部排氣。
其次，說明藉由該第二洗淨單元18洗淨基板W之例。基板保持機構40將表面(研磨面)向上，以夾盤50水平保持基板W。基板以基板保持機構40水平保持後，使位於基板保持機構40側方之退開位置的雙流體噴嘴46，藉由轉動搖動臂44，而移動至從基板W離開指定距離程度之上方的開始洗淨位置A。
在該狀態下，使基板W在旋轉方向R水平旋轉，使載氣中洗淨液以噴霧(微小液滴)之方式存在的雙流體噴射流，從雙流體噴嘴46之噴射口46a高速朝向位於下方的基板W表面向下噴出而碰撞。同時，使雙流體噴嘴46從開始洗淨位置A通過基板W之中心O1的正上方，至基板W外周部外方之結束洗淨位置B，而沿著概略直線狀之行進方向M在一個方向移動(參照第七圖)。藉此，以噴霧對基板W表面碰撞而產生之衝擊波除去(洗淨)基板W表面之微粒子等。
如此，本例係在將表面向上且水平旋轉之基板W表面，藉由使雙流體噴嘴46在一個方向移動，並使從雙流體噴嘴46噴射而向下的雙流體噴射流碰撞，來洗淨基板W全部表面。該洗淨時，與基板W表面碰撞而彈回之雙流體噴射流的大部分，朝向沿著雙流體噴嘴46之行進方向M的基板W外方流動，而從設於沿著該流動方向之前方位置，並擴大開口部之集中排氣口60a，迅速回收至防飛散杯60內部而向外部排氣。
第十三圖顯示該洗淨時之微粒子的動態。如第十三圖所示，該洗淨時，與雙流體噴射流之噴霧碰撞而脫離基板W表面的微粒子70，不致被朝向沿著雙流體噴嘴46之行進方向M的基板W外方之氣流攜帶，朝向基板W外方而附著在基板W表面之洗淨完成區域，而係通過集中排氣口60a回收至防飛散杯60內部並向外部排氣。藉此，無須考慮脫離基板W表面之微粒子70再度對基板W表面附著，可以雙流體噴嘴之原本洗淨特性進行雙流體噴射洗淨。而後，藉由使雙流體噴嘴46在指定距離程度離開基板W上方之狀態下，從開始洗淨位置A通過基板W之中心O1的正上方，移動至基板W外周部外方之結束洗淨位置B，來洗淨基板W表面，可更均勻地洗淨基板W 表面的全部區域。
第五圖所示之基板處理裝置，係將從載入口12內之基板匣盒取出的基板搬送至研磨單元14a~14d之任何一個實施研磨。而後，將研磨後之基板搬送至第一洗淨單元16進行粗洗淨後，再搬送至第二洗淨單元(基板洗淨裝置)18進行加工洗淨。而後，將洗淨後之基板搬入乾燥單元20使其乾燥，然後，將乾燥後之基板送回載入口12之基板匣盒內。
第十四圖及第十五圖顯示本發明其他實施形態之基板洗淨裝置中的雙流體噴嘴46與基板保持機構40(參照第六圖)所保持之基板W的關係。第十四圖及第十五圖所示之其他實施形態與前述實施形態(參照第九圖)不同之處，為雙流體噴嘴46之噴射口的方向並非雙流體噴嘴之行進方向，而係朝向基板之旋轉方向上游側。亦即，係以將雙流體噴射流之噴射中心線O2投影於基板上的線、與將沿著雙流體噴嘴46之行進方向M的直線L投影於基板上的線，以指定之角度β交叉的方式，使雙流體噴嘴46之噴射口指向基板的旋轉方向上游側而配置雙流體噴嘴46。藉由如此配置雙流體噴嘴46，從噴射口46a噴射之雙流體噴射流，比沿著雙流體噴嘴之行進方向的直線，可在基板W之旋轉方向R的上游側與基板W表面碰撞。本例如第十四圖及第十五圖所示，係將朝向雙流體噴嘴之行進方向並以傾斜角α傾斜而配置的雙流體噴嘴46，進一步例如以上端側為支點，將下端側亦即噴射口側以角度β程度朝向基板W之旋轉方向R的上游側扭轉。該扭轉角β係比0°大，而在30°以下(0°<β≦30°)，不過宜為5°以上，30°以下(5°≦β≦30°)。
藉此，提高從雙流體噴嘴46之噴射口46a噴射的雙流體噴射流與基板W表面碰撞時，旋轉之基板與雙流體噴射流間的相對速度，提高 雙流體噴射流對基板W表面之衝擊力，可獲得更高洗淨特性。
第十六圖係顯示具有其他形狀之雙流體噴嘴80的斜視圖。該雙流體噴嘴80具有四方筒狀之形狀，且具有長方形狀之細長噴射口80a。該噴射口80a之長邊對短邊宜具有1.4倍以上之長度。
本例如第十七圖及第十八圖所示，係以噴射口80a之長邊側與沿著雙流體噴嘴80之行進方向M的直線L交叉之方式，配置雙流體噴嘴80來洗淨基板。將雙流體噴嘴之方向以角度β程度朝向基板旋轉方向R之上游側而扭轉情況下，如第十八圖所示，可在與該長邊正交之線P與沿著雙流體噴嘴80之行進方向M的直線L之間形成角度β。關於此，下述第十九圖所示之雙流體噴嘴82及第二十圖所示之雙流體噴嘴84亦同樣。
如第十六圖至第十八圖所示，藉由使用具有細長長方形狀之噴射口的雙流體噴嘴進行基板之洗淨，並非將複數個噴嘴集合成多噴嘴之複雜構造的噴嘴，而藉由簡單構造之一支噴嘴，進一步延長基板表面每單位面積之洗淨時間，可保持高洗淨面積，並可更確實洗淨包含外周部之全部表面。而且，不致如使用多噴嘴之情況，擔心抵銷各個噴嘴之洗淨效果，此外，還可避免從一方噴嘴噴射之雙流體噴射流污染另一方噴嘴等的二次污染。
第十九圖係顯示另外之雙流體噴嘴82的斜視圖。該雙流體噴嘴82具有四方筒狀之形狀，且具有兩端角部圓形之長方形狀的細長噴射口82a。第二十圖係顯示另外之雙流體噴嘴84的斜視圖。該雙流體噴嘴84具有四方筒狀之形狀，且具有如將3個圓形噴嘴彼此橫方向連結之形狀的細長噴射口84a。使用第十九圖及第二十圖所示之雙流體噴嘴的情況下，亦可獲得 與第十六圖所示之雙流體噴嘴同樣的效果。
以上係說明本發明一種實施形態，不過本發明不限定於上述之實施形態，在其技術性思想之範圍內當然可以各種不同形態來實施。
18‧‧‧第二洗淨單元(基板洗淨裝置)
40‧‧‧基板保持機構
42‧‧‧支撐軸
44‧‧‧搖動臂
46‧‧‧雙流體噴嘴
48‧‧‧移動機構
50‧‧‧夾盤
52‧‧‧支臂
54‧‧‧旋轉軸
56‧‧‧基台
M‧‧‧行進方向
O2‧‧‧噴射中心線
R‧‧‧旋轉方向
V‧‧‧垂直線
W‧‧‧基板
α‧‧‧傾斜角

Claims (7)

  1. 一種基板洗淨裝置，其特徵為具有：基板保持機構，其係將表面向上地保持基板並使其旋轉；雙流體噴嘴，其係朝向前述基板保持機構所保持之基板表面，向下噴射氣體與液體的雙流體噴射流；及移動機構，其係使前述雙流體噴嘴從前述基板保持機構所保持之基板的中心部朝向外方在一個方向移動；且以從前述雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流的噴射中心線與垂直線形成之角度成為傾斜角α的方式，傾斜設置前述雙流體噴嘴，並以前述雙流體噴射流在沿著前述雙流體噴嘴之行進方向的前方與基板表面碰撞之方式構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中前述傾斜角α係比0°大，而在45°以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中係以將從前述雙流體噴嘴噴射之雙流體噴射流的噴射中心線投影在基板上之線、與將沿著雙流體噴嘴之行進方向的直線投影在基板上之線以角度β交叉，前述雙流體噴射流係在比沿著雙流體噴嘴之行進方向的直線，在基板旋轉方向之上游側與基板表面碰撞的方式構成。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板洗淨裝置，其中前述角度β係比0°大，而在30°以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之基板洗淨裝置，其中前述雙流體噴嘴之噴射口具有長方形狀之細長形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之基板洗淨裝置，其中具有防飛散杯，其係圍繞前述基板保持機構所保持之基板周圍，並在前述防飛散杯之沿著前述雙流體噴嘴的行進方向之前方位置，設有擴大開口部之集中排氣口。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板洗淨裝置，其中前述集中排氣口係連通於專用排氣管。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104971916A (zh) * 2014-04-01 2015-10-14 株式会社荏原制作所 清洗装置及清洗方法
CN108369905A (zh) * 2015-12-07 2018-08-03 东京毅力科创株式会社 基板清洗装置
US10170344B2 (en) 2014-04-01 2019-01-01 Ebara Corporation Washing device and washing method

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160065226A (ko) * 2014-11-07 2016-06-09 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6797526B2 (ja) * 2014-11-11 2020-12-09 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置
JP6545511B2 (ja) 2015-04-10 2019-07-17 株式会社東芝 処理装置
KR101704494B1 (ko) * 2015-05-26 2017-02-09 주식회사 케이씨텍 고속 유체 분사 노즐 및 이를 이용한 기판 처리 장치
US20170178918A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Globalfoundries Inc. Post-polish wafer cleaning
US11355366B2 (en) * 2018-08-30 2022-06-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Systems and methods for shuttered wafer cleaning
US11791173B2 (en) * 2019-03-21 2023-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate cleaning equipment, substrate treatment system including the same, and method of fabricating semiconductor device using the substrate cleaning equipment
TWI765192B (zh) * 2019-11-19 2022-05-21 大量科技股份有限公司 化學機械研磨裝置之研磨墊檢測方法與研磨墊檢測裝置
CN112122197A (zh) * 2020-09-11 2020-12-25 鹤壁市人民医院 一种医疗用重症监护护理消毒装置

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549178B2 (zh) 1973-05-19 1979-04-21
US5372652A (en) * 1993-06-14 1994-12-13 International Business Machines Corporation Aerosol cleaning method
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
JP3286539B2 (ja) 1996-10-30 2002-05-27 信越半導体株式会社 洗浄装置および洗浄方法
JPH10308374A (ja) 1997-03-06 1998-11-17 Ebara Corp 洗浄方法及び洗浄装置
US6491764B2 (en) * 1997-09-24 2002-12-10 Interuniversitair Microelektronics Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface of a rotating substrate
US7527698B2 (en) * 1998-09-23 2009-05-05 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec, Vzw) Method and apparatus for removing a liquid from a surface of a substrate
AU5778100A (en) 1999-07-01 2001-01-22 Lam Research Corporation Spin, rinse, and dry station with adjustable nozzle assembly for semiconductor wafer backside rinsing
US6558478B1 (en) * 1999-10-06 2003-05-06 Ebara Corporation Method of and apparatus for cleaning substrate
US6951221B2 (en) 2000-09-22 2005-10-04 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus
JP3865602B2 (ja) * 2001-06-18 2007-01-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄装置
TW561516B (en) * 2001-11-01 2003-11-11 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR100871343B1 (ko) * 2002-03-29 2008-12-01 주식회사 케이씨텍 2유체 혼합물에 의한 기판 세정용 노즐
WO2003105201A1 (ja) * 2002-06-07 2003-12-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び現像装置
JP2004079767A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
US6770424B2 (en) * 2002-12-16 2004-08-03 Asml Holding N.V. Wafer track apparatus and methods for dispensing fluids with rotatable dispense arms
JP4318913B2 (ja) 2002-12-26 2009-08-26 東京エレクトロン株式会社 塗布処理装置
JP2004335671A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Renesas Technology Corp 枚葉式２流体洗浄装置及び半導体装置の洗浄方法
JP2005353739A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置
JP2007038209A (ja) 2005-06-27 2007-02-15 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP4734063B2 (ja) 2005-08-30 2011-07-27 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置及び基板洗浄方法。
KR100758220B1 (ko) * 2005-10-20 2007-09-17 주식회사 케이씨텍 다중 슬릿형 노즐을 가지는 기판 세정 장치 및 이를 이용한세정 방법
JP4547016B2 (ja) 2008-04-04 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置、半導体製造方法
KR101041872B1 (ko) * 2008-11-26 2011-06-16 세메스 주식회사 노즐 및 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법
JP5294944B2 (ja) 2009-03-31 2013-09-18 株式会社荏原製作所 基板の洗浄方法
US20110289795A1 (en) * 2010-02-16 2011-12-01 Tomoatsu Ishibashi Substrate drying apparatus, substrate drying method and control program
JP2012174933A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Toppan Printing Co Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
JP5789400B2 (ja) * 2011-04-12 2015-10-07 東京エレクトロン株式会社 液処理方法及び液処理装置
TWI565559B (zh) * 2011-07-19 2017-01-11 荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及方法
JP2013089797A (ja) 2011-10-19 2013-05-13 Ebara Corp 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JP5528486B2 (ja) * 2012-02-07 2014-06-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、これを備える塗布現像装置、及び基板処理方法
JP5779168B2 (ja) * 2012-12-04 2015-09-16 東京エレクトロン株式会社 周縁部塗布装置、周縁部塗布方法及び周縁部塗布用記録媒体

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104971916A (zh) * 2014-04-01 2015-10-14 株式会社荏原制作所 清洗装置及清洗方法
US10170344B2 (en) 2014-04-01 2019-01-01 Ebara Corporation Washing device and washing method
CN104971916B (zh) * 2014-04-01 2020-07-07 株式会社荏原制作所 清洗装置及清洗方法
US11164758B2 (en) 2014-04-01 2021-11-02 Ebara Corporation Washing device and washing method
US11837477B2 (en) 2014-04-01 2023-12-05 Ebara Corporation Washing device and washing method
CN108369905A (zh) * 2015-12-07 2018-08-03 东京毅力科创株式会社 基板清洗装置
TWI720076B (zh) * 2015-12-07 2021-03-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板洗淨裝置
CN108369905B (zh) * 2015-12-07 2022-08-23 东京毅力科创株式会社 基板清洗装置
US11761075B2 (en) 2015-12-07 2023-09-19 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning apparatus

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KR102103356B1 (ko) 2020-04-22
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