TW201442100A - 用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法、與基板處理系統 - Google Patents

用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法、與基板處理系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201442100A
TW201442100A TW102147778A TW102147778A TW201442100A TW 201442100 A TW201442100 A TW 201442100A TW 102147778 A TW102147778 A TW 102147778A TW 102147778 A TW102147778 A TW 102147778A TW 201442100 A TW201442100 A TW 201442100A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cleaning
substrate
liquid
lower member
substrate processing
Prior art date
Application number
TW102147778A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI538044B (zh
Inventor
Hiromitsu Namba
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW201442100A publication Critical patent/TW201442100A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI538044B publication Critical patent/TWI538044B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明之目的在於，即使在不具有從基板保持部上方供給清洗液之手段的基板處理裝置中，亦可對於位置高於基板保持部所保持之製品基板底面的基板處理裝置的構成構件進行清洗。為達成上述之目的，使用第1清洗治具(300)清洗基板處理裝置的構成構件，該第1清洗治具(300)具備於中央部具有開口(304)的圓板狀下側構件(301)，及在與下側構件連結的同時，與下側構件之間形成間隙的圓板狀上側構件(302)。以基板保持部保持第1清洗治具的下側構件，並使第1清洗治具旋轉。從第1清洗治具的下方，朝向旋轉的第1清洗治具吐出清洗液，使當該清洗液通過下側構件的開口，到達上側構件的底面。清洗液因為離心力而通過上側構件與下側構件之間的間隙，進而流出至清洗構件的外側；藉由該流出之清洗液，來清洗基板處理裝置的構成構件。

Description

用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法，與基板處理系統
本發明係關於一種清洗基板處理裝置的技術。
在用以製造半導體裝置的各種步驟中，具有一種液體處理步驟，係使半導體晶圓(以下僅稱為「晶圓」)等基板繞著鉛直軸旋轉，並對旋轉之基板供給處理液。因為離心力而從基板飛濺出來的處理液，被圍住基板周圍的杯體所接收，進而被回收。另外，在對基板底面或是周緣部進行處理時，為了防止從基板飛濺出來的處理液附著於基板頂面，而在以頂板(亦稱為上蓋板，蓋體構件)覆蓋基板頂面的狀態下進行處理。若反覆進行處理，則處理液或是反應產生物乾燥、固化而成的堆積物，逐漸堆積在杯體或是頂板。若此等堆積物剝離，則成為粒子的原因，因此必須定期清洗杯體、頂板等基板的周邊構件。
專利文獻1中，記載用來清洗杯體之清洗用基板(清洗用治具)。該清洗用基板頂面的周緣部，在圓周方向上，間斷地配置有複數的傾斜面，其高度往基板周緣變高。使清洗用基板保持於旋轉夾頭並旋轉，並對清洗用基板頂面中心部供給清洗液，則清洗液因為離心力而往外側擴散。此時，通過傾斜面之清洗液，朝向杯體較高的位置飛濺，而未通過傾斜面的清洗液， 則朝向杯體較低的位置飛濺。藉此，可清洗杯體中各種高度的位置。
然而，在以對晶圓底面供給處理液來處理晶圓的方式所構成、且晶圓頂面並未具備供給處理液乃至清洗液之噴嘴的基板處理裝置中，即便使用專利文獻1之清洗用基板，亦無法對高於清洗用基板之底面的杯體部位進行清洗。在這種基板處理裝置中，為了使用專利文獻1之洗淨用基板，來對比清洗用基板之底面更高之位置進行清洗，亦考慮在晶圓頂面設置供給洗淨液專用的清洗液噴嘴，但如此則會增加裝置成本。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2000-315671號公報
本發明提供一種清洗方法，即使在不具有從基板保持部之上方供給清洗液之手段的基板處理裝置中，亦可對於基板處理裝置的構成構件(其位置高於保持在基板保持部之製品基板的底面)進行清洗，以及提供用以實施該方法的清洗用治具及基板處理裝置。
本發明提供一種基板處理裝置的清洗方法，在對以基板保持部所保持的製品基板進行液體處理時，清洗位於該製品基板周圍的基板處理裝置之構成構件，該方法之特徵為包含：第1清洗治具準備步驟，該第1清洗治具，具備在中央部具有開口的圓板形下側構件，及在與該下側構件連結的同時，與該下側構件之間形成間隙的圓板形上側構件；保持步驟，以該基板保持部保持該第1清洗治具之下側構件；旋轉步驟，使該基板保持部繞著鉛直軸旋轉，以使該第1清洗治具旋轉；及清洗液吐出步驟，從該第1清洗治具下方，朝向旋轉之該第1清洗治具吐出清洗液，使該清洗液通過 該下側構件之開口而到達該上側構件之底面；到達該上側構件之底面的該清洗液，通過該上側構件與該下側構件之間的間隙，往該清洗構件的外側流出，藉由該流出之清洗液，清洗該基板處理裝置的該構成構件。
更進一步，本發明提供一種基板處理裝置的清洗用治具，包含：圓板形下側構件，於中央部具有開口；及圓板形上側構件，與該下側構件連結的同時，在與該下側構件之間形成間隙。
更進一步，本發明另外提供一種基板處理裝置，包含：基板保持部，水平保持基板；旋轉驅動部，使該基板保持部繞著鉛直軸旋轉；處理液噴嘴，對該基板保持部所保持的基板底面中央部供給處理液；清洗用治具收納部，收納可藉由該基板保持部保持之上述清洗用治具；及搬送臂，在該清洗用治具收納部與該基板保持部之間搬送清洗用治具。
根據本發明，藉由使清洗液通過下側構件之開口而撞擊上側構件底面，可使清洗液通過下側構件頂面與上側構件底面之間的間隙而流向清洗用治具的周緣部，並使清洗液至少從與下側構件頂面相同或是比其更高的位置朝向外側飛濺出去。在不具有從基板保持部上方供給清洗液之手段的基板處理裝置中，可在製品基板的處理時，對於位在比基板保持部所保持之製品基板底面更高之位置的基板處理裝置的構成構件進行清洗。
W‧‧‧基板(半導體晶圓)
10‧‧‧殼體
11‧‧‧FFU
12‧‧‧搬出入口
13‧‧‧閘門
14‧‧‧排氣路
20‧‧‧基板保持部
21‧‧‧底板
22‧‧‧環構件
22A‧‧‧導引部
22B‧‧‧基板支持片
23‧‧‧結合構件
30‧‧‧旋轉驅動機構
31‧‧‧旋轉軸
32‧‧‧軸承部
40‧‧‧基板升降器
41‧‧‧基板支持銷
42‧‧‧升降機構
44‧‧‧供給管路
44a、45a‧‧‧上端開口部
45‧‧‧氣體供給管路
46、47、49‧‧‧供給機構
48‧‧‧切換閥
50‧‧‧蓋體構件
51‧‧‧蓋體移動機構
52‧‧‧底面
53‧‧‧內側傾斜面
60‧‧‧杯體
61‧‧‧排出管路
100‧‧‧基板處理裝置
101‧‧‧載置台
102、104‧‧‧搬送臂
103‧‧‧架座單元
106‧‧‧保管架
200‧‧‧控制器
201‧‧‧記憶媒體
202‧‧‧處理程式
300‧‧‧(第1)清洗治具
301‧‧‧下側構件
302‧‧‧上側構件
303‧‧‧連結構件
304‧‧‧開口
305‧‧‧傾斜引導部
305a‧‧‧頂面
400‧‧‧(第2)清洗治具
DIW‧‧‧去離子水(純水)
S、FN、FL、FP、FD‧‧‧箭號
[圖1]係概略顯示基板處理系統之整體構成的平面圖。
[圖2]係顯示圖1所示的基板處理系統所包含之基板處理裝置的構成的剖面圖。
[圖3]係說明對晶圓進行液體處理時，晶圓周圍之處理液的流動及氣流的圖。
[圖4]係顯示清洗用治具的圖，(a)為平面圖，(b)為剖面圖。
[圖5](a)~(b)係說明清洗處理的圖。
[圖6](a)~(c)係說明供給至清洗用治具之清洗液的流動的圖。
[圖7]係說明清洗用治具之另一實施態樣的圖。
以下參照附圖，說明發明之實施態樣。首先，使用圖1，說明基板處理系統的整體構成。基板處理系統包含：載置台101，從外部載置收納作為被處理基板之半導體晶圓W(以下僅稱為「晶圓W」)的載具；搬送臂102，取出收納於載具之晶圓W；架座單元103，具有緩衝部，用於暫時載置由搬送臂102所取出的晶圓W；及搬送臂104，接收載置於架座單元103的晶圓W，並將該晶圓W搬送至基板處理裝置100內。如圖2所示，液體處理系統中，設有複數台的基板處理裝置100，及1個保管架106(保管部)。保管架106中，保管兩種清洗用治具300、400，將於後段中詳述。
接著，參照圖2，說明以本發明之清洗治具所清洗的基板處理裝置100之構成。基板處理裝置100，係以進行液體處理的方式所構成，該液體處理，係以氫氟酸溶液(以下稱為「HF溶液」)去除附著在半導體晶圓之背面及側周面的SiN等不需要的膜，該半導體晶圓係作為表面形成有半導體裝置之被處理基板。
基板處理裝置100具備：殼體10；基板保持部20，在該殼體10內以水平態樣保持晶圓W；及旋轉驅動機構30，使該基板保持部20繞著鉛直軸旋轉。
殼體10的頂板部，裝設有風扇過濾單元(FFU)11，藉由該FFU11，在殼體10的內部空間，形成清淨空氣的下向氣流。殼體10的一側壁上，設有晶圓W的搬出入口12，搬出入口12可藉由閘門13開閉。殼體10的底壁，設有排氣路14，用以排出殼體10內的氣體。
基板保持部20，具有略為圓板狀的底板21。在基板保持部20保持晶圓W時，該底板21的頂面與該晶圓W的底面相對。此時，底板21的頂面與晶圓W底面之間的間隔，係設定成下述之值(例如1~5mm)：藉由伴隨旋轉而形成於底板21與晶圓W之間的氣流(朝向晶圓周緣部)所產生的負壓，使得後述之基板支持片22B壓附於晶圓W的力成為適當的大小，且供給至晶圓W底面中央部的處理液朝晶圓W的周緣部之流動不會受到妨礙。底板21的上方，設有略為圓環狀的環構件22，其在垂直方向上，與底板21隔著間隔。底板21與環構件22，以複數結合構件23結合，而形成無法相對移動的態樣。
環構件22具有：圓環狀的導引部22A；及複數(例如12個)基板支持片22B，從該導引部22A底面的內周緣部朝向圓環之中心突出。基板支持片22B的頂面支持晶圓W的底面周緣部，藉此使晶圓W以水平態樣保持於基板保持部20。基板支持片22B，設置在圓周上等分的位置。圖2中，僅表示2個基板支持片22B。晶圓W載置於基板支持片22B上時，導引部22A圍住晶圓W的周緣，此時導引部22A的內周緣與晶圓W的外周緣之間，形成微小的間隙。導引部22A，係在對晶圓W進行液體處理時，引導在晶圓W之周緣附近流動的流體。
從底板21的底面中央，在垂直方向上，向下延伸出中空圓筒狀的旋轉軸31。旋轉軸31，以自由旋轉的方式被軸承部32所支持。旋轉驅動機構30，藉由旋轉驅動旋轉軸31，使基板保持部20及保持於其上的晶圓W繞著鉛直軸旋轉。
旋轉軸31內，插入並貫通有圓筒狀的基板升降器40。基板升降器40的上端部，設有複數(例如3根)基板支持銷41。基板升降器40，係以下述方式，被支持於旋轉軸31內：即使旋轉軸31旋轉，亦不會與旋轉軸31一起旋轉，而可相對旋轉軸31旋轉，且可相對旋轉軸31上下移動。藉由以升降機構42使基板升降器40升降，可使晶圓W升降。
基板升降器40內，在垂直方向上延伸有處理液供給管路44及氣體供給管路45，該處理液供給管路44用以對基板保持部20所保持的晶圓W底面供給處理液。處理液供給管路44的上端開口部44a，成為朝向晶圓W底面吐出處理液的處理液噴嘴之吐出口。另外，氣體供給管路45之上端開口部45a，形成朝向晶圓W底面供給乾燥氣體的乾燥氣體噴嘴之吐出口。處理液供給管路44，與HF溶液供給機構46及DIW(純水)供給機構47連接，藉由將切換閥48切換，可對供給管路44供給HF溶液及DIW的任一種。另外，氣體供給管路45，與氮氣(N2)供給機構49連接，而氮氣係作為乾燥氣體。上述各處理流體的供給機構(46、47、49)，係由該處理流體之供給源、開閉閥及流量調整閥等的構件所構成。
基板處理裝置，更具備環狀的蓋體構件50。蓋體構件50，可藉由蓋體移動機構51在下述位置之間移動：接近以基板保持部20所保持之晶圓W，且覆蓋晶圓W之頂面周緣部的處理位置(圖2所示的位置)，以及從該處理位置退避之圖中未顯示的退避位置(例如處理位置正上方，比搬出入口12更高的位置)。位於處理位置的蓋體構件50之底面與晶圓W頂面之間隔，設定為例如1~2mm左右。
杯體60，係以圍住基板保持部20及位於處理位置之蓋體構件50之周圍的方式設置。該杯體60，在晶圓W的液體處理中，擋住從晶圓W飛濺出來的藥液等處理流體並將其回收。杯體60底部與排出管路61連接。排出管路61，透過圖中未顯示的分霧器及噴射器等，與工廠排氣系統/廢液系統連接。如圖2所示，在蓋體構件50位於處理位置時，蓋體構件50被收納在形成於杯體60之頂板部的上部開口部內，此時，形成於杯體60之頂板部的上部開口部的內周面，與蓋體構件50的外周面之間，形成微小的間隙。
基板處理系統，具有統一控制該整體動作的控制器(控制部)200(僅在圖2中顯示)。控制器200，控制基板處理系統所包含之所有功能零件(例如，搬送臂102、104及基板處理裝置100內的各種驅動機構、各種處理流體之 供給控制機構等)的動作。以例如通用電腦作為硬體，以使該電腦動作的程式(裝置控制程式及處理配方等)作為軟體，藉此可實現控制器200。軟體，可儲存於固定設在電腦中的硬碟機等的記憶媒體，或是儲存於光碟(CD-ROM)、數位影音光碟(DVD；Digital Video Disc)、快閃記憶體等可裝卸並可安裝於電腦的記憶媒體。這種記憶媒體，在圖2中，係以參照符號201表示。處理程式202，可因應需求，根據來自圖中未顯示的使用者介面的指示等，從記憶媒體201中，呼叫既定處理配方並予以實行，藉此，可在控制器200的控制之下，使基板處理系統的各功能零件運作，而進行既定處理。
接著說明液體處理，其係使用上述基板處理裝置，以HF溶液去除附著在表面形成有半導體裝置之晶圓的背面及側周面的SiN等不需要的膜。以下所說明之一連串的處理，係藉由控制器200控制基板處理系統之各功能零件的動作來進行。
以搬送臂102從載具101取出處理前的晶圓W，並置於架座單元103。搬送臂104從架座單元103取出晶圓W，並通過閘門13已開啟的搬出入口12，進入基板處理裝置的殼體10內，將晶圓W載置在位於上升位置的基板升降器40之基板支持銷41上。之後，基板升降器40下降，晶圓W載置於基板保持部20的基板支持片22B之上，晶圓W從基板升降器40離開。之後，蓋體構件50從退避位置移動至處理位置(圖2所示的位置)。藉此，成為圖2所示的狀態。
接著，以旋轉驅動機構30使晶圓W旋轉，並從設於基板升降器40之處理液供給管路44的上端開口部44a，將HF溶液供給至晶圓W底面(未形成裝置的面)。藉由離心力，並藉由在晶圓W底面往周緣部流動的HF溶液，以去除SiN等不需要的膜。
以HF溶液進行藥液處理既定時間之後，繼續使晶圓W旋轉，並停止來自上端開口部44a的HF溶液的吐出，而從上端開口部44a將去離子水 (DIW；Deionized water)供給至晶圓W的背面。藉此進行晶圓W的潤濕處理。
在以DIW進行潤濕處理既定時間之後，繼續使晶圓W旋轉，並停止從上端開口部44a吐出DIW，而從氣體供給管路45的上部開口部45a吐出氮氣。藉此，進行晶圓W的旋轉乾燥處理。以上，結束一連串對晶圓W的處理。
晶圓W的處理結束之後，停止晶圓W的旋轉。使蓋體構件50上升至退避位置，並藉由基板升降器40抬升晶圓W，且使閘門13開啟。無承載物的搬送臂104，通過搬出入口12進入殼體10內，而位於晶圓W的正下方。之後，藉由使基板升降器40下降，將晶圓W傳遞至搬送臂104，之後搬送臂104退出殼體10。然後晶圓W，依照與搬入時相反的路徑，回到載具101內。
圖3係顯示，以HF溶液進行藥液處理時，晶圓W周邊的氣流。晶圓的底面與底板21之間的空間，產生朝向晶圓W之周邊的氣流FL，該氣流FL通過環構件22之導引部22A的底面與底板21之間的空間，朝向排出管路61流動。供給至晶圓W底面的HF溶液LP，與該氣流FL一起通過環構件22的導引部22A底面與底板21之間的空間，而流向排出管路61。又，因為該氣流FL，使晶圓底面與底板21之間的空間成為減壓狀態，藉此使晶圓W壓附於基板支持片22B，進而使晶圓W牢固地保持於基板保持部20。另外，杯體60的內部，透過排出管路61進行排氣，故來自FFU11的清淨空氣的下向氣流，如同箭號FN所示，被吸入環狀之蓋體構件50之大直徑的中央開口部內，之後通過蓋體構件50底面與晶圓W頂面之間隙，而被吸入杯體60內。另外，亦如同箭號FD所示，從杯體60的上部開口部的內周面與蓋體構件50的外周面之間的間隙，將來自FFU11的清淨空氣之下向氣流吸入杯體60內。藉由上述氣流，可大幅度地抑制供給至晶圓W底面後朝向外側飛濺的處理液(HF溶液)及其霧氣，迴繞至晶圓W的頂面側。
然而，實際上存在有例如，通過在圓周方向鄰接之基板支持片22B彼此間的間隙而撞擊導引部22A之內周面，進而朝向蓋體構件50的處理液之霧氣(參照箭號S)。另外，例如，杯體60的內部空間中具有下述情形：因為杯體之內壁形狀所引起的，或是任何理由使杯體60的內壓變高，而使霧氣隨著朝向晶圓W或是蓋體構件50逆流的氣流一起流動。因此，因為反覆進行液體處理，亦在高於晶圓W頂面之構件，亦即杯體60的上部及蓋體構件50的表面上，產生源自處理液的堆積物。因為堆積物係成為粒子汙染的原因，故必須定期清洗。以下說明用以清洗該部位的清洗治具。
如圖4所示，清洗治具300，具有圓板狀的下側構件301，及與下側構件301的上方隔著間隔設置的圓板狀的上側構件302。上側構件302的直徑，小於下側構件301的直徑。下側構件301，具有藉由保持製品晶圓(晶圓W)之基板保持部20所保持的部分，故宜與晶圓W具有相同的形狀及尺寸。本實施態樣中，下側構件301，係由與晶圓W具有相同直徑的圓板形構件所構成。又，在基板處理裝置的基板保持部，係從晶圓側方夾住製品晶圓之型態的機械夾頭的情況，下側構件301宜具有與製品晶圓相同的直徑，且具有相同厚度。而如本實施態樣的基板保持部20一般，從下方支持製品晶圓之型態的基板保持部的情況中，下側構件301的厚度與製品晶圓不同亦無妨。下側構件301與上側構件302，係透過複數連結構件303連接。下側構件301的中央部，設有開口304。下側構件301的頂面的周緣部，在圓周方向上隔著間隔，設有複數(圖式中為8個)的傾斜引導部305。清洗治具300，被保管於圖1所示的保管架106。保管架106中，亦保管其他清洗治具400。因為該清洗治具400與製品晶圓具有相同形狀，故省略詳細說明。
接著，說明使用清洗治具400及圖4所示的清洗治具300，清洗位於晶圓W附近之基板處理裝置100的構成構件(杯體60、蓋體構件50)、特別是比基板保持部20所保持之晶圓W頂面更高的部分的方法。以下所說明之一連串的處理，係藉由控制器200控制基板處理系統之各功能零件的動作來進行。
圖1所示的搬送臂104，從保管架106取出與製品晶圓具有相同形狀的清洗治具400，以與搬入製品晶圓時相同的順序，將其搬入基板處理裝置100內，並使其保持在基板保持部20。亦即，以圖2所示的狀態，將清洗治具400保持於基板保持部20。該狀態下，以旋轉驅動機構30使清洗治具400旋轉，並從設於基板升降器40之處理液供給管路44的上端開口部44a將DIW作為清洗液供給至清洗治具400的底面。於是，如圖5(a)所示，供給至清洗治具400的底面的DIW，因為離心力而飛濺至清洗治具400的外側，並撞擊環構件的導引部22A、基板支持片22B、結合構件23、底板21，以沖洗附著於該等構件表面的堆積物。又，此時，亦透過排出管路61，使杯體60的內部排氣。藉由在清洗中改變基板保持部20的旋轉速度，或是改變來自上端開口部44a之DIW的吐出流量，使DIW的飛濺狀況改變，而可毫無遺漏地清洗上述構件的各個部位。使用清洗治具400的清洗之中，主要係對於位在低於清洗治具400底面之構件的表面進行清洗。
在使用清洗治具400持續清洗既定時間之後，使清洗治具400繼續旋轉，並停止從上端開口部44a吐出DIW，而從氣體供給管路45的上部開口部45a吐出氮氣。藉此進行清洗治具400的旋轉乾燥。又，亦可不從上部開口部45a吐出氮氣，僅藉由甩乾，來進行清洗治具400的乾燥。
清洗治具400乾燥之後，藉由搬送臂104，以與搬出製品晶圓W的時相同的順序，將清洗治具400從基板處理裝置100搬出，而使其回到保管架106。接著，搬送臂104，將圖4所示的清洗治具300從保管架106取出，以與搬入製品晶圓W時相同的順序，將其搬入基板處理裝置100內，而使其保持於基板保持部20。
使基板保持部20所保持的清洗治具300旋轉，並從設於基板升降器40的處理液供給管路44的上端開口部44a，朝向清洗治具300的中央部供給DIW。於是，如圖5(b)所示，從上端開口部44a吐出的DIW，通過下側構件301的開口304，衝撞上側構件302的底面中央部，並通過下側構件301的頂面與上側構件302的底面之間的間隙，朝向周緣部流動並展開，而被 甩出清洗治具300，進而飛濺至外側。主要係以從清洗治具300飛濺出來的DIW，對位於比清洗治具400所清洗之構件更高之位置的構件表面進行清洗，具體而言，例如蓋體構件50的底面52及外周面、導引部22A的頂面等(參照圖5(b)左側的短箭號)。又，此時，亦透過排出管路61使杯體60內部排氣。
在使用清洗治具300持續清洗既定時間之後，在使清洗治具300繼續旋轉的狀態之下，停止從上端開口部44a吐出DIW，並從氣體供給管路45的上部開口部45a吐出氮氣。藉此，進行清洗治具300的旋轉乾燥。此時，藉由清洗治具的旋轉產生旋流(Rotational Flow)，藉此，亦可使不旋轉的蓋體構件50乾燥。又，亦可不從上部開口部45a吐出氮氣，而僅以甩乾來進行清洗治具300的乾燥。
清洗治具300乾燥後，藉由搬送臂104，與搬出製品晶圓W的時相同的順序，將清洗治具300從基板處理裝置100搬出，而將其送回至保管架106。以上，結束基板處理裝置100的清洗。
在藉由清洗治具300的清洗之中，清洗治具300的旋轉速度越高，供給至上側構件302的底面中央部的DIW到達上側構件302之底面周緣的量就越多，並從該處幾乎水平地飛濺至外側(參照圖6(a))。另一方面，清洗治具300的旋轉速度越低，則供給至上側構件302底面中央部的DIW，在到達上側構件302之底面周緣部前就掉落到下側構件301頂面的量就越多，而流向下側構件301頂面的周緣部(參照圖6(b))。流經下側構件301頂面的DIW之中，流至傾斜引導部305上的DIW，從向上傾斜的傾斜引導部305，飛濺至外側(參照圖6(b)的左側)。未流至傾斜引導部305上的DIW，從下側構件301頂面的周緣，幾乎水平地往外側飛濺(參照圖6(b)的右側)。因此，藉由改變清洗治具300的旋轉速度，可改變從清洗治具300飛濺出來的DIW的軌跡。更進一步，藉由在進行清洗的途中改變該清洗治具300的旋轉速度，可改變下述兩者之間的比例：在到達上側構件302的底面之後，沿著上側構件302底面流動而從該底面周緣部被甩出的清洗液；以及從上側構 件302底面掉落至下側構件301頂面之後，從下側構件301頂面周緣部被甩出之清洗液。另外，藉由改變來自上端開口部44a的DIW的吐出流量(水勢)，亦可改變從清洗治具300飛濺出來的DIW的軌跡。因此，藉由改變清洗治具300的旋轉速度與來自上端開口部44a之DIW的吐出流量的組合，可對DIW的軌跡進行各種變化。更進一步，藉由在進行清洗的途中改變清洗液的吐出流量，並改變該清洗治具300的旋轉速度，可改變下述兩者之間的比例：在到達上側構件302的底面之後，沿著上側構件302底面流動而從該底面周緣部被甩出的清洗液；以及從上側構件302底面掉落至下側構件301頂面之後，從下側構件301頂面周緣部被甩出之清洗液。又，若DIW的吐出流量非常大，則DIW實際上係在充滿下側構件301與上側構件302之間的間隙的狀態下，往外側流動(參照圖6(c))。
更進一步，藉由使至少一個傾斜引導部305的形狀或是設置位置不同於其他傾斜引導部305的形狀，可使從該等傾斜引導部305飛濺出來的DIW的軌跡不同。具體而言，例如，可變更從清洗治具300的中心到傾斜引導部305之外緣的距離R、傾斜引導部305相對於頂面305a之水平面的傾斜角度θ等(參照圖4(b))。
在清洗對象物為蓋體構件50這種可移動(特別係可在上下方向移動)的情況中，藉由一邊使該清洗對象物移動一邊進行清洗，可清洗該清洗對象物的各個。此情況中，例如，可使傾斜引導部305的設置位置，比圖5(b)所示的位置更往半徑方向內側偏移。如此，可清洗蓋體構件50的內側傾斜面53，另外，藉由稍微使蓋體構件50上升，可清洗蓋體構件50的底面52。
如以上所說明，藉由使用清洗治具300，可不需要在基板保持部20的上方設置專用的清洗液供給手段，而對設於比基板保持部20所保持之製品晶圓(晶圓W)的頂面更上方之構件進行清洗。藉此，對於不具有對製品晶圓頂面供給處理液(例如可使用為清洗液的潤濕液)之供給手段的基板處理裝置，可降低其裝置成本。亦即，藉由使用上述實施態樣的清洗治具300，對製品晶圓(晶圓W)進行潤濕處理時，藉由將上端開口部44a作為用以吐出清 洗基板處理裝置之構件的清洗液的手段，可降低基板處理裝置的裝置成本；該上端開口部44a係作為對晶圓W底面中心吐出DIW之潤濕液噴嘴。
上述的實施態樣中，雖使用具有一具搬送臂104的基板搬送設備，將製品晶圓W及清洗治具300、400搬入/出基板處理裝置100，但並不限於此。亦可使用具有上下兩具搬送臂的基板搬送設備，來交互取出/送入處理結束之晶圓W與未處理晶圓，及交互取出/送入清洗治具300、400。又，清洗治具300，其高度雖必須高於製品晶圓，但宜以「即使下段搬送臂載置清洗治具300亦不干涉上段搬送臂」的方法，設計清洗治具300，或是宜以常態性地由上段搬送臂處理清洗治具300的方式，設定搬出/搬入的順序。
上述的實施態樣中，雖使用兩種的清洗治具300、400進行基板處理裝置的清洗，但並不僅限於此。如圖7所示，亦可藉由使開口304的直徑 a，小於從上端開口部44a吐出之DIW的液柱的直徑 b(其大約與上端開口部44a的口徑相等)，而使DIW之液柱的中央部通過開口304，撞擊上側構件302的底面，另一方面，使DIW的液柱的周緣部撞擊下側構件301的底面。如此，可不使用清洗治具400，即可清洗廣泛的高度範圍。又，此情況中，如圖7所示，宜以不僅從上端開口部44a吐出DIW，亦吐出用以乾燥清洗治具300之乾燥用氣體(氮氣)的方式構成。另外，此情況中，特別宜使開口304的中心(亦為清洗治具300的旋轉中心)與上端開口部44a的中心一致。
上述的實施態樣中，基板保持部20，雖係藉由基板支持片22B從下方支持晶圓W底面之周緣部的態樣，但並不限於此。基板保持部亦可為所謂的機械夾頭，其以可動的載持爪保持晶圓W的周緣部。另外，亦可使用上述清洗治具，僅清洗不具蓋體構件之基板處理裝置的杯體。另外，基板處理裝置中，基板保持部亦可以「使裝置形成面朝下的方式保持晶圓W，並對該裝置形成面供給處理液」的方式所構成。簡而言之，只要係具有在將製品晶圓保持於基板保持部時，對該製品晶圓的底面中央部供給清洗液的清洗液供給手段，則作為清洗對象的基板處理裝置，可為任意的構成。只要基板處理裝置具有這種清洗液供給手段，則可藉由基板保持部保持清洗 用治具的下側構件，並通過設於下側構件之開口，對上側構件的底面供給清洗液而使其飛濺，藉此可對較高的位置進行清洗。
上述的實施態樣中，用於製品晶圓的潤濕處理的DIW，雖用於基板處理裝置的清洗，但並不限於此，只要是用於製品晶圓之液體處理的處理液(例如藥液)可用於基板處理裝置之清洗，則亦可將該等處理液用於基板處理裝置的清洗。
21‧‧‧底板
22‧‧‧環構件
22A‧‧‧導引部
22B‧‧‧基板支持片
23‧‧‧結合構件
44a‧‧‧上端開口部
50‧‧‧蓋體構件
52‧‧‧底面
53‧‧‧內側傾斜面
60‧‧‧杯體
300‧‧‧(第1)清洗治具
301‧‧‧下側構件
302‧‧‧上側構件
305‧‧‧傾斜引導部
400‧‧‧(第2)清洗治具
DIW‧‧‧去離子水(純水)

Claims (13)

  1. 一種基板處理裝置的清洗方法，用以在對基板保持部所保持之製品基板進行液體處理時，清洗位於該製品基板周圍之基板處理裝置的構成構件，該方法之特徵為包含：第1清洗治具準備步驟，該第1清洗治具，具備於中央部具有開口的圓板形下側構件，及連結於該下側構件並在與該下側構件之間形成間隙的圓板形上側構件；保持步驟，以該基板保持部保持該第1清洗治具之下側構件；旋轉步驟，使該基板保持部繞著鉛直軸旋轉，以使該第1清洗治具旋轉；及清洗液吐出步驟，從該第1清洗治具下方，朝向旋轉之該第1清洗治具吐出清洗液，使該清洗液通過該下側構件之開口而到達該上側構件之底面；到達該上側構件之底面的該清洗液，通過該上側構件與該下側構件之間的間隙，往該第1清洗治具的外側流出，藉由該流出之清洗液，清洗該基板處理裝置的該構成構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置的清洗方法，其中，該第1清洗治具的下側構件，係與以該基板處理裝置所處理之製品基板具有相同直徑的圓板狀構件；該上側構件，係具有小於該下側構件之直徑的圓板狀構件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，其中，該下側構件的頂面的周緣部設有傾斜引導部；在該下側構件的頂面上往周緣部流動的該清洗液，因為該傾斜引導部，導致流動方向往斜上方改變，而從該下側構件飛濺出去。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，其中更包含：在進行清洗的途中，改變該清洗液的吐出流量及該第1清洗治具的旋 轉速度中的至少一項的步驟。
  5. 如申請專利範圍第1或2項中任一項之基板處理裝置的清洗方法，其中，藉由在進行清洗的途中改變該第1清洗治具的旋轉速度，來改變下述兩者之間的比例：在到達該上側構件的底面之後，沿著該上側構件底面流動而從該底面周緣部被甩出的清洗液；以及從該上側構件底面掉落至該下側構件頂面之後，從該頂面周緣部被甩出之清洗液。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，其中，藉由在進行清洗的途中，改變該清洗液的吐出流量，並改變該第1清洗治具的旋轉速度，來改變下述兩者之間的比例：在到達該上側構件的底面之後，沿著該上側構件底面流動而從該底面周緣部被甩出的清洗液；以及從該上側構件底面掉落至該下側構件頂面之後，從該頂面周緣部被甩出之清洗液。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，其中，從處理液噴嘴朝向該第1清洗治具吐出該清洗液；該處理液噴嘴，在以該基板處理裝置處理製品基板時，從由該基板保持部所保持之該製品基板的下方朝向該製品基板底面中央部供給處理液。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，其中，該下側構件的該開口的直徑，小於朝向該第1清洗治具吐出之清洗液的液柱的直徑，藉此使朝向該第1清洗治具吐出之清洗液的一部分通過該開口，而到達該上側構件的底面，之後通過該上側構件與該下側構件之間的間隙而流向外側；而朝向該第1清洗治具吐出之清洗液的其他部分，到達該下側構件的底面，之後沿著該下側構件的底面流向外側。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置的清洗方法，更包含：第2清洗治具準備步驟，該第2清洗治具係由圓板形構件所構成，該 圓板形構件具有與以該基板處理裝置所處理之製品基板相當的直徑；保持步驟，以該基板保持部保持該第2清洗治具；旋轉步驟，使該基板保持部繞著鉛直軸旋轉，以使該第2清洗治具旋轉的步驟；清洗液吐出步驟，從該第2清洗治具的下方，朝向旋轉之該第2清洗治具的底面吐出清洗液，使該清洗液沿著該第2清洗治具的底面流向外側，並藉由從該第2清洗治具的底面甩出的清洗液，對於比以該第1清洗治具所清洗之部位更低的部位進行清洗。
  10. 一種基板處理裝置的清洗用治具，包含：圓板形的下側構件，於中央部具有開口；及圓板形的上側構件，連結於該下側構件，並在與該下側構件之間形成間隙。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置的清洗用治具，其中，該上側構件具有小於該下側構件的直徑。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之基板處理裝置的清洗用治具，其中，該下側構件的周緣部設有傾斜引導部，其以下述方式引導液體：使在該下側構件的頂面上流向周緣部的液體，朝向斜上方改變方向，而從該下側構件飛濺出來。
  13. 一種基板處理裝置，包含：基板保持部，水平保持基板；旋轉驅動部，使該基板保持部繞著鉛直軸旋轉；處理液噴嘴，對該基板保持部所保持的基板之底面中央部供給處理液；清洗用治具收納部，收納可由該基板保持部保持之甲請專利範圍第10~12中任一項之清洗用治具；及搬送臂，在該清洗用治具收納部與該基板保持部之間搬送該清洗用治具。
TW102147778A 2012-12-28 2013-12-23 用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法、與基板處理系統 TWI538044B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012288286A JP5996425B2 (ja) 2012-12-28 2012-12-28 基板処理装置を洗浄するための洗浄治具および洗浄方法、および基板処理システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201442100A true TW201442100A (zh) 2014-11-01
TWI538044B TWI538044B (zh) 2016-06-11

Family

ID=51015748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102147778A TWI538044B (zh) 2012-12-28 2013-12-23 用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法、與基板處理系統

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9508567B2 (zh)
JP (1) JP5996425B2 (zh)
KR (2) KR101882033B1 (zh)
TW (1) TWI538044B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105695936A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 预清洗腔室及等离子体加工设备

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6512974B2 (ja) * 2015-07-14 2019-05-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US9895711B2 (en) * 2015-02-03 2018-02-20 Tokyo Electron Limited Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method and substrate processing apparatus
JP6395673B2 (ja) * 2015-07-14 2018-09-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US20170084470A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and cleaning method of processing chamber
JP6665042B2 (ja) 2016-06-21 2020-03-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理装置の洗浄方法及び記憶媒体
CN110021535A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 弘塑科技股份有限公司 基板处理装置及其旋转台
TWI685045B (zh) * 2018-01-10 2020-02-11 弘塑科技股份有限公司 基板處理裝置及其旋轉台
KR102072999B1 (ko) * 2018-08-21 2020-02-04 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN109065484B (zh) * 2018-08-24 2024-05-28 宁波润华全芯微电子设备有限公司 一种用于去杂质的中空主轴结构
CN110129868B (zh) * 2019-05-23 2021-08-03 冠礼控制科技（上海）有限公司 一种半导体晶圆电镀夹具
KR102612183B1 (ko) * 2020-09-29 2023-12-13 세메스 주식회사 처리 용기 및 액처리 장치
KR102634281B1 (ko) * 2020-12-21 2024-02-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20230132532A (ko) * 2021-01-19 2023-09-15 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20220158515A (ko) * 2021-05-24 2022-12-01 에이디알씨 주식회사 스프레이 코터 및 이를 이용하여 제조된 박막 트랜지스터

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3414916B2 (ja) * 1996-02-27 2003-06-09 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および方法
JPH10154679A (ja) * 1996-11-25 1998-06-09 Hitachi Ltd 基板洗浄装置
JP3587723B2 (ja) 1999-04-30 2004-11-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP4990174B2 (ja) * 2008-02-04 2012-08-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
CN101620384B (zh) * 2008-07-04 2011-08-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 配置成从顶部和底部接收流体的光刻胶工具的清洗制具
JP2010016315A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Tokyo Electron Ltd 回転塗布装置の洗浄用治具および洗浄方法
JP5122426B2 (ja) * 2008-12-08 2013-01-16 東京エレクトロン株式会社 液処理方法、液処理装置および記憶媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105695936A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 预清洗腔室及等离子体加工设备
CN105695936B (zh) * 2014-11-26 2018-11-06 北京北方华创微电子装备有限公司 预清洗腔室及等离子体加工设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170142136A (ko) 2017-12-27
KR20140086837A (ko) 2014-07-08
JP2014130935A (ja) 2014-07-10
TWI538044B (zh) 2016-06-11
US20140182631A1 (en) 2014-07-03
US9508567B2 (en) 2016-11-29
KR101882033B1 (ko) 2018-07-25
JP5996425B2 (ja) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI538044B (zh) 用來清洗基板處理裝置的清洗治具及清洗方法、與基板處理系統
KR101990161B1 (ko) 액 처리 장치
US9275881B2 (en) Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
JP5951444B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101796833B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
TWI687971B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JPWO2007080707A1 (ja) 基板洗浄装置、基板洗浄方法、基板処理システムならびに記録媒体
JP2009295662A (ja) 液処理装置、液処理方法および記憶媒体
JP2015192052A (ja) 基板処理装置
WO2020100829A1 (ja) 基板処理装置及び基板処理装置の洗浄方法
US9245737B2 (en) Liquid treatment apparatus and liquid treatment method
JP5318010B2 (ja) 基板処理装置
JP2013004662A (ja) 液処理装置および液処理方法
TWI544558B (zh) Liquid treatment device and liquid treatment method
JP6494480B2 (ja) 基板液処理装置及び基板液処理装置の基板乾燥方法
JP6280789B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
WO2017010191A1 (ja) 基板処理装置及び記憶媒体
JP5824225B2 (ja) 基板処理装置
TW202422733A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2015231030A (ja) 基板液処理装置
JP2019134000A (ja) 基板処理装置