TW201830131A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

在用以洗淨半導體晶圓之被洗淨面的基板處理裝置中，具備：旋轉夾具，可保持半導體晶圓；洗淨刷，與旋轉夾具所保持之半導體晶圓的被洗淨面對向配置，且將多孔質氟樹脂之纖維相對於半導體晶圓的面朝向垂直方向而形成；旋轉馬達，將上述基板之被洗淨面的法線方向設為基板旋轉軸來旋轉驅動旋轉夾具；以及噴管，用以朝旋轉夾具所保持之半導體晶圓的被洗淨面供給洗淨液，藉此，可以為了增加粒子除去力，而使用藥液作為洗淨液、或加熱洗淨液，並且可進行廣範圍之粒子除去。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明是關於一種基板處理裝置及基板處理方法，該基板處理裝置及基板處理方法是使用洗淨刷來洗淨半導體晶圓或液晶基板等的基板。
[背景技術] 在半導體裝置或液晶顯示裝置等的製造步驟中，有在作為基板之半導體晶圓或玻璃基板上形成電路圖形的微影製程(lithography process)。微影製程是反覆進行一連串的步驟數十次，藉此形成電路圖形，前述一連串的步驟為：在半導體晶圓上塗佈光阻劑(resist)，使光經由形成有電路圖形的光罩(mask)而照射在該光阻劑上，並且除去光阻劑之未被光照射的部分(或是被光照射到的部分)，並處理被除去後的部分。
在各步驟中，若半導體晶圓遭到汙染，則會變得無法精密地形成電路圖形，而成為產生不良品的原因。因此，在各個步驟中形成電路圖形之際，進行將上述半導體晶圓洗淨成不殘留光阻劑或塵埃等粒子(微粒子)之清潔的狀態(例如日本專利公開公報　特開平9-223682號)。
作為用以洗淨半導體晶圓的裝置，有批次式、及枚葉式，前述批次式是將複數片半導體晶圓浸入收容有洗淨液之洗淨槽內來洗淨，前述枚葉式是使1片基板旋轉，並對該基板噴射洗淨液來洗淨，隨著基板的大型化，較傾向於使用清潔效果較高的枚葉式。
在枚葉式的基板處理裝置中，有使半導體晶圓旋轉來洗淨的轉動(spin)式基板處理裝置，在該基板處理裝置中，為了使洗淨效果更上一層，而進行下述事項：於旋轉之半導體晶圓的上表面，使相同地被旋轉驅動的洗淨刷接觸，並供給洗淨液(水或超純水等)至其接觸部分來刷洗洗淨上述半導體晶圓。此外，作為洗淨刷，可使用PVA刷、及毛刷等。
[發明之揭示] [發明所欲解決之課題] 在上述基板處理裝置中，有著如下之問題。亦即，近年來，隨著半導體裝置的高微小化而需要更高的清潔度，因此除了接觸式洗淨，還進行與藥液化學洗淨的併用，前述藥液化學洗淨是使用作為洗淨液之藥液(氨、硫酸、過氧化氫、臭氧水、氨與雙氧水的混合液(APM)、鹽酸與雙氧水的混合液(SC-2)、界面活性劑等)。進而，也可進行將藥液、水、超純水加熱，而使粒子的除去力增加。然而，由於洗淨刷的主成分耐熱、耐藥液性不佳，因此有洗淨液的種類及溫度被限定，而無法提高清潔度的問題。
為了解決前述課題並達成目的，本發明之基板處理裝置及基板處理方法是構成為如下。 [用以解決課題之手段]
在用以洗淨基板之被洗淨面的基板處理裝置中，具備有：保持部，可保持上述基板；洗淨刷，與上述保持部所保持之上述基板的被洗淨面對向配置，且使多孔質氟樹脂之纖維相對於上述基板的面朝向垂直方向而形成；驅動源，將上述保持部所保持之上述基板之被洗淨面的法線方向設為基板旋轉軸來旋轉驅動；以及供給部，用以朝上述保持部所保持之上述基板的被洗淨面供給洗淨液。
在用以洗淨基板之被洗淨面的基板處理方法中，包含下述步驟：朝保持部所保持之上述基板的被洗淨面供給洗淨液；使洗淨刷接觸上述基板的被洗淨面，前述洗淨刷是與保持部所保持之上述基板的被洗淨面對向配置，且將多孔質氟樹脂之纖維相對於上述基板的被處理面朝向垂直方向而形成；以及將上述基板之上述被洗淨面的法線方向設為基板旋轉軸來旋轉驅動上述保持部。 [發明效果]
根據本發明，可以提供一種可進行高清潔度之清潔的基板處理裝置及基板處理方法。
[用以實施發明之形態] 以下，參考圖面來說明此發明之實施形態。圖1A是顯示本發明之第1實施形態之基板處理裝置10的縱剖面圖，圖1B是將基板處理裝置10之要部切離來顯示的立體圖。圖2是顯示組裝於基板處理裝置10之洗淨部的平面圖，圖3是示意地顯示設置於洗淨部之洗淨刷單元41與半導體晶圓W之關係的說明圖，圖4是將洗淨刷41a之要部擴大來顯示的側視圖，圖5是示意地顯示設置於洗淨部之比較例的洗淨單元41與半導體晶圓W之關係的說明圖，圖6是將比較例之洗淨刷41A之要部擴大來顯示的側視圖，圖7是顯示洗淨刷41a及比較例之洗淨刷41A的PTFE纖維方向所達到之每種粒子尺寸的除去率的說明圖。
此外，該等圖中Pa是表示粒子尺寸(粒徑)10nm~未滿50nm的粒子，Pb是表示粒子尺寸50nm~80nm的粒子。粒子Pa、Pb是附著於半導體晶圓W的雜質，除了僅是單純地載於半導體晶圓W表面的粒子以外，也包含以卡在半導體晶圓W基板之狀態而存在的粒子。因此，具有僅由在半導體晶圓W上使水流動而產生的水流所產生的勢力無法除去的性質。
圖1A所示之本發明之一實施形態的基板處理裝置10具備有處理容器11。該處理容器11具備有本體部11a、及罩部11b，前述本體部11a是上表面開放之有底筒狀，前述罩部11b是設置成相對於該本體部11a可自由滑動之周壁傾斜的圓錐筒狀，該罩部11b是藉由未圖示之驅動機構而可在上下方向滑動。
處理容器11之本體部11a底部是在周邊部連接有複數個排出管12的其中一端，且在中心部形成有周圍被由凸緣13包圍的插通孔14。在該插通孔14插通有支撐軸15。支撐軸15之上部朝處理容器11的內部突出，且下端部固定於配置在處理容器11之下方的座板16。排出管12連通於未圖示之廢液槽。
支撐軸15是將旋轉夾具(保持部)21支撐成以半導體晶圓W的法線方向作為基板旋轉軸而自由旋轉。旋轉夾具21具有於中心部設有通孔22a之圓盤狀的基座22。在該基座22的下表面，亦即與通孔22a對應的位置設置有將中心軸設為鉛直方向之筒狀的支撐部23。該支撐部23是嵌入於支撐軸15的外周側，支撐軸15的上部與下部是分別藉由軸承24而被支撐成自由旋轉。
支撐部23之下端部的外周面設置有從動滑輪25。於座板16設置有馬達26，且於該馬達26之旋轉軸26a嵌入有驅動滑輪27。在該驅動滑輪27與從動滑輪25之間拉開架設有帶體28。因此，只要馬達26作動，支撐部23亦即旋轉夾具21就會被旋轉驅動。
旋轉夾具21之基座22的上表面在圓周方向上設置有朝向上方的4條支柱29。各支柱29的上端部突出地設置有支撐銷31a、以及比該支撐銷31a更外側，而且高度比支撐銷31a更高的卡合銷31b。
在支柱29的上端，可裝卸地保持有作為基板之半導體晶圓W，該半導體晶圓W是周邊部的下表面被支撐銷31a支撐，且外周面卡合於卡合銷31b。因此，半導體晶圓W可與旋轉夾具21一體地旋轉。
支撐軸15是在上端設置有直徑大於支撐軸15，且呈圓錐狀的頭部40。在該支撐軸15，沿著軸方向形成有使前端於頭部40的上表面開口之氮氣等非活性氣體的氣體供給路40a、以及使前端相同地於頭部40的上表面開口之洗淨液L的洗淨液供給路40b。氣體供給路40a連通於未圖示的氣體供給源，洗淨液供給路40b相同地連通於未圖示之洗淨液L的供給源。
供給至氣體供給路40a的非活性氣體是朝向支柱29所保持的半導體晶圓W噴出，供給至洗淨液供給路40b的洗淨液L是從其前端的噴孔40c朝向半導體晶圓W的下表面噴出。
保持於旋轉夾具21之半導體晶圓W的被洗淨面(上表面)Wa側，配置有用以洗淨該半導體晶圓W之上表面之圓形狀的洗淨刷單元41。洗淨刷單元41是由洗淨刷41a與刷座41b所構成，洗淨刷41a是形成為圓柱狀，且是以其軸心方向相對於半導體晶圓的被洗淨面垂直的方式設置成嵌入於刷座41b。該洗淨刷41a是與刷座41b一起藉由擺動機構42而沿著半導體晶圓W的直徑方向擺動。總言之，擺動機構42具有中空筒狀的水平臂43。該水平臂43的前端部內，內藏有將旋轉軸44a設為垂直之作為驅動源的旋轉馬達44，該旋轉軸44a安裝有刷座41b。
洗淨刷41a是由氟樹脂之1種的多孔質PTFE材(聚四氟乙烯，Polytetrafluoroethylene)的纖維(以下稱作「PTFE纖維」)所形成。洗淨刷41a是PTFE纖維方向為縱向地形成。具體來說，如圖3所示，洗淨刷41a之纖維所延伸的方向，是配置成全體地來看相對於半導體晶圓W的上表面垂直。亦即，全體地來看，相對於半導體晶圓W的上表面，纖維(原纖維，fibril)朝垂直方向延伸而形成。並且，可換句話說，如後述地連接纖維的節點(node)(島狀物)是相對於半導體晶圓W的上表面平行地形成。此時，與半導體晶圓W的上表面觸碰之面中，各纖維間的間隙並非以一定的間隔形成，而是以不規則的間隔形成，例如以10nm~500nm的各種間隔形成。
圖4是顯示洗淨刷41a的要部，亦即將多孔質PTFE材100擴大顯示的側視圖。多孔質PTFE材100包含有島狀地分布之複數個節點101、以及從該等節點101朝其延伸方向(橫)配向之複數個纖維102。各纖維102間存在間隙103。間隙103可以為連續氣孔或獨立氣孔。
另一方面，作為比較例，針對多孔質PTFE材100的纖維方向為橫向地形成之洗淨刷41A進行說明。具體來說，如圖5所示，纖維(原纖維，fibril)是相對於半導體晶圓W的上表面平行地延伸而形成。並且，可換句話說，用以連接纖維的節點(node)(島狀物)是相對於半導體晶圓W的上表面朝垂直方向形成。此時，與半導體晶圓W上表面觸碰之面中，各節點間的間隙(從各節點延伸之纖維的長度)並非以一定的間隔形成，而是以不規則的間隔形成，例如以300nm~500nm的大小形成。
圖6是顯示洗淨刷41A的要部，亦即將多孔質PTFE材100擴大顯示的側面圖。多孔質PTFE材100包含有島狀地分布之複數個節點101、以及從該等節點101朝其延伸方向(縱)配向之複數個纖維102。各纖維102間存在間隙103。間隙103可以為連續氣孔或獨立氣孔。
於圖7顯示依PTFE纖維方向之粒子尺寸別的除去性能。亦即，在涵蓋10nm~80nm之粒子尺寸的範圍內，將PTFE纖維方向設為縱向的情況(洗淨刷41a)，其除去性能比起將PTFE纖維方向設為橫向的情況(洗淨刷41A)還高。因此，在本實施形態中，使用將多孔質PTFE材100的纖維方向設為縱向的洗淨刷41a。
首先，在藉由洗淨刷41a來除去半導體晶圓W上表面之粒子時，關於除去性能的差異，可以考慮下述情況。
存在於半導體晶圓W上表面之粒子進入洗淨刷41a。已進入之粒子卡在洗淨刷41a之底面(與半導體晶圓W的接觸面)的纖維與纖維之間。該卡住之粒子透過與半導體晶圓W相對移動的洗淨刷41a而被拖動，而從半導體晶圓W的上表面剝落。此外，未進入洗淨刷41a的底面與半導體晶圓W表面之間之尺寸的粒子，則碰到洗淨刷41a的端面。該碰到端面的粒子藉由洗淨刷41a的擺動，而以被掃把掃走的方式移動至半導體晶圓W的邊端。
接著，針對比起將PTFE纖維方向設為橫向的情況，將PTFE纖維方向設為縱向的情況之除去性能較高的理由進行考察。亦即，在將多孔質PTFE材100的纖維方向設為縱向的情況下，由於洗淨刷41a之纖維彼此的間隔為不規則地形成，因此與半導體晶圓W上表面觸碰的面中，纖維彼此的間隙大小也是形成為各種大小(10nm~500nm)。纖維與纖維的間隔狹窄(未滿50nm)處，可供適合纖維彼此的間隔大小之小尺寸的粒子Pa進入。因此，可認為除去微小之粒子Pa的除去力較高。纖維與纖維的間隔稍寬(50nm以上)處，可供適合纖維彼此的間隔大小之大尺寸的粒子Pb進入。因此，可認為除去較小之粒子Pa與較大的粒子Pb的除去率皆較高。
相對於此，將PTFE纖維方向設為橫向時，與半導體晶圓W上表面觸碰的面中的各節點之間隔為300~500nm。由於粒子Pa及粒子Pb皆相對於刷的節點彼此的間隙大小為較小，因此即使進入節點彼此的間隙，也會因為間隙與粒子尺寸之間有差異，故粒子Pa、Pb不被保持於節點彼此的間隙中，且不卡在洗淨刷41A，而是粒子Pa、Pb依然殘留在半導體晶圓W上表面。亦即，由於粒子Pa、Pb無法進入，因此可認為粒子之除去性能較低。
於水平臂43插通有噴管(供給部)45，前述噴管45是連接於未圖示之洗淨液L的供給源。該噴管45的前端部是從水平臂43的前端部朝向下方而導出，其前端開口朝向洗淨刷41a的外周面。因此，藉由噴管45而可從洗淨刷41a之直徑方向外側供給洗淨液L。
洗淨液L為例如氨、硫酸、雙氧水、臭氧水、氨與雙氧水的混合液(APM)、包含任一界面活性劑的藥液、或是水、超純水。洗淨液L有時會被加熱。藉由如此地使用藥液作為洗淨液L、進行加熱，可使粒子之除去力增加。此外，上述洗淨刷41a的主成分之多孔質PTFE材在耐熱、耐藥液性方面較優秀，較少因洗淨液L而劣化。因此，可使用各種藥液及溫度的洗淨液L。
此外，如圖2所示，在該實施形態中，從噴管45朝向洗淨刷單元41供給之洗淨液L的供給方向A，幾乎是洗淨刷單元41的切線方向，而且是設定成沿著洗淨刷單元41的旋轉方向B。又，洗淨刷單元41的旋轉方向是與半導體晶圓W的旋轉方向同方向或反方向皆可。
於水平臂43的端部連結有將軸線設為垂直的擺動軸46的上端。該擺動軸46的下端部是朝座板16的下方突出，且被支撐體47支撐成可自由擺動。
在支撐體47的其中一側面沿著上下方向設置有一對引導部48，該引導部48是可自由滑動地卡合於軌道50上，前述軌道50是沿著上下方向設置在安裝板49的其中一側面上，前述安裝板49是設置在座板16的下表面。
在安裝板49的支撐體47之下方的部分設置有上下驅動馬達51。該上下驅動馬達51具有例如螺桿等的驅動軸52，且該驅動軸52是嵌合於支撐體47。
因此，若藉由上下驅動馬達51來旋轉驅動該驅動軸52，則支撐體47會沿著軌道50被上下驅動。總言之，洗淨刷單元41是透過支撐體47、擺動軸46及水平臂43而被上下驅動。
在支撐體47的另一側安裝有擺動驅動源53。該擺動驅動源53具有馬達55，前述馬達55是設置於收納箱54及該收納箱54的下面。收納箱54內收容有藉由馬達55而被旋轉驅動之未圖示的驅動齒輪。
擺動軸46之由支撐體47所支撐的下端部設置有未圖示的從動齒輪，該從動齒輪與驅動齒輪之間拉開架設有帶體。因此，擺動軸46是藉由擺動驅動源53的馬達55作動，而在預定的角度範圍內擺動。
若擺動軸46在預定的角度範圍內擺動，且藉由其擺動而使水平臂43擺動，則設置於該水平臂43的前端部的洗淨刷單元41會成為如圖2中以實線與虛線所示地，在旋轉夾具21所保持的半導體晶圓W的直徑方向中心部與周邊部之間擺動。該擺動範圍以圖2之箭頭D來表示。
用以旋轉驅動洗淨刷單元41的旋轉馬達44連接於控制裝置90。該控制裝置90供電給旋轉馬達44，並且藉由上下驅動馬達51來上下驅動洗淨刷單元41。控制裝置90可適當控制各機構的參數，例如推壓量、旋轉次數、擺動速度、及洗淨液L的吐出量。
針對由如此構成之基板處理裝置10，來洗淨處理例如已進行CMP處理之半導體晶圓W的情況進行說明。因CMP處理，包含有機物的研磨液(slurry)、或半導體晶圓W的切削屑等殘留物會殘留在半導體晶圓W上表面，並附著在半導體晶圓W上表面。首先，在使洗淨刷單元41退避至處理容器11之外側的狀態下，將半導體晶圓W保持於旋轉夾具21，並使馬達26作動而讓半導體晶圓W與旋轉夾具21一同旋轉。
接著，使洗淨刷單元41從退避位置移動至半導體晶圓W的上方。使旋轉馬達44作動來讓洗淨刷單元41旋轉，並且一面從支撐軸15之洗淨液供給路40b與噴管45朝半導體晶圓W的下表面與上表面供給純水等的洗淨液L，一面使上下驅動馬達51作動來讓洗淨刷單元41下降。又，使擺動驅動源53作動而讓水平臂43，亦即洗淨刷單元41在半導體晶圓W的上面如同圖2之箭頭D所示地擺動。此外，擺動速度可因應殘留於半導體晶圓W上表面之殘留物的黏度而適當調整。例如，在包含有機物之研磨液之附著力強的情況下，進行使擺動速度或半導體晶圓W的旋轉速度變慢等的控制。
洗淨刷單元41是藉由上下驅動馬達51而下降，來使洗淨刷41a接觸半導體晶圓W之被洗淨面。半導體晶圓W的上表面是藉由洗淨刷41a，而使附著於其上表面的粒子被除去。
由於洗淨刷41a的主成分為多孔質PTFE材，因此對藥液和已加熱之洗淨液L，耐熱性、耐藥液性優。
因此，可以在對半導體晶圓W進行CMP處理後，一面進行將半導體晶圓W上表面之有機物藉由藥液來化學分解的處理，一面刷洗洗淨。藉此，不僅是除去存在於半導體晶圓W上表面之切削屑等的殘留物，也可同時除去在半導體晶圓W上表面的有機物，且可以使晶圓W上表面之洗淨效率提升。又，可以將因藥液而化學分解之有機物，藉由洗淨刷41而掃出，可以使晶圓W上表面之洗淨能力提升。
如以上說明，根據上述實施形態，相對於半導體晶圓W的被洗淨面，將PTFE纖維方向設為縱向(垂直方向)，而使洗淨刷41a接觸並沿著半導體晶圓W的直徑方向擺動，藉此可除去從微小的粒子Pa至較大的粒子Pb。因此，可以於半導體晶圓W的被洗淨面中具有高清潔度。
圖8是顯示上述洗淨刷單元41之變形例之洗淨刷單元60的立體圖。洗淨刷單元60設置有與半導體晶圓W的被洗淨面對向配置之圓盤狀的支架(刷座)61、以及在該支架61的表面隔開預定之間隙的7個洗淨刷62。該洗淨刷62是形成為直徑小於上述洗淨刷41a。又，與洗淨刷41a同樣地是形成為圓柱狀，且是以其軸心方向相對於半導體晶圓的被洗淨面垂直的方式設置於支架61。支架61的外徑與上述刷座41b的外徑幾乎相同。設置於支架61之洗淨刷62的個數不限於7個，只要是可以充分地洗淨處理半導體晶圓W的被洗淨面之個數即可。
此外，由於洗淨刷單元60是在洗淨刷62彼此之間設置有間隙，因此洗淨液L會通過間隙，並與由洗淨刷62掃出之粒子一同朝洗淨刷62之擺動方向的後方脫落。
圖9是顯示洗淨刷單元41之別的變形例的洗淨刷單元60A的立體圖。在圖9中，對與圖8同一功能的部分賦予同一符號，並省略詳細的說明。洗淨刷單元60A是在支架61的中央設置有連接於洗淨液供給路45A的噴孔63。藉由從該噴孔63供給洗淨液L，可以將粒子Pa、Pb和由洗淨刷62掃出之粒子從中央朝向外側沖出。此外，此時亦可沒有圖1A中的噴管45。
圖10是顯示本發明之第2實施形態的基板處理裝置200的縱剖面圖，圖11是顯示基板處理裝置200的橫剖面圖，圖12是顯示組裝於基板處理裝置200之滾筒刷221的立體圖。
如圖10及圖11所示，基板處理裝置200具備有洗淨槽201。如圖11所示，洗淨槽201之其中一側壁形成有導入口203。由該導入口203將半導體晶圓W從外部導入至內部。鄰接於洗淨槽201之其中一側壁的側壁形成有用以搬出已洗淨之半導體晶圓W的導出口204。
如圖10及圖11所示，洗淨槽201內配置有3根驅動滾子206及2根限制滾子207。驅動滾子206及限制滾子207是分別將軸線設為鉛直而可自由轉動，而且沿著半導體晶圓W的圓周方向以預定的間隔配設。驅動滾子206配置在圖11中右側，限制滾子207配置在圖11中左側。驅動滾子206的下端部是藉由第1軸承體211而被支撐成可自由旋轉。第1軸承體211是固定於支撐板209而設置。
限制滾子207的下端部是藉由第2軸承體212而被支撐成可自由旋轉。第2軸承體212是可自由滑動地設置在支撐板209，且如圖10中的箭頭所示地藉由驅動缸213而相對於驅動滾子206朝接離方向被驅動。
驅動滾子206可供半導體晶圓W的周邊部卡合。限制滾子207是與半導體晶圓W的周邊部接觸，以限制已卡合保持之半導體晶圓W朝直徑方向偏移。
驅動滾子206是藉由第1驅動機構217而被旋轉驅動。如圖10所示，該第1驅動機構217具有配置於支撐板209下方的馬達218。在該馬達218的旋轉軸218a設置有驅動滑輪219a。在該驅動滑輪219a與分別設置於各驅動滾子206之下端部的3個從動滑輪219b之間，拉開架設有帶體220。因此，只要馬達218作動，即可透過帶體220來旋轉驅動各驅動滾子206。
洗淨槽201內配置有上下一對的滾筒刷221，前述滾筒刷221是被具有水平方向之旋轉軸的一對保持部222所支撐。該等滾筒刷221是藉由圖11所示之第2驅動機構220A而分別被旋轉驅動，並且透過保持部222而藉由上下驅動機構220B而朝上下方向被驅動。
如圖10所示，滾筒刷221的附近隔著半導體晶圓W而配置有一對管狀之下部的噴嘴241與上部的噴嘴242。在藉由一對滾筒刷221來洗淨半導體晶圓W的上下表面(被洗淨面)時，從各噴嘴241、242供給洗淨液L。
保持部222是對於可沿著上下方向移動地構成之軸承體223，被支撐成可自由旋轉。該軸承體223的內部連結有馬達224的旋轉軸，該馬達224的旋轉可以透過軸承體223來傳遞至保持部222，而旋轉滾筒刷221。軸承體223是被手臂226支撐，而被支撐在上下驅動機構220B。藉由利用如此之上下驅動機構220B來上下地驅動手臂226，可使各滾筒刷221以預定之接觸力接觸半導體晶圓W的下表面與上表面。
如圖12所示，各滾筒刷221具備有於圓筒部221a的表面以預定之間隔安裝的洗淨刷221b。圓筒部221a的軸心方向是相對於半導體晶圓W的被洗淨面平行地形成。換言之，各滾筒刷221是設置成相對於半導體晶圓W的被處理面平行。又，洗淨刷221b是與上述洗淨刷41a同樣地形成。亦即，形成為圓柱狀，且設置在圓筒部221a的表面，當與半導體晶圓W的被洗淨面對向配置時，洗淨刷221b的軸心方向是相對於半導體晶圓的被處理面垂直。此外，關於尺寸，是形成為直徑小於上述洗淨刷62。進而，各滾筒刷221的長度是以可覆蓋半導體晶圓W之直徑的長度來形成。
滾筒刷221是分別藉由馬達224而朝下述方向被旋轉驅動：以其旋轉力將被供給至一對滾筒刷221之間的半導體晶圓W朝驅動滾子206的外周面推壓的方向。
在如此構成之基板處理裝置200中，將一對滾筒刷221定位在預定的高度，並使驅動缸213作動，而朝前進方向驅動一對限制滾子207，直到半導體晶圓W之直徑方向相反側的部分抵接於驅動滾子206的外周面為止、或是接近至隔著些微的間隔為止。如此保持半導體晶圓W，並旋轉驅動滾筒刷221及3根驅動滾子206。又，由各噴嘴241、242朝向半導體晶圓W的上下表面噴射洗淨液L。
由於藉由旋轉驅動一對滾筒刷221，可將各滾筒刷221之洗淨刷221b對於半導體晶圓W的上下表面推抵，因此可涵蓋滾筒刷221的軸方向全長而將半導體晶圓W的上下表面均勻地、幾乎均一地洗淨。
在本實施形態之滾筒刷221中，藉由與上述洗淨刷41a同樣地使用，也可以除去廣範圍之大小的粒子Pa、Pb，並且可在供給洗淨液L的同時進行刷洗洗淨。
此外，在上述實施形態中，作為以基板處理裝置進行處理之基板，雖然例示了半導體晶圓W，但不限於此，也可適用於液晶基板或光罩(photomask)等的玻璃基板。又，雖然洗淨處理時是使洗淨刷單元41旋轉，但亦可不旋轉。進而，洗淨刷41a的形狀不限於圓柱狀。又，作為氟樹脂，雖然舉例了多孔質PTFE材，但只要是具有可以抓取如上述微小粒子之同樣的構成，亦可使用其他氟系樹脂(例如PVDF或TFE)。
此外，本發明不限於上述實施形態，可在實施階段中，在不逸脫其主旨的範圍進行各種變形。又，亦可將各實施形態適當組合來實施，而得到在該情況下組合的效果。進一步來說，上述實施形態包含有各種發明，且藉由從揭示之複數個構成要件中選擇的構成要件之組合，可抽出各種發明。例如，在即使從實施形態所示之全構成要件中剔除數個構成要件，也可以解決課題並得到效果的情況下，該剔除構成要件後之構成即可作為發明而被抽出。 [產業上之可利用性]
根據本發明，為了使粒子的除去力增加，可以使用藥液作為洗淨液、或加熱洗淨液，並且可以進行廣範圍之粒子除去。
10、200‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧處理容器
11a‧‧‧本體部
11b‧‧‧罩部
12‧‧‧排出管
13‧‧‧凸緣
14‧‧‧插通孔
15‧‧‧支撐軸
16‧‧‧座板
21‧‧‧旋轉夾具
22‧‧‧基座
22a‧‧‧通孔
23‧‧‧支撐部
24‧‧‧軸承
25、219b‧‧‧從動滑輪
26、55、218、224‧‧‧馬達
26a、44a、218a‧‧‧旋轉軸
27、219a‧‧‧驅動滑輪
28、220‧‧‧帶體
29‧‧‧支柱
31a‧‧‧支撐銷
31b‧‧‧卡合銷
40‧‧‧頭部
40a‧‧‧氣體供給路
40b、45A‧‧‧洗淨液供給路
40c、63‧‧‧噴孔
41、60、60A‧‧‧洗淨刷單元
41a、41A、62、221b‧‧‧洗淨刷
41b‧‧‧刷座
42‧‧‧擺動機構
43‧‧‧水平臂
44‧‧‧旋轉馬達
45‧‧‧噴管
46‧‧‧擺動軸
47‧‧‧支撐體
48‧‧‧引導部
49‧‧‧安裝板
50‧‧‧軌道
51‧‧‧上下驅動馬達
52‧‧‧驅動軸
53‧‧‧擺動驅動源
54‧‧‧收納箱
61‧‧‧支架
90‧‧‧控制裝置
100‧‧‧多孔質PTFE材料
101‧‧‧節點
102‧‧‧纖維
103‧‧‧間隙
201‧‧‧洗淨槽
203‧‧‧導入口
204‧‧‧導出口
206‧‧‧驅動滾子
207‧‧‧限制滾子
209‧‧‧支撐板
211‧‧‧第1軸承體
212‧‧‧第2軸承體
213‧‧‧驅動圓柱
217‧‧‧第1驅動機構
220A‧‧‧第2驅動機構
220B‧‧‧上下驅動機構
221‧‧‧滾筒刷
221a‧‧‧圓筒部
222‧‧‧保持部
223‧‧‧軸承體
226‧‧‧手臂
241、242‧‧‧噴嘴
A‧‧‧供給方向
B‧‧‧旋轉方向
D‧‧‧箭頭
L‧‧‧洗淨液
Pa、Pb‧‧‧粒子
W‧‧‧半導體晶圓
Wa‧‧‧半導體晶圓的被洗淨面
圖1A是顯示本發明之第1實施形態之基板處理裝置的縱剖面圖。
圖1B是將同基板處理裝置之要部切離來顯示的立體圖。
圖2是顯示組裝於同基板處理裝置之洗淨部的平面圖。
圖3是示意地顯示設置於同洗淨部之洗淨刷與半導體晶圓之關係的說明圖。
圖4是將同洗淨刷之要部擴大來顯示的側視圖。
圖5是示意地顯示設置於同洗淨部之情況下比較例的洗淨刷單元與半導體晶圓之關係的說明圖。
圖6是將比較例的洗淨刷的要部擴大來顯示的側視圖。
圖7是顯示洗淨刷及比較例之洗淨刷的PTFE纖維方向所達到之每種粒子尺寸的除去率的說明圖。
圖8是顯示洗淨刷單元之變形例的立體圖。
圖9是顯示洗淨刷單元之別的變形例的立體圖。
圖10是顯示本發明之第2實施形態之基板處理裝置的縱剖面圖。
圖11是顯示同基板處理裝置的橫剖面圖。
圖12是顯示組裝於同基板處理裝置之洗淨刷的橫剖面圖。

Claims (10)

  1. 一種基板處理裝置，是用以洗淨基板之被洗淨面的基板處理裝置，其具備有： 保持部，可保持上述基板； 洗淨刷，與上述保持部所保持之上述基板的被洗淨面對向配置，且使多孔質氟樹脂之纖維相對於上述基板的面朝向垂直方向而形成； 驅動源，將上述保持部所保持之上述基板之上述被洗淨面的法線方向設為基板旋轉軸來旋轉驅動；以及 供給部，用以朝上述保持部所保持之上述基板的被洗淨面供給洗淨液。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中前述氟樹脂為聚四氟乙烯。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述洗淨刷是形成為圓柱狀，其軸心方向是相對於上述基板的被洗淨面垂直地設置。
  4. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述洗淨刷是配置成用以連接上述纖維的節點相對於上述基板的上表面平行。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中上述洗淨刷是在相對於上述基板的被洗淨面對向配置的刷座設置有複數個。
  6. 如請求項3之基板處理裝置，其中上述洗淨刷是在具有相對於上述基板的被洗淨面平行之旋轉軸的圓筒體表面設置有複數個。
  7. 一種基板處理方法，是用以洗淨基板之被洗淨面的基板處理方法，其包含下述步驟： 朝保持部所保持之上述基板的被洗淨面供給洗淨液； 使洗淨刷接觸上述基板的被洗淨面，前述洗淨刷是與上述保持部所保持之上述基板的被洗淨面對向配置，且將多孔質氟樹脂之纖維相對於上述基板的面朝向垂直方向而形成；以及 將上述基板之上述洗淨面的法線方向設為基板旋轉軸來旋轉驅動上述保持部。
  8. 如請求項7之基板處理方法，其中前述氟樹脂為聚四氟乙烯。
  9. 如請求項7之基板處理方法，其中上述洗淨刷是形成為圓柱狀，其軸心方向是相對於上述基板的被洗淨面垂直地設置。
  10. 如請求項7之基板處理方法，其中上述洗淨刷是配置成用以連接上述纖維的節點相對於上述基板的上表面平行。
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