TW202243080A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及基板處理裝置及基板處理方法，其中基板處理裝置的包含：吸入噴嘴部，用於在杯形外罩吸入沉澱物；流動管線部，與吸入噴嘴部連接，以使沉澱物和藥液流動；吸入罐部，與流動管線部連接，以使沉澱物和藥液流入；以及噴射器部，設置在流動管線部，以在吸入噴嘴部和流動管線部形成吸入壓力。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明涉及基板處理裝置及基板處理方法，更詳細地，涉及可以防止基板被再次污染且可防止流動管線部堵塞的基板處理裝置及基板處理方法。
通常來說，在半導體工序中進行用於蝕刻晶圓的蝕刻工序、用於將晶圓切割成多個晶粒的切割工序(singulation  process)、用於清洗晶圓的清洗工序等。基板處理裝置用於晶圓的蝕刻工序或清洗工序。
基板處理裝置包含杯形外罩、旋轉卡盤部及噴射噴嘴部，其中，旋轉卡盤部以可旋轉的方式設置在杯形外罩的內部，且在旋轉卡盤部的上部放置基板，噴射噴嘴部用於向基板噴射藥液。在旋轉卡盤部旋轉的狀態下，噴射噴嘴部向基板噴射藥液。
然而，以往在完成基板的處理之後，若在基板的表面殘存異物時，基板有可能在後續工序中發生不良的情形。
並且，在基板處理工序結束之後，隨著殘存在噴射噴嘴部的藥液和沉澱物掉落在基板上，基板有可能被再次污染。
本發明的先前技術記載於韓國公開專利公報第2020-0045071號(2020年05月04日公開，發明名稱：供液噴嘴及基板處理裝置)。
本發明的目的在於，提供一種基板處理裝置及基板處理方法，其可以防止基板被再次污染，並且可以防止流動管線部的堵塞。
本發明的基板處理裝置包含：吸入噴嘴部，用於在杯形外罩吸入沉澱物；流動管線部，與吸入噴嘴部連接，以使沉澱物和藥液流動；吸入罐部，與流動管線部連接，以使沉澱物和藥液流入；以及噴射器部，設置在流動管線部，以在吸入噴嘴部和流動管線部形成吸入壓力。
噴射器部可以包含：噴射器主體部，被流動管線部吸入的沉澱物和藥液流入噴射器主體部中；以及供氣部，與噴射器主體部連接，以向噴射器主體部供給氣體。
吸入罐部可以包含：吸入罐主體部，與流動管線部連接；過濾部，配置在吸入罐主體部的內部，以過濾從流動管線部排出的沉澱物；以及排放部，與吸入罐主體部連接，以排出過濾部中過濾的藥液。
過濾部可以包含層疊在流動管線部與排放部之間的複數個過濾器，複數個過濾器具有越朝向排放部側就越小的篩網。
基板處理裝置可以進一步包含連接在吸入罐主體部和排放部的溢流管線部。
溢流管線部可以連接在吸入罐部中過濾部的上側。
基板處理裝置可以進一步包含用於檢測吸入罐主體部的藥液流入到溢流管線部的溢流檢測部。
基板處理裝置可以進一步包含排出管線部，排出管線部與吸入罐部連接，以排出吸入罐部的藥液的煙霧和上述氣體。
基板處理裝置可以進一步包含用於向杯形外罩的基板噴射藥液的噴射噴嘴部，當噴射噴嘴部向基板噴射藥液時，吸入噴嘴部吸入漂浮在藥液上的沉澱物。
在基板處理工序結束之後，噴射器部可以在吸入噴嘴部和流動管線部形成預設時間的吸入壓力。
本發明的基板處理方法包含以下步驟：向杯形外罩供給藥液，對基板進行處理；噴射器部在吸入噴嘴部和流動管線部產生吸入壓力；吸入噴嘴部吸入漂浮在藥液的上側的沉澱物和藥液；以及在流動管線部中流動的沉澱物和藥液流入到吸入罐部。
在噴射器部在吸入噴嘴部和流動管線部產生吸入壓力的步驟中，噴射器部可以向流動管線部供給氣體。
在流動管線部中流動的沉澱物和藥液流入到吸入罐部的步驟中，流入到吸入罐部的藥液可以在過濾部中過濾之後透過排放部排出，在吸入罐部中產生的藥液的煙霧和上述氣體透過排出管線部排出。
基板處理方法可以進一步包含以下步驟：溢流檢測部檢測藥液是否在吸入罐部中溢流；以及溢流檢測部檢測到藥液的溢流時，控制部進行控制，以中斷向杯形外罩供給藥液。
基板處理方法可以進一步包含以下的步驟：在結束基板處理工序之後，噴射器部在吸入噴嘴部和流動管線部形成預設時間的吸入壓力。
根據本發明，噴射器部設置在流動管線部，因此，吸入噴嘴部可以擴管形成，且可以增加噴射器部的尺寸。因此，可以防止吸入噴嘴部和噴射器部被沉澱物堵塞。
並且，根據本發明，在基板處理工序結束後，將噴射器部驅動預設時間，因此，可以防止藥液殘留在吸入噴嘴部。此外，可以防止基板因殘留在吸入噴嘴部的藥液而被再次污染。
在下文中，將參照附圖對本發明的基板處理裝置及基板處理方法的實施例進行說明。在說明基板處理裝置及基板處理方法的過程中，為了說明的明確性及便利性，可以放大附圖中所繪示的線的厚度或結構要素的尺寸等。並且，在下文中所使用的術語為考慮到在本發明中的功能來定義的術語，其可以根據使用人員、應用人員的意圖或慣例而不同。因此，對於這種術語的定義應根據本說明書上下文內容來定義。
圖1為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置的示意圖，圖2為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置的吸入罐部的放大示意圖，圖3為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的噴嘴臂的示意圖，圖4為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的噴嘴臂的迴旋角度的示意圖，以及圖5為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的吸入噴嘴部和噴射噴嘴部的示意圖。
參照圖1至圖5，本發明一實施例的基板處理裝置100包含吸入噴嘴部125、流動管線部130、吸入罐部140及噴射器部150。
旋轉卡盤部110以可旋轉的方式設置在杯形外罩112的內部。在旋轉卡盤部110的上側放置諸如晶圓等的基板W。基板W可以處於複數個晶粒(未繪示出)被切割成矩陣形狀的狀態。在複數個晶粒(未繪示出)之間的縫隙中有可能殘存異物。
在杯形外罩112的外側設置噴嘴臂120。噴嘴臂120與驅動部122連接。噴嘴臂120透過驅動部122向杯形外罩112的上下方向移動，且設置為可以從杯形外罩112的外側向內側旋轉。
在噴嘴臂120設置吸入噴嘴部125及噴射噴嘴部126、127。噴射噴嘴部126、127包含第一噴射噴嘴部126及第二噴射噴嘴部127。吸入噴嘴部125浸漬在藥液中，以吸入容納在杯形外罩112的藥液和沉澱物。並且，第一噴射噴嘴部126和第二噴射噴嘴部127配置為與藥液隔開一定高度，以向放置於旋轉卡盤部110的基板W噴射藥液。第一噴射噴嘴部126向基板W噴射混合去離子水與氮的藥液。第二噴射噴嘴部127向基板W噴射未混合氮的藥液。當從第一噴射噴嘴部126和第二噴射噴嘴部127中的一個噴射藥液來處理基板W時，吸入噴嘴部125吸入漂浮在藥液的上側的沉澱物。
藥液可以根據基板W的處理工序、基板W的處理速度及基板W的材料等以多種方式進行改變。
在基板W放置於旋轉卡盤部110之後，噴嘴臂120向杯形外罩112的上側移動。從第一噴射噴嘴部126或第二噴射噴嘴部127向基板W噴射藥液。隨著藥液噴射到基板W，殘存在晶粒之間的縫隙的異物等向藥液的上側懸浮。其中，將殘存在基板W的異物稱為沉澱物。
流動管線部130與吸入噴嘴部125連接，以使沉澱物和藥液流動在流動管線部130。若在流動管線部130產生了吸入壓力，則吸入噴嘴部125吸入漂浮在藥液的上側的沉澱物。被吸入噴嘴部125吸入的沉澱物和藥液在流動管線部130中流動。
吸入罐部140與流動管線部130連接，以使沉澱物和藥液流入吸入罐部140。在吸入罐部140的內部形成比大氣壓低的負壓，以吸入沉澱物和藥液。
噴射器部150設置在流動管線部130，以在吸入噴嘴部125和流動管線部130形成吸入壓力。由於噴射器部150設置在流動管線部130，因此，與在吸入噴嘴部125設置噴射器部150的結構相比，可以使得吸入噴嘴部125擴管。並且，可以增加噴射器部150的尺寸。因此，可以防止吸入噴嘴部125和噴射器部150被沉澱物堵塞。
在基板處理工序結束之後，可以將噴射器部150驅動預設時間。例如，在基板處理工序結束之後，將噴射器部150驅動大約3分鐘至5分鐘。因此，殘留在吸入噴嘴部125和流動管線部130的沉澱物和藥液將徹底向吸入罐部140排出，因此，可以防止因藥液從吸入噴嘴部125掉落而再次污染基板W。
噴射器部150包含噴射器主體部151和供氣部153。向噴射器主體部151流入由流動管線部130所吸入的沉澱物和藥液。供氣部153與噴射器主體部151連接，以向噴射器主體部151供給氣體。氣體使用防止爆炸性或防止與藥液化學結合的氫氣。供氣部153向噴射器主體部151供給氣體，因此，在噴射器主體部151的內部產生比大氣壓低的吸入壓力。並且，噴射器主體部151的氣體流入到吸入罐部140之後會被排出，因此，在吸入罐部140的內部形成負壓。
吸入罐部140包含吸入罐主體部141、過濾部144及排放部146。
吸入罐主體部141與流動管線部130連接。向吸入罐主體部141流入在流動管線部130中所流動的藥液、沉澱物及氣體。隨著氣體透過排出管線部167排出，在吸入罐主體部141形成比大氣壓低的負壓。吸入罐主體部141的底部面向中心部側傾斜形成，以聚集藥液。
在吸入罐主體部141的上側設置視窗部143，使得可以從外部觀看吸入罐內部。因此，工作人員可以觀看著視窗部143以檢驗吸入罐主體部141的內部狀態。
過濾部144配置在吸入罐主體部141的內部，以過濾從流動管線部130排出的沉澱物。過濾部144被支撐部145支撐。
過濾部144包含層疊在流動管線部130與排放部146之間的複數個過濾器144a，複數個過濾器144a具有越朝向排放部146側就越小的篩網。因此，上側的過濾器144a過濾掉粒子較大的沉澱物，下側的過濾器144a過濾掉粒子較小的沉澱物。複數個過濾器144a以可分離的方式設置在支撐部145。因此，在過濾器144a被堵塞時，可以在將過濾器144a從支撐部145分離之後清洗過濾器144a，然後將清洗後的過濾器144a再次設置在支撐部145。
排放部146與吸入罐主體部141連接，以排出經過濾部144過濾的藥液。排放部146連接在吸入罐主體部141的底面部142中的最低部分。排放部146可以與藥液回收部(未繪示出)或杯形外罩112連接。由於排放部146連接在吸入罐主體部141的底面部142中最低部分，因此可以防止藥液殘存在吸入罐主體部141的內部。
基板處理裝置100進一步包含與吸入罐主體部141和排放部146連接的溢流管線部161。溢流管線部161與吸入罐部140中過濾部144的上側連接。在過濾部144被沉澱物堵塞時，藥液有可能向吸入罐主體部141的上側溢流。在此情況下，溢流的藥液透過溢流管線部161向排放部146排出。
基板處理裝置100進一步包含用於檢測吸入罐主體部141的藥液流入到溢流管線部161的溢流檢測部163。溢流檢測部163可以為用於檢測藥液之水位的水位感測器。若在溢流檢測部163中檢測到藥液的溢流，則溢流檢測部163向控制部170傳輸信號。控制部170控制提醒部165發出提醒音，以中斷從第一噴射噴嘴部126和第二噴射噴嘴部127供給藥液。並且，工作人員在打開吸入罐主體部141之後更換或清洗過濾部144。
基板處理裝置100進一步包含與吸入罐部140連接的排出管線部167，以排出吸入罐部140內部的藥液煙霧(fume)和氣體。排出管線部167可以與回收裝置(未繪示出)連接。隨著藥液的蒸發而產生藥液煙霧，藥液煙霧和氣體透過排出管線部167排出，因此，在吸入罐部140的內部形成負壓。因此，流動管線部130的藥液、沉澱物及氣體被吸入到吸入罐部140的內部。
在下文中，將對使用以上述方式構成的本發明一實施例的基板處理裝置執行的基板處理方法進行說明。
圖6為簡要示出本發明一實施例的基板處理方法的流程圖。
接續參照圖6，噴射噴嘴部126、127向杯形外罩112供給藥液，隨著旋轉卡盤部110的旋轉，對基板W進行處理(步驟S11)。在此情況下，噴射噴嘴部126、127的端部與藥液的水面間隔開一定高度，吸入噴嘴部125的端部稍微浸漬在藥液的上側。噴嘴臂120在一定角度θ內反復迴旋，以使噴射噴嘴部126、127沿著基板W的半徑方向噴射藥液。隨著向旋轉的整個基板W噴射藥液，夾在基板W的晶粒之間的縫隙的異物或附著在基板W的異物等在分離之後漂浮在藥液的上側。
噴射器部150在吸入噴嘴部125和流動管線部130產生吸入壓力(步驟S12)。在此情況下，隨著噴射器部150向流動管線部130供給氣體，在流動管線部130產生吸入壓力。
由吸入噴嘴部125吸入漂浮在藥液的上側的沉澱物和藥液(步驟S13)。沉澱物和藥液沿著流動管線部130流動。
在流動管線部130中流動的沉澱物、藥液及氣體流入到吸入罐部140(步驟S14)。隨著氣體透過排出管線部167排出，在吸入罐部140的內部形成比大氣壓低的負壓。
流入到吸入罐部140的藥液在過濾部144中過濾之後透過排放部146排出(步驟S15)，從吸入罐部140產生的藥液煙霧和氣體透過排出管線部167排出(步驟S16)。在此情況下，在上側的過濾器144a過濾掉粒子較大的沉澱物，下側的過濾器144a過濾掉粒子較小的沉澱物。並且，吸入罐主體部141的底部面向中心部側傾斜形成，以聚集藥液，因此，藥液可以透過排放部146順利排出。並且，藥液煙霧和氣體透過排出管線部167排出，因此，在吸入罐部140的內部可以維持負壓。
溢流檢測部163檢測藥液是否從吸入罐部140溢流(步驟S17)。在此情況下，在過濾部144被沉澱物堵塞時，藥液有可能向吸入罐主體部141的上側溢流。溢流的藥液透過溢流管線部161向排放部146排出。
若溢流檢測部163檢測到藥液從吸入罐部140溢流(步驟S18)，則控制部170控制噴射噴嘴部126、127，以中斷向杯形外罩112供給藥液(步驟S19)。並且，控制部170控制提醒部165發出提醒音。若在提醒部165中響起提醒音，則工作人員在打開吸入罐部140之後更換或清洗過濾部144。
在基板處理工序結束之後，可以將噴射器部150驅動預設時間。例如，在基板處理工序結束之後，將噴射器部150驅動大約3分鐘至5分鐘。殘留在吸入噴嘴部125和流動管線部130的沉澱物和藥液徹底向吸入罐部140排出，因此，可以防止因藥液從吸入噴嘴部125掉落而再次污染基板W。
雖然參照附圖所示的實施例說明了本發明，但這僅屬於例示性示例，本領域具有通常知識者能夠理解的是，本發明可以實施多種變形及等同的其他實施例。
因此，本發明的真正的保護範圍透過申請專利範圍來定義。
100:基板處理裝置 110:旋轉卡盤部 112:杯形外罩 120:噴嘴臂 122:驅動部 125:吸入噴嘴部 126,127:噴射噴嘴部 130:流動管線部 140:吸入罐部 141:吸入罐主體部 142:底面部 143:視窗部 144:過濾部 144a:過濾器 145:支撐部 146:排放部 150:噴射器部 151:噴射器主體部 153:供氣部 161:溢流管線部 163:溢流檢測部 165:提醒部 167:排出管線部 170:控制部 W:基板 θ:角度 S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18,S19:步驟
圖1為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置的示意圖。 圖2為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置的吸入罐部的放大示意圖。 圖3為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的噴嘴臂的示意圖。 圖4為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的噴嘴臂的迴旋角度的示意圖。 圖5為簡要示出本發明一實施例的基板處理裝置中的吸入噴嘴部和噴射噴嘴部的示意圖。 圖6為簡要示出本發明一實施例的基板處理方法的流程圖。
100:基板處理裝置
110:旋轉卡盤部
112:杯形外罩
120:噴嘴臂
122:驅動部
125:吸入噴嘴部
130:流動管線部
140:吸入罐部
141:吸入罐主體部
142:底面部
143:視窗部
144:過濾部
144a:過濾器
145:支撐部
146:排放部
150:噴射器部
151:噴射器主體部
153:供氣部
161:溢流管線部
163:溢流檢測部
165:提醒部
167:排出管線部
170:控制部
W:基板

Claims (15)

  1. 一種基板處理裝置，其包含： 一吸入噴嘴部，用於在一杯形外罩吸入沉澱物； 一流動管線部，與該吸入噴嘴部連接，以使該沉澱物和一藥液流動； 一吸入罐部，與該流動管線部連接，以使該沉澱物和該藥液流入；以及 一噴射器部，設置在該流動管線部，以在該吸入噴嘴部和該流動管線部形成吸入壓力。
  2. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中 該噴射器部包含： 一噴射器主體部，被該流動管線部吸入的該沉澱物和該藥液流入該噴射器主體部中；以及 一供氣部，與該噴射器主體部連接，以向該噴射器主體部供給一氣體。
  3. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中 該吸入罐部包含： 一吸入罐主體部，與該流動管線部連接； 一過濾部，配置在該吸入罐主體部的內部，以過濾從該流動管線部排出的該沉澱物；以及 一排放部，與該吸入罐主體部連接，以排出該過濾部中過濾的該藥液。
  4. 如請求項3所述之基板處理裝置，其中 該過濾部包含層疊在該流動管線部與該排放部之間的複數個過濾器， 該複數個過濾器具有越朝向該排放部側就越小的一篩網。
  5. 如請求項3所述之基板處理裝置，其進一步包含： 一溢流管線部，連接在該吸入罐主體部和該排放部。
  6. 如請求項5所述之基板處理裝置，其中 該溢流管線部連接在該吸入罐部中該過濾部的上側。
  7. 如請求項5所述之基板處理裝置，其進一步包含： 一溢流檢測部，用於檢測該吸入罐主體部的該藥液流入到該溢流管線部。
  8. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中進一步包含： 排出管線部，與該吸入罐部連接，以排出該吸入罐部的該藥液的煙霧和一氣體。
  9. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中 進一步包含一噴射噴嘴部，用於向該杯形外罩的一基板噴射該藥液， 當該噴射噴嘴部向該基板噴射該藥液時，該吸入噴嘴部吸入漂浮在該藥液的上側的該沉澱物。
  10. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中 在基板處理工序結束之後，該噴射器部在該吸入噴嘴部和該流動管線部形成預設時間的吸入壓力。
  11. 一種基板處理方法，其中包含以下步驟： 向一杯形外罩供給一藥液，對一基板進行處理； 一噴射器部在一吸入噴嘴部和一流動管線部產生吸入壓力； 該吸入噴嘴部吸入漂浮在該藥液的上側的一沉澱物和該藥液；以及 在該流動管線部中流動的該沉澱物和該藥液流入到一吸入罐部。
  12. 如請求項11所述之基板處理方法，其中 在該噴射器部在該吸入噴嘴部和該流動管線部產生吸入壓力的步驟中，該噴射器部向該流動管線部供給一氣體。
  13. 如請求項12所述之基板處理方法，其中 在該流動管線部中流動的該沉澱物和該藥液流入到該吸入罐部的步驟中，流入到該吸入罐部的該藥液在一過濾部中過濾之後透過一排放部排出，在該吸入罐部中產生的該藥液的煙霧和該氣體透過一排出管線部排出。
  14. 如請求項11所述之基板處理方法，其進一步包含以下步驟： 一溢流檢測部檢測該藥液是否在該吸入罐部中溢流；以及 該溢流檢測部檢測到該藥液的溢流時，一控制部進行控制，以中斷向該杯形外罩供給該藥液。
  15. 如請求項11所述之基板處理方法，其進一步包含以下步驟， 在結束基板處理工序之後，該噴射器部在該吸入噴嘴部和該流動管線部形成預設時間的吸入壓力。
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