TW461828B - Treating apparatus for treating substrates in a fluid container - Google Patents

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Description

4 6 182 8 A7 ________B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種在流體容器内以超音波處理基板之 裝置，此在容器内之基板，在處理過程中是可以運動的。 用於處理基板之裝置’可參見下列文獻：US 5 275 184, WO-A-95 02 473, US 5 327 921, US 5 261 431? US 5 488 964，4-245432 A2 及 JP 3-47578 A2 ’ 或是同一申 請人之專利DE-A-44 13 077。在這些設計中，晶圓在被處 理時’是靜態的及不動的被置於液體容器中。處理流體， 例如化學藥劑或是清潔液體，經一入口開口或是一流體噴 嘴流入時，會出現局部不同之流動關係、流動交會點或是 死角，其來自預給之，或是存在之流體流動角度或是放射 角度。 M濟部中央標準局貞工消費合作社印装 m .^n n^i nn I - - ml (m _ 1^1 * l (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 以超音波處理基板時，為要改進及加速清洗過程，以 已知之裝置’不可能使基板受到均句之照射，因為照射錐 角會產生不同之照射強度’甚至出現死角，從W〇_a_95 02 473可知一裝置，超音波發射裝置是設置在侧壁上。為要 使基板有較均勻之照射，基板之導引裝置被偏置在流體容 器側壁之内面上。此方法在改進基板受均勻之照射上只有 有限之作用’因為設在超音波發射裝置對面之導引裝置有 阻擋作用，使此區域之照射強度與無導引裝置區域之照射 強度有差異。 從US 4 902 350可知一前述種類之裝置，其中基板與 一卡匣被置於液體容器中，並且設有一升降裝置，可將基 板及卡匣個別放入流體容器中，及自容器中取出^為使卡 S及基板一者能互不相關的在液體容器中加以處理，液體 )八4規，格（2)0X297公釐） -4 - 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 ms A7 ________B7 五、發明説明（2 ) 容器的高度至少是卡g高度的兩倍。在置放於液體容器内 卡匣之上方，有一超音波發射裝置被置於容器壁面上，在 基板從卡匣駛出時，各個基板之水平區域經過超音波波源 之超音波照射範圍。此已知裝置之流體容器’長寬高均極 大，因為在其中要留空間給卡匣，而且在卡匣上方，需要 有一大的空間，以處理從卡匣裏推出之基板。此極大之空 間需求，一方面就成本極高的無塵室而言是一大缺點，另 一方面也需要極大量之處理液體，其極為昂貴，且/或必須 以極大之代價再加以處理。 從 IBM TDB Vol. 34, No· 5, Oct. 1991, ρ· 331 之文獻可 知一晶圓用之處理裝置，其中晶圓在一_^匣内，卡匣被置 於流體容器中，在從上以DI-水噴洒時，以一滾筒在卡匣 中轉動，基板則是位於此滚筒上。此流體容器因為要容納 卡匣，也有極大之尺寸，因而同樣有上述之缺點。在此裝 置中並未預計用超音波來處理基板。 從US 5 286 657可知一晶圓處理裝置，其中各個晶圓 為處理之故，被置於流體容器中。在流體容器底部有—超 音波波源》基板在流體容器中是位在基板固持器上^固持 器可以轉動，使基板在處理過程中可被轉動。由於在此設 計中，只可以處理唯一一個基板，基板受超音波從下照射 的效果不是很好，而且因為基板固持器也位於照射區域， 妨害基板受到平均的照射。 以已知之US 4 902 350裝置為基礎，本發明之任務是 ’創作一處理基板之裝置，其尺寸較小’處理流體需要量 A4规格（2丨0X297公釐） -5- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
翅濟部中夬棣準局貝工消費合作社印裝 A7 ---------Β7 五、發明説明（3 ) ' ~ 低，以超音波造成較佳、較均勻及較強化之基板處理。 此任務依本發明，以下财式加以解決，即在流體處 理槽（至少-槽壁面内之内或之上，設置有基板用之導軌 且槽壁面至少有-區域，為了照射在流體槽内放置之基板 ，被設計成超音波發射裝置。 因為在本發明之基板處理裝置，在流體槽中不需要有 卡匣，因此此裝置或是此流體槽可有較小之尺寸，因而可 節省淨潔室的空間，而且處理流體的量也較少。除此之外 ，以此裝置，基板的置取及運動出/入流體處理槽極為簡單 。依本發明之特徵，在整個基板表面，都有均勻、良好及 強化之，以超音波處理流體及/或其它照射方法之基板處理 ’不會出現死角或是有不同強度之處理區域。 依本發明一特别有利之實施形式，在流體槽内之基板 ，在處理過程中可以被舉升及下降。以此方式，各個基板 區域受到不同流體、超音波、及/或光錐形照射範園之照射 ’使得整體而言’在基板整個表面上都有均句之處理β 此流體槽最好有一有梳狀隔片$式之基板承放裝置， 隔片在基板下’與基板表面方向垂直’基板被置於其上β 在此情形’在流體槽至少一個侧壁之内面或是内設有基板 用之導軌’其被設計成細槽，但最好是切有細槽之橫桿、 銷及/或栓之形式。 在流體槽中處理基板時，由導軌所造成的不均勻性， 依本發明’可藉下述方法加以避免或是大大的減少，即當 基板被一流體、超音波或是光，例如紫外線光照射時，基 本紙張尺度適用中國囤家揉準（CNS ) Α4規格（2丨OX25>7公嫠） -6- ----------.衣-------訂 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 ^ 1 82 8 A7 ______B7 五、發明説明（4 ) 板是可以運動的，例如可在液體槽中舉升及/或下降。基板 在一定位置時，不能被照射到或是照射不夠的區域，藉著 .基板在流體槽內之運動，照射部位可獲致較佳之照射條件 ^在處理基板時，可能出現的死角或是具較小照射強度之 照射區域，可藉此方法加以平衡。 在流體槽側壁内面上，基板用的導軌，不論是細槽、 橫桿、銷及/或栓，可以如此之設置，使無導軌區域位於侧 壁之内面前，亦即將導軌偏置。在此無導軌之自由區域， 最好將用來處理基板之進口開口、嘴滿噴嘴、散射體、超 音波發射裝置、紫外線光源及/或其它裝置均設置於此。 依本發明一特別有利之實施形式，此流體槽之可運動 之基板承放裝置至少有二個固持區域，用以支撐基板。藉 之，可固定在流體槽内之基板，而不必使用在側壁内面上 的導軌。以此方式，不會產生相對運動，及在基板及流體 槽裝置間之磨擦，其後果是，由之而可能產生之破損或是 產生之顆粒可以更進一步的降低《此顆粒可能使基板表面 不潔。 */ 為了使基板在基板承放裝置内，不必以在流體槽内之 導軌而仍能確實的被固持位，在承放裝置中，例如在二間 隔之样内’設有細槽’其形狀與基板邊緣形狀互補，且其 寬度最好從細槽開口至細槽底部逐漸縮減。以此方法可將 基板穩定的支持及固定在至少二開槽之桿上。基板在基板 承放裝置内之固持及位置穩定性可另外再以下述方法改良 ，即槽之一壁面為垂直，而槽之第二個壁面以一預定之角 張尺度適用中面因家榇準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐}~~' * 7 - .^ϋ JH —^1 · (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁} 衣. 訂- 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 Μ 82 8 Α7 _Β7 五、發明説明（5 ) 度對垂直線傾斜β為了避免重覆說明此基板承放裝置，請 參考同一申請人之DE-A-44 28 169及未公佈之DE-A-196 I5 1〇8及DE-A-196 16 402等專利文獻，這些文獻的内容 也被用為此申請書之内含。 除了基板承放裝置外，為要在基板槽裏以無導軌方式 固持基板’最好在基板上端設置一相應之基板固持裝置^ 其最好是被設計成基板固持條，或是設計成一裝置，其與 基板承放裝置相似，有至少二個固持區域，以固持基板。 以此方法，在流體槽中之基板，在下述情沉下也可被穩定 的固持住，即在一依本發明特別有利之實施例中，基板除 了舉升及下降運動外還可以轉動◊因如此基板能確實的被 固持在基板承放裝置中，而不需要在槽侧壁内或上設置導 軌’可以在處理基板時，例如以超音波照射時，將基板連 續’或是以一預定之角度來回轉動。運動之基板與流體槽 元件間之接觸或是磨檫，可因此而避免，使被損顆粒不會 ，或是只有極少數會出現。 在依本發明一特別有利之實施例中，流體槽之槽底及/ λ 經濟部中央橾半局貝工消费合作社印製 ----------衣------訂 • * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 或至少一個槽壁被設計成聲波發射裝置。整個底部或是整 個壁均是聲源’使在流體槽中之基板可受到極為均勻之照 射。 在被設計成超音波發射裝置之容器底部及/或容器壁 面區域設有流體噴嘴’特別是在條形區域。反過來也可將 容器底部及/或至少一容器壁面設計為流體喷嘴面，而且至 少有一區域設有聲波發射裝置，此區域也最好是設計成條 CNS) ( 210x297^a ) — -8 " 經濟部中央樣率局貝工消费合作社印袈 82 8 A7 _______B7_ 五、發明説明（6 ) 形。為避免重覆說明噴嘴系統及噴嘴、超音波裝置、紫外 線光源及/或散射體等之配置，請參考已提及之DE-A_1% 16402文獻，其内容被用為本申請案之標的。 以下藉有利之實施形式及圖式說明本發明。 圖一顯示一依本發明裝置之示意圖，此裝置具可上下 運動之基板承放裝置及在流體容器側壁内面上之導引元件 〇 圖二顯示流體底部及/或至少一個流體容器侧壁之實 施形式示意圖。 圖三顯示另一流體底部及/或至少一個流體容器側壁 實施形式之示意圖。 圖四顯示將流體噴嘴裝進一作為超音波發射裝置之 ，依圖一之容器壁面内之實施形式。 圖一顯示流體容器1之剖面，其具一容器底部2及容 器側壁3、4 ^在流體槽中有基板5 ’例如晶圓，被互相 平行擺設，在視線方向則前後相排。基板5位在基板承放 裝置6之底部，此承故裝置在實施％中被設計成梳狀隔片 ，位在基板5下方。 因在此實施例中，基板承放裝置6並不能獨力固持基 板5，且不能將基板互相平行，並於垂直方向加以固定， 所以，在流體容器1側壁3、4之内面上設有晶圓5用之 導軌7，其在所示之實施例中是被設計成切有細槽之桿， 並於晶圓面之垂直方向伸出。導軌7在二對立之容器壁面 3、4上，有相同之高度。 氏張尺度適用中圉圉家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐> 一 -9- (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁〕 訂 4 ^182 8 4 ^182 8 鲮濟部中央梯準局貝Η消費合作社印裝 A7 -------—____B7__ 五、發明说明（7 ) 在此圖式之實施例中，容器壁4全部被設計為超音波 發射裝置8，且在水平方向發射出超音波，最好是兆音波 。由於導軌7相互肚’在水平_ 9的兆音波強度較弱 ，使得在此水平條形之區域9之基板不會或是受到極少之 照射。 依本發明，在處理過程，即在基板5受超音波照射時 ，承放裝置6被舉升及/或降下，使基板5對流體容器i及 流體容器元件，例如導軌7，有相對運動。以此方式，藉 著基板5之運動，區域9也會受到超音波之打擊。若無此 運動，基板5之區域9不會受到超音波照射。基板承放裝 置6可舉升及/或下降之行程高度，可依實際之條件及 需要加以選擇。在所示之實施例中，此行程最好是與區域 9之寬度相同或是更大，以使整個區域9在基板承放裝置6 舉升/及或是下降時能進入超音波發射裝置之發射區域，亦 即對波擴張無阻礙之區域。 在圖二所示之容器底部2及/或容器壁3、4之實施例 中’其底部或壁與在圖一所示之實施例同，是由連續之超 音波發射裝置11所組成，其中預設有流體噴嘴12，喷嘴 在平行之條13中’條在同個波發射裝置上，或是在發射裝 置的缺口中。當此配置是容器壁時，則除此之外，也至少 有—導引桿，其與在圖一中所示之導引桿7相應，只要晶 圓5不是固定在基板承放裝置中，並完全的被固定住。 在圖三所示之實施例中，連續的容器底部及/或連績的 容器壁被設計為流體喷嘴面14，如同在例如DE-A-196 16 本紙浪尺度適用中國国家樣準（CNS)八4规格（210x297公羡） -10- (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1 82 8 A7 ________B7 五、發明説明（8 ) 402中所詳細描述的情況。在這類流體噴嘴面上，區域 是由條形之超音波發射裝置所構成或是裝上此裝置。 圖四顯示條形缺口 18之輪廓，其在具金屬板之超音波 發射裝置11内。在此輪廓中，有一由金屬或是由吸收超音 波材料17組成並為互補設計之可以移動之條，在條中設置 有流體噴嘴12 » 到此藉了一些偏好之實施例描述了本發明，專業人士 可以不背離本發明精神而做出變化或是設計。例如，可將 基板承放裝置6如此之設計，使基板5被固定在其位置上 並被夾持住’因而不需要導軌7 ^此類之基板承放裝置設 計實例’可參見DE-A-196 16 402。也可以將此裝置加蓋 ’依馬拉哥尼(Marangoni)原理以蒸氣處理基板5，以使基 板在從流體槽駛出時可加速脫乾。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部中央揉隼局負工消费合作社印製 通. Μ |嗜. 29

Claims (1)

  1. 4 6 t 82 8 A8
    申請專利範圍 ^ 8-—利範圍條正本 經濟部中央捸準局貝工消费合作社印袈 -種在流體絲⑴$ ’轉音波處理絲⑸之裝 置，在處理過程中，在流體容器（1)内之基板可運動， 且被置於紐容||⑴巾，可運動之基板承放裝置（6 )之内或之上’基板承放裝置⑷有一固持區域，其中 ，在流體容器（1)之至少一容器壁面（3、4)内面之内 或4上，為基板（5)設有導軌（7)，流體槽（1)之側 壁（3、4)内面有不具導軌之區域，且容器壁面（3、4 )之内面在典導軌區域設有進口開口、喷洒喷嘴、散射 體、紫外線光源及/或超音波發射裝置β 2. 根據申請專利範圍第丨項所述之裝置，其中，在流體容 器（0内之基板（5)在處理過程中可被舉升及降下。 3. 根據申請專利範圍第丨項所述之裝置，其中，基板承放 裝置⑷是-隔片，其在基板⑴τ，在與基板面垂 直之方向’基板（5)被置其上。 4_根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，導軌（7 )是細槽、桿、銷及/或栓。 , 5‘根據申請專利範圍第〗項所述之裝置，其中，在流體容 器（I)内之基板（5)，在處理過程中可以轉動。 6, 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，基板承放 裝置（6)至少有二固持區域，用以固持基板（5)。 7. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，基板（5 )被固持在基板承放裝置（6)内β 8·根據申請專利範圍第丨項所述之裝置，其中，基板承放 1. 請 先 閲 讀 背 事 項 再 填 寫 本 裝 訂 遥用 家襟準（⑽）( 2I0x29Vi、庚） -12- B2 B A8 B8 C8 D8 翅涛部中央揉準局—工消费合作社印装 、申請專利範圍 裝置（6)有細槽β 9，根據申請專利範園第8項所述之裝置，其中，細槽與基 板邊緣形狀成互補。 1〇’根據申請專利範圍第δ項所述之裝置，其中，細槽寬度 從細槽開口往細槽底部逐漸縮減。 u·根據申請專利範圍第8項所述之裝置，其中，細槽之一 壁面為垂直，細槽之第二壁面以一預定之角度對垂直線 傾斜。 12. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，在基板（ 5)上邊緣範圍至少有一基板固持裝置。 13. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其中，容器底部 (2)成超音波發射裝置。 14·根據申請專利範圍第13項所述之裝置，其中，在被設 計為超音波放射裝置之容器底部（2)及/或被設計為超 音波放射裝置之容器壁面（3、4)，設有具流體噴嘴之 區域。 15·根據申請專利範圍第1項所述之雾置，其中，容器底部 (2)及/或至少一個容器壁面（3、4)設計成流體噴嘴 放射面，且至少有一區域做為超音波放射装置。 16. 根據申請專利範圍第14項所述之裝置，其中，流體嘴 嘴（12)與超音波放射裝置（11)間有波傳輸聯結。 17. 根據申請專利範圍第14項所述之裝置，其中，流體喷 嘴（12)與超音波發射裝置（11)間不具有波傳輸聯結 本纸張尺度逍用_國國家揉準（〇阳）人4规格（210父297公釐） -13- I----------裝-----„--訂------泉 (請先»讀背面之注意事項再填寫本頁) 161828 A8 B8 CS D8 辦月斤工 六、申請專利範圍 18. 根據申請專利範圍第14項所述之裝置，其中，流體噴 嘴（12)設置在吸收超音波之材料（Π)上或之内。 19. 根據申請專利範圍第18項所述之裝置，其中，吸收超 音波之材料（Π)為承載流體噴嘴之條，在互補設計之 缺口（18)内，可置於或是滑動於超音波放射裝置（11 )中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 表紙張尺度適用中國國家樑準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -14-
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