TW503458B - Cleaning method and cleaning apparatus for substrate - Google Patents
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503458 A7 _____B7_ 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明所屬拮術領域 本發明係有關對半導體晶圓或LCD基板等之各種基板 供給處理液而實施之洗淨處理方法，及用以實施該方法之 洗淨處理裝置。 相關技術之說明 在半導體裝置的製程中，以規定的藥液和純水等處理 液處理做為基板之半導體晶圓，從晶圓除去粒子、有機污 染物、金屬雜質等之污染和有機物、氧化膜。 使用純水實施洗淨處理時，為防止洗淨處理中發生靜 電而對晶圓產生放電破壞，可以採用使二氧化碳氣體（c〇2) 溶解於純水中使比電阻降低之C02注射水（injection water)。 此種C〇2注射水係以，例如，讓二氧化碳通過逆滲透 膜4之滤器，使得二氧化碳溶解於純水中而製得。又，在 製造c〇2注射水時，為使其具有指定之比電阻，而做成一 邊測定所製造的c〇2注射水之比電阻，一邊將其測定結果 反饋到二氧化碳的溶入量等之控制上。 但是，將此種製造C〇2注射水的結構安裝於洗淨處理 衣置日守，會造成濾為和比電阻測定裝置、反饋控制裝置等 之設備成本增加，和裝置大型化等的問題。因此，考慮到 如能以較簡便的方法使純水之比電阻降低，抑制靜電的發 生以防止晶圓的放電破壞會比較合適。 另，在使用純水洗淨處理之前所實施之使用各種藥液 本紙張尺度適财i[國家標準（CNS) Μ規格⑵㈣97公着) 4 先· 閲 讀· 背 之 注11 意 事 項 再
五、發明説明（2 ) 的洗淨處理中，可以使用有機胺系藥液。在用有機胺系藥 液洗淨處理後，若實施用純水的洗淨處理，則鹼性物質會 因藥液與純水反應而生成。該鹼性物質會腐蝕形成於晶圓 表面之鋁配線。為避免該問題，故期望能防止鹼性物質因 有機胺系藥液與純水反應而生成。 ，又，半導體裝置的製程中，首先，在半導體晶圓上， 形成氧化膜（Si〇2)、氮化膜（SiN)或金屬膜（Cu)等膜。然後， 在晶圓上塗布抗蝕劑。抗蝕劑經以預定的電路圖案曝光 後，抗敍劑被以顯影劑顯影。其後，氧化膜、氮化膜及金 屬膜等被;以乾式敍刻。其後，為除去抗敍劑和蚀刻殘潰 (聚合物等）’晶圓被以有機溶劑、有機酸等，以及無機酸 等的藥液洗淨。然後，再實施清洗處理。 習知之藥液洗淨的方法，係一邊使晶圓以一定的速度 轉動’-邊將藥液供給到晶圓表面之方法。但是，晶圓表 面不僅有平坦面’尚存在有因蚀刻而形成之線狀溝0及洞 (孔）H。在晶圓的平坦面與溝G及孔Η±，由於藥液的流動 條件相異，故在習知的方法中，無法㈣效地除去附着在 :坦面與溝G及孔Η的聚合物。因此，藥液洗淨處理需要非 常長的時間’此即為產率降低之主要原因。 發明摘要 «V隹於杈供一種供將二氧化赛 溶入洗淨用的純水之簡便方法。 之 本表明之第一目的係提供一種抑制因有機胺系等 液及與純水反應㈣叙㈣„的生成 理 503458 五、發明説明（3 以=Γ目的係為提供一種有效率地洗淨形成有 溝和孔之基板表面的方法。 為達成上述目的’本發明提供—種方法，係在處理室 内/月洗基板的方法中，以具備⑷將二氧化碳氣體導入處理 室（chamber)内，使處理室内成為含有濃度高過大氣中之二 氧化碳氣體的雾圍氣之步驟，和（b)在被形成為前述雾圍氣 之處理至内，邊使基板轉動，邊將純水吹附於基板之步驟 為其特徵。 另纟餐明#供-種洗淨處理裝i，其特徵在於具備 有保持基板之基板支持H(h()l㈣、旋轉㈣前述基板支持 器轉動之馬達、形成於可收容前述基板支持器的處理室 之包圍體、將二氧化碳氣體供給到前述處理室内部之二 化碳氣體供m以及將純水切到被收容於前述處 室内之基板的純水供應喷嘴。 此外，本發明提供一種基板洗淨處理方法，其具備（a) 一邊使基板以第1轉速轉動，一邊將用以溶解附着於基板之 不要的附着物之藥液供應給基板之步驟，和（b) 一邊使前述 基板以較前述第1轉速更快之第2轉速轉動，一邊供應前述 藥液於基板之步驟，以及（c)停止供應前述藥液，並使前述 基板以較前述第2轉速更快之第3轉速轉動的步驟。 圖式之簡單說明 第1圖為示意根據本發明的洗淨處理裝置之第1實施態 樣的斜視圖。 第2圖為示於第1圖之洗淨處理裝置的平面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（⑽）A4規格（21〇χ297公釐） 内 氧
、可I (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ^^------ - B7 五、發明說—--- 第3圖為示於第丨圖之洗淨處理裝置的洗淨處理單 面圖。 ^ 第4圖為示於第3圖之洗淨處理單元中，内筒露出外筒 外部的狀態之示意斷面圖。 卜第5圖為示於第3圖之洗淨處理單元中，内筒配置於外 筒内部的狀態之示意斷面圖。 第6A圖及第6B圖為示於第4圖及第5圖之吐出噴嘴的 另一實施態樣之斜視圖。 第7 A圖及第7B圖為示意水/水蒸氣供給用喷嘴的配置 之外筒正面圖及側面圖。 第8圖為C〇2氣供給系統及水/水蒸氣供給系統之構成 的示意圖。 第9圖為根據本發明之洗淨處理裝置的第2實施態樣的 構成之概略示意圖。 第10圖示意根據本發明之洗淨處理的一系列流程之流 程圖。 第11 (a〜f)表示洗淨處理順序之製程圖。 第12圖為洗淨處理時，基板的轉數與藥液的吐出狀態 之關係示意圖。 第13A圖為附着於基板表面之聚合物與藥液的接觸狀 態之示意斷面圖；第13B圖為第13A圖沿A-A線之斷面圖。 第14圖為根據本發明之洗淨處理裝置的第3實施態樣 之概略平面圖。 第15圖為示於第14圖之洗淨處理裝置的概略構成圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（™s) A4規格（210X297公釐） 7 請 丨 先* ： 閲 I 讀·： 背 ： 面· _ 之 丨 注v : 意 · 事•丨 項 ： # ; 填感 寫羣 本 ； 頁 ： 訂
川3458 A7
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發明説明 載具搬送機構搬送於洗淨處理單元3及平台13之間。平台13 =有用以使載具π轉之反轉機構（未圖示出）。 =Γ2從載置台10取得載具C後，要使載具搬送 =12的”旋轉’以將載具C移到平台13，要將放置在 平台13的載具c之方向移到載置㈣上時，則變成逆向之 故。 平”Μ與洗淨處理單元3之間設有隔間壁Μ。隔間壁 14上形成有搬入出用之開口 14&。開口…可以利用自動隔 離設施Π而開關。在洗淨處理單“的處理中，自動隔離設 把15被關閉’要對洗淨處理單元3搬入出載具c時，自動隔 離設施15則是打開的。 、在載具洗淨處理單元5中，設有載具洗淨槽16。如後所 述，在洗淨處理單元3中，晶圓被取出而變空之載具C就在 載具洗淨槽16中被清洗。 載具裝載單元6的設置目的係為使包括洗淨前的晶圓 w之載具c，以及洗淨前的晶圓w被取出而變空之載具ε暫 日寸待機，同時使供收容洗淨後之晶圓的空載具C待機。載 具裝載單元6内，可以沿上下方向裝載複數個晶圓。載具裝 載單TC6將載具移動機構内藏於其中。該載具移動機構一方 面可以將載具裝載單元6内之載具C，載置於載具搬送機構 12 ’ 一方面可以將載具C移送到載具裝載單元6内之指定位 置。 其次，將就洗淨處理單元3加以說明。第3圖為洗淨處 理單元3内部之斷面示意圖；第4圖及第5圖為洗淨處理單元 9 (請知閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可| 本紙張尺度適用巾關諸準（CNS) A4規格（21GX297公釐) 五、發明説明（7 ) ^洗淨處理部的斷面圖。第4圖係將内筒27伸出外筒26之狀 恶（内筒27處於「退避位置」之狀態）；第5圖係將内筒27配 置在外筒26的内部之狀態（内筒27處於「處理位置」之狀 態）。 如第3圖所示，在洗淨處理單元3的内部配備有洗淨處 理部20、載具待機部3〇，以及晶圓移動機構4〇。 在载具待機部30設有平台31。平台31設在轉子以正下 方。為了在平台部4的平台13與载具待機部30的平台31之間 移运載具C，設有載具搬送機構35。載具搬送機構35具有 橫跨平台13與平台31間之基部34，及設在基部34上之導執 3^，以及沿着導執33在平台13及平台31之間移動的滑動平 台32。從載置於滑動平台32上之平台部4被載具待機部 之載具C，在平台3 1上的位置停止，並在該處待機。 晶圓移動機構4 0具有保持晶圓w之晶圓保持構件4 j、 支撐晶圓保持構件41之垂直延伸的支撐棒42，及透過支撐 棒42昇降晶圓保持構件41之昇降驅動部43。藉由利用昇降 驅動部43使晶圓保持構件41昇降的方式，即可在位於載具 待機部30的載具C，與洗淨處理部2〇的轉子24之間，搬送 晶圓λν。 ' 為保持晶圓w，在晶圓保持構件41以預定的節距形成 有可收容於載具c之晶圓數的倍數（例如52處）之溝。該等溝 父替地被分配為洗淨處理前的晶圓w保持用，及洗淨處理 後的晶圓W保持用。 洗淨處理部20及載具待機部3〇之間，於利用晶圓保持 五、發明説明（8 ) 構件41在平台31上的載具c與轉子24之間搬送晶圓w時的 晶圓W移動路徑上，設有晶圓檢測部99。在晶圓檢測部99 配置有光學傳感裔，其係由夾着晶圓w的移動路徑而配置 之複數對發光為及受光器所組成。晶圓冒通過晶圓檢測部 99時，藉光學傳感器進行晶圓w的片數，或有無所謂的跳 溝(jump slot)現象之確認工作。 洗淨處理部20係於晶圓w的蝕刻處理後，將抗蝕劑膜 (resistmask)、蝕刻殘渣等的聚合物層等予以除去之構件。 在洗淨處理部20設有轉子24。馬達23安裝於垂直的支撐壁 18上。馬達23的轉動軸23a向着水平方向，且在轉動軸23a 上裝有轉子24。轉動軸23a被圓筒狀的支撐筒25所包圍。 轉子24具有一對圓盤7〇a，70b。圓盤70b固定於馬達23 的轉動軸23a。圓盤70a，70b之間架設有第1固定保持棒71a, 7 lb(7 lb位於7 la的背面，故圖中無法見到），及第2固定保 持棒72a，72b(72b位於72a的背面，故圖中無法見到）。在轉 子24進一步設有可旋轉的可動保持棒83a，83b(83b位於83a 的背面，故圖中無法見到）。轉子24利用該等保持棒而可以 將複數（例如26片）個晶圓W，以垂直立起的狀態，對着水 平方向保持在一定間隔。 支撐筒25上可移動地安裝著包圍轉子24並區劃處理室 之圓筒狀的外筒26及内筒27。内筒27之直徑小於外筒26。 外筒26，可在處理位置（第3圖的2點虛線）與支撐筒25外側 的退避位置（第3圖的實線）之間移動。内筒27可在示於第5 圖之處理位置，及示於第3圖與第4圖之支撐筒25外侧的退 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） 503458 A7 ____B7_ 五、發明説明（9 ) 避位置之間移動。 外筒26及内筒27在對轉子24搬入出晶圓W時係如第3 圖所示，位於退避位置。如第4圖所示，當外筒26位於處理 位置且内筒27位於退避位置時，以外筒26及電動機23側的 垂直壁26a和先端侧的垂直壁26b形成第1處理室51 (參照第 4圖）。如第5圖所示，當内筒27(及外筒26)位於處理位置 時，以内筒27與垂直壁26a，26b形成第2處理室52。 垂直壁26a安裝於支撐筒25。支撐筒25及旋轉軸23a之 間設有軸承28。垂直壁26a與支撐筒25的前端部為迷宮汽封 (labyrinth seal)29所封閉，藉此以防止在馬達23所產生的粒 子等侵入處理室51。在支撐筒25的馬達23側端部設有可擋 止外绮26與内筒27之擔止元件25a。處理室51及處理室52 係以圖中未明示的封閉機構形成密閉空間。 在垂直壁26b安裝有具有排列在水平方向之多數個吐 出口 53的吐出喷嘴54。吐出喷嘴54可吐出從圖中未示出的 供給源所供應的純水、IPA、各種藥液等之處理液，和二 氧化碳（C〇2)氣體、氮氣（NO或其等之混合氣體等的各種氣 | 體。 在内同2 7的内側上部固定有具有排列在水平方向之多 數個吐出口 55的吐出喷嘴56。吐出喷嘴56可吐出從圖中未 | 示出的供給源所供應之各種藥液、純水、JPA等之處理液、 二氧化碳（C02)氣體或氮氣（N2)等。. 吐出噴嘴54, 56係以PTFE及PFA等氟樹脂或不銹鋼形 成。再者，吐出喷嘴54, 56，亦可各設置2支以上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公着) 一—--
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— ^03458 A7 --— _B7 五、發明説明（10) 吐出喷嘴不限於第3圖至第5圖所概略表示之構成，亦 可做成如第6A圖及第6B圖所示之構成。如第6A圖所示， 在吐出噴嘴54a的喷嘴本體之一側表面上，設有複數個喷射 片（nozzle chip)91a，91b。喷射片包含對應可為轉子24所保 持之晶圓W的片數之數目（26個）的喷射片91a，及配置於吐 出噴嘴54兩端之2個喷嘴薄片91b。在吐出噴嘴54a背面配設 有處理液供給管92。該吐出噴嘴54a以安裝於外筒26為合 適。此時，在外筒26形成有配合吐出喷嘴54a之外形的長方 形孔，吐出喷嘴54a以嵌入該孔的狀態而固定在外筒上。 各喷射片91a的吐出口 53a被設計成由該處所吐出之處 理液會呈扇形、平面狀地擴散，且該噴射片91 a以予員定的角 度對到所負責的一片晶圓W之被處理面。從喷射片91 b的吐 出口 53a吐出之處理液執行調節從喷射片91a吐出之處理液 的執道之功能，以使配設於喷射片91b隔鄰之噴射片91&所 吐出之處理液能對到晶圓W的預定位置。若，未設置噴射 片91b時，鄰接於各喷射片91b的噴嘴薄片91a所吐出之處理 液的軌道會彎曲，無法喷到晶圓W的瞄準位置。 再者，第6A圖所示的實施態樣中，喷射片91a，91b交 錯地配置。此係為對應轉子24所保持的晶圓w間隔而配置 圖示之大小的噴射片91a，91b。因此，例如藉使用不同形 狀的噴射片，亦可將喷射片配置成一列。在此種情形中， 由於可調細吐出喷嘴54a，故吐出喷嘴54a的配置空間縮 小，處理室，亦即外筒或内筒的小型化，亦可能達成。 在示於第6B圖的喷嘴54b中，未使用噴射片，而將吐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 13 —4------------------訂-------------嚤 (請4?閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 503458 A7 B7 五、發明説明（U) 請 先- 閲 讀. 背 面· 之 k 事 項 再 填 寫 本 頁 出口 53b形成在吐出噴嘴54b的喷嘴本體％本身。此時，由 於可以、、侣小吐出口 53b彼此間之間隔，故容易將吐出口 Mb 配^又成歹j由於未使用噴射片，故可達成吐出喷嘴54b 的構之簡約化及小型化。在吐出喷嘴5仙中也形成有28 處吐出口 53b。28處吐出口 53b中，兩端的2處之設置目的與 先前所說明之吐出噴嘴54a兩端的2處吐出口相同。 在處理至51，52内，除吐出喷嘴54, 56以外，可再設置 其他的吐出噴嘴。此類吐出喷嘴的構造，以從該處供應的 處理液之種類做考量，可與吐出喷嘴54, 56的構造相異。 在内筒27頂部的内面，配設有用以吐出清洗圓盤70a， 70b内側面（面對晶圓w的面）之洗淨液的吐出喷嘴 訂 75b。在垂直壁26a、26b上分別配設有吐出喷嘴74a，74b， 以吐出供洗淨與該等垂直壁26a，26b相對之圓盤7〇a，7卟的 外側面之洗淨液。該等吐出喷嘴74a，74b，75a，75b主要是 用在各種藥液處理後，以純水實施圓盤7〇a，7〇b之洗淨時。 i 在垂直壁26b下部，在第4圖的狀態中，設有從處理室 51排出使用過的藥液、純水及IpA之第1排液口 6丨。在垂直 壁26b上，第1排液口 61上方，在第5圖的狀態中，設有從處 理室52排出使用過的藥液、純水及IpA之第2排液口 62。在 第1排液口 61及第2排液口 62，分別連接第1排液管63及第2 排液管64。 又，在垂直壁26b上部，在第4圖的狀態中，設有將處 理室5 1加以排氣之第1排氣口 65。在垂直壁26b上，第1排氣 口 65下方，在第5圖的狀態中，設有將處理室52加以排氣之 本紙張尺度準（_ A娜U10X297公釐） 503458 A7 ------- B7 五、發明説明（12 ) 一 ' 第2排氣口 66。第1排氣口 65與第2排氣口 66上分別連接有第 1排氣管67與第2排氣管68。 延長壁從垂直壁26b周緣沿轉子24的轴線方向延伸（來 ”4圖、第5圖）。在該延長壁的頂部，形成有用以供應C〇2 氣體之氣體仏給口 76。在氣體供給口 ％連接有氣體供給管 77。乳體供、給口 76的設定位置並不限於以圖及第$圖所示 之位置，例如亦可設在垂直壁26{?。 c〇2氣體從示於第8圖之c〇2氣體供給系統8〇供應到氣 體供給口 7 6。 在外筒26安裝有對處理室51内，供應霧狀的純水（以下 簡單地稱做水務（water mist)」），或純水蒸氣（以下簡單 地稱為「水蒸氣（steam)」）之水/水蒸氣供給喷嘴78。噴嘴 78如第7A圖及第7B圖所示，設有複數個（本例為12個）。再 者，在第4圖及第5圖中，喷嘴78因圖面的簡略化，僅示出 一個。噴嘴78分布成從該處被吐出的水霧或水蒸氣，能夠 耄無遺漏地遍及各晶圓W周圍。水或水蒸氣係由示於第8 圖之水/水蒸氣供給系統90供應到噴嘴78。 第8圖示出連接到氣體供給口 76之〇〇2氣體供給系統 80，及連接到喷嘴78之水/水蒸氣供給系統9〇。c〇2氣體供 給系統80依序設有：C〇2氣體供給源（例如c〇2氣瓶）8i ;監 視C〇2氣體供給源81之壓力的壓力計82 ;壓力調整閥83 ; 流量計84 ;開關閥85 ;濾器86。 水/水条氣供給糸統9 0具有在周圍配置了加熱器91 a之 純水谷為91。在純水谷益91没有水位計91 b及排水管91 c。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） _ 15
:r/iJ....... 許先閲讀背面之注意事項再填窝本頁』 -訂丨 503458 A7 p、發明説明（" 純水容器91連接有純水供給線路92，及供應載氣（carrier gaS)N2氣體之載氣線路93。載氣線路93上依序設有N2氣體 供給源93a;壓力調整閥93b;流量計93c;開關閥93d;濾 态93e。純水容器91内之純水以加熱器9U加熱而生成水蒸 氣。水洛氣由載氣載送流入水蒸氣線路94。純水線路95合 流到水蒸氣線路94。水蒸氣線路94及純水線路95上分別設 有開關閥94a，95a。利用開關閥94a，95a之操作，可以選擇 性地供應水蒸氣或液體之純水給喷嘴78。超音波振盪器内 藏於各噴嘴（未圖示出）。該超音波振盪器在液體狀態之純 水從純水線路9 5被供應到喷嘴7 8時，使其變成微細水滴（霧 化）。在液體之純水送達噴嘴78時，喷嘴78將該純水喷霧成 擴散的圓錐狀。 接著將就使用前述洗淨處理裝置丨之晶圓貿的洗淨處 理方法做說明。將收容有要處理的晶圓w之載具c載置到 載置台10之預定位置。使用載具搬送機構12將載具c搬入 平台部4。將載具C載置於待命在平台部4的平台13上之滑 動平台32上。使滑動平台32在載具待機部3〇之平台3丨上移 動。使外筒26及内筒27位於退避位置。利用昇降驅動部43 使晶圓保持構件41上昇，從載具C取出晶圓…，再使其移 動至洗淨處理部20之轉子24内。以轉子24保持晶片w ,然 後使晶圓保持構件41降下。 | 使外筒26及内筒27位到處理位置，而在内筒27的内側 形成處理室52。使藉馬達23保持晶圓％之轉子24旋轉。邊 使晶圓W旋轉，邊從吐出噴嘴56吐出指定藥液以除去晶圓 ....... - - -------- - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（21〇乂297公|) ' ---一
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可— 503458 A7 _______B7 五、發明説明（14) ~--- W上之抗蝕劑。此處理實施一次或複數次。 接著，使内筒27朝待避位置滑動，並形成由外筒26構 成之處理室51。在此種狀態下實施洗淨處理。於洗淨處理 時’首先，將處理室51内設成己調高c〇2氣體濃度之雾圍 氣。再者，溶入了與晶圓冒接觸之c〇2氣體的純水，其比 電阻以0.2 ΜΩ · cm以下為佳。因此，必要的處理室如 之eh氣體濃度，雖因對處理室51内之c〇2氣體供給方法或 純水洗淨處理之順序（例如後述之順序（1)〜而異，但是 至少要高過大氣中所含c〇2氣體之濃度，以體積％在2〇%以 上為佳。在此狀態下，邊利用23使保持晶圓W之轉子24旋 轉’邊使純水從吐出喷嘴54吐出，以實施清洗處理。 當以此種條件實施洗淨處理時，所吐出的純水接觸到 雾圍氣中的C〇2氣體並將C〇2氣溶入，而在溶入cq2氣體比 電阻降低的狀態下接觸晶圓W。因此，靜電的發生受到抑 制，可以防止晶圓W之放電破壞。 又，溶解有C〇2氣體的純水呈弱酸性。如果在使用有 機胺系藥液的洗淨處理後實施純水洗淨，則會生成驗性物 質。鹼性物質有可能損及晶圓W上所形成之電路。但是， 如果使用溶解有C〇2氣體的純水，則因鹼性物質被中和， 故可避免此種問題。 根據本實施態樣的洗淨處理裝置，不但低成本且無需 使裝置大型化，即可以獲得和使用具備C〇2喷射水製造裝 置之洗淨處理裝置的情形同等的效果。 co2氣體濃度提高的雾圍氣下實施純水洗淨處理之具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格（210X297公釐） 17 !»λ_^ .....訂 *m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 503458 A7
503458 A7 _ B7 五、發明説明（16) (4)將處理室51内充滿C〇2氣體後，從水/水蒸氣供給喷 嘴78，供應霧水或水蒸氣到處理室51内，使c〇2氣體溶入 霧水或水蒸氣中。其後，實施（1)〜（3)的任一順序。此時， 霧水或水蒸氣並非強力地朝晶圓w吹附，而是呈浮遊在晶 圓w周圍的狀態由喷嘴78所供給。c〇2氣體容易溶入霧狀 的純水或純水的水蒸氣，特別是水蒸氣。溶有c〇2氣體的 霧水或水蒸氣，接觸從吐出噴嘴54吐出之純水並與該純水 混合。若依據此種方法，和直接使CO?氣體溶入吐出喷嘴 54所吐出之純水的情形相比，可更有效果地使c〇2氣體溶 入純水中。 再者，在純水洗淨中，定期停止供應純水，使晶圓w 的表面直接接觸c〇2氣體的方式亦佳。此時，所吐出的純 水邊吸收晶圓W表面的C〇2氣體，或於吸收後觸及晶圓w。 在使用前述洗淨處理裝置丨的情形中，可容易地暫時停止供 應純水，而，在停止供應純水時，利用使轉子高速旋轉的 方式，將附着於晶圓w表面之純水或藥液殘渣甩脫，即可 以容易地使晶體w表面呈露出狀態。 /月洗處理結束後’使N2氣體從吐出喷嘴54吐出，同 犄，使轉子24以較藥液洗淨處理或清洗處理時更高的速度 轉動，以實施所謂的旋轉式乾燥。 方疋轉式乾爍結束後，讓外筒26滑動至待避位置，使轉 子24呈露出狀態。讓晶圓移動機構4〇之晶圓保持構件“上 升使轉子24所保持之晶圓W保持於晶圓保持構件4丨。此 時，使用不同於將晶圓…搬入轉子24時所用的溝之溝，使 五、發明説明（17) 藉此可防止粒子再附著 晶圓w保持於晶圓保持構件4ι 到洗淨後之晶圓w。 接着，使保持洗淨後的晶圓歡晶圓保持構件41下 降’此時’用晶圓檢測部99再度確認晶圓的片數等。 保持構件4丨讓待機於载具待機部默載具c時通過時曰，曰晶 HW被載具c的晶圓保持溝所保持。收容有晶圓w的载具c 被載具搬送機構35朝平台部4搬出，從該處再由載具搬送機 構12將之載置於人.出部2之載置台1()，從該處再由作業員 或自動搬運機構將之搬到洗淨處理裝置丨之外部。、 用以貫施第1實施態樣之方法的裝置並不限於圖示之 洗淨處理ft置1。本發明方法不限於半導體晶圓之洗淨處 理，液晶顯示裝置（LCD)用基板等，其他的基板之洗淨處 理亦可適用。 [第2實施態樣] 其次，參照第9圖〜第13圖以說明第2實施態樣。 第9圖示意片葉式洗淨處理裝置。 洗淨處理裝置具備， 旋轉夾頭（spin chuck)101，其係可旋轉地保持被處理 基板，即半導體晶圓W之保持裝置；及 驅動旋轉夾頭1 〇 1旋轉之馬達102 ;及 處理液供給裝置103，其具有對以旋轉夾頭101夾持之 晶圓W表面供給處理液，例如抗蝕劑剝離液、聚合物除去 液等之藥液供給裝置1〇3A(藥液供給裝置），及「藥液的溶 劑」’例如異丙醇（IPA)供給裝置1〇3Β(ΙΡΑ供給裝置）；及 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公釐） A7 —-----------B7 _ 五、發明説明（18) 例如氮（NO等惰性氣體或清淨空氣等之乾燥氣體（圖 面中顯示队的情形）供給裝置104(以下稱N2供給裝置 104);及 控制裝置105，其至少控制供給處理液的時程與除去處 理液的時程。 此處’[藥液的溶劑]係指不會與藥液發生反應，在後 績製程中也不會與所使用的清洗液發生反應的物質，而 且’可以大略地清洗附著在晶圓W和處理室内的藥液者即 可。 在旋轉夾頭101及旋轉夾頭101所保持的晶圓w之周圍 及下方’配没有杯（CUp) 6。以杯（cup) 106防止藥液和IPA 飛散到外部。在杯1〇6底部設有排液口 1〇7及排氣口 1〇8。 處理液供給裝置103具備將處理液，例如藥液，供應（吐 出）到晶圓w上面的藥液供給喷嘴103a。喷嘴103&藉著移動 機構109a而得以在晶圓w上方水平移動，或亦可垂直移 動。在連接藥液供給噴嘴l〇3a及藥液供給源⑺补的藥液供 給管路103c中，從藥液供給源1〇3]3側起，依序介設有藥液 供給泵103d、濾器i〇3e、將藥液溫度調整為預定溫度之溫 度控制裔103f ’及開關閥i〇3g。在藥液供給管路1〇3c的開 關閥103g與藥液供給喷嘴1〇3a之間，透過轉換閥（未圖示出） 連接著未圖示出之IPA供給源。 N2供給裝置1〇4具備對晶圓w的上面供應（喷射）!^2氣 體之N2氣體供給噴嘴i〇4a。喷嘴丨〇4a可以藉著移動機構 109b而在晶圓W上方水平移動，或亦可垂直移動。在連接 一_ 1 _ 本紙張尺度適财關家標準_ Μ規格⑵0X297公釐) ~Έ~.--
!…蠍 *_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ_ 脅· 503458 A7 - B7 五、發明說明（l9 ) N2氣體供給噴嘴i 〇乜及凡氣體供給源丨〇4b之队氣體供給 笞路104c，從队氣體供給源丨〇4b側起，依序介設有流量控 制為104d、濾裔i〇4e、開關閥1〇4f及將凡氣體溫度調整成 預定溫度的溫度調整裝置，即溫度控制器丨〇4g。在A氣體 供、、、。笞路104c的溫度控制器i〇4g與N2氣體供給喷嘴l〇4a之 間，透過切換閥（未圖示出）連接有未圖示出之清洗液，例 如純水，的供給源。 控制裝置105由中央處理器（CPU)構成。來自控制裝置 105(以下稱CPU 105)之控制信號，被傳達到馬達1〇2，藥液 供給喷嘴l〇3a的移動機構109a&N2氣體供給喷嘴1〇4a的移 動機構109b等之驅動系統，和藥液供給裝置丨〇3的供給泵 103d、溫度控制器103[及開關閥1〇3g、氣體供給裝置ι〇4 的流量控制器1 〇4d、開關閥1 〇4f及溫度控制器丨〇4g。 馬達102的轉數，依來自cpu 105之控制信號，可在低 速轉動（1〜150 rpm)、中速轉動（1〇〇〜5〇〇 rpm)及高速轉動 (500〜3000 rpm)之間切換。 依來自CPU 105的控制信號，藥液供給噴嘴丨03a&N2 氣體供給噴嘴l〇4a在晶圓W上方水平移動並且垂直移動， 亦即對晶圓W相對地移動。依來自CPu 1〇5的控制信號， 預定量的藥液和N2氣體會被供應到晶圓w。再者，雖未圖 示出’但是來自CPU 105的控制信號同樣也可以傳達到ιρΑ 供給裝置和純水供給裝置，以供應預定量之IPA和純水。 接著，參照第9圖〜第13圖以說明使用第9圖之洗淨處 理裝置的洗淨處理方法。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） 22 (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 镄· 503458 A7 _________B7______ 五、發明説明（20) 百先，以未圖示出的搬運裝置將晶圓w搬送到旋轉夾 頭101上，再用旋轉夾頭1〇1保持晶圓w。將藥液供給噴嘴 103a移動到晶圓w的中心部上方。 在此狀態下，使旋轉夾頭101及晶圓W，以35 rpm(低 速）轉動，同時從藥液供給喷嘴1〇3&吐出（供應）預定量的聚 合物除去液L(藥液）。此狀態持續預定的時間（例如3秒）。 藉此，聚合物除去液L即侵入形成在晶圓w的渠溝㈨⑽吮) S接觸孔等之溝G及孔Η之中。如第13A圖及第13β圖所 示，聚合物除去液乙，接觸到溝G及孔H内所附着的聚合物 Ρ，與聚合物Ρ發生化學反應而溶解一部分聚合物ρ並將之 除去（參照前述步驟1，第10圖，第u(a)圖及第12圖）。 但是，在使晶圓W低速轉動的狀態下，聚合物除去液l 不會完全侵入溝G及孔Η的内部。而，即使侵入，亦有聚合 物除去液L滯留於溝G及孔Η内，使得新藥液無法侵入之情 形。因此，以低速轉動處理後，接著要實施中速轉動處理。 在維持從藥液供給喷嘴103&吐出預定量的聚合物除去 液L之狀態下，將旋轉夾頭1〇1及晶圓w的轉速增速到1㈧ rpm(中速），並在預定的時間内（例如3秒鐘）持續此狀態。 藉此，於步驟1中，藥液未充分侵入的溝G及孔，亦有 | 藥液侵入。而，滯留在溝G及孔H内部的聚合物除去液^亦 可與新聚合物除去液L交換。亦即，利用聚合物除去液1在 溝G及孔Η内部流動的狀態，可以有效地實施藥液處理（步 驟2)。 接著，停止聚合物除去液L的吐出，同時使旋轉夾頭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐y "— —---
----------------------— • « (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、? 費· 503458 A7 r——~-—B7 _ 五、發明説明（Μ ) 101及晶圓W以800 rpm(高速）轉動數秒鐘（例如4秒鐘），讓 附着於晶圓W之反應過的聚合物除去液L藉離心力甩出，飛 散至外部而去除（步驟3)。 步驟3結束即再度移到步驟1。藉此，可以將接觸到晶 圓W表面而產生化學反應，且反應性滅弱之反應過的聚合 物除去液L，與未反應的新聚合物除去液L交換。此處，「反 應過」係指反應充分進行，反應性減低（反應速度減緩）的 狀悲。新的」或「未反應」係指尚未進行反應，反應性高 的狀態’以及反應雖已進行，但是利用濾器等而恢復至所 需要的反應性之狀態。步驟1、步驟2及步驟3，依此順序反 覆實施。 再者，在上述實施態樣中，雖選定低速轉動為35rpm、 中速轉動為100 rpm、高速轉動為800 rpni ;但是，低速轉 動的轉數在1〜150 rpm的範圍内，中速轉動的轉數在1〇〇 〜500 rpm的範圍内，高速轉動的轉數在5〇0〜3〇〇〇 ^^的 範圍内，均可適當地變更調整。此外，依聚合物除去液L 的種類，亦可超過上述範圍做變更。又，各步驟1〜3的持 續時間亦可適當變更。 再者，在高溫進行藥液處理時，利用以溫度控制器丨〇3f 將樂液L的溫度調整為略高過最適處理溫度的方式，可以 適當地實施藥液處理。 確認步驟1、步驟2及步驟3已經實施過預定次數後（步 驟4) ’將介設於藥液供給管路1 〇3c的未圖示出之切換閥予 以切換，以便能夠從藥液供給喷嘴l〇3a可吐出預定量的藥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐)~" 7^7"-
f! ·* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可 費· 503458 A7 B7 22 五、發明説明 液L之溶劑（例如ιρΑ液）。 其後，進行下列步驟·· 噘…： (請4?閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -從藥液供給喷嘴l〇3a吐出IPA液（藥液L的溶劑），並使 方疋轉夾頭101及晶圓W以3 5 rpm(低速）的轉數轉動，維持此 狀態約3秒鐘（步驟5); -然後’持續維持從藥液供給噴嘴103a吐出IPA液的狀 態，將旋轉夾頭1〇1及晶圓W增速為1〇〇 rpm(中速）的轉數， 維持此狀態約3秒鐘（步驟6); -然後，停止IPA液之停止，將旋轉夾頭ιοί及晶圓|增 速為800 rpm(高速）的轉數，維持此狀態約3秒鐘（步驟7); 然後，以此順序重覆實施步驟4、步驟5及步驟6數次〜 數十次。 、\叮| 據上，附著在晶圓W表面及形成於晶片圓之溝〇與孔L 内σ卩之^^合物除去液的樂液成分完全被去除。 再者，因為ΙΡΑ液比起以ΙΡΑ液為溶劑之聚合物除去液 的粘性低，故可統合步驟4及5。亦即，藉著使晶圓…以i 〜500 rpm的範圍（低速〜中速）之適當速度轉動，並從藥液 供給f嘴103 a吐出IPA液的方式來實施步驟4，就可以省略 步驟5。 確認已實施步驟5、步驟6及步驟7預定次數時（步驟 8)，即驅動藥液供給喷嘴l〇3a的移動機構i〇9a，使藥液供 給喷嘴103a後退到退避位置。另一方面，使兼用以供應純 水之N2氣體供給喷嘴104a，移動到晶圓W的上方中心部。 然後，邊轉動晶圓W並將純水供給源（未圖示出）所供廣之 士 1 ...... I ·ι·ι·丨 丨·丨丨丨_·Μ . I紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 25 實 以 五、發明説明（23 ) 做為清洗液的純水’供應到晶圓 之IPA(步驟9)。 你日日w衣面 —如上所述地實施清洗處理後，切換介設於乂氣體供給 管路购之切換閥（未圖示出）。然後，從n2氣體供給喷嘴 购供應（喷射）n2氣體給晶圓w表面，除去附着於晶圓w 表面的純水水滴(步驟降此時，利用溫度控制器104g， 將N2軋體的溫度調整為高過室溫’即可有效地實施乾燥處 理。另，利用組合晶圓w的轉動，以及使凡氣體供給喷嘴 104a沿水平方向來回移動的方式，即可以更迅速地執行乾 爍處理。乾燥處理後，將晶圓w從旋轉夾頭丨〇丨上移出即結 束處理。 接著將就用以確認本發明的效果之試驗結果做說明。 本發明的實施例，係依序重覆步驟1、2、3複數次以 施晶圓洗淨作業。比較例則是依序重覆步驟1、3複數次 實施晶圓洗淨。其結果示於下表。 (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、訂— .曹· 26 本紙張尺度適用中國國家檩準（CNS) A4规格（210X297公釐） 503458 A7B7 五、發明説明（24) [表1 ] 實施例 比較例 處理 藥液吐出/35rpm/3sec 藥液吐出/35rpm/3sec 條件 (步驟1) 1 (步驟1) J f 藥液吐出/l〇〇rpm/3sec i f (步驟2) J f 1 J / 藥液停止吐出/800rpm/3sec 藥液停止吐出/800rpm/3sec (步驟3) (步驟3) 步驟1、2及〜 3反覆10次 步驟1及3反覆20次 有無聚 合物 殘存 晶圓表面 溝及孔 晶圓表面 溝及孔 無 無 無 無 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 如上表所示，在實施例中，晶圓表面及溝G與孔Η的内 部之聚合物，幾乎完全被去除。相對的，在比較例中，晶 圓表面的聚合物雖幾乎完全被除去，不過溝G與孔Η的内部 之聚合物未完全被去除。 [第3實施態樣] 第2實施態樣中雖已就晶圓W的片數處理加以說明，惟 根據本發明方法，可以和上述同樣地同時處理複數片的晶 圓W。以下將就同時洗淨乾燥處理複數片晶圓W的情形， 參照第14圖〜第17圖加以說明。 洗淨處.理裝置如第14圖所示，主要以供搬入/搬出呈 垂直狀態地收納複數片，例如25片晶圓W之容器，例如載 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 503458 A7 B7 五、發明説明（25) 具C，的入·出部200，和將晶圓W施以液體處理並施以乾 燥處理之洗淨處理單元203，及位於入·出部200與洗淨處 理單元203之間，執行晶圓W的交接、位置調整及姿勢變換 等之界面部204等構成。再者，在入·出部200與界面部204 的側方，配設有暫時收納空的載具C之載具裝載單元205， 及清洗載具C之載具洗淨單元206。入·出部200配置於清 洗、乾燥處理裝置的一侧端部，並併設有載具搬入部201 及載具搬出部202。 在界面部204配置有載具載置台207;此載具載置台207 與入·出部200之間，配設有將從載具搬入部201接收來的 載具C，搬送到載具載置台207上，或載具裝置單元205， 並將載具載置台207上的載具C，朝載具搬出部202或載具 裝載單元205搬送之載具搬送裝置208。又，在界面部204 設有與洗淨處理單元203連接之搬送通路209 ;在此搬送通 路209配設有移動自如之晶圓搬送炎頭210。晶圓搬送爽頭 210從載具載置台207上的載具C接收未處理的晶圓W後， 將之搬送至洗淨處理單元203，再將在洗淨處理單元203經 過處理之處理完畢的晶圓W搬入載具C内。 在洗淨處理單元203配設有去除附着於晶圓W的抗蝕 劑或聚合物等之處理裝置220。處理裝置220係如第15圖所 示，具有保持晶圓W之轉子221、驅動轉動轉子221之馬達 222,及可包圍轉子221之内筒225及外筒226。内筒225及外 筒226，分別藉第1及第2汽缸227, 228，而可以在包圍轉子 221的包圍位置，及離開前述包圍位置之退避位置間移動。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 28 …：:4-------------------------f ·* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 —----- B7 _______ 五、發明説明（26) 内筒225及外筒226分別形成第1處理室223及第2處理室 224 〇 在處理裝置220進一步相對於被收容在内筒225及外筒 226内的晶圓冒而設有處理流體，例如抗蝕劑剝離液、聚合 物除去液等的藥液之供給裝置2〇5，前述藥液的溶劑，例如 異丙醇（IPA)之供給裝置206，清洗液，例如純水的供給裝 置（清洗液供給裝置）207，及氮氣（N2)等惰性氣體和清淨空 氣等之乾燥用氣體的供給裝置280。 另’在處理裝置220設有於晶圓搬送夾頭21 〇(參照第14 圖）與轉子221之間對晶圓W執行交接之晶圓交接手臂 (hand)229 ° 馬達222、處理流體之各供給裝置250, 260, 270, 280的 供給部’晶圓交接手臂229等的動作，係受到控制裝置，具 體而言，CPU230所控制。 轉子221單邊固持地連接於水平配設之馬達222的轉軸 222a(參照第16圖）。轉子221可以保持晶圓w的處理面成垂 直地，繞水平的軸線周圍轉動。轉子221具有第1圓盤221 a 與弟2圓盤221b，苐1圓盤221a具有透過聯轴節（coupling) 222b而被連接到馬達222的轉軸222a之轉軸221A，第2圓盤 221b則與該第1圓盤22la對峙。在第1及第2圓盤221a，221b 之間架設了 4支固定保持棒231。在轉子221又另有設有1對 可動保持棒232。可動保持棒232可以在將被轉子221所收容 的晶圓W加以保持之保持位置，與可使晶圓w進出轉子221 的解放位置之間轉動。可動保持棒232位於保持位置時，與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 29
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 503458 A7 _B7 _ 五、發明説明（27) 固定保持棒231—起，透過形成於保持棒231，232之保持溝 而保持晶圓W。 轉子221的轉軸221A，透過軸承233而可轉動地為第1 垂直壁234所支持。為使馬達222側所產生的粒子等不侵入 處理室内，鄰接第1垂直壁234側之軸承233設有迷宮汽封 (labyrinth seal)235(參照第16圖）。馬達222被收容於連接到 第1垂直壁234的支撐筒236内。馬達222依據預先記憶於 CPU230的程式而旋轉預定的轉數。 如後所述，馬達222因多次進行高速轉動與低速轉動的 切換而有過熱之虞。因此，馬達222設有抑制過熱的冷却裝 置237。冷却裝置237,如第15圖所示，係以配管於馬達222 周圍之循環式冷却管237a，和配設有該冷却管237a的一部 分與冷却水供給管237b的一部分，以將封入冷却管237a的 冷媒液加以冷却之熱交換器237c構成。冷媒液係使用萬一 洩漏也不會導致馬達222漏電之電氣絕緣性且傳導性佳的 良好液體，例如乙二醇（ethylene glycol)。又，該冷却方法 裝置237係依據以基於未圖示出的溫度感測器檢測出之信 號，由CPU230控制而動作。冷却裝置237並不一定要是上 述一般的構造，例如可使用氣冷式或應用帕爾帖（Pletier) 元件的電氣式等任結構。 第1處理室223係由第1垂直壁234，與第1垂直壁234相 對向之第2垂直壁23 8,及在此等第1垂直壁234與第2垂直壁 238之間，分別透過第1與第2密封構件240a，240b而接合成 之内筒225所形成。内筒225藉移動裝置，即第1汽缸227之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 30 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— •餐· 五、發明説明（28) 伸張動作，被移動到包圍轉子221與晶圓W的位置，在與第 1垂直壁234之間透過第1密封構件240a而被密封，並且，與 第2垂直壁2 3 8之間透過第2密封構件2 4 0 b而被密封的狀態 下，形成第1處理室223，亦即内室（參照第15圖及第16圖）。 再者，内筒225可以因第1汽缸227之收縮動作而移動至 支樓1¾ 236的外周側位置（退避位置）。此時，内筒225的前 端開口部透過第2密封構件240b而密封接合於第1垂直壁 234 ’内筒225的基端部透過第1密封構件240a而密封接合於 設在支撐筒236的中間部周圍之凸緣部236a。藉此以防止殘 存於内筒225内之藥液雰圍氣漏洩到外部。 而，第2處理室224係以第1固定壁234，和被移動至透 過第1岔封構件240a而與第1固定壁234接合之退避位置的 内筒2 2 5之前端部，以及分別透過第3及第4密封構件而接合 到第2固定壁238與内筒225之外筒226所形成。 外笱226可因弟2汽缸228之伸張動作而被移動至包圍 轉子221與晶圓w的位置，在與第2垂直壁238之間透過第3 密封構件240c而被密封，同時透過位於外筒226的基端部外 方之第4密封構件240d而形成密封狀態下形成第2處理室 224 〇 外同226因第2汽缸228之收縮動作而移動至支撐筒236 的外周側位置（退避位置）。此時，在外筒226與内筒225的 基端部之間有第4密封構件240d介在，從而被密封。因此， 由於第1處理室，亦即内室223的内側雾圍氣，與第2處理 室，亦即外室224的内側雾圍氣，相互間被密水密閉地隔 五、發明説明（29 ) 開，故兩處理室223, 224内的雾圍氣不會相混。緣此，可 防止不同的處理流體發生反應而產生之污染。 又，前述第1至第4密封構件240a〜240d，係由可以朝 所要密封的對象物之一側膨脹並且進出之中空襯塾所構 成。為使中空襯墊膨脹，在中空襯墊内設有送入壓縮空氣 之加壓裝置（未圖示出）。中空襯墊係以例如乙丙橡膠 (ethylene-propylene-diene rubber，EDPM)或卡爾列支（力々 7，商品名）等之富有耐熱性、耐藥品性、耐候性的合 成橡膠形成。 内筒225及外筒226均形成向前端擴張之錐狀。因將内 筒225及外筒226形成為朝一端擴張的錐狀，故而在處理 時，當轉子221在内筒225或外筒226内轉動時所發生的氣流 會朝擴張側呈漩渦狀地流動，可以容易地將内部的藥液等 朝擴張側排出。 而，内筒225及外筒226可以分別沿著在第2固定壁238 與壁239之間，互相平行地延伸於水平方向的3支導執（未圖 示出）磨動。内筒225及外筒226的軸線大致體上一致。以同 軸地配置内筒225與外筒226之方式，可減少内筒225與外筒 226的配置空間，同時可達成裝置的小型化。 内旖225及外筒226係以不銹鋼形成。在内筒225的外周 面形成有例如聚四氟乙烯（p〇lytetraflu〇r〇· ethylene，鐵夫 龍）等之斷熱層，藉該斷熱層在内室223内防止為處理所供 給的藥液與藥液蒸氣之冷却。 前述處理流體供給裝置中，藥液，例如聚合物除去 五、發明説明（30) 之供給裝置250,係如第15圖〜第π圖所示，具備有安裝於 内筒225内的藥液供給喷嘴25卜藥液供給部252、介設於連 接ά亥藥液供給噴嘴25 1與藥液供給部252的藥液供給管路 253之泵254、過濾器255、溫度控制器256、開關閥257。藥 液供給部252由藥液供給源258，儲存由該藥液供給源258 所供應的新藥液之藥液供給箱252a ,和儲存供應至處理作 業的藥液之循環供給箱252b所構成。在兩藥液供給箱252a, 252b連接有設於内筒225的擴張側下部之第1排液口 241所 連接之第1排液管242。在第1排液管242，透過未圖示出之 切換閥而連接循環管路290。第i排氣口 243設在内筒225的 擴張側上部。在第丨排氣口 243連接有介設著未圖示出之開 關閥的第1排氣管244。在兩藥液供給箱252a，252b的外部， 配設有溫度調整用加熱器252c，供給箱252a，252b内的藥液 即利用該加熱器252c而維持於指定溫度。 藥液供給噴嘴251，為能將藥液均勻地供給到被保持在 轉子221之複數片，例如25片晶圓w全體，而採取具有位於 最側端的晶圓W外方及各晶圓W間的26個噴嘴孔（未圖示 出）的蓮蓬頭噴嘴之形態。從喷嘴251的各喷嘴孔，藥液呈 略扇形狀地噴射。因此，以朝和轉子221 —起轉動的晶圓w 供給藥液之方式，可以從喷嘴251的噴嘴孔，將藥液均勻地 供給至為轉子221所保持的複數片，例如25片晶圓w。 藥液之溶劑例如IPA的供給裝置260，係如第17圖所 不，具備安裝於内筒225内之兼用為前述藥液供給噴嘴的供 給噴嘴25 1(以下以藥液供給喷嘴251代表）、溶劑供給部 503458 A7 B7 五、發明説明（31 ) 261，及介設在連接該藥液喷嘴251與藥液供給部252的IPA 供給管路262上之泵254A、濾器255A、IPA供給閥263。溶 劑供給部261由溶劑例如IPA的供給源264，儲存由此IPA供 給源264所供應的新IPA之IPA供給箱261a，及儲存被供給處 理作業的IPA之循環供給箱261b所構成。循環管路290透過 設在内筒225擴張側下部的第1排液口 241所連接之第1排液 管242的切換閥（未圖示出），而連接到兩IPA供給箱261a， 261b。 清洗液例如純水的供給裝置270，係如第15圖〜第17 圖所示，具備安裝於第2垂直壁238之純水供給喷嘴271、純 水供給源272，及介設在連接純水供給喷嘴271與純水供給 源272的純水供給管路273上之供給泵274、純水供給閥 275。純水供給喷嘴271位於内筒225外側，並且被配設成可 以位在外筒226之内側。當内筒225後退至退避位置，且外 筒226移動至包圍轉子221與晶圓W的位置而形成處理室 224時，純水供給噴嘴271位於處理224内，構成可對晶圓W 供應純水的狀態。 再者，在處理室224的擴張側部位之下部，設有第2排 液口 245,而於該第2排液口 245則連接有介設著未圖示出的 開關閥之第2排液管246。在第2排液管246介設有檢測純水 的比電阻值之比電阻計247，以該比電阻計247檢測被供給 至清洗處理的純水之比電阻值，並將其信號傳送至 CPU230。以該比電阻計247監視清洗處理的狀況，在實施 過適當的清洗處理後，即可結束清洗處理。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -34 - 0 、丌 费·：，：「·· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 503458 A7 B7 五、發明説明（32) 位在處理位置之外筒226的擴張側上部，設有第2排氣 口 248,在該第2排氣口 248,連接有介設着未圖示出之開關 閥的第2排氣管249。 乾燥流體供給裝置280,如第15圖〜第17圖所示，具備 安裝於第2垂直壁2 3 8之乾燥流體供給喷嘴2 81，乾燥流體例 如氮（N2)供給源282，介設於連接乾燥流體供給喷嘴281與 N2供給源282之乾燥流體供給管路283的開關閥284、濾器 285、N2溫度控制器286。乾燥流體供給管路283中之凡溫 度控制器286之第二側，介着切換閥287而連接從IPA供給 管路262分枝之分枝管路288。乾燥流體供給喷嘴281與純水 供給喷嘴271相同，位於處理位置的内筒225外側，而且被 配設成可以位於處理位置的外筒226之内側。乾燥流體供給 喷嘴281，於内筒225後退至退避位置，且外筒226移動至包 圍轉子221與晶圓W的位置而形成處理室224時，係位於處 理室224内，而可對晶圓W供應霧狀之N2氣體與IPA的混合 流體。乾燥流體供給噴嘴281，在實施利用N2氣體與IPA的 混合流體之乾燥後，可以進一步僅供應N2氣體以進行乾 燥。再者，在此雖說明有關乾燥流體為乂氣體與IPA的混 合流體之情形，但乾燥流體僅為N2氣體亦可。 藥液供給裝置250、IPA供給裝置260、純水供給裝置 270及乾燥流體供給裝置280中之泵254, 254A，溫度控制器 256，N2溫度控制器286，開關閥257，IPA供給閥263及切 換閥287，和上述第2實施態樣同樣地受到CPU230控制（參 照第15圖）。 35 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 503458 A7 ------B7 _ 五、發明説明（33) ^ ^^ 再者，如前述所構成之處理裝置220,配設在上部設有 過濾單元（未圖示出）之處理室内，而清淨空氣則朝着處理 裝置220經常地降流。 其次，說明有關洗淨乾燥處理裝置的動作。首先，在 入·出口 200的載具搬入部2〇1，將收容有被搬入之未處理 的晶圓W之載具c，以載具搬送裝置208搬送到載具載置台 207上。接著，晶圓搬送夾頭21〇移動到載具載置台上， 從載具C内搬出晶圓W,再將所接收的晶圓w搬送到洗淨處 理部203之處理裝置220上方，亦即轉子221的上方為止。然 後，讓内筒225及外筒226移動到退避位置。 其次，晶圓交接手臂229上昇，接收晶圓搬送夾頭21〇 搬送來的晶圓W。其後，晶圓交接手臂229下降，將晶圓霄 放在轉子221之固定保持棒231上。其後，晶圓接送手臂229 回到原來的位置。其後，可動保持棒232作動以保持晶圓w 上部。藉此，將晶圓安裝於轉子221。 接著，將内筒225及外筒226移動至包圍轉子221與晶圓 W的位置，將晶圓…收容於處理室223内。在此狀態，先對 晶圓W供應藥液實施藥液處理。 此藥液處理係以在第2實施態樣中所說明的順序相同 之順序（參照第10圖的步驟1〜3)而實施。在各步驟中，轉 子221的轉數與轉動持續時間，可以和第2實施態樣之各步 驟中的旋轉夾頭之轉數與轉動持續時間相同。在重覆次戶斤 貫施的步驟1〜3中，最初實施之步驟1、2中，係使用循環 供給箱252b内所儲存之藥液。此最初所使用的藥液，從第i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） 36 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂— 營· 503458 A7 -----______B7_ 五、發明説明" ' 一~""— 排液皆242被廢棄，而供為後續處理的藥液則是循環供應儲 5在供給箱252b内之藥液。在最後所實施的步驟， 藥液處理到最後，係使用從藥液供給源258供應到供給箱 252a内之新藥液。 再者，藥液處理時，在藥液處理中所供應的藥液被排 出到第1排液口 241内，再藉切換閥（未圖示出）的動作，排 出到藥液供給部252之循環管路290或第1排液管242。另一 方面’從藥液產生的氣體透過第丨排氣口 243而從第^排氣管 244排氣。 ' 步驟1〜3重覆進行預定次數後（步驟4)，將IpA供應於 晶圓以實施藥液除去處理。此藥液去除去處理係以和第2 實施態樣中所說明的順序相同之順序（參照第1〇圖之步驟5 〜7)而實施。各步驟中之轉子221的轉數與轉動持續時間， 可以和第2貫施態樣之各步驟中的旋轉夾頭之轉數與轉動 持繼續時間相同。IPA的供應由兼作為IpA供給裝置26〇的 IPA供給喷嘴之藥液供給喷嘴251來執行。 此藥液除去處理中也和前述藥液處理步驟相同，在重 覆複數次（數百次〜數千次）地實施之步驟5〜7之中，最初 所實施的步驟5、6中，係使用儲存於循環供給箱261b内之 IPA。此最初所使用的IPA從第丨排液管242被廢棄。供於後 續處理的IPA係循環供給儲存在供給箱261b内之IpA。而， 在最後貫施的步驟5、6中，係使用從ιρΑ供給源264供應到 供給箱261a内之新的IPA。
再者，藥液去除處理中，供用於藥液去除處理的IpA 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）
---------------------— (請4?閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂- 费- 503458 A7 B7 五、發明説明（35 ) 被排出到第1排液口 241，再藉切換閥（未圖示出）的動作， 被排出到溶劑供給部261之循環管路290或第1排液管242， 另一方面，IPA氣體透過第1排氣口 243而從第1排氣管244 排氣。 步驟5〜7重覆預定次數後（步驟8)，藥液去除處理結束 後，内筒225後退到退避位置，轉子221與晶圓W被外筒226 所包圍，亦即晶圓W被收容在處理室224内。在此狀態，首 先，從清洗液供給裝置的純水供給喷嘴271，對旋轉的晶圓 W供應清洗液例如純水以進行清洗處理（步驟9)。再者，實 施步驟9時，也可以將二氧化碳氣體供給到處理室224内。 亦即，當實施步驟9時，可以採用第1實施態樣所記載之技 術。被供應給該清洗處理的純水和所除去的IPA，透過第2 排液口 245而從第2排液管246排出。另，外室224内所發生 的氣體，透過第2排氣口 248而從第2排氣管249排出到外 部。再者，在純水處理時，亦與藥液處理與藥液去除處理 相同，可以依序重覆（1)純水供應/晶圓低速轉動，（2)純水 供應/晶圓中速轉動，（3)純水供應停止/晶圓高速轉動等各 步驟複數次地進行。 實施清洗處理一預定時間後，於處理室224内維持收容 晶圓W之狀態下，從乾燥流體供給裝置280的N2氣體供給 源282及IPA供給源264，將N2氣體與IPA之混合流體供應給 旋轉的晶圓W。藉此，可以除去附着於晶圓W表面之純水 並實施晶圓W之乾燥（步驟10)。另，亦可同時實施外筒226 内的乾燥。又，以N2氣體與IPA之混合流體進行乾燥處理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 38 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可| 曹， 五、發明説明（36) 後^用對晶圓W僅供給N2氣體❼方式，可更有效率地進 订日日圓W之乾燥與處理室224内之乾燥。 依前述的方式，藥液處理、藥液去除處理，清洗處理 與乾燦處理結束後’外筒226後退到内筒225的外周側之退 避位置，另一方面，將未圖示出之轉子221的可動保持棒Μ] 移動到解放位置。接著，晶圓交接手臂229上昇，接收被以 轉子221的固定保持棒231所保持之晶圓w，並朝處理裝置 220上方移動。被移動到處理裝置22〇上方之晶圓w被晶圓 搬送夾頭210所接收，搬送至界面部2〇4，並搬入載具載置 台207上的載具c内。收納處理過的晶圓w之載具c，被載 具搬送裝置208搬送到載具搬出部202後，再被搬送至裝置 外部。 再者，前述第1至第3實施態樣中，處理對象物雖為半 導體晶圓，惟並不限於此，處理對象物亦可為LCD用玻璃 基板等。 39 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 503458 A7 B7 五、發明説明（37 ) 元件標號對照 G…溝 25...支撐筒 Η…孔 26…外筒 ..晶圓 26a...垂直壁 1...洗淨處理裝置 26b...垂直壁 2...入·出部 27…内筒 3...洗淨處理單元 2 8...軸承 4...平台部 29...迷宮汽封 5...載具洗淨單元 30...載具待機部 6...載具裝載單元 31...平台 7...電源單元 32…滑動平台 8...化學品槽箱 33...導執 10...載置台 34…基部 11...搬送路徑 35...載具搬送機構 12...載具搬送機構 40...晶圓移動機構 13...平台 41...晶圓保持構件 14…隔間'壁 42...支撐棒 14a".開口 43...昇降驅動部 15..。自動隔離設施 51…第1處理室 16…載具洗淨槽 52...第2處理室 20...洗淨處理部 5 3…吐出口 23...馬達 54...吐出噴嘴 2 3 a...轉動軸 55...吐出口 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、可I _費· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 40 503458 A7 B7 93a...N2氣體供給源 93b...壓力調整閥 93 c...流量計 93d...開關閥 93e...濾、器 94.. .水蒸氣線路 94a...開關閥 95.. .純水線路 95a...開關閥 99.. .晶圓檢測部 101.. .旋轉夾頭 102.. .馬達 103.. .處理液供給裝置 103a...藥液供給喷嘴 103b...藥液供給源 103c...藥液供給管路 103d...供給泵 103e...濾器 103f...溫度控制器 103g...開關閥 104.. .N2氣體供給裝置 104 a... N2氣體供給喷嘴 104b...N2氣體供給源 104c...N2氣體供給管路 #—---------Aw---------』 (請*·閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（38 ) 56…吐出喷嘴 61.. .第1排液口 62…第2排液口 70a，70b...圓盤 71a，71b...第1固定保持棒 72a，72b...第2固定保持棒 74a，74b，75a，75b ...吐出喷嘴 78…水/水蒸氣供給喷嘴 80.. .CO2氣體供給系統 81.. .C02氣體供給源 82…壓力計 83.. .壓力調整閥 83a，83b...可動保持棒 84…流量計 85.. .開關閥 86.. .濾、器 90.. .水/水蒸氣供給系統 91.. .純水容器 91a...喷射片 91 b...水位計 91 c...排水管 92.. .純水供給線路 93.. .載氣線路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 41 503458 A7 B7 五、發明説明（39) 104d...流量控制器 104e...濾器 104f…開關閥 104g...溫度控制器 105…控制裝置 10 6 · · ·杯 200…入·出部 2 0 3 ···洗淨處理早兀 204.. .界面部 205.. .載具裝載單元 206…載具洗淨單元 207.··載具載置台 208.. .載具搬送裝置 209.. .搬送通路 210.. .晶圓搬送夾頭 220…處理裝置 221…轉子 222···馬達 225…内筒 226…夕卜筒 227…第1汽缸 228…第2汽缸 --------------------t------------------#---------------------费：-ΙΓ (請^閱讀#.面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 42
Claims (1)
- 503458 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 1. 一種在處理室内洗淨基板的方法，特徵在於具備， (a) 將一氧化碳氣體導入處理室内，將處理室内處 理成含有比大氣中更高的濃度之二氧化碳氣體的雾圍 氣之步驟；及 (b) 在被處理成前述雾圍氣之處理室内，邊使基板 轉動邊將純水吹附於基板之步驟。 2·如申明專利範圍第丨項之方法，特徵在於進一步具備， (c) 在前述步驟（b)開始前，於前述基板的周圍喷霧 霧狀的純水，使二氧化碳氣體溶入該霧狀純水之步驟。 3·如申請專利範圍第丨項之方法，特徵在於進一步具備， (c)在刖述步驟（b)開始前，於前述基板的周圍喷霧 純水的水蒸氣，使二氧化碳氣體溶人該水蒸氣之步驟。 4·如申明專利範圍第1項之方法，特徵在於， 在前述步驟（b)中，至少停止供應純水一次，然後 再開始純水的供應。 5 ·如申明專利範圍第1項之方法，特徵在於， 在刖述步驟（b)中，使前述處理室内的二氧化碳氣 體之濃度成為20體積％以上。 6.如申請專利範圍第旧之方法，特徵在於進一步具備， ⑷在剛述步驟⑷及⑻之前，使用有機胺系藥液除 去附着於基板的附着物之步驟。 7· —種基板洗淨處理裝置，特徵在於具備， 保持基板之基板支持器；及 驅動前述基板支持器轉動的馬達；及 尺役· f關家標準（CNS)A4規格^ x 297公釐） -----.---^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tT--------- 43 9. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^UJ458 六、申請專利範圍 在其内部形成可收容前述基板支持器之處理室的 包圍體；及 將二氧化碳氣體供給到前述處理室的内部之二氧 化碳氣體供給系統；及 對前述處理室内的所收容的基板吹附純水之純水 供給喷嘴。 8·如申請專利範圍第7項之裝置，特徵在於進一步具備供 應霧狀的純水及/或純水的水蒸氣到前述處理室内之第 2純水供給喷嘴。 -種清洗基板之方法，特徵在於具備， (a) 節使基板以第丨轉速轉動，邊將用以溶解附著於 基板之不要的附着物之藥液，供應給基板之步驟，·及 (b) 邊使前述基板以較前述第丨轉速為快之第2轉速 轉動，邊將前述藥液供應給基板之步驟；及 、 (c；HT止供應如述藥液，並使前述基板.以較前述第2 轉速更快的第3轉速轉動之步驟。 如申請專利範圍第9項之方法，特徵在於進一步具備， (d)將前述步驟（a)〜（c)，依該順序重覆複數次之牛 驟。 11 ·如申請專利範圍第9項之方法，特徵在於， 前述第1轉速為1〜15〇rpm的範圍内； 别述第2轉速為1〇〇〜5〇〇 rpm的範圍内； 鈉述第3轉速為500〜3〇〇〇 rpm的範圍内。 12_如申請專利範圍第1〇項之方法，特徵在於進一步具備，本紙張尺度翻中國國家標準（CNS)A4規格（210 ^ ^ --------^---------^— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44 503458 09888 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 置 六、申請專利範圍 ⑷在前述步驟⑷後所實施之清洗基板步驟及乾燥 基板的步驟。 13.如申請相||㈣12項之方法，特徵在於清洗基板的步 驟包含， 、_ ()將氧化奴氣體導入處理室内，使處理室内成 為3有四於大氣中的濃度之二氧化碳氣體的零圍氣之 步驟；及 (Π)在被處理成前述㈣氣之處理室内，邊使基板 轉動，邊將純水吹附於基板之步驟。 士申明專利範圍第13項之方法，特徵在於清洗基板的步 驟進一步包含， ㈣在前述步驟⑼開始前’於前述基板的周圍喷 霧霧狀的純水’使二氧化碳氣體溶人該霧狀的純水之步 驟。 km請專利_第13項記載之方法，特徵在於清洗基板 的步驟進一步包含， (m)在珂述步驟（ii)開始前，於前述基板的周圍喷 霧純水的水蒸氣，使二氧化碳氣體溶入該水蒸氣之步 驟 16.-種基板洗淨處理裝置，其特徵在於基板洗淨處理裝 具備， 保持基板之基板支持器；及 驅動前述基板支持器轉動的馬達；及 將用以溶解附着於前述基板的不要的附着物之藥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297公复) — —^—1,---;----ΦΜ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr· 45 503458申睛專利範圍 液吹附於前述基板之喷嘴；及 依下列順序 ⑷邊使基板以第丨轉速 於基板之㈣， 彡心相液供應給 (b)邊使前述基板以較前 ^鱼、 則述第1轉速快之第2轉速榦 動，邊將前述藥液供應給基板之步驟， 、⑷停止供應前述藥液，使前述基板以較前述第2轉 速更[夬之弟3轉速轉動的步驟， 抆制則述馬達之轉動及來自前述喷嘴之藥液的吐 出之控制裝置。 ------------II 濂： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 拳 經濟部智慧財產局員工消費合作社印别衣 46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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