TW518684B - Single wafer type substrate cleaning method and apparatus - Google Patents

Description

518684 五、發明説明（1 ) 【發明所屬技術領域】 本發明係相關單片式基板洗淨方法及單片式基板洗 淨裝置，更詳言之，係供在半導體或電子零件等裝置製 造程序中，將半導體晶圓等分別一片片施行濕式洗淨處 理之單片式濕式洗淨技術。 【習知技術】 將半導體晶圓等（以下簡稱「晶圓」）施行濕式洗淨的 方法，習知雖以在複數洗淨槽連續排列而所形成的濕式 台型態洗淨槽中，將收容於輸送晶舟中的複數片晶圓， 或省略輸送晶舟而直接將複數片晶圓，利用搬送裝置， 依序浸漬並施行處理之所謂批次式濕式洗淨爲主流，但 是，半導體裝置亦將迎向次微米時代，隨此類裝置構造 的細微化、高積體化，便要求較已然對晶圓表面講求非 常高潔淨度的今昔，具滿足更高潔淨度的濕式洗淨技術 ，遂有提案開發在經密閉的洗淨室內，分別將晶圓一片 片的於無晶舟情況下，進行晶圓洗淨的所謂單片式濕式 洗淨。 此種單片式濕式洗淨，可於無粉粒再附著等較高洗 淨度環境下，進行高精度進行洗淨，同時具有裝置構造 單純且小巧，即便多品種少量生產，亦可有效應付的優 點。 【發明欲解決之課題】 惟，在此種單片式濕式洗淨中，依預先決定的順序 ，對晶圓表面施行各種藥液的洗淨處理，同時最後利用 518684 五、發明説明（2 ) 將晶圓施行高速回轉的旋轉乾燥等，而進行晶圓的乾燥 處理。但是，在此乾燥處理時，隨藥液種類，經密閉的 洗淨室內的乾燥環境中，將殘存氧，爲此便將產生晶圓 容易被氧化的問題，而期待更進一步改良。 本發明有鑒於習知諸項問題點，其目的在於提供一 種具有在經密閉的洗淨室內，分別將晶圓一片片在無晶 舟情況下，施行濕式洗淨的單片式濕式洗淨之優點，同 時可有效防止晶圓表面氧化的單片式基板洗淨方法。 本發明之另一目的，在於提供一種具備有可實施上 述單片式基板洗淨方法之構造的單片式基板洗淨裝置。 【解決問題之手段】 緣是，爲達上述目的，本發明之單片式基板洗淨方 法，其特徵在於：在經密閉的洗淨室內，分別將晶圓一 片片於無晶舟情況下進行洗淨的單片式基板洗淨方法， 其中在乾燥程序中，一邊對晶圓表面供給防止氧化用非 活性氣體，一邊將上述晶圓依高速予以支撐迴轉，而施 行旋轉乾燥，同時對上述晶圓表面的非活性氣體供給量 ，設定呈晶圓外側周圍部分較中心部份爲多。 較佳實施態樣，在上述晶圓表面周圍形成乾燥用密 閉空間，並供給上述非活性氣體，俾充滿此乾燥用密閉 空間，上述非活性氣體係採用氮氣。 此外，本發明之單片式基板洗淨裝置係供適用於實 施上述洗淨方法者，乃具備有：在可密閉的洗淨室內， 可將單片晶圓依水平狀態支撐迴轉的基板迴轉機構；在 -4- 518684 五、發明説明（3 ) 上述基板迴轉機構的外緣，形成迴轉支撐於基板迴轉機 構上之晶圓的洗淨處理用空間之洗淨腔；對迴轉支撐於 上述基板迴轉機構上之晶圓表面，供給洗淨液的藥液供 給機構；以及對迴轉支撐於上述基板迴轉機構上之晶圓 表面，供給防止氧化用非活性氣體的非活性氣體供給機 構；此非活性氣體供給機構的供給口，係依對上述晶圓 表面的非活性氣體供給量，設計成晶圓的外側周圍部分 較表面中心部分爲多的構造。 較佳實施態樣乃上述非活性氣體供給機構係具備有 與上述洗淨腔共同動作，而設置於迴轉支撐於上述基板 迴轉機構的晶圓表面周圍所形成乾燥用密閉空間的圓形 蓋體型態之氣體噴出部；此氣體噴出部係內部形成非活 性氣體供給源的扁平中空形狀，而其表面底部則設有上 述供給口。 再者，上述氣體噴出部供給口的具體構造，係由與 迴轉支撐於上述基板迴轉機構上之晶圓表面，呈同心軸 射狀配置的多數噴射開口所構成，而該等噴射開口的總 計開口面積，係設定爲隨由上述晶圓中心部位朝外側周 圍部分方向而變大。 其中一例，上述噴射開口的開口面積，係依使由上 述晶圓中心部位朝外側周圍部分方向而變大的方式設定 ，或上述噴射開口的配置數量’係設定成使由上述晶圓 中心部位朝外側周圍部分方向而增多的方式。 再者，上述氣體噴出部的中空內部中’隔設有阻止 518684 五、發明説明（4 ) 非活性氣體直接流向於上述供給口中央部位的阻障板組 件。 在本發明之單片式基板洗淨中，於經密閉的洗淨室 內，預先決定對晶圓表面之各種藥液的洗淨處理，並依 序進行洗淨處理，同時最後利用將晶圓施行高速迴轉的 旋轉乾燥等，而進行晶圓的乾燥處理時，在此乾燥程序 中，隨藥液種類，經密閉的洗淨室內的乾燥環境中將殘 存氧，而有隨此殘存氧使晶圓表面被氧化的顧慮。 在本發明中，考慮此點，便一邊對晶圓表面供給防 止氧化用非活性氣體，一邊將此晶圓依高速支撐迴轉而 旋轉乾燥，俾施行晶圓的防止氧化。 此情況下，晶圓氧化的程度，係依存於晶圓表面周 圍環境中的氧濃度/而依本發明者的試驗硏究結果得知 ，此晶圓表面周圍環境的氧濃度，於常態下，由晶圓表 面中心部份，越朝外側周圍部分方向有越高的現象。 在爲實現晶圓表面之防止氧化上，便必須將此晶圓 表面周圍的氧濃度降至零，或接近此値。爲此，雖可考 慮對洗淨室內供給非活性氣體並充滿，而將整體洗淨室 予以淸洗的方法，但是在此方法中，所使用非活性氣體 的需要量頗多，導致運轉成本的增加，不符經濟。 所以，在本發明中，利用將對上述晶圓表面的非活 性氣體供給量，設計呈晶圓的外側周圍部分較表面中心 部分爲多的方式，便可將非活性氣體的使用量儘可能的 壓抑至較少，而將氧濃度形成零或逼近値，俾達晶圓表 -6- 518684 五、發明説明（ 5 ) 面 的 氧 化 防 止 〇 若 再 更 詳 細 的 說 乃 提 供 在 經 密 閉 的 洗 淨 室 內 於 分別 將 晶 圓 一 片 片 在 Μ j \ \\ 晶 舟 情 況 下 施 行 濕 式 洗 淨 之 單 片 式 基 板 洗 淨 的 乾 燥 程 序 中 因 爲 — 邊 對 晶 圓 表 面 供 給 防 止 氧 化 用 的 非 活性 氣 體 —· 邊 將 上 述 晶 圓 依 高 速 予 以 支 撐 迴 轉 而 施 行 旋 轉 乾 燥 同 時 對 上 述 晶 圓 表 面 的 非 活 性 氣 體 供 給 量 設 定 成 晶 圓 外 側 周 圍 部 分 較 中 心 部 份 爲 多 所 以 可 活 用 單 片 式 基 板 洗 淨 的 優 點 5 並 可 獲 得 有 效 防 止 晶 圓 表 面 之 氧 化 的 單 片 式 基 板 洗 淨 技 術 〇 換 句 話 說 在 單 片 式 基 板 洗 淨 中 5 於 經 密 閉 的 洗 淨 室 內 ， 預 先 決 定 對 晶 圓 表 面 之 各 種 藥 液 的 洗淨 處 理 並 依 序 進 行 洗 淨 處 理 同 時 最 後 利 用 將 晶 圓 施 行 尚 速 迴 轉 的 旋 轉 乾 燥 等 而 進 行 晶 圓 的 乾 燥 處 理 時 5 在 此 乾 燥 程 序 中 隨 藥 液 種 類 ， 經 密 閉 的 洗 淨 室 內 的 乾 燥 境 中 將 殘 存 氧 而 有 隨 此 殘 存 氧 使 晶 圓 表 面 被 氧 化 的 顧 慮 〇 在 本 發 明 中 於 考 慮 此 點 因 素 下 ， 而 一 邊 對 晶 圓 表 面 供 給 防 止 氧化月 3非 活性 氣 體 — 邊 將 此 晶 圓 依 商 速 支 撐 迴 轉 而 旋 轉 乾 燥 1 便 達 晶 圓 的 防 止 氧 化 0 特 別 係 晶 圓 氧 化 的 程 度 係依 存 於 晶 圓 表 面 周 圍 TS. 境 中 的 氧 濃 度 ， 但在 本 發 明 中 > 便 利 用 將 對 上 述 晶 圓 表 面 的 非 活性 氣 體 供 給 量 設 計 成 晶 圓 的 外 側 周 圍 部 分 較 表 面 中 心 部 分 爲 多 的 方 式 便 可 將 非 活 性 氣 體 的 使 用 量 儘 可 能 的 壓 抑 至 較 少 而 將 氧 濃 度 形 成 零 或 逼 近 値 俾 達 晶 圓 表 面 的 氧 化 防 止 Ο - 7- 518684 五、發明説明（7 ) 的設置部。具體雖未圖示，但在洗淨室1的上半部空間 中，則設有可開閉的基板搬出入口，此基板搬出入口係 在關閉時，便可確保此部位之氣密、水密性的構造。 基板迴轉部2係將單片晶圓W於旋轉洗淨時及旋轉 乾燥時，一邊依水平狀態支撐，一邊進行水平迴轉者， 而在迴轉軸1 〇前端部分，具備有依水平狀態裝設基板 支撐部Π並支撐著，同時將此迴轉軸1 〇進行迴轉驅動 的驅動馬達1 2。/ 基板支撐部Η與迴轉軸1 〇係透過軸承支撐筒體1 3 ，而在洗淨室1中央部位處，配置呈可垂直支立狀態迴 轉，並在基板支撐部11上，依水平狀態支撐著單片晶 圓W的構造。 具體而言，基板支撐部11係如第2圖與第3圖所示 ，具備有載置支撐晶圓W周緣部的晶圓載置部1 4。 此晶圓載置部1 4係如圖所示’支撐呈水平狀態，其 周緣部呈傾斜且越向外外圍越往上升的杯體形狀，同時 支撐晶圓W周緣部的複數爪部14a，14a，…。晶圓載 置部14的爪部14a，14a，…係設計呈相互均爲相同高 度，俾將晶圓W周緣部依水平狀態支撐。 再者，爪部14a的支撐面雖未具體圖示，乃具有對應 晶圓W周緣部之輪廓形狀的截面形狀，俾形成對晶圓 W的短形截面周緣部，將其周緣角部，依點接觸狀態 或線接觸狀態抵接支撐。 再者，迴轉軸1 0係依透過軸承支撐筒體1 3而呈站 -9- 518684 五、發明説明（8 ) 立狀迴轉支撐著，同時其下端則皮帶連接於驅動馬達 1 2而可驅動，藉由此驅動馬達1 2的驅動而迴轉驅動， 俾將上述基板支撐部11擁有特定迴轉數進行迴轉的構 造。迴轉軸1 0的迴轉速度，譬如在施行旋轉洗淨處理 時，便設定爲40〜50r.p.m.的低速，而在旋轉乾燥時， 便設定爲約3 0 0 0 r. p . m.的高速。 洗淨腔3係設於在洗淨晶圓W處理的部位處，其內 徑尺寸如後述，依與基板迴轉部2之基板支撐部1 1間 的關係設定，在基板迴轉部2外周圍部上，則形成迴轉 支撐於基板迴轉部2上之晶圓W的洗淨處理用空間。 洗淨腔3具體而言如第2圖與第3圖所示，其內周 部上具備有上下方向排列的複數段圓環狀處理槽丨〗〜；! 8 ，同時可對上述基板迴轉部2進行上下方向的升降動作。 在圖示實施態樣中，上述圓環狀處理槽15〜18係依 包圍迴轉支撐於基板迴轉部2之基板支撐部1 1上晶圓 W的同心狀，且上下方向呈4段的方式配置。 該等圓環狀處理槽1 5〜1 8的內徑緣與上述基板迴轉 部2之基板支撐部丨丨外徑緣並無接觸，且形成於該等 二緣間的環狀間隙，則設定成可阻止洗淨液等洩漏於下 側程度的微小間隔。 再者’洗淨腔3係利用未圖示的升降導引，而可進 tT上下方向之垂直升降的支撐著，同時具備有對基板迴 轉部2之基板支撐部n，每次依特定程度份進行升降 動作的升降機構20。 -10- 518684 五、發明説明（9 ) 此升降機構20係由將支撐洗淨腔3之支撐架2 1進 行升降之未圖不的傳送螺旋機構，與使此傳送螺旋機構 迴轉驅動的驅動馬達2 2所構成。 所以，在洗淨處理程序中，藉由後述基板迴轉部2 之動作，與連動之驅動馬達2 2的驅動，透過上述傳送 螺旋機構，便將洗淨腔3朝上下方向，每次依特定程度 份的進行升降，並將應執行洗淨處理程序的圓環狀處理 槽；[5〜；1 8中的任一處理槽，相對迴轉支撐於上述基板 迴轉部2之基板支撐部1 1上的晶圓W，選擇定位其高 度位置方向的位置。 再者，雖具體未圖示，在四個圓環處理槽15〜18中 ，分別設置有連通於裝置外面的排放溝。該等排放溝係 將各處理槽1 5〜1 8內的洗淨液或非活性氣體排出者， 僅於執行洗淨處理時呈開口，並當在其他處理槽執行洗 淨處理時便呈閉塞的構造。 藥液供給部4係將洗淨液供給於迴轉支撐於上述基 板迴轉部2上晶圓W的表面，設置於洗淨室1內的上 半部，同時可與設置在洗淨室1外面的藥液供給源2 5 相連通。 藥液供給部4具體而言，係設計呈由上端將洗淨液 噴射供給於迴轉支撐於上述基板迴轉部2之基板支撐部 1 1上的晶圓W表面的噴射噴嘴型態。 此藥液供給部4係在洗淨室1內的上半部中，設計 呈依朝下狀態可水平迴轉的狀態，並驅動連結於未圖示 -11- 518684 五、發明説明（1G ) 之搖擺用驅動馬達上。 所以，此藥液供給部4便形成相對於依水平狀態迴 轉支撐於上述基板迴轉部2之基板支撐部1 1上的晶圓 W表面，由外緣橫跨中心，一邊進行水平迴旋（或水平 迴旋靜止後），噴射供給洗淨液的構造。 在圖示的實施態樣中，在藥液供給部4中，設置有 對應於所應供給洗淨液種類數量的噴嘴口，具體而言， 設置三個噴嘴口（省略圖示），分別具有後述APM液、 純水及DHF液之供給口的功能。 再者，對應此藥液供給部4，迴轉軸1 0的上端，亦 開設具有與藥液供給部4相同噴嘴口數目（即三個噴嘴 口）（未圖示）噴射噴嘴26，俾形成由下側將洗淨液噴射 供給於晶圓W背面上的構造。此噴射噴嘴26係如同上 述藥液供給部4，透過迴轉軸1 〇的內部配置，可連通 於上述藥液供給源25，並具APM液、純水及DHF液 之供給口的功能。 藉此，晶圓W便可同時或選擇的洗淨其表背面。 非活性氣體供給部5係將防止氧化用的非活性氣體 供給於迴轉支撐於上述基板迴轉部2上的晶圓w表面 者，設置於洗淨室1內的上半部’同時可連通於設置在 洗淨室1外面的非活性氣體供給源2 7上。在圖示的實 施態樣中，非活性氣體係採用N 2氣體（氮氣）。 非活性氣體供給部5具體而言’如第3圖所示般， 具備有與上述洗淨腔3共同動作’並設置有在迴轉支撐 -12- 518684 五、發明説明（12 ) ，而將整體洗淨室1予以淸洗的方法，但是在此方法中 ，所使用非活性氣體的需要量頗多，導致運轉成本的增 加，不符經濟。 所以，在本發明中，利用將對上述晶圓W表面的非 活性氣體供給量，設計呈晶圓W的外側周圍部分較表 面中心部分爲多的方式，便可將非活性氣體的使用量儘 可能的壓抑至較少，而將氧濃度形成零或逼近値，俾達 晶圓表面的氧化防止。 將對晶圓W表面之非活性氣體的供給量，形成如上 述構造的具體方法，乃上述等噴射開口 32a，32a，... 的總計開口面積，係設定爲隨由上述晶圓W中心部位 朝外側周圍部分方向逐漸變大的方式。 在圖示的實施態樣中，該等噴射開口 32a，32a，... 的開口面積，係依使由上述晶圓W中心部位朝外側周 圍部分方向而逐漸變大的方式設定，另一例則如第4(a) 、（b)、（c)圖中所示。 即，如第4(a)所示的噴射開口 32a，32a，...係形成 圓弧狀細縫型態，其長度尺寸與寬度尺寸係設計呈由上 述晶圓W中心部位朝外側周圍部分方向而逐漸變大的 方式。 如第4(b)圖所示的噴射開口 32a，32a，…係形成朝 輻射方向延伸的細縫型態，其長度尺寸與寬度尺寸係設 計呈由上述晶圓W中心部位朝外側周圍部分方向而逐 漸變大的方式。 -14- 518684 五 '發明説明（13 ) 如第4(c)圖所示的噴射開口 32a，32a，...係形成具 特定間隔且朝圓周方向與輻射方向配置圓形開口型態’ 其直徑尺寸係設計呈由上述晶圓W中心部位朝外側周 圍部分方向而逐漸變大的方式。 或者，雖未圖示，亦可爲噴射開口 32a，32a，…的 配置數，設定成由上述晶圓W中心部位朝外側周圍部 分方向而逐漸增多的方式，或將此類配設數量，與第4 圖所示開口面積構造的相組合構造。 如上述，雖即便僅設定噴射開口 32a，32a，…的配 設數量或開口面積，亦可控制非活性氣體的供給量，但 在本實施態樣中，除該等構造之外，尙於氣體噴出部 3 〇的中空內部中，隔設有阻障板組件3 5。 阻障板組件3 5係阻止N2氣體直接流向於上述供給口 3 2中央部位者，形成較氣體噴出部3 0底板3 1更小徑 的圓板形狀。 所以，便形成透過連通配管3 3而供給於氣體噴出部 3 〇內的N2氣體，沿著上述阻障板組件3 5上面，流向 於外周緣，並迴繞此外周緣而到達上述底板3 1之供給 口 3 2，藉此便對供給口 3 2外周緣部供給較多量。 故，藉由考慮此阻障板組件3 5的作用，並設定構成 供給口 3 2之噴射開口 3 2 a，3 2 a，…的配設數量或開口 面積，便可將N2氣體使用量儘可能的控制較少，而設 §十將晶圓W表面周圍環境的氧濃度形成〇的N 2热體流 量模式（參閱第2圖箭頭所示）。 -15- 518684 五、發明説明（μ ) 再者，上述氣體噴出部3 0係可在與上述洗淨腔3共 同動作的使用位置（即第3圖所示高度位置），與未干涉 上述藥液供給部4之使用待機位置（即第1圖所示高度 位置）之間，進行上下方向的移動，同時驅動連結於未 圖示的升降機構上。 藥液供給源2 5係將洗淨用藥液供給於噴射噴嘴4與 26的供給源，在圖示實施態樣中，係具備有選擇的執 行依ΑΡΜ(ΝΗ40Η + Η202 + Η20)液洗淨之構造，與執行依 DHF(HF + H20)液洗淨之構造的雙藥液系統。相對於此 ，洗淨腔3中的處理槽1 5〜1 8便分別形成最上段的處 理槽1 5屬依APM液的洗淨程序，其上之一段的處理槽 17屬依純水的潤濕用，及最上段處理槽18屬旋轉乾燥用。 但是，在上述構造的基板洗淨裝置中，利用上述洗 淨腔3在上下方向的升降，支撐於基板迴轉部2之基板 支撐部1 1上的晶圓W，與選擇上述洗淨腔3之處理槽 1 5〜1 8中定位於任何位置，同時利用基板迴轉部2使支 撐於上述基板支撐部1 1上的晶圓W擁有特定迴轉速度 的進行水平迴轉。 所以，藉由選擇設定相關洗淨程序的處方，便可選 擇性的執行 i) APM + DHF + (03 + DIW) + DRY， ii)APM + DHF + DRY iii)APM + DRY 與 DHF + DRY 等洗淨 程序。 控制部6係將上述基板洗淨裝置，1 0之各構成組件 相互連動並驅動控制者，藉由此控制部6，便可全自動 -16- 518684 五、發明説明（15) 執行下述一連串的濕式處理程序。 1) 洗淨處理前的晶圓W，經由未圖示的洗淨室1之基 板搬出入口，將晶圓W搬入於洗淨腔3內之基板支撐 部1 1上，當洗淨腔3密閉時，便利用洗淨腔3的升降 動作，將晶圓W在洗淨腔3內之晶圓洗淨處理位置予 以定位後，便執行預先決定的上述各種洗淨程序。 2) 譬如若屬上述ii)之洗淨處理程序（APM + DHF + DRY) 的話，便利用洗淨腔3的升降定位，將基板支撐部1 1 上的晶圓W，首先定位配置於最下段處理槽1 5處，再 由噴射噴嘴4供給APM液，同時利用依基板迴轉部2 的低速迴轉，而執行旋轉洗淨。 3) 接著，定位配置於由上面起算第二段的處理槽1 7 中，並由噴射噴嘴4供給純水，同時利用依基板迴轉部 2的低速迴轉，而執行潤濕處理。 4) 接著，定位配置於由上面起算第三段的處理槽16 中，並由噴射噴嘴4供給DHF液，同時利用依基板迴 轉部2的低速迴轉，而執行旋轉洗淨。 5 )再度定位配置於上述處理槽1 7中，再由噴射噴嘴 4供給純水，同時利用依基板迴轉部2的低速迴轉，而 執行潤濕洗淨。 6)最後，定位配置於最上段的處理槽1 8中，利用依 基板迴轉部2的高速迴轉，而執行旋轉乾燥。 在此乾燥程序中，非活性氣體供給部5之氣體噴出 J 3 0係利用下降至第3圖所示位置，而與洗淨腔3共 -17- 518684 五、發明説明（16 ) 同動作並形成乾燥用密閉空間A，並將n2氣體供給於 此乾燥用密閉空間A中且充滿之。另，此情況下對晶 圓W表面的N 2氣體供給量，係設定成晶圓的外側周圍 部分較表面中心部分爲多的方式。 所以，利用N 2氣體淸洗乾燥用密閉空間A內，並直 接將N2氣體充滿於此乾燥用密閉空間A內，甚至依情 況所需，由圓環狀處理槽1 8的排放溝，利用強制排氣 ，藉由在乾燥用密閉空間A內，由非活性氣體供給部5 至排放溝所產生的通路氣流，使晶圓W整體表面周圍 的氧濃度，實質爲零或逼近値，而於此狀態下施行旋轉 乾燥。 7)完成在基板洗淨裝置中之一連串洗淨處理的晶圓w ，再度透過洗淨室1的基板搬出入口搬出。 但是，在上述構造的基板洗淨裝置中，於經密閉的 洗淨室1內，對晶圓W表面，依序施行預定的各種藥 液洗淨程序，同時最後使晶圓w進行高速迴轉而旋轉 乾燥的進行晶圓W之乾燥處理時，一邊將防止氧化用 的N2氣體供給於晶圓W表面，一邊將晶圓W以高速 支撐迴轉而乾燥，俾執行晶圓的防止氧化。 此情況下，將對晶圓W表面的n2氣體，設定成晶圓 W的外側周圍部分較表面中心部分爲多的方式，便可 將N 2氣體的使用量，儘可能的控制少量，並使氧濃度 成爲零或逼近値，俾達晶圓W表面的防止氧化之功效。 另，上述實施態樣，僅止於本發明較佳實施態樣而 -18- 518684 五、發明説明（17 ) 已，惟本發明並不僅限於此，舉凡在其範圍內可進行多 種設計變更。 譬如相關本實施態樣的基板洗淨裝置，當然可單獨 使用本裝置，亦可爲具備裝載部、卸載部或移載機械臂 等各種裝置的基板洗淨系統之基本單位構成元件。 再者，在本實施態樣中所採用的洗淨液（藥液），僅不 過其中一例而已，亦可利用如hpm(hci + h2o2 + h2o)或 spm(h2so2 + h2o2 + h2o)等配合目的之其他洗淨液。 【參考符號說明】 1 .....洗淨室 2 .....基板迴轉部（基板迴轉機構） 3 .....洗淨腔 4 .....藥液供給部（藥液供給機構） 5 .....非活性氣體供給部（非活性氣體供給機構） 6 .....控制部 I 〇.....迴轉軸 II .....基板支撐部 12.....驅動馬達 1 3.....軸承支撐筒體 1 4.....晶圓載置部 1 4 a.....爪部 1 5，1 6，1 7，1 8.....圓環狀處理槽 2〇.....升降機構 2 1.....支撐架 -19- 518684 五、發明説明（18 ) 22.....驅動馬達 2 5 · . . · ·藥液供給源 26 .....噴射噴嘴 27 .....非活性氣體供給源 30.....氣體噴出部 3 1.....底板 32 .....供給口 32a.....噴射開口 33 .....連通配管 35.....阻障板組件 A.....乾燥用密閉空間 W.....晶圓

Claims (1)

1. 518684 六、 申請專利 範 圍 第 90120249 號 •單片式基板洗淨方法， 及 單 片式 基板洗 淨 裝 置」專 利 案 (91年10月29日修正） Λ 、 申請專 利 範 圍 ·· 1 · 一種 單 片 式 基板洗淨方法，其係在 經 密 閉 的 洗淨 室 內 ，分 別 將 晶 圓一片片於無晶舟情況 下 進 行 濕 式洗 淨 其特 徵 在 於 :在乾燥程序中，一邊 對 晶 圓 表 面供 給 防 止氧 化 用 的 非活性氣體，一邊將該 晶 圓 依 高 速予 以 支 撐迴 轉 而 旋 轉乾燥，同時對該晶圓 表 面 的 非活性 氣 體 供給 量 係 設定成晶圓外側周圍部 分 較 中 心 部份 爲 多 2.如申 請 專 利 範圍第1項之單片式基 板洗淨方法， 係在 該晶 圓 表 面 周圍形成乾燥用密閉空 間 y 並 供 給該 非 活 性氣 體 而 充滿該乾燥用密閉空間 〇 3·如申 m 專 利 範圍第1項或第2項之 單 片 式 基 板洗淨方 法， 其 中 該 非活性氣體係氮氣。 4 ·—種 單 片 式 基板洗淨裝置，其係在 經 密 閉 的 洗淨 室 內 ，分 別 將 晶 圓一片片於無晶舟情況 下 進 行 濕 式洗 淨 ， 其特 徵 在於 :乃具備有：在可密閉 的 洗淨 室 內， 可 將 單片 晶 圓 依水平狀態支撐迴轉的基 板 迴 轉 機 構； 在 該 基板 迴 轉 機 構的外緣，形成迴轉支 撐 於 基 板 迴轉 機 構 上之 晶 圓 的 洗淨處理用空間之洗淨 腔 ’ 對 迴 轉支 撐 於 該基 板 迴 轉 機構上之晶圓表面，供 給 洗 淨 液 的藥 液 供 ~ 1 - 518684 六、申請專利範圍 給機構；以及對迴轉支撐於該基板迴轉機構上之晶圓 表面，供給防止氧化用非活性氣體的非活性氣體供給 機構；該非活性氣體供給機構的供給口，係依對該晶 圓表面的非活性氣體供給量，設計成晶圓的外側周圍 部分較表面中心部分爲多的構造。 5 .如申請專利範圍第4項之單片式基板洗淨裝置，其中 該非活性氣體供給機構係具備有與該洗淨腔共同動作 ，而設置於迴轉支撐於該基板迴轉機構的晶圓表面周 圍所形成乾燥用密閉空間的圓形蓋體型態之氣體噴出 部；而該氣體噴出部係內部形成非活性氣體供給源的 扁平中空形狀，且其平面底部設有該供給口。 6·如申請專利範圍第5項之單片式基板洗淨裝置，其中 該氣體噴出部供給口，係由與迴轉支撐於該基板迴轉 機構上之晶圓表面，呈同心軸射狀配置的多數噴射開 口所構成，而該等噴射開口的總計開口面積，係設定 爲隨由該晶圓中心部位朝外側周圍部分方向而變大。 7 ·如申請專利範圍第6項之單片式基板洗淨裝置，其中 該噴射開口的開口面積，係依使由該晶圓中心部位朝 外側周圍部分方向而變大的方式設定。 8 ·如申請專利範圍第6項之單片式基板洗淨裝置，其中 該噴射開口的配置數量，係設定成使由該晶圓中心部 位朝外側周圍部分方向而增多的方式。 9 .如申§靑專利範圍弟5〜8項中任一項之單片式基板洗淨 -2- 518684 六、申請專利範圍 裝置，其中該氣體噴出部的中空內部中，隔設有阻止 非活性氣體直接流向於該供給口中央部位的阻障板組 件。 10·如申請專利範圍第5〜8項中任一項之單片式基板洗淨 裝置，其中該氣體噴出部係在與該洗淨腔共同動作的 使用位置’與未干涉該藥液供給部之使用待機位置之 間，進彳了上下方向的移動。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之單片式基板洗淨裝置，其中 該氣體噴出部係在與該洗淨腔共同動作的使用位置， 與未干涉該藥液供給部之使用待機位置之間，進行上 下方向的移動。 12·如申請專利範圍第4〜8項中任一項之單片式基板洗淨 裝置，其中該處理腔係相對該基板迴轉機構，可進行 相對上下方向升降動作，同時在該洗淨室內周所形成 該洗淨處理用空間的環狀洗淨槽，係依包圍支撐於該 基板迴轉機構上之基板的方式，同心狀且上下方向排 列複數段，並對應洗淨處理程序，該等圓環狀洗淨槽 中任一者，便利用朝該洗淨腔上下方向的升降動作， 而移動定位於對應支撐於該基板迴轉機構上基板之位 置。 1 3 ·如申請專利範圍第4〜8項中任一項之單片式基板洗淨 裝置，其中該洗淨腔係該圓環狀處理槽內徑緣與該基 板迴轉機構之基板支撐部外徑緣並無接觸，且形成於 -3- 518684 六、申請專利範圍 該等二緣間的環狀間隙，係設定成可阻止洗淨液等洩 漏於下側程度的微小間隔。 1 4 ·如申請專利範圍第4〜8項中任一項之單片式基板洗淨 裝置，其中該藥液供給部4，係由上端將洗淨液噴射供 給於迴轉支撐於該基板迴轉機構上的晶圓w表面的噴 射噴嘴型態；該噴射噴嘴係設置成可依朝下狀態水平 迴轉，並相對於依水平狀態迴轉支撐於該基板迴轉機 構上的晶圓表面，由外緣橫跨中心，一邊進行水平迴 旋（或水平迴旋靜止後），將洗淨液噴射供給的構造。 1 5 ·如申請專利範圍第4〜8項中任一項之單片式基板洗淨 裝置，其中該非活性氣體係氮氣。 一 4 一