TWI283020B - Single wafer type substrate cleaning method and apparatus - Google Patents

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1283020 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，將晶圓分別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。 但是，此種僅以晶圓表面爲對象的洗淨，供給於晶圓表 面的藥液便將迴流於晶圓背面，而有污染此背面的顧慮。 然而，若如此而致使晶圓背面遭污染的話，便將使處置此 晶圓的如定標形機械的機械臂等機械臂夾具，亦將遭受污 染’甚至亦將產生利用此受污染機械臂搬運的其他晶圓也 1283020 五、發明説明（2 ) 產生連鎖污染的問題。 相關於此點，近來便強烈需求防止供給於晶圓表面的藥 液迴流於背面之技術。此種藥液迴流防止技術，譬如第7 圖所示者，已然被提案（請參閱日本特開2000-343054號公 報）。 此藥液迴流防止技術乃係一邊將晶圓W利用基板迴轉部 a予以迴轉支撐，一邊在對晶圓W表面Wa供給藥液時，由 晶圓W下方的環狀噴嘴b供給氣體，且爲防止由支撐元件 c朝側邊滑動，而將晶圓W浮起，同時如第7(b)圖所示， 將由晶圓W表面Wa迴流於背面Wb的藥液予以吹開的構 造。 惟，在此種利用氣體將藥液吹開的方式，背面Wb並無法 洗淨，在完全防止污染上頗爲困難，而要求獲更進一步的 改良。 本發明有鑒於習知問題點，其目的在於：在經密閉的洗 淨室中’利用藥液於無晶舟情況下濕式淸洗晶圓表面時， 可有效防止藥液迴流於晶圓背面的單片式濕式洗淨技術。 [發明欲解決之課題] 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，其中對迴 轉支撐的晶圓表面，利用上端供給噴嘴，將複數藥液從上 方依序供給而施行藥液洗淨，同時在此藥液洗淨中，對上 述晶圓背面，利用下端供給噴嘴噴出供給純水。 -4- 1283020 五'發明説明（5) 液供給部之間配置關係的剖面放大正視圖。 第3圖係同樣爲基板迴轉部與純水供給部之下端供給噴 嘴構造的平面示意圖。 第4圖係同樣的基板迴轉部與純水供給部之下端供給噴 嘴週邊要件構造的放大正面剖視圖。 第5圖係同樣的下端供給噴嘴之噴射孔排列構造變化例 的放大平面圖。 第6圖係同樣的利用由下端供給噴嘴，對晶圓背面所噴 射供給的純水，而防止藥液迴流於背面的機構之放大正 面剖視圖。 第7圖係習知單片式基板洗淨裝置中，防止藥液迴流於 晶圓背面的技術構造，第7(a)圖係同構造的正面剖視圖， 第7(b)圖係同構造中，利用由下側環狀噴嘴所噴射供給於 晶圓背面的氣體，防止藥液迴流於背面的機構之放大正面 剖視圖。 [圖示符號說明] 1 .......洗淨室 2 .......基板迴轉部 3 .......洗淨腔 4 .......藥液供給部 5 .......純水供給部 6 .......非活性氣體供給部 7 .......控制部 10.......迴轉軸 1283020 五、發明説明（6) 11……基板支撐部 1 la.......環狀壁狀 12……驅動馬達 13……軸承支撐筒體 14……支撐體

Ha.......支撐凹部 15,16,17,18……圓環狀處理槽 20……升降機構 21.......支撐架 22……驅動馬達 25……上端供給噴嘴 25A……噴射噴嘴部 26.……下端供給噴嘴 27……藥液供給源 28……純水供給源 30……配管 30a......純水供給通路 3〇b……非活性氣體供給通路 31……排水接收部 32……方向控制閥 35……上端供給部 36……下端供給部 37……非活性氣體供給源 38……配管 1283020 五、發明説明（7) 39..., ....上端間隙 39a.. ....非活性氣體通路 45..., ....環狀間隙 50... ....儲存部 51·.· ....噴射孔 52... —方向控制閥 53... ....空間 W.···· ..晶圓 Wa·.. 晶圓表面 Wb… ....晶圓背面 Wc... 外周緣 [發明實施態樣] 以下，根據本發明實施態樣進行詳細說明。 相關本發明之單片式基板洗淨裝置，乃如第1圖所示， 此基板洗淨裝置，具體而言，主要構造係在經密閉的洗 淨室1內，分別將晶圓W —片片的於無晶舟情況下施行濕 式洗淨之構造，且於可密閉的上述洗淨室1內，將單片晶 圓W依水平狀態支撐迴轉的基板迴轉部（基板迴轉機構）2 ; 可進行相對上下方向移動的洗淨腔3 ;將藥液供給於晶圓W 表面Wa的藥液供給部（藥液供給機構）4 ;將純水供給於晶 圓W背面Wb的純水供給部（純水供給機構）5 ;供給防止氧 化用非活性氣體的非活性氣體供給部（非活性氣體供給機 構）6 ;及將該等驅動部相互連動並控制的控制部7。 洗淨室1係上半部形成可密閉的洗淨處理用空間，而下 1283020

五、發明説明（8 ) 半部則形成配置於上半部空間內之各種裝置驅動部的設置 部。在洗淨室1的上半部空間中，具體未圖示，係設有可 開閉洗淨室1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10前端部分，具備有依水平狀態裝設基板支撐部11 並支撐著，同時將此迴轉軸10進行迴轉驅動的驅動馬達 12 ° 基板支撐部11與迴轉軸10係透過軸承支撐筒體13，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，外 周緣形成立起狀之環狀壁狀11a的圓盤型態，同時在上述 環狀壁狀11a上面具備有載置支撐晶圓W周緣部的複數（圖 示爲四個）圓柱狀支撐體14，14，..·。 該等支撐體14,14，·.·係如圖所示，朝基板支撐部11的圓 周方向等間隔排列，且其前端內緣部分形成支撐晶圓W外 周緣Wc部分的支撐凹部14a。該等支撐體14,14，...的支撐 凹部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呈載置狀。 再者，支撐凹部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 -10- 1283020 五、發明説明（9) 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。 迴轉軸1 0係由軸承40，透過軸承支撐筒體13而呈站立 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。所以，迴轉軸10便藉由驅動馬達12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10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3000i\p.m.的高速。 再者，上述迴轉軸10係如圖所示中空筒狀，並在其中空 內部，配設後述純水供給部5之下端供給噴嘴26的配管 30 ° 洗淨腔3係設於在洗淨晶圓W處理的部位處，且其內徑 尺寸如後述，依與基板迴轉部2之基板支撐部11間的關係 設定，在基板迴轉部2外周圍部上，則形成迴轉支撐於此 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1圖與第2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15〜18，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15〜1 8係依包圍 迴轉支撐於基板迴轉部2之基板支撐部11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11外徑緣並無接觸，且形成於該等二緣間的 -11- 1283020 五、發明説明（1Q) 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，而可進行上 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11，每次依特定程度份進行升降動作的升 降機構20。 此升降機構20係由將支撐洗淨腔3之支撐架2 1進行升 降之未圖示的傳送螺旋機構，與使此傳送螺旋機構迴轉驅 動的驅動馬達22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22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15〜1 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11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，在四個圓環狀處理槽15〜1 8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15〜18內的藥液或非活性氣體進行排出，或者供再 利用而進行回收者，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係將藥液供給於迴轉支撐於上述基板迴轉 部2上晶圓W的表面Wa(圖示中的上面）者，主要具備有由 上端將藥液供給於晶圓W表面Wa上的上端供給噴嘴25。 該上端供給噴嘴25 ’具體而言，係形成將藥液噴射供給 -12- 1283020 五、發明説明（1!) 於晶圓W表面W a上的噴射噴嘴型態，並僅配設對應所應 供給藥液種類的數量而已，同時此上端供給噴嘴25係可連 通於設置在洗淨室1外面的藥液供給源27。 在圖示實施態樣中，上端供給噴嘴25係形成複數個一體 化的噴射噴嘴部25 A型態。此噴射噴嘴部25 A係在洗淨室 1內上半部中，設計成依朝下狀態可水平旋轉的狀態，同時 驅動連結於未圖示的搖擺用驅動馬達。 在上述噴射噴嘴部25 A中，設置有對應於應供給藥液種 類數量的噴嘴口（即噴射噴嘴25,25，···），具體而言，設置三 個噴射噴嘴25,25，.·.（在第2圖僅圖示一個），並分別具有後 述APM液、純水及DHF液之供給口的功能。 所以，上述噴射噴嘴部25 A的上端噴射噴嘴25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11上的晶圓W表面Wa，由外緣橫跨中心，一邊進行水 平迴旋（或水平迴旋靜止後），噴射供給特定藥液的構造。 上述藥液供給源27係將洗淨用藥液供給於上端供給噴嘴 25的供給源，在圖示實施態樣中，係具備有選擇的執行依 APM(NH40H+H202 +H20)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15〜18便分別形成最上段的處理槽15屬依 APM液的洗淨程序，其上之一段的處理槽16屬依DHF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。 所以，上述藥液供給源27形成藉由適當選擇設定相關洗 -13- 1283020 五、發明説明（5 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等洗淨程序的構造。 即，如後述，上端供給噴嘴25便依循上述所選擇設定的 任一處方，而對迴轉支撐於基板迴轉部2上的晶圓W表面 Wa5由上方依序供給複數藥液，並進行洗淨，同時在此一 連串的洗淨程序中，便驅動控制由下端供給噴嘴26供給純 水。 純水供給部5係將純水供給於迴轉支撐於上述基板迴轉 部2上的晶圓W背面Wb(圖示中的下面）者，主要具備有由 下端將純水供給於晶圓W背面Wb的下端供給噴嘴26。 此下端供給噴嘴26，具體而言，形成將純水噴射供給於 晶圓W背面Wb的噴射噴嘴型態，同時可連通於設置在洗 淨室1外面之純水供給源28。 在圖示實施態樣値中，下端供給噴嘴26係設置於基板迴 轉部2之可迴轉的迴轉軸10上端部位處，並對可迴轉支撐 的晶圓W背面Wb，依朝上狀態固定著。此下端供給噴嘴 26係如第4圖所示，由儲存部50，與設置於此儲存部50 中的複數噴射孔51，51，...所構成。上述儲存部50係透過配 設於迴轉軸10內部的配管30，而可連通於上述純水供給源 28 ° 上述噴射孔51，51，…的排列構造，在圖示的實施態樣中 ，雖如第3圖所示，呈朝輻射方向的直線狀延伸排列’但 亦可採如第5(a)、（b)、（c)圖所示的排列構造。 -14· 1283020 五、發明説明（π) 在該等第5 (a)、（ b)、（ c)圖所不任一種排列構造中’噴射 孔25,25，...的總計開口面積，係設定爲隨由中心部位朝外側 周圍部分方向逐漸變大的方式。此種排列構造，如後述， 在當由下端供給噴嘴26，對晶圓W背面Wb之徑方向中心 部位所噴射供給的純水，依晶圓W迴轉的離心力，而沿晶 圓W背面Wb，朝輻射方向流動之構造的情況，係屬有效的 排列構造。 即，第5(a)圖所示噴射孔51，51,...係呈圓弧狀細縫型態， 其長度尺寸與寬度尺寸係設計呈由中心部位朝外側周圍部 分方向而逐漸變大的方式。另，如第5(b)圖所示的噴射孔 51，51，...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中心部位朝外側周圍部分方向而逐漸 變大的方式。再者，如第5(c)圖所示的噴射孔51，51，...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中心部位朝外側周圍部分方向而 逐漸變大的方式。 上述配管30係朝上下方向貫通於呈中空圓筒狀的迴轉軸 10的中空內部，且利用未圖示的支撐構造，與非接觸於迴 轉軸1 0的狀態，固定配設著。 在此配管30的上端部，一體設置有圓板狀的排水接收部 3 1。在此排水接收部3 1的中心部位處，設置有上述下端供 給噴嘴26。此儲存部50則連通於貫設於上述配管30內部 的複數純水供給通路（純水供給用配管）30a,30a，...。 上述排水接收部3 1係其上面與上述基板支撐部11之環 -15- 1283020 五、發明説明（14) 狀壁狀11 a上面形成同一面的方式配置，同時其外徑緣與 上述環狀壁狀11 a之內徑面並無接觸，且形成於該等二緣 間的環狀間隙45，則設定成可阻止藥液等洩漏於下側程度 的微小間隔。 另，上述純水供給通路30a係在配管30的下端部位處， 透過方向控制閥32，而對上述純水供給源28可選擇性的連 通。 由此純水供給源28，經下端供給噴嘴26所噴射供給的純 水’如第4圖所示，設定成噴射供給於迴轉支撐在基板迴 轉部2之基板支撐部11上晶圓w背面Wb的徑方向中心部 位處，同時，依此晶圓W迴轉的離心力，沿晶圓W背面 Wb呈輻射方向流動的構造。 在圖示的實施態樣中，從上述純水供給源28之下端供給 噴嘴26的純水噴出供給，係設定成所噴出供給的純水，籍 由其噴出力而使迴轉支撐於基板迴轉部2之基板支撐部11 上的晶圓W浮起，同時藉由此晶圓W迴轉的離心力，順延 晶圓W之背面Wb而到達其外周緣Wc。 此外，上述純水供給源28則驅動控制呈與對晶圓W表面 Wa的上述噴射噴嘴4之藥液洗淨同步，由下端供給噴嘴26 供給純水。藉此，對晶圓W背面Wb，下端供給噴嘴26的 純水，利用上述設定條件而噴出供給，並將晶圓W背面Wb 施行純水洗淨，同時防止液藥迴流於背面Wb。 請參考第6圖所示，針對防止藥液迴流於此晶圓W背面 Wb的機構進行說明。對晶圓W表面Wa所供給的藥液’依 -16-

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五、發明説明（） 晶圓W迴轉的離心力，而朝晶圓W外周緣WC流動後，雖 由此外周緣Wc迴流於背面Wb，但利用將純水噴述供給於 晶圓W背面Wb，此所噴射供給的純水，便將依晶圓W迴 轉的離心力，沿其背面Wb並朝輻射方向流動，而將此背面 Wb施行純水洗淨，同時對將由晶圓W表面Wa迴流於背面 Wb的藥液有形成護膜作用，可有效防止晶圓W背面Wb受 到藥液污染。 非活性氣體供給部6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表背面者，主 要具備有將非活性氣體供給於晶圓W表面Wa的上端供給 部35，與將非活性氣體供給於晶圓W背面Wb的下端供給 部36。該等供給部35,36係可連通於設置在洗淨室1外面 的非活性氣體供給源37上。在圖示的實施態樣中，非活性 氣體係採用N2氣體（氮氣）。 上端供給部35係設置於洗淨室1內的上半部，並與洗淨 腔3共同動作，且呈在迴轉支撐於基板迴轉部2的晶圓表 面Wa周圍形成乾燥用密閉空間的圓形蓋體型態。 具體而言’上述上端供給部35的外徑緣，係設計呈與洗 淨腔3內徑緣（即最上段的圓環狀處理槽丨8外徑緣）密接狀 卡合的狀態’俾使迴轉支撐於基板迴轉部2上晶圓W表面 周圍’形成最小必要極限的乾燥用密閉空間。上端供給部 35則透過配管38連通於上述非活性氣體供給源37。 再者’上述上端供給部35係可在與上述洗淨腔3共同動 作的使用位置（省略圖示），與未干涉上述藥液供給部4之 -17- 1283020 五、發明説明（16) 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。 下端供給部36係設置於基板迴轉部2之可迴轉的迴轉軸 10上端部位處。具體而言，如第4圖所示，乃由兼具上述 純水供給部5構造的上述下端供給噴嘴26，與迴轉軸10上 端部中空內周與配管30外周緣間的上端間隙39所構成。 上述下端供給噴嘴26係如前述具備有儲存部50。此儲存 部50係透過配設於迴轉軸10內部的上述配管30，而可連 通於上述非活性氣體供給源37。 具體而言，在配管30內部，貫設平行於上述純水供給通 路30a的非活性氣體供給通路（非活性氣體供給用配管）3〇b 。此非活性氣體供給通路30b的上端，連通於上述下端供 給噴嘴26的儲存部50，同時透過其下端的方向控制閥52 ，而可選擇性的連通於上述非活性氣體供給源37。 再者，下端供給部3 6另一端供給口的上端間隙3 9，如第 2圖與第4圖所示，形成於邊鄰由上述排水接收部3丨與基 板支撐部1 1所形成空問5 3的開口，同時透過非活性氣體 通路39a與未圖示的方向控制閥，可以連通於上述非活性 氣體供給源37。 在此種非活性氣體供給部6中，上端供給部35係在上述 晶圓W洗淨時’與將洗淨腔3內液藥予以排放取代時，產 生動作並噴射供給N2氣體的構造。 再者’下端供給部3 6的上端間隙3 9，係如同上端供給部 3 5，在上述晶圓W洗淨時，與將洗淨腔3內液藥予以排放 -18 - 1283020 五、發明説明（17) 取代時，產生動作並噴射供給N2氣體，而將排水接收部31 與基板支撐部11間的空間53，利用N2淸洗且經常保持正 壓，藉此便可有效的阻止來自環狀間隙45的藥液等洩漏於 下側。 控制部7係將上述基板洗淨裝置之各構成組件相互連動 並驅動控制者，藉由此控制部7，便可全自動執行下述一 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11 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11上的晶 圓W，首先定位配置於最下段處理槽1 5處，再由上端供給 噴嘴25噴射供給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。 在與此AMP液的旋轉洗淨的同步，由下端供給噴嘴26 對晶圓W背面Wb噴出供給純水，而如前述，將晶圓W背 面Wb予以純水洗淨，同時防止AMP液迴流於背面Wb。 3) 接著，定位配置於由上面起算第二段的處理槽17中， 由上端供給噴嘴25噴射供給純水，同時利用依基板迴轉部 2的低速迴轉，而執行純水的潤濕處理。 此情況下，與上述潤濕處理同步，由下端供給噴嘴26對 -19- 1283020 五、發明説明（18) 晶圓W背面Wb噴出供給純水，而如前述，將晶圓W背面 Wb予以純水洗淨，同時防止從表面的潤濕排水迴流於背面 Wb。 4) 接著，定位配置於由上面起算第三段的處理槽16中， 由上端供給噴嘴25噴射供給DHF液，同時利用依基板迴轉 部2的低迷迴轉，而執行DHF液的旋轉洗淨。 與此DHF液的旋轉洗淨同步，由下端供給噴嘴26對晶圓 W背面Wb噴出供給純水，而如前述，將晶圓W背面Wb 予以純水洗淨，同時防止DHF液迴流於背面Wb。 5) 再度定位配置於上述處理槽17中，由上端供給噴嘴25 噴射供給純水，並利用依基板迴轉部2的低速迴轉，而執 行純水的潤濕處理，同時由下端供給噴嘴26對晶圓W背面 Wb噴射供給純水，而洗淨晶圓W背面Wb，並防止表面的 潤濕排水迴流於背面Wb。 6) 最後，定位配置於最上段的處理槽1 8中，利用一邊由 非活性氣體供給部6之上端供給部35與下端供給部36(即 下端供給噴嘴26)噴射供給N2氣體，一邊利用依基板迴轉 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6之上端供給部36 係利用下降至與洗淨腔3共同動作的使用位置，而形成與 洗淨腔3共同動作的使用位置，而形成與洗淨腔3共同動 作的乾燥用密閉空間，並將N 2氣體供給於此乾燥用密閉空 間中且充滿之。 所以，利用N2氣體淸洗乾燥用密閉空間A內，甚至依情 •20- 1283020 五、發明説明（19) 況所需，由圓環狀處理槽18的排放溝，利用強制排氣，藉 由在乾燥用密閉空間內，產生由非活性氣體供給部6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，對迴轉支撐單片晶圓W的表面Wa，利用上端供給 噴嘴25，將複數藥液由上下方向依序供給，並施行濕式洗 淨，於此晶圓W表面Wa的濕式淸洗之際，對晶圓W背面 Wb，由下端供給噴嘴26噴射供給純水，而可洗淨此背面 Wb並有效的防止藥液迴流於背面Wb。 換句話說，對晶圓W表面Wa所供給的藥液，依晶圓W 迴轉的離心力，而朝晶圓W外周緣流動後，由此外周緣迴 流於背面Wb。所以，當施行藥液洗淨晶圓W表面Wa之情 況時，藉由將純水噴射供給於晶圓W背面Wb，並使所噴射 供給的純水，依上述晶圓W迴轉的離心力，沿晶圓W背面 Wb朝輻射方向流動，而利用純水淸洗此背面Wb ’同時對 由晶圓W表面Wa迴流入於背面Wb的藥液形成護膜作用， 便可有效的防止藥液對晶圓W背面Wb的污染。 另，上述實施態樣，僅止於本發明較佳實施態樣而已’ 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。 再者，圖示實施態樣的基板洗淨裝置，當然可單獨使用 -21- 1283020 五、發明説明（2〇) 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藥液，僅不過其中一例 而已，亦可利用如 hpm(hci+h2o2+h2o)或 spm(h2so2 + h20 + h2o)等配合目的之其他洗淨液。 再者，在圖示的實施態樣中，亦可爲連通於下端供給噴 嘴26的純水供給通路30a，30a,...，透過方向控制閥32， 對上述純水供給源28與藥液供給源27選擇性連通的構 造。藉由此種構造，如圖示實施態樣般，除對晶圓W表面 Wa的單面洗淨之外，亦可選擇性的實施對晶圓W之表背面 Wa，Wb的雙面洗淨。 -22-

Claims (1)

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(92年10月8日修正本） 六申請專利範圍： 1 · 一镡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洗淨，其特 徵在於；對迴轉支撐的晶圓表面，利用上端供給噴嘴， 將複數藥液從上方依序供給而施行藥液洗淨，同時在 此藥液洗淨中，對該晶圓背面，利用下端供給噴嘴噴 出供給純水而使基板上浮。 2 .如申請專利範圍第1項之單片式基板洗淨方法，其中 對迴轉支撐之上述晶圓背面的徑方向中心部位，利用 從該下端供給噴嘴噴出供給純水，該所噴出供給的純 水，便依該晶圓迴轉的離心力，沿晶圓背面朝輻射方 向流動，而將該背面進行純水洗淨。 3 .如申請專利範圍第2項之單片式基板洗淨方法，其中 由該下端供給噴嘴的純水噴出供給，係該所噴出供給 的純水，設定爲藉由其噴出力而將該晶圓浮起，同時 隨該晶圓迴轉的離心力，沿晶圓背面到達其外周緣。 4.一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，其特徵在於具備有：在該洗淨室內，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 1283020

六、申請專利範圍 機構外緣，形成迴轉支撐於基板迴轉機構上晶圓之洗 淨處理用空間的洗淨腔；對迴轉支撐於該基板迴轉機 構上之晶圓表面，供給藥液的藥液供給機構；以及對 迴轉支撐於該基板迴轉機構上之晶圓背面，供給純水 的純水供給機構；並形成對迴轉支撐於該基板迴轉機 構的晶圓表面，利用該藥液供給機構，由從上方依序 供給複數藥液，同時利用該純水供給機構，對該晶圓 的背面噴出供給純水的構造。 5 .如申請專利範圍第4項之單片式基板洗淨裝置，其中 該純水供給機構，係具備有將純水噴射供給於迴轉支 撐於該基板迴轉機構上之晶圓背面的噴射噴嘴；而該 噴射噴嘴係在該基板迴轉機構的可迴轉之迴轉軸上端 部位處，依朝上且固定方式設置，同時可連通於純水 供給源。 6 .如申請專利範圍第5項之單片式基板洗淨裝置，其中 該基板迴轉機構的迴轉軸係呈中空筒狀，同時在該迴 轉軸的中空部內，可連通該純水供給源的純水供給用 配管，依上下方向貫通且並無與該迴轉軸接觸的方式 固定配置；在該純水供給用配管的上端部，設置朝上 並固定的該下端供給噴嘴。 7 .如申請專利範圍第6項之單片式基板洗淨裝置，其中 該迴轉軸的中空部內，可連通該純水供給用配管與非 活性氣體供給源的非活性氣體供給用配管，依上下方 1283020

六、申請專利範圍 向貫通且並無與該迴轉軸接觸的方式固定配置；在該 等配管的上端部，設置朝上並固定的該下端供給噴 嘴。 8 .如申請專利範圍第6項之單片式基板洗淨裝置，其中 該噴射噴嘴係由連通該配管的儲存部，與設置於此儲 存部中的複數噴射孔所構成。 9 .如申請專利範圍第7項之單片式基板洗淨裝置，其中 該噴射噴嘴係由連通該配管的儲存部，與設置於此儲 存部中的複數噴射孔所構成。 1 0 .如申請專利範圍第5〜9項中任一項之單片式基板洗 淨裝置，其中該噴射噴嘴係可選擇性的連通於該純水 供給源與該藥液供給機構的藥液供給源，利用該藥液 供給機構，選擇性的實施對該基板表面的單面洗淨， 或對該基板表背面的雙面洗淨。 1 1 ·如申請專利範圍第6〜9項中任一項之單片式基板洗 淨裝置，其中該基板迴轉機構的迴轉軸內周與該配管 外周緣間的間隙，係具非活性氣體供給口功能的構 造。 1 2 .如申請專利範圍第1 〇項之單片式基板洗淨裝置，其 中該基板迴轉機構的迴轉軸內周與該配管外周緣間的 間隙，係具非活性氣體供給口功能的構造。 1 3 ·如申請專利範圍第4〜9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 1283020 ___ f 補充I_ 六、申請專利範圍 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。 14 ·如申請專利範圍第1 〇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 5 .如申請專利範圍第1 1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。 1283020 修正f ——.補 _六、申請專利範圍 1 6 .如申請專利範圍第l 2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 7 .如申請專利範圍第1 3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，且形成於該等二緣 間的環狀間隙，係設定成了阻止洗淨液等洩漏於下側 程度的微小間隔。