TWI436416B - 基板處理方法、基板處理裝置及控制程式 - Google Patents

基板處理方法、基板處理裝置及控制程式 Download PDF

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TWI436416B TW095103873A TW95103873A TWI436416B TW I436416 B TWI436416 B TW I436416B TW 095103873 A TW095103873 A TW 095103873A TW 95103873 A TW95103873 A TW 95103873A TW I436416 B TWI436416 B TW I436416B
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Akira Fukunaga
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Description

基板處理方法、基板處理裝置及控制程式
本發明是關於基板處理方法、基板處理裝置及控制程式,尤其是關於一種使其在洗淨後的半導體晶圓等的基板上不產生水痕(water mark)的基板處理方法、基板處理裝置以及為使基板洗淨及基板處理自動化的控制程式。
隨著近年來半導體元件的微細化,會在基板上形成各種不同物性的材料膜,然後對此進行加工。尤其,在以金屬填入基板上所形成的配線凹槽的金屬鑲嵌配線形成步驟中,由於在金屬鑲嵌配線形成後會利用基板研磨裝置(CMP)去除多餘的金屬、或是藉由鍍覆形成配線保護層,因此在基板表面會同時存在金屬膜、阻障膜、絕緣膜等對於水的浸濕性各不相同的膜。近年來,配線金屬是採用銅,而絕緣膜是採用所謂的低介電常數膜(Low-k膜),由於Low-k膜為疏水性,因此基板表面之浸濕性的不均勻性變得越來越差。
在CMP或鍍覆等之濕式處理後以及顯影步驟、蝕刻步驟之後洗淨步驟後的基板一定會加以洗淨而進行去水乾燥,但是洗淨時與CMP或鍍覆等的加工時並不相同,如果使用界面活性劑等強制調整表面的浸濕性,在基板會殘留界面活性劑等,因此並不理想。然而,如果在浸濕性不均勻的狀態下直接進行去水乾燥,水會先從浸濕性差的部分被去除,在浸濕性佳的部分會有液滴殘留,該部分的材料會溶解於液滴並且乾燥,因此最後就會產生水痕。一旦產生水痕,就會從該部分發生洩漏、或是成為密接性不良的原因等,因而在可靠性這點就會成為問題。
CMP或鍍覆由於是以單片處理為主,因此基板的洗淨-去水-乾燥步驟也是以進行單片處理較為有效率(例如參照日本實開平4-87638號公報)。就單片式洗淨裝置之洗淨後的去水乾燥方法而言,有在使洗淨後的基板快速旋轉使水滴飛散的旋轉乾燥中,階段性控制基板之轉速的方法、在惰性氣體環境下或減壓下進行旋轉乾燥的方法、或是在乾燥中藉由供應異丙醇(IPA)蒸氣等,使其產生馬蘭各尼效應(Marahgoni effect)的方法。藉由這些方法可抑制水痕的產生。
然而,在旋轉乾燥中控制基板之轉速的方法中,在像是親水部及疏水部會不規則產生的金屬鑲嵌配線形成後的基板這種有不同浸濕性的膜共存的基板中,必須依基板之配線密度及疏水部之性質的差異來進行轉速的控制,因而對於生產來說有製程空間(process window)狹細的問題。另外,在惰性氣體環境下或減壓下進行旋轉乾燥的方法需要有環境調整的時間,由於需要許多處理時間,因此並不適宜。另一方面,在供應IPA蒸氣的方法中,必須相對於CMP等單片處理裝置將基板保持成垂直狀態並且進行拉升,因而搬送機構會變得複雜,使整體化(integration)變得困難。而且,還需要為了進行拉升的時間,因此有生產率降低的課題。
因此,本發明之目的在於提供一種對於具有不均勻之浸濕性的基板,不論其大小,皆可使洗淨後的基板乾燥而不會在局部殘留水滴,而且使其不會產生水痕的基板處理方法、基板處理裝置及為使基板洗淨及基板處理自動化的控制程式。
為了達成上述目的,本發明之實施樣態(1)的基板處理方法係如第1圖所示,具備:事先用水覆蓋基板W之表面的步驟(28);使前述表面形成上側而將基板W保持成大致水平狀態,然後使其在水平面內旋轉的步驟(10);以及在基板W之上側的表面噴吹相較於基板W之表面的面積為細的乾燥用氣流的步驟(30、40),並且一面噴吹乾燥用氣流,一面藉由水平面內的旋轉,將水從基板的上表面加以去除。在此,所謂「覆蓋基板之表面」是指形成使基板的表面不直接與大氣接觸的狀態,典型是指用水全面覆蓋基板的表面,也就是用水覆蓋全面而沒有未浸濕的部分。在事先用水覆蓋基板之表面的步驟中,典型是用水將基板之上側的表面遍及整個面加以覆蓋。又,「相較於基板之表面積為細的乾燥用氣流」典型是藉由噴嘴所供應的氣流。另外,典型是使基板W之表面的至少一部分相對於水的接觸角θ為30度以上(參照第2圖)。
如此構成時,由於是事先用水覆蓋基板的表面,然後 一面噴吹乾燥用氣流,一面藉由水平面內的旋轉,將水從基板表面加以去除,因此會是一種可使洗淨後的基板乾燥而不會在局部殘留水滴,並且使其不會產生水痕的基板處理方法。在此,接觸角為30度以上,但典型是即使最大也在80度以下。這種表面可具有親水性與疏水性之中間的浸濕性,而且容易產生水斑(水痕)。
而且,本發明之較佳樣態(2)的基板處理方法是在前述(1)的基板處理方法中,前述基板的上表面是由絕緣膜所構成,而前述基板之上表面的至少一部分是由金屬膜部分所構成。此外,基板的上表面典型是30度以上的接觸角。
如此構成時,會是一種使其在絕緣膜部分具有疏水性的傾向、在金屬膜部分具有親水性的傾向之浸濕性不均勻的基板中,不會產生水痕的基板處理方法。
而且,本發明之其他實施樣態(3)的基板處理方法具備:對於基板施以平坦化處理或無電解鍍覆處理的步驟;將前述基板保持成大致水平狀態,然後使其在該水平面內旋轉的步驟;用水覆蓋進行過前述處理的前述基板之上表面的步驟;以及在前述基板的上表面噴吹相較於前述基板之表面的面積為細的乾燥用氣流的步驟;並且一面噴吹前述乾燥用氣流,一面藉由前述水平面內的旋轉,將前述水從前述基板的上表面加以去除。
如此構成時,由於是在對基板施以平坦化處理或無電解鍍覆處理之後,用水覆蓋基板的表面,然後一面噴吹乾燥用氣流,一面藉由水平面內的旋轉,將水從基板表面加 以去除,因此會是一種可使洗淨後的基板乾燥而不會在局部殘留水滴,並且使其不會產生水痕的基板處理方法。在此,對於基板所進行的平坦化處理典型為CMP處理。接受過CMP處理或無電解鍍覆處理的基板表面典型會在一部分具有相對於水的接觸角為30度以上的表面。因此,容易產生水痕。
而且,本發明之較佳樣態(4)的基板處理方法是在前述(1)至(3)任一個基板處理方法中,具備在前述基板之下側的表面噴吹相較於前述基板之表面的面積為細的乾燥用氣流的步驟。
如此構成時,會是一種可使洗淨後的基板之下側的表面乾燥而不會在局部殘留水滴,並且使其不會產生水痕的基板處理方法。
而且,本發明之較佳樣態(5)的基板處理方法是在前述(1)至(4)任一個基板處理方法中,在用水覆蓋前述基板之上表面的步驟之前,具備刷洗前述基板之上表面的步驟。
如此構成時,可在用水覆蓋基板的表面之前去除基板上的污染物質,而可使在乾燥中成為液滴形成之原因的污染物質減少,且可使基板表面之污染物質所導致的水痕的產生機率降低。
而且,本發明之較佳樣態(6)的基板處理方法是在前述(1)至(5)任一個基板處理方法中,前述水是至少去除了溶解鹽類及溶解有機物的去離子水。
如此構成時,由於為水痕大型化之一個主要因素的溶解鹽類及溶解有機物已從水中被去除,因此可抑制水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(7)的基板處理方法是在前述(1)至(7)任一個基板處理方法中,前述水是使碳酸氣體溶解後的碳酸氣體溶解水。
如此構成時,可使水的導電率上升,即使在基板產生靜電的情況下也不易帶電。而且,可藉由碳酸氣體的溶解降低溶氧。或是,碳酸氣體溶解之後可抑制氧的重新溶解。
而且,本發明之較佳樣態(8)的基板處理方法是在前述(1)至(7)任一個基板處理方法中,具備將前述水加溫的步驟。
如此構成時,水會變得容易蒸發,而可縮短乾燥時間。
而且,本發明之較佳樣態(9)的基板處理方法是在前述(1)至(8)任一個基板處理方法中,前述乾燥用氣體的相對溼度為10%以下。
如此構成時,可促進藉由基板之旋轉所形成的氣液界面當中的水的蒸發乾燥。
而且,本發明之較佳樣態(10)的基板處理方法是在前述(1)至(9)任一個基板處理方法中,前述氣體含有:可溶於水、而且溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣。
如此構成時,可使藉由基板之旋轉所形成的氣液界面的表面張力降低,而且水會從氣液界面部分被拉往有豐富的水存在的地方,使得氣液界面的移動變得容易。
而且,本發明之較佳樣態(11)的基板處理方法是在前述(10)的基板處理方法中,將含於前述氣體前之液態之物質(亦即溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質)予以保持在預定溫度。
如此構成時,由於即使在將溶解於水時會使其表面張力降低的物質的液體予以氣化時喪失氣化熱,也會回復成預定溫度,因此溶解於水時會使其表面張力降低的物質之液體的溫度不會過度下降,因而可防止溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣在氣體中之含量的減少。
而且,本發明之較佳樣態(12)的基板處理方法是在前述(1)至(10)任一個基板處理方法中,具備經由用來旋轉保持基板W(例如參照第1圖)的保持部而吸引前述水的步驟。
如此構成時,藉由吸引附著在用來旋轉保持基板之部分的水,可使水的置換性提升而抑制基板上的水的殘留,並且防止水的飛散。再者,比起以往藉由離心力的乾燥,可謀求在基板周緣部積極供應水時之由於所供應的水的飛散所導致的容器內壁或覆蓋件內壁之污染防止,或是所供應的水碰到內壁而彈回所導致的基板上表面之再污染防止、以及所供應的水繞到基板的下面所導致的下面之再污染防止。
而且,本發明之較佳樣態(13)的基板處理方法是例如如第1圖所示,在前述(1)至(10)任一個基板處理方法中,具備在基板W的周緣部吸引前述水的步驟(44)。
如此構成時,可促進水從基板表面之排除,並且防止液滴在基板的周緣部之殘留。再者,比起以往藉由離心力的乾燥,更可謀求將水積極供應至基板周緣部時之由於所供應的水之飛散所導致的容器內壁或覆蓋件內壁之污染防止,或是所供應的水碰到內壁而彈回所導致的基板上表面之再污染防止,以及所供應的水繞到基板的下面所導致的下面之再污染防止。
而且,本發明之較佳樣態(14)的基板處理方法是如前述(1)至(13)任一個基板處理方法,其中,前述氣流是以一面將前述乾燥用氣體供應至前述基板的表面,一面從前述基板的中心側朝周緣部側移動的方式構成。
如此構成時,可促進藉由基板之旋轉所產生的離心力而進行的水之移動,且可在基板上還沒有發生去水時,使水完成朝向周緣部的移動。
而且,本發明之較佳樣態(15)的基板處理方法是在前述(10)的基板處理方法中,前述氣流是以一面將前述乾燥用氣體供應至前述基板的表面,一面從前述基板的中心側朝周緣部側移動的方式構成,而溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣在前述氣體中的含量,在前述乾燥用氣流於前述基板周緣部側時,比在前述乾燥用氣流於前述基板中心側時來得大。
如此構成時,在周緣部側的水的表面張力會更為降低,氣液界面更被拉往有豐富的水存在之處的力量會變強,即使氣流朝周緣部側移動,也可在維持基板之轉速的狀態下使基板表面乾燥。
而且,本發明之較佳樣態(16)的基板處理方法是在前述(14)或(15)任一個基板處理方法中,藉由前述氣流的移動,將覆蓋在前述基板的水從前述基板的中心部朝周緣部側緩緩推出,同時使前述基板從該中心部朝周緣部側緩緩乾燥。
如此構成時,會是一種在藉由水覆蓋整個基板的狀態下,基板會從中心部慢慢逐漸乾燥,而且使其不會產生水痕的基板處理方法。
而且,本發明之較佳樣態(17)的基板處理方法是在前述(14)至(16)中任一個基板處理方法中,具備從前述基板的上方,在前述基板的上表面噴灑相較於前述基板之表面的面積為細的水流的步驟,而且前述水流的噴灑位置係比前述氣流之噴吹位置更靠近徑向外周側的水流噴灑步驟;以及一面噴灑前述水流,一面隨著前述氣流的移動使前述水流從前述基板的中心側朝周緣部側移動的步驟。
如此構成時,由於水流的噴灑位置比氣流的噴吹位置更靠近徑向外周側,而且是隨著氣流的移動使水流從基板的中心側朝周緣部側移動,因此會在氣流移動之前使水流從基板的中心朝周緣部移動,因而可解決由於離心力及氣流而被推出至基板外周側的基板上之水的去水。
而且,本發明之較佳樣態(18)的基板處理方法是在前述(17)的基板處理方法中,噴灑在前述基板之上表面的水流的流量,在前述水流於前述基板周緣部側時,比在前述水流於前述基板中心側時來得小。
如此構成時,在離心力比基板中心側大的基板的周緣部側,供應至基板的水的水量會變小,因而可在基板表面形成水被膜並且防止液體飛濺。
而且,本發明之較佳樣態(19)的基板處理方法是在前述(14)至(18)任一個基板處理方法中,前述氣流從前述基板之中心側朝周緣部側的移動速度是在前述氣流的移動停止時比前述氣流的移動開始時來得慢。在此,「移動開始時」的速度並不包含從停止狀態達到預定之移動速度為止的「加速度為正」的狀態,而是加速度變成0時的速度。
如此構成時,可對於會隨著氣流朝外周部移動而增加的要去除水的基板的面積,供應足夠的氣流。
而且,本發明之較佳樣態(20)的基板處理方法是例如如第4圖(a)所示,在前述(16)至(19)任一個基板處理方法中,前述水流噴灑位置20是不會受到氣流30干擾的位置。
如此構成時,覆蓋在基板上的水的液面就不會因為氣流而被擾亂,因而不易引起基板上之水膜的中斷,而可抑制水痕的產生。所謂水流噴灑位置是不會受到氣流干擾的位置,典型是相對於基板的中心(旋轉中心)為點對稱的位置,也就是彼此分離180度的位置。
而且,本發明之較佳樣態(21)的基板處理方法是在前述(1)至(20)任一個基板處理方法中,前述基板的轉速為30rpm以上、800rpm以下。
如此構成時,由於基板的轉速為30rpm以上,因此用來排除水的離心力不會不足,由於是在800rpm以下,因此從基板飛散的水滴不會彈回至覆蓋件(cover)或洗淨室內壁,而可防止由於水滴殘留在基板上所導致的水痕的產生。而且,在基板的下表面形成有熱氧化膜等不易乾燥的膜的情況下,亦可在基板上表面的乾燥後,以1000rpm以下進行最終乾燥。最終乾燥時,液滴幾乎不會殘留在基板,因此液滴從蓋筒等的彈回並不會構成問題。
而且,本發明之較佳樣態(22)的基板處理方法是在前述(16)至(21)任一個基板處理方法中,前述基板的轉速,在前述水流於前述基板周緣部時,比在前述水流於前述基板中心側時來得小。
如此構成時,在離心力比基板中心側大的基板周緣部側之水流時,基板的轉速變小,因而可在基板表面形成水膜,並且防止液體飛濺。
而且,本發明之較佳樣態(23)的基板處理方法是在前述(14)至(22)任一個基板處理方法中,在前述氣流的噴吹之前具備將水供應至前述基板之下表面的步驟,而且是以在前述氣流移動時將乾燥用氣體噴吹在前述基板之下表面的方式構成。
如此構成時,由於是在氣流移動時將乾燥用氣體噴吹在基板的下表面,因此可縮短為了使基板下表面乾燥所需的時間,且可使生產率提升。
而且,本發明之較佳樣態(24)的基板處理方法是在前述(17)至(23)任一個基板處理方法中,具備:使前述基板的轉速形成第1預定轉速的步驟;當前述水流到達前述基板的外周端部時使前述水流停止的步驟;當前述氣流到達前述基板的外周端部時使前述氣流之移動停止的步驟;以及在前述氣流位於前述基板之外周端部的狀態下,使前述基板的轉速上升,並且在前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時使前述氣流停止的步驟。
如此構成時,由於是在氣流位於基板外周端部的狀態下使基板的轉速上升,並且在基板的轉速到達比第1預定轉速高的第2預定轉速時使氣流停止,因此可使基板的上表面乾燥,俾使基板的外周端部都不會產生水痕,而且可藉由離心力來阻止殘留在基板之外周或側面的水進入基板的中心側而防止水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(25)的基板處理方法是在前述(1)至(24)任一個基板處理方法中,在從前述基板的上表面將前述水加以去除之後,具備使前述基板之下表面乾燥的步驟。
如此構成時,可在與基板上表面的乾燥不同的條件下進行基板下表面的乾燥。此外,典型是在使基板下表面乾燥的步驟中也使基板的側面乾燥。
而且,本發明之較佳樣態(26)的基板處理方法是在前述(25)的基板處理方法中,在使前述基板之下表面乾燥的步驟中,使前述基板的轉速產生變化。
如此構成時,即使在液滴殘留在基板或夾具的情況下,也可使轉速增加而不會使液滴飛散。
而且,本發明之較佳樣態(27)的基板處理方法是在前述(26)的基板處理方法中,以(20 π/3)rad/s2 以下的加速度進行前述基板之轉速的變化。
如此構成時,即使在液滴殘留在基板或夾具的情況下,也可使轉速增加而更為確實不會使液滴飛散。
為了達成上述目的,本發明之實施樣態(28)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,具備:將基板W保持成大致水平狀態而使其旋轉的基板保持部10;配置在被保持於基板保持部10的基板W之上方,並且將氣體供應至基板W之上側的表面的上方氣體供應噴嘴30;配置在被保持於基板保持部10的基板W之上方,並且將水供應至基板W,而且是在基板W的徑向當中配置在比上方氣體供應噴嘴30更外側的水供應噴嘴20;以及使上方氣體供應噴嘴30及水供應噴嘴20從基板W的中心部側朝周緣部側移動的移動機構21至23、31至33。
如此構成時,由於具備使上方氣體供應噴嘴及水供應噴嘴從基板的中心部側朝周緣部側移動的移動機構,因此所構成之基板處理裝置可促進藉由基板旋轉所產生的離心力所致之水之移動,且可在基板上還沒有發生去水時使水完成朝向周緣部的移動,而不會在基板上產生水痕。
而且,本發明之較佳樣態(29)的基板處理裝置是在前述(28)的基板處理裝置當中,具備將以蒸氣含在前述氣體當中、溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質,以預定溫度之液體的狀態加以儲存的恆溫槽。
如此構成時,即使溶解於水時會使其表面張力降低的物質之液體在氣化時會喪失氣化熱,也會回復成預定溫度,因此溶解於水時會使其表面張力降低的物質之液體的溫度不會過度下降,而可防止溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣在氣體中的含量的減少。
而且,本發明之較佳樣態(30)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)或(29)的基板處理裝置1中,又具備用來吸引附著於基板保持部10的水的保持部吸引部16。
如此構成時,可促進水從基板表面的排除。
而且,本發明之較佳樣態(31)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(30)任一個基板處理裝置1中,又具備從基板W的周緣部吸引前述水的周緣吸引部44。
如此構成時,可防止液滴在基板之周緣部的殘留。
而且,本發明之較佳樣態(32)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(31)的基板處理裝置1中,保持部吸引部16及周緣吸引部44具有由導電性材料所形成的導電部18、45,導電部18、45是呈接地狀態。
如此構成時,即使在由於基板之旋轉或水之吸引而產生靜電的情況下,在基板也不容易產生靜電。
而且,本發明之較佳樣態(33)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(32)任一個基板處理裝置1中,具備:配置在被保持於基板保持部10的基板W之下方,並且將氣體供應至基板W之下側表面的下方氣體供應噴嘴40,基板保持部10具有與所保持的基板之端部接觸的滾輪11,滾輪11是一面保持與所保持的基板W之接觸,一面繞著其軸旋轉。
如此構成時,滾輪與基板接觸的部位會經常變化,而可防止基板保持部所導致的基板端部之污染。此外,由於具有下方氣體供應噴嘴,因此可防止水繞進基板下面所導致的基板下面之再污染。
而且,本發明之較佳樣態(34)的基板處理裝置是例如如第7圖及第8圖所示,在前述(28)至(32)任一個基板處理裝置當中,具備:配置在被保持於前述基板保持部的基板W之下方,並且將氣體供應至基板W之下側表面的下面氣體供應噴嘴13v,前述基板保持部具有用來保持基板W的夾爪13n。
如此構成時,由於具備將氣體供應至基板之下側的表面的下面氣體供應噴嘴,因此,可藉由氣體使基板之下側表面乾燥。
而且,本發明之較佳樣態(35)的基板處理裝置是例如如第7圖及第8圖所示,在前述(34)的基板處理裝置當中,下面氣體供應噴嘴13v是構成為,配置在被保持於夾爪13n的基板W之大致中心的下方,並且使從下面氣體供應噴嘴13v所供應的氣體噴吹成以頂部為下方的圓錐狀。
如此構成時,由於可使比較不易乾燥的基板下表面的中心部在使基板上表面乾燥的期間乾燥,因此可縮短使基板下表面乾燥所需的時間,且可使生產率提升。
而且,本發明之較佳樣態(36)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(35)任一個基板處理裝置1中,具備用來覆蓋保持部10之至少一部分,以免附著於基板保持部10的水飛散至所保持的基板的覆蓋件17。
如此構成時,由於附著在基板保持部的水不會飛散至所保持的基板,因此可防止由於水之飛散所導致的水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(37)的基板處理裝置是例如如第1圖、第7圖所示,在前述(28)至(36)任一個基板處理裝置1中,具備:將水供應至基板W上表面的上方清洗水供應噴嘴28;以及將水供應至基板W下表面的下方清洗水供應噴嘴34(參照第1圖)、38(參照第7圖)。
如此構成時,可在使基板上表面及下表面乾燥之前,用水覆蓋基板的表面,而可防止水零零落落蒸發乾燥所導致的水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(38)的基板處理裝置是在前述(37)的基板處理裝置當中,從前述水供應噴嘴所供應的水、從前述上方清洗水供應噴嘴所供應的水、以及從前述下方清洗水供應噴嘴所供應的水的至少一者有被加溫。
如此構成時,被加溫的水會變得容易蒸發,因此可縮短乾燥所需的時間,且可使生產率提升。
而且,本發明之較佳樣態(39)的基板處理裝置是在前述(37)的基板處理裝置當中,從前述下方清洗水供應噴嘴所供應的水會被加溫。
如此構成時,被供應至基板下表面之受到加溫的水會變得容易蒸發,因此可縮短基板下表面之乾燥所需的時間,而可使生產率提升。
而且,本發明之較佳樣態(40)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(39)任一個基板處理裝置1中,移動機構21至23、31至33是構成為,使上方氣體供應噴嘴30及水供應噴嘴20從基板W的中心部側朝周緣部側移動時,上方氣體供應噴嘴30及水供應噴嘴20之移動停止時前的移動速度比移動開始時的移動速度來得慢。此處的「移動停止時前的移動速度」典型而言是噴嘴朝基板的外周部移動而來時、噴嘴之移動停止時的速度。
如此構成時,對於會隨著上方氣體供應噴嘴朝外周部移動、而使每單位時間之要去除水的基板面積增加的情況,可供應足夠的氣流。再者,對於會隨著水供應噴嘴朝外周部移動而增加、要供應水的基板之每單位時間所增加的面積,也可供應足夠的水。
而且,本發明之較佳樣態(41)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(40)任一個基板處理裝置1中,基板W的轉速為30rpm以上、800rpm以下。
如此構成時,由於基板的轉速為30rpm以上,因此用來排除水的離心力不會不足,由於在800rpm以下,因此從基板飛散的水滴不會碰到覆蓋件或洗淨室內壁而彈回,而可防止水滴殘留在基板上所導致的水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(42)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(41)任一個基板處理裝置1中,具備控制部48,其係以使水供應噴嘴20於基板W周緣部側時基板W的轉速,比水供應噴嘴20於基板W中心側時的基板W的轉速來得小的方式,使基板W旋轉。
如此構成時,在水供應噴嘴於離心力比基板中心側大的基板周緣部側時,基板的轉速會變小,而可一面在基板表面形成水膜一面防止液滴跳動。而且,由於可防止液滴跳動,因此可縮小基板處理裝置之佔用面積(foot print)(設置面積),使蓋筒(cup)的直徑縮小。
而且,本發明之較佳樣態(43)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(42)任一個基板處理裝置1中,具備控制部48,其係用來調節從水供應噴嘴20供應至基板W的前述水之流量,俾使水供應噴嘴20在基板W之周緣部側時供應至基板W的前述水之流量,比水供應噴嘴20在基板W中心側時供應至基板W的前述水之流量來得小。
如此構成時,在離心力比基板中心側大的基板周緣部側,供應至基板的水之水量會變小,而可一面在基板表面形成水膜一面防止液滴跳動。而且,由於可防止液滴跳動,因此可縮小基板處理裝置之佔用面積(設置面積),使蓋筒的直徑縮小。
而且,本發明之較佳樣態(44)的基板處理裝置是在前述(28)至(43)任一個基板處理裝置1中,具備控制部48(例如參照第1圖、第7圖),當上方氣體供應噴嘴30(例如參照第1圖、第7圖)及水供應噴嘴20(例如參照第1圖、第7圖)從基板中心部側朝周緣部側移動時,係將前述基板的轉速設為第1預定轉速,當水供應噴嘴20(例如參照第1圖、第7圖)到達前述基板外周端部時,使來自水供應噴嘴20(例如參照第1圖、第7圖)的前述水之供應停止,當上方氣體供應噴嘴30(例如參照第1圖、第7圖)到達前述基板外周端部時,使上方氣體供應噴嘴30(例如參照第1圖、第7圖)之移動停止,並且使前述基板的轉速上升,當前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時,使來自上方氣體供應噴嘴30(例如參照第1圖、第7圖)的氣體之供應停止。
如此構成時,由於是在氣流位於基板外周端部的狀態下使基板的轉速上升,當基板的轉速到達比第1預定轉速高的第2預定轉速時使氣流停止,因此能夠以到基板外周端部為止都不會產生水痕的方式使基板的上表面乾燥,且可藉由離心力來阻止殘留在基板外周或側面的水進入基板之中心側而防止水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(45)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,在前述(28)至(44)任一個基板處理裝置1中,具備使基板W的轉速以(20 π/3)rad/s2 以下的加速度變化的控制部48。
如此構成時,可使轉速變化而不會使液滴飛散。
而且,本發明之實施樣態(46)的研磨裝置是例如如第10圖所示,具備:用來研磨基板W的研磨單元110;對基板W進行刷洗或超音波洗淨的洗淨單元50、60;以及前述(28)至(45)任一個基板處理裝置1。
如此構成時,係構成一種研磨裝置,可在用水覆蓋基板表面之前去除基板上的污染物質,使乾燥中成為液滴形成之原因的污染物質減少,並且使由於基板表面之污染物質所導致的水痕的產生機率降低,且可在基板形成金屬鑲嵌配線而使其不會產生水痕。
而且,本發明之較佳樣態(47)的無電解鍍覆裝置是例如如第14圖所示,具備:對基板W施以無電解鍍覆的無電解鍍覆單元305a、305b;對基板W進行刷洗或超音波洗淨的洗淨單元50、60;以及前述(28)至(45)任一個基板處理裝置1。
如此構成時,係構成一種無電解鍍覆裝置,可在用水覆蓋基板表面之前去除基板上的污染物質,使乾燥中成為液滴形成之原因的污染物質減少,並且使由於基板表面之污染物質所導致的水痕的產生機率降低,且可在基板形成金屬鑲嵌配線而使其不會產生水痕。
而且,本發明之實施樣態(48)的基板處理裝置是例如如第1圖所示,具備用來控制以下動作的控制系統48:保持並旋轉基板的基板保持部10係使基板W在大致水平面內旋轉;從分別配置在前述基板之上方及下方的清洗水供應噴嘴28、34,將水供應至基板W,而利用該水覆蓋基板W的上表面;使上方氣體供應噴嘴30一面從上方氣體供應噴嘴30將氣體供應至基板W的上表面,一面從基板中心附近朝外周部移動;使水供應噴嘴20一面從較上方氣體供應噴嘴30偏向徑向外周方向的位置將水供應至基板W的上表面一面移動,同時去除基板之上表面的水。
如此構成時,由於具備用來控制以下動作的控制系統:使上方氣體供應噴嘴從基板中心附近朝外周部移動的同時,使水供應噴嘴一面從較上方氣體供應噴嘴偏向徑向外周方向的位置供應水一面移動,並將基板上表面的水加以去除;因此成為一種可使洗淨後的基板乾燥而不會在局部殘留水滴,而使其不會產生水痕的基板處理裝置。在控制進行使下方氣體供應噴嘴從基板中心附近朝外周部移動的同時,去除基板下表面的水的動作的情形中,係構成一種進一步防止水繞到基板下面所導致的基板下面之再污染、而且為高精度的基板處理裝置。
為了達成上述目的,本發明之實施樣態(49)的控制程式是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,使該電腦控制該基板處理裝置者,該控制程式係控制前述基板處理裝置使用一種基板處理方法,該基板處理方法具備:對於基板施以平坦化處理或無電解鍍覆處理的步驟;將前述基板保持成大致水平狀態,然後使其在該水平面內旋轉的步驟;用水覆蓋進行過前述處理的前述基板之上表面的步驟;以及在前述基板的上表面噴吹相較於前述基板之表面的面積為細的乾燥用氣流的步驟;而一面噴吹前述乾燥用氣流,一面藉由前述水平面內的旋轉從前述基板之上表面將前述水加以去除。
如此構成時,會是一種可適用於可對基板進行洗淨處理而使其不會產生水痕的基板處理裝置的控制程式。
而且,本發明之實施樣態(50)的控制程式是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,並且使該電腦控制該基板處理裝置者,該控制程式係控制前述基板處理裝置使用一種基板處理方法,該基板處理方法係具備:將基板保持成大致水平狀態,然後使其在該水平面內旋轉的步驟;以及,將相較於前述基板之表面的面積為細的乾燥用氣流及水流,從前述基板的上方噴吹及噴灑在前述基板之上表面的步驟,其中,一面將前述氣流及前述水流維持成,前述水流在前述基板徑向當中比前述氣流更位於外側,一面從前述基板中心側朝周緣部側移動。
如此構成時,會是一種可適用於可對基板進行洗淨處理而使其不會產生水痕的基板處理裝置的控制程式。
而且,本發明之實施樣態(51)的控制程式是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,並且由該電腦控制該基板處理裝置者,該控制程式係用來控制前述基板處理裝置使用一種基板處理方法,該基板處理方法係具備:將基板保持成大致水平狀態,然後使其在該水平面內旋轉的步驟;用水覆蓋前述基板之上表面的步驟;以及分別將相較於前述基板之表面的面積為細的乾燥用氣流噴吹在前述基板的上表面,將相較於前述基板之表面的面積為細的水流噴灑在前述基板之上表面的步驟,其中係一面維持著前述水流在前述基板之徑向當中比噴吹在前述上表面的氣流更位於外側,一面使噴吹在前述上表面的氣流及前述水流,從前述基板的中心側朝周緣部側移動,並且將前述基板上表面的水加以去除。
如此構成時,會是一種可適用於可對基板進行洗淨處理而使其不會產生水痕的基板處理裝置的控制程式。此外,用水同時覆蓋基板的上表面及下表面,並且噴吹乾燥用氣流,使乾燥用氣流從基板的中心側朝周緣部側移動,並且將基板之下表面的水加以去除的情況下,又亦可防止水繞到基板下面所導致的基板下面之再污染。
而且,本發明之較佳樣態(52)的控制程式是在前述(50)或(51)的控制程式中,係為被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,並且由該電腦控制該基板處理裝置的控制程式,而進行以下至少一個控制:使前述水流在前述基板周緣部側時的前述基板的轉速,比前述水流在前述基板中心側時的前述基板的轉速來得小的控制;以及使前述水流在前述基板周緣部側時的前述水流之流量,比前述水流在前述基板中心側時的前述水流之流量來得小的控制。
如此構成時,在控制基板轉速的情況下,當水供應噴嘴於離心力比基板中心側大的基板周緣部側時,基板的轉速會變小,因而可一面在基板表面形成水膜一面防止液滴跳動。另外,在控制水流之流量的情況下,在離心力比基板中心側大的基板周緣部側,供應至基板的水之水量會變小,因而可一面在基板表面形成水膜一面防止液滴跳動。
而且,本發明之較佳樣態(53)的控制程式是在前述(50)至(52)任一個控制程式中,進行在噴吹前述氣流之前,將水供應至前述基板的下表面,並且在前述氣流移動時將乾燥用氣體噴吹在前述基板之下表面的控制。
如此構成時,由於是在氣流移動時將乾燥用氣體噴吹在基板的下表面,因此可縮短用以使基板之下表面乾燥所需的時間,且可使生產率提升。
而且,本發明之較佳樣態(54)的控制程式是在前述(50)至(53)任一個控制程式中,進行要使前述氣流及前述水流從前述基板中心部側朝周緣部側移動時,使前述基板的轉速成為第1預定轉速,當前述水流到達前述基板外周端部時使前述水流停止,當前述氣流到達前述基板外周端部時使前述氣流的移動停止,並且使前述基板的轉速上升,當前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時使前述氣流停止的控制。
如此構成時,由於是在氣流位於基板外周端部的狀態下使基板的轉速上升,當基板的轉速到達比第1預定轉速高的第2預定轉速時使氣流停止,因此能夠以到基板外周端部為止都不會產生水痕的方式使基板的上表面乾燥,且可藉由離心力來阻止殘留在基板外周或側面的水進入基板中心側而防止水痕的產生。
而且,本發明之較佳樣態(55)的控制程式是在前述(49)至(54)任一個控制程式中,具備從前述基板的上表面將前述水加以去除之後,使前述基板之下表面乾燥的步驟,在使前述基板之下表面乾燥的步驟中,使前述基板的轉速以(20 π/3)rad/s2 以下的加速度變化而構成。
如此構成時,即使在基板殘留有液滴的情況下,也可使轉速增加而不會使液滴飛散。
而且,本發明之較佳樣態(56)的半導體元件之製造方法具備:藉由前述(1)至(27)任一個基板處理方法將基板洗淨的步驟;以及在前述基板形成半導體元件的步驟。
如此構成時,可使用沒有水痕的基板形成半導體元件。
本申請案是以在日本國於2005年2月7日提出申請的日本特願2005-031170號以及於2005年10月7日提出申請的日本特願2005-295744號為基礎,其內容係為本申請案內容的一部分。
而且,應可由以下的詳細說明更完全地理解本發明。本發明之更進一步的應用範圍應可藉由以下的詳細說明更為明白。然而,下述之詳細說明及特定實例是本發明之較佳實施形態,僅是為了說明的目的而記載者。由此詳細說明,同業者皆明白可在本發明的精神及範圍內可進行各種變更、改變。
申請人並沒有將所記載的實施形態任一者獻給公眾的意圖,所揭示的變更、替案方案當中,在文義上或許不包含在申請專利範圍內者,在均等論下亦屬本發明的一部分。
在本說明書或申請專利範圍的記載當中,名詞及同樣的指示語的使用只要沒有特別的指示,或是沒有藉由文脈清楚否定,則可解釋為包含單數或複數兩者。本說明書中所提供的任一個例示或例示性用語(例如「等」)的使用也只不過是為了容易說明本發明,只要不特別記載於申請專利範圍,則並非對本發明的範圍加以限制者。
根據本發明,由於事先用水覆蓋對於水的接觸角為30度以上的基板之表面,然後一面噴吹乾燥用氣流,一面藉由水平面內的旋轉,將水從基板表面加以去除,因此成為一種可使基板乾燥而不會使水滴局部殘留在洗淨後的基板上,而且使其不會產生水痕的基板處理方法。
而且,在具備使上方氣體供應噴嘴及水供應噴嘴從基板中心部側朝周緣部側移動的移動機構的情況下,可促進藉由基板之旋轉所產生的離心力而進行的水的移動,且可藉由積極持續供應水以免在基板上發生去水,使水在還沒有發生去水時完成朝向周緣部的移動。因此,可解決如果基板外周部的離心力是超過表面張力的轉速時,在基板尺寸為尤其200mm以上的情況下容易發生的液膜在基板外周部中斷所導致的水滴之產生的問題,而形成一種在基板上不會產生水痕的基板處理裝置。
以下,針對本發明之實施形態,參照圖面加以說明。其中,在各圖當中彼此相同或相當的構件附上相同的符號或類似的符號,並省略重複的說明。
第1圖(a)是本發明實施形態之基板處理裝置1的模式斜視圖。基板處理裝置1的構成包含:用來保持基板W(第1圖(a)是以兩點鏈線表示)並使其旋轉的基板保持部10;將洗淨用的水供應至基板W之上面的水供應噴嘴20及作為清洗水供應噴嘴的上面用固定清洗噴嘴28;將乾燥用氣體供應至基板W之上面的上方氣體供應噴嘴30;作為將洗淨用的水供應至基板W之下面的清洗水供應噴嘴的下面用多孔清洗噴嘴34;將乾燥用氣體供應至基板W之下面的下方氣體供應噴嘴40;用來吸引附著在基板保持部10的水的保持部吸引部14;從基板W的周緣部吸引水的周緣吸引部44;以及用來控制這些構件之動作的控制部48。
在此,在進行基板處理裝置1之更詳細的說明之前,先針對藉由此基板處理裝置1而被洗淨的典型的基板W加以說明。
基板W形成有金屬鑲嵌配線。所謂金屬鑲嵌配線是在以絕緣膜覆蓋的基板形成預定圖案的配線凹槽,並以金屬填入此配線凹槽而形成的配線。近年來,配線金屬一般是採用銅或其合金,絕緣膜一般是採用所謂的低介電常數膜(Low-k膜),並且將這種配線稱為Cu/Low-k配線。Cu/Low-k配線一般具有銅部分容易浸濕(親水性)、低介電常數膜部分具有防水性(疏水性)的特性。基板W由於是在配線面不規則地形成親水部及疏水部,因此浸濕性並不均勻。此外,本案發明者群發現,所謂低介電常數膜本身相對於水的接觸角至少為60度以上,但是為了形成配線而進行CMP等的削膜處理時,C-H基等具有疏水性之部分的化學結合的一部分會被切斷並且變成親水基,處理後的低介電常數膜的接觸角會降低至當初的一半左右。又再根據此事實發現了,以Cu/Low-k配線為對象時的絕緣膜部分相對於水的接觸角至少為30度以上,最大也只在80度以下。而且,了解到在這種相對於水的接觸角為30度至80度左右的部分容易產生水痕(water mark)的事實。這種接觸角的面是具有所謂疏水性與親水性之中間的浸濕性的面,很容易產生水痕。
參照第2圖,說明相對於水的接觸角。在此所謂相對於水的接觸角是基板W之面以及與此面相接的氣液界面的角度,第2圖的θ便相當於此接觸角。表面的浸濕性(浸濕容易度)可藉由接觸角θ而進行評價。亦即,接觸角θ越小的面越容易浸濕(親水性高),越大的面越不容易浸濕(疏水性高)。
在此,根據第1圖來進行基板處理裝置1之更詳細的說明。
基板保持部10具備有,具有用來保持基板W之端部的夾鉗部12的滾輪11(參照第3圖)。本實施形態之基板處理裝置1具備四個基板保持部10A、10B、10C、10D,但是只要可適當保持基板W,則不限定於四個,只要有三個以上即可。若為三個,各滾輪就不容易干擾,穩定性佳。若為四個以上,由於是以周邊上多數個點來支持基板,因此即使對基板施加巨大的外力,也不容易產生基板之強度上的問題。尤其以4至6個左右較為合適。此外,基板保持部10A至10D具有相同的構成,必須將這些加以區別而說明時,會以基板保持部10A、…來表示,進行各自共通的說明時則單以基板保持部10來表示。基板W是藉由基板保持部10A至10D保持成大致水平狀態。基板保持部10是使其夾鉗部12以朝向基板W之大致中心方向的預定推壓力與基板W的端部接觸,並藉由未圖示的旋轉驅動手段,使所有基板保持部10的滾輪11繞著其軸以預定之同一轉速朝同一方向旋轉,並藉由基板保持部10與基板W之端部的摩擦,一面賦予基板W旋轉力一面加以保持。只要可使基板W旋轉,亦可僅驅動所有基板保持部10A至10D當中至少一個旋轉。此處的滾輪11的材料是使用本身為耐藥品性的含氟樹脂的PVDF。再者,只要在任何個數的情況下基板的取出沒有問題,則保持時,滾輪所有保持力的方向都是朝向基板中心的方向。
參照第3圖,說明滾輪11周圍。第3圖是說明基板保持部之滾輪周圍的部分詳細圖。在滾輪11之夾鉗部12的附近設有用來吸引附著在基板保持部10上的水的保持部吸引部14。在保持部吸引部14配置有具備用來吸引液體等流體的吸引口15的保持部吸引管嘴16。在此,吸引口15是以例如5mm以下接近夾鉗部12而配置,並且吸引附著在夾鉗部12的流體。吸引口15是與吸引配管27連接。吸引配管27是經由氣液分離裝置(未圖示)與真空源(未圖示)連通,並藉由真空吸引而吸引水。真空源是使用噴吹器(ejector)、真空泵等。又,保持部吸引管嘴16具有由導電性材料所形成的導電部18。此導電部18是位於保持部吸引管嘴16的前端,並且經由配線19而接地(earth)。此外,本實施形態是僅使保持部吸引管嘴16的一部分由導電性材料形成,但是亦可使整個保持部吸引管嘴16由導電性材料形成。而且,只要四個保持部吸引管嘴16當中的至少一個具有導電部18即可。再者,在基板保持部10的上部,以包入滾輪11之上端部而予以覆蓋的方式,設有為了防止附著在基板保持部10的水飛散至基板W表面的覆蓋件17(參照第1圖)。覆蓋件17是如第1圖(b)所詳示,以不與基板W接觸的方式而分開構成。亦即,覆蓋件17係設置成,包夾滾輪11,而使水滴不會朝向與基板W相對向的方向飛散、或是不會飛散至上部。或是,如第1圖(c)所示,亦可構成為於滾輪11的上部及基板W的上部形成開口的覆蓋件17a。保持部吸引管嘴16是在包夾滾輪11而與基板相對向的位置,以貫穿覆蓋件17的方式而設置。基板保持部10、保持部吸引部14、覆蓋件17是被固定在未圖示的保持部移動手段。由於保持部移動手段會進行從基板之中心朝水平方向離開接近的進退動作,因此可保持基板W或是解除保持狀態。
再回到第1圖,繼續進行基板處理裝置1的說明。水供應噴嘴20是配置在藉由基板保持部10被保持成大致水平狀態的基板W的上方。從水供應噴嘴20會將水供應至基板W之上面的中央部。水供應噴嘴20是相對於基板W的表面以60至90度的角度而配置。為了以低流速供應水以免對基板W造成衝擊,水供應噴嘴20的孔徑以1mm以上為佳,又,為了避免水的過多供應,孔徑以6mm以下為佳。本實施形態當中,水供應噴嘴20的孔徑為2mm。藉由這種噴嘴,可噴灑相較於直徑200至300mm的基板之表面積為 細的水流。
從水供應噴嘴20所供應的水典型為純水,但是可依目的的不同而使用去除了溶解鹽類及溶解有機物的去離子水、碳酸氣體溶解水、(氫水或電解離子水等的)機能水、或是IPA等乙醇類、有機溶劑等。使用含有溶解鹽類及溶解有機物的水時,水痕的大小會變大,使降低可靠性的機率變高。因此,最好使用不含雜質的水。去除水中之溶解鹽類的方法可適用逆滲透膜法、離子交換法等,去除溶解有機物的方法可適用逆滲透膜法、超濾膜法、UV分解法等。又,使用碳酸氣體溶解水時,可使基板W的導電率上升。再者,碳酸氣體會趕出溶氧,且可抑制氧重新溶解。容易引起水痕之產生的低介電常數膜由於浸濕性差(有疏水性的傾向),因此如果想要藉由旋轉甩掉水,容易產生靜電,而一旦基板帶有靜電時,就會容易附著異物等。產生帶電的原因是因為去離子水的導電性低,因此最好適用以不會增加溶解鹽類及溶解有機物的方法來提升導電率的碳酸氣體之溶解。碳酸氣體之溶解一般是經由氣體溶解膜將碳酸氣體加壓溶解於去離子水側的方法,但是在該時,如果事前儘可能先藉由脫氣膜去除溶氧或溶解氮等,溶解效率就會變得更好,因此更為理想。此外,藉由UV法使溶解有機物分解時,有時會產生二氧化碳及氫氣的副生成物,但是亦可以此目的而使用此方法。本說明書當中,除了特別加以區別而使用的情況之外,「水」除了純水或去離子水以外,概念上亦包含碳酸氣體溶解水(氫水或電解離子水等的)機能水、或是IPA等乙醇類、有機溶劑、這些乙醇類與純水的混合物等之所謂的水溶液。
從水供應噴嘴20所供應的水亦可依基板W的種類或是形成在基板W的配線圖案之構成、噴出水的角度、基板處理裝置1所設置的環境(溫度、壓力、清淨度等)等各種條件,從純水、去離子水、碳酸氣體溶解水、(氫水或電解離子水等的)機能水、或是IPA等乙醇類、有機溶劑等當中選擇最適當者。這種選擇典型是由控制部48來進行。此外,在使用乙醇類或有機溶劑等相對於基板浸濕性高、而且揮發性高的液體的情況下,可容易以低流量在基板上形成薄薄的液膜,而且可縮短基板的乾燥時間。又,從水供應噴嘴20所供應的液體亦可為形成預定比率之上述乙醇類與純水的混合物。在此情況下,可降低乙醇的使用量,因此亦可降低處理的運轉成本。此外,從水供應噴嘴20所供應的水之流量可使其變化。從水供應噴嘴20所供應的水之流量的變化典型是由控制部48來進行。
而且,從水供應噴嘴20所供應的水最好被加溫成室溫以上、水的沸點以下,例如25℃以上、65℃以下,較佳為30℃以上、60℃以下。藉由對水加溫,水會變得容易乾燥,而可加快後述上方氣體供應噴嘴30的搖動速度,且可縮短基板的乾燥時間。另一方面,從使IPA等乙醇類可與水接觸的觀點來看,以65℃以下為佳。水典型是由與水供應噴嘴20連接的配管(未圖示)之周圍所設置的加熱器所加溫,但是亦可使水通過另外設置的加熱器或熱交換器,再將溫度上升後的水導入水供應噴嘴20。又,在基板W的附近配設有上面用固定清洗噴嘴28,而可在基板W的上面供應與水供應噴嘴20同樣的水。而且,從上面用固定清洗噴嘴28所供應的水也是最好與從水供應噴嘴20所供應的水一樣會被加溫。
上方氣體供應噴嘴30是配置在藉由基板保持部10被保持成大致水平狀態的基板W的上方,且可噴出並噴吹相較於基板W之表面積非常細的乾燥用氣流。關於上方氣體供應噴嘴30的孔徑,當流速過大時液體會飛散,因此以1mm以上為佳,而當流速過小時,水的去除力會不足,因此以4mm以下為佳。所謂「相較於基板W之表面積為細的乾燥用氣流」係指,使氣流垂直地與全體由水覆蓋的水平的基板面接觸時、在氣流的外周會有同心圓的水殘留之程度的氣流,典型是由噴嘴所供應的粗細度。與粗的情況不同,不需要過多的氣體,而能以適當的強度排除基板上面的水。而且,在基板也不會帶來過多的力。藉由這種從上方氣體供應噴嘴30所噴出的乾燥用氣體,基板W之上面的水會被排除,使基板W的上面乾燥。另外,要使基板W之中央附近乾燥的情況下,如果相對於基板W斜斜地射入供應氣體,則基板W的中央周邊會比中央更先乾燥,殘留在基板W之中央的水會附著在已乾燥區域,並且有可能產生水痕。另外,斜斜地射入的情況下,會有氣體的衝突範圍擴大,乾燥力降低的問題。因此,對於基板W的氣體供應方向最好是與基板W垂直,因此,上方氣體供應噴嘴30是配置成與基板W垂直。藉此,係從上方氣體供應噴嘴30垂直於基板面分別供應乾燥用氣體。此外,從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣流典型為一條,但是亦可為複數條。
從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體典型為氮氣等惰性氣體。從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體如果是使用空氣,則成本不需要太高,但是在此情況下,必須使用化學過濾器等,事先去除固體、氣體、蒸氣狀的污染物質。然而,若是使用惰性氣體,則基板表面氧化的可能性會降低,對於次步驟造成不良影響的可能性也會降低,因此以使用惰性氣體更為理想。惰性氣體典型為氮氣(N2 ),但是亦可為碳酸氣體,又亦可為氬氣等惰性氣體。使用氮氣時,取得容易,處理也容易。又由於是大氣的其中一種成分,因此也不需要特別的後處理。另外,氣體的供應量必須足以輔助離心力而將水從基板中心排除至外周,在後述「獨立型」的情況下,由於基板的轉速為100rpm以下,離心力的效果小,因此具體而言為5L/min以上,較佳為10L/min以上,更佳為50L/min以上。在後述「一體型」的情況下,由於基板的轉速為100rpm以上,離心力的效果大,因此具體而言為1L/min以上,較佳為3L/min以上。另外,從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體的壓力以5至350kPa為佳。又,從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體,相對溼度以10%以下為佳。乾燥用氣體的效果在促進水朝向周緣部之移動這方面很大,但是使氣體的相對溼度降低至10%以下時,可促進因基板W之旋轉而形成的氣液界面的水之蒸發乾燥,且可更有效率地進行氣液界面之朝向周緣部的移動。
而且,從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體亦可含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣。使乾燥用氣體含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣,並將此供應至因基板W之旋轉而形成的氣液界面時,會使表面張力降低的物質係會溶解於界面部分的水,使被溶解之部分的表面張力降低。當界面部分的表面張力降低時,有豐富的水存在的部分(主體部分)之水的表面張力會變高而被拉往主體側,使界面之朝向周緣部的移動得以更有效率地進行。溶解於水時會使其表面張力降低的物質例如有異丙醇、雙丙酮、乙基乙二醇、乙酸乙酯、甲基四氫吡咯酮這些親水性溶媒或是這些的混合物。從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體可依基板W的種類或是形成在基板W的配線之構成、基板處理裝置1所設置的環境(溫度、壓力、清淨度等)等各種條件,從下列者當中選擇最適當者:氮氣或惰性氣體、去除了污染物質的空氣、IPA等乙醇或有機溶劑之蒸氣、或是藉由加熱對象氣體而適當調整這些氣體的相對溼度或是使其含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣。這種選擇典型是由控制部48來進行。
在從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體中含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣的情況下,氣體中所含有的溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質,典型是以液體的狀態被儲存在恆溫槽。恆溫槽是可將儲存於內部的液體維持在預定溫度的容器。氣體為氮氣(N2 )、溶解於水時會使其表面張力降低的物質為異丙醇(IPA)的情況下,IPA是以被密封在例如由不鏽鋼等金屬所構成的圓筒狀恆溫槽內的狀態下被儲存。而且,在圓筒狀之恆溫槽的上端面係貫穿有:可供氮氣流入恆溫槽內的流入管;以及將含有IPA蒸氣的氮氣從恆溫槽內朝向上方氣體供應噴嘴30引導的導出管。位於恆溫槽內的流入管的端部是沒入在液體的IPA當中。另一方面,位於恆溫槽內的導出管的端部是位於比液體之IPA更上方之由氣體所充滿的部分,並未沒入在液體的IPA當中。而且,在恆溫槽內設有用來將恆溫槽內之IPA液的液位維持在預定範圍內的接觸式液面感測器。液面感測器是用來檢出恆溫槽內之IPA液的高位及低位,檢出為低位時即啟動泵並將IPA液供應至恆溫槽內,檢出為高位時便使泵停止而停止IPA液對於恆溫槽內的供應。此外,在恆溫槽內,為了防止供應至IPA液內的氮氣之氣泡所導致的液面感測器之誤動作,最好以包圍流入管之方式配設兩端具有開口的圓筒狀隔壁。圓筒狀隔壁典型係配設成,其軸與恆溫槽的軸平行,並且包圍恆溫槽內之流入管的端部及導出管的端部。從為了避免氮氣的氣泡到達液面感測器而設置圓筒狀隔壁的目的來看,液面感測器係配置在圓筒狀隔壁的外側。此外,亦可配置成由圓筒狀隔壁包圍液面感測器,使流入管變成在圓筒狀隔壁的外側。
另外,恆溫槽為了使IPA液保持在預定溫度,至少儲存IPA液的部分是由預定溫度的恆溫水所覆蓋。由於IPA液形成IPA蒸氣時的氣化熱會使IPA液的溫度降低時,IPA的飽和蒸氣壓力會降低,IPA的飽和濃度會降低,使氮氣中所含有的IPA蒸氣的量減少。為了防止這種情形,至少儲存IPA液之部分的恆溫槽是由預定溫度的恆溫水所覆蓋。為了使恆溫槽內的IPA液保持在預定溫度,恆溫槽典型是由鉢狀的水套(water jaCket)所包圍。在水套中,於下部係設有用來導入恆溫水的恆溫水導入管,在與恆溫水導入管為相反側的上部則設有用來導出恆溫水的恆溫水導出管。由於是使預定溫度的恆溫水在水套內流動,因此可使水套及IPA液維持在預定溫度。例如想要將IPA液維持在20℃的情況下,20℃的恆溫水就會被供應至水套中。
為了使從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氮氣含有IPA蒸氣,係從流入管將氮氣噴入IPA液當中並起泡。如此一來,IPA蒸氣會被飽和在氮氣中,而儲存在IPA液上方的恆溫槽內,此物再藉由導出管從恆溫槽被導出然後引導至上方氣體供應噴嘴30。要調整IPA蒸氣在從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氮氣中的含量時,典型是藉由,在欲被引導至上方氣體供應噴嘴30之由IPA蒸氣所飽和的氮氣中,從其他管線混入氮氣而加以稀釋來實現。
水供應噴嘴20是安裝在搖動臂部21的前端,搖動臂部21的搖動軸22是連結於驅動源23。另一方面,上方氣體供應噴嘴30是安裝在搖動臂部31的前端,搖動臂部31的搖動軸32是連結於驅動源33。由搖動臂部21、31、搖動軸22、32、驅動源23、33構成移動機構。此外,水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30亦可安裝在同一搖動臂部。在此情況下,由於可共用移動機構,因此在設置空間及成本方面較為有利。以下,將在水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30分別設有移動機構者稱為「獨立型」,將共用移動機構者稱為「一體型」。使驅動源啟動時,搖動臂部21會搖動,水供應噴嘴20會沿著基板W的半徑方向移動,上方氣體供應噴嘴30也會沿著基板W的半徑方向移動。在此,針對水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30的位置關係,利用圖面加以說明。
第4圖是水供應噴嘴20與上方氣體供應噴嘴30的位置關係及軌跡的說明圖,(a)是獨立型,(b)是一體型。
如第4圖(a)所示,獨立型是一開始將上方氣體供應噴嘴30配置在基板W的大致中心,將水供應噴嘴20配置在基板W之中心的外周側。亦即,水供應噴嘴20是在基板W的半徑方向當中比上方氣體供應噴嘴30更位於外側。當基板W朝圖面中S的方向(順時針方向)旋轉時,搖動臂部21、31會以搖動軸22、32為中心,分別獨立地搖動俾使水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30移動至半徑方向之外側。藉由搖動臂部21、31的搖動,水供應噴嘴20會沿著圖面中的軌跡20M、上方氣體供應噴嘴30會沿著軌跡30M而分別描繪出圓弧軌道而移動。在此,搖動臂部21、31如果夠長,前述圓弧軌道就會形成大致直線軌道。另外,在此雖然是使用搖動的辭彙,但噴嘴是一面噴出氣體或水,一面從基板的中心側朝外側方向進行單方向的移動。亦即,臂部會轉動。然而,要回到洗淨的開始位置時會朝反方向轉動,因此合稱為搖動。水供應噴嘴20與上方氣體供應噴嘴30的位置關係係為,在其移動的過程當中,從水供應噴嘴20所供應的水是位於不會受到從上方氣體供應噴嘴30所供應的氣體干擾的位置。典型是如第4圖(a)的軌跡20M、30M所示,最好是形成水供應噴嘴20相對於基板W的中心與上方氣體供應噴嘴30大致點對稱的位置。然而並不限定於此,從基板的中心觀看各個噴嘴的角度而言,彼此分開正負30度以上,較佳為60度以上,更佳為90度以上,最佳為135度以上的位置。藉此,可防止液面的擾亂,還可防止水痕的形成。
水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30在其移動的過程當中,是恆常使水供應噴嘴20在基板W的半徑方向當中,比上方氣體供應噴嘴30更位於外側,也就是恆常使水供應噴嘴比上方氣體供應噴嘴保持更長的自旋轉中心(基板之中心)之距離的狀態而移動。基板W之疏水性傾向的部分(典型為Low-k膜部分)的接觸角(參照第2圖)變得更高、或是基板尺寸變大時,即使降低基板W的轉速,也會因為在外周部分的離心力而變得容易發生去水。為了避免此情況使轉速再降低時,就會變成不易引起中心部分的水的移動。因此,藉由在上方氣體供應噴嘴30的外周側設置水供應噴嘴20,使水供應噴嘴20在上方氣體供應噴嘴30移動之前,先從基板W的中心朝周緣部移動,並積極地供應水,會繼續維持乾燥作業時之基板周緣部的水膜,而解決去水的問題。尤其,基板W的尺寸為200mm以上時,單單進行轉速調整及供應氣體量的控制,並無法消除由於在外周部之去水而產生的水痕,因此使水供應噴嘴20在上方氣體供應噴嘴30移動之前,與供應氣體的同時供應水是相當重要的。此外,在此是針對使水供應噴嘴從基板的中心朝周緣部移動的方法加以敘述,但是亦可連同水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30,將複數個噴嘴從基板W的中心部到周緣部保持適當的間隔而設置,並藉由從中心部的噴嘴依序供應水及氣流而獲得相同的效果。或是,亦可先在所有的複數個噴嘴供應水,再從中心側的噴嘴依序停止供應。
在此,針對第4圖(a)之實施形態的噴嘴的移動速度加以說明。如上所述,水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30在移動的過程當中,是恆常使前者位於後者的外側。然而,本實施形態是將水供應噴嘴20的移動速度設定成比上方氣體供應噴嘴30的移動速度還要慢,兩者會幾乎同時到達基板W的最外周。如此構成時,在水供應噴嘴20從基板W落到外頭之後、或是已經不在基板W供應水之後,氣體供應噴嘴30也不會長時間持續供應氣體,因而容易避免基板表面的去水。
如第4圖(b)所示,在一體型當中,水供應噴嘴20也是被配置在上方氣體供應噴嘴30的徑向外側。水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30是固定在共通的搖動臂部,因此水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30會一面保持彼此的相對位置,一面描繪出箭頭M所示的圓弧軌道,並且沿著基板W的半徑方向移動。因此,當水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30朝向基板W的周緣部移動時,水供應噴嘴20會與上方氣體供應噴嘴30恆常保持一定的距離,並且在行進方向當中,比上方氣體供應噴嘴30更位於前方。由於水供應噴嘴20必須位於不會受到從上方氣體供應噴嘴30所供應的氣體干擾的位置,因此水供應噴嘴20與上方氣體供應噴嘴30之基板W的半徑方向當中的距離以10至30mm為佳,本實施形態為20mm。
在此,第4圖(b)的實施形態是使連結氣體供應噴嘴30及水供應噴嘴20的線與其移動方向形成大致90度。因此,在噴嘴開始移動時,位於基板W中心的氣體供應噴嘴30、以及如前所述位於離開中心之位置的水供應噴嘴20,在結束移動時,自中心算起的距離會變成大致相等。如此藉由使移動方向與連結線的方向錯開,使兩噴嘴的移動速度產生差異。這是因為與(a)的情況相同,在水供應噴嘴20從基板W脫離在外頭之後、或是已經不在基板W供應水之後,氣體供應噴嘴30也不會長時間繼續供應氣體,而可容易避免基板表面的去水。兩噴嘴的移動方向與連結兩噴嘴的線之方向的錯開方式係以兩噴嘴會同時到達基板W之外周的方向為佳。此角度α與前述連結線的長度有關,而係為80至110度,較佳為85至100度,更佳為90至95度。
另外,亦可設置複數個在搖動臂部安裝了水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30的機構,並且使其從基板W的中心部朝向外周部同時描繪出複數個不同的圓弧軌道而移動,然後進行乾燥。藉由使複數個圓弧軌道從基板W的中心部以等角度朝外周部延伸成大致放射狀,可使基板W均勻地乾燥。此外,亦可取代使其沿著圓弧軌道移動,而使水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30從基板W的中心部直線移動至外周部。
回到第1圖繼續基板處理裝置1的說明。
下面用多孔清洗噴嘴34是在具有比基板W之直徑大的長度的主體35中,大致等間隔地配設有複數個噴出口36,並且在大致水平地被保持於基板保持部10的基板W的下方,被配置成會通過基板W之中心的正下方。從下面用多孔清洗噴嘴34會有水朝向基板W的下面供應,在通過基板W之中心的直線方向(基板W的直徑)會有水大致均勻地噴出。從下面用多孔清洗噴嘴34所供應的水與從水供應噴嘴20所供應的水同樣可使用純水、去離子水、碳酸氣體溶解水等。從下面用多孔清洗噴嘴34所供應的水與從水供應噴嘴20所供應的水同樣可依基板W的種類或形成在基板W的配線圖案之構成、噴出水的角度、基板處理裝置1所設置的環境(溫度、壓力、清淨度等)等各種條件,從純水、去離子水、碳酸氣體溶解水、IPA等乙醇類、有機溶劑等當中選擇最適當者,這種選擇典型是由控制部48來進行。而且,從下面用多孔清洗噴嘴34所供應的水最好與從水供應噴嘴20所供應的水同樣會被加溫。
下方氣體供應噴嘴40是配置在被保持於基板保持部10的基板W的下方,其構成與上方氣體供應噴嘴30相同。因此,下方氣體供應噴嘴40可噴出相較於基板W之表面積非常細的乾燥用氣流,因而可藉由從下方氣體供應噴嘴40所噴出的乾燥用氣體,排除基板W之下面的水,使基板W的下面乾燥。從下方氣體供應噴嘴40所噴出的氣流典型為一條,但亦可為複數條。從下方氣體供應噴嘴40所噴出的氣體與從上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體同樣可使用氮氣或惰性氣體、去除了污染物質的空氣、或是藉由加熱對象氣體而適當調整這些氣體的相對溼度,或是含有IPA等乙醇類或有機溶劑的蒸氣等溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣的氣體。從下方氣體供應噴嘴40所噴出的氣體亦可考量基板W的種類或形成在基板W的配線圖案之構成、基板處理裝置1所設置的環境(溫度、壓力、清淨度等)等各種條件而選擇最適當者。這種選擇典型是由控制部48來進行。
下方氣體供應噴嘴40是安裝在搖動臂部41的前端,搖動臂部41的搖動軸42是連結於驅動源43,並且由搖動臂部41、搖動軸42、驅動源43構成移動機構。搖動臂部41是藉由驅動源43,經由搖動軸42以搖動軸42為中心而搖動,同時使下方氣體供應噴嘴40描繪出圓弧軌道,並且沿著基板W的半徑方向移動。另外,亦可設置複數個在搖動臂部41安裝了下方氣體供應噴嘴40的機構,並且使其從基板W的中心部朝向外周部同時描繪出複數個不同的圓弧軌道而移動,然後進行乾燥。藉由使複數個圓弧軌道從基板W的中心部以等角度朝外周部延伸成大致放射狀,可使基板W均勻地乾燥。此外,亦可取代使其沿著圓弧軌道移動,而使下方氣體供應噴嘴40從基板W的中心部直線地移動至外周部。此外,在此是針對使下方氣體供應噴嘴40從基板的中心朝周緣部移動的方法加以說明,但是亦可藉由將複數個下方氣體供應噴嘴40從基板W的中心部到周緣部保持適當的間隔而設置,並且從中心部的噴嘴依序供應氣流,而獲得與使下方氣體供應噴嘴40移動時同樣的效果。
此外,亦可取代下面用多孔清洗噴嘴34,而使用與水供應噴嘴20同樣的噴嘴。然而,基板W的下面通常是不施以配線等之具有均勻浸濕性的面,因此亦可為,在以多孔清洗噴嘴浸濕整個下面之後、同時停止供應的構成。
周緣吸引部44是接近基板W的周緣部而配設,用來吸引附著在基板W之周緣部的水。在周緣吸引部44配置有具備用來吸引水之吸引口的周緣吸引管嘴。吸引口是連接於未圖示的吸引配管。吸引配管是經由氣液分離裝置(未圖示)與真空源(未圖示)連通,並藉由真空吸引來吸引水。真空源是使用噴吹器、真空泵等。此外,周緣吸引管嘴具有由導電性材料所形成的導電部45。此導電部45是位於周緣吸引管嘴的前端,並且經由配線46而接地(earth)。周緣吸引管嘴與基板W之表面或基板W之周緣部的距離較佳為1mm以內,更佳為0.5mm以內。周緣吸引管嘴最好是接近基板周緣部的上面、側端部、下面任一個而配置。另外,亦可配置成這些配置當中的兩個以上。
控制部48是進行構成基板處理裝置1的各種構件之動作及供應至基板W的水或氣體之選擇。控制部48是分別與基板保持部10、水供應噴嘴20、上方氣體供應噴嘴30、下面用多孔清洗噴嘴34、下方氣體供應噴嘴40、保持部吸引部14、周緣吸引部44電性連接,並且針對滾輪11的轉速或推壓力、水或氣流的噴吹或噴灑流速(流量)及噴吹或噴灑之開始及停止、各噴嘴本身的移動及開始位置、停止位置、基板W周緣部之水的吸引之開始及停止,進行適當的控制。控制部48是根據事先安裝了上述各者之各控制的程式來進行。如此便構成用來控制基板處理裝置1的控制系統。
接下來,參照第1圖來說明基板處理裝置1的作用。
形成有金屬鑲嵌配線之欲進行洗淨的基板W的表面,在前步驟會全面被水覆蓋,然後被搬送到基板處理裝置1來。此時,在前步驟所覆蓋的水從基板W潑落時,亦可在使基板W旋轉之前,從水供應噴嘴20及上面用固定清洗噴嘴28的至少一方將水供應至基板W。此外,此處覆蓋基板W的水典型為純水。然而,亦可為有機溶劑、乙醇類、或是乙醇類及純水的混合物。在此情況下,只要可在基板W乾燥前,容易以低流量形成薄薄的液膜,並且防止基板W表面上之去水所導致的水痕形成即可。基板W是藉由四個基板保持部10之滾輪11所具備的夾鉗部12、以適當的推壓力大致保持成水平狀態。被保持成大致水平狀態的基板W係藉由滾輪11繞著軸之旋轉,而能以1000rpm以下被旋轉。尤其,基板W的轉速最好是30至800rpm。再者,將基板W的轉速設定為300至500rpm時,亦可適用於一體型的移動機構,因而更為理想。加快轉速時,水滴會與包圍離心機的蓋筒(cup)部碰撞而彈回,而成為在基板W上形成水痕的原因,因此最好將上限設定在800rpm左右。如此限制轉速的上限是因為加快轉速時,在直徑為200mm以上的大型基板當中,在離心力大的外周附近容易發生去水,並且容易產生水痕。此外,滾輪11若考慮如上所述的轉速範圍及後述下表面的乾燥,最好可嚴格地將基板W的轉速設定為30至1000rpm。
另一方面,如果在大致30rpm以下,離心力會不足,基板W中央部的水膜僅藉由乾燥用氣體的輔助並無法排除,因此最好不論基板尺寸皆維持30rpm以上的轉速。而且,與基板W之旋轉的同時,從上面用固定清洗噴嘴28及下面用多孔清洗噴嘴34向基板W供應水,而用水覆蓋基板W的上下兩表面全體。用純水覆蓋基板W所有表面時,可防止水在基板W上局部乾燥所導致的水痕的產生。
用水覆蓋基板W的上下兩表面之後,使上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40從基板W的大致中心,分別朝正上下方移動,使前端來到3至10mm的位置,並且使水供應噴嘴20移動至比上方氣體供應噴嘴30更靠近徑向之外周側10至30mm的位置(參照第4圖)。使各噴嘴移動至預定的位置之後,在停止來自上面用固定清洗噴嘴28及下面用多孔清洗噴嘴34之水的供應的同時或之前,從上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40開始對基板W供應作為乾燥用氣體之300kPa的氮氣,同時開始從水供應噴嘴20對基板W上面供應水。要供應的水量以50至300mL/min為佳。在此狀態下,使基板W的轉速形成大約60rpm,並且在氣體的流量達到後述預定的流量之後,使上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40朝向基板W的周緣部移動。同時,也使水供應噴嘴20一面維持比上方氣體供應噴嘴30更位於基板W徑向外側,一面朝向基板W的周緣部移動。
從水供應噴嘴20持續供應水是為了防止基板W表面上之斷水所導致的水痕之產生,從這種觀點看來,不僅水的供應量只要是可在基板W表面形成水膜的量即已足夠,如果供應量過多,還會成為發生液體飛濺的原因。發生液體飛濺時,液體會飛散至已經乾燥的基板W的表面,並且成為水痕產生的原因。因此,從水供應噴嘴20供應至基板W的水的流量最好是足以在基板W表面形成水膜所需的充分流量。尤其,基板W之直徑為300mm以上的較大基板W當中,由於離心力大,因此如果供應至基板W的水的流量大,液體飛濺就會變成明顯的問題,相反地,隨著從水供應噴嘴20所噴出的水流移動至基板W的周緣部,會使要形成水膜的面積逐漸減少,於是形成水膜所需的水的流量會變小。因此,水供應噴嘴20到達基板W之半徑的一半程度的位置時,最好使供應至基板W的水的流量減少。
或是,最好隨著水供應噴嘴20從中心部朝周緣部移動,使水的流量慢慢減少。隨著水供應噴嘴20的移動,如果以水供應噴嘴20距離基板W上之中心的位置為r,以基板W的半徑為R時,由於π r2 的面積已經藉由從上方氣體供應噴嘴30所供應的乾燥用氣體而乾燥,因此形成在基板W的水膜的面積S會是S=π(R2 -r2 )。因此,以供應至基板W之中心部的水(超純水)的流量為G時,在位置r中從水供應噴嘴20所供應的水(超純水)的流量Q(r),亦可以Q=G(1-(r2 -R2 ))表示之方式,隨著水供應噴嘴20的移動,使水(超純水)的流量連續減少。或是,亦可為Q≦G(1-(r2 -R2 ))。如此,藉由因應要形成水膜之基板W的面積變化,連續使水(超純水)的流量減少,可斷絕液體飛濺的原因,並且防止水痕的產生,而且可更為減少使用水量。
此外,基板W表面的水被膜在基板W的轉速越高越容易形成,而且比起從水供應噴嘴20所噴出的水流位於中心部時、位於周緣部時的離心力會增大,因此容易形成。反言之,若即使水流朝周緣部移動也維持水流位於中心部時之基板W的轉速,基板的轉速就會變得過高,尤其在基板W之直徑為300mm以上的較大基板W當中,液體飛濺會變成明顯的問題。因此,最好使基板W的轉速,在水供應噴嘴20到達基板W之半徑的一半程度的位置時,使其減少到會成為預定轉速為止。此基板W之轉速的減少,典型是一面繼續水供應噴嘴20的移動一面進行者。而且,基板W之轉速的減少是以一面形成水膜,一面不會引起液體飛濺的預定加速度進行。這種基板W之轉速的控制在採用了基板W之轉速較高的一體型移動機構的情況下特別有效。此外,亦可隨著水供應噴嘴20從基板W的中心部朝周緣部移動,慢慢使基板W的轉速減少。而且,可同時進行此基板W之轉速的控制、以及供應至上述基板W之水的流量的控制,或是進行任一方。
第5圖是上述水之流量的控制及基板W之轉速的控制之例。第5圖(a)是水的流量與水流的位置的關係圖表,第5圖(b)是基板W的轉速與水流的位置的關係圖表。圖中,縱軸代表水的流量或基板W的轉速,橫軸代表基板W之半徑上的位置,「C」代表基板W的中心,「E」代表基板W的端部。如第5圖(a)所示,剛開始,即使水流從基板W的中心側朝周緣部側移動,水的流量仍維持一定的值。當水流到達基板W之半徑的大致一半時,水的流量係慢慢變小,水流到達基板W的端部時,水的流量就會變成0。另外,如第5圖(b)所示,剛開始,即使水流從基板W的中心側朝周緣部側移動,基板W的轉速仍維持一定的值。當水流到達基板W之半徑的大致一半時,基板W的轉速係慢慢變小,而成為預定值,並且在水流到達基板W的端部之前都會維持該預定值。此外,可使水的流量或基板W的轉速以2段或3段以上來變化,或是使其以無段的方式變化。
乾燥用氣體如果從供應開始時就以高流量噴吹,則覆蓋基板W的水會飛散,並且附著在已經乾燥的基板W,而成為水痕的形成原因。因此,最初是以低流量噴吹,之後再以高流量噴吹。保持低流量的時間大約為1秒至2秒。再者,當乾燥用氣體到達高流量之後,使上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40以及水供應噴嘴20朝基板外周方向移動,從基板W將水加以去除。低流量是1至20L/min(1atm、0℃換算),高流量是20L/min(1atm、0℃換算)以上。此時各噴嘴的移動速度係為,移動停止時比移動開始時還要慢,典型是會隨著朝外周方向移動而變成低速。因為隨著各噴嘴朝基板外周部移動,要去除水的基板W的面積會增加。具體而言,基板中心部附近的移動速度以10至40mm/s,在基板外周部以2.5至6mm/s左右為佳。在此,所謂的「中心部附近」典型是與基板同心圓地描繪出具有基板之半徑的大致1/10之半徑的圓時、其內側的範圍。各噴嘴之移動速度的變化量最好是以每單位時間所要去除的水量大致相等的方式來決定,並且亦可使其具有線性特性。另外,水供應噴嘴20在與上方氣體供應噴嘴30相對於基板W之中心形成點對稱的位置,最好一面在徑向保持一定的距離(10至50mm)一面移動,但是並不一定要是一定的距離。其中,隨著基板W的旋轉,基板上的水會因為離心力而從基板中心部朝周緣部移動,但是疏水性高的部分之去水的速度比此速度快時,液滴會殘留在其附近的親水性高的部分,該液滴會移動至疏水部,並且從該處產生水痕。因此,最好藉由一面將乾燥用氣體供應至基板面,一面使上方氣體供應噴嘴30從基板的中心朝周緣部移動,並且推動藉由離心力之水的移動,在基板上還沒有發生去水時,使水完成朝向周緣部的移動。
而且,使乾燥用氣體含有異丙醇等、溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣的情況下,最好使含量成為,在乾燥用氣流於基板W周緣部側時,比乾燥用氣流在基板W中心側時來得大。
第6圖是會使表面張力降低的物質之蒸氣(以下,在此段落簡稱為「蒸氣」)的供應量以及基板W上之乾燥用氣流之位置的關係圖表。圖當中,縱軸代表蒸氣V的供應量,橫軸代表基板W之半徑上的位置,「C」代表基板W的中心,「E」代表基板W的端部。如第6圖所示,剛開始,即使乾燥用氣流從基板W的中心側朝周緣部側移動,蒸氣V的供應量仍維持一定的值。當乾燥用氣流到達基板W之半徑的大致一半時,蒸氣的供應量會慢慢變大而到達預定值,而在乾燥用氣流到達基板W的端部之前都會維持該預定值。乾燥用氣流當中會使表面張力降低的物質之蒸氣的含量,可隨著乾燥用氣流從中心側至周緣部側的移動,使其以2段或3段以上變化,或是以無段的方式變化。此外,使乾燥用氣體含有蒸氣的情況下,相較於不含蒸氣的情況,所要噴吹的乾燥用氣體的流量只要低流量便足夠。
如上所述,尤其在300mm以上的較大基板當中,越是基板W的外周部,要去除水膜的面積就越大,因此最好減慢各噴嘴朝向基板周緣部的移動速度。然而,藉由使異丙醇等會使表面張力降低的物質之蒸氣的含量隨著乾燥用氣流朝外周部移動而增加,水的表面張力會更為降低。因此,氣液界面更被拉往有豐富的水存在之處的力量會變強,即使朝外周部移動,也可使乾燥用氣流的移動速度保持一定。因此,可縮短每一片基板W的乾燥時間。而且,如果不是在乾燥用氣流的移動開始時,而是從中途增加會使表面張力降低的物質,則可減少會使表面張力降低的物質之使用量,因此相當理想。
從上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40開始進行乾燥用氣體的供應,並且開始進行水的去除之後,使連接於基板保持部10之保持部吸引部14及周緣吸引部44的真空源(未圖示)動作,也開始進行附著在基板保持部10的水及基板W之周緣部、亦即端部的水之吸引去除。一般而言,基板的周緣部分由於加工形狀等並不完全,因此比起基板表面,水滴更容易附著,而且容易發生水滴的殘留。由於近年來儘可能連基板的周緣部也都作為元件形成區域的趨勢,例如連距離邊緣2mm的部分也要求要進行與中心部同樣的處理。於是,在用來保持基板W而使其旋轉的基板保持部10設置用來吸引水的保持部吸引部14以促進水從基板側面附近的排除,同時藉由周緣吸引部44吸引基板周緣部的水從而防止水滴在基板W之周緣部的殘留,並且促進整個基板W的乾燥。此外,保持部吸引部14及周緣吸引部44是由導電性材料所形成,並且接地,因此即使基板W旋轉,使空氣與水摩擦而產生靜電,基板W也不會帶靜電。而且,由於在基板保持部10設有覆蓋件17,因此附著在基板保持部10的水不會再度飛散至正在乾燥或乾燥後的基板W。
當水供應噴嘴20以預定的速度移動而到達基板外周部時,水的供應會停止。此時,亦可在水供應噴嘴20到達基板外周部之後,持續進行任意時間的水之供應,再使水的供應停止。然而,為了避免脫離基板W端面以致水直接往下噴灑,會考慮噴嘴直徑,使水供應噴嘴20停在外周緣部之前。停止水的供應之後,上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40會幾乎同時到達基板外周部,到達後繼續約2至5秒鐘氣體的供應,再使氣體的供應停止。上方氣體供應噴嘴30及下方氣體供應噴嘴40的移動係在比基板端部更靠近徑向內側(中心側)約3至10mm的位置停止,於此是在進行預定時間之氣體的供應之後停止供應。在比此位置更朝外側之外周部供應氣體時,會因為從下方氣體供應噴嘴40所噴出的氣體的捲起,而有可能在基板上面發生灰塵等的污染,且會因為上方氣體供應噴嘴30所噴出的氣體的捲起,而有可能在基板下面發生灰塵等的污染。氣體之供應停止後,也使連接於基板保持部10之保持部吸引部14及周緣吸引部44的真空源停止。以上即結束一個基板的處理,經過處理的基板會朝向下一個步驟被搬送。此外,如上所述,在乾燥用氣體含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣,而且乾燥用氣體的流量只要低流量即已足夠的情況下,可使上方氣體供應噴嘴30的停止位置比基板端部更靠近徑向內側(中心側)大約1至3mm。如此一來,在乾燥用氣體的流量為低流量的情況下,也不會有氣體的捲起,而不會發生灰塵等的污染。
其中,基板W之下表面形成有熱氧化膜等不易乾燥的膜的情況下,亦可在基板之上表面乾燥後,以1000rpm以下進行下表面之最終乾燥。最終乾燥時,液滴幾乎沒有殘留在基板W,因而不會有液滴從蓋筒等飛濺的問題。此最終乾燥最好在特別是基板保持部是使用旋轉夾座(spin chuck)方式的情況下進行。因為旋轉夾座方式要在基板W的大致中心設置旋轉驅動軸,故設置基板下表面之乾燥用氣體的噴吹噴嘴較為困難。然而,即使是旋轉夾座方式,例如在採用了中空馬達的情況下,也可在基板W的下表面設置乾燥用氣體的噴出噴嘴,因此亦可藉由乾燥用氣體的供應使基板W的下表面乾燥。
參照第7圖,針對旋轉夾座方式的基板處理裝置加以說明。第7圖是用來說明本發明實施形態之變形例的基板處理裝置1E的圖。基板處理裝置1E是取代基板處理裝置1當中的滾輪10(參照第1圖)而具備用來保持基板W而使其旋轉的旋轉夾座機構13。旋轉夾座機構13具有:用來保持基板W的複數個夾爪13a;以及使藉由夾爪13a而保持的基板W在水平面內旋轉的旋轉驅動軸13b。旋轉夾座機構13嚴格來說可使基板W以大約2000rpm以下旋轉。而且,基板處理裝置1E具有將清洗水供應至基板W之下面的下面用固定清洗噴嘴38。此外,在基板處理裝置1E中,就該構成上的限制而言,並未具備基板處理裝置1所具備的下面用多孔清洗噴嘴34及下方氣體供應噴嘴40(參照第1圖)。第7圖所示的基板處理裝置1E是將水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30配設在共通的移動機構的一體型之例。基板處理裝置1E當中的移動機構具有搖動臂部31A、搖動軸32A、驅動源33A,這些構成分別相當於基板處理裝置1當中的搖動臂部31、搖動軸32、驅動源33。水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30的移動順序、供應至基板W的水及乾燥用氣體的流量、時間、種類等與基板處理裝置1的情況相同。此外,在與基板W之大致中心相對向的夾座機構13的部分,亦可形成有朝向基板W供應氣體的下方氣體供應口13h。從下方氣體供應口13h所供應的氣體典型是常溫或40℃左右的氣體。形成下方氣體供應口13h的情況下,下方氣體供應口13h為了防止水的集結,最好是形成在較其週邊部還要高的位置。另外,圖面雖未顯示,但是基板處理裝置1E亦可具有基板處理裝置1所具備的周緣吸引部44。
另外,亦可在連接於上面用固定清洗噴嘴28的配管84之一部分的周圍設置加熱器81,對從上面用固定清洗噴嘴28供應至基板W的水,與基板處理裝置1的情況同樣進行加溫。又,亦可在加熱器81之下游側的配管84設置用來檢出水之溫度的溫度檢出器82,並且設置從溫度檢出器82接收溫度訊號而控制加熱器81之輸出的控制器83,將從上面用固定清洗噴嘴28所供應的水調節成預定溫度(室溫以上、水的沸點以下、例如25℃以上、65℃以下,較佳為30℃以上、60℃以下)。控制器83亦可構成為控制部48的一部分。此外,圖示雖然加以省略,但是從水供應噴嘴20所供應的水、以及從下面用固定清洗噴嘴38所供應的水亦可用相同的要領加溫,並且調節成預定溫度。這些水的加溫亦可使水通過做為機器的加熱器或熱交換器來進行,而取代捲繞在配管的加熱器。而且,從水供應噴嘴20、上面用固定清洗噴嘴28、下面用固定清洗噴嘴38各噴嘴所供應的三個水最好都進行加溫,但是亦可加溫至少一個水,從縮短使後述基板W之下表面旋轉乾燥的時間的觀點來看,亦可僅加溫從下面用固定清洗噴嘴38所供應的水。
或是,亦可用第8圖所示的旋轉夾座機構13X取代旋轉夾座機構13(參照第7圖),而設在基板處理裝置1E。第8圖是基板處理裝置1E之旋轉夾座機構的變形例的部分詳細圖,(a)是平面圖,(b)是(a)的B-B剖面圖。變形例的旋轉夾座機構13X具有中空馬達13M,在中空馬達13M的外周安裝有用來保持基板W的複數個夾爪13n。中空馬達13M是使藉由夾爪13n而保持的基板W在水平面內旋轉。在中空馬達13M內,於基板W之大致中心的正下方,配設有將氣體噴吹在基板W之下側之表面的下面氣體供應噴嘴13v。從下面氣體供應噴嘴13v所供應的氣體典型是噴吹成,以下面氣體供應噴嘴13v側為頂點,以基板W的下表面側為底面的圓錐狀。噴吹成圓錐狀的氣體最好使圓錐之軸方向剖面的頂部的角度β(噴吹角度β)成為60°至120°。因為如果噴吹角度β太小,藉由氣體之噴吹而進行的基板W之下表面的乾燥區域就會變小,如果噴吹角度β太大,藉由氣體之噴吹而進行的基板W之下表面的乾燥效果就會變小。此噴吹角度β是依在下面氣體供應噴嘴13v的噴出開口部所形成之向外側擴張的斜面而決定。又,在中空馬達13M內配設有作為將水噴灑在基板W之下側表面的下方清洗水供應噴嘴的下面液體噴嘴13w。下面液體噴嘴13w亦可取代下面用固定清洗噴嘴38(參照第7圖)而設在中空馬達13M內,亦可與下面用固定清洗噴嘴38(參照第7圖)一同設在中空馬達13M內。
基板處理裝置1E是使基板W以200rpm以上旋轉,並且從上面用固定清洗噴嘴28將水供應至基板W的上表面而形成水被膜之後,藉由水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30一面將水供應至基板W的上表面,一面供應乾燥用氣體。使基板W之上表面乾燥的步驟中,水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30的移動、對基板W表面之供應水量的控制、基板W之轉速的控制、乾燥用氣體當中會使表面張力降低之物質的含量的控制係與基板處理裝置1的情況相同。而且,與基板處理裝置1(參照第7圖)的情況相同,亦可進行以下控制當中的一個或是組合兩個以上來進行:使移動的水供應噴嘴20位於周緣部側時,比位於基板W中心側時的基板W的轉速降低的轉速控制;使乾燥用氣體含有溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣的情況下,使其含量在乾燥用氣流於基板W周緣部側時,比乾燥用氣流在基板W中心側時來得大的控制;使水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30的移動速度在移動停止時比移動開始時來得慢的噴嘴的移動速度控制。
接下來,以具備第8圖所示的旋轉夾座機構13X、從上方氣體供應噴嘴30所供應的氣體為含有IPA蒸氣的氮氣、所要處理的基板W的直徑為300mm的情況,來更詳細地說明基板處理裝置1E之作用的例子。從前步驟被搬送至基板處理裝置1E的基板W是藉由夾爪13n,使形成有金屬鑲嵌配線的面成為上側而被保持成大致水平狀態。如此,搖動臂部31A會移動,使上方氣體供應噴嘴30位於基板W之大致中心的上方。接下來,藉由中空馬達13M的動作,使基板W以大約300rpm旋轉,並且從上面用固定清洗噴嘴28在基板W的上表面供應水,並從下面液體噴嘴13W在基板W的下表面供應水。從上面用固定清洗噴嘴28對基板W之上表面進行2秒左右的水的供應之後,使來自上面用固定清洗噴嘴28的水的供應停止,同時開始進行來自水供應噴嘴20的水的供應及來自上方氣體供應噴嘴30的氣體的供應。此時,來自下面液體噴嘴13w的水的供應是持續的。接下來,使水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30從基板W的中心朝周緣部移動,使基板W的上表面乾燥。此時,使搖動臂部31A的移動速度隨著朝向基板W之外周方向移動而成為低速。
當水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30開始移動,使上方氣體供應噴嘴30從基板W的中心到達預定距離(例如75mm左右)的地點之後,使來自下面液體噴嘴13w的水的供應停止,然後立刻從下面氣體供應噴嘴13v開始對基板W的下表面進行氣體(氮氣)的供應,以後便繼續來自下面氣體供應噴嘴13v的氣體的供應。從下面氣體供應噴嘴13v所噴吹的氣體會擴散成圓錐狀,相當於圓錐之底面的部分會與基板W的下表面接觸,使基板W之下表面的中心部附近乾燥。如此,藉由在基板W之上表面的乾燥當中開始基板W之下表面的乾燥,可縮短後述下表面乾燥步驟的所需時間。而且,藉由在下表面乾燥步驟之前先使在旋轉乾燥當中離心力會變小的基板W的中心部乾燥,可縮短下表面乾燥步驟的所需時間。藉此便可使生產率提升。而且,當水供應噴嘴20到達基板W之半徑的一半程度(例如75mm左右)的地點之後,會使基板W的轉速以(20 π/3)rad/s2 (200rpm/s)以下的加速度減少。
接下來,在從水供應噴嘴20供應至基板W之上表面的水之落在基板W後的水流之基板邊緣側的邊界到達外周端部之後,一面繼續搖動臂部31A的移動,一面使來自水供應噴嘴20的水的供應停止。在此,所謂基板W的「外周端部」是指,較具有比基板W大約小3mm之半徑、與基板W同心之圓還外側的部分,較佳為較具有比基板W大約小1mm之半徑、與基板W同心之圓還外側的部分。接下來,在從上方氣體供應噴嘴30供應至基板W之上表面的氣體之落到基板W後的氣流之基板邊緣側的邊界到達外周端部之後,一面繼續氣體的供應,一面使搖動臂部31A的移動停止。接下來,以(20 π/3)rad/s2 (200rpm/s)以下的加速度,使基板W的轉速慢慢上升,當基板W的轉速到達500rpm以上時,使來自上方氣體供應噴嘴30的氣體的供應停止。
本實施形態由於在從上方氣體供應噴嘴30所供應的氣體含有IPA蒸氣,因此所要噴吹的氣體的流量只要低流量即可,即使使上方氣體供應噴嘴30移動至基板W的外周端部,也不會發生氣體的捲起,因而不會發生灰塵等的污染。而且,由於是使水供應噴嘴20及上方氣體供應噴嘴30移動至基板W的外周端部,因此可使基板W的上表面乾燥,連基板W的外周端部都不會產生水痕。而且,在基板W之上表面是形成混合存在有親水面及疏水面的情況下,使來自上方氣體供應噴嘴30的氣體的供應停止時,會失去馬蘭各尼效果,因此殘留在親水面上的水會回到基板W的內側,而成為水痕產生的原因,但是當基板W的轉速到達500rpm以上時,使來自上方氣體供應噴嘴30的氣體的供應停止,因此可藉由離心力來阻止殘留在基板W之外周或側面的水進入基板W的中心側而防止水痕的產生。其中,從使搖動臂部31A的移動停止,並使基板W的轉速慢慢上升的時點開始,開始基板W之下表面的乾燥步驟。亦即,基板處理裝置1E是在基板W之上表面的乾燥之後接著使下表面乾燥。
以下,針對使基板W之下表面乾燥的步驟加以說明。要在基板W之上表面的乾燥後使下表面乾燥時,為了在以比剛開始小的轉速(典型為500rpm左右)使基板W旋轉之後,以較大的轉速(典型為1000rpm附近)使其旋轉,最好以2段或2段以上的轉速來進行。因為在基板W之上表面的乾燥後使下表面乾燥時,如果一口氣使基板W的轉速上升,則在假設基板W的側面或下表面有水滴殘留的情況下,水滴會碰到蓋筒或壁面而飛濺,並且附著在已藉由上述步驟而乾燥的基板W的表面,並且因此可能使基板W產生水痕。使基板W的轉速能以2段以上變化時,最好是以(20 π/3)rad/s2 (200rpm/s)以下的加速度進行。或是亦可以(20 π/3)rad/s2 的加速度慢慢使轉速上升,使基板W形成高速旋轉以免液滴彈回至基板。此外,為了縮短基板W之下表面的乾燥時間,亦可一面從下方氣體供應口13h或下面氣體供應噴嘴13v將氣體供應至基板W的下表面,一面使基板W旋轉而使其乾燥。
第9圖是在基板W之上表面的乾燥後使下表面乾燥時之基板W的轉速之控制的例子。第9圖是基板W的轉速與經過時間的關係圖表。圖面當中,縱軸代表基板W的轉速,橫軸代表經過時間。原點代表基板W之上表面的乾燥結束後之開始下表面之乾燥的時間。開始進行下表面的乾燥時,慢慢使基板W的轉速上升,到達預定值時,暫時維持該轉速。接下來在經過預定時間之後,以預定的加速度以下使基板W的轉速上升,上升至預定值之後,維持該轉速而使基板W乾燥。第9圖是使基板的轉速以2段變化的例子,但是亦可如上所述,以2段以上的方式使其變化。
此外,針對直徑300mm的基板,對Low-k膜進行研磨.洗淨,一面以200rpm的速度使基板W旋轉,一面使上表面乾燥之後,藉由以下所示的三個條件使內面旋轉乾燥時之異物的檢出結果如下所述。在此,所謂的異物是藉由雷射缺陷檢出裝置(KLA Tencor公司製:型號「SP-1/TBI」)對內面乾燥處理後的基板W檢出了直徑0.2 μ m以上的顆粒。上述三個條件如以下所述。
(1)使基板W的轉速以500rpm旋轉一秒鐘之後,以100rpm/s((10 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的轉速上升至1000rpm,並以此速度使其旋轉45秒鐘之後,以100rpm/s((10 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的旋轉停止。
(2)使基板W的轉速以1000rpm旋轉一秒鐘之後,以250rpm/s((25 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的轉速上升至1400rpm,並以此速度使其旋轉22秒鐘之後,以500rpm/s((50 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的旋轉停止。
(3)使基板W的轉速以500rpm旋轉一秒鐘之後,以100rpm/s((10 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的轉速上升至1400rpm,並以此速度使其旋轉22秒鐘之後,以500rpm/s((50 π/3)rad/s2 )的加速度使基板W的旋轉停止。
針對上述各條件,對每兩片進行樣本評價的結果,所檢出的異物的個數為(1)的情況有27、22,(2)的情況有52、47,(3)的情況有36、36。從結果可以明瞭,上述三個條件當中,可推測(1)的情況之水痕的產生率最低。
以上所說明的基板處理裝置1、1E的作用是根據安裝在控制部48的程式而進行。控制部48典型是包含個人電腦或微電腦等的電腦而構成。而且,基板處理裝置1、1E典型是設置在大氣下。在此所謂的大氣下是指,並非進行以往之基板處理之經過真空排氣或惰性氣體置換後的環境下,典型而言,係指一般基板處理裝置1、1E所設置之具有預定潔淨度的潔淨室內。一般而言,潔淨室內為了防止來自外部的塵埃的侵入,會使室壓稍高於外部,因此潔淨室內比起大氣壓力為若干正壓,但是這種環境也包含在「大氣下」的概念當中。此外,「大氣下」是例如美國聯邦規格209D的等級100,較佳為等級10以下之垂直層流式潔淨室內的環境。
接下來,針對具備本發明實施形態之基板處理裝置1或基板處理裝置1E的研磨裝置、以及具備基板處理裝置1或基板處理裝置1E的無電解鍍覆裝置加以說明。
第10圖是具備基板處理裝置1、1E的研磨裝置的模式平面圖。研磨裝置2是由研磨部100及洗淨部200所構成。研磨部100配置有研磨單元110以及進行基板W之傳遞的工件傳遞裝置120。研磨單元110是在中央設置旋轉台111,並在其一側配置有安裝了頂環112的研磨機113、在另一側配置有安裝了修整工具114的修整單元115的構成。而洗淨部200是在中央配置有可朝箭頭Z方向移動的兩座搬送機器人210及220,在其一側並列配置有滾輪刷洗單元50、筆形刷洗單元60及本發明實施形態的基板處理裝置1、1E,在另一側配置有使基板W反轉的兩台工件反轉機201、202。
第11圖是洗淨部200之內部詳細的要部斜視圖。如圖面所示,搬送機器人210、220都是在其上面安裝各兩組臂部機構211、221而構成。在臂部機構211、221的各個前端分別安裝有用來保持基板的機械手212、213、222、223。此外,機械手212及213是配置成上下重疊,機械手222及223也是配置成上下重疊。
第12圖是滾輪刷洗單元50的模式斜視圖。滾輪刷洗單元50是包含以下構件而構成:支持基板W的外周緣而旋轉的複數根(圖面中為6根)旋轉軸(具備旋轉機構的保持構件)51;其為滾輪狀,並且配設在基板W之上下的兩根滾輪型洗淨構件52、53;使平行於基板W之面的旋轉主軸52b、53b相對於基板W接近或離開,並且朝箭頭F1、F2方向分別旋轉的驅動機構54、55;以及將洗淨液供應至基板W之表面的洗淨液噴嘴56。滾輪型洗淨構件52、53是使主軸52b、53b通過由多孔質的PVA製海綿所構成的圓筒體52a、53a的構成。可知構成圓筒體52a、53a的海綿上所形成的孔的平均直徑越小,滾輪型洗淨構件52、53的塵埃(顆粒)去除能力就越高,最佳為110 μ m以下。圓筒體52a、53a亦可為發泡尿烷製。洗淨液噴嘴56是安裝在洗淨臂部57,並藉由搖動軸58一面朝箭頭A的方向搖動,一面將洗淨液供應至基板W的表面。洗淨液最好是使用包含界面活性劑者。
第13圖是筆形刷洗單元60的模式斜視圖。筆形刷洗單元60是包含旋轉夾座機構61、筆型刷洗機構63而構成。旋轉夾座機構61具有用來保持基板W之外周的夾爪62,並藉由旋轉驅動軸67的驅動而可朝箭頭G所示的方向旋轉。筆型刷洗機構63具有其一端被支持於軸64的搖動臂部65,在搖動臂部65的另一端係設置有朝向基板W的洗淨面、而朝正下方突出的旋轉驅動軸66,在旋轉驅動軸66的下端安裝由多孔質的PVA製海綿或發泡聚尿烷等所構成的筆型洗淨構件68而構成。筆型洗淨構件68是形成具有與基板W之接觸面形成水平狀態的底面的大致圓柱狀,其尺寸為例如高度約5mm、外徑約20mm。另外,海綿上所形成的微小孔的平均直徑約為110 μ m。微小孔的平均直徑越小,海綿的效果就越大,因此較佳的孔徑是比80 μ m小。軸64是如箭頭H所示,可上下升降,而且藉由軸64的轉動,搖動臂部65會朝箭頭I所示的方向搖動,又,藉由旋轉驅動軸66的旋轉,筆型洗淨構件68會朝箭頭J所示的方向旋轉。筆形刷洗單元60又具備用來供應洗淨液的洗淨液噴嘴69。洗淨液最好是使用包含界面活性劑者。
接下來,說明第10圖所示的研磨裝置2的作用。從收容有研磨前的基板W的匣盒(cassette)230,藉由搬送機器人220的機械手222(參照第1圖)一片片取出基板W後送到工件反轉機202,使基板W反轉,使所要研磨的面(例如電路圖案形成面)向下。接下來,基板W會從工件反轉機202被送到搬送機器人210的機械手212,並且被搬送至研磨部100的工件傳遞裝置120。工件傳遞裝置120上的基板W是如箭頭L所示,會被保持在會轉動的研磨機113之頂環112的下面,並移動至旋轉台111上,並且在會旋轉的研磨面116上進行研磨。此時,在研磨面116上會從未圖示的研磨液供應管供應研磨液。研磨後的基板W係再度返回工件傳遞裝置120,並藉由搬送機器人210的機械手213(參照第11圖)被送到工件反轉機201,然後以清洗液進行清洗,並且在反轉之後,藉由機械手213被移送至滾輪刷洗單元50。
如上所述,使旋轉的滾輪型洗淨構件52、53抵接於旋轉的基板W的上下面,並且從洗淨液噴嘴56噴灑洗淨液,將附著在基板W之上下面的顆粒加以去除,並且與洗淨液一同流走(參照第12圖)。由滾輪刷洗單元50所洗淨的基板W會由搬送機器人210的機械手212,從滾輪刷洗單元50移送至筆形刷洗單元60。筆形刷洗單元60是藉由夾爪62把持基板W的外周,並且在此狀態下使驅動軸67驅動旋轉,使整個旋轉夾座機構61高速旋轉,藉此使基板W以500至1500rpm的預定轉速旋轉。藉由旋轉夾座機構61所進行的基板W之處理時的轉速,可藉由連接於旋轉驅動軸67的未圖示驅動馬達之旋轉控制裝置,在數千rpm程度的容許轉速的範圍進行選擇。基板W的上表面是藉由使處於旋轉狀態的筆型洗淨構件68抵接於處於旋轉狀態之基板W的上表面,並且從洗淨液噴嘴69供應洗淨液,同時使搖動臂部65搖動而洗淨(參照第13圖)。如此經過研磨處理後的基板的表面,典型具有相對於水的接觸角為30度以上80度以下的部分,而很容易產生水痕。由筆型刷洗單元60洗淨的基板W會由搬送機器人220的機械手223搬送至基板處理裝置1、1E。此外,搬送時,基板的上表面會部分乾燥,因而有可能產生水痕,因此最好一面在筆形洗淨後立刻、或是在搬送中就進行清洗,並用水覆蓋基板的上表面,一面搬送。基板處理裝置1、1E是以前述基板處理裝置1、1E之作用的說明所敘述的要領進行基板W的洗淨及乾燥。如此,研磨裝置2便可對容易產生水痕之形成有金屬鑲嵌配線的基板W進行處理而使其不會產生水痕。
此外,研磨裝置2當中,亦可在基板W的上表面從洗淨液噴嘴56供應超音波能量而加以洗淨,以取代藉由滾輪刷洗單元50之滾輪型洗淨構件52、53進行的洗淨,或是在藉由滾輪型洗淨構件52、53進行的洗淨之前,在基板W的上表面從洗淨液噴嘴56供應超音波能量而加以洗淨。藉由噴灑具有超音波能量的洗淨液而進行洗淨,則存在於基板W的多數個顆粒會被去除。另外,亦可在基板W的上表面從洗淨液噴嘴69供應超音波能量而洗淨,以取代藉由筆形刷洗單元60之筆型洗淨構件68進行的洗淨,或是在洗淨之前,在基板W的上表面從洗淨液噴嘴69供應超音波能量而洗淨。其中,在刷洗當中,比起滾輪刷洗,筆形刷洗在異物的去除能力上特別優秀,因此例如在異物量少的情況下,若以筆形刷洗的一段處理,量多的情況下若進行剛開始係實施滾輪刷洗,接下來則實施筆形刷洗的兩段處理,則可有效去除異物。另外,亦可藉由與基板處理裝置1、1E相同的模組來實施筆形刷洗、或是滾輪刷洗及筆形刷洗雙方。藉由同樣的模組實施時,可減少研磨裝置2的設置空間,而且基板W的移動會變少,因此更為有效。
第14圖是具備基板處理裝置1、1E的無電解鍍覆裝置的模式平面圖。無電解鍍覆裝置3是將第10圖中的研磨裝置2的研磨部100取代成鍍覆部300,其他則是與研磨裝置2相同的構成。亦即,無電解鍍覆裝置3的洗淨部200是與研磨裝置2的洗淨部相同的構成。鍍覆部300並列配置有對鍍覆前的基板進行前洗淨的前洗淨模組301;使基板反轉的反轉機302;賦予基板之表面觸媒的第1前處理單元303a、303b;對此被賦予了觸媒的基板的表面進行藥液處理的第2前處理單元304a、304b;以及對基板的表面施以無電解鍍覆處理的無電解鍍覆單元305a、305b。而且,在鍍覆部300的端部設置有鍍覆液供應單元306。再者,在鍍覆部300的中央部配置有行走型的搬送機器人310。
接下來,說明第14圖所示的無電解鍍覆裝置3的作用。從收容有鍍覆前之基板W的匣盒230,藉由搬送機器人220、210搬送基板W,並且送到前洗淨模組301。在前洗淨模組301當中,殘留在Low-k膜上的銅等的殘留物等會被去除。例如,以面朝下方式保持基板,使基板W浸泡在0.5M的硫酸等的酸性溶液(藥液)中一分鐘。之後,利用超純水等的洗淨液(水)洗淨基板的表面。接下來,由搬送機器人310將基板W搬送至第1前處理單元303a(或303b),在此以面朝下的方式保持基板W,然後對基板W的表面進行觸媒之賦予。此觸媒賦予是例如藉由使基板W浸泡在0.005g/L的PdCl2 與大約0.2mol/L的HCL等的混合溶液(藥液)中一分鐘左右來進行。藉此,作為觸媒的Pd(鈀)會附著在配線(Cu)的表面,並且在配線的表面形成觸媒核(晶種)的Pd核。之後,用水洗淨基板W的表面。
接下來,利用搬送機器人310將此被賦予有觸媒的基板W搬送至第2前處理單元304a(或304b),在此以面朝下的方式保持基板W,並且對基板W的表面進行藥液處理。例如使基板W浸泡在Na3 C6 H5 O7 .2H2 O(檸檬酸鈉)等溶液(藥液)中,對配線(Cu)的表面施以中和處理。接下來,用水對基板W的表面進行水洗。如此,經過無電解鍍覆之前處理的基板會由搬送機器人310搬送至無電解鍍覆單元305a(或305b)。在無電解鍍覆單元305a當中,是以面朝下的方式保持基板W,並且使基板W浸泡在液溫為80℃的Co-W-P鍍覆液中兩分鐘左右,然後對活性化後的配線的表面施以選擇性的無電解鍍覆(無電解Co-W-P蓋鍍覆)。之後,用超純水等的洗淨液(水)洗淨基板W的表面。藉此,在配線的表面會選擇性形成由Co-W-P合金膜所構成的配線保護層(頂部鍍覆層)。接下來,此無電解鍍覆處理後的基板W會由搬送機器人310搬送至反轉機302,並且在此使形成有配線圖案的表面成為向上(面朝上)的狀態而使基板W反轉。
被搬送至反轉機302的基板W會由洗淨部200的搬送機器人210搬送至滾輪刷洗單元50,以下與第10圖所示的研磨裝置2當中之洗淨部200的作用相同,會進行藉由滾輪刷洗單元50及筆形刷洗單元60的刷洗、基板處理裝置1、1E的基板洗淨。此外,在搬送時,基板的上表面會部分乾燥,因而有可能產生水痕,因此最好一面在筆形洗淨後立刻、或是在搬送中就進行清洗,並用水覆蓋基板的上表面,一面搬送。如此,無電解鍍覆裝置3便可對容易產生水痕之形成有金屬鑲嵌配線的基板W進行處理而使其不會產生水痕。
藉由上述研磨裝置2或無電解鍍覆裝置3中的基板處理裝置1、1E以不會產生水痕之方式進行過洗淨處理的基板W,在形成電極、並經過檢查而被切割之後會形成半導體元件。此外,上述實施形態是在搬送時用純水覆蓋基板表面,但是亦可取代此而用有機溶劑、乙醇類或乙醇類與純水的混合物來覆蓋。在此情況下,從基板的洗淨步驟之後到基板的乾燥步驟前,可容易以低流量形成薄薄的液膜,且可防止基板表面上之斷水所導致的水痕形成。
1、1E...基板處理裝置
2...研磨裝置
3...無電解鍍覆裝置
10...基板保持部
10A至10D...基板保持部
11...滾輪
12...夾鉗部
13...旋轉夾座機構
13a...夾爪
13b...旋轉驅動軸
13h...下方氣體供應口
13M...中空馬達
13n...夾爪
13v...下面氣體供應噴嘴
13w...下面液體噴嘴
13x...旋轉夾座機構
14...保持部吸引部
15...吸引口
16...保持部吸引管嘴
17...覆蓋件
17a...覆蓋件
18...導電部
19...配線
20...水供應噴嘴
21...搖動臂部
22...驅動軸
23...驅動源
27...吸引配管
28...上方清洗水供應噴嘴(面用固定清洗噴嘴)
30...上方氣體供應噴嘴
31...搖動臂部
31A...搖動臂部
32...驅動軸
32A...驅動軸
33...驅動源
33A...驅動源
34...下方清洗水供應噴嘴(下面用多孔清洗噴嘴)
35...主體
36...噴出口
38...下方清洗水供應噴嘴(下面用多孔清洗噴嘴)
40...下方氣體供應噴嘴
41...搖動臂部
42...驅動軸
43...驅動源
44...周緣吸引部
45...導電部
46...配線
48...控制部
50...滾輪刷洗單元
51...旋轉軸
52...滾輪型洗淨構件
52a...圓筒體
52b...旋轉軸
53...滾輪型洗淨構件
53a...圓筒體
53b...旋轉軸
54...驅動機構
55...驅動機構
56...洗淨液噴嘴
57...洗淨臂部
58...搖動軸
60...筆形刷洗單元
61...旋轉夾座機構
62...夾爪
63...筆形刷洗機構
64...軸
65...搖動臂部
66...旋轉驅動軸
67...旋轉驅動軸
68...筆形洗淨構件
69...洗淨液噴嘴
81...加熱器
82...溫度檢出器
83...控制器
84...配管
100...研磨部
110...研磨單元
111...旋轉台
112...頂環
113...研磨機
114...修整工具
115...修整單元
116...研磨面
120...工件傳遞裝置
200...洗淨部
201...工件反轉機
202...工件反轉機
210...搬送機器人
211...臂部機構
212...機械手
213...機械手
220...搬送機器人
221...臂部機構
222...機械手
223...機械手
230...匣盒
300...鍍覆部
301...前洗淨模組
302...反轉機
303a...第1前處理單元
303b...第1前處理單元
304a...第2前處理單元
304b...第2前處理單元
305a...無電解鍍覆單元
305b...無電解鍍覆單元
306...鍍覆液供應單元
310...搬送機器人
W...基板
第1圖是本發明實施形態之基板處理裝置的說明圖,(a)是模式斜視圖,(b)及(c)是基板保持部的部分剖面圖。
第2圖是用來說明基板之相對於水的接觸角的模式圖。
第3圖是用來說明基板保持部之滾輪周圍的部分詳細圖。
第4圖是水供應噴嘴及上方氣體供應噴嘴的位置關係及各個的軌跡的說明圖,(a)為獨立型,(b)為一體型。
第5圖(a)是水的流量與水流的位置之關係的圖表,(b)是基板的轉速與水流的位置之關係的圖表。
第6圖是會使表面張力降低的物質之蒸氣的供應量與乾燥用氣流的位置之關係的圖表。
第7圖是用來說明本發明實施形態之變形例的基板處理裝置的模式斜視圖。
第8圖是本發明實施形態之變形例的基板處理裝置之旋轉夾座機構之變形例的部分詳細圖,(a)是平面圖,(b)是(a)當中的B-B剖面圖。
第9圖是基板下表面乾燥時之基板的轉速與經過時間之關係的圖表。
第10圖是具備基板處理裝置的研磨裝置的模式平面圖。
第11圖是研磨裝置之洗淨部的內部詳細的要部斜視圖。
第12圖是滾輪刷洗單元的模式斜視圖。
第13圖是筆形刷洗單元的模式斜視圖。
第14圖是具備基板處理裝置的無電解鍍覆的模式平面圖。
1...基板處理裝置
10...基板保持部
10A至10D...基板保持部
11...滾輪
12...夾鉗部
14...保持部吸引部
16...保持部吸引管嘴
17...覆蓋件
18...導電部
19...配線
20...水供應噴嘴
21...搖動臂部
22...驅動軸
23...驅動源
28...上方清洗水供應噴嘴(上面用固定清洗噴嘴)
30...上方氣體供應噴嘴
31...搖動臂部
32...驅動軸
33...驅動源
34...下方清洗水供應噴嘴(下面用多孔清洗噴嘴)
35...主體
36...噴出口
40...下方氣體供應噴嘴
41...搖動臂部
42...驅動軸
43...驅動源
44...周緣吸引部
45...導電部
46...配線
48...控制部
W...基板

Claims (56)

  1. 一種基板處理方法,具備:事先用水覆蓋基板之表面的步驟;使前述表面成為上側而將前述基板保持成大致水平狀態,然後在該水平面內予以旋轉的步驟;以及在前述基板之上側的表面,從具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴,噴吹乾燥用氣流的步驟;其中,係一面噴吹前述乾燥用氣流,一面藉由前述水平面內的旋轉,將前述水從前述基板的上表面加以去除。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其中,前述基板的上表面是由絕緣膜所構成,而前述基板之上表面的至少一部分是由金屬膜部分所構成。
  3. 一種基板處理方法,具備:對於基板施以平坦化處理或無電解鍍覆處理的步驟;將前述基板保持成大致水平狀態,然後在該水平面內予以旋轉的步驟;用水覆蓋進行過前述處理的前述基板之上表面的步驟;以及在前述基板的上表面,從具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴,噴吹乾燥用氣流的步驟;其中,係一面噴吹前述乾燥用氣流,一面藉由前述 水平面內的旋轉,將前述水從前述基板的上表面加以去除。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中係具備有,在前述基板之下側的表面,從具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴,噴吹乾燥用氣流的步驟。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,在用水覆蓋前述基板之上表面的步驟之前,具備刷洗前述基板之上表面的步驟。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述水是至少去除了溶解鹽類的去離子水。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述水是使碳酸氣體溶解後的碳酸氣體溶解水。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中係具備有將前述水加溫的步驟。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述乾燥用氣體的相對溼度為10%以下。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述氣體含有可溶於水、而且溶解於水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理方法,其中,含於前述氣體前的液體之前述物質,亦即溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質,是被保持在預定溫度。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法, 其中係具備經由用來旋轉保持前述基板的保持部而吸引前述水的步驟。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中係具備在前述基板的周緣部吸引前述水的步驟。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述氣流係構成為,一面將前述乾燥用氣體供應至前述基板的表面,一面從前述基板的中心側朝周緣部側移動。
  15. 如申請專利範圍第10項之基板處理方法,其中,前述氣流係構成為,一面將前述乾燥用氣體供應至前述基板的表面,一面從前述基板的中心側朝周緣部側移動;溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質之蒸氣在前述氣體中的含量,是在前述乾燥用氣流於前述基板周緣部側時,比前述乾燥用氣流在前述基板中心側時來得大。
  16. 如申請專利範圍第14項之基板處理方法,其中,藉由前述氣流的移動,將覆蓋在前述基板的水從前述基板的中心部朝周緣部側緩緩推出,同時使前述基板從該中心部朝周緣部側緩緩乾燥。
  17. 如申請專利範圍第14項之基板處理方法,其中係具備:從前述基板的上方,在前述基板的上表面,從具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴,噴灑水流的水流噴灑步驟,其中,前述水流的噴灑位置比前 述氣流之噴吹位置更靠近徑向外周側;以及一面噴灑前述水流,一面隨著前述氣流的移動使前述水流從前述基板的中心側朝周緣部側移動的步驟。
  18. 如申請專利範圍第17項之基板處理方法,其中,噴灑在前述基板之上表面的水流的流量,係在前述水流於前述基板周緣部側時,比前述水流在前述基板中心側時來得小。
  19. 如申請專利範圍第14項之基板處理方法,其中,前述氣流從前述基板之中心側朝周緣部側的移動速度,係在前述氣流的移動停止時,比前述氣流的移動開始時來得慢。
  20. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法,其中,前述水流噴灑位置是不會受到前述氣流干擾的位置。
  21. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,前述基板的轉速為30rpm以上、800rpm以下。
  22. 如申請專利範圍第16項之基板處理方法,其中,前述基板的轉速,係在前述水流於前述基板周緣部側時,比前述水流於前述基板中心側時來得小。
  23. 如申請專利範圍第14項之基板處理方法,其中係具備有,在前述氣流的噴吹之前,將水供應至前述基板之下表面的步驟,其中,係構成為,在前述氣流移動時,將乾燥用氣體噴吹在前述基板之下表面。
  24. 如申請專利範圍第17項之基板處理方法,其中係具備: 使前述基板的轉速成為第1預定轉速的步驟;當前述水流到達前述基板的外周端部時使前述水流停止的步驟;當前述氣流到達前述基板的外周端部時使前述氣流之移動停止的步驟;以及在前述氣流位於前述基板之外周端部的狀態下,使前述基板的轉速上升,並且在前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時,使前述氣流停止的步驟。
  25. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板處理方法,其中,在從前述基板的上表面將前述水加以去除之後,具備使前述基板之下表面乾燥的步驟。
  26. 如申請專利範圍第25項之基板處理方法,其中,在使前述基板之下表面乾燥的步驟中,係使前述基板的轉速產生變化。
  27. 如申請專利範圍第26項之基板處理方法,其中,以(20π/3)rad/s2 以下的加速度進行前述基板之轉速的變化。
  28. 一種基板處理裝置,具備:基板保持部,係將基板W保持成大致水平狀態並予以旋轉;上方氣體供應噴嘴,係配置在被保持於前述基板保持部的基板之上方,並且將氣體供應至該基板之上側的表面;水供應噴嘴,係配置在被保持於前述基板保持部的 基板之上方,並且將水供應至該基板,而且是在前述基板的徑向當中配置在比前述上方氣體供應噴嘴更外側;以及移動機構,係使前述上方氣體供應噴嘴及前述水供應噴嘴從基板的中心部側朝周緣部側移動。
  29. 如申請專利範圍第28項之基板處理裝置,其中係具備:恆溫槽,用以將以蒸氣之形式含在前述氣體中、溶解於前述水時會使其表面張力降低的物質,以預定溫度之液體的狀態加以儲存。
  30. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中,復具備用來吸引附著於前述基板保持部的水的保持部吸引部。
  31. 如申請專利範圍第30項之基板處理裝置,其中,又具備從前述基板的周緣部吸引前述水的周緣吸引部。
  32. 如申請專利範圍第31項之基板處理裝置,其中,前述保持部吸引部及周緣吸引部係具有由導電性材料所形成的導電部,且該導電部係接地。
  33. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備:下方氣體供應噴嘴,係配置在被保持於前述基板保持部的基板之下方,並且將氣體供應至該基板之下側的表面;前述基板保持部具有與所保持的基板之端部接觸的滾輪,前述滾輪是一面保持與所保持的基板之接觸,一面繞著其軸旋轉。
  34. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備:下面氣體供應噴嘴,係配置在被保持於前述基板保持部的基板之下方,並且將氣體供應至該基板之下側的表面;前述基板保持部係具有用來保持前述基板的夾爪。
  35. 如申請專利範圍第34項之基板處理裝置,其中,前述下面氣體供應噴嘴係配置在被保持於前述夾爪的基板之大致中心的下方,並且係構成為,使從前述下面氣體供應噴嘴所供應的氣體噴吹成以頂部為下方的圓錐狀。
  36. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備覆蓋件,用來覆蓋前述保持部之至少一部分,以避免附著於前述基板保持部的水飛散至所保持的基板。
  37. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備:將水供應至前述基板之上表面的上方清洗水供應噴嘴;以及將水供應至前述基板之下表面的下方清洗水供應噴嘴。
  38. 如申請專利範圍第37項之基板處理裝置,其中,從前述水供應噴嘴所供應的水、從前述上方清洗水供應噴嘴所供應的水、以及從前述下方清洗水供應噴嘴所供應的水的至少一者係被加溫。
  39. 如申請專利範圍第37項之基板處理裝置,其中,從前 述下方清洗水供應噴嘴所供應的水係被加溫。
  40. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中,前述移動機構係構成為,使前述上方氣體供應噴嘴及前述水供應噴嘴從基板中心部側朝周緣部側移動時,前述上方氣體供應噴嘴及前述水供應噴嘴之移動停止時前的移動速度比移動開始時的移動速度來得慢。
  41. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中,前述基板的轉速為30rpm以上、800rpm以下。
  42. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備控制部,用以使前述基板旋轉成,在前述水供應噴嘴於前述基板周緣部側時的前述基板的轉速,比前述水供應噴嘴在前述基板中心側時的前述基板的轉速來得小。
  43. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備控制部,用以將從前述水供應噴嘴供應至前述基板的前述水之流量予以調節成,在前述水供應噴嘴於前述基板周緣部側時、供應至前述基板的前述水之流量,比前述水供應噴嘴在前述基板中心側時、供應至前述基板的前述水之流量來得小。
  44. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中係具備控制部,其係使前述上方氣體供應噴嘴及前述水供應噴嘴從基板的中心部側朝周緣部側移動時,使前述基板的轉速成為第1預定轉速;當前述水供應噴嘴到達前述基板的外周端部時,使來自前述水供應噴嘴的前 述水之供應停止;當前述上方氣體供應噴嘴到達前述基板的外周端部時,使前述上方氣體供應噴嘴之移動停止,並且使前述基板的轉速上升;當前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時,使來自前述上方氣體供應噴嘴的氣體之供應停止。
  45. 如申請專利範圍第28項或第29項之基板處理裝置,其中,具備控制部,用以使前述基板的轉速以(20π/3)rad/s2 以下的加速度變化。
  46. 一種研磨裝置,具備:用來研磨前述基板的研磨單元;對前述基板進行刷洗或超音波洗淨的洗淨單元;以及申請專利範圍第28至45項中任一項之基板處理裝置。
  47. 一種無電解鍍覆裝置,具備:對前述基板施以無電解鍍覆的無電解鍍覆單元;對前述基板進行刷洗或超音波洗淨的洗淨單元;以及申請專利範圍第28至45項中任一項之基板處理裝置。
  48. 一種基板處理裝置,係具備:基板保持部,保持基板並使前述基板在大致水平面內旋轉;清洗水供應噴嘴,分別配置在前述基板之上方及下方,將水供應至前述基板而利用該水覆蓋前述基板的上表面;上方氣體供應噴嘴,將氣體供應至前述基板的上表 面;水供應噴嘴,將水供應至前述基板的上表面;以及控制系統,其控制下述動作:一面從前述上方氣體供應噴嘴將氣體供應至前述基板的上表面,一面使前述上方氣體供應噴嘴從基板中心附近朝外周部移動,同時地,在比從前述上方氣體供應噴嘴供應至前述基板的上表面的氣體更偏向徑向外周方向的位置之前述基板的上表面,一面使前述水供應噴嘴供應水一面移動,並去除前述基板之上表面的水。
  49. 一種控制程式,是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,且該電腦係控制該基板處理裝置,該控制程式係控制使用一種基板處理方法之該基板處理裝置,該基板處理方法係具備:對於基板施以平坦化處理或無電解鍍覆處理的步驟;將前述基板保持成大致水平狀態,然後在該水平面內予以旋轉的步驟;用水覆蓋進行過前述處理的前述基板之上表面的步驟;以及在前述基板的上表面,從具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴,噴吹乾燥用氣流的步驟;其中,係一面噴吹前述乾燥用氣流,一面藉由前述水平面內的旋轉,從前述基板的上表面將前述水加以去除。
  50. 一種控制程式,是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,且該電腦係控制該基板處理裝置,該控制程式係控制使用一種基板處理方法之該基板處理裝置,該基板處理方法係具備:將基板保持成大致水平狀態,然後在該水平面內予以旋轉的步驟;以及將具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴所供給的乾燥用氣流及水流,從前述基板的上方噴吹及噴灑在前述基板之上表面的步驟,其中,係將前述氣流及前述水流,一面維持成前述水流在前述基板的徑向當中比前述氣流更位於外側,一面從前述基板的中心側朝周緣部側移動。
  51. 一種控制程式,是被安裝在與基板處理裝置連接的電腦,且該電腦係控制該基板處理裝置,該控制程式係控制使用一種基板處理方法之該基板處理裝置,該基板處理方法係具備:將基板保持成大致水平狀態,然後在該水平面內予以旋轉的步驟;用水覆蓋前述基板之上表面的步驟;以及分別將具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴所供給的乾燥用氣流,噴吹在前述基板的上表面,以及將具有相較於前述基板之表面的面積為狹小的孔之噴嘴所供給的水流,噴灑在前述基板之上表面的步驟,其中,係一面維持著在前述基板的徑向當中前述 水流比噴吹在前述上表面的氣流更位於外側,一面使噴吹及噴灑在前述上表面的氣流及前述水流,從前述基板的中心側朝周緣部側移動,並且將前述基板之上表面的水加以去除。
  52. 如申請專利範圍第50項或第51項之控制程式,其中,係進行下述至少一個控制:使前述水流在前述基板周緣部側時的前述基板的轉速,比前述水流在前述基板中心側時的前述基板的轉速來得小的控制;以及,使前述水流在前述基板周緣部側時的前述水流之流量,比前述水流在前述基板中心側時的前述水流之流量來得小的控制。
  53. 如申請專利範圍第50項或第51項之控制程式,其中,係進行,在噴吹前述氣流之前,將水供應至前述基板的下表面,並且在前述氣流移動時將乾燥用氣體噴吹在前述基板之下表面的控制。
  54. 如申請專利範圍第50項或第51項之控制程式,其中,係進行下述控制:使前述氣流及前述水流從前述基板中心部側朝周緣部側移動時,使前述基板的轉速成為第1預定轉速;當前述水流到達前述基板之外周端部時,使前述水流停止;當前述氣流到達前述基板之外周端部時,使前述氣流的移動停止,並且使前述基板的轉速上升;當前述基板的轉速到達比前述第1預定轉速高的第2預定轉速時,使前述氣流停止。
  55. 如申請專利範圍第49至51項中任一項之控制程式,其 中,係具備,從前述基板的上表面將前述水加以去除之後,使前述基板之下表面乾燥的步驟,並且,在使前述基板之下表面乾燥的步驟中,係使前述基板的轉速以(20π/3)rad/s2 以下的加速度變化而構成。
  56. 一種半導體元件之製造方法,具備:藉由申請專利範圍第1至27項中任一項之基板處理方法將基板洗淨的步驟;以及在前述基板形成半導體元件的步驟。
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