TWI492283B - 液體處理裝置及液體處理方法 - Google Patents

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Description

液體處理裝置及液體處理方法
本發明係關於一種液體處理裝置及液體處理方法，使基板旋轉並同時對基板下表面供給處理液，藉此對基板進行既定液體處理例如清洗處理或蝕刻處理。
半導體製造程序中，為去除附著基板例如半導體晶圓表面或是背面之不要的膜(例如氧化膜、氮化膜、結束作為遮罩之角色的光阻膜等)，可使用化學液進行清洗或是蝕刻處理。
專利文獻1中，揭示有連續實行上述化學液清洗處理，以及其後之潤洗處理之基板處理裝置。此基板處理裝置包含：旋轉頭，固持晶圓周緣部並使該晶圓旋轉；及噴射頭，設於此旋轉頭，對晶圓下表面供給處理流體。
專利文獻1所記載的基板處理裝置內，有時於化學液體處理中，自化學液噴射用之棒狀噴射構件朝晶圓下表面所噴射之化學液會因重力而自晶圓落下，此落下之化學液會附著潤洗液噴射用之棒狀噴射構件。且經噴射之化學液有時會跟著因旋轉之旋轉頭及晶圓而形成的氣流朝晶圓旋轉方向流動，附著潤洗液噴射用之棒狀噴射構件。化學液一旦附著潤洗液噴射用之棒狀噴射構件，即有化學液混入潤洗液之虞，且化學液一旦附著而乾燥該化學液即亦可能成為微粒之原因。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2007-318140號公報
本發明提供一種液體處理裝置，可防止或是減少自化學液噴射用噴射構件朝晶圓下表面所噴射之化學液附著噴射潤洗處理用流體之噴射構件。
依本發明可提供一種液體處理裝置，包含：基板固持部，具有固持基板周緣部之固持構件，水平固持基板；旋轉驅動部，使該基板固持部旋轉；及噴嘴，設置成位於由該基板固持部所固持之基板下表面下方，且包含：複數之第1噴吐口，用來對由該基板固持部所固持之基板下表面噴吐化學液；及複數之第2噴吐口，用來對由該基板固持部所固持之基板下表面噴吐潤洗處理用流體；且該噴嘴具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第1部分，該複數之第1噴吐口經配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，配置至少一部分該複數之第1噴吐口於該第1部分，該噴嘴具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第2部分，該複數之第2噴吐口經配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，配置至少一部分該複數之第2噴吐口於該第2部分，配置該第1部分與該第2部分呈V字形，配置該第1部分於自上方以俯視觀之自該第2部分朝該旋轉驅動部所旋轉之基板旋轉方向前進既定角度之位置。
且依本發明可提供一種液體處理方法，包含：以水平姿態固持基板；使該基板旋轉；自設於該基板下方之噴嘴的複數之第1噴吐口對基板下表面供給化學液；及其後，自該噴嘴的複數之第2噴吐口對基板下表面供給潤洗處理用流體；且做為該噴嘴使用如下者：具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第1部分，該複數之第1噴吐口經配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，配置至少一部分該複數之第1噴吐口於該第1部分，且具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第2部分，該複數之第2噴吐口經配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，配置至少一部分該複數之第2噴吐口於該第2部分，且配置該第1部分與該第2部分呈V字形，且配置該第1部分於自上方以俯視觀之自該第2部分朝該旋轉驅動部所旋轉之基板之旋轉方向前進既定角度之位置。
依本發明，可使自第1部分噴吐之化學液難以到達第2部分，可防止或減少第2部分因化學液而受到污染，且可藉由自第2部分噴吐之潤洗處理用流體清洗第1部分。因此可維持噴嘴之潔淨。
以下，參照圖式說明本發明實施形態。首先使用圖1說明關於包含與依本發明之液體處理裝置實施形態相關之基板清洗裝置之處理系統。如圖1所示，處理系統包含：載置台101，用來載置作為被處理基板自外部收納半導體晶圓W(以下僅稱「晶圓W」)之載具；運送臂102，用來取出由載具收納之晶圓W；架座單元103，用來載置藉由運送臂102取出之晶圓W；及運送臂104，接收由架座單元103載置之晶圓W，朝基板清洗裝置10內運送該晶圓W。
如圖1所示，液體處理系統中組裝有複數(圖1所示之態樣中係10個)基板清洗裝置10與2個反向器(REV，晶圓翻面裝置)105。又，如圖1所示，運送臂104雖自上方觀察大致呈U字形狀，但此運送臂104只要在升降銷22(後述)上載置晶圓W或自升降銷22上卸除晶圓W時不接觸升降銷22及於後詳述之V字形噴嘴60即可(參照圖10B)。
其次，使用圖2A及圖2B說明關於基板清洗裝置10之概略構成。基板清洗裝置10具有腔室12(僅顯示於圖2A)，此腔室12內包含：固持板30，固持晶圓W；升降銷板20，設於固持板30上方，具有自下方支持晶圓W之升降銷22；旋轉驅動部39，具有使固持板30旋轉之電動馬達等；處理流體供給管40，設置成通過形成於固持板30中心部分之穿通孔30a及形成於升降銷板20中心部分之穿通孔20a；V字形噴嘴60，朝晶圓W下表面吹送經由處理流體供給管40供給之處理流體；及加熱器內建型覆蓋構件80，可位於接近由固持板30固持之晶圓W上表面而包覆晶圓W上表面之位置。
處理時，升降銷板20與固持板30連動而一體旋轉。於腔室12頂棚設有在腔室12內形成潔淨空氣降流之風扇過濾器單元(FFU)14。於腔室12側壁(圖2A右側側壁)形成有設有遮擋構件(未經圖示)之晶圓W之送出送入口(未經圖示)，固持晶圓W之運送臂104可通過此送出送入口侵入腔室內。又，雖為便於製作圖式於圖2A中描繪腔室12之頂棚低於實際位置，但實際上頂棚大致具有圖2B所示之運送臂104可移動且覆蓋構件80可位於上昇位置之高度。
升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60可相對於固持板30昇降。在此，圖2A顯示升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60分別處於下降位置時之狀態，圖2B顯示升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60分別處於上昇位置時之狀態。升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60分別在如圖2A所示之下降位置與如圖2B所示之上昇位置之間昇降。圖2A中顯示位於處理位置(下降位置)之覆蓋構件80。圖2B中雖省略表示位於讓避位置(上昇位置)之覆蓋構件80，但實際上位於以雙短劃虛線表示之晶圓W上方。
其次，於以下說明關於基板清洗裝置10各構成要素之詳細情形。
如圖3所示，升降銷板20呈圓板形狀，於其中心部分形成穿通孔20a。於穿通孔20a周圍設有環狀突起部20b，防止在升降銷板20上的液體進入穿通孔20a內。處理流體供給管40通過穿通孔20a。於升降銷板20表面周緣部附近設有複數根(本例中係4根)升降銷22。較佳實施形態中，特別是如圖2C所示，4根升降銷22係2對，配置一方對22a、22a’(圖2C中在左側之2根)在沿圓周方向恰遠離就中心角而言相當於30度(銳角)距離之位置，配置另一方對22b、22b’(圖2C內在右側之2根)在沿圓周方向恰遠離就中心角而言相當於120度(鈍角)距離之位置。且配置4根升降銷22相對於在圖2C中通過晶圓W中心沿左右方向延伸之假想線呈線對稱。藉由如圖2C所示配置升降銷，可以充分穩定之狀態在升降銷22上支持晶圓W，並可在送出送入晶圓W(參照圖2B)時不被升降銷22干擾而令U字形運送臂104(亦參照圖10B)侵入(自圖2C右側朝左側侵入)晶圓W下方。複數例如3個棒狀連接構件24自升降銷板20下表面(與設有各升降銷22之面相反側之面)朝下方延伸。於升降銷板20周緣部附近沿周方向等間隔地設有此等連接構件24。
如圖4所示，固持板30呈圓板形狀，於其中心部分形成穿通孔30a。處理流體供給管40通過此穿通孔30a。且如圖2A所示，旋轉杯36隔著連接構件38安裝於固持板30表面。旋轉杯36包圍升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60處於下降位置時由固持板30固持之晶圓W外周緣。且如圖2A及圖2C所示，於旋轉杯36設有用來固持晶圓W之2個固定固持構件37。關於固定固持構件37之具體功能於後詳述。又，此等固定固持構件37亦可不設於旋轉杯36而代之以設於固持板30，或是亦可直接連接連接構件38。固定固持構件37直接連接連接構件38時，對抗水平方向的力的固定固持構件37的強度可更大。
於固持板30下表面(與設有旋轉杯36之面相反側之面)中心部分安裝有中空旋轉軸34，俾自該固持板30下表面朝下方延伸。於旋轉軸34中空部分收納有處理流體供給管40。藉由軸承(未經圖示)支持旋轉軸34，並藉由電動馬達等旋轉驅動部39使該旋轉軸旋轉。藉由旋轉驅動部39令旋轉軸34旋轉固持板30亦旋轉。
如圖4所示，於固持板30形成3個穿通孔(連接構件穿通孔)30b，結合升降銷板20之連接構件24以可滑動之方式通過各穿通孔30b。因此，連接構件24連接成禁止固持板30與升降銷板20相對旋轉而使固持板30及升降銷板20一體旋轉，另一方面允許固持板30與升降銷板20相對上下動。沿固持板30周方向等間隔地設置穿通孔30b。且於固持板30下表面各穿通孔30b處設有3個圓筒形狀收納構件32。各收納構件32自固持板30下表面朝下方延伸，收納自升降銷板20下表面朝下方延伸之各連接構件24。於固持板30周緣部附近沿周方向等間隔地設置此等收納構件32。
使用圖5更詳細地說明關於自升降銷板20下表面朝下方延伸之各連接構件24及自固持板30下表面朝下方延伸之各收納構件32。如圖5所示，圓筒形狀之各收納構件32之內徑稍大於各連接構件24之外徑，各連接構件24可沿各收納構件32長邊方向(圖5之上下方向)在各收納構件32內移動。如圖2A所示升降銷板20處於下降位置時，各連接構件24呈完全由各收納構件32收納之狀態。另一方面，如圖2B所示升降銷板20處於上昇位置時，各連接構件24呈僅其下部中之一部分由各收納構件32收納之狀態，各連接構件24通過形成於固持板30之穿通孔30b而自此固持板30朝上方突出。升降銷板20處於下降位置時，呈各連接構件24由各收納構件32收納之狀態。
如圖5所示，於各收納構件32中空部分以經壓縮之狀態收納有彈簧26。此彈簧26其下端安裝於連接構件24下端部分，且其上端安裝於在穿通孔30b附近固持板30之下表面。因此，可藉由彈簧26朝下方推壓連接構件24。亦即，藉由彈簧26欲自壓縮狀態回到原來的狀態的力，對連接構件24恆常地施加向下的力(欲自固持板30朝下方移動的力)。
如圖2A及圖2B所示，於旋轉杯36外方設有外杯56，固持板30或旋轉杯36由外杯56包覆之。此外杯56連接排液管58，使用來清洗晶圓W，藉由排液管58將因晶圓W旋轉而自該晶圓W朝外方飛散，由外杯56承接之清洗液排出之。
如圖2A及圖2B所示，於固持板30設有用來自側方支持晶圓W，可動的基板固持構件31。基板固持構件31在如圖2A所示升降銷板20處於下降位置時自側方固持晶圓W，另一方面，在如圖2B所示升降銷板20處於上昇位置時脫離晶圓W。更詳細地說明即知，如圖2C所示，對晶圓W進行清洗處理時，晶圓W由基板固持構件31及2個固定固持構件(固定之基板固持構件)37固持。此時，基板固持構件31朝固定固持構件37抵緊晶圓W。亦即，圖2C中藉由基板固持構件31對晶圓W施加圖2C中朝左方向的力，藉此晶圓W抵緊2個固定固持構件37。如此，相較於不使用固定固持構件37而僅使用複數可動之基板固持構件31自側方固持晶圓W時，使用可動之基板固持構件31及固定固持構件37雙方自側方固持晶圓W時相對於晶圓W移動(進退)之構件數可僅有1個，故可以更單純的構成固持晶圓W。
以下參照圖6~圖8說明關於基板固持構件31之構成詳細情形。圖6顯示升降銷板20在自如圖2B所示之上昇位置朝如圖2A所示之下降位置移動途中之狀態，圖7顯示自圖6所示之狀態升降銷板20朝下方移動時之狀態，圖8顯示自圖7所示之狀態升降銷板20更朝下方移動，升降銷板20到達如圖2A所示之下降位置時之狀態。
如圖6至圖8所示，基板固持構件31隔著軸31a由固持板30樞支。更詳細而言，如圖6至圖8所示，軸承部33安裝於固持板30，軸31a由設於此軸承部33之軸承孔33a接受。軸承孔33a係沿水平方向延伸之長孔，基板固持構件31之軸31a可順著此軸承孔33a沿水平方向移動。如此，基板固持構件31可以由軸承部33之軸承孔33a接受的軸31a為中心擺動。
於基板固持構件31之軸31a掛設有扭轉彈簧等彈簧構件31d。此彈簧構件31d朝基板固持構件31推壓欲以軸31a為中心使基板固持構件31朝圖6至圖8中順時針方向旋轉之力。藉此，未對基板固持構件31施加任何力時，如圖2B所示，呈基板固持構件31相對於固持板30傾斜之狀態，基板固持構件31中用來自側方固持晶圓W之基板固持部分31b(後述)呈遠離固持板30中心之狀態。
且自掛設於軸31a之彈簧構件31d伸出線狀部分，此線狀部分卡止於軸承部33之內壁面33b，朝固持板30中心推回軸31a。如此，藉由彈簧構件31d之線狀部分，始終朝固持板30中心(亦即，朝圖6至圖8中之左方向)推壓軸31a。因此，直徑相對較小的晶圓W由可動之基板固持構件31及固定固持構件37支持時，軸31a如圖6至圖8所示，位於軸承孔33a中接近固持板30中心之位置(亦即，圖6至圖8中左側之位置)。另一方面，直徑相對較大的晶圓W由基板固持構件31及固定固持構件37支持時，軸31a對抗因彈簧構件31d之線狀部分所產生之力，順著軸承孔33a自圖6等所示之位置朝右方向移動。又，在此所謂晶圓直徑大小意指在允許尺寸誤差內晶圓直徑之大小。
且基板固持構件31包含：基板固持部分31b，自側方固持晶圓W；及被推壓構件31c，相對於軸31a設於與基板固持部分31b相反之一側。
被推壓構件31c設於升降銷板20與固持板30之間，此被推壓構件31c在如圖6至圖8所示升降銷板20處於下降位置或其附近位置時因該升降銷板20下表面而朝下方被推壓。
如圖6至圖8所示，基板固持構件31在升降銷板20自上昇位置朝下降位置移動時，被推壓構件31c因該升降銷板20下表面而朝下方被推壓，因此該基板固持構件以軸31a為中心朝圖6等逆時針方向(圖6等箭頭方向)旋轉。又，基板固持構件31以軸31a為中心旋轉，因此基板固持部分31b自晶圓W側方朝該晶圓W移動。藉此，在升降銷板20到達下降位置時，如圖8所示，可藉由基板固持構件31自側方固持晶圓W。在此，如圖8所示，藉由基板固持構件31自側方固持晶圓W時，此晶圓W朝上方脫離升降銷22前端，呈自升降銷22朝上方浮起之狀態。且如前述，有時依晶圓W之大小軸31a亦會對抗因彈簧構件31d之線狀部分所產生之力而順著軸承孔33a自圖6等所示之位置朝右方向移動。因此，因基板固持構件31可沿水平方向移動，故即使在相對較大的晶圓W由基板固持構件31及固定固持構件37固持時，亦可不使晶圓W變形或破損而自側方固持晶圓W。
藉由將如上述之基板固持構件31設於基板清洗裝置10,可不需設置用來驅動基板固持構件31之專用驅動機構(動力源)，僅藉由後述昇降驅動部50使升降銷板20昇降，進行固持板30以基板固持構件31進行之晶圓W之固持/釋放動作，故基板清洗裝置10之構成可更單純。且可抑制在升降銷板20之昇降時機與基板固持構件31之移動時機之間產生時滯，亦可提升處理能力。
如圖2A及圖2B所示，設置處理流體供給管40分別通過升降銷板20之穿通孔20a及固持板30之穿通孔30a。又，處理流體供給管40在升降銷板20或固持板30旋轉時亦不旋轉。於處理流體供給管40內部，為對V字形噴嘴60供給處理流體設有複數，本例中係6條流體供給通道，亦即第1流體供給通道(亦稱「硫酸供給通道」)40a、第2流體供給通道(亦稱「雙氧水供給通道」)40b、第3流體供給通道(亦稱「第1DIW供給通道」)40c、第4流體供給通道(亦稱「第1氮氣供給通道」)40d、第5流體供給通道(亦稱「第2DIW供給通道」)40e、第6流體供給通道(亦稱「第2氮氣供給通道」)40f，俾沿鉛直方向延伸。於處理流體供給管40上端安裝於後詳述之V字形噴嘴60。
如圖2A所示，處理流體供給管40內第1~第6流體供給通道40a、40b、40c、40d、40e、40f分別連接對應之第1~第6流體供給機構70a、70b、70c、70d、70e、70f。
第1流體供給機構70a係供給硫酸(H2SO4)之硫酸供給機構(以下稱「硫酸供給機構70a」)，具有自上游側依序插設於連接硫酸供給源71a之管路74a之可變節流閥72a及開合閥73a。
第2流體供給機構70b係供給雙氧水(H2O2)之雙氧水供給機構(以下稱「雙氧水供給機構70b」)，具有自上游側依序插設於連接雙氧水供給源71b之管路74b之可變節流閥72b及開合閥73b。
第3流體供給機構70c係供給作為潤洗用液體之DIW(純水)之DIW供給機構(以下稱「第1DIW供給機構70c」)，具有自上游側依序插設於連接DIW供給源71c之管路74c之可變節流閥72c及開合閥73c。
第4流體供給機構70d係供給惰性氣體例如氮氣之氮氣供給機構(以下稱「第1氮氣供給機構70d」)，具有自上游側依序插設於連接氮氣供給源71d之管路74d之可變節流閥72d及開合閥73d。
第5流體供給機構70e係供給作為潤洗用液體之DIW(純水)之DIW供給機構(以下稱「第2DIW供給機構70e」)，具有自上游側依序插設於連接DIW供給源71e之管路74e之可變節流閥72e及開合閥73e。
第6流體供給機構70f係供給惰性氣體例如氮氣之氮氣供給機構(以下稱「第2氮氣供給機構70f」)，具有自上游側依序插設於連接氮氣供給源71f之管路74f之可變節流閥72f及開合閥73f。
又，硫酸供給源71a可由例如附設加熱器之儲存槽與可將經加熱之硫酸自該儲存槽送出之任意裝置構成。又，雙氧水可以常溫供給，故雙氧水供給源71b可由例如儲存槽與可將常溫雙氧水自該儲存槽送出之任意裝置構成。
如圖2A、圖2B及圖9所示，於處理流體供給管40隔著連接構件52設有昇降驅動部50。昇降驅動部50令處理流體供給管40昇降。亦即，藉由昇降驅動部50令連接構件52昇降，連接此連接構件52之處理流體供給管40及V字形噴嘴60亦昇降。更詳細而言，昇降驅動部50在如圖2A所示之下降位置，與如圖2B所示之上昇位置之間令處理流體供給管40及V字形噴嘴60昇降。
且如圖9所示，處理流體供給管40連接第1連動構件44。又，第1連動構件44連接3根棒狀第2連動構件46，俾自第1連動構件44朝上方延伸。在此，設置各第2連動構件46對應設置成自升降銷板20下表面朝下方延伸之各連接構件24，棒狀各第2連動構件46之外徑小於圓筒形狀收納構件32之內徑。更詳細而言，設置各第2連動構件46，俾接觸各連接構件24之底面，如圖2B等所示各第2連動構件46可於各收納構件32內朝上方托高各連接構件24。
亦即，在如圖2A所示之狀態下，昇降驅動部50令處理流體供給管40朝上方移動時，連接處理流體供給管40之第1連動構件44及各第2連動構件46亦朝上方移動，各第2連動構件46於各收納構件32內朝上方托高各連接構件24。藉此，升降銷板20亦與處理流體供給管40連動而朝上方移動，如圖2B所示，升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60分別到達上昇位置。另一方面，在如圖2B所示之狀態下，昇降驅動部50令處理流體供給管40朝下方移動時，因設於收納構件32內部彈簧26之力恆常地對連接構件24施加朝下方之力，故各第2連動構件46朝下方移動時各連接構件24亦朝下方移動，俾其下表面接觸各第2連動構件46之上端部分。如此，如圖2A所示，升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60分別到達下降位置。
如圖2A所示，升降銷板20處於下降位置時鄰接固持板30。圖示例中，詳細而言，升降銷板20經載置在固持板30上，由固持板30支持。另一方面，如圖2B所示，升降銷板20處於上昇位置時，朝上方脫離固持板30，可朝升降銷22上傳遞晶圓W及自升降銷22上取出晶圓W。
如此，藉由第1連動構件44及3個第2連動構件46，構成使升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60連動而一體昇降之連動機構。且藉由第1連動構件44、3個第2連動構件46、昇降驅動部50、連接構件52使升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60連動而昇降，構成使升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60相對於固持板30昇降之昇降機構。
其次，參照圖2A、圖2B、圖9及圖10，說明關於V字形噴嘴60之構成。V字形噴嘴60包含：中央部分60C；及第1棒狀部分60A及第2棒狀部分60B，連接此中央部分60C並呈V字形配置。
第1棒狀部分60A自與晶圓W周緣部對向之位置朝與晶圓W中央部對向之位置延伸，且同樣地第2棒狀部分60B自與晶圓W周緣部對向之位置朝與晶圓W中央部對向之位置延伸。於中央部分60C，V字形噴嘴60安裝在處理流體供給管40上端。中央部分60C亦扮演作為包覆升降銷板20之穿通孔20a之覆蓋構件之角色。棒狀部分60A、60B自中央部分60C朝升降銷板20之半徑方向外側亦即晶圓W之半徑方向外側延伸，在接近配置有升降銷22之假想圓周前終止，俾處理時不干擾升降銷22(處理時V字形噴嘴60雖不旋轉但升降銷板20旋轉)。
圖10A所示之實施形態中，第1棒狀部分60A及第2棒狀部分60B呈例如30度(未限定於此角度)角。因此，藉由定位升降銷板20及固持板30於既定角度位置，可對準第1棒狀部分60A及第2棒狀部分60B，俾分別朝升降銷22a、22a’延伸。如自圖2B可理解者，晶圓W下表面與V字形噴嘴60之間非常狹窄，故就迴避運送臂104與V字形噴嘴60兩者碰撞之觀點而言，送出送入晶圓時運送臂104與V字形噴嘴60以俯視觀之宜不重疊。若確保如圖10A所示升降銷22a、22a’與第1棒狀部分60A及第2棒狀部分60B之位置關係，即可如圖10B所示，易於令運送臂104侵入晶圓下側，俾不碰撞4個升降銷及V字形噴嘴60。又，如圖10B所示，運送臂104開岔之前端部在運送臂104侵入晶圓下方時通過升降銷22a、22a’外側，升降銷22b、22b’內側。上述者係藉由配置第1棒狀部分60A及第2棒狀部分60B呈V字型所可產生之優點之一。
特別是如圖11(a)及圖12(a)所示，棒狀部分60A、60B呈類似翼型之剖面形狀。此液體處理裝置中，相對於棒狀部分60A、60B晶圓W朝圖10、圖11(a)、圖12(a)所示之箭頭R方向旋轉。此時，在晶圓W下表面與升降銷板20之間會產生箭頭R方向之氣流。藉由通過剖面呈翼型之棒狀部分60A、60B上方之氣流，可改善液流。詳細而言，氣流通過棒狀部分60A、60B背面與晶圓W之間時，因擠壓效果流速增加且被整流成朝晶圓W下表面。如此受到棒狀部分60A、60B影響之氣流有助於衝擊晶圓W下表面上的處理液(例如化學液)沿晶圓W下表面順暢擴散。且藉由棒狀部分60A、60B其剖面呈翼型，可抑制因氣流影響造成之棒狀部分60A、60B的振動至最小限。
V字形噴嘴60具有經配置於自與晶圓W中央部對向之位置到與晶圓W周緣部對向之位置之間之複數之第1噴吐口61。第1噴吐口61係用來朝晶圓W噴吐高溫SPM(硫酸與雙氧水之混合液)。第1噴吐口61在自中央部分60C至第1棒狀部分60A前端部止之區間內沿第1棒狀部分60A長邊方向呈一列配置。且V字形噴嘴60具有經配置於自與晶圓W中央部對向之位置到與晶圓W周緣部對向之位置之間之複數之第2噴吐口62。第2噴吐口62係用來僅朝晶圓W噴吐DIW(純水)，或是朝晶圓W噴吐DIW與氮氣之混合流體所構成之霧靄。第2噴吐口62在自中央部分60C至第2棒狀部分60B前端部止之區間內沿第2棒狀部分60B長邊方向呈一列配置。且V字形噴嘴60於其中央部分60C具有1個第3噴吐口63。第3噴吐口63係用來朝晶圓W中央部噴吐DIW。且V字形噴嘴60於其中央部分60C具有1個第4噴吐口64。第4噴吐口64係用來朝晶圓W中央部噴吐氮氣。又，第4噴吐口64大致位於由固持板30固持之晶圓W中心正下方。
又，第1及第2噴吐口61、62及連接此之噴吐通道(67a、67b、68a、68b)之直徑相當小(直徑約0.3~0.5mm)，故液體通過噴吐口及噴吐通道時會因摩擦而帶電。為防止此，V字形噴嘴60宜藉由具導電性之材料，例如置入碳纖維之PFA形成。
如圖14所示，處理流體供給管40具有於其上端直徑經擴大之頭部41。V字形噴嘴60之中央部分60C藉由未圖示之螺桿連結處理流體供給管40之頭部41。
如圖14所示，V字形噴嘴60之中央部分60C與處理流體供給管40之頭部41一旦連結，於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之第2DIW供給通道40e與於中央部分60C內沿鉛直方向延伸之噴吐通道63a即連通。藉此，可將經由第2DIW供給通道40e送來的DIW自第3噴吐口63朝晶圓W下表面噴吐。又，形成第3噴吐口63呈可保證自該處噴吐之DIW確實到達晶圓W下表面中央Wc之形狀。且中央部分60C與頭部41一旦連結，於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之第2氮氣供給通道40f與於中央部分60C內沿鉛直方向延伸之噴吐通道64a即連通。藉此，可將經由第2氮氣供給通道40f送來的氮氣自第4噴吐口64朝晶圓W下表面噴吐。
且中央部分60C與頭部41一旦連結，如圖13所示，於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之第1DIW供給通道40c與於V字形噴嘴60內形成之流體通路(DIW通路)65b即連通，且於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之第1N2供給通道40d與於V字形噴嘴60內形成之流體通路(N2通路)66b即連通。如圖10A中以虛線所示，DIW通路65b及N2通路66b自V字形噴嘴60中央部分60C至第2棒狀部分60B前端部止，沿棒狀部分60B長邊方向水平且相互平行地延伸。且雖未詳細圖示，但中央部分60C與頭部41一旦連結，於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之硫酸供給通道40a與於V字形噴嘴60內形成之流體通路(硫酸通路)65a即以與圖13所示之態樣相同之態樣連通，且於處理流體供給管40內沿鉛直方向延伸之雙氧水供給通道40b與於V字形噴嘴60內形成之流體通路(雙氧水通路)66a連通。如圖10A中以虛線所示，硫酸通路65a及雙氧水通路66a自V字形噴嘴60中央部分60C至第1棒狀部分60A前端部止沿第1棒狀部分60A長邊方向水平且相互平行地延伸。
如圖11(a)所示，V字形噴嘴60中央部分60C及第1棒狀部分60A中，1條硫酸噴吐通道67a自硫酸通路65a連接各噴吐口61，一條雙氧水噴吐通道68a自雙氧水通路66a連接各噴吐口61。雙氧水噴吐通道68a在硫酸噴吐通道67a未抵達噴吐口61前的位置與硫酸噴吐通道67a匯流。因此，自各噴吐口61噴吐混合硫酸與雙氧水而成的SPM。如圖11(b)所示，各噴吐口61中，自該處噴吐之SPM之噴吐方向宜朝晶圓W旋轉方向R傾斜，換言之，表示自各噴吐口61噴吐之SPM之噴吐方向之向量V61宜具有晶圓旋轉方向R之分量。藉此，可抑制晶圓W反彈衝擊晶圓W下表面之SPM(液體飛濺)，可不浪費噴吐之SPM而使大部分噴吐之SPM有效利用於處理晶圓W。又，藉由使SPM之噴吐方向具有晶圓W旋轉方向之分量，可減少暫時到達晶圓W之SPM自晶圓W落下而再附著V字形噴嘴60之棒狀部分60A。此因SPM自晶圓W落下易於發生在SPM到達晶圓W之時點及緊接在其後。且就防止或減少化學液附著於化學液不宜附著之第2棒狀部分60B之觀點而言SPM噴吐方向亦宜具有晶圓W旋轉方向之分量。
又，大部分複數噴吐口61中，表示自噴吐口61噴吐之SPM之噴吐方向之向量V61宜具有晶圓旋轉方向R之分量，且向量V61宜朝與第1棒狀部分60A長邊方向正交之方向。惟最處於半徑方向外側之1個噴吐口(61”)或包含此之數個噴吐口61中，表示自該處噴吐之SPM之噴吐方向之向量V61亦可如以圖10A中賦予符號V61e之箭頭所示，具有朝半徑方向外側之分量。藉此，利用於處理之SPM自晶圓W順暢離開。且最處於半徑方向內側之1個或數個噴吐口61，特別是最處於半徑方向內側之1個噴吐口61’中，表示自該處噴吐之SPM之噴吐方向之向量V61宜如以圖10A中賦予符號V61c之箭頭所示朝晶圓W中心。藉此可防止於晶圓W中心產生未處理區域。
如圖12(a)所示，V字形噴嘴60之中央部分60C及第2棒狀部分60B中，1條DIW噴吐通道67b自DIW通路65b連接各噴吐口62，一條N2噴吐通道68b自N2通路66b連接各噴吐口62。DIW噴吐通道67b具有在該DIW噴吐通道67b抵達噴吐口62附近彎曲之轉向面67c，在此轉向面67c下端附近N2噴吐通道68b與DIW噴吐通道67b匯流。在無N2流動或是其微量流動之狀態下若令DIW自DIW通路65b通過DIW噴吐通道67b而流動，DIW即會因轉向面67c轉向，其結果，如圖12(b)所示，自噴吐口62噴吐之DIW之噴吐方向朝晶圓旋轉方向R傾斜。換言之，表示自各噴吐口62噴吐之DIW之噴吐方向之向量V62具有晶圓旋轉方向R之分量。
且若令氮氣自N2通路66b通過N2噴吐通道68b而流動，且令DIW自DIW通路65b通過DIW噴吐通道67b而流動，DIW流與氮氣流即會在DIW噴吐通道67b與N2噴吐通道68b之匯流點碰撞，兩者混合，形成DIW及氮氣所構成之混合流體亦即霧靄(液滴)。DIW在到達轉向面67c前與氮氣混合故不大受轉向面67c之影響，如圖12(c)所示，自噴吐口62噴吐之霧靄呈扇狀擴散並同時朝上方噴吐。此時，表示霧靄噴吐方向(主方向)之向量V62’(參照圖12(c))雖大致朝鉛直方向上方(亦即二流體噴霧之噴吐方向與晶圓W下表面構成之角度大)，不大具有晶圓旋轉方向R之分量，但藉由霧靄造成之清洗效果取決於霧靄衝擊能量，故此情形較佳。又，表示霧靄噴吐方向(主方向)之向量V62’亦可具有與晶圓旋轉方向R方向相反之分量。又，與SPM之噴吐相同，最處於半徑方向外側之1個噴吐口62”或包含此之數個噴吐口62中，表示自該處噴吐之DIW或霧靄之噴吐方向之向量V62(V62’)宜具有如以圖10A中賦予符號V61e之箭頭所示，朝半徑方向外側之分量。且最處於半徑方向內側之1個噴吐口62’或包含此之數個噴吐口62，特別是最處於半徑方向內側之1個噴吐口62’中，表示自該處噴吐之DIW或霧靄之噴吐方向之向量V62宜如以圖10A中賦予符號V62c之箭頭所示朝晶圓W中心。特別是霧靄如前述係用來藉由霧靄對晶圓W賦予之衝擊能量清洗晶圓W，故宜設置噴吐口62俾將自任一噴吐口62噴吐之霧靄直接朝晶圓W所有被處理面(下表面)區域噴射。
且如圖12(a)所示於分隔DIW通路65b之V字形噴嘴60底壁設有複數DIW噴吐口69。橫跨DIW通路65b全長隔著既定間隔設置DIW噴吐口69。將自DIW噴吐口69噴吐之DIW亦即裝置清洗液朝升降銷板20表面噴吐，藉由離心力使其朝升降銷板20外側流動，自升降銷板20朝外側飛散。處於升降銷板20表面之SPM及SPM與光阻之反應產物等不要物質跟著此DIW流被沖走。又，為對DIW噴吐口69供給DIW，亦可設置與DIW通路65b獨立之DIW通路於V字形噴嘴60內。
圖15所示之複數橢圓示意顯示自各噴吐口61、62噴吐之處理流體(SPM、DIW)到達晶圓W下表面瞬間藉由處理流體包覆之晶圓W下表面上的區域(於以下亦稱「點」)。又，處理流體到達晶圓W下表面後，對應因晶圓W旋轉造成之離心力、來自噴吐口61、62之處理流體之噴吐壓力等要因在晶圓W下表面上擴散。自噴吐口61、62朝斜上方噴吐處理流體，故點呈橢圓。惟係二流體噴霧時，大致呈直徑較大的圓形。點中心之間隔P等於噴吐口61、62之配置間距。且在噴吐後到達晶圓前處理流體擴散，故橢圓短軸(短軸與噴吐口配置方向一致)之長度B大於噴吐口61、62之直徑。又，橢圓長軸之長度A大幅大於噴吐口61之直徑。噴吐二流體噴霧時，二流體噴霧賦予晶圓W之衝擊能量相當重要，故於鄰接之點宜產生重複部分L，因此宜如此設計噴吐口61、62。且噴吐SPM等化學液時，就處理均一性之觀點而言宜設計噴吐口61、62俾在鄰接之點產生既定長度L之重複部分。然而，形成鄰接之點之化學液若馬上融合，在鄰接之點間亦可無重複部分。
如圖10所示，V字形噴嘴60包含呈V字形配置之第1棒狀部分60A與第2棒狀部分60B，而設有用來噴吐SPM之噴吐口61之第1棒狀部分60A配置於自用來噴吐DIW或包含DIW之二流體噴霧之第2棒狀部分60B起朝晶圓旋轉方向R恰前進(旋轉)小銳角(在此係30度)之位置。為維持V字形噴嘴60之潔淨度宜採取此配置。亦即，在晶圓下表面側空間內會產生朝晶圓旋轉方向R前進之氣流，自噴吐口61、62噴吐之液體會跟著該氣流流動。且自噴吐口61、62噴吐而到達晶圓W之一部分液體會因重力自晶圓W落下。若假設第1棒狀部分60A與第2棒狀部分60B之位置與圖示者相反，自第1棒狀部分60A噴吐之SPM及反應產物附著用來噴吐DIW或二流體噴霧之第2棒狀部分60B之可能性即會昇高。供給用來潤洗的流體之第2棒狀部分60B不宜因SPM及反應產物而受到污染。另一方面，第1棒狀部分60A與第2棒狀部分60B呈圖示之位置關係時，可藉由自第2棒狀部分60B噴吐之DIW或包含DIW之二流體噴霧清洗第1棒狀部分60A。又，自以上可知，第1棒狀部分60A處於自第2棒狀部分60B朝晶圓旋轉方向R恰前進盡量小的角度(圖示例中係30度)之位置有利，且第2棒狀部分60B處於自第1棒狀部分60A朝晶圓旋轉方向R恰前進盡量大的角度(圖示例中係330度)之位置有利。
基板清洗裝置10具有整合控制其整體動作之控制器100。控制器100控制基板清洗裝置10之所有功能零件(例如旋轉驅動部39、昇降驅動部50、第1~第6流體供給機構70a~70f、後述LED燈83用電源裝置等)之動作。控制器100可藉由作為硬體例如通用電腦，與作為軟體用來使該電腦動作之程式(裝置控制程式及處理配方等)實現。軟體收納在固定設於電腦之硬碟裝置等記憶媒體,或是收納在CDROM、DVD、快閃記憶體等可以可裝卸之方式安裝於電腦之記憶媒體。如此之記憶媒體以參照符號106表示。處理器107因應所需根據來自未圖示之使用者介面之指示等自記憶媒體106呼出既定處理配方並實行之，藉此基板清洗裝置10各功能零件在控制器100之控制下動作而進行既定處理。控制器100亦可係控制圖1所示之液體處理系統整體之系統控制器。
其次，說明關於覆蓋構件80。如圖2A所示，覆蓋構件80具 有直徑至少大於晶圓W直徑之圓板狀本體81。圓板狀本體81宜具有充分足以完全包覆旋轉杯36上部開口之形狀尺寸，具有充分足以完全包覆外杯56上部開口之形狀尺寸則更佳。例示之實施形態中，形成覆蓋構件80呈直徑稍大於外杯56上部開口之圓板狀。於覆蓋構件80中心部設有沿上下方向穿通覆蓋構件80之孔87。
如圖2A所概略顯示，於覆蓋構件80內部設有用來加熱晶圓W之LED燈83。例示之實施形態中，設有包含複數LED燈83之1個LED燈陣列。使用LED燈83放射適於用來加熱晶圓W之波長，具體而言例如880nm波長之光。LED燈83由880nm波長的光可輕鬆穿透，且耐腐蝕性高之石英所構成之外殼84包覆而保護。又，圖2A中雖係示以設有尺寸大致等於晶圓W的1個LED燈陣列之例，但不限定於此，亦可在與晶圓中央部對向之位置設置1個或複數LED燈陣列，在與晶圓周緣部對向之位置設置1個或複數LED燈陣列，在與晶圓中央部及晶圓周緣部之間之晶圓中間部對向之位置設置1個或複數LED燈陣列，此時，亦可藉由個別控制此等各LED燈陣列對每一晶圓W部位進行溫度控制(所謂區域控制)。又，晶圓W外周部因伴隨晶圓W旋轉產生之氣流而傾向於易於冷卻，故LED之輸出或是LED燈之數量(發光元件數量)宜愈至外周部愈多，如此即可均一加熱晶圓W，全面。
於LED燈83上方本體81內部，為冷卻保護不耐熱的LED燈83設有冷媒通路82a。可配置冷媒通路82a以俯視觀之呈螺旋狀或同心圓狀等。冷媒通路82a與連接冷媒供給源(例如冷卻水供給源)82e(CM)之冷媒供給管82b連接，於冷媒供給管82b自上游側依序插設有可變節流閥82d、開合閥82c。且冷媒通路82a連接用來將因熱交換而昇溫之冷媒自冷媒通路82a排出，未圖示之冷媒排出管。又，藉由電源裝置85b經由纜線85a對LED燈83供電。
為使覆蓋構件80上下移動設有昇降驅動機構86，藉由驅動此昇降驅動機構86，可令覆蓋構件80在接近晶圓W而位於晶圓W正上方之「處理位置」，與遠離晶圓W，俾不妨礙圖2B所示之晶圓W送出送入作業之「待命位置」(以圖2B之雙短劃虛線所示之晶圓W更上方的位置)之間移動。昇降驅動機構86包含：臂部86a，連接覆蓋構件80上表面中央部；及氣壓缸86b，其上端具有連接臂部86a之缸筒棒。
其次，說明關於使用上述基板清洗裝置10去除處於晶圓表面之不要的光阻膜之清洗處理之一連串程序。
<晶圓送入及設置程序>
首先，藉由昇降機構使升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60位於如圖2B所示之上昇位置。其次，如圖2B之雙短劃虛線所示，藉由運送臂104自基板清洗裝置10外部運送晶圓W至基板清洗裝置10，載置此晶圓W在升降銷板20之升降銷22上。其次，昇降驅動部50令處理流體供給管40及V字形噴嘴60自上昇位置移動至下降位置。此時，藉由設於收納構件32內部之彈簧26的力對連接構件24恆常地施加朝下方的力，故與處理流體供給管40朝下方移動連動升降銷板20亦朝下方移動，升降銷板20自上昇位置移動至下降位置。且此時藉由升降銷板20下表面自如圖6所示之狀態朝下方推壓基板固持構件31之被推壓構件31c，藉此基板固持構件31以軸31a為中心朝圖6之逆時針方向旋轉。如此，基板固持構件31之基板固持部分31b自晶圓W側方朝該晶圓W移動(參照圖7)，藉由基板固持構件31及固定固持構件37自側方固持晶圓W(參照圖8)。此時藉由基板固持構件31及固定固持構件37自側方固持之晶圓W朝上方脫離升降銷22。又，晶圓W在被送入基板清洗裝置10內前已藉由反向器105(參照圖1)翻面，以此狀態由固持板30固持，俾其「表面」(形成圖案之面)為「下表面」，其「背面」(未形成圖案之面)為「上表面」。本說明書中，使用用語「上表面(下表面)」僅意指在某時點係朝上(下)之面。
<SPM清洗程序>
其次，如圖2A所示，令在上方待命位置待命之覆蓋構件80下降，移動至於晶圓W附近包覆晶圓W上方之處理位置。在此狀態下接著藉由旋轉驅動部39令固持板30旋轉。此時，呈設置成自升降銷板20下表面朝下方延伸之各連接構件24由設置成自固持板30下表面朝下方延伸之各收納構件32收納之狀態，故固持板30旋轉時升降銷板20亦連動旋轉，晶圓W亦旋轉。又，此時，處理流體供給管40及連接此之V字形噴嘴60不旋轉而保持停止。與晶圓旋轉開始同時或在其後點亮覆蓋構件80之LED燈83，自晶圓W背面(元件非形成面)亦即上表面加熱晶圓W。此時例如加熱晶圓W至約200℃。晶圓W昇溫至既定溫度後，即自硫酸供給機構70a朝硫酸供給通道40a供給經加熱至約150℃之硫酸，且自雙氧水供給機構70b朝雙氧水供給通道40b供給常溫雙氧水。經供給之硫酸及雙氧水如圖11(b)所示，在快抵達噴吐口61前混合，作為SPM朝晶圓W下表面噴吐之。又，硫酸及雙氧水混合時溫度會因反應熱而上昇。自噴吐口61噴吐之SPM之溫度約180℃。藉由所供給之SPM剝落(剝離)晶圓W之光阻膜。又，若對晶圓W噴吐溫度低於晶圓溫度之SPM晶圓溫度即會下降，故為防止晶圓溫度降低宜間歇噴吐SPM。經去除之光阻膜及反應產物與SPM一齊因離心力在晶圓W下表面上朝半徑方向外側流動，朝晶圓W外側流出，藉由旋轉杯36承接之而朝下方改變方向，經由連接外杯56底部之排液管58排出之。此時於晶圓W下表面下方空間雖會產生燻煙，但晶圓W上方及旋轉杯36及外杯56上方由覆蓋構件80包覆，故燻煙不會在晶圓W上方腔室12內擴散。燻煙由連接工廠排氣系(亦即處於微減壓狀態)之排液管58亦即負壓空間吸入，與SPM之廢液一齊被排出。且如圖2A所示，在經包夾於晶圓W上表面與覆蓋構件80下表面之間之空間內會產生起因於晶圓W旋轉，朝晶圓W外側之氣流F1。因此氣流F1之影響於晶圓W中心部附近會產生負壓。於覆蓋構件80中心部設有孔87，故可將覆蓋構件80上方之蒙氣(潔淨空氣蒙氣)經由此孔87亦即蒙氣導入口導入晶圓W與覆蓋構件80之間之空間。經導入之蒙氣形成氣流F1，因旋轉杯36內周面而轉向下方(參照箭頭F2)，經由在外杯56底部處於微減壓狀態之排液管58排出之。以箭頭F1及F2所示之氣流扮演作為防止充滿晶圓W下方之燻煙擴散至晶圓W更上方之屏蔽之角色。因此，可更有效地抑制燻煙於腔室12內擴散。又，孔87上端亦可連接氮氣等惰性氣體之供給機構，將氮氣送入晶圓W與覆蓋構件80之間之空間，藉由氮氣形成如以箭頭F1、F2所示之氣流。
<第1DIW潤洗程序>
實行SPM清洗程序既定時間後，停止自噴吐口61噴吐SPM，且停止藉由LED燈83加熱晶圓W。接著，持續令晶圓W旋轉，直接自第2DIW供給機構70e朝第2DIW供給通道40e以相對較大流量(例如每分鐘1500ml)供給DIW，自處於V字形噴嘴60之中央部分60C之噴吐口63朝晶圓W中心部噴吐DIW。DIW因離心力而在晶圓W下表面上朝半徑方向外側流動，朝晶圓W外側流出，藉由旋轉杯36承接之而朝下方改變方向，經由連接外杯56底部之排液管58被排出。藉由在晶圓W下表面上朝半徑方向外側流動之DIW沖走殘留在晶圓W下表面上的SPM或光阻殘渣等。
<霧靄噴吐程序>
實行第1DIW潤洗程序既定時間後，停止自噴吐口63噴吐DIW。接著，持續令晶圓W旋轉，直接自第1DIW供給機構70c朝第1DIW供給通道40c以例如約每分鐘100~300ml之流量供給DIW，且自第1N2供給機構70d朝第1N2供給通道40c供給氮氣。經供給之DIW及氮氣如圖12(c)所示，在抵達噴吐口62前混合，作為經霧靄化之DIW與氮氣之混合流體所構成之霧靄(液滴)朝晶圓W下表面噴吐。藉由此霧靄之衝擊能量去除殘留在晶圓下表面上的光阻殘渣、微粒等物質。經霧靄化而朝晶圓W下表面噴吐之DIW因離心力而在晶圓W下表面上朝半徑方向外側流動，朝晶圓W外側流出，藉由旋轉杯36承接之而朝下方改變方向，經由連接外杯56底部之排液管58被排出。氮氣亦經由排液管58被排出。又，此霧靄噴吐程序亦可視為一種潤洗處理。
<第2DIW潤洗程序>
實行霧靄噴吐程序既定時間後，停止自噴吐口62噴吐霧靄。接著，持續令晶圓W旋轉，與前述第1DIW潤洗處理相同直接進行第2DIW潤洗處理。
<N2旋轉乾燥程序>
實行第2DIW潤洗程序既定時間後，停止自噴吐口63噴吐DIW。接著，持續令晶圓W旋轉(宜使旋轉速度增大)，直接自第2N2供給機構70f朝第2N2供給通道40f供給氮氣，自處於V字形噴嘴60中央部分60C之噴吐口64朝晶圓W中心部噴吐氮氣。藉此，以離心力甩下殘留在晶圓W下表面上的DIW，並藉由氮氣促進乾燥。
<晶圓送出程序>
N2旋轉乾燥程序結束後，即停止晶圓W之旋轉，令覆蓋構件80上昇而回到待命位置。接著，昇降驅動部50令處理流體供給管40及V字形噴嘴60自下降位置移動至上昇位置。此時，藉由各第2連動構件46朝上方托高各連接構件24，與處理流體供給管40朝上方移動連動升降銷板20亦朝上方移動，升降銷板20自下降位置移動至上昇位置。且此時，藉由彈簧構件31d對基板固持構件31之推壓力，基板固持構件31以軸31a為中心朝圖6之順時針方向(圖6中與箭頭相反之方向)旋轉。藉此，基板固持構件31朝側方脫離晶圓W。藉由基板固持構件31朝側方脫離晶圓W，此晶圓W由升降銷22自背面支持。如圖2B所示升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60到達上昇位置後，藉由運送臂104自升降銷22上去除載置在該升降銷22上的晶圓W。朝基板清洗裝置10外部送出由運送臂104取出之晶圓W，藉由反向器105翻轉表面背面。又，覆蓋構件80於SPM清洗程序結束後，在任意時點回到待命位置皆可。
又，噴吐通道67a、67b、68a、68b中，在係氣體之氮氣流通之N2噴吐通道68b內，切斷朝該N2噴吐通道68b氮氣之供給時，噴嘴外部之氛圍易於侵入該N2噴吐通道68b內。又，液體流通之噴吐通道中，即使切斷朝噴吐通道液體之流通液體亦殘留於該噴吐通道內，故無如此之問題。例如，SPM氛圍侵入N2噴吐通道68b內後，即會有損於在其後噴吐之DIW霧靄之潔淨度而不佳。為防止如此之事態發生，微量氮氣宜始終於N2噴吐通道68b流通，微量氮氣始終自噴吐口62流出。又，就相同觀點而言，為維持噴吐口64內之潔淨度，微量氮氣亦宜始終自噴吐口64流出。
依上述實施形態，配置噴嘴60之第1棒狀部分60A與第2棒狀部分60B呈V字形，故若適當設定於處理時晶圓W之旋轉方向，即可使自第1棒狀部分60A噴吐之化學液難以到達第2棒狀部分60B，可防止或減少第2棒狀部分60B因化學液受到污染。且自第2棒狀部分60B噴吐之一部分潤洗處理用流體亦可到達第1棒狀部分60A，藉由此潤洗處理用流體清洗第1棒狀部分60A。因此可維持噴嘴60之潔淨。
且依上述實施形態，藉由高溫SPM處理去除晶圓W上的光阻膜時，晶圓W之處理面向下，以具有晶圓加熱用LED燈83之覆蓋構件80包覆晶圓W上方，自設於晶圓W下方之噴嘴60朝晶圓W下表面供給化學液(SPM)。因此，可防止於晶圓W下方產生之處理液及來自被處理物體之氣體或霧靄所構成之燻煙朝基板上方擴散。因此，可防止燻煙污染或是腐蝕晶圓上方腔室內壁及腔室內零件，產生晶圓污染之原因物質。且藉由設於覆蓋構件之加熱器加熱晶圓基板，故可促進處理。且藉由使覆蓋構件同時具有燻煙遮蔽功能與晶圓加熱功能可削減零件件數。且上述實施形態中，以杯體(外杯56)包圍晶圓W周圍。因此，於晶圓W下表面側形成連通排氣系而大致封閉之空間，於其中進行SPM處理，故可更確實地防止燻煙朝晶圓上方擴散，污染或是腐蝕晶圓上方腔室內壁及腔室內零件。特別是上述實施形態中，杯體上部開口亦由覆蓋構件包覆，故可更確實地防止燻煙朝上方漏出。
且依上述實施形態，使用具有沿自與晶圓W中央部對向之位置到與基板周緣部對向之位置之間配置，分別自其噴吐相同處理流體之複數噴吐口61(62)之噴嘴，故可以高面內均一性處理晶圓W下表面。
且噴嘴60緊接在噴吐前才混合硫酸與雙氧水而產生SPM，故緊接在噴吐前才產生因混合硫酸與雙氧水而產生之熱。因此，直到接近噴吐口61前止硫酸與雙氧水可以低溫(相較於預先混合時)流動，故可減少硫酸及雙氧水配管系統之負擔。
且以發出既定波長光之LED燈加熱晶圓W，故可迅速使晶圓W昇溫。
且上述實施形態中，升降銷板20、處理流體供給管40及V字形噴嘴60相對於固持板30昇降，自下方支持晶圓W之升降銷22係設於升降銷板20。因此，相較於如以往供升降銷22通過之穿通孔形成於底板，升降銷22通過該穿通孔朝底板下方退避時，在晶圓W乾燥後清洗液不殘留於升降銷22，藉此可防止液體處理後處理液附著晶圓W背面。此因對晶圓W進行乾燥處理時升降銷22與升降銷板20一體旋轉。且藉由升降銷22與升降銷板20一體旋轉，可抑制處理液液滴殘留於升降銷22，藉此可更防止處理後處理液液滴附著晶圓W背面。且V字形噴嘴60之中央部分60C可封閉升降銷板20之穿通孔20a。因此，可防止處理液進入供處理流體供給管40通過之穿通孔20a。且上述實施形態中，處理流體供給管40及V字形噴嘴60與升降銷板20可一體昇降，故處理流體供給管40及升降銷板20昇降時V字形噴嘴60之中央部分60C封閉升降銷板20之穿通孔20a，故可更防止處理液進入穿通孔20a。
且上述實施形態中，旋轉杯36設於固持板30，故可防止對晶圓W進行液體處理時處理液自旋轉之晶圓W朝外方飛散。且基板固持構件31設於固持板30，故令晶圓W旋轉時可自側方支持晶圓W，藉此更穩定地固持晶圓W。
上述實施形態可例如下述般改變。
上述實施形態中，依序進行藉由SPM進行之化學液清洗程序、第1DIW潤洗程序、藉由DIW及氮氣進行之霧靄噴吐程序、第2DIW潤洗程序、N2旋轉乾燥程序去除光阻膜。然而，藉由依上述實施形態之基板處理裝置所實施之處理不限定於此。例如化學液清洗程序可係使用混酸(硫酸與硝酸之混合物)之濕蝕刻處理。此時亦可同樣進行其後之潤洗程序、霧靄噴吐程序及N2旋轉乾燥程序。
可省略第1或第2DIW潤洗程序。且亦可不使用氮氣而代之以其他惰性氣體。
為加熱晶圓亦可使用LED燈以外的加熱燈例如鹵素燈等。然而，就加熱效率及空間效率之觀點而言宜使用LED燈。
上述實施形態中，作為係固持晶圓並使其旋轉之機構之所謂「旋轉吸盤」之基板固持部，使用包含升降銷板20及與旋轉杯36一體化之固持板30之形式者。然而，依上述實施形態之V字形噴嘴60可與只要係固持基板周緣之形式者即可係各種形式之旋轉吸盤組合而建構液體處理裝置。
A、B‧‧‧長度
F1‧‧‧氣流(箭頭)
F2‧‧‧箭頭
L‧‧‧既定長度(重複部分)
P‧‧‧間隔
R．．．晶圓旋轉方向(箭頭)
V61c、V61e、V62c．．．符號
V61、V62、V62’．．．向量
Wc．．．中央
W．．．半導體晶圓(基板)
10．．．基板清洗裝置
12．．．腔室
14．．．風扇過濾器單元(FFU)
20．．．升降銷板(基板固持部)
20a、30a、30b．．．穿通孔
20b．．．突起部
22、22a、22a’、22b、22b’．．．升降銷
24．．．連接構件
26．．．彈簧
30．．．固持板(基板固持部)
31．．．基板固持構件(固持構件)
31a．．．軸
31b．．．基板固持部分
31c．．．被推壓構件
31d．．．彈簧構件
32．．．收納構件
33．．．軸承部
33a．．．軸承孔
33b．．．內壁面
34．．．旋轉軸
36．．．旋轉杯
37．．．固定固持構件(固持構件)
38．．．連接構件
39．．．旋轉驅動部
40．．．處理流體供給管
40a．．．第1流體供給通道(硫酸供給通道)
40b．．．第2流體供給通道(雙氧水供給通道)
40c．．．第3流體供給通道(第1DIW供給通道)
40d．．．第4流體供給通道(第1氮氣供給通道)
40e．．．第5流體供給通道(第2DIW供給通道)
40f．．．第6流體供給通道(第2氮氣供給通道)
41．．．頭部
44．．．第1連動構件
46．．．第2連動構件
50．．．昇降驅動部
52．．．連接構件
56．．．外杯
58．．．排液管
60．．．噴嘴(V字形噴嘴)
60A．．．噴嘴之第1棒狀部分(第1部分)
60B．．．噴嘴之第2棒狀部分(第2部分)
60C．．．噴嘴之中央部分
61．．．第1噴吐口
61’、61”、62’、62”．．．噴吐口
62．．．第2噴吐口
63．．．第3噴吐口
64．．．第4噴吐口
64a．．．噴吐通道
65a．．．流體通路(硫酸通路)
65b．．．流體通路(DIW通路)
66a．．．流體通路(雙氧水通路)
66b．．．流體通路(N2通路)
67a．．．硫酸噴吐通道(噴吐通道)
67b．．．DIW噴吐通道(噴吐通道)
67c．．．轉向面
68a．．．雙氧水噴吐通道(噴吐通道)
68b．．．N2噴吐通道(噴吐通道)
69．．．DIW噴吐口
70a．．．第1流體供給機構(硫酸供給機構)
70b．．．第2流體供給機構(雙氧水供給機構)
70c．．．第3流體供給機構(第1DIW供給機構)
70d．．．第4流體供給機構(第1氮氣供給機構)
70e．．．第5流體供給機構(第2DIW供給機構)
70f．．．第6流體供給機構(第2氮氣供給機構)
71a．．．硫酸供給源
71b．．．雙氧水供給源
71c．．．DIW供給源
71d．．．氮氣供給源
71e．．．DIW供給源
71f．．．氮氣供給源
72a~72f．．．可變節流閥
73a~73f．．．開合閥
74a~74f．．．管路
80．．．覆蓋構件
81．．．本體
82a．．．冷媒通路
82b．．．冷媒供給管
82c．．．開合閥
82d．．．可變節流閥
82e．．．冷媒供給源
83．．．LED燈
84．．．外殼
85a．．．纜線
85b．．．電源裝置
86．．．昇降驅動機構
86a．．．臂部
86b．．．氣壓缸
87．．．孔
100．．．控制器
101．．．載置台
102．．．運送臂
103．．．架座單元
104．．．運送臂
105．．．反向器
106．．．參照符號(記憶媒體)
107．．．處理器
圖1係自上方觀察包含依本發明實施形態之基板清洗裝置之液體處理系統之上方俯視圖。
圖2A係顯示本發明實施形態基板清洗裝置構成之縱剖面圖，顯示升降銷板及清洗液供給管處於下降位置時之狀態。
圖2B係顯示本發明實施形態基板清洗裝置構成之縱剖面圖，顯示升降銷板及清洗液供給管處於上昇位置時之狀態。
圖2C係自上方觀察顯示如圖2A所示晶圓由基板支持部及固定固持部固持之狀態圖2A中之基板清洗裝置之俯視圖。
圖3係顯示圖2A及圖2B所示基板清洗裝置升降銷板構成之立體圖。
圖4係顯示圖2A及圖2B所示基板清洗裝置固持板構成之立體圖。
圖5係顯示圖2A及圖2B所示之基板清洗裝置中，自升降銷板朝下方延伸之連接構件，及自固持板朝下方延伸，收納連接構件之中空收納構件之構成詳細情形之放大縱剖面圖。
圖6係顯示圖2A及圖2B所示基板清洗裝置中設於固持板之基板支持部構成之放大縱剖面圖。
圖7係顯示自圖6所示之狀態升降銷板朝下方移動時之狀態之放大縱剖面圖。
圖8係顯示自圖7所示之狀態升降銷板更朝下方移動時之狀態之放大縱剖面圖。
圖9係顯示圖2A及圖2B所示基板清洗裝置之處理流體供給管及V字形噴嘴以及使此等者昇降之昇降機構構成之立體圖。
圖10A係顯示V字形噴嘴之俯視圖。
圖10B係用來說明在升降銷板與運送臂之間傳遞晶圓時V字形噴嘴、升降銷及運送臂之位置關係之概略俯視圖。
圖11係關於V字形噴嘴第1棒狀部分構造及作用之說明圖，(a)係顯示圖10A中沿XIa-XIa線第1棒狀部分內部構造之剖面圖，(b)係顯示自第1棒狀部分噴吐SPM之情形之作用圖。
圖12係關於V字形噴嘴第2棒狀部分構造及作用之說明圖，(a)係顯示圖10A中沿XIIa-XIIa線第2棒狀部分內部構造之剖面圖，(b)係顯示自第2棒狀部分僅噴吐DIW之情形之作用圖，又，(c)係顯示自第2棒狀部分噴吐混合DIW及氮氣而成之霧靄之情形之作用圖。
圖13係說明V字形噴嘴中央部分構造，沿圖10A中XIII-XIII線之剖面圖。
圖14係說明V字形噴嘴中央部分構造，沿圖10A中XIV-XIV線之剖面圖。
圖15係說明自V字形噴嘴噴吐之處理液於晶圓下表面形成之點之概略俯視圖。
R．．．晶圓旋轉方向(箭頭)
V61c、V61e、V62c．．．符號
20．．．升降銷板(基板固持部)
22、22a、22a’．．．升降銷
60A．．．噴嘴之第1棒狀部分(第1部分)
60B．．．噴嘴之第2棒狀部分(第2部分)
60C．．．噴嘴之中央部分
61．．．第1噴吐口
61’、61”、62’、62”．．．噴吐口
62．．．第2噴吐口
63．．．第3噴吐口
64．．．第4噴吐口
65a．．．流體通路(硫酸通路)
65b．．．流體通路(DIW通路)
66a．．．流體通路(雙氧水通路)
66b．．．流體通路(N2通路)
67a．．．硫酸噴吐通道(噴吐通道)
67b．．．DIW噴吐通道(噴吐通道)
68a．．．雙氧水噴吐通道(噴吐通道)
68b．．．N2噴吐通道(噴吐通道)

Claims (5)

  1. 一種液體處理裝置，包含：基板固持部，具有固持基板周緣部之固持構件，用以水平固持基板；旋轉驅動部，使該基板固持部旋轉；及噴嘴，設置成位於由該基板固持部所固持之基板下表面下方，且包含：複數之第1噴吐口，用來對由該基板固持部所固持之基板下表面噴吐化學液；及複數之第2噴吐口，用來對由該基板固持部所固持之基板下表面噴吐潤洗處理用流體；且該噴嘴具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第1部分，該複數之第1噴吐口係配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，該複數之第1噴吐口中的至少一部分配置於該第1部分；且該噴嘴具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第2部分，該複數之第2噴吐口係配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，該複數之第2噴吐口中的至少一部分配置於該第2部分；且該第1部分與該第2部分係配置成V字形；且自上方以俯視觀之，該第1部分於係配置成自該第2部分朝向由該旋轉驅動部所旋轉之基板旋轉方向前進既定角度之位置；且該既定角度係銳角，因此從該第2噴吐口噴吐出該潤洗處理用流體時，能以該潤洗處理用流體清洗該噴嘴的第1部分。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，該第1噴吐口係形成為：自該第1噴吐口朝基板下表面噴吐化學液之噴吐方向，傾斜於由該旋轉驅動部所旋轉之基板的旋轉方向。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該第2噴吐口朝基板噴吐DIW(純水)及混合DIW與惰性氣體而成之液滴其中至少一者，以作為該潤洗處理用流體。
  4. 如申請專利範圍第3項之液體處理裝置，其中，該第2噴吐口係形成為：在朝基板噴吐該DIW以作為該潤洗處理用流體時，自該第2噴吐口朝基板下表面噴吐該DIW之噴吐方向係傾斜於由該旋轉驅動部所旋轉之基板之旋轉方向。
  5. 一種液體處理方法，包含：以水平姿態固持基板；使該基板旋轉；自設於該基板下方之噴嘴的複數之第1噴吐口對基板下表面供給化學液；其後，自該噴嘴的複數之第2噴吐口對基板下表面供給潤洗處理用流體；及以從該第2噴吐口所噴吐之潤洗處理用流體，清洗該噴嘴的第1部分；且採用之該噴嘴使用情形如下：具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第1部分，該複數之第1噴吐口係配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，該複數之第1噴吐口的至少一部分配置於該第1部分；且具有自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置朝與基板中央部對向之位置延伸之第2部分，該複數之第2噴吐口係配置於自與由該基板固持部所固持之基板周緣部對向之位置到與基板中央部對向之位置之間，該複數之第2噴吐口的至少一部分配置於該第2部分；且該第1部分與該第2部分係配置成V字形；且自上方以俯視觀之，該第1部分於係配置成自該第2部分朝向由該旋轉驅動部所旋轉之基板旋轉方向前進既定角度之位置。
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