TWI517225B - 液體處理裝置及液體處理方法 - Google Patents

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TWI517225B TW100142559A TW100142559A TWI517225B TW I517225 B TWI517225 B TW I517225B TW 100142559 A TW100142559 A TW 100142559A TW 100142559 A TW100142559 A TW 100142559A TW I517225 B TWI517225 B TW I517225B
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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以及液體處理方法，其一邊旋轉基板一邊對基板的底面供給處理液以對基板進行既定的液體處理，例如洗淨處理或蝕刻處理。
以往，在將半導體晶圓等基板(以下亦稱晶圓)保持約略水平的狀態下一邊旋轉一邊對該基板供給洗淨液以對基板進行洗淨處理的基板洗淨裝置已為人所習知。
例如，專利文獻1記載了一種基板處理裝置，其具備將晶圓保持水平並使其旋轉的旋轉夾頭，以及在旋轉夾頭的旋轉軸內延伸且具有向旋轉夾頭所保持之晶圓的底面的中央部吐出洗淨液的開口端的洗淨液供給管。若向基板的底面的中央部吐出洗淨液，有時會有基板底面的周緣部洗淨得不夠充分的情況發生。
專利文獻2記載了一種基板處理裝置，其具備將晶圓保持水平並使其旋轉的旋轉夾頭，以及將由藥液等處理液體與氮氣所構成的二流體噴霧以相當於晶圓大略半徑的長度的帶狀態樣對旋轉夾頭所保持之晶圓的頂面吐出的二流體噴嘴。專利文獻2雖然教示了亦可將該等二流體噴嘴配置在晶圓的底面側以洗淨晶圓底面的意旨，然而並未記載其具體構造。
專利文獻3記載一種基板處理裝置，其具備將晶圓保持水平並使其旋轉的旋轉夾頭；對旋轉夾頭所保持之晶圓的頂面，以相當於晶圓的大概直徑的長度的帶狀態樣吐出由藥液等處理液體與氮氣所構成的二流體噴霧的二流體噴嘴；以及對晶圓頂面的中心 部吐出DIW(純水)等處理液體的其他噴嘴。專利文獻3的裝置，在以二流體噴嘴對晶圓表面吐出二流體噴霧時，二流體噴嘴係在晶圓未旋轉的狀態下掃描晶圓的頂面。然而專利文獻3並未述及如何洗淨晶圓的底面。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平9-290197號公報
[專利文獻2]日本特開2005-353739號公報
[專利文獻3]日本特開2008-130763號公報
本發明提供一種以良好效率對基板底面進行處理的液體處理裝置。
本發明之第1態樣提供一種液體處理裝置，包含：基板保持部，其具備保持基板周緣部的保持構件，可將基板保持水平；旋轉驅動部，其使該基板保持部旋轉；第1噴嘴，其位於該基板保持機構所保持之基板的底面的下方，同時對該基板保持部所保持之基板的底面吐出處理液，且其具備複數個第1吐出口，該複數個第1吐出口在對向該基板保持部所保持之基板的中央部的位置與對向基板的周緣部的位置之間排列；以及液體供給機構，其對該第1吐出口供給處理液；該第1吐出口以從該第1吐出口向基板底面吐出之處理液的吐出方向朝該旋轉驅動部所旋轉之基板的旋轉方向傾斜的方式設置。
本發明之第2態樣提供一種液體處理方法，包含：將基板保 持水平姿態的步驟；將具有複數個第1吐出口的第1噴嘴，以該複數個第1吐出口在對向該基板中央部的位置與對向該基板周緣部的位置之間排列的方式，設置在該基板的下方的步驟；使基板旋轉的步驟；以及以從第1吐出口向基板底面吐出之處理液的吐出方向包含該基板旋轉方向的分量的方式，從該第1吐出口向該基板的底面吐出處理液的步驟。
根據本發明，利用在對向基板中央部的位置與對向該基板周緣部的位置之間排列的複數個第1吐出口，便能夠以較高的均勻度對基板的底面吐出處理液。另外，由於從第1吐出口向基板底面吐出之處理液的吐出方向包含該基板的旋轉方向的分量，故能夠抑制處理液在碰撞到基板底面時產生液體噴濺，進而能夠有效率地進行液體處理。
以下，參照圖式說明本發明的實施態樣。
首先，用圖1說明包含本發明之液體處理裝置的實施態樣的基板洗淨裝置的處理系統。如圖1所示的，處理系統具備：用來載置從外部收納作為被處理基板之半導體晶圓W(以下簡稱為「晶圓W」)的匣盒的載置台101；用來取出匣盒所收納之晶圓W的搬運臂102；用來載置搬運臂102所取出之晶圓W的棚台單元103；以及接取棚台單元103所載置之晶圓W，將該晶圓W搬運到基板洗淨裝置10內的搬運臂104。如圖1所示的，液體處理系統組裝了複數個(圖1所示態樣為10個)基板洗淨裝置10。
接著，用圖2A以及圖2B說明基板洗淨裝置10的概略構造。 基板洗淨裝置10具備：保持晶圓W的保持板30；設置在保持板 30的上方，具有從下方支持晶圓W的升降銷22的升降銷板20；具備使保持板30旋轉的電動馬達等構件的旋轉驅動部39；以貫通在保持板30的中心部分所形成之貫通開孔30a以及在升降銷板20的中心部分所形成之貫通開孔20a的方式設置的處理流體供給管40；以及將經由處理流體供給管40所供給之處理流體噴向晶圓W的底面的棒狀噴嘴60。升降銷板20與保持板30連動旋轉。
升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60可相對於保持板30上升或下降。在此，圖2A係表示升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60均位於下降位置時的狀態，圖2B係表示升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60均位於上升位置時的狀態。升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60均可在圖2A所示的下降位置與圖2B所示的上升位置之間升降。
接著，以下說明基板洗淨裝置10的各構成要件的詳細情況。
如圖3所示的，升降銷板20係由圓板狀的構件所構成，其中心部分形成貫通開孔20a。在貫通開孔20a的周圍設置環狀突起20b，防止升降銷板20上的液體流入貫通開孔20a內。貫通開孔20a連通處理流體供給管40。在升降銷板20的表面設置複數支(3支或4支)升降銷22。該等升降銷22，於升降銷板20的周緣部附近在周圍方向上等間隔設置。另外，3支棒狀連接構件24從升降銷板20的底面(與各升降銷22設置面相反該側之面)朝下方延伸。該等連接構件24，於升降銷板20的周緣部附近在周圍方向上等間隔設置。
如圖4所示的，保持板30係由圓板狀的構件所構成，在其中心部分形成貫通開孔30a。該貫通開孔30a與處理流體供給管40連通。另外，在保持板30的表面，如圖2A所示的，透過連接構 件38裝設了旋轉杯36。旋轉杯36在升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60位於下降位置時包圍保持板30所保持之晶圓W的外周緣。另外，如圖2A以及圖2C所示的，旋轉杯36設有用來保持晶圓W的2個固定保持構件37。固定保持構件37的具體功能容後詳述。另外，該等固定保持構件37，除了設置於旋轉杯36之外亦可設置於保持板30，或與連接構件38直接連接。 當固定保持構件37與連接構件38直接連接時，可使固定保持構件37對抗水平方向力量的強度更大。
在保持板30的底面(與旋轉杯36設置面相反該側之面)的中心部分，裝設了從該保持板30的底面往下方延伸的中空旋轉軸34。旋轉軸34的中空部分收納了處理流體供給管40。旋轉軸34被軸承(圖中未顯示)支持，同時被電動馬達等的旋轉驅動部39旋轉。旋轉驅動部39使旋轉軸34旋轉，藉此保持板30亦跟著旋轉。
如圖4所示的，在保持板30上形成有3個貫通開孔(連接構件貫通開孔)30b，與升降銷板20結合的連接構件24可滑動通過各貫通開孔30b。因此，連接構件24以防止保持板30與升降銷板20之間相對旋轉進而使保持板30以及升降銷板20一體旋轉的方式連接二者，另一方面，容許保持板30與升降銷板20之間相對上下移動。貫通開孔30b在保持板30的周圍方向上等間隔設置。 另外，在保持板30的底面，於各貫通開孔30b的位置，設置3個圓筒狀的收納構件32。各收納構件32從保持板30的底面往下方延伸，收納從升降銷板20的底面往下方延伸的各連接構件24。該等收納構件32於保持板30的周緣部附近在周圍方向上等間隔設置。
用圖5詳細說明從升降銷板20的底面向下方延伸的各連接構件24以及從保持板30的底面向下方延伸的各收納構件32。如圖 5所示的，圓筒狀的各收納構件32的內徑比各連接構件24的外徑更大一點，各連接構件24可沿著各收納構件32的長邊方向(圖5的上下方向)在各收納構件32內移動。如圖2A所示的，當升降銷板20位於下降位置時，各連接構件24變成完全被收納於各收納構件32內的狀態。另一方面，如圖2B所示的，當升降銷板20位於上升位置時，各連接構件24變成僅下部的一部分被收納於各收納構件32內的狀態，各連接構件24通過保持板30所形成之貫通開孔30b並從該保持板30往上方突出。當升降銷板20位於下降位置時，各連接構件24變成被收納於各收納構件32內的狀態。
如圖5所示的，彈簧26以受到壓縮的狀態被收納在各收納構件32的中空部分內。該彈簧26的下端裝設於連接構件24的下端部分，同時其上端裝設於貫通開孔30b附近的保持板30的底面。 因此，彈簧26朝下方推壓連接構件24。亦即，藉由彈簧26從壓縮狀態回到原本狀態的力量，連接構件24經常受到向下的力量(從保持板30往下方移動的力量)。
如圖2A以及圖2B所示的，在旋轉杯36的外側設置外杯56，保持板30或旋轉杯36被外杯56包覆。該外杯56與排液管58連接，用來洗淨晶圓W且因為晶圓W的旋轉從該晶圓W向外側飛散而被外杯56所擋下的洗淨液被排液管58排出。
如圖2A等所示的，保持板30設有從側面支持晶圓W的可動的基板保持構件31。基板保持構件31，如圖2A所示的當升降銷板20位於下降位置時從側面保持晶圓W，另一方面，如圖2B所示的當升降銷板20位於上升位置時離開晶圓W。更詳細說明，如圖2C所示的，當對晶圓W進行洗淨處理時，晶圓W被基板保持構件31以及2個固定保持構件(固定的基板保持構件)37所保持。 此時，基板保持構件31將晶圓W推向固定保持構件37。亦即， 在圖2C中基板保持構件31對晶圓W施加圖2C的左方向的力量，藉此將晶圓W推向2個固定保持構件37。如是，在使用可動的基板保持構件31以及固定保持構件37這二種構件從側面保持晶圓W的情況下，比起不使用固定保持構件37而使用複數個可動的基板保持構件31從側面保持晶圓W的情況而言，由於相對於晶圓W移動(進退)的構件數只有1個，故能夠以更簡單的構造來保持晶圓W。
以下參照圖6~圖8說明基板保持構件31的詳細構造。
圖6係表示升降銷板20從圖2B所示之上升位置向圖2A所示之下降位置移動的途中的狀態圖，圖7表示升降銷板20從圖6所示之狀態向下方移動時的狀態圖，圖8係表示升降銷板20從圖7所示之狀態更進一步向下方移動，而升降銷板20到達圖2A所示之下降位置時的狀態圖。
如圖6乃至圖8所示的，基板保持構件31透過軸31a被樞支在保持板30上。更詳細而言，如圖6乃至圖8所示的，保持板30裝設有軸承部33，軸31a插入該軸承部33所設之軸承孔33a。軸承孔33a係由朝水平方向延伸的長孔所構成，基板保持構件31的軸31a可沿著該軸承孔33a在水平方向上移動。像這樣，基板保持構件31便能夠以插入軸承部33之軸承孔33a的軸31a為中心擺動。
在基板保持構件31的軸31a上捲繞著扭力彈簧等的彈簧構件31d。該彈簧構件31d以軸31a為中心用使基板保持構件31朝圖6乃至圖8的順時鐘方向旋轉的力量推壓基板保持構件31。藉此，當無任何力量施加於基板保持構件31時，如圖2B所示的，基板保持構件31會相對於保持板30形成傾斜狀態，在基板保持構件31中用來從側面保持晶圓W的基板保持部分31b(容後詳述)會 處於遠離保持板30的中心的狀態。
另外，從捲繞在軸31a上之彈簧構件31d延伸出線狀部分，該線狀部分卡止於軸承部33的內壁面33b，將軸31a向保持板30的中心壓回。如是，藉由彈簧構件31d的線狀部分，軸31a經常被推向保持板30的中心(亦即，圖6乃至圖8的向左方向)。因此，當半徑比較小的晶圓W被可動的基板保持構件31以及固定保持構件37支持時，如圖6乃至圖8所示的，軸31a位於在軸承孔33a中的靠近保持板30的中心的位置(亦即，在圖6乃至圖8中的左側位置)。另一方面，當半徑比較大的晶圓W被基板保持構件31以及固定保持構件37支持時，會抵抗彈簧構件31d的線狀部分的力量，使軸31a沿著軸承孔33a從圖6等圖式所示之位置向右移動。另外，在此所謂晶圓的半徑大小，係指容許尺寸誤差範圍內的晶圓半徑大小。
另外，基板保持構件31包含從側面保持晶圓W的基板保持部分31b以及相對於軸31a設置在與基板保持部分31b相反該側的被推壓構件31c。被推壓構件31c設置在升降銷板20與保持板30之間，如圖6乃至圖8所示的，當升降銷板20位於下降位置或其附近位置時，該被推壓構件31c被該升降銷板20的底面向下方推壓。
如圖6乃至圖8所示的，當升降銷板20從上升位置朝下降位置移動時，該升降銷板20的底面往下方推壓被推壓構件31c，使基板保持構件31以軸31a為中心朝圖6等圖式的逆時鐘方向(圖6等圖式的箭號方向)旋轉。然後，當基板保持構件31以軸31a為中心旋轉時，基板保持部分31b從該晶圓W的側面向晶圓W移動。藉此，當升降銷板20到達下降位置時，如圖8所示的，晶圓W被基板保持構件31從側面保持住。在此，如圖8所示的，當晶圓W被基板保持構件31從側面保持住時，該晶圓W會從升降銷 22的前端朝上方離開，形成浮設在升降銷22的上方的狀態。另外，如前所述的，根據晶圓W的大小不同，有時會有抵抗彈簧構件31d的線狀部分的力量，而使軸31a沿著軸承孔33a從圖6等圖式所示之位置向右移動的情況發生。因此，即使在較大的晶圓W被基板保持構件31以及固定保持構件37所保持的情況下，由於基板保持構件31可朝水平方向移動，故不會造成晶圓W變形或破損，而能夠從側面保持晶圓W。
將上述基板保持構件31設置於基板洗淨裝置10，便無須設置用來驅動基板保持構件31的專用驅動機構(動力源)，只利用後述的升降驅動部50使升降銷板20升降，便可使保持板30的基板保持構件31實行晶圓W的保持/解放動作，故可使基板洗淨裝置10的構造更簡化。另外，還能夠防止升降銷板20的升降時序與基板保持構件31的移動時序之間產生時間落差，進而提高生產量。
如圖2A以及圖2B所示的，處理流體供給管40以分別通過升降銷板20的貫通開孔20a以及保持板30的貫通開孔30a的方式設置。另外，處理流體供給管40在升降銷板20或保持板30旋轉時仍不會旋轉。在處理流體供給管40的內部用來流通作為洗淨液的DHF、SC1等藥液以及DIW等清洗液的液體供給路40a以及用來流通氣體例如N2氣體等惰性氣體的氣體供給路40b朝軸方向延伸。在處理流體供給管40的上端裝設了文後會有詳述的棒狀噴嘴60。
如圖2A、圖2B以及圖9所示的，處理流體供給管40透過連接構件52設置了升降驅動部50。升降驅動部50可使處理流體供給管40升降。亦即，升降驅動部50使連接構件52升降，藉此該連接構件52所連接之處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60也跟著升降。更詳細而言，升降驅動部50使處理流體供給管40以及棒 狀噴嘴60在圖2A所示的下降位置與圖2B所示的上升位置之間升降。
另外，如圖9所示的，處理流體供給管40與第1連動構件44連接。然後，第1連動構件44與3支棒狀的第2連動構件46連接，其從第1連動構件44朝上方延伸。在此，各第2連動構件46與從升降銷板20的底面朝下方延伸的各連接構件24對應，棒狀的各第2連動構件46的外徑比圓筒狀的收納構件32的內徑更小。 更詳細而言，各第2連動構件46設置成可與各連接構件24的底面接觸，各第2連動構件46可插入圖2B等圖式所示的各收納構件32內，將各連接構件24向上推。
亦即，在圖2A所示的狀態中，當升降驅動部50使處理流體供給管40朝上方移動時，處理流體供給管40所連接之第1連動構件44以及各第2連動構件46也朝上方移動，各第2連動構件46插入各收納構件32內，將各連接構件24向上推。藉此，升降銷板20也與處理流體供給管40連動而朝上方移動，如圖2B所示的，升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60均到達上升位置。另一方面，在圖2B所示的狀態中，當升降驅動部50使處理流體供給管40朝下方移動時，由於收納構件32的內部所設置之彈簧26的彈力一直對連接構件24施加向下的力量，故當各第2連動構件46朝下方移動時，各連接構件24也以其底面與各第2連動構件46的上端部分接觸的方式朝下方移動。像這樣，如圖2A所示的，升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60均到達下降位置。
如圖2A所示的，升降銷板20在位於下降位置時與保持板30隣接。在圖式之例中，詳細而言，升降銷板20係載置於保持板30之上，被保持板30所支持。另一方面，如圖2B所示的，當升降銷板20位於上升位置時，在保持板30的上方，與保持板30隔著 一段距離，此時可將晶圓W傳遞到升降銷22上，或是從升降銷22上取走晶圓W。
如是，藉由第1連動構件44以及3支第2連動構件46，構成使升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60連動而一體升降的連動機構。另外，藉由第1連動構件44、3支第2連動構件46、升降驅動部50、連接構件52，構成使升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60連動升降，並使升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60相對於保持板30升降的升降機構。
接著，參照圖2A、圖2B、圖9以及圖10，說明棒狀噴嘴60的構造。棒狀噴嘴60包含棒狀部分60A與中央部分60B。在中央部分60B，棒狀噴嘴60裝設於處理流體供給管40的上端。中央部分60B亦具有作為蓋部構件而覆蓋升降銷板20之貫通開孔20a的功能。棒狀部分60A從中央部分60B朝升降銷板20的半徑方向外側亦即晶圓W的半徑方向外側延伸，以不會干涉到升降銷22的方式，延伸到接近升降銷22所配置形成之假想圓周之前為止。
尤其如圖10(a)、(b)所示的，棒狀部分60A具有翼型剖面。 在該液體處理裝置中，晶圓W相對於棒狀部分60A朝圖10(b)的箭號R方向旋轉。此時，在晶圓W的底面與升降銷板20之間產生箭號R方向的氣流。利用通過具備翼型剖面之棒狀部分60A的上方的氣流，可改善液體的流向。詳細而言，氣流在通過棒狀部分60A與晶圓W的底面之間時，會因為擠壓效果而流速增加，同時受到整流而朝向晶圓W的底面。像這樣受到棒狀部分60A影響的氣流，有助於噴到晶圓W的底面上的處理液(例如藥液)沿著晶圓W的底面順利擴散。另外，由於棒狀部分60A具備翼型剖面，故可將棒狀部分60A因為氣流的影響而產生之振動抑制在最小限度內。
在棒狀部分60A的頂面，沿著棒狀部分60A的長邊方向設置了複數個吐出口61(第1吐出口)。吐出口61的排列間距可為例如1~2mm左右，吐出口61的開口徑可為0.2~0.5mm左右。在中央部分60B亦形成複數個吐出口62(第2吐出口)。
處理流體供給管40在其上端設有經過擴徑的頭部41。棒狀噴嘴60的中央部分60B在其底面設有中空的卡合突起63a、63b，卡合突起63a、63b分別嵌入在處理流體供給管40的頭部41的頂面開口的液體供給路40a以及氣體供給路40b。如前所述的由於中央部分60B被賦予作為覆蓋升降銷板20的貫通開孔20a的蓋部構件的功能，故在中央部分60B的底面裝設了圓錐台狀的蓋部65。 蓋部65的周緣部分位於設置在升降銷板20的貫通開孔20a的周圍的環狀突起20b(參照圖2A、圖3)的上方。在所例示的實施態樣中，在將蓋部65夾在中央部分60B與處理流體供給管40的頭部41之間的狀態下，用螺栓64將處理流體供給管40的頭部41與棒狀噴嘴60的中央部分60B結合，藉此使蓋部65與中央部分60B一體化。另外，蓋部65亦可與中央部分60B一體成型。另外，蓋部65宜為圓錐台狀，惟並非以此為限，只要能夠覆蓋貫通開孔20a以防止液體進入貫通開孔20a即可，其形狀可為任意形狀。另外，亦可將蓋部65設置成在處理流體供給管40的頭部41的上端與該頭部41一體成型的構件，並將該等附設蓋部的頭部41與中央部分60B結合以對中央部分60B賦予作為蓋部構件的功能。
在棒狀噴嘴60的中央部分60B的內部設置了分別與液體供給路40a以及氣體供給路40b連通的液體通路66a以及氣體通路66b。該液體通路66a以及氣體通路66b向半徑方向外側(沿著棒狀噴嘴60的長邊方向)水平且互相平行地延伸到棒狀噴嘴60的棒狀部分60A的前端部為止。
如圖10(b)所示的，在棒狀噴嘴60的棒狀部分60A中，對應各吐出口61，液體通路66a與1條液體吐出路67a連接，氣體通路66b與1條氣體吐出路67b連接。液體吐出路67a與氣體吐出路67b在棒狀部分60A的頂面或其附近(亦即吐出口61或其附近)合流。
如圖10(c)所示的，在棒狀噴嘴60的中央部分60B，對應各吐出口62，液體通路66a與1條液體吐出路68a連接，氣體通路66b與1條氣體吐出路68b連接。液體吐出路68a與氣體吐出路68b在比中央部分60B的頂面更下方處合流之後，通過吐出口62。吐出口62的開口徑比吐出口61的開口徑更大。
如圖2A所示的，處理流體供給管40的液體供給路40a以及氣體供給路40b分別與液體供給機構70以及氣體供給機構80連接。液體供給機構70包含將至少1種(在圖式之例中為1種)藥液供給至液體供給路40a的第1液體供給部70a，以及將作為清洗液的DIW(純水)供給至液體供給路40a的第2液體供給部70b。 第1液體供給部70a在與DHF、SC1等藥液供給源(CHM)71a連接的管路74a上從上游側開始依序插設可變節流閥72a以及開閉閥73a。第2液體供給部70b在與DIW供給源71b連接的管路74b上從上流側開始依序插設可變節流閥72b以及開閉閥73b。管路74a與管路74b在開閉閥73a、73b的下游合流，與液體供給路40a連接。另外在圖2A中符號75、76所示之開閉閥，係因應需要而於汲取液體供給路40a、管路74a以及管路74b內所殘留之液體時使用的構件。另外，當連續進行例如SC1洗淨與DHF洗淨而必須對液體供給路40a供給2種以上的藥液時，將與第1液體供給部70a相同構造的液體供給部並列設置即可。
氣體供給機構80係為了對氣體供給路40b供給氣體，例如惰性氣體(在本例中為N2)而設置的。氣體供給機構80在與N2氣 體供給源81連接的管路84a上從上游側開始依序插設可變節流閥82以及開閉閥83。
基板洗淨裝置10更具備用來對保持板30所保持之晶圓W的頂面供給處理流體的構造。在圖式之例中，基板洗淨裝置10具備對晶圓W的頂面吐出藥液的藥液供給噴嘴91，以及對晶圓W的頂面吐出包含DIW與N2氣體在內的霧狀混合流體的二流體噴嘴92。藥液供給噴嘴91以及二流體噴嘴92，可藉由概略圖示之噴嘴驅動機構93從晶圓W的中心移動到晶圓W的周緣，亦即一邊掃描晶圓W的頂面一邊供給處理流體。另外，藥液供給噴嘴91以及二流體噴嘴92可藉由噴嘴驅動機構93移動到比外杯56更外側的待機位置(圖中未顯示)。前述藥液供給源71a透過可變節流閥94a以及開閉閥95a將流量經過控制之藥液供給至藥液供給噴嘴91。前述DIW供給源71b以及N2氣體供給源81透過可變節流閥94b、94c以及開閉閥95b、95c將流量經過控制之DIW以及N2氣體供給至二流體噴嘴92。另外，噴嘴驅動機構93可為具備前端保持噴嘴之旋回臂的形態，亦可為使前端保持噴嘴之臂部沿著引導軌並行運動的形態。另外，可利用單一的噴嘴驅動機構93使藥液供給噴嘴91以及二流體噴嘴92移動，亦可針對藥液供給噴嘴91以及二流體噴嘴92分別設置專用的噴嘴驅動機構。
基板洗淨裝置10設有統括控制整體動作的控制器100。控制器100控制基板洗淨裝置10的所有功能構件(例如旋轉驅動部39、升降驅動部50、開閉閥、可變節流閥、噴嘴驅動機構93等)的動作。控制器100可藉由硬體例如通用電腦以及軟體例如使該電腦運作的程式(裝置控制程式以及處理處方等)實現控制程序。 軟體可儲存於電腦固定設置之硬碟驅動裝置等的記憶媒體，或是儲存於CDROM、DVD、快閃記憶體等可裝卸設置於電腦的記憶媒體。該等記憶媒體以參照符號106表示。處理器107因應需要而根據從圖中未顯示之使用者介面而來的指示等從記憶媒體106 讀取既定處理處方並執行之，藉此在控制器100的控制之下使基板洗淨裝置10的各功能構件運作以進行既定的處理。控制器100亦可為圖1所示之控制液體處理系統整體的系統控制器。
接著針對從棒狀噴嘴60吐出處理流體的情況進行說明。棒狀噴嘴60在2種流體吐出模式吐出處理流體。
〔第1吐出模式〕
在第1吐出模式中，對處理流體供給管40的液體供給路40a供給藥液，例如DHF，對氣體供給路40b則不作任何供給。此時，在棒狀部分60A中，如圖11(b)所示的藥液經由液體通路66a以及與其連接的各液體吐出路67a從各吐出口61向晶圓W的底面吐出。在此，液體吐出路67a朝晶圓W的旋轉方向傾斜，且由於吐出口61以不會使液體吐出路67a所流出之藥液偏向的方式設置，故藥液從吐出口61斜向噴出。表示藥液吐出方向的向量包含晶圓W的旋轉方向的分量。在此態樣中藥液向晶圓W吐出，藉此可防止與晶圓W的底面碰撞衝突之藥液噴濺到晶圓W(噴濺液體)，進而吐出藥液不會被無端浪費掉，並使大部分藥液能夠有效地被利用在晶圓W的處理上。
圖12所示之複數橢圓，係表示從各吐出口61吐出之藥液到達晶圓W的底面的瞬間被藥液所覆蓋的晶圓W的底面上的區域(以下亦稱「斑點」)。藥液到達晶圓W的底面之後，根據晶圓W旋轉的離心力、吐出口61的藥液吐出壓力等的因素，在晶圓W的底面上擴散。在棒狀部分60A中，由於各吐出口61從俯視觀察以晶圓W的中心為中心朝通過該吐出口61的圓的切線方向吐出藥液，故橢圓形斑點的中心的間隔P與吐出口61的排列間距相等。另外，由於吐出後藥液會擴散，故橢圓的短軸的長度B比吐出口61的口徑更長。另外，由於藥液吐出方向從吐出口61向晶圓W的旋轉方向傾斜，故橢圓的長軸A的長度比吐出口61的口 徑大很多。相隣橢圓形斑點產生既定長度L的重疊部分。
另外，在第1吐出模式中，由於中央部分60B的吐出口62設置成使流過液體吐出路68a的藥液朝正上方偏向，故藥液從吐出口62朝正上方向晶圓W的底面吐出。因此，從吐出口62吐出的藥液所形成的斑點為圓形。因為位於中央部分60B的正上方的晶圓W的轉速較低，故藥液斜向吐出的好處比較小，另外，由於藥液斜向吐出在晶圓中心附近的處理的平均性反而有可能降低，故使藥液朝正上方吐出。
在第1吐出模式中，於從吐出口61、62所吐出之藥液到達晶圓W的底面的瞬間而在晶圓W的底面上所形成的斑點顯示於圖11(a)。在圖11(a)中，白色的小圓表示吐出口61，另外「×」標誌表示吐出口62的中心，白色的橢圓表示從吐出口61吐出之藥液所形成的斑點，白色的大圓表示從吐出口62吐出之藥液所形成的斑點。
在棒狀噴嘴60的棒狀部分60A的吐出口61之中，棒狀部分60A的前端側的至少若干個(複數，在圖式例中為5個)吐出口61，從俯視來看，自切線方向(箭號D1)朝半徑方向外側偏移角度θ(參照箭號D2)。該等外側的吐出口61，形成向晶圓外側流動的藥液流。藉此便可將藥液所除去之晶圓W底面的廢棄物質或污染物質有效地趕出到晶圓W的外側。例如，角度θ在位於棒狀部分60A的最前端側的吐出口61為最大，越往基端側角度θ越小，可使從位於最前端側的吐出口61算過來在既定個數例如第6個吐出口角度θ為零。無論如何，當角度θ不為零時，相隣橢圓形斑點的重疊部分的長度L變小。
相隣橢圓形斑點的重疊部分的長度(半徑方向長度)L，根據處理的種類不同，亦可能會對處理的面內均勻度造成影響。在考 量到此點的情況下，宜藉由調整可變節流閥72a，來改變吐出口61的藥液吐出壓力(吐出力量)。當藥液的吐出壓力較高時，(於從吐出口61所吐出之藥液到達晶圓W的底面的「瞬間」藥液覆蓋在晶圓W底面上的區域所定義的斑點的尺寸並沒有什麼變化)由於到達晶圓W的底面之後藥液擴散態勢良好，實際上的橢圓形斑點的尺寸會增大，與重疊部分的長度L增長具有相同效果。藥液的吐出壓力，可根據「高→低→高→低→．．．」的脈衝方式，或是根據正弦曲線等的既定控制曲線，使其連續性變化。
亦可一邊改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出藥液，來取代上述技術內容，或是加入上述技術內容。為了此目的，可將如圖9概略所示之水平移動機構54(以一點鏈線表示)裝設於升降驅動部50。亦可將具備與水平移動機構54相同功能的構件組裝於連接構件52。水平移動機構54使處理流體供給管40朝水平方向微量移動，便可使棒狀噴嘴60沿著棒狀部分60A的長邊方向改變位置。藉此，由於可使相隣橢圓形斑點的重疊部分的位置改變，故可提高處理的均勻度。另外，棒狀噴嘴60的移動距離可與棒狀噴嘴60的吐出口61的排列節距P相同，或比該節距P更小。水平移動機構54可由例如電動馬達所驅動之滾珠螺桿構成，惟並非以此為限，亦可使用適用於微量線性驅動的任意機構。
另外，如圖11(a)所示的，在中央部分60B的複數吐出口62之中最靠近棒狀部分60A的吐出口62吐出之藥液所形成的斑點，與在棒狀部分60A的複數吐出口61之中最靠近中央部分60B的吐出口61吐出之藥液所形成的斑點，由圖中一點鎖線C所示之圓弧可知具有重疊的部分。吾人亦可藉由改變藥液的吐出壓力而改變該重疊部分的長度。
由於複數吐出口61吐出之藥液所形成的斑點，只要大約在基板的半徑方向上並排即可，故吐出口61沒有必要非得嚴謹地位在 基板的半徑上(通過基板中心的直線上)不可。另外，在圖11(a)所示之構造例中，從俯視觀察，位於基板半徑上(通過基板中心的直線上)的是複數吐出口62，複數吐出口61配置在偏離通過基板中心的直線若干距離而與該直線平行的直線上。另外，從俯視觀察，亦可將複數吐出口61、62全部配置在一直線上，例如通過基板中心的直線上[參照圖16(a)]。另外，從俯視觀察，複數吐出口61、62吐出之藥液所形成的全部斑點亦可在一直線上並排，例如在通過基板中心的直線上並排[參照圖16(b)]。另外，從俯視觀察，複數吐出口61、62吐出之藥液所形成的斑點亦可形成曲折線(吐出口61的斑點排列的直線與吐出口62的斑點排列的直線形成既定角度)[參照圖16(c)]。另外，吐出口61的排列線有若干程度的彎曲亦無所謂。無論如何，複數吐出口61，只要在對向基板中央部的位置到對向基板周緣部的位置之間排列即可。
〔第2吐出模式〕
在第2吐出模式中，對處理流體供給管40的液體供給路40a供給DIW，對氣體供給路40b供給N2氣體。此時，如圖13(a)所示的，在棒狀部分60A，藥液經過液體通路66a以及與其連接的各液體吐出路67a而被引導至各吐出口61，另一方面，N2氣體經過氣體通路66b以及與其連接的各氣體吐出路67b而被引導至各吐出口61。DIW與N2氣體在吐出口61衝突，形成由DIW與N2氣體所構成的霧狀混合流體亦即二流體噴霧。此時，藉由DIW與N2氣體的衝突，二流體噴霧擴散成扇形且向上噴出。藉由二流體噴霧的衝擊能量，便可將晶圓W的底面洗淨。此時，顯示出二流體噴霧之吐出方向(主方向)的向量大約向著垂直方向上方而幾乎沒有晶圓W的旋轉方向的分量，惟由於二流體噴霧的洗淨效果相依於二流體噴霧的衝擊能量，故此方式為較佳的態樣。另外，表示二流體噴霧之吐出方向(主方向)的向量亦宜具有與晶圓W的旋轉方向相反的方向的分量。
另外，在第2吐出模式中，由於中央部分60B的吐出口62設置成使液體吐出路68a以及氣體吐出路68b所流過來的DIW以及N2氣體偏向正上方，故吐出口62所吐出之二流體噴霧會擴散成扇形並向上方噴出。
在第2吐出模式，亦可與第1吐出模式同樣，一邊利用可變節流閥72b、82的開度調整改變DIW以及N2氣體雙方或其中一方的吐出壓力，一邊將二流體噴霧吐出到基板的底面。
接著，說明基板洗淨裝置10所執行的一連串處理。
首先，利用升降機構，使升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60就位於圖2B所示的上升位置。接著，如圖2B的二點鏈線所示的，從基板洗淨裝置10的外部利用搬運臂104將晶圓W搬運到基板洗淨裝置10，並將該晶圓W載置於升降銷板20的升降銷22之上。
接著，升降驅動部50使處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60從上升位置移動到下降位置。此時，由於在收納構件32內部所設置之彈簧26的彈力對連接構件24施加恆常向下之力，與處理流體供給管40朝下方移動連動升降銷板20也朝下方移動，升降銷板20從上升位置移動到下降位置。另外，此時，升降銷板20的底面將基板保持構件31的被推壓構件31c從圖6所示之狀態朝下方推壓，藉此基板保持構件31以軸31a為中心朝圖6的逆時鐘方向旋轉。像這樣，基板保持構件31的基板保持部分31b從該晶圓W的側邊向晶圓W移動(參照圖7)，基板保持構件31從晶圓W的側面保持晶圓W(參照圖8)。此時，被基板保持構件31從側面保持之晶圓W離開升降銷22並移到其上方。另外，通常係以晶圓W的「表面」(裝置形成面)為「頂面」而其「背面」(未形 成裝置之面)為「底面」的方式被保持板30所保持。在本說明書中，用語「頂面(底面)」有時單純係指向上(下)之面。
升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60到達圖2A所示之下降位置之後，驅動噴嘴驅動機構93，使藥液供給噴嘴91到達晶圓W的頂面的中心的上方。接著，利用旋轉驅動部39使保持板30旋轉。此時，由於形成從保持板30的背面朝下方延伸的各收納構件32收納著從升降銷板20的底面朝下方延伸的各連接構件24的狀態，故保持板30旋轉時升降銷板20也會連動旋轉，晶圓W也跟著旋轉。另外，此時，處理流體供給管40以及與其連接之棒狀噴嘴60並未旋轉而處於停止狀態。
接著，在晶圓W旋轉的狀態下，位於晶圓W中心上方之藥液供給噴嘴91開始對晶圓W的頂面供給藥液，例如DHF。然後，一邊對晶圓W的頂面供給藥液，一邊利用噴嘴驅動機構93，使藥液供給噴嘴91朝晶圓W半徑方向外側移動到晶圓W的周緣部。 藉此利用所謂的掃描方式以藥液洗淨晶圓W的頂面。
在開始以藥液洗淨上述晶圓W的頂面的同時，以前述第1吐出模式從棒狀噴嘴60對旋轉之晶圓W的底面供給藥液(與對晶圓W頂面所供給之藥液相同的藥液)。藉此以藥液洗淨晶圓W的底面。
在藥液洗淨終了之後，以液體與氣體的混合流體進行液滴處理，作為用來除去藥液以及微粒的處理。亦即，驅動噴嘴驅動機構93，使二流體噴嘴92到達晶圓W的頂面的中心的上方，讓晶圓W旋轉。然後，一邊對晶圓W的頂面供給由DIW與N2氣體的混合流體所構成的二流體噴霧，一邊利用噴嘴驅動機構93，使二流體噴嘴92朝晶圓W半徑方向外側移動到晶圓W的周緣部。 藉此利用所謂的掃描方式使晶圓W的頂面受到液滴處理。
在開始對上述晶圓W的頂面進行清洗處理的同時，以前述第2吐出模式，從棒狀噴嘴60對旋轉之晶圓W的底面供給由DIW與N2氣體的混合流體所構成的二流體噴霧。藉此使晶圓W的底面受到液滴處理。另外，由於二流體噴霧發揮了很高的物理除去作用，故可有效率地除去前步驟所使用之藥液以及微粒。
在液滴處理終了之後，旋轉晶圓W，使晶圓W乾燥。
在所期望的一連串處理終了之後，升降驅動部50使處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60從下降位置移動到上升位置。此時，各第2連動構件46將各連接構件24向上推，使處理流體供給管40朝上方移動，升降銷板20也與其連動而跟著朝上方移動，升降銷板20從下降位置移動到上升位置。另外，此時，彈簧構件31d對基板保持構件31的推壓力，使基板保持構件31以軸31a為中心朝圖6的順時鐘方向(與圖6之箭號相反的方向)旋轉。藉此，基板保持構件31從晶圓W的側面離開。當基板保持構件31從晶圓W的側面離開之後，該晶圓W的背面便受到升降銷22的支持。
如圖2B所示的在升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60到達上升位置之後，升降銷22上所載置之晶圓W被搬運臂104從該升降銷22上取出。搬運臂104所取出之晶圓W會被搬運到基板洗淨裝置10的外部。
根據上述實施態樣，由於使用了具備在對向晶圓W的中央部的位置與對向基板的周緣部的位置之間排列的複數吐出口61的噴嘴，故能夠以較高的面內均勻度更有效率地對晶圓W的底面進行處理。另外，可減少處理液體的用量。而且，可對晶圓W的底面均勻地沖洗。再者，可減少處理時間。而且，由於吐出口61吐出之液體的吐出方向朝晶圓W的旋轉方向傾斜，換言之，係以吐出 口61向晶圓W的底面吐出之處理液的吐出方向含有晶圓W的旋轉方向的分量的方式設置吐出口61，故可防止處理液與晶圓W底面接觸時液體的噴濺，不會造成處理液的浪費。另外，也能夠防止因為噴濺液體再次附著所產生的微粒。另外，由於噴嘴的外側端部的吐出口向外側，故能夠有效地將對晶圓W的底面供給之處理液推出基板之外。
另外，根據上述實施態樣，由於以可與晶圓頂面處理之面內均勻度匹敵的高面內均勻度與晶圓頂面處理一起，對晶圓底面進行處理，故能夠以高品質進行處理同時提高生產率。
另外，在上述實施態樣中，升降銷板20、處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60相對於保持板30升降，從下方支持晶圓W的升降銷22設置在升降銷板20上。而且，在處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60之間，以塞住升降銷板20的貫通開孔20a的方式設置了蓋部65。由於升降銷板20的貫通開孔20a被蓋部65塞住，故能夠防止洗淨液流入與處理流體供給管40連通的貫通開孔20a。由於在升降銷板20上設置升降銷22，故比起習知的為了讓升降銷22通過而在底板上形成貫通開孔並使升降銷22通過該貫通開孔而退避到底板下方的情況而言，在晶圓W經過乾燥之後洗淨液不會殘留在升降銷22上，藉此可防止洗淨液附著於經過洗淨處理之後的晶圓W的背面。這是因為，在晶圓W的乾燥處理時，升降銷22與升降銷板20一體旋轉。另外，升降銷22與升降銷板20一體旋轉，可防止洗淨液的液滴殘留於升降銷22之上，藉此可更進一步防止洗淨液的液滴附著於洗淨處理後的晶圓W的背面。
另外，在上述實施態樣中，由於處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60與升降銷板20一體升降，且處理流體供給管40以及升降銷板20升降時蓋部65會塞住升降銷板20的貫通開孔20a，故能夠更進一步防止洗淨液流入貫通開孔20a。
另外，在上述實施態樣中，由於在保持板30上設置旋轉杯36，故可防止在進行晶圓W的洗淨處理時，洗淨液從旋轉之晶圓W向外側飛散。另外，由於在保持板30上設置基板保持構件31，故可在使晶圓W旋轉時從側面支持晶圓W以更穩定地保持晶圓W。
另外，在上述實施態樣中，提到一邊利用水平移動機構54改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出藥液或DIW等處理液的實施例。以下，參照圖17(a)、(b)、(c)更進一步詳細說明該實施例。
首先，說明一邊改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出處理液的背景。例如，針對從藥液供給源71a或DIW供給源71b供給到棒狀噴嘴60的處理液的壓力設為固定的情況進行考量。此時，各吐出口61所吐出之處理液的流速，隨著吐出口61的數目越多以及各吐出口61的開口徑越大，越為降低。因此，在藥液供給源71a或DIW供給源71b的供給壓力一定的條件之下，為了將各吐出口61所吐出之處理液的流速維持在既定值以上，必須限制吐出口61的數目以及各吐出口61的開口徑。在像這樣限制吐出口61的數目以及各吐出口61的開口徑的情況下，可使相隣2個吐出口61同時吐出處理液而在晶圓W的底面所形成之斑點從俯視觀察彼此不重疊。此時，如以下所說明的，一邊改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出處理液是有用的。
圖17(a)、(b)、(c)係表示一邊改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出處理液的態樣圖。在此，複數吐出口61的其中至少一部分，如圖17(a)所示的，沿著複數吐出口61所形成的直線形成既定的排列節距P。另外在圖17(a)中，箭號L表示連結所排列之複數吐出口61的直線的延伸方向(以下稱為排列方 向L)。另外圖17(b)係表示棒狀噴嘴60從圖17(a)所示之位置向晶圓W的周緣部側沿著排列方向L移動排列節距P的3分之1的狀態圖。另外圖17(c)係表示棒狀噴嘴60從圖17(b)所示之位置向晶圓W的周緣部側沿著排列方向L移動排列節距P的3分之1的狀態圖。
首先，在將棒狀噴嘴60配置於既定位置(第1位置)的狀態下，於第1吐出模式中，從各吐出口61向晶圓W的底面吐出處理液。各吐出口61吐出之處理液到達晶圓W的底面的瞬間在晶圓W的底面上所形成的斑點S1顯示於圖17(a)。在圖17(a)中，斑點S1以實線所圍之橢圓區域表示。另外在第1位置的處理液的吐出動作持續晶圓W至少旋轉1次的時間。
接著，如圖17(b)所示的，水平移動機構54使棒狀噴嘴60向晶圓W的周緣部側沿著排列方向L移動排列節距P的3分之1。 之後，在移位後的位置(第2位置)，以第1吐出模式，從各吐出口61向晶圓W的底面吐出處理液。在圖17(b)中，棒狀噴嘴60在第2位置時從各吐出口61吐出之處理液到達晶圓W的底面的瞬間在晶圓W的底面上所形成之斑點S2以實線表示。另外在圖17(b)中，棒狀噴嘴60在上述第1位置時所形成之斑點S1以虛線表示。如圖17(b)所示的，以棒狀噴嘴60在第1位置時所形成之斑點S1與棒狀噴嘴60在第2位置時所形成之斑點S2從俯視觀察部分重疊的方式設定第2位置。另外在第2位置的處理液的吐出動作持續晶圓W至少旋轉1次的時間。
之後，如圖17(c)所示的，水平移動機構54使棒狀噴嘴60向晶圓W的周緣部側沿著排列方向L再移動排列節距P的3分之1。之後，在移位後的位置(第3位置)，以第1吐出模式，從各吐出口61向晶圓W的底面吐出處理液。在圖17(c)中，棒狀噴嘴60在第3位置時從各吐出口61吐出之處理液到達晶圓W的底 面的瞬間在晶圓W的底面上所形成的斑點S3以實線表示。另外在圖17(c)中，棒狀噴嘴60在上述第1位置以及第2位置時所形成的斑點S1、S2以虛線表示。如圖17(c)所示的，以棒狀噴嘴60在第1位置以及第2位置時所形成的斑點S1、S2分別與棒狀噴嘴60在第3位置時所形成的斑點S3從俯視觀察部分重疊的方式設定第3位置。如是，便可對晶圓W的底面沿著各吐出口61的排列方向L以無間隙的方式供給處理液。另外在第3位置的處理液的吐出動作持續晶圓W至少旋轉1次的時間。
如是根據圖17(a)、(b)、(c)所示之例，便可一邊沿著各吐出口61的排列方向L改變棒狀噴嘴60的位置，一邊從吐出口61吐出處理液。因此，即使在吐出口61的開口徑比排列節距P小進而導致如圖17(a)所示的從相隣2個吐出口61同時吐出之處理液在晶圓W的底面所形成之斑點S1從俯視觀察彼此互不重疊的情況下，也能夠對晶圓W的底面沿著各吐出口61的排列方向L以無間隙的方式供給處理液。因此，便可在從上述藥液供給源71a或DIW供給源71b對棒狀噴嘴60所供給之處理液的壓力為固定的情況下，一邊確保所期望的流速，一邊以更高的自由度設定吐出口61的數目以及各吐出口61的開口徑等。另外，一邊改變棒狀噴嘴60的位置一邊從吐出口61吐出處理液，亦可對晶圓W的底面均勻地供給處理液。亦即，可對晶圓W的底面均勻地實施液體處理。
另外在圖17(a)、(b)、(c)中，係顯示出使棒狀噴嘴60沿著排列方向L每次移動排列節距P的3分之1的實施例，惟並非以此為限。例如，亦可使棒狀噴嘴60沿著排列方向L每次移動排列節距P的2分之1，或是，使棒狀噴嘴60沿著排列方向L每次移動排列節距P的4分之1，或是以更精細的方式使其移位。棒狀噴嘴60進行1次移動的移動量，可根據吐出口61的排列節距P或吐出口61在晶圓W上所形成之斑點S的尺寸適當設定之。
另外在圖17(a)、(b)、(c)中，係表示使棒狀噴嘴60朝第1→第2→第3位置間歇移動的實施例。然而，並非以此為限，亦可一邊使棒狀噴嘴60沿著排列方向L連續移動排列節距P以下的既定移動距離，一邊從吐出口61吐出處理液。此時亦可對晶圓W的底面均勻地實施液體處理。另外棒狀噴嘴的移動速度，可根據斑點S的尺寸或晶圓W的轉速適當設定之，以使其可對晶圓W的底面沿著各吐出口61的排列方向L無間隙地供給處理液。
另外圖17(a)、(b)、(c)係表示棒狀噴嘴60向晶圓W的周緣部側沿著排列方向L移動的實施例。然而，並非以此為限，亦可使棒狀噴嘴60向晶圓W的中心部側沿著排列方向L移動。另外，亦可使棒狀噴嘴60沿著排列方向L進行往復運動。
利用上述水平移動機構54使棒狀噴嘴60移動的具體方法並無特別限定。例如，可用控制器100控制水平移動機構54，以使棒狀噴嘴60進行上述移動。此時，控制器100的記憶媒體106儲存有依照預先設定之順序使棒狀噴嘴60移動的程式。
另外複數吐出口61亦可非僅其中一部分而係其全部均沿著排列方向L形成相等排列節距P。另外，如是以相等排列節距P並排的吐出口61亦可設置到可對晶圓W的中心部吐出處理液的位置。或者，在可對晶圓W的中心部吐出處理液的位置設置圖10所示之吐出口62，且各吐出口62的排列節距與吐出口61的排列節距P相等亦可。藉此，便可對晶圓W的底面的整個範圍均勻地供給處理液。
上述實施態樣可按照例如以下方式改變。
在上述實施態樣中，如圖14(a)詳細所示的，棒狀部分60A 的液體吐出路67a與氣體吐出路67b正好在吐出口61的開口端交叉，惟亦可如圖14(b)所示的，使氣體吐出路67b與液體吐出路67a在接近吐出口61的開口端之前的位置合流。
在上述實施態樣中，係依序進行DHF洗淨處理、DIW以及N2氣體的液滴處理、旋轉乾燥處理。然而，利用上述實施態樣之基板處理裝置所實施之處理並非僅限於此。例如，亦可依序進行藥液處理(使用DHF或其以外之藥液)、DIW清洗處理、旋轉乾燥處理。此時，在DIW清洗處理中，可不吐出N2氣體而只吐出DIW。另外，藥液處理亦可為將藥液與N2氣體同時吐出的處理，亦即將藥液與N2氣體的混合流體對基板吐出的所謂二流體化學處理。另外，氣體(氣體)並非僅限於N2氣體，亦可為其他惰性氣體。另外，氣體根據液體處理的種類，亦可為反應性氣體。
另外，利用上述實施態樣之基板處理裝置所實施的處理，可以是在塗布/顯影程序中對基板背面所進行的各種液體處理(例如顯影處理後的洗淨處理、多餘抗蝕劑的除去處理)。另外，亦可為作為電鍍處理之前處理或後處理而對基板底面(例如背面)所進行的液體處理。
在上述實施態樣中，係使用具備升降銷板20與旋轉杯36一體化的保持板30的形式的構件，作為保持晶圓並使其旋轉的機構，亦即所謂「旋轉夾頭」的基板保持部。然而，上述實施態樣之棒狀噴嘴60只要是保持基板周緣的形式者便可與各種形式的旋轉夾頭組合而構成液體處理裝置。如圖15概略所示的，以保持基板周緣的方式構成的機械旋轉夾頭200可與上述實施態樣相關說明之處理流體供給管40以及棒狀噴嘴60組合以構成液體處理裝置。機械旋轉夾頭200包含旋轉構件201、設置於旋轉構件201的複數(3個或4個)晶圓保持構件203以及使旋轉構件201旋轉的馬達202。例如，圖15所示之液體處理裝置，亦可與上述實施 態樣相異，而係專門用來對晶圓W的底面進行處理的裝置，此時便無須對頂面供給處理流體的噴嘴。當然，亦可對圖15所示之構造增設各種構成要件(承接飛散處理流體的杯狀構件，頂面處理用的噴嘴等)。另外，在使用圖15所示之形式的旋轉夾頭的情況下，可使棒狀噴嘴60的前端在不會干涉到晶圓保持構件203的範圍內位於半徑方向外側。
另外在上述實施態樣所示之棒狀噴嘴60中，係表示於第2吐出模式時，液體吐出路67a所引導的DIW與氣體吐出路67b所引導的N2氣體在吐出口61合流，形成由DIW與N2氣體所構成的霧狀混合流體(二流體噴霧)的實施例。此時，如圖18(a)所示的，亦可在棒狀噴嘴60的內部設置使DIW與N2氣體合流以形成二流體噴霧的混合部69。該混合部69形成越向吐出口61越擴大的空間。該等混合部69，係例如圓錐台狀的空間，其底面(面積較大的那一面)係吐出口61，其頂面(面積較小的那一面)位於棒狀噴嘴60的內部。藉由將該等混合部69設置在棒狀噴嘴60的內部，便可調整所形成之二流體噴霧的形狀。例如，能夠得到以更高等向性擴散的二流體噴霧。藉此，便可更均勻地洗淨晶圓W的底面。
引導N2氣體的氣體吐出路67b，如圖18(a)所示的，亦可朝垂直方向上方延伸。藉此，便可使二流體噴霧的吐出方向朝向垂直方向，進而使二流體噴霧從垂直方向衝擊晶圓W的底面。亦即，能夠在不使二流體噴霧的能量降低的情況下，使二流體噴霧衝擊晶圓W的底面。藉此，便可有效率地洗淨晶圓W的底面。
在圖18(a)所示之例中，混合部69以及液體吐出路67a以在第1吐出模式時經由液體吐出路67a從吐出口61吐出之處理液因為限定出混合部69的側壁69a而不會偏向的方式構成。具體而言，如圖18(b)所示的，以使液體吐出路67a向吐出口61延長 的假想空間67a’不接觸到側壁69a的方式，設定側壁69a以及液體吐出路67a相對於垂直方向所形成的角度以及、吐出口61以及液體吐出路67a的開口徑d1以及d2，或側壁69a與液體吐出路67a連接的位置等。藉此，液體吐出路67a所引導的處理液便可維持角度從吐出口61斜向吐出。角度宜以吐出口61吐出之處理液的吐出方向含有與晶圓W的旋轉方向R相同方向的分量的方式設定為佳。
在上述實施態樣中，棒狀噴嘴60係以能夠實現僅吐出液體的第1吐出模式與吐出由液體與氣體的混合流體所構成的二流體噴霧的第2吐出模式的2種吐出模式的方式構成。然而，若無須吐出二流體噴霧的話，亦可從上述實施態樣的構造將吐出N2氣體所必須的構造(氣體供給路40b、氣體通路66b、氣體吐出路67b、68b、氣體供給機構80等)全部卸除。
10‧‧‧基板洗淨裝置
20‧‧‧升降銷板
20a‧‧‧貫通開孔
20b‧‧‧環狀突起
22‧‧‧升降銷
30‧‧‧保持板
24‧‧‧連接構件
26‧‧‧彈簧
30a‧‧‧貫通開孔
30b‧‧‧貫通開孔
31‧‧‧基板保持構件
31a‧‧‧軸
31b‧‧‧基板保持部分
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‧‧‧中空旋轉軸
36‧‧‧旋轉杯
37‧‧‧固定保持構件
38‧‧‧連接構件
39‧‧‧旋轉驅動部
40‧‧‧處理流體供給管
40a‧‧‧液體供給路
40b‧‧‧氣體供給路
41‧‧‧頭部
44‧‧‧第1連動構件
46‧‧‧第2連動構件
50‧‧‧升降驅動部
52‧‧‧連接構件
54‧‧‧水平移動機構
56‧‧‧外杯
58‧‧‧排液管
60‧‧‧第1噴嘴(棒狀噴嘴)
60A‧‧‧第1噴嘴的棒狀部分
60B‧‧‧第1噴嘴的中央部分
61‧‧‧第1吐出口
62‧‧‧第2吐出口
63a、63b‧‧‧卡合突起
64‧‧‧螺栓
65‧‧‧蓋部
66a‧‧‧液體通路
66b‧‧‧氣體通路
67a‧‧‧液體吐出路
67a’‧‧‧假想空間
67b‧‧‧氣體吐出路
68a‧‧‧液體吐出路
68b‧‧‧氣體吐出路
69‧‧‧混合部
69a‧‧‧側壁
70‧‧‧液體供給機構
70a‧‧‧第1液體供給部
70b‧‧‧第2液體供給部
71a‧‧‧藥液供給源(CHM)
71b‧‧‧DIW供給源
72a、72b‧‧‧可變節流閥
73a‧‧‧開閉閥
73b‧‧‧開閉閥
74a‧‧‧管路
74b‧‧‧管路
75‧‧‧開閉閥
76‧‧‧開閉閥
80‧‧‧氣體供給機構
81‧‧‧N2氣體供給源
82‧‧‧可變節流閥
83‧‧‧開閉閥
84a‧‧‧管路
91‧‧‧藥液供給噴嘴
92‧‧‧二流體噴嘴
93‧‧‧噴嘴驅動機構
94a‧‧‧可變節流閥
94b‧‧‧可變節流閥
94c‧‧‧可變節流閥
95a‧‧‧開閉閥
95b‧‧‧開閉閥
95c‧‧‧開閉閥
100‧‧‧控制器
101‧‧‧載置台
102‧‧‧搬運臂
103‧‧‧棚台單元
104‧‧‧搬運臂
106‧‧‧記憶媒體
107‧‧‧處理器
200‧‧‧機械旋轉夾頭
202‧‧‧馬達
203‧‧‧晶圓保持構件
A‧‧‧橢圓的長軸
P‧‧‧間隔
B‧‧‧橢圓的短軸
L‧‧‧排列方向
R‧‧‧基板的旋轉方向
C‧‧‧一點鎖線
D1‧‧‧箭號
D2‧‧‧箭號
W‧‧‧基板(晶圓)
θ‧‧‧角度
Xb-Xb
Xc-Xc
1/3XP
S1‧‧‧斑點
S2‧‧‧斑點
S3‧‧‧斑點
、‧‧‧角度
d1、d2‧‧‧開口徑
圖1係從上方觀察包含本發明之實施態樣的基板洗淨裝置在內的液體處理系統的上方俯視圖。
圖2A係表示本發明之實施態樣的基板洗淨裝置的構造的縱剖面圖，且係升降銷板以及洗淨液供給管位於下方位置時的狀態圖。
圖2B係表示本發明之實施態樣的基板洗淨裝置的構造的縱剖面圖，且係升降銷板以及洗淨液供給管位於上方位置時的狀態圖。
圖2C係表示於圖2A所示之晶圓被基板支持部以及固定保持部所保持之狀態而從上方觀察圖2A之基板洗淨裝置的俯視圖。
圖3係表示圖2A以及圖2B所示之基板洗淨裝置的升降銷板的構造的立體圖。
圖4係表示圖2A以及圖2B所示之基板洗淨裝置的保持板的 構造的立體圖。
圖5係表示在圖2A以及圖2B所示之基板洗淨裝置中收納從升降銷板向下方延伸的連接構件以及從保持板向下方延伸的連接構件的中空收納構件的詳細構造的的放大縱剖面圖。
圖6係表示在圖2A以及圖2B所示之基板洗淨裝置中設置在保持板上的基板支持部的構造的放大縱剖面圖。
圖7係表示升降銷板從圖6所示之狀態朝下方移動時的狀態的放大縱剖面圖。
圖8係表示升降銷板從圖7所示之狀態更進一步朝下方移動時的狀態的放大縱剖面圖。
圖9係表示圖2A以及圖2B所示之基板洗淨裝置的處理流體供給管以及棒狀噴嘴還有使其升降之升降機構的構造的立體圖。
圖10係處理流體供給管以及棒狀噴嘴的構造說明圖，(a)係俯視圖，(b)係沿著Xb-Xb線的剖面圖，(c)係沿著Xc-Xc線的剖面圖。
圖11係從棒狀噴嘴吐出液體的狀態圖，(a)係到達晶圓底面瞬間的液體的潤濕範圍圖，(b)係表示從棒狀噴嘴的棒狀部分的吐出口吐出液體的情況的側視圖，(c)係表示從棒狀噴嘴的中央部分的吐出口吐出液體的情況的側視圖。
圖12係從棒狀噴嘴的吐出口吐出之藥液在晶圓上形成之斑點的說明圖。
圖13係從棒狀噴嘴吐出二流體的狀態圖，(a)係表示從棒狀噴嘴的棒狀部分的吐出口吐出二流體的情況的側視圖，(b)係表示從棒狀噴嘴的中央部分的吐出口吐出二流體的情況的側視圖。
圖14係在棒狀噴嘴的棒狀部分的吐出口附近的液體吐出路與氣體吐出路的合流態樣的說明圖。
圖15係用來說明液體處理裝置的變化實施例的概略構造圖。
圖16係表示棒狀噴嘴的吐出口配置的變化實施例的概略俯視圖。
圖17係用來說明一邊改變棒狀噴嘴的位置一邊從吐出口吐出 液體的實施例的概略俯視圖。
圖18係表示棒狀噴嘴的變化實施例的吐出口附近的剖面圖。
10‧‧‧基板洗淨裝置
20‧‧‧升降銷板
20b‧‧‧環狀突起
22‧‧‧升降銷
30‧‧‧保持板
24‧‧‧連接構件
26‧‧‧彈簧
30a‧‧‧貫通開孔
31‧‧‧基板保持構件
32‧‧‧收納構件
33‧‧‧軸承部
34‧‧‧中空旋轉軸
36‧‧‧旋轉杯
37‧‧‧固定保持構件
38‧‧‧連接構件
39‧‧‧旋轉驅動部
40‧‧‧處理流體供給管
40a‧‧‧液體供給路
40b‧‧‧氣體供給路
41‧‧‧頭部
44‧‧‧第1連動構件
46‧‧‧第2連動構件
50‧‧‧升降驅動部
52‧‧‧連接構件
56‧‧‧外杯
58‧‧‧排液管
60‧‧‧第1噴嘴(棒狀噴嘴)
60A‧‧‧第1噴嘴的棒狀部分
60B‧‧‧第1噴嘴的中央部分
65‧‧‧蓋部
70‧‧‧液體供給機構
70a‧‧‧第1液體供給部
70b‧‧‧第2液體供給部
71a‧‧‧藥液供給源(CHM)
71b‧‧‧DIW供給源
72a、72b‧‧‧可變節流閥
73a‧‧‧開閉閥
73b‧‧‧開閉閥
74a‧‧‧管路
74b‧‧‧管路
75‧‧‧開閉閥
76‧‧‧開閉閥
80‧‧‧氣體供給機構
81‧‧‧N2氣體供給源
82‧‧‧可變節流閥
83‧‧‧開閉閥
84a‧‧‧管路
91‧‧‧藥液供給噴嘴
92‧‧‧二流體噴嘴
93‧‧‧噴嘴驅動機構
94a‧‧‧可變節流閥
94b‧‧‧可變節流閥
94c‧‧‧可變節流閥
95a‧‧‧開閉閥
95b‧‧‧開閉閥
95c‧‧‧開閉閥
100‧‧‧控制器
106‧‧‧記憶媒體
107‧‧‧處理器
W‧‧‧基板(晶圓)

Claims (14)

  1. 一種液體處理裝置，包含：基板保持部，其設有保持基板周緣部的保持構件，將基板保持水平；升降銷板，在該升降銷板上設有升降銷，該等升降銷係在一假想圓周上排列，該假想圓周係沿著該升降銷板的周緣延伸且與其相鄰，其中一貫通開孔係形成於該升降銷板的中心部分；旋轉驅動部，使該基板保持部與該升降銷板一起旋轉；第1噴嘴，其位於該基板保持部所保持之基板的底面的下方，同時對該基板保持部所保持之基板的底面吐出處理液，且其設有一中央構件及一棒狀部分，該中央構件係與該基板的中央部對向，該棒狀部分自該中央構件徑向向外延伸且終止於該假想圓周之前以避免該棒狀部分干涉該等升降銷，其中該棒狀部分具有複數個第1吐出口，該複數個第1吐出口在對向該基板保持部所保持之基板的中央部的位置與對向基板的周緣部的位置之間排列，且該中央構件係在該貫通開孔的上方；以及升降驅動部，用以使該升降銷板與該第1噴嘴相對於該基板保持部一起升降，以藉由該等升降銷將從該基板保持部解放的基板抬起；液體供給機構，其對該第1吐出口供給處理液；該第1吐出口以從該第1吐出口向基板底面吐出之處理液的吐出方向朝該旋轉驅動部所旋轉之基板的旋轉方向傾斜的方式設置。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，該第1吐出口在連結對向該基板保持部所保持之基板的中央部的位置與對向基板的周緣部的位置的直線上排列，該直線係朝向該基板的半徑方向的直線或與該直線平行的直線。
  3. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中， 在比該第1噴嘴的該第1吐出口所排列之區域更朝半徑方向內側的區域，設置至少1個第2吐出口於該中央構件之中，該第2吐出口朝垂直方向上方吐出處理液。
  4. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，在該複數個第1吐出口之中的至少位於半徑方向最外側的第1吐出口，以從該位於最外側的第1吐出口吐出之處理液的吐出方向包含朝向半徑方向外側的分量的方式設置。
  5. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，當將從該第1噴嘴的吐出口吐出之處理液到達該基板保持部所保持之基板的底面的瞬間而覆蓋該基板的底面的區域稱為斑點時，相隣的第1吐出口吐出的處理液所形成的各斑點之間具有重疊的部分。
  6. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，在比該第1噴嘴的該第1吐出口所排列之區域更朝半徑方向內側的區域，設置至少1個第2吐出口於該中央構件之中，該第2吐出口朝垂直方向上方吐出處理液，當將從該第1噴嘴的吐出口吐出之處理液到達該基板保持部所保持之基板的底面的瞬間而覆蓋該基板的底面的區域稱為斑點時，從位於最靠半徑方向內側的第1吐出口吐出之處理液所形成的斑點，和從與該位於最靠半徑方向內側的第1吐出口相隣的第2吐出口吐出之處理液所形成的斑點具有重疊的部分。
  7. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，更包含第2噴嘴，其對該基板保持部所保持之基板的頂面供給處理液。
  8. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中， 該液體供給機構設有可變節流閥；該液體處理裝置更包含控制器，其在從該第1吐出口向該基板的底面供給處理液時，依照預先設定之順序改變該可變節流閥的開度。
  9. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，在該中央構件以朝垂直方向上方吐出處理液的方式配置至少1個第2吐出口，一處理流體供給管貫通該貫通開孔，且該第1吐出口與該至少1個第2吐出口，從俯視觀察，在一直線上並排。
  10. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，在該中央構件以朝垂直方向上方吐出處理液的方式配置至少1個第2吐出口，一處理流體供給管貫通該貫通開孔，當將從該第1噴嘴的吐出口吐出之處理液到達該基板保持部所保持之基板的底面的瞬間而覆蓋該基板的底面的區域稱為斑點時，該第1吐出口與該至少1個第2吐出口以該等吐出口吐出之處理液所形成的斑點從俯視觀察在一直線上並排的方式設置。
  11. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，在該中央構件以朝垂直方向上方吐出處理液的方式配置至少1個第2吐出口，一處理流體供給管貫通該貫通開孔，當將從該第1噴嘴的吐出口吐出之處理液到達該基板保持部所保持之基板的底面的瞬間而覆蓋該基板的底面的區域稱為斑點時，該第1吐出口與該至少1個第2吐出口以該等吐出口吐出之處理液所形成的斑點從俯視觀察形成折線的方式設置。
  12. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，該第1吐出口在連結對向該基板保持部所保持之基板的中央部的位置與對向基板的周緣部的位置的直線上排列，該液體處理裝置更包含：水平移動機構，沿著該複數個第1吐出口所形成之該直線使該第1噴嘴移動；及控制器，控制該水平移動機構，以在從該第1吐出口向該基板的底面吐出處理液時，依照預先設定之順序使該第1噴嘴移動。
  13. 如申請專利範圍第12項之液體處理裝置，其中，該複數個第1吐出口之中的至少一部分沿著該直線以既定的排列節距設置；該控制器用以控制該水平移動機構，以使該第1噴嘴移動小於相鄰兩個該第1吐出口間之該排列節距的移動距離。
  14. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中：連接至該中央構件的一處理流體供給管貫通該貫通開孔，以將處理液供給至該第1噴嘴；圍繞該貫通開孔上端的一環狀垂直突起，自該升降銷板的頂面隆起，以防止離開該升降銷板頂面的處理液流入該貫通開孔；及一蓋部係圍繞該中央構件設置，以從上方覆蓋該貫通開孔，防止處理液落入該貫通開孔。
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