TWI656913B - 基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題,在於提供可抑制處理液到達基板表面之裝置圖案區域之情形而適當地執行基板之周緣部之處理的基板處理裝置。其中,上杯部11具有圍繞半導體晶圓W之形狀。該上杯部11具備有自半導體晶圓W側之端緣朝下方延伸之圓筒狀之壁部101。於上杯部11之半導體晶圓W之外周部一部分之區域並未設置該壁部101,該區域成為開口部100。該區域係處理液自處理液吐出噴嘴被吐出至半導體晶圓W之位置附近之區域。而且,壁部101之下端部具有上部接近半導體晶圓W而下部自半導體晶圓W隔開距離之傾斜面102。
Description
本發明係關於對例如半導體晶圓般具有外形為大致圓形形狀之基板之周緣部執行處理之基板處理裝置。
在如此之基板表面所形成之裝置圖案,係形成在離基板周緣一定距離而分開之內側區域。另一方面,於用以形成裝置圖案之成膜步驟中,成膜係對基板之表面全域執行。因此,不僅在基板之周緣區域所形成之膜為不必要者,且該膜在後段之處理步驟中自基板脫離而附著於裝置圖案區域等之情形時,會使基板之處理品質下降。又,亦存在該膜成為後段之處理步驟之妨礙之情形。
因此,亦採用藉由對亦被稱為晶邊(bevel)之基板之裝置圖案之外側的周緣部供給蝕刻液等,而去除在周緣部所形成之膜的基板處理裝置(參照專利文獻1及專利文獻2)。
在如此之基板處理裝置中,使基板在由旋轉夾頭所保持之狀態下以基板之中心為旋轉中心進行旋轉。而且,於基板之周緣部上方配置處理液吐出噴嘴,並自該處理液吐出噴嘴連續地將處理液供給至旋轉之基板周緣部。藉此,使在基板周緣部所形成之膜被蝕刻而被去除。
[專利文獻1]日本專利特開2011-066194號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-070946號公報
於專利文獻1或專利文獻2所記載之基板處理裝置中,由於為對被旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部連續地吐出處理液之構成,因此由處理液吐出噴嘴被吐出至基板之周緣部之處理液,伴隨著基板之旋轉而自基板之周緣部上表面之供給位置,朝基板之外側飛濺。因此,於被旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板外周部,配設有用以捕捉自基板飛濺之處理液的杯部。
然而,於如此之基板處理裝置中,伴隨著基板之旋轉,會在杯部內產生繞著與基板之旋轉方向相同方向迴旋之空氣的流動。因此,存在有自基板飛濺而由杯部所捕捉之處理液在與杯部撞擊時飛濺,使該處理液之一部分乘著空氣之流動到達基板之表面的情形。於該處理液附著於基板之表面之裝置圖案區域之情形時,會發生裝置圖案產生缺陷之問題。
本發明係用以解決上述課題所完成者,其目的在於提供可抑制處理液到達基板表面之裝置圖案區域之情形,而適當地執行基板之周緣部之處理的基板處理裝置。
第1發明係一種基板處理裝置,其具備有:旋轉夾頭,其將具有外形為大致圓形形狀之基板之主表面以呈大致水平之狀態加以保持,並且使上述基板以該基板之中心為旋轉中心進行旋 轉;處理液吐出噴嘴,其對被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部吐出處理液;及杯部,其係配設於被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之外周部,以捕捉自上述基板飛濺之處理液;其特徵在於,在較被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之表面更上方具備有反射防止構件,該反射防止構件係配設於自上述基板飛濺之處理液和上述杯部撞擊之撞擊位置與上述基板之間,用以防止和上述杯部撞擊之處理液到達被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之表面。
第2發明係於第1發明中,上述反射防止構件具備有自上述杯部之基板側之端緣朝下方延伸之圓筒狀之壁部,並且於上述壁部上與上述處理液吐出噴嘴對向之區域形成有開口部。
第3發明係於第2發明中,上述開口部涵蓋係自較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側的位置,至上述基板之旋轉方向之下游側的位置所形成。
第4發明係於第3發明中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之上游側之端緣,係配置於較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側,並且上述開口部之上述基板之旋轉方向之下游側之端緣,係配置於在較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之下游方向上隔開距離之位置。
第5發明係於第4發明中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之下游側之端緣,係配置於自上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板供給處理液之供給位置,較由將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線和上述基板之周緣交叉之位置之上述基板之外周所構成之圓之切線方向之位置更靠上述基板之旋轉方向之下游方向。
第6發明係於第2發明中,於較上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之位置,進一步具備有對被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部吐出氣體的氣體吐出噴嘴。
第7發明係於第6發明中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之上游側之端緣,係配置於較將上述基板之旋轉中心與上述氣體吐出噴嘴朝向上述基板之氣體之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側。
第8發明係於第2至第7發明之任一發明中,於可在被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部上方之處理液供給位置與自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之上方隔開距離之退避位置之間擺動之臂之前端,配設有複數個處理液吐出噴嘴,而選擇性地使用上述複數個處理液吐出噴嘴。
第9發明係於第2至第7發明之任一發明中,上述杯部具備有與自上述基板飛濺之處理液撞擊之撞擊面,上述撞擊面係由上部接近被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板,而下部自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板隔開距離之傾斜面所構成。
第10發明係於第2至第7發明之任一發明中,上述 壁部之下端部具有上部接近被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板,而下部自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板隔開距離之傾斜面。
根據第1發明,藉由反射防止構件之作用,可抑制處理液到達基板表面之裝置圖案區域之情形,而可適當地執行基板之周緣部之處理。
根據第2至第5發明,藉由壁部之作用,可抑制處理液到達基板表面之裝置圖案區域之情形。此時,由於自基板飛濺之處理液經由開口部到達壁部外側之區域,因此可防止處理液與壁部之撞擊。
根據第6及第7發明,藉由利用來自氣體吐出噴嘴之氣體去除殘存於基板之周緣部之處理液,可抑制殘存於基板之周緣部之處理液與由處理液吐出噴嘴所吐出之處理液撞擊而產生液體彈跳,而使該處理液到達基板表面之裝置圖案區域之情形。
根據第8發明,可選擇性地將複數種處理液供給至基板周緣部,而適當地執行基板之周緣部的處理。
根據第9發明,由於撞擊撞擊面之處理液的多數朝向下方飛濺,因此可使朝向基板表面飛濺之處理液的量變少。
根據第10發明,可適當地執行對附著於壁部之處理液之除液。
10‧‧‧杯部
11‧‧‧上杯部
12‧‧‧下杯部
13‧‧‧旋轉夾頭
14‧‧‧軸
15‧‧‧旋轉驅動機構
16‧‧‧外殼
17‧‧‧加熱器
21‧‧‧臂
22‧‧‧支撐部
23‧‧‧馬達
24‧‧‧臂
25‧‧‧支撐部
26‧‧‧馬達
27‧‧‧臂
28‧‧‧支撐部
29‧‧‧馬達
31‧‧‧噴嘴頭
32‧‧‧氮氣吐出部
33‧‧‧噴嘴頭
41‧‧‧第1氮氣吐出噴嘴
42‧‧‧處理液吐出噴嘴
43‧‧‧處理液吐出噴嘴
44‧‧‧處理液吐出噴嘴
45‧‧‧第2氮氣吐出噴嘴
51‧‧‧氮氣之供給源
53‧‧‧開閉閥
54‧‧‧氮氣之供給源
56‧‧‧開閉閥
61‧‧‧HF和純水之混合液之供給源
62‧‧‧純水之供給源
63‧‧‧SC1之供給源
64‧‧‧氮氣之供給源
65‧‧‧開閉閥
66‧‧‧開閉閥
67‧‧‧開閉閥
68‧‧‧開閉閥
100‧‧‧開口部
101‧‧‧壁部
102‧‧‧傾斜面
103‧‧‧反射防止構件
104‧‧‧傾斜面
D‧‧‧距離
H‧‧‧距離
W‧‧‧半導體晶圓
θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧角度
圖1係示意性地顯示本發明之基板處理裝置之前視概要圖。
圖2係顯示本發明之基板處理裝置之主要部分之俯視概要圖。
圖3係顯示本發明之基板處理裝置之主要部分之立體圖。
圖4係顯示自處理液吐出噴嘴42、43、44將處理液供給至半導體晶圓W之周緣部之狀態之示意圖。
圖5係顯示上杯部11與半導體晶圓W之配置之俯視圖。
圖6A係顯示上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。
圖6B係顯示上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。
圖7係顯示噴嘴頭31被配置於朝向半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣或處理液之供給位置時,噴嘴頭31與開口部之配置關係之俯視圖。
圖8係在噴嘴頭31被配置於朝向半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣或處理液之供給位置時,自上杯部11之內側所觀察第1氮氣吐出噴嘴41及處理液吐出噴嘴42、43、44與在壁部101所形成之開口部100之概要圖。
圖9係顯示上杯部11之壁部101與被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之配置關係之說明圖。
圖10係在噴嘴頭31被配置於朝向半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣或處理液之供給位置時,自上杯部11之內側所觀察第1氮氣吐出噴嘴41及處理液吐出噴嘴42、43、44與在壁部101所形成之其他形態之開口部100之概要圖。
圖11A係顯示第2實施形態之上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。
圖11B係顯示第2實施形態之上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。
以下,根據圖式對本發明之實施形態進行說明。圖1係示意性地顯示本發明之基板處理裝置之前視概要圖。又,圖2係顯示本發明之基板處理裝置之主要部分之俯視概要圖。此外,圖3係顯示本發明之基板處理裝置之主要部分之立體圖。
該基板處理裝置係對作為具有外形為大致圓形形狀之基板之半導體晶圓W之周緣部執行處理者。該基板處理裝置具備有旋轉夾頭13,該旋轉夾頭13在使半導體晶圓W之主表面呈大致水平,且吸附保持半導體晶圓W之下表面之狀態下,使該半導體晶圓W以半導體晶圓W之中心為旋轉中心進行旋轉。該旋轉夾頭13係經由軸14而與被配設在外殼16內之馬達等之旋轉驅動機構15連接。
於被旋轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W之外周部,配設有用以捕捉自半導體晶圓W飛濺之處理液之杯部10。該杯部10係由上杯部11與下杯部12所構成。上杯部11藉由省略圖示之升降機構而可相對於下杯部12進行升降。該上杯部11係於對半導體晶圓W供給處理液時,被配置於其上部成為較被旋轉夾頭13吸附保持之半導體晶圓W之上表面更上方之高度位置,而於半導體晶圓W之搬入搬出時,被配置於其上部成為較旋轉夾頭13吸附保持之半導體晶圓W之正面更下方之高度位置。
在被旋轉夾頭13吸附保持之半導體晶圓W之下方之與半導體晶圓W之周緣部對向之位置,配設有加熱器17。該加熱 器17係為了用以使半導體晶圓W之處理效率提升而對半導體晶圓W之周緣部進行加熱者。該加熱器在半導體晶圓W之搬入搬出時,藉由省略圖示之升降機構,下降至不與搬送機構產生干涉之位置。
該基板處理裝置具備有具備第1氮氣吐出噴嘴41、及複數個處理液吐出噴嘴42、43、44(參照圖2及圖3)之噴嘴頭31。該噴嘴頭31係支撐於可以支撐部22為中心進行擺動之臂21之前端。該臂21藉由馬達23之驅動,而可在圖2中以實線所顯示之朝向半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣或處理液的供給位置與圖2中以虛擬線所顯示的待機位置之間進行擺動。
第1氮氣吐出噴嘴41係經由圖1所示之開閉閥68,與作為惰性氣體之氮氣之供給源64連接。又,處理液吐出噴嘴42係經由圖1所示之開閉閥67,與作為處理液之SC1(Standard Clean1;標準清洗液1)之供給源63連接。又,處理液吐出噴嘴43係經由圖1所示之開閉閥66,與作為處理液之純水(DIW)之供給源62連接。此外,處理液吐出噴嘴44係經由圖1所示之開閉閥65,與作為處理液之HF(氫氟酸)和純水之混合液之供給源61連接。
圖4係顯示自處理液吐出噴嘴42、43、44將處理液供給至半導體晶圓W之周緣部之狀態之示意圖。
如該圖所示,在處理液吐出噴嘴42、43、44所形成之處理液流通路之下端部,具有以朝向被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之周緣方向之方式偏向之構成。因此,即便於將處理液吐出噴嘴42、43、44本身沿鉛垂方向配置之情形時,仍可對於自該等處理液吐出噴嘴42、43、44所吐出之處理液,形成朝向半導體晶圓W之周緣方向之朝向傾斜方向之流動。
再次參照圖1至圖3,該基板處理裝置具備有具備第2氮氣吐出噴嘴45(參照圖2及圖3)之噴嘴頭33。該噴嘴頭33係支撐於可以支撐部25為中心進行擺動之臂24之前端。該臂24可藉由馬達26之驅動,而在圖2中以實線顯示之朝向半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣的供給位置與圖2中以虛擬線顯示的待機位置之間進行擺動。第2氮氣吐出噴嘴45係經由圖1所示之開閉閥56,與作為惰性氣體之氮氣之供給源54連接。
又,該基板處理裝置具備有氮氣吐出部32。該氮氣吐出部32係支撐於可以支撐部28為中心進行擺動之臂27之前端。該臂27藉由馬達29之驅動,而可在圖2中以實線顯示之朝向半導體晶圓W之旋轉中心附近之氮氣的供給位置與圖2中以虛擬線顯示的待機位置之間進行擺動。該氮氣吐出部32具有於圓筒狀構件之下端部附設遮蔽板之構成,且具有形成自被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之旋轉中心附近沿著其表面至周緣部之氮氣之流動之構成。如圖1所示,氮氣吐出部32係經由開閉閥53,與作為惰性氣體之氮氣之供給源51連接。
於該基板處理裝置中,具有藉由對亦被稱為晶邊之半導體晶圓W之裝置圖案之外側的周緣部,自處理液吐出噴嘴42、43、44供給處理液,而對在周緣部所形成之膜進行蝕刻並加以去除之構成。亦即,於該基板處理裝置中,使半導體晶圓W在由旋轉夾頭13所保持之狀態下以半導體晶圓W之中心為旋轉中心進行旋轉。然後,於半導體晶圓W之周緣部之上方配置處理液吐出噴嘴42、43、44之任一者,並將處理液自該處理液吐出噴嘴42、43、44連續地供給至旋轉之半導體晶圓W之周緣部。藉此,在半導體 晶圓W之周緣部所形成之膜被蝕刻而被去除。
此時,在處理液自處理液吐出噴嘴42、43、44被供給至半導體晶圓W之周緣部後,被供給至半導體晶圓W之周緣部之處理液殘留於半導體晶圓W之周緣部之狀態下,而且在該周緣部移動至與處理液吐出噴嘴42、43、44對向之位置而供給處理液之情形時,自處理液吐出噴嘴42、43、44新被吐出之處理液會碰到殘留於半導體晶圓W之周緣部之處理液而造成液體彈跳。於藉由該液體彈跳所造成處理液之液滴附著於半導體晶圓W之表面之裝置圖案區域之情形時,會發生裝置圖案產生缺陷之問題。
因此,於該基板處理裝置中,採用在自處理液吐出噴嘴42、43、44將處理液供給至半導體晶圓W之表面前,藉由第1氮氣吐出噴嘴41及第2氮氣吐出噴嘴45將殘存於半導體晶圓W之周緣部之處理液去除之構成。
此時,為了迅速地去除殘存於半導體晶圓W之周緣部之處理液,只要對半導體晶圓W之周緣部供給大流量之氮氣即可。然而,於大流量之氮氣與殘存於半導體晶圓W之周緣部之處理液發生撞擊之情形時,存在有處理液會發生液體彈跳,而使因該液體彈跳所產生之處理液之液滴附著於半導體晶圓W表面上之裝置圖案區域的可能性。另一方面,在將供給至半導體晶圓W之周緣部之氮氣之流量設為較小之情形時,會無法充分地去除殘留於半導體晶圓W之周緣部之處理液。
因此,於該基板處理裝置中,採用藉由在自第2氮氣吐出噴嘴45將小流量或流速小之氮氣供給至半導體晶圓W之周緣部而自半導體晶圓W之周緣部將處理液去除某個程度後,自第1 氮氣吐出噴嘴41將大流量或流速大之氮氣供給至半導體晶圓W之周緣部,而完全地去除殘存於半導體晶圓W之周緣部之處理液之構成。
再者,於如此採用藉由氮氣將半導體晶圓W之周緣部之處理液去除之構成時,必須防止處理液自半導體晶圓W之周緣部朝內側移動之情形。因此,必須對相對於半導體晶圓W之周緣部較自處理液吐出噴嘴42、43、44之處理液之吐出位置更靠半導體晶圓W之中心側之位置供給氮氣。
亦即,如圖2及後述之圖7所示,第1氮氣吐出噴嘴41係配置於較處理液吐出噴嘴42、43、44更靠近被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之旋轉中心之位置。此對於第2氮氣吐出噴嘴45而言亦相同。
此外,於該基板處理裝置中,採用藉由氮氣吐出部32,來形成自被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之旋轉中心附近沿著其表面至周緣部之氮氣的流動之構成。因此,藉由自該氮氣吐出部32被吐出之氮氣,可使因液體彈跳所產生處理液之液滴附著於半導體晶圓W之表面之裝置圖案區域的可能性進一步下降。
其次,對作為本發明之特徵部分之杯部10之上杯部11之構成進行說明。圖5係顯示上杯部11與半導體晶圓W之配置之俯視圖。又,圖6A及圖6B係顯示上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。再者,圖6A顯示圖5之A-A縱剖面,而圖6B顯示圖5之B-B剖面。
如前所述,構成杯部10之上杯部11係被配設於被旋 轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W之外周部,用以捕捉自半導體晶圓W飛濺之處理液者。該上杯部11具有包圍半導體晶圓W之形狀。該上杯部11具備有自半導體晶圓W側之端緣朝下方延伸之圓筒狀之壁部101。該壁部101並未被設置於上杯部11中與半導體晶圓W之外周部對向之區域中之一部分區域,該區域成為開口部100。如後所述般,該區域係處理液自處理液吐出噴嘴42、43、44被吐出至半導體晶圓W之位置之附近的區域。而且,如圖6A所示,壁部101之下端部具有上部接近被旋轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W且下部自該半導體晶圓W隔開距離之傾斜面102。
上杯部11之壁部101以外之區域,係由上端之朝向水平方向之水平部、連接於該水平部之傾斜部、及自該傾斜部朝下方向延伸之垂直部所構成。而且,傾斜部係由上部接近被旋轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W且下部自該半導體晶圓W隔開距離之傾斜面所構成。該傾斜部構成與自基板飛濺之處理液撞擊之本發明的撞擊面。
圖7係顯示噴嘴頭31被配置於朝向圖2中以實線顯示之半導體晶圓W之周緣部附近之氮氣或處理液之供給位置時噴嘴頭31與開口部100的配置關係之俯視圖。又,圖8係自上杯部11之內側觀察當時之第1氮氣吐出噴嘴41及處理液吐出噴嘴42、43、44與在壁部101所形成之開口部100的概要圖。
在將處理液自處理液吐出噴嘴42、43、44朝向被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之周緣部吐出時,被供給至半導體晶圓W之處理液藉由離心力而朝向半導體晶圓W 之外側飛濺。於該處理液之飛濺區域中,在如圖6A所示般配置有上杯部11之壁部101之情形時,自半導體晶圓W飛濺之處理液會與壁部101撞擊。因此,如圖6B及圖8所示,於如此之區域中,相對於壁部101形成有開口部100。而且,如圖6A所示,相對於如此之區域以外之區域配置壁部101,而防止與上杯部11撞擊而飛濺之處理液到達半導體晶圓W之表面之情形。
該開口部100必須自涵蓋較將半導體晶圓W之旋轉中心與處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之上游側的位置,至半導體晶圓W之旋轉方向之下游側的位置所形成。更具體而言,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣,必須被配置於較將半導體晶圓W之旋轉中心與處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之上游側,並且開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之下游側之端緣,必須被配置於在較將半導體晶圓W之旋轉中心與處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之下游方向上隔開距離之位置。
此時,自處理液吐出噴嘴42、43、44被吐出至半導體晶圓W之周緣部之處理液,不僅藉由被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之離心力而朝外側飛濺,並朝向以半導體晶圓W之旋轉中心為中心之圓的切線方向飛濺。因此,如圖7中以箭頭所示般,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之下游側之端 緣,較佳係配置於自處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置,較由將半導體晶圓W之旋轉中心與處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置加以連結之直線和半導體晶圓W之周緣交叉之位置之半導體晶圓W之切線方向之位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之下游方向。
而且,在前述之實施形態中,於較處理液吐出噴嘴42、43、44朝向半導體晶圓W之處理液之供給位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之位置,進一步具備有將氣體吐出至半導體晶圓W之周緣部的第1氮氣吐出噴嘴41。藉此,藉由自該第1氮氣吐出噴嘴41所吐出之氮氣之作用,使先藉由處理液吐出噴嘴42、43、44被吐出至半導體晶圓W之周緣部而殘存於半導體晶圓W上之處理液被去除,並朝半導體晶圓W之外側飛濺。因此,在該實施形態中,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣,較佳係配置於較將半導體晶圓W之旋轉中心與上述第1氮氣吐出噴嘴朝向半導體晶圓W之氮氣之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠半導體晶圓W之旋轉方向之上游側。
再者,藉由自上述第2氮氣吐出噴嘴45所吐出之氮氣之作用,亦可使先藉由處理液吐出噴嘴42、43、44被吐出至半導體晶圓W之周緣部而殘存於半導體晶圓W上之處理液被去除,並朝半導體晶圓W之外側飛濺。然而,如前所述,由於採用自第2氮氣吐出噴嘴45供給相較於自第1氮氣吐出噴嘴41所吐出之氮氣為小流量或流速較小之氮氣之構成,因此不必在與第2氮氣吐出噴嘴45對向之區域形成開口部。亦即,朝半導體晶圓W之外側飛濺之處理液,其大部分會經由開口部100而飛濺至上杯部11。
例如,於將半導體晶圓W之直徑設為300mm,並將半導體晶圓W之旋轉數設為1300rpm之情形時,如圖7所示,相對於半導體晶圓W之旋轉中心,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣與第1氮氣吐出噴嘴41所成之角度θ1,較佳為2度左右,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣與處理液吐出噴嘴42所成之角度θ2,較佳為4度左右,開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣與處理液吐出噴嘴44所成之角度θ3,較佳為20度左右,而開口部100之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側之端緣與下游側之端緣所成之角度θ4,較佳為45度左右。
圖9係顯示上杯部11中壁部101與被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W的配置關係之說明圖。
上杯部11中壁部101之下端部與被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之表面的距離H,較佳為數mm左右。於將該距離H設為較小之情形時,存在有自半導體晶圓W飛濺之處理液與壁部101撞擊之可能性。另一方面,於將該距離H設為較大之情形時,存在有與上杯部11撞擊之處理液會到達半導體晶圓W之表面的可能性。又,上杯部11中壁部101之內側面與被旋轉夾頭吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之端部的距離D,較佳為在上杯部11之升降時上杯部11與半導體晶圓W不會干涉之範圍內設為較小。
再者,在前述之實施形態中,如圖8所示,開口部100呈矩形形狀。然而,本發明之開口部100並非被限定為如此之形狀者。圖10係在噴嘴頭31被配置於朝向半導體晶圓W之周緣 部附近之氮氣或處理液之供給位置時,自上杯部11之內側觀察第1氮氣吐出噴嘴41及處理液吐出噴嘴42、43、44與在壁部101所形成之其他形態之開口部100之概要圖。
如該圖所示,開口部100之上端亦可為曲線狀。此時,該開口部100之上端之位置,較佳為在處理液較多地飛濺之半導體晶圓W之旋轉方向之上游側設為較高,而在旋轉方向之下游側設為較低。
於藉由具有如上構成之基板處理裝置對半導體晶圓W之周緣部執行蝕刻處理之情形時,在藉由旋轉夾頭13吸附保持半導體晶圓W之狀態下,將噴嘴頭31、噴嘴頭33及氮氣吐出部32配置於圖2中以實線顯示之位置。然後,上杯部11上升至圖1、圖6A及圖6B所示之位置。
在該狀態下,使半導體晶圓W與旋轉夾頭13一起旋轉。然後,藉由處理液吐出噴嘴42,首先對半導體晶圓W之周緣部供給SC1。被供給至半導體晶圓W之SC1,自半導體晶圓W之端緣飛濺,於通過上杯部11中在壁部101所形成之開口部100後,與上杯部11之傾斜之撞擊面撞擊。由於與該撞擊面撞擊之作為處理液之SC1的多數會朝向下方飛濺,因此可使朝向半導體晶圓W之表面飛濺之SC1的量變少。
又,所飛濺之SC1之一部分,乘著繞與半導體晶圓W之旋轉方向相同方向之空氣流動進行漂浮。然而,如圖6A所示,該SC1在較半導體晶圓W之表面更上方,由被配設於自半導體晶圓W所飛濺之SC1、和上杯部11之撞擊面撞擊之撞擊位置與半導體晶圓W之間之壁部101所捕捉。然後,該SC1自壁部101之下 端部滴下。此時,由於壁部101之下端部具有上部接近半導體晶圓W而下部自半導體晶圓W隔開距離之傾斜面102,因此可適當地執行附著於壁部101之SC1之除液。
殘存於半導體晶圓W之端緣之SC1,在藉由自第2氮氣吐出噴嘴45被供給至半導體晶圓W之周緣部之小流量或流速較小之氮氣被去除某個程度後,藉由自第1氮氣吐出噴嘴41被供給至半導體晶圓W之周緣部之大流量或流速較大之氮氣被完全地去除。藉此,可在自處理液吐出噴嘴42所供給之SC1殘留於半導體晶圓W之周緣部之狀態下,進一步防止SC1被供給所造成液體彈跳之產生。
如此在執行利用SC1之處理後,亦利用其他處理液執行相同之處理。亦即,接著自處理液吐出噴嘴43將純水供給至半導體晶圓W之周緣部而進行洗淨處理,其次,自處理液吐出噴嘴44將HF與純水之混合液供給至半導體晶圓W之周緣部而進行蝕刻處理,而且,自處理液吐出噴嘴43再次將純水供給至半導體晶圓W之周緣部而進行洗淨處理。於藉由該等處理液執行處理時,亦與SC1之情形時相同地,可藉由壁部101之作用來抑制各處理液到達半導體晶圓W表面之裝置圖案區域之情形。此時,由於自半導體晶圓W飛濺之處理液會經由開口部100到達壁部101之外側之區域,因此可有效地防止處理液與壁部101之撞擊。
再者,於該等之處理時,始終自氮氣吐出部32供給氮氣,藉此形成氮氣自被旋轉夾頭13吸附保持而進行旋轉之半導體晶圓W之旋轉中心附近沿著其表面至周緣部之流動。藉此,可進一步使處理液之液滴附著於半導體晶圓W之表面之裝置圖案區 域之可能性下降。
圖11A及圖11B係顯示本發明第2實施形態之上杯部11與半導體晶圓W之配置之局部縱剖視圖。
於前述之第1實施形態中,在較被旋轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W之表面更上方,作為被配設於自半導體晶圓W基板所飛濺之處理液和上杯部11撞擊之撞擊位置與半導體晶圓W之間,用以防止與上杯部11撞擊之處理液到達半導體晶圓W之表面之反射防止構件,而使用自上杯部11之半導體晶圓W側之端緣朝下方延伸之圓筒狀之壁部101。相對於此,於該第2實施形態中,使用被配置於半導體晶圓W之外側且上杯部11之上端之下方之反射防止構件103。
如圖11A所示,該反射防止構件103係配設於與第1實施形態之壁部101之開口部100以外之區域相當之區域。如圖11B所示,於與第1實施形態之壁部101之開口部100對向之區域,並未配設有反射防止構件103。而且,該反射防止構件103之下端部與第1實施形態之壁部101之下端部相同地,具有上部接近被旋轉夾頭13保持而進行旋轉之半導體晶圓W而下部自該半導體晶圓W隔開距離之傾斜面104。
於使用該反射防止構件103之情形時,亦與使用壁部101之情形時相同地,可藉由反射防止構件103之作用,來抑制各處理液到達半導體晶圓W表面之裝置圖案區域之情形。此時,由於自半導體晶圓W飛濺之處理液會經由反射防止構件103不存在之區域到達外側之區域,因此可有效地防止處理液與反射防止構件103之撞擊。
Claims (10)
- 一種基板處理裝置,其具備有:旋轉夾頭,其將具有外形為大致圓形形狀之基板之主表面以呈大致水平之狀態加以保持,並且使上述基板以該基板之中心為旋轉中心進行旋轉;處理液吐出噴嘴,其對被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部吐出處理液;及杯部,其係配設於被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之外周部,以捕捉自上述基板飛濺之處理液;其特徵在於,在較被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之表面更上方具備有反射防止構件,該反射防止構件係配設於自上述基板飛濺之處理液和上述杯部撞擊之撞擊位置與上述基板之間,用以防止和上述杯部撞擊之處理液到達被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之表面,上述反射防止構件具備圓筒狀之壁部,並且於上述壁部上與上述處理液吐出噴嘴對向之區域形成有開口部。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述壁部係自上述杯部之基板側之端緣朝下方延伸。
- 如請求項2之基板處理裝置,其中,上述開口部係涵蓋自較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側的位置,至上述基板之旋轉方向之下游側之位置所形成。
- 如請求項3之基板處理裝置,其中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之上游側之端緣,係配置於較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側,並且上述開口部之上述基板之旋轉方向之下游側之端緣,係配置於在較將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之下游方向上隔開距離之位置。
- 如請求項4之基板處理裝置,其中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之下游側之端緣,係配置於自上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置,較由將上述基板之旋轉中心與上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置加以連結之直線和上述基板之周緣交叉之位置之上述基板之外周所構成之圓之切線方向之位置更靠上述基板之旋轉方向之下游方向。
- 如請求項2之基板處理裝置,其中,於較上述處理液吐出噴嘴朝向上述基板之處理液之供給位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之位置,進一步具備有對被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部吐出氣體的氣體吐出噴嘴。
- 如請求項6之基板處理裝置,其中,上述開口部之上述基板之旋轉方向之上游側之端緣,係配置於較將上述基板之旋轉中心與上述氣體吐出噴嘴朝向上述基板之氣體之供給位置加以連結之直線的延長上之位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側。
- 如請求項2至7中任一項之基板處理裝置,其中,於可在被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部上方之處理液供給位 置與自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之上方隔開距離之退避位置之間擺動之臂之前端,配設有複數個上述處理液吐出噴嘴,而自該等複數個處理液吐出噴嘴中之任一者對被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板之周緣部吐出處理液。
- 如請求項2至7中任一項之基板處理裝置,其中,上述杯部具備有與自上述基板飛濺之處理液撞擊之撞擊面,上述撞擊面係由上部接近被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板,而下部自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板隔開距離之傾斜面所構成。
- 如請求項2至7中任一項之基板處理裝置,其中,上述壁部之下端部具有上部接近被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板,而下部自被上述旋轉夾頭保持而進行旋轉之基板隔開距離之傾斜面。
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