TWI741473B - 基板洗淨裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI741473B TW109100851A TW109100851A TWI741473B TW I741473 B TWI741473 B TW I741473B TW 109100851 A TW109100851 A TW 109100851A TW 109100851 A TW109100851 A TW 109100851A TW I741473 B TWI741473 B TW I741473B
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Abstract

本發明提供一種進行雙流體洗淨時，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再附著於基板表面之基板洗淨裝置。基板洗淨裝置(18)具備：保持基板W之基板保持機構(1)；使保持於基板保持機構(1)之基板W旋轉的基板旋轉機構(2)；使雙流體噴流朝向基板W表面噴出之雙流體噴嘴(46)；配置於基板周圍之護蓋；及使護蓋旋轉之護蓋旋轉機構。護蓋旋轉機構使護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉。

Description

基板洗淨裝置及基板處理方法
本發明係關於一種使用雙流體噴流來洗淨基板表面之基板洗淨裝置。
過去以非接觸方式洗淨基板表面之洗淨方法，習知係使用雙流體噴流（2FJ）之洗淨方法。該洗淨方法係使微小液滴（噴霧）隨高速氣體從雙流體噴嘴朝向基板表面噴出而撞擊，利用該液滴向基板表面撞擊所產生之撞擊波來除去（洗淨）基板表面的微粒子等（例如參照專利文獻1）。
然而，雙流體洗淨使雙流體噴流撞擊基板表面來除去基板表面之微小粒子時，基板表面之液滴因旋轉之基板的離心力及雙流體洗淨之側噴流而飛濺到周圍。飛濺之液滴附著於洗淨模組之外壁時，可能造成洗淨模組中之污染或再度附著於基板上。因此，過去之裝置為了抑制液滴之飛濺，係在旋轉之基板周圍設置護蓋，以護蓋阻擋朝向外壁飛濺之液滴，並從護蓋下部排出裝置外部，防止對基板再度附著，以抑制瑕疵(Defect)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-294819號公報
（發明所欲解決之問題）
但是，過去之裝置設置於基板周圍的護蓋被固定。雙流體洗淨時從雙流體噴嘴噴出之液滴速度（流速）係高速，且側噴流速度（液滴之徑向飛濺速度）亦係高速（參照第七圖）。例如，一般雙流體洗淨時從雙流體噴嘴噴出之液滴速度Vo係250~350m／秒，側噴流之速度Vf（液滴之徑向飛濺速度）係300~400m／秒。再者，高速雙流體洗淨或超高速雙流體洗淨時從雙流體噴嘴噴出之液滴速度Vo係350~400m／秒，側噴流之速度Vf（液滴之徑向飛濺速度）係700~1200m／秒。
如此，雙流體洗淨時側噴流速度（液滴之徑向飛濺速度）非常高，撞擊到護蓋之液滴可能彈回而再度附著基板表面。特別是高速雙流體洗淨或超高速雙流體洗淨時更有可能再度附著基板表面。
本發明係鑑於上述問題者，目的為提供一種進行雙流體洗淨時，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面之基板洗淨裝置。 （解決問題之手段）
本發明之基板洗淨裝置具備：基板保持機構，其係保持基板；基板旋轉機構，其係使保持於基板保持機構之基板旋轉；雙流體噴嘴，其係使雙流體噴流朝向基板表面噴出；護蓋，其係配置於基板周圍；及護蓋旋轉機構，其係使護蓋旋轉；護蓋旋轉機構使護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉。
採用該構成進行雙流體洗淨時，即使基板表面之液滴因基板旋轉產生之離心力及雙流體洗淨產生的側噴流而飛濺撞擊到護蓋，由於護蓋係與基板在同一旋轉方向旋轉，因此，與護蓋不旋轉時比較，可使液滴之撞擊速度減低。藉此，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
又，本發明之基板洗淨裝置具備：基板保持機構，其係保持基板；基板旋轉機構，其係使保持於基板保持機構之基板旋轉；搖動洗淨機構，其係搖動基板表面而洗淨；護蓋，其係配置於基板周圍；及護蓋旋轉機構，其係使護蓋旋轉；護蓋旋轉機構使護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉。
採用該構成進行搖動洗淨時，即使供給之大流量沖洗水因基板旋轉而產生之離心力而從基板表面成為液滴飛濺而撞擊到護蓋，由於護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉，因此與護蓋不旋轉時比較，可使液滴之撞擊速度減低。藉此，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
又，本發明之基板洗淨裝置具備：基板保持機構，其係保持基板；基板旋轉機構，其係使保持於基板保持機構之基板旋轉；超音波洗淨機構，其係使用超音波洗淨基板表面；護蓋，其係配置於基板周圍；及護蓋旋轉機構，其係使護蓋旋轉；護蓋旋轉機構使護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉。
採用該構成進行超音波洗淨時，即使供給之大流量沖洗水因基板旋轉而產生之離心力而從基板表面成為液滴飛濺而撞擊到護蓋，由於護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉，因此與護蓋不旋轉時比較，可使液滴之撞擊速度減低。藉此，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
又，本發明之基板洗淨裝置，護蓋旋轉機構亦可以與基板同一之角速度使護蓋旋轉。
採用該構成時，由於護蓋係以與基板同一之角速度旋轉，因此與護蓋以與基板不同之角速度旋轉時（例如護蓋未旋轉時）比較，可使液滴之撞擊速度減低。
又，本發明之基板洗淨裝置亦可將基板外端與護蓋前端之徑向距離A設定在2mm~80mm的範圍，將基板與護蓋前端之高度方向距離B設定在3mm~50mm的範圍，將基板外端與護蓋內周面之徑向距離C設定在2mm~80mm的範圍。
採用該構成時，因為將護蓋對基板配置於適切位置，所以可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
又，本發明之基板洗淨裝置亦可將基板外端與護蓋前端之徑向距離A設定為2mm，將基板與護蓋前端之高度方向距離B設定為15mm，將基板外端與護蓋內周面之徑向距離C設定為19mm。
採用該構成時，因為將護蓋對基板配置於最佳位置，所以可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
又，本發明之基板洗淨裝置，亦可以朝向基板旋轉方向之上游側噴出雙流體噴流的方式，以指定角度傾斜地設置雙流體噴嘴。
採用該構成時，由於係從雙流體噴嘴朝向基板旋轉方向之上游側（抗拒基板之旋轉）噴出雙流體噴流，因此雙流體噴流對旋轉之基板的相對速度上昇，可使洗淨性能提高。
又，本發明之基板洗淨裝置亦可具備：機箱，其係收容基板洗淨裝置；一對氣體流入口，其係設於機箱之壁面，而使氣體流入機箱內；及氣體排出口，其係設於機箱之下部，排出機箱內之氣體；一對氣體流入口設於機箱相對之壁面，配置於比基板高之位置。
採用該構成時，氣體係從設於機箱相對之壁面的一對氣體流入口流入機箱內。由於一對氣體流入口配置於比基板高之位置，因此，從一對氣體流入口流入之氣體在機箱內之中央部於基板上方相遇形成下降氣流，而從機箱下部之氣體排出口排出。此時，機箱內之液滴或噴霧亦隨下降氣流而從機箱下部的氣體排出口排出。藉此，可抑制液滴或噴霧在機箱內蔓延，並可抑制因液滴或噴霧再度附著而造成瑕疵(Defect)。
又，本發明之基板洗淨裝置，亦可在基板洗淨裝置之上游側及下游側分別鄰接設有基板搬送區，氣體流入口將從基板搬送區之送風單元送風的氣體導入機箱內。
採用該構成時，可利用鄰接於基板洗淨裝置之基板搬送區的送風單元，抑制液滴或噴霧在機箱內蔓延。
又，本發明之基板洗淨裝置亦可在氣體流入口連接氣體供給管線，其係用於在機箱內供給氣體。
採用該構成時，可藉由從氣體供給管線供給之氣體抑制液滴或噴霧在機箱內蔓延。因此，例如，即使無法利用鄰接於基板洗淨裝置之基板搬送區的送風單元時，仍可抑制液滴或噴霧在機箱內蔓延。
又，本發明之基板洗淨裝置，雙流體噴嘴亦可以導電性構件構成。
採用該構成時，由於雙流體噴嘴之前端部係以導電性構件構成，因此可抑制從雙流體噴嘴噴出之液滴的帶電量。藉此，可抑制基板表面因雙流體洗淨產生之帶電量，可抑制因帶電之微粒子附著於基板而造成瑕疵(Defect)。
又，本發明之基板洗淨裝置亦可具備藥劑供給噴嘴，其係在基板上供給具有導電性之藥劑。
採用該構成時，由於係從藥劑供給噴嘴供給具有導電性之藥劑，因此，可抑制基板表面之帶電量。藉此，可抑制基板表面因雙流體洗淨產生之帶電量，可抑制因帶電之微粒子附著於基板而造成瑕疵(Defect)。 （發明之效果）
採用本發明而進行雙流體洗淨時，可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面。
以下，使用圖式說明本發明實施形態之基板洗淨裝置。本實施形態係例示用於半導體晶圓之洗淨等的基板洗淨裝置之情況。
第一圖係顯示具備本實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的基板處理裝置全部構成之俯視圖。如第一圖所示，基板處理裝置具備：概略矩形狀之外殼10；及裝載貯存多數個半導體晶圓等之基板的基板匣盒之裝載埠12。裝載埠12鄰接於外殼10配置。裝載埠12中可搭載開放式匣盒、標準製造接口（SMIF(Standard Manufacturing Interface)）盒、或前開式晶圓傳送盒（FOUP(Front Opening Unified Pod)）。SMIF、FOUP係在內部收納基板匣盒，藉由以分隔壁覆蓋，可保持與外部空間獨立之環境的密閉容器。
外殼10之內部收容有：複數個（第一圖之例係4個）研磨單元14a~14d；洗淨研磨後之基板的第一洗淨單元16及第二洗淨單元18；及使洗淨後之基板乾燥的乾燥單元20。研磨單元14a~14d沿著基板處理裝置之長度方向排列，洗淨單元16、18及乾燥單元20亦沿著基板處理裝置之長度方向排列。本發明之基板洗淨裝置適用於第二洗淨單元18。
如第一圖所示，在被裝載埠12、位於該裝載埠12側之研磨單元14a及乾燥單元20所包圍的區域配置有第一基板搬送機器人22。又，與研磨單元14a~14d平行地配置有基板搬送單元24。第一基板搬送機器人22從裝載埠12接收研磨前之基板而送交基板搬送單元24，並且從乾燥單元20接收乾燥後之基板而送回裝載埠12。基板搬送單元24搬送從第一基板搬送機器人22所接收之基板，並在與各研磨單元14a~14d之間進行基板的交接。
在第一洗淨單元16與第二洗淨單元18之間配置有在與此等各單元16、18之間進行基板交接的第二基板搬送機器人26。又，在第二洗淨單元18與乾燥單元20之間配置有在與此等各單元18、20之間進行基板交接的第三基板搬送機器人28。
再者，外殼10內部配置有控制基板處理裝置之各機器的動作之控制部30。該控制部30亦具備控制第二洗淨單元（基板洗淨裝置）18之動作的功能。
本實施形態之第一洗淨單元16係使用在洗淨液存在下，對基板表裡兩面摩擦滾筒狀延伸之滾筒洗淨構件來洗淨基板的滾筒洗淨單元。該第一洗淨單元（滾筒洗淨單元）16係以併用對洗淨液施加約1MHz之超音波，使洗淨液因振動加速度產生之作用力作用於附著在基板表面的微粒子之超音波振盪洗淨的方式構成。
又，第二洗淨單元18係使用本發明之基板洗淨裝置。又，乾燥單元20係使用保持基板，從移動之噴嘴噴出IPA蒸汽而使基板乾燥，進一步高速旋轉而藉由離心力使基板乾燥之自旋乾燥單元。另外，洗淨部亦可將洗淨單元16、18形成上下兩階配置之上下兩階構造。此時，洗淨部具有上下兩階之基板處理單元。
第二圖係本實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的立體圖，第三圖係本實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的俯視圖。
如第二圖及第三圖所示，本實施形態之基板洗淨裝置（第二洗淨單元）18具備：圍繞基板W周圍之洗淨槽40；直立設於該處理槽40側方而旋轉自如之支撐軸42；及在該支撐軸42上端連結基部而水平方向延伸之搖動臂44。在洗淨槽40中，基板W係以夾盤等保持，並藉由夾盤等之旋轉而旋轉的方式構成。在搖動臂44之自由端（前端）上下活動自如地安裝有流體噴嘴（雙流體噴嘴）46。
流體噴嘴46上連接有：供給氮氣（N2）等載氣之載氣供給管線50；與供給純水或二氧化碳（CO2）氣體溶解水等之洗淨液的洗淨液供給管線52；藉由使供給於流體噴嘴46內部之氮氣等載氣與純水或二氧化碳氣體溶解水等洗淨液從流體噴嘴46高速噴出，生成洗淨液於載氣中以微小液滴（噴霧）而存在的雙流體噴流。藉由使該流體噴嘴46生成之雙流體噴流朝向旋轉中的基板W表面噴出而撞擊，可利用微小液滴對基板表面撞擊產生之撞擊波來除去（洗淨）基板表面的微粒子等。
支撐軸42連結於馬達54，其係作為藉由使支撐軸42旋轉，以該支撐軸42為中心而使搖動臂44搖動之驅動機構。
本例係在搖動臂44前端上下移動自如且旋轉自如地安裝有例如由PVA海綿構成的筆型洗淨工具60。再者，位於洗淨槽40之側上方，配置有在以夾盤等保持而旋轉中之基板W表面供給沖洗液的沖洗液供給噴嘴62；及供給藥劑之藥劑供給噴嘴64。藉由以指定之按壓力使筆型洗淨工具60的下端接觸於旋轉中之基板W表面，而且藉由搖動臂44之搖動使筆型洗淨工具60移動，同時在基板W表面供給沖洗液或藥劑，可進行基板W表面之接觸洗淨。另外，上述基板W表面之接觸洗淨係依需要而進行之處理，未必需要實施。
如第三圖所示，流體噴嘴46隨著搖動臂44之搖動，從偏置位置A通過基板W之中心O的上方位置及從該中心O離開指定間隔之變位點B的上方位置，而沿著圓弧狀之移動軌跡移動至基板W外周部外方的洗淨結束位置C，來進行基板W表面之洗淨。該洗淨時，係朝向旋轉中之基板W表面，使洗淨液在載氣中以微小液滴（噴霧）而存在之雙流體噴流從流體噴嘴46噴出。另外，第三圖顯示流體噴嘴46位於變位點B之上方位置的狀態。
以下，參照圖式更詳細說明基板洗淨裝置（基板洗淨單元）之構成。第四圖係基板洗淨裝置（基板洗淨單元）之側視圖。
如第四圖所示，基板洗淨裝置具備：水平保持基板W之基板保持機構1；經由基板保持機構1使基板W在其中心軸周圍旋轉之馬達（旋轉機構）2；及配置於基板W周圍之旋轉護蓋3。
基板保持機構1具有：握持基板W周緣部之複數個夾盤70；固定此等夾盤70之圓形台座71；支撐該台座71之載台72；及支撐該載台72之中空狀的支撐軸73。此時，台座71、載台72、支撐軸73配置於同軸上。旋轉護蓋3固定於載台72之端部，載台72與旋轉護蓋亦配置於同軸上。又，保持於夾盤70之基板W與旋轉護蓋3位於同軸上。
在支撐軸73之外周面連結有馬達2。馬達2之扭力傳達至支撐軸73，藉此保持於夾盤70之基板W旋轉。此時，基板W與旋轉護蓋一體旋轉，兩者之相對速度為0。另外，亦可在基板W與旋轉護蓋3之間有若干速度差。
如此，可藉由同一個旋轉機構（馬達2）使基板W與旋轉護蓋3旋轉。此時，可使基板W與旋轉護蓋3以同一速度旋轉。使基板W與旋轉護蓋3以同一速度旋轉者，是指使基板W與旋轉護蓋3在同一方向以同一角速度旋轉，不包含彼此在相反方向旋轉。該旋轉機構（馬達2）相當於本發明之基板旋轉機構及護蓋旋轉機構。另外，基板W與旋轉護蓋3亦可分別藉由不同之旋轉機構旋轉。
又，如第四圖所示，載台72上形成有複數個排出孔74。排出孔74例如係在旋轉護蓋3之周方向延伸的長孔。從流體噴嘴46供給之洗淨液與載氣或周圍環境氣體（通常係空氣）一起通過該排出孔74而排出。本實施形態之排氣量控制在1~3m3／分鐘的範圍。並藉由控制供氣量比排氣量低，而適切排出基板洗淨裝置（基板洗淨單元）內之環境氣體。藉此，可使液滴隨氣流而適切排出，可抑制液滴在基板上飛濺。再者，在旋轉護蓋3之外側設有固定護蓋75。該固定護蓋75構成不旋轉。
第五圖係基板洗淨裝置（基板洗淨單元）之重要部分說明圖。本實施形態應將基板外端與旋轉護蓋前端之徑向距離A設定在2mm~80mm的範圍，將基板與旋轉護蓋前端之高度方向距離B設定在3mm~50mm的範圍，基板外端與旋轉護蓋內周面之徑向距離C設定在2mm~80mm的範圍。例如，將基板外端與旋轉護蓋前端之徑向距離A設定為2mm，將基板與旋轉護蓋前端之高度方向距離B設定為15mm，將基板外端與旋轉護蓋內周面之徑向距離C設定為19mm。
就如以上構成之基板洗淨裝置，說明其動作。
基板處理裝置係將從裝載埠12內之基板匣盒取出的基板表面搬送至研磨單元14a~14d之任何一個實施研磨。而後，以第一洗淨單元（滾筒洗淨單元）16洗淨研磨後之基板表面後，以使用雙流體噴流之第二洗淨單元（基板洗淨單元）18進一步洗淨。以該第二洗淨單元18（基板洗淨單元）洗淨基板表面時，控制流體噴嘴46之移動速度，而且使雙流體噴流朝向旋轉中之基板W表面噴出。
本實施形態係使以第一洗淨單元16滾筒洗淨後搬入第二洗淨單元18的基板旋轉，而且從沖洗液供給噴嘴62在基板表面供給數秒（例如3秒）沖洗液進行基板表面之沖洗洗淨，從藥劑供給噴嘴64噴射藥劑於基板表面，而且使筆型洗淨工具60以指定次數（例如2～3次）掃瞄來筆型洗淨基板表面後，可同樣在第二洗淨單元18內立即開始使用雙流體噴流之洗淨。
使用雙流體噴流之基板表面的洗淨，係藉由使搖動臂44以指定次數（例如1～4次）搖動，而使噴出雙流體噴流之流體噴嘴46在旋轉中的基板上方移動來進行。搖動臂44之角速度，換言之流體噴嘴46之移動速度係從容許處理之時間及次數算出。另外，使用雙流體噴流洗淨基板表面時之基板的旋轉速度，不需要與使用筆型洗淨工具60洗淨基板表面時之基板的旋轉速度一致。
而後，從第二洗淨單元18取出洗淨後之基板，搬入乾燥單元20使其自旋乾燥，然後將乾燥後之基板送回裝載埠12的基板匣盒內。
採用本實施形態之基板洗淨裝置，於雙流體洗淨時，即使基板表面之液滴藉由基板旋轉而產生的離心力及藉由雙流體洗淨產生之側噴流而飛濺撞擊到旋轉護蓋，由於旋轉護蓋與基板在同一旋轉方向旋轉，因此與護蓋不旋轉時比較，可使液滴之撞擊速度減低。藉此，可抑制液滴從旋轉護蓋彈回，可防止液滴再度附著於基板表面。
此時，由於旋轉護蓋與基板以同一角速度旋轉，因此與旋轉護蓋與基板以不同角速度旋轉時（例如護蓋不旋轉時）比較，可使液滴之撞擊速度減低。
例如第六圖所示，固定護蓋情況下（護蓋不旋轉時）液滴之撞擊速度V為V1（＝r1ω），對於有時液滴（以大的相對速度撞擊護蓋之液滴）逆氣流飛濺於基板上，採用旋轉護蓋情況下（特別是旋轉護蓋與基板以同一角速度旋轉情況下），液滴之撞擊速度V為V1－V2（＝r1ω－r2ω≒0），可減低液滴之撞擊速度。此時，液滴（以小的相對速度撞擊護蓋之液滴）可隨氣流從下部導出。另外，此處，r1係基板W之半徑，r2係旋轉護蓋內周面之半徑。又，ω係基板W與旋轉護蓋之角速度。
又，本實施形態如第五圖所示，因為旋轉護蓋對基板W配置於最佳位置，所以可抑制液滴從旋轉護蓋彈回，可防止液滴再度附著於基板表面。
以上，係藉由例示說明本發明之實施形態，不過本發明之範圍不限定於此等，在申請專利範圍中記載之範圍內可依目的而變更、變形。
例如，以上之說明係說明在搖動臂44前端設有流體噴嘴（雙流體噴嘴）46與筆型洗淨工具60兩者之例，不過如第八圖所示，亦可在搖動臂44前端僅設置流體噴嘴（雙流體噴嘴）46。又，如第九圖所示，亦可在搖動臂44前端僅設置筆型洗淨工具60。再者，如第十圖所示，亦可在基板洗淨裝置18中設置使用超音波洗淨基板W表面之超音波洗淨機90。
又，如第十一圖所示，亦可將流體噴嘴（雙流體噴嘴）46設於基板之外周位置（邊緣位置）。可藉由該流體噴嘴（雙流體噴嘴）46洗淨基板外周（邊緣）之表面。此時，亦可在流體噴嘴（雙流體噴嘴）46附近設有局部排氣機構80。可藉由該局部排氣機構80強化基板外周位置（邊緣位置）之排氣，並可抑制液滴的飛濺。另外，並不一定需要局部排氣機構80。亦即，亦可不設局部排氣機構80。
又，亦可以朝向基板W旋轉方向之上游側噴出雙流體噴流的方式，以指定角度傾斜設置雙流體噴嘴46。例如，雙流體噴嘴46可從平面觀看朝向基板W旋轉方向之上游側，在與旋轉方向（切線方向）構成之角為0°～90°的範圍傾斜設置。第十二(a)圖之例係朝向基板W旋轉方向之上游側，以與旋轉方向（切線方向）構成之角為0°來設置雙流體噴嘴46。藉此，雙流體噴流對旋轉之基板的相對速度上昇，可使洗淨性能提高。第十二(b)圖之例係以與基板W旋轉方向（切線方向）構成之角為90°來設置雙流體噴嘴46。此時，雙流體噴流對旋轉之基板的相對速度不致降低，可（不致降低地）維持洗淨性能。
又，雙流體噴嘴46可從側面觀看朝向基板W旋轉方向之上游側，以與旋轉方向構成之角為45°～90°的範圍傾斜設置。此時，也可以說雙流體噴嘴46可從側面觀看朝向基板W旋轉方向之上游側，以與基板面構成之角為45°～90°的範圍傾斜設置。第十三(a)圖之例係朝向基板W旋轉方向之上游側，以與旋轉方向（基板面）構成之角為45°來設置雙流體噴嘴46。藉此，雙流體噴流對旋轉之基板的相對速度上昇，可使洗淨性能提高。第十三(b)圖之例係以與基板W旋轉方向（基板面）構成之角為90°來設置雙流體噴嘴46。此時，雙流體噴流對旋轉之基板的相對速度不致降低，可（不致降低地）維持洗淨性能。
第十四圖及第十五圖顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置。該基板洗淨裝置18收容於機箱80，在機箱80之壁面上部設有一對通氣板81。此時通氣板81配置於比基板W高之位置（第十四圖中之上側）。在基板洗淨裝置18之上游側（第十四圖中之左側）鄰接設有第二基板搬送機器人26之基板搬送區82，在基板洗淨裝置18之下游側（第十四圖中之右側）鄰接設有第三基板搬送機器人28之基板搬送區83。在各基板搬送區82、83之上不分別設有送風單元84，通氣板81中設有將從送風單元84送風之氣體導入機箱80內部的氣體流入口85。送風單元84例如亦可採用以風扇吸入空氣並以濾清器清淨化的FFU（風扇濾清器單元）。藉由具備該送風單元84，因為可在用於搬送基板之基板搬送區82、83內，分別從垂直方向上方向下方輸送清淨空氣，所以可防止粒子等從下方飛舞，而防止污染在基板搬送區82、83內搬送中之基板。在機箱80之下部設有將機箱80內部氣體排出外部之氣體排出口86。該氣體排出口86亦可係上述之排出孔74。
採用此種基板洗淨裝置18時，係從設於機箱80相對之壁面的一對氣體流入口85流入氣體至機箱80內部。由於一對氣體流入口85配置於比基板W高之位置，因此從一對氣體流入口85流入之氣體在機箱80之中央部於基板W上方相遇形成下降氣流，而從機箱80下部之氣體排出口86排出外部。此時，機箱80內部之液滴或噴霧亦隨下降氣流而從機箱80下部的氣體排出口86排出外部。藉此，可抑制液滴或噴霧在機箱80內部蔓延，可抑制因液滴或噴霧再度附著造成污染、瑕疵(Defect)。此時，可利用鄰接於基板洗淨裝置18之基板搬送區82、83的送風單元84抑制液滴或噴霧在機箱80內部蔓延。
又，第十六圖及第十七圖顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置的變形例。本例之通氣板81中連接有氣體供給管線87的氣體供給埠88，從氣體供給管線87供給之氣體（例如氮氣）從氣體流入口85供給至機箱80內部。另外，在氣體供給管線87中設有閥門89，可開始／停止（ON／OFF）控制氣體之供給。例如，在將基板W搬送至機箱80內部時，開始（ON）供給氣體，基板W洗淨後，將基板W從機箱向外部搬送時停止（OFF）供給氣體。
即使依該變形例，仍可藉由從氣體供給管線87供給之氣體抑制液滴或噴霧在機箱80內部蔓延。此時，即使是例如無法利用鄰接於基板洗淨裝置18之基板搬送區82、83的送風單元84之狀況，仍可抑制液滴或噴霧在機箱80內部蔓延。
第十八圖顯示具備抑制帶電之基板洗淨裝置。該基板洗淨裝置18具備：將具有導電性之藥劑供給至基板W的藥劑供給噴嘴64；及將沖洗液（例如純水）供給至基板W之沖洗液供給噴嘴62。該基板洗淨裝置18首先在搬入基板W時，係從藥劑供給噴嘴64供給具有導電性之藥劑至基板W表面（參照第十八(a)圖），然後使雙流體噴流從雙流體噴嘴46噴出進行基板W之雙流體洗淨（參照第十八(b)圖）。進行雙流體洗淨時，應從藥劑供給噴嘴64持續供給具有導電性之藥劑。而後，雙流體洗淨結束後，從沖洗液供給噴嘴62供給沖洗液至基板W表面，來沖洗藥劑（參照第十八(c)圖）。
採用此種基板洗淨裝置18時，由於係從藥劑供給噴嘴64供給具有導電性之藥劑，因此可抑制基板W表面之帶電量。藉此，可抑制雙流體洗淨造成基板表面之帶電量，可抑制因帶電之微粒子附著於基板W而造成污染、瑕疵(Defect)。
另外，雙流體噴嘴46亦可由導電性構件（例如導電性聚二醚酮（PEEK）等）構成。即使採用此種構成仍可抑制從雙流體噴嘴46噴出之液滴的帶電量。因此，可抑制因雙流體洗淨造成基板表面之帶電量，可抑制因帶電之微粒子附著於基板W而造成污染、瑕疵(Defect)。
又，與二氧化碳氣體溶解水等洗淨液比較，載氣（氮氣等）之流速大，因此，與洗淨液供給管線52比較，載氣（氮氣等）之載氣供給管線50容易帶電。因此，除了雙流體噴嘴46之外，形成連接於雙流體噴嘴46之載氣供給管線50的構件亦使用導電性構件，藉由在載氣供給管線50從機箱80露出之點，以接地(Earth)之方式使導線101與載氣供給管線50連接，可進一步有效防止帶電（參照第十八(a)圖）。如此構成時，因為可抑制帶電之微粒子附著於基板W，所以亦可不設藥劑供給噴嘴64（此時，亦可不設沖洗液供給噴嘴62）。又，在比基板洗淨裝置18下游設有以沖洗液洗淨基板W之洗淨單元情況下，雖可設置藥劑供給噴嘴64，但是亦可不設沖洗液供給噴嘴62。
另外，關於本發明之基板洗淨裝置具有的上述氣流改善功能（參照第十四圖～第十七圖），除了使用雙流體噴嘴的基板洗淨裝置之外，亦可適用於使用筆型洗淨工具等搖動洗淨機構或超音波洗淨機構的基板洗淨裝置。又，如上述以導電性構件構成之雙流體噴嘴及載氣供給管線，除了具有本實施例中記載之可旋轉護蓋的基板洗淨裝置之外，亦可適用於具有固定護蓋之基板洗淨裝置。 [產業上之可利用性]
如以上，本發明之基板洗淨裝置進行雙流體洗淨時，具有可抑制液滴從護蓋彈回，防止液滴再度附著於基板表面之效果，可利用於半導體晶圓之洗淨等。
1:基板保持機構 2:馬達(基板旋轉機構、護蓋旋轉機構) 3:旋轉護蓋 10:外殼 12:裝載埠 14a~14d:研磨單元 16:第一洗淨單元 18:第二洗淨單元（基板洗淨裝置） 20:乾燥單元 22:第一基板搬送機器人 24:基板搬送單元 26:第二基板搬送機器人 28:第三基板搬送機器人 30:控制部 40:洗淨槽 42:支撐軸 44:搖動臂 46:流體噴嘴(雙流體噴嘴) 50:載氣供給管線 52:洗淨液供給管線 54:馬達 60:筆型洗淨工具 62:沖洗液供給噴嘴 64:藥劑供給噴嘴 70:夾盤 71:台座 72:載台 73:支撐軸 74:排出孔 75:固定護蓋 80:局部排氣機構，機箱 81:通氣板 82:基板搬送區 83:基板搬送區 84:送風單元 85:氣體流入口 86:氣體排出口 87:氣體供給管線 88:氣體供給埠 89:閥門 90:超音波洗淨機 101:導線 O:中心 W:基板
第一圖係顯示具備本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的基板處理裝置全部構成之俯視圖。 第二圖係顯示本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成立體圖。 第三圖係顯示本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成俯視圖。 第四圖係顯示本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成側視圖。 第五圖係顯示本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分說明圖。 第六圖係本發明實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）中雙流體洗淨的液滴之撞擊速度說明圖。 第七圖係雙流體洗淨之側噴流的速度說明圖。 第八圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成立體圖。 第九圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成立體圖。 第十圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成立體圖。 第十一圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的構成立體圖。 第十二圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分俯視圖。 第十三圖係顯示其他實施形態之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分側視圖。 第十四圖係顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分側視圖。 第十五圖係顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分側視圖。 第十六圖係顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的其他例之重要部分側視圖。 第十七圖係顯示具備氣流改善功能之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的其他例之重要部分側視圖。 第十八圖係顯示具備抑制帶電功能之基板洗淨裝置（基板洗淨單元）的重要部分側視圖。
1:基板保持機構
2:馬達(基板旋轉機構、護蓋旋轉機構)
3:旋轉護蓋
18:第二洗淨單元(基板洗淨裝置)
46:流體噴嘴(雙流體噴嘴)
70:夾盤
71:台座
72:載台
73:支撐軸
74:排出孔
75:固定護蓋
W:基板

Claims (8)

  1. 一種基板洗淨裝置，其具備：基板保持機構，其保持基板；基板旋轉機構，其使保持於前述基板保持機構的前述基板旋轉；雙流體噴嘴，其設於前述基板之外周位置，使含有載氣及液滴的雙流體噴流朝向前述基板之表面噴出；排氣機構，其設於前述雙流體噴嘴之附近；及筆型洗淨工具，其接觸前述基板之表面，在前述基板之中心與前述基板之周緣之間能搖動；前述雙流體噴嘴，係設於不與前述筆型洗淨工具之能搖動的範圍重複的位置，並且以朝向前述基板之旋轉方向之上游側噴出前述雙流體噴流的方式，以指定角度傾斜地設置；前述排氣機構將從前述雙流體噴嘴供給之液滴，與含有前述載氣的氣體一起排出。
  2. 一種基板洗淨裝置，其具備：基板保持機構，其保持基板；基板旋轉機構，其使保持於前述基板保持機構的前述基板旋轉；雙流體噴嘴，其設於前述基板之外周位置，使含有載氣及液滴的雙流體噴流朝向前述基板之表面噴出；排氣機構，其設於前述雙流體噴嘴之附近；及筆型洗淨工具，其接觸前述基板之表面，在前述基板之中心與前述基板之周緣之間能搖動； 其中，前述雙流體噴嘴係設於不與前述筆型洗淨工具之能搖動的範圍重複的位置，並且從平面觀看，前述雙流體噴嘴，係朝向前述基板之旋轉方向之上游側，在與前述基板之旋轉方向構成之角為0°~90°的範圍設置；前述排氣機構將從前述雙流體噴嘴供給之液滴，與含有前述載氣的氣體一起排出。
  3. 如請求項1所述之基板洗淨裝置，其中，從側面觀看，前述雙流體噴嘴，係朝向前述基板之旋轉方向之上游側，在與前述基板之旋轉方向構成之角為45°~90°的範圍傾斜地設置。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之基板洗淨裝置，其中具備：搖動洗淨機構，其搖動前述基板之表面而洗淨；及排出孔，其將從前述搖動洗淨機構供給之洗淨液與氣體一起排出。
  5. 一種基板洗淨裝置，其具備：基板保持機構，其保持基板；基板旋轉機構，其使保持於前述基板保持機構的前述基板旋轉；雙流體噴嘴，其設於前述基板之外周位置，使含有載氣及液滴的雙流體噴流朝向前述基板之表面噴出，使該基板之表面與含有該液滴的雙流體噴流撞擊，在該基板之表面形成側噴流，洗淨該基板之表面；排氣機構，其設於前述雙流體噴嘴之附近；搖動洗淨機構，其搖動前述基板之表面而洗淨時與基板接觸，在前述基板之中心與前述基板之周緣之間能搖動；護蓋，以覆蓋前述旋轉的基板之整個外周的方式配置；及排出孔，其設於一空間的下方，將前述基板上的液體與氣體一起排出，該空間夾著前述護蓋及前述基板。
  6. 一種基板處理方法，其特徵在於， 保持基板，使被保持的前述基板旋轉，使含有載氣及液滴的雙流體噴流，從雙流體噴嘴朝向前述旋轉的基板之表面噴出，使該基板之表面與含有該液滴的雙流體噴流撞擊，在該基板之表面形成側噴流，洗淨該基板之表面；使設於不與前述雙流體噴嘴之能搖動的範圍重複的位置的筆型洗淨工具接觸基板，洗淨前述基板；將從前述雙流體噴嘴供給至前述基板的含在前述側噴流內的液滴，與含有前述載氣的氣體一起，從設於前述雙流體噴嘴之附近的排氣機構排氣。
  7. 一種基板洗淨裝置，其具備：基板保持機構，其保持基板；基板旋轉機構，其使保持於前述基板保持機構的前述基板旋轉；雙流體噴嘴，其朝向前述基板之表面，將含有由洗淨液構成的液滴及載氣的雙流體噴流噴出，該洗淨液係從洗淨液供給管線供給，該載氣係從載氣供給管線供給，使該基板之表面與含有該液滴的雙流體噴流撞擊，在該基板之表面形成側噴流，洗淨該基板之表面；護蓋，其配置於前述基板之周圍；護蓋旋轉機構，其使前述護蓋旋轉；及排出孔，其將液滴與氣體一起排出，該液滴含有從前述雙流體噴嘴供給至前述基板的洗淨液，該氣體含有前述載氣；前述護蓋旋轉機構，其使前述護蓋與前述基板在相同的旋轉方向旋轉，以藉由使前述液滴之撞擊速度減低，可抑制前述液滴從前述護蓋彈回；來自前述排出孔的排氣量受控制，使供氣量比排氣量低。
  8. 一種基板洗淨裝置，其具備：基板保持機構，其保持基板；基板旋轉機構，其使保持於前述基板保持機構的前述基板旋轉；雙流體噴嘴，其朝向前述基板之表面使雙流體噴流噴出；旋轉護蓋，其配置於前述基板之周圍；及護蓋旋轉機構，其使前述旋轉護蓋旋轉；前述護蓋旋轉機構使前述旋轉護蓋在與前述基板相同的旋轉方向旋轉；前述基板洗淨裝置具備藥劑供給噴嘴，該藥劑供給噴嘴在前述雙流體噴流正在供給至前述基板之面時，將具有導電性的藥劑，供給至與正在被供給前述雙流體噴流的前述基板的面相同的面，前述基板之面正在被供給前述雙流體噴流，且使該基板之表面與雙流體噴流撞擊而在前述基板之面形成有側噴流。
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