TWI757316B - 液體處理裝置及液體處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為提供一種技術，在供給清洗液到繞著鉛直軸旋轉之晶圓而進行處理的液體處理裝置，抑制水氣再附著到晶圓。本發明包含：導引構件3，以從水平固持的晶圓W其背面之周緣部朝外側下方的方式，形成有傾斜面32；及包圍構件2，形成包圍晶圓W之圓筒狀，且上緣部朝內周側往斜上方延伸，並且在其內面側上相較於水平固持的晶圓W之表面高度更上方處，設有兩條環繞全周的溝槽部23。當氣流沿著包圍構件2流動時，由於氣流在溝槽部23形成渦流，並且滯留在溝槽部23內，因此可捕集水氣，而抑制水氣往杯體1之外部流出。因此，可抑制水氣附著到晶圓W。

Description

液體處理裝置及液體處理方法
本發明有關於令水平固持之基板繞著鉛直軸旋轉而供給處理液以進行處理的技術。
自以往，關於在基板形成光阻圖案的系統，人們使用其中所用之顯影裝置進行下述一連串的步驟：使得作為基板之半導體晶圓（以下稱為晶圓）吸附固持在設於筒狀杯體之中的基板固持部，並且從顯影液噴嘴供給顯影液到此晶圓之表面，然後令晶圓旋轉，同時利用清洗噴嘴供給清洗液以進行清洗，再加以甩乾。
此時，藉由從在杯體內形成開口之排氣口進行杯體內的排氣，同時供給處理液到晶圓而進行液體處理，以防止因為處理液飛散所產生的水氣或粒子附著到晶圓上。近年來，由於元件之細微化，因此有提高顯影處理後之清洗力的要求。對此，本發明人研討一種方法，令晶圓以例如4000rpm程度之高轉速旋轉，同時進行清洗。然而，當晶圓之轉數提高時，清洗液容易從晶圓飛散，從杯體回濺之清洗液飛濺的情形增加，或者從晶圓飛散之清洗液所產生水氣的量增加，以致水氣再附著到晶圓表面的情形增加，為其問題。
專利文獻1記載一種抑制液體飛濺到基板以及水氣再附著到基板的技術。但是，其晶圓之轉數為2500rpm的程度，並未假定晶圓之轉數更高的情形。又，專利文獻2記載一種技術，使得從晶圓飛散之清洗液沿著杯體內面流下而清洗杯體內，並且抑制附著於杯體之水氣造成晶圓受污染。但是，其並非抑制液體飛濺到晶圓或水氣再附著到晶圓的技術。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2010−206019號公報 ［專利文獻2］日本特開2015−176996號公報
［發明所欲解決之課題］ 本發明係在此種背景下完成，其目的為：提供一種技術，在使用將處理液供給到繞著鉛直軸旋轉之基板以進行處理的液體處理裝置時，抑制水氣再附著到基板。 ［解決課題之手段］
本發明之液體處理裝置，從噴嘴供給處理液到基板而進行處理；其特徵為包含：基板固持部，用以將基板水平固持，而令其繞著鉛直軸旋轉；包圍構件，以包圍該基板固持部上之基板的方式設置，且上部側朝內方側而往斜上方延伸；導引構件，以沿著該基板固持部之周向的方式，包圍該基板固持部之下方側區域，並且形成有「從和該基板固持部所固持的基板之背面周緣部接近且對向之位置開始，往外側下方傾斜」的傾斜面；及排氣機構，用以將基板周圍之環境氣體，經由該包圍構件與導引構件兩者的間隙加以排出；其中在該包圍構件之內周面上相較於「和該基板固持部所固持的基板之頂面高度相當的部位」更上方側，以環繞全周之方式設有沿著周向延伸的溝槽部。
本發明之液體處理方法，使用一種液體處理裝置進行處理；該液體處理裝置包含：基板固持部，用以將基板水平固持，而令其繞著鉛直軸旋轉；包圍構件，以包圍該基板固持部上之基板的方式設置，且上部側朝內方側而往斜上方延伸；導引構件，以沿著該基板固持部之周向的方式，包圍該基板固持部之下方側區域，並且形成有「從和該基板固持部所固持的基板之背面周緣部接近且對向之位置開始，往外側下方傾斜」的傾斜面；及排氣機構，用以將基板周圍之環境氣體，經由該包圍構件與導引構件兩者的間隙加以排出；其中在該包圍構件之內周面上相較於「和該基板固持部所固持的基板之頂面高度相當的部位」更上方側，以環繞全周之方式設有沿著周向延伸的溝槽部；在該液體處理方法中，供給處理液到水平固持之基板，並且令該基板以4000rpm以上之轉數旋轉，而進行液體處理。 ［發明之效果］
在本發明中，使得由基板固持部固持之基板旋轉，同時供給處理液到該基板，並且經由包圍基板的包圍構件、和包圍基板之下方側的導引構件兩者之間的間隙進行排氣。對此，由於在包圍構件的內周面之上緣部一側，設有沿著周向延伸的溝槽部，因此從基板被甩下之處理液所產生的水氣將沿著包圍構件流出時，會被溝槽部補集。於是，即使令基板以高轉速旋轉而進行液體處理，亦可防止水氣流出，並且抑制水氣再附著到基板。
［實施發明之最佳態樣］ 以下，針對將本發明之液體處理裝置適用於顯影裝置時的實施態樣進行說明。如圖1所示，顯影裝置包含作為基板固持部的旋轉夾盤11，其用以吸附作為基板的晶圓W之背面側中央部，而將晶圓W固持成水平姿勢。旋轉夾盤11藉由旋轉軸12和旋轉機構13連接，且使得晶圓W繞著鉛直軸旋轉。
在旋轉夾盤11之下方，設有將旋轉軸12包圍的水平板14。在水平板14，設有在垂直方向上貫通水平板14的開孔部15，此開孔部15在周向上以等間隔設有三處。在各開孔部15分別設有升降銷16，升降銷16藉由升降板17連接於升降機構18，可以任意升降。
又，在顯影裝置設有杯體1，杯體1將包含載置於旋轉夾盤11的晶圓W之側方的區域加以包圍。杯體1包含豎立之圓筒部21。圓筒部21之上部側較厚，下方側則較薄。在此圓筒部21之上緣，以環繞全周之方式設有朝向內側上方而傾向延伸的傾斜部22。如圖2所示，在傾斜部22的上端部之內周面，上下並列形成兩條溝槽部23，此等溝槽部23分別沿著周向以環繞全周之方式延伸。又，該圓筒部21與傾斜部22兩者相當於包圍構件2。
回到圖1，在包圍構件2之下方設有環狀體4，且環狀體4包含形成環狀之底面部40。底面部40之外周緣連接著圓筒部21之下端，且在底面部40之內周緣形成豎立的內筒部42。再者，設有從底面部40往上方延伸且沿著周向形成之區隔壁41。藉由區隔壁41，將環狀體4區隔成內側區域45與外側區域46。在外側區域46之底部，設有將所儲存之顯影液等排放液排出的排出通路，亦即排液口43。又，在內側區域45，從下方嵌入有從底面部40往上方延伸的筒狀之排氣口44。排氣口44之上端係在相較於後述垂直壁33之下端較高的位置形成開口。排氣口44之下端連接著排氣管之一端，排氣管之另一端則藉由壓力調整部47連接到工廠排氣管(工廠設施)。另外，排氣口44、壓力調整部47及工廠排氣管相當於排氣機構。
在位於旋轉夾盤11所固持的晶圓W之下方的水平板14之周圍，設有導引構件3。導引構件3包含剖面大致形成山形的環狀之板狀部31。板狀部31之底面連接著環狀體4的內筒部42之上端，並且在板狀部31之周緣部，朝向下方延伸的垂直壁33以環繞全周之方式形成。又，導引構件3其頂部和由旋轉夾盤11固持的晶圓W之周緣部底面隔著間隙而彼此對向，並且形成有從頂部朝向外側而沿著下方傾斜之傾斜面32。導引構件3的傾斜面32與包圍構件2的傾斜部22之內面兩者以彼此隔著間隙對向的方式配置。另外，導引構件3之垂直壁33插入到環狀體4之外側區域46。而且，在垂直壁33和圓筒部21之內周面、區隔壁41及底面部40之間，分別形成間隙。
接著，參照圖3、圖4，說明依上述實施態樣之顯影裝置的杯體1之具體的尺寸一例。如圖3所示，導引構件3的傾斜面32之傾斜角度θ1為5～20°，此例設定為8°。包圍構件2的傾斜部22之內面的傾斜角度θ2為10～30°，此例設定為22°。因此，包圍構件2的傾斜部22之內面、與導引構件3的傾斜面32兩者之間的角度為0～20°，此例設定為14°。又，包圍構件2的傾斜部22之內面、與導引構件3的傾斜面32兩者之間最窄部位的間隔d1為3～10mm，此例設定為5mm。另外，包圍構件2的圓筒部21之內面、與導引構件3的垂直壁33兩者之間的間隔d2為3～10mm，此例設定為8mm。
又，從由旋轉夾盤11固持的晶圓W之周緣開始，直到「包圍構件2之內面上和晶圓W的頂面高度相當之位置」為止的水平距離d3為20～40mm，此例設定為30mm。包圍構件2之上端與由旋轉夾盤11固持的晶圓W之周緣兩者的水平距離d4為3～5mm，此例設定為5mm。進而，從晶圓W之頂面的高度開始，直到包圍構件2之內面上端的高度為止的間隔h1為5～10mm，此例設定為10mm。另外，包圍構件2的傾斜部22從其外面上端開始，直到內面上端為止的長度h2為10～20mm，此例設定為13mm。
又，為了避免從晶圓W甩下之液滴碰撞到溝槽部23，將溝槽部23設在包圍構件之內面上相較於晶圓W之頂面的高度位置更靠近包圍構件2之上端的一側。另外，包圍構件2之內面上和將晶圓W的頂面延長而得之線段彼此交叉的點、與下方側之溝槽部23兩者的間隔尺寸d5為0～13mm，此例設定為13mm，且高度差為0～10mm，此例設定為5mm。又，溝槽部23沿著傾斜部22橫跨10～27mm的範圍而形成，此例橫跨14mm的範圍d6。如圖4所示，各溝槽部23之寬度L1為4～10mm，此例設定為5mm。各溝槽部23之深度h3為8～10mm，此例形成8～9.2mm。又，兩條溝槽部23之間的壁部24、及形成於包圍構件2之上端側的溝槽部23其在包圍構件2之最上端一側的壁部25兩者各自的厚度L2為0.5～2mm，此例形成1mm的厚度。另外，溝槽部23以和水平面對向之方式沿著垂直方向延伸，但是溝槽部23之上方側往外側傾斜亦可。此時，水平面與溝槽部23兩者的角度為例如90～120°即可。
回到圖1，顯影裝置具備顯影液噴嘴5、和供給例如純水等清洗液的清洗液噴嘴6。顯影液噴嘴5藉由顯影液供給通路51，連接於儲存顯影液的顯影液供給機構52。顯影液供給機構52包含將顯影液壓送到顯影液噴嘴5的機構、用以控制該顯影液之流量的閥、或質量流量控制器。清洗液噴嘴6藉由清洗液供給通路61，連接於供給用以進行清洗處理之例如純水等清洗液的清洗液供給機構62。清洗液供給機構62包含將清洗液壓送到清洗液噴嘴6的機構、用以控制該清洗液之流量的閥、或質量流量控制器。另外，顯影裝置在杯體1之上方設有例如風扇過濾器單元(FFU)9，其在進行顯影處理時，朝杯體1形成下降氣流。
顯影裝置具備控制部100。控制部100由例如電腦構成，包含記憶體、CPU及程式。此程式組合有步驟群，俾控制下述動作或各部份的一連串動作：以旋轉夾盤11固持所搬入的晶圓W，並進行顯影處理之後，進行清洗處理和乾燥處理，然後進行直到從顯影裝置搬出晶圓W為止的晶圓W搬運計畫。此等程式(亦包含有關處理參數之輸入操作或顯示的程式)儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡等儲存媒體，而安裝在控制部100。
接著，針對以顯影裝置進行的顯影處理之一連串流程進行說明。藉由未圖示的外部之搬運臂，將形成光阻膜且曝光之後的晶圓W搬運到旋轉夾盤11之上方，並且利用搬運臂和升降銷16兩者的協同作用，將晶圓W傳遞到旋轉夾盤11，而進行吸附固持。
接著，將顯影液噴嘴5移動到晶圓W的中心部之上方，並且噴吐顯影液到晶圓W，而形成液滴。其後，開始進行晶圓W的旋轉，且維持例如10rpm的轉數，並且使顯影液噴嘴5朝晶圓W之周緣移動。藉此，令顯影液之液滴從晶圓W之中心開始，往晶圓W之周緣部擴散。然後，顯影液噴嘴5在移動到晶圓W的周緣為止之後，停止供給顯影液，並且避讓到杯體1之外部的未圖示之待機部。其結果，以覆蓋晶圓W之表面整體的方式形成顯影液之液滴。然後，停止進行晶圓W的旋轉。又，光阻膜上經過曝光處理之部位，其由於經過曝光，故光阻對顯影液具有不溶性。因此，藉由形成顯影液之液滴，並使得液滴靜止停留在晶圓W，以令光阻膜上未經過曝光的可溶性部位和顯影液反應而溶解。
接下來，當開始進行晶圓W的旋轉時，光阻膜上和顯影液反應而溶解的部位，其由於流動性較高，故因為晶圓W之旋轉，而與供給到晶圓W之表面的顯影液一起被甩下去除。其後，將清洗液噴嘴6朝向晶圓W之中心，而移動到噴吐清洗液的位置。然後在使得晶圓W旋轉之狀態下，朝晶圓W之中心供給清洗液。藉此，在晶圓W之表面形成清洗液的液滴，並且令清洗液的液滴朝晶圓W之周緣擴散過去。接著，將晶圓W之旋轉速度維持在例如4000rpm，並將晶圓W之表面的清洗液甩下。其後，停止供給清洗液，並且令晶圓旋轉，而使得晶圓W之表面乾燥。
接著，針對供給處理液到晶圓W當時在杯體1的氣液流進行說明。在對晶圓W進行一連串的顯影處理時，利用工廠設施，令杯體1內以例如40Pa的排氣壓力進行排氣，而形成從晶圓W之表面流入到包圍構件2與導引構件3之間的間隙之排氣流。例如，當供給清洗液到晶圓W，並使得晶圓以4000rpm旋轉時，清洗液從晶圓W之表面被甩下，而飛散到杯體1內，並成為例如水氣而在環境氣體中漂移。此時，從晶圓W被甩下之清洗液及水氣被排氣流捕集，並流入到包圍構件2與導引構件3之間的間隙。然後，捕集清洗液及水氣的排氣流(氣液流)流過包圍構件2的圓筒部21與導引構件3的垂直壁33兩者之間，而流入到環狀體4之外側區域46。此時，液體成分滴落到外側區域46，並且從排液口43排出，含有水氣的氣體成分則越過區隔壁41，而流入到內側區域45，並且從排氣口44排出。
然而，有些時候，在杯體1內，從晶圓W之表面排到杯體1的氣流紊亂，並且將沿著包圍構件2之內面流出到杯體1之外。因此，有氣流所含之水氣從杯體1開始流動，並且再附著到晶圓W的情形。尤其，在晶圓W之轉數較高時，例如為4000rpm程度時，甩下之處理液因為急速地飛散，而強烈地碰撞到杯體1之壁面，故容易成為水氣。因此，水氣的量增加，無法將水氣完全排出，而容易附著到晶圓W。
在上述實施態樣中，使得由旋轉夾盤11固持之晶圓W旋轉，同時供給清洗液到該晶圓W，並且經由包圍晶圓W的包圍構件2、和包圍晶圓W之下方側的導引構件3兩者之間的間隙進行排氣。對此，由於在包圍構件2的內周面之上緣部一側，設有沿著周向延伸的兩條溝槽部23，因此如圖5所示，當氣流沿著包圍構件2流動時，將在溝槽部23形成渦流，並且滯留在溝槽部23內。於是，當含有水氣的氣流沿著包圍構件2流動時，可在溝槽部23內捕集該氣流，並且可抑制水氣往杯體1之外部流出。因此，可抑制水氣附著到晶圓W。
又，從晶圓W之表面流到杯體1內的氣流，如圖6所示，從晶圓W之表面沿著半徑方向水平流出。氣流由於沿著導引構件3之傾斜面32流動，因此在導引構件3之傾斜面32、與包圍構件2的傾斜部22之內面彼此不平行時，如圖7所示，沿著導引構件3之傾斜面32流動的氣流，將碰撞到包圍構件2之內面，並且推壓包圍構件2之內面，而沿著包圍構件2流動。尤其，在導引構件3之傾斜面32、與包圍構件2的傾斜部22之內面兩者的平行度較低，也就是導引構件3之傾斜面32、與包圍構件2之傾斜部22的內面兩者之間的角度較大時，碰撞到包圍構件2之內面且推壓包圍構件2之內面的力量變大，並且強烈地碰撞到包圍構件2之內面，因此在晶圓W之表面將容易發生處理液的飛濺。又，由於令水平固持的晶圓W繞著鉛直軸旋轉，而甩下清洗液，因此在包圍構件2的傾斜部22之內面的傾斜角度較大時，被甩下之清洗液將強烈地碰撞到包圍構件2的傾斜部22之內面，故容易發生液體飛濺。在上述實施態樣中，使包圍構件2的傾斜部22之內面、與導引構件3的傾斜面32兩者之間的角度較小，設定為14°。因此，將抑制沿著導引構件3之傾斜面32流動的氣流強烈地碰撞到包圍構件2之內面。進而，由於將包圍構件2的傾斜部22之內面的傾斜角度設定為22°，因此可抑制從晶圓W水平甩下的清洗液飛濺。此時，相對於導引構件3之傾斜面32的傾斜角度，包圍構件2的傾斜部22之內面的傾斜角度較大，此差異較佳在0°到20°之範圍。而且，此差異越接近0°，液體飛濺的情況將越少。又，包圍構件2的傾斜部22之內面的傾斜角度較佳為10°到30°。
又，在上述實施態樣中，將包圍構件2的傾斜部22之內面、與導引構件3的傾斜面32兩者之間的最窄部位之間隔設定為5mm，並使得包圍構件2的傾斜部22之內面、與導引構件3的傾斜面32兩者之間變窄。因此，排氣流的流速提高，氣流將不易流出到杯體1之外部。此時，為了使排氣流之流速充分地加快，導引構件3的傾斜面32與該包圍構件2的內面兩者之間的最窄部位之間隔較佳為3～10mm。
又，依本發明之實施態樣的液體處理裝置，如圖8所示，設在包圍構件2之上端部的溝槽部23亦可僅有一條。如前述，藉由在溝槽部23內形成渦流，可捕集將從杯體1流出的水氣，具有其效果。又，如後述實施例所示，藉由形成兩條溝槽部23，可更加提高水氣的捕集效率。進而，為了使氣流滯留在溝槽部23內，溝槽部23較佳係形成深8～10mm寬4～10mm的大小。另外，溝槽部23的數目在三條以上亦可。
又，在包圍構件2靠近由旋轉夾盤11固持的晶圓W時，將容易發生液體飛濺。因此，由旋轉夾盤11固持的晶圓W之周緣、與該包圍構件2之內面兩者較佳係水平距離為20～40mm。進而，包圍構件2的內面之上端部較佳係相較於晶圓W之表面高度高5～10mm，且包圍構件2之上端部、與晶圓W之周緣部兩者的水平距離較佳為3～5mm。又，藉由使包圍構件2的傾斜部22之前端部的厚度較厚，氣流將不易從杯體1之內部漏出。另一方面，當包圍構件2的傾斜部22之前端部的厚度太厚時，將不易進行晶圓W的傳遞，故包圍構件2的傾斜部22之前端部的厚度較佳為10～20mm。
又，就抑制從晶圓W被甩下之處理液飛濺的觀點而言，區隔複數之溝槽部23的壁部24、及包圍構件2的最上端側之溝槽部23其形成在包圍構件2之最上端一側的壁部25相較於令包圍構件2的傾斜部22之內面延長而得的面更上方，係屬較佳。此時，如圖9所示，藉由使得壁部25突出到相較於令包圍構件2的傾斜部22之內面延長而得的面更下方，水氣將不易流出到杯體1之外部。在此情形，最靠近晶圓W的壁部25之前端的高度位置，較佳係相較於晶圓W之表面的高度位置高5～10mm。
又，圖10～圖12顯示溝槽部23之形狀的其他例子。例如圖10所示，將溝槽部23的內面之角部加以去角，並使內面成為曲面亦可。進而，如圖11所示，使得壁部24、25的寬度隨著往下方側移，而往外側加大亦可。另外，如圖12所示，將溝槽部23的剖面形成山形形狀亦可。又，將本發明適用在以氫氟酸溶液作為處理液供給到晶圓W，而去除表面之氧化膜的液體處理裝置亦可。或者，適用在藉由其他藥液去除晶圓W的表面之粒子的液體處理裝置亦可。進而，適用在對基板塗佈光阻液的塗佈裝置亦可。
［實施例］為了驗證本發明之實施態樣的效果，進行以下的試驗。［實施例1］實施例1使用本發明之實施態樣所示的顯影裝置，朝晶圓W供給清洗液。［實施例2］實施例2在包圍構件2的上端部之內面形成一條寬10mm深8～9.2mm的溝槽部23。除此之外，形成和實施例1同樣的構成。［比較例1］比較例1如圖13所示，於包圍構件2的上端部之內面，以沿著包圍構件2的前端部之周緣的方式，形成從包圍構件2之前端起算14mm且深度8mm的缺口220。除此之外，形成和實施例1同樣的構成。［比較例2］比較例2不在包圍構件2設置溝槽部23。除此之外，形成和實施例1同樣的構成。［比較例3］又，依比較例3之顯影裝置係如圖14所示，將導引構件300的傾斜面301形成向下方側彎曲的曲面，並將包圍構件200的圓筒部201延伸到相較於依實施例之顯影裝置的情形更上方為止，且形成朝向由旋轉夾盤11所固持的晶圓W之外方延伸的傾斜部202。又，在傾斜部202之上端部設置往下方突出的突起203。因此，在依比較例3之顯影裝置中，導引構件300的傾斜面301、與包圍構件200的傾斜部202之內面兩者之間的角度比起實施例的情形較大，導引構件300的傾斜面301、與包圍構件200的內面兩者之間的空間較廣。
對於上述實施例、比較例，針對「使用實施例1、2及比較例1～3之各顯影裝置供給清洗液到晶圓W時，存在杯體1之外部的水氣數」進行計算。使用實施例1、2及比較例1～3的各顯影裝置，供給清洗液到以4000rpm旋轉的晶圓W，並且在杯體1之外部設置粒子計算器，而針對「供給清洗液到晶圓W，且令該晶圓W以4000rpm之轉速旋轉當時的水氣數」進行計算。就實施例1、2及比較例1～3各自在供給清洗液時的排氣壓力而言，實施例1設定為30、35、40、45、50、55及60Pa，實施例2、比較例2設定為35、40、45、50、55及60Pa，比較例1則設定為40、45、50、55及60Pa。又，比較例3的排氣壓力設定為60Pa。
表1顯示此結果，亦即「實施例1、2及比較例1～3各自在設定為各排氣壓力時，其杯體1之外部上的水氣數」。［表1］
Figure 106125983-A0304-0001
如表1所示，在實施例1中，將排氣壓力設定為40～60Pa時並未見水氣，將排氣壓力設定為35Pa時有8個水氣，將排氣壓力設定為30Pa時則有5805個水氣。又，在實施例2中，將排氣壓力設定為40～60Pa時並未見水氣，將排氣壓力設定為35Pa時有554個水氣。
在比較例2中，將排氣壓力設定為45～60Pa時並未見水氣，將排氣壓力設定為40Pa時有2個水氣，將排氣壓力設定為35Pa時則有5179個水氣。另外，在比較例1中，將排氣壓力設定為45～60Pa時並未見水氣，將排氣壓力設定為40Pa時有95個水氣。進而，在比較例3中，將排氣壓力設定為60Pa時，有13974個水氣。
依此結果可知，藉由使用依本發明之實施態樣的液體處理裝置，可在不提高排氣壓力的情況下，抑制水氣往杯體1之外部流出。又，藉由在包圍構件2之前端設置溝槽部23，可更加抑制水氣往杯體1之外部流出。進而，相較於將設在包圍構件2之溝槽部23設定為一條的情形，若將其設定為兩條，更能夠抑制水氣往杯體1之外部流出。
又，針對「使用實施例1、2及比較例1～3之各顯影裝置供給清洗液到以4000rpm旋轉的晶圓W時，存在晶圓W之表面上的液體飛濺數(直徑26nm以上)」進行計算。就供給清洗液時之排氣壓力而言，實施例1設定為35、40、45、50及55Pa，實施例2、比較例1設定為40、45、50及55Pa，比較例2則設定為45、55及60Pa。又，比較例3之排氣壓力設定為60Pa。另外，將進行各處理後之晶圓W搬運到粒子計算器，並且計算在晶圓W之周緣部上的液體飛濺數。
表2顯示此結果，亦即「實施例1、2及比較例1～3各自在設定為各排氣壓力，而供給清洗液到晶圓W之後，其晶圓W之表面上的液體飛濺數」。［表2］
Figure 106125983-A0304-0002
如表2所示。在實施例1中，將排氣壓力設定為35、40、45、50及55Pa時，分別有387個、8個、11個、2個及1個液體飛濺。又，在實施例2中，將排氣壓力設定為40、45、50及55Pa時，分別有1113個、297個、5個及0個液體飛濺。
在比較例1中，設定為40、45、50及55Pa時，分別有11825個、2718個、193個及11個液體飛濺。又，在比較例2中，設定為45、55及60Pa時，分別有1504個、82個及8個液體飛濺。進而，在比較例3中，將排氣壓力設定為60Pa時，有3340個液體飛濺。
依此結果可知，藉由使用依本發明之實施態樣的液體處理裝置，可抑制液體飛濺到晶圓W。又，藉由在包圍構件2之前端設置溝槽部23，可更加抑制液體飛濺到晶圓W。進而，相較於將設在包圍構件2之溝槽部23設定為一條的情形，若將其設定為兩條，更能夠抑制液體飛濺。
1‧‧‧杯體2‧‧‧包圍構件3‧‧‧導引構件4‧‧‧環狀體5‧‧‧顯影液噴嘴6‧‧‧清洗液噴嘴9‧‧‧風扇過濾器單元(FFU)11‧‧‧旋轉夾盤12‧‧‧旋轉軸13‧‧‧旋轉機構14‧‧‧水平板15‧‧‧開孔部16‧‧‧升降銷17‧‧‧升降板18‧‧‧升降機構21‧‧‧圓筒部22‧‧‧傾斜部23‧‧‧溝槽部24、25‧‧‧壁部31‧‧‧板狀部32‧‧‧傾斜面33‧‧‧垂直壁40‧‧‧底面部41‧‧‧區隔壁42‧‧‧內筒部43‧‧‧排液口44‧‧‧排氣口45‧‧‧內側區域46‧‧‧外側區域47‧‧‧壓力調整部51‧‧‧顯影液供給通路52‧‧‧顯影液供給機構61‧‧‧清洗液供給通路62‧‧‧清洗液供給機構100‧‧‧控制部200‧‧‧包圍構件201‧‧‧圓筒部202‧‧‧傾斜部203‧‧‧突起220‧‧‧缺口300‧‧‧導引構件301‧‧‧傾斜面W‧‧‧晶圓
［圖1］係依本發明實施態樣之顯影裝置的剖面圖；［圖2］係從內面側觀察該顯影裝置之包圍構件而得的剖面圖；［圖3］係將該顯影裝置之杯體放大而得的剖面圖；［圖4］係將該顯影裝置之杯體放大而得的剖面圖；［圖5］係說明氣流在溝槽部之流動的說明圖；［圖6］係說明氣流在杯體之流動的說明圖；［圖7］係說明碰撞到包圍構件之內面的氣流之說明圖；［圖8］係顯示包圍構件之另一例的剖面圖；［圖9］係顯示包圍構件之又另一例的剖面圖；［圖10］係顯示溝槽部形狀之其他例的剖面圖；［圖11］係顯示溝槽部形狀之其他例的剖面圖；［圖12］係顯示溝槽部形狀之其他例的剖面圖；［圖13］係顯示依比較例1之包圍構件的剖面圖；及 ［圖14］係顯示依比較例3之杯體的剖面圖。
1‧‧‧杯體
2‧‧‧包圍構件
3‧‧‧導引構件
4‧‧‧環狀體
5‧‧‧顯影液噴嘴
6‧‧‧清洗液噴嘴
9‧‧‧風扇過濾器單元(FFU)
11‧‧‧旋轉夾盤
12‧‧‧旋轉軸
13‧‧‧旋轉機構
14‧‧‧水平板
15‧‧‧開孔部
16‧‧‧升降銷
17‧‧‧升降板
18‧‧‧升降機構
21‧‧‧圓筒部
22‧‧‧傾斜部
23‧‧‧溝槽部
24、25‧‧‧壁部
31‧‧‧板狀部
32‧‧‧傾斜面
33‧‧‧垂直壁
40‧‧‧底面部
41‧‧‧區隔壁
42‧‧‧內筒部
43‧‧‧排液口
44‧‧‧排氣口
45‧‧‧內側區域
46‧‧‧外側區域
47‧‧‧壓力調整部
51‧‧‧顯影液供給通路
52‧‧‧顯影液供給機構
61‧‧‧清洗液供給通路
62‧‧‧清洗液供給機構
100‧‧‧控制部
W‧‧‧晶圓

Claims (8)

  1. 一種液體處理裝置，從噴嘴供給處理液到基板而進行處理；其特徵為包含：基板固持部，用以將基板水平固持，而令其繞著鉛直軸旋轉；包圍構件，設置成包圍該基板固持部上之基板，且上部側朝內方側而往斜上方延伸；導引構件，設置成沿著該基板固持部之周向而包圍該基板固持部之下方側區域，並且形成有「從和該基板固持部所固持的基板之背面的周緣部接近且對向之位置開始，往外側下方傾斜」的傾斜面；及排氣機構，用以將基板周圍之環境氣體，經由該包圍構件與導引構件兩者的間隙加以排出；其中在該包圍構件之內周面上相較於「和該基板固持部所固持的基板之頂面高度相當的部位」更上方側，以環繞全周之方式形成有沿著周向延伸的溝槽部，該溝槽部係上下並列形成兩條。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，該包圍構件之與該導引構件的傾斜面對向之面的傾斜角度為10°到30°。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，相對於該導引構件之傾斜面的傾斜角度，該包圍構件之與該導引構件的傾斜面對向之面的傾斜角度在+0°到+20°之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該溝槽部係形成為深8~10mm、寬4~10mm的大小。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該導引構件之傾斜面、和該包圍構件之與該導引構件之傾斜面對向的面，此兩者之間最窄部位的間隔為3~10mm。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該基板固持部所固持的基板之周緣、與「該包圍構件之內面上和該基板固持部所固持的基板之頂面高度相當的部位」，兩者在水平方向上距離20~40mm。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之液體處理裝置，其中，該包圍構件之內面上和將基板的頂面延長成之線段彼此交叉的點、與下方側之溝槽部兩者的間隔尺寸為0~13mm。
  8. 一種液體處理方法，使用一種液體處理裝置進行處理；該液體處理裝置包含：基板固持部，用以將基板水平固持，而令其繞著鉛直軸旋轉；包圍構件，設置成包圍該基板固持部上之基板，且上部側朝內方側而往斜上方延伸；導引構件，設置成沿著該基板固持部之周向而包圍該基板固持部之下方側區域，並且形成有「從和該基板固持部所固持的基板之背面的周緣部接近且對向之位置開始，往外側下方傾斜」的傾斜面；及排氣機構，用以 將基板周圍之環境氣體，經由該包圍構件與導引構件兩者的間隙加以排出；其中在該包圍構件之內周面上相較於「該基板固持部所固持的基板之頂面高度相當的部位」更上方側，以環繞全周之方式形成有沿著周向延伸的溝槽部；且在該液體處理方法中，供給處理液到水平固持之基板，並且令該基板以4000rpm以上之轉數旋轉，而進行液體處理，該溝槽部係上下並列形成兩條。
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