专利摘要:
基板處理裝置包含:基板保持單元,係保持基板;噴射單元,係自複數噴射口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴;以及液膜形成單元。上述液膜形成單元藉由自複數吐出口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個液體附著位置吐出保護液,形成覆蓋上述各個不同撞擊位置之複數片保護液液膜。
公开号:TW201321084A
申请号:TW101129171
申请日:2012-08-13
公开日:2013-06-01
发明作者:Tadashi Maegawa;Hiroyuki Araki
申请人:Dainippon Screen Mfg;
IPC主号:H01L21-00
专利说明:
基板處理裝置、基板處理方法、及噴嘴
本發明係有關處理基板之基板處理裝置及基板處理方法,以及使液滴撞擊至液膜所覆蓋之基板之噴嘴。於成為處理對象之基板中例如包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display,場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
於半導體裝置、液晶顯示裝置等之製程中使用處理半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板等基板之基板處理裝置。日本專利特開2011-29315號公報所記載基板處理裝置具備保持基板水平之自轉夾頭、自複數個吐出口向基板上面噴射處理液液滴之噴頭以及將覆蓋沖洗液供給至基板上面之覆蓋沖洗液噴嘴。
噴頭向基板上面內之複數個撞擊位置噴射處理液液滴。同樣地,覆蓋沖洗液噴嘴向基板上面內之液體附著位置吐出覆蓋沖洗液。自覆蓋沖洗液噴嘴吐出之覆蓋沖洗液自液體附著位置向複數個撞擊位置擴散於基板上。藉此,形成覆蓋沖洗液液膜於基板上,複數個撞擊位置為覆蓋沖洗液液膜所覆蓋。處理液液滴向為覆蓋沖洗液液膜所覆蓋之基板上面噴射。
越遠離液體附著位置,形成於基板上之覆蓋沖洗液液膜之厚度越減少。於日本專利特開2011-29315號公報所記載基板處理裝置中,由於各撞擊位置與液體附著位置間之距離不定,因此,各撞擊位置之液膜厚度發生誤差。復由於有關基板上覆蓋沖洗液之流動方向,朝向下游側撞擊位置之覆蓋沖洗液受到噴吹至上游側之撞擊位置之液滴妨礙其進行,因此,於上游側之撞擊位置與下游側之撞擊位置,覆蓋沖洗液供給流量不同,發生更大的液膜厚度誤差。因此,於日本專利特開2011-29315號公報所記載基板處理裝置中,難以控制各撞擊位置之液膜厚度於一定大小。
當覆蓋撞擊位置之液膜薄時,由於藉由液滴撞擊而施加大的衝擊於基板,因此,會有形成於基板之圖案發生損壞的情形。為防止損壞發生,考慮增加來自覆蓋沖洗液噴嘴之覆蓋沖洗液之吐出流量,增加各撞擊位置之液膜厚度。然而,由於當覆蓋撞擊位置之液膜厚度時,施加於附著在基板之粒子之撞擊變小,因此,有粒子除去率會降低之情形,因此,於覆蓋撞擊位置之液膜厚度中存在有最適值。
如上述,於日本專利特開2011-29315號公報所記載基板處理裝置中,由於難以將各撞擊位置之液膜厚度控制於一定大小,因此,難以在所有撞擊位置形成最適厚度之液膜。因此,難以在各撞擊位置進行最適處理。
又,於日本專利特開2011-29315號公報所記載之基板處理裝置中,由於各撞擊位置至液體附著位置之距離不定,因此,於各撞擊位置之膜厚(覆蓋沖洗液之液膜厚度)發生誤差。因此,於藉由液滴撞擊施加於基板之衝擊發生誤差。具體而言,會有於某一基板內位置施加大衝擊,在與其有別之基板內位置施加小衝擊的情形。因此,會有圖案崩毀之區域與雜物未充分除去之區域發生於同一基板內,處理均一性降低之問題。
本發明之一實施形態提供一種可減低液滴撞擊之基板於各位置之膜厚誤差,可提高基板處理品質之基板處理裝置及基板處理方法。
有關本發明之一實施形態之基板處理裝置包含:基板保持單元,係保持基板;噴射單元,係自複數個噴射口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴;以及液膜形成單元,係藉由自複數個吐出口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個液體附著位置吐出保護液,形成覆蓋上述各個不同撞擊位置之複數保護液之液膜。基板主面可為屬於裝置形成面之表面,亦可為與表面相反的背面。
根據此構造,自複數個噴射口向保持於基板保持單元之基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴。與此並行,自複數個吐出口分別向基板主面內複數個液體附著位置吐出保護液。因此,處理液液滴向為保護液所保護之基板主面噴射。在自複數個吐出口分別向複數個液體附著位置吐出保護液之後,形成分別覆蓋基板主面內複數區域之複數片保護液液膜。複數片液膜覆蓋各個不同之撞擊位置。因此,即使相較於以一片液膜覆蓋所有撞擊位置之情形,亦可使各撞擊位置之處理液供給狀態均一化。因此,可減低各撞擊位置之保護液膜厚度誤差,藉此,可使各撞擊位置之液膜厚度接近最適值,可提高基板處理品質。
上述液膜形成單元可以上述複數液膜在保持於上述基板保持單元之基板上不重疊之方式,亦即,上述複數液膜在基板上隔著間隔配置之方式,形成上述複數液膜。又,上述液膜形成單元亦可以上述複數液膜部分地重疊在保持於基板保持單元之基板上之方式,形成上述複數液膜。於此情況下,上述液膜形成單元較佳係以上述撞擊位置為不與其他液膜相干涉之液膜之非干涉部覆蓋之方式,形成上述複數液膜。
又,於有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置中,較佳係上述噴射單元又包含:處理液供給單元,係將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予單元,係藉由賦予自上述複數個噴射口噴射之處理液振動,分斷自上述複數個噴射口噴射之處理液。
根據此構造,自處理液供給單元供給至複數個噴射口之處理液藉由來自振動賦予單元之振動分斷,自各噴射口噴射處理液液滴。由於藉由來自振動賦予單元之振動形成液滴,因此,相較於藉由液體與氣體之撞擊形成液滴之二流體噴嘴,可減低液滴大小(粒徑)及速度之誤差。亦即,除了可減低各撞擊位置之膜厚誤差,亦可減低液滴運動能量之誤差。因此,可使藉由液滴撞擊施加於基板之衝擊於各撞擊位置穩定,提高基板之處理品質。
有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置可又包含噴嘴,係形成有上述複數個噴射口及複數個吐出口。
根據此構造,噴射口及吐出口形成於共通構件(噴嘴)。亦即,噴嘴為噴射單元與液膜形成單元所共有。因此,相較於噴射口及吐出口形成於各自不同構件情形,可減少零件數。此外,由於可防止噴射口與吐出口之位置關係(噴射口及吐出口相對於某基準點之位置)之變化,因此,可防止保護液液膜形成位置相對於撞擊位置移動。因此,可藉保護液液膜確實覆蓋撞擊位置。此外,由於可防止噴射口與吐出口之位置關係之變化,因此,無需調整兩者位置關係之維修作業。
自垂直於保持在基板保持單元之基板之方向觀看時噴嘴之大小可與上述基板相等,可較上述基板大,亦可較上述基板小。又,噴射口及吐出口可配置於相同高度,亦可配置於不同高度。又,噴射口及吐出口可於共通平面開口。於此情況下,上述平面可為對向保持於基板保持單元之基板之主面之噴嘴之對向面。
有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置可進而包含噴嘴移動單元,係沿保持於上述基板保持單元之基板之主面移動上述噴嘴。
根據此構造,藉由以噴嘴移動單元移動噴嘴,可在基板之主面內移動複數個撞擊位置。藉此,可藉複數個撞擊位置掃描(scan)基板主面。因此,使處理液液滴撞擊基板之主面全域,可無不均洗淨基板之主面。此外,由於噴射口及吐出口形成於共通構件(噴嘴),因此,即使噴嘴移動單元移動噴嘴,噴射口與吐出口之位置關係仍不會變化。因此,可一面藉保護液液膜確實保護撞擊位置,一面向撞擊位置噴射處理液液滴。
又,有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置較佳係更包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係沿繞與保持於上述基板保持單元之基板主面交叉之旋轉軸線之基板旋轉方向旋轉上述基板,上述液體附著位置設定成在較上述撞擊位置更靠近上述旋轉軸線側,並相對於上述基板旋轉方向,較上述撞擊位置更靠近上游側。
根據此構造,基板旋轉單元沿繞與基板之主面交叉之旋轉軸線之基板旋轉方向旋轉基板。旋轉狀態之基板上液體一面沿遠離旋轉軸線之方向移動,一面移動至基板旋轉方向之下游側。保護液之液體附著位置設定成在較液滴撞擊位置更靠近旋轉軸線側,並有關基板旋轉方向,較撞擊位置更靠近上游側。因此,供給至旋轉狀態之基板之保護液自液體附著位置向撞擊位置擴散。因此,保護液被確實供給至撞擊位置,撞擊位置以保護液液膜確實覆蓋。藉此,可一面以保護液液膜確實保護撞擊位置,一面向撞擊位置噴射處理液液滴。
於有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置中較佳係上述撞擊位置設定在隨著基板藉上述基板旋轉單元所作之旋轉,作用於上述液體附著位置之保護液之合力方向延伸之延長線上。
朝外(遠離旋轉軸線之方向)之離心力、朝向與液體移動方向正交之方向之轉向力作用在旋轉狀態之基板上的液體。旋轉狀態之基板上的液體主要沿二力之合力方向移動。撞擊位置設定於沿合力方向延伸之延長線上。因此,供給至液體附著位置之保護液主要向撞擊位置流動,有效率地供給至撞擊位置。因此,可一面減低保護液之吐出流量,一面形成既定厚度之液膜。藉此,可減低保護液之消耗量。
又,於有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置中,上述複數個液體附著位置分別對應於上述複數個撞擊位置,上述液膜形成單元構成藉由自上述複數個吐出口分別向上述複數個液體附著位置吐出保護液,形成分別覆蓋上述複數個撞擊位置之複數片保護液液膜。
根據此構造,設置分別對應複數個噴射口之複數個吐出口,複數個液體附著位置分別對應複數個撞擊位置。當自複數個吐出口吐出保護液時,形成分別覆蓋複數個撞擊位置之複數片液膜。複數片液膜分別藉自複數個吐出口吐出之保護液形成。亦即,相對於一個撞擊位置形成一液膜,撞擊位置藉此液膜覆蓋。因此,相較於藉一片液膜覆蓋複數個撞擊位置之情形,可高精度控制撞擊位置之液膜厚度。藉此,可進一步減低於各撞擊位置之液膜厚度之誤差。
於有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置中,各液體附著位置可對應於上述複數個撞擊位置,對應於共通液體附著位置之上述複數個撞擊位置沿於上述共通液體附著位置具有中心之圓弧設定。根據此構造,一個液體附著位置對應於複數個撞擊位置,複數個撞擊位置為供給至共通液體附著位置之保護液所覆蓋。保護液液膜之厚度隨著遠離液體附著位置而減少。換言之,若離液體附著位置之距離一定,於此位置之液膜厚度即大致一定。對應共通液體附著位置之複數個撞擊位置沿於共通液體附著位置有中心之圓弧設定。因此,可進一步減低於此等撞擊位置之液膜厚度之誤差。
有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置可又包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係沿繞與保持於上述基板保持單元之基板主面交叉之旋轉軸線之基板旋轉方向旋轉上述基板。於此情況下,各液體附著位置可對應於上述複數個撞擊位置,對應於共通液體附著位置之上述複數個撞擊位置設定成隨著上述基板旋轉單元所進行之基板旋轉而沿作用於上述液體附著位置上之保護液之合力方向延伸之延長線,自上述合力方向觀看不重疊。
根據此構造,一個液體附著位置對應於複數個撞擊位置,複數個撞擊位置為供給至共通液體附著位置之保護液所覆蓋。對應於共通液體附著位置之複數個撞擊位置設定成,沿隨著基板藉基板旋轉單元所作之旋轉而作用於液體附著位置上之保護液之合力(離心力與轉向力之合力)延伸之延長線。因此,有效率地供給保護液至對應於共通液體附著位置之複數個撞擊位置。對應於共通液體附著位置之複數個撞擊位置又設定成自合力方向觀看不重疊。因此,可抑制或防止有關合力方向而可供給至下游側之撞擊位置之保護液被向上游側撞擊位置噴射之處理液液滴遮住。藉此,可確實供給保護液至各撞擊位置。
又,有關本發明之一實施形態之基板處理方法包含:自複數個噴射口分別向保持於基板保持單元之基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴之噴射步驟;以及藉由與上述噴射步驟並行,自複數個吐出口分別向上述基板主面內的複數個液體附著位置吐出保護液,形成覆蓋各個不同的上述撞擊位置之複數保護液之液膜形成步驟。
於有關本發明之上述實施形態之基板處理方法中,較佳係上述噴射步驟包含:處理液供給步驟,將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予步驟,係與上述處理液供給步驟並行,藉由賦予自上述複數個噴射口噴射之處理液振動,分斷自上述複數個噴射口噴射之處理液。
又,有關本發明另一觀點之實施形態之噴嘴係使自複數個噴射口噴射之液滴撞擊為自吐出口吐出之保護液之液膜覆蓋之基板的噴嘴,包含:噴射部,係形成上述複數個噴射口,使自上述複數個噴射口噴射之液滴分別撞擊至基板內之複數個撞擊位置;以及吐出部,係形成有上述吐出口,使保護液附著於與各撞擊位置間之距離相等之基板內之液體附著位置。
根據此構造,藉由自形成於吐出部之吐出口吐出保護液,形成覆蓋基板之保護液液膜。然後,藉由自複數個噴射口形成之噴射部噴射液滴,液滴撞擊為保護液液膜所覆蓋之基板。自各噴射口噴射之液滴撞擊離保護液附著之基板內液體附著位置之距離相等之基板內之撞擊位置。基板上之液膜之厚度隨著離液體附著位置之距離變化。因此,藉由自各撞擊位置至液體附著位置之距離相等,可減低各撞擊位置之膜厚(保護液之液膜厚度)之誤差。因此,可減低於各撞擊位置施加於基板之撞擊之誤差。藉此,可提高處理之均一性。
有關本發明之上述實施形態之噴嘴較佳係進而包含:供給部,係形成處理液流通路,將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予單元,係藉由對在上述處理液流通路所流通之處理液賦予振動,分斷欲供給至上述複數個噴射口之處理液。
根據此構造,自處理液流通路供給至複數個噴射口之處理液藉來自振動賦予單元之振動分斷。藉此,具有大致與噴射口直徑相等之直徑之處理液液柱自噴射口噴射。然後,此液柱藉表面張力變成球形,成為球形液滴。例如,在使液體與氣體撞擊而產生複數液滴情況下,液滴之直徑及速度不均一,誤差大。因此,相較於使液體與氣體撞擊而產生複數液滴情形,形成粒徑及速度均一之液滴。亦即,除了可減低於各撞擊位置之膜厚誤差外,可減低液滴運動能量之誤差。因此,可減低藉由液滴撞擊施加於基板之衝擊之誤差。藉此,可提高處理之均一性。
有關本發明之上述實施形態之噴嘴可自各噴射口至該上述吐出口之距離(例如最短距離)相等。
根據此構造,由於自各噴射口至上述吐出口之距離相等,因此,各液滴撞擊離液體附著位置之距離相等之基板內之位置(撞擊位置)。因此,可減低於各撞擊位置之液膜厚度之誤差。藉此,可提高處理之均一性。
上述複數個噴射口可包含複數個環狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時離基準點等距離之位置。於此情況下,複數個環狀排列噴射口可配置於同一平面上,亦可配置於不同平面上。亦即,若自基準方向觀看時自基準點至各環狀排列噴射口之距離相等,複數個環狀排列噴射口即可配置於同一平面上,亦可配置於不同平面上。
於上述複數個噴射口包含上述複數個環狀排列噴射口情況下,上述吐出口包含中心吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,位於上述基準點。由於在此情形下,自基準方向觀看時自各環狀排列噴射口至吐出口之距離相等,因此,各液滴撞擊離液體附著位置之距離相等之基板內之位置(撞擊位置)。因此,可減低於各撞擊位置之膜厚誤差。藉此,可提高處理之均一性。
又,於上述複數個噴射口包含上述複數個環狀排列噴射口情況下,上述吐出口包含環狀吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,同軸圍繞上述基準點,遍及全周連續。上述環狀吐出口可包含內側環狀吐出,其於自上述基準方向觀看時,於上述複數個環狀排列噴射口之內側同軸圍繞上述基準點,遍及全周連續,亦可包含外側環狀吐出口,其於自上述基準方向觀看時,於上述複數個環狀排列噴射口之外側同軸圍繞上述基準點,遍及全周連續。由於在任一情形下,自基準方向觀看時自各環狀排列噴射口至環狀吐出口之最短距離相等,因此,各液滴撞擊離液體附著位置之距離相等之基板內之位置(撞擊位置)。因此,可減低於各撞擊位置之液膜厚度之誤差。藉此,可提高處理之均一性。且,上述複數個環狀排列噴射口可遍及全周圍繞上述吐出口,於此情況下,對應之環狀吐出口亦可呈弧狀。
又,上述複數個噴射口包含複數個直線狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時呈直線狀配置。於此情況下,如同環狀排列噴射口,複數個直線狀排列噴射口可配置於同一平面上,亦可配置於不同平面上。
於上述複數個噴射口包含上述複數個直線狀排列噴射口情況下,上述吐出口包含長縫狀之直線狀吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,與上述複數個直線狀排列噴射口平行。於此情況下,由於自基準方向觀看時自各直線狀排列噴射口至直線狀吐出口之最短距離相等,因此,各液滴撞擊離液體附著位置之距離相等之基板內之位置(撞擊位置)。因此,可減低於各撞擊位置之液膜厚度之誤差。藉此,可提高處理之均一性。
又,有關本發明之又一實施形態之基板處理裝置包含:上述噴嘴;處理液供給管,係將處理液供給至上述噴射部;保護液供給管,係將保護液供給至上述吐出部;基板保持單元,係保持基板;以及相對移動單元,係藉由使上述噴嘴及保持於上述基板保持單元之基板之至少一者移動,在上述複數個噴射口與上述吐出口之位置關係保持為一定之狀態下,相對移動上述噴嘴與上述基板。
根據此構造,藉由自保護液供給管供給至吐出部之保護液自吐出口吐出,形成覆蓋保持於基板保持單元之保護液液膜。然後,自處理液供給管供給至噴射部之處理液藉由自複數個噴射口噴射,使複數液滴撞擊為保護液液膜所覆蓋之基板。相對移動單元藉由移動噴嘴及保持於基板保持單元之基板之至少一者,相對移動噴嘴與基板。藉此,基板為處理液液滴所掃描,複數液滴撞擊基板之大範圍。因此,基板之大範圍被洗淨。此外,由於在複數個噴射口與吐出口之位置關係保持一定之狀態下,相對移動單元相對移動噴嘴與基板,因此,撞擊位置與液體附著位置之位置關係保持一定。因此,可減低於各撞擊位置中施加於基板之衝擊之誤差。藉此,可提高處理之均一性。
上述相對移動單元可為移動基板之基板移動單元,可為移動噴嘴之噴嘴移動單元,亦可為移動基板及噴嘴之基板.噴嘴移動單元。
有關本發明之上述實施形態之基板處理裝置進而可包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係繞與保持於上述基板保持單元之基板主面中央部交叉之旋轉軸線旋轉上述基板,上述相對移動單元係於上述噴嘴與上述基板主面中央部呈對向之中心位置、及上述噴嘴與上述基板主面周緣部呈對向之周緣位置之間,移動上述噴嘴,以使於上述中心位置之上述噴嘴與上述基板間之距離較於上述周緣位置之上述噴嘴與上述基板間之距離短。基板主面可為屬於裝置形成面之基板表面,亦可為與表面相反的背面。
根據此構造,在基板旋轉單元繞與基板之主面中央部交叉之旋轉軸線旋轉基板狀態下,相對移動單元於噴嘴與基板主面中央部呈對向之中心位置、及噴嘴與基板主面周緣部呈對向之周緣位置之間移動噴嘴。藉此,基板主面全域為處理液液滴所掃描,複數液滴撞擊基板主面全域。因此,基板之清淨度提高。復由於在周緣位置之噴嘴與基板間之距離短於在中心位置之噴嘴與基板間之距離,因此,施加於基板主面中央部之衝擊較施加於基板主面周緣部之衝擊小。由於基板主面中央部之面積較基板主面周緣部小,因此,以較基板主面周緣部高之密度供給液滴。因此,藉由降低施加於基板主面中央部之衝擊,可減低施加於基板主面中央部之衝擊總量與施加於基板主面周緣部之衝擊總量的差。藉此,可提高處理之均一性。
本發明中之上述或進一步其他目的、特徵及效果由參照附圖如下所述實施形態之說明,當可瞭然。
圖1係顯示有關本發明第1實施形態之基板處理裝置1之概略構造之示意圖。圖2係有關本發明第1實施形態之噴射噴嘴5以及和其相關之構造之俯視圖。
基板處理裝置1係每次處理一片半導體晶圓等圓板狀基板W之逐片式基板處理裝置。如圖1所示,基板處理裝置1具備保持基板W水平而旋轉之自轉夾頭2(基板保持單元、基板旋轉單元)、圍繞自轉夾頭2之筒狀杯3、供給沖洗液至基板W之沖洗液噴嘴4、使處理液之液滴撞擊基板W之噴射噴嘴5(噴射單元、液膜形成單元)、控制自轉夾頭2等之基板處理裝置1所具備之裝置之動作、閥之開閉之控制裝置6。
如於圖1中所示,自轉夾頭2包含:自轉底座7,係保持基板W水平,可繞通過該基板W之中心C1之垂直旋轉軸線A1旋轉;以及自轉馬達8,係沿繞旋轉軸線A1之基板旋轉方向Dr旋轉此自轉底座7。自轉夾頭2可為沿水平方向挾持基板W而保持該基板W水平之挾持式夾頭,亦可為藉由吸附屬於非裝置形成面之基板W背面(下面)而將該基板W保持水平之真空式夾頭。圖1及圖2顯示自轉夾頭2為挾持式夾頭之情形。
又,如於圖1中所示,沖洗液噴嘴4連接至夾裝沖洗液閥9之沖洗液供給管10。當沖洗液閥9開啟時,自沖洗液噴嘴4向基板W之上面中央部吐出沖洗液。另一方面,當沖洗液閥9關閉時,停止自沖洗液噴嘴4吐出沖洗液。可例示純水(脫離子水:Deionzied Water)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氣水、稀釋濃度(例如10~100 ppm左右)的鹽酸水等,作為供給至沖洗液噴嘴4之沖洗液。
噴射噴嘴5係藉由噴墨方式噴射多數液滴之噴墨噴嘴。如於圖1中所示,噴射噴嘴5經由處理液供給管11連接至處理液供給機構12(處理液供給單元)。進而,噴射噴嘴5連接至夾裝排出閥13之處理液排出管14。處理液供給機構12例如包含泵。處理液供給機構12平常在既定壓力(例如10 MPa以下)下,供給處理液至噴射噴嘴5。供給至噴射噴嘴5之處理液舉例來說,例如有純水、碳酸水、SC-1(含NH4OH及H2O2之混合液)等。控制裝置6藉由控制處理液供給機構12,可將供給至噴射噴嘴5之處理液壓力變更成任意壓力。
又,如於圖1中所示,噴射噴嘴5包含配置於噴射噴嘴5內部之壓電元件15(piezo element,振動賦予單元)。壓電元件15經由配線16連接至電壓施加機構17。電壓施加機構17例如包含反相器。電壓施加機構17施加交流電壓至壓電元件15。當施加交流電壓至壓電元件15時,則壓電元件15以對應於所施加之交流電壓之頻率進行振動。控制裝置6藉由控制電壓施加機構17,可將施加至壓電元件15之交流電壓之頻率變更成任意頻率(例如數百KHz~數MHz)。因此,壓電元件15之振動頻率藉控制裝置6控制。
如於圖1中所示,基板處理裝置1進一步包含噴嘴移動機構18(噴嘴移動單元)。噴嘴移動機構18包含保持噴射噴嘴5之噴嘴臂19、連接至噴嘴臂19之轉動機構20以及連接至轉動機構20之昇降機構21。轉動機構20例如係包含馬達之機構。昇降機構21包含滾珠螺桿機構以及驅動此滾珠螺桿機構之馬達。轉動機構20繞設於自轉夾頭2周圍之垂直軸線轉動噴嘴臂19。噴射噴嘴5與噴嘴臂19一起繞垂直軸線轉動。藉此,噴射噴嘴5沿水平方向移動。另一方面,昇降機構21沿垂直方向昇降轉動機構20。噴射噴嘴5及噴嘴臂19和轉動機構20一起沿垂直方向昇降。藉此,噴射噴嘴5沿垂直方向移動。
轉動機構20在包含自轉夾頭2上方之水平面內水平移動噴射噴嘴5。如於圖2中所示,轉動機構20沿圓弧狀軌跡X1水平移動噴射噴嘴5,該圓弧狀軌跡X1沿保持於自轉夾頭2之基板W上面延伸。軌跡X1係自垂直於基板W之垂直方向(垂直方向)觀看時,連結基板W上不重疊之二位置,自垂直方向觀看時,通過基板W之中心C1之曲線。當在噴射噴嘴5位於基板W上方的狀態下,使昇降機構21下降噴射噴嘴5時,噴射噴嘴5接近基板W上面。控制裝置6藉由在噴射噴嘴5接近基板W上面,自噴射噴嘴5噴射多數處理液液滴狀態下,控制轉動機構20,沿軌跡X1水平移動噴射噴嘴5。藉此,噴射噴嘴5沿基板W上面移動。
圖3係噴射噴嘴5之示意側視圖。圖4係噴射噴嘴5之示意俯視圖。圖5係用以對噴射噴嘴5之流路加以說明之示意圖。圖4僅顯示噴射噴嘴5之下面(本體22之下面22a)。
如於圖3中所示,噴射噴嘴5包含噴射處理液液滴之本體22、覆蓋本體22之蓋23、由蓋23所覆蓋之複數個壓電元件15以及夾在本體22與蓋23間之密封24。本體22及蓋23均由具有抗藥性之材料形成。本體22例如由石英形成。蓋23例如由氟系樹脂形成。密封24例如由彈性材料形成。本體22具有耐高壓強度。本體22之一部分及壓電元件15收容於蓋23內部。配線16之端部例如藉軟焊料(solder),以蓋23之內部連接於壓電元件15。蓋23之內部藉密封24密閉。本體22具有與基板W上面呈對向且水平之下面22a。處理液液滴自本體22之下面22a噴射。
具體而言,如於圖5中所示,本體22包含供給處理液之處理液供給口25、將供給至處理液供給口25之處理液排出之處理液排出口26、連接處理液供給口25與處理液排出口26之處理液流通路27以及連接至處理液流通路27之複數個噴射口28。處理液流通路27包含連接至處理液供給口25之處理液上游路29、連接至處理液排出口26之處理液下游路30、分別連接處理液上游路29及處理液下游路30之複數條處理液分歧路31以及連接至複數條處理液分歧路31之複數條處理液連接路32。
如於圖5中所示,處理液上游路29及處理液下游路30沿垂直方向延伸。處理液分歧路31自處理液上游路29下端水平延伸至處理液下游路30下端。處理液連接路32自處理液分歧路31延伸至垂直下方。複數個噴射口28分別連接至複數條處理液連接路32。因此,噴射口28經由處理液連接路32連接至處理液分歧路31。噴射口28例如係具有數μm~數十μm之直徑之微細孔。複數個噴射口28於本體22之下面22a開口。
如於圖5中所示,本體22進而包含供給保護基板W之保護液之保護液供給口33、連接至保護液供給口33之保護液流通路34以及連接至保護液流通路34之複數個吐出口35。保護液流通路34包含連接至保護液供給口33之保護液上游路36、連接至保護液上游路36之複數條保護液分歧路37以及連接至複數條保護液分歧路37之複數條保護液連接路38。
如於圖5中所示,保護液上游路36沿垂直方向延伸。保護液分歧路37自保護液上游路36下端水平延伸。保護液連接路38自保護液分歧路37延伸至垂直下方。複數個吐出口35分別連接至複數條保護液連接路38。因此,吐出口35經由保護液連接路38連接至保護液分歧路37。吐出口35係具有較噴射口28大之面積之開口。複數個吐出口35於本體22之下面22a呈開口。因此,噴射口28及吐出口35於同一平面呈開口。
如於圖4中所示,複數個噴射口28構成複數(例如2個)行L1。各行L1由多數(例如10個以上)噴射口28構成。構成共通行L1之複數個噴射口28例如等間隔排列。各行L1沿水平長度方向D1成直線狀延伸。2行L1沿與長度方向D1正交之水平方向空出間隔平行配置。各行L1不限於直線狀,亦可為曲線狀。複數個壓電元件15分別沿複數行L1配置。壓電元件15在壓電元件15之振動傳輸至流經處理液分歧路31之處理液的位置,安裝於本體22。壓電元件15可配置於本體22上方,亦可配置於本體22之側面。
如於圖4中所示,每一噴射口28設置吐出口35。亦即,與噴射口28同數目之吐出口35設於本體22。複數個吐出口35分別對應於複數個噴射口28。成對之噴射口28與吐出口35之位置關係於任一對均共通。因此,複數個吐出口35如同複數個噴射口28,構成複數行(例如2個)L2。2行L2分別沿2行L1,循長度方向D1延伸。一行L2(圖4中下側行L2)配置於2行L1之內側(間)。另一行L2(圖4中上側行L2)配置於2行L1之外側。
如於圖3中所示,處理液供給管11及處理液排出管14分別連接至處理液供給口25及處理液排出口26。因此,處理液供給機構12(參照圖1)經由處理液供給管11連接至處理液供給口25。處理液供給機構12平常將高壓處理液供給至處理液供給口25。在排出閥13關閉狀態下,處理液流通路27之液壓維持於高壓。因此,於此狀態下,藉液壓,自各噴射口28以連續流噴射處理液。進而,當於此狀態下,施加交流電壓於壓電元件15時,賦予流經處理液流通路27之處理液壓電元件15之振動,自各噴射口28噴射之處理液被此振動分斷。藉此,自各噴射口28噴射處理液液滴。如此,以均一速度同時噴射粒徑均一之多數處理液液滴。
另一方面,在排出閥13呈開啟狀態下,流經處理液流通路27之處理液自處理液排出口26排出至處理液排出管14。因此,於此狀態下,處理液流通路27之液壓未充分上昇。由於噴射口28係微細孔,因此,為自噴射口28噴射處理液,處理液流通路27之液壓須上昇至既定值以上。然而,於此狀態下,由於處理液流通路27之液壓係低壓,因此處理液流通路27之處理液不會自噴射口28噴射,自處理液排出口26排出至處理液排出管14。如此,處理液自噴射口28噴射藉由排出閥13之開閉來控制。在不使用噴射噴嘴5於基板W之處理期間(噴射噴嘴5待機中),控制裝置6開啟排出閥13。因此,即使於噴射噴嘴5待機中,噴射噴嘴5內部仍維持處理液流通狀態。
又,如於圖3中所示,夾裝保護液閥39及流量調整閥40之保護液供給管41連接至保護液供給口33。當保護液閥39開啟時,保護液以對應流量調整閥40之開度之流量供給至保護液供給口33。藉此,自各吐出口35吐出保護液。供給至吐出口35之保護液列舉之,例如有沖洗液、藥液(例如SC-1)。控制裝置6(參照圖1)在噴射噴嘴5下面(本體22之下面22a)與基板W上面呈對向的狀態下,自各吐出口35吐出保護液。藉此,保護液供給至基板W上面,形成分別覆蓋基板W上面內之複數區域之複數片保護液液膜。如以下說明,處理液液滴向為保護液液膜覆蓋之基板W上面噴射。
圖6係沿圖4之VI-VI線之噴射噴嘴5之示意剖視圖。圖7係用以對噴射口28與吐出口35之位置關係加以說明之俯視圖。
如於圖6中所示,噴射口28沿噴射方向Q1向基板W上面內之撞擊位置P1噴射液滴。噴射方向Q1係自噴射口28朝撞擊位置P1之方向。噴射方向Q1藉處理液連接路32之方向設定。於第1實施形態中,由於處理液連接路32沿垂直方向延伸,因此,噴射方向Q1係垂直方向。因此,噴射口28向撞擊位置P1噴射液滴至垂直下方。
同樣地,如於圖6中所示,吐出口35沿吐出方向Q2向基板W上面內之液體附著位置P2吐出保護液。吐出方向Q2係自吐出口35朝液體附著位置P2之方向。吐出方向Q2藉保護液連接路38之方向設定。於第1實施形態中,由於保護液連接路38沿垂直方向延伸,因此,吐出方向Q2係垂直方向。因此,吐出口35向液體附著位置P2吐出保護液至垂直下方。
如此,由於自噴射口28及吐出口35沿垂直方向吐出處理液及保護液,因此,撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係和噴射口28與吐出口35之位置關係相同。連結基板W之中心C1與撞擊位置P1之線分與連結基板W之中心C1與液體附著位置P2之線分所成角度(中心角)例如在90度以下,液體附著位置P2設定成較對應之撞擊位置P1更靠近旋轉軸線A1側,且有關基板旋轉方向Dr,較對應之撞擊位置P1更靠近上游側。
如於圖6中所示,控制裝置6在噴射噴嘴5下面(本體22之下面22a)與基板W上面呈對向,基板W沿基板旋轉方向Dr旋轉的狀態下,自複數個吐出口35吐出保護液。自複數個吐出口35吐出之保護液分別附著於複數個液體附著位置P2。藉此,如於圖7中所示,形成分別覆蓋基板W上面內之複數區域之複數片保護液液膜。複數片液膜分別由自複數個吐出口35吐出之保護液形成。
由於保護液供給至旋轉狀態之基板W,因此,基板W上之保護液藉離心力移動至旋轉半徑方向之外部(遠離旋轉軸線A1之方向)。因此,如於圖7中所示,向外離心力F1與朝正交保護液移動方向之方向之轉向力F2施加於基板W上之保護液。液體附著位置P2上之保護液一面沿主要是此二力之合力F3(離心力F1與轉向力F2)之方向移動,一面沿基板W上面擴散至外面。因此,以液體附著位置P2為中心之扇狀液膜由保護液形成。此外,由於供給至基板W上面之保護液流至基板旋轉方向Dr之下游側,因此,相對於合力F3之方向,下游側較上游側寬廣之扇狀液膜由保護液形成。
基板W之轉速、噴射口28與吐出口35之位置關係以及保護液自吐出口35吐出之流量,設定成複數個撞擊位置P1分別為複數片液膜所覆蓋。基板W之轉速等可設定成複數液膜於基板W上部分重疊,亦可設定成於基板W上不重疊。如於圖7中所示,噴射口28與吐出口35之位置關係設定成撞擊位置P1位在沿合力F3之方向延伸之延長線L上。由於附著於液體附著位置P2之保護液主要沿合力F3之方向移動,因此,若離液體附著位置P2之距離一定,保護液流量於延長線L上即最多。因此,藉由使撞擊位置P1位於延長線L上,可一面減低保護液之吐出流量,一面於撞擊位置P1形成既定厚度之液膜。
圖8A~圖8D係用以對藉有關本發明第1實施形態之基板處理裝置1進行之基板W處理例加以說明之圖式。以下參照圖1及圖8A~圖8D。
未處理之基板W藉未圖示之搬送機器人搬送,使屬於裝置形成面之表面向上,載置於自轉夾頭2上。然後,控制裝置6藉自轉夾頭2保持基板W。此後,控制裝置6控制自轉馬達8,旋轉保持於自轉夾頭2之基板W。
其次,自沖洗液噴嘴4將沖洗液一例的純水供給至基板W,進行以純水覆蓋基板W上面之第1覆蓋步驟。具體而言,控制裝置6一面藉自轉夾頭2旋轉基板W,一面開啟沖洗液閥9,如於圖8A中所示,自沖洗液噴嘴4向保持於自轉夾頭2之基板W上面中央部吐出純水。自沖洗液噴嘴4吐出之純水供給至基板W上面中央部,接受基板W之旋轉所產生之離心力,沿基板W上面擴散至外部。藉此,將純水供給至基板W上面全域,形成覆蓋基板W上面全域之純水液膜。然後,當沖洗液閥9開啟後歷經既定時間,控制裝置6即關閉沖洗液閥9,停止純水自沖洗液噴嘴4吐出。
其次,並行進行自噴射噴嘴5之噴射口28將處理液一例之碳酸水液滴供給至基板W而洗淨基板W之洗淨步驟,以及自噴射噴嘴5之吐出口35將保護液一例之SC-1供給至基板W而以SC-1覆蓋基板W上面之第2覆蓋步驟。具體而言,控制裝置6藉由控制噴嘴移動機構18,移動噴射噴嘴5至自轉夾頭2上方,同時,使噴射噴嘴5之下面22a接近基板W上面。此後,控制裝置6一面以自轉夾頭2旋轉基板W,一面開啟保護液閥39,如於圖8B中所示,自噴射噴嘴5之吐出口35吐出SC-1。藉此,分別覆蓋複數個撞擊位置P1之複數片液膜由SC-1形成。
另一方面,控制裝置6係與SC-1自噴射噴嘴5之吐出口35吐出並行,而自噴射噴嘴5之噴射口28噴射碳酸水液滴。具體而言,控制裝置6在噴射噴嘴5之下面22a接近基板W上面,自噴射噴嘴5之吐出口35吐出SC-1狀態下,關閉排出閥13,同時,藉電壓施加機構17施加既定頻率之交流電壓至壓電元件15。進而,如於圖8B中所示,控制裝置6一面旋轉基板W,同時,自噴射噴嘴5之吐出口35吐出SC-1,一面藉噴嘴移動機構18使噴射噴嘴5於中心位置Pc與周緣位置Pe之間往復移動複數次(半掃描)。如於圖2中實線所示,中心位置Pc係俯視中噴射噴嘴5與基板W之中央部重疊之位置,如於圖2中二點鏈線所示,周緣位置Pe係俯視中噴射噴嘴5與基板W之周緣部重疊之位置。
藉由自噴射噴嘴5之噴射口28朝下方噴射多數碳酸水液滴,噴吹多數碳酸水液滴至由SC-1液膜所覆蓋之衝擊位置P1。又,由於控制裝置6一面旋轉基板W,一面使噴射噴嘴5於中心位置Pc與周緣位置Pe之間移動,因此,藉撞擊位置P1掃描基板W上面,撞擊位置P1通過基板W之上面全域。因此,碳酸水液滴噴吹基板W之上面全域。附著於基板W上面之粒子等異物藉由液滴對基板W之撞擊物理式除去。又,藉由SC-1熔融基板W,減弱異物與基板W之結合力。因此,異物被更確實除去。又,由於在基板W之上面全域為由液膜所覆蓋的狀態下,碳酸水液滴噴吹撞擊位置P1,因此,抑制或防止異物對基板W之再附著。如此,與第2覆蓋步驟並行來進行洗淨步驟。然後,當進行洗淨步驟及第2覆蓋步驟歷經既定時間時,則控制裝置6開啟排出閥13,停止自噴射噴嘴5噴射液滴。控制裝置6進一步關閉保護液閥39,停止自噴射噴嘴5吐出SC-1。
其次,自沖洗液噴嘴4將沖洗液一例之純水供給至基板W,進行沖洗附著於基板W之液體、異物之沖洗步驟。具體而言,控制裝置6一面藉自轉夾頭2旋轉基板W,一面開啟沖洗液閥9,如於圖8C中所示,自沖洗液噴嘴4向保持於自轉夾頭2之基板W上面中央部吐出純水。自沖洗液噴嘴4吐出之純水供給至基板W上面中央部,接受基板W之旋轉所造成的離心力,沿基板W上面擴散至外面。藉此,純水供給至基板W之上面全域,沖洗附著於基板W之液體、異物。然後,當沖洗液閥9開啟後歷經既定時間時,則控制裝置6關閉沖洗液閥9,停止自沖洗液噴嘴4吐出純水。
其次,進行乾燥基板W之乾燥步驟(自轉乾燥)。具體而言,控制裝置6控制自轉馬達8,以高轉速(例如數千rpm)旋轉基板W。藉此,大的離心力作用在附著於基板W之純水,如於圖8D中所示,附著於基板W之純水於基板W周圍甩除。如此,自基板W除去純水,基板W乾燥。然後,在進行乾燥步驟歷經既定時間之後,控制裝置6控制自轉馬達8,停止基板W利用自轉夾頭2之旋轉。此後,處理完之基板W藉搬送機器人自自轉夾頭2搬出。
如上述,於第1實施形態中,與處理液液滴自複數個噴射口28噴射並行,自複數個吐出口35吐出保護液。因此,處理液液滴向由保護液所保護之基板W上面噴射。在自複數個吐出口35分別向複數個液體附著位置P2吐出保護液之後,形成分別覆蓋基板W上面內之複數區域之複數片保護液液膜。複數個撞擊位置P1分別為複數片液膜所覆蓋。因此,相較於藉一片液膜覆蓋全部撞擊位置P1之情形,可均一化於各撞擊位置P1之處理液之供給狀態。因此,可減低於各撞擊位置P1之液膜厚度誤差。藉此,可使於各撞擊位置P1之液膜厚度接近最適值,可提高基板W之處理品質。
且,第1實施形態對吐出保護液之吐出口35設於噴射噴嘴5之情形加以說明。然而,吐出口35可設在異於噴射噴嘴5之構件。例如,可設置形成吐出口35之保護液噴嘴(液膜形成單元),保護液供給管41(參照圖1)連接於此保護液噴嘴。於此情況下,可設置複數個保護液噴嘴,亦可於一個保護液噴嘴上形成複數個吐出口35。
又,上述第1實施形態就成對之噴射口28與吐出口35之位置關係於任一對中均相等之情形加以說明。然而,位置關係異於另一對噴射口28與吐出口35之成對之噴射口28與吐出口35可設於噴射噴嘴5。因此,基板W上之保護液之流動方向(自液體附著位置P2朝撞擊位置P1之方向)可不定。
又,第1實施形態對液滴噴射方向Q1及保護液吐出方向Q2係平行方向,噴射口28與吐出口35之位置關係和撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係相同之情形加以說明。然而,噴射方向Q1及吐出方向Q2可非平行方向,噴射口28與吐出口35之位置關係和撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係可不同。例如,噴射方向Q1可為垂直方向,吐出方向Q2可為相對於垂直方向呈傾斜。於此情況下,藉由變更吐出方向Q2相對於垂直方向傾斜之角度,可變化基板W上保護液之擴散方向。
又,第1實施形態對供給至基板W之保護液接受隨著基板W之旋轉發生之力量(離心力及轉向力)而於基板W上擴散之情形加以說明。然而,保護液之吐出方向Q2若係相對於垂直方向傾斜之方向,即使基板W不旋轉,供給至基板W之保護液仍於基板W上沿大致一定方向擴散。因此,吐出方向Q2若係相對於垂直方向傾斜之方向,保護液即可供給至非旋轉狀態之基板W。
又,第1實施形態對複數個噴射口28構成複數行L1,複數行L1平行配置之情形加以說明。然而,複數行L1可不平行配置。複數個噴射口28亦可不構成複數行L1。
又,第1實施形態對在噴射噴嘴5噴射處理液液滴的狀態下,控制裝置6係藉噴嘴移動機構18沿軌跡X1移動噴射噴嘴5於中心位置Pc與周緣位置Pe間之情形加以說明。亦即,對進行半掃描之情形加以說明。然而,可進行全掃描。具體而言,控制裝置6在噴射噴嘴5噴射處理液液滴的狀態下,藉噴嘴移動機構18沿軌跡X1移動噴射噴嘴5於基板W之周緣部上方二位置間。
又,第1實施形態對基板處理裝置1係處理圓板狀基板W之裝置之情形加以說明。然而,基板處理裝置1可為處理液晶顯示裝置用基板等多角形基板之裝置。 (第2實施形態)
圖9係用以對有關本發明第2實施形態之噴射口28與吐出口35之位置關係加以說明之俯視圖。於此圖9中,對與自上述圖1至圖7及自圖8A至圖8D所示各部同等之構成部分標示與圖1等相同之參考符號,省略其說明。
此第2實施形態與上述第1實施形態之主要不同點在於一個吐出口35對應複數個噴射口28。
具體而言,噴射噴嘴505(噴射單元、液膜形成單元)包含複數個噴射口28及複數個吐出口35。如同第1實施形態,噴射方向Q1(參照圖6)及吐出方向Q2(參照圖6)係平行方向,噴射口28與吐出口35之位置關係和撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係相同。複數個撞擊位置P1設定成沿於液體附著位置P2具有中心之圓弧arc配置。有關基板旋轉方向Dr,中間噴射口28配置於圓弧arc上。較中間噴射口28更靠近上游側之撞擊位置P1配置於圓弧arc內側,較中間噴射口28更靠近下游側之噴射口28配置於圓弧arc外側。液體附著位置P2設定在較複數個撞擊位置P1更靠近旋轉軸線A1(參照圖1)側,且有關基板旋轉方向Dr,較複數個撞擊位置P1更靠近上游側。
控制裝置6(參照圖1)藉由自各吐出口35吐出保護液,供給保護液至旋轉狀態之基板W之上面。藉此,形成分別覆蓋基板W之上面內複數個區域之複數片保護液液膜。設定基板W之轉速、噴射口28與吐出口35之位置關係以及保護液自吐出口35吐出之流量,使複數個撞擊位置P1為自一個吐出口35吐出之保護液所覆蓋。控制裝置6自噴射口28向由保護液液膜所覆蓋之撞擊位置P1噴射處理液液滴。藉此,一面抑制或防止損傷發生,一面除去粒子。
如上述,於第2實施形態中,一個液體附著位置P2對應於複數個撞擊位置P1,複數個撞擊位置P1為供給至共通液體附著位置P2之保護液所覆蓋。保護液液膜之厚度隨著遠離液體附著位置P2而減少。換言之,若是離液體附著位置P2之距離一定之位置,此位置之液膜厚度即大致一定。對應於共通液體附著位置P2之複數個撞擊位置P1沿於共通液體附著位置P2具有中心之圓弧arc設定。因此,可進一步減低於此等撞擊位置P1之液膜厚度誤差。藉此,可進一步提高基板W之處理品質。 (第3實施形態)
圖10係用以對有關本發明第3實施形態之噴射口28與吐出口35之位置關係加以說明之俯視圖。於此圖10中,對與上述圖1~圖9所示各部同等之構成部分標示與圖1等相同之參考符號,省略其說明。
此第3實施形態與上述第2實施形態之主要不同點在於,噴射口28與吐出口35之位置關係不同。
具體而言,噴射噴嘴605(噴射單元、液膜形成單元)包含複數個噴射口28及複數個吐出口35。如同第2實施形態,於第3實施形態中,一個吐出口35對應於複數個噴射口28。如同第1實施形態,噴射方向Q1(參照圖6)及吐出方向Q2(參照圖6)係平行方向,噴射口28與吐出口35之位置關係和撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係相同。複數個撞擊位置P1設定成沿著合力F3之方向延伸之延長線L配置。最內側(液體附著位置P2側)之撞擊位置P1配置於有關基板旋轉方向Dr,較延長線L更靠近上游側,最外側之撞擊位置P1配置於有關基板旋轉方向Dr,較延長線L更靠近下游側。中間撞擊位置P1配置於延長線L上。複數個撞擊位置P1設定成自合力F3之方向觀看時,不重疊。此外,液體附著位置P2設定在較複數個撞擊位置P1更靠近旋轉軸線A1(參照圖1)側,且有關基板旋轉方向Dr,較複數個撞擊位置P1更靠近上游側。
控制裝置6(參照圖1)藉由自各吐出口35吐出保護液,供給保護液至旋轉狀態之基板W之上面。藉此,形成分別覆蓋基板W之上面內複數個區域之複數片保護液液膜。設定基板W之轉速、噴射口28與吐出口35之位置關係以及保護液自吐出口35吐出之流量,係使複數個撞擊位置P1由自一個吐出口35吐出之保護液所覆蓋。控制裝置6自噴射口28向由保護液液膜所覆蓋之撞擊位置P1噴射處理液液滴。藉此,一面抑制或防止損傷發生,一面除去粒子。
如上述,於第3實施形態中,一個液體附著位置P2對應於複數個撞擊位置P1,複數個撞擊位置P1為供給至共通液體附著位置P2之保護液所覆蓋。對應於共通液體附著位置P2之複數個撞擊位置P1設定成沿隨著基板W之旋轉而作用於液體附著位置P2上之保護液之合力F3(離心力F1與轉向力F2之合力)延伸之延長線L。因此,有效率地供給保護液至對應於共通液體附著位置P2之複數個撞擊位置P1。對應於共通液體附著位置P2之複數個撞擊位置P1又設定成自合力F3方向觀看不重疊。因此,可抑制或防止有關合力F3方向,可供給至下游之撞擊位置P1之保護液被向上游撞擊位置P1噴射之處理液液滴遮住。藉此,可確實供給保護液至各撞擊位置P1。 (第4實施形態)
茲根據本發明之其他觀點,針對使液滴撞擊液膜所覆蓋之基板之噴嘴,採用以下第4實施形態所例示之構造。
圖11係顯示有關本發明第4實施形態之基板處理裝置401之概略構造之示意圖。圖12係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴105以及和其相關之構造之俯視圖。
基板處理裝置401係每次一片處理半導體晶圓等圓板狀基板W之逐片式基板處理裝置。如圖11所示,基板處理裝置401具備:自轉夾頭402(基板保持單元、基板旋轉單元),係保持基板W水平而旋轉;筒狀杯403,係圍繞自轉夾頭402;沖洗液噴嘴404,係將沖洗液供給至基板W上面;洗淨噴嘴105(噴嘴),使處理液液滴撞擊為保護液液膜所覆蓋之基板W上面;以及控制裝置108,係控制自轉夾頭402等之基板處理裝置401所具備裝置之動作、閥之開閉。洗淨噴嘴105包含:噴射噴嘴106(噴射部、供給部),係使處理液液滴撞擊基板W上面;以及保護液噴嘴107(吐出部),係將保護液(覆蓋沖洗液)供給至基板W。如圖12所示,噴射噴嘴106例如係沿上下方向延伸之圓筒狀。保護液噴嘴107沿噴射噴嘴106之中心軸線L13配置。噴射噴嘴106及保護液噴嘴107可為一體噴嘴,亦可為相互連結之各別噴嘴。
如圖11所示,自轉夾頭402包含:自轉底座109,係保持基板W水平,可繞通過該基板W之中心C1之垂直旋轉軸線L11旋轉;以及自轉馬達110,係繞旋轉軸線L11旋轉此自轉底座109。自轉夾頭402可為沿水平方向挾持基板W而將該基板W保持水平之挾持式夾頭,亦可為藉由吸附屬於非裝置形成面之基板W背面(下面)保持該基板W水平之真空式夾頭。圖11及圖12顯示自轉夾頭402為挾持式夾頭之情形。
如圖11所示,沖洗液噴嘴404連接至夾裝沖洗液閥111之沖洗液供給管112。當沖洗液閥111開啟時,自沖洗液噴嘴404向基板W之上面中央部吐出沖洗液。另一方面,當沖洗液閥111關閉時,停止自沖洗液噴嘴404吐出沖洗液。可例示純水(脫離子水)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氣水、稀釋濃度(例如10~100 ppm左右)的鹽酸水等,作為供給至沖洗液噴嘴404之沖洗液。
噴射噴嘴106係藉由噴墨方式噴射多數液滴之噴墨噴嘴。如於圖11中所示,噴射噴嘴106經由處理液供給管113連接至處理液供給機構114。進而,噴射噴嘴106連接至夾裝排出閥115之處理液排出管116。處理液供給機構114包含例如泵。處理液供給機構114平常在既定壓力(例如10 MPa以下)下,供給處理液至噴射噴嘴106。供給至噴射噴嘴106之處理液舉例來說,例如有純水、碳酸水、SC-1(含NH4OH及H2O2之混合物)等。控制裝置108藉由控制處理液供給機構114,可將供給至噴射噴嘴106之處理液壓力變更成任意壓力。
又,如於圖11中所示,噴射噴嘴106包含配置於噴射噴嘴106內部之壓電元件117(piezo element:振動賦予單元)。壓電元件117經由配線118連接至電壓施加機構119。電壓施加機構119例如係包含反相器之驅動電路。電壓施加機構119施加交流電壓至壓電元件117。當施加交流電壓至壓電元件117時,壓電元件117以對應於所施加交流電壓之頻率振動。控制裝置108藉由控制電壓施加機構119,可將施加至壓電元件117之交流電壓之頻率變更成任意頻率(例如數百KHz~數MHz)。因此,壓電元件117之振動頻率藉控制裝置108控制。
如於圖11中所示,基板處理裝置401進一步包含噴嘴移動機構120(相對移動單元)。噴嘴移動機構120包含保持洗淨噴嘴105(噴射噴嘴106及保護液噴嘴107)之噴嘴臂121、連接至噴嘴臂121之轉動機構122以及連接至轉動機構122之昇降機構123。轉動機構122例如包含馬達之機構。昇降機構123包含滾珠螺桿機構以及驅動此滾珠螺桿機構之馬達。轉動機構122繞設於自轉夾頭402周圍之垂直旋轉軸線L12轉動噴嘴臂121。洗淨噴嘴105與噴嘴臂121一起繞旋轉軸線L12轉動。藉此,洗淨噴嘴105沿水平方向移動。另一方面,昇降機構123沿垂直方向D11(基準方向)昇降轉動機構122。洗淨噴嘴105及噴嘴臂121和轉動機構122一起沿垂直方向D11昇降。藉此,洗淨噴嘴105沿垂直方向D11移動。
轉動機構122在包含自轉夾頭402上方之水平面內水平移動洗淨噴嘴105。如於圖12中所示,轉動機構122沿圓弧狀軌跡X1水平移動洗淨噴嘴105,該圓弧狀軌跡X1沿保持於自轉夾頭402之基板W上面延伸。軌跡X1係自垂直於保持在自轉夾頭402之基板W上面之垂直方向(垂直方向D11)觀看時,連結基板W上面不重疊之二位置,自垂直方向D11觀看時,通過基板W上面之中心C1之曲線。當在洗淨噴嘴105位於保持在自轉夾頭402之基板W上方的狀態下,昇降機構123下降洗淨噴嘴105時,洗淨噴嘴105接近基板W上面。在處理液液滴撞擊基板W時,洗淨噴嘴105接近基板W上面的狀態下,控制裝置108藉由控制轉動機構122,沿軌跡X1移動洗淨噴嘴105。
保護液噴嘴107保持於噴嘴臂121。當轉動機構122及昇降機構123之至少一者移動噴嘴臂121時,噴射噴嘴106及保護液噴嘴107,係在噴射噴嘴106與保護液噴嘴107之位置關係保持一定的狀態下移動。因此,當轉動機構122轉動噴嘴臂121時,保護液噴嘴107與噴射噴嘴106一起沿軌跡X1水平移動。如於圖11中所示,保護液噴嘴107連接至夾裝保護液閥124及流量調整閥125之保護液供給管126。當保護液閥124開啟時,保護液自保護液噴嘴107向基板W上面吐出保護液。另一方面,當保護液閥124關閉時,停止保護液自保護液噴嘴107吐出。保護液自保護液噴嘴107吐出之速度藉由控制裝置108調整流量調整閥125之開度來變更。供給至保護液噴嘴107之保護液舉例來說例如有沖洗液、SC-1等之藥液。
圖13係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴105之示意縱剖視圖。圖14係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴105之示意仰視圖。
如上述,洗淨噴嘴105包含使處理液液滴撞擊基板W上面之噴射噴嘴106以及將保護液供給至基板W之保護液噴嘴107。如於圖13中所示,噴射噴嘴106例如呈沿上下方向延伸之圓筒狀。保護液噴嘴107沿噴射噴嘴106之中心軸線L13(洗淨噴嘴105之中心軸線L13)配置。噴射噴嘴106之外徑較基板W之直徑小。噴射噴嘴106與保護液噴嘴107藉未圖示之撐件連結。
如於圖13中所示,噴射噴嘴106包含沿上下方向延伸之圓筒狀本體127、以及配置於本體127內部之上述壓電元件117。配線118之端部係以本體127內部與壓電元件117呈連接。本體127由具有抗藥性之抗藥性材料形成。本體127例如由石英形成。本體127具有耐高壓強度。
如於圖13中所示,本體127包含供給處理液之供給口128、將供給至供給口128之處理液排出之排出口129、連接供給口128與排出口129之處理液流通路130以及連接至處理液流通路130之複數個噴射口131(環狀排列噴射口)。處理液流通路130包含連接至供給口128之上游路132、連接至排出口129之下游路133、連接上游路132與下游路133之二分歧路134以及連接至分歧路134之複數條連接路135。上游路132及下游路133沿垂直方向D11延伸,分歧路134自上游路132下端水平延伸至下游路133下端。如於圖14中所示,二分歧路134沿於噴射噴嘴106之中心軸線L13上有中心點X(基準點)之圓C配置。如於圖13中所示,複數條連接路135自各分歧路134延伸至下方。複數個噴射口131分別連接至複數條連接路135。因此,噴射口131經由連接路135連接至處理液下游路133。噴射口131及連接路135之流路面積較分歧路134之流路面積小。
噴射口131例如係具有數μm~數十μm之直徑之微細孔。如於圖13中所示,本體127之下面127a例如係水平平坦面。複數個噴射口131於本體127之下面127a開口。因此,複數個噴射口131配置於相同高度。進而,如於圖14中所示,複數個噴射口131沿於噴射噴嘴106之中心軸線L13(洗淨噴嘴105之中心軸線L13)上具有中心點X之水平圓C等間隔排列。保護液噴嘴107之吐出口136(中心吐出口)配置於通過中心點X之垂直軸線(噴射噴嘴106之中心軸線L13)上。因此,吐出口136遍及全周圍繞複數個噴射口131。自各噴射口131至吐出口136之距離相等(最短距離)。吐出口136可配置在與複數個噴射口131相同之高度,亦可配置在與複數個噴射口131不同之高度。吐出口136例如係圓形開口。保護液噴嘴107自吐出口136將保護液吐出至垂直下方。同樣地,噴射噴嘴106自各噴射口131噴射液滴至垂直下方。因此,噴射噴嘴106及保護液噴嘴107沿相互平行之方向吐出液體。
如於圖13中所示,處理液供給管113及處理液排出管116分別連接至供給口128及排出口129。因此,處理液供給機構114(參照圖11)經由處理液供給管113連接至供給口128。處理液供給機構114平常在高壓下將處理液供給至噴射噴嘴106。自處理液供給機構114供給至供給口128之處理液被供給至處理液流通路130。在排出閥115關閉的狀態下,處理液流通路130處之處理液壓力(液壓)高。因此,於此狀態下,藉液壓,自各噴射口131噴射處理液。進而,當於此狀態下,施加交流電壓於壓電元件117時,流經處理液流通路130之處理液藉來自壓電元件117之振動分斷,具有與噴射口131之直徑大致相等之直徑之處理液之液柱自噴射口131噴射。然後,此液柱藉由表面張力變成球形。因此,具有較噴射口131之直徑大之直徑(例如15μm~200μm)的球狀液滴濺向基板W。
另一方面,在排出閥115開啟的狀態下,供給至處理液流通路130之處理液自排出口129排出至處理液排出管116。亦即,在排出閥115開啟的狀態下,處理液流通路130處之液壓未充分上昇。由於噴射口131係微細孔,因此,為自噴射口131噴射處理液,須將處理液流通路130之液壓上昇至既定值以上。然而,在排出閥115開啟的狀態下,由於處理液流通路130之液壓係低壓,因此,處理液流通路130之處理液不會自噴射口131噴射,自排出口129排出至處理液排出管116。如此,處理液自噴射口131噴射藉由排出閥115之開閉控制。控制裝置108(參照圖11)在不使用洗淨噴嘴105於基板W之處理期間(洗淨噴嘴105待機中),開啟排出閥115。因此,即使洗淨噴嘴105待機中,噴射噴嘴106內部仍維持處理液流通狀態。
當處理液液滴撞擊基板W上面時,控制裝置108藉由以噴嘴移動機構120(參照圖11)移動洗淨噴嘴105,使噴射噴嘴106下面(本體127之下面127a)接近基板W上面。然後,控制裝置108在設於噴射噴嘴106之複數個噴射口131及設於保護液噴嘴107之吐出口136與基板W上面呈對向的狀態下,開啟保護液閥124,自吐出口136吐出保護液。進而,控制裝置108於此狀態下,關閉排出閥115,使處理液流通路130之壓力上昇,同時,藉由驅動壓電元件117,對處理液流通路130內之處理液施加振動。藉此,粒徑均一之多數處理液液滴以均一速度同時噴射。具體而言,粒徑及速度相對於平均值之誤差在10%以內之均一液滴向基板W上面噴射。
如圖13所示,處理液液滴自複數個噴射口131分別向基板W上面內之複數個撞擊位置P1噴射。又,保護液自吐出口136向基板W上面內之液體附著位置P2吐出。撞擊位置P1與液體附著位置P2之位置關係與自垂直方向D11觀看噴射口131及吐出口136時噴射口131與吐出口136之位置關係相等。如上述,自各噴射口131至吐出口136之距離相等。因此,自各撞擊位置P1至液體附著位置P2之距離D(最短距離)相等。
圖15A~圖15D係用以對藉有關本發明第4實施形態之基板處理裝置401進行之基板W處理例加以說明之圖式。以下參照圖11及圖12。適當參照圖15A~圖15D。
未處理之基板W藉未圖示之搬送機器人搬送,使屬於裝置形成面之表面向上,載置於自轉夾頭402上。然後,控制裝置108藉自轉夾頭402保持基板W。此後,控制裝置108藉由控制自轉馬達110,旋轉保持於自轉夾頭402之基板W。
其次,自沖洗液噴嘴404將沖洗液一例的純水供給至基板W,進行以純水覆蓋基板W上面之第1覆蓋步驟。具體而言,控制裝置108一面藉自轉夾頭402旋轉基板W,一面開啟沖洗液閥111,如於圖15A中所示,自沖洗液噴嘴404向保持於自轉夾頭402之基板W上面中央部吐出純水。自沖洗液噴嘴404吐出之純水供給至基板W上面中央部,接受基板W之旋轉所產生之離心力,沿基板W上面擴散至外部。藉此,將純水供給至基板W上面全域,形成覆蓋基板W上面全域之純水液膜。然後,當沖洗液閥111開啟後歷經既定時間時,控制裝置108關閉沖洗液閥111,停止純水自沖洗液噴嘴404吐出。
其次,並行進行自噴射噴嘴106將處理液一例之碳酸水之液滴供給至基板W上面而洗淨基板W之洗淨步驟,以及自保護液噴嘴107將保護液一例之SC-1供給至基板W而以SC-1覆蓋基板W上面之第2覆蓋步驟。具體而言,控制裝置108藉由控制噴嘴移動機構120,移動洗淨噴嘴105(噴射噴嘴106及保護液噴嘴107)至自轉夾頭402上方,同時,使洗淨噴嘴105下面(本體127之下面127a)接近基板W上面。然後,控制裝置108一面以自轉夾頭402旋轉基板W,一面開啟保護液閥124,如於圖15B中所示,自保護液噴嘴107吐出SC-1,藉此,形成覆蓋基板W上面之SC-1液膜。
另一方面,與SC-1自保護液噴嘴107吐出並行,控制裝置108自噴射噴嘴106噴射碳酸水液滴。具體而言,控制裝置108在洗淨噴嘴105下面接近基板W上面,自保護液噴嘴107吐出SC-1狀態下,關閉排出閥115,藉電壓施加機構119施加既定頻率之交流電壓至壓電元件117。進而,控制裝置108一面以一定轉速旋轉基板W,一面藉噴嘴移動機構120沿軌跡X1往復移動洗淨噴嘴105。藉此,如於圖15B中所示,自噴射噴嘴106噴射複數液滴,此等液滴撞擊至SC-1液膜所覆蓋之基板W上面。然後,控制裝置108在進行液滴噴射歷經既定時間後,開啟排出閥115,停止液滴自噴射噴嘴106噴射。進而,控制裝置108關閉保護液閥124,停止SC-1自保護液噴嘴107吐出。此後,控制裝置108藉噴嘴移動機構120,使洗淨噴嘴105自基板W上方退避。
控制裝置108於洗淨步驟中可進行使洗淨噴嘴105沿軌跡X1移動之全掃描,且全掃描係自洗淨噴嘴105與基板W之上面周緣部呈對向之周緣位置Pe1(參照圖15B)至洗淨噴嘴105與基板W之上面周緣部呈對向之周緣位置Pe2(參照圖15B),亦可進行使洗淨噴嘴105沿軌跡X1移動之半掃描,且半掃描係自洗淨噴嘴105與基板W之上面中央部呈對向之中心位置Pc(參照圖15B)至周緣位置Pe1。又,在進行全掃描及半掃描之任一者情況下,控制裝置108可在保持朝垂直方向D11之洗淨噴嘴105與基板W之距離一定之狀態下,移動洗淨噴嘴105,一面變化洗淨噴嘴105與基板W之距離,一面移動洗淨噴嘴105。例如依圖15B所示,控制裝置108可移動洗淨噴嘴105,使周緣位置Pe1及周緣位置Pe2處之洗淨噴嘴105與基板W之距離較中心位置Pc處之洗淨噴嘴105與基板W之距離短。
藉由自噴射噴嘴106朝下方噴射多數碳酸水液滴,噴吹多數碳酸水液滴至由SC-1液膜所覆蓋之基板W上面。又,由於在進行全掃描及半掃描之任一者情況下,洗淨噴嘴105通過中心位置Pc及周緣位置Pe1,因此,藉碳酸水液滴掃描基板W之上面全域,碳酸水液滴撞擊基板W之上面全域。因此,附著於基板W上面之粒子等異物藉由液滴對基板W之撞擊物理式除去。又,藉由SC-1熔融基板W,減弱異物對基板W之附著力。因此,異物被更確實除去。而且,在基板W之上面全域由液膜所覆蓋的狀態下,碳酸水液滴噴吹至基板W上面,因此,抑制或防止異物對基板W之再附著。如此,與第2步驟並行來進行洗淨步驟。
其次,自沖洗液噴嘴404將沖洗液一例之純水供給至基板W,進行沖洗附著於基板W之液體、異物之沖洗步驟。具體而言,控制裝置108一面藉自轉夾頭402旋轉基板W,一面開啟沖洗液閥111,如於圖15C中所示,自沖洗液噴嘴404向保持於自轉夾頭402之基板W上面中央部吐出純水。自沖洗液噴嘴404吐出之純水供給至基板W上面中央部,接受基板W之旋轉所造成的離心力,沿基板W上面擴散至外面。藉此,純水供給至基板W之上面全域,沖洗附著於基板W之液體、異物。然後,當沖洗液閥111開啟後歷經既定時間時,控制裝置108關閉沖洗液閥111,停止自沖洗液噴嘴404吐出純水。
其次,進行乾燥基板W之乾燥步驟(自轉乾燥)。具體而言,控制裝置108控制自轉馬達110,以高轉速(例如數千rpm)旋轉基板W。藉此,大的離心力作用在附著於基板W之純水,如於圖15D中所示,附著於基板W之純水於基板W周圍甩除。如此,自基板W除去純水,基板W乾燥。然後,在進行乾燥步驟歷經既定時間之後,控制裝置108藉由控制自轉馬達110,停止基板W利用自轉夾頭402之旋轉。此後,處理完之基板W藉搬送機器人自自轉夾頭402搬出。
如以上,本實施形態藉由自吐出口136吐出保護液,形成覆蓋基板W之保護液液膜。然後,藉由自複數個噴射口131噴射複數液滴,複數液滴撞擊為保護液液膜所覆蓋之基板W。自各噴射口131噴射之液滴撞擊至與保護液所附著之基板W內之液體附著位置P2之距離D相等之基板W內之撞擊位置P1。基板W上之保護液液膜之厚度對應離液體附著位置P2之距離變化。因此,藉由各撞擊位置P1至液體附著位置P2之距離相等,可減低於各撞擊位置P1之膜厚(保護液液膜厚度)之誤差。因此,可減低各撞擊位置P1中施加於基板W之衝擊之誤差。復由於向基板W噴射之液滴之粒徑及速度均一,因此,具有均一運動能量之液滴撞擊基板W。藉此,可進一步減低藉由液滴撞擊而施加於基板W之衝擊誤差。因此,可提高處理之均一性。
關於第4實施形態,可作如以下之變更。
例如,上述實施形態中,對保護液之吐出口136係圓形,配置成自垂直方向D11觀看時位於洗淨噴嘴105之中心軸線L13上之情形加以說明。然而,如分別於圖16A及圖16B中顯示之第5及第6實施形態,保護液之吐出口136可為遍及全周連續之環狀,配置成自垂直方向D11觀看時同軸圍繞洗淨噴嘴105之中心軸線L13。於此情況下,吐出口可如圖16A所示洗淨噴嘴205之內側吐出口236(環狀吐出口),配置於複數個噴射口131之內側,亦可如圖16B所示洗淨噴嘴305之外側吐出口336(環狀吐出口),配置於複數個噴射口131之外側。
又,上述實施形態對複數個噴射口131沿於洗淨噴嘴105之中心軸線L13上具有中心點X之水平圓C配置之情形加以說明。然而,如於圖16C中所示第7實施形態,複數個噴射口131可沿於洗淨噴嘴105之中心軸線L13上具有中心之水平圓弧配置。亦即,複數個噴射口131可遍及全周圍繞吐出口136。且在複數個噴射口131配置成圓弧狀情況下,上述內側吐出口236、外側吐出口336亦再度遍及全周不連續,可為對應之形成圓弧狀之內側弧狀吐出口、外側弧狀吐出口。此種構造分別顯示於圖16D(第8實施形態)及圖16E(第9實施形態)中。
又,上述實施形態中,對複數個噴射口131呈環狀排列之情形加以說明。然而,複數個噴射口131可呈直線狀排列。具體而言,如有關圖17A及圖17B所示第10實施形態之洗淨噴嘴405,複數個噴射口431(直線狀排列噴射口)呈直線狀等間隔排列,吐出口436(直線狀吐出口)可為平行於複數個噴射口431之長縫狀。吐出口436之長度(朝長度方向之長度)與自複數個噴射口431之一端至另一端之長度相等。於此情況下,保護液自吐出口436吐出之方向與液滴自噴射口431噴射之方向不平行。
又,上述實施形態對複數個噴射口131配置於同一高度之情形加以說明。然而,複數個噴射口131可配置於各個不同高度。亦即,複數個噴射口131可配置於自垂直方向D11觀看時,離洗淨噴嘴105之中心軸線L13等距離之位置。
又,上述實施形態對洗淨噴嘴105包含藉由噴墨方式噴射多數液滴之噴墨噴嘴(噴射噴嘴106)之情形加以說明。然而,洗淨噴嘴105可包含使液體與氣體撞擊而產生液滴之二流體噴嘴。例如,洗淨噴嘴105可包含配置成環狀之複數個二流體噴嘴,以及配置於複數個二流體噴嘴之中心之保護液噴嘴107。
又,上述實施形態雖然對使用一個洗淨噴嘴105處理基板W之情形加以說明,惟可使用複數個洗淨噴嘴105處理基板W。亦即,可設置複數個對應共通自轉夾頭402之洗淨噴嘴105。
又,上述實施形態雖然對基板處理裝置401係處理圓板狀基板W之裝置之情形加以說明,基板處理裝置401卻可為處理液晶顯示裝置用基板等多角形基板之裝置。
雖然對本發明之實施形態詳加說明,該等僅用來使本發明之技術內容瞭然之具體例,本發明不得限定於此等具體例來解釋,本發明之範圍僅限於所附申請專利範圍。
本申請案對應於2011年8月30日向日本特許廳提出之特願2011-187687號以及2011年9月29日向日本特許廳提出之特願2011-214935號,在此藉由引用併入此等申請案之揭示全文。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧自轉夾頭(基板保持單元、基板旋轉單元)
3‧‧‧筒狀杯
4‧‧‧沖洗液噴嘴
5‧‧‧噴射噴嘴(噴射單元、液膜形成單元、噴嘴)
6‧‧‧控制裝置
7‧‧‧自轉底座
8‧‧‧自轉馬達
9‧‧‧沖洗液閥
10‧‧‧沖洗液供給管
11‧‧‧處理液供給管
12‧‧‧處理液供給機構(處理液供給單元)
13‧‧‧排出閥
14‧‧‧處理液排出管
15‧‧‧壓電元件(振動賦予單元)
16‧‧‧配線
17‧‧‧電壓施加機構
18‧‧‧噴嘴移動機構(噴嘴移動單元)
19‧‧‧噴嘴臂
20‧‧‧轉動機構
21‧‧‧昇降機構
22‧‧‧本體
22a‧‧‧下面
23‧‧‧蓋
24‧‧‧密封
25‧‧‧處理液供給口
26‧‧‧處理液排出口
27‧‧‧處理液流通路
28‧‧‧噴射口
29‧‧‧處理液上游路
30‧‧‧處理液下游路
31‧‧‧處理液分歧路
32‧‧‧處理液連接路
33‧‧‧保護液供給口
34‧‧‧保護液流通路
35‧‧‧吐出口
36‧‧‧保護液上游路
37‧‧‧保護液分歧路
38‧‧‧保護液連接路
39‧‧‧保護液閥
40‧‧‧流量調整閥
41‧‧‧保護液供給管
105‧‧‧洗淨噴嘴(噴嘴)
106‧‧‧噴射噴嘴(噴射部、供給部)
107‧‧‧保護液噴嘴(吐出部)
108‧‧‧控制裝置
109‧‧‧自轉底座
110‧‧‧自轉馬達
111‧‧‧沖洗液閥
112‧‧‧沖洗液供給管
113‧‧‧處理液供給管
114‧‧‧處理液供給機構
115‧‧‧排出閥
116‧‧‧處理液排出管
117‧‧‧壓電元件(振動賦予單元)
118‧‧‧配線
119‧‧‧電壓施加機構
120‧‧‧噴嘴移動機構(相對移動單元)
121‧‧‧噴嘴臂
122‧‧‧轉動機構
123‧‧‧昇降機構
124‧‧‧保護液閥
125‧‧‧流量調整閥
126‧‧‧保護液供給管
127‧‧‧本體
127a‧‧‧下面
128‧‧‧供給口
129‧‧‧排出口
130‧‧‧處理液流通路
130‧‧‧噴射口(環狀排列噴射口)
131‧‧‧噴射口
132‧‧‧上游路
133‧‧‧下游路
134‧‧‧分歧路
135‧‧‧連接路
136‧‧‧吐出口(中心吐出口)
205‧‧‧洗淨噴嘴(噴嘴)
236‧‧‧內側吐出口(環狀吐出口、弧狀吐出口)
305‧‧‧洗淨噴嘴(噴嘴)
336‧‧‧外側吐出口(環狀吐出口、弧狀吐出口)
401‧‧‧基板處理裝置
402‧‧‧自轉夾頭(基板保持單元、基板旋轉單元)
403‧‧‧筒狀杯
404‧‧‧沖洗液噴嘴
405‧‧‧洗淨噴嘴(噴嘴)
431‧‧‧噴射口(直線狀排列噴射口)
436‧‧‧吐出口(直線狀吐出口)
505‧‧‧噴射噴嘴(噴射單元、液膜形成單元、噴嘴)
605‧‧‧噴射噴嘴(噴射單元、液膜形成單元、噴嘴)
A1‧‧‧旋轉軸線
C1‧‧‧基板W之中心
D1‧‧‧長度方向
arc‧‧‧圓弧
Dr‧‧‧基板旋轉方向
F1‧‧‧離心力
F2‧‧‧科氏力
F3‧‧‧合力
L‧‧‧延長線
L1‧‧‧行
L2‧‧‧行
P1‧‧‧撞擊位置
P2‧‧‧液體附著位置
Q1‧‧‧噴射方向
Q2‧‧‧吐出方向
W‧‧‧基板
X1‧‧‧軌跡
D11‧‧‧垂直方向(基準方向)
Pc‧‧‧中心位置
Pe‧‧‧周緣位置
Pe1‧‧‧周緣位置
Pe2‧‧‧周緣位置
L11‧‧‧旋轉軸線
L12‧‧‧旋轉軸線
L13‧‧‧中心軸線
X‧‧‧中心點(基準點)
C‧‧‧圓
D‧‧‧距離
圖1係顯示有關本發明第1實施形態之基板處理裝置之概略構造之示意圖。
圖2係有關本發明第1實施形態之噴嘴以及和其相關之構造之俯視圖。
圖3係有關本發明第1實施形態之噴嘴之示意側視圖。
圖4係有關本發明第1實施形態之噴嘴之示意俯視圖。
圖5係用以對有關本發明第1實施形態之噴嘴之流路加以說明之示意圖。
圖6係沿圖4之VI-VI線之噴嘴之示意剖視圖。
圖7係用以對有關本發明第1實施形態之噴射口與吐出口之位置關係加以說明之俯視圖。
圖8A至圖8D係用以對藉有關本發明第1實施形態之基板處理裝置進行之基板處理例加以說明之圖式。
圖9係用以對有關本發明第2實施形態之噴射口與吐出口之位置關係加以說明之俯視圖。
圖10係用以對有關本發明第3實施形態之噴射口與吐出口之位置關係加以說明之俯視圖。
圖11係顯示有關本發明第4實施形態之基板處理裝置之概略構造之示意圖。
圖12係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴以及和其相關之構造之俯視圖。
圖13係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴之示意縱剖視圖。
圖14係有關本發明第4實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖15A至15D係用以對藉有關本發明第4實施形態之基板處理裝置進行之基板處理例加以說明之圖式。
圖16A係有關本發明第5實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖16B係有關本發明第6實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖16C係有關本發明第7實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖16D係有關本發明第8實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖16E係有關本發明第9實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
圖17A係有關本發明第10實施形態之洗淨噴嘴之示意側視圖。
圖17B係有關本發明第10實施形態之洗淨噴嘴之示意仰視圖。
22‧‧‧本體
22a‧‧‧下面
25‧‧‧處理液供給口
26‧‧‧處理液排出口
27‧‧‧處理液流通路
28‧‧‧噴射口
29‧‧‧處理液上游路
30‧‧‧處理液下游路
31‧‧‧處理液分歧路
32‧‧‧處理液連接路
33‧‧‧保護液供給口
34‧‧‧保護液流通路
35‧‧‧吐出口
36‧‧‧保護液上游路
37‧‧‧保護液分歧路
38‧‧‧保護液連接路
L1、L2‧‧‧行
D1‧‧‧長度方向
权利要求:
Claims (20)
[1] 一種基板處理裝置,包含:基板保持單元,係保持基板;噴射單元,係自複數個噴射口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴;以及液膜形成單元,係藉由自複數個吐出口分別向保持於上述基板保持單元之基板主面內的複數個液體附著位置吐出保護液,形成覆蓋上述各個不同撞擊位置之複數保護液之液膜。
[2] 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,上述噴射單元包含:處理液供給單元,係將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予單元,係藉由對自上述複數個噴射口噴射之處理液賦予振動,分斷自上述複數個噴射口噴射之處理液。
[3] 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置,其中,進而包含噴嘴,該噴嘴係形成有上述複數個噴射口及複數個吐出口。
[4] 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置,其中,進而包含噴嘴移動單元,該噴嘴移動單元係沿保持於上述基板保持單元之基板之主面移動上述噴嘴。
[5] 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板處理裝置,其中,進而包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係沿繞與保持於上述基板保持單元之基板主面交叉之旋轉軸線之基板旋轉方向旋轉上述基板,上述液體附著位置設定成在較上述撞擊位置更靠近上述旋轉軸線側,並相對於上述基板旋轉方向,較上述撞擊位置更靠近上游側。
[6] 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中,上述撞擊位置設定在隨著該基板利用上述基板旋轉單元之旋轉,作用於上述液體附著位置上之保護液之合力方向延伸之延長線上。
[7] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之基板處理裝置,其中,上述複數個液體附著位置分別對應於上述複數個撞擊位置;上述液膜形成單元係藉由自上述複數個吐出口分別向上述複數個液體附著位置吐出保護液,形成分別覆蓋上述複數個撞擊位置之複數保護液液膜。
[8] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之基板處理裝置,其中,各液體附著位置對應於上述複數個撞擊位置,對應於共通液體附著位置之上述複數個撞擊位置係沿於該共通液體附著位置具有中心之圓弧設定。
[9] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之基板處理裝置,其中,進而包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係沿繞與保持於上述基板保持單元之基板主面交叉之旋轉軸線之基板旋轉方向旋轉上述基板,各液體附著位置對應於上述複數個撞擊位置,對應於共通的液體附著位置之上述複數個撞擊位置,係設定成沿隨著該基板藉上述基板旋轉單元所作之旋轉而作用於上述液體附著位置上之保護液之合力方向延伸之延長線,自上述合力方向觀看時不重疊。
[10] 一種基板處理方法,包含:自複數個噴射口分別向各個基板主面內的複數個撞擊位置噴射處理液液滴之噴射步驟;以及藉由與上述噴射步驟並行,自複數個噴射口分別向上述各個基板主面內的複數個液體附著位置吐出保護液,形成覆蓋上述各個不同撞擊位置之複數保護液液膜的液膜形成步驟。
[11] 如申請專利範圍第10項之基板處理方法,其中,上述噴射步驟包含:處理液供給步驟,係將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予步驟,係與上述處理液供給步驟並行,藉由對自上述複數個噴射口噴射之處理液賦予振動,分斷自上述複數個噴射口噴射之處理液。
[12] 一種噴嘴,使自複數個噴射口噴射之液滴撞擊至由從吐出口吐出之保護液之液膜所覆蓋之基板,包含:噴射部,係形成上述複數個噴射口,使自上述複數個噴射口噴射之液滴分別撞擊至基板內之複數個撞擊位置;以及吐出部,係形成有上述吐出口,使保護液附著與各撞擊位置間之距離相等之基板內之液體附著位置。
[13] 如申請專利範圍第12項之噴嘴,其中,進而包含:供給部,係形成有處理液流通路,將處理液供給至上述複數個噴射口;以及振動賦予單元,係藉由對於上述處理液流通路中流通之處理液賦予振動,分斷供給至上述複數個噴射口之處理液。
[14] 如申請專利範圍第12或13項之噴嘴,其中,自各噴射口至上述吐出口之距離相等。
[15] 如申請專利範圍第12至14項中任一項之噴嘴,其中,上述複數個噴射口包含複數個環狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時離基準點等距離之位置;上述吐出口包含中心吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,位於上述基準點。
[16] 如申請專利範圍第12至14項中任一項之噴嘴,其中,上述複數個噴射口包含複數個弧狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時離基準點等距離之位置;上述吐出口包含弧狀吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,沿以上述基準點為中心之弧之周方向呈連續。
[17] 如申請專利範圍第12至14項中任一項之噴嘴,其中,上述複數個噴射口包含複數個環狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時離基準點等距離之位置;上述吐出口包含環狀吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,圍繞上述基準點,遍及全周呈連續。
[18] 如申請專利範圍第12至14項中任一項之噴嘴,其中,上述複數個噴射口包含複數個直線狀排列噴射口,係配置於自基準方向觀看時呈直線狀排列;上述吐出口包含長縫狀之直線狀吐出口,係配置成在自上述基準方向觀看時,與上述複數個直線狀排列噴射口平行。
[19] 一種基板處理裝置,包含有:申請專利範圍第12至18項中任一項之噴嘴;處理液供給管,係將處理液供給至上述噴射部;保護液供給管,係將保護液供給至上述吐出部;基板保持單元,係保持基板;以及相對移動單元,係藉由使上述噴嘴及保持於上述基板保持單元之基板之至少一者移動,在上述複數個噴射口與上述吐出口之位置關係保持為一定之狀態下,相對移動上述噴嘴與上述基板。
[20] 如申請專利範圍第19項之基板處理裝置,其中,進而包含基板旋轉單元,該基板旋轉單元係繞著與保持於上述基板保持單元之基板主面中央部交叉之旋轉軸線旋轉上述基板,上述相對移動單元,係在上述噴嘴與上述基板主面中央部呈對向之中心位置、及上述噴嘴與上述基板主面周緣部呈對向之周緣位置之間,移動上述噴嘴,以使於上述中心位置之上述噴嘴與上述基板間之距離較於上述周緣位置之上述噴嘴與上述基板間之距離短。
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同族专利:
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KR20130024746A|2013-03-08|
TWI581867B|2017-05-11|
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US9539589B2|2017-01-10|
US20150246365A1|2015-09-03|
KR20130121793A|2013-11-06|
KR101491881B1|2015-02-09|
US20130052360A1|2013-02-28|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
TWI578391B|2013-08-21|2017-04-11|東京威力科創股份有限公司|基板清洗裝置、基板清洗方法及電腦可讀取記錄媒體|
CN108027689A|2015-09-30|2018-05-11|住友金属矿山株式会社|有机皮膜的制造方法、导电性基板的制造方法、有机皮膜制造装置|US5571560A|1994-01-12|1996-11-05|Lin; Burn J.|Proximity-dispensing high-throughput low-consumption resist coating device|
US5695817A|1994-08-08|1997-12-09|Tokyo Electron Limited|Method of forming a coating film|
US6635113B2|1998-05-19|2003-10-21|Tokyo Electron Limited|Coating apparatus and coating method|
JP2000197842A|1999-01-07|2000-07-18|Toshiba Corp|塗布装置、吐出手段及び塗布方法|
DE19916345A1|1999-04-12|2000-10-26|Steag Electronic Systems Gmbh|Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Substraten|
JP4215900B2|1999-08-13|2009-01-28|アルプス電気株式会社|ウェット処理用ノズル装置およびウェット処理装置|
US7252097B2|2002-09-30|2007-08-07|Lam Research Corporation|System and method for integrating in-situ metrology within a wafer process|
US6679187B2|2001-01-09|2004-01-20|Jac Patent Company|Slab and coil railcar|
US6699356B2|2001-08-17|2004-03-02|Applied Materials, Inc.|Method and apparatus for chemical-mechanical jet etching of semiconductor structures|
US6634805B1|2001-10-10|2003-10-21|Advanced Micro Devices, Inc.|Parallel plate development|
JP3892792B2|2001-11-02|2007-03-14|大日本スクリーン製造株式会社|基板処理装置および基板洗浄装置|
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US7486377B2|2003-12-02|2009-02-03|Tokyo Electron Limited|Developing method and developing apparatus|
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