TW201006575A - Micro air bubbles generating device, method for generating micro air bubbles and baseplate processing device - Google Patents

Description

201006575 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關微小氣泡生成裝置、微小氣泡生成方法及基板處理裝 置，如生成含微小氣泡的洗滌用液體的微小氣泡生成裝置及微小氣泡生成 方法、使用含微小氣泡的洗滌用液體來處理基板的基板處理裝置。 【先前技術】 作為-例，基板處理裝置在基板製造步驟中，對基板提供純水和藥液

等液體進魏理。這縣板處理裝需去基板上騎的微粒和液 體中浮游的微粒。 為了除去基㈣難，專利文獻1中提出了以下方案：將微小氣泡產 生部與基域理裝置連接，觀]、㈣產生部向_槽_絲提供含微 小氣泡的純水。 該微小氣泡纽部的結構如專敝獻丨_圖9所示，微小氣泡產生部 的結構是在箱巾形錢水管和環_送水管的魏路 部和真空泵連接，送氣路憎動的氮氣_力由真妓的工縣調整^ fe內Ασ速遞。 由此，使箱峨壓時，多餘的氣體過飽和，從送水管憎動的純水中 析出’其氣體通過中奸分離膜後流向送氣路。而使箱内加壓時，送氣路 中流動的氮氣通财奸分離驗，加麵解錢水料的純水中。 [專利文獻1]日本特開2006-179765號公報 ㈣但使文獻1所記載的微小氣泡產生部生成含微小氣泡的液 體時，微从泡產生部-般是使用金屬零件的結構。但使用金屬零件時， 對洗務半導體W有骑影_金屬離子會從金料件巾糾，包含在含 微小氣泡職翻。因此’對基板進魏祕理時 ^ ❹不合格，導繼谢叫解输m 【發明内容】 本發明是毅上制顯㈣，其目的姐提供能_ 去金屬離 201006575 子等異物賴小舰域妓、微錢齡成綠及絲處理裝置。 本發明的微小氣社絲置是，域含微錢泡的雜，其·在於， 包括：微小氣泡液生成部，其生成含上述微小氣泡的液體；以及異物除去 機構部，其從上述微小氣泡液生成部所提供的含上述微小氣泡的液體 去異物。 ~ 本發明的微小生成方法，㈣生成含微小氣泡的㈣的微小氣泡 ，生成部和從上賴械歧生成部峨供的含上述微小的液體中除 去異物的異物除去機構部，生成含上述微小氣泡騎體，其特徵在於，由 上述微小氣雜生成部生絲上賴小氣;魏由上述異物除去

2構部從上賴械舰域騎赌齡±賴錢_顏中除 物0 ㈣罢！基板處理裝置’具有生成含有微小氣泡驗_微小氣泡生 ffi 於，上賴小氣魅絲置包括：微小氣缝生成部， ^含上述微小氣賴賴；以及異物除去機構部，其從上述微小氣泡 液生成部所提供的含上述微小氣泡的液體中除去異物。 【實施方式】 下面參照附圖說明本發明的實施方式。 (第1實施方式） φ 圖1表示本發明的微小氣泡生成裝置的第！實施方弋。 2〇. 泡生成裝置1〇具有：水供‘1;氣體供給部 四，微小氣泡水生成部12 ;以及異物除去機構部3〇。 異物^機卿Μ包括金雜子除去過錄置…有機污染除 4、溶解氣體除去機構15和微粒除去部16中 ，_*/、 列順序沒有特別限定。 7 ’這些部件的排 圖i所示的水供給部U通過打開閥門11B，能夠向微小氣 ?提供液體，例如水。氣體供給部2〇通過打開閥門2〇 2 ‘ 水生成部12提供氣體，例滅氣。 補I向微小氣泡 圖丨所_微錢脉生鑛U是微怖驗域部 供給部20所提供的氮氣21通過如第！多孔質 J將孔體 只2Q/愿衮置，並且將水供給部 201006575 媒w'的水22通過如第2多孔質過濾裝置，由此水中生成並含有多個 、⑽、火v °由此、’微小氣泡水生成部12麟由氣體和水生成含多個微小氣 / 、 23。生成的含微小氣泡的液體23被提供給金屬離子除去過濾裝置 13 ° 圖1 ^不的異物除去機構部3〇的金屬離子除去過滤裝置13是用於除 含微小氣、柄水23巾的金屬不純物的過濾裝置，例如使用離子交換樹脂 开:成會較好。料⑽樹脂可錢驗料交鋪^旨或陽料交麵脂 的單床或兩者的混床等。 、異物除去機構部30的有機污染除去裝置14是除去有機類污染物的部 7?:例如用紫外線（UV)照射含有微小氣泡的水23。由此能夠除去含微 ® 小氣泡的水23中的有機污染物。有機物污染會影響到氧化膜的電性，所以 要除去。 通過控制紫外線波長或能量強度，能夠不壓壞微小氣泡地除去含微小 氣泡的液體中的有機物。並且，通過進行上述控制，能夠有效地從含微小 氣泡的液體中除去有機物。 異物除去機構部30的溶解氣體除去機構15是除去含微小氣泡的水23 中的溶解氣體、如氧氣和二氧化魏體等各齡職_膜。例如溶 解有氧氣時，會促進基板氧化，所以需要除去氧氣。 異物除去機構部30的微粒除去部16是除去含微小氣泡的水23中的微 粒等固體異物的過渡裝置。微粒枯附在基板上後，基板的配線會短路，對 半導體a又備的電性有影響’所以要除去含微小氣泡的水23中的微粒等固體 異物。通過微粒除去部16後的含微小氣泡的液體23被提供到洗滌裝置1〇〇 上。 並且，微小氣泡即使通過金屬離子除去過濾裝置13和微粒除去部16， 因微小氣泡是不定形的，所以不會破裂。以往，向洗滌裝置提供微小氣泡 時需要有多個過濾裝置等，但通過上述結構，可以設置丨個過濾裝置，能 夠簡化結構。 圖2表示圖1所示的微小氣泡生成裝置1〇和作為洗滌裝置1〇〇的一例 的基板處理裝置。 圖2所示的洗滌裝置100具有：基板保持部71 ;供給喷嘴75用的操作 201006575 部72 ;向下吹風用的帶過濾裝置的風扇73 ;杯74 ;供給噴嘴75 ;處理室 76 ° 基板保持部71具有圓板的基底部件77、轉動軸78和馬達79 ’基板w 可裝卸地固定在基底部件77上。處理室76内容納有杯74、供給噴嘴75、 基底部件77和轉動軸78。馬達79根據控制部80的指令來動作’基底部 件77能夠在R方向上速續轉動。閥門11B和閥門20B能夠根據控制部80 的指令來控制開關量。 圖2所示的供給喷嘴75設置在基板w上部’供給喷嘴75由操作部72 的動作’能夠向Z方向（上下方向）和X方向（基板的半徑方向）移動。 圖2所示的微小氣泡生成裝置10的微粒除去部16透過管81與供給喷 ® 嘴乃連接。因此，含微小氣泡的水23透過管81提供到供給喷嘴75，含 該微小氣泡的水23通過供給喷嘴75喷射到基板W表面。如此一來，將含 微小氣泡的水23喷射到基板W表面上，由微小氣泡所含的負電位包住帶 正電的微粒等污染物，因而能夠從基板W表面上將該污染物與微小氣泡一 起除去。 生成含微小氣泡的水23時，即使金屬離子和微粒等異物溶入水中，異 物除去機構部30也能夠確實地除去金屬離子和微粒等異物。因此，對基板 W進行洗滌處理時，不會產生對基板w有異物所導致的不良影響。 (第2實施方式） φ 圖3表示本發明的微小氣泡生成裝置的第2實施方式。 圖3所示第2實施方式的微小氣泡生成裝置ι〇Β與圖1及圖2所示第 1實施方式的微小氣泡生成裝置1〇的不同點在於，從微粒除去部16到微 小氟泡水生成部12設置有猶環用配管31。並且，循環用配管31中途連接 有圖2所示的各洗滌裝置1〇〇側的管81。這些洗滌裝置100與圖2所示的 洗滌裝置100相同。另外，微小氣泡水生成部12具有槽4〇，其作用為根 據需要排出一部分含有微小氣泡的水23。 圖3所示第2實施方式的微小氣泡生成裝置1〇B的其他結構要素與圖 1和圖2所示第丨實施方式的微小氣泡生成裝置1〇的對應結構要素相同， 所以第2實财式巾，稍第丨實施方式相_符賴記，省略其說明。 如圖3所示，從微粒除去部16到微小氣泡水生成部12設置有循環用 201006575 配s 31之故’所以能夠由i台微小氣泡生成裝置ι〇Β向多台洗務裝置⑽ 的基板提供不含異物（污染物）的含微小氣泡的水23。並且含微小氣泡 的水23的-部分或全部能夠重複再利用，所以能夠提高氣體和水的利用效 率。 ，而且，由微小氣泡生成裝们0B，在微小氣泡水生成部12 t生成新的 a微】氣細水23。並且’從微粒除去冑16娜後回到微小氣泡水生成 部12的含微小氣泡的水23的規定量排到槽4〇，向剩下的含微小氣泡的水 23添加新的含則、氣俩水23。因此，能馳制含微小氣⑽水中的 微小氣泡的量和含微小氣泡的水23的清潔度。 上述各本發明的實财式巾，異物除去機卿3()可以包含金屬不純物 ❹過餘置、錢污歸去裝置、滴氣齡去機構、微讎去部中的至少 -個。並且’異齡純構部3〇的铸件賴_序沒有制限定。 本發明的實施方式巾，液體可以不使用純水，使用通常的水即可。 本發_微小氣触絲置，域含微小統的紐，微小氣 $液生成部，其生成含微小氣泡驗體；以及異錄去機構部其從微小 氣泡液生成觸提供的含微小氣泡的㈣情去異物。由此，能夠從含微 小氣泡的液體中確實地除去金屬離子等異物。 異物除去機構部包括金屬不純物過濾裝置，其從含微小氣泡的液體中 除去金屬不純物。由此_從含微小氣泡的㈣t確實地除去金屬不純物。 ❹異絲錢構部包括有機污餘去裝置，其從含微小氣㈣液體令除 去有麵雜物。減錢從含微小氣觸㈣㈣實地除去有機類污染 物。 異物除去機構部包括溶解氣體除去機構，其從含微小氣泡的液體中除 去溶解氣體。由此能夠從含微小氣泡的液體中確實地除去溶解氣體。 異物除去機構部包括微粒除去部，其從含微小氣泡的液體中除去微 粒。由此能夠從含微小氣泡的液體中確實地除去微粒。 -異物除去機構部包含金屬不純物過濾裝置、有機污染除去裝置、溶解 氣體除去機構、微粒除去部中至少―個。由此，可以根據需要任意址合， 構成異物除去機構部。 微小氣泡液生成部和異物除去機構部由循環用配管連接，其作用是使 201006575 通過異物除去機構部後的含微小氣泡的液體回到微小氣泡液生成部。由 此，能夠由微小氣泡生成裝置向多個洗滌裝置的基板確實地提供不含異物 (污染物）的含微小氣泡的水。並且，含微小氣泡的水的一部分或全部可 以重複再利用，所以能夠提高氣體和水的利用效率。 圖4是表示微小氣泡生成裝置的運行時間與微小氣泡數的關係例的 圖。圖4中，縱軸為微小氣泡數，橫軸表示運行時間。圖4所示曲線中的 點P1表示圖1所示第1實施方式的微小氣泡生成裝置1〇中的微小氣泡數， 圖4所示曲線中的點P2、P 3、P4表示圖3所示第2實施方式的微小氣泡生 成裝置10B中的微小氣泡數。 從圖4所示例中可知，像圖3所示第2實施方式的微小氣泡生成裝置 ® 1〇Β這樣循環利用含微小氣泡的水23後，與圖1所示第丨實施方式的微小 氣泡生成裝置10相比’能夠在增加微小氣泡數的同時延長微小氣泡生成裝 置10B的運行時間’能夠提高含微小氣泡的水23的利用效率。並且，微小 氣/包生成裝置能夠連續運行之故，所以能夠消除微小氣泡生成裝置運行開 始、運行結束時的不穩定狀態，能夠向洗蘇裝置100侧穩定提供含微小氣 泡的水23。 本發明中，微小氣泡也叫做微米氣泡或微奈米氣泡，包含微米氣泡 (MB)、微奈米氣泡（MNB)、奈米氣泡（nb)。微米氣泡（MB)是 指發生時氣泡直徑在10μηι·數十μίη以下的微小氣泡，微奈米氣泡（MNB) φ 是指發生時氣泡直徑在數百nm-ΙΟμπι以下的微小氣泡。奈米氣泡（NB) 是指數百nm以下的微小氣泡。 氣體可以用臭氧氣體和空氣代替氮氣。液艘除了純水，還可以使用酸 性液體和驗性液鱧。 並且，可以組合本發明的實施方式所公開的多個結構要素來適當地構 成各種發明。例如也可以從本發明的實施方式所公開的全部結構要素中刪 除幾個結構要素。還可以適當組合不同實施方式中的結構要素。 以上說明了本發明的實施方式，只是例示了具體例，並沒有特別限定 本發明，各部分的具體結構等可以有適當改變。另外，實施方式所記載的 作用和效果只是列舉了本發明所產生的最合適的作用和效果，本發明的作 用和效果並不限定於本發明實施方式中所記載。本發明可以用於例如生成 8 201006575 含微小氣泡驗體（例如洗顧㈣）的微小氣泡生成裝置及微小氣泡生 成方法’以及使时微,!、氣麟紐（例如洗顧㈣）來處理基板的基 板處理裝置及基板處理方法等。 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明微小氣泡生成裝置的第j實施方式； 圖2是表示圖1所示的洗滌裝置的一例； 圖3是表示本發明微小氣泡生成裝置的第2實施方式；以及 圖4是表示本發明的微小氣泡生成裝置實施方式中微小氣泡生成裝置的運 行時間與微小氣泡數的關係例。 【主要元件符號說明】 10、 10B微小氣泡生成裝置 11 水供給部 11B 閥門 12 微小氣泡液生成部 13 金屬離子除去過濾裝置 14 有機污染除去裝置 15 溶解氣體除去機構 16 微粒除去部 20 氣體供給部 20B 閥門 21 氮氣 22 水供給部11所提供之水 23 含微小氣泡的液體/水 30 異物除去機構部 31 循環用配管 40 槽 71 基板保持部 72 操作部 201006575 73 風扇 74 杯 75 供給噴嘴 76 處理室 77 基底部件 78 轉動軸 79 馬達 80 控制部 81 管 100 洗滌裝置

Claims (1)

1. 201006575 七、申請專利範園： h —種微小氣泡生成裝置，生成含微小氣泡的液體，其特徵在於，具 備： 微小氣泡液生成部，其生成含所述微小氣泡的液體；以及 、異物除去機構部，其從所述微小氣泡液生成部所提供的含所述微小氣 泡的液體中除去異物。 2·如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述異物除 去機構部包括從含所述微小氣泡的液體中除去金屬不純物的金屬不純物過 濾裝置。 3·如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述異物除 ©去機構部包減含所舰小的紐愤去有機類污染滅有機污染除 去裝置。 4. 如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述異物除 去機構部包括從含所述微小氣泡的液體中除去溶解氣體的溶解氣體除去機 構。 5. 如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述異物除 去機構部包括從含所述微小氣泡的液體中除去微粒的微粒除去部。 6. 如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述異物除 去機構部包括從含所述微小氣泡的液體中除去金屬不純物的金屬不純物過 φ 濾裝置、從含所述微小氣泡的液體中除去有機類污染物的有機污染除去裝 置'從含所述微小氣泡的液體中除去溶解氣體的溶解氣體除去機構、從含 所述微小氣泡的液體中除去微粒的微粒除去部中的至少一個。 7. 如申請專利範圍第1項所述的微小氣泡生成裝置，其中所述微小氣 泡液生成部和所述異物除去機構部由循環用配管連接，該循環用配管用於 使通過所述異物除去機構部後的含所述微小氣泡的液體返回所述微小氣泡 液生成部。 8- —種微小氣泡生成方法，使用生成含微小氣泡的液體的微小氣泡液 生成部和從該微小氣泡液生成部所提供的含所述微小氣泡的液體中除去異 物的異物除去機構部，來生成含所述微小氣泡的液體，其特徵在於， 由所述微小氣泡液生成部生成含所述微小氣泡的液體；以及 11 201006575 由所述異物除去機構部從所述微小氣泡液生成部所提供的含所述微小 氣泡的液體中除去異物。 9· 一種基板處理裴置，具有生成含微小氣泡的液體的微小氣泡生成裝 置，其特徵在於，所述微小氣泡生成裝置包括· 微小氣泡液生成部，其生成含上述微小氣泡的液體；以及 異物除去機構部’其從所述微小氣泡液生成部所提供的含所述微小氣 泡的液體中除去異物。