TW201817501A - 基板溼處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種基板溼處理裝置，用以對基板進行溼處理程序。該基板溼處理裝置包括：一浸漬處理槽，用以對基板進行該浸漬處理程序；一噴洗處理槽，其包括一基板倒置載台，基板放置於基板倒置載台，用以對基板進行噴洗處理程序，以及一清洗乾燥槽，用以對基板進行清洗乾燥程序。

Description

基板溼處理裝置

本發明係關於一種基板溼處理裝置，用以對一基板進行一溼處理程序，溼處理程序包括一浸漬處理程序、一噴洗處理程序以及一清洗乾燥程序，其中於基板進行噴洗處理程序將基板呈倒置狀態之基板溼處理裝置。

在半導體製程中，需對基板（如晶圓）進行多道清潔程序，以移除基板表面的雜質。而在以微影蝕刻於基板形成圖案後，也必須藉由多道清潔程序以去除光阻（Photo Resistor, PR）或金屬膜（Metal Film）。一種傳統製程是以批次處理基板，將基板一整批同時處理，有處理效果不精確的問題。另一種傳統製程雖是使用單基板水平式處理，然而於清洗步驟，當基板為採正置旋轉清洗，在清洗過程中基板與清洗液所產出之去除物或剝離物將會回沾汙損基板。鑒於以上傳統製程在處理過程之效果不精確或基板汙損等問題，現有技術確有改進之必要。

本發明係關於，用以對一基板進行一溼處理程序，溼處理程序包括一浸漬處理程序、一噴洗處理程序以及一清洗乾燥程序，其中於基板噴洗處理程序將基板呈倒置狀態之基板溼處理裝置。

此種基板溼處理裝置，用來對基板進行溼處理程序，其中溼處理程序包括浸漬處理程序、噴洗處理程序以及清洗乾燥程序。基板溼處理裝置包括浸漬處理槽、噴洗處理槽以及清洗乾燥槽，浸漬處理槽用以對基板進行浸漬處理程序；噴洗處理槽，用以對基板進行噴洗處理程序，噴洗處理槽包括基板倒置載台，其中基板放置於基板倒置載台；清洗乾燥槽，用以對基板進行清洗乾燥程序；以及處理程序控制單元，電性連接浸漬處理槽、噴洗處理槽以及清洗乾燥槽，處理程序控制單元控制基板在基板溼處理裝置內之溼處理程序。

本發明於基板噴洗處理程序透過將基板倒置於槽內進行噴洗處理，在噴洗過程中相較傳統基板非倒置狀態，更易於清除去除物或剝離物，並防止回沾等問題。

本發明也揭露將浸漬處理槽與噴洗處理槽設於同一槽體之基板溼處理裝置，以減少傳送時間並避免產生藥液交互汙染。

本發明也揭露將浸漬處理槽、噴洗處理槽以及清洗乾燥槽設於同一槽體之基板溼處理裝置，在溼處理程序過程中可以形成一密閉空間，除了減少整個處理程序之傳送時間並避免產生藥液交互汙染外，更能防止化學氣體逸散之問題。

本發明更揭露在清洗乾燥程序將基板轉為正置進行清洗乾燥，以防止清洗乾燥後的去離子水掉入藥液中汙染。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。以下請參考圖1關於本發明第一實施例之基板溼處理裝置之示意圖。

如圖1A所示，本發明揭露一種基板溼處理裝置1，用以對一基板90進行一溼處理程序，其中溼處理程序包括一浸漬處理程序、一噴洗處理程序以及一清洗乾燥程序。根據本發明之一實施例，基板溼處理裝置1包括浸漬處理槽10、噴洗處理槽20、清洗乾燥槽30以及處理程序控制單元40，其中處理程序控制單元40電性連接浸漬處理槽10、噴洗處理槽20以及清洗乾燥槽30，且處理程序控制單元40控制基板90在基板溼處理裝置1內之溼處理程序。

如圖1A、圖1B與圖1C所示，在第一實施例中，浸漬處理槽10、噴洗處理槽20與清洗乾燥槽30為各自獨立的槽體，且處理程序控制單元40進一步包括一輸送載具41，基板90之溼處理程序分別在浸漬處理槽10、噴洗處理槽20以及清洗乾燥槽30進行，並由輸送載具41持取基板90先置入浸漬處理槽10進行藥液的浸漬處理程序。在此須注意的是，在本實施例中，處理程序控制單元40是由一控制器或電腦所執行之控制程序，輸送載具41為機械手臂，但本發明不以本實施例為限。

根據本發明之一具體實施例，進行浸漬處理程序時更包括控制處理液溫度、控制處理液流場以及搖動基板90之至少其一。

在本實施例中，浸漬處理程序如圖1B所示浸漬處理槽10可以容置複數個垂直擺放的基板90，如圖1C所示浸漬處理槽10a可以容置複數個水平擺放的基板90，以進行複數片基板浸漬處理。

當浸漬處理槽10進行複數片基板浸漬處理時，處理程序控制單元40可以分別控制各基板90置入浸漬處理槽10之浸漬時序為相同或不同。處理程序控制單元40藉由輸送載具41分別控制每一基板90於浸漬處理槽10之浸漬處理程序。其中，同一製程條件之每片基板90分別經過相同的浸漬處理時間後，再依序移至噴洗處理槽20。由於每片基板90的浸漬處理時間相同，故可避免因浸漬時間不同而造成清洗程度的差異，進而可提高良率。又，處理程序控制單元40可依據製程需求，處理不同製程條件之複數基板90。不同製程條件所需的浸漬處理時間有所不同，可藉由處理程序控制單元40分別控制每一基板90所需之特定的浸漬處理時間。

另外也可以控制使各基板90浸漬處理所需的時間大於噴洗處理所需時間，使各基板90上的待處理物可有效去除(例如光阻及金屬膜可有效脫落)。而且處理程序控制單元40可以依據浸漬處理程序所需時間與噴洗處理程序所需時間之一時間差值，排程各基板90置入浸漬處理槽10之浸漬時序。以各基板90處理之先後順序，以第一基板、第二基板為例，先後排程第一基板、第二基板置入浸漬處理槽10各別進行浸漬處理程序，當第一基板浸泡完成後，移送至噴洗處理槽20，並當第二基板浸泡完成時，第一基板亦已噴洗完成而移至下一程序（例如清洗乾燥槽30）。因此，處理程序控制單元40可直接自浸漬處理槽10持取第二基板，並移送至噴洗處理槽20，而不會有任何阻礙，可有效控制各基板90之浸漬處理時間。

如圖1A所示，浸漬處理程序完成後，輸送載具41持取基板90置入噴洗處理槽20進行噴洗處理程序，如圖1D所示，此時，基板90放置於噴洗處理槽20之基板倒置載台21。根據本發明之一具體實施例，基板倒置載台21設有基板固持元件(圖未示)，以固持基板90倒置進行噴洗處理程序。噴洗處理槽20設有至少一回收單元22、22a，其中處理液噴嘴80提供噴洗處理液100，在基板倒置載台21固持基板90旋轉狀態下，對基板90進行噴洗，並藉由回收單元22、22a回收噴洗處理液100。

如圖1D所示，亦可設置複數個回收單元22、22a，其中處理液噴嘴80，可以提供不同的噴洗處理液100，並藉由對應各別噴洗處理液之回收單元22或回收單元22a，對應回收不同噴洗處理液。

根據本發明之一實施例，包括一氣體噴洗單元(圖未示)，其設置於噴洗處理槽20及浸漬處理槽10之至少其一之上方，對該基板90移出槽體時進行氣體噴洗，可噴除基板90上的殘液，更進一步降低殘液的殘留量。氣體噴洗單元設置於槽體上方或槽壁上方，本發明並不限制。

基板90經藥液噴洗處理後，輸送載具41再將基板90持取置入清洗乾燥槽30，以處理液(例如去離子水)進行清洗乾燥程序，以完成基板90的溼處理程序，如圖1E所示，基板90得直立放置於清洗乾燥槽30內以便進行清洗乾燥程序。根據本發明之一具體實施例，如圖1F所示，基板90得水平放置於清洗乾燥槽30a內，進行清洗並旋轉乾燥，以進行清洗乾燥程序。

圖2到圖3是本發明第二實施例之示意圖，在第二實施例中基板溼處理裝置1a之浸漬處理槽10c與噴洗處理槽20為同一槽體，且浸漬處理槽10c位於噴洗處理槽20下方，並由處理程序控制單元40控制將完成浸漬處理程序之基板90由浸漬處理槽10c上升置入噴洗處理槽20，接續進行噴洗處理程序。

根據本發明之一具體實施例，如圖2所示，基板溼處理裝置1a設有一載台驅動模組60，載台驅動模組60與基板倒置載台21電性連接，將基板倒置載台21下降置入浸漬處理槽10c，以對基板90進行浸漬處理程序，並於完成浸漬處理程序後，載台驅動模組60將基板倒置載台21上升置入20噴洗處理槽，對基板90進行噴洗處理程序。在本實施例中，載台驅動模組60是驅動馬達，但本發明不以此為限，其他可用來驅動基板倒置載台21之裝置皆適用。

如圖2所示，在進行浸漬處理程序時，載台驅動模組60將基板倒置載台21下降置入浸漬處理槽10c，以對基板90進行浸漬處理程序，本實施例之浸漬處理槽10c可分為內槽區11與外槽區12，當載台驅動模組60驅動基板倒置載台21將基板90倒置進入內槽區11的浸泡藥液200內，浸泡藥液200會由內槽區11滿溢至外槽區12進行藥液循環，其中亦可進行循環控溫。根據一實施例，基板倒置載台21固持基板90旋轉狀態下，此時基板90可旋轉均勻受到浸泡藥液200影響及受溫處理，浸漬處理程序完成後，載台驅動模組60驅動基板倒置載台21上升離開浸泡藥液200。

根據本發明之一具體實施例，進行浸漬處理程序時包括控制處理液(浸泡藥液200)溫度、控制處理液(浸泡藥液200)流場以及搖動該基板90之至少其一，並於完成浸漬處理程序後，如圖3所示，載台驅動模組60將基板倒置載台21上升置入噴洗處理槽20，以對基板90進行噴洗處理程序。

根據圖3，噴洗處理槽20設有至少一回收單元22、22a回收噴洗處理液100，而未噴濺至回收單元22、22a之噴洗處理液100將落入位於噴洗處理槽20下側之浸漬處理槽10c。其中可藉由提高基板轉速，讓噴洗處理液100噴洗後離心力旋轉至回收單元22、22a內進行回收。

根據本發明之一具體實施例，參考圖3所示，噴洗處理液100與浸泡藥液200為相同成分之處理液(例如同一批之相同處理液，或新舊之相同處理液)，因此未噴濺至回收單元22、22a之噴洗處理液100將落入位於噴洗處理槽20下側之浸漬處理槽10c，噴洗處理液100混入至浸泡藥液200繼續使用，因此沒有處理液交叉汙染之問題。

根據本發明之一具體實施例，溼處理程序更包括浸漬前噴洗處理程序，於進行浸漬前噴洗處理程序時，處理程序控制單元40將基板90置入基板倒置載台21以進行浸漬前噴洗處理程序後，載台驅動模組60再將基板90下降置入浸漬處理槽10c。

在完成噴洗處理程序後，載台驅動模組60將完成噴洗處理程序之基板90與基板倒置載台21上升置入清洗乾燥槽30，以進行清洗乾燥程序，基板90在清洗乾燥槽30內以處理液(例如去離子水300)進行噴洗，專管排放清洗後的去離子水300後，可再進行氮氣噴洗乾燥高速旋乾。根據本發明之一實施例，清洗乾燥槽30於槽內供應一揮發性液體乾燥清洗，例如當基板90為具表面結構性基板，可有較佳之清洗效果。

圖4到圖9是本發明第三實施例之示意圖，基板溼處理裝置之浸漬處理槽10c、噴洗處理槽20與清洗乾燥槽30皆於同一槽體，噴洗處理槽20與清洗乾燥槽30為同一槽體之不同回收單元，在溼處理程序過程中可以形成一密閉空間。

如圖4所示，在完成噴洗處理程序後，載台驅動模組60將完成噴洗處理程序之基板90與基板倒置載台21上升置入清洗乾燥槽30，對該基板90噴洗去離子水300，並由回收單元22b進行回收。根據本發明之一實施例，並將基板90轉為正置，以進行清洗乾燥程序，可防止清洗乾燥後的去離子水300掉入噴洗處理槽20造成汙染。在此步驟，基板倒置載台21轉為正置的時序可為置入清洗乾燥槽30之前或之後。

如圖5所示，清洗乾燥槽30與噴洗處理槽20上下分離，以形成基板90輸出入口之示意圖。例如在清洗乾燥程序結束後，清洗乾燥槽30上升，完成基板溼處理程序。

根據本發明之一具體實施例，如圖6所示之基板溼處理裝置1b，清洗乾燥槽30之回收單元31緊鄰設置於噴洗處理槽20之回收單元22、22a，在進行噴洗處理程序時，處理液噴嘴80使用噴洗處理液100對基板90進行噴洗，並藉由至少一回收單元22、22a回收噴洗處理液100。噴洗處理程序結束後，如圖7所示，載台驅動模組60將完成噴洗處理程序之基板90以及基板倒置載台21上升至可由清洗乾燥槽30之回收單元31回收去離子水300的位置，進行下一階段之清洗乾燥程序，並由回收單元31回收清洗乾燥後之去離子水300。本實施例之說明及圖示雖是以基板倒置載台21升降以進行噴洗處理程序以及清洗乾燥程序為例，但不以此實施方式為限，例如可以透過升降各回收單元22、22a、31等的方式，以完成在同一個槽內進行噴洗處理程序以及清洗乾燥程序。因回收單元之形式及驅動方法非本發明改良的重點，故不再此贅述其細節。

根據本發明之一具體實施例，如圖8、圖9所示，基板溼處理裝置1c之浸漬處理槽10、噴洗處理槽20與清洗乾燥槽30皆於同一槽體，噴洗處理槽20與清洗乾燥槽30為同一槽體之不同回收單元(各回收單元之示意可參考圖4、圖5為例)，在溼處理程序過程中可以形成一密閉空間，基板溼處理裝置1c包括一槽體控制單元901，槽體控制單元901可控制清洗乾燥槽30與噴洗處理槽20形成密閉（圖9）或分離（圖8），在清洗乾燥槽30與噴洗處理槽20密閉時，基板90可以在清洗乾燥槽30進行清洗乾燥，防止清洗液噴濺至裝置外，以及防止化學氣體逸散之問題；而在清洗乾燥槽30與噴洗處理槽20分離時，可以形成基板輸出入口902，其中基板90藉由基板輸出入口902，輸出入單基板溼處理裝置1c。根據本發明之一具體實施例，槽體控制單元901可以是驅動馬達或機械手臂，但本發明不以此些實施方式為限。

如圖8與圖9所示，基板倒置載台21包括一倒置位置P1以及一正向位置P2，其中基板倒置載台21藉由載台驅動模組60驅動基板倒置載台21於倒置位置P1以及正向位置P2間翻轉。當基板溼處理裝置1c對基板90進行浸漬處理程序以及噴洗處理程序時，基板倒置載台21呈倒置位置P1，當基板溼處理裝置1c對基板90進行清洗乾燥程序時，基板倒置載台21呈正向位置P2。本實施例將基板濕處理程序整合在同一個槽中進行，除了縮短溼處理程序的處理時間、降低基板90在數個槽間轉換時，造成的噴洗處理液100或浸泡藥液200滲漏情況，並解決了在溼處理程序轉換時，處理液交互汙染以及化學氣體逸散等問題。

1,1a,1b,1c‧‧‧基板溼處理裝置

10,10a,10c‧‧‧浸漬處理槽

20‧‧‧噴洗處理槽

21‧‧‧基板倒置載台

30‧‧‧清洗乾燥槽

40‧‧‧處理程序控制單元

41‧‧‧輸送載具

60‧‧‧載台驅動模組

22、22a、22b、31‧‧‧回收單元

80‧‧‧處理液噴嘴

801‧‧‧噴洗單元

90‧‧‧基板

901‧‧‧槽體控制單元

902‧‧‧基板輸出入口

P1‧‧‧倒置位置

P2‧‧‧正向位置

200‧‧‧浸泡藥液

300‧‧‧離子水

100‧‧‧噴洗處理液

圖1A係本發明之第一實施例之基板溼處理裝置之示意圖。 圖1B係本發明之第一實施例之浸漬處理槽中，複數片基板垂直浸泡之示意圖。 圖1C係本發明之第一實施例之浸漬處理槽中，複數片基板水平浸泡之示意圖。 圖1D係本發明之第一實施例之噴洗處理槽之示意圖。 圖1E係本發明之第一實施例之清洗乾燥槽中，基板垂直處理之示意圖。 圖1F係本發明之第一實施例之清洗乾燥槽中，基板水平處理之示意圖。 圖2係本發明之第二實施例之基板進行浸漬程序之示意圖。 圖3係本發明之第二實施例之基板進行噴洗程序之示意圖。 圖4係本發明之第三實施例之示意圖。 圖5係本發明之第三實施例清洗乾燥槽與噴洗處理槽上下分離，以形成基板輸出入口之示意圖。 圖6係本發明之第三實施例之另一示意圖。 圖7係本發明之第三實施例之基板進行清洗乾燥程序之另一示意圖。 圖8係本發明之第三實施例之基板溼處理裝置作動示意圖。 圖9係本發明之第三實施例之基板溼處理裝置作動示意圖。

Claims (20)

1. 一種基板溼處理裝置，用以對一基板進行一溼處理程序，其中該溼處理程序包括一浸漬處理程序、一噴洗處理程序以及一清洗乾燥程序，該基板溼處理裝置包括： 一浸漬處理槽，用以對該基板進行該浸漬處理程序； 一噴洗處理槽，該噴洗處理槽包括一基板倒置載台，其中該基板放置於該基板倒置載台，用以對該基板進行該噴洗處理程序； 一清洗乾燥槽，用以對該基板進行該清洗乾燥程序；以及 一處理程序控制單元，電性連接該浸漬處理槽、該噴洗處理槽以及該清洗乾燥槽，該處理程序控制單元控制該基板在該基板溼處理裝置內之該溼處理程序。
2. 如申請專利範圍第1項所述之基板溼處理裝置，其中該浸漬處理槽可容置複數該基板，其中當該浸漬處理槽進行該浸漬處理程序時，該處理程序控制單元分別控制各該基板置入該浸漬處理槽之一浸漬時序。
3. 如申請專利範圍第2項所述之基板溼處理裝置，其中該處理程序控制單元分別控制各該基板進出該浸漬處理槽之時序。
4. 如申請專利範圍第3項所述之基板溼處理裝置，其中該處理程序控制單元控制對各該基板之該浸漬處理時間為相同，並排程各該基板分別置入該浸漬處理槽，以進行該浸漬處理程序。
5. 如申請專利範圍第3項所述之基板溼處理裝置，其中該處理程序控制單元分別控制對各該基板進行該浸漬處理程序之時間為不同，並排程各該基板置入該浸漬處理槽，以進行該浸漬處理程序。
6. 如申請專利範圍第2項所述之基板溼處理裝置，其中對該基板之該浸漬處理程序所需時間大於該噴洗處理所需時間，該處理程序控制單元依據該浸漬處理程序所需時間與該噴洗處理程序所需時間之一時間差值，排程各該基板置入該浸漬處理槽之該浸漬時序。
7. 如申請專利範圍第1項所述之基板溼處理裝置，其中該浸漬處理槽與該噴洗處理槽為同一槽體，該浸漬處理槽位於該噴洗處理槽下方，其中該處理程序控制單元將完成該浸漬處理程序之該基板上升置入該噴洗處理槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之基板溼處理裝置，其中使用一噴洗處理液對該基板進行該噴洗處理，該噴洗處理液將落入位於該噴洗處理槽下方之該浸漬處理槽進行回收。
9. 如申請專利範圍第7項所述之基板溼處理裝置，其中該噴洗處理槽包括一回收單元，其中使用一噴洗處理液對該基板進行該噴洗處理，並藉由該回收單元回收該噴洗處理液，其中未噴濺至該回收單元之該噴洗處理液將落入位於該噴洗處理槽下方之該浸漬處理槽進行回收。
10. 如申請專利範圍第7項所述之基板溼處理裝置，其中該基板放置於該基板倒置載台，其中該基板溼處理裝置更包括一載台驅動模組，將該基板倒置載台下降置入該浸漬處理槽，以對該基板進行該浸漬處理程序，並於完成該浸漬處理程序後，載台驅動模組將該基板倒置載台上升置入該噴洗處理槽，對該基板進行該噴洗處理程序。
11. 如申請專利範圍第10項所述之基板溼處理裝置，其中該溼處理程序更包括一浸漬前噴洗處理程序，該處理程序控制單元將該基板置入該基板倒置載台以進行該浸漬前噴洗處理程序後，該載台驅動模組將該基板倒置載台下降置入該浸漬處理槽，以對該基板進行該浸漬處理程序。
12. 如申請專利範圍第7項所述之基板溼處理裝置，其中該噴洗處理槽包括複數處理液噴嘴，以對應提供不同之一噴洗處理液。
13. 如申請專利範圍第12項所述之基板溼處理裝置，其中該噴洗處理槽包括複數回收單元，以對應回收不同之該噴洗處理液。
14. 如申請專利範圍第7項所述之基板溼處理裝置，其中該浸漬處理槽、該噴洗處理槽與該清洗乾燥槽皆為同一槽體，該噴洗處理槽與該清洗乾燥槽為同一槽體之不同回收單元。
15. 如申請專利範圍第14項所述之基板溼處理裝置，其中該槽體為一密閉式槽體。
16. 如申請專利範圍第14項所述之基板溼處理裝置，其中該清洗乾燥槽位於該噴洗處理槽上方，其中該基板溼處理裝置更包括一載台驅動模組，將完成該噴洗處理之該基板與該基板倒置載台上升置入該清洗乾燥槽，以進行該清洗乾燥程序。
17. 如申請專利範圍第16項所述之基板溼處理裝置，其中該載台驅動模組將位於該噴洗處理槽之該基板倒置載台轉為正置，將該基板以正置置入該清洗乾燥槽，以進行該清洗乾燥程序。
18. 如申請專利範圍第14項所述之基板溼處理裝置，包括一槽體控制單元，其中該槽體控制單元控制該清洗乾燥槽與該噴洗處理槽上下分離，形成一基板輸出入口，其中該基板藉由該基板輸出入口，輸出入該基板溼處理裝置。
19. 如申請專利範圍第1項所述之基板溼處理裝置，更包括一氣體噴洗單元，設置於該噴洗處理槽或該浸漬處理槽至少其一之上方，對該基板移出槽體時進行氣體噴洗。
20. 如申請專利範圍第1項所述之基板溼處理裝置，其中該基板放置於該基板倒置載台，對該基板進行該溼處理程序，其中該基板溼處理裝置更包括一載台驅動模組用以驅動該基板倒置載台於一倒置位置以及一正向位置間翻轉，其中當該基板溼處理裝置對該基板進行該浸漬處理程序以及該噴洗處理程序時，該基板倒置載台呈該倒置位置，當該基板溼處理裝置對該基板進行清洗乾燥程序時，該基板倒置載台呈該正向位置。