TWI374485B - - Google Patents

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1374485 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種對於半導體晶圓等基板，進行如洗 淨處理之類之預定的液體處理的基板處理裝置。 【先前技術】 在半導體元件的製造製程或平面顯示器（FPD )的製 造製程中，係大多利用對作爲被處理基板的半導體晶圓或 玻璃基板供給處理液而進行液體處理的製程。以如上所示 之製程而言，係可列舉例如將附著在基板的微塵（ particle )或污染等予以去除的洗淨處理。 以如上所示之基板處理裝置而言，將半導體晶圓等基 板保持在旋轉夾頭（spin chuck)，在使基板旋轉的狀態 下對晶圓供給藥液等處理液而進行洗淨處理者已爲人所知 。在該類裝置中，一般處理液係被供給至晶圓的中心，藉 由使基板旋轉而將處理液朝外側擴展而形成液膜，且使處 理液朝基板外方脫離。接著，在如上所示之洗淨處理之後 ，同樣地進行在使基板旋轉的狀態下對基板供給純水等沖 洗液而形成沖洗液的液膜，使沖洗液朝基板外方脫離的沖 洗處理。因此，將供接受朝向基板外方甩脫的處理液或沖 洗液而進行排液之用的排液杯以圍繞晶圓外側的方式予以 設置（例如專利文獻1 )。 在該類基板處理裝置中，係使基板旋轉，利用離心力 將處理液或沖洗液朝基板外方甩脫，並且由基板的外周進 -4- 1374485 行排氣，藉此回收處理液或沖洗液^ 但是’若排氣不充分，則會在基板的上方發生霧氣（ mist)而在基板附著微塵。 (專利文獻1)日本特開2002-368066號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 本發明的目的在提供一種可抑制基板上方之霧氣發生 的基板處理裝置》 (解決課題之手段） 爲了解決上述課題，本發明之第1態樣之基板處理裝 置係具備有：以水平保持基板，可連同基板一起旋轉的基 板保持部；使前述基板保持部旋轉的旋轉機構；對基板供 給處理液的處理液供給機構；在前述基板保持部的外側， 以圍繞被保持在該基板保持部的基板的方式而設，連同前 述基板保持部一起旋轉，具有接收由所旋轉的基板被甩脫 的處理液的壁部的旋轉杯；在前述旋轉杯的外側，以圍繞 該旋轉杯及前述基板保持部的方式而設，具備有：收容由 前述所旋轉的基板被甩脫的處理液的環狀液體收容部、及 設在比該環狀液體收容部更爲內側的內側環狀空間的排氣 及排液杯；及與前述排氣及排液杯之內側環狀空間相連接 的排氣機構。 此外，本發明之第2態樣之基板處理裝置係具備有： -5- 1374485 以水平保持基板，可連同基板一起旋轉的 前述基板保持部旋轉的旋轉機構；對基板 理液供給機構；在前述基板保持部的外側 在該基板保持部的基板的方式而設，連同 一起旋轉，具有接收由所旋轉的基板被甩 部的旋轉杯；在前述旋轉杯的外側，以圍 述基板保持部的方式而設，具備有底壁部 的外周而形成的環狀外壁部、及形成在比 爲內側的環狀內壁部的排氣杯；在前述排 繞前述旋轉杯及前述基板保持部，而且以 之底壁部之間形成下部環狀空間，在與前 外壁部之間形成外側環狀空間，在與前述 壁部之間形成內側環狀空間的方式而設， 由前述所旋轉的基板被甩脫的處理液的環 排液杯；與前述下部環狀空間相連接的排 在前述下部環狀空間與前述外側環狀空間 構件，在與前述下部環狀空間的上部相對 的部分形成有與前述基板保持部相對向之: (發明之效果） 藉由本發明，可提供一種可抑制基板 的基板處理裝置。 基板保持部；使 供給處理液的處 ，以圍繞被保持 前述基板保持部 脫的處理液的壁 繞該旋轉杯及前 、沿著該底壁部 該環狀外壁部更 氣杯的內側，圍 在與前述排氣杯 述排氣杯之環狀 排氣杯之環狀內 具備有用以收容 狀液體收容部的 氣機構；及配置 之間的氣流調整 應的前述排液杯 g少1個通氣孔 上方之霧氣發生 1374485 【實施方式】 以下參照圖示’說明本發明之_實施形態。在此係顯 示將本發明適用於進行半導體晶圓（以下僅記爲晶圓）之 表背面洗淨的液體處理裝置的情形。 第1圖係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置之 槪略構成的剖視圖’第2圖係其俯視圖，第3圖係顯示第 1圖之基板處理裝置之處理液供給機構及沖洗液供給機構 的槪略圖’第4圖係放大顯示第1圖之基板處理裝置之排 氣•排液部的剖視圖。 如第1圖及第2圖所示，基板處理裝置1〇〇係組裝複 數台於未圖示的液體處理系統，具有：基座板1;以可旋 轉的方式保持作爲被處理基板的晶圓W的晶圓保持部2; 使該晶圓保持部2旋轉的旋轉馬達3 ;以圍繞被保持於晶 圓保持部2的晶圓W的方式設置，且與晶圓保持部2 — 起旋轉的旋轉杯4;對晶圓W表面供給處理液的表面側液 體供給噴嘴5 ;對晶圓W背面供給處理液的背面側液體供 給噴嘴6;及被設在旋轉杯4之周緣部的排氣·排液部7 。此外，以覆蓋排氣•排液部7的周圍及晶圓W上方的 方式設有殼體8»在殼體8的上部係設有經由被設在側部 的導入口 9a而導入來自液體處理系統的風機過濾機組（ FFU，Fan Filter Unit)的氣流的氣流導入部9，對被保持 在晶圓保持部2的晶圓W供給清淨空氣的下向流（ downflow ) 〇 晶圓保持部2係具有：以水平設置且呈圓板狀的旋轉 1374485 板π;及連接於其背面的中心部，朝下方垂直延伸的圓筒 狀旋轉軸12»在旋轉板11的中心部係形成有與旋轉軸12 內的孔1 2a相連通的圓形孔1 1 a »接著，具備有背面側液 體供給噴嘴6的升降構件13係以可在孔12a及孔11a內 升降的方式設置。在旋轉板11設有用以保持晶圓W之外 緣的保持構件1 4，如第2圖所示，該等係以等間隔配置3 個。該保持構件14係在晶圓W由旋轉板11稍微浮起的 狀態下以水平保持晶圓W。該保持構件1 4係具有：可保 持晶圓W之端面的保持部14a ;由保持部14a朝旋轉板背 面側中心方向延伸的裝卸部14b;及使保持部14a在垂直 面內旋動的旋轉軸14c，藉由未圖示的汽缸機構將裝卸部 14b的前端部朝上方上壓，藉此使保持部14a朝外側旋動 而解除晶圓W的保持。保持構件14係藉由未圖示的彈簧 構件，將保持部14a朝保持晶圓W的方向彈壓，當未使汽 缸機構作動時，係呈藉由保持構件14來保持晶圓W的狀 能。 旋轉軸12係經由具有2個軸承15a的軸承構件15, 以可旋轉的方式被支持於基座板1。在旋轉軸12的下端部 係嵌入有滑輪（pulley ) 16，在滑輪16係繞捲有皮帶17 。皮帶17亦繞捲在被安裝在馬達3之軸的滑輪18。接著 ，藉由使馬達3旋轉，經由滑輪18、皮帶17及滑輪16而 將旋轉軸12旋轉。 表面側液體供給噴嘴5係在被保持於噴嘴保持構件22 的狀態下被安裝在噴嘴臂22a的前端，由後述的液體供給 1374485 機構85，通過被設在噴嘴臂22a內的流路而供給處理 ，經由設在其內部的噴嘴孔5a而排出處理液。以所 的處理液而言，係可列舉晶圓洗淨用的藥液、純水等 液等。此外，在噴嘴保持構件22亦安裝有用以排 IPA爲代表之乾燥溶媒的乾燥溶媒噴嘴21，經由設在 部的噴嘴孔21a而排出IPA等乾燥溶媒。 亦如第2圖所示，噴嘴臂22a係可藉由驅動機# 而以軸23爲中心進行旋動的方式設置，藉由使噴嘴臂 旋動，表面側液體供給噴嘴5可取得晶圓 W中心上 周上之晶圓洗淨位置及晶圓W外方的退避位置。此 噴嘴臂22a係可藉由汽缸機構等升降機構82而上下 〇 如第3圖所示，在噴嘴臂22a內設有流路83a， 側液體供給噴嘴5的噴嘴孔5 a係與流路8 3 a的一端 。此外，在流路83a的另一端係連接有配管84a。另 面，在噴嘴臂22a內亦設有流路83b，乾燥溶媒噴嘴2 噴嘴孔2 1 a係與流路8 3 b的一端相連。此外，在流路 的另一端係連接有配管84b。接著，在配管84a、84b 液體供給機構8 5被供給預定的處理液。液體供給機釋 係具有：供給例如屬於酸藥液的稀釋氫氟酸（DHF ) 供洗淨處理之用的藥液的DHF供給源86;供給屬於 液的氨：過氧化氫（S C I )的S C 1供給源8 7 ;供給例 水（DIW )作爲沖洗液的DIW供給源88 ;及供給例如 作爲乾燥溶媒的IPA供給源95。由DHF供給源86、

液等 排出 沖洗 出以 其內 I 81 22a 及外 外， 移動 表面 相連 一方 :1的 83b 係由 I 85 作爲 鹼藥 如純 IPA SCI -9 - 1374485 供給源87、DIW供給源88係延伸有配管89、90、91 ’該 等配管89、90、91透過開閉閥92、93、94而與配管84a 相連接。因此，藉由操作開閉閥92、93、94，可選擇性將 氨：過氧化氫（SCI)、稀釋氫氟酸（DHF)、純水（DIW )供給至表面側液體供給噴嘴5»此時’由DIW供給源 88延伸的配管91係與配管84a的最爲上游側相連接。另 一方面，在IPA供給源95係直接連接有由流路83b延伸 的配管84b，在配管84b係設有開閉閥96。因此，藉由打 開開閉閥96，可將IPA供給至乾燥溶媒噴嘴21。 亦即，液體供給機構8 5係達成以下功能：作爲用以 供給作爲供洗淨之用之處理液的氨：過氧化氫（SCI )及 稀釋氫氟酸（DHF )的處理液供給機構的功能；作爲用以 供給作爲沖洗液的純水（DIW )的沖洗液供給機構的功能 :及作爲用以供給作爲乾燥溶媒之IPA的乾燥溶媒供給機 構的功能。 背面側液體供給噴嘴6係設在升降構件1 3的中心， 在其內部形成有沿著長邊方向延伸的噴嘴孔6a。接著，藉 由未圖示之處埋液供給機構，由噴嘴孔6a的下端供給預 定的處理液，該處理液經由噴嘴孔6a而被排出於晶圓W 的背面》以所排出的液體而言，與上述表面側液體供給噴 嘴5相同，可列舉洗淨用處理液、純水等沖洗液。對背面 側液體供給噴嘴6供給處理液的液體供給機構係除了 IPA 的供給系統以外，可構成爲與上述液體供給機構8 5相同 。在升降構件1 3的上端部係具有用以支持晶圓W的晶圓 -10- 1374485 支持台24。在晶圓支持台24的上面係具有用以支持晶圓 W的3支晶圓支持銷25(僅圖示2支）。接著’在背面 側液體供給噴嘴6的下端係透過連接構件26而連接有汽 缸機構27，藉由該汽缸機構27使升降構件13升降’藉此 使晶圓W升降而進行晶圓W的裝載（loading)及卸載（ unloading) ° 旋轉杯4係具有：由旋轉板11的端部上方朝內側斜 上方延伸的圓環狀帽簷部31'及由帽簷部31的外端部朝 垂直下方延伸的筒狀壁部32。接著，如第4圖的放大圖所 示，在壁部3 2與旋轉板1 1之間係形成有圓環狀的間隙3 3 ，由該間隙3 3晶圓W連同旋轉板1 1及旋轉杯4 —起旋 轉而將所飛散的處理液或沖洗液導引至下方。 在帽簷部31與旋轉板1 1之間係在與晶圓W大致相 同的高度位置介在有呈板狀的旋轉導引件35。如第5圖所 示，在帽簷部31與旋轉導引件35之間、旋轉導引件35 與旋轉板1 1之間，係沿著圓周方向配置有用以形成分別 使處理液或沖洗液通過的複數個開口 36及37的複數個間 隔件構件3 8及3 9。帽簷部3 1、旋轉導引件3 5、旋轉板 1 1、及該等之間的間隔件構件3 8、3 9係藉由螺絲40予以 螺止。 旋轉導引件3 5係以其表背面與晶圓W的表背面大致 連續的方式設置。接著，藉由馬達3，使晶圓保持部2及 旋轉杯4連同晶圓W —起旋轉，而由表面側液體供給噴 嘴5對晶圓W表面的中心供給處理液時，處理液係以離 -11 - 1374485 心力而在晶圓W表面擴展，且由晶圓W的周緣被甩脫。 由該晶圓w表面被甩脫的處理液係被導引至旋轉導引件 35的表面而由開口 36朝外方排出，藉由壁部32而被導引 至下方。此外，同樣地，在使晶圓保持部2及旋轉杯4連 同晶圓W —起旋轉，由背面側液體供給噴嘴6朝晶圓W 背面的中心供給處理液時，處理液係以離心力在晶圓W 背面擴展，且由晶圓W的周緣被甩脫。由該晶圓w背面 被甩脫的處理液係被導引至大致連續設置的旋轉導引件35 的背面而由開口 37朝外方排出，藉由壁部32被導引至下 方。此時，由於在已到達間隔件構件3 8、3 9及壁部3 2的 處理液作用離心力，因此阻止該等液體成爲霧氣而返回內 側。 此外，旋轉導引件3 5係導引如上所示由晶圓W表面 及背面被甩脫的處理液，因此由晶圓W的周緣所脫離的 處理液難以形成亂流，可使處理液在不會霧氣化的情形下 導引至旋轉杯4外。其中，如第2圖所示，在旋轉導引件 3 5係在與晶圓保持構件1 4相對應的位置，以避開晶圓保 持構件14的方式設有切口部41。 排氣·排液部7係用以回收主要由被旋轉板11與旋 轉杯4圍繞而成的空間所排出的氣體及液體者，亦如第4 圖的放大圖所示，具備有：接收由旋轉杯4所排出的處理 液或沖洗液且呈環狀的排液杯51;及以收容排液杯51的 方式呈與排液杯5 1爲同心狀的環狀的排氣杯5 2。 如第1圖及第4圖所示，排液杯5 1係具有：在旋轉 -12 - 53 1374485 杯4的外側’近接壁部32垂直而設之呈筒狀的外周壁 :及由外周壁53的下端部朝向內側延伸的內側壁54。 內側壁54的內周係垂直形成有內周壁54a。藉由該等外 壁53及內側壁54所界定的環狀空間形成爲用以收容由 轉杯4所排出之處理液或沖洗液的液體收容部56。此外 在外周壁53的上端係設有突出於旋轉杯4之上方部分 突出部53a，以防止來自排液杯51的處理液濺出。在與 體收容部5 6的保持構件1 4的外側相對應的位置係具有 內側壁5 4延伸至旋轉板1 1的下面附近，且沿著排液杯 的圓周方向以環狀設置的間隔壁5 5。間隔壁5 5係具有 旋轉板11旋轉時，阻止由保持構件14之突出於旋轉板 下方的部分所形成的氣流伴隨著霧氣而到達晶圓W側 功能。 在排液杯5 1之內側壁54的最外側部分係設有由液 收容部56所排液的1個部位的排液口 60，在排液口 60 連接有排液管6 1 (參照第1圖）。在排液管61係連接 排液切換部1 1 1，自排液切換部1 1 1係朝垂直下方延伸 用以排出酸排液的酸排出管1 1 2a、用以排出鹼排液的鹼 出管112b'用以回收酸的酸回收管112c、及用以回收 的鹼回收管 Π 2d。此外，在酸排出管112a、鹼排出 112b、酸回收管112c、鹼回收管112d係分別設有閥11 、：113b、113c、113d。藉此，可按照處理液種類而予以 分。具體而言，在進行稀釋氫氟酸（DHF )洗淨時，係 排液切換部111切換成酸回收管112c來回收稀釋氫氟 在 周 旋 的 液 由 5 1 在 11 的 體 係 有 有 排 鹼 管 3a 區 將 酸 -13- 1374485 (DHF)排液，在稀釋氫氟酸（DHF)洗淨後之沖洗處理 時，係將排液切換部111切換成酸排出管112a來排除在 稀釋氫氟酸（DHF )混合沖洗液而成的排液，在進行氨： 過氧化氫（SCI)洗淨時係將排液切換部111切換成鹼回 收管112d來回收氨：過氧化氫（SCI)排液，在氨：過氧 化氫（SCI)洗淨後之沖洗處理時，係將排液切換部ill 切換成鹼排出管1 12b來排除在氨：過氧化氫（SCI)混合 沖洗液而成的排液。其中，排液口 60亦可設有複數個部 位。 在排液杯51內，係藉由晶圓W、旋轉板11及旋轉杯 4的旋轉等，形成由旋轉杯4所排出且貯存的處理液或沖 洗液的旋流，經由排液口 60及排液管6 1而排出。該旋流 即使僅藉由晶圓W之旋轉板1 1的旋轉亦會產生，但是在 藉由在旋轉杯4旋轉時被插入於排液杯51內的壁部32的 下端部分所形成的回旋氣流伴隨著排液杯5 1內的處理液 或沖洗液，藉此可形成比僅由晶圓W與旋轉板1 1所產生 的旋流更爲高速的旋流，可將由排液口 60排出液體的速 度形成爲較高者。 排氣杯52係具有：垂直設於排液杯51之外周壁53 之外側部分的外側壁（環狀外壁部）64 ;以垂直於保持構 件14的內側部分而且其上端近接旋轉板η的方式而設的 內側壁（環狀內壁部）65:設於基座板1上的底壁（底壁 部）66 ;以及由外側壁64朝向上方彎曲，並且以覆蓋旋 轉杯4之上方的方式而設的上側壁67。接著，排氣杯52 -14- 1374485 係由其上側壁67與旋轉杯4之帽簷部31之間之呈環狀的 導入口 68，在旋轉杯4內及其周圍的大部分取入空氣成分 而進行排氣。此外，如第1圖及第4圖所示，在排氣杯52 的下部設有排氣口 70，在排氣口 70連接有排氣管71。在 排氣管71的下游側係設有未圖示的抽吸機構，可對旋轉 杯4的周圍進行排氣。 在作爲排液杯51之外側壁的外周壁53與排氣杯52 的外側壁64之間係形成有呈環狀的外側環狀空間99a，而 且在排液杯51的底部與排氣杯52的底部之間的排氣口 70 的外側部分，係設有沿著圓周方向形成有多數個通氣孔9 8 的環狀氣流調整構件97。接著，外側環狀空間99a與氣流 調整構件97係具有將被取入於排氣杯52且到達排氣口 70 的氣流進行調整而均一地進行排氣的功能。亦即，如上所 示通過爲環狀空間的外側環狀空間99a，跨及全周將氣流 均勻地導引至下方，設置形成有多數個通氣孔98的氣流 調整構件9 7而提供壓力損失，亦即提供氣流的阻力，並 且分散氣流，藉此可較爲均一地進行排氣，而不會受到與 排氣口 70的距離影響。 此外，在排液杯5 1的內周壁5 4 a與排氣杯5 2的內側 壁6 5之間係形成有呈環狀的內側環狀空間9 9 b ’此外，在 排液杯5 1的內周側係形成有與排氣杯52之間的間隙77。 接著，由導入口 68被取入的氣體成分並不僅外側環狀空 間9 9a，亦多少會流入排液杯5 1的液體收容部56，該氣 流係由液體收容部5 6通過內側環狀空間9 9 b而跨及全周 -15- 1374485 均一地被導引至下方，可通過間隙77而由排氣口 70較爲 均一地進行排氣。 如上所示，由於來自排液杯51的排液與來自排氣杯 5 2的排氣係獨立進行，因此可在將排液與排氣分離的狀態 下進行導引。此外，即使霧氣由排液杯51漏出，排氣杯 52亦圍繞其周圍，因此可迅速地經由排氣口 70被排出， 而確實地防止霧氣漏出於外部。 基板處理裝置100係具有由微處理器（電腦）所構成 的製程控制器121，形成爲基板處理裝置100的各構成部 與該製程控制器1 2 1相連接而受到控制的構成。此外，在 製程控制器121係連接有使用者介面122,其係由：爲了 由工程管理者管理基板處理裝置100之各構成部而進行指 令之輸入操作等的鍵盤、或將基板處理裝置100之各構成 部的運轉狀況可視化而予以顯示的顯示器等所構成。此外 ，在製程控制器1 2 1係連接有記億部1 23，其儲放有：供 藉由製程控制器121的控制來實現由基板處理裝置100所 執行的各種處理之用的控制程式、或供按照處理條件而使 基板處理裝置100的各構成部執行預定處理之用的控制程 式（亦即配方（recipe ))。配方係記憶在記億部123中 的記憶媒體。記憶媒體可爲硬碟或半導體記憶體，亦可爲 CDROM、DVD '快閃記憶體等具可搬性者。此外，亦可由 其他裝置，經由例如專用線路而適當傳送配方。 接著，視需要，利用來自使用者介面122的指示等， 由記憶部1 23叫出任意配方而使製程控制器1 2 1執行，藉 -16- 1374485 此在製程控制器121的控制之下，進行在基板處理裝置 100的所希望的處理。 接著根據第6至8圖，說明如以上所構成之基板處理 裝置1 00的動作。本實施形態中之以下的洗淨處理動作係 根據被儲放在記億部123的配方而藉由製程控制器121予 以控制。 在使用處理液（藥液）的洗淨處理中，首先如第6圖 (a)所示，在使升降構件13上升的狀態下，由未圖示的搬 送臂，在晶圓支持台24的支持銷25上交接晶圓W。接著 ，如第6圖（b)所示，使升降構件13下降至可藉由保持構 件1 4來保持晶圓W的位置，藉由保持構件1 4來夾持晶 圓W。接著，如第6圖（c)所示，使表面側液體供給噴嘴5 由退避位置移動至晶圓洗淨位置。 在該狀態下，如第6圖（d)所示，一面藉由馬達3，使 晶圓W連同保持構件2及旋轉杯4 —起旋轉，一面由表 面側液體供給噴嘴5及背面側液體供給噴嘴6供給預定的 處理液，來進行晶圓W的洗淨處理。 在該晶圓洗淨處理中，在晶圓W被旋轉的狀態下， 由表面側液體供給噴嘴5及背面側液體供給噴嘴6對晶圓 W表面及背面的中央供給處理液。藉此，處理液因離心力 而朝晶圓 W外側擴展，在該過程中進行洗淨處理。接著 ，如上所示被供爲洗淨處理之用的處理液係由晶圓W的 周緣被甩脫。在該洗淨處理時之晶圓旋轉數係以200至 700rpm的範圍爲佳。此外，處理液的供給量係以〇.5至 -17- 1374485 1.5L/ min 爲佳。 在該晶圓洗淨處理中，以圍繞晶圓W外側的方式而 設的杯係連同晶圓W —起旋轉的旋轉杯4，因此當由晶圓 W被甩脫的處理液抵觸到旋轉杯4時，會對處理液作用離 心力，而難以發生如固定杯之情形所示的飛濺（霧氣化） 。接著已到達旋轉杯4的處理液係被導引至下方，由間隙 33被排出至排液杯51中之液體收容部56的主杯部5 6a。 接著，如上所示，被排液杯51接住的處理液係一面在其 中回旋，一面由排液口 60通過排液管61而被排出，但是 隨著旋轉杯4的旋轉，形成由壁部32形成在排液杯51內 的回旋氣流，由於排液杯51內的處理液伴隨著該回旋氣 流，而形成爲更爲高速的旋流而由排液口 60通過排液管 6 1而被排出。由於如上所示形成高速旋流，因此可在短時 間內使處理液由排液口 60通過排液管6 1而排出。 此外，在排氣杯52，由其上側壁67與旋轉杯4之帽 簷部31之間之呈環狀的導入口 68，在旋轉杯4內及其周 圍的大部分被取入氣體成分而由排氣口 70通過排氣管71 而被排氣。 如上所示在進行處理液之處理之後，接著進行沖洗處 理。在該沖洗處理中，係在以往停止供給處理液之後，由 表面側液體供給噴嘴5及背面側液體供給噴嘴6，在晶圓 W的表背面供給純水作爲沖洗液，與藉由處理液進行洗淨 處理的情形相同，一面藉由馬達3，使晶圓W連同保持構 件2及旋轉杯4 一起旋轉，一面由表面側液體供給噴嘴5 -18- 1374485 及背面側液體供給噴嘴6對晶圓W表面及背面的中央供 給純水作爲沖洗液，在因離心力而朝晶圓W外方擴展的 過程中進行晶圓W的沖洗處理。接著，如上所示被供爲 沖洗處理之用的純水係由晶圓W的周緣被甩脫。 作爲如上所示所被甩脫的沖洗液的純水係與處理液的 情形相同’由旋轉杯4之間隙33及插入保持部14a之孔 洞的部分’被排出至排液杯51中的液體收容部56，一面 在其中回旋，一面由排液口 60通過排液管61而被排出， 但是形成藉由旋轉杯4的壁部32而形成在排液杯51內的 回旋氣流，作爲排液杯5 1內之沖洗液的純水伴隨著該回 旋氣流，形成爲更爲高速的旋流而由排液口 60通過排液 管61而在短時間內被排出。 如上所示，由於可在短時間內由環狀的排液杯51排 出處理液或沖洗液，因此在使用複數種處理液時，可提高 液體置換速度，此外，可防止在切換處理液時在2種處理 液相混的狀態下被排出。 藉由作爲沖洗液的純水來進行晶圓 W的沖洗處理時 ，如上所述，由晶圓W被甩脫的純水會在排液杯5 1回旋 ，因此亦具有排液杯5 1內的洗淨功能。 實施形態之基板處理裝置1 〇〇係如上所述施行各種霧 氣抑制對策，但是在本實施形態中，係另外著重在晶圓W 外周部的氣流。 第7圖係放大顯示排液杯5 1及排氣杯5 2之附近的剖 視圖 -19·

1374485 如第7圖所示，有水平保持晶圓W (在第7圖4 圖示）且連同晶圓W —起旋轉的基板保持部2的苽 台1 1，在旋轉載台1 1的外側係以圍繞未圖示的晶圓 方式設置旋轉杯4»旋轉杯4係連同旋轉載台11 一赶 ，具有接收由晶圓W所被甩脫的處理液的壁部32。 轉杯4的外側，係以圍繞旋轉杯4及旋轉載台11甶 設置排氣杯52。排氣杯52係具備有：底壁部66 ;沿 底壁部66的外周所形成的環狀外壁部64;及形成在 狀外壁部64之更爲內側的環狀內壁部65。在排氣杯 內側，以圍繞旋轉杯4及旋轉載台11，而且在與排 52的底壁部66之間形成下部環狀空間99c，在與排 52之環狀外壁部64之間形成外側環狀空間99a，在 氣杯52之環狀內壁部65之間形成內側環狀空間99b 式設置排液杯51。排液杯51係在旋轉杯4之壁部32 ，具備有用以收容由旋轉的晶圓W所被甩脫的處理 環狀液體收容部56 »在下部環狀空間99c係形成有排 70，在該排氣口 70係連接排氣管71 »在排氣管71係 排氣機構200 »在下部環狀空間99c與外側環狀空間 之間係配置有氣流調整構件97。氣流調整構件97係 有使下部環狀空間99c與外側環狀空間99a連通的複 通氣孔98。 具備有如上所示之排液杯51及排氣杯52的處理 1〇〇係在使用排氣機構200而進行排氣時，會發生朝 氣杯5 2的流動、及朝向排液杯5 1的流動等2個流動 並未 轉載 W的 旋轉 在旋 方式 著該 該環 52的 氣杯 氣杯 與排 的方 之下 液的 氣口 連接 99a 具備 數個 裝置 向排 。該 -20- 1374485 等流動顯示於第8圖》 如第8圖所示，在晶圓w的上方係形成有朝向排液 杯的流動A ’在該流動a之上，形成有朝向排氣杯的流動 B ° 該等2個流動a、b有強弱之分，朝向排氣杯的流動 B係比朝向排液杯的流動A強。排液杯5 !係在旋轉杯4 或旋轉載台11的下方，具有間隔壁55或凹陷形狀的液體 收容部56 ’比大致直線狀的外側環狀空間99a更爲複雜的 形式。因此’排氣路徑中的空氣阻力會變大，而考慮到朝 向排液杯的流勖A係比朝向排氣杯的流動b弱。在第9圖 (a)顯不晶圓W上之氣流的流動。 如第9圖（a)所不，在晶圓w外周部的上面，氣流A (朝向排液杯的流動）較弱，氣流B (朝向排氣杯的流動 )較強。若比喻爲流速，則氣流A較慢，氣流B較快。若 氣流B變快，如第9圖（b)所示，變得無法維持層流，氣 流B會混亂起來。若氣流B混亂，如第9圖（c)所示，會 發生霧氣。而且，在接近晶圓W的一方流動的氣流A較 弱，因此難以將霧氣充分地排氣。爲了加強氣流A，亦可 提升排氣機構的排氣力，但是氣流B會逐漸變強，使氣流 B更加混亂。結果，如第9圖（d)所示，在晶圓W外周部 的上面會殘留微塵。在晶圓W上殘留微塵意指洗淨效果 變弱。 因此，在本實施形態中，係對排液杯51及排氣杯5 2 施行如以下説明的方法。 -21 - 1374485 (第1例） 第1 〇圖係顯示第1例之處理裝置1 0 0 a的剖視圖。 如第10圖所示，第1例之處理裝置l〇〇a與第7圖所 示之處理裝置100不同之處在於：將排液杯與排氣杯—體 化而形成爲排氣及排液杯201。藉此，可由第7圖所示之 處理裝置1 00排除外側環狀空間99a，而使經由外側環狀 空間99a的排氣路徑消失。除此以外係與第7圖所示之處 理裝置1 0 0相同。 第1例之處理裝置1 00a係將排液杯與排氣杯一體化 ，因此使用排氣機構200進行排氣時的流動係僅有對排氣 及排液杯2 0 1的流動。亦即，如第8圖所示之具有強弱之 分的2種流動A、B並不會發生。因此，可利用例如第9 圖（a)至第9圖（d)所示的機制，來抑制在晶圓W上方所發 生的霧氣。 藉由如上所示第1例之處理裝置1 0 0 a，可抑制在晶圓 W上方所發生的霧氣，因此例如在晶圓W洗淨後，難以 在晶圓W之外周部的上面殘留微塵，可提高洗淨效果。 其中，在第1例中，係將排氣口 70形成在下部環狀 空間99c，但是例如亦可埋設下部環狀空間99c，而將排 氣口 70形成在內側環狀空間99b。此時係藉由排氣機構 2 00而將內側環狀空間99b進行排氣。 (第2例） -22- 1374485 第1 1圖係顯示第2例之處理裝置1 Ο 0 b的剖視圖 如第1 1圖所示，第2例之處理裝置l〇〇b與第1 所示之處理裝置l〇〇a不同之處在於：在下部環狀空間 的上部形成有與晶圓保持部2的旋轉載台11相對向 少1個通氣孔202。除此以外係與第1〇圖所示的處理 1 0 0 b相同。 第2例之處理裝置i〇〇b係與處理裝置l〇〇a相同 於將排液杯與排氣杯一體化，因此可抑制在晶圓W 發生霧氣。 此外，第2例之處理裝置100b係在下部環狀空間 的上部形成有通氣孔202，因此相較於第1例之處理 100a’可加大由排氣管至旋轉載台n之下方的排氣 。由於排氣路徑變大，可將晶圓W的表面或表面及 更加強力排氣，因此可更加提升洗淨效果。 此外’當設置複數個通氣孔202時，如第12圖 視圖所示’當將複數個通氣孔202以環狀排列形成於 環狀空間99c的上部，由於易使氣流流動均勻，故爲 (第3例） 第1 3圖係顯示第3例之處理裝置1 00c的剖視圖 如第13圖所示，第3例之處理裝置100c與第7 示之處理裝置〖〇〇不同之處在於：與第2例之處理 io〇b相同，至少將1個通氣孔2〇2形成在下部環狀 .0圖 | 99c 的至 裝置 ，由 上方 99c 裝置 路徑 背面 的俯 下部 較佳 圖所 裝置 空間 -23- 1374485 9 9c的上部。當設置複數個通氣孔202時，與第2例相同 地，若將複數個通氣孔2 02以環狀排列形成在下部環狀空 間99c之上部即可。除此以外係與第7圖所示之處理裝置 1 0 0相同。 第3例之處理裝置100c係具備排氣杯52，而且形成 有外側環狀空間99a，因此與第7圖所示之處理裝置1〇〇 同樣地，會產生如第8圖所示之朝向排液杯51的流動A 、及朝向排氣杯52的流動B等2個流動。 但是，由於在下部環狀空間99c的上部形成通氣孔 2 02，因此相較於第7圖所示的處理裝置100，可加大由排 氣管至旋轉載台11下方的排氣路徑。結果，可加強朝向 排液杯51的流動A，而且可減弱朝向排氣杯52的流動B 。因此，可使流動A與流動B的強弱差小於第7圖所示的 處理裝置1 〇〇，最後亦可使流動A的強度與流動B的強度 彼此相等。 因此，即使存在有流動A、B之雙方，亦可減少會發 生例如第9圖（a)至第9圖（d)所示之機制的霧氣，而可抑 制殘留在晶圓W上的微麈。 如上所示在第3例之處理裝置100c中亦可提高洗淨 效果。 此外，第3例之處理裝置100c亦可形成以下所示之 使用方法。 第14圖係顯示處理裝置100c之使用方法之一例的剖 視圖。本例係著重在氣流調整構件97爲可更換之例。 -24-

1374485 如第1 4圖所示’在下部環狀空間99c與外側環狀 間99a之間係形成有氣流調整構件97a。第n圖所示之 流調整構件97係具備有使下部環狀空間99c與外側環 空間99b相連通的複數個通氣孔98。但是，本例之氣流 整構件97a並未具備有通氣孔98。藉由使用未具備有通 孔98的氣流調整構件97a，可遮斷下部環狀空間99c與 側環狀空間99a。由於在下部環狀空間99c連接有排氣 構200’因此右遮斷下部環狀空間99c與外側環狀空 99a ’可使第8圖所示朝向排氣杯52的流動b消失，氣 僅有朝向排液杯51的流動A。 如上所示使用氣流調整構件97a，來遮斷下部環狀 間99c與外側環狀空間99a，與第！例之處理裝置1〇〇b 同地’藉此可將氣流僅形成爲朝向排液杯51的流動k 而可抑制朝晶圓W的上方發生霧氣。 此外’當可更換氣流調整構件97或97a時，亦可 由由有通氣孔的氣流調整構件97更換成無通氣孔的氣 調整構件97a’相反地由97a更換成97，來選擇使下部 狀空間99c與外側環狀空間99a相連通、及將下部環狀 間9 9 c與外側環狀空間9 9 a遮斷的任一者。 第15圖係顯示處理裝置i〇〇c之使用方法之另一例 剖視圖。本例係著重在可更換上側壁6 7之例。 如第1 5圖所示，在環狀外壁部64上形成有上側壁 。該上側壁67係以覆蓋排液杯5 1上方的方式設置，而 在本例中’上側壁6 7覆蓋在外側環狀空間9 9 a之上， 空 氣 狀 調 氣 外 機 間 流 空 相 藉 流 環 空 之 67 且 將 -25- 1374485 外側環狀空間99a閉塞。 如上所示，利用上側壁67來閉塞外側環狀空間99a 亦與第1例之處理裝置iOOa相同地，可將氣流僅形成爲 朝向排液杯51的流動A，而可抑制朝晶圓W的上方發生 霧氣。 此外，當使用無通氣孔的氣流調整構件97a時，若外 側環狀空間99a曝露於外界，會有可能使外側環狀空間 9 9a髒污。欲避免如上所示之髒污時，如本例所示，利用 上側壁67來閉塞外側環狀空間99a即可。 以上係藉由實施形態來說明本發明，但是本發明並非 限定於上述實施形態而可爲各種變形。例如，在上述實施 形態中，係顯示以進行晶圓之表背面洗淨的洗淨處理裝置 爲例，但是本發明非偈限於此等，可爲進行僅有表面或僅 有背面的洗淨處理的洗淨處理裝置，此外，不限於洗淨處 理’亦可爲其他液體處理。此外，在上述實施形態中，係 顯示使用半導體晶圓作爲被處理基板的情形，但是當然亦 可適用於以液晶顯示裝置（LCD )用之玻璃基板爲代表的 平面顯示器（FPD )用基板等其他基板。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置之 槪略構成的剖視圖》 第2圖係將本發明之一實施形態之基板處理裝置局部 切開顯示的槪略俯視圖。 -26- 1374485 第3圖係顯示第1圖之基板處理裝置之液體供給機構 的槪略圖。 第4圖係放大顯示第1圖之基板處理裝置之排氣·排 液部的剖視圖。 第5圖係用以說明第1圖之基板處理裝置之旋轉杯及 導引構件之安裝狀態的說明圖。 第6圖係用以說明本發明之一實施形態之基板處理裝 置之洗淨處理的動作圖。 第7圖係放大顯示排液杯及排氣杯之附近的剖視圖》 第8圖係顯示氣流的流動圖。 第9圖（a)至（d)係顯示由發生霧氣而殘留微塵的機制 圖。 第1 〇圖係顯示第1例之處理裝置1 00a的剖視圖。 第1 1圖係顯示第2例之處理裝置1 00b的剖視圖。 第1 2圖係排氣及排液杯的俯視圖。 第1 3圖係顯示第3例之處理裝置1 00c的剖視圖。 第14圖係顯示處理裝置iOOc之使用方法之一例的剖 視圖。 第15圖係顯示處理裝置1 〇〇c之使用方法之另—例的 剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 :基座板 2 :晶圓保持部 -27- 1374485 3 :旋轉馬達 4 :旋轉杯 5:表面側液體供給噴嘴 5 a :噴嘴孔 6 :背面側液體供給噴嘴 ' 6a :噴嘴孔 7 :排氣·排液部 φ 8 :殼體 9 :氣流導入部 9a :導入口 1 1 :旋轉板 1 1 a :圓形孔 12 :旋轉軸 12a :孔 1 3 :升降構件 B 1 4 :保持構件 1 4 a :保持部 14b :裝卸部 14c :旋轉軸 1 5 :軸承構件 1 5 a :軸承 1 6 :滑輪 17 :皮帶 1 8 :滑輪 -28 1374485 乾燥溶媒噴嘴 :噴嘴孔 噴嘴保持構件 :噴嘴臂 軸 晶圓支持台 晶圓支持銷 連接構件 汽缸機構 帽簷部 壁部 間隙 旋轉導引件 3 7 :開□ 3 9 :間隔件構件 螺絲 切口部 排液杯 排氣杯 外周壁 :突出部 內側壁 :內周壁 間隔壁 -29- 1374485 56 :液體收容部 6 0 :排液口 6 1 :排液管 64 :外側壁（環狀外壁部） 65 :內側壁（環狀內壁部） 66 :底壁（底壁部） 67 :上側壁 # 68 :導入口 7 0 :排氣口 7 1 :排氣管 7 7 :間隙 - 8 1 :驅動機構 82 :升降機構 8 3 a、8 3 b :流路 84a ' 84b、89、90、91:配管 ® 8 5 :液體供給機構（處理液供給機構、沖洗液供給機 構） 86 : DHF供給源 87 : SCI供給源 88 : DIW供給源 9 2、9 3、9 4 :開閉閥 95 : IPA供給源 96 :開閉閥 97、97a:氣流調整構件 -30- 1374485 98 :通氣孔 99a :外側環狀空間 99b :內側環狀空間 99c :下部環狀空間 100、100a、100b、100c:基板處理裝置 ' 1 1 1 :排液切換部 1 12a :酸排出管 ^ 1 1 2 b :驗排出管 1 12c :酸回收管 1 1 2 d :鹼回收管 113a、 113b、 113c、 113d：閥 1 2 1 :製程控制器 122 :使用者介面 1 2 3 :記憶部 200 :排氣機構 • 201 :排液及排液杯 2 0 2 :通氣孔 W :晶圓 -31 -

Claims (1)

1374485 第097128852號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國101年3月 6 曰修正 十、申請專利範圍 1.一種基板處理裝置，其特徵爲具備有： 以水平保持基板，可連同基板一起旋轉的基板保持部 使前述基板保持部旋轉的旋轉機構；

對基板供給處理液的處理液供給機構； 在前述基板保持部的外側，以圍繞被保持在該基板保 持部的基板的方式而設，連同前述基板保持部一起旋轉， 具有接收由所旋轉的基板被甩脫的處理液的壁部的旋轉杯 在前述旋轉杯的外側，以圍繞該旋轉杯及前述基板保 持部的方式而設，具備有：收容由前述所旋轉的基板被甩 脫的處理液的環狀液體收容部、及設在比該環狀液體收容 Φ 部更爲內側的內側環狀空間的排氣及排液杯：及 與前述排氣及排液杯之內側環狀空間相連接的排氣機 構， 前述排氣及排液杯係另外具備有設在前述液體收容部 的下方且與前述內側環狀空間的全周相連通的下部環狀空 間， 前述下部環狀空間係形成在液體收容部與排氣及排液 杯的底壁部之間， 前述排氣機構係經由前述下部環狀空間而與前述內側 1374485 環狀空間相連接。 2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，在 前述下部環狀空間的上部形成有與前述基板保持部相對向 之至少1個通氣孔。 3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，前 述通氣孔有複數個，該等複數個通氣孔係以環狀排列形成 在前述下部環狀空間的上部。

4. 一種基板處理裝置，其特徵爲具備有： 以水平保持基板，可連同基板一起旋轉的基板保持部 使前述基板保持部旋轉的旋轉機構.； 對基板供給處理液的處理液供給機構； 在前述基板保持部的外側，以圍繞被保持在該基板保 持部的基板的方式而設，連同前述基板保持部一起旋轉， 具有接收由所旋轉的基板被甩脫的處理液的壁部的旋轉杯

在前述旋轉杯的外側，以圍繞該旋轉杯及前述基板保 持部的方式而設，具備有：底壁部；沿著該底壁部的外周 而形成的環狀外壁部；及形成在比該環狀外壁部更爲內側 的環狀內壁部的排氣杯； 在前述排氣杯的內側，圍繞前述旋轉杯及前述基板保 持部，而且以在與前述排氣杯之底壁部之間形成下部環狀 空間，在與前述排氣杯之環狀外壁部之間形成外側環狀空 間，在與前述排氣杯之環狀內壁部之間形成內側環狀空間 -2- 1374485 的方式而設，具備有用以收容由前述所旋轉的基板被甩脫 的處理液的環狀液體收容苹的排液杯； 與前述下部環狀空間相連接的排氣機構：及 配置在前述下部環狀空間與前述外側環狀空間之間的 氣流調整構件， 在與前述下部環狀空間的上部相對應的前述排液杯的 部分形成有與前述基板保持部相對向之至少1個通氣孔。

5.如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，前 述通氣孔有複數個，該等複數個通氣孔係以環狀排列形成 在與前述下部環狀空間的上部相對應的前述排液杯的部分 6. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，前 述氣流調整構件具備有使前述下部環狀空間與前述外側環 狀空間相連通的複數個通氣孔。 7. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，前 述氣流調整構件係遮斷前述下部環狀空間與前述外側環狀 空間。 8. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，前 述氣流調整構件爲可更換，藉由更換該氣流調整構件，可 選擇使前述下部環狀空間與前述外側環狀空間相連通、及 將前述下部環狀空間與前述外側環狀空間遮斷之任一者。 9.如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，在 前述環狀外壁部上具有以覆蓋前述排液杯之上方的方式而 設的上側壁， -3- 1374485 前述上側壁係閉塞前述外側環狀空間。

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