基板液体处理装置和基板液体处理方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380065321.3

申请日:

2013.12.12

公开号:

CN104854681A

公开日:

2015.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/304申请日:20131212|||公开

IPC分类号:

H01L21/304; H01L21/027

主分类号:

H01L21/304

申请人:

东京毅力科创株式会社

发明人:

福田昌弘; 久保明广; 山本太郎; 矢田健二; 大河内厚

地址:

日本东京都

优先权:

2012-271880 2012.12.13 JP

专利代理机构:

北京尚诚知识产权代理有限公司11322

代理人:

龙淳

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内容摘要

基板液体处理装置包括:保持晶片进行旋转的卡盘(13);向晶片的背面喷射吹扫气体的背面吹扫喷嘴(15);和将吹扫气体喷到晶片的背面的周缘吹扫喷嘴(16)。背面吹扫喷嘴具有当俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部(15a),该缝隙状的开口部与由卡盘保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近该开口部的基板中心侧的端部而变宽。周缘吹扫喷嘴向着基板的背面中的、比背面吹扫喷嘴的缝隙状的开口部的基板周缘侧的端部更靠外侧且比基板的周缘的端面靠内侧的区域,将吹扫气体喷向基板的中心部。

权利要求书

权利要求书1.  一种基板液体处理装置,其对基板的背面供给清洗液进行清洗处理,所述基板液体处理装置的特征在于,包括:基板保持部,其在基板的背面的中心部将基板保持为水平;旋转驱动机构,其使所述基板保持部绕着铅直轴线旋转;背面吹扫喷嘴,其对由所述基板保持部保持而旋转的基板的背面喷射吹扫气体;周缘吹扫喷嘴,其对由所述基板保持部保持而旋转的基板的背面喷射吹扫气体;吹扫气体供给机构,其向所述背面吹扫喷嘴和所述周缘吹扫喷嘴供给吹扫气体;和控制部,其控制所述旋转驱动机构和所述吹扫气体供给机构,所述背面吹扫喷嘴具有在俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部,所述缝隙状的开口部与由所述基板保持部保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近所述缝隙状的开口部的基板中心侧的端部而变宽,所述周缘吹扫喷嘴设置成向着基板的背面中的、比所述背面吹扫喷嘴的所述缝隙状的开口部的基板周缘侧的端部更靠外侧且比基板的周缘的端面靠内侧的区域,将吹扫气体向基板的中心部喷射,所述控制部通过控制所述旋转驱动机构和所述吹扫气体供给机构,在清洗液向基板的供给停止后,一边使附着有清洗液的基板旋转,一边从所述背面吹扫喷嘴和所述周缘吹扫喷嘴向着基板的背面喷射吹扫气体。2.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述缝隙状的开口部具有基板半径的1/4以上的长度。3.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述控制部控制所述旋转驱动机构,使得所述基板的转速为3rpm~30rpm。4.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述背面吹扫喷嘴的所述缝隙状的开口部的所述基板周缘侧的端部在俯视时位于由所述基板保持部保持的基板的半径方向的直线上,所述缝隙状的开口部的所述基板中心侧的端部位于所述半径方向的直线上,或者位于比所述半径方向的直线在基板的旋转方向上前进了的位置。5.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述背面吹扫喷嘴设置成将吹扫气体以相对于基板的背面逆着基板的旋转方向倾斜地入射的方式喷射。6.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述缝隙状的开口部与由所述基板保持部保持的基板之间的铅直方向距离中,所述基板中心侧的端部的距离为在所述基板周缘侧的端部的距离的大约2倍。7.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述周缘吹扫喷嘴具有缝隙状的开口部,并且该开口部沿着基板的周缘的切线方向延伸。8.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述周缘吹扫喷嘴设置成向着从基板的周缘的端面起在半径方向内侧2mm~10mm范围内的规定距离内侧的位置喷射吹扫气体。9.  如权利要求1所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述背面吹扫喷嘴构成为在基板背面的半径方向的直线上垂直地喷射气体。10.  如权利要求1~9中任一项所述的基板液体处理装置,其特征在于:还包括包围基板保持部的筒状体,所述筒状体在该筒状体的上端 与由所述基板保持部保持的基板的背面之间形成狭窄间隙。11.  如如权利要求10所述的基板液体处理装置,其特征在于:所述筒状体具有从所述上端向斜下方延伸随着向外方去而变低的倾斜面,沿着所述倾斜面的周向设置有用于对基板的背面喷射气体的气体喷出孔。12.  一种基板液体处理方法,其特征在于,进行:对基板的表面供给处理液进行处理的液体处理或用刷子清洗基板的刷洗处理;和对该基板的背面供给清洗液进行清洗处理,所述基板液体处理方法包括:停止清洗液向基板的背面的供给,由在该基板的背面的中心部保持基板的基板保持部使在该背面附着有清洗液的基板旋转的步骤;和从背面吹扫喷嘴向所述基板的背面喷射吹扫气体,并且从周缘吹扫喷嘴向所述基板的背面喷射吹扫气体进行背面吹扫的步骤,所述背面吹扫喷嘴具有在俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部,所述缝隙状的开口部与由所述基板保持部保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近所述缝隙状的开口部的基板中心侧的端部而变宽,所述周缘吹扫喷嘴设置成向着基板的背面中的、比所述背面吹扫喷嘴的所述缝隙状的开口部的基板周缘侧的端部更靠外侧且比基板的周缘的端面靠内侧的区域,将吹扫气体向基板的中心部喷射,所述背面吹扫的步骤和基板周缘吹扫的步骤在停止所述清洗液的供给后开始。13.  如权利要求12所述的基板液体处理方法,其特征在于:所述缝隙状的开口部具有基板半径的1/4以上的长度。14.  如权利要求12所述的基板液体处理方法,其特征在于:所述基板的转速为3rpm~30rpm。15.  如权利要求12所述的基板液体处理方法,其特征在于:设置包围所述基板保持部的筒状体,所述筒状体设置成该筒状体的上端在与由所述基板保持部保持的基板的背面之间形成狭窄间隙,利用所述筒状体阻止清洗液向所述基板保持部的进入。16.  如权利要求15所述的基板液体处理方法,其特征在于:所述筒状体具有从所述上端向斜下方延伸随着向外方去而变低的倾斜面,沿着所述倾斜面的周向设置有用于对基板的背面喷射气体的气体喷出孔,在进行吹扫所述背面的步骤期间,从所述气体喷出孔喷出吹扫气体。

说明书

说明书基板液体处理装置和基板液体处理方法
技术领域
本发明涉及基板液体处理装置和基板液体处理方法。更详细而言,本发明涉及使在对于半导体晶片、光掩模用的玻璃基板、液晶显示装置用的玻璃基板、光盘用、贴合用的基板等的基板(以下,将它们统称为“基板”)的背面清洗步骤中所使用的清洗液干燥的技术。这样的背面清洗步骤例如与涂敷膜的成膜、图案的显影处理、表背面的刷洗处理或药液清洗处理等各种液体处理步骤一起进行。
背景技术
在光刻步骤中,使用供给涂敷液在基板上进行成膜处理的涂敷处理单元、供给显影液进行显影处理的显影处理单元、在搬入曝光机之前对基板的表背面进行清洗的清洗处理单元等各种液体处理单元。在通过这样的处理单元所实行的液体处理步骤中,包括背面清洗。背面清洗通过一边将基板以真空吸附保持在卡盘上使基板旋转,一边从固定设置于处理单元的清洗喷嘴向基板喷出清洗液或者纯水来进行。
关于背面清洗的一例,结合图10所示的清洗单元进行说明。清洗单元包括:将晶片W以水平姿势收纳的杯100;位于杯中央通过电机M而自由旋转的卡盘102;向着晶片W的背面喷出清洗液的清洗喷嘴104a、104b;和向晶片W的表面供给清洗液的供给喷嘴105。在处理液被供给到晶片W的表面进行晶片W的处理时或之后,向晶片W的背面供给清洗液进行晶片W的背面的清洗处理。使用同样的构成的晶片背面的清洗记载于日本特开平10-172944号公报(例如参照其图7)。
在进行这样的背面清洗的情况下,通过对旋转的基板喷出清洗液,在基板的背面的广的范围附着有清洗液。该附着的清洗液会成为颗粒附着的原因,还会成为搬运臂污染的原因,因此,必须使基板干燥后从清洗单元中搬出。在使基板干燥时,例如,使清洗后的基板以高速 例如以1500rpm旋转,利用离心力使附在该基板的清洗液飞散(称为“甩干”)。
使用图1、图2说明现有技术的问题点。近年来,由于微细化发展为了从1个基板获得更多器件,图案被形成到距离晶片W的周缘的例如1mm内侧为止的情况较多。图1表示在晶片W的表面形成涂敷膜T,在晶片W的周缘部S以1mm的宽度进行周缘部膜除去的例子。在晶片W必须设置有凹口部N。如将该凹口部N的周围的X部分放大表示的图2所示,凹口部N在晶片W的内方具有1mm~1.25mm的长度,是沿着晶片W的端面(锥部B的上端面)周向的1mm的大小的切口。
图2表示在晶片W的背面的清洗处理后进行了甩干时的凹口部N附近的状态。距离该晶片W的端面1mm预先进行液体处理将膜除去。凹口部N的左侧为良好的状态。在比凹口部N的右侧的虚线A靠上侧的交叉影线区域C存在不良。交叉影线区域C在器件区域内,如果在该区域存在不良,则有可能对在晶片W形成的器件图案产生不良影响。
该交叉影线区域C对应于在清洗晶片W的背面时附着在晶片背面的清洗液在甩干时经由晶片W的凹口N部绕进表面侧的痕迹(水痕)。这样的绕进是在附着于晶片W的背面的清洗液被离心力甩开时,由于凹口部N而清洗液的行为变化所产生的。具体而言,在凹口N的V字谷部分中,在晶片W的厚度的范围内捕捉清洗液。该被捕捉的清洗液通过表面张力的作用而膨胀上升,其被打碎而绕到晶片W的表面上。绕进晶片W的表面成为珠子的清洗液随即被离心力甩飞。由于晶片W旋转,所以这样的珠子状的清洗液仅在相对于晶片旋转方向的凹口部N的靠近侧产生,因此不良的交叉影线区域C以如图2所示的状态产生。
为了抑制这样的清洗液的干燥步骤中的特异性的不良,设定使甩干的转速随着时间而变化的干燥步骤方案。例如,最开始以400rpm左右的低速旋转除去大部分附着在背面的清洗液,接着依次转移到以1000rpm左右的中速旋转、1500rpm左右的高速旋转,分为多个阶段逐渐进行干燥。由此,能够抑制清洗液汇集在凹口部N而膨胀。然而,这样将干燥步骤程序分为多个阶段会延长处理时间,对生产率也会造成不良影响。
发明内容
本发明的目的在提供能够不延长处理时间、不产生基板表面的凹口部附近的不良地进行良好的干燥的技术。
在优选的一个实施方式中,根据本发明,提供在基板的背面供给清洗液进行清洗处理的基板液体处理装置。该基板液体处理装置,其特征在于,包括:基板保持部,其在基板的背面的中心部将基板保持为水平;旋转驱动机构,其使上述基板保持部绕着铅直轴线旋转;背面吹扫喷嘴,其对由上述基板保持部保持而旋转的基板的背面喷射吹扫气体;周缘吹扫喷嘴,其对由上述基板保持部保持而旋转的基板的背面喷射吹扫气体;吹扫气体供给机构,其向上述背面吹扫喷嘴和上述周缘吹扫喷嘴供给吹扫气体;和控制部,其控制上述旋转驱动机构和上述吹扫气体供给机构,上述背面吹扫喷嘴具有在俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部,上述缝隙状的开口部与由上述基板保持部保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近上述缝隙状的开口部的基板中心侧的端部而变宽,上述周缘吹扫喷嘴设置成向着基板的背面中的、比上述背面吹扫喷嘴的上述缝隙状的开口部的基板周缘侧的端部更靠外侧且比基板的周缘的端面靠内侧的区域,将吹扫气体向基板的中心部喷射,上述控制部通过控制上述旋转驱动机构和上述吹扫气体供给机构,在清洗液向基板的供给停止后,一边使附着有清洗液的基板旋转,一边从上述背面吹扫喷嘴和上述周缘吹扫喷嘴向着基板的背面喷射吹扫气体。
在此,“缝隙状的开口部”是指能够以条或带状(平面状)喷射气体的任意的方式的开口部,其方式可以为单一的细长孔、或者在直线上以等间距排列的多个小径的圆孔。
为了通过从缝隙状的开口部喷射到基板的背面的气体,使附着在基板背面的清洗液汇集并使其液滴化,上述缝隙状的开口部的长度优选为基板半径的至少1/4以上。
优选上述基板的转速为3rpm~30rpm。如果基板的转速低于3rpm则干燥耗时,另外,如果高于30rpm,则通过作用于清洗液的离心力,清洗液液滴化而落下慢,干燥需要长的时间。
根据上述特征,在对于基板的各种液体处理、与使用刷子的清洗 处理同时或者之后实行的冲洗基板的背面的污物的清洗处理后,能够不使用使基板以高转速旋转将清洗液甩干的方法,而使基板干燥。例如,一边使基板以离心力弱的3~30rpm以下的低的转速旋转,一边从向着基板的背面配置的背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴喷射吹扫气体,由此,能够在基板的背面上将清洗液汇集到背面吹扫喷嘴的基板中央部侧的端部附近,使其液滴化并落下。由此,附着在基板背面的清洗液依次被液滴化,因此能够配合由喷射吹扫气体本身带来的干燥效果,以短时间使基板干燥,另外,能够防止因清洗液经由基板的凹口部向基板表面侧的绕进造成的不良的发生。
优选:上述背面吹扫喷嘴的上述缝隙状的开口部的上述基板周缘侧的端部在俯视时,位于由上述基板保持部保持的基板的半径方向的直线上,上述缝隙状的开口部的上述基板中心侧的端部位于上述半径方向的直线上,或者位于比上述半径方向的直线在基板的旋转方向上前进了的位置。在后者的情况下,还优选上述缝隙状的开口部与上述半径方向的直线呈约30度的角度。还优选上述背面吹扫喷嘴以将吹扫气体相对于基板的背面逆着基板的旋转方向倾斜地入射的方式喷射。
如果背面吹扫喷嘴的吹扫气体的喷射方向与基板的旋转方向相反,则附着在背面的清洗液的厚度容易增大,容易作为液滴落下。如果缝隙状的开口部的基板中心侧的端部位于比上述半径方向的直线在基板的旋转方向上前进了的位置,则附着在背面的清洗液就容易汇集到基板的中心侧,容易作为液滴落下。
缝隙状的开口部与基板之间的铅直方向距离,优选基板中心侧的端部的距离为基板周缘侧的端部的距离的约2倍。
缝隙状的开口部与基板之间的铅直方向距离随着靠近缝隙状的开口部的基板中心侧的端部而变宽。通过这样使距离变化,在距离(间隙)大的一侧,吹扫气体以低压力冲击背面,在距离(间隙)的小的一侧的吹扫气体以高压力冲击背面,因此,背面的清洗液汇集在低压力一侧(基板的中心侧),由此液滴化顺利地进行。
基板周缘吹扫喷嘴优选具有缝隙状的开口部,并且该开口部沿着基板周缘的切线方向延伸。另外,基板周缘吹扫喷嘴的吹扫气体的喷射位置优选设定在距离基板的周缘部的端面向内侧2mm~10mm的范 围内。
这样,通过将基板周缘吹扫喷嘴设为缝隙喷嘴,能够可靠地将清洗液推到基板的内方。
上述背面吹扫喷嘴可以构成为在基板背面的半径方向的直线上垂直地喷射气体。
此时,通过从基板周缘吹扫喷嘴喷射的吹扫气体被推向基板的中心侧的清洗液,通过从背面吹扫喷嘴在基板背面的半径方向的直线上垂直地喷射的吹扫气体,一边被推向与旋转方向相反的方向,一边厚度逐渐增加而变成液滴落下。
在基板保持部的周围具备包围基板保持部的筒状体,优选在该筒状体的上端与基板的背面之间形成狭窄间隙。此时,筒状体以与基板相对一侧的前端作为顶点,具有从该前端向斜下方延伸且随着向外方去而变低的倾斜面,优选在该倾斜面的周围设置有用于向基板的背面喷射气体的气体喷出孔。
通过设置这样筒状体,即使由于基板周缘吹扫喷嘴的吹扫气体的势头而清洗液被推到基板的中心侧,在基板保持部也不会有清洗液附着造成污染。另外,由于吹扫气体从该筒状体的前端附近向着基板的背面喷射,所以也能够防止筒状体本身的污染。
在其他优选的一个实施方式中,本发明提供一种基板液体处理方法,进行:对基板的表面供给处理液进行处理的液体处理或用刷子清洗基板的刷洗处理;和对该基板的背面供给清洗液进行清洗处理。该基板液体处理方法,其特征在于,停止清洗液向基板的背面的供给,由在该基板的背面的中心部保持基板的基板保持部使在该背面附着有清洗液的基板旋转的步骤;和从背面吹扫喷嘴向着上述基板的背面喷射吹扫气体,并且从周缘吹扫喷嘴向着上述基板的背面喷射吹扫气体进行背面吹扫的步骤,上述背面吹扫喷嘴具有俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部,上述缝隙状的开口部与由上述基板保持部保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近上述缝隙状的开口部的基板中心侧的端部而变宽,上述周缘吹扫喷嘴被设置为:向着基板的背面中的、比上述背面吹扫喷嘴的上述缝隙状的开口部的基板周缘侧的端部更靠外侧且比基板的周缘的端面靠内侧的区域,将吹扫气体 喷向基板的中心部,上述进行背面吹扫的步骤和进行基板周缘吹扫的步骤在上述清洗液的供给停止后开始。
根据本发明,在使基板进行离心力弱的低速旋转的状态下将吹扫气体向着基板中心方向喷射到基板的背面的周缘部,因此,能够抑制清洗液到达凹口部的量,能够阻止清洗液向基板的表面侧的绕进。另外,清洗液通过由周缘吹扫喷嘴和背面吹扫喷嘴的共同作用被汇集到背面吹扫喷嘴侧的一方而液滴化并落下。另外,由于通过吹扫气体进行的背面的干燥被促进,所以能够缩短干燥时间。因此,能够同时解决处理时间的短缩和由绕进造成的不良的防止的2个课题。
附图说明
图1是通过基板液体处理方法处理的基板的俯视图。
图2是用于说明基板的凹口部附近的不良的俯视图。
图3是表示基板液体处理装置的一个实施方式的清洗单元的图,(a)是概略纵剖视图(a),(b)是(a)的I部放大剖视图。
图4是表示本发明中的背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的配置状态的俯视图。
图5是在图4中从箭头II的方向观察背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的侧视图。
图6是在图4中从箭头III的方向观察背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的侧视图。
图7是在图4中从箭头IV的方向观察背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的侧视图。
图8是表示背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的另一配置的图,(a)是俯视图(a),(b)是在(a)中从箭头V的方向观察背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的侧视图。
图9是背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的又一配置的图,(a)是俯视图,(b)是在(a)中从箭头VI方向观察背面吹扫喷嘴和基板周缘吹扫喷嘴的侧视图。
图10是表示现有的清洗单元的纵剖视图。
具体实施方式
本发明的实施方式涉及的基板液体处理装置能够构成为:将用于进行晶片的清洗的清洗液、形成抗蚀膜的抗蚀液或者防反射膜形成液、使曝光后的图案显影的显影液等处理液供给到基板的表面,对基板实施规定的液体处理。该基板液体处理装置为了防止因上述的液体处理中使用的处理液残留在晶片的背面或残留的处理液造成颗粒发生,具有用于清洗基板的背面的构成。以下说明的实施方式涉及在清洗基板的背面后,在基板的表面的凹口部附近不产生不良,用于高效地使基板干燥的构成。以下,对于基板液体处理装置为用于清洗晶片的表面的清洗处理单元、并对这样的清洗处理单元设置有清洗基板的背面且使其干燥功能的情况进行说明。
如图1所示,清洗单元1具有作为上部为开口的环状且有底的处理容器的杯11。在杯11内的中央部配置有作为晶片W的保持部的卡盘13。卡盘13吸附晶片W的中心部并将其水平地保持,使晶片W旋转。一边通过作为卡盘13的旋转驱动机构的电机M使晶片W旋转,一边从晶片W中央上方通过表面清洗喷嘴10向晶片W喷出清洗液,由此进行晶片W的清洗处理。表面清洗喷嘴10经由夹置有清洗液开闭阀V1的表面清洗液供给管21与清洗液供给源E连接,从清洗液供给源E供给的例如纯水、碱类水溶液或酸类水溶液等的清洗液从表面清洗喷嘴10喷出。旋转驱动电机M的旋转由控制部H控制。
清洗液开闭阀V1的开闭由控制部H控制,使得表面清洗喷嘴10在清洗处理步骤的规定的定时喷出清洗液。杯11接受供给到晶片W通过晶片W的旋转而飞散的清洗液。清洗液存留在杯11的底部后,从未图示的废液管排出。在杯11的底部设置有杯座12,卡盘13位于该杯座12的中央部。
卡盘13由具有比卡盘13的直径大数mm的内径的筒状体17包围。在卡盘13吸附保持晶片W的情况下,筒状体17的上端与晶片W的间隙例如为1mm。卡盘13的直径,在处理12英寸晶片的装置中例如为50mm,在处理18英寸晶片的装置中例如为70mm。筒状体17在上端部具有例如45度的倾斜面,在与该倾斜面正交的方向上向着晶片W的背面喷出吹扫气体的气体喷出孔17a沿着筒状体17的周向设置。
该筒状体17经由夹置有气体开闭阀V5的筒状体用气体供给管27和吹扫气体主管24与吹扫气体供给源G连接。作为吹扫气体的干燥空气或N2(氮)气体等的气体被从吹扫气体供给源G供给到筒状体17,从气体喷出孔17a喷出。筒状体气体开闭阀V5的开闭由控制部H控制,使得气体喷出孔17a在清洗处理步骤的规定的定时喷出吹扫气体。
从筒状体17的外方到晶片W的周缘端之间,设置有向着旋转的晶片W的背面喷出清洗液例如纯水对背面进行清洗的2根背面清洗喷嘴19a、19b。该背面清洗喷嘴19a、19b经由夹置有纯水开闭阀V2的纯水主管22和纯水供给管23与纯水供给源F连接,能够将从纯水供给源F供给的作为清洗液的纯水从背面清洗喷嘴19a、19b喷出。纯水开闭阀V2由控制部H控制,使得背面清洗喷嘴19a、19b在清洗处理步骤的规定的定时喷出清洗液(纯水)。
在杯座12以晶片W的中心为中心以120度的角度间隔设置有在清洗单元1中负责将晶片W在与交接搬运臂(未图示)之间进行晶片W的授受并交接的3根支承杆14。该交接支承杆14被共用的基础托架(未图示)支承,通过使基础托架升降,能够使支承杆14在比杯11的开口部高的高度位置与比卡盘13低的高度位置之间升降。
在此,说明晶片W的向清洗单元1的搬入搬出。在搬入时,交接支承杆14上升到比杯11的开口部高的高度的位置待机,将搬运臂保持的晶片W载置在交接支承杆14上。接着,使交接支承杆14下降,但在该下降的途中将晶片W递给卡盘13,由卡盘13吸附保持晶片W。
在搬出时,由卡盘13进行的吸附被解除,在交接支承杆14上升的途中接受晶片W进一步上升,然后,在比杯11的开口部更靠上方,晶片W被搬运臂接受。这些动作的时间由控制部H控制。
接着,使用图3~图7详细地说明本发明中的背面吹扫喷嘴15和基板周缘吹扫喷嘴16(以下,简称为“周缘吹扫喷嘴16”)。首先,利用图3说明概略,接着使用图4~图7的俯视图和纵剖视图说明详细内容。如图3所示,周缘吹扫喷嘴16在由卡盘13保持的晶片W的周缘端部的附近经由安装托架16b设置于杯座12。从该周缘吹扫喷嘴16喷出的吹扫气体的冲击到晶片W的位置设为避开晶片W的凹口部N的位置。吹扫气体的冲击到晶片W的位置在后面说明。
背面吹扫喷嘴15在筒状体17的外方附近经由安装托架15b设置在杯座12。该背面吹扫喷嘴15包括在晶片W的半径方向具有长度的缝隙状的开口部15a。缝隙状的开口部15a(参照图5、图6)例如具有晶片W半径的1/3~1/2的长度和0.5~1mm的宽度,能够将吹扫气体以20~60L/min喷出。例如可以通过遍及上述的长度以1mm间距排列φ0.5mm的圆孔构成缝隙状的开口部15a,此时,也能够得到相同的吹扫气体流。因此,在本说明书中,用语“缝隙状的开口部”不限于单一的细长开口部,是指能够与这样的单一的细长开口部同样地,以条或带状喷出(平面状地)吹扫气体的任意的形态的开口部(喷出部)。
在此,缝隙状的开口部15a的长度设为晶片W半径的1/3~1/2,但为了通过从缝隙状的开口部15a喷射到晶片W的背面的气体汇集附着在晶片背面的清洗液并使其液滴化,缝隙状的开口部15a的长度为晶片W的半径方向的至少1/4以上的长度即可。
具体地进行说明,为了在俯视时相对于晶片W的半径方向的直线仅倾斜后述的角度θ来配置缝隙状的开口部15a时,汇集附着作在晶片背面的清洗液并使其液滴化,在450mm晶片W即半径225mm的晶片W中,将卡盘13的半径设为约50mm时,需要露出的晶片W的半径方向长度175mm的1/4的44mm左右开口部15a的长度。另外,在300mm晶片W即半径150mm的晶片W中,将卡盘半径设为约30mm时,需要露出的晶片W的半径方向长度120mm的1/4的30mm左右的开口部15a的长度。如果缝隙状的开口部15a的长度过短,则难以汇集清洗液。
例如干燥空气或N2气体等的吹扫气体通过吹扫气体供给源G供给到这些背面吹扫喷嘴15和周缘吹扫喷嘴16。背面吹扫喷嘴15经由夹置有背面吹扫气体开闭阀V3的背面吹扫气体供给管25和吹扫气体主管24与吹扫气体供给源G连接,将从吹扫气体供给源G供给的吹扫气体以条状喷出。另外周缘吹扫喷嘴16经由夹置有周缘吹扫气体开闭阀V4的周缘吹扫气体供给管26和吹扫气体主管24与吹扫气体供给源G连接,将从吹扫气体供给源G供给的吹扫气体喷出。该背面吹扫气体开闭阀V3和周缘吹扫气体开闭阀V4的开闭的定时由控制部H控制。
接着,用图4的俯视图说明背面吹扫喷嘴15和周缘吹扫喷嘴16的位置关系。背面吹扫喷嘴15和周缘吹扫喷嘴16例如以晶片W作为基准观察,以距离90度的角度位置配置。
以下叙述背面吹扫喷嘴15的设置位置的设定。首先,背面吹扫喷嘴15配置成其缝隙状的开口部15a沿着在俯视时晶片W的半径方向延伸,将此时的缝隙状的开口部15a的半径方向外侧和内侧的端部分别称为外方端部Z、内方端部Y。此时,缝隙状的开口部15a配置成在俯视时与晶片W的旋转方向相反的方向喷出吹扫气体。从该状态,以外方端部Z为旋转中心,使内方端部Y仅旋转0~45度的范围的角度θ,使该内方端部Y移动到比通过外方端部Z的半径方向的直线在晶片W的旋转方向上前进了的位置。例如在图4中,角度θ为30度。通过设定适当的角度θ(例如30度),促进晶片W背面的清洗液被吹扫气体推向晶片W的中央侧。另外,通过从缝隙状的开口部15a向与晶片W的旋转方向相反的方向喷出吹扫气体,促进清洗液的集合。
为了防止通过背面吹扫喷嘴15的气体的势头,被推到晶片W的中央侧的清洗液进入(侵入)比筒状体17更靠半径方向内侧(卡盘13侧),在背面吹扫喷嘴15的内方端部Y与筒状体17之间,例如优选隔开5~10mm左右的间隔。另外,从筒状体17的气体喷出口17a向着半径方向外侧且倾斜上方将吹扫气体喷射到晶片W背面。由此,防止通过背面吹扫喷嘴15的吹扫气体被推到晶片W的中央侧的清洗液向卡盘13侧的进入,另外,通过来自筒状体17的气体喷出口17a的吹扫气体,能够将清洗液汇集到晶片背面的筒状体17与内方端部Y之间的区域。
周缘吹扫喷嘴16可以构成为向圆形的点面喷射吹扫气体,但优选例如为与背面吹扫喷嘴15相同的结构(具有缝隙状的开口部),且吹扫气体的喷出流量也能够设定成与背面吹扫喷嘴15相同。该周缘吹扫喷嘴16的缝隙状的开口部16a在俯视时沿着晶片W的周缘的切线方向延伸,即缝隙状的开口部16a朝向晶片W的中央。如图5所示,周缘吹扫喷嘴16设置成在从缝隙状的开口部16a向着晶片W背面倾斜的上方,例如以30度的喷出角度(仰角)喷出吹扫气体。由此,将由离心力而流向晶片W的清洗液压回晶片W的中央侧。
利用该周缘吹扫喷嘴16的吹扫气体的喷射位置能够设定在从比凹口部N的设定范围Ln靠内侧、即从晶片的周缘向半径方向内侧离开距离L1=3mm的位置、到从该位置进一步向半径方向内侧离开距离L2=10mm的位置之间。利用周缘吹扫喷嘴16的吹扫气体的喷射位置优选设定在距离晶片W的端面5mm的位置。由此,能够使滞留在凹口部N的清洗液的量为最小限度,因此能够防止清洗液绕进晶片W的表面。
接着,参照对图4所示的背面吹扫喷嘴15和周缘吹扫喷嘴16,从箭头II方向进行观察的图5、从箭头III方向进行观察的图6、从箭头IV方向进行观察的图7,对背面吹扫喷嘴15的配置更详细地进行说明。在图5中,卡盘13位于背面吹扫喷嘴15之前,重视附图的易看性将卡盘13用双点划线表示。另外,为了附图的简化而筒状体17不进行表示。背面喷嘴15以例如30度将吹扫气体冲击到晶片W背面的方式安装,此外,背面喷嘴15以缝隙状的开口部15a与其正上方的晶片W背面之间的间隙向着内方端部(中心侧端部)Y而变宽的方式倾斜安装。换而言之,背面吹扫喷嘴15设置得内方端部Y的高度比外方端部(周缘侧端部)Z的高度低。
将晶片W的转速设为3~30rpm时,从晶片W的背面到外方端部Z的距离设定为3~4.5mm,从晶片W的背面到内方端部Y的距离设定为6~9mm。在适合的一个例子中,晶片W的转速为10rpm,从晶片W的背面到外方端部Z的距离为4mm,从晶片W的背面到内方端部Y的距离为8mm。
此外,当晶片W的转速低于3rpm时,干燥需要时间,另外,当晶片W的转速高于30rpm时,由于通过离心力的作用、清洗液液滴化并落下缓慢所以干燥耗时。
这样,背面吹扫喷嘴15的缝隙状的开口部15a以参照图4之前详述的那样在俯视时相对于晶片W的半径方向的直线呈角度θ的方式配置,且以参照图5~图7之前详述的那样内方端部Y比外方端部Z低的方式倾斜配置。通过该配置产生的晶片W背面上的吹扫气体的压力分布,在晶片W背面上存在的清洗液,一边被压回与晶片W的旋转方向相反的方向,一边被推进内方,在内方端部Y的附近集合,形成 大的液滴,从晶片W落到下方。
另外,在晶片W背面的周缘部附近通过离心力移动到外方的清洗液,通过来自周缘吹扫喷嘴16的吹扫气体的压力被压回晶片W的中央侧,该被压回的清洗液被背面吹扫喷嘴15的吹扫气体流捕捉,然后,与上述同样地在内方端部Y的附近集合,形成大的液滴,从晶片W落到下方。另外,吹扫气体从筒状体17也是向着晶片W背面向外方喷出,因此清洗液进入到比内方端部Y的附近更靠内方被抑制。因此,清洗液在内方端部Y附近集合进一步被促进,能够使清洗液可靠地作为液滴落下。因此,在现有的晶片W的甩干方法中,例如能够将以晶片转速1500rpm需要60秒左右的干燥时间缩短到以10rpm、30秒左右,生产率提高。另外,还能够防止因清洗液的绕进造成的如图2所示的凹口部N附近的不良的发生。
背面吹扫喷嘴15不限定于缝隙状开口部15a如图2所示那样以与半径方向直线呈角度θ的方式配置。如图8所示,背面吹扫喷嘴15也可以配置成在俯视时缝隙状开口部15a沿着半径方向直线延伸的方式、即缝隙状的开口部15a的外方端部Z和内方端部Y位于相同半径方向直线上。换而言之,图2中也可以将角度θ设为零。此外,关于周缘吹扫喷嘴16与前述相同因此省略说明。即使在这样设置的情况下,通过使背面吹扫喷嘴15适当倾斜以使从晶片W的背面到外方端部Z的距离小于从晶片W的背面到内方端部Y的距离,来适当调整晶片W的转速和吹扫气体流量,也能够将清洗液汇集到基板中心侧使其作为液滴落下。
此外,在图8(b)中,来自背面吹扫喷嘴15的缝隙状的开口部15a的吹扫气体的喷出方向与晶片W的背面形成角度(例如约30度的仰角),但不限定于此,来自缝隙状的开口部15a的吹扫气体的喷出方向也可以不与晶片W的背面垂直,此时也能够将清洗液汇集到基板中心侧使其作为液滴落下。
图9表示背面吹扫喷嘴15的另一配置。周缘吹扫喷嘴16配置在与上述各例相同的位置。背面吹扫喷嘴15位于比周缘吹扫喷嘴16的前方(半径方向内侧)的区域更靠晶片W的旋转方向上的前方。在俯视时,背面吹扫喷嘴15的吹扫气体的喷出方向与周缘吹扫喷嘴16的 吹扫气体的喷出方向正交。此时,即使将晶片W的转速设定为30rpm,在周缘吹扫喷嘴16汇集到晶片W的中央方向的清洗液也立即被背面吹扫喷嘴15的吹扫气体流捕捉,然后,与上述各例同样地,集中在内方端部Y的附近,形成液滴,从晶片W落下。
此外,在图4中,背面吹扫喷嘴15和周缘吹扫喷嘴16的俯视时的位置关系可以如图9所示,此时也能够将清洗液汇集到基板中心侧使其作为液滴落下。
接着,说明使用上述的基板液体处理装置的处理的流程的一例。晶片W从搬运臂被交接给清洗单元1,由卡盘13吸附保持。接着,一边使晶片W旋转,一边向晶片W表面供给处理液进行清洗处理,在该清洗处理的途中向晶片W背面供给清洗液进行规定时间的背面的清洗。接着,进行使附着在晶片W的背面的清洗液干燥的步骤。此时,在控制旋转驱动电机M将晶片W的转速例如调整为10rpm的同时,打开周缘吹扫气体开闭阀V4,从周缘吹扫喷嘴16以30L/min喷出吹扫气体,将位于晶片W的周缘部的清洗液喷向晶片W的中央。在与从周缘吹扫喷嘴16的吹扫气体的喷射开始同时或经过规定时间后,打开背面吹扫气体开闭阀V3,从背面吹扫喷嘴15以50L/min喷出吹扫气体。另外,此时,也可以打开筒状体吹扫气体开闭阀V5从筒状体17以50L/min将吹扫气体喷射到晶片W。如果持续该状态例如30秒,则在最初的15秒附着在晶片W的背面的几乎全部清洗液就形成液滴而落到杯11中,在剩下的15秒能够用吹扫气体使背面的表面干燥。
在上述实施方式中,基板液体处理装置为用处理液对基板的表面进行清洗处理的清洗处理单元,但不限定与此,也可以是进行抗蚀膜等的成膜的涂敷处理单元、进行曝光后的显影处理的显影处理单元、或对FPD基板的表面进行液体处理的液体处理单元,进而设置在晶片的贴合装置的粘接剂涂敷单元。在这些单元中,也能够使用上述的吹扫喷嘴使附着在背面的清洗液干燥。

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基板液体处理装置包括:保持晶片进行旋转的卡盘(13);向晶片的背面喷射吹扫气体的背面吹扫喷嘴(15);和将吹扫气体喷到晶片的背面的周缘吹扫喷嘴(16)。背面吹扫喷嘴具有当俯视时从基板的中心侧延伸到周缘侧的缝隙状的开口部(15a),该缝隙状的开口部与由卡盘保持的基板之间的铅直方向距离随着靠近该开口部的基板中心侧的端部而变宽。周缘吹扫喷嘴向着基板的背面中的、比背面吹扫喷嘴的缝隙状的开口部的基板周缘侧的。

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