TWI428188B

TWI428188B - 液體處理裝置

Info

Publication number: TWI428188B
Application number: TW099120440A
Authority: TW
Inventors: Jiro Higashijima; Hiromitsu Namba
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2014-03-01
Also published as: US20100319615A1; US8567339B2; KR101548754B1; JP5544985B2; TW201113096A; JP2011029593A; KR20100138757A

Description

液體處理裝置

本發明係關於一種液體處理裝置，其對基板的底面側供給處理液以進行液體處理。

例如熱壁式的熱處理裝置，可應用CVD(Chemical Vapor Deposition)法等成膜處理程序，其於晶圓載置器保持複數片作為基板的晶圓，將其送入反應管內，之後在減壓氣體環境下供給成膜氣體，並利用配置於反應管周圍的加熱器等構件對晶圓或成膜氣體加熱，以在晶圓上形成膜層。

送入反應管內的晶圓，以互相隔著間隔並排的方式被保持在晶圓載置器上，故供給到反應管內的成膜氣體不只會在即將被製成半導體裝置的晶圓表面上形成膜層，也會在晶圓的裏面側形成膜層。形成於晶圓裏面側的膜層，在進行熱處理等步驟時會成為晶圓產生翹曲的主要原因，故必須將其除去。

以往，例如專利文獻1所示的，以持住晶圓的外周圍端部而露出裏面側的方式將晶圓保持幾乎水平，讓該晶圓一邊以垂直軸為軸心旋轉一邊對其裏面供給有機溶劑，以將晶圓裏面所附著的微粒除去的技術，已為吾人所習知。在以下的說明中，以晶圓的表面作為頂面，並以裏面作為底面，進行說明。

若應用專利文獻1所記載的技術對晶圓的底面供給藥液的話，則該藥液會因為晶圓旋轉的離心力等因素而擴散到晶圓整個底面，接著到達終端部，從晶圓周圍被甩掉，然後被排出到裝置外部去。然而在晶圓周圍被甩掉的藥液，有時其一部分會汽化成氣體，形成霧狀藥劑，被捲向上方側，迴繞到達晶圓的頂面側，而附著於其上。結果，部分形成於晶圓頂面上的膜層會受到蝕刻，進而對半導體裝置造成損害。

[習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平03-30426號公報：第2頁右下欄第4行～第3頁左上欄第15行、第1圖、第2圖

本發明提供一種液體處理裝置，其能夠防止受處理液供給的基板底面側的氣體環境迴繞進入未受處理液供給的基板頂面側的氣體環境，同時由於將頂面與底面兩側的氣體環境分離，故能夠抑制所供給之沖洗氣體的消費量。

本發明之液體處理裝置包含：基板保持部，其讓基板在保持水平的狀態下旋轉；處理液供給部，其對旋轉之基板的底面供給處理液；包圍構件，其以包圍該基板保持部所保持之基板的周圍的方式設置，同時設有吸排氣口，且可擋住從基板飛散出來的處理液；頂板部，其以對向該基板保持部所保持之基板的頂面的方式設置；氣體供給部，其以對向該基板之中央部的方式設置，對形成於該頂板部與該基板之間的空間供給經過加壓的氣體；以及氣體導入口，其利用該氣體供給部所供給之氣體的流動在該頂板部與基板之間的空間內所形成的負壓，將該空間外部的環境的氣體導入該空間內。

該液體處理裝置亦可具備以下的特徴。

(a)該氣體導入口於該頂板部開口。又此時在該頂板部的頂面側形成清淨空氣的下降流。

(b)在該頂板部有吸氣管連接，該氣體導入口於該吸氣管開口。又此時具備供給清淨空氣的空間，該吸氣管延伸到供給該清淨空氣的空間內，並讓該氣體導入口在該空間內開口。

(c)具備間隙形成構件，其設置在該頂板部的周圍，與基板的頂面周緣部之間，形成比中央部側的空間更狹窄的間隙。

(d)該基板保持部具備對向該基板底面的引導板，使該處理液供給部所供給之處理液擴散到基板的整個底面。

(e)該包圍構件內部利用該吸排氣口的吸排氣相對於該頂板部的頂面側的氣體環境維持負壓，該包圍構件與該間隙形成構件之間，設有讓該頂板部的頂面側的環境的氣體被導入包圍構件內部的間隙。

(f)該處理液係用來除去形成於基板底面之膜層的氫氟酸水溶液。

若利用本發明，由於以對向基板保持部上所保持之基板的頂面的方式設置頂板部，且設置朝向形成於該頂板部與基板之間的空間而用來導入該空間外部之環境的氣體的氣體導入口，當一邊讓基板旋轉一邊從形成於該頂板部與基板之間的空間的中央部供給氣體時，晶圓的旋轉或氣體的流動所產生的白努利效應會在該頂板部與基板之間的空間內形成負壓，如是便能夠將外部的環境的氣體導入。結果，相較於未設置氣體導入口的情況而言，即使減少氣體的供給量，也能夠抑制基板底面側的處理液的氣體或液霧迴繞到基板的頂面側。

以下說明本發明之液體處理裝置的實施形態，該液體處理裝置可實施液體處理，該液體處理係用HF(Hydro Fluoric acid)溶液除去例如SiN膜等不要的膜層，該等膜層附著於晶圓裏面側，該晶圓係於表面側形成半導體裝置的基板。

圖1係橫剖面俯視圖，表示具備本實施形態之液體處理裝置的液體處理系統1的整體構造，圖2係其縱剖面側視圖。液體處理系統1包含：液體處理部11，其實施從晶圓W裏面除去SiN膜的液體處理；以及送入送出部12，其在外部與液體處理部11之間送入或送出晶圓W。在以下的説明中係以送入送出部12的設置方向作為前方，液體處理部11的設置方向作為後方。

送入送出部12內設有：載置台13，其用來載置收納複數片(例如25片)晶圓W的FOUP(Front Opening unified Pod)7；以及搬運輸送室14，其係載置台13所載置之FOUP 7與液體處理部11之間互相傳遞晶圓W的空間。在FOUP 7內，複數片晶圓W被保持成幾乎水平的態勢，並以沿著垂直方向隔開既定間隔並排的方式收納。

側壁部141設置於框體的前面上，框體形成液體處理系統1的外裝殼體，載置台13可沿著側壁部141在既定位置上載置例如3個FOUP 7。在隣接載置台13的側壁部141上，於對應FOUP 7載置處所的位置上設有開口部142，可利用檔門143打開或關閉該開口部142。FOUP7以設置於側面部上而可隨意打開或關閉的蓋體對向該開口部142的方式載置於載置台13上，利用設置於檔門143上而未圖示的開閉機構將該蓋體打開以送入或送出晶圓W。

在搬運輸送室14內設有在載置台13上的FOUP 7與液體處理部11之間運送晶圓W的第1晶圓運送機構15。第1晶圓運送機構15具備可隨意進退、升降以及旋轉的保持臂部151，該保持臂部151可保持並運送晶圓W。另外，從前面觀察搬運輸送室14內的空間，第1晶圓運送機構15可隨意朝左右方向移動，如是，讓保持臂部151到達載置台13上所載置之各FOUP 7內的任意高度位置，或讓保持臂部151到達後述設置於液體處理部11內的晶圓傳遞單元114，以運送或傳遞晶圓W。

液體處理部11包含：晶圓傳遞單元114，其暫時載置與搬運輸送室14之間互相傳遞的晶圓W；4台液體處理單元201～204，其收納著對晶圓W實施液體處理的液體處理裝置；加熱/冷卻單元115，其對經過液體處理的晶圓W進行溫度調節；以及第2晶圓運送機構16，其可隨意進退、旋轉、升降，將晶圓W載置於保持臂部161上而在各單元114～115、201～204之間運送晶圓W。

此外，液體處理部11內設有：藥液儲藏單元111，其儲藏送至液體處理單元201～204的藥液；電源單元112，其對整個液體處理系統1供給電力；以及機械控制單元113，其控制構成液體處理系統1的各單元以及液體處理系統1整體的動作。另外如圖2所示的，液體處理部11的頂部設有風扇過濾器單元(FFU)116，可在各單元114～115、201～204或第2晶圓運送機構16的設置空間內形成清淨空氣的降流。

接著參照圖3、圖4説明設置於各液體處理單元201～204內的液體處理裝置2的構造。如圖3的縱剖面側視圖所示的，液體處理裝置2設置成在框體21內配置晶圓保持機構3與杯狀體4的構造，該晶圓保持機構3係以可旋轉的方式保持晶圓W的基板保持部，杯狀體4係以包圍晶圓保持機構3上所保持之晶圓W的周圍的方式設置而用來擋住從晶圓W飛散出去之藥液等物質的包圍構件。

在框體21的頂部設有氣流導入部24，其係可導入FFU 116所送入之氣流的空間，該FFU 116設置在液體處理系統1的液體處理部11上。流入該氣流導入部24的空氣可經由設置在框體21的頂面上的複數通流孔211流入框體21內，並在框體21內形成從上方側流向下方側的清淨空氣的降流。設置於框體21上的23係送入送出口，載置於第2晶圓運送機構16的保持臂部161上的晶圓W可從該口送入或送出，22係可打開或關閉送入送出口23的檔門，212係可將框體21內之氣體環境排出的排氣口。

晶圓保持機構3包含：引導板31，其在保持幾乎水平的晶圓W的底面側以對向該晶圓W的方式設置；旋轉軸32，其從底面側支持該引導板31的中央部，且形成朝垂直下方延伸的圓筒形狀；以及升降桿34，其沿上下方向貫通插入該旋轉軸32內部，且其上端部可從引導板31中央部的開口部突出或没入。

引導板31係圓盤狀構件，其周緣部頂面側的角部被去角而形成曲面，在設有該曲面的周緣部的底面側沿著周圍方向設置了溝部311。如圖3以及圖4的分解立體圖所示的，在引導板31的頂面側，於比設有曲面的周緣部更靠近中央的平坦區域上，沿著周圍方向以隔著相等間隔的方式設置了用來支持晶圓W而使其處於幾乎水平狀態的3個支持銷312。支持銷312設有缺口部313，用來從底面側支持晶圓W的外周部。

從底面側支持引導板31的旋轉軸32，透過內建軸承等構件的軸承部33，在杯狀體4以及框體21的底面受到支持。旋轉軸32的下端部從框體21的底面朝下方側突出，該下端部設有帶輪364，另外，在旋轉軸32的側邊位置上配設有旋轉馬達361，該旋轉馬達361的旋轉軸也設有帶輪362。然後在這2個帶輪362、364上繞掛驅動帶363以構成旋轉軸32的旋轉機構，驅動旋轉馬達361，讓旋轉軸32以所期望的旋轉速度旋轉，藉此便可讓引導板31以及該引導板31上所保持的晶圓W旋轉。

另外在貫通插入旋轉軸32內部的升降桿34的上端部，設有擴張成研缽狀的開口部341，如圖3所示的，在該開口部341的傾斜面上設有升降桿34從引導板31的頂面突出時從底面支持晶圓W的3支支持銷342。另外，在升降桿34的下端部透過升降板352連接著汽缸馬達351，驅動該汽缸馬達351使升降板352以及升降桿34朝上下方向移動，升降桿34便可從引導板31的頂面突出或沒入，如是便能夠在到達升降桿34上方的保持臂部161與支持銷342之間傳遞晶圓W。

再者，升降桿34的內部設置有液體流路343，其沿著上下方向貫通該升降桿34。液體流路343具備以下功能：將未圖示的HF溶液儲留部所供給的HF溶液、DIW(DeIonized Water)或IPA(IsoPropyl Alcohol)等處理液經由設置在升降桿34的上端部的開口部341供應到晶圓W的底面。因此本實施形態之升降桿34相當於本發明的處理液供給部，其對晶圓W的底面供給作為處理液的HF溶液。

再者，如圖3、圖4所示的，在上述引導板31設有曲面的周緣部的上方位置配置了導向板37。導向板37係由板材所構成的圓環狀構件，該板材於其底面側形成凹曲面，該凹曲面對應引導板31側的曲面(凸曲面)，該板材的中央區域形成開口部372，該開口部372具有比晶圓W更大一圈的直徑。如圖3所示的，引導板31的支持銷312上所載置的晶圓W被配置在該導向板37的開口部372的內側。

導向板37被固定銷371固定在引導板31的上方位置，使引導板31的頂面側的曲面與導向板37的底面側的曲面之間留有間隙。從升降桿34的開口部341供給出來而在晶圓W的底面與引導板31的頂面之間的間隙擴散的HF溶液，會流入引導板31與導向板37之間的間隙內而被引導至杯狀體4該側。

杯狀體4包含：在如圖4所示的扁平圓筒狀構件內，於該構件的頂面側中央區域開口的凹部(以下，該凹部的開口部分稱為開口部44)；以及以包圍該凹部的方式設置，從該凹部的上端部向圓筒狀構件的周圍側下端部逐漸擴展延伸，且具有縱剖面形成U字形的內周圍面的儲液空間41。

引導板31以及導向板37，如上所述受到貫通杯狀體4之底面的旋轉軸32支持而被收納於杯狀體4的凹部內，引導板31以及導向板37的周緣部延伸到儲液空間41的上部側的空間內。然後，儲液空間41的上部側的內面形成對應導向板37的頂面側的曲面(凸曲面)的凹曲面，在導向板37配置於杯狀體4內的狀態下，該導向板37的頂面與儲液空間41的內面之間也形成間隙，可讓後述沖洗氣體流通經過。又圖3中的45係突起部，其延伸到設置在引導板31之底面側的溝部311內而形成狹窄的空間，以防止流入儲液空間41內的氣體流到旋轉軸32該側。

儲液空間41的底部設有用來排出儲液空間41內所儲存之HF溶液的排液口42，且在例如儲液空間41的側壁面上設有用來排出流入儲液空間41內之氣體的吸排氣口43。該吸排氣口43連接未圖示的空氣壓縮機等構件，將儲液空間41內的氣體吸引排出，讓該儲液空間41內維持比杯狀體4外部的框體21內部的壓力更低的負壓。

除了以上説明的各構造之外，液體處理裝置2更可具備例如圓板狀的頂板部5，其用來關閉杯狀體4的開口部44，並在其與引導板31上所保持之晶圓W之間形成扁平狀的空間。頂板部5的頂面由例如支持樑54以懸臂方式所支持，該支持樑54連接汽缸馬達55，藉由驅動該汽缸馬達55，該支持樑54便可在對向杯狀體4內之晶圓W的頂面的處理位置與從該位置移動到上方的退避位置之間移動。

又在頂板部5的中央部設有沖洗氣體供給口531，其用來對晶圓W與頂板部5之間所形成的空間供給沖洗氣體，例如：氮氣氣體等的惰性氣體，該沖洗氣體供給口531連接沖洗氣體供給管53，沖洗氣體供給管53連接未圖示的沖洗氣體供給源。該沖洗氣體供給口531以及沖洗氣體供給管53相當於本實施形態之液體處理裝置2的氣體供給部。

另一方面，在頂板部5的底面側設有可嵌合於杯狀體4的開口部44的內側，且向頂板部5的下方側突出的圓環狀突起部51。突起部51上設有從外周圍側向內周圍側而朝下方延伸的例如2段的高低差，該高低差的最下端面對向晶圓W的頂面周緣部，形成比中央部側的空間更狹窄的間隙。在本實施例中，突起部51的最下端面與晶圓W的周緣部之間的間隙為例如0.5mm～2.0mm左右。

在比突起部51形成高低差的區域更靠內周圍側的位置上，設有從外周圍側向內周圍側並朝上方延伸的推拔狀傾斜面，可將供給到形成於晶圓W與頂板部5之間的空間的氣體導向上述間隙。該等突起部51與晶圓W之間形成狹窄的間隙，在將中央側的空間內的氣體排向儲液空間41側的這個態樣中發揮間隙形成構件的功能。另外突起部51，可將儲液空間41側的氣體環境與形成於晶圓W與頂板部5之間的空間作出區隔，防止儲液空間41的HF氣體或液霧逆流，而具備區隔構件的功能。

在將頂板部5下降到處理位置的狀態下，開口部44的內周圍面與嵌入該開口部44內的突起部51的外周圍面之間以及杯狀體4的頂面與頂板部5的底面之間形成與儲液空間41連通的間隙，使框體21內的氣體環境，亦即頂板部5的頂面側的環境的氣體被吸取而流入儲液空間41該側。

具備以上構造的頂板部5設有用來減少沖洗氣體使用量的氣體導入口52。本實施例之氣體導入口52係由貫通頂板部5頂面與底面的例如圓形的開口部所構成。氣體導入口52在比形成於突起部51與晶圓W之間的狹窄間隙更靠中央部側的區域以包圍沖洗氣體供給口531的周圍的方式設置，可設置例如6個氣體導入口52。藉此當如後述的運作説明所述的在設置於晶圓W與頂板部5之間的空間形成負壓時，便可透過氣體導入口52將頂板部5的頂面側的環境的氣體導入。

又包含液體處理裝置2的液體處理系統1連接如圖2、圖3所示的控制部6。控制部6係由例如未圖示的電腦所構成，其具備CPU與記憶部，記憶部記錄有步驟(命令)群所組成的程式，其對於該等液體處理系統1或液體處理裝置2的運作進行控制，亦即，對於將晶圓W送入各液體處理裝置2內，在液體處理裝置2進行液體處理以除去晶圓W的裏面側的SiN膜，然後送出晶圓W等的動作進行控制。該程式儲存於記憶媒體，例如：硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡等，且可安裝到電腦上。控制部6設置於例如液體處理系統1的機械控制單元113內。

茲就具備以上構造的本實施形態之液體處理系統1的運作進行説明。當液體處理系統1開始進行處理時，第1晶圓運送機構15便從載置於載置台13上的FOUP 7取出晶圓W，並將晶圓W依序載置於液體處理部11該側的晶圓傳遞單元114。第2晶圓運送機構16從晶圓傳遞單元114取出未經處理的晶圓W，並將該晶圓W送入任一液體處理單元201～204。

在液體處理單元201～204中，如圖5(a)所示的頂板部5退避到退避位置，在框體21的檔門22打開後，保持晶圓W的保持臂部161便進入到位於退避位置的頂板部5與杯狀體4的開口部44之間的位置。接著如圖5(b)所示的升降桿34上升而與保持臂部161交錯，晶圓W便被傳遞到升降桿34的支持銷342上，之後，保持臂部161退出到框體21之外，然後檔門22關閉。

然後，升降桿34沒入旋轉軸32內，晶圓W被保持在支持銷312之上，同時頂板部5下降到處理位置，準備開始進行液體處理。此時框體21內持續形成清淨空氣的降流。又在圖5(a)、圖5(b)、圖6中軸承部33的記載被省略。

以上動作完成之後，如圖6所示的讓旋轉軸32以例如數百rpm左右的旋轉速度旋轉，同時開始從液體流路343供給HF溶液。從開口部341吐出的HF溶液因為引導板31旋轉的離心力在晶圓W與引導板31之間的空間內從中央側向周圍側流動而擴散到晶圓W的整個底面側。藉此HF溶液與晶圓W的底面接觸而溶解SiN膜，將該不要的膜層除去。又HF溶液在晶圓W與引導板31之間的空間內從中央側向周圍側流動會發生白努利效應，使晶圓W被吸向引導板31側而受到固定。接著，通過晶圓W底面的HF溶液流入引導板31與導向板37之間的間隙，然後流落到儲液空間41內。像這樣，在本實施例中是利用白努利夾頭的方式固定晶圓W，惟亦可使用機械式夾頭固定晶圓W，自不待言。

另一方面，在晶圓W的頂面側，經過加壓的沖洗氣體從沖洗氣體供給管53供給到晶圓W與頂板部5之間的空間內，該沖洗氣體從晶圓W的中央部側向周緣部側流動。另外，引導板31上的晶圓W旋轉使沖洗氣體也受到離心力的作用，藉此亦可促進沖洗氣體從晶圓W的中央部側向周緣部側流動。

像這樣伴隨引導板31的旋轉或沖洗氣體的流動所產生的白努利效應在引導板31與晶圓W之間的空間形成負壓，頂板部5的頂面側的環境的氣體(清淨空氣)透過氣體導入口52被導入該空間內。比起未設置氣體導入口52的情況而言，導入頂板部5的頂面側的清淨空氣可減少從沖洗氣體供給管53所供給之沖洗氣體的供給量。

沖洗氣體以及清淨空氣在引導板31與晶圓W之間的空間內從中央部側流向周緣部側，到達設置有突起部51的區域，流入因為吸排氣而形成負壓的儲液空間41內。詳細而言，該等氣體係穿過晶圓W與突起部51之間的狹窄間隙，通過導向板37與儲液空間41之間的間隙，並流入儲液空間41內的下方側空間。

再者，從開口部44與突起部51之間延續到杯狀體4與頂板部5之間的間隙，向維持負壓的儲液空間41內從頂板部5的頂面側導入清淨空氣。該清淨空氣與穿過突起部51下方的沖洗氣體以及清淨空氣的混合氣體流合流，通過導向板37的頂面側，流入儲液空間41內的下方側空間。

像這樣從沖洗氣體供給口531所供給之沖洗氣體、從氣體導入口52所導入之清淨空氣、從頂板部5與杯狀體4之間的間隙導入的清淨空氣三者合流並流過導向板37的頂面側，故從引導板31飛散到儲液空間41內的HF溶液的液霧或HF揮發所產生的HF氣體便無法逆著上述沖洗氣體等氣體流而流到晶圓W的頂面側。如是，便能夠防止形成半導體裝置的晶圓W的頂面側受到HF溶液的液霧或HF氣體蝕刻而產生不良瑕疵。

在藉由以上的運作除去形成於晶圓W底面側(裏面側)的不要的SiN膜之後，液體處理裝置2停止HF溶液的供給，接著例如讓晶圓W繼續旋轉並從液體流路343透過開口部341供給DIW洗淨晶圓W的裏面，然後，將晶圓W甩乾，完成液體處理。

晶圓W甩乾之後便停止旋轉軸32的旋轉，在沖洗氣體供給口531的沖洗氣體供給停止之後，將頂板部5上升到退避位置，用與送入時相反的動作將晶圓W從升降桿34傳遞到保持臂部161，藉此將晶圓W送出液體處理裝置2。

然後透過晶圓傳遞單元114沿著與送入時相反的路徑將晶圓W送到搬運輸送室14，將晶圓W收納於FOUP 7內，完成一連串的動作。液體處理系統1以上述的動作對複數的晶圓W連續實施，亦即對載置台13上所載置的FOUP 7內的所有晶圓W實施液體處理。

本實施形態之液體處理裝置2具有以下的效果。由於以對向晶圓保持機構3上所保持之晶圓W的頂面的方式設置頂板部5，且在該頂板部5上設置用來導入例如其頂面側之環境的氣體的氣體導入口52，故當晶圓W旋轉時，伴隨晶圓W旋轉或沖洗氣體流動的白努利效應讓該空間內部形成負壓，這樣便能夠導入頂板部5的頂面側的環境的氣體(在本實施例中係框體21內所形成的清淨空氣的降流)。結果，便形成從晶圓W的頂面側向底面側流動的氣體，該氣體流將晶圓W的頂面側的氣體環境與底面側的氣體環境隔離分開，如是便能夠防止晶圓W的底面側的HF氣體或HF液霧繞到形成半導體裝置的晶圓W的頂面側而造成不必要的蝕刻進而產生不良瑕疵。

又在本實施形態之液體處理裝置2中，為了能夠更確實地隔離晶圓W的頂面與底面的氣體環境，而設置了用來從晶圓W的中央部向形成於頂板部與該晶圓W之間的空間供給經過加壓之沖洗氣體的沖洗氣體供給口531以及沖洗氣體供給管53。結果，從氣體導入口52導入之氣體與沖洗氣體合流而流過晶圓W的表面，相較於未設置例如氣體導入口52的情況而言，除了能夠減少沖洗氣體的供給量之外，還能夠發揮防止HF氣體或HF液霧迴繞的效果。

上述實施形態係例示出利用HF溶液除去形成於晶圓W底面之SiN膜的液體處理的實施例，所除去的膜層或處理液的種類並非僅限於該實施例，亦可利用稀HCl等其他處理液除去Cu膜等其他膜層。另外，液體處理的種類也並非僅限於用來除去形成於晶圓W底面的膜層而已，亦可進行例如洗淨處理等其他種類的處理。

在此氣體導入口52的合計面積宜在例如對向晶圓W的頂板部5的面積的5%～50%左右的範圍內。又氣體導入口52的形狀並非僅限於圖4所示的實施例，亦可為扇形或多角形。就氣體導入口52的大小、設置個數而言亦非僅限於上述的實施例，可適當增加或減少。

除此之外，亦可不設置讓頂板部5升降的支持梁54或汽缸馬達55，而採用將頂板部5固定於杯狀體4之頂面上的構造。在該情況下可設置例如於杯狀體4的側周圍面上具備檔門的晶圓W送入送出口，讓保持臂部161進入該送入送出口以傳遞晶圓W。

然後進行液體處理的區域也不僅限於對晶圓W的整個底面供給處理液的情況，亦可僅對例如晶圓W的底面的周緣部實施液體處理。在該情況下用真空夾頭等構件取代引導板31保持例如晶圓W的底面中央部，讓處理液的吐出噴嘴對向晶圓W的周緣部並讓晶圓W旋轉，而形成僅對該周緣部底面供給處理液的構造。

在此圖3係例示出將整個杯狀體4收納於框體21內的實施例，惟亦可如圖7所示的採用將小型框體21載置於杯狀體4的頂面上而讓液體處理裝置2整體小型化的構造。此時排出框體21內之氣體環境的排氣口212可設置在例如框體21的側周壁面等部位上。

另外，氣體導入口52並非僅限於直接在頂板部5的頂面開口的態樣，亦可如圖8所示的在頂板部5連接吸氣管56，在該吸氣管56上設置氣體導入口52，以導入遠離該頂板部5之位置的環境的氣體。如圖8所示的氣流導入部24係由板狀構件包圍所形成的空間，是與框體21區隔的各別獨立空間，該空間內可導入清淨的氣流。於是在本實施例中吸氣管56係向頂板部5的上方側以煙囪狀突出並延伸進入框體21內的空間，氣體導入口52係在該吸氣管56之上端部的開口。另一方面，導入從FFU116進入之清淨空氣流的氣流導入部24設有下端部向框體21內部開口的短管狀的套筒部25，吸氣管56的上端部插入該套筒部25內。

結果，氣體導入口52向氣流導入部24內部開口，而能夠導入從FFU116進入的清淨氣流。因此，即使在例如因為設置在晶圓W的送入送出口23的檔門22的打開或關閉動作或是伴隨頂板部5的升降動作等情況而產生微粒時，也能夠降低該等微粒從氣體導入口52被導入而附著於晶圓W表面這種不良情況的發生機率。在此若沖洗氣體供給管53的沖洗氣體與從氣流導入部24導入之清淨空氣的下降流相比較的話，沖洗氣體的壓力較高，流量也較大。又在圖8所示的實施例中，可讓吸氣管56的上端部經由套筒部25進入氣流導入部24的內部，以避免在頂板部5升降時吸氣管56與框體21互相干涉。

在此氣體導入口52的氣體吸取，並非僅限於將吸氣管56經由套筒部25插入氣流導入部24內部的態樣。亦可採用例如讓氣體導入口52在設置於頂板5之通流孔211的下方側附近位置開口，並使該氣體導入口52向氣流導入部24內部開口的構造。此時，吸氣管56在例如頂板5升降時吸氣管56與框體21的頂部不會互相干涉的範圍內延伸到通流孔211的下方側附近位置。在此，通流孔211的下方側附近位置宜位於比檔門22的打開或關閉動作範圍更上方的位置，且位於比頂板部5的升降動作範圍更上方的位置，另外，亦可讓吸氣管56在框體21內彎曲成例如L字型，並讓氣體導入口52向與送入送出口23的設置位置相反的方向開口。

[實施例]

(實驗)

在杯狀體4上配置頂板部5，實施除去晶圓W底面側之SiN膜的液體處理，對應氣體導入口52的有無在晶圓W的頂面側的49個位置(如圖10白點所示)測量蝕刻量。

A.實驗條件

使用如圖3所示的液體處理裝置2，其具備頂板部5，該頂板部5設有氣體導入口52，以及如圖9所示的液體處理裝置20，其具備頂板部5，該頂板部5未設有氣體導入口52，晶圓W的頂面與底面形成有1500的SiN膜，對於晶圓W的底面側供給HF溶液以除去SiN膜。一邊讓晶圓W以850rpm旋轉一邊以1.0L/分的速度供給濃度約50wt%、溫度60℃的HF溶液30秒鐘，之後進行漂洗洗淨、甩乾乾燥，測量晶圓W的頂面側的蝕刻情況。另外在圖9所記載的液體處理裝置20中省略框體21等構件的記載。

(實施例1)使用圖3所記載的液體處理裝置2進行液體處理，該液體處理裝置2具備頂板部5，該頂板部5設有氣體導入口52。沖洗氣體供給管53的沖洗氣體(氮氣氣體)的供給量為200L/分。

(比較例1)使用圖9所記載的液體處理裝置20進行液體處理，該液體處理裝置20具備頂板部5，該頂板部5未設有氣體導入口52。圖9所記載的液體處理裝置20其突起部51也設有向晶圓W的周緣部延伸而用來供給沖洗氣體的沖洗氣體供給管53a，中央部的沖洗氣體供給口531以200L/分的速度供給沖洗氣體，周緣部的突起部51的沖洗氣體供給管53a以100L/分的速度供給沖洗氣體。圖9所示的57係緩衝板，用來防止對晶圓W表面吹送大量沖洗氣體所產生的白努利效應使晶圓W浮起。

(比較例2)在圖9所示的液體處理裝置20中，僅從中央部的沖洗氣體供給口531以200L/分的速度供給沖洗氣體。未設置緩衝板57。

B.實驗結果

(實施例1)的結果顯示於圖10，(比較例1、2)的結果分別顯示於圖11、圖12。圖10～圖12係將晶圓W的表面側的SiN膜的膜厚的測量結果在晶圓W上以彩色圖顯示的結果。這些圖係讓晶圓W頂面側之膜厚變化量對應平均膜厚±0.4範圍內之變化量的彩色圖。實際的彩色圖根據－0.4→平均膜厚→+0.4的膜厚變化，彩色圖的顏色也按照藍→綠→紅的順序變化。圖10～圖12係將該彩色圖的輸出結果轉換成以灰階方式表示的圖式。

根據圖10所顯示的(實施例1)的結果，晶圓W表面的SiN膜的蝕刻量約在平均膜厚±0.2的範圍內，晶圓W整面的彩色圖幾乎都是綠色的。這是因為，HF等氣體並未繞到晶圓W的頂面側，頂面側沒有受到蝕刻，故SiN膜的表面未形成明顯的凹凸。

根據圖11所顯示的(比較例1)的結果，沖洗氣體合計以300L/分的速度供給，與(實施例1)的情況幾乎相同，晶圓W表面的SiN膜的蝕刻量約在平均膜厚±0.2的範圍內，晶圓W整面的彩色圖幾乎都是綠色的。然而(比較例1)所需要的沖洗氣體是(實施例1)的1.5倍，由此可知當使用未設置氣體導入口52的頂板部5時，為了防止HF氣體迴繞到頂面側需要更多的沖洗氣體。

根據圖12所顯示的(比較例2)的結果，在晶圓W的周緣部交替形成相對於平均膜厚+4以上的紅色區域(附上※的記號)以及－4以下的藍色區域(附上△的記號)。這表示HF氣體迴繞到晶圓W的頂面側對SiN膜進行蝕刻而形成高低差較大的凹凸。由此可知當使用沒有氣體導入口52的頂板部5時，即使供給與(實施例1)相同氣體量的沖洗氣體也無法充分防止HF氣體迴繞到頂面側。

從以上(實施例1)、(比較例1、2)的結果，可確認出在頂板部5設置氣體導入口52，即使減少沖洗氣體的供給量也能夠防止HF等氣體迴繞到底面側，而對晶圓W的頂面側造成不必要的蝕刻。

W．．．晶圓

1．．．液體處理系統

11．．．液體處理部

111．．．藥液儲藏單元

112．．．電源單元

113．．．機械控制單元

114．．．晶圓傳遞單元

115．．．加熱/冷卻單元

116．．．風扇過濾器單元(FFU)

12．．．送入送出部

13．．．載置台

14．．．搬運輸送室

141．．．側壁部

142．．．開口部

143．．．檔門

15．．．第1晶圓運送機構

151．．．保持臂部

16．．．第2晶圓運送機構

161．．．保持臂部

2．．．液體處理裝置

20．．．液體處理裝置

21．．．框體

22．．．檔門

23．．．送入送出口

24．．．氣流導入部

25．．．套筒部

201．．．液體處理單元

202．．．液體處理單元

203．．．液體處理單元

204．．．液體處理單元

211．．．通流孔

212．．．排氣口

3．．．晶圓保持機構

31．．．引導板

32．．．旋轉軸

33．．．軸承部

34．．．升降桿

37．．．導向板

311．．．溝部

312．．．支持銷

313．．．缺口部

341．．．開口部

342．．．支持銷

343．．．液體流路

351．．．汽缸馬達

352．．．升降板

361．．．旋轉馬達

362．．．帶輪

363．．．驅動帶

364．．．帶輪

371．．．固定銷

372．．．開口部

4．．．杯狀體

41．．．儲液空間

42．．．排液口

43．．．吸排氣口

44．．．開口部

45．．．突起部

5．．．頂板部

51．．．突起部

52．．．氣體導入口

53．．．沖洗氣體供給管

53a．．．沖洗氣體供給管

54．．．支持樑

55．．．汽缸馬達

56．．．吸氣管

57．．．緩衝板

531．．．沖洗氣體供給口

6．．．控制部

7．．．FOUP

圖1係橫剖面俯視圖，表示具備本發明之液體處理裝置的液體處理系統的整體構造。

圖2係上述液體處理系統的縱剖面側視圖。

圖3係縱剖面側視圖，表示設置於上述液體處理系統內的液體處理裝置的構造。

圖4係縱剖面立體圖，表示上述液體處理裝置的內部構造。

圖5係表示上述液體處理裝置的運作的第1説明圖。

圖6係表示上述液體處理裝置的運作的第2説明圖。

圖7係縱剖面側視圖，表示收納上述液體處理裝置的框體的變化實施例。

圖8係縱剖面側視圖，表示上述液體處理裝置的另一實施例。

圖9係放大縱剖面圖，表示比較例之液體處理裝的構造。

圖10係表示實施例之晶圓的表面側的蝕刻量的説明圖。

圖11係表示比較例之晶圓的表面側的蝕刻量的第1説明圖。

圖12係表示比較例之晶圓的表面側的蝕刻量的第2説明圖。