專利名稱：基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于利用施加了超聲波的處理液來處理基板的基板處理 裝置。
背景技術(shù)：
在半導體裝置或液晶顯示裝置等的制造過程中，有在半導體晶片或玻 璃基板等基板上形成電路圖形的光刻工序。在該光刻工序中，如眾所周 知，在上述基板上涂敷抗蝕劑，并隔著形成有電路圖形的掩膜將光照射 到該抗蝕劑上，接著除去抗蝕劑的沒有照射光的部分(或者是照射光的 部分)，并對除去的部分進行蝕刻，通過多次重復上述一系列工序，在上 述基板上形成電路圖形。
在上述一系列各工序中，若上述基板被污染，則不能精密地形成電路 圖形，成為產(chǎn)生不合格品的原因。因此，在各工序中，在形成電路圖形 時，在沒有殘留抗蝕劑或塵埃等微粒子的干凈的狀態(tài)下利用處理液處理 上述基板。
作為用處理液處理上述基板的裝置，已知有旋轉(zhuǎn)處理裝置。旋轉(zhuǎn)處理 裝置具有杯體。在該杯體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)臺，在該轉(zhuǎn)臺上可裝卸地保持上述基 板。
在上述轉(zhuǎn)臺的上方設(shè)有噴嘴體。此外，通過在旋轉(zhuǎn)上述轉(zhuǎn)臺的同時從 噴嘴體向基板供給處理液，由此處理該基板。
僅靠向基板供給處理液有時不能充分除去附著在基板上的污漬。因 此，向供給基板的處理液施加超聲波振動，來提高清洗效果。
以往，在將施加了超聲波振動的處理液供給基板時使用了噴嘴體。噴
嘴體具有處理液的供給口和噴射口，在內(nèi)部設(shè)有振動板。從供給口向噴 嘴體內(nèi)部供給處理液，與進行超聲波振動的上述振動板接觸而被施加超 聲波振動之后，在開口面積變小的上述噴射口加速后噴射到基板上。
向上述基板噴射的處理液，通過超聲波振動來重復加壓和減壓，在減 壓時在該處理液中產(chǎn)生以所溶解的氣體為中心的氣穴，通過在加壓時該 氣穴被擠破而產(chǎn)生沖擊波的氣穴作用，除去上述基板的污漬。
眾所周知，在處理液的溫度升高時，通過向處理液施加超聲波振動而 產(chǎn)生的氣穴作用變大。但是，若處理液的氣穴作用變大，則有時形成在 基板上的細微的布線由于該氣穴作用而受損。因此，在向處理液施加超 聲波振動的情況下，要求控制處理液的溫度。
此外，如上所述，現(xiàn)有的噴嘴體是使處理液與設(shè)置在噴嘴體內(nèi)部的振 動板接觸來施加超聲波振動的結(jié)構(gòu)。進行超聲波振動的振動板通過施加 在振動板上的能量被加熱成高溫。因此，接觸到振動板的處理液不能避 免溫度上升，所以若向該處理液施加超聲波振動來處理基板，則有時對 基板造成損傷。
此外，由于從噴嘴體的噴射口向基板噴射的處理液被加速，因此被加 速的處理液不會對基板施加沖擊，由此對基板造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基板處理裝置，該基板處理裝置在用施加超聲波振動 的處理液清洗基板時，能夠可靠控制處理液的溫度，由此能夠在不損傷 基板的情況下進行清洗處理。
艮P,該發(fā)明的基板處理裝置，利用施加了超聲波振動的處理液處理 基板，其特征在于，具備
振蕩體，是直方體狀并具有上述處理液的供給通路，該供給通路在該 振蕩體的長度方向的一端部的底面開口、并且向該振蕩體的長度方向的 另一端部傾斜形成；
振子，設(shè)在該振蕩體的上表面，使振蕩體進行超聲波振動；
第1冷卻機構(gòu)，冷卻供給上述供給通路的處理液。


圖1是表示作為該發(fā)明的一實施方式的處理裝置的旋轉(zhuǎn)處理裝置的概 略圖。
圖2是沿設(shè)在旋轉(zhuǎn)處理裝置的臂體上的振蕩體的長度方向的剖面圖。 圖3是沿圖2的X—X線的剖面圖。 圖4是振蕩體的下端部的放大剖面圖。
圖5是測量處理液的溫度、顆粒除去率及損傷之間的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式
下面，參照

該發(fā)明的一實施方式。
圖1表示該發(fā)明的一實施方式的旋轉(zhuǎn)處理裝置。該旋轉(zhuǎn)處理裝置具備 杯體1。在該杯體1的底部，在圓周方向上以規(guī)定間隔連接有多個排出管 2。各排出管2與未圖示的排氣泵連通。
在上述杯體1內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)臺3。該轉(zhuǎn)臺3具有基部3a和將一端連結(jié)在該 基部3a上的4個臂3b (只圖示了 2個)。在各臂3b的前端部分別設(shè)有支 持部4。各支持部4包括支持銷5和比支持銷5更靠臂3b的前端側(cè)設(shè)置 的一對結(jié)合銷6 (僅圖示了l個)。結(jié)合銷6被設(shè)定為比支持銷5高。
上述轉(zhuǎn)臺3上被供給用于形成液晶顯示裝置的玻璃制的基板W。被供 給轉(zhuǎn)臺3的基板W的周邊部的角部底面被上述支持銷5支持，角部的一 對側(cè)面被上述結(jié)合銷6結(jié)合保持。
上述狀態(tài)3被控制電機11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。該控制電機11插入筒狀的固定 子12內(nèi)，并使同樣是筒狀的轉(zhuǎn)子13可旋轉(zhuǎn)地插入；在該轉(zhuǎn)子13上，通 過動力傳遞部件13a連結(jié)了上述轉(zhuǎn)臺3的基部3a。
上述控制電機11被控制裝置14控制其旋轉(zhuǎn)。由此，上述轉(zhuǎn)臺3能夠 通過上述控制裝置14以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
在上述轉(zhuǎn)子13內(nèi)插入了中空狀的固定軸15。在該固定軸15的上端，
設(shè)有位于上述轉(zhuǎn)臺3的上面?zhèn)鹊膰婎^16。即，噴頭16成為不與轉(zhuǎn)臺3 — 起旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在該噴頭16上，設(shè)有用于噴射處理液的多個第1噴嘴17 和用于噴射氣體的第2噴嘴18。
由此，從上述各噴嘴17、 18能夠向被轉(zhuǎn)臺3保持的基板W的底面的 中央部分有選擇地噴射處理液或氣體。即，能夠?qū)錡的底面進行清 洗和干燥處理。
在上述杯體1的側(cè)方設(shè)有臂體22。該臂體22的基端部與中空狀的軸 體23的上端連結(jié)。該軸體23的下端與旋轉(zhuǎn)電機24連結(jié)。旋轉(zhuǎn)電機24 將軸體23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動規(guī)定角度。從而，上述臂體22能夠沿著轉(zhuǎn)臺3的直 徑方向被搖動驅(qū)動。
上述旋轉(zhuǎn)電機24安裝在通過未圖示的線性導向器可沿著上下方向移 動的可動板25上。通過上下驅(qū)動缸體26沿上下方向驅(qū)動該可動板25。
在上述臂體22的前端，朝向上述轉(zhuǎn)臺3上所保持的基板W設(shè)有用于 供給純凈水、臭氧水、過氧化氫水、氨水等處理液的供給裝置31。如圖 2和圖3所示，該供給裝置31具有振蕩體32，該振蕩體32用石英等具 有耐藥品性及耐熱性的材料形成為直方體狀。在該振蕩體32的底面，在 整個長度方向上形成有截面山形狀的多個引導槽33，該引導槽33在寬度 方向上并列形成。如圖4所示，形成上述引導槽33的斜面33a的角度e 被設(shè)定為7 10度。
在上述振蕩體32的上面，在寬度方向上隔開的帶狀的2個振子34沿 著長度方向粘接固定。由未圖示的超聲波振蕩裝置向該振子34施加高頻 電壓。由此，上述振蕩體32與振子34—起進行超聲波振動。
若將上述斜面33a的角度9設(shè)定為7 10度，則在將振蕩體32的上 表面的振子34的超聲波振動向振蕩體32的底面?zhèn)鞑r，在該底面的斜 面33a不會全反射返回而會透過。
在上述振蕩體32的長度方向一端部形成有將一端開口于上端面的處 理液的供給通路35。該供給通路35的另一端部從上述振蕩體32的長度 方向一端部向另一端部傾斜，另一端與擴散槽38連通，該擴散槽38在
上述振蕩體32的一端部底面，形成在大體上整個寬度方向的全長上。艮P， 上述供給通路35的另一端通過擴散槽38，在上述振蕩體32的長度方向 一端部的底面開口。
在上述振蕩體32的一端部上表面設(shè)置連接塊39，該連接塊39的下端 面液密地接觸上述振蕩體32的一端部上表面。在該連接塊39上形成有 連通路39a。該連通路39a的一端與上述供給通路35的一端連通。
在上述連通路39a的另一端連接有用于供給處理液的供給管41。如圖 l所示，該供給管41穿過臂體22導出到外部，另一端連接到未圖示的處 理液的供給源。
此外，在上述供給管41被導出到外部的部分，依次連接有用于冷卻 處理液的作為第1冷卻機構(gòu)的熱交換器42、和用于在處理液中溶解氮氣、 空氣或二氧化碳氣體等氣體的氣體溶解器43。
上述熱交換器42能夠?qū)⑻幚硪豪鋮s到所希望的溫度，在該實施方式 中，能夠冷卻到低于設(shè)置處理裝置的清潔室的室溫的溫度即例如10 2(TC的范圍內(nèi)。
在上述振蕩體32的外周面的高度方向中途部，在全周上形成有鍔44。 在比振蕩體32的側(cè)面的上述鍔44靠上方的部分設(shè)有作為第2冷卻機構(gòu) 的冷卻體45。在該冷卻體45上形成有用于流出冷卻水等冷卻介質(zhì)的流路 46。
通過在上述流路46中流過冷卻介質(zhì)，振蕩體32和通過該振蕩體32 設(shè)置在其上表面的振子34被冷卻。此外，冷卻體45可以不設(shè)在振蕩體 32的側(cè)面，而是設(shè)在上表面，只要設(shè)在至少某一方就可以。
上述振蕩體32的上述鍔44的上部被內(nèi)罩體47覆蓋。該內(nèi)罩體47由 外罩體49覆蓋，該外罩體49通過未圖示的包裝使兩端部液密地重疊在 上述鍔44的底面上。由此，即使向基板W供給的硫酸或過氧化氫水等 處理液飛散到杯體1內(nèi)，也可以防止該處理液及氣氛附著在振子34等上。
接著，對利用上述結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)處理裝置除去附著在基板W上的顆粒 等污漬的情況進行說明。
首先，使冷卻介質(zhì)流過冷卻體45的流通路46，并且使臂體22向下方 向驅(qū)動，使振蕩體32的底面與保持在轉(zhuǎn)臺3上的基板W的上表面的中 央部分隔著微小的間隔對置。此時，振蕩體32相對于基板W的直徑方 向，定位為使底面上開口的供給通路35的前端與基板W的旋轉(zhuǎn)中心大 致一致。
接著，對振子34施加高頻電壓，使振蕩體32進行超聲波振動，并 且從與振蕩體32連接的供給管41供給處理液。與此同時，使臂體22搖 動，使供給裝置31在基板W的旋轉(zhuǎn)中心部和直徑方向外側(cè)端之間往返 運動。
處理液從上述供給管41經(jīng)過形成在振蕩體32上的供給通路35，在底 面的擴散槽38中，在振蕩體32的寬度方向大致整個長度上擴散后，在 振蕩體32的底面和基板W的上表面之間的間隙流出。由于處理液通過 擴散槽38擴散，所以與流過供給通路35的速度相比，不被加速而流過 基板W上。
由于上述供給通路35的下端部從振蕩體32的長度方向一端向另一端 傾斜，在上述振蕩體32的底面和基板W的上表面的間隙流出的處理液， 如圖2中箭頭A所示，沿著上述供給通路35的傾斜方向，從振蕩體32 的擴散槽38向底面流出，從其擴散槽38被引導槽33引導而流過基板W 的上表面。
流過引導槽33的處理液從振蕩體32被賦予超聲波振動。因此，基板 W的上表面通過賦予超聲波振動的處理液清洗。清洗了基板W的上表面 的處理液沿著引導槽33順利流向規(guī)定方向，從基板W的上表面流出。
因此，用賦予了超聲波振動的處理液除去的基板W的污漬與該處理 液一起順利且迅速地從基板W的上表面流出，因此，能夠防止再次附著 在基板W的上表面。
供給振蕩體32的處理液，通過設(shè)在供給管41上的熱交換器42冷卻 到預定的溫度，例如冷卻到低于設(shè)置裝置的清潔室的室溫的溫度、例如 10 20°C。此外，通過流過設(shè)置于外周面上的冷卻體45的冷卻介質(zhì)來冷
卻振蕩體32。
因此，對振子34施加電壓使其超聲波振動，由此，即使該振子34發(fā) 熱，也可以防止通過該熱振蕩體32或流過形成于振蕩體32上的供給通 路35的處理液被加熱而溫度上升。
因此，利用振蕩體32對流過供給通路35的處理液施加超聲波振動， 通過該處理液的氣穴作用清洗處理基板W時，處理液在維持由熱交換器 42設(shè)定的溫度的狀態(tài)下清洗處理基板W，所以能夠防止由于處理液的溫 度上升對基板W造成損傷。
圖5是用第1折線X表示處理液的溫度和被清洗的基板的顆粒除去率 之間的關(guān)系，用第2折線Y表示處理液的溫度和賦予基板的損傷之間的 關(guān)系的圖表。即，上述圖表的橫軸上表示處理液的溫度，在一個縱軸上 表示顆粒的除去率，在另一個縱軸上表示對基板造成的損傷。此外，損 傷的單位表示每lcm2的布線的切斷或布線的歪斜等缺陷部位的個數(shù)。
根據(jù)圖5可知，顆粒的除去率幾乎不會受到處理液的溫度的影響，大 體上是一定的。對此，可以確認對基板W造成的損傷在處理液的溫度為 18X:時比22'C時低，在IO'C時比18。C時大幅降低。
艮P，能夠確認處理液的溫度越低，對基板W造成的損傷越小。此外， 能夠確認若對冷卻到大致l(TC的溫度的處理液施加超聲波振動，并用該 處理液處理基板W，則可以在幾乎不對基板W帶來損傷的情況下能夠進 行清洗處理。
根據(jù)以上所述，處理液的溫度最好設(shè)定在10 18'C的范圍，但是，即 使是18 2(TC的范圍，也能夠某種程度地降低基板W上產(chǎn)生的損傷。因 此，處理液的溫度只要設(shè)定在10 2(TC的范圍內(nèi)即可。
再有，在處理液的溫度是1(TC時，在基板W上產(chǎn)生的損傷的個數(shù)大 致接近于O，所以即使將處理液的溫度設(shè)定為低于l(TC的溫度時，可認 為基板W上產(chǎn)生的損傷的個數(shù)幾乎不變化。
由于處理液是從供給路35在擴散槽38中擴散后供給到基板W，所以 速度比流過供給通路35的速度加快而向基板W供給。因此，基板W不
會因處理液的流速而受到?jīng)_擊，所以由此也能夠防止在基板W上造成損 傷。
在供給處理液的供給管41上設(shè)有氣體溶解器43。因此，可通過該氣 體溶解器43調(diào)節(jié)溶解在處理液中的氣體的量。若控制處理液中所包含的 氣體的量，則能夠調(diào)節(jié)對處理液施加了超聲波振動時所產(chǎn)生的氣穴作用 的強度。因此，若與處理液溫度一起控制包含在處理液中的氣體的量， 則能夠進一步提高處理液的清洗性能。
在每單位時間清洗處理基板W的與振蕩體32的底面相同大小面積的 部分。即，由于被施加超聲波振動的處理液位于振蕩體32的底面整體和 與基板W的上述底面整體對置的部分之間，所以能夠在與振蕩體32的 底面對應的面積上用處理液進行處理。因此，與使用噴嘴體的以往的技 術(shù)相比，每單位時間的處理面積增大，所以能夠高效地清洗處理基板W。
并且，將振蕩體32設(shè)在臂體22上，利用該臂體22使上述振蕩體32 沿著基板W的上表面的直徑方向搖動，由此，能夠?qū)⒒錡高效地進 行清洗處理。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明，通過第1冷卻機構(gòu)冷卻的處理液，通過設(shè)在振蕩體的長 度方向一端部的供給通路，不與使振蕩體進行超聲波振動的振子接觸而 施加超聲波振動，從上述供給通路流出。因此，能夠不使處理液的溫度 上升而施加超聲波振動并向基板供給。
權(quán)利要求
1、一種基板處理裝置，利用施加了超聲波振動的處理液處理基板，其特征在于，具備振蕩體，是直方體狀并具有上述處理液的供給通路，該供給通路在該振蕩體的長度方向的一端部的底面開口、且朝向該振蕩體的長度方向的另一端部傾斜形成；振子，設(shè)置在該振蕩體的上表面，使振蕩體進行超聲波振動；及第1冷卻機構(gòu)，冷卻供給上述供給通路的處理液。
2、 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，在上述振蕩體 上設(shè)有用于冷卻該振蕩體的第2冷卻機構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，供給上述供給 通路的處理液不被加速而被供給上述基板。
4、 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，上述第1冷卻 機構(gòu)將上述處理液的溫度冷卻到10 18°C。
5、 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，在上述處理液 的供給通路，設(shè)有在該處理液中溶解氣體的氣體溶解機構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，具有 轉(zhuǎn)臺，用于保持并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述基板；和臂體，在該轉(zhuǎn)臺的上表面，沿著上述基板的直徑方向被搖動驅(qū)動， 在上述臂體的前端部，上述振蕩體設(shè)置成底面與上述基板對置。
全文摘要
本發(fā)明的基板處理裝置，利用施加了超聲波振動的處理液處理基板，具備振蕩體(32)，是直方體狀并具有處理液的供給通路(35)，該供給通路(35)在該振蕩體的長度方向的一端部的底面開口、并且向該振蕩體的長度方向的另一端部傾斜；振子(34)，設(shè)在振蕩體的上表面，使振蕩體進行超聲波振動；及熱交換器(42)，冷卻向供給通路供給的處理液。
文檔編號G02F1/1333GK101111928SQ20068000352
公開日2008年1月23日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者樋口晃一, 黑川禎明 申請人:芝浦機械電子株式會社