专利名称：微小气泡生成装置、微小气泡生成方法及基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及微小气泡生成装置、微小气泡生成方法及基板处理装置，涉及 如生成含^f效小气泡的洗涤用液体的微小气泡生成装置及微小气泡生成方法、 使用含微小气泡的洗涤用液体来处理基板的基板处理装置。
背景技术：
作为一例，基板处理装置在基板制造工序中，对基板提供纯水和药液等液 体进行处理。这种基板处理装置中，需要除去基板上粘附的微粒和液体中浮 游的微粒。
为了除去基板的4敖粒，专利文献l中提出了以下方案将微米气泡发生部 与基板处理装置连接，从微小气泡发生，向处理槽内的基板提供含微小气泡 的纯水。
该微米气泡发生部的结构如专利文献l中图9所示,微小气泡发生部的结 构为箱中形成送水管和环绕该送水管的送气路。送气路与氮气供给部和真 空泵连接，送气路中流动的氮气的压力由真空泵的工作来调整，使箱内加减 压。
由此，使箱内減压时，多余的气体过饱和，从送水管中流动的纯水中析出， 其气体通过中空子分离膜后流向送气路。使箱内加压时，送气路中流动的氮 气通过中空子分离膜后，加压溶解在送水管内的纯水中。特开2006-179765号公报.
但是，使用专利文献1所记载的微小气泡发生部生成含微小气泡的液体 时，微小气泡发生部一般是使用金属部件的结构。但使用金属部件时，对洗 涤半导体晶片有坏影响的金属离子会从金属部件中洗提出，含在含微小气泡
的液体内。因此，对基板进行洗涤处理时，基板上会粘附金属离子，在基板 处理后的后工序中可能会产生问题。PN接合的漏电和氧化膜耐力不合格，导 致载流子寿命降低等，对半导体设备的电气特性有致命 影响。
发明内容
本发明是鉴于上述问题发明的，其目的在于提供能够确实除去金属离子等 异物的微小气泡生成装置、」微小气泡生成方法及基板处理装置。
本发明的微小气泡生成装置，生成含微小气泡的液体，其特征在于，包括: 微小气泡液生成部，其生成含上述微小气泡的液体；异物除去机构部，其从 上述微小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的液体中除去异物。
本发明的微小气泡生成方法，使用生成含微小气泡的液体的微小气泡液生 成部和从上述微小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的液体中除去异物 的异物除去机构部，生成含上述微小气泡的液体，，其特征在于，由上述微小 气泡液生成部生成含上述微小气泡的液体，由上述异物除去机构部从上述微 小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的液体中除去异物。
本发明的基板处理装置，具有生成含微小气泡的液体的微小气泡生成装 置，其特征在于，上述微小气泡生成装置包括卩敞小气泡液生成部，其生成 含上述微小气泡的液体；异物除去机构部，其从上述微小气泡液生成部所提 供的含上述微小气泡的液体中除去异物。
图l是表示本发明的微小气泡生成装置的第1实施方式。
图2是表示图1所示的洗涤装置的一例。
图3是表示本发明的微小气泡生成装置的第2实施方式。
图4是表示本发明的《鼓小气泡生成装置实施方式中的《敫小气泡生成装置
的运行时间与微小气泡数的关系例。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施方式。 (第1实施方式)
图l表示本发明的微小气泡生成装置的第1实施方式。
如图l所示，微小气泡生成装置IO具有水供给部ll;气体供给部20;
微小气泡水生成部12;异物除去机构部30。
异物除去机构部30包括金属离子除去过滤器13、有^L污染除去装置14、
溶存气体除去机构15和微粒除去部16中的至少1个，这些部件的排列顺序
5没有特别限定。
图1所示的水供给部11通过打开阀门11B,能够向微小气泡水生成部12 提供液体，例如水。气体供给部20通过打开阀门20B，能够向微小气泡水生 成部12提供气体，例如氮气。
图1所示的微小气泡水生成部12是微小气泡液生成部的一例，将气体供 给部20所提供的氮气21通过如第1多孔质过滤器，并且将水供给部11所提 供的水22通过如第2多孔质过滤器，由此水中生成并含有多个微小气泡。由 此，微小气泡水生成部12能够由气体和水生成含多个微小气泡的水23。生成 的含微小气泡的液体23被提供给金属离子除去过滤器13。
图1所示的异物除去机构部30的金属离子除去过滤器13是用于除去^sf效 小气泡的水23中的金属不纯物的过滤器，例如使用离子交换树脂来形成较好。 离子交换树脂可以使用P月.离子交换树脂或阳离子交换树脂的单床或两者的混 床等。
异物除去机构部30的有机污染除去装置14是除去有机类污染物的部分， 例如用紫外线(UV)照射含微小气泡的水23。由此能够除去含^U、气泡的水 23中的有机污染物。有机物污染会影响到氧化膜的电气特性，所以要除去。
通过控制紫外线波长或能量强度，能够不压坏微小气泡地除去含微小气泡 的液体中的有机物。并且，通过进行上述控制，能够有效地从含微小气泡的 液体中除去有机物。
异物除去机构部30的溶存气体除去机构15是除去含微小气泡的水23中 的溶存气体、如氧气和二氧化碳气体等各种溶存气体的除气膜。例如溶存有 氧气时，会促进基板氧化，所以需要除去氧气。
异物除去机构部30的微粒除去部16是除去含微小气泡的水23中的微粒 等固体异物的过滤器。微粒粘附在基板上后，基板的布线会短路，对半导体 设备的电气特性有影响，所以要除去含微小气泡的水23中的微粒等固体异物。 通过微粒除去部16后的含微小气泡的液体23被提供到洗涤装置100上。
并且，微小气泡即使通过金属离子除去过滤器13和微粒除去部16，因微. 小气泡是不定形的，所以不会破裂。以往，向洗涤装置提供纟效小气泡时需要 有多个过滤器等，但通过上述结构，可以设置l个过滤器，能够筒化结构。图2表示图1所示的微小气泡生成装置10和作为洗涤装置100的一例的 基板处理装置。
图2所示的洗涤装置100具有基板保持部71;供给喷嘴75用的操作部 72;向下吹风用的带过滤器的风机73;杯74;供给喷嘴75;处理室76。
基板保持部71具有圓板的基底部件77、转动轴78和电机79,基板W可 装卸地固定在基底部件77上。处理室76内容纳有杯74、供给喷嘴75、基底 部件77和转动轴78。电机79根据控制部80的指令来动作，基底部件77能 够在R方向上连续转动。阀门11B和阀门20B能够根据控制部80的指令来控 制开关量。
图2所示的供给喷嘴75设置在基板W上部，供给喷嘴75由操作部72的 动作，能够向Z方向(上下方向)和X方向(基板的半径方向)移动。
图2所示的微小气泡生成装置10的微粒除去部16通过管81与供给喷嘴 75连接。因此，含微小气泡的水23通过管81提供到供给喷嘴75，含该微小 气泡的水23通过供给喷嘴75喷射到基板W表面。这样，将含微小气泡的水 23喷射到基板W表面上，由微小气泡所含的负电位包住带正电的微粒等污染 物，能够从基板W表面上将该污染物与微小气泡一起除去。
生成含微小气泡的水23时，即使金属离子和微粒等异物溶入水中，异物 除去机构部30也能够确实地除去金属离子和微粒等异物。因此，对基板W进 行洗涤处理时，不会对基板W有异物所导致的坏影响。 (第2实施方式)
图3表示本发明的微小气泡生成装置的第2实施方式。 图3所示的第2实施方式的微小气泡生成装置10B与图l及图2所示的第 1实施方式的微小气泡生成装置10的不同点在于，从微粒除去部16到微小气 泡水生成部12设置有循环用配管31。并且，循环用配管31中途连接有图2 所示的各洗涤装置100侧的管81。这些洗涤装置100与图2所示的洗涤装置 IOO相同。另外，微小气泡水生成部12具有槽40，其作用为根据需要排出一 部分含微小气泡的水23。
图3所示的第2实施方式的微小气泡生成装置10B的其他结构要素与图1 和图2所示的第1实施方式的微小气泡生戍装置.10的对应结构要素相同，所以第2实施方式中，用与第1实施方式相同的符号标记，省略其说明。
如图3所示，从纟效粒除去部16到微小气泡水生成部12设置有循环用配管 31，所以能够由1台微小气泡生成装置10B向多台洗涤装置100的基板提供 不含异物(污染物)的含微小气泡的水23。并且，含微小气泡的水23的一部 分或全部能够重复再利用，所以能够提高气体和水的利用效率。
而且，由^f效小气泡生成装置IOB，在樣i小气泡水生成部12中生成新的含 微小气泡的水23。并且，从微粒除去部16循环回到微小气泡水生成部12的 含微小气泡的水23的规定量排到箱40，向剩下的含^f敞小气泡的水23添加新 的含微小气泡的水23。因此，能够控制含微小气泡的水23中的微小气泡的量 和含微小气泡的水23的清洁度。
上述各本发明的实施方式中，异物除去机构部30可以包含金属不纯物过 滤器、有机污染除去装置、溶存气体除去机构、微粒除去部中至少一个。并 且，异物除去机构部30的各部件的排列顺序没有特别限定。
本发明的实施方式中，液体可以不使用纯水，使用通常的的水。
本发明的微小气泡生成装置，生成含微小气泡的液体，包括微小气泡液 生成部，其生成含微小气泡的液体；异物除去机构部，其从微小气泡液生成 部所提供的含微小气泡的液体中除去异物。由此，能够从含微小气泡的液体 中确实地除去金属离子等异物。
异物除去机构部包括金属不纯物过滤器，其从含微d、气泡的液体中除去金 属不纯物。由此能够从含微d、气泡的液体中确实地除去金属不纯物。
异物除去机构部包括有机污染除去装置，其从含微小气泡的液体中除去有 机类污染物。由此能够从含微小气泡的液体中确实地除去有机类污染物。
异物除去机构部包括溶存气体除去机构，其从含微小气泡的液体中除去溶 存气体。由此能够从含微小气泡的液体中确实地除去溶存气体。
异物除去机构部包括微粒除去部，其从含微小气泡的液体中除去微粒。由 此能够从含微小气泡的液体中确实地除去孩i粒。
异物除去机构部包含金属不纯物过滤器、有机污染除去装置、溶存气体除 去机构、微粒除去部中至少一个。由此，可以根据需要任意组合，构成异物 除去纟几构部。微小气泡液生成部和异物除去机构部由循环用配管连接，其作用是使通过 异物除去机构部后的含樣t小气泡的液体回到微小气泡液生成部。由此，能够 由微小气泡生成装置向多个洗涤装置的基板确实地提供不含异物(污染物) 的含微小气泡的水。并且，含微小气泡的水的一部分或全部可以重复再利用， 所以能够提高气体和水的利用效率。
图4是表示微小气泡生成装置的运行时间与微小气泡数的关系例的图。图 4中，纵轴为微小气泡数，横轴表示运行时间。图4所示的曲线中的点P1表
示图1所示的第1实施方式的微小气泡生成装置10中的孩i小气泡数，图4所 示的曲线中的点P2、 P3、 P4表示图3所示的第2实施方式的微小气泡生成装 置10B中的微小气泡数。
从图4所示例中可知，像图3所示的第2实施方式的微小气泡生成装置 10B这样循环利用含微小气泡的水23后，与图1所示的第1实施方式的微小 气泡生成装置IO相比，能够在增加微小气泡数的同时延长微小气泡生成装置 IOB的运行时间，能够提高含微小气泡的水23的利用效率。并且，微小气泡 生成装置能够连续运行，所以能够消除微小气泡生成装置运行开始、运行结 束时的不稳定状态，能够向洗涤装置100侧稳定提供含微小气泡的水23。
本发明中，微小气泡也叫做微米气泡或微纳气泡，包含微米气泡(MB)、 微纳气泡(MNB)、纳米气泡(NB)。微米气泡(MB)是指发生时气泡直径在 lOjiim-几十jum以下的微小气泡，微纳气泡(MNB)是指发生时气泡直径在几 百nm-10iam以下的微小气泡。纳米气泡(NB)是指几百nm以下的微小气泡。
气体可以用臭氧气体和空气代替氮气。液体除了纯水，还可以使用酸性液 体和;成性液体。
并且，可.以组合本发明的实施方式所公开的多个结构要素来构成各种发
要素。还可以适当组合不同实施方式中的结构要素。
以上说明了本发明的实施方式，只是例示了具体例，并没有特别限定.本发 明，各部分的具体结构等可以有适当改变。另外，实施方式所记载的作用和 效果只是列举了本发明所产生的最合适的作用和效果，本发明的作用和效果 并不限定于本发明实施方式中所记载。本发明可以用于例如生成含微小气泡液体)的微小气泡生成装置及微小气泡生成方法，以及 使用含微小气泡的液体(例如洗涤用液体)来处理基板的基板处理装置及基 板处理方法等。
权利要求
1.一种微小气泡生成装置，生成含有微小气泡的液体，其特征在于，具备微小气泡液生成部，其生成含有上述微小气泡的液体；异物除去机构部，其从上述微小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的液体中除去异物。
2. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述异物除 去机构部包括从含上述微小气泡的液体中除去金属不纯物的金属不纯物过滤 器。
3. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述异物除 去机构部包括从含上述微小气泡的液体中除去有机类污染物的有机污染除去装置。 (
4. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述异物除 去机构部包括从含上述微小气泡的液体中除去溶存气体的溶存气体除去机 构。
5. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述异物除 去机构部包括从含上述微小气泡的液体中除去微粒的微粒除去部。
6. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述异物除 去机构部包括从含上述微小气泡的液体中除去金属不纯物的金属不纯物过滤 器、从含上述微小气泡的液体中除去有机类污染物的有机污染除去装置、从 含上述微小气泡的液体中除去溶存气体的溶存气体除去机构、从含上述^f敬小 气泡的液体中除去賴L粒的微粒除去部中的至少 一个。
7. 根据权利要求1所述的微小气泡生成装置，其特征在于，上述微小气 泡液生成部和上述异物除去机构部由循环用配管连接，该循环用配管用于使 通过上述异物除去机构部后的含上述微小气泡的液体返回上述微小气泡液生 成部。
8. —种微小气泡生成方法，使用生成含微小气泡的液体的微小气泡液生 成部和从上述微小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的液体中除去异物的异物除去机构部，来生成含上述微小气泡的液体，其特征在于， 由上述微小气泡液生成部生成含上述微小气泡的液体，由上述异物除去机构部从上述微小气泡液生成部所提供的含上述微小气 泡的液体中除去异物。
9. 一种基板处理装置，具有生成含纟鼓小气泡的液体的孩i小气泡生成装置， 其特征在于，上述^f效小气泡生成装置包括微小气泡液生成部，其生成含上述微小气泡的液体；异物除去机构部，其从上述纟效小气泡液生成部所提供的含上述微小气泡的 液体中除去异物。 '
全文摘要
生成含微小气泡的液体(23)的微小气泡生成装置(10)包括微小气泡液生成部(12)，其生成含微小气泡的液体(23)；异物除去机构部(30)，其从微小气泡液生成部(12)所提供的含微小气泡的液体(23)中除去异物。
文档编号B08B3/00GK101599424SQ200910145450
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月1日 优先权日2008年6月3日
发明者安藤佳大, 安部正泰, 广濑治道, 菊池勉, 西部幸伸 申请人:芝浦机械电子装置股份有限公司