衬底处理装置的制作方法

专利名称：衬底处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于处理半导体晶片、液晶显示装置用衬底、记录磁盘用衬底、或掩膜用衬底、其他各种衬底的衬底处理装置。
背景技术：
在各种衬底的制造工程、例如半导体的制造工程中，附着在半导体晶片(以下称为晶片)表面的污染物质的去除、或不需要的氧化膜、保护膜的剥离等，通过利用各种药液进行的药液处理及利用清洗液的清洗处理等进行。
这样的处理，当在单一的处理槽中进行时，在处理槽内容纳横排设置的多个晶片，从处理槽的底部供给药液及清洗液，使这些液体在槽内循环，实现通过药液及清洗进行的处理。
然而，当被供给的药液及清洗液在槽内出现滞流或湍流时，存在不能去除附着在晶片表面的污染物质等不需要的物资、且一度去除的不需要的物质又再次附着在晶片表面的问题。
因此，为了避免这样的不利情况，已经开发防止在槽内处理液的滞流或湍流发生的衬底处理装置，这样的处理装置正被广泛使用，另外在专利文献中也被广为介绍(例如参照下述专利文献1、2、3)。
图9是表示一种已知的设置在衬底处理装置中的处理槽的截面图，图10是说明图9的衬底处理装置的图，图10A是表示形成于处理槽内的流路的图，图10B是表示通过此衬底处理装置进行处理的衬底的图。
此处理槽20，如图9、10所示，具备用于处理在处理液中以一定间隔、并立状态浸渍的多个圆板形衬底W的四面用侧壁包围的内槽21，和设置在此内槽21的外周、收容从内槽21溢出的处理液的外槽(图示省略)，及在内槽21内用于供给处理液的多个供给喷嘴管22a～22e。各供给喷嘴管22a～22e，其是由分别在筒状体的侧面上具有多个喷射口22a’～22e’的物件构成。
这些供给喷嘴管22a～22e，设置在内槽21的底部21a附近的中央部和其两侧面部及两倾斜面21b附近，以横截内槽21内的方式设置，从各供给喷嘴管22a～22e向被处理衬底W的中心喷射处理液，使处理液在内槽21内循环，实行被处理衬底W的表面处理。
另外，也有不将多个供给喷嘴管设置在处理槽的底部、而设置在侧壁面上的衬底装置(例如参照下述专利文献1)。
图11是表示记载在下述专利文献1上的处理槽的截面图。
此处理槽30，在处理槽的左上方、左下方、右上方及右下方设置了4个供给喷嘴管31a～31d，各供给喷嘴管具有分别通过阀32a～32d连接到处理液的供给源33a～33d的构成。
从各供给喷嘴管31a～31d供给的处理液，对于被处理的衬底W，分别向规定的方向进行供给。也就是说，从供给管31a向衬底W的左上方、从供给管31b向左下方、从供给管31c向右上方、及从供给管31d向右下方，分别以规定的顺序进行供给。另外，在处理槽30的底部形成排液口，此排液口以介设阀34的方式，通过配管连接到排液处理部35。
还有，也有除了使处理液在处理槽内循环、而且还产生涡流，通过此涡流进行表面处理的衬底处理装置(例如参照下述专利文献2)。
图12是表示记载在下述专利文献2上的处理槽的截面图。
此处理槽40，槽内壁面全部以螺旋形状的凹凸形成，处理液的供给部设置在处理槽的底部区域，此供给部具有设置了沿着螺旋形状决定处理液吐出方向的2个供给口41、42的结构。另外，在各供给口41、42的周边，附加了控制处理液的吐出方向的整流翅片43、44。
而且，通过从各供给口41、42供给的处理液的吐出力，积极地使贮留槽内产生具有规定方向流向的处理液的涡流，实现被处理衬底的表面处理。
还有，也有代替在处理槽内产生涡流的方式，使衬底旋转进行处理的衬底处理装置(例如参照下述专利文献3)。
专利文献1特开2001-274133号公报(图3、段落 、 ～ )专利文献2特开2003-282512号公报(图1、段落 ～ )专利文献3特开2000-114233号公报(图3、段落 、 )发明内容发明预解决的问题通过上述图9及图10所示的公知的处理槽20，由各供给喷嘴管22a～22e供给的处理液形成图10A所示箭头方向A～C的水流，进行被处理衬底W的表面处理。
也就是说，从设置在倾斜面21b上的各供给喷嘴管22d、22e的喷射口22d’、22e’，如箭头方向A所示，通过被处理衬底W的大约中心部，形成沿着内槽21的侧壁面的涡流的水流，从内槽21底部的两端的喷射口22a’、22c’，形成流向被处理衬底W的中心部的水流(箭头方向B)、还有从位于内槽21底部的中央部的喷射口22b’，形成冲抵被处理衬底W的底部的水流(箭头方向C)。
然而，在这样的处理槽20中，如图10B所示，可知在被处理衬底W的外周附近的部分Wa～Wc上，容易滞留微粒、反应生成物，另外处理液的浓度分布变得不均一，存在均匀性变差的倾向。
其原因虽然有种种推测，但其主要原因被推定为在被处理衬底W的上部Wa处，由于处理槽内的水流不能完全到达，向左右流失，所以不能得到期望的清洗效果，另外，在被处理衬底的下部Wb处，喷射口的角度过于向上，水流偏离，使清洗效果减半或消失，还有在被处理衬底的两侧部Wc处，水流变成涡流，会在其中心附近产生沉淀。
另外，在图11所示的记载在上述专利文献1上的处理槽30中，供给喷嘴管31a～31d，无论从4个喷嘴管中的哪一个供给处理液时，都只会产生相同方向的涡流，不会改变涡流的流动方向。因此，处理液滞流的位置基本上是固定的，其滞流处微粒集中，与图10等相比，不能得到很大的效果。另外，由于在相对的侧壁面上设置供给喷嘴管31a～31d，很难从两侧的供给喷嘴管同时供给处理液，因此，处理液的供给量被限定，不能提高流速。另外，由于处理槽30的侧壁的高度大致相同，所以要想增加处理液的供给、提高流速，存在处理液从槽内向外飞散的可能性。还有，由于在处理槽30的底部形成了排液口，所以很难附设其他的附属设备、例如超音波发生器等。
还有，如图12所示的记载在上述专利文献2上的装置，产生涡流的处理槽40，其构造复杂，另外如记载在专利文献3上的装置，如果在处理槽内使衬底旋转，其构造更为复杂，哪一个使用及维护等都很麻烦，且不能充分解决上述的问题。
近年来，要求在这样的衬底处理装置中，同时大量处理大口径化的衬底。例如同时大量处理衬底直径为300mm以上的衬底，例如50个以上，其处理槽也越来越大型化，所以在这样的处理槽中的流速，需要比现有的更快，且为了除去比重较大的异物等，这也需要相当的流速。
另一方面，为了确保这样的流速，需要大量的处理液，处理费用增加。
因此，本申请的发明者着眼于上述各处理槽，哪一个都在槽内形成处理液循环乃至涡流，进一步加速此涡流的流速的同时，通过在规定周期内变更其涡流的方向，解决上述课题，完成本发明。
也就是说，本发明的目的在于，提供一种不在处理槽内产生处理液的滞流，可进行均一的衬底处理的衬底处理装置。
另外，本发明的其他目的在于，在上述目的的基础上，提供一种容易除去微粒的衬底处理装置。
用于解决课题的方法(1)为了达成上述目的，根据本发明的一实施方式，一种衬底处理装置，具备四方用侧壁包围、上部开口的有底的容器组成的处理槽，和供给此处理槽处理液的第1、第2供给喷嘴管，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由中空筒状体、长距离方向的侧面按规定间隔排列成1列的具有多个喷射口的供给喷嘴管组成，其中第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，在上述处理槽的一侧壁面上以规定间隔分离，大致呈水平设置。
(2)另外，在涉及(1)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，上述第1供给喷嘴管和第2供给喷嘴管以规定间隔分离，交叉地设置。
(3)另外，在涉及(1)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，位于该水平线的上方，第2供给喷嘴管位于该水平线的下方。
(4)另外，在涉及(1)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，位于该水平线的下方，第2供给喷嘴管位于该水平线的上方。
(5)另外，在涉及(1)的方式中，最好上述第1、第2供给喷嘴管，设置在上述处理槽的一侧壁面的外侧，排列在侧面上的多个喷射口，与上述处理槽的内侧连通。
(6)另外，在涉及(1)的方式中，上述处理槽，最好按照设置有上述第1、第2供给喷嘴管的侧壁高、其以外的侧壁低的方式形成内槽，在此内槽的外周，设置收容从上述内槽溢出的处理液的外槽。
(7)另外，在涉及(6)的方式中，最好在上述低侧壁的上端面上，刻设多个切削槽。
(8)另外，在涉及(1)～(7)的方式中，上述处理槽，最好在其底壁的外壁面上安装超音波发生器。
(9)另外，在涉及(1)～(7)的方式中，此外，最好具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式，进行控制的控制机构，通过上述的控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过此涡流，进行衬底的表面处理。
(10)另外，在涉及(8)的方式中，此外，最好具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式进行控制，且控制上述超音波发生器的控制机构，通过上述控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过适宜组合此涡流及从上述超音波发生器来的超音波，进行衬底的表面处理。
(11)还有，根据本发明的其他的方式，一种衬底处理装置，具备周围被侧壁包围、上部开口的有底容器组成的处理槽，和供给此处理槽处理液的第1、第2供给喷嘴管，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由中空筒状体、长距离方向的侧面上按规定间隔至少排列成1列的具有多个喷射口的供给喷嘴管组成，在上述处理槽的相对的各侧壁面上以规定间隔分离，大致呈水平状设置，此外，设置在一侧壁面上的上述第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，同样地设置在一侧壁面上的上述第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，设置在相对的另一侧壁面上的上述第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，同样地设置在相对的另一侧壁面上的上述第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜地被设置。
(12)另外，在涉及(11)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，上述第1供给喷嘴管和第2供给喷嘴管以规定间隔分离、交叉设置。
(13)另外，在涉及(11)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，在一侧面上，位于该水平线的上方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的下方，第2供给喷嘴管，在一侧面上，位于该水平线的下方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的上方。
(14)另外，在涉及(11)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，在一侧面上，位于该水平线的下方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的上方，第2供给喷嘴管，在一侧面上，位于该水平线的上方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的下方。
(15)另外，在涉及(11)的方式中，上述第1、第2供给喷嘴管，最好设置在上述处理槽的相对的两侧壁面的外侧，排列在侧面的多个喷射口，与上述处理槽的内侧连通。
(16)另外，在涉及(11)的方式中，上述处理槽，最好由收容被处理衬底的内槽，和在上述内槽的外周，用于收容从上述内槽溢出的处理液的外槽组成，在上述内槽的上端面上，刻设多个切削槽。
(17)另外，在涉及(11)～(16)的方式中，上述处理槽，最好在其底壁的外壁面上安装超音波发生器。
(18)另外，在涉及(11)～(16)的方式中，此外，最好具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式，进行控制的控制机构，通过上述的控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过此涡流，进行衬底的表面处理。
(19)另外，在涉及(17)的方式中，此外，最好具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式进行控制，且控制上述超音波发生器的控制机构，通过上述控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过适宜组合此涡流及从上述超音波发生器来的超音波，进行衬底的表面处理。
发明效果本发明通过具备上述构成，起到以下所示的效果。即通过本发明的一方式，由于第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，斜向下方倾斜，此外，第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，在处理槽的一侧壁面上以规定间隔、分别水平设置，所以通过从第1、第2供给喷嘴管的任意一方供给处理液，都能在处理槽内产生顺时针方向及逆时针方向的任意一种的涡流。
另外，第1、第2供给喷嘴管，由于设置在处理槽的一侧壁面上，使其产生涡流，所以不像以往技术那样，产生处理槽形状复杂的问题，可使处理槽构造简单、制造成本较低。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，通过增加供给喷嘴管的个数，很容易在处理槽内形成不同样式的涡流，另外可使其流速增大。因此，通过流速大的涡流，能够提高处理效率，同时能够大量地处理大口径的衬底。另外，通过对第1、第2供给喷嘴管的安装位置的各种变更，能够进行更理想的衬底的处理。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，通过在处理槽侧壁的外侧设置供给喷嘴管，由于通过供给喷嘴管阻碍处理槽内的处理液的流动的情况消失，同时没有在处理槽内设置供给喷嘴管，可减少处理槽的容积，因此能够节约用于衬底处理的处理液。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，由于内槽的侧壁的其中一面较低，所以从内槽溢出的处理液，能够顺利地流到外槽。另外，由于在较高的侧壁面上设置了供给喷嘴管，所以处理液的分散的情况减少，使其产生涡流。
也就是说，涡流从较高侧壁向较低侧壁形成。此时，从内槽溢出的处理液，其大部分流入背低侧壁面的外槽，几乎没有流向较高侧壁的情况。这样，通过确定流出到外槽的液体的方向，能够抑制从涡流的旋转方向向涡流的轴方向的流动，形成更均一的涡流，可使位于槽中心部的衬底和位于槽端的衬底的差消失。另外，由于能够阻止从此较高的侧壁部流出的处理液，所以使考虑排液处理的处理槽的设置变得很容易。另外，通过在侧壁上端面上设置多个切削槽，不会使从内槽溢出的处理液偏于一个地方，能够均一地排出，所以处理液从一个地方向外槽同时大量流出的情况消失，可防止处理液的分散。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，在以往技术中，由于一般在底壁设置供给喷嘴管等，所以如果在底壁安装超音波发生器，供给喷嘴管会成为超音波的传播障碍、产生所谓的影，而本发明通过在侧壁面上设置供给喷嘴管，可利用底壁安装超音波发生器，高效地向衬底照射超音波。
通过此超音波发生器的安装，在处理槽内，对被处理衬底在处理液引起的化学的处理基础上，超音波振动引起的物理处理也变得可能，可进行高品质的处理。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，通过从第1、第2供给喷嘴管的任意一方供给处理液，都能使处理槽内产生顺时针方向及逆时针方向的任意一种的涡流。
另外，通过以规定周期切换进行从第1、第2供给喷嘴管的处理液的供给，能够使处理槽内的处理液的涡流的方向交叉地变换。
其结果是通过这些涡流，处理槽内的处理液的滞流消失，能够进行高效、均一的衬底的处理。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，对被处理衬底在处理液引起的化学处理的基础上，超音波振动引起的物理的处理也变得可能，通过组合这些处理，能够进行更高品质的处理。
还有，通过本发明的其他实施形态，由于设置在一侧壁面上的第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，同样地设置在一侧壁面上的第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，设置在其他侧壁面上的第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，同样地设置在其他侧壁面上的第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，在处理槽的对面的两侧壁面上，以规定间隔分离，分别设置呈水平状，所以通过从设置在两侧壁面上的第1、第2供给喷嘴管中的一方供给处理液，都能使处理槽内产生顺时针方向及逆时针方向的任意一种涡流。
另外，根据涉及本发明的推荐实施形态，通过增加供给喷嘴管的个数，很容易在处理槽内形成不同样式的涡流，另外可以使其流速增大。因此，通过这样流速较快的涡流，能够提高处理效率，同时也能够大量地处理大口径的衬底。另外，通过对第1、第2供给喷嘴管的安装位置的各种变换，能够进行更理想的衬底的处理。
另外，根据涉及本发明的其他推荐实施形态，通过在处理槽侧壁的外侧设置供给喷嘴管，由于因供给喷嘴管阻碍处理槽内的处理液的流动的情况消失，同时没有在处理槽内设置供给喷嘴管，可减少处理槽的容积，因此能够节约用于衬底处理的处理液。
另外，根据涉及本发明的其他推荐实施形态，处理槽由内槽和外槽构成，通过在内槽的上端面上设置多个切削槽，从内槽溢出的处理液不会偏于一个地方，能够均一地排出，所以处理液从一个地方向外槽同时大量流出的情况消失，可防止溢出时的处理液的分散。
另外，根据涉及本发明的其他推荐实施形态，在以往技术中，由于一般在底壁设置供给喷嘴管等，所以如果在底壁安装超音波发生器，供给喷嘴管会成为超音波的传播障碍、产生所谓的影，而本发明通过在侧壁面上设置供给喷嘴管，可利用底壁安装超音波发生器。
通过此超音波发生器的安装，在处理槽内，对被处理衬底在处理液引起的化学处理的基础上，超音波振动引起的物理处理也变得可能，可进行高品质的处理。
另外，根据涉及本发明的其他推荐实施形态，由于从设置在两侧壁面上的第1、第2供给喷嘴管供给处理液，可使处理槽内产生顺时针方向及逆时针方向的任意一种涡流。
另外，通过以规定周期切换进行从第1、第2供给喷嘴管的处理液的供给，可使处理槽内的处理液的涡流的方向交叉变换。
其结果是通过这些涡流，处理槽内的处理液的滞流消失，能够进行高效、均一的衬底的处理。
另外，根据涉及本发明的其他推荐实施形态，对被处理衬底在处理液引起的化学处理的基础上，超音波振动引起的物理处理也变得可能，通过组合这些处理，能够进行更高品质的处理。


图1是表示关于本发明的实施例1的衬底处理装置中使用的处理槽，图1A是侧截面图，图1B是上面图。
图2是设置在图1的处理槽内的供给喷嘴管的侧面图。
图3是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的一种实施形态的说明图。
图4是说明处理槽内的处理液的流向的截面图。
图5是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的变更例的说明图。
图6是表示涉及本发明的实施例2的衬底处理装置中使用的处理槽，图6A是侧截面图，图6B是上面图。
图7是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的一种实施形态及变更例的说明图。
图8是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的其他变更例的说明图。
图9是在公知的衬底处理装置中使用的处理槽的截面图。
图10是说明图9的衬底处理装置的图，图10A是表示在处理槽内形成的流路的图，图10B是表示由此衬底处理装置进行处理了的衬底的图。
图11是在先行技术的衬底处理装置中使用的处理槽的截面图。
图12是在先行技术的衬底处理装置中使用的处理槽的截面图。
图中符号说明1、1A-处理槽2-内槽2a-底壁2b～2e-侧壁3-外槽4-(V字状的)切削槽
5-排液口6-容器7-超音波发生器10a～10d-供给喷嘴管10a’～10d’-供给喷嘴管11-喷射口具体实施方式
以下，参照

本发明的最佳实施方式。但以下所示的实施方式，是为了具体化本发明的技术思想的衬底处理装置的例示，但并不将本发明特定于此衬底处理装置，包含在权利要求范围内的其他的实施方式也可同样地适用。
实施例1图1是表示关于本发明的实施例1的衬底处理装置中使用的处理槽，图1A是侧截面图，图1B是上面图，图2是设置在图1的处理槽内的供给喷嘴管的侧面图，图3是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的一种实施形态的说明图，图4是说明处理槽内的处理液的流向的说明图，图5是表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的变更例的说明图。
此衬底处理装置，具备例如半导体晶片、液晶显示装置用衬底、记录磁盘用衬底、或能用1个槽进行掩膜用衬底的各种衬底的表面处理到药液及清洗的一连串处理的处理槽1。以下，以各种衬底为代表，针对半导体晶片(以下称为晶片)进行说明。另外，在以下的说明中，用语“处理液”，作为包含进行浸蚀处理晶片表面等的药液及进行上述药液的清洗的清洗液的统称，进行描述。
此处理槽1，如图1所示，具有大约四角形的底壁2a，和从此底壁2a的外周立设的、围成四方的侧壁2b～2e。在上部开口的箱状容器内，形成内槽2，在此内槽2的外周，具有以规定宽度、形成具有用侧壁3b～3e包围的底壁3a的外槽3。
在各侧壁2b～2e中，设置后述的供给喷嘴管的侧壁2b，与对面的侧壁2c相比较高，相对的侧壁2b、2c的两侧端，用侧壁2d、2e连接。因此，各侧壁2d、2e的上端部，从较高的侧壁2b，向较低的侧壁2c倾斜。
另外，各侧壁2b～2e之中，在较高的侧壁2b以外的侧壁2c～2e上，如图1B所示，于上端部形成多个V字状的凹口槽4。通过设置此凹口槽4，从内槽2溢出的处理液，不会外流而被收容到外槽3内，不会向外部分散。
另外，在处理槽1的底壁2a和侧壁2c的连接部上，形成排液口5，此排液口5通过配管连接到排液处理设备上(图示省略)。
在处理槽1的底部2a上，通过底浅的箱状容器6，安装超音波发生器7。
箱状容器6，由具有比内槽2的底壁面宽一些的底壁6a和较低的侧壁6b～6e的物件构成，在内槽2的底壁面和容器6的底部之间设置一些间隙，安装在内槽2中。在此容器6中贮留超音波传递媒体例如水。另外，超音波发生器7，使用产生规定频率、例如10KHz～数MHz的发生器。
通过在处理槽1的底部2a上安装超音波发生器7，由发生器放射的超音波，通过水及内槽2的底部2a，向处理液传递。而且，此超音波使处理液振动，向晶片表面作用物理力，除去附着在晶片表面的异物、污染物质等微粒。
另外，在较高的侧壁2b的内侧上，由管状筒管组成的多个(图中4个)供给喷嘴管10a～10d，以规定的间隔被呈水平状安装。此4个供给喷嘴管10a～10d，如图2所示那样，分别在1个筒管上，由多个孔组成的处理液喷射口11以规定间距形成1列，具有相同的形状。另外，各供给喷嘴管10a～10d，使用例如在直径20mm的筒管上以5mm间隔设置的直径1.2mm的孔(喷射口)的物件。
而且，在本实施例中，在侧壁2b的内槽上安装了供给喷嘴管10a～10d，但也可将其安装在侧壁2b的外侧，只将喷射口11连通到内槽2上。如上设置，供给喷嘴管10a～10d自身形成于内槽2内的涡流的阻碍消失，同时没必要在内槽2内设置安装供给喷嘴管的空间，能够缩小内槽2的容量，因此能够削减处理液的使用量。
4个供给喷嘴管10a～10d，各个喷射口11朝向规定方向，面向侧壁2b，以大约等间隔大约呈水平状设置。例如，使设置在最上段的供给喷嘴管10a的喷射口11，如图2A所示，相对于水平线向上方倾斜5°，使设置在供给喷嘴管10a的下方的供给喷嘴管10b的喷射口11，如图2B所示，相对于水平线向下方倾斜20°，另外，使设置在供给喷嘴管10b的下方的供给喷嘴管10c的喷射口11，如图2C所示，相对于水平线向上方倾斜20°、使设置在供给喷嘴管10c的下方的最下段的供给喷嘴管10d的喷射口11，如图2D所示，相对于水平线向下方倾斜5°，在较高的侧壁2b的面上，以规定间隔呈水平设置。由此，在供给喷嘴管10a～10d中，被朝向上方设置了喷射口的2个第2供给喷嘴管10a、10c(图中从上方看第奇数段的供给喷嘴管)和被朝向下方设置了喷射口的2个第1供给喷嘴管10b、10d(图中从上方看第偶数段的供给喷嘴管)被交叉地设置。
因此，在4个供给喷嘴管10a～10d中，通过使位于奇数段的第2供给喷嘴管10a、10c的喷射口11相对于水平线向上方倾斜规定角度设置，另外，使位于偶数段的第1供给喷嘴管10b、10d的喷射口11相对于水平线向下方倾斜规定角度设置，如果向第1或第2供给喷嘴管供给处理液，则能使内槽2内产生逆时针方向或顺时针方向的涡流。
各供给喷嘴管10a～10d，通过阀由配管连接到处理液供给源，向各供给喷嘴管的处理液的供给，通过控制机构(图示省略)，由阀(图示省略)的开闭控制其实行。
在此处理槽中，进行由各种药液引起的附着在晶片上的污染物质的除去、氧化膜的浸蚀处理、保护膜的剥离处理及利用清洗液进行的清洗处理。
上述各种药液，在浸蚀处理中，例如使用氟酸，另外在保护膜的剥离处理中，使用将臭氧溶解于纯水的臭氧水、包含臭氧水和碳氢钠等重碳离子添加物的混合物、硫酸和过氧化氢的混合液、硫酸和臭氧的混合液。此外，上述清洗液使用纯水。因此，各供给喷嘴管，连接到这些药液供给源及清洗液供给源上，供给各种处理液。
以下，参照图3、图4，说明从各供给喷嘴管10a～10d向处理槽内供给处理液，通过涡流，进行晶片表面处理的方法。
I、处理液供给引起的处理在4个供给喷嘴管10a～10d中，从偶数段的2个第1供给喷嘴管10b、10d和奇数段的2个第2供给喷嘴管10a、10c，交互地供给处理液。
(i)从第1供给喷嘴管10b、10d来的处理液供给首先，如图3A所示，从位于偶数段的2根第1供给喷嘴管10b、10d，向内槽2内供给处理液。于是，供给喷嘴管10b的喷射口11相对于水平方向向下方倾斜20°、供给喷嘴管10d的喷射口11相对于水平方向向下方倾斜5°，所以在内槽2内，如图4A所示，产生逆时针方向的涡流A。此涡流A，具有规定的流速，通过此逆时针方向的涡流，进行晶片W的表面处理。
(ii)从第2供给喷嘴管10a、10c来的处理液供给接着，从第1供给喷嘴管10b、10d的处理液的供给例如持续10秒后，停止此处理液的供给，从位于奇数段的2个第2供给喷嘴管10a、10c供给处理液。于是，供给喷嘴管10a的喷射口11相对于水平方向向上方倾斜5°、供给喷嘴管10c的喷射口11，相对于水平方向向上方倾斜20°，所以利用从第2供给喷嘴管10a、10c供给的处理液，内槽2内的涡流，变为顺时针方向旋转的涡流(参照图4C符号F)。
此时，从第2供给喷嘴管10a、10c来的向上的喷射，受第1供给喷嘴管10b、10d生成的逆时针方向的涡流A’(残存涡流)的影响，从第2供给喷嘴管10a、10c的供给后不久，变为向下的喷射(参照图4B符号B)。此状态持续数秒，之后，此喷射的流向变化，慢慢地转为向上(参照图4B符号C～E)、形成顺时针方向的涡流F。由此，如果流向慢慢变化，同时滞流部(图示省略)也会慢慢移动。因此，容易附着微粒的滞流部1不会停留在1个地方，所以能够防止微粒的附着。
(iii)上述(i)、(ii)的切换供给之后，切换上述(i)、(ii)的供给，从顺时针方向的涡流F重复到逆时针方向的涡流A、再到涡流F的切换，并间隔规定的时间例如进行1分钟。
根据此方法，利用略长于1分钟的清洗，能够使晶片W表面不滞留微粒、反应性生物，进行高效清洗。
上述4个供给喷嘴管10a～10d，第1、第2供给喷嘴管从上方向下方交互地设置，也可变更其角度及顺序，使槽内产生规定方向的涡流来进行处理。
以下，针对变更安装在处理槽内的第1、第2供给喷嘴的安装位置及安装方向的衬底处理装置，进行说明。图5是表示各供给喷嘴的安装位置的变更例的说明图。
首先，在图5A所示的变更例中，4个供给喷嘴管10a～10d，如以下所述分别变换其喷射口角度，设置在较高的侧壁2b上。
在内槽上段邻接的2个供给喷嘴管10a、10b，相对于水平线分别向上方倾斜5°、20°，同样地在下段邻接的2个供给喷嘴管10c、10d，相对于水平线分别向下方倾斜20°、5°。即，以上段邻接的2个供给喷嘴管10a、10b为第2供给喷嘴管，以下段邻接的2个供给喷嘴管10c、10d为第1供给喷嘴管。而且，向每个上述第1、第2供给喷嘴管供给处理液，使内槽2内产生涡流，进行晶片W的表面处理及清洗等。
另外，如图5B所示的变更例，在内槽上段邻接的2个供给喷嘴管10a、10b，相对于水平线分别向下方倾斜45°、40°，同样地在下段邻接的2个供给喷嘴管10c、10d，相对于水平线分别向上方倾斜40°、45°。即，以上段邻接的2个供给喷嘴管10a、10b为第1供给喷嘴管，以下段邻接的2个供给喷嘴管10c、10d为第2供给喷嘴管。而且，向每个上述第1、第2供给喷嘴管供给处理液，使内槽2内产生涡流，进行晶片W的表面处理及清洗等。
还有，供给喷嘴管的个数及安装时的喷射口的角度，并不限定于上述所述，可选择任意的个数及角度。
II、超音波引起的处理下面，针对由超音波引起的衬底的表面处理进行说明。
此处理，首先使超音波发生器7动作。于是，由此发生器7放射的超音波，透过容器6内的水及内槽2的底部2a，传递给处理液，使处理液振动。通过此处理液的振动，向晶片W表面实施物理力作用的处理。在本实施例中，此超音波处理，向处理槽内供给氨及过氧化氢，在附着在晶片W上的异物、污染物质等的微粒除去处理、及各种药液引起的处理结束后的最终的清洗工程中，最好和上述I的工程同时进行。
通过进行上述的处理，在处理液引起的化学处理的基础上，由超音波振动引起的物理处理也变得可能，通过组合这些处理，能够实现更高品质的衬底处理。
实施例2
在上述实施例1的衬底处理装置中，在内槽的一侧面上设置了多个供给喷嘴管，也可在相对的两侧壁上设置多个供给喷嘴管。
图6是表示关于本发明的实施例2的衬底处理装置中使用的处理槽，图6A是侧截面图，图6B是上面图，图7、图8表示从各供给喷嘴管供给的处理液的喷射方向的说明图。
此处理槽1A，具备和实施例1的处理槽1共同的构成，共同的部分附以相同符号，引用其说明，省略重复说明，针对主要不同的构成进行详述。
处理槽1A，如图6所示，构成内槽2的各侧壁2b’～2e’的高度被形成相同高度、垂直收容于内槽2的晶片W表面、在相对的侧壁2b’、2c’上，分别安装多个(图中两侧壁各4个)供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’。而且，安装在各侧壁2b’、2c’上的供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’，其喷射口朝向内槽的内侧，朝向规定方向被安装。例如，如图7所示，在相对的一侧壁2b’上，位于奇数段的2个供给喷嘴管10a、10c，相对于水平方向向上方倾斜5°、20°、位于偶数段的供给喷嘴管10b、10d相对于水平方向分别向下方倾斜20°、5°设置。另外，在相对的另一侧壁2c’上，同样地位于奇数段的2个供给喷嘴管10a’、10c’，相对于水平方向向上方倾斜5°、20°、位于偶数段的供给喷嘴管10b’、10d’相对于水平方向分别向下方倾斜20°、5°设置。
因此，在各侧壁2b’、2c’上，分别将各喷射口的角度设定为上述的角度，由于使4个供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’相互相对，进行安装，各4个供给喷嘴管10a～10d和10a’～10d’，对于相对的侧壁中间的垂直线来说，被设置成左右对称。
各侧壁2b’、2c’的4个供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’，如图7A所示，以位于侧壁2b’的偶数段的2个供给喷嘴管10b、10d及位于侧壁2c’奇数段的2个供给喷嘴管10a’、10c’为第1供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，同样地以位于侧壁2b’的奇数段的2个供给喷嘴管10a、10c及位于侧壁2c’偶数段的2个供给喷嘴管10b’、10d’为第2供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，通过供给处理液，在内槽2内产生涡流。具体的，例如首先从第2供给喷嘴管10a、10c、10b’、10d’，同时供给规定时间的处理液，使内槽内产生顺时针方向的涡流，在规定时间后，停止从上述第2供给喷嘴管的供给，接着从第1供给喷嘴管10b、10d及供给喷嘴管10a’、10c’，同时供给处理液，使内槽内产生逆时针方向的涡流。而且，通过多次进行上述供给喷嘴管的切换，晶片W的处理被良好地实行。根据上述，和实施例1相同，流向慢慢地变化，容易附着微粒的滞流部也慢慢地移动。由此，滞流部不会停留在1个地方，能够防止微粒的附着。
在本实施例中，并不限定于如上所述的供给喷嘴管及处理液的供给角度，可进行各种地变更。以下说明设置于本实施例的衬底处理装置中的供给喷嘴管的变更例。
首先，在图7B所示的变更例中，在相对的一侧壁2b’上，位于上段的2个供给喷嘴管10a、10b，相对于水平方向分别向上方倾斜5°、20°，位于下段的供给喷嘴管10d、10d，相对于水平方向分别向下方倾斜20°、5°设置，在相对的其他的侧壁2c’上，同样地上段的2个供给喷嘴管10a’、10b’相对于水平方向分别向上方倾斜5°、20°，下段的2个供给喷嘴管10c’、10d’相对于水平方向分别向下方倾斜20°、5°设置。
而且，各侧壁的4个供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’，如图7B所示，以位于侧壁2b’的下段的2个供给喷嘴管10c、10d及位于侧壁2c’的上段的2个供给喷嘴管10a’、10b’为第1供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，同样地以位于侧壁2b’的上段的2个供给喷嘴管10a、10b及位于侧壁2c’的下段的2个供给喷嘴管10c’、10d’为第2供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，通过供给处理液，使内槽2内产生涡流。具体的，例如首先从第2供给喷嘴管10a、10b、10c’、10d’，同时供给规定时间的处理液，使内槽内产生顺时针方向的涡流，规定时间后，停止从第2供给喷嘴管的供给，从第1供给喷嘴管10c、10d、10a’、10b’同时供给处理液，使内槽内产生逆时针方向的涡流。而且，通过多次进行上述的供给喷嘴管的切换，晶片W的处理被良好地实行。
此外，图8所示的其他的变更例中，在相对的一侧壁2b’上，位于上段的2个供给喷嘴管10a、10b，相对于水平方向分别向下方倾斜45°、40°，位于下段的2个供给喷嘴管10c、10d，相对于水平方向分别向上方倾斜40°、45°设置，在对面的其他的侧壁2c’上，同样地上段的2个供给喷嘴管10a’、10b’，相对于水平方向分别向下方倾斜45°、40°，下段的2个供给喷嘴管10c’、10d’，相对于水平方向分别向上方倾斜40°、45°设置。
而且，各侧壁的4个供给喷嘴管10a～10d、10a’～10d’，如图8所示，以位于侧壁2b’的上段的2个供给喷嘴管10a、10b及位于侧壁2c’的下段的2个供给喷嘴管10c’、10d’为第1供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，同样地以位于侧壁2b’的下段的2个供给喷嘴管10c、10d及位于侧壁2c’的上段的2个供给喷嘴管10a’、10b’为第2供给喷嘴管，使处理液的供给时间同步，通过供给处理液，使内槽2内产生涡流。具体的，例如首先从第2供给喷嘴管10c、10d、10a’、10b’，同时供给规定时间的处理液，使内槽内产生顺时针方向的涡流，规定时间后，停止从第2供给喷嘴管的供给，从第1供给喷嘴管10a、10b、10c’、10d’同时供给处理液，使内槽内产生逆时针方向的涡流。而且，通过多次进行上述的供给喷嘴管的切换，晶片W的处理可以良好地进行，获得防止微粒附着的效果。
还有，供给喷嘴管的个数及安装时的喷射口的角度并不限定于上述的个数及角度，也可选择任意的个数及角度。
权利要求
1.一种衬底处理装置，具备四方用侧壁包围、上部开口的有底的容器组成的处理槽，和供给此处理槽处理液的第1、第2供给喷嘴管，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由中空筒状体、长距离方向的侧面按规定间隔排列成1列的具有多个喷射口的供给喷嘴管组成，其中第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，在上述处理槽的一侧壁面上以规定间隔分离，大致呈水平设置。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，上述第1供给喷嘴管和第2供给喷嘴管以规定间隔分离，交叉地设置。
3.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，位于该水平线的上方，第2供给喷嘴管位于该水平线的下方。
4.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，位于该水平线的下方，第2供给喷嘴管位于该水平线的上方。
5.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，设置在上述处理槽的一侧壁面的外侧，排列在侧面上的多个喷射口，与上述处理槽的内侧连通。
6.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，在上述处理槽中，按照设置有上述第1、第2供给喷嘴管的侧壁高、其以外的侧壁低的方式形成内槽，在此内槽的外周，设置收容从上述内槽溢出的处理液的外槽。
7.根据权利要求6所述的衬底处理装置，其特征在于，在上述低侧壁的上端面上，刻设多个切削槽。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的衬底处理装置，其特征在于，上述处理槽，在其底壁的外壁面上安装超音波发生器。
9.根据权利要求1～7任意一项所述的衬底处理装置，其特征在于，具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式，进行控制的控制机构，通过上述的控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过此涡流，进行衬底的表面处理。
10.根据权利要求8所述的衬底处理装置，其特征在于，具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式进行控制，且控制上述超音波发生器的控制机构，通过上述控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过适宜组合此涡流及从上述超音波发生器来的超音波，进行衬底的表面处理。
11.一种衬底处理装置，具备周围被侧壁包围、上部开口的有底容器组成的处理槽，和供给此处理槽处理液的第1、第2供给喷嘴管，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由中空筒状体、长距离方向的侧面上按规定间隔至少排列成1列的具有多个喷射口的供给喷嘴管组成，在上述处理槽的相对的各侧壁面上以规定间隔分离，大致呈水平状设置，此外，设置在一侧壁面上的上述第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜，同样地设置在一侧壁面上的上述第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，设置在相对的另一侧壁面上的上述第1供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜上方倾斜，同样地设置在相对的另一侧壁面上的上述第2供给喷嘴管，使其喷射口相对于水平方向以规定角度，向斜下方倾斜地被设置。
12.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，上述第1供给喷嘴管和第2供给喷嘴管以规定间隔分离、交叉设置。
13.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，在一侧面上，位于该水平线的上方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的下方，第2供给喷嘴管，在一侧面上，位于该水平线的下方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的上方。
14.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，分别由多个供给喷嘴管构成，其中第1供给喷嘴管，以通过垂直设置在上述处理槽内的被处理衬底的中心部的水平线为界，在一侧面上，位于该水平线的下方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的上方，第2供给喷嘴管，在一侧面上，位于该水平线的上方，在相对的另一侧面上，位于该水平线的下方。
15.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管，设置在上述处理槽的相对的两侧壁面的外侧，排列在侧面的多个喷射口，与上述处理槽的内侧连通。
16.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其特征在于，上述处理槽，由收容被处理衬底的内槽，和在上述内槽的外周，用于收容从上述内槽溢出的处理液的外槽组成，在上述内槽的上端面上，刻设多个切削槽。
17.根据权利要求11～16任意一项所述的衬底处理装置，其特征在于，上述处理槽，在其底壁的外壁面上安装超音波发生器。
18.根据权利要求11～16任意一项所述的衬底处理装置，其特征在于，具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式，进行控制的控制机构，通过上述的控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过此涡流，进行衬底的表面处理。
19.根据权利要求17所述的衬底处理装置，其特征在于，具有按照使上述第1、第2供给喷嘴管向上述处理槽，以规定时间间隔，交叉切换的进行处理液的供给的方式进行控制，且控制上述超音波发生器的控制机构，通过上述控制机构，使上述处理槽内产生相互不同方向的涡流，通过适宜组合此涡流及从上述超音波发生器来的超音波，进行衬底的表面处理。
全文摘要
一种衬底处理装置，具备四方用侧壁(2b～2e)包围、上部开口的有底的容器组成的处理槽(1)，和供给此处理槽(1)处理液的第1、第2供给喷嘴管(10a～10d)，其特征在于，上述第1、第2供给喷嘴管(10a～10d)，分别由中空筒状体、在长方向的侧面上以规定间隔排列成1列的具有多个喷射口(11)的供给喷嘴管组成，其中第1供给喷嘴管(10b、10d)，使其喷射口相对于水平方向以规定角度倾斜，向下方倾斜，第2供给喷嘴管(10a、10c)，使其喷射口相对于水平方向以规定角度倾斜，向上方倾斜，在上述处理槽的一侧壁面(2b)上空开规定间隔，设置成大致水平。本发明提供一种使处理槽内的处理液不滞流、能够进行均一的衬底的处理，还极易除去微粒的衬底处理装置。
文档编号G03F7/30GK101061574SQ20058003440
公开日2007年10月24日 申请日期2005年5月23日 优先权日2004年10月7日
发明者木泽浩, 古贺贵博, 中务胜吉, 小笠原和久, 山口弘 申请人:S.E.S.株式会社