专利名称：基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于利用施加了超声波的处理液来处理基板的基板处理 装置。
背景技术：
在半导体装置或液晶显示装置等的制造过程中，有在半导体晶片或玻 璃基板等基板上形成电路图形的光刻工序。在该光刻工序中，如众所周 知，在上述基板上涂敷抗蚀剂，并隔着形成有电路图形的掩膜将光照射 到该抗蚀剂上，接着除去抗蚀剂的没有照射光的部分(或者是照射光的 部分)，并对除去的部分进行蚀刻，通过多次重复上述一系列工序，在上 述基板上形成电路图形。
在上述一系列各工序中，若上述基板被污染，则不能精密地形成电路 图形，成为产生不合格品的原因。因此，在各工序中，在形成电路图形 时，在没有残留抗蚀剂或尘埃等微粒子的干净的状态下利用处理液处理 上述基板。
作为用处理液处理上述基板的装置，已知有旋转处理装置。旋转处理 装置具有杯体。在该杯体内设有转台，在该转台上可装卸地保持上述基 板。
在上述转台的上方设有喷嘴体。此外，通过在旋转上述转台的同时从 喷嘴体向基板供给处理液，由此处理该基板。
仅靠向基板供给处理液有时不能充分除去附着在基板上的污渍。因 此，向供给基板的处理液施加超声波振动，来提高清洗效果。
以往，在将施加了超声波振动的处理液供给基板时使用了喷嘴体。喷
嘴体具有处理液的供给口和喷射口，在内部设有振动板。从供给口向喷 嘴体内部供给处理液，与进行超声波振动的上述振动板接触而被施加超 声波振动之后，在开口面积变小的上述喷射口加速后喷射到基板上。
向上述基板喷射的处理液，通过超声波振动来重复加压和减压，在减 压时在该处理液中产生以所溶解的气体为中心的气穴，通过在加压时该 气穴被挤破而产生冲击波的气穴作用，除去上述基板的污渍。
众所周知，在处理液的温度升高时，通过向处理液施加超声波振动而 产生的气穴作用变大。但是，若处理液的气穴作用变大，则有时形成在 基板上的细微的布线由于该气穴作用而受损。因此，在向处理液施加超 声波振动的情况下，要求控制处理液的温度。
此外，如上所述，现有的喷嘴体是使处理液与设置在喷嘴体内部的振 动板接触来施加超声波振动的结构。进行超声波振动的振动板通过施加 在振动板上的能量被加热成高温。因此，接触到振动板的处理液不能避 免温度上升，所以若向该处理液施加超声波振动来处理基板，则有时对 基板造成损伤。
此外，由于从喷嘴体的喷射口向基板喷射的处理液被加速，因此被加 速的处理液不会对基板施加冲击，由此对基板造成损伤。
发明内容
本发明提供一种基板处理装置，该基板处理装置在用施加超声波振动 的处理液清洗基板时，能够可靠控制处理液的温度，由此能够在不损伤 基板的情况下进行清洗处理。
艮P,该发明的基板处理装置，利用施加了超声波振动的处理液处理 基板，其特征在于，具备
振荡体，是直方体状并具有上述处理液的供给通路，该供给通路在该 振荡体的长度方向的一端部的底面开口、并且向该振荡体的长度方向的 另一端部倾斜形成；
振子，设在该振荡体的上表面，使振荡体进行超声波振动；
第1冷却机构，冷却供给上述供给通路的处理液。
图1是表示作为该发明的一实施方式的处理装置的旋转处理装置的概 略图。
图2是沿设在旋转处理装置的臂体上的振荡体的长度方向的剖面图。 图3是沿图2的X—X线的剖面图。 图4是振荡体的下端部的放大剖面图。
图5是测量处理液的温度、颗粒除去率及损伤之间的关系的图表。
具体实施例方式
下面，参照
该发明的一实施方式。
图1表示该发明的一实施方式的旋转处理装置。该旋转处理装置具备 杯体1。在该杯体1的底部，在圆周方向上以规定间隔连接有多个排出管 2。各排出管2与未图示的排气泵连通。
在上述杯体1内设有转台3。该转台3具有基部3a和将一端连结在该 基部3a上的4个臂3b (只图示了 2个)。在各臂3b的前端部分别设有支 持部4。各支持部4包括支持销5和比支持销5更靠臂3b的前端侧设置 的一对结合销6 (仅图示了l个)。结合销6被设定为比支持销5高。
上述转台3上被供给用于形成液晶显示装置的玻璃制的基板W。被供 给转台3的基板W的周边部的角部底面被上述支持销5支持，角部的一 对侧面被上述结合销6结合保持。
上述状态3被控制电机11旋转驱动。该控制电机11插入筒状的固定 子12内，并使同样是筒状的转子13可旋转地插入；在该转子13上，通 过动力传递部件13a连结了上述转台3的基部3a。
上述控制电机11被控制装置14控制其旋转。由此，上述转台3能够 通过上述控制装置14以规定的转速旋转。
在上述转子13内插入了中空状的固定轴15。在该固定轴15的上端，
设有位于上述转台3的上面侧的喷头16。即，喷头16成为不与转台3 — 起旋转的状态。在该喷头16上，设有用于喷射处理液的多个第1喷嘴17 和用于喷射气体的第2喷嘴18。
由此，从上述各喷嘴17、 18能够向被转台3保持的基板W的底面的 中央部分有选择地喷射处理液或气体。即，能够对基板W的底面进行清 洗和干燥处理。
在上述杯体1的侧方设有臂体22。该臂体22的基端部与中空状的轴 体23的上端连结。该轴体23的下端与旋转电机24连结。旋转电机24 将轴体23旋转驱动规定角度。从而，上述臂体22能够沿着转台3的直 径方向被摇动驱动。
上述旋转电机24安装在通过未图示的线性导向器可沿着上下方向移 动的可动板25上。通过上下驱动缸体26沿上下方向驱动该可动板25。
在上述臂体22的前端，朝向上述转台3上所保持的基板W设有用于 供给纯净水、臭氧水、过氧化氢水、氨水等处理液的供给装置31。如图 2和图3所示，该供给装置31具有振荡体32，该振荡体32用石英等具 有耐药品性及耐热性的材料形成为直方体状。在该振荡体32的底面，在 整个长度方向上形成有截面山形状的多个引导槽33，该引导槽33在宽度 方向上并列形成。如图4所示，形成上述引导槽33的斜面33a的角度e 被设定为7 10度。
在上述振荡体32的上面，在宽度方向上隔开的带状的2个振子34沿 着长度方向粘接固定。由未图示的超声波振荡装置向该振子34施加高频 电压。由此，上述振荡体32与振子34—起进行超声波振动。
若将上述斜面33a的角度9设定为7 10度，则在将振荡体32的上 表面的振子34的超声波振动向振荡体32的底面传播时，在该底面的斜 面33a不会全反射返回而会透过。
在上述振荡体32的长度方向一端部形成有将一端开口于上端面的处 理液的供给通路35。该供给通路35的另一端部从上述振荡体32的长度 方向一端部向另一端部倾斜，另一端与扩散槽38连通，该扩散槽38在
上述振荡体32的一端部底面，形成在大体上整个宽度方向的全长上。艮P， 上述供给通路35的另一端通过扩散槽38，在上述振荡体32的长度方向 一端部的底面开口。
在上述振荡体32的一端部上表面设置连接块39，该连接块39的下端 面液密地接触上述振荡体32的一端部上表面。在该连接块39上形成有 连通路39a。该连通路39a的一端与上述供给通路35的一端连通。
在上述连通路39a的另一端连接有用于供给处理液的供给管41。如图 l所示，该供给管41穿过臂体22导出到外部，另一端连接到未图示的处 理液的供给源。
此外，在上述供给管41被导出到外部的部分，依次连接有用于冷却 处理液的作为第1冷却机构的热交换器42、和用于在处理液中溶解氮气、 空气或二氧化碳气体等气体的气体溶解器43。
上述热交换器42能够将处理液冷却到所希望的温度，在该实施方式 中，能够冷却到低于设置处理装置的清洁室的室温的温度即例如10 2(TC的范围内。
在上述振荡体32的外周面的高度方向中途部，在全周上形成有锷44。 在比振荡体32的侧面的上述锷44靠上方的部分设有作为第2冷却机构 的冷却体45。在该冷却体45上形成有用于流出冷却水等冷却介质的流路 46。
通过在上述流路46中流过冷却介质，振荡体32和通过该振荡体32 设置在其上表面的振子34被冷却。此外，冷却体45可以不设在振荡体 32的侧面，而是设在上表面，只要设在至少某一方就可以。
上述振荡体32的上述锷44的上部被内罩体47覆盖。该内罩体47由 外罩体49覆盖，该外罩体49通过未图示的包装使两端部液密地重叠在 上述锷44的底面上。由此，即使向基板W供给的硫酸或过氧化氢水等 处理液飞散到杯体1内，也可以防止该处理液及气氛附着在振子34等上。
接着，对利用上述结构的旋转处理装置除去附着在基板W上的颗粒 等污渍的情况进行说明。
首先，使冷却介质流过冷却体45的流通路46，并且使臂体22向下方 向驱动，使振荡体32的底面与保持在转台3上的基板W的上表面的中 央部分隔着微小的间隔对置。此时，振荡体32相对于基板W的直径方 向，定位为使底面上开口的供给通路35的前端与基板W的旋转中心大 致一致。
接着，对振子34施加高频电压，使振荡体32进行超声波振动，并 且从与振荡体32连接的供给管41供给处理液。与此同时，使臂体22摇 动，使供给装置31在基板W的旋转中心部和直径方向外侧端之间往返 运动。
处理液从上述供给管41经过形成在振荡体32上的供给通路35，在底 面的扩散槽38中，在振荡体32的宽度方向大致整个长度上扩散后，在 振荡体32的底面和基板W的上表面之间的间隙流出。由于处理液通过 扩散槽38扩散，所以与流过供给通路35的速度相比，不被加速而流过 基板W上。
由于上述供给通路35的下端部从振荡体32的长度方向一端向另一端 倾斜，在上述振荡体32的底面和基板W的上表面的间隙流出的处理液， 如图2中箭头A所示，沿着上述供给通路35的倾斜方向，从振荡体32 的扩散槽38向底面流出，从其扩散槽38被引导槽33引导而流过基板W 的上表面。
流过引导槽33的处理液从振荡体32被赋予超声波振动。因此，基板 W的上表面通过赋予超声波振动的处理液清洗。清洗了基板W的上表面 的处理液沿着引导槽33顺利流向规定方向，从基板W的上表面流出。
因此，用赋予了超声波振动的处理液除去的基板W的污渍与该处理 液一起顺利且迅速地从基板W的上表面流出，因此，能够防止再次附着 在基板W的上表面。
供给振荡体32的处理液，通过设在供给管41上的热交换器42冷却 到预定的温度，例如冷却到低于设置装置的清洁室的室温的温度、例如 10 20°C。此外，通过流过设置于外周面上的冷却体45的冷却介质来冷
却振荡体32。
因此，对振子34施加电压使其超声波振动，由此，即使该振子34发 热，也可以防止通过该热振荡体32或流过形成于振荡体32上的供给通 路35的处理液被加热而温度上升。
因此，利用振荡体32对流过供给通路35的处理液施加超声波振动， 通过该处理液的气穴作用清洗处理基板W时，处理液在维持由热交换器 42设定的温度的状态下清洗处理基板W，所以能够防止由于处理液的温 度上升对基板W造成损伤。
图5是用第1折线X表示处理液的温度和被清洗的基板的颗粒除去率 之间的关系，用第2折线Y表示处理液的温度和赋予基板的损伤之间的 关系的图表。即，上述图表的横轴上表示处理液的温度，在一个纵轴上 表示颗粒的除去率，在另一个纵轴上表示对基板造成的损伤。此外，损 伤的单位表示每lcm2的布线的切断或布线的歪斜等缺陷部位的个数。
根据图5可知，颗粒的除去率几乎不会受到处理液的温度的影响，大 体上是一定的。对此，可以确认对基板W造成的损伤在处理液的温度为 18X:时比22'C时低，在IO'C时比18。C时大幅降低。
艮P，能够确认处理液的温度越低，对基板W造成的损伤越小。此外， 能够确认若对冷却到大致l(TC的温度的处理液施加超声波振动，并用该 处理液处理基板W，则可以在几乎不对基板W带来损伤的情况下能够进 行清洗处理。
根据以上所述，处理液的温度最好设定在10 18'C的范围，但是，即 使是18 2(TC的范围，也能够某种程度地降低基板W上产生的损伤。因 此，处理液的温度只要设定在10 2(TC的范围内即可。
再有，在处理液的温度是1(TC时，在基板W上产生的损伤的个数大 致接近于O，所以即使将处理液的温度设定为低于l(TC的温度时，可认 为基板W上产生的损伤的个数几乎不变化。
由于处理液是从供给路35在扩散槽38中扩散后供给到基板W，所以 速度比流过供给通路35的速度加快而向基板W供给。因此，基板W不
会因处理液的流速而受到冲击，所以由此也能够防止在基板W上造成损 伤。
在供给处理液的供给管41上设有气体溶解器43。因此，可通过该气 体溶解器43调节溶解在处理液中的气体的量。若控制处理液中所包含的 气体的量，则能够调节对处理液施加了超声波振动时所产生的气穴作用 的强度。因此，若与处理液温度一起控制包含在处理液中的气体的量， 则能够进一步提高处理液的清洗性能。
在每单位时间清洗处理基板W的与振荡体32的底面相同大小面积的 部分。即，由于被施加超声波振动的处理液位于振荡体32的底面整体和 与基板W的上述底面整体对置的部分之间，所以能够在与振荡体32的 底面对应的面积上用处理液进行处理。因此，与使用喷嘴体的以往的技 术相比，每单位时间的处理面积增大，所以能够高效地清洗处理基板W。
并且，将振荡体32设在臂体22上，利用该臂体22使上述振荡体32 沿着基板W的上表面的直径方向摇动，由此，能够将基板W高效地进 行清洗处理。
工业实用性
根据本发明，通过第1冷却机构冷却的处理液，通过设在振荡体的长 度方向一端部的供给通路，不与使振荡体进行超声波振动的振子接触而 施加超声波振动，从上述供给通路流出。因此，能够不使处理液的温度 上升而施加超声波振动并向基板供给。
权利要求
1、一种基板处理装置，利用施加了超声波振动的处理液处理基板，其特征在于，具备振荡体，是直方体状并具有上述处理液的供给通路，该供给通路在该振荡体的长度方向的一端部的底面开口、且朝向该振荡体的长度方向的另一端部倾斜形成；振子，设置在该振荡体的上表面，使振荡体进行超声波振动；及第1冷却机构，冷却供给上述供给通路的处理液。
2、 如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在上述振荡体 上设有用于冷却该振荡体的第2冷却机构。
3、 如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，供给上述供给 通路的处理液不被加速而被供给上述基板。
4、 如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述第1冷却 机构将上述处理液的温度冷却到10 18°C。
5、 如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在上述处理液 的供给通路，设有在该处理液中溶解气体的气体溶解机构。
6、 如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，具有 转台，用于保持并旋转驱动上述基板；和臂体，在该转台的上表面，沿着上述基板的直径方向被摇动驱动， 在上述臂体的前端部，上述振荡体设置成底面与上述基板对置。
全文摘要
本发明的基板处理装置，利用施加了超声波振动的处理液处理基板，具备振荡体(32)，是直方体状并具有处理液的供给通路(35)，该供给通路(35)在该振荡体的长度方向的一端部的底面开口、并且向该振荡体的长度方向的另一端部倾斜；振子(34)，设在振荡体的上表面，使振荡体进行超声波振动；及热交换器(42)，冷却向供给通路供给的处理液。
文档编号G02F1/1333GK101111928SQ20068000352
公开日2008年1月23日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者樋口晃一, 黑川祯明 申请人:芝浦机械电子株式会社