專利名稱：洗滌裝置及洗滌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在洗滌槽內(nèi)洗滌被處理物的洗滌裝置及洗滌方法，具體地說涉及將晶圓(wafer)等半導(dǎo)體基片表面及/或背面一片一片地同時洗滌的洗滌裝置及洗滌方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，將晶圓等半導(dǎo)體基片一片一片洗滌、漂洗、干燥的洗滌裝置一般采用專利文獻1中記載的旋轉(zhuǎn)方式。如圖24所示，這樣的洗滌裝置100是在圓筒狀容器(chamber)102內(nèi)設(shè)置利用卡盤(chuck)夾持晶圓101端面等的晶圓承載臺103，通過旋轉(zhuǎn)軸104支撐上述晶圓承載臺103。上述旋轉(zhuǎn)軸104連接在電機(沒有圖示)上，通過電機驅(qū)動，使晶圓承載臺103上夾持的晶圓101旋轉(zhuǎn)。
晶圓承載臺103上方具有供給噴嘴105，從上述供給噴嘴105向晶圓承載臺103上的晶圓101依次供給有機溶劑等洗滌液、漂洗用純水、氮氣等干燥用流體，洗滌、漂洗、并干燥上述晶圓101。在上述供給噴嘴105的底部設(shè)置溫度傳感器106，用于測定上述供給噴嘴105輸送的洗滌液、純水、干燥用流體的溫度。另外，圖24中的標記107是排液口，標記108是排氣口。
另外，如專利文獻2所述，提出了浸漬方式的洗滌裝置，即在洗滌裝置中，在洗滌槽內(nèi)裝滿洗滌液后，將一片晶圓加入到上述洗滌液中，利用超聲波振動，將晶圓表面及背面同時洗滌。
專利文獻1日本特開2000-21840號公報專利文獻2日本特開平5-13397號公報但是，在圖24所示的旋轉(zhuǎn)方式的洗滌裝置100中，由于在洗滌時注入到晶圓101表面101A上的洗滌液蔓延到晶圓101的背面101B，同時利用晶圓承載臺103的卡盤等夾持晶圓101端面，所以難以清洗與卡盤等連接的端面等。
另外，在上述洗滌裝置100中，由于晶圓101設(shè)置成水平狀態(tài)，所以洗滌裝置100整體的安裝空間變大。而且，洗滌裝置100具有作為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)部的晶圓承載臺103和旋轉(zhuǎn)軸104，所以部件數(shù)量增多且這些旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)部的調(diào)整需要很多時間。
另外，在上述洗滌裝置100中，由于是利用供給噴嘴105向旋轉(zhuǎn)的晶圓101供給洗滌液等，所以難以將洗滌液向晶圓101的表面101A均勻供給，且難以控制洗滌液等的溫度。
而且，在上述洗滌裝置100中，由于利用晶圓承載臺103來旋轉(zhuǎn)晶圓101，所以因上述旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流(紊流等)作用，難以適當(dāng)排出容器102內(nèi)、或設(shè)置在上述容器102中的杯筒(cup)109內(nèi)的不需要氣體。
另外，在浸漬方式的洗滌裝置中，由于是在洗滌槽內(nèi)加入洗滌液，將晶圓加入到其中進行洗滌，所以晶圓表面將會被污染的背面污染，產(chǎn)生污染轉(zhuǎn)移。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況而提出本發(fā)明，其目的是提供能夠同時洗滌或漂洗被處理物的表面和/或背面并且能夠確實防止已洗滌或漂洗過背面的洗滌用流體將污染轉(zhuǎn)移到表面的洗滌裝置及洗滌方法。
權(quán)利要求1所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，上述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體來洗滌或漂洗放置在上述洗滌槽中的被處理物，上述洗滌裝置具有一側(cè)壁，其在與裝置主體連接構(gòu)成上述洗滌槽的同時，形成有與上述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，其從上述一側(cè)壁的外側(cè)通過上述開口部支持進入上述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的上述被處理物背面，將上述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)；間隙形成部件，其設(shè)置在上述一側(cè)壁內(nèi)面的上述開口部周圍，通過接觸上述被處理物的背面，在上述被處理物和上述開口部周圍之間形成間隙。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，上述一側(cè)壁的開口部周圍與縱向豎直設(shè)置的被處理物之間的間隙設(shè)定為上方部分比下方部分寬。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，在上述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相向且平行。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，上述一側(cè)壁可相對裝置主體沿開口部的軸向移動，在上述一側(cè)壁與上述裝置主體分離時，搬入被處理物，利用支持設(shè)備來支持，通過上述一側(cè)壁和上述裝置主體相接構(gòu)成洗滌槽。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求4所述的發(fā)明中，上述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用，以非接觸狀態(tài)支持被處理物背面。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求5所述的發(fā)明中，上述支持設(shè)備設(shè)置在上述一側(cè)壁上，可相對一側(cè)壁在開口部的軸向相對移動，在洗滌槽內(nèi)供給洗滌用流體時，該設(shè)備從被處理物處退出，以解除對上述被處理物的支持。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，在上述一側(cè)壁內(nèi)面的開口部周圍下方設(shè)置承載部件，上述承載部件以點接觸狀態(tài)支撐被處理物。
權(quán)利要求8所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，向上述洗滌槽內(nèi)循環(huán)供給利用設(shè)置在上述洗滌槽外部的過濾器過濾的洗滌用流體。
權(quán)利要求9所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，上述洗滌槽連接設(shè)置有用于將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
權(quán)利要求10所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求9所述的發(fā)明中，上述干燥用流體供給槽具有用于供給高溫有機溶劑和惰性氣體的2個流體噴嘴，上述有機溶劑和惰性氣體的溫度是從上述2個流體噴嘴噴射并同時氣化的上述流體的溫度。
權(quán)利要求11所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求10所述的發(fā)明中，上述有機溶劑利用連接在兩個流體噴嘴的管中的卷繞的面狀發(fā)熱體來加熱。
權(quán)利要求12所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求9所述的發(fā)明中，作為上述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
權(quán)利要求13所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，所述方法包括被處理物搬入工藝，其中將被處理物搬入洗滌槽內(nèi)，使上述被處理物表面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而使其背面沖向上述洗滌槽外，在上述被處理物和上述洗滌槽之間設(shè)置間隙，將上述被處理物放置在上述洗滌槽中；洗滌、漂洗工藝，其中在上述洗滌槽內(nèi)流動洗滌用流體，與上述洗滌用流體接觸的上述被處理物的上述表面利用上述洗滌用流體洗滌或漂洗，同時利用由于上述洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的壓力作用而流出上述間隙的洗滌用流體，進行上述被處理物背面的洗滌或漂洗。
權(quán)利要求14所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求13所述的發(fā)明中，所述方法具有干燥工藝，即在結(jié)束上述洗滌、漂洗工藝后，在將被處理物裝入洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)，干燥上述被處理物。
權(quán)利要求15所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求13所述的發(fā)明中，上述洗滌、漂洗工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相向且平行，利用上述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌。
權(quán)利要求16所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求14所述的發(fā)明中，在上述干燥工藝中，作為干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
權(quán)利要求17所述的發(fā)明涉及的支持設(shè)備，其特征在于，在利用洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體洗滌或漂洗所述洗滌槽中的被處理物的洗滌裝置中具有在與裝置主體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部的一側(cè)壁，以及從所述一側(cè)壁的外側(cè)通過所述開口部支持裝入所述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的所述被處理物背面、并將所述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)的支持設(shè)備，所述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用以非接觸狀態(tài)支持被處理物背面。
權(quán)利要求18所述的發(fā)明涉及的干燥裝置，其特征在于，上述干燥裝置是利用干燥用流體來干燥設(shè)置在上述干燥槽中的被處理物，上述干燥裝置具有一側(cè)壁，其在與裝置主體連接構(gòu)成上述洗滌槽的同時，形成有與上述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，其從上述一側(cè)壁的外側(cè)通過上述開口部支持搬入上述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的上述被處理物的背面，將上述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)；間隙形成部件，其設(shè)置在上述一側(cè)壁的內(nèi)面的上述開口部周圍，通過接觸于上述被處理物的背面，而在上述被處理物和上述開口部周圍之間形成間隙。
權(quán)利要求19所述的發(fā)明涉及的干燥裝置，其特征在于，在權(quán)利要求18所述的發(fā)明中，上述干燥槽連接設(shè)置有用于將干燥用流體引入干燥槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
權(quán)利要求20所述的發(fā)明涉及的干燥裝置，其特征在于，在權(quán)利要求18所述的發(fā)明中，作為上述干燥用流體首先使用有機溶劑薄霧，接著使用已加熱的惰性氣體。
權(quán)利要求21所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌液來洗滌放置在所述洗滌槽中的被處理物，所述洗滌裝置具有一側(cè)壁，其在與裝置主體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時，形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部；使所述被處理物縱向豎直，并且所述被處理物的處理面的相反面的周圍邊緣部緊密連接在所述一側(cè)壁內(nèi)面的所述開口部周圍，以堵住所述開口部，將所述被處理物放置在所述洗滌槽中，使所述被處理物的處理面沖向所述洗滌槽內(nèi)，而使所述處理面的相反面沖向所述洗滌槽外。
權(quán)利要求22所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，上述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌液來洗滌放置在上述洗滌槽中的被處理物，上述洗滌裝置具有一側(cè)壁，其在與裝置主體連接構(gòu)成上述洗滌槽的同時，形成有與上述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，其從上述一側(cè)壁的外側(cè)通過上述開口部支持上述被處理物的處理面的相反面；利用上述支持設(shè)備，使上述被處理物縱向豎直，并且上述處理面的相反面的周圍邊緣緊密連接在上述一側(cè)壁內(nèi)面的上述開口部周圍，以堵住上述開口部，將上述被處理物放置在上述洗滌槽中，使上述被處理物的處理面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而使上述處理面的相反面沖向上述洗滌槽外。
權(quán)利要求23所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求21所述的發(fā)明中，向上述洗滌槽內(nèi)循環(huán)供給利用設(shè)置在上述洗滌槽外部的過濾器過濾的洗滌液。
權(quán)利要求24所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求21所述的發(fā)明中，在上述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相向且平行。
權(quán)利要求25所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求21所述的發(fā)明中，上述一側(cè)壁相對裝置主體可沿開口部的軸向移動，在上述一側(cè)壁與上述裝置主體分離時，搬入被處理物，利用支持設(shè)備來安裝在上述一側(cè)壁上，通過上述一側(cè)壁和上述裝置主體相接構(gòu)成洗滌槽。
權(quán)利要求26所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求22所述的發(fā)明中，上述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用，以非接觸狀態(tài)支持被處理物的處理面的相反面。
權(quán)利要求27所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求21所述的發(fā)明中，上述洗滌槽連接設(shè)置有用于將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
權(quán)利要求28所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求27所述的發(fā)明中，上述干燥用流體供給槽具有用于供給高溫有機溶劑和惰性氣體的2個流體噴嘴，上述有機溶劑和惰性氣體的溫度是從上述2個流體噴嘴噴射并同時氣化的上述流體的溫度。
權(quán)利要求29所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求28所述的發(fā)明中，上述有機溶劑利用連接在2個流體噴嘴的管中的卷繞的面狀發(fā)熱體來加熱。
權(quán)利要求30所述的發(fā)明涉及的洗滌裝置，其特征在于，在權(quán)利要求29所述的發(fā)明中，作為上述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
權(quán)利要求31所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，所述方法包括被處理物搬入工藝，其中將被處理物搬入洗滌槽內(nèi)，將上述被處理物的處理面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而將上述處理面的相反面沖向上述洗滌槽外，將上述被處理物放置在上述洗滌槽中；洗滌工藝，其中利用在上述洗滌槽內(nèi)流動的洗滌液洗滌與上述洗滌液接觸的上述被處理物的上述處理面。
權(quán)利要求32所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求31所述的發(fā)明中，所述方法具有干燥工藝，即在結(jié)束上述洗滌工藝后，在將被處理物裝入洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)，干燥上述被處理物。
權(quán)利要求33所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要31求所述的發(fā)明中，在上述洗滌工藝中，洗滌液在上述洗滌槽外設(shè)置的過濾器和上述洗滌槽之間循環(huán)。
權(quán)利要求34所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求31所述的發(fā)明中，上述洗滌工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相向且平行，利用上述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌。
權(quán)利要求35所述的發(fā)明涉及的洗滌方法，其特征在于，在權(quán)利要求32所述的發(fā)明中，在上述干燥工藝中，作為干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的發(fā)明，在上述洗滌裝置中，與裝置主體連接構(gòu)成上述洗滌槽的一側(cè)壁形成有與上述被處理物外形對應(yīng)的開口部，支持設(shè)備從上述一側(cè)壁的外側(cè)通過上述開口部支持搬入上述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的上述被處理物的背面，并將上述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)，通過設(shè)置在上述一側(cè)壁內(nèi)面的上述開口部周圍的間隙形成部件接觸上述被處理物的背面，在上述被處理物和上述開口部周圍之間形成間隙。因此，在洗滌槽內(nèi)供給洗滌用流體時，在利用上述洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體來洗滌或漂洗被處理物表面的同時，可以利用洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的壓力(水壓)作用，經(jīng)過由間隙形成部件形成的間隙，利用從洗滌槽流出的洗滌用流體來洗滌或漂洗被處理物的背面。其結(jié)果，被處理物的表面和背面可以同時洗滌或漂洗。而且，洗滌用流體可以經(jīng)過由間隙形成部件形成的間隙，流出洗滌槽外，在洗滌或漂洗被處理物背面的過程中，也可以洗滌或漂洗被處理物的端面。
另外，由于洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的壓力(水壓)作用，已洗滌或漂洗過被處理物背面的洗滌用流體不會流入上述洗滌槽內(nèi)，所以可確實防止已洗滌或漂洗過被處理物背面的洗滌用流體將污染轉(zhuǎn)移到被處理物表面。
根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明，上述一側(cè)壁的開口部周圍與縱向豎直設(shè)置的被處理物之間的間隙設(shè)定為上方部分比下方部分寬。因此，可控制從上述間隙的下方部分流出的洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的流出量，在上述洗滌槽內(nèi)良好的儲存上述洗滌用流體的同時，由于設(shè)定上述間隙的上方部分更寬，因此可增大從上述上方部分流出的洗滌用流體的流出量，從而可全面均一的洗滌或漂洗被處理物背面。
根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明，在上述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相向且平行，所以超聲波振動裝置產(chǎn)生的超聲波作用于洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體，以全面均一地超聲波洗滌或漂洗被處理物的整個表面，同時流動的洗滌用流體作用于被處理物背面，以全面均一地超聲波洗滌或漂洗被處理物的整個背面。其結(jié)果，被處理物的表面及背面可良好地均勻洗滌或漂洗。
根據(jù)權(quán)利要求5或26所述的發(fā)明，利用支持設(shè)備以非接觸狀態(tài)支持被處理物背面，所以可防止其背面因利用支持設(shè)備支持而產(chǎn)生污染，同時對以往由于連接卡盤等而難以洗滌的被處理物的端面也能同樣防止污染。
根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)明，上述支持設(shè)備設(shè)置在上述一側(cè)壁上，可相對于一側(cè)壁沿開口部的軸向相對移動，在向洗滌槽內(nèi)供給洗滌用流體時，該裝置從被處理物處退出，以解除對上述被處理物的支持。所以在向洗滌槽內(nèi)供給洗滌用流體時，可以通過上述洗滌用流體的壓力(水壓)支持被處理物，在除此以外時，可以通過支持設(shè)備以非接觸狀態(tài)支持，所以任何情況下都不會有污染。另外，對以往由于連接于卡盤等而難以洗滌的被處理物的端面也能同樣防止污染。
根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)明，在上述一側(cè)壁上設(shè)置承載部件，以點接觸狀態(tài)支撐被處理物，所以可控制被處理物因支持于承載部件而產(chǎn)生的污染。
根據(jù)權(quán)利要求8、23或33所述的發(fā)明，向上述洗滌槽內(nèi)循環(huán)供給利用設(shè)置在上述洗滌槽外部的過濾器過濾的洗滌用流體，所以通過反復(fù)使用洗滌用流體，可降低其消耗量，同時可容易控制洗滌用流體的溫度。
根據(jù)權(quán)利要求9或27所述的發(fā)明，上述洗滌槽連接設(shè)置有用于將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)的干燥用流體供給槽，所以在將被處理物裝在洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，利用干燥用流體供給槽的干燥用流體可干燥上述被處理物，所以可連續(xù)迅速實施洗滌、漂洗工藝及干燥工藝。
根據(jù)權(quán)利要求10或28所述的發(fā)明，上述2個流體噴嘴供給的高溫有機溶劑和惰性氣體的溫度是從上述2個流體噴嘴噴射并同時氣化的上述流體的溫度，所以與液體噴射相比，可提高附著在被處理物上的水分的置換效率，同時不僅其噴射液量，而且其排液量也可減少。
根據(jù)權(quán)利要求11或29所述的發(fā)明，上述有機溶劑利用連接在2個流體噴嘴的管中的卷繞的面狀發(fā)熱體來加熱，所以能以簡單結(jié)構(gòu)實施有機溶劑的加熱，同時管由例如能夠抑制水或高純度藥液金屬析出離子的SUS配管構(gòu)成，通過在上述SUS配管上連接地線，能夠防止帶電，并且對容易著火的有機溶劑也能容易防爆。
根據(jù)權(quán)利要求12或30所述的發(fā)明，作為上述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，取代并干燥附著在被處理物上的水分，接著使用已加熱的惰性氣體，快速干燥被處理物，所以可確實且迅速地干燥附著在被處理物上的水分。
根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)明，將上述被處理物放置在上述洗滌槽中，使上述被處理物的表面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而其背面沖向上述洗滌槽外，在上述被處理物和上述洗滌槽之間設(shè)置間隙，所以能夠?qū)⑴c洗滌槽內(nèi)洗滌用流體接觸的被處理物的表面利用上述洗滌用流體進行洗滌或漂洗，同時利用從上述間隙流出的洗滌用流體來洗滌或漂洗被處理物的背面，因此可以將被處理物的表面及背面同時洗滌或漂洗。而且，洗滌用流體經(jīng)過上述間隙流出洗滌槽外，在洗滌或漂洗被處理物背面的過程中也可以洗滌或漂洗被處理物的端面。
另外，由于洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的壓力(水壓)作用，已洗滌或漂洗過被處理物背面的洗滌用流體不會流入上述洗滌槽內(nèi)，可確實防止已洗滌或漂洗過被處理物背面的洗滌用流體將污染轉(zhuǎn)移到被處理物表面。
根據(jù)權(quán)利要求14或32所述的發(fā)明，在結(jié)束上述被處理物的洗滌、漂洗工藝后，在將被處理物裝入洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)，干燥上述被處理物，所以可連續(xù)且迅速實施洗滌、漂洗工藝和干燥工藝。
根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)明，在洗滌、漂洗工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相向且平行，利用上述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌或漂洗，所以超聲波能夠均勻作用于被處理物的表面及背面，因此可良好均勻地實施洗滌或漂洗。
根據(jù)權(quán)利要求16或35所述的發(fā)明，在干燥工藝中，首先使用有機溶劑蒸氣，取代附著在被處理物上的水分，接著使用已加熱的惰性氣體，干燥被處理物，所以可確實且迅速干燥附著在被處理物上的水分。
根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)明，被處理物的支持設(shè)備以非接觸狀態(tài)支持被處理物的背面，所以可防止被處理物的背面因被支持設(shè)備支持而引起污染，同時對以往由于連接卡盤等而難以洗滌的被處理物的端面也能同樣防止污染。
根據(jù)權(quán)利要求18及19所述的發(fā)明，將上述被處理物在利用支持設(shè)備支持成縱向豎直的狀態(tài)下干燥，所以可實現(xiàn)節(jié)省干燥槽以及干燥裝置整體的設(shè)置空間。
根據(jù)權(quán)利要求20所述的發(fā)明，作為上述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，取代并干燥附著在被處理物上的水分，接著使用已加熱的惰性氣體，快速干燥被處理物，所以可確實且迅速干燥附著在被處理物上的水分。
根據(jù)權(quán)利要求21、22、或25所述的發(fā)明，上述洗滌槽的一側(cè)壁上形成有開口部，使上述被處理物縱向豎直，并且上述處理面的相反面的周圍邊緣部緊密連接在上述一側(cè)壁內(nèi)面的上述開口部周圍，以堵住上述開口部，使上述被處理物的處理面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而上述處理面的相反面沖向上述洗滌槽外，以將上述被處理物放置在上述洗滌槽中，所以被處理物的處理面與洗滌液接觸，而處理面的相反面與洗滌液不接觸，因此能夠確實防止處理面的相反面的污染蔓延到處理面而將污染轉(zhuǎn)移到上述處理面上。此時，將上述被處理物的處理面的相反面沖向上述洗滌槽外放置在上述洗滌槽中，所以也能洗滌被處理物的端面。
根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)明，在上述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相向且平行，所以超聲波能均勻作用于被處理物的表面及背面，因此可良好均勻地實施洗滌或漂洗。
根據(jù)權(quán)利要求31所述的發(fā)明，將上述被處理物的處理面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而將處理面的相反面沖向上述洗滌槽外，以將上述被處理物放置在上述洗滌槽中，使被處理物的處理面與洗滌液接觸，而處理面的相反面不與洗滌液接觸，因此能夠防止處理面的相反面的污染蔓延到處理面而將污染轉(zhuǎn)移到上述處理面上。
根據(jù)權(quán)利要求34所述的發(fā)明，在上述洗滌工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相向且平行，利用上述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌，因此超聲波能均勻作用于被處理物的處理面，可良好地實施洗滌或漂洗。


圖1是配置本發(fā)明實施方式1的洗滌裝置的洗滌設(shè)備的立體圖。
圖2是圖1的洗滌裝置的待機狀態(tài)的斜主視立體圖。
圖3是圖1的洗滌裝置的待機狀態(tài)的斜后視立體圖。
圖4是圖2的洗滌裝置的晶圓搬出入狀態(tài)的主視圖。
圖5是沿圖4中的箭頭V獲取的視圖。
圖6是圖2的洗滌裝置的晶圓交接狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖7是圖2的洗滌裝置的晶圓裝配狀態(tài)或晶圓干燥狀態(tài)的主視圖。
圖8是沿圖7中的箭頭VIII獲取的視圖。
圖9是圖2的洗滌裝置的晶圓洗滌狀態(tài)或晶圓漂洗狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖10是圖8的部分放大截面圖。
圖11是圖10的正面壁的開口部周圍的立體圖。
圖12是圖2的洗滌裝置的晶圓支持裝置及支持裝置用缸的立體圖。
圖13是為了說明圖2洗滌裝置的原理的簡要構(gòu)造截面圖。
圖14是圖10的部分放大及IPA蒸汽的流動截面圖。
圖15是圖13的部分放大及表示洗滌液或漂洗液的流動的截面圖。
圖16是圖2的洗滌裝置工作過程的部分流程圖。
圖17是圖2的洗滌裝置的剩余工作過程的部分流程圖。
圖18是洗滌裝置的待機狀態(tài)的斜主視立體圖。
圖19是圖18的洗滌裝置的晶圓搬出入狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖20是圖18的洗滌裝置的晶圓的洗滌等處理狀態(tài)的主視圖。
圖21是沿圖20中的箭頭VII獲取的視圖。
圖22是為了說明圖2的洗滌裝置的原理的簡要構(gòu)造截面圖。
圖23是圖22的部分放大截面圖。
圖24是以往的洗滌裝置的簡要截面圖。
符號說明1晶圓(被處理物)2表面3背面11洗滌裝置12洗滌裝置配置部23洗滌槽23A洗滌槽構(gòu)成部24晶圓支持裝置(支持設(shè)備)24a蓋25超聲波振動裝置26第1溢流槽27干燥用流體供給槽28正面壁(一側(cè)壁)29裝置主體30開口部30R開口部的軸方向46蓋46a密封部件48干燥用流體供給孔49洗滌槽給液口56兩個流體噴嘴57純水噴嘴
58氣體供給部59有機溶劑供給口59a管59b橡膠加熱器60惰性氣體供給口62氣體排氣口71栓(間隙形成部件)72環(huán)狀間隙73承載部件78支持裝置用缸80第2溢流槽具體實施方式
下面借助

本發(fā)明的具體實施方式
。
第1實施方式圖1是配置本發(fā)明第1實施方式的洗滌裝置的洗滌設(shè)備的立體圖。圖2是圖1的洗滌裝置的待機狀態(tài)的斜主視立體圖。圖3是圖1的洗滌裝置的待機狀態(tài)的斜后視立體圖。圖13是為了說明圖2洗滌裝置的原理的簡要構(gòu)造截面圖。
圖1表示的洗滌設(shè)備10包括配置有用于洗滌作為被處理物的半導(dǎo)體基片(例如晶圓1)的多臺洗滌裝置11(后面詳細說明)的洗滌裝置配置部12、與上述洗滌裝置配置部12鄰接配置的藥液供給部13、在上述藥液供給部13相對的位置配置的晶圓供給排放部14、在洗滌裝置配置部12與晶圓供給排放部14之間配置的搬運用機械手15、以及在藥液供給部13的上方配置的配電部16。
上述藥液供給部13，用于向洗滌裝置配置部12的洗滌裝置11供給堿性洗滌液、酸性洗滌液、作為漂洗液的純水、以及作為干燥用流體的有機溶劑及惰性氣體等。將上述洗滌液及漂洗液稱為洗滌用流體。另外，上述晶圓供給排放部14配備有用于承載以水平狀態(tài)容納多枚晶圓1的晶圓搬運容器(所謂的環(huán)箍)17的載置臺18、以及用于開閉上述晶圓搬運容器17的蓋的圖上沒有表示的容器開啟工具。當(dāng)向洗滌裝置11送出晶圓搬運容器17內(nèi)的晶圓1，或向晶圓搬運容器17內(nèi)收納在洗滌裝置11處理的晶圓1時，容器開啟工具打開搬運容器17的蓋。
上述搬運用機械手15在機械手主體19上順次連接設(shè)置第1臂20A、第2臂20B、第3臂20C及手形部20D。在機械手主體19與第1臂20A之間、第1臂20A與第2臂20B之間、第2臂20B與第3臂20C之間、第3臂20C與手形部20D之間分別設(shè)置有第1軸21A、第2軸21B、第3軸21C、第4軸21D。通過第1軸21A、第2軸21B及第3軸21C，如箭頭P所示的方向，能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置第1臂20A、第2臂20B、第3臂20C，另外，通過第4軸21D，手形部20D能夠在水平面與垂直面之間旋轉(zhuǎn)，即，能夠以箭頭Q所示方向旋轉(zhuǎn)地設(shè)置第3臂20C。另外，機械手主體19能夠沿著導(dǎo)軌22以洗滌裝置配置部12的洗滌裝置11的排列方向移動。
手形部20D配備有與在洗滌裝置11中的后述的晶圓支持裝置24(圖2)同樣的、通過旋回流產(chǎn)生的負壓作用以非接觸狀態(tài)支持作為晶圓1的處理面的表面2的非接觸支持器具(圖中沒有表示出)。
因此，在晶圓供給排放部14中的晶圓搬運容器17開動操作時，搬運用機械手15通過第1臂20A、第2臂20B、第3臂20C的作用，將手形部20D插入到晶圓搬運容器17內(nèi)，以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的表面2，通過機械手主體19沿著導(dǎo)軌22移動，將手形部20D支持的晶圓1向預(yù)定的洗滌裝置11的晶圓支持裝置24(圖2)交接。另外，搬運用機械手15通過機械手主體19、第1臂20A、第2臂20B及第3臂20C的動作，將手形部20D以非接觸狀態(tài)支持在洗滌裝置11中，洗滌及干燥處理晶圓1的表面2，之后從上述洗滌裝置11的晶圓支持裝置24收取，將上述晶圓1收納到晶圓供給排放部14的晶圓搬運容器17內(nèi)。
另外，配電部16用于向洗滌裝置配置部12的各個洗滌裝置11、藥液供給部13、晶圓供給排放部14及搬運用機械手15供給電力。上述配電部16配置在藥液供給部13的上方，能夠防止被濺上洗滌液等液體。另外，在洗滌設(shè)備10中，洗滌裝置配置部12的上方及下方配置有各種配管。
又，如圖2-9及圖13(特別是圖13)所示，洗滌裝置11包括在基本構(gòu)造為箱子形的裝置主體29下部貯存洗滌液及純水以洗滌晶圓1的扁平箱子形的洗滌槽23、用于支持上述洗滌槽23內(nèi)裝著的晶圓的晶圓支持裝置24、在與洗滌槽23鄰接并且與晶圓支持裝置24相對的位置通過石英板53隔開并列設(shè)置的間接槽52、在鄰接間接槽52并且與洗滌槽23相對的位置設(shè)置的超聲波振動裝置25、在洗滌槽23的上方鄰接上述洗滌槽設(shè)置的第1溢流槽26、以及在洗滌槽23的上方與洗滌槽連接設(shè)置的向洗滌槽23內(nèi)輸送干燥用流體的干燥用流體供給槽27。
另外，扁平箱子形的洗滌槽23是由嵌接在裝置主體29中的對著洗滌槽構(gòu)成部23A的在與石英板53相對的位置上的作為一側(cè)壁的正面壁28構(gòu)成。上述正面壁28形成有對應(yīng)于晶圓1的外形形狀的開口部30。又，在正面壁28的內(nèi)面與裝置主體29嵌接的區(qū)域配設(shè)有密封部件32。
如圖5及圖8所示，水平板材33在上述正面壁28的上端正交結(jié)合，在水平板材33上安裝有滑塊34。另外，在洗滌槽23上方的干燥用流體供給槽27上固定有側(cè)視呈L形的基座板材35，在基座板材35的水平板材36上鋪設(shè)有導(dǎo)軌37。上述滑塊34自由滑動地嵌合在上述導(dǎo)軌37上。另外，如圖4及圖5所示，正面壁28的下部形成有貫通孔38，并且與貫通孔38同軸固定有襯套39。另外，在裝置主體29下部，支持軸40通過軸基座41安裝，支持軸40在上述貫通孔38及襯套39上能自由滑動地插入。
如圖2所示，活塞桿座板式滑動缸42設(shè)置在上述基座板材35的水平板材36上，上述滑動缸42的圖上沒有表示出的活塞貫通上述水平板材36，且結(jié)合于正面壁28的水平板材33上。因此，通過上述滑動缸42的動作，可以引導(dǎo)導(dǎo)軌37及滑塊34、支持軸40及襯套39的運動，正面壁28能夠相對于裝置主體29沿著開口部30的軸方向30R(圖5)，以例如75mm的沖程移動。
如圖4及圖5所示，在裝置主體29的兩側(cè)上下設(shè)置夾持缸43，夾持缸43的桿上安裝有鉗位工具(clamper)44。如圖7及圖8所示，在正面壁28與裝置主體29嵌接時，上述夾持缸43動作，鉗位工具44使裝置主體29向正面壁28擠壓，從而構(gòu)成正面壁28與裝置主體29形成一體的洗滌槽23。此時，正面壁28的密封部件32(圖7及圖13)與裝置主體29緊密接合，以確保正面壁28與裝置主體29的密封性良好。
如圖4、圖5及圖12所示，上述晶圓支持裝置24的基部45對應(yīng)于晶圓1的大小形成圓板狀，形成圓板狀的基部45的邊緣內(nèi)側(cè)形成等間隔的例如六個作為非接觸支持器具的凹部47。如日本特開2002-64130號公報公開的，凹部47內(nèi)(圖4、圖10、圖12)形成旋回流，從而在凹部47內(nèi)形成負壓，由于負壓的作用，凹部47以非接觸狀態(tài)支持附著的晶圓1的背面3(晶圓1的表面2的相對面)。例如，晶圓1與晶圓支持裝置24的凹部47之間隔開約0.25mm的間隙，從而使晶圓1以非接觸狀態(tài)支持在上述晶圓支持裝置24上。
另外，如圖12所示，在圓板狀的基部45的內(nèi)側(cè)中心設(shè)置有由多個孔構(gòu)成的干燥用流體供給孔48，能夠從該開口部30向晶圓1的背面3供給高溫氮氣等干燥用流體。進一步，如圖12-14所示，干燥工藝時晶圓1的背面也應(yīng)置于IPA蒸汽氛圍下，在圓板狀的基部45的外側(cè)，與正面壁28嵌接的板狀蓋46覆蓋基部45，蓋46的內(nèi)面與正面壁28嵌接的區(qū)域設(shè)置有密封部件46a。
如圖2、圖5及圖12所示，正面壁28的兩側(cè)設(shè)置有側(cè)板79，通過安裝板材77可以在上述側(cè)板79上設(shè)置支持裝置用缸78。上述支持裝置用缸78的桿的前端安裝上述晶圓支持裝置24。如圖8及圖9所示，支持裝置用缸78，能夠通過桿的進退動作使晶圓支持裝置24相對于正面壁28沿著開口部30的軸方向30R相對移動。通過上述支持裝置用缸78晶圓支持裝置24的移動量(沖程)例如是30mm。
支持裝置用缸78，在晶圓1的搬出入時(圖5)、交接時(圖6)、安裝或干燥時(圖8)，可以通過桿的前進動作，使晶圓支持裝置24進入正面壁28的開口部30內(nèi)的位置。在上述情況下，晶圓支持裝置24的蓋46嵌接在正面壁28中，蓋46的密封部件46a(圖12-14)緊密接合在正面壁28上，以確保蓋46與正面壁28之間的密封性良好。另外，支持裝置用缸78在晶圓1的洗滌或漂洗時(圖9)，可以通過桿的后退動作，使晶圓支持裝置24從正面壁28的開口部30向外退出。
如上述，正面壁28能夠相對于裝置主體29沿著開口部30的軸方向30R移動。當(dāng)上述正面壁28與裝置主體29遠離的晶圓1的搬出入或交接時(圖5、圖6)，可以通過支持裝置用缸78使晶圓支持裝置24進入正面壁28的開口部30內(nèi)的位置。因此，正面壁28與裝置主體29背離，搬運用機械手15的手形部20D以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的表面2進入正面壁28與裝置主體29之間，此時晶圓支持裝置24由于負壓作用，從正面壁28的外側(cè)通過開口部30以非接觸狀態(tài)支持上述晶圓1的背面3，晶圓支持裝置24交接上述晶圓1，并將其搬入洗滌裝置11的洗滌槽23內(nèi)。此時，晶圓1在縱方向上以豎直狀態(tài)被晶圓支持裝置24支持。如圖8、圖10及圖13所示，在晶圓1被搬入洗滌槽23內(nèi)后，正面壁28與裝置主體29嵌接以構(gòu)成洗滌槽，能夠貯存洗滌液等進行洗滌。
然而，如圖7、圖8及圖11所示，在上述正面壁28的外面開口部30周圍形成有锪孔面部70，上述锪孔面部70內(nèi)設(shè)置有作為間隙形成部件的栓71。沿著開口部30的周圍約等間隔的設(shè)置多根上述栓71，例如12根。
搬入洗滌槽23內(nèi)的晶圓1在縱方向上呈豎直的狀態(tài)，當(dāng)晶圓1交接(圖6)、安裝或干燥時(圖8)由于晶圓支持裝置24的負壓作用，以及，當(dāng)后述的晶圓1洗滌或漂洗時(圖9)由于洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)，以及，當(dāng)后述的晶圓1洗滌或漂洗時、洗滌液或漂洗液從洗滌槽23內(nèi)排出時(后述)、正面壁28的栓71與晶圓1的背面3的接觸點由于洗滌液等的殘存液的表面張力，上述背面3的周圍邊緣部因接觸上述栓71而被支持。因此，當(dāng)晶圓1裝在洗滌槽23中時，其表面2沖向洗滌槽23內(nèi)，而背面3沖向洗滌槽23外，并且，如圖10所示，通過上述栓71在晶圓1與正面壁28的開口部30周圍之間形成的環(huán)狀間隙72，能夠閉塞上述開口部30。
如圖9及圖13所示，當(dāng)晶圓1洗滌或漂洗時，可以通過裝置主體29下部設(shè)置的洗滌液給液口49向洗滌槽23內(nèi)輸送洗滌液或漂洗液。上述洗滌液或漂洗液在洗滌槽23內(nèi)向上方流動，以洗滌或漂洗晶圓1的表面2，之后，在第1溢流槽26中暫時貯存。在上述第1溢流槽26中貯存的洗滌液或漂洗液，經(jīng)過上述第1溢流槽26上設(shè)置的溢流槽排液口50及排液管74，貯存到排液槽75中，然后由排液槽75上設(shè)置的排液口76排出。排液口76排出的洗滌液，在通過圖上沒有表示出的過濾器及循環(huán)泵過濾后，返回洗滌槽23內(nèi)。
在上述晶圓1洗滌或漂洗時，如圖15中的箭頭所示，經(jīng)過通過上述栓71形成的環(huán)狀間隙72，洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液向洗滌槽23外流出，以洗滌或漂洗晶圓1的背面3。經(jīng)過環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，用于洗滌或漂洗晶圓1的背面3的洗滌液或漂洗液，由于洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)作用，不會再流入上述洗滌槽23內(nèi)。因此，已洗滌或漂洗過晶圓1的背面3的洗滌液或漂洗液不會重復(fù)污染晶圓1的表面2。另外，在洗滌液或漂洗液經(jīng)過環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出時，在洗滌晶圓1的背面3的同時，也能洗滌或漂洗晶圓1的端面。
如上述，在利用晶圓1的背面3上的洗滌液等的流體流動，來洗滌或漂洗晶圓1時，晶圓支持裝置24通過支持裝置用缸78遠離正面壁28的開口部30(圖9)，而從與栓71接觸的晶圓1處向外退出，從而解除對該晶圓1的支持。此時，晶圓1由于洗滌槽23內(nèi)供給的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)而維持與栓71的接觸狀態(tài)。
這里，如圖10所示，上述栓71的突出長度滿足，設(shè)置在正面壁28的開口部30上部的栓71比設(shè)置在下部的栓71更長。由此，設(shè)定環(huán)狀間隙72的上方部分比下方部分更寬。例如，分別設(shè)定環(huán)狀間隙72的最上部尺寸為1.0mm，最下部尺寸為0.1mm。設(shè)定環(huán)狀間隙72的下方部分狹窄，如圖13所示，當(dāng)晶圓1洗滌或漂洗時，可以使洗滌槽23內(nèi)容易貯留洗滌液或漂洗液。另外，設(shè)定環(huán)狀間隙72的上方部分較寬，當(dāng)晶圓1洗滌或漂洗時，可以通過從環(huán)狀間隙72流出的洗滌液或漂洗液，全面均一地洗滌或漂洗晶圓1的背面3。通過均勻地洗滌或漂洗上述晶圓1的背面3，能實現(xiàn)與加快洗滌槽23內(nèi)洗滌液或漂洗液流速相同的效果。
又，如圖10及圖11所示，上述實施方式中，設(shè)置栓71的锪口面部70與垂直面平行，但是，也可以切削上述锪口面部70的上方適當(dāng)?shù)纳疃?，以使其形成為傾斜于垂直面的狀態(tài)。在設(shè)置突出長度不同的多個栓71的情況下，上述锪口面部70和與這些栓71接觸的晶圓1能夠在垂直面平行配置。通過將晶圓1平行于垂直面配置，可以使間接槽52背面裝著的超聲波振子51與晶圓1容易地形成平行狀態(tài)，由于晶圓1與超聲波振子51之間的任何部分的距離完全一致，所以通過超聲波洗滌能夠容易地防止洗滌不均勻的情況發(fā)生。
進一步，正面壁28的外面在開口部30的周圍的下部設(shè)置有承載部件73。上述承載部件73沿著開口部30設(shè)置有多個，例如4個。上述承載部件73的用于支持晶圓1的上部形成尖細的形狀，以點接觸狀態(tài)支持晶圓1的周圍邊緣，從而防止對晶圓1的污染等。又，承載部件73的下部也形成尖細的形狀，以實現(xiàn)良好的液體切分。
另外，如圖7、圖9及圖13所示，正面壁28外面的開口部30周圍的下部設(shè)置有第2溢流槽80。上述第2溢流槽80收集并暫時貯存從環(huán)狀間隙72流出的用于洗滌或漂洗晶圓1的背面3的洗滌液或漂洗液。上述第2溢流槽80收集的洗滌液或漂洗液，經(jīng)由排液管81向排液槽75輸送，并與第1溢流槽26中的洗滌液或漂洗液一同從排液槽75的排液口76排出。如上述，從第2溢流槽80向排液槽75輸送的洗滌液也與從第1溢流槽26向排液槽75輸送的洗滌液一同通過圖上沒有表示出過濾器及循環(huán)泵過濾，最后返回洗滌槽23。
上述洗滌槽23通過如后述的石英板53與間接槽52隔開，設(shè)定上述洗滌槽23內(nèi)晶圓1與石英板53之間的尺寸L1(圖13)小于設(shè)置有洗滌槽給液口49的洗滌槽23的下部的尺寸L2、以及與第1溢流槽26連接的洗滌槽23的上部的尺寸L3。由此，在洗滌槽23的中間部分流動的洗滌液或漂洗液的流速提高，以提高洗滌槽23中的晶圓1的表面2的洗滌效率或漂洗效率，并且通過從環(huán)狀間隙72流出的洗滌液或漂洗液能夠?qū)崿F(xiàn)均勻地洗滌或漂洗晶圓1的整體背面3。例如分別設(shè)定上述尺寸L1為約5毫米、上述尺寸L2及L3為約35毫米。
如圖3、圖9及圖13所示，上述超聲波振動裝置25包括超聲波振子51、間接槽52、石英板53及圖上沒有表示出的高頻振蕩器。如上述的間接槽52通過石英板53與洗滌槽23鄰接，且其中裝滿作為超聲波傳遞介質(zhì)的純水。間接槽52在下部形成間接槽給排液口54，在上部形成間接槽溢流口55，因此新鮮純水從間接槽給排液口54進入間接槽52內(nèi)，在確認上述間接槽52內(nèi)的純水經(jīng)過間接槽溢流口55排出后，起動超聲波振動裝置25。
上述超聲波振子51安裝在間接槽52的背面，上述超聲波振子51與石英板53大致相對于洗滌槽23中安裝的晶圓1平行設(shè)置。通過上述高頻振蕩器向超聲波振子51發(fā)出高頻信號，上述超聲波振子51發(fā)生超聲波振動，上述超聲波振動經(jīng)過間接槽52內(nèi)的純水及石英板53，傳至洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液，從而超聲波洗滌或漂洗晶圓1的表面2。進一步，傳至洗滌槽23內(nèi)的超聲波振動經(jīng)過晶圓1，向在上述晶圓1的背面3流動的洗滌液或漂洗液傳播，從而能夠超聲波洗滌或漂洗晶圓1的背面3，進而能夠分別全面均一的洗滌或漂洗晶圓1的表面2及背面3。通過上述超聲波的作用可以提高通過堿性洗滌液洗滌晶圓1的洗滌效率以及經(jīng)過上述堿性洗滌后通過漂洗液(純水)漂洗的漂洗效率。
如圖3、圖7及圖8所示，上述干燥用流體供給槽27具有向洗滌槽23內(nèi)供給流體的兩個流體噴嘴56、純水噴嘴57及氣體供給部58，上述兩個流體噴嘴56為利用壓縮空氣的高速流動而使液體微?；膰娮?，并且連接到有機溶劑供給口59及惰性氣體供給口60。另外，如圖3所示，有機溶劑供給口59連接到供給有機溶劑的管59a。管59a連接地線，并且由能夠抑制水及高純度藥液溶出金屬離子的SUS配管構(gòu)成，該管59a中卷繞有作為面狀發(fā)熱體的橡膠加熱器59b。
經(jīng)過有機溶劑供給口59向兩個流體噴嘴56供給的有機溶劑，從具有水溶性、能夠降低用于晶圓1的純水的表面張力、能夠促進干燥的醇類、酮類、或醚類中選擇，本實施方式使用的IPA(異丙醇)，通過上述橡膠加熱器59b加熱至例如40℃，然后供至兩個流體噴嘴56。另外，經(jīng)過惰性氣體供給口60，向兩個流體噴嘴56供給的惰性氣體與有機溶劑IPA同時供給，為確保安全性，本實施方式中使用氮氣(N2)，通過預(yù)先加熱(圖上沒有表示)，例如，加熱至150℃，然后向兩個流體噴嘴56供給。由于向兩個流體噴嘴56供給高溫IPA和氮氣，因此上述兩個流體噴嘴56處將生成IPA霧。此外，上述有機溶劑的加熱不限于通過上述加熱器59b，例如，可以將有機溶劑供給口59的管59a插接到裝有已預(yù)先用加熱器加熱的惰性氣體的箱內(nèi)，利用已經(jīng)加熱的惰性氣體的熱量能夠進行有機溶劑的加熱。
兩個流體噴嘴56生成的IPA霧能夠維持流體自身的高溫，大約在從噴嘴噴射出來的同時霧化成IPA蒸汽，IPA蒸汽被輸送到洗滌槽23內(nèi)。向在洗滌槽23內(nèi)洗滌漂洗的晶圓1輸送上述IPA蒸汽，因此附著在晶圓1的表面2上的水分在容易蒸發(fā)的IPA蒸汽氛圍下，能夠促進上述晶圓1的表面2的干燥。在作為漂洗液的純水從洗滌槽23內(nèi)排放后，上述IPA蒸汽輸送到上述洗滌槽23內(nèi)。
上述氣體供給部58通過圖上沒有顯示的加熱器的關(guān)或開向洗滌槽23內(nèi)供給常溫或高溫的氮氣(N2)。在晶圓1為疏水性的情形下，可以在兩個流體噴嘴56生成IPA蒸汽前噴射常溫的氮氣(上述加熱器為關(guān))，以使在洗滌槽23內(nèi)洗滌漂洗的上述疏水性的晶圓1處于常溫的氮氣氛圍下。又，上述的常溫氮氣，在作為漂洗液的純水從洗滌槽23排出的同時向洗滌槽23內(nèi)噴射。
或者，可以通過上述氣體供給部58，將通過上述加熱器(圖上沒有顯示)加熱的高溫惰性氣體、本實施方式的高溫氮氣(HOT N2)供給到洗滌槽23內(nèi)的IPA蒸汽氛圍下的晶圓1的表面2上，從而快速干燥晶圓1。當(dāng)氣體供給部58向洗滌槽23內(nèi)輸送高溫氮氣時，可以從洗滌槽23下部設(shè)置的氣體排氣口62(圖7、圖13)排放剩余的氮氣。
又，圖7、圖8及圖13中的符號64是用于在向洗滌槽23內(nèi)供給洗滌液、洗滌上述洗滌槽23內(nèi)的晶圓1時，或在向洗滌槽23內(nèi)供給漂洗液(純水)、漂洗上述洗滌槽23內(nèi)的晶圓1時，排放上述洗滌槽23內(nèi)的不需要的氣體的氣體排放口。又，符號65是排放洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液(純水)的排液口。
另外，圖3、圖4、圖7及圖13中的符號57是供給純水的噴嘴(純水噴嘴)，在干燥工藝中，用于在裝置主體29的內(nèi)側(cè)表面供給純水(DIW)，以降低(冷卻)由高溫的干燥用流體所帶的熱量而升高的洗滌槽23的溫度以及用于洗滌上述槽的內(nèi)部。純水噴嘴57在洗滌裝置11的正面壁28遠離裝置主體29的狀態(tài)下，向洗滌槽23供給純水，所以洗滌槽23內(nèi)除有必要進行冷卻洗滌的純水外不駐留多余純水，因此沿著裝置主體29的內(nèi)側(cè)及石英板53的表面流動供給純水，以進行冷卻及洗滌洗滌槽23內(nèi)部。因此，如圖3、圖5及圖13所示，純水噴嘴57的供給口緊接著裝置主體29的內(nèi)側(cè)表面安裝。向洗滌槽23內(nèi)供給的純水經(jīng)排液口65排放。
另外，圖3至圖9中的符號85、86是連接用于檢測洗滌槽23內(nèi)液面的液面檢測傳感器89(僅在圖7中顯示)的管87(僅在圖7中顯示)的連接口。連接口85設(shè)置在洗滌槽23側(cè)面、對應(yīng)第一溢流槽26的位置，連接口86設(shè)置在洗滌槽23側(cè)面、洗滌給液口49的下方，即洗滌槽23的最下部。液面檢測傳感器89由靜電容量近接傳感器等的能夠確認管87內(nèi)的液體的有無的設(shè)備構(gòu)成，安裝在通過接頭87a(僅在圖7中顯示)連接到連接口85、86的沿豎直方向設(shè)置的管87上。詳細地說，安裝于在晶圓支持裝置24的最下方配置的凹部47的下端的位置。由此，在漂洗結(jié)束后，排放漂洗液進行干燥工藝的情形下，通過液面檢測傳感器89確認漂洗液的液面在晶圓支持裝置24最下方的凹部47下端的更下方，使晶圓支持裝置24進入正面壁28的開口部30內(nèi)，支持晶圓1的背面3，防止排液時經(jīng)過環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出的漂洗液浸入基部45的前段內(nèi)側(cè)形成的凹部47中。
接下來，參照圖16及圖17說明上述洗滌裝置11的作用。
洗滌方法包括通過搬運用機械手15向洗滌槽23內(nèi)搬入晶圓1，使上述晶圓1的表面2沖向洗滌槽23內(nèi)，晶圓1的背面3沖向洗滌槽23外，在晶圓1與正面壁28之間設(shè)置環(huán)狀間隙72，在洗滌槽23內(nèi)安裝上述晶圓1的晶圓1搬入工藝(S1-S5)；在洗滌槽23內(nèi)流動的洗滌液洗滌漂洗接觸上述洗滌液的晶圓1的表面2，并且，由于洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)作用，利用從上述環(huán)狀間隙72流出的洗滌液或漂洗液漂洗晶圓1的背面3的洗滌漂洗工藝(S6-S22)；上述洗滌漂洗工藝結(jié)束后，在洗滌槽23內(nèi)安裝著晶圓1的狀態(tài)下向洗滌槽23內(nèi)輸送IPA蒸汽、純水霧、高溫氮氣，干燥上述晶圓1的干燥工藝(S23-S27)；通過搬運用機械手15，將上述洗滌漂洗及干燥處理后的晶圓1搬出洗滌槽23的搬出工藝(S28-S31)。對這些各個工藝進一步詳細說明。
如圖1所示，在晶圓1搬入工藝中，首先，通過容器開啟工具打開洗滌設(shè)備10的晶圓供給排放部14的晶圓搬運容器(所謂的環(huán)箍)17(S1)，搬運用機械手15的手形部20D以非接觸狀態(tài)支持晶圓搬運容器17內(nèi)的晶圓1的表面2(S2)。然后，通過停止在后述步驟29中的純水噴嘴57向洗滌槽23內(nèi)供給純水(S3)。即，在現(xiàn)在處理的晶圓1中的1枚以前處理的晶圓的干燥工藝中，進行恒定(冷卻)由于高溫的干燥用流體所帶的熱量而升高的洗滌槽23內(nèi)的溫度及洗滌上述槽內(nèi)部，通過純水噴嘴57向裝置主體29及石英板53的表面供給純水，在晶圓1安裝在洗滌槽23內(nèi)后，停止供給純水。
接下來，如圖4至圖6所示，搬運用機械手15的手形部20D以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3，洗滌裝置配置部12的洗滌裝置11的正面壁28遠離裝置主體29、進入正面壁28的開口部30內(nèi)安裝的晶圓支持裝置24從搬運用機械手15收取晶圓1(S4)。上述狀態(tài)，晶圓1接觸正面壁28的栓71，晶圓1與正面壁28的開口部30周圍之間形成環(huán)狀間隙72，如圖7及圖8所示，正面壁28嵌接裝置主體29構(gòu)成洗滌槽23，同時，晶圓1安裝在洗滌槽23內(nèi)(S5)。
如圖9及圖13所示，洗滌、漂洗工藝中，在從洗滌槽給液口49向洗滌槽23內(nèi)供給堿性洗滌液(S6)的同時，從間接槽給排液口154向間接槽52內(nèi)供給純水(S7)。在開始供給上述堿性洗滌液時，通過支持裝置用缸78的后退動作，使晶圓支持裝置24從正面壁28的開口部30向外退出，晶圓1的背面3通過洗滌槽23內(nèi)的堿性洗滌液的壓力(水壓)接觸栓71從而被支持(S8)，進一步，承載部件73承載上述晶圓1，同時，打開氣體排氣口64。
洗滌槽23內(nèi)，堿性洗滌液從洗滌液給液口49向第1溢流槽26流動，上述堿性洗滌液的一部分從環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，經(jīng)過第2溢流槽80流到排液槽75，洗滌槽23內(nèi)的堿性洗滌液的大部分經(jīng)第1溢流槽26流到排液槽75。上述排液槽75內(nèi)的堿性洗滌液經(jīng)過過濾，從洗滌槽給液口49返回洗滌槽23內(nèi)進行循環(huán)。這期間，間接槽52內(nèi)的新鮮純水從間接槽給排液口54向間接槽溢流口55流動。純水在間接槽52內(nèi)流動期間，超聲波振動裝置25動作，通過上述超聲波及堿性洗滌液，洗滌晶圓1的表面2及背面3(S9)。在上述情形下，堿性洗滌液經(jīng)過環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，洗滌晶圓1的背面3的過程，也可以洗滌晶圓1的端面。
上述堿性洗滌結(jié)束后，經(jīng)排液口65排放洗滌槽23內(nèi)的堿性洗滌液，停止超聲波振動裝置25(S10)，從洗滌槽23排放堿性洗滌液。上述情形下，從洗滌槽23內(nèi)排出的洗滌液沒有貯存，由于正面壁28的栓71與晶圓1的背面3的接觸點處殘留洗滌液，因此通過其表面張力，晶圓1的背面3的周圍邊緣接觸上述栓71，以支持其在縱向上處于豎直狀態(tài)。堿性洗滌液排放后，經(jīng)過洗滌槽給液口49向洗滌槽23內(nèi)輸送作為漂洗液的純水(DIW)(S11)。晶圓1的背面3通過漂洗液的壓力(水壓)與栓71接觸從而被支持，而且進一步，被承載部件73支持。
在洗滌槽23內(nèi)的上述漂洗液從洗滌槽給液口49向第1溢流槽26流動從環(huán)狀間隙72流出期間，超聲波振動裝置25動作，通過漂洗液漂洗晶圓1的表面2及背面3(S12)。上述漂洗時，廢棄掉從第1溢流槽26及第2溢流槽80經(jīng)排液槽75排放的漂洗液，而利用從洗滌槽給液口49供給至洗滌槽23內(nèi)的新鮮漂洗液(純水)。
上述漂洗結(jié)束后，停止超聲波振動裝置25，從洗滌槽23內(nèi)經(jīng)排液口65排放漂洗液(S13)。上述情形，由于正面壁28的栓71與晶圓1的背面3的接觸點處殘留有漂洗液，通過其表面張力，晶圓1的背面3的周圍邊緣接觸上述栓71，以支持其在縱向上處于豎直狀態(tài)。在停止超聲波振動裝置25的同時停止向間接槽52內(nèi)供給純水(S14)，間接槽52內(nèi)的純水經(jīng)間接槽給排液口54排放(S15)。
接下來，酸性洗滌液從洗滌槽給液口49向洗滌槽23內(nèi)供給(S16)。由此，晶圓1的背面3通過洗滌槽23內(nèi)的酸性洗滌液的壓力(水壓)與栓71接觸從而被支持，進一步，上述晶圓1被承載部件73支持。洗滌槽23內(nèi)的上述酸性洗滌液從洗滌槽給液口49向第1溢流槽26流動，上述酸性洗滌液的一部分從環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，經(jīng)過第2溢流槽80到排液槽75，洗滌槽23內(nèi)的酸性洗滌液的大部分經(jīng)第1溢流槽26到排液槽75。上述排液槽75內(nèi)的酸性洗滌液，經(jīng)過過濾后，從洗滌槽給液口49返回洗滌槽23進行循環(huán)。通過上述的循環(huán)的酸性洗滌液洗滌晶圓1的表面2及背面3(S17)。上述情形，在酸性洗滌液經(jīng)環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，洗滌晶圓1的背面3的同時，也洗滌晶圓1的端面。
上述酸性洗滌結(jié)束后，經(jīng)排液口65排放洗滌槽23內(nèi)的酸性洗滌液(S18)，上述情形，由于正面壁28的栓71與晶圓1的背面3的接觸點處殘留有洗滌液，由于其表面張力，晶圓1的背面3的周圍邊緣與上述栓71接觸，以使其在縱向上處于豎直狀態(tài)從而被支持。洗滌槽23內(nèi)的酸性洗滌液排放后，向上述洗滌槽23內(nèi)供給作為漂洗液的純水(DIW)(S19)。由此，晶圓1的背面3由于漂洗液的壓力(水壓)與栓71接觸從而被支持，進一步被承載部件73支持。
在洗滌槽23內(nèi)的上述漂洗液從洗滌槽給液口49向第1溢流槽26流動而從環(huán)狀間隙72流出期間，漂洗晶圓1的表面2及背面3(S20)。上述情形，在漂洗液經(jīng)過環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，漂洗晶圓1的背面3的同時，也漂洗晶圓1的端面。上述漂洗時，廢棄掉從第1溢流槽26及第2溢流槽80經(jīng)排液槽75排放的漂洗液，而利用從洗滌槽給液口49向洗滌槽23內(nèi)供給的新鮮漂洗液(純水)。
上述漂洗結(jié)束后進行干燥工藝，從洗滌槽23內(nèi)經(jīng)排液口65排放漂洗液(S21)。排放漂洗液時，通過如圖7所示的液面檢測傳感器89，確認漂洗液的液面在晶圓支持裝置24的最下方位置的凹部47的下端，即，通過液面檢測傳感器89檢測其上方?jīng)]有漂洗液。如圖7及圖8所示，通過支持裝置用缸78的前進動作，使晶圓支持裝置24進入正面壁28的開口部30內(nèi)安裝，通過晶圓支持裝置24，使晶圓1的背面3與栓71接觸從而被支持(S22)。
在步驟S22中，通過晶圓支持裝置24支持晶圓1的背面3時，如果晶圓1為疏水性(S23)，則在從洗滌槽23排放漂洗液(純水)的同時，干燥用流體供給槽27從氣體供給部58噴射常溫氮氣，輸送入洗滌槽23內(nèi)(S24)。疏水性的晶圓1置于常溫氮氣氛圍下，因此使得在接下的工藝中，洗滌槽23內(nèi)噴射的IPA蒸汽容易適應(yīng)晶圓1的狀態(tài)。然后，從氣體供給部58噴射一定設(shè)定時間的常溫氮氣后，停止噴射常溫氮氣(S25)，接下來進行后述的IPA蒸汽的噴射。
上述步驟S20的漂洗液(純水)排放后，在步驟S23中，如果晶圓1為非疏水性，則在從洗滌槽23內(nèi)經(jīng)排液口65排放漂洗液后，干燥用流體供給槽27的2個流體噴嘴56噴射IPA蒸汽(S26)。在上述IPA蒸汽噴射開始前關(guān)閉氣體排放口64。將IPA蒸汽送入洗滌槽23內(nèi)，使得洗滌槽23內(nèi)置于IPA氛圍下，以使其處于通過下一工藝(S27)的高溫氮氣容易促進干燥的狀態(tài)。上述情形，如圖12-14所示，晶圓支持裝置24的蓋46，與正面壁28嵌接，蓋46的密封部件46a緊密接合正面壁28，因此，能夠確保蓋子46與正面壁28的密封性良好，如圖14中的箭頭所示，通過蓋46可以防止IPA蒸汽從正面壁28與晶圓支持裝置24之間的間隙擴散，由于晶圓1的背面也置于IPA蒸汽的氛圍下，因此晶圓1的背面也處于通過下一工藝(S27)的高溫氮氣容易促進干燥的狀態(tài)。
上述IPA蒸汽供給結(jié)束后，從干燥用流體供給槽27的氣體供給部58向洗滌槽23內(nèi)供給高溫氮氣(HOT N2)，氣化洗滌槽23內(nèi)的IPA，快速干燥晶圓1的表面2及背面3(S27)。當(dāng)通過上述高溫氮氣干燥晶圓1時，輸送到晶圓支持裝置24的凹部47中形成旋回流的氣體中也混入高溫氮氣，因此通過晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)支持的晶圓1也從背面加溫，同時，從設(shè)置在晶圓支持裝置的內(nèi)側(cè)中心的干燥用流體供給孔48也噴射高溫氮氣，因此進一步加快上述晶圓1的干燥速度。另外，在通過上述高溫氮氣進行干燥時打開氣體排放口62(圖7)，向洗滌槽23外排放氮氣。
如圖6所示，上述干燥工藝結(jié)束后進行晶圓1的搬出工序，洗滌裝置11的正面壁28遠離裝置主體29(S28)。然后，進行恒定(冷卻)在干燥工藝中通過高溫干燥用流體所帶的熱量而升高的洗滌槽內(nèi)的溫度及洗滌該槽的內(nèi)部，接下來，準備處理過的晶圓，通過純水噴嘴57沿著裝置主體29及石英板53的表面流動供給純水，以進行洗滌槽23內(nèi)的冷卻及洗滌(S29)。洗滌槽23內(nèi)供給的純水經(jīng)過排液口65排放。在結(jié)束現(xiàn)在的利用從上述純水噴嘴57供給的純水處理晶圓1的工序后，接下來，開始對從晶圓搬運容器17搬入的晶圓的處理工藝，洗滌裝置11的正面壁28遠離裝置主體29，直到晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)從搬運用機械手15收取晶圓(S4)為止(停止供應(yīng)純水S3)。然后，如圖5所示，搬運用機械手15的手形部20D進入正面壁28與裝置主體29之間，以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的表面2，從洗滌裝置11的晶圓支持裝置24收取晶圓1(S30)。如圖1所示，上述搬運用機械手15，在晶圓供給排放部14的晶圓搬運容器(所謂的環(huán)箍)17打開時，收取晶圓1并將其收納于晶圓搬運容器17內(nèi)。
如上述構(gòu)成，上述實施方式起到如下的(1)-(14)的效果。
(1)與裝置主體29嵌接構(gòu)成洗滌槽23的正面壁28，配備有對應(yīng)于晶圓1的外形的開口部30，晶圓支持裝置24從正面壁28的外側(cè)連通上述開口部30，從而支持從上述正面壁28的內(nèi)側(cè)搬入的晶圓1的背面3，上述晶圓1在縱向上呈豎直狀態(tài)，通過正面壁28內(nèi)面的開口部30周圍設(shè)置的栓71接觸晶圓1的背面3，上述晶圓1與上述開口部30周圍之間形成環(huán)狀間隙72。由此，在向洗滌槽23內(nèi)供給洗滌液或漂洗液時，可以通過上述洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液洗滌或漂洗晶圓1的表面2，并且由于洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)作用，所以經(jīng)過通過栓71形成的環(huán)狀間隙72從洗滌槽23流出的洗滌液或漂洗液，可以洗滌或漂洗晶圓1的背面。其結(jié)果，能夠同時洗滌或漂洗晶圓1的表面2及背面3。另外，洗滌液或漂洗液經(jīng)環(huán)狀間隙72向洗滌槽23外流出，因此在洗滌或漂洗晶圓1的背面3的同時，也能夠洗滌或漂洗晶圓1的端面。
(2)洗滌或漂洗晶圓1的背面3的洗滌液或漂洗液，由于洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)作用，不流入上述洗滌槽23內(nèi)，因此，能夠防止已洗滌或漂洗過晶圓1的背面3的洗滌液或漂洗液，重復(fù)污染晶圓1的表面。
(3)正面壁28的開口部30周圍與縱向上以豎直狀態(tài)設(shè)置的晶圓1之間的環(huán)狀間隙72，設(shè)置成其上方部分比下方部分寬。因此，能夠控制上述環(huán)狀間隙72的下方部分流出的洗滌槽23內(nèi)的洗滌液或漂洗液的流出量，上述洗滌槽23內(nèi)能夠很好的貯留洗滌液或漂洗液，并且，設(shè)定上述環(huán)狀間隙72的上方部分寬，能夠增大上述上方部分流出的洗滌液或漂洗液的流出量，因此能夠全面均一的洗滌或漂洗晶圓1的背面3。
(4)由于在洗滌裝置11上設(shè)置有與晶圓1相對并且大體平行的超聲波振動裝置25的超聲波振子51及石英板53，并且通過上述超聲波振動裝置25發(fā)出的超聲波能夠全面均一的作用于晶圓1的表面2及背面3，因此，能夠沒有斑點地良好洗滌上述晶圓1的表面2及背面3。
(5)晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3，因此能夠防止通過晶圓支持裝置24支持的上述晶圓1的背面3被污染，并且，以往與卡盤等接觸的洗滌困難的晶圓1的端面也同樣能夠防止被污染。
(6)晶圓支持裝置24能夠相對于正面壁28在開口部30的軸方向30R相對移動，通過在該正面壁28上設(shè)置安裝板材77、側(cè)板79及支持裝置用缸78，可以從洗滌工藝開始起到干燥工藝開始為止，從晶圓1向外退出，從而解除對晶圓1的支持。因此，當(dāng)向洗滌槽內(nèi)供給洗滌液或漂洗液時，可以通過上述洗滌液或漂洗液的壓力(水壓)支持晶圓1，上述以外的時候可以通過晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)支持，因此，晶圓1在任何情形都不會受到污染。另外，以往的與卡盤等接觸的洗滌困難的晶圓1的端面也同樣能夠防止被污染。
(7)正面壁28上設(shè)置的承載部件73，以點接觸狀態(tài)支持晶圓1，因此，通過承載部件73支持晶圓1，能夠極力抑制發(fā)生污染。
(8)向洗滌槽23內(nèi)循環(huán)供給通過設(shè)置在上述洗滌槽23外部的過濾器過濾的洗滌液，通過洗滌液的反復(fù)利用，能夠降低消耗量，并且，僅僅通過測定維持循環(huán)洗滌液的溫度，也能夠容易實施上述洗滌液的溫度控制。
(9)晶圓1在縱向上呈豎直狀態(tài)設(shè)置在洗滌槽23內(nèi)，因此，能夠節(jié)省洗滌槽23及洗滌裝置11整體的安裝空間，并且，對于晶圓1的外徑尺寸的變化，也能夠容易地選定不同外徑的晶圓支持裝置24和不同直徑的開口部30的正面壁28等。
(10)晶圓1的背面3的周圍邊緣接觸正面壁28內(nèi)面的開口部30周圍的栓71，從而形成環(huán)狀間隙72，因此在洗滌槽23以靜止狀態(tài)被安裝時，不需要在洗滌裝置11中設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部。因此，能夠減少洗滌裝置11的部件件數(shù)，也不需要對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部進行復(fù)雜的調(diào)整，另外，不用考慮旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部產(chǎn)生的氣流影響，能夠順利容易地進行洗滌裝置11內(nèi)洗滌液等的供給及不需要的氣體的排放。
(11)洗滌槽23上連接有向洗滌槽23內(nèi)輸送干燥用流體(例如IPA蒸汽、純水霧、高溫氮氣)的干燥用流體供給槽27，所以在洗滌槽23內(nèi)裝著晶圓1的狀態(tài)下，通過干燥用流體供給槽27的上述干燥用流體能夠干燥晶圓1。因此，洗滌、漂洗工藝及干燥工藝能夠連續(xù)迅速實施。
(12)由于向兩個流體噴嘴56供給的高溫的IPA及氮氣具有很高的溫度，因此能夠在從兩個流體噴嘴56噴射流體的同時氣化該流體，因此，與液體噴射比較，被處理物上附著的水分的置換效率提高，同時，不僅IPA及氮氣的噴射液量減少，也能夠減少排液量。
(13)通過管59a中卷繞的橡膠加熱器59b加熱IPA，以簡易的構(gòu)造進行IPA的加熱，并且，管59a由，例如能夠抑制水及高純度藥液析出金屬離子的SUS配管構(gòu)成，通過在上述SUS配管上連接地線，能夠容易地達到防止帶電和容易產(chǎn)生火花的IPA的防爆。
(14)作為促進干燥用流體，首先使用IPA蒸汽，使洗滌槽23內(nèi)處于IPA霧氛圍下，呈使下一工藝容易促進干燥的狀態(tài)，使用作為下一工藝加熱的氮氣，氣化附著在晶圓1上的IPA，實現(xiàn)迅速干燥，因此能夠確實并且迅速的干燥附著在晶圓1的表面2上的水分。另外，通過使用氮氣，可以形成惰性氣體的氛圍，從而將氧氣排出洗滌槽23，以防止發(fā)生水斑。
第2實施方式(圖18-23)圖18是本發(fā)明第2實施方式的洗滌裝置的斜主視立體圖。圖19是圖18的洗滌裝置的晶圓搬出入狀態(tài)的側(cè)視圖。圖20是圖18的洗滌裝置的晶圓的洗滌等的處理狀態(tài)的主視圖。圖21是沿圖20中的箭頭VII獲取的視圖。圖22是為了說明圖18的洗滌裝置的原理的簡要構(gòu)造截面圖。圖23是圖22的部分放大截面圖。在第2實施方式中與第1實施方式相同的部分，通過同樣的符號標示，省略說明。
上述第2實施方式的洗滌裝置90中，不存在第1實施方式中在正面壁28的開口部30周圍設(shè)置的锪口面部70及在锪口面部70上的作為間隙形成部件設(shè)置的栓71，晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28，不存在環(huán)狀間隙72。晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28，堵住正面壁28的開口部30，因此，不從洗滌槽23流出洗滌液或漂洗液。因此，僅僅洗滌或漂洗晶圓1的表面2，沒有洗滌或漂洗背面3，即僅僅單面洗滌或漂洗。因為不從洗滌槽23向晶圓1的背面3流出洗滌液或漂洗液，因此，沒有必要使晶圓支持裝置24從正面壁28退出，正面壁28與晶圓支持裝置24結(jié)合形成一體移動的構(gòu)造。
具體說明上述構(gòu)造，作為一側(cè)壁的正面壁28與正面壁28以外的裝置主體29嵌接成扁平的箱子形以構(gòu)成洗滌槽23，上述正面壁28相應(yīng)于晶圓1的外形形狀形成開口部30。另外，正面壁28的內(nèi)面沿著開口部30的周圍設(shè)置有O形圈等密封部件31(圖20及圖22)。進一步，在正面壁28的內(nèi)面，在密封部件31的外側(cè)與裝置主體29嵌接的位置也設(shè)置有密封部件32。
如圖19及圖22所示，上述晶圓支持裝置24在安裝在正面壁28的開口部30內(nèi)的狀態(tài)下，與正面壁28結(jié)合，能夠與上述正面壁28一體移動。因此，當(dāng)正面壁28遠離裝置主體29時，搬運用機械手15的手形部20D以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的表面2，進入正面壁28與裝置主體29之間，此時，由于晶圓支持裝置24的負壓作用，從正面壁28的外側(cè)連通開口部30，從而能夠以非接觸狀態(tài)支持上述晶圓1的背面3，在晶圓支持裝24交接晶圓1，將其搬入洗滌裝置90的洗滌槽23內(nèi)。晶圓1搬入洗滌槽23內(nèi)后，如圖21及圖22所示，正面壁28嵌接裝置主體29，以構(gòu)成洗滌槽23。
通過晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3，晶圓1在洗滌槽23內(nèi)沿縱向豎直，并且背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28的密封部件31，以堵住正面壁28的開口部30，晶圓1裝在洗滌槽23中，其表面2沖向洗滌槽23內(nèi)，其背面3沖向洗滌槽23外。并且，在晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28的密封部件31的同時，正面壁28的密封部件32緊密接合裝置主體29，因此，能夠確保洗滌槽23為密封狀態(tài)。另外，在洗滌槽23內(nèi)裝滿洗滌液等流體的狀態(tài)下，由于對于晶圓1的流體的水壓，晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28的密封部件31，從而在晶圓支持裝置24不動作的情形下，也能確保密封狀態(tài)。另外，由于晶圓1的表面2沖向洗滌槽23內(nèi)、背面3沖向洗滌槽23外，因此，晶圓1的表面2接觸洗滌槽23內(nèi)的洗滌液，而晶圓1的背面3不接觸液體。
將通過高頻振蕩器發(fā)出的高頻信號供給超聲波振子51，上述超聲波振子51發(fā)生超聲波振動，上述超聲波振動經(jīng)過間接槽52內(nèi)的純水及石英板53傳向洗滌槽23內(nèi)裝著的晶圓1的表面2，僅僅進行表面2的洗滌。上述情形下，在對與晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合的正面壁28的密封部件31進行洗滌的同時，也能洗滌晶圓1的端面。
對于其它的構(gòu)造與上述第1實施方式相同，因此，上述第2實施方式不但也能起到與上述第1實施方式的(5)、(8)、(9)、(11)-(14)相同的效果，也能起到下述的(15)-(16)的效果。
(15)在洗滌裝置90中，正面壁28嵌接裝置主體29以構(gòu)成洗滌槽23，在上述洗滌槽23的正面壁28上形成開口部30，晶圓支持裝置24從洗滌槽23的外側(cè)連通開口部30，以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3，通過上述晶圓支持裝置24，晶圓1能在縱向上豎直，并且，由于對于上述晶圓支持裝置24及晶圓1的水壓，晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28內(nèi)面的開口部30周圍的密封部件31，以堵住開口部30，裝在洗滌槽23中的晶圓1的表面2、背面3分別沖向洗滌槽23內(nèi)、洗滌槽23外，因此，晶圓1的表面2接觸洗滌液，而背面3不接觸洗滌液，因此，能夠確實防止晶圓1的背面3的污漬蔓延至表面2造成對表面2的重復(fù)污染。另外，由于晶圓1的背面3周圍邊緣部緊密接合正面壁28的密封部件31，因而也能洗滌晶圓1的端面。
(16)在洗滌裝置90中，設(shè)置有與晶圓1相對并且平行的超聲波振動裝置25的超聲波振子51及石英板53，通過使上述超聲波振動裝置25發(fā)出的超聲波均一地作用于整個晶圓1的表面2上，能夠沒有斑點的良好的洗滌上述晶圓1的表面2。
以上，基于上述實施方式說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。
另外，上述兩實施方式中，從洗滌槽23排放洗滌液或漂洗液時，由于正面壁28的栓71與晶圓1的背面3的接觸點處的洗滌液等殘存液的表面張力，支持晶圓1在縱向上處于豎直狀態(tài)，排液時通過支持裝置用缸78的作用，晶圓支持裝置24能夠進入正面壁28的開口部30內(nèi)，因此能夠確保通過上述晶圓支持裝置24以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3。
又，上述第1實施方式中，洗裝置11的晶圓支持裝置24由于旋回流產(chǎn)生的負壓作用以非接觸狀態(tài)支持晶圓1的背面3，例如上述實施方式中，正面壁28上設(shè)置的栓71由于真空作用，作為吸引的吸引支持裝置，上述栓71吸引通過搬運用機械手15的手形部20D安裝在正面壁28內(nèi)側(cè)的晶圓1的背面3的周圍邊緣部，以使晶圓1安裝在正面壁28上。上述情形，能夠省略晶圓支持裝置24及支持裝置用缸78，因此，能夠使洗滌裝置11的構(gòu)造簡單化。并且，洗滌裝置11的動作也能更容易。
另外，在上述第2實施方式中，通過搬運用機械手15的手形部20D在正面壁28的內(nèi)側(cè)安裝的晶圓1，從正面壁28的外側(cè)，與上述正面壁28共同形成通過真空作用吸引的吸引支持裝置，由此，晶圓1的背面3的周圍邊緣部緊密接合正面壁28內(nèi)面的密封部件31，從而晶圓1可以在正面壁28上安裝。上述情形，吸引支持裝置與晶圓1的背面3以非接觸狀態(tài)支持，因此，通過吸引支持裝置能夠防止晶圓1的背面3被污染。
另外，上述實施方式中，作為洗滌裝置說明的本發(fā)明的裝置。關(guān)于本發(fā)明的裝置，省略洗滌工藝，并且能夠?qū)⑾礈觳?3作為干燥槽及捕捉干燥裝置，以干燥通過晶圓支持裝置24在縱向上處于豎直狀態(tài)的晶圓1，所以能夠節(jié)省安裝干燥槽以及干燥裝置的整體空間。
權(quán)利要求
1.一種洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體來洗滌或漂洗放置在上述洗滌槽中的被處理物，所述洗滌裝置具有一側(cè)壁，該一側(cè)壁在與裝置本體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時，形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，該支持設(shè)備從所述一側(cè)壁的外側(cè)通過所述開口部支持裝入所述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的所述被處理物的背面，并使所述被處理物支持成縱向豎直的狀態(tài)；以及間隙形成部件，該間隙形成部件設(shè)置在所述一側(cè)壁的內(nèi)面的所述開口部周圍，用于通過與所述被處理物的背面接觸，而在所述被處理物和所述開口部周圍之間形成間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，位于所述一側(cè)壁的開口部周圍和縱向豎直設(shè)置的被處理物之間的間隙設(shè)定為上方部分比下方部分寬。
3.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，在所述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相對且平行。
4.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，所述一側(cè)壁可相對于裝置主體沿開口部的軸向移動，在所述一側(cè)壁與所述裝置主體分離時搬入被處理物，并利用支持設(shè)備來支持，同時通過所述一側(cè)壁和所述裝置主體相連接，構(gòu)成洗滌槽。
5.如權(quán)利要求4所述的洗滌裝置，其特征在于，所述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用，以非接觸狀態(tài)支持被處理物的背面。
6.如權(quán)利要求5所述的洗滌裝置，其特征在于，所述支持設(shè)備設(shè)置成可相對于一側(cè)壁沿開口部的軸向相對移動，在向洗滌槽內(nèi)供給洗滌用流體時，該支持設(shè)備能夠從被處理物退出，以解除對所述被處理物的支持。
7.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，在所述一側(cè)壁的內(nèi)面的開口部周圍下方設(shè)置承載部件，所述承載部件以點接觸狀態(tài)支撐被處理物。
8.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，向所述洗滌槽內(nèi)循環(huán)供給利用設(shè)置在所述洗滌槽外部的過濾器來過濾的洗滌用流體。
9.如權(quán)利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌槽連接設(shè)置用于將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
10.如權(quán)利要求9所述的洗滌裝置，其特征在于，所述干燥用流體供給槽具有用于供給高溫有機溶劑和惰性氣體的2個流體噴嘴，所述有機溶劑和惰性氣體的溫度是從所述2個流體噴嘴噴射并同時氣化的所述流體的溫度。
11.如權(quán)利要求10所述的洗滌裝置，其特征在于，所述有機溶劑利用連接在2個流體噴嘴的管中的卷繞的面狀發(fā)熱體來加熱。
12.如權(quán)利要求9所述的洗滌裝置，其特征在于，作為所述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
13.一種洗滌方法，其特征在于，所述方法包括被處理物搬入工藝，其中將被處理物搬入洗滌槽內(nèi)，將所述被處理物的表面沖向所述洗滌槽內(nèi)，而將其背面沖向所述洗滌槽外，在所述被處理物和所述洗滌槽之間設(shè)置間隙，將所述被處理物放置在所述洗滌槽中；洗滌、漂洗工藝，其中在所述洗滌槽內(nèi)流動洗滌用流體，與所述洗滌用流體接觸的所述被處理物的所述表面利用所述洗滌用流體來洗滌或漂洗，同時利用由于所述洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體的壓力作用而流出所述間隙的洗滌用流體，來洗滌或漂洗所述被處理物的背面。
14.如權(quán)利要求13所述的洗滌方法，其特征在于，所述方法具有干燥工藝，即在結(jié)束所述洗滌、漂洗工藝后，在將被處理物裝入洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)，干燥所述被處理物。
15.如權(quán)利要求13所述的洗滌方法，其特征在于，所述洗滌、漂洗工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相面對且平行，利用所述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌。
16.如權(quán)利要求14所述的洗滌方法，其特征在于，所述干燥工藝中，作為干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
17.一種支持設(shè)備，其特征在于，在利用洗滌槽內(nèi)的洗滌用流體洗滌或漂洗所述洗滌槽中的被處理物的洗滌裝置中具有在與裝置主體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部的一側(cè)壁，以及從所述一側(cè)壁的外側(cè)通過所述開口部可支持裝入所述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的所述被處理物的背面、并將所述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)的支持設(shè)備，所述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用以非接觸狀態(tài)支持被處理物的背面。
18.一種干燥裝置，其特征在于，所述干燥裝置是利用干燥槽內(nèi)的干燥用流體來干燥設(shè)置在所述干燥槽中的被處理物，所述干燥裝置具有一側(cè)壁，該一側(cè)壁與裝置主體連接構(gòu)成所述干燥槽的同時，形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，該支持設(shè)備從所述一側(cè)壁的外側(cè)通過所述開口部支持搬入所述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的所述被處理物的背面，并將所述被處理物支持成縱向豎直狀態(tài)；以及間隙形成部件，其設(shè)置在所述一側(cè)壁內(nèi)面的所述開口部周圍，通過與所述被處理物的背面接觸，而在所述被處理物和所述開口部周圍之間形成間隙。
19.如權(quán)利要求18所述的干燥裝置，其特征在于，所述干燥槽連接設(shè)置用于將干燥用流體引入干燥槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
20.如權(quán)利要求18所述的干燥裝置，其特征在于，作為所述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
21.一種洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌液來洗滌放置在所述洗滌槽中的被處理物，所述洗滌裝置具有一側(cè)壁，該一側(cè)壁在與裝置主體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時，形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部；使所述被處理物縱向豎直，并且所述被處理物的處理面的相反面的周圍邊緣部緊密連接在所述一側(cè)壁內(nèi)面的所述開口部周圍，以堵住所述開口部，將所述被處理物放置在所述洗滌槽中，并使所述被處理物的處理面沖向所述洗滌槽內(nèi)，而使所述處理面的相反面沖向所述洗滌槽外。
22.一種洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌裝置是利用洗滌槽內(nèi)的洗滌液來洗滌放置在所述洗滌槽內(nèi)的被處理物，所述洗滌裝置具有一側(cè)壁，該一側(cè)壁在與裝置主體連接構(gòu)成所述洗滌槽的同時，形成有與所述被處理物外形對應(yīng)的開口部；支持設(shè)備，該支持設(shè)備從所述一側(cè)壁的外側(cè)通過所述開口部支持裝入所述一側(cè)壁內(nèi)側(cè)的被處理物的處理面的相反面；利用所述支持設(shè)備，使所述被處理物縱向豎直，并且所述處理面的相反面的周圍邊緣部緊密連接在所述一側(cè)壁內(nèi)面的所述開口部周圍，以堵住所述開口部，放置所述被處理物使所述被處理物的處理面沖向上述洗滌槽內(nèi)，而使所述處理面的相反面沖向所述洗滌槽外。
23.如權(quán)利要求21所述的洗滌裝置，其特征在于，向所述洗滌槽內(nèi)循環(huán)供給利用設(shè)置在所述洗滌槽外部的過濾器過濾的洗滌液。
24.如權(quán)利要求21所述的洗滌裝置，其特征在于，在所述洗滌裝置中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與被處理物相面對且平行。
25.如權(quán)利要求21所述的洗滌裝置，其特征在于，所述一側(cè)壁可相對于裝置主體沿開口部的軸向移動，在所述一側(cè)壁與所述裝置主體分離時，搬入被處理物，并利用支持設(shè)備來安裝在所述一側(cè)壁上，通過所述一側(cè)壁和所述裝置主體相接來構(gòu)成洗滌槽。
26.如權(quán)利要求22所述的洗滌裝置，其特征在于，所述支持設(shè)備利用旋回流產(chǎn)生的負壓作用以非接觸狀態(tài)支持被處理物的處理面的相反面。
27.如權(quán)利要求21所述的洗滌裝置，其特征在于，所述洗滌槽連接設(shè)置有用于將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)的干燥用流體供給槽。
28.如權(quán)利要求27所述的洗滌裝置，其特征在于，所述干燥用流體供給槽具有用于供給高溫有機溶劑和惰性氣體的2個流體噴嘴，所述有機溶劑和惰性氣體的溫度是從所述2個流體噴嘴噴射并同時氣化的所述流體的溫度。
29.如權(quán)利要求28所述的洗滌裝置，其特征在于，所述有機溶劑利用連接在2個流體噴嘴的管中的卷繞的面狀發(fā)熱體來加熱。
30.如權(quán)利要求29所述的洗滌裝置，其特征在于，作為所述干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
31.一種洗滌方法，其特征在于，所述方法包括被處理物搬入工藝，其中將被處理物搬入洗滌槽內(nèi)，將所述被處理物的處理面沖向所述洗滌槽內(nèi)，而將所述處理面的相反面沖向所述洗滌槽外，以將所述被處理物放置在所述洗滌槽中；洗滌工藝，其中利用在所述洗滌槽內(nèi)流動的洗滌液洗滌與所述洗滌液接觸的所述被處理物的所述處理面。
32.如權(quán)利要求31所述的洗滌方法，其特征在于，所述方法具有干燥工藝，即在結(jié)束所述洗滌工藝后，在將被處理物裝入洗滌槽內(nèi)的狀態(tài)下，將干燥用流體引入洗滌槽內(nèi)，干燥所述被處理物。
33.如權(quán)利要求31所述的洗滌方法，其特征在于，在所述洗滌工藝中，洗滌液在所述洗滌槽外設(shè)置的過濾器和所述洗滌槽之間循環(huán)。
34.如權(quán)利要求31所述的洗滌方法，其特征在于，在所述洗滌工藝中，將超聲波振動裝置設(shè)置成與裝在洗滌槽中的被處理物相面對且平行，利用所述超聲波振動裝置的超聲波來實施洗滌。
35.如權(quán)利要求32所述的洗滌方法，其特征在于，在所述干燥工藝中作為干燥用流體首先使用有機溶劑蒸氣，接著使用已加熱的惰性氣體。
全文摘要
能夠同時洗滌或漂洗晶圓的表面及背面并且能夠確實防止已洗滌或漂洗過背面的洗滌用流體對表面造成重復(fù)污染。通過洗滌槽(23)內(nèi)的洗滌用流體洗滌或漂洗該洗滌槽中設(shè)置的晶圓(1)的洗滌裝置(11)包括嵌接在裝置主體(29)上構(gòu)成洗滌槽并且形成對應(yīng)于晶圓外形的開口部(30)的正面壁(28)；從正面壁的外側(cè)通過上述開口部能夠支持從正面壁內(nèi)側(cè)搬入的晶圓的背面(3)、并使上述晶圓在縱向上呈豎直狀態(tài)的晶圓支持裝置(24)；以及在上述正面壁內(nèi)面的上述開口部周圍設(shè)置的接觸晶圓的背面、并使上述晶圓與上述開口部周圍之間形成環(huán)狀間隙(72)的栓(71)。
文檔編號H01L21/02GK1840247SQ20061006516
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
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