專利名稱：基板的處理裝置以及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過處理液對半導(dǎo)體晶片、液晶顯示裝置用的玻璃基板等 的基板進行處理的處理裝置以及處理方法。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體裝置、液晶顯示裝置等的情況下，使用將電路圖案形成
在半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等的基板上的光刻工藝(lithography process)。 正如眾所周知的那樣，該光刻工藝在上述基板上涂敷抗蝕劑，隔著形成有 電路圖案的掩模對該抗蝕劑照射光。
然后，除去抗蝕劑中沒有被光照射到的部分或者被光照射到的部分， 對除去的部分反復(fù)進行多次蝕刻等的一系列的工序，從而在上述基板上形 成電路圖案。
在上述一系列的各工程中，若上述基板被污染，則變得不能夠形成精 密的電路圖案，這成為產(chǎn)生不合格產(chǎn)品的原因。因此，需要使用與處理目 的對應(yīng)的處理液來進行基板處理，例如在基板上形成電路圖案時，要預(yù)先 除去在基板上附著殘留的有機物、抗蝕劑等。在基板處理中所使用的處理 液公知有純水、蝕刻液、剝離液、顯影液等。
另一方面，在用處理液來處理基板的情況下，僅向基板噴射處理液的 處理效率存在一定的極限，因此，為了提高該處理效率，利用氮氣等的加 壓氣體來對處理液進行加壓，再噴射處理液。由此，能夠減少處理液的使 用量，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
最近，不僅通過加壓氣體對處理液進行加壓，還通過將氣體變?yōu)槲⑿?的氣泡并混合至處理液中，從而提高上述處理液的處理效率。在專利文獻1 中公開了向處理液中混合微氣泡(microbubble)來提高處理效率的處理裝 置。
艮P，專利文獻1中示出的處理裝置具有導(dǎo)入純水以及氮氣的混合泵。純水和氮氣在氣液混合泵中被混合，并被送至旋轉(zhuǎn)加速器。旋轉(zhuǎn)加速器使
純水和氮氣加速旋轉(zhuǎn)，從而形成氣液2層流，并向分散器送出。分散器利 用流體力學(xué)來剪切送來的氣液2層流，從而形成氮氣的微氣泡。然后，含 有微氣泡的純水被送至處理槽來處理基板。
專利文獻1:日本特開2006-179765號公報
一般來講，專利文獻1中所示的微氣泡的直徑為10 100pm。由于微 氣泡的直徑大，因而受到浮力，在液體中上升，并在液面處破裂而消失。
與此相對，由于直徑為lum以下的納米氣泡(nanobubble)的內(nèi)壓低， 因此在水中幾乎不受浮力。因此，納米氣泡在液體中浮游的同時，在外壓 的作用下會縮小。若納米氣泡縮小，則其表面電荷隨著表面積的縮小而濃 縮，從而形成極強的電場。
由于納米氣泡的強電場能夠使該納米氣泡活性化，從而會給存在納米 氣泡的液體帶來較大的影響。因此，若處理基板的處理液中含有納米氣泡， 則利用該處理液來處理基板的處理效果會大幅提高。
如上所述，專利文獻1所示的處理裝置在通過氣液混合泵來混合氮氣 和純水后，通過旋轉(zhuǎn)加速器使其加速旋轉(zhuǎn)從而形成氣液2層流，然后在分 散器中利用流體力學(xué)來剪切氣液2層流，從而形成氮氣的微氣泡。
艮P，在專利文獻1所示的處理裝置中，即使能夠通過氣液混合泵、旋 轉(zhuǎn)加速器以及分散器來形成直徑為10 100pm程度的微氣泡，也需要通過 旋轉(zhuǎn)加速器來使預(yù)先混合的氮氣和純水變?yōu)闅庖?層流體，然后在分散器 中利用流體力學(xué)來剪切氣液2層流體。
因此，由于在旋轉(zhuǎn)加速器中氮氣溶入純水中，即使通過分散器利用流 體力學(xué)來剪切在旋轉(zhuǎn)加速器中形成的氣液2層流體，也不能夠高效地產(chǎn)生 微氣泡，并且在專利文獻1中沒有公開產(chǎn)生納米氣泡的方法，而納米氣泡 在基板的處理中比微氣泡更有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠高效產(chǎn)生比微氣泡直徑小的納米氣 泡、從而提高基板的處理效率的基板的處理裝置以及處理方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種基板的處理裝置，通過處理液來處理基板，其特征在于，具備納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)，用于產(chǎn)生納米氣泡， 并使該納米氣泡與上述處理液混合；處理液供給機構(gòu)，向上述基板的板面 供給含有該納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)所產(chǎn)生的納米氣泡的上述處理液；以及加壓 機構(gòu)，對通過該處理液供給機構(gòu)向上述基板的板面供給的處理液中所含有 的納米氣泡進行加壓，并在上述基板的板面壓破所述納米氣泡。
此外，本發(fā)明提供一種基板的處理方法，通過處理液來處理基板，其 特征在于，包括產(chǎn)生納米氣泡，并使該納米氣泡與上述處理液混合的工 序；向上述基板的板面供給含有納米氣泡的上述處理液的工序；以及對向 上述基板的板面供給的處理液中所含有的納米氣泡進行加壓，并在上述基 板的板面壓破所述納米氣泡的工序。


圖l是表示本發(fā)明的第一實施方式的處理裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是沿氣體剪切器的軸向的斷面圖。
圖3是從后端觀察到的氣體剪切器的側(cè)視圖。
圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的自旋(spin)處理裝置的概略的構(gòu) 成圖。
圖5是表示本發(fā)明的第三實施方式的自旋處理裝置的概略的構(gòu)成圖。 圖6是表示本發(fā)明的第四實施方式的水平搬運處理裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖7是表示本發(fā)明的第五實施方式的水平搬運處理裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖8是表示本發(fā)明的第六實施方式的水平搬運處理裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖9是表示本發(fā)明的第七實施方式的水平搬運處理裝置的概略的構(gòu)成圖。
圖IO是表示本發(fā)明的第八實施方式的水平搬運處理裝置的概略的構(gòu)成圖。
具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1 圖3示出了本發(fā)明的第一實施方式，圖1是表示處理裝置的概略 的構(gòu)成圖，該處理裝置具備處理槽1。在該處理槽1內(nèi)配置有構(gòu)成納米氣泡 產(chǎn)生機構(gòu)的氣體剪切器2。該氣體剪切器2如圖2所示具有在內(nèi)部形成有剪 切室3的中空狀的主體4。
上述剪切室3的一端與在上述主體4的軸向前端面形成的噴射口 5連 通，另一端與在上述主體4的后端面形成的氣體供給口 6連通。上述剪切 室3由后部空間部3a和前部空間部3b形成，所述后部空間部3a是從與上 述氣體供給口 6連通的后端開始向后端部中途部擴徑的圓錐臺形狀，所述 前部空間部3b從該后部空間部3a開始向前端逐漸縮徑而形成為圓錐臺形 狀，在上述剪切室3的后部空間部3a和前部空間部3b的邊界部分形成有 在上述主體4的外周面上開口的液體供給口 7。
在上述氣體供給口 6處設(shè)有氣體旋轉(zhuǎn)用管頭(口金)11。該氣體旋轉(zhuǎn) 用管頭11的一端與連接氣體供給泵12的氣體供給管13的另一端連接。在 該氣體供給管13的中途部設(shè)有第一開閉閥14。上述氣體供給泵12的吸引 側(cè)與未圖示的高壓氧氣瓶等的氣體供給源連接。該氣體供給源用于供給氧 氣。
雖然沒有詳細地對上述氣體旋轉(zhuǎn)用管頭11進行圖示，但在該氣體旋轉(zhuǎn) 用管頭ll的內(nèi)部形成有螺旋槽。由此，若打開上述第一開閉閥14，則使經(jīng) 由上述氣體供給管13從上述氣體供給泵12供給的氧氣旋轉(zhuǎn)，并從上述剪 切室3的后部空間部3a向前部空間部3b噴出，在上述剪切室3內(nèi)形成如 圖2的點劃線所示的氧氣的氣體空洞部15。在該實施方式中，氣體旋轉(zhuǎn)用 管頭11的螺旋槽使上述氣體沿著從上述主體4的后端側(cè)觀察時的逆時針方 向旋轉(zhuǎn)。氣體的旋轉(zhuǎn)方向如圖2中的箭頭a所示。
液體供給管頭16與上述液體供給口 7連接，并且如圖3所示液體供給 管頭16相對于主體4的圓周方向沿順時針方向傾斜01角度，而且如圖2 所示相對于軸線方向向后端側(cè)傾斜02角度。
上述液體供給管頭16的一端與連接液體供給泵17的液體供給管18的 另一端連接。在該液體供給管18的中途部設(shè)有第二開閉閥19。上述液體供 給泵17的吸引側(cè)與上述處理槽1的底部連接。該處理槽1中容置有作為處理液的純水L。
由此，若打開上述第二開閉闊19，則上述液體供給泵17經(jīng)由上述液體 供給管18向上述氣體剪切器2供給純水L，由于上述液體供給管頭16的 傾斜角度ei而使純水L與上述氧氣相同地沿逆時針徑方向旋轉(zhuǎn)，而且由于 上述液體供給管頭16的傾斜角度02而使純水L以向前部空間部3b側(cè)前進 的方向被供給。
通過上述氣體供給泵12，氧氣的供給壓力被設(shè)定為P1，通過上述液體 供給泵17，純水L的供給壓力被設(shè)定為P2。 Pl、 P2設(shè)定為PKP2。由此， 向上述主體4的剪切室3供給的氧氣的旋轉(zhuǎn)速度VI和純水L的旋轉(zhuǎn)速度 V2的關(guān)系是VKV2。
在本實施方式中，所設(shè)定的氧氣的供給壓力Pl和純水L的供給壓力 P2使得氧氣的旋轉(zhuǎn)速度VI是每秒400轉(zhuǎn)、純水L的旋轉(zhuǎn)速度V2是每秒 600轉(zhuǎn)。
從上述剪切室3的軸向后端供給的氧氣變?yōu)槿缂^a所示旋轉(zhuǎn)的氣體 空洞部15并向噴射口 5前進。從上述剪切室3的外周面供給的純水L在旋 轉(zhuǎn)的氧氣的氣體空洞部15的外周面旋轉(zhuǎn)，同時向上述噴射口 5前進。純水 的旋轉(zhuǎn)方向如圖2的箭頭b所示。
氧氣的旋轉(zhuǎn)速度V1設(shè)定為比純水L的旋轉(zhuǎn)速度V2慢。因此，通過氧 氣和純水L的旋轉(zhuǎn)速度之差，純水L利用流體力學(xué)來剪切氧氣，通過該剪 切作用來產(chǎn)生氧氣的納米氣泡。然后，從上述剪切室3的前端的噴射口 5 噴射包含氧氣的納米氣泡的純水L。另外，即使氧氣的旋轉(zhuǎn)速度V1設(shè)定為 比純水L的旋轉(zhuǎn)速度V2快，也能夠通過流體力學(xué)的剪切作用來產(chǎn)生氧氣 的納米氣泡。
向上述剪切室3供給的純水L在剪切室3內(nèi)的氧氣的氣體空洞部15的 周圍旋轉(zhuǎn)，利用流體力學(xué)來剪切氧氣。即，在剪切室3中，在氧氣和純水L 混合并且純水L中溶入氧氣之前，剪切氧氣從而使納米氣泡產(chǎn)生，能夠提 高納米氣泡的產(chǎn)生效率。
上述剪切室3的前部空間部3b形成為向噴射口 5縮徑的圓錐形狀。因 此，由于供給至剪切室3的氧氣和純水L在前部空間部3b中前進的同時其 體積減少，因此壓力減少得到了限制。因此，純水L對氧氣的流體力學(xué)的剪切作用在整個剪切室3的軸向全 長維持大致相同的程度。即，能夠防止氧氣和純水L在剪切室3中前進的 同時發(fā)生納米氣泡的產(chǎn)生效率降低的情況。
如圖1所示，進行清洗處理的基板W在浸漬于上述處理槽1內(nèi)所盛的 純水L中的狀態(tài)下，被供給至與上述噴射口 5相對的位置，并保持為垂直 立起的狀態(tài)。由此，從上述噴射口50噴射出的包含納米氣泡的純水L被噴 射到上述基板W的板面上。
另外，在基板W和上述噴射口 5之間設(shè)有間隔，以使得從噴射口5噴 射的純水L以規(guī)定的壓力作用于基板W的板面。此外，為了使從噴射口5 噴射的純水L作用于基板W的整個面，通過未圖示的驅(qū)動機構(gòu)，沿著基板 W的板面的上下方向以及寬度方向來驅(qū)動上述氣體剪切器2。
如上所述，由于內(nèi)壓低，因此納米氣泡在液體中浮遊的同時，在外壓 的作用下縮小，其表面電荷濃縮而形成極強的電場，由此納米氣泡變得活 性化。由此，若向基板W噴射包含納米氣泡的純水L，則能夠高效且可靠 地對基板W進行清洗處理。尤其是，若處理液為純水L、氣體為氧氣，則 包含氧氣的納米氣泡的純水L能夠高效地清洗除去附著于基板W的有機 物。
作為向上述氣體剪切器2供給的氣體和處理液，可以是如下組合純 水和臭氧，蝕刻液和氧氣或空氣，蝕刻液和氮氣或二氧化碳，剝離液和氧 氣，剝離液和二氧化碳，剝離液和氮氣，顯影液和氧氣，顯影液和氮氣等。
通過純水和臭氧的組合，不僅只通過純水來清洗基板W，還能夠通過 臭氧的納米氣泡在基板W上強制形成氧化膜，具有提高基板的潤濕性的作 用。
通過蝕刻液和氧氣或空氣的組合，不僅能夠具有蝕刻液的蝕刻作用， 還能夠由于氧氣或空氣的納米氣泡的存在，利用在納米氣泡的表面產(chǎn)生的 負離子，能夠吸附因蝕刻液的蝕刻作用而產(chǎn)生的陽離子性物質(zhì)，并排斥陰 離子性物質(zhì)，從而防止陰離子性物質(zhì)再次向基板W附著。
而且，由于納米氣泡具有取入金屬離子等的性質(zhì)，因此能夠同時除去 金屬離子。另外，通過活性化的氧氣的納米氣泡，能夠提高蝕刻液對基板 W的反應(yīng)性，即蝕刻作用。通過蝕刻液和氮氣或二氧化碳的組合，利用在納米氣泡的表面產(chǎn)生的 負離子，使得納米氣泡吸附通過蝕刻作用而產(chǎn)生的陽離子性物質(zhì)，并排斥
陰離子性物質(zhì)，從而防止陰離子性物質(zhì)再次向基板w附著。
無論使用何種氣體，通過使用含有納米氣泡的蝕刻液，能夠通過納米 氣泡的布朗運動而使蝕刻液產(chǎn)生流動性，從而提高蝕刻處理的均勻性。 通過剝離液和氧氣的組合，不僅具有剝離液所產(chǎn)生的除去抗蝕劑的作
用，還能夠通過氧氣的納米氣泡的作用，使從基板w剝離的抗蝕劑帶負電， 從而具有防止從基板w剝離的抗蝕劑向基板w附著的防再附著作用，而 且還能通過活性化的氧氣的納米氣泡來提高剝離液對基板w的反應(yīng)性，即
剝離作用。
通過剝離液和二氧化碳的組合，不僅具有剝離液所產(chǎn)生的除去抗蝕劑 的作用，還能夠通過二氧化碳的納米氣泡來防止剝離液與水反應(yīng)而產(chǎn)生的 強堿性溶液對鋁等的配線圖案造成損壞，具有防強堿性化的作用。
通過剝離液和氮氣的組合，不僅具有剝離液所產(chǎn)生的除去抗蝕劑的作 用，而且由于氮氣的納米氣泡使得氧氣很難進入剝離液，具有防止剝離液 早期劣化的作用。
通過顯影液和氧氣的組合，不僅具有顯影液所產(chǎn)生的顯影作用，還能
夠通過氧氣的納米氣泡，提高顯影液的反應(yīng)性，即對基板w的顯影作用。
通過顯影液和氮氣的組合，不僅具有顯影液所產(chǎn)生的顯影作用，而且 由于氮氣的納米氣泡使得氧氣很難進入顯影液，具有防止顯影液早期劣化 的作用。
無論使用何種氣體，通過使用含有納米氣泡的顯影液，能夠通過在納 米氣泡的表面產(chǎn)生的負離子，使得納米氣泡吸附被顯影后的陽離子性物質(zhì)，
并排斥陰離子性物質(zhì)，從而防止陰離子性物質(zhì)再次向基板w附著。
通過使用含有氧氣、臭氧或氫氣的納米氣泡的堿性洗滌劑、氨水或氫 氧化鉀水溶液，利用納米氣泡表面所具有的負離子，使得納米氣泡吸附從
基板w剝離的陽離子性物質(zhì)，并排斥陰離子性物質(zhì)，從而防止陰離子性物
質(zhì)再次向基板w附著。
若用純水、異丙醇(IPA)來清洗卯nm以下的細微圖案，則會產(chǎn)生清 洗不充分或圖案倒塌，但若使用氮氣、含有二氧化碳的納米氣泡的純水來迸行清洗，則降低了該純水的表面張力，提高了界面活性效果，因此能夠 防止清洗不充分、圖案倒塌。
另外，在用上述各氣體和各處理液的組合來處理基板w的情況下，在
處理槽1中容置該組合所使用的處理液。
在上述第一實施方式中，向氣體剪切器的剪切室供給的氣體和處理液 的壓力分別是通過氣體供給泵和液體供給泵來設(shè)定的，但也可以在氣體供 給管和液體供給管上設(shè)置壓力調(diào)整閥，通過這些壓力調(diào)整閥來調(diào)整氣體和 處理液的供給壓力。
此外，可以將氣體剪切器配置在處理槽內(nèi)來處理基板，也可以將上述 氣體剪切器安裝在旋轉(zhuǎn)臂上，該旋轉(zhuǎn)臂設(shè)置在自旋處理裝置的旋轉(zhuǎn)臺的上 方，所述自旋處理裝置一邊使基板旋轉(zhuǎn)一邊處理基板。而且，也可以這樣
處理基板在使基板旋轉(zhuǎn)的同時，還使旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，從而使上述氣體剪切 器從基板的徑方向中心部向外側(cè)移動，同時向基板的板面噴射含有納米氣 泡的處理液。
圖4示出了本發(fā)明的第二實施方式。在該實施方式中，由液晶顯示裝 置所使用的矩形形狀的玻璃基板構(gòu)成的基板W被保持在自旋處理裝置21 的旋轉(zhuǎn)臺22上。該旋轉(zhuǎn)臺22被收容在杯體23內(nèi)，通過主軸24被馬達25 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
上述旋轉(zhuǎn)臺22例如具有4個支撐臂26 (僅圖示了 2個)，在各支撐臂 26的前端部設(shè)有用于支撐上述基板W的角部的下面的支撐銷27以及與角 部的側(cè)面卡合的一對卡合銷28 (僅圖示了 l個)。
在被保持于上述旋轉(zhuǎn)臺22的基板W的上方配置有超聲波噴嘴體31。 向該超聲波噴嘴體31供給含有納米氣泡的處理液，所述納米氣泡是通過第 一實施方式中所示的納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)即氣體剪切器2而產(chǎn)生的。在超聲 波噴嘴體31的內(nèi)部設(shè)有未圖示的振動板，該振動板向供給至內(nèi)部的處理液 提供超聲波振動。
上述超聲波噴嘴體31安裝在搖動臂32的前端，該揺動臂32在被保持 于旋轉(zhuǎn)臺22的基板W的上方，沿水平方向被揺動驅(qū)動。由此，能夠向上 述基板W的整個板面均勻地供給從上述超聲波噴嘴體31噴射的處理液。
通過這樣構(gòu)成的自旋處理裝置21，含有納米氣泡的處理液經(jīng)過超聲波噴嘴體31供給至基板W。因此，從超聲波噴嘴體31向基板W供給處理液， 該處理液中所包含的納米氣泡在超聲波振動的作用下在基板W的板面被壓 破。
一旦氣泡被壓破，由于該壓壞而產(chǎn)生氣穴(cavitation)，該氣穴會誘 發(fā)沖擊波。由此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板W的處理 作用。
圖5示出了本發(fā)明的第三實施方式。該實施方式是第二實施方式的變 形例。含有通過氣體剪切器2產(chǎn)生的納米氣泡的處理液被供給至處理液供 給噴嘴35 。該處理液供給噴嘴35配置為向被保持在旋轉(zhuǎn)臺22的基板W的 板面的旋轉(zhuǎn)中心供給處理液。
另一方面，向安裝在搖動臂32上的超聲波噴嘴體31供給液體，例如 純水。向超聲波噴嘴體31供給的純水被施加超聲波振動并被供給至基板 W的板面。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，從處理液供給噴嘴35向基板W的板面供給的含有 納米氣泡的處理液接受對從超聲波噴嘴體31噴射的純水施加的超聲波振動 的作用。
由此，在向基板W供給處理液后，對純水施加超聲波振動，從而使得 處理液所含有的納米氣泡被壓破，該壓破會產(chǎn)生氣穴，該氣穴會誘發(fā)沖擊 波。由此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板W的處理作用。
圖6是本發(fā)明的第四實施方式，該實施方式用水平搬運處理裝置36取 代了自旋處理裝置21，通過水平搬運處理裝置36 —邊水平搬運基板W — 邊處理基板。水平搬運處理裝置36為了向箭頭方向搬運基板W，具有在水 平方向上以規(guī)定間隔配置的多個搬運輥37。
在搬運的基板W的上面，配置有沿著與基板W的搬運方向正交的寬 度方向的細長的超聲波振動施加機構(gòu)，即超聲波噴嘴體31A。向該超聲波 噴嘴體31A供給含有通過氣體剪切器2產(chǎn)生的納米氣泡的處理液。
由此，向水平搬運的基板W的上表面的橫跨整個寬度方向全長供給含 有被施加了超聲波振動的納米氣泡的處理液， 一旦向基板W的上表面供給 的處理液中的納米氣泡在基板W的上表面被壓破，該壓破會產(chǎn)生氣穴，該 氣穴會誘發(fā)沖擊波。由此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板w的處理作用。
圖7示出了本發(fā)明的第五實施方式，通過水平搬運處理裝置36, —邊 搬運基板W —邊處理基板W。該實施方式是圖6所示的第四實施方式的變 形例，從超聲波噴嘴體31A向基板W板面供給被施加了超聲波振動的液體， 即純水。
在基板W的搬運方向的上述超聲波噴嘴體31A的上流側(cè)沿基板W的 寬度方向配置有作為處理液供給噴嘴的噴灑管(shower pipe) 41。向噴灑 管41供給含有由氣體剪切器2產(chǎn)生的納米氣泡的處理液，該處理液被供給 至上述基板W的上表面。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，若通過噴灑管41向基板W的板面供給含有納米氣 泡的處理液，則該處理液接受對超聲波噴嘴體31A所供給的純水施加的超 聲波振動的作用，納米氣泡被壓破。
一旦納米氣泡被壓破，該壓破會引起氣穴，該氣穴會誘發(fā)沖擊波。由 此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板W的處理作用。
圖8示出了本發(fā)明的第六實施方式，通過水平搬運處理裝置36， 一邊 搬運基板W—邊處理基板W。在該實施方式中，與被搬運輥37水平搬運 的基板W的上表面相對地配設(shè)有多個噴灑管41 。
各噴灑管41具有橫跨基板W的寬度方向全長的長度，在基板W的搬 運方向上以規(guī)定間隔隔開。另一方面，在基板W的下面的與上述噴灑管41 對置的部位配置有超聲波噴嘴體31A，該超聲波噴嘴體31A對作為液體的 純水施加超聲波振動，并向上述基板的下面噴射該液體。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，從多個的噴灑管41向基板W的上表面供給處理液， 從超聲波噴嘴體31A向下面供給被施加了超聲波振動的純水。由此，向基 板W的上表面供給的處理液中所含有的納米氣泡受到對供給至下面的純水 施加的超聲波振動的作用，通過該超聲波振動來壓破處理液中所含有的納 米氣泡。
一旦納米氣泡被壓破，該壓破會引起氣穴，該氣穴會誘發(fā)沖擊波。由 此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板W的處理作用。
而且，含有納米氣泡的處理液被供給至基板W的上表面，為了壓破處 理液中所含有的納米氣泡，而向基板W的下面供給被施加了超聲波振動的純水，由此，能夠防止向基板w的上表面供給的處理液被純水稀釋，導(dǎo)致
該處理液對基板w的上表面的處理效果降低。
圖9示出了本發(fā)明的第七實施方式，通過水平搬運處理裝置36， 一邊 搬運基板W， 一邊處理基板W。在該實施方式中，通過作為加壓機構(gòu)的加 壓泵42，將含有由氣體剪切器2生成的納米氣泡的處理液加壓至例如 0.7MPa以上的高壓。然后，將被加壓至高壓的處理液供給至作為供給機構(gòu) 的高壓噴灑管43，該高壓噴灑管43配置在水平搬運的基板W的上面。
含有納米氣泡的處理液以高壓狀態(tài)從高壓噴灑管43供給至基板W的 上表面。由此，處理液與基板W的板面以高壓狀態(tài)沖突時，即向基板供給 處理液時，通過該壓力來壓破處理液中所含有的納米氣泡。
一旦納米氣泡被壓破，該壓破會引起氣穴，該氣穴會誘發(fā)沖擊波。由 此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板W的處理作用。
另外，在該第七實施方式中，列舉出了通過水平搬運處理裝置36—邊 水平搬運基板W， 一邊處理基板W的例子，但對于一邊旋轉(zhuǎn)基板W—邊 處理基板的情況也能夠適用。
圖IO示出了本發(fā)明的第八實施方式，通過水平搬運處理裝置36， 一邊
搬運基板W， 一邊處理基板W。該實施方式是圖9所示的第七實施方式的
變形例，以規(guī)定間隔，沿基板W的搬運方向并且沿基板W的寬度方向配
置有多個的噴灑管44，該多個的噴灑管44向在基板W的上表面?zhèn)裙┙o含
有由氣體剪切器2生成的納米氣泡的處理液。另外，噴灑管44也可以是一 個。
另外，在基板w的上表面?zhèn)惹以诨鍂的搬運方向上位于上述噴灑
管44的下流側(cè)，沿基板W的寬度方向配置有作為液體噴射機構(gòu)的高壓噴 灑管45，該高壓噴灑管45向上述基板W供給作為與含有納米氣泡的處理 液不同的其他液體即純水，該其他液體被作為加壓機構(gòu)的加壓泵42a加壓 至0.7MPa以上的高壓。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，若從多個的噴灑管44向基板W的上表面供給處理 液，則該處理液中所含有的納米氣泡在以高壓從高壓噴灑管45向基板W 的上表面供給的純水的壓力的作用下被破壞，該高壓噴灑管45配置在基板 W的搬運方向上的噴灑管44的下流側(cè)。一旦納米氣泡被壓破，該壓破會引起氣穴，該氣穴會誘發(fā)沖擊波。由
此，能夠大幅促進與處理液的種類相對應(yīng)的對基板w的處理作用。
在如圖4 圖IO所示的各實施方式中，作為處理液和產(chǎn)生納米氣泡的 氣體的組合可以氧氣或臭氧和純水，氮氣或二氧化碳和蝕刻液，空氣或氧 氣或臭氧和剝離液，氮氣或二氧化碳和剝離液等的組合。
在含有納米氣泡的氣體是氧氣或臭氧、處理液是純水的情況下，通過 氣穴的沖擊波，能夠促進從基板W的板面的有機物的分解、微粒的脫離。
在含有納米氣泡的氣體為氮氣或二氧化碳、處理液為蝕刻液的情況下， 若納米氣泡被壓破而產(chǎn)生氣穴進而誘發(fā)沖擊波，則通過該沖擊波能夠除去 蝕刻所產(chǎn)生的殘液。同時，由于納米氣泡的氣體溶入處理液，該氮氣或二 氧化碳具有防止基板W的表面氧化的效果。
在含有納米氣泡的氣體為空氣或氧氣或臭氧、處理液為剝離液的情況 下，利用納米氣泡的表面的負離子，使得納米氣泡吸附被剝離的陽離子性 物質(zhì)，并排斥陰離子性物質(zhì)，從而防止陰離子性物質(zhì)再次向基板W附著。
而且，由于納米氣泡具有取入金屬離子(鋁系、鉬系、鎢系、銅系) 等的性質(zhì)，因此，能夠同時除去金屬離子。
在含有納米氣泡的氣體為氮氣或碳源氣體、處理液為剝離液的情況下， 因納米氣泡的壓破而產(chǎn)生的氣穴誘發(fā)沖擊波能夠除去剝離液的殘液。另外， 在氣體為二氧化碳的情況下，通過納米氣泡的壓破能夠防止液體的劣化。 此外，在用純水沖洗基板W的表面的剝離液時，剝離液中所含的二氧化碳 能夠防止剝離液和純水反應(yīng)而變?yōu)閺妷A性。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明，使氣體和處理液旋轉(zhuǎn)并供給至氣體剪切器的剪切室，通 過基體和處理液之間的旋轉(zhuǎn)速度之差，利用流體力學(xué)來剪切氣體從而產(chǎn)生 納米氣泡。因此，由于能夠在氣體溶入處理液之前高效地產(chǎn)生納米氣泡， 因此能夠利用含有納米氣泡的處理液來高效地清洗基板。
權(quán)利要求
1.一種基板的處理裝置，通過處理液來處理基板，其特征在于，具備納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)，用于產(chǎn)生納米氣泡，并使該納米氣泡與上述處理液混合；處理液供給機構(gòu)，向上述基板的板面供給含有該納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)所產(chǎn)生的納米氣泡的上述處理液；以及加壓機構(gòu)，對通過該處理液供給機構(gòu)向上述基板的板面供給的處理液中所含有的納米氣泡進行加壓，并在上述基板的板面壓破所述納米氣泡。
2. 如權(quán)利要求l所述的基板的處理裝置，其特征在于， 上述納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)包括在內(nèi)部形成有剪切室的氣體剪切器；氣體供給部，設(shè)置在上述氣體剪切器的軸向的一端部，使上述氣體旋 轉(zhuǎn)并將上述氣體供給至上述剪切室；以及液體供給部，設(shè)置在上述氣體剪切器的一端部的外周面上，使上述處 理液旋轉(zhuǎn)并將上述處理液供給至上述剪切室，通過上述處理液和上述氣體 的旋轉(zhuǎn)速度之差，由上述氣體產(chǎn)生上述納米氣泡。
3. 如權(quán)利要求1所述的基板的處理裝置，其特征在于，上述加壓機構(gòu) 是加壓泵，該加壓泵對從上述納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)向上述處理液供給機構(gòu)供 給的處理液進行加壓，從而使得該處理液中所含有的納米氣泡被壓破。
4. 如權(quán)利要求1所述的基板的處理裝置，其特征在于， 通過水平搬運機構(gòu)來水平搬運上述基板，上述加壓機構(gòu)是加壓泵，該壓力泵將與上述處理液不同的其他的液體 加壓至能夠壓破上述納米氣泡的壓力，在上述基板的板面的、在上述基板的搬運方向上位于上述處理液供給 機構(gòu)供給上述處理液的部位的下流側(cè)的部位，通過液體噴射機構(gòu)，噴射供 給被上述加壓泵加壓過的液體。
5. —種基板的處理方法，通過處理液來處理基板，其特征在于，包括: 產(chǎn)生納米氣泡，并使該納米氣泡與上述處理液混合的工序； 向上述基板的板面供給含有納米氣泡的上述處理液的工序；以及對向上述基板的板面供給的處理液中所含有的納米氣泡進行加壓，并 在上述基板的板面壓破所述納米氣泡的工序。
6. 如權(quán)利要求5所述的基板的處理方法，其特征在于，在將上述處理 液供給至上述基板時，壓破上述處理液中所含有的納米氣泡。
7. 如權(quán)利要求5所述的基板的處理方法，其特征在于，在將上述處理 液供給至上述基板之后，壓破上述處理液中所含有的納米氣泡。
8. —種基板的處理方法，通過處理液來處理基板，其特征在于，通過 權(quán)利要求1所述的處理裝置來處理上述基板。
全文摘要
一種基板的處理裝置，通過處理液來處理基板，其特征在于，具備納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)，用于產(chǎn)生納米氣泡，并使該納米氣泡與上述處理液混合；處理液供給機構(gòu)，向上述基板的板面供給含有該納米氣泡產(chǎn)生機構(gòu)所產(chǎn)生的納米氣泡的上述處理液；以及加壓機構(gòu)，對通過該處理液供給機構(gòu)向上述基板的板面供給的處理液中所含有的納米氣泡進行加壓，并在上述基板的板面壓破所述納米氣泡。
文檔編號H01L21/304GK101578688SQ20088000195
公開日2009年11月11日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日
發(fā)明者磯明典, 藤森康朝, 西部幸伸 申請人:芝浦機械電子株式會社