TWI400765B - A substrate processing apparatus and a substrate processing method - Google Patents
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Description
本發明係有關於基板處理裝置及基板處理方法,尤其係有關於對浸漬對象處理物之基板之含微小氣泡的液體賦予超音波,以進行微小氣泡的軋碎,藉此進行基板的處理之基板處理裝置及基板處理方法。
作為一例而言,基板處理裝置係在基板的製造步驟中對基板供給純水等液體以進行處理。在此種基板處理裝置中,必須去除附著於基板的粒子(particle)。
為了去除基板的粒子,在專利文獻1中已揭示有將微米氣泡(micro bubble)產生部連接至基板處理裝置,並從微米氣泡產生部將含微米氣泡的純水供給至處理槽內的基板。
微米氣泡或微奈米氣泡(micro-nano bubble)等微小氣泡之利用乃近年備受矚目之技術。例如:數十nm~數百nm之凝結的氣泡存在於液體中,當微小氣泡被軋碎時,會產生更為細小的微小氣泡,且帶有負電位。由此,微小氣泡具有吸附如粒子般之污染物的作用,又具有引起氧氣在液體中溶解等特徵,可有效利用於有機物的分解、水的淨化及對象處理物的表面改質等。
【專利文獻1】日本特開2006-179765號公報
為了將上述微小氣泡的優良性質應用於例如半導體晶圓、或FPD(平面顯示器:Flat Panel Display)等對象處理物之洗淨,必須進行微奈米氣泡之微小氣泡表面所形成之離子核的軋碎控制。
一般而言,有介紹利用超音波之微小氣泡的軋碎方法,惟必須將最佳振盪頻率的超音波賦予至含微小氣泡的液體,使微小氣泡共振以有效地進行微小氣泡的軋碎。
然而,當對象處理物的種類改變,使對象處理物的洗淨條件(洗淨配方(recipe))改變時,即該對象處理物的洗淨條件改變會使液體的流量及壓力改變時,所產生之微小氣泡的粒徑及數量亦會隨之改變。至目前為止,尚無法將可因應對象處理物之洗淨配方的各種類型(液體的流量及壓力等變化)之最佳振盪頻率的超音波賦予至微小氣泡。
本發明係有鑑於上述問題點而開發者,其目在於提供一種即使基板的處理條件改變,亦可藉由最佳振盪頻率的超音波,將微小氣泡軋碎以進行基板之最佳處理之基板處理裝置及基板處理方法。
本發明之基板處理裝置,係對作為對象處理物之基板進行處理的基板處理裝置,其特徵為具備:處理槽,用以貯存含微小氣泡的液體,並將上述基板浸漬於上述含微小氣泡的液體內以處理上述基板;粒徑度數分佈計測器,將上述含微小氣泡的液體取樣以計測上述微小氣泡之粒徑的度數分佈;控制部,從由利用上述粒徑度數分佈計測器所測得的上述微小氣泡之粒徑度數分佈中所選擇之上述微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關關係來得到上述選擇之上述微小氣泡的固有頻率;超音波振動子,配置於上述處理槽,用以對上述含微小氣泡的液體賦予超音波;以及超音波振盪器,從由上述控制部而來之上述微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使上述超音波振動子以上述振盪頻率振動,以將超音波賦予至上述含微小氣泡之液體中的上述微小氣泡。
本發明之基板處理方法,係對作為對象處理物的基板進行處理之基板處理方法,其特徵為:在處理槽貯存含微小氣泡的液體,並將上述基板浸漬於上述含微小氣泡的液體內以進行處理;用粒徑度數分佈計測器將上述含微小氣泡的液體取樣以計測上述微小氣泡的粒徑度數分佈;用控制部從由利用上述粒徑度數分佈計測器所測得的上述微小氣泡之粒徑度數分佈中所選擇之上述微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關關係來得到上述選擇之上述微小氣泡的固有頻率;用超音波振盪器從由上述控制部而來之上述微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使上述超音波振盪器所具備之超音波振動子以上述振盪頻率振動,以將超音波賦予至上述含微小氣泡之液體中的上述微小氣泡。
參照圖面,說明本發明之較佳實施型態。
圖1係表示本發明之基板處理裝置之較佳實施型態。
圖1所示之基板處理裝置10為一例,其適用作為對對象處理物之基板(亦稱為工件)W,供給含微小氣泡的液體L以進行洗淨處理的裝置。該基板W為例如半導體晶圓,且於半導體晶圓面形成有具細微化電性配線之元件(device)。
圖1所示之基板處理裝置10具有:基板裝設部11、液體接承杯12、基板裝設部11之移動操作部13、微小氣泡生成裝置14、液體貯存槽15、作為液體供給裝置之泵(pump)16、過濾器(filter)17、超音波振動賦予裝置50、以及控制部100。
圖1所示之基板裝設部11具有馬達26和夾緊部21。馬達26維持有夾緊部21,其可使夾緊部21於R方向旋轉。夾緊部21為例如真空吸附基板W的真空夾具(vacuum clamp),其連接至真空抽吸部22。馬達26的作動與真空抽吸部22的作動可藉由控制部100來控制。藉由使真空抽吸部22作動,夾緊部21可用能裝卸自如的方式抽吸基板W。
圖1所示之液體接承杯12具有處理槽23和液體排出部24。該處理槽23係用以貯存含微小氣泡H的液體L,其具有可將基板W浸漬於含微小氣泡H的液體L內之容積。液體排出部24係形成於處理槽23的周圍。在液體排出部24與液體貯存槽15之間,連接有用以將欲排出之含微小氣泡H的液體L回收至液體貯存槽15的配管25。
繼之,說明圖1所示之基板裝設部11之移動操作部13的構造例。圖1所示之移動操作部13具有:臂部27、支持部28、基台29、和移動機構部30。於基台29上設定有移動機構部30,移動機構部30可使例如支持部28移動於X軸方向與Y軸方向。
藉由使馬達33作動以使移送螺桿34旋轉,可使滑件(slider)31於導軌32上移動於X軸方向。又,藉由使馬達35作動以使移送螺桿36旋轉,可使支持部28相對於滑件31移動於Y軸方向。
再者,臂部27可相對於支持部28沿著Z軸方向移動。於該臂部27的前端部設有基板裝設部11。藉由使馬達37作動以使移送螺桿38旋轉,可使臂部27的滑件(slider)39相對於支持部28移動於Z軸方向。
依此構成,基板裝設部11與基板W依據控制部100所產生之指令,使馬達33、35、37動作,藉此可移動於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向而定位。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向係彼此正交。此外,基板裝設部11與基板W亦可設成為能夠僅移動於X軸方向與Z軸方向而定位之簡略化構成。
繼之,就圖1所示之微小氣泡生成裝置14進行說明。
微小氣泡生成裝置14具有:微小氣泡生成部40、液體供給部41和氣體供給部42。液體供給部41和氣體供給部42係連接至微小氣泡生成部40,液體供給部41係將例如純水等液體供給至微小氣泡生成部40,氣體供給部42係供給例如N2
氣體等非活性氣體之氣體。依此構成,在微小氣泡生成部40中,使所生成的多數微小氣泡H包含於液體L中,並由氣體與液體生成含有多數微小氣泡H的液體L。此外,該微小氣泡H為例如微奈米氣泡或奈米氣泡。
作為該微小氣泡生成部40而言,可使用例如藉由加壓使氣體流經過濾器而使微小氣泡含於液體中之加壓式裝置,或使液體與氣體迴旋以利用剪切力生成微小氣泡的迴旋式裝置。
圖1所示之所生成之含微小氣泡的液體L,係透過以配管43供給至液體貯存槽15而暫時貯存。液體貯存槽15係經由配管44的泵16和過濾器17連接至處理槽23內,且藉由控制部100驅動泵16,可使液體貯存槽15中含微小氣泡H的液體L隨時供給至處理槽23內,並在處理槽23內貯存含微小氣泡H的液體L。基板W係浸漬於該含微小氣泡H的液體L中。
如圖1所示,於處理槽23設置有溫度感測器(sensor)80。該溫度感測器80係例如每隔事先設定的時間測定處理槽23內含微小氣泡H之液體L的溫度,並將該每個時間之含微小氣泡H之液體L的溫度變化以溫度資訊S的方式通報予控制部100。
繼之,說明圖1所示之超音波振動賦予裝置50。超音波振動賦予裝置50係對含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H,賦予最佳振盪頻率之超音波振動,藉由使微小氣泡H共振以軋碎微小氣泡H。
超音波振動賦予裝置50具有:用以計測微小氣泡的粒徑度數分佈計測器18、頻率可變式超音波振盪器19、和超音波振動子20。超音波振動子20係密接於金屬製處理槽23的底部且固定,並對處理槽23內含微小氣泡H的液體L賦予超音波。
粒徑度數分佈計測器18係依據控制部100的指令,將液體貯存槽15內含微小氣泡H的液體L取樣,以計測液體貯存槽15內含微小氣泡H的液體L中之微小氣泡H的粒徑度數分佈。
圖2係表示微小氣泡H之粒徑度數的分佈例。
圖1所示之粒徑度數分佈計測器18,得到如圖2所例示之含微小氣泡H之液體L中之微小氣泡H的粒徑度數分佈,並在該微小氣泡H的粒徑分佈中,計測指示線B所示之最大度數之微小氣泡的粒徑DM。
該微小氣泡的粒徑度數分佈計測器18為例如粒子計數器(particle counter)或動態散射光度計,作為構成而言,係如圖3所例示般,具有發光二極體等之發光部18B和接收該發光部18B所產生的光之受光部18C,且發光部18B的光照射到微小氣泡H後,由受光部18C受光,藉此計測多個微小氣泡H的粒徑(直徑)D。粒徑度數分佈計測器18測得多個微小氣泡H的粒徑D,並得到圖2所示之微小氣泡H之粒徑度數的分佈。粒徑度數分佈計測器18將微小氣泡H之粒徑度數的分佈通報予控制部100。
控制部100從微小氣泡H之粒徑度數分佈中,如圖2之指示線B所示之最大度數之微小氣泡的粒徑DM,來得到用以使超音波振動子20振動之固有頻率(固有共振頻率:MHz)。亦即,如圖4所示,控制部100係從由粒徑度數分佈計測器所測得之微小氣泡H的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡H的粒徑DM,和固有頻率的相關近似式PL(相關關係),來得到最大度數之微小氣泡的固有共振頻率。
圖4係表示從最大度數之微小氣泡的粒徑DM,來得到用以使超音波振動子20振動之固有頻率(MHz)之微小氣泡的粒徑(nm)與固有頻率的關係例。
於圖4所示的例子中,當例如最大度數之微小氣泡的粒徑DM為400nm時,固有頻率為8.0MHz。此外,圖4所示之微小氣泡為奈米區域的粒徑時,其相關近似式PL可用「微小氣泡H的固有頻率(MHz)=4300×微小氣泡的粒徑(nm)-1.05」來表示。
因此,圖1所示的控制部100係從自所測得的微小氣泡H之粒徑的度數分佈中所選擇的微小氣泡H之粒徑與固有頻率的相關近似式PL來得到所選擇之微小氣泡H的固有頻率。
而且,頻率可變式超音波振盪器19係從自控制部100而來之微小氣泡的固有頻率而得到振盪頻率資訊,並使超音波振動子以振盪頻率20振動,藉此從超音波振動子20將超音波賦予至含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H。
依此方式,藉由超音波可將處理槽23內含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H軋碎。亦即,頻率可變式超音波振盪器19係從控制部100接收微小氣泡H之固有頻率的資訊,並由該固有頻率來得到振盪頻率以賦予至超音波振動子20,藉此,可將藉由超音波振動子20產生的超音波賦予至含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H。
如此一來,即從最大度數之微小氣泡H之粒徑DM來得到用以使超音波振動子20振動的固有頻率(MHz),且頻率可變式超音波振盪器19係以從固有頻率所得到之振盪頻率,對超音波振動子20產生超音波振動,以將超音波賦予至處理槽23內含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H,藉此軋碎該微小氣泡H。
繼之,使用上述基板處理裝置10,說明基板W之處理方法之一例。
在本實施型態中,基板處理裝置10適用於進行基板W之細微化電性配線所附著之粒子的洗淨例。於基板W的面上,事先形成有具有細微化電性配線的元件(device)。由於在該細微化的電性配線上附著有粒子,故以將該粒子洗淨的方法為例來說明。
如圖1所示,真空抽吸部22係依據控制部100的指令而作動,使基板W藉由夾緊部21真空吸附而維持著。
另一方面,從圖1所示之微小氣泡生成裝置14的液體供給部41,將純水等液體供給至微小氣泡生成部40內,同時從氣體供給部42將氮氣等氣體供給至微小氣泡生成部40內。依此,在微小氣泡生成部40內,生成含多數微小氣泡H的液體L,且該含微小氣泡H的液體L係經由配管43暫時貯存於液體貯存槽15內。
只要泵16依據控制部100的指令而作動,液體貯存槽15內含微小氣泡H的液體L即流經過濾器17而供給至處理槽23內。依此,可將含微小氣泡H之液體L中之垃圾等的雜質藉由該過濾器17去除。
依據圖1所示之控制部100的指令,使移動操作部13的馬達33、35、37作動,並使基板W浸漬於處理槽23內含微小氣泡H的液體L中。此時,基板W可藉由移動操作部13確實地浸漬於處理槽23內,當洗淨作業結束時,可藉由機械臂等將基板W從處理槽23內搬送至下一個步驟。
繼之,馬達26係依據控制部100的指令而作動,藉此基板W即於R方向旋轉。藉由基板W旋轉,可使基板W的洗淨效果均一化。
另一方面,微小氣泡的粒徑度數分佈計測器18係依據控制部100的指令,將液體貯存槽15內含微小氣泡H的液體L取樣,並計測該取樣之含微小氣泡H之液體L中之微小氣泡H的粒徑度數分佈。
於圖2所示之微小氣泡H之粒徑分佈度數的例子中,粒徑度數分佈計測器18測得含微小氣泡H之液體L中之微小氣泡H的粒徑度數分佈,並在粒徑分佈中計測指示線B所示之最大度數之微小氣泡的粒徑DM。
接著,粒徑度數分佈計測器18將微小氣泡H的粒徑度數分佈通報予控制部100。控制部100從微小氣泡H之粒徑度數分佈中之圖2之指示線B所示之最大度數之微小氣泡的粒徑DM,如圖4所示般,參照自微小氣泡H的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡H的粒徑DM與固有頻率(固有的共振頻率)的相關近似式PL來得到用以使超音波振動子20振動的固有頻率(固有的共振頻率)。
其後,頻率可變式超音波振盪器19從由控制部100而來之微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,將驅動信號傳送至超音波振動子20並用上述振盪頻率使超音波振動子20振動,以將超音波賦予至含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H。
依此方式,可將處理槽23內含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H藉由超音波軋碎。亦即,頻率可變式超音波振盪器19由控制部100接收微小氣泡H之共振頻率的資訊,並由該共振頻率得到振盪頻率以賦予至超音波振動子20,藉此,可將藉由超音波振動子20所產生的超音波賦予至含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H。
如上所述,頻率可變式超音波振盪器19係對超音波振動子20賦予由固有頻率所決定的振盪頻率,藉此超音波振動子20即產生超音波振動,如圖6(A)例示般,藉由超音波所產生的外部刺激,可使處理槽23內含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H共振而軋碎。依此,可將液體L內最多存在的微小氣泡確實地軋碎。
因此,藉由超音波將微小氣泡H動力式軋碎,同時利用因微小氣泡H軋碎時而產生的力,可將附著於基板W表面上之細微化電性配線部分的粒子(particle)從電性配線去除。
亦即,由於當處理槽23內含微小氣泡H之液體L中的微小氣泡H,因作為外部刺激的超音波而受到高壓破壞時,從微小氣泡H內部所釋放出的能量會產生噴射力,故可提高附著於基板W之細微化電性配線部分之粒子的洗淨效果。
更且,在受到破壞的同時,從微小氣泡H內部所釋放出的能量會轉換成熱。因此,藉由測定該熱,即可得知軋碎條件和洗淨效果。具體而言,為使含微小氣泡H之液體L的微小氣泡H效率良好地軋碎,且求得賦予超音波振動的條件,可一邊將超音波所產生的刺激賦予至含微小氣泡H的液體L,一邊每隔事先設定的時間測定含微小氣泡H之液體L的溫度變化,並藉由溫度上升率以選出微小氣泡H的軋碎條件。為使微小氣泡H確實地軋碎,將賦予超音波振動的條件最佳化時,係利用因微小氣泡H的軋碎而釋放出之能量的熱,而求得含微小氣泡H之液體L之溫度上升特性的關聯,藉此可非常簡單地求得再現性高之最佳製程(process)條件。
圖1所示的溫度感測器80係配置於處理槽23內,每隔事先設定的時間測定處理槽23內含微小氣泡之液體L的溫度,並將溫度資訊S傳送至控制部100。依此,控制部100可每隔特定時間掌握處理槽23內含微小氣泡之液體L的溫度上升或溫度下降。
圖6(B)係表示賦予至超音波振動子之振盪頻率的例子,與賦予振盪頻率時收容部23內含微小氣泡H之液體L之液溫的上昇例。例如,振盪頻率為700kHz時的液溫上升較振盪頻率為500kHz時的液溫上升與振盪頻率為900kHz時的液溫上升來得高。此處,由含微小氣泡之液體的液溫為高溫可知:多數的微小氣泡被軋碎,即微小氣泡的軋碎條件為最佳狀態。
於圖2例示之微小氣泡H之粒徑分佈的度數中,得到最大度數之微小氣泡的粒徑DM,並從該最大度數之微小氣泡的粒徑DM得到用以使超音波振動子20振動之固有頻率(MHz)。
但並未侷限於此,亦可如圖5所例示般,從最大度數之微小氣泡的粒徑DM和周邊次大度數之微小氣泡的粒徑DM1、DM2,來得到用以使超音波振動子20振動的固有頻率(MHz)。亦即,亦可使用具有以最大度數之微小氣泡的粒徑DM為中心之廣範圍的區域P。依此,可將液體L內最多存在的微小氣泡和次多存在的微小氣泡確實地軋碎。又,並未侷限於此例,亦可從最大度數之微小氣泡的粒徑DM、周邊次大度數之微小氣泡的粒徑DM1、DM2和更次大度數之微小氣泡的粒徑分別得到固有頻率。例如,亦可藉由粒徑度數分佈計測器18及控制部100,以檢測粒徑度數最多的微小氣泡至粒徑度數第三多的微小氣泡,並切換至符合各氣泡直徑之軋碎條件的頻率以賦予超音波。此時,振動切換可進行無間斷(無縫隙,seamless)的超音波賦予或間斷性的超音波賦予。
在本發明之基板處理裝置的實施型態中,粒徑度數分佈計測器18係用以計測微小氣泡H的粒徑,該微小氣泡H的粒徑係含微小氣泡H之液體L中之微小氣泡H之粒徑分佈之最大度數。而且,控制部100係依據該微小氣泡H的粒徑,從圖4所示的曲線圖(graph)來決定超音波振動的固有頻率,以賦予至頻率可變式超音波振盪器19,依此,頻率可變式超音波振盪器19可使超音波振動子20以該固有頻率振動。
亦即,由於係合於度數最多的微小氣泡來決定固有頻率以使微小氣泡共振而軋碎,故可將微小氣泡效率良好地軋碎。
將基板W洗淨時,於液體的種類或氣體的種類改變,或基板W的種類改變時,即使洗淨條件(洗淨配方(recipe))改變,控制部100亦可自動地設定使含微小氣泡H之液體L的微小氣泡H最佳地進行超音波振動之最佳振動頻率,以控制超音波振動子20的振盪頻率。於氣體的種類改變,且圖4所示之微小氣泡的粒徑與固有頻率的關係之近似式改變時,可按每個氣體的種類準備如圖4所例示之近似式表,並事先儲存於控制部100。
基板處理裝置10適用於將附著於基板W之細微化電性配線之粒子加以洗淨之例。然而,基板處理裝置10並不侷限於基板W表面的洗淨,亦
可使用於例如基板的表面改質。
本發明之基板處理裝置係對作為對象處理物之基板進行處理的基板處理裝置,其具備:處理槽,用以貯存含微小氣泡的液體,並將基板浸漬於含微小氣泡的液體內以處理上述基板;粒徑度數分佈計測器,將含微小氣泡的液體取樣以計測微小氣泡之粒徑的度數分佈;控制部,從由利用粒徑度數分佈計測器所測得之微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關近似式(相關關係)來得到所選擇之微小氣泡的固有頻率;超音波振動子,配置於處理槽,用以對含微小氣泡的液體賦予超音波;以及超音波振盪器,從自控制部而來之微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使超音波振動子以振盪頻率振動,以將超音波賦予至含微小氣泡之液體中的微小氣泡。依此構成,即使基板的處理條件,即液體的流量及壓力等改變,亦可藉由最佳振盪頻率的超音波,將微小氣泡軋碎以進行基板的最佳處理。
又,從由粒徑度數分佈計測器所測得之微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡的粒徑,係最大度數之微小氣泡的粒徑。依此方式,可將液體L內最多存在的微小氣泡確實地軋碎。
再者,從由粒徑度數分佈計測器所測得之微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡的粒徑,係包含:最大度數之微小氣泡的粒徑,以及含最大度數之微小氣泡的粒徑之周邊次大度數之微小氣泡的粒徑。依此,可將液體L內最多存在之微小氣泡及周邊度數之微小氣泡確實地軋碎。
設有將含微小氣泡的液體暫時貯存並將含微小氣泡的液體供給至處理槽的液體貯存槽,且用以測定微小氣泡的粒徑度數分佈計測器係將液體貯存槽內含微小氣泡的液體取樣。依此,可簡單地得到含微小氣泡之液體中之微小氣泡的粒徑度數分佈。
設有以可裝卸的方式且可旋轉地維持基板的基板裝設部。依此構成,基板可一邊旋轉,一邊在含微小氣泡的液體內進行處理。
設有用以計測含微小氣泡之液體的溫度變化之溫度感測器。依此構成,由於可將受到破壞時自微小氣泡內部所釋放出的能量轉換成熱,故藉由利用溫度感測器測定該熱,可得知軋碎條件與洗淨效果。
本發明之基板處理方法係對作為對象處理物之基板進行處理的基板處理方法,其中,在處理槽貯存含微小氣泡的液體,並將上述基板浸漬於上述含微小氣泡的液體內以進行處理;用粒徑度數分佈計測器將含微小氣泡的液體取樣以計測微小氣泡的粒徑度數分佈;用控制部從由所測得之微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關近似式(相關關係)來得到所選擇之微小氣泡的固有頻率;用超音波振盪器從由控制部而來之微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使超音波振動子以振盪頻率振動,以將超音波賦予至含微小氣泡之液體中的微小氣泡。依此方式,即使基板的處理條件(即液體的流量及壓力等)改變,亦可藉由最佳振盪頻率的超音波,將微小氣泡軋碎以進行基板之最佳處理。
更詳述之,因基板的處理條件改變(配方(recipe)的變更),而進行液體之流量及壓力的變更。因該液體的流量與壓力改變,導致所產生之氣泡粒徑與數量發生變化,但本發明中,就持續測定氣泡(微小氣泡)之粒徑分佈度數的觀點而言,即使液體的流量與壓力等改變,依據測定結果,藉由從近似式中選擇最佳頻率,即可將多數的氣泡軋碎。
本發明中,微小氣泡亦稱為微細氣泡,包含微米氣泡(MB)、微奈米氣泡(MNB)、奈米氣泡(NB)之概念。例如,微米氣泡(MB)係指,氣泡產生時直徑為10μm~數十μm以下的微小氣泡,微奈米氣泡(MNB)係指,氣泡產生時直徑為數百nm~10μm以下的微小氣泡。再者,奈米氣泡(NB)係指,數百nm以下的微小氣泡。
作為氣體而言,亦可使用臭氧氣體或空氣來取代氮氣。作為液體而言,除了純水外可使用酸性的液體或鹼性的液體。
再者,藉由將本發明之實施型態中所揭示之多個構成要素加以適當組合,可形成各種發明。例如,亦可自本發明之實施型態所示之所有構成要素中刪除幾個構成要素。更且,亦可將涵蓋不同實施型態的構成要素加以適當組合。
以上,說明本發明之實施型態,惟僅只是例示具體例,並非特別限定本發明,各部分的具體結構等可加以適當變更。此外,記載於實施型態的作用及效果,僅只是列舉由本發明產生之最佳作用及效果,本發明所產生之作用及效果並未受限於本發明之實施型態所記載者。本發明係用於例如使用含微小氣泡的液體(例如洗淨用液體)以處理基板之基板處理裝置及基板處理方法等。
10...基板處理裝置
11...基板裝設部
12...液體承接杯
13...移動操作部
14...微小氣泡生成裝置
15...液體貯存槽
16...泵
17...過濾器
18...粒徑度數分佈計測器
19...頻率可變式超音波振盪器
20...超音波振動子
21...夾緊部
22...真空抽吸部
23...處理槽
24...液體排出部
25...配管
26...馬達
27...臂部
28...支持部
29...基台
30...移動機構部
31...滑件
32...導軌
33...馬達
34...移送螺桿
35...馬達
36...移送螺桿
37...馬達
38...移送螺桿
39...滑件
40...微小氣泡生成部
41...液體供給部
42...氣體供給部
43...配管
44...配管
50...超音波振動賦予裝置
80...溫度感測器
100...控制部
H...微小氣泡
L...含微小氣泡之液體
S...溫度資訊
W...基板(工件)
圖1係表示本發明之基板處理裝置之較佳實施型態的圖;
圖2係表示在微小氣泡H之粒徑度數的分佈例中,最大度數之微小氣泡的粒徑DM之圖;
圖3係表示微小氣泡之粒徑度數分佈計測器的發光部與受光部之圖;
圖4係表示從最大度數之微小氣泡的粒徑DM,得到用以使超音波振動子振動之固有頻率(MHz)之微小氣泡的粒徑(nm)與固有頻率的關係例之圖;
圖5係表示在微小氣泡H之粒徑度數的分佈例中,包含最大度數之微小氣泡的粒徑DM與其周邊之微小氣泡的粒徑DM1、DM2之例圖;以及
圖6(A)、(B)係表示藉由超音波所產生的外部刺激,以使微小氣泡H共振而軋碎的樣態之模式圖與液溫相對於頻率的上昇例之圖。
10...基板處理裝置
11...基板裝設部
12...液體承接杯
13...移動操作部
14...微小氣泡生成裝置
15...液體貯存槽
16...泵
17...過濾器
18...粒徑度數分佈計測器
19...頻率可變式超音波振盪器
20...超音波振動子
21...夾緊部
22...真空抽吸部
23...處理槽
24...液體排出部
25...配管
26...馬達
27...臂部
28...支持部
29...基台
30...移動機構部
31...滑件
32...導軌
33...馬達
34...移送螺桿
35...馬達
36...移送螺桿
37...馬達
38...移送螺桿
39...滑件
40...微小氣泡生成部
41...液體供給部
42...氣體供給部
43...配管
44...配管
50...超音波振動賦予裝置
80...溫度感測器
100...控制部
H...微小氣泡
L...含微小氣泡之液體
S...溫度資訊
W...基板(工件)
Claims (7)
- 一種基板處理裝置,係對作為對象處理物的基板進行處理的基板處理裝置,其特徵為具備:處理槽,用以貯存含微小氣泡的液體,並將該基板浸漬於該含微小氣泡的液體內以處理該基板;粒徑度數分佈計測器,將該含微小氣泡的液體取樣以計測該微小氣泡之粒徑的度數分佈;控制部,從由利用該粒徑度數分佈計測器所測得之該微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之該微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關關係來得到該所選擇之該微小氣泡的固有頻率;超音波振動子,配置於該處理槽,用以將超音波賦予至該含微小氣泡的液體中;以及超音波振盪器,從由該控制部而來之該微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使該超音波振動子以該振盪頻率振動,以將超音波賦予至該含微小氣泡之液體中的該微小氣泡。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中,從利用該粒徑度數分佈計測器所測得的該微小氣泡之粒徑度數分佈中所選擇之該微小氣泡的粒徑,係最大度數之該微小氣泡的粒徑。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中,從利用該粒徑度數分佈計測器所測得的該微小氣泡之粒徑度數分佈中所選擇之該微小氣泡的粒徑,係包含:最大度數之該微小氣泡的粒徑、以及包含該最大度數之該微小氣泡的粒徑之周邊次大度數的該微小氣泡的粒徑。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之基板處理裝置,其中,具備將該含微小氣泡的液體暫時貯存、並將該含微小氣泡的液體供給至所述處理槽之液體貯存槽,且該粒徑度數分佈計測器係將該液體貯存槽內含該微小氣泡的液體取樣。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板處理裝置,其中,具備以可裝卸之方式且可旋轉地維持該基板的基板裝設部。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之基板處理裝置,其中,具有用以測定該含微小氣泡之液體的溫度變化之溫度感測器。
- 一種基板處理方法,係對作為對象處理物的基板進行處理之基板處理方法,其特徵為:在處理槽貯存含微小氣泡的液體,並將該基板浸漬於該含微小氣泡的液體內以進行處理;用粒徑度數分佈計測器將該含微小氣泡的液體取樣以計測該微小氣泡的粒徑度數分佈;用控制部從由利用該粒徑度數分佈計測器所測得之該微小氣泡的粒徑度數分佈中所選擇之該微小氣泡的粒徑與固有頻率的相關關係來得到該選擇之該微小氣泡的固有頻率;以及用超音波振盪器從由該控制部而來之該微小氣泡的固有頻率來得到振盪頻率的資訊,並使該超音波振盪器所具備之超音波振動子以該振盪頻率振動,以將超音波賦予至該含微小氣泡之液體中的該微小氣泡。
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