[发明专利]湿处理装置

说明书

本发明涉及湿处理装置，特别涉及用于清洗和用化学方法处理半导体衬底(下文称做晶片)的湿处理装置。

在湿处理装置中，一个重要的因素是提高晶片清洗和化学处理的效果。为此，常规的湿处理装置(常规例1)为单片型。即，将一个晶片放置在处理室中。处理液体(用于清洗或化学处理)以射流喷射到旋转着的晶片上。在该方法中，一次仅处理一个晶片。因此，产量很低，并且制造成本很高。

为了解决该问题，有一种多槽湿处理装置，用于连续地进行晶片清洗和化学处理。常规的多槽湿处理装置有两种类型：图5所示的浸没型，和图6和7中所示的喷射型。如图5所示(剖视图)，在浸没型的多槽湿处理装置(常规例2)中，容纳有多个晶片1的载架31浸没在处理液体32(用于清洗或化学处理)中，处理液体由设置在处理箱33下面的供料口34提供，同时处理液体32溢出流入设置在处理槽33顶部开口周围的排料沟35内。在所述浸没型多槽湿处理装置中，容纳在载架31中的晶片1浸没在处理液体32中。因此，当清洗晶片1时，附着到载架31上的污物会散布到清洗液内，从而污染晶片1。此外，由于容纳在载架31中的晶片之间的间隔不是很大，因此不可能获得高清洗效率。附着到晶片1的污染颗粒不会完全除去。此外，当进行晶片1的化学处理时，化学液体的更换太慢，需要很长的处理时间。

鉴于以上问题，近来，经常使用喷射型湿处理装置。在所述喷射型的常规多槽湿处理装置(常规例3)中，如图6所示(剖视图)，容纳有多个晶片1的载架31放置在处理室36中，以便接受由固定到处理室36顶部的喷嘴37所喷射出的处理液体32(用于清洗或化学处理)。然而，由于喷嘴37设置在固定的位置，由于载架31的原因，清洗液或化学液体不能达到晶片的所有部分。此外，由喷嘴37到晶片1的距离相当长，不可能获得足够的清洗或化学处理效果。

为解决该问题，现在已开发出无载架的喷射型多槽湿处理装置。图7为所述无载架的喷射型的常规多槽湿处理装置(常规例4)的透视图，其中设置一对吊架(hanger)38用于放置多个晶片1，并且喷嘴37被固定到吊架38上。在处理室36中，处理液体32(用于清洗或化学处理)由设置在吊架38上的喷嘴37喷射到被吊架38支撑的晶片1。采用这种结构，没有载架干扰到晶片1的处理液体32喷流的问题，喷嘴37和晶片1之间的距离也被减小。因此，与常规例3的喷射型多槽湿处理装置相比，改善了清洗或化学处理效果。然而，在所述无载架的喷射型多槽湿处理装置中，喷嘴37设置在规定位置，喷嘴37到晶片1仍有一段距离。因此，清洗液或化学液体不能均匀地喷射到晶片1上，仍然不能达到足够的清洗或化学处理效果。此外，当清洗晶片1时，仅能清洗掉大颗粒，因此清洗效果不充分。

以上提到的常规湿处理装置有各种问题。在单板型湿处理装置情况下，一次仅处理一个晶片，降低了产量并且增加了制造成本。

此外，在多槽湿处理装置中，虽然一次可以处理多个晶片，在浸没型多槽湿处理装置的情况下，当清洗晶片1时，附着到载架31上的污染颗粒被分散在清洗液中，污染了晶片1。即，清洗效率降低，并且不能完全地除去附着在晶片1上的污染颗粒。此外，当对晶片1进行化学处理时，晶片1的液体更换速度很慢，并且处理需要很长的周期。在喷射型多槽湿处理装置的情况下，存在清洗液或化学处理液体不能均匀地喷射到晶片1上，并且喷嘴37和晶片1之间的距离使得不能获得有效的清洗或化学处理效果。此外，当清洗晶片1时，仅能除去大尺寸的污染颗粒，不能达到充分的清洗效果。

因此，本发明的一个目的是提供一种能够一次处理多个晶片并具有良好的清洗或化学处理效果的湿处理装置。

根据本发明的湿处理装置包括：处理衬底的室；夹持衬底的卡盘单元；设在卡盘单元内的处理液体管；以及设在卡盘单元上并与处理液体管连接的处理液体喷嘴，用于将处理液体喷射到衬底上。

此外，上述装置包括：多种类型的处理液体管；多种类型的处理液体喷嘴，其分别与多种类型的处理液体管相连接，并且设置在卡盘单元中。

此外，上述卡盘单元可夹持多个衬底，处理液体喷嘴可以设置在由卡盘单元夹持的每个衬底的上方。

此外，上述处理液体可以是化学液体或清洗液。

此外，上述卡盘单元包括用于旋转整个卡盘单元的机构。

此外，上述卡盘单元具有夹持各衬底外周边的夹具。

此外，上述衬底为半导体衬底。