[发明专利]双流体喷嘴、基板处理装置以及基板处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷出液滴的双流体喷嘴，特别是涉及在将处理液的液滴喷射在基板上进行处理时所使用的双流体喷嘴以及使用该双流体喷嘴对基板进行处理的技术。

背景技术

一直以来，在半导体基板(以下简称为“基板”)的制造工序中，向基板喷射处理液来进行各种处理。例如，在基板的清洗处理中，通过对基板喷射纯水等清洗液，从而除去附着在基板表面上的颗粒等。

但是，在这种清洗处理中为人们所熟知的是，因在表面形成有绝缘膜的基板和电阻率较高的纯水之间相接触，而使基板表面整体带电。例如，在基板表面形成有氧化膜时，基板带负电，而在基板表面形成有抗蚀膜时，基板带正电。在此，如果基板的带电量变大，就可能发生在清洗过程中或在清洗后颗粒的再次附着或由放电导致的布线损伤等。因此，提出一种在基板处理装置中可以抑制基板带电的技术。

举例来说，在JP特开2002-184660号公报(文献1)中公开了这样的技术，即，在向旋转的基板上供给清洗液来进行清洗的清洗装置中，通过在用离子化的氮气对基板上的处理空间净化的状态下进行清洗，由此来抑制基板表面带电。另外，在JP特开2005-183791号公报(文献2)公开了如下技术，即，在将基板浸渍在贮存有清洗液的处理槽内来进行清洗的清洗装置中，通过使在交换清洗液时向基板喷射的液体为在纯水中溶解二氧化碳而形成的二氧化碳水溶液，由此来抑制基板表面带电。

在JP特开平10-149893号公报(文献3)中公开了一种除静电装置，即，从喷嘴高速喷出纯水，通过和喷嘴的流动摩擦而生成带电的纯水微小液滴，通过使该液滴和带电物质相接触，从而除去带电物质的静电。举例来说，清洗后的带电半导体基板可以作为该除静电装置的适用对象。

另一方面，在浅野一明、下川博文所著的“因喷水和硅晶片之间碰撞产生的带电雾”(静电学会演讲论文集’00(2000.3)，日本静电学会，2000年3月，pp.25-26)(“Charged Fog Generated from Collision between WaterJet and Silicon Wafer”by Kazuaki ASANO and Hirofumi SHIMOKAWA(IEJ(The Institute of Electrostatics Japan)transactions’00(March 2000)，IEJ，Mar.2000，pp.25-26))一文中记载了与在从喷嘴喷出的纯水喷流碰撞到硅晶片上时产生的带电雾的生成机构有关的实验。在用于该实验的装置中，通过将感应电极设置在纯水的喷出路径上来控制喷流的带电量，由此改变带电雾的带电量。

但是，如文献1所述那样，在离子化的气体环境中进行清洗处理的过程中，高效而又持续地对基板表面供给离子化气体是很困难的，在清洗处理过程中抑制基板带电也是有限的。另一方面，在文献2和文献3的装置中，也不能抑制清洗处理过程中的基板带电。

发明内容

本发明提供一种向处理对象喷出处理液液滴的双流体喷嘴，其目的在于更高效地使处理液液滴带电。

本发明的双流体喷嘴具有：处理液流经的处理液流路；气体流经的气体流路；液滴生成部，其将来自处理液流路的处理液和来自气体流路的气体相混合而生成液滴，并将液滴和气体一起向给定的喷出方向喷出；第一电极，其位于液滴生成部附近并设置在气体流路内；第二电极，其在处理液流路或液滴生成部内与处理液相接触，并在其与第一电极之间施加电位差。根据本发明，可以通过简单结构使第一电极远离处理液设置，并更高效地使处理液的液滴带电。由此，在从双流体喷嘴向基板喷射处理液的液滴而对基板进行处理时，可以抑制处理过程中的基板带电。

在本发明的一个优选实施例中，液滴生成部具有遮蔽住处理液和气体的混合区域且具有喷出口的罩部，第二电极设置在罩部内。并且，在一个局面下，气体从气体流路朝向混合区域的中央喷出，在混合区域中，来自处理液流路的处理液供给到气体的流动区域的周围，第二电极为包围气体的流动区域的环状电极，由此可以降低液滴整体的电荷不均匀性。此外，在另一局面下，罩部和第二电极是形成为一体的导电性构件，由此可以简化喷嘴的结构。

在本发明的另一优选实施例中，第二电极由导电性树脂或导电性碳形成，由此能够防处理液的污染。

本发明还提供一种对基板进行处理的基板处理装置，其目的在于在处理过程中防止基板带电。