液體散射防止杯、基底處理設備及設備的操作方法

2023-05-28 08:49:46 3

專利名稱：液體散射防止杯、基底處理設備及設備的操作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體散射防止杯，其圍繞一由基底旋轉機構保持的基底，以防止處理液離開基底時散射。液體散射防止杯提供在包括用於保持和旋轉基底的基底旋轉機構 的基底處理設備中，基底例如是半導體晶片、玻璃基底、液晶面片層等，基底處理設備提供 處理液到基底以處理基底，以及處理之後，旋轉基底並通過離心力使處理液離開基底。本發 明還涉及裝備有該液體散射防止杯的基底處理設備以及操作該基底處理設備的方法。
背景技術：
在半導體器件製造工序中，例如，在完成基底如半導體晶片的表面的鍍銅或 CMP(化學機械拋光)工序之後，一般實施基底的清潔以去除雜質或汙染物。公知的用於實施基底清潔工藝的基底清潔設備(基底處理設備)包括用於水平地 保持和旋轉基底的基底旋轉機構和用於提供處理液如化學溶液或純水至由基底旋轉結構 保持的基底的前表面和後表面的處理液供給部(處理液供給噴嘴)。此設備通過在旋轉基 底時提供處理液且緊接著提供純水以清洗基底從而完成基底的清潔。在基底的清潔之後， 通過高速旋轉基底的旋轉脫水基底以通過離心力從基底去除液體是公知手段。在這樣的基底清潔設備中，傳統手段使用液體散射防止杯，其如此放置以使其圍 繞由基底旋轉機構保持的基底的周邊以防止液滴散射到一長的距離，液滴在旋轉脫水時由 於離心力離開旋轉的基底。雖然這樣的傳統的液體散射防止杯可防止液滴的長距離散射， 但一般無法防止從基底離開並與杯內表面碰撞的液滴反彈並從內表面散射。從液體散射防 止杯的內表面反彈的液滴可重新附接在基底上，這可導致基底表面上水印的形成。這樣的 水印可導致在基底的水印部分的漏洞或弱粘附性，這造成成品率的降低。如何降低水印的 形成因此成為重要問題。一種防止液滴從液體散射防止杯內表面反彈的技術是公知的。這種技術包括附接 一親水元件至液體散射防止杯的主體內表面上以使與液體散射防止杯體的內表面碰撞的 液滴被吸收進親水元件中(參見，例如，日本專利Laid-Open公開No. 2003-100687)。液滴 在杯內表面上的反彈可如此抑制。

發明內容
PVA海綿，例如，是公知的可用作親水元件，其附接在液體散射防止杯體的內表面 上。這樣的元件薄的時候很柔軟，因此，很難均一地、牢固地將這樣的元件附接在具有三維 形狀的液體散射防止杯體的內表面上，而不引起褶皺。本發明考慮到背景技術中的上述情形而做。因此本發明的一個目的是提供液體散 射防止杯，其提供在基底處理設備中，可簡單有效地在液體散射防止杯體內表面附接親水 元件，例如PVA海綿。本發明的另一目的提供一種基底處理設備，其可通過結構簡單的潤溼部使提供在 液體散射防止杯內表面上的親水材料層，例如PVA海綿，保持溼潤，並可防止液滴從液體散射防止杯內表面反彈且重新附著在基底表面上，以及提供一種操作該基底處理設備的方 法。
為達到上述目的，本發明提供一液體散射防止杯，設置在包括基底旋轉機構的基 底處理設備中，該基底旋轉機構用於保持並旋轉基底，且該液體散射防止杯如此布置以使 其圍繞由基底旋轉機構保持的基底的周邊，用於防止離開旋轉基底的液滴的散射。該液體 散射防止杯包括液體散射防止杯體；和液體散射防止片層，具有表面親水材料層，附接到 液體散射防止杯體的內表面的整個區域或預定區域。液體散射防止片層通過附接裝置從而 附接在液體散射防止杯體上，從而親水材料層被暴露。在本發明的一個優選方面，所述附接裝置將液體散射防止片層的與親水材料層相 反的一側通過粘結劑附接到液體散射防止杯體的內表面上。在本發明的一個優選方面，所述附接裝置將液體散射防止片層的與親水材料層相 反的一側通過使用附接夾具可拆地附接到液體散射防止杯體的內表面上。在本發明的一個優選方面，液體散射防止片層包括多個液體散射防止片層件，每 個液體散射防止片層件被切割成預定形狀適應於與液體散射防止杯體的內表面緊密接觸， 且每個液體散射防止片層件具有樹脂片層，且表面親水材料層通過粘結劑附接到樹脂片層 上。在本發明的一個優選方面，液體散射防止片層被切割成預定的形狀，適應於與液 體散射防止杯體的內表面緊密接觸，液體散射防止片層包括彈性片層以及通過粘結劑附 接到彈性片層上的表面親水材料層，且通過將液體散射防止片層插入到液體散射防止杯體 中，藉助於液體散射防止片層的彈性變形，液體散射防止片層附接在液體散射防止杯體的 內表面，且經由彈性片層的彈性恢復力使彈性片層與液體散射防止杯體的內表面緊密接 觸。在本發明的一個優選方面，附接到液體散射防止杯體的內表面的液體散射防止片 層具有接縫，該接縫從液體散射防止杯體的豎直方向朝著與基底旋轉機構的旋轉方向相反 的方向傾斜。本發明還提供一種基底處理設備，包括用於保持和旋轉基底的基底旋轉機構； 和液體散射防止杯，液體散射防止杯如此布置以使其圍繞由基底旋轉機構保持的基底的周 邊，以防止離開旋轉基底的液體的散射。其中用於防止離開旋轉基底的液滴從液體散射防 止杯的內表面反彈的親水材料層設置在液體散射防止杯的部分或整個的內表面中。以及基 底處理設備包括潤溼部，用於提供清洗液至親水材料層以保持親水材料層在溼潤狀態。在本發明的一個優選方面，潤溼部包括多個清洗液噴嘴，其被如此布置以使清洗 液均一地提供到親水材料層的表面上。清洗液噴嘴可布置在液體散射防止杯的下方。可選地，清洗液噴嘴可布置在液體散射防止杯附近。優選地，每一清洗液噴嘴配置有噴射角度調整機構，用於調整清洗液噴射的角度 以調整在親水材料層表面上的噴射點的位置。本發明還提供一種基底處理設備的操作方法，該基底處理設備包括用於保持和旋 轉基底的基底旋轉機構以及液體散射防止杯，液體散射防止杯如此布置以使其圍繞由基底 旋轉結構保持的基底的周邊，用於防止離開旋轉基底的液體的散射。該方法包括在液體散射防止杯的部分或整個的內表面上設置親水材料層以防止離開旋轉基底的液滴從液體散 射防止杯的內表面反彈；以及在設備空置時從清洗液供給部提供清洗液至親水材料層以保 持親水材料層在溼潤狀態。優選地，清洗液供給部包括清洗液噴嘴。根據本發明的液體散射防止杯，具有表面親水材料層的液體散射防止片層通過附接裝置附接在液體散射防止杯體的內表面的整個區域或預定區域以使親水材料層暴露。即 使當親水材料是薄片形狀元件，例如PVA海綿時，這使得可以簡單而緊密地將親水材料平 滑地附接在具有三維曲面的液體散射防止杯體的內表面。附接在液體散射防止杯體的內表面的液體散射防止片層可具有接縫，其從液體散 射防止杯體豎直方向向與基底旋轉機構的旋轉方向相反的方向傾斜。這可減少處理液在液 體散射防止片層的接縫上的反彈。根據本發明的基底處理設備，潤溼部的提供可使配置在液體散射防止杯的內表面 的親水材料層在基底處理設備空置時保持在溼潤狀態，並由此可防止親水材料層變幹。在 開始處理基底時，離開基底的液滴與處於溼潤狀態的柔軟的親水材料層碰撞且被吸收入該 層，因此液滴在該層上的反彈可被抑制。因此，從親水材料層反彈的液滴重新附著到基底的 情況減少。根據本發明的基底處理設備的操作方法，在設備空置時從清洗液供給部提供清洗 液至親水材料層以保持親水材料層在溼潤狀態。這可防止在基底處理過程中離開基底的液 滴從親水材料層反彈，並重新附著到基底。


圖1是根據本發明一個實施例的液體散射防止杯的外視圖；圖2是根據本發明另一個實施例的液體散射防止杯的截面圖；圖3是根據本發明的液體散射防止杯的側壁的部分截面圖；圖4是根據本發明另一個實施例的液體散射防止杯的外視圖；圖5是根據本發明另一個實施例的液體散射防止杯的截面圖；圖6是根據本發明一個實施例的基底處理設備的示意性外視圖；圖7是根據本發明一個實施例的基底處理設備的示意性俯視圖；圖8A是沿圖7的B-B線的截面圖，以及圖8B是沿圖7的A-A線的截面圖；圖9是示出裝備有液體散射防止杯的基底處理設備的另一個實施例的整體結構 的示意圖；圖10是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖11是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖12是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖13是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖14是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖15是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖16是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖17是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖18是示出圖9所示的基底處理設備的操作的圖；圖19A至19C是用於將液體散射防止片層附接到液體散射防止杯體的各種方法的 圖；圖20是根據本發明另一個實施例的液體散射防止杯的外視圖；圖21A至21C是示出通過根據本發明的或傳統的基底處理設備清潔基底時觀察到 的在半導體基底上的水印的形成的示意圖。
具體實施例方式現在將參考附圖描述本發明的優選實施例。圖1是示出根據本發明的一個實施例 的液體散射防止杯的外視圖，以及圖2是示出根據本發明另一個實施例的液體散射防止杯 的截面圖。圖1或2中所示的液體散射防止杯10 —般為柱體且在上端具有向內傾斜的部 分10a。液體散射防止杯10包括由樹脂材料(如PET)形成的液體散射防止杯體11和附接 到液體散射防止杯體11的內表面上的液體散射防止片層(sheet) 16，液體散射防止片層16 具有表面親水材料層12，表面親水材料層12在液體散射防止杯12的內側暴露。雖然在該 實施例中，液體散射防止杯10的柱體部分的上端和下端具有相同的直徑，但上端和下端的 直徑不必相等。例如，下端的直徑可比上端的直徑大。如圖3所示，液體散射防止片層16包括片層材料13和通過粘結劑15附接到 片層材料13上的親水材料層12。在此實施例中，PVC片層用作片層材料13，以及具有 150-180 μ m的小孔尺寸和89-90的孔隙率的PVA海綿用作親水材料層12。具有10-900 μ m 的小孔尺寸和10-99%的孔隙率的PVA海綿可用作親水材料層12。丙烯酸粘結劑用作粘結 劑15。在此實施例中，液體散射防止片層16的片層材料13通過粘結劑14附接到液體散射 防止杯體11的內表面上。例如，丙烯酸樹脂粘結劑用作粘結劑14。片層材料13不限於PVC片層可使用樹脂片層(具有不高於0.5%的吸水率)，例 如PET、聚丙烯酸酯、PEEK、PP和PE等。親水材料不限於PVA海綿，任何具有親水基團的保 水的、高吸水的樹脂材料，如聚亞安酯海綿，可使用。用於將片層材料13粘結到液體散射防 止杯體11的內表面上的粘結劑14不限於人造的粘結劑，如丙烯酸樹脂粘結劑，可使用天然 的粘結劑。如下面將描述的，彈性材料優選用作片層材料13。如圖2所示，液體散射防止片層16可包括多個液體散射防止片層件16-1、16_2、 16-3···，每個被切割成預定的形狀以適應於與液體散射防止杯體11的內表面緊密接觸。液 體散射防止片層件16-1、16-2、16-3…附接到液體散射防止杯體11的內表面，在鄰接的片 層件之間形成接縫17。可選地，如圖1所示，被切割成預定的形狀以適應於與液體散射防止 杯體11的內表面緊密接觸的單一的液體散射防止片層16a可附接到液體散射防止杯體11 的內表面，形成接縫17。被切割成預定的形狀以適應於與具有三維曲面的液體散射防止杯體11的內表面緊密接觸的單一的長的液體散射防止片層16a被卷繞並插入液體散射防止杯體11中，且被 卷繞的液體散射防止片層16a在液體散射防止杯體11內伸展。通過液體散射防止片層16a 的片層材料13的彈性恢復力，片層材料13達到與液體散射防止杯體11的內表面的緊密接 觸。這便於通過粘結劑或附接夾具將液體散射防止片層16a附接到液體散射防止杯體11 的內表面。當片層材料13具有強的彈性恢復力時，液體散射防止片層16a可僅通過片層材料13的彈性恢復力或通過使用簡單的附接夾具而附接到液體散射防止杯體11的內表面。將例如厚度為3mm的薄的PVA海綿片層直接且均一地附接到液體散射防止杯體11 的內表面是非常困難的工作。根據本發明，親水材料的附接工作可通過下面方式而變得簡 單得多使用由具有預定形狀以適應於與液體散射防止杯體11的內表面緊密接觸的單一 片層或多個片層件組成的液體散射防止片層16，其通過下面的方式製備將PVA海綿片粘 附和附著到樹脂片層材料13，例如厚度為0. 5mm的PVC片層，且用粘結劑14將液體散射防 止片層16粘附和安裝到液體散射防止杯體11的內表面。圖6是示出裝備有上述的液體散射防止杯10的用於清潔基底如半導體晶片的基 底清潔設備(基底處理設備)結構的示意圖。基底清潔設備20包括清潔箱，其將在下面描 述，和放置在清潔箱裡用於保持基底(例如半導體晶片)Wf周邊並旋轉基底的基底旋轉機 構22。基底旋轉機構22包括由旋轉軸(未示出)支撐的轉輪(spinning wheel) 24，且被 構造為通過旋轉驅動部(未示出)在水平面中沿著箭頭B方向轉動轉輪24。轉輪24裝備 有用於保持基底Wf周邊的多個保持元件23 (例如如圖6所示的4個元件)。液體散射防止 杯10設置使得它圍繞基底旋轉機構22。液體散射防止杯10通過提升機構(未示出)可如 箭頭A所示垂直移動。參考標記25表示樞轉臂。樞轉臂25的一端安裝有氣體供給噴嘴26，用於供應 乾燥氣體(IPA氣體)Gl至保持在轉輪24上的基底Wf ；用於供給液體Wl至基底Wf的液體 供給噴嘴27 ；和用於供給清洗液W2至基底Wf以用清洗液W2覆蓋基底Wf的覆蓋清洗噴嘴 36。樞轉臂25的另一端由樞轉軸29支撐。樞轉臂25構造為在基底Wf的徑向方向上移動 氣體供給噴嘴26、液體供給噴嘴27和覆蓋清洗噴嘴36。參考標記28表示上部基底表面清 洗噴嘴，用於供給清洗液W3至由轉輪24的保持元件23保持的基底Wf的上表面，以及，參 考標記31表示下部基底表面清洗噴嘴，用於供給清洗液W4至基底Wf的下表面。圖7是基底清潔設備20的下部的平面圖(主要示出杯_清洗噴嘴34及其布局)， 圖8A是沿圖7的B-B線的截面圖，圖8B是沿圖7的A-A線的截面圖。如圖中所示，噴嘴臺 33設置在液體散射防止杯10的下方。用於提供清洗液W5至在液體散射防止杯10的內表 面內的親水材料層12的多個杯-清洗噴嘴34 (例如圖7所示的8個噴嘴)安裝在噴嘴臺 33上。這些杯-清洗噴嘴34圓周狀以規則間隔距離布置以使清洗液W5可均一地提供至液 體散射防止杯10的親水材料層12的整個圓周上。每個杯-清洗噴嘴34連接至管35、35中的一個，且通過將清洗液W5提供至管35、 35，清洗液W5從每個杯-清洗噴嘴34而噴向液體散射防止杯10的內表面裡的親水材料層 12。每個杯-清洗噴嘴34可調整清洗液W5的噴射角度α以使在親水材料層12上的噴射 點的位置可調。清洗液W5可優選提供至親水材料層12的上部或頂部由於清洗液向親水 材料層12裡的滲透以及清洗液的下流，通過提供清洗液至親水材料層12的上部或頂部，親 水材料層12可在短時間內均一地潤溼。圖9是裝備有上述的液體散射防止杯10的另一基底清潔設備(基底處理設備)的 整體結構的示意圖。基底清潔設備20設置在清潔箱21中。在該實施例中，省略了安裝到 樞轉臂25的覆蓋清洗噴嘴36，且上部基底表面清洗噴嘴28安裝到清潔箱21的內壁表面。 轉輪24通過未示出的旋轉驅動部在水平面中旋轉。液體散射防止杯10如此設置以使其圍 繞基底旋轉機構22。液體散射防止杯10通過提升機構(未示出)可如箭頭A所示垂直移動。樞轉臂25設置在清潔箱21中的上部位置。用於向保持在轉輪24上的基底Wf噴 射乾燥氣體的氣體供給噴嘴26和用於向基底Wf噴射水的水供給噴嘴27安裝至樞轉臂25。 從氣體供給噴嘴26噴射的氣體典型地為惰性氣體，如氮氣。氣體可包含一物質的蒸氣，當 其溶解在水中時，降低表面張力。這樣的物質可舉例為親水溶劑，如異丙醇(IPA)、雙丙酮 醇、乙二醇-乙醚、乙酸乙酯或甲基吡咯烷酮或它們的混合物。從水供給噴嘴27供給的水 典型地為純水。但是，根據預期目的，可使用去離子水、含二氧化碳水或功能水(含氫水、含 離子水，等等)，從其中可去除溶解的鹽或溶解的有機物質，或酒精，例如IPA，或有機溶劑。上部基底表面清洗噴嘴28是用於噴射清洗液至保持在轉輪24上的基底Wf的上 表面的噴嘴，以及杯-清洗噴嘴34是用於清潔液體散射防止杯10的內表面的噴嘴。杯-清 洗噴嘴34可放置到液體散射防止杯10的其它位置，例如靠近液體散射防止杯體11的內 表面，或靠近向內傾斜部分10a。雖然沒有示意地示出，也提供用於噴射清洗液至基底Wf 的下表面的下部基底表面噴嘴。與從水供給噴嘴27供給的水一樣，純水、去離子水、含二 氧化碳水、酒精例如IPA和有機溶劑等可用作從下基底表面清洗噴嘴供給的清洗液。清潔 箱21裝備有用於載入和載出基底的輸送口 21a以及用於打開和關閉輸送口 21a的封閉件 (shutter)30。圖10至18是示出基底清潔設備20在基底清潔/乾燥工序中的操作的示意圖。基 底清潔設備20的操作現在將參考圖10至18進行描述。如這些圖所示，基底清潔設備20 設置在清潔箱21中。首先，如圖10所示，液體散射防止杯10被降低，直到其上端被定位在 轉輪24的下方，同時，封閉件30 (shutter)被降低以打開清潔箱21的輸送口 21a。在此狀 態下，基底Wf通過基底輸送機構(未示出)例如機器臂從輸送口 21a載入清潔箱21中，且 將基底放置在轉輪24上，如圖11所示。轉輪24上的基底Wf在其周邊由未示出的保持元 件被保持(夾緊)。 接著，如圖12所示，液體散射防止杯10被抬高，直到其上端被定位在轉輪24的上 方，且同時，封閉件30被升起以關閉清潔箱21的輸送口 21a，由此，基底Wf的周邊由液體散 射防止杯10圍繞。其後，如圖13所示，旋轉軸23由未示出的旋轉驅動部在箭頭C的方向 上旋轉，從而在相同的方向上旋轉保持在轉輪24上的基底Wf。當以約300rpm的旋轉速度 旋轉基底Wf時，清洗液Wl從上部基底表面清洗噴嘴28供給至基底Wf的上表面以清洗基 底Wf的上表面。清洗液也從未示出的下部基底表面清洗噴嘴供給至基底Wf的下表面以清 洗基底Wf的下表面。 接著，如圖14所示，分別通過從氣體供給噴嘴26和水供給噴嘴27供給IPA氣體 Gl和清洗液W2到旋轉的基底Wf實施乾燥工序。在乾燥工序中，當以約300rpm的旋轉速度 旋轉基底Wf和供給IPA氣體Gl和清洗液W2時，樞轉臂25移動，以使氣體供給噴嘴26和 水供給噴嘴27移動到基底Wf的邊緣。當噴嘴已經到達基底Wf的中心和邊緣之間大體中 間的位置時，基底Wf的旋轉速度減小到150rpm。在乾燥工序中，供給至旋轉的基底Wf的清 洗液W2通過基底Wf的旋轉導致的離心力離開基底Wf的周邊。離開基底Wf的清洗液W3 與設置在液體散射防止杯10的內表面中的PVA海綿的親水材料層12碰撞。因為親水材料 層12處於溼潤的狀態，清洗液吸收進層12中，由此清洗液在層12上的反彈被抑制。因此， 可減少清洗液從液體散射防止杯10的內表面反彈而重新附著到基底Wf的乾燥表面。
乾燥工序約40秒鐘完成。乾燥工序完成後，IPA氣體Gl和清洗液W2從氣體供給 噴嘴26和水供給噴嘴27的供給停止，如圖15所示。其後，如圖16所示，開始基底Wf的下 表面的乾燥工序。基底Wf的下表面的乾燥工序中，轉輪24的轉動速度增加到約1500rpm 且該轉動速度保持30秒以實施所謂的旋轉_乾燥。通過轉輪24的增加的轉動速度導致的 強的離心力，附著在基底Wf的下表面上的清洗液W4離開下表面並與液體散射防止杯10的 內表面劇烈碰撞。但是，由於在溼潤狀態的PVA海綿的親水材料層12的液體吸收效應，清 洗液在層12上的反彈被抑制。因此，可減少清洗液從液體散射防止杯10的內表面反彈而 重新附著到基底Wf的表面。基底Wf下表面的乾燥工序完成後，液體散射防止杯10被降低，且同時，封閉件30 被降低以打開清潔箱21的輸送口 21a，如圖17所示。然後基底Wf通過輸送機構例如機器 臂從輸送口 21a被載出清潔箱21。在基底清潔設備20空置(idling)時，為了防止液體散 射防止杯10的內表面上的親水材料層12變幹，從杯-清洗噴嘴34供給清洗液W5至親水 材料層12以保持其在溼潤狀態，如圖18所示。在基底清潔設備20空置時，由於清洗液W5從杯-清洗噴嘴34不斷地供給至液體 散射防止杯10的內表面上的親水材料層12，如上所述，親水材料層12可被保持溼潤而不變 幹。當基底處理設備20停止空置且進入基底Wf處理(清潔)時，離開基底Wf的液滴與液 體散射防止杯10的內表面上的親水材料層12碰撞。液滴然後被吸收入在溼潤狀態的柔軟 的親水材料層12。液滴在該層上的反彈被如此抑制，且因此減少了液滴到基底Wf的重新附 著。
如上文所述，通過將具有表面親水材料層12的液體散射防止片層16如此附接到 液體散射防止杯體11的內表面上，以使親水材料層12在液體散射防止杯10內暴露且保持 在溼潤狀態下，在基底上表面的乾燥工序或基底下表面的乾燥工序(旋轉-乾燥)中離開 基底Wf並與液體散射防止杯10的內表面碰撞的清洗液滴被吸收入在溼潤狀態的親水材料 層12，因此，液滴在液體散射防止杯10的內表面上的反彈可被抑制。這可極大地減少清洗 液到乾燥的基底Wf的重新附著。在圖1或2所示的液體散射防止杯10中，具有表面親水材料層12的液體散射防 止片層16被如此附接到液體散射防止杯體11的整個內表面上以使親水材料層12在液體 散射防止杯10內被暴露。通過利用層12的液體吸收效應，液體散射防止片層16被提供以 防止液體在親水材料層12上的反彈。因此，在液體散射防止杯體11的內表面的下面區域 中無需設置液體散射防止片層16，液體幾乎不會與該區域碰撞，或者液體會碰撞，但是從內 表面反彈的液體不大可能重新附著到基底Wf的乾燥表面。例如，可以附接單個液體散射防止片層16a (其被切割成預定的形狀，如圖4所示) 或多個液體散射防止片層件16-1、16-2、16-3…(其每一個已經被切割成預定的形狀，如圖 5所示)到液體散射防止杯體11的內表面的從上端到預定的下部位置的區域。這樣，液體散 射防止片層16可被附接到液體散射防止杯體11的內表面的該區域，親水材料層12暴露， 離開基底Wf的清洗液將與該區域碰撞且從內表面反彈的液體將可能重新附著到基底Wf的 乾燥表面。在上面的實施例中，通過採用粘結劑14將片層材料13粘合到液體散射防止杯體 11的內表面，液體散射防止片層16a或液體散射防止片層件16-1、16-2、16-3…被附接到液體散射防止杯體11的內表面。但是，液體散射防止片層16可通過各種其它方法而不是使 用粘結劑附接到液體散射防止杯體11，包括圖19A至19C所示的方法。圖19A所示的附接方法如下用於保持液體散射防止片層16下端的片層保持夾具(jig)41被附接到在液體散 射防止杯體11的內表面上的預定位置。被切割成預定的形狀以適應於與液體散射防止杯 體11的內表面緊密接觸的液體散射防止片層16的片層材料13被如此壓在液體散射防止 杯體11的內表面上以使親水材料層12面對液體散射防止杯10的內部，且液體散射防止片 層16的上端通過夾子42固定到液體散射防止杯體11的上端。液體散射防止片層16可如 此被附接到液體散射防止杯體11的內表面以使親水材料層12暴露。圖19B所示的附接方法如下被切割成預定的形狀以適應於與液體散射防止杯體11的內表面緊密接觸的液體 散射防止片層16的片層材料13，在從上端到預定的下部位置的區域中被如此壓在液體散 射防止杯體11的內表面上，以使親水材料層12面對液體散射防止杯10的內部，且液體散 射防止片層16通過螺杆43固定到液體散射防止杯體11。液體散射防止片層16可如此被 附接到液體散射防止杯體11的內表面以使親水材料層12暴露。圖19C所示的附接方法如下螺杆45被連接到液體散射防止片層16的片層材料13，其被切割成預定的形狀 以適應於與液體散射防止杯體11的內表面的從上端延伸到預定的下部位置的區域緊密接 觸。螺栓45被插入到形成在液體散射防止杯體11的內表面裡的螺杆孔中，親水材料層12 面對液體散射防止杯10的內部，且螺母44與螺栓45的末端接合，該末端從液體散射防止 杯體11的外表面伸出，且螺母44被緊固。液體散射防止片層16可如此被附接到液體散射 防止杯體11的內表面以使親水材料層12暴露。通過採用如圖19A至19C所示的附接夾具將液體散射防止片層16可拆地連接到 液體散射防止杯體11的內表面，當其被例如顆粒汙染時，可容易地替換液體散射防止片層 16，或容易地清潔液體散射防止片層16以去除汙染物。液體散射防止片層16的維護工作 可更加便利。雖然在圖19A至19C所示的實施例中，單個的液體散射防止片層16通過附接 夾具附接到液體散射防止杯體11的內表面，但是可通過附接夾具附接多個液體散射防止 片層件到液體散射防止杯體11。進一步，雖然在圖19A至19C所示的實施例中，液體散射防 止片層16附接到液體散射防止杯體11的內表面從上端延伸到預定的下部位置的區域，但 是可附接液體散射防止片層16到液體散射防止杯體11的內表面整個區域。如上所述，液體散射防止杯體11 一般為柱體且在上端具有向內傾斜的部分10a。 雖然在本實施例中液體散射防止杯體11的柱體部分的上端和下端具有相等的直徑，下端 的直徑可稍微比上端的直徑大，如上所述。考慮到液體散射防止杯體11的這樣的形狀，液 體散射防止片層16被切割成這樣的形狀以在液體散射防止片層16的片層材料13和液體 散射防止杯體11的內表面之間不形成間隙。進一步，PVA海綿附接到其處的片層材料13 是彈性樹脂材料，例如PVC。因此，當液體散射防止片層16被捲起並插入液體散射防止杯 體11內且在液體散射防止杯體11內伸展時，液體散射防止片層16通過片層材料13的彈 性恢復力與液體散射防止杯體11的內表面形成緊密接觸。這便於通過粘結劑或附接夾具 將液體散射防止片層16附接到液體散射防止杯體11的內表面。當片層材料13具有強的彈性恢復力時，液體散射防止片層16可僅通過片層材料13的彈性恢復力或通過另外使用 簡單的附接夾具而附接到液體散射防止杯體11的內表面。雖然在圖1所示的液體散射防止杯10中，液體散射防止片層16a附接到液體散射 防止杯體11的內表面以使接縫17豎直地形成，但是也可以，如圖20所示，將液體散射防止 片層16a附接到液體散射防止杯體11的內表面以使接縫17』從豎直方向上朝著與如箭頭 E所示的基底旋轉機構22 (見圖13)的旋轉方向相反的方向傾斜。這樣的傾斜接縫17』可減少清洗液在接縫17』處的反彈，從而減少基底Wf表面上 的水印的形成。圖21A至21C是示出通過如圖6所示的基底處理設備清潔基底Wf時觀察到的在 半導體晶片Wf的表面上的水印的形成的示意圖。圖21A示出在親水材料層12未提供在液 體散射防止杯10的內表面上的情況下，水印的形成；圖21B示出在親水材料層12提供在液 體散射防止杯10的內表面上，但在清潔開始時親水材料層12是在乾燥狀態的情況下，水印 的形成；圖21C示出在親水材料層12提供在液體散射防止杯10的內表面上，且在清潔開始 時親水材料層12是在溼潤狀態的情況下，水印的形成。正如可從圖中看出，通過在液體散 射防止杯10的內表面提供親水材料層12且使親水材料層12在清潔開始之前處於溼潤狀 態，可極大地降低清潔後在半導體晶片Wf的表面上形成的水印101的數量。形成在半導體晶片Wf上的水印101可導致在半導體晶片Wf的水印部分的漏洞或 弱粘附性，這造成成品率的降低。根據本發明的基底處理設備和操作該設備的方法，可極大 地減少水印101的形成，且可因此極大地提供產率。雖然根據實施例描述了本發明，本領域技術人員將明白，本發明不限於上面描述的具體實施例，而是覆蓋在此總體發明構思內的變形。例如，本發明根據用於清潔半導體晶 片的基底清潔設備進行了描述，根據本發明的液體散射防止杯、使用液體散射防止杯的基 底處理設備和操作該設備的方法，也可運用於用於除了半導體晶片的基底例如玻璃基底、 液晶面板等的清潔設備。進一步，本發明不限於基底清潔設備，而是可用於任何基底處理設 備，該設備包括用於保持和旋轉基底的基底旋轉機構，並通過提供處理液到旋轉的基底上 實施基底的處理。
權利要求
一種液體散射防止杯，設置在包括基底旋轉機構的基底處理設備中，該基底旋轉機構用於保持並旋轉基底，且該液體散射防止杯如此布置以使其圍繞由基底旋轉機構保持的基底的周邊，用於防止離開旋轉基底的液滴的散射，該液體散射防止杯包括液體散射防止杯體；和液體散射防止片層，具有表面親水材料層，附接到液體散射防止杯體的內表面的整個區域或預定區域，液體散射防止片層通過附接裝置從而附接在液體散射防止杯體上，從而親水材料層被暴露。
2.根據權利要求1的液體散射防止杯，其特徵在於，所述附接裝置將液體散射防止片 層的與親水材料層相反的一側通過粘結劑附接到液體散射防止杯體的內表面上。
3.根據權利要求1的液體散射防止杯，其特徵在於，所述附接裝置將液體散射防止片 層的與親水材料層相反的一側通過使用附接夾具可拆地附接到液體散射防止杯體的內表 面上。
4.根據權利要求1的液體散射防止杯，其特徵在於，液體散射防止片層包括多個液體 散射防止片層件，每個液體散射防止片層件被切割成預定形狀適應於與液體散射防止杯體 的內表面緊密接觸，且每個液體散射防止片層件具有樹脂片層，且表面親水材料層通過粘 結劑附接到樹脂片層上。
5.根據權利要求1的液體散射防止杯，其特徵在於，液體散射防止片層被切割成預定 的形狀，適應於與液體散射防止杯體的內表面緊密接觸，液體散射防止片層包括彈性片層 以及通過粘結劑附接到彈性片層上的表面親水材料層，且通過將液體散射防止片層插入到 液體散射防止杯體中，藉助於液體散射防止片層的彈性變形，液體散射防止片層附接在液 體散射防止杯體的內表面，且經由彈性片層的彈性恢復力使彈性片層與液體散射防止杯體 的內表面緊密接觸。
6.根據權利要求1的液體散射防止杯，其特徵在於，附接到液體散射防止杯體的內表 面的液體散射防止片層具有接縫，該接縫從液體散射防止杯體的豎直方向朝著與基底旋轉 機構的旋轉方向相反的方向傾斜。
7.一種基底處理設備，包括用於保持和旋轉基底的基底旋轉機構；和液體散射防止杯，液體散射防止杯如此布置以使其圍繞由基底旋轉機構保持的基底的 周邊，以防止離開旋轉基底的液滴的散射，其中用於防止離開旋轉基底的液滴從液體散射防止杯的內表面反彈的親水材料層設 置在液體散射防止杯的部分或整個的內表面中，以及基底處理設備包括潤溼部，用於提供清洗液至親水材料層以保持親水材料層在溼潤狀態。
8.根據權利要求7的基底處理設備，其特徵在於，潤溼部包括多個清洗液噴嘴，其被如 此布置以使清洗液均一地提供到親水材料層的表面上。
9.根據權利要求8的基底處理設備，其特徵在於，清洗液噴嘴布置在液體散射防止杯 的下方。
10.根據權利要求7的基底處理設備，其特徵在於，每個清洗液噴嘴配置有噴射角度調整機構，用於調整清洗液噴射的角度以調整在親水材料層的表面上的噴射點的位置。
11.一種基底處理設備的操作方法，該基底處理設備包括用於保持和旋轉基底的基底 旋轉機構以及液體散射防止杯，液體散射防止杯如此布置以使其圍繞由基底旋轉結構保持 的基底的周邊，用於防止離開旋轉基底的液滴的散射，該方法包括在液體散射防止杯的部分或整個的內表面上設置親水材料層以防止離開旋轉基底的 液滴從液體散射防止杯的內表面反彈；以及在設備空置時從清洗液供給部提供清洗液至親水材料層以保持親水材料層在溼潤狀態。
12.根據權利要求11的基底處理設備的操作方法，其特徵在於，清洗液供給部包括清 洗液噴嘴。
全文摘要
一種液體散射防止杯，其提供在基底處理設備中，其可容易地且有效地附接親水元件，例如PVA海綿，至液體散射防止杯體的內表面。液體散射防止杯包括一液體散射防止杯體和一具有附接在液體散射防止杯體的內表面的整個區域或預定區域的表面親水材料層的液體散射防止片層。液體散射防止片層通過附接附接在液體散射防止杯體上，由此親水材料層暴露。
文檔編號H01L21/00GK101834116SQ20091100025
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者小川貴弘, 松田尚起, 深谷孝一, 金子浩之 申請人:株式會社荏原製作所