專利名稱:濕式處理用噴嘴,濕式處理裝置及濕式處理方法
技術領域:
本發明涉及例如在半導體器件、液晶顯示屏等制造工藝中的清洗、剝離、顯影、蝕刻、鍍敷,研磨等濕式處理工藝中,向被處理物上供應處理液用的濕式處理裝置。
然而,在使用現有技術的一般的清洗用噴嘴時,存在著清洗液使用量很大的問題。例如用電解離子水等清洗液進行500mm方形蓋板的清洗時,在利用這種清洗液進行清洗并利用漂洗清洗水進行漂洗后的蓋板上的顆粒的殘留量達到0.5個/cm2左右的清潔度時,必須使用25~30升/分左右的清洗液和漂洗清洗液。
因此,與這種現有形式相比,作為可以大幅度地減少清洗液使用量的省液型清洗用噴嘴,在將處理液供應到被處理基板上、在進行被處理基板的濕式處理時用的濕式處理用噴嘴中,形成具有將處理液導入一端用的導入口的導入通路,以及在一端上具有把使用后的處理液排出到外部用的排出口的排出通路,在這些導入通路和排出通路的各自的另一端上設置向被處理基板開口的導入開口部和排出開口部的濕式處理用噴嘴是公知的。
此外,提供了一種濕式處理裝置,作為采用這種濕式處理用噴嘴的濕式處理裝置,其特征為,它配備有前述濕式處理用噴嘴,以及通過使前述濕式處理用噴嘴與前述被處理基板沿前述被處理基板的被處理面相對移動、處理前述被處理基板的被處理面的全部區域用的噴嘴或被處理基板的移動機構。
即,根據上述濕式處理裝置時,使處理液不與供應處理液的部分之外的部分接觸,從被處理基板上進行清除,實現省液型噴嘴。此外,通過配備沿被處理基板的被處理面使濕式處理噴嘴與被處理基板相對移動的移動機構,可以對被處理基板的被處理面的全部區域進行處理。
進而,對于這種省液型噴嘴,作為適合于噴射超聲波時的結構,已知有圖16所示的濕式處理用噴嘴。這種濕式處理用噴嘴設置在一端具有導入處理液100用的導入口101a的導入管101,以及在一端具有將濕式處理后的處理液100排出到外部用的排出口102a的排出管102,導入管101與排出管102的各自的另一端相互連接,形成與被處理基板90對向的連接部103,在連接部103上,設置作為導入管101的開口的開口部101b,以及作為排出管102的開口的第二開口部102b。在上述連接部103與被處理基板90的空間內,形成進行濕式處理的處理區域105。此外,上述連接部103上設置將超聲波振動賦予處理區域105內的處理液100用的超聲波振子。
該超聲波振子由振動板96,從振動板96的主面的兩端豎起的側板97,以及設置在振動板96的主面上的超聲波振子主體108構成。振動的厚度對于1MHz左右的超聲波時,被設定成3mm左右。
此外,在排出管102的排出口102a上連接有減壓泵(圖中省略)。
處理液100從導入管101的導入口101a供應,到達第一開口部101b,由于在排出管102的排出口102a上連接有減壓泵(圖中省略),所以,通過控制減壓泵的吸引壓力,對于供應給導入管101的處理液100,可以控制與第一開口部101處的大氣接觸的處理液100的壓力(也包括處理液100的表面張力和被處理基板90的被處理面的表面張力)與大氣壓之差。
即,通過使與第一開口部101b的大氣接觸的處理液100的壓力Pw(也包括處理液的表面張力和基板90的被處理面的表面張力)Pa的關系為Pw≈Pa,經過第一開口部101b供應給基板90的、與基板90接觸的處理液100不會泄漏到處理用噴嘴的外部,排出到排出管102內。因此,這種濕式處理用噴嘴,與不是省液型的噴嘴相比,可以大幅度減少處理液的使用量。
此外,在圖中所示的例子的噴嘴中,在清洗被處理基板90時,在供應處理液100的狀態下,將利用上述超聲波振子108產生的從振動板96發出的超聲波振動加到處理區域105上,與處理液100一起起作用清洗被處理基板90。
這時,由于傳播超聲波,振動板96的溫度上升,同時,由所供應的處理液將其冷卻,振動板96的溫度上升大約為1℃左右。
但是,對于圖中所示的上述省液型濕式處理用噴嘴中的照射超聲波的類型的噴嘴,在減少所使用的處理液的量時,氣泡進入該濕式處理用噴嘴與被處理基板90之間的處理區域105內,所以在該處理區域中,有些部分不存在處理液。在這種未被處理液填充的部分,所照射的超聲波被從被處理基板90上反射,由這種被反射的超聲波造成振動板96的溫度上升。特別是,在振動板比較薄、為3mm左右時,該熱量傳遞到超聲波振子主體108側,同時振動板96與超聲波振子主體108的連接部分被瞬間加熱,其結果使得超聲波振子主體108從振動板96上剝離,或超聲波振子主體108的溫度上升,引起動作不良,或者有可能使之破損。
此外,這種濕式處理裝置的實際使用條件未必經過充分研究。特別是,對于每個濕式處理裝置,存在著錯誤地決定從被處理基板的兩面使之振動時的各項條件、從而有未必在最佳條件下使用的可能性。
①提供一種在濕式處理動作中,即使在處理區域中產生不存在處理液的區域的情況下,也可以防止超聲波振子的破壞的濕式處理用噴嘴。
②提供一種在濕式處理動作中,即使在處理區域中產生不存在處理液的區域的情況下,也可以防止超聲波振子處的溫度上升的濕式處理用噴嘴。
③提供一種可以提高超聲波振子的動定性的濕式處理用噴嘴。
④提供一種具有上述濕式處理用噴嘴的濕式處理裝置。
此外,本發明的課題是,在上述省液型濕式處理中,明確從被處理基板兩面使之振動時的最佳條件、可高效率地進行濕式處理的濕式處理裝置及濕式處理方法。
本發明通過以下方式解決上述課題,即本發明的濕式處理用噴嘴,具有將進行被處理物的濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應的導入開口部,以及將前述濕式處理后的前述處理液從前述被處理面排出的排出開口部,配備有相對于前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動用的超聲波振子,以及連接該超聲波振子的振動部,前述振動部設置在前述超聲波振子的至少前述被處理物側,該被處理物側的前述振動部的厚度尺寸T與在該振動部的前述超聲波振動的波長λ的關系被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中,n為2以上的整數)。
在本發明中,前述被處理物側的前述振動部的厚度尺寸T與在該振動部處的前述超聲波振動的波長λ之間的關系優選地被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中,n為3以上7以下的整數),特別優選地被設定為T=(5±0.1)·λ/2。
此外,在本發明中,靠近前述振動部的前述被處理物側,可以設置被覆部。
并且,構成前述被覆部,使前述被處理物側的表面具有對前述處理液的耐反應性和/或耐熱性。
在本發明中,前述被覆部的厚度尺寸T’與在該被覆部處的前述超聲波振動的波長λ’關系設定為下述中的任意一個。
T’≤λ’/20T’=(1±0.1) ·λ’/2在本發明中,前述振動部可以采用設置在前述超聲波振子的前述被處理物側及其相反側的兩側上的方法。
此外,為了解決上述課題,本發明的濕式處理用噴嘴,具有將濕式處理被處理物用的處理液向前述被處理物的被處理面供應的導入開口部,以及將前述濕式處理后的前述處理液的排出液從前述被處理面排出的排出開口部,配備有對前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動用的超聲波振子,鄰接該超聲波振子設在前述被處理物側的被覆部,以及鄰接前述超聲波振子設于前述被覆部相反側的振動部,前述被覆部的厚度尺寸T’與該被覆部處前述超聲波振動的波長λ’的關系設定為下述中的一個。
T’≤λ’/20T’=(1±0.1)·λ’/2在本發明中,構成前述被覆部,使前述被處理物側的表面具有相對于前述處理液的耐反應性和/或耐熱性。
進而,在上述各發明中,可以在前述振動部上設置冷卻該振動部的冷卻機構。
其中,前述冷卻機構的結構為,冷卻液流過位于前述振動部的內側和/或外側的冷卻管。
在本發明中,前述冷卻液優選為前述處理液和/或前述排出液。
為了解決上述課題,本發明的濕式處理裝置具有以下部分上述濕式處理用噴嘴;將處理液導入前述導入開口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導入機構;將處理液從前述排出開口部與前述被處理物的被處理面之間吸引排出用的處理液回收機構;以及通過使前述濕式處理用噴嘴與前述被處理物沿著被處理物的被處理面相對移動、處理前述被處理物的被處理面的整個區域用的噴嘴和被處理物相對移動機構。
本發明的濕式處理用噴嘴,在具備將對處理物進行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應的導入開口部,將前述濕式處理后的前述處理液的排出液從前述被處理面排出的排出開口部的濕式處理用噴嘴中,配備有相對于前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動用的超聲波振子,以及鄰接該超聲波振子的振動部,前述振動部設置在前述超聲波振子的至少前述被處理物側,位于該被處理物側的前述振動部的厚度T與前述振動部處的前述超聲波的波長λ之間的關系被設定為T=(1±0.1)·λ/2(其中,n為2以上的整數)借此,即使在振動部與被處理物的被處理面之間的處理區域內卷入氣泡而存在沒有處理液的區域,設定大的振動板的厚度、降低從振動部向超聲波振子傳遞的熱量,防止超聲波振子的溫度上升,可以防止超聲波振子的破壞。
這里,所謂“振動部的厚度”是指,從超聲波振子向處理物傳播聲波的方向,換句話說,從超聲波振子指向被處理物的被處理面的方向,也就是,在被處理是半導體及液晶等基板的場合,沿其法線方向的厚度。
此外,所謂“被處理物側的振動部的厚度”僅僅是指被處理側的厚度,即使在振動部設于超聲波振子的被處理物側相反側,也不包含與被處理物側相反側的厚度。
此外,所謂“振動部的超聲波的波長”,是由超聲波的頻率與振動部的材料決定的值,例如,當把超聲波振動當頻率設定在1HMz,振動部為不銹鋼(SUS316L)時,其半波長(λ/2)在標準的使用條件下標準溫度為20℃時,約為3mm左右。
在本發明中,將厚度T設定得比現有技術中的厚。例如在振動部是不銹鋼(SUS316L)時,在現有技術中的標準厚度為3mm左右,但當超聲波的頻率為1MHz時,設定為半波長的兩倍以上,例如6mm。從而,可以降低向超聲波振子傳遞的熱量。
此外,由于在以半波長(λ/2)的整數倍為中心的規定范圍內設定厚度,從而可以提高超聲波振動從超聲波振子向被處理液透過的透過率。
此外,所謂沒有處理液的區域,是指在處理區域內,在上述厚度方向處理液不足的區域,超聲波的大部分在被處理基板表面處被反射的狀態。
在本發明中,通過將厚度T設定為在該振動部處的前述超聲波振動的半波長的三倍到七倍,特定是五倍,使得可以在振動部高效率地傳播超聲波,同時,將厚度T設定得較大,進一步降低從振動部向超聲波振子傳送的熱量,進一步防止超聲波振子的溫度的上升,進一步防止超聲波振子的破壞。
在厚度T的設定范圍超過在該振動部處的前述超聲波的半波長的七倍時,由于因溫度的變化共振點容易變化,所以從超聲波振子輸出超聲波振動時的振動衰減不能振動,所以是不可取的。此外,在把厚度T設定在小于該振動部處的超聲波的半波長的三倍的范圍內時,在振動部與被處理物的被處理面之間的處理區域存在著因卷入氣泡而沒有處理液的區域的情況下,從振動部向超聲波振子傳遞的熱量降低不大,超聲波振子的溫度上升,因此是不可取的。
通過把厚度T設定為半波長的五倍,可以最適宜地穩定地驅動超聲波振子并且降低在處理區域內出現沒有濕式處理液部分時超聲波振子的破壞的可能性。
此外,在本發明中,通過靠近前述振動部的前述被處理物側設置被覆部,處理液不直接接觸振動部,所以前述振動部表面不被濕式處理,振動部由處理液及超聲波振動引起的惡化,可延長振動部的壽命,進而,可以防止振動部的成分混合到處理液中污染被處理物表面。
通過使前述被覆部在前述被處理物側的表面相對于前述處理液具有惰性并具有耐熱性能,并且,不僅振動部不與活性處理液和在高溫下活性的處理直接接觸,而且被覆部表面也不被進行濕式處理,所以進一步減少振動部被處理液和超聲波造成的惡化,更加延長振動部的壽命,進而可以防止振動部及處理面被覆部的成分混合到活性及高溫的處理液中,以免污染被處理物表面。
這里,作為濕式處理,可適用于洗滌,剝離,顯影,濕式蝕刻,鍍敷,研磨等。這時,作為供應給振動部附近的處理液在清洗處理時,采用超純水,電解離子水,臭氧水,氫水等,在剝離處理時,采用稀的NaOH,稀的KOH等無機堿,以及胺系剝離液,在顯影處理時,采用系稀NaOH,稀KOH等無機堿,以及氫化三甲銨稀釋液等,在濕法蝕刻時,采用氫氟酸蝕刻液等,在鍍敷處理時,采用鍍Cu用,鍍Ag用,鍍Au用鍍液等,在研磨處理時,采用SiO2漿料,Al2O3漿料,金剛石漿料等。
與此相對應地,被覆部可以用石英,PFA等氟化乙烯樹脂等構成,根據所采用地處理液,振動部可以由作為被覆部的最外層表面為鉻氧化物構成鈍化膜的不銹鋼(SUS316L)構成。
此外,振動部可以由表面上作為被覆部配備有氧化鋁及鉻氧化物的混合膜的不銹鋼制成,以及,最處理液為臭氧水時,所述振動部可以由作為被覆部的配備有電解拋光表面的鈦等構成。除此之外,作為被覆部,液可以采用高純氧化鋁,藍寶石,四氟乙烯的氟化乙烯等樹脂PEEK(聚醚醚酮),高純度玻璃狀碳。
在本發明中,通過把前述被覆部處的超聲波的厚度T’設定在于該被覆部處的超聲波的半波長(λ’/2)的1/10之一以下或者以一倍為中心的一定的范圍內,使從超聲波振子照射到被處理物上的振動能量的損失基本上達到最小,可以使濕式處理穩定地進行。這里,在將被覆部的厚度設定為在該被覆部處的超聲波的半波長的1/10以下或一倍的范圍內時,可以經由被覆部將超聲波地振動高效率地傳遞給處理液,但與此相對地,當將被覆部的厚度設定成大于前述半波長的1/10、不足前述半波長的一倍,以及大于半波長的一倍的范圍內時,從超聲波振子照射到被處理物上的振動能量的損失增大,是不理想的。
此外,在被覆部的超聲波振動的半波長的1/10以下或一倍的數值,具有依照振動部及被覆部的溫度狀態以及所施加的超聲波振動的頻率的不同可以選擇效率最高的狀態的定義寬度,并不嚴格地被限制在半波長的1/10或及一倍的數值。
具體地說,當令從超聲波振子發出的超聲波振動的該振動內的波長為λ時,所謂半波長的1/10的數值范圍,優選地在λ/120~λ/20的范圍內,更優選地在λ120~λ/60的范圍內。此外所謂半波長的1倍的數值,具體地說,優選地在λ/2±0.5mm的范圍內,更優選地在λ/2±0.05mm的范圍內,更加優選地在λ/2±0.01mm的范圍內。通過這樣設定被覆部的厚度,由于可以有效地使從超聲波振子發出的超聲波振動,所以采用配備有這種優異特征的超聲波振子的濕式處理用噴嘴進行濕式處理時,可以充分地將超聲波振動(超聲波能量)賦予處理液,可以高效率地進行濕式處理。
在本發明中,也可以采用將前述振動部設置在前述超聲波振子的前述被處理物側和與之相反的一側的兩側上的機構。
在這種情況下,由于不僅在被處理物側,而且在其相反側也配備有振動部,所以不會徒勞地增加被處理物側的振動部的厚度T,可以加厚地形成振動部的整體。從而,不會降低超聲波振動從超聲波振子向處理液的透過率,把所產生的熱量分散到整個振子上,能夠更加可靠地防止超聲波振子變成高溫。
此外,被處理物側的振動部與其相反側的振動部可以形成一個整體,也可以單獨分開形成。
此外,為了解決上述課題,本發明的濕式處理用噴嘴,在具有將濕式處理被處理物用的處理液向前述被處理物的被處理表面供應的導入開口部以及將前述濕式處理后的前述處理液的排出液從前述被處理面排出的排出開口部的濕式處理用噴嘴中,配備有相對前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動用的超聲波振子,靠近該超聲波振子,設置在前述被處理物側的被覆部,靠近前述超聲波振子設置在前述被覆部相反側的振動部,其中,前述被覆部的厚度T’與該被覆部的前述超聲波振動的波長λ’的關系,按下面的關系中之一進行設定T’≤λ’/20T’=(1±0.1)·λ’/2在這種情況下,由于振動部配備在被處理物的相反側,所以,超聲波振動從超聲波振子向處理液的透過率不會降低,將所產生的熱分散到振子上,可以防止超聲波振子變成高溫。
此外,通過將被覆部的厚度T’設定在超聲波振動的半波長(λ,/2)的1/10以下或為其1倍為中心的一定的范圍內,可以使從超聲波振子照射到被處理物上的振動能量的損失最小化,穩定地進行濕式處理。這里,在把被覆部的厚度設定為在該被覆部處的超聲波振動半波長的1/10以下或1倍的范圍的情況下,可以經由被覆部把超聲波振動以很高的效率傳播到處理液上,但與此相反地,在把被覆部的厚度設定在大于前述半波長的1/10、不足前述半波長的1倍,以及大于半波長的1倍時,從超聲波振子照射到被處理物上的振動能量損失增大,不理想。
進而,通過在前述振動部上設置冷卻該振動部的冷卻機構,即使氣泡進入處理區域,在產生沒有處理液部分的狀態下長時間使用,由于通過冷卻機構冷卻振動部、降低振動部的溫升,可以進行振動部的溫度控制,所以,可以防止超聲波振子與振動部的連接部分以及超聲波振子的溫度上升,可以降低超聲波振子處破壞的可能性,并且可以進行濕式處理過程中的超聲波的穩定驅動。
此外,通過使冷卻液在位于前述振動部的內側及/或外側的冷卻管內流通構成前述冷卻機構,即使在處理區域產生沒有處理液的部分,由于可以利用冷卻液振動部,可以防止振動部的溫度上升,并防止超聲波振子與振動部的連接部分及超聲波振子的溫度上升,可以降低超聲波振子處的破壞可能性。
這里,所謂位于振動部內側的冷卻管,例如,指的是可以在與振動部成一整體的設置的作為冷卻孔的冷卻管及用蓋體覆蓋的設于振動部表面上的槽部的冷卻管內部流過冷卻液的結構,同時,所謂振動部外側指的是能夠使冷卻液在沿振動部表面連接的冷卻管或,由具有利用振動部表面覆蓋的槽部的冷卻體構成的冷卻管內流動的結構。
在本發明中,當前述冷卻液由前述處理液構成時,以及/或者由前述排出液構成時,不必設置冷卻用冷卻液供應排出機構,利用處理液供應和排出機構進行冷卻液的供應及排出,就可以進行振動部的冷卻,從而可降低制造成本。進而,在把處理液作為冷卻液時,可以把冷卻振動部時的熱量用于處理液的溫度控制。此外,在把排出液作為冷卻液時,可以與振動部的溫度無關地供應處理液且進行振動部的冷卻。
此外,在上述超聲波振子中,超聲波振動的頻率優選地為20KHz~10MHz的范圍內。借助這種結構,在備有濕式處理用噴嘴進行濕式處理時,可以進行實用的超聲波清洗。
本發明的濕式處理裝置,具有以下部分上述濕式處理用噴嘴;將處理液導入前述導入開口部和前述被處理物的被處理面之間用的處理液導入機構;將處理液從前述排出開口部與前述被處理物的被處理面之間吸引排出用的處理液回收機構;通過使前述濕式處理用噴嘴與前述被處理物沿被處理物的被處理面相對移動處理前述被處理物的被處理面的整個區域用的噴嘴、被處理物相對移動機構,通過具有這些部分,在保持上述本發明的濕式處理噴嘴的優點的狀態下,可以處理被處理物的全部被處理面,并且可以提供一種可長時間穩定地進行超聲波濕式處理、相對于消耗的電力其清洗效率很高的濕式處理裝置。
本發明提供一種濕式處理裝置,其特征為,在對向的一對噴嘴之間的空隙部內波長處理液,在前述空隙部內處理被處理物的濕式處理裝置中,前述一對噴嘴分別具有將振動賦予前述處理液的振動賦予裝置,從前述各個噴嘴的前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動,相對于前述被處理物的兩面是對稱的。
根據本發明,從振動賦予機構賦予處理液的振動以對稱的關系被賦予被處理物的兩面。即,兩面的振動壓力總是被保持在相等的狀態。
假如兩面的振動壓力有差別時,在被處理物上,從高壓側向低壓側施加推壓力,向低壓側凸出彎曲。由于力的方向按照振動的周期變成相反的方向,所以被處理物本身進行振動。然后,由于被處理物的變形在高壓側的振動壓力被降低,在低壓側振動壓力增高,在兩面同時產生氣穴作用的凈振幅變小。此外,只有使被處理物振動的能量從處理液的能量吸收。
根據本發明,由于兩面的振動壓力總是相同,所以不會發生上述現象,賦予被處理物兩面的振動壓力有效地起著產生氣穴的作用。從而,利用由氣穴獲得的高速流體可以提高清洗等的濕式處理效果。
在本發明中,前述一對噴嘴分別具有設置在與前述被處理物對向的面上的液體接觸板,將處理液導入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導入部,從前述被處理物與前述液體接觸板之間將處理液排出到處理液排出部,優選地,從前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動,中間經過前述液體接觸板給于前述處理液。在這種情況下,將處理液穩定地保持在被處理物的兩面上,并且,可以一直更換新鮮的處理液,從而可以高效率地處理被處理物。
本發明優選地,從前述各個噴嘴的前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動的大小(振幅),頻率及相位,以及前述各個噴嘴的前述液體接觸板與前述被處理物之間的距離相互之間基本上相同。借此,可以很容易地從前述各噴嘴地前述振動賦予機構以對稱的方式賦予前述被處理物的兩面以振動。
在本發明中,前述各個噴嘴的液體接觸板與液體接觸板的間隔優選地在8.0mm以下,且液體接觸板與被處理物之間的間隔在0.1mm以上。
這時,液體接觸板與被處理物的間隔之所以在0.1mm以上,是由于避免在傳送時,噴嘴的液體接觸板與被處理物相互接觸。此外,液體接觸板與液體接觸板的間隔在8mm以下的原因是,當大于8mm時,處理液的保持變得困難,不能處理。
此外,更優選地,液體接觸板與液體接觸板的間隔在7mm以下。
此外,在本發明中,優選地配備有在保持前述各噴嘴的液體接觸板與前述被處理物之間的間隔恒定的狀態下使之相對移動,的噴嘴或被處理物的移動機構。借此,不必加大液體接觸板就可以對被處理物的全部面進行濕式處理。
此外,本發明提供一種濕式處理方法,在把處理液保持在對向的一對噴嘴間的空隙部內,在前述空隙部內一面賦予前述處理液以振動一面對被處理物進行濕式處理對方法中,其特征為,以對稱的關系賦予前述被處理物的兩面振動。
根據本發明,從振動賦予機構賦予處理液的振動以對稱的關系被賦予被處理物的兩面。即,總是把兩面的振動壓力維持在相等的狀態。
如果兩面的振動壓力有差異時,會從高壓側向低壓側向被處理物上施加推壓力,向低壓側凸出地彎曲。由于力的方向隨著振動的周期變成相反的方向,被處理物本身會振動。同時,由于被處理物的變形在高壓側振動壓力被削減,在低壓側振動壓力變高,兩個面上產生氣穴作用的純振幅同時變小。此外,使被處理物振動的能是吸收處理液的振動能量。
根據本發明,由于兩面的振動壓力總是相等,所以不會發生上述現象,賦予被處理物的兩面的振動壓力有效地起著產生氣穴的作用。從而,借助由氣穴得到的高速液流,可以提高清洗等的濕式處理效果。
在本發明中,前述一對噴嘴分別具有設置在前述被處理物的對向面上的液體接觸板;將處理液導入到前述被處理物與前述液體接觸板之間到處理液導入部;將處理液從前述被處理物與前述液體接觸板之間排出的處理液排出部;以及振動賦予機構,優選地,從前述振動賦予機構中間經由前述液體接觸板將振動賦予前述處理液。
在這種情況下,由于將處理液穩定地保持在被處理物的兩面上,且總是可以更換新鮮的處理液,所以可以有效地處理被處理物。
本發明優選地在使前述各個液體接觸板與前述被處理物之間的距離大致相互相同的同時,中間經過前述各個液體接觸板相對于前述處理液賦予振動的大小,頻率及相位分別基本相同的振動。
借此,可以很容易地從前述各個噴嘴的前述振動賦予機構以對稱的關系將振動賦予前述被處理物的兩面。
在本發明中,優選地,前述各個噴嘴的液體接觸板與液體接觸板的間隔在8.0mm以下,且液體接觸板與被處理物的間隔在0.1mm以上。
這時,液體接觸板與被處理物的間隔之所以在0.1mm以上,是為了避免在傳送時噴嘴的液體接觸板與被處理物接觸。此外,液體接觸板與液體接觸板的間隔之所以在8mm以下,是由于當其大于8mm時處理液的保持變得困難,不能進行處理的緣故。
此外,更優選地,液體接觸板與液體接觸板的間隔在7mm以下。
此外,在本發明中,優選地,在保持其相互間隔恒定的情況下使前述各液體接觸板與前述被處理物相對移動。
借此,不使液體接觸板加大,可以濕式處理被處理物的全部表面。
圖2是圖1的II-II線的剖視圖。
圖3是說明在9λ/2的厚度的振動板上的阻抗特性用的曲線圖。
圖4是說明在5λ/2厚度的振動板上的阻抗特性用的曲線圖。
圖5是表示根據本發明濕式處理用噴嘴的其它另一種實施形式的剖視圖。
圖6是表示根據本發明的濕式處理用噴嘴的第二種實施形式的剖視圖。
圖7是表示根據本發明的濕式處理用噴嘴的第三種實施形式的剖視圖。
圖8是表示根據本發明的濕式處理裝置的另外的實施形式的剖視圖。
圖9是表示根據本發明的濕式處理裝置的另外的實施形式的剖視圖。
圖10是表示根據本發明的濕式處理裝置的另外的實施形式的剖視圖。
圖11是表示被覆部的厚度與超聲波的透過率的關系的曲線圖。
圖12是表示根據本發明的濕式處理裝置的第四種實施形式的簡略結構的俯視圖。
圖13是表示本發明的第五種實施形式的清洗裝置的總體結構的透視圖。
圖14是沿圖13所示的B-B’線的剖視圖。
圖15是從被清洗基體側觀察到圖14所示到清洗用噴嘴1的俯視圖。
圖16是現有技術的濕式處理用噴嘴的剖視圖。
其中,1…清洗用噴嘴(濕式處理用噴嘴),2…處理液(排出液,冷卻液),21…導入通路(處理液導入管),21a…導入口,21b…第一開口部(導入開口部),22…排出管(排出管),22a…排出口,22b…第二開口部(排出開口部),23…連接部,35…處理區域,40…超聲波振子部分,46…振動板(振動部),46A…對向面,48…超聲波振子,49…被覆部,50…冷卻管(冷卻體),50A…冷卻槽(槽部),51…清洗裝置(濕式裝置),55,56…清洗用噴嘴(濕式處理用噴嘴),117…支持板,121…間隔壁材料,W…被處理基板(被處理物),W1…被處理面,T,T’,T”…厚度尺寸。
圖1是表示根據本實施形式的濕式處理用噴嘴的仰視圖,圖2是沿1的II-II線的剖視圖。在圖中,標號1是根據本實施形式的濕式處理用噴嘴。
本實施形式的清洗用噴嘴1,如圖1,圖2所示,設置在一端具有導入清洗液(處理液)2用的導入口21a的導入通路(導入管)21以及在一端上具有將清洗后的清洗液(濕式處理后的處理液的排出液)排出到外部用到排出口22a的排出通路(排出管22),這些導入通路21和排出通路22的各自的另一端相互連接,在形成具有與被處理基板(被處理物)W對向的對向面46A的連接部23的同時,設置將導入通路21在該連接部23上開口的第一開口部(導入開口部)21b,以及排出通路22開口的第二開口部(排出開口部)22b。這種噴嘴被稱之為推拉式噴嘴(節流型噴嘴)。第一和第二開口部21b,22b,面向被處理基板W敞開。連接部23與被處理基板W之間的空間形成進行濕式處理的處理區域35。
進而,在連接部23上設置在清洗被處理基板W時向處理區域35內的清洗液賦予超聲波振動用的超聲波振子部分40。該超聲波振子部分40配備有振動板(振動部)46以及設置在振動板46的主面上、將超聲波振動賦予振動板46的超聲波振子48。超聲波振子為PZT等電致伸縮元件,接收從振蕩器發出的超聲波頻率的電信號產生超聲波振動。該超聲波振子48利用以環氧樹脂為主成分的超聲波振子粘接用粘接劑等連接到振動板46上。
作為構成振動板46的材料,可以從高純度玻璃狀碳,不銹鋼,石英,藍寶石,氧化鋁等陶瓷或鋁及其合金,鈦,鎂等中選擇使用。在配備用于通常的清洗處理的濕式處理用噴嘴的情況下,作為振動板46的材料不銹鋼就足夠了,但當清洗液是比較強的酸及氫氟酸等情況下,用藍寶石或氧化鋁陶瓷等構成,由于它們對濕式處理液的耐受性優異并可以防止惡化,對于進行濕式處理是十分理想的。
此外,在進行濕式處理時,從實用的角度出發,優選地,超聲波振子48輸出20KHz~10MHz范圍內的頻率的超聲波振動,特別是,從能夠保持處理液層的厚度的觀點出發,更優選地,頻率在0.2Mhz以上。
此外,從超聲波振子48發出的超聲波振動在振動板46內的波長λ的長度,在振動板46是用不銹鋼(SUS316L)制造的情況下,約為0.6mm到300mm的范圍內。
如圖1所示,振動板46,當從超聲波振子48發出的超聲波振動在該振動板46內的波長為λ時,氫厚度T被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中,n為2以上的整數)作為n的值為3~7,特別優選地為5。
這里,厚度T優選地被設定在λ±0.3mm,λ3/2±0.3mm,λ5/2±0.3mm,λ7/2±0.3mm的范圍內。這是因為考慮到了溫度變化等條件的緣故。通過這樣設定厚度T可以有效地使從超聲波振子48發出的超聲波振動傳播,當采用配備有超聲波振子部分40的清洗用噴嘴1進行濕式處理時,可充分地將超聲波振動(超聲波能量)傳遞給清洗液2,可高效率地進行濕式處理。
此外,在排出通路22側設置壓力控制部(圖中省略),該壓力控制部(處理液回收裝置),為了與被處理基板W接觸后的清洗液2在清洗后流入排出通路22內,其設置方式為,使得第一開口部21b的與大氣接觸的清洗液的壓力(包括清洗液的表面張力和被處理基板的被清洗面的表面張力)與大氣壓保持平衡。上述壓力控制部由設在排出口22a側的減壓泵構成。從而,排出通路22側的壓力控制部采用減壓泵,利用該減壓泵控制吸引連接部23的清洗液的力,保持第一開口部21b的與大氣接觸的清洗液的壓力(包括清洗液的表面張力和被處理基板W的被清洗面的表面張力)與大氣壓的平衡。
即,通過使第一開口部21b的與大氣接觸的清洗液的壓力PW(包括清洗液的表面張力和被處理基板W的被清洗面的表面張力)與大氣壓Pa的關系為Pw≈Pa,使得通過第一開口部21b供應給被處理基板W并與被處理基板W接觸的清洗液不泄漏到清洗用噴嘴的外部,排出到排出通路22內。即,從清洗用噴嘴供應到被處理基板W上的清洗液不與供應被處理基板W上的清洗液的部分(第一和第二開口部21b,22b)以外的部分接觸,從基板W上清除。
這里,在清洗被處理基板W時,在把清洗液2供應到處理區域35內到狀態下,利用上述超聲波振子48賦予超聲波振動,與清洗液2一起使用清洗被處理基板W。此外,備有本實施形式的清洗用噴嘴1的超聲波振子部分40,當從超聲波振子48發射超聲波振動時,超聲波振動被傳播到振動板46上,由于振動板46的厚度T是按上述方式設定的,所以,所傳播的超聲波振動從與振動板46的主面相反側的對向面46A(與設置超聲波振子48的面相反側的面)高效率地發射到處理區域35的清洗液2上。
清洗用噴嘴的各開口部21b,22b與被處理基板W之間的距離H在8mm以下、在不與被處理基板W接觸的范圍內即可,優選地在6mm以下不與基板W接觸的范圍內,更優選地在3mm以下不與基板W接觸的范圍。當超過8mm時,難以在基板W和清洗用噴嘴之間充滿所需清洗用,很難進行清洗。
構成清洗用噴嘴的液體接觸面的對向面46A是由PFA等氟化乙烯樹脂以及根據所用的清洗液情況,采用在表面上只有鉻氧化物構成的鈍化膜的不銹鋼,或者在表面上具有氧化鋁及鉻氧化物的混合膜的不銹鋼,相對于臭氧水配備有電解拋光表面的鈦等構成的相應面的被覆部,由于不會將雜質溶解到清洗液內,從而是優選的。如果用石英構成液體接觸面的話,可以十分理想地用于除氫氟酸以外的所有清洗液。
在根據本實施形式的清洗用噴嘴結構中,在供應給處理區域35的清洗液2是氫水時,可以作用氫水超聲波清洗用噴嘴使用,當清洗液是臭氧水時,可以作用臭氧水超聲波清洗用噴嘴使用,當清洗液是純水時,可以作用純水漂洗超聲波清洗用噴嘴使用。
在本實施形式的清洗用噴嘴1中,通過將振動部(振動板)46的厚度設定為在振動部46處的超聲波振動的半波長λ/2的2倍以上的整數倍,在振動部46的對向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區域35內,即使存在著卷入氣泡沒有處理液2的區域,在上述氣泡區域從被處理基板W反射的超聲波使振動板46發熱時,通過將振動板46的厚度T設定得比現有技術中的厚度大,可以降低從振動部46向超聲波振子48傳播大熱量,防止超聲波振子48的溫度上升,并防止超聲波振子48的破損,與此同時,還可以防止振動板46與超聲波振子48的連接部分的破損造成的動作不正常。
例如,在將超聲波振動的頻率設定為1Mhz,振動部46為不銹鋼(SUS316L)制成時,其半波長λ/2約3mm左右,將振動部46的厚度T設定得比現有技術的3mm更厚,可以使之為6mm,借此,從振動部46傳播的熱量散發到超聲波振子48以外的部分的比例增大,可以降低傳遞到超聲波振子48上的熱量,防止超聲波振子48的溫度上升,防止超聲波振子48的破損。
進而,優選地,將振動部46的厚度T設定在振動部46處的超聲波振動的半波長λ/2的3倍到7倍,更優選地,通過把振動部46的厚度T設定為在振動部48處的超聲波振動的半波長λ/2的5倍,在振動部46處可以更有效地傳播超聲波振動的同時,通過將振動部的厚度T設定得比現有技術大,可以進一步降低從振動部46向超聲波48傳播的熱量,進一步防止超聲波振子48的溫度上升,更能防止超聲波振子48的破損。
這里,在把振動部46的厚度設定在振動部46處的超聲波振動的半波長λ/2的7倍以上時,由于溫度的變化等因素,共振點容易發生變化,所以為了從超聲波振子48發出超聲波振動用的超聲波頻率電信號的振蕩器的調整很難,振動板46很難振動,因此是不理想的。此外,在將振動部46的厚度T設定在振動部46的超聲波振動的半波長的3倍以下的范圍時,在振動部46的對向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區域35內,在卷入氣泡、存在沒有處理液2的區域的情況下,從振動部46向超聲波振子48傳播的熱量降低的程度小,超聲波振子48的溫度上升,不是很理想。進而,通過將振動部46的厚度T設定為振動部46處的超聲波振動的半波長λ/2的5倍,最適合于穩定地驅動超聲波振子48的穩定驅動并且也最適合于降低因處理區域35沒有濕式處理液2導致的超聲波振子48的破損的可能性。
這里,說明振動部46的厚度T與振動部46的共振頻率的關系。圖3是表示在厚度為9λ/2的振動板上具有厚度為λ/2的被覆部時的阻抗特性的曲線圖,圖4是表示在厚度為5λ/2的振動板上具有λ/2厚度的被覆部時的阻抗特性的曲線圖。
如圖3,圖4所示,作為對超聲波振動的頻率阻抗特性,成為極大值的點表示振動板的共振點,如圖3所示,厚度為9λ/2的振動板的阻抗特性,共振點之間的頻率間隔寬度窄,進而,隨著超聲波的頻率的加大,共振點相互間的頻率間隔進一步變窄。因此,在溫度狀態等振動條件變化時,很難使振動板有效地振動。
與此相對地,在本實施形式中,如圖4所示,厚度為5λ/2的振動板46的阻抗特性,與圖3所示的情況相比,共振點之間的頻率間隔寬度變大,即使溫度狀態等振動條件變化,也可以使振動板46更有效地振動,可以使濕式處理用噴嘴的動作穩定化。
如上所述,在本實施形式中,通過將振動部46的厚度T設定在振動部處的超聲波振動的半波長λ/2的3倍到7倍的范圍內,在可以有效地在振動部46處傳播超聲波振動的同時,由于把振動部46的厚度T設定得比現有技術大,從而減少從振動部46向超聲波振子48傳播熱量,防止超聲波振子48的溫度上升,減少超聲波振子48的破損的可能性。進而,通過把振動部46的厚度T設定為在振動部48處的超聲波振動的半波長λ/2的5倍,在振動部46處可進一步有效地傳播超聲波振動的同時,通過將振動部46的厚度T設定得比現有技術大,降低從振動部46向超聲波振子48傳播的熱量,進一步防止超聲波振子48的溫度的上升,進一步防止超聲波振子48的破損,最適合于穩定地驅動超聲波振子48并且最適合于降低由于處理區域35中沒有濕式處理液2造成超聲波振子48破損的可能性。
此外,在上述實施形式中,只著眼于振動部46的厚度T進行了說明,但對于除此之外的結構,在不改變本發明的主旨的范圍內可以作各種改變。
在本實施形式中,對把清洗用噴嘴1設在被處理基板W的上表面側(一個被處理面側)的情況進行了說明,但也可以如圖5所示在被處理基板W的下表面側也設置清洗用噴嘴1a。該清洗用噴嘴1a側連接部23上不設置超聲波振子48,除此之外與前述所述的清洗用噴嘴1具有同樣的結構。
下面基于
根據本發明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置的第二種實施形式。
圖6是表示根據本實施形式的濕式處理用噴嘴的剖視圖。
在本實施形式中,與圖1~圖5所示的第一種實施形式不同之處在于被覆部49的結構,對于除此之外的結構部件賦予相同的標號,并省略對它們的說明。
如圖6所示,在構成振動部46的液體接觸面的對向面46A上,以覆蓋對向面46A的方式設置對處理液具有惰性及/或耐熱性的被覆部49。
該被覆部49,其結構依所要適用的濕式處理而異。
這里,作為濕式處理,可以包括洗滌,剝離,顯影,濕法蝕刻,鍍敷,研磨等處理。這時,作為供應到振動部46附近的處理液2,在清洗處理的情況下,采用超純水,電解離子水,臭氧水,氫水等,特別是,可以穩定地使用陰極水(電解離子水中生成于陰極電極側的水(,氫水,添加氨的氫水等,在剝離處理時,采用稀NaOH,稀KOH等無機堿,胺系剝離液等,在顯影處理時,采用稀NaOH,稀KOH等無機堿,氫化三甲銨稀釋液等,在濕式蝕刻的情況下,采用氫氟酸腐蝕液等,在鍍敷時,采用鍍Cu用,鍍Ag用,鍍Au用等鍍液,在研磨處理時,采用SiO2漿料,Al2O3漿料,金剛石漿等。
與此相對應地,被覆部49可以由石英,高純度氧化鋁,藍寶石,PFA,四氟乙烯等氟化乙烯樹脂,以及PEEK(聚醚醚酮),高純度玻璃狀碳等構成。進而,根據所用的處理液振動部46,作為其被覆部46,可以由最外層表面僅由鉻的氧化物構成鈍化膜的不銹鋼(SUS316L等)構成,以及振動部46由作為被覆部49在表面上配備有氧化鋁及鉻氧化物的混合膜的不銹鋼構成,以及,當處理水2是臭氧水時,由作為被覆部49配備電解拋光面的鈦等構成。
如圖6所示,通過將本實施形式的被覆部49的厚度T’設定為相對于在被覆部49處的波長λ’的λ’/20以下或者(1±0.1)·λ’/2,使得從超聲波48照射到被處理物W上的振動能的損失基本最小化,可以使濕式處理處于穩定狀態。
具體地說,當把超聲波振動的頻率設定在1MHz且被覆部49由不銹鋼(SUS316L)制成的情況下,可以將其半波長λ’/2設定為3mm左右,借此,從振動板46傳播的熱量散發到超聲波振子46以外的部分的比例增大,可降低向超聲波振子48傳播的熱量,防止超聲波振子48的溫度上升,可防止超聲波振子48的破損。
在被覆部49的厚度T’相對于在被覆部49處的超聲波振動的波長λ’設定在λ’/20倍以下的情況下,在振動部46的對向面46A處不與處理液2發生反應,并且可以將超聲波振動充分地傳播到處理液2上,從而是十分理想的。此外,被覆部49的厚度T’相對于在被覆部49處的超聲波振動的波長λ’被設定為大于λ’/20不足λ’/2的范圍內,以及被設定在大于λ’/2的范圍內時,從超聲波振子48照射到被處理物W上的振動能量的損失增大,不理想。
這里,對于被覆部的厚度T’,所謂λ’/20以下,λ’/2的倍數值,可以依據振動部46及被覆部49的溫度狀態以及所賦予的超聲波的振動頻率選擇效率最佳的范圍,具有一個定義寬度,并不嚴格地局限于λ’/20及λ’/2的一倍的數值。
具體地說,當從超聲波振子48發出的超聲波振動的被覆部49內的波長為λ’時,所謂λ’/20以下的數值范圍,優選地在λ’/120~λ’/20的范圍以下,更優選地,在λ’/120~λ’/60的范圍以下。此外,所謂λ’/2的數值,具體地說,優選地在λ’/2±0.5mm的范圍內,更優選地在λ’/2±0.5mm的范圍,更加優選地在λ’/2±0.01mm的范圍內。通過這樣設定被覆部49的厚度,可以有效地傳播從超聲波振子48來的超聲波振動,所以,當采用配備具有這種優異特性的超聲波振子部分40的濕式處理用噴嘴1進行濕式處理時,可以充分地將超聲波振動(超聲波能量)賦予處理液,可以高效率地進行濕式處理。
在本實施形式的濕式處理用噴嘴1中,可以和上面所述的實施形式具有相同的效果,與此同時,設置被覆部49,通過該被覆部49相對于處理液2具有惰性和/或具有耐熱性,振動部46的對向面不直接與處理液接觸,處理面被覆部49的表面不被濕式處理,從而可以進一步減少振動部46被處理液2及超聲波振動造成的惡化,可以進一步延長振動部46的壽命,進而,可以防止振動部46及處理面被覆部49的成分混合到處理液2中,從而防止被處理物W的被處理面W1的污染。同時,在振動部46的對向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區域35內,卷入氣泡存在沒有處理液2的區域、振動部46發熱時,例如,即使鄰接處理液2的振動部46的溫度上升,在振動部46會產生有效地熱傳導,通過被覆部49將熱量散發到處理液2內,從而可以防止振動部46的破損。
此外,在本實施形式的濕式處理用噴嘴1中,由于通過使被覆部49的厚度T’為λ’/20以下或(1±0.1)·λ’/2,從超聲波振子48及振動部46來的超聲波振動可以有效地傳播,從而,當用配備具有這種優異特性的超聲波振子部分40的濕式處理用噴嘴1進行濕式處理時,可以把超聲波振動(超聲波能量)充分地賦予處理液,用高效率地進行處理。進而,不僅設置振動部46,并且設置被覆部49,而且比振動部46的厚度T多出該被覆部的厚度部分T’,所以,即使在振動部46的對向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區域內卷入氣泡,存在著沒有處理液2的區域,因在氣泡區域內從被處理基板W反射的超聲波使振動板46發熱時,由于降低了從振動部46向出色板振子48傳播的熱量,從而可以防止出色板振子48的溫度上升,防止超聲波振子48破損,并且可以防止振動板46與超聲波振子48的連接部分的破損引起的動作不良。
此外,在本實施形式中,也可以和圖5所示的第一種實施形式一樣,在被處理基板W的下面側也設置清洗用噴嘴1a。
下面根據
根據本發明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置的第三種實施形式。
圖7是表示根據本實施形式的濕式處理用噴嘴的剖視圖。
在本實施形式中,與圖1~圖5所示的第一種實施形式的不同之處在于冷卻管50的結構,除此之外的相對應的結構部件賦予相同的標號,省略對它們的說明。
如圖7所示,在振動部46上,作為冷卻該振動部46用的冷卻機構,在連接部23的導入通路21側及排出通路22側兩側上,分別設置冷卻管(冷卻體)50,50。
該冷卻管50,50利用和振動部46或導入通路21,排出通路22等基本上相同的材料制成,側與振動部46側的對向面46A平行的狀態,及沿基本上垂直于圖7的紙面的方向延伸,其長度基本上等于在該方向的振動部46的長度。冷卻管50被制成與其流路方向垂直的方向的截面的形狀大致為半圓形的對開圓筒狀的冷卻體50,50,該冷卻體50,50的開口部分由振動部46的側面覆蓋,將其密閉地連接。冷卻管50的兩端,中間經由冷卻配管50a分別連接到排出口22a及圖中未示出的減壓泵上,這些排出管22與冷卻管50及減壓泵構成吸引并排出側處理區域35來的排出液(處理液)2用的處理液回收機構。
在本實施形式的濕式處理用噴嘴1中,從處理液導入機構經由導入開口部21b供應給被處理基板W上的處理區域53的清洗液2,從排出開口部22b通過排出通路22,從排出口22a經過位于振動部46的兩側的冷卻管50,50的內部,利用減壓泵被排出。即,冷卻機構使作為冷卻液的排出液(處理液)2在位于振動部46的外側的冷卻管50內流動。
借此,在本實施形式的濕式處理用噴嘴1中,在可以獲得和上述實施形式相同的效果的同時,由于可以進一步利用冷卻液2冷卻振動部46,從而可以防止振動部46的溫度上升,即使在處理區域35出現沒有處理液2的部分時,由于可以利用冷卻液2冷卻振動部46,從而能夠可靠地防止振動部46的溫度上升,防止超聲波振子48和振動部46的連接部分以及超聲波振子48的溫度上升,可以降低超聲波振子部分40的破損的可能性。
此外,通過將排出液2作為冷卻液,不必專門設置作為振動部46的冷卻用的冷卻液供應排出機構,借助處理液的導入排出機構供應排出冷卻液使之在冷卻管50,50內部流動,就可以進行振動部的冷卻,所以可以降低濕式處理噴嘴1的制造成本和運行成本。進而,由于以排出液2作為冷卻液,所以可以與振動部46的溫度狀態無關地供應處理液并且可以進行振動部46的冷卻。
此外,在本實施形式中,冷卻體50連接振動部46的側面大致為平面,但也可以如圖8所示,在振動部46的側面上設置對應于冷卻體50的冷卻槽(槽部)50A,用冷卻管50覆蓋該冷卻槽50A,增大作為冷卻液2流動的冷卻通路的截面積,在增加冷卻液的流量的同時,增大冷卻液2與振動部46的接觸面積,可進一步提高冷卻效率。
此外,在本實施形式中,對于冷卻管50,50的內表面,振動部46的側面,以及冷卻槽50A的內表面等與作為冷卻液的處理液2的接觸部分,也可以進行和圖6所示的第二種實施形式中的對向面被覆部49同樣的用相同材料的進行表面涂敷以及表面改性等。此外,如圖9所示,可以在冷卻體50及冷卻槽50A的內部作為冷卻管B設置與圖6所示的第二種實施形式中的被覆部49相同材料的冷卻內管50B。在這種情況下,可進一步降低因處理液引起的惡化,更進一步地延長振動部46的壽命。
此外,也可以在除振動部46側面之外的部分,例如在連接超聲波振子48的主面上設置冷卻管50,以及,不在振動部46的表面上設置槽部,而是在振動部46內部設置冷卻液流動的冷卻孔。在這種設置冷卻孔的情況下,冷卻液與振動部46的接觸面積進一步增大,可以進一步獲得良好的冷卻效果。
下面基于
根據本發明的濕式處理用噴嘴的第四種實施形式。
圖10是表示根據本實施形式的濕式處理用噴嘴的剖面圖。
本實施形式與第一種實施形式到第三種實施形式的基本差異在于將振動部46配置在超聲波振子48的與被處理基板W相反的一側上。在圖10中與圖1~圖9相同的結構部件賦予相同的標號省略其詳細說明。
在本實施形式中,在超聲波振子48位于被處理基板W的一側上設置被覆部49,該被覆部49構成連接導入通路21與排出通路22的連接部23。由于被覆部49與處理液2接觸,所以如在第二種實施形式中所說明的那樣,根據處理液2的情況,采用惰性,耐熱性優異的材料制成。
被覆部49的厚度T’與在該被覆部處的超聲波振動的波長λ’的關系由下述關系之一設定。
T’≤λ’/20T’=(1±0.1) ·λ’/2下面用圖11說明按上述方式設定厚度T’的原因。圖11是表示被覆部49的厚度T’與超聲波振動的透過率的關系的曲線。
在圖11中,實線是在不考慮由被覆部49吸收振動時的理論值,在被覆部處超聲波振動的波長λ’的1/2,即,每個半波長處,取極大值1.0(100%)。但是,在實際上,如×號的實驗值所示,每個半波長的極大值如圖中的虛線所示逐漸衰減。如從圖11可以看出的,隨著被覆部49的厚度T’從零開始增加,透過率減小,當為波長λ’的1/4時,透過率變為最小值。從而,作為被覆部49的厚度T’最優選的值應盡可能地接近于零,從實用的角度出發,只要在λ’/20以下即可。作為被覆部49的厚度T’的第二個優選值,為成為第一個極大值的λ’/2,從實用的角度只要在(1±0.1)·λ’/2的范圍內即可。
此外,超聲波振動的波長λ’基本上由超聲波振動的頻率及被覆部的材料決定,但隨著溫度的變化也稍有變化。從而,上述公式中的波長λ’,在標準的使用狀態和標準的溫度條件進行判斷。
在本實施形式中,超聲波振子48在被處理基板W的相反側設置振動部46。該振動部46的厚度T”為了將超聲波振子附近的熱量分散,應足夠大。在這種情況下,由于振動部46不介于超聲波振子48與處理液之間,所以不必考慮超聲波的透過率。從而,其厚度T”不必考慮在振動部46處的超聲波振動的波長λ,可以在連續的任意的范圍內選擇。
此外,振動部46的材料也可以和被覆部49的材料相同,但最好用不同的材料。由于振動部46不必考慮對處理液2為惰性的以及耐磨損性等,可以用廉價的材料形成。此外,振動部46,優選地,在熱容量大的同時,其熱傳導性能好,易于向外部散熱。
在本實施形式中,也可以在該振動部46設置冷卻機構。其具體結構與圖9所示的第三種實施形式相同,從而省略其說明。
根據本實施形式,由于將振動部49設置在超聲波振子48位于被處理基板W側的相反側,所以不必考慮傳遞到處理液2上的超聲波振動的衰減,可以充分厚,并且可以不必拘泥于加工精度地形成。因此,與設在振動部40上的冷卻機構相結合,可以十分有效地避免由超聲波振子的加熱而造成的損傷。進而,由于在超聲波振子48在被處理基板W側配置被覆部49,超聲波振子48不會受到處理液2的損傷。此外,由于使該被覆部49的厚度T’為規定的值,可以防止因被覆部49造成的超聲波振動的衰減以及透過率的下降。從而,不會損害超聲波振子48可高效率地進行濕式處理。
下面根據
根據本發明的濕式處理裝置的第五種實施形式。
本實施形式是具有上述任何一種實施形式的濕式處理用噴嘴的清洗裝置(濕式處理裝置)的一個例子。
圖12是表示根據本實施形式的濕式處理裝置51的簡略結構的圖示,例如作為被處理基板是幾百毫米左右的方形的大型玻璃基板(下面簡單地稱之為基板)單張清洗用裝置。圖中的標號52為清洗部,53為工作臺(基板波長機構),54,55,56,89為清洗用噴嘴,57為基板搬運機器人,58為裝料盒,59為卸料盒,60為氫水、臭氧水生成部,61為清洗液再生部,W為玻璃基板(被處理基板)。
如圖所示裝置上表面的中央構成清洗部52,設置保持基板W的工作臺53。側工作臺53上設置與基板W的形狀吻合的矩形階梯部,基板W被嵌入到該具體部上,側基板W的表面與工作臺53的表面齊平的狀態下,將基板W波長側工作臺53上。此外,在階梯部的下方形成空間部,在該空間部內突出地設置從工作臺53的下方升降基板用的軸(圖中省略)。在升降基板用的軸的下端上設置氣缸等軸的驅動源(圖中省略),在利用基板搬運用機器人57交接基板W時,借助氣缸的作用使上述升降基板用的軸上下運動,隨著軸的上下運動,基板W上升或下降。
在夾持工作臺53的對向位置上設置一對滑架62,在這些滑架62之間架設清洗用噴嘴54,55,56,89。清洗用噴嘴由并列配置的四個噴構成,各清洗用噴嘴54,55,56,89用不同的清洗方法進行清洗。在本實施形式的情況下,這四個噴嘴分別為通過向基板供應臭氧水的同時從紫外線燈63照射紫外線,主要用于除去有機物的紫外線噴嘴54,一面供應臭氧水一面用超聲波振子主體48賦予超聲波振動進行清洗的臭氧水超聲波清洗用噴嘴55,一面供應氫水一面利用超聲波振子主體48賦予超聲波振動進行清洗的氫水超聲波清洗用噴嘴56,供應純水進行漂洗的純水漂洗用噴嘴89。
各清洗用噴嘴54,55,56,89稱之為推拉式噴嘴(省液型噴嘴)。此外,這四個噴嘴中的臭氧水超聲波清洗用噴嘴55和氫水超聲波清洗用噴嘴56與圖1~圖9中所說明的任何一種實施形式的清洗用噴嘴具有相同的結構,或者每一個清洗用噴嘴設置多個圖1~圖9中所描述的任何一種實施形式的清洗用噴嘴(在圖12中,對于一個清洗用噴嘴,分別設置三組導入通路21和排出通路22和連接部23以及設在連接部23上的超聲波振子部分40(或超聲波振子40a),以及第一、第二開口部21b,22b,將三組第一和第二開口部21b,22b組合起來,延伸超過基板W的寬度)。但為了方便起見,組圖中僅表示出了超聲波振子48,省略了區別清洗液導入部、清洗液排出部的圖示。此外,清洗用噴嘴54,除設置紫外線燈63代替超聲波振子主體48之外,和上述實施形式的清洗用噴嘴的結構大致相同。但為了方便起見,組圖中沒有區別地表示出清洗用導入部、清洗用排出部等。
在該清洗裝置51中,上述四個清洗噴嘴通過一面在基板W的上方與基板W保持一定的間隔一面沿滑架62依次移動,利用四種清洗方法清洗基板W的被清洗面的整個區域(被處理面的整個區域)。
作為各清洗用噴嘴的移動機構(噴嘴、被處理物相對移動機構),分別設置可沿各滑架62上的線性導向件水平移動的滑子,在各滑子的上表面上分別豎立地設置支柱,將各個清洗用噴嘴54,55,56,89的兩個端部固定在這些支柱上。在各滑子上設置馬達等驅動源,構成各滑子在滑架62上自己行進的結構。并且,利用從裝置的控制部(圖中省略)提供的控制信號分別使滑子上的馬達動作,各個清洗用噴嘴54,55,56,89單獨地水平移動。此外,在上述支柱上設置氣缸等(圖中省略)等驅動源,通過使支柱上下運動,可以分別調整各清洗用噴嘴54,55,56,89地高度,即各清洗用噴嘴54,55,56,89與基板W之間地間隔。
在清洗部52地側部設置氫水,臭氧水生成部60和清洗液再生部61。在氫水、臭氧水生成部60上裝入氫水振制造裝置64和臭氧水制造裝置65。任何一種清洗液可以通過使氫氣及臭氧氣體溶解到純水中生成。其中,由氫水制造裝置64生成地氫水利用裝置在氫水供應配管66的半路上的送液泵67供應給氫水超聲波清洗用噴嘴56。同樣,由臭氧水制造裝置65生成的臭氧水,利用設置在臭氧水供應配管68中途的送液泵69供應給臭氧水超聲波清洗用噴嘴55。此外,從制造生產線內的純水供應用配管(圖中省略)將純水供應給純水漂洗用噴嘴89。
同時,通過氫水用過濾器70后的氫水,利用設置在再生氫水供應配管76的中途的送液泵77供應給氫水超聲波清洗用噴嘴56。同樣,通過臭氧水過濾器71之后的臭氧水利用設置在再生臭氧水供應配管78的中途的送液泵79供應給臭氧水超聲波清洗用噴嘴55。此外,氫水供應配管66和再生氫水供應配管76連接到氫水超聲波清洗用噴嘴56的前方,可以利用閥80進行切換,或者將新鮮的氫水導入到氫水超聲波清洗用噴嘴56內,或者把再生氫水導入到該噴嘴中。同樣臭氧水供應配管68和再生臭氧水供應配管78連接到臭氧水超聲波清洗用噴嘴55的前方,可利用閥81進行切換,或者將新鮮的臭氧水導入到臭氧水超聲波清洗用噴嘴55內或者將再生的臭氧水導入該噴嘴55內。此外,通過各過濾器70,71的氫水及臭氧水,盡管除去了其中的顆粒,但由于液體中的所含氣體的濃度下降,所以也可以經過配管再次返回到氫水制造裝置和臭氧水制造裝置,補充氫水和臭氧。
在清洗部52的側部,可拆裝地設置裝料盒58,卸料盒59。這兩個盒58,59形狀相同,可容納多個基板W,在裝料盒5 8內容納清洗前(濕式處理前)的基板W,在卸料盒59內容納清洗完畢(濕式處理后)的基板W。同時,在清洗部52與裝料盒58、卸料盒59中間的位置處設置基板搬運機器人57。基板搬運機器人57具有其上部有可自由伸縮的聯桿機構的臂82,臂82可以旋轉且可以升降,在臂82的前端部支撐并搬運基板W。
上述結構的清洗裝置51,例如除由操作者設定清洗用噴嘴54,55,56,89與基板W的間隔,清洗用噴嘴的移動速度,清洗液的流量等各種清洗條件之外,通過利用控制部控制各部地動作,自動的進行運轉。從而,在使用該清洗裝置51時,如果將清洗前的基板W安裝到旋轉切割機58上,由操作者存在起始開關的話,利用基板搬運機器人57將基板W從旋轉切割機58上搬運到工作臺53上,在工作臺53上利用各清洗噴嘴54,55,56,89依次自動地進行紫外線清洗,臭氧水超聲波清洗,氫水超聲波清洗,漂洗清洗,清洗后,利用基板搬運機器人57收存到卸料盒59中。
在本實施形式的清洗裝置51中,通過配備有本發明的實施形式的清洗用噴嘴55,56,以及上述噴嘴、被處理物相對移動機構,可以保持上述本實施形式的濕式處理用噴嘴(清洗用噴嘴)的優點,濕式處理(清洗)基板W的全部被處理面。
此外,由于本實施形式的清洗裝置51,其四個清洗用噴嘴54,55,56,89分別為紫外線清洗,臭氧水超聲波清洗,氫水超聲波清洗,漂洗等不同的清洗方法進行清洗處理的結構,所以可以用一臺這種裝置就可以實施各種清洗方法。從而,例如利用氫水超聲波清洗,臭氧超聲波清洗除去微細的粒徑的顆粒,進而,利用漂洗一面將附著在基板表面上的清洗液洗掉進行最后的精洗,這樣,可以將各種被除去物充分地清洗除去。此外,在本實施形式的清洗裝置51的情況下,由于配備有上述省液型清洗用噴嘴,從而可以減少清洗用的使用量,而且由于在噴嘴的下方不會滯留液體,所以可以實施高效率高清潔度的基板清洗。從而,可以實現適合于以半導體裝置及液晶顯示屏等為主的各種電子設備的制造生產線的清洗裝置。
此外,本發明的技術范圍并不局限于上述實施形式,在不超出本發明的主旨的范圍內,可以進行各種變更。例如,清洗用噴嘴的形狀及尺寸等可根據具體的結構等適當地改變設計。進而,在上述實施形式中,說明了將本發明的噴嘴用作清洗用噴嘴的例子,但也可以把本發明的噴嘴用于除清洗之外的濕式處理,例如蝕刻,除去抗蝕劑等。
下面參照
本發明的第六種實施形式。
圖13是示意地表示作為本發明的實施形式的清洗裝置(濕式處理裝置)的總體透視結構圖,圖14是表示沿圖13所示地B-B’的剖面結構的圖示。此外,圖15是從基板W側觀察圖13,14所示等清洗用噴嘴111,111時所看到的俯視圖。如圖13及圖14所示,本實施形式的清洗裝置大致由使作為被處理物的被處理基板W相對于清洗用噴嘴111,111沿移動方向A移動的移動機構(圖中未示出)構成。
圖13~圖15所示清洗用噴嘴111,111分別由平板狀的基板(液體接觸板)112,包圍該基板112的外周、配置在基板112上的間隔壁構件121,配置在間隔壁構件121上的支持板117以及設置在基板112位于被處理基板W的相反側的面上的引起振動的機構123構成。
基板112根據對被處理基板W所要進行的清洗處理的種類,用不銹鋼等基板金屬基板、石英等玻璃基板等構成。如圖14及圖15所示,該基板112是形成清洗噴嘴111中與被處理基板W對向與處理液接觸的面的構件,沿著其兩側的長邊端,形成多個處理液導入口126及處理液回收口127。更詳細地說,在基板112位于被處理基板W的相反側上的面上,沿其兩側的長邊端刻出在平面視圖中為長方形的槽部112A及112B,從該槽部112A的底面向被處理基板W側貫穿地形成多個處理液導入口126,從槽部112B的底面向被處理基板W側貫穿地形成多個處理液回收口127。在本實施形式的清洗用噴嘴111中,通過處理液導入口126向被處理基板W供應處理液(清洗用處理液)120,經過處理液回收口127從被處理基板W回收清洗液120。在該處理液導入口126與處理液回收口127之間的夾持基板112與被處理基板W的區域,構成本實施形式的清洗裝置的處理區域115,鄰接該處理區域115的被處理基板W的表面被用來進行清洗(濕式處理)。
此外,各清洗用噴嘴111的基板112之間的距離(噴嘴的液體接觸板與液體接觸的間隔)x,在0.1~8mm的范圍內,并且各個清洗用噴嘴111的基板112與被處理基板W的距離相同。
上述處理液導入口126及處理液回收口127分別具有規定的間隔和孔徑,在被處理基板W的寬度方向(基板112的長度方向)上均勻地供應清洗液120,并可以進行回收。在圖15中,作為一個例子,表示出將同一孔徑的15個處理液導入口126(處理液回收口127)沿槽部112A(槽部112B)的長度方向等間隔排列形成的例子,但并不局限于這種孔徑、間隔及形狀,只要在這些處理液導入口126、處理液回收口127的排列方向(基板112的長度方向)能夠使處理液120的流量均勻,可以制成任意的形狀和排列間隔。
上述基板112至少位于被處理基板W側的面優選地是親水性的,貫穿基板112形成的處理液導入口126及處理液回收口127的內側面也優選的是親水性的。通過使構成處理區域115的基板112的表面是親水性的,使處理區域115內的處理液120的液流是順滑的,可以提高其控制性能。此外通過使處理液導入口126及處理液回收口127的內表面側是親水性的,可以使處理液120的導入與回收是順滑的,可以使處理液120的液流更加穩定。
設于基板112上的間隔壁構件11,如圖14,15所示,在平面視圖中大致為框狀,其周緣部的一部分突出到基板112到外周側,同時其周緣部位于被處理基板W側的面與基板112位于被處理基板W側的面位于同一平面上。
即,換句話說,基板112配合到沿著間隔壁構件121的處于被處理基板W側的內周面上形成的階梯差部上。側間隔壁構件121上,沿其兩個長邊、貫穿間隔構件121的厚度方向、分別形成中空部121A,121B,這些中空部121A,121B在對應于形成在基板112上的在平面視圖中為長方形的槽部112A,112B的位置上以基本上和各槽部112A,112B相同的形成形成,中空部121A與槽部112A,中空部121B與槽部112B分別連通。同時,以包含中空部121A及處理液導入口126及處理液回收口127的部分作為處理液回收部114。處理液120可以貯存在這些中空部121A,121B內,在處理液導入部113處可以更均勻地向處理液導入口126供應處理液120,在處理液回收部114可以更均勻地從處理基板W回收處理液120。
上述間隔壁121,例如,優選地用氟化乙烯等疏水性材料構成。由于通過利用疏水性材料構成間隔壁構件121,容易將處理液120封閉在包圍基板112的外周側、與被處理基板W對向的間隔壁構件121內側的區域(處理區域115)內,所以可提高處理區域115內的處理液120的液流的控制性能,使處理液120更加穩定地流動。此外,由于可以抑制向處理區域115的外側流出的處理液120的量,從而,除可以降低處理液120的使用量之外,還可以抑制處理液120內的顆粒的再附著。
在間隔壁構件121的位于圖14的上側上,設置支持板117,在該支持板117的長度方向的中央部上,沿與間隔壁構件121側相反的方向上(圖中的上方)延伸設置處理液導入管117A及處理液回收管117B,這些處理液導入管117A的內部及處理液回收管117B的內部貫穿支持板117與支持板117的相反側連通。同時,處理液導入管117A的位于支持板117的一側,配置在中空部121A的上方,處理液導入管117A的內部與中空部121A連通,處理液回收管117B的位于支持板117的一側配置在中空部121B的上側,處理液回收管117B的內部與中空部121B連通。
這樣,在本實施形式的清洗用噴嘴111中,處理液120通過從處理液導入管117A經由中空部121A及槽部112A到處理液導入口126的路徑被導向被處理基板W,處理液120通過從處理液回收口127、經由槽部112B及中空部121B到達處理液回收管117B的路徑從被處理基板W被回收并被排出到外部。
為了防止在中空部121A,121B內流動的處理液120的泄漏,圖14所示的間隔部構件121與基板112,以及間隔壁構件121與支持板117的接合面利用密封材料(圖中未示出)等密封。接合面的密封,只要處理液120不經過接合面向外部泄漏,對其材料和結構沒有特別的限制,例如,可以在這些接合面上設置O環,也可以在接合面上涂布粘接劑等進行密封。
在本實施形式的清洗用噴嘴111,111中,在由各個基板112,支持板117,間隔壁構件121圍成的空間S內容納將振動施加在處理液120上用的振動賦予機構123,它的一個面接合到基板112的內表面上。此外,驅動、控制振動賦予機構123用的電纜128連接到振動賦予機構123上,該電纜128在支持板117的端部側貫穿支持板117、被導出到清洗用噴嘴111的外側,連接到圖中未示出的驅動控制部上。作為該振動賦予機構123,可以采用產生振動頻率0.2~1.5MHz左右的超聲波的超聲波振子以及產生振動頻率為28~200KHz左右的較低頻率的超聲波的螺栓緊固的Langevin式振子等,可以根據被清洗基板W的種類及清洗的目的選擇最佳頻率。
在本實施形式中,借助各個振動賦予機構123賦予清洗用噴嘴111,111的振動的大小,頻率及相位基本上相同。此外,清洗用噴嘴111,111的各個基板(液體接觸板)112與被處理基板W之間的距離基本上相同。從而,對被處理基板W賦予對稱的振動。
具體地說,將同一規格的振子連接到相同的振蕩器上,通過對向振蕩使之對稱。
此外,在本實施形式的清洗用噴嘴111,111中,在各個支持板117的處理液回收管117B上設置圖中未示出的壓力控制部。該壓力控制部的作用是,為了使從處理液導入口116供應的與被處理基板W接觸的處理液120在清洗處理后被回收到處理液回收口127,使處理液導入口126側的與大氣接觸的處理液120的壓力(也包括處理液的表面張力和被處理基板表面的表面張力)與大氣壓平衡。更具體地說,該壓力控制部可由連接到處理液回收管117B上的減壓泵構成,通過利用該減壓泵控制吸引處理液回收管117B內的處理液120的吸引力達到上述與大氣壓的平衡。這樣,被導入到處理區域115內的處理液120不會漏到處理液115的外側,被回收到處理液回收口127內。即,被導入到被處理基板W的處理液120不接觸處理區域115內的被處理基板W表面以外的區域,被回收到處理液回收部114內。
在以上結構的本實施形式的清洗裝置中,由于清洗用噴嘴111在與被處理基板W對向的面上配置基板112,貫穿該基板112形成處理液導入口126及處理液回收口127,從而與從處理液導入口126到處理液回收口127的處理區域115接觸的面與基板112在同一平面內。即,處理液導入口126在被處理基板W側的端部,基板112在被處理基板W側的面與處理液回收口127的被處理基板W側的端部形成側同一個平面內。通過制成這種結構,氣泡與處理液120一起混入處理區域115內時,沒有這種氣泡滯留的位置,不會因氣泡的滯留引起處理液120的液流中斷。從而,采用本實施形式的清洗用噴嘴111及清洗裝置,可以穩定地保持處理區域115內的處理液120的液流,可以穩定而均勻地清洗被處理基板W。
此外,在上述結構的清洗用噴嘴111中,由于在將處理液120供應到處理區域120中的狀態下由振動賦予機構給于振動,所以,可以使處理液120與該振動一起作用對被處理基板W進行清洗,更進一步提高清洗效率。
同時,由于以在被處理物的兩面上對稱的方式使之振動,可以加大振幅。從而,容易生成氣穴,利用由氣穴獲得的高速流可提高清洗等濕式處理效果。
此外,由于各清洗用噴嘴111的基板112之間的距離(液體接觸板與液體接觸板的間隔)x在8mm以下,且基體112與被處理基板W的間隔在0.1mm以上,所以可高效率地進行濕式處理。此外,在搬運時,可以避免兩個噴嘴及被處理基板W的2接觸。
此外,通過把清洗用噴嘴111配置到被處理基板W的兩側,可以同時進行被處理基板W的兩面的清洗,可以把清洗后的被處理基板W的污染抑制到最小。
此外,配置在被處理基板物的下面側的清洗用噴嘴111的間隔壁構件121可以側基板112位于被處理基板物側的表面向被處理基板W側稍稍突出地形成。采用這種結構,與配置側被處理基板W的上側的清洗用噴嘴相比,即使是在把處理液120向處理區域115內保持比較困難的下側清洗用噴嘴中,也可以很容易地把處理液120封閉到處理區域115內,可進一步提高處理液120的液流的穩定性。
根據本發明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置,把振動部的厚度設定得較大,散發由超聲波振動產生得熱量,可以防止超聲波振子得溫度上升。因此,即使在被處理物得被處理面上存在著卷入氣泡、沒有處理液得區域時,也可以防止超聲波振子過熱所造成的破損。
進而,根據本發明的濕式處理用噴嘴和濕式處理裝置,由于將介于超聲波振子與處理液之間的振動部及/或被覆部的厚度制成特定的值,不會白白減少超聲波振動的透過率。從而,制成減少損傷超聲波振子的危險,且可高效率地進行濕式處理的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置。
此外,在本發明中,在省液型的濕式處理裝置中,適當地選擇從被處理基板的兩面賦予振動時的振動條件。從而,采用本發明,可以實現被處理物的兩個面的處理效果好且效率高的濕式處理。
權利要求
1.一種濕式處理用噴嘴,具有將對被處理物進行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應的導入開口部,將前述濕式處理后的前述處理液的排出液從前述被處理面排出的排出開口部,其特征為,所述噴嘴配備有將超聲波振動賦予前述被處理面上的前述處理液用的超聲波振子,與該超聲波振子連接的振動部,前述振動部至少設置在前述超聲波振子的前述被處理物側,該被處理物側的前述振動部的厚度尺寸T與該振動部處的前述超聲波振動的波長λ的關系被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中,n為2以上的整數)
2.如權利要求1所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述被處理物側的前述振動部的厚度尺寸T與該振動部處的前述超聲波振動的波長λ的關系被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中,n為3以上7以下的整數)
3.如權利要求2所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述被處理物側的前述振動部的厚度尺寸T與該振動部處的前述超聲波振動的波長λ的關系被設定為T=(5±0.1)·λ/2
4.如權利要求1所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,鄰接前述振動部的前述被處理物側,設置被覆部。
5.如權利要求4所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,構成前述被覆部,使前述被處理物側的表面具有對前述處理液的耐反應性和/或耐熱性。
6.如權利要求4所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述被覆部的厚度尺寸T’與該被覆部處前述超聲波振動的波長λ’的關系設定為下述中的任意一個T’≤λ’/20T’=(1±0.1)·λ’/2
7.如權利要求1所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述振動部設置在前述超聲波振子的前述被處理物側及其相反側兩側上。
8.一種濕式處理用噴嘴,具有將對被處理物進行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應的導入開口部,將前述濕式處理后的前述處理液的排出液從前述被處理面排出的排出開口部,其特征為,所述噴嘴配備有將超聲波振動賦予前述被處理面上的前述處理液用的超聲波振子,與該超聲波振子連接并設于前述被處理物側的被覆部,以及與前述超聲波振子連接并設在與前述被覆部相反側的振動部,前述被覆部的厚度尺寸T’與該被覆部處前述超聲波振動的波長λ’的關系設定為下述中的任意一個。T’≤λ’/20T’=(1±0.1)·λ’/2
9.如權利要求8所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,構成前述被覆部,使前述被處理物側的表面具有相對于前述處理液的耐反應性和/或耐熱性。
10.如權利要求1所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,在前述振動部上設置冷卻該振動部的冷卻機構。
11.如權利要求10所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述冷卻機構的結構為使冷卻液在位于前述振動部的內側和/或外側的冷卻管內流動。
12.如權利要求11所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述冷卻液由前述處理液構成。
13.如權利要求11所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,前述冷卻液由前述排出液構成。
14.一種濕式處理裝置,其特征為,具有權利要求1所述的濕式處理用噴嘴,將處理液導入到前述導入開口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導入機構,從前述排出開口部與前述被處理物的被處理面之間吸引處理液并排出用的處理液回收機構,通過使前述濕式處理用噴嘴與前述被處理物沿被處理物的被處理面相對移動,從而處理前述被處理物的被處理面整個區域用的噴嘴、被處理物相對移動機構。
15.如權利要求8所述的濕式處理用噴嘴,其特征為,在前述振動部上設置冷卻該振動部的冷卻機構。
16.一種濕式處理裝置,其特征為,具有權利要求8所述的濕式處理用噴嘴,將處理液導入到前述導入開口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導入機構,從前述排出開口部與前述被處理物的被處理面之間吸引處理液并排出用的處理液回收機構,通過使前述濕式處理用噴嘴與前述被處理物沿被處理物的被處理面相對移動,從而處理前述被處理物的被處理面的整個區域用的噴嘴、被處理物相對移動機構。
17.一種濕式處理裝置,將處理液保持在對向的一對噴嘴間的空隙部內,在前述空隙部內處理被處理物,其特征為,前述一對噴嘴分別具有將振動賦予前述處理液的振動賦予機構,從前述各噴嘴的前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動以對稱的關系賦予給前述被處理物的兩面。
18.如權利要求17所述的濕式處理裝置,其特征為,前述一對噴嘴分別具有設置在與前述被處理物對向的面上的液體接觸板、將處理液導入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導入部、從前述被處理物與前述液體接觸板之間將處理液排出的處理液排出部,從前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動經由前述液體接觸板賦予給前述處理液。
19.如權利要求18所述的濕式處理裝置,其特征為,由前述各個噴嘴的前述振動賦予機構賦予前述處理液的振動的大小、頻率及相位以及前述各個噴嘴的前述液體接觸板與前述被處理物之間的距離分別基本上相同。
20.如權利要求18所述的濕式處理裝置,其特征為,前述各個噴嘴的液體接觸板與液體接觸板的間隔在8.0mm以下,且液體接觸板與被處理物之間的間隔在0.1mm以上。
21.如權利要求18所述的濕式處理裝置,其特征為,它配備有一面使前述各噴嘴的液體接觸板與前述被處理物相互保持一定的間隔一面使其相對移動的噴嘴或被處理物的移動機構。
22.一種濕式處理方法,把處理液保持在對向的一對噴嘴之間的空隙部內,一面在前述空隙部內對前述處理液賦予振動,一面處理被處理物,其特征為,以對稱的關系將振動賦予前述被處理物的兩面。
23.如權利要求22所述的濕式處理方法,其特征為,前述一對噴嘴具有分別設置在前述被處理物的對向面上的液體接觸板,將處理液導入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導入部,將處理液從前述被處理物與前述液體接觸板之間排出的處理液排出部,以及振動賦予機構,經由前述液體接觸板從前述振動賦予機構將振動賦予前述處理液。
24.如權利要求23所述的濕式處理方法,其特征為,使前述各個液體接觸板與前述被處理物之間的距離基本上相互相同,并且,經過前述各個液體接觸板賦予前述處理液振動大小、頻率及相位相互間基本相同的振動。
25.如權利要求23所述的濕式處理方法,其特征為,前述各個噴嘴的液體接觸板與液體接觸板的間隔在8.0mm以下,且液體接觸板與被處理物之間的間隔在0.1mm以上。
26.如權利要求23所述的濕式處理方法,其特征為,一面保持前述各個液體接觸板與前述被處理物之間的間隔一定,一面使它們相對移動。
全文摘要
在濕式處理過程中,即使在處理區域內產生不存在處理液的區域的情況下,也可以防止超聲波振子的破損。在具有將對被處理物W進行濕式處理用的處理液2向被處理物W的被處理面W1供應的導入開口部21b,將濕式處理后的排出液2從被處理面W1排出的排出口部22b的濕式處理用噴嘴中,配備有向被處理面W1上的處理液2賦予超聲波振動用的超聲波振子48,連接該超聲波振子48的振動部46,振動部46設置在超聲波振子48的至少被處理物W側上,被處理物W側的振動部46的厚度尺寸T與在振動部46處的超聲波振動的波長λ的關系被設定為T=(n±0.1)·λ/2(其中n為2以上的整數)。
文檔編號B05B1/00GK1404107SQ0214188
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月27日 優先權日2001年9月4日
發明者三森健一, 芳賀宣明, 小野昭一 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社