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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在半導(dǎo)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(yīng)處理液用的濕式處理裝置。
然而，在使用現(xiàn)有技術(shù)的一般的清洗用噴嘴時(shí)，存在著清洗液使用量很大的問(wèn)題。例如用電解離子水等清洗液進(jìn)行500mm方形蓋板的清洗時(shí)，在利用這種清洗液進(jìn)行清洗并利用漂洗清洗水進(jìn)行漂洗后的蓋板上的顆粒的殘留量達(dá)到0.5個(gè)/cm2左右的清潔度時(shí)，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(xiàn)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(yīng)到被處理基板上、在進(jìn)行被處理基板的濕式處理時(shí)用的濕式處理用噴嘴中，形成具有將處理液導(dǎo)入一端用的導(dǎo)入口的導(dǎo)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(dǎo)入通路和排出通路的各自的另一端上設(shè)置向被處理基板開(kāi)口的導(dǎo)入開(kāi)口部和排出開(kāi)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(guò)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(duì)移動(dòng)、處理前述被處理基板的被處理面的全部區(qū)域用的噴嘴或被處理基板的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
即，根據(jù)上述濕式處理裝置時(shí)，使處理液不與供應(yīng)處理液的部分之外的部分接觸，從被處理基板上進(jìn)行清除，實(shí)現(xiàn)省液型噴嘴。此外，通過(guò)配備沿被處理基板的被處理面使?jié)袷教幚韲娮炫c被處理基板相對(duì)移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以對(duì)被處理基板的被處理面的全部區(qū)域進(jìn)行處理。
進(jìn)而，對(duì)于這種省液型噴嘴，作為適合于噴射超聲波時(shí)的結(jié)構(gòu)，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(shè)置在一端具有導(dǎo)入處理液100用的導(dǎo)入口101a的導(dǎo)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(dǎo)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(duì)向的連接部103，在連接部103上，設(shè)置作為導(dǎo)入管101的開(kāi)口的開(kāi)口部101b，以及作為排出管102的開(kāi)口的第二開(kāi)口部102b。在上述連接部103與被處理基板90的空間內(nèi)，形成進(jìn)行濕式處理的處理區(qū)域105。此外，上述連接部103上設(shè)置將超聲波振動(dòng)賦予處理區(qū)域105內(nèi)的處理液100用的超聲波振子。
該超聲波振子由振動(dòng)板96，從振動(dòng)板96的主面的兩端豎起的側(cè)板97，以及設(shè)置在振動(dòng)板96的主面上的超聲波振子主體108構(gòu)成。振動(dòng)的厚度對(duì)于1MHz左右的超聲波時(shí)，被設(shè)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(dǎo)入管101的導(dǎo)入口101a供應(yīng)，到達(dá)第一開(kāi)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(guò)控制減壓泵的吸引壓力，對(duì)于供應(yīng)給導(dǎo)入管101的處理液100，可以控制與第一開(kāi)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(guò)使與第一開(kāi)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(guān)系為Pw≈Pa，經(jīng)過(guò)第一開(kāi)口部101b供應(yīng)給基板90的、與基板90接觸的處理液100不會(huì)泄漏到處理用噴嘴的外部，排出到排出管102內(nèi)。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(shí)，在供應(yīng)處理液100的狀態(tài)下，將利用上述超聲波振子108產(chǎn)生的從振動(dòng)板96發(fā)出的超聲波振動(dòng)加到處理區(qū)域105上，與處理液100一起起作用清洗被處理基板90。
這時(shí)，由于傳播超聲波，振動(dòng)板96的溫度上升，同時(shí)，由所供應(yīng)的處理液將其冷卻，振動(dòng)板96的溫度上升大約為1℃左右。
但是，對(duì)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(shí)，氣泡進(jìn)入該濕式處理用噴嘴與被處理基板90之間的處理區(qū)域105內(nèi)，所以在該處理區(qū)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(dòng)板96的溫度上升。特別是，在振動(dòng)板比較薄、為3mm左右時(shí)，該熱量傳遞到超聲波振子主體108側(cè)，同時(shí)振動(dòng)板96與超聲波振子主體108的連接部分被瞬間加熱，其結(jié)果使得超聲波振子主體108從振動(dòng)板96上剝離，或超聲波振子主體108的溫度上升，引起動(dòng)作不良，或者有可能使之破損。
此外，這種濕式處理裝置的實(shí)際使用條件未必經(jīng)過(guò)充分研究。特別是，對(duì)于每個(gè)濕式處理裝置，存在著錯(cuò)誤地決定從被處理基板的兩面使之振動(dòng)時(shí)的各項(xiàng)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(dòng)作中，即使在處理區(qū)域中產(chǎn)生不存在處理液的區(qū)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(dòng)作中，即使在處理區(qū)域中產(chǎn)生不存在處理液的區(qū)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(dòng)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(fā)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(dòng)時(shí)的最佳條件、可高效率地進(jìn)行濕式處理的濕式處理裝置及濕式處理方法。
本發(fā)明通過(guò)以下方式解決上述課題，即本發(fā)明的濕式處理用噴嘴，具有將進(jìn)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(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部，配備有相對(duì)于前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動(dòng)用的超聲波振子，以及連接該超聲波振子的振動(dòng)部，前述振動(dòng)部設(shè)置在前述超聲波振子的至少前述被處理物側(cè)，該被處理物側(cè)的前述振動(dòng)部的厚度尺寸T與在該振動(dòng)部的前述超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中，n為2以上的整數(shù))。
在本發(fā)明中，前述被處理物側(cè)的前述振動(dòng)部的厚度尺寸T與在該振動(dòng)部處的前述超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系優(yōu)選地被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中，n為3以上7以下的整數(shù))，特別優(yōu)選地被設(shè)定為T(mén)＝(5±0.1)·λ/2。
此外，在本發(fā)明中，靠近前述振動(dòng)部的前述被處理物側(cè)，可以設(shè)置被覆部。
并且，構(gòu)成前述被覆部，使前述被處理物側(cè)的表面具有對(duì)前述處理液的耐反應(yīng)性和/或耐熱性。
在本發(fā)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’關(guān)系設(shè)定為下述中的任意一個(gè)。
T’≤λ’/20T’＝(1±0.1) ·λ’/2在本發(fā)明中，前述振動(dòng)部可以采用設(shè)置在前述超聲波振子的前述被處理物側(cè)及其相反側(cè)的兩側(cè)上的方法。
此外，為了解決上述課題，本發(fā)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(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部，配備有對(duì)前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動(dòng)用的超聲波振子，鄰接該超聲波振子設(shè)在前述被處理物側(cè)的被覆部，以及鄰接前述超聲波振子設(shè)于前述被覆部相反側(cè)的振動(dòng)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’的關(guān)系設(shè)定為下述中的一個(gè)。
T’≤λ’/20T’＝(1±0.1)·λ’/2在本發(fā)明中，構(gòu)成前述被覆部，使前述被處理物側(cè)的表面具有相對(duì)于前述處理液的耐反應(yīng)性和/或耐熱性。
進(jìn)而，在上述各發(fā)明中，可以在前述振動(dòng)部上設(shè)置冷卻該振動(dòng)部的冷卻機(jī)構(gòu)。
其中，前述冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為，冷卻液流過(guò)位于前述振動(dòng)部的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)的冷卻管。
在本發(fā)明中，前述冷卻液優(yōu)選為前述處理液和/或前述排出液。
為了解決上述課題，本發(fā)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(dǎo)入前述導(dǎo)入開(kāi)口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；將處理液從前述排出開(kāi)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(jī)構(gòu)；以及通過(guò)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(duì)移動(dòng)、處理前述被處理物的被處理面的整個(gè)區(qū)域用的噴嘴和被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的濕式處理用噴嘴，在具備將對(duì)處理物進(jìn)行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部的濕式處理用噴嘴中，配備有相對(duì)于前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動(dòng)用的超聲波振子，以及鄰接該超聲波振子的振動(dòng)部，前述振動(dòng)部設(shè)置在前述超聲波振子的至少前述被處理物側(cè)，位于該被處理物側(cè)的前述振動(dòng)部的厚度T與前述振動(dòng)部處的前述超聲波的波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(1±0.1)·λ/2(其中，n為2以上的整數(shù))借此，即使在振動(dòng)部與被處理物的被處理面之間的處理區(qū)域內(nèi)卷入氣泡而存在沒(méi)有處理液的區(qū)域，設(shè)定大的振動(dòng)板的厚度、降低從振動(dòng)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(dòng)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(shuō)，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(dǎo)體及液晶等基板的場(chǎng)合，沿其法線方向的厚度。
此外，所謂“被處理物側(cè)的振動(dòng)部的厚度”僅僅是指被處理側(cè)的厚度，即使在振動(dòng)部設(shè)于超聲波振子的被處理物側(cè)相反側(cè)，也不包含與被處理物側(cè)相反側(cè)的厚度。
此外，所謂“振動(dòng)部的超聲波的波長(zhǎng)”，是由超聲波的頻率與振動(dòng)部的材料決定的值，例如，當(dāng)把超聲波振動(dòng)當(dāng)頻率設(shè)定在1HMz，振動(dòng)部為不銹鋼(SUS316L)時(shí)，其半波長(zhǎng)(λ/2)在標(biāo)準(zhǔn)的使用條件下標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃時(shí)，約為3mm左右。
在本發(fā)明中，將厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)中的厚。例如在振動(dòng)部是不銹鋼(SUS316L)時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)厚度為3mm左右，但當(dāng)超聲波的頻率為1MHz時(shí)，設(shè)定為半波長(zhǎng)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(zhǎng)(λ/2)的整數(shù)倍為中心的規(guī)定范圍內(nèi)設(shè)定厚度，從而可以提高超聲波振動(dòng)從超聲波振子向被處理液透過(guò)的透過(guò)率。
此外，所謂沒(méi)有處理液的區(qū)域，是指在處理區(qū)域內(nèi)，在上述厚度方向處理液不足的區(qū)域，超聲波的大部分在被處理基板表面處被反射的狀態(tài)。
在本發(fā)明中，通過(guò)將厚度T設(shè)定為在該振動(dòng)部處的前述超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)的三倍到七倍，特定是五倍，使得可以在振動(dòng)部高效率地傳播超聲波，同時(shí)，將厚度T設(shè)定得較大，進(jìn)一步降低從振動(dòng)部向超聲波振子傳送的熱量，進(jìn)一步防止超聲波振子的溫度的上升，進(jìn)一步防止超聲波振子的破壞。
在厚度T的設(shè)定范圍超過(guò)在該振動(dòng)部處的前述超聲波的半波長(zhǎng)的七倍時(shí)，由于因溫度的變化共振點(diǎn)容易變化，所以從超聲波振子輸出超聲波振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)衰減不能振動(dòng)，所以是不可取的。此外，在把厚度T設(shè)定在小于該振動(dòng)部處的超聲波的半波長(zhǎng)的三倍的范圍內(nèi)時(shí)，在振動(dòng)部與被處理物的被處理面之間的處理區(qū)域存在著因卷入氣泡而沒(méi)有處理液的區(qū)域的情況下，從振動(dòng)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(guò)把厚度T設(shè)定為半波長(zhǎng)的五倍，可以最適宜地穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)超聲波振子并且降低在處理區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)沒(méi)有濕式處理液部分時(shí)超聲波振子的破壞的可能性。
此外，在本發(fā)明中，通過(guò)靠近前述振動(dòng)部的前述被處理物側(cè)設(shè)置被覆部，處理液不直接接觸振動(dòng)部，所以前述振動(dòng)部表面不被濕式處理，振動(dòng)部由處理液及超聲波振動(dòng)引起的惡化，可延長(zhǎng)振動(dòng)部的壽命，進(jìn)而，可以防止振動(dòng)部的成分混合到處理液中污染被處理物表面。
通過(guò)使前述被覆部在前述被處理物側(cè)的表面相對(duì)于前述處理液具有惰性并具有耐熱性能，并且，不僅振動(dòng)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(jìn)行濕式處理，所以進(jìn)一步減少振動(dòng)部被處理液和超聲波造成的惡化，更加延長(zhǎng)振動(dòng)部的壽命，進(jìn)而可以防止振動(dòng)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(shí)，作為供應(yīng)給振動(dòng)部附近的處理液在清洗處理時(shí)，采用超純水，電解離子水，臭氧水，氫水等，在剝離處理時(shí)，采用稀的NaOH，稀的KOH等無(wú)機(jī)堿，以及胺系剝離液，在顯影處理時(shí)，采用系稀NaOH，稀KOH等無(wú)機(jī)堿，以及氫化三甲銨稀釋液等，在濕法蝕刻時(shí)，采用氫氟酸蝕刻液等，在鍍敷處理時(shí)，采用鍍Cu用，鍍Ag用，鍍Au用鍍液等，在研磨處理時(shí)，采用SiO2漿料，Al2O3漿料，金剛石漿料等。
與此相對(duì)應(yīng)地，被覆部可以用石英，PFA等氟化乙烯樹(shù)脂等構(gòu)成，根據(jù)所采用地處理液，振動(dòng)部可以由作為被覆部的最外層表面為鉻氧化物構(gòu)成鈍化膜的不銹鋼(SUS316L)構(gòu)成。
此外，振動(dòng)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(shí)，所述振動(dòng)部可以由作為被覆部的配備有電解拋光表面的鈦等構(gòu)成。除此之外，作為被覆部，液可以采用高純氧化鋁，藍(lán)寶石，四氟乙烯的氟化乙烯等樹(shù)脂PEEK(聚醚醚酮)，高純度玻璃狀碳。
在本發(fā)明中，通過(guò)把前述被覆部處的超聲波的厚度T’設(shè)定在于該被覆部處的超聲波的半波長(zhǎng)(λ’/2)的1/10之一以下或者以一倍為中心的一定的范圍內(nèi)，使從超聲波振子照射到被處理物上的振動(dòng)能量的損失基本上達(dá)到最小，可以使?jié)袷教幚矸€(wěn)定地進(jìn)行。這里，在將被覆部的厚度設(shè)定為在該被覆部處的超聲波的半波長(zhǎng)的1/10以下或一倍的范圍內(nèi)時(shí)，可以經(jīng)由被覆部將超聲波地振動(dòng)高效率地傳遞給處理液，但與此相對(duì)地，當(dāng)將被覆部的厚度設(shè)定成大于前述半波長(zhǎng)的1/10、不足前述半波長(zhǎng)的一倍，以及大于半波長(zhǎng)的一倍的范圍內(nèi)時(shí)，從超聲波振子照射到被處理物上的振動(dòng)能量的損失增大，是不理想的。
此外，在被覆部的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)的1/10以下或一倍的數(shù)值，具有依照振動(dòng)部及被覆部的溫度狀態(tài)以及所施加的超聲波振動(dòng)的頻率的不同可以選擇效率最高的狀態(tài)的定義寬度，并不嚴(yán)格地被限制在半波長(zhǎng)的1/10或及一倍的數(shù)值。
具體地說(shuō)，當(dāng)令從超聲波振子發(fā)出的超聲波振動(dòng)的該振動(dòng)內(nèi)的波長(zhǎng)為λ時(shí)，所謂半波長(zhǎng)的1/10的數(shù)值范圍，優(yōu)選地在λ/120～λ/20的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在λ120～λ/60的范圍內(nèi)。此外所謂半波長(zhǎng)的1倍的數(shù)值，具體地說(shuō)，優(yōu)選地在λ/2±0.5mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在λ/2±0.05mm的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選地在λ/2±0.01mm的范圍內(nèi)。通過(guò)這樣設(shè)定被覆部的厚度，由于可以有效地使從超聲波振子發(fā)出的超聲波振動(dòng)，所以采用配備有這種優(yōu)異特征的超聲波振子的濕式處理用噴嘴進(jìn)行濕式處理時(shí)，可以充分地將超聲波振動(dòng)(超聲波能量)賦予處理液，可以高效率地進(jìn)行濕式處理。
在本發(fā)明中，也可以采用將前述振動(dòng)部設(shè)置在前述超聲波振子的前述被處理物側(cè)和與之相反的一側(cè)的兩側(cè)上的機(jī)構(gòu)。
在這種情況下，由于不僅在被處理物側(cè)，而且在其相反側(cè)也配備有振動(dòng)部，所以不會(huì)徒勞地增加被處理物側(cè)的振動(dòng)部的厚度T，可以加厚地形成振動(dòng)部的整體。從而，不會(huì)降低超聲波振動(dòng)從超聲波振子向處理液的透過(guò)率，把所產(chǎn)生的熱量分散到整個(gè)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(cè)的振動(dòng)部與其相反側(cè)的振動(dòng)部可以形成一個(gè)整體，也可以單獨(dú)分開(kāi)形成。
此外，為了解決上述課題，本發(fā)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(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部的濕式處理用噴嘴中，配備有相對(duì)前述被處理面上的前述處理液賦予超聲波振動(dòng)用的超聲波振子，靠近該超聲波振子，設(shè)置在前述被處理物側(cè)的被覆部，靠近前述超聲波振子設(shè)置在前述被覆部相反側(cè)的振動(dòng)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’的關(guān)系，按下面的關(guān)系中之一進(jìn)行設(shè)定T’≤λ’/20T’＝(1±0.1)·λ’/2在這種情況下，由于振動(dòng)部配備在被處理物的相反側(cè)，所以，超聲波振動(dòng)從超聲波振子向處理液的透過(guò)率不會(huì)降低，將所產(chǎn)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(guò)將被覆部的厚度T’設(shè)定在超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)(λ，/2)的1/10以下或?yàn)槠?倍為中心的一定的范圍內(nèi)，可以使從超聲波振子照射到被處理物上的振動(dòng)能量的損失最小化，穩(wěn)定地進(jìn)行濕式處理。這里，在把被覆部的厚度設(shè)定為在該被覆部處的超聲波振動(dòng)半波長(zhǎng)的1/10以下或1倍的范圍的情況下，可以經(jīng)由被覆部把超聲波振動(dòng)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(shè)定在大于前述半波長(zhǎng)的1/10、不足前述半波長(zhǎng)的1倍，以及大于半波長(zhǎng)的1倍時(shí)，從超聲波振子照射到被處理物上的振動(dòng)能量損失增大，不理想。
進(jìn)而，通過(guò)在前述振動(dòng)部上設(shè)置冷卻該振動(dòng)部的冷卻機(jī)構(gòu)，即使氣泡進(jìn)入處理區(qū)域，在產(chǎn)生沒(méi)有處理液部分的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間使用，由于通過(guò)冷卻機(jī)構(gòu)冷卻振動(dòng)部、降低振動(dòng)部的溫升，可以進(jìn)行振動(dòng)部的溫度控制，所以，可以防止超聲波振子與振動(dòng)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(jìn)行濕式處理過(guò)程中的超聲波的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)。
此外，通過(guò)使冷卻液在位于前述振動(dòng)部的內(nèi)側(cè)及/或外側(cè)的冷卻管內(nèi)流通構(gòu)成前述冷卻機(jī)構(gòu)，即使在處理區(qū)域產(chǎn)生沒(méi)有處理液的部分，由于可以利用冷卻液振動(dòng)部，可以防止振動(dòng)部的溫度上升，并防止超聲波振子與振動(dòng)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(dòng)部?jī)?nèi)側(cè)的冷卻管，例如，指的是可以在與振動(dòng)部成一整體的設(shè)置的作為冷卻孔的冷卻管及用蓋體覆蓋的設(shè)于振動(dòng)部表面上的槽部的冷卻管內(nèi)部流過(guò)冷卻液的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，所謂振動(dòng)部外側(cè)指的是能夠使冷卻液在沿振動(dòng)部表面連接的冷卻管或，由具有利用振動(dòng)部表面覆蓋的槽部的冷卻體構(gòu)成的冷卻管內(nèi)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，當(dāng)前述冷卻液由前述處理液構(gòu)成時(shí)，以及/或者由前述排出液構(gòu)成時(shí)，不必設(shè)置冷卻用冷卻液供應(yīng)排出機(jī)構(gòu)，利用處理液供應(yīng)和排出機(jī)構(gòu)進(jìn)行冷卻液的供應(yīng)及排出，就可以進(jìn)行振動(dòng)部的冷卻，從而可降低制造成本。進(jìn)而，在把處理液作為冷卻液時(shí)，可以把冷卻振動(dòng)部時(shí)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(shí)，可以與振動(dòng)部的溫度無(wú)關(guān)地供應(yīng)處理液且進(jìn)行振動(dòng)部的冷卻。
此外，在上述超聲波振子中，超聲波振動(dòng)的頻率優(yōu)選地為20KHz～10MHz的范圍內(nèi)。借助這種結(jié)構(gòu)，在備有濕式處理用噴嘴進(jìn)行濕式處理時(shí)，可以進(jìn)行實(shí)用的超聲波清洗。
本發(fā)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(dǎo)入前述導(dǎo)入開(kāi)口部和前述被處理物的被處理面之間用的處理液導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；將處理液從前述排出開(kāi)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(jī)構(gòu)；通過(guò)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(duì)移動(dòng)處理前述被處理物的被處理面的整個(gè)區(qū)域用的噴嘴、被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)具有這些部分，在保持上述本發(fā)明的濕式處理噴嘴的優(yōu)點(diǎn)的狀態(tài)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(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行超聲波濕式處理、相對(duì)于消耗的電力其清洗效率很高的濕式處理裝置。
本發(fā)明提供一種濕式處理裝置，其特征為，在對(duì)向的一對(duì)噴嘴之間的空隙部?jī)?nèi)波長(zhǎng)處理液，在前述空隙部?jī)?nèi)處理被處理物的濕式處理裝置中，前述一對(duì)噴嘴分別具有將振動(dòng)賦予前述處理液的振動(dòng)賦予裝置，從前述各個(gè)噴嘴的前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)，相對(duì)于前述被處理物的兩面是對(duì)稱的。
根據(jù)本發(fā)明，從振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予處理液的振動(dòng)以對(duì)稱的關(guān)系被賦予被處理物的兩面。即，兩面的振動(dòng)壓力總是被保持在相等的狀態(tài)。
假如兩面的振動(dòng)壓力有差別時(shí)，在被處理物上，從高壓側(cè)向低壓側(cè)施加推壓力，向低壓側(cè)凸出彎曲。由于力的方向按照振動(dòng)的周期變成相反的方向，所以被處理物本身進(jìn)行振動(dòng)。然后，由于被處理物的變形在高壓側(cè)的振動(dòng)壓力被降低，在低壓側(cè)振動(dòng)壓力增高，在兩面同時(shí)產(chǎn)生氣穴作用的凈振幅變小。此外，只有使被處理物振動(dòng)的能量從處理液的能量吸收。
根據(jù)本發(fā)明，由于兩面的振動(dòng)壓力總是相同，所以不會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象，賦予被處理物兩面的振動(dòng)壓力有效地起著產(chǎn)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(fā)明中，前述一對(duì)噴嘴分別具有設(shè)置在與前述被處理物對(duì)向的面上的液體接觸板，將處理液導(dǎo)入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導(dǎo)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(yōu)選地，從前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)，中間經(jīng)過(guò)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(wěn)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(fā)明優(yōu)選地，從前述各個(gè)噴嘴的前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)的大小(振幅)，頻率及相位，以及前述各個(gè)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(dòng)賦予機(jī)構(gòu)以對(duì)稱的方式賦予前述被處理物的兩面以振動(dòng)。
在本發(fā)明中，前述各個(gè)噴嘴的液體接觸板與液體接觸板的間隔優(yōu)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(shí)，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(shí)，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(dāng)大于8mm時(shí)，處理液的保持變得困難，不能處理。
此外，更優(yōu)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(fā)明中，優(yōu)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(tài)下使之相對(duì)移動(dòng)，的噴嘴或被處理物的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。借此，不必加大液體接觸板就可以對(duì)被處理物的全部面進(jìn)行濕式處理。
此外，本發(fā)明提供一種濕式處理方法，在把處理液保持在對(duì)向的一對(duì)噴嘴間的空隙部?jī)?nèi)，在前述空隙部?jī)?nèi)一面賦予前述處理液以振動(dòng)一面對(duì)被處理物進(jìn)行濕式處理對(duì)方法中，其特征為，以對(duì)稱的關(guān)系賦予前述被處理物的兩面振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，從振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予處理液的振動(dòng)以對(duì)稱的關(guān)系被賦予被處理物的兩面。即，總是把兩面的振動(dòng)壓力維持在相等的狀態(tài)。
如果兩面的振動(dòng)壓力有差異時(shí)，會(huì)從高壓側(cè)向低壓側(cè)向被處理物上施加推壓力，向低壓側(cè)凸出地彎曲。由于力的方向隨著振動(dòng)的周期變成相反的方向，被處理物本身會(huì)振動(dòng)。同時(shí)，由于被處理物的變形在高壓側(cè)振動(dòng)壓力被削減，在低壓側(cè)振動(dòng)壓力變高，兩個(gè)面上產(chǎn)生氣穴作用的純振幅同時(shí)變小。此外，使被處理物振動(dòng)的能是吸收處理液的振動(dòng)能量。
根據(jù)本發(fā)明，由于兩面的振動(dòng)壓力總是相等，所以不會(huì)發(fā)生上述現(xiàn)象，賦予被處理物的兩面的振動(dòng)壓力有效地起著產(chǎn)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(fā)明中，前述一對(duì)噴嘴分別具有設(shè)置在前述被處理物的對(duì)向面上的液體接觸板；將處理液導(dǎo)入到前述被處理物與前述液體接觸板之間到處理液導(dǎo)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(dòng)賦予機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，從前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)中間經(jīng)由前述液體接觸板將振動(dòng)賦予前述處理液。
在這種情況下，由于將處理液穩(wěn)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(fā)明優(yōu)選地在使前述各個(gè)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(shí)，中間經(jīng)過(guò)前述各個(gè)液體接觸板相對(duì)于前述處理液賦予振動(dòng)的大小，頻率及相位分別基本相同的振動(dòng)。
借此，可以很容易地從前述各個(gè)噴嘴的前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)以對(duì)稱的關(guān)系將振動(dòng)賦予前述被處理物的兩面。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，前述各個(gè)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(shí)，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(shí)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(dāng)其大于8mm時(shí)處理液的保持變得困難，不能進(jìn)行處理的緣故。
此外，更優(yōu)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(fā)明中，優(yōu)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(duì)移動(dòng)。
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(shuō)明在9λ/2的厚度的振動(dòng)板上的阻抗特性用的曲線圖。
圖4是說(shuō)明在5λ/2厚度的振動(dòng)板上的阻抗特性用的曲線圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明濕式處理用噴嘴的其它另一種實(shí)施形式的剖視圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴的第二種實(shí)施形式的剖視圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴的第三種實(shí)施形式的剖視圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理裝置的另外的實(shí)施形式的剖視圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理裝置的另外的實(shí)施形式的剖視圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理裝置的另外的實(shí)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(guò)率的關(guān)系的曲線圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的濕式處理裝置的第四種實(shí)施形式的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖13是表示本發(fā)明的第五種實(shí)施形式的清洗裝置的總體結(jié)構(gòu)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(cè)觀察到圖14所示到清洗用噴嘴1的俯視圖。
圖16是現(xiàn)有技術(shù)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(dǎo)入通路(處理液導(dǎo)入管)，21a…導(dǎo)入口，21b…第一開(kāi)口部(導(dǎo)入開(kāi)口部)，22…排出管(排出管)，22a…排出口，22b…第二開(kāi)口部(排出開(kāi)口部)，23…連接部，35…處理區(qū)域，40…超聲波振子部分，46…振動(dòng)板(振動(dòng)部)，46A…對(duì)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(jù)本實(shí)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(biāo)號(hào)1是根據(jù)本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴。
本實(shí)施形式的清洗用噴嘴1，如圖1，圖2所示，設(shè)置在一端具有導(dǎo)入清洗液(處理液)2用的導(dǎo)入口21a的導(dǎo)入通路(導(dǎo)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(dǎo)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(duì)向的對(duì)向面46A的連接部23的同時(shí)，設(shè)置將導(dǎo)入通路21在該連接部23上開(kāi)口的第一開(kāi)口部(導(dǎo)入開(kāi)口部)21b，以及排出通路22開(kāi)口的第二開(kāi)口部(排出開(kāi)口部)22b。這種噴嘴被稱之為推拉式噴嘴(節(jié)流型噴嘴)。第一和第二開(kāi)口部21b，22b，面向被處理基板W敞開(kāi)。連接部23與被處理基板W之間的空間形成進(jìn)行濕式處理的處理區(qū)域35。
進(jìn)而，在連接部23上設(shè)置在清洗被處理基板W時(shí)向處理區(qū)域35內(nèi)的清洗液賦予超聲波振動(dòng)用的超聲波振子部分40。該超聲波振子部分40配備有振動(dòng)板(振動(dòng)部)46以及設(shè)置在振動(dòng)板46的主面上、將超聲波振動(dòng)賦予振動(dòng)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(fā)出的超聲波頻率的電信號(hào)產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。該超聲波振子48利用以環(huán)氧樹(shù)脂為主成分的超聲波振子粘接用粘接劑等連接到振動(dòng)板46上。
作為構(gòu)成振動(dòng)板46的材料，可以從高純度玻璃狀碳，不銹鋼，石英，藍(lán)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(dòng)板46的材料不銹鋼就足夠了，但當(dāng)清洗液是比較強(qiáng)的酸及氫氟酸等情況下，用藍(lán)寶石或氧化鋁陶瓷等構(gòu)成，由于它們對(duì)濕式處理液的耐受性優(yōu)異并可以防止惡化，對(duì)于進(jìn)行濕式處理是十分理想的。
此外，在進(jìn)行濕式處理時(shí)，從實(shí)用的角度出發(fā)，優(yōu)選地，超聲波振子48輸出20KHz～10MHz范圍內(nèi)的頻率的超聲波振動(dòng)，特別是，從能夠保持處理液層的厚度的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選地，頻率在0.2Mhz以上。
此外，從超聲波振子48發(fā)出的超聲波振動(dòng)在振動(dòng)板46內(nèi)的波長(zhǎng)λ的長(zhǎng)度，在振動(dòng)板46是用不銹鋼(SUS316L)制造的情況下，約為0.6mm到300mm的范圍內(nèi)。
如圖1所示，振動(dòng)板46，當(dāng)從超聲波振子48發(fā)出的超聲波振動(dòng)在該振動(dòng)板46內(nèi)的波長(zhǎng)為λ時(shí)，氫厚度T被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中，n為2以上的整數(shù))作為n的值為3～7，特別優(yōu)選地為5。
這里，厚度T優(yōu)選地被設(shè)定在λ±0.3mm，λ3/2±0.3mm，λ5/2±0.3mm，λ7/2±0.3mm的范圍內(nèi)。這是因?yàn)榭紤]到了溫度變化等條件的緣故。通過(guò)這樣設(shè)定厚度T可以有效地使從超聲波振子48發(fā)出的超聲波振動(dòng)傳播，當(dāng)采用配備有超聲波振子部分40的清洗用噴嘴1進(jìn)行濕式處理時(shí)，可充分地將超聲波振動(dòng)(超聲波能量)傳遞給清洗液2，可高效率地進(jìn)行濕式處理。
此外，在排出通路22側(cè)設(shè)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(nèi)，其設(shè)置方式為，使得第一開(kāi)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(shè)在排出口22a側(cè)的減壓泵構(gòu)成。從而，排出通路22側(cè)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(kāi)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(guò)使第一開(kāi)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(guān)系為Pw≈Pa，使得通過(guò)第一開(kāi)口部21b供應(yīng)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(nèi)。即，從清洗用噴嘴供應(yīng)到被處理基板W上的清洗液不與供應(yīng)被處理基板W上的清洗液的部分(第一和第二開(kāi)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(shí)，在把清洗液2供應(yīng)到處理區(qū)域35內(nèi)到狀態(tài)下，利用上述超聲波振子48賦予超聲波振動(dòng)，與清洗液2一起使用清洗被處理基板W。此外，備有本實(shí)施形式的清洗用噴嘴1的超聲波振子部分40，當(dāng)從超聲波振子48發(fā)射超聲波振動(dòng)時(shí)，超聲波振動(dòng)被傳播到振動(dòng)板46上，由于振動(dòng)板46的厚度T是按上述方式設(shè)定的，所以，所傳播的超聲波振動(dòng)從與振動(dòng)板46的主面相反側(cè)的對(duì)向面46A(與設(shè)置超聲波振子48的面相反側(cè)的面)高效率地發(fā)射到處理區(qū)域35的清洗液2上。
清洗用噴嘴的各開(kāi)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(nèi)即可，優(yōu)選地在6mm以下不與基板W接觸的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在3mm以下不與基板W接觸的范圍。當(dāng)超過(guò)8mm時(shí)，難以在基板W和清洗用噴嘴之間充滿所需清洗用，很難進(jìn)行清洗。
構(gòu)成清洗用噴嘴的液體接觸面的對(duì)向面46A是由PFA等氟化乙烯樹(shù)脂以及根據(jù)所用的清洗液情況，采用在表面上只有鉻氧化物構(gòu)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(duì)于臭氧水配備有電解拋光表面的鈦等構(gòu)成的相應(yīng)面的被覆部，由于不會(huì)將雜質(zhì)溶解到清洗液內(nèi)，從而是優(yōu)選的。如果用石英構(gòu)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(jù)本實(shí)施形式的清洗用噴嘴結(jié)構(gòu)中，在供應(yīng)給處理區(qū)域35的清洗液2是氫水時(shí)，可以作用氫水超聲波清洗用噴嘴使用，當(dāng)清洗液是臭氧水時(shí)，可以作用臭氧水超聲波清洗用噴嘴使用，當(dāng)清洗液是純水時(shí)，可以作用純水漂洗超聲波清洗用噴嘴使用。
在本實(shí)施形式的清洗用噴嘴1中，通過(guò)將振動(dòng)部(振動(dòng)板)46的厚度設(shè)定為在振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的2倍以上的整數(shù)倍，在振動(dòng)部46的對(duì)向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區(qū)域35內(nèi)，即使存在著卷入氣泡沒(méi)有處理液2的區(qū)域，在上述氣泡區(qū)域從被處理基板W反射的超聲波使振動(dòng)板46發(fā)熱時(shí)，通過(guò)將振動(dòng)板46的厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)中的厚度大，可以降低從振動(dòng)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(shí)，還可以防止振動(dòng)板46與超聲波振子48的連接部分的破損造成的動(dòng)作不正常。
例如，在將超聲波振動(dòng)的頻率設(shè)定為1Mhz，振動(dòng)部46為不銹鋼(SUS316L)制成時(shí)，其半波長(zhǎng)λ/2約3mm左右，將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)的3mm更厚，可以使之為6mm，借此，從振動(dòng)部46傳播的熱量散發(fā)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(jìn)而，優(yōu)選地，將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定在振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的3倍到7倍，更優(yōu)選地，通過(guò)把振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定為在振動(dòng)部48處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的5倍，在振動(dòng)部46處可以更有效地傳播超聲波振動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)將振動(dòng)部的厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)大，可以進(jìn)一步降低從振動(dòng)部46向超聲波48傳播的熱量，進(jìn)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(dòng)部46的厚度設(shè)定在振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的7倍以上時(shí)，由于溫度的變化等因素，共振點(diǎn)容易發(fā)生變化，所以為了從超聲波振子48發(fā)出超聲波振動(dòng)用的超聲波頻率電信號(hào)的振蕩器的調(diào)整很難，振動(dòng)板46很難振動(dòng)，因此是不理想的。此外，在將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定在振動(dòng)部46的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)的3倍以下的范圍時(shí)，在振動(dòng)部46的對(duì)向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區(qū)域35內(nèi)，在卷入氣泡、存在沒(méi)有處理液2的區(qū)域的情況下，從振動(dòng)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(jìn)而，通過(guò)將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定為振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的5倍，最適合于穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)超聲波振子48的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)并且也最適合于降低因處理區(qū)域35沒(méi)有濕式處理液2導(dǎo)致的超聲波振子48的破損的可能性。
這里，說(shuō)明振動(dòng)部46的厚度T與振動(dòng)部46的共振頻率的關(guān)系。圖3是表示在厚度為9λ/2的振動(dòng)板上具有厚度為λ/2的被覆部時(shí)的阻抗特性的曲線圖，圖4是表示在厚度為5λ/2的振動(dòng)板上具有λ/2厚度的被覆部時(shí)的阻抗特性的曲線圖。
如圖3，圖4所示，作為對(duì)超聲波振動(dòng)的頻率阻抗特性，成為極大值的點(diǎn)表示振動(dòng)板的共振點(diǎn)，如圖3所示，厚度為9λ/2的振動(dòng)板的阻抗特性，共振點(diǎn)之間的頻率間隔寬度窄，進(jìn)而，隨著超聲波的頻率的加大，共振點(diǎn)相互間的頻率間隔進(jìn)一步變窄。因此，在溫度狀態(tài)等振動(dòng)條件變化時(shí)，很難使振動(dòng)板有效地振動(dòng)。
與此相對(duì)地，在本實(shí)施形式中，如圖4所示，厚度為5λ/2的振動(dòng)板46的阻抗特性，與圖3所示的情況相比，共振點(diǎn)之間的頻率間隔寬度變大，即使溫度狀態(tài)等振動(dòng)條件變化，也可以使振動(dòng)板46更有效地振動(dòng)，可以使?jié)袷教幚碛脟娮斓膭?dòng)作穩(wěn)定化。
如上所述，在本實(shí)施形式中，通過(guò)將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定在振動(dòng)部處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的3倍到7倍的范圍內(nèi)，在可以有效地在振動(dòng)部46處傳播超聲波振動(dòng)的同時(shí)，由于把振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)大，從而減少?gòu)恼駝?dòng)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(jìn)而，通過(guò)把振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定為在振動(dòng)部48處的超聲波振動(dòng)的半波長(zhǎng)λ/2的5倍，在振動(dòng)部46處可進(jìn)一步有效地傳播超聲波振動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)將振動(dòng)部46的厚度T設(shè)定得比現(xiàn)有技術(shù)大，降低從振動(dòng)部46向超聲波振子48傳播的熱量，進(jìn)一步防止超聲波振子48的溫度的上升，進(jìn)一步防止超聲波振子48的破損，最適合于穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)超聲波振子48并且最適合于降低由于處理區(qū)域35中沒(méi)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(shí)施形式中，只著眼于振動(dòng)部46的厚度T進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于除此之外的結(jié)構(gòu)，在不改變本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以作各種改變。
在本實(shí)施形式中，對(duì)把清洗用噴嘴1設(shè)在被處理基板W的上表面?zhèn)?一個(gè)被處理面?zhèn)?的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以如圖5所示在被處理基板W的下表面?zhèn)纫苍O(shè)置清洗用噴嘴1a。該清洗用噴嘴1a側(cè)連接部23上不設(shè)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(jié)構(gòu)。
下面基于
根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置的第二種實(shí)施形式。
圖6是表示根據(jù)本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴的剖視圖。
在本實(shí)施形式中，與圖1～圖5所示的第一種實(shí)施形式不同之處在于被覆部49的結(jié)構(gòu)，對(duì)于除此之外的結(jié)構(gòu)部件賦予相同的標(biāo)號(hào)，并省略對(duì)它們的說(shuō)明。
如圖6所示，在構(gòu)成振動(dòng)部46的液體接觸面的對(duì)向面46A上，以覆蓋對(duì)向面46A的方式設(shè)置對(duì)處理液具有惰性及/或耐熱性的被覆部49。
該被覆部49，其結(jié)構(gòu)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(shí)，作為供應(yīng)到振動(dòng)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(wěn)定地使用陰極水(電解離子水中生成于陰極電極側(cè)的水(，氫水，添加氨的氫水等，在剝離處理時(shí)，采用稀NaOH，稀KOH等無(wú)機(jī)堿，胺系剝離液等，在顯影處理時(shí)，采用稀NaOH，稀KOH等無(wú)機(jī)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(shí)，采用鍍Cu用，鍍Ag用，鍍Au用等鍍液，在研磨處理時(shí)，采用SiO2漿料，Al2O3漿料，金剛石漿等。
與此相對(duì)應(yīng)地，被覆部49可以由石英，高純度氧化鋁，藍(lán)寶石，PFA，四氟乙烯等氟化乙烯樹(shù)脂，以及PEEK(聚醚醚酮)，高純度玻璃狀碳等構(gòu)成。進(jìn)而，根據(jù)所用的處理液振動(dòng)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(gòu)成鈍化膜的不銹鋼(SUS316L等)構(gòu)成，以及振動(dòng)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(gòu)成，以及，當(dāng)處理水2是臭氧水時(shí)，由作為被覆部49配備電解拋光面的鈦等構(gòu)成。
如圖6所示，通過(guò)將本實(shí)施形式的被覆部49的厚度T’設(shè)定為相對(duì)于在被覆部49處的波長(zhǎng)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(dòng)能的損失基本最小化，可以使?jié)袷教幚硖幱诜€(wěn)定狀態(tài)。
具體地說(shuō)，當(dāng)把超聲波振動(dòng)的頻率設(shè)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(zhǎng)λ’/2設(shè)定為3mm左右，借此，從振動(dòng)板46傳播的熱量散發(fā)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(duì)于在被覆部49處的超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ’設(shè)定在λ’/20倍以下的情況下，在振動(dòng)部46的對(duì)向面46A處不與處理液2發(fā)生反應(yīng)，并且可以將超聲波振動(dòng)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(duì)于在被覆部49處的超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ’被設(shè)定為大于λ’/20不足λ’/2的范圍內(nèi)，以及被設(shè)定在大于λ’/2的范圍內(nèi)時(shí)，從超聲波振子48照射到被處理物W上的振動(dòng)能量的損失增大，不理想。
這里，對(duì)于被覆部的厚度T’，所謂λ’/20以下，λ’/2的倍數(shù)值，可以依據(jù)振動(dòng)部46及被覆部49的溫度狀態(tài)以及所賦予的超聲波的振動(dòng)頻率選擇效率最佳的范圍，具有一個(gè)定義寬度，并不嚴(yán)格地局限于λ’/20及λ’/2的一倍的數(shù)值。
具體地說(shuō)，當(dāng)從超聲波振子48發(fā)出的超聲波振動(dòng)的被覆部49內(nèi)的波長(zhǎng)為λ’時(shí)，所謂λ’/20以下的數(shù)值范圍，優(yōu)選地在λ’/120～λ’/20的范圍以下，更優(yōu)選地，在λ’/120～λ’/60的范圍以下。此外，所謂λ’/2的數(shù)值，具體地說(shuō)，優(yōu)選地在λ’/2±0.5mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在λ’/2±0.5mm的范圍，更加優(yōu)選地在λ’/2±0.01mm的范圍內(nèi)。通過(guò)這樣設(shè)定被覆部49的厚度，可以有效地傳播從超聲波振子48來(lái)的超聲波振動(dòng)，所以，當(dāng)采用配備具有這種優(yōu)異特性的超聲波振子部分40的濕式處理用噴嘴1進(jìn)行濕式處理時(shí)，可以充分地將超聲波振動(dòng)(超聲波能量)賦予處理液，可以高效率地進(jìn)行濕式處理。
在本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴1中，可以和上面所述的實(shí)施形式具有相同的效果，與此同時(shí)，設(shè)置被覆部49，通過(guò)該被覆部49相對(duì)于處理液2具有惰性和/或具有耐熱性，振動(dòng)部46的對(duì)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(jìn)一步減少振動(dòng)部46被處理液2及超聲波振動(dòng)造成的惡化，可以進(jìn)一步延長(zhǎng)振動(dòng)部46的壽命，進(jìn)而，可以防止振動(dòng)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(shí)，在振動(dòng)部46的對(duì)向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區(qū)域35內(nèi)，卷入氣泡存在沒(méi)有處理液2的區(qū)域、振動(dòng)部46發(fā)熱時(shí)，例如，即使鄰接處理液2的振動(dòng)部46的溫度上升，在振動(dòng)部46會(huì)產(chǎn)生有效地?zé)醾鲗?dǎo)，通過(guò)被覆部49將熱量散發(fā)到處理液2內(nèi)，從而可以防止振動(dòng)部46的破損。
此外，在本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴1中，由于通過(guò)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(dòng)部46來(lái)的超聲波振動(dòng)可以有效地傳播，從而，當(dāng)用配備具有這種優(yōu)異特性的超聲波振子部分40的濕式處理用噴嘴1進(jìn)行濕式處理時(shí)，可以把超聲波振動(dòng)(超聲波能量)充分地賦予處理液，用高效率地進(jìn)行處理。進(jìn)而，不僅設(shè)置振動(dòng)部46，并且設(shè)置被覆部49，而且比振動(dòng)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(dòng)部46的對(duì)向面46A與被處理物W的被處理面W1之間的處理區(qū)域內(nèi)卷入氣泡，存在著沒(méi)有處理液2的區(qū)域，因在氣泡區(qū)域內(nèi)從被處理基板W反射的超聲波使振動(dòng)板46發(fā)熱時(shí)，由于降低了從振動(dòng)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(dòng)板46與超聲波振子48的連接部分的破損引起的動(dòng)作不良。
此外，在本實(shí)施形式中，也可以和圖5所示的第一種實(shí)施形式一樣，在被處理基板W的下面?zhèn)纫苍O(shè)置清洗用噴嘴1a。
下面根據(jù)
根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置的第三種實(shí)施形式。
圖7是表示根據(jù)本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴的剖視圖。
在本實(shí)施形式中，與圖1～圖5所示的第一種實(shí)施形式的不同之處在于冷卻管50的結(jié)構(gòu)，除此之外的相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件賦予相同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)它們的說(shuō)明。
如圖7所示，在振動(dòng)部46上，作為冷卻該振動(dòng)部46用的冷卻機(jī)構(gòu)，在連接部23的導(dǎo)入通路21側(cè)及排出通路22側(cè)兩側(cè)上，分別設(shè)置冷卻管(冷卻體)50，50。
該冷卻管50，50利用和振動(dòng)部46或?qū)胪?1，排出通路22等基本上相同的材料制成，側(cè)與振動(dòng)部46側(cè)的對(duì)向面46A平行的狀態(tài)，及沿基本上垂直于圖7的紙面的方向延伸，其長(zhǎng)度基本上等于在該方向的振動(dòng)部46的長(zhǎng)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(duì)開(kāi)圓筒狀的冷卻體50，50，該冷卻體50，50的開(kāi)口部分由振動(dòng)部46的側(cè)面覆蓋，將其密閉地連接。冷卻管50的兩端，中間經(jīng)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(gòu)成吸引并排出側(cè)處理區(qū)域35來(lái)的排出液(處理液)2用的處理液回收機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴1中，從處理液導(dǎo)入機(jī)構(gòu)經(jīng)由導(dǎo)入開(kāi)口部21b供應(yīng)給被處理基板W上的處理區(qū)域53的清洗液2，從排出開(kāi)口部22b通過(guò)排出通路22，從排出口22a經(jīng)過(guò)位于振動(dòng)部46的兩側(cè)的冷卻管50，50的內(nèi)部，利用減壓泵被排出。即，冷卻機(jī)構(gòu)使作為冷卻液的排出液(處理液)2在位于振動(dòng)部46的外側(cè)的冷卻管50內(nèi)流動(dòng)。
借此，在本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴1中，在可以獲得和上述實(shí)施形式相同的效果的同時(shí)，由于可以進(jìn)一步利用冷卻液2冷卻振動(dòng)部46，從而可以防止振動(dòng)部46的溫度上升，即使在處理區(qū)域35出現(xiàn)沒(méi)有處理液2的部分時(shí)，由于可以利用冷卻液2冷卻振動(dòng)部46，從而能夠可靠地防止振動(dòng)部46的溫度上升，防止超聲波振子48和振動(dòng)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(guò)將排出液2作為冷卻液，不必專門(mén)設(shè)置作為振動(dòng)部46的冷卻用的冷卻液供應(yīng)排出機(jī)構(gòu)，借助處理液的導(dǎo)入排出機(jī)構(gòu)供應(yīng)排出冷卻液使之在冷卻管50，50內(nèi)部流動(dòng)，就可以進(jìn)行振動(dòng)部的冷卻，所以可以降低濕式處理噴嘴1的制造成本和運(yùn)行成本。進(jìn)而，由于以排出液2作為冷卻液，所以可以與振動(dòng)部46的溫度狀態(tài)無(wú)關(guān)地供應(yīng)處理液并且可以進(jìn)行振動(dòng)部46的冷卻。
此外，在本實(shí)施形式中，冷卻體50連接振動(dòng)部46的側(cè)面大致為平面，但也可以如圖8所示，在振動(dòng)部46的側(cè)面上設(shè)置對(duì)應(yīng)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(dòng)的冷卻通路的截面積，在增加冷卻液的流量的同時(shí)，增大冷卻液2與振動(dòng)部46的接觸面積，可進(jìn)一步提高冷卻效率。
此外，在本實(shí)施形式中，對(duì)于冷卻管50，50的內(nèi)表面，振動(dòng)部46的側(cè)面，以及冷卻槽50A的內(nèi)表面等與作為冷卻液的處理液2的接觸部分，也可以進(jìn)行和圖6所示的第二種實(shí)施形式中的對(duì)向面被覆部49同樣的用相同材料的進(jìn)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(nèi)部作為冷卻管B設(shè)置與圖6所示的第二種實(shí)施形式中的被覆部49相同材料的冷卻內(nèi)管50B。在這種情況下，可進(jìn)一步降低因處理液引起的惡化，更進(jìn)一步地延長(zhǎng)振動(dòng)部46的壽命。
此外，也可以在除振動(dòng)部46側(cè)面之外的部分，例如在連接超聲波振子48的主面上設(shè)置冷卻管50，以及，不在振動(dòng)部46的表面上設(shè)置槽部，而是在振動(dòng)部46內(nèi)部設(shè)置冷卻液流動(dòng)的冷卻孔。在這種設(shè)置冷卻孔的情況下，冷卻液與振動(dòng)部46的接觸面積進(jìn)一步增大，可以進(jìn)一步獲得良好的冷卻效果。
下面基于
根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴的第四種實(shí)施形式。
圖10是表示根據(jù)本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴的剖面圖。
本實(shí)施形式與第一種實(shí)施形式到第三種實(shí)施形式的基本差異在于將振動(dòng)部46配置在超聲波振子48的與被處理基板W相反的一側(cè)上。在圖10中與圖1～圖9相同的結(jié)構(gòu)部件賦予相同的標(biāo)號(hào)省略其詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施形式中，在超聲波振子48位于被處理基板W的一側(cè)上設(shè)置被覆部49，該被覆部49構(gòu)成連接導(dǎo)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(shí)施形式中所說(shuō)明的那樣，根據(jù)處理液2的情況，采用惰性，耐熱性優(yōu)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’的關(guān)系由下述關(guān)系之一設(shè)定。
T’≤λ’/20T’＝(1±0.1) ·λ’/2下面用圖11說(shuō)明按上述方式設(shè)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(dòng)的透過(guò)率的關(guān)系的曲線。
在圖11中，實(shí)線是在不考慮由被覆部49吸收振動(dòng)時(shí)的理論值，在被覆部處超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ’的1/2，即，每個(gè)半波長(zhǎng)處，取極大值1.0(100％)。但是，在實(shí)際上，如×號(hào)的實(shí)驗(yàn)值所示，每個(gè)半波長(zhǎng)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(kāi)始增加，透過(guò)率減小，當(dāng)為波長(zhǎng)λ’的1/4時(shí)，透過(guò)率變?yōu)樽钚≈?。從而，作為被覆?9的厚度T’最優(yōu)選的值應(yīng)盡可能地接近于零，從實(shí)用的角度出發(fā)，只要在λ’/20以下即可。作為被覆部49的厚度T’的第二個(gè)優(yōu)選值，為成為第一個(gè)極大值的λ’/2，從實(shí)用的角度只要在(1±0.1)·λ’/2的范圍內(nèi)即可。
此外，超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ’基本上由超聲波振動(dòng)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(zhǎng)λ’，在標(biāo)準(zhǔn)的使用狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)的溫度條件進(jìn)行判斷。
在本實(shí)施形式中，超聲波振子48在被處理基板W的相反側(cè)設(shè)置振動(dòng)部46。該振動(dòng)部46的厚度T”為了將超聲波振子附近的熱量分散，應(yīng)足夠大。在這種情況下，由于振動(dòng)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(guò)率。從而，其厚度T”不必考慮在振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ，可以在連續(xù)的任意的范圍內(nèi)選擇。
此外，振動(dòng)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(dòng)部46不必考慮對(duì)處理液2為惰性的以及耐磨損性等，可以用廉價(jià)的材料形成。此外，振動(dòng)部46，優(yōu)選地，在熱容量大的同時(shí)，其熱傳導(dǎo)性能好，易于向外部散熱。
在本實(shí)施形式中，也可以在該振動(dòng)部46設(shè)置冷卻機(jī)構(gòu)。其具體結(jié)構(gòu)與圖9所示的第三種實(shí)施形式相同，從而省略其說(shuō)明。
根據(jù)本實(shí)施形式，由于將振動(dòng)部49設(shè)置在超聲波振子48位于被處理基板W側(cè)的相反側(cè)，所以不必考慮傳遞到處理液2上的超聲波振動(dòng)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(shè)在振動(dòng)部40上的冷卻機(jī)構(gòu)相結(jié)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(jìn)而，由于在超聲波振子48在被處理基板W側(cè)配置被覆部49，超聲波振子48不會(huì)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(guī)定的值，可以防止因被覆部49造成的超聲波振動(dòng)的衰減以及透過(guò)率的下降。從而，不會(huì)損害超聲波振子48可高效率地進(jìn)行濕式處理。
下面根據(jù)
根據(jù)本發(fā)明的濕式處理裝置的第五種實(shí)施形式。
本實(shí)施形式是具有上述任何一種實(shí)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(gè)例子。
圖12是表示根據(jù)本實(shí)施形式的濕式處理裝置51的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)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(jiǎn)單地稱之為基板)單張清洗用裝置。圖中的標(biāo)號(hào)52為清洗部，53為工作臺(tái)(基板波長(zhǎng)機(jī)構(gòu))，54，55，56，89為清洗用噴嘴，57為基板搬運(yùn)機(jī)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(gòu)成清洗部52，設(shè)置保持基板W的工作臺(tái)53。側(cè)工作臺(tái)53上設(shè)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(cè)基板W的表面與工作臺(tái)53的表面齊平的狀態(tài)下，將基板W波長(zhǎng)側(cè)工作臺(tái)53上。此外，在階梯部的下方形成空間部，在該空間部?jī)?nèi)突出地設(shè)置從工作臺(tái)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(shè)置氣缸等軸的驅(qū)動(dòng)源(圖中省略)，在利用基板搬運(yùn)用機(jī)器人57交接基板W時(shí)，借助氣缸的作用使上述升降基板用的軸上下運(yùn)動(dòng)，隨著軸的上下運(yùn)動(dòng)，基板W上升或下降。
在夾持工作臺(tái)53的對(duì)向位置上設(shè)置一對(duì)滑架62，在這些滑架62之間架設(shè)清洗用噴嘴54，55，56，89。清洗用噴嘴由并列配置的四個(gè)噴構(gòu)成，各清洗用噴嘴54，55，56，89用不同的清洗方法進(jìn)行清洗。在本實(shí)施形式的情況下，這四個(gè)噴嘴分別為通過(guò)向基板供應(yīng)臭氧水的同時(shí)從紫外線燈63照射紫外線，主要用于除去有機(jī)物的紫外線噴嘴54，一面供應(yīng)臭氧水一面用超聲波振子主體48賦予超聲波振動(dòng)進(jìn)行清洗的臭氧水超聲波清洗用噴嘴55，一面供應(yīng)氫水一面利用超聲波振子主體48賦予超聲波振動(dòng)進(jìn)行清洗的氫水超聲波清洗用噴嘴56，供應(yīng)純水進(jìn)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(gè)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(shuō)明的任何一種實(shí)施形式的清洗用噴嘴具有相同的結(jié)構(gòu)，或者每一個(gè)清洗用噴嘴設(shè)置多個(gè)圖1～圖9中所描述的任何一種實(shí)施形式的清洗用噴嘴(在圖12中，對(duì)于一個(gè)清洗用噴嘴，分別設(shè)置三組導(dǎo)入通路21和排出通路22和連接部23以及設(shè)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(kāi)口部21b，22b，將三組第一和第二開(kāi)口部21b，22b組合起來(lái)，延伸超過(guò)基板W的寬度)。但為了方便起見(jiàn)，組圖中僅表示出了超聲波振子48，省略了區(qū)別清洗液導(dǎo)入部、清洗液排出部的圖示。此外，清洗用噴嘴54，除設(shè)置紫外線燈63代替超聲波振子主體48之外，和上述實(shí)施形式的清洗用噴嘴的結(jié)構(gòu)大致相同。但為了方便起見(jiàn)，組圖中沒(méi)有區(qū)別地表示出清洗用導(dǎo)入部、清洗用排出部等。
在該清洗裝置51中，上述四個(gè)清洗噴嘴通過(guò)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(dòng)，利用四種清洗方法清洗基板W的被清洗面的整個(gè)區(qū)域(被處理面的整個(gè)區(qū)域)。
作為各清洗用噴嘴的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(噴嘴、被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu))，分別設(shè)置可沿各滑架62上的線性導(dǎo)向件水平移動(dòng)的滑子，在各滑子的上表面上分別豎立地設(shè)置支柱，將各個(gè)清洗用噴嘴54，55，56，89的兩個(gè)端部固定在這些支柱上。在各滑子上設(shè)置馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)源，構(gòu)成各滑子在滑架62上自己行進(jìn)的結(jié)構(gòu)。并且，利用從裝置的控制部(圖中省略)提供的控制信號(hào)分別使滑子上的馬達(dá)動(dòng)作，各個(gè)清洗用噴嘴54，55，56，89單獨(dú)地水平移動(dòng)。此外，在上述支柱上設(shè)置氣缸等(圖中省略)等驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)使支柱上下運(yùn)動(dòng)，可以分別調(diào)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(cè)部設(shè)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(guò)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(yīng)配管66的半路上的送液泵67供應(yīng)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(shè)置在臭氧水供應(yīng)配管68中途的送液泵69供應(yīng)給臭氧水超聲波清洗用噴嘴55。此外，從制造生產(chǎn)線內(nèi)的純水供應(yīng)用配管(圖中省略)將純水供應(yīng)給純水漂洗用噴嘴89。
同時(shí)，通過(guò)氫水用過(guò)濾器70后的氫水，利用設(shè)置在再生氫水供應(yīng)配管76的中途的送液泵77供應(yīng)給氫水超聲波清洗用噴嘴56。同樣，通過(guò)臭氧水過(guò)濾器71之后的臭氧水利用設(shè)置在再生臭氧水供應(yīng)配管78的中途的送液泵79供應(yīng)給臭氧水超聲波清洗用噴嘴55。此外，氫水供應(yīng)配管66和再生氫水供應(yīng)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(jìn)行切換，或者將新鮮的氫水導(dǎo)入到氫水超聲波清洗用噴嘴56內(nèi)，或者把再生氫水導(dǎo)入到該噴嘴中。同樣臭氧水供應(yīng)配管68和再生臭氧水供應(yīng)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(jìn)行切換，或者將新鮮的臭氧水導(dǎo)入到臭氧水超聲波清洗用噴嘴55內(nèi)或者將再生的臭氧水導(dǎo)入該噴嘴55內(nèi)。此外，通過(guò)各過(guò)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(jīng)過(guò)配管再次返回到氫水制造裝置和臭氧水制造裝置，補(bǔ)充氫水和臭氧。
在清洗部52的側(cè)部，可拆裝地設(shè)置裝料盒58，卸料盒59。這兩個(gè)盒58，59形狀相同，可容納多個(gè)基板W，在裝料盒5 8內(nèi)容納清洗前(濕式處理前)的基板W，在卸料盒59內(nèi)容納清洗完畢(濕式處理后)的基板W。同時(shí)，在清洗部52與裝料盒58、卸料盒59中間的位置處設(shè)置基板搬運(yùn)機(jī)器人57。基板搬運(yùn)機(jī)器人57具有其上部有可自由伸縮的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的臂82，臂82可以旋轉(zhuǎn)且可以升降，在臂82的前端部支撐并搬運(yùn)基板W。
上述結(jié)構(gòu)的清洗裝置51，例如除由操作者設(shè)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(dòng)速度，清洗液的流量等各種清洗條件之外，通過(guò)利用控制部控制各部地動(dòng)作，自動(dòng)的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。從而，在使用該清洗裝置51時(shí)，如果將清洗前的基板W安裝到旋轉(zhuǎn)切割機(jī)58上，由操作者存在起始開(kāi)關(guān)的話，利用基板搬運(yùn)機(jī)器人57將基板W從旋轉(zhuǎn)切割機(jī)58上搬運(yùn)到工作臺(tái)53上，在工作臺(tái)53上利用各清洗噴嘴54，55，56，89依次自動(dòng)地進(jìn)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(yùn)機(jī)器人57收存到卸料盒59中。
在本實(shí)施形式的清洗裝置51中，通過(guò)配備有本發(fā)明的實(shí)施形式的清洗用噴嘴55，56，以及上述噴嘴、被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以保持上述本實(shí)施形式的濕式處理用噴嘴(清洗用噴嘴)的優(yōu)點(diǎn)，濕式處理(清洗)基板W的全部被處理面。
此外，由于本實(shí)施形式的清洗裝置51，其四個(gè)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(jìn)行清洗處理的結(jié)構(gòu)，所以可以用一臺(tái)這種裝置就可以實(shí)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(xì)的粒徑的顆粒，進(jìn)而，利用漂洗一面將附著在基板表面上的清洗液洗掉進(jìn)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(shí)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(huì)滯留液體，所以可以實(shí)施高效率高清潔度的基板清洗。從而，可以實(shí)現(xiàn)適合于以半導(dǎo)體裝置及液晶顯示屏等為主的各種電子設(shè)備的制造生產(chǎn)線的清洗裝置。
此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施形式，在不超出本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更。例如，清洗用噴嘴的形狀及尺寸等可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)等適當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)O(shè)計(jì)。進(jìn)而，在上述實(shí)施形式中，說(shuō)明了將本發(fā)明的噴嘴用作清洗用噴嘴的例子，但也可以把本發(fā)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(fā)明的第六種實(shí)施形式。
圖13是示意地表示作為本發(fā)明的實(shí)施形式的清洗裝置(濕式處理裝置)的總體透視結(jié)構(gòu)圖，圖14是表示沿圖13所示地B-B’的剖面結(jié)構(gòu)的圖示。此外，圖15是從基板W側(cè)觀察圖13，14所示等清洗用噴嘴111，111時(shí)所看到的俯視圖。如圖13及圖14所示，本實(shí)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(duì)于清洗用噴嘴111，111沿移動(dòng)方向A移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)構(gòu)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(gòu)件121，配置在間隔壁構(gòu)件121上的支持板117以及設(shè)置在基板112位于被處理基板W的相反側(cè)的面上的引起振動(dòng)的機(jī)構(gòu)123構(gòu)成。
基板112根據(jù)對(duì)被處理基板W所要進(jìn)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(gòu)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(duì)向與處理液接觸的面的構(gòu)件，沿著其兩側(cè)的長(zhǎng)邊端，形成多個(gè)處理液導(dǎo)入口126及處理液回收口127。更詳細(xì)地說(shuō)，在基板112位于被處理基板W的相反側(cè)上的面上，沿其兩側(cè)的長(zhǎng)邊端刻出在平面視圖中為長(zhǎng)方形的槽部112A及112B，從該槽部112A的底面向被處理基板W側(cè)貫穿地形成多個(gè)處理液導(dǎo)入口126，從槽部112B的底面向被處理基板W側(cè)貫穿地形成多個(gè)處理液回收口127。在本實(shí)施形式的清洗用噴嘴111中，通過(guò)處理液導(dǎo)入口126向被處理基板W供應(yīng)處理液(清洗用處理液)120，經(jīng)過(guò)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(dǎo)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(qū)域，構(gòu)成本實(shí)施形式的清洗裝置的處理區(qū)域115，鄰接該處理區(qū)域115的被處理基板W的表面被用來(lái)進(jìn)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(nèi)，并且各個(gè)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(dǎo)入口126及處理液回收口127分別具有規(guī)定的間隔和孔徑，在被處理基板W的寬度方向(基板112的長(zhǎng)度方向)上均勻地供應(yīng)清洗液120，并可以進(jìn)行回收。在圖15中，作為一個(gè)例子，表示出將同一孔徑的15個(gè)處理液導(dǎo)入口126(處理液回收口127)沿槽部112A(槽部112B)的長(zhǎng)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(dǎo)入口126、處理液回收口127的排列方向(基板112的長(zhǎng)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(cè)的面優(yōu)選地是親水性的，貫穿基板112形成的處理液導(dǎo)入口126及處理液回收口127的內(nèi)側(cè)面也優(yōu)選的是親水性的。通過(guò)使構(gòu)成處理區(qū)域115的基板112的表面是親水性的，使處理區(qū)域115內(nèi)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(guò)使處理液導(dǎo)入口126及處理液回收口127的內(nèi)表面?zhèn)仁怯H水性的，可以使處理液120的導(dǎo)入與回收是順滑的，可以使處理液120的液流更加穩(wěn)定。
設(shè)于基板112上的間隔壁構(gòu)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(cè)，同時(shí)其周緣部位于被處理基板W側(cè)的面與基板112位于被處理基板W側(cè)的面位于同一平面上。
即，換句話說(shuō)，基板112配合到沿著間隔壁構(gòu)件121的處于被處理基板W側(cè)的內(nèi)周面上形成的階梯差部上。側(cè)間隔壁構(gòu)件121上，沿其兩個(gè)長(zhǎng)邊、貫穿間隔構(gòu)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(duì)應(yīng)于形成在基板112上的在平面視圖中為長(zhǎng)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(shí)，以包含中空部121A及處理液導(dǎo)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(nèi)，在處理液導(dǎo)入部113處可以更均勻地向處理液導(dǎo)入口126供應(yīng)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(yōu)選地用氟化乙烯等疏水性材料構(gòu)成。由于通過(guò)利用疏水性材料構(gòu)成間隔壁構(gòu)件121，容易將處理液120封閉在包圍基板112的外周側(cè)、與被處理基板W對(duì)向的間隔壁構(gòu)件121內(nèi)側(cè)的區(qū)域(處理區(qū)域115)內(nèi)，所以可提高處理區(qū)域115內(nèi)的處理液120的液流的控制性能，使處理液120更加穩(wěn)定地流動(dòng)。此外，由于可以抑制向處理區(qū)域115的外側(cè)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(nèi)的顆粒的再附著。
在間隔壁構(gòu)件121的位于圖14的上側(cè)上，設(shè)置支持板117，在該支持板117的長(zhǎng)度方向的中央部上，沿與間隔壁構(gòu)件121側(cè)相反的方向上(圖中的上方)延伸設(shè)置處理液導(dǎo)入管117A及處理液回收管117B，這些處理液導(dǎo)入管117A的內(nèi)部及處理液回收管117B的內(nèi)部貫穿支持板117與支持板117的相反側(cè)連通。同時(shí)，處理液導(dǎo)入管117A的位于支持板117的一側(cè)，配置在中空部121A的上方，處理液導(dǎo)入管117A的內(nèi)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(cè)配置在中空部121B的上側(cè)，處理液回收管117B的內(nèi)部與中空部121B連通。
這樣，在本實(shí)施形式的清洗用噴嘴111中，處理液120通過(guò)從處理液導(dǎo)入管117A經(jīng)由中空部121A及槽部112A到處理液導(dǎo)入口126的路徑被導(dǎo)向被處理基板W，處理液120通過(guò)從處理液回收口127、經(jīng)由槽部112B及中空部121B到達(dá)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(nèi)流動(dòng)的處理液120的泄漏，圖14所示的間隔部構(gòu)件121與基板112，以及間隔壁構(gòu)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(jīng)過(guò)接合面向外部泄漏，對(duì)其材料和結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限制，例如，可以在這些接合面上設(shè)置O環(huán)，也可以在接合面上涂布粘接劑等進(jìn)行密封。
在本實(shí)施形式的清洗用噴嘴111，111中，在由各個(gè)基板112，支持板117，間隔壁構(gòu)件121圍成的空間S內(nèi)容納將振動(dòng)施加在處理液120上用的振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)123，它的一個(gè)面接合到基板112的內(nèi)表面上。此外，驅(qū)動(dòng)、控制振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)123用的電纜128連接到振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)123上，該電纜128在支持板117的端部側(cè)貫穿支持板117、被導(dǎo)出到清洗用噴嘴111的外側(cè)，連接到圖中未示出的驅(qū)動(dòng)控制部上。作為該振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)123，可以采用產(chǎn)生振動(dòng)頻率0.2～1.5MHz左右的超聲波的超聲波振子以及產(chǎn)生振動(dòng)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(jù)被清洗基板W的種類及清洗的目的選擇最佳頻率。
在本實(shí)施形式中，借助各個(gè)振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)123賦予清洗用噴嘴111，111的振動(dòng)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(gè)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(duì)被處理基板W賦予對(duì)稱的振動(dòng)。
具體地說(shuō)，將同一規(guī)格的振子連接到相同的振蕩器上，通過(guò)對(duì)向振蕩使之對(duì)稱。
此外，在本實(shí)施形式的清洗用噴嘴111，111中，在各個(gè)支持板117的處理液回收管117B上設(shè)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(dǎo)入口116供應(yīng)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(dǎo)入口126側(cè)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(shuō)，該壓力控制部可由連接到處理液回收管117B上的減壓泵構(gòu)成，通過(guò)利用該減壓泵控制吸引處理液回收管117B內(nèi)的處理液120的吸引力達(dá)到上述與大氣壓的平衡。這樣，被導(dǎo)入到處理區(qū)域115內(nèi)的處理液120不會(huì)漏到處理液115的外側(cè)，被回收到處理液回收口127內(nèi)。即，被導(dǎo)入到被處理基板W的處理液120不接觸處理區(qū)域115內(nèi)的被處理基板W表面以外的區(qū)域，被回收到處理液回收部114內(nèi)。
在以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)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(duì)向的面上配置基板112，貫穿該基板112形成處理液導(dǎo)入口126及處理液回收口127，從而與從處理液導(dǎo)入口126到處理液回收口127的處理區(qū)域115接觸的面與基板112在同一平面內(nèi)。即，處理液導(dǎo)入口126在被處理基板W側(cè)的端部，基板112在被處理基板W側(cè)的面與處理液回收口127的被處理基板W側(cè)的端部形成側(cè)同一個(gè)平面內(nèi)。通過(guò)制成這種結(jié)構(gòu)，氣泡與處理液120一起混入處理區(qū)域115內(nèi)時(shí)，沒(méi)有這種氣泡滯留的位置，不會(huì)因氣泡的滯留引起處理液120的液流中斷。從而，采用本實(shí)施形式的清洗用噴嘴111及清洗裝置，可以穩(wěn)定地保持處理區(qū)域115內(nèi)的處理液120的液流，可以穩(wěn)定而均勻地清洗被處理基板W。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的清洗用噴嘴111中，由于在將處理液120供應(yīng)到處理區(qū)域120中的狀態(tài)下由振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)給于振動(dòng)，所以，可以使處理液120與該振動(dòng)一起作用對(duì)被處理基板W進(jìn)行清洗，更進(jìn)一步提高清洗效率。
同時(shí)，由于以在被處理物的兩面上對(duì)稱的方式使之振動(dòng)，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(jìn)行濕式處理。此外，在搬運(yùn)時(shí)，可以避免兩個(gè)噴嘴及被處理基板W的2接觸。
此外，通過(guò)把清洗用噴嘴111配置到被處理基板W的兩側(cè)，可以同時(shí)進(jìn)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?zhèn)鹊那逑从脟娮?11的間隔壁構(gòu)件121可以側(cè)基板112位于被處理基板物側(cè)的表面向被處理基板W側(cè)稍稍突出地形成。采用這種結(jié)構(gòu)，與配置側(cè)被處理基板W的上側(cè)的清洗用噴嘴相比，即使是在把處理液120向處理區(qū)域115內(nèi)保持比較困難的下側(cè)清洗用噴嘴中，也可以很容易地把處理液120封閉到處理區(qū)域115內(nèi)，可進(jìn)一步提高處理液120的液流的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的濕式處理用噴嘴及濕式處理裝置，把振動(dòng)部的厚度設(shè)定得較大，散發(fā)由超聲波振動(dòng)產(chǎn)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(méi)有處理液得區(qū)域時(shí)，也可以防止超聲波振子過(guò)熱所造成的破損。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)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(dòng)部及/或被覆部的厚度制成特定的值，不會(huì)白白減少超聲波振動(dòng)的透過(guò)率。從而，制成減少損傷超聲波振子的危險(xiǎn)，且可高效率地進(jìn)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(fā)明中，在省液型的濕式處理裝置中，適當(dāng)?shù)剡x擇從被處理基板的兩面賦予振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)條件。從而，采用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)被處理物的兩個(gè)面的處理效果好且效率高的濕式處理。
權(quán)利要求
1.一種濕式處理用噴嘴，具有將對(duì)被處理物進(jìn)行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部，其特征為，所述噴嘴配備有將超聲波振動(dòng)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(dòng)部，前述振動(dòng)部至少設(shè)置在前述超聲波振子的前述被處理物側(cè)，該被處理物側(cè)的前述振動(dòng)部的厚度尺寸T與該振動(dòng)部處的前述超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中，n為2以上的整數(shù))
2.如權(quán)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(cè)的前述振動(dòng)部的厚度尺寸T與該振動(dòng)部處的前述超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中，n為3以上7以下的整數(shù))
3.如權(quán)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(cè)的前述振動(dòng)部的厚度尺寸T與該振動(dòng)部處的前述超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(5±0.1)·λ/2
4.如權(quán)利要求1所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，鄰接前述振動(dòng)部的前述被處理物側(cè)，設(shè)置被覆部。
5.如權(quán)利要求4所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，構(gòu)成前述被覆部，使前述被處理物側(cè)的表面具有對(duì)前述處理液的耐反應(yīng)性和/或耐熱性。
6.如權(quán)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’的關(guān)系設(shè)定為下述中的任意一個(gè)T’≤λ’/20T’＝(1±0.1)·λ’/2
7.如權(quán)利要求1所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，前述振動(dòng)部設(shè)置在前述超聲波振子的前述被處理物側(cè)及其相反側(cè)兩側(cè)上。
8.一種濕式處理用噴嘴，具有將對(duì)被處理物進(jìn)行濕式處理用的處理液向前述被處理物的被處理面供應(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(kāi)口部，其特征為，所述噴嘴配備有將超聲波振動(dòng)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(shè)于前述被處理物側(cè)的被覆部，以及與前述超聲波振子連接并設(shè)在與前述被覆部相反側(cè)的振動(dòng)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(dòng)的波長(zhǎng)λ’的關(guān)系設(shè)定為下述中的任意一個(gè)。T’≤λ’/20T’＝(1±0.1)·λ’/2
9.如權(quán)利要求8所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，構(gòu)成前述被覆部，使前述被處理物側(cè)的表面具有相對(duì)于前述處理液的耐反應(yīng)性和/或耐熱性。
10.如權(quán)利要求1所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，在前述振動(dòng)部上設(shè)置冷卻該振動(dòng)部的冷卻機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，前述冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為使冷卻液在位于前述振動(dòng)部的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)的冷卻管內(nèi)流動(dòng)。
12.如權(quán)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(gòu)成。
13.如權(quán)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(gòu)成。
14.一種濕式處理裝置，其特征為，具有權(quán)利要求1所述的濕式處理用噴嘴，將處理液導(dǎo)入到前述導(dǎo)入開(kāi)口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，從前述排出開(kāi)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(jī)構(gòu)，通過(guò)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(duì)移動(dòng)，從而處理前述被處理物的被處理面整個(gè)區(qū)域用的噴嘴、被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求8所述的濕式處理用噴嘴，其特征為，在前述振動(dòng)部上設(shè)置冷卻該振動(dòng)部的冷卻機(jī)構(gòu)。
16.一種濕式處理裝置，其特征為，具有權(quán)利要求8所述的濕式處理用噴嘴，將處理液導(dǎo)入到前述導(dǎo)入開(kāi)口部與前述被處理物的被處理面之間用的處理液導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，從前述排出開(kāi)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(jī)構(gòu)，通過(guò)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(duì)移動(dòng)，從而處理前述被處理物的被處理面的整個(gè)區(qū)域用的噴嘴、被處理物相對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
17.一種濕式處理裝置，將處理液保持在對(duì)向的一對(duì)噴嘴間的空隙部?jī)?nèi)，在前述空隙部?jī)?nèi)處理被處理物，其特征為，前述一對(duì)噴嘴分別具有將振動(dòng)賦予前述處理液的振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)，從前述各噴嘴的前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)以對(duì)稱的關(guān)系賦予給前述被處理物的兩面。
18.如權(quán)利要求17所述的濕式處理裝置，其特征為，前述一對(duì)噴嘴分別具有設(shè)置在與前述被處理物對(duì)向的面上的液體接觸板、將處理液導(dǎo)入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導(dǎo)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(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)經(jīng)由前述液體接觸板賦予給前述處理液。
19.如權(quán)利要求18所述的濕式處理裝置，其特征為，由前述各個(gè)噴嘴的前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)賦予前述處理液的振動(dòng)的大小、頻率及相位以及前述各個(gè)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(quán)利要求18所述的濕式處理裝置，其特征為，前述各個(gè)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(quán)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(duì)移動(dòng)的噴嘴或被處理物的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
22.一種濕式處理方法，把處理液保持在對(duì)向的一對(duì)噴嘴之間的空隙部?jī)?nèi)，一面在前述空隙部?jī)?nèi)對(duì)前述處理液賦予振動(dòng)，一面處理被處理物，其特征為，以對(duì)稱的關(guān)系將振動(dòng)賦予前述被處理物的兩面。
23.如權(quán)利要求22所述的濕式處理方法，其特征為，前述一對(duì)噴嘴具有分別設(shè)置在前述被處理物的對(duì)向面上的液體接觸板，將處理液導(dǎo)入到前述被處理物與前述液體接觸板之間的處理液導(dǎo)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(dòng)賦予機(jī)構(gòu)，經(jīng)由前述液體接觸板從前述振動(dòng)賦予機(jī)構(gòu)將振動(dòng)賦予前述處理液。
24.如權(quán)利要求23所述的濕式處理方法，其特征為，使前述各個(gè)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(jīng)過(guò)前述各個(gè)液體接觸板賦予前述處理液振動(dòng)大小、頻率及相位相互間基本相同的振動(dòng)。
25.如權(quán)利要求23所述的濕式處理方法，其特征為，前述各個(gè)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(quán)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(gè)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(duì)移動(dòng)。
全文摘要
在濕式處理過(guò)程中，即使在處理區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生不存在處理液的區(qū)域的情況下，也可以防止超聲波振子的破損。在具有將對(duì)被處理物W進(jìn)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(yīng)的導(dǎo)入開(kāi)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(dòng)用的超聲波振子48，連接該超聲波振子48的振動(dòng)部46，振動(dòng)部46設(shè)置在超聲波振子48的至少被處理物W側(cè)上，被處理物W側(cè)的振動(dòng)部46的厚度尺寸T與在振動(dòng)部46處的超聲波振動(dòng)的波長(zhǎng)λ的關(guān)系被設(shè)定為T(mén)＝(n±0.1)·λ/2(其中n為2以上的整數(shù))。
文檔編號(hào)B05B1/00GK1404107SQ0214188
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日
發(fā)明者三森健一, 芳賀宣明, 小野昭一 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社