KR100210965B1 - 기판처리용 유체공급방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

기판표면을 처리하는 처리액을 저류하는 액류용기에 캐리어가스의 도입관을 접속한다.

기판에 처리유체를 공급하는 정류판과 액류용기를 이송관을 통하여 접속하고 캐리어 가스에 처리액을 기화혼합한 처리유체를 기판에 공급한다. 액류용기내에 열교환 코일을 설치하고 그 열교환코일에 클린룸내의 온도보다 낮은 소정온도의 향온수를 흐리게 한다. 이것에 의해 이송관내를 유동처리유체의 온도가 액류용기측보다 높아지도록 조절하여 기화한 처리액의 결로(結露)를 방지한다.

Description

기판처리용 유체공급방법 및 장치

제 1 도는 본 발명에 관계되는 제1실시예의 기판처리용 유체공급장치를 이용한 기판표면처리장치를 나타내는 개략 종단면도,

제 2 도 는 본 발명에 관계되는 제2실시예의 기판처리용 유체공급장치를 이용한 기판세정장치를 나타내는 개략 종단면도,

제 3 도는 제2도의 주요부 평면도,

제 4 도는 본 발명에 관계되는 제3실시예의 기판 처리용 유체공급 장치를 이용한 기판세정장치를 나타내는 개략 종단면도,

제 5 도는 제4실시예의 개략종단면도,

제 6 도는 기판세정장치를 나타내는 개략종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

7 : 세정액공급부로서의 노즐 12 : 용해장치

20 : 고농도화 수단으로서의 냉각장치 W : 기판

본 발명은 반도체 웨이퍼, 포토마스크용의 유리기판, 액정표시장치용의 유리기판, 광디스크용의 기판등의 기판에, 캐리어(carrier) 가스에 처리액을 기화 혼합한 처리유체를 공급한다든가 혹은 세정액에 탄산가스를 용해한 처리유체를 공급하는 기판처리용 유체 공급방법 및 장치에 관한 것이다.

종래예로서는, 예를들면, 포토레지스트 기판의 밀착성을 향상하기 위하여 유기클로실란(chlorosilane) 혹은 헥사메를 디실라잔(hexamethyl disilazane)(이하HMDS라고 한다) 등의 처리액을 캐리어 가스에 기화 혼합시키고, 이 처리유체를 처리실내에 장진되어 있는 기판의 표면에 공급하는 것이 있었다.

또한, 다른 종래예로서 세정액의 비저항을 낮추어 기판표면에서의 정전기 발생을 방지하여 세정성(洗淨性)을 향상하기 위해 순수(純水)등의 세정액에 탄산가스를 용해하고, 그 세정액을 처리실내에 장진되어 있는 기판의 표면에 공급하는 것이 있었다.

그러나, 종래예의 경우, 각각 이하와 같은 문제가 있다.

전자(前者)의 경우, 처리 유체의 온도가 이송중에 내려가면, 기화한 처리액이 결로(結露)하여 변화하고, 처리유체가 기판의 일부장소에 집중하여 공급되어 처리불균일을 일으키는 등 기판표면전체에 균일하게 공급되지 않는 결점이 있었다.

후자의 경우 처리유체의 온도가 이송중에 올라가면 용해되어 있던 탄산가스가 세정액중에서 기포화하여, 세정액의 비저항치가 소망의 값으로 변하거나 유로중의 필터내 등에 있어서 탄산가스의 기포가 세정액 압송을 위한 압력을 흡수하여 세정액을 공급하기 어렵게 하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은, 기판에 대해 기액 분리를 방지하는 상태에서 처리유체를 공급하는데 있다. 다른 목적은 처리유체의 이송중에 있어서 기화한 처리액이 결로에 의해 변화하는 것을 방지하는 것 또는 그들의 구성을 간단히 하는데 있다. 또 다른 목적은 탄산 가스가 기포화하는 것을 방지하는 것 또는 그들의 구성을 간단히 하는데 있다. 또한 다른목적은 정전기를 제거한 세정과 기포의 파괴시의 힘을 이용하여 세정을 단시간에 행하는데 있다. 또 다른 목적은 후술하는 실시예에서 명확해질 것이다.

본 발명은, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 처리액에 가스를 혼입하고, 그 처리유체를 이송관을 통하여 기판에 공급하는 기판처리용 유체공급방법에 있어서, 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도와 가스혼입시의 처리유체의 온도에 기액분리를 방지하는 온도차를 부여하는 것을 특징으로 한다.

처리유체가 처리액을 저류(貯留)하는 액류용기에 캐리어 가스를 도입하여 처리액을 캐리어 가스에 기화 혼합하는 것이라면, 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도가 액류용기측보다 높아지도록 조절한다.

본 발명에 의하면, 캐리어 가스에 처리액을 기화 혼합한 처리유체를 액류용기측 보다 온도가 높은 상태에서 이송관을 거쳐 유체 공급부에 공급할 수 있다. 그 때문에 기화하여 캐리어가스와 혼합된 처리유체가 이송관내에서 포화상태가 되는 일이 없다.

따라서, 캐리어 가스에 처리액을 기화혼합한 처리유체의 온도를 이송관을 거쳐 유체 공급부에 공급할때까지 액류용기측보다 높게하므로서 캐리어 가스에 처리액을 기화혼합한 후에 포화상태를 넘는 것을 회피할 수 있다. 이때문에 처리유체의 이송중에 있어서, 기화한 처리액이 결로에 의해 액화하는 것을 방지할 수 있어 처리불균일을 일으키지 않고 처리유체를 기판표면전체에 균일하게 공급할 수 있다.

온도조절수단을 액류용기에 설치하고, 이송관에서의 이송도중에 있어서, 액류용기측보다 온도가 낮아지지 않도록 하면, 이송관 전체에 온도조절수단을 설치하는 경우에 비해 구성을 간단히 할 수 있어 경제적이다.

또한, 처리유체가 용해수단에 의해 세정액에 탄산가스를 용해하는 것이라면, 이송관내를 유동하는 세정액의 온도가 용해수단측보다 낮아지도록 조절된다.

본 발명에 의하면, 세정액에 탄산가스를 용해한 처리유체를 용해수단측 보다 온도가 낮은 상태에서 이송관을 거쳐 기판표면에 공급할 수 있다. 그때문에 처리유체에 용해된 탄산가스가 이송관내에서 포화상태가 되는 일은 없다.

따라서 세정액에 탄산가스를 용해한 처리유체의 온도를 이송관을 거쳐 기판표면에 공급할 때까지 용해 수단측보다 낮게하므로 처리유체의 이송중에 있어서 탄산가스의 용해농도가 포화점을 넘는 것을 회피할 수 있다. 이때문에 탄산가스의 이송도중에서의 기포화(氣泡化)를 방지할 수 있어, 세정액의 압송불량을 초래하지 않으며, 세정액의 비저항을 낮추어 정전기 제거작용을 양호하게 발휘시킬 수 있다.

용해수단에 온도조절 수단을 설치하고, 이송관에서의 이송도중에 있어서 용해수단측 보다 온도가 높아지지 않도록 하면, 이송관 전체에 온도수단을 설치하는 경우에 비해 구성을 간단히 할 수 있어 경제적이다.

또한, 세정액에 용해된 탄산가스를 기포화하여 기판에 공급하도록 하면 기판이 표면에서 기포가 파괴됨에 따라 그 파괴시의 힘을 이용하여 기판에 부착한 미세한 먼지등을 제지할 수 있다.

따라서, 세정액에 탄산가스를 용해하여 비저항을 낮추게 하므로서 세정능력의 향상과, 용해한 탄산가스의 기포의 파괴에 의한 세정능력의 향상을 한공정에서 일거에 도모할 수 있으므로, 세정성능을 향상시킬 수 있음과 동시에, 그 세정처리 효율도 향상시킬 수 있다.

또한, 탄산가스의 농도를 높게하면, 비저항을 충분히 낮출 수 있음과 동시에 기포파괴시의 힘을 크게할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에 나타내는 바와같이 기판표면 처리장치가 기판처리실(1)과, 기판(W)의 표면처리용인 HMDS 증기를 공급하는 기판처리용 유체공급장치(2)로 구성되어 있다.

기판처리실(1)에는 상면에 기판(W)을 올려 놓고 흡인구멍(3a)에서의 진공흡인에 의해 진공 흡착 유지함과 동시에, 그 유지한 기판(W)을 소정의 온도로 가열하는 열처리용의 기판재치(載置) 플레이트(3)가 설치되어 있다.

기판처리실(1)의 횡측방으로 기판재치플레이트(3)상에 기판(W)을 반입.반출하기 위한 반송장치(4)가 설치되어 있다. 한편 기판재치플레이트(3)를 관통하여 승강가능하게 기판주고받음장치(5)가 설치되어 있다. 이들 구성에 의해 반송장치(4)에 의해 반입한 기판(W)을 기판주고받음장치(5)가 받아 기판(W)을 기판재치플레이트(3)상에 하강 재치한다.

기판처리실(1)의 상측은, 단열재로 형성된 상부 하우징(housing)으로 구성되어 있다. 상부 하우징(6)에 승강가능하게 통산(筒狀)의 지지부재(7)가 설치되고, 지지부재(7)의 하단에 덮개(8)가 연접되어 있다. 덮개(8)는, 그 외주면과의 사이에 틈을 형성하는 상태에서 오버플로우용(overflow)의 통체(9)가 일체적으로 설치되어 있다. 또한 덮개(8)에는 그 내부공간을 상하로 구분짓듯이 수평자세로 다수의 미세구멍을 가지는 유체공급부인 정류판(10)이 설치 되어 있다. 기판재치 플레이트(3)의 주위에는 배기관(11)이 부설되어 있다.

기판처리용 유체공급장치(2)는 표면처리용의 처리액(HMDS 용액)을 저류하는 스텐레스제의 액류용기(12)와, 그 액류용기(12)에 접속된 캐리어가스(N2 가스)의 도입관(13)과, 상기 통상의 지지부재(7)와, 액류용기(12)와 지지부재(7)를 접속하는 이송관(14)으로 구성되어 있다. 상기 액류용기(12)와 도입관(13)에 의해 가스혼입부가 구성된다.

도입관(13)에는 일정 압력으로 캐리어 가스를 공급하는 레귤레이터(13a)가 부설되어 있다. 또한 이송관(14)에는 처리유체의 공급량을 제어하는 유량제어 밸브(15)가 부설되어 있다.

액류용기(12)에, 처리액을 공급하는 처리액 공급관(16)이 접속되어, 처리액 공급관(16)에 개폐밸브(17)가 설치되어 있다. 액류용기(12)의 바닥측과 상방측에 걸쳐 연통관(18)이 접속되어 있다. 이 연통관(18)의 상방과 하방 각각에 한쌍씩의 액면계(19a, 19a, 19b, 19b)가 설치되어 있다. 액면계(19a, 19a, 19b, 19b)가 컨트롤러(20)에 접속됨과 동시에 컨트롤러(20)와 개폐밸브(17)가 접속되어 있다. 이들의 구성에 의해 액류용기(12)내의 처리액량이 상방의 액면계(19a, 19a)간에 유지되도록 개폐밸브(17)를 자동적으로 개폐제어하고, 한편, 처리액의 공급원에서의 고장등으로 인하여 개폐밸브(17)가 열려있음에도 불구하고, 처리액량이 비정상적으로 감소할 경우에는, 그것을 하방측에 액면계(19a, 19a)에 의해 감지하여 부저(buzzer)나 램프등의 경보장치(도시하지 않음)를 동작시키도록 되어 있다.

액류용기(12)내의 하방에, 온도조절수단으로서의 열교환코일(21)이 설치되고, 그 열교환코일(21)에, 클린룸(cleanroom)내의 온도 약 23C보다 저온인 약 21의 항온수가 공급되도록 구성되어 있다.

이상의 구성에 의해 이송관(14)내를 유동하는 처리유체의 온도를 액류용기(22)측 보다 낮아지지 않도록 유지한다. 이것에 의해 기화하여 캐리어 가스와 혼합된 처리액이 이송관(14)내에서 포화상태가 되는 일은 없다. 따라서 이송관(14)내에서 결로가 발생하여 액화하는 것을 방지하고, 액류용기(12)내에서 처리액을 기화혼합한 처리유체를 통상의 지지부재(7)를 통하여 정류판(10)상에 공급하여 기판(w) 표면의 전면에 균일하게 양호히 공급할 수 있다.

상기 처리유체로서는 HMDS용액을 기화혼합하는 것에 한정되지 않고, 예를들면 유기클로실란 용액을 기화혼합하는 등 각종의 것을 적용할 수 있다.

제2도 및 제3도는 제2실시예를 나타내며 제1전동모터(22)의 회전축(23)의 상단에 기판(w)을 진공흡착유지하는 회전대(24)를 설치하여 기판유지수단(25)이 구성되어 있다. 기판유지 수단(25)에 의해 연직방향의 축심주위에서 회전가능하게 유지되는 기판(w) 상방의 소정장소에는 제2전동모터(26)에 의해 회전변위 가능한 지지브라켓(bracket)이 설치되어 있다. 지지브라켓(27)에는 탄산가스를 용해한 세정액을 고압으로 공급하는 세정액 공급부인 노즐(28)이 설치되고, 이 노즐(28)에 기판처리용 유체 공급장치(29)가 접속되어 있다.

상기 기판유지수단(25)은 기판(W)을 진공흡착 유지하는 것에 한정되지 않는다. 예를들면 회전대(24)상에 기판(W)의 외주연을 지지하는 기판지지부재를 복수 설치함과 동시에 이 기판 지지부재의 상단에 기판(W)의 수평방향의 위치를 규제하는 위치결정핀을 설치하여, 기판(W)을 회전대(24)의 상면으로부터 떨어진 상태에서 회전가능하게 유지되도록 구성하는 것이라도 된다.

기판유지수단(25) 및 그것에 의해 유지된 기판(W)의 주위는 승강구동기구(시하지 않음)에 의해 승강가능한 컵(CUP)(30)으로 둘러싸여, 기판(W)의 세정시에 기판(W)상에 공급되는 세정액의 비산을 방지할 수 있도록 구성하고 있다. 제2도 및 제3도중의 (31)은 기판(W)의 표면상까지 변위가능한 기판표면을 세정하는 세정브러쉬를 나타낸다. 또한, (32)는 기판(W)의 상방으로 부터 벗어난 비세정시의 대기위치에 있을때 세정브러쉬(31)에 부착한 먼지를 제거하는 대기포트를 나타낸다. 또한, (31a)는 세정브러쉬(31)에 의한 세정시(洗淨時)등에 순수(純水)등의 세정액을 공급하는 세정액 공급노즐을 나타내고 있다.

기판처리용 유체공급장치(29)는 세정액인 순수를 저류하는 스텐레스제 또는 수지제등의 순수탱크(33)와, 그 순수탱크(33)에 접속된 탄산가스의 도입관(34)과, 상기 노즐(28)과 순수탱크(33)을 접속하는 이송관(35)으로 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 세정액인 순수에 탄산가스를 용해하기 위해 순수탱크(33)에 탄산가스의 도입관(34)을 접속하는 구성이 가스혼입부인 용해수단이다.

도입관(34)에는 일정압력으로 탄산가스를 공급하는 레귤레이터(34a)가 부설되어 있다. 또한, 이송관(35)에는 세정액의 공급량을 제어하는 유량제어 밸브(36)와 필터(37)가 부설되어 있다.

순수탱크(33)에 순수를 공급하는 순수공급관(38)이 접속되고, 순수공급관(38)에 개폐밸브(39)가 설치되어 있다. 순수탱크(33)의 바닥측과 상방측에 걸쳐 연통관(40)이 접속되어 있다. 연통관(40)의 상방과 하방 각각에 제1실시예와 같이 1쌍씩의 액면계(19a, 19a, 19b, 19b)가 설치되어 있다. 액면계(19a, 19a 19b, 19b)가 컨트롤러(20)에 접속됨과 동시에 컨트롤러(20)와 개폐밸브(39)가 접속되어 있다. 이들의 구성에 의해 순수탱크(33)내의 처리액의 량이 상방의 액면계(19a, 19a)간에 유지되도록 개폐밸브(39)를 자동적으로 개폐제어하고, 한편 처리액의 공급원에서의 고장등에 기인하여 개폐밸브가 열려 있음에도 불구하고, 처리액의 량이 비정상적으로 감소할 경우에는, 그것을 하방측의 액면계(19b, 19b)에 의해 감지하고 부저나 램프등의 경보장치(도시하지 않음)가 동작되도록 되어 있다.

순수탱크(33)내의 하방에 온도조절수단으로서의 열교환코일(41)이 설치되고, 그 열교환코일(41)에 클린룸내의 온도 약 23보다 고온인 25의 항온수가 공급되도록 구성되어 있다.

이상의 구성에 의해 이송관(35)내를 유동하는 세정액의 온도를 순수탱크(33)측 보다 높아지지 않도록 유지한다. 이것에 의해 세정액에 용해된 탄산가스가 이송간(35)내에서 포화상태가 되지는 않는다. 따라서 이송관(35)내에서 세정액중에 용해한 탄산가스가 기포화하여 분리하는 것을 방지하고, 순수탱크(33)내에서 탄산가스를 용해하여 비저항을 낮춘 세정액을 노즐(28)에서 기판(W)의 표면에 공급하여, 정전기를 발생기키지 않고 양호하게 기판(W)의 표면을 세정처리할 수 있다. 또한, 노즐(28)에서 기판(W)의 표면에 고압으로 분출공급함에 따라 용해한 탄산가스를 기포화하고, 공급된 탄산가스의 기포가 기판(W)의 표면에서 파괴될때 그 파괴시의 힘에 의해 부착한 먼지등이 박리력에 의하여 효율이 좋게 또한 양호하게 기판(W)을 세정할 수 있음과 동시에, 필터(37)내 등에서 세정액 압송을 위한 압력이 흡수되거나 하지않고 부드럽게 세정액을 공급할 수 있다.

제4도는 제3실시예를 나타내며, 제2실시예와 다른점은 다음과 같다.

즉 탄산가스 투과성의 막(42)에 의해 상실(43)과 하실(44)로 구분하여 용해수단인 용해장치(45)를 구성하고 있다. 상실(43)에 개폐밸브(46)를 구비한 탄산가스를 공급하는 도입관(47)과 배기관(48)이 접속되어 있다. 한편, 하실(44)에 순수공급관(49)이 접속되고, 하실(44)과 노즐(50)이 이송관(51)을 통하여 접속되어 있다.

하실(44)내에 온도조절수단인 열교환코일(52)이 설치되고 그 열교환코일(52)에 클린룸내의 온도 약 23보다 고온인 약 25의 항온수가 공급되도록 구성되어 있다. 다른 구성은 제2실시예와 동일하며 동일 도면부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

이 제3실시예에 의하며, 탄산가스를 막(42)을 통하여 순수중에 공급하므로서 탄산가스중의 먼지나 불순물을 보다 효과적으로 제거할 수 있는 이점을 가지고 있다.

제5도는 제4실시예를 나타내며, 제3실시예와 다른 점은 다음과 같다.

즉, 순수공급관(49)에 그곳을 흐르는 순수를, 예를들면, 20이하등으로 냉각하는 고농도화 수단으로서의 냉각장치(53)가 부설되어 있다. 다른 구성은 제3실시예와 동일하며 동일도면 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

이 제4실시예에 의하면 용해장치(45)에 공급되는 순수의 온도를 낮추므로서 용해장치(45)에서 이송관(51)으로 흐르는 탄산가스를 용해한 세정액의 온도가 열교환코일(52)의 가열에만 의존하지 않고, 클린룸내의 온도 약 23보다 약간만 고온이 되도록 할 수 있다. 이때문에 용해장치(45)내에서의 세정액의 온도를 클린룸내의 온도 약 23에 최대한으로 가까운 저온으로 하여 탄산가스의 포화 용해농도를 높게하여 고농도로 탄산가스를 용해할 수 있다.

상기 제4실시예에서는 냉각장치(53)에 의해 순수를 냉각하여 탄산가스의 용해농도를 높이도록 하고 있지만 고농도화 수단으로서, 냉각장치(53) 대신, 혹은 병용하여 가압장치를 이용하게 해도 된다. 예를들면 용해장치(45)에 가압장치를 설치하여 탄산가스를 고압(예를들면 2kgw/) 상태로서 순수중의 탄산가스를 고농도화 하여도 된다. 이경우 순수가 노즐에서 분출되어 저압환경하에 있게 되고, 탄산가스의 기포화가 더욱 촉진되어 기포의 파괴에 의한 세정효과가 높아진다.

제6도는 기판 세정장치를 나타내고, 제1의 전동모터(61)의 구동에 의해 연직방향의 축심주위에서 회전하는 회전축(62)의 상단에, 기판(W)을 진공흡착 유지하는 회전대(63)가 일체로 회전가능하게 설치되고, 기판(W)을 연직방향의 축심주위에서 회전가능하도록 유지하는 기판유지수단(64)이 구성되어 있다. 기판유지수단(64)에 의해 연직방향의 축심주위로 회전가능하게 유지되는 기판(W) 상방의 소정장소에, 제2전동모니터(65)에 의해 회전변위가 가능하게 지지브라켓(66)이 설치되고, 그 지지브라켓(66)에 탄산가스를 용해한 세정액을 공급하는 세정액 공급부인 노즐(67)이 설치되어 있다.

상기 기판유지수단(64)으로서는, 기판(W)을 진공흡착유지하는데 한정되지 않고, 예를들면 회전대(63)상에 기판(W)의 외주연을 지지하는 기판지지부재를 복수설치함과 동시에, 이 기판지지부재의 상단에 기판(W)이 수평방향의 위치를 규제하는 위치결정핀을 설치하고, 기판(W)을 회전대(63)의 상면으로부터 이간한 상태에서 회전가능하게 유지시키도록 구성하여도 된다.

기판유지수단(64) 및 그것에 의해 유지된 기판(W)의 주위는 승강구동기구(도시하지 않음)인 승강가능한 컵(68)이 둘러싸여, 기판(W)의 세정시에 기판(W)의 위에 공급되는 세정액의 비산을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

컵(68)의 횡측방에 컵(68)을 비작용 위치에 하강한 상태에서 기판(W)의 표면상의 세정위치와 기판(W)의 상방에서 벗어난 비세정시의 대기위치에 걸쳐 변위 가능하게 기판표면을 세정하는 세정 브러쉬(69)가 설치되어 있다. 도면중(70)은, 대기 위치에 있을때 세정브러쉬(69)에 부착한 먼지등을 제거하는 대기포트를 나타내고 있다.

노즐(67)에 용해수단인 용해장치(71)가 이송관(72)을 통하여 접속되어 있다. 용해장치(71)는 탄산가스 투과성의 막(73)에 의해 상실(74)과 하실(75)로 구분되어 구성되고, 상실(74)에 개폐밸브(76)를 구비한 탄산가스를 공급하는 도입관(77)과 배기관(78)이 접속되어 있다. 한편 하실(75)에 순수공급관(79)과 이송관(72)이 접속되어 있다.

순수공급관(79)에 그곳을 흐르는 순수를, 예를들면 20이하로 냉각하는 고농도화 수단으로서의 냉각장치(80)가 부설되어, 순수의 온도를 낮추으로서 의해 탄산가슬의 포화용해 농도를 높게하여, 고농도로 탄산가스를 용해 할 수 있도록 구성하고, 노즐(67)에서 탄산가스를 용해한 순수를 공급하도록 구성하고 있다.

다음에, 상기 기판세정장치를 이용하여 기판을 세정하는 방법에 대하여 설명한다.

순수를 냉각장치(80)에서 냉각하고 나서 용해장치(71)에 공급한다. 용해장치(71)는 도입관(77)에서 탄산가스를 공급하고, 순수중에 탄산가스를 용해한다. 탄산가스가 용해한 순수를 기판유지수단(64)에 의해 회전상태에서 유지된 기판(W)에 노즐(67)로서 고압으로 공급하고, 노즐(67)로 부터의 분출에 따른 압력저하로 용해된 탄산가스를 기포화하여 기판(W)의 표면에 공급한다.

이상의 구성으로 탄산가스로서 순수의 비저항을 낮추고 있으므로, 기판(W)에 공급되었을때, 기판(W)의 표면에 정전기를 발생하는 것을 방지할 수 있어, 기판(W)의 표면에 부착한 먼지등을 정전기의 영향을 받지않고 제거할 수 있다. 게다가 공급된 탄산가스의 기포가 기판(W)의 표면에서 파괴하였을때, 그 파괴시의 힘에 의해 부착한 먼지등에 박리력을 부여하여, 효율좋게 또한 양호하게 기판(W)을 세정할 수 있다. 또한 순수는 냉각장치(80)에 의해 냉각되어 고농도의 탄산가스를 용해하고 있지만, 그 순수의 노즐(67)로 부터의 분출에 의해 순수의 온도도 높아져, 탄산가스의 기포화가 보다 촉진되어 기포의 파괴에 의한 세정효과가 높아진다.

이 기판세정장치에 의하면, 세정성능이 높아지고, 세정브러쉬(69)를 사용하지 않고, 노즐(67)로 부터의 세정액의 분출만으로 기판(W)을 세정할 수 있다 이와같이 하면 기판(W)의 표면을 비접촉으로 세정할 수 있는 이점이 있다.

또한, 탄산가스의 용해농도를 높이는 고농도화 수단으로서, 냉각장치(80)에 의해 순수를 냉각하는 구성대신, 혹은 병용하여 가압장치를 이용하도록 하여도 된다. 예를들면 용해장치(71)에 가압장치를 병용하고, 탄산가스를 고압(예를들면 2kgw/) 상태로서 순수중의 탄산가스를 고농도화 하여도 된다. 이경우 순수가 노즐에서 분출되는 것으로 저압환경하에 있게되어, 탄산가스의 기포화가 보다 촉진되고 기포의 파괴에 의한 세정효과가 높아진다.

상기 실시예에서는 온도수단으로서 항온수를 흐르게 하는 열교환코일(21, 41, 52)을 설치하고 있지만 히터 혹은 냉각장치등을 설치하는 것이라도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 온도조절수단으로서 액류용기(12), 순수탱크(33), 용해장치(45)에 열교환코일(21, 41, 52)을 설치하고 있지만, 여기에 한정되지 않고, 예를들면 액류용기(12)등을 항온수 쟈켓으로 둘러싸도록 구성하여도 된다.

이들 실시예에서는, 온도조절수단을 액류용기(12)나 순수탱크(33)나 용해장치(45)측에만 설치하고, 그 구성을 간단하게 하였지만 본 발명으로서는, 예를들면 이송관(14, 35, 51)을 항온수를 흐르게 하는 열교환용 파이프내에 삽입통과 시키든가, 이송관(14, 35, 51)의 외주에 전열가능하게 항온수를 흐르게 하는 열교환용 파이프를 접촉시키는 등 온도조절 수단을 이송관(14, 35, 51)측에 설치하도록 하여도 된다. 혹은 그들의 양방측에 온도조절수단을 설치하여도 된다.

본 발명으로서는, 상술 실시예와 같은 원형기판에 한정하지 않고 각형기판에 대한 회전식 기판세정장치에도 적용할 수 있다.

본 발명은 그 사상이나 본질을 이탈하지않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으며, 따라서 발명의 범위를 나타내는 것으로서 이상의 설명이 아닌 첨가된 특허청구범위를 참조해야 할 것이다.

Claims (18)

1. 처리액에 가스를 혼입하고, 그 처리유체를 이송관을 통하여 기판에 공급하는 기판처리용 유체공급방법에 있어서, 상기 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도와 가스 혼입시의 처리유체의 온도에 기액(氣液) 분리를 방지하는 온도차를 부여하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
2. 제1항에 있어서, 처리유체가 처리액을 저류하는 액류용기에 캐리어 가스를 도입하여 처리액을 캐리어 가스에 기화혼합하는 것으로하고, 상기 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도가 상기 액류용기측보다 높아지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
3. 제1항에 있어서, 처리유체가, 용해수단에 의해 세정액에 탄산가스를 용해하는 것으로하고, 상기 이송관내를 유동하는 세정액의 온도가 상기 용해수단측보다 낮아지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
4. 제3항에 있어서, 세정액에 용해된 탄산가스를 기포화하여 기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
5. 제4항에 있어서, 세정액에 용해하는 탄산가스의 농도는 높게하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
6. 기판에 처리유체를 공급하는 유체공급부와, 처리액에 가스를 혼입하는 가스혼입부와, 상기 유체 공급부와 상기 가스혼입부를 접속하는 이송관을 구비한 기판처리용 유체공급장치에 있어서, 상기 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도와 상기 가스 혼입부에서의 처리유체의 온도에 기액분리를 방지하는 온도차를 부여하는 온도조절수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 가스혼입부가, 처리액을 저류하는 액류용기와, 상기 액류용기에 접속되어 처리액을 기화혼합하는 캐리어 가스를 도입하는 도입관으로 이루어지며, 상기 이송관내를 유동하는 처리유체의 온도가 상기 액류용기측 보다 높아지도록 조절하는 온도조절수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 온도조절수단을 액류용기에 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 처리액은 세정액이며, 가스혼입부가 세정액에 탄산가스를 용해하는 용해수단이고, 상기 이송관내를 유동하는 세정액의 온도가 상기 용해수단측 보다 낮아지도록 조절하는 온도조절수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
10. 제9항에 있어서, 세정액에 용해하는 탄산가스의 농도를 높게하는 고농도화 수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 고농도화 수단이 상기 용해수단에 접속된 세정액 공급관에 설치된 냉각수단인 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 온도조절수단을 용해수단에 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
13. 제12항에 있어서, 세정액에 용해하는 탄산가스의 농도를 높게하는 고농도화 수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 고농도화 수단이 상기 용해수단에 접속된 세정액 공급수단에 설치된 냉각수단인 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
15. 세정액에 탄산가스를 용해하고, 그 기판처리용 유체를 세정액 공급부에 공급하여 상기 세정액 공급부에서 용해탄산가스를 기포화해 기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
16. 제15항에 있어서, 세정액에 용해하는 탄산가스의 농도를 높게하는 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급방법.
17. 세정액에 탄산가스를 용해하여 기판처리용 유체를 얻는 용해수단과, 탄산가스의 용해농도를 높게하는 고농도화 수단과, 기판에 기판처리용 유체를 기포화하여 공급하는 세정액공급부와, 상기 용해수단 및 고농도화 수단을 상기 세정액 공급부에 접속하는 이송관으로 구성한 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 세정액공급부가 고압으로 기판처리용 유체를 토출하는 노즐인 것을 특징으로 하는 기판처리용 유체공급장치