KR100822511B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액체로 젖은 기판 표면을 건조시킬 때에 기판 표면에 형성된 패턴의 도괴가 발생하는 것을 방지하면서, 기판 표면을 양호하게 건조시키는 것을 과제로 한다.
해결수단으로서는, 근접블록(3)의 대향면(31)이 기판 표면(Wf)에 대하여 근접 배치되어, 대향면(31)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP)에 액밀층(23)이 형성된 상태에서 근접블록(3)이 이동방향(-X)으로 이동함과 아울러, 액밀층(23)의 상류측 단부(231)를 향하여 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 포함하는 용제가스가 공급된다. 또한, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a) 또는 그 상류측 계면(231a)보다 이동방향의 하류측(-X)에 있어서 액체를 기판 표면(Wf)을 향하여 공급하고, 기판 표면(Wf)과 접액하는 린스액(액체)을 추가 공급된 신선한 액체로 치환하고 있다.
기판처리장치, 패턴 도괴, 도괴, 용제가스, 마란고니 대류, 액밀층, 워터마크

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
도 1은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제1실시형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 부분 확대도이다.
도 3은 근접블록의 사시도이다.
도 4는 용제(溶劑)가스공급유닛의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 기판처리장치의 동작을 나타내는 모식도이다.
도 6은 근접블록의 이동에 의한 건조동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제2실시형태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제3실시형태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 기판처리장치의 제4실시형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제5실시형태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 기판처리장치의 다른 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 기판처리장치의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 13은 본 발명에 의한 기판처리장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 평면 도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
3 … 근접블록(근접부재)
7 … 액체노즐(제1노즐, 액체공급수단)
31 … 대향면
32 … 측면(비(非)대향면, 연설면(延設面))
33 … 상류변부(上流邊部)
34, 35… 측면(비대향면)
36 … 하류변부(下流邊部)
37 … 안내면
38 … 하면(상류측 대향부위)
39 … 가스토출구
41 … 블록구동기구(구동수단)
45 … 액체공급유닛(액체공급수단)
58 … 커버부재
71 … 액체노즐(제2노즐, 액체공급수단)
231 … (액밀층(液密層)의) 상류측 단부(이동방향의 상류측에서의
액밀층의 단부)
231a … (액밀층의) 상류측 계면(界面)
SP … 틈 공간
UA … (액밀층의) 상류측 분위기
W … 기판
Wf … 기판 표면
X … 이동방향
θ …예각
본 발명은 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다. 한편, 건조처리 대상이 되는 기판에는, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리기판, 액정표시용 유리기판, 플라즈마 표시용 유리기판, 광디스크용 기판 등이 포함된다.
처리액에 의한 세정처리 및 순수(純水) 등의 린스(rinse)액에 의한 린스처리가 행하여진 후, 기판 상면에 액막(液膜)형상으로 부착되는 린스액을 제거하기 위해, 수많은 건조방법이 종래부터 제안되어 있다. 그 중의 하나로서, 마란고니 효과(Marangoni effect)를 이용한 건조방법이 알려져 있다. 이 건조방법은 표면장력차에 의해 생기는 대류(對流)(마란고니 대류)에 의해 기판을 건조시키는 방법이고며, 특히 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치에서는, 마란고니 효과를 이용한 건조처리와 스핀(spin) 건조처리를 조합시킨, 소위 로타고니 건조(Rotagoni dry)가 알려져 있다.
이 로타고니 건조에서는, 회전하고 있는 기판의 중심의 위쪽으로부터 IPA(isopropyl alcohol) 증기와 순수를 각각 노즐로부터 기판으로 불어낸다. 그리고, 이들의 노즐을 서서히 기판의 직경방향 외측으로 이동시켜 감으로써, IPA 증기가 불어내어지고 있는 부분으로부터 건조가 시작되어, 기판의 중심으로부터 주연(周緣)으로 건조영역이 넓어져 기판 전면(全面)을 건조시키고 있다. 즉, 기판상의 순수를 기판의 회전에 따르는 원심력의 작용과, IPA 증기의 불어냄에 의한 마란고니 효과에 의해 기판으로부터 제거하는 것으로 건조시키고 있다.
또한, 마란고니 효과를 이용한 다른 기판의 건조방법으로서는, 예컨대 특허문헌1에 기재된 건조방법이 알려져 있다. 이 건조방법을 실행하는 기판처리장치는 세정처리와 헹굼질(린스처리)이 실시된 기판을 복수의 롤러(roller)에 의해 반송하면서, 그 기판을 건조시키는 장치이다. 이 장치에서는, 기판의 반송경로를 따라 칸막이판과 물차단 블록이 직렬로 배치되어 있다. 이 때문에, 물방울이 부착되어 있는 기판이 칸막이판으로 반송되어 오면, 그 물방울의 대부분이 칸막이판에 의해 제거된다. 그것에 계속하여, 기판은 물차단 블록으로 반송되어 오지만, 반송중의 기판과 물차단 블록과의 사이에는 약간의 틈이 형성되어 있기 때문에, 칸막이판을 빠져나온 물방울은 모세관현상에 의해 물차단 블록의 폭방향으로 확산된다. 또한, 이 물차단 블록의 출구측에서는, IPA가스를 혼합시킨 불활성 가스가 기판 표면을 향하여 공급되고 있다. 이 가스 공급에 의해 마란고니 효과가 생겨 잔존 물방울이 증발 건조된다.
[특허문헌1] 일본특개평 10-321587호 공보(도 2)
그런데, 기판 표면에 형성되는 패턴의 미세화가 최근 급속히 진척되어 있지만, 이 미세화에 수반하여 기판처리에 있어서 새로운 문제가 생기고 있다. 즉, 건조처리를 행하고 있는 도중에, 미세 패턴끼리가 서로 끌어 당겨져 도괴(倒壞)되는 문제가 있었다. 구체적으로는 건조처리의 진전에 따라 액체와 기체와의 계면이 기판상에 나타나지만, 미세 패턴끼리가 패턴의 틈에 발생하는 부압(負壓)에 의해 서로 끌어 당겨져 도괴되는 문제가 있었다. 이 패턴의 틈에 발생하는 부압의 크기는 액체의 표면장력에 의존하고, 액체의 표면장력이 클수록 커진다. 그 때문에, 순수로 젖은 기판 표면을 건조시키는 경우에는 순수보다 표면장력이 작은 유체, 예컨대 IPA를 사용하는 것이 패턴 도괴 방지에 유효하게 되고 있다.
그러나, 로타고니 건조에서는, 기판을 회전시키면서 기판의 건조를 행하고 있으므로 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 기판 표면에 IPA 증기를 공급하여도, 기판의 회전에 따르는 기류의 영향에 의해 기판으로부터 바로 IPA 증기가 배출되어버려, IPA를 기판 표면에 부착되는 순수에 충분히 용해시킬 수 없다. 그 결과, 기판 표면에 부착되는 액체(순수+IPA)의 표면장력을 충분히 저하시킬 수 없어, 패턴 도괴 방지에 충분한 효과를 발휘하는 것이 곤란하게 되었다.
또한, 로타고니 건조에서는, 기판의 회전에 따르는 원심력과 IPA 증기의 불어냄에 의한 마란고니 효과에 의해 기판의 중심으로부터 주연(周緣)에 걸쳐서 건조영역을 서서히 넓히면서 기판을 건조시키고 있다. 이 때문에, 기판에 부착되는 순수에 대하여 두 종류의 힘, 즉 원심력과 마란고니 대류에 의해 야기되는 힘이 작용 한다. 그러나, 로타고니 건조에서는, 이들 두 종류의 힘의 밸런스를 제어하는 것이 곤란하고, 기액고 계면(氣液固界面)을 제어하는 것이 사실상 가능하지 않았다. 이 때문에, 기액고 계면을 일방향(직경방향 바깥 방향)으로, 또한 균등한 속도로 이동시킬 수 없고, 건조된 기판 표면영역이 다시 젖는 등으로 하여 워터마크 발생 등의 건조 불량을 야기하여 버리는 경우가 있었다.
그 한편으로, 특허문헌1에 기재된 건조방법에 의하면, 상기한 기판의 회전에 수반하는 불량을 야기하는 일은 없지만, 다음과 같은 문제가 발생하는 경우가 있었다. 즉, 기판 표면에 부착되어 있는 물방울을 그대로 칸막이판으로 긁어 떨어뜨려 제거한 후, 기판 표면에 잔존하는 물방울을 물차단 블록의 설치위치로 보내주고 있다. 그 때문에, 린스처리 후로부터 기판 표면에 부착하고 있는 물방울은 칸막이판과 물차단 블록 부분을 통과하여 제거될 때까지 기판상에 체류하는 것으로 된다. 그 결과, 기판상에 체류하는 물방울에 기판으로부터의 용출물(溶出物)이 혼입하여버리고, 그것이 원인이 되어 건조 불량이 발생하고, 나아가서는 제품품질이 저하하여, 수율의 저하를 초래하여버리는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 액체로 젖은 기판 표면을 건조시킬 때에 기판 표면에 형성된 패턴의 도괴가 발생하는 것을 방지하면서, 기판 표면을 양호하게 건조시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리장치로서, 상기 목적을 달성하기 위하여, 기판 표면에 대향하는 대향면을 갖고, 그 대향면이 상기 기 판 표면으로부터 이격 배치됨과 아울러 상기 대향면과 상기 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 액체가 채워져서 액밀층이 형성된 상태에서, 기판에 대하여 소정의 이동방향으로 상대이동 가능한 근접부재와, 근접부재를 기판에 대하여 이동방향으로 상대이동시키는 구동수단과, 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스를 이동방향의 상류측에서의 액밀층의 단부(端部)를 향하여 공급하는 용제가스공급수단과, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면으로 향하여 액체를 공급하여 기판 표면에 접액(接液)하고 있는 액체를 공급한 액체로 치환하는 액체공급수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명은 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리방법으로서, 상기 목적을 달성하기 위하여, 기판 표면에 대향하는 대향면을 갖는 근접부재를, 대향면이 기판 표면으로부터 이격하도록 배치함으로써 대향면과 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 액체를 채워 액밀층을 형성하는 공정과, 액밀층이 형성된 상태를 유지하면서 근접부재를 기판에 대하여 소정의 이동방향으로 상대이동시키는 공정과, 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스를 이동방향의 상류측에서의 액밀층의 단부를 향하여 공급하는 공정과, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면을 향하여 액체를 공급하여 기판 표면에 접액하고 있는 액체를 공급한 액체로 치환하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 구성된 발명(기판처리장치 및 방법)에서는, 근접부재의 대향면이 기판 표면으로부터 이격 배치됨과 아울러 그 대향면과 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 액체가 채워져서 액밀층이 형성되어 있다. 그리고, 이 상태를 유지하면서 근접부재가 기판에 대하여 소정의 이동방향으로 상대이동한다. 이 때문에, 그 이동방향의 상류측에서의 액밀층의 계면(이하 「상류측 계면」이라고 함), 즉, 기액고 계면의 위치가 근접부재에 의해 제어되어, 상류측 계면의 혼란을 방지할 수 있다. 또한, 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스가 상기 이동방향의 상류측에서의 액밀층의 단부(이하 「상류측 단부」라고 함)를 향하여 공급된다. 이에 의해 그 상류측 단부에서 용제성분이 액체에 용해하여 액밀층의 상류측 계면에서의 표면장력이 저하하여 마란고니 대류가 일어난다. 이에 의해, 액밀층을 구성하는 액체가 이동방향의 하류측으로 끌어 당겨져 상류측 계면도 하류측으로 이동한다. 그 결과, 이 계면이동에 대응하는 기판 표면영역이 건조한다.
또한, 상기한 바와 같이, 상류측 계면의 이동에 따라 건조영역이 이동방향의 하류측으로 넓혀져 가지만, 기판 표면 전체가 건조될 때까지의 동안, 상류측 계면에 대하여 이동방향의 하류측에서는, 액체가 기판 표면과 접액한 상태로 되어 있다. 이 때문에, 기판 표면에서의 액체의 체류시간에 거의 비례하여 기판으로부터 액체에 용출하는 용출물의 양이 증가한다. 그래서, 본 발명에서는, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 액체를 기판 표면을 향하여 추가 공급하고, 기판 표면에 체류하고 있는 액체를 기판으로부터 배출하고 있다. 이에 의해, 상류측 계면 또는 그 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면 과 접액하는 액체는 추가 공급된 신선한(fresh) 액체로 치환된다. 따라서, 만일 기판의 일부가 액체로 용출하였다고 하더라도, 그 액체는 상기 치환동작에 의해 기판 표면으로부터 배출되어, 건조처리를 행하고 있는 동안, 기판 표면상의 액체에 포함되는 용출물의 양을 억제할 수 있다. 그 결과, 워터마크의 발생이 확실하게 방지된다.
또한, 상기한 바와 같이, 기판에 부착되는 액체에 용제가스를 공급함으로써 건조를 행하고 있으므로, 기판 표면에 미세 패턴이 형성되어 있다고 하더라도, 패턴의 도괴를 유효하게 방지하면서 기판 표면을 건조시킬 수 있다. 즉, 상류측 계면(기액고 계면)의 위치를 제어하면서, 마란고니 효과에 의해 기판을 건조시키고 있으므로, 상류측 계면이 이동방향으로 왔다갔다하여 액밀층을 구성하는 액체가 미세 패턴에 부하를 주는 일이 없이, 패턴 도괴를 유효하게 방지하면서 기판 표면을 건조시킬 수 있다. 또한, 기판을 회전시키는 일 없이 건조처리를 행하고 있기 때문에, 기판의 회전에 따르는 원심력에 기인하여 패턴 도괴를 일으키는 일이 없다. 또한, 패턴의 틈에 존재하는 액체에 대하여도 용제성분이 용해하여 그 액체의 표면장력을 저하시킨다. 이에 의해, 패턴의 틈에 발생하는 부압을 저감하여, 패턴의 도괴를 효과적으로 방지할 수 있다.
여기에서, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 상기이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면을 향하여 액체를 공급하는 구체적인 수단으로서는, 예컨대 근접부재에 대하여 이동방향의 하류측에서 제1노즐로부터 기판 표면을 향하여 액체를 토출시키도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 건조된 기판 표면영역(이하 「건조영역」이라고 함)을 제외하는 기판 표면에 직접적으로 액체가 공급되어, 기판 표면에 접액하는 액체가 확실하게 치환된다. 이 때문에, 액체의 체류를 방지하여 기판 표면을 양호하게 건조시킬 수 있다. 또한, 근접부재와 기판과의 사이에 모세관현상에 의해 발생하는 액체의 흐름을 빠르게 할 수 있어, 기판으로부터의 용출물의 배출을 촉진할 수 있다.
또한, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 상기 이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면을 향하여 액체를 공급하는 다른 수단으로서, 근접부재의 대향면을 제외하는 비(非)대향면을 향하여 액체를 토출하는 제2노즐을 설치하여, 그 제2노즐로부터 토출된 액체를 비대향면을 따라, 대향면을 규정하는 변부 중 이동방향의 상류측에 위치하는 상류변부를 향하여 안내하여도 좋다. 이와 같이 구성하여도, 건조영역을 제외하는 기판 표면에 액체가 공급됨으로써, 액체의 체류를 방지하여 기판 표면을 양호하게 건조시킬 수 있다. 또한, 상세한 내용은 「발명을 실시하기 위한 최선의 형태」의 항에서 설명하지만, 이 구성에 의하면, 다음과 같은 우수한 작용효과를 발휘할 수 있다. 즉, 근접부재(비대향면)를 따라 액체를 공급하고 있기 때문에, 기판 표면에 직접적으로 액체를 공급하는 경우와 비교하여, 액체의 흐름을 균일하게 하여 기판 표면에 액체를 공급할 수 있어, 기판 표면에 잔류 액방울이 생기는 것을 더 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 제2노즐로부터 토출된 액체를 상류변부를 향하여 안내함으로써 액밀층의 상류측 계면에 직접적으로 액체가 공급되어, 상류측 계면에서의 액체의 치환 효율을 높여 워터마크 발생을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상류측 계면에 액체가 공급됨으로써, 상류측 계면에서 용제가스가 액체에 용해한 용액(액체+용제성분) 중의 용제성분 농도의 변화가 억제된다. 이에 의해, 기판 표면의 건조속도, 즉 마란고니 대류에 의한 액밀층의 상류측 계면(기액고 계면)의 이동속도를 일정하게 하여, 기판 표면을 균일하게 건조시킬 수 있다. 그 결과, 건조 불량을 방지하여 기판 표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
또한, 제2노즐로부터 토출된 액체를 비대향면을 따라, 대향면을 규정하는 변부 중 상류변부와 함께 이동방향의 하류측에 위치하는 하류변부를 향하여 안내하도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 상기한 액밀층의 상류측 계면에 액체를 공급하는 것에 의한 효과에 더하여, 제1노즐로부터 액체를 토출시킨 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상류측 계면에의 액체의 공급은 건조영역에 인접하는 영역에 액체를 공급하는 것으로 되기 때문에, 상류측 계면에의 액체의 공급량은 미량이라는 것이 요구된다. 그래서, 제2노즐로부터 토출된 액체의 일부를 상류변부를 향하여, 나머지를 하류변부를 향하여 안내하도록 함으로써 제2노즐로부터 토출되는 액체의 유량제어성을 향상시킬 수 있다.
또한, 근접부재는 비대향면으로서 상류변부와 접속됨과 아울러 그 접속위치로부터 이동방향의 상류측을 임하면서 기판 표면으로부터 멀어지는 방향으로 연장 설치된 연설면(延設面)을 더 구비하도록 하여, 제2노즐로부터 토출된 액체를 연설면을 통하여 상류변부로 향하여 안내하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 제2노즐로부터 토출된 액체가 연설면을 따라 상류변부를 향하여 아래로 흐르는 도중에 그 액체에 용제가스를 용해시킬 수 있다. 따라서, 액밀층의 상류측 계면에서의 표면장력을 효과적으로 저하시킬 수 있고, 마란고니 대류를 효율 좋게 일으켜서 기판 표면에 대한 건조효율을 높일 수 있다.
또한, 근접부재의 상류측 단부의 형상에 대하여는, 대향면과 연설면이 예각(銳角)을 이루도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 연설면을 통하여 액체를 액밀층의 상류측 계면으로 서서히 아래로 흐르게 하는 것이 가능하게 되고, 액체가 연설면을 아래로 흐르는 도중에 확실하게 용제가스를 그 액체에 용해시킬 수 있어, 기판 표면에 대한 건조효율을 더 높일 수 있다.
또한, 근접부재는 연설면과 대향하여 액체를 상류변부를 향하여 안내하는 안내면을 더 구비하도록 하여, 제2노즐로부터 토출된 액체로 연설면과 안내면과의 사이를 액밀상태로 채우면서 상류변부로 향하여 액체를 안내하도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 상류측 계면에 액체를 연설면과 안내면과의 사이에서 가두면서 아래로 흐르게 할 수 있으므로, 액체의 공급량이 미량이라도 액체의 흐름을 균일하게 할 수 있다. 이 때문에, 상류측 계면에 공급되는 액체량을 일정하게 하여, 기판 표면을 균일하게 건조시키는 데에 매우 유효하게 되고 있다.
또한, 상기이동방향에 있어서, 액밀층의 상류측에 위치하는 상류측 분위기를 둘러싸는 커버부재를 설치하여, 상류측 분위기에 용제가스를 공급하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 용제가스가 커버부재에 의해 갇혀질 수 있어, 상류측 분위기에서의 용제가스의 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 그 결과, 액밀층의 상류측 단부에서의 표면장력의 저하를 촉진시켜, 패턴 도괴 방지 효과를 높일 수 있다.
또한, 근접부재에, 대향면의 이동방향의 상류측에 기판 표면에 대향하면서 이격 배치됨과 아울러, 가스토출구가 개구된 상류측 대향부위를 더 마련하여, 가스토출구로부터 용제가스를 액밀층의 이동방향의 상류측으로 향하여 토출시키도록 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 가스토출구로부터 토출된 용제가스는 액밀층의 상류측 단부에 접촉한 후, 상류측 대향부위와 기판 표면 사이에 개재된 공간을 통하여 이동방향 상류측 혹은 이동방향에 대하여 측방으로 배출되어 간다. 그 때문에, 용제가스의 흐름을 균등하게 하여 용제가스의 체류를 방지할 수 있다. 따라서, 입자의 발생을 억제함과 아울러, 기판 표면을 균일하게 건조시킬 수 있다.
한편, 근접부재는 (1)친수성 재료인 것, (2)청정도가 요구되는 것, (3)가공 용이성 등의 관점에서 석영으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용되는 용제가스로서는, 안전성, 가격 등의 관점으로부터 용제성분으로서 IPA(isopropyl alcohol) 증기를 포함하는 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 용제성분으로서, 에탄올, 메틸알콜의 각종 용제의 증기를 사용하도록 하여도 좋다. 또한, 용제가스는 이러한 용제의 증기 바로 그 자체이라도 좋지만, 기판 표면에 용제성분을 보내주기 위하여, 질소가스 등의 불활성 가스를 캐리어로서 사용하여, 불활성 가스에 용제성분을 혼합시킨 것이 바람직하다.
<제1실시형태>
도 1은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제1실시형태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는 도 1의 기판처리장치의 부분 확대도이다. 상세하게는, 도 2(a)은 기판처리장치의 부분 측면도이며, 도 2(b)는 그 평면도이다. 이 기판처리장치는 반 도체 웨이퍼 등의 기판(W)의 표면(Wf)에 부착된 오염물질을 제거하기 위한 세정처리에 사용되는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치이다. 더 구체적으로는, 패턴이 형성된 기판 표면(Wf)에 대하여 약액(藥液)에 의한 약액처리 및 순수(純水)나 DIW(deionized water) 등의 린스액에 의한 린스처리를 실시한 후, 린스처리를 받은 기판(W)에 대하여 건조처리를 행하는 장치이다. 이 기판처리장치에서는, 최종적으로 린스처리를 받은 기판(W)에는, 린스액이 기판 표면(Wf)의 전체에 부착된, 소위 린스액이 담겨진 모양의 린스층이 형성되어 있고, 이 상태에서 건조처리를 실행한다.
이 기판처리장치는 기판(W)을 그 표면(Wf)를 위쪽으로 향한 상태에서 수평하게 지지하여 회전시키는 스핀척(spin chuck, 1)과, 스핀척(1)에 지지된 기판(W)과 대향하면서 이격 배치되는 근접블록(3)과, 기판(W)의 위쪽으로부터 용제가스를 토출하는 용제가스노즐(5)과, 기판 표면(Wf)을 향하여 린스액과 동일성분의 액체를 토출하는 액체노즐(7)을 구비하고 있다.
스핀척(1)은 회전지주(支柱, 11)가 모터를 포함하는 척(chuck)회전구동기구(13)의 회전축에 연결되어 있고, 척회전구동기구(13)의 구동에 의해 연직축(鉛直軸) 주위로 회전가능하게 되어 있다. 이 회전지주(11)의 상단부에는, 원반모양의 스핀베이스(spin base, 15)가 일체적으로 나사 등의 체결 부품에 의해 연결되어 있다. 따라서, 장치 전체를 제어하는 제어유닛(control unit, 4)으로부터의 동작 지령에 따라 척회전구동기구(13)를 구동시킴으로써 스핀베이스(15)가 연직축 주위로 회전한다.
스핀베이스(15)의 주연부(周緣部) 부근에는, 기판(W)의 주연부를 파지하기 위한 복수개의 척핀(chuck pin, 17)이 세워 설치되어 있다. 척핀(17)은 원형의 기판(W)을 확실하게 지지하기 위하여 3개 이상 설치하여 있으면 좋고, 스핀베이스(15)의 주연부를 따라 등각도 간격으로 배치되어 있다. 척핀(17)의 각각은 기판(W)의 주연부를 아래쪽으로부터 지지하는 기판지지부(17a)와, 기판지지부(17a)에 지지된 기판(W)의 외주 단면(端面)을 압압(押壓)하여 기판(W)을 지지하는 기판지지부(17b)를 구비하고 있다. 각 척핀(17)은 기판지지부(17b)가 기판(W)의 외주 단면을 압압하는 압압상태와, 기판지지부(17b)가 기판(W)의 외주 단면으로부터 멀어지는 해방상태와의 사이를 전환가능하게 구성되어 있다.
스핀베이스(15)에 대하여 기판(W)이 주고받기될 때는 복수개의 척핀(17)을 해방상태로 하고, 기판(W)에 대하여 세정처리를 행할 때는 복수개의 척핀(17)을 압압상태로 한다. 압압상태로 함으로써, 복수개의 척핀(17)은 기판(W)의 주연부를 파지하여 그 기판(W)을 스핀베이스(15)로부터 소정 간격을 두고 거의 수평자세로 지지할 수 있다. 기판(W)은 그 표면(패턴 형성면)(Wf)을 위쪽으로 향하고, 이면(Wb)을 아래쪽으로 향한 상태로 지지된다.
또한, 기판(W)에 대하여 약액처리 및 린스처리를 실행할 때에, 약액 및 린스액이 기판(W)의 주변으로 비산하는 것을 방지하기 위하여, 스핀베이스(15)의 주위에 비산방지컵(19)이 배치되어 있다. 이 비산방지컵(19)은 기판반송수단(도시하지 않음)이 스핀베이스(15)에 대하여 기판(W)이 주고받기될 때와 후술하는 바와 같이 하여 근접블록(3)에 의해 기판 표면(Wf)에 대하여 건조처리를 실행할 때는 기판반 송수단 및 근접블록(3)과의 간섭을 피하기 위하여 제어유닛(4)으로부터의 제어신호에 따라, 약액 및 린스액을 포집가능한 위쪽 위치(도 1의 실선위치)에서부터 아래쪽으로 퇴피한 아래쪽 위치(도 1의 파선위치)로 구동된다.
도 3은 근접블록의 사시도이다. 근접블록(3)은 본 발명의 「근접부재」로 서, 수직 단면형상이 대략 사다리꼴로 이루어지는 직각주체(直角柱體)이며, 그 일측면이 린스액으로 젖은 기판 표면(Wf)과 대향하는 대향면(31)으로 이루어져 있다. 근접블록(3)은 수평방향으로 이동가능하게 설치되고, 블록구동기구(41)가 근접블록(3)의 도 3 중의 상하의 면측부(面側部)에 연결되어 있다. 그 때문에, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 블록구동기구(41)를 작동시킴으로써 근접블록(3)을 소정의 속도로 수평방향(X)으로 왕복 이동가능하게 되어 있다. 즉, 블록구동기구(41)의 작동에 의해 근접블록(3)을 기판(W)의 측방으로 퇴피한 퇴피위치(도 1의 파선위치)로부터 수평방향(X)으로 이동시킴으로써, 근접블록(3)을 기판 표면(Wf)에 근접하여 대향시키면서 기판 전면(全面)에 걸쳐 후술하는 건조처리를 실행가능하게 되어 있다.
본 실시형태에서는, 수평방향(X) 중 상기 도면의 왼쪽손방향(-X)으로 근접블록(3)을 이동시킴으로써 건조처리를 실행하고 있고, 이 수평방향(-X)이 본 발명의 「소정의 이동방향」에 상당하고 있기 때문에, 이하의 설명에 있어서는 수평방향(-X)을 단지 「이동방향」이라고 부른다. 한편, 블록구동기구(41)로서는, 수평방향(X)으로 연장설치된 가이드(guide) 및 볼 나사에 따라 모터 구동에 의해 근접블록(3)을 이동시키는 이송나사기구 등의 공지의 기구를 채용할 수 있다. 이와 같 이, 본 실시형태에서는, 블록구동기구(41)가 본 발명의 「구동수단」으로서 기능하고 있다.
근접블록(3)의 다른 측면(32)은 이동방향의 상류측(+X)에서, 또한 위쪽으로 향한 면으로 되어 있다. 상세하게는, 측면(32)이 대향면(31)을 규정하는 변부(邊部) 중 이동방향의 상류측(+X)에 위치하는 상류변부(33)와 접속됨과 아울러 그 상류변부(33)로부터 이동방향의 상류측(+X)을 임하면서 기판 표면(Wf)으로부터 멀어지는 방향으로 경사져서 연장설치되어 있어, 본 발명의 「연설면」에 상당하고 있다. 상류변부(33)는 이동방향에 대하여 직교하는 방향(도 2(b)의 상하 방향, 이하 「폭방향」이라고 함)으로 뻗음과 아울러, 폭방향의 길이 즉, 대향면(31)의 폭방향의 길이가 기판 직경과 거의 같거나 그 이상의 길이로 형성되어 있고, 근접블록(3)이 이동방향으로 이동됨으로써, 기판 표면 전체를 처리가능하게 되어 있다. 또한, 근접블록(3)의 상류측 단부에서는, 대향면(31)과 측면(32)(연설면)이 예각(θ)을 이루고 있다.
그리고, 대향면(31)이 기판 표면(Wf)으로부터 약간 이격하도록, 또한 척핀(17)의 기판지지부(17b)와 간섭하지 않도록 근접블록(3)을 배치함으로써 기판 표면(Wf)에 린스액이 담겨진 상태로 부착되어 있는 린스층(21)을 구성하는 린스액의 일부가 모세관현상에 의해 대향면(31)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP) 전체로 들어가서 액밀층(23)이 형성된다. 한편, 이러한 근접블록(3)은 (1)친수성 재료인 것, (2)청정도가 요구되는 것, (3)가공 용이성 등의 관점으로부터 석영으로 형성하는 것이 바람직하다.
근접블록(3)의 상류측 단부의 위쪽에는, 이동방향의 상류측 (+X)에서의 액밀층(23)의 단부, 즉 상류측 단부(231)를 향하여 용제가스를 공급하기 위한 용제가스노즐(5)이 배치되어 있다. 용제가스노즐(5)은 용제가스공급유닛(43)과 접속되어 있고, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 용제가스공급유닛(43)을 작동시킴으로써 용제가스를 용제가스노즐(5)에 압송(壓送)한다. 용제가스로서는, 린스액(순수의 경우, 표면장력: 72dyn/cm)에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분, 예컨대 IPA(isopropyl alcohol) 증기(표면장력: 21∼23dyn/cm)를 질소가스 등의 불활성 가스에 혼합시킨 것을 사용할 수 있다. 한편, 용제성분은 IPA 증기에 한정되지 않고, 에탄올, 메틸알콜의 각종 용제의 증기를 사용하도록 하여도 좋다. 요컨대, 린스액에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분이면 좋다. 이와 같이, 이 실시형태에 의하면, 용제가스노즐(5) 및 용제가스공급유닛(43)이 본 발명의 「용제가스공급수단」로서 기능하고 있다.
이러한 용제가스노즐(5)은 1개라도 폭방향에 걸쳐 용제가스를 확산시켜서 액밀층(23)의 상류측 단부(231) 전체에 공급하는 것이 가능하지만, 폭방향에 복수개의 노즐 혹은 폭방향에 복수의 토출공을 개구시킨 노즐을 배치함으로써, 액밀층(23)의 상류측 단부(231) 전체에 걸쳐 균등하게 용제가스를 공급할 수 있다.
도 4는 용제가스공급유닛의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 이 용제가스공급유닛(43)은 용제성분으로서 IPA 액체를 저류하는 용제탱크(51)를 구비하고, 용제탱크(51)내의 저류공간 중 IPA 액체가 저류되어 있는 저류영역(SR)이 배관(52)을 통하여 질소가스공급부(53)에 연통되어 있다. 또한, 용제탱크(51)내의 저류공간 중 IPA 액체가 저류되지 않고 있는 미저류 영역(US)이 배관(54)을 통하여 용제가스노즐(5)에 연통되어 있다. 따라서, 질소가스공급부(53)로부터 질소가스를 용제탱크(51)에 압송함으로써 IPA 액체가 버블링(bubbling)되고, 질소가스에 IPA가 용해하여 용제가스(질소가스+IPA 증기)가 생성되어, 미저류 영역(US)에 출현한다. 배관(54)에는 개폐밸브(55) 및 용제가스용의 유량제어부(56)가 개재되어 있어, 질소가스공급부(53), 개폐밸브(55), 유량제어부(56)를 제어유닛에 의해 동작 제어함으로써 용제가스노즐(5)에의 용제가스의 공급·공급정지를 제어할 수 있다. 또한, IPA 증기의 용제가스 중의 농도를 높이기 위하여, 배관(52)에 온도조절부(57)을 개재하여, 질소가스를 고온측으로 온도조절하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 액밀층(23)의 상류측 단부(231)에서의 표면장력을 효율 좋게 저하시켜, 건조를 촉진시킬 수 있다. 한편, 질소가스를 온도조절하는 것으로 바꿔서, 용제탱크(51)에 저류되는 IPA 액체를 온도조절하여도 좋다. 이에 대하여, 미저류 영역(US)에 출현한 용제가스 자체를 고온측으로 온도조절하는 것은 기판 표면(Wf)으로부터 린스액에의 용출물의 용출을 촉진시키는 결과로 되므로 바람직하지 못하다.
용제가스노즐(5)은 근접블록(3)과 동기(同期)하여 이동방향으로 이동되도록 구성되어 있다. 즉, 용제가스노즐(5)과 근접블록(3)과는 링크기구(도시하지 않음) 에 의해 연결되어 있고, 블록구동기구(41)의 작동에 의해 근접블록(3)과 용제가스노즐(5)이 일체적으로 이동방향으로 이동한다. 이에 의해, 근접블록(3)의 이동중에, 근접블록(3)과 용제가스의 토출위치와의 간격이 미리 정해진 이격거리로 유지된다. 그 결과, 액밀층(23)의 상류측 단부(231)로 불어내는 용제가스의 물리특성 (유속이나 유량 등)이 안정되고, 건조처리를 안정되고 양호하게 행할 수 있다. 한편, 용제가스노즐(5)에 독립한 구동수단을 설치하여 용제가스노즐(5)을 근접블록(3)과 연동하여 이동시키도록 구성하여도 좋지만, 용제가스노즐(5)과 근접블록(3)을 단일의 구동수단에 의해 일체적으로 이동시킴으로써, 구동 구성을 간소화할 수 있다.
이동방향에 있어서 근접블록(3)의 하류측으로서, 기판(W)의 위쪽 위치에 본 발명의 「제1노즐」로서 기능하는 액체공급용의 액체노즐(7)이 1개 또는 복수개 설치되어 있다. 이 액체노즐(7)에는 액체공급유닛(45)이 접속되어 있고, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 액체공급유닛(45)을 작동시킴으로써 기판(W)에 부착되는 린스액과 동일성분의 액체를 액체노즐(7)에 압송한다. 이에 의해, 액체노즐(7)로부터 기판 표면(Wf)에 접액하는 린스층(21)으로, 나아가서는 린스층(21)으로부터 액밀층(23)으로 액체가 공급된다. 이에 의해, 기판 표면(Wf)에 부착되는 린스액이 기판(W)으로부터 배출되고, 액밀층(23)의 상류측 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 기판 표면(Wf)에 접액하는 린스액이 액체노즐(7)로부터 추가 공급된 액체로 치환된다. 이와 같이, 이 실시형태에 의하면, 액체노즐(7) 및 액체공급유닛(45)이 본 발명의 「액체공급수단」으로서 기능하고 있다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 기판처리장치에서의 건조동작에 대하여 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 5은 도 1의 기판처리장치의 동작을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 6은 근접블록의 이동에 의한 건조동작을 나타내는 도면이다. 기판반송수단(도시하지 않음)에 의해 미(未)처리의 기판(W)가 장치내에 반 입되면, 제어유닛(4)은 비산방지컵(19)을 스핀베이스(15)를 포위하는 위쪽 위치(도 1의 실선위치)에 배치하고, 기판(W)에 대하여 세정처리(약액처리+린스처리+건조처리)를 실행한다. 먼저, 기판(W)에 대하여 약액이 공급되어, 소정의 약액처리가 실행된 후, 기판(W)에 대하여 린스처리가 실행된다. 즉, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 린스노즐(8)로부터 기판 표면(Wf)에 린스액을 공급함과 아울러, 척회전구동기구(13)의 구동에 의해 기판(W)을 회전시킴으로써 린스액이 원심력에 의해 퍼져 기판 표면(Wf) 전체가 린스처리된다.
소정시간의 린스처리가 종료하면, 기판(W)의 회전이 정지된다. 린스처리를 받은 기판 표면(Wf) 전체에는 린스액이 담겨진 상태로 부착되어, 소위 린스액이 담겨진 모양의 린스층(21)이 형성된다(도 5(b)). 한편, 린스처리 종료 후에 다시 린스노즐(8)로부터 린스액을 토출시켜 기판 표면(Wf)에 린스액이 담겨진 모양의 린스층(21)을 형성하도록 하여도 좋다.
그리고, 제어유닛(4)은 비산방지컵(19)을 아래쪽 위치(도 1의 파선위치)로 하강시켜, 스핀베이스(15)을 비산방지컵(19)의 위쪽으로부터 돌출시킨 후, 기판 표면(Wf)에 대한 건조처리를 실행한다. 즉, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 블록구동기구(41)을 작동시킴으로써 근접블록(3)을 일정 속도로 이동방향(-X)으로 이동시킴과 아울러, 용제가스공급유닛(43)을 작동시켜 용제가스노즐(5)로부터 용제가스를 토출시킨다. 또한, 액체노즐(7)에 의해 린스층(21)에 액체를 공급한다. 한편, 이 실시형태에서는, 액체는 린스액과 동일성분이므로 린스노즐(8)에 의해 린스액(액체)을 공급하도록 하여도 좋다.
이와 같이 대향면(31)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP)에는 린스액(액체)이 채워져서 액밀층(23)이 형성되어 있고, 예컨대 도 6(a)에 나타내는 상태로부터 도 6(b)에 나타내는 상태로 근접블록(3)이 이동방향(-X)으로 이동하면, 이동방향에서의 액밀층(23)의 상류측 단부(231)가 근접블록(3)으로부터 벗어나서 노출한다. 이때 액밀층의 상류측 단부(231)를 향하여 공급된 용제가스가 액밀층(23)을 구성하는 액체에 용해하여 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)(기액고 계면)에서의 표면장력이 저하하여 마란고니 대류가 일어난다. 이에 의해, 액밀층(23)을 구성하는 액체가 이동방향의 하류측(-X)으로 끌어 당겨져 상류측 계면(231a)도 하류측으로 이동하여, 이 계면이동에 대응하는 기판 표면영역이 건조한다.
또한, 상기한 바와 같이 상류측 계면(231a)의 이동에 따라 건조영역이 이동방향의 하류측(-X)으로 넓혀져 가지만, 기판 표면(Wf) 전체가 건조될 때까지의 사이, 상류측 계면(231a)에 대하여 이동방향의 하류측에서는 린스액(액체)이 기판 표면과 접액한 상태로 되어 있다. 이 때문에, 기판 표면(Wf)에서의 액체의 체류시간에 거의 비례하여 기판(W)으로부터 액체에 용출하는 용출물의 양이 증가하지만, 액체노즐(7)로부터 린스층(21)에 액체를 공급함으로써, 기판 표면(Wf)에 체류하고 있는 액체를 기판(W)으로부터 배출하고 있다. 즉, 이러한 기판 표면(Wf)에 체류하고 있는 액체는 용출물과 함께 액체노즐(7)로부터 공급된 액체에 의해 압출(押出)되어, 상류측 계면(231a)를 제외하는 린스층(21) 및 액밀층(23)의 주연(周緣)보다 기판 바깥으로 배출되어 간다. 이에 의해, 상류측 계면(231a) 또는 그 계면(231a)보다 이동방향의 하류측(-X)에 있어서 기판 표면(Wf)과 접액하는 액체는 추가 공급된 신선한 액체로 치환된다. 그 결과, 기판(W)의 일부가 액체에 용출하였다고 하더라도, 그 액체는 상기 치환동작에 의해 기판 표면(Wf)으로부터 배출되는 것으로 된다. 또한, 이러한 추가 공급된 액체에 의해 근접블록(3)과 기판(W)과의 사이에 모세관현상에 의해 발생하는 액체의 흐름이 빨라져, 기판(W)으로부터의 용출물의 배출이 촉진된다.
이와 같이 기판 표면(Wf)과 접액하는 액체를 액체노즐(7)로부터 공급되는 신선한 액체로 치환하면서, 근접블록(3) 및 용제가스노즐(5)을 이동방향(-X)으로 이동시켜 감으로써, 건조되는 기판 표면영역, 즉 건조영역이 넓혀져 간다. 따라서, 근접블록(3) 및 용제가스노즐(5)을 기판 전면에 대하여 스캐닝(scanning)시킴으로써 기판 표면(Wf) 전체를 건조시킬 수 있다.
이와 같이 하여 기판 표면(Wf)에 대한 건조처리가 종료하면, 이면(裏面, Wb)에 부착된 액체성분을 기판(W)으로부터 제거하기 위하여, 이면(Wb)에 대한 건조처리를 실행한다. 즉, 도 5(d)에 도시하는 바와 같이, 제어유닛(4)은 비산방지컵(19)을 위쪽 위치에 배치함과 아울러, 척회전구동기구(13)의 구동에 의해 기판(W)을 회전시킴으로써 이면(Wb)에 부착되는 액체성분의 털어내기 처리(스핀 드라이)를 실행한다. 그 후, 제어유닛(4)은 비산방지컵(19)을 아래쪽 위치에 배치시켜서, 스핀베이스(15)을 비산방지컵(19)의 위쪽으로부터 돌출시킨다. 이 상태에서 기판반송수단이 처리가 끝난 기판(W)을 장치로부터 반출하여, 1개의 기판(W)에 대한 일련의 세정처리를 종료한다.
이상과 같이 이 실시형태에 의하면, 근접블록(3)을 기판 표면(Wf)에 대하여 근접시켜서 액밀층(23)을 형성한 상태에서 근접블록(3)을 이동방향으로 이동시킴과 아울러, 액밀층(23)의 상류측 단부(231)를 향하여, 액밀층(23)을 구성하는 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 포함하는 용제가스를 공급하고 있다. 이에 의해, 상류측 계면(231a)(기액고 계면)의 위치를 제어하면서, 상류측 단부(231)에서 마란고니 대류를 일으켜서 상류측 계면(231a)을 하류측으로 이동시킴으로써 기판 표면영역을 건조시키고 있다. 이와 같이, 근접블록(3)에 의해 상류측 계면(231a)의 혼란을 방지하면서 마란고니 효과에 의해 기판 표면영역을 건조시킬 수 있어, 그 기판 표면영역에서의 워터마크 등의 건조 불량의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 기판 표면(Wf) 전체가 건조될 때까지의 사이, 액체노즐(7)로부터 린스층(21)에 액체를 공급함으로써, 상류측 계면(231a)보다 이동방향의 하류측(-X)에 있어서 기판 표면(Wf)과 접액하는 액체를 추가 공급한 신선한 액체로 치환하고 있다. 따라서, 만일 기판(W)의 일부가 액체에 용출하였다고 하더라도, 그 액체는 상기 치환동작에 의해 기판 표면(Wf)으로부터 배출되어, 건조처리를 행하고 있는 사이 기판 표면(Wf)상의 액체에 포함되는 용출물의 양을 억제할 수 있다. 그 결과, 워터마크의 발생을 확실하게 방지하여 기판 표면(Wf)를 양호하게 건조시킬 수 있다.
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 기판 표면영역에 미세 패턴(FP)이 형성되어 있다고 하더라도, 상류측 계면(231a)(기액고 계면)의 위치를 제어하면서, 마란고니 효과에 의해 기판 표면(Wf)를 건조시키고 있으므로, 상류측 계면(231a)이 이 동방향으로 왔다갔다하여 액밀층(23)을 구성하는 액체가 미세 패턴(FP)에 부하를 주는 일이 없어, 패턴 도괴를 유효하게 방지하면서 기판 표면(Wf)을 건조시킬 수 있다. 또한, 기판(W)을 회전시키는 일 없이 기판 표면(Wf)에 대하여 건조처리를 행하고 있기 때문에, 기판(W)의 회전에 따르는 원심력에 기인하여 패턴 도괴를 일으키는 일이 없다. 또한, 미세 패턴(FP)의 틈에 존재하는 액체에 대하여도 용제성분이 용해하여 그 액체의 표면장력을 저하시킴으로써, 패턴의 틈에 발생하는 부압을 저감하여, 패턴의 도괴를 효과적으로 방지할 수 있다.
<제2실시형태>
도 7은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제2실시형태를 나타내는 도면이다. 구체적으로는, 도 7(a)는 기판처리장치의 부분 측면도이며, 도 7(b)는 그 평면도이다. 이 제2실시형태에 의한 기판처리장치가 제1실시형태와 크게 다른 점은 근접블록(3)에 커버부재(58)가 장착되어 있다는 점이다. 한편, 그 밖의 구성 및 동작은 기본적으로 제1실시형태와 같기 때문에, 여기에서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 이동방향에 있어서 근접블록(3)의 상류측(+X)에는 액밀층(23)의 상류측 단부(231)의 전체를 덮도록 커버부재(58)가 근접블록(3)에 부착되어 있다. 이에 의해, 액밀층(23)의 상류측(+X)에 위치하는 상류측 분위기(UA)가 커버부재(58)에 의해 둘러싸인다. 커버부재(58)의 표면에는 1개 또는 폭방향에 복수개의 가스공급공(581)이 형성되어 있고, 가스공급공(581)을 통하여 용제가스공급유닛(43)과 커버부재(58)로 둘러싸인 상류측 분위기(UA)가 연통되어 있다. 그리 고, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 용제가스공급유닛(43)이 작동함으로써 용제가스공급유닛(43)으로부터 상류측 분위기(UA)로 용제가스가 공급된다. 따라서, 용제가스가 커버부재(58)에 의해 가두어져, 상류측 분위기(UA)에서의 용제가스의 농도를 고농도로 유지할 수 있다. 그 결과, 액밀층(23)의 상류측 단부(231)에서의 표면장력의 저하를 촉진시켜, 패턴 도괴 방지 효과를 높일 수 있다. 또한, 이 커버부재(58)는 이동방향의 길이가 폭방향에 걸쳐 동일치수로 되어 있다. 이에 의해, 커버부재(58)의 내부에, 이동방향의 길이가 폭방향(길이방향)으로 균일한 공간을 포함하고, 폭방향으로 용제가스의 농도를 균일하게 유지할 수 있다. 그 결과, 폭방향으로 균일하게 하여 기판 표면(Wf)을 건조시킬 수 있다.
<제3실시형태>
도 8은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제3실시형태를 나타내는 도면이다. 이 제3실시형태에 의한 기판처리장치가 제2실시형태와 크게 다른 점은 기판 표면(Wf)에 접액하는 린스층(21)에 직접적으로 액체를 공급하는 것에 바꿔서, 근접블록(3)의 표면(34)에 액체를 공급하고 있다는 점이다. 구체적으로는, 근접블록(3)의 위쪽 위치에 본 발명의 「제2노즐」로서 기능하는 액체공급용의 액체노즐(71)이 1개 또는 폭방향을 따라 복수개 설치되어 있다. 이 액체노즐(71)에는 액체공급유닛(45)이 접속되어 있고, 근접블록(3)의 이동과 아울러, 액체공급유닛(45)으로부터 기판(W)에 부착되는 린스액과 동일성분의 액체가 액체노즐(71)에 압송되어, 그 액체노즐(71)로부터 근접블록(3)의 표면(34)을 향하여 토출된다. 이에 의해, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)의 이동과 함께 근접블록(3)의 표면(34)에 액체가 공급 된다. 한편, 그 밖의 구성 및 동작은 제2실시형태와 같기 때문에, 여기에서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.
근접블록(3)의 표면(34)에 공급된 액체는 표면(34)으로부터 측면(32)(연설면)을 따라 상류변부(33)를 향하여 아래로 흐르는 한편, 표면(34)으로부터 근접블록(3)의 하류측을 임하는 측면(35)을 따라, 대향면(31)을 규정하는 변부 중 이동방향의 하류측(-X)에 위치하는 하류변부(36)를 향하여 아래로 흐른다. 이에 의해, 상류변부(33)를 향하여 아래로 흐른 액체는 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 공급되는 한편, 하류변부(36)를 향하여 아래로 흐른 액체는 린스층(21)과 액밀층(23)과의 경계부분에 공급된다. 그 결과, 상류측 계면(231a) 또는 그 상류측 계면(231a)보다 이동방향의 하류측(-X)에 있어서 기판 표면(Wf)과 접액하는 액체가 추가 공급된 신선한 액체로 치환된다. 따라서, 상기 실시형태와 마찬가지로 하여, 기판(W)에 접액하는 린스액(액체)의 체류를 방지하여 기판 표면(Wf)을 양호하게 건조시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 측면(32, 34, 35)이 본 발명의 「비대향면」으로서 기능하고 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 액체노즐(71)로부터 토출된 액체가 측면(32)을 따라 상류변부(33)를 향하여 아래로 흐르는 도중에 그 액체에 용제가스를 용해시킬 수 있다. 이에 의해, 기판 표면(Wf)에 접액하는 린스액(액체)에 대하여 표면장력이 저하된 액체가 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 효율 좋게 보내진다. 따라서, 상류측 계면(231a)에서의 표면장력을 효과적으로 저하시킬 수 있고, 마란고니 대류를 효율 좋게 일으켜서 기판 표면(Wf)에 대한 건조효율을 높일 수 있다. 또한 본 실시형태에 의하면, 대향면(31)과 측면(연설면)(32)이 예각을 이루도록 구성하고 있으므로, 측면(연설면)(32)을 통하여 액체를 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)으로 서서히 아래로 흐르게 하는 것이 가능하게 되고, 액체가 측면(32)을 아래로 흐르는 도중에 확실하게 용제가스를 그 액체에 용해시킬 수 있다. 그 결과, 기판 표면(Wf)에 대한 건조효율을 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 다음과 같은 뛰어난 작용 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 기판 표면(Wf)을 향하여 근접블록(3)을 통하여 액체를 공급, 더 구체적으로는, 근접블록의 측면(32, 34, 35)을 따라 액체를 기판 표면(Wf)에 공급하고 있으므로 액체노즐(71)로부터 토출된 액체는 근접블록(3)에 의해 정류(整流)되어 기판 표면(Wf)으로 안내된다. 이 때문에, 기판 표면(Wf)에 직접적으로 액체를 공급할 경우와 비교하여, 액체의 흐름을 균일하게 하여 액체를 기판 표면(Wf)에 공급할 수 있고, 액체가 비산하는 등으로 하여 기판 표면(Wf)에 액방울 나머지가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체노즐(71)로부터 토출된 액체를 상류변부(33)를 향하여 안내하고 있으므로, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 신선한 액체가 직접적으로 공급된다. 이 때문에, 상류측 계면(231a)에서의 액체의 치환 효율을 높여 워터마크 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상류측 계면(231a)에 대응하는 기판 표면영역이 건조될 때에, 기판 표면(Wf)에 접액하는 린스액(액체)에 기판(W)으로부터 용출한 용출물이 석출하는 것이 워터마크 발생의 한 가지의 원인으로서 여겨지고 있다. 따라서, 상류측 계면(231a)에 있어서 용출물을 기판 바깥으로 배출할 수 있으면, 가장 효율 좋게 워터마크의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 상류측 계면(231a)에 신선한 액체를 직접적으로 공급함으로써, 상류측 계면(231a)에서 기판 표면(Wf)에 체류하는 액체를 신선한 액체로 치환하고 있다. 따라서, 상류측 계면(231a)에 대응하는 기판 표면영역이 건조될 때에, 기판 표면상의 액체에 포함되는 용출물의 양을 억제할 수 있어, 워터마크 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 기판 표면(Wf)의 건조 불량을 방지하기 위해서는, 건조속도, 즉 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)의 이동속도를 일정하게 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태는 이러한 건조속도를 일정하게 하는 데에서도, 매우 유효하게 되고 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 액체가 공급됨으로써, 상류측 계면(231a)에서, 용제성분이 액체에 용해한 용액(액체+용제성분) 중의 용제성분농도의 변화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 상류측 계면(231a)에서의 표면장력의 저하 정도를 거의 일정하게 하여, 마란고니 대류에 의한 상류측 계면(231a)(기액고 계면)의 이동속도를 일정하게 할 수 있다. 이와 같이, 상류측 계면(231a)의 이동속도를 일정하게 함으로써, 기판 표면(Wf)에의 액방울 나머지를 방지하면서 기판 표면(Wf)을 균일하게 건조시킬 수 있다.
또한, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에의 액체의 공급은 건조영역에 인접하는 영역에 액체를 공급하는 것으로 되기 위하여, 상류측 계면(231a)에의 액체의 공급량은 미량인 것이 요구된다. 이에 대하여, 본 실시형태에 의하면, 액체노즐(71)로부터 토출된 액체의 일부를 상류변부(33)를 향하고, 나머지를 하류변 부(36)을 향하여 안내하도록 구성하고 있으므로, 액체노즐(71)로부터 토출되는 액체의 유량 제어성을 향상시킬 수 있다.
<제4실시형태>
도 9는 본 발명에 의한 기판처리장치의 제4실시형태를 나타내는 도면이다. 이 제4실시형태에 의한 기판처리장치가 제3실시형태와 크게 다른 점은 액체노즐(71)로부터 토출된 액체를 측면(32)과의 사이에서 액밀상태로 채우면서 상류변부(33)를 향하여 안내하기 위한 구성을 추가하고 있다는 점과, 용제가스의 체류를 방지하기 위한 구성을 추가하고 있다는 점이다. 한편, 그 밖의 구성 및 동작은 기본적으로 제3실시형태와 같기 때문에, 여기에서는 동일부호를 붙여서 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는, 근접블록(3)은 상기 실시형태에서 사용되며, 대향면(31)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP)에 액밀층(23)을 형성하는 본체부(3a)와, 이동방향에 있어서 본체부(3a)의 상류측(+X)에 그 본체부(3a)와 대향하여 배치된 대향부(3b)를 구비하고 있다. 대향부(3b)는 본체부(3a)와 마찬가지로, 수직 단면형상이 거의 사다리꼴로 이루어져 있는 직각주체이며, 그 일측면이 본체부(3a)의 측면(연설면)(32)과 대향하여, 액체노즐(71)로부터 토출된 액체를 상류변부(33)를 향하여 안내하는 안내면(37)으로 이루어져 있다. 그리고, 액체노즐(71)로부터 토출된 액체는 표면(34)으로부터 측면(연설면)(32)과 안내면(37)과의 사이를 액밀상태로 채우면서 상류변부(33)를 향하여 아래로 흘러 간다. 따라서, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 액체를 측면(32)과 안내면(37)과의 사이에서 포획하면서 아래 로 흐르게 할 수 있으므로, 상류변부(33)를 향하여 안내되는 액체의 공급량이 미량이라도 액체의 흐름을 균일하게 할 수 있다. 이 때문에, 상류측 계면(231a)에 공급되는 액체량을 일정하게 하고, 마란고니 대류에 의한 상류측 계면(231a)(기액고 계면)의 이동속도를 일정속도로 제어할 수 있다. 따라서, 기판 표면(Wf)를 균일하게 건조하는 데에 매우 유효하게 되고 있다.
또한, 대향부(3b)의 하면(38)(본 발명의 「상류측 대향부위」에 상당)은 기판 표면(Wf)과 대향하는 대향면으로 되어 있고, 그 하면(38)에는 가스토출구(39)가개구되어 있다. 대향부(3b)의 내부에는, 용제가스공급유닛(43)과 연통된 매니폴드(manifold, 40)가 설치되어 있고, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 용제가스공급유닛(43)이 작동함으로써 용제가스공급유닛(43)으로부터 용제가스가 매니폴드(40)에 공급된다. 또한, 매니폴드(40)로부터 가스토출구(39)를 통하여 용제가스가 액밀층(23)의 상류측 단부(231)를 향하여 토출된다. 이 때문에, 가스토출구(39)로부터 토출된 용제가스는 액밀층(23)의 상류측 단부(231)에 접촉한 후, 대향부(3b)의 하면(38)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 공간을 통하여 이동방향 상류측(-X) 혹은 이동방향에 대하여 측방, 즉 폭방향으로 배출되어 간다. 그 때문에, 용제가스의 흐름을 균등하게 하여 용제가스의 체류를 방지할 수 있다. 따라서, 입자 발생을 억제함과 아울러, 상류측 계면(231a)에 용제가스를 균일하게 공급하여 기판 표면(Wf)를 균일하게 건조시킬 수 있다.
<제5실시형태>
도 10은 본 발명에 의한 기판처리장치의 제5실시형태를 나타내는 도면이다. 이 제5실시형태에 의한 기판처리장치가 제4실시형태와 크게 다른 점은 근접블록(3)을 이동시키면서 액체노즐(71)로부터 근접블록(3)에 액체를 공급하는 것에 바꿔서, 근접블록(3)에의 액체의 공급을 근접블록(3)에 의한 기판 표면(Wf)에 대한 스캔닝 실행 전에 행하고 있다는 점이다. 한편, 그 밖의 구성 및 동작은 제4실시형태와 같다.
본 실시형태에서는, 이동방향에 있어서 근접블록(3)의 초기 위치, 즉 근접블록(3)이 기판 표면(Wf)에 대향 배치되고, 기판 표면(Wf)에 대한 스캐닝을 실행하는 직전에 액체를 측면(연설면)(32)과 안내면(37)과의 사이에 공급하여 둔다. 그리고, 근접블록(3)이 기판 표면(Wf)에 대하여 스캐닝되면, 즉 상기한 초기 위치로부터 이동방향으로 이동되면, 측면(연설면)(32)과 안내면(37)과의 사이로부터 서서히 액체가 상류변부(33)를 향하여 아래로 흘러, 상류측 계면(231a)에 공급된다. 건조영역에 인접하는 상류측 계면(231a)에 공급하는 액체의 공급량은 미량이므로, 이와 같이 측면(32)과 안내면(37)과의 사이에 체류된 액체에 의해, 기판 표면(Wf) 전체를 충분히 건조시킬 수 있다. 또한, 1개의 기판(W)의 전면을 건조처리하는 도중, 상류측 계면(231a)에 계속하여 적량의 액체를 공급하도록 대향면(31)과 측면(32)과의 사이의 각도를 최적화하여 근접블록(3)을 형성하여 두는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 의하면, 제4실시형태와 마찬가지로 하여, 액밀층(23)의 상류측 계면(231a)에 액체를 측면(32)과 안내면(37)과의 사이에서 포획하면서 아래로 흐르게 할 수 있으므로, 상류변부(33)를 향하여 안내되는 액체의 공급량이 미량이라도 액체의 흐름을 균일하게 할 수 있다. 이 때문에, 상류측 계면(231a)에 공급 되는 액체량을 일정하게 하고, 기판 표면(Wf)를 균일하게 건조시킬 수 있다. 또한, 액체노즐(71)을 근접블록(3)과 동기하여 이동시킬 필요가 없기 때문에, 장치구성을 간소화할 수 있다.
<기타>
한편, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 한도에 있어서 상술한 것 이외에 여러 가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 근접블록(3)은 폭방향의 길이가 기판(W)과 동일 혹은 그보다 길게 뻗는 봉상(棒狀)형상을 갖고 있지만, 근접블록(3)의 외형형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 기판(W)의 외주형상에 대응한 반원환(半圓環)형상을 갖는 것을 사용하여도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 기판(W)을 고정 배치한 상태에서 근접블록(3)을 이동시켜 건조처리를 실행하고 있지만, 기판측도 동시에 상대이동시키도록 구성하여도 좋다. 또한, 근접블록(3)을 고정 배치하는 한편, 기판(W)만을 이동시켜도 좋다. 요컨대, 기판 표면(Wf)으로부터 이격 배치된 대향면(31)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP)에 린스액을 채워서 액밀층(23)을 형성한 상태에서, 기판(W)에 대하여 근접블록(3)을 이동방향으로 상대이동시키도록 구성하면 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 건조처리 전에 기판 표면(Wf) 전체를 린스액으로 담겨진 상태로 하고 있지만, 건조처리 전에 기판 표면(Wf) 전체를 린스액으로 담겨진 상태로 하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 린스처리 후에 기판 표면(Wf)에 드문드문하게 액방울이 존재하는 상태로부터 건조처리를 실행함으로써, 액체노 즐(7, 71)로부터 기판 표면(Wf)을 향하여 액체를 공급하도록 하여 기판 표면(Wf)에 접액하는 액체(액방울)를 공급한 액체에 의해 치환하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제1 및 제2실시형태에서는, 액체노즐(7)로부터 근접블록(3)에 대하여 이동방향의 하류측(-X)에서 기판 표면(Wf)을 향하여 액체를 공급하고 있지만, 액체의 공급방법은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 11에 도시하는 바와 같이, 근접블록(3)의 표면(34)에, 1개 또는 복수개의 액체공급용 포트(port, 72)를 설치하여 근접블록(3)의 내부를 통하여 액체를 액밀층(23)에 공급하도록 하여도 좋다. 액체공급용 포트(72)는 근접블록(3)의 내부에 설치된 공급통로(73)에 접속되어 있다. 또한, 액체공급용 포트(72)는 액체공급유닛(45)에 연통되어 있다. 그리고, 제어유닛(4)으로부터의 동작 지령에 따라 액체공급유닛(45)이 작동함으로써 액체공급유닛(45)으로부터 액체가 액체공급용 포트(72) 및 공급통로(73)를 통하여 근접블록(3)과 기판 표면(Wf) 사이에 개재된 틈 공간(SP)에 공급된다. 따라서, 액밀층(23)에 액체가 추가 공급됨으로써, 기판 표면(Wf)에 체류하고 있는 액체는 추가 공급된 신선한 액체로 치환된다. 그 결과, 상기 실시형태와 마찬가지로 하여, 기판 표면상의 액체에 포함되는 용출물의 양을 억제할 수 있어, 워터마크 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 근접블록(3)의 형상에 대하여는 상기 실시형태처럼 대향면(31)에 대하여 측면(32)(연설면)이 예각(θ)으로 되도록 구성되어 있지만, 근접블록(3)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 대향면(31)에 대하여 측면(32)이 직각으로 되도록 구성하여도 좋다. 한편, 대향면(31)에 대하여 측면(32)을 직각으로 하는 경우에는, 액체를 측면(32)에 체류할 수 없으므로, 제1∼제4실시형태에 나타낸 바와 같이 액체노즐(7, 71)로부터 액체를 공급하면서 건조처리를 실행할 필요가 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 대략 원반모양의 기판(W)에 대하여 건조처리를 실시하고 있지만, 본 발명에 의한 기판처리장치의 적용대상은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 액정표시용 유리기판 등과 같이 각(角)형 기판의 기판 표면을 건조시키는 기판처리장치에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 「구동수단」에 상당하는 복수의 반송롤러(68)를 반송방향(+X)에 배치함과 아울러, 그 반송롤러(68)에 의해 기판(W)을 반송하면서 상기 실시형태와 동일구성의 근접블록(3)을 고정 배치하여도 좋다. 이 기판처리장치에 있어서는, 기판(W)이 반송방향(+X)으로 반송되기 때문에, 본 발명의 「소정의 이동방향」은 반송방향과 반대의 방향(-X)에 상당하지만, 기본적인 동작은 상기 실시형태와 전부 동일하고, 마찬가지의 작용효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 스핀척(1)에 지지된 기판(W)에 대하여 약액처리 및 린스처리 등의 습식처리를 실시한 후에, 그대로 동일장치내에서 린스처리가 끝난 기판에 대하여 근접블록(3)을 이동방향으로 스캐닝시켜 건조처리를 실행하도록 구성하고 있지만, 습식처리와 건조처리를 분리하여 행하도록 하여도 좋다. 즉, 도 13에 도시하는 바와 같이, 기판(W)에 대하여 약액처리 및 린스처리를 실시하는 습식처리장치(100)와, 근접블록(3)이 조립되어, 기판(W)을 건조하는 건조처리장치(200)를 일정 거리만 이격하여 배치함과 아울러, 습식처리장치(100)에서 최종적 으로 린스처리를 받은 기판을 기판반송장치(300)에 의해 건조처리장치(200)로 반송하여 건조처리를 실행하도록 구성하여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 건조처리를 실시해야 할 기판 표면(Wf)이 위쪽을 향한 상태에서 그 기판(W)에 대하여 근접블록(3)을 이동방향으로 상대이동시켜 건조처리를 행하고 있지만, 기판자세는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 실시형태에서는, 린스액으로 젖은 기판 표면(Wf)을 건조시키고 있지만, 린스액 이외의 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리장치에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리기판, 액정표시용 유리기판, 플라즈마 표시용 유리기판, 광디스크용 기판 등을 포함하는 기판 전반의 표면에 대하여 건조처리를 실시하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판 표면으로부터 이격 배치된 대향면과 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 액체를 채워서 액밀층을 형성한 상태에서 기판에 대하여 근접부재를 소정의 이동방향으로 상대이동시킴과 아울러, 이동방향의 상류측에서의 액밀층의 단부를 향하여 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스를 공급하고 있다. 이에 의해, 상류측 계면의 위치를 근접부재에 의해 제어하면서, 상류측 계면에서 마란고니 대류가 일어나, 상류측 계면이 하류측으로 이동하고, 그 계면이동에 대응하는 기판 표면영역이 건조한다. 또한, 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 이동방향의 하류측에 있어서 액체 를 기판 표면을 향하여 공급하고, 기판 표면과 접액하는 액체를 추가 공급된 신선한 액체로 치환하고 있다. 따라서, 건조처리를 행하고 있는 도중, 기판 표면상의 액체에 포함되는 용출물의 양을 억제할 수 있어, 워터마크의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 기판 표면영역에 미세 패턴이 포함되는 경우라고 하더라도, 상류측 계면에서의 표면장력을 효과적으로 저하시키고 있기 때문에, 패턴 도괴를 유효하게 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리장치에 있어서,
    상기 기판 표면에 대향하는 대향면을 갖고, 그 대향면이 상기 기판 표면으로부터 이격 배치됨과 아울러 그 대향면과 상기 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 상기 액체가 채워져서 액밀층(液密層)이 형성된 상태에서, 상기 기판에 대하여 소정의 이동방향으로 상대이동 가능한 근접부재와,
    상기 근접부재를 상기 기판에 대하여 상기 이동방향으로 상대이동시키는 구동수단과,
    상기 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스를 상기 이동방향의 상류측에서의 상기 액밀층의 단부를 향하여 공급하는 용제가스공급수단과,
    상기 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 상기 이동방향의 하류측에 있어서 상기 기판 표면을 향하여 상기 액체를 공급하여 상기 기판 표면에 접액(接液)하고 있는 액체를 공급한 액체로 치환하는 액체공급수단을 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체공급수단은 상기 근접부재에 대하여 상기 이동방향의 하류측에서 상기 기판 표면을 향하여 상기 액체를 토출하는 제1노즐을 갖는 것을 특징으로 하 는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체공급수단은 상기 근접부재의 대향면을 제외하는 비(非)대향면을 향하여 상기 액체를 토출하는 제2노즐을 갖고,
    상기 근접부재는 상기 제2노즐로부터 상기 비대향면으로 토출된 상기 액체를 상기 비대향면을 따라, 상기 대향면을 규정하는 변부(邊部) 중 상기 이동방향의 상류측에 위치하는 상류변부를 향하여 안내하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 근접부재는 상기 제2노즐로부터 상기 비대향면으로 토출된 상기 액체를 상기 비대향면을 따라, 상기 대향면을 규정하는 변부 중 상기 상류변부와 함께 상기 이동방향의 하류측에 위치하는 하류변부를 향하여 안내하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 근접부재는 상기 비대향면으로서 상기 상류변부와 접속됨과 아울러 그 접속위치부터 상기 이동방향의 상류측을 임하면서 상기 기판 표면으로부터 멀어지는 방향에 연장설치된 연설면(延設面)을 더 갖고, 상기 제2노즐로부터 토출된 상기 액체를 상기 연설면을 통하여 상기 상류변부를 향하여 안내하는 것을 특징으로 하 는 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 근접부재의 상류측 단부에서는 상기 대향면과 상기 연설면이 예각을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 근접부재는 상기 연설면과 대향하여 상기 액체를 상기 상류변부를 향하여 안내하는 안내면을 더 갖고, 상기 제2노즐로부터 토출된 상기 액체로 상기 연설면과 상기 안내면과의 사이를 액밀상태로 채우면서 상기 상류변부를 향하여 상기 액체를 안내하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용제가스공급수단은 상기 이동방향에 있어서 상기 액밀층의 상류측에 위치하는 상류측 분위기를 둘러싸는 커버부재를 갖고, 상기 상류측 분위기에 상기 용제가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근접부재는 상기 대향면의 상기 이동방향의 상류측에 상기 기판 표면에 대향하면서 이격 배치됨과 아울러, 가스토출구가 개구된 상류측 대향부위를 더 갖 고,
    상기 용제가스공급수단은 상기 가스토출구로부터 상기 용제가스를 상기 액밀층의 상기 이동방향의 상류측을 향하여 토출하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근접부재가 석영으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 액체로 젖은 기판 표면을 건조시키는 기판처리방법에 있어서,
    상기 기판 표면에 대향하는 대향면을 갖는 근접부재를, 상기 대향면이 상기 기판 표면으로부터 이격하도록 배치함으로써 상기 대향면과 상기 기판 표면 사이에 개재된 틈 공간에 상기 액체를 채워서 액밀층을 형성하는 공정과,
    상기 액밀층이 형성된 상태를 유지하면서 상기 근접부재를 상기 기판에 대하여 소정의 이동방향으로 상대이동시키는 공정과,
    상기 액체에 용해하여 표면장력을 저하시키는 용제성분을 필수적으로 포함하는 용제가스를 상기 이동방향의 상류측에서의 상기 액밀층의 단부를 향하여 공급하는 공정과,
    상기 액밀층의 상류측 계면 또는 그 상류측 계면보다 상기 이동방향의 하류측에 있어서 상기 기판 표면을 향하여 상기 액체를 공급하여 상기 기판 표면에 접액하고 있는 액체를 공급한 액체로 치환하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기 판처리방법.
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