KR100889649B1 - 기판처리장치 및 기판취급방법 - Google Patents

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Abstract

이 기판처리장치는, 기판을 수용하는 캐리어를 지지하기 위한 캐리어지지부와, 기판에 소정의 처리를 실시할 때에 기판을 지지하는 기판지지기구와, 상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어와 상기 기판지지기구와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송기구와를 포함한다.상기 기판지지기구는, 기판을 지지할 때에 해당 기판과 접촉하는 제1기판접촉부재를 가지고, 이 제1기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 상기 도전성부가 접지해 있다.상기 기판반송기구는, 기판을 반송할 때에 해당 기판과 접촉하는 제2기판접촉부재를 가지고, 이 제2기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 상기 도전성부가 접지해 있다.
Figure R1020070020194
기판처리장치, 유도대전, 캐리어, 인덱서, 도전성부재

Description

기판처리장치 및 기판취급방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE HANDLING METHOD}
도 1은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 기판처리장치의 구성을 설명하기 위한 도해(圖解)적인 평면도이다.
도 2은 상기 기판처리장치에 구비된 기판처리유닛의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
도 3은 상기 기판처리유닛에 구비된 스핀척의 구성을 나타낸 도해적인 사시도이다.
도 4은 상기 스핀척의 협지핀 근방의 구성을 확대해서 나타낸 단면도이다.
본 발명은, 기판에 대하여 처리를 실시하기 위한 기판처리장치 및 대전(帶電)을 억제하면서 기판을 취급하기 위한 방법에 관한 것이다. 처리 대상 또는 취급하는 대상이 되는 기판으로는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기 판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등이 포함된다.
반도체장치의 제조 공정에서는, 반도체기판(웨이퍼)의 표면을 세정하기 위해 매엽형(枚葉型) 기판세정 장치가 사용된다. 이 매엽형 기판세정장치는, 복수장의 기판을 수용하는 캐리어가 지지되는 캐리어지지부와, 이 캐리어지지부에 지지된 캐리어에 대하여 기판을 반입/반출하는 인텍서로봇(Indexer Robot)과, 기판에 대하여 처리액 등을 사용한 처리를 실시하는 기판처리유닛과, 인텍서로봇 및 기판처리유닛 사이에서 기판을 반송하는 주반송(主搬送) 로봇을 구비하고 있다.
기판처리유닛은, 예를 들면, 기판을 거의 수평으로 지지하여 회전하는 스핀척(Spin Chuck)과, 이 스핀척에 지지되어 있는 기판의 표면을 향해서 처리액(약액 또는 린스 액)을 공급하는 처리액 노즐을 처리챔버에 수용하여 구성되어 있다.
처리챔버 내에 수용되는 구성 부분으로는, 내약액성(耐藥液性)을 고려하여, PTFE(4불화 에틸렌 수지)나 PCTFE(3불화 염화 에틸렌 수지)라고 하는 수지재료가 많이 사용되고 있다. 이들의 수지재료로 구성된 부재는, 용이하게 대전해버린다. 따라서, 처리챔버 내의 공간에 대하여 기판을 반입하면, 이 기판은 유도대전(誘導帶電)해서 고전위(高電位)로 된다.
그 때문에, 스핀척에 지지된 기판의 표면에 처리액을 공급하면, 그 처리액이 착액(着液)하기 직전에 방전이 생겨서, 기판표면에 형성된 막이나 기판에 만들어 넣어진 디바이스가 파괴된다고 하는 문제가 있다. 더욱이, 처리후의 기판을 처리챔버 밖으로 반출할 때에도, 유도대전에 의해 다시 기판이 대전하여, 그 후에, 접지 된 부재에 기판이 접촉하면, 방전이 생기게 된다.
본 발명의 목적은, 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있는 구성을 구비한 기판처리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기판처리장치 내에서의 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있는 기판취급방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기판처리장치는, 기판을 수용하는 캐리어를 지지하기 위한 캐리어지지부와, 기판에 소정의 처리를 실시할 때에 기판을 지지하는 기판지지기구와, 이 기판지지기구를 회전하게 하는 회전구동기구와, 상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어와 상기 기판지지기구와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송기구를 포함한다. 상기 기판지지기구는, 기판을 지지할 때에 해당 기판과 접촉하는 제1기판접촉부재를 가지고, 이 제1기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에는 도전성부(導電性部)가 포함되어 있으며, 이 도전성부가 접지해 있고, 또한 이 도전성부는 상기 회전구동기구에 의해 상기 기판지지기구가 회전되고 있을 때도 접지되어 있다. 또한, 상기 기판반송기구는, 기판을 반송할 때에 해당 기판과 접촉하는 제2기판접촉부재를 가지고, 이 제2기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 도전성부가 포함되어 있으며, 이 도전성부가 접지해 있다.
그리고, 이 항에 있어서, 괄호 안의 영자와 숫자는 후술의 실시 형태에 있어서의 대응 구성요소 등을 표시한 것이나, 물론, 이것은, 본 발명의 범위가 해당 실 시 형태에 한정해서 해석되는 것을 의도한 것은 아니다.
이 구성에 따르면, 캐리어와 기판지지기구와의 사이에서 기판이 반송되는 전과정에 있어서, 도전성부재를 개재하여 기판을 접지할 수 있다. 이로써, 예를 들면, 기판지지기구가 수지제의 부재로 둘러싸여져 있는 경우에도, 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 방전으로 기인한 기판의 파괴(보다 구체적으로는, 기판에 형성된 박막(薄膜)이나 디바이스의 파괴)를 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 기판반송기구는, 상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어에 대하여 기판을 반입 및/또는 반출하는 제1반송기구와, 이 제1반송기구와 상기 기판지지기구와의 사이에서 기판을 반송하는 제2반송기구를 포함하는 것이라도 좋다. 이 경우에, 상기 제1반송기구 및 제2반송기구는, 기판을 지지할 때에 해당 기판과 접촉하는 상기 제2기판접촉부재를 각각 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 캐리어에 액세스(Access)하는 제1반송기구와, 기판지지기구에 액세스하는 제2반송기구가, 모두, 상기 도전성부를 개재하여 기판을 접지할 수 있는 구성이다. 그 때문에, 역할이 다른 두 개의 반송기구를 기판반송기구에 구비하는 구성인 경우라도, 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어에 수용되어 있는 기판에 접촉하는 제3기판접촉부재가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 이 제3기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에는 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 도전성부가 접지해 있는 것이 바람직하다.
상기 회전구동기구는, 소정의 회전축을 중심으로 상기 기판지지기구를 회전하게 하는 것이고, 상기 제1기판접촉부재의 도전성부가, 상기 회전축에 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 회전축이 접지되어 있다.
상기 기판지지기구와 상기 기판반송기구와의 사이에서 기판이 주고받아질 때, 해당 기판이 접지상태에서 지지되도록 되어 있다.
이 구성에 따르면, 캐리어지지부에 지지된 캐리어 내에 있어서도, 상기 도전성부재를 개재하여 기판을 접지할 수 있다. 이로써, 캐리어와 기판지지기구와의 사이의 어느 장소에서도, 기판의 유도대전을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 기판취급방법은, 기판을 수용한 캐리어를 캐리어지지부에 지지하게 하는 공정과, 기판에 소정의 처리를 실시할 때에, 기판지지기구에 의해 해당 기판을 지지하는 기판지지공정과, 상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어와 상기 기판지지기구와의 사이에서, 기판반송기구에 의해 기판을 반송하는 기판반송공정과, 상기 기판지지공정 및 기판반송공정의 전 기간(期間)에 있어서, 접지된 상기 도전성부재를 기판에 접촉케 하여, 해당 기판의 대전을 억제하는 대전억제(帶電抑制)공정을 포함하고, 상기 기판반송공정이, 상기 기판지지기구와 상기 기판반송기구와의 사이에서 기판을 주고받는 기판주고받기공정을 포함하며, 상기 대전억제공정은, 상기 기판주고받기공정에서, 기판을 접지상태로 지지하는 공정을 포함한다.
상기 대전억제공정은, 상기 캐리어지지부에 지지되어 있는 캐리어 내의 기판에, 접지된 상기 도전성부재를 접촉하게 하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상술한, 또는 더 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부도면을 참조해서 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 기판처리장치의 구성을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 이 기판처리장치(1)는, 캐리어지지부(2)를 구비한 인덱서(Indexer)부(3)와, 이 인덱서부(3)에 결합된 장치본체부(10)를 구비하고 있다. 장치본체부(10)는, 처리부(5)와, 이 처리부(5)와 인덱서부(3)와의 사이, 및 처리부(5)에 대하여 인덱서부(3)와는 반대측에 각각 마련되어진 유체박스(4)를 구비하고 있다.
캐리어지지부(2)에는, 복수(이 실시 형태에서는 4개)의 캐리어(C)를 지지할 수 있도록 되어 있다. 캐리어(C)는, 그 내부에 제각기 복수매의 기판(W)을 소정간격을 둔 적층배열상태로 수용할 수 있는 것으로, 미처리의 기판(W) 또는 처리가 끝난 기판(W)이 수용되게 된다.
도 1에서는, 캐리어(C)로서, 기판(W)을 밀폐한 상태로 수용하는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 사용하고 있지만, 이외에도, SMIF(Standard Mechanical Interface)포드(pod), OC(Open Cassette)등의 다른 형태의 캐리어를 사용할 수도 있다.
인덱서부(3)에는, 캐리어(C)에 대하여 기판(W)을 반입/반출하기 위한 인텍서로봇(6)(제1반송기구)이 구비되어 있다. 이 인텍서로봇(6)은, 복수의 캐리어(C)의 배열방향에 따라 반송로(7)안을 주행할 수 있게 되어 있다. 더 구체적으로는, 인텍서로봇(6)은, 기대부(基臺部)(8)와, 이 기대부(8)위에 구비된 다관절형(多關節型)의 제1 및 제2로봇암(11, 12)을 구비하고 있다. 기대부(8)는, 볼나사기구(13)에 의해, 캐리어(C)의 배열방향에 따라 이동되도록 되어 있다. 기대부(8)에는, 제1 및 제2로봇암(11, 12)을 연직축선 주위로 회전하게 하기 위한 회전구동기구(도시 생략)와, 제1 및 제2로봇암(11, 12)의 각 선단(先端)에 마련된 기판지지핸드(21, 22)를 전·후진하게 하기 위해서 제1 및 제2로봇암(11, 12)의 굽히고펴는 작동을 하게 하는 진퇴(進退)구동기구(도시 생략)가 구비되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 인텍서로봇(6)은, 캐리어(C)에 대향하는 위치로 이동하여, 그에 대해 기판지지핸드(21, 22)를 전·후진하게 하여서, 캐리어(C)에 대 한 기판(W)의 반입/반출을 행할 수 있다.
기판지지핸드(21, 22)는, 기판(W)에 접촉하는 기판접촉부재이다. 이 실시 형태에서는, 기판지지핸드(21, 22)는, 기판(W)에 접촉하는 부위에, 도전성 수지재료의 일 예인 도전성PEEK(폴리에테르에테르케톤수지)로 구성한 도전성 기판지지부재(21a, 22a)(도전성부)를 가지고, 이외의 부분은 금속재료로 구성되어 있다. 로봇암(11, 12)은, 금속의 링크부재로 구성되어 있고, 기대부(8)는 금속 케이스로 구성되어 있다. 그리고, 이 기대부(8)의 금속 케이스는, 전기적으로 접지되어 있다. 이로써, 도전성 기판지지부재(21a, 22a)는, 기판지지핸드(21, 22), 로봇암(11, 12) 및 기대부(8) 등을 개재하여 접지되고 있어, 이 도전성 기판지지부재(21a, 22a)에 지지된 기판(W)은 접지전위로 지지되도록 되어 있다. 따라서, 반송되는 기판(W)의 주위에 대전한 부재가 존재하고 있는 경우라도, 유도대전은 생기지 않는다.
처리부(5)는, 평면상으로 봤을 때 중앙에 선회축을 설정한 주반송로봇(30)과, 이 주반송로봇(30)을 둘러싸듯이 배치된 복수(이 실시 형태에서는 4개)의 기판처리유닛(41~44)을 구비하고 있다.
이러한 기판처리유닛(41~44)에 의해, 처리부(5)의 중앙영역에, 주반송로봇(30)을 수용하는 반송실(25)이 구획되어 있다. 이 반송실(25)은, 주반송로봇(30)에 의해 반송되는 기판(W)이 지나가는 공간이며, 주반송로봇(30)의 동작공간(선회공간 및 승강공간)을 확보하고 있다. 이 반송실(25)은, 기판처리유닛(41, 42)과 기판처리유닛(43, 44)을 이분하도록 형성되어 있다. 그리고, 인덱서부(3)와 처리부(5) 사이의 유체박스(4)는, 인텍서로봇(6)의 이동방향 중앙부근에 통로(26)를 형 성하도록 간격을 두어서 배치되어 있다. 이 통로(26)는, 인텍서로봇(6)과 주반송로봇(30)과의 사이에서 기판(W)을 주고받기 위한 공간을 확보한다.
한편, 처리부(5)에 대하여 인덱서부(3)와는 반대측에 배치된 유체박스(4)도 또한, 통로(26)에 대향하는 위치에서, 메인티넌스(Maintenance)통로(27)를 구획하도록 간격을 두어서 배치되어 있다. 이 메인티넌스통로(27)는, 기판처리유닛(41~44) 및 주반송로봇(30)의 메인티넌스를 행할 때의 통로로서 이용된다.
주반송로봇(30)은, 선회대(33)과, 이 선회대(33)위에 구비된 제1기판지지핸드(31) 및 제2기판지지핸드(32)와, 선회대(33)를 연직방향을 따라 선회축선 주위로 회전하게 하기 위한 회전구동기구(도시하지 않음)와, 이 회전구동기구를 지지함으로써 선회대(33)을 간접적으로 지지하는 지지(支持)암(35)과, 이 지지암(35)을 승강하게 함으로써 상기 제1 및 제2기판지지핸드(31, 32)를 승강하게 하는 승강구동기구(도시하지 않음)와, 이 승강구동기구를 내장한 로봇본체(38)와, 선회대(33)에 내장되어서, 제1 및 제2기판지지핸드(31, 32)를 독립으로 전·후진하게 하는 진퇴구동기구(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
제1 및 제2기판지지핸드(31, 32)는, 선회대(33)위에서, 수평방향에 따라 제각기 전후진할 수 있다. 선회대(33)의 선회축선은, 기판처리유닛(41~44)으로 둘러싸인 공간의 중심을 지나가는 연직된 축선이며, 기판처리 동작시에는, 장치본체부(10)에 대하여 고정되어 있다. 다시 말해, 주반송로봇(30)은, 수평방향에 따라 전체를 이동하게 하기 위한 주행구동기구를 구비하고 있지 않다.
이러한 구성에 의해, 주반송로봇(30)은, 제1 및 제2기판지지핸드(31, 32)를, 임의의 기판처리유닛(41~44)에 대향하게 하고, 또한, 해당 기판처리유닛에 대하여 전후진시킴으로써, 해당 기판처리유닛에 대한 기판(W)의 반입/반출을 행할 수 있다. 그리고, 주반송로봇(30)은, 제1 및 제2기판지지핸드(31, 32)를, 통로(26)안에 있어서, 인덱서부(3)를 향해 진출하게 할 수 있다. 그 상태에서, 인텍서로봇(6)이, 통로(26)안으로 기판지지핸드(21, 22)를 진출하게 하는 것에 의해, 인텍서로봇(6)과 주반송로봇(30)과의 사이에서 기판(W)를 주고받을 수 있다.
기판지지핸드(31, 32)는, 기판(W)에 접촉하는 기판접촉부재이다. 이 실시 형태에서는, 기판지지핸드(31, 32)는, 기판(W)에 접촉하는 부위에, 도전성 수지재료의 일 예인 도전성 PEEK로 구성한 도전성 기판지지부재(31a, 32a)(도전성부)를 가지고, 이외의 부분은 금속재료로 구성되어 있다. 선회대(33), 지지암(35) 및 로봇본체(38) 등은 모두 금속재료를 이용한 부재로 구성되어 있다. 그리고, 로봇본체(38)는, 전기적으로 접지되어 있다. 이로써, 도전성 기판지지부재(31a, 32a)는, 기판지지핸드(31, 32), 선회대(33), 지지암(35) 및 로봇본체(38) 등을 개재하여 접지되고 있어, 이 도전성 기판지지부재(31a, 32a)에 지지된 기판(W)은 접지 전위로 지지되도록 되어 있다. 따라서, 반송되는 기판(W)의 주위에 대전한 부재가 존재하고 있는 경우라도, 유도대전은 생기지 않는다.
기판처리유닛(41~44)은, 이 실시 형태에서는, 예를 들면 기판(W)를 1매씩 처리하는 매엽형의 처리유닛이며, 기판에 대하여 처리액을 공급하는 것에 의해, 해당 기판의 표면처리를 행하는 것이다.
도 2은, 기판처리유닛(41~44)의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이 다.
기판처리유닛(41~44)은, 예를 들면, 기판(W)(이 실시 형태에서는 거의 원형의 기판)을 거의 수평으로 지지함과 동시에, 이 지지한 기판(W)의 거의 중심을 지나는 연직한 회전축선(51a)주위로 회전하게 하는 기판지지 회전기구로서의 스핀척(51)과, 이 스핀척(51)에 지지되어서 회전되고 있는 기판(W)의 표면을 향해서 처리액을 공급하는 처리액노즐(52)을 구비하고 있다. 물론, 기판처리유닛(41~44)에 있어서, 동일내용의 기판처리가 행해져도 좋고, 다른 기판처리가 행해지도록 되어 있어도 좋다.
스핀척(51)은, 처리컵(60)의 안쪽에 구비되어 있다. 처리액노즐(52)은, 스핀척(51)의 윗쪽에 구비되어 있어, 기판(W)의 상면(上面)에 처리액을 공급하도록 되어 있다. 이 처리액노즐(52)에는, 순수(純水)공급원으로부터의 순수(탈이온수)가 순수밸브(53)를 개재하여 공급될 수 있고, 또한, 약액(藥液)공급원으로부터의 약액(에칭액 등)을 약액밸브(54)를 개재하여 공급할 수 있게 되어 있다. 처리액노즐(52)은, 기판(W) 상면의 회전중심을 향해서 처리액을 공급한다. 이 처리액은, 기판(W)위에서 원심력을 받아서 주연부(周緣部)로 퍼져서, 기판(W)의 상면 전역에 이른다.
스핀척(51)은, 모터 등을 포함하는 회전구동기구(55)의 구동축인 금속제의 회전축(56)에 결합되어서 회전되게 되어 있다. 이 회전축(56)은, 중공(中空)축으로 되어 있어서, 그 내부에는, 순수 또는 약액을 공급할 수 있는 처리액공급관(57)이 끼워져 있다. 이 처리액공급관(57)의 상단에는, 스핀척(51)에 지지된 기판(W)의 하 면(下面) 중앙에서 근접한 위치에 토출구(吐出口)(58a)을 가지는 중심축 노즐(고정노즐)(58)이 결합되고 있어, 이 중심축노즐(58)의 토출구(58a)로부터, 기판(W) 하면의 중앙을 향해서, 처리액(약액 또는 순수)을 공급할 수 있다. 이 처리액은, 원심력의 작용에 의해, 기판(W)의 하면 전역으로 퍼진다.
처리액공급관(57)에는, 순수공급원에 접속된 순수(純水)밸브(61) 또는 약액공급원에 접속된 약액밸브(62)를 개재하여, 순수 또는 약액(예를 들면, 에칭액)이 소정의 타이밍으로 공급되게 되어 있다.
처리액공급관(57)과 회전축(56) 내벽 사이의 공간은, 프로세스가스공급로(59)로 되어 있고, 이 프로세스가스공급로(59)는, 중심축노즐(58)의 주위에 있어서, 기판(W) 아래쪽의 공간과 연통하고 있다. 프로세스가스공급로(59)에는, 프로세스가스공급원으로부터의 프로세스가스(예를 들면, 질소 등의 불활성 가스)가, 프로세스가스밸브(63)를 개재하여 공급되게 되어 있다.
처리컵(60)은, 내약품성을 가지는 수지재료로 이루어지고, 스핀척(51) 아래쪽으로 배치된 저벽(底壁)(65)과, 이 저벽(65)으로부터 연직상방(鉛直上方)으로 세워져 있는 복수(이 실시 형태에서는 3개)의 원통형상 격벽(66, 67, 68)을 구비하고 있다. 원통형상 격벽(66, 67, 68)은, 회전축(56)과 같은 축에 배치되어 있어, 안쪽 및 중간의 원통형상 격벽(66, 67) 사이에는, 처리액을 배액하기 위한 배액홈(69)이 형성되어 있다. 이 배액홈(69)의 바닥면에는, 배액배관(70)이 접속되어 있다. 그리고, 중간 및 외측의 원통형상 격벽(67, 68) 사이에는, 처리액(주로 약액)을 재이용하기 위해 회수하기 위한 회수홈(回收溝)(77)이 형성되어 있다. 이 회수홈(77)의 바닥면 에는, 회수배관(78)이 접속되어 있다.
스핀척(51)의 주위에 있어서, 처리컵(60)의 윗쪽에는, 스핀척(51)의 회전에 따른 원심력에 의해 주위로 튀어 나오는 처리액을 받기 위한 처리액받이 부재로서의 스플래쉬가드(Splash Guard)(71)가 배치되어 있다. 스플래쉬가드(71)는, 내약품성을 가지는 수지재료로 이루어지고, 스핀척(51)을 둘러싸는 환형상 통이다. 그 상방부에는, 스핀척(51)에 대향하는 내벽면에, 단면 옆방향으로 V자형인 배액받이부(72)(처리액받이면)이 형성되어 있다. 이 배액받이부(72)는, 그 하단에 있어서, 배액홈(69)으로 향해 하방으로 수직한 배액가이드부(73)와 연결되어 있다. 또한, 스플래쉬가드(71)의 하방부 내벽면에는, 안쪽 및 아래쪽으로 개방된 만곡면(灣曲面)으로 이루어진 회수액받이부(75)가 형성되고 있고, 이 회수액받이부(75)는 회수홈(77)의 내부로 처리액을 안내하도록 되어 있다.
스플래쉬가드(71)는, 스플래쉬가드 승강구동기구(74)에 의해, 상하로 움직이도록 되어 있다. 이로써, 스플래쉬가드(71)는, 도 2에 있어서 2점쇄선(鎖線)으로 나타낸 회수위치(71A)와, 마찬가지로 2점쇄선으로 나타낸 배액위치(71B)와, 실선으로 나타낸 퇴피(退避)위치(71C)와의 사이에서 상하로 움직인다. 스플래쉬가드(71)가 회수위치(71A)에 있을 때, 회수액받이부(75)는, 스핀척(51)에 지지된 기판(W)의 주위 단부면에 대향하여, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 배제되는 처리액을 받아서, 이 처리액을 배액홈(77)으로 안내한다. 한편, 스플래쉬가드(71)가 배액위치(71B)에 있을 때는, 배액받이부(72)가, 스핀척(51)에 지지된 기판(W)의 주위 단부면에 대향하여, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 배제되는 처리액을 받고, 이 처리액은, 배액가 이드부(73)로부터 배액홈(69)으로 안내된다. 그리고, 스플래쉬가드(71)가 퇴피위치(71C)에 있을 때는, 배액받이부(72) 및 회수액받이부(75)가 함께, 스핀척(51)에 지지된 기판(W)보다 아래쪽으로 퇴피해 있어, 기판(W)으로부터 배제되는 처리액은, 스플래쉬가드(71)의 윗쪽을 지나서, 처리실(도시하지 않음)의 내벽에 이르고, 도시하지 않은 배액경로를 지나서 배액된다.
스핀척(51)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내약품성을 가지는 수지재료로 구성된 원판 형상의 스핀베이스(Spin Base)(81)와, 이 스핀베이스(81)의 상면(기판대향면)의 주연부에 간격을 두어서 복수개소(도 3의 예에서는 등간격으로 3개소)에 마련되어진 기판협지부재로서의 협지핀(82)과, 이 협지핀(82)을 구동하기 위한 협지핀 구동기구(83)(도 2참조)를 구비하고 있다.
협지핀 구동기구(83)는, 예를 들면, 스핀베이스(81)의 내부 수용공간(85)에 수용된 링크기구(86)와, 이 링크기구(86)를 구동하는 링크구동기구(87)를 포함한다.
링크구동기구(87)는, 회전축(56)과 함께 회전하는 회전측 가동부재(88)와, 이 회전측 가동부재(88)의 외주측에 축받이(89)를 개재하여 결합된 고정측 가동부재(90)와, 이 고정측 가동부재(90)를 승강하게 하는 협지핀구동용 승강구동기구(91)를 구비하고 있다.
협지핀구동용 승강구동기구(91)에 의해 고정측 가동부재(90)를 승강하게 하면, 이것과 함께 회전측 가동부재(88)가 승강하고, 이 승강 운동이 링크기구(86)에 전달되어서, 협지핀(82)의 동작으로 변환된다. 이로써, 협지핀(82)을, 기판(W)을 협지하는 협지위치와, 그 협지를 해제하는 해제 위치와의 사이에서 변위하게 할 수 있다. 고정측 가동부재(90)와 회전측 가동부재(88)가 축받이(89)를 개재하여 결합되어 있으므로, 스핀척(51)의 회전중이어도, 협지핀(82)에 의한 기판(W)의 협지를 해제하거나 완화하여, 기판(W)의 협지위치를 변경할 수도 있다.
도 4는, 협지핀(82) 근방의 구성을 확대해서 나타내는 단면도이다. 각각의 협지핀(82)은, 기판(W)에 접촉하는 기판접촉부재이며, 내약액성 및 도전성을 가지는 수지재료(예를 들면, 도전성ETFE(4불화에틸렌-에틸렌 공중합수지) 또는 도전성PTFE(4불화 에틸렌 수지))로 구성되어 있다. 이 협지핀(82)은, 기판(W)의 주연부의 하면을 지지하는 지지부(82a)와, 기판(W)의 주단면(周斷面)을 측방으로부터 지지하는 협지부(82b)와, 지지부(82a) 및 협지부(82b)를 연결하는 레버(82c)(도 3참조)를 가지고, 지지부(82a)를 중심으로 해서 연직축선 주위로 회동(回動)되도록 되어 있다. 이로써, 협지부(82b)를 기판(W)의 주단면에 대하여 근접/이반(離反)되게 할 수 있고, 기판(W)를 협지하는 협지위치와, 이러한 협지를 해제한 해제위치로 변위하게 할 수 있다. 협지부(82b)는, 기판(W)의 주단면에 대응한 내향의 V자 형상 단면을 가지는 기판받이부(84)를 구비하고 있어, 협지부(82b)를 기판(W)의 주단면에 맞추어서 누르면, 기판(W)은 기판받이부(84)로 조금씩 위로 올라감으로 해서, 지지부(82a)로부터 떠오른 상태가 된다.
스핀베이스(81)는, 원판 형상의 상판부(95)와, 원판 형상의 하판부(96)와, 이들을 주연부에서 연결하는 측판부(97)를 구비하고, 이들은, 그 내부에 수용공간(85)을 구획하고 있다. 이 실시 형태에서는, 상판부(95)와 측판부(97)는 일체적 으로 형성되고 있어, 측판부(97)와 하판부(96)는, O링(98)을 개재하여 결합되어 있다. 하판부(96)는, 그 안쪽 측연부에 있어서, 스테인레스강(SUS) 등의 금속재료로 된 볼트(92)에 의해, 회전구동기구(55)의 회전축(56)의 상단에 결합되어 있다.
상판부(95)의 주연부에는, 연직방향으로 관통하는 관통구멍(100)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(100)에는, 스테인레스강 등의 금속재료로 이루어진 회동축(回動軸)(101)이 삽입관통되어 있다. 이 회동축(101)의 상단에 협지핀(82)이 결합되어 있다.
또한, 관통구멍(100)의 내벽에는, 씨일부재(108, 109)가 회동축(101)과의 사이에 배치되고 있어, 이들은, 씨일압착지지단부(端部)(107)에 압입된 씨일압착부재(110)에 의해 지지되어 있다. 그리고, 씨일압착부재(110)의 하면측에 형성된 축받이지지단부(端部)(106)에는, 회동축(101)을 회동자유롭게 축지지하는 축받이(117)가 압입되어 있다.
한편, 회동축(101)의 하단부(103)는 소직경부(小徑部)로 되고 있어, 이 하단부(103)는, 축받이(118)에 의해 축지지되어 있다. 이 축받이(118)는, 하판부(96)의 내측면 (상면)에 고정된 원통 형상의 축받이지지부(119)에 압입되어 있다. 이 축받이지지부(119)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속부재이다. 이 축받이지지부(119)는, 금속테이프(예를 들면 알루미늄 테이프)(120)를 개재하여 볼트(92)에 전기적으로 접속되어 있다(도 2참조). 금속테이프(120)는, 수용공간(85)안에 있어서, 하판부(96)의 상면에 배치되어, 그 일단이 축받이지지부(119)에 접속되어 있음과 더불어, 타단이 볼트(92)에 접속되어 있다.
회동축(101) 의 중간부는, 링크기구(86)에 결합되어 있다. 이로써, 회동축(101)은, 링크기구(86)로부터의 구동력을 얻고, 그 중심축 주변으로 회동하게 된다.
전술한 바와 같이, 협지핀(82)은 상기 도전성 수지로 구성되어, 회동축(101) 및 축받이지지부(119)는 금속재료로 구성되어 있다. 그 때문에, 협지핀(82)은, 회동축(101), 축받이(118), 축받이지지부(119), 금속테이프(120) 및 볼트(92)를 통하는 접지경로를 거쳐, 회전구동기구(55)의 회전축(56)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속제의 회전축(56)은 접지해 있다. 그 결과, 협지핀(82)에 의해 협지되는 기판(W)은, 지지되어 있는 전 기간동안, 접지된 상태로 되어 있어, 주위에 대전한 부재가 있어도 유도대전이 생기지 않는다.
기판처리유닛(41~44)내에서의 기판(W)에 대한 처리를 개략설명하면 다음과 같다.
우선, 스플래쉬가드(71)가 퇴피위치(71C)에 배치되고, 미처리 기판(W)이, 주반송로봇(30)에 의해, 스핀척(51)으로 받아넘겨진다. 이 때, 협지핀(82)은 해제위치로 되어 있다. 주반송로봇(30)의 기판지지핸드(31, 32)가 퇴피하면, 협지핀구동용 승강구동기구(91)가 구동되어서, 협지핀(82)이 협지위치로 된다. 이 상태에서, 회전구동기구(55)에 의해 스핀척(51)이 회전축선(51a)주위로 회전구동된다.
다음으로, 약액밸브(54, 62)가 열려, 처리액노즐(52) 및 중심축노즐(58)로부터, 기판(W)의 상하면에 약액이 공급된다. 이 때, 스플래쉬가드(71)는, 회수위치(71A)에 배치된다. 이렇게 해서, 기판(W)의 상하면에 대하여, 약액에 의한 처리가 행해지 고, 사용후의 약액은 재이용을 위해 회수된다.
일정시간에 걸쳐 약액처리를 행한 후에, 약액밸브(54, 62)가 닫혀서, 스플래쉬가드(71)를 배액위치(71B) (또는 퇴피위치(71C))로 절환한 후, 순수밸브(53, 61)가 열린다. 이로써, 기판(W)의 상하면에 대하여, 순수에 의한 린스처리가 행하여진다.
일정시간에 걸쳐 순수린스처리를 행한 후에는, 순수밸브(53, 61)를 닫음과 함께, 스핀척(51)을 고속회전(예를 들면 3000rpm정도의 회전속도)하게 하여, 기판(W) 상하면의 물방울을 제거하기 위한 건조 공정이 행하여진다. 이 때, 스플래쉬가드(71)는, 퇴피위치(71C)에 배치된다.
이 건조공정 뒤에는, 스핀척(51)의 회전을 정지하게 하고, 또한, 협지편구동용 승강구동기구(91)를 작동하게 하여 협지핀(82)을 해제위치로 한다. 그 뒤, 주반송로봇(30)의 기판지지핸드(31, 32)에 의해, 처리가 끝난 기판(W)이 해당 기판처리유닛(41~44)으로부터 반출되게 된다.
전술한 바와 같이, 처리컵(60) 및 스플래쉬가드(71)는, 수지재료로 구성되어 있어, 이러한 것들은 대전이 일어나기 쉬운 부재이다. 주반송로봇(30)에 의해 미처리기판(W)이 스핀척(51)에 반입될 때, 그리고 처리가 끝난 기판(W)이 스핀척(51)으로부터 반출될 때, 기판(W)은, 그러한 대전한 부재의 부근을 지나간다. 이 때, 종래의 구성에서는, 기판(W)에 유도대전이 생겨버리지만, 이 실시 형태의 구성에서는, 주반송로봇(30)에 지지된 기판(W)은 시종 접지되어 있으므로, 유도대전이 생기지 않는다.
또한, 스핀척(51)의 협지핀(82)이 접지되어 있으므로, 주반송로봇(30)과 스핀척(51) 사이에서 기판(W)이 받아넘겨질 때에 방전이 일어나지 않고, 또한, 스플래쉬가드(71)가 상하운동할 때 기판(W)에 유도대전이 생기지 않는다. 그리고, 스핀척(51)에 의해 기판(W)이 고속회전될 때, 기판(W)표면과 공기와의 마찰에 기인하는 마찰대전이 생기는 것도 억제 또는 방지할 수 있다.
그리고, 주반송로봇(30) 및 인텍서로봇(6)에 지지되어 있는 모든 기간에 있어서도 기판(W)은 접지되어 있으므로, 반송 도중의 기판(W)이 주위 부재로부터 영향을 받아서 대전하는 경우가 없고, 물론, 주반송로봇(30)과 인텍서로봇(6) 사이에서 기판(W)을 주고받기할 때에 방전이 생기지도 않는다.
이처럼, 캐리어(C)로부터 인텍서로봇(6) 및 주반송로봇(30)을 지나서 스핀척(51)으로 받아넘길 때까지의 왕복로반송기간, 스핀척(51)에 지지되어 있는 지지 기간, 그리고 스핀척(51)으로부터 주반송로봇(30) 및 인텍서로봇(6)을 지나서 캐리어(C)에 되돌려지는 복로(復路)반송기간의 전 기간에 있어서, 기판(W)은 접지 상태에 지지된다. 이 때문에, 처리액노즐(52)로부터 공급된 처리액이 기판(W)표면에 도달하기 직전에 있어서의 방전이 생기는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 상기 반송 기간 및 지지 기간 중 어느 시기에 있어서의 방전도 같이 억제 또는 방지할 수 있다. 이로써, 기판(W)에 형성된 박막이나 디바이스의 파괴를 억제 또는 방지할 수 있어, 양질인 기판처리를 달성할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명의 다른 형태로 실시할 수도 있다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 캐리어(C)안의 기판(W)에 접촉하는 도전성 기판접촉부재(20)를 마련하고, 이것을 접지하여, 캐리어(C) 내의 기판(W)을 기판접촉부재(20)를 개재하여 접지하도록 해도 좋다. 이로써, 기판(W)은, 해당 기판처리장치 내에 있는 기간 중 시종 접지전위로 지지되므로, 방전이 생기는 기회를 더욱 감소하게 할 수 있다.
그리고, 전술한 실시 형태에서는, 원형기판으로서의 기판(W)에 대한 처리를 행하는 장치를 예로 들었지만, 액정표시장치용 유리기판 등의 각형(角形) 기판을 처리하는 장치에 대하여도, 이 발명의 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 이것은 본 발명의 기술적 내용을 밝히기 위해서 사용된 구체예에 지나치지 않고, 본 발명은 이러한 구체예에 한정해서 해석되어서는 안되고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 청구범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2006년3월1일에 일본국 특허청에 제출된 특허출원2006-55135호에 대응하고 있어, 이 출원의 모든 개시는 본 인용에 의해 본 출원에 포함되는 것으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 기판처리장치내에서의 기판의 유도대전을 억제 또는 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 기판을 수용하는 캐리어를 지지하기 위한 캐리어지지부와,
    기판에 소정의 처리를 실시할 때에 기판을 지지하는 기판지지기구와,
    이 기판지지기구를 회전하게 하는 회전구동기구와,
    상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어와 상기 기판지지기구와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송기구를 포함하고,
    상기 기판지지기구는, 기판을 지지할 때에 해당 기판과 접촉하는 제1기판접촉부재를 가지며, 이 제1기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 도전성부가 접지하고 있고, 또한 이 도전성부는 상기 회전구동기구에 의해 상기 기판지지기구가 회전되고 있을 때도 접지되어 있으며,
    상기 기판반송기구는, 기판을 반송할 때에 그 기판과 접촉하는 제2기판접촉부재를 가지며, 이 제2기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 도전성부가 접지하고 있고,
    상기 기판지지기구와 상기 기판반송기구와의 사이에서 기판이 주고받아질 때, 해당 기판이 접지상태로 지지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판반송기구는, 상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어에 대하여 기판을 반입 및/또는 반출하는 제1반송기구와, 이 제1반송기구와 상기 기판지지기구와의 사이에서 기판을 반송하는 제2반송기구를 포함하고,
    상기 제1반송기구 및 제2반송기구는, 기판을 지지할 때에 해당 기판과 접촉하는 상기 제2기판접촉부재를 각각 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치,
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어에 수용되어 있는 기판에 접촉하는 제3기판접촉부재를 더 포함하며, 이 제3기판접촉부재의 적어도 기판접촉부에 상기 도전성부가 포함되어 있고, 이 도전성부가 접지하고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 기판을 수용한 캐리어를 캐리어지지부에 지지하게 하는 공정과,
    기판에 소정의 처리를 실시할 때에, 기판지지기구에 의해 해당 기판을 지지하는 기판지지공정과,
    상기 캐리어지지부에 지지된 캐리어와 상기 기판지지기구와의 사이에서, 기판반송기구에 의해 기판을 반송하는 기판반송공정과,
    상기 기판지지공정 및 기판반송공정의 전 기간에 있어서, 접지된 도전성부재를 기판에 접촉하게 하여, 해당 기판의 대전을 억제하는 대전억제공정을 포함하고,
    상기 기판반송공정이, 상기 기판지지기구와 상기 기판반송기구와의 사이에서 기판을 주고받는 기판주고받기공정을 포함하며,
    상기 대전억제공정은, 상기 기판주고받기공정에서, 기판을 접지상태로 지지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판취급방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 대전억제공정은, 상기 캐리어지지부에 지지되어 있는 캐리어 내의 기판에, 접지된 도전성부재를 접촉하게 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판취급방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전구동기구는, 소정의 회전축을 중심으로 상기 기판지지기구를 회전하게 하는 것이고,
    상기 제1기판접촉부재의 도전성부가, 상기 회전축에 전기적으로 접속되어 있으며,
    상기 회전축이 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 삭제
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