KR100893998B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

기판의 표면가장자리부로부터 노즐삽입공에 부착한 처리액의 액적을 그 노즐삽입공으로부터 배출해, 그 액적에 의한 악영향을 받지 않고, 기판의 표면가장자리부를 양호하게 처리할 수가 있는 기판처리장치 및 방법을 제공한다.
개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 부위(531)가 액토출방향 X측으로 확장된다. 따라서, 노즐삽입공(52)으로 이동해 온 액적(DL)은 확장부위(531)를 통하여 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측의 내벽면, 즉 경사부위(532)에 부착한다. 또한, 이 경사부위(532)는 노즐삽입공(52)의 중앙부로부터 확장부위(531)를 향해 기울어지면서 기판(W)의 표면 중앙부측으로부터 멀어지도록 설치되고 있기 때문에, 부착한 액적(DL)은 경사부위(532)에 따라 액토출방향 X측으로 흘러 노즐삽입공(52)의 개구부(521)로부터 배출된다.
기판처리장치, 액토출방향

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
이 발명은, 반도체 웨이퍼, 포토마스크(photomask)용 유리기판, 액정표시용 유리기판, 플라스마 표시용 유리기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판 등의 기판의 표면가장자리부에 처리액을 공급해 그 표면가장자리부에 대하여 소정의 표면처리를 가하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 일련의 처리를 가하는 제조 프로세스에 있어서는, 기판의 표면에 각종 박막을 형성하기 위해서 성막공정(成膜工程)이 실행된다. 이 성막공정에서는 기판의 이면 혹은 기판표면의 가장자리부에도 성막되는 경우가 있다. 그렇지만, 일반적으로는 기판에 대해 성막이 필요한 것은 기판표면의 중앙부의 회로형성영역만이라서, 기판의 이면 혹은 기판표면의 가장자리부에 성막 되어 버리면, 다음과 같은 문제가 일어나는 경우가 있다. 즉, 성막공정의 후속공정에 있어서, 기판표면의 가장자리부에 형성된 박막(薄膜)이 다른 장치와의 접촉에 의해 벗겨지거나 하는 경우가 있다. 그리고, 벗겨진 박막이 기판표면의 중앙부의 회로형성영역이나 기판처리장치에 부착하는 것이 원인이 되어 제조품의 수율의 저하나 기판처리장치 자체의 트러블을 일으키는 경우가 있다.
그래서, 기판의 이면 및 기판의 표면가장자리부에 형성된 박막을 제거하기 위해서, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 장치가 제안되어 있다. 이 장치에서는, 스핀 베이스로부터 윗쪽으로 돌출하여 설치되어 기판의 이면가장자리부에 당접하면서 기판을 지지하는 지지부에 대해, 표면에 박막이 형성된 기판이 기판표면을 윗쪽을 향해 수평으로 파지된다. 그리고, 기판의 윗쪽에 배치된 분위기차단판(雰圍氣遮斷板)(본 발명의 「대향부재」에 상당)으로부터 기판의 표면을 향해 분위기차단판과 기판과의 사이에 형성되는 공간에 불활성가스를 공급하는 것으로써, 기판을 지지부에 압압(押壓)시켜 기판을 스핀 베이스에 파지시킨 상태로 기판을 회전시킨다. 또, 분위기차단판의 가장자리부에 설치된 노즐삽입공(揷入孔)에 노즐을 삽입해, 그 노즐로부터 회전하고 있는 기판의 표면가장자리부를 향해 처리액으로서 약액을 공급한다. 이로써, 기판의 표면가장자리부에 부착하고 있는 불필요한 물질이 에칭 제거된다. 또한 회전하고 있는 기판의 이면에 대하여 처리액으로서 약액을 공급한다. 이로써, 약액이 기판이면전체에 퍼져 기판이면의 불필요한 물질이 에칭 제거된다. 이와 같이 하여, 기판이면 및 기판표면의 가장자리부만에 대하여, 박막이 에칭 제거된다.
[특허문헌 1]일본국 특허공개 2006－41444호 공보(도 1)
이러한 구성의 장치에 있어서는, 약액 등의 처리액이 기판의 표면가장자리부에 공급되지만, 그 처리액의 일부가 그 표면가장자리부로부터 액적(液滴) 상태로 노즐삽입공을 향해 이동하여, 부착하는 경우가 있었다. 처리액의 액적이 노즐삽입공에 잔류하면, 상기 처리 중에 그 액적이 표면 중앙부로 비산해 부착해 버리는 일이 있었다. 또, 처리액의 종류에 따라서는 액적이 고체상태가 되어, 파티클 오염의 원인이 되어 버리는 경우도 있었다.
이 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것이며, 기판의 표면가장자리부로부터 노즐삽입공에 부착한 처리액의 액적을 그 노즐삽입공으로부터 배출해, 그 액적에 의한 악영향을 받지 않고, 기판의 표면가장자리부를 양호하게 처리할 수가 있는 기판처리장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 발명에 대한 기판처리장치는, 기판의 표면가장자리부에 처리액을 공급해 그 표면가장자리부에 대하여 소정의 표면처리를 가하는 장치이며, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판의 표면을 윗쪽으로 향한 상태로 그 기판을 파지하는 기판파지수단과, 기판파지수단에 의해 파지된 기판의 표면에 대향하여 이간배치(離間配置)되고, 또한 기판표면과 대향하는 기판 대향면에 개구부를 가지는 노즐삽입공이 설치된 대향부재와, 노즐삽입공에 삽입된 상태로 노즐삽입공으로부터 기판의 표면가장자리부로 향하는 액토출방향(液吐出方向)으로 처리액을 토출하여 표면가장자리부에 공급하는 노즐을 갖추고, 노즐삽입공에 개구부근방에서 노즐삽입공에 부착하는 처리액의 액적을 액토출방향(液吐出方向) 측으로 안내하는 가이드기구가 설치된 것을 특징으로 하고 있다.
또, 이 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판의 표면을 윗쪽으로 향한 상태로 그 기판을 파지하는 기판파지공정과, 기판의 표면에 대향하여 대향부재를 이간배치하는 배치공정과, 대향부재에 설치된 노즐삽입공에 노즐을 삽입하는 삽입공정과, 노즐삽입공으로부터 기판의 표면가장자리부에 향하는 액토출방향으로 노즐로부터 처리액을 토출하여 표면가장자리부에 공급해 표면가장자리부에 대하여 소정의 표면처리를 가하는 공급공정을 갖추고, 공급공정은, 표면처리와 병행하여, 기판의 표면가장자리부로부터 노즐삽입공으로 이동해 온 처리액의 액적을 액토출방향측으로 안내하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 구성된 발명(기판처리장치 및 방법)에서는, 대향부재가 기판의 표면에 대향하여 이간배치된다. 그리고, 그 상태로 대향부재에 형성된 노즐삽입공에 노즐이 삽입되어 그 노즐로부터 기판의 표면가장자리부를 향해 처리액이 토출되어 그 표면가장자리부에 공급된다. 이렇게 하여 처리액을 공급했을 때에, 처리액의 일부가 액적상(液滴狀)으로 되어 노즐삽입공으로 이동하는 경우가 있다. 특히, 기판표면에서의 분위기를 주변 분위기로부터 차단하거나 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 대향부재와 기판과의 사이에 형성되는 공간에 불활성가스를 공급함으로써 기판을 파지하는 장치 등에서는, 대향부재와 기판표면과의 거리가 짧아지기 때문에, 상기 액적의 이동이 현저해지는 경향이 있다. 그래서, 본 발명에서는, 노즐삽입공에 부착한 처리액의 액적을 액토출방향측으로 안내해 노즐삽입공으로부터 액적을 효과적으로 배출하고 있다.
여기서, 액적을 액토출방향측으로 안내하는 가이드기구로서는, 다음과 같은 모양을 사용할 수가 있다. 예를 들면 가이드기구를, 개구부 중 노즐삽입공에 삽입된 노즐에 대하여 액토출방향측의 개구부위(開口部位)를 액토출방향측으로 확장하여 이루어지는 확장부위(擴張部位)와, 노즐삽입공의 내벽면 중 노즐에 대하여 액토출방향측에서 노즐삽입공의 중앙부로부터 확장부위로 향해 기울어지면서 기판의 표면 중앙측으로부터 멀어지도록 설치된 경사부위(傾斜部位)로 구성할 수가 있다. 또한, 가이드기구를 개구부 중 노즐삽입공에 삽입된 노즐에 대하여 액토출방향측에 위치하는 액토출방향측 개구부위의 근방에서 노즐삽입공에 대하여 액적의 이동방향으로 연설된 홈부위(溝部位)로 구성할 수가 있다. 또한 이러한 모양을 조합해도 좋다.
또, 대향부재의 구체적인 구성으로서, 예를 들면 기판 대향면이 기판표면과 거의 동일 또는 그 이상의 평면 사이즈를 가지고, 기판표면 전체를 덮고 있는 것을 사용해도 좋다. 그리고, 확장부위나 홈부위가 기판의 표면가장자리부를 넘어 기판의 지름방향 측으로 연장하여 설치됨으로써, 그 확장부위나 홈부위에 의해 액적이 기판으로부터 멀어진 위치로 안내되게 된다. 그 결과, 액적을 기판표면으로부터 멀리할 수가 있어 기판의 표면처리를 한층 더 양호하게 실시할 수가 있다.
또한 기판파지수단에 의해 파지된 기판을 회전시키는 회전수단을 더 설치했을 경우에는, 회전하는 기판의 표면가장자리부에 노즐로부터의 처리액이 연속적으 로 공급된다. 이 때문에, 기판의 표면가장자리부전체를 균일하게 표면처리할 수가 있다.
이 발명에 의하면, 기판의 표면가장자리부로부터 노즐삽입공으로 이동해 온 처리액의 액적을 액토출방향측으로 안내하도록 구성하고 있기 때문에, 노즐삽입공으로부터의 액적의 배출이 효과적으로 실행되어, 그 액적에 의한 악영향을 받지 않고, 기판의 표면가장자리부를 양호하게 처리할 수가 있다.
＜제1 실시형태＞
도 1은 이 발명에 대한 기판처리장치의 제1 실시형태를 나타내는 도이다. 또, 도 2는 도 1의 기판처리장치의 주요한 제어구성을 나타내는 블럭도이다. 이 기판처리장치는, 반도체 웨이퍼 등의 대략 원형기판(W)의 표면(Wf)의 가장자리부를 세정하는 장치, 구체적으로는 기판(W)의 표면(Wf)의 가장자리부에 존재하는 박막(불필요한 물질) 또는 그 가장자리부 및 기판이면(基板裏面)(Wb)에 존재하는 박막을 에칭 제거하는 장치이다. 여기서, 처리대상이 되고 있는 기판(W)에는, SiN막 또는 High－k막 등의 약액에 대하여 난용성(難溶性)을 나타내는 박막이 기판표면(Wf)에 형성된 기판이나 상기 박막이 표리면(表裏面)(Wf, Wb)에 형성된 기판(W)이 포함된다. 그래서, 기판표면(Wf)에만 박막이 형성되고 있는 경우에는, 기판표면(Wf)의 가장자리부(TR)(본 발명의 「표면가장자리부」에 상당)에 약액 및 순수(純水)나 DIW(=deionized water) 등의 린스액(이하, 약액 및 린스액을 총칭해 「처리액」이 라고 한다)을 공급해 가장자리부(TR)로부터 박막을 에칭 제거함과 함께, 기판이면(Wb)에 처리액을 공급해 이면(Wb)를 세정한다. 또한, 기판(W)의 표리면(Wf, Wb)에 박막이 형성되어 있는 경우에는, 표면가장자리부(TR) 및 이면(Wb)에 처리액을 공급하여 표면가장자리부(TR) 및 이면(Wb)으로부터 박막을 에칭 제거한다.
또한 이 실시형태에서는, 기판표면(Wf)이란 디바이스 패턴이 형성되는 디바이스 형성면을 의미하고 있다.
이 기판처리장치는, 기판표면(Wf)을 윗쪽으로 향한 상태에서 기판(W)을 대략 수평자세로 파지해 회전시키는 스핀 척(1)과 스핀 척(1)에 파지된 기판(W)의 하면(이면(Wb))의 중앙부를 향해 처리액을 공급하는 하면처리(下面處理)노즐(2)과 기판표면측으로부터 스핀 척(1)에 파지된 기판(W)의 표면가장자리부(TR)에 처리액을 공급하는 노즐(3)과 스핀 척(1)에 파지된 기판(W)의 표면(Wf)에 대향 배치된 대향부재(5)를 갖추고 있다.
스핀 척(1)에서는, 중공(中空)인 회전지축(回轉支軸)(11)이 모터를 포함한 척 회전기구(13)의 회전축에 연결되고 있어서 척 회전기구(13)의 구동(驅動)에 의해 회전중심(AO)을 중심으로 회전지축(11)이 회전할 수 있도록 되어 있다. 이 회전지축(11)의 상단부에는 스핀베이스(15)가 일체적으로 나사 등의 체결 부품에 의해 연결되고 있다. 따라서, 장치 전체를 제어하는 제어유닛(8)으로부터의 동작지령(動作指令)에 따라 척 회전기구(13)를 구동시킴으로써 스핀베이스(15)가 회전중심(AO)을 중심으로 회전한다.
또, 중공인 회전지축(11)에는 처리액공급관(處理液供給管)(21)이 삽입장착되 고 있으며, 그 상단에 하면처리노즐(2)이 결합되어 있다. 처리액공급관(21)은 약액공급유닛(16) 및 DIW 공급유닛(17)과 접속되고 있으며, 약액 또는 린스액으로서 DIW가 선택적으로 공급된다. 또, 회전지축(11)의 내벽면과 처리액공급관(21)의 외벽면의 극간(隙間)에는, 환상의 가스공급로(23)를 형성하고 있다. 이 가스공급로(23)는 가스공급유닛(18)과 접속되어 있으며, 기판이면(Wb)과 그 기판이면(Wb)에 대향하는 스핀베이스(15)의 표면의 사이에 있는 공간에 질소가스를 공급할 수 있다. 덧붙여 이 실시형태에서는, 가스공급유닛(18)으로부터 질소가스를 공급하고 있지만, 공기나 다른 불활성가스 등을 토출하도록 구성해도 좋다.
도 3은 스핀 베이스를 윗쪽으로부터 본 평면도이다. 스핀베이스(15)의 중심부에는 통로가 설치되어 있다. 또, 스핀베이스(15)의 가장자리부 부근에는 복수개(이 실시형태에서는 6개)의 제1 지지핀(F1~F6)과 복수개(이 실시형태에서는 6개)의 제2 지지핀(S1~S6)이 자유롭게 오르내릴 수 있게 설치되어 있다. 제1 지지핀(F1~F6)은 회전중심(AO)을 중심으로 하여 방사상(放射狀)으로 대략 동일한 각도 간격으로 스핀베이스(15)로부터 윗쪽을 향해 돌출설치되고 있음과 아울러, 제2 지지핀(S1~S6)이 원둘레방향을 따라 각 제1 지지핀(F1~F6)의 사이에 위치하도록, 회전중심(AO)을 중심으로서 방사상으로 대략 동일한 각도 간격으로 스핀베이스(15)로부터 윗쪽을 향해 돌출설치되고 있다. 즉, 제1 및 제2 지지핀으로 이루어진 한 벌의 지지핀이 원둘레방향에 따라 회전중심(AO)을 중심으로 하여 방사상으로 6대, 스핀베이스(15)의 가장자리부에 윗쪽을 향해 설치되어 있다.
제1 지지핀(F1~F6) 및 제2 지지핀(S1~S6)의 각각은 기판이면(Wb)과 맞닿음 으로써, 스핀베이스(15)로부터 소정 거리만큼 윗쪽으로 이간시킨 상태로 기판(W)을 대략 수평자세로 지지할 수 있도록 되어 있다. 이들 중, 둘레방향에 따라 하나 걸러 하나씩 배치된 6개의 제1 지지핀(F1~F6)은 제1 지지핀군을 구성하고, 이것들은 연동하여 기판(W)을 지지하거나, 기판이면(Wb)으로부터 이간해 그 지지를 해제하도록 동작한다. 한편으로, 남은 6개의 제2 지지핀(S1~S6)은 제2 지지핀군을 구성하고, 이것들은 연동하여 기판(W)을 지지하거나, 기판이면(Wb)으로부터 이간해 그 지지를 해제하도록 동작한다. 또한 기판(W)을 수평으로 지지하기 위해서는, 각 지지핀군이 가지는 지지핀의 개수는 적어도 3개 이상이면 좋지만, 각 지지핀군이 가지는 지지핀의 개수를 6개로 하는 것으로 안정하게 기판(W)을 지지할 수 있다.
도 4는 지지핀의 구성을 나타내는 부분확대도이다. 덧붙여 지지핀(F1~F6, S1~S6)의 각각은 모두 동일 구성을 가지고 있기 때문에, 여기에서는 1개의 지지핀(F1)의 구성에 대하여만 도면을 참조하면서 설명한다. 지지핀(F1)은, 기판(W)의 하면에 이당접(離當接)할 수 있는 당접부(61)와, 당접부(61)를 오르내릴 수 있게 지지하는 가동(可動)로드(62)와, 이 가동로드(62)를 승강시키는 모터 등을 포함한 승강구동부(63)와, 가동로드(62)를 둘러싸도록 설치되어 가동로드(62)와 승강구동부(63)를 외부 분위기로부터 차단하는 벨로즈(64)를 가지고 있다. 벨로즈(64)는, 예를 들면 PTFE(폴리테트라 플루오르에틸렌)으로 형성되어 불화수소산 등의 약액에 의해 기판(W)을 처리할 때에, 스텐레스강철(SUS) 또는 알루미늄 등으로 형성되는 가동로드(62)를 보호한다. 또, 당접부(61)는 내약성(耐藥性)을 고려해, PCTFE(폴리 클로로 트리플루오르에틸렌)로 형성되는 것이 바람직하다. 벨로즈(64)의 상단부는 당접부(61)의 하면 측에 고착되는 한편, 벨로즈(64)의 하단부는 스핀베이스(15)의 표면 측에 고착되고 있다.
상기한 구성을 가지는 지지핀(F1~F6, S1~S6)에서는, 승강구동부(63)가 제어유닛(8)으로부터의 구동신호에 근거해 도시를 생략한 구동연결부(驅動連結部)를 통하여 가동로드(62)를 1~수 mm의 스트로크로 구동시킴으로써, 다음과 같이 기판(W)을 지지한다. 즉, 승강구동부(63)를 구동시키지 않는 상태에서는, 소정의 높이 위치(기판처리위치)에서 기판(W)을 지지하도록 지지핀(F1~F6, S1~S6)의 각각은 코일 용수철 등의 부세수단(付勢手段)(도시하지 않음)에 의해 위를 향해 부세되고 있어서, 기판(W)은 지지핀(F1~F6)으로 이루어진 제1 지지핀군과 지지핀(S1~S6)으로 이루어진 제2 지지핀군과의 양쪽 모두의 지지핀군에 의해 지지를 받는다. 한편, 지지핀(S1~S6)을 부세력(付勢力)에 저항해 하강 구동시키면, 지지핀(S1~S6)의 당접부(61)는 기판이면(Wb)으로부터 이간하여 기판(W)은 지지핀(F1~F6)으로 이루어진 제1 지지핀군만에 의해 지지를 받는다. 또, 지지핀(F1~F6)를 부세력에 저항해 하강 구동시키면, 지지핀(F1~F6)의 당접부(61)는 기판이면(Wb)으로부터 이간하여 기판(W)은 지지핀(S1~S6)으로 이루어진 제2 지지핀군만에 의해 지지를 받는다.
도 1로 돌아와 설명을 계속한다. 스핀 척(1)의 윗쪽에는, 스핀 척(1)에 파지된 기판(W)에 대향하는 원반상의 대향부재(5)가 수평으로 배설되고 있다. 대향부재(5)는 스핀 척(1)의 회전지축(11)과 같은 축상에 배치된 회전지축(51)의 하단부에 일체 회전할 수 있게 장착되어 있다. 이 회전지축(51)에는 대향부재 회전기구(54)가 연결되고 있으며 제어유닛(8)으로부터의 동작 지령에 따라서 대향부재 회 전기구(54)의 모터를 구동시킴으로써 대향부재(5)를 회전중심(AO)을 중심으로 회전시킨다. 또, 제어유닛(8)은 대향부재 회전기구(54)를 척 회전기구(13)와 동기(同期)하도록 제어함으로써, 스핀 척(1)과 같은 회전방향 및 같은 회전속도로 대향부재(5)를 회전 구동할 수 있다.
또, 대향부재(5)는 대향부재 승강기구(55)와 접속되어 대향부재 승강기구(55)의 승강 구동용 액츄에이터(예를 들면 에어 실린더 등)를 작동시킴으로써, 대향부재(5)를 스핀베이스(15)에 근접해 대향시키거나 반대로 이간시킬 수 있다. 예를 들면 기판처리장치에 대하여 기판(W)이 반입출될 때에는, 제어유닛(8)은 스핀 척(1)으로부터 윗쪽으로 충분히 멀어진 이간위치에 대향부재(5)를 상승시킨다. 그 한편, 기판(W)에 대하여 세정처리를 하려면, 제어유닛(8)은 스핀 척(1)에 파지된 기판(W)의 표면(Wf)의 매우 근방에 설정된 대향위치까지 대향부재(5)를 하강시킨다. 이로써, 대향부재(5)의 하면(501)(본 발명의 「기판 대향면」에 상당)과 기판표면(Wf)이 근접한 상태로 대향 배치된다.
이 대향부재(5)의 중심의 개구 및 회전지축(51)의 중공부(中空部)에는, 가스공급로(57)가 형성되어 있다. 이 가스공급로(57)는 가스 공급유닛(19)과 접속되고 있으며 기판표면(Wf)과 대향부재(5)의 하면(501)에 끼워진 간극공간(間隙空間)(SP)에 질소가스를 공급할 수 있게 되어 있다.
도 5는 대향부재를 나타내는 도이다. 동 도(a)은 대향부재의 부분 단면도이며, 동 도(b)은 기판으로부터 대향부재의 하면을 본 도이다. 또, 도 6은 노즐과 노즐삽입공을 가리키는 부분 사시도이다. 이 대향부재(5)의 하면(501)은 기판(W)의 직경과 동등(同等) 이상의 평면 사이즈를 가지고 있다. 이 때문에, 대향부재(5)가 대향위치에 배치되면 기판표면 전체를 덮어 기판표면(Wf)상의 분위기를 외부 분위기로부터 차단할 수 있게 되어 있다.
이 대향부재(5)의 하면(501)에는, 복수의 가스토출구(502)가 형성되어 있다. 이러한 가스토출구(502)는 스핀 척(1)에 파지되는 기판(W)의 표면 중앙부, 즉 표면가장자리부(TR)로부터 지름방향 안쪽의 비처리영역(非處理領域)(NTR)(도 1)에 대향하는 위치에, 회전중심(AO)을 중심으로 하는 원주에 따라 동일한 각도 간격으로 형성되어 있다. 이러한 가스토출구(502)는 대향부재(5)의 내부에 형성된 가스유통공간(503)에 연통하고 있으며, 가스유통공간(流通空間)(503)에 질소가스가 공급되면, 복수의 가스토출구(502)를 통하여 질소가스가 공간(SP)에 공급된다.
그리고, 대향부재(5)가 대향위치에 위치결정된 상태에서, 복수의 가스토출구(502) 및 가스공급로(57)로부터 공간(SP)에 질소가스가 공급되면, 공간(SP)의 내부압력이 높아져 기판(W)이 그 이면(Wb)에 맞닿는 지지핀(F1~F6, S1~S6)에 압압된다. 이 압압상태 그대로 제어유닛(8)의 동작 지령에 따라 스핀베이스(15)가 회전하면, 기판이면(Wb)과 지지핀(F1~F6, S1~S6)과의 사이에 발생하는 마찰력에 의해 기판(W)이 지지핀(F1~F6, S1~S6)에 지지를 받으면서 스핀베이스(15)와 함께 회전한다. 덧붙여 공간(SP)에 공급된 질소가스는 기판(W)의 지름방향 외측으로 흘러 간다.
이 대향부재(5)의 가장자리부에는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 대향부재(5)를 상하방향(연직축방향)으로 관통하는 노즐삽입공(52)이 형성되어 대향부 재(5)의 하면(501)에 개구부(521)가 형성되어 있다. 그리고, 이 노즐삽입공(52)에 노즐(3)이 삽입되어 그 삽입상태로 노즐삽입공(52)으로부터 기판(W)의 표면가장자리부(TR)로 향하는 액토출방향 X로 처리액을 토출하여 표면가장자리부(TR)에 공급할 수가 있다. 여기에서는, 노즐(3)로 노즐삽입공(52)의 구성에 대해 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면서 더 상술한다.
노즐(3)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 수평방향으로 늘어나는 노즐 암(31)의 한쪽 단에 장착되어 있다. 이 노즐 암(31)의 한쪽 단(端)은 노즐이동기구(33)(도 2)에 접속되어 있다. 또한 노즐이동기구(33)는 노즐(3)을 수평방향으로 소정의 회동축(回動軸) 주변으로 요동시키는 것과 동시에, 노즐(3)을 오르내리게 할 수가 있다. 이 때문에, 제어유닛(8)으로부터의 동작 지령에 따라 노즐이동기구(33)가 구동됨으로써, 노즐(3)을 대향부재(5)의 노즐삽입공(52)에 삽입해 표면가장자리부(TR)에 약액 또는 DIW를 공급할 수 있는 공급위치(P31)와 기판(W)으로부터 멀어진 대기위치(P32)로 이동시킬 수가 있다.
노즐(3)은 대향부재(5)에 설치된 노즐삽입공(52)의 형상에 맞춘 형상을 가지고 있다. 즉, 노즐(3)의 노즐 외경은 필요 이상으로 노즐삽입공(52)의 공경(孔徑)이 커지지 않도록, 예를 들면 φ5~6 mm정도로 형성된다. 또, 노즐(3)에서는, 대략 원통상태로 형성된 노즐 동부(胴部)의 단면적이 노즐 선단측과 후단측으로 달리 구성되어 있다. 구체적으로는, 노즐 선단측의 동부(302)의 단면적이 노즐 후단측의 동부(303)의 단면적보다 작아지도록 구성되어 있으며, 노즐 선단측의 동부(302)와 노즐 후단측의 동부(303)와의 사이에 단차면(段差面)(304)이 형성되어 있다. 즉, 노즐 선단측의 동부(302)의 외주면(측면)과 노즐 후단측의 동부(303)의 외주면(측면)은 단차면(304)을 통하여 결합되어 있다. 이 단차면(304)은 노즐 선단측의 동부(302)를 둘러싸도록, 또한 스핀 척(1)에 파지된 기판표면(Wf)에 대략 평행으로 형성되어 있다.
또, 노즐(3)의 내부에는 액공급로(301)가 형성되어 있다. 이 액공급로(301)는 노즐 후단부에 있어 약액공급유닛(16) 및 DIW 공급유닛(17)에 접속되어 있어서, 약액 또는 DIW를 선택적으로 공급할 수 있게 있다. 한편, 액공급로(301)의 선단부(하단부)에는, 노즐(3)의 토출구(301a)가 형성되어 있다. 이 토출구(301a)는 기판(W)의 지름방향 외측을 향해 개구(開口)하고 있다. 이 때문에, 약액공급유닛(16)으로부터 약액이 액공급로(301)에 압송되면, 노즐(3)로부터 약액이 액토출방향 X로토출되어 표면가장자리부(TR)에 공급된다. 이렇게 하여 공급된 약액은 기판(W)의 지름방향 외측을 향해 흘러 기판 밖으로 배출된다. 따라서, 약액의 공급위치보다 지름방향 안쪽의 비처리영역(NTR)에는 약액은 공급되지 않고, 기판(W)의 단면(端面)으로부터 안쪽을 향해 일정한 폭(가장자리 에칭폭(幅))으로 박막이 에칭 제거된다. 또, DIW 공급유닛(17)으로부터 DIW가 액공급로(301)에 압송(壓送)되면, 노즐(3)로부터 DIW가 기판(W)의 지름방향 외측을 향해 토출된다. 이로써, 표면가장자리부(TR)에 공급된 약액이 DlW로 씻어 흐르게 된다. 또한 도 6중의 부호 LP는 처리액(약액이나 DIW)이 표면가장자리부(TR)에 착액하는 위치를 나타내고 있다.
한편, 노즐삽입공(52)은 다음과 같이 구성되어 있다. 이 노즐삽입공(52)의 내벽에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 노즐(3)의 단차면(304)과 맞닿을 수 있는 링 모양의 당접면(522)이 형성되어 있다. 그리고, 노즐(3)이 노즐삽입공(52)에 삽입되면, 단차면(304)과 당접면(522)이 맞닿음으로써, 노즐(3)이 공급위치(P31)(도 1)로 위치결정된다.
또, 이 위치결정상태에서 노즐(3)의 선단면은 대향부재(5)의 하면(기판 대향면)(501)과 동일면으로 되어 있다. 또한 당접면(522)은 대향부재(5)의 하면(501)과 대략 평행하게, 즉, 기판표면(Wf)과 대략 평행하게 형성되고 있으며 노즐(3)의 단차면(304)과 면접촉하게 되어 있다. 이 때문에, 노즐(3)을 공급위치(P31)에 위치결정할 때에, 노즐(3)이 대향부재(5)에 당접해 위치고정되어 노즐(3)을 안정되게 위치결정할 수가 있다.
노즐삽입공(52)에서는, 개구부측의 각 부위가 다음과 같은 형상으로 마무리되어 가이드기구(53)가 구성되어 있다. 그리고, 후술한 것과 같이 처리액의 액적(DL)이 가이드기구(53)에 의해 노즐삽입공(52)으로부터 효과적으로 배출할 수 있게 되어 있다. 즉, 노즐삽입공(52)의 개구부근방에서는, 도 5(a) 중의 부분확대도에 나타내는 바와 같이, 개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 부위(531)가 액토출방향 X측으로 확장해 설치되어 있다. 이 부위(531)가 본 발명의 「확장부위」에 상당하고 있다. 또, 노즐삽입공(52)의 내벽면 중 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 부위(532)가 노즐삽입공(52)의 중앙부로부터 확장부위(531)를 향해 기울어지면서 기판(W)의 표면 중앙부옆으로부터 멀어지도록 설치되어 있다. 이 부위(532)가 본 발명의 「경사부위」에 상당하고 있다.
다음에, 상기와 같이 구성된 기판처리장치의 동작에 대해 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 7은 도 1의 기판처리장치의 동작을 나타내는 플로우챠트(flow chart)이다. 도 8은 표면가장자리부에 착액한 액적에 가하는 힘을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이 장치에서는, 미처리의 기판(W)이 장치내에 반입되면, 제어유닛(8)이 장치 각 부를 제어해 그 기판(W)에 대하여 일련의 막제거처리(약액처리공정＋린스공정＋건조공정)가 실행된다. 여기에서는, 기판표면(Wf)에 박막이 형성된 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 동작에 대해 설명한다. 즉, 기판표면(Wf)이 박막형성면으로 되어 있다. 그래서, 이 실시형태에서는, 기판표면(Wf)을 윗쪽으로 향한 상태로 기판(W)이 장치내에 반입된다. 덧붙여 기판 반입시에 있어서는, 대향부재(5)는 이간위치에 있어서, 기판(W)과의 간섭을 방지하고 있다.
미처리의 기판(W)이 지지핀(Fl~F6, S1~S6)에 재치되면, 이간위치에 있는 대향부재(5)의 가스토출구(502)로부터 질소가스를 토출시키는 것과 동시에, 가스공급로(57)로부터 질소가스를 토출한다(스텝 ST1：기판파지공정). 다음으로, 대향부재(5)를 회전시켜, 노즐삽입공(52)이 소정 위치가 되도록 대향부재(5)를 회전방향에 대해서 위치결정한다(스텝 ST2). 그 후, 대향부재(5)가 대향위치까지 강하되어 기판표면(Wf)에 근접 배치된다(스텝 ST3：배치공정). 이로써, 대향부재(5)의 하면(기판 대향면)(501)과 기판표면(Wf)에 끼워진 공간(SP)의 내부압력이 높여져 기판(W)은 그 하면(이면(Wb))에 맞닿는 지지핀(F1~F6, S1~S6)에 압압되어 스핀베이스(15)에 파지된다. 또한, 기판표면(Wf)은 대향부재(5)의 하면(501)에 덮여, 기판 주위의 외부 분위기로부터 확실히 차단된다. 덧붙여 상기와 같이 기판(W)은 모든 지지핀(F1~F6, S1~S6)으로 지지해도 괜찮고, 지지핀(F1~F6)으로 이루어진 제1 지지핀군만으로 지지해도 좋고, 혹은 지지핀(S1~S6)으로 이루어진 제2 지지핀군만에 의해 지지해도 좋다.
다음에, 대향부재(5)를 정지시킨 상태로 기판(W)을 회전시킨다(스텝 ST4). 이때, 지지핀(F1~F6, S1~S6)에 압압된 기판(W)은 지지핀(Fl~F6, S1~S6)과 기판이면(Wb)과의 사이에 발생하는 마찰력으로 스핀베이스(15)에 파지되면서 스핀베이스(15)와 함께 회전한다. 이어서, 노즐(3)이 대기위치(P32)로부터 공급위치(P31)에 위치결정된다(스텝 ST5). 구체적으로는, 노즐(3)을 수평방향에 따라 대향부재(5)의 노즐삽입공(52)의 상방위치로 이동시킨다. 그리고, 노즐(3)을 강하시켜 노즐삽입공(52)에 삽입한다(삽입공정).
그리고, 기판(W)의 회전속도가 소정 속도(예를 들면 600 rpm)에 이르면, 회전하는 기판(W)의 표면가장자리부(TR)에 노즐(3)로부터 약액을 연속적으로 공급한다(공급공정). 이로써, 표면가장자리부(TR) 및 그 표면가장자리부(TR)에 이어지는 기판단면부분으로부터 박막이 사방에 걸쳐서 에칭 제거된다(스텝 ST6). 그리고, 약액 처리가 완료하면, 약액의 공급이 정지되는 것과 동시에, 노즐(3)로부터 DIW가 공급된다. 이로써, 표면가장자리부(TR) 및 기판(W)의 단면에 대하여 린스처리가 실행된다(스텝 ST7). 노즐(3)로부터 소정 시간 DIW를 공급해, 린스처리가 완료하면, DIW의 공급이 정지된다.
린스처리가 완료한 후, 노즐(3)이 공급위치(P31)로부터 대기위치(P32)로 위 치결정된다(스텝 ST8). 그에 계속되어, 스핀베이스(15)의 회전수와 거의 동일한 회전수로 동일 방향으로 대향부재(5)를 회전시킨다(스텝 ST9). 그 후, 하면처리노즐(2)로부터 회전하는 기판(W)의 이면(Wb)에 처리액이 공급되어, 기판이면(Wb)에 대하여 이면세정처리가 실행된다(스텝 ST10). 구체적으로는, 하면처리노즐(2)로부터 기판이면(Wb)의 중앙부로 향해 처리액으로서 약액과 린스액이 차례차례 공급되는 것으로써, 이면전체와 이면(Wb)에 이어지는 기판단면부분이 세정된다. 이와 같이 기판(W)과 함께 대향부재(5)를 회전시킴으로써, 대향부재(5)에 부착하는 처리액이 프로세스에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기판(W)과 대향부재(5)와의 사이에 회전에 수반하는 여분의 기류가 발생하는 것을 억제하여 기판표면(Wf)으로의 미스트상(狀)의 처리액이 말려들어가는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 세정처리 중에 지지핀(F1~F6, S1~S6)을 기판이면(Wb)으로부터 적어도 1회 이상, 이간시킴으로써 지지핀(F1~F6, S1~S6)과 기판이면(Wb)의 맞닿은 부분에도 처리액을 돌아 흐르게 하여 그 부분을 세정할 수 있다. 예를 들면, 세정처리 도중에, 지지핀(F1~F6)으로 이루어진 제1 지지핀군과 지지핀(S1~S6)으로 이루어진 제2 지지핀군과의 양쪽 모두의 지지핀군에 의해 기판(W)을 지지한 상태로부터 제1 지지핀군만에 의해 기판(W)을 지지한 상태로 절환하여 기판(W)과 제2 지지핀군과의 사이의 맞닿은 부분에 처리액을 돌아 흐르게 한다.
그 후, 양쪽 모두의 지지핀군에 의해 기판(W)을 지지한 상태로 이행시킨 후에, 제2 지지핀군만에 의해 기판(W)을 지지한 상태로 절환하여 기판(W)과 제1 지지 핀군과의 사이의 맞닿은 부분에 처리액을 돌아 흐르게 한다. 이로써, 기판(W)과 지지핀(F1~F6, S1~S6)과의 사이의 맞닿은 부분의 모두에게 처리액을 돌아 흐르게 하여 이면전체의 세정처리를 실시할 수가 있다.
이렇게 하여, 이면세정처리가 완료하면, 기판(W) 및 대향부재(5)를 고속(예를 들면 1500 rpm)으로 회전시킨다. 이로써, 기판(W)의 건조가 실행된다(스텝 ST11). 이때, 기판표면(Wf)으로의 질소가스 공급과 아울러 가스공급로(23)로부터도 질소가스를 공급해 기판(W)의 표리면에 질소가스를 공급함으로써, 기판(W)의 건조처리가 촉진된다.
기판(W)의 건조처리가 종료하면, 대향부재(5)의 회전을 정지시키는 동시에, 기판(W)의 회전을 정지시킨다(스텝 ST12). 그리고, 대향부재(5)가 상승된 후(스텝 13), 가스공급로(57) 및 가스토출구(502)로부터의 질소가스의 공급을 정지한다(스텝 ST14). 이로써, 기판(W)의 지지핀(F1~F6, S1~S6)으로의 압압파지가 해제되어 처리를 마친 기판(W)이 장치로부터 반출된다.
그런데, 상기와 같이 노즐(3)로부터 처리액을 공급하고 있을 때, 그 처리액의 일부가 그 표면가장자리부(TR)로부터 액적 상태로 노즐삽입공(52)을 향해 이동해, 부착하는 경우가 있다. 여기서, 기판(W)의 표면가장자리부(TR)에 착액한 액적(DL)에 가해지는 힘을 해석하면, 다음과 같은 것을 알 수 있다. 즉, 처리액의 일부는 액적상으로 되어 있는 기판(W)으로부터 노즐삽입공(52)을 향해 이동하지만, 그 액적(DL)에 대하여는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 크게 2 종류의 힘이 작용한다. 그 하나는 액토출방향 X에 있어서의 성분(기판 회전에 의한 원심력＋노즐(3)로 부터의 토출력)이며, 또 한편은 기판(W)의 회전방향에 있어서의 성분(회전하고 있는 기판(W)으로부터 받는 힘)이다. 따라서, 액적(DL)의 대부분은 착액위치로부터 액토출방향 X측으로 이동하고, 그 일부가 노즐삽입공(52)에 부착하게 된다.
그래서, 본 실시형태에서는, 노즐삽입공(52)에 가이드기구(53)가 설치되어,기판(W)의 표면가장자리부(TR)로부터 노즐삽입공(52)으로 이동해 온 처리액의 액적을 액토출방향 X측으로 안내해 노즐삽입공(52)으로부터 액적을 효과적으로 배출하고 있다. 즉, 개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 부위가 액토출방향 X측으로 확장 형성된 확장부위(액토출방향측 개구부위)(531)로서 설치되어 있다. 따라서, 노즐삽입공(52)으로 이동해 온 액적(DL)은 확장부위(531)를 통하여 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측의 내벽면, 즉 경사부위(532)에 부착한다(도 5(a)의 부분확대도를 참조). 또한, 이 경사부위(532)는 노즐삽입공(52)의 중앙부로부터 확장부위(531)를 향해 기울어지면서 기판(W)의 표면 중앙부옆으로부터 멀어지도록 설치되어 있기 때문에, 부착한 액적(DL)은 경사부위(532)를 따라 액토출방향 X측으로 흘러, 노즐삽입공(52)의 개구부(521)로부터 배출된다. 그 결과, 그 액적(DL)에 의한 악영향을 받지 않고, 기판(W)의 표면가장자리부(TR)를 양호하게 처리할 수가 있다.
또, 이 실시형태에서는, 기판 대향면(501)이 기판표면(Wf)보다 큰 평면 사이즈를 가져, 기판표면(Wf)전체를 덮는 동시에, 확장부위(531)가 기판(W)의 표면가장자리부(TR)를 넘어 기판(W)의 지름방향 측에 연설(延設)되어 있다(도 5 참조). 이 때문에, 상기와 같이 하여 가이드기구(53)에 의해 액적(DL)이 기판(W)으로부터 멀 어진 위치로 안내되게 된다. 그 결과, 액적(DL)을 기판표면(Wf)으로부터 멀리할 수가 있어 기판 처리를 한층 더 양호하게 실시할 수가 있다.
＜제2 실시형태＞
도 9 및 도 10은 이 발명에 대한 기판처리장치의 제2 실시형태를 나타내는 도이다. 이 제2 실시형태가 제1 실시형태와 크게 상위한 점은, 가이드기구(53)로서 노즐삽입공(52)의 개구부근방에 홈부위(533)가 추가 형성되고 있는 점이며, 그 외의 구성은 제1 실시형태와 동일하다. 그런데, 이하에 대하여는, 추가 구성을 중심으로 설명하는 한편, 동일 구성에 대하여는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
이 제2 실시형태에서는, 개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 액토출방향측 개구부위(도 5(a)의 부분확대도 중의 확장부위(531)에 상당)의 근방 위치에 홈부위(533)가 설치되어 있다. 이 홈부위(533)는 도 10에 나타내는 바와 같이 액적이동방향 Y로 뻗은 상취(上嘴)형상을 가지고 있어 기판(W)으로부터 이동해 온 액적을 액적이동방향 Y로 안내하는 기능을 가지고 있다. 이 「액적이동방향」이란, 기판(W)으로부터 노즐삽입공(52)을 향해 이동하는 액적의 이동방향 Y를 의미하고 있으며, 도 8에 나타내는 바와 같이 액적(DL)에 작용하는 힘에 의해 정해진다. 즉, 기판(W)의 회전속도나 노즐(3)로부터의 처리액의 토출력에 의해 정해지는 것이다.
이와 같이, 이 실시형태에서는, 노즐삽입공(52)에 이동 부착한 액적(DL)을 확장부위(531) 및 경사부위(532) 뿐만 아니라, 홈부위(533)에 의해 액적(DL)이 기판(W)으로부터 한층 더 멀어진 위치로 안내되게 된다. 또한, 홈부위(533)로 표면가 장자리부(TR)와는 제1 실시형태와 같은 위치관계를 가지고 있다. 즉, 이 실시형태에 있어서도, 기판 대향면(501)이 기판표면(Wf)보다 큰 평면 사이즈를 가져, 기판표면(Wf)전체를 덮는 동시에, 홈부위(533)가 기판(W)의 표면가장자리부(TR)를 넘어 기판(W)의 지름방향 측에 연설되어 있다(도 9 참조). 그 결과, 액적(DL)을 기판표면(Wf)으로부터 멀리할 수가 있어 기판 처리를 한층 더 양호하게 실시할 수가 있다.
＜그 외＞
또한 본 발명은 상기한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한 상술한 것 이외로 여러 가지의 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제2 실시형태에서는, 가이드기구(53)로서 확장부위(531), 경사부위(532) 및 홈부위(533)를 설치하고 있지만, 홈부위(533)만을 설치해도 좋다. 즉, 제1 및 제2 실시형태에서는, 노즐삽입공(52)의 당접면(522)보다 아래 쪽의 구멍부분(523)을 이른바 부츠 형상으로 마무리하고 있지만, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 단순한 원통 형상으로 마무리해도 좋다. 그리고, 개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 액토출방향측 개구부위의 근방 위치에 홈부위(533)를 액적이동방향 Y로 연장하여 설치할 수가 있다.
이와 같이 구성된 제3 실시형태에 대하여는, 액적이동방향 Y로 이동해 온 액적은, 도 11(b) 및 도 12에 나타내는 바와 같이 액토출방향측 개구부위(534)를 통하여 홈부위(533)에 들어가, 그 홈 부위(533)의 홈내 주위면에 포착되는 것과 동시에, 그 홈부위(533)의 연설(延設)방향으로 안내된다. 이 때문에, 노즐삽입공(52)의 개구부(521)로부터 배출된다. 그 결과, 그 액적에 의한 악영향을 받지 않고, 기판(W)의 표면가장자리부(TR)를 양호하게 처리할 수가 있다. 덧붙여 홈부위(533)의 홈내 주위면의 형상에 대하여는, 노즐(3)에 가까운 영역에서는 대폭으로 형성하는 것이 바람직하고, 이러한 형상을 갖춤으로써 이동해 온 액적을 더 확실히 포착할 수가 있다.
또, 제1 실시형태에서는, 개구부(521) 중 노즐삽입공(52)에 삽입된 노즐(3)에 대하여 액토출방향 X측에 위치하는 부위전체를 확장부위(531)로서 설치하고 있지만, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이 액토출방향 X측에 있어서 확장부위(531)를 부분적으로 설치해도 좋다. 이 경우, 확장부위(531)를 부분 형성하는 것에 따라 경사부위(532)는 제1 실시형태의 그것보다 좁아지지만, 제1 실시형태와 동일하게 하여, 노즐삽입공(52)에 부착한 액적(DL)은 경사부위(532)에 따라 액토출방향 X측으로 흘러 노즐삽입공(52)의 개구부(521)로부터 배출된다. 또한 이와 같이 확장부위(531)를 부분적으로 설치하는 경우, 기판(W)으로부터의 액적(DL)이 액적이동방향 Y로 이동해 노즐삽입공(52)에 부착하는 것을 고려하는 것이 바람직하다. 즉, 확장부위(531)는, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 액토출방향 X측에서, 또한 액적이동방향 Y측으로 설치하는 것이 매우 적합하다.
또, 상기 실시형태에서는, 기판(W)의 하면(이면(Wb))을 지지핀군으로 지지하면서 공간(SP)의 내부압력을 높여 기판(W)을 지지핀군에게 압압하는 것에 의해 기판(W)을 파지하는 기판처리장치에 대하여 본 발명을 적용하고 있지만, 본 발명의 적용대상은 이것에 한정되는 것은 아니고, 기판의 파지방식은 임의적이다. 즉, 기 판표면에 대향부재를 대향 배치함과 함께, 그 대향부재에 설치된 노즐삽입공에 노즐을 삽입해 기판의 표면가장자리부를 처리하는 장치 전반에 본 발명을 적용할 수가 있다.
이 발명은, 반도체 웨이퍼, 포토마스크(photomask)용 유리기판, 액정표시용 유리기판, 플라스마 표시용 유리기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광학 자기디스크용 기판 등의 기판 등을 포함한 각종 기판의 표면가장자리부에 대하여 소정의 처리를 가하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 적용할 수가 있다.
도 1은 이 발명에 대한 기판처리장치의 제1 실시형태를 나타내는 도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 주요한 제어구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 스핀 베이스를 윗쪽으로부터 본 평면도이다.
도 4는 지지핀 의 구성을 나타내는 부분확대도이다.
도 5는 대향부재를 나타내는 도이다.
도 6은 노즐과 노즐삽입공을 가리키는 부분 사시도이다.
도 7은 도 1의 기판처리장치의 동작을 나타내는 플로우챠트(flow chart)이다.
도 8은 표면가장자리부에 착액한 액적에 참가하는 힘을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 이 발명에 대한 기판처리장치의 제2 실시형태를 나타내는 도이다.
도 10은 이 발명에 대한 기판처리장치의 제2 실시형태를 나타내는 도이다.
도 11은 이 발명에 대한 기판처리장치의 제3 실시형태를 나타내는 도이다.
도 12는 이 발명에 대한 기판처리장치의 제3 실시형태를 나타내는 도이다.
도 13은 이 발명에 대한 기판처리장치의 다른 실시형태를 나타내는 도이다.
도 14는 도 13의 실시형태에 대해 기판으로부터 대향부재의 하면을 본 도이다.
[부호의 설명]
1…스핀 척(기판파지수단) 3…노즐
5…대향부재 13…척 회전기구(회전수단)
15…스핀 베이스 52…노즐삽입공
53…가이드기구 501…기판대향면
521…개구부 531…확장부위(액토출방향측 개구부정 도)
532…경사부위 533…홈부위
534…액토출방향측 개구부위 DL…액적
TR…표면가장자리부 Wf…기판표면
W…기판 X…액토출방향
Y…액적이동방향

Claims (9)

  1. 기판의 표면가장자리부에 처리액을 공급하여 그 표면가장자리부에 대하여 소정의 표면처리를 가하는 기판처리장치로서,
    기판의 표면을 윗쪽으로 향한 상태로 그 기판을 파지하는 기판파지수단과,
    상기 기판파지수단에 의해 파지된 기판의 표면에 대향하여 이간배치(離間配置)되고, 또한 상기 기판표면과 대향하는 기판 대향면에 개구부를 가지는 노즐삽입공이 설치된 대향부재와,
    상기 노즐삽입공에 삽입된 상태로 상기 노즐삽입공으로부터 상기 기판의 표면가장자리부에 향하는 액토출방향(液吐出方向)으로 상기 처리액을 토출하여 상기 표면가장자리부에 공급하는 노즐을 갖추고,
    상기 노즐삽입공에, 상기 개구부 근방에서 상기 노즐삽입공에 부착하는 상기 처리액의 액적을 상기 액토출방향측으로 안내하는 가이드기구가 설치되어 있고,
    상기 가이드기구는, 상기 개구부 중 상기 노즐삽입공에 삽입된 상기 노즐에 대하여 상기 액토출방향측의 개구부위를 상기 액토출방향측으로 확장하여 이루어지는 확장부위와, 상기 노즐삽입공의 내벽면 중 상기 노즐에 대하여 상기 액토출방향측에서 상기 노즐삽입공의 중앙부로부터 상기 확장부위(擴張部位)로 향해 기울어지면서 상기 기판의 표면 중앙측으로부터 멀어지도록 설치된 경사부위(傾斜部位)를 가지는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 대향면은 상기 기판표면과 동일 또는 그 이상의 평면 사이즈를 가져, 상기 기판표면 전체를 덮고 있으며, 또한, 상기 확장부위는 상기 기판의 표면가장자리부를 넘어 상기 기판의 지름방향 측으로 연설(延設)되어 있는 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액토출방향으로 토출된 상기 처리액이 상기 기판의 표면가장자리부로부터 액적 상태로 상기 노즐삽입공을 향해 이동할 수 있게 되어 있고,
    상기 가이드기구는, 상기 개구부 중 상기 노즐삽입공에 삽입된 상기 노즐에 대하여 상기 액토출방향측에 위치하는 액토출방향측 개구부위의 근방에서 상기 노즐삽입공에 대하여 상기 액적의 이동방향으로 연설된 홈부위(溝部位)를 더 갖는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판 대향면은 상기 기판표면과 동일 또는 그 이상의 평면 사이즈를 가져, 상기 기판표면 전체를 덮고 있으며, 또한, 상기 홈부위는 상기 기판의 표면가장자리부를 넘어 상기 기판의 지름방향 측으로 연설되어 있는 기판처리장치.
  6. 제1항, 또는 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판파지수단에 의해 파지된 기판을 회전시키는 회전수단을 더 갖춘 기판처리장치.
  7. 기판의 표면을 윗쪽으로 향한 상태로 그 기판을 파지하는 기판파지공정과,
    상기 기판의 표면에 대향하여 대향부재를 이간배치(離間配置)하는 배치공정(配置工程)과,
    상기 대향부재에 설치되어 그 대향부재의 상기 기판의 표면과 대향하는 기판대향면에 개구부를 가지는 노즐삽입공에 노즐을 삽입하는 삽입공정과,
    상기 노즐삽입공으로부터 상기 기판의 표면가장자리부로 향하는 액토출방향으로 상기 노즐로부터 상기 처리액을 토출하여 상기 표면가장자리부에 공급해 상기 표면가장자리부에 대하여 소정의 표면처리를 가하는 공급공정을 갖추고,
    상기 공급공정은, 상기 표면처리와 병행하여, 상기 기판의 표면가장자리부로부터 상기 노즐삽입공으로 이동해 온 상기 처리액의 액적을 상기 노즐삽입공에 설치된 가이드기구에 의해 상기 액토출방향측으로 안내하고,
    상기 가이드기구는, 상기 개구부 중 상기 노즐삽입공에 삽입된 상기 노즐에 대하여 상기 액토출방향측의 개구부위를 상기 액토출방향측으로 확장하여 이루어지는 확장부위와, 상기 노즐삽입공의 내벽면 중 상기 노즐에 대하여 상기 액토출방향측에서 상기 노즐삽입공의 중앙부로부터 상기 확장부위(擴張部位)로 향해 기울어지면서 상기 기판의 표면 중앙측으로부터 멀어지도록 설치된 경사부위(傾斜部位)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 기판의 표면가장자리부에 처리액을 공급하여 그 표면가장자리부에 대해서 소정의 표면처리를 가하는 기판처리장치에 있어서,
    기판의 표면을 윗쪽으로 향한 상태로 그 기판을 파지하는 기판파지수단과,
    상기 기판파지수단에 의해 파지된 기판의 표면에 대향하여 이간배치되고, 또한 상기 기판표면과 대향하는 기판대향면에 개구부를 가지는 노즐삽입공이 설치된 대향부재와,
    상기 기판파지수단에 의해 파지된 기판을 회전시키는 회전수단과,
    상기 노즐삽입공에 삽입된 상태로 상기 노즐삽입공에서 상기 기판의 표면가장자리부로 향하는 액토출방향으로 상기 처리액을 토출하여 상기 표면가장자리부로 공급하는 노즐을 구비하고,
    상기 노즐삽입공에, 상기 개구부근방에서 상기 노즐삽입공에 부착하는 상기 처리액의 액적을 상기 액토출방향쪽으로 안내하는 가이드기구가 설치되어 있고,
    상기 액토출방향으로 토출된 상기 처리액이 상기 기판의 표면가장자리부에서 액적상태로 상기 노즐삽입공으로 향해서 이동가능하게 되어 있고,
    상기 가이드기구는, 상기 개구부 중 상기 노즐삽입공에 삽입된 상기 노즐에 대해서 상기 액토출방향측으로 위치하는 액토출방향측 개구부위의 근방에서 상기 노즐삽입공에 대해서 상기 액적의 이동방향으로 연설되고, 상기 노즐측이 광폭인 상취형상의 홈부위를 가지고,
    상기 액적의 이동방향은, 상기 회전수단에 의한 상기 기판의 회전속도와, 상기 노즐에서 토출되는 상기 처리액의 토출력에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제1항, 또는 제3항 내지 제5항, 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐의 상기 처리액을 토출하는 토출구는, 상기 기판의 지름방향 외측으로 향하여 개구하고,
    상기 표면가장자리부는, 상기 기판의 지름방향 내측에 설치된 비처리영역의 지름방향 외측에 설치되고,
    상기 처리액은, 상기 노즐의 상기 토출구에서 상기 액토출방향으로 토출되어, 상기 표면가장자리부로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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