KR100921601B1 - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

이 기판처리장치는 기판을 거의 수평으로 파지하고, 그 기판을 거의 연직한 회전축선 주위로 회전시키는 기판파지유닛과, 상기 기판파지유닛에 파지된 기판에 대하여, 처리액을 공급하기 위한 처리액공급유닛과, 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제1 안내부와, 상기 제1 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 그 상단부가 상기 제1 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제2 안내부와, 상기 제2 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 그 상단부가 상기 제2 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제3 안내부와, 상기 제1 안내부의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제2 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제1 회수홈과, 이 제1 회수홈의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제3 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제2 회수홈과, 상기 제1, 제2 및 제3 안내부를 각각 독립하여 승강시키기 위한 구동기구를 포함한다.

기판처리장치, 스플래쉬 가드, 처리액, 회수홈

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판을 처리하기 위한 기판처리장치에 관한 것이다. 처리의 대상으로 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등이 포함된다.

반도체장치나 액정표시장치의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정표시 패널용 유리기판 등의 기판의 표면에 처리액에 의한 처리를 실시하기 위하여, 기판을 1매씩 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치를 이용할 수 있는 것이 있다. 이 종류의 기판처리장치 중에는, 처리액의 소비량의 저감을 도모하기 위하여, 기판의 처리에 사용한 후의 처리액을 회수하고, 그 회수한 처리액을 이후의 처리에 재이용하도록 구성된 것이 있다.

처리액을 재이용가능한 구성의 기판처리장치는, 예를 들면, 기판을 거의 수평한 자세로 협지(挾持)하여 회전시키는 스핀척(spin chuck)과, 이 스핀척를 수용한 바닥이 있는 원통형상의 컵(cup)과, 컵에 대하여 승강가능하게 설치된 스플래쉬 가드(splash guard)를 구비하고 있다. 예를 들면, 미국특허출원공개 2004/0050491 A1 참조.

컵에는, 스핀척의 주위를 둘러싸도록 원고리형상(円環狀)의 폐기홈이 형성되어 있다. 또한, 컵에는, 그 폐기홈을 둘러싸도록 동심(同心)원고리형상의 회수홈이 3중으로 형성되어 있다. 폐기홈은 처리액을 폐기하기 위한 폐기 드레인(drain)에 접속되어 있고, 각 회수홈은 처리액을 회수탱크로 안내하기 위한 회수 드레인에 접속되어 있다.

스플래쉬 가드는 4개의 가드를 상하 및 내외(內外)에 겹친 구성을 갖고 있다. 각 가드는 기판의 회전축선에 대하여 거의 회전대칭인 형상으로 형성되어 있다. 각 가드의 상단부는 위쪽일수록 기판의 회전축선에 근접하도록 경사져 있다. 그리고, 각 가드의 상단연(上端緣)은 기판의 회전축선을 중심축선으로 하는 동일 원통면 위에, 각 상단연 사이에 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 각 가드는 회수홈 또는 폐기홈에 대응되어 있고, 각 가드의 하단부는 각각 대응하는 회수홈 또는 폐기홈에 삽입되어 있다. 즉, 최상의 제1 가드는 최외주의 제1 회수홈에 대응되어 설치되고, 그 하단부가 제1 회수홈에 삽입되어 있다. 제1 가드의 바로 아래의 제2 가드는 제1 회수홈의 내측에 인접하는 제2 회수홈에 대응되고, 그 하단부가 제2 회수홈에 삽입되어 있다. 제2 가드의 바로 아래의 제3 가드는 최내주의 제3 회수홈(제2 회수홈의 내측에 인접하는 회수홈)에 대응되고, 그 하단부가 제3 회수홈에 삽입되어 있다. 최하의 제4 가드는 폐기홈에 대응되고, 그 하단부가 폐기홈에 삽입되어 있다.

제1 가드의 상단연과 제2 가드의 상단연과의 사이는 기판으로부터 비산하는 처리액을 제1 회수홈으로 안내하기 위한 제1 회수구로 이루어져 있다. 또한, 제2 가드의 상단연과 제3 가드의 상단연과의 사이는 기판으로부터 비산하는 처리액을 제2 회수홈으로 안내하기 위한 제2 회수구로 이루어져 있고, 제3 가드의 상단연과 제4 가드의 상단연과의 사이는 기판으로부터 비산하는 처리액을 제3 회수홈으로 안내하기 위한 제3 회수구로 이루어져 있다. 또한, 제4 가드와 컵의 저면과의 사이는 기판으로부터 비산하는 처리액을 폐기홈으로 안내하기 위한 폐기구로 이루어져 있다.

또한, 스플래쉬 가드에는, 예를 들면, 볼나사기구 등을 포함하는 승강구동기구가 결합되어 있고, 이 승강구동기구에 의해, 4개의 가드를 일체적으로 승강시킬 수 있도록 되어 있다.

이러한 구성의 기판처리장치에서는, 기판의 표면에 복수 종류의 처리액을 순차적으로 공급하여, 그 기판의 표면에 대하여 복수 종류의 처리액에 의한 처리를 순차적으로 실시할 수 있고, 또한, 처리에 사용한 복수 종류의 처리액을 분별하여 회수할 수 있다.

즉, 스핀척에 의해 기판을 회전시키면서, 기판의 표면에 제1 처리액을 공급함으로써, 기판의 표면에 제1 처리액에 의한 처리를 실시할 수 있다. 기판의 표면에 공급된 제1 처리액은 기판의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판의 주연(周緣)으로부터 측방으로 비산(飛散)한다. 따라서, 이때, 스플래쉬 가드를 승강시켜, 제1 회수구를 기판의 단면(端面)에 대향시켜 두면, 기판의 주연으로부터 비산하는 제1 처리액을, 제1 회수구로 튀어 들어가게 할 수 있다. 그리고, 제1 회수홈으로부터 회수 드레인를 통하여 회수탱크로 회수할 수 있다. 또한 마찬가지로, 기판의 표면에 제2 처리액을 공급할 때에, 제2 회수구를 기판의 단면에 대향시켜 두면, 기판으로부터 비산하는 제2 처리액을 회수할 수 있다. 기판의 표면에 제3 처리액을 공급할 때에는, 제3 회수구를 기판의 단면에 대향시켜 두면, 기판으로부터 비산하는 제3 처리액을 회수할 수 있다.

또한, 스핀척에 의해 기판을 회전시키면서, 기판의 표면에 순수(純水)(처리액)를 공급함으로써, 기판의 표면을 순수로 씻어내는 린스처리를 행할 수 있다. 이때, 폐기구를 기판의 단면에 대향시켜 두면, 그 기판의 표면을 씻어낸 순수를, 폐기홈에 모을 수 있고, 폐기홈으로부터 폐기 드레인를 통하여 폐기할 수 있다.

그런데, 이러한 구성의 기판처리장치는 다음에 설명하는 몇 가지의 문제점을 갖고 있다.

1. 각 회수구가 항시 개방되어 있기 때문에, 소정의 회수구 또는 폐기구를 기판의 단면에 대향시키고 있어도, 기판으로부터 비산하는 처리액이 소정의 회수구 또는 폐기구 이외의 회수구(특히, 소정의 회수구 또는 폐기구에 인접하는 회수구)로 튀어 들어가서, 각 회수홈에 회수되는 처리액에 다른 종류의 처리액이 혼입될 염려가 있는 문제가 있다. 예를 들면, 제1 처리액에 의한 처리시에, 제1 회수구를 기판의 단면에 대향시키고 있어도, 제1 처리액의 물방울(飛沫)의 일부가 제2 회수구로 튀어 들어가서, 제2 회수홈에 회수되는 제2 처리액에 제1 처리액이 혼입될 염려가 있다.

2. 최하단(最下端)의 폐기구를 기판의 단면에 대향시킬 때에는, 스플래쉬 가 드를 크게 상승시키지 않으면 안 되기 때문에, 컵의 위쪽에 큰 공간을 확보할 필요가 있어, 장치의 높이 방향의 크기가 크다는 문제도 있다.

3. 회수되는 처리액의 종류를 늘릴 경우에는, 기존의 스플래쉬 가드를 더 많은 가드로 이루어지는 스플래쉬 가드로 교환하지 않으면 안 되기 때문에, 대폭적인 비용상승을 초래할 수밖에 없다. 또한, 스플래쉬 가드의 높이 방향의 치수가 커지고, 이에 따라, 스플래쉬 가드의 승강량이 더욱 커지기 때문에, 높이 방향으로의 장치의 대형화도 초래하여 버린다.

본 발명의 제1 목적은 회수홈에 회수되는 처리액에의 다른 종류의 처리액(회수홈에 회수되지 않아야 하는 처리액)의 혼입을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 높이 방향에서의 소형화를 도모할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은 대폭적인 비용상승을 초래하는 일 없이, 회수되는 처리액의 종류의 증가에 대응할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기판처리장치는 기판을 거의 수평으로 파지하고, 그 기판을 거의 연직(鉛直)한 회전축선 주위로 회전시키는 기판파지유닛과, 상기 기판파지유닛에 파지된 기판에 대하여, 처리액을 공급하기 위한 처리액공급유닛과, 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제1 안내부와, 상기 제1 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 그 상단부가 상기 제1 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제2 안내부와, 상기 제2 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 그 상단부가 상기 제2 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제3 안내부와, 상기 제1 안내부의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제2 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제1 회수홈과, 이 제1 회수홈의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제3 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제2 회수홈과, 상기 제1, 제2 및 제3 안내부를 각각 독립하여 승강시키기 위한 구동기구를 포함한다.

이 구성에 의하면, 제1 안내부, 제2 안내부 및 제3 안내부가 기판파지유닛의 주위를 3중으로 둘러싸고 있다. 그리고, 제2 안내부는 제1 안내부의 외측에 있어서, 그 상단부가 제1 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 제3 안내부는 제2 안내부의 외측에 있어서, 그 상단부가 제2 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 제1 안내부의 외측에는, 제2 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제1 회수홈과, 제3 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제2 회수홈이 제1 안내부와 일체적으로 설치되어 있다.

제1, 제2 및 제3 안내부는 구동기구에 의해, 각각 독립적으로 승강시킬 수 있다. 이에 의해, 먼저, 제1∼제3 안내부의 각 상단부를 기판보다 아래쪽에 위치시켜, 제1∼제3 안내부 어느 쪽에 의해서도 기판으로부터의 처리액을 받을 수 없는 상태로 할 수 있다. 또한, 제1∼제3 안내부의 상단부를 기판보다 위쪽에 위치시 켜, 제1 안내부에 의해 처리액을 받는 상태로 할 수 있다. 또한, 제1 안내부의 상단을 기판보다 아래쪽에 위치시킴과 아울러, 제2 및 제3 안내부의 각 상단부를 기판보다 위쪽에 위치시킴으로써, 제2 안내부에 의해 처리액을 받는 상태(제1 회수상태)로 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 안내부의 각 상단부를 기판보다 아래쪽에 위치시킴과 아울러, 제3 안내부의 상단부를 기판보다 위쪽에 위치시켜, 이 제3 안내부에 의해 기판으로부터의 처리액을 받는 상태(제2 회수상태)로 할 수 있다.

상기 제1 회수상태에서는, 제1 안내부의 상단부와 제2 안내부의 상단부와의 사이에, 기판의 단면에 대향하는 개구가 형성된다. 그 때문에, 기판으로부터 비산하는 처리액을, 제1 안내부의 상단부와 제2 안내부의 상단부와의 사이로 튀어 들어가게 할 수 있고, 그 튀어 들어간 처리액을 제2 안내부의 안내에 의해 제1 회수홈에 회수할 수 있다. 또한, 그 상태로부터, 제2 및 제3 안내부를 움직이지 않고, 제1 안내부를 상승시켜, 제1∼제3 안내부의 각 상단부를 기판보다 위쪽에 위치시키면, 제1 안내부를 기판의 단면에 대향시킬 수 있어, 기판으로부터 비산하는 처리액을 제1 안내부에 의해 안내하여 아래로 흐르게 할 수 있다.

또한, 상기 제2 회수상태에서는, 제2 안내부의 상단부와 제3 안내부의 상단부와의 사이에, 기판의 단면에 대향하는 개구가 형성된다. 그 때문에, 기판으로부터 비산하는 처리액을, 제2 안내부의 상단부와 제3 안내부의 상단부와의 사이로 튀어 들어가게 할 수 있고, 그 튀어 들어간 처리액을 제3 안내부의 안내에 의해 제2 회수홈에 회수할 수 있다. 또한, 그 상태로부터, 제 제3 안내부를 움직이지 않고, 제1 및 제2 안내부를 (바람직하게는 동기(同期)상태로) 상승시켜, 제1∼제3 안내부 의 각 상단부를 기판보다 위쪽에 위치시키면, 제1 안내부를 기판의 단면에 대향시킬 수 있어, 기판으로부터 비산하는 처리액을 제1 안내부에 의해 안내하여 아래로 흐르게 할 수 있다.

상기 제1 회수상태와 제2 회수상태와의 전환은 제1 및 제3 안내부를 움직이지 않고, 제2 안내부를 상승 또는 하강시킴으로써 행할 수 있다.

제1 안내부에 의해 처리액이 안내될 때는 이 제1 안내부를 그 상단부가 제2 안내부의 상단부에 대하여 미소한 간극(間隙)을 형성하여 근접하는 위치까지 상승시키고, 또한, 제2 및 제3 안내부의 각 상단부끼리를 미소한 간격을 형성하여 근접시키면, 기판으로부터 비산하는 처리액이 제1 및 제2 안내부의 각 상단부 사이나, 제2 및 제3 안내부의 각 상단부 사이로 튀어 들어가는 것을 방지하면서, 그 기판으로부터 비산하는 처리액을 제1 안내부의 안내에 의해 아래로 흐르게 할 수 있다. 마찬가지로, 제2 안내부에 의해 처리액이 안내될 때는, 제2 및 제3 안내부의 각 상단부끼리를 미소한 간격을 형성하여 근접시키면, 기판으로부터 비산하는 처리액이 제2 및 제3 안내부의 각 상단부 사이로 튀어 들어가는 것을 방지하면서, 그 비산하는 처리액을 제2 안내부에 의해 안내하여 회수할 수 있다. 또한, 제3 안내부에 의해 처리액이 안내될 때는, 제1 및 제2 안내부의 각 상단부끼리를 미소한 간격을 형성하여 근접시키면, 기판으로부터 비산하는 처리액이 제1 및 제2 안내부에 튀어 들어가는 것을 방지하면서, 그 비산하는 처리액을 제3 안내부에 의해 안내하여 회수할 수 있다. 또한, 어느쪽의 안내부에 의해도 기판으로부터의 처리액을 받지 않을 때에는, 제1∼제3 안내부의 상단부를 기판보다 아래쪽에 위치시킴과 아울러, 제1 및 제2 안내부의 각 상단부끼리를 미소한 간격을 형성하여 근접시키고, 제2 및 제3 안내부의 각 상단부끼리를 미소한 간격을 형성하여 근접시키면, 특히, 제1 또는 제2 회수홈에 소망하지 않는 처리액이 들어가는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 각 회수홈에 회수되는 처리액의 순도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상술 한 바와 같이 하면, 제1, 제2 및 제3 안내부의 사이에서의 접촉을 회피할 수 있기 때문에, 그들의 접촉에 의한 입자(particle)의 발생의 문제를 초래하는 일도 없다.

또한, 제1 안내부에 의해 처리액이 안내될 때에, 제2 및 제3 안내부를 특별히 상승시킬 필요는 없고, 제2 및 제3 안내부의 위치는 이들의 제2, 제3 안내부에 의해 처리액이 안내될 때의 위치와 같아도 좋다. 마찬가지로, 제2 안내부에 의해 처리액이 안내될 때에, 제3 안내부를 특별히 상승시킬 필요는 없고, 이 제3 안내부의 위치는 이 제3 안내부에 의해 처리액이 안내될 때의 위치와 같아도 좋다. 그 때문에, 회수홈의 위쪽에 큰 공간을 필요로 하지 않으므로, 그 만큼, 장치의 높이 방향의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 회수되는 처리액의 종류를 늘릴 경우에는, 제3 안내부의 더 외측에, 제3 안내부를 둘러싸도록 새로운 안내부를 추가함과 아울러, 그 새로운 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 회수홈을, 제1 안내부와 일체적으로 마련하여 상기 제2 회수홈의 외측에 배치하면 좋고, 제2 및 제3 안내부는 기존의 것을 이용할 수 있다. 그 때문에, 대폭적인 비용상승을 회피할 수 있다. 즉, 대폭적인 비용상승을 초래하는 일 없이, 회수되는 처리액의 종류의 증가에 대응할 수 있다. 또한, 그 새로운 안내부로부터 내측의 안내부에 의해 처리액이 안내될 때에, 그 새로운 안내부를 특별히 상승시킬 필요가 없으므로, 높이 방향에서의 장치의 대형화도 회피할 수 있다.

상기 기판처리장치는 상기 제2 안내부에 일체적으로 설치되어, 상기 제2 안내부의 상단부와 상기 제3 안내부의 상단부와의 사이로 안내된 처리액이 상기 제1 회수홈에 들어가는 것을 막아, 그 처리액을 상기 제2 회수홈으로 안내하는 처리액분리벽을 더 포함하고 있어도 좋다. 이 구성에 의해, 제1 및 제2 안내부의 각 상단부 사이를 근접시킴과 아울러, 제2 및 제3 안내부 사이에 개구를 형성하고, 제3 안내부에서 기판으로부터의 처리액을 받아 제2 회수홈으로 안내할 때에, 그 처리액이 제1 회수홈에 혼입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판처리장치는 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액이 상기 제1 안내부에 의해 안내될 때에, 상기 제1 안내부와 상기 제2 안내부와의 사이 및 상기 제2 안내부와 상기 제3 안내부와의 사이에 처리액이 진입하는 것을 각각 방지하기 위한 제1 진입방지부 및 제2 진입방지부를 더 포함하고 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 제1 및 제2 진입방지부가 구비되어 있으므로, 기판으로부터 비산하는 처리액이 제1 및 제2 안내부 사이 또는 제2 및 제3 안내부 사이로 진입하는 것을 확실하게 방지하면서, 그 기판에서 비산하는 처리액을 제1 안내부의 안내에 의해 아래로 흐르게 할 수 있다. 그 때문에, 회수홈에 회수되어야 할 처리액과 다른 종류의 처리액이 회수홈에 혼입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 회수홈에 회수되는 처리액의 순도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 안내부의 상단부 사이에 개구를 형성하여 기판으로부터의 처리액을 제2 안내부에서 받을 때에, 상기 제2 진입방지부는 제2 및 제3 안내부의 상단부 사이를 막아, 제2 회수홈에의 처리액의 혼입을 막는다. 또한, 제2 및 제3 안내부의 상단부 사이에 개구를 형성하여 기판으로부터의 처리액을 제3 안내부에서 받을 때에, 상기 제1 진입방지부는 상기 제1 및 제2 안내부의 상단부 사이를 막아, 제1 회수홈에의 처리액의 혼입을 막는다.

상기 제1 진입방지부는 상기 제2 안내부의 상단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되어 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 제2 진입방지부는 상기 제3 안내부의 상단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1 진입방지부가 제2 안내부의 상단부로부터 아래쪽을 향하여 뻗으므로, 기판으로부터 비산하는 처리액이 그 제1 진입방지부를 돌아, 제1 안내부와 제2 안내부와의 사이로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 제2 진입방지부가 제3 안내부의 상단부로부터 아래쪽을 향하여 뻗으므로, 기판으로부터 비산하는 처리액이 그 제2 진입방지부를 돌아, 제2 안내부와 제3 안내부와의 사이로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 제2 또는 제3 안내부에 의해 안내되는 처리액을 회수할 경우에, 그 처리액에 다른 종류의 처리액이 혼입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 회수되는 처리액의 순도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 진입방지부를 제2 및 제3 안내부에 각각 일체적으로 설치할 수 있어, 장치의 구성의 간소화를 도모할 수도 있다.

본 발명에서의 상술한, 또는 더욱 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부도면을 참 조하여 다음에 설명하는 실시형태의 설명에 의해 명백하게 된다.

본 발명에 의하면, 회수홈에 회수되는 처리액에의 다른 종류의 처리액의 혼입을 방지할 수 있고, 또한 높이 방향에서의 소형화를 도모할 수 있으며, 대폭적인 비용상승을 초래하는 일 없이, 회수되는 처리액의 종류의 증가에 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

이 기판처리장치는 기판의 일례인 웨이퍼(W)에 처리액으로서의 제1 약액(藥液), 제2 약액 및 순수(탈이온화된 물)를 소정의 순서로 공급하여, 그 웨이퍼(W)에 세정처리를 실시하기 위한 장치이다. 그리고, 이 기판처리장치는 웨이퍼(W)를 거의 수평으로 파지하여, 그 웨이퍼(W)를 거의 연직한 회전축선(C) 주위로 회전시키기 위한 스핀척(1)과, 이 스핀척(1)을 수용하는 컵(2)과, 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 표면(표면)에 제1 약액, 제2 약액 및 순수를 선택적으로 공급하기 위한 노즐(3)을 구비하고 있다. 도 1에는, 상기 회전축선(C)에 대하여 우측과 좌측에, 다른 절단면으로 취한 단면이 도시되어 있다.

노즐(3)은 예를 들면, 스핀척(1)의 위쪽으로 경사지게 고정적으로 배치되어, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 위쪽으로 경사져서 처리액을 공급하는 구성이어도 좋다. 또한, 노즐(3)이 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전축선상에 고정적으로 배치되어, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 위쪽으로 연직하게 처리액을 공급하는 구성이 어도 좋다. 또한, 스핀척(1)(컵(2))의 위쪽에 있어서 수평면내에서 요동(搖動)가능한 아암(arm)에 노즐(3)을 설치하여, 아암의 요동에 의해 웨이퍼(W)의 표면에서의 처리액의 공급위치가 스캐닝(scanning)되는, 소위 스캔 노즐의 형태가 채용되어도 좋다. 또한, 후술하는 건조공정시에 있어서 웨이퍼(W)의 표면에 근접하여 대향 배치되는 차단판이 구비되는 경우에는, 차단판의 중앙부에 처리액공급구가 형성되어, 이 처리액공급구으로부터 웨이퍼(W)의 표면에 처리액이 공급되도록 하여도 좋다.

스핀척(1)은 거의 연직하게 배치된 회전축(4)과, 이 회전축(4)의 상단에 고정된 원반형상의 스핀 베이스(spin base)(5)와, 스핀 베이스(5)의 아래쪽에 배치된 모터(6)를 구비하고 있다.

회전축(4)은 모터(6)의 구동축과 일체화된 중공(中空)축이다. 회전축(4)의 내부에는, 이면(裏面)처리액공급관(7)이 삽입 통과되어 있다. 이 이면처리액공급관(7)에는, 제1 약액, 제2 약액 및 순수가 선택적으로 공급되도록 되어 있다. 또한, 이면처리액공급관(7)의 상단부에는, 이면처리액공급관(7)에 선택적으로 공급되는 처리액(제1 약액, 제2 약액 및 순수)을 토출하는 이면노즐(8)이 형성되어 있다. 이 이면노즐(8)은 처리액을 거의 연직 상향(上向)으로 토출한다. 이면노즐(8)로부터 토출된 처리액은 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 이면 중앙에 대하여 거의 수직으로 입사(入射)한다.

스핀 베이스(5)는 평면에서 보아 원판형상의 상부커버(9)와, 마찬가지로 평면에서 보아 원판형상의 하부커버(10)를 구비하고 있다. 상부커버(9)와 하부커 버(10)는 볼트를 사용하여 서로 고정되어 있고, 그들 사이에 후술하는 링크기구를 수용하기 위한 수용공간(11)을 형성하고 있다. 또한, 스핀 베이스(5)의 중앙부 (상부커버(9) 및 하부커버(10)의 각 중앙부)에는, 회전축(4)의 내경과 거의 같은 직경을 갖는 삽입통과구멍(12)이 형성되어 있고, 이 삽입통과구멍(12)의 주위에, 회전축(4)의 상단이 결합됨으로써, 회전축(4)의 내면과 삽입통과구멍(12)의 주면 (周面)이 단차(段差) 없이 연속하고 있다. 그리고, 회전축(4)의 상단으로부터 이면처리액공급관(7)이 돌출하고, 그 이면처리액공급관(7)의 돌출한 부분이 삽입통과구멍(12)에 삽입 통과되어 있다.

스핀 베이스(5)의 상면에는, 그 주연부(周緣部)에 거의 등각도 간격으로 복수(이 실시형태에서는, 3개)의 협지부재(13)가 배치되어 있다. 각 협지부재(13)는 웨이퍼(W)를 아래쪽에서 지지하는 지지부(14)와, 웨이퍼(W)의 단면(端面)을 규제하기 위한 규제부(15)를 구비하고 있다. 이들의 협지부재(13)는 스핀 베이스(5) 내에 수용된 링크기구(도시하지 않음)에 의해 연동되어, 각 지지부(14)에 지지된 웨이퍼(W)의 주연부에 각 규제부(15)를 접촉시켜, 웨이퍼(W)를 협동하여 협지하고, 또한, 각 규제부(15)를 웨이퍼(W)의 주연부로부터 퇴피시켜, 그 웨이퍼(W)의 협지를 해제한다.

모터(6)는 수평으로 뻗는 베이스(16) 상에 배치되어, 통(筒)형상의 커버부재(17)에 의해 포위되어 있다. 커버부재(17)는 그 하단이 베이스(16)에 고정되고, 상단이 스핀 베이스(5) 하부커버(10)의 근방에까지 이르고 있다. 커버부재(17)의 상단부에는, 커버부재(17)로부터 바깥쪽으로 거의 수평으로 돌출하고, 또한 아래쪽 으로 굴곡하여 뻗는 플랜지형상부재(18)가 설치되어 있다.

컵(2)은 서로 독립하여 승강가능한 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)를 구비하고 있다.

내측구성부재(19)는 스핀척(1)의 주위를 둘러싸고, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 대하여 거의 회전대칭인 형상을 갖고 있다. 이 내측구성부재(19)는 평면에서 보아 원고리형상의 저부(底部)(22)와, 이 저부(22)의 내주연(內周緣)으로부터 위쪽으로 일어서는 원통형상의 내측벽부(23)와, 저부(22)의 외주연(外周緣)으로부터 위쪽으로 일어서는 원통형상의 외측벽부(51)와, 내측벽부(23)와 외측벽부(51)와의 사이에서 일어서고, 상단부가 부드러운 원호를 그리면서 중심측(웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 다가가는 방향) 위쪽으로 비스듬하게 뻗는 제1 안내부(25)와, 제1 안내부(25)와 외측벽부(51)와의 사이에서 위쪽으로 일어선 원통형상의 중간벽부(24)를 일체적으로 구비하고 있다.

내측벽부(23)는, 내측구성부재(19)가 가장 상승된 상태(도 4에 도시하는 상태)에서, 커버부재(17)와 플랜지형상부재(18)와의 사이에 틈을 유지하고, 그 커버부재(17)와 플랜지형상부재(18)와의 사이에 수용되도록 한 길이로 형성되어 있다.

중간벽부(24)는, 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)가 가장 근접한 상태에서, 중간구성부재(20)의 후술하는 제2 안내부(48) 및 처리액분리벽(50)와의 사이에 틈을 유지하고, 그 제2 안내부(48)(하단부(48a))와 처리액분리벽(50)와의 사이에 수용되도록 한 길이로 형성되어 있다.

제1 안내부(25)는 부드러운 원호를 그리면서 중심측(웨이퍼(W)의 회전축 선(C)에 다가가는 방향) 위쪽으로 비스듬하게 뻗는 상단부(25b)를 갖고 있다. 또한, 내측벽부(23)와 제1 안내부(25)와의 사이는 웨이퍼(W)의 처리에 사용된 처리액을 모아서 폐기하기 위한 폐기홈(26)으로 하고 있다. 또한, 제1 안내부(25)와 중간벽부(24)와의 사이는 웨이퍼(W)의 처리에 사용된 처리액을 모아서 회수하기 위한 원고리형상의 내측회수홈(27)(제1 회수홈)으로 하고 있다. 또한, 중간벽부(24)와외측벽부(51)와의 사이는 웨이퍼(W)의 처리에 사용된 다른 종류의 처리액을 회수하기 위한 원고리형상의 외측회수홈(52)(제2 회수홈)으로 하고 있다. 한편, 내측회수홈(27) 및 외측회수홈(52)의 저부는 수평에 대하여 미소(微小)각도만큼 경사져 있고, 후술하는 제1 회수기구(35) 및 제2 회수기구(53)가 접속되는 부위가 가장 낮아지도록 설치되어 있다. 이에 의해 내측회수홈(27) 및 외측회수홈(52)에 아래로 흐르는 처리액이 원활하게 회수되도록 되어 있다.

폐기홈(26)에는, 이 폐기홈(26)에 모아진 처리액을 배출함과 아울러, 폐기홈(26) 안을 강제적으로 배기하기 위한 배기액기구(28)가 접속되어 있다. 이 배기액기구(28)는 예를 들면, 폐기홈(26)의 둘레방향에 대하여 등간격으로 4개 설치되어 있다.

각 배기액기구(28)는 베이스(16)에 삽입 통과된 고정통부재(29)와, 이 고정통부재(29)의 상단에 고정된 원고리형상의 스페이서(spacer)(30)와, 상단부가 내측구성부재(19)의 저부(22)에 결합됨과 아울러, 하단부가 스페이서(30) 및 고정통부재(29) 내에 삽입된 이동통부재(31)와, 이 이동통부재(31) 안과 폐기홈(26)을 연통하는 연통구멍(32)과, 상단부가 내측구성부재(19)의 저부(22)에 고정됨과 아울러, 하단부가 스페이서(30)에 고정되어, 이동통부재(31)의 외주를 피복하는 벨로즈(bellows)(33)를 구비하고 있다.

고정통부재(29)의 하단부에는, 도시하지 않은 부압원(負壓源)으로부터 뻗는 배관(34)이 접속되어 있다. 부압원이 발생하는 부압(負壓)에 의해, 배관(34)을 통하여 고정통부재(29) 안이 배기되면, 폐기홈(26) 안의 분위기가 이동통부재(31)를 통하여 고정통부재(29)로 흡입되고, 이에 의해 폐기홈(26) 내의 배기가 달성된다. 또한, 웨이퍼(W)의 처리에 사용된 처리액이 폐기홈(26)에 모아질 때에는, 이 폐기홈(26)에 모아진 처리액이 폐기홈(26) 내의 분위기와 함께, 연통구멍(32), 이동통부재(31), 고정통부재(29) 및 배관(34)을 통하여 배출된다. 분위기와 함께 배출되는 처리액은 배관(34)의 도중부(途中部)에 개재된 기액(氣液)분리기(도시하지 않음)에 의해 분위기로부터 분리되고, 예를 들면, 이 기판처리장치가 설치되는 공장의 폐기 라인으로 폐기된다.

내측회수홈(27)의 저부의 가장 낮은 부위에는, 이 내측회수홈(27)에 모아진 처리액을 도시하지 않은 제1 회수탱크에 회수하기 위한 제1 회수기구(35)가 접속되어 있다.

각 제1 회수기구(35)는 베이스(16)에 삽입 통과된 원통형상의 삽입통과부재(36)와, 이 삽입통과부재(36)의 상단에 고정된 원고리형상의 스페이서(37)와, 스페이서(37)의 표면에 상단부가 고정되고, 삽입통과부재(36) 및 스페이서(37)에 삽입 통과하여 아래쪽으로 뻗는 고정통부재(38)와, 내측구성부재(19)의 저부(22)에 고정된 파지부재(39)와, 이 파지부재(39)에 상단부가 파지되고, 하단부가 고정통부 재(38) 내에 삽입된 이동통부재(40)와, 이 이동통부재(40) 안과 내측회수홈(27)을 연통하는 연통구멍(41)과, 상단부가 파지부재(39)에 고정됨과 아울러, 하단부가 고정통부재(38)에 고정되어, 이동통부재(40)의 외주를 피복하는 벨로즈(42)와, 고정통부재(38)의 하단부에 나사고정된 이음매(43)와, 삽입통과부재(36)의 하단부로부터 아래쪽으로 뻗고, 이음매(43)의 주위를 둘러싸는 통형상의 접속부포위부재(44)와, 이 접속부포위부재(44)의 하단 개구를 폐쇄하도록 설치된 폐쇄부재(45)를 구비하고 있다.

폐쇄부재(45)에는, 접속구(46)가 형성되어 있고, 이 접속구(46)를 통하여, 제1 회수탱크로부터 뻗는 회수배관(47)이 이음매(43)에 접속되어 있다. 내측회수홈(27)에 모아지는 처리액은 연통구멍(41), 이동통부재(40), 고정통부재(38), 이음매(43) 및 회수배관(47)을 통하여 제1 회수탱크에 회수된다.

외측회수홈(52)의 저부의 가장 낮은 부위에도 마찬가지로, 이 외측회수홈(52)에 모아진 처리액을 도시하지 않은 제2 회수탱크에 회수하기 위한 제2 회수기구(53)가 접속되어 있다. 제2 회수기구(53)의 구성은 제1 회수기구(35)의 구성과 실질적으로 같으므로, 도 1에는, 도해적으로만 도시하고, 상세한 설명은 생략한다.

중간구성부재(20)는 스핀척(1)의 주위를 둘러싸고, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 대하여 거의 회전대칭인 형상을 갖고 있다. 이 중간구성부재(20)는 제2 안내부(48)와, 이 제2 안내부(48)에 연결된 원통형상의 처리액분리벽(50)을 일체적으로 구비하고 있다.

제2 안내부(48)는 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 외측에 있어서, 제1 안내부(25)의 하단부와 동축(同軸) 원통형상을 이루는 하단부(48a)와, 이 하단부(48a)의 상단으로부터 부드러운 원호를 그리면서 중심측(웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 다가가는 방향) 위쪽으로 비스듬하게 뻗는 상단부(48b)와, 상단부(48b)의 선단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되는 절곡부(48c)를 갖고 있다.

하단부(48a)는 내측회수홈(27) 상에 위치하고 있다. 이 하단부(48a)는 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)가 가장 근접한 상태에서, 내측회수홈(27)의 저부(49), 중간벽부(24) 및 제1 안내부(25)와의 사이에 틈을 유지하여, 내측회수홈(27)에 수용된다.

상단부(48b)는 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 상하 방향으로 겹치도록 설치되어 있다. 이 상단부(48b)는 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)가 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(25)의 상단부(25b)에 대하여 극히 미소한 틈을 유지하여 근접한다. 또한, 상단부(48b)의 선단에는, 절곡부(48c)가 그 선단부를 아래쪽으로 접어 꺽음으로써 형성되어 있다. 반환부(48c)는 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)가 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 수평방향에서 겹치도록 형성되어 있다.

또한, 제2 안내부(48)의 상단부(48b)는 아래쪽일수록 두껍게 형성되어 있고, 처리액분리벽(50)은 그 상단부(48b)의 외주연부에 연결되어 원통형상을 이루고 있다. 그리고, 처리액분리벽(50)은 외측회수홈(52) 상에 위치하고, 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)가 가장 근접한 상태에서, 외측회수홈(52)의 저부, 중간 벽부(24) 및 외측구성부재(21)와의 사이에 틈을 유지하여, 외측회수홈(52)에 수용된다.

외측구성부재(21)는 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 외측에 있어서, 스핀척(1)의 주위를 둘러싸고, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 대하여 거의 회전대칭인 형상을 갖고, 제3 안내부로서의 작용을 갖는다. 이 외측구성부재(21)는 제2 안내부(48)의 하단부(48a)와 동축 원통형상을 이루는 하단부(21a)와, 하단부(21a)의 상단으로부터 부드러운 원호를 그리면서 중심측(웨이퍼(W)의 회전축선(C)에 다가가는 방향) 위쪽으로 비스듬하게 뻗는 상단부(21b)와, 상단부(21b)의 선단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되는 절곡부(21c)를 갖고 있다.

하단부(21a)는 외측회수홈(52) 상에 위치하고, 내측구성부재(19)와 외측구성부재(21)가 가장 근접한 상태에서, 중간구성부재(20)의 처리액분리벽(50) 및 외측벽부(51) 및 외측회수홈(52)의 저부와의 사이에 틈을 유지하여, 그 외측회수홈(52)에 수용되도록 한 길이로 형성되어 있다.

상단부(21b)는 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 중간구성부재(20)와 외측구성부재(21)가 가장 근접한 상태에서, 제2 안내부(48)의 상단부(48b)에 대하여 극히 미소한 틈을 유지하여 근접하도록 형성되어 있다.

절곡부(21c)는, 중간구성부재(20)와 외측구성부재(21)가 가장 근접한 상태에서, 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 수평방향에서 겹치도록 형성되어 있다.

또한, 내측구성부재(19)를 승강시키기 위한 제1 승강기구(66)와, 중간구성부 재(20)를 승강시키기 위한 제2 승강기구(67)와, 외측구성부재(21)를 승강시키기 위한 제3 승강기구(68)가 구비되어 있다.

제1 승강기구(66)는 예를 들면, 베이스(16)에 설치된 볼나사기구와, 이 볼나사기구의 구동부를 내측구성부재(19)의 저부(22)에 결합하는 연결부재를 포함한다. 제2 승강기구(67) 및 제3 승강기구(68)도 마찬가지의 구성으로 실현된다. 제2 승강기구(67)와 중간구성부재(20)를 결합하기 위하여, 예를 들면, 처리액분리벽(50)의 하단연(下端緣)의 적소(適所)(한 부위 또는 둘레방향으로 간격을 둔 복수 부위)로부터 외측구성부재(21)의 하단부(21a)의 아래쪽을 통하여 그 하단부(21a)의 외측에 이르는 연결부와, 이 연결부에 연결 설치된 설치블록을, 중간구성부재(20)와 일체적으로 형성하여 두도록 해도 좋다. 이 경우에, 내측구성부재(19)의 외측벽부(51)에는, 상기 설치블록을 수용할 수 있도록 바깥쪽으로 돌출한 돌출부를 형성하여 두는 것이 바람직하다.

이 기판처리장치에는, 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성의 제어부(80)가 구비되어 있다. 제어부(80)는 웨이퍼(W)에 대한 처리의 각 공정에 있어서, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 각각 적절한 위치에 배치되도록 제1, 제2 및 제3 승강기구(66, 67, 68)를 제어한다.

도 2 내지 도 5는 웨이퍼(W)에 대한 처리의 각 공정에서의 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)의 위치를 도해적으로 나타내는 단면도이다. 웨이퍼(W)의 반입 전은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 가장 아래쪽까지 내려져 있다. 이때, 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b), 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b) 및 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 모두, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 파지위치보다 아래쪽에 위치하고 있다.

웨이퍼(W)가 반입되어 와서, 그 웨이퍼(W)가 스핀척(1)에 파지되면, 도 3에 도시하는 바와 같이 외측구성부재(21)만이 상승되어, 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 위쪽에 배치된다. 이에 의해, 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 외측구성부재(21)의 상단부(21b)와의 사이에, 웨이퍼(W)의 단면에 대향하는 개구가 형성된다.

그 후, 웨이퍼(W)(스핀척(1))가 회전되어, 그 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 표면 및 이면(裏面)에 대하여, 각각 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터 제1 약액이 공급된다.

웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 공급되는 제1 약액은 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받고, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 타고 흘러, 웨이퍼(W)의 주연으로부터 측방으로 비산한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 제1 약액이 널리 퍼져, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대한 제1 약액에 의한 처리가 달성된다.

웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산하는 제1 약액은 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 외측구성부재(21)의 상단부(21b)와의 사이로 튀어 들어간다. 그리고, 외측구성부재(21)의 내면을 타서 아래로 흘러, 외측회수홈(52)에 모아지고, 외측회수홈(52)으로부터 제2 회수기구(53)를 통하여 제2 회수탱크에 회수된다. 이때, 내측구성부재(19) 및 중간구성부재(20)가 내측구성부 재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와의 사이에 극히 미소한 간극을 유지한 상태로 근접하고, 또한, 제2 안내부(48)의 절곡부(48c)가 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 수평방향에서 겹침으로써, 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이에의 처리액의 진입이 방지된다. 또한, 중간구성부재(20)에 구비된 처리액분리벽(50)은 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 외측구성부재(21)의 상단부(21b)와의 사이로 튀어 들어간 제1 약액이 내측회수홈(27)에 들어가는 것을 막고, 그 제1 약액을 외측회수홈(52)으로 안내한다.

웨이퍼(W)에의 제1 약액의 공급이 소정시간에 걸쳐 행하여지면, 내측구성부재(19) 및 중간구성부재(20)가 상승되어, 도 4에 도시하는 바와 같이 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b), 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b) 및 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)보다 위쪽에 배치된다. 이때, 내측구성부재(19) 및 중간구성부재(20)는 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와의 사이에 극히 미소한 틈을 유지한 상태(내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)의 상대적인 위치 관계를 유지한 상태)에서, 동기(同期)되어 상승된다. 이에 의해, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전 및 제1 약액의 공급이 계속되고 있어도, 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액이 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이로 진입하는 것을 방지할 수 있다.

그 후, 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터의 제1 약액의 공급이 정지된다. 그리 고, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대하여, 각각 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터 순수가 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 수세(水洗)하기 위한 린스공정이 행하여진다. 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 공급되는 순수는 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 타고 흐르고, 이때 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 부착되어 있는 제1 약액을 씻어낸다. 그리고, 제1 약액을 포함하는 순수는 웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 비산한다.

웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산하는 순수(제1 약액을 포함하는 순수)는 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 내면에 포획된다. 그리고, 내측구성부재(19)의 내면을 타고 아래로 흘러, 폐기홈(26)에 모아지고, 배기액기구(28)에 의해, 폐기홈(26) 내의 분위기와 함께 배출된다. 이때, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 각 상단부 사이에 극히 미소한 간극을 유지한 상태로 근접하고, 또한, 외측구성부재(21)의 절곡부(21c)가 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 수평방향에 있어서 쌓이고, 제2 안내부(48)의 절곡부(48c)가 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 수평방향에 있어서 쌓이는 것에 의해, 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이 및 제2 안내부(48)과 외측구성부재(21)와의 사이에의 처리액의 진입이 방지된다.

웨이퍼(W)에의 순수의 공급이 소정시간에 걸쳐 행하여지면, 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 가장 아래쪽까지 내려짐으로써, 도 2에 도시하는 바와 같이 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b), 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b) 및 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 웨이퍼(W)보다 아래쪽에 배치된다. 이 후, 웨이퍼(W)(스핀척(1))의 회전속도가 미리 정해지는 고회전속도로 올려져, 린스공정 후의 웨이퍼(W)의 표면에 부착되어 있는 린스액을 원심력으로 털어내서 건조시키는 건조공정이 소정시간에 걸쳐 행하여진다. 건조공정이 종료하면, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 정지하여, 스핀척(1)으로부터 처리후 의 웨이퍼(W)가 반출되어 간다.

또한, 제1 약액에 의한 처리 후의 린스공정에 계속하여, 웨이퍼(W)에 대하여 제2 약액에 의한 처리가 행하여지는 경우에는, 먼저, 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그 후, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 최상쪽에 위치하고 있는 상태로부터, 내측구성부재(19)가 하강되어, 도 5에 도시하는 바와 같이 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)만이 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)보다 아래쪽에 배치된다. 이에 의해, 내측구성부재(19)의 상단부와 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와의 사이에, 웨이퍼(W)의 단면에 대향하는 개구가 형성된다.

그리고, 린스공정시로부터 계속하여 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대하여, 각각 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터 제2 약액이 공급된다. 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 공급되는 제2 약액은 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 타고 흘러, 웨이퍼(W)의 주변으로부터 측방으로 비산한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 제2 약액이 널리 퍼져, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대한 제2 약액에 의한 처리가 달성된다.

웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산하는 제2 약액은 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와의 사이로 튀어 들어간다. 그리고, 제2 안내부(48)의 내면을 타고 아래로 흘러, 내측회수홈(27)에 모아지고, 내측회수홈(27)으로부터 제1 회수기구(35)를 통하여 제1 회수탱크에 회수된다. 이때, 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 외측구성부재(21)의 상단부(21b)와의 사이에 극히 미소한 간극을 유지한 상태로 근접하고, 또한, 외측구성부재(21)의 절곡부(21c)가 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 수평방향에 서 겹침으로써, 제2 안내부(48)과 외측구성부재(21)와의 사이에의 처리액의 진입이 방지된다.

웨이퍼(W)에의 제2 약액의 공급이 소정시간에 걸쳐 행하여지면, 내측구성부재(19)가 상승되어, 도 4에 도시하는 바와 같이 다시, 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b), 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b) 및 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)보다 위쪽에 배치된다.

그 후, 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터의 제2 약액의 공급이 정지된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 대하여, 각각 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터 순수가 공급되어, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 부착된 제2 약액을 씻어내기 위한 린스공정이 행하여진다. 이 린스공정에서는, 제1 약액에 의한 처리후에 행하여지는 ㄹ린스공정의 경우와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산 하는 순수(제2 약액을 포함하는 순수)는 폐기홈(26)에 모아져서 배출된다. 또한, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)는 각 상단부 사이에 극히 미소한 틈을 유지한 상태로 근접하고, 또한, 외측구성부재(21)의 절곡부(21c)가 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 수평방향에서 겹치고, 제2 안내부(48)의 절곡부(48c)가 제1 안내부(25)의 상단부(25b)와 수평방향에서 겹침으로써, 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이 및 제2 안내부(48)와 외측구성부재(21)와의 사이에의 처리액의 진입이 방지된다.

웨이퍼(W)에의 순수의 공급이 소정시간에 걸쳐 행하여지면, 노즐(3) 및 이면노즐(8)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 가장 아래쪽까지 내려진다. 이에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b), 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b) 및 외측구성부재(21)의 상단부(21b)가 웨이퍼(W)보다 아래쪽에 배치된다. 이 후, 웨이퍼(W)(스핀척(1))의 회전속도가 미리 정해지는 고회전속도로 올려져, 린스공정 후의 웨이퍼(W)의 표면에 부착되어 있는 린스액을 원심력으로 털어내서 건조시키는 건조공정이 소정시간에 걸쳐 행하여진다. 건조공정이 종료하면, 스핀척(1)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 정지하여, 스핀척(1)으로부터 처리 후의 웨이퍼(W)가 반출되어 간다.

이상과 같이 이 기판처리장치에서는, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)을, 각각 독립적으로 승강시킬 수 있다. 이에 의해, 이들을 승강시켜서, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)의 각 상단 부를 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 위쪽에 위치시키거나, 외측구성부재(21)의 상단부(21b)만을 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 위쪽에 위치시키거나 할 수 있다. 또한, 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)만을 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 아래쪽에 위치시키거나, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)의 각 상단부를 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 아래쪽에 위치시키거나 할 수 있다.

웨이퍼(W)에 대한 제1 약액의 공급시에는, 외측구성부재(21)의 상단부(21b)만을 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 위쪽에 위치시킨다. 이에 의해, 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와 외측구성부재(21)의 상단부(21b)와의 사이에, 웨이퍼(W)의 단면에 대향하는 개구를 형성할 수 있고, 웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산하는 제1 약액을 중간구성부재(20)와 외측구성부재(21)와의 사이로 튀어 들어가게 할 수 있다. 그리고, 그 튀어 들어간 제1 약액을, 외측구성부재(21)의 안내에 의해 외측회수홈(52)에 모을 수 있고, 외측회수홈(52)으로부터 제2 회수기구(53)를 통하여 제2 회수탱크에 회수할 수 있다.

웨이퍼(W)에 대한 제2 약액의 공급시에는, 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 상단부(25b)만을 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 아래쪽에 위치시킨다. 이에 의해, 내측구성부재(19)의 상단부와 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 상단부(48b)와의 사이에, 웨이퍼(W)의 단면에 대향하는 개구를 형성할 수 있고, 웨이퍼(W)의 주연으로부터 털어내서 측방으로 비산하는 제2 약액을 내측구성부재(19)와 중간구성부재(20)와의 사이로 튀어 들어가게 할 수 있다. 그리고, 그 튀어 들어간 제2 약액을, 중간구성부재(20)의 안내에 의해 내측회수홈(27)에 모을 수 있고, 내측회수홈(27)로부터 제1 회수기구(35)를 통하여 제1 회수탱크에 회수할 수 있다.

웨이퍼(W)에 대한 순수의 공급시에는, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)의 각 상단부를 스핀척(1)에 파지된 웨이퍼(W)의 위쪽에 위치시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 측방으로 비산하는 순수를, 내측구성부재(19)의 제1 안내부(25)의 내면에 포획하여, 이 제1 안내부(25)의 안내에 의해 폐기홈(26)에 모을 수 있다. 이때, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)는 각 상단부 사이에 극히 미소한 간극을 유지한 상태로 근접함으로써, 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이 및 제2 안내부(48)과 외측구성부재(21)와의 사이에 처리액이 진입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 내측구성부재(19), 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)가 서로 접촉하지 않으므로, 그들의 접촉에 의한 입자의 발생(접촉에 의한 부재의 절삭 등에 의한 입자의 발생)의 문제를 초래하는 일은 없다.

웨이퍼(W)에 대한 제2 약액의 공급시 및 순수의 공급시에, 외측구성부재(21)를 특히 상승시킬 필요는 없고, 외측구성부재(21)의 위치는 외측구성부재(21)의 안내에 의해 제1 약액을 회수할 때의 위치와 같아도 좋다. 그 때문에, 스핀척(1)의 위쪽에 큰 공간을 필요로 하지 않으므로, 그 만큼, 장치의 높이 방향의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 중간구성부재(20)의 제2 안내부(48)의 절곡부(48c)에 의해, 제2 안내부(48)과 외측구성부재(21)와의 사이에 제1 약액과 다른 종류의 처리액이 진입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외측구성부재(21)의 절곡부(21c)에 의 해, 제1 안내부(25)와 제2 안내부(48)와의 사이에 제2 약액과 다른 종류의 처리액이 진입하는 것을 방지할 수 있다.

그 때문에, 외측회수홈(52)에 회수되는 제1 약액의 순도 및 내측회수홈(27)에 회수되는 제2 약액의 순도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 절곡부(21c) 및 절곡부(48c)는 각각 외측구성부재(21) 및 중간구성부재(20)에 일체적으로 형성되어 있으므로, 부품수의 증가를 초래하는 것을 방지할 수 있어, 장치의 구성을 간소화할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 다른 형태로 실시하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 제1 약액, 제2 약액 및 순수를 사용한 처리를 예로 들었지만, 제1 약액 및 제2 약액과는 종류가 다른 제3 약액을 더 추가하여 사용하고, 웨이퍼(W)에 대하여 제3 약액을 사용한 처리를 행하고, 이 처리에 사용된 후의 제3 약액을 회수하도록 하여도 좋다. 이 경우, 외측구성부재(21)의 더 외측에, 외측구성부재(21)과 마찬가지의 구성을 갖는 새로운 구성부재를 추가함과 아울러, 그 새로운 구성부재에 안내되는 제3 약액을 회수하기 위한 회수홈을 내측구성부재(19)에 일체적으로 마련하면 좋고, 기존의 중간구성부재(20) 및 외측구성부재(21)를 이용할 수 있다. 그 때문에, 대폭의 비용상승을 회피할 수 있다. 이것과 같이 4종 이상의 약액을 웨이퍼(W)의 처리에 사용하여 각 약액을 회수하는 경우에 대하여도, 대폭적인 비용상승을 회피할 수 있다. 즉, 대폭적인 비용상승을 초래하는 일 없이, 회수되는 처리액의 종류의 증가에 대응할 수 있다. 또한, 내측구성부재(19)나 중간구성부재(20)에 의해 처리액이 안내될 때 에, 새롭게 준비한 최외측의 구성부재를 특별히 상승시킬 필요가 없으므로, 높이 방향에서의 장치의 대형화도 회피할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 세정처리를 행하는 장치를 예로 들었지만, 본 발명은 세정처리에 한정되지 않고, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 불필요한 박막을 에칭액을 사용하여 제거하는 에칭처리장치, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 불필요한 폴리머 찌꺼기를 폴리머 제거액을 사용하여 제거하는 폴리머제거장치, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트도포장치, 혹은 웨이퍼(W)의 표면에 현상액을 공급하여 레지스트막을 현상하는 현상장치 등에 적용할 수도 있다.

본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확히 하기 위하여 이용된 구체예에 불과하고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

본 출원은 2006년 10월 3일자에 일본국특허청에 제출된 특허출원 2006-272147호에 대응하고 있어, 본 출원의 전체 개시(開示)는 본 발명에 인용에 의해 조합되는 것으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 웨이퍼의 반입시 및 건조공정시에서의 내측구성부재, 중간구성부재 및 외측구성부재의 위치를 도해적으로 나타내는 단면도이다.

도 3은 웨이퍼에 대한 제1 약액에 의한 처리시에서의 내측구성부재, 중간구성부재 및 외측구성부재의 위치를 도해적으로 나타내는 단면도이다.

도 4는 린스공정시에서의 내측구성부재, 중간구성부재 및 외측구성부재의 위치를 도해적으로 나타내는 단면도이다.

도 5는 웨이퍼에 대한 제2 약액에 의한 처리시에서의 내측구성부재, 중간구성부재 및 외측구성부재의 위치를 도해적으로 나타내는 단면도이다.

Claims (4)

1. 기판을 수평으로 파지하여, 상기 기판을 연직(鉛直)한 회전축선 주위로 회전시키는 기판파지유닛과,

   상기 기판파지유닛에 파지된 기판에 대하여, 처리액을 공급하기 위한 처리액공급유닛과,

   상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제1 안내부와,

   상기 제1 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 이 상단부가 상기 제1 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을, 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제2 안내부와,

   상기 제2 안내부의 외측에 있어서 상기 기판파지유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 회전축선을 향하여 뻗는 상단부를 갖고, 이 상단부가 상기 제2 안내부의 상단부와 상하 방향으로 겹치도록 설치되고, 상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 처리액을 그 처리액이 아래로 흘러내리도록 안내하기 위한 제3 안내부와,

   상기 제1 안내부의 내측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치된 원통형상의 내측벽부와,

   상기 제1 안내부의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제2 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제1 회수홈과,

   상기 제1 회수홈의 외측에 상기 제1 안내부와 일체적으로 설치되어, 상기 제3 안내부로 안내되는 처리액을 회수하기 위한 제2 회수홈과,

   상기 제1, 제2 및 제3 안내부를 각각 독립하여 승강시키기 위한 구동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 안내부에 일체적으로 설치되어, 상기 제2 안내부의 상단부와 상기 제3 안내부의 상단부와의 사이로 안내된 처리액이 상기 제1 회수홈에 들어가는 것을 막아, 상기 처리액을 상기 제2 회수홈으로 안내하는 처리액분리벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 상기 처리액이 상기 제1 안내부에 의해 안내될 때에, 상기 제1 안내부와 상기 제2 안내부가 서로 접촉하지 않는 상태에서 상기 제1 안내부와 상기 제2 안내부 사이로 처리액이 진입하는 것을 방지하기 위한 제1 진입방지부와,

   상기 기판파지유닛에 의해 회전되고 있는 기판으로부터 비산하는 상기 처리액이 상기 제1 안내부에 의해 안내될 때에, 상기 제2 안내부와 상기 제3 안내부가 서로 접촉하지 않는 상태에서 상기 제2 안내부와 상기 제3 안내부와의 사이로 처리액이 진입하는 것을 방지하기 위한 제2 진입방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 진입방지부는 상기 제2 안내부의 상단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되어 있고, 상기 제2 진입방지부는 상기 제3 안내부의 상단부를 아래쪽으로 절곡되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.

Images