KR100923708B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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이나다히로이치
키시타나오후미
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보관 유지하는 스핀 척(50)과 웨이퍼(W)의 표면에 처리액을 공급하는 복수의 처리액 공급 노즐(60)과 각 노즐(60)을 대기 위치로 유지하는 대기 보관 유지 수단(70)과 대기 보관 유지 수단(70)에서 보관 유지되는 노즐(60)의 임의의 하나를 착탈 가능하게 파지하여 웨이퍼(W)의 윗쪽에 반송하는 노즐 반송 암(80)을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 각 노즐(60)을 스핀 척(50)의 회전 중심(C)과 대기 보관 유지 수단(70)에 적당 간격을 두고 설치된 노즐 보관 유지용 개구부(71)을 연결하는 직선(L)상에 연설함과 동시에 각 노즐(60)과 처리액 공급원을 접속하는 가요성을 가지는 공급 튜브(61)를 직선(L)의 연장선을 따라 배설하고, 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 방지하고, 처리액 공급 노즐의 원활한 반송을 가능하게 함과 동시에, 처리액 공급 노즐의 위치 정밀도를 높여 처리 정밀도 및 제품 비율의 향상을 도모하는 기술을 제공한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE POCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것으로, 예를 들면 반도체 웨이퍼나 LCD 기판등의 피처리 기판을 회전시켜 다른 종류의 처리액을 공급해 처리를 가하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼의 제조 공정에 있어서는 반도체 웨이퍼나 LCD 기판등의 피처리용의 기판 표면에 레지스터의 패턴을 형성하기 위해서 포트리소 그래피(photolitho graphy) 기술이 이용되고 있다. 이 포트리소 그래피 기술은, 기판의 표면에 레지스터액을 도포하는 레지스터 도포 공정과 형성된 레지스터막에 회로 패턴을 노광하는 노광 처리 공정과 노광 처리 후의 기판에 현상액을 공급하는 현상 처리 공정을 가지고 있다.
상기 레지스터 도포 공정에 있어서는 레지스터액의 용제를 회전하는 기판 표면에 공급(적하, 토출)하여 용제막을 형성한 후 기판 표면에 레지스터액을 공급(적하, 토출)하여 기판 표면에 레지스터막이 형성된다. 이 때, 다른 종류의 레지스터액을 목적에 따라 사용해, 기판 표면에 복수층의 레지스터막이 형성된다.
종래의 레지스터 도포 처리 장치는, 도 11 및 도 12에 나타나는 바와 같이 피처리 기판 예를 들면 반도체 웨이퍼(W)(이하에 웨이퍼(W)라고 한다)를 회전 가능 하게 보관 유지하는 스핀 척(50)과 스핀 척(50)에서 보관 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 처리액인 레지스터액을 공급하는 복수 예를 들면 10개의 처리액 공급 노즐(60A)과 각 처리액 공급 노즐(60A)을 스핀 척(50)의 옆쪽의 대기 위치에 적당 간격을 두고 직선상에 배열하여 보관 유지하는 솔벤트 버스(70A)와 솔벤트 버스(70A)에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐(60A)의 임의의 하나를 착탈 가능하게 파지하여 웨이퍼(W)의 윗쪽에 반송하는 노즐 반송 암(80A)을 구비하고 있다. 덧붙여 노즐 반송 암(80A)에는 레지스터액의 용제를 토출(적하)하는 용제 공급 노즐(81)이 고정되고 있다. 또, 스핀 척(50)과 스핀 척(50)에서 보관 유지되는 웨이퍼(W)의 옆쪽 및 하부에는 외컵(23a)과 내컵(23b)으로 이루어지는 컵(23)이 포위되고 있어 처리중에 웨이퍼(W)의 바깥쪽에 유출하는 레지스터액의 미스트가 바깥쪽에 비산하는 것을 방지하고 있다. 덧붙여 솔벤트 버스(70)와 반대 측에는 린스액 공급 노즐(90)의 대기부(91)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성되는 기판 처리 장치에 있어서, 각 처리액 공급 노즐(60A)은 가요성을 가지는 공급 관로 예를 들면 공급 튜브(61A)를 개재하여 처리액 공급원인 레지스터액 저장 탱크(62)에 접속되고 있다. 이 경우, 공급 튜브(61A)는, 처리액 공급 노즐(60A)이 대기하는 솔벤트 버스(70A)의 보관 유지 위치와 처리액 공급 노즐(60A)의 사용 위치인 스핀 척(50)의 회전 중심(C)의 윗쪽 위치를 확보할 길이가 필요하기 때문에, 도 12에 나타나는 바와 같이 처리액 공급 노즐(60A)이 대기하는 솔벤트 버스(70A)의 보관 유지 위치에서는 공급 튜브(61)가 윗쪽에 굴곡 한 형태로 연장하고 있다. 덧붙여 공급 튜브(61A)의 도중에는 펌프(63A)와 필터(64)가 개설되고 있어 펌프(63A)의 구동에 의해 소정량의 레지스터액이 공급(적하, 토출) 되도록 구성되고 있다. 또, 용제 공급 노즐(81)은 가요성을 가지는 용제 공급 튜브(81A)를 개재하여 용제 공급원인 용제 저장 탱크(82)에 접속되고 있다. 이 경우, 용제 저장 탱크(82)내에 공급되는 N2가스의 가압에 의해, 용제 저장 탱크(82)내의 용제나 용제 공급 노즐(81)에 압송되도록 구성되고 있다. 도 11 또는 도 12에 나타나는 바와 같이 각 처리액 공급 노즐(60A)에 일단측에서 접속된 공급 튜브(61A)는 타단측에서 위치가 고정적으로 레지스터액 저장 탱크(62)에 접속되고 있다. 노즐 반송 암(80A)에 의해 웨이퍼(W)의 윗쪽으로 반송되어 사용에 공급되는 처리액 공급 노즐(60A)에는 도 12에 나타나는 바와 같이 레지스터액 저장 탱크(62)의 근방으로부터 웨이퍼(W)의 윗쪽까지 공급 튜브(61A)에 의해 접속되고 있다.
노즐 반송 암(80A)은 도 11에 있어서 수평면에 있어서는 좌우 방향(Y방향) 만 이동하는 것이 가능하다. 노즐 반송 암(80A)에 의해 소망한 처리액 공급 노즐(60A)을 웨이퍼(W)의 윗쪽에 반송하기 위해서 는, 우선, 도 11에 있어서 상하 방향(X방향)으로 솔벤트 버스(70A)를 이동시키는 것에 의해, 노즐 반송 암(80A)에 의해 파지 가능한 위치에 소망한 처리액 공급 노즐(60A)을 이동시켜,다음에 노즐 반송 암(80A)을 Y방향으로 이동시켜 처리액 공급 노즐(60A)을 파지한다.
그런데, 종래의 기판 처리 장치에 있어서는 복수의 처리액 공급 노즐(60A)이, 직선상에 배열된 상태로 솔벤트 버스(70A)에 보관 유지되고 있기 때문에 특히, 단부 측에 위치 하는 처리액 공급 노즐(60A)을 사용할 때에 공급 튜브(61A)가, 인접하는 처리액 공급 노즐(60A)의 공급 튜브(61A)와 간섭해 처리액 공급 노즐(60A) 의 반송에 지장을 초래할 뿐더러 대기중의 처리액 공급 노즐(60A)에 위치 차이가 생긴다. 이와 같이, 처리액 공급 노즐(60A)에 위치 차이가 생기면, 사용시에 있어서의 처리액 공급 노즐(60A)의 위치 정밀도에 오차가 생기고 처리 정밀도 및 제품 비율의 저하를 부르는 문제가 있었다.
또, 위치 차이가 생긴 처리액 공급 노즐(60A)을 그대로 반송 암(80A)으로 반송해, 다시 솔벤트 버스(70A)에 복귀시키면 처리액 공급 노즐(60A)은 위치가 어긋난 상태로 보관 유지되기 때문에, 대기중에 처리액 공급 노즐(60A)의 공급구에 잔존하는 레지스터가 건조하는 우려가 있었다. 특히, 건조하기 쉬운 ArF계의 레지스터에 있어서는 레지스터의 건조 방지에 세심한 주위를 기울일 필요가 있다.
또, 종래는, 노즐 반송 암(80A)은 수평면에 있어서 좌우 방향(Y방향) 밖에 이동 가능하지 않기 때문에 처리액 공급 노즐(60A)을 파지하는 매우 적합한 위치에 정확하게 위치 결정 하지 못하고, 이 때문에, 노즐 반송 암(80A)이 처리액 공급 노즐(60A)을 경사진 자세로 파지하여 버리는 경우가 있었다. 이와 같이, 처리액 공급 노즐(60A)에 위치 차이가 생기면, 사용시에 있어서의 처리액 공급 노즐(60A)의 위치 정밀도에 오차가 생기고 처리 정밀도 및 제품 비율의 저하를 부르는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 방지해, 처리액 공급 노즐의 원활한 반송을 가능하게 함과 동시에, 처리액 공급 노즐의 위치 정밀도를 높여 처리 정밀도 및 제품 비율의 향상을 꾀할 수 있도 록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 기판 처리 장치는, 피처리 기판을 회전가능하게 보관 유지하는 회전 보관 유지 수단과
상기 회전 보관 유지 수단에서 보관 유지된 상기 피처리 기판의 표면에 처리액을 공급하는 복수의 처리액 공급 노즐과
상기 각 처리액 공급 노즐을 상기 회전 보관 유지 수단의 옆쪽의 대기 위치 로 유지하는 대기 보관 유지 수단과
상기 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 상기 처리액 공급 노즐의 임의의 하나를 착탈 가능하게 파지하여 상기 피처리 기판의 윗쪽으로 반송하는 반송 수단과를 구비하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 각 처리액 공급 노즐을 상기 회전 보관 유지 수단의 회전 중심과 상기 대기 보관 유지 수단에 적당 간격을 두고 설치된 노즐 보관 유지용 개구부를 연결하는 직선상에 연설함과 동시에 각 처리액 공급 노즐과 처리액 공급원을 접속하는 가요성을 가지는 공급 관로를 직선의 연장선을 따라 배설하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성함으로써 반송 수단에 의해 파지되는 처리액 공급 노즐을, 회전 보관 유지 수단의 회전 중심과 대기 보관 유지 수단의 노즐 보관 유지용 개구부를 연결하는 직선상을 따라 이동하므로, 공급 관로나 간섭하는 일 없이 처리액 공급 노즐을 대기 위치와 사용 위치에 원활히 이동할 수 있다. 따라서, 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 방지할 수가 있음과 동시에 처리액 공급 노즐의 위치 정밀도를 높여 처리 정밀도 및 제품 비율의 향상을 꾀할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 대기 보관 유지 수단은 노즐 보관 유지용 개구부와 인접하는 위치에 처리액 공급 노즐의 분두(噴頭)의 측면으로 당접하는 배치 각도 규제벽을 입설하는 편이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐의 분두의 측면이 배치 각도 규제벽에 당접한 상태로 보관 유지되므로, 대기 상태에 있는 처리액 공급 노즐이 불필요하게 이동하는 경우 없이 위치 차이를 더욱 확실히 방지할 수 있다.
또, 상기 대기 보관 유지 수단에 처리액 공급 노즐의 양측면에 계합하는 수평 이동 방지체를 설치하고 상기 처리액 공급 노즐에, 상기 수평 이동 방지체의 양단부에 계합하는 수직 이동 방지용 돌기를 설치하는 편이 바람직하다(청구항 3). 이 경우, 상기 수평 이동 방지체에 처리액 공급 노즐의 고정용의 흡착 고정 수단을 배설하고, 처리액 공급 노즐에 있어서의 상기 흡착 고정 수단과 대향하는 부위에, 피흡착판을 장착하는 편이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 처리액 공급 노즐의 양측면에 수평 이동 방지체가 계합하므로, 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐의 수평 방향의 이동을 수평 이동 방지체에 의해 억제할 수 있고 또, 처리액 공급 노즐에 돌설된 수직 이동 방지용 돌기가 수평 이동 방지체의 양단부에 계합하므로 처리액 공급 노즐의 수직 방향의 이동 즉 부상을 방지할 수 있다(청구항 3). 이 경우, 수평 이동 방지체에 처리액 공급 노즐의 고정용의 흡착 고정 수단을 배설해, 처리액 공 급 노즐에 있어서의 흡착 고정 수단과 대향하는 부위에 피흡착판을 장착함으로써 흡착 고정 수단이 피흡착판을 흡착해 처리액 공급 노즐을 고정하므로 처리액 공급 노즐의 고정을 견고하게 할 수 있다. 따라서, 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 더욱 확실히 방지할 수 있다.
또, 상기 반송 수단은 상기 피처리 기판의 면에 평행한 수평면내의 임의 방향으로 이동 가능하다.
이와 같이 구성함으로써 정확하게 위치 결정 한 상태로 처리액 공급 노즐을 파지하는 것이 가능하게 되어, 처리액 공급 노즐을 경사진 자세로 파지하는 것이 가능해지고, 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 방지할 수 있음과 동시에, 처리액 공급 노즐의 위치 정밀도를 높여 처리 정밀도 및 제품 비율의 향상을 꾀할 수 있다.
또, 상기 처리액 공급 노즐의 상면에 반송 수단에 설치된 파지 척나 계탈 가능하게 계합하는 파지용 오목부를 설치함과 동시에, 파지 척에 인접해 설치된 위치 결정용 핀이 감합 가능한 위치 결정용 오목부를 설치하는 편이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 반송 수단이 처리액 공급 노즐을 파지할 때, 파지척와 위치 결정용 핀의 2 곳이 계합, 감합하므로 처리액 공급 노즐의 자세 위치가 무너지는 일 없이 항상 일정한 상태에 유지할 수가 있다. 따라서, 처리액 공급 노즐의 대기 위치 및 사용 위치의 위치 정밀도를 고정밀도로 높일수 있음과 동시에, 처리액 공급 노즐의 반송을 원활히 실시할 수 있다.
또, 각각의 상기 처리액 공급 노즐에 있어서의 상기 파지용 오목부와 상기 위치 결정용 오목부라는 것은, 각각의 상기 처리액 공급 노즐에 있어서의 상기 파 지용 오목부와 상기 위치 결정용 오목부를 연결하는 방향이 서로 평행하도록 설치되어 있다.
이와 같이 구성함으로써 반송 수단에 설치된 파지척를 확실히 파지용 오목부에 계탈 가능함과 동시에 위치 결정용 핀을 확실히 위치 결정용 오목부에 감합 가능해진다.
부가하여, 상기 대기 보관 유지 수단은 노즐 보관 유지용 개구부에 처리액의 용제를 저장하는 용제 환경 공간부를 형성해 상기 노즐 보관 유지용 개구부에 연통해 하부에 수하되는 드레인 관로의 하단부, 배액·배기관로내에 임하여 설치함과 동시에, 배액·배기관로의 저부에 설치된 파인지점내에 배설해, 드레인 관로를 흐르는 배액을 파인지점으로부터 오버플로우 시켜 배출시키도록 형성하는 편이 바람직하다(청구항 6). 이 경우, 상기 배액·배기관로를, 회전 보관 유지 수단과 상기 회전 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 피처리 기판의 옆쪽 및 하부를 포위하는 용기의 저부에 설치된 배출구에 접속함과 동시에, 배액·배기관로의 저부를 한쪽을 향해 경사하는 편이 더욱 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐을 처리액의 용제 환경으로 할 수 있으므로, 대기 상태에 있는 처리액 공급 노즐의 공급구(토출구, 적하구)에 처리액이 건조하는 것을 방지할 수 있다. 처리액의 배액을 드레인 관로를 개재하여 배액·배기관로에 보낼수 있는 한편, 배액·배기관로내를 흐르는 배액이나 배기가 처리액 공급 노즐 측에 역류 하는 것을 오목한 지점 내의 오버플로우부의 씰 기구에 의해 저지할 수 있다(청구항 6). 이 경우, 배 액·배기관로를, 회전 보관 유지 수단과 상기 회전 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 피처리 기판의 옆쪽 및 하부를 포위하는 용기의 저부에 설치된 배출구에 접속 함과 동시에, 배액·배기관로의 저부를 한편을 향해 경사지게함으로써 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐로부터 배출되는 처리액의 배액과 처리에 공급된 처리액의 배액 및 배기등을 공통의 배액·배기관로를 개재하여 배출할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치를 적용한 레지스터액 도포·현상 처리 시스템의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 상기 레지스터액 도포·현상 처리 시스템의 개략 정면도이다
도 3은 상기 레지스터액 도포·현상 처리 시스템의 개략 배면도이다.
도 4는 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치의 주요부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 상기 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 6은 상기 기판 처리 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 일부를 확대해 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 있어서의 처리액 공급 노즐의 평면도 (a), 측면도 (b) 및 (b)의 1부의 일부를 확대해 나타내는 단면도 (c)이다.
도 9는 본 발명에 있어서의 처리액 공급 노즐의 대기 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 있어서의 처리액 공급 노즐의 고정 보관 유지 수단의 구성 부재를 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 종래의 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 12는 종래의 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 근거해 상세하게 설명한다. 이 실시 형태에서는, 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치를 반도체 웨이퍼의 레지스터액 도포·현상 처리 시스템에 적용했을 경우에 대해서 설명한다.
도 1은, 상기 레지스터액 도포·현상 처리 시스템의 일실시 형태의 개략 평면도이고, 도 2는, 도 1의 정면도, 도 3은, 도 1의 배면도이다.
상기 레지스터액 도포·현상 처리 시스템은, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)(이하에 웨이퍼(W)라고 한다)를 웨이퍼 카셋트(1)로 복수매 예를들면 25매 단위로 외부로부터 시스템에 반입 또는 시스템으로부터 반출하거나 웨이퍼 카셋트(1)에 대해서 웨이퍼(W)를 반출·반입하거나 하기 위한 카셋트 스테이션(10, 반송부)과 도포 현상 공정 중에서 1매씩 웨이퍼(W)에 소정이 처리를 가하는 매엽식의 각종 처리 유니트를 소정 위치에 다단 배치해 되는 처리 장치를 구비하는 처리 스테이션(20)과 이 처리 스테이션(20)과 인접해 설치되는 노광 장치(도시하지 않음)의 사이에 웨이퍼(W)를 주고 받기 위한 인터페이스부(30)로 주요부가 구성되고 있다.
상기 카셋트 스테이션(10)은, 도 1에 나타나는 바와 같이 카셋트 재치대(2)상의 돌기(3)의 위치에 복수개 예를 들면 4개까지의 웨이퍼 카셋트(1)가 각각의 웨 이퍼 출입구를 처리 스테이션(20) 측에 향하여 수평의 X방향을 따라 일렬로 재치되어 카셋트 배열 방향(X방향) 및 웨이퍼 카셋트(1)내에 수직 방향을 따라 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향)으로 이동 가능한 웨이퍼 반송용 핀셋(4)이 각 웨이퍼 카셋트(1)에 선택적으로 반송하도록 구성되고 있다. 또, 웨이퍼 반송용 핀셋(4)은 θ방향으로 회전 가능하게 구성되고 있어 후술 하는 처리 스테이션(20)측의 제 3의 조(G3)의 다단 유니트부에 속하는 얼라인먼트유니트(ALIM) 및 익스텐션유니트(EXT)에도 반송할 수 있게 되어 있다.
상기 처리 스테이션(20)은, 도 1에 나타나는 바와 같이 중심부에 수직 반송형의 주웨이퍼 반송 기구(기판 반송 기구, 기판 반송 장치, 21)가 설치되어 이 주웨이퍼 반송 기구(21)를 수용하는 룸(22)의 주위에 모든 처리 유니트가 1조 또는 복수의 조에 걸쳐서 다단으로 배치되고 있다. 이 예로는, 5조 G1, G2, G3, G4 및 G5의 다단 배치 구성이고, 제 1 및 제 2의 조(G1, G2)의 다단 유니트는 시스템 정면(도 8에 있어서 앞) 측에 병렬되고 제 3의 조(G3)의 다단 유니트는 카셋트 스테이션(10)에 인접해 배치되고 제 4의 조(G4)의 다단 유니트는 인터페이스부(30)에 인접해 배치되고 제 5의 조(G5)의 다단 유니트는 뒤쪽 측에 배치되고 있다.
이 경우, 도 2에 나타나는 바와 같이 제 1의 조(G1)에서는, 컵(용기,23)내에서 웨이퍼(W)와 현상액 공급 수단(도시하지 않음)을 대시 시켜 레지스터 패턴을 현상 하는 현상 유니트(DEV)와 웨이퍼(W)를 스핀 척(도시하지 않음)에 재치하여 소정의 처리를 실시하는 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치로 구성되는 레지스터 도포 유니트(COT)가 수직 방향 아래로부터 차례로 2단에 겹쳐지고 있다. 제 2의 조(G2) 도 같이 2대의 레지스터 도포 유니트(COT) 및 현상 유니트(DEV)가 수직 방향아래로부터 순서로 2단에 겹쳐져 있다. 이와 같이 레지스터 도포 유니트(COT)를 하단 측에 배치한 이유는, 레지스터액의 배액이 기구적, 유지상에서도 불편하기 때문이다. 그러나, 필요에 따라서 레지스터 도포 유니트(COT)를 상단에 배치하는 것도 가능하다.
도 3에 나타나는 바와 같이 제 3의 조(G3)에서는 웨이퍼(W)를 웨이퍼 재치대 (24)에 재치하여 소정의 처리를 실시하는 오븐형의 처리 유니트 예를 들면 웨이퍼(W)를 냉각하는 쿨링 유니트(COL), 웨이퍼(W)에 소수화 처리를 실시하는 애드히젼유니트(AD), 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 실시하는 얼라인먼트 유니트(ALIM), 웨이퍼(W)의 반입출을 실시하는 익스텐션 유니트(EXT), 웨이퍼(W)를 베이크 하는 4개의 핫 플레이트 유니트(HP)가 수직 방향아래로부터 순서로 예를 들면 8단으로 겹쳐져 있다. 제 4 의 조(G4)도 같이 오븐형 처리 유니트 예를 들면 쿨링 유니트(COL), 익스텐션·쿨링 유니트(EXTCOL), 익스텐션 유니트(EXT), 쿨링 유니트(COL), 급냉 기능을 가지는 2개의 왕복동식 핫 플레이트유니트(CHP) 및 2개의 핫 플레이트 유니트(HP)가 수직 방향아래로부터 순서로 예를 들면 8단으로 겹쳐져 있다.
상기와 같이 처리 온도가 낮은 쿨링 유니트(COL), 익스텐션·쿨링 유니트(EXTCOL)를 하단에 배치해, 처리 온도가 높은 핫 플레이트 유니트(HP), 왕복동식 핫 플레이트유니트(CHP) 및 애드히젼 유니트(AD)를 상단에 배치함으로써 유니트간의 열적인 상호 간섭을 줄일 수가 있다. 물론, 랜덤인 다단 배치로 하는 것도 가능하다.
덧붙여 도 1에 나타나는 바와 같이 처리 스테이션(20)에 있어서, 제 1 및 제 2의 조(G1, G2)의 다단 유니트(스피너형 처리 유니트)에 인접하는 제 3 및 제 4 의 조(G3, G4)의 다단 유니트(오픈형 처리 유니트)의 측벽 안에는, 각각 닥트(25, 26)가 수직 방향으로 종단하여 설치되어 있다. 이들의 닥트(25, 26)에는, 다운 플로우의 청정 공기 또는 특별히 온도 조정된 공기가 흐르게 되게 되어 있다. 이 덕트 구조에 의해, 제 3 및 제 4 의 조(G3, G4)의 오픈형 처리 유니트로 발생한 열은 차단되어 제 1 및 제 2의 조(G1, G2)의 스피너형 처리 유니트에는 미치지 않게 되어 있다.
또, 이 처리 시스템에서는, 주웨이퍼 반송 기구(21)의 뒤쪽 측에도 도 1에 점선으로 나타내는 바와 같이 제 5의 조(G5)의 다단 유니트가 배치할 수 있게 되어 있다. 이 제 5의 조(G5)의 다단 유니트는 안내 레일(27)을 따라 주웨이퍼 반송 기구(21)로부터 볼때 옆쪽에 이동할 수 있게 되어 있다. 따라서, 제 5의 조(G5)의 다단 유니트를 설치했을 경우에서도, 유니트를 슬라이드 함으로써 공간부가 확보되므로, 주웨이퍼 반송 기구(21)에 대해서 배후로부터 보수 유지 작업을 용이하게 실시할 수 있다.
상기 인터·페이스부(30)는 깊이 방향에서는 처리 스테이션(20)과 같은 치수를 갖지만 폭 방향에서는 작은 사이즈로 만들어지고 있다. 이 인터페이스부(30)의 정면부에는 가반성의 픽업 카셋트(31)와 정치형(定置型)의 버퍼 카셋트(32)가 2단으로 배치되어 배후부에는 주변 노광 장치(33)가 배설되고 중앙부에는, 웨이퍼의 반송 암(34)이 배설되고 있다. 이 반송 암(34)은 X, Z방향으로 이동해 양 카셋트 (31, 32) 및 주변 노광 장치(33)에 반송하도록 구성되고 있다. 또, 반송 암(34)은θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 처리 스테이션(20)측의 제 4 의 조(G4)의 다단 유니트에 속하는 익스텐션 유니트(EXT) 및 인접하는 노광 장치측의 웨이퍼 수수대(도시하지 않음)에도 반송할 수 있도록 구성되고 있다.
상기와 같이 구성되는 처리 시스템은, 클린 룸(40)내에 설치되지만 또 시스템내에서도 효율적인 수직 층류 방식에 의해 각부의 청정도를 높이고 있다.
다음에, 상기 레지스터액 도포·현상 처리 시스템의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 카셋트 스테이션(10)에 있어서, 웨이퍼 반송용 핀셋(4)이 카셋트 재치대 (2) 상의 미처리의 웨이퍼(W)를 수용하고 있는 카셋트(1)에 액세스 해, 그 카셋트(1)에서 1매의 웨이퍼(W)를 꺼낸다. 웨이퍼 반송용 핀셋(4)은 카셋트(1) 에서 웨이퍼(W)를 취출하면 처리 스테이션(20)측의 제 3의 조(G3)의 다단 유니트내에 배치되고 있는 얼라인먼트 유니트(ALIM)까지 이동해, 유니트(ALIM) 내의 웨이퍼 재치대 (24)상에 웨이퍼(W)를 싣는다. 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 재치대(24)상에서 오리엔테이션 플랫 정렬(orientation flat aligner) 및 센터링을 수취한다. 그 후, 주웨이퍼 반송 기구(21)가 얼라인먼트 유니트(ALIM)에 반대측으로부터 액세스 해 웨이퍼 재치대(24)로부터 웨이퍼(W)를 수취한다.
처리 스테이션(20)에 있어서, 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 최초로 제 3의 조(G3)의 다단 유니트에 속하는 애드히젼 유니트(AD)에 반입한다. 이 애드히젼유니트(AD) 내에서 웨이퍼(W)는 소수화 처리를 수취한다. 소수화 처리가 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 애드히젼 유니트(AD)로부터 반출해, 다음에 제 3의 조(G3) 또는 제 4 의 조(G4)의 다단 유니트에 속하는 쿨링 유니트(COL)에 반입한다. 이 쿨링 유니트(COL) 내에서 웨이퍼(W)는 레지스터 도포 처리전의 설정 온도 예를 들면 23 ℃까지 냉각된다. 냉각 처리가 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 쿨링 유니트(COL)로부터 반출하고 다음에 제 1의 조(G1) 또는 제 2의 조(G2)의 다단 유니트에 속하는 레지스터 도포 유니트(COT)에 반입한다. 이 레지스터 도포 유니트(COT) 내에서 웨이퍼(W)는 스핀 코트법에 의해 일정한 모양의 막두께로 레지스터를 도포한다.
레지스터 도포 처리가 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 레지스터 도포 유니트(COT)로부터 반출해, 다음에 핫 플레이트 유니트(HP) 내에 반입한다. 핫 플레이트 유니트(HP) 내에서 웨이퍼(W)는 재치대상에 재치되어 소정 온도 예를 들면 100 ℃로 소정 시간 프리 베이크 처리된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)상의 도포막으로부터 잔존 용제를 증발 제거할 수 있다. 프리 베이크가 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 핫 플레이트 유니트(HP)로부터 반출해, 다음에 제 4 의 조(G4)의 다단 유니트에 속하는 익스텐션·쿨링 유니트(EXTCOL)에 반송한다. 이 유니트(EXTCOL) 내에서 웨이퍼(W)는 다음 공정 즉 주변 노광 장치(33)에 있어서의 주변 노광 처리에 적절한 온도 예를 들면 24℃까지 냉각된다. 이 냉각 후, 주웨이퍼 반송 기구(21)는, 웨이퍼(W)를 바로 위의 익스텐션유니트(EXT)으로 반송해, 이 유니트(EXT) 내의 재치대(도시하지 않음) 위에 웨이퍼(W)를 재치 한다. 이 익스텐션유니트(EXT)의 재치대상에 웨이퍼(W)가 재치되면, 인터·페이스부(30)의 반송 암(34)이 반대측으로부터 액세스 해, 웨이퍼(W)를 수취한다. 그리고, 반송 암(34) 은 웨이퍼(W)를 인터·페이스부(30)내의 주변 노광 장치(33)에 반입한다. 여기서, 웨이퍼(W)는 엣지부에 노광을 수취한다.
주변 노광이 종료하면 반송 암(34)은 웨이퍼(W)를 주변 노광 장치(33)로부터 반출해,인접하는 노광 장치측의 웨이퍼 수취대(도시하지 않음)로 이송한다. 이 경우, 웨이퍼(W)는 노광 장치로 넘어가기 전에, 버퍼 카셋트(32)에 일시적으로 수납되는 경우도 있다.
노광 장치로 전면 노광이 끝나고 웨이퍼(W)가 노광 장치측의 웨이퍼 수취대에 되돌려지면 인터·페이스부(30)의 반송 암(34)은 그 웨이퍼 수취대로 엑세스 해 웨이퍼(W)를 수취하고 수취한 웨이퍼(W)를 처리 스테이션(20)측의 제 4 의 조(G4)의 다단 유니트에 속하는 익스텐션 유니트(EXT)에 반입해 웨이퍼 수취대상에 재치 한다. 이 경우에도, 웨이퍼(W)는 처리 스테이션(20)측으로 건네받기 전에 인터·페이스부(30)내의 버퍼 카셋트(32)에 일시적으로 수납되는 경우도 있다.
웨이퍼 수취대상에 재치된 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송 기구(21)에 의해, 왕복동식 핫 플레이트유니트(CHP)에 반송되어 프링지(fringe)의 발생을 방지하기 위해, 혹은 화학 증폭형 레지스터(CAR)에 있어서의 산촉매 반응을 야기 하기 때문에포스트 익스포져 베이크 처리가 실시된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 제 1의 조(G1) 또는 제 2의 조(G2)의 다단 유니트에 속하는 현상 유니트(DEV)에 반입된다. 이 현상 유니트(DEV) 내에서는 웨이퍼(W) 표면의 레지스터에 현상액이 일률적으로 공급되어 현상 처리가 실시된다. 현상이 종료하면 웨이퍼(W) 표면에 린스액이 걸쳐져 현상액이 씻겨나간다.
현상 공정이 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는, 웨이퍼(W)를 현상 유니트(DEV)로부터 반출해, 다음에 제 3의 조(G3) 또는 제 4 의 조(G4)의 다단 유니트에 속하는 핫 플레이트 유니트(HP)로 반입한다. 이 유니트(HP) 내에서 웨이퍼(W)는 예를 들면 100 ℃로 소정 시간 포스트베이크 처리된다. 이것에 의해, 현상으로 팽윤 한 레지스터가 경화해 내약품성이 향상한다.
포스트베이크나 종료하면 주웨이퍼 반송 기구(21)는 웨이퍼(W)를 핫 플레이트 유니트(HP)로부터 반출해 다음에 몇개의 쿨링 유니트(COL)에 반입한다. 여기서 웨이퍼(W)가 상온으로 돌아간 후 주웨이퍼 반송 기구(21)는 다음에 웨이퍼(W)를 제 3의 조(G3)에 속하는 익스텐션 유니트(EXT)에 이송한다. 이 익스텐션 유니트(EXT)의 재치대(도시하지 않음) 상에 웨이퍼(W)가 재치되면, 카셋트 스테이션(10)측의 웨이퍼 반송용 핀셋(4)이 반대측으로부터 액세스 해, 웨이퍼(W)를 수취한다. 그리고, 웨이퍼 반송용 핀셋(4)은 수취한 웨이퍼(W)를 카셋트 재치대상의 처리완료 웨이퍼 수용용의 카셋트(1)의 소정의 웨이퍼 수용홈에 넣어 처리가 완료한다.
다음에, 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치에 대해서, 도 4 내지 도 10을 참조해 상세하게 설명한다. 덧붙여 종래의 기판 처리 장치의 같은 부분에는 동일 부호를 교부해 설명한다.
본 발명과 관련되는 기판 처리 장치(COT)는 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보관 유지하는 회전 보관 유지 수단인 스핀 척(50)과 스핀 척(50)에서 보관 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 처리액인 레지스터액을 공급하는 복수 예를 들면 10개의 처리액 공급 노즐(60)과 각 처리액 공 급 노즐(60)을, 스핀 척(50)의 옆쪽의 대기 위치에 적당 간격을 두고 보관 유지하는 대기 보관 유지 수단(70)과 대기 보관 유지 수단(70)에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐(60)의 임의의 하나를 착탈 가능하게 파지하여 웨이퍼(W)의 윗쪽에 반송하는 반송 수단인 노즐 반송 암(80)으로 주로 구성되고 있다.
또한 노즐 반송 암(80)은, 이동 기구(80a)에 의해 수평의 X-Y방향 및 수직의 Z방향으로 이동 가능하게 형성되고 있다. 이와 같이, 노즐 반송 암(80)은, 수평의 X-Y방향 및 수직의 Z방향으로 이동 가능하게 형성되고 있으므로, 각 처리액 공급 노즐(60)을 파지하는 경우에 정확한 위치 결정을 실시하는 것이 가능하게 된다. 또, 솔벤트 버스(70)는 종래의 경우와 달리 고정되고 있다. 또, 노즐 반송 암(80)에는 레지스터액의 용제를 토출(적하)하는 용제 공급 노즐(81)이 고정되고 있다. 또, 스핀 척(50)과 스핀 척(50)에서 보관 유지되는 웨이퍼(W)의 옆쪽 및 하부에는, 외컵(23a)과 내컵(23b)으로 이루어지는 컵(23)(용기)이 포위되고 있어 처리중에 웨이퍼(W)의 바깥쪽에 유출하는 레지스터액의 미스트가 바깥쪽에 비산하는 것을 방지하고 있다. 또, 대기 보관 유지 수단(70)과 반대 측에는 린스액 공급 노즐(90)의 대기부(91)가 설치되어 있다.
이 경우, 각 처리액 공급 노즐(60)은 스핀 척(50)의 회전 중심(C)과 대기 보관 유지 수단(70)에 적당 간격을 두고 설치된 노즐 보관 유지용 개구부(71)를 연결하는 직선(L)상에 연설 되어 있다. 환언 하면 각 처리액 공급 노즐(60)은 스핀 척(50)의 회전 중심(C)에 대해서 소정 각도(α°)사이 간격을 두고 대기 보관 유지 수단(70)에서 보관 유지되고 있다. 또, 각 처리액 공급 노즐(60)과 처리액 공급원 인 레지스터액 저장 탱크(62)를 접속하는 가요성을 가지는 공급 관로(61)(이하에 공급 튜브(61)로 한다)는 직선(L)의 연장선을 따라 배설되고 있다. 따라서, 복수의 처리액 공급 노즐(60)은 대기 보관 유지 수단(70)에서 보관 유지된 상태에서는 평면에 서 봐서 대략 부채꼴 형상으로 배열되고 있다.
처리액 공급 노즐(60)은 도 7~도 9에 나타나는 바와 같이 하부로 향해 개구하는 니들 형상의 노즐 본체(64)와 이 노즐 본체(64)를 장착하는 블록 형상의 분두(65)와 이 분두(65)의 옆쪽에 연결되는 통 모양의 공급 튜브 보호체(66)로 주요 구성되고 있고 공급 튜브 보호체(66)내에 삽입된 공급 튜브(61)의 일단이나 분두(65)에 설치된 연개로(65a)의 연통구(65b)에 접속되고 있다. 공급 튜브(61)의 타단은, 처리액 공급원인 레지스터액 저장 탱크(62)에 접속되고 있어 공급 튜브(61)에는, 레지스터액 저장 탱크(62)측으로부터 차례로 펌프(63)와 필터(64)가 개설 되어 있다. 이 경우, 펌프(63)는 예를 들면 정역회전 가능한 모터(63a)에 의해 회전되는 볼 나사(63b)에 의해 신축 이동하는 다이어프램(diaphragm, 63c)으로 주요 구성되는 다이어프램식 펌프로 형성되고 있다.
또, 처리액 공급 노즐(60)에 있어서의 노즐 본체(64)의 공급구(64a, 토출구, 적하구)의 외주부에는, 투명성을 가지는 합성 수지제 부재로 형성되는 원통형 커버(67)가 장착되고 있다(도 8 참조). 이 원통형 커버(67)는 노즐 본체(64)의 공급구 (64a, 토출구, 적하구)보다 약간 하부까지 연장하고 있고, 노즐 본체(64)의 공급구 (64a, 토출구, 적하구) 선단의 파손을 방지하는 한편, 처리액 공급 노즐(60)의 석백 확인을 외부로부터 용이하게 실시할 수 있도록 구성되고 있다.
상기와 같이 구성된 처리액 공급 노즐(60)에 있어서, 상면 즉 분두(65)의 상면에는 노즐 반송 암(80)에 설치된 파지 척(83)이 계탈 가능하게 계합하는 파지용 오목부(68)가 설치됨과 동시에, 파지 척(83)에 인접해 설치된 위치 결정용 핀(84)이 감합 가능한 위치 결정용 오목부(69)가 설치되어 있다. 이 경우, 파지용 오목부(68)는, 상단 개구부(68a)가 축경된 구멍으로 형성되어 있다. 또, 위치 결정용 오목부(69)는 위치 결정용 핀(84)의 외경보다 약간 큰 치수의 내경을 가지는 구멍으로 형성되고 있다.
한편, 파지 척(83)은 파지용 오목부(68)의 상단 개구부(68a)내에 삽입 가능한 원통체(85)와 이 원통체(85)의 하단부측의 주위면에 같은 간격으로 천설된 복수의 투공(透孔,87)에 출몰 가능하게 보관 유지되는 복수의 구체(球體, 86)를 구비하고 있고 도시하지 않는 공기 공급원으로부터 원통체(85)내에 공급되는 압축 공기에 의해 구체(86)가 투공(87)으로부터 바깥쪽으로 돌출한 상태를 유지하는 것으로, 파지 척(83)이 파지용 오목부(68)의 상단 개구부(68a)에 계합해 처리액 공급 노즐(60)을 파지할 수 있게 되어 있다. 또, 노즐 반송 암(80)이 처리액 공급 노즐(60)을 파지할 때에, 노즐 반송 암(80)에 설치된 위치 결정용 핀(84)이 처리액 공급 노즐(60)에 설치된 위치 결정용 오목부(69)내에 감합함으로써 노즐 반송 암(80)은, 처리액 공급 노즐(60)의 자세를 바꾸지 않고 즉 처리액 공급 노즐(60)이 대기 위치에 배치된 스핀 척(50)의 회전 중심(C)을 향하는 각도를 유지하면서 대기 보관 유지 수단(70)의 보관 유지 위치와 스핀 척(50)의 회전 중심의 윗쪽 위치의 사이를 반송할 수가 있다.
덧붙여 1개의 노즐 반송 암(80)으로 복수 예를 들면 10개의 처리액 공급 노즐(60)을 파지하여 반송하기 위해서 각 처리액 공급 노즐(60)에 설치되는 파지용 오목부(68)와 위치 결정용 오목부(69)는 파지 척(83)과 위치 결정용 핀(84)에 대응할 필요가 있다. 그 때문에, 각 처리액 공급 노즐(60)의 파지용 오목부(68)와 위치결정용 오목부(69)의 형상은 동일하게 형성하지만, 각 처리액 공급 노즐(60)에 있어서의 위치 결정용 오목부(69)의 위치는 처리액 공급 노즐(60)의 대기 위치에 의해 차이가 난다. 여기에서는, 노즐 반송 암(80)에 설치된 파지 척(83)과 위치 결정용 핀(84)이 노즐 반송 암(80)의 이동 방향의 Y방향과 수평에 위치하므로 각 처리액 공급 노즐(60)에 있어서의 파지용 오목부(68)와 위치 결정용 오목부(69)의 위치는, 각 처리액 공급 노즐(60)이 대기 위치에 있는 상태로 서로 평행한 위치에 설치되어 있다. 그리고, 파지용 오목부(68)와 위치 결정용 오목부(69)를 연결하는 방향은, 각각의 처리액 공급 노즐(60)에 있어서 서로 평행하고, 노즐 반송 암(80)에 있어서의 파지 척(83)과 위치 결정용 핀(84)을 연결하는 방향으로 일치하고 있다(도 4 참조).
상기 대기 보관 유지 수단(70)은, 윗쪽에 개구하는 노즐 보관 유지용 개구부(71)를 설치함과 동시에, 이 노즐 보관 유지용 개구부(71)에 인접하는 위치에 처리액 공급 노즐(60)의 분두(65)의 측면으로 당접하는 복수의 배치 각도 규제벽(72)을 지그재그 형상으로 입설하여 이루어지는 후술 하는 솔벤트 버스로 형성되고 있다. 이 경우, 복수의 배치 각도 규제벽(72)을 일체로 형성해도 좋고, 혹은, 각 배치 각도 규제벽(72)을 별도의 부재로 형성해 조합해도 괜찮다. 이와 같이, 각 배치 각도 규제벽(72)을 별도의 부재로 형성하는 경우에는 대기 상태에 있어서 수평의 Y방향과 평행한 상태에 위치 하는 처리액 공급 노즐(60)에 관해서 대칭 위치에 있는 처리액 공급 노즐(60)의 배치 각도 규제벽(72)을 공통으로 사용할 수가 있으므로, 구성 부재의 삭감을 꾀할 수가 있다.
상기와 같이 구성되는 대기 보관 유지 수단 즉 솔벤트 버스(70)에 있어서의 스핀 척(50)와 반대 측에는, 각 처리액 공급 노즐(60)의 양측면에 계합하는 수평 이동 방지체(100)가 설치되어 있다. 이 수평 이동 방지체(100)는, 도 6, 도 8 및 도 10에 나타나는 바와 같이 처리액 공급 노즐(60)의 공급 튜브 보호체(66)의 측면으로 계합하는 한 쌍의 측벽편(101)과 양측벽편(101)의 하단부로부터 서로 대향 하는 측벽편(101) 측을 향해 대략 직각으로 절곡 되는 보관 유지 각편(102)과 양측벽편(101)의 바깥측의 일단의 하부측을 연결하는 연결편(103)과 양측벽편(101)의 안쪽측의 타단의 중간부에서 안쪽 측에 연장하는 지지편(104)과 측벽편(101)측의 기단부에 노치(105)를 남겨 지지편(104)의 상단으로부터 서로 대향 하는 측벽편(101) 측을 향해 대략 직각으로 절곡되는 수평편(106)으로 구성되고 있다. 이와 같이 구성되는 수평 이동 방지체(100)의 양측벽편(101)간에는, 보관 유지 각편(102)에 고정된 상태로 흡착 고정 수단인 상면에 흡착부를 가지는 고정용의 예를 들면 전자석(電磁石,200)이 배설되고 있다.
또, 각 처리액 공급 노즐(60)의 공급 튜브 보호체(66)의 하면에는, 수평 이동 방지체(100)의 양측벽편(101)의 양단부에 계합하는 4개의 수직 이동 방지용 돌기(301, 302, 303, 304)를 돌설 한 계지부재(300)가 고착되고 있다. 또한, 각 처리 액 공급 노즐(60)의 공급 튜브 보호체(66)의 하면에 있어서의 전자석(200)과 대향하는 부위에는 피흡착판인 자성판(400)이 장착되고 있다.
이와 같이 구성함으로써 처리액 공급 노즐(60)의 양측면에 수평 이동 방지체(100)가 계합하므로 솔벤트 버스(70)에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐(60)의 수평 방향의 이동을 수평 이동 방지체(100)에 의해 억제할 수가 있고 또, 처리액 공급 노즐(60)에 돌설된 수직 이동 방지용 돌기(301)가, 수평 이동 방지체(100)의 양측벽편(101)의 양단부에 계합, 구체적으로는, 선단측의 좌우의 2개의 수직 이동 방지용 돌기(301, 302)가 측벽편(101)의 안쪽측 단부면 및 수평편(106)에 계합해, 후단측의 좌우의 2개의 수직 이동 방지용 돌기(303, 304)가 측벽편(101)의 바깥쪽측 단부면에 계합하므로, 처리액 공급 노즐(60)이 돌기(301, 302)를 지점으로서 후단부측이 수직 방향으로 이동 즉 부상하는 것을 방지할 수가 있다.
또, 수평 이동 방지체(100)에 고정용의 전자석(200)을 배설해 처리액 공급 노즐(60)에 있어서의 전자석(200)과 대향하는 부위에 자성판(400)을 장착함으로써 처리액 공급 노즐(60)의 공급 튜브 보호체(66)가 수평 이동 방지체(100)에서 협지형상으로 보관 유지된 상태로 전자석(200)이 자성판(400)을 흡착해 처리액 공급 노즐(60)을 고정하므로 처리액 공급 노즐(60)의 고정을 견고하게 할 수가 있다.
덧붙여 상기 실시 형태에서는 흡착 고정 수단이 전자석(200)인 경우에 대해서 설명했지만, 피흡착판의 흡착면이 평탄하면 전자석(200)에 대신해 버큠 패드에 의한 진공 흡착으로 흡착 고정 수단을 형성해도 좋다.
또, 상기 솔벤트 버스(70)는 도 5~도 7에 나타나는 바와 같이 노즐 보관 유 지용 개구부(71)에 처리액(레지스터액)의 용제(시너)를 저장하는 용제 저장통부(74)를 가지는 용제 환경 공간부(73)가 형성되고 있다. 이 경우, 용제 저장통부(74)는 노즐 본체(64)의 양측으로 한 쌍 설치되어 있다(도 6 및 도 7 참조). 이 용제 저장통부(74)에는, 용제 공급 통로(75)를 개재하여 용제 공급 튜브(76)가 접속되고 있어 용제 공급 튜브(76)는, 개폐밸브(78)를 개재하여 용제 저장 탱크(82)에 접속하는 주용제 공급 튜브(88)로 분기되고 있다(도 5 참조). 이와 같이 구성함으로써 예를 들면 개폐밸브(78)를 정기적으로 개방해, 용제 저장통부(74)내에 상시 용제(시너)를 저장할 수 있다. 따라서, 용제 저장통부(74)내에 저장된 용제(시너)기 증발해 용제 환경 공간부(73)내를 용제(시너) 증기 환경으로 할 수 있다.
또, 솔벤트 버스(70)는 또 노즐 보관 유지용 개구부(71)에 연통해 하부에 수하되는 드레인 관로(77)의 하단부를, 배액·배기관로(500)내에 임하여 설치 함과 동시에, 배액·배기관로(500)의 저부(501)에 설치된 오목한 지점(502)내에 배설하여 드레인 관로(77)를 흐르는 배액을 오목한 지점(502)으로부터 오버 플로우 시켜서 배출시키도록 구성되고 있다. 이 경우, 배액·배기관로(500)는, 컵(23)의 저부에 설치된 배출구(23c)에 접속됨과 동시에, 배액·배기관로(500)의 저부(501)가 한쪽을 향해 경사하고 있다.
이와 같이 구성함으로써 솔벤트 버스(70)에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐(60)을 처리액(레지스터액)의 용제 환경으로 둘 수 있으므로, 대기 상태에 있는 처리액 공급 노즐(60)의 공급구(64a, 토출구,적하구)에 잔존하는 처리액(레지스터액)이 건조하는 것을 방지할 수가 있다. 또, 처리액(레지스터액)의 배액을 드레인 관로(77)을 개재하여 배액·배기관로(500)에 보낼 수 있는 한편, 배액·배기관로(500)내를 흐르는 배액이나 배기나 처리액 공급 노즐(60) 측에 역류 하는 것을 오목한 지점(502)내의 오버플로우부의 씰 기구에 의해 저지할 수가 있다. 이 경우, 배액·배기관로(500)를, 컵(23)의 저부에 설치된 배출구(23c)에 접속 함과 동시에, 배액·배기관로(500)의 저부(501)를 한쪽을 향해 경사지게 함으로써 솔벤트 버스(70)에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐(60)로부터 배출되는 처리액(레지스터액)의 배액과 처리에 공급된 처리액등 (레지스터액, 시너)의 배액 및 배기등을 공통의 배액·배기관로(500)를 개재하여 배출할 수가 있다.
상기 솔벤트 버스(70)의 컵(23)측의 측면에는, 노즐 반송 암(80)이 처리액 공급 노즐(60)을 파지할 때에, 용제 공급 노즐(80)의 선단부를 수용하는 상자 모양의 접수 용기(79)가 설치되어 있다. 이 접수 용기(79)의 저부에 설치된 배출구(79a)에 접속하는 배출 관로(79b)가, 배액·배기관로(500)내에 임하여 설치되고 있다(도 6 참조).
덧붙여 스핀 척(50)은 웨이퍼(W)를 보관 유지하는 버큠 척부(51)와 모터(53)에 연결되는 회전축(52)을 구비하고 있고 도시하지 않는 제어 수단 예를 들면 중앙연산 처리장치(CPU)로부터의 제어 신호에 의해 모터(53)가 구동하는 것에 의해 소정의 저속, 고속의 회전수로 회전하도록 구성되고 있다.
또, 용제 공급 노즐(81)은 주용제 공급 튜브(88)를 개재하여 용제 저장 탱크(82)에 접속되고 있어 용제 저장 탱크(82)내에 공급되는 N2가스등의 압송 가스에 의해 용제 저장 탱크(82)내에 저장 된 용제가 용제 공급 노즐(81)로부터 공급(토 출, 적하) 되도록 구성되고 있다.
다음에, 상기와 같이 구성된 기판 처리 장치를 이용해 웨이퍼(W)에 레지스터막을 형성하는 순서의 일례를 설명한다. 우선, 주웨이퍼 반송 기구(21)에 의해 반송된 웨이퍼(W)를 스핀 척(50)으로 수수하여, 스핀 척(50)에서 웨이퍼(W)를 보관 유지한다. 다음에, 노즐 반송 암(80)이 작동해 소정의 처리액 공급 노즐(60)을 파 지한 후, 노즐 반송 암(80)에 고정되고 있는 용제 공급 노즐(81)을 웨이퍼(W)의 회전 중심부(이하에 중심부라고 한다)의 윗쪽 위치까지 이동해, 정지 상태의 웨이퍼(W)의 중심부에 용제 즉 시너를 공급(토출, 적하)한다. 다음에, 노즐 반송 암(80)에 의해 처리액 공급 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 중심부 윗쪽으로 이동한다. 이 때, 노즐 반송 암(80)은, 이동 기구(80a)에 의해 수평의 X-Y방향으로 동시에 이동하면서 웨이퍼(W)의 중심부 윗쪽까지 이동하므로, 처리액 공급 노즐(60)은 직선(L)에 따른 궤적을 그려 이동할 수 있고 공급 튜브(61)는 인접하는 처리액 공급 노즐(60)의 공급 튜브(61)에 간섭하는 경우가 없다.
웨이퍼(W)의 중심부 윗쪽으로 이동한 상태로, 노즐 반송 암(80)이 수직 방향(Z방향)으로 이동한 후, 스핀 척(50)을 구동시켜 웨이퍼(W)를 단시간 회전시켜 웨이퍼(W)상에 용제를 확산시켜 시너막을 형성한다. 시너막을 형성한 후, 스핀 척(50)을 고속 회전시킴과 동시에, 웨이퍼(W)에 중심부에 레지스터(액처리액)을 공급(토출, 적하)한다. 레지스터액의 공급을 정지함과 동시에, 웨이퍼(W)의 회전수를 일단 저하하여 레지스터 표면을 평균화한다. 그 다음에, 레지스터를 건조시켜, 레지스터막을 형성한다. 이것과 동시에, 처리액 공급 노즐(60)을 웨이퍼(W) 윗쪽으로 부터 후퇴 시켜 대기 위치에 되돌려 솔벤트 버스(70)의 노즐 보관 유지용 개구부(71)에 복귀시킨다. 솔벤트 버스(70)의 노즐 보관 유지용 개구부(71)에 복귀된 처리액 공급 노즐(60)은 더미 디스펜스를 실시한 후, 다음 사용까지 대기한다. 이 상태로, 노즐 보관 유지용 개구부(71)에 연통하는 용제 환경 공간부(73)내는 시너 증기 환경가 되어 있으므로, 노즐 본체(64)의 공급구(64a)에 잔존하는 레지스터가 건조하는 우려가 없다.
레지스터막을 형성한 후, 린스액 공급 노즐(90)을 웨이퍼(W) 주변부의 윗쪽에 이동시켜 린스액을 공급해 린스 처리를 실시함과 동시에, 웨이퍼(W)의 이면 측에 린스액을 공급해 백 린스 처리를 실시한다. 린스 처리를 실시한 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전해 린스액을 떨친 후 웨이퍼(W)의 회전을 정지해 처리가 종료한다.
처리가 종료한 후, 주웨이퍼 반송 기구(21)에 의해 스핀 척(50)상의 웨이퍼(W)를 수취, 레지스터 도포 유니트(COT)로부터 반출해, 다음에 핫 플레이트 유니트(HP) 내에 반송된다.
덧붙여 상기 실시 형태에서는, 피처리 기판이 반도체 웨이퍼(W)인 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명의 기판 처리 장치는, 웨이퍼(W) 이외의 예를 들면 LCD 기판이나 포토 마스터 기판등에 있어서도 이와 같이 적용할 수 있는 것이다.
이상 설명한 것처럼 본 발명의 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에, 이하와 같은 효과가 얻을 수 있다.
1) 본 발명에 의하면, 반송 수단에 의해 파지되는 처리액 공급 노즐을 회전 보관 유지 수단의 회전 중심과 대기 보관 유지 수단의 노즐 보관 유지용 개구부를 연결하는 직선상을 따라 이동하므로 공급 관로가 간섭하는 일 없이 처리액 공급 노즐을 대기 위치와 사용 위치에 원활히 이동할 수가 있으므로 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 방지할 수가 있음과 동시에 처리액 공급 노즐의 위치 정밀도를 높여 처리 정밀도 및 제품 비율의 향상을 꾀할 수 있다.
2) 또, 본 발명에 의하면, 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐의 분두의 측면을 배치 각도 규제벽에 접한 상태로 보관 유지하므로 대기 상태에 있는 처리액 공급 노즐이 불필요하게 이동하는 것이 없고, 상기 1)에 부가하여 위치 차이를 더욱 확실히 방지할 수가 있다.
3) 또, 본 발명에, 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐의 수평 방향 및 수직 방향의 이동을 방지할 수가 있으므로, 상기 1), 2)에 부가하여 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 더욱 확실히 방지할 수가 있다. 이 경우, 수평 이동 방지체에 처리액 공급 노즐의 고정용의 흡착 고정 수단을 배설해, 처리액 공급 노즐에 있어서의 흡착 고정 수단과 대향하는 부위에 피흡착판을 장착함으로써 흡착 고정 수단이 피흡착판을 흡착해 처리액 공급 노즐을 고정하므로 처리액 공급 노즐의 고정을 견고하게 할 수가 있다. 따라서, 처리액 공급 노즐의 위치 차이를 더욱 확실히 방지할 수가 있다.
4) 또, 본 발명에 의하면, 반송 수단이나 처리액 공급 노즐을 파지할 때, 파지 척과 위치 결정용 핀의 2 곳이 계합, 감합 하므로 처리액 공급 노즐의 자세 위치가 흐트러짐 없이 항상 일정한 상태로 유지할 수가 있다. 따라서, 상기 1)~3)에 부가하여 또 처리액 공급 노즐의 대기 위치 및 사용 위치의 위치 정밀도를 고정밀도로 높일 수가 있음과 동시에, 처리액 공급 노즐의 반송을 원활히 실시할 수 있다.
5) 또, 본 발명에, 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐을 처리액의 용제 환경에 둘 수가 있으므로, 대기 상태에 있는 처리액 공급 노즐의 공급구(토출구, 적하구)에 처리액이 건조하는 것을 방지할 수 있다. 또, 처리액의 배액을 드레인 관로를 개재하여 배액·배기관로에 보낼 수 있는 한편, 배액·배기관로내를 흐르는 배액이나 배기가 처리액 공급 노즐 측에 역류 하는 것을 오목한 곳내의 오버플로우부의 씰 기구에 의해 저지 할 수 있으므로, 대기중의 처리액 공급 노즐이나 배기에 의해 오염되는 것이 없다. 이 경우, 배액·배기관로를, 회전 보관 유지 수단과 상기 회전 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 피처리 기판의 옆쪽 및 하부를 포위하는 용기의 저부에 설치된 배출구에 접속 함과 동시에, 배액·배기관로의 저부를 한쪽을 향해 경사지게 함으로써 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 처리액 공급 노즐로부터 배출되는 처리액의 배액과 처리에 공급된 처리액의 배액 및 배기등을 공통의 배액·배기관로를 개재하여 배출할 수 있다.

Claims (18)

  1. 피처리 기판을 회전 가능하게 보관 유지하는 회전 보관 유지 수단과,
    상기 회전 보관 유지 수단에서 보관 유지된 상기 피처리 기판의 표면에 처리액을 공급하는 복수의 처리액공급 노즐과,
    상기 복수의 처리액공급 노즐을 상기 회전 보관 유지 수단의 측방의 대기위 치에 회전 보관 유지 수단의 회전 중심에 대해 소정 각도의 간격을 두고 대략 부채꼴 형상에 상기 소정 각도의 상태로 보관 유지하는 대기 보관 유지 수단과,
    상기 대기 보관 유지 수단에서 보관 유지되는 상기 복수의 처리액공급 노즐의 임의의 하나를 탈착 가능하게 파지하여 상기 피처리 기판의 중심의 상방에 반송하는 반송 수단을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 반송 수단에 설치되고 처리액공급 노즐을 파지하기 위한 파지 척과,
    상기 파지 척에 인접해 설치되고 상기 처리액공급 노즐을 상기 소정 각도의 상태로 하기 위한 위치 결정용 핀과,
    상기 복수의 처리액 공급 노즐의 각각에 설치됨과 동시에, 공급 관로와 처리액을 토출하기 위한 노즐 본체에 접속되는 블럭 형상의 노즐헤드의 상면에 설치되고 상기 반송 수단에 설치된 파지 척을 계탈 가능하게 계합하는 파지용 오목부와,
    상기 복수의 처리액공급 노즐의 상기 파지용 오목부의 각각에 대해 상기 파지용 오목부의 개구면과 동일면에서 인접해 설치됨과 동시에, 처리액공급 노즐을 상기 소정 각도의 상태로 하기 위한 상기 위치 결정용 핀이 감합 가능한 위치 결정용 오목부를 구비하고,
    상기 대기 보관 유지 수단의 위치에서 상기 파지 척이 상기 파지용 오목부에 계합됨과 동시에 상기 위치 결정 핀과 위치 결정용 오목부가 감합되고 상기 반송 수단은 상기 위치 결정 핀과 위치 결정용 오목부가 감합되는 것으로 유지되는 상기 대기 보관 유지 수단에 대략 부채꼴 형상에 보관 유지된 소정 각도의 상태인 채로 상기 처리액 공급 노즐이 상기 유지한 자세를 바꾸지 않고 상기 피처리 기판의 중심에 상기 처리액공급 노즐을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 파지 척의 원통체와 위치 결정용 핀의 핀 본체는 수직 방향에 평행에 배설되고, 파지용 오목부의 구멍과 위치 결정용 오목부의 구멍은 복수의 처리액공급 노즐의 각각이 대기 보관 유지 수단에서 대략 부채꼴 형상에 대기한 위치에 있는 상태로 소정의 간격을 두고 서로 수평 방향에 평행에 설치되고 있고, 각각의 상기 위치 결정용 오목부의 위치는 상기 복수의 처리액 공급 노즐의 대기 위치에 의해 다르고 상기 위치 결정용 핀과 감합되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 청구항 1 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 파지용 오목부의 직경이 작아진 상단 개구부내에 삽입 가능한 파지척으로서의 원통체와,
    상기 원통체의 하단부의 주위면에 같은 간격으로 천설된 복수의 구멍에 출몰 가능하게 보관 유지되어 원통체내에 공급되는 압축 공기에 의해 상기 구멍으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 구체를 구비하고,
    상기 압축 공기에 의해 상기 구체가 상기 구멍으로부터 바깥쪽으로 돌출한 상태를 유지하는 것으로, 상기 파지 척이 상기 파지용 오목부의 상단 개구부에 계합해 처리액공급 노즐을 파지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 청구항 1 기재의 기판 처리장치에 있어서,
    상기 복수의 처리액공급 노즐의 각각에 설치되어 공급 관로와 처리액을 토출하기 위한 노즐 본체에 접속되는 블럭 형상의 노즐헤드를 구비하고,
    상기 대기 보관 유지 수단은 상기 복수의 노즐 보관 유지용 개구부에 상기 노즐헤드를 각각 배치하고, 상기 노즐헤드의 측면에 당접하는 배치 각도 규제벽을 입설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 대기 보관 유지 수단은 복수의 처리액 공급 노즐을 대략 부채꼴 형상으로 배열해 고정하기 위한 흡착 고정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 기재의 기판 처리장치에 있어서,
    상기 대기 보관 유지 수단에 처리액공급 노즐의 양측면에 계합하는 수평 이동 방지체를 설치하고, 상기 처리액공급 노즐에 상기 수평 이동 방지체의 양단부에계합하는 수직 이동 방지용 돌기를 돌출하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 청구항 6 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 수평 이동 방지체에 처리액공급 노즐의 고정용의 흡착 고정 수단을 배설하고, 처리액공급 노즐에 있어서의 상기 흡착 고정 수단과 대향하는 부위에 피흡착판을 장착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  8. 청구항 7 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 흡착 고정 수단은 전자석이고, 상기 피흡착판은 자성판인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1 기재의 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 반송 수단은 피처리 기판의 면에 평행한 수평면내의 임의 방향에 이동 가능하고 또한 수직 방향에 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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