KR101067608B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

기판처리장치는, 기판을 수평자세로 유지하기 위한 기판유지유닛과, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 연직축선 둘레로 회전시키는 기판회전유닛과, 상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛과, 상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면에 형성되는 상기 처리액의 액막에 접하여 해당 액막으로부터 양력을 받을 수 있도록 해당 상면으로부터 간격을 두어 대향 배치되는 대향부재와, 상기 대향부재를 지지하기 위한 지지부재와, 상기 대향부재를, 연직방향에 따른 상대변위가 가능한 상태로 상기 지지부재애 유지시키는 대향부재 유지기구를 포함한다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은, 기판에 대하여 처리액을 사용한 처리를 실시하기 위한 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다. 처리대상으로 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광(光)디스크용 기판, 자기(磁氣) 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크(photo mask)용 기판 등이 포함된다.
반도체장치나 액정표시장치의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정표시패널용 유리기판 등의 기판에 대하여 처리액을 사용한 처리가 행해진다. 기판을 1매씩 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치는, 예를 들면, 기판을 수평인 자세로 유지하여 회전시키는 스핀척과, 스핀척에 유지된 기판의 주면(主面)(처리대상 면)으로 향하여 처리액을 공급하는 노즐을 구비하고 있다. 스핀척에 유지된 상태의 기판의 상면(上面)에 대하여 처리액을 공급하는 경우는, 기판은, 그 표면(처리대상 면)을 위쪽으로 향한 상태로 스핀척에 유지된다. 그리고, 스핀척에 의해 기판이 회전되면서, 그 기판의 표면의 중앙부에 노즐로부터 처리액이 공급된다. 기판의 표면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판의 표면 위를 중앙부로부터 주연부(周緣部)로 향하여 퍼진다.
기판의 상면의 전역(全域)이 처리액에 의해 확실히 덮히도록 하기 위해서는, 기판에 공급되는 처리액의 유량을 어느 정도 많게 해 두지 않으면 안된다. 그 때문에, 1매의 처리에 요하는 처리액량이 많아지고, 그에 따라 처리비용이 많이 든다.
그래서, 일본 특허공개 평8-78368호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 기판의 상면에 처리액을 공급하는 한편으로, 해당 상면의 전역을 덮는 대향판(對向板)을 기판 상면에 근접하여 대향 배치시켜, 이 대향부재(對向部材)와 기판표면 사이에, 처리액의 액막(液膜)을 유지하는 것이 생각된다. 이 경우, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향판 및 기판의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이에 의해, 기판의 상면의 전역에 처리액이 널리 퍼져, 해당 상면의 전역에 얇은 처리액의 액막을 유지할 수 있다.
기판에 공급되는 처리액의 유량을 억제하기 위해서는, 기판의 상면에 형성되는 처리액의 액막이 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 즉, 대향판과 기판의 상면과의 간격은, 가능한 한 미소(微小)한 것이 바람직하다.
그렇지만, 기판의 회전시에는 기판이 상하방향으로 흔들릴 우려가 있으므로, 대향판을 근접시킨다고 해도, 대향판과 기판 사이의 간격에는 한계치가 있다. 즉, 기판의 상면에 유지되는 처리액의 액막의 두께에도 한계가 있다. 구체적으로는, 콤마 수 밀리 대(臺)의 간극을 유지하려고 해도, 기판이 상하로 흔들림으로써, 그 간극을 유지할 수 없다. 또한, 간극이 변화하는 결과로서, 대향판과 기판 상면 사이의 얇은 액막에 파괴가 생겨, 기판 상면을 덮은 상태를 유지할 수 없게 될 우려가 있다.
한편, 스핀척에 유지된 상태의 기판의 하면(下面)에 대하여 처리액을 공급하는 경우는, 스핀척의 회전축에 삽통된 중심축 노즐이 사용된다. 이 중심축 노즐의 상단에는 토출구가 개구(開口)하고 있어, 이 토출구는, 스핀척에 유지된 기판의 하면 중앙에 대향하고 있다.
기판은, 그 표면(처리대상 면)을 아래쪽으로 향한 상태로 스핀척에 유지된다. 그리고, 스핀척에 의해 기판이 회전되면서, 그 기판의 하면 중앙으로 향하여 토출구로부터 처리액이 위쪽으로 향하여 토출된다. 기판의 하면에 도달한 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판의 하면을 따라 중앙으로부터 주연부로 향하여 이동한다. 이에 의해, 기판의 하면의 전역에 처리액이 널리 퍼진다.
기판의 하면의 전역이 처리액에 의해 확실히 덮이도록 하기 위해서는, 기판에 공급되는 처리액의 유량을 어느 정도 많게 해 두지 않으면 안된다. 그 때문에, 1매의 처리에 요하는 처리액량이 많아지고, 그에 따라 처리비용이 많이 든다.
그래서, 기판의 하면에 처리액을 공급하는 한편으로, 해당 하면의 전역을 덮는 대향판을 기판 하면에 근접하여 대향 배치시켜, 이 대향부재와 기판 하면 사이에, 처리액의 액막을 유지하는 것이 생각된다. 이 경우, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향판 및 기판의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이에 의해, 기판의 하면의 전역에 처리액이 널리 퍼져, 해당 하면의 전역에 얇은 처리액의 액막을 유지할 수 있다.
그렇지만, 기판의 하면에 대향판이 대향 배치되어 있으면, 기판에의 처리액을 사용한 처리 후에 기판에 실시되는 스핀건조의 방해가 될 우려가 있다. 스핀건조란, 기판을 고속회전시킴으로써, 기판에 부착한 처리액을 원심력에 의해 털어내는 건조처리이다. 이 스핀건조에서, 대향판과 기판의 하면 사이의 공간에 큰 기류의 흐트러짐이 생겨, 기판건조 불량이 생길 우려가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 기판의 상면에 처리액의 얇은 액막을 확실히 유지할 수 있고, 이에 의해, 처리액 소비량을 저감하면서 고품질인 기판처리를 실현할 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기판의 하면에 처리액의 얇은 액막을 유지할 수 있고, 이에 의해, 처리액 소비량을 저감하면서, 처리액 처리 후에 양호하게 기판을 건조시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기판처리장치는, 기판을 수평자세로 유지하기 위한 기판유지유닛과, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 연직축선(鉛直軸線) 둘레로 회전시키는 기판회전유닛과, 상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛과, 상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면에 형성되는 상기 처리액의 액막에 접하여 해당 액막으로부터 양력(揚力)을 받을 수 있도록 해당 상면으로부터 간격을 두어 대향 배치되는 대향부재와, 상기 대향부재를 지지하기 위한 지지부재와, 상기 대향부재를, 연직방향에 따른 상대변위가 가능한 상태로 상기 지지부재에 유지시키는 대향부재 유지기구를 포함한다.
이 구성에 의하면, 기판의 상면에 처리액이 공급되어, 해당 상면에 처리액의 액막이 형성된다. 이 처리액의 액막은, 기판의 회전에 따라 회전한다. 따라서, 대향부재가 처리액의 액막에 접한 상태에서는, 대향부재는, 해당 액막을 형성하는 처리액의 상대적인 흐름에 접해, 해당 액막을 형성하는 처리액을 밀어낸다. 그 반작용으로서, 대향부재는 처리액의 액막으로부터 양력, 즉 기판의 상면으로부터 이반(離反)하는 방향의 힘(이반 방향력)을 받는다.
대향부재는 지지부재에 승강 가능하게 유지되어 있다. 처리액의 액막과 대향부재의 접촉에 의한 이반 방향력을 받아, 대향부재는, 지지부재에 대하여, 위쪽으로 향하여 상대변위하려고 한다. 대향부재에 작용하는 이반 방향력, 즉 대향부재가 처리액의 액막으로부터 받는 양력은, 대향부재가 기판의 상면에 가까워질수록 커진다. 따라서, 대향부재에 작용하는 중력 등의 기판의 상면에 접근하는 방향의 힘(접근 방향력)과, 대향부재에 작용하는 이반 방향력이 균형이 잡히는 위치에 대향부재가 유지된다. 이 때문에, 대향부재와 기판의 상면을 극히 미소한 간격을 두어 대향 배치시킬 수 있다. 또한, 기판의 휨 등의 변형에 의해, 기판의 상면이 상하로 흔들리면, 그에 따라 대향부재도 상하이동하기 때문에, 기판의 상면과 대향부재의 간극은, 기판 상면의 상하 변위에 의하지 않고 유지된다. 그 때문에, 해당 간극에 처리액의 액막이 확실히 유지되기 때문에, 해당 액막에 의해 기판의 상면을 확실히 덮을 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 처리액의 얇은 액막을 확실히 유지할 수 있으므로, 소유량(小流量)으로 처리액을 공급하면서, 기판의 상면의 광범위에 처리액을 널리 퍼지게 할 수 있다.
상기 대향부재 유지기구가, 상기 지지부재와 상기 대향부재 사이에 개재된 탄성체를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 탄성체의 변형에 의해, 지지부재에 대한 대향부재의 상대변위가 허용된다. 그리고, 대향부재가 지지부재에 대하여 위쪽으로 향하여 상대변위하여, 탄성체가 변형하면, 이 탄성체의 변형에 따른 복원력이 접근 방향력으로 되어 대향부재에 작용하게 된다. 이와 같이 하여, 탄성체의 사용에 의해, 대향부재 유지기구의 구성을 간단하게 할 수 있다.
탄성체로서는, 벨로스, 코일스프링, 판스프링 및 평스프링 등의 스프링부재를 사용할 수 있다. 「벨로스」란, 탄성적으로 신축 가능한 주름관 형상의 통체(筒體)를 말한다.
또한, 상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 회전반경방향을 따라 뻗는 봉(棒)형상의 기판 대향영역을 갖고 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 대향부재의 기판 대향영역이, 기판 회전반경방향을 따라 뻗어 있다. 한편, 기판의 상면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 따라, 기판의 회전방향을 따르면서도, 기판의 바깥쪽으로 향하여 이동한다. 그 때문에, 대향부재의 기판 대향영역의 뻗는 방향은, 처리액의 흐름의 방향과 교차하고 있고, 처리액의 흐름에 의해 생기는 힘의 벡터 성분 중, 대향부재의 기판 대향영역의 뻗는 방향에 직교하는 힘의 벡터 성분은, 소정의 값을 갖고 있다(제로는 아니다). 따라서, 대향부재의 길이방향의 광범위에서, 대향부재가 처리액의 액막으로부터 양력을 받는다. 이에 의해, 대향부재에 안정된 이반 방향력을 작용시킬 수 있다.
또한, 상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 회전중심으로부터 해당 기판의 주연부까지 뻗는 기판 대향영역을 갖고 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 대향부재의 기판 대향영역이, 기판의 회전중심으로부터 기판의 주연부까지 뻗어 있다. 이 때문에, 기판의 회전에 의해, 기판의 상면의 전역에 극히 얇은 처리액의 액막을 유지할 수 있다.
상기 기판 대향영역이, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 상면과 대향하여, 해당 기판의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 해당 기판의 상면으로부터 이반하는 경사면을 갖는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기판의 회전에 따라, 대향부재는 기판의 상면의 액막에 대하여 그 회전방향의 상류측으로 이동한다. 따라서, 기판 대향영역에, 기판의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 기판의 상면으로부터 이반하는 경사면을 형성함으로써, 처리액의 액막을 대향부재와 기판의 상면 사이에 원활하게 들어가게 할 수 있다.
또한, 경사면이, 기판의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 기판의 상면으로부터 이반하고 있다. 그 때문에, 대향부재와 처리액의 액막과의 접촉시에, 대향부재가 해당 처리액의 액막으로부터 안정된 양력을 받는다. 따라서, 대향부재에 작용하는 이반 작용력을 안정화할 수 있기 때문에, 대향부재와 기판 사이의 간극을 보다 한층 안정화할 수 있다. 또한, 상기 경사면은 평면이라도 좋고, 볼록형상의 곡면이라도 좋다.
상기 처리액 공급유닛이, 상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 상면에서 상기 대향부재가 대향하는 영역의 상류측으로 향하여 처리액을 토출하는 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기판의 상면에는, 대향부재가 대향하는 영역보다 상류측에, 노즐로부터의 처리액이 공급된다. 이에 의해, 기판의 상면에 공급된 처리액이, 그 공급 직후에 대향부재와 기판 사이에 액막을 형성하게 된다. 그 결과, 효율적인 기판처리가 가능해진다.
본 발명의 기판처리장치는, 기판을 수평자세로 유지하기 위한 기판유지유닛과, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 연직축선 둘레로 회전시키는 기판회전유닛과, 상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 하면에 대향하는 토출구를 갖고, 상기 토출구로부터 연직축선을 따라 아래쪽으로 뻗어 상기 토출구에 공급되는 처리액이 내부를 유통하는 처리액 배관과, 상기 처리액 배관의 상단부에 고정되어, 상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 하면에 대향하는 대향부재와, 상기 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통할 때, 해당 처리액의 압력에 의해, 상기 처리액 배관의 배관길이를, 상기 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통하지 않을 때보다 신장(伸長)시키는 배관신장기구를 포함한다.
이 구성에 의하면, 배관신장기구에 의해, 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통할 때의 처리액 배관의 배관길이를, 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통하지 않을 때의 처리액 배관의 배관길이보다 신장시킬 수 있다. 그 때문에, 처리액 배관을 지나 토출구로부터 처리액을 토출할 때에는, 해당 토출구로부터 처리액을 토출하지 않을 때와 비교해 처리액 배관의 배관길이가 길어진다. 이 처리액 배관의 상단부에는, 대향부재가 고정되어 있다. 따라서, 대향부재를, 처리액의 토출시에 기판의 하면에 근접하도록 배치하면, 토출구로부터 처리액을 토출할 때에는, 대향부재를 기판의 하면에 접근시킬 수 있고, 또한, 토출구로부터 처리액을 토출하지 않을 때는, 대향부재를 기판의 하면으로부터 이간(離間)시킬 수 있다.
이에 의해, 기판의 하면에 대향부재를 근접 배치시킨 상태로, 해당 기판의 하면에 처리액에 의한 처리를 실시함으로써, 기판의 하면에 처리액의 얇은 액막을 확실히 유지할 수 있으므로, 소유량으로 처리액을 공급하면서, 기판의 하면의 광범위에 처리액을 널리 퍼지게 할 수 있다.
그리고, 처리액에 의한 처리 후에, 처리액의 토출을 정지시키면, 대향부재는 기판의 하면으로부터 이간하므로, 예를 들면, 기판을 고속회전시켜 액성분을 기판 밖으로 배제하는 스핀건조를 행할 때, 난기류(亂氣流)의 발생을 억제할 수 있다. 이와 같이 하여, 처리액에 의한 처리 후의 기판건조를 양호하게 행한다.
상기 배관신장기구는, 상기 처리액 배관의 도중부(塗中部)의 관벽(管壁)에 설치된 벨로스를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 처리액 배관의 도중부의 관벽에 벨로스가 설치되어 있다. 처리액은 처리액 배관 내(內)를 관벽에 충돌하면서 유통하므로, 처리액 배관 내를 처리액이 유통할 때는, 벨로스는 해당 유통하는 처리액으로부터 압력을 받아, 신장상태로 된다. 그 때문에, 처리액 배관 내로의 처리액의 유통시에 처리액 배관이 신장한다. 이와 같은 벨로스를 처리액 배관의 도중부의 관벽에 사용함으로써, 배관신장기구의 구성을 간단하게 할 수 있다.
상기 대향부재가, 상기 기판대기유닛에 유지된 기판의 하면에 대향하여, 상기 기판회전유닛에 의한 기판의 회전반경방향을 따라 뻗는 봉형상의 기판 대향영역을 갖고 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 기판의 하면에서의 대향부재의 대향영역이, 기판의 회전반경방향을 따라 봉형상으로 뻗어 있다. 이 때문에, 대향부재가 기판의 하면에 근접되어, 기판의 하면에 유지되는 처리액의 액막에 접촉하면, 기판의 하면에 유지되는 처리액의 액막의 표면장력(表面張力)에 의해, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향부재와 기판 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이에 의해, 기판의 하면의 전역에 처리액이 널리 퍼져, 해당 하면의 전역에 얇은 처리액의 액막을 유지할 수 있다.
또한, 상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 하면에 대향하여, 상기 기판회전유닛에 의한 기판의 회전반경보다 소경(小徑)의 원형상으로 형성된 기판 대향영역을 갖고 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 기판의 하면에서의 대향부재의 대향영역이, 기판의 회전반경보다 소경의 원형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 대향부재가 기판의 하면에 근접되어, 기판의 하면에 유지되는 처리액의 액막에 접촉하면, 기판의 하면에 유지되는 처리액의 액막의 표면장력에 의해, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향부재 및 기판의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 방사상으로 퍼진다. 이에 의해, 기판의 하면의 전역에 처리액이 널리 퍼져, 해당 하면의 전역에 얇은 처리액의 액막을 유지할 수 있다.
본 발명의 기판처리방법은, 기판을 수평자세로 유지하여 회전시키는 기판유지 회전공정과, 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급공정과, 연직방향에 따른 상대변위가 가능한 상태로 지지부재에 유지된 대향부재를, 기판의 상면에 형성되는 상기 처리액의 액막에 접하여 해당 액막으로부터 양력을 받을 수 있도록 해당 상면으로부터 간격을 두어 대향 배치시키는 대향부재 배치공정을 포함한다.
본 발명의 방법에 의하면, 기판의 상면에 처리액이 공급되어, 해당 상면에 처리액의 액막이 형성된다. 이 처리액의 액막은, 기판의 회전에 따라 회전한다. 따라서, 대향부재가 처리액의 액막에 접한 상태에서는, 대향부재는, 해당 액막을 형성하는 처리액의 상대적인 흐름에 접해, 해당 액막을 형성하는 처리액을 밀어낸다. 그 반작용으로서, 대향부재는 처리액의 액막으로부터 양력, 즉 기판의 상면으로부터 이반하는 방향의 힘(이반 방향력)을 받는다.
대향부재는 지지부재에 승강 가능하게 유지되어 있다. 처리액의 액막과 대향부재의 접촉에 의한 이반 방향력을 받아, 대향부재는, 지지부재에 대하여, 위쪽으로 향하여 상대변위하려고 한다. 대향부재에 작용하는 이반 방향력, 즉 대향부재가 처리액의 액막으로부터 받는 양력은, 대향부재가 기판의 상면에 가까워질수록 커진다. 따라서, 대향부재에 작용하는 중력 등의 기판의 상면에 접근하는 방향의 힘(접근 방향력)과, 대향부재에 작용하는 이반 방향력이 균형이 잡히는 위치에 대향부재가 유지된다. 이 때문에, 대향부재와 기판의 상면을 극히 미소한 간격을 두어 대향 배치시킬 수 있다. 또한, 기판의 휨 등의 변형에 의해, 기판의 상면이 상하로 흔들리면, 그에 따라 대향부재도 상하이동하기 때문에, 기판의 상면과 대향부재의 간극은, 기판 상면의 상하 변위에 의하지 않고 유지된다. 그 때문에, 해당 간극에 처리액의 액막이 확실히 유지되기 때문에, 해당 액막에 의해 기판의 상면을 확실히 덮을 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 처리액의 얇은 액막을 확실히 유지할 수 있으므로, 소유량으로 처리액을 공급하면서, 기판의 상면의 광범위에 처리액을 널리 퍼지게 할 수 있다.
본 발명에서의 상술한, 또는 또다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부도면을 참조하여 다음에서 기술하는 실시형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 도해적(圖解的)으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 기판처리장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 아암(arm)의 선단부(先端部) 및 대향봉(對向棒)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는, 도 3의 절단면선 Ⅳ-Ⅳ에서 본 단면도이다.
도 5는, 도 3의 절단면선 Ⅴ-Ⅴ에서 본 단면도이다.
도 6은, 도 1에 나타내는 기판처리장치에서의 약액(藥液)처리시의 모양을 도해한 도면이다.
도 7은, 도 1에 나타내는 대향봉이 근접위치에 있을 때의 모양을 나타내는, 웨이퍼의 위쪽에서 본 도해적인 평면도이다.
도 8은, 도 1에 나타내는 기판처리장치의 처리예를 나타내는 공정도이다.
도 9(a) 및 9(b)는, 도 8의 처리의 모양을 설명하기 위한 측면도이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 도해적으로 나타내는 도면이다.
도 12는, 도 11에 나타내는 하면 처리액 배관 및 대향봉의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 13은, 도 11에 나타내는 하면 처리액 배관 및 대향봉의 구성을 도해적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는, 도 13의 절단면선 XⅣ-XⅣ에서 본 단면도이다.
도 15(a) 및 15(b)는, 도 11에 나타내는 하면 처리액 배관 및 대향봉의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
도 16은, 도 11에 나타내는 기판처리장치의 처리예를 나타내는 공정도이다.
도 17은, 본 발명의 제4 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 도해적으로 나타내는 사시도이다.
도 18은, 도 17에 나타내는 기판처리장치의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 제5 실시형태에 의한 기판처리장치의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태(제1 실시형태)에 의한 기판처리장치(1)의 구성을 도해적으로 나타내는 도면이다. 도 2는, 기판처리장치(1)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
기판처리장치(1)는, 예를 들면 기판의 일례로서의 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 한다)(W)의 표면에 처리액(약액 및 순수(탈이온수:deionized water))에 의한 처리를 실시하기 위한 매엽식의 장치이다.
기판처리장치(1)는, 격벽(도시하지 않음)에 의해 구획된 처리실(80) 내에, 웨이퍼(W)를 수평자세로 유지하여, 회전시키는 스핀척(기판유지유닛)(2)과, 스핀척(2)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면(표면)에 처리액을 공급하기 위한 노즐(3)을 구비하고 있다.
스핀척(2)은, 모터(회전유닛)(4)와, 이 모터(4)의 구동축과 일체화된 스핀축(5)과, 스핀축(5)의 상단에 거의 수평하게 장착된 원판형상의 스핀베이스(6)와, 스핀베이스(6)의 주연부의 복수 개소에 거의 등간격으로 설치된 복수 개의 협지부재(挾持部材)(7)를 구비하고 있다.
복수 개의 협지부재(7)에 의해, 웨이퍼(W)를 거의 수평인 자세로 협지할 수 있다. 이 상태에서, 모터(4)가 구동되면, 그 구동력에 의해, 그 스핀베이스(6)와 함께, 웨이퍼(W)가 거의 수평인 자세를 유지한 상태로 스핀축(5)의 중심축선 둘레로 회전된다.
노즐(3)에는, 약액공급관(8) 및 순수공급관(9)이 접속되어 있다. 약액공급관(8)의 도중부에는, 약액유량조절밸브(10) 및 약액밸브(11)가, 노즐(3)측으로부터 이 순서로 개재되어 있다. 약액공급관(8)에 공급되는 약액으로서, SC1(암모니아 과산화수소수 혼합액), SC2(염산 과산화수소수 혼합액), SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:황산 과산화수소수 혼합액), 불화수소산, 버퍼드 불화수소산(Buffered HF:불화수소산과 불화암모늄의 혼합액), 염산, 인산, 초산, 암모니아, 과산화수소수, 구연산, 수산 및 TMAH 등을 예시할 수 있다. 순수공급관(9)의 도중부에는, 순수유량조절밸브(12) 및 순수밸브(13)가, 노즐(3)측으로부터 이 순서로 개재되어 있다.
이에 의해, 순수밸브(13)를 닫고, 약액밸브(11)를 열므로써, 약액공급원으로부터의 약액을, 약액공급관(8)을 지나 노즐(3)에 공급할 수 있다. 또한, 약액밸브(11)를 닫고, 순수밸브(13)를 열므로써, 순수공급원으로부터의 순수를, 순수공급관(9)을 지나 노즐(3)에 공급할 수 있다.
또한, 스핀척(2)의 위쪽에는, 대향부재의 일례로서의 봉형상의 대향봉(14)이 설치되어 있다. 대향봉(14)은, 웨이퍼(W)의 지름의 반의 길이를 갖고 있고, 스핀척(2)의 위쪽에서 수평하게 뻗는 아암(15)의 선단부에 장착되어 있다. 아암(15)의 선단부에는, 또한, 노즐(3)이 장착되어 있다. 아암(15)은, 스핀척(2)의 측방(側方)에서 거의 연직으로 뻗은 아암지지축(19)에 지지되어 있다. 아암지지축(19)에는, 서보모터나 볼나사기구 등을 포함하는 아암승강구동기구(도 1 참조)(16) 및 모터 등을 포함하는 아암요동구동기구(도 1 참조)(17)가 결합되어 있다. 아암요동구동기구(17)에 의해, 아암(15)을 스핀척(2)의 측방으로 설정된 축선을 중심으로 수평면 내에서 요동시킬 수 있다. 아암(15)의 요동에 따라, 대향봉(14) 및 노즐(3)이 스핀척(2)의 위쪽에서 수평이동한다. 또한, 아암승강구동기구(16)에 의해, 아암(15)을 승강시킬 수 있다. 아암(15)의 승강에 따라, 대향봉(14) 및 노즐(3)이 승강한다. 이와 같이, 아암승강구동기구(16)는, 대향봉(14) 및 노즐(3)을 웨이퍼(W)에 접근/이반시키기 위한 접리(接離) 구동기구를 구성하고 있다.
웨이퍼(W)에 대한 처리시에는, 아암(15)의 요동에 의해, 대향봉(14)이 웨이퍼(W)의 상면에 대향하는 소정의 대향위치(상(上)위치 및 근접위치. 도 2에 굵은 파선으로 도시)에 배치된다. 이 대향위치에서는, 대향봉(14)은 웨이퍼(W)의 회전중심(C)으로부터 주연부까지, 웨이퍼(W)의 회전반경방향을 따라 뻗는다. 환언하면, 대향봉(14)은, 웨이퍼(W)의 회전반경방향으로 인접하는 동시에, 해당 회전반경방향과 평행하게 뻗어 있다. 또한, 대향봉(14)이 대향위치에 있을 때, 노즐(3)은 웨이퍼(W)의 중앙부의 위쪽에 배치된다.
웨이퍼(W)에의 처리를 행하지 않을 때는, 대향봉(14) 및 노즐(3)은, 대향봉(14)은, 웨이퍼(W)의 회전범위 밖에 있는 퇴피위치(도 2에 이점쇄선으로 도시)에 배치된다.
또한, 기판처리장치(1)는, 마이크로 컴퓨터로 구성되는 제어부(18)를 구비하고 있다. 제어부(18)는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 모터(4), 아암요동구동기구(17) 및 아암승강구동기구(16)의 구동을 제어한다. 또한, 약액밸브(11)의 개폐 및 순수밸브(13)의 개폐, 및 약액유량조절밸브(10) 및 순수유량조절밸브(12)의 개도(開度)를 제어한다.
도 3은, 아암(15)의 선단부 및 대향봉(14)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 4는, 도 3의 절단면선 Ⅳ-Ⅳ에서 본 단면도이다. 도 5는, 도 3의 절단면선 Ⅴ-Ⅴ에서 본 단면도이다.
아암(15)은, 수평방향으로 뻗는 아암본체(70)와, 아암본체(70)의 선단부에 장착되어, 대향봉(14)을 지지하기 위한 L자 형상의 지지브래킷(지지부재)(20)을 구비하고 있다. 지지브래킷(20)은, 연직자세를 이루는 연직판(22)과, 연직판(22)의 하단으로부터 수평방향으로 뻗는 수평판(23)을 구비하고 있다. 연직판(22)의 상단부는, 아암본체(70)에 고정되어 있다. 수평판(23)의 하면에는, 평면에서 보아 대략 정방형상(正方形狀)의 제1 상(上)고정판(24)이 볼트(25)에 의해 고정되어 있다. 제1 상고정판(24)의 중앙부에는, 상하방향으로 관통하는 상관통구멍(26)이 형성되어 있다.
아암본체(70)에는, 노즐(3)(제1 실시형태에서는 2개의 노즐(3A, 3B)을 채용했을 경우를 예시)을 지지하기 위한 얇은 판형상의 노즐지지판(27)이 장착되어 있다. 이 노즐지지판(27)은, 연직자세를 이루어, 지지브래킷(20)의 측단면에 고정되어 있다.
대향봉(14)은, 본체부재(30)와, 본체부재(30)의 하부에 장착되어, 웨이퍼(W)의 상면에 유지된 처리액의 액막과 접촉하는 접액부재(31)를 구비하고 있다. 본체부재(30)는, 수평방향을 따라 뻗는 긴 봉부재(32)와, 봉부재(32)의 길이방향의 중앙부로부터 위쪽으로 뻗는 헤드부(33)를 구비하고, PVC(폴리염화비닐)를 사용하여 일체적으로 형성되어 있다.
헤드부(33)는, 평탄한 수평면으로 이루어지는 상단면(34)을 갖고 있다. 헤드부(33)의 상단면(34)에는, 길이방향의 중앙부에, 후술하는 가이드(35)의 하단부를 수용하기 위한 오목부위(36)가 형성되어 있다. 오목부위(36)는, 연직방향으로 뻗어, 소정 깊이로 형성되어 있다. 오목부위(36)에는, 원통형상의 직선운동 베어링으로서의 볼부시(37)가 안으로 끼워져 있다. 헤드부(33)의 측단면(도 3에 나타내는 좌측의 단면)에는, 수평방향으로 뻗는 횡방향의 볼트수용 오목부위(38)가 형성되어 있다. 이 볼트수용 오목부위(38)의 저부(低部)에는, 오목부위(36)에 연통하는 볼트구멍(39)이 형성되어 있다. 이 볼트구멍(39)에 끼워넣어지는 볼트(49)에 의해 볼부시(37)의 외통(外筒)이 헤드부(33)(대향봉(14))에 밀어붙여 고정된다. 볼트(49)의 머리부는, 볼트수용 오목부위(38)에 수용된다.
헤드부(33)의 상면에는, 평면에서 보아 대략 정방형상의 하(下)고정판(40)이 고정되어 있다. 하고정판(40)의 중앙부에는, 상하방향으로 관통하는 하관통구멍(41)이 형성되어 있다. 하고정판(40)은, 헤드부(33)에 볼트(42)를 사용하여 고정되어 있다.
접액부재(31)는, 그 단면형상이 대략 장방형을 이루어, 본체부재(30)의 길이방향을 따라, 해당 본체부재(30)의 일단(一端)으로부터 타단(他端)까지 뻗어 있다. 접액부재(31)는, 본체부재(30)와 비교해, 길이방향과 직교하는 폭방향의 치수가 작게 형성되어 있다. 접액부재(31)의 하면에는, 스핀척(2)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면과 대향하기 위한 대향면(기판 대향영역)(43)이 형성되어 있다. 이 대향면(43)은, 길이방향과 직교하는 수평방향의 한쪽(도 4에서 나타내는 좌방향)으로 향함에 따라 위쪽으로 향하는 테이퍼 면이 형성되어 있다. 접액부재(31)는, 내약액성(耐藥液性)을 부여하기 위해, 석영, 카본, 불소계 수지(PCTFE(폴리삼불화염화에틸렌), PVDF(폴리불화비닐리덴), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)) 등을 사용하여 형성되어 있다.
대향봉(14)은, 대향봉 유지기구(대향부재 유지기구)(44)를 통하여, 지지브래킷(20)에 유지되어 있다. 대향봉 유지기구(44)는, 연직방향으로 뻗는 봉형상의 가이드(35)와, 가이드(35)의 주위를 둘러싸는 탄성체의 일례로서의 벨로스(45)를 구비하고 있다.
가이드(35)는, 그 상단이 수평판(23)의 하면에 고정되어 있다. 이 가이드(35)의 상단부는, 볼트(46)에 의해 수평판(23)에 고정되어 있다. 가이드(35)의 하단부는 볼부시(37)에 내삽(內揷)되어 있다. 가이드(35)의 하단부는, 볼부시(37)에 의해 상하이동 가능하게 유지되어 있다. 이 때문에, 대향봉(14)은, 가이드(35)에 의해, 수평방향으로의 이동이 규제되면서, 상하이동만이 허용된다. 볼트(46)의 머리부는, 수평판(23)의 상면에 고정되는 제2 상고정판(47)의 하면의 중앙부에 형성된 수용 오목부위(48) 내에 수용되어 있다. 또한, 가이드(35)의 하단부를 대향봉(14)에 대하여 상대적으로 상하이동 가능하게 유지하는 구성으로서, 가이드(35) 및 볼부시(37)를 대신하여, 볼스플라인을 사용할 수 있다.
벨로스(45)는, 예를 들면 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 수지재료를 사용하여 형성되어 있고, 가이드(35)의 주위를 둘러싸고 있다. 제1 상고정판(24)의 하면에는, 벨로스(45)의 상단이 상관통구멍(26)의 주위를 둘러싸도록 고정되어 있다. 또한, 하고정판(40)의 상면에는, 벨로스(45)의 하단이, 하관통구멍(41)의 주위를 둘러싸도록 고정되어 있다.
웨이퍼(W)에의 처리를 행하지 않을 때, 즉, 대향봉(14)이 웨이퍼(W)에 근접하고 있지 않는 상태에는, 벨로스(45)는, 대향봉(14)에 작용하는 중력에 의해, 연직방향으로 신장된 신장상태로 되어 있다. 이 때문에 대향봉(14)이, 지지브래킷(20)에 대하여 상대적으로 상승함으로써, 벨로스(45)가 신장상태로부터 압축되어, 대향봉(14)에 작용하면 스프링력이 감소한다. 이와 같이, 대향봉 유지기구(44)인 가이드(35)와 벨로스(45)에 의해, 대향봉(14)이 지지브래킷(20)에 승강 가능하게 유지되어 있다.
대향봉(14)과 수평판(23) 사이의 간격은, 그 상한이 간격규제기구(50)에 의해 규제된다. 간격규제기구(50)는, 측면에서 보아 コ자 형상의 규제브래킷(51)(도 4 참조)을 구비하고 있다. 규제브래킷(51)은, 연직방향으로 뻗는 연직판(52)과, 연직판(52)의 상단연(上端緣)에서 굴곡하여 수평방향으로 뻗는 상면판(53)과, 연직판(52)의 하단연(下端緣)에서 굴곡하여 수평방향으로 뻗는 하면판(54)을 구비하고 있다. 하면판(54)은, 하고정판(40)의 상면에 볼트(55)에 의해 고정되어 있다. 상면판(53)에는, 그 상하면을 관통하는 나사구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있어, 이 나사구멍에 위쪽으로부터 볼트(56)가 끼워넣어지고 있다. 이 볼트(56)의 선단이 제2 상고정판(47)의 상면에 맞닿음으로써, 대향봉(14)과 수평판(23) 사이의 최대 간격이 규제되도록 되어 있다.
노즐(3)은, 관(管)형상의 제1 노즐(3A)과 관형상의 제2 노즐(3B)을 구비하고 있다. 제1 노즐(3A)은 연직방향으로 뻗고, 그 선단(하단)에 토출구를 갖고 있다. 제1 노즐(3A)의 선단은 접액부재(31)의 근방까지 도달하고 있다. 웨이퍼(W)에의 처리시에는, 제1 노즐(3A)의 토출구로부터의 처리액은, 웨이퍼(W)의 상면에서의 회전중심 근방의 공급위치(도 7 참조)로 향하여 연직 아래쪽으로 토출된다. 이 공급위치는, 웨이퍼(W)의 상면에서의 접액부재(31)의 대향영역보다 상류측에 위치하고 있다.
제2 노즐(3B)은, 측면에서 보아 대략「く」로 굴곡하는 굴곡부(57)를 갖고, 그 굴곡부(57)의 하단에 토출구를 갖고 있다. 제2 노즐(3B)의 선단(하단)은 접액부재(31)의 근방까지 도달하고 있다. 웨이퍼(W)에의 처리시에는, 제2 노즐(3B)로부터의 처리액은, 상술한 공급위치(도 7 참조)로 향하여, 그 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로부터 토출된다. 제2 노즐(3B)은, 노즐지지판(27)에 장착된 노즐브래킷(58)(도 5 참조)에 고정되어 있다.
도 6은, 기판처리장치(1)에서의 약액처리시의 모양(대향봉(14)이 약액의 액막에 접촉하고 있을 때의 모양)을 나타내는 도해적인 단면도이다.
웨이퍼(W)에 대한 처리중은, 스핀척(2)의 회전에 의해 웨이퍼(W)가 수평자세로 유지되면서 회전한다.
웨이퍼(W)에의 약액처리시에는, 대향봉(14)의 접액부재(31)의 대향면(43)이, 웨이퍼(W)의 표면에 근접하는 근접위치에 대향 배치된다. 이 상태에서는, 대향면(43)은 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라, 그 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하도록 경사지고 있다.
노즐(3)로부터의 약액은, 웨이퍼(W)의 상면에서의 대향봉(14)의 대향영역보다 상류측에 있는 토출위치(도 7 참조)로 향하여 토출된다. 웨이퍼(W)의 상면에 공급된 약액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 주연부로 향하여 퍼진다.
웨이퍼(W)의 상면에 근접하여 배치된 대향봉(14)은, 웨이퍼(W) 위에 공급된 약액에 접한다. 웨이퍼(W) 위의 약액의 액막의 표면장력에 의해, 약액을 형성하고 있는 약액이 대향봉(14)을 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 상면의 전역에 대향면(43)이 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라, 그 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하고 있으므로, 이 대향면(43)에 의해, 약액의 액막을 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면 사이에 원활하게 들어가게 할 수 있다.
웨이퍼(W)의 상면에 유지되는 약액의 액막은, 웨이퍼(W)의 회전에 따라 회전한다. 이 때문에, 대향봉(14)이 약액의 액막에 접한 상태에서는, 대향봉(14)은, 해당 액막에 대하여 상대적으로 이동하여, 해당 액막을 밀어내게 된다. 그 때문에, 대향봉(14)은 약액의 액막으로부터 양력을 받는다. 이에 의해, 대향봉(14)에 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하는 방향의 힘(이반 방향력)이 작용한다.
대향면(43)이 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라, 그 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하고 있으므로, 대향봉(14)이 액막으로부터 큰 양력을 받는다. 따라서, 대향봉(14)에 큰 이반 작용력을 작용시킬 수 있다.
이 이반 방향력에 의해, 대향봉(14)은, 지지브래킷(20)에 대하여 연직 상향으로 상대변위한다. 대향봉(14)의 상대변위에 의해 벨로스(45)(도 3 및 도 4 참조)가 상하방향으로 수축하여, 대향봉(14) 등에 작용하는 중력(접근 방향력)에 대한 항력(抗力)은, 벨로스(45)뿐만이 아니라, 대향봉(14)이 약액의 액막으로부터 받는 양력에 의해서도 주어지는 상태로 된다. 한편, 대향봉(14)에 연직 상향으로 작용하는 이반 방향력은, 대향봉(14)의 대향면(43)과 웨이퍼(W)의 상면 사이의 간격이 좁아질수록 커진다. 이것은, 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면 사이의 간격이 좁을수록, 대향봉(14)이 약액의 액막으로부터 받는 양력이 커지기 때문이다. 그리고, 대향봉(14)은, 이반 방향력과 접근 방향력이 균형이 잡히는 위치에 유지된다. 벨로스(45)의 재질은, 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면과의 간격(S)이 미소로 되도록 선정되어 있다. 이에 의해, 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면 사이에, 미소한 간격(예를 들면, 0.1mm 정도)을 확실히 확보할 수 있어, 이와 같은 미소한 간격(S)을 두어 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면을 대향 배치시킬 수 있다.
도 7은, 대향봉(14)이 근접위치에 있을 때의 모양을 나타내는, 웨이퍼(W)의 위쪽에서 본 도해적인 평면도이다.
대향봉(14)이 근접위치에 있을 때는, 대향봉(14)의 대향면(43)이, 웨이퍼(W)의 회전중심(C)으로부터 웨이퍼(W)의 주연부까지, 해당 웨이퍼(W)의 회전반경방향을 따라 뻗어 있다.
웨이퍼(W)의 상면에 공급된 약액은, 웨이퍼(W)의 회전에 따라, 웨이퍼(W)의 회전방향을 따르면서도, 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 향하여 이동한다. 이 때문에, 대향면(43)의 뻗는 방향은, 약액의 흐름의 방향과 교차한다. 그 때문에, 대향봉(14)은, 그 길이방향의 전역에서, 약액의 액막으로부터 양력을 받는다. 이에 의해, 대향봉(14)에 큰 이반 작용력을 작용시킬 수 있다.
또한, 대향봉(14)의 대향면이, 웨이퍼(W)의 회전중심으로부터 웨이퍼(W)의 주연부까지 뻗어 있으므로, 웨이퍼(W)의 회전에 의해, 웨이퍼(W)의 상면 전역에 액막을 유지할 수 있다.
도 8은, 기판처리장치(1)의 처리예를 나타내는 공정도이며, 도 9(a) 및 도 9(b)는, 도 8의 처리의 모양을 설명하기 위한 측면도이다.
처리대상의 웨이퍼(W)는, 반송로봇(도시하지 않음)에 의해 처리실(80)에 반입되어(스텝 S1), 그 표면을 위쪽으로 향한 상태로 스핀척(2)에 유지된다. 또한, 제어부(18)는, 아암요동구동기구(17)를 제어하여 아암(15)을 요동시킨다(스텝 S2). 이 아암(15)의 요동에 의해, 노즐(3) 및 대향봉(14)이, 퇴피위치(도 2에 이점쇄선으로 도시)로부터, 웨이퍼(W)의 상면에 대향하면서, 또한 해당 상면으로부터 상면에 이간하는 소정의 상위치(도 2에 실선으로 도시. 도 9(a)에 나타내는 위치)까지 이동된다.
웨이퍼(W)가 스핀척(2)에 유지된 후, 제어부(18)는, 모터(4)를 제어하여, 웨이퍼(W)를 회전 시작시킨다(스텝 S3). 웨이퍼(W)의 회전속도가 소정의 액처리 속도(예를 들면 1500rpm)에 도달하면, 제어부(18)는 약액밸브(11)를 열어 노즐(3)로부터 약액을 토출한다. 이 약액의 토출에 앞서, 제어부(18)는, 약액유량조절밸브(10)의 개도를 미리 정하는 대(大) 개도로 설정하고 있고, 이 때문에 약액공급관(8)으로부터 대유량(大流量)(예를 들면 2L/min)의 약액이 노즐(3)에 보내진다. 이 대유량의 약액이 노즐(3)로부터 토출된다(스텝 S4). 노즐(3)로부터 토출된 약액은, 웨이퍼(W)의 상면(표면)의 중앙부에 공급되고, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 상면을 주연부로 향하여 퍼진다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 상면의 전역이 약액에 의해 덮인다(도 9(a) 참조).
약액의 토출 시작으로부터 소정의 대유량기간(예를 들면 3sec)이 경과하면, 제어부(18)는, 아암승강구동기구(16)를 제어하여, 대향봉(14)을 근접위치(도 6 참조)까지 하강시킨다(스텝 S5). 또한, 제어부(18)는, 약액유량조절밸브(10)의 개도를 미리 정하는 소(小) 개도로 전환한다. 이에 의해, 노즐(3)로부터 토출되는 약액의 토출 유량이 소유량(예를 들면 0.5L/min)으로 된다(스텝 S6. 도 9(b) 참조). 또한, 이와 동시에, 제어부(18)는, 모터(4)를 제어하여, 웨이퍼(W)의 회전속도를 소정의 속도(예를 들면 500rpm)로 감속한다.
이 상태에서는, 상술한 바와 같이 대향봉(14)은, 이반 방향력과 근접 방향력이 균형이 잡히는 위치에 유지된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 상면과 대향봉(14) 사이의 간격(S)이 미소하게 유지된다. 이 간격(S)은, 대향봉(14)이 약액의 액막으로부터 받는 양력에 의해 확보되므로, 간격(S)이 미소해도, 웨이퍼(W)와 대향봉(14)이 접촉하지 않는다.
또한, 약액의 토출 유량이 상기 소유량이라도, 또한, 웨이퍼(W)의 회전속도가 저속이라도, 웨이퍼(W)의 상면에 유지되는 약액의 액막의 두께가 극히 미소하므로, 웨이퍼(W)의 상면의 전역에 약액을 널리 퍼지게 할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 상면에 부착하고 있는 파티클(particle) 등의 이물(異物)이 웨이퍼(W)의 상면 전역에서 물리적으로 제거된다.
또한, 여기에서는, 약액처리의 도중에, 웨이퍼(W)의 회전속도를 고속(예를 들면 1500rpm)으로부터 저속(예를 들면 500rpm)으로 감속하는 것으로 했지만, 웨이퍼(W)의 회전속도를 도중에 변경시키지 않고, 소정의 회전속도(예를 들면, 500~1500rpm의 소정의 속도, 바람직하게는 500rpm 정도)그대로 해도 좋다. 단, 약액처리의 도중에 감속하는 경우에는, 웨이퍼(W)로부터 비산(飛散)하는 약액의 비산 속도가 작아지므로, 웨이퍼(W) 주위로의 약액의 비산을 억제하여, 웨이퍼(W)의 주위부재로부터 웨이퍼(W) 표면으로의 약액의 튀어오름을 억제할 수 있다.
노즐(3)로부터의 약액의 토출 시작으로부터 소정의 약액처리시간이 경과하면, 제어부(18)는, 약액밸브(11)를 닫아, 노즐(3)로부터의 약액의 토출을 정지시킨다(스텝 S7). 또한, 제어부(18)는, 순수밸브(13)를 열어, 노즐(3)로부터 웨이퍼(W)의 상면의 중심부로 향하여 순수를 토출한다. 이 순수의 토출에 앞서, 제어부(18)는, 순수유량조절밸브(12)의 개도를 미리 정하는 소 개도로 하고 있고, 이 때문에 순수공급관(9)으로부터 소유량(예를 들면 0.5L/min)의 순수가 노즐(3)에 보내진다. 따라서, 노즐(3)로부터 소유량의 순수가 토출된다(스텝 S8). 이에 의해, 웨이퍼(W)의 상면에 유지되는 액막이, 약액으로부터 순수로 치환된다. 그리고, 이 순수에 의해, 대향봉(14)에 부착한 약액이 씻겨진다.
순수의 토출 시작으로부터 소정의 소유량 처리시간(예를 들면 30sec)이 경과하면, 제어부(18)는, 아암승강구동기구(16)를 제어하여, 아암(15)을 상승시킨다(스텝 S9). 이 아암(15)의 상승에 의해, 대향봉(14) 및 노즐(3)이 상기 상위치(도 9(a) 참조)까지 상승시키게 된다.
또한, 제어부(18)는, 순수유량조절밸브(12)의 개도를 커지도록 제어하여, 노즐(3)로부터의 순수량의 토출 유량을 대유량(예를 들면 2L/min)으로 한다(스텝 S10). 웨이퍼(W)의 상면에 공급된 순수가, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 웨이퍼(W)의 주연으로 향하여 흘러, 이 순수에 의해 웨이퍼(W)의 상면에 부착하고 있는 약액이 씻겨진다.
또한 여기서, 상기 스텝 S9와 스텝 S10을 교체해도 좋다. 즉, 먼저 순수의 토출량을 대유량으로 한 후에, 아암(15)을 상승시키도록 해도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W) 위의 순수의 액막이(스텝 S9와 스텝 S10 사이에서) 끊어져 버리는 것을 확실히 방지할 수 있다.
순수의 토출 시작으로부터 소정의 순수처리시간이 경과하면, 제어부(18)는, 순수밸브(13)를 닫아, 웨이퍼(W)에의 순수의 공급을 정지한다(스텝 S11). 또한, 제어부(18)는, 스핀척(2)을 스핀드라이 회전속도(예를 들면 2500rpm 정도)까지 가속한다. 이에 의해, 순수에 의한 린스 후의 웨이퍼(W)의 상면에 부착하고 있는 순수를 원심력으로 털어내어 건조시키는 스핀드라이가 실시된다(스텝 S12). 스핀드라이가 소정의 스핀드라이 시간에 걸쳐 행해지면, 스핀척(2)의 회전이 정지된다(스텝 S13). 또한, 아암(15)이 요동되어, 노즐(3) 및 대향봉(14)이 스핀척(2)의 측방의 퇴피위치에 되돌려진다(스텝 S14). 그 후, 반송로봇(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 반출된다(스텝 S15).
이상에 의해, 제1 실시형태에 의하면, 웨이퍼(W)의 상면에 약액이 공급되어, 해당 상면에 약액의 액막이 유지된다. 이 약액의 액막은, 웨이퍼(W)의 회전에 따라 회전한다. 따라서, 대향봉(14)이 약액의 액막에 접한 상태에서는, 대향봉(14)이 해당 액막에 대하여 상대적으로 이동하여, 해당 액막을 밀어내게 된다. 그 때문에, 대향봉(14)은 약액의 액막으로부터 양력을 받는다. 이에 의해, 대향봉(14)에 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하는 방향의 힘(이반 방향력)이 작용한다.
대향봉(14)은 지지브래킷(20)에 승강 가능하게 유지되어 있다. 약액의 액막과 대향봉(14)의 접촉에 의한 이반 방향력을 받아, 대향봉(14)은, 지지브래킷(20)에 대하여, 위쪽으로 향하여 상대변위하려고 한다. 이 때문에, 대향봉(14)이 약액의 액막으로부터 받는 양력은, 대향봉(14)이 웨이퍼(W)의 상면에 가까워지면 가까워질수록 커진다. 이 때문에, 대향봉(14)에 작용하는 이반 방향력도 대향봉(14)이 웨이퍼(W)의 상면에 가까워지면 가까워질수록 커진다. 즉. 따라서, 대향봉(14)에 작용하는 중력 등의 웨이퍼(W)의 상면에 접근하는 방향의 힘(접근 방향력)과, 대향봉(14)에 작용하는 이반 방향력이 균형이 잡히는 위치에 대향봉(14)이 유지된다. 이 때문에, 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 상면을 극히 미소한 간격(S)을 두어 대향 배치시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 상면에 대향봉(14)을 보다 한층 근접 배치시킨 상태로, 웨이퍼(W)에 약액처리를 실시할 수 있다. 이 경우 웨이퍼(W)의 상면에 유지되는 약액의 액막이 극히 얇다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 공급되는 약액의 유량을 증대시키지 않고, 웨이퍼(W)의 상면의 전역에 약액을 널리 퍼지게 할 수 있다.
회전에 의해 웨이퍼(W)가 상하로 흔들려도 그것에 추종하여 대향봉(14)이 상하이동한다. 그 때문에, 대향봉(14)과 웨이퍼(W)의 간극은 항상 안정되어 있고, 이 안정된 간극에 약액의 안정된 액막을 유지할 수 있다. 즉, 액막이 파괴되거나 하지 않는다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 상면에 안정된 얇은 액막을 형성하여, 이 액막을 구성하는 약액에 의해 웨이퍼(W)를 고품질로 처리할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 다른 실시형태(제2 실시형태)에 의한 기판처리장치(100)의 구성을 나타내는 도해적인 단면도이다. 이 도 10에서, 상술한 제1 실시형태에 나타낸 각부에 대응하는 부분에는, 도 1~도 9의 경우와 동일한 참조부호를 붙여 나타내고, 설명을 생략한다.
이 제2 실시형태가, 제1 실시형태와 다른 것은, 탄성체로서 벨로스(45)에 대신하여, 복수 개의 코일스프링(인장코일스프링)(101)을 사용한 점에 있다.
코일스프링(101)은, 가이드(35)를 중심으로 하는 원주상을 등간격으로 배치되어 있다. 각 코일스프링(101)은, 그 상단부(일단부)(102)가 지지브래킷(20)에 고정되어 있고, 하단부(타단부)(103)가 대향봉(14)에 고정되어 있다. 각 코일스프링(101)은, 대향봉(14)에 작용하는 중력에 의해 신장된 신장상태로 되어 있다. 대향봉(14)이, 지지브래킷(20)에 대하여 상대적으로 상승하면, 코일스프링(101)이 신장상태로부터 압축된다. 그에 따라 대향봉(14)에 작용하는 스프링력이 감소한다. 그 결과, 대향봉(14)에 작용하는 중력에 대한 항력은, 코일스프링(101)의 스프링력에 의해 일부가 주어지게 된다.
도 11은, 본 발명의 다른 실시형태(제3 실시형태)에 의한 기판처리장치(201)의 구성을 도해적으로 나타내는 도면이다.
기판처리장치(201)는, 처리액을 사용하여 웨이퍼(W)로부터 오염물질을 제거하기 위한 세정처리를 실행하기 위한 매엽식의 장치이다.
기판처리장치(201)는, 격벽(도시하지 않음)에 의해 구획된 처리실(202) 내에, 웨이퍼(W)를 수평자세로 유지하여 회전시키기 위한 스핀척(기판유지유닛)(203)과, 스핀척(203)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(상면)으로 향하여 약액을 토출하기 위한 약액노즐(204)과, 스핀척(203)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 순수를 공급하기 위한 순수노즐(205)을 구비하고 있다.
스핀척(203)은, 거의 연직으로 뻗는 스핀축(206)과, 스핀축(206)의 상단에 거의 수평인 자세로 장착된 원판형상의 스핀베이스(207)와, 스핀베이스(207)의 주연부에 배치된 복수의 협지부재(208)를 구비하고 있다. 복수의 협지부재(208)는, 스핀축(206)의 중심축선을 중심으로 하는 원주상에 거의 등각도(等角度) 간격으로 배치되어 있다. 각 협지부재(208)를 웨이퍼(W)의 단면에 맞닿게 하여, 복수의 협지부재(208)로 웨이퍼(W)를 협지함으로써, 웨이퍼(W)가 거의 수평인 자세로 유지되어, 웨이퍼(W)의 중심이 스핀축(206)의 중심축선상에 배치된다.
스핀축(206)에는, 모터(도시하지 않음)를 포함하는 척회전구동기구(기판회전유닛)(209)로부터 회전력이 입력된다. 이 회전력의 입력에 의해, 스핀축(206)이 회전하여, 협지부재(208)에 협지된 웨이퍼(W)가 스핀베이스(207)와 함께 스핀축(206)의 중심축선 둘레로 회전한다.
스핀축(206)은 중공축(中空軸)이며, 그 내부에는, 처리액(약액 또는 순수)이 유통하기 위한 하면 처리액 배관(처리액 배관)(210)이 상대회전 가능하게 삽통되어 있다. 하면 처리액 배관(210)의 상단에는, 스핀베이스(207)의 위쪽으로 개구하는 하면 토출구(211)(토출구)가 형성되어 있다.
또한, 하면 처리액 배관(210)에는, 약액공급원으로부터 약액이 공급되는 약액 하(下)공급관(212)과, 순수공급원으로부터 순수가 공급되는 순수 하공급관(213)이 접속되어 있다. 약액 하공급관(212)에는, 이 약액 하공급관(212)을 개폐하기 위한 약액 하밸브(214)가 개재되어 있다. 순수 하공급관(213)에는, 이 순수 하공급관(213)을 개폐하기 위한 순수 하밸브(215)가 개재되어 있다.
순수 하밸브(215)가 닫혀진 상태에서, 약액 하밸브(214)가 열리면, 약액 하공급관(212)으로부터 하면 처리액 배관(210)에 약액이 공급된다. 그 약액은, 하면 처리액 배관(210)의 내부를 유통하여, 하면 토출구(211)에 공급되고, 하면 토출구(211)로부터 위쪽으로 향하여 토출된다. 스핀척(203)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태로, 하면 토출구(211)로부터 약액을 토출시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면(裏面)(하면)에 약액을 공급할 수 있다.
하면 토출구(211)로부터 토출되는 약액으로서, SC1(암모니아 과산화수소수 혼합액), SC2(염산 과산화수소수 혼합액), SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:황산 과산화수소수 혼합액), 불화수소산, 버퍼드 불화수소산(Buffered HF:불화수소산과 불화암모늄의 혼합액), 염산, 인산, 초산, 암모니아, 과산화수소수, 구연산, 수산 및 TMAH 등을 예시할 수 있다.
약액 하밸브(214)가 닫혀진 상태에서, 순수 하밸브(215)가 열리면, 순수 하공급관(213)으로부터 하면 처리액 배관(210)에 순수가 공급된다. 그 순수는, 하면 처리액 배관(210)의 내부를 유통하여, 하면 토출구(211)로부터 위쪽으로 향하여 토출된다. 스핀척(203)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태로, 하면 토출구(211)로부터 순수를 토출시킴으로써, 웨이퍼(W)의 이면(하면)에 순수를 공급할 수 있다.
약액노즐(204)은, 스핀척(203)의 위쪽에, 스핀척(203)에 대하여 고정적으로 배치되어 있다. 약액노즐(204)에는, 약액공급원으로부터의 약액이 공급되는 약액 상공급관(216)이 접속되어 있다. 약액 상공급관(216)의 도중부에는, 이 약액 상공급관(216)을 개폐하기 위한 약액 상밸브(217)가 개재되어 있다. 약액 상밸브(217)가 열리면, 약액 상공급관(216)으로부터 약액노즐(204)에 약액이 공급되어, 약액노즐(204)로부터 약액이 토출된다.
순수노즐(205)은, 스핀척(203)의 위쪽에, 스핀척(203)에 대하여 고정적으로 배치되어 있다. 순수노즐(205)에는, 순수공급원으로부터의 순수가 공급되는 순수 상공급관(218)이 접속되어 있다. 이 순수 상공급관(218)에는, 순수 상밸브(219)가 개재되어 있다. 순수 상밸브(219)가 열리면, 순수 상공급관(218)으로부터 순수노즐(205)에 순수가 공급되어, 순수노즐(205)로부터 순수가 토출된다. 스핀척(203)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태로, 순수노즐(205)로부터 순수를 토출시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 약액노즐(204)은, 스핀척(203)에 대하여 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 예를 들면, 스핀척(203) 위쪽에서 수평면 내로 요동 가능한 아암에 장착되어, 이 아암의 요동에 의해 웨이퍼(W)의 표면에서의 약액의 착액위치가 스캔되는, 이른바 스캔노즐의 형태가 채용되어도 좋다. 또한, 순수노즐(205)에 대해서도, 스핀척(203)에 대하여 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 이른바 스캔노즐의 형태가 채용되어도 좋다.
스핀베이스(207) 위에는, 대향부재의 일례로서의 봉형상의 대향봉(220)이 설치되어 있다. 대향봉(220)은, 그 일단이 하면 처리액 배관(210)의 상단부에 고정되어 있다. 이 대향봉(220)은, 협지부재(208)에 협지되는 웨이퍼(W)(즉, 스핀척(203)에 유지되는 웨이퍼(W))의 이면(하면)에 대향한다.
또한, 기판처리장치(201)는, 마이크로 컴퓨터로 구성되는 제어부(221)를 구비하고 있다. 제어부(221)는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 척회전구동기구(209)의 구동을 제어하고, 또한, 약액 상밸브(217)의 개폐, 순수 상밸브(219)의 개폐, 약액 하밸브(214)의 개폐 및 순수 하밸브(215)의 개폐를 제어한다.
도 12는, 도 11에 나타내는 하면 처리액 배관(210) 및 대향봉(220)의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 13은, 도 11에 나타내는 대향봉(220) 및 하면 처리액 배관(210)의 구성을 도해적으로 나타내는 사시도이다.
하면 처리액 배관(210)은, 처리실(202) 내에 고정적으로 배설되어, 약액 하공급관(212) 및 순수 하공급관(213)이 접속된 대략 원통형상의 본체관부(222)와, 이 하면 처리액 배관(210)의 선단부(상단부)를 구성하는 대략 원통형상의 토출관부(223)와, 토출관부(223)와 본체관부(222)를 접속하는 벨로스부(224)를 구비하고, 전체로서 연직방향으로 뻗어 있다. 이들 본체관부(222), 벨로스부(224) 및 토출관부(223)는, 내약액성을 갖는 수지재료(PVC(폴리염화비닐)나 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등)를 사용하여 일체적으로 형성되어 있다.
토출관부(223) 및 본체관부(222)는, 서로 동축(同軸)에 설치되어 있다. 토출관부(223)의 내경은 본체관부(222)의 내경과 거의 동일하게 되어 있고, 그 외경은, 본체관부(222)의 외경보다 소경으로 되어 있다. 토출관부(223)의 상단에 하면 토출구(211)가 개구하고 있다. 하면 토출구(211)는 예를 들면 원형으로 형성되어 있다.
벨로스부(224)는, 관축(管軸)방향(상하방향)으로 신축 가능하게 형성되어 있다. 벨로스부(224)가 신축하면, 그에 따라, 그 선단측에 설치되어 있는 토출관부(223)가, 이 벨로스부(224)의 신축에 따라 승강한다. 이 제3 실시형태에서는, 토출관부(223)의 내주면(內周面), 벨로스부(224)의 내주면 및 본체관부(222)의 내주면 의해, 하면 처리액 배관(210)의 관벽이 구성되어 있다.
하면 처리액 배관(210)에는, 외삽부재(外揷部材)(225)가 외삽되어 있다. 외삽부재(225)는, 벨로스부(224)의 외주 및 규제용 돌기(226)(후술한다)의 외주를 둘러싸도록 덮는 원통형상의 본체부(227)와, 본체부(227)보다 소경으로 설치되어, 토출관부(223)에 대향하는 내주면을 갖는 원통형상의 가이드통부(228)와, 본체부(227)의 상단연과 가이드통부(228)의 하단연을 접속하는 원환형상의 규제벽부(229)를 구비하고 있다. 본체부(227) 및 가이드통부(228)는, 연직방향으로 뻗어, 서로 동축에 설치되어 있다. 본체부(227)의 하단부가, 본체관부(222)의 상단부의 외주에 고정되어 있다.
원통형상의 가이드통부(228) 내에는, 하면 처리액 배관(210)의 토출관부(223)가 삽통되어 있다. 가이드통부(228)는, 벨로스부(224)의 신축에 따라 토출관부(223)가 상하이동할 때, 그 토출관부(223)의 외주면을 가이드하기 위한 것이며, 그 내주는, 토출관부(223)의 외주와 거의 같은 지름으로 형성되어 있다.
토출관부(223)의 하단부에는, 그 주면으로부터 지름방향 바깥쪽으로 향하여 돌출하는 규제용 돌기(226)가 형성되어 있다. 이 규제용 돌기(226)는 규제벽부(229)와 맞닿아, 토출관부(223)의 외삽부재(225)에 대한 상대적인 변위를 규제하는 것이다. 이 규제용 돌기(226)는, 예를 들면 환형상 돌기에 의해 구성되어 있고, 규제벽부(229)와 맞닿았을 때 대향봉(220)이 후술하는 근접위치(도 15(b)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)에 배치되는 위치에 설치되어 있다.
대향봉(220)은, 웨이퍼(W)의 회전중심상에 설치되는 원통형상의 고정부(230)와, 고정부(230)로부터 웨이퍼(W)의 회전반경방향으로 향하여 수평하게 뻗는 봉형상의 봉부(棒部)(231)를 구비하고, 웨이퍼(W)의 회전중심(C)으로부터 웨이퍼(W)의 주연부까지, 해당 웨이퍼(W)의 회전반경방향을 따라 뻗어 있다.
고정부(230) 및 봉부(231)는, 석영, 카본, 불소계 수지(PCTFE(폴리삼불화염화에틸렌), PVDF(폴리불화비닐리덴), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)) 등을 사용하여 일체적으로 형성되어 있다.
고정부(230)는, 토출관부(223)의 상단부에 밖으로 끼워져 고정되어 있다. 하면 처리액 배관(210)의 벨로스부(224)의 압축상태(도 12 참조)에서는, 대향봉(220)의 고정부(230)의 하단면이, 외삽부재(225)의 본체부(227)의 상단면에 접하고 있다.
도 14는, 도 13의 절단면선 XⅣ-XⅣ에서 본 단면도이다.
봉부(231)의 상면에는, 스핀척(203)에 유지된 웨이퍼(W)의 하면과 대향하기 위한 기판 대향면(기판 대향영역)(232)이 형성되어 있다. 이 기판 대향면(232)은, 수평방향이 장축(長軸)으로, 연직방향이 단축(短軸)의 타원통면에 형성되어 있다. 그리고, 기판 대향면(232)의 최상(最上)부분이, 고정부(230)의 상단면과 거의 같은 면으로 형성되어 있다(도 13과 도 14를 아울러 참조).
도 15(a) 및 도 15(b)는, 하면 처리액 배관(210) 및 대향봉(220)의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다. 도 15(a)는, 하면 토출구(211)로부터 처리액이 토출되고 있지 않는 상태를 나타내고, 도 15(b)는, 하면 토출구(211)로부터 처리액이 토출되고 있는 상태를 나타내고 있다.
하면 토출구(211)로부터 처리액이 토출되고 있지 않을 때, 즉, 하면 처리액 배관(210) 내에 처리액(약액 또는 순수)이 유통하고 있지 않을 때는, 벨로스부(224)는, 대향봉(220) 및 토출관부(223)에 작용하는 중력에 의해, 연직방향으로 압축된 압축상태로 있다. 이 때, 대향봉(220)은 웨이퍼(W)의 하면으로부터 이간하는 이간위치(도 12 및 도 15(a)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)에 배치되어 있다. 대향봉(220)이 이간위치에 있을 때의 기판 대향면(232)의 상단부분과 웨이퍼(W)의 하면 사이의 간격 N0은, 웨이퍼(W)를 스핀건조속도(예를 들면 2500rpm)로 회전시켰을 때, 대향봉(220)의 기판 대향면(232)과 웨이퍼(W)의 하면 사이의 공간에 큰 기류의 흐트러짐이 생기지 않는 정도의 크기(예를 들면 5mm이상, 바람직하게는 5mm)로 설정되어 있다.
하면 토출구(211)로부터 처리액을 토출하고 있을 때, 즉, 하면 처리액 배관(210) 내에, 약액 하공급관(212)(도 11 참조)으로부터의 약액 또는 순수 하공급관(213)(도 11 참조)으로부터의 순수(이하, 약액과 순수를 합쳐 「처리액」이라고 한다)가 유통하고 있으면, 이 처리액이 하면 처리액 배관(210) 내를 관벽에 충돌하면서 유통하고, 벨로스부(224)가 해당 유통하는 처리액으로부터 압력을 받는다. 그리고, 벨로스부(224)는, 대향봉(220) 및 토출관부(223)에 작용하는 중력 및 벨로스부(224)의 스프링력에 저항하여, 압축상태(도 12 및 도 15(a) 참조)로부터, 관축방향으로 신장하는 신장상태(도 15(b) 참조)로 변형한다.
벨로스부(224)의 압축상태로부터 신장상태로의 변형에 따라, 하면 처리액 배관(210)의 토출관부(223)가 상승하여, 가이드통부(228)에 내삽된 토출관부(223)는, 가이드통부(228)에 그 주면을 가이드되면서, 이 외삽부재(225)에 대하여 상방향으로 상대변위한다. 토출관부(223)의 상승에 따라, 이 토출관부(223)에 고정되어 있는 대향봉(220)도 상승한다. 환언하면, 하면 처리액 배관(210)이 전체로서 신장하여, 이 하면 처리액 배관(210)의 상단부에 고정된 대향봉(220)이 상승한다. 그리고, 규제용 돌기(226)와 외삽부재(225)의 규제벽부(229)와의 간섭에 의해, 토출관부(223)의 상승이 규제된다. 처리액의 토출상태에서는, 대향봉(220)의 그 기판 대향면(232)의 상단부분이, 웨이퍼(W)의 하면과 미소한 간격 N1(예를 들면 0.5mm)을 두어 대향 배치되는 근접위치(도 15(b)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)에 배치된다. 이 간격 N1은, 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 처리액의 액막의 두께보다 작은 값이며, 그 때문에, 대향봉(220)이 상기 근접위치에 있으면, 대향봉(220)이 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 처리액에 접촉한다. 또한, 대향봉(220)이 상기 근접위치에 있으면, 벨로스부(224)의 스프링력이 대향봉(220)에 연직 하향으로 작용하고 있다.
웨이퍼(W)의 하면에 공급되는 약액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 하면을 따라 이동하여 중앙부로부터 주연부로 향하여 흐른다. 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 처리액의 액막의 표면장력에 의해, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향봉(220) 및 웨이퍼(W)의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다.
도 16은, 기판처리장치(201)의 처리예를 나타내는 공정도이다.
처리대상의 웨이퍼(W)는, 반송로봇(도시하지 않음)에 의해 처리실(202)에 반입되고(스텝 S21), 그 표면을 위쪽으로 향한 상태로 스핀척(203)에 유지된다.
웨이퍼(W)가 스핀척(203)에 유지된 후, 제어부(221)는, 척회전구동기구(209)를 제어하여, 웨이퍼(W)를 회전 시작시킨다(스텝 S22). 웨이퍼(W)의 회전속도가 소정의 액처리 속도(예를 들면 500~1500rpm, 바람직하게는 1500rpm)에 도달하면, 제어부(221)는, 약액 상밸브(217)를 열어, 약액노즐(204)로부터 약액을 토출한다(S23:약액공급). 웨이퍼(W)의 표면(상면)의 중앙부에 공급된 약액은, 웨이퍼(W)의 상면을 중앙부로부터 주연부로 향하여 퍼진다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 상면에 부착하고 있는 파티클 등의 이물이 웨이퍼(W)의 상면 전역에서 제거된다.
또한, 제어부(221)는, 약액 하밸브(214)를 열어, 하면 토출구(211)로부터 약액을 토출한다(S23:약액공급). 이 때의 하면 토출구(211)로부터의 토출 유량은, 예를 들면 0.5L/min로 비교적 소유량으로 설정되어 있다.
약액 하밸브(214)가 열리면, 약액공급원으로부터의 약액이 약액 하공급관(212)을 지나 하면 처리액 배관(210) 내를 유통한다. 하면 처리액 배관(210) 내의 약액의 유통에 따라, 벨로스부(224)가 압축상태로부터 신장상태로 변형하기 때문에, 하면 처리액 배관(210)이 신장하고, 대향봉(220)이, 이간위치(도 12 및 도 15(a)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)로부터, 근접위치(도 15(b)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)까지 상승한다.
웨이퍼(W)의 하면에 공급되는 약액은, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 하면을 따라 이동하여 중앙부로부터 주연부로 향하여 흐른다. 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 약액의 액막의 표면장력에 의해, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향봉(220) 및 웨이퍼(W)의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이에 의해, 하면 토출구(211)로부터 토출되는 약액의 토출 유량이 적어도, 웨이퍼(W)의 하면의 전역에 약액이 널리 퍼져, 해당 하면의 전역에 얇은 약액의 액막을 유지할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 하면에 부착하고 있는 파티클 등의 이물이 웨이퍼(W)의 하면 전역에서 제거된다.
약액노즐(204)에 의한 약액의 공급으로부터 미리 정하는 약액처리시간이 경과하면, 제어부(221)는 약액 상밸브(217)를 닫아, 약액노즐(204)로부터의 약액의 토출을 정지시킨다. 또한, 제어부(221)는 약액 하밸브(214)를 닫아, 하면 토출구(211)로부터의 약액의 토출을 정지시킨다.
또한, 제어부(221)는, 순수 상밸브(219)를 열어, 순수노즐(205)로부터 웨이퍼(W)의 상면의 중심부로 향하여 순수를 토출한다(S24:순수공급). 웨이퍼(W)의 상면에 공급된 순수가, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 웨이퍼(W)의 주연으로 향하여 흐르고, 이 순수에 의해 웨이퍼(W)의 상면에 부착하고 있는 약액이 씻겨진다.
또한, 제어부(221)는, 약액 하밸브(214)의 폐색과 거의 동시에 순수 하밸브(215)를 열어, 하면 토출구(211)로부터 웨이퍼(W)의 하면의 중심부로 향하여 순수를 토출한다(S24:순수공급). 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 액막이, 약액으로부터 순수로 치환된다.
순수 하밸브(215)가 열리면, 순수공급원으로부터의 순수가 순수 하공급관(213)을 지나 하면 처리액 배관(210) 내를 유통한다. 이 때, 하면 처리액 배관(210) 내에 순수가 유통하므로, 벨로스부(224)가 신장상태를 유지한다. 이 때문에, 대향봉(220)의 근접위치(도 15(b)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)에 계속 배치된다.
웨이퍼(W)의 하면에 공급되는 순수는, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 하면을 따라 이동하여 중앙부로부터 주연부로 향하여 흐른다. 웨이퍼(W)의 하면에 대향 배치되는 대향봉(220)의 표면장력에 의해, 액막을 형성하고 있는 순수가 대향봉(220) 및 웨이퍼(W)의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향의 바깥쪽으로 퍼진다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 하면의 전역에 순수를 널리 퍼지게 할 수 있다. 이 순수에 의해 웨이퍼(W)의 하면에 부착하고 있는 약액이 씻겨진다.
순수노즐(205)에 의한 순수의 토출 시작으로부터 소정의 순수처리시간이 경과하면, 제어부(221)는, 순수 상밸브(219)를 닫아, 웨이퍼(W)의 상면에의 순수의 공급을 정지한다. 또한, 제어부(221)는, 순수 하밸브(215)를 닫아, 웨이퍼(W)의 하면에의 순수의 공급을 정지한다.
순수 하밸브(215)가 닫혀지면, 하면 처리액 배관(210) 내로의 순수의 유통이 정지되므로, 하면 처리액 배관(210)의 벨로스부(224)가 압축상태로 변형한다. 이 때문에, 대향봉(220)은, 그 자중(自重) 및 벨로스부(224)의 스프링력을 받아 이간위치(도 12 및 도 15(a)에 나타내는 대향봉(220)의 위치)까지 하강한다.
제어부(221)는, 스핀척(203)을 스핀건조 회전속도(예를 들면 2500rpm 정도)까지 가속한다. 이에 의해, 순수에 의한 린스 후의 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 부착하고 있는 순수가 원심력으로 떨어져 나가 웨이퍼(W)가 건조된다(스텝 S25). 이 스핀건조에서, 웨이퍼(W)의 하면과 대향봉(220)의 상면이 간격 N0를 두어 배치되어 있으므로, 기류에 큰 흐트러짐이 생기지 않기 때문에, 웨이퍼(W)의 하면의 건조가 양호하게 행해진다.
스핀건조처리가 소정의 스핀건조시간에 걸쳐 행해지면, 스핀척(203)의 회전이 정지된다(스텝 S26). 그 후, 반송로봇(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 처리실(202)로부터 반출된다(스텝 S27).
이상에 의해, 이 실시형태에 의하면, 벨로스부(224)의 변형에 의해, 하면 처리액 배관(210)의 내부를 처리액이 유통할 때의 하면 처리액 배관(210)의 배관길이를, 하면 처리액 배관(210)의 내부를 처리액이 유통하지 않을 때의 하면 처리액 배관(210)의 배관길이보다 신장시킬 수 있다. 그 때문에, 하면 처리액 배관(210)을 지나 하면 토출구(211)로부터 처리액을 토출할 때에는, 그 하면 토출구(211)로부터 처리액을 토출하지 않을 때와 비교해 하면 처리액 배관(210)의 배관길이가 길어진다. 하면 처리액 배관(210)의 상단부에는, 대향봉(220)이 고정되어 있다.
따라서, 처리액의 토출시에는, 대향봉(220)을 상기 근접위치에 배치시키고, 또한, 처리액을 토출하지 않을 때는, 대향봉(220)을 상기 이간위치에 배치시킬 수 있다. 대향봉(220)을 상기 근접위치에 배치시킨 상태로, 웨이퍼(W)의 하면에 처리액에 의한 처리를 실시함으로써, 웨이퍼(W)의 하면에 처리액의 얇은 액막을 확실히 유지할 수 있으므로, 소유량으로 처리액을 공급하면서, 웨이퍼(W)의 하면의 광범위에 처리액을 널리 퍼지게 할 수 있다.
그리고, 처리액에 의한 처리 후는, 대향봉(220)은 웨이퍼(W)의 하면으로부터 이간하므로, 웨이퍼(W)에 대하여, 해당 웨이퍼(W)를 고속으로 회전시키는 스핀건조를 실시할 수 있다. 이에 의해, 처리액에 의한 처리 후에 웨이퍼(W)를 양호하게 건조시킬 수 있다.
도 17은, 본 발명의 다른 실시형태(제4 실시형태)에 의한 기판처리장치(240)의 구성을 도해적으로 나타내는 사시도이다. 도 18은, 도 17에 나타내는 기판처리장치(240)의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
이 도 17 및 도 18의 제4 실시형태에 의한 기판처리장치(240)가, 제3 실시형태에 의한 기판처리장치(201)와 다른 점은, 대향부재로서, 봉형상의 대향봉(220)에 대신하여 원판형상의 대향판(241)을 설치한 점에 있다.
대향판(241)은, 웨이퍼(W)의 회전중심상에 설치되는 원통형상의 고정부(242)(도 18 참조)와, 웨이퍼(W)의 회전중심을 중심으로 하는 원판형상의 원판부(243)를 구비하고 있다. 고정부(242)는, 제3 실시형태의 고정부(230)에 대신하여 설치되어 있고, 토출관부(223)에 밖으로 끼워져 고정되어 있다. 웨이퍼(W)의 하면에서의 대향판(241)의 대향영역이, 웨이퍼(W)의 회전반경보다 소경의 원형상으로 형성되어 있다.
원판부(243)의 반경(半徑)은, 웨이퍼(W)의 반경(회전반경)보다 소경으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 반경의 1/3 정도로 형성되어 있다. 고정부(242)의 상단면은 평탄한 수평면을 이루고 있다. 또한, 원판부(243)의 상면은 평탄한 수평면을 이루고 있다. 이들 고정부(242)의 상단면과 원판부(243)의 상면은 동일 평면에 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 고정부(242)의 상단면과 원판부(243)의 상면에 의해, 웨이퍼(W)의 하면에 대향하는 기판 대향면(기판 대향영역)(244)이 형성되어 있다. 고정부(242) 및 원판부(243)는, 석영, 카본, 불소계 수지(PCTFE(폴리삼불화염화에틸렌), PVDF(폴리불화비닐리덴), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등을 사용하여 일체적으로 형성되어 있다.
처리액의 토출시에는, 대향판(241)을 웨이퍼(W)의 하면에 근접하는 근접위치(도 18에 이점쇄선으로 도시)에 배치시킬 수 있고, 또한, 처리액을 토출하지 않을 때는 대향판(241)을 웨이퍼(W)의 하면으로부터 이간하는 이간위치(도 18에 실선으로 도시)에 배치시킬 수 있다.
대향판(241)이 근접위치에 있어, 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 처리액의 액막에 접촉하면, 웨이퍼(W)의 하면에 유지되는 처리액의 액막의 표면장력에 의해, 액막을 형성하고 있는 처리액이 대향판(241) 및 웨이퍼(W)의 사이를 따라 이동하여 회전반경방향으로 향하여 방사상으로 퍼지고, 지름방향의 바깥쪽으로의 이동이 촉진되게 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면의 전역에 처리액을, 보다 한층 널리 퍼지게 할 수 있다.
도 19는, 본 발명의 다른 실시형태(제5 실시형태)에 의한 기판처리장치(250)의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
이 제5 실시형태에 의한 기판처리장치(250)가, 제3 실시형태에 의한 기판처리장치(201)와 다른 점은, 배관신장기구로서, 벨로스부(224) 이외의 구성을 설치한 점에 있다. 이 실시형태에서는, 하면 처리액 배관(210)은, 처리실(202) 내에 고정적으로 배설되고, 약액 하공급관(212)(도 11 참조) 및 순수 하공급관(213)(도 11 참조)이 접속된 원통형상의 본체관(251)과, 본체관(251)에 승강 가능하게 내삽되며, 이 하면 처리액 배관(210)의 선단부를 구성하는 토출관(252)을 구비하고 있다. 본체관(251) 및 토출관(252)은 연직방향으로 뻗어 있다.
토출관(252)은, 본체관(251)의 내주면보다 소경의 외주면을 갖는 제1 원통부(253)와, 이 제1 원통부(253)에 아래쪽으로 연설되어, 제1 원통부(253)보다 대경(大徑)의 외주면을 갖는 제2 원통부(254)를 구비하고 있다. 제1 원통부(253)와 제2 원통부(254)는, 서로 동축에 설치되어 있고, 그 내경끼리가 거의 동일하게 되어 있다. 제1 원통부(253)는 본체관(251)의 상단부보다 위쪽으로 돌출하고 있고, 그 상단에는, 하면 토출구(211)가 개구하고 있다. 토출관(252)에 대향봉(220)의 고정부(230)가 밖으로 끼워져 고정되어 있다. 이 때문에, 토출관(252)은, 고정부(230)에 의해 위쪽으로부터 지지되어 있다.
제2 원통부(254)의 외주면(255)은, 본체관(251)의 내주면보다 약간 소경으로 형성되어 있다. 외주면(255)과 본체관(251)의 내주면 사이에는, 이 외주면(255)과 본체관(251)의 내주면 사이를 씰하기 위한 씰부재(256)가 배치되어 있다. 씰부재(256)는, 하면 처리액 배관(210) 내에 처리액이 유통할 때, 그 처리액이 본체관(251)의 상단에 진입하는 것을 방지하고 있다.
제1 원통부(253) 및 제2 원통부(254)의 내주면은, 1개의 원통면에 의해 형성되어 있다. 제2 원통부(254)는, 수평면으로 이루어지는 하단면(257)을 갖고 있다. 제2 원통부(254)의 외경이, 제2 원통부(254)의 내경보다 현저하게 대경으로 형성되어 있고(외경이 내경의 3~4배 정도), 이 때문에 제2 원통부(254)의 하단면(257)은 넓은 면적을 갖고 있다.
대향봉(220)의 고정부(230)와 하면 처리액 배관(210)의 본체관(251) 사이에는, 스프링부재(258)(예를 들면, 인장코일스프링)가 개재되어 있다.
하면 처리액 배관(210) 내에 처리액이 유통하는 상태에서는, 하면 처리액 배관(210)을 유통하는 처리액이, 토출관(252) 내를 지나, 하면 토출구(211)로부터 위쪽으로 향하여 토출된다. 이 때, 토출관(252)은, 그 하단면(257)에서, 연직 위쪽으로 향하여 유통하는 처리액의 압력을 받아, 스프링부재(258)의 스프링력 및 대향봉(220)의 자중에 저항하여 근접위치까지 상승한다(도 19에 이점쇄선으로 도시). 이 실시형태에서는, 배관신장기구는, 토출관(252), 하단면(257) 및 스프링부재(258)를 포함하고 있다.
하면 처리액 배관(210) 내로의 처리액의 유통이 정지되면, 대향봉(220)에 작용하는 연직 상향의 힘이 없어져, 대향봉(220)은, 그 자중 및 스프링부재(258)의 스프링력에 의해 하강한다. 그리고, 대향봉(220)이 이간위치(도 19에 실선으로 도시)까지 하강한다.
이상, 본 발명의 5개의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 또다른 형태로 실시할 수도 있다.
제1 및 제2 실시형태에서, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 상면에 처리액을 공급하기 위한 노즐(3)은, 대향봉(14)을 지지하는 아암(15)에 지지되어 있을 필요는 없다. 따라서, 아암(15)과는 구성이 다른 다른아암에 지지되어 있어도 좋다. 또한, 노즐(3)은, 이른바, 스캔노즐의 형태일 필요는 없고, 스핀척(2)에 대하여 고정적으로 배치된 구성이라도 좋다.
또한, 상술한 제1 실시형태에서, 웨이퍼(W)에 공급하는 처리액이 금속 부식성이 없는 액체(순수나 이온수, 수소수, 및 자기수(磁氣水) 등의 기능수)의 경우에는, 벨로스(45)로서, 금속재료를 사용하여 형성된 이른바 금속 벨로스를 채용할 수 있다.
또한, 탄성체로서 판스프링이나 평스프링 등 판재를 사용한 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 제2 실시형태의 코일스프링(101)에 대신하여, 이들 판스프링이나 평스프링이 개재된다. 또한, 대향봉(14)이 경량(輕量)인 경우는 탄성체를 사용하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서, 가이드(35)의 하단부가 대향봉(14)에 고정되어, 가이드(35)의 상단부가 지지브래킷(20)의 삽통홈(또는 삽통구멍)에 삽통되는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서, 대향봉(14)의 형상도 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 헤드부(33)가 길이방향의 중앙부에서가 아닌, 길이방향의 일단부에 설치된 구성이라도 좋다. 또한, 접액부재(31)의 대향면(하면)(43)을, 원통면이나 타원통면 등의 볼록형상 곡면으로 형성할 수도 있다. 이러한 경우라도, 대향봉(14)은, 처리액의 액막으로부터의 양력을 양호하게 받을 수 있다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서는, 접액부재(31)의 단면형상이, 아래로 볼록한 선첨(先尖)형상으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 접액부재(31)의 대향면(43)이, 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 웨이퍼(W)의 상면에 접근하는 제1 경사면과, 이 제1 경사면에 연속하여, 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이반하는 제2의 경사면을 갖고 있어도 좋다.
또한, 제1 및 제2의 실시형태에서, 접액부재(31)의 대향면(43)(하면)을 수평면으로 할 수도 있지만, 이 경우, 대향봉(14)이, 약액의 액막으로부터의 양력을 받을 수 있도록, 해당 대향면(43)에 슬릿이나 홈, 구멍 등의 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서, 대향봉(14)이, 지지브래킷(20)을 통해, 아암본체(70)에 직접 지지되는 구성이라도 좋다. 또한, 대향봉(14)의 내부에 노즐이 삽통하여, 대향봉(14)의 대향면(43)으로부터 처리액이 토출되는 구성이라도 좋다.
또한, 제1 및 제2 실시형태에서, 대향부재로서, 봉형상 이외의 원반형상, 반원형상 또는 직사각형 형상의 것을 채용할 수 있다.
또한, 제5 실시형태에서, 대향봉(220) 및 토출관(252)에 작용하는 자중이 충분히 큰 경우에는, 스프링부재(258)를 설치하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 제3 및 제4 실시형태에서, 배관신장기구로서의 벨로스를, 하면 처리액 배관(210)의 다른 배관부분(토출관부(223) 또는 본체관부(222))과 일체적으로 형성하는 것으로서 설명했지만, 이들의 부재와 별체로 설치되어 있어도 좋다.
또한, 제5 실시형태의 기판처리장치(250)에서, 대향봉(220)에 대신하여, 제4 실시형태에서 채용한 대향판(241)을 채용해도 좋다.
또한, 제3~제5 실시형태에서의 대향봉(220)의 기판 대향면(232)의 형상은, 수평면이라도 좋고, 원통면이나 타원통면 등의 볼록형상 곡면이라도 좋다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 웨이퍼(W)의 상면으로부터 이간하는 경사면에서 기판 대향면(232)을 구성해도 좋다.
또한, 본 발명은, 웨이퍼(W)에 대하여 순수만을 공급하여 웨이퍼(W)에 세정처리를 실시하는 기판처리장치에도 적용 가능하다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 밝히기 위해 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어서는 않되고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2009년 3월 30일에 일본국 특허청에 각각 제출된 특원2009-82841호 및 특원2009-82842호에 대응하고 있고, 이들의 출원의 모든 개시는 여기에 인용에 의해 포함되는 것으로 한다.

Claims (11)

  1. 기판을 수평자세로 유지하기 위한 기판유지유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 연직축선(鉛直軸線) 둘레로 회전시키는 기판회전유닛과,
    상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면(上面)에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛과,
    상기 기판유지유닛에 의해 유지된 기판의 상면에 형성되는 상기 처리액의 액막(液膜)에 접하여 해당 액막으로부터 양력(揚力)을 받을 수 있도록 해당 상면으로부터 간격을 두어 대향 배치되는 대향부재(對向部材)와,
    상기 대향부재를 지지하기 위한 지지부재와,
    상기 대향부재를, 연직방향에 따른 상대변위가 가능한 상태로 상기 지지부재에 유지시키는 대향부재 유지기구를 포함하는, 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대향부재 유지기구가, 상기 지지부재와 상기 대향부재 사이에 개재된 탄성체를 포함하는, 기판처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 회전반경방향을 따라 뻗는 봉(棒)형상의 기판 대향영역을 갖고 있는, 기판처리장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 회전중심으로부터 해당 기판의 주연부(周緣部)까지 뻗는 기판 대향영역을 갖고 있는, 기판처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판 대향영역이, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 상면과 대향하여, 해당 기판의 회전방향의 상류측으로 향함에 따라 해당 기판의 상면으로부터 이반(離反)하는 경사면을 갖는, 기판처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리액 공급유닛이, 상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 상면에서 상기 대향부재가 대향하는 영역의 상류측으로 향하여 처리액을 토출하는 노즐을 포함하는, 기판처리장치.
  7. 기판을 수평자세로 유지하기 위한 기판유지유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 연직축선 둘레로 회전시키는 기판회전유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 하면(下面)에 대향하는 토출구를 갖고, 상기 토출구로부터 연직축선을 따라 아래쪽으로 뻗어 상기 토출구에 공급되는 처리액이 내부를 유통하는 처리액 배관과,
    상기 처리액 배관의 상단부에 고정되어, 상기 기판유지유닛에 유지되는 기판의 하면에 대향하는 대향부재와,
    상기 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통할 때, 해당 처리액의 압력에 의해, 상기 처리액 배관의 배관길이를, 상기 처리액 배관의 내부를 처리액이 유통하지 않을 때보다 신장(伸長)시키는 배관신장기구를 포함하는, 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배관신장기구는, 상기 처리액 배관의 도중부(塗中部)의 관벽(管壁)에 설치된 벨로스를 포함하는, 기판처리장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 하면에 대향하여, 상기 기판회전유닛에 의한 기판의 회전반경방향을 따라 뻗는 봉형상의 기판 대향영역을 갖고 있는, 기판처리장치.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 대향부재가, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 하면에 대향하여, 상기 기판회전유닛에 의한 기판의 회전반경보다 소경(小徑)의 원형상으로 형성된 기판 대향영역을 갖고 있는, 기판처리장치.
  11. 기판을 수평자세로 유지하여 회전시키는 기판유지 회전공정과,
    기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급공정과,
    연직방향에 따른 상대변위가 가능한 상태로 지지부재에 유지된 대향부재를, 기판의 상면에 형성되는 상기 처리액의 액막에 접하여 해당 액막으로부터 양력을 받을 수 있도록 해당 상면으로부터 간격을 두어 대향 배치시키는 대향부재 배치공정을 포함하는, 기판처리방법.
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