KR101386377B1 - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

스핀 척(16)에 의해서 회전되는 웨이퍼(W) 표면에, 도포노즐(17)로부터 레지스트액을 공급하고, 퍼뜨려서 레지스트막을 형성하는 기판처리장치는, 스핀 척에 의해서 유지된 웨이퍼의 바깥쪽을 둘러싸는 바깥쪽 벽부(62a)를 갖는 외부 컵(62)과, 웨이퍼의 바깥둘레부 아래쪽에 위치하는 내부 컵(63)과, 외부 컵의 바깥쪽 벽부의 안둘레면에 고정됨과 함께, 웨이퍼의 바깥둘레가장자리와의 사이에 틈새(65)를 두고 위치하고, 또한, 외부 컵의 상부와 내부 컵의 바깥쪽을 연이어 통하는 복수의 통기구멍(66)을 갖는 중간 컵(64)과, 중간 컵의 통기구멍을 개폐하는 개폐부재(67)와, 개폐부재를 개폐 이동하는 승강 실린더(68)를 구비한다. 레지스트액의 공급시에는, 개폐부재로 통기구멍을 폐쇄하여 통기구멍을 통과하는 기류를 차단하고, 레지스트막 형성시에는, 통기구멍을 개방하여 통기구멍을 통과하는 기류를 허용한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들면 반도체 웨이퍼나 FPD(Flat Panel Display) 기판 등의 기판에, 예를 들면 레지스트액 등의 처리막을 형성하는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스의 제조에 있어서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼나 FPD 기판과 같은 기판에 감광제를 도포하고, 마스크 패턴을 노광 처리하여 회로 패턴을 형성시키기 위해서, 포토리소그래피 기술이 이용되고 있다. 이 포토리소그래피 기술에 있어서는, 스핀 코팅법에 의해 웨이퍼 등에 포토레지스트액을 도포하고, 이것에 의해 형성된 레지스트막을 소정의 회로 패턴에 따라서 노광하여, 이 노광 패턴을 현상처리하는 것에 의해 레지스트막에 회로 패턴이 형성되어 있다.

일반적으로, 스핀 코팅법에서는, 비산하는 레지스트액을 받아내기 위해, 웨이퍼 등을, 외부 컵과 내부 컵으로 이루어지는 코터 컵내에서 기판을 회전시키고 있다.

또한, 기판의 가장자리로부터 비산한 레지스트액이 미스트 형상이 되어 컵의 위쪽으로 날아올라 주위의 장치나 기기류에 부착하여 오염되는 것을 방지하기 위해 서, 컵의 바닥부로부터 배기를 행하고 있다.

나아가서는, 기판을 고속으로 회전시키는 레지스트 도포장치의 경우, 기판의 둘레가장자리부의 레지스트막이 부풀어오르는 현상을 억제하기 위해서, 외부 컵과 내부 컵의 사이에, 웨이퍼 부근의 기류를 제어하는 기류 제어판을 배치한 구조가 알려져 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 2001-189266호).

한편, 종래의 컵 배기는 미스트를 회수하는 목적으로, 레지스트액이나 린스액의 토출(공급)시의 배기압이 설정되어 있다. 또한, 복수의 레지스트 도포장치의 배기부는 공장의 배기 계통에 접속되고, 배기는 공장 밖으로 배출되어 있다.

그러나, 처리량(throughput)의 향상에 수반하여, 코터 컵의 탑재수를 증가할 필요가 있지만, 그 증가분의 배기 필요량이 늘어나, 공장의 배기 용량을 압박하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 배기량을 낮추는 것을 생각할 수 있지만, 레지스트액이나 린스액의 토출시의 미스트 방지를 달성하기 위해서는 배기량을 낮출 수 없다.

본 발명의 목적은, 균일성이 높은 처리막을 형성할 수 있는 것과 함께, 미스트 방지를 도모할 수 있고, 또한, 공장의 배기 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 회전하는 피처리기판의 표면에 처리액을 공급하고, 처리 액을 퍼뜨려서 처리막을 형성하는 기판처리장치로서, 피처리기판을 수평자세로 유지하는 유지수단과, 피처리기판을 수평면내에서 회전시키는 회전기구와, 피처리기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과, 상기 유지수단을 수용하고, 바닥부에 배기장치가 접속되는 처리 컵을 구비하고, 상기 처리 컵은 상기 유지수단에 의해서 유지된 상기 피처리기판의 바깥쪽을 둘러싸는 바깥쪽 벽부를 갖는 외부 컵과, 피처리기판의 바깥둘레부 아래쪽에 위치하는 안쪽 벽부를 갖는 내부 컵과, 상기 외부 컵의 바깥쪽 벽부의 안둘레면에 바깥둘레부가 고정되는 것과 함께, 피처리기판의 바깥둘레가장자리와의 사이에 틈새를 두고 안둘레부가 위치하고, 또한, 상기 외부 컵의 상부와 상기 내부 컵의 바깥쪽을 연이어 통하는 복수의 통기구멍을 갖는 중간 컵과, 상기 중간 컵의 통기구멍을 개폐하는 개폐부재와, 상기 개폐부재를 개폐 이동하는 개폐 이동기구를 갖고, 피처리기판에 대한 처리액의 공급시에는, 상기 개폐부재로 상기 통기구멍을 폐쇄하여 상기 통기구멍을 통과하는 기류를 차단하고, 처리액 공급 후의 처리막 형성시에는, 상기 통기구멍을 개방하여 상기 통기구멍을 통과하는 기류를 허용하는, 기판처리장치가 제공된다.

이 경우에, 상기 통기구멍은, 동심원 형상으로 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 외부 컵은, 상기 바깥쪽 벽부의 일부를 구성하는 가동 바깥쪽 벽부를 갖는 상부 컵체를 갖고, 상기 개폐부재는, 바깥둘레부가 상기 상부 컵체의 가동 바깥쪽 벽부의 안둘레면에 고정되고, 안둘레부가 상기 중간 컵에 있어서의 통기구멍으로부터 안둘레 측면에 접촉 가능한 도너츠 원판 형상 부재를 갖고, 상기 개폐 이동기구는, 상기 상부 컵체를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에, 상기 개폐부재는, 그 안둘레부가 상기 중간 컵에 있어서의 통기구멍으로부터 안둘레 측면에 접촉 가능하면, 그 형태는 한정되지 않지만, 그 안둘레부에 상기 중간 컵의 상면에 접촉 가능한 가요성 부재가 장착되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 개폐부재는, 각 통기구멍의 상단 개구부를 개폐 가능한 복수의 막대 형상 부재와 각 막대 형상 부재끼리를 연결하는 연결부재를 갖고, 상기 개폐 이동기구는, 상기 연결부재를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에, 상기 막대 형상 부재는, 하단 폐쇄부가 상기 통기구멍 내에 삽입 가능한 협소 테이퍼면을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 외부 컵은, 상기 통기구멍과 상기 외부 컵의 바깥쪽측을 연이어 통하여, 바깥쪽 벽부와의 사이에 고리 형상 흡기구를 설치하는 외장 커버체를 갖고, 상기 개폐부재는, 상기 고리 형상 흡기구를 개폐 가능한 고리 형상 부재를 갖고, 상기 개폐 이동기구는, 상기 고리 형상 부재를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 구성으로 할 수 있다.

게다가 또한, 본 발명에 있어서, 상기 복수의 통기구멍은, 동일한 원 형상으로 형성되어도 좋고, 동일한 타원 형상으로 형성해도 좋다.

본 발명에 의하면, 피처리기판에 대해서 처리액의 공급시에는, 상기 개폐부재로 상기 통기구멍을 폐쇄하는 것에 의해, 피처리기판의 둘레가장자리부와 중간 컵의 안둘레부와의 사이의 틈새만으로부터 배기하는 것이 가능하게 되어, 적은 배기량으로도 미스트를 효율적으로 회수할 수 있다. 또한, 처리막 형성시에는, 개폐 이동기구를 구동하고 개폐부재를 이동하여 통기구멍을 개방하는 것에 의해, 피처리기판의 둘레가장자리부 부근의 기류를 중간 컵에 의해서 제어하여, 피처리기판의 둘레가장자리부의 처리막이 부풀어오르는 현상을 억제할 수 있다.

따라서, 균일성이 높은 처리막을 형성할 수 있는 것과 함께, 미스트 방지를 도모할 수 있다. 또한, 처리액 공급시와 처리막 형성시에 있어서의 배기를 효율적으로 끌어당김으로써, 낮은 배기압으로도 미스트를 회수하는 것이 가능해지므로, 공장의 배기 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 여기에서는, 본 발명을 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포·현상처리 시스템에 있어서의 레지스트 도포처리장치에 적용한 경우에 대해 설명한다.

우선, 레지스트 도포·현상처리 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 기판처리장치를 구비하는 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포·현상처리 시스템을 도시하는 개략 평면도, 도 2는 그 레지스트 도포·현상처리 시스템을 도시하는 개략 정면도, 도 3은 그 레지스트 도포·현상처리 시스템을 도시하는 개략 배면도이다.

레지스트 도포·현상처리 시스템(1)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 25매의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 외부로부터 레지스트 도포·현상처리 시스템 (1)에 대해서 반입출하는 것과 함께, 카세트(C)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하는 카세트 스테이션(2)과, 이 카세트 스테이션(2)에 인접하여 설치되고, 도포현상공정 중에서 매엽식으로 소정의 처리를 실시하는 각종 처리 유닛을 다단 배치하여 이루어지는 처리 스테이션(3)과, 이 처리 스테이션(3)에 인접하여 설치되어 있는 노광장치(도시하지 않음)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 받아넘기는 인터페이스부(4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.

카세트 스테이션(2)은, 카세트 얹어놓음대(5)상의 소정의 위치에, 복수의 카세트(C)를 수평의 X방향으로 일렬로 얹어놓음 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 스테이션(2)에는, 반송로(6)상을 X방향을 따라서 이동 가능한 웨이퍼 반송 아암(7)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(7)은 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(Z방향: 연직방향)으로도 자유롭게 이동 가능하고, X방향으로 배열된 각 카세트(C)내의 웨이퍼(W)에 대해서 선택적으로 액세스할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 웨이퍼 반송 아암(7)은, Z축을 중심으로 하여 θ방향으로 회전 가능하게 구성되어 있고, 후술하는 바와 같이 처리 스테이션(3)측의 제 3 처리 유닛군 (G3)에 속하는 트랜지션 장치(TRS)(31)에 대해서도 액세스할 수 있도록 구성되어 있다.

처리 스테이션(3)은, 복수의 처리 유닛이 다단으로 배치된, 예를 들면 5개의 처리 유닛군(G1∼G5)을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 처리 스테이션 (3)의 정면측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 제 1 처리 유닛군(G1), 제 2 처리 유닛군(G2)이 순서대로 배치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 배면측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 제 3 처리 유닛군(G3), 제 4 처리 유닛군(G4) 및 제 5 처리 유닛군(G5)이 순서대로 배치되어 있다. 제 3 처리 유닛군(G3)과 제 4 처리 유닛군(G4)과의 사이에는, 제 1 반송기구(110)가 설치되어 있다. 제 1 반송기구 (110)는, 제 1 처리 유닛군(G1), 제 3 처리 유닛군(G3) 및 제 4 처리 유닛군(G4)에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다. 제 4 처리 유닛군 (G4)과 제 5 처리 유닛군(G5)과의 사이에는, 제 2 반송기구(120)가 설치되어 있다. 제 2 반송기구(120)는, 제 2 처리 유닛군(G2), 제 4 처리 유닛군(G4) 및 제 5 처리 유닛군(G5)에 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송하도록 구성되어 있다.

제 1 처리 유닛군(G1)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 관한 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포처리장치를 갖는 레지스트 도포 유닛(COT)(10,11,12), 노광시의 빛의 반사를 방지하기 위한 자외선 경화 수지액을 도포하여 반사 방지막을 형성하는 바닥 코팅 유닛(BARC)(13,14)이 아래로부터 순서대로 5단으로 겹쳐져 있다. 제 2 처리 유닛군(G2)에는, 액처리 유닛, 예를 들면 웨이퍼(W)에 현상처리를 실시하는 현상처리 유닛(DEV)(20∼24)이 아래로부터 순서대로 5단으로 겹쳐져 있다. 또한, 제 1 처리 유닛군(G1) 및 제 2 처리 유닛군(G2)의 최하단에는, 각 처리 유닛군(G1) 및 (G2)내의 상기 액처리 유닛에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(CHM)(25,26)이 각각 설치되어 있다.

한편, 제 3 처리 유닛군(G3)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 아래로부터 순서대로, 온도조절 유닛(TCP)(30), 웨이퍼(W)의 받아넘김을 행하기 위한 트랜지션 장치(TRS)(31) 및 정밀도가 높은 온도 관리하에서 웨이퍼(W)를 가열처리하는 열처 리 유닛(ULHP)(32∼38)이 9단으로 겹쳐져 있다.

제 4 처리 유닛군(G4)에서는, 예를 들면 고정밀도 온도조절 유닛(CPL)(40), 레지스트 도포처리 후의 웨이퍼(W)를 가열처리하는 프리베이킹 유닛(PAB)(41∼44) 및 현상처리 후의 웨이퍼(W)를 가열처리하는 포스트베이킹 유닛 (POST)(45∼49)이 아래로부터 순서대로 10단으로 겹쳐져 있다.

제 5 처리 유닛군(G5)에서는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 유닛, 예를 들면 고정밀도 온도조절 유닛(CPL)(50∼53), 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열처리하는 포스트익스포져 베이킹 유닛(PEB)(54∼59)이 아래로부터 순서대로 10단으로 겹쳐져 있다.

또한, 제 1 반송기구(110)의 X방향 정방향측에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 처리 유닛이 배치되어 있고, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 어드히젼 유닛(AD)(80,81), 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 유닛(HP)(82,83)이 아래로부터 순서대로 4단으로 겹쳐져 있다. 또한, 제 2 반송기구(120)의 배면측에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 웨이퍼(W)의 에지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 유닛(WEE)(84)이 배치되어 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 카세트 스테이션(2), 처리 스테이션(3) 및 인터페이스부(4)의 각 블록의 상부에는, 각 블록내를 공조(空調)하기 위한 공조 유닛(90)이 구비되어 있다. 이 공조 유닛(90)에 의해, 카세트 스테이션(2), 처리 스테이션(3) 및 인터페이스부(4)내는, 소정의 온도 및 습도로 조정할 수 있다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 처리 스테이션(3)의 상부에는, 제 3 처 리 유닛군(G3), 제 4 처리 유닛군(G4) 및 제 5 처리 유닛군(G5)내의 각 장치에 소정의 기체를 공급하는, 예를 들면 FFU(팬 필터 유닛) 등의 기체 공급수단인 기체 공급 유닛(91)이 각각 설치되어 있다. 기체 공급 유닛(91)은, 소정의 온도, 습도로 조정된 기체로부터 불순물을 제거한 후, 상기 기체를 소정의 유량으로 송풍할 수 있다.

인터페이스부(4)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 처리 스테이션(3)측으로부터 순서대로 제 1 인터페이스부(100)와, 제 2 인터페이스부(101)를 구비하고 있다. 제 1 인터페이스부(100)에는 웨이퍼 반송 아암(102)이 제 5 처리 유닛군(G5)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(102)의 X방향의 양측에는, 예를 들면 버퍼 카세트(103, 도 1의 배면도)(104, 도 1의 정면측)가 각각 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(102)은, 제 5 처리 유닛군(G5)내의 열처리 장치와 버퍼 카세트(103,104)에 대해서 액세스할 수 있다. 제 2 인터페이스부(101)에는, X방향을 향해서 설치된 반송로(105)상을 이동하는 웨이퍼 반송 아암(106)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(106)은, Z방향으로 이동 가능하고, 또한 θ방향으로 회전 가능하고, 버퍼 카세트(104)와 제 2 인터페이스부(101)에 인접한 도시하지 않은 노광장치에 대해서 액세스할 수 있게 되어 있다. 따라서, 처리 스테이션(3)내의 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 아암(102), 버퍼 카세트(104), 웨이퍼 반송 아암(106)을 통하여 노광장치에 반송할 수 있고, 또한, 노광 처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 아암(106), 버퍼 카세트(104), 웨이퍼 반송 아암(102)을 통하여 처리 스테이션(3)내에 반송할 수 있다.

한편, 레지스트 도포 유닛(COT)(10,11,12)에 적용되는 본 발명에 관한 기판처리장치인 레지스트 도포처리장치(15)는, 내부를 밀폐할 수 있는 처리용기(150)내에 배치되어 있다. 이 처리용기(150)의 일측면에는, 웨이퍼(W)의 반송수단인 상기 제 1 반송기구(110)의 반송영역을 향하는 면에 웨이퍼(W)의 반입출구(151)이 형성되고, 반입출구(151)에는, 도시하지 않은 개폐 셔터가 개폐 가능하게 설치되어 있다.

다음에, 본 발명에 관한 기판처리장치의 실시형태인 레지스트 도포처리장치(15)에 대해서 설명한다.

<제 1 실시형태>

도 4는, 레지스트 도포처리장치(15)의 제 1 실시형태에 있어서의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도, 도 5는, 레지스트액을 공급한 후의 레지스트막 형성 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

레지스트 도포처리장치(15)는, 웨이퍼(W)의 유지수단으로서 그 상면에 웨이퍼(W)를 수평으로 진공 흡착 유지하는 스핀 척(16)과, 스핀 척(16)에 축부(16a)를 사이에 두고 연결되고, 웨이퍼(W)를 수평면내에서 회전시키는, 예를 들면 서보모터 등으로 형성되는 회전기구(16b)와, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액을 공급하는 처리액 공급노즐(17)(이하에 도포노즐(17)이라고 한다)과, 웨이퍼(W)의 표면에 린스액, 예를 들면 순수를 공급하는 린스 노즐(도시하지 않음)과, 웨이퍼(W)의 이면에 린스액, 예를 들면 순수를 공급하는 백린스 노즐(도시하지 않음)과, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리의 이면에 린스액, 예를 들면 순수를 공급하는 에지 백린스 노즐 (도시하지 않음)과, 스핀 척(16)을 수용하고, 바닥부(61)에 배기장치, 예를 들면 진공펌프(18)가 접속되는 처리 컵(60)을 구비하고 있다. 한편, 회전기구(16b)는, 레지스트 도포처리장치(15)의 각 구성부를 제어하는 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러(70)로부터의 제어신호에 기초하여 스핀 척(16)의 회전수가 제어되게 되어 있다. 또한, 스핀 척(16)의 아래쪽측에는, 도시는 생략하지만, 스핀 척(16)을 관통하는, 예를 들면 3개의 기판 지지 핀인 승강 핀이 설치되어 있고, 이 승강 핀과 도시하지 않은 기판 반송수단과의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)는 스핀 척(16)에 받아넘기도록 구성되어 있다.

또한, 스핀 척(16) 및 스핀 척(16)에 의해서 유지된 웨이퍼(W)의 바깥쪽을 둘러싸도록 하여 처리 컵(60)이 배치되어 있다.

상기 처리 컵(60)은, 스핀 척(16)에 의해서 유지된 웨이퍼(W)의 바깥쪽을 둘러싸는 바깥쪽 벽부(62a)를 갖는 외부 컵(62)과, 웨이퍼(W)의 바깥둘레부 아래쪽에 위치하는 안쪽 벽부(63a)를 갖는 내부 컵(63)과, 외부 컵(62)의 바깥쪽 벽부(62a)의 안둘레면에 바깥둘레부(64a)가 고정됨과 함께, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와의 사이에 틈새(65)를 두고 안둘레부(64b)가 위치하고, 또한, 외부 컵(62)의 상부와 내부 컵(63)의 바깥쪽을 연이어 통하는 복수의 통기구멍(66)을 갖는 중간 컵 (64)과, 중간 컵(64)의 통기구멍(66)을 통과하는 기류를 차단할 수 있도록 통기구멍(66)을 개폐 가능한 개폐부재(67)와, 개폐부재(67)를 개폐 이동, 즉 승강 이동하는 개폐 이동기구인 승강 실린더(68)를 구비하고 있다.

이 경우, 외부 컵(62)은, 바깥쪽 벽부(62a)의 일부를 구성하는 가동 바깥쪽 벽부(62b)를 갖는 상부 컵체(62c)를 구비하고 있다. 바깥쪽 벽부(62a)는 원통 형상으로 형성되어 있고, 마찬가지로 원통 형상으로 형성되는 가동 바깥쪽 벽부(62b)가 바깥쪽 벽부(62a)의 바깥둘레면에 미끄럼운동 가능하게 끼워 장착되어 있다. 상부 컵체(62c)의 가동 바깥쪽 벽부(62b)의 외면의 한 개소에 돌출 설치된 지지부재(69)에 승강 실린더(68)의 승강 로드(68a)가 연결되고, 승강 실린더(68)의 구동에 의해서 상부 컵체(62c)가 외부 컵(62)의 바깥쪽 벽부(62a)에 대해서 승강하도록 구성되어 있다. 한편, 승강 실린더(68)는, 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러(70)로부터의 제어신호에 기초하여 구동하도록 구성되어 있다.

또한, 개폐부재(67)는, 바깥둘레부가 상부 컵체(62c)의 가동 바깥쪽 벽부 (62b)의 안둘레면에 고정되고, 안둘레부(64b)가 중간 컵(64)에 있어서의 통기구멍 (66)으로부터 안둘레 측면에 접촉 가능한 도너츠 원판 형상 부재로 형성되어 있다(도 7 참조). 따라서, 승강 실린더(68)의 구동에 의한 상부 컵체(62c)의 승강에 수반하여 개폐부재(67)도 승강하고, 하강 상태에서는 안둘레부(64b)가 중간 컵(64)의 상면에 접촉하고, 중간 컵(64)의 통기구멍(66)을 폐쇄하여 통기구멍(66)을 흐르는 기류를 차단한다. 한편, 이 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 개폐부재(67)는, 그 안둘레부(64b)에, 중간 컵(64)의 상면에 접촉 가능한 가요성 시일부재, 예를 들면 선단측에 가요성 설편(67a)을 갖는 실리콘 고무제의 시일부재(67b)가 장착된 것이라도 좋다. 이와 같이, 개폐부재(67)를, 안둘레부(64b)에 가요성 설편(67a)을 갖는 실리콘 고무제의 시일부재(67b)를 장착한 것으로 하는 것에 의해, 통기구멍(66)의 폐쇄 상태에 있어서의 기류의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 개폐부재(67)가 상승한 상태에서는 안둘레부(64b)가 중간 컵(64)의 상면으로부터 멀어져, 중간 컵(64)의 통기구멍(66)이 개방되어, 통기구멍(66)을 통하여 배기된다.

또한, 중간 컵(64)은, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와의 사이에 틈새(65)를 두고 위치하는 안둘레부(64b)가, 웨이퍼 표면에 대해서 약간 높은 평탄면(64c)을 갖고, 안둘레부(64b)로부터 바깥둘레부(64a)를 향하여 내리막 구배면(64d)을 가지고 있다. 이 중간 컵(64)에 설치되는 통기구멍(66)은, 도 6A에 도시하는 바와 같이, 동심원 형상으로 등간격을 두고 설치되는, 예를 들면 원 형상으로 형성되어 있다. 한편, 통기구멍(66)의 형상은, 반드시 원형일 필요는 없고, 예를 들면, 도 6B에 도시하는 바와 같이, 동심원 형상으로 등간격을 두고 설치되는 타원 형상의 통기구멍(66A)이더라도 좋다.

또한, 외부 컵(62)의 바깥쪽 벽부(62a)의 하단과 내부 컵(63)의 안쪽 벽부 (63a)의 하단을 연결하는 바닥부(61)에 있어서의 중간부보다 약간 바깥둘레측에는 원통 형상의 구획벽부(61a)가 세워 설치되어 있다. 이 구획벽부(61a)의 위쪽에는, 내부 컵(63)의 안쪽 벽부(63a)의 상단으로부터 외부 컵(62)측을 향하여 연장되는 단면, 대략 산 형상의 링편(63b)과, 이 링편(63b)의 둘레가장자리부로부터 수직하강하는 수직하강 통편(63c)이 통기로(71)를 남기고 위치하고 있다. 한편, 내부 컵 (63)의 하부 안쪽측에는 원형판(72)이 배치되어 있고, 이 원형판(72)의 중심부에 설치된 관통구멍(72a)내에 스핀 척(16)의 축부(16a)가 회전 가능하게 관통 삽입되어 있다. 또한, 바닥부(61)에 있어서의 구획벽부(61a)보다 안쪽측에는 둘레방향에 적당한 간격을 두고 복수의 배기구(73)가 설치되어 있고, 배기구(73)에는, 배기관 (74)이 접속되어 있다. 배기관(74)에는 개폐밸브(75)와 배기장치인 진공펌프(18)가 설치되어 있다. 한편, 처리 컵(60)의 바닥부(61)에 있어서의 배기구(73)와 다른 위치에는 드레인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

한편, 개폐밸브(75) 및 진공펌프(18)는, 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러(70)로부터의 제어신호에 기초하여 개폐밸브(75)의 개폐 제어 및 진공펌프(18)의 ON, OFF 제어가 행하여진다.

다음에, 제 1 실시형태에 있어서의 상기 구성의 레지스트 도포처리장치(15)의 동작형태에 대해서, 각 공정의 내용을 정리한 표 1 및 도 4, 도 5를 참조하여 설명한다. 우선, 도포노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심부 위쪽으로 이동시켜 도포노즐 (17)에 인접된 시너노즐(19)로부터 웨이퍼(W)중심부에 시너를 공급한다(스텝 1). 이 때, 승강 실린더(68)의 구동에 의해서 승강 로드(68a)가 수축하고, 상부 컵체 (62c)가 하강하여, 개폐부재(67)의 안둘레부가 중간 컵(64)의 상면에 접촉하여 통기구멍(66)을 폐쇄한다. 이 상태로, 회전기구(16b)가 구동하여 웨이퍼(W)가 회전(예를 들면 1,000rpm)으로 회전하여 시너를 떨어낸다(스텝 2). 계속하여, 웨이퍼 (W)가 고속 회전(예를 들면, 3,000rpm)하고, 도포노즐(17)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액을 공급하여, 레지스트액을 웨이퍼(W)의 바깥둘레측에 확산시킨다(스텝 3). 스텝 1∼3에서는, 개폐부재(67)에 의해서 통기구멍(66)이 폐쇄되어 있으므로(표 1 참조), 레지스트액의 비산에 의해 발생하는 미스트를 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)를 통과하 여 배기된다. 따라서, 적은 배기량으로도 미스트를 효율적으로 회수할 수 있다.

이와 같이 도포노즐(17)로부터 소정 기간(예를 들면 2.0sec.) 레지스트액을 공급한 후, 레지스트액의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)를(예를 들면, 1,500rpm) 회전시켜 웨이퍼(W)상의 레지스트액을 웨이퍼 표면상에 퍼뜨려서 레지스트막을 형성한다(스텝 4). 이 때, 개폐부재(67)는 통기구멍(66)을 개방하므로(표 1 참조), 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리의 기류가 제어되어 레지스트막이 부풀어오르는 현상을 억제할 수 있다.

레지스트막을 형성한 후, 웨이퍼(W)는 저속 회전, 예를 들면 1,000rpm으로 감속되어, 이 상태로 백린스 노즐 및 에지 백린스 노즐로부터 린스액(시너)이 웨이퍼(W)의 이면 및 둘레가장자리부 이면에 공급되어, 웨이퍼(W)의 이면 및 에지부의 세정이 행하여진다(스텝 5, 6). 이 스텝 5, 6에서는 표 1에 도시하는 바와 같이 통기구멍(66)은 개방하고 있으므로, 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵 (64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 상기 세정처리가 행하여진 후, 웨이퍼(W)는 고속 회전, 예를 들면 2,000rpm하여, 웨이퍼(W)상에 잔류하는 레지스트 및 린스액을 떨어내어 건조한다(스텝 7). 그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 레지스트 도포처리를 완료한다(스텝 8).

[표 1]

스텝	시간(s)	회전수(rpm)	처리	통기구멍
1	2.0	0	시너	닫힘
2	0.1	1000		닫힘
3	2.0	3000	레지스트	닫힘
4	15.0	1500	레지스트막 형성	열림
5	5.0	1000	백린스 노즐, 에지 백린스	열림
6	1.0	1000	에지 백린스	열림
7	5.0	2000		닫힘
8	0.4	0		닫힘

<제 2 실시형태>

도 9는, 레지스트 도포처리장치(15)의 제 2 실시형태에 있어서의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도, 도 10은, 레지스트액을 공급한 후의 레지스트막 형성 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

제 2 실시형태는, 개폐부재(67A)를, 각 통기구멍(66)의 상단 개구부를 개폐 가능한 복수의 연직 형상으로 배치된 막대 형상 부재(76)와, 각 막대 형상 부재 (76)의 상단부끼리를 연결하는 도너츠 원판 형상의 연결부재(77)로 형성한 경우이다.

이 경우, 막대 형상 부재(76)는, 외부 컵(62)의 상단의 내향 플랜지부(62d)에 설치된 관통구멍(62e)을 관통하고, 하단 폐쇄부가 통기구멍(66)내에 삽입 가능한 협소 테이퍼면(76a)을 가지고 있다. 이와 같이 막대 형상 부재(76)의 하단 폐쇄부에 협소 테이퍼면(76a)을 설치하는 것에 의해, 다소의 치수 오차에 의한 위치 엇갈림이 있어도, 각 막대 형상 부재(76)에 의해 통기구멍(66)의 폐쇄를 확실히 할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에 있어서, 개폐 이동기구는, 개폐부재(67A)의 연결부재 (77)의 일측에 돌출 설치된 지지부재(69A)에 연결하는 승강 로드(68a)를 갖는 승강기구, 예를 들면 승강 실린더(68A)로 형성되어 있다.

승강 실린더(68A)는, 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러 (70)로부터의 제어신호에 기초하여 개폐부재(67A)의 막대 형상 부재(76)에 의한 통기구멍(66)의 개폐 제어가 행하여진다.

한편, 제 2 실시형태에 있어서, 그 외의 부분은 제 1 실시형태와 같으므로, 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

다음에, 제 2 실시형태의 레지스트 도포처리장치(15)의 동작형태에 대해서, 상기 표 1 및 도 9, 도 10을 참조하여 설명한다. 우선, 도포노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심부 위쪽으로 이동하여 도포노즐(17)에 인접된 시너노즐(19)로부터 웨이퍼 (W)중심부에 시너를 공급한다(스텝 1). 이 때, 승강 실린더(68A)의 구동에 의해서 승강 로드(68a)가 수축하고, 막대 형상 부재(76)가 하강하여 통기구멍(66)을 폐쇄한다. 이 상태로, 회전기구(16b)가 구동하여 웨이퍼(W)가 회전(예를 들면 1,000rpm)으로 회전하여 시너를 떨어낸다(스텝 2). 계속하여, 웨이퍼(W)가 고속 회전(예를 들면, 3,000rpm)하여, 도포노즐(17)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액을 공급하고, 레지스트액을 웨이퍼(W)의 바깥둘레측으로 확산한다(스텝 3). 스텝 1∼3에서는, 개폐부재(67A)(막대 형상 부재(76))에 의해서 통기구멍(66)이 폐쇄되어 있으므로(표 1 참조), 레지스트액의 비산에 의해 발생하는 미스트를 웨이퍼 (W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)를 통과하여 배기된다. 따라서, 적은 배기량으로도 미스트를 효율적으로 회수할 수 있다. 이와 같이 도포노즐(17)로부터 소정 기간(예를 들면 2.0sec.) 레지스트액을 공급한 후, 레지스트액의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)를(예를 들면, 1,500rpm) 회전하여 웨이퍼(W)상의 레지스트액을 웨이퍼 표면상에 퍼뜨려서 레지스트막을 형성한다(스텝 4). 이 때, 개폐부재(67A)(막대 형상 부재(76))는 통기구멍(66)을 개방하므로(표 1 참조), 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리의 기류가 제어되어 레지스트막이 부풀어오르는 현상을 억제할 수 있다.

레지스트막을 형성한 후, 웨이퍼(W)는 저속 회전, 예를 들면 1,000rpm으로 감속되고, 이 상태로 백린스 노즐 및 에지 백린스 노즐로부터 린스액(시너)이 웨이퍼(W)의 이면 및 둘레가장자리부 이면에 공급되어, 웨이퍼(W)의 이면 및 에지부의 세정이 행하여진다(스텝 5, 6). 이 스텝 5, 6에서는 표 1에 도시하는 바와 같이, 통기구멍(66)은 개방하고 있으므로, 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 상기 세정처리가 행하여진 후, 웨이퍼(W)는 고속 회전, 예를 들면 2,000rpm하여, 웨이퍼(W)상에 잔류하는 레지스트 및 린스액을 떨어내어 건조한다(스텝 7). 그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 레지스트 도포처리를 완료한다(스텝 8).

<제 3 실시형태>

도 13은, 레지스트 도포처리장치(15)의 제 2 실시형태에 있어서의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도, 도 14는, 레지스트액을 공급한 후의 레지스트막 형성 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

제 3 실시형태는, 개폐부재를, 통기구멍(66)에 연이어 통하는 고리 형상 흡기구(78)를 개폐하는 부재, 예를 들면 고리 형상 부재(79)로 형성한 경우이다.

이 경우, 외부 컵(62)은, 중간 컵(64)에 설치된 통기구멍(66)과 외부 컵(62)의 바깥쪽측을 연이어 통하여, 바깥쪽 벽부(62a)와의 사이에 고리 형상 흡기구(78)를 설치하는 외장 커버체(62d)를 가지고 있다. 이 외장 커버체(62d)와 바깥쪽 벽부 (62a)에 의해서 형성되는 고리 형상 흡기구(78)를 개폐하는 고리 형상 부재(79)는, 일측에 돌출 설치된 지지부재(69B)에 연결하는 승강 로드(68a)를 갖는 승강기구, 예를 들면 승강 실린더(68B)로 형성되어 있다.

승강 실린더(68B)는, 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러 (70)로부터의 제어신호에 기초하여 고리 형상 부재(79)에 의한 고리 형상 흡기구 (78)의 개폐 제어, 즉 통기구멍(66)을 통하여 외부공기를 배기할 것인지, 차단할 것인지의 제어가 행하여진다.

한편, 제 3 실시형태에 있어서, 그 외의 부분은 제 1 실시형태와 같으므로, 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명은 생략한다.

다음에, 제 3 실시형태의 레지스트 도포처리장치(15)의 동작형태에 대해서, 상기 표 1 및 도 13, 도 14를 참조하여 설명한다. 우선, 도포노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심부 위쪽으로 이동시켜 도포노즐(17)에 인접된 시너노즐(19)로부터 웨이퍼 (W)중심부에 시너를 공급한다(스텝 1). 이 때, 승강 실린더(68B)의 구동에 의해서 승강 로드(68a)가 신장하고, 고리 형상 부재(79)가 상승하여 고리 형상 흡기구(78)를 폐쇄하여, 통기구멍(66)을 통과하는 기류를 차단한다. 이 상태로, 회전기구 (16b)가 구동하여 웨이퍼(W)가 회전(예를 들면 1,000rpm)으로 회전하여 시너를 떨어낸다(스텝 2). 계속하여, 웨이퍼(W)가 고속 회전(예를 들면, 3,000rpm)하여, 도포노즐(17)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액을 공급하고, 레지스트액을 웨이퍼(W)의 바깥둘레측으로 확산한다(스텝 3). 스텝 1∼3에서는, 고리 형상 부재 (79)가 고리 형상 흡기구(78)를 폐쇄하여 통기구멍(66)을 흐르는 기류가 차단되어 있으므로(표 1 참조), 레지스트액의 비산에 의해 발생하는 미스트를 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)를 통과하여 배기된다. 따라서, 적은 배기량으로도 미스트를 효율적으로 회수할 수 있다.

이와 같이 도포노즐(17)로부터 소정 기간(예를 들면 2.0sec.) 레지스트액을 공급한 후, 레지스트액의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)를(예를 들면, 1,500rpm) 회전하여 웨이퍼(W)상의 레지스트액을 웨이퍼 표면상에 퍼뜨려서 레지스트막을 형성한다(스텝 4). 이 때, 고리 형상 부재(79)가 고리 형상 흡기구(78)를 개방하여, 외부로부터 받아들여진 외부공기가 통기구멍(66)을 흐르므로(표 1 참조), 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵(64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새 (65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리의 기류가 제어되어 레지스트막이 부풀어오르는 현상을 억제할 수 있다.

레지스트막을 형성한 후, 웨이퍼(W)는 저속 회전, 예를 들면 1,000rpm로 감 속되어, 이 상태로 백린스 노즐 및 에지 백린스 노즐로부터 린스액(시너)이 웨이퍼 (W)의 이면 및 둘레가장자리부 이면에 공급되어, 웨이퍼(W)의 이면 및 에지부의 세정이 행하여진다(스텝 5, 6). 이 스텝 5, 6에서는 표 1에 도시하는 바와 같이, 통기구멍(66)은 개방하고 있으므로, 배기는 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리와 중간 컵 (64)의 안둘레부(64b)와의 사이의 좁은 틈새(65)와 통기구멍(66)을 통과하여 배기된다. 상기 세정처리가 행하여진 후, 웨이퍼(W)는 고속 회전, 예를 들면 2,000rpm하여, 웨이퍼(W)상에 잔류하는 레지스트 및 린스액을 떨어내어 건조한다(스텝 7). 그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 레지스트 도포처리를 완료한다(스텝 8).

<실험예>

상기와 같이 구성되는 레지스트 도포처리장치(실시예)와, 통기구멍(66)을 개폐 제어하지 않는 종래의 레지스트 도포처리장치(비교예)를 비교하기 위해서, 상기와 같은 처리 조건으로 실험을 행하여, 배기압과 회수 미스트 수와의 관계를 조사한 바, 도 15에 도시하는 결과를 얻을 수 있었다.

이 결과, 이 발명에 관한 레지스트 도포처리장치에 의하면, 레지스트액 공급시의 배기를 효율적으로 함으로써, 낮은 배기압으로도 미스트를 회수하는 것이 가능하다고 하는 것이 확인되었다.

<레지스트 도포·현상처리 시스템의 처리 프로세스>

다음에, 이상과 같이 구성된 레지스트 도포·현상처리 시스템(1)으로 행하여지는 웨이퍼(W)의 처리 프로세스에 대해서 간단하게 설명한다. 우선, 미처리의 웨이퍼(W)가 복수매 수용된 카세트(C)가 얹어놓음대(5)상에 얹어놓여지면, 카세트(C) 로부터 웨이퍼(W)가 1매 꺼내져 웨이퍼 반송 아암(7)에 의해서 제 3 처리 유닛군 (G3)의 온도조절 유닛(TCP)(30)에 반송된다. 온도조절 유닛(TCP)(30)에 반송된 웨이퍼(W)는, 소정 온도로 온도 조절되고, 그 후 제 1 반송기구(110)에 의해서 바닥 코팅 유닛(BARC)(13)에 반송되어 웨이퍼 표면에 반사 방지막이 형성된다.

반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 제 1 반송기구(110)에 의해서 바닥 코팅 유닛(BARC)(13)으로부터 반출되어 열처리 장치(32∼38) 중 어느 하나에 반송되어 열처리가 행하여진다. 열처리가 행하여진 웨이퍼(W)는, 열처리 장치(32∼38)의 상자체(60)내에 진입하는 제 1 반송기구(110)에 의해서 열처리 장치(32∼38)내로부터 꺼내진 후, 레지스트 도포 유닛(10∼12)중의 어느 하나의 레지스트 도포처리장치(15)에 반송되고, 상술한 바와 같이, 통기구멍(66)을 폐쇄한 상태에서의 레지스트 공급공정(스텝 3), 통기구멍(66)을 개방한 상태에서의 레지스트막 형성공정(스텝 4), 린스공정(스텝 5, 6) 및 건조공정(스텝 7) 등을 행한다. 이것에 의해 웨이퍼 표면에 레지스트막이 형성된다.

레지스트 처리가 실시된 웨이퍼(W)는, 프리베이킹 유닛(PAB)(41)에 반송되어, 가열처리된다. 프리베이킹 유닛(PAB)(41)에서 가열처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 제 2 반송기구(120)에 의해서 주변 노광 유닛(84)에 반송되어, 주변 노광 처리된 후, 고정밀도 온도조절 유닛(CPL)(53)에 반송된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 제 1 인터페이스부(100)의 웨이퍼 반송 아암(102)에 의해서 버퍼 카세트(104)에 반송되고, 이어서 제 2 인터페이스부(101)의 웨이퍼 반송 아암(106)에 의해서 도시하지 않은 노광장치에 반송된다. 노광 처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 아암 106 및 웨이퍼 반송 아암 102에 의해서 버퍼 카세트 104를 통하여 버퍼 카세트 103에 반송된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 아암(102)에 의해서, 예를 들면 포스트익스포져 베이킹 유닛(PEB)(54)에 반송된다.

포스트익스포져 베이킹 유닛(PEB)(54)에서의 가열처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 제 2 반송기구(120)에 의해서 고정밀도 온도조절 유닛(CPL)(51), 현상처리 유닛(DEV)(20), 포스트베이킹 유닛(PEB)(45)에 순차 반송되어, 각 유닛으로 소정의 처리가 실시된다. 포스트베이킹 처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 제 1 반송기구(110)에 의해 트랜지션 장치(31)에 반송되어, 그 후 웨이퍼 반송 아암(7)에 의해 카세트(C)에 되돌려진다. 이와 같이 하여, 레지스트 도포·현상처리 시스템(1)에서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료한다. 레지스트 도포·현상처리 시스템(1)에서는, 복수매의 웨이퍼(W)에 대해 같은 시기에 상술한 바와 같은 웨이퍼 처리가 연속하여 행하여지고 있다.

<그 외의 실시형태>

한편, 상기 실시형태에서는, 이 발명에 관한 기판처리장치를 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포·현상처리 시스템에 적용하는 경우에 대해서 설명했지만, 반도체 웨이퍼 이외의 피처리기판, 예를 들면 FPD(Flat Panel Display) 기판, 마스크 기판 등에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 기판처리장치를 적용한 레지스트 도포·현상처리 시스템의 일례를 도시하는 개략 평면도이다.

도 2는 도 1의 레지스트 도포·현상처리 시스템을 도시하는 개략 정면도이다.

도 3은 도 1의 레지스트 도포·현상처리 시스템을 도시하는 개략 배면도이다.

도 4는 본 발명에 관한 기판처리장치의 제 1 실시형태의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 5는 제 1 실시형태의 기판처리장치의 레지스트막 형성시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 6A는 본 발명에 있어서의 중간 컵의 통기구멍의 다른 형상을 도시하는 평면도이다.

도 6B는 본 발명에 있어서의 중간 컵의 통기구멍의 또 다른 형상을 도시하는 평면도이다.

도 7은 제 1 실시형태에 있어서의 개폐부재를 갖는 외부 컵의 일부를 도시하는 단면 사시도이다.

도 8은 개폐부재에 시일부재를 장착한 상태를 도시하는 확대 단면도이다.

도 9는 제 2 실시형태의 기판처리장치의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 10은 제 2 실시형태의 기판처리장치의 레지스트막 형성시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 11은 제 2 실시형태에 있어서의 개폐부재를 도시하는 사시도이다.

도 12는 제 2 실시형태의 개폐부재의 폐쇄부를 도시하는 확대 단면도이다.

도 13은 제 3 실시형태의 기판처리장치의 레지스트 도포시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 14는 제 3 실시형태의 기판처리장치의 레지스트막 형성시의 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

도 15는 본 발명에 관한 레지스트 도포처리장치와 종래의 레지스트 도포처리장치에 있어서의 배기압과 회수 미스트 수와의 관계를 도시하는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

W : 반도체 웨이퍼(피처리기판)

15 : 레지스트 도포처리장치(기판처리장치)

16 : 스핀 척(유지수단) 16b : 회전기구

17 : 도포노즐(처리액 공급노즐) 18 : 진공펌프(배기장치)

60 : 처리 컵 61 : 바닥부

62 : 외부 컵 62a : 바깥쪽 벽부

62b : 가동 바깥쪽 벽부 62c : 상부 컵체

62d : 외장 커버체 63 : 내부 컵

63a : 안쪽 벽부 64 : 중간 컵

64a : 바깥둘레부 64b : 안둘레부

65 : 틈새 66, 66A : 통기구멍

67,67A : 개폐부재 67b : 시일부재

68,68A,68B : 승강 실린더(개폐 이동기구)

70 : 컨트롤러 73 : 배기구

76 : 막대 형상 부재 76a : 협소 테이퍼면

77 : 연결부재 78 : 고리 형상 흡기구

79 : 고리 형상 부재(개폐부재)

Claims (9)

1. 회전하는 피처리기판의 표면에 처리액을 공급하고, 처리액을 퍼뜨려서 처리막을 형성하는 기판처리장치로서,

   피처리기판을 수평자세로 유지하는 유지수단과,

   피처리기판을 수평면내에서 회전시키는 회전기구와,

   피처리기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과, 상기 유지수단을 수용하고, 바닥부에 배기장치가 접속되는 처리 컵을 구비하고,

   상기 처리 컵은,

   상기 유지수단에 의해서 유지된 상기 피처리기판의 바깥쪽을 둘러싸는 바깥쪽 벽부를 갖는 외부 컵과,

   피처리기판의 바깥둘레부 아래쪽에 위치하는 안쪽 벽부를 갖는 내부 컵과,

   상기 외부 컵의 바깥쪽 벽부의 안둘레면에 바깥둘레부가 고정되는 것과 함께, 피처리기판의 바깥둘레가장자리와의 사이에 틈새를 두고 안둘레부가 위치하고, 또한, 상기 외부 컵의 상부와 상기 내부 컵의 바깥쪽을 연이어 통하는 복수의 통기구멍을 갖는 중간 컵과,

   상기 중간 컵의 통기구멍을 개폐하는 개폐부재와,

   상기 개폐부재를 개폐 이동하는 개폐 이동기구를 갖고,

   피처리기판에 대한 처리액의 공급시에는, 상기 개폐부재로 상기 통기구멍을 폐쇄하여 상기 통기구멍을 통과하는 기류를 차단하고, 처리액 공급 후의 처리막 형 성시에는, 상기 통기구멍을 개방하여 상기 통기구멍을 통과하는 기류를 허용하는, 기판처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통기구멍은, 동심원 형상으로 등간격으로 설치되어 있는 기판처리장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부 컵은, 상기 바깥쪽 벽부의 일부를 구성하는 가동 바깥쪽 벽부를 갖는 상부 컵체를 갖고,

   상기 개폐부재는, 바깥둘레부가 상기 상부 컵체의 가동 바깥쪽 벽부의 안둘레면에 고정되고, 안둘레부가 상기 중간 컵에 있어서의 통기구멍으로부터 안둘레 측면에 접촉 가능한 도너츠 원판 형상 부재를 갖고,

   상기 개폐 이동기구는, 상기 상부 컵체를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 기판처리장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 개폐부재는, 그 안둘레부에 장착되고, 상기 중간 컵의 상면에 접촉 가능한 가요성 시일부재를 갖는 기판처리장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 개폐부재는, 각 통기구멍의 상단 개구부를 개폐 가능한 복수의 막대 형상 부재와, 각 막대 형상 부재끼리를 연결하는 연결부재를 갖고,

   상기 개폐 이동기구는, 상기 연결부재를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 기판처리장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 막대 형상 부재는, 하단 폐쇄부가 상기 통기구멍 내에 삽입 가능한 협소 테이퍼면을 갖는 기판처리장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 외부 컵은, 상기 통기구멍과 상기 외부 컵의 바깥쪽측을 연이어 통하여, 바깥쪽 벽부와의 사이에 고리 형상 흡기구를 설치하는 외장 커버체를 갖고,

   상기 개폐부재는, 상기 고리 형상 흡기구를 개폐 가능한 고리 형상 부재를 갖고,

   상기 개폐 이동기구는, 상기 고리 형상 부재를 승강 이동하는 승강기구를 갖는 기판처리장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 통기구멍은, 동일한 원 형상으로 형성되는 기판처리장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 통기구멍은, 동일한 타원 형상으로 형성되는 기판처리장치.

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