KR101495248B1 - 웨트 처리 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 처리액을 이용하는 매엽식의 웨트 처리 장치에 있어서, 고휘발성이나 반응성 등의 처리액에 대해서, 그 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체의 유출 및 기타의 처리액의 유입을 방지하는 것이 가능한 웨트 처리 장치를 제안한다.

제1 챔버(1)와, 제1 챔버(1)의 상방 또는 하방에 위치하는 제2 챔버(2)를 구비하고, 양쪽 챔버(1, 2)에는 서로 대향하는 위치에 개구부(1a, 1b)가 설치되어 있고, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)의 사이에서 두 개의 개구부(1a, 1b)를 통해서 유지 수단(3)을 승강시키는 승강 수단(4)과, 제1 챔버(1)의 개구부(1a)를 개폐하는 개폐 수단(1b)과, 제1 챔버(1) 내에 위치한 유지 수단(3)에 유지되는 피처리물(W)에 처리액을 공급하는 제1 공급 수단(6)과, 제2 챔버(2) 내에 위치한 유지 수단(3)에 유지되는 피처리물(W)에 처리액을 공급하는 제2의 공급 수단(7)을 구비한다.

웨트 처리, 매엽식, 침전식

Description

웨트 처리 장치{WET PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 글래스 기판 등의 피처리물을 회전시키면서 단계적으로 복수의 처리액을 공급하여 웨트 처리를 수행하는 매엽식(枚葉式)의 웨트 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 반도체 디바이스, 액정 표시 패널 등의 전자 기기의 분야에서는, 반도체 기판, 글래스 기판, 자성체 기판 등을 피처리물이라 하고, 세정, 성막(成膜), 박리, 현상, 에칭, 도금, 연마 등을 수행할 때에 피처리물을 처리액으로 처리하는 웨트 처리 장치가 널리 이용되고 있다.

웨트 처리에서는, 일련의 처리 공정에 있어, 황산, 암모니아-과산화수소 혼합액, 불소, 염산 등의 약액이나 순수한 물 등, 복수의 처리액이 각 공정에 맞게 단계적으로 이용되기 때문에, 웨트 처리 장치는 하나의 장치로 복수의 처리액을 취급할 수 있도록 하는 것이 요구된다.

이러한 웨트 처리 장치는, 최근, 처리액을 저장하는 처리액조에 복수의 기판을 침지하는 침지식으로부터, 보다 고기능의 매엽식으로의 이행이 도모되고 있다.

매엽식의 웨트 처리 장치는, 기판 등의 피처리물을 1매씩 처리하는 것이며, 피처리물을 회전시킨 상태에서 처리액을 공급하고, 웨트 처리를 수행한다.

예를 들어, 특허 문헌 일본특허공개 평11-54475호 공보에는, 복수의 처리액을 이용하는 매엽식의 웨트 처리 장치가 개시되어 있다.

이러한 웨트 처리 장치는, 피처리물을 회전시키면서 복수의 처리액을 단계적으로 공급하는 매엽식을 채용하면서, 가동판 및 회전축 날밑에 의해 에칭 실을 구획하고, 구획된 영역마다 다른 처리액의 회수를 담당시켜, 에칭 처리 후의 처리액을 처리액마다 나누어서 회수하고 있다.

그런데, 웨트 처리에는 상술한 바와 같이 일련의 처리 공정에서 다양한 처리액이 이용되고, 예를 들어, 고휘발성, 가연성, 인화성, 폭발성, 반응성의 것이나, 유해 성분을 포함하는 극물(劇物)이나 독물이 사용되는 것도 많다.

이러한 처리액은, 그 처리액이 이용되는 영역의 외부(웨트 처리 장치 내에서 다른 처리액이 이용되는 영역이나, 웨트 처리 장치 이외의 영역)에 유출하거나, 다른 처리액이 유입하거나 하면, 피처리물, 웨트 처리 장치 자체, 인체 등에 악영향을 끼치거나, 인화나 폭발 등의 우려가 있다.

특히, 최근 주류가 되어 있는 매엽식의 웨트 처리 장치에서는, 피처리물을 회전시키기 때문에, 피처리물에 공급된 처리액이 미스트(mist) 형상이나 기체 모양이 되어 유출하거나, 처리액이 비산하거나 하기 쉽다.

이로 인해, 매엽식의 웨트 처리 장치에서는, 상기 처리액이나 그 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체에 대해서, 외부로의 유출이나 다른 처리액의 유입을 방지 하려고 하는 강한 요구가 있다.

그러나, 상기 특허 문헌 일본특허공개 평11-54475호의 매엽식의 웨트 처리 장치에서는, 만약 웨트 처리 장치에 상기 처리액을 도입했다고 가정하면, 가동판과 회전축 날밑 사이에는 간극이 발생하게 되기 때문에, 상기 간극으로부터, 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체의 유출 및 유입이 일어난다.

또한, 피처리물의 위치를 고정한 상태에서 단계적으로 복수의 처리액을 공 급하기 때문에, 복수의 처리액에서 처리 영역을 공유하게 되고, 그 처리 영역에 잔존하는 처리액이나 미스트 등이 후속의 처리액에 유입할 가능성이 있다.

이로 인해, 상기 요구를 충분하게 만족시키지 못하는 것이 현재의 실상이다.

또한, 상기 종래의 웨트 처리 장치는, 가동판과 회전축 날밑에 의해 처리액을 회수하고 있지만, 구획되는 영역마다 가동판과 회전축 날밑을 설치하지 않으면 안되어, 기구가 복잡하게 되고, 처리 공정에 맞춰서 각 가동판을 선택하면서 동작 시킬 필요가 있기 때문에 제어도 매우 번잡하다.

또한, 상기 종래의 매엽식의 웨트 처리 장치에서는, 예컨대 피처리물이 유지되는 회전 홀더의 회전 속도를 저하시키게 되면, 공급되는 처리액은, 회전 홀더로부터 회전 홀더의 하면, 거기에 계속 이어지는 지지축 등의 부재를 타고 흐른다.

상기 타고 흐른 처리액은 장치를 부식시키고, 고장을 초래할 우려가 있다.

본 발명은, 복수의 처리액을 이용하는 매엽식의 웨트 처리 장치에 있어서, 고위험성의 처리액 등에 대해서는, 그 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체의 유출 및 기타의 처리액의 유입을 방지하는 것이 가능하며, 또한, 처리액을 회수하는 기구나 그 제어가 간단하고, 타고 흐르는 처리액에 의한 장치의 부식 등을 방지할 수 있는 웨트 처리 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 웨트 처리 장치는, 유지 수단에 유지된 피처리물을 회전시키면서 단계적으로 복수의 처리액을 공급하여 웨트 처리하는 매엽식의 웨트 처리 장치에 있어서, 제1 챔버와, 상기 제1 챔버의 상방 또는 하방에 위치하는 제2 챔버를 구비하고, 상기 양쪽 챔버에는 서로 대향하는 위치에 개구부가 설치되어 있고, 상기 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에서 상기 두 개의 개구부를 통해서 상기 유지 수단을 승강시키는 승강 수단과, 상기 제1 챔버의 개구부를 개폐하는 개폐 수단과, 상기 제1 챔버 내에 상기 유지 수단이 위치 했을 때에 상기 유지 수단에 유지되는 피처리물에 처리액을 공급할 수 있는 제1 공급 수단과, 상기 제2 챔버내에 상기 유지 수단이 위치 했을 때에 상기 유지 수단에 유지되는 피처리물에 처리액을 공급할 수 있는 제2 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 위험성이 높은 처리액이나 반응성의 처리액 등과 같이, 장치, 피처리물, 인체 등에 악영향을 끼치는 처리액을 이용할 때에는, 유지 수단에 유지시킨 피처리물을 제1 챔버 내에 위치시키고, 제1 챔버의 개구부를 개폐하는 개폐 수단을 닫힘 상태로 해서 피처리물을 회전시키면서 제1 공급 수단으로부터 처리액을 공급한다.

제1 챔버는 개폐 수단에 의해 내부와 외부가 차단되어, 제1 챔버 내의 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체가 외부에 유출하는 일이 없다.

위험성의 낮은 처리액 등을 이용할 때에는, 유지 수단에 유지시킨 피처리물을 제2 챔버 내에 위치시키고, 제1 챔버의 개구부를 개폐하는 개폐 수단을 닫힘 상태로 해서 피처리물을 회전시키면서 제2 공급 수단으로부터 처리액을 공급한다.

제1 챔버의 개구는 개폐 수단에 의해 닫힘 상태가 되기 때문에, 제2 챔버 내로 처리액 등이 제1 챔버에 유입하는 일이 없다.

이에 따라, 매엽식을 채용하면서도, 피처리물이 회전하기 때문에 처리액이 쉽게 비산하고, 처리액으로부터 미스트나 기체가 발생하여 유출, 유입이 쉽게 발생한다는 매엽식의 결점을 해소할 수 있다.

제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 피처리물을 이동시킬 때는, 각 공급 수단으로부터의 처리액의 공급을 정지하고, 제1 챔버의 개폐 수단을 열림 상태로 해서 승강 수단에 의해 유지 수단을 승강시킨다.

개폐 수단을 열림 상태로 하여도, 처리액의 공급은 정지해 있기 때문에, 제1 챔버로부터 처리액이 유출하거나, 다른 처리액이 유입하거나 하는 일은 없다.

고위험성의 처리액 등에 의한 처리와 저위험성의 처리액 등에 의한 처리를 연속해서 수행하여도, 제1 챔버와 제2 챔버에 나누어서 처리할 수 있기 때문에, 선행하는 처리에서 잔류한 미스트나 기체가 후속의 처리액에 유입하기 어렵다.

또한, 제1 챔버와 제2 챔버는, 각각 독립한 케이스로 구성되는 별체형이라도 무방하고, 하나의 케이스를 구획하고, 한쪽의 영역을 제1 챔버, 다른 쪽의 영역을 제2 챔버로서 구성되는 일체형이라도 무방하다.

별체형으로 구성 함으로써, 제1 챔버와 제2 챔버와의 거리를 조정할 수 있고, 비록 한쪽의 챔버 내에 처리액의 미스트나 기체가 잔류하고 있다 하더라도, 상기와 같은 거리를 확보하는 것으로, 개폐 수단의 개폐 동작 시에도 미스트나 기체가 유입하기 어려워지는 동시에, 그 거리를 최소한으로 남기는 것으로 양 챔버간의 이동 시간을 억제할 수 있다.

또한, 제1 챔버에서는 강 산성의 처리액 등도 이용되기 때문에 부식 등이 발생하기 쉽지만, 별체형으로 함으로써, 제1 챔버 만을 교환하는 것도 가능하게 된다.

상기 제2 챔버는, 상기 제2 챔버 내에서의 상기 유지 수단의 이동 경로를 따라, 처리액을 회수하는 회수 수단이 복수 설치되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제2 챔버 내에서 처리를 수행할 때에, 승강 수단에 의해 그 처리액의 회수를 담당하는 회수 수단의 부근에 피처리물을 위치 시킨 후에 그 처리액을 공급하고, 그것을 되풀이 함으로써 제2 챔버 내에서 복수의 처리액에 의한 처리를 연속해서 수행할 수 있다.

공급된 처리액은 회수 수단에 의해 처리액마다 회수된다.

이에 의해, 위험성이 높은 처리액 등에 의한 처리는 제1 챔버에서 독립적으로 수행함으로써 안전성 등을 확보하는 한편, 위험성의 낮은 처리액 등에 의한 처리에 대해서는 제2 챔버 내에서 연속해서 수행함으로써 신속한 처리가 가능하게 된다.

상기 유지 수단에는, 하면에 오목부 또는 볼록부가 설치되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피처리물에 공급된 처리액이 유지 수단을 타고 흘러도, 상기 타고 흐르는 처리액은, 유지 수단의 하면에 설치되는 볼록부 또는 오목부에 도달해서 낙하한다.

이에 의해, 처리액이 유지 수단의 하면이나 하면에 연속해서 배치되는 승강 수단 등의 부재로 넓어지는 것을 억제할 수 있고, 타고 흐르는 처리액에 의한 장치 의 부식 등을 방지할 수 있다.

상기 제2 챔버는, 상기 제1 챔버의 상방에 위치하고 있어, 상기 개구부에 있어서 처리액을 회수 가능하게 하고 또한 상기 개구부를 폐쇄하는 방향 및 개방하는 방향으로 동작할 수 있는 가동식 회수 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 가동식 회수 수단을, 개구부를 폐쇄하는 방향으로 동작시켜서 위치 시키면, 제2 챔버 내의 처리액을 개구부로부터 유출 시키지 않게 회수할 수 있고, 또한, 개구부를 개방하는 방향으로 동작시켜서 위치 시키면, 개구부가 넓어져 유지 수단의 통과가 가능하게 된다.

제2 챔버 내에서 사용되는 처리액이 복수이여도 가동식 회수 수단은 개구부에만 설치하여도 무방하고, 간단한 구성 및 제어로 처리액을 회수할 수 있다.

상기 유지 수단에는 하면에 오목부 또는 볼록부가 설치되고, 상기 제2 챔버는, 상기 제1 챔버의 상방에 위치하고 있어, 상기 개구부에서 처리액을 회수 가능하게 하고 또한 상기 개구부를 폐쇄하는 방향 및 개방하는 방향으로 동작할 수 있는 가동식 회수 수단을 구비하고, 상기 볼록부 또는 오목부는, 상기 가동식 회수 수단이 폐쇄하는 방향으로 동작해서 위치 했을 때에, 상기 가동식 회수 수단에 대향하는 위치에 설치되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 가동식 회수 수단이 폐쇄하는 방향에 동작해서 위치 했을 때에, 유지 수단에는 가동식 회수 수단에 대향하는 위치에 볼록부 또는 오목부가 설치되어 있기 때문에, 타고 흐른 처리액은 볼록부 또는 오목부로부터 가동식 회수 수단으로 낙하해서 회수된다.

이에 의해, 타고 흐르는 처리액이 넓어지는 것을 방지하는 동시에, 그 처리액을 회수할 수 있다.

본 발명의 웨트 처리 장치에 의하면, 제1 챔버의 개폐 수단을 닫힘 상태로 하면, 제1 챔버 내부의 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체가 외부에 유출하거나, 제2 챔버의 처리액 등이 제1 챔버 내에 유입하는 사태를 방지할 수 있다.

이에 의해, 고휘발성, 가연성, 인화성, 폭발성, 반응성의 처리액이나 유해물질을 포함하는 처리액 등을 이용한 처리를 수행하는 경우에도, 이들 처리를 제1 챔버에서 수행함으로써, 피처리물, 웨트 처리 장치 자체, 인체로의 악영향을 방지할 수 있다.

예를 들어, 처리액이 유입해서 피처리물 표면에 불필요한 반응물이 생성되거나, 처리액이 외부 장치에 부착되어 인화나 폭발을 일으키거나, 유해 성분을 포함하는 처리액이 휘발해서 인체의 안전을 손상시키는 등의 사태가 방지된다.

그리고, 본 발명은 매엽식을 채용해서 그 이점을 살리면서도, 피처리물의 회전에 의해 처리액이 쉽게 비산하거나, 처리액이 미스트나 기체가 되어서 유출/ 유입하기 쉽다는 결점을 해소하고 있어, 매엽식 웨트 처리 장치의 비약적인 성능 향상이 도모된다.

또한, 본 발명은 침지식이 아닌 매엽식인 것에 의해, 상기 효과가 더 한층 발휘된다.

가령 제1 챔버와 제2 챔버에서의 웨트 처리를 침지식으로 하면, 이하와 같은 문제가 발생한다.

(1) 피처리물은, 제1 챔버 또는 제2 챔버에서 처리액에 침지되어, 그 처리액이 지나치게 부착된 상태 그대로 챔버로부터 반출되기 때문에, 지나친 처리액이 챔버 외부로 유출한다.

(2) 이렇게 한쪽의 챔버의 처리액이 지나치게 부착된 상태 그대로의 피처리물을 다른 쪽의 챔버에 반입하면, 한쪽의 챔버의 처리액이 다른 쪽의 챔버에 유입한다.

(3) 이러한 점을 회피하기 위해서, 피처리물을 방치해서 지나친 처리액을 휘발 제거시킨다면, 방치 시간의 분 만큼 처리 시간이 길어진다.

이에 대하여 본 발명은, 각 챔버에서의 웨트 처리를 매엽식으로 하여 다음의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 제1 챔버 및 제2 챔버 중 어느 쪽이라도, 피처리물의 회전에 의해 지나친 처리액이 제거되기 때문에, 각 챔버 외부로의 피처리물의 반출 시에 있어서 처리액의 지나친 유출을 방지할 수 있다.

(2) 또한, 상기 회전에 의한 지나친 처리액의 제거에 의해, 한쪽의 챔버의 처리액이 다른 쪽의 챔버에 지나치게 유입하는 사태도 방지된다.

(3) 과잉의 처리액의 유출이나 유입이 회피되기 때문에, 피처리물을 방치 하는 시간도 불필요하게 되고, 처리 시간이 길어지는 일도 없다.

또한, 제2 챔버 내에 유지 수단의 이동 경로를 따라 복수의 회수 수단을 설 치함으로써, 고위험성의 처리액 등에 의한 처리에 대해서는 제1 챔버에서 독립적으로 수행하면서도, 다른 처리액에 의한 처리에 대해서는 제2 챔버에서 연속해서 수행할 수 있어, 처리 시간의 억제가 도모된다.

또한, 제2 챔버의 개구부에 가동식 회수수단을 마련함으로써, 개구부로부터의 처리액의 유출을 방지할 수 있다.

제2 챔버내에서 사용되는 처리액이 복수이여도 가동식 회수 수단은 개구부에만 설치하여도 무방하고, 간단한 구성 및 제어로 처리액을 회수할 수 있다.

또한, 유지 수단의 하면에 오목부 또는 볼록부를 형성하는 것으로, 타고 흐르는 처리액이 그 오목부 또는 볼록부에 도달해서 낙하하기 때문에, 타고 흐르는 처리액이 넓어지는 것을 억제할 수 있고, 처리액으로부터 장치를 보호해서 부식이나 고장 등의 발생을 방지할 수 있다.

제1 실시 형태

이하, 피처리물로서 반도체 웨이퍼를 예시하여 본 실시 형태의 웨트 처리 장치(S1)에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1(a), 도 1(b), 도 1(c)는, 본 발명의 웨트 처리 장치(S1)의 내부구조를 도시하는 도면이다.

웨트 처리 장치(S1)는, 유지 수단(3)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키면서 단계적으로 복수의 처리액을 공급하여 웨트 처리하는 매엽식의 웨트 처리 장치이며, 제1 챔버(1)와, 그 상측에 배치되는 제2 챔버(2)를 구비한다.

또한, 유지 수단(3)을 하방으로부터 지지해서 승강시키는 승강 수단(4)과, 유지 수단(3)을 회전시키는 회전 수단(5)과, 제1 챔버(1)에서 처리액을 공급하는 제1 공급 수단(6)과, 제2 챔버(2)에서 처리액을 공급하는 제2 공급 수단(7)을 구비한다.

제1 챔버(1)는 상면부와 하면부와 측면부를 갖는 대략 원통 형상의 하우징이며, 제2 챔버(2)에 대향하는 위치, 즉 상면부의 중앙 부근에 개구부(1a)를 갖는다.

개구부(1a)에는 그 개구부(1a)를 개폐하는 개폐 수단(1b)이 설치되어 있고, 닫힘 상태일 때에 제1 챔버(1)의 내부와 외부가 차단되어 제1 챔버(1) 내부가 밀폐 상태가 되고, 열림 상태일 때에 개구부(1a)를 개방해서 유지 수단(3)에 의해 유지된 반도체 웨이퍼(W)의 통과를 가능하게 한다.

개폐 수단(1b)은, 양쪽 개방의 슬라이드식 셔터이지만, 예를 들어, 힌지에서 개폐하는 도어이더라도 무방하고, 그 형태는 임의이다.

본 실시 형태와 같이, 승강 수단(4)이 유지 수단(3)을 하방으로부터 지지할 경우, 개폐 수단(1b)은, 닫힘 상태일 때에 승강 수단(4)을 관통시키는 관통 구멍(1c)을 형성하고, 상기 관통 구멍(1c)을 개폐하는 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

이를 실현하는 구체적 구성은 임의이며, 도 1 및 도 2는 그 일례이다.

도 2(a), 도 2(b), 도 2(c)는, 개폐 수단(1b)의 상면도이며, 도 2(a)는 관통 구멍(1c)을 열린 상태, 도 2(b)는 관통 구멍(1c)을 폐쇄한 상태, 도 2(c)는 개 구부(1a)를 개방했을 때의 상태를 도시한다.

개폐 수단(1b)은, 제1 개폐 수단(1b1)과 제2 개폐 수단(1b2)을 구비하고, 제1 개폐 수단(1b1)은 한쪽의 부재와 다른 쪽의 부재가 합쳐진 닫힘 상태 시에 중앙 부근에 관통 구멍(1c)을 형성하고, 제2 개폐 수단(1b2)은 제1 개폐 수단(1b1)의 상면에서 슬라이드 이동해서 관통 구멍(1)을 개폐하는 기능을 갖춘다.

승강 수단(4)이 유지 수단(3)을 상방으로부터 현수하여 승강시키는 현수형(hanger)인 경우에는, 관통 구멍(1c)은 불필요하게 되고, 개폐 수단(1b)은 닫힘 상태 시에 개구부(1a)를 밀폐 가능한 것이면 어떠한 것이라도 무방하다.

제1 챔버(1)의 저부에는, 처리액을 배출하는 배출 수단(1d)을 구비한다.

배출 수단(1d)으로부터 배출된 처리액은 리사이클용 탱크에 복귀되어서 재이용되어도 무방하다.

배출 효율의 관점에서, 제1 챔버(1)의 하면부 내벽은 배출 수단(1d) 측으로 경사지는 것이 바람직하다.

또한, 제1 챔버(1)에는 내부 분위기를 배기해서 크린 상태로 하는 배기 수단(1e)이 설치되고 있는 것이 바람직하다.

또한, 제1 챔버(1)는, 처리액에 대하여 내구성이 높은 부재, 예를 들어 고온의 강 산성 처리액에도 견딜 수 있는 내약품성, 내 고온도성이 있는 PFA 등 불소계 플라스틱 재료 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

제2 챔버(2)는, 제1 챔버(1)와 대략 동일한 직경의 원통 형상의 하우징이며, 제1 챔버(1)의 상방에 있어서 대략 동축이 되는 위치에 배치된다.

제1 챔버(1)에 대향하는 위치, 즉 하면부 중앙 부근에는 개구부(2a)가 설치되어 있고, 그것은 제2 챔버(2) 내에서 유지 수단(3)이 상하 방향으로 이동하기 위한 이동 경로(2b)와 이어지고 있다.

제2 챔버(2)의 상면부에는, 이동 경로(2b)와 이어지는 상방 개구부(2e)가 설치되어 있고, 이 상방 개구부(2e)가 통기구의 기능을 완수하는 것에 의해, 내부 분위기를 고효율, 동시에 고레벨로 크린화 가능하게 되어 있다.

제2 챔버(2)에는 이동 경로(2b)에 따라, 처리액을 회수하는 회수 수단(2c)이 소정 간격으로 복수 설치되고 있다.

회수 수단(2c)은, 처리액을 처리액마다 회수 가능한 것이면, 어떤 것이라도 무방하고, 본 실시 형태에서는, 제2 챔버(2)의 측면부 내벽으로부터 돌출되도록 평면 도넛 형상의 판 형상 부재가 동심원 형상으로 설치되어 구성되고 있다.

본 실시 형태에서는, 복수(3개)의 회수 수단(2c)이 설치되고, 이에 의해 제2 챔버(2) 내를 복수(3개)의 영역으로 구획하고, 그 영역마다 담당의 처리(예를 들어, 산성 처리액에 의한 처리, 알카리성 처리액에 의한 처리, 린스 처리 및 건조)가 정해져 있다.

회수 수단(2c)은, 이동 경로(2b)측이 높아지도록 경사 시키고, 또한 이동 경로(2b) 측단부에 상향의 돌기를 형성해서 단면 L자형 모양으로 하고, 처리액이 이동 경로(2b)로 유출하기 어렵게 하는 것이 바람직하다.

또한, 각 회수 수단(2c)에 의해 회수된 처리액을 배출하는 배출 수단(도시 생략)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 판 형상의 각 회수 수단(2c)에, 구획되는 영역마다 혹은 복수 영역에 걸쳐서 내부 분위기를 배기하는 배기 수단(2d)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)는 양 챔버(1, 2)의 위치를 고정하는 고정 수단(도시 생략)에 의해 위치가 결정되고 있어, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2) 사이에는 소정의 거리가 마련되고 있다.

또한, 양 챔버(1, 2)는 고정 수단에 착탈 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 한쪽의 챔버(1 또는 2)를 교환하고 싶은 경우에는, 고정 수단으로부터 제거하기를 원하는 챔버(1 또는 2) 만을 교환하는 것이 가능하게 된다.

특히, 제1 챔버는, 강 산성 처리액에 의한 부식 등이 쉽게 발생하여, 제2 챔버에 비해서 수명이 짧아지는 경향이 있지만, 이에 따라 제2 챔버(2)는 계속해서 사용하고, 제1 챔버(1) 만을 교환하는 것이 가능하게 된다.

유지 수단(3)은, 반도체 웨이퍼(W)를 처리면이 노출되도록 하방으로부터 유지하는 기능을 갖춘다.

유지 수단(3)은, 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(W)와 대략 동일한 직경의 원반 형상이지만, 그 형상은 어떠한 것이라도 무방하다.

승강 수단(4)은, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)의 사이에서 두 개의 개구부(1a, 2a)를 통해서 반도체 웨이퍼(W)를 승강시키는 기능을 갖는다.

상세하게는, 승강 수단(4)은, 지지축 형상이며, 제1 챔버(1)의 하방으로부터 제1 챔버(1)의 하면부를 관통하고, 유지 수단(3)의 하면 중앙을 축 지지하고, 신축(伸縮) 등에 의해 유지 수단(3)을 승강 가능하게 하고 있다.

제1 챔버(1)에서의 승강 수단(4)의 관통 개소는 빈틈없이 밀폐되고 있어, 처리액이나 기체가 누출할 일은 없다.

회전 수단(5)은, 지지축 형상의 승강 수단(4)의 아래쪽으로 배치되는 모터 등이며, 승강 수단(4)을 통해서 동력을 유지 수단(3)에 전달하는 것에 의해, 유지 수단(3)을 회전시키는 기능을 갖춘다.

제1 공급 수단(6)은, 유지 수단(3)이 제1 챔버(1)에 위치 했을 때에, 유지 수단(3)에 유지되는 반도체 웨이퍼(W)에 처리액을 공급하는 기능을 구비하고, 제2 공급 수단(7)은, 유지 수단(3)이 제2 챔버(2)에 위치 했을 때에, 유지 수단(3)에 유지되는 반도체 웨이퍼(W)에 처리액을 공급하는 기능을 갖춘다.

어느 쪽의 공급 수단(6, 7)도 챔버 외부로부터 내부에 도입되는 노즐로 구성되고 있다.

제1 공급 수단(6)은, 제1 챔버(1)를 관통하도록 설치되어 있고, 수평 방향에서의 위치나 처리액의 배출 타이밍을 제어 가능하게 되어 있다.

관통 개소는 빈틈없이 밀폐되어, 미스트나 기체가 누출하지 않게 되어 있다.

제2 공급 수단(7)은, 제2 챔버(2)의 상방 개구부(2e)를 이용해서 내부에 삽입되고 있어, 높이 위치 및 배출되는 처리액의 종류나 배출 타이밍이 제어 가능하게 되어 있다.

웨트 처리 장치(S1)는, 다음과 같이 이용된다.

장치, 반도체 웨이퍼(W), 인체 등에 악영향을 끼칠 수 있는 처리액을 이용하는 처리는 제1 챔버(1)에서 수행하고(도 1(a)), 그 밖의 처리액을 이용하는 처리는 제2 챔버(2)에서 수행한다(도 1(b)).

제1 챔버(1)에서 이용하는 처리액으로서는, (1) 자연 발화성 및 금수성(禁水性)의 것(공기중에서 발화의 위험성을 갖는 것 또는 물과 접촉해서 발화되고, 혹은 가연성 가스를 발생하는 위험성을 갖는 것), (2) 인화성의 것, (3) 자기 반응성의 것(폭발의 위험을 갖는 것 또는 과열 분해가 심한 것), (4) 산화성의 것(액체이며 산화력의 잠재적인 위험성을 갖는 것) 등의 처리액을 예시할 수 있다.

또한, 인체의 건강을 저해하거나, 반도체 웨이퍼(W)나 장치를 변질되게 하는 등, 독물이나 극물로서 작용하는 성분을 포함하는 처리액을 예시할 수 있다.

이들에는, 적어도, 소방법에 정해지는 위험물이나, 유해화학물질관리법에 정해지는 독물이나 극물을 성분으로 하는 처리액이나, 화학물질의 심사 및 제조 등의 규제에 관한 법률 등에 정해지는 특정 화학물질을 성분으로 하는 처리액이 포함된다.

또한, 다른 처리액과 반응해서 반응 생성물을 생성하고, 반도체 웨이퍼(W)나 장치를 오염시키는 처리액도 포함된다.

이들의 처리액을 이용하는 경우에는, 도 1(a)에 도시한 바와 같이 유지 수단(3)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)를 제1 챔버(1) 내에 위치시켜, 개폐 수단(1b)을 닫힘 상태라고 한다.

개폐 수단(1b)이 관통 구멍(1c)을 형성할 경우에는 상기 관통 구멍(1c)도 닫힘 상태라고 한다.

그 후에, 회전 수단(5)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제1 공급 수단(6)에 의해 처리액을 공급한다.

제1 챔버(1)는 개폐 수단(1b)에 의해 외부와 내부가 차단되어 있기 때문에, 제1 챔버(1) 내의 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체가 외부에 유출하는 일이 없다.

기타의 처리액 등을 이용하는 경우에는, 도 1(b)에 도시한 바와 같이 유지 수단(3)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)를 제2 챔버(2) 내에 위치시켜, 제1 챔버(1)의 개폐 수단(1b)을 닫힘 상태라고 한다.

개폐 수단(1d)이 관통 구멍(1c)을 형성하는 경우에는, 제1 개폐 수단(1b1)은 닫힘 상태로 하고, 또한 제2 개폐 수단(1b2)은 열림 상태로 하여 승강 수단(4)을 관통 구멍(1c)으로 관통시킨다.

그 후에, 회전 수단(5)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제2 공급 수단(7)에 의해 처리액을 공급한다.

제1 챔버(1)는 개폐 수단(1b)에 의해 외부와 내부가 차단되어 있기 때문에, 제2 챔버(2) 내의 처리액 및 처리액으로부터 발생하는 미스트나 기체가 제1 챔버(1) 내에 유입하는 일이 없다.

이때, 사용하는 처리액에 따라, 상기 처리액의 회수를 담당하는 회수 수단(2c)의 부근(상기 회수 수단(2c)을 하측의 구획으로 하는 영역의 부근)에 반도체 웨이퍼(W)를 가깝게 하고 나서 처리액의 공급을 수행한다.

회수 수단(2c)에 반도체 웨이퍼(W)를 가까이 함에 따라, 처리액이나 처리액으로부터 발생하는 미스트를 정해진 회수 수단(2c)으로 회수할 수 있을 뿐만 아니라 동시에, 회수율을 높일 수 있다.

또한, 배기 수단(2d)에 의해 내부 분위기를 배기함으로써, 제2 챔버(2) 내의 분위기를 크린 상태에 유지하는 것이 바람직하다.

이때, 본 실시 형태의 제2 챔버(2)와 같이 상방 개구부(2e)를 갖는다면, 이것이 통기구의 역할을 수행하여 크린 상태를 고레벨 또한 고효율로 실현할 수 있다.

또한, 비반응성이나 저휘발성 등의 처리액에 의한 처리를 연속해서 복수 수행하는 경우에는, 제2 챔버(2) 내에서 연속해서 수행한다.

예를 들어, 처리액 a 후에 처리액 b를 이용하는 경우, 반도체 웨이퍼(W)를, 우선 처리액 a의 회수를 담당하는 회수 수단(2c)의 부근에 배치해서 처리액 a를 공급하고, 다음에, 처리액 b의 회수를 담당하는 회수 수단(2c)의 부근에 배치해서 처리액 b를 공급한다.

이때의 반도체 웨이퍼(W)의 이동은 제2 챔버(2) 내의 상하 이동뿐이며, 고위험성의 처리액 등은 제1 챔버(1)에서 독립적으로 수행하면서도, 제2 챔버(2)내에서는 처리가 신속하게 수행되고 처리 시간의 억제가 도모된다.

제1 챔버(1)와 제2 챔버(2) 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이동시킬 때에는, 도 1(c)에 도시한 바와 같이 각 공급 수단(6, 7)으로부터의 처리액의 공급을 정지하고, 제1 공급 수단(6)을 반도체 웨이퍼(W)의 이동 경로로부터 벗어나는 위치에 이동시키고, 제1 챔버(1)의 개폐 수단(1b)을 열림 상태로 하여 유지 수단(3)을 승강시킨다.

개폐 수단(1b)을 열림 상태로 하여도, 처리액의 공급은 정지해 있기 때문에, 제1 챔버(1)로부터 처리액이 유출하거나, 다른 처리액이 유입하거나 하지는 않는다.

또한, 고위험성의 처리액 등에 의한 처리와 저위험성의 처리액 등에 의한 처리를 연속해서 수행하는 경우에는, 반도체 웨이퍼(W)를 이동시켜서 다른 챔버(1, 2)에서 각각의 처리를 실행할 수 있기 때문에, 선행 처리의 잔류 미스트나 기체가 후속 처리에 유입하기 어렵다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2) 사이에 거리가 있기 때문에, 개폐 수단(1b)의 개폐 동작 시에도 잔류 미스트 등이 다른 쪽의 챔버(1, 2)에 유입하기 어렵다.

또한, 그 거리를 최소한으로 남기는 것으로 양 챔버(1, 2) 사이에서 이동 시간의 억제가 도모되고 있다.

제2 실시 형태

도 3은, 본 실시 형태의 웨트 처리 장치(S2)를 도시하는 도면이다.

웨트 처리 장치(S2)는, 상기 실시 형태에 추가되어, 제2 챔버(2)에는 개구부(2a)에서 처리액을 회수하는 가동식 회수 수단(2f)이 설치되어 있고, 유지 수단(3)의 하면에는 볼록부(3a)가 설치되어 있다.

이하, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 설명을 생략한다.

가동식 회수 수단(2f)은, 제2 챔버(2)의 개구부(2a)에 설치되어 있고, 개구부(2a)를 폐쇄하는 A 방향과 개방하는 B 방향으로 동작 가능하게 되어 있다.

본 실시 형태의 가동식 회수 수단(2f)은, 두 개의 판 형상 부재가 제2 챔버(2)의 하면부 외벽에 따라 수평으로 슬라이드 하는 것이나, 기타의 기구에 의해 실현되어도 무방하다.

두 개의 판 형상 부재로 구성되는 가동식 회수 수단(2f)은, 각 판 형상 부재의 평면 형상이 반 도넛 형상이고, 폐쇄하는 A 방향을 향해서 이동시키면 양쪽 판 형상 부재가 합쳐져서 도넛 형상으로 되고, 중앙의 관통 구멍을 승강 수단(4)이 관통하는 구성으로 되고 있다.

관통 구멍의 측의 단부는 돌기가 형성되어서 단면 L자 형상을 나타내고 있어, 회수된 처리액이 개구부(2a)에 유출되지 않게 된다.

유지 수단(3)의 하면에는 볼록부(3a)가 설치되고 있다.

볼록부(3a)의 형상은 임의이지만, 본 실시 형태에서는 일정한 폭, 및 높이의 볼록부(3a)가 유지 수단(3)의 하면 단부 부근에 동심원 형상으로 설치되고 있다.

하면 단부 부근에 설치함으로써, 처리액이 타고 흐르는 범위를 좁게 할 수 있는 점에서 바람직하고, 또한 동심원 형상으로 설치함으로써, 승강 수단(4)을 에워싸서 처리액이 승강 수단(4)이나 그 연결 개소 등에 까지 도달하지 않도록 할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 볼록부(3a)의 위치는, 가동식 회수 수단(2f)을 폐쇄하는 A방향으로 이동시켰을 때에, 가동식 회수 수단(2f)에 대향하는 위치인 것이 바람직하다.

이에 따라, 볼록부(3a)로부터 낙하한 처리액은 가동식 회수 수단(2f)에 의해 회수된다.

또한, 볼록부(3a)를 대신하여 오목부로 하여도 무방하고, 볼록부와 오목부를 조합한 것이라도 무방하다.

또한, 제1 챔버의 개폐 수단(1b)은, 상기 제1 실시 형태와 동일하여도 무방하지만, 가동식 회수 수단(2f)을 구비하는 경우에는, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 닫힘 상태로 했을 때에 통기 구멍(1c)을 형성하지 않고 개구부(1a)를 밀폐하는 것이라도 무방하다.

다음으로, 웨트 처리 장치(S2)의 동작에 대해서 설명한다.

도 3(a)에 도시한 바와 같이 제1 챔버(1)에서 처리를 수행할 때에는, 처리액이 반도체 웨이퍼(W)로부터 유지 수단(3)으로 타고 흐르나, 상기 타고 흐른 처리액은 볼록부(3a)에 도달해서 낙하한다.

이에 따라, 타고 흐르는 처리액의 확대를 억제하고, 유지 수단(3)의 하면이나 그것에 이어지는 승강 수단(4)을 처리액으로부터 보호할 수 있다.

도 2(b)에 도시한 바와 같이 제2 챔버(2)에서 처리를 수행할 때에는, 제2 챔버(2)의 가동식 회수 수단(2f)을 폐쇄하는 A 방향으로 이동시키고, 개구부(2a)를 좁게 한다.

이때, 볼록부(3a)가 가동식 회수 수단(2f)에 대향하는 위치가 될 때까지 가동식 회수 수단(2f)을 동작시키는 것이 바람직하다.

이에 따라, 볼록부(3a)로부터 낙하하는 처리액은 확실하게 가동식 회수 수단(2f)에 회수되어, 제2 챔버(2)로부터 유출하지 않는다.

가동식 회수 수단(2f)에 의해 회수된 처리액은 도시하지 않은 배출 수단에 의해 배출된다.

또한, 반도체 웨이퍼(W)의 회전이 고속일 경우에는 회수 수단(2c)에 의해 거의 회수되는 경향이 있고, 저속일 경우에는 처리액이 타고 흐르는 경향이 있기 때문에, 가동식 회수 수단(2f)은 저회전일 경우에만 폐쇄하는 A 방향으로 이동 시켜도 무방하다.

저속 회전은, (1) 정전기의 발생을 억제할 수 있다.

(2) 처리액이 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 체재하는 시간이 길어지는 등의 효과가 있어, 웨트 처리 장치(S2)에 의하면, 반도체 웨이퍼(W)를 저회전으로 하여 이러한 효과를 발휘시키면서도, 유지 수단(3)으로 타고 흐르는 처리액의 확대를 억제해서 장치의 부식 등을 방지할 수 있다.

이때, 제1 개폐 수단(1b)은 닫힘 상태로 하고 있지만, 개폐 수단(1b)의 일방측 부재와 타방측 부재의 사이에 승강 수단(4)이 끼워져 있어, 도 4(b)에 도시한 바와 같이 그 폭 만큼의 간극이 발생한다.

그러나, 제2 챔버(2)의 처리액은 가동식 회수 수단(2f)에 의해 회수되기 때문에, 상기 간극으로부터 제2 챔버(2) 내에 유입할 가능성은 극히 낮다.

이로 인해, 제1 개폐 수단(1b)을 열림 상태로 하는 것도 가능하다.

다만, 개폐 수단(1b)을 폐쇄하는 A 방향으로 이동시키면, 만약 제2 챔버(2)로부터 미스트나 기체가 누출하는 사태가 발생한다하여도, 그 미스트나 기체가 제1 챔버(1)에 유입하기 어렵기 때문, 만전을 기하는 관점으로부터 바람직하다.

또한, 제1 실시 형태와 같이 관통 구멍(1c)을 구비해서 개구부(1a)를 밀폐 가능하게 하는 것이 바람직하다.

도 3(c)에 도시한 바와 같이 제1 챔버(1)와 제2 챔버(2)의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 승강시킬 때에는, 가동식 회수 수단(2f)을 개방하는 B 방향으로 이동시키고, 개구부(2a)를 넓게 한다.

이에 따라 반도체 웨이퍼(W) 및 유지 수단(3)의 통로가 확보되어 승강이 가능하게 된다.

또한, 웨트 처리 장치(S2)는, 볼록부(3a) 및 가동식 회수 수단(2f)의 어느 한쪽 만을 구비하는 것이라도 무방하다.

볼록부(3a) 만을 구비하는 경우라도, 타고 흐르는 처리액의 확대를 억제할 수 있다.

다만, 이 경우는 개폐 수단(1b)을 제1 실시 형태의 것으로 하여, 낙하하는 처리액의 유입을 방지하는 것이 필요하다.

또한, 가동식 회수 수단(2f) 만을 구비하는 경우에도, 낙하하는 처리액을 회수해서 제1 챔버로의 유입을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

제3 실시 형태

도 5(a), (b), (c)는 본 실시 형태의 웨트 처리 장치(S3)의 내부구조를 도시하는 도면이다.

웨트 처리 장치(S3)는, 제1 챔버(1)가 제2 챔버(2)의 상방에 위치하는 구성을 취한다.

이하, 상기 실시 형태와의 상이한 것만을 설명하고, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제1 챔버(1)의 개구부(1a)는 하면부의 중앙 부근에 설치되고, 제2 챔버(2)의 개구부(2a)는 상방 개구부(2e)가 그 역할을 겸임하고 있다.

제1 챔버(1)의 개구부(1a)에는 제1 실시 형태와 마찬가지로 개폐 수단(1b)(1b1, 1b2)이 설치되고 있다.

제2 챔버(2)의 하면부는 개구하지 않고 승강 수단(4)이 관통할 만큼의 닫힘 상태가 되기 때문, 상기 실시 형태에서의 가동식 회수 수단(2f)은 불필요하다.

제1 챔버(1)에서 처리를 수행할 때, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 개폐 수단(1b)을 닫힘 상태로 해서 제1 챔버(1) 내의 처리액이나 미스트나 기체의 유출을 방지하는 점, 및 제2 챔버(2)에서 처리를 할 때, 도 5(b)에 도시한 바와 같이 개폐 수단(1b)(1b1, 1b2)을 닫힘 상태로 해서 제2 챔버(2) 내의 처리액이나 미스트나 기체가 제1 챔버(1)에 유입하는 것을 방지하는 점에 관해서는 상기 실시 형태와 동일하다.

또한, 개폐 수단(1b)은 제1 챔버의 내측에 설치하고, 배출 수단(1d)을 향해 서 계단 형상으로 낮아지도록 하고, 처리액이 흐르기 쉽도록 하고 있다.

반도체 웨이퍼(W)를 승강시킬 때에는, 도 5(c)에 도시한 바와 같이 제2 공급 수단(7)을 반도체 웨이퍼(W)의 이동 경로로부터 이탈시키고, 개폐 수단(1b)을 열림 상태로 한다.

배출 수단(1d)에 의해 배출되고 있어, 제1 챔버(1)의 처리액이 제2 챔버(2)로 유출하지는 않는다.

제4 실시 형태

도 6은, 본 실시 형태의 웨트 처리 장치(S4)의 내부구조를 도시하는 도면이다.

웨트 처리 장치(S4)는, 하나의 케이스를 구획하여, 한쪽의 영역을 제1 챔버(1), 다른 쪽의 영역을 제2 챔버(2)로 구성되는 일체형이다.

개폐 수단(1b)은 제1 챔버(1)의 상부 하면에 설치되어 있고, 가동식 회수 수단(1f)은 제2 챔버(2)의 하면부 내측(최하단의 회수 수단(2c1)의 상면)에 설치되고 있다.

양쪽 챔버(1, 2)는, 제2 챔버(2)의 최하단의 회수 수단(2c1) 및 개구부(1a)를 개폐하는 개폐 수단(1b)에 의해 구획된다.

양쪽 챔버(1, 2)를 하나의 케이스로 구성함으로써, 양쪽 챔버(1, 2)의 위치 결정의 조정이 불필요해진다.

동작은 제2 실시 형태와 거의 동일하기 때문에 설명은 생략한다.

다음으로, 상기 제2 실시 형태의 웨트 처리 장치(S2)를 이용하여, 반도체 웨이퍼(W)의 웨트 처리를 수행할 경우를 예로 들어 설명한다.

반도체 웨이퍼에서의 웨트 처리는, 레지스트 제거, 전(前)세정, 폴리머 제거, 에칭의 4개의 공정으로 나눌 수 있다.

(1) 레지스트 제거 공정

레지스트 제거시에는, 예를 들어, 황산, 과산화수소, 오존수, 및 그 화합물 중 적어도 하나를 성분으로 포함하는 처리액 등이 이용된다.

이것들은 독물이나 극물에 해당하는 것으로, 매우 위험성이 높다.

특히, 황산은 약 100℃ 이상의 고온에서 이용되는 것이 많다.

또한, 고온 때문에, 처리액의 증기가 발생하기 쉽고, 인체에 악영향을 끼치는 동시에, 장치를 구성하는 부재(특히 메탈 부재)를 부식시킬 위험성이 있다.

그래서, 레지스트 제거 공정에서 이들 처리액을 이용할 경우, 특히 산성 처리액이 100℃ 이상의 온도에서 이용되는 경우에는, 제1 챔버(1)에서 수행한다.

이 경우, 제1 챔버는, 내약품성, 내고온도성이 있는 PFA 등 불소계 플라스틱 재료 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

처리 공정을 도 7(a), (b)에 도시한다.

도 7(a)에 도시한 바와 같이 우선, 제1 챔버에서 상기 레지스트 제거용 처리액에 의한 처리를 수행한다.

유지 수단(3)에 반도체 웨이퍼(W)를 유지시켜, 제1 챔버(1) 내에 배치한다.

개폐 수단(1b)은 닫힘 상태로 하여 제1 챔버(1)를 밀폐 상태로 한다.

그 후, 회전 수단(5)에 의해 유지 수단(3)을 통해 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제1 공급 수단(6)에서 상기 레지스트 제거용 처리액을 반도체 웨이퍼(W)에 공급하여, 레지스트 제거를 수행한다.

개폐 수단(1b)이 닫힘 상태이기 때문, 레지스트 제거용 처리액이 외부로 유출하지는 않는다.

제거가 종료하면, 처리액의 공급 및 회전을 정지한다.

회전 수단(4)에 의한 회전에 의해 처리액이 적절하게 제거되기 때문에, 침지식과 같이 반도체 웨이퍼(W)에 처리액이 지나치게 잔존하지 않아, 반도체 웨이퍼(W)를 제1 챔버(1) 외부로 반출하였을 때의 위험을 억제할 수 있다.

또한, 사용된 처리액은 배출 수단(1d)에 의해 배출하고, 제1 챔버(1) 내의 분위기는 배기 수단(1e)에 의해 배기한다.

그 후에, 도 7(b)에 도시한 바와 같이 제2 챔버(2)에서 린스용 처리액에 의한 처리를 수행한다.

우선, 개폐 수단(1b) 및 가동식 회수 수단(2f)을 열림 상태로 하여, 승강 수단(4)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 제2 챔버(2)에 반입하고, 린스용 처리액(순수한 물 등)의 회수를 담당하는 회수 수단(2c)(여기서는 3단 구성의 최하 위치의 회수 수단)의 부근에 위치시킨다.

그 후에, 개폐 수단(1b)과 가동식 회수 수단(2f)을 닫힘 상태로 한다.

그리고, 회전 수단(3)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제2 공급 수단(7)에 의해 린스용 처리액을 공급한다.

공급된 린스용 처리액은 유지 수단(3)을 타고 흐르며, 볼록부(3a)에 도달해서 낙하하지만, 그 낙하한 린스용 처리액은 가동식 회수 수단(2f)에 의해 회수되기 때문에, 외부로 유출하지는 않는다.

린스 처리가 종료하면, 회전을 계속하면서 처리액의 공급을 정지하고, 반도체 웨이퍼(W)로부터 처리액을 제거하여 건조 처리를 수행한다.

(2) 폴리머 제거의 공정

드라이 에칭 처리 후에 수행되는 폴리머 제거 시에는, 예를 들어, 디메틸술폭시드(Dimethyl Sulfoxide, DMSO), 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)의 알코올류 등의 유기 화합물이나, 히드록실아민(hydroxylamine), 불화 암모늄, 아민 등의 무기 화합물의 적어도 하나를 성분으로 포함하는 처리액이 이용된다.

이들은 인화성, 자기반응성을 가지는 것이 많다.

예를 들어, 메탄올, 메탄올, 이소프로필알코올은 인화점이 실온도 이하로 낮기 때문에, 착화원이 될 수 있는 전기 배선 개소나 기계적인 구동, 마찰 개소와는 격리할 필요가 있다.

그래서, 인화점이 낮은 성분을 함유하기 때문에, 약액 전체적으로 인화점이 실온도 이하가 되는 폴리머 제거용 처리액을 이용하는 공정은 제1 챔버(1)에서 수행한다.

웨트 처리 장치(S2)의 동작은, 상기 레지스트 제거의 경우와 동일하지만, 제1 챔버(1) 내에 공급되는 처리액은 상기 폴리머 제거용의 처리액이 된다.

설명도면은 도 7(a), (b)와 동일하게 되기 때문에 생략한다.

(3) 세정 공정 및 에칭 공정

세정 공정이나 에칭 공정에서는, 반도체 웨이퍼(W)를, 희석 불화 수소 등을 함유하는 불소계 처리액으로 세정한 후에 순수한 물에 의한 린스 처리를 수행하고, 그 후에 이소프로필알코올(IPA) 함유의 처리액에 의한 건조 처리를 수행하는 케이스가 있다.

불소계 처리액은 반도체 웨이퍼 표면의 SiO2를 완전하게 제거하고, 최종적으로는 웨이퍼 표면을 소수성(疏水性)으로 하기 때문에, 불소계 처리액에 의한 처리 종료 후에는 웨이퍼 표면에 린스시의 순수한 물(워터마크)이 잔류하기 쉬워진다.

이로 인해, 불소계 처리액에 의한 처리 후, 워터마크 방지를 목적으로 하는 IPA 함유 처리액에 의한 건조가 수행된다.

불소계 처리액 및 린스용 처리액은 비가연성이지만, IPA 함유 처리액은 인화점이 12℃로 낮은 인화성을 나타낸다.

이로 인해, IPA 함유 처리액이 비산하여 전기 계통이나 마찰, 마모가 발생하는 개소에 도달하는 경우에는, 인화 폭발하는 위험이 있다.

그래서, 불소계 처리액을 이용하는 처리 및 린스 처리는 제2 챔버(2)에서 수행하고, IPA 함유 처리액을 이용하는 처리는 제1 챔버(1)에서 수행한다.

제1 챔버(1)를 구성하는 부재는, 인화원인이 될 수 있는 정전기를 발생하기 어려운 부재가 바람직하고, 예를 들어 스테인리스 스틸(stainless steel) 등이다.

또한, 인화성의 처리액에 대해서는 인화점이 30℃ 이하의 것은 제1 챔버(1)에서 취급하는 것이 바람직하다.

처리 공정을 도 8(a), (b), (c), (d)에 도시한다.

각 챔버에서의 동작은 상기와 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

도 8(a)에 도시한 바와 같이 우선, 제2 챔버(2)에서, 반도체 웨이퍼(W)를 불소계 처리액의 회수를 담당하는 회수 수단(2c)(3단 구성 중 최상 위치의 회수 수단(2c))의 부근에 위치시켜, 불소계 처리액을 이용한 처리를 수행한다.

계속하여, 도 8(b)에 도시한 바와 같이 승강 수단(3)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 하강시켜, 린스용 처리액의 회수 수단(2c)(3단 구성 중 최하 위치의 회수 수단(2c))의 부근에 위치시켜서 린스용 처리액을 이용한 처리를 수행한다.

불소계 처리와 린스 처리는 제2 챔버(2) 내에서 이루어지기 때문에, 그 사이에서의 이동도 짧게 완료할 수 있고, 처리 시간의 단축이 도모하는 동시에 높은 린스 효과를 얻을 수 있다.

가동식 회수 수단(2f) 및 개폐 수단(2b)은 닫힘 상태이기 때문, 불소계 처리액이나 린스용 처리액이 제1 챔버(1)에 유입하지 않는다.

계속해서, 도 8(c)에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)를 제1 챔버(1) 내에 위치시켜서 IPA 함유 처리액을 이용한 처리를 수행한다.

IPA 함유 처리액은 인화성이지만, 개폐 수단(1b)이 닫힘 상태이기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 회전에 의해서도 IPA 함유 처리액이 외부로 비산하거나 미스트나 기체가 유출하지 않아, 안전이 확보된다.

그 후에, 도 8(d)에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼의 회전은 계속시킨 채, 제1 공급 수단에 의한 IPA 처리액의 공급을 멈추고, 제1 공급 수단의 위치를 반도체 웨이퍼(W)의 상방에서 이탈시킨다.

이 경우에도, 회전에 의해 IPA 함유 처리액이 비산하거나, 미스트나 기체가 발생하기 쉬운 상황이 되지만, 개폐 수단(1b)이 닫힘 상태이기 때문에, 외부로 유출하지 않고, 안전이 확보된다.

이상, 본 실시 형태의 웨트 처리 장치(S2)를 이용한 실시예를 설명했지만, 실시되는 처리나 처리의 순서는 이것에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는 피처리물로서 반도체 웨이퍼를 이용했으나, 이것에 한정하지 않고, 예를 들어, 글래스 기판, 자성체 기판 등, 기판 형상의 것이면 무방하다.

도 1은 제1 실시 형태의 웨트 처리 장치의 내부구조를 나타내는 도면이고, (a)는 제1 챔버에서 처리할 경우, (b)는 제2 챔버에서 처리할 경우, (c)는 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이동시킬 경우의 도면이다.

도 2는 상기 실시 형태의 웨트 처리 장치에 이용되는 개폐 수단의 상면도이며, (a)는 관통 구멍이 열려진 상태, (b)는 관통 구멍이 닫힌 상태, (c)는 개폐 수단이 열린 상태를 도시한다.

도 3은 제2 실시 형태의 웨트 처리 장치의 내부 구조를 나타내는 도면이고, (a)는 제1 챔버에서 처리할 경우, (b)는 제2 챔버에서 처리할 경우, (c)는 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이동시킬 경우의 도면이다.

도 4는 상기 실시 형태의 웨트 처리 장치에 이용되는 개폐 수단의 상면도이며, (a)는 개구부를 밀폐하도록 개폐 수단을 폐쇄한 상태, (b)는 개폐 수단이 승강 수단에 접촉하는 정도로 폐쇄한 상태, (c)는 개폐 수단의 열린 상태를 도시한다.

도 5는 제3 실시 형태의 웨트 처리 장치의 내부구조를 나타내는 도면이고, (a)는 제1 챔버에서 처리할 경우, (b)는 제2 챔버에서 처리할 경우, (c)는 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 이동시킬 경우를 설명하는 설명도이다.

도 6은 제4 실시 형태의 웨트 처리 장치의 내부구조를 도시하는 도면이다.

도 7은 실시예 1의 처리 공정을 설명하는 설명도이다.

도 8 실시예 3의 처리 공정을 설명하는 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S1 내지 S4 웨트 처리 장치

1 제1 챔버

1a 개구부

1b 개폐 수단

1c 관통 구멍

1d 배출 수단

1e 배기 수단

2 제2 챔버

2a 개구부

2b 이동 경로

2c 회수 수단

2d 배기 수단

2e 상방 개구부(통기구)

2f 가동식 회수 수단

3 유지 수단

3a 볼록부

4 승강 수단

5 회전 수단

6 제1 공급 수단

7 제2 공급 수단

Claims (6)

1. 유지 수단에 유지된 피처리물을 회전시키면서 단계적으로 복수의 처리액을 공급하여 웨트(wet) 처리하는 매엽식(枚葉式)의 웨트 처리 장치에 있어서,

   제1 챔버와, 상기 제1 챔버의 상방 또는 하방에 위치하는 제2 챔버를 구비하고, 상기 양쪽 챔버에는 서로 대향하는 위치에 개구부가 설치되어 있고,

   상기 제1 챔버와 제2 챔버의 사이에서 상기 두 개의 개구부를 통해서 상기 유지 수단을 승강시키는 승강 수단과,

   상기 제1 챔버의 개구부를 개폐하는 개폐 수단과,

   상기 제1 챔버 내에 상기 유지 수단이 위치 했을 때에 상기 유지 수단에 유지되는 피처리물에 처리액을 공급할 수 있는 제1 공급 수단과,

   상기 제2 챔버 내에 상기 유지 수단이 위치 했을 때에 상기 유지 수단에 유지되는 피처리물에 처리액을 공급할 수 있는 제2 공급 수단

   을 구비하고,

   상기 제2 챔버는,

   상기 제1 챔버의 상방에 위치하고 있어, 상기 개구부에서 처리액을 회수 가능하게 하고, 또한 상기 개구부를 폐쇄하는 방향 및 개방하는 방향으로 동작할 수 있는 가동식 회수 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨트 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가동식 회수 수단은,

   상기 제2 챔버 내에, 상기 유지 수단의 이동 경로를 따라, 상기 처리액을 회수하는 것을 특징으로 하는 웨트 처리 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유지 수단에는,

   하면에 오목부 또는 볼록부가 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 웨트 처리 장치.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유지 수단에는 하면에 오목부 또는 볼록부가 설치되고,

   상기 볼록부 또는 오목부는,

   상기 개구부의 가동식 회수 수단이 폐쇄하는 방향으로 동작하여 위치 했을 때에, 상기 가동식 회수 수단에 대향하는 위치에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 웨트 처리 장치.
6. 삭제

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