KR101512560B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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히토시 나카이
야스히코 오하시
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판처리장치는 챔버와, 기판유지부와, 기판회전기구와, 액받이부와, 상하노즐을 구비한다. 챔버는 챔버 본체와, 챔버 덮개부를 구비하고, 챔버 덮개부는 승 강한다. 챔버 덮개부가 챔버 본체에 접하는 상태에서는, 작은 밀폐공간이 형성되고, 감압 또는 가압을 수반하는 처리가 실행된다. 챔버 덮개부가 상승하면, 챔버 덮개부와 챔버 본체 사이에 환형상 개구가 형성된다. 환형상 개구의 외측에 제1 컵부 및 제2 컵부가 위치된다. 기판으로부터 비산되는 처리액은 제1 컵부 또는 제2 컵부에 의해 받아진다. 기판처리장치에서는, 작은 챔버로 여러 가지의 처리를 행할 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 기판처리장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 함)의 제조 공정에서는, 여러 종류의 기판처리장치를 이용하여 기판에 대하여 여러 가지의 처리가 실시된다. 예를 들면, 표면상에 레지스터의 패턴이 형성된 기판에 약액을 공급함으로써, 기판의 표면에 대하여 에칭 등의 처리가 행해진다. 또한, 에칭 처리의 종료 후, 기판상의 레지스터를 제거하거나 기판을 세정하는 처리도 행해진다.
일본 특허공개 평9-246156호 공보(문헌 1)의 장치에서는, 린스액에 의해 웨이퍼상의 현상액 등을 씻어낸 후, 웨이퍼의 건조가 행해진다. 구체적으로는, 린스 처리부에 웨이퍼가 반입되어 웨이퍼 흡착부에 의해 흡착되어 린스 처리부의 개구가 셔터로 폐색된 후, 린스 처리부의 내부공간의 배기가 행해진다. 그리고, 감압분위기로 된 내부공간에서, 웨이퍼를 웨이퍼 흡착부와 함께 저속 회전시키면서 린스액이 공급되고, 그 후, 웨이퍼를 고속 회전함으로써 웨이퍼의 건조가 행해진다. 또한, 일본 특허공개 2006-105524호 공보(문헌 2)에서는, 기판이 수용된 챔버 내를 감압분위기로 한 상태에서, 기판의 주면(主面)에 형성된 박막을 건조하는 감압건조장치가 개시되어 있다.
그런데, 동일 챔버 내에서 여러 가지의 액체를 이용하는 처리나 건조를 행하려고 하면, 챔버 내벽에 여러 가지의 처리액이 부착되어, 처리액의 회수 효율이 저하되거나 재이용시에 처리액의 라이프 타임이 짧아진다. 또한, 복수의 처리액에 의해 챔버 내벽에 석출물이 발생하면, 파티클의 발생 원인이 된다. 또한, 복수의 처리액의 혼합에 의한 발열이나 발연(發煙) 반응의 우려도 있다. 한편, 처리에 사용되는 가스의 양을 삭감하기 위해서는, 챔버 내의 공간의 체적은 작은 것이 바람직하다.
본 발명은 기판을 처리하는 기판처리장치에 관련되어 있고, 처리액을 효율적으로 회수할 수 있고, 또한 작은 챔버 내에서 여러 가지의 처리를 행할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 챔버의 외부에 배치된 컵부에 의해, 밀폐된 공간에서 처리액을 받는 것도 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버의 상부 또는 하부를 포함하는 챔버 가동부를 다른 부위에 대하여 상대적으로 승강시키는 챔버 개폐기구와, 상기 챔버 내에 배치되어 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와, 상기 기판의 상면 또는 하면에 처리액을 공급하는 처리액공급부와, 상기 챔버 가동부의 이동에 의해 상기 기판의 주위에 형성되는 환형상(環狀) 개구의 직경 방향 외측에 위치되고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부를 구비한다. 이에 의해, 처리액을 효율적으로 회수할 수 있고, 또한 작은 챔버에서 여러 가지의 처리를 행할 수 있는 기판처리장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 기판처리장치는, 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버의 상부를 포함하는 챔버 덮개부를 다른 부위에 대하여 상대적으로 승강시키는 챔버 개폐기구와, 상기 챔버 내에 배치되어 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와, 상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와, 상기 중심축에 수직한 판형상(板狀)이며, 상기 중심축을 중심으로 회전 가능하게 상기 챔버 덮개부에 장착되어, 상기 챔버가 밀폐된 상기 내부공간을 형성하는 상태에서, 상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 기판유지부와 결합하는 톱 플레이트(top plate)를 구비한다. 이에 의해, 간단한 구조로 챔버 내부에 부착된 액체가 기판으로 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 기판처리장치는, 챔버 본체 및 챔버 덮개부를 갖고, 상기 챔버 덮개부에 의해 상기 챔버 본체의 상부 개구를 폐색함으로써 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 챔버 개폐기구와, 상기 챔버 내에 배치되어 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와, 상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와, 상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와, 상기 챔버 덮개부가 상기 챔버 본체로부터 이간됨으로써 상기 기판의 주위에 형성되는 환형상(環狀) 개구의 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치되고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부와, 상기 컵부를, 상기 환형상 개구의 직경 방향 외측의 제1 위치와, 상기 제1 위치보다 아래쪽의 제2 위치 사이에 상기 상하 방향으로 이동하는 컵이동기구를 구비하고, 상기 컵부가, 상기 제1 위치에서, 상기 환형상 개구와 상기 직경 방향으로 대향하는 대략 원통형의 측벽부와, 상기 제1 위치에서, 상기 챔버 덮개부와의 사이에 전체 둘레에 걸쳐 제1 씰(seal)을 형성하는 제1 씰부와, 상기 제1 위치에서, 상기 챔버 본체와의 사이에 전체 둘레에 걸쳐 제2 씰을 형성하는 제2 씰부를 구비하고, 상기 환형상 개구가 형성되는 상태의 상기 챔버 덮개부 및 상기 챔버 본체, 및 상기 제1 위치에 위치되는 상기 컵부에 의해 밀폐된 공간이 형성된다. 이에 의해, 챔버의 외부에 배치된 컵부에 의해, 밀폐된 공간에서 처리액을 받을 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 기판처리장치는, 기판을 수평 상태에서 하측으로부터 지지하는 기판지지부와, 상기 기판지지부의 위쪽에 배치되는 상측회전부재와, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 상측회전부재의 상기 기판지지부에 대한 상대 위치를 규제하는 위치규제부재와, 상기 상측회전부재에 고정되어 상기 기판지지부에 지지되는 상기 기판을 상측으로부터 누르는 기판누름부와, 상기 기판을 상기 기판지지부, 상기 기판누름부 및 상기 상측회전부재와 함께 회전하는 기판회전기구와, 상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공 급부를 구비하고, 상기 기판지지부가, 상기 기판의 외연부(外緣部)에 복수의 제1 접촉 위치에서 각각 접촉되는 복수의 제1 접촉부를 구비하고, 상기 기판누름부가, 상기 둘레 방향에 대하여 상기 복수의 제1 접촉 위치와는 다른 복수의 제2 접촉 위치에 의해 상기 기판의 상기 외연부에 각각 접촉되는 복수의 제2 접촉부를 구비한다. 이에 의해, 기판을 유지하는 유지구조의 근방에서 처리액이 잔류되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 기판처리장치는, 챔버 본체 및 챔버 덮개부를 갖고, 상기 챔버 덮개부에 의해 상기 챔버 본체의 상부 개구를 폐색함으로써 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 챔버 개폐기구와, 상기 챔버 내에 배치되어 수평 상태에서 기판을 지지하는 기판지지부와, 상기 기판지지부의 위쪽에 배치되어, 상기 기판에 대향함과 함께 상기 상하 방향을 향하는 중심축에 수직한 하면을 갖는 톱 플레이트와, 상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 톱 플레이트의 상기 기판지지부에 대한 상대 위치를 규제하는 위치규제부재와, 상기 중심축을 중심으로 상기 기판을 상기 기판지지부 및 상기 톱 플레이트와 함께 회전하는 기판회전기구와, 상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와, 자력을 이용하여 상기 톱 플레이트를 상기 챔버 덮개부에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 톱 플레이트 이동기구를 구비한다. 이에 의해, 챔버 내에서, 톱 플레이트와 기판 사이의 상하 방향의 거리를 변경할 수 있다.
위에서 설명한 목적 및 다른 목적, 특징, 형태 및 이점은 첨부한 도면을 참조하여 이하에 나타내는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명백하게 된다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 기판처리장치의 단면도이다.
도 2는 처리액공급부와 액회수부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 액받이부 근방의 확대도이다.
도 4는 기판처리장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 기판처리장치의 단면도이다.
도 6은 기판처리장치의 단면도이다.
도 7은 기판처리장치의 단면도이다.
도 8은 기판처리장치의 단면도이다.
도 9는 제2 실시형태에 따른 기판처리장치의 단면도이다.
도 10은 기판처리장치의 단면도이다.
도 11은 기판처리장치의 단면도이다.
도 12는 기판처리장치의 단면도이다.
도 13은 기판처리장치의 단면도이다.
도 14는 제3 실시형태에 따른 기판처리장치의 단면도이다.
도 15는 톱 플레이트 축부 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 16은 처리액공급부와 액회수부를 나타내는 블록도이다.
도 17은 챔버 및 액받이부의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 18은 톱 플레이트의 저면도이다.
도 19는 기판지지부의 평면도이다.
도 20은 챔버 및 액받이부의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 21은 챔버 및 액받이부의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 22는 기판유지부의 일부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 23은 제1 접촉부 근방을 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 24는 제2 접촉부 근방을 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 25는 기판의 처리 흐름을 나타내는 도면이다.
도 26은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 27은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다
도 28은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 29는 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 30은 기판처리장치의 단면도이다.
도 31은 제4 실시형태에 따른 기판처리장치의 단면도이다.
도 32는 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 33은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 34는 제5 실시형태에 따른 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 35는 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 36은 제6 실시형태에 따른 기판처리장치의 단면도이다.
도 37은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 38은 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 39는 기판처리장치의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 40은 기판처리장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판처리장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 기판처리장치(1)는 대략 원판형상의 반도체 기판(9)(이하, 간단히 「기판(9)」이라고 함)에 처리액을 공급하여 기판(9)을 1매씩 처리하는 매엽식의 장치이다.
기판처리장치(1)는 챔버(12)와, 챔버 개폐기구(131)와, 기판유지부(14)와, 기판회전기구(15)와, 액받이부(16)와, 커버(17)를 구비한다.
챔버(12)는 챔버 본체(121)와, 챔버 덮개부(122)와, 톱 플레이트(123)를 구비한다. 챔버 본체(121)는 비자성체에 의해 형성된다. 챔버 본체(12)는 챔버 저부(21)와, 챔버 측벽부(22)를 구비한다. 챔버 저부(21)는 대략 원판형상의 중앙부(211)와, 중앙부(211)의 외연부로부터 아래쪽으로 뻗는 통형상의 내측벽부(212)와, 내측벽부(212)로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어지는 베이스(base)부(213)를 구비한다. 기판유지부(14)에 기판(9)이 유지된 경우, 기판(9)의 하면(92)은 중앙부(211)의 상면과 대향한다. 챔버측 벽부(22)는 상하 방향을 향하는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환(環) 형상이며, 베이스부(213)로부터 위쪽으로 돌출된다. 챔버 측벽부(22)를 형성하는 부재는, 후술하는 바와 같이, 액받이부(16)의 일부를 겸한다.
챔버 덮개부(22)는 중심축(J1)에 수직인 대략 원반 형상이며, 챔버(12)의 상부를 포함한다. 챔버 덮개부(122)는 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색한다. 도 1에서는, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이간된 상태를 나타낸다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색할 때에는, 챔버 덮개부(122)의 외연부가 챔버 측벽부(22)의 상부와 접한다.
톱 플레이트(123)는 중심축(J1)에 수직인 대략 원반판형상이다. 톱 플레이트(123)는 중앙에 개구를 갖는다. 기판(9)이 기판유지부(14)에 유지되면, 기판(9)의 상면(91)은 톱 플레이트(123)의 하면과 대향한다. 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)로부터 매달리도록 챔버 덮개부(122)에 장착된다. 보다 정확하게는, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)와의 사이의 거리가 변경 가능한 상태로 챔버 덮개부(122)에 장착된다. 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)에 대하여, 중심축(J1)을 중심으로 회전도 가능하다.
챔버 개폐기구(131)는 챔버(12)의 가동부(可動部)인 챔버 덮개부(122)를, 챔버(12)의 다른 부위에 대하여 상대적으로 승강한다. 이하, 챔버 개폐기구(131)를 「덮개부 승강기구(131)」라고 부른다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)와 접하고, 또한 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)를 향하여 압압됨으로써, 챔버(12) 내에 밀폐된 내부공간(120)(도 7 참조)이 형성된다.
기판유지부(14)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상이며, 기판(9)의 외연부를 유지한다. 기판유지부(14)는 챔버(12) 내에 배치되어, 수평 상태의 기판(9)을 유지한다. 즉, 기판(9)은 상면(91)을 중심축(J1)에 수직하게 상측을 향하는 상태로 기판유지부(14)에 의해 유지된다. 기판유지부(14)가 기판(9)을 유지하는 척(chuck)기구로서는, 여러 가지의 것이 사용되어도 좋다.
기판회전기구(15)는 소위 중공(中空) 모터이다. 기판회전기구(15)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상의 스테이터부(151)와, 환형상의 로터부(152)를 구비한다. 로터부(152)는 대략 원환(圓環) 형상의 영구자석을 포함한다. 영구자석의 표면은 PTFE 수지로 몰딩된다. 로터부(152)는 내측벽부(212)와 챔버 측벽부(22) 사이의 바닥이 있는 환형상 공간 내에 배치된다. 로터부(152)는 기판유지부(14)와 접속부재를 통하여 접속된다.
스테이터부(151)는 챔버(12) 바깥(즉, 내부공간(120)의 외측)에서 로터부(152)의 직경 방향 외측에 배치된다. 본 실시형태에서는, 스테이터부(151)는 베이스부(213)에 고정되고, 액받이부(16)의 아래쪽에 위치된다. 스테이터부(151)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열된 복수의 코일을 포함한다.
스테이터부(151)에 전류가 공급됨으로써, 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에, 중심축(J1)을 중심으로 하는 회전력이 발생한다. 이에 의해, 로터부(152)가 중심축(J1)을 중심으로 수평 상태로 회전된다. 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에 작용하는 자력에 의해, 로터부(152)는 챔버(12) 내에서 직접적으로도 간접적으로도 챔버(12)에 접촉하는 일 없이 부유(浮遊)되고, 중심축(J1)을 중심으로 기판(9)을 기판유지부(14)와 함께 회전된다.
액받이부(16)는 제1 컵부(161)와, 제1 컵승강기구(162)와, 제2 컵부(163)와, 제2 컵승강기구(164)를 구비한다. 이미 설명한 바와 같이, 챔버 측벽부(22)를 형성하는 부재의 일부는 액받이부(16)에 포함된다. 제2 컵부(163)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상이며, 챔버 측벽부(22)의 직경 방향 외측에 위치된다. 제1 컵부(161)도 환형상이며, 제2 컵부(163)의 직경 방향 외측에 위치된다. 제1 컵승강기구(162)는 제1 컵부(161)를 상하로 이동된다. 제2 컵승강기구(164)는 제2 컵부(163)를 상하로 이동된다.
제2 컵부(163)의 내주부의 하부는 챔버 측벽부(22)의 외측에 위치되는 환형상의 제2 오목부(166) 내에 위치된다. 제1 컵부(161)의 하부는 제2 오목부(166)의 외측에 위치되는 환형상의 제1 오목부(165) 내에 위치된다. 제1 오목부(165) 및 제2 오목부(166)를 형성하는 부재는 챔버 측벽부(22)를 형성하는 부재와 연속한다.
챔버 덮개부(122)의 중앙에는, 상부노즐(181)이 고정된다. 상부노즐(181)은 톱 플레이트(123)의 중앙의 개구와 대향한다. 챔버 저부(21)의 중앙부(211)의 중앙 에는, 하부노즐(182)이 장착되는 제1 오목부(165)의 저부(底部)는 제1 배출로(191)에 접속된다. 제2 오목부(166)의 저부는, 제2 배출로(192)에 접속된다. 내측벽부(212)와 챔버 측벽부(22) 사이의 오목부의 저부는, 제3 배출로(193)에 접속된다. 또한, 이들 상부노즐(181), 하부노즐(182)의 설치 위치는 반드시 중앙 부분에 한정되지 않으며, 예를 들면 기판(9)의 주연부(周緣部)에 대향하는 위치에 있어도 좋다.
커버(17)는 챔버(12)의 위쪽 및 옆쪽을 덮는다. 커버(17)의 상부에는, 다공부(多孔部)(171)가 배치된다. 다공부(171)에 형성된 다수의 구멍으로부터 공기가 유출됨으로써, 커버(17) 내에 다운 플로우(down flow)가 발생한다. 이에 의해, 액받이부(16)나 챔버 저부(21)로부터 기판(9)으로 파티클이 상승되는 것이 방지된다.
도 2는, 기판처리장치(1)가 구비되는 처리액공급부(18)와, 액회수부(19)를 나타내는 블록도이다. 처리액공급부(18)는 위에서 설명한 상부노즐(181) 및 하부노즐(182)에 더하여, 제1 처리액공급부(183)와, 제2 처리액공급부(184)와, 제3 처리액공급부(185)를 구비한다. 제1 처리액공급부(183), 제2 처리액공급부(184) 및 제3 처리액공급부(185)는 각각 밸브를 통하여 상부노즐(181)에 접속된다. 하부노즐(182)은 각각 밸브를 통하여 제1 처리액공급부(183) 및 제2 처리액공급부(184)에 접속된다. 상부노즐(181)은 가스공급부(186)에도 접속된다. 상부노즐(181)은 중앙에 액토출구를 갖고, 그 주위에 가스분출구를 갖는다. 따라서, 정확하게는, 상부노즐(181)의 일부는 기판(9)에 가스를 공급하는 광의(廣義)의 가스공급부의 일부이다. 하부노즐(182)는 중앙에 액토출구를 갖는다.
챔버(12)에는, 챔버(12)가 밀폐되었을 때에 챔버(12)의 내부공간(120)을 가 압하는 가압부(187)가 접속된다. 가압부(187)에 의해 내부공간(120)이 대기압보다 높은 가압분위기로 된다. 또한, 가스공급부(186)가 가압부를 겸해도 좋다. 가압 처리가 불필요한 경우는, 가압부(187)는 생략되어도 좋다.
액받이부(16)의 제1 오목부(165)에 접속되는 제1 배출로(191)는 폐액로(廢液路)에 접속된다. 제2 오목부(166)에 접속되는 제2 배출로(192)는 제1 회수부(194)에 접속된다. 챔버 저부(21)에 접속되는 제3 배출로(193)는 제2 회수부(195)에 접속된다. 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)는 감압부(196)에 접속된다. 감압부(196)가 구동됨으로써, 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)에서 처리액이 회수된다. 또한, 챔버(12)가 밀폐되어 있는 경우는, 감압부(196)에 의해 내부공간(120)이 감압되어 대기압보다 낮은 감압분위기로 된다. 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)는 폐액로에도 접속되어, 제2 배출로(192) 및 제3 배출로(193)로부터 폐액도 가능하다.
제1 처리액공급부(183), 제2 처리액공급부(184), 제3 처리액공급부(185), 가스공급부(186), 가압부(187), 제1 회수부(194), 제2 회수부(195), 감압부(196) 및 각종 밸브는, 제어부(10)에 의해 제어된다. 덮개부 승강기구(131), 기판유지부(14), 기판회 전환기구(55), 제1 컵승강기구(162) 및 제2 컵승강기구(164)도 제어부(10)에 의해 제어된다.
본 실시형태에서는, 제1 처리액공급부(183)로부터 공급되는 제1 처리액은 불화수소산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 제2 처리액공급부(184)로부터 공급되는 제2 처리액은 순수(DIW; Deionized Water)이다. 제3 처리액공급부(185)로부터 공급되는 제3 처리액은 이소프로필알콜(IPA)이다. 또한, 가스공급부(186)는 챔버(12) 내에 질소(N2) 가스를 공급한다.
도 3은 액받이부(16) 근방의 확대도이다. 챔버 덮개부(122)의 외연부의 하부에는, 2개의 환형상의 립씰(lip seal)(231, 232)이 설치된다. 립씰(231)은 제2 컵부(163)의 상단부의 위쪽에 위치된다. 립씰(232)은 챔버 측벽부(22)의 상단부 위쪽에 위치된다. 챔버 덮개부(122)가 하강하고, 제2 컵부(163)가 상승하면, 립씰(231)과 제2 컵부(163)의 상단부가 접한다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 측벽부(22)까지 하강하면, 립씰(232)과 챔버 측벽부(22)의 상단부가 접한다.
챔버(12)의 상부인 챔버 덮개부(122)의 외연부의 하부에는, 전체 둘레에 걸쳐 위쪽 또는 직경 방향 안쪽으로 패인 오목부(233)가 형성된다. 챔버 덮개부(122)가 하강하고, 제1컵부(161)가 상승하면, 제1 컵부(161)의 상단부와 오목부(233)가 상하 방향에 대하여 접한다. 이들은 근접하는 것만이라도 좋다. 제2 컵부(163)가 하강하면, 챔버 측벽부(22)의 상부와 제2 컵부(163)의 상단부가 접한다.
톱 플레이트(123)의 외연부의 하면에는, 복수의 제1 결합부(241)가 둘레 방향으로 배열된다. 기판유지부(14)의 상면에는, 복수의 제2 결합부(242)가 둘레 방향으로 배열된다. 이들의 결합부는 3조(組) 이상 설치되는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 4조 설치된다. 제1 결합부(241)의 하부에는, 위쪽으로 향하여 패인 오목부가 형성된다. 제2 결합부(242)는 기판유지부(14)로부터 위쪽으로 향하여 돌출된다.
챔버 덮개부(22)가 하강하면, 제1 결합부(241)의 오목부에 제2 결합부(242)가 끼워진다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향에서 기판유지부(14)와 결합된다. 이 상태에서 기판회전기구(15)에 의해 기판유지부(14)가 회전하면, 톱 플레이트(123)도 회전된다. 톱 플레이트(123)가 하강할 때에는, 제1 결합부(241)와 제2 결합부(242)가 끼워 맞춰지도록 기판유지부(14)의 회전 위치가 제어된다.
다음으로, 제어부(10)의 제어에 의한 기판처리장치(1)에서의 기판(9)의 처리 흐름을 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4의 처리는, 일례에 지나지 않고, 기판처리장치(1)에서는, 여러 가지의 처리를 여러 순서로 행할 수 있다. 기판처리장치(1)에서는, 먼저, 챔버 덮개부(122)가 도 1에 나타내는 바와 같이, 위쪽에 위치되는 상태에서, 기판(9)이 반송되어 기판유지부(14)에 의해 유지된다(단계 S11). 챔버 덮개부(122)는 하강하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트(123)가 기판유지부(14)와 결합된다. 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(22)는 이간되어 있고, 기판(9)의 주위(즉, 직경 방향 외측)에서, 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(22) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다.
제2 컵부(163)는 상승하여, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 위치된다. 이와 같이, 제2 컵승강기구(164)는 제2 컵부(163)를 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 위치와, 그 위치보다 아래쪽의 위치 사이로 이동된다. 제2 컵부(163)의 상단부는 립씰(231)에 접한다. 이에 의해, 챔버(12) 내의 기판(9) 주변은 밀폐공간이 형성되게 되어, 위쪽으로부터 파티클이 하강되었더라도, 제2 컵부(163) 내에 진입하는 것이 방지된다. 또한, 제1 컵부(161)의 상단부도 챔버 덮개부(122)에 접하여, 제1 컵부(161) 내에 파티클이 진입하는 것도 방지된다. 이하, 환형상 개구(81)가 형성되는 챔버(12) 상태를 「반오픈(half open) 상태」라고 부른다. 또한, 도 1 상태를 「오픈 상태」라고 부른다.
다음으로, 기판회전기구(15)에 의해, 기판유지부(14) 및 기판(9)의 고속 회전이 개시된다. 또한, 도시를 생략한 히터에 의해, 기판(9)이 가열된다. 제1 처리액공급부(183)(도 2 참조)로부터의 제1 처리액이 상부노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 공급된다. 제1 처리액은 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼져, 상면(91) 전체가 제1 처리액에 의해 피복된다(단계 S12).
하부노즐(182)로부터도 기판(9)의 하면(92)의 중앙부에 제1 처리액이 공급되어, 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼진다. 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)으로부터 비산되는 제1 처리액은 환형상 개구(81)를 통하여 제2 컵부(163)에 의해 받아져, 제2 회수부(195)에 의해 회수된다. 회수된 제1 처리액이 재이용 가능한 경우는, 필터 등을 통하여 제1 처리액으로부터 불순물 등이 제거된 후, 재이용된다. 톱 플레이트(123)의 외연부는, 직경 방향 바깥쪽으로 향함에 따라 약간 아래쪽으로 향하도록 경사진다. 톱 플레이트(123)의 외연부에 의해 처리액이 안내됨으로써, 처리액은 환형상 개구(81)를 통하여 액받이부(16)로 적절히 받아진다.
제1 처리액에 의한 에칭이 완료되면, 제1 처리액의 공급이 정지되고, 상부노즐(181)이 질소 가스를 분출하고, 기판(9)의 회전에 의해, 기판(9)으로부터 제1 처리액이 제거된다. 톱 플레이트(123)는 기판유지부(14)와 함께 회전하기 때문에, 톱 플레이트(123)의 하면에 제1 처리액은 거의 잔존하지 않고, 톱 플레이트(123)로부터 제1 처리액이 낙하되는 일은 없다.
다음으로, 챔버(12)가 반오픈 상태인 채로 제2 컵부(163)가 하강하여, 도 6에 나타내는 바와 같이 제1 컵부(161)가 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 위치된다. 즉, 제2 컵승강기구(164)에 의해, 제2 컵부(163)가 기판(9)으로부터의 처리액을 받는 상태와, 제 1컵부(161)가 기판(9)으로부터의 처리액을 받는 상태가 전환된다. 제2 컵부(163)의 상단부는 챔버 측벽부(22)의 상부와 접하고, 챔버(12) 내부와 제2 컵부(163) 내측의 공간과는 분리한다. 제1 컵부(161)의 상단부와 챔버 덮개부(122)는 접하는 상태이다.
톱 플레이트(123)와 기판유지부(14)가 결합되는 상태에서, 톱 플레이트(123)의 중앙에 위치되는 상부노즐(181)이 순수(純水)인 제2 처리액을 연속적으로 토출함으로써, 회전중의 기판(9) 상면(91)의 중앙부에 제2 처리액이 공급된다. 제2 처리액은 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼져, 기판(9)의 외주연으로부터 외측으로 비산된다. 하부노즐(182)로부터는 기판(9)의 하면(92)의 중앙부에 제2 처리액이 공급되어, 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼진다. 기판(9)으로부터 비산되는 제2 처리액인 사용 후의 물은 제2 컵부(163)로 받아져 폐기된다(단계 S13). 제2 처리액에 의한 기판(9)의 린스에서는, 도중(途中)에 하면(92)에의 제2 처리액의 공급이 정지되어 기판(9)의 회전 속도가 감소된다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이가 제2 처리액으로 채워진다. 즉, 기판(9)상에 순수를 퍼들링(puddling)한 상태로 된다.
다음으로, 제2 처리액의 공급이 정지되어, 상부노즐(181)만으로부터 IPA인 제3 처리액이 기판(9)의 상면(91)에 공급된다. 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이는 제3 처리액에 의해 채워져 제3 처리액의 공급이 정지된다. 이에 의해, 기판(9)상에 서 순수가 IPA로 치환된다(단계 S14). 그 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부(122) 및 제1 컵부(161)가 하강한다. 챔버 덮개부(122)의 립씰(232)과 챔버 측벽부(22)의 상부가 접한다. 이에 의해, 챔버(12)는 밀폐된 내부공간(120)을 형성한다. 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)에 대하여 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하므로, 톱 플레이트(123)와 기판유지부(14) 사이의 결합 상태는 유지된다. 챔버(12)가 밀폐된 상태에서는, 기판(9) 및 기판유지부(14)는 챔버(12)의 측벽과 직접 대향하고, 이들 사이에 다른 액받이부는 존재하지 않는다. 또한, 챔버(12)의 밀폐는, 단계 S14 전에 행해져도 좋다. 또한, 이들 단계 S13, S14에 있어서, 여기에서는 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이를 처리액으로 채워 액밀상태로 처리하고 있지만, 톱 플레이트(123)의 높이를 이보다 높게 하고, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이가 처리액으로 채워지지 않은 상태로 처리할 수도 있다.
밀폐공간 내에서 기판(9)이 고속 회전함과 함께 상부노즐(181)로부터 질소 가스가 분출되어, 제3 처리액이 기판(9)으로부터 제거된다. 기판(9)으로부터 비산되는 제3 처리액은 챔버 측벽부(22)로 받아져 제2 회수부(195)로 회수된다. 이 때, 감압부(196)에 의해 챔버(12)의 내부공간(120)이 감압되어, 기판(9)의 건조가 촉진된다(단계 S15). 제2 회수부(195)로 회수된 제3 처리액을 재이용하는 경우는, 제3 처리액으로부터 불순물 등의 제거가 행해진다. 기판(9)의 건조가 완료되면, 기판(9)의 회전이 정지된다.
또한, 건조시에 기판(9)이 가열되어도 좋다. 또한, 감압 전에 가압부(187)에 의해 내부공간(120)이 가압되어도 좋다. 이에 의해, 제3 처리액을 기판(9)상에 패턴 내에 용이하게 진입시킬 수 있다.
그 후, 내부공간(120)이 상압으로 되돌려져, 챔버 덮개부(122)가 도 1에 나타내는 바와 같이 상승한다. 톱 플레이트(123)는 기판유지부(14)와 함께 회전하기 때문에, 톱 플레이트(123)의 하면에 액체는 거의 잔존하지 않고, 챔버 덮개부(122)의 상승시에 톱 플레이트(123)로부터 액체가 낙하되는 일은 없다. 기판(9)은 외부의 반송기구에 의해 반출된다(단계 S16). 챔버 덮개부(122)의 상승시에는, 톱 플레이트(123)의 상부의 하면에 형성된 환형상의 홈부(243)에, 챔버 덮개부(122)에 형성된 복수의 돌기(244)가 끼워짐으로써, 챔버 덮개부(122)에 대하여 톱 플레이트(123)가 중심 조절(조심, 調芯)된다. 또한, 조심구조로서 다른 구조가 채용되어도 좋다.
기판처리장치(1)의 처리액공급부(18)에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 스캔노즐(188)이 추가되어도 좋다. 스캔노즐(188)이 이용될 때에는, 챔버 덮개부(122)는 챔버 본체(121)로부터 위쪽에 크게 이간되어, 톱 플레이트(123)가 기판유지부(14)로부터 이간되는 오픈 상태로 된다. 따라서, 톱 플레이트(123)는 회전하지 않는다. 이와 같이, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)와 챔버(12)의 다른 부위 사이의 거리가 제1 거리인 경우에, 둘레 방향에 대하여 기판유지부(14)와 결합되고, 그 거리가 제1 거리보다 큰 제2 거리인 경우에, 톱 플레이트(123)와 기판유지부(14)가 이간된다. 챔버 덮개부(122)와 챔버 본체(121) 사이에, 챔버(12) 외부로부터 스캔노즐(188)이 삽입되어 기판(9)상으로 이동된다. 스캔노즐(188)은 이류체노즐이며, 예를 들면, SC1 처리 후의 순수 세정을 행한다. 스캔노즐(188)은 이류체노즐 이외의 타입의 노즐이어도 좋다. 스캔노즐(188)이 수평 방향으로 요동하면서 기판(9)의 상면(91)에 처리액이 공급된다. 스캔노즐(188)은 다른 처리용의 다른 종 류의 노즐이어도 좋다. 스캔노즐(188)로서 이류체 노즐을 이용할 때에는, 커버(17) 내에 도시하지 않는 배기설비를 접속하여, 발생하는 처리액 미스트(mist)를 충분히 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
스캔노즐(188)로부터의 처리액이 폐기되는 경우는, 제1 컵부(161)가 상승하고, 제2 컵부(163)가 하강한다. 기판(9)의 외연부와 제1 컵부(161)가 직경 방향으로 대향한다. 처리액을 회수하여 재이용하는 경우는, 제1 컵부(161) 및 제2 컵부(163)가 상승한다. 기판(9)의 외연부와 제2 컵부(163)가 직경 방향으로 대향한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판처리장치(1)에서는, 챔버(12)를 밀폐한 상태로 행하는 처리(이하, 「밀폐 처리」라고 함) 및, 반오픈 상태 또는 오픈 상태로 행하는 처리 (이하, 「오픈 처리」라고 함)의 양쪽을 행할 수 있다. 즉, 종래에 비하여 여러 가지의 처리를 1개의 장치로 행할 수 있다. 특히, 감압이나 가압을 수반하는 밀폐 처리와 오픈 처리와 연속하여 행할 수 있다. 스캔노즐(188)이 설치되는 경우는, 스캔노즐(188)을 이용하는 처리도 밀폐 처리와 연속하여 행할 수 있다. 또한, 액받이부(16)는 챔버(12)의 외부에 배치되기 때문에, 처리액의 회수를 효율적으로 행할 수 있음과 함께, 챔버(12)를 소형화, 소용적화할 수 있고, 이에 의해, 가압이나 감압을 수반하는 처리를 용이하면서 효율적으로 행할 수 있고, 또한 챔버(12)에 충전되는 가스의 양을 삭감할 수 있다. 또한, 반오픈 상태에서도, 챔버(12) 내의 기판(9)의 주위를 거의 밀폐할 수 있으므로, 커버(17) 내의 원하지 않는 분위기의 챔버(12) 내로의 유입을 저지할 수 있다. 예를 들면, 위에서 설명한 단계 S12에 있어서, 도 5에 나타내는 반오픈 상태에서 상부노즐(181)로부터 질소 가스를 분출하면서 제1 처리액을 기판(9)에 공급함으로써, 챔버(12) 내의 기판(9)의 주위를 질소 분위기로 하고, 원하지 않는 산소나 약액 분위기를 배제하고, 저산소 분위기 상태로 처리를 행할 수 있다. 이러한 저산소 분위기에서의 처리는, 예를 들면 구리 배선이 형성된 기판의 폴리머 제거 처리 등에 있어서 구리 배선의 산화를 방지하고자 하는 경우 등에 유용하다.
액받이부(16)에는 제1 컵부(161) 및 제2 컵부(163)가 설치되기 때문에, 복수 종류의 처리액을 분리하여 회수할 수 있다. 밀폐 처리시의 처리액과 오픈 처리시 의 처리액도 분리하여 회수할 수 있다. 이에 의해, 챔버의 내벽만으로 복수 종류 의 처리액을 받아 다련(多連)밸브로 분리 회수하는 경우에 비해, 처리액의 회수 효율을 높일 수 있어, 처리액의 라이프 타임을 연장시킬 수 있다. 또한, 이종(異種)의 처리액이 혼합되는 것에 의한, 파티클의 발생, 발열, 발연 등도 용이하게 방지할 수 있다.
챔버(12)에서는 밀폐 상태로 순수가 기판(9)에 공급되어도 좋다. 밀폐 상태에서 챔버(12)가 기판(9)으로부터 비산되는 사용 후의 물이나 IPA를 받아, 처리액이 기판(9)에 화학반응을 부여하는 약액의 경우에 반오픈 상태로 처리액이 컵부에 의해 받아짐으로써, 챔버(12) 내의 오염이 저감된다. 이와 같이, 챔버(12)의 내벽이나 각 컵부를 특정의 처리액의 전용의 액받이부로 함으로써, 고순도로 로스(loss)가 적은 처리액의 회수가 가능하게 된다.
또한, 모든 컵부가 승강 가능하기 때문에, 기판(9)의 반입시의 기판(9)의 핸들링을 용이하게 행할 수 있다.
기판처리장치(1)에서는, 톱 플레이트(123)에 의해, 간단한 구조로, 챔버 내부에 부착된 액체의 기판으로의 낙하를 방지할 수 있다. 처리시에는, 톱 플레이트(123)와 기판유지부(14)가 결합되는 상태에서, 톱 플레이트(123)가 기판(9)에 근접하기 때문에, 기판(9)의 상면(91)을 처리액으로 덮을 때에 필요한 처리액의 양을 삭감할 수 있다. 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이에 공급하는 가스의 양도 삭감할 수 있다.
톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하기 때문에, 밀폐 상태에서도 반오픈 상태에서도 톱 플레이트(123)를 기판유지부(14)와 함께 회전하는 일이 생긴다. 또한, 반오픈 상태로부터 챔버 덮개부(122)를 약간 상승시키는 것에 의해, 톱 플레이트(123)와 기판유지부(14)의 결합을 해제할 수 있다. 이와 같은 오픈 상태에서 상부노즐(181)로부터 처리액을 토출하여 처리를 행하는 것도 가능하다.
기판처리장치(1)에서는, 로터부(152)가 밀폐 가능한 내부공간(120)에 배치되고, 스테이터부(151)가 챔버(12) 바깥에 배치된다. 이에 의해, 높은 밀폐성을 갖는 내부공간(120)을 용이하게 형성할 수 있다. 그 결과, 밀폐된 내부공간(120)에서의 기판(9)의 매엽 처리를 용이하게 실현될 수 있다. 또한, 모터를 챔버 저부의 아래쪽에 설치하는 장치에 비해, 챔버 저부(21)에 하부노즐(182) 등의 다양한 구조를 용이하게 설치할 수 있다.
기판회전기구(15)에서는, 로터부(152)가 내부공간(120)에서 부유 상태로 회전된다. 이 때문에, 로터부(152)를 지지하는 구조를 내부공간(120)에 설치할 필요가 없어, 기판처리장치(1)의 소형화 및 장치 구조의 간소화가 실현된다. 로터부(152)와 지지구조와의 마찰에 의해 분진 등이 발생하는 일이 없기 때문에, 내부공간(120)의 청정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지구조에 의한 마찰 저항이 로터부(152)에 작용하지 않기 때문에, 로터부(152)의 고속 회전을 용이하게 실현할 수 있다.
도 9 내지 도 13은 제2 실시형태에 따른 기판처리장치(1a)의 단면도이다. 도 9는 기판(9)의 반출입시의 장치 상태를 나타낸다. 도 10은 반오픈 상태에서 기판(9)으로부터 비산되는 처리액을 제2 컵부(163)로 받는 상태를 나타낸다. 도 11은 반오픈 상태에서 기판(9)으로부터 비산되는 처리액을 제1 컵부(161)로 받는 상태를 나타낸다. 도 12는 밀폐 처리가 행해지는 상태를 나타낸다. 도 13은 스캔노즐(188)을 이용하여 처리가 행해지는 상태를 나타낸다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(1a)에서는, 커버(17)에 칸막이판(172)이 설치된다. 칸막이판(172)은 챔버(12)로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어지는 칸막이판(172)으로부터 직경 방향 안쪽으로 연속하는 부위, 즉, 칸막이판(172)을 포함하는 부재의 내주부(內周部)는 아래쪽으로 돌출하여, 챔버(12)의 일부를 구성한다. 이하, 이 부위를 「챔버 고정부(124)」라고 부른다. 또 바꿔 말하면, 칸막이판(172)은 챔버 고정부(124)로부터 외측으로 넓어진다. 칸막이판(172) 은 제1 컵부(161) 및 제2 컵부(163)의 위쪽에 위치된다. 칸막이판(172)에 의해, 반오픈 상태에서 챔버(12) 내에 기류가 들어가는 것이 방지된다.
챔버(12)의 하부를 포함하는 부위로서 챔버 고정부(124)보다 하측의 부위(125)는 챔버 승강기구(132)에 의해 승강한다. 후술하는 바와 같이, 반오픈 상태와 밀폐 상태는 챔버 승강기구(132)에 의해 실현되기 때문에, 본 실시형태에서는, 챔버 승강기구(132)가 챔버 개폐기구로서 기능한다. 이하, 부위 125를 「챔버 가동부」 라고 부른다. 챔버 덮개부(122)는 챔버 고정부(124)의 위쪽에 위치된다. 또한, 제1 실시형태와 마찬가지로, 덮개부 승강기구(131)도 챔버 개폐기구로서 이해되어도 좋다.
제1 컵부(161)는 상단부가 칸막이판(172)에 근접하는 상태로 위치가 고정된다. 제2 컵부(163)는 제2 컵승강기구(164)에 의해 승강한다. 기판회전기구(15a)는 축 회전형의 모터이며, 기판유지부(14)는 판형상이다. 기판회전기구(15a)의 회전축은 기판유지부(14)의 중앙에 접속된다. 하부노즐(182)은 기판회전기구(15a)의 상단에 설치된다. 그 밖의 구성은 제1 실시형태와 대략 같다. 처리 동작의 예도 제1 실시형태와 같다.
챔버 덮개부(122)의 외연부에는, 환형상의 립씰(234)이 설치된다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 반오픈 상태에서는, 챔버 덮개부(122)의 립씰(234)은 칸막이판(172)에 접한다. 한편, 챔버 가동부(125)는 칸막이판(172)로부터 이간된다. 이에 의해, 챔버 가동부(125)와 칸막이판(172) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다. 환형상 개구(81)는 기판(9)의 주위에 위치된다. 도 10에서는, 제2 컵부(163)가 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 위치된다. 회전하는 기판(9)으로부터 비산되는 처리액은 제1 실시형태와 마찬가지로, 제2 컵부(163)를 통하여 제1 회수부(194)(도 2 참조)로 회수된다.
도 11에서는, 챔버(12)는 반오픈 상태이며, 도 10에 나타내는 상태로부터 제2 컵부(163)가 하강함으로써, 제1 컵부(161)가 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 위치된다. 이와 같이, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제2 컵승강기구(164)는 제2컵부(163)를, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 위치와, 그 위치보다 아래쪽의 위치 사이로 이동된다. 이에 의해, 제2 컵부(163)가 기판(9)으로부터의 처리액을 받는 상태와 제1 컵부(161)가 기판(9)으로부터의 처리액을 받는 상태가 전환된다. 기판(9)으로부터 비산되는 처리액은 제1 컵부(161)로 받아져 폐기된다.
도 12에서는, 챔버 가동부(125)가 상승하여 칸막이판(172)과 접한다. 이에 의해, 챔버(12) 내에 밀폐된 내부공간(120)이 형성된다. 기판(9)으로부터 비산되는 처리액은 챔버 가동부(125)의 외주부인 챔버 측벽부(22a)로 받아져 제2 회수부(195)로 회수된다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 스캔노즐(188)이 사용되는 경우는, 챔버 덮개부(122)가 칸막이판(172)으로부터 이간되고, 챔버 덮개부(122)와 칸막이판(172) 사이에 스캔노즐(188)이 삽입된다. 챔버 가동부(125)도 칸막이판(172)으로부터 이간되어, 환형상 개구(81)가 형성된다. 회전하는 기판(9)으로부터 비산되는 처리액은 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 위치되는 컵부로 받아진다. 도 13의 경우, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에, 제1 컵부(161)가 위치된다. 물론, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 제2 컵부(163)가 위치하여도 좋다.
제1 실시형태와 마찬가지로, 반오픈 상태 및 밀폐 상태에서는, 톱 플레이트(123)는 기판유지부(14)와 둘레 방향에 결합되어, 기판유지부(14)와 함께 회전된다. 이에 의해, 처리액 및 처리 가스의 사용량이 삭감된다. 도 13의 경우, 톱 플레이트(123)는 회전하지 않는다.
도 14는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 기판처리장치(1b)를 나타내는 단면도이다. 기판처리장치(1b)는 대략 원판형상의 반도체 기판(9)(이하, 간단히 「기판(9)」이라고 함)에 처리액을 공급하여 기판(9)을 1매씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 도 14에서는, 기판처리장치(1b)의 일부의 구성의 단면(斷面)에는, 평행 사선의 부여를 생략하고 있다(다른 단면도에서도 마찬가지임).
기판처리장치(1b)는 챔버(12)와, 톱 플레이트(123)와, 톱 플레이트 이동기구(126)와, 챔버 개폐기구(131)와, 기판유지부(14)와, 기판회전기구(15)와, 액받이부(16)와, 커버(17)를 구비한다.
챔버(12)는 챔버 본체(121)와, 챔버 덮개부(122)를 구비한다. 챔버 본체(121) 및 챔버 덮개부(122)는 비자성체에 의해 형성된다. 챔버 본체(121)는 챔버 저부(21)와, 챔버 측벽부(22)를 구비한다. 챔버 저부(21)는 대략 원판형상의 중앙부(211)와, 중앙부(211)의 외연부로부터 아래쪽으로 뻗는 통형상의 내측벽부(212)와, 내측벽부(212)로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어지는 베이스부(213)를 구비한다. 챔버 측벽부(22)는 상하 방향을 향하는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상이며, 베이스부(213)의 직경 방향 중앙부로부터 위쪽으로 돌출한다. 챔버 측벽부(22)를 형성하는 부재는, 후술하는 바와 같이, 액받이부(16)의 일부를 겸한다. 이하의 설명에서는, 챔버 측벽부(22)와 내측벽부(212)와 베이스부(213)로 둘러싸인 공간을 하부 환형상 공간(217)이라고 한다. 기판유지부(14)의 기판지지부(141)(이하에 설명)에 기판(9)이 지지된 경우, 기판(9)의 하면(92)은 중앙부(211)의 상면과 대향한다.
챔버 덮개부(122)는 중심축(J1)에 수직한 대략 원판형상이며, 챔버(12)의 상부를 포함한다. 챔버 덮개부(122)는 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색하는 도 14에서는, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이간된 상태를 나타낸다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색할 때 , 챔버 덮개부(122)의 외연부가 챔버측 벽부(22)의 상부와 접한다. 챔버 덮개부(122)의 중앙에는, 위쪽으로 패인 대략 덮개가 있는 원통형상의 수용부(221)가 설치된다.
챔버 개폐기구(131)는 챔버(12)의 가동부인 챔버 덮개부(122)를, 챔버(12)의 다른 부위인 챔버 본체(121)에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동된다. 챔버 개폐기구(131)는 챔버 덮개부(122)를 승강시키는 덮개부 승강기구이다. 챔버 개폐기구(131)에 의해 챔버 덮개부(122)가 상하 방향으로 이동할 때에는, 톱 플레이트(123)도 챔버 덮개부(122)와 함께 상하 방향으로 이동된다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)와 접하여 상부 개구를 폐색하고, 또한 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)를 향하여 압압됨으로써, 챔버(12) 내에 밀폐된 내부공간(120)(도 20 및 도 21 참조)이 형성된다.
기판유지부(14)는 챔버(12) 내에 배치되어, 기판(9)을 수평 상태로 유지한다. 즉, 기판(9)은 상면(91)을 중심축(J1)에 수직한 위쪽을 향하는 상태로 기판유지부(14)에 의해 유지된다. 기판유지부(14)는 기판(9)의 외연부를 하측으로부터 지지하는 위에서 설명한 기판지지부(141)와, 기판지지부(141)에 지지된 기판(9)의 외연부를 위쪽으로부터 누르는 기판누름부(142)를 구비한다. 기판지지부(141)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상의 지지부 베이스(413)와, 지지부 베이스(413)의 상면에 고정되는 복수의 제1 접촉부(411)를 구비한다. 기판누름부(142)는 톱 플레이트(123)의 하면에 고정되는 복수의 제2 접촉부(421)을 구비한다. 복수의 제2 접촉부(421)의 둘레 방향의 위치는 실제로는, 복수의 제1 접촉부(411)의 둘레 방향의 위치와 다르다.
톱 플레이트(123)는 중심축(J1)에 수직한 대략 원판형상이다. 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)의 아래쪽, 또한 기판지지부(141)의 위쪽에 배치된다. 톱 플레이트(123)는 중앙에 개구를 갖는다. 기판(9)이 기판지지부(141)에 지지되면, 기판(9)의 상면(91)은 중심축(J1)에 수직한 톱 플레이트(123)의 하면과 대향한다. 톱 플레이트(123)의 직경은 기판(9)의 직경보다 크고, 톱 플레이트(123)의 외주연은 기판(9)의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측에 위치된다.
챔버 덮개부(122)의 하면에는, 톱 플레이트(123)를 유지하는 복수의 플레이트 유지부(222)가 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열된다. 톱 플레이트(123)의 상면에는, 복수의 플레이트 유지부(222)에 대향하는 위치에, 복수의 볼록부(236)가 둘레 방향으로 배열된다. 복수의 볼록부(236)가 복수의 플레이트 유지부(222)에 의해 유지됨으로써, 톱 플레이트(123)가 챔버 덮개부(122)로부터 매달리도록 챔버 덮개부(122)에 의해 지지된다.
톱 플레이트(123)의 상면에는, 톱 플레이트 축부(235)가 고정된다. 톱 플레이트(123) 및 톱 플레이트 축부(235)는 비자성체에 의해 형성된다. 톱 플레이트 축부(235)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원기둥 형상이다. 톱 플레이트 축부(235)의 적어도 일부(본 실시형태에서는, 하단부를 제외한 대부분)는 챔버 덮개부(122)의 수용부(221)에 수용된다. 톱 플레이트 축부(235) 및 챔버 덮개부(122)에는, 톱 플레이트 이동기구(126)가 배치된다. 톱 플레이트 이동기구(126)는 자력을 이용하여 톱 플레이트(123)를 챔버 덮개부(122)에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동된다.
도 15는 톱 플레이트 축부(235) 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트 이동기구(126)는 제1 자석(261)과, 제2 자석(262)과, 자석이동기구(263)를 구비한다. 제1 자석(261)은 톱 플레이트 축부(235)의 내부에서, 톱 플레이트 축부(235)의 외주면을 따라 둘레 방향으로 배치된다. 제1 자석(261)은 톱 플레이트 축부(235)에 대하여 고정된다. 제2 자석(262)은 챔버 덮개부(122)에 있어서 수용부(221)의 주위에 형성된 환형상 구멍(264) 내에서, 수용부(221)의 주위에 둘레 방향으로 배치된다. 본 실시형태에서는, 제1 자석(261) 및 제2 자석(262)은 각각, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환형상이다. 제1 자석(261)의 상부는 N극이며, 하부는 S극이다. 제2 자석(262)의 상부는 S극이며, 하부는 N극이다. 환형상 구멍(264)의 상하 방향의 높이는 제2 자석(262)의 상하 방향의 높이보다 크다. 제2 자석(262)은 자석이동기구(263)에 의해, 환형상 구멍(264) 내에서 상하 방향으로 이동된다.
도 14에 나타내는 기판회전기구(15)는 소위 중공 모터이다. 기판회전기구(15)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상의 스테이터부(151)와, 환형상의 로터부(152)를 구비한다. 로터부(152)는 대략 원환형상의 영구자석을 포함한다. 영구자석의 표면은 PTFE 수지로 몰딩된다. 로터부(152)는 챔버(12)의 내부공간(120)에 있어서 하부 환형상 공간(217) 내에 배치된다. 로터부(152)의 상부에는, 접속부재를 통하여 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)가 장착된다. 지지부 베이스(413)는 로터부(152)의 위쪽에 배치된다.
스테이터부(151)는 챔버(12) 바깥(즉, 내부공간(120)의 외측)에 있어서 로터부(152)의 주위, 즉, 직경 방향 외측에 배치된다. 본 실시형태에서는, 스테이터부(151)는 베이스부(213)에 고정되고, 액받이부(16)의 아래쪽에 위치된다. 스테이터부(151)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열된 복수의 코일을 포함한다.
스테이터부(151)에 전류가 공급됨으로써, 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에, 중심축(J1)을 중심으로 하는 회전력이 발생한다. 이에 의해, 로터부(152)가 중심축(J1)을 중심으로 하여 수평 상태로 회전된다. 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에 작용하는 자력에 의해, 로터부(152)는 챔버(12) 내에 있어서 직접적으로도 간접적으로도 챔버(12)에 접촉하는 일 없이 부유되어, 중심축(J1)을 중심으로 기판(9)을 기판지지부(141)와 함께 부유 상태로 회전된다.
액받이부(16)는 컵부(161a)와, 컵이동기구(162a)를 구비한다. 이미 설명한 바와 같이, 챔버 측벽부(22)를 형성하는 부재의 일부는 액받이부(16)에 포함된다. 컵부(161a)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환형상이며, 챔버 측벽부(22)의 직경 방향 외측에 위치된다. 컵이동기구(162a)는 컵부(161a)를 상하 방향으로 이동된다.
컵부(161a)의 하부는, 챔버 측벽부(22)의 외측에 위치되는 환형상의 액받이 오목부(165a) 내에 위치된다. 액받이 오목부(165a)의 외주를 둘러싸는 대략 원통형의 외벽부(168)의 상단부에는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상의 외측 씰부(169)가 고정된다. 외측 씰부(169)는 외벽부(168)의 상단부로부터 직경 방향 안쪽으로 넓어지고, 액받이 오목부(165a)의 상부 개구의 외주부를 전체 둘레에 걸쳐 덮는다.
챔버 덮개부(122)의 중앙에는 상부노즐(181)이 고정된다. 상부노즐(181)은 톱 플레이트 축부(235)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되어, 톱 플레이트(123) 의 중앙의 개구에 삽입된다. 챔버 저부(21)의 중앙부(211)의 중앙에는, 하부노즐(182)이 장착된다. 액받이 오목부(165a)의 저부는, 제1 배출로(191)에 접속된다. 내측벽부(212)와 챔버 측벽부(22) 사이의 하부 환형상 공간(217)의 저부는, 제2 배출로(192)에 접속된다. 또한, 상부노즐(181) 및 하부노즐(182)의 설치 위치는 반드시 중앙 부분에 한정되지 않으며, 예를 들면 기판(9)의 주연부에 대향하는 위치에 있어서도 좋다.
커버(17)는 챔버(12)의 위쪽 및 옆쪽을 덮는다. 커버(17)의 상부에는, 다공부(171)가 배치된다. 다공부(171)에 형성된 다수의 구멍으로부터 공기가 유출됨으로써, 커버(17) 내에 다운 플로우가 발생한다. 이에 의해, 액받이부(16)나 챔버 저부(21)로부터 기판(9)으로 파티클이 상승되는 것이 방지된다.
도 16은 기판처리장치(1b)가 구비하는 처리액공급부(18)와, 액회수부(19)를 나타내는 블록도이다. 처리액공급부(18)는 위에서 설명한 상부노즐(181) 및 하부노즐(182)에 더하여, 제1 처리액공급부(183)와, 제2 처리액공급부(184)와, 제3 처리액공급부(185)를 구비한다. 제1 처리액공급부(183), 제2 처리액공급부(184) 및 제3 처리액공급부(185)는 각각 밸브를 통하여 상부노즐(181)에 접속된다. 하부노즐(182)은 각각 밸브를 통하여 제1 처리액공급부(183) 및 제2 처리액공급부(184)에 접속된다. 상부노즐(181)은 가스공급부(186)에도 접속된다. 상부노즐(181)은 중앙에 액토출구를 갖고, 그 주위에 가스분출구를 갖는다. 따라서, 정확하게는, 상부노즐(181)의 일부는 기판(9)에 가스를 공급하는 광의의 가스공급부의 일부이다. 하부노즐(182) 은 중앙에 액토출구를 갖는다.
챔버(12)에는, 챔버(12)가 밀폐되었을 때에 챔버(12)의 내부공간(120)을 가압하는 가압부(187)가 접속된다. 가압부(187)에 의해 내부공간(120)이 대기압보다 높은 가압분위기로 된다. 또한, 가스공급부(186)가 가압부를 겸해도 좋다. 가압 처리가 불필요한 경우는, 가압부(187)는 생략되어도 좋다.
액받이부(16)의 액받이 오목부(165a)에 접속되는 제1 배출로(191)는 제1 회수부(194)에 접속된다. 챔버 저부(21)에 접속되는 제2 배출로(192)는 제2 회수부(195)에 접속된다. 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)는 감압부(196)에 접속된다. 감압부(196)가 구동됨으로써, 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)로 처리액이 회수된다. 또한, 챔버(12)가 밀폐되어 있는 경우는, 감압부(196)에 의해 내부공간(120)이 감압되고, 대기압보다 낮은 감압분위기로 된다. 제1 회수부(194) 및 제2 회수부(195)는 폐액로에도 접속되고, 제1 배출로(191) 및 제2 배출로(192)로부터 폐액도 가능하다.
제1 처리액공급부(183), 제2 처리액공급부(184), 제3 처리액공급부(185), 가스공급부(186), 가압부(187), 제1 회수부(194), 제2 회수부(195), 감압부(196) 및 각종 밸브는 제어부(10)에 의해 제어된다. 챔버 개폐기구(131), 기판유지부(14), 기판회전기구(15) 및 컵이동기구(162a)(도 14 참조)도 제어부(10)에 의해 제어된다.
본 실시형태에서는, 제1 처리액공급부(183)로부터 기판(9)상에 공급되는 제1 처리액은 불화수소산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 제2 처리액공급부(184)로부터 공급되는 제2 처리액은 순수(DIW: Deionized Water) 이다. 제3 처리액공급부(185)로부터 공급되는 제3 처리액은 이소프로필알콜(IPA)이다. 또한, 가스공급부(186)는 챔버(12)내에 질소(N2) 가스를 공급한다.
도 17은 챔버(12) 및 액받이부(16)의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다. 컵부(161a)는 측벽부(611)와, 상면부(612)와, 하면부(613)를 구비한다. 측벽부(611)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형상이다. 상면부(612)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상이며, 측벽부(611)의 상단부로부터 직경 방향 안쪽으로 넓어진다. 하면부(613)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상이며, 측벽부(611)의 하단부로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어진다. 상면부(612) 및 하면부(613)는 중심축(J1)에 대략 수직한다. 도 17에 나타내는 상태에서는, 컵부(161a)의 측벽부(611)의 거의 전체 및 하면부(613)는 액받이 오목부(165a) 내에 위치된다.
챔버 덮개부(122)의 외연부의 하면에는, 환형상의 립씰(231, 232)이 설치되어 있다. 립씰(231)은 챔버 측벽부(22)의 상단부의 위쪽에 위치된다. 립씰(232)은 컵부(161a)의 상면부(612)의 내연부의 위쪽에 위치된다. 챔버 덮개부(122)가 하강하고, 컵부(161a)가 상승하면, 립씰(232)과 컵부(161a)의 상면부(612)의 내연부가 상하 방향에 대하여 접한다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 측벽부(22)까지 하강하면, 립씰(232)과 챔버 측벽부(22)의 상단부가 접한다.
도 18은 톱 플레이트(123)의 저면도이다. 도 19는 기판지지부(141)의 평면 도이다. 도 18 및 도 19에서는, 기판(9)을 2점쇄선으로 도시하고 있다. 도 17 내지 도 19에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트(123)의 외연부의 하면에는, 복수의 제1 결합부(241)가 둘레 방향으로 배열되고, 지지부 베이스(413)의 상면에는, 복수의 제2 결합부(242)가 둘레 방향으로 배열된다. 이러한 결합부는 3조 이상 설치되는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 4조 설치된다. 제1 결합부(241)의 하부에는 위쪽으로 향하여 패인 오목부가 형성된다. 제2 결합부(242)는 지지부 베이스(413)로부터 위쪽으로 향하여 돌출한다.
도 20에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)가 챔버 측벽부(22)까지 하강하면, 제1 결합부(241)의 오목부에 제2 결합부(242)가 끼워진다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향에서 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)와 결합된다. 바꿔 말하면, 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)는 톱 플레이트(123)의 기판지지부(141)에 대한 회전 방향에서의 상대 위치를 규제하는(즉, 둘레 방향에서의 상대 위치를 고정하는) 위치규제부재이다. 톱 플레이트(123)가 하강할 때에는, 제1 결합부(241)와 제2 결합부(242)가 끼워 맞추어지도록, 기판회전기구(15)에 의해 지지부 베이스(413)의 회전 위치가 제어된다. 또한, 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)에 의해, 톱 플레이트(123)와 기판지지부(141)의 상하 방향에서의 상대 위치는 고정되지 않는다.
도 20에 나타내는 상태에서는, 플레이트 유지부(222)에 의한 톱 플레이트(123)의 유지가 해제되어, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)로부터 이간되어 기판(9)에 근접한다. 톱 플레이트(123)의 상하 방향의 위치는, 톱 플레이트 이동기구(126)의 제1 자석(261)과 제2 자석(262) 사이에 작용하는 자력(인력(引力))에 의해 결정된다. 구체적으로는, 제1 자석(261)의 상하 방향의 중앙부와 제2 자석(262)의 상하 방향의 중앙부가 상하 방향에 있어서 거의 같은 위치에 위치하도록, 제1 자석(261)과 제2 자석(262)이 직경 방향으로 대향한다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)의 챔버 덮개부(122)에 대한 상하 방향의 상대 위치가 고정된다. 또한, 톱 플레이트(123)의 수평 방향에서의 위치는, 제1 결합부(241)와 제2 결합부(242)에 의해 결정되기 때문에, 톱 플레이트 축부(235)와 수용부(221)의 내측면은 접하지 않는다.
이하의 설명에서는, 도 20에 나타내는 톱 플레이트(123)의 위치를 「제1 근접 위치」라고 한다. 톱 플레이트(123)가 제1 근접 위치에 위치되는 상태에서는, 기판유지부(14)의 기판누름부(142)는 기판(9)에 접하지 않고, 기판(9)의 외연부를 누르지 않는다. 이 상태에서, 기판회전기구(15)에 의해 기판지지부(141)이 회전하면, 톱 플레이트(123)는 기판지지부(141), 기판지지부(141)에 수평 상태로 지지된 기판(9), 및 기판누름부(142)와 함께 회전된다. 톱 플레이트(123)는 기판지지부(141)와 함께 회전하는 상측회전부재이다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 지지부 베이스(413)의 상면에는, 기판지지부(141)의 복수의 제1 접촉부(411)가 둘레 방향으로 배열된다. 복수의 제1 접촉부(411)는 복수의 제2 결합부(242)보다 직경 방향 안쪽에 배치된다. 또한, 도 18에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트(123)의 외연부의 하면에는, 기판누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)가 둘레 방향으로 배열된다. 복수의 제2 접촉부(421)는 복수의 제1 결합부(241)보다 직경 방향 안쪽에 배치된다. 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 제2 접촉부(421)의 둘레 방향의 위치는, 복수의 제1 접촉부(411)의 둘레 방향의 위치와 다르다. 본 실시형태에서는, 4개의 제1 접촉부(411)가 둘레 방향으로 등각도 간격으로 배치된다. 또한, 인접하는 2개의 제2 접촉부(421)를 1조로 하여, 4조의 제2 접촉부(421)가 둘레 방향으로 등각도 간격으로 배치된다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트 이동기구(126)에 있어서, 제2 자석(262)이 자석이동기구(263)에 의해 아래쪽으로 이동하면, 제1 자석(261)과 제2 자석(262) 사이에 작용하는 자력(인력)에 의해, 톱 플레이트 축부(235) 및 톱 플레이트(123)가 아래쪽으로 이동된다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)는 기판(9)에 더 근접한다. 이하의 설명에서는, 도 21에 나타내는 톱 플레이트(123)의 위치를 「제2 근접 위치」라고 한다. 본 실시형태에서는, 제2 근접 위치에서의 톱 플레이트(123)의 하면과 기판(9)의 상면(91) 사이의 상하 방향의 거리는 약 2mm이다. 또한, 제1 근접 위치에서의 톱 플레이트(123)의 하면과 기판(9)의 상면(91) 사이의 상하 방향의 거리는, 약 10mm이다.
톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치되는 상태에서도, 제1 결합부(241)와 제2 결합부(242)가 결합되어 있기 때문에, 둘레 방향에서의 톱 플레이트(123)의 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)에 대한 상대 위치는 고정되어 있다. 또한, 톱 플레이트 축부(235)와 수용부(221)의 내측면은 접하지 않는다. 한편, 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치되는 상태에서는, 제1 근접 위치에 위치되는 상태와 다르게, 기판누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)가 기판(9)의 외연부에 접촉한다.
도 22는 기판(9)을 유지하는 기판유지부(14)의 일부를 확대하여 나타내는 평면도이다. 도 22에서는, 챔버 덮개부(122)의 도시를 생략하고 있다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 기판지지부(141)의 1개의 제1 접촉부(411)의 둘레 방향에서의 양측에, 기판누름부(142)의 2개의 제2 접촉부(421)가 인접하여 배치된다. 제1 접촉부(411)와 2개의 제2 접촉부(421)는 각각, 둘레 방향으로 약간 틈을 두고 이간되어 배치된다. 다른 제1 접촉부(411) 및 제2 접촉부(421)에 있어서도 마찬가지이다. 각 제1 접촉부(411)와 이것에 인접하는 제2 접촉부(421) 사이의 둘레 방향의 거리는, 그 제2 접촉부(421)와 다른 제1 접촉부(411) 사이의 둘레 방향의 거리보다 작다. 기판(9)의 외연부에 있어서, 제1 접촉부(411)가 접촉하는 위치를 「제1 접촉 위치」라고 부르고, 제2 접촉부(421)가 접촉하는 위치를 「제2 접촉 위치」라고 부르면, 복수의 제2 접촉 위치는 각각, 복수의 제1 접촉 위치와 둘레 방향에 대해 다르다.
도 23은 1의 제1 접촉부(411) 근방을 확대하여 나타내는 측면도이다. 다른 제1 접촉부(411)의 구조도, 도 23에 나타내는 제1 접촉부(411)와 마찬가지이다. 복수의 제1 접촉부(411)는 각각, 직경 방향 안쪽으로 향함에 따라 하측으로 향하는 제1 경사면(412)을 갖는다. 각 제1 접촉부(411)는 제1 경사면(412)에 의해 기판(9)의 외연부에 접한다.
도 24는 1개의 제2 접촉부(421)근방을 확대하여 나타내는 측면도이다. 다른 제2 접촉부(421)의 구조도, 도 24에 나타내는 제2 접촉부(421)와 마찬가지이다. 복수의 제2 접촉부(421)는 각각, 직경 방향 안쪽을 향함에 따라 위쪽으로 향하는 제2 경사면(422)을 갖는다. 각 제2 접촉부(421)는 제2 경사면(422)에 의해 기판(9)의 외연부에 접한다.
도 23에서는, 제1 접촉부(411)에 인접하여 배치되는 제2 접촉부(421)를 2점쇄선으로 도시하고 있다. 또한, 도 24에서는, 제2 접촉부(421)에 인접하여 배치되는 제1 접촉부(411)를 2점쇄선으로 도시하고 있다. 도 23 및 도 24에 나타내는 바와 같이, 제1 접촉부(411)의 상단부는, 기판(9)의 상면(91)보다 위쪽에 위치되고, 제2 접촉부(421)의 하단부는 기판(9)의 하면(92)보다 아래쪽에 위치된다. 이 때문에, 기판유지부(14)에서는, 복수의 제 1접촉부(411)의 각각의 상단부는 복수의 제2 접촉부(421)의 각각의 하단부보다 위쪽에 위치된다.
다음으로, 제어부(10)의 제어에 의한 기판처리장치(1b)에서의 기판(9)의 처리의 흐름을 도 25을 참조하면서 설명한다. 도 25의 처리는 일례에 지나지 않고, 기판처리장치(1b)에서는, 여러 가지의 처리를 다양한 순서로 행할 수 있다. 기판처리장치(1b)에서는, 먼저, 챔버 덮개부(122)가 도 14에 나타내는 바와 같이 위쪽에 위치되는 상태에서, 기판(9)이 반송되어 기판유지부(14)에 의해 유지된다(단계 S21). 챔버 덮개부(122)는 아래쪽으로 이동되고, 도 26에 나타내는 바와 같이, 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)에 의해, 둘레 방향에서의 톱 플레이트(123)의 기판지지부(141)에 대한 상대 위치가 고정된다.
이어서, 도 27에 나타내는 바와 같이, 플레이트 유지부(222)에 의한 톱 플레이트(123)의 유지가 해제되어 챔버 덮개부(122)가 위쪽으로 이동되고, 챔버 덮개부(122)가 톱 플레이트(123)로부터 이간된다. 톱 플레이트(123)의 챔버 덮개부(122) 및 기판지지부(141)에 대한 상하 방향의 상대 위치는, 톱 플레이트 이동기구(126)의 제1 자석(261) 및 제2 자석(262)에 의해 고정된다. 톱 플레이트(123)는 위에서 설명한 제1 근접 위치에 위치되고, 기판누름부(142)는 기판(9)에 접하지 않는다. 또한, 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(22)는 이간되어 있고, 기판(9)의 주위(즉, 직경 방향 외측)에 있어서, 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(22) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다. 이하, 환형상 개구(81)가 형성되는 챔버(12) 상태를 「반오픈 상태」라고 부른다. 또한, 도 14의 상태를 「오픈 상태」라고 부른다.
컵부(161a)는 도 14에 나타내는 위치로부터 상승하고, 도 27에 나타내는 바와 같이, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치된다. 이와 같이, 컵이동기구(162a)(도 14 참조)는 컵부(161a)를, 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 제1 위치와, 제1 위치보다 아래쪽의 제2 위치(도 14 참조) 사이에 상하 방향으로 이동된다. 제1 위치에 위치되는 컵부(161a)에서는, 측벽부(611)는 환형상 개구(81)와 직경 방향으로 대향한다.
제1 위치에 위치되는 컵부(161a)에서는, 상면부(612)의 내연부의 상면이 챔버 덮개부(122)의 립씰(232)에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161a)의 상면부(612) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제1 씰(615)이 설치된다, 또한, 컵부(161a)의 하면부(613)의 상면이 챔버 본체(121)의 외측 씰부(169)의 하면에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 본체(121)와 컵부(161a)의 하면부(613) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제2 씰(616)이 형성된다.
기판처리장치(1b)에서는, 컵부(161a)의 상면부(612)는 제1 위치에서 제1 씰(615)을 형성하는 제1 씰부이며, 하면부(613)는 제1 위치에서 제2 씰(616)을 형성하는 제2 씰부이다. 그리고, 반오픈 상태의 챔버(12)(즉, 환형상 개구(81)가 형성되는 상태의 챔버 본체(121) 및 챔버 덮개부(122)), 및 제1 위치에 위치되는 컵부(161a)에 의해, 밀폐된 공간(160)(이하, 「밀폐공간(160)」이라고 함)이 형성된다. 밀폐공간(160)이 형성되면, 상부노즐(181)로부터 질소 가스가 공급되어 밀폐공간(160) 내가 질소 분위기(즉, 저산소 분위기)로 된다.
다음으로, 기판회전기구(15)에 의해, 기판지지부(141), 기판(9) 및 톱 플레이트(123)의 회전이 시작된다. 또한, 도시를 생략한 히터에 의해, 기판(9)이 가열된다. 제1 처리액공급부(183)(도 16 참조)로부터의 제1 처리액이 톱 플레이트(123)의 중앙의 개구에 대향하는 상부노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 공급된다. 제1 처리액은 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼지고, 상면(91) 전체가 제1 처리액에 의해 피복되어 에칭이 질소 분위기에서 행해진다(단계 S22).
하부노즐(182)로부터도 기판(9)의 하면(92)의 중앙부에 제1 처리액이 공급되어, 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼진다. 밀폐공간(160)에서는, 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)으로부터 비산되는 제1 처리액이, 환형상 개구(81)를 통하여 컵부(161a)로 받아져, 제1 회수부(194)(도 16 참조)에 의해 회수된다. 회수된 제1 처리액이 재이용 가능한 경우는, 필터 등을 통하여 제1 처리액으로부터 불순물 등이 제거된 후, 재이용된다.
제1 처리액에 의한 에칭이 완료되면, 제1 처리액의 공급이 정지된다. 그리고, 상부노즐(181)이 질소 가스를 분출하고, 기판(9)의 회전에 의해, 기판(9)으로부터 제1 처리액이 제거된다. 톱 플레이트(123)는 기판지지부(141)와 함께 회전하기 때문에, 톱 플레이트(123)의 하면에 제1 처리액은 거의 잔존하지 않고, 톱 플레이트(123)로부터 제1 처리액이 낙하되는 일은 없다.
다음으로, 도 28에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부(122) 및 컵부(161a)가 아래쪽으로 이동된다. 그리고, 챔버 덮개부(122)의 립씰(231)이 챔버 측벽부(22)위 부와 접하므로, 챔버(12)는 밀폐된 내부공간(120)을 형성한다. 챔버(12)가 밀폐된 상태에서는, 기판(9)은 챔버(12)의 내벽과 직접 대향하고, 이들 사이에 다른 액받이부는 존재하지 않는다. 내부공간(120)은 밀폐공간(160)과 마찬가지로, 질소 분위기(즉, 저산소 분위기)이다.
챔버 덮개부(122)의 이동시에는, 제1 자석(261)의 상하 방향의 위치가 변화되지 않도록, 즉, 톱 플레이트(123)의 기판지지부(141) 및 기판(9)에 대한 상하 방 향의 상대 위치가 변화되지 않도록, 제2 자석(262)의 위치가 자석이동기구(263)에 의해 조정된다. 이 때문에, 톱 플레이트(123)는 제1 근접 위치로부터 이동하지 않고, 기판누름부(142)는 기판(9)에 접하지 않는다.
내부공간(120)이 형성되면, 상부노즐(181)이, 순수인 제2 처리액을 연속적 에 토출함으로써, 회전중인 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 제2 처리액이 공급된다. 제2 처리액은 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼져, 기판(9)의 외주연으로부터 외측으로 비산된다. 하부노즐(182)로부터는 기판(9)의 하면(92)의 중앙부에 제2 처리액이 공급되어, 기판(9)의 회전에 의해 외주부로 퍼진다. 기판(9)으로부터 비산되는 제2 처리액인 사용후의 물은 챔버(12)의 내벽(즉, 챔버 덮개부(122) 및 챔버 측벽부(22)의 내벽)으로 받아져, 제2 회수부(195)(도 16 참조)를 통하여 폐기된다(단계 S23). 이에 의해, 챔버(12) 내의 세정도 행해진다.
순수에 의한 린스가 소정의 시간만큼 행해지면, 제2 처리액의 공급이 정지되고, 도 29 에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트 이동기구(126)에 의해 톱 플레이트(123)가 아래쪽으로 이동되고, 톱 플레이트(123)가 위에서 설명한 제2 근접 위치에 위치된다. 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치되는 상태에서는, 기판누름부(142)의 복수의 제21 접촉부(421)가 기판(9)의 외연부에 접촉한다. 기판누름부(142)는 톱 플레이트(123)의 자중(自重)에 의해, 기판(9)을 기판지지부(141)로 압압한다. 기판(9)은 기판지지부(141)와 기판누름부(142)에 상하로부터 끼여져 강하게 유지된다. 이어서, 제3 처리액공급부(185)로부터 공급되는 IPA인 제3 처리액이 상부노즐(181)을 통하여 톱 플레이트(123)의 중앙의 개구로부터 토출된다. 그리고, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이가 제3 처리액에 의해 채워지면, 제3 처리액의 공급이 정지된다. 이에 의해, 기판(9)상에서 순수가 IPA로 치환된다(단계 S24). 단계 S23에서는, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이는 제2 처리액에 의해 채워지는 일은 없다.
다음으로, 내부공간(120) 내에서, 기판(9)이 기판지지부(141), 기판누름부(142) 및 톱 플레이트(123)와 함께 고속 회전함과 함께 상부노즐(181)로부터 질소 가스가 분출되어, 제3 처리액이 기판(9)상으로부터 제거된다. 기판(9)은 단계 S22, S23에서의 회전 속도보다 높은 회전 속도로 회전된다. 기판(9)으로부터 비산되는 제3 처리액은 챔버(12)의 내벽으로 받아져, 제2 회수부(195)로 회수된다. 이 때, 감압부(196)에 의해 챔버(12)의 내부공간(120)이 감압되어, 기판(9)의 건조가 촉진된다(단계 S25). 제2 회수부(195)로 회수된 제3 처리액을 재이용하는 경우는, 제3 처리액으로부터 불순물 등의 제거가 행해진다. 기판(9)의 건조가 완료되면, 기판(9)의 회전이 정지된다. 또한, 건조시에 기판(9)이 가열되어도 좋다.
그 후, 내부공간(120)이 상압으로 되돌려진다. 또한, 톱 플레이트 이동기구(126)에 의해 톱 플레이트(123)가 위쪽으로 이동되고, 도 26에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)에 의해 톱 플레이트(123)가 유지된다. 그리고, 챔버 덮개부(122)와 톱 플레이트(123)가 상승하여, 도 14에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)가 오픈 상태로 된다. 단계 S25에서는, 톱 플레이트(123)가 기판지지부(141)와 함께 회전하기 때문에, 톱 플레이트(123)의 하면에 액체는 거의 잔존하지 않고, 챔버 덮개부(122)의 상승시에 톱 플레이트(123)로부터 액체가 기판(9)상에 낙하되는 일은 없다. 기판(9)은 외부의 반송기구에 의해 반출된다(단계 S26).
기판처리장치(1b)의 처리액공급부(18)에는, 도 30에 나타내는 바와 같이, 스캔노즐(188)이 추가되어도 좋다. 스캔노즐(188)이 이용될 때에는, 챔버 덮개부(122)는 챔버 본체(121)로부터 위쪽으로 크게 이간되고, 톱 플레이트(123)가 기판지지부(141)로부터 이간되는 오픈 상태로 된다. 따라서, 톱 플레이트(123)는 회전하지 않는다. 챔버 덮개부(122)와 챔버 본체(121) 사이에, 챔버(12) 외부로부터 스캐노즐(188)이 삽입되어 기판(9)상으로 이동된다. 스캔노즐(188)은 이류체 노즐이고, 예를 들면, SC1 처리 후의 순수 세정을 행한다. 스캔노즐(188)은 이류체 노즐 이외의 타입의 노즐이어도 좋다. 스캔노즐(188)이 수평 방향으로 요동하면서 기판(9)의 상면(91)에 처리액이 공급된다. 스캔노즐(188)은 다른 처리용의 다른 종류의 노즐이어도 좋다. 스캔노즐(188)로부터의 처리액은 제1 위치에 위치되는 컵부(161a)에 의해 받아져 회수되고, 필요에 따라 재이용된다. 스캔노즐(188)로서 이류체 노즐을 사용할 때에는, 커버(17) 내에 도시하지 않는 배기설비를 접속하여, 발생하는 처리액 미스트를 충분히 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판처리장치(1b)에서는, 챔버(12)를 밀폐한 상태에서 내부공간(120)에 대하여 기판(9)에 처리를 행할 수 있음과 함께, 챔버(12)를 반오픈 상태로 하여 챔버(12)와 컵부(161a)에 의해 형성된 밀폐공간(160)에서 기판(9)에 처리를 행할 수 있다. 또한, 챔버(12)를 오픈 상태로 하여 기판(9)에 처리를 행할 수도 있다. 즉, 기판처리장치(1b)에서는, 종래에 비해 여러 가지의 처리를 하나의 장치로 행시할 수 있다.
이하의 설명에서는, 챔버(12)의 내부공간(120)에서의 처리를 「제1 밀폐 처리」라고 부르고, 밀폐공간(160)에서의 처리를 「제2 밀폐 처리」라고 부르며, 오픈 상태에서의 처리를 「오픈 처리」라고 부른다. 기판처리장치(1b)에서는, 감압분위기나 가압분위기에서 처리가 가능한 제1 밀폐 처리와, 액받이부(16)를 사용하는 제2 밀폐 처리와, 오픈 처리를 연속하여 행할 수 있다. 스캔노즐(188)이 설치되는 경우는, 스캔노즐(188)을 이용하는 처리도 제1 밀폐 처리나 제2 밀폐 처리와 연속하여 행할 수 있다. 또한, 기판처리장치(1b)에서는, 밀폐공간(160)을 감압분위기나 가압분위기로 하는 일은 없다.
제2 밀폐 처리에서는, 컵부(161a)와 챔버 덮개부(122) 사이에 제1 씰(615) 이 형성되고, 컵부(161a)와 챔버 본체(121) 사이에 제2 씰(616)이 형됨으로써, 챔버(12) 및 컵부(161a)에 의해 밀폐공간(160)이 형성된다. 이에 의해, 챔버(12)의 외부에 배치된 컵부(161a)에 의해, 밀폐공간(160)에서 처리액을 받을 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 밀폐공간(160)을 저산소 분위기로 하여 기판(9)의 처리를 행함으로써, 기판(9)상의 막(膜)의 산화를 방지 또는 억제할 수 있다. 이러한 저산소 분위기에서의 처리는, 예를 들면, 구리 배선이 형성된 기판의 폴리머 제거 처리 등에 있어서 구리 배선의 산화를 방지하려는 경우 등에 유용하다. 또한, 컵부(161a)가 챔버(12)의 외부에 배치되기 때문에, 챔버(12)를 소형화할 수 있다. 이에 의해, 제1 밀폐 처리시에, 챔버(12)의 내부공간(120)에 충전되는 가스의 양을 삭감할 수 있고, 내부공간(120)에서의 감압이나 가압을 수반하는 처리에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 제1 밀폐 처리에서는, 제2 회수부(195)에 의해 처리액을 회수하고, 제2 밀폐 처리에서는, 제1 회수부(194)에 의해 처리액을 회수함으로써, 복수 종류의 처리액에 의한 처리를 연속하여 행하면서 그 복수 종류의 처리액을 분리하여 회수할 수 있다. 이에 의해, 챔버의 내벽만으로 복수 종류의 처리액을 받아 다련밸브로 분리 회수하는 경우에 비해, 처리액의 회수 효율을 높일 수 있고, 처리액의 라이프 타임을 연장시킬 수 있다. 또한, 이종의 처리액이 혼합되는 것에 의한, 파티클의 발생, 발열, 발연 등도 용이하게 방지할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 컵부(161a)는 측벽부(611)의 상단부로부터 직경 방향 안쪽으로 넓어지는 대략 원환판형상의 상면부(612)를 구비하고, 상면부(612)가 챔버 덮개부(122)에 접한다. 또한, 컵부(161a)는 측벽부(611)의 하단부로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어지는 대략 원환판형상의 하면부(613)를 구비하고, 하면부(613)가 챔버 본체(121)에 접한다. 이와 같이, 기판처리장치(1b)에서는, 간단한 구조로, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161a) 사이에 제1 씰(615)를 용이하게 형성하고, 챔버 본체(121)와 컵부(161a) 사이에 제2 씰(616)을 용이하게 형성할 수 있다.
기판처리장치(1b)에서는, 톱 플레이트(123)에 의해, 간단한 구조로, 챔버 내부에 부착된 액체의 기판(9)으로의 낙하를 방지할 수 있다. 또한, 톱 플레이트(123)의 외주연이 기판(9)의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측에 위치되기 때문에, 기판(9) 상면(91)의 외주부 전체가 톱 플레이트(123)에 의해 덮인다. 그 결과, 기판(9)의 외주연으로부터 비산된 처리액이 챔버(12)의 내벽 등에서 되튀어 기판(9)에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치되는 상태에서 처리를 행함으로써, 기판(9)의 상면(91)을 처리액으로 덮을 때에 필요한 처리액의 양을 삭감할 수 있다. 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이에 공급하는 가스의 양도 삭감할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하기 때문에, 제1 밀폐 처리 및 제2 밀폐 처리의 양쪽에 있어서, 톱 플레이트(123)를 기판지지부(141)와 함께 회전할 수 있다. 또한, 챔버 덮개부(122)에 의해 톱 플레이트(123)를 유지한 상태에서 챔버 덮개부(122)를 상승시킴으로써, 톱 플레이트(123)와 기판지지부(141)의 결합을 용이하게 해제할 수 있다. 이러한 오픈 상태에서 상부노즐(181)로부터 처리액을 토출하여 처리를 행하는 것도 가능하다.
기판유지부(14)에서는, 기판지지부(141)의 복수의 제1 접촉부(411)가 복수의 제1 접촉 위치에서 기판(9)의 외연부에 접한다. 그리고, 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치되는 상태에 있어서, 기판누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)가 복수의 제1 접촉 위치와는 다른 복수의 제2 접촉 위치에서 기판(9)의 외연부에 접한다. 이와 같이, 기판(9)을 하측으로부터 지지하는 구조와 기판(9)을 상측으로부터 누르는 구조가, 둘레 방향이 다른 위치에서 기판(9)에 접하기 때문에, 기판(9)의 중앙부로부터 외연부를 향하여 이동하는 처리액이 기판(9)의 외연부를 유지하는 유지구조의 근방에서 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 그 유지구조에 의한 처리액의 되튐도 억제할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 기판유지부(14)에서는, 기판지지부(141)의 각 제1 접촉부(411)의 둘레 방향의 양측에, 기판누름부(142)의 2개의 제2 접촉부(421)가 인접하여 배치된다. 이에 의해, 기판지지부(141)와 기판누름부(142)에 의해 기판(9)을 끼워서 유지할 때에, 각 제1 접촉부(411) 근방에서 기판(9)에 응력이 생기기 때문에, 기판유지부(14)에 의해 기판(9)을 강고하게 유지할 수 있다. 또한, 각 제2 접촉부(421)의 둘레 방향에서의 양측에, 2개의 제1 접촉부(411)가 인접하여 배치되어도 좋다. 이 경우이라도, 각 제2 접촉부(421) 근방에서 기판(9)에 응력이 생기기 때문에, 기판유지부(14)에 의해 기판(9)을 강고하게 유지시킬 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 기판지지부(141)의 각 제1 접촉부(411)의 상단부는 기판누름부(14) 2개의 각 제2 접촉부(421)의 하단부보다 위쪽에 위치된다. 즉, 상하 방향에 대하여, 제1 접촉부(411)와 제2 접촉부(421)는 부분적으로 겹쳐진다. 이에 의해, 기판지지부(141)와 기판누름부(142)에 의해 기판(9)을 보다 강하게 끼워 넣고, 기판(9)을 더욱더 강고하게 유지할 수 있다. 또한, 기판누름부(142)가 톱 플레이트(123)의 자중에 의해 기판(9)을 기판지지부(141)로 압압함으로써, 기판(9)을 보다 더 강고하게 유지할 수 있다.
기판지지부(141)에서는, 각 제1 접촉부(411)가 직경 방향 안쪽을 향함에 따라 하측으로 향하는 제1 경사면(412)에서 기판(9)의 외연부에 접한다. 이에 의해, 제1 접촉부(411)와 기판(9)의 접촉 면적을 작게 하여, 기판(9)이 기판지지부(141)와의 접촉에 의해 오염될 가능성을 저감시킬 수 있다. 기판누름부(142)에서는, 각 제2 접촉부(421)가 직경 방향 안쪽을 향하여 위쪽으로 향하는 제2 경사면(422)에 의해 기판(9)의 외연부에 접한다. 이에 의해, 제2 접촉부(421)와 기판(9)의 접촉 면적을 작게 하여, 기판(9)이 기판누름부(142)와의 접촉에 의해 오염될 가능성을 저감시킬 수 있다.
톱 플레이트 이동기구(126)는 자력을 이용하여 톱 플레이트(123)를 챔버 덮개부(122)에 대하여 상대적으로 이동된다. 이에 의해, 톱 플레이트(123)에 직접적으로 접속된 이동기구를 설치하는 일 없이, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이의 상하 방향의 거리를 용이하게 변경할 수 있다. 그 결과, 제1 밀폐 처리나 제2 밀폐 처리시에, 밀폐된 내부공간(120)이나 밀폐공간(160) 내에 있어서도, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이의 거리를 용이하게 변경할 수 있다.
톱 플레이트 이동기구(126)는 톱 플레이트 축부(235)에 설치되는 제1 자석(261)과, 챔버 덮개부(122)에 설치되는 제2 자석(262)과, 제2 자석(262)을 상하 방향으로 이동하는 자석이동기구(263)를 구비한다. 기판처리장치(1b)에서는, 이와 같이, 간단한 구조로, 톱 플레이트(123)의 상하 방향의 이동을 용이하게 실현할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 기판누름부(142)는 톱 플레이트(123)의 하면에 고정되고, 챔버(12)가 밀폐 상태로 되어 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치한 상태에서는, 기판(9)을 상측으로부터 누른다. 또한, 기판누름부(142)는, 톱 플레이트(123)가 제1 근접 위치에 위치한 상태에서는, 기판(9)으로부터 이간된다. 이와 같이, 톱 플레이트 이동기구(126)에 의해 톱 플레이트(123)의 위치를 변경함으로써, 기판(9)에 대한 처리 내용에 맞추어 기판유지부(14)에 의한 기판(9)의 유지 상태를 용이하게 전환시킬 수 있다.
기판처리장치(1b)에서는, 톱 플레이트(123)가 제2 근접 위치에 위치한 상태에서, 상부노즐(181)을 통하여 톱 플레이트(123)의 중앙으로부터 처리액을 토출함으로써, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이가 처리액에 의해 채워진다. 그 결과, 처리액의 사용 양을 저감할 수 있다. 또한, 기판(9) 상면(91)상의 처리액이 주위의 가스에 접촉되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 주위의 가스에 산소가 포함되어 있는 경우에, 처리액의 산화를 억제할 수 있다.
기판처리장치(1b)에서는, 로터부(152)가 챔버(12)의 내부공간(120)에 배치되고, 스테이터부(151)가 챔버(12)의 외부에 배치된다. 이에 의해, 높은 밀폐성을 갖는 내부공간(120)을 용이하게 형성할 수 있다. 그 결과, 밀폐된 내부공간(120)에서의 기판(9)의 매엽 처리를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 모터를 챔버 저부의 아래쪽에 설치하는 장치에 비해, 챔버 저부(21)에 하부노즐(182) 등의 여러 가지의 구조를 용이하게 설치할 수 있다.
기판회전기구(15)에서는, 로터부(152)가 내부공간(120)에서 부유 상태로 회전된다. 이 때문에, 로터부(152)를 지지하는 구조를 내부공간(120)에 설치할 필요가 없어, 기판처리장치(1b)의 소형화 및 장치 구조의 간소화가 실현된다. 로터부(152)와 지지구조와의 마찰에 의해 분진 등이 발생하는 일이 없기 때문에, 내부공간(120)의 청정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지구조에 의한 마찰 저항이 로터부(152)에 작용하지 않기 때문에, 로터부(152)의 고속 회전을 용이하게 실현할 수 있다.
도 31은 제4 실시형태에 따른 기판처리장치(1c)를 나타내는 단면도이다. 기판처리장치(1c)에서는, 도 14에 나타내는 컵부(161a)와는 형상이 다른 컵부(161b)가 액받이부(16)에 설치되고, 챔버 본체(12)가 액받이 오목부(165a)의 외측에 배치되는 환형상의 액체 저장부(166a)를 구비한다. 그 밖의 구성은 도 14에 나타내는 기판처리장치(1b)와 같고, 이하의 설명에서는, 대응하는 구성에 동일 부호를 붙인다.
도 31에 나타내는 바와 같이, 액체 저장부(166a)는 챔버 측벽부(22) 및 액받이 오목부(165a)를 구성하는 부재에 의해 구성된다. 액체 저장부(166a)는, 액받이 오목부(165a)의 외주를 둘러싸는 외벽부(168)의 외측에서, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 액받이 오목부(165a)를 에워싸서 설치된다. 액체 저장부(166a)에는, 씰용 액체(167)가 저장된다. 씰용 액체(167)로서는, 예를 들면, 순수가 이용된다.
도 32는 기판처리장치(1c)의 일부를 나타내는 단면도이다. 컵부(161b)는 측벽부(611)와, 상면부(612)와, 외통부(614)를 구비한다. 측벽부(611)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형이다. 상면부(612)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상이며, 측벽부(611)의 상단부로부터 직경 방향 안쪽 및 직경 방향 바깥쪽으로 넓어진다. 외통부(614)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형이며, 상면부(612)의 외연부로부터 아래쪽으로 넓어진다. 외통부(614)는 측벽부(611)의 주위에 측벽부(611)로부터 이간되어 배치된다. 외통부(614)의 내주면은 측벽부(611)의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 도 32에 나타내는 상태에서는, 측벽부(611)의 상부를 제외한 대부분이 액받이 오목부(165a) 내에 위치되고, 외통부(614)의 상부를 제외한 대부분이 액체 저장부(166a)에 저장된 씰용 액체(167) 내에 위치된다.
도 33은 밀폐공간(160)에 대하여 제2 밀폐 처리가 행해지는 상태의 기판처리장치(1c)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 33에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는 반오픈 상태이며, 챔버 본체(121)와 챔버 덮개부(122) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다. 컵부(161b)는 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 제1 위치에 위치되어 있고, 측벽부(611)가 환형상 개구(81)와 직경 방향으로 대향한다.
제1 위치에 위치되는 컵부(161b)에서는, 기판처리장치(1b)와 마찬가지로, 상면부(612)의 내연부의 상면이 챔버 덮개부(122)의 립씰(232)에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161b)의 상면부(612) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제1 씰(615)이 형성된다. 또한, 컵부(161b)의 외통부(614)의 하단부는, 챔버 본체(121)의 액체 저장부(166a)에 저장된 씰용 액체(167) 내에 전체 둘레에 걸쳐 위치된다. 이에 의해, 챔버 본체(121)와 컵부(161b)의 외통부(614) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제2 씰(616)이 형성된다.
컵부(161b)의 상면부(612)는 제1 위치에서 제1 씰(615)을 형성하는 제1 씰부이며, 외통부(614)는 제1 위치에서 제2 씰(616)을 형성하는 제2 씰부이다. 반오픈 상태의 챔버(12)와 제1 위치에 위치되는 컵부(161b)에 의해, 밀폐공간(160)이 형성된다.
이와 같이, 기판처리장치(1c)에서는, 간단한 구조로, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161b) 사이에 제1 씰(615)을 용이하게 형성하고, 챔버 본체(121)와 컵부(161b) 사이에 제2 씰(616)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 제2 씰(616)은 컵부(161b)의 외통부(614)의 하단부를 씰용 액체(167) 내에 위치시킴으로써 형성되기 때문에, 제2 씰(616)로부터의 기체나 액체의 누출을 보다 확실히 방지할 수 있다.
도 34는 제5 실시형태에 따른 기판처리장치(1d)의 일부를 나타내는 단면도이다. 기판처리장치(1d)에서는, 도 14에 나타내는 컵부(161a)와는 형상 및 구조가 다른 컵부(161c)가 액받이부(16)에 설치된다. 그 밖의 구성은 도 14에 나타내는 기판처리장치(1b)와 같고, 이하의 설명에서는, 대응하는 구성에 동일 부호를 붙인다.
도 34에 나타내는 바와 같이, 컵부(161c)는 측벽부(611)와, 상면부(612)와, 벨로즈(617)를 구비한다. 측벽부(611)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형이다. 상면부(612)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판형상이며, 측벽부(611)의 상단부로부터 직경 방향 안쪽 및 직경 방향 바깥쪽으로 넓어진다. 벨로즈(617)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형이며, 상하 방향으로 신축 가능하다. 벨로즈(617)는 기체나 액체를 통과시키지 않는 재료로 형성된다.
벨로즈(617)는 측벽부(611)의 주위에 전체 둘레에 걸쳐 설치된다. 벨로즈(617)의 상단부는 상면부(612)의 외연부의 하면에 전체 둘레에 걸쳐 접속된다, 바꿔 말하면, 벨로즈(617)의 상단부는 상면부(612)를 통하여 측벽부(611)에 간접적으로 접속된다. 벨로즈(617)와 상면부(612)의 접속부에서는, 기체나 액체의 통과가 방지된다. 벨로즈(617)의 하단부는, 챔버 측벽부(22) 및 액받이 오목부(165a)를 구성하는 부재를 통하여 챔버 본체(121)에 간접적으로 접속된다. 벨로즈(617)의 하단부와 챔버 측벽부(22) 및 액받이 오목부(165a)를 구성하는 부재와의 접속부에서도, 기체나 액체의 통과가 방지된다.
도 35는 밀폐공간(160)에 있어서 제2 밀폐 처리가 행해지는 상태의 기판처리장치(1d)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 35에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는 반오픈 상태이며, 챔버 본체(121)와 챔버 덮개부(122) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다. 컵부(161c)는 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 제1 위치에 위치되어 있고, 측벽부(611)가 환형상 개구(81)와 직경 방향으로 대향한다.
제1 위치에 위치되는 컵부(161c)에서는, 기판처리장치(1b)와 마찬가지로, 상면부(612)의 내연부의 상면이 챔버 덮개부(122)의 립씰(232)에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161c)의 상면부(612) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제1 씰(615)이 형성된다. 또한, 측벽부(611)의 주위에 있어서, 벨로즈(617)의 상단부가 상면부(612)에 접속되고, 벨로즈(617)의 하단부가 챔버 본체(121)에 간접적으로 접속된다. 이에 의해, 챔버 본체(121)와 컵부(161c) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제2 씰(616)이 형성된다.
컵부(161c)의 상면부(612)는 제1 위치에서 제1 씰(615)을 형성하는 제1 씰부이며, 벨로즈(617)는 제1 위치에서 제2 씰(616)을 형성하는 제2 씰부이다. 반오픈 상태의 챔버(12)와 제1 위치에 위치되는 컵부(161c)에 의해, 밀폐공간(160)이 형성된다.
이와 같이, 기판처리장치(1d)에서는, 간단한 구조로, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161c) 사이에 제1 씰(615)을 용이하게 형성하고, 챔버 본체(121)와 컵부(161c) 사이에 제2 씰(616)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 제2 씰(616)은 컵부(161c)의 벨로즈(617)의 하단부를 챔버 본체(121)에 접속함으로써 형성되기 때문에, 제2 씰(616)로부터의 기체나 액체의 누출을 보다 확실히 방지할 수 있다.
도 36은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 기판처리장치(1e)의 단면도이다. 기판처리장치(1e)에서는, 챔버 덮개부(122)에 의한 톱 플레이트(123)의 유지 방법이 다르다. 그 밖의 구성은 도 14에 나타내는 기판처리장치(1b)와 같고, 이하의 설명에서는, 대응하는 구성에 동일 부호를 붙인다.
도 36에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)는 환형상의 플레이트 유지부(222a)를 구비한다. 플레이트 유지부(222a)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형의 통부(223)와, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판형상의 플랜지부(224)를 구비한다. 통부(223)는 챔버 덮개부(122)의 하면으로부터 아래쪽으로 넓어진다. 플랜지부(224)는 통부(223)의 하단으로부터 직경 방향 바깥쪽으로 넓어진다.
톱 플레이트(123)는 환형상의 피(被)유지부(237)를 구비한다. 피유지부(237)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통형의 통부(238)와, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판형상의 플랜지부(239)를 구비한다. 통부(238)는 톱 플레이트(123)의 상면으로부터 위쪽으로 넓어진다. 플랜지부(239)는 통부(238)의 상단으로부터 직경 방향 안쪽으로 넓어진다. 통부(238)는 플레이트 유지부(222a)의 통부(223)의 직경 방향 외측에 위치되고, 통부(223)와 직경 방향으로 대향한다. 플랜지부(239)는 플레이트 유지부(222a)의 플랜지부(224)의 위쪽에 위치되고, 플랜지부(224)와 상하 방향으로 대향한다. 피유지부(237)의 플랜지부(239)의 하면이 플레이트 유지부(222a)의 플랜지부(224)의 상면에 접함으로써, 톱 플레이트(123)가 챔버 덮개부(122)로부터 매달리도록 챔버 덮개부(122)에 장착된다.
도 37은 밀폐공간(160)에 있어서 제2 밀폐 처리가 행해지는 상태의 기판처리장치(1e)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 37에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는 반오픈 상태이며, 챔버 본체(121)와 챔버 덮개부(122) 사이에 환형상 개구(81)가 형성된다. 컵부(161a)는 환형상 개구(81)의 직경 방향 외측의 제1 위치에 위치되어 있고, 측벽부(611)가 환형상 개구(81)와 직경 방향으로 대향한다.
제1 위치에 위치되는 컵부(161a)에서는, 기판처리장치(1b)와 마찬가지로, 상면부(612)의 내연부의 상면이 챔버 덮개부(122)의 립씰(232)에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 덮개부(122)와 컵부(161a)의 상면부(612) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제1 씰(615)이 형성된다. 또한, 하면부(613)의 상면이 챔버 본체(121)의 외측 씰부(169)의 하면에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이에 의해, 챔버 본채(121)와 컵부(161a)의 하면부(613) 사이에, 기체나 액체의 통과를 방지하는 제2 씰(616)이 형성된다.
톱 플레이트(123)는 제1 결합부(241)에 제2 결합부(242)가 끼워짐으로써, 둘레 방향에 있어서 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)와 결합된다. 바꿔 말하면, 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)에 의해, 톱 플레이트(123)의 기판지지부(141)에 대한 회전 방향에서의 상대 위치가 규제된다. 또한, 기판누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)는 기판(9)의 외연부에 접한다.
피유지부(237)의 플랜지부(239)는 플레이트 유지부(222a)의 플랜지부(224)로부터 이간되어 플랜지부(224)의 위쪽에 위치된다. 도 37에 나타내는 상태에서는, 톱 플레이트(123)와 챔버 덮개부(122) 사이의 상하 방향의 거리가 도 36에 나타내는 상태보다 작아지게 된다. 즉, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)와의 사이의 상하 방향의 거리가 변경 가능한 상태로 챔버 덮개부(122)에 장착된다.
도 37에 나타내는 상태에서는, 플레이트 유지부(222a)와 피유지부(237)는 접촉하지 않고 있고, 톱 플레이트(123)는 기판누름부(142) 및 기판(9)을 통하여 기판지지부(141)에 의해 지지된다. 기판누름부(142)는 톱 플레이트(123)의 자중에 의해, 기판(9)을 기판지지부(141)으로 압압한다.
도 38은 제2 밀폐 처리가 행해지는 상태의 기판처리장치(1e)의 일부를, 도 37과는 다른 위치에서 절단한 단면도이다. 도 38에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트(123)의 하면 및 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)상에는, 상하 방향으로 대향하는 한 쌍의 자석(143a, 143b)(이하, 2개의 자석을 하나로 모아서 「자석쌍(143)」이라고 함)이 설치된다. 기판처리장치(1e)에서는, 복수의 자석쌍(143)이 둘레 방향에 있어서 제1 접촉부(411), 제2 접촉부(421), 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)(도 37 참조)와는 다른 위치에, 등각도 간격으로 배치된다. 기판누름부(142)가 기판(9)에 접촉되어 있는 상태에서는, 한 쌍의 자석(143a, 143b) 사이에 작용하는 자력(인력)에 의해, 톱 플레이트(123)에 아래로 향하는 힘이 작용한다. 이에 의해, 도 37에 나타내는 바와 같이, 기판누름부(142)가 기판(9)을 기판지지부(141)로 압압한다.
기판처리장치(1e)에서는, 기판누름부(142)가 톱 플레이트(123)의 자중 및, 복수의 자석쌍(143)에 의해 기판(9)을 기판지지부(141)로 압압함으로써, 기판(9)을 기판누름부(142)와 기판지지부(141)에서 상하로부터 끼워서 강고하게 유지할 수 있다. 또한, 자석쌍(143)은 1개만 설치되어도 좋고, 이 경우이라도, 자석쌍(143)의 자력에 의해 기판(9)을 강고하게 유지할 수 있다.
도 37 및 도 38에 나타내는 상태에서는, 위에서 설명한 바와 같이, 플레이트 유지부(222a)와 피유지부(237)는 접촉되어 있지 않고, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판유지부(14) 및 기판유지부(14)에 유지된 기판(9)과 함께, 기판회전기구(15)에 의해 회전된다.
도 39는 챔버(12)의 내부공간(120)에 있어서 제1 밀폐 처리가 행해지는 상태의 기판처리장치(1e)의 일부를 나타내는 단면도이다. 도 39에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는 밀폐 상태이고, 컵부(161a)는 위에서 설명한 제2 위치에 위치되어 있다. 도 39에 나타내는 상태에서는, 톱 플레이트(123)와 챔버 덮개부(122) 사이의 상하 방향의 거리가 도 36 및 도 37에 나타내는 상태보다 작게 된다. 또한, 도 39에 나타내는 상태에서는, 톱 플레이트(123)와 기판(9) 사이의 상하 방향의 거리는 도 37에 나타내는 상태와 같고, 기판누름부(142)는 기판(9)의 외연부에 접하여 기판(9)을 기판지지부(141)로 압압한다. 플레이트 유지부(222a)와 피유지부(237)는 접촉되어 있지 않고, 톱 플레이트(123)는 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판유지부(14) 및 기판유지부(14)에 유지된 기판(9)과 함께 회전된다.
도 36에 나타내는 오픈 상태까지 챔버 덮개부(122)가 상승할 때에는, 피유지부(237)의 플랜지부(239)의 하면에 설치된 환형상의 홈부에, 플레이트 유지부(222a)의 플랜지부(224)의 상면에 설치된 복수의 돌기가 끼워짐으로써, 챔버 덮개부(122)에 대하여 톱 플레이트(123)가 중심 조절된다. 또한, 조심구조로서 다른 구조가 채용되어도 좋다.
기판처리장치(1e)에서도, 기판처리장치(1b)와 마찬가지로, 챔버(12)의 외부에 배치된 컵부(161a)에 의해, 밀폐공간(160)에서 처리액을 받을 수 있다. 또한, 처리액이 기판(9)의 외연부를 유지하는 유지구조의 근방에서 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 그 유지구조에 의한 처리액의 되튐도 억제할 수 있다. 기판처리장치(1e)에서는, 도 30에 나타내는 스캔노즐(188)이 추가되어도 좋다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지의 변경이 가능하다.
기판처리장치(1, 1a∼1e)에서는, 다른 여러 가지의 처리가 행해져도 좋다. 예를 들면, SPM(황산·과산화수소수 혼합액)에 의한 처리가 행해져도 좋다. 오픈 상태, 반오픈 상태, 밀폐 상태에서 행해지는 처리의 순서나 처리 내용도 여러 가지로 변경 가능하다.
액받이부(16)의 컵부로 받은 처리액은 모두 폐액(廢液)되어도 좋다. 반대로, 모두 회수되어도 좋다. 챔버(12)로 받은 처리액도, 폐액되어도 회수되어도 좋다. 컵부의 수는 1개이라도 3개 이상이라도 좋다. 복수의 컵부가 동시에 승강하여도 좋다. 처리액의 다소(多少)의 혼합에 의해 문제가 생기지 않는 경우는, 각 컵부가 복수 종류의 처리액을 받아도 좋다. 이 경우, 컵부로부터의 배액로(排液路)에 다련밸브가 설치되어도 좋다.
컵부(161a, 161b, 161c)에서는, 상면부(612) 이외의 부위(예를 들면, 측벽부(611)가 챔버 덮개부(122)에 접함으로써, 컵부(161a, 161b, 161c)와 챔버 덮개부(122) 사이에 제1 씰(615)이 형성되어도 좋다. 컵부(161a, 161b, 161c)의 형상은 적당히 변경되어도 좋다.
상부노즐(181)이나 하부노즐(182)의 형상은 돌출하는 형상으로 한정되지 않는다. 처리액을 토출하는 토출구를 갖는 부위이라면 모두 본 실시형태의 노즐의 개념에 포함된다.
챔버 개폐기구는 챔버(12)를 여러 가지의 형태로 개폐하는 기구이라도 좋고, 챔버(12)의 상부 또는 하부를 포함하는 챔버 가동부를 다른 부위에 대하여 상대적으로 승강시키는 기구이면 좋다. 챔버 가동부의 이동에 의해, 기판(9)의 주위에 환형상 개구(81)가 형성된다.
예를 들면, 챔버 개폐기구(131)는 반드시 챔버 덮개부(122)를 상하 방향으로 이동할 필요는 없고, 챔버 덮개부(122)가 고정된 상태에서, 챔버 본체(121)를 상하 방향으로 이동함으로써, 챔버(12) 상태가 오픈 상태, 반오픈 상태 및 밀폐 상태의 사이로 전환되어도 좋다.
기판처리장치(1, 1a)에서는, 톱 플레이트(123)와 기판유지부(14)의 둘레 방향에서의 결합은, 다른 구조가 채용되어도 좋다. 예를 들면, 톱 플레이트(123)로부터 아래쪽으로 돌출하는 돌기와, 기판유지부(14)로부터 위쪽으로 돌출하는 돌기가 둘레 방향으로 접하는 것만이라도 좋다.
기판처리장치(1b∼1e)에서는, 톱 플레이트(123)와 기판지지부(141)을 둘레 방향에서 결합하는 기구로서, 제1 결합부(241) 및 제2 결합부(242)와는 다른 구조가 채용되어도 좋다. 예를 들면, 톱 플레이트(123)로부터 아래쪽으로 돌출하는 돌기와, 기판지지부(141)의 지지부 베이스(413)로부터 위쪽으로 돌출하는 돌기가 둘레 방향으로 접하는 것만이라도 좋다.
도 1에 나타내는 기판회전기구(15)의 구조는, 여러 가지로 변경되어도 좋다. 로터부(152)는 반드시 부유 상태로 회전될 필요는 없고, 챔버(12)의 내부공간(120)에 로터부(152)를 기계적으로 지지하는 가이드 등의 구조가 설치되어, 그 가이드를 따라 로터부(152)가 회전되어도 좋다.
기판회전기구(15)는 반드시 중공 모터일 필요는 없고, 도 40에 나타내는 바와 같이, 축 회전형의 모터인 기판회전기구(15a)가 이용되어도 좋다. 기판회전기구(15a)는 챔버(12)의 외부에서 챔버(12)의 아래쪽에 배치된다. 기판지지부(141)에는, 대략 원환판형상의 지지부 베이스(413)의 하면에, 대략 원판형상의 접속부(414)가 고정된다. 기판회전기구(15a)의 회전축(155)은 접속부(414)의 중앙의 개구에 접속된다. 하부노즐(182)은 기판회전기구(15a)의 회전축(155)의 상단에 설치된다.
기판처리장치(1)에서는 상부노즐(181) 또는 하부노즐(182)의 한쪽이 생략되어도 좋다. 즉, 처리액공급부(18)는 기판(9)의 상면 또는 하면에 처리액을 공급한다. 또한, 톱 플레이트(123)는 생략되어도 좋다.
액받이부(16)가 생략되고, 밀폐 처리만이 행해지는 장치에 챔버 덮개부(122) 및 톱 플레이트(123)의 구조가 채용되어도 좋다.
톱 플레이트 이동기구(126)에서는, 반드시 자석이동기구(263)가 설치될 필요는 없다. 예를 들면, 챔버 덮개부(122)의 수용부(221)의 주위에 있어서, 복수의 환형상의 전자석이 상하 방향으로 배열되고, 1개 또는 2개의 전자석을 선택적으로 ON으로 함으로써, 제1 자석(261)의 상하 방향의 위치를 제어하고, 이에 의해, 톱 플레이트(123)를 상하 방향으로 이동해도 좋다. 제2 밀폐 처리가 행해지는 밀폐공간(160)에 있어서도, 톱 플레이트 이동기구(126)에 의한 톱 플레이트(123)의 위치 변경이 행해져도 좋다.
기판처리장치(1e)의 자석쌍(143)은 기판처리장치(1b, 1c, 1d)의 톱 플레이트(123) 및 기판지지부(141)에 설치되어도 좋다.
위에서 설명한 기판처리장치에서는, 기판지지부(141)의 위쪽에 배치되어 기판지지부(141)와 함께 회전하는 상측회전부재로서 톱 플레이트(123)가 설치되어 있지만, 톱 플레이트(123)를 대신하여, 예를 들면, 대략 원환판형상의 상측회전부재가 설치되고, 상측회전부재의 하면에 기판누름부(142)가 설치되어도 좋다. 이 경우, 기판처리장치(1b, 1c, 1d)에서는, 톱 플레이트 축부(235)로부터 방사상으로 뻗는 접속부에 의해, 톱 플레이트 축부(235)와 대략 원환판형상의 상측회전부재가 접속된다. 또한, 기판처리장치(1e)에서는, 상측회전부재의 상면에 피유지부(237)가 고정된다. 위에서 설명한 기판처리장치에서는, 상측회전부재가 생략되어도 좋다.
기판유지부(14)에서는, 기판지지부(141)의 각 제1 접촉부(411)의 둘레 방향에서의 양측에, 기판누름부(142)의 2개의 제2 접촉부(421)가 인접하여 배치되지만, 1개의 제1 접촉부(411)의 양측에 인접하여 배치되는 2개의 제2 접촉부(421)가 1개의 부재의 둘레 방향으로 이간된 2개의 부위이라도 좋다. 또한, 각 제2 접촉부(421)의 둘레 방향의 양측에 2개의 제1 접촉부(411)가 인접하여 배치되는 경우, 2개의 제1 접촉부(411)가 1개의 부재의 둘레 방향으로 이간된 2개의 부위이라도 좋다. 또한, 제1 접촉부(411)와 제2 접촉부(421)는 반드시 인접하여 배치될 필요는 없고, 예를 들면, 4개의 제1 접촉부(411) 및 4개의 제2 접촉부(421)가 교대로 등 각도 간격으로 배열되어조 좋다.
기판유지부(14)는 반드시, 기판지지부(141)와 기판누름부(142)로 분할되어 설치될 필요는 없다. 예를 들면, 각각이 직경 방향 바깥쪽으로 패인 오목부를 갖는 복수의 유지구조가 지지부 베이스(413)상에 설치되고, 각 유지구조의 오목부에 기판(9)의 외연부가 삽입됨으로써, 각 유지구조가 기판(9)의 하측, 옆쪽 및 상측으로부터 접하여 기판(9)을 유지하여도 좋다.
위에서 설명한 단계 S21∼S26을 대신하여, 제3 처리액을 제1 및 제2 처리액와 분리 회수하고자 하는 경우, 단계 S23와 단계 S24 사이에 있어서, 챔버(12)가 반오픈 상태로부터 밀폐 상태로 된다. 또한, 기판(9)에 대한 처리에서는, 기판(9)의 하면(92)에 대한 처리액의 공급은 반드시 행해지지 않아도 좋다. 위에서 설명한 기판처리장치에서는, 기판(9)에 대하여 여러 가지의 처리액(예를 들면, SPM(황산·과산화수소수 혼합액))가 공급되어, 단계 S21∼S26에 나타내는 처리 이외의 여러 가지의 처리가 행해져도 좋다. 또한, 챔버(12)의 내부공간(120)이나 밀폐공간(160)의 분위기도 여러 가지로 변경되어도 좋다. 또한, 챔버(12)는 반드시 설치되지 않아도 좋다.
기판처리장치에서 처리되는 기판은 반도체 기판으로 한정되지 않으며, 유리 기판이나 다른 기판이어도 좋다.
상기 실시형태 및 각 변형예에서의 구성은 서로 모순되지 않는 한, 적당히 조합되어고 좋다.
발명을 상세히 묘사하여 설명하였지만, 앞서 기술한 설명은 예시적이고 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 다수의 변형이나 형상이 가능하다고 할 수 있다.
1, 1a∼1e : 기판처리장치
9 : 기판
12 : 챔버
14 : 기판유지부
15, 15a : 기판회전기구
18 : 처리액 공급부
81 : 환형상 개구
91 : (기판의) 상면
120 : 내부공간
121 : 챔버 본체
122 : 챔버 덮개부
123 : 톱 플레이트
124 : 챔버 고정부
125 : 챔버 가동부
126 : 톱 플레이트 이동기구
131 : 덮개부 승강기구(챔버 개폐기구)
132 : 챔버 승강기구
141 : 기판지지부
142 : 기판누름부
143a, 143b : 자석
151 : 스테이터부
152 : 로터부
160 : 밀폐공간
161 : 제1 컵부
161a∼161c : 컵부
162a : 컵이동기구
163 : 제2 컵부
164 : 제2 컵승강기구
166a : 액체 저장부
167 : 씰용 액체
172 : 칸막이판
181 : 상부노즐
186 : 가스공급부
187 : 가압부
188 : 스캔노즐
196 : 감압부
221 : 수용부
235 : 톱 플레이트 축부
241 : 제1 결합부
242 : 제2 결합부
261 : 제1 자석
262 : 제2 자석
263 : 자석이동기구
411 : 제1 접촉부
412 : 제1 경사면
421 : 제2 접촉부
422 : 제2 경사면
611 : 측벽부
612 : 상면부
613 : 하면부
614 : 외통부
615 : 제1 씰
616 : 제2 씰
617 : 벨로즈
J1 : 중심축
S11∼S16, S21∼S26 : 단계

Claims (43)

  1. 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버의 상부 또는 하부를 포함하는 챔버 가동부를 챔버 본체에 대하여 상대적으로 승강시키는 챔버 개폐기구와,
    상기 챔버 내에 배치되어, 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와,
    상기 기판의 상면 또는 하면에 처리액을 공급하는 처리액공급부와,
    상기 챔버 가동부의 이동에 의해 상기 기판의 주위에 형성되는 환(環) 형상 개구의 직경 방향 외측에 위치되고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부
    를 구비하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컵부를 승강시킴으로써, 상기 컵부를, 상기 환형상 개구의 직경 방향 외측의 위치와, 그 위치보다 아래쪽의 다른 위치 사이로 이동하는 컵승강기구를 더 구비하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 챔버의 직경 방향 외측에 위치되는 다른 컵부를 더 구비하고,
    상기 컵승강기구에 의해 상기 컵부가 승강됨으로써, 상기 컵부가 상기 기판으로부터의 처리액을 받는 상태와, 상기 다른 컵부가 상기 기판으로부터의 처리액을 받는 상태가 전환되는 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리액공급부가, 상기 챔버 가동부와 상기 챔버 본체가 이간된 상태에서, 상기 챔버 외부로부터 상기 기판상으로 이동되는 노즐을 포함하는 기판처리장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컵부가 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 상태에 있어서, 상기 컵부의 상부와 상기 챔버의 상기 상부가 근접하거나, 또는 접하는 기판처리장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 가동부가 상기 챔버의 상기 하부를 포함하고,
    상기 챔버가,
    상기 챔버 가동부의 상측에 위치되는 챔버 고정부와,
    상기 챔버 고정부의 상측에 위치되는 챔버 덮개부
    를 구비하고,
    상기 기판처리장치가,
    상기 챔버 덮개부를 승강시키는 덮개부 승강기구와,
    상기 컵부의 위쪽에 있어서, 상기 챔버 고정부로부터 외측으로 넓어지는 칸막이판을 더 구비하는 기판처리장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액공급부가, 상기 기판에 순수와 약액을 공급하고,
    상기 챔버 안이 밀폐된 상태에서, 상기 챔버가, 상기 기판으로부터 비산되는 IPA 또는 물을 받고,
    상기 환형상 개구가 형성된 상태에서, 상기 컵부가, 상기 기판으로부터 비산되는 약액을 받는기판처리장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 내를 감압하는 감압부를 더 구비하는 기판처리장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 내를 가압하는 가압부를 더 구비하는 기판처리장치.
  10. 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버의 상부를 포함하는 챔버 덮개부를 챔버 본체에 대하여 상대적으로 승강시키는 챔버 개폐기구와,
    상기 챔버 내에 배치되어, 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와,
    상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와,
    상기 중심축에 수직한 판형상이고, 상기 중심축을 중심으로 회전 가능하게 상기 챔버 덮개부에 장착되고, 상기 챔버가 밀폐된 상기 내부공간을 형성하는 상태에서, 상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 기판유지부와 결합되고, 상기 기판회전기구에 의해 상기 기판유지부와 함께 회전되는 톱 플레이트(top plate)를 구비하는 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리액공급부가, 상기 톱 플레이트와 상기 기판유지부가 결합되는 상태에서, 상기 톱 플레이트의 중앙으로부터 처리액을 토출함으로써, 상기 톱 플레이트와 상기 기판 사이에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 톱 플레이트와 상기 기판유지부가 결합되는 상태에서, 상기 톱 플레이트와 상기 기판 사이에 가스를 공급하는 가스공급부를 더 구비하는 기판처리장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 챔버의 주위에 위치되는 컵부를 더 구비하고,
    상기 챔버 덮개부의 이동에 의해 상기 기판의 주위에 환형상 개구가 형성된 상태에서, 상기 컵부가, 상기 환형상 개구의 직경 방향 외측에 위치되고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 기판처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 톱 플레이트가, 상기 챔버 덮개부와의 사이의 거리가 변경 가능한 상태에서 상기 챔버 덮개부에 장착되어 있고,
    상기 챔버 덮개부와 상기 챔버의 상기 챔버 본체 사이의 거리가 제1 거리인 경우에, 상기 톱 플레이트가, 상기 둘레 방향에서 상기 기판유지부와 결합되고,
    상기 챔버 덮개부와 상기 챔버의 상기 챔버 본체 사이의 거리가 상기 제 1의 거리보다 큰 제2 거리인 경우에, 상기 톱 플레이트와 상기 기판유지부가 이간되는 기판처리장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 컵부를 승강시킴으로써, 상기 컵부를, 상기 환형상 개구의 직경 방향 외측의 위치와, 그 위치보다 아래쪽의 다른 위치 사이로 이동하는 컵승강기구를 더 구비하는 기판처리장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 챔버의 직경 방향 외측에 위치되는 다른 컵부를 더 구비하고, 상기 컵승강기구에 의해 상기 컵부가 승강됨으로써, 상기 컵부가 상기 기판으로부터의 처리액을 받는 상태와, 상기 다른 컵부가 상기 기판으로부터의 처리액을 받는 상태가 전환되는 기판처리장치.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컵부가 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 상태에 있어서, 상기 컵부의 상부와 상기 챔버의 상기 상부가 근접하거나 또는 접하는 기판처리장치.
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액공급부가, 상기 기판에 순수와 약액을 공급하고,
    상기 챔버 안이 밀폐된 상태에서, 상기 챔버가, 상기 기판으로부터 비산되는 IPA 또는 물을 받고,
    상기 환형상 개구가 형성된 상태에서, 상기 컵부가 상기 기판으로부터 비산되는 약액을 받는 기판처리장치.
  19. 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    챔버 본체 및 챔버 덮개부를 갖고, 상기 챔버 덮개부에 의해 상기 챔버 본체의 상부 개구를 폐색함으로써 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 챔버 개폐기구와,
    상기 챔버 내에 배치되어, 수평 상태로 기판을 유지하는 기판유지부와,
    상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판유지부와 함께 회전하는 기판회전기구와,
    상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와,
    상기 챔버 덮개부가 상기 챔버 본체로부터 이간됨으로써 상기 기판의 주위에 형성되는 환형상 개구의 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치되고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부와,
    상기 컵부를, 상기 환형상 개구의 직경 방향 외측의 제1 위치와, 상기 제1 위치보다 아래쪽의 제2 위치 사이에서 상기 상하 방향으로 이동하는 컵이동기구
    를 구비하고,
    상기 컵부가,
    상기 제1 위치에서, 상기 환형상 개구와 상기 직경 방향으로 대향하는 원통형상의 측벽부와,
    상기 제1 위치에서, 상기 챔버 덮개부와의 사이에 전체 둘레에 걸쳐 제1 씰(seal)을 형성하는 제1 씰부와,
    상기 제1 위치에서, 상기 챔버 본체와의 사이에 전체 둘레에 걸쳐 제2 씰을 형성하는 제2 씰부
    를 구비하고,
    상기 환형상 개구가 형성되는 상태의 상기 챔버 덮개부 및 상기 챔버 본체, 및, 상기 제1 위치에 위치되는 상기 컵부에 의해 밀폐된 공간이 형성되는 기판처리장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 씰부가, 상기 측벽부의 상단부로부터 직경 방향 안쪽으로 넓어지는 환형상이고,
    상기 제1 씰부가 상기 챔버 덮개부에 접함으로써, 상기 챔버 덮개부와의 사이에 상기 제1 씰이 형성되는 기판처리장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 챔버 본체가, 상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 씰용 액체를 저장하는 액체 저장부를 구비하고,
    상기 제2 씰부가, 원통형상이고, 상기 측벽부의 주위에 배치되고,
    상기 제2 씰부의 하단부가 상기 액체 저장부에 저장된 상기 씰용 액체 내에 위치됨으로써, 상기 챔버 본체와의 사이에 상기 제2 씰이 형성되는 기판처리장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제2 씰부가, 상기 측벽부의 주위에 전체 둘레에 걸쳐 설치된 벨로즈이고,
    상기 제2 씰부의 상단부가 상기 측벽부에 접속되며,
    상기 제2 씰부의 하단부가 상기 챔버 본체에 접속되는 기판처리장치.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판회전기구가,
    상기 챔버의 상기 내부공간에 배치되고, 상기 기판유지부가 장착되는 환형상의 로터부와,
    상기 챔버 바깥에 있어서 상기 로터부의 주위에 배치되고, 상기 로터부와의 사이에 회전력을 발생시키는 스테이터부
    를 구비하는 기판처리장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 로터부가, 상기 스테이터부와의 사이에 작용하는 자력(磁力)에 의해, 상기 내부공간에서 부유(浮遊) 상태로 회전되는 기판처리장치.
  25. 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    기판을 수평 상태로 하측으로부터 지지하는 기판지지부와,
    상기 기판지지부의 위쪽에 배치되는 상측회전부재와,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 상측회전부재의 상기 기판지지부에 대한 상대 위치를 규제하는 위치규제부재와,
    상기 상측회전부재에 고정되어 상기 기판지지부에 지지되는 상기 기판을 상측으로부터 누르는 기판누름부와,
    상기 기판을 상기 기판지지부, 상기 기판누름부 및 상기 상측회전부재와 함께 회전시키는 기판회전기구와,
    상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부
    를 구비하고,
    상기 기판지지부가, 상기 기판의 외연부(外緣部)에 복수의 제1 접촉 위치에서 각각 접촉되는 복수의 제1 접촉부를 구비하고,
    상기 기판누름부가, 상기 둘레 방향에 대하여 상기 복수의 제1 접촉 위치와는 다른 복수의 제2 접촉 위치에서 상기 기판의 상기 외연부에 각각 접촉되는 복수의 제2 접촉부를 구비하는 기판처리장치.
  26. 제25항에 있어서,
    각 제1 접촉부의 둘레 방향에서의 양측에, 상기 각 제1 접촉부에 인접하여 2개의 제2 접촉부가 배치되고, 또는 각 제2 접촉부의 둘레 방향에서의 양측에, 상기 각 제2 접촉부에 인접하여 2개의 제1 접촉부가 배치되는 기판처리장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 제1 접촉부가 각각, 상기 중심축을 중심으로 하는 직경 방향 안쪽을 향함에 따라 하측으로 향하는 제1 경사면을 갖고, 상기 제 1경사면에 상기 기판의 외연부가 접하는 기판처리장치.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 제2 접촉부가 각각, 상기 중심축을 중심으로 하는 직경 방향 안쪽을 향함에 따라 상측으로 향하는 제2 경사면을 갖고, 상기 제2 경사면에 상기 기판의 외연부가 접하는 기판처리장치.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 제1 접촉부의 각각의 상단부가, 상기 복수의 제2 접촉부의 각각의 하단부보다 위쪽에 위치되는 기판처리장치.
  30. 제25항에 있어서,
    챔버 본체 및 챔버 덮개부를 갖고, 상기 챔버 덮개부에 의해 상기 챔버 본체의 상부 개구를 폐색함으로써 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 챔버 개폐기구
    를 더 구비하고,
    상기 기판지지부가 상기 챔버 내에 배치되고,
    상기 챔버 덮개부가 상기 상하 방향으로 상대 이동할 때에, 상기 상측회전부재가 상기 챔버 덮개부에 지지되어 함께 이동되는 기판처리장치.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 상측회전부재가, 상기 중심축에 수직한 판형상이고,
    상기 상측회전부재의 하면이, 상기 기판의 상면에 대향하는 기판처리장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 상측회전부재의 외주연(外周緣)이, 상기 중심축을 중심으로 하는 직경 방향에 있어서, 상기 기판의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 외측에 위치되는 기판처리장치.
  33. 제25항에 있어서,
    상기 기판지지부 및 상기 상측회전부재에 상기 상하 방향으로 대향하는 한 쌍의 자석이 설치되고, 상기 한 쌍의 자석 사이에 작용하는 자력에 의해, 상기 기판누름부가 상기 기판을 상기 기판지지부로 압압하는 기판처리장치.
  34. 제25항에 있어서,
    상기 상측회전부재의 자중(自重)에 의해, 상기 기판누름부가 상기 기판을 상기 기판지지부로 압압하는 기판처리장치.
  35. 제25항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판회전기구가,
    상기 챔버의 상기 내부공간에 배치되어 상기 기판지지부가 장착되는 환형상의 로터부와,
    상기 챔버 바깥에 있어서 상기 로터부의 주위에 배치되어 상기 로터부와의 사이에 회전력을 발생시키는 스테이터부
    를 구비하는 기판처리장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 로터부가, 상기 스테이터부와의 사이에 작용하는 자력에 의해, 상기 내부공간에서 부유 상태로 회전되는 기판처리장치.
  37. 기판을 처리하는 기판처리장치로서,
    챔버 본체 및 챔버 덮개부를 갖고, 상기 챔버 덮개부에 의해 상기 챔버 본체의 상부 개구를 폐색함으로써 밀폐된 내부공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 챔버 개폐기구와,
    상기 챔버 내에 배치되어 수평 상태로 기판을 지지하는 기판지지부와,
    상기 기판지지부의 위쪽에 배치되고, 상기 기판에 대향함과 함께 상하 방향을 향하는 중심축에 수직한 하면을 갖는 톱 플레이트와,
    상기 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 상기 톱 플레이트의 상기 기판지지부에 대한 상대 위치를 규제하는 위치규제부재와,
    상기 중심축을 중심으로 상기 기판을 상기 기판지지부 및 상기 톱 플레이트와 함께 회전시키는 기판회전기구와,
    상기 기판상에 처리액을 공급하는 처리액공급부와,
    자력을 이용하여 상기 톱 플레이트를 상기 챔버 덮개부에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 톱 플레이트 이동기구
    를 구비하는 기판처리장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 중심축을 중심으로 하는 원기둥 형상이고, 상기 톱 플레이트의 상면에 고정되는 톱 플레이트 축부를 더 구비하고,
    상기 톱 플레이트 축부의 적어도 일부가, 상기 챔버 덮개부에 설치된 덮개가 있는 원통형상의 수용부에 수용되고,
    상기 톱 플레이트 이동기구가,
    상기 톱 플레이트 축부에 있어서, 상기 톱 플레이트 축부의 외주면을 따라 상기 둘레 방향에 배치된 제1 자석과,
    상기 챔버 덮개부에 있어서 상기 수용부의 주위에 상기 둘레 방향으로 배치되는 제2 자석과,
    상기 제2 자석을 상기 상하 방향으로 이동시킴으로써, 상기 톱 플레이트 축부를 상기 톱 플레이트와 함께 상기 상하 방향으로 이동시키는 자석 이동기구
    를 구비하는 기판처리장치.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 톱 플레이트의 외주연이, 상기 중심축을 중심으로 하는 직경 방향에 있어서, 상기 기판의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 외측에 위치되는 기판처리장치.
  40. 제37항에 있어서,
    상기 톱 플레이트에 고정되는 기판누름부를 더 구비하고,
    상기 기판지지부가, 상기 기판을 하측으로부터 지지하고,
    상기 톱 플레이트 이동기구에 의해 상기 톱 플레이트를 아래쪽으로 이동시킴으로써, 상기 기판누름부를 상기 기판의 외연부에 접촉시켜 상기 기판을 상측으로부터 누르는 기판처리장치.
  41. 제37항에 있어서,
    상기 처리액공급부가, 상기 톱 플레이트의 중앙으로부터 처리액을 토출함으로써, 상기 톱 플레이트와 상기 기판 사이를 처리액으로 채우는 노즐을 포함하는 기판처리장치.
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판회전기구가,
    상기 챔버의 상기 내부공간에 배치되고, 상기 기판지지부가 장착되는 환형상의 로터부와,
    상기 챔버 바깥에 있어서 상기 로터부의 주위에 배치되어 상기 로터부와의 사이에 회전력을 발생시키는 스테이터부
    를 구비하는 기판처리장치.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 로터부가, 상기 스테이터부와의 사이에 작용하는 자력에 의해, 상기 내부공간에서 부유 상태로 회전되는 기판처리장치.
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