KR101566274B1 - 2 유체 노즐, 기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법 및 기판 액처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
기판의 표면에 데미지를 주지 않고 양호하게 액처리할 수 있는 2 유체 노즐, 또는 이 2 유체 노즐을 이용한 기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법 및 기판 액처리 프로그램을 제공하는 것이다. 본 발명에서는, 제 1 액체를 토출하는 제 1 액체 토출구(45)와, 기체를 토출하는 기체 토출구(47)를 가지고, 제 1 액체 토출구(45)로부터 토출한 제 1 액체와 기체 토출구(47)로부터 토출한 기체를 외부에서 혼합하여 피처리체(기판(2))를 향해 혼합 유체(52)를 토출하는 2 유체 노즐(34)에서, 피처리체(기판(2))에 토출된 혼합 유체(52)의 피처리체 상에서의 타겟 스팟의 외연부 또는 타겟 스팟의 외연부보다 내측을 향해 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 토출구(53)를 갖도록 했다.
Description
본 발명은, 토출한 액체와 기체를 외부에서 혼합하여 피처리체(기판)를 향해 분무하는 2 유체 노즐, 및 이 2 유체 노즐을 가지는 기판 액처리 장치, 및 이 2 유체 노즐을 이용한 기판 액처리 방법, 및 이 2 유체 노즐을 이용한 기판 액처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 부품 또는 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 경우에는, 반도체 웨이퍼 또는 액정용 기판 등의 기판에 대하여 기판 액처리 장치를 이용하여 세정액으로 세정 처리한 다음, 기판을 건조시키는 건조 처리를 행하고 있다.
그리고, 기판 액처리 장치에서는, 기판의 표면에 세정액을 분무하여 기판의 표면을 양호하게 세정하기 위하여, 2 유체 노즐을 이용하여 기판에 세정액과 분사 가스를 혼합시킨 혼합 유체를 분무하여 기판의 표면을 세정하도록 하고 있다.
이 2 유체 노즐은, 세정액을 토출하기 위한 액체 토출구와, 분사 가스를 토출하기 위한 기체 토출구를 형성하고, 액체 토출구로부터 토출한 세정액과 기체 토출구로부터 토출한 분사 가스를 2 유체 노즐의 외부에서 혼합하여, 미스트 형상의 혼합 유체를 기판의 표면에 분무하도록 구성되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 참조).
그러나, 상기 종래의 2 유체 노즐에서는, 기판에 미스트 형상의 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 표면에 세정액의 액막이 형성되지만, 기판에 분무되는 혼합 유체의 외연부에서 분사 가스의 토출 압력이 높아, 혼합 유체가 분무되는 기판의 표면 부분의 액막의 막 두께가 얇아졌다.
이 때문에, 종래의 2 유체 노즐을 이용한 기판의 액처리에서는, 혼합 유체가 분무되는 기판의 표면 부분에서, 분사 가스의 토출 압력의 작용으로 기판의 표면에 형성된 회로 패턴 등이 도괴(倒壞)되는 등의 데미지를 받을 우려가 있었다.
따라서 본 발명에서는, 제 1 액체를 토출하는 제 1 액체 토출구와, 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지고, 상기 제 1 액체 토출구로부터 토출한 상기 제 1 액체와 상기 기체 토출구로부터 토출한 상기 기체를 외부에서 혼합하여 피처리체 상의 타겟 스팟을 향해 혼합 유체를 분무하는 2 유체 노즐에 있어서, 상기 피처리체에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상의 타겟 스팟의 외연부 또는 타겟 스팟의 외연부보다 내측을 향해 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 토출구를 갖도록 했다.
또한 상기 제 2 액체 토출구는, 상기 피처리체에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상의 타겟 스팟의 외연부를 향해 상기 제 2 액체를 토출하도록 했다.
또한, 상기 제 1 액체 토출구에 접속된 제 1 액체 공급 유로와 상기 제 2 액체 토출구에 접속된 제 2 액체 공급 유로를 별개로 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 액체 공급 유로에 유량 조정기를 각각 설치하도록 했다.
또한 본 발명에서는, 제 1 액체를 토출하는 제 1 액체 토출구와, 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지는 2 유체 노즐을 이용하여, 상기 제 1 액체 토출구로부터 토출한 상기 제 1 액체와 상기 기체 토출구로부터 토출한 상기 기체를 외부에서 혼합하여 기판 상의 타겟 스팟을 향해 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하는 기판 액처리 장치에 있어서, 상기 2 유체 노즐은, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상의 타겟 스팟의 외연부 또는 타겟 스팟의 외연부보다 내측을 향해 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 토출구를 갖도록 했다.
또한 상기 2 유체 노즐은, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상의 타겟 스팟의 외연부를 향해 상기 제 2 액체를 상기 제 2 액체 토출구로부터 토출하도록 했다.
또한 상기 2 유체 노즐은, 상기 제 1 액체 토출구에 접속된 제 1 액체 공급 유로와 상기 제 2 액체 토출구에 접속된 제 2 액체 공급 유로를 별개로 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 액체 공급 유로에 유량 조정기를 각각 설치하도록 했다.
또한, 상기 제 2 액체 토출구로부터 상기 제 2 액체를 토출한 다음, 상기 제 1 액체 토출구 및 기체 토출구로부터 상기 제 1 액체 및 기체를 토출하도록 했다.
또한, 상기 제 2 액체를 상기 혼합 유체의 흐름을 흐트러뜨리지 않는 유속으로 토출하도록 했다.
또한, 제 1 액체와 기체를 토출하여 외부에서 혼합하는 2 유체 노즐을 이용하여 기판 상의 타겟 스팟을 향해 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하는 기판 액처리 방법에 있어서, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상의 타겟 스팟의 외연부 또는 타겟 스팟의 외연부보다 내측을 향해 제 2 액체를 공급하여 상기 기판의 액처리를 행하도록 했다.
또한, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상의 타겟 스팟의 외연부를 향해 상기 제 2 액체를 토출하도록 했다.
또한, 상기 기판에 상기 제 2 액체를 토출한 다음, 상기 제 1 액체 및 기체를 토출하여 혼합 유체를 분무하도록 했다.
또한, 상기 제 1 액체와 상기 제 2 액체를 각각 별개로 유량 조정하여 토출하도록 했다.
또한, 상기 제 2 액체를 상기 혼합 유체의 흐름을 흐트러뜨리지 않는 유속으로 토출하도록 했다.
또한 본 발명에서는, 제 1 액체와 기체를 토출하여 외부에서 혼합하는 2 유체 노즐을 이용하여 기판 상의 타겟 스팟을 향해 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하기 위한 기판 액처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체를 공급하여 상기 기판의 액처리를 행하도록 했다.
발명에서는, 피처리체(기판)에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상(기판 상)의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체를 공급함으로써, 피처리체에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상(기판 상)의 타겟 스팟의 외연부에서 액막이 박막화되는 것을 방지하여, 피처리체의 표면이 받는 데미지를 방지할 수 있다.
도 1은, 기판 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 기판 처리실을 도시한 모식도이다.
도 3은 2 유체 노즐을 도시한 정면 단면도이다.
도 4는 2 유체 노즐을 도시한 저면도이다.
도 5는 2 유체 노즐을 도시한 A - A 단면도이다.
도 6은 기판 액처리 방법(기판 액처리 프로그램)을 나타낸 설명도이다.
도 7은 기판 처리실의 동작(기판 수취 공정)을 도시한 설명도이다.
도 8은 기판 처리실의 동작(린스 처리 공정)을 도시한 설명도이다.
도 9는 기판 처리실의 동작(제 2 액체의 공급 공정)을 도시한 설명도이다.
도 10은 기판 처리실의 동작(혼합 유체의 분무 공정)을 도시한 설명도이다.
도 11은 제 2 액체의 토출 형태를 도시한 설명도이다.
도 12는 기판 처리실의 동작(기판 전달 공정)을 도시한 설명도이다.
도 2는 기판 처리실을 도시한 모식도이다.
도 3은 2 유체 노즐을 도시한 정면 단면도이다.
도 4는 2 유체 노즐을 도시한 저면도이다.
도 5는 2 유체 노즐을 도시한 A - A 단면도이다.
도 6은 기판 액처리 방법(기판 액처리 프로그램)을 나타낸 설명도이다.
도 7은 기판 처리실의 동작(기판 수취 공정)을 도시한 설명도이다.
도 8은 기판 처리실의 동작(린스 처리 공정)을 도시한 설명도이다.
도 9는 기판 처리실의 동작(제 2 액체의 공급 공정)을 도시한 설명도이다.
도 10은 기판 처리실의 동작(혼합 유체의 분무 공정)을 도시한 설명도이다.
도 11은 제 2 액체의 토출 형태를 도시한 설명도이다.
도 12는 기판 처리실의 동작(기판 전달 공정)을 도시한 설명도이다.
이하에, 본 발명에 따른 2 유체 노즐, 이 2 유체 노즐을 가지는 기판 액처리 장치, 및 이 2 유체 노즐을 이용한 기판 액처리 방법 및 기판 액처리 프로그램의 구체적인 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 액처리 장치(1)는, 전단부(前端部)에 피처리체로서의 기판(2)(여기서는, 반도체 웨이퍼)을 복수매(예를 들면, 25 매) 모아 캐리어(3)로 반입 및 반출하기 위한 기판 반입출부(4)와, 기판 반입출부(4)의 후부에 캐리어(3)에 수용된 기판(2)을 반송하기 위한 기판 반송부(5)와, 기판 반송부(5)의 후부에 기판(2)의 세정 및 건조 등의 각종의 처리를 실시하기 위한 기판 처리부(6)를 구비하고 있다.
기판 반입출부(4)는, 4 개의 캐리어(3)를 기판 반송부(5)의 앞 벽(7)에 밀착시킨 상태에서 좌우로 간격을 두고 재치(載置)할 수 있도록 구성되어 있다.
기판 반송부(5)는, 내부에 기판 반송 장치(8)와 기판 전달대(9)를 수용하고 있고, 기판 반송 장치(8)를 이용하여 기판 반입출부(4)에 재치된 어느 1 개의 캐리어(3)와 기판 전달대(9)의 사이에서 기판(2)을 반송하도록 구성되어 있다.
기판 처리부(6)는, 중앙부에 기판 반송 장치(10)를 수용하고, 기판 반송 장치(10)의 좌우 양측에 기판 처리실(11 ~ 22)을 전후로 배열하여 수용하고 있다.
그리고 기판 처리부(6)는, 기판 반송 장치(10)를 이용하여 기판 반송부(5)의 기판 전달대(9)와 각 기판 처리실(11 ~ 22)의 사이에서 기판(2)을 1 매씩 반송하고, 또한 각 기판 처리실(11 ~ 22)을 이용하여 기판(2)을 1 매씩 처리한다.
각 기판 처리실(11 ~ 22)은 동일한 구성으로 되어 있고, 대표하여 기판 처리실(11)의 구성에 대하여 설명한다. 기판 처리실(11)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(2)을 수평하게 보지(保持)하여 회전시키기 위한 기판 보지 수단(23)과, 기판 보지 수단(23)으로 보지한 기판(2)의 상면을 향해 세정액을 토출하기 위한 세정액 토출 수단(24)과, 기판 보지 수단(23)으로 보지한 기판(2)의 상면을 향해 린스액을 토출하기 위한 린스액 토출 수단(25)을 가지고 있다. 이들 기판 보지 수단(23)과 세정액 토출 수단(24)과 린스액 토출 수단(25)은 제어 수단(26)에 의해 제어된다. 또한 제어 수단(26)은, 기판 반송 장치(8, 10) 등 기판 액처리 장치(1)의 전체를 제어한다.
기판 보지 수단(23)은, 회전축(27)의 상단부에 원판 형상의 테이블(28)을 수평하게 장착하고, 테이블(28)의 주연부에 기판(2)의 주연부와 접촉하여 기판(2)을 수평하게 보지하는 복수개의 기판 보지체(29)를 원주 방향으로 간격을 두고 장착하고 있다. 회전축(27)에는, 회전 구동 기구(30)를 접속하고 있고, 회전 구동 기구(30)에 의해 회전축(27) 및 테이블(28)을 회전시켜, 테이블(28)에 기판 보지체(29)로 보지한 기판(2)을 회전시키도록 하고 있다. 이 회전 구동 기구(30)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)에 의해 회전 제어된다.
또한 기판 보지 수단(23)의 주위에는, 상방을 개구시킨 컵(31)이 승강 가능하게 설치되어 있다. 컵(31)은, 테이블(28)에 재치한 기판(2)을 둘러싸 세정액 또는 린스액의 비산을 방지하고, 또한 세정액 또는 린스액을 회수한다. 컵(31)에는 승강 기구(32)를 접속하고 있고, 승강 기구(32)에 의해 컵(31)을 기판(2)에 대하여 상대적으로 상하로 승강시킨다. 이 승강 기구(32)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)에 의해 승강 제어된다.
세정액 토출 수단(24)은, 테이블(28)보다 상방에 암(33)을 수평 이동 가능하게 배치하고, 암(33)의 선단부에 세정액 토출 노즐로서 외부 혼합형의 2 유체 노즐(34)을 장착하고 있다. 암(33)에는 이동 기구(35)를 접속하고 있고, 이동 기구(35)에 의해 2 유체 노즐(34)을 기판(2)의 외방의 퇴피 위치와 기판(2)의 중앙부 상방의 개시 위치와의 사이에서 수평으로 이동시킨다. 이 이동 기구(35)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)에 의해 이동 제어된다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 후술하는 바와 같이, 제 1 액체로서의 세정액과 기체로서의 분사 가스를 외부에서 혼합하여 혼합 유체로서 기판(2)을 향해 분무하고, 또한 기판의 타겟 스팟(target spot)의 외연부를 향해 제 2 액체를 공급하도록 구성되어 있다. 타겟 스팟이란, 2 유체 노즐(34)에서 분무된 혼합 유체가 기판(2)에 도달 했을 때 혼합유체가 존재하는 영역을 말한다. (이하, '타겟 스팟'라고 함)
또한 세정액 토출 수단(24)은, 2 유체 노즐(34)로 제 1 액체로서의 세정액을 공급하기 위한 제 1 액체 공급 유로(36)와, 2 유체 노즐(34)로 기체로서의 분사 가스를 공급하기 위한 기체 공급 유로(37)와, 2 유체 노즐(34)로 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 공급 유로(38)를 형성하고 있다.
제 1 액체 공급 유로(36)에는, 제 1 액체(세정액)를 공급하기 위한 제 1 액체 공급원(39)을 유량 조정기(40)를 개재하여 접속하고 있고, 유량 조정기(40)에 의해 2 유체 노즐(34)로 공급하는 세정액의 유량을 조정하도록 하고 있다. 이 유량 조정기(40)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)으로 개폐 제어 및 유량 제어하도록 하고 있다.
기체 공급 유로(37)에는, 기체(분사 가스)를 공급하기 위한 기체 공급원(41)을 유량 조정기(42)를 개재하여 접속하고 있고, 유량 조정기(42)에 의해 2 유체 노즐(34)로 공급하는 분사 가스의 유량을 조정하도록 하고 있다. 이 유량 조정기(42)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)으로 개폐 제어 및 유량 제어한다.
제 2 액체 공급 유로(38)에는, 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 공급원(43)을 유량 조정기(44)를 개재하여 접속하고 있고, 유량 조정기(44)에 의해 2 유체 노즐(34)로 공급하는 제 2 액체의 유량을 조정한다. 이 유량 조정기(44)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)으로 개폐 제어 및 유량 제어한다. 또한 제 2 액체는, 제 1 액체와 동일 종류의 액체여도 좋다. 제 2 액체로서, 제 1 액체와 동일 종류로 동일 농도의 액체를 이용할 경우에는, 제 2 액체를 공급해도 기판(2)의 표면에서 제 1 액체의 농도 변화가 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한 SC - 1과 순수의 조합과 같이, 제 2 액체로서, 제 1 액체와 상이한 종류의 액체를 이용해도 좋다.
2 유체 노즐(34)은, 도 3 ~ 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 액체를 토출하기 위한 제 1 액체 토출구(45)로서, 하단면(선단면)의 중앙부에 동일 원 상에 복수개(여기서는, 12 개)의 원형 홀을 형성하고 있다. 이들 제 1 액체 토출구(45)는, 2 유체 노즐(34)의 외주 방향을 향해 약간 경사시킨 상태로 형성되어 있다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 제 1 액체 토출구(45)에 연통하는 제 1 액체 연통로(46)를 내부에 형성하고, 이 제 1 액체 연통로(46)에 제 1 액체 공급 유로(36)를 접속하고 있다. 이에 의해, 2 유체 노즐(34)은, 제 1 액체 공급 유로(36)로부터 공급되는 제 1 액체를 제 1 액체 토출구(45)로부터 기판(2)을 향해 외방으로 확산시키면서 토출할 수 있다.
또한 2 유체 노즐(34)은, 기체를 토출하기 위한 기체 토출구(47)로서, 제 1 액체 토출구(45)의 외방에 슬릿 형상의 원환(圓環) 홀을 제 1 액체 토출구(45)와 동심원 상에 형성하고 있다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 기체 토출구(47)에 연통하는 기체 연통로(48)를 내부에 형성하고, 이 기체 연통로(48)에 기체 공급 유로(37)를 접속하고 있다. 기체 연통로(48)에는, 상류측(상면측)으로부터 하류측(하면측)을 향해 상면에서 봤을 때 오른쪽 방향(시계 방향)으로 회전하면서 경사시킨 복수개(여기서는, 12 개)의 선회 통로(49)를 형성한 선회류 발생부(50)를 설치하고 있다. 또한, 상류측으로부터 하류측을 향해 2 유체 노즐(34)의 내주측으로 경사시킨 경사 통로(51)를 형성하고 있다. 이에 의해, 2 유체 노즐(34)은, 기체 공급 유로(37)로부터 공급되는 기체를 기체 토출구(47)로부터 기판(2)을 향해 2 유체 노즐(34)의 내주측으로 선회시키면서 토출한다. 그리고 2 유체 노즐(34)은, 제 1 액체 토출구(45)로부터 토출한 제 1 액체에 기체 토출구(47)로부터 토출한 기체를 분사함으로써, 2 유체 노즐(34)의 선단 외부(하방)에서 제 1 액체와 기체를 혼합하여 제 1 액체의 액적을 생성하고, 액적이 확산된 상태의 혼합 유체(52)를 기판(2)의 표면에 분무한다.
또한 2 유체 노즐(34)은, 제 2 액체를 토출하기 위한 제 2 액체 토출구(53)로서, 슬릿 형상의 원환 홀을 가지고 있다. 제 2 액체 토출구(53)는, 하단면(선단면)의 기체 토출구(47)의 외방에 기체 토출구(47)와 동심원 상에 형성되어 있다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 제 2 액체 토출구(53)에 연통하는 제 2 액체 연통로(54)를 내부에 형성하고, 제 2 액체 연통로(54)는, 제 2 액체 토출구(53)를 향해 2 유체 노즐(34)의 중심 방향을 향해 약간 경사진 상태로 형성되어 있다. 이 제 2 액체 연통로(54)에는 제 2 액체 공급 유로(38)를 접속하고 있다. 제 2 액체 연통로(54)가 2 유체 노즐(34)의 중심 방향을 향해 경사져 있음으로써, 제 2 액체 토출구(53')로부터 공급되는 제 2 액체는, 기판(2)에 분무한 혼합 유체(52)의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부(55)(외주부) 또는 이 타겟 스팟의 외연부(55) 보다 내측을 향해 제 2 액체가 공급된다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 2 유체 노즐(34)의 하단면(선단면)의 기체 토출구(47)의 외방에 기체 토출구(47)와 동심원 상에 배치한 복수개(여기서는, 24 개)의 원형 홀로 제 2 액체 토출구(53)를 형성해도 좋다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 제 1 액체 토출구(45) 및 기체 토출구(47)와 일체적으로 제 2 액체 토출구(53, 53')를 형성한 경우에 한정되지 않고, 기존의 2 유체 노즐에 제 2 액체 토출구를 별체로 장착한 구성으로 해도 좋다. 또한 2 유체 노즐(34)은, 제 1 액체 공급 유로(36) 및 유량 조정기(40)와 제 2 액체 공급 유로(38) 및 유량 조정기(44)를 별개로 설치하여, 제 1 및 제 2 액체로서 상이한 종류의 액체를 사용할 수 있고, 각각 독립적으로 유량 및 토출 타이밍 등을 조정할 수 있도록 하고 있지만, 이들을 일체적으로 설치하여 구성을 간소화시킬 수도 있다.
린스액 토출 수단(25)은 도 2에 도시한 바와 같이, 테이블(28)보다 상방에 암(56)을 수평 이동 가능하게 배치하고, 암(56)의 선단부에 린스액 토출 노즐(57)을 장착하고 있다. 암(56)에는, 이동 기구(58)를 접속하고 있고, 이동 기구(58)에 의해 린스액 토출 노즐(57)을 기판(2)의 외방의 퇴피 위치와 기판(2)의 중앙 직상방(直上方)의 개시 위치와의 사이에서 이동시킨다. 이 이동 기구(58)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)에 의해 이동 제어된다.
또한 린스액 토출 수단(25)은, 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급원(59)에 린스액 토출 노즐(57)을 유량 조정기(60)와 린스액 공급 유로(61)를 개재하여 접속하고 있고, 유량 조정기(60)에 의해 린스액 토출 노즐(57)로 공급하는 린스액의 유량을 조정한다. 이 유량 조정기(60)는 제어 수단(26)에 접속하고 있고, 제어 수단(26)으로 개폐 제어 및 유량 제어한다.
기판 액처리 장치(1)는, 이상에 설명한 바와 같이 구성되어 있고, 제어 수단(26)(컴퓨터)으로 판독 가능한 기록 매체(62)에 기록한 기판 액처리 프로그램에 따라 각 기판 처리실(11 ~ 22)에서 기판(2)을 처리하도록 하고 있다. 또한 기록 매체(62)는, 기판 액처리 프로그램 등의 각종 프로그램을 기록할 수 있는 매체이면 되고, ROM 또는 RAM 등의 반도체 메모리형의 기록 매체여도, 하드 디스크 또는 CD - ROM 등의 디스크형의 기록 매체여도 좋다.
상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 기판 액처리 프로그램에 의해 도 6에 나타낸 공정에 따라 이하에 설명하는 바와 같이 하여 기판(2)의 처리를 행한다.
우선, 기판 액처리 프로그램은 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판 반송 장치(10)에 의해 각 기판 처리실(11 ~ 22)로 반입된 기판(2)을 기판 보지 수단(23)으로 수취하는 기판 수취 공정을 실행한다.
이 기판 수취 공정에서는 도 7에 도시한 바와 같이, 기판 처리실(11)에서, 제어 수단(26)에 의해 기판 보지 수단(23)의 승강 기구(32)가 제어되어, 컵(31)이 소정 위치까지 강하한다. 이 후, 기판 보지체(29)가 기판 반송 장치(10)로부터 기판(2)을 수취하여 지지한다. 이 후, 제어 수단(26)에 의해 기판 보지 수단(23)의 승강 기구(32)가 제어되어, 컵(31)이 소정 위치까지 상승한다.
이어서 기판 액처리 프로그램은 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판 수취 공정에서 수취한 기판(2)에 대하여 각종의 처리액을 이용하여 액처리하는 액처리 공정을 실행한다. 이 액처리 공정은, 도시하지 않은 약액 노즐과 공지의 약액을 이용하여 실행할 수 있다.
이어서 기판 액처리 프로그램은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 액처리 공정에서 액처리한 기판(2)에 대하여 린스액을 공급함으로써, 기판(2) 상의 처리액을 제거하여 린스 처리하는 린스 처리 공정을 실행한다.
이 린스 처리 공정에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 기판 처리실(11)에서, 제어 수단(26)에 의해 회전 구동 기구(30)가 제어되어, 기판 보지 수단(23)의 테이블(28) 및 기판 보지체(29)로 보지하는 기판(2)이 소정 회전 속도로 회전한다. 제어 수단(26)에 의해 이동 기구(58)가 제어되어, 린스액 토출 수단(25)의 린스액 토출 노즐(57)이 기판(2)의 중앙부 상방의 린스액 공급 개시 위치로 이동한다. 린스액 토출 노즐(57)이 린스액 공급 개시 위치까지 이동하면, 제어 수단(26)에 의해 유량 조정기(60)가 개방 및 유량 제어되어, 린스액 공급원(59)으로부터 공급되는 린스액을 린스액 토출 노즐(57)로부터 기판(2)의 표면을 향해 일정 시간 토출한다. 이 후, 제어 수단(26)에 의해 유량 조정기(60)가 폐색 제어되어, 린스액 토출 노즐(57)로부터의 린스액의 토출을 정지한다. 린스액의 토출을 정지한 다음, 제어 수단(26)에 의해 이동 기구(58)가 제어되어, 린스액 토출 수단(25)의 린스액 토출 노즐(57)이 기판(2)의 외주 외방의 퇴피 위치로 이동한다.
이어서 기판 액처리 프로그램은 도 6에 나타낸 바와 같이, 린스 처리 공정에서 린스 처리한 기판(2)에 대하여 세정액으로 세정 처리하는 세정 처리 공정을 실행한다. 이 세정 처리 공정에서는, 먼저 2 유체 노즐(34)로부터 제 2 액체만을 공급하는 제 2 액체의 공급 공정을 실행하고, 이 후, 계속 제 2 액체를 공급하면서 2 유체 노즐(34)로부터 제 1 액체와 기체를 토출하여 외부에서 혼합함으로써 혼합 유체를 분무하는 혼합 유체의 분무 공정을 실행한다.
제 2 액체의 공급 공정에서는 도 9에 도시한 바와 같이, 기판 처리실(11)에서, 제어 수단(26)에 의해 회전 구동 기구(30)가 제어되어, 기판 보지 수단(23)의 테이블(28) 및 기판 보지체(29)로 보지하는 기판(2)이 소정 회전 속도로 회전한다. 또한, 제어 수단(26)에 의해 이동 기구(35)가 제어되어, 세정액 토출 수단(24)의 2 유체 노즐(34)이 기판(2)의 중앙부 상방의 세정액 공급 개시 위치로 이동한다. 2 유체 노즐(34)이 세정액 공급 개시 위치까지 이동하면, 제어 수단(26)에 의해 유량 조정기(44)가 개방 및 유량 제어되어, 제 2 액체 공급원(43)으로부터 공급되는 제 2 액체를 2 유체 노즐(34)의 제 2 액체 토출구(53)로부터 기판(2)의 표면을 향해 토출한다. 이에 의해, 기판(2) 상에 남아 있는 린스액에 더하여 제 2 액체를 기판(2)으로 공급하여 기판(2)의 상면에 소정 막 두께의 액막(63)을 형성한다. 이 때에 액막(63)의 막 두께는, 2 유체 노즐(34)로부터 토출되는 혼합 유체의 토출 압력에 의해 기판(2)의 상면에 형성된 패턴이 도괴되는 등의 데미지를 받을 만큼 얇지는 않고, 기판(2)의 상면의 파티클에 토출 압력이 미치는 두께로 한다.
이 후, 혼합 유체의 분무 공정에서는 도 10에 도시한 바와 같이, 기판 처리실(11)에서, 기판 보지 수단(23)의 테이블(28) 및 기판 보지체(29)로 보지하는 기판(2)을 소정 회전 속도로 회전시킨 채로, 또한 제 2 액체를 제 2 액체 토출구(53)로부터 기판(2)의 상면을 향해 토출시킨 채의 상태로, 제어 수단(26)에 의해 유량 조정기(40, 42)가 개방 및 유량 제어되어, 제 1 액체 공급원(39) 및 기체 공급원(41)으로부터 공급되는 제 1 액체 및 기체를 2 유체 노즐(34)의 제 1 액체 토출구(45) 및 기체 토출구(47)로부터 기판(2)의 상면을 향해 토출한다. 이에 의해, 제 1 액체 토출구(45)로부터 토출된 제 1 액체와 기체 토출구(47)로부터 토출된 기체가 2 유체 노즐(34)의 선단보다 하방의 외부에서 혼합되어 미스트 형상의 혼합 유체가 되고, 혼합 유체가 기판(2)에 분무된다. 이 후, 제어 수단(26)에 의해 이동 기구(35)가 제어되어, 암(33)이 수평으로 이동한다. 이에 의해, 2 유체 노즐(34)을 기판(2)의 중앙부 상방과 기판(2)의 외주 가장자리 상방과의 사이에서 왕복 이동시켜 기판(2)의 세정을 행할 수 있다. 세정이 종료되면, 제어 수단(26)에 의해 유량 조정기(40, 42, 44)가 폐색 제어되어, 2 유체 노즐(34)로부터의 제 1 및 제 2 액체 및 기체의 토출을 정지한다. 이 후, 제어 수단(26)에 의해 이동 기구(35)가 제어되어, 세정액 토출 수단(24)의 2 유체 노즐(34)이 기판(2)의 외주 외방의 퇴피 위치로 이동한다. 기판(2)의 중앙부 상방과 외주 단연(端緣)부 상방의 사이의 이동은 1 회여도 좋고, 왕복 이동을 복수회 반복해도 좋다.
이와 같이, 기판 액처리 프로그램에서는, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체를 공급하여 기판(2)의 세정 처리를 행한다.
기판(2)의 상면에 형성된 패턴이 도괴되는 등의 데미지를 받지 않도록 하기 위해서는, 기판(2)의 상면의 액막(63)이 형성되어 있는 부분에 혼합 유체를 분무하는 것이 바람직하다. 그러나, 혼합 유체만을 분무할 경우에는, 기체 토출구(47)로부터 토출되는 기체의 토출 압력의 작용에 의해, 기판(2)에 분무되는 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부에서 액막(63)의 막 두께가 얇아진다. 본 발명에서의 기판 액처리 프로그램에서는, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체 토출구(53)로부터 제 2 액체를 공급한다. 이에 의해, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부에서 액막(63)이 박막화되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제 2 액체의 공급 공정을 행한 후에 혼합 유체의 분무 공정을 행함으로써, 혼합 유체가 분무되는 기판(2)의 표면에 린스액과 제 2 액체에 의한 액막이 형성된다. 이에 의해, 혼합 유체가 분무되기 전에 패턴의 도괴 등의 데미지를 억제하면서 세정 효과가 얻어지는 막 두께의 액막이 형성된다. 이에 의해, 혼합 유체의 분무의 개시 직후에도 액막이 박막화되어 패턴의 도괴 등의 데미지를 받는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 액체를 혼합 유체의 흐름을 흐트러뜨리지 않는 유속으로 토출함으로써, 혼합 유체의 분무에 의한 세정 효과가 저감되지 않도록 하고 있다.
이 제 2 액체의 공급은, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부에 도달하도록 공급되면 되고, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제 2 액체 토출구(53)로부터 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부를 향해 제 2 액체를 직접적으로 토출하는 경우에 한정되지 않는다. 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 제 2 액체 토출구(53)로부터 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부보다 내측을 향해 제 2 액체를 토출하여, 기체 토출구(47)로부터 토출되는 기체에 의해 제 2 액체를 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부로 공급하도록 해도 좋다. 이 경우 제 2 액체는, 선회류를 형성하고 있는 기체의 외연부를 따라 흘러, 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부로 공급된다. 이 때에, 제 2 액체가 기체와 충돌함으로써 기판(2)의 표면에서의 기체의 압력이 저감되어, 보다 한층 액막(63)의 박막화가 방지되고, 패턴의 도괴 등의 데미지의 발생이 억제된다.
이 세정 처리 공정에서, 제어 수단(26)은 제 1 및 제 2 액체 공급 유로(36, 38)의 유량 조정기(40, 44) 또는 기체 공급 유로(37)의 유량 조정기(42)를 기판 액처리 프로그램에 기초하여 각각 별개로 제어한다. 이에 의해, 제 1 및 제 2 액체로서 상이한 종류의 액체를 사용할 수 있고, 또한 유량 또는 토출 타이밍 등을 각각 독립적으로 조정할 수 있어, 기체의 토출 압력에 따른 막 두께의 액막을 형성할 수 있다.
이어서 기판 액처리 프로그램은 도 6에 나타낸 바와 같이, 세정 처리 공정에서 세정 처리한 기판(2)을 건조 처리하는 건조 처리 공정을 실행한다.
이 건조 처리 공정에서는, 기판 처리실(11)에서, 제어 수단(26)에 의해 회전 구동 기구(30)가 제어되어, 기판 보지 수단(23)의 테이블(28) 및 기판 보지체(29)로 보지하는 기판(2)이 지금까지의 액처리(세정 처리, 린스 처리) 때보다 고속인 회전 속도로 회전한다. 이에 의해, 원심력의 작용으로 기판(2)의 상면으로부터 린스액을 털어내 기판(2)을 건조시킨다.
기판 액처리 프로그램은, 마지막으로 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판(2)을 각 기판 처리실(11 ~ 22)의 기판 보지 수단(23)으로부터 기판 반송 장치(10)로 전달하는 기판 전달 공정을 실행한다.
이 기판 전달 공정에서는 도 12에 도시한 바와 같이, 기판 처리실(11)에서, 제어 수단(26)에 의해 기판 보지 수단(23)의 승강 기구(32)가 제어되어, 컵(31)이 소정 위치까지 강하한다. 이 후, 기판 보지체(29)로 지지한 기판(2)을 기판 반송 장치(10)로 전달하고, 기판 처리실로부터 반출한다. 이 후, 제어 수단(26)에 의해 기판 보지 수단(23)의 승강 기구(32)가 제어되어, 컵(31)이 소정 위치까지 상승한다. 또한 이 기판 전달 공정은, 앞의 기판 수취 공정과 동시에 행하도록 할 수도 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 기판(2)(피처리체)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체를 공급하여 기판(2)의 액처리(세정)를 행하도록 하고 있다.
이 때문에, 상기 기판 액처리 장치(1)에서의 기판 액처리에서는, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부로 제 2 액체 토출구(53)로부터 제 2 액체를 공급함으로써, 기판(2)에 분무된 혼합 유체의 기판 표면 상에서의 타겟 스팟의 외연부에서 액막(63)이 박막화되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기판(2)의 표면에 형성되어 있는 회로 패턴이 도괴되는 등의 데미지를 받는 것을 방지하여 양호하게 기판(2)의 액처리(세정)를 행할 수 있다.
1 : 기판 액처리 장치
2 : 기판
3 : 캐리어
4 : 기판 반입출부
5 : 기판 반송부
6 : 기판 처리부
7 : 앞 벽
8 : 기판 반송 장치
9 : 기판 전달대
10 : 기판 반송 장치
11 ~ 22 : 기판 처리실
23 : 기판 보지 수단
24 : 세정액 토출 수단
25 : 린스액 토출 수단
26 : 제어 수단
27 : 회전축
28 : 테이블
29 : 기판 보지체
30 : 회전 구동 기구
31 : 컵
32 : 승강 기구
33 : 암
34 : 2 유체 노즐
35 : 이동 기구
36 : 제 1 액체 공급 유로
37 : 기체 공급 유로
38 : 제 2 액체 공급 유로
39 : 제 1 액체 공급원
40 : 유량 조정기
41 : 유량 조정기
42 : 유량 조정기
43 : 제 2 액체 공급원
44 : 유량 조정기
45 : 제 1 액체 토출구
46 : 제 1 액체 연통로
47 : 기체 토출구
48 : 기체 연통로
49 : 선회 통로
50 : 선회류 발생부
51 : 경사 통로
52 : 혼합 유체
53, 53' : 제 2 액체 토출구
54 : 제 2 액체 연통로
55 : 외연부
56 : 암
57 : 린스액 토출 노즐
58 : 이동 기구
59 : 린스액 공급원
60 : 유량 조정기
61 : 린스액 공급 유로
62 : 기록 매체
63 : 액막
2 : 기판
3 : 캐리어
4 : 기판 반입출부
5 : 기판 반송부
6 : 기판 처리부
7 : 앞 벽
8 : 기판 반송 장치
9 : 기판 전달대
10 : 기판 반송 장치
11 ~ 22 : 기판 처리실
23 : 기판 보지 수단
24 : 세정액 토출 수단
25 : 린스액 토출 수단
26 : 제어 수단
27 : 회전축
28 : 테이블
29 : 기판 보지체
30 : 회전 구동 기구
31 : 컵
32 : 승강 기구
33 : 암
34 : 2 유체 노즐
35 : 이동 기구
36 : 제 1 액체 공급 유로
37 : 기체 공급 유로
38 : 제 2 액체 공급 유로
39 : 제 1 액체 공급원
40 : 유량 조정기
41 : 유량 조정기
42 : 유량 조정기
43 : 제 2 액체 공급원
44 : 유량 조정기
45 : 제 1 액체 토출구
46 : 제 1 액체 연통로
47 : 기체 토출구
48 : 기체 연통로
49 : 선회 통로
50 : 선회류 발생부
51 : 경사 통로
52 : 혼합 유체
53, 53' : 제 2 액체 토출구
54 : 제 2 액체 연통로
55 : 외연부
56 : 암
57 : 린스액 토출 노즐
58 : 이동 기구
59 : 린스액 공급원
60 : 유량 조정기
61 : 린스액 공급 유로
62 : 기록 매체
63 : 액막
Claims (14)
- 제 1 액체를 토출하는 제 1 액체 토출구와, 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지고, 상기 제 1 액체 토출구로부터 토출한 상기 제 1 액체와 상기 기체 토출구로부터 토출한 상기 기체를 외부에서 혼합하여 피처리체를 향해 혼합 유체를 분무하는 2 유체 노즐에 있어서,
상기 피처리체에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상에서의 외연부에 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 토출구를 가지고,
상기 제 2 액체 토출구는, 상기 피처리체에 분무된 혼합 유체의 피처리체 상에서의 외연부를 향해 상기 제 2 액체를 토출하도록 상기 2 유체 노즐의 중심 방향을 향해 경사져 있고,
상기 제 2 액체 토출구로부터 토출된 상기 제 2 액체는, 상기 기체 토출구로부터 토출된 상기 기체와 혼합되어 액적이 되는 일 없이, 상기 혼합 유체의 피처리체 상에서의 외연부에 도달하는 것을 특징으로 하는 2 유체 노즐. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 액체 토출구에 접속된 제 1 액체 공급 유로와 상기 제 2 액체 토출구에 접속된 제 2 액체 공급 유로를 별개로 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 액체 공급 유로에 유량 조정기를 각각 설치한 것을 특징으로 하는 2 유체 노즐. - 제 1 액체를 토출하는 제 1 액체 토출구와, 기체를 토출하는 기체 토출구를 가지는 2 유체 노즐을 이용하여, 상기 제 1 액체 토출구로부터 토출한 상기 제 1 액체와 상기 기체 토출구로부터 토출한 상기 기체를 외부에서 혼합하여 기판을 향하여 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하는 기판 액처리 장치에 있어서,
상기 2 유체 노즐은, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부에 제 2 액체를 공급하기 위한 제 2 액체 토출구를 가지고,
상기 제 2 액체 토출구는, 상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부를 향해 상기 제 2 액체를 토출하도록 상기 2 유체 노즐의 중심 방향을 향해 경사져 있고,
상기 제 2 액체 토출구로부터 토출된 상기 제 2 액체는, 상기 기체 토출구로부터 토출된 상기 기체와 혼합되어 액적이 되는 일 없이, 상기 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부에 도달하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 2 유체 노즐은, 상기 제 1 액체 토출구에 접속된 제 1 액체 공급 유로와 상기 제 2 액체 토출구에 접속된 제 2 액체 공급 유로를 별개로 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 액체 공급 유로에 유량 조정기를 각각 설치한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치. - 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 액체 토출구로부터 상기 제 2 액체를 토출한 다음, 상기 제 1 액체 토출구 및 기체 토출구로부터 상기 제 1 액체 및 기체를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치. - 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 액체를 상기 혼합 유체의 흐름을 흐트러뜨리지 않는 유속으로 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치. - 제 1 액체와 기체를 토출하여 외부에서 혼합하는 2 유체 노즐을 이용하여 기판을 향해 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하는 기판 액처리 방법에 있어서,
상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부를 향해 제 2 액체를 상기 2 유체 노즐의 중심 방향을 향해 경사지게 하여 공급하면서 상기 기판의 액처리를 행하되,
상기 제 2 액체는, 상기 기체와 혼합되어 액적이 되는 일 없이, 상기 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부에 도달하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 기판에 상기 제 2 액체를 토출한 다음, 상기 제 1 액체 및 기체를 토출하여 혼합 유체를 분무하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 액체와 상기 제 2 액체를 각각 별개로 유량 조정하여 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 액체를 상기 혼합 유체의 흐름을 흐트러뜨리지 않는 유속으로 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법. - 제 1 액체와 기체를 토출하여 외부에서 혼합하는 2 유체 노즐을 이용하여 기판을 향해 혼합 유체를 분무함으로써 기판의 액처리를 행하기 위한 기판 액처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
상기 기판에 분무된 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부를 향해 제 2 액체를 상기 2 유체 노즐의 중심 방향을 향해 경사지게 하여 공급하면서 상기 기판의 액처리를 행하되,
상기 제 2 액체는, 상기 기체와 혼합되어 액적이 되는 일 없이, 상기 혼합 유체의 기판 상에서의 외연부에 도달하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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