KR101751568B1 - 액처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액처리 장치는, 기판(W)을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부(21)와, 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 처리액을 공급하는 처리액 노즐(82)과, 기판 유지부에 유지된 기판의 둘레 가장자리의 외측에 마련되며, 처리액 노즐에 의해 기판에 공급된 뒤의 처리액을 받기 위한 컵(40)과, 기판 유지부에 유지된 기판을 위쪽에서 덮는 상부판(32)과, 상부판을 회전시키는 상부판 회전 구동 기구와, 상부판의 둘레 가장자리를 둘러싸는 환형의 액받이 공간(132)을 갖는 액받이 부재(130)를 구비하고 있다.

Description

액처리 장치{LIQUID PROCESSING DEVICE}
본 발명은 기판을 수평 상태로 유지한 상태로 회전시키면서 상기 기판에 처리액을 공급함으로써 기판에 세정 처리나 에칭 처리 등의 소정의 액처리를 행하는 액처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고도 함)에 형성된 처리 대상 막의 위에 소정의 패턴으로 레지스트막이 형성되고, 이 레지스트막을 마스크로 하여 에칭, 이온 주입 등의 처리가 처리 대상 막에 실시되도록 되어 있다. 처리 후, 불필요해진 레지스트막은 웨이퍼 상에서 제거된다.
레지스트막의 제거 방법으로서, SPM 처리가 자주 이용되고 있다. SPM 처리는, 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)액을 가열하여 레지스트막에 공급함으로써 행하여진다.
웨이퍼에 대하여 SPM 처리를 포함하는 일련의 액처리를 행하는 장치가, 일본 특허 공개 공보 JP2007-035866A(특허문헌 1)에 기재되어 있다. 여기에 기재된 장치는, 웨이퍼를 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 웨이퍼에 SPM액 및 린스액[순수(純水)] 등의 처리액을 공급하는 노즐과, 원심력에 의해 웨이퍼 상에서 반경 방향 외측으로 비산하는 처리액을 받아내는 스플래시 가드(이하, 본 명세서에서는 「컵」이라고 칭함)를 갖고 있다. SPM 처리에 있어서는, 일반적으로 고온으로 가열된 SPM액이 웨이퍼를 향해서 토출되기 때문에, SPM액 및 SPM액과 레지스트의 반응 생성물의 증기 및 미스트 등으로 이루어지는 퓸(fume)이 발생한다.
특허문헌 1의 장치는, 증기가 확산하여 처리 챔버 내를 오염시키는 것을 방지하기 위해서, 차폐판(이하, 본 명세서에서는 「상부판」이라고 칭함)을 구비하고 있다. SPM 처리의 실행 중, 차폐판은 회전시키지 않고 웨이퍼에 근접시켜서 웨이퍼의 위쪽에 배치된다.
상부판의 하면(웨이퍼에 대향하는 면)에 퓸이 부착되는 것은 피할 수 없다. 응축된 퓸의 액적이 웨이퍼 상에 낙하되면 웨이퍼를 오염시키기 때문에, 이를 방지하기 위해서, 1장의 웨이퍼 처리가 종료할 때마다 상부판의 세정이 행하여진다. 특허문헌 1의 장치에서는, 상부판의 세정은, 상부판을 회전시키면서 상부판의 하면에 세정 전용의 노즐로부터 세정액(예컨대, 순수)을 분무함으로써 행한다. 그러나, 특허문헌 1의 장치에서는, 상부판의 세정시에 상부판의 반경 방향 외측에는 아무것도 존재하지 않기 때문에, 퓸 성분이 녹아들은 세정액이 컵의 외측 공간으로 비산하여, 처리 챔버 내를 오염시킬 우려가 있다.
본 발명은, 약액(藥液) 처리 중 또는 상부판의 세정 중에, 상부판에 부착된 약액 또는 세정액이 기판에 부착되는 것을 방지할 수 있는 액처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 처리액을 공급하는 처리액 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 둘레 가장자리의 외측에 마련되고, 상기 처리액 노즐에 의해 기판에 공급된 후의 처리액을 받기 위한 컵과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 위쪽에서 덮는 상부판과, 상기 상부판을 회전시키는 상부판 회전 구동 기구와, 상기 상부판의 둘레 가장자리를 둘러싸는 환형의 액받이 공간을 갖는 액받이 부재를 구비한 액처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상부판으로부터 비산하는 액체를 환형의 액받이 공간에 받기 때문에, 상부판으로부터 비산한 액체가 기판에 부착되는 것을 막을 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 액처리 장치를 포함하는 액처리 시스템을 위쪽에서 본 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 액처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 액처리 장치의 A-A를 따라 취한 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 액처리 장치의 B-B를 따라 취한 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시하는 액처리 장치에 있어서의 기판 유지부 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 도시하는 종단면도이다.
도 6a는 도 2에 도시하는 액처리 장치에 있어서의 상부판 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 도시하는 종단면도이다.
도 6b는 도 6a에서의 영역 VIB를 확대하여 도시하는 종단면도이다.
도 7은 도 2에 도시하는 액처리 장치에 있어서의 에어후드 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 도시하는 종단면도이다.
도 8은 도 2에 도시하는 액처리 장치에 있어서의 각 노즐 및 각 노즐 지지 아암의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 9의 (a) 내지 (f)는, 도 2에 도시하는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차적으로 도시하는 설명도이다.
도 10의 (g) 내지 (l)는, 도 2에 도시하는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차적으로 도시하는 설명도이다.
도 11의 (m) 내지 (o)는, 도 2에 도시하는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차적으로 도시하는 설명도이다.
도 12는 다른 실시형태에 따른 액처리 장치의 액받이 부재의 주변의 구성을 도시하는 종단면도이다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다.
우선, 도 1을 이용하여, 일 실시형태에 따른 액처리 장치(10)를 포함하는 액처리 시스템에 관해서 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 액처리 시스템은, 외부에서 피처리 기판으로서의 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)[이하, 웨이퍼(W)라고도 함]을 수용한 캐리어를 배치하기 위한 배치대(101)와, 캐리어에 수용된 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 반송 아암(102)과, 반송 아암(102)에 의해서 취출된 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 선반 유닛(103)과, 선반 유닛(103)에 배치된 웨이퍼(W)를 수취하고, 이 웨이퍼(W)를 액처리 장치(10)내로 반송하는 반송 아암(104)을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 액처리 시스템에는, 복수(도 1에 도시하는 양태에서는 4개)의 액처리 장치(10)가 마련되어 있다.
다음에, 액처리 장치(10)의 개략적인 구성에 관해서 도 2 내지 도 4를 이용하여 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)는, 웨이퍼(W)가 수용되고, 이 수용된 웨이퍼(W)의 액처리가 행하여지는 챔버(20)와, 챔버(20)에 인접하여 형성된 대기 영역(80)을 구비하고 있다. 한편, 본 실시형태에 의한 액처리 장치(10)에서, 챔버(20)와 대기 영역(80)을 이격하는 구획 벽은 마련되어 있지 않고, 챔버(20) 및 대기 영역(80)은 연통되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 챔버(20) 내에는, 웨이퍼(W)를 수평 상태로 유지하여 회전시키기 위한 기판 유지부(21)가 마련되어 있고, 이 기판 유지부(21)의 주위에는 링형의 회전 컵(액받이 컵)(40)이 설치되어 있다. 회전 컵(40)은, 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 이 웨이퍼(W)에 공급된 뒤의 처리액을 받기 위해서 마련되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 챔버(20) 내에서 회전 컵(40)의 주위에는 원통 형상을 갖는 통형 외부 컵(50)이 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 통형 외부 컵(50)은 웨이퍼(W)의 처리 상황에 따라 승강 가능하게 되어 있다. 이들 기판 유지부(21), 회전 컵(40) 및 통형 외부 컵(50)의 구성의 상세한 사항에 대해서는 후술한다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)에는, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 위쪽에서 처리액을 공급하기 위한 노즐(진퇴 노즐)(82a) 및 이 노즐(82a)을 지지하는 노즐 지지 아암(82)이 마련되어 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 하나의 액처리 장치(10)에는 복수(구체적으로는, 예컨대 4개)의 노즐 지지 아암(82)이 마련되어 있고, 각 노즐 지지 아암(82)의 선단에 각각 노즐(82a)이 마련되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 노즐 지지 아암(82)에는 아암 지지부(82b)가 마련되어 있고, 각 아암 지지부(82b)는 도시하지 않는 구동 기구에 의해서, 도 2에서의 좌우 방향으로 구동되도록 되어 있다. 이에 의해, 각 노즐 지지 아암(82)은, 후술하는 측면 개구(50m)를 통해 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 진출 위치와, 통형 외부 컵(50)으로부터 후퇴한 후퇴 위치 사이에서 수평 방향으로 직선 운동을 행하도록 되어 있다[도 2 및 도 3에 있어서의 각 노즐 지지 아암(82)에 마련된 화살표 참조].
또한, 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮기 위한 상부판(32)이 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 상부판(32)은, 도 4의 실선으로 도시하는 바와 같은, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮는 진출 위치와, 도 4의 이점쇄선으로 도시하는 바와 같은, 수평 방향에서 진출 위치로부터 후퇴한 위치인 후퇴 위치 사이에서 왕복 이동하도록 되어 있다. 상부판(32)의 구성의 상세한 설명은 후술한다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮기 위한 에어후드(70)가 승강 가능하게 마련되어 있다. 이 에어후드(70)로부터, N2 가스(질소 가스)나 크린에어 등의 청정화된 가스가 하방향으로 흐르도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 에어후드(70)는, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮는 하강 위치와, 하강 위치보다도 위쪽에 위치하는 상승 위치 사이에서 승강 가능하게 마련되어 있다. 한편, 도 2에서는, 에어후드(70)가 상승 위치에 위치하고 있을 때의 상태를 나타내고 있다. 에어후드(70) 구성의 상세한 설명은 후술한다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)의 외측에서의 대기 영역(80)의 하부에는 배기부(58)가 마련되어 있고, 이 배기부(58)에 의해 대기 영역(80) 내의 분위기의 배기가 행하여지도록 되어 있다. 구체적으로는, 각 노즐 지지 아암(82)을 구동하기 위한 구동 기구(도시 생략)로부터 발생하는 파티클을 배기부(58)에 의해 빼낼 수 있게 되어 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 챔버(20) 및 대기 영역(80)의 메인터넌스용의 개구에는 셔터(60, 62)가 각각 마련되어 있다. 챔버(20) 및 대기 영역(80)에 각각 메인터넌스용의 셔터(60, 62)가 마련되어 있음으로써, 이들의 챔버(20) 내이거나, 대기 영역(80) 내의 기기를 개별로 메인터넌스할 수 있다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 측벽에는, 반송 아암(104)에 의해 챔버(20) 내로 웨이퍼(W)를 반입하거나 챔버(20)로부터 웨이퍼(W)를 반출하거나 하기 위한 개구(94a)가 마련되어 있고, 이 개구(94a)에는, 이 개구(94a)를 개폐하기 위한 셔터(94)가 마련되어 있다.
다음에, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같은 액처리 장치(10)의 각 구성 요소의 상세에 관해서 도 5 내지 도 8을 이용하여 설명한다.
우선, 도 5를 참조하여, 기판 유지부(21)에 관해서 설명한다. 도 5는, 액처리 장치(10)의 각 구성 요소 중, 기판 유지부(21) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 도시하는 종단면도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 기판 유지부(21)는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 원판 형상의 유지 플레이트(26)와, 유지 플레이트(26)의 위쪽에 마련된 원판 형상의 리프트 핀 플레이트(22)를 구비하고 있다. 리프트 핀 플레이트(22)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 아래쪽에서 지지하기 위한 리프트 핀(23)이 둘레 방향으로 등간격으로 3개 마련되어 있다. 한편, 도 5에서는 2개의 리프트 핀(23)만을 표시하고 있다. 또한, 리프트 핀 플레이트(22)의 아래쪽에는 피스톤 기구(24)가 마련되어 있고, 이 피스톤 기구(24)에 의해 리프트 핀 플레이트(22)가 승강하도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 반송 아암(104)(도 1 참조)에 의해 웨이퍼(W)를 리프트 핀(23) 상에 배치하거나 리프트 핀(23) 상에서 웨이퍼(W)를 취출하거나 할 때에는, 피스톤 기구(24)에 의해 리프트 핀 플레이트(22)가 도 5에 도시하는 바와 같은 위치에서 아래쪽으로 이동되고, 이 리프트 핀 플레이트(22)는 회전 컵(40)보다도 위쪽에 위치되어진다. 한편, 챔버(20) 내에서 웨이퍼(W)의 액처리나 건조 처리 등을 행할 때에는, 피스톤 기구(24)에 의해 리프트 핀 플레이트(22)가 도 5에 도시하는 바와 같은 하강 위치로 이동되고, 웨이퍼(W)의 주위에 회전 컵(40)이 위치되어진다.
유지 플레이트(26)에는, 웨이퍼(W)를 측방에서 지지하기 위한 유지 부재(25)가 둘레 방향으로 등간격으로 3개 마련되어 있다. 한편, 도 5에서는 2개의 유지 부재(25)만을 표시하고 있다. 각 유지 부재(25)는, 리프트 핀 플레이트(22)가 상승 위치로부터 도 5에 도시하는 바와 같은 하강 위치로 이동할 때에, 이 리프트 핀(23)상의 웨이퍼(W)를 측방에서 지지하고, 이 웨이퍼(W)를 리프트 핀(23)으로부터 약간 이격시키도록 되어 있다.
또한, 리프트 핀 플레이트(22) 및 유지 플레이트(26)의 중심 부분에는 각각 관통 구멍이 형성되어 있고, 이들 관통 구멍을 통하도록 처리액 공급관(28)이 마련되어 있다. 이 처리액 공급관(28)은, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 이면에 약액이나 순수 등의 여러 가지 종류의 처리액을 공급하도록 되어 있다. 또한, 처리액 공급관(28)은 리프트 핀 플레이트(22)와 연동하여 승강하도록 되어 있다. 처리액 공급관(28)의 상단에는, 리프트 핀 플레이트(22)의 관통 구멍을 막도록 마련된 헤드 부분(28a)이 형성되어 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 처리액 공급관(28)에는 처리액 공급부(29)가 접속되어 있고, 이 처리액 공급부(29)에 의해 처리액 공급관(28)에 여러 가지 종류의 처리액이 공급되도록 되어 있다.
또한, 유지 플레이트(26)에는 링형의 회전 컵(40)이 부착되어 있고, 이에 의해서, 도시하지 않는 접속부에 의해, 회전 컵(40)은, 유지 플레이트(26)와 일체적으로 회전하도록 되어 있다. 회전 컵(40)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 지지된 웨이퍼(W)를 측방에서 둘러싸도록 마련되어 있다. 이 때문에, 회전 컵(40)은, 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 이 웨이퍼(W)에서 측방으로 비산한 처리액을 받을 수 있도록 되어 있다.
또한, 회전 컵(40)의 주위에는, 드레인 컵(42) 및 안내 컵(44)이 각각 마련되어 있다. 드레인 컵(42) 및 안내 컵(44)은 각각 링형으로 형성되어 있다. 또한, 드레인 컵(42) 및 안내 컵(44)은 각각 상부에 개구를 갖고 있다. 여기서, 드레인 컵(42)은 챔버(20) 내에서 그 위치가 고정되어 있다. 한편, 안내 컵(44)에는 승강 실린더(도시 생략)가 연결되어 있고, 이 안내 컵(44)은 승강 실린더에 의해 승강하도록 되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 드레인 컵(42)이나 안내 컵(44)의 아래쪽에는, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)가 각각 마련되어 있다. 그리고, 안내 컵(44)의 상하 방향에서의 위치에 의해, 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 이 웨이퍼(W)에서 측방으로 비산한 처리액이, 이 처리액의 종류에 기초하여, 2개의 배출부(46a, 46b) 중 어느 하나의 배출부에 선택적으로 보내어지도록 되어 있다. 구체적으로는, 안내 컵(44)이 상승 위치(도 5에 도시하는 바와 같은 상태)에 있을 때에는, 웨이퍼(W)에서 측방으로 비산한 소정의 처리액, 예컨대 후술하는 SC-1액이 제2 배출부(46b)로 보내어지도록 되어 있다. 한편, 안내 컵(44)이 하강 위치에 있을 때에는, 웨이퍼(W)에서 측방으로 비산한 소정의 처리액, 예컨대 후술하는 SPM액이 제1 배출부(46a)로 보내어지도록 되어 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)에는 기액 분리부(48a, 48b)가 각각 접속되어 있다. 그리고, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)에 있어서 배액(排液)뿐만 아니라 배기도 행하여지도록 되어 있고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기액 분리부(48a, 48b)에서 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)에서 보내어진 처리액 및 가스가 분리되어서 각각 배액 및 배기가 행하여지도록 되어 있다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 드레인 컵(42)에는, 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 순수를 공급하는 고정 린스 노즐(43)이 마련되어 있다. 이 고정 린스 노즐(43)에 의해, 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 순수 등의 린스액이 포물선형으로 토출되도록 되어 있다(도 5의 이점쇄선 참조).
또한, 본 실시형태의 액처리 장치(10)에 있어서는, 챔버(20) 내에서 드레인 컵(42)이나 안내 컵(44)의 주위에 통형 외부 컵(50)이 마련되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)의 상부에는, 이 통형 외부 컵(50)을 지지하기 위한 지지 부재(53)가 연결되어 있고, 지지 부재(53)에는 이 지지 부재(53)를 승강시키는 구동 기구(54)가 마련되어 있다. 그리고, 구동 기구(54)에 의해 지지 부재(53)를 승강시킴으로써, 통형 외부 컵(50)은, 도 5에 도시하는 바와 같은, 통형 외부 컵(50)의 상단이 회전 컵(40)의 위쪽에 위치하는 상승 위치와, 상승 위치보다도 아래쪽에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)의 측면에는, 노즐 지지 아암(82)이 통과 가능한 측면 개구(50m)가 마련되어 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)의 상부에도 상부 개구(50n)가 형성되어 있다. 이 상부 개구(50n)는, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치에 있고, 상부판(32)이 진출 위치에 있을 때에, 이 상부판(32)에 의해 막힐 수 있게 되어 있다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 챔버(20) 내에는, 통형 외부 컵(50)을 세정하기 위한 세정부(52)가 마련되어 있다. 이 세정부(52)는, 순수 등의 세정액을 저류하기 위한 저류 부분(52a)을 갖고 있고, 통형 외부 컵(50)이 하강 위치에 있을 때에, 이 통형 외부 컵(50)이 저류 부분(52a)에 저류된 세정액에 침지되도록 되어 있다. 세정부(52)는, 저류 부분(52a)에 저류된 세정액에 통형 외부 컵(50)이 침지됨에 따라, 이 통형 외부 컵(50)의 세정을 행하도록 되어 있다.
저류 부분(52a)에는 도시하지 않는 세정액 공급관이 접속되어 있고, 이 세정액 공급관에 의해 저류 부분(52a)에 세정액이 연속적으로 보내어지게 되어 있다. 또한, 저류 부분(52a)의 측부에는 드레인관(52b)이 마련되어 있고, 이 드레인관(52b)에 의해 저류 부분(52a)내의 세정액이 배출되도록 되어 있다. 즉, 세정액 공급관에 의해 저류 부분(52a)에 세정액이 연속적으로 보내어지고, 이 저류 부분(52a)내의 세정액이 드레인관(52b)에 의해 배출됨으로써, 저류 부분(52a)에 저류되는 세정액이 청정화되도록 되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 하나의 액처리 장치(10)에 복수(구체적으로는, 예컨대 4개)의 노즐 지지 아암(82)이 마련되어 있고, 각 노즐 지지 아암(82)의 선단에 노즐(82a)이 마련되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 노즐 지지 아암(82)에는 아암 지지부(82b)가 마련되어 있고, 각 아암 지지부(82b)는 도시하지 않는 구동 기구에 의해서 도 2에 있어서의 좌우 방향으로 구동되도록 되어 있다. 이에 의해, 각 노즐 지지 아암(82)은, 측면 개구(50m)를 통과하여 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 진출 위치와, 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴한 후퇴 위치 사이에서 수평 방향으로 직선 운동을 행하도록 되어 있다[도 2 및 도 3에 있어서의 각 노즐 지지 아암(82)에 마련된 화살표 참조].
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)내에는 아암 세정부(88)가 마련되어 있고, 이 아암 세정부(88)에 의해 각 노즐 지지 아암(82)의 세정이 행하여지도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 아암 세정부(88)의 위치는 고정되며, 세정액이 수용되는 수용 부분(도시 생략)이 아암 세정부(88)에 마련되어 있다. 그리고, 각 노즐 지지 아암(82)이 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동할 때, 또는 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동할 때에, 수용 부분에 수용된 세정액에 각 노즐 지지 아암(82)의 일부가 접촉하면서 이 노즐 지지 아암(82)이 이동함으로써 노즐 지지 아암(82)의 세정이 행하여지도록 되어 있다.
4개의 노즐 지지 아암[82(82p∼82s)]의 노즐(82a)에서 각각 토출되는 유체의 상세에 관해서, 도 8을 참조하여 이하에 설명한다.
도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)은 하향으로 되어 있고, 이 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서는 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액이 웨이퍼(W)를 향하여 아래쪽으로 토출되도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 제1 노즐 지지 아암(82p)내에는 노즐(82a)에 접속된 처리액 공급관(83a)이 마련되어 있고, 병렬로 마련된 과산화수소수 공급부(83b) 및 황산 공급부(83c)가 각각 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 처리액 공급관(83a)에 접속되어 있다. 또한, 황산 공급부(83c)에서 공급된 황산을 가열하기 위한 히터(83d)가 마련되어 있다. 그리고, 과산화수소수 공급부(83b) 및 황산 공급부(83c)에서 공급된 과산화수소수 및 황산이 혼합되고, 이 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액이 처리액 공급관(83a)을 통해 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로 보내어지도록 되어 있다. 또한, 황산 공급부(83c)에서 공급된 황산을 히터(83d)에 의해 가열하고, 황산과 과산화수소수가 혼합했을 때의 화학 반응에 의해 반응열이 생긴다. 이에 의해, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서 토출되는 SPM액은, 예컨대 100℃ 이상, 바람직하게는 170℃ 정도의 고온이 된다.
또한, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)은 상향으로 되어 있고, 이 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에서는 상부판(32)을 세정하기 위한 순수 등의 상부판 세정액이 위쪽으로 토출되도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 제2 노즐 지지 아암(82q)내에는 노즐(82a)에 접속된 상부판 세정액 공급관(84a)이 마련되어 있고, 상부판 세정액 공급부(84b)가 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 상부판 세정액 공급관(84a)에 접속되어 있다. 그리고, 상부판 세정액 공급부(84b)에서 공급된 순수 등의 상부판 세정액이 상부판 세정액 공급관(84a)을 통해 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)로 보내어지도록 되어 있다.
또한, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)은 하향으로 되어 있고, 이 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에서는 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액(이하, 「SC-1액」이라고도 한다)이나, 가열된 순수가 웨이퍼(W)를 향해서 아래쪽으로 토출되도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 제3 노즐 지지 아암(82r) 내에는 노즐(82a)에 접속된 처리액 공급관(85a)이 마련되어 있고, 병렬로 마련된 과산화수소수 공급부(85b), 암모니아수 공급부(85c), 순수 공급부(85d) 및 순수 공급부(85f)가 각각 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 처리액 공급관(85a)에 접속되어 있다. 또한, 순수 공급부(85d)에서 공급된 순수를 가열하기 위한 히터(85e)가 마련되어 있다. 그리고, 순수 공급부(85d, 85f)에 대응하는 개폐 밸브가 폐지된 상태로, 과산화수소수 공급부(85b) 및 암모니아수 공급부(85c)에서 공급된 과산화수소수 및 암모니아수가 혼합하여 SC-1액이 생성되고, 이 SC-1액이 처리액 공급관(85a)을 통해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로 보내어지도록 되어 있다. 또한, 과산화수소수 공급부(85b), 암모니아수 공급부(85c) 및 순수 공급부(85f)에 대응하는 개폐 밸브를 각각 폐지한 상태로, 순수 공급부(85d)에서 공급된 순수를 히터(85e)에 의해 가열하여, 처리액 공급관(85a)을 통해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에 가열된 순수를 보낼 수도 있다. 또한, 과산화수소수 공급부(85b), 암모니아수 공급부(85c) 및 순수 공급부(85d)에 대응하는 개폐 밸브를 각각 폐지한 상태로, 순수 공급부(85f)에서 공급된 상온의 순수를 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로 보낼 수도 있다. 한편, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에서 토출되는 SC-1액이나 순수는, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서 토출되는 SPM액보다도 저온으로 되어 있고, 구체적으로는 예컨대 80℃ 미만으로 되어 있다.
또한, 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이, 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제4 노즐 지지 아암(82s)의 노즐(82a)은 하향의 이류체 노즐로 되어 있다. 보다 상세하게는, 제4 노즐 지지 아암(82s)의 노즐(82a)에는 순수 공급관(86a) 및 N2 가스 공급관(86c)이 각각 접속되어 있고, 순수 공급관(86a)에는 순수 공급부(86b)가 접속되어 있으며, N2 가스 공급관(86c)에는 N2 가스 공급부(86d)가 접속되어 있다. 그리고, 순수 공급부(86b)에서 순수 공급관(86a)을 통해 공급된 순수와, N2 가스 공급부(86d)에서 N2 가스 공급관(86c)을 통해 공급된 N2 가스가 이류체 노즐 내에서 혼합됨으로써, 이 이류체 노즐로부터 순수의 액적이 아래쪽으로 분무되도록 되어 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 높이 레벨은, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 높이 레벨보다도 높고, 제2 노즐 지지 아암(82q) 및 제3 노즐 지지 아암(82r)이 동시에 통형 외부 컵(50) 내로 진출했을 때에, 아암끼리 충돌 또는 간섭하지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 의해 상부판(32)에 대하여 세정액을 공급하는 공정과, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 SC-1액이나 순수를 공급하는 공정을 동시에 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 각 노즐 지지 아암(82)이 후퇴 위치에 있을 때에, 이 노즐 지지 아암(82)의 선단 부분이, 상승 위치에 있을 때의 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 막도록 되어 있다. 이에 의해, 통형 외부 컵(50) 내의 분위기가 측면 개구(50m)로부터 통형 외부 컵(50)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 상부판(32) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소의 상세의 구조에 관해서 도 4, 도 6a 및 도 6b를 이용하여 설명한다.
도 6a에 도시하는 바와 같이, 상부판(32)은 상부판 유지 아암(35)에 의해 유지되도록 되어 있다. 또한, 상부판(32)의 상부에는 회전축(34)이 부착되어 있고, 이 회전축(34)과 상부판 유지 아암(35) 사이에는 베어링(34a)이 마련되어 있다. 이 때문에, 회전축(34)은 상부판 유지 아암(35)에 대하여 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 회전축(34)에는 풀리(34b)가 부착되어 있다. 한편, 상부판 유지 아암(35)의 기단부에는 서보 모터(36)가 마련되어 있고, 이 서보 모터(36)의 선단에도 풀리(36b)가 마련되어 있다. 그리고, 회전축(34)의 풀리(34b) 및 서보 모터(36)의 풀리(36b)에는 1개의 무단형 타이밍 벨트(36a)가 팽팽히 걸려 있고, 이 타이밍 벨트(36a)에 의해, 서보 모터(36)에 의한 회전 구동력이 회전축(34)에 전달되어, 상부판(32)이 회전축(34)을 중심으로 회전하도록 되어 있다. 또, 서보 모터(36)에는 케이블(36c)이 접속되어 있고, 이 케이블(36c)에 의해 액처리 장치(10)의 케이스의 외부에서 서보 모터(36)에 전력이 공급되도록 되어 있다. 이들 회전축(34), 타이밍 벨트(36a), 서보 모터(36) 등에 의해, 수평면 상에서 상부판(32)을 회전시키는 상부판 회전 기구가 구성되어 있다.
상부판(32)의 이면에 부착된 뒤에 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 비산하는 액체(예컨대, 퓸의 응축물)를 받아내기 위한 링형의 액받이 부재(130)가, 상부판(32)의 둘레 가장자리에 인접하여 마련되어 있다. 액받이 부재(130)는, 그 내부에 링형의 액받이 공간(132)을 갖고 있고, 이 액받이 공간(132)은 상부판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 개구되어 있다. 액받이 부재(130)는, 액받이 공간(132)의 내주단을 형성하는 상방향으로 연장되는 가장자리 부재(134)를 갖고 있고, 상부판(32)으로부터 비산하는 액체가 확실하게 액받이 공간(132)으로 떨어지도록, 상부판(32)의 둘레 가장자리는 가장자리 부재(134)보다도 반경 방향 외측에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
액받이 부재(130)에는, 액받이 공간(132)에 접속된 하나 또는 복수의 배출구(136)가 형성되어 있다. 배출구(136)에는, 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 설치된 배출관(137c)이 접속되어 있고, 필요에 따라서 액받이 공간(132) 내를 흡인할 수 있도록 되어 있다. 액받이 공간(132)을 흡인함으로써, 액받이 공간(132) 내에 있는 액체를 배출관(137c)으로 효율적으로 배출할 수 있다. 또한, 액받이 공간(132)을 흡인함으로써, 상부판(32)의 둘레 가장자리부의 하면 근방에서 액받이 공간(132) 내로 향하는 기류가 생기고, 이 기류에 의해 상부판(32)의 둘레 가장자리부에 도달한 액체가 액받이 공간(132) 내로 끌려들어 가기 때문에, 액체를 확실하게 액받이 공간(132) 내로 유도할 수 있다. 한편, 미스트 세퍼레이터(137a)에 의해 분리된 액체는 공장 폐액계(DR)로 배액되고, 이젝터(137b)로부터의 배기는 공장 배기계(EXH)로 배기된다. 한편, 배출구(136)를 하나만 마련하는 경우에는, 배액관(137c)의 처리를 간략화하기 위해서, 배출구(136)는 아암(35)의 아래쪽(도 4를 참조)에 마련되는 것이 바람직하다.
회전 가능한 상부판(32)의 위쪽에는, 회전 불가능한 원형의 정류판(140)이 마련되어 있다. 상부판(32)의 상면과 정류판(140)의 하면 사이에는, 공간(141)이 마련되어 있다. 정류판(140) 하면의 둘레 가장자리부는, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132)을 구획하는 내측 상면(138)과 접속되어 있다. 따라서, 이젝터(137b)에 의해 액받이 공간(132)을 흡인하면, 상부판(32)과 정류판(140) 사이의 공간(141)내를 반경 방향 외측을 향해서 흐르는 기류가 생기고, 이 기류는 상부판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 내측 상면(138) 사이의 간극을 통하여 액받이 공간(132)에 유입되기 때문에, 상부판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 가장자리 부재(134) 사이를 통하여 액받이 공간(132)에 유입되는 액체가, 상부판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 내측 상면(138) 사이의 간극을 통하여 상부판(32)의 위쪽으로 분출되는 일은 없다.
액받이 부재(130) 및 정류판(140)은, 상부판 유지 아암(35)에 고정되어 상부판 유지 아암(35)으로부터 방사상으로 연장되는 복수(본 예에서는 4개)의 지지 아암(146)에 의해 지지되어 있다. 지지 아암(146)의 선단부 하면에는, 부착 링(150), 정류판(140)의 외측 둘레 가장자리부(144), 액받이 부재(130)가, 이 순서로 위에서부터 차례대로 적층되고, 볼트(148a)에 의해 상호 체결되어 있다. 또한, 지지 아암(146)의 기단부 하면에는, 정류판(140)의 내측 둘레 가장자리부(142)가 볼트(148b)에 의해 체결되어 있다. 따라서, 도시된 구성예에 있어서는, 상부판(32), 액받이 부재(130) 및 정류판(140)은 공통의 지지 부재인 상부판 유지 아암(35)에 의해 지지되어서 함께 일체적으로 이동하고, 또한 상부판(32)만이 수직 축선 주위로 회전 가능하고, 액받이 부재(130) 및 정류판(140)은 회전되지 않는다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 상부판(32)이 진출 위치에 있을 때에, 액받이 부재(130)의 하면은 통형 외부 컵(50)의 상면에 접촉하거나 또는 양자간에 약간의 간극이 생기도록 근접하고 있고, 이에 따라 통형 외부 컵(50), 액받이 부재(130) 및 상부판(32)에 의해 웨이퍼(W)를 포위하는 밀폐 또는 폐쇄 공간이 구획되어 있다. 한편, 액받이 부재(130)의 하면 및 통형 외부 컵(50)의 상면의 적어도 한쪽에 시일 부재를 마련하여, 액받이 부재(130)의 하면 및 통형 외부 컵(50)의 상면 사이를 밀봉하여도 좋다.
또한, 도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 상부판 유지 아암(35)의 기단에는 선회축(37)이 마련되어 있고, 상부판 유지 아암(35)은 선회축(37)을 중심으로 회동하도록 되어 있다. 이에 의해, 상부판(32)은 도 4의 실선으로 도시하는 바와 같이, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮는 진출 위치와, 도 4의 이점쇄선으로 도시하는 바와 같이, 수평 방향에서 진출 위치로부터 후퇴한 위치인 후퇴 위치 사이에서 왕복 이동하도록 되어 있다.
또한, 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 대기 영역(80)에는, 상부판(32)이 후퇴 위치로 후퇴했을 때에 이 상부판(32)을 수납하는 상부판 수납부(38)가 마련되어 있다. 이 상부판 수납부(38)의 측방에는 개구가 형성되어 있고, 상부판(32)이 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동했을 때에 이 상부판(32)은 상부판 수납부(38)의 측방 개구를 통해 상부판 수납부(38) 내에 완전히 수납되도록 되어 있다. 또한, 상부판 수납부(38)에는 배기부(39)가 마련되어 있고, 상부판 수납부(38) 내의 분위기는 항상 배기부(39)에 의해 배기되도록 되어 있다. 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 상부판(32)의 하면에 SPM액 등의 처리액의 액적이 부착된 경우에도, 이 상부판(32)이 상부판 수납부(38) 내에 수납되었을 때에는, SPM액 등의 처리액의 분위기는 배기부(39)에 의해 배기됨으로써, 처리액의 분위기가 대기 영역(80)이나 챔버(20) 내로 유출되는 일은 없다.
다음에, 에어후드(70) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소의 상세한 구조에 관해서 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 에어후드(70) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소의 구조를 도시하는 측단면도이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 에어후드(70)는, 하부가 개구된 케이싱(72)과, 케이싱(72)의 하부에 마련되어 복수의 개구(77a)를 갖는 펀칭판 등의 하부판(77)을 구비하고 있고, 케이싱(72) 내에는 필터(76)가 한층 또는 복수층으로 마련되어 있다. 또한, 케이싱(72)의 상부에는 가요성 덕트(74)가 접속되어 있고, 이 덕트(74)는 액처리 장치(10)의 케이스의 외부 환경에 연통되어 있다. 또한, 덕트(74)의 기단부에는 케이싱(72) 내로 가스를 보내주기 위한 팬(도시 생략)이 마련되어 있다. 또한, 하부판(77)에는, 케이싱(72) 내의 가스를 아래쪽으로 흘리기 위한 개구(77a)가 마련되어 있다. 이에 의해, 액처리 장치(10)의 케이스의 외부 환경에서 덕트(74)를 경유하여 케이싱(72) 내로 가스가 보내어지고, 케이싱(72) 내에서 필터(76)에 의해 가스에 포함된 파티클이 제거된 뒤, 하부판(77)의 개구(77a)에서 청정화된 가스가 아래쪽으로 흐른다.
또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 에어후드(70)에는, 이 에어후드(70)를 승강시키는 에어후드 승강 기구(78)가 마련되어 있다. 이 에어후드 승강 기구(78)에 의해, 에어후드(70)는, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 위쪽에서 덮는 하강 위치와, 하강 위치보다도 상측에 위치하는 상승 위치 사이에서 승강하도록 되어 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 도 2에서는, 에어후드(70)가 상승 위치에 위치하고 있을 때의 상태를 나타내고 있다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(10)는, 그 전체의 동작을 총괄 제어하는 컨트롤러(200)를 갖고 있다. 컨트롤러(200)는, 액처리 장치(10)의 모든 기능 부품[예컨대, 기판 유지부(21), 피스톤 기구(24), 서보 모터(36), 에어후드 승강 기구(78) 등]의 동작을 제어한다. 컨트롤러(200)는, 하드웨어로서의 예컨대 범용 컴퓨터와, 소프트웨어로서의 상기 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램(장치 제어 프로그램 및 처리 레시피 등)에 의하여 실현될 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터에 고정적으로 마련된 하드디스크 드라이브 등의 기억 매체에 저장되거나 또는 CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 착탈 가능하게 컴퓨터에 세팅되는 기억 매체에 저장된다. 이러한 기억 매체가 도 2에 있어서 참조 부호 201로 표시되어 있다. 프로세서(202)는 필요에 따라서 도시하지 않는 사용자 인터페이스로부터의 지시 등에 기초하여 소정의 처리 레시피를 기억 매체(201)로부터 불러들여 실행시키고, 이에 의해 컨트롤러(200)의 제어 하에서 액처리 장치(10)의 각 기능 부품이 동작하여 소정의 처리가 행하여진다. 컨트롤러(200)는, 도 1에 도시하는 액처리 시스템 전체를 제어하는 시스템 컨트롤러이여도 좋다.
다음에, 전술한 액처리 장치(10)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 상면에 있는 불필요한 레지스트막을 제거하는 세정 처리의 일련의 공정에 관해서 도 9 내지 도 11을 이용하여 설명한다. 이하에 도시하는 세정 처리의 일련의 공정은, 컨트롤러(200)가 액처리 장치(10)의 각 기능 부품의 동작을 제어함으로써 행하여진다. 한편, 도 9 내지 도 11에서는, 도면을 쉽게 이해할 목적으로, 액처리 장치의 각 구성 부재는 대폭 간략화 되어 기재되어 있다.
우선, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상부판(32)을 후퇴 위치로 이동시키고, 이 상부판(32)을 상부판 수납부(38)에 수납시킨다. 또한, 에어후드(70)를 도 2에 도시하는 상승 위치로부터 하강시켜, 하강 위치에 위치시킨다. 또한, 통형 외부 컵(50)을 하강 위치로 이동시켜, 기판 유지부(21)의 측방을 개방하도록 한다. 이러한 상태로, 기판 유지부(21)에 있어서의 리프트 핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 도시하는 위치로부터 위쪽으로 이동시키는 것과, 챔버(20)의 개구(94a)에 마련된 셔터(94)를 이 개구(94a)로부터 후퇴시킴으로써 개구(94a)를 개방하는 것을 행한다. 그리고, 액처리 장치(10)의 외부에서 웨이퍼(W)가 반송 아암(104)에 의해 개구(94a)를 통해 챔버(20) 내로 반송되고, 이 웨이퍼(W)가 리프트 핀 플레이트(22)의 리프트 핀(23) 상에 배치되어, 그 후, 반송 아암(104)은 챔버(20)로부터 후퇴한다. 이때에, 각 노즐 지지 아암(82)은 챔버(20)로부터 후퇴한 후퇴 위치에 위치되어 있다. 즉, 각 노즐 지지 아암(82)은 대기 영역(80)에서 대기하고 있다. 또한, 에어후드(70)로부터 챔버(20) 내에 크린에어 등의 가스가 항상 다운 플로우로 보내어지고, 이 가스가 배기됨으로써, 챔버(20) 내의 분위기의 치환이 행하여지도록 되어 있다.
다음에, 리프트 핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 아래쪽으로 이동시키고, 이들 리프트 핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 도시하는 바와 같은 하강 위치에 위치시킨다. 이때에, 유지 플레이트(26)에 마련된 각 유지 부재(25)가, 리프트 핀(23) 상의 웨이퍼(W)를 측방에서 지지하고, 이 웨이퍼(W)를 리프트 핀(23)으로부터 약간 이격시킨다.
그 후에, 또는 리프트 핀 플레이트(22)가 하강한 뒤에, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 에어후드(70)를 하강 위치로부터 상승 위치로 이동시키고, 그 후, 상부판(32)을 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동시킨다. 이에 의해, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)는 상부판(32)에 의해 덮여진다. 또한, 상부판(32)이 진출 위치로 이동한 뒤, 서보 모터(36)에 의해서 상부판(32)에 회전 구동력을 부여함으로써, 상부판(32)을 수평면을 따라서 회전축(34)을 중심으로 회전시킨다. 그 후, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)을 하강 위치로부터 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주위에는, 상부판(32)과 통형 외부 컵(50)에 의해서 외부에서 격리된 공간이 형성된다. 이하의 설명에 있어서, 상부판(32) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에 형성되는, 외부에서 격리된 공간을 「제1 처리 공간」이라고 칭한다. 후술하는 바와 같이, 이 제1 처리 공간은, 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 액처리가 행하여지는 공간이다. 한편, 이때의 통형 외부 컵(50)의 상단부와 상부판(32) 및 그 주변 부품과의 정확한 위치 관계는, 도 6b에 나타내어진 바와 같다[도 9의 (d) 내지 (f), 도 10의 (g) 및 도 11의 (o)에 도시하는 상태에서도 동일].
그리고, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치로 이동한 뒤, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제1 노즐 지지 아암(82p)이 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 통해 챔버(20) 내로 진출한다[도 9의 (d) 참조]. 이때에, 제1 노즐 지지 아암(82p)은 직선 운동을 행한다.
다음에, 기판 유지부(21)에 있어서의 유지 플레이트(26) 및 리프트 핀 플레이트(22)를 회전시킨다. 이에 의해, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 지지되어 있는 웨이퍼(W)도 회전한다. 그리고, 웨이퍼(W)가 회전한 상태로, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서 웨이퍼(W)의 상면에 SPM액을 공급한다. 여기서, 웨이퍼(W)의 상면에 공급되는 SPM액은 고온, 구체적으로는 예컨대 100℃ 이상, 바람직하게는 170℃ 정도로 되어 있다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 상면에 SPM액이 공급되어, 웨이퍼(W)의 SPM 처리가 행하여진다. 이 액처리 공정에 의해서, 웨이퍼(W)의 표면의 레지스트가 SPM액에 의해서 박리되고, SPM액과 함께 박리된 레지스트가, 회전하는 웨이퍼(W)의 원심력에 의해서 제1 배출부(46a)로 보내어져서 회수된다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)에 대하여 SPM 처리가 행하여질 때는, 안내 컵(44)이 하강 위치로 위치되도록 되어 있고, 이에 의해, SPM액이나 박리된 레지스트는, 제1 배출부(46a)로 보내어져서 회수된다. 여기서, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서 웨이퍼(W)를 향하여 SPM액을 토출시키면서 이 노즐(82a)을 도 9의 (d)에 있어서의 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 전역에 걸쳐 구석구석까지 균일하게 SPM액을 공급할 수 있게 된다.
웨이퍼(W)에 대하여 SPM 처리가 행하여질 때에, 상부판(32) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에 제1 처리 공간이 형성됨으로써, 이 제1 처리 공간 내의 분위기가 외부로 나오는 것을 막을 수 있고, 또한 외부의 분위기가 제1 처리 공간 내로 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, 상부판(32)이 수평면을 따라서 회전함으로써, 상부판(32)의 하면에 부착된 SPM액 등의 처리액의 액적은 원심력에 의해서 상부판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 흘러, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132) 내로 유입되고, 또한 이 액받이 공간(132)으로부터 배출구(136)를 통해 공장 배액계로 배출된다. 배출구(136)에는 배출관(137c)이 접속되고, 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 마련되어 있다. 이때, 웨이퍼(W)의 외주에서 비산한 처리액의 액적을 액받이 공간(132)에 한번 받고 나서 배출하기 때문에, 웨이퍼(W) 상에 비산되는 것을 막은 상태로 회수할 수 있다. 이에 따라, 처리액이 웨이퍼(W)에 재부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 통형 외부 컵(50)의 내벽면에 부착된 처리액의 액적은, 통형 외부 컵(50)의 내벽면을 따라서 자중(自重)에 의해 낙하한다. 따라서, SPM액 등의 처리액의 액적이 웨이퍼(W)에 재부착되는 것이 억제된다.
그 후, 웨이퍼(W)에 대한 SPM 처리가 종료되면, 도 9의 (e)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제1 노즐 지지 아암(82p)은, 이 챔버(20)로부터 후퇴하여 대기 영역(80)에서 대기하게 된다. 이때에, 웨이퍼(W) 및 상부판(32)은 계속해서 회전하고 있다. 또한, 제1 노즐 지지 아암(82p)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하여 후퇴 위치로 이동할 때에, 아암 세정부(88)에 의해 제1 노즐 지지 아암(82p)의 세정이 행하여진다. 이에 의해, 제1 노즐 지지 아암(82p)에 부착된 SPM액 등의 오물을 제거할 수 있다.
다음에, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 통해 챔버(20) 내로 진출한다[도 9의 (f) 참조]. 이때에, 제3 노즐 지지 아암(82r)은 직선 운동을 행한다. 그리고, 웨이퍼(W) 및 상부판(32)이 회전한 상태로, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에서 웨이퍼(W)의 중심을 향해서, 가열된 순수(예컨대, 80℃)를 공급한다. 이때에, 웨이퍼(W)의 하면(이면)을 향해서 처리액 공급관(28)으로부터 가열된 순수를 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 핫 린스 처리가 행하여진다.
또, 웨이퍼(W)에 대한 SPM 처리[도 9의 (d) 참조]와 핫 린스 처리[도 9의 (f) 참조] 사이에는, 이하에 도시하는 바와 같은 중간 처리 공정이 행하여지도록 되어 있다. 이 중간 처리 공정은, 제1 중간 처리 공정, 쉐이크 오프 처리 공정, 및 제2 중간 처리 공정으로 구성되어 있다. 구체적으로는, 우선, 제1 중간 처리 공정에서, SPM액의 액온 미만이면서 린스액의 액온보다도 높은 온도의 제1 중간 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 공급한다. 보다 상세하게는, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같은 제1 노즐 지지 아암(82p)에서, 황산 공급부(83c)측의 개폐 밸브를 개방 상태로 한 채로 과산화수소수(83b)측의 개폐 밸브만을 폐지 상태로 하여, 히터(83d)에서 가열한 황산만을 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에서 웨이퍼(W)의 표면 중심부를 향해서 소정 시간 토출시킨다. 이때에, 과산화수소수가 공급되지 않기 때문에, 과산화수소수와 황산의 화학 반응이 생기지 않고, 웨이퍼(W)의 표면에는, SPM액의 액온(예컨대, 170℃) 미만이면서 린스액(순수)의 액온(예컨대, 80℃) 이상의 온도(예컨대, 140℃)의 황산이 공급되어진다. 이 제1 중간 처리 공정을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 온도를 SPM 처리에서의 온도로부터 린스 처리에서의 온도로 급격히 하강시키는 것이 아니라, 그 중간의 온도로 서서히 하강시킬 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)가 급격한 온도 변화에 따르는 열 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)를 기판 유지부(21)에 의해 양호하게 유지할 수 있다.
다음에, 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 표면에서 황산을 떨쳐내는 쉐이크 오프 처리 공정을 행한다. 이때에, SPM 처리 및 제1 중간 처리 공정보다도 고속으로 웨이퍼(W)를 소정 시간 회전시킨다. 그 후, 제1 중간 처리액(황산)의 액온 미만이면서 린스액의 액온 이상인 온도의 제2 중간 처리액을 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 제2 중간 처리 공정을 실행한다. 보다 상세하게는, 처리액 공급부(29)로부터 처리액 공급관(28)에, 제1 중간 처리액(황산)의 액온(예컨대, 140℃) 미만이면서 린스액의 액온(예컨대, 80℃) 이상인 온도(예컨대, 80℃)의 순수를 공급함으로써, 이 처리액 공급관(28)의 헤드 부분(28a)에서 웨이퍼(W)의 이면에 80℃의 순수가 토출되도록 한다. 이 제2 중간 처리 공정을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 이면에서 이 웨이퍼(W)의 온도를 린스 처리에서의 온도 근방으로 완만하게 하강시킬 수 있다. 특히, 웨이퍼(W)의 이면에 순수를 공급하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 제1 중간 처리액(황산)이 잔류하고 있더라도 린스액(순수)과의 급격한 화학 반응의 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 화학 반응에 따르는 반응 생성물의 비산을 방지하여 통형 외부 컵(50) 내의 오염을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 웨이퍼(W)에 대한 SPM 처리와 핫 린스 처리 사이에, 제1 중간 처리 공정, 쉐이크 오프 처리 공정, 및 제2 중간 처리 공정으로 구성되어 있는 중간 처리 공정을 행함으로써, SPM액과 린스액(순수)의 급격한 화학 반응의 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라, 화학 반응에 따르는 반응 생성물의 비산을 방지하여 통형 외부 컵(50) 내의 오염을 방지할 수 있다.
웨이퍼(W)에 대한 핫 린스 처리가 종료되면, 도 10의 (g)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)은 이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하여 대기 영역(80)에서 대기하게 된다. 이때에, 웨이퍼(W)는 계속해서 회전하고 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하여 후퇴 위치로 이동할 때에, 아암 세정부(88)에 의해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 세정이 행하여진다. 이에 의해, 제3 노즐 지지 아암(82r)에 부착된 오물을 제거할 수 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하기 전부터, 고정 린스 노즐(43)에 의해 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 순수(예컨대, 80℃)가 공급되어진다. 고정 린스 노즐(43)에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 액막이 형성되기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면이 노출되지 않게 되어, 웨이퍼(W)의 표면에 파티클이 부착되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 도 10의 (h)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치되어진다. 그 후, 상부판(32)의 회전을 멈춘다. 이때에, 고정 린스 노즐(43)은 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 순수(예컨대, 80℃)를 계속해서 공급하고 있다. 통형 외부 컵(50)이 하강 위치로 이동하면, 이 통형 외부 컵(50)은 세정부(52)의 저류 부분(52a)에 저류된 세정액에 침지되어진다. 이에 의해, 통형 외부 컵(50)의 세정이 행하여져, 웨이퍼(W)의 SPM 처리를 행할 때에 비산한 SPM액 등의 처리액의 액적이 통형 외부 컵(50)의 내측벽에 잔류하게 되는 것을 방지할 수 있다.
그 후, 도 10의 (i)에 도시하는 바와 같이, 상부판(32)을 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동시켜, 이 상부판(32)을 상부판 수납부(38)에 수납시킨다. 여기서, 상부판 수납부(38) 내의 분위기는 항상 배기부(39)에 의해 배기되도록 되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 SPM 처리를 행할 때에 상부판(32)의 하면에 SPM액 등의 처리액의 액적이 부착된 경우에도, 이 상부판(32)이 상부판 수납부(38) 내에 수납되었을 때에는 SPM액 등의 처리액의 분위기는 배기부(39)에 의해 배기되므로, SPM액의 분위기가 대기 영역(80)이나 챔버(20) 내로 유출되는 일은 없다.
그리고, 도 10의 (j)에 도시하는 바와 같이, 세정부(52)에 의해 세정된 통형 외부 컵(50)이 하강 위치로부터 상승하여 상승 위치에 위치되어진다. 이때에, 고정 린스 노즐(43)은 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 순수(예컨대, 80℃)를 계속해서 공급하고 있다. 그 후, 도 10의 (k)에 도시하는 바와 같이, 에어후드(70)가 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치되어진다. 보다 상세하게는, 통형 외부 컵(50)의 상단이, 에어후드(70)의 하부판(77)의 하면에 접촉, 또는 근접하게 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주위에는, 에어후드(70)와 통형 외부 컵(50)에 의해서 외부로부터 격리된 공간이 형성된다. 이하의 설명에 있어서, 에어후드(70) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에 형성되는, 외부로부터 격리된 공간을 「제2 처리 공간」이라고 칭한다. 후술하는 바와 같이, 이 제2 처리 공간은, 에어후드(70)에 의해 청정화된 가스가 하방향으로 흐르는 공간이다.
그 후, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 통해 챔버(20) 내로 진출한다[도 10의 (l) 참조]. 이때에, 제3 노즐 지지 아암(82r)은 직선 운동을 행한다. 그리고, 웨이퍼(W)가 회전되고, 에어후드(70)에 의해 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내로 흐르고 있는 상태에서, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에서 웨이퍼(W)의 중심을 향해서 SC-1액을 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 남은 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 한편, 웨이퍼(W)에 대하여 SC-1액에 의한 액처리가 행하여질 때는, 안내 컵(44)이 상승 위치에 위치되도록 되어 있고, 이에 의해, SC-1액이나 레지스트 잔사는, 제2 배출부(46b)로 보내어져서 배출된다.
웨이퍼(W)에 대하여 SC-1액에 의한 액처리가 행하여질 때에, 에어후드(70) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에 제2 처리 공간이 형성됨으로써, 이 제2 처리 공간 내의 분위기가 외부로 나오는 것을 막을 수 있고, 또한 외부의 분위기가 제2 처리 공간 내로 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, 제2 처리 공간이 폐쇄된 공간으로 되어 있음에 따라, 처리가 실시되는 공간의 용적을 작게 할 수 있다. 이에 의해서, 제2 처리 공간 내에서의, 청정화된 가스의 치환 효율을 향상시킬 수 있다.
웨이퍼(W)에 대한 SC-1액에 의한 액처리가 종료되면, 도 11의 (m)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)은 이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하여 대기 영역(80)에서 대기하게 된다. 이때에, 웨이퍼(W)는 회전을 계속하고 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴하여 후퇴 위치로 이동할 때에, 아암 세정부(88)에 의해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 세정이 행하여진다. 이에 의해, 제3 노즐 지지 아암(82r)에 부착된 SC-1액 등의 오물을 제거할 수 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴한 뒤에도, 에어후드(70)에 의해 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내로 계속 흐르고 있다. 그 후, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 통해 챔버(20) 내로 진출한다. 이때에, 제3 노즐 지지 아암(82r)은 직선 운동을 행한다. 그리고, 웨이퍼(W) 및 상부판(32)이 회전된 상태로, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)의 중심을 향해서, 상온의 순수를 공급한다. 이때에, 웨이퍼(W)의 하면(이면)을 향하여 처리액 공급관(28)으로부터 상온의 순수를 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 린스 처리가 행하여진다. 그 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시킴으로써, 제2 처리 공간 내에서 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행하여진다.
한편, 웨이퍼(W)에 대한 SC-1액에 의한 액처리가 종료되고, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴한 뒤, 웨이퍼(W)의 건조 처리를 하기 전에, 제4 노즐 지지 아암(82s)을 통형 외부 컵(50) 내로 진출시켜, 이 제4 노즐 지지 아암(82s)의 이류체 노즐에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 순수의 액적을 분무함으로써 웨이퍼(W)의 린스 처리를 하여도 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)에 대한 린스 처리가 종료되고, 제4 노즐 지지 아암(82s)이 통형 외부 컵(50) 내로부터 후퇴한 뒤에도, 에어후드(70)에 의해 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내로 계속해서 흐르고 있다. 그 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시킴으로써, 제2 처리 공간 내에서 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행하여진다.
웨이퍼(W)의 건조 처리가 종료되면, 도 11의 (n)에 도시하는 바와 같이, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치하게 되고, 기판 유지부(21)의 측방이 열리게 된다. 그 후, 기판 유지부(21)에 있어서의 리프트 핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 도시하는 위치로부터 상측으로 이동시키는 것과, 챔버(20)의 개구(94a)에 마련된 셔터(94)를 이 개구(94a)로부터 후퇴시킴으로써 개구(94a)를 개방하는 것을 행한다. 그리고, 개구(94a)를 통해 액처리 장치(10)의 외부에서 반송 아암(104)이 챔버(20) 내로 들어가고, 리프트 핀 플레이트(22)의 리프트 핀(23) 상에 있는 웨이퍼(W)가 반송 아암(104)에 옮겨 놓여진다. 그 후, 반송 아암(104)에 의해 취출된 웨이퍼(W)는 액처리 장치(10)의 외부로 반송된다. 이와 같이 하여, 일련의 웨이퍼(W)의 액처리가 완료된다.
다음에, 상부판(32)의 세정 처리에 관해서 도 11의 (o)를 이용하여 설명한다. 상부판(32)을 세정할 때에는, 에어후드(70)를 하강 위치로부터 상승 위치로 이동시키고, 그 후, 상부판(32)을 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동시킨다. 또한, 상부판(32)이 진출 위치로 이동한 뒤, 서보 모터(36)에 의해서 상부판(32)에 회전 구동력을 부여함으로써, 상부판(32)을 수평면을 따라서 회전축(34)을 중심으로 회전시킨다. 그 후, 통형 외부 컵(50)을 하강 위치로부터 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다.
그리고, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치로 이동된 뒤, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제2 노즐 지지 아암(82q)이 통형 외부 컵(50)의 측면 개구(50m)를 통해 챔버(20) 내로 진출한다. 이때에, 제2 노즐 지지 아암(82q)은 직선 운동을 행한다.
그 후, 상부판(32)이 회전한 상태로, 통형 외부 컵(50) 내로 진출한 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에서 상부판(32)을 향하여 순수 등의 상부판 세정액을 토출한다. 이에 의해, 상부판(32)에 부착된 SPM액 등이 제거되어진다. 여기서, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에서 상부판(32)을 향하여 순수 등의 상부판 세정액을 토출시키면서 이 노즐(82a)을 도 11의 (o)에 있어서의 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 상부판(32)의 전역에 걸쳐 구석구석까지 균일하게 세정을 할 수 있도록 된다. 또한, 상부판(32)에 대하여 세정 처리가 행하여질 때에, 상부판(32) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에는 폐쇄된 공간이 형성됨으로써, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에서 토출된 상부판 세정액이 통형 외부 컵(50)의 외부로 나오는 것을 막을 수 있다. 또한, 상부판 세정 처리시에 있어서도, 웨이퍼(W)의 SPM 처리시와 마찬가지로, 상부판(32)의 하면에 부착된 세정액은 원심력에 의해서 상부판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 흘러, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132) 내로 유입되고, 또한 이 액받이 공간(132)으로부터 배출구(136), 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 마련된 배출관(137c)을 통해, 공장 배액계로 배출된다. 또한, 통형 외부 컵(50)의 내벽면에 부착된 세정액의 액적은, 통형 외부 컵(50)의 내벽면을 따라서 자중에 의해 낙하된다.
전술한 바와 같은 상부판(32)의 세정 처리는, 웨이퍼(W)에 대한 레지스트막의 제거 처리 및 세정 처리 후에 매회 행하여도 좋고, 또는 정기적으로 행하여도 좋다. 또한, 상부판(32)의 세정 처리는, 도 9의 (f)에 도시하는 바와 같은 웨이퍼(W)의 핫 린스 처리와 병행하여 행할 수 있다. 상부판(32)의 세정 처리와 웨이퍼(W)의 핫 린스 처리를 동시에 행하는 경우에는, 통형 외부 컵(50) 내로 제2 노즐 지지 아암(82q) 및 제3 노즐 지지 아암(82r)이 동시에 진출한다. 이때에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 높이 레벨은, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 높이 레벨보다도 높고, 제2 노즐 지지 아암(82q) 및 제3 노즐 지지 아암(82r)이 동시에 통형 외부 컵(50) 내로 진출했을 때에 아암끼리 충돌 또는 간섭하지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 의해 상부판(32)에 대하여 순수 등의 상부판 세정액을 공급하는 공정과, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 가열된 순수를 공급하는 공정을 동시에 행할 수 있다.
상기한 실시형태에 있어서는, 상부판(32)에는, 수평면 상에서 이 상부판(32)을 회전시키는 상부판 회전 기구[구체적으로는, 회전축(34), 타이밍 벨트(36a), 서보 모터(36) 등]가 마련되어 있고, 또한 상부판(32)의 둘레 가장자리에 근접하여 이 둘레 가장자리의 외측에 액받이 부재(130)가 마련되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 SPM 처리를 행할 때에, 상부판 회전 기구에 의해 상부판(32)을 수평면을 따라서 회전시킴으로써, 상부판(32)의 하면에 부착된 SPM액은 원심력에 의해서 상부판(32)의 둘레 가장자리까지 흐른 뒤에 액받이 공간(132) 내에 포착되기 때문에, SPM액이 웨이퍼(W)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 게다가 액받이 공간(132)이 흡인되어 있기 때문에, 액받이 공간(132) 내로 일단 들어간 SPM액이 웨이퍼(W)를 향해서 비산하거나, 상부판(32)의 반경 방향 외측 또는 상부판(32)의 위쪽으로 비산하거나 하는 일은 없다. 또한, 상부판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130) 사이의 간극은 비교적 작게 설정되기 때문에, 액받이 공간(132) 내를 강하게 흡인하지 않아도 좋다.
또한, 통형 외부 컵(50)이 상승 위치에 있고, 상부판(32)이 진출 위치에 있을 때에, 웨이퍼(W)의 SPM 처리를 하기 위한 공간이 통형 외부 컵(50) 내에 형성되어진다. 이와 같이, 웨이퍼(W)에 대하여 SPM 처리가 행하여질 때에, 상부판(32) 및 통형 외부 컵(50)의 내측에 폐쇄된 공간이 형성되어 있음으로써, 이 공간 내의 분위기가 외부로 나오는 것을 막을 수 있고, 또한 외부의 분위기가 이 공간 내로 들어가는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액처리 장치(10)에 있어서는, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에 의해 공급되는 처리액은 황산과 과산화수소수의 혼합액(SPM액)으로 되어 있다. 그리고, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에 의해 고온의 처리액(SPM액)이 공급된다. 고온의 처리액이 공급된 후이고, 에어후드(70)가 하강 위치로 이동한 뒤, 이 에어후드(70)로부터 청정화된 가스를 하방향으로 흘리면서, 고온의 처리액(SPM)보다도 저온의 다른 처리액에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 추가의 액처리가 행하여지게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 고온의 처리액(SPM액)보다도 저온의 다른 처리액은, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액(SC-1액)이다. 한편, 본 실시형태에서는, 고온의 처리액은 SPM액에 한정되지 않는다. 퓸이 발생하는 처리액이라면, 고온의 처리액으로서 다른 약액을 이용하여도 좋다. 다른 약액으로서, 예컨대 황산과 질산을 혼합시킨 것, 황산과 버퍼드 플루오르화수소산(BHF)을 혼합시킨 것, 또는 황산과 희석된 버퍼드 플루오르화수소산(BHF)을 혼합시킨 것이 이용된다.
한편, 본 실시형태에 의한 액처리 장치는, 상기한 양태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지의 변경을 가할 수 있다.
상부판(32)의 위쪽에 마련되는 정류판(140)은, 상부판(32)의 위쪽 공간으로부터 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132) 내로 유입되는 기류를 원주 방향에 관해서 균일하게 정류하는 효과가 있기 때문에, 상기한 실시형태와 같이 정류판(140)은 마련되는 것이 바람직하다. 그러나, 정류판(140)이 없더라도, 액받이 공간(132) 내가 흡인되고 있으면, 적어도 상부판(32)의 상면의 둘레 가장자리부 근방의 공간에서 액받이 공간(132) 내로 유입되는 기류가 생기기 때문에, 정류판(140)을 생략하는 것은 가능하다.
상기한 실시형태에 있어서는, 배출로(136)에 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 설치된 배출관(137c)을 접속하여, 액받이 공간(132)으로부터의 배기 및 배액을 공통의 경로로 행하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 배액용의 배출로와 배기용의 배출로를 따로따로 마련하더라도 좋다. 이 경우, 예컨대 배액용의 배출로는, 액받이 공간(132)을 둘러싸는 벽면의 하부에서 아래쪽으로 연장되도록 형성되고, 배액을 액체에 작용하는 중력에 의해 행할 수 있다.
액받이 공간(132)의 흡인은 행하는 쪽이 바람직하지만, 행하지 않더라도 좋다. 즉, 액받이 공간(132) 내의 액체가 중력에 의해 배액되면 좋다.
상기한 실시형태에 있어서는, 상부판(32)이 회전하고, 액받이 부재(130) 및 정류판(140)은 회전하지 않도록 상부판 유지 아암(35)에 부착되어 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 액받이 부재(130) 및 정류판(140) 중의 적어도 한쪽이, 예컨대 정류판(140)은 회전 가능하여도 좋다.
상기한 실시형태에 있어서는, 액받이 부재(130)와 상부판(32)은 공통의 지지 부재인 상부판 유지 아암(35)에 고정되어 함께 이동하도록 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 액받이 부재(130)와 상부판(32)이 따로따로 움직이도록 구성되어 있어도 좋다.
상기한 실시형태에 있어서는, 통형 외부 컵(50)의 상단이, 액받이 부재(130)의 하단에 위치되도록 되어 있고, 또한 액받이 부재(130)는 회전하지 않는 부재이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 12에 도시하는 바와 같이, 액받이 부재(130A)를 상부판(32)의 둘레 가장자리부에 연결하고, 또한 통형 외부 컵(50)이 액받이 부재(130A)의 외주를 둘러싸고 있어도 좋다. 이 경우, 상부판(32)으로부터 비산하여 액받이 부재(130A)의 액받이 공간(132A) 내에 포착된 액체는, 원심력에 의해 액받이 공간(132A)의 반경 방향 외측으로 이동하고, 배출구(136A)로부터 통형 외부 컵(50)의 내주면을 향해서 배출된다. 즉, 액받이 부재(130A)를 둘러싸는 위치(상승 위치)에 있는 통형 외부 컵(50)은, 제2 액받이 컵으로서의 역할도 갖는다. 한번 액받이 공간(132A)에 받고 나서 배출됨으로써, 배출되는 액체의 유속을 약하게 할 수 있고, 액체가 통형 외부 컵(50)의 내주면에서 튀어 비산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 배출구(136A)로부터의 액체의 출사각도[배출구(136A)의 축선의 각도]를, 액체의 통형 외부 컵(50)의 내주면에의 입사각이 작아지도록(바람직하게는 5도 내지 30도 정도) 설정하면, 통형 외부 컵(50)의 내주면을 향해서 배출된 액체가 통형 외부 컵(50)의 내주면에서 튀어 비산되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이와 같이 액받이 공간(132, 132A)에 일단 액을 받아냄으로써, 액체의 비산이나 휨을 방지할 수 있고, 웨이퍼(W) 또는 기판 유지부(21) 상에 액체가 재부착되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (13)

  1. 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 처리액을 공급하는 처리액 노즐과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 둘레 가장자리의 외측에 마련되며, 상기 처리액 노즐에 의해 기판에 공급된 후의 처리액을 받는 액받이 컵과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판을 위쪽에서 덮는 상부판과,
    상기 상부판을 회전시키는 상부판 회전 구동 기구, 및
    상기 상부판의 둘레 가장자리를 둘러싸고, 상기 상부판의 외측에 위치하도록 설치되어, 상기 상부판으로부터 비산하는 액체를 받는 환형의 액받이 공간을 갖는 액받이 부재
    를 포함하고,
    상기 액받이 공간은 그 내주측에 상기 상부판의 둘레 가장자리를 향해 개구되는 개구부를 가지며, 이 개구부를 통해 상기 상부판에서 비산하는 액체를 받도록 되어 있고, 상기 액받이 부재는 상기 액받이 공간의 내주단을 이루며 상방향으로 연장되는 가장자리 부재를 가지며, 상기 상부판의 둘레 가장자리는 상기 가장자리 부재보다도 반경 방향 외측에 위치하고 있는 것인 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액받이 공간에 접속되며, 상기 액받이 공간 내의 유체를 배출하기 위한 적어도 하나의 배출관을 더 포함하는 액처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배출관에 흡인 기구가 접속되어 있는 것인 액처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상부판의 위쪽에 정류판을 구비하고, 상기 흡인 기구는 상기 액받이 공간을 통해, 상기 상부판과 상기 정류판 사이의 공간을 흡인하는 것인 액처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부판을 지지하는 지지 부재와,
    상기 지지 부재를 이동시키는 지지 부재 이동 기구를 구비하고,
    상기 액받이 부재는 상기 지지 부재에 지지되어 있는 것인 액처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 액받이 부재는 상기 지지 부재에 회전 불가능하게 고정되어 있는 것인 액처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 상부판의 하면에 세정액을 공급하는 상부판 세정 노즐을 더 포함하는 액처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 액받이 컵의 주위에 설치되며, 그 상단이 상기 액받이 컵의 위쪽에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다도 아래쪽에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능하게 마련되고, 상부에 상부 개구가 형성된 통형 외부 컵을 더 구비하며,
    상기 액받이 부재가 상기 통형 외부 컵의 상단에 근접 또는 밀접했을 때에, 상기 통형 외부 컵 및 상기 상부판에 의해 둘러싸인 폐쇄 공간이 형성되는 것인 액처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 액받이 부재는 상기 상부판에 결합되어 있는 것인 액처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 액받이 부재는 배출구를 구비하는 것인 액처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 배출구의 외주에 제2 액받이 컵을 구비하는 것인 액처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 액받이 컵을 상기 액받이 부재를 둘러싸는 위치와 둘러싸지 않는 위치 사이에서 이동시키는 컵 구동 기구를 구비하는 것인 액처리 장치.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부판의 하면에 세정액을 공급하는 상부판 세정 노즐을 더 포함하는 액처리 장치.
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