KR101796833B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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KR101796833B1
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겐타로 도쿠리
히로아키 다카하시
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치에서는, 제어부에 의해 차폐판 이동 기구, 약액 공급부, 세정액 공급부 및 기판 회전 기구가 제어됨으로써, 탑 플레이트가 기판에 대하여 상하 방향의 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판의 상면에 약액이 공급되어 약액 처리가 실시된다. 또한, 탑 플레이트가, 기판에 대하여 제 1 상대 위치보다 근접한 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판의 상면에 세정액이 공급되어 세정 처리가 실시된다. 또한, 탑 플레이트가, 기판에 대하여 제 2 상대 위치보다 근접한 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판이 회전하여 기판의 건조 처리가 실시된다. 이것에 의해, 세정 처리 동안에 기판 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 건조 처리시에, 기판 상의 약액 분위기에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판을 처리하는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」이라고 한다.) 의 제조 공정에서는, 기판에 대하여 여러 가지 처리가 실시된다. 예를 들어, 표면 상에 레지스트의 패턴이 형성된 기판 상에 약액을 공급함으로써, 기판의 표면에 대하여 에칭 등의 약액 처리가 실시된다. 또한, 약액 처리의 종료 후, 기판 상에 세정액이 공급되어 세정 처리가 실시되고, 그 후, 기판의 건조 처리가 실시된다.
일본 공개특허공보 평11-176795호 (문헌 1) 의 기판 처리 장치에서는, 기판에 대한 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리의 일련의 처리가 실시될 때, 기판의 상면에 차단 부재를 근접시켜 차단 부재와 기판 사이에 공간이 형성된다. 그리고, 당해 공간에 약액 및 세정액을 순서대로 공급하고, 그 후, 기판을 고속 회전시킴으로써, 상기 일련의 처리가 완료된다. 당해 기판 처리 장치에서는, 차단 부재와 기판 사이의 공간에 질소 가스가 공급되기 때문에, 상기 일련의 처리가 저산소 분위기에 있어서 실시된다.
일본 공개특허공보 2004-158482호 (문헌 2) 의 기판 처리 장치에 있어서도 동일하게, 기판의 상면에 분위기 차단판이 근접한 상태에서, 기판에 대한 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리의 일련의 처리가 실시된다. 당해 기판 처리 장치에서는, 세정 처리가 어느 정도 진행된 후에, 분위기 차단판과 기판 사이의 공간으로의 질소 가스의 공급이 개시된다. 또한, 질소 가스의 공급과 병행하여 분위기 차단판이 기판에 보다 근접한 위치로 이동하고, 당해 위치에서 세정 처리의 계속, 및 건조 처리가 실시됨으로써, 질소 가스의 공급량을 줄일 수 있다.
그런데, 상기 서술한 차단 부재는 기판에 근접하고 있기 때문에, 차단 부재의 하면에 약액이나 세정액이 부착되고, 건조 후의 기판 상에 늘어질 우려가 있다. 또한, 차단 부재의 하면에 부착한 약액이 건조되고, 파티클로서 기판에 부착할 우려도 있다. 또한, 약액 처리시에는, 차단 부재와 기판 사이의 공간에 발생하는 약액 분위기 (즉, 약액의 미스트나 퓸 등을 포함하는 분위기) 가, 기판의 주위에 배치된 컵부 바닥부의 배기구 등으로부터 배기되는데, 차단 부재와 기판 사이의 거리가 짧기 때문에, 기판 주위로부터 약액 분위기를 효율적으로 흡인하는 것이 어렵다.
한편, 약액 처리시에, 차단 부재와 기판을 크게 이간시키고 있으면, 차단 부재와 기판 사이의 공간에 체류하는 약액 분위기의 양이 많아진다. 당해 약액 분위기는, 상기 서술한 배기구로부터 배기됨으로써, 세정 처리 동안에 어느 정도 감소되는데, 세정 처리 후에도 잔류하고 있기 때문에, 건조 처리시의 파티클의 원인이 될 가능성이 있다. 그러나, 세정 처리 동안에 약액 분위기를 완전히 제거하고자 하면, 세정 처리에 요하는 시간이 길어지고, 생산 효율이 저하된다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 적합하고, 기판 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법에도 적합하다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 수평 상태의 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상면에 약액을 공급하는 약액 공급부와, 상기 기판의 상기 상면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부와, 상기 기판의 상기 상면에 대향하는 차폐판과, 상기 차폐판을 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 차폐판 이동 기구와, 상기 차폐판 이동 기구, 상기 약액 공급부, 상기 세정액 공급부 및 상기 기판 회전 기구를 제어함으로써, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향의 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판의 상기 상면에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 실시하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 1 상대 위치보다 근접한 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판의 상기 상면에 상기 세정액을 공급하여 세정 처리를 실시하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 2 상대 위치보다 근접한 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판을 회전시켜 건조 처리를 실시하는 제어부를 구비한다. 당해 기판 처리 장치에 의하면, 기판 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판의 주위를 덮음과 함께 상기 기판의 상방에 위치하는 상부 개구를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 약액을 받는 컵부와, 상기 컵부의 내부에 있어서 상기 기판보다 하방에 형성되고, 주위의 가스를 흡인하여 상기 컵부의 외부로 배출하는 배출 포트를 추가로 구비하고, 상기 제 2 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판의 주위를 덮음과 함께 상기 기판의 상방에 위치하는 상부 개구를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 약액을 받는 컵부와, 상기 컵부의 내부에 있어서 상기 기판보다 하방에 형성되고, 주위의 가스를 흡인하여 상기 컵부의 외부로 배출하는 배출 포트를 추가로 구비하고, 상기 제 1 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판의 주위를 덮음과 함께 상기 기판의 상방에 위치하는 상부 개구를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 약액을 받는 컵부와, 상기 컵부의 내부에 있어서 상기 기판보다 하방에 형성되고, 주위의 가스를 흡인하여 상기 컵부의 외부로 배출하는 배출 포트를 추가로 구비하고, 상기 제 3 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 차폐판이, 상기 기판의 상기 상면을 덮는 본체부 하면을 갖는 차폐판 본체부와, 상기 본체부 하면의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 내주면을 갖는 차폐판 외주부를 구비한다.
보다 바람직하게는, 상기 차폐판 외주부의 외주면이, 상기 중심축을 중심으로 하여 상기 상하 방향으로 연장되는 원통면이고, 상기 컵부의 상기 상부 개구의 직경이, 상기 차폐판 외주부의 상기 외주면의 직경보다 크고, 상기 차폐판이, 상기 제 1 상대 위치, 상기 제 2 상대 위치 및 상기 제 3 상대 위치 중 어느 것에 위치한 상태이어도, 상기 차폐판 외주부의 상기 외주면이, 상기 컵부의 상기 상부 개구의 내주연과 근접하여 대향함으로써, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판보다 하방에 형성되어 주위의 가스를 흡인하는 배출 포트를 추가로 구비하고, 상기 차폐판이, 상기 기판의 상기 상면을 덮는 본체부 하면을 갖는 차폐판 본체부와, 상기 본체부 하면의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 내주면을 갖는 차폐판 외주부를 구비한다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명확해진다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 기액 공급부 및 기액 배출부를 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 기판의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 제 3 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 기판 (9) (이하, 간단히 「기판 (9)」이라고 한다.) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 도 1 에서는, 기판 처리 장치 (1) 의 구성의 일부를 단면으로 나타낸다.
기판 처리 장치 (1) 는, 기판 유지부 (31) 와, 기판 회전 기구 (35) 와, 컵부 (41) 와, 컵부 이동 기구 (43) 와, 탑 플레이트 (51) 와, 차폐판 이동 기구 (53) 와, 차폐판 회전 기구 (55) 와, 하우징 (11) 과, 제어부 (71) 를 구비한다. 또, 후술하는 도 4 내지 도 9 에서는, 제어부 (71) 의 도시를 생략한다. 하우징 (11) 은, 기판 유지부 (31), 컵부 (41) 및 탑 플레이트 (51) 등을 수용한다. 도 1 에서는, 하우징 (11) 을 파선으로 나타낸다. 하우징 (11) 의 상부에는, 하우징 (11) 의 내부 공간에 질소 (N2) 가스 등의 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부 (도시 생략) 가 형성된다. 이것에 의해, 하우징 (11) 의 내부 공간에, 하방을 향하는 불활성 가스의 다운 플로가 형성된다.
기판 유지부 (31) 는, 상하 방향을 향하는 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상의 부재이다. 기판 유지부 (31) 는, 기판 (9) 의 하방에 배치되고, 수평 상태의 기판 (9) 의 외연부를 유지한다. 기판 회전 기구 (35) 는, 기판 유지부 (31) 의 하방에 배치된다. 기판 회전 기구 (35) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 기판 (9) 을 기판 유지부 (31) 와 함께 회전시킨다.
컵부 (41) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 환상의 부재이고, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 직경 방향 외측에 배치된다. 컵부 (41) 는, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 주위를 전체 둘레에 걸쳐 덮고, 기판 (9) 으로부터 주위를 향하여 비산되는 약액 등을 받는다. 컵부 (41) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원형의 상부 개구 (411) 를 갖는다. 도 1 에 나타내는 상태에서는, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 는, 기판 (9) 의 상방에 위치한다. 상부 개구 (411) 의 직경은, 기판 (9) 의 직경 및 기판 유지부 (31) 의 직경보다 크다. 컵부 이동 기구 (43) 는, 컵부 (41) 의 직경 방향 외측에 배치된다. 컵부 이동 기구 (43) 는, 컵부 (41) 를 상하 방향으로 이동시킨다.
컵부 (41) 의 바닥부에는, 배출 포트 (191) 가 형성된다. 배출 포트 (191) 는, 컵부 (41) 의 내부에 있어서 기판 (9) 보다 하방에 형성된다. 배출 포트 (191) 에 의해, 컵부 (41) 에서 받아진 약액 등이 컵부 (41) 및 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 또한, 배출 포트 (191) 에 의해, 컵부 (41) 내에 있어서 주위의 가스가 흡인되고, 컵부 (41) 및 하우징 (11) 의 외부로 배출된다.
탑 플레이트 (51) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상의 부재이다. 탑 플레이트 (51) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하고, 기판 (9) 의 상방을 차폐하는 차폐판이다. 탑 플레이트 (51) 의 직경은, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 직경보다 약간 작다. 탑 플레이트 (51) 의 직경은, 기판 (9) 의 직경보다 크고, 탑 플레이트 (51) 의 외주연은, 기판 (9) 의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측에 위치한다. 탑 플레이트 (51) 의 중앙부에는, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 중앙부를 향하여 약액 등을 공급하는 상부 중앙 노즐 (181) 이 형성된다.
차폐판 이동 기구 (53) 는, 하우징 (11) 의 상측에 형성되고, 탑 플레이트 (51) 를 상하 방향으로 이동시킨다. 차폐판 회전 기구 (55) 는, 하우징 (11) 의 상측에 형성되고, 탑 플레이트 (51) 를 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전시킨다. 차폐판 회전 기구 (55) 의 회전축 (551) 내에는, 상기 서술한 상부 중앙 노즐 (181) 이 배치된다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 가 구비하는 기액 공급부 (18) 및 기액 배출부 (19) 를 나타내는 블록도이다. 기액 공급부 (18) 는, 처리액 공급부 (811) 와, 가스 공급부 (812) 를 구비한다. 처리액 공급부 (811) 는, 상부 중앙 노즐 (181) 과, 약액 공급부 (813) 와, 세정액 공급부 (814) 를 구비한다. 약액 공급부 (813) 및 세정액 공급부 (814) 는, 각각 밸브를 개재하여 상부 중앙 노즐 (181) 에 접속된다. 가스 공급부 (812) 는, 상부 중앙 노즐 (181) 과, 불활성 가스 공급부 (816) 를 구비한다. 불활성 가스 공급부 (816) 는, 밸브를 개재하여 상부 중앙 노즐 (181) 에 접속된다.
상부 중앙 노즐 (181) 의 하단의 중앙부에는, 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하게 하여 처리액을 공급하는 처리액 토출구 (183) 가 형성된다. 약액 공급부 (813) 로부터 송출된 약액은, 처리액 토출구 (183) 로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 에 공급된다. 세정액 공급부 (814) 로부터 송출된 세정액도, 처리액 토출구 (183) 로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 에 공급된다. 또한, 상부 중앙 노즐 (181) 의 하단에 있어서, 처리액 토출구 (183) 의 주위에는, 대략 환상의 가스 분출구 (185) 가 형성된다. 불활성 가스 공급부 (816) 로부터 송출된 불활성 가스는, 가스 분출구 (185) 로부터 탑 플레이트 (51) 의 하방의 공간 (즉, 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간) 을 향하게 하여 공급된다. 상부 중앙 노즐 (181) 의 하단은, 상하 방향에 있어서, 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 대략 동일한 위치에 배치된다.
기액 배출부 (19) 는, 배출 포트 (191) 와, 기액 분리부 (193) 와, 배기부 (194) 와, 약액 회수부 (195) 와, 배액부 (196) 를 구비한다. 배출 포트 (191) 는, 기액 분리부 (193) 에 접속된다. 기액 분리부 (193) 는, 배기부 (194), 약액 회수부 (195) 및 배액부 (196) 에 각각 밸브를 개재하여 접속된다. 기액 공급부 (18) 및 기액 배출부 (19) 의 각 구성은, 제어부 (71) 에 의해 제어된다. 기판 회전 기구 (35), 컵부 이동 기구 (43), 차폐판 이동 기구 (53) 및 차폐판 회전 기구 (55) (도 1 참조) 등의 기구도 제어부 (71) 에 의해 제어된다.
약액 공급부 (813) 로부터 상부 중앙 노즐 (181) 을 통해 기판 (9) 상에 공급되는 약액은, 예를 들어, 폴리머 제거액, 또는 불산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 세정액 공급부 (814) 로부터 상부 중앙 노즐 (181) 을 통해 기판 (9) 상에 공급되는 세정액은, 예를 들어 순수 (deionized water) (DIW) 이다. 처리액 공급부 (811) 는, 상기 약액 및 세정액 이외의 처리액을 공급하는 다른 공급부를 구비하고 있어도 된다. 불활성 가스 공급부 (816) 로부터 공급되는 가스는, 예를 들어 질소 가스이다. 가스 공급부 (812) 는, 질소 가스 이외의 불활성 가스, 또는 불활성 가스 이외의 가스를 공급하는 다른 공급부를 구비하고 있어도 된다.
도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 먼저, 컵부 이동 기구 (43) 에 의해 컵부 (41) 가 하강하고, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 기판 유지부 (31) 보다 하방에 위치한다. 또한, 차폐판 이동 기구 (53) 에 의해 탑 플레이트 (51) 가 상승하고, 기판 유지부 (31) 로부터 크게 이간된다. 그리고, 기판 (9) 이 하우징 (11) 내에 반입되고, 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된다.
기판 (9) 이 유지되면, 제어부 (71) 에 의해 컵부 이동 기구 (43) 가 제어됨으로써 컵부 (41) 가 상승하고, 도 1 에 나타내는 위치에 위치한다. 또한, 제어부 (71) 에 의해 차폐판 이동 기구 (53) 가 제어됨으로써 탑 플레이트 (51) 가 하강하고, 도 1 에 나타내는 위치에 위치한다. 이하의 설명에서는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 의 상태를 「제 1 처리 상태」라고 한다. 또한, 도 1 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 의 기판 (9) 에 대한 상하 방향의 상대 위치를 각각 「제 1 상대 위치」라고 한다. 제 1 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 상하 방향의 거리는, 예를 들어 10 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 당해 거리는 약 10 ㎜ 이다.
제 1 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 와, 제 1 상대 위치에 위치하는 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 는, 상하 방향에 있어서 대략 동일한 위치에 위치한다. 탑 플레이트 (51) 의 외주연과 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연은, 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 제 1 처리 상태의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된다. 탑 플레이트 (51) 에 의한 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 폐색은, 상부 개구 (411) 를 완전히 밀폐하는 것이 아니라, 약간의 간극의 존재를 허용하는 폐색이다. 탑 플레이트 (51) 에 의해 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된 상태에서는, 탑 플레이트 (51) 의 외주연과 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연 사이의 직경 방향의 거리는 2 ㎜ 이하이다. 이것에 의해, 컵부 (41) 의 외부의 가스가 상부 개구 (411) 로부터 컵부 (41) 의 내부에 유입하는 것이, 실질적으로 방지된다.
제 1 처리 상태의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 상부 중앙 노즐 (181) 을 통해, 기판 (9) 과 탑 플레이트 (51) 사이의 공간에 대한 불활성 가스의 공급이 개시된다. 상부 중앙 노즐 (181) 로부터의 불활성 가스의 공급은, 기판 (9) 에 대한 일련의 처리 (즉, 후술하는 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리) 가 종료할 때까지 계속된다. 이것에 의해, 기판 (9) 의 상방의 공간이 저산소 분위기가 된다. 또한, 배출 포트 (191) 를 통한 컵부 (41) 내의 가스의 배출도, 기판 (9) 에 대한 일련의 처리가 종료할 때까지 계속된다.
계속해서, 제어부 (71) 에 의해 기판 회전 기구 (35) 가 제어됨으로써, 기판 (9) 의 회전이 개시된다. 그리고, 제어부 (71) 에 의해 약액 공급부 (813) 가 제어됨으로써, 상부 중앙 노즐 (181) 을 통해, 회전 중인 기판 (9) 의 상면 (91) 에 약액이 공급된다. 회전하는 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 약액은, 원심력에 의해 상면 (91) 상을 직경 방향 외측으로 이동하고, 기판 (9) 의 외연으로부터 컵부 (41) 로 비산된다. 컵부 (41) 에 의해 받아진 약액은, 컵부 (41) 의 바닥부에 형성된 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 및 하우징 (11) 의 외부로 배출되고, 약액 회수부 (195) (도 2 참조) 에 의해 회수된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 소정 시간만 약액이 공급됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 약액 처리가 실시된다 (스텝 S11). 스텝 S11 의 약액 처리는, 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 가 제 1 상대 위치에 위치한 상태 (즉, 제 1 처리 상태) 에서 실시된다. 상기 서술한 바와 같이, 제 1 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 상하 방향의 거리는 10 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이다. 이 때문에, 기판 (9) 에 대한 약액 처리시에, 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 에 약액이 부착되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 기판 (9) 의 상방의 공간을 저산소 분위기로 유지할 수 있다. 기판 (9) 에 대한 약액 처리가 종료하면, 약액 공급부 (813) 로부터의 약액의 공급이 정지된다.
다음으로, 제어부 (71) 에 의해 컵부 이동 기구 (43) 가 제어됨으로써 컵부 (41) 가 하강하고, 도 4 에 나타내는 위치에 위치한다. 또한, 제어부 (71) 에 의해 차폐판 이동 기구 (53) 가 제어됨으로써 탑 플레이트 (51) 가 하강하고, 도 4 에 나타내는 위치에 위치한다. 바꾸어 말하면, 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 가 기판 (9) 에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동한다 (스텝 S12). 이하의 설명에서는, 도 4 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 의 상태를 「제 2 처리 상태」라고 한다. 또한, 도 4 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 의 기판 (9) 에 대한 상하 방향의 상대 위치를 각각 「제 2 상대 위치」라고 한다.
제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는, 제 1 상대 위치보다 기판 (9) 에 대하여 근접한다. 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는, 제 1 상대 위치에 위치하는 경우와 동일하게, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하고, 기판 (9) 의 상방을 차폐한다. 제 2 상대 위치에 위치하는 컵부 (41) 는, 제 1 상대 위치에 위치하는 경우와 동일하게, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 주위를 전체 둘레에 걸쳐 덮는다.
탑 플레이트 (51) 가 제 1 상대 위치로부터 제 2 상대 위치로 이동함으로써, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간에 존재하는 약액 분위기 (즉, 약액의 미스트나 퓸 등을 포함하는 분위기) 가, 기판 (9) 의 주위로 압출되고, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 배출된다. 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 상하 방향의 거리는, 예를 들어 3 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이다. 도 4 에 나타내는 예에서는, 당해 거리는 약 5 ㎜ 이다.
제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 와, 제 2 상대 위치에 위치하는 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 는, 상하 방향에 있어서 대략 동일한 위치에 위치한다. 탑 플레이트 (51) 의 외주연과 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연은, 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 제 2 처리 상태의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된다.
탑 플레이트 (51) 가 제 2 상대 위치에 위치하면, 제어부 (71) 에 의해 세정액 공급부 (814) (도 2 참조) 가 제어됨으로써, 상부 중앙 노즐 (181) 을 통해, 회전 중인 기판 (9) 의 상면 (91) 에 세정액이 공급된다. 회전하는 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 세정액은, 원심력에 의해 상면 (91) 상을 직경 방향 외측으로 이동하고, 기판 (9) 의 외연으로부터 컵부 (41) 로 비산된다. 컵부 (41) 에 의해 받아진 세정액은, 컵부 (41) 의 바닥부에 형성된 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 및 하우징 (11) 의 외부로 배출되고, 배액부 (196) (도 2 참조) 에 의해 폐기된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 소정 시간만 세정액이 공급됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 세정 처리가 실시된다 (스텝 S13). 스텝 S13 의 세정 처리는, 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 가 제 2 상대 위치에 위치한 상태 (즉, 제 2 처리 상태) 에서 실시된다. 세정 처리가 실시되는 동안, 기판 (9) 과 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 사이의 공간에 존재하는 약액 분위기는, 배출 포트 (191) 를 통해 흡인됨으로써 기판 (9) 의 주위로 이동하고, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 배출된다.
상기 서술한 바와 같이, 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 상하 방향의 거리는 3 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이다. 이 때문에, 기판 (9) 에 대한 세정 처리시에, 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 에 세정액이 부착하는 것을 억제할 수 있음과 함께, 기판 (9) 의 상방의 공간을 저산소 분위기로 유지할 수 있다. 또한, 기판 (9) 과 탑 플레이트 (51) 사이의 공간으로부터, 약액 분위기가 효율적으로 제거된다. 기판 (9) 에 대한 세정 처리가 종료하면, 세정액 공급부 (814) 로부터의 세정액의 공급이 정지된다.
계속해서, 제어부 (71) 에 의해 컵부 이동 기구 (43) 가 제어됨으로써 컵부 (41) 가 하강하고, 도 5 에 나타내는 위치에 위치한다. 또한, 제어부 (71) 에 의해 차폐판 이동 기구 (53) 가 제어됨으로써 탑 플레이트 (51) 가 하강하고, 도 5 에 나타내는 위치에 위치한다. 바꾸어 말하면, 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 가 기판 (9) 에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동한다 (스텝 S14). 이하의 설명에서는, 도 5 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 의 상태를 「제 3 처리 상태」라고 한다. 또한, 도 5 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 및 컵부 (41) 의 기판 (9) 에 대한 상하 방향의 상대 위치를 각각 「제 3 상대 위치」라고 한다.
제 3 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는, 제 1 상대 위치 및 제 2 상대 위치보다 기판 (9) 에 대하여 근접한다. 제 3 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는, 제 1 상대 위치에 위치하는 경우와 동일하게, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하고, 기판 (9) 의 상방을 차폐한다. 제 3 상대 위치에 위치하는 컵부 (41) 는, 제 1 상대 위치에 위치하는 경우와 동일하게, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 주위를 전체 둘레에 걸쳐 덮는다. 제 3 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 상하 방향의 거리는, 예를 들어 1 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이다. 도 5 에 나타내는 예에서는, 당해 거리는 약 2.5 ㎜ 이다.
제 3 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 와, 제 3 상대 위치에 위치하는 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 는, 상하 방향에 있어서 대략 동일한 위치에 위치한다. 탑 플레이트 (51) 의 외주연과 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연은, 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 제 3 처리 상태의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 3 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된다.
탑 플레이트 (51) 가 제 3 상대 위치에 위치하면, 제어부 (71) 에 의해 기판 회전 기구 (35) 가 제어됨으로써, 기판 (9) 의 회전 속도가 증대한다. 기판 (9) 이 비교적 고속으로 회전함으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 상의 세정액이 직경 방향 외측으로 이동하고, 기판 (9) 의 외연으로부터 주위로 비산된다. 그 결과, 기판 (9) 상의 세정액이 제거된다 (스텝 S15). 이하, 스텝 S15 의 처리를 「건조 처리」라고 한다. 기판 (9) 으로부터 비산되어 컵부 (41) 에 의해 받아진 세정액은, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 및 하우징 (11) 의 외부로 배출되고, 배액부 (196) (도 2 참조) 에 의해 폐기된다.
스텝 S15 의 건조 처리시에는, 제어부 (71) 에 의해 차폐판 회전 기구 (55) 가 제어됨으로써, 탑 플레이트 (51) 가, 기판 (9) 과 동일한 회전 방향으로 기판 (9) 의 회전 속도와 대략 동일한 회전 속도로 회전한다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에 근접한 제 3 상대 위치에 탑 플레이트 (51) 가 배치됨으로써, 기판 (9) 으로부터 비산된 세정액 등이, 컵부 (41) 등에서 튀어서 되돌아와 기판 (9) 의 상면 (91) 에 재부착하는 것을 억제 (또는 방지) 할 수 있다. 또한, 탑 플레이트 (51) 가 회전함으로써, 탑 플레이트 (51) 에 세정액 등이 부착되어 있는 경우라도, 당해 세정액 등을 탑 플레이트 (51) 의 주위로 비산시키고, 탑 플레이트 (51) 상으로부터 제거할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 스텝 S15 의 건조 처리시에도, 상부 중앙 노즐 (181) 의 가스 분출구 (185) (도 2 참조) 를 통해, 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간에 불활성 가스가 공급된다. 이것에 의해, 기판 (9) 과 탑 플레이트 (51) 사이의 공간으로부터, 보다 더 빠르게 세정액 등을 배출할 수 있고, 기판 (9) 의 건조를 촉진할 수 있다.
기판 (9) 의 건조 처리가 종료하면, 기판 (9) 및 탑 플레이트 (51) 의 회전이 정지되고, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터의 불활성 가스의 공급도 정지된다. 그리고, 컵부 이동 기구 (43) 에 의해 컵부 (41) 가 하강하고, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 보다 하방에 위치한다. 또한, 차폐판 이동 기구 (53) 에 의해 탑 플레이트 (51) 가 상승하고, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 로부터 크게 이간된다. 그 후, 기판 (9) 이 하우징 (11) 밖으로 반출된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 복수의 기판 (9) 에 대하여 순차로, 상기 서술한 스텝 S11 ∼ S15 가 실시된다.
이상에 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제어부 (71) 에 의해 차폐판 이동 기구 (53), 약액 공급부 (813), 세정액 공급부 (814) 및 기판 회전 기구 (35) 가 제어됨으로써, 먼저, 탑 플레이트 (51) 가 기판 (9) 에 대하여 상하 방향의 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 약액이 공급되어 약액 처리가 실시된다. 제 1 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는 기판 (9) 과 비교적 크게 떨어져 있기 때문에, 기판 (9) 상에 공급된 약액이 탑 플레이트 (51) 의 하면 (513) 등에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
계속해서, 탑 플레이트 (51) 가 하강하고, 기판 (9) 에 대하여 제 1 상대 위치보다 근접한 제 2 상대 위치에 위치한다. 이것에 의해, 약액 처리시에 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간에 생긴 약액 분위기가, 기판 (9) 의 주위로 압출되고, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 배출된다. 그 결과, 기판 (9) 의 상방에 존재하는 약액 분위기를 감소시킬 수 있다.
다음으로, 탑 플레이트 (51) 가 기판 (9) 에 대하여 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 세정액이 공급되어 세정 처리가 실시된다. 제 2 상대 위치에 위치하는 탑 플레이트 (51) 는 기판 (9) 과 적절히 떨어져 있으므로, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 이 매우 근접하고 있는 상태 (예를 들어, 탑 플레이트 (51) 가 제 3 상대 위치에 위치한 상태) 와 비교하여, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간에 존재하는 약액 분위기를, 기판 (9) 의 주위로부터 효율적으로 흡인할 수 있고, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 배출할 수 있다. 그 결과, 소정 시간만 실시되는 세정 처리 동안에, 기판 (9) 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 추가로 탑 플레이트 (51) 가 하강하고, 기판 (9) 에 대하여 제 2 상대 위치보다 근접한 제 3 상대 위치에 위치한다. 그리고, 기판 (9) 이 비교적 고속으로 회전하여 기판 (9) 의 건조 처리가 실시된다. 상기 서술한 바와 같이, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간에 생긴 약액 분위기는, 탑 플레이트 (51) 가 제 3 상대 위치에 위치하는 것보다 전에, 당해 공간으로부터 효율적으로 제거되기 때문에, 건조 처리시에, 기판 (9) 상의 약액 분위기에 기인하는 파티클의 발생을 억제 (또는 방지) 할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 탑 플레이트 (51) 가, 세정 처리가 실시되는 것보다 전에 제 1 상대 위치로부터 제 2 상대 위치로 이동하고, 세정 처리가 종료할 때까지, 탑 플레이트 (51) 의 위치가 제 2 상대 위치에서 유지된다. 이것에 의해, 세정 처리가 실시되고 있는 동안, 기판 (9) 상의 약액 분위기를 항상 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서, 건조 처리시에, 기판 (9) 상의 약액 분위기에 기인하는 파티클의 발생을 더욱 더 억제 (또는 방지) 할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리의 일련의 처리가 실시되는 동안, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간에 불활성 가스가 계속적으로 공급된다. 이것에 의해, 당해 일련의 처리를, 저산소 분위기에서 실시할 수 있다. 또한, 기판 (9) 에 대한 세정 처리 동안, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터 불활성 가스가 공급됨으로써, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 공간으로부터 약액 분위기를 더욱 더 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 기판 (9) 에 대한 건조 처리 동안, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터 불활성 가스가 공급됨으로써, 기판 (9) 을 효율적으로 건조시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 세정 처리시에, 제 2 상대 위치에 위치한 탑 플레이트 (51) 에 의해 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된 상태에서, 배출 포트 (191) 를 통한 가스의 흡인이 실시된다. 이것에 의해, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 약액 분위기가, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 개방된 상태 (예를 들어, 탑 플레이트 (51) 가 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 로부터 상하 방향으로 크게 이간되고, 탑 플레이트 (51) 와 상부 개구 (411) 사이에 비교적 큰 간극이 존재하는 상태) 와 비교하여, 기판 (9) 의 주위로부터 효율적으로 흡인된다. 그 결과, 기판 (9) 에 대한 세정 처리시에, 기판 (9) 상의 약액 분위기를 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 약액 처리가, 제 1 상대 위치에 위치한 탑 플레이트 (51) 에 의해 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된 상태에서 실시된다. 이것에 의해, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 약액 분위기가, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 개방된 상태와 비교하여, 기판 (9) 의 주위로부터 효율적으로 흡인된다. 그 결과, 약액 처리 종료시에 있어서의 기판 (9) 상의 약액 분위기의 농도를 저감시킬 수 있고, 기판 (9) 에 대한 세정 처리시에, 기판 (9) 상의 약액 분위기를 더욱 더 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색됨으로써, 기판 (9) 의 상방에 생긴 약액 분위기가, 상부 개구 (411) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 확산되는 것을 억제 (또는 방지) 할 수 있다. 그 결과, 컵부 (41) 의 외부에 있어서의 파티클의 발생을 억제 (또는 방지) 할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대한 건조 처리가, 제 3 상대 위치에 위치한 탑 플레이트 (51) 에 의해 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된 상태에서 실시된다. 이것에 의해, 탑 플레이트 (51) 와 기판 (9) 사이의 가스를 기판 (9) 의 주위로부터 흡인할 때의 흡인 효율이, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 개방된 상태와 비교하여 향상된다. 그 결과, 기판 (9) 을 효율적으로 건조시킬 수 있다.
도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1a) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1a) 는, 도 1 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 대신에, 탑 플레이트 (51) 와는 구조가 상이한 탑 플레이트 (51a) 를 구비하는 점을 제외하고, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 와 대략 동일한 구조를 갖는다. 이하의 설명에서는, 기판 처리 장치 (1) 의 각 구성과 대응하는 기판 처리 장치 (1a) 의 구성에 동일 부호를 붙인다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 탑 플레이트 (51a) 는, 차폐판 본체부인 플레이트 본체부 (511) 와, 차폐판 외주부인 플레이트 외주부 (512) 를 구비한다. 플레이트 본체부 (511) 와 플레이트 외주부 (512) 는 하나로 연결되는 부재이다. 플레이트 본체부 (511) 는, 중심축 (J1) 에 대략 수직인 대략 원판상의 부재이고, 기판 (9) 의 상방에서 기판 (9) 에 대향한다. 플레이트 본체부 (511) 의 형상 및 크기는, 도 1 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 와 대략 동일하다. 플레이트 본체부 (511) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 을 덮는 본체부 하면 (516) 을 갖는다. 플레이트 본체부 (511) 의 본체부 하면 (516) 의 직경은, 기판 (9) 의 직경보다 크고, 플레이트 본체부 (511) 의 본체부 하면 (516) 의 외주연은, 기판 (9) 의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측에 위치한다.
플레이트 외주부 (512) 는, 플레이트 본체부 (511) 의 외주부로부터 하방을 향하여 연장되는 환상의 부재이다. 도 6 에 나타내는 예에서는, 플레이트 외주부 (512) 는, 플레이트 본체부 (511) 의 외주부로부터, 직경 방향 외측 또는 하방을 향하여 연장되는 판상의 경사부이다. 플레이트 외주부 (512) 는, 내주면 (514) 과, 외주면 (515) 을 갖는다. 플레이트 외주부 (512) 의 내주면 (514) 은, 플레이트 본체부 (511) 의 본체부 하면 (516) 의 외주연으로부터 직경 방향 외측 또한 하방으로 연장된다. 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 직경은, 플레이트 외주부 (512) 의 하단연 (下端緣) 의 직경보다 약간 크다.
기판 처리 장치 (1a) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름 (도 3 참조) 과 동일하다. 기판 처리 장치 (1a) 에서는, 기판 처리 장치 (1) 와 동일하게, 세정 처리 동안에 기판 (9) 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거할 수 있다. 스텝 S12 에서는, 상기와 동일하게, 탑 플레이트 (51a) 가, 차폐판 이동 기구 (53) 에 의해 제 1 상대 위치로부터 도 6 에 나타내는 제 2 상대 위치로 하강하여 기판 (9) 에 가까워진다. 이것에 의해, 스텝 S11 의 약액 처리시에 탑 플레이트 (51a) 와 기판 (9) 사이의 공간에 생긴 약액 분위기가, 기판 (9) 의 주위로 압출되고, 배출 포트 (191) 를 통해 컵부 (41) 의 외부로 배출된다. 그 결과, 기판 (9) 의 상방에 존재하는 약액 분위기를 감소시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 탑 플레이트 (51a) 에서는, 플레이트 본체부 (511) 의 주위에 플레이트 외주부 (512) 가 형성되고, 플레이트 외주부 (512) 의 내주면 (514) 이, 플레이트 본체부 (511) 의 본체부 하면 (516) 의 외주연으로부터 하방으로 연장된다. 이것에 의해, 스텝 S12 에 있어서 탑 플레이트 (51a) 가 하강할 때에, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기가, 플레이트 외주부 (512) 의 내주면 (514) 을 따라 하방으로 안내된다. 바꾸어 말하면, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기가, 플레이트 외주부 (512) 의 내주면 (514) 에 의해, 컵부 (41) 의 바닥부에 배치된 배출 포트 (191) 로 안내된다. 이것에 의해, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기를, 더욱 효율적으로 컵부 (41) 의 외부로 배출할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 상방에 존재하는 약액 분위기를 더욱 더 감소시킬 수 있다.
도 7 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1b) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1b) 는, 도 1 에 나타내는 탑 플레이트 (51) 대신에, 탑 플레이트 (51) 와는 구조가 상이한 탑 플레이트 (51b) 를 구비하는 점, 및 컵부 이동 기구 (43) 가 생략되는 점을 제외하고, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 와 대략 동일한 구조를 갖는다. 이하의 설명에서는, 기판 처리 장치 (1) 의 각 구성과 대응하는 기판 처리 장치 (1b) 의 구성에 동일 부호를 붙인다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 탑 플레이트 (51b) 는, 차폐판 본체부인 플레이트 본체부 (511b) 와, 차폐판 외주부인 플레이트 외주부 (512b) 를 구비한다. 플레이트 본체부 (511b) 와 플레이트 외주부 (512b) 는 하나로 연결되는 부재이다. 플레이트 본체부 (511b) 는, 중심축 (J1) 에 대략 수직인 대략 원판상의 부재이고, 기판 (9) 의 상방에서 기판 (9) 에 대향한다. 플레이트 본체부 (511b) 의 직경은, 상기 서술한 탑 플레이트 (51) 및 플레이트 본체부 (511) 의 직경보다 크다.
플레이트 외주부 (512b) 는, 플레이트 본체부 (511b) 의 외주부로부터 하방을 향하여 연장되는 환상의 부재이다. 도 7 에 나타내는 예에서는, 플레이트 외주부 (512b) 는, 플레이트 본체부 (511b) 의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 대략 원통상의 부재이다. 플레이트 외주부 (512b) 는, 내주면 (514) 과, 외주면 (515) 을 갖는다. 플레이트 외주부 (512b) 의 내주면 (514) 및 외주면 (515) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 상하 방향으로 연장되는 대략 원통면이다. 플레이트 외주부 (512b) 의 내주면 (514) 은, 플레이트 본체부 (511b) 의 본체부 하면 (516) 의 외주연으로부터 하방으로 연장된다. 플레이트 외주부 (512b) 의 내주면 (514) 의 직경은, 기판 (9) 의 직경보다 크고, 플레이트 외주부 (512b) 의 내주면 (514) 의 하단연은, 기판 (9) 의 외주연보다 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측에 위치한다. 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 직경은, 플레이트 외주부 (512b) 의 외주면 (515) 의 직경보다 약간 크다.
기판 처리 장치 (1b) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름과 대략 동일하다. 기판 처리 장치 (1b) 에서는, 기판 처리 장치 (1) 와 동일하게, 탑 플레이트 (51b) 가 도 7 에 나타내는 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 약액이 공급되어 약액 처리가 실시된다 (도 3 : 스텝 S11). 탑 플레이트 (51b) 가 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서는, 플레이트 외주부 (512b) 의 외주면 (515) 의 하단부가, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연과 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 탑 플레이트 (51b) 에 의해 폐색된다.
약액 처리가 종료하면, 차폐판 이동 기구 (53) 에 의해 탑 플레이트 (51b) 가 하강하고, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 상대 위치보다 기판 (9) 에 근접한 제 2 상대 위치에 위치한다 (스텝 S12). 이 때, 컵부 (41) 는 상하 방향으로 이동하지 않는다. 그리고, 탑 플레이트 (51b) 가 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 세정액이 공급되어 세정 처리가 실시된다 (스텝 S13). 탑 플레이트 (51b) 가 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서는, 플레이트 외주부 (512b) 의 외주면 (515) 의 상하 방향에 있어서의 중앙부가, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연과 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 탑 플레이트 (51b) 에 의해 폐색된다.
세정 처리가 종료하면, 탑 플레이트 (51b) 가 하강하고, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제 2 상대 위치보다 기판 (9) 에 근접한 제 3 상대 위치에 위치한다 (스텝 S14). 이 때, 컵부 (41) 는 상하 방향으로 이동하지 않는다. 그리고, 탑 플레이트 (51b) 가 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 이 비교적 고속으로 회전되어 건조 처리가 실시된다 (스텝 S15). 탑 플레이트 (51b) 가 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서는, 플레이트 외주부 (512b) 의 외주면 (515) 의 상단부가, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연과 약간의 간극을 개재하여 근접하고, 직경 방향으로 대향한다. 이것에 의해, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 탑 플레이트 (51b) 에 의해 폐색된다.
기판 처리 장치 (1b) 에서는, 상기 서술한 스텝 S11 ∼ S15 가 실시됨으로써, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 와 동일하게, 세정 처리 동안에 기판 (9) 상의 약액 분위기를 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 탑 플레이트 (51b) 에 플레이트 외주부 (512b) 가 형성됨으로써, 도 6 에 나타내는 기판 처리 장치 (1a) 와 동일하게, 스텝 S12 에 있어서 탑 플레이트 (51b) 가 도 8 에 나타내는 제 2 상대 위치로 하강할 때에, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기가, 플레이트 외주부 (512b) 의 내주면 (514) 에 의해, 컵부 (41) 의 바닥부에 배치된 배출 포트 (191) 로 안내된다. 이것에 의해, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기를, 더욱 효율적으로 컵부 (41) 의 외부로 배출할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 상방에 존재하는 약액 분위기를 더욱 감소시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1b) 에서는, 탑 플레이트 (51b) 가, 제 1 상대 위치, 제 2 상대 위치 및 제 3 상대 위치 중 어느 것에 위치한 상태이어도, 플레이트 외주부 (512b) 의 외주면 (515) 이, 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 의 내주연과 근접하여 대향한다. 이것에 의해, 컵부 (41) 를 상하 방향으로 이동하지 않고, 탑 플레이트 (51b) 에 의해 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 가 폐색된다. 이와 같이, 기판 처리 장치 (1b) 에서는, 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리 중 어느 처리 상태에 있어서도, 간단한 구조로 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 를 폐색할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 차폐판 이동 기구 (53) 는, 탑 플레이트 (51) 를 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 기구이면 된다. 기판 처리 장치 (1, 1a) 에서는, 컵부 이동 기구 (43) 는, 컵부 (41) 를 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 기구이면 된다. 예를 들어, 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 탑 플레이트 (51, 51a, 51b) 및 컵부 (41) 의 상하 방향의 위치가 고정되고, 기판 (9) 을 기판 유지부 (31) 와 함께 상하 방향으로 이동하는 기판 이동 기구가 형성되어도 된다. 당해 기판 이동 기구에 의해 기판 (9) 이 상하 방향으로 이동함으로써, 탑 플레이트 (51, 51a, 51b) 의 기판 (9) 에 대한 상대 위치가, 상기 서술한 제 1 상대 위치, 제 2 상대 위치 및 제 3 상대 위치가 되어도 된다. 이 경우, 당해 기판 이동 기구가, 탑 플레이트 (51, 51a, 51b) 를 기판 (9) 에 대하여 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 차폐판 이동 기구이다.
기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 제 1 상대 위치, 제 2 상대 위치 및 제 3 상대 위치 중 어느 위치, 또는 모든 위치에 있어서, 탑 플레이트 (51, 51a, 51b) 가 컵부 (41) 의 상부 개구 (411) 보다 상방 또는 하방에 위치하고, 상부 개구 (411) 가 폐색되지 않고 개방되어 있어도 된다.
기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 컵부 (41) 가 생략되어도 된다. 이 경우, 배출 포트 (191) 는, 하우징 (11) 내에 있어서, 기판 (9) 보다 하방에 형성된다. 기판 처리 장치 (1a, 1b) 에서는, 스텝 S12 에 있어서 탑 플레이트 (51a, 51b) 가 하강할 때에, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기가, 플레이트 외주부 (512, 512b) 의 내주면 (514) 에 의해 기판 (9) 의 하방에 배치된 배출 포트 (191) 로 안내된다. 이것에 의해, 기판 (9) 상으로부터 주위로 압출된 약액 분위기를 효율적으로 배출할 수 있고, 그 결과, 기판 (9) 의 상방에 존재하는 약액 분위기를 감소시킬 수 있다.
기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 컵부 (41) 는, 동심원상으로 배치된 복수의 컵을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 기판 (9) 상에 공급되는 처리액의 종류가 전환될 때에 (예를 들어, 약액으로부터 세정액으로 전환될 때에), 기판 (9) 으로부터의 처리액을 받는 컵도 전환되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 복수의 처리액을 용이하게 분별하여 회수 또는 폐기할 수 있다.
기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 기판 유지부 (31) 의 중앙부에 하부 노즐이 형성되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 약액 처리와 병행하여 기판 (9) 의 하면에 약액이 공급되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 세정 처리와 병행하여 기판 (9) 의 하면에 세정액이 공급되어도 된다.
스텝 S11 의 약액 처리는, 폴리머 제거나 에칭에 한정되지 않고, 염산이나 불산 등의 다양한 처리액을 사용한 다양한 처리여도 된다. 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 탑 플레이트 (51, 51a, 51b) 를 이용하여, 저산소 환경하에서 실시하는 것이 바람직한 다양한 처리를 실시할 수 있다. 상부 중앙 노즐 (181) 로부터 공급되는 불활성 가스는, 질소 가스에는 한정되지 않고, 아르곤 등의 다른 불활성 가스여도 된다. 또, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터 공급되는 가스는, 기판 (9) 상을 원하는 가스 분위기로 하기 위한 가스, 예를 들어, 가스 조성비가 관리된 혼합 가스 (즉, 복수 종류의 가스가 혼합된 것) 이어도 된다. 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 상부 중앙 노즐 (181) 로부터의 가스의 공급은 반드시 실시되지 않아도 된다. 기판 처리 장치 (1, 1a, 1b) 에서는, 반도체 기판 이외의 다양한 기판에 대한 처리가 실시되어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세히 묘사하여 설명했지만, 이미 서술한 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1, 1a, 1b : 기판 처리 장치
9 : 기판
31 : 기판 유지부
35 : 기판 회전 기구
41 : 컵부
51, 51a, 51b : 탑 플레이트
53 : 차폐판 이동 기구
55 : 차폐판 회전 기구
71 : 제어부
91 : 상면
191 : 배출 포트
411 : 상부 개구
511, 511b : 플레이트 본체부
512, 512b : 플레이트 외주부
514 : (플레이트 외주부의) 내주면
515 : (플레이트 외주부의) 외주면
516 : 본체부 하면
813 : 약액 공급부
814 : 세정액 공급부
J1 : 중심축
S11 ∼ S15 : 스텝

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    수평 상태의 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 상면에 약액을 공급하는 약액 공급부와,
    상기 기판의 상기 상면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부와,
    상기 기판의 상기 상면에 대향하는 차폐판과,
    상기 차폐판을 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동하는 차폐판 이동 기구와,
    상기 차폐판 이동 기구, 상기 약액 공급부, 상기 세정액 공급부 및 상기 기판 회전 기구를 제어함으로써, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향의 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판의 상기 상면에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 실시하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 1 상대 위치보다 근접한 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판의 상기 상면에 상기 세정액을 공급하여 세정 처리를 실시하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 2 상대 위치보다 근접한 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서 상기 기판을 회전시켜 건조 처리를 실시하는 제어부와,
    상기 차폐판에 형성되어 상기 차폐판의 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 불활성 가스를 공급하는 노즐과,
    상기 기판의 주위를 덮음과 함께 상기 기판의 상방에 위치하는 상부 개구를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 약액을 받는 컵부와,
    상기 컵부의 내부에 있어서 상기 기판보다 하방에 형성되고, 주위의 가스를 흡인하여 상기 컵부의 외부로 배출하는 배출 포트
    를 구비하고,
    상기 제 1 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 차폐판이,
    상기 기판의 상기 상면을 덮는 본체부 하면을 갖는 차폐판 본체부와,
    상기 본체부 하면의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 내주면을 갖는 차폐판 외주부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 차폐판 외주부의 외주면이, 상기 중심축을 중심으로 하여 상기 상하 방향으로 연장되는 원통면이고,
    상기 컵부의 상기 상부 개구의 직경이, 상기 차폐판 외주부의 상기 외주면의 직경보다 크고,
    상기 차폐판이, 상기 제 1 상대 위치, 상기 제 2 상대 위치 및 상기 제 3 상대 위치 중 어느 것에 위치한 상태이어도, 상기 차폐판 외주부의 상기 외주면이, 상기 컵부의 상기 상부 개구의 내주연과 근접하여 대향함으로써, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 차폐판이,
    상기 기판의 상기 상면을 덮는 본체부 하면을 갖는 차폐판 본체부와,
    상기 본체부 하면의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 내주면을 갖는 차폐판 외주부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐판이,
    상기 기판의 상기 상면을 덮는 본체부 하면을 갖는 차폐판 본체부와,
    상기 본체부 하면의 외주연으로부터 하방으로 연장되는 내주면을 갖는 차폐판 외주부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  13. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 수평 상태의 기판의 상면에 대향하는 차폐판이, 상기 기판에 대하여 상하 방향의 제 1 상대 위치에 위치한 상태에서, 상기 기판의 상기 상면에 약액을 공급하여 약액 처리를 실시하는 공정과,
    b) 상기 a) 공정보다 후에, 상기 차폐판을 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 1 상대 위치보다 근접한 제 2 상대 위치에 위치한 상태에서, 상기 기판의 상기 상면에 세정액을 공급하여 세정 처리를 실시하는 공정과,
    c) 상기 b) 공정보다 후에, 상기 차폐판을 상기 기판에 대하여 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동하고, 상기 차폐판이 상기 기판에 대하여 상기 제 2 상대 위치보다 근접한 제 3 상대 위치에 위치한 상태에서, 상기 기판을 회전시켜 건조 처리를 실시하는 공정
    을 구비하고,
    상기 차폐판의 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 불활성 가스가 공급되고,
    상기 기판의 주위를 덮음과 함께 상기 기판의 상방에 위치하는 상부 개구를 갖는 컵부가, 상기 기판으로부터의 상기 약액을 받고,
    상기 컵부의 내부에 있어서 상기 기판보다 하방에 형성되는 배출 포트가, 주위의 가스를 흡인하여 상기 컵부의 외부로 배출되고,
    상기 a) 공정에 있어서, 상기 제 1 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 제 2 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 c) 공정에 있어서, 상기 제 3 상대 위치에 위치한 상기 차폐판이, 상기 컵부의 상기 상부 개구를 폐색하는, 기판 처리 방법.
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