KR101925173B1 - 기판 처리 장치 및 히터 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 유지 수단 (3) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 상면에 대향 배치되어 그 상면을 가열하기 위한 히터 (35) 가 세정된다. 히터는 적외선 램프 (38) 와 하우징 (40) 을 갖고 있다. 히터 세정 방법은, 상기 기판 유지 수단에 유지된 기판의 하면에 대향하고, 상방을 향하여 액을 토출하는 제 1 토출구 (84) 를 갖는 하측 노즐 (82) 의 상방의 히터 세정 위치에 상기 제 1 토출구에 대향하도록 상기 히터를 배치하는 히터 배치 공정과, 상기 기판 유지 수단에 기판을 유지하고 있지 않은 상태에서 상기 하측 노즐에 세정액을 공급하고, 상기 제 1 토출구로부터 상방을 향하여 세정액을 토출시킴으로써 상기 히터 세정 위치에 배치된 상기 히터의 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 하측 세정액 토출 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 히터 세정 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND HEATER CLEANING METHOD}
본 발명은, 적외선 램프를 갖고, 기판에 가열 처리를 실시하기 위한 히터를 구비하는 기판 처리 장치, 및 그 히터를 세정하기 위한 히터 세정 방법에 관한 것이다. 가열 처리의 대상이 되는 기판에는, 예를 들어 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판이 포함된다.
반도체 장치의 제조 공정에는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 (이하, 간단히 「웨이퍼」라고 한다.) 의 주면 (표면) 에 인, 비소, 붕소 등의 불순물 (이온) 을 국소 적으로 주입하는 공정이 포함된다. 이 공정에서는 불필요한 부분에 대한 이온 주입을 방지하기 위하여 웨이퍼의 표면에 감광성 수지로 이루어지는 레지스트가 패턴 형성되어, 이온 주입이 불필요한 부분이 레지스트에 의해 마스크된다. 웨이퍼의 표면 상에 패턴 형성된 레지스트는 이온 주입 후에는 불필요해지기 때문에, 이온 주입 후에는 그 웨이퍼 표면 상의 불필요해진 레지스트를 제거하기 위한 레지스트 제거 처리가 실시된다.
대표적인 레지스트 제거 처리에서는, 웨이퍼의 표면에 산소 플라즈마가 조사되어 웨이퍼 표면 상의 레지스트가 애싱된다. 그리고, 웨이퍼 표면에 황산과 과산화수소수의 혼합액인 황산과산화수소수 혼합액 (sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture : SPM 액) 등의 약액이 공급된다. 이것에 의해, 애싱된 레지스트가 제거되어, 웨이퍼 표면으로부터의 레지스트 제거가 달성된다.
그런데, 레지스트의 애싱을 위한 산소 플라즈마의 조사는 웨이퍼 표면의 레지스트로 덮여있지 않은 부분 (예를 들어, 레지스트로부터 노출된 산화막) 에 손상을 입혀 버린다.
그 때문에, 최근에는 레지스트의 애싱을 실시하지 않고 웨이퍼 표면에 SPM 액을 공급하여, 이 SPM 액에 함유된 퍼옥소-황산 (H2SO5) 의 강산화력에 의해 웨이퍼 표면으로부터 레지스트를 박리하여 제거하는 수법이 주목받고 있다.
일본 공개특허공보 2005-93926호
본건 발명자는, 기판의 주면에 공급된 약액의 한층 더 고온화를 도모하기 위하여, 약액 처리시에 있어서 기판의 주면에 공급한 약액을 가열하는 것을 검토하고 있다. 구체적으로는, 적외선 램프와, 이 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖는 히터를 기판의 주면에 간격을 두고 대향 배치함으로써, 기판의 주면에 존재하는 약액을 가열하는 것을 검토하고 있다.
그런데, 적외선 램프에 의한 약액의 가열 처리시에는 약액이 급격하게 데워져 기판 주면의 주변에 약액 미스트가 대량으로 발생한다. 가열 처리시에 발생한 약액 미스트는 기판의 주면에 대향하는 히터의 하우징 하면에 부착된다. 하우징 하면에 약액 미스트가 부착된 채 방치되면, 하우징 하면의 적외선 투과율의 저하에 의해 하우징 밖으로 방출되는 적외선의 조사광량이 저하된다. 그뿐만이 아니고, 약액 미스트가 건조되어 결정화됨으로써, 하우징 하면이 파티클원 (源) 이 될 우려가 있다. 따라서, 기판을 1 장 처리할 때마다 히터의 하우징 하면에 부착된 약액을 씻어낼 필요가 있다.
히터의 하우징을 세정하는 방책으로서, 연직 하방을 향하는 복수개의 토출구가 수평 방향을 따라 일렬 또는 복수렬로 배열된 바 노즐을 설치하고, 각 토출구로부터의 처리액을 히터에 대해 상방으로부터 공급하는 방책을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방책에서는, 히터의 하우징 하면 전역에 세정액을 골고루 미치게 하는 것은 곤란하다.
본 발명의 목적은, 히터를 양호하게 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 히터 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판 유지 수단에 의해 유지된 기판의 상면 (상측의 주면) 에 대향 배치되어 그 상면을 가열하기 위한 히터를 세정하는 히터 세정 방법을 제공한다. 히터는 적외선 램프와 하우징을 갖는다. 상기 히터 세정 방법은, 상기 기판 유지 수단에 유지된 기판의 하면에 대향하고, 상방을 향하여 액을 토출하는 제 1 토출구를 갖는 하측 노즐의 상방의 히터 세정 위치에 상기 제 1 토출구에 대향하도록 상기 히터를 배치하는 히터 배치 공정과, 상기 기판 유지 수단에 기판을 유지하고 있지 않은 상태에서 상기 하측 노즐에 세정액을 공급하여 상기 제 1 토출구로부터 상방을 향하여 세정액을 토출시킴으로써, 상기 히터 세정 위치에 배치된 상기 히터의 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 하측 세정액 토출 공정을 포함하는 히터 세정 방법이다.
이 방법에 의하면, 제 1 토출구 상방의 히터 위치에 히터가 배치되고, 그것에 의해 히터가 제 1 토출구에 대향한다. 그 상태에서, 제 1 토출구로부터 상방을 향하여 세정액이 토출된다. 제 1 토출구로부터의 세정액은 상방을 향하여 분출되고, 히터 세정 위치에 배치된 히터 하우징의 하부 외표면에 착액 (着液) 되어, 이 하부 외표면을 세정한다.
히터는 기판 유지 수단에 유지된 기판을 가열하는 가열 처리를 위해서 사용된다. 이 가열 처리시에는 기판의 표면에 하우징의 하부 외표면이 대향 배치된다. 그 때문에, 가열 처리 후에는 하우징의 하부 외표면에 이물질이 부착되어 있을 우려가 있다. 이와 같은 이물질은 제 1 토출구로부터 상방을 향하여, 즉 하우징의 하부 외표면을 향하여 공급되는 세정액에 의해 씻어낼 수 있다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 세정할 수 있으므로, 하우징의 외표면을 청정한 상태로 유지할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 적외선 램프에 의한 기판에 대한 가열 처리시에 기판의 표면에 대향하는 대향면을 갖고 있어도 된다. 또, 상기 가열 처리는 기판의 상면에 약액이 존재하고 있는 상태에서 실시되어도 된다. 이 경우, 가열 처리시에 적외선 램프에 의해 약액이 급격하게 데워져 기판의 주면 주위에 대량의 약액 미스트가 발생할 우려가 있다. 그리고, 발생한 약액 미스트가 하우징의 대향면에 부착될 우려가 있다.
그러나, 이와 같은 경우라도 히터 하우징의 대향면을 세정액을 이용하여 세정함으로써 하우징의 대향면에 부착되어 있는 약액 미스트를 씻어낼 수 있어, 하우징의 대향면을 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그러므로, 하우징 외부로 방출되는 적외선의 조사광량의 저하를 방지할 수 있고, 또한 하우징이 파티클원이 되어 기판의 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 방법은 상기 하측 세정액 토출 공정에 병행하여, 상기 제 1 토출구의 상방 (보다 구체적으로는 상기 히터 세정 위치의 상방) 에 배치 형성된 상측 노즐로부터 하방을 향하여 세정액을 토출함으로써 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 상측 세정액 토출 공정을 추가로 포함한다.
이 방법에 의하면, 하측 노즐로부터의 세정액의 토출과 병행하여, 히터 세정 위치에 배치된 히터의 상방에 배치된 상측 노즐로부터 하방을 향하여 세정액이 토출된다. 그 때문에, 하우징의 외표면의 광범위에 세정액을 골고루 미치게 할 수 있다. 이것에 의해, 히터 하우징의 외표면을 광범위하게 세정할 수 있다.
상기 상측 노즐은 상기 기판 유지 수단을 수용하는 처리실의 천장벽에 배치되는 천장 노즐이어도 된다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 방법은 상기 하측 세정액 토출 공정에 병행하여, 상기 제 1 토출구로부터 토출되는 세정액의 상기 하우징의 외표면에 있어서의 착액 위치를 이동시키는 착액 위치 이동 공정을 추가로 포함한다.
이 방법에 의하면, 제 1 토출구로부터의 세정액의 토출에 병행하여, 하우징의 외표면에 있어서의 세정액의 착액 위치가 이동된다. 이것에 의해, 하우징의 하부 외표면의 광범위에 세정액을 착액시켜 효과적인 세정을 도모할 수 있다.
상기 착액 위치 이동 공정은 상기 제 1 토출구로부터의 세정액의 토출 방향과 교차하는 방향 (수평 방향) 으로 상기 히터를 왕복 이동시키는 공정을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 방법은 상기 하측 세정액 공급 공정의 종료 후, 상기 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액을 제거하는 건조 공정을 추가로 포함한다.
이 방법에 의하면, 세정액에 의한 히터 하우징의 세정 처리 후에 하우징의 외표면에 잔류하는 세정액이 제거된다. 이것에 의해, 하우징의 외표면에 잔류한 세정액이 기판의 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 건조 공정은 상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사하여, 상기 하우징의 외표면을 가열하여 건조시키는 가열 건조 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 적외선 램프로부터의 적외선 조사에 의해 하우징이 데워져, 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액이 증발하여 제거된다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 하측 노즐이 상방을 향하여 기체를 토출하기 위한 제 2 토출구를 추가로 갖고 있고, 상기 건조 공정은 상기 하측 노즐에 건조용 가스를 공급하고, 상기 제 2 토출구로부터 상방을 향하여 건조용 가스를 분사함으로써 상기 히터 세정 위치에 배치된 상기 히터의 상기 하우징의 외표면에 건조용 가스를 공급하는 하측 건조용 가스 분사 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 제 2 토출구로부터의 건조용 가스가 히터 하우징의 하부 외표면에 분사된다. 이 건조용 가스에 의해 하우징의 하부 외표면에 부착되어 있는 세정액이 비산된다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
본 발명은, 또한 적외선 램프와, 상기 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖고, 기판의 주면에 대향하는 처리 위치에서 그 기판의 주면을 가열하는 히터와, 상기 처리 위치와는 상이한 세정 위치에 상기 히터가 위치하는 상태에서 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 가열 처리시의 처리 위치와는 상이한 세정 위치에 히터가 배치된 상태에서 히터 하우징의 외표면에 세정액이 공급된다. 이것에 의해, 하우징의 외표면에 부착되어 있는 이물질을 세정액을 이용하여 씻어낼 수 있다. 그러므로, 하우징의 외표면을 양호하게 세정할 수 있다.
하우징은 적외선 램프에 의해 기판을 가열하는 가열 처리시에 기판의 표면에 대향하는 대향면을 갖고 있어도 된다. 또, 기판의 주면에 약액이 존재하고 있는 상태에서 기판에 대해 가열 처리가 실시되어 있어도 된다. 이 경우, 가열 처리시에 적외선 램프에 의해 약액이 급격하게 데워져 기판의 주면 주위에 대량의 약액 미스트가 발생하고, 이 약액 미스트가 하우징의 대향면에 부착되는 경우가 있다.
그러나, 이와 같은 약액 미스트는 히터로의 세정액 공급에 의해 씻겨나간다. 이것에 의해, 하우징의 대향면을 세정할 수 있다. 그러므로, 하우징 밖으로 방출되는 적외선의 조사광량 저하나, 하우징이 파티클원이 되어 기판의 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 세정 위치가, 상기 히터가 상기 처리 위치로부터 퇴피하여 대기할 때의 대기 위치이어도 된다. 이 구성에 의하면, 대기 위치에 대기하는 히터에 대해 세정 처리를 실시하므로, 히터가 대기 위치에 위치하고 있으면 기판 처리의 진행 상황에 구애받지 않고 히터를 세정할 수 있다. 즉, 기판 처리를 중단하는 일없이 히터를 세정할 수 있으므로, 기판 처리 장치의 생산성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 히터를 수용하고, 당해 히터로부터 비산하는 세정액을 수용하는 수용 부재를 추가로 포함한다. 이 구성에 의하면, 히터 주위로 세정액이 비산하는 것을 억제할 수 있다.
이 경우, 상기 수용 부재는, 저부에 배출구를 갖고, 액을 고이게 할 수 있는 바닥이 있는 용기상 (狀) 의 저류 용기를 포함하며, 상기 세정액 공급 수단은, 상기 저류 용기 내에 세정액을 공급하는 세정액 노즐을 포함하고 있어도 된다. 이 경우에, 상기 기판 처리 장치는, 상기 저류 용기의 상기 배출구에 접속되어 상기 저류 용기에 고인 액을 배출하기 위한 배액 배관과, 상기 배액 배관에 개장 (介裝) 되어 상기 배액 배관을 개폐하는 배액 밸브를 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 배액 밸브가 폐쇄됨으로써 바닥이 있는 용기로부터의 세정액의 배출이 저지된다. 이 상태에서, 세정액 노즐로부터 세정액이 공급됨으로써 저류 용기에 세정액이 고인다. 저류 용기에 고인 세정액 중에 히터 하우징의 외표면을 침지시킴으로써 하우징의 외표면을 세정할 수 있다.
상기 세정액 공급 수단은, 상기 하우징의 외표면을 향하여 세정액을 토출하는 세정액 토출구를 갖는 세정액 노즐을 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 하우징의 외표면으로부터 세정액을 제거하기 위해서, 상기 하우징의 외표면을 향하여 건조용 가스를 분사하는 건조용 가스 분사 수단을 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 히터의 하우징에 건조용 가스 분사 수단으로부터 건조용 가스가 분사된다. 건조용 가스에 의해 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액이 비산한다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 히터를 승강시키는 히터 승강 수단을 추가로 포함하고, 상기 건조용 가스 분사 수단은, 상기 히터의 승강 방향과 교차하는 방향으로 건조용 가스를 토출하는 건조용 가스 노즐을 포함하고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 건조용 가스 분사 수단 및 상기 히터 승강 수단을 제어하여 상기 건조용 가스 노즐로부터 건조용 가스를 토출시킴과 함께, 상기 히터를 승강시킴으로써 상기 하우징의 외표면에 있어서의 건조용 가스의 공급 위치를 승강시키는 분사 건조 제어 수단을 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 건조용 가스 노즐로부터의 건조용 가스가 측방을 향하여 토출되면서, 그 토출구에 대향하는 영역을 히터가 승강한다. 이 때문에, 하우징 외표면의 넓은 영역 (바람직하게는 전역) 에 건조용 가스가 분사되므로, 하우징 외표면의 넓은 영역 (바람직하게는 전역) 에서 세정액을 제거할 수 있다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사시킴으로써, 상기 외표면에 부착되어 있는 세정액을 가열하여 건조시키는 가열 건조 제어 수단을 추가로 포함한다. 이 구성에 의하면, 적외선 램프로부터의 적외선 조사에 의해 하우징이 가열되어, 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액이 제거된다. 이것에 의해, 하우징의 외표면을 양호하게 건조시킬 수 있다.
본 발명은, 또한 기판의 주면에 대향하는 처리 위치에서 그 기판의 주면을 가열하는 히터를 세정하기 위한 히터 세정 방법을 제공한다. 히터는 적외선 램프와, 이 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖는다. 상기 히터 세정 방법은, 상기 처리 위치와는 상이한 세정 위치에 상기 히터를 배치하는 히터 배치 공정과, 상기 세정 위치에 위치하는 상기 히터의 외표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급 공정을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 방법은 상기 세정액 공급 공정의 종료후, 상기 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액을 제거하는 건조 공정을 추가로 포함한다.
이 방법에 의하면, 세정액의 공급에 의한 히터 세정 처리 후에 하우징의 외표면에 잔류하는 세정액이 제거된다. 이것에 의해, 세정액이 하우징의 외표면에 잔류하여 기판 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 건조 공정은, 상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사하여, 상기 외표면에 부착되어 있는 세정액을 가열하여 건조시키는 가열 건조 공정을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 건조 공정은, 상기 히터를 승강시키는 히터 승강 공정과, 상기 하우징의 외표면을 향하여 건조용 가스 노즐로부터 상기 히터의 승강 방향과 교차하는 방향으로 건조용 가스를 토출하는 건조용 가스 토출 공정을 포함한다.
본 발명에 있어서의 상기 서술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관한 히터 세정 방법이 실행되는 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 상기 기판 처리 장치에 구비된 히터 헤드의 도해적인 단면도이다.
도 3 은 상기 히터 헤드에 구비된 적외선 램프의 사시도이다.
도 4 는 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 는 상기 기판 처리 장치에 의한 레지스트 제거 처리의 처리예를 나타내는 공정도이다.
도 6a 는 SPM 액막 형성 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 6b 는 SPM 액막 가열 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 7 은 SPM 액막 가열 공정에 있어서의 히터 헤드의 이동 범위를 나타내는 평면도이다.
도 8 은 히터 헤드 세정 건조 공정의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 9a 는 히터 헤드 세정 건조 공정 중의 일 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 9b 는 도 9a 의 다음 공정을 나타내는 도해적인 도면이다.
도 10 은 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 히터 헤드의 이동 범위를 나타내는 평면도이다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12 는 도 11 에 나타내는 기판 처리 장치에 구비된 세정 포드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13 은 도 11 에 나타내는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14 는 도 11 의 기판 처리 장치에 있어서의 히터 헤드 세정 건조 공정의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다.
도 15a 는 히터 헤드 세정 건조 공정 중의 일 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 15b 는 도 15a 의 다음 공정을 나타내는 도해적인 도면이다.
도 15c 는 도 15b 의 다음 공정을 나타내는 도해적인 도면이다.
도 16 은 세정 포드의 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 17 은 도 16 의 절단면선 A-A 로부터 본 단면도이다.
도 18 은 세정 포드의 또 다른 구성예를 나타내는 도면이다.
도 19 는 도 18 의 절단면선 B-B 로부터 본 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 히터 세정 방법이 실행되는 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 예를 들어 기판의 일례로서의 웨이퍼 (W) 의 표면 (주면) 에 불순물을 주입하는 이온 주입 처리나 드라이에칭 처리 후에, 그 웨이퍼 (W) 의 표면으로부터 불필요하게 된 레지스트를 제거하기 위한 처리에 사용되는 매엽식 장치이다.
기판 처리 장치 (1) 는 격벽 (2A) 에 의해 구획된 처리실 (2) 을 구비하고 있다. 처리실 (2) 의 천장벽에는 처리실 (2) 내로 청정 공기를 보내기 위한 팬 필터 유닛 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 청정 공기란, 기판 처리 장치 (1) 가 설치되는 클린 룸 내의 공기를 정화하여 생성되는 공기이다.
기판 처리 장치 (1) 는 처리실 (2) 내에 웨이퍼 회전 기구 (기판 유지 수단) (3) 와, 박리액 노즐 (약액 공급 수단) (4) 과, 히터 헤드 (히터) (35) 를 구비하고 있다. 웨이퍼 회전 기구 (3) 는 웨이퍼 (W) 를 유지하고 회전시킨다. 박리액 노즐 (4) 은, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되고 있는 웨이퍼 (W) 의 표면 (상면) 에 대해, 약액으로서의 레지스트 박리액의 일례로서의 SPM 액을 공급한다. 히터 헤드 (35) 는 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되고 있는 웨이퍼 (W) 의 표면에 대향하여 배치되어, 웨이퍼 (W) 표면 상의 SPM 액을 가열한다.
웨이퍼 회전 기구 (3) 로서, 예를 들어 협지식인 것이 채용되어도 된다. 구체적으로는 웨이퍼 회전 기구 (3) 는, 예를 들어 거의 연직으로 연장되는 스핀축 (7) 과, 스핀축 (7) 의 상단에 거의 수평으로 장착된 원판상의 스핀 베이스 (8) 와, 스핀 베이스 (8) 의 주연부의 복수 개소에 거의 등간격으로 형성된 복수개의 협지 부재 (9) 를 구비하고 있다. 그리고, 각 협지 부재 (9) 를 웨이퍼 (W) 의 단면 (端面) 에 접촉시키고, 복수의 협지 부재 (9) 로 웨이퍼 (W) 를 협지함으로써, 웨이퍼 (W) 가 거의 수평인 자세로 유지되어 웨이퍼 (W) 의 중심이 스핀축 (7) 의 중심축선 상에 배치된다.
스핀축 (7) 에는 모터 (도시 생략) 를 포함하는 척 회전 구동 기구 (6) 로부터 회전력이 입력된다. 이 회전력의 입력에 의해 스핀축 (7) 이 회전하고, 협지 부재 (9) 에 협지된 웨이퍼 (W) 가 거의 수평인 자세를 유지한 상태에서 스핀 베이스 (8) 와 함께 소정의 회전축선 (연직축선) (C) 둘레로 회전한다. 척 회전 구동 기구 (6) 는 스핀축 (7) 과 일체화된 로터 (구동축) 와, 그 주위에 배치된 스테이터를 갖고, 스핀축 (7) 이 연직 방향으로 관통된 중공 모터의 형태를 갖고 있어도 된다 (도 11 참조).
스핀축 (7) 은 중공축이고, 그 내부에는 각각 연직 방향으로 연장되는 이면측 액 공급관 (80) 및 이면측 가스 공급관 (81) 이 삽입 통과되어 있다. 이면측 액 공급관 (80) 의 상단부 및 이면측 가스 공급관 (81) 의 상단부는 각각 스핀축 (7) 의 상단에 형성된 이면 노즐 (하측 노즐) (82) 에 접속되어 있다. 이면 노즐 (82) 은 그 상단에 원형의 이면액 토출구 (제 1 토출구) (84) 와, 원형의 이면 가스 토출구 (제 2 토출구) (85) 를 갖고 있다. 이면액 토출구 (84) 및 이면 가스 토출구 (85) 는 서로 근접하여 배치되어 있다. 각 토출구 (84, 85) 는 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 하면의 대략 회전 중심에 대향하고 있다. 이면액 토출구 (84) 및 이면 가스 토출구 (85) 의 상하 방향의 높이는 균일하게 되어 있다.
이면측 액 공급관 (80) 에는 세정액의 일례로서의 DIW (탈이온화된 물) 가 공급되는 세정액 하측 공급관 (86) 이 접속되어 있다. 세정액 하측 공급관 (86) 에는, 그 세정액 하측 공급관 (86) 을 개폐하기 위한 세정액 하측 밸브 (87) 가 개장 (介裝) 되어 있다.
이면측 가스 공급관 (81) 에는, 건조용 가스의 일례로서의 질소 가스가 공급되는 건조용 가스 하측 공급관 (88) 이 접속되어 있다. 건조용 가스 하측 공급관 (88) 에는, 그 건조용 가스 하측 공급관 (88) 을 개폐하기 위한 건조용 가스 하측 밸브 (89) 가 개장되어 있다.
박리액 노즐 (4) 은, 예를 들어 연속류의 상태로 SPM 액을 토출하는 스트레이트 노즐이다. 박리액 노즐 (4) 은 그 토출구를 하방을 향한 상태로, 거의 수평으로 연장되는 제 1 액 아암 (11) 의 선단에 장착되어 있다. 제 1 액 아암 (11) 은 연직 방향으로 연장되는 소정의 요동축선 둘레로 선회 가능하게 형성되어 있다. 제 1 액 아암 (11) 에는 제 1 액 아암 (11) 을 소정 각도 범위 내에서 요동시키기 위한 제 1 액 아암 요동 기구 (12) 가 결합되어 있다. 제 1 액 아암 (11) 의 요동에 의해, 박리액 노즐 (4) 은 웨이퍼 (W) 의 회전축선 (C) 상의 위치 (웨이퍼 (W) 의 회전 중심에 대향하는 위치) 와 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 측방에 설정된 홈 포지션 사이에서 이동된다. 이 홈 포지션은, 히터 헤드 (35) 가 웨이퍼 (W) 의 상방으로부터 퇴피하여 대기할 때의 대기 위치이다.
박리액 노즐 (4) 에는 SPM 공급원으로부터의 SPM 액이 공급되는 박리액 공급관 (15) 이 접속되어 있다. 박리액 공급관 (15) 의 도중부에는 박리액 노즐 (4) 로부터의 SPM 액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 박리액 밸브 (23) 가 개장되어 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 는 DIW 노즐 (24) 과, SC1 노즐 (25) 과, 컵 (5) 을 구비하고 있다. DIW 노즐 (24) 은 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면에 린스액으로서의 DIW (탈이온화된 물) 를 공급한다. SC1 노즐 (25) 은 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면에 대해 세정용 약액으로서의 SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture : 암모니아과산화수소수 혼합액) 을 공급한다. 컵 (5) 은 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 주위를 둘러싸고, 웨이퍼 (W) 로부터 유하 또는 비산하는 SPM 액이나 SC1, DIW 를 받아낸다.
DIW 노즐 (24) 은 예를 들어 연속류의 상태로 DIW 를 토출하는 스트레이트 노즐이고, 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 상방에서 그 토출구를 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. DIW 노즐 (24) 에는 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되는 DIW 공급관 (26) 이 접속되어 있다. DIW 공급관 (26) 의 도중부에는 DIW 노즐 (24) 로부터의 DIW 의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 DIW 밸브 (27) 가 개장되어 있다.
SC1 노즐 (25) 은 예를 들어 연속류의 상태로 SC1 을 토출하는 스트레이트 노즐이다. SC1 노즐 (25) 은 그 토출구를 하방을 향한 상태로, 거의 수평으로 연장되는 제 2 액 아암 (28) 의 선단에 장착되어 있다. 제 2 액 아암 (28) 은 연직 방향으로 연장되는 소정의 요동축선 둘레로 선회 가능하게 형성되어 있다. 제 2 액 아암 (28) 에는 제 2 액 아암 (28) 을 소정 각도 범위 내에서 요동시키기 위한 제 2 액 아암 요동 기구 (29) 가 결합되어 있다. 제 2 액 아암 (28) 의 요동에 의해 SC1 노즐 (25) 은, 웨이퍼 (W) 의 회전축선 (C) 상의 위치 (웨이퍼 (W) 의 회전 중심에 대향하는 위치) 와 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 측방에 설정된 홈 포지션 사이에서 이동된다.
SC1 노즐 (25) 에는 SC1 공급원으로부터의 SC1 이 공급되는 SC1 공급관 (30) 이 접속되어 있다. SC1 공급관 (30) 의 도중부에는 SC1 노즐 (25) 로부터의 SC1 의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 SC1 밸브 (31) 가 개장되어 있다.
웨이퍼 회전 기구 (3) 의 측방에는 연직 방향으로 연장되는 지지축 (33) 이 배치되어 있다. 지지축 (33) 의 상단부에는 수평 방향으로 연장되는 히터 아암 (34) 이 결합되어 있다. 그 히터 아암 (34) 의 선단에 적외선 램프 (38) 를 수용 유지하는 히터 헤드 (35) 가 장착되어 있다. 또, 지지축 (33) 에는 지지축 (33) 을 중심축선 둘레로 회동시키기 위한 요동 구동 기구 (36) 와, 지지축 (33) 을 중심축선을 따라 상하동시키기 위한 승강 구동 기구 (37) 가 결합되어 있다.
요동 구동 기구 (36) 로부터 지지축 (33) 으로 구동력을 입력하여 지지축 (33) 을 소정의 각도 범위 내에서 회동시킴으로써, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 상방에서 히터 아암 (34) 이 지지축 (33) 을 지점으로 하여 요동한다. 히터 아암 (34) 의 요동에 의해 히터 헤드 (35) 가 웨이퍼 (W) 의 회전축선 (C) 상의 위치 (웨이퍼 (W) 의 회전 중심에 대향하는 위치) 와 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 측방에 설정된 홈 포지션 사이에서 이동한다. 또, 승강 구동 기구 (37) 로부터 지지축 (33) 에 구동력을 입력하여 지지축 (33) 을 상하동시킴으로써, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면에 근접하는 근접 위치 (도 1 에 이점쇄선으로 나타내는 높이의 위치. 후술하는 중앙 근접 위치 및 주연 근접 위치를 포함한다.) 와 그 웨이퍼 (W) 의 상방으로 퇴피하는 퇴피 위치 (도 1 에 실선으로 나타내는 높이의 위치) 사이에서 히터 헤드 (35) 가 승강한다. 이 실시형태에서는, 근접 위치는 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면과 히터 헤드 (35) 의 하면 (대향면) (52B) 의 간격이 예를 들어 3 ㎜ 가 되는 위치로 설정되어 있다.
처리실 (2) 의 천장벽의 하면에는, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 의한 회전축선 (C) 의 상방에 세정액 상측 노즐 (천장 노즐) (94) 과 건조용 가스 상측 노즐 (천장 노즐) (95) 이 서로 횡방향으로 인접하여 배치되어 있다.
세정액 상측 노즐 (94) 은 아래를 향하여 샤워상으로 액을 토출하기 위한 토출구를 갖고 있다. 세정액 상측 노즐 (94) 에는 세정액이 공급되는 세정액 상측 공급관 (90) 이 접속되어 있다. 세정액 상측 공급관 (90) 에는 그 세정액 상측 공급관 (90) 을 개폐하기 위한 세정액 상측 밸브 (91) 가 개장되어 있다.
건조용 가스 상측 노즐 (95) 은 연직 하향으로 기체를 토출하기 위한 토출구를 갖고 있다. 건조용 가스 상측 노즐 (95) 에는 건조용 가스의 일례로서의 질소 가스가 공급되는 건조용 가스 상측 공급관 (92) 이 접속되어 있다. 건조용 가스 상측 공급관 (92) 에는 그 건조용 가스 상측 공급관 (92) 을 개폐하기 위한 건조용 가스 상측 밸브 (93) 가 개장되어 있다.
도 2 는 히터 헤드 (35) 의 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다.
히터 헤드 (35) 는 적외선 램프 (38) 와, 상부에 개구부 (39) 를 갖고 적외선 램프 (38) 를 수용하는 바닥이 있는 용기상 (狀) 의 램프 하우징 (하우징) (40) 과, 램프 하우징 (40) 의 내부에서 적외선 램프 (38) 를 매달아 지지하는 지지 부재 (42) 와, 램프 하우징 (40) 의 개구부 (39) 를 폐색하기 위한 덮개 (하우징) (41) 를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는 덮개 (41) 가 히터 아암 (34) 의 선단에 고정되어 있다.
도 3 은 적외선 램프 (38) 의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 적외선 램프 (38) 는 원환상의 (원호상의) 원환부 (43) 와, 원환부 (43) 의 양단으로부터 원환부 (43) 의 중심축선을 따르도록 연장되는 1 쌍의 직선부 (44, 45) 를 갖는 1 개의 적외선 램프 히터이다. 주로 원환부 (43) 가 적외선을 방사하는 발광부로서 기능한다. 이 실시형태에서는 원환부 (43) 의 직경 (외경) 은, 예를 들어 약 60 ㎜ 로 설정되어 있다. 적외선 램프 (38) 가 지지 부재 (42) 에 지지된 상태에서 원환부 (43) 는 수평 자세를 이루고 있다. 환언하면, 원환부 (43) 의 중심축선은 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 표면에 수직인 축선 (연직축선) 이다.
적외선 램프 (38) 는 필라멘트를 석영관 내에 수용하여 구성되어 있다. 적외선 램프 (38) 에는 전압 공급을 위한 앰프 (54) (도 4 참조) 가 접속되어 있다. 적외선 램프 (38) 로서 할로겐 램프나 카본 히터로 대표되는 단·중·장파장의 적외선 히터를 채용할 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 덮개 (41) 는 원판상을 이루고, 히터 아암 (34) 에 대해 수평 자세로 고정되어 있다. 덮개 (41) 는 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 불소 수지 재료를 이용하여 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 덮개 (41) 는 히터 아암 (34) 과 일체로 형성되어 있다. 그러나, 덮개 (41) 를 히터 아암 (34) 과 별도로 형성하도록 하여도 된다. 또, 덮개 (41) 의 재료로서 PTFE 등의 수지 재료 이외에도, 세라믹스나 석영 등의 재료를 채용할 수도 있다.
덮개 (41) 의 하면 (49) 에는 대략 원통상의 홈부 (51) 가 형성되어 있다. 홈부 (51) 는 수평 평탄면으로 이루어지는 상측 저면 (50) 을 갖고, 상측 저면 (50) 에 지지 부재 (42) 의 상면 (42A) 이 접촉되어 고정되어 있다. 덮개 (41) 에는 상측 저면 (50) 을 상하 방향 (연직 방향) 으로 관통하는 삽입 통과 구멍 (58, 59) 이 형성되어 있다. 각 삽입 통과 구멍 (58, 59) 은 적외선 램프 (38) 의 직선부 (44, 45) 의 각 상단부가 삽입 통과하도록 형성되어 있다.
램프 하우징 (40) 은 바닥이 있는 원통 용기상을 이루고 있다. 램프 하우징 (40) 은 석영을 이용하여 형성되어 있다.
램프 하우징 (40) 은 그 개구부 (39) 를 상방을 향한 상태에서 덮개 (41) 의 하면 (49) (이 실시형태에서는 홈부 (51) 이외의 영역의 하면) 에 고정되어 있다. 램프 하우징 (40) 의 개구측 주단연으로부터는 원환상의 플랜지 (40A) 가 직경 방향 외방을 향하여 (수평 방향으로) 돌출되어 있다. 플랜지 (40A) 가 볼트 등의 고정 유닛 (도시 생략) 을 이용하여 덮개 (41) 의 하면 (49) 에 고정됨으로써 램프 하우징 (40) 이 덮개 (41) 에 지지되어 있다.
이 상태에서, 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 는 수평 자세의 원판상을 이루고 있다. 저판부 (52) 의 상면 (52A) 및 하면 (52B) (대향면) 은 각각 수평 평탄면을 이루고 있다. 램프 하우징 (40) 내에 있어서, 적외선 램프 (38) 는 그 원환부 (43) 의 하부가 저판부 (52) 의 상면 (52A) 에 근접하여 대향 배치되어 있다. 원환부 (43) 와 저판부 (52) 는 서로 평행하게 형성되어 있다. 달리 보면, 원환부 (43) 의 하방은 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 에 의해 덮여 있다. 이 실시형태에서는, 램프 하우징 (40) 의 외경은 예를 들어 약 85 ㎜ 로 설정되어 있다. 또, 적외선 램프 (38) (원환부 (43) 의 하부) 와 상면 (52A) 사이의 상하 방향의 간격은 예를 들어 약 2 ㎜ 로 설정되어 있다.
지지 부재 (42) 는 두꺼운 판상 (대략 원판상) 을 이루고 있고, 볼트 (56) 등에 의해 덮개 (41) 에 그 하방으로부터 수평 자세로 장착 고정되어 있다. 지지 부재 (42) 는 내열성을 갖는 재료 (예를 들어 세라믹스나 석영) 를 이용하여 형성되어 있다. 지지 부재 (42) 는 그 상면 (42A) 및 하면 (42B) 을 상하 방향 (연직 방향) 으로 관통하는 2 개의 삽입 통과 구멍 (46, 47) 을 갖고 있다. 적외선 램프 (38) 의 직선부 (44, 45) 가 삽입 통과 구멍 (46, 47) 에 각각 삽입 통과되어 있다.
각 직선부 (44, 45) 의 도중부에는 O 링 (48) 이 외삽 고정되어 있다. 직선부 (44, 45) 를 삽입 통과 구멍 (46, 47) 에 삽입 통과시킨 상태에서는 2 개의 O 링 (48) 의 외주가 대응하는 삽입 통과 구멍 (46, 47) 의 내벽에 각각 압접한다. 이것에 의해, 직선부 (44, 45) 의 각 삽입 통과 구멍 (46, 47) 에 대한 빠짐 방지가 달성되고, 적외선 램프 (38) 가 지지 부재 (42) 에 의해 매달려 지지된다.
앰프 (54) 로부터 적외선 램프 (38) 로 전력이 공급되면 적외선 램프 (38) 가 적외선을 방사하고, 그 적외선은 램프 하우징 (40) 을 개재하여 히터 헤드 (35) 의 하방을 향하여 출사된다. 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 를 개재하여 출사된 적외선이 웨이퍼 (W) 상의 SPM 액을 가열한다.
보다 구체적으로는, 후술하는 레지스트 제거 처리시에 히터 헤드 (35) 의 하단면을 구성하는 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 가, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 의 표면에 대향하여 배치된다. 이 상태에서는, 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 를 개재하여 출사된 적외선이 웨이퍼 (W) 및 웨이퍼 (W) 상의 SPM 액을 가열한다.
또, 덮개 (41) 내에는 램프 하우징 (40) 의 내부에 에어를 공급하기 위한 급기 경로 (60) 와, 램프 하우징 (40) 의 내부 분위기를 배기하기 위한 배기 경로 (61) 가 형성되어 있다. 급기 경로 (60) 및 배기 경로 (61) 는 덮개 (41) 의 하면에 개구되는 급기 포트 (62) 및 배기 포트 (63) 를 각각 갖고 있다. 급기 경로 (60) 에는 급기 배관 (64) 의 일단이 접속되어 있다. 급기 배관 (64) 의 타단은 에어의 급기원 (給氣源) 에 접속되어 있다. 배기 경로 (61) 에는 배기 배관 (65) 의 일단이 접속되어 있다. 배기 배관 (65) 의 타단은 배기원 (排氣源) 에 접속되어 있다.
도 4 는 기판 처리 장치 (1) 의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 기판 처리 장치 (1) 는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성의 제어 장치 (55) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (55) 에는 척 회전 구동 기구 (6), 앰프 (54), 요동 구동 기구 (36), 승강 구동 기구 (37), 제 1 액 아암 요동 기구 (12), 제 2 액 아암 요동 기구 (29), 박리액 밸브 (23), DIW 밸브 (27), SC1 밸브 (31), 세정액 하측 밸브 (87), 건조용 가스 하측 밸브 (89), 세정액 상측 밸브 (91), 건조용 가스 상측 밸브 (93) 등이 제어 대상으로서 접속되어 있다.
도 5 는 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 레지스트 제거 처리의 처리예를 나타내는 공정도이다. 도 6a 는 후술하는 SPM 액막 형성 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다. 도 6b 는 후술하는 SPM 액막 가열 공정을 설명하기 위한 도해적인 도면이다. 도 7 은 후술하는 SPM 액막 가열 공정에 있어서의 히터 헤드 (35) 의 이동 범위를 나타내는 평면도이다.
이하, 도 1 ∼ 도 7 을 참조하면서 레지스트 제거 처리의 처리예에 대하여 설명한다.
레지스트 제거 처리시에는, 제어 장치 (55) 에 의해 제어되는 반송 로봇 (도시 생략) 에 의해 처리실 (2) (도 1 참조) 내로 이온 주입 처리 후의 웨이퍼 (W) 가 반입된다 (단계 S1 : 웨이퍼 반입). 웨이퍼 (W) 는 그 표면을 상방을 향한 상태에서 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 수수된다. 이때, 웨이퍼 (W) 반입에 방해가 되지 않도록 히터 헤드 (35), 박리액 노즐 (4) 및 SC1 노즐 (25) 은 각각 홈 포지션에 배치되어 있다.
웨이퍼 회전 기구 (3) 에 웨이퍼 (W) 가 유지되면, 제어 장치 (55) 는 척 회전 구동 기구 (6) 를 제어하여 웨이퍼 (W) 를 회전 개시시킨다 (단계 S2). 웨이퍼 (W) 의 회전 속도는 액 마운팅 속도 (30 ∼ 300 rpm 의 범위에서, 예를 들어 60 rpm) 까지 높이고, 그 후 그 액 마운팅 속도로 유지된다. 액 마운팅 속도란, 후에 공급되는 SPM 액으로 웨이퍼 (W) 를 커버리지할 수 있는 속도, 즉 웨이퍼 (W) 의 표면에 SPM 액의 액막을 유지 가능한 속도이다. 또, 제어 장치 (55) 는 제 1 액 아암 요동 기구 (12) 를 제어하여 박리액 노즐 (4) 을 웨이퍼 (W) 의 상방 위치로 이동시킨다.
웨이퍼 (W) 의 회전 속도가 퍼들 속도에 도달한 후, 도 6a 에 나타내는 바와 같이 제어 장치 (55) 는 박리액 밸브 (23) 를 개방하여 박리액 노즐 (4) 로부터 SPM 액을 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급한다. 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급되는 SPM 액은 웨이퍼 (W) 의 표면 상에 고여 가고, 웨이퍼 (W) 의 표면 상에 그 표면의 전역을 덮는 SPM 액의 액막 (70) 이 형성된다 (단계 S3 : SPM 액막 형성 공정).
도 6a 에 나타내는 바와 같이, SPM 액막 형성 공정의 개시시에는 제어 장치 (55) 는 제 1 액 아암 요동 기구 (12) 를 제어하여 박리액 노즐 (4) 을 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 상에 배치시키고, 박리액 노즐 (4) 로부터 SPM 액을 토출시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면에 SPM 액의 액막 (70) 을 형성하고, SPM 액을 웨이퍼 (W) 의 표면 전역으로 골고루 미치게 할 수 있다. 이것에 의해, SPM 액의 액막 (70) 으로 웨이퍼 (W) 의 표면 전역을 덮을 수 있다.
박리액 노즐 (4) 로부터의 SPM 액의 토출 개시로부터 미리 정한 액막 형성 기간이 경과하면, 제어 장치 (55) 는 척 회전 구동 기구 (6) 를 제어하여 웨이퍼 (W) 의 회전 속도를 액 마운팅 속도보다 느린 소정의 가열 처리 속도로 낮춘다. 이것에 의해, 단계 S4 의 SPM 액막 가열 공정 (가열 처리) 이 실행된다.
가열 처리 속도는, 웨이퍼 (W) 에 대한 SPM 액의 공급이 없어도 웨이퍼 (W) 의 표면 상에 SPM 액의 액막 (70) 을 유지 가능한 속도 (1 ∼ 20 rpm 의 범위에서, 예를 들어 15 rpm) 이다. 또, 척 회전 구동 기구 (6) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 감속과 동기하여, 도 6b 에 나타내는 바와 같이 제어 장치 (55) 는 박리액 밸브 (23) 를 폐쇄하여 박리액 노즐 (4) 로부터의 SPM 액의 공급을 정지시킴과 함께, 제 1 액 아암 요동 기구 (12) 를 제어하여 박리액 노즐 (4) 을 홈 포지션으로 되돌린다. 웨이퍼 (W) 에 대한 SPM 액의 공급이 정지되지만, 웨이퍼 (W) 의 회전 속도가 가열 처리 속도로 낮춰짐으로써 웨이퍼 (W) 의 표면 상에 SPM 액의 액막 (70) 이 계속하여 유지된다.
또, 도 6b 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (55) 는 앰프 (54) 를 제어하여 적외선 램프 (38) 로부터 적외선을 방사시킨다. 또한, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 및 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 홈 포지션으로부터 이동시키고, 또한 웨이퍼 (W) 의 회전 중심과 대향하는 중앙 근접 위치 (도 6b 및 도 7 에 실선으로 나타내는 위치) 와 웨이퍼 (W) 의 주연부와 대향하는 주연 근접 위치 (도 6b 및 도 7 에 이점쇄선으로 나타내는 위치) 사이에서 왕복 이동시킨다. 적외선 램프 (38) 에 의한 적외선의 조사에 의해 적외선 램프 (38) 바로 아래의 웨이퍼 (W) 및 SPM 액이 급격하게 데워지고, 웨이퍼 (W) 와의 경계 부근의 SPM 액이 데워진다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 표면에 있어서의 저판부 (52) 의 하면 (52B) 에 대향하는 영역 (적외선 램프 (38) 에 대향하는 영역) 이, 웨이퍼 (W) 의 회전 중심을 포함하는 영역으로부터 웨이퍼 (W) 의 주연을 포함하는 영역에 이르는 범위 내를 원호 띠상의 궤적을 그리면서 왕복 이동한다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면 전역을 가열할 수 있다.
적외선 램프 (38) 로부터의 적외선의 조사에 의해 적외선 램프 (38) 바로 아래의 SPM 액이 급격하게 데워진다. 그 때문에, 웨이퍼 (W) 의 표면 주위에 대량의 SPM 액 미스트가 생긴다.
또한, 주연 근접 위치는, 히터 헤드 (35) 를 그 상방에서 보았을 때에 저판부 (52) 의 하면 (52B) 의 일부, 보다 바람직하게는 적외선 램프 (38) 의 원환부 (43) 가 웨이퍼 (W) 의 외주보다 직경 방향으로 돌출되어 있는 위치이다.
단계 S4 의 SPM 액막 가열 공정에서는 SPM 액의 액막 (70) 이 웨이퍼 (W) 의 표면과의 경계 부근에서 데워진다. 이 동안에, 웨이퍼 (W) 표면 상의 레지스트와 SPM 액의 반응이 진행되어, 웨이퍼 (W) 표면으로부터의 레지스트의 박리가 진행된다.
그 후, 웨이퍼 (W) 의 회전 속도가 낮춰지고 나서 미리 정한 액막 가열 처리 시간이 경과하면, 제어 장치 (55) 는 앰프 (54) 를 제어하여 적외선 램프 (38) 로부터의 적외선 방사를 정지시킨다. 또, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 및 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 홈 포지션으로 되돌린다. 이 SPM 액막 가열 공정의 종료시에는 히터 헤드 (35) 의 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에는 대량의 SPM 액 미스트가 부착되어 있다.
그리고, 제어 장치 (55) 는 척 회전 구동 기구 (6) 를 제어하여 웨이퍼 (W) 의 회전 속도를 소정의 액처리 회전 속도 (300 ∼ 1500 rpm 의 범위에서, 예를 들어 1000 rpm) 로 높인다. 또한, 제어 장치 (55) 는 DIW 밸브 (27) 를 개방하여 DIW 노즐 (24) 의 토출구로부터 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 DIW 를 공급한다 (단계 S5 : 중간 린스 처리 공정). 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급된 DIW 는 웨이퍼 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼 (W) 의 표면 상을 웨이퍼 (W) 의 주연을 향하여 흐른다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면에 부착되어 있는 SPM 액이 DIW 에 의해 씻겨나간다.
DIW 의 공급이 소정의 중간 린스 시간에 걸쳐서 계속되면, DIW 밸브 (27) 가 폐쇄되고, 웨이퍼 (W) 의 표면에 대한 DIW 의 공급이 정지된다.
웨이퍼 (W) 의 회전 속도를 액처리 회전 속도로 유지하면서 제어 장치 (55) 는 SC1 밸브 (31) 를 개방하여, SC1 노즐 (25) 로부터 SC1 을 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급한다 (단계 S6). 또, 제어 장치 (55) 는 제 2 액 아암 요동 기구 (29) 를 제어하여 제 2 액 아암 (28) 을 소정 각도 범위 내에서 요동시켜, SC1 노즐 (25) 을 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 상과 주연부 상 사이에서 왕복 이동시킨다. 이것에 의해, SC1 노즐 (25) 로부터의 SC1 이 유도되는 웨이퍼 (W) 표면 상의 공급 위치는, 웨이퍼 (W) 의 회전 중심으로부터 웨이퍼 (W) 의 주연부에 이르는 범위 내를 웨이퍼 (W) 의 회전 방향과 교차하는 원호상의 궤적을 그리면서 왕복 이동한다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면 전역에 SC1 이 고르게 공급되고, SC1 의 화학적 능력에 의해 웨이퍼 (W) 의 표면에 부착되어 있는 레지스트 잔류물 및 파티클 등의 이물질을 제거할 수 있다.
SC1 의 공급이 소정의 SC1 공급 시간에 걸쳐서 계속되면, 제어 장치 (55) 는 SC1 밸브 (31) 를 폐쇄함과 함께, 제 2 액 아암 요동 기구 (29) 를 제어하여 SC1 노즐 (25) 을 홈 포지션으로 되돌린다. 또, 웨이퍼 (W) 의 회전 속도가 액처리 회전 속도로 유지된 상태에서, 제어 장치 (55) 는 DIW 밸브 (27) 를 개방하여 DIW 노즐 (24) 의 토출구로부터 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 DIW 를 공급시킨다 (단계 S7 : 린스 처리 공정). 웨이퍼 (W) 의 표면에 공급된 DIW 는 웨이퍼 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아, 웨이퍼 (W) 의 표면 상을 웨이퍼 (W) 의 주연을 향하여 흐른다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면에 부착되어 있는 SC1 이 DIW 에 의해 씻겨나간다.
DIW 의 공급이 소정의 린스 시간에 걸쳐서 계속되면, DIW 밸브 (27) 가 폐쇄되어 웨이퍼 (W) 표면에 대한 DIW 의 공급이 정지된다.
린스 처리의 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 제어 장치 (55) 는 DIW 밸브 (27) 를 폐쇄하여 웨이퍼 (W) 표면에 대한 DIW 의 공급을 정지한다. 그 후, 제어 장치 (55) 는 척 회전 구동 기구 (6) 를 제어하여 웨이퍼 (W) 의 회전 속도를 소정의 고회전 속도 (예를 들어 1500 ∼ 2500 rpm) 로 높여, 웨이퍼 (W) 에 부착되어 있는 DIW 를 떨쳐내고 건조되는 스핀 드라이 처리를 실시한다 (단계 S8).
스핀 드라이 처리가 미리 정한 스핀 드라이 처리 시간에 걸쳐서 실시되면, 제어 장치 (55) 는 척 회전 구동 기구 (6) 를 제어하여 웨이퍼 회전 기구 (3) 의 회전을 정지시킨다. 이것에 의해, 1 장의 웨이퍼 (W) 에 대한 레지스트 제거 처리가 종료하고, 반송 로봇에 의해 처리가 완료된 웨이퍼 (W) 가 처리실 (2) 로부터 반출된다 (단계 S9).
웨이퍼 (W) 의 반출 후, 히터 헤드 (35) 를 세정하고, 그 세정 후의 히터 헤드 (35) 를 건조시키는 히터 헤드 세정 건조 공정이 실행된다 (단계 S10). 히터 헤드 세정 건조 공정에서는, 히터 헤드 (35) 를 세정하기 위한 세정 처리가 실시되고, 그 세정 처리 후의 히터 헤드 (35) 에 대해 건조 처리가 실시된다. 단계 S10 의 히터 헤드 세정 건조 공정의 종료에 의해 1 장의 웨이퍼 (W) 에 대한 일련의 레지스트 제거 처리는 종료된다.
도 8 은 히터 헤드 세정 건조 공정의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 9a 는 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 세정 처리를 설명하기 위한 도해적인 도면이고, 도 9b 는 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 건조 처리를 설명하기 위한 도해적인 도면이다. 도 10 은 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 히터 헤드 (35) 의 이동 범위를 나타내는 평면도이다.
히터 헤드 세정 건조 공정의 세정 처리에서는, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 요동시키고, 또한 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 승강시켜, 히터 헤드 (35) 를 홈 포지션으로부터 웨이퍼 회전 기구 (3) 상방의 히터 세정 위치로 이동시킨다. 이때, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에는 웨이퍼 (W) 가 유지되어 있지 않다. 그 때문에, 히터 헤드 (35) 는 스핀 베이스 (8) 의 상면에 대향하여 배치된다 (단계 S21. 히터 배치 공정). 보다 상세하게는, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 의한 회전 중심의 상방 (회전축선 (C) 상) 의 히터 세정 위치에 히터 헤드 (35) (램프 하우징 (40)) 의 원형의 하면 (52B) 이 위치하도록 배치된다. 히터 세정 위치는 이면액 토출구 (84) 로부터 분출되는 세정액이 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 에 도달하는 높이 위치인 것이 바람직하다.
또, 도 9a 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (55) 는 세정액 상측 밸브 (91) (도 1 등 참조) 를 개방하여, 세정액 상측 노즐 (94) 로부터 아래를 향하여 샤워상으로 세정액을 토출시킨다 (단계 S22. 상측 세정액 토출 공정). 이것에 의해, 세정액 상측 노즐 (94) 로부터 하방을 향하여 유하된 세정액은, 히터 세정 위치에 배치된 히터 헤드 (35) 로 내려간다. 즉, 히터 헤드 (35) 의 상면 (예를 들어 덮개 (41) 의 상면) 에 착액 (着液) 된다.
또, 제어 장치 (55) 는 세정액 하측 밸브 (87) (도 1 등 참조) 를 개방하여, 이면 노즐 (82) 의 이면액 토출구 (84) 로부터 연직 상방을 향하여 세정액을 토출시킨다 (단계 S22. 하측 세정액 토출 공정). 이것에 의해, 이면액 토출구 (84) 로부터 세정액이 연직 상방을 향하여 분출된다. 이면액 토출구 (84) 로부터 분출된 세정액은, 히터 헤드 (35) 의 하면을 구성하는 램프 하우징 (40) 의 저판부 (52) 의 하면 (52B) 에 착액된다.
또, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 요동시켜, 히터 헤드 (35) 를 제 1 이동단 위치와 제 2 이동단 위치 사이에서 왕복 이동시킨다. 제 1 이동단 위치로부터 제 2 이동단 위치까지의 범위 내의 임의의 위치는 모두 히터 세정 위치이다. 제 1 이동단 위치는, 도 10 에 실선으로 나타내는 바와 같이 스핀 베이스 (8) 의 중심과 스핀 베이스 (8) 의 일 주연부 사이에 있어서 스핀 베이스 (8) 의 상방으로 설정되어 있다. 제 2 이동단 위치는, 도 10 에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 스핀 베이스 (8) 의 중심과 스핀 베이스 (8) 의 타 주연부 사이에 있어서 스핀 베이스 (8) 의 상방으로 설정되어 있다. 더욱 구체적으로는, 제 1 이동단 위치는, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 의 일 주연부가 스핀 베이스 (8) 의 회전 중심 상 (회전축선 (C) 상) 에 있는 위치이다. 제 2 이동단 위치는, 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 의 타 주연부 (상기 일 주연부에 대해 하면 (52B) 의 중심을 사이에 두고 반대측의 주연부) 가 스핀 베이스 (8) 의 회전 중심 상 (회전축선 (C) 상) 에 있는 위치이다.
제어 장치 (55) 는, 먼저 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 요동시킴으로써, 히터 헤드 (35) 를 스핀 베이스 (8) 의 중심으로부터 상기 제 1 이동단 위치 (도 10 에 실선으로 나타내는 위치) 로 이동시킨다. 이어서, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 소정 각도 범위 내에서 요동시켜, 히터 헤드 (35) 를 상기 제 1 이동단 위치와 상기 제 2 이동단 위치 (도 10 에 이점쇄선으로 나타내는 위치) 상 사이에서 왕복 이동시킨다 (단계 S23. 착액 위치 이동 공정).
이것에 의해, 이면액 토출구 (84) 로부터의 세정액이 유도되는 하면 (52B) 상에 있어서 세정액의 착액 위치는, 하면 (52B) 의 일 주연부로부터 중심을 경유하여 타 주연부에 이르는 범위 내를, 하면 (52B) 의 둘레 방향과 교차하는 원호상의 궤적을 그리면서 왕복 이동한다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 의 전역에 세정액이 고르게 공급되고, 이 세정액에 의해 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 SPM 액 미스트 등의 이물질이 씻겨나간다.
또, 이면액 토출구 (84) 로부터의 세정액이 유도되는 히터 헤드 (35) 의 상면 (덮개 (41) 의 상면) 에 있어서도, 세정액의 착액 위치가 원호상의 궤적을 그리면서 왕복 이동한다. 히터 헤드 (35) 의 상면에 공급된 세정액은 히터 헤드 (35) 의 상면 전역으로 확산되고, 또 히터 헤드 (35) 의 측벽으로 확산된다.
이상에 의해, 히터 헤드 (35) 의 외표면 전역으로 세정액이 빈틈없이 골고루 미쳐, 히터 헤드 (35) 의 외표면 전역을 양호하게 세정할 수 있다.
세정액 상측 노즐 (94) 및 이면액 토출구 (84) 로부터의 세정액의 토출, 및 히터 아암 (34) 의 왕복 요동은 미리 정한 세정 처리 시간이 경과할 때까지 속행된다.
미리 정한 세정 처리 시간이 종료하면 (단계 S24 에서 예), 제어 장치 (55) 는 세정액 상측 밸브 (91) 및 세정액 하측 밸브 (87) 를 폐쇄하고 (단계 S25), 세정액 상측 노즐 (94) 및 이면액 토출구 (84) 로부터의 세정액의 토출을 정지한다.
또, 도 9b 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (55) 는 건조용 가스 상측 밸브 (93) 를 개방한다 (단계 S26). 이것에 의해, 건조용 가스 상측 노즐 (95) 로부터의 건조용 가스가, 히터 세정 위치에 배치된 히터 헤드 (35) 의 상면에 분사된다. 이 건조용 가스에 의해 히터 헤드 (35) 의 상면에 부착되어 있는 세정액이 비산된다.
또, 제어 장치 (55) 는 건조용 가스 하측 밸브 (89) 를 개방한다 (단계 S26. 하측 건조용 가스 분사 공정). 이것에 의해, 이면 노즐 (82) 의 이면 가스 토출구 (85) 로부터의 건조용 가스가, 히터 세정 위치에 배치된 히터 헤드 (35) 의 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 분사된다.
이때, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 요동시켜, 히터 헤드 (35) 를 제 1 이동단 위치와 제 2 이동단 위치 사이에서 왕복 이동시킨다. 이것에 의해, 이면 가스 토출구 (85) 로부터의 건조용 가스의 하면 (52B) 에 있어서의 분사 위치는, 하면 (52B) 의 일 주연부로부터 중심을 경유하여 타 주연부에 이르는 범위 내를 하면 (52B) 의 둘레 방향과 교차하는 원호상의 궤적을 그리면서 왕복 이동한다.
이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 의 전역에 건조용 가스가 고르게 공급되고, 이 건조용 가스에 의해 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 세정액이 비산된다.
또한, 제어 장치 (55) 는 앰프 (54) 를 제어하여 적외선 램프 (38) 로부터 적외선을 방사시킨다 (단계 S26. 가열 건조 공정). 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 이 데워지고, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 또는 외주에 부착되어 있는 세정액이 증발하여 제거된다.
건조용 가스 상측 노즐 (95) 및 이면 노즐 (82) 로부터의 건조용 가스의 토출, 및 적외선 램프 (38) 로부터의 적외선의 방사는 미리 정한 건조 처리 시간이 경과할 때까지 속행된다.
미리 정한 건조 처리 시간이 종료하면 (단계 S27 에서 예), 제어 장치 (55) 는 건조용 가스 상측 밸브 (93) 및 건조용 가스 하측 밸브 (89) 를 폐쇄하여 (단계 S28), 건조용 가스 상측 노즐 (95) 및 이면 가스 토출구 (85) 로부터의 건조용 가스의 토출을 정지한다.
또, 제어 장치 (55) 는 요동 구동 기구 (36) 를 제어하여 히터 아암 (34) 을 요동시켜, 세정 처리 후의 히터 헤드 (35) 를 홈 포지션으로 되돌린다.
히터 헤드 세정 건조 공정의 종료에 의해 일련의 레지스트 제거 처리는 종료된다.
이상에 의해, 이 실시형태에 의하면 각 웨이퍼 (W) 에 대한 레지스트 제거 처리에 있어서, 히터 헤드 (35) 를 세정하기 위한 세정 처리가 실행된다. 이 세정 처리에서는, 이면액 토출구 (84) 의 상방에 대향하는 히터 세정 위치에 히터 헤드 (35) 가 배치된다. 또, 이면액 토출구 (84) 로부터 연직 상방을 향하여 세정액이 토출된다. 이면액 토출구 (84) 로부터의 세정액은 연직 상방을 향하여 분출되고, 히터 세정 위치에 배치된 히터 헤드 (35) 의 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 착액된다.
SPM 액막 가열 공정에 있어서 발생하는 대량의 SPM 액 미스트는 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되는 경우가 있다. 이면액 토출구 (84) 로부터 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 공급되는 세정액에 의해 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 SPM 액 미스트를 씻어낼 수 있으므로, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 양호하게 세정할 수 있다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 램프 하우징 (40) 밖으로 방출되는 적외선의 조사광량의 저하를 방지할 수 있고, 또한 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 이 파티클원이 되는 것을 방지할 수 있다.
또, 히터 헤드 (35) 의 세정 처리 후에 히터 헤드 (35) 의 외표면이 건조된다. 이것에 의해, 히터 헤드 (35) 의 외표면에 잔류한 세정액이 웨이퍼 (W) 의 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이상의 실시형태에 대해, 다음과 같은 변형이 가능하다.
예를 들어, 전술한 실시형태에서는 히터 헤드 (35) 의 세정 처리에 있어서, 히터 헤드 (35) 에 세정액 상측 노즐 (94) 및 이면액 토출구 (84) 의 쌍방으로부터 세정액을 공급하고 있다. 그러나, 히터 헤드 (35) 의 세정 처리에 있어서, 세정액 상측 노즐 (94) 로부터의 세정액을 공급하지 않고, 이면액 토출구 (84) 로부터의 히터 헤드 (35) 에 대한 세정액의 공급에 의해서만 히터 헤드 (35) 를 세정하도록 해도 된다. 이 경우에는, 히터 헤드 (35) 의 건조 처리에 있어서, 히터 헤드 (35) 에 대한 건조용 가스 상측 노즐 (95) 의 분사는 필요없다.
또 전술한 실시형태에서는, 히터 헤드 (35) 를 수평 방향으로 왕복 이동시킴으로써 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 에 있어서의 세정액의 착액 위치를 이동시키고 있다. 그러나, 히터 헤드 (35) 를 이동시키는 대신에, 예를 들어 이면 노즐 (82) 로서 액의 토출 방향을 변경 가능한 토출구를 갖는 노즐을 채용할 수도 있다. 이 경우에는, 토출구로부터의 세정액의 토출 방향을 상이하게 함으로써, 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 에 있어서의 세정액의 착액 위치를 이동시킬 수 있다.
또한 전술한 실시형태에서는, 히터 헤드 (35) 의 건조 처리에 있어서 히터 헤드 (35) 에 부착된 세정액을 건조용 가스 상측 노즐 (95) 이나 이면 노즐 (82) 로부터의 건조용 가스를 분사하여 날리는 비산 건조와, 적외선 램프 (38) 에 의해 램프 하우징 (40) 을 데우는 가열 건조의 쌍방을 실시하는 예를 설명했다. 그러나, 건조용 가스에 의한 비산 건조는 실시하지 않고, 적외선 램프 (38) 에 의한 가열 건조에 의해서만 히터 헤드 (35) 를 건조시켜도 된다.
또, 이면 노즐 (82) 은 이면액 토출구 (84) 와 이면 가스 토출구 (85) 를 갖고 있지만, 이것 대신에 1 개의 토출구로부터 세정액과 건조 가스를 선택적으로 토출시키도록 구성된 노즐을 채용할 수도 있다.
또, 히터 헤드 세정 건조 공정 (도 5 에 나타내는 단계 S10) 과 아울러, 히터 아암 (34) 의 세정이 실시되어도 된다. 히터 아암 (34) 의 세정은 세정액 상측 노즐 (94) 로부터 토출되는 세정액을 이용하여 실시할 수 있다. 또, 처리실 (2) 내에 별도로 배치 형성된 바 노즐 (도시 생략) 을 이용하여 히터 아암 (34) 을 세정할 수도 있다. 바 노즐은, 연직 하방을 향하는 다수의 토출구가 수평 방향을 따라 일렬 또는 복수렬로 배열되어 있고, 예를 들어 처리실 (2) 내의 상부 영역에 배치된다. 이 경우, 히터 아암 (34) (및 히터 헤드 (35)) 이 바 노즐의 하방에 대향 배치된 상태에서 바 노즐의 각 토출구로부터 세정액이 토출된다. 그것에 의해, 세정액이 히터 아암 (34) 의 외표면으로 내려가, 히터 아암 (34) 의 외표면이 세정된다.
또한, 히터 헤드 세정 건조 공정 (도 5 에 나타내는 단계 S10) 과 아울러 처리실 (2) 내의 세정 (챔버 세정) 을 실시하여도 된다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (101) 의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도 11 에 있어서, 전술한 도 1 에 나타낸 각 부에 대응하는 부분에 동일 참조 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.
기판 처리 장치 (101) 는 처리실 (2) 내에 웨이퍼 (W) 를 유지하고 회전시키는 웨이퍼 회전 기구 (기판 유지 수단) (3) 와, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되고 있는 웨이퍼 (W) 의 표면 (상면) 에 대해 약액으로서의 레지스트 박리액의 일례로서의 SPM 액을 공급하기 위한 박리액 노즐 (약액 공급 수단) (4) 과, 웨이퍼 회전 기구 (3) 에 유지되고 있는 웨이퍼 (W) 의 표면에 대향하여 배치되어 웨이퍼 (W) 표면 상의 SPM 액을 가열하는 히터 헤드 (히터) (35) 와, 세정 포드 (저류 용기) (180) 를 구비하고 있다.
세정 포드 (180) 는 히터 헤드 (35) 의 홈 포지션에 배치되어 있다. 세정 포드 (180) 는 바닥이 있는 원통상의 용기이고, 히터 헤드 (35) 는 사용하지 않을 때에는 세정 포드 (180) 에 수용된 상태로 대기된다.
도 12 는 세정 포드 (180) 의 구성을 나타내는 도면이다. 세정 포드 (180) 는 바닥이 있는 원통상의 용기이다. 세정 포드 (180) 의 상면은 개방되어 있고, 그 상면에 히터 헤드 (35) 를 수용하는 입구가 형성되어 있다. 히터 헤드 (35) 는 이 입구로부터 세정 포드 (180) 내로 수용된다. 세정 포드 (180) 는 원통상의 둘레벽 (181) 과, 이 둘레벽 (181) 의 하단에 결합된 저부 (182) 를 포함한다.
저부 (182) 의 대략 중앙부에는 배액구 (183) 가 형성되어 있다. 저부 (182) 의 하면에는 배액 배관 (184) 의 일단이 배액구 (183) 에 접속되어 있다. 배액 배관 (184) 의 타단은 배액을 처리하기 위한 배액 설비에 접속되어 있다. 배액 배관 (184) 에는 배액 배관 (184) 을 개폐하기 위한 배액 밸브 (185) 가 개장되어 있다. 또한, 배액 밸브 (185) 는 통상 개방되어 있다.
둘레벽 (181) 에는, 히터 헤드 (35) 의 외표면에 세정액의 일례로서의 DIW 를 공급하기 위한 세정액 노즐 (세정액 공급 수단) (186) 이 배치 형성되어 있다. 세정액 노즐 (186) 에는 세정액 공급관 (세정액 공급 수단) (187) 을 통하여 세정액이 공급된다. 세정액 공급관 (187) 에는 세정액 밸브 (세정액 공급 수단) (188) 가 개장되어 있다. 세정액 밸브 (188) 가 개방됨으로써 세정액 노즐 (186) 에 세정액이 공급되고, 세정액 노즐 (186) 의 토출구로부터 세정액이 토출된다.
배액 밸브 (185) 가 폐쇄된 상태에서 세정액 노즐 (186) 로부터 세정액이 토출되면, 세정액은 저부 (182) 로 유도되고, 세정 포드 (180) 내에 고인다. 또, 세정 포드 (180) 내에 고인 세정액은 배액 밸브 (185) 가 개방됨으로써 배액구 (183) 로부터 배액되고, 배액 배관 (184) 을 통하여 배액된다.
둘레벽 (181) 의 상단 가장자리보다 약간 하방 위치에는, 히터 헤드 (35) 의 외표면에 건조용 가스의 일례로서의 질소 가스를 공급하기 위한 건조용 가스 노즐 (건조용 가스 분사 수단) (189) 이 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 복수 (예를 들어 1 쌍) 의 건조용 가스 노즐 (189) 이 구비되어 있다. 1 쌍의 건조용 가스 노즐 (189) 은, 예를 들어 그 토출구가 세정 포드 (180) 의 중심축선을 사이에 두고 대향하도록 동일한 높이로 둘레벽 (181) 에 배치 형성되어 있다.
각 건조용 가스 노즐 (189) 에는 건조용 가스 공급관 (건조용 가스 분사 수단) (190) 을 통해서 건조용 가스가 공급된다. 각 건조용 가스 공급관 (190) 에는 건조용 가스 밸브 (건조용 가스 분사 수단) (191) 가 개장되어 있다. 건조용 가스 밸브 (191) 가 개방됨으로써 대응하는 건조용 가스 노즐 (189) 에 건조용 가스가 공급된다. 각 건조용 가스 노즐 (189) 로부터는 세정 포드 (180) 의 내측을 향하여 대략 수평으로 건조용 가스가 토출된다.
도 13 은 기판 처리 장치 (101) 의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 13 에 있어서, 전술한 도 4 에 나타낸 각 부의 대응 부분에는 동일 참조 부호를 붙인다. 기판 처리 장치 (101) 는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성의 제어 장치 (55) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (55) 에는 척 회전 구동 기구 (6), 앰프 (54), 요동 구동 기구 (36), 승강 구동 기구 (37), 제 1 액 아암 요동 기구 (12), 제 2 액 아암 요동 기구 (29), 박리액 밸브 (23), DIW 밸브 (27), SC1 밸브 (31), 배액 밸브 (185), 세정액 밸브 (188), 건조용 가스 밸브 (191) 등이 제어 대상으로서 접속되어 있다.
기판 처리 장치 (101) 에 있어서의 레지스트 제거 처리의 예는 전술한 실시형태와 실질적으로 동일하다. 즉, 도 5, 도 6a, 도 6b 및 도 7 을 참조하여 설명한 레지스트 제거 처리는 기판 처리 장치 (101) 에 의해서도 실시할 수 있다. 단, 히터 헤드 세정 건조 공정 (도 5 의 단계 S10) 의 내용은 상이하므로, 이하에 설명한다.
히터 헤드 (35) 가 홈 포지션에 있을 때에는 히터 헤드 (35) 는 세정 포드 (180) 내에 수용되어 있다. 즉, 제어 장치 (55) 에 의해 요동 구동 기구 (36) 가 구동되어, 히터 헤드 (35) 가 세정 포드 (180) 의 상면 연직 상방에 배치되도록 히터 아암 (34) 이 이동된다. 또한, 제어 장치 (55) 에 의해 승강 구동 기구 (37) 가 제어되어, 히터 헤드 (35) 가 홈 포지션에 도달할 때까지 히터 아암 (34) 및 히터 헤드 (35) 가 연직 하방으로 강하된다. 히터 헤드 (35) 가 홈 포지션에 도달하면 그 위치에서 대기된다. 홈 포지션에서는 히터 헤드 (35) 의 적어도 램프 하우징 (40) 의 전체 (바람직하게는 히터 헤드 (35) 의 전체) 가 세정 포드 (180) 내에 수용된다.
이 실시형태에서는, 히터 헤드 (35) 는 스핀 베이스 (8) 의 상방이 아니라, 홈 포지션에서 세정된다. 그 때문에, 웨이퍼 (W) 의 반출 후가 아니어도, 즉 스핀 베이스 (8) 상에 웨이퍼 (W) 가 존재하고 있을 때여도 사용하지 않는 상태인 한 히터 헤드 (35) 를 세정할 수 있다. 즉, 레지스트 제거 처리의 진행 상황에 구애받지 않고 히터 헤드 (35) 를 세정할 수 있다. 따라서, 히터 헤드 (35) 의 세정 타이밍은 그 사용 타이밍 이외의 임의의 타이밍으로 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 SPM 액막 가열 공정 (도 5 에 나타내는 단계 S4) 의 종료 후에 있어서, 홈 포지션으로 되돌아간 히터 헤드 (35) 에 대하여 세정 처리나 건조 처리를 실시하도록 해도 된다 (도 5 에 이점쇄선으로 나타내는 단계 S20 : 히터 헤드 세정 건조 공정). 또, SPM 액막 가열 공정 후라면, 그 밖의 타이밍에서 히터 헤드 세정 건조 공정을 실행시켜도 된다.
도 14 는 히터 헤드 세정 건조 공정의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 도 15a 는 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 세정 처리를 설명하기 위한 도해적인 도면이고, 도 15b 및 도 15c 는 히터 헤드 세정 건조 공정에 있어서의 건조 처리를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
소정의 세정 타이밍이 되면 제어 장치 (55) 는 배액 밸브 (185) 를 폐쇄하고, 세정액 밸브 (188) 를 개방한다 (단계 S31). 배액 밸브 (185) 가 폐쇄된 상태에서 세정액 노즐 (186) 로부터 세정액이 토출되면, 도 15a 에 나타내는 바와 같이 세정액은 세정 포드 (180) 내를 저부 (182) 로 유도되고, 세정 포드 (180) 내에 고인다. 세정액 노즐 (186) 로부터의 세정액의 토출은, 세정 포드 (180) 내에 고여 있는 처리액의 액면 높이가 미리 정한 세정 높이에 도달할 때까지 속행된다. 이 세정 높이는, 홈 포지션에 있는 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 보다 상방 위치로 설정되어 있다. 따라서, 세정 포드 (180) 에 고인 세정액의 액면이 세정 높이에 도달하고 있는 경우에는, 램프 하우징 (40) 의 하측 부분의 외표면 (하면 (52B) 및 램프 하우징 (40) 의 둘레벽의 하측 부분의 외주면) 은 세정액에 침지된 상태에 있다.
세정 포드 (180) 에 고여 있는 세정액의 액면 높이가 세정 높이에 도달하면 (단계 S32 에서 예), 제어 장치 (55) 는 세정액 밸브 (188) 를 폐쇄한다 (단계 S33). 이것에 의해, 세정액 노즐 (186) 로부터의 세정액의 공급이 정지된다. 예를 들어, 액면 센서 (도시 생략) 에 의해 세정액의 액면 높이를 검출하고, 이 액면 센서로부터의 검출 출력에 근거하여 제어 장치 (55) 가 액면의 세정 높이로의 도달을 판단하도록 해도 된다. 또, 세정 포드 (180) 내에 세정액이 전혀 고여있지 않은 상태로부터 세정 포드 (180) 내의 액면 높이가 세정 높이에 도달하는 액 고임 시간이 미리 설정되어 있고, 세정액 밸브 (188) 의 개방으로부터 그러한 액 고임 시간이 경과한 타이밍에서 세정액 밸브 (188) 가 폐쇄되어도 된다.
램프 하우징 (40) 하면 (52B) 의 세정액으로의 침지에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 SPM 액 미스트 등의 이물질이 씻겨나간다. 그 후, 세정 포드 (180) 에 고여 있는 세정액의 양이 유지되고, 그것에 의해 램프 하우징 (40) 의 하측 부분 외표면의 세정액으로의 침지가 유지된다.
세정액 밸브 (188) 가 폐쇄되고 나서 미리 정한 세정 처리 시간 (침지 시간) 이 경과하면 (단계 S34 에서 예), 제어 장치 (55) 는 배액 밸브 (185) 를 개방한다 (단계 S35). 세정 포드 (180) 내에 저류된 세정액은 배액 밸브 (185) 가 개방됨으로써 배액구 (183) 로부터 배액 배관 (184) 을 통해 배액된다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하측 부분 외표면의 세정액으로의 침지가 종료된다.
이어서, 도 15b 및 도 15c 에 나타내는 건조 처리가 실행된다.
세정 포드 (180) 내로부터 세정액이 빠져나간 후, 제어 장치 (55) 는 각 건조용 가스 밸브 (191) 를 개방한다 (단계 S36). 이것에 의해, 각 건조용 가스 노즐 (189) 의 토출구로부터 세정 포드 (180) 의 내측을 향하여 대략 수평으로 건조용 가스가 토출된다.
또, 제어 장치 (55) 는 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 상승시킨다. 그것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 둘레벽 외주면에 건조용 가스 노즐 (189) 의 토출구가 대향된다.
그 후, 제어 장치 (55) 는 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 미리 정한 상측 위치 (도 15b 에 실선으로 나타내는 위치) 와 중간 위치 (도 15b 에 이점쇄선으로, 도 15c 에 실선으로 각각 나타내는 위치) 사이를 승강시킨다 (단계 S37). 히터 헤드 (35) 의 상측 위치에서는 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 이 건조용 가스 노즐 (189) 의 토출구의 측방에 위치한다. 따라서, 상측 위치는 홈 포지션보다 높다. 히터 헤드 (35) 의 중간 위치는 상측 위치와 홈 포지션 사이로 설정되어 있다. 이 중간 위치에서는, 히터 헤드 (35) 의 외주면 (램프 하우징 (40) 의 외주면) 중 상기 세정 처리에 있어서 세정액에 침지되는 부분이 건조용 가스 노즐 (189) 의 토출구보다 아래에 위치한다.
히터 헤드 (35) 의 승강에 수반하여, 램프 하우징 (40) 의 둘레벽 외주면의 하측 부분에 있어서의 건조용 가스의 분사 위치 (공급 위치) 도 상하동 (승강) 한다. 그 때문에, 램프 하우징 (40) 의 둘레벽 외주면의 광범위에 건조용 가스를 분사할 수 있다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 둘레벽 외주면의 하측 부분에 부착되어 있는 세정액이 비산되어 제거된다.
또, 도 15b 에 나타내는 바와 같이, 히터 헤드 (35) 가 상측 위치에 있을 때에는 건조용 가스 노즐 (189) 로부터 토출된 건조용 가스는 램프 하우징 (40) 하면 (52B) 의 약간 하방을 하면 (52B) 을 따라 흐른다. 이와 같이 흐르는 건조용 가스에 의해 하면 (52B) 에 부착되어 있는 세정액이 비산되어 제거된다. 히터 헤드 (35) 로부터 비산된 세정액은 둘레벽 (181) 에 수용된다. 그 때문에, 세정액의 액적이 세정 포드 (180) 밖으로 비산하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
히터 헤드 (35) 의 승강 동작시에, 제어 장치 (55) 는 히터 헤드 (35) 를 상측 위치까지 상승시킨 후 강하를 개시하기 전에 승강 동작을 일단 정지시키고, 히터 헤드 (35) 를 상측 위치인 상태로 소정 시간 유지시키도록 승강 구동 기구 (37) 를 제어해도 된다. 이 경우, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 으로부터 세정액을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 제어 장치 (55) 는 단계 S36 에 있어서의 건조용 가스 노즐 (189) 로부터의 건조용 가스의 토출에 병행하여, 앰프 (54) 를 제어하여 적외선 램프 (38) 로부터 적외선을 방사시킨다 (단계 S38. 가열 건조 공정). 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 이 데워지고, 램프 하우징 (40) 의 하부 부분에 부착되어 있는 세정액이 증발 제거된다.
건조용 가스 노즐 (189) 로부터의 건조용 가스의 토출, 및 적외선 램프 (38) 로부터의 적외선의 방사는, 적외선 램프 (38) 로부터의 적외선의 방사 개시로부터 미리 정한 건조 처리 시간이 경과할 때까지 속행된다.
건조 처리 시간이 경과하면 (단계 S39 에서 예), 제어 장치 (55) 는 각 건조용 가스 밸브 (191) 를 폐쇄하여 (단계 S40) 건조용 가스 노즐 (189) 로부터의 건조용 가스의 토출을 정지한다. 또, 제어 장치 (55) 는 앰프 (54) 를 제어하여 적외선 램프 (38) 로부터의 적외선의 방사를 정지시킨다 (단계 S40).
또, 제어 장치 (55) 는 승강 구동 기구 (37) 를 제어하여 히터 헤드 (35) 를 강하시켜, 홈 포지션으로 되돌린다 (단계 S41).
이렇게 하여, 히터 헤드 세정 건조 공정이 종료된다.
이상에 의해, 이 실시형태에 의하면 각 웨이퍼 (W) 에 대한 레지스트 제거 처리에 있어서, 히터 헤드 (35) 를 세정하기 위한 세정 처리가 실행된다. 이 세정 처리의 실행시에는 홈 포지션에 히터 헤드 (35) 가 배치된다. 또, 배액 밸브 (185) 가 폐쇄되고, 세정액 노즐 (186) 로부터 세정액이 공급됨으로써, 세정 포드 (180) 에 세정액이 고인다. 세정 포드 (180) 중에 고인 세정액 중에 램프 하우징 (40) 의 하부의 외표면이 침지됨으로써, 하면 (52B) 을 포함하는 램프 하우징 (40) 의 하측 부분의 외표면을 세정할 수 있다.
SPM 액막 가열 공정 (도 5 에 나타내는 단계 S4) 에 있어서 발생한 대량의 SPM 액 미스트는 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 경우가 있다. 이 SPM 액 미스트는 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 공급되는 세정액에 의해 씻어낼 수 있다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 양호하게 세정할 수 있어, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 청정한 상태로 유지할 수 있다. 그러므로, 램프 하우징 (40) 밖으로 방출되는 적외선의 조사광량의 저하를 방지할 수 있고, 또한 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 이 파티클원이 되는 것을 방지할 수 있다.
또, 히터 헤드 (35) 의 세정 처리 후에, 하면 (52B) 을 포함하는 램프 하우징 (40) 의 하측 부분의 외표면이 건조된다. 이것에 의해, 세정액이 램프 하우징 (40) 의 하측 부분의 외표면에 잔류하여 웨이퍼 (W) 의 처리에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
도 16 은 세정 포드 (수용 부재) 의 다른 구성예를 나타내는 도면이다. 도 17 은 도 16 의 절단면선 A-A 로부터 본 단면도이다. 도 16 및 도 17 에 나타내는 세정 포드 (280) 는 도 11 에 나타내는 구성에 있어서 세정 포드 (180) 대신에 탑재되어 사용된다.
도 16 등에 있어서, 도 12 에 나타낸 각 부에 대응하는 부분은 동일 참조 부호로 나타내고, 설명을 생략한다.
이 세정 포드 (280) 에 있어서는, 세정 포드 (280) 의 원판상의 저부 (282) 에 복수 (예를 들어 4 개) 의 세정액 노즐 (111) 이 배치 형성되어 있다. 각 세정액 노즐 (111) 은, 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 을 향하여 세정액을 토출하기 위한 세정액 토출구 (110) 를 갖고 있다.
도 16 및 도 17 에 나타내는 바와 같이, 각 세정액 토출구 (110) 는 저부 (282) 의 주연부에 있어서 둘레 방향으로 등간격으로 배치 형성되어 있다. 각 세정액 토출구 (110) 의 토출 방향은 연직 방향에 소정 각도 (예를 들어 30° ∼ 60°) 경사진 상향, 또한 원통상의 세정 포드 (280) 의 중심축선 방향을 향하는 방향이다. 각 세정액 노즐 (111) 에는 세정액 공급관 (112) 을 통하여 세정액이 공급된다. 각 세정액 공급관 (112) 에는 세정액 밸브 (113) 가 개장되어 있다. 세정액 밸브 (113) 가 개방됨으로써 대응하는 세정액 노즐 (111) 에 세정액이 공급되고, 세정액 노즐 (111) 의 세정액 토출구 (110) 로부터 세정액이 토출된다.
이 세정 포드 (280) 에서는, 도 12 등에 나타낸 세정 포드 (180) 에 있어서의 세정 처리와는 상이한 세정 처리가 실행된다. 한편, 이 세정 포드 (280) 에서는 도 12 등에 나타낸 세정 포드 (180) 에 있어서의 건조 처리와 동일한 건조 처리가 실행된다. 세정 포드 (280) 에서는, 히터 헤드 (35) 는 홈 포지션보다 약간 상방의 세정 위치 (도 16 에 나타내는 위치) 에서 세정 처리를 받는다.
소정의 세정 타이밍이 되면, 제어 장치 (55) 에 의해 승강 구동 기구 (37) 가 제어되어 히터 헤드 (35) 가 상승되어 홈 포지션보다 약간 상방으로, 또한 중간 위치 (도 15c 등에 나타내는 위치) 보다 하방으로 설정된 세정 위치에 배치된다.
또, 각 세정액 밸브 (113) 가 개방되어 각 세정액 토출구 (110) 로부터 세정액이 토출된다. 각 세정액 토출구 (110) 로부터 토출된 세정액은 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 에 착액된다. 이 실시형태에서는, 각 세정액 토출구 (110) 로부터 토출된 세정액은, 예를 들어 원형의 하면 (52B) 상에 있어서 세정액 토출구 (110) 와 하면 (52B) 의 중심을 잇는 선분의 중간 위치에 착액된다. 하면 (52B) 에 착액된 세정액은 하면 (52B) 을 따라 이동하여 그 주위로 퍼진다. 그 후, 세정액 노즐 (111) 로부터의 세정액의 토출 개시로부터 미리 정한 세정 처리 기간이 경과하면 세정액 밸브 (113) 가 폐쇄된다. 세정 처리의 전 기간을 통하여 배액 밸브 (185) 는 개방 상태에 있다. 그 때문에, 저부 (282) 로 유도된 세정액은 저부 (282) 에 고이지 않고, 배액 배관 (184) 을 통해 기기 밖으로 배출된다.
이 세정 포드 (280) 에 의하면, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 공급되는 세정액에 의해 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 SPM 액 미스트 등의 이물질이 씻겨나간다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 양호하게 세정할 수 있다.
그 후, 도 15b 및 도 15c 를 참조하여 전술한 건조 처리가 실행된다.
도 18 은 또 다른 구성예에 관련된 세정 포드 (수용 부재) (380) 의 도면이다. 도 19 는 도 18 의 절단면선 B-B 로부터 본 단면도이다. 도 18 및 도 19 에 나타내는 세정 포드 (380) 는, 도 11 에 나타내는 구성에 있어서 세정 포드 (180) 대신에 탑재되어 사용된다.
도 18 등에 있어서, 도 12 에 나타낸 각 부에 대응하는 부분은 동일 참조 부호로 나타내고, 설명을 생략한다.
이 세정 포드 (380) 에 있어서는, 세정 포드 (380) 의 원판상의 저부 (382) 에 복수 (예를 들어 5 개. 도 18 에서는 3 개만 도시) 의 세정액 노즐 (201) 이 배치 형성되어 있다. 각 세정액 노즐 (201) 은, 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 을 향하여 세정액을 토출하기 위한 세정액 토출구 (200) 를 갖고 있다. 또, 세정액 토출구 (200) 가 저부 (382) 의 중앙부에도 배치 형성되어 있으므로, 저부 (382) 의 주연부에 배액구 (283) 가 배치되어 있다.
복수의 세정액 토출구 (200) 는 홈 포지션에 위치하는 히터 헤드 (35) 하면 (52B) 의 중심 하방에 대향하는 1 개의 중앙 토출구 (200A) 와, 그 하면 (52B) 의 주연부의 하방에 대향하는 복수 (예를 들어 4 개) 의 주연 토출구 (200B) 를 구비하고 있다. 각 주연 토출구 (200B) 는, 저부 (382) 의 주연부에 있어서 둘레 방향으로 등간격으로 배치 형성되어 있다. 각 세정액 토출구 (200A, 200B) 의 토출 방향은 연직 상방이다. 각 세정액 노즐 (201) 에는 세정액 공급관 (202) 을 통하여 세정액이 공급된다. 세정액 공급관 (202) 에는 세정액 밸브 (203) 가 개장되어 있다. 세정액 밸브 (203) 가 개방됨으로써 세정액 노즐 (201) 에 세정액이 공급되고, 세정액 노즐 (201) 의 세정액 토출구 (200 (200A, 200B)) 로부터 세정액이 토출된다.
이 세정 포드 (380) 에서는, 도 12 등에 나타낸 세정 포드 (180) 에 있어서의 세정 처리와는 상이한 세정 처리가 실행된다. 한편, 이 세정 포드 (380) 에서는, 도 12 등에 나타낸 세정 포드 (180) 에 있어서의 건조 처리와 동일한 건조 처리가 실행된다. 세정 포드 (380) 에서는, 히터 헤드 (35) 는 도 16 등에 나타낸 세정 포드 (280) 의 경우와 동일하게, 세정 위치 (도 18 에 나타내는 위치) 에서 세정 처리를 받는다.
히터 헤드 (35) 가 세정 위치에 배치된 후, 세정액 밸브 (203) 가 개방되어 각 세정액 토출구 (200 (200A, 200B)) 로부터 세정액이 토출된다. 각 세정액 토출구 (200) 로부터 토출된 세정액은 히터 헤드 (35) 의 하면 (52B) 에 착액되고, 하면 (52B) 을 따라 그 주위로 퍼진다. 그 후, 세정액 노즐 (201) 로부터의 세정액의 토출 개시로부터 미리 정한 세정 처리 기간이 경과하면, 세정액 밸브 (203) 가 폐쇄된다. 세정 처리의 전 기간을 통하여 배액 밸브 (185) 는 개방 상태에 있다. 그 때문에, 저부 (382) 로 유도된 세정액은 저부 (382) 에 고이지 않고, 배액 배관 (184) 을 통하여 기기 밖으로 배출된다.
이와 같이 하여, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 공급되는 세정액에 의해 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 에 부착되어 있는 SPM 액 미스트 등의 이물질이 씻겨나간다. 이것에 의해, 램프 하우징 (40) 의 하면 (52B) 을 양호하게 세정할 수 있다.
그 후, 도 15b 및 도 15c 를 참조하여 전술한 건조 처리가 실행된다.
도 12 ∼ 도 19 를 참조하여 설명한 실시형태에 대해, 이하와 같은 변형이 가능하다.
도 16 의 세정 포드 (280) 및 도 17 의 세정 포드 (380) 에 있어서는, 그들 내부에 세정액을 고이게 할 필요는 없다. 따라서, 세정 포드 (280, 380) 로부터 배액 밸브 (185) 를 제거한 구성을 채용해도 된다.
또, 건조용 가스 노즐 (189) 의 개수는 2 개에 한정되지 않고, 3 개 이상의 건조용 가스 노즐 (189) 이 형성되어도 된다. 이 경우에, 복수의 건조용 가스 노즐 (189) 은 동일한 높이에 배치되어 있는 것이 바람직하고, 또 둘레 방향으로 등간격으로 배치 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 건조용 가스 노즐 (189) 의 토출 방향은 수평이 아니고, 비스듬하게 하향이어도 된다.
또, 건조용 가스 노즐 (189) 은 세정 포드의 둘레벽 (181) 에 형성될 필요는 없고, 세정 포드 (180, 280, 380) 의 상면보다 상방 (즉 세정 포드 밖) 에 배치되어 있어도 된다.
또 전술한 실시형태에서는, 히터 헤드 (35) 의 건조 처리에 있어서 건조용 가스 노즐 (189) 로부터의 건조용 가스를 분사하여 날리는 비산 건조와, 적외선 램프 (38) 에 의해 램프 하우징 (40) 을 데우는 가열 건조의 쌍방에 의해 램프 하우징 (40) 의 외표면을 건조시키는 예를 설명했다. 그러나, 건조용 가스에 의한 비산 건조는 실시하지 않고, 적외선 램프 (38) 에 의한 가열 건조에 의해서만 램프 하우징 (40) 의 외표면을 건조시키도록 해도 된다.
또, 히터 헤드 세정 건조 공정을 처리실 (2) 로부터의 웨이퍼 (W) 의 반출 후에 실시하는 경우에는, 히터 헤드 세정 건조 공정의 실행과 아울러, 히터 아암 (34) 의 세정이 실시되어도 된다. 히터 아암 (34) 의 세정은, 예를 들어 처리실 (2) 내에 별도 배치 형성된 바 노즐 (도시 생략) 을 이용하여 히터 아암 (34) 을 세정할 수 있다. 바 노즐은, 연직 하방을 향하는 다수의 토출구가 수평 방향을 따라 일렬 또는 복수렬로 배열되어 있고, 예를 들어 처리실 (2) 내의 상부 영역에 배치된다. 이 경우, 히터 아암 (34) 이 바 노즐의 하방에 대향 배치된 상태에서 바 노즐의 각 토출구로부터 세정액이 토출된다. 그것에 의해, 세정액이 히터 아암 (34) 의 외표면으로 내려가 히터 아암 (34) 의 외표면이 세정된다.
또한, 히터 헤드 세정 건조 공정을 처리실 (2) 로부터의 웨이퍼 (W) 의 반출 후에 실시하는 경우에는, 단계 S10 의 히터 헤드 세정 건조 공정의 실행과 아울러 처리실 (2) 내의 세정 (챔버 세정) 이 실시되어도 된다.
또, 도 1 ∼ 도 19 를 참조하여 설명한 전술한 2 개의 실시형태에 관해서, 다음과 같은 변형이 가능하다.
즉, 세정 처리에 사용하는 세정액으로서 DIW 를 사용하는 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 세정액은 DIW 에 한정되지 않고, 희불산 수용액, 탄산수, 전해 이온수, 오존수 등을 세정액으로서 채용할 수도 있다. 또한 세정액으로서 희불산 수용액 등의 약액을 사용하는 경우에는, 세정액을 히터 헤드 (35) 에 공급한 후에 DIW 나 탄산수 등을 이용하여 히터 헤드 (35) 로부터 세정액을 씻어내기 위한 린스 처리가 실시되어도 된다.
또, 건조용 가스의 일례로서 질소 가스를 들었지만, 청정 공기나 그 밖의 불활성 가스를 건조용 가스로서 사용할 수 있다.
또, 상기 실시형태를 인산 등의 고온의 에칭액을 이용하여 기판 주면의 질화막을 선택적으로 에칭하는 기판 처리 장치에 구비되는 히터의 세정 방법에 적용할 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것이 아니고, 본 발명의 범위는 첨부하는 청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2012년 3월 23일에 일본국 특허청에 제출된 일본 특허출원 2012-68082호 및 일본 특허출원 2012-68083호에 대응하고 있고, 이들 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 받아들여지는 것으로 한다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 처리실
2A : 격벽
3 : 웨이퍼 회전기
4 : 박리액 노즐
5 : 컵
6 : 척 회전 구동 기구
7 : 스핀축
8 : 스핀 베이스
9 : 협지 부재
11 : 제 1 액 아암
12 : 제 1 액 아암 요동 기구
15 : 박리액 공급관
23 : 박리액 밸브
24 : 박리액 노즐
25 : SC1 노즐
26 : DIW 공급관
27 : DIW 밸브
28 : 제 2 액 아암
29 : 제 2 액 아암 요동 기구
30 : SC1 공급관
31 : SC1 밸브
33 : 지지축
34 : 히터 아암
35 : 히터 헤드
36 : 요동 구동 기구
37 : 승강 구동 기구
38 : 적외선 램프
39 : 개구부
40 : 램프 하우징
40A : 플랜지
41 : 덮개
42 : 지지 부재
42A : 상면
42B : 하면
43 : 원환부
44, 45 : 직선부
46, 47 : 삽입 통과 구멍
48 : O 링
49 : 하면
50 : 상측 저면
51 : 홈부
52 : 저판부
52A : 상면
52B : 하면
54 : 앰프
55 : 제어 장치
56 : 볼트
58, 59 : 삽입 통과 구멍
60 : 급기 경로
61 : 배기 경로
62 : 급기 포트
63 : 배기 포트
64 : 급기 배관
65 : 배기 배관
70 : 액막
80 : 이면측 액 공급관
81 : 이면측 가스 공급관
82 : 이면 노즐
84 : 이면액 토출구
85 : 이면 가스 토출구
86 : 세정액 하측 공급관
87 : 세정액 하측 밸브
88 : 건조용 가스 하측 공급관
89 : 건조용 가스 하측 밸브
90 : 세정액 상측 공급관
91 : 세정액 상측 밸브
92 : 건조용 가스 상측 공급관
93 : 건조용 가스 상측 밸브
94 : 세정액 상측 노즐
95 : 건조용 가스 상측 노즐
101 : 기판 처리 장치
110 : 세정액 토출구
111 : 세정액 노즐
112 : 세정액 공급관
113 : 세정액 밸브
180, 280, 380 : 세정 포드
181 : 둘레벽
182 : 저부
183 : 배액구
184 : 배액 배관
185 : 배액 밸브
186 : 세정액 노즐
187 : 세정액 공급관
188 : 세정액 밸브
189 : 건조용 가스 노즐
190 : 건조용 가스 공급관
191 : 건조용 가스 밸브
200 : 세정액 토출구
200A : 중앙 토출구
200B : 주연 토출구
201 : 세정액 노즐
202 : 세정액 공급관
203 : 세정액 밸브
282 : 저부
283 : 배액구
382 : 저부
A : 절단면선
B : 절단면선
C : 회전축선
S1 ∼ S10, S20 ∼ S29, S31 ∼ S41 : 단계
W : 웨이퍼

Claims (19)

  1. 기판을 수평 자세로 유지하기 위한 기판 유지 수단과, 상기 기판 유지 수단에 유지된 기판의 하면에 대향하고, 상방을 향하여 세정액을 토출하는 제 1 토출구를 갖는 하측 노즐을 구비한 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 유지 수단에 유지되어 있는 기판의 상면에 처리액의 액막을 유지하는 액막 유지 공정과,
    상기 액막 유지 공정과 병행하여, 상기 기판 유지 수단에 유지되어 있는 기판의 상방에, 적외선 램프와, 당해 적외선 램프의 하방을 덮는 하벽부를 가져 당해 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖는 히터를 대향 배치함으로써, 상기 기판의 상면에 유지되어 있는 상기 처리액의 액막을 가열하는 액막 가열 공정과,
    상기 액막 가열 공정의 종료 후에, 상기 히터를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판 유지 수단의 측방으로 이동시키는 히터 이동 공정과,
    상기 액막 유지 공정 및 상기 액막 가열 공정의 종료 후에, 상기 기판 유지 수단으로부터 상기 기판을 이탈시키는 이탈 공정과,
    상기 히터 이동 공정 및 상기 이탈 공정의 후에, 상기 기판 유지 수단의 상방에 상기 히터를 배치하는 히터 배치 공정과,
    상기 기판 유지 수단의 상방에 배치된 상기 히터의 상기 하우징의 상기 하벽부를 향하여, 상기 히터 배치 공정 후에 상기 하측 노즐로부터 세정액을 토출함으로써, 당해 하우징에 세정액을 공급하는 하측 세정액 토출 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하측 세정액 토출 공정에 병행하여, 상기 제 1 토출구의 상방에 배치 형성된 상측 노즐로부터 하방을 향하여 세정액을 토출함으로써 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 상측 세정액 토출 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하측 세정액 토출 공정에 병행하여, 상기 제 1 토출구로부터 토출되는 세정액의 상기 하우징의 외표면에 있어서의 착액 (着液) 위치를 이동시키는 착액 위치 이동 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하측 세정액 토출 공정의 종료 후, 상기 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액을 제거하는 건조 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 건조 공정은, 상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사하여, 상기 하우징의 외표면을 가열하여 건조시키는 가열 건조 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하측 노즐이 상방을 향하여 기체를 토출하기 위한 제 2 토출구를 추가로 갖고 있고,
    상기 건조 공정은, 상기 하측 노즐에 건조용 가스를 공급하여 상기 제 2 토출구로부터 상방을 향하여 건조용 가스를 분사함으로써 상기 히터의 세정 위치에 배치된 상기 히터의 상기 하우징의 외표면에 건조용 가스를 공급하는 하측 건조용 가스 분사 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 적외선 램프와, 상기 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖고, 기판의 주면에 대향하는 처리 위치에서 그 기판의 주면을 가열하는 히터와,
    상기 처리 위치와는 상이하고, 상기 히터가 상기 처리 위치로부터 기판 유지 수단의 측방으로 퇴피하여 대기할 때의 위치인, 세정 위치에서 상기 히터를 수용하고, 당해 히터로부터 비산하는 세정액을 수용하는 수용 부재와,
    상기 세정 위치에 상기 히터가 위치하는 상태에서 상기 하우징의 외표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 수용 부재는, 저부에 배출구를 갖고, 액을 고이게 할 수 있는 바닥이 있는 용기상 (狀) 의 저류 용기를 포함하고,
    상기 세정액 공급 수단은, 상기 저류 용기 내에 세정액을 공급하는 세정액 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 저류 용기의 상기 배출구에 접속되어 상기 저류 용기에 고인 액을 배출하기 위한 배액 배관과,
    상기 배액 배관에 개장 (介裝) 되어 상기 배액 배관을 개폐하는 배액 밸브를 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 수단은, 상기 하우징의 외표면을 향하여 세정액을 토출하는 세정액 토출구를 갖는 세정액 노즐을 구비하고 있는, 기판 처리 장치.
  13. 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 외표면으로부터 세정액을 제거하기 위해서 상기 하우징의 외표면을 향하여 건조용 가스를 분사하는 건조용 가스 분사 수단을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 히터를 승강시키는 히터 승강 수단을 추가로 포함하고,
    상기 건조용 가스 분사 수단은, 상기 히터의 승강 방향과 교차하는 방향으로 건조용 가스를 토출하는 건조용 가스 노즐을 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 건조용 가스 분사 수단 및 상기 히터 승강 수단을 제어하여 상기 건조용 가스 노즐로부터 건조용 가스를 토출시킴과 함께, 상기 히터를 승강시킴으로써 상기 하우징의 외표면에 있어서의 건조용 가스의 공급 위치를 승강시키는 분사 건조 제어 수단을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 7 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사시킴으로써 상기 외표면에 부착되어 있는 세정액을 가열하여 건조시키는 가열 건조 제어 수단을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 적외선 램프와, 이 적외선 램프를 수용하는 하우징을 갖고, 기판의 주면에 대향하는 처리 위치에서 그 기판의 주면을 가열하는 히터를 세정하기 위한 히터 세정 방법으로서,
    상기 처리 위치와는 상이하고, 상기 히터가 상기 처리 위치로부터 기판 유지 수단의 측방으로 퇴피하여 대기할 때의 위치인, 세정 위치에서, 당해 히터로부터 비산하는 세정액을 수용하는 수용 부재에 상기 히터의 적어도 일부가 수용되도록, 상기 히터를 배치하는 히터 배치 공정과,
    상기 세정 위치에 위치하는 상기 히터의 외표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급 공정을 포함하는, 히터 세정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 세정액 공급 공정의 종료 후, 상기 하우징의 외표면에 부착되어 있는 세정액을 제거하는 건조 공정을 추가로 포함하는, 히터 세정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 건조 공정은, 상기 적외선 램프로부터 적외선을 상기 하우징에 조사하여, 상기 외표면에 부착되어 있는 세정액을 가열하여 건조시키는 가열 건조 공정을 포함하는, 히터 세정 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 건조 공정은,
    상기 히터를 승강시키는 히터 승강 공정과,
    상기 하우징의 외표면을 향하여 건조용 가스 노즐로부터 상기 히터의 승강 방향과 교차하는 방향으로 건조용 가스를 토출하는 건조용 가스 토출 공정을 포함하는, 히터 세정 방법.
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