KR101934924B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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사토루 다나카
유우키 요시다
메이토쿠 아이바라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼로부터 비산한 처리액의 미스트가 웨이퍼로 되돌아오는 것을 방지한다. 기판 처리 장치는, 기판 보지부(10)에 보지된 기판(W)을 둘러싸고, 또한 기판 보지부와 함께 회전하고, 회전하는 기판으로부터 비산한 처리액을 안내하는 회전 컵(20)과, 회전 컵의 주위에 간극을 개재하여 설치되고, 회전 컵에 의해 안내된 처리액을 받는 내부 공간을 가지는 회전하지 않는 외컵(31)을 구비하고 있다. 회전 컵의 상단의 높이는, 외컵의 상단의 높이보다 높고, 회전 컵의 외주면의 상단부에, 회전 컵의 반경 방향 외측으로 돌출되고, 또한 원주 방향으로 연장되는 외측 돌출부(20c)가 설치되어 있다. 외측 돌출부는, 회전 컵(20)과 외컵의 간극으로부터 기판의 상방을 향해 튀어 나가는 처리액의 미스트를 차단한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판에 처리액을 이용하여 소정의 액 처리를 행하는 기판 처리 장치에서, 기판으로부터 비산한 처리액의 미스트가 기판에 부착하는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조를 위한 일련의 공정에는, 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 ‘웨이퍼’라고 칭함) 등의 기판으로 처리액(예를 들면 약액)을 공급하여 웨이퍼에 소정의 액 처리(예를 들면 세정 처리)를 실시하는 액 처리 공정이 포함된다. 이러한 액 처리를 행하기 위한 장치로서, 웨이퍼를 스핀 척으로 보지(保持)하고, 웨이퍼를 회전시킨 상태에서 기판의 표면으로 처리액을 공급하는 매엽식의 기판 처리 장치가 알려져 있다.
웨이퍼로 공급된 처리액은, 회전하는 기판으로부터 털어내져, 미스트가 되어 비산한다. 비산한 미스트를 회수하기 위하여, ‘컵’이라 불리는 웨이퍼의 주위를 포위하는 구조물이 설치되어 있다. 그러한 컵의 일례가 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 기판 처리 장치에서는, 스핀 척과 연동하여 회전하는 회전 컵과, 회전 컵의 반경 방향 외측에 설치된 회전하지 않는 외측의 비회전 컵이 설치되어 있다. 웨이퍼로부터 비산한 미스트는 회전 컵으로 안내되어 비회전 컵의 내부에 형성된 유로로 유도된다. 회전하는 회전 컵과 회전하지 않는 제 1 컵과의 간섭을 확실히 회피하기 위하여, 양자 간에는 어느 정도의 크기의 간극을 형성할 필요가 있다.
비회전 컵의 내부에 형성된 유로로 유입된 처리액의 일부는, 당해 유로로 유입되기 전에 이미 미스트 형상이 되어 있거나, 혹은 당해 유로의 벽면에 충돌함으로써 미스트 형상이 된다. 이 미스트는, 회전 컵의 외주면과 제 1 컵의 내주면의 사이의 간극을 통하여 역류하여, 웨이퍼에 부착하는 경우가 있다. 이 미스트가 웨이퍼에 부착하면, 파티클 발생의 원인이 된다. 이 현상을 방지하기 위하여, 제 1 컵의 내주면에는 반환부가 설치되어 있다. 이 반환부에 의해, 회전 컵의 회전에 수반하여 회전 컵과 제 1 컵의 사이의 간극에 발생하는 컵 원주 방향의 기류가 하방으로 유도된다. 이에 의해, 미스트가 회전 컵과 제 1 컵의 사이의 간극을 통하여 웨이퍼측으로 돌아오는 것을 큰 폭으로 저감하고 있다.
그러나, 상기 구성에 의해서도, 처리액의 미스트가 상기의 간극을 통하여 웨이퍼를 향하는 것을 완전히 방지할 수 없고, 이 점에서 특허 문헌 1의 구성에는 새로운 개선의 여지가 있다.
일본특허공개공보 2012-129462호
본 발명은, 기판으로부터 비산한 처리액의 미스트가 기판에 부착하는 것을 방지할 수 있는 컵의 개량된 구성을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판을 수평 자세로 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부를 수직 축선 중심으로 회전시키는 회전 구동부와, 상기 기판에 소정의 액 처리를 행하기 위한 처리액을 공급하는 처리액 노즐과, 상기 기판 보지부에 설치되고, 상기 기판 보지부에 보지된 기판을 둘러싸고, 또한 상기 기판 보지부와 함께 회전하고, 회전하는 기판으로부터 비산한 처리액을 안내하는 회전 컵과, 상기 회전 컵의 주위에 간극을 개재하여 설치되고, 상기 회전 컵에 의해 안내된 처리액을 받는 외컵을 구비하고, 상기 회전 컵의 상단의 높이는, 상기 외컵의 상단의 높이보다 높고, 상기 회전 컵의 외주면의 상단부에, 상기 회전 컵의 반경 방향 외측으로 돌출되고, 또한 원주 방향으로 연장되는 외측 돌출부가 설치되어 있고, 상기 외측 돌출부는, 상기 간극으로부터 상기 기판 보지부에 의해 보지된 기판의 상방을 향해 튀어 나가는 처리액의 미스트를 차단하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 회전 컵의 높이를 외컵의 상단의 높이보다 높게 하고 있기 때문에, 기판으로부터 회전 컵의 상단을 넘어 외방으로 비산하는 처리액이 외컵에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 회전 컵과 외컵의 사이의 간극으로부터 기판을 향해 처리액의 미스트가 튀어 나가려 해도, 그 미스트를 외측 돌출부에 의해 블록할 수 있다. 이 때문에, 외컵에 부착한 후 낙하한 처리액이 회전하는 회전 컵 상에서 튕겨, 회전 컵과 외컵의 사이의 간극으로부터 기판을 향해 비산하지 않게 되어, 미스트가 기판에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일실시예의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 회전 컵 및 제 1 컵(외컵)을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 회전 컵 및 제 1 컵을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 비교예로서의 회전 컵 및 외컵의 도 2와 동일한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 회전 컵과 제 1 컵과의 대향면을 세정하는 수단을 도시한 단면도이다.
도 6은 회전 컵과 제 1 컵과의 대향면을 세정하는 다른 수단을 도시한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 회전 컵 및 제 1 컵을 베이스에 고정하는 방법을 설명한 단면도이다.
이하에 도면을 참조하여 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치는 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 ‘웨이퍼’라고 함)를 수평 자세로 보지하는 기판 보지부(10)를 가지고 있다. 기판 보지부(10)는 원판 형상의 베이스(12)와, 베이스(12)에 장착된 복수 예를 들면 3 개의 척 클로(14)를 가지고 있고, 웨이퍼(W) 주연부의 복수 개소를 상기 척 클로(14)에 의해 보지하는 메커니컬 스핀 척으로서 형성되어 있다. 베이스(12)에는, 외부의 반송 암과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 시, 웨이퍼의 하면을 지지하여 들어올리는 리프트 핀(16)을 가지는 도시하지 않은 플레이트가 탑재되어 있다. 기판 보지부(10)는 전동 모터를 가지는 회전 구동부(18)에 의해 회전시킬 수 있고, 이에 의해 기판 보지부(10)에 의해 보지된 웨이퍼(W)를 수직 방향 축선 중심으로 회전시킬 수 있다.
기판 보지부(10)의 베이스(12)에는 3 개의(도 1에만 1 개만 도시함) 지지 기둥(19)을 개재하여 원환 형상의 외측 회전 컵(20) 및 내측 회전 컵(22)이 장착되어 있다. 외측 회전 컵(20) 및 내측 회전 컵(22)의 사이에 유로(24)가 형성되고, 이 유로(24)를 거쳐 웨이퍼(W)의 상방의 분위기가 컵(30) 내로 인입된다. 외측 회전 컵(20)의 내주면은 회전하는 웨이퍼(W)로 공급된 후에 웨이퍼(W)로부터 털어내져 비산하는 처리액을 받아, 컵(30) 내로 안내한다. 또한, 내측 회전 컵(22)은 유로(24)를 흐르는 처리액을 포함하는 유체가, 웨이퍼(W)의 하면으로 흘러드는 것을 방지한다. 또한 내측 회전 컵(22)은, 기판 보지부(10)의 회전에 수반하여 베이스(12)와 웨이퍼(W)의 하면과의 사이의 공간에 발생하는 기류를 컵(30)으로 안내한다.
컵(30)은, 가장 외측에 위치하는 부동의 환상(環狀)의 제 1 컵(31), 즉 외컵과, 그 내측에 위치하는 승강 가능한 환상의 제 2 컵(32)과, 더 그 내측에 위치하는 승강 가능한 환상의 제 3 컵(33)과, 더 그 내측에 위치하는 부동의 내벽(34)을 가지고 있다. 제 2 컵(32) 및 제 3 컵(33)은, 도 1에 개략적으로 도시한 각각의 승강 기구(32A, 33A)에 의해 승강한다. 제 1 ~ 제 3 컵(31 ~ 33) 및 내벽(34)은 회전하지 않는다. 제 1 컵(31)과 제 2 컵(32)의 사이에는 제 1 유로(311)가 형성되고, 제 2 컵(32)과 제 3 컵(33)의 사이에는 제 2 유로(321)가 형성되고, 제 3 컵(33)과 내벽(34)의 사이에는 제 3 유로(331)가 형성된다.
컵(30)의 저부에는 제 1 유로(311), 제 2 유로(321) 및 제 3 유로(331)에 연통하는 컵 배기구(35)가 형성되어 있다. 컵 배기구(35)에는 컵 배기로(36)가 접속되어 있다.
제 1 유로(311), 제 2 유로(321) 및 제 3 유로(331)의 각각의 도중에 굴곡부가 형성되어 있고, 굴곡부에서 급격히 방향을 바꿈으로써 각 유로를 흐르는 기액 혼합 유체로부터 액체 성분이 분리된다. 분리된 액체 성분은, 제 1 유로(311)에 대응하는 액 받이(312), 제 2 유로(321)에 대응하는 액 받이(322) 및 제 3 유로(331)에 대응하는 액 받이(332) 내에 낙하한다. 액 받이(312, 322, 332)는 각각에 대응하는 배액구(313, 323, 333)를 개재하여, 공장의 산성 액체 폐액계, 알칼리성 액체 폐액계, 일반 액체 폐액계(모두 도시하지 않음)에 접속되어 있다.
기판 처리 장치는 또한, 기판 보지부(10)에 보지되어 회전하는 웨이퍼(W)를 향해 처리액을 토출(공급)하는 복수의 처리액 노즐을 구비하고 있다. 본 예에서는, 산성 세정액(예를 들면 DHF(희불산))을 토출하는 산성 약액 노즐(51)과, 알칼리성 세정액(예를 들면 SC-1)을 토출하는 알칼리성 약액 노즐(52)과, 린스액(예를 들면 DIW(순수))을 토출하는 린스액 노즐(53)이 설치되어 있다. 각 노즐에는, 처리액 공급원에 접속되고, 또한 개폐 밸브 및 유량 조정 밸브 등의 유량 조정기가 개재 설치된 처리액 공급로를 구비한 도시하지 않은 처리액 공급 기구로부터, 각각의 처리액이 공급된다.
기판 보지부(10) 및 컵(30)은 하우징(60) 내에 수용되어 있다. 하우징(60)의 천장에는 팬 필터 유닛(FFU)(70)이 설치되어 있다.
하우징(60)의 천장의 하방에는 다수의 관통홀(76)이 형성된 정류판(75)이 설치되어 있다. 정류판(75)은, FFU(70)로부터 하방으로 분출된 청정 에어(CA)가, 웨이퍼(W) 상에 집중하여 흐르도록 정류한다. 하우징(60) 내에는, 정류판(75)의 관통홀(76)로부터 웨이퍼(W)를 향해 하향으로 흐르는 청정 에어의 다운 플로우가 상시 형성된다.
하우징(60)의 하부(구체적으로 적어도 컵(30)의 상부 개구부보다 낮은 위치)로서, 또한 컵(30)의 외부에는, 하우징(60) 내의 분위기를 배기하기 위한 하우징 배기구(62)가 형성되어 있다. 하우징 배기구(62)에는 하우징 배기로(64)가 접속되어 있다.
컵 배기로(36) 및 하우징 배기로(64)는 전환 밸브(40)의 밸브체의 위치에 따라, 공장 배기계의 일부를 이루는 산성 분위기 배기 라인(81), 알칼리성 분위기 배기 라인(82) 및 일반 분위기 배기 라인(83)에 선택적으로 접속된다. 각 배기 라인(81 ~ 83)은 부압으로 되어 있기 때문에, 전환 밸브(40)의 밸브체의 위치에 따라, 컵(30)의 내부 공간 및 하우징(60)의 내부 공간이 흡인된다.
도 1에 개략적으로 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치는, 그 전체의 동작을 통괄 제어하는 컨트롤러(제어부)(100)를 가지고 있다. 컨트롤러(100)는 기판 처리 장치의 모든 기능 부품(예를 들면, 회전 구동부(18), 제 2 및 제 3 컵(32, 33)의 승강 기구, 도시하지 않은 처리액 공급 기구, 전환 밸브(40), FFU(70), 도시하지 않은 가스 공급 기구 등)의 동작을 제어한다. 컨트롤러(100)는, 하드웨어로서 예를 들면 범용 컴퓨터와, 소프트웨어로서 당해 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램(장치 제어 프로그램 및 처리 레시피 등)에 의해 실현할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터에 고정적으로 설치된 하드 디스크 드라이브 등의 기억 매체에 저장되거나, 혹은 CD-ROM, DVD, 플래쉬 메모리 등의 착탈 가능하게 컴퓨터에 세팅되는 기억 매체에 저장된다. 이러한 기억 매체가 도 1에서 참조 부호(101)로 나타나 있다. 프로세서(102)는 필요에 따라 도시하지 않은 유저 인터페이스로부터의 지시 등에 기초하여 소정의 처리 레시피를 기억 매체(101)로부터 호출하여 실행시키고, 이에 의해 컨트롤러(100)의 제어하에서 기판 처리 장치의 각 기능 부품이 동작하여 소정의 처리가 행해진다.
이어서, 상기 컨트롤러(100)의 제어하에서 행해지는 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다.
(산성 약액 세정 처리)
웨이퍼(W)가 기판 처리부(10)에 의해 보지되고, 회전 구동부(18)에 의해 웨이퍼(W)가 회전한다. 이 회전하는 웨이퍼(W)로는, 처리액으로서 산성 약액 노즐(51)로부터 산성 약액 예를 들면 DHF가 공급되고, 웨이퍼(W)에 산성 약액 세정 처리가 실시된다. 산성 약액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)로부터 털어내져, 회전 컵(20)에 받아진다. 이 때, 제 2 컵(32) 및 제 3 컵(33)이 하강 위치에 위치하고 있고, 산성 약액은 제 1 컵(31)과 제 2 컵(32)의 사이의 제 1 유로(311)를 통하여 흐른다.
이 때, 전환 밸브(40)의 밸브체가 제 1 위치(도 1에 도시한 위치로부터 우측으로 시프트한 위치)에 위치하고 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 상방의 공간에 존재하는 청정 에어는, 주로 외측 회전 컵(20)과 내측 회전 컵(22)의 사이의 유로(24)를 통하여 컵(30) 내로 유입된다. 컵(30) 내로 유입된 청정 에어는, 제 1 유로(311)를 통하여 흐르고, 컵 배기구(35)로부터 배출되고, 컵 배기로(36) 및 전환 밸브(40)를 통하여 산성 분위기 배기 라인(81)으로 흐른다.
또한 산성 약액은, 웨이퍼에의 충돌에 의해 혹은 회전 컵(20), 제 1 컵(31) 등에의 충돌에 의해 일부가 미스트 형상이 되어 있고, 이 미스트는 컵(30) 내로 유입되어 제 1 유로(311)를 통하여 흐르는 가스의 흐름을 타고 컵 배기구(35)를 향해 흐른다. 미스트의 대부분은, 제 1 유로(311)의 도중에 형성된 굴곡부의 벽체에 포착되고, 액 받이(312)에 낙하한다. 또한, 제 1 유로(311)에 면하는 제 1 컵(31) 및 제 2 컵(32)의 표면을 따라 아래로 흐르는 산성 약액도 액 받이(312)에 낙하한다. 액 받이(312)에 떨어진 산성 약액은, 배액구(313)를 거쳐 컵(30) 내로부터 배출된다.
또한, 하우징(60)의 내부 공간의 컵(30)의 주변의 공간에 존재하는 가스가 하우징 배기구(62)로부터 배출되고, 하우징 배기로(64) 및 전환 밸브(40)를 통하여 산성 분위기 배기 라인(81)으로 흐른다.
(제 1 린스 처리)
이어서, 웨이퍼(W)의 회전을 계속한 채로, 산성 약액 노즐(51)로부터의 산성 약액의 토출을 정지하고, 대신에 린스액 노즐(53)로부터 처리액으로서 린스액 예를 들면 DIW를 웨이퍼(W)로 공급한다. 이에 의해 웨이퍼(W) 상에 잔류하는 산성 약액 및 잔사가 세정된다. 이 린스 처리는, 상기한 점만이 산성 약액 세정 처리와 상이하고, 그 외의 점(가스, 처리액 등의 흐름)은 산성 약액 세정 처리와 동일하다.
(알칼리성 약액 세정 처리)
이어서, 웨이퍼(W)의 회전을 계속한 채로, 린스액 노즐(53)로부터의 린스액의 토출을 정지하고, 제 3 컵(33)을 하강 위치에 유지한 채로 제 2 컵(32)을 상승 위치로 이동시키고, 전환 밸브(40)의 밸브체를 제 2 위치(도 1에 도시한 위치)로 이동시킨다. 이어서, 처리액으로서 알칼리성 약액 노즐(52)로부터 알칼리성 세정액 예를 들면 SC-1이 웨이퍼로 공급되고, 웨이퍼(W)에 알칼리성 약액 세정 처리가 실시된다. 이 알칼리성 약액 세정 처리는, 가스 및 알칼리성 약액의 배출 경로가 산성 약액 세정 처리와 상이하고, 다른 점에 대해서는 산성 약액 세정 처리와 동일하다.
즉, 웨이퍼(W)의 상방의 공간에 있는 가스(청정 에어)는, 제 1 컵(31)의 상부 개구를 거쳐 컵(30) 내로 유입된 후, 제 2 컵(32)과 제 3 컵(33)의 사이의 제 2 유로(321)를 통하여 흐르고, 컵 배기구(35)로부터 배출되고, 컵 배기로(36) 및 전환 밸브(40)를 통하여 알칼리성 분위기 배기 라인(82)으로 흐른다. 웨이퍼(W)로부터 비산한 약액은, 제 2 유로(321)를 통하여 흐르고, 액 받이(322)에 낙하하고, 배액구(323)를 거쳐 컵(30) 내로부터 배출된다. 하우징(60)의 내부 공간의 컵(30)의 주변의 공간에 존재하는 가스는, 하우징 배기구(62)로부터 배출되고, 하우징 배기로(64) 및 전환 밸브(40)를 통하여 알칼리성 분위기 배기 라인(82)으로 흐른다.
(제 2 린스 처리)
이어서, 웨이퍼(W)의 회전을 계속한 채로, 알칼리성 약액 노즐(52)로부터의 알칼리성 약액의 토출을 정지하고, 대신에 린스액 노즐(53)로부터 린스액을 웨이퍼(W)로 공급한다. 이에 의해 웨이퍼(W) 상에 잔류하는 알칼리성 약액 및 잔사가 세정된다. 이 제 2 린스 처리는, 가스 및 처리액(린스액)의 배출 경로가 제 1 린스 처리와 상이하고, 다른 점에 대해서는 제 1 린스 처리와 동일하다.
(건조 처리)
이어서, 웨이퍼(W)의 회전을 계속한 채로, 린스액 노즐(53)로부터의 린스액의 토출을 정지하고, 제 2 컵(32)을 상승 위치에 유지한 채로 제 3 컵(33)을 상승 위치로 이동시키고(이 때 도 1에 도시한 상태가 됨), 전환 밸브(40)의 밸브체를 제 3 위치(도 1에 도시한 위치로부터 좌측으로 시프트한 위치)로 이동시킨다. 이 상태에서 웨이퍼(W)의 회전이 소정 시간 계속된다. 이에 의해, 웨이퍼(W) 상에 잔류하고 있던 DIW가 웨이퍼(W) 상으로부터 털어내져, 웨이퍼(W)의 건조가 행해진다.
이어서, [배경 기술]의 항에서 설명한, 회전 컵(20)과 제 1 컵(31)([배경 기술]에서도 ‘회전 컵’ 및 ‘제 1 컵’이라고 기술)의 사이의 미스트 역류 방지에 관련된 구성에 대하여, 도 3 ~ 도 5를 참조하여 설명한다. 또한 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예, 도 4는 실시예의 특징을 가지지 않은 비교예이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 컵(31)은 제 1 컵 본체(31a)와, 제 1 컵 본체(31a)의 내주 단부(31b)로부터 하방으로 연장되는 하방 돌출부(31c)를 가지고 있다. 기판 보지부(10)의 베이스부(12)의 외주 가장자리부(12a)와 회전 컵(20)의 하단부(20a)의 사이에는 간극(25)이 형성되어 있다. 웨이퍼(W)의 상면으로 공급된 후에 웨이퍼(W)로부터 털어내져 유로(24)를 흘러 온 처리액(처리액과 가스의 혼합 유체)은, 간극(25)으로부터 컵(30) 내의 내부 공간, 구체적으로 제 1, 제 2 또는 제 3 유로(311, 321, 331) 중 어느 일방으로(제 2 컵(32), 제 3 컵의 위치에 의존하여) 유입된다. 하방 돌출부(31c)의 하단부(31d)는 회전 컵(20)의 하단부(20a)보다 상방에 위치하고 있다. 따라서, 하방 돌출부(31c)가, 간극(25)으로부터 유출되는 처리액의 흐름(FL)을 차단하지 않는다. 또한, 하방 돌출부(31c)의 하단부(31d)의 내주 가장자리는 회전 컵(20)의 하단부(20a)의 외주 가장자리와 대략 동일한 반경 방향 위치에 있거나 혹은 약간 반경 방향 내측에 있으므로, 간극(25)으로부터 유출되는 처리액이 하방 돌출부(31c)와 회전 컵(20)의 사이의 간극으로 직접적으로는 거의 유입되지 않는다.
내측 돌출부(31e)가, 제 1 컵 본체(31a)의 내주 단부(31b)로부터, 하방 돌출부(31c)보다 반경 방향 내측으로 연장되어 있다. 제 1 컵 본체(31a), 하방 돌출부(31c) 및 내측 돌출부(31e) 및 회전 컵(20)에 의해 기체 안내 공간(31f)이 형성되어 있다. 기체 안내 공간(31f)에 면하는 제 1 컵(31)의 표면은, 하방 돌출부(31c)의 하단부(31d)에 대응하는 위치로부터 출발하여 수직 방향 상방으로 연장되어 있다. 제 1 컵(31)의 표면은, 내측 돌출부(31e)의 하면을 이루는 상향으로 오목한 오목부(31h) 바람직하게는 U 자 형상의 곡면으로 이루어지는 표면을 가지는 오목부(31h)에서 하향으로 방향을 바꾸고, 내측 돌출부(31e)의 하단부(31g)에 대응하는 위치에서 종단한다. 기체 안내 공간(31f)은, 회전 컵(20)이 회전함으로써 선회하는 기체를 하방으로 안내한다. 즉, 기체 안내 공간(31f) 내의 기체는, 회전 컵(20)의 회전에 의해 기체 안내 공간(31f)에 면하고 있는 제 1 컵(31)의 표면을 따라 선회하고, 원심력에 의해 외방을 향해 흐른다. 이 기체의 흐름은 기체 안내 공간(31f)에 면하고 있는 제 1 컵(31)의 수직 방향으로 연장되는 표면에 충돌하여 상방 및 하방으로 전향되지만, 상방을 향한 기체의 흐름은 내측 돌출부(31e)에 방해되어, 회전 컵(20)과 내측 돌출부(31e)의 사이를 상방을 향해 통과하는 것은 거의 할 수 없다. 이 때문에, 기체 안내 공간(31f) 내의 기체는, 회전 컵(20)의 회전에 의해 기체 안내 공간(31f)에 면하고 있는 제 1 컵(31)의 표면을 따라 하방으로 안내되게 된다.
상기한 원심력에 의해 기체 안내 공간(31f) 내에 발생하는 흐름에 더하여, 컵(30)의 내부 공간(제 1, 제 2 또는 제 3 유로(311, 321, 331))이 부압이 되어 있는 경우도 있고, 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극으로는 상방의 공간으로부터 가스가 유입되고, 이 유입된 가스는 하방 돌출부(31c)의 하단부(31d)와 회전 컵(20)의 하단부(20a)와의 사이로부터, 컵(30)의 내부 공간을 향해 유출된다. 이 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극 내의 기체의 흐름에 의해, 컵(30)의 내부 공간으로 일단 유입된 처리액의 미스트가, 상기 간극을 역류하여 웨이퍼(W)의 상방을 향하는 것을 어느 정도 방지할 수 있다.
상술한 점에 대해서는, 도 2에 도시한 실시예와 도 4에 도시한 비교예는 실질적으로 동일하다는 것이, 도면의 비교로부터 명백하다. 즉, 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극(도 4의 비교예에서는 회전하지 않는 외측의 컵(Co)과 회전하는 내측의 컵(Ci)의 사이의 간극) 내의 기체의 흐름에 대해서는, 도 2에 도시한 실시예와 도 4에 도시한 비교예에서 대략 동일한 것이 명백하다. 그러나, 도 4에 도시한 비교예에서는, 외측의 컵(Co)과 내측의 컵(Ci)의 사이의 간극으로부터 웨이퍼(W)의 상방을 향해 튀어 나가 웨이퍼(W)의 상면에 부착하는 미스트의 존재가 확인되었다.
발명자에 따른 원인 해석의 결과, 도 4에 도시한 비교예에서, 외측의 컵(Co)(제 1 컵(31)에 상당하는 컵)의 표면의 점(P1)에서 점(P2)의 사이의 굵은 선으로 나타낸 영역에 처리액이 부착하여, 이 부착한 처리액이 회전하는 내측의 컵(Ci)의 외주면(회전 컵(20)의 외주면(20b)에 상당)에 액적(D)으로서 낙하하면, 이 액적이 내측의 컵(Ci)의 외주면에 튕겨 미스트(Dm)가 되어 비산하고, 그 일부가 외측의 컵(Co)과 내측의 컵(Ci)의 사이의 간극을 통하여 웨이퍼(W)를 향하는 것과 같은 현상이 발생하고 있는 것이 판명되었다.
점(P1)에서 점(P2)의 사이의 영역에 처리액이 부착하는 태양으로서는, 이하의 2 가지가 상정된다.
(1) 웨이퍼(W)로부터 털어내져 외방으로 비산한 처리액이 내측의 컵(Ci)(회전 컵(20)에 상당하는 컵)을 뛰어 넘어(도 4의 화살표(A)를 참조), 외측의 컵(Co)의 표면(예를 들면, 점(P2) 근방의 수직면 또는 경사면)에 직접 부착하는 것.
(2) 전술한 외측의 컵(Co)과 내측의 컵(Ci)의 사이의 간극에 발생하고 있는 가스 흐름은 비교적 약한 것이며, 통상은 음압(부압)으로 되어 있는 컵 조립체의 내부 공간(S)이 어떠한 이유에 의해 일시적으로 양압이 됨으로써, 내부 공간(S) 내에 있는 미스트가 외측의 컵(Co)과 내측의 컵(Ci)의 사이의 간극을 향해 역류하고, 당해 미스트가 외측의 컵(Co)과 내측의 컵(Ci)의 사이의 기체 안내 공간(31f)에 상당하는 공간 내의 기류에 의해 외측의 컵(Co)의 표면에 부착하는 것. 또한 이 현상이 발생한 경우에는, 미스트가 역류를 타고 직접적으로 웨이퍼의 상방을 향해 분출되는 경우도 있다.
본 실시예에서는, 우선 상기 (1)의 태양에 따른 처리액의 부착을 방지하기 위하여, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 컵(20)의 상단의 높이를 제 1 컵(31)의 상단의 높이보다 높게 하고 있다(도 3에 도시한 고저차(h1)를 참조). 이에 의해, 웨이퍼(W)로부터 털어내져 회전 컵(20)을 뛰어 넘은 처리액이, 회전 컵(20)의 외주면에 대향하는 제 1 컵(도 3에서 해칭을 한 부분)에 직접 부착하는 것을 방지할 수 있거나, 부착했다 하더라도 그 양을 매우 작게 할 수 있다.
상기 (2)의 태양에 따른 처리액의 부착을 방지하는 것은 매우 곤란하며, 또한 전술한 바와 같이 회전 컵(20)을 뛰어 넘어 처리액이 제 1 컵(31)의 상부에 부착할 가능성은 있다. 이 경우, 제 1 컵(31)으로부터 적하(滴下)한 처리액의 액적이 회전 컵(20)의 외주면(20b)에 튕겨, 미스트가 되어 비산할 수 있는 가능성은 있다. 이 문제에 대처하기 위하여, 도 2 및 도 3에 도시한 실시예에서는, 회전 컵(20)의 외주면(20b)의 상단부에, 반경 방향 외측을 향해 돌출되는 외측 돌출부(20c)를 설치하고 있다. 이 외측 돌출부(20c)는, 회전 컵(20)의 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 연장되는 링 형상 부분이다. 외측 돌출부(20c)는, 제 1 컵(31)으로부터 적하하여 회전 컵(20)의 외주면에 튕겨 웨이퍼(W)의 상방의 공간을 향하는 미스트를 블록(차단)한다(이하, ‘차단 작용’이라고 함). 또한 전술한 바와 같이, 컵(30)의 내부 공간이 양압이 되었을 때 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극을 역류하는 가스의 흐름을 타고 미스트가 분출했을 때, 당해 가스의 흐름을 외측 돌출부(20c)에 의해 웨이퍼의 반경 방향 외향으로 전향하고, 웨이퍼(W)의 상방의 공간을 향하지 않도록 할 수 있다(이하, ‘전향 작용’이라고 함).
이하에 외측 돌출부(20c)의 상세에 대하여 설명한다. 외측 돌출부(20c)의 선단(외주 가장자리)은, 제 1 컵(31)의 내측 돌출부(31e)의 선단(내주 가장자리(31j))과의 사이의 반경 방향으로 측정한 간격 ‘g’는, 음의 값으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 외측 돌출부(20c)의 외주 가장자리가 도 3에 도시한 위치보다 더 반경 방향 외측에 위치하여, 외측 돌출부(20c)의 선단부와 제 1 컵(31)의 내측 돌출부(31e)의 선단부가 오버랩되는, 즉 외측 돌출부(20c)가, 제 1 컵(31)의 상부 중 가장 반경 방향 내측의 위치에 있는 부분(본 예에서는 내주 가장자리(31j))보다 반경 방향 외측으로 돌출된다. 그렇게 함으로써, 도 3에서 화살표(B1)로 나타낸 궤적에서 웨이퍼(W)의 상방을 향하는 미스트는 반드시 외측 돌출부(20c)에 의해 블록되므로, 웨이퍼(W)의 상방 공간에 미스트가 날아올 가능성을 완전히 배제할 수 있다.
그러나, 회전 컵(20)을 1 피스의 부품으로서 제조한 경우에는, 회전 컵(20)을 제 1 컵(31)의 내부에 탑재하기 위해서는 간격 ‘g’를 도 3에 도시한 바와 같이 양의 값으로 할 필요가 있다. 이 경우, 회전 컵(20)의 외주면(20b)에 튕긴 미스트가, 도 3에서 화살표(B1)로 나타낸 궤적에서 웨이퍼(W)의 상방을 향할 가능성은 남는다. 단, 간격 ‘g’를, 예를 들면 2 mm 이하, 바람직하게는 1 mm 이하와 같은 매우 작은 값으로 하면, 회전 컵(20)의 상단의 높이를 제 1 컵(31)의 상단의 높이보다 높게 하고 있기 때문에, 그 가능성은 거의 무시할 수 있는 정도가 된다. 또한 전술한 바와 같이 간격 ‘g’를 0(제로) 또는 음의 값으로 하기 위해서는, 예를 들면 회전 컵(20)을, 외측 돌출부(20c)에 대응하는 부분과 그 외의 부분으로 이루어지는 2 부분 구조로 하고, 회전 컵(20)을 제 1 컵(31)의 내부에 탑재한 후에, 외측 돌출부(20c)를 회전 컵(20)에 장착하면 된다.
또한 간격 ‘g’가 0이 아닌 양의 값이었다 하더라도, 제 1 컵(31)의 내측 돌출부(31e)의 표면 중 상방으로 감에 따라 웨이퍼(W)에 가까워지도록 경사진 부분(후술하는 면(31k)에 대응)의 연장 부분(접선)(T1) 및 회전 컵(20)의 외측 돌출부(20c) 근방의 외주면 중 상방으로 감에 따라 웨이퍼(W)에 가까워지도록 경사진 부분의 연장 부분(접선)(T2)이, 외측 돌출부(20c)에 교차하도록 되어 있으면, 상기한 차단 작용을 발휘함에 있어서 충분하다.
또한, 회전 컵(20)의 외주면(20b) 중 상방으로 감에 따라 반경 방향 내측으로 향하도록 경사지는 경사면으로 되어 있는 부분의 상단부(즉, 외측 돌출부(20c)의 근방에 있는 부분)와 외측 돌출부(20c)의 하면과의 사이에, 원주 방향으로 연장되는 반경 방향 내측을 향해 오목한 오목부(20d)가 형성되어 있다. 오목부(20d)의 표면은 단면으로 봤을 때 U 자 형상의 곡면인 것이 바람직하다. 이러한 오목부(20d)를 형성함으로써, 컵(30)의 내부 공간이 양압이 되었을 때 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극을 역류하는 가스의 흐름을 타고 분출되는 미스트를, 오목부(20d)의 표면을 따라 전향하고, 원활하게 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 방향으로 유도할 수 있다.
또한, 내측 돌출부(31e)의 상단면의 높이는 외측 돌출부(20c)의 하면의 외주 가장자리의 높이보다 낮은 것이 바람직하다(도 3의 고저차(h2)를 참조). 이에 의하면, 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이를 역류하여 분출되려고 하는 미스트가, 제 1 컵(31) 특히 내측 돌출부(31e)에 부착했다 하더라도, 재차 회전 컵(20)에 적하하여 회전 컵(20)에 튕기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 내측 돌출부(31e)의 내주 가장자리(31j)의 높이는, 외측 돌출부(20c)의 선단(외주 가장자리)의 하단으로부터, 당해 하단을 통과하는 수직선이 회전 컵(20)의 외주면(20b)과 교차하는 위치까지의 범위(20e)의 범위에 있고, 또한 내측 돌출부(31e)는 내주 가장자리(31j)를 사이에 두고, 내주 가장자리(31j)의 하방으로 감에 따라 웨이퍼(W)에 가까워지도록 경사진 면(31k)과, 내주 가장자리(31j)의 상방으로 감에 따라 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 경사진 면(31m)을 가지고 있다. 이에 의하면, 오목부(20d)의 표면과 내측 돌출부(31e)의 내주 가장자리(31j) 근방의 면으로 개재된 공간을 매끄럽게 가스가 흐르고, 컵(30)의 내부 공간이 양압이 되었을 때 제 1 컵(31)과 회전 컵(20)의 사이의 간극을 역류하는 가스의 흐름을 타고 분출되는 미스트를, 보다 원활하게 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 방향으로 유도할 수 있다.
또한, 비교예인 도 4에 도시한 바와 같이 내측의 컵(Ci)의 상부 내주 가장자리가 수직면으로 되어 있을 경우에는, 당해 수직면에 웨이퍼(W)로부터 비산한 처리액이 부착하고, 그로부터 액적으로서 낙하하여, 웨이퍼(W)를 오염시킬 우려가 있다. 이에 대하여, 도 2에 도시한 실시예에서는, 회전 컵(20)의 상부 내주 가장자리(20f)는 엣지 형상으로 되어 있으므로, 처리액이 회전 컵(20)의 내주면에 충돌한 후, 즉시 당해 내주면을 따라 흐르므로, 당해 부위에서의 처리액의 액적의 낙하를 방지할 수 있다. 또한 회전 컵(20)의 내주면은, 당해 내주면의 상단인 상부 내주 가장자리(20f)로부터 이 상부 내주 가장자리(20f)보다 낮은 제 1 높이 위치까지 연장되는 제 1 영역(20g)과, 이 제 1 높이 위치로부터 당해 제 1 높이 위치보다 낮은 제 2 높이 위치까지 연장되는 제 2 영역(20h)을 가지고 있다. 이들 제 1 및 제 2 영역(20g, 20h)은 하방으로 감에 따라 반경 방향 외측을 향하도록 기울기 하방를 향해 경사져 있다. 그리고, 수평면에 대하여 제 1 영역(20g)이 이루는 각도(α1)는 수평면에 대하여 제 2 영역(20h)이 이루는 각도(α2)보다 커져 있다. 제 2 영역(20h)의 각도(α2)가 비교적 작게 되어 있음으로써, 웨이퍼(W)로부터 비산한 처리액이 제 2 영역(20h)에 충돌해도, 웨이퍼(W)를 향해 튀지 않고, 반경 방향 외측을 향하도록 할 수 있다. 또한, 제 1 영역(20g)의 각도(α1)가 제 2 영역(20h)의 각도(α2)보다 크게 되어 있음으로써, 각도(α1)가 각도(α2)와 동일할 경우(즉, 제 1 영역(20g)이 제 2 영역(20h)을 그대로 직선적으로 연장한 것일 경우)와 비교하여, 회전 컵(20)의 개구부를 크게 할 수 있고, 이 때문에, 회전 컵(20) 내에 보다 많은 기류를 도입할 수 있다. 또한, 제 1 영역(20g)은 웨이퍼(W)보다 충분히 높은 위치에 있기 때문에, 웨이퍼(W)로부터 비산한 처리액이 제 1 영역(20g)에서 튀어 웨이퍼(W)를 향할 우려는 없다.
그런데 상술한 바와 같이, 회전 컵(외측 회전 컵)(20)과 제 1 컵(31)에 의해 개재된 공간 내로는 약액의 미스트가 침입할 수 있으므로, 사용하는 약액의 종류에 따라서는, 약액이 건조되어 결정화되고, 회전 컵(20)에 대면하는 제 1 컵(31)의 내주면 혹은 제 1 컵(31)에 대면하는 회전 컵(20)의 외주면에 부착할 경우가 있다. 결정이 성장하면, 상대 회전하는 회전 컵(20) 및 제 1 컵(31) 중 적어도 일방이 손상될 우려가 있다. 이 때문에, 사용하는 약액의 종류에 따라서는, 회전 컵(20) 및 제 1 컵(31)의 대향면을 정기적으로 세정하는 것이 바람직하다.
상기한 세정을 행하기 위한 수단을 도 5에 도시한다. 제 1 컵(31)의 상면으로부터 제 1 컵(31)을 관통하여 연장되어 기체 안내 공간(31f)에 개구되는 1 개 또는 복수의 세정액 유로(200)(세정액 공급부)를, 제 1 컵(31)에 형성한다. 세정액 유로(200)에는, 제 1 컵(31)의 외측으로부터 세정액 공급관(201)을 거쳐 DIW 등의 세정액을 공급한다. 세정액 유로(200)는 1 개여도 상관없다. 세정액 유로(200)를 복수 형성할 경우에는, 등각도 간격으로 형성하는 것이 바람직하다.
회전 컵(20)과 제 1 컵(31)의 사이의 공간은, 기체 안내 공간(31f)의 양 단부, 즉 하방 돌출부(31c)의 부근과 내측 돌출부(31e)의 부근에서 폭이 좁아져 있기 때문에, 기체 안내 공간(31f)의 상단부 및 하단부(특히 하단부)로부터의 세정액의 누출은 제한된다. 이 때문에, 기체 안내 공간(31f) 내로 세정액 유로(200)로부터 소정 유량 이상의 유량으로 세정액을 계속 공급함으로써, 회전 컵(20)과 제 1 컵(31)의 사이의 공간 중 적어도 기체 안내 공간(31f)을 전체 둘레에 걸쳐 세정액으로 채울 수 있다. 세정액 유로(200)로부터의 세정액 공급 유량을 더 증대시키면, 회전 컵(20)의 외측 돌출부(20c) 부근까지 세정액의 액위(液位)를 상승시키는 것도 가능하다.
이와 같이 회전 컵(20)과 제 1 컵(31)의 사이의 공간을 세정액으로 채운 상태에서 회전 컵(20)을 회전시킴으로써, 회전 컵(20)과 제 1 컵(31)의 사이의 공간에 세정액의 선회류가 발생하여, 회전 컵(20) 및 제 1 컵(31)의 대향면을 효율 좋게 세정하는 것이 가능해진다.
도 6에 도시한 바와 같이, 회전 컵(20) 및 제 1 컵(31)을 세정하기 위한 전용의 세정액 노즐(210)(세정액 공급부)을 설치해도 된다. 이 세정액 노즐(210)은, 회전 컵(20)의 상단부와 제 1 컵(31)의 상단부의 사이의 간극을 향해, 세정액 공급관(211)으로부터 공급된 DIW 등의 세정액을 토출하도록 설치되어 있다. 세정액 노즐(210)로부터 세정액을 토출함으로써, 회전 컵(20)의 외주면 상을 따라 세정액이 아래로 흘러가므로, 적어도 회전 컵(20)의 외주면을 세정할 수 있다. 또한, 회전 컵(20)을 회전시킴으로써, 회전 컵(20)의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐 세정할 수 있다.
세정액 노즐(210)을 이용하여 세정을 행할 시, 회전 컵(20)의 회전 속도를 변화시켜도 된다. 그렇게 함으로써, 회전 컵(20)을 따라 아래로 흘러가는 세정액 상태, 및 회전 컵(20)으로부터 제 1 컵(31)을 향해 원심력에 의해 비산하는 세정액 상태가 변화한다. 이 때문에, 회전 컵(20)의 외주면 및 제 1 컵(31)의 내주면을 보다 균일하게 세정할 수 있다. 또한, 세정 중에 회전 컵(20)의 회전 방향을 바꾸어도 된다. 그렇게 함으로써, 회전 컵(20)의 외주면 및 제 1 컵(31)의 내주면을 보다 균일하게 세정할 수 있다. 예를 들면, 일방향만의 회전으로는 세정할 수 없었던 부위가 있었다 하더라도, 역방향의 회전에 의해 세정할 수 있다.
상기 대신에, 세정액 공급부로서의 린스액 노즐(53)(도 1을 참조)을, 회전 컵(20)의 상단부와 제 1 컵(31)의 상단부의 사이의 간극의 바로 위에 위치시켜, 그로부터 DIW 등의 린스액을 세정액으로서 토출하고, 이 상태에서 회전 컵(20)을 회전시킴으로써, 세정을 행할 수도 있다.
도 5의 구성에 도 6의 구성을 더 설치해도 된다. 이렇게 함으로써, 회전 컵(20)과 제 1 컵(31)의 사이의 공간의 상단부 영역의 세정을 세정액 노즐(210)에 담당시킴으로써, 세정액 유로(200)로부터의 세정액 공급 유량을 증대시킬 필요성이 저감된다.
이어서, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 기판 보지부(10)의 베이스(12)에 대한 외측 회전 컵(20) 및 내측 회전 컵(22)의 적합한 설치 방법에 대하여 설명한다. 도 7a 및 도 7b는, 도 2와는 다른 각도 위치에서의 도 2와 동일한 단면이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 일단이 베이스(12)에 고정된 지지 기둥(220)(도 1에서는 참조 부호(19)로 개략적으로 도시한 지지 기둥에 상당함)이 외측 회전 컵(20) 및 내측 회전 컵(22)의 양방을 관통하여 수직 방향으로 연장되어 있을 경우, 지지 기둥(220)에는 웨이퍼(W)보다 높이가 높은 부분이 존재하게 된다. 그러면, 웨이퍼(W)로 공급되어 원심력에 의해 비산한 처리액의 일부가, 외측 회전 컵(20) 중 지지 기둥(220)의 주위를 덮는 부분에 충돌하여, 웨이퍼(W)를 향해 튄다(도면 중 화살표를 참조). 이러한 튐은, 파티클 발생의 원인이 되므로, 최대한 억제하는 것이 바람직하다.
따라서 도 7b에 도시한 바와 같이, 일단이 베이스(12)에 고정된 지지 기둥(221)은 내측 회전 컵(22)만을 베이스(12)에 고정하기 위하여 이용한다. 그리고, 수평 방향(반경 방향)으로 연장되는 다른 지지 기둥(222)에 의해, 내측 회전 컵(22)에 외측 회전 컵(20)을 고정한다. 이에 의해, 지지 기둥(222)을 웨이퍼(W)의 높이보다 낮은 위치에 설치하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 웨이퍼(W)로 공급되어 원심력에 의해 비산한 처리액이, 지지 기둥(221 또는 222) 또는 당해 지지 기둥의 주위를 덮는 회전 컵(20 또는 22)의 부분에 충돌하여 웨이퍼(W)로 튀는 것을 방지 또는 큰 폭으로 억제할 수 있다.
또한 도 1에 도시한 실시예에서, FFU(70)로부터 공급되는 청정 에어의 습도를 저하시키는 기구를 설치해도 된다. 이러한 기구는, 예를 들면 FFU(70) 내에 설치되는 댐퍼의 하류측에, 상류측으로부터 차례로 설치한 에어 쿨러 및 에어 히터(도시하지 않음)에 의해 실현할 수 있다. 에어 쿨러에 의해 공기 중의 수분을 결로시켜 제거하고, 그 후 에어 히터에 의해 원하는 온도(예를 들면 상온)로 되돌림으로써, 원하는 온도의 저습도의 청정 에어를 FFU(70)로부터 공급할 수 있다. 또한, 전환 밸브 및 컨트롤러로 이루어지는 배기 제어부는, 처리액 노즐로부터 처리액을 기판으로 공급하여 기판에 소정의 액 처리가 행해지고 있을 때 하우징 내의 분위기를 배기하고, 기판에 건조 처리가 행해지고 있을 때 하우징 내의 분위기의 배기를 정지시킨다.
10 : 기판 보지부
18 : 회전 구동부
51 ~ 53 : 처리액 노즐
20 : 회전 컵(외측 회전 컵)
20c : 외측 돌출부
20d : 오목부
31 : 외컵(제 1 컵)
31e : 내측 돌출부
31h : 오목부
40, 100 : 배기 제어부(전환 밸브, 컨트롤러)
60 : 하우징

Claims (10)

  1. 기판을 수평 자세로 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부를 수직 축선 중심으로 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 기판으로 소정의 액 처리를 행하기 위한 처리액을 공급하는 처리액 노즐과,
    상기 기판 보지부에 설치되고, 상기 기판 보지부에 보지된 기판을 둘러싸고, 또한 상기 기판 보지부와 함께 회전하고, 회전하는 기판으로부터 비산한 처리액을 안내하는 회전 컵과,
    상기 회전 컵의 주위에 간극을 개재하여 설치되고, 상기 회전 컵에 의해 안내된 처리액을 받는 외컵을 구비하고,
    상기 회전 컵의 상단의 높이는, 상기 외컵의 상단의 높이보다 높고,
    상기 회전 컵의 외주면의 상단부에, 상기 회전 컵의 반경 방향 외측으로 돌출되고, 또한 원주 방향으로 연장되는 외측 돌출부가 설치되어 있고, 상기 외측 돌출부는, 상기 간극으로부터 상기 기판 보지부에 의해 보지된 기판의 상방을 향해 튀어 나가는 처리액의 미스트를 차단하고,
    상기 회전 컵의 외주면에 대면하는 상기 외컵의 내주면의 상단부에, 상기 외컵의 반경 방향 내측으로 돌출되고, 또한 원주 방향으로 연장되는 내측 돌출부가 설치되어 있고,
    상기 내측 돌출부의 표면 중 상방으로 감에 따라 기판에 가까워지도록 경사진 부분의 접선은 외측 돌출부의 하면과 교차하도록 되어 있고,
    상기 회전 컵의 내주면은, 상기 내주면의 상단으로부터 상기 상단보다 낮은 제 1 높이 위치까지 연장되는 제 1 영역과, 상기 제 1 높이 위치로부터 상기 제 1 높이 위치보다 낮은 제 2 높이 위치까지 연장되는 제 2 영역을 가지고 있고,
    상기 제 1 및 제 2 영역은 하방으로 감에 따라 반경 방향 외측을 향하도록 기울기 하방을 향해 경사져 있고,
    수평면에 대하여 상기 제 1 영역이 이루는 각도는 수평면에 대하여 상기 제 2 영역이 이루는 각도보다 크고, 수평면에 대하여 상기 제 1 영역이 이루는 각도와 수평면에 대하여 상기 제 2 영역이 이루는 각도는 0도와 90도 사이의 값을 갖는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 돌출부가 있는 위치에서, 상기 회전 컵의 외주면과 상기 외컵의 내주면과의 간격이 좁아져 있고, 상기 내측 돌출부의 하면에 상향으로 오목한 오목부가 형성되어 있는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 컵의 외주면의 상부는, 상방으로 감에 따라 반경 방향 내측을 향하도록 경사지는 기울기 상방을 향한 경사면으로 되어 있고, 이 경사면의 상단부와 상기 외측 돌출부의 하면과의 사이에, 원주 방향으로 연장되는 반경 방향 내측을 향해 오목한 오목부가 형성되어 있는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 컵의 상기 오목부의 표면은 곡면으로 이루어지는 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 내측 돌출부의 상단의 높이는, 상기 외측 돌출부의 하면의 외주 가장자리의 높이보다 낮은 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 내측 돌출부의 내주면은, 그 하부가 상방으로 감에 따라 기판에 가까워지도록 경사지고, 그 상부가 하방으로 감에 따라 기판에 가까워지도록 경사져 있는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 컵의 상기 외측 돌출부는, 상기 외컵의 상부 중 가장 반경 방향 내측의 위치에 있는 부분보다 반경 방향 외측으로 돌출되어 있는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 컵과 상기 외컵의 사이의 공간에, 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 구비하고,
    상기 세정액 공급부는 상기 외컵의 상면으로부터 상기 외컵을 관통하여 연장되어 기체 안내 공간에 개구되는 적어도 한 개의 세정액 유로를 구비한 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 보지부, 상기 회전 컵 및 상기 외컵을 수용하는 하우징과,
    상기 하우징 내의 분위기의 배기를 제어하는 배기 제어부를 구비하고,
    상기 배기 제어부는, 상기 처리액 노즐로부터 처리액을 기판으로 공급하여 상기 기판에 소정의 액 처리가 행해지고 있을 때 상기 하우징 내의 분위기를 배기하고, 상기 기판에 건조 처리가 행해지고 있을 때 상기 하우징 내의 분위기의 배기를 정지시키는 기판 처리 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170143455A (ko) * 2016-06-21 2017-12-29 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10707099B2 (en) 2013-08-12 2020-07-07 Veeco Instruments Inc. Collection chamber apparatus to separate multiple fluids during the semiconductor wafer processing cycle
JP6090113B2 (ja) * 2013-10-30 2017-03-08 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
JP6195803B2 (ja) * 2014-05-02 2017-09-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
JP6370678B2 (ja) * 2014-10-28 2018-08-08 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置
JP6395673B2 (ja) * 2015-07-14 2018-09-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US10832902B2 (en) * 2015-12-28 2020-11-10 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method
WO2018200398A1 (en) * 2017-04-25 2018-11-01 Veeco Precision Surface Processing Llc Semiconductor wafer processing chamber
KR102447277B1 (ko) * 2017-11-17 2022-09-26 삼성전자주식회사 스핀 코터 및 이를 구비하는 기판처리 장치와 기판처리 시스템
KR102634281B1 (ko) * 2020-12-21 2024-02-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20230050871A (ko) 2021-10-08 2023-04-17 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판처리방법
CN113945072B (zh) * 2021-10-18 2022-11-29 北京烁科精微电子装备有限公司 一种干燥系统及干燥方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439519A (en) 1992-04-28 1995-08-08 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Solution applying apparatus
US20080280054A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Tokyo Electron Limited Coating film forming apparatus, use of coating film forming apparatus, and recording medium
JP2012129462A (ja) 2010-12-17 2012-07-05 Tokyo Electron Ltd 基板液処理装置
US20120192899A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Tokyo Electron Limited Liquid Processing Apparatus and Liquid Processing Method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003174005A (ja) * 2001-12-07 2003-06-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP3890025B2 (ja) * 2003-03-10 2007-03-07 東京エレクトロン株式会社 塗布処理装置及び塗布処理方法
WO2009079874A1 (en) * 2007-12-10 2009-07-02 Acm Research (Shanghai) Inc. Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439519A (en) 1992-04-28 1995-08-08 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Solution applying apparatus
US20080280054A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Tokyo Electron Limited Coating film forming apparatus, use of coating film forming apparatus, and recording medium
JP2012129462A (ja) 2010-12-17 2012-07-05 Tokyo Electron Ltd 基板液処理装置
US20120192899A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Tokyo Electron Limited Liquid Processing Apparatus and Liquid Processing Method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170143455A (ko) * 2016-06-21 2017-12-29 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체
KR102348772B1 (ko) 2016-06-21 2022-01-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체

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