KR101935667B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR101935667B1
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겐지 아마히사
다케시 요시다
도시미츠 남바
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과, 수평 방향으로 이동하고, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단하는 차단 부재와, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛과, 회전 축선 둘레로 차단 부재를 회전시키는 차단 부재 회전 유닛을 포함한다. 차단 부재는, 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상부와, 환상부에 설치되며, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부를 포함한다. 기판 처리 장치는, 차단 부재 회전 유닛을 제어하고, 처리액 공급 노즐이 환상부를 통과할 수 있도록 회전 방향에 있어서의 통과 허용부의 위치를 조정하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토 마스크(photomask)용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판이 포함된다.
기판을 1장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치에 의한 기판 처리에서는, 예를 들면, 스핀 척에 의해서 거의 수평으로 유지된 기판에 대해서 약액이 공급된다. 그 후, 린스액이 기판에 공급되고, 거기에 따라 기판상의 약액이 린스액에 치환된다. 그 후, 기판상의 린스액을 배제하기 위한 스핀 드라이 공정이 행해진다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 기판의 표면에 미세한 패턴이 형성되고 있는 경우, 스핀 드라이 공정에서는, 패턴의 내부에 파고든 린스액을 제거할 수 없을 우려가 있고, 거기에 따라 건조 불량이 생길 우려가 있다. 패턴의 내부에 파고든 린스액의 액면(공기와 액체와의 계면)은, 패턴의 내부에 형성되므로, 액면과 패턴과의 접촉 위치에 액체의 표면 장력이 작용한다. 이 표면 장력이 큰 경우에는, 패턴의 도괴가 일어나기 쉬워진다. 전형적인 린스액인 물은, 표면 장력이 크기 때문에, 스핀 드라이 공정에 있어서의 패턴의 도괴를 무시할 수 없다.
따라서, 물보다도 표면 장력이 낮은 저표면 장력 액체인 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol: IPA)을 공급하여, 패턴의 내부에 파고든 물을 IPA로 치환하고, 그 후에 IPA를 제거함으로써 기판의 상면을 건조시키는 것을 생각할 수 있다.
IPA를 제거하여 기판의 상면을 신속하게 건조시키기 위해서는, 기판의 상면 부근의 분위기의 습도를 저감시킬 필요가 있다. 또, IPA에 용해한 산소에 의해서 패턴이 산화될 우려가 있기 때문에, IPA에 산소가 용해하지 않도록 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감시켜 둘 필요가 있다. 그러나, 처리 챔버의 내부 공간에는, 스핀 척 등의 부재가 수용되어 있기 때문에, 처리 챔버의 내부 공간은 비교적 크다. 따라서, 처리 챔버 내의 분위기 전체의 산소 농도 및 습도를 저감시키는 것은 곤란하다.
미국 특허 출원 공개 제2015/234296호 명세서의 기판 처리 장치는, 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 스핀 척의 위쪽에 배치된 차단 부재와, 차단 부재의 중심선을 따라서 상하 방향으로 연장되는 중심 노즐을 구비하고 있다. 차단 부재는, 스핀 척에 유지된 기판의 상면에 대향하는 대향면을 가지는 원판부와, 원판부의 외주부로부터 아래쪽으로 연장되는 원통부를 포함한다. 원판부에는, 해당 기판의 상면에 대향하는 대향면의 중앙에서 개구하는 하향 토출구가 형성되어 있다. 하향 토출구로부터는, 처리액이나 질소 가스 등이 아래쪽에 토출된다. 중심 노즐은, 하향 토출구를 통해 처리액을 아래쪽에 토출한다.
미국 특허 출원 공개 제2015/234296호 명세서의 기판 처리 장치에서는, 스핀 척에 유지된 기판의 상면으로부터 차단 부재의 대향면까지의 거리가 비교적 가까운 근접 위치에 차단 부재가 있는 상태에서 하향 토출구로부터 질소 가스를 토출함으로써, 기판과 차단 부재 사이의 공간이 질소 가스로 채워진다. 이 상태로, 중심 노즐로부터 기판의 상면에 처리액을 공급할 수 있다.
그러나, 처리액의 용도나 기판 처리 장치의 사양 등에 따라, 수평 방향으로 이동 가능한 노즐을 이용해 기판에 처리액을 공급하고자 하는 경우가 있다. 이러한 경우, 노즐로부터 기판에 처리액을 공급하려면, 노즐과 차단 부재의 원통부가 간섭하지 않도록, 차단 부재를 위쪽에 이동시키지 않으면 안된다. 여기에서는, 기판 상의 공간을 충분히 제한할 수 없기 때문에, 기판과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 낮게 유지할 수 없을 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 수평으로 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 저감시킨 상태로, 수평으로 이동 가능한 처리액 공급 노즐로부터 기판의 상면에 처리액을 공급할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과, 수평 방향으로 이동하고, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단하는 차단 부재로서, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상부와, 상기 환상부에 설치되며, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부를 포함하는 차단 부재와, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 상기 차단 부재 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛과, 상기 회전 축선 둘레로 상기 차단 부재를 회전시키는 차단 부재 회전 유닛과, 상기 차단 부재 회전 유닛을 제어하고, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과할 수 있도록 회전 방향에 있어서의 상기 통과 허용부의 위치를 조정하는 컨트롤러를 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 따르면, 차단 부재가, 해당 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한다. 이 상태에서, 차단 부재와 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면의 사이의 공간에 불활성 가스 공급 유닛으로부터 불활성 가스가 공급된다. 차단 부재는, 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상부를 포함한다. 그 때문에, 차단 부재와 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면의 사이의 공간이 포위되므로, 이 공간의 분위기가, 불활성 가스로 효율적으로 치환된다. 이것에 의해, 차단 부재와 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면의 사이의 분위기 중의 산소 농도 및 습도가 저감된다.
차단 부재 회전 유닛에 의해서 차단 부재가 회전되는 것에 의해서, 환상부에 설치된 통과 허용부의, 회전 방향에 있어서의 위치가 변화된다. 따라서, 컨트롤러가 차단 부재 회전 유닛을 제어하는 것에 의해서 회전 방향에 있어서의 통과 허용부의 위치가 조정된다. 그 때문에, 수평 방향으로 이동하는 처리액 공급 노즐은, 통과 허용부를 통해 차단 부재의 환상부를 통과할 수 있다. 따라서, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 저감시킨 상태로, 처리액 공급 노즐로부터 기판의 상면에 처리액을 공급할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 처리액 공급 노즐이, 상기 통과 허용부를 통해, 상기 환상부보다도 상기 회전 축선측의 위치와, 상기 환상부에 대해서 상기 회전 축선과는 반대측의 위치 사이에서 이동한다.
이 구성에 따르면, 환상부보다도 회전 축선측의 위치와, 환상부에 대해서 회전 축선과는 반대측의 위치 사이에서, 통과 허용부를 통해 처리액 공급 노즐이 이동한다. 그 때문에, 차단 부재와 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면의 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도가 저감된 상태로, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액 공급 노즐로부터 처리액을 공급할 수 있다. 특히, 처리액 공급 노즐은, 기판의 상면의 회전 중심 위치에 처리액을 공급하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면 전체에 처리액을 널리 퍼지게 하기 쉽다. 기판의 상면의 회전 중심 위치란, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 있어서의 회전 축선과의 교차 위치이다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 차단 부재를 승강시키는 차단 부재 승강 유닛을 더 포함한다. 또, 상기 환상부가, 상기 통과 허용부보다도 위쪽에 설치되며, 기판 밖으로 배제되는 처리액을 받는 액받이부를 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 차단 부재 승강 유닛에 의해서 차단 부재를 승강시킴으로써, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면보다도 통과 허용부가 위쪽에 위치하는 위치와, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면보다도 통과 허용부가 아래쪽에 위치하는 위치에, 연직 방향에 있어서의 차단 부재의 위치를 전환할 수 있다.
기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면보다도 통과 허용부가 위쪽에 위치할 때에는, 통과 허용부에 의해서 처리액 공급 노즐이 환상부를 통과할 수 있다. 한편, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면보다도 통과 허용부가 아래쪽에 위치할 때에는, 통과 허용부의 위쪽에 설치된 액받이부가, 해당 기판 밖으로 배제되는 처리액을 받을 수 있다. 따라서, 상기 기판 밖으로 배제되는 처리액이 통과 허용부를 통과하여 환상부의 외부에 유출하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 차단 부재가, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 대향하는 대향부를 포함한다. 또, 상기 기판 처리 장치가, 상기 대향부에 대해서 상기 환상부를 상하 이동시키는 환상부 이동 기구를 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 환상부 이동 기구에 의해서, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 대향하는 대향부에 대해서 환상부가 상하 이동된다. 그 때문에, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 대향부 사이의 간격을 좁게 하면서, 환상부를 대향부에 대해서 상대적으로 상하 이동시킴으로써 통과 허용부를 기판의 위쪽에 위치시킬 수 있다. 따라서, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 신속하게 저감시킬 수 있고 또한, 처리액 공급 노즐이 통과 허용부를 통해 환상부를 통과할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 관통하는 관통 구멍을 포함한다. 이 구성에 의하면, 단순한 관통 구멍에 의해서, 처리액 공급 노즐이 환상부를 통과하는 것이 허용된다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 하단으로부터 위쪽을 향해서 잘라낸 절결을 포함한다. 이 구성에 의하면, 절결을 통해 처리액 공급 노즐이 환상부를 통과하는 것이 허용된다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 처리액 공급 노즐을 지지하고, 수평 방향으로 연장되는 축형상의 노즐 아암과, 상기 노즐 아암의 중심 축선 둘레로 상기 처리액 공급 노즐을 회전시키는 노즐 회전 유닛을 더 포함한다. 또, 상기 처리액 공급 노즐이, 상기 노즐 아암의 중심 축선과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 또, 상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 관통하며, 수평 방향으로 긴 장공을 포함한다.
이 구성에 따르면, 처리액 공급 노즐은, 수평 방향으로 연장되는 노즐 아암에 의해서 지지되어 있고, 노즐 아암의 중심 축선과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 처리액 공급 노즐은, 노즐 회전 유닛에 의해서 노즐 아암의 중심 축선 둘레로 회전되는 것에 의해서, 환상부를 관통하는 수평 방향으로 긴 장공을 통해 환상부를 통과할 수 있다. 또, 긴 구멍이 수평 방향으로 길기 때문에, 긴 구멍이 수평 방향 이외로 긴 구성과 비교하여, 연직 방향에 있어서의 환상부의 치수를 작게 할 수 있다. 그것에 따라, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이를 좁게 할 수 있기 때문에, 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 신속하게 저감시킬 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판 밖으로 배제되는 처리액이 상기 통과 허용부를 통해 상기 환상부를 통과하는 것을 억제하는 처리액 통과 억제 유닛을 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 기판 유지 유닛에 유지된 기판 밖으로 배제되는 처리액이 통과 허용부를 통해 환상부를 통과하는 것이, 처리액 통과 억제 유닛에 의해서 억제된다. 따라서, 처리액 공급 노즐이 환상부를 통과하는 것을 허용할 수 있고, 또한 상기 기판 밖으로 배제되는 처리액이 통과 허용부를 통과하여 환상부의 외부에 유출하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태는, 수평으로 유지된 기판을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 공정과, 상기 기판을 둘러싸는 환상부를 포함하고, 상기 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단하는 차단 부재를 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 차단 부재 회전 공정과, 상기 기판의 상면과 상기 차단 부재 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한 상태로, 상기 기판의 상면과 상기 차단 부재의 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 공정과, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐이 상기 환상부에 설치된 통과 허용부를 통해 상기 환상부를 통과할 수 있도록 상기 차단 부재의 회전을 정지하고, 회전 방향에 있어서의 상기 통과 허용부의 위치를 조정하는 위치 조정 공정과, 상기 통과 허용부를 통해 상기 처리액 공급 노즐을 상기 환상부에 통과시켜, 상기 기판과 대향하는 위치에 상기 처리액 공급 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면과 차단 부재의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한 상태로, 기판의 상면과 차단 부재의 사이에 불활성 가스가 공급된다. 차단 부재는, 수평으로 유지된 기판을 둘러싸는 환상부를 포함하기 때문에, 차단 부재와 수평으로 유지된 기판의 상면 사이의 분위기가, 불활성 가스로 효율적으로 치환된다. 이것에 의해, 차단 부재와 수평으로 유지된 기판의 상면의 사이의 분위기 중의 산소 농도 및 습도가 저감된다. 그리고, 차단 부재가 회전되는 것에 의해서 환상부에 설치된 통과 허용부의 위치가 변화된다. 따라서, 처리액 공급 노즐이 환상부에 설치된 통과 허용부를 통해 환상부를 통과할 수 있도록, 차단 부재의 회전이 정지되고, 차단 부재의 회전 방향에 있어서의 통과 허용부의 위치가 조정된다. 그리고, 처리액 공급 노즐은, 통과 허용부를 통해 환상부를 통과하고, 수평으로 유지된 기판과 대향하는 위치로 이동한다. 그 때문에, 수평으로 유지된 기판과 차단 부재 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 저감시킨 상태로, 수평으로 이동 가능한 처리액 공급 노즐로부터 기판에 처리액을 공급할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술의, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 설명하는 실시 형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 종단면도이다.
도 3은, 상기 처리 유닛에 구비된 차단 부재의 주변의 모식적인 단면도이다.
도 4는, 차단 부재의 환상부를 도 3의 화살표 IV에서 본 도면이다.
도 5는, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7A~도 7G는, 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 상기 처리 유닛의 주요부의 도해적인 단면도이다.
도 8A는, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 차단 부재의 통과 허용부의 주변을 나타내는 도면이다.
도 8B는, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 따른 차단 부재의 통과 허용부의 주변을 나타내는 도면이다.
도 9는, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 차단 부재의 주변의 모식적인 단면도이다.
도 10A 및 도 10B는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛에 구비된 차단 부재의 주변의 모식적인 단면도이다.
도 11A 및 도 11B는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛에 구비된 차단 부재의 주변의 모식적인 단면도이다.
도 12는, 표면 장력에 의한 패턴 도괴의 원리를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
＜제1 실시 형태＞
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 기판 처리 장치(1)는 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)을 한 장씩 처리액으로 처리하는 매엽식의 장치이다.
처리액으로서는, 약액, 린스액 및 유기 용제 등을 들 수 있다. 이 실시 형태에서는, 기판(W)은 원형상의 기판이다. 기판(W)의 표면에는, 미세한 패턴(도 12 참조)이 형성되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 처리액으로 기판(W)을 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 처리 유닛(2)으로 처리되는 복수장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)를 각각 유지하는 복수의 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(IR 및 CR)과 기판 처리 장치(1)를 제어하는 컨트롤러(3)를 포함한다. 반송 로봇(IR)은, 캐리어(C)와 반송 로봇(CR)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(CR)은 반송 로봇(IR)과 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 복수의 처리 유닛(2)은, 예를 들면, 동일한 구성을 가지고 있다.
도 2는, 처리 유닛(2)의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 종단면도이다.
처리 유닛(2)은, 한 장의 기판(W)을 수평인 자세로 유지하면서, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직인 회전 축선(C1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(5)과, 처리액으로 기판(W)을 처리하기 위해서 기판(W)을 수용하는 챔버(6)를 포함한다. 챔버(6)에는, 기판(W)을 반입/반출하기 위한 반입/반출구(도시하지 않음)가 형성되고 있다. 반입/반출구에는, 반입/반출구를 개폐하는 셔터 유닛(도시하지 않음)이 구비되어 있다.
처리 유닛(2)은, 기판(W)의 상면에 대향하는 대향면(70a)을 구비한 차단 부재(7)를 더 포함한다. 차단 부재(7)는, 기판(W)의 상면(상방측의 주면)과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한다. 주위의 분위기란, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면에 의해서 구획되는 공간의 외부의 분위기이다. 또한, 차단 부재(7)는, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면의 사이의 분위기와 주위의 분위기와의 유체의 흐름에 제약을 줄 수 있는 부재이면 좋고, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 완전하게 차단하는 부재일 필요는 없다.
스핀 척(5)은, 척 핀(20)과 스핀 베이스(21)와 회전축(22)과 회전축(22)을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선(C1) 둘레로 회전시키는 전동 모터(23)를 포함한다.
회전축(22)은, 회전 축선(C1)을 따라서 연직 방향으로 연장되고 있고, 이 실시 형태에서는 중공축이다. 회전축(22)의 상단은, 스핀 베이스(21)의 하면의 중앙에 결합되어 있다. 스핀 베이스(21)는 수평 방향을 따르는 원판 형상을 가지고 있다. 스핀 베이스(21)의 상면의 둘레 가장자리부에는, 기판(W)을 파지하기 위한 복수의 척 핀(20)이 둘레 방향으로 간격을 두어 배치되어 있다. 스핀 베이스(21) 및 척 핀(20)은, 기판(W)을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛에 포함된다.
전동 모터(23)에 의해서 회전축(22)이 회전됨으로써, 기판(W)이 회전 축선(C1) 둘레로 회전된다. 이하에서는, 기판(W)의 회전 직경 방향 내측을 단순하게 「직경 방향 안쪽」이라고 하고, 기판(W)의 회전 직경 방향 외측을 단순하게 「직경 방향 바깥쪽」이라고 한다. 회전축(22) 및 전동 모터(23)는, 기판(W)을 회전 축선(C1) 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛에 포함된다. 스핀 베이스(21)에 있어서 평면에서 보아 회전 축선(C1)과 겹치는 위치에는, 스핀 베이스(21)를 상하로 관통하고, 회전축(22)의 내부 공간과 연통하는 연통 구멍(21a)이 형성되어 있다.
차단 부재(7)는 기판(W)의 상면에 대향하는 대향부(70)와, 평면에서 보아 기판(W)을 둘러싸도록 대향부(70)의 둘레 가장자리부로부터 아래쪽으로 연장되는 환상부(71)를 포함한다. 대향부(70)는, 원판형상으로 형성되어 있다. 대향부(70)는 스핀 척(5)의 위쪽에서 거의 수평으로 배치되어 있다. 대향부(70)는, 기판(W)의 상면에 대향하는 대향면(70a)을 가진다. 대향부(70)에 있어서 대향면(70a)과는 반대측의 면에는, 중공의 회전축(72)이 고정되어 있다. 대향부(70)에 있어서 평면에서 보아 회전 축선(C1)과 겹치는 위치에는, 대향부(70)를 상하로 관통하고, 회전축(72)의 내부 공간과 연통하는 연통 구멍(70b)이 형성되어 있다.
처리 유닛(2)은, 수평으로 연장되고, 회전축(72)을 통해 차단 부재(7)를 지지하는 차단 부재 지지 부재(73)와, 차단 부재 지지 부재(73)를 통해 차단 부재(7)에 연결되어 차단 부재(7)의 승강을 구동하는 차단 부재 승강 기구(74)와, 차단 부재(7)를 회전 축선(C1) 둘레로 회전시키는 차단 부재 회전 기구(75)를 더 포함한다. 차단 부재 승강 기구(74)는, 차단 부재 승강 유닛의 일례이다. 차단 부재 회전 기구(75)는, 차단 부재 회전 유닛의 일례이다.
차단 부재 승강 기구(74)는, 예를 들어, 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 상기 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 차단 부재 승강 기구(74)는, 하부 위치(후술하는 도 7G에 나타내는 위치)로부터 상부 위치(후술하는 도 7A에 나타내는 위치)까지의 임의의 위치(높이)에 차단 부재(7)를 위치시킬 수 있다. 하부 위치란, 차단 부재(7)의 가동 범위에 있어서, 차단 부재(7)의 대향부(70)의 대향면(70a)이 기판(W)의 상면에 가장 근접하는 위치이다. 하부 위치에서는, 기판(W)의 상면과 대향면(70a) 사이의 거리는, 예를 들면, 2.5 mm 이하이다. 상부 위치란, 차단 부재(7)의 가동 범위에 있어서, 차단 부재(7)의 대향부(70)의 대향면(70a)이 기판(W)의 상면으로부터 가장 이격하는 위치이다.
차단 부재(7)는, 차단 부재 승강 기구(74)에 의해서, 상부 위치와 하부 위치 사이의 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 위치할 수 있다. 제1 근접 위치란, 차단 부재(7)의 대향면(70a)이 기판(W)의 상면에 근접한 위치이며, 기판(W)의 상면과 대향면(70a) 사이의 거리가 예를 들면, 7 mm 이하가 되는 위치이다. 제2 근접 위치란, 차단 부재(7)의 대향면(70a)이 기판(W)의 상면에 근접한 위치이며, 제1 근접 위치보다도 위쪽의 위치이다. 차단 부재(7)가 제2 근접 위치에 위치할 때의 대향면(70a)은, 차단 부재(7)가 제1 근접 위치에 위치할 때의 대향면(70a)보다도 위쪽에 위치한다. 차단 부재(7)가 제2 근접 위치에 위치할 때의 대향면(70a)과 기판(W)의 상면과의 거리는, 예를 들면, 15 mm 정도이다.
차단 부재(7)가 하부 위치, 제1 근접 위치 또는 제2 근접 위치에 위치하는 상태에서는, 환상부(71)가 기판(W)에 수평 방향으로부터 대향한다. 환상부(71)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하는 상태에서는, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기가 주위의 분위기로부터 차단된다.
차단 부재 회전 기구(75)는, 차단 부재 지지 부재(73)의 선단에 내장된 전동 모터를 포함한다. 전동 모터에는, 차단 부재 지지 부재(73) 내에 배치된 복수의 배선(76)이 접속되어 있다. 복수의 배선(76)은, 상기 전동 모터에 송전하기 위한 파워 라인과, 차단 부재(7)의 회전 정보를 출력하기 위한 인코더 라인을 포함한다. 차단 부재(7)의 회전 정보를 검지하는 것에 의해서, 차단 부재(7)의 회전을 정확하게 제어할 수 있다.
처리 유닛(2)은, 스핀 척(5)을 둘러싸는 컵(41)과, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)으로부터 기판(W) 외에 배제되는 처리액을 받는 가드(43)와, 가드(43)의 승강을 구동하는 가드 승강 기구(46)를 더 포함한다.
컵(41)은 원통형상이다. 컵(41)은, 예를 들면, 가드(43)와 일체이며, 가드(43)과 함께 승강한다. 컵(41)은, 상향으로 열린 환형상의 홈을 가지고 있다. 컵(41)의 홈에는, 회수 배관(도시하지 않음) 또는 폐액 배관(도시하지 않음)이 접속되어 있다. 컵(41)의 바닥부에 이끌린 처리액은, 회수 배관 또는 폐수 배관을 통해서, 회수 또는 폐기된다.
가드(43)는, 평면에서 보아 스핀 척(5) 및 차단 부재(7)를 둘러싼다. 가드(43)는, 평면에서 보아 스핀 척(5) 및 차단 부재(7)를 둘러싸는 통형상부(43A)와, 통형상부(43A)로부터 직경 방향 안쪽으로 연장되는 연장 설치부(43B)를 포함한다. 연장 설치부(43B)는, 직경 방향 안쪽을 향함에 따라서 위쪽으로 향하도록 수평 방향에 대해서 경사하는 방향으로 연장되고 있다.
가드(43)는 가드 승강 기구(46)에 의해서, 가드(43)의 상단이 기판(W)의 상면보다도 아래쪽에 위치하는 하부 위치와, 가드(43)의 상단이 기판(W)의 상면보다도 위쪽에 위치하는 상부 위치 사이에 승강된다.
가드 승강 기구(46)는, 예를 들어, 볼 나사 기구(도시하지 않음)와 상기 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다.
처리 유닛(2)은 기판(W)의 하면(하방측의 주면)의 중앙 영역에 온수 등의 가열 유체를 공급하는 하면 노즐(8)과, 기판(W)의 상면에 불화수소산 등의 약액을 공급하는 약액 노즐(9)을 더 포함한다. 기판(W)의 하면의 중앙 영역이란, 기판(W)의 하면에 있어서의 회전 축선(C1)과의 교차 위치를 포함하는 기판(W)의 하면의 중앙 근처의 영역이다.
하면 노즐(8)은, 회전축(22)에 삽입 관통되어 있다. 하면 노즐(8)은, 기판(W)의 하면 중앙에 면하는 토출구를 상단에 가지고 있다. 하면 노즐(8)에는, 가열 유체가, 가열 유체 공급관(50)을 통해 가열 유체 공급원으로부터 공급되고 있다. 가열 유체 공급관(50)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 가열 유체 밸브(51)가 사이에 개재되어 있다. 가열 유체로서 이용되는 온수는, 실온보다도 고온의 물이며, 예를 들면 80℃~85℃의 물이다. 가열 유체는, 온수에 한정하지 않고, 고온의 질소 가스 등의 기체라도 된다. 가열 유체는, 기판(W)을 가열할 수 있는 유체이면 좋다.
약액 노즐(9)에는, 약액이, 약액 공급관(53)을 통해 약액 공급원으로부터 공급된다. 약액 공급관(53)에는, 그 유로를 개폐하는 약액 밸브(54)가 사이에 개재되어 있다.
약액이란, 불화수소산에 한정되지 않고, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불화수소산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면, 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들면, TMAH：테트라메틸 암모늄 하이드로 옥사이드 등), 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이어도 된다. 이들을 혼합한 약액의 예로서는, SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：황산 과산화 수소수 혼합액), SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture：암모니아 과산화 수소수 혼합액) 등을 들 수 있다.
약액 노즐(9)은, 약액 노즐 이동 기구(52)에 의해서, 연직 방향 및 수평 방향으로 이동된다. 약액 노즐(9)은, 수평 방향으로의 이동에 의해서, 기판(W)의 상면의 회전 중심 위치에 대향하는 중앙 위치와 기판(W)의 상면에 대향하지 않는 퇴피 위치의 사이에서 이동할 수 있다. 기판(W)의 상면의 회전 중심 위치란, 기판(W)의 상면에 있어서의 회전 축선(C1)과의 교차 위치이다. 기판(W)의 상면에 대향하지 않는 퇴피 위치란, 평면에서 보아서 스핀 베이스(21) 및 가드(43)의 바깥쪽의 위치이다.
처리 유닛(2)은, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 린스액으로서의 탈이온수(DIW：Deionized Water)를 공급하는 DIW 노즐(10)과 유기 용제로서의 IPA를 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 공급하는 중앙 IPA 노즐(11)과, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스를 공급하는 제1 불활성 가스 노즐(12)을 더 포함한다. 기판(W)의 상면의 중앙 영역이란, 기판(W)의 상면에 있어서의 회전 축선(C1)과의 교차 위치를 포함하는 기판(W)의 상면의 중앙 근처의 영역이다. 제1 불활성 가스 노즐(12)은, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7)의 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛에 포함된다.
노즐(10~12)은, 이 실시 형태에서는, 회전축(72)에 삽입 관통된 노즐 수용 부재(18)에 공통으로 수용되고 있고, DIW, IPA 및 불활성 가스를 각각 토출 가능하다. 노즐(10~12)은 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 DIW, IPA 및 불활성 가스를 각각 공급할 수 있다.
DIW 노즐(10)에는, DIW 공급원으로부터, DIW 공급관(55)을 통해 DIW가 공급된다. DIW 공급관(55)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 DIW 밸브(56)가 사이에 개재되어 있다.
DIW 노즐(10)은, DIW 이외의 린스액을 공급하는 린스액 노즐이어도 된다. 린스액이란, DIW 외에도, 탄산수, 전해 이온수, 오존수, 희석 농도(예를 들면, 10 ppm~100 ppm 정도)의 염산수, 환원수(수소수) 등을 예시할 수 있다.
중앙 IPA 노즐(11)에는, IPA 공급원으로부터, 중앙 IPA 공급관(57)을 통해 IPA가 공급된다. 중앙 IPA 공급관(57)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 중앙 IPA 밸브(58)가 사이에 개재되어 있다.
중앙 IPA 노즐(11)은, 본 실시 형태에서는, IPA를 공급하는 구성이지만, 린스액(예를 들면 물)보다도 표면 장력이 작은 저표면 장력 액체를 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 공급하는 중앙 저표면 장력 액체 노즐로서 기능하면 된다.
저표면 장력 액체로서는, 기판(W)의 상면 및 기판(W)에 형성된 패턴(도 12 참조)과 화학 반응하지 않는(반응성이 부족한), IPA 이외의 유기 용제를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는, IPA, HFE(하이드로 플루오로 에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 Trans-1,2 디클로로에틸렌 중 적어도 1개를 포함하는 액을 저표면 장력 액체로서 이용할 수 있다. 또, 저표면 장력 액체는, 단체 성분만으로 이루어질 필요는 없고, 다른 성분과 혼합한 액체라도 된다. 예를 들면, IPA액과 순수와의 혼합액이어도 되고, IPA액과 HFE액과의 혼합액이어도 된다.
제1 불활성 가스 노즐(12)에는, 질소 가스 등의 불활성 가스가, 제1 불활성 가스 공급관(59)을 통해 불활성 가스 공급원으로부터 공급된다. 제1 불활성 가스 공급관(59)에는, 그 유로를 개폐하는 제1 불활성 가스 밸브(60)가 개재되어 있다. 불활성 가스로서는, 질소 가스에 한정하지 않고, 기판(W)의 표면 및 패턴에 대해서 불활성인 가스를 이용할 수 있다. 불활성 가스는, 예를 들면 아르곤 등의 희가스류라도 된다.
처리 유닛(2)은 차단 부재(7)의 대향부(70)의 연통 구멍(70b)에 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급하는 제2 불활성 가스 노즐(13)을 더 포함한다. 제2 불활성 가스 노즐(13)에는, 불활성 가스가, 제2 불활성 가스 공급관(65)을 사이에 통해 불활성 가스 공급원으로부터 공급된다. 제2 불활성 가스 공급관(65)에는, 그 유로를 개폐하는 제2 불활성 가스 밸브(66)가 사이에 개재되어 있다. 제2 불활성 가스 노즐(13)은, 노즐 수용 부재(18)의 외부에서 회전축(72)에 삽입 관통되어 있다.
처리 유닛(2)은 수평 방향으로 연장되는 중공·축형상의 노즐 아암(31)과, 수평 방향으로 이동 가능하고, 노즐 아암(31)의 선단에 일체적으로 부착되어 노즐 아암(31)의 내부 공간과 연통하는 내부 공간을 갖고, 기판(W)의 상면에 IPA를 공급하는 IPA 노즐(30)과, 노즐 아암(31)을 구동하여, IPA 노즐(30)을 이동시키는 IPA 노즐 이동 기구(32)를 더 포함한다. IPA 노즐(30)은 처리액 공급 노즐의 일례이다.
IPA 노즐(30)은, 노즐 아암(31)의 중심 축선(C2)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 이 실시 형태에서는, IPA 노즐(30)은 노즐 아암(31)의 중심 축선(C2)에 대한 직교 방향으로 연장되어 있다. 이 실시 형태와는 상이하게, IPA 노즐(30)은 중심 축선(C2)에 대한 직교 방향과 수평 방향 양쪽 모두에 대해서 경사하는 방향으로 연장되어 있어도 된다.
IPA 노즐(30)의 내부 공간에는, IPA가, IPA 공급관(61)을 통해 IPA 공급원으로부터 공급된다. IPA 공급관(61)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 IPA 밸브(62)가 사이에 개재되어 있다.
IPA 노즐 이동 기구(32)는, 노즐 아암(31)을 노즐 아암(31)의 축방향으로 이동시키는 것에 의해서 IPA 노즐(30)을 수평 방향으로 이동시킨다. IPA 노즐 이동 기구(32)는, 노즐 아암(31)을 연직 방향을 따라서 승강시키는 것에 의해서 IPA 노즐(30)을 상하 이동시킨다. IPA 노즐(30)은, 수평 방향으로의 이동에 의해서, 기판(W)의 상면의 회전 중심 위치에 대향하는 중앙 위치와 기판(W)의 상면에 대향하지 않고 차단 부재(7)의 환상부(71)보다도 직경 방향 바깥쪽에 이격(퇴피)한 퇴피 위치와의 사이에서 이동할 수 있다. 도 3에서는, IPA 노즐(30)의 퇴피 위치를 실선으로 나타내고 있다.
IPA 노즐 이동 기구(32)는, 예를 들어, 제1 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 노즐 아암(31)이 연장되는 방향으로 노즐 아암(31)을 직동시키기 위해서 제1 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 제1 전동 모터(도시하지 않음)와, 제2 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 노즐 아암(31)을 승강시키기 위해서 제2 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 제2 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다.
도 3은, 차단 부재(7)의 주변의 모식적인 단면도이다. 도 4는, 차단 부재(7)의 환상부(71)를 도 3의 화살표 IV에서 본 도면이다.
차단 부재(7)에는, 환상부(71)를 기판(W)의 회전 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍(77)이 형성되어 있다. 관통 구멍(77)은, 환상부(71)의 내주면 및 외주면을 관통하고 있다. 차단 부재(7)의 환상부(71)의 내주면은, 아래쪽으로 향함에 따라서 직경 방향 바깥쪽으로 향하도록 만곡하고 있다. 차단 부재(7)의 환상부(71)의 외주면은, 연직 방향을 따라서 연장되고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(77)은, 직경 방향 바깥쪽에서 보아, 연직 방향으로 긴 장공의 형태를 가지고 있다.
관통 구멍(77)에는, 노즐 아암(31) 및 아래쪽을 향한 상태의 IPA 노즐(30)을 삽입 관통할 수 있다. 관통 구멍(77)이 기판(W)보다도 위쪽에 위치하는 상태(예를 들면 차단 부재(7)가 제2 근접 위치에 위치하는 상태)로, IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77)을 통해, 환상부(71)보다도 회전 축선(C1)측(직경 방향 안쪽)의 위치와, 환상부(71)에 대해서 회전 축선(C1)과는 반대측(직경 방향 바깥쪽)의 위치와의 사이에서 이동 가능하다. 즉, 관통 구멍(77)은, 환상부(71)에 설치되고 IPA 노즐(30)이 환상부(71)를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부로서 기능한다. 도 3에서는, 환상부(71)보다고 직경 방향 안쪽의 위치인 중앙 위치에 위치하는 IPA 노즐(30)과, 이 상태의 IPA 노즐(30)을 지지하는 노즐 아암(31)을 2점 쇄선으로 도시하고 있다.
도 4에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 통과 허용부는, 환상부(71)를 하단으로부터 위쪽을 향해서 잘라낸 절결(78)의 형태를 가지고 있어도 된다. 절결(78)은, 예를 들면, 환상부(71)에 있어서 관통 구멍(77)과 환상부(71)의 하단 사이의 부분이 제거된 형상을 가지고 있고, 환상부(71)와 IPA 노즐(30) 및 노즐 아암(31)이 연직 방향으로 상대 이동하는 것에 의해서, 절결(78) 내에 IPA 노즐(30) 및 노즐 아암(31)을 진입할 수 있다.
처리 유닛(2)은, 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 공급되는 불활성 가스를 관통 구멍(77) 내에 도입하는 불활성 가스 도입 기구(80)를 더 포함한다. 불활성 가스 도입 기구(80)는, 관통 구멍(77) 내에 불활성 가스를 토출하는 복수의 불활성 가스 토출구(81)와, 복수의 불활성 가스 토출구(81)에 연통하여 불활성 가스를 저류하는 불활성 가스 저류 공간(82)과, 대향부(70)에 형성된 연통 구멍(70b)과 불활성 가스 저류 공간(82)을 연결하는 연결로(83)를 포함한다. 불활성 가스 토출구(81), 불활성 가스 저류 공간(82) 및 연결로(83)는, 차단 부재(7)에 형성되어 있다.
환상부(71)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하는 상태로, 불활성 가스 도입 기구(80)에 의해서 불활성 가스가 관통 구멍(77) 내에 도입됨으로써, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이, 불활성 가스 도입 기구(80)는, 처리액 통과 억제 유닛으로서 기능한다.
또, 불활성 가스 도입 기구(80)는, 불활성 가스를 관통 구멍(77) 내에 도입하는 것에 의해서, 관통 구멍(77)을 통과하는 기류의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 불활성 가스 도입 기구(80)는, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 공간에 외부의 기체가 유입하거나, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기 중의 기체가 외부에 유출하거나 하는 것을 억제하는 유출입 억제 유닛으로서도 기능한다.
도 5는, 기판 처리 장치(1)의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블럭도이다. 컨트롤러(3)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고 있고, 소정의 제어 프로그램에 따라서, 기판 처리 장치(1)에 구비된 제어 대상을 제어한다. 보다 구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 프로세서(CPU)(3A)와, 제어 프로그램이 저장된 메모리(3B)를 포함하고, 프로세서(3A)가 제어 프로그램을 실행하는 것에 의해서, 기판 처리를 위한 여러가지 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 특히, 컨트롤러(3)는, 반송 로봇(IR,CR), IPA 노즐 이동 기구(32), 전동 모터(23), 차단 부재 승강 기구(74), 차단 부재 회전 기구(75), 가드 승강 기구(46), 약액 노즐 이동 기구(52) 및 밸브류(51, 54, 56, 58, 60, 62, 66) 등의 동작을 제어한다.
도 6은, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이며, 주로, 컨트롤러(3)가 동작 프로그램을 실행하는 것에 의해서 실현되는 처리가 나타나고 있다. 도 7A~도 7G는, 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 처리 유닛(2)의 주요부의 도해적인 단면도이다.
기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 반입(S1), 약액 처리(S2), DIW 린스 처리(S3), 유기 용제 처리(S4), 건조 처리(S5) 및 기판 반출(S6)이 이 순서로 실행된다.
우선, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 미처리의 기판(W)은, 반송 로봇(IR,CR)에 의해서 캐리어(C)로부터 처리 유닛(2)에 반입되어 스핀 척(5)에 건네진다(S1). 이 후, 기판(W)은 반송 로봇(CR)에 의해서 반출되기까지, 스핀 척(5)에 수평으로 유지된다(기판 유지 공정).
다음으로, 도 7A를 참조하여, 약액 처리(S2)에 대해 설명한다. 반송 로봇(CR)이 처리 유닛(2) 외에 퇴피한 후, 기판(W)의 상면을 약액으로 세정하는 약액 처리(S2)가 실행된다.
구체적으로는, 우선, 컨트롤러(3)는 제1 불활성 가스 밸브(60)를 열고, 기판(W)의 상면을 향해서 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 불활성 가스(예를 들면 질소 가스)를 공급시킨다. 이 때의 불활성 가스의 유량은, 예를 들면 10리터/min 또는 그 미만이다. 또, 본 실시 형태와는 상이하게, 컨트롤러(3)는 제2 불활성 가스 밸브(66)를 열고, 기판(W)의 상면을 향해서 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 불활성 가스(예를 들면 질소 가스)를 공급시켜도 된다.
그리고, 컨트롤러(3)는, IPA 노즐 이동 기구(32)를 제어하여, IPA 노즐(30)을 퇴피 위치에 위치시킨다. 그리고, 컨트롤러(3)는 가드 승강 기구(46)를 제어하여, 가드(43)의 상단이 기판(W)의 상면보다도 위쪽에 위치하도록 가드(43)를 배치한다.
그리고, 컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 구동하여 스핀 베이스(21)를 소정의 약액 속도로 회전시킨다. 약액 속도는, 예를 들면 1200 rpm이다. 컨트롤러(3)는, 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)를 회전시켜도 된다. 이 때, 차단 부재(7)는 스핀 베이스(21)와 동기 회전한다. 동기 회전이란, 동일한 방향으로 동일한 회전 속도로 회전하는 것을 말한다. 그리고, 컨트롤러(3)는 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여 차단 부재(7)를 상부 위치에 배치한다. 컨트롤러(3)는, 약액 노즐 이동 기구(52)를 제어하여, 약액 노즐(9)을 기판(W)의 위쪽의 약액 처리 위치에 배치한다.
약액 처리 위치는, 약액 노즐(9)로부터 토출되는 약액이 기판(W)의 상면의 회전 중심 위치에 착액하는 위치라도 된다. 그리고, 컨트롤러(3)는 약액 밸브(54)를 연다. 그것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서, 약액 노즐(9)로부터 약액이 공급된다. 공급된 약액은 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼진다.
원심력에 의해서 기판 밖으로 비산한 약액은, 가드(43)의 연장 설치부(43B)의 아래쪽을 통과하여, 가드(43)의 통형상부(43A)에 의해서 받아진다. 통형상부(43A)에 의해서 받아진 약액은, 컵(41)(도 2 참조)으로 흐른다.
다음으로, 도 7B 및 도 7C를 참조하여, DIW 린스 처리(S3)에 대해 설명한다.
일정 시간의 약액 처리(S2)의 후, 기판(W)상의 약액을 DIW로 치환함으로써, 기판(W)의 상면으로부터 약액을 배제하기 위한 DIW 린스 처리(S3)가 실행된다.
구체적으로는, 도 7B를 참조하여, 컨트롤러(3)는, 약액 밸브(54)를 닫고, 약액 노즐 이동 기구(52)를 제어하여, 약액 노즐(9)을 기판(W)의 위쪽으로부터 스핀 베이스(21) 및 가드(43)의 옆쪽으로 퇴피시킨다.
컨트롤러(3)는 가드 승강 기구(46)를 제어하여, 가드(43)의 상단이 기판(W)의 상면보다도 위쪽에 위치하도록 가드(43)를 배치한 상태를 유지한다.
그리고, 컨트롤러(3)는 DIW 밸브(56)를 연다. 그것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 DIW 노즐(10)로부터 DIW가 공급된다. 공급된 DIW는 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼진다. 이 DIW에 의해서 기판(W)상의 약액이 씻겨 흐른다.
DIW 린스 처리에 있어서도, 제1 불활성 가스 노즐(12)에 의한 불활성 가스의 공급과, 스핀 베이스(21)에 의한 기판(W)의 회전이 계속된다. DIW 린스 처리에 있어서의 불활성 가스의 유량은, 예를 들면 10리터/min 또는 그 미만이다.
기판(W)은 소정의 제1 DIW 린스 속도로 회전된다. 제1 DIW 린스 속도는, 예를 들면 1200 rpm이다. 컨트롤러(3)는 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)을 회전시켜도 된다. 이 때, 차단 부재(7)는 스핀 베이스(21)와 동기 회전한다. 컨트롤러(3)는 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)가 상부 위치에 위치하는 상태를 유지한다.
원심력에 의해서 기판 밖으로 비산한 약액 및 DIW는, 가드(43)의 연장 설치부(43B)의 아래쪽을 통과하여, 가드(43)의 통형상부(43A)에 의해서 받아진다. 통형상부(43A)에 의해서 받아진 약액 및 DIW는, 컵(41)(도 2 참조)으로 흐른다.
그리고, 도 7C를 참조하여, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 DIW 노즐(10)로부터 DIW가 공급되고 있는 상태로, 컨트롤러(3)는, 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)를 상부 위치로부터 제1 근접 위치에 이동시킨다. 그리고, 컨트롤러(3)는, 가드 승강 기구(46)를 제어하여, 가드(43)의 상단이 기판(W)의 상면보다도 위쪽에 위치하도록 가드(43)를 배치한 상태를 유지한다.
그리고, 차단 부재(7)가 제1 근접 위치에 위치하는 상태로, 즉, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기가 주위의 분위기로부터 차단된 상태로, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이에 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 불활성 가스를 공급시킨다(불활성 가스 공급 공정). 구체적으로는, 컨트롤러(3)는 제1 불활성 가스 밸브(60)를 제어하여, 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량을 소정의 치환 유량으로 한다. 치환 유량은, 예를 들면 100리터/min~300리터/min이다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7)의 사이의 분위기의 불활성 가스에 의한 치환이 개시된다.
이 때, 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터의 불활성 가스의 공급을 개시하고 있지 않은 경우, 컨트롤러(3)는 제2 불활성 가스 밸브(66)를 열고, 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 불활성 가스를 공급한다. 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 공급된 불활성 가스는, 불활성 가스 도입 기구(80)에 의해서, 관통 구멍(77) 내에 도입된다.
컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 제어하여, 스핀 베이스(21)의 회전 속도가 소정의 제2 DIW 린스 속도가 되기까지 스핀 베이스(21)의 회전을 서서히 가속시킨다. 제2 DIW 린스 속도는, 예를 들면 2000 rpm이다.
컨트롤러(3)는, 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)를 회전시킨다(차단 부재 회전 공정). 이 때, 차단 부재(7)는 스핀 베이스(21)와 동기 회전한다. 차단 부재(7)를 스핀 베이스(21)와 동기 회전시키는 것에 의해서, 불활성 가스가 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 전역에 널리 퍼지기 쉬워진다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 불활성 가스에 의한 치환이 촉진된다.
원심력에 의해서 기판(W) 외에 비산한 DIW는, 차단 부재(7)의 환상부(71)에 의해서 받아진다. 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 공급된 불활성 가스는, 불활성 가스 도입 기구(80)에 의해서, 관통 구멍(77) 내에 도입되므로, 원심력에 의해서 기판(W) 외에 비산한 DIW가 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것을 억제할 수 있다. 또, 이 때, 가드(43)의 연장 설치부(43B)가 환상부(71)의 관통 구멍(77)보다도 위쪽에 위치하고 있으면, DIW가 관통 구멍(77)을 통해 외부에 약간 유출한 경우라도, 그 DIW가 통형상부(43A)에 의해서 받아진다.
다음으로, 도 7D~도 7F를 참조하여, 유기 용제 처리(S4)에 대해 설명한다. 일정 시간의 DIW 린스 처리(S3)의 후, 기판(W) 상의 DIW를, 린스액(예를 들면 물)보다도 표면 장력이 낮은 저표면 장력 액체인 유기 용제(예를 들면 IPA)로 치환하는 유기 용제 처리(S4)가 실행된다. 유기 용제 처리가 실행되는 동안, 기판(W)을 가열해도 된다. 구체적으로는, 컨트롤러(3)가 가열 유체 밸브(51)를 열어, 하면 노즐(8)로부터 가열 유체를 공급시킴으로써 기판(W)을 가열한다.
도 7D를 참조하여, 유기 용제 처리에서는, 우선, 기판(W)의 상면의 DIW를 IPA로 치환하는 IPA 치환 단계가 실행된다.
컨트롤러(3)는 DIW 밸브(56)를 닫는다. 그것에 의해, DIW 노즐(10)로부터의 DIW의 공급이 정지된다. 컨트롤러(3)는, 중앙 IPA 밸브(58)을 연다. 이것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 중앙 IPA 노즐(11)로부터 IPA가 공급된다. 공급된 IPA는 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼지고, 기판상의 DIW가 IPA에 의해서 치환된다. 기판상의 DIW가 IPA에 의해서 치환되기까지, 컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 구동하여 스핀 베이스(21)를 소정의 치환 속도로 회전시킨다. 치환 속도는, 예를 들면 2000 rpm이다.
컨트롤러(3)는, 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)를 회전시킨다(차단 부재 회전 공정). 이 때, 차단 부재(7)는 스핀 베이스(21)와 동기 회전한다. 차단 부재(7)를 스핀 베이스(21)와 동기 회전시키는 것에 의해서, 불활성 가스가 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 전역에 널리 퍼지기 쉬워진다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 불활성 가스에 의한 치환이 촉진된다.
컨트롤러(3)는 제1 불활성 가스 밸브(60)를 제어하여, 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 공급되는 불활성 가스의 유량을 소정의 치환 유량으로 유지한다. DIW 린스 처리(S3)로 개시된 불활성 가스에 의한 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 치환은, IPA 치환 단계에서 완료한다. 불활성 가스에 의한 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 치환은, 예를 들면 20초 정도로 완료한다.
원심력에 의해서 기판(W) 외에 비산된 DIW 및 IPA는, 차단 부재(7)의 환상부(71)에 의해서 받아진다. 제2 불활성 가스 노즐(13)로부터 공급된 불활성 가스는, 불활성 가스 도입 기구(80)에 의해서, 관통 구멍(77) 내에 도입되므로, 원심력에 의해서 기판(W) 외에 비산된 DIW 및 IPA가 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것을 억제할 수 있다. 이 때, 가드(43)의 연장 설치부(43B)가 환상부(71)의 관통 구멍(77)보다도 위쪽에 위치하고 있으면, DIW 및 IPA가 관통 구멍(77)을 통해 외부에 약간 유출한 경우라도, 그 DIW 및 IPA가 통형상부(43A)에 의해서 받아진다.
도 7E를 참조하여, 유기 용제 처리에서는, 다음에, IPA의 액막(110)을 형성하는 액막 형성 단계가 실행된다.
기판(W)의 상면에 IPA를 계속 공급하는 것에 의해서, 기판(W)의 상면에 IPA의 액막(110)이 형성된다. IPA의 액막(110)을 형성하기 위해서, 컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 제어하여, 회전 속도가 소정의 액막 형성 속도가 되기까지 스핀 베이스(21)의 회전을 서서히 감속시킨다. 액막 형성 속도는, 예를 들면 300 rpm이다.
그리고, 컨트롤러(3)는 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)의 회전을 정지시킨다. 이 때, 컨트롤러(3)는 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하는 것에 의해서, 관통 구멍(77)을 통해 IPA 노즐(30)이 환상부(71)을 통과할 수 있도록, 회전 방향에 있어서의 관통 구멍(77)의 위치를 조정한다(위치 조정 공정). 즉, 컨트롤러(3)는, 퇴피 위치의 IPA 노즐(30)에 관통 구멍(77)이 대향한 상태로 차단 부재(7)의 회전이 정지하도록 차단 부재 회전 기구(75)를 제어한다.
그리고, 기판(W) 상에 IPA의 액막(110)이 형성되기까지의 사이에 컨트롤러(3)는, IPA 노즐 이동 기구(32)를 제어하여, 관통 구멍(77)을 통해 IPA 노즐(30)을 이동시킨다(노즐 이동 공정). 그리고, IPA 노즐(30)은, 환상부(71)보다도 직경 방향 바깥쪽으로부터 환상부(71)보다도 직경 방향 안쪽으로 이동하여 처리 위치에 위치한다. 처리 위치란, 도 7F에 나타내는 IPA 노즐(30)의 위치이며, 기판(W)의 상면의 중앙 영역으로부터 기판(W)의 둘레 가장자리측(직경 방향 바깥쪽)으로 약간(예를 들면 30 mm 정도) 어긋난 위치이다. IPA 노즐(30)은, 차단 부재(7)가 적어도 제2 근접 위치보다도 위쪽의 위치에 위치할 때에, 차단 부재(7)의 대향면(70a)과 기판(W)의 상면 사이에서 이동 가능하다. IPA 노즐(30)은, 차단 부재(7)가 제1 근접 위치에 위치할 때에, 차단 부재(7)의 대향면(70a)과 기판(W)의 상면 사이에서 이동 가능해도 된다.
도 7F를 참조하여, 유기 용제 처리에서는, 다음으로, 기판(W)의 상면의 IPA의 액막(110)을 배제하는 액막 배제 단계가 실행된다.
액막 배제 단계에서는, 우선, 컨트롤러(3)는, 중앙 IPA 밸브(58)를 닫아, 중앙 IPA 노즐(11)로부터의 기판(W)의 상면으로의 IPA의 공급을 정지시킨다. 그리고, 컨트롤러(3)는 제1 불활성 가스 밸브(60)를 제어하여, 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 기판(W)의 상면의 중앙 영역을 향해서 수직으로 예를 들면 3리터/min로 불활성 가스를 분사하여, 액막(110)의 중앙 영역에 작은 개구(111)(예를 들면 직경 30 mm 정도)를 열어 기판(W)의 상면의 중앙 영역을 노출시킨다.
액막 배제 단계에서는, 반드시 불활성 가스의 분사에 의해서 개구(111)를 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 기판(W)의 하면의 중앙 영역으로의 하면 노즐(8)에 의한 가열 유체의 공급에 의해서 기판(W)을 가열하여 중앙 영역의 IPA를 증발시키고, 불활성 가스의 분사는 하지 않고 액막(110)의 중앙 영역에 개구(111)를 형성시켜도 된다. 또, 기판(W)의 상면으로의 불활성 가스의 분사와, 가열 유체에 의한 기판(W)의 하면의 중앙 영역의 가열 양쪽 모두에 의해서 액막(110)에 개구(111)를 형성해도 된다. 액막(110)에 개구(111)를 형성할 때, 컨트롤러(3)는, 전동 모터(23)를 제어하여, 스핀 베이스(21)의 회전이 소정의 개구 형성 속도가 되기까지 감속시켜도 된다. 개구 형성 속도는, 예를 들면, 50 rpm이다.
기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해서 개구(111)가 확대하고, 기판(W)의 상면으로부터 IPA 액막이 배제된다. 제1 불활성 가스 노즐(12)에 의한 불활성 가스의 분사는, 기판(W)의 상면으로부터 액막(110)이 배제되기까지의 사이, 즉 액막 배제 단계가 완료하기까지 계속해도 된다. 불활성 가스의 분사력에 의해 IPA의 액막(110)에 힘이 부가되어 개구(111)의 확대가 촉진된다.
개구(111)를 확대시킬 때, 컨트롤러(3)는 IPA 밸브(62)를 제어하여, IPA 노즐(30)로부터 기판(W)의 상면으로의 IPA의 공급을 개시한다. IPA 노즐(30)로부터 공급되는 IPA의 온도는, 실온보다 높은 것이 바람직하고, 예를 들면 50℃이다. 그 때, 컨트롤러(3)는 IPA 노즐(30)로부터 공급되는 IPA의 착액점을 개구(111)의 외측에 설정한다. 개구(111)의 외측이란, 개구(111)의 둘레 가장자리에 대해서 회전 축선(C1)과는 반대측(개구(111)보다도 직경 방향 바깥쪽)을 말한다.
개구(111)의 확대에 수반하여, 컨트롤러(3)는, IPA 노즐 이동 기구(32)를 제어하여, IPA 노즐(30)을 기판(W)의 둘레 가장자리를 향하여 이동시킨다. 이것에 의해, 액막(110)에는 충분한 IPA가 공급된다. 그 때문에, 증발 또는 원심력에 의해서 개구(111)의 둘레 가장자리보다도 외측의 IPA가 국소적으로 없어지는 것을 억제할 수 있다. IPA 노즐(30)이 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)을 통과하고, 환상부(71)보다도 회전 축선(C1)과는 반대측의 위치에 이동하기까지의 사이, 컨트롤러(3)는 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)의 회전이 정지한 상태를 유지한다.
컨트롤러(3)는 전동 모터(23)을 제어하여, 스핀 베이스(21)를 소정의 액막 배제 속도로 회전시킨다. 액막 배제 속도는, 예를 들면 300 rpm이다. 액막 배제 속도는, 300 rpm에 한정되지 않고, 300 rpm~750 rpm의 범위에서 변경 가능하다.
또, 액막 배제 단계에서는, 이 기판 처리와는 상이하게, 스핀 베이스(21)의 회전을 서서히 가속시켜도 된다. 예를 들면, 액막 배제 속도는 300 rpm~1500 rpm의 범위에서 단계적으로 변화시켜도 된다.
또, 이 기판 처리와는 상이하게, IPA 노즐(30)로부터 공급된 IPA의 착액 위치가 기판(W)의 상면의 외주 영역에 도달할 때까지는, 300 rpm으로 스핀 베이스(21)를 회전시키고, IPA 노즐(30)로부터 공급된 IPA의 착액 위치가 외주 영역에 도달하면, 스핀 베이스(21)의 회전을 단계적으로 가속시켜도 된다. 이 때, IPA 노즐(30)로부터 공급된 IPA의 착액 위치가 외주 영역에 도달하면, 컨트롤러(3)는, 제1 불활성 가스 밸브(60)를 닫아, IPA 노즐(30)로부터의 IPA의 공급을 정지시킨다. 착액 위치란, IPA가 기판(W)의 상면에 착액하는 위치이다. 기판(W)의 상면의 외주 영역이란, 기판(W)의 상면의 둘레 가장자리 부근의 영역이다. 또, 스핀 베이스(21)의 단계적인 회전은, 500 rpm으로 가속되어 소정 시간(예를 들면 2초) 유지되고, 그 후, 750 rpm으로 가속되어 소정 시간(예를 들면 2초) 유지되며, 그 후, 1500 rpm으로 가속된다.
IPA의 착액 위치가 기판(W)의 상면의 외주 영역에 도달했을 때에 스핀 베이스(21)의 회전을 가속시킴으로써, 외주 영역의 액막(110)을 기판(W)상으로부터 확실히 배제할 수 있다. 또, 기판(W)의 상면의 외주 영역으로의 IPA 노즐(30)로부터의 IPA의 공급을 정지시킴으로써, 척 핀(20)으로부터 IPA가 튀어오르는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 개구(111)의 내측에서 노출한 기판(W)의 상면이나 차단 부재(7)에 IPA가 부착하는 것을 방지할 수 있다. 개구(111)의 내측이란, 개구(111)의 둘레 가장자리에 대해서 회전 축선(C1)측(개구(111)보다도 직경 방향 안쪽)을 말한다.
다음으로, 도 7G를 참조하여, 건조 처리(S5)에 대해 설명한다. 유기 용제 처리(S4)를 끝낸 후, 기판(W)의 상면의 액성분을 원심력에 의해서 뿌리치기 위한 건조 처리(S5：스핀 드라이)가 실행된다.
구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 가열 유체 밸브(51), IPA 밸브(62), 제1 불활성 가스 밸브(60) 및 제2 불활성 가스 밸브(66)를 닫고, IPA 노즐 이동 기구(32)를 제어하여 IPA 노즐(30)을 퇴피 위치에 퇴피시킨다. 그리고, 컨트롤러(3)는 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여 차단 부재(7)를 하부 위치에 배치한다.
그리고, 컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 제어하여, 기판(W)을 건조 속도로 고속 회전시킨다. 건조 속도는, 예를 들면 1500 rpm이다. 이것에 의해, 기판(W)상의 액 성분을 원심력에 의해서 뿌리친다. 컨트롤러(3)는 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여, 차단 부재(7)를 회전시킨다. 이 때, 차단 부재(7)는 스핀 베이스(21)와 동기 회전시킨다. 이것에 의해, 차단 부재(7)의 대향부(70) 및 환상부(71)에 부착한 처리액을 배제할 수 있다.
그 후, 컨트롤러(3)는 전동 모터(23)를 제어하여 스핀 척(5)의 회전을 정지시키고, 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하여 차단 부재(7)의 회전을 정지시킨다. 그리고, 컨트롤러(3)는 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여 차단 부재(7)를 상부 위치에 퇴피시킨다.
그 후, 반송 로봇(CR)이 처리 유닛(2)에 진입하여 스핀 척(5)으로부터 처리 완료의 기판(W)을 건져 올리고 처리 유닛(2) 외로 반출한다(S6). 그 기판(W)은 반송 로봇(CR)으로부터 반송 로봇(IR)으로 건네지고 반송 로봇(IR)에 의해서, 캐리어(C)에 수납된다.
이 실시 형태에 의하면, 차단 부재(7)는 기판(W)의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한다. 이 상태로, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 공간에 제1 불활성 가스 노즐(12)로부터 불활성 가스가 공급된다. 차단 부재(7)는 기판(W)을 둘러싸는 환상부(71)를 포함하기 때문에, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 공간이 포위되기 때문에, 이 공간의 분위기가 불활성 가스로 효율적으로 치환된다. 이것에 의해, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기 중의 산소 농도 및 습도가 저감된다.
차단 부재 회전 기구(75)에 의해서 차단 부재(7)가 회전되는 것에 의해서 환상부(71)에 설치된 관통 구멍(77)의 회전 방향에 있어서의 위치가 변화한다. 따라서, 컨트롤러(3)가 차단 부재 회전 기구(75)를 제어하는 것에 의해서 회전 방향에 있어서의 관통 구멍(77)의 위치가 조정되고, 퇴피 위치에 위치하는 IPA 노즐(30)에 관통 구멍(77)이 대향하도록 차단 부재(7)의 회전이 정지한다. 그것에 의해, 수평 방향으로 이동하는 IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77)을 통해, 차단 부재(7)의 환상부(71)를 통과할 수 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 저감시킨 상태로, IPA 노즐(30)로부터 기판(W)에 처리액을 공급할 수 있다.
또, 환상부(71)보다도 회전 축선(C1)측(직경 방향 안쪽)의 위치와, 환상부(71)에 대해서 회전 축선(C1)과는 반대측(직경 방향 바깥쪽)의 위치 사이에서, 관통 구멍(77)을 통해 IPA 노즐(30)이 이동한다. 그 때문에, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도가 저감된 상태로, 기판(W)의 상면에 IPA 노즐(30)로부터 처리액을 공급할 수 있다. 특히, IPA 노즐(30)은, 기판(W)의 상면의 회전 중심 위치에 IPA를 공급하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 기판(W)의 상면 전체에 처리액을 널리 퍼지게 하기 쉽다.
또, 단순한 관통 구멍(77)에 의해서, IPA 노즐(30)이 환상부(71)를 통과하는 것이 허용된다. 또, 관통 구멍(77)이, IPA 노즐(30)을 삽입하는데 필요 충분한 크기로 설치되어 있으면, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 공간에 외부의 기체가 유입하거나, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기 중의 기체가 외부에 유출하거나 하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도의 상승을 억제할 수 있다.
또, 통과 허용부가 절결(78)인 구성에 있어서는, 절결(78)을 통해, IPA 노즐(30)이 환상부(71)를 통과하는 것이 허용된다. 또, 차단 부재 승강 기구(74)에 의해서 차단 부재(7)가 승강됨으로써, IPA 노즐(30) 및 노즐 아암(31)은, 아래쪽으로부터 절결(78) 내에 진입할 수 있다. 따라서, 차단 부재(7)가 기판(W)의 상면으로부터 이격한 위치(예를 들면 상부 위치)에 위치할 때에, IPA 노즐(30)을 사전에 중앙 위치 부근에 진출시켜 둔 상태로, 차단 부재(7)를 제2 근접 위치로 이동시킬 수 있다. 그것에 의해, 기판 처리 시간을 단축할 수 있다.
또, 불활성 가스 도입 기구(80)에 의해서, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이, 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것이 억제된다. 따라서, IPA 노즐(30)이 환상부(71)을 통과하는 것을 허용할 수 있고 또한, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 환상부(71)를 통과하여 외부에 유출하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
다음으로, 제1 실시 형태의 제1 변형예 및 제2 변형예에 따른 기판 처리 장치(1)의 처리 유닛(2)에 대해 설명한다. 도 8A는, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 차단 부재(7)의 관통 구멍(77P)의 주변을 나타내는 도면이다. 도 8B는, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 따른 차단 부재(7)의 관통 구멍(77Q)의 주변을 나타내는 도면이다. 도 8A 및 도 8B에서는, 지금까지 설명한 부재와 동일한 부재에는 동일한 참조 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.
도 8A를 참조하여, 제1 변형예에 따른 차단 부재(7)의 관통 구멍(77P)은, 환상부(71)를 관통하고, 수평 방향으로 긴 장공의 형태를 가지고 있다. 또, 제1 변형예에 따른 처리 유닛(2)은 노즐 아암(31)을 구동하여, 노즐 아암(31)의 중심 축선(C2) 둘레로 IPA 노즐(30)을 회전시키는 IPA 노즐 회전 기구(33)를 더 포함한다(도 3의 2점 쇄선 참조). IPA 노즐 회전 기구(33)는 중심 축선(C2) 둘레로 처리액 공급 노즐을 회전시키는 노즐 회전 유닛의 일례이다. IPA 노즐 회전 기구(33)는 노즐 아암(31)을 중심 축선(C2) 둘레로 회전시키는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다.
컨트롤러(3)가 IPA 노즐 회전 기구(33)(도 2 참조)를 제어하여, IPA 노즐(30)이 연장되는 방향이 수평 방향과 일치하도록 노즐 아암(31)을 중심 축선(C2) 둘레로 회전시킨다. 이것에 의해, 관통 구멍(77P)에는, 노즐 아암(31) 및 수평 방향을 향한 상태의 IPA 노즐(30)을 삽입 관통할 수 있다. IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77P)을 통해, 환상부(71)보다도 회전 축선(C1)측(직경 방향 안쪽)의 위치와 환상부(71)에 대해서 회전 축선(C1)과는 반대측(직경 방향 바깥쪽)의 위치의 사이에서 이동 가능하다. 즉, 관통 구멍(77P)은 환상부(71)에 설치되고, IPA 노즐(30)이 환상부(71)를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부로서 기능한다.
이 변형예에 의하면, IPA 노즐(30)은, 수평 방향으로 연장되는 노즐 아암(31)에 의해서 지지를 받고 있고, 노즐 아암(31)의 중심 축선(C2)과 교차하는 방향으로 연장되고 있다. IPA 노즐(30)은, IPA 노즐 회전 기구(33)에 의해서 중심 축선(C2) 둘레로 회전되는 것에 의해서, 환상부(71)를 관통하는 수평 방향으로 긴 관통 구멍(77P)을 통해, 환상부(71)를 통과할 수 있다. 또, 관통 구멍(77P)이 수평 방향으로 길기 때문에, 관통 구멍(77P)이 수평 방향 이외로 긴 구성과 비교하여, 연직 방향에 있어서의 환상부(71)의 치수를 작게 할 수 있다. 거기에 따라서, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이를 좁게 할 수 있으므로, 기판(W)의 상면과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 신속하게 저감시킬 수 있다.
도 8B를 참조하여, 제2 변형예에 따른 차단 부재(7)의 관통 구멍(77Q)은, 수평 방향으로 긴 제1 구멍부(77Qa)와, 수평 방향에 있어서의 제1 구멍부(77Qa)의 일단으로부터 연직 방향(아래쪽)으로 연장되는 제2 구멍부(77Qb)를 포함하는 형태를 가지고 있다.
이 경우, IPA 노즐 이동 기구(32)는, 예를 들어, 노즐 아암(31)에 연결되어 연직 방향으로 연장되는 회동축과, 노즐 아암(31)을 수평 이동시키기 위해서 회동 축에 회동 축선 둘레의 구동력을 부여하는 제1 전동 모터(도시하지 않음)와, 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 노즐 아암(31)이 연결된 회동축을 승강시키기 위해서 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 제2 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다.
이 변형예에 의하면, 노즐 아암(31)이 IPA 노즐 이동 기구(32)(도 2 참조)에 의해서, 연직인 회동 축선 둘레로 선회되는 구성이라도, 노즐 아암(31)이 제1 구멍부(77Qa)를 통해 환상부(71)를 통과하고, IPA 노즐(30)이 제2 구멍부(77Qb)를 통해 환상부(71)를 통과할 수 있다. 즉, 관통 구멍(77Q)은, 환상부(71)에 설치되어 IPA 노즐(30)이 환상부(71)를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부로서 기능한다.
다음으로, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 기판 처리 장치(1)의 처리 유닛(2)에 대해 설명한다. 도 9는, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 차단 부재(7)의 주변의 모식적인 단면도이다. 도 9에서는, 지금까지 설명한 부재와 동일한 부재에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제3 변형예에 따른 처리 유닛(2)은 수평 방향으로 직선형상으로 연장되는 회전 중심축(91)과, 회전 중심축(91) 둘레로 회전 가능하게 회전 중심축(91)에 결합되고, 직경 방향 안쪽으로부터 관통 구멍(77)을 막는 셔터 부재(92)를 포함한다. 환언하면, 셔터 부재(92)는, 관통 구멍(77)의 직경 방향 안쪽단에 힌지 결합한다. 셔터 부재(92)는, 예를 들면 얇은 수지의 형태를 가지고 있다. 셔터 부재(92)는, 띠형상의 고무편의 형태를 가지고 있어도 된다. 셔터 부재(92)는, 예를 들면, 관통 구멍(77)을 막은 상태로 환상부(71)의 내주면을 모방하도록 만곡하는 형상을 가지고 있다.
IPA 노즐(30)이 직경 방향 안쪽을 향해 관통 구멍(77) 내를 이동할 때, IPA 노즐(30)은, 셔터 부재(92)에 맞닿아 셔터 부재(92)를 회전 중심축(91) 둘레로 회전시켜 밀어내는 것에 의해서, 환상부(71)를 통과할 수 있다. 반대로, IPA 노즐(30)이 직경 방향 바깥쪽을 향하여 관통 구멍(77)을 이동할 때, 셔터 부재(92)는, IPA 노즐(30)에 의한 밀어냄으로부터 해방되므로, 자중으로 회전 중심축(91) 둘레로 회전하여 회전 중심축(91)의 아래쪽으로 이동한다.
또, 차단 부재(7)가 회전 상태일 때, 셔터 부재(92)는, 원심력에 의해서 환상부(71)의 내주면에 가압된다. 이것에 의해, 관통 구멍(77)의 직경 방향 안쪽단이 셔터 부재(92)에 의해서 막힌다. 따라서, 셔터 부재(92)에 의해서, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것이 억제된다. 이와 같이, 셔터 부재(92)는 처리액 통과 억제 유닛으로서 기능한다.
또, 셔터 부재(92)는, 차단 부재(7)의 회전 중에 관통 구멍(77)을 막기 때문에, 관통 구멍(77)을 통과하는 기류의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 불활성 가스 도입 기구(80)는 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이에 외부의 기체가 유입하거나, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기 중의 기체가 외부에 유출하거나 하는 것을 억제하는 유출입 억제 유닛으로서도 기능한다.
또, 셔터 부재(92)가 원심력에 의해서 환상부(71)의 내주면에 가압되지 않는 구성이어도 된다. 즉, 셔터 부재(92)는, 관통 구멍(77)의 직경 방향 안쪽단을 완전하게 막을 필요는 없고, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 관통 구멍(77)을 향하는 경로를 차단하도록 배치되어 있으면 좋다.
또, 제3 변형예와는 상이하게, 처리 유닛(2)은 셔터 부재(92)를 회전 중심축(91) 둘레위에 회전시켜 관통 구멍(77)을 막거나 관통 구멍(77)을 개방하거나 하는 셔터 구동 기구(93)(2점 쇄선 참조)를 포함하고 있어도 된다. 셔터 구동 기구(93) 예를 들면, 셔터 부재(92)에 회전 중심축(91) 둘레의 구동력을 부여하는 전동 모터를 포함한다. 셔터 구동 기구(93)는 컨트롤러(3)에 의해서 제어된다(도 5의 2점 쇄선 참조).
＜제2 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1R)의 처리 유닛(2R)에 대해 설명한다. 도 10A 및 도 10B는, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)에 구비된 차단 부재(7)의 주변의 모식적인 단면도이다. 도 10A 및 도 10B에서는, 지금까지 설명한 부재와 동일한 부재에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 차단 부재(7)가 제1 실시 형태에 따른 차단 부재(7)(도 3 참조)와 주로 상이한 점은, 제2 실시 형태에 따른 차단 부재(7)의 환상부(71R)가, 기판(W) 외에 배제되는 처리액을 받고, 관통 구멍(77)보다도 위쪽에 설치된 액받이부(95)를 더 포함하는 점이다. 바꾸어 말하면, 환상부(71R)는, 둘레 방향의 전체 둘레에 있어서 구멍이 설치되어 있지 않은 환상의 액받이부(95)와, 액받이부(95)의 아래쪽에 배치되어 관통 구멍(77)이 형성된 환상의 관통구멍 형성부(96)를 포함한다. 액받이부(95)와 관통구멍 형성부(96)는 일체로 형성되어 있다. 환상부(71R)는, 제1 실시 형태의 환상부(71)(도 3 참조)보다도 아래쪽의 위치까지 연장되어 있다.
차단 부재(7)가 하부 위치와 상부 위치 사이의 제3 근접 위치(도 10A에 나타내는 위치) 및 제4 근접 위치(도 10B에 나타내는 위치)에 위치하는 상태로, 환상부(71R)는, 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향한다. 환상부(71R)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하는 상태로, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기가 주위의 분위기로부터 차단된다.
도 10A를 참조하여, 차단 부재(7)가 제3 근접 위치에 위치하는 상태로, 액받이부(95)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하고 있고, 관통구멍 형성부(96)는 기판(W)보다도 아래쪽에 위치하고 있다. 그 때문에, 차단 부재(7)가 제3 근접 위치에 위치하는 상태에서는, IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71R)를 통과할 수 없다. 또, 차단 부재(7)가 제3 근접 위치에 위치하는 상태로서는, 기판(W) 외에 배제되는 처리액을 액받이부(95)가 받는 것에 의해서, 차단 부재(7)보다도 직경 방향 바깥쪽에 처리액이 비산하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 10B를 참조하여, 차단 부재(7)가 제4 근접 위치에 위치하는 상태로, 관통구멍 형성부(96)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하고 있고, 관통 구멍(77)이 기판(W)의 상면보다도 약간 위쪽에 위치하고 있다. 그 때문에, 차단 부재(7)가 제4 근접 위치에 위치하는 상태로는, IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71R)를 통과할 수 있다.
이 실시 형태에서는, DIW 린스 처리(S3) 및 유기 용제 처리(S4)에 있어서, 컨트롤러(3)가 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)를 제1 근접 위치(도 7C 및 도 7D 참조)에 배치하는 대신에 제3 근접 위치에 배치한다. 또, DIW 린스 처리(S3) 및 유기 용제 처리(S4)에 있어서, 컨트롤러(3)가 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)를 제2 근접 위치(도 7E 및 도 7F 참조)에 배치하는 대신에 제4 근접 위치에 배치한다.
이 실시 형태에 의하면, 차단 부재 승강 기구(74)에 의해서 차단 부재(7)를 승강시킴으로써, 기판(W)의 상면보다도 관통 구멍(77)이 위쪽에 위치하는 위치(도 10B 참조)와, 기판(W)의 상면보다도 관통 구멍(77)이 아래쪽에 위치하는 위치(도 10A 참조)에, 연직 방향에 있어서의 차단 부재(7)의 위치를 전환할 수 있다.
따라서, 기판(W)의 상면보다도 관통 구멍(77)이 위쪽에 위치한 때에는, 관통 구멍(77)에 의해서 IPA 노즐(30)이 환상부(71R)를 통과할 수 있다. 한편, 기판(W)의 상면보다도 관통 구멍(77)이 아래쪽에 위치할 때에는, 관통 구멍(77)의 위쪽에 설치된 액받이부(95)가 기판(W)외에 배제되는 처리액을 받을 수 있다. 따라서, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 관통 구멍(77)을 통과하여 환상부(71R)의 외부에 유출하는 것을 억제할 수 있다.
＜제3 실시 형태＞
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1S)의 처리 유닛(2S)에 대해 설명한다. 도 11A 및 도 11B는, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)에 구비된 차단 부재(7)의 주변의 모식적인 단면도이다. 도 11A 및 도 11B에서는, 지금까지 설명한 부재와 동일한 부재에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)이 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(2)과 주로 상이한 점은, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)이, 대향부(70S)에 대해서 환상부(71S)를 상하 이동시키는 환상부 이동 기구(105)를 포함하는 점이다.
대향부(70S)는, 전술한 대향면(70a) 및 연통 구멍(70b)을 갖고, 기판(W)의 상면에 대향하는 본체부(97)와, 본체부(97)의 직경 방향 바깥쪽단으로부터 직경 방향 바깥쪽으로 연장되고, 환상부(71S)에 아래쪽으로부터 맞닿는 것에 의해서 환상부(71S)를 지지하는 지지부(98)와, 대향부(70S)에 대한 환상부(71S)의 상하 이동을 안내하는 안내부(99)를 포함한다.
환상부(71S)는, 전술한 액받이부(95) 및 관통구멍 형성부(96)와, 액받이부(95)의 위쪽에 설치되며 수평 방향으로 연장되는 연장 설치부(100)와, 연장 설치부(100)의 직경 방향 안쪽단으로부터 직경 방향 안쪽으로 연장되며 지지부(98)에 맞닿는 것에 의해서 대향부(70S)에 지지되는 피지지부(101)와, 안내부(99)에 의해서 안내되는 피안내부(102)를 포함한다.
지지부(98)는, 예를 들면, 피지지부(101)에 아래쪽으로부터 맞닿는 환상의 돌기이다. 피지지부(101)는 지지부(98)에 위쪽으로부터 맞닿는 환상의 돌기이다. 안내부(99)는, 본체부(97)의 직경 방향 바깥쪽단으로부터 위쪽에 연장되는 원통부(103)의 외주면이다. 피안내부(102)는, 원통부(103)의 외주면에 직경 방향 바깥쪽으로부터 슬라이딩 이동 가능하게 접촉하는 피지지부(101)의 내주면이다. 피안내부(102)와 안내부(99)는, 슬라이딩 이동 가능하도록 서로 접촉하고 있고, 처리액 및 불활성 가스가 피안내부(102)와 안내부(99) 사이를 통과하는 것을 억제하고 있다.
환상부(71S)의 피지지부(101)가 대향부(70S)의 지지부(98)에 의해서 아래쪽으로부터 맞닿아진 상태로, 차단 부재 승강 기구(74)에 의해서 차단 부재(7)를 승강시키면, 대향부(70S)와 환상부(71S)가 일체적으로 승강한다. 대향부(70S)와 환상부(71S)는 일체 회전 가능하다.
환상부 이동 기구(105)는, 전술한 가드(43)와 환상부(71S)의 하단부로부터 직경 방향 바깥쪽으로 연장되어 위쪽으로부터 가드(43)에 대향하는 대향 부재(106)를 포함한다. 대향 부재(106)는, 환상부(71S)와 일체로 형성되어 있어도 되고, 환상부(71S)와는 별체로서 설치되어 있어도 된다.
가드(43)를 상승시켜, 가드(43)의 상단을 대향 부재(106)에 아래쪽으로부터 맞닿게 하면, 환상부(71S)가 대향부(70S)에 대해서 상승한다. 환상부 이동 기구(105)는, 대향부(70S)의 안내부(99)가 환상부(71S)의 피안내부(102)를 안내 가능한 범위에서, 대향부(70S)에 대해서 환상부(71S)를 상하 이동시킨다. 대향부(70S)에 대한 환상부(71)의 상하 이동의 하한 위치는, 환상부(71S)의 피지지부(101)와 대향부(70S)의 지지부(98)가 맞닿는 위치이다.
도 11A를 참조하여, 피지지부(101)와 지지부(98)가 맞닿고, 차단 부재(7)의 대향부(70S)가 하부 위치와 상부 위치 사이의 제5 근접 위치(도 11A에 나타내는 위치)에 위치하는 상태에서, 환상부(71S)는, 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향한다. 환상부(71S)가 수평 방향으로부터 기판(W)에 대향하는 상태로, 차단 부재(7)와 기판(W)의 상면 사이의 분위기가 주위의 분위기로부터 차단된다. 이 상태로, 관통구멍 형성부(96)는 기판(W)보다도 아래쪽에 위치하고 있다. 그 때문에, IPA 노즐(30)은, 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71S)를 통과할 수 없다. 또, 이 상태에서는, 액받이부(95)가 기판(W) 밖으로 배제되는 처리액을 받기 때문에, 차단 부재(7)보다도 직경 방향 바깥쪽으로 처리액이 비산하는 것을 방지할 수 있다. 대향부(70S)가 제5 근접 위치에 있는 상태에서는, 대향면(70a)과 기판(W)의 상면의 사이에서, IPA 노즐(30)이 수평 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 도 11B를 참조하여, 차단 부재(7)의 대향부(70S)가 제5 근접 위치에 위치하는 상태로 가드(43)를 상승시키면, 가드(43)가 대향 부재(106)를 들어 올려 대향부(70S)에 대해서 환상부(71S)가 상승된다. 이와 같이, 환상부 이동 기구(105)에 의해서, 대향부(70S)에 대해서 환상부(71S)를 상승시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판(W)보다도 위쪽의 위치에 관통 구멍(77)을 위치시킬 수 있다. 그 때문에, IPA 노즐(30)은 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71S)를 통과할 수 있다.
이 실시 형태에서는, DIW 린스 처리(S3) 및 유기 용제 처리(S4) 에 있어서, 컨트롤러(3)가, 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)를 제1 근접 위치에 배치하는 대신에 대향부(70S)를 제5 근접 위치에 배치한다.
또, DIW 린스 처리(S3) 및 유기 용제 처리(S4)에 있어서, 컨트롤러(3)가, 차단 부재 승강 기구(74)를 제어하여, 차단 부재(7)를 제2 근접 위치에 배치하는 대신에 대향부(70S)를 제5 근접 위치에 배치한다. 이 때, 컨트롤러(3)가, 가드 승강 기구(46)를 제어하여, 가드(43)를 상승시킴으로써, 환상부(71S)를 대향부(70S)에 대해서 상승시켜 관통 구멍(77)을 기판(W)의 상면보다도 위쪽의 위치에 배치한다.
이 실시 형태에 의하면, 환상부 이동 기구(105)에 의해서, 기판(W)의 상면에 대향하는 대향부(70S)에 대해서 환상부(71S)가 상하 이동된다. 그 때문에, 기판(W)의 상면과 대향부(70S) 사이의 간격을 좁게 하면서, 환상부(71S)를 대향부(70S)에 대해서 상대적으로 상하 이동시킴으로써 관통 구멍(77)을 기판(W)의 위쪽에 위치시킬 수 있다. 따라서, 기판(W)과 차단 부재(7) 사이의 분위기의 산소 농도 및 습도를 저감시킬 수 있고 또한, IPA 노즐(30)이 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71S)를 통과할 수 있다.
제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태에 대해 설명한 변형예를 적용하는 것이 가능하다.
본 발명은, 이상에 설명한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 또 다른 형태로 실시할 수 있다.
예를 들면, 전술의 실시 형태에서는, 약액 노즐(9)은, 수평 방향으로 이동하는 이동 노즐이지만, 전술의 실시 형태와는 상이하게, 기판(W)의 상면의 회전 중심을 향하여 약액을 토출하도록 배치된 고정 노즐이어도 된다. 자세한 것은, 약액 노즐(9)은, DIW 노즐(10), 제1 불활성 가스 노즐(12) 및 중앙 IPA 노즐(11)과 함께 회전축(72)에 삽입 관통된 노즐 수용 부재(18)에 삽입 관통되는 형태를 가지고 있어도 된다.
또, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에 있어서, 약액 노즐(9)이 고정 노즐인 경우, 액받이부(95)가 기판(W) 밖으로 배제되는 약액을 받을 수 있기 때문에, 약액에 의해서 관통 구멍(77)이 오염되는 것을 억제할 수 있다.
또, DIW 린스 처리(S3)와 유기 용제 처리(S4)의 IPA 치환 단계에 있어서, 차단 부재(7)를 제1 근접 위치에 배치하는 대신에(도 7C 및 도 7D 참조), 차단 부재(7)를 제2 근접 위치에 배치해도 된다. 이 경우, 그 후의 액막 형성 단계(도 7E 참조)에 있어서 IPA 노즐(30) 및 노즐 아암(31)이 관통 구멍(77)을 통해 환상부(71)를 통과할 수 있도록 차단 부재(7)의 위치를 제1 근접 위치로부터 제2 근접 위치에 이동시키는 수고를 생략할 수 있다.
또, 처리 유닛(2)은 유기 용제 처리에 있어서 기판(W)을 가열하는 히터를 포함하고 있어도 된다. 히터는, 스핀 베이스(21)에 내장되어 있어도 되고, 차단 부재(7)에 내장되어 있어도 되며, 스핀 베이스(21)와 차단 부재(7) 양쪽 모두에 내장되어 있어도 된다. 유기 용제 처리로 기판(W)을 가열하는 경우는, 하면 노즐(8), 스핀 베이스(21)에 내장된 히터 및 차단 부재(7)에 내장된 히터 중 적어도 1개가 이용된다.
또, 처리액 공급 노즐의 구성은, 예를 들면 IPA 등의 유기 용제를 기판(W)의 상면에 공급하는 IPA 노즐(30)에 한정되지 않고, 처리액을 기판(W)의 상면에 공급하는 구성이면 좋다. 즉, 처리액 공급 노즐은, 린스액(예를 들면 물)보다도 표면 장력이 낮은 저표면 장력 액체를 기판(W)의 상면에 공급하는 저표면 장력 액체 노즐이어도 되고, 약액을 기판(W)의 상면에 공급하는 약액 노즐이어도 되며, DIW 등의 린스액을 기판(W)의 상면에 공급하는 린스액 노즐이어도 된다. 또, 처리액 공급 노즐은, 복수개 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 환상부(71)에는, 처리액 공급 노즐의 수에 따라, 관통 구멍(77)을 복수 설치할 필요가 있다.
또, 약액 노즐(9)이 제1 실시 형태의 관통 구멍(77)과는 별도의 관통 구멍 등의 통과 허용부를 통해 환상부(71)를 통과할 수 있는 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 약액 처리(S2)에 있어서 차단 부재(7)를 제2 근접 위치에 배치할 수 있다. 그 때문에, DIW 린스 처리(S3)에 있어서, 차단 부재(7)를 제2 근접 위치로부터 제1 근접 위치까지 이동시키면 되고, 상부 위치로부터 제1 근접 위치까지 이동시킬 필요가 없기 때문에, 기판 처리 시간을 단축할 수 있다.
또, 관통 구멍(77, 77P, 77Q)의 내주면은, 직경 방향 안쪽으로 향함에 따라서 아래쪽으로 연장되는 테이퍼면을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 관통 구멍(77, 77P, 77Q)의 내주면에 부착된 처리액이 아래쪽에 흐르기 쉽기 때문에, 관통 구멍(77, 77P, 77Q) 내에 처리액이 모이는 것을 억제할 수 있다.
또, 관통 구멍(77, 77P, 77Q) 및 절결(78)의 내벽에는, 기판(W) 밖으로 배제되는 처리액을 흡수하는 스펀지형상의 부재가 설치되어 있어도 된다. 이것에 의해, 기판(W) 외에 배제되는 처리액이 관통 구멍(77, 77P, 77Q) 및 절결(78)을 통해 환상부(71)를 통과하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
또, 대향부(70, 70S)에는, 대향면(70a)을 위쪽으로 움푹 패게 하여, 회전 직경 방향으로 연장되는 홈이 설치되어 있어도 된다. IPA 노즐(30)이 수평 방향으로 이동할 때에, IPA 노즐(30) 및 노즐 아암(31)을 해당 홈을 따르게 할 수 있는 것이 바람직하다. 거기에 따라, IPA 노즐(30)이 기판(W)과 대향면(70a) 사이에 위치하는 상태라도 기판(W)의 상면과 대향부(70) 사이의 간격을 더욱 좁힐 수 있다.
또, IPA 노즐 이동 기구(32)가 노즐 아암(31)의 일단에 결합되어 연직 방향으로 연장되는 회동 축선을 가지는 회동축을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 노즐 아암(31)이 연직인 회동 축선 둘레로 선회된다.
또, IPA 노즐 이동 기구(32)가 노즐 아암(31)의 일단에 결합되어 연직 방향으로 연장되는 회동 축선을 가지는 회동축을 포함하고 있고, 또한 노즐 아암(31)이 회동축으로부터 수평 방향으로 직선적으로 연장되는 제1축과, 제1축의 선단으로부터 회동축의 회동 방향으로 연장되는 제2축을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, IPA 노즐(30)은 노즐 아암(31)의 제2축의 선단에 설치되어 있고, 노즐 아암(31)의 제2축이 연장되는 방향(회동 방향)으로 이동 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이러한 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2016년 5월 18일에 일본 특허청에 제출된 특원 2016－99403호에 대응하고 있고, 본 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 넣어지는 것으로 한다.

Claims (14)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    수평 방향으로 이동하고, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단하는 차단 부재로서, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 대향하는 대향면을 가지는 대향부와, 상기 대향부의 주연부로부터 하방으로 연장되며 평면에서 볼 때 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상부와, 상기 환상부에 설치되며, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과하는 것을 허용하는 통과 허용부를 포함하는 차단 부재와,
    상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면과 상기 차단 부재 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛과,
    상기 회전 축선 둘레로 상기 차단 부재를 회전시키는 차단 부재 회전 유닛과,
    상기 차단 부재 회전 유닛을 제어하고, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과할 수 있도록 회전 방향에 있어서의 상기 통과 허용부의 위치를 조정하는 컨트롤러를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐이, 상기 통과 허용부를 통해, 상기 환상부보다도 상기 차단 부재의 회전 경(徑)방향 안쪽의 위치와, 상기 환상부보다도 상기 차단 부재의 회전 경방향 바깥쪽의 위치 사이에서 이동하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 차단 부재를 승강시키는 차단 부재 승강 유닛을 더 포함하고
    상기 환상부가, 상기 통과 허용부보다도 위쪽에 설치되며, 기판 밖으로 배제되는 처리액을 받는 액받이부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 대향부에 대해서 상기 환상부를 상하 이동시키는 환상부 이동 기구를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 관통하는 관통 구멍을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 하단으로부터 위쪽을 향해서 잘라낸 절결을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐을 지지하고, 수평 방향으로 연장되는 축형상의 노즐 아암과,
    상기 노즐 아암의 중심 축선 둘레로 상기 처리액 공급 노즐을 회전시키는 노즐 회전 유닛을 더 포함하고,
    상기 처리액 공급 노즐이, 상기 노즐 아암의 중심 축선과 교차하는 방향으로 연장되어 있고,
    상기 통과 허용부가, 상기 환상부를 관통하며, 수평 방향으로 긴 장공(長孔)을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판 밖으로 배제되는 처리액이 상기 통과 허용부를 통해 상기 환상부를 통과하는 것을 억제하는 처리액 통과 억제 유닛을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판 유지 유닛에 의해 수평으로 유지된 기판을 연직 방향을 따르는 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 공정과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 수평으로 유지된 기판의 상면과 대향하는 대향면을 가지는 대향부와, 상기 대향부의 주연부로부터 하방으로 연장되며 평면에서 볼 때 상기 기판을 둘러싸는 환상부를 포함하는 차단 부재로서, 상기 기판의 상면과의 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단하는 차단 부재를, 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 차단 부재 회전 공정과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 수평으로 유지된 기판의 상면과 상기 차단 부재 사이의 분위기를 주위의 분위기로부터 차단한 상태로, 상기 기판의 상면과 상기 차단 부재의 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 공정과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 수평으로 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐이 상기 환상부에 설치된 통과 허용부를 통해 상기 환상부를 통과할 수 있도록 상기 차단 부재의 회전을 정지하고, 회전 방향에 있어서의 상기 통과 허용부의 위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    상기 통과 허용부를 통해 상기 처리액 공급 노즐을 상기 환상부에 통과시켜, 상기 기판 유지 유닛에 의해 수평으로 유지된 기판과 대향하는 위치에 상기 처리액 공급 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 환상부를 평면에서 볼 때 둘러싸는 가드를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 가드의 상단보다도 상기 환상부의 하단이 하방에 위치하고 상기 환상부가 상가 차단 부재의 회전 경방향 바깥쪽으로부터 상기 기판 유지 유닛에 대향하는 근접 위치와, 상기 근접 위치보다도 상방의 상부 위치에, 상기 차단 부재를 이동시킬 수 있는 승강 유닛을 더 포함하고,
    상기 가드는, 상기 차단 부재가 상기 근접 위치에 위치할 때에 상기 차단 부재의 회전 경방향 바깥쪽으로부터 상기 환상부에 대향하고,
    상기 컨트롤러가, 상기 승강 유닛을 제어하여, 상기 처리액 공급 노즐이 상기 환상부를 통과할 때에 상기 환상부를 상기 근접 위치에 위치시키는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 차단 부재가 상기 근접 위치에 위치할 때에 상기 환상부의 하단이 상기 기판의 상면보다도 하방에 위치하고, 상기 차단 부재가 상기 상부 위치에 위치할 때에 상기 환상부의 하단이 상기 기판의 상면보다도 상방에 위치하는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 승강 유닛이, 상기 근접 위치보다도 하방의 하부 위치에 상기 차단 부재를 이동시킬 수 있고,
    상기 차단 부재가 상기 근접 위치에 위치할 때에, 상기 통과 허용부가 상기 가드의 상단보다도 상방에 위치하고, 상기 차단 부재가 상기 하부 위치에 위치할 때에, 상기 통과 허용부가 상기 가드의 상단보다도 하방에 위치하는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 환상부를 평면에서 볼 때 둘러싸는 가드의 상단보다도 상기 환상부의 하단이 하방에 위치하고, 상기 환상부가 상기 차단 부재의 회전 경방향 바깥쪽으로부터 상기 기판 유지 유닛에 대향하고, 상기 환상부가 상기 차단 부재의 회전 경방향 안쪽으로부터 상기 가드에 대향하는 근접 위치에, 상기 차단 부재를 이동시키는 차단 부재 이동 공정을 더 포함하고,
    상기 노즐 이동 공정이, 상기 차단 부재를 상기 근접 위치에 배치한 상태에서 실행되는, 기판 처리 방법.
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