KR101965118B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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가즈키 나카무라
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

제 1 회전 속도로 회전하고 있는 기판의 상면에 브러시를 접촉시키면서, 중앙 위치로부터 외주 위치로 이동시킨다. 이로써, 기판의 평탄 영역이 스크럽 세정된다. 그 후, 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 회전하고 있는 기판의 베벨 영역에 브러시를 접촉시킨다. 이로써, 기판의 베벨 영역이 스크럽 세정된다. 그 후, 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 기판을 회전시키면서, 브러시를 중복 영역 세정 위치에 배치한다. 이로써, 평탄 영역 및 베벨 영역의 중복 영역이 스크럽 세정된다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATMENT METHOD AND SUBSTRATE TREATMENT DEVICE}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 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 등이 포함된다.
특허문헌 1 에는, 기판을 1 장씩 스크럽 세정하는 매엽식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다.
이 기판 처리 장치는, 기판의 둘레에 배치된 복수의 척 핀으로 기판을 수평으로 파지하면서 기판의 중앙부를 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판에 가압되는 브러시와, 스핀 척이 기판을 회전시키고 있을 때에 일부의 척 핀만을 기판으로부터 떼어 놓는 마그넷 플레이트 및 마그넷 승강 기구를 구비하고 있다. 브러시는, 기판의 하면 (이면) 에 가압되는 상면과, 기판의 베벨부에 가압되는 장구 형상의 외주면을 포함한다.
일본특허공보 제4939376호
척 핀으로 기판을 파지하는 구성의 경우, 브러시가 척 핀에 닿지 않는 위치까지밖에 브러시를 외측으로 이동시킬 수 없기 때문에, 기판의 표면 또는 이면에 가압되는 브러시의 세정면에서 기판의 베벨부를 스크럽 세정할 수 없다.
특허문헌 1 에서는, 일부의 척 핀을 회전하고 있는 기판으로부터 떼어 놓을 수 있기 때문에, 브러시와 척 핀의 접촉을 회피하면서, 기판의 하면 (이면) 에 가압되는 브러시의 상면을 기판의 베벨부에 접촉시킬 수 있을지도 모른다.
그러나, 모든 척 핀이 기판에 접촉하고 있지 않을 때에는, 모든 척 핀이 기판에 접촉하고 있는 경우보다 기판 유지의 안정성이 저하되므로, 기판의 회전 속도를 저하시키지 않으면 안 된다.
본 발명자의 연구에 의하면, 기판의 회전 속도가 낮으면, 기판과 브러시의 상대 속도가 작기 때문에, 파티클 (예를 들어, 입경 40 ㎚ 정도의 미소 파티클) 이, 기판과 브러시 사이에 체류 및 확산되고, 브러시를 기판으로부터 떼어 놓았을 때에 기판에 남는 것을 알았다. 그 때문에, 기판의 청정도에 관해서 개선의 여지가 있는 것을 알았다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 기판의 주면 (표면 또는 이면) 에 가압되는 브러시의 세정면에서 기판의 베벨부를 스크럽 세정하여, 기판의 청정도를 높이는 것이다.
본 발명의 일 실시형태, 복수의 척 핀의 모두를 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 제 1 회전 속도로 회전시키는 제 1 기판 회전 공정과, 상기 제 1 기판 회전 공정과 병행하여, 브러시의 세정면을 상기 기판의 주면에 접촉시키면서, 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 상기 브러시가 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 브러시를 이동시킴으로써, 상기 기판 주면의 중앙으로부터 상기 중앙의 둘레의 위치까지의 원형의 평탄 영역을 세정하는 평탄 영역 세정 공정과, 상기 제 1 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 3 개 이상을 상기 기판의 베벨부에 접촉시키고, 상기 복수의 척 핀의 나머지를 상기 기판의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 회전시키는 제 2 기판 회전 공정과, 상기 제 2 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 상기 척 핀의 내측의 위치이고 또한 상기 브러시의 세정면이 상기 평탄 영역의 외주 부분에 상당하는 환상의 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방에 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역을 세정하는 베벨 영역 세정 공정과, 상기 제 2 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 모두를 상기 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 회전시키는 제 3 기판 회전 공정과, 상기 제 3 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 브러시의 세정면이 상기 중복 영역에 접촉하고 또한 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 중복 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역을 세정하는 중복 영역 세정 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 모든 척 핀을 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 모든 척 핀을 회전시킨다. 이로써, 기판이 제 1 회전 속도로 회전 축선 둘레로 회전한다. 브러시의 세정면은, 회전하고 있는 기판의 주면에 가압된다. 이 상태에서, 브러시는, 복수의 척 핀에 브러시가 접촉하지 않는 범위 내에서 기판의 주면을 따라 이동한다. 이로써, 기판 주면의 중앙으로부터 그 둘레의 위치까지의 원형의 평탄 영역에 브러시가 문질러져, 평탄 영역이 스크럽 세정된다.
다음으로, 3 개 이상의 척 핀이 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상태에서, 나머지의 척 핀이 기판으로부터 떼어 놓아진다. 기판의 회전 속도는, 제 1 회전 속도로부터 제 2 회전 속도로 낮아진다. 이 상태에서, 브러시는, 평탄 영역의 외주 부분에 상당하는 환상의 중복 영역과 기판 주면의 경사부의 양방에 브러시의 세정면이 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 배치된다. 이로써, 중복 영역과 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역이 스크럽 세정된다. 요컨대, 브러시의 세정면이 평탄 영역뿐만 아니라 베벨 영역에도 가압된다.
다음으로, 모든 척 핀이 기판의 베벨부에 가압된다. 기판의 회전 속도는, 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 높아진다. 이 상태에서, 브러시는, 브러시의 세정면이 중복 영역에 접촉하고 또한 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 중복 영역 세정 위치에 배치된다. 제 3 회전 속도가 제 2 회전 속도보다 크기 때문에, 기판과 브러시의 상대 속도가 상승한다. 그 때문에, 파티클이 보다 확실하게 중복 영역으로부터 제거된다.
중복 영역은, 평탄 영역 및 베벨 영역의 각각의 일부이다. 평탄 영역을 세정하고 있을 때에, 중복 영역은 세정된다. 그 한편에서, 베벨 영역을 세정하고 있을 때에, 파티클이 중복 영역으로 확산된다. 이것은, 베벨 영역을 세정하고 있을 때의 기판의 회전 속도가 낮고, 파티클이 기판과 브러시 사이에 체류 및 확산되기 때문이다. 따라서, 베벨 영역을 세정한 후에, 기판을 고속으로 회전시키면서 중복 영역을 세정함으로써, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 기판의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이, 상기 기판 처리 방법에 추가되어도 된다.
상기 중복 영역 세정 공정은, 상기 중복 영역 세정 위치의 내측 위치에 상기 브러시를 이동시키지 않고 상기 브러시를 상기 베벨 영역 세정 위치로부터 상기 중복 영역 세정 위치로 이동시키는 이동 공정과, 상기 중복 영역 세정 위치로부터 상방향 또는 하방향으로 상기 브러시를 이동시킴으로써 상기 브러시를 상기 기판으로부터 떼어 놓는 이반 (離反) 공정을 포함한다.
베벨 영역을 세정하고 있을 때, 기판과 브러시 사이에 체류하는 파티클이, 기판 주면의 경사부와 중복 영역으로 확산되지만, 중복 영역의 내측 영역까지는 확산되기 어렵다. 이 방법에 의하면, 기판과 브러시의 접촉 영역을 중복 영역의 내측에서 이동시키는 것이 아니라, 브러시를 베벨 영역 세정 위치로부터 중복 영역 세정 위치로 직접 이동시킨 후에 기판으로부터 떼어 놓는다. 따라서, 베벨 영역을 세정하고 있을 때에 오염된 영역 (중복 영역) 및 그 근방만을 효율적으로 세정할 수 있다. 또한, 베벨 영역을 세정한 후에 다시 평탄 영역 전체를 세정하는 경우와 비교하여, 스루풋 (단위 시간당 기판의 처리 장수) 을 증가시킬 수 있다.
상기 평탄 영역 세정 공정은, 상기 브러시를 상기 기판의 주면에 접촉시키면서 상기 회전 축선으로부터 멀어지는 방향으로만 이동시키는 스캔 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 평탄 영역을 세정할 때에, 회전하고 있는 기판의 주면에 브러시를 접촉시키면서 기판의 회전 축선으로부터 멀어지는 방향으로만 브러시를 이동시킨다. 기판 상의 파티클은, 브러시의 이동에 의해 기판을 따라 외측으로 이동하도록 재촉된다. 그 때문에, 파티클을 효율적으로 기판으로부터 제거할 수 있고, 기판의 청정도를 더욱 높일 수 있다.
상기 중복 영역 세정 공정이 실행되고 있을 때의, 상기 기판의 회전 속도, 상기 기판에 대한 상기 브러시의 가압력, 및 상기 기판에 대한 상기 브러시의 접촉 시간의 적어도 하나를, 상기 평탄 영역 세정 공정시보다 감소시킨다.
베벨 영역을 세정하고 있을 때, 기판과 브러시 사이에 체류하는 파티클이 중복 영역으로 확산된다. 중복 영역으로 확산된 파티클은, 브러시에 의해 기판으로부터 벗겨진 것이고, 통상은 세정 전에 기판에 부착되어 있는 파티클보다 기판에 대한 부착력이 약하다. 그 때문에, 기판의 회전 속도를 포함하는 세정 조건을 약하게 했다고 해도, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 효율적으로 기판의 청정도를 높일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 복수의 척 핀의 3 개 이상을 기판의 베벨부에 접촉시키고, 상기 복수의 척 핀의 나머지를 상기 기판의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 제 2 회전 속도로 회전시키는 제 2 기판 회전 공정과, 상기 제 2 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 상기 척 핀의 내측의 위치이며 또한 브러시의 세정면이 상기 기판 주면의 경사부와 상기 경사부 내측의 환상의 중복 영역의 양방에 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역을 세정하는 베벨 영역 세정 공정과, 상기 제 2 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 모두를 상기 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 2 회전 속도보다 큰 제 1 회전 속도로 회전시키는 제 1 기판 회전 공정과, 상기 제 1 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 브러시의 세정면이 상기 기판 주면의 중앙에 접촉하는 중앙 위치와, 상기 브러시의 세정면이 상기 중복 영역에 접촉하고 또한 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 외주 위치 사이에서 상기 브러시를 이동시킴으로써, 상기 기판 주면의 중앙으로부터 상기 중복 영역까지의 원형의 평탄 영역을 세정하는 평탄 영역 세정 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 3 개 이상의 척 핀을 기판의 베벨부에 접촉시키고, 나머지의 척 핀을 기판의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 모든 척 핀을 회전시킨다. 이로써, 기판이 제 2 회전 속도로 회전 축선 둘레로 회전한다. 이 상태에서, 기판 주면의 경사부와 그 내측의 환상의 중복 영역의 양방에 브러시의 세정면이 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 브러시가 배치된다. 이로써, 중복 영역과 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역에 브러시가 문질러져, 베벨 영역이 스크럽 세정된다.
다음으로, 모든 척 핀이 기판의 베벨부에 가압된다. 기판의 회전 속도는, 제 2 회전 속도보다 큰 제 1 회전 속도로 높아진다. 이 상태에서, 브러시는, 브러시의 세정면이 기판 주면의 중앙에 접촉하는 중앙 위치와, 브러시의 세정면이 중복 영역에 접촉하고 또한 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 외주 위치 사이에서 이동한다. 이로써, 기판 주면의 중앙으로부터 그 둘레 위치까지의 원형의 평탄 영역이 스크럽 세정된다. 요컨대, 브러시의 세정면이 베벨 영역뿐만 아니라 평탄 영역에도 가압된다.
중복 영역은, 평탄 영역 및 베벨 영역의 각각의 일부이다. 평탄 영역을 세정한 후에, 베벨 영역을 세정하면, 파티클이 중복 영역에 남는다. 이것은, 베벨 영역을 세정하고 있을 때의 기판의 회전 속도가 낮고, 파티클이 기판과 브러시 사이에 체류 및 확산되기 때문이다. 따라서, 베벨 영역을 세정한 후에, 기판을 고속으로 회전시키면서 평탄 영역을 세정함으로써, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 기판의 청정도를 높일 수 있다. 또한, 평탄 영역 전체를 세정하면서, 중복 영역으로 확산된 파티클을 제거할 수 있으므로, 세정 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 기판의 둘레에 배치되는 복수의 척 핀과, 상기 복수의 척 핀의 3 개 이상과 상기 복수의 척 핀의 나머지를 독립적으로, 상기 척 핀이 상기 기판의 베벨부에 접촉하는 폐쇄 위치와, 상기 척 핀이 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 개방 위치 사이에서 이동시키는 척 개폐 기구와, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시키는 스핀 모터를 포함하는, 스핀 척과, 상기 스핀 척에 수평으로 유지되어 있는 상기 기판에 가압되는 세정면을 포함하는 브러시와, 상기 브러시를 이동시키는 브러시 이동 기구와, 상기 스핀 척 및 브러시 이동 기구를 제어함으로써, 전술한 어느 기판 처리 방법을 실행하는 제어 장치를 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다. 이 구성에 의하면, 전술한 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 2 는 처리 유닛에 구비된 스핀 척을 위로부터 본 모식도이다.
도 3a 는 척 핀과 브러시의 위치 관계를 나타내는 모식도이고, 모든 척 핀이 폐쇄 위치에 위치하고, 브러시가 외주 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 3b 는 척 핀과 브러시의 위치 관계를 나타내는 모식도이고, 1 개의 척 핀만이 개방 위치에 위치하고, 브러시가 베벨 영역 세정 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 4 는 기판의 베벨부에 대해 설명하기 위한 확대도이다.
도 5a 는 처리 유닛에 의해 실시되는 기판의 제 1 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이고, 브러시가 중앙 위치로부터 외주 위치로 이동하는 모습을 나타내고 있다.
도 5b 는 처리 유닛에 의해 실시되는 기판의 제 1 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이고, 브러시가 베벨 영역 세정 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 5c 는 처리 유닛에 의해 실시되는 기판의 제 1 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이고, 브러시가 외주 위치에 배치되고, 그 후, 외주 위치로부터 상방으로 퇴피하는 모습을 나타내고 있다.
도 6 은 제 1 처리예의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7a 는 처리 유닛에 의해 실시되는 기판의 제 2 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이고, 브러시가 베벨 영역 세정 위치에 배치되고, 그 후, 중앙 위치의 상방으로 이동하는 모습을 나타내고 있다.
도 7b 는 처리 유닛에 의해 실시되는 기판의 제 2 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이고, 브러시가 중앙 위치로부터 외주 위치로 이동하는 모습을 나타내고 있다.
도 8 은 제 2 처리예의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9 는 기판의 세정 조건에 대해 설명하기 위한 표이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 처리 유닛 (2) 의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 2 는, 처리 유닛 (2) 에 구비된 스핀 척 (9) 을 위로부터 본 모식도이다. 도 1 에 있어서, 회전 축선 (A1) 의 우측은 척 핀 (11) 이 개방 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있고, 회전 축선 (A1) 의 좌측은 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 2 는, 모든 척 핀 (11) 이 개방 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 기판 (W) 을 처리하는 처리 유닛 (2) 과, 처리 유닛 (2) 에 기판 (W) 을 반송하는 반송 로봇 (도시 생략) 과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다. 제어 장치 (3) 는, 연산부와 기억부를 포함하는 컴퓨터이다.
처리 유닛 (2) 은, 내부 공간을 갖는 박스형의 챔버 (4) 와, 챔버 (4) 내에서 기판 (W) 을 수평으로 유지하면서 기판 (W) 의 중앙부를 통과하는 연직의 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척 (9) 과, 스핀 척 (9) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면을 향하여 처리액을 토출하는 처리액 노즐 (5) 을 포함한다. 처리액 노즐 (5) 은, 처리액 밸브 (7) 및 유량 조정 밸브 (8) 가 개재 장착된 처리액 배관 (6) 에 접속되어 있다.
처리액 밸브 (7) 가 열리면, 처리액이, 유량 조정 밸브 (8) 의 개도에 대응하는 유량으로 처리액 배관 (6) 으로부터 처리액 노즐 (5) 에 공급되고, 처리액 노즐 (5) 로부터 기판 (W) 의 상면을 향하여 하방으로 토출된다. 처리액은, 예를 들어, 순수 (탈이온수) 이다. 처리액은, 순수 이외의 린스액이어도 되고, 약액이어도 되고, IPA 등의 액상의 유기 용제이어도 된다. 복수 종의 처리액이, 1 개 이상의 노즐로부터 기판 (W) 에 순차 공급되어도 된다.
스핀 척 (9) 은, 수평으로 유지된 원판상의 스핀 베이스 (10) 와, 스핀 베이스 (10) 의 상방에서 기판 (W) 을 수평으로 유지하는 복수의 척 핀 (11) 과, 복수의 척 핀 (11) 을 개폐시키는 척 개폐 기구를 포함한다. 스핀 척 (9) 은, 추가로 스핀 베이스 (10) 의 중앙부로부터 회전 축선 (A1) 을 따라 하방으로 연장되는 스핀축 (15) 과, 스핀축 (15) 을 회전시킴으로써 스핀 베이스 (10) 및 복수의 척 핀 (11) 을 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터 (16) 를 포함한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스 (10) 는, 기판 (W) 보다 큰 외경을 갖는 원형이며 수평인 상면 (10a) 을 포함한다. 척 핀 (11) 은, 스핀 베이스 (10) 의 외주부에 배치되어 있고, 스핀 베이스 (10) 의 상면 (10a) 으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 복수의 척 핀 (11) 은, 간격을 두고 둘레 방향으로 배열되어 있다. 척 핀 (11) 은, 스핀 베이스 (10) 에 회전 가능하게 유지되어 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 스핀 모터 (16) 는, 스핀 베이스 (10) 의 하방에 배치되어 있다. 스핀 척 (9) 은, 스핀 모터 (16) 를 수용하는 하우징 (17) 을 추가로 포함한다. 하우징 (17) 은, 스핀 모터 (16) 를 둘러싸는 통형상의 둘레벽 (17a) 과, 둘레벽 (17a) 의 상단으로부터 내측으로 연장되는 환상의 상벽 (17b) 을 포함한다. 스핀축 (15) 은, 하우징 (17) 의 상벽 (17b) 에 의해 둘러싸여 있다.
척 핀 (11) 은, 기판 (W) 을 지지하는 지지부 (13) 와, 기판 (W) 의 베벨부에 가압되는 파지부 (12) 와, 지지부 (13) 및 파지부 (12) 와 함께 연직의 핀 회동 (回動) 축선 (A2) 둘레로 스핀 베이스 (10) 에 대해 회동하는 토대부 (14) 를 포함한다. 척 핀 (11) 은, 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 가압되는 폐쇄 위치 (도 1 의 좌측의 척 핀 (11) 의 위치) 와, 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부로부터 멀어지는 개방 위치 (도 1 의 우측의 척 핀 (11) 의 위치) 사이에서 스핀 베이스 (10) 에 대해 핀 회동 축선 (A2) 둘레로 회동 가능하다.
지지부 (13) 및 파지부 (12) 는, 스핀 베이스 (10) 의 상면 (10a) 보다 상방에 배치되어 있다. 토대부 (14) 는, 스핀 베이스 (10) 의 외주부를 상하 방향으로 관통하고 있다. 파지부 (12) 는, 상하 방향으로 연장되는 원주상이다. 지지부 (13) 는, 파지부 (12) 를 향하여 상방으로 연장되는 사면 (斜面) 을 형성하고 있다. 파지부 (12) 는, 핀 회동 축선 (A2) 에 대해 편심하고 있다. 토대부 (14) 가 핀 회동 축선 (A2) 둘레로 회동하면, 파지부 (12) 로부터 회전 축선 (A1) 까지의 거리가 증감한다.
복수의 지지부 (13) 는, 각 척 핀 (11) 이 개방 위치에 배치되어 있을 때, 즉, 각 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부로부터 떨어져 있을 때, 각 지지부 (13) 와 기판 (W) 의 하면의 접촉에 의해 기판 (W) 을 수평으로 지지한다. 기판 (W) 이 복수의 지지부 (13) 에 지지되어 있는 상태에서, 척 핀 (11) 이 개방 위치로부터 폐쇄 위치쪽으로 이동하면, 기판 (W) 의 베벨부가 지지부 (13) 를 따라 상방으로 안내되면서, 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 가까워진다. 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 도달하면, 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 가압된다. 이로써, 기판 (W) 이 복수의 파지부 (12) 에 파지된다.
척 개폐 기구는, 복수의 척 핀 (11) 에 각각 장착된 복수의 종동 마그넷 (18) 과, 복수의 종동 마그넷 (18) 에 각각 대응하는 복수의 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 과, 복수의 종동 마그넷 (18) 에 대응하는 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 과, 복수의 종동 마그넷 (18) 에 대응하는 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 을 포함한다.
폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 척 핀 (11) 을 폐쇄 위치에 위치시키는 자계를 형성하는 마그넷이다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 척 핀 (11) 을 폐쇄 위치에 위치시키는 자계를 형성하는 마그넷이다. 종동 마그넷 (18) 및 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 모두 영구 자석이다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 은, 영구 자석이어도 되고, 전자석이어도 된다. 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 에 대해서도 동일하다.
폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 마그넷 커버 (20) 를 개재하여 스핀 베이스 (10) 에 대해 고정되어 있다. 핀 회동 축선 (A2) 으로부터 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 까지의 수평 거리는, 스핀 베이스 (10) 및 척 핀 (11) 의 회전각에 관계없이 일정하다. 이에 대하여, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 은, 척 핀 (11) 이 개방 위치에 위치하는 근접 위치로서의 상위치와, 척 핀 (11) 이 개방 위치에 위치하는 이반 위치로서의 하위치 사이에서 연직으로 이동 가능하다. 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 에 대해서도 동일하다. 척 핀 (11) 의 개폐는, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 위치에 따라 전환된다.
종동 마그넷 (18) 은, 스핀 베이스 (10) 의 하방에 배치되어 있다. 종동 마그넷 (18) 은, 척 핀 (11) 과 함께 핀 회동 축선 (A2) 둘레로 회전한다. 종동 마그넷 (18) 및 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 스핀 베이스 (10) 에 장착된 마그넷 커버 (20) 내에 배치되어 있다. 종동 마그넷 (18) 은, 마그넷 커버 (20) 에 대해 핀 회동 축선 (A2) 둘레로 회전 가능하다. 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 마그넷 커버 (20) 에 고정되어 있다. 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 핀 회동 축선 (A2) 보다 외측에 배치되어 있다. 마그넷 커버 (20) 및 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 은, 스핀 베이스 (10) 와 함께 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다.
제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 핀 회동 축선 (A2) 보다 내측에 배치되어 있다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 회전 축선 (A1) 의 둘레에 배치되어 있다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 하우징 (17) 내에 배치되어 있다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 하우징 (17) 및 마그넷 커버 (20) 에 의해 종동 마그넷 (18) 으로부터 가로막혀 있다. 스핀 베이스 (10) 가 회전했다고 해도, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 회전하지 않고 그 자리에 위치한다.
제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 은, 1 개의 척 핀 (11) 만을 개방 위치에 위치시키는 크기로 형성되어 있고, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 나머지의 척 핀 (11) 을 개방 위치에 위치시키는 크기로 형성되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 회전 축선 (A1) 상에 위치하는 중심을 갖는 동일한 원주 상에 배치되어 있다. 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 예를 들어, 평면에서 보아 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 C 자상이며, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 은, 예를 들어, 평면에서 보아 C 자상의 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 개구부를 막는 원호상이다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 형상은, 이것에 한정되지 않는다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 척 개폐 기구는, 상위치와 하위치 사이에서 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 을 연직으로 승강시키는 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 와, 상위치와 하위치 사이에서 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 을 연직으로 승강시키는 제 2 마그넷 승강 기구 (24) 를 포함한다. 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 및 제 2 마그넷 승강 기구 (24) 는, 하우징 (17) 내에 배치되어 있다. 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 는, 예를 들어, 액추에이터로서의 에어 실린더 또는 전동 모터를 포함한다. 제 2 마그넷 승강 기구 (24) 에 대해서도 동일하다.
제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방이 상위치에 배치되면, 모든 척 핀 (11) 이 개방 위치에 배치된다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방이 하위치에 배치되면, 모든 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 배치된다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 상위치에 배치되고, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 이 하위치에 배치되면, 하나의 척 핀 (11) 만이 개방 위치에 배치되고, 나머지의 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 배치된다.
기판 (W) 이 회전하고 있을 때에, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 상위치에 배치되고, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 이 하위치에 배치되면, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 형성하는 자계에 의해 개방 위치에 배치되는 척 핀 (11) 이 둘레 방향으로 순차적으로 바뀐다. 요컨대, 각 척 핀 (11) 은, 회전 축선 (A1) 둘레로 일회전하는 동안에, 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하고, 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 돌아온다.
기판 (W) 이 회전하면, 복수의 척 핀 (11) 은, 기판 (W) 을 둘러싸는 환상의 영역을 통과한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 이 환상의 영역은, 둘레 방향으로 늘어선 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 을 포함한다. 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 상위치에 배치되고, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 이 하위치에 배치되어 있을 때, 원호상의 제 1 영역 (R1) 에 위치하는 척 핀 (11) 은 개방 위치에 배치되고, C 자상의 제 2 영역 (R2) 에 위치하는 나머지의 척 핀 (11) 은 폐쇄 위치에 배치된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 에 가압되는 브러시 (31) 와, 브러시 (31) 를 유지하는 브러시 아암 (35) 과, 브러시 아암 (35) 을 이동시킴으로써 브러시 (31) 를 이동시키는 브러시 이동 기구 (36) 와, 기판 (W) 에 대한 브러시 (31) 의 가압력을 변경하는 가압력 변경 기구 (39) 를 포함한다. 가압력 변경 기구 (39) 는, 브러시 아암 (35) 내에 배치되어 있다. 처리 유닛 (2) 은, 브러시 아암 (35) 에 대해 연직인 브러시 (31) 회전 축선 (A1) 둘레로 브러시 (31) 를 회전시키는 브러시 자전 기구를 브러시 아암 (35) 내에 구비하고 있어도 된다.
브러시 (31) 는, 브러시 (31) 의 상방에 배치된 브러시 홀더 (32) 에 유지되어 있다. 브러시 홀더 (32) 는, 브러시 홀더 (32) 의 상방에 배치된 홀더 장착부 (33) 에 장착되어 있다. 홀더 장착부 (33) 는, 홀더 장착부 (33) 로부터 상방으로 연장되는 지지축 (34) 에 지지되어 있다. 지지축 (34) 은, 브러시 아암 (35) 으로부터 하방으로 돌출되어 있다. 브러시 자전 기구가 브러시 아암 (35) 에 구비되는 경우, 브러시 자전 기구는, 지지축 (34) 을 그 중심선 둘레로 회전시킴으로써, 브러시 (31) 를 자전시킨다.
브러시 (31) 는, PVA (폴리비닐알코올) 등의 합성 수지로 제조된 탄성 변형 가능한 스펀지 브러시이다. 브러시 (31) 는, 브러시 홀더 (32) 로부터 하방으로 돌출되어 있다. 브러시 (31) 는, 브러시 홀더 (32) 보다 하방에 배치된 세정면 (31a) 을 포함한다. 세정면 (31a) 은, 기판 (W) 의 상면에 대해 상하 방향으로 대향하고 있다. 세정면 (31a) 은, 평면에서 보아 기판 (W) 보다 작다.
후술하는 바와 같이, 기판 (W) 을 스크럽 세정할 때에는, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 세정면 (31a) 이 가압된다. 브러시 (31) 가 기판 (W) 에 가압되면, 브러시 (31) 의 탄성 변형에 의해 세정면 (31a) 이 기판 (W) 에 밀착한다. 세정면 (31a) 은, 브러시 (31) 가 기판 (W) 에 가압되어 있지 않은 자유 상태에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 평행한 평면이어도 되고, 하방으로 볼록한 반구면이어도 된다. 세정면 (31a) 이 원형인 경우, 세정면 (31a) 의 직경은 예를 들어 20 ㎜ 이다. 단, 세정면 (31a) 의 크기는, 이것에 한정되지 않는다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 아암 (35) 을 수평으로 이동시키는 브러시 수평 구동 기구 (37) 와, 브러시 아암 (35) 을 연직으로 이동시키는 브러시 연직 구동 기구 (38) 를 포함한다. 도 1 은, 브러시 수평 구동 기구 (37) 가, 스핀 척 (9) 의 주위에 위치하는 연직의 브러시 회동 축선 (A3) 둘레로 브러시 아암 (35) 을 회동시키는 브러시 선회 기구인 예를 나타내고 있다. 브러시 수평 구동 기구 (37) 는, 브러시 아암 (35) 을 수평으로 평행 이동시키는 브러시 슬라이드 기구이어도 된다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 아암 (35) 을 이동시킴으로써, 브러시 (31) 를 복수의 위치로 이동시킨다. 복수의 위치는, 브러시 (31) 가 평면에서 보아 스핀 척 (9) 의 주위에 위치하는 대기 위치와, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 중앙에 접촉하는 중앙 위치 (도 2 에 있어서 이점쇄선으로 나타내는 브러시 (31) 의 위치) 와, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 외주부에 접촉하는 외주 위치 (도 3a 에 나타내는 브러시 (31) 의 위치) 와, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 경사부에 접촉하는 베벨 영역 세정 위치 (도 3b 에 나타내는 브러시 (31) 의 위치) 를 포함한다.
도 3a ∼ 도 3b 는, 척 핀 (11) 과 브러시 (31) 의 위치 관계를 나타내는 모식도이다. 도 3a 는, 모든 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 위치하고, 브러시 (31) 가 외주 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 3b 는, 1 개의 척 핀 (11) 만이 개방 위치에 위치하고, 브러시 (31) 가 베벨 영역 세정 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 4 는, 기판 (W) 의 베벨부에 대해 설명하기 위한 확대도이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 상면은, 수평이고 평탄한 원형의 평탄부와, 상면의 평탄부의 외단으로부터 비스듬히 아래에 외측으로 연장되는 환상의 경사부를 포함한다. 동일하게, 기판 (W) 의 하면은, 수평이고 평탄한 원형의 평탄부와, 하면의 평탄부의 외단으로부터 비스듬히 위에 외측으로 연장되는 환상의 경사부를 포함한다. 상면 및 하면의 경사부는, 상면 및 하면의 평탄부에 대해 기울어 있다. 기판 (W) 의 환상의 선단 (先端) 은, 상면의 경사부의 외단으로부터 하면의 경사부의 외단까지 연장되어 있다.
기판 (W) 의 베벨부 (외주부) 는, 상면의 경사부, 선단, 및 하면의 경사부를 포함하는 부분이다. 도 4 는, 기판 (W) 의 베벨부가 단면 포물선상인 예를 나타내고 있다. 기판 (W) 의 베벨부는, 단면 포물선상에 한정되지 않고, 단면 사다리꼴 형상이어도 된다. 요컨대, 상면의 경사부, 선단, 및 하면의 경사부의 각각은, 단면 원호상에 한정되지 않고, 단면 직선상이어도 된다. 기판 (W) 의 상면이 디바이스 형성면에 상당하는 표면인 경우, 상면의 평탄부의 일부가, 디바이스 형성 영역에 상당한다. 비디바이스 형성 영역은, 기판 (W) 의 상면 내의 디바이스 형성 영역 둘레의 환상의 영역이다.
중앙 위치는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 중앙에 접촉하는 위치이다. 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 외주 위치는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 평탄부에 접촉하고, 기판 (W) 과 브러시 (31) 의 접촉 영역의 외측 경계가 기판 (W) 의 상면의 평탄부에 위치하는 위치이다. 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 베벨 영역 세정 위치는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면의 경사부 및 평탄부의 양방에 접촉하고, 기판 (W) 과 브러시 (31) 의 접촉 영역의 내측 경계가 기판 (W) 의 상면의 평탄부에 위치하는 위치이다. 도 3a 및 도 3b 를 보면 알 수 있는 바와 같이, 외주 위치의 외측 부분은, 베벨 영역 세정 위치의 내측 부분과 겹쳐 있다. 외주 위치 및 베벨 영역 세정 위치는, 중앙 위치의 외측의 위치이다.
기판 (W) 이 회전하고 있고 브러시 (31) 가 외주 위치에 위치하고 있을 때의 기판 (W) 과 브러시 (31) 의 접촉 영역의 외측 경계로부터 기판 (W) 의 상면의 중앙까지의 영역은, 원형의 평탄 영역이다 (도 4 참조). 기판 (W) 이 회전하고 있고 브러시 (31) 가 베벨 영역 세정 위치에 위치하고 있을 때의 기판 (W) 에 대한 브러시 (31) 의 접촉 영역은, 상면의 경사부 및 평탄부를 포함하는 환상의 베벨 영역이다 (도 4 참조). 도 4 에 나타내는 바와 같이, 평탄 영역의 외주부와 베벨 영역의 내주부는 겹쳐 있다. 이 겹쳐 있는 환상의 영역은, 중복 영역이다. 외주 위치는, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 중복 영역에 접촉하고 또한 기판 (W) 의 베벨부에 접촉하고 있는 복수의 척 핀 (11) 에 접촉하지 않는 중복 영역 세정 위치에 상당한다.
도 3a 에 나타내는 바와 같이, 외주 위치에서는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 선단으로부터 외측으로 돌출하지 않는다. 그 때문에, 모든 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 위치하고 있을 때에, 브러시 (31) 를 외주 위치에 배치했다고 해도, 브러시 (31) 가 척 핀 (11) 에 접촉하지 않는다. 이에 대하여, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 베벨 영역 세정 위치에서는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 선단으로부터 외측으로 돌출된다. 그 때문에, 브러시 (31) 를 베벨 영역 세정 위치에 배치할 때에는, 브러시 (31) 와 척 핀 (11) 의 접촉을 회피하기 위해서, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 을 상위치에 위치시키고, 1 개의 척 핀 (11) 만을 개방 위치에 위치시킨다.
다음으로, 처리 유닛 (2) 에 의해 실시되는 기판 (W) 의 처리예 (제 1 처리예 및 제 2 처리예) 에 대해 설명한다.
이하의 각 동작은, 기판 (W) 의 처리 조건 및 처리 순서를 나타내는 레시피에 기초하여 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다. 처리되는 기판 (W) 은, 패턴이 표면에서 노출된 기판 (W) 이어도 되고, 패턴이 노출되어 있지 않은 기판 (W) 이어도 된다.
도 5a ∼ 도 5c 는, 제 1 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이다. 도 6 은, 제 1 처리예의 흐름을 나타내는 도면이다.
처리 유닛 (2) 에 의해 기판 (W) 이 처리될 때에는, 모든 척 핀 (11) 을 개방 위치에 위치시키기 위해서, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방이, 상위치에 배치된다. 이 상태에서, 반송 로봇 (도시 생략) 이, 핸드 상의 기판 (W) 을 챔버 (4) 내에 반입하고, 표면이 아래로 향해진 기판 (W) 을 스핀 베이스 (10) 상에 둔다 (스텝 S1). 이로써, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 의 지지부 (13) 에 지지된다. 그 후, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방이, 상위치에 배치된다. 이로써, 모든 척 핀 (11) 이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동하고, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 에 파지된다 (스텝 S2).
기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 에 파지된 후, 스핀 모터 (16) 가, 기판 (W) 의 회전을 개시시킨다 (스텝 S3). 이로써, 기판 (W) 이 제 1 회전 속도로 회전한다. 그 후, 처리액 밸브 (7) 가 열리고, 처리액의 일례인 순수가 처리액 노즐 (5) 로부터 토출된다. 이로써, 기판 (W) 의 상면에 대한 순수의 공급이 개시된다 (스텝 S4). 처리액 노즐 (5) 로부터 토출된 순수는, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 착액하고, 기판 (W) 의 상면을 따라 외측으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다.
다음으로, 브러시 이동 기구 (36) 가 브러시 (31) 를 대기 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이로써, 레시피로 지정된 가압력으로 브러시 (31) 가 기판 (W) 의 상면에 가압되고, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면의 중앙에 접촉한다 (스텝 S5). 그 후, 도 5a 에 나타내는 바와 같이, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 를 중앙 위치로부터 외주 위치까지 이동시킨다 (스텝 S6). 이로써, 브러시 (31) 가 평탄 영역의 전체에 문질러져, 평탄 영역의 전체가 스크럽 세정된다.
브러시 (31) 가 외주 위치에 도달한 후에는, 스핀 모터 (16) 가 기판 (W) 의 회전 속도를 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 저하시킨다 (스텝 S7). 그 후, 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 가, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 을 하위치로부터 상위치로 이동시킨다. 이 때, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 은, 하위치에 위치하고 있다. 그 때문에, 1 개의 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부로부터 멀어지고, 나머지의 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 접촉한 상태에서, 모든 척 핀 (11) 이 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다 (스텝 S8). 전술한 바와 같이, 기판 (W) 으로부터 멀어지는 척 핀 (11) 은, 복수의 척 핀 (11) 의 회전에 의해 순차적으로 바뀐다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 가 상위치에 배치된 후, 브러시 (31) 를 기판 (W) 에 접촉시키면서, 외주 위치로부터 베벨 영역 세정 위치로 외측으로 이동시킨다 (스텝 S9). 브러시 (31) 가 베벨 영역 세정 위치로 이동하면, 브러시 (31) 의 일부가, 원래의 형상에 가까워지고, 기판 (W) 의 상면의 경사부에 밀착한다. 이로써, 도 5b 에 나타내는 바와 같이, 브러시 (31) 가, 기판 (W) 의 상면의 경사부 및 평탄부의 양방에 접촉한다. 그 때문에, 기판 (W) 의 상면의 경사부 및 평탄부의 양방을 포함하는 베벨 영역의 전체에 브러시 (31) 가 문질러져, 베벨 영역의 전체가 스크럽 세정된다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 가 베벨 영역 세정 위치로 이동한 후, 브러시 (31) 를 기판 (W) 에 접촉시키면서, 베벨 영역 세정 위치로부터 외주 위치로 내측으로 이동시킨다 (스텝 S10). 그 후, 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 는, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 을 상위치로부터 하위치로 이동시킨다. 이로써, 모든 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 접촉한다 (스텝 S11). 그 후, 스핀 모터 (16) 는, 기판 (W) 의 회전 속도를 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 상승시킨다 (스텝 S12). 이로써, 제 3 회전 속도로 회전하고 있는 기판 (W) 의 중복 영역의 전체에 브러시 (31) 가 문질러져, 중복 영역의 전체가 스크럽 세정된다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 기판 (W) 의 회전 속도가 제 3 회전 속도까지 상승한 후, 브러시 (31) 를 외주 위치로부터 상방으로 이동시킨다 (스텝 S13). 이로써, 브러시 (31) 가 기판 (W) 으로부터 멀어진다. 그 후, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 를 대기 위치로 이동시킨다. 처리액 밸브 (7) 는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 으로부터 멀어진 후에 닫힌다. 이로써, 기판 (W) 에 대한 순수의 공급이 정지된다 (스텝 S14). 그 후, 스핀 모터 (16) 가 기판 (W) 의 회전 속도를 제 1 ∼ 제 3 회전 속도의 어느 것보다 큰 건조 속도 (예를 들어, 수천 rpm) 까지 상승시킨다. 이로써, 기판 (W) 에 부착되어 있는 순수가 기판 (W) 의 주위에 뿌려지고, 기판 (W) 이 건조된다 (스텝 S15). 스핀 모터 (16) 는, 기판 (W) 이 건조된 후, 기판 (W) 의 회전을 정지시킨다 (스텝 S16).
제 1 마그넷 승강 기구 (23) 및 제 2 마그넷 승강 기구 (24) 는, 기판 (W) 의 회전이 정지한 후, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방을, 하위치로부터 상위치로 이동시킨다. 이로써, 모든 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부로부터 멀어지고, 기판 (W) 이 모든 척 핀 (11) 의 지지부 (13) 에서 지지된다 (스텝 S17). 그 후, 반송 로봇 (도시 생략) 이, 핸드로 스핀 척 (9) 상의 기판 (W) 을 들어 올리고, 핸드와 함께 기판 (W) 을 챔버 (4) 로부터 반출한다 (스텝 S18). 이로써, 처리가 끝난 기판 (W) 이 챔버 (4) 로부터 반출된다.
다음으로, 처리 유닛 (2) 에 의해 실시되는 기판 (W) 의 제 2 처리예에 대해 설명한다.
도 7a ∼ 도 7b 는, 제 2 처리예에 대해 설명하기 위한 모식도이다. 도 8 은, 제 2 처리예의 흐름을 나타내는 도면이다.
처리 유닛 (2) 에 의해 기판 (W) 이 처리될 때에는, 모든 척 핀 (11) 을 개방 위치에 위치시키기 위해서, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방이, 상위치에 배치된다. 이 상태에서, 반송 로봇 (도시 생략) 이, 핸드 상의 기판 (W) 을 챔버 (4) 내에 반입하고, 표면이 아래로 향해진 기판 (W) 을 스핀 베이스 (10) 위에 둔다 (스텝 S21). 이로써, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 의 지지부 (13) 에 지지된다. 그 후, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 만이, 상위치에 배치된다. 이로써, 1 개 이외의 모든 척 핀 (11) 이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동하고, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 에 파지된다 (스텝 S22).
기판 (W) 이 복수의 척 핀 (11) 에 파지된 후, 스핀 모터 (16) 가, 기판 (W) 의 회전을 개시시킨다 (스텝 S23). 이로써, 기판 (W) 이 제 2 회전 속도로 회전한다. 그 후, 처리액 밸브 (7) 가 열리고, 처리액의 일례인 순수가 처리액 노즐 (5) 로부터 토출된다. 이로써, 기판 (W) 의 상면에 대한 순수의 공급이 개시된다 (스텝 S24). 처리액 노즐 (5) 로부터 토출된 순수는, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 착액하고, 기판 (W) 의 상면을 따라 외측으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다.
다음으로, 브러시 이동 기구 (36) 가 브러시 (31) 를 대기 위치로부터 베벨 영역 세정 위치로 이동시킨다. 이로써, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 브러시 (31) 가, 레시피로 지정된 가압력으로 기판 (W) 에 가압되고, 기판 (W) 의 상면의 경사부 및 평탄부의 양방에 접촉한다 (스텝 S25). 그 때문에, 기판 (W) 의 상면의 경사부 및 평탄부의 양방을 포함하는 베벨 영역의 전체에 브러시 (31) 가 문질러진다. 브러시 (31) 에 의해 기판 (W) 으로부터 벗겨진 파티클은, 기판 (W) 상을 외측으로 흐르는 순수와 함께 기판 (W) 으로부터 배출된다. 이로써, 베벨 영역의 전체가 스크럽 세정된다.
도 7a 에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 가 베벨 영역 세정 위치로 이동한 후, 브러시 (31) 를 베벨 영역 세정 위치로부터 상방으로 이동시킨다. 이로써, 브러시 (31) 가 기판 (W) 으로부터 멀어진다 (스텝 S26). 그 후, 제 1 마그넷 승강 기구 (23) 가, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 을 상위치로부터 하위치로 이동시킨다. 이로써, 모든 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부에 접촉한다 (스텝 S27). 이 때, 브러시 (31) 가 상방으로 퇴피하고 있으므로, 브러시 (31) 는, 어느 척 핀 (11) 에도 접촉하지 않는다. 스핀 모터 (16) 는, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 하위치로 이동한 후, 기판 (W) 의 회전 속도를 제 2 회전 속도보다 큰 제 1 회전 속도로 상승시킨다 (스텝 S28).
브러시 이동 기구 (36) 는, 모든 척 핀 (11) 이 폐쇄 위치에 배치되고, 기판 (W) 의 회전 속도가 제 1 회전 속도로 상승할 때까지의 기간 중에, 기판 (W) 으로부터 멀어진 브러시 (31) 를 중앙 위치의 상방의 위치까지 내측으로 이동시킨다 (스텝 S29). 그 후, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 를 중앙 위치로 이동시키고, 제 1 회전 속도로 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 브러시 (31) 를 접촉시킨다 (스텝 S30). 계속해서, 도 7b 에 나타내는 바와 같이, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 를 중앙 위치로부터 외주 위치까지 이동시킨다 (스텝 S31). 이로써, 브러시 (31) 가 평탄 영역의 전체에 문질러져, 중복 영역을 포함하는 평탄 영역의 전체가 스크럽 세정된다.
브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 가 외주 위치에 도달한 후, 브러시 (31) 를 외주 위치로부터 상방으로 이동시킨다 (스텝 S32). 이로써, 브러시 (31) 가 기판 (W) 으로부터 멀어진다. 그 후, 브러시 이동 기구 (36) 는, 브러시 (31) 를 대기 위치로 이동시킨다. 처리액 밸브 (7) 는, 브러시 (31) 가 기판 (W) 으로부터 멀어진 후에 닫힌다. 이로써, 기판 (W) 에 대한 순수의 공급이 정지된다 (스텝 S33). 그 후, 스핀 모터 (16) 가 기판 (W) 의 회전 속도를 제 1 ∼ 제 2 회전 속도의 어느 것보다 큰 건조 속도 (예를 들어, 수천 rpm) 까지 상승시킨다. 이로써, 기판 (W) 에 부착되어 있는 순수가 기판 (W) 의 주위에 뿌려지고, 기판 (W) 이 건조된다 (스텝 S34). 스핀 모터 (16) 는, 기판 (W) 이 건조된 후, 기판 (W) 의 회전을 정지시킨다 (스텝 S35).
제 1 마그넷 승강 기구 (23) 및 제 2 마그넷 승강 기구 (24) 는, 기판 (W) 의 회전이 정지한 후, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 및 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 의 양방을, 하위치로부터 상위치로 이동시킨다. 이로써, 모든 척 핀 (11) 의 파지부 (12) 가 기판 (W) 의 베벨부로부터 멀어지고, 기판 (W) 이 모든 척 핀 (11) 의 지지부 (13) 에서 지지된다 (스텝 S36). 그 후, 반송 로봇 (도시 생략) 이, 핸드로 스핀 척 (9) 상의 기판 (W) 을 들어 올리고, 핸드와 함께 기판 (W) 을 챔버 (4) 로부터 반출한다 (스텝 S37). 이로써, 처리가 끝난 기판 (W) 이 챔버 (4) 로부터 반출된다.
이상과 같이 본 실시형태의 제 1 처리예에서는, 모든 척 핀 (11) 을 기판 (W) 의 베벨부에 접촉시키면서, 모든 척 핀 (11) 을 회전시킨다. 이로써, 기판 (W) 이 제 1 회전 속도로 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다. 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 은, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 가압된다. 이 상태에서, 브러시 (31) 는, 복수의 척 핀 (11) 에 브러시 (31) 가 접촉하지 않는 범위 내에서 기판 (W) 의 상면을 따라 이동한다. 이로써, 기판 (W) 의 상면의 중앙으로부터 그 둘레의 위치까지의 원형의 평탄 영역에 브러시 (31) 가 문질러져, 평탄 영역이 스크럽 세정된다.
다음으로, 3 개 이상의 척 핀 (11) 이 기판 (W) 의 베벨부에 접촉하고 있는 상태에서, 나머지의 척 핀 (11) 이 기판 (W) 으로부터 멀어진다. 기판 (W) 의 회전 속도는, 제 1 회전 속도로부터 제 2 회전 속도로 낮아진다. 이 상태에서, 브러시 (31) 는, 평탄 영역의 외주 부분에 상당하는 환상의 중복 영역과 기판 (W) 의 상면의 경사부의 양방에 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 배치된다. 이로써, 중복 영역과 기판 (W) 의 상면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역이 스크럽 세정된다. 요컨대, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 평탄 영역뿐만 아니라 베벨 영역에도 가압된다.
다음으로, 모든 척 핀 (11) 이 기판 (W) 의 베벨부에 가압된다. 기판 (W) 의 회전 속도는, 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 높아진다. 이 상태에서, 브러시 (31) 는, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 중복 영역에 접촉하고 또한 기판 (W) 의 베벨부에 접촉하고 있는 복수의 척 핀 (11) 에 접촉하지 않는 외주 위치에 배치된다. 제 3 회전 속도가 제 2 회전 속도보다 크기 때문에, 기판 (W) 과 브러시 (31) 의 상대 속도가 상승한다. 그 때문에, 파티클이 보다 확실하게 중복 영역으로부터 제거된다.
중복 영역은, 평탄 영역 및 베벨 영역의 각각의 일부이다. 평탄 영역을 세정하고 있을 때에, 중복 영역은 세정된다. 그 한편에서, 베벨 영역을 세정하고 있을 때에, 파티클이 중복 영역으로 확산된다. 이것은, 베벨 영역을 세정하고 있을 때의 기판 (W) 의 회전 속도가 낮고, 파티클이 기판 (W) 과 브러시 (31) 사이에 체류 및 확산되기 때문이다. 따라서, 베벨 영역을 세정한 후에, 기판 (W) 을 고속으로 회전시키면서 중복 영역을 세정함으로써, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다. 실제로, 제 1 처리예에서는, 평탄 영역 및 베벨 영역을 세정한 후에 중복 영역을 세정하지 않는 경우와 비교하여, 건조 후의 기판 (W) 에 잔류하고 있는 파티클의 수가 약 85 ％ 감소되어 있는 것이 확인되었다.
또 본 실시형태의 제 2 처리예에서는, 3 개 이상의 척 핀 (11) 을 기판 (W) 의 베벨부에 접촉시키고, 나머지의 척 핀 (11) 을 기판 (W) 의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 모든 척 핀 (11) 을 회전시킨다. 이로써, 기판 (W) 이 제 2 회전 속도로 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다. 이 상태에서, 기판 (W) 의 상면의 경사부와 그 내측의 환상의 중복 영역의 양방에 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 브러시 (31) 가 배치된다. 이로써, 중복 영역과 기판 (W) 의 상면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역에 브러시 (31) 가 문질러져, 베벨 영역이 스크럽 세정된다.
다음으로, 모든 척 핀 (11) 이 기판 (W) 의 베벨부에 가압된다. 기판 (W) 의 회전 속도는, 제 2 회전 속도보다 큰 제 1 회전 속도로 높아진다. 이 상태에서, 브러시 (31) 는, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 기판 (W) 의 상면의 중앙에 접촉하는 중앙 위치와, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 중복 영역에 접촉하고 또한 기판 (W) 의 베벨부에 접촉하고 있는 복수의 척 핀 (11) 에 접촉하지 않는 외주 위치 사이에서 이동한다. 이로써, 기판 (W) 의 상면의 중앙으로부터 그 둘레의 위치까지의 원형의 평탄 영역이 스크럽 세정된다. 요컨대, 브러시 (31) 의 세정면 (31a) 이 베벨 영역뿐만 아니라 평탄 영역에도 가압된다.
중복 영역은, 평탄 영역 및 베벨 영역의 각각의 일부이다. 평탄 영역을 세정한 후에, 베벨 영역을 세정하면, 파티클이 중복 영역에 남는다. 이것은, 베벨 영역을 세정하고 있을 때의 기판 (W) 의 회전 속도가 낮고, 파티클이 기판 (W) 과 브러시 (31) 사이에 체류 및 확산되기 때문이다. 따라서, 베벨 영역을 세정한 후에, 기판 (W) 을 고속으로 회전시키면서 평탄 영역을 세정함으로써, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다. 또한, 평탄 영역 전체를 세정하면서, 중복 영역으로 확산된 파티클을 제거할 수 있으므로, 세정 시간을 단축할 수 있다.
또 본 실시형태에서는, 베벨 영역을 세정한 후에, 중복 영역 세정 위치에 상당하는 외주 위치 (도 3a 에 나타내는 브러시 (31) 의 위치) 의 내측 위치에 브러시 (31) 를 이동시키지 않고 브러시 (31) 를 베벨 영역 세정 위치로부터 외주 위치로 이동시킨다. 베벨 영역을 세정하고 있을 때, 기판 (W) 과 브러시 (31) 사이에 체류하는 파티클이, 기판 (W) 의 상면의 경사부와 중복 영역으로 확산되지만, 중복 영역의 내측 영역까지는 확산되기 어렵다. 본 실시형태에서는, 기판 (W) 과 브러시 (31) 의 접촉 영역을 중복 영역의 내측에서 이동시키는 것이 아니라, 브러시 (31) 를 베벨 영역 세정 위치로부터 외주 위치로 직접 이동시킨 후에 기판 (W) 으로부터 떼어 놓는다. 따라서, 베벨 영역을 세정하고 있을 때에 오염된 영역 (중복 영역) 및 그 근방만을 효율적으로 세정할 수 있다. 또한, 베벨 영역을 세정한 후에 다시 평탄 영역 전체를 세정하는 경우와 비교하여, 스루풋을 증가시킬 수 있다.
또 본 실시형태에서는, 평탄 영역을 세정할 때에, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 브러시 (31) 를 접촉시키면서 기판 (W) 의 회전 축선 (A1) 으로부터 멀어지는 방향으로만 브러시 (31) 를 이동시킨다. 기판 (W) 상의 파티클은, 브러시 (31) 의 이동에 의해 기판 (W) 을 따라 외측으로 이동하도록 재촉된다. 그 때문에, 파티클을 효율적으로 기판 (W) 으로부터 제거할 수 있고, 기판 (W) 의 청정도를 더욱 높일 수 있다.
다른 실시형태
본 발명은, 전술한 실시형태의 내용으로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들어, 브러시 (31) 는, 스펀지 브러시에 한정되지 않고, 합성 수지제의 복수의 섬유를 구비하는 브러시이어도 된다.
전술한 제 1 및 제 2 처리예에서는, 표면이 아래로 향해진 페이스다운 상태에서 기판 (W) 이 스핀 척 (9) 에 유지되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 기판 (W) 은, 표면이 위로 향해진 페이스업 상태에서 스핀 척 (9) 에 유지되어도 된다.
전술한 제 1 및 제 2 처리예에서는, 브러시 (31) 를 중앙 위치로부터 외주 위치로 외측으로 이동시키는 경우에 대해 설명했지만, 브러시 (31) 를 내측으로 이동시켜도 된다. 구체적으로는, 브러시 (31) 를 기판 (W) 에 접촉시키면서 외주 위치로부터 중앙 위치로 이동시켜도 되고, 브러시 (31) 를 기판 (W) 에 접촉시키면서 중앙 위치와 외주 위치 사이에서 1 회 이상 왕복시켜도 된다.
전술한 제 1 처리예에서는, 브러시 (31) 를 베벨 영역 세정 위치로부터 외주 위치로 직접 이동시키고, 그 후, 외주 위치로부터 상방으로 이동시키는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 베벨 영역을 세정한 후에, 브러시 (31) 를 기판 (W) 에 접촉시키면서 중앙 위치로부터 외주 위치로 이동시키는 스캔 공정을 1 회 이상 실시해도 된다. 이 경우, 브러시 (31) 를 기판 (W) 으로부터 떼어 놓은 상태에서 브러시 (31) 를 중앙 위치로 되돌리는 것이 바람직하다.
전술한 제 1 처리예에서는, 중복 영역을 세정할 때의 기판 (W) 의 세정 조건에 대해 상세하게 설명하지 않았지만, 중복 영역을 세정할 때의 세정 조건은, 평탄 영역을 세정할 때의 세정 조건과 동일해도 되고, 상이해도 된다. 구체적으로는, 중복 영역을 세정할 때의, 기판 (W) 의 회전 속도, 기판 (W) 에 대한 브러시 (31) 의 가압력, 기판 (W) 에 대한 브러시 (31) 의 접촉 시간, 및 기판 (W) 에 공급되는 순수의 유량의 적어도 하나를, 평탄 영역을 세정할 때보다 약하게 해도 된다.
도 9 는, 기판 (W) 의 세정 조건에 대해 설명하기 위한 표이다. 예를 들어 조건 No.1 로 평탄 영역을 세정할 때, 기판 (W) 의 회전 속도는 200 rpm 이상이고, 기판 (W) 에 공급되는 순수의 유량은 400 ㎖/min 이고, 기판 (W) 에 대한 브러시 (31) 의 가압력은 50 gf 이고, 브러시 (31) 가 평탄 영역에 접촉하는 시간은 8 sec 이다. 다른 조건에 대해서도 동일하다.
베벨 영역을 세정하고 있을 때, 기판 (W) 과 브러시 (31) 사이에 체류하는 파티클이 중복 영역으로 확산된다. 중복 영역으로 확산된 파티클은, 브러시 (31) 에 의해 기판 (W) 으로부터 벗겨진 것이고, 통상은 세정 전에 기판 (W) 에 부착되어 있는 파티클보다 기판 (W) 에 대한 부착력이 약하다. 그 때문에, 기판 (W) 의 회전 속도를 포함하는 세정 조건을 약하게 했다고 해도, 중복 영역으로부터 파티클을 제거할 수 있다. 이로써, 효율적으로 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 외주 위치 및 중복 영역 세정 위치가 동일한 위치인 경우에 대해 설명했지만, 외주 위치 및 중복 영역 세정 위치는, 서로 상이한 위치이어도 된다.
전술한 실시형태에서는, 기판 (W) 의 상면을 스크럽 세정하는 경우에 대해 설명했지만, 기판 (W) 의 하면을 스크럽 세정해도 된다. 이 경우, 특허문헌 1 과 동일한 스핀 척을 사용하면 된다.
전술한 실시형태에서는, 파지부 (12) 및 지지부 (13) 가 동일한 척 핀 (11) 에 형성되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 지지부 (13) 가 척 핀 (11) 으로부터 생략되어도 된다. 이 경우, 복수의 척 핀 (11) 과는 다른 위치에 복수의 지지부 (13) 를 배치하면 된다.
전술한 실시형태에서는, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 이 1 개의 척 핀 (11) 을 개폐하고, 제 2 개방용 구동 마그넷 (22) 이 나머지의 척 핀 (11) 을 개폐하는 경우에 대해 설명했지만, 제 1 개방용 구동 마그넷 (21) 은, 복수의 척 핀 (11) 을 개폐해도 된다.
전술한 실시형태에서는, 종동 마그넷 (18) 과 폐쇄용 구동 마그넷 (19) 사이에 작용하는 자력으로 척 핀 (11) 을 폐쇄 위치에 위치시키는 경우에 대해 설명했지만, 스프링 등의 마그넷 이외의 부재로 척 핀 (11) 을 폐쇄 위치에 위치시켜도 된다.
전술한 모든 구성의 2 개 이상이 조합되어도 된다. 전술한 모든 공정의 2 개 이상이 조합되어도 된다.
이 출원은, 2015년 8월 25일에 일본 특허청에 제출된 일본특허출원 2015-166099호에 대응하고 있고, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다. 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하기 위해서 사용된 구체예에 불과하며, 본 발명은 이들 구체예로 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 처리 유닛
3 : 제어 장치
4 : 챔버
5 : 처리액 노즐
6 : 처리액 배관
7 : 처리액 밸브
8 : 유량 조정 밸브
9 : 스핀 척
10 : 스핀 베이스
10a : 스핀 베이스의 상면
11 : 척 핀
12 : 파지부
13 : 지지부
14 : 토대부
15 : 스핀축
16 : 스핀 모터
17 : 하우징
17a : 하우징의 둘레벽
17b : 하우징의 상벽
18 : 종동 마그넷
19 : 폐쇄용 구동 마그넷
20 : 마그넷 커버
21 : 제 1 개방용 구동 마그넷
22 : 제 2 개방용 구동 마그넷
23 : 제 1 마그넷 승강 기구
24 : 제 2 마그넷 승강 기구
31 : 브러시
31a : 브러시의 세정면
32 : 브러시 홀더
33 : 홀더 장착부
34 : 지지축
35 : 브러시 아암
36 : 브러시 이동 기구
37 : 브러시 수평 구동 기구
38 : 브러시 연직 구동 기구
39 : 가압력 변경 기구
A1 : 회전 축선
A2 : 핀 회동 축선
A3 : 브러시 회동 축선
R1 : 제 1 영역
R2 : 제 2 영역
W : 기판

Claims (6)

  1. 복수의 척 핀의 모두를 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 제 1 회전 속도로 회전시키는 제 1 기판 회전 공정과,
    상기 제 1 기판 회전 공정과 병행하여, 브러시의 세정면을 상기 기판의 주면에 접촉시키면서, 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 상기 브러시가 접촉하지 않는 범위 내에서 상기 브러시를 이동시킴으로써, 상기 기판 주면의 중앙으로부터 상기 중앙의 둘레의 위치까지의 원형의 평탄 영역을 세정하는 평탄 영역 세정 공정과,
    상기 제 1 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 3 개 이상을 상기 기판의 베벨부에 접촉시키고, 상기 복수의 척 핀의 나머지를 상기 기판의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 1 회전 속도보다 작은 제 2 회전 속도로 회전시키는 제 2 기판 회전 공정과,
    상기 제 2 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 상기 척 핀의 내측의 위치이고 또한 상기 브러시의 세정면이 상기 평탄 영역의 외주 부분에 상당하는 환상의 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방에 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역을 세정하는 베벨 영역 세정 공정과,
    상기 제 2 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 모두를 상기 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 2 회전 속도보다 큰 제 3 회전 속도로 회전시키는 제 3 기판 회전 공정과,
    상기 제 3 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 브러시의 세정면이 상기 중복 영역에 접촉하고 또한 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 중복 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역을 세정하는 중복 영역 세정 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중복 영역 세정 공정은, 상기 중복 영역 세정 위치의 내측 위치에 상기 브러시를 이동시키지 않고 상기 브러시를 상기 베벨 영역 세정 위치로부터 상기 중복 영역 세정 위치로 이동시키는 이동 공정과, 상기 중복 영역 세정 위치로부터 상방향 또는 하방향으로 상기 브러시를 이동시킴으로써 상기 브러시를 상기 기판으로부터 떼어 놓는 이반 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평탄 영역 세정 공정은, 상기 브러시를 상기 기판의 주면에 접촉시키면서 상기 회전 축선으로부터 멀어지는 방향으로만 이동시키는 스캔 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중복 영역 세정 공정이 실행되고 있을 때의, 상기 기판의 회전 속도, 상기 기판에 대한 상기 브러시의 가압력, 및 상기 기판에 대한 상기 브러시의 접촉 시간의 적어도 하나를, 상기 평탄 영역 세정 공정시보다 감소시키는, 기판 처리 방법.
  5. 복수의 척 핀의 3 개 이상을 기판의 베벨부에 접촉시키고, 상기 복수의 척 핀의 나머지를 상기 기판의 베벨부로부터 떼어 놓으면서, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 제 2 회전 속도로 회전시키는 제 2 기판 회전 공정과,
    상기 제 2 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 상기 척 핀의 내측의 위치이며 또한 브러시의 세정면이 상기 기판 주면의 경사부와 상기 경사부 내측의 환상의 중복 영역의 양방에 접촉하는 베벨 영역 세정 위치에 상기 브러시를 배치함으로써, 상기 중복 영역과 상기 기판 주면의 경사부의 양방을 포함하는 베벨 영역을 세정하는 베벨 영역 세정 공정과,
    상기 제 2 기판 회전 공정 후에, 상기 복수의 척 핀의 모두를 상기 기판의 베벨부에 접촉시키면서, 상기 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시킴으로써, 상기 기판을 수평인 자세로 상기 제 2 회전 속도보다 큰 제 1 회전 속도로 회전시키는 제 1 기판 회전 공정과,
    상기 제 1 기판 회전 공정과 병행하여, 상기 브러시의 세정면이 상기 기판 주면의 중앙에 접촉하는 중앙 위치와, 상기 브러시의 세정면이 상기 중복 영역에 접촉하고 또한 상기 기판의 베벨부에 접촉하고 있는 상기 복수의 척 핀에 접촉하지 않는 외주 위치 사이에서 상기 브러시를 이동시킴으로써, 상기 기판 주면의 중앙으로부터 상기 중복 영역까지의 원형의 평탄 영역을 세정하는 평탄 영역 세정 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 기판의 둘레에 배치되는 복수의 척 핀과, 상기 복수의 척 핀의 3 개 이상과 상기 복수의 척 핀의 나머지를 독립적으로, 상기 척 핀이 상기 기판의 베벨부에 접촉하는 폐쇄 위치와, 상기 척 핀이 상기 기판의 베벨부로부터 떨어진 개방 위치 사이에서 이동시키는 척 개폐 기구와, 상기 기판을 통과하는 연직의 회전 축선 둘레로 상기 복수의 척 핀을 회전시키는 스핀 모터를 포함하는, 스핀 척과,
    상기 스핀 척에 수평으로 유지되어 있는 상기 기판에 가압되는 세정면을 포함하는 브러시와,
    상기 브러시를 이동시키는 브러시 이동 기구와,
    상기 스핀 척 및 브러시 이동 기구를 제어함으로써, 제 1 항 또는 제 5 항에 기재된 기판 처리 방법을 실행하는 제어 장치를 포함하는, 기판 처리 장치.
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