KR102031383B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기판 처리 방법은, 약액 공정에 이어서, 회전하는 기판의 표면에 린스액을 공급하는 린스 공정을 포함하는 기판 처리 방법으로서, 상기 린스 공정은 고속 린스 공정과, 이 고속 린스 후에 실시되는 감속 린스 공정을 포함하고, 상기 감속 린스 공정은 상기 고속 린스 공정시의 회전 속도보다 낮은 회전 속도의 범위 내에서 상기 기판의 회전 속도를 감소시키면서, 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하고, 상기 기판의 표면에 패들상의 린스액 액막을 형성하는 액쌓기 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATMENT METHOD AND SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}

이 발명은 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.

반도체 장치나 액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 예를 들어 기판을 1 장씩 처리하는 매엽식 기판 처리 장치는, 기판을 거의 수평으로 유지하면서, 그 기판을 회전시키는 스핀 척과, 이 스핀 척에 의해 회전되는 기판의 표면의 중앙부를 향하여 처리액을 토출시키기 위한 노즐을 구비하고 있다.

이와 같은 기판 처리 장치를 사용한 기판 처리에서는, 예를 들어 회전 상태인 기판의 표면에 약액이 공급되는 약액 처리, 및 회전 상태의 기판의 표면에 린스액이 공급되는 린스 처리가 순차 실시된다. 그 후, 기판의 표면에 이소프로필알코올 (isopropyl alcohol : IPA) 액이 공급된다. IPA 액의 공급은 기판의 회전 속도가 0 또는 저속인 상태에서 실시되고 있어, IPA 액에 0 또는 작은 원심력밖에 작용하지 않기 때문에, 기판의 표면에 IPA 액이 체류하여 액막을 형성하는 상태 (이와 같은 액 상태를 이하 「패들상」이라고 한다) 가 유지된다. 기판의 표면의 린스액이 IPA 액으로 치환된 후, 기판의 회전이 가속됨으로써 IPA 액의 액막이 기판의 표면으로부터 떨어지며 기판이 건조된다.

이와 같은 일련의 처리에 있어서, 일본 공개특허공보 2009-295910호 및 일본 공개특허공보 2009-212408호에서는, 린스 처리의 실행 후, IPA 액의 액막 유지에 앞서, 기판의 표면에 린스액 액막을 패들상으로 유지하는 수법 (패들 린스) 이 제안되어 있다. 이들 각 공보에서는, 기판을 소정의 액 처리 회전 속도로 회전시키면서 린스 처리를 실행한 후, 노즐로부터의 린스액의 토출을 계속하면서, 기판의 회전 속도를 액 처리 회전 속도로부터 저속까지 떨어뜨린다. 이 때, 기판에 공급된 린스액에 작은 원심력밖에 작용하지 않게 되기 때문에, 기판의 표면에 린스액이 체류하여, 기판의 표면 전역에 린스액 액막이 패들상으로 유지된다.

이어서, 이 린스액 액막에 함유되는 린스액을 IPA 액으로 치환함으로써, 기판의 표면 전역에 IPA 액의 액막이 패들상으로 유지된다. IPA 액의 액막을 린스액 액막으로 형성하는 결과, IPA 액의 액막 형성을 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라, IPA 액의 절약을 도모할 수도 있다.

그러나, 전술한 각 공보에 기재된 수법에서는, 기판의 표면 상태에 따라서는 린스액 액막이 기판의 표면 전역에 형성되지 않고, 기판 표면의 적어도 일부가 노출될 우려가 있다. 그래서, 이 발명의 목적은 기판의 표면 상태에 관계 없이, 린스액 액막으로 기판의 표면 전역을 패들상으로 덮을 수 있는, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.

이 발명은 회전하는 기판의 표면에 약액을 공급하여 상기 기판의 표면을 약액 처리하는 약액 공정과, 상기 약액 공정에 이어서, 회전하는 상기 기판의 표면에 린스액을 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 린스액으로 씻어 버리고, 이 린스액 액막을 형성하는 린스 공정을 포함하는 기판 처리 방법으로서, 상기 린스 공정은 고속 린스 공정과, 이 고속 린스 후에 실시되는 감속 린스 공정을 포함하고, 상기 감속 린스 공정은 상기 고속 린스 공정시의 회전 속도보다 낮은 회전 속도의 범위 내에서 상기 기판의 회전 속도를 감소시키면서, 상기 고속 린스 공정 실시 기간의 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하여, 상기 기판의 표면에 패들상의 린스액 액막을 형성시키는 액쌓기 공정을 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다.

이 방법에 의하면, 고속 린스 공정 후에 실행되는 감속 린스 공정에서는, 고속 린스 공정 실시 기간의 최대 공급 유량보다 대유량의 린스액이 기판의 표면에 공급된다. 당해 대유량의 린스액은 기판 중앙부로부터 기판 주연 (周緣) 부로 밀려 나와 기판 주연부까지 넓게 퍼진다. 이로써, 기판의 표면 상태에 따르지 않고, 기판의 표면 전역을 덮는 패들상의 린스액 액막을 기판의 표면에 확실하게 형성할 수 있다.

상기 액쌓기 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 4.0 (리터/분) 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 패들상의 린스액 액막을 더욱 확실하게 형성할 수 있다.

또, 상기 액쌓기 공정에서는 11.0 (rpm/초) 이하의 감속 구배로 상기 기판의 회전 속도를 감속시키는 것이 바람직하다. 액쌓기 공정에 있어서의 기판 회전의 감속 구배가 11.0 (rpm/초) 이하이면, 액쌓기 공정에 있어서 린스액 액막에 작용하는 원심력이 완만하게 저감되는 결과, 기판 주연부의 린스액에 작용하는, 기판 중앙부를 향하는 힘이 억제된 상태로 유지할 수 있다. 이로써, 감속 린스 공정에 있어서의 린스액 액막을 기판의 표면 전역을 덮는 상태로 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

상기 감속 린스 공정은 상기 고속 린스 공정에 이어서 실행되고, 상기 기판의 회전 속도를 상기 액쌓기 공정시보다 급구배로 감속시키는 급감속 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.

이 방법에 의하면, 기판의 회전 속도를 감소시키는 감속 린스 공정에 기판의 회전 속도를 급구배로 감속시키는 공정이 포함되기 때문에, 패들상의 액막이 형성되는 속도까지 기판의 회전 속도를 감속시키는 데에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.

또, 급감속 공정의 실행 기간은 1.0 초간 이하인 것이 바람직하다. 급감속 공정에서는 린스액 액막에 작용하는 원심력이 급격하게 저하되는 결과, 기판 주연부의 린스액에 기판 중앙부를 향하는 강한 힘이 작용하는 것이다. 그러나, 급감속 공정의 실행 기간이 1.0 초간 이하이면, 기판의 주연부로부터 중앙부로 린스액이 거의 이동하지 않는다. 이로써, 급감속 공정 중 또는 급감속 공정 후에 있어서의 기판 표면의 노출을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

상기 급감속 공정은 상기 기판의 회전 속도를 200 rpm 이하까지 감소시키는 것이 바람직하다. 급감속 공정에 있어서 기판의 회전 속도를 200 rpm 이하까지 감소시키기 때문에, 그 후의 액쌓기 공정에 있어서 완만한 감속 구배로 기판을 감속시킬 수 있다. 이로써, 감속 린스 공정 전체의 실행 시간을 단축시킬 수 있다.

또, 상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 4.0 (리터/분) 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 기판의 표면에 공급된 린스액이 기판 중앙부로부터 주연부로 밀려 나와 주연부에 린스액이 넓게 퍼진다. 이로써, 감속 린스 공정에 있어서의 린스액 액막을, 기판의 표면 전역을 덮는 상태로 더욱 확실하게 유지할 수 있다.

이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 상기 고속 린스 공정시와 동일한 유량으로 설정되어 있어도 된다.

또, 이 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은, 상기 액쌓기 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량과 동일한 유량으로 설정되어 있어도 된다.

또, 상기 액쌓기 공정에 의해 형성된 패들상의 린스액 액막을 저표면 장력액으로 치환하는 저표면 장력액 치환 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 기판의 표면이 노출되지 않은 상태에서 린스 공정이 완료된 기판에 대해 저표면 장력액 치환 공정을 실행할 수 있다.

이 발명은, 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전하는 기판의 표면에 약액을 공급하기 위한 약액 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전하는 기판의 표면에 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛, 상기 약액 공급 유닛 및 상기 린스액 공급 유닛을 제어하여, 상기 기판을 소정의 회전 속도로 회전시키면서, 상기 기판의 표면에 약액을 공급하여 상기 기판의 표면을 약액 처리하는 약액 공정과, 상기 약액 공정에 이어서, 회전하는 기판의 표면에 린스액을 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 상기 린스액으로 씻어 버리고 그 린스액 액막을 형성하는 린스 공정을 실행하는 제어 유닛을 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 린스 공정에는 고속 린스 공정과, 당해 고속 린스 후에 실시되는 감속 린스 공정이 포함되고, 상기 제어 유닛은 상기 감속 린스 공정에 있어서 상기 고속 린스 공정시의 회전 속도보다 낮은 회전 속도의 범위 내에서 상기 기판의 회전 속도를 감소시키면서, 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하고, 상기 기판의 표면에 패들상의 린스액 액막을 형성하는 액쌓기 공정을 실행하는 기판 처리 장치이다.

이 구성에 의하면, 고속 린스 공정 후에 실행되는 감속 린스 공정에서는, 고속 린스 공정 실시 기간의 최대 공급 유량보다 대유량의 린스액이 기판의 표면에 공급된다. 당해 대유량의 린스액은 기판 중앙부로부터 기판 주연부로 밀려 나와 기판 주연부까지 넓게 퍼진다. 이로써, 기판의 표면 상태에 따르지 않고, 기판의 표면 전역을 덮는 패들상의 린스액 액막을 기판의 표면에 확실하게 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서의 전술한 또는 추가로 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부 도면을 참조하여 다음에서 서술하는 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 세정 처리의 처리예를 나타내는 공정도.
도 4 는, 도 3 의 처리예에 포함되는 각 공정에 있어서의 기판의 회전 속도의 변화를 나타내는 도면.
도 5 는, 도 4 의 린스 공정에 있어서의, 기판의 회전 속도의 변화 및 DIW 의 공급 유량을 나타내는 도면.
도 6 은, 제 1 패들 시험의 시험 결과를 나타내는 도면.
도 7 은, 제 2 패들 시험의 시험 결과를 나타내는 도면.
도 8a 는, 본 발명의 제 1 변형예를 나타내는 도면.
도 8b 는, 본 발명의 제 2 변형예를 나타내는 도면.
도 9a 는, 본 발명의 제 3 변형예를 나타내는 도면.
도 9b 는, 본 발명의 제 4 변형예를 나타내는 도면.
도 9c 는, 본 발명의 제 5 변형예를 나타내는 도면.
도 10 은, 본 발명의 제 6 변형예를 나타내는 도면.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

이 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 기판 (W) 의 표면 (처리 대상면) 에 대해, 세정 처리를 실시하기 위한 매엽형 장치이다.

기판 처리 장치 (1) 는, 격벽 (도시하지 않음) 에 의해 구획된 처리실 (2) 내에, 기판 (W) 을 유지하고 회전시키는 스핀 척 (기판 유지 유닛) (3) 과, 스핀 척 (3) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 표면 (상면) 에 약액을 공급하기 위한 약액 노즐 (4) 과, 스핀 척 (3) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 표면에 린스액의 일례로서의 DIW (탈이온수) 를 공급하기 위한 린스액 노즐 (린스액 공급 유닛) (5) 과, 저표면 장력액의 일례로서 이소프로필알코올 (isopropyl alcohol : IPA) 액 등의 유기 용매를 공급하기 위한 유기 용매 노즐 (유기 용매 공급 유닛) (6) 을 포함한다.

스핀 척 (3) 으로서, 예를 들어 협지식인 것이 채용되고 있다. 구체적으로는, 스핀 척 (3) 은 스핀 모터 (기판 회전 유닛) (7) 와, 이 스핀 모터 (7) 의 구동축과 일체화된 스핀축 (도시하지 않음) 과, 스핀축의 상단에 거의 수평으로 장착되어 있는 원판상의 스핀 베이스 (8) 와, 스핀 베이스 (8) 의 주연부의 복수 지점에 거의 동등한 각도 간격으로 형성된 복수 개의 협지 부재 (9) 를 구비하고 있다. 복수 개의 협지 부재 (9) 는 기판 (W) 을 거의 수평인 자세로 협지한다. 이 상태에서 스핀 모터 (7) 가 구동되면, 그 구동력에 의해 스핀 베이스 (8) 가 소정의 회전축선 (연직축선) (A1) 둘레로 회전되고, 그 스핀 베이스 (8) 와 함께 기판 (W) 이 거의 수평인 자세를 유지한 상태에서 회전축선 (A1) 둘레로 회전된다.

또한, 스핀 척 (3) 으로서는 협지식인 것에 한정하지 않고, 예를 들어, 기판 (W) 의 이면 (하면) 을 진공 흡착함으로써, 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하고, 또한 그 상태에서 회전축선 (A1) 둘레로 회전함으로써, 그 유지된 기판 (W) 을 회전시키는 진공 흡착식인 것이 채용되어도 된다.

약액 노즐 (4) 은, 예를 들어 연속류 상태에서 약액을 토출하는 스트레이트 노즐로서, 스핀 척 (3) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 상면의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 약액 노즐 (4) 에는 약액 공급원으로부터의 약액이 공급되는 약액 공급관 (10) 이 접속되어 있다. 약액 공급관 (10) 의 도중부에는, 약액 노즐 (4) 로부터의 약액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 약액 밸브 (11) 가 개재되어 장착되어 있다. 약액으로는, 예를 들어 희불산 (DHF), 농불산 (concHF), 불질산 (불산과 질산 (HNO₃) 의 혼합액) 또는 불화 암모늄 용액 등이 사용된다.

린스액 노즐 (5) 은, 예를 들어 연속류 상태에서 DIW 를 토출하는 스트레이트 노즐로서, 스핀 척 (3) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 상면의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 린스액 노즐 (5) 에는 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되는 린스액 공급관 (12) 이 접속되어 있다. 린스액 공급관 (12) 의 도중부에는, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 린스액 밸브 (린스액 공급 유닛) (13) 와, 린스액 공급관의 개도를 조절하고, 린스액 노즐 (5) 로부터 토출되는 DIW 의 유량을 조정하기 위한 유량 조정 밸브 (14) 가 개재되어 장착되어 있다.

유기 용매 노즐 (6) 은, 예를 들어 연속류 상태에서 IPA 액을 토출하는 스트레이트 노즐로서, 스핀 척 (3) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 상면의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 유기 용매 노즐 (6) 에는 IPA 액 공급원으로부터의 IPA 액이 공급되는 유기 용매 공급관 (15) 이 접속되어 있다. 유기 용매 공급관 (15) 의 도중부에는, 유기 용매 노즐 (6) 로부터의 IPA 액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 유기 용매 밸브 (16) 가 개재되어 장착되어 있다.

또한, 약액 노즐 (4), 린스액 노즐 (5) 및 유기 용매 노즐 (6) 은, 각각 스핀 척 (3) 에 대해 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 예를 들어 스핀 척 (3) 의 상방에 있어서 수평면 내에서 요동 가능한 아암에 장착되고, 이 아암의 요동에 의해 기판 (W) 의 상면에 있어서의 약액 등의 착액 위치가 스캔되는, 이른바 스캔 노즐의 형태가 채용되어도 된다.

도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.

기판 처리 장치 (1) 는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성의 제어 장치 (제어 유닛) (20) 를 구비하고 있다. 제어 장치 (20) 는 미리 정해진 프로그램에 따라 스핀 모터 (7) 등의 동작을 제어한다. 또한, 제어 장치 (20) 는 약액 밸브 (11), 린스액 밸브 (13), 유기 용매 밸브 (16) 등의 개폐 동작을 제어하고, 또한 유량 조정 밸브 (14) 의 개도를 제어한다.

도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실행되는 세정 처리의 처리예를 나타내는 공정도이다. 도 4 는, 세정 처리에 포함되는 각 공정에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도의 변화를 나타내는 도면이다. 또, 도 5 는, 린스 공정에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도의 변화를 나타내는 도면이다. 이하, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하면서, 세정 처리의 처리예에 대해 설명한다.

세정 처리시에는, 반송 로봇 (도시하지 않음) 이 제어되고, 처리실 (2) (도 1 참조) 내에 미처리의 기판 (W) 이 반입된다 (스텝 S1). 이 기판 (W) 의 일례로서 표면 (디바이스가 형성되어야 할 면) 에 산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼를 들 수 있다. 기판 (W) 은 대형 기판 (예를 들어, 외경 450 ㎜ 의 원형 기판) 이어도 된다. 기판 (W) 은 그 표면을 상방을 향한 상태에서 스핀 척 (3) 에 전달된다.

스핀 척 (3) 에 기판 (W) 이 유지되면, 제어 장치 (20) 는 스핀 모터 (7) 를 제어하고 기판 (W) 을 회전 개시시킨다 (스텝 S2). 기판 (W) 은 미리 정한 액 처리 속도 (300 ∼ 1200 rpm 의 범위 내에서, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이 1200 rpm) 까지 상승되고, 그 약액 처리 속도로 유지된다.

기판 (W) 의 회전 속도가 약액 처리 속도에 도달하면, 이어서, 제어 장치 (20) 는 약액 공정 (스텝 S3) 의 실행을 개시한다. 구체적으로는, 제어 장치 (20) 는 약액 밸브 (11) 를 열어 약액 노즐 (4) 로부터 약액을 토출시킨다. 이 때의 약액 노즐 (4) 로부터의 약액의 토출 유량은, 예를 들어 2.0 (리터/분) 으로 설정되어 있다. 약액 노즐 (4) 로부터 토출된 약액은, 기판의 상면의 중앙부에 공급되고, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 상면 위를 기판 (W) 의 주연을 향하여 흐른다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역에 약액이 공급되어 기판 (W) 에 약액을 사용한 약액 처리가 실시된다.

약액의 토출 개시부터, 미리 정하는 약액 처리 시간 (예를 들어 약 180 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (20) 는 약액 밸브 (11) 를 닫아 약액 노즐 (4) 로부터의 약액의 토출을 정지시킨다. 희불산, 농불산, 불질산, 불화 암모늄 용액 등이 약액으로서 사용되는 경우, 약액 처리 후의 기판 (W) 의 표면은 소수성을 나타내게 된다.

이어서, 제어 장치 (20) 는 린스 공정 (스텝 S4) 의 실행을 개시한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 린스 공정 (S4) 은, 약액 공정 (S3) 에 이어서 기판 (W) 을 상기 액 처리 속도 (린스 처리 속도) 로 회전시키면서 기판 (W) 의 상면에 린스액을 공급하는 고속 린스 공정 (회전 린스 공정. 스텝 S41) 과, 기판 (W) 의 회전 속도를 상기 액 처리 속도 (예를 들어 1200 rpm) 로부터 패들 속도 (0 ∼ 20 rpm) 의 범위 내에서, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이 10 rpm 까지 감소시켜 가는 감속 린스 공정 (스텝 S42) 과, 기판 (W) 의 상면 전역에 DIW 액막을 패들상으로 유지하는 패들 린스 공정 (스텝 S43) 을 포함한다. 또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 감속 린스 공정 (S42) 은 기판 (W) 의 회전 속도를 급한 감속 구배로 감속시키는 급감속 공정 (스텝 S421) 과, 급감속 후의 기판 (W) 을 완만한 감속 구배로 감속시키는 액쌓기 공정 (스텝 S422) 을 포함한다. 이하, 린스 공정 (스텝 S4) 에 대해 구체적으로 설명한다.

약액 밸브 (11) 가 닫혀진 후, 제어 장치 (20) 는 기판 (W) 의 회전 속도를 상기 액 처리 속도로 유지하면서, 린스액 밸브 (13) 를 열어 린스액 노즐 (5) 로부터 기판 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 DIW 를 토출 개시한다. 이로써, 스텝 S41 의 고속 린스 공정 (S41) 의 실행이 개시된다. 이 때, 유량 조정 밸브 (14) 의 조정에 의해, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 공급 유량은, 예를 들어 2.0 (리터/분) 으로 설정되어 있다.

기판 (W) 의 상면의 중심부 부근에 공급된 DIW 는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판 (W) 의 상면 위를 기판 (W) 의 주연부를 향하여 흘러, 기판 (W) 의 상면 전역이 DIW 액막으로 덮인다. 이 때의 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 공급 유량은 비교적 크기 때문에, 기판 (W) 의 상면에 부착되어 있던 약액을 확실하게 씻어 버릴 수 있다.

린스액 노즐 (5) 의 DIW 의 토출 개시로부터 미리 정한 고속 린스 기간 (예를 들어 4.5 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (20) 는 급감속 공정 (S421) 의 실행을 개시한다. 구체적으로는, 제어 장치 (20) 는 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 토출 유량을 2.0 (리터/분) 으로 유지하면서, 스핀 모터 (7) 를 제어하여 액 처리 속도 (1200 rpm) 로 회전하고 있는 기판 (W) 을 약 100 rpm 까지 급감속시킨다. 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간 (다음에서 말하는 급감속 기간) 은, 예를 들어 1.0 초간으로 설정되어 있고, 급감속 공정 (S421) 에 있어서의 감속 구배는, 예를 들어 약 1000 (rpm/분) 이다. 또한, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간은 1.0 초간 이하로 설정할 수도 있다. 또, 기판 (W) 의 급감속 공정 (S421) 후의 기판 (W) 의 회전 속도는 200 rpm 정도여도 된다.

급감속 공정 (S421) 에서는, 기판 (W) 의 회전의 감속 구배가 급하기 때문에, DIW 액막에 작용하는 원심력이 급격하게 저하되는 결과, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 에 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 강한 힘이 작용한다. 그러나, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간이 1.0 초간 이하로 단기간으로 설정되어 있기 때문에, 기판 (W) 의 주연부로부터 중앙부로 DIW 가 거의 이동하지 않는다. 그 결과, 기판 (W) 의 급감속시에 기판 (W) 의 주연부에서 기판 (W) 의 상면 (표면) 이 노출되지 않는다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 DIW 액막으로 덮은 상태를 유지하면서, 기판 (W) 의 회전 속도를 100 rpm 정도까지 감소시킬 수 있다.

기판 (W) 의 감속 개시로부터 급감속 기간 (예를 들어 1.0 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (20) 는 액쌓기 공정 (S422) 의 실행을 개시한다. 액쌓기 공정 (S422) 에서는, 고속 린스 공정 (S41) 의 회전 속도 (1200 rpm) 보다 낮은 회전 속도의 범위 내에서 기판 (W) 의 회전 속도를 감소시켜 가는 공정이다. 즉, 급감속 공정 (S421) 후의 회전 속도 100 rpm 으로부터, 소정의 완만한 감속 구배 (예를 들어 4.5 (rpm/초)) 로 기판 (W) 의 회전 속도를 감소시키면서 기판 (W) 의 회전 속도를 패들 속도 (약 0 ∼ 20 rpm) 까지 감소시켜, 기판 (W) 의 표면에 패들상의 DIW 액막을 형성하는 공정이다. 구체적으로는, 제어 장치 (20) 는 유량 조정 밸브 (14) 를 제어하여, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 토출 유량을 4.0 (리터/분) 으로 증가시킴과 함께, 스핀 모터 (7) 을 제어하고, 기판 (W) 의 감속 구배를 완만한 감속 구배 (예를 들어 4.5 (rpm/초)) 로 하여 기판 (W) 의 회전 속도를 감소시킨다. 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 기간 (다음에서 말하는 완감속 기간) 은, 예를 들어 20 초간으로 설정되어 있고, 그 실행 기간을 사용하여 기판 (W) 의 회전 속도가 100 rpm 에서 10 rpm 까지 시간을 감속한다. 또한, 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서의 감속 구배가 4.5 (rpm/초) 인 경우를 설명했지만, 11.0 (rpm/초) 이하이면 된다. 또, 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서의 DIW 의 공급 유량을 4.0 (리터/분) 으로 했지만, 4.0 (리터/분) 이상이면 된다.

또 액쌓기 공정 (S422) 에서는, 급감속 공정 (S421) 종료 후, 즉시 기판 (W) 에 공급하는 DIW 유량을 4.0 (리터/분) 까지 증가시키고 있다. 이 때문에, 급감속 공정 (S421) 으로부터 액쌓기 공정 (S422) 으로 이행할 때, 기판 (W) 의 상면이 노출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

액쌓기 공정 (S422) 에서는, 기판 (W) 의 회전의 감속 구배가 완만하기 때문에, DIW 액막에 작용하는 원심력이 완만하게 저감되는 결과, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 에 작용하는, 기판 중앙부를 향하는 힘이 저감된다. 기판 (W) 의 주연부의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 강한 힘을 받는 급감속 공정 (S421) 에 이어서, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 가 받는 힘이 저감된 액쌓기 공정 (S422) 이 실행되기 때문에, 급감속 공정 (S421) 에 있어서 촉진되고 있던, 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 DIW 액막의 이동이 액쌓기 공정 (S422) 중에 있어서 억제된다.

또, 액쌓기 공정 (S422) 에서는, 기판 (W) 에 공급되는 DIW 의 유량이 고속 린스 공정 (S41) 실시 기간의 최대 공급 유량 (2.0 (리터/분)) 보다 많은 유량 (4.0 (리터/분)) 으로 DIW 가 공급되기 때문에, 기판 (W) 의 중앙부에 공급된 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부로부터 주연부로 밀려 나와 주연부에까지 확실하게 넓게 퍼진다.

상기와 같이 고속 린스 공정 (S41) 의 초기 스텝에서는, 기판 (W) 의 표면으로부터 확실하게 약액을 제거하기 위해서 비교적 대유량의 DIW 를 공급하고 있다. 액쌓기 공정 (S422) 에서는 고속 린스 공정 (S41) 에 있어서의 최대 유량의 DIW 보다 더욱 대유량의 DIW 를 기판 (W) 에 공급하고 있다. 그 때문에, 액쌓기 공정 (S422) 의 전체 기간에 걸쳐 기판 (W) 의 표면 전역에서 DIW 액막을 유지하는 것이 가능하다.

이들에 의해, 감속 린스 공정 (S42) 에서는 급감속 공정 (S421) 의 전체 기간 및 액쌓기 공정 (S422) 의 전체 기간에 걸쳐서 기판 (W) 의 상면 전역을 DIW 액막으로 덮은 상태로 유지할 수 있다.

기판 (W) 의 회전 속도가 그 패들 속도 (약 0 ∼ 20 rpm) 까지 감소하면, 제어 장치 (20) 는 스핀 모터 (7) 를 제어하여, 기판 (W) 의 회전 속도를 그 패들 속도로 유지한다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역에 DIW 액막이 패들상으로 유지되는 패들 린스 공정 (S43) 이 실행된다.

기판 (W) 의 회전 속도가 패들 속도 (약 0 ∼ 20 rpm) 까지 떨어지고 나서, 미리 정한 패들 린스 기간 (예를 들어 2.6 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (20) 는 린스액 밸브 (13) 을 닫아 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 토출을 정지시킨다.

이어서, 제어 장치 (20) 는 IPA 액 치환 공정 (스텝 S5) 의 실행을 개시한다. 구체적으로는, 제어 장치 (20) 는 기판 (W) 의 회전 속도를 패들 속도로 유지하면서, 유기 용매 밸브 (16) 을 열어 유기 용매 노즐 (6) 로부터 기판 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 IPA 액을 토출시킨다. 이 때의 유기 용매 노즐 (6) 로부터의 IPA 액의 토출 유량은, 예를 들어 0.1 (리터/분) 으로 설정되어 있다. 기판 (W) 의 상면에 IPA 액이 공급되고, 이로써, 기판 (W) 의 상면의 DIW 액막에 함유되는 DIW 가 IPA 액으로 순차 치환되어 간다. 그 결과, 기판 (W) 의 상면에 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 IPA 액의 액막이 패들상으로 유지된다.

IPA 액의 토출 개시로부터 미리 정하는 IPA 패들 시간 (예를 들어 약 10 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (20) 는 IPA 액의 토출을 계속하면서, 스핀 모터 (7) 를 제어하여 기판 (W) 을 패들 속도로부터 고회전 속도 (예를 들어 약 1000 rpm) 까지 예를 들어 4 스텝 (10 rpm → 50 rpm → 75 rpm → 100 rpm → 1000 rpm) 로 가속시킨다. 제어 장치 (20) 는 기판 (W) 이 고회전 속도에 도달한 후, IPA 액의 토출 개시로부터 IPA 처리 시간 (예를 들어 약 20 초간) 경과 후, 유기 용매 밸브 (16) 를 닫아 유기 용매 노즐 (6) 로부터의 IPA 액의 토출을 정지시킨다.

IPA 액의 토출이 정지되면, 제어 장치 (20) 는 건조 공정 (스텝 S6) 을 실행한다. 즉, 제어 장치 (20) 는 기판 (W) 의 회전 속도를 1000 rpm 으로 유지한다. 이로써, 기판 (W) 에 부착되어 있는 IPA 액이 떨어지며 기판 (W) 이 건조된다.

건조 공정 (S6) 이 미리 정하는 건조 시간에 걸쳐 실시되면, 제어 장치 (20) 는 스핀 모터 (7) 를 제어하여 스핀 척 (3) 의 회전 (기판 (W) 의 회전) 을 정지시킨다 (스텝 S7). 이로써, 1 장의 기판 (W) 에 대한 세정 처리가 종료되고, 반송 로봇에 의해 처리 완료된 기판 (W) 이 처리실 (2) 로부터 반출된다 (스텝 S8).

다음으로, 패들 시험에 대해 설명한다. 도 6 은, 제 1 패들 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다. 도 7 은, 제 2 패들 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다. 제 1 및 제 2 패들 시험에서는, 기판 처리 장치 (1) 를 사용하여 전술한 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 처리예를 실행하였다.

제 1 패들 시험은 급감속 공정 (S421) 의 최적 조건을 조사하기 위한 시험이다. 제 1 패들 시험에서는, 기판 (W) 의 중앙부에 2.0 (리터/분) 의 공급 유량으로 DIW 를 공급하는 고속 린스 공정 (S41) 을 실행하여, 기판 (W) 의 표면에 DIW 의 액막을 형성하였다. 그 후, 기판 (W) 의 중앙부에 2.0 (리터/분) 의 공급 유량으로 DIW 를 공급하면서, 기판 (W) 의 회전 속도를 1200 rpm 에서 100 rpm 까지 감속시켰다. 또한, 시료로서의 기판 (W) 에, 표면에 산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼 (외경 450 ㎜) 를 사용하고, 약액으로서 희불산을 채용하였다. 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간을 1.0 초간 (1 s), 5.0 초간 (5 s) 및 10.0 초간 (10 s) 의 사이에서 변화시키고, 급감속 공정 (S421) 중에 있어서의, 기판 (W) 의 표면에 있어서의 DIW 액막 상태를 육안으로 관찰하였다. 그 결과를 도 6 에 나타낸다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간 (감속 초 수) 을 1.0 초간으로 한 경우에는, 급감속 중인 DIW 액막이, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 상태로 유지되어 있다.

한편, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간을 5.0 초간으로 한 경우에는, 기판 (W) 의 상면에 있어서 주연부를 제외하는 거의 전역이 DIW 액막으로 덮여 있지만, 기판 (W) 의 주연부에서는 상면 (표면) 이 부분적으로 노출되어 있다. 요컨대, 기판 (W) 의 상면이 DIW 액막으로 완전하게 덮여 있는 것은 아니다.

또, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간을 10.0 초간으로 한 경우에는, 기판 (W) 의 상면의 중앙부에서는 DIW 액막이 유지되어 있지만, 기판 (W) 의 주연부에서는 DIW 액막이 방사상으로 퍼지고, 기판 (W) 의 상면 (표면) 이 노출되어 있다. 바꿔 말하면, 기판 (W) 의 중앙부에 유지되는 거의 원형의 DIW 액막의 외측 가장자리로부터 직경 방향으로 연장되는 복수의 DIW 의 줄기가 기판 (W) 의 주연부에 유지되어 있다 (이 상태를, 본 명세서에서는 「액막에 균열이 발생되어 있다」라고 한다). 이 경우도, 말할 필요도 없이, 기판 (W) 의 상면이 DIW 액막으로 완전히 덮이지 않는다.

제 2 패들 시험은, 액쌓기 공정 (S422) 의 최적 조건을 조사하기 위한 시험이다. 제 2 패들 시험에서는, 기판 (W) 의 중앙부에 2.0 (리터/분) 의 공급 유량으로 DIW 를 공급하는 고속 린스 공정 (S41) 을 실행하여, 기판 (W) 의 표면에 DIW 액막을 형성한다. 그리고 이어서, 급감속 공정 (S421) 을 실시하여, 기판 (W) 의 회전 속도를 200 rpm 까지 급감속시켰다. 그 후, 기판 (W) 의 중앙부에 DIW 를 공급하면서, 기판 (W) 의 회전 속도를 200 rpm 에서 10 rpm 까지 감속시켰다. 또한, 시료로서의 기판 (W) 에, 표면에 산화막이 형성된 실리콘 웨이퍼 (외경 450 ㎜) 를 사용하고, 약액으로서 희불산을 채용하였다.

액쌓기 공정 (S422) 의 실행 기간을 1.0 초간 (1 s), 5.0 초간 (5 s), 10.0 초간 (10 s), 15.0 초간 (15 s), 18.0 초간 (18 s) 및 20.0 초간 (20 s) 의 사이에서 변화시켰다. 또, 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서 기판 (W) 에 대한 공급 유량을 2.0 (리터/분), 2.8 (리터/분) 및 4.0 (리터/분) 사이에서 변화시켰다. 그리고, 액쌓기 공정 (S422) 중에 있어서의, 기판 (W) 의 상면에 있어서의 DIW 액막 상태를 육안으로 관찰하였다. 그 결과를 도 7 에 나타낸다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 에 대한 공급 유량을 2.0 (리터/분), 혹은 2.8 (리터/분) 로 했을 때에는, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 기간의 길고 짧음에 관계 없이, DIW 액막에 따라서는 기판 (W) 의 상면 전역은 덮이지 않고, 기판 (W) 의 주연부에 있어서 DIW 액막에 균열이 발생되어 있다.

기판 (W) 에 대한 공급 유량을 4.0 (리터/분) 으로 했을 때에는, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 기간이 18.0 초간 이상인 경우에, 기판 (W) 의 상면 전역이 DIW 액막으로 덮인 상태로 유지되어 있다.

한편, 기판 (W) 에 대한 공급 유량이 4.0 (리터/분) 이어도, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 기간이 15.0 초간 이하인 경우에는, DIW 액막에 따라서는 기판 (W) 의 상면 전역은 덮이지 않고, 기판 (W) 의 주연부에 있어서 DIW 액막에 균열이 발생되어 있다.

이와 같이, 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서의 기판 (W) 에 대한 공급 유량이 고속 린스 공정 (S41) 시의 최대 공급 유량과 동일한 정도의 2.0 (리터/분) 인 경우에는, 감속 시간을 비교적 길게 (예를 들어 18 초간) 설정해도 기판 (W) 상의 DIW 액막의 균열이 발생한다. 한편, 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서의 기판 (W) 에 대한 공급 유량을 고속 린스 공정 (S41) 시의 최대 공급 유량 2.0 (리터/분) 보다 많은 4.0 (리터/분) 으로 설정한 경우에는, 기판 (W) 의 DIW 액막의 균열을 회피할 수 있다.

이상과 같이 이 실시형태에 의하면, 감속 린스 공정 (S42) 이 급감속 공정 (S421) 과 액쌓기 공정 (S422) 을 포함하고, 급감속 공정 (S421) 에 이어서 액쌓기 공정 (S422) 이 실행된다.

급감속 공정 (S421) 에서는 기판 (W) 회전의 감속 구배가 급하기 때문에, DIW 액막에 작용하는 원심력이 급격하게 저하된다. 그 결과, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 에 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 강한 힘이 작용한다. 그러나, 급감속 공정 (S421) 의 실행 기간이 1.0 초간 이하로 단기간으로 설정되어 있기 때문에, 기판 (W) 의 주연부로부터 중앙부로 DIW 가 거의 이동하지 않고, 그 때문에 기판 (W) 의 급감속시에 기판 (W) 의 주연부에서 기판 (W) 의 상면 (표면) 이 노출되지 않는다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 DIW 액막으로 덮은 상태를 유지하면서, 기판 (W) 의 회전 속도를 패들 속도 (10 rpm) 까지 떨어뜨릴 수 있다.

액쌓기 공정 (S422) 에서는 기판 (W) 회전의 감속 구배가 완만하기 때문에, DIW 액막에 작용하는 원심력이 완만하게 저감된다. 그 결과, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 에 작용하는, 기판 중앙부를 향하는 힘이 저감된다. 기판 (W) 의 주연부의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 강한 힘을 받는 급감속 공정 (S421) 에 이어서, 기판 (W) 의 주연부의 DIW 가 받는 힘이 저감된 액쌓기 공정 (S422) 이 실행된다. 그 때문에, 급감속 공정 (S421) 에 있어서 촉진되고 있던, 기판 (W) 의 중앙부를 향하는 DIW 액막의 이동이, 액쌓기 공정 (S422) 중에 있어서 억제된다.

또, 액쌓기 공정 (S422) 에서는, 기판 (W) 에 공급되는 DIW 의 유량이 고속 린스 공정 (S41) 시의 최대 공급 유량 (2.0 (리터/분)) 보다 많은 대유량 (4.0 (리터/분)) 이다. 그 때문에, 기판 (W) 의 중앙부에 공급된 DIW 가, 기판 (W) 의 중앙부로부터 주연부로 밀려 나온다. 이로써, 주연부에까지 확실하게 DIW 를 골고루 미치게 할 수 있다.

따라서, 기판 (W) 의 표면이 소수성을 나타내고 또한 기판 (W) 이 대형 기판인 경우라 하여도, 감속 린스 공정 (S42) 의 전체 기간에 걸쳐서, 기판 (W) 의 상면 (표면) 을 거의 노출시키지 않고, 그 전역을 DIW 액막으로 덮을 수 있다. 즉, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 DIW 액막을 유지하면서 기판의 회전 속도를 패들 속도까지 감속시킬 수 있다. 그러므로, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 DIW 액막을 패들상으로 유지할 수 있다.

이 때, 감속 린스 공정 (S42) 의 실행 시간을 단시간으로 설정해도, 감속 린스 공정 (S42) 후에, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 DIW 액막을 패들상으로 유지하는 것이 가능하다. 바꿔 말하면, 기판 (W) 의 표면이 소수성을 나타내고 또한 기판 (W) 이 대형 기판인 경우여도, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 DIW 의 (패들상의) 액막을 단시간에 형성할 수 있다.

이상 이 발명의 일 실시형태에 대해 설명했지만, 이 발명은 다른 형태로 실시할 수도 있다.

예를 들어, 전술한 실시형태에서는, 린스액 노즐 (5) 로부터의 토출 유량을 상이하게 함으로써, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량의 증대를 실현시켰지만, 린스액 노즐 (5) 과는 다른 노즐로부터 DIW 를 토출함으로써, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량을 증대시켜도 된다.

도 8a 의 변형예에서는, 린스액 노즐 (5) 과는 별도로 기판 (W) 의 중심부에 DIW 를 공급하기 위한 노즐 (51) 을 형성하고 있다. 노즐 (51) 은, 예를 들어 린스액으로서의 DIW 를 연속류 상태로 토출하는 스트레이트 노즐이고, 스핀 척 (3) (도 1 참조) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 노즐 (51) 에는 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되게 되어 있다.

액쌓기 공정 (S422) 의 실행이 개시되면, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 토출량이 그때까지와 동일한 유량으로 유지되면서, 노즐 (51) 로부터의 DIW 의 토출이 개시된다. 이로써, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 뿐만 아니라, 노즐 (51) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부에 공급된다. 그러므로, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량의 증대가 실현된다.

도 8b 의 변형예에서는, 처리실 (2) (도 1 참조) 의 천정 벽면에 배치된 천정 노즐 (61) 을 사용하여, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행시에 기판 (W) 의 상면에 DIW 를 공급한다. 이 천정 노즐 (61) 은 노즐을 요동 가능하게 지지하는 아암이나, 기판 (W) 의 상면 위의 공간을 그 주위로부터 차단하기 위한 차단 부재에 대해, 세정수로서의 DIW 를 토출하는 것이다. 천정 노즐 (61) 은, 예를 들어 연속류 상태로 DIW 를 토출하는 스트레이트 노즐이고, 스핀 척 (3) (도 1 참조) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 회전 중심 부근을 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 천정 노즐 (61) 에는 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되게 되어 있다.

액쌓기 공정 (S422) 의 실행이 개시되면, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 의 토출량이 그때까지와 동일한 유량으로 유지되면서, 천정 노즐 (61) 로부터의 DIW 의 토출이 개시된다. 이로써, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 뿐만 아니라, 천정 노즐 (61) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부에 공급된다. 그러므로, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량의 증대가 실현된다.

도 8a 및 도 8b 의 변형예에서는, 린스액으로서의 DIW 를 기판 (W) 의 중앙부에만 공급하는 경우를 예로 들어 설명했지만, DIW 를 기판 (W) 의 중앙부뿐만 아니라 기판 (W) 의 주연부에도 공급해도 된다. 이 경우의 변형예를 도 9a ∼ 도 9c 에 나타낸다.

도 9a 의 변형예가 도 8a 와 상이한 점은 기판 (W) 의 주연부에 DIW 를 공급하기 위한 노즐 (71) 을 형성한 점이다. 노즐 (71) 은, 예를 들어 린스액으로서의 DIW 를 연속류 상태로 토출하는 스트레이트 노즐이고, 스핀 척 (3) (도 1 참조) 의 상방에서 그 토출구를 기판 (W) 의 주연부를 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 노즐 (71) 에는 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되게 되어 있다. 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서는, 린스액 노즐 (5) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부에 공급될 뿐만 아니라, 노즐 (71) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 주연부에 공급된다. 그러므로, 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량의 증대가 실현된다.

도 9b 의 변형예가 도 9a 와 상이한 점은, 상기 스캔 노즐의 형태를 가지고, 린스액으로서의 DIW 를 토출하는 린스액 노즐 (81) 을 린스액 노즐 (5) 대신에 형성한 점이다. 또, 도 9b 에서는, 노즐 (71) 대신에 상기 스캔 형태를 가지고, DIW 를 토출하는 노즐 (82) 이 형성되어 있다. 린스액 노즐 (81) 및 노즐 (82) 에는 각각 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되도록 되어 있다.

액쌓기 공정 (S422) 에 앞서, 린스액 노즐 (81) 이 그 토출구가 기판 (W) 의 회전 중심 부근을 향하는 위치에 배치된다. 또, 노즐 (82) 이 그 토출구가 기판 (W) 의 주연부를 향하는 위치에 배치된다. 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서는, 도 9a 의 경우와 동일하게, 린스액 노즐 (81) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부에 공급될 뿐만 아니라, 노즐 (82) 로부터의 DIW 가 기판 (W) 의 주연부에 공급된다.

도 9c 의 변형예가 도 9a 와 상이한 점은, 상기 스캔 노즐의 형태를 가지고, 또한 2 개의 토출구 (92, 93) 를 갖는 린스액 노즐 (91) 을 린스액 노즐 (5) 대신에 형성한 점이다. 토출구 (92, 93) 는 각각 하방을 향한 상태로 형성되어 있다. 린스액 노즐 (91) 에는, 각각 밸브 (도시하지 않음) 를 개재하여 DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되게 되어 있고, 밸브가 열린 상태에서는 토출구 (92, 93) 로부터 DIW 가 각각 하향으로 토출된다.

액쌓기 공정 (S422) 에 앞서, 린스액 노즐 (91) 이 기판 (W) 의 상면에 대향 배치된다. 이 상태에서는, 토출구 (92) 는 기판 (W) 의 중앙부에 대향하고 있고, 또한 토출구 (93) 는 기판 (W) 의 주연부에 대향하고 있다. 액쌓기 공정 (S422) 의 실행 중에 있어서는, 토출구 (92) 로부터 토출된 DIW 가 기판 (W) 의 중앙부에 공급될 뿐만 아니라, 토출구 (93) 로부터 토출된 DIW 가 기판 (W) 의 주연부에 공급된다.

또, 전술한 실시형태에서는, 액쌓기 공정 (S422) 을 소정의 완만한 감속 구배로 기판 (W) 의 회전 속도를 감소시키는 것으로서 설명하였다. 액쌓기 공정 (S422) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도의 감소는 도 10 에 나타내는 바와 같은 단계적으로 감소시키는 양태도 포함된다.

또, 급감속 공정 (S421) 에 있어서의, 기판 (W) 에 대한 DIW 의 공급 유량은 고속 린스 공정시와 동일한 유량으로 설정되어 있다고 설명했지만, 급감속 공정 (S421) 에 있어서의 린스액의 공급 유량이 액쌓기 공정 (S422) 과 동일한 유량으로 설정되어 있어도 된다.

또, 급감속 공정 (S421) 의 실행 종료시에 있어서의, 기판 (W) 의 회전 속도가 100 rpm 이라고 설명했지만 200 rpm 이하이면 된다.

또, 린스액으로서 DIW 를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 린스액은 DIW 에 한정하지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 오존수, 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수, 환원수 (수소수) 등을 린스액으로서 채용할 수도 있다.

또, 저표면 장력액의 일례로서 IPA 액 이외에, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 HFE (하이드로플루오로에테르) 등의 유기 용매를 채용할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 (W) 의 표면으로부터 실리콘 산화막을 제거하는 세정 처리중인 린스 후의 처리에 한정하지 않고, 린스 후의 처리에 널리 사용할 수 있다. 단, 본 발명의 효과는 기판 (W) 의 표면이 소수성을 나타내는 경우에 특히 현저하게 발휘된다. 표면이 소수성을 나타내는 기판 (W) 에 대한 처리로는, 실리콘 산화막을 제거하는 처리 이외에 레지스트를 제거하는 처리를 예시할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부한 청구의 범위 에 의해서만 한정된다.

이 출원은 2013년 9월 26일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2013-200424호 및 2014년 8월 22일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2014-169334호에 대응하고 있고, 이들 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다.

Claims (11)

1. 회전하는 기판의 표면에 약액을 공급하여 상기 기판의 표면을 약액 처리하는 약액 공정과,
   상기 약액 공정에 이어서, 회전하는 상기 기판의 표면에 린스액을 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 린스액으로 씻어 버리고, 당해 린스액 액막을 형성하는 린스 공정을 구비한 기판 처리 방법으로서,
   상기 린스 공정이,
   상기 기판을 소정의 제 1 회전 속도로 회전시키면서 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하여, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 씻어 버리기 위해 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮는 고속 린스 공정과,
   상기 고속 린스 공정 후에 실행되고, 상기 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮은 상태를 유지하기 위해서, 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량과 동일한 유량 또는 당해 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하면서, 상기 기판의 회전 속도를, 상기 제 1 회전 속도로부터 상기 제 1 회전 속도보다 낮은 제 2 회전 속도까지 소정의 감속 구배로 감소시키는 급감속 공정과,
   상기 급감속 공정 후에 실행되고, 상기 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮은 상태를 유지하기 위해서 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하면서, 상기 기판의 회전 속도를, 상기 급감속 공정시보다 완만한 감속 구배로 감소시킴으로써, 상기 기판의 표면에 패들상의 린스액 액막을 형성하는 액쌓기 공정을 포함하고,
   상기 액쌓기 공정이, 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액쌓기 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 4.0 (리터/분) 이상으로 설정되어 있는, 기판 처리 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 액쌓기 공정에서는 11.0 (rpm/초) 이하의 감속 구배로 상기 기판의 회전 속도를 감소시키는, 기판 처리 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 급감속 공정의 실행 기간은 1.0 초 이하인, 기판 처리 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 급감속 공정은 상기 기판의 회전 속도를 200 rpm 이하까지 감소시키는, 기판 처리 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 4.0 (리터/분) 이상으로 설정되어 있는, 기판 처리 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 상기 고속 린스 공정시와 거의 동일한 유량으로 설정되어 있는, 기판 처리 방법.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 급감속 공정에 있어서의 린스액의 공급 유량은 상기 액쌓기 공정시와 거의 동일한 유량으로 설정되어 있는, 기판 처리 방법.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액쌓기 공정에 의해 형성된 패들상의 린스액 액막을 저표면 장력액으로 치환하는 저표면 장력액 치환 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
10. 기판을 유지하는 기판 유지 수단과,
    상기 기판 유지 수단에 유지된 상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과,
    상기 기판 회전 수단에 의해 회전되는 기판의 표면에 약액을 공급하기 위한 약액 공급 수단과,
    상기 기판 회전 수단에 의해 회전되는 기판의 표면에 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급 수단과,
    상기 기판 회전 수단, 상기 약액 공급 수단 및 상기 린스액 공급 수단을 제어하는 제어 수단을 포함하고,
    상기 제어 수단이, 상기 기판 회전 수단에 의해 회전하고 있는 기판의 표면에 상기 약액 공급 수단에 의해 약액을 공급하여 상기 기판의 표면을 약액 처리하는 약액 공정과, 상기 약액 공정에 이어서, 상기 기판 회전 수단에 의해 회전하고 있는 상기 기판의 표면에 상기 린스액 공급 수단에 의해 린스액을 공급함으로써, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 린스액으로 씻어 버리고, 당해 린스액 액막을 형성하는 린스 공정을 실행하고,
    상기 제어 수단이, 상기 린스 공정에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의해 상기 기판을 소정의 제 1 회전 속도로 회전시키면서, 상기 린스액 공급 수단에 의해 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하여, 상기 기판의 표면에 부착된 약액을 씻어 버리기 위해 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮는 고속 린스 공정과, 상기 고속 린스 공정 후에 실행되고, 상기 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮은 상태를 유지하기 위해서, 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량과 동일한 유량 또는 당해 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 린스액 공급 수단에 의해 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하면서, 상기 기판 회전 수단에 의해 상기 기판의 회전 속도를, 상기 제 1 회전 속도로부터 상기 제 1 회전 속도보다 낮은 제 2 회전 속도까지 소정의 감속 구배로 감소시키는 급감속 공정과, 상기 급감속 공정 후에 실행되고, 상기 기판의 표면 전역을 린스액 액막으로 덮은 상태를 유지하기 위해서 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하면서, 상기 기판 회전 수단에 의해 상기 기판의 회전 속도를 상기 급감속 공정시보다 완만한 감속 구배로 감소시킴으로써, 상기 기판의 표면에 패들상의 린스액 액막을 형성하는 액쌓기 공정을 실행하고,
    상기 제어 수단이, 상기 액쌓기 공정에 있어서, 상기 린스액 공급 수단에 의해 상기 고속 린스 공정시의 최대 공급 유량보다 많은 유량으로 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하는 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
11. 삭제

Images