KR102036431B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102036431B1
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다이치 요시토미
가즈키 이노우에
고지 안도
사다무 후지이
히로아키 이시이
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

(과제) 기판 (W) 의 스핀 베이스 (11) 측의 면에 공급된 처리액이 기판 (W) 의 반대측의 면에 부착되는 것을 저감할 수 있는 기술을 제공한다.
(해결 수단) 복수의 척 핀 (12) 의 각각은, 기판 (W) 의 둘레 단면에 가압됨으로써 상기 기판을 파지하는 기판 파지부 (20) 와, 스핀 베이스 (11) 에 형성되고, 기판 파지부 (20) 를 스핀 베이스 (11) 로부터 상측으로 떨어뜨려 지지하는 지주부 (18) 와, 기판 파지부 (20) 로부터 회전 방향 RDr 의 하류측으로 연장되는 부분으로서, 스핀 베이스 (11) 의 내측을 향하는 내향면 (210S) 과, 스핀 베이스 (11) 의 측인 하측을 향하는 차양 하면 (211S) 을 갖는 하류측 차양부 (21) 를 갖는다. 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 은, 기판 파지부 (20) 에 파지된 기판 (W) 의 상면보다 하측에 배치된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
이 발명은 기판을 처리액으로 처리하는 기술에 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 장치 등의 제조 공정에서는, 기판을 1 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치나, 복수 장의 기판을 일괄하여 처리하는 배치식의 기판 처리 장치가 사용된다.
예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 매엽식의 기판 처리 장치는, 기판을 유지하는 스핀 베이스와, 스핀 베이스 상에 형성된 복수의 척 핀과, 스핀 베이스를 회전시키는 스핀 모터와, 스핀 베이스의 중앙부로부터 기판의 상면측의 중앙부, 및, 하면측의 중앙부를 향하여 처리액을 토출하는 처리액 노즐과, 스핀 베이스에 유지된 기판의 주위를 둘러싸는 컵을 구비하고 있다.
이 기판 처리 장치에서는, 복수의 척 핀이 수평인 자세로 기판을 파지하고 있는 상태에서, 전동 모터가 스핀 베이스를 회전시킨다. 그리고, 처리액 노즐로부터 토출된 처리액이, 회전 상태인 기판의 상면 또는 하면에 공급된다. 기판의 상면 또는 하면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 따른 원심력에 의해서 기판의 외방으로 확산된다. 그리고, 기판의 주연부에 도달한 처리액은, 기판의 주위로 흩뿌려지고, 컵에 의해서 받아 내어진다.
특허문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 척 핀 각각의 상방에 배치되고, 기판으로부터 배출되는 처리액을 기판의 주위로 안내하는 가이드 부재가 형성되어 있다. 가이드 부재는, 스핀 베이스의 회전 방향의 상류측에 있어서 둘레 방향 (기판 회전 축선 둘레의 방향) 으로 확산되는 부재로 되어 있다. 가이드 부재의 가이드 내연 (內緣) 은, 기판의 둘레 단부 (端部) 가 수용되는 수용 홈보다 내방에 배치되고, 가이드 부재의 가이드 외연 (外緣) 은, 가이드 내연보다 하방의 높이이며 또한 척 핀보다 외방의 위치에 배치되어 있다.
특허문헌 1 에서는, 가이드 부재를 형성함으로써, 척 핀의 근방에 도달한 처리액이, 기판, 척 핀, 및 가이드 부재에 의해서 형성된 포집 홈 내에 들어가기 때문에, 기판에 대한 처리액의 재부착이 저감된다고 되어 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 폭이 점진적으로 감소되는 접촉부에 의해서 기판의 둘레 단부를 지지하는 척 핀이 개시되어 있다. 이와 같은 척 핀으로 기판을 지지 함으로써, 기판과 척 핀이 접촉하는 영역까지 처리액이 원활하게 공급되기 때문에, 기판의 전체 영역에서 공정 균일도를 향상시킬 수 있다고 되어 있다.
일본 공개특허공보 2014-179497호 일본 공개특허공보 2009-094514호
그런데, 기판의 하면측 (스핀 베이스측) 에 공급된 처리액은, 기판의 주연부를 지지하는 척 핀에 충돌함으로써, 비말 (액적이나 미스트) 이 되어, 기판의 상면측에 부착될 수 있다. 특히, 도 10 중, 화살표 FDr 로 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스 (911) 를 상방으로부터 보았을 때, 기판 (W) 의 하면측에 공급된 처리액은, 기판 (W) 의 회전 방향 RDr 과는 반대 회전의 소용돌이상으로 확산된다. 이 때문에, 처리액은, 척 핀 (912) 각각에 대해서, 회전 방향 RDr 의 하류측 (선측 (先側)) 으로부터 우세하게 충돌할 수 있다. 따라서, 척 핀 (912) 의 특히 하류측에 있어서, 처리액의 비말이 쉽게 발생되도록 되어 있고, 그 비말이 기판의 상면측으로 돌아 들어가, 기판의 상면에 부착될 수 있다.
만약, 특허문헌 1 의 가이드 부재를 형성했다고 해도, 척 핀 (912) 에 충돌한 처리액이, 기판 (W) 의 상측으로 이동하는 것을 억제하기는 어렵다. 왜냐하면, 특허문헌 1 의 가이드 부재의 내연은, 기판보다 상측에 형성된다. 이 때문에, 기판의 하면측에서 발생된 처리액의 비말이 상면측으로 돌아 들어가는 것을, 가이드 부재에 의해서 억제하는 것은 곤란하다. 또, 그 가이드 부재는, 기판을 파지하는 파지부보다 회전 방향의 상류측 (앞측) 으로 확산된다. 상기한 바와 같이, 처리액은 파지부의 하류측에서 쉽게 발생되기 때문에, 척 핀 (912) 에 충돌한 처리액이 기판 (W) 의 상면측으로 돌아 들어가는 것을, 상류측으로 확산되는 가이드 부재에 의해서 억제하는 것은 곤란하다.
그래서, 본 발명은, 기판의 스핀 베이스측의 면에 공급된 처리액이 기판의 반대측의 면에 부착되는 것을 저감할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제 1 양태는, 기판을 처리액으로 처리하는 기판 처리 장치로서, 기판 회전 축선 둘레로 회전하는 스핀 베이스와, 상기 스핀 베이스를 상기 기판 회전 축선 둘레의 소정 회전 방향으로 회전시키는 스핀 모터와, 각각이 상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판을 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 파지하는 복수의 척 핀과, 상기 복수의 척 핀에 파지된 상기 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고, 상기 복수의 척 핀의 각각은, 상기 기판의 둘레 단면 (端面) 에 가압됨으로써 상기 기판을 파지하는 기판 파지부와, 상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판 파지부를 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 지지하는 지지부와, 상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 하류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하는 내향면과, 상기 내향면의 하단에 위치하고 있고 상기 스핀 베이스의 측(側)인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 하류측 차양부를 갖고, 상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치된다.
제 2 양태는, 제 1 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 하면보다 상측에 배치된다.
제 3 양태는, 제 1 양태 또는 제 2 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 하류측 차양부의 상기 상측을 향하는 차양 상면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 상측에 배치된다.
제 4 양태는, 제 1 양태 내지 제 3 양태 중 어느 하나의 기판 처리 장치로서, 상기 척 핀은, 상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 상류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하는 내향면과, 상기 스핀 베이스의 측인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 상류측 차양부를 추가로 갖고, 상기 상류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치된다.
제 5 양태는, 제 1 양태 내지 제 4 양태 중 어느 하나의 기판 처리 장치로서, 상기 하류측 차양부의 상기 내향면이, 상측으로부터 하측으로 향하여 상기 스핀 베이스의 외측으로 경사진다.
제 6 양태는, 제 1 양태 내지 제 5 양태 중 어느 하나의 기판 처리 장치로서, 상기 지지부는, 하측으로부터 상측으로 연장되는 봉상으로 형성되고, 그 상측의 단부에 상기 기판 파지부를 지지하는 지주부를 포함하고, 상기 지주부의 외형이, 원 형상으로 형성된 부분을 포함한다.
제 7 양태는, 제 1 양태 내지 제 6 양태 중 어느 하나의 기판 처리 장치로서, 상기 하류측 차양부에 있어서의 상기 내향면과 상기 차양 하면의 경계 부분이, 상기 기판 회전 축선 둘레의 둘레 방향에 걸쳐서 굴곡된 각상 (角狀) 으로 형성되어 있다.
제 8 양태는, 기판을 처리액으로 처리하는 기판 처리 방법으로서, (a) 기판 회전 축선 둘레로 회전하는 스핀 베이스에 형성된 복수의 척 핀에 의해서, 기판을 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 파지하는 파지 공정과, (b) 상기 파지 공정 후, 상기 스핀 베이스를 기판 회전 축선 둘레의 소정 회전 방향으로 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 회전 공정과, (c) 상기 회전 공정에서, 회전하는 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함하고, 상기 복수의 척 핀의 각각은, 상기 기판의 둘레 단면에 가압됨으로써 상기 기판을 파지하는 기판 파지부와, 상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판 파지부를 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 지지하는 지지부, 상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 하류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하는 내향면과, 상기 내향면의 하단에 위치하고 있고 상기 스핀 베이스의 측인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 하류측 차양부를 갖고, 상기 파지 공정은, 상기 하류측 차양부의 상기 내향면이 상기 기판의 상기 둘레 단면에 대향하며, 또한, 상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치되는 공정이다.
제 1 양태 내지 제 7 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 회전하는 기판과 스핀 베이스 사이에 공급되는 처리액은, 회전 방향과는 반대 방향의 소용돌이상으로 확산됨으로써, 지지부에 대해서 회전 방향의 하류측 (선측) 에 우세하게 충돌할 수 있다. 하류측 차양부는, 기판 파지부보다 회전 방향의 하류측에 있어서, 기판의 상면측을 향한 처리액의 이동을 차단한다. 따라서, 기판의 하면측에 공급된 처리액이, 기판의 상면에 부착되는 것을 유효하게 저감할 수 있다.
제 2 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 하류측 차양부의 차양 하면이, 기판의 하면보다 상측에 위치함으로써, 기판의 하면 주연부 부근을 통과하는 처리액이, 차양 하면의 하측을 통과하기 쉬워진다. 이로써, 처리액이 하류측 차양부에 충돌하기 어려워지기 때문에, 기판의 상면에 처리액이 부착되는 것을 저감할 수 있다.
제 3 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 하류측 차양부의 차양 상면이 기판의 상면보다 상측에 배치되도록 하류측 차양부의 두께를 크게 함으로써, 하류측 차양부의 강도를 향상시킬 수 있다.
제 4 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 상류측 차양부는, 기판 파지부보다 회전 방향의 상류측에 있어서, 기판의 상면측을 향한 처리액의 이동을 차단한다. 따라서, 기판의 하면측에 공급된 처리액이, 기판의 상면에 부착되는 것을 유효하게 저감할 수 있다.
제 5 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 하류측 차양부의 내향면이 상측으로부터 하측에 걸쳐서 스핀 베이스의 외측으로 경사지기 때문에, 스핀 베이스의 회전 중에, 하류측 차양부의 내향면에 부착된 처리액을 하측으로 유도할 수 있어, 양호하게 액을 제거할 수 있다.
제 6 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 지지부에 있어서의 지주부를 원 형상으로 형성함으로써, 지주부에 충돌한 처리액이, 지주부의 외주면을 따라서 스핀 베이스의 외방으로 이동하기 쉬워진다. 이 때문에, 지주부에 충돌한 처리액이, 기판의 상면에 부착되는 것을 저감할 수 있다.
제 7 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 하류측 차양부에 있어서의 내향면 및 차양 하면의 경계 부분을 각상으로 함으로써, 그 경계 부분에 충돌한 처리액을 상측과 스핀 베이스의 외측으로 분리할 수 있기 때문에, 비말의 발생을 저감할 수 있다.
제 8 양태의 기판 처리 방법에 의하면, 회전하는 기판과 스핀 베이스 사이에 공급되는 처리액은, 회전 방향과는 반대 방향의 소용돌이상으로 확산됨으로써, 지지부에 대해서 회전 방향의 하류측 (선측) 에 우세하게 충돌할 수 있다. 하류측 차양부는, 기판 파지부보다 회전 방향의 하류측에 있어서, 기판의 상면측을 향한 처리액의 이동을 차단한다. 따라서, 기판의 하면측에 공급된 처리액이, 기판의 상면에 부착되는 것을 유효하게 저감할 수 있다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 를 나타내는 개략 전체도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 스핀 척 (5) 을 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 을 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태의 척부 (17) 를 나타내는 3 면도 (평면도, 정면도 및 측면도) 이다.
도 5 는, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 이 닫힘 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 이 열림 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 제 1 실시형태의 척부 (17) 가 기판 (W) 을 파지하고 있는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 8 은, 제 2 실시형태의 척 핀 (12A) 을 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 변형예의 척 핀 (12B) 을 나타내는 사시도이다.
도 10 은, 종래의 스핀 베이스 (911) 를 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 요소는 어디까지나 예시이며, 본 발명의 범위를 그것들에만 한정하는 취지의 것은 아니다. 도면에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 때문에, 필요에 따라서 각 부의 치수나 수가 과장 또는 간략화되어 도시되어 있는 경우가 있다.
＜1. 제 1 실시형태＞
도 1 은, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 를 나타내는 개략 전체도이다. 도 2 는, 제 1 실시형태의 스핀 척 (5) 을 나타내는 평면도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 (W) 에 처리액을 공급하는 복수의 처리 유닛 (2) 과, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어부 (3) 를 포함한다.
각 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 유닛이다. 각 처리 유닛 (2) 은, 내부 공간을 갖는 박스형의 챔버 (4) 와, 챔버 (4) 내에서 1 장의 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하여, 기판 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 기판 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (5) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 에 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치 (6) 와, 기판 회전 축선 (A1) 둘레에 스핀 척 (5) 을 둘러싸는 통상의 컵 (7) 을 포함한다.
챔버 (4) 는, 스핀 척 (5) 등을 수용하는 박스형의 격벽 (8) 과, 격벽 (8) 의 상부로부터 격벽 (8) 내에 클린 에어 (필터에 의해서 여과된 공기) 를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU (팬 필터 유닛) (9) 와, 컵 (7) 의 하부로부터 챔버 (4) 내의 기체를 배출하는 배기 덕트 (10) 를 포함한다. FFU (9) 는 격벽 (8) 의 상방에 배치되어 있다. FFU (9) 는, 격벽 (8) 의 천장으로부터 챔버 (4) 내에 하방향으로 클린 에어를 보낸다. 배기 덕트 (10) 는, 컵 (7) 의 바닥부에 접속되어 있고, 기판 처리 장치 (1) 가 설치되는 공장에 형성된 배기 설비를 향하여 챔버 (4) 내의 기체를 안내한다. 따라서, 챔버 (4) 내를 하방으로 흐르는 다운 플로 (하강류) 가, FFU (9) 및 배기 덕트 (10) 에 의해서 형성된다. 기판 (W) 의 처리는, 챔버 (4) 내에 다운 플로가 형성되어 있는 상태에서 행해진다.
스핀 척 (5) 은, 수평인 자세로 유지된 원판상의 스핀 베이스 (11) 와, 스핀 베이스 (11) 의 상면 외주부로부터 상방으로 돌출하는 복수의 척 핀 (12) 과, 복수의 척 핀 (12) 을 개폐시키는 척 개폐 기구 (13) 를 포함한다. 스핀 척 (5) 은, 또한, 스핀 베이스 (11) 의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 스핀 축 (14) 과, 스핀 축 (14) 을 회전시킴으로써 스핀 베이스 (11) 및 척 핀 (12) 을 기판 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터 (15) 를 포함한다.
스핀 베이스 (11) 의 외경은 기판 (W) 의 직경보다 크다. 스핀 베이스 (11) 의 중심선은, 기판 회전 축선 (A1) 상에 배치되어 있다. 복수의 척 핀 (12) 은, 스핀 베이스 (11) 의 외주부에서 스핀 베이스 (11) 에 유지되어 있다. 복수의 척 핀 (12) 은, 둘레 방향 X1 (기판 회전 축선 (A1) 둘레의 방향) 으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 척 핀 (12) 은 기판 (W) 의 주연부에 가압된다. 이로써, 기판 (W) 의 하면과 스핀 베이스 (11) 의 상면이 상하 방향으로 떨어뜨려진 상태에서, 기판 (W) 이 수평으로 유지된다. 즉, 척 핀 (12) 은, 기판 (W) 을 스핀 베이스 (11) 로부터 상측으로 이간시켜 파지한다. 복수의 척 핀 (12) 에 의해서 기판 (W) 이 끼워진 상태에서, 스핀 모터 (15) 가 스핀 축 (14) 을 회전시키면, 기판 (W) 은 스핀 베이스 (11) 및 척 핀 (12) 과 함께 기판 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 장치 (6) 는, 기판 (W) 의 상면을 향하여 약액을 토출하는 상면 노즐로서의 약액 노즐 (34) 과, 약액 노즐 (34) 에 접속된 상약액 배관 (35) 과, 상약액 배관 (35) 에 개재되어 장착된 상약액 밸브 (36) 를 포함한다. 상약액 밸브 (36) 가 열리면, 상약액 배관 (35) 으로부터 약액 노즐 (34) 에 공급된 약액이, 약액 노즐 (34) 로부터 하방으로 토출되고, 상약액 밸브 (36) 가 닫히면, 약액 노즐 (34) 로부터의 약액의 토출이 정지된다. 약액 노즐 (34) 에 공급되는 약액의 일례는, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산 (예를 들어, 시트르산, 옥살산 등), 유기 알칼리 (예를 들어, TMAH : 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제 및 부식 방지제 중의 적어도 하나를 함유하는 액체이다.
약액 노즐 (34) 은, 기판 (W) 의 상면에 대한 처리액의 착액 위치가 중앙부와 주연부 사이에서 이동하도록 이동하면서 처리액을 토출하는 스캔 노즐이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 약액 노즐 (34) 을 이동시킴으로써, 약액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 내에서 이동시키는 약액 노즐 이동부 (37) 를 포함한다. 약액 노즐 이동부 (37) 는, 약액 노즐 (34) 을 이동시킴으로써, 약액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 내에서 이동시킨다. 또한, 약액 노즐 이동부 (37) 는, 약액 노즐 (34) 로부터 토출된 약액이 기판 (W) 의 상면에 착액되는 처리 위치와, 약액 노즐 (34) 이 스핀 척 (5) 의 주위로 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 약액 노즐 (34) 을 이동시킨다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 장치 (6) 는, 기판 (W) 의 상면을 향하여 린스액을 토출하는 상면 노즐로서의 린스액 노즐 (38) 과, 린스액 노즐 (38) 에 접속된 상린스액 배관 (39) 과, 상린스액 배관 (39) 에 개재되어 장착된 상린스액 밸브 (40) 를 포함한다. 상린스액 밸브 (40) 가 열리면, 상린스액 배관 (39) 으로부터 린스액 노즐 (38) 에 공급된 린스액이, 린스액 노즐 (38) 로부터 하방으로 토출되고, 상린스액 밸브 (40) 가 닫히면, 린스액 노즐 (38) 로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 린스액 노즐 (38) 에 공급되는 린스액은, 순수 (탈이온수 : Deionized Water) 이다. 린스액 노즐 (38) 에 공급되는 린스액은, 순수에 한정하지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, IPA (이소프로필알코올) 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수의 어느 것이어도 된다.
린스액 노즐 (38) 은 스캔 노즐이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 린스액 노즐 (38) 을 이동시킴으로써, 린스액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 내에서 이동시키는 린스액 노즐 이동부 (41) 를 포함한다. 린스액 노즐 이동부 (41) 는, 린스액 노즐 (38) 을 이동시킴으로써, 린스액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 내에서 이동시킨다. 또한, 린스액 노즐 이동부 (41) 는, 린스액 노즐 (38) 로부터 토출된 린스액이 기판 (W) 의 상면에 착액되는 처리 위치와, 린스액 노즐 (38) 이 스핀 척 (5) 의 주위로 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 린스액 노즐 (38) 을 이동시킨다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 장치 (6) 는, 기판 (W) 의 하면 중앙부를 향하여 처리액을 토출하는 하면 노즐 (42) 과, 하면 노즐 (42) 에 접속된 하약액 배관 (43) 과, 하약액 배관 (43) 에 개재되어 장착된 하약액 밸브 (44) 와, 하면 노즐 (42) 에 접속된 하린스액 배관 (45) 과, 하린스액 배관 (45) 에 개재되어 장착된 하린스액 밸브 (46) 를 포함한다. 하면 노즐 (42) 은, 스핀 베이스 (11) 의 상면 중앙부로부터 상방으로 돌출되어 있다. 기판 (W) 이 지지 위치 또는 파지 위치에서 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 상태에서는, 하면 노즐 (42) 의 토출구가, 스핀 베이스 (11) 의 상면과 기판 (W) 의 하면 사이에 위치하고, 기판 (W) 의 하면 중앙부에 상하 방향으로 대향한다. 이 상태에서, 하약액 밸브 (44) 또는 하린스액 밸브 (46) 가 열리면, 하면 노즐 (42) 로부터 상방으로 토출된 약액 또는 린스액이 기판 (W) 의 하면 중앙부에 공급된다. 하면 노즐 (42) 은, 기판 (W) 과 스핀 베이스 (11) 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급부의 일례이다.
하면 노즐 (42) 이, 기판 (W) 의 하면 중앙부를 향하여 처리액을 토출하도록 구성되는 것은 필수는 아니다. 예를 들어, 하면 노즐 (42) 은, 스핀 베이스 (11) 의 중앙으로부터 외측으로 향하는 방향, 혹은, 그 외측으로 향하는 방향과 기판 (W) 의 하면을 향하는 방향의 합성 방향으로 처리액을 토출하도록 구성될 수 있다. 하면 노즐 (42) 은, 회전하는 기판 (W) 의 하면에 처리액이 접하도록, 기판 (W) 과 스핀 베이스 (11) 사이에 처리액을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 컵 (7) 은, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 보다 외방 (기판 회전 축선 (A1) 으로부터 떨어뜨려진 방향) 에 배치되어 있다. 컵 (7) 은, 스핀 척 (5) 을 둘러싸는 통상의 외벽 (47) 과, 스핀 척 (5) 과 외벽 (47) 사이에 배치된 복수의 처리액 컵 (제 1 처리액 컵 (48), 제 2 처리액 컵 (49), 제 3 처리액 컵 (50)) 과, 기판 (W) 의 주위로 비산된 처리액을 받아 내는 복수의 가드 (제 1 가드 (51), 제 2 가드 (52), 제 3 가드 (53), 제 4 가드 (54)) 와, 복수의 가드의 각각을 독립적으로 승강시키는 가드 승강부 (55) 를 포함한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 처리액 컵 (48 ∼ 50) 은, 스핀 척 (5) 과 외벽 (47) 사이에서 스핀 척 (5) 을 둘러싸고 있다. 내측으로부터 두번째의 제 2 처리액 컵 (49) 은, 제 1 처리액 컵 (48) 보다 외방에 배치되어 있고, 제 3 처리액 컵 (50) 은, 제 2 처리액 컵 (49) 보다 외방에 배치되어 있다. 제 3 처리액 컵 (50) 은 제 2 가드 (52) 와 일체이고, 제 2 가드 (52) 와 함께 승강한다. 각 처리액 컵 (48 ∼ 50) 은, 상향으로 열린 환상의 홈을 형성하고 있다. 각 가드 (51 ∼ 54) 의 각각은, 기판 (W) 에 공급되는 처리액의 종류 등에 따라서 가드 승강부 (55) 의 제어에 의해서 임의로 승강 구동되고, 사용된 처리액을 그 종류 등에 따른 임의의 처리액 컵 (48 ∼ 50) 으로 유도할 수 있다. 각 처리액 컵 (48 ∼ 50) 으로 유도된 처리액은, 이 홈을 통해서 도시되지 않은 회수 장치 또는 폐액 장치로 보내진다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 가드 (51 ∼ 54) 는, 스핀 척 (5) 과 외벽 (47) 사이에서 스핀 척 (5) 을 둘러싸고 있다. 내측의 3 개의 가드 (51 ∼ 53) 는, 외측의 3 개의 가드 (52 ∼ 54) 중의 적어도 하나에 의해서 둘러싸인 내가드이고, 외측의 3 개의 가드 (52 ∼ 54) 는, 내측의 3 개의 가드 (51 ∼ 53) 중의 적어도 하나를 둘러싸는 외가드이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 가드 (51 ∼ 54) 는, 상향으로 경사져서 내방으로 연장되는 원통상의 경사부 (56) 와, 경사부 (56) 의 하단으로부터 하방으로 연장되는 원통상의 안내부 (57) 를 포함한다. 각 경사부 (56) 의 상단부는, 가드 (51 ∼ 54) 의 상단부를 구성하고 있고, 기판 (W) 및 스핀 베이스 (11) 보다 큰 직경을 갖고 있다. 4 개의 경사부 (56) 는 상하로 중첩되어 있고, 4 개의 안내부 (57) 는 동축적으로 배치되어 있다. 가장 외측의 안내부 (57) 를 제외한 3 개의 안내부 (57) 는, 각각, 복수의 처리액 컵 (48 ∼ 50) 내에 출입할 수 있다. 즉, 컵 (7) 은, 절첩이 가능하고, 가드 승강부 (55) 가 4 개의 가드 (51 ∼ 54) 중 적어도 하나를 승강시킴으로써, 컵 (7) 의 전개 및 절첩이 행해진다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 가드 승강부 (55) 는, 가드의 상단이 기판 (W) 보다 상방에 위치하는 상위치와, 가드의 상단이 기판 (W) 보다 하방에 위치하는 하위치 사이에서, 각 가드 (51 ∼ 54) 를 승강시킨다. 가드 승강부 (55) 는, 상위치와 하위치 사이의 임의의 위치에서 각 가드 (51 ∼ 54) 를 유지할 수 있다. 기판 (W) 에 대한 처리액의 공급이나 기판 (W) 의 건조는, 어느 가드 (51 ∼ 54) 가, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하고 있는 상태에서 행해진다. 예를 들어, 내측으로부터 3 번째의 제 3 가드 (53) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시키는 경우에는, 제 1 가드 (51) 및 제 2 가드 (52) 가 하위치에 배치되고, 제 3 가드 (53) 및 제 4 가드 (54) 가 상위치에 배치된다. 또, 가장 외측의 제 4 가드 (54) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시키는 경우에는, 제 4 가드 (54) 가 상위치에 배치되고, 다른 3 개의 가드 (51 ∼ 53) 가 하위치에 배치된다.
＜척 핀 (12)＞
다음으로, 척 핀 (12) 의 상세한 구성에 대해서 설명한다. 도 3 은, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 을 나타내는 사시도이다. 도 4 는, 제 1 실시형태의 척부 (17) 를 나타내는 3 면도 (평면도, 정면도 및 측면도) 이다. 도 5 는, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 이 닫힘 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다. 도 6 은, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 이 열림 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다. 도 7 은, 제 1 실시형태의 척부 (17) 가 기판 (W) 을 파지하고 있는 모습을 나타내는 측면도이다.
척 핀 (12) 은, 기판 (W) 을 파지하는 위치 (닫힘 위치) 와, 기판 (W) 의 파지가 해제된 위치 (열림 위치) 사이에서 변위한다. 이하의 설명에서는, 특별히 언급하지 않는 한, 척 핀 (12) 이 닫힘 위치에 위치하고 있는 상태에 대해서 설명한다.
척 핀 (12) 은 대좌부 (16) 와 척부 (17) 를 구비하고 있다. 척부 (17) 는, 지주부 (18) 와, 기판 재치부 (載置部) (19) 와, 기판 파지부 (20) 와, 하류측 차양부 (21) 를 포함한다. 대좌부 (16) 는, 스핀 베이스 (11) 의 상면에 형성되어 있다. 척부 (17) 의 지주부 (18) 는, 대좌부 (16) 의 상면에 형성되어 있다. 기판 파지부 (20) 및 하류측 차양부 (21) 는, 지주부 (18) 의 상측 단부에 형성되어 있다. 대좌부 (16) 및 지주부 (18) 는, 기판 파지부 (20) 를 스핀 베이스 (11) 로부터 상측으로 떨어뜨려 지지하는 지지부의 일례이다.
기판 재치부 (19) 는, 지주부 (18) 의 기판 회전 축선 (A1) 측에 형성되어 있다. 대좌부 (16), 척부 (17) (지주부 (18), 기판 재치부 (19), 기판 파지부 (20) 및 하류측 차양부 (21)) 는 일체로 되어 있다. 대좌부 (16) 는, 척 개폐 기구 (13) 에 의해서, 척부 (17) 와 함께, 기판 회전 축선 (A1) 과 평행한 핀 회전 축선 (A2) 둘레로 회전한다.
기판 파지부 (20) 는, 기판 (W) 의 둘레 단면에 가압됨으로써 기판 (W) 을 파지한다. 기판 파지부 (20) 는, 기판 회전 축선 (A1) 과 평행한 평탄면이며, 또한, 기판 회전 축선 (A1) 측을 향하는 맞닿음면 (20S) 을 갖는다. 기판 재치부 (19) 의 상면은, 기판 (W) 의 하면 주연부를 지지하는 재치면 (19S) 으로 되어 있다. 재치면 (19S) 은, 맞닿음면 (20S) 보다 하측에 배치되어 있다.
도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 각 척 핀 (12) 은, 기판 파지부 (20) 의 맞닿음면 (20S) 이 기판 (W) 의 둘레 단면에 가압되는 닫힘 위치와, 기판 파지부 (20) 의 맞닿음면 (20S) 이 기판 (W) 의 둘레 단면으로부터 떨어지는 열림 위치 사이에서, 스핀 베이스 (11) 에 대해서 핀 회전 축선 (A2) 둘레로 회전할 수 있다. 척 개폐 기구 (13) 는, 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 각 척 핀 (12) 을 핀 회전 축선 (A2) 둘레로 회전시킨다. 닫힘 위치는, 기판 (W) 이 복수의 척 핀 (12) 에 의해서 파지되는 위치이고, 열림 위치는, 복수의 척 핀 (12) 에 의한 기판 (W) 의 파지가 해제되는 위치이다. 제어부 (3) 는, 척 개폐 기구 (13) 를 제어함으로써, 복수의 척 핀 (12) 이 기판 (W) 을 파지하는 닫힘 상태와, 복수의 척 핀 (12) 에 의한 기판 (W) 의 파지가 해제되는 열림 상태 사이에서, 복수의 척 핀 (12) 상태를 전환한다.
기판 (W) 이 스핀 척 (5) 에 반입될 때에는, 제어부 (3) 는 각 척 핀 (12) 을 열림 위치로 퇴피시킨다. 제어부 (3) 는, 이 상태에서, 반송 로봇에 기판 (W) 을 복수의 척 핀 (12) 에 재치시킨다. 이로써, 도 6 에 있어서 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 기판 재치부 (19) 각각의 재치면 (19S) 이, 기판 (W) 의 하면 주연부에 접촉하고, 기판 (W) 이, 스핀 베이스 (11) 의 상면보다 상방의 지지 위치에서 수평인 자세로 지지된다.
대좌부 (16) 의 상면에 있어서의, 지주부 (18) 보다 기판 회전 축선 (A1) 측의 위치에는, 기판 지지부 (22) 가 형성되어 있다. 기판 지지부 (22) 는, 대좌부 (16) 의 상면에 형성된 기부 (23) 와, 기부 (23) 의 상면 중앙부에 형성된 돌기부 (24) 를 포함한다. 돌기부 (24) 는, 기판 회전 축선 (A1) 과 평행하게 연장되는 봉상으로 형성된 부분이다. 돌기부 (24) 의 상면은, 평탄한 수평면으로 되어 있고, 기부 (23) 의 상면보다 좁다 (면적이 작다). 돌기부 (24) 의 상면은, 기판 재치부 (19) 의 재치면 (19S) 과 대략 동일한 높이로 되어 있다. 기판 (W) 이 스핀 척 (5) 에 반입되었을 때에는, 기판 (W) 은, 기판 재치부 (19) 의 재치면 (19S) 에 지지됨과 함께, 기판 지지부 (22) 의 돌기부 (24) 의 상면에 의해서도 지지된다.
핀 회전 축선 (A2) 은, 돌기부 (24) 의 수평 방향의 중심과 일치하도록 설정되어 있다. 즉, 척 핀 (12) 은, 돌기부 (24) 를 중심으로 하여 회전함으로써 개폐한다. 척 핀 (12) 이 열림 상태에서 닫힘 상태로 전환되었을 때, 기판 (W) 의 하면은 돌기부 (24) 의 상면과 슬라이딩 접촉한다. 돌기부 (24) 가 기부 (23) 보다 소직경이기 때문에, 기판 (W) 의 하면이 다른 부재와 슬라이딩 접촉하는 범위를 작게 할 수 있다. 또, 돌기부 (24) 자체는 핀 회전 축선 (A2) 둘레로 회전할 뿐이기 때문에, 기판 (W) 의 하면에 있어서의 돌기부 (24) 와 슬라이딩 접촉하는 영역을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 기판 지지부 (22) 를 형성하는 것은 필수가 아니고, 생략할 수도 있다.
기판 (W) 이 기판 재치부 (19) 에 재치된 후, 제어부 (3) 는, 각 척 핀 (12) 을 열림 위치에서 닫힘 위치로 이동시킨다. 각 척 핀 (12) 이 닫힘 위치를 향하여 이동하면, 기판 파지부 (20) 가 기판 (W) 의 둘레 단면에 가까워지고, 기판 (W) 의 주연부가 맞닿음면 (20S) 에 맞닿는다. 이로써, 도 5 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 이 지지 위치보다 상방의 파지 위치에서 수평인 자세에서 파지된다. 또한, 맞닿음면 (20S) 의 수직 방향 중앙에, 수평선상의 홈을 형성해도 된다. 맞닿음면 (20S) 에 홈을 형성함으로써, 기판 (W) 을 기정 (旣定) 의 파지 위치로 바람직하게 유도할 수 있다. 이와 같이, 복수의 척 핀 (12) 의 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 기판 (W) 을 파지하는 공정은 파지 공정에 상당한다. 그리고, 스핀 베이스 (11) 를 회전시킴으로써, 기판 파지부 (20) 각각에 파지된 기판 (W) 을 회전시키는 공정은 회전 공정에 상당한다. 또한, 이 회전하는 기판 (W) 의 하면을 향하여, 하면 노즐 (42) 로부터 처리액을 토출하는 공정은, 회전하는 기판 (W) 과 스핀 베이스 (11) 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정에 상당한다.
＜하류측 차양부 (21)＞
하류측 차양부 (21) 는, 기판 파지부 (20) 로부터 회전 방향 RDr 의 하류측 (회전 방향 RDr 의 선측, 즉, 회전 방향 RDr 을 나타내는 화살표의 정면측) 으로 연장되는 부분이다. 하류측 차양부 (21) 는, 스핀 베이스 (11) 의 내측 (기판 회전 축선 (A1) 측) 을 향하는 내향면 (210S) 과, 내향면 (210S) 의 하단으로서, 스핀 베이스 (11) 의 측인 하측을 향하는 차양 (遮陽) 하면 (211S) 을 갖는다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 이 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 파지되었을 때, 내향면 (210S) 은 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향한다. 또, 도 4 또는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 은 대좌부 (16) 의 상면에 대향한다. 즉, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 과 대좌부 (16) 의 상면 사이에는 공간이 형성되어 있다. 이 공간은, 하면 노즐 (42) 로부터 기판 (W) 의 하면에 공급된 처리액이, 스핀 베이스 (11) 의 외방을 향하여 이동할 때에 통과하는 공간이다.
기판 파지부 (20) 및 하류측 차양부 (21) 의 상면 각각은 면일 (面一) 하고, 수평면을 형성하고 있다. 하류측 차양부 (21) 는, 직경 방향 외측을 향함에 따라서 수평 방향의 폭이 가늘어지는 형상을 갖는다. 하류측 차양부 (21) 의 회전 방향 RDr 의 하류측의 외연 (外緣) 은, 직경 방향 외측을 향함에 따라서 회전 방향 RDr 의 상류측 (앞측) 을 향하도록 만곡되어 연장되고 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 이 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 파지되었을 때, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 은, 기판 (W) 의 상면 (표면) 보다 하측에 위치한다. 여기서는, 하류측 차양부 (21) 의 내향면 (210S) 의 하단이, 기판 파지부 (20) 에 파지된 기판 (W) 의 상면보다 하측에 위치한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 회전 중인 기판 (W) 의 하면을 향하여 하면 노즐 (42) 로부터 처리액을 토출하면, 그 처리액은, 기판 (W) (및 스핀 베이스 (11)) 의 회전에 따른 원심력에 의해서, 기판 (W) 의 외방으로 확산된다. 그리고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 척 핀 (12) 에 있어서의 척부 (17) 의 지주부 (18) 의 외벽에 충돌하고, 비말 (액적 또는 미스트) 이 되어 여러 방향으로 튀어 오를 수 있다. 특히, 도 2 중, 화살표 FDr 로 나타내는 바와 같이, 처리액은, 회전 방향과는 반대 방향인 소용돌이상으로 외방으로 확산되기 때문에, 지주부 (18) 에 대해서, 회전 방향 RDr 의 하류측의 면에 우세하게 충돌할 수 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 지주부 (18) 에 충돌하여 발생된 처리액의 비말은, 기판 (W) 의 주연부 부근으로 비산한다. 이에 대해서, 지주부 (18) 의 회전 방향 RDr 의 하류측에는, 하류측 차양부 (21) 가 형성되어 있다. 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 의 수평면 (2110S) 은, 기판 (W) 의 상면보다 하측의 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 지주부 (18) 에 충돌한 후 기판 (W) 의 상면측으로 향하는 처리액의 진로 (예를 들어, 도 7 중, 화살표 DR1 로 나타내는 처리액의 진로) 는, 하류측 차양부 (21) 에 의해서 차단된다. 이로써, 기판 (W) 의 하면에 공급된 처리액이 기판 (W) 의 상면측으로 돌아 들어오는 것을 저감할 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 상면에 처리액이 부착되는 것을 유효하게 저감할 수 있다.
또, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 이 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 파지되었을 때, 하류측 차양부 (21) 의 상측을 향하는 차양 상면 (212S) 은, 기판 (W) 의 상면보다 상측에 위치한다. 차양 상면 (212S) 이 이 위치에 배치되도록 하류측 차양부 (21) 에 두께를 갖게 함으로써, 하류측 차양부 (21) 의 강도를 향상시킬 수 있다.
도 4 또는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하류측 차양부 (21) 의 내향면 (210S) 은, 상측으로부터 하측으로 향하여 스핀 베이스 (11) 의 외측으로 일정한 기울기로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이와 같이 내향면 (210S) 이 경사져 있음으로써, 스핀 베이스 (11) 및 기판 (W) 의 회전 중에, 내향면 (210S) 에 부착된 처리액을 하측으로 유도할 수 있다. 따라서, 내향면 (210S) 에 부착된 처리액을 양호하게 제거할 수 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 이 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 파지되었을 때, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 은, 기판 (W) 의 하면 (이면) 보다 상측에 위치한다. 여기서는, 하류측 차양부 (21) 의 내향면 (210S) 의 상측 단부는, 기판 재치부 (19) 의 재치면 (19S) 보다 상측에 위치한다. 이 때문에, 외방으로 확산되는 처리액 중 기판 (W) 의 하면 부근을 통과하는 처리액이, 내향면 (210S) 에 충돌하는 것을 저감할 수 있다. 따라서, 처리액의 비말의 발생을 저감할 수 있고, 그리고, 기판 (W) 의 하면에 공급된 처리액이 기판 (W) 의 상면에 부착되는 것을 저감할 수 있다.
또, 하류측 차양부 (21) 의 내향면 (210S) 과 차양 하면 (211S) 의 경계 부분 (내향면 (210S) 의 하측 단부 혹은 차양 하면 (211S) 의 기판 회전 축선 (A1) 측의 단부) 은, 둘레 방향 X1 에 걸쳐서 굴곡된 각상으로 형성되어 있다. 가령, 내향면 (210S) 과 차양 하면 (211S) 의 경계 부분을 둥글게 했을 경우, 그 경계 부분에 충돌한 처리액이 원래의 방향으로 튀어 오름으로써, 처리액의 비말이 커질 수 있다. 이에 대해서, 내향면 (210S) 및 차양 하면 (211S) 의 경계 부분을 각상으로 함으로써, 경계 부분에 충돌한 처리액을, 상방향과 스핀 베이스 (11) 의 외측 방향으로 분리할 수 있기 때문에, 비말의 발생을 저감할 수 있다. 또, 이 각상의 경계 부분에 충돌한 처리액 중, 상측으로 나가는 처리액은, 경사면인 내향면 (210S) 에 의해서 하방으로 유도될 수 있다. 이 때문에, 튀어 돌아온 처리액이 기판 (W) 의 상측에 부착되는 것을 저감할 수 있다.
도 4 또는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 은, 기판 회전 축선 (A1) 의 측에 있어서 수평면 (2110S) (기판 회전 축선 (A1) 과 직교하는 평면) 으로 되어 있는 것에 비해서, 기판 회전 축선 (A1) 과 반대의 측은, 기판 회전 축선 (A1) 으로부터 멀어지는 방향 (직경 방향 Y1 의 외측 방향) 을 향해서, 상측으로 경사진 경사면 (2111S) 으로 되어 있다.
차양 하면 (211S) 은, 경사면 (2111S) 을 형성하기 때문에, 직경 방향 Y1 의 외방을 향함에 따라서, 하류측 차양부 (21) 와 대좌부 (16) 사이의 간격이 넓어져 있다. 이 때문에, 지주부 (18) 에 충돌하여 스핀 베이스 (11) 의 외방으로 튀어 오른 처리액은, 화살표 DR2, DR3 에 나타내는 바와 같이, 하류측 차양부 (21) 에 의해서 이동을 방해 받지 않고, 스핀 베이스 (11) 의 외방으로 이동할 수 있다.
본 예에서는, 지주부 (18) 는 원주상으로 형성되어 있고, 지주부 (18) 의 외주면을 단면 (斷面) 에서 보았을 때의 형상 (수평면으로 절단한 단면을 연직 방향에서 본 형상) 이 원형으로 되어 있다. 이 때문에, 지주부 (18) 에 충돌한 처리액은, 지주부 (18) 의 외주면을 따라서 스핀 베이스 (11) 의 외방으로 이동하기 쉬워진다. 이 때문에, 지주부 (18) 에 충돌한 처리액이, 기판 (W) 의 상면에 부착되는 것을 저감할 수 있다. 특히, 처리액은, 지주부 (18) 에 대해서 회전 방향 RDr 의 하류측에 우세하게 충돌한다. 이 때문에, 지주부 (18) 의 회전 방향 RDr 하류측의 외주면 부분 (하류측 차양부 (21) 의 하방에 위치하는 외주면 부분) 을 단면에서 본 형상을 원 형상과 같은 만곡 형상으로 하면 된다.
＜2. 제 2 실시형태＞
다음으로, 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 앞서 설명한 요소와 동일한 기능을 갖는 요소에 대해서는, 동일 부호 또는 알파벳 문자를 추가한 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 8 은, 제 2 실시형태의 척 핀 (12A) 을 나타내는 사시도이다. 척 핀 (12A) 은, 제 1 실시형태의 척 핀 (12) 에, 상류측 차양부 (25) 를 추가로 구비한 것이다. 구체적으로, 상류측 차양부 (25) 는, 기판 파지부 (20) 로부터 회전 방향 RDr 의 상류측으로 연장되는 부분이다. 상류측 차양부 (25) 는, 기판 파지부 (20) 중 하류측 차양부 (21) 와는 반대측의 부분으로부터 연장되어 있다.
상류측 차양부 (25) 는, 스핀 베이스 (11) 의 내측을 향하는 내향면 (250S) 과, 내향면 (250S) 의 하단에 위치하고 스핀 베이스 (11) 의 측인 하측을 향하는 차양 하면 (251S) 을 갖는다. 내향면 (250S) 은, 하류측 차양부 (21) 의 내향면 (210S) 과 마찬가지로, 기판 파지부 (20) 각각에 의해서 기판 (W) 이 파지되었을 때, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향한다. 차양 하면 (251S) 은, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 과 마찬가지로, 대좌부 (16) 의 상면에 대향하고 있다. 차양 하면 (251S) 과 대좌부 (16) 의 상면 사이에는 공간이 형성되어 있고, 그 공간은, 하면 노즐 (42) 로부터 토출된 처리액이 스핀 베이스 (11) 의 외방으로 이동할 때에 통과하는 공간으로 되어 있다.
또, 도시를 생략하지만, 기판 파지부 (20) 에 의해서 기판 (W) 이 파지되었을 때, 상류측 차양부 (25) 의 차양 하면 (251S) 은, 하류측 차양부 (21) 의 차양 하면 (211S) 과 마찬가지로, 기판 (W) 의 상면보다 하방측에 위치한다.
상류측 차양부 (25) 를 형성함으로써, 기판 파지부 (20) 보다 회전 방향 RDr 의 상류측에 있어서, 지주부 (18) 등에 충돌하여 발생된 처리액의 비말이 기판 (W) 의 하면측으로부터 상면측으로 비산하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 상면에 처리액이 부착되는 것을 저감할 수 있다.
＜3. 변형예＞
이상, 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기와 같은 것에 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다.
하류측 차양부 (21) 는, 기판 파지부 (20) 및 지주부 (18) 와 일체로 형성되어 있지만, 이것들과는 다른 부재여도 된다.
상기 실시형태에서는, 지주부 (18) 는, 기판 회전 축선 (A1) 에 있어서 균일한 크기를 갖는 것으로 하고 있지만, 이것은 필수는 아니다. 도 9 는, 변형예의 척 핀 (12B) 을 나타내는 도면이다. 척 핀 (12B) 의 지주부 (18A) 의 기부 (대좌부 (16) 에 접속되는 부분) 의 단면적이, 선단부 (기판 파지부 (20) 가 형성되는 부분) 근방의 단면적보다 크게 되어 있다. 이와 같이, 지주부 (18A) 의 기부를 두껍게 형성함으로써, 지주부 (18A) 의 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 선단부를 기부보다 가늘게 함으로써, 하류측 차양부 (21) 의 바로 아래의 공간을 확보할 수 있기 때문에, 지주부 (18A) 에 충돌한 처리액이 기판 (W) 의 상측으로 확산하는 것을 저감할 수 있다.
이 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기 설명은 모든 국면에 있어서 예시이고, 이 발명이 그것에 한정되는 것은 아니다. 예시되지 않은 많은 변형예가, 이 발명의 범위에서 벗어나지 않고 상정될 수 있는 것으로 이해할 수 있다. 상기 각 실시형태 및 각 변형예에서 설명한 각 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합하거나, 생략할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
5 : 스핀 척
6 : 처리액 공급 장치
11 : 스핀 베이스
12, 12A, 12B : 척 핀
13 : 척 개폐 기구
15 : 스핀 모터
16 : 대좌부
17 : 척부
18, 18A : 지주부
20 : 기판 파지부
20S : 맞닿음면
21 : 하류측 차양부
210S, 250S : 내향면
211S, 251S : 차양 하면
25 : 상류측 차양부
42 : 하면 노즐 (처리액 공급부)
A1 : 기판 회전 축선
A2 : 핀 회전 축선
RDr : 회전 방향
W : 기판

Claims (10)

  1. 기판을 처리액으로 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판 회전 축선 둘레로 회전하는 스핀 베이스와,
    상기 스핀 베이스를 상기 기판 회전 축선 둘레의 소정 회전 방향으로 회전시키는 스핀 모터와,
    각각이 상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판을 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 파지하는 복수의 척 핀과,
    상기 복수의 척 핀에 파지된 상기 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고,
    상기 복수의 척 핀의 각각은,
    상기 기판의 둘레 단면에 가압됨으로써 상기 기판을 파지하는 기판 파지부와,
    상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판 파지부를 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 지지하는 지지부와,
    상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 하류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하고, 또한 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 내향면과, 상기 내향면의 하단에 위치하고 있고 상기 스핀 베이스의 측인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 하류측 차양부를 갖고,
    상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치되는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 하면보다 상측에 배치되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하류측 차양부의 상기 상측을 향하는 차양 상면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 상측에 배치되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 척 핀은,
    상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 상류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하는 내향면과, 상기 스핀 베이스의 측인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 상류측 차양부를 추가로 갖고,
    상기 상류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하류측 차양부의 상기 내향면이, 상측으로부터 하측으로 향하여 상기 스핀 베이스의 외측으로 경사지는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부는, 하측으로부터 상측으로 연장되는 봉상으로 형성되고, 그 상측의 단부에 상기 기판 파지부를 지지하는 지주부를 포함하고,
    상기 지주부의 외형이, 원 형상으로 형성된 부분을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하류측 차양부에 있어서의 상기 내향면과 상기 차양 하면의 경계 부분이, 상기 기판 회전 축선 둘레의 둘레 방향에 걸쳐서 굴곡된 각상 (角狀) 으로 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 기판을 처리액으로 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    (a) 기판 회전 축선 둘레로 회전하는 스핀 베이스에 형성된 복수의 척 핀에 의해서, 기판을 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 파지하는 파지 공정과,
    (b) 상기 파지 공정 후, 상기 스핀 베이스를 기판 회전 축선 둘레의 소정 회전 방향으로 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 회전 공정과,
    (c) 상기 회전 공정에서, 회전하는 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함하고,
    상기 복수의 척 핀의 각각은,
    상기 기판의 둘레 단면에 가압됨으로써 상기 기판을 파지하는 기판 파지부와,
    상기 스핀 베이스에 형성되고, 상기 기판 파지부를 상기 스핀 베이스로부터 상측으로 이간시켜 지지하는 지지부와,
    상기 기판 파지부로부터 상기 회전 방향의 하류측으로 연장되는 부분으로서, 상기 스핀 베이스의 내측을 향하고, 또한 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 내향면과, 상기 내향면의 하단에 위치하고 있고 상기 스핀 베이스의 측인 하측을 향하는 차양 하면을 갖는 하류측 차양부를 갖고,
    상기 파지 공정은,
    상기 하류측 차양부의 상기 내향면이 상기 기판의 상기 둘레 단면에 대향하며, 또한, 상기 하류측 차양부의 상기 차양 하면이, 상기 기판 파지부에 파지된 상기 기판의 상면보다 하측에 배치되는 공정인, 기판 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 파지부와 상기 하류측 차양부의 상면 각각은, 면일 (面一) 하고, 수평면을 형성하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하류측 차양부는, 상기 스핀 베이스의 외측을 향함에 따라서 수평 방향의 폭이 가늘어지는 형상을 갖는, 기판 처리 장치.
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