KR102041058B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는, 복수 종의 약품이 기판에 순차적으로 공급되는 내부 공간을 형성하는 챔버와, 배기 입구를 통해 챔버 내의 분위기를 배출하는 개별 배기 유로와, 챔버로부터 배출되는 분위기에 포함되는 약품을 상기 분위기로부터 제거하는 제거액을 공중에 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 배기 입구의 상류의 위치 및 개별 배기 유로 내의 위치 중 적어도 한쪽에 형성하는 배기 세정 장치를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판을 처리하는 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, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
일본국 특허공개 2010-226043호 공보는, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치를 개시하고 있다. 상기 기판 처리 장치는, 기판의 처리가 행해지는 처리실과, 처리실 내의 분위기를 처리실 외에 배출하는 집합관을 구비하고 있다. 처리실에서는, 불산을 기판에 공급하는 불산 처리와, SC1을 기판에 공급하는 SC1 처리와, 기판 상의 순수를 IPA(이소프로필알코올)로 치환하는 치환 처리가 행해진다.
상기 기판 처리 장치에서는, 불산, SC1, 및 IPA가 처리실 내에서 기판에 순차적으로 공급되므로, 불산을 포함하는 분위기와 SC1을 포함하는 분위기와 IPA를 포함하는 분위기가 집합관을 순차적으로 통과한다. 불화수소 등의 약품을 포함하는 분위기(이하 「약품 분위기」라고 한다)가 집합관을 통과하면, 약품 분위기에 포함되는 약품이 집합관의 내주면에 부착되는 경우가 있다.
집합관의 내주면에 부착되어 있는 약품과는 종류가 상이한 약품을 포함하는 분위기가 집합관을 통과하면, 복수 종의 약품이 집합관 내에서 접촉하여, 파티클이 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 산성 약품이 알칼리성 약품에 접촉하면, 염이 발생하는 경우가 있고, 유기 약품(유기 화합물을 주성분으로 하는 약품)이 타종의 약품에 접촉하면, 탄화물이 발생하는 경우가 있다. 집합관 내의 파티클이 배기압의 변동 등에 의해 처리실 내에 역류하여 기판에 부착되면, 기판이 오염된다.
본 발명의 일실시 형태는, 복수 종의 약품이 기판에 순차적으로 공급되는 내부 공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내의 분위기가 유입되는 배기 입구를 포함하고, 상기 배기 입구를 통해 상기 챔버 내의 분위기를 배출하는 개별 배기 유로와, 상기 챔버로부터 배출되는 분위기에 포함되는 약품을 상기 분위기로부터 제거하는 제거액을 공중에 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 상기 배기 입구의 상류의 위치 및 상기 개별 배기 유로 내의 위치 중 적어도 한쪽에 형성하는 배기 세정 장치를 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 복수 종의 약품이 챔버 내에서 기판에 순차적으로 공급된다. 챔버 내에서 발생한 약품 분위기(약품을 포함하는 분위기)는, 배기 입구를 통해 챔버로부터 개별 배기 유로에 배출된다. 제거액이 분산된 분산 영역은, 배기 입구의 상류의 위치 및 개별 배기 유로 내의 위치 중 적어도 한쪽에 형성된다. 따라서, 약품 분위기는, 챔버 내 또는 개별 배기 유로 내에서 제거액에 접촉한다.
약품 분위기에 포함되는 약품이 챔버 내 또는 개별 배기 유로 내에서 제거액에 접촉하면, 약품 분위기 중의 약품의 함유량이 감소한다. 따라서, 개별 배기 유로의 내면에 부착되는 약품의 양을 저감시킬 수 있다. 그로 인해, 앞선 약품 분위기에 포함되는 약품과는 종류가 상이한 약품을 포함하는 분위기가 개별 배기 유로를 통과하는 경우에서도, 개별 배기 유로 내에서 발생하는 파티클의 수를 줄일 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로로부터 챔버에 역류하는 파티클의 수를 줄일 수 있고, 기판의 청정도를 높일 수 있다.
약품은, 액체(약액)여도 되고, 기체(약품 가스)여도 된다. 약품 가스는, 약품의 증기여도 되고, 약품의 미스트를 포함하는 기체여도 된다. 약품의 구체예는, 산성 약품, 알칼리성 약품, 및 유기 약품(알코올 등의 유기 화합물을 주성분으로 하는 약품)이다. 약품이 수용성인 경우, 제거액은, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 물 함유액인 것이 바람직하다.
배기 세정 장치는, 제거액을 토출하는 제거액 노즐을 구비하고 있어도 된다. 제거액 노즐은, 상방 또는 하방으로 제거액을 토출해도 되고, 수평으로 제거액을 토출해도 된다. 제거액 노즐이 제거액을 토출하면, 띠형상 또는 원뿔형상의 분산 영역이 형성된다.
제거액 노즐은, 복수의 원형 토출구로부터 제거액을 선형상으로 토출하는 샤워 노즐이어도 되고, 제거액을 분무함으로써 제거액의 미스트를 형성하는 스프레이 노즐이어도 되며, 슬릿형상의 토출구로부터 제거액을 토출함으로써 띠형상의 액막을 형성하는 슬릿 노즐이어도 된다.
상기 실시 형태에 있어서, 이하의 특징 중 적어도 하나가, 상기 기판 처리 장치에 더해져도 된다.
상기 배기 세정 장치는, 상기 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이에 상기 분산 영역을 형성한다.
이 구성에 의하면, 제거액이 분산된 분산 영역이, 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이에 형성된다. 배기 입구와 분산 영역의 높이가 상이한 경우, 배기 입구로부터 분산 영역까지의 거리가 길어진다. 이것은, 약품 성분이 제거되기 전의 약품 분위기가 통과하는 경로가 길어지는 것 의미한다. 따라서, 분산 영역을 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이에 배치함으로써, 복수 종의 약품이 접촉할 수 있는 영역을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로 내에서 발생하는 파티클의 수를 줄일 수 있다.
배기 세정 장치는, 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이(연직 방향에 있어서의 위치)를 향해 제거액을 토출하는 제거액 노즐을 구비하고 있어도 된다.
상기 배기 세정 장치는, 상기 챔버로부터 배출된 분위기가 흐르는 방향인 배출 방향에 관하여 상이한 복수의 위치에 복수의 분산 영역을 각각 형성하는 복수의 제거액 노즐을 포함한다.
이 구성에 의하면, 챔버로부터 배출된 분위기가 흐르는 방향으로 복수의 분산 영역이 늘어서 있으므로, 약품 분위기가 복수의 분산 영역을 순차적으로 통과한다. 이것에 의해, 약품 분위기와 제거액의 접촉 횟수 및 접촉 시간이 증가하므로, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 더 줄일 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로 내에서 발생하는 파티클의 수를 더 줄일 수 있다.
복수의 분산 영역은, 배기 입구의 상류의 위치와 개별 배기 유로 내의 1개 이상의 위치에 형성되어도 되고, 개별 배기 유로 내의 복수의 위치에 형성되어도 된다.
상기 배출 방향에 교차하는 교차 방향으로 늘어선 복수의 제거액 토출구가, 상기 복수의 제거액 노즐의 각각에 설치되어 있고, 상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 제거액 노즐에 있어서, 한쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구는, 다른쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구에 대해 상기 교차 방향으로 어긋나 있다.
이 구성에 의하면, 교차 방향으로 늘어선 복수의 제거액 토출구로부터 제거액이 토출된다. 이것에 의해, 제거액의 띠형상의 커튼이 형성되고, 제거액이 띠형상의 분산 영역에 분산된다. 상류측의 복수의 제거액 토출구가 하류측의 복수의 제거액 토출구에 대해 교차 방향으로 어긋나 있으므로, 약품 분위기가 상류측의 제거액의 커튼에 닿지 않고 통과했다고 하더라도, 이 약품 분위기는 하류측의 제거액의 커튼에 접촉한다. 그로 인해, 약품 분위기에 포함되는 약품에 제거액을 확실히 접촉시킬 수 있고, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 줄일 수 있다.
교차 방향은, 배출 방향에 직교하는 방향이어도 되고, 배출 방향에 대해 비스듬하게 기운 방향이어도 된다. 즉, 교차 방향은, 배출 방향과 평행이 아니면 된다.
상기 배기 세정 장치는, 상기 복수의 제거액 노즐에 각각 대응하고 있고, 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급과 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급 정지를 개별적으로 전환하는 복수의 제거액 밸브를 더 포함한다.
이 구성에 의하면, 제거액의 토출 및 토출 정지가, 복수의 제거액 밸브의 개폐에 의해 제거액 노즐마다 전환된다. 제거액은, 열림 상태의 제거액 밸브와 동수의 제거액 노즐로부터 토출된다. 분산 영역에 분산된 제거액은 챔버로부터 배출되는 분위기에 저항을 가하므로, 제거액 노즐이 제거액을 토출하면, 챔버로부터 배출되는 분위기의 유량(배기 유량)이 변화한다. 예를 들어, 모든 제거액 노즐이 제거액을 토출하고 있을 때의 배기 유량은, 일부의 제거액 노즐밖에 제거액을 토출하고 있지 않을 때의 배기 유량보다 작다. 따라서, 복수의 제거액 노즐로부터의 제거액의 토출을 개별적으로 전환함으로써, 배기 유량을 조절할 수 있다.
제거액 밸브는, 유로를 형성하는 밸브 바디와, 유로 내에 배치된 밸브체와, 밸브체를 이동시키는 액추에이터를 포함한다. 액추에이터는, 공압 액추에이터 또는 전동 액추에이터여도 되고, 이들 이외의 액추에이터여도 된다. 기판 처리 장치의 제어 장치는, 액추에이터를 제어함으로써, 제거액 밸브를 개폐시킨다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 챔버 내에서 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판을 회전시키는 기판 회전 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 배기 세정 장치와 상기 기판 회전 유닛과 상기 처리액 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 더 포함한다. 상기 배기 세정 장치는, 제거액의 공급과 제거액의 공급 정지를 전환함으로써, 제거액을 토출하고 있는 상기 제거액 노즐의 개수를 변경하는 제거액 밸브를 포함한다.
상기 제어 장치는, 상기 챔버 내의 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 처리액 공급 공정에서 기판에 공급된 처리액을 상기 기판의 회전에 의해 제거함으로써 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과, 상기 처리액 공급 공정과 병행하여, 1 이상이고 전수(全數) 미만인 제1 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제1 배기 세정 공정과, 상기 건조 공정과 병행하여, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제2 배기 세정 공정을 실행한다.
이 구성에 의하면, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정 후에, 처리액 공급 공정에서 기판에 공급된 처리액을 기판으로부터 제거하는 건조 공정이 실행된다. 기판의 열은, 기판 상의 처리액이 증발할 때에 처리액에 빼앗긴다. 그로 인해, 기판의 온도는, 건조 공정이 실행되고 있을 때에 저하한다. 또, 챔버로부터 배출되는 분위기의 유량이 크면, 강한 기류가 기판 가까이에 형성되므로, 처리액의 증발이 촉진됨과 더불어, 기류에 의해 기판이 냉각된다. 기판의 온도가 급격하게 저하하면, 기판 상에서의 결로에 의해, 워터 마크가 형성될 우려가 있다.
제거액은, 처리액을 기판에 공급하는 기간과 기판을 건조시키는 기간에 토출된다. 건조 공정이 실행되고 있을 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐의 개수(제2 개수)는, 처리액 공급 공정이 실행되고 있을 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐의 개수(제1 개수)보다 많다. 제거액을 토출하는 제거액 노즐의 개수가 늘어나면, 분산 영역의 수가 늘어나므로, 챔버로부터 배출되는 분위기에 가해지는 저항이 증가한다. 따라서, 건조 공정 중에 기판 가까이의 기류를 약하게 할 수 있다. 이것에 의해, 건조 공정 중에 있어서의 기판의 온도 저하를 경감할 수 있다.
제어 장치는, 프로세서와 메모리를 포함하는 컴퓨터이다. 제어 장치는, 기판의 처리 조건 및 처리 순서를 나타내는 레시피에 따라 기판 처리 장치를 제어함으로써, 처리액 공급 공정 등을 기판 처리 장치에 실행시킨다. 처리액은, 순수 등의 물을 주성분으로 하는 물 함유액이어도 되고, 물보다 휘발성이 높은 유기용제의 액체여도 된다. 이러한 유기용제의 일례는, 이소프로필알코올이다. 이소프로필알코올은, 물보다 비점이 낮고, 물보다 표면장력이 작은 알코올이다.
상기 처리액 공급 유닛은, 처리액으로서의 이소프로필알코올의 액체를 토출하는 유기 약액 노즐을 포함한다.
이 구성에 의하면, 기판 상의 이소프로필알코올의 액체가 기판의 회전에 의해 제거되고, 기판이 건조된다. 이소프로필알코올의 휘발성이 높으므로, 기판을 건조시킬 때에, 기판의 온도가 급격하게 저하하기 쉽다. 따라서, 건조 공정이 실행되고 있을 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐의 개수를 늘림으로써, 건조 공정 중에 있어서의 기판의 급격한 온도 저하를 억제 또는 방지할 수 있다. 이것에 의해, 워터 마크의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 챔버의 저부는, 상기 배기 세정 장치로부터 토출된 제거액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있다.
이 구성에 의하면, 배기 세정 장치로부터 토출된 제거액이, 챔버의 저부에 설치된 배트에 모인다. 챔버 내를 감도는 약품 분위기에 포함되는 약품은, 챔버의 저부에서 제거된다. 따라서, 약품 분위기가 개별 배기 유로에 들어가기 전에, 약품 분위기 중의 약품을 제거할 수 있다. 또한, 분산 영역을 형성하기 위해 토출된 제거액을 배트에서 재이용하므로, 제거액의 소비량을 저감시킬 수 있다.
배기 세정 장치는, 챔버 내의 위치를 향해 제거액을 토출하는 제거액 노즐을 구비하고 있어도 된다. 개별 배기 유로의 내면은, 개별 배기 유로 내의 제거액을 챔버 내로 안내하는 경사부를 구비하고 있어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 배기 세정 장치에 의해 토출되는 제거액과 동종의 액체인 세정액을 상기 챔버 내에서 토출함으로써, 상기 챔버의 내부를 세정하는 세정액 노즐을 더 포함하고, 상기 챔버의 저부는, 상기 세정액 노즐로부터 토출된 세정액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있다.
이 구성에 의하면, 배기 세정 장치에 의해 토출되는 제거액과 동종의 액체인 세정액이 챔버 내에서 토출된다. 이것에 의해, 챔버의 내부가 세정된다. 챔버의 내부를 세정한 세정액은, 챔버의 저부에 설치된 배트에 모인다. 챔버 내를 감도는 약품 분위기에 포함되는 약품은, 챔버의 저부에서 제거된다. 따라서, 약품 분위기가 개별 배기 유로에 들어가기 전에, 약품 분위기 중의 약품을 제거할 수 있다. 또한, 챔버의 내부를 세정하기 위해 토출된 세정액을 배트에서 재이용하므로, 제거액의 소비량을 저감시킬 수 있다.
챔버의 내부, 즉, 세정액으로 세정되는 대상은, 챔버의 내면이어도 되고, 챔버 내에 배치된 내부 부재여도 된다. 내부 부재는, 기판으로부터 그 주위에 비산한 처리액을 받아들이는 통형상의 가이드여도 되고, 수평인 자세로 기판의 상방에 배치되는 차폐판이어도 되며, 기판을 향해 처리액을 토출하는 처리액 노즐이 그 선단부에 장착된 노즐 아암이어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 복수의 상기 챔버와, 상기 복수의 챔버에 각각 대응하는 복수의 상기 배기 세정 장치와, 상기 복수의 챔버에 각각 접속된 복수의 상기 개별 배기 유로와, 상기 복수의 개별 배기 유로에 접속된 집합 배기 유로를 포함한다.
이 구성에 의하면, 복수의 챔버로부터 복수의 개별 배기 유로에 배출된 약품 분위기가, 집합 배기 유로에 유입된다. 집합 배기 유로에 유입되는 약품 분위기는, 복수의 배기 세정 장치에 의해 미리 약품의 함유량이 저감되어 있다. 따라서, 복수 종의 약품이 집합 배기 유로에서 접촉하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 복수의 개별 배기 유로가 집합 배기 유로에 집합하고 있으므로, 흡인력을 발생시키는 흡인 설비 등을 개별 배기 유로마다 설치하지 않아도 된다.
상기 복수의 개별 배기 유로의 배기 출구는, 같은 위치에서 집합 배기 유로에 접속되어 있어도 되고, 상기 배출 방향에 관하여 상이한 복수의 위치에서 집합 배기 유로에 접속되어 있어도 된다.
상기 복수의 개별 배기 유로는, 각각, 상기 복수의 챔버로부터 배출된 분위기를 상기 집합 배기 유로 내에 배출하는 복수의 배기 출구를 포함하고, 상기 복수의 배기 출구는, 상기 집합 배기 유로의 내면에서 개구하고 있으며, 수평으로 보면 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있고, 상기 배기 출구 상측 가장자리로부터 상기 집합 배기 유로 내로 돌출하는 차양부가, 상기 복수의 배기 출구 중 적어도 하나에 설치되어 있다.
이 구성에 의하면, 개별 배기 유로의 배기 출구에서 약품의 액적이 발생한 경우, 이 액적은, 배기 출구로부터 집합 배기 유로 내에 배출되고, 집합 배기 유로의 내면을 따라 하방으로 흐른다. 수평으로 보면 복수의 배기 출구가 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있으므로, 집합 배기 유로의 내면을 따라 하방으로 흐르는 액적이, 하측의 배기 출구에 들어올 우려가 있다. 그러나, 배기 출구 상측 가장자리로부터 집합 배기 유로 내로 돌출하는 차양부가 설치되어 있으므로, 상측의 배기 출구로부터 배출된 약품의 액적이, 하측의 배기 출구에 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
수평으로 보았을 때에 연직 방향으로 늘어서 있으면, 복수의 배기 출구는, 연직면에 배치되어 있어도 되고, 연직 방향에 대해 비스듬하게 기운 평면 상에 배치되어 있어도 된다. 차양부는, 배기 출구 상측 가장자리로부터 비스듬하게 아래 방향으로 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 약품의 액적이 차양부의 상면을 따라 비스듬하게 하방으로 안내되므로, 약품의 액적을 하측의 배기 출구로부터 멀리하면서 하류로 보낼 수 있다.
상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 배기 출구에 각각 2개의 상기 차양부가 설치되어 있고, 상기 2개의 차양부를 위에서부터 연직으로 보면, 상기 배출 방향에 있어서의 하류측의 상기 차양부의 적어도 일부는, 상기 배출 방향에 있어서의 상류측의 상기 차양부에 가려져 있다.
이 구성에 의하면, 하류측의 차양부의 전부 또는 일부가 상류측의 차양부에 가려져 있다. 차양부 상의 약품의 액적은, 차양부의 가장자리로부터 하방으로 낙하한다. 연직으로 보았을 때에, 하류측의 차양부가 상류측의 차양부로부터 돌출되어 있으면, 상류측의 차양부로부터 낙하한 액적이, 하류측의 차양부에 부착된다. 그로 인해, 이종의 약품들이 하류측의 차양부에서 접촉할 우려가 있다. 따라서, 하류측의 차양부를 상류측의 차양부에 가리게 함으로써, 이러한 약품의 접촉을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 개별 배기 유로 내에 배치되어 있고, 상기 개별 배기 유로의 유로 면적을 변경함으로써 상기 챔버로부터 상기 개별 배기 유로에 배출되는 분위기의 유량을 변경하는 밸브체를 더 포함하고, 상기 배기 세정 장치는, 상기 밸브체를 향해 제거액을 토출함으로써, 상기 분산 영역을 상기 개별 배기 유로 내의 위치에 형성한다.
이 구성에 의하면, 챔버 내의 분위기를 개별 배기 유로 내로 흡인하는 음의 압력(배기압)이, 배기 댐퍼의 밸브체에 의해 조절된다. 배기 세정 장치는, 밸브체를 향해 제거액을 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 개별 배기 유로 내에 형성한다. 제거액의 일부는, 밸브체의 표면에 유지된다. 개별 배기 유로 내의 약품 분위기는, 공기 중에 분산된 제거액에 접촉할 뿐만 아니라, 밸브체의 표면에 유지된 제거액에도 접촉한다. 이것에 의해, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 더 줄일 수 있다. 또한, 개별 배기 유로 내에 통상 설치되는 부재(밸브체)에 제거액을 유지시키므로, 부품점수의 증가를 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상기 서술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 2는, 기판 처리 장치의 배기 계통에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은, 배기 세정 장치의 복수의 제거액 노즐을 수평으로 본 모식도이다.
도 4는, 복수의 제거액 노즐을 아래에서 본 모식도이다.
도 5는, 약품 분위기를 제거액으로 세정하는 일례를 나타내는 타임 차트이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르는 제거액 노즐을 도시하는 모식도이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 기판 처리 장치(1)에 구비된 처리 유닛(2)의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 1에 있어서, 챔버(4), 컵(17), 및 칸막이판(23)에 대해서는 연직 단면을 도시하고 있다.
기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판형상의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 기판(W)을 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 복수의 처리 유닛(2)에 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(도시 생략)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 제어 장치(3)를 포함한다. 도시는 하지 않으나, 복수의 처리 유닛(2)은, 수평으로 떨어진 4개의 위치에 각각 배치된 4개의 탑을 구성하고 있다. 각 탑은, 상하 방향으로 적층된 복수(예를 들어 3개)의 처리 유닛(2)으로 구성되어 있다(도 2 참조).
처리 유닛(2)은, 내부 공간을 가지는 챔버(4)와, 챔버(4) 내에서 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직인 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척(7)과, 기판(W)을 향해 처리액을 토출하는 복수의 노즐을 포함한다. 처리 유닛(2)은, 또한, 기판(W)의 상방에서 수평인 자세로 유지된 원판형상의 차폐판(12)과, 기판(W)으로부터 외방으로 비산하는 처리액을 받아들이는 컵(17)과, 컵(17)의 주위에서 챔버(4)의 내부 공간을 상하 방향으로 늘어선 2개의 공간으로 분할하는 칸막이판(23)을 포함한다.
챔버(4)는, 스핀 척(7) 등을 수용하는 상자형의 격벽(5)과, 격벽(5)의 상방으로부터 격벽(5) 내에 청정 공기(필터에서 여과된 공기)를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU(6)(팬·필터·유닛)를 포함한다. 격벽(5)은, 기판(W)의 상방에 배치되는 상벽과, 기판(W)의 하방에 배치되는 저벽과, 저벽의 외측 가장자리로부터 상벽의 외측 가장자리로 연장되는 측벽을 포함한다. FFU(6)는, 격벽(5)의 상방에 배치되어 있다. 도시는 하지 않으나, FFU(6)와 차폐판(12)의 사이에는 복수의 관통 구멍이 그 전역에 형성된 정류판이 배치되어 있다. FFU(6)가 청정 공기를 챔버(4) 내에 하방으로 보내면, 다운 플로우(하강류)가 챔버(4) 내에 형성된다. 기판(W)의 처리는, 다운 플로우가 형성되어 있는 상태로 행해진다.
스핀 척(7)은, 수평인 자세로 유지된 원판형상의 스핀 베이스(9)와, 스핀 베이스(9)의 상방에서 기판(W)을 수평인 자세로 유지하는 복수의 척 핀(8)과, 복수의 척 핀(8)을 개폐시키는 척 개폐 기구(도시 생략)를 포함한다. 스핀 척(7)은, 또한, 스핀 베이스(9)의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 스핀축(10)과, 스핀축(10)을 회전시킴으로써 기판(W) 및 스핀 베이스(9)를 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터(11)를 포함한다. 스핀 척(7)은, 복수의 척 핀(8)을 기판(W)의 둘레 단면에 접촉시키는 협지식의 척에 한정되지 않고, 비(非)디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 베이스(9)의 상면에 흡착시킴으로써 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공식의 척이어도 된다.
차폐판(12)은, 기판(W)의 직경보다 큰 외경을 가지는 원판형상이다. 차폐판(12)은, 상하 방향으로 연장되는 지지축(13)에 의해 수평인 자세로 지지되어 있다. 지지축(13)은, 차폐판(12)의 상방에서 수평으로 연장되는 지지 아암(14)에 지지되어 있다. 차폐판(12)은, 지지축(13)의 하방에 배치되어 있다. 차폐판(12)의 중심축은, 회전축선(A1) 상에 배치되어 있다. 차폐판(12)의 하면은, 기판(W)의 상면에 평행하게 대향하고 있다.
차폐판(12)은, 차폐판(12)을 지지 아암(14)에 대해 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 차폐판 회전 유닛(15)과, 차폐판(12) 및 지지축(13)과 더불어 지지 아암(14)을 연직으로 승강시키는 차폐판 승강 유닛(16)에 연결되어 있다. 차폐판 승강 유닛(16)은, 처리 위치와 퇴피 위치(도 1에 도시하는 위치)의 사이에서 차폐판(12)을 연직으로 승강시킨다. 퇴피 위치는, 노즐이 기판(W)과 차폐판(12)의 사이에 진입할 수 있도록 차폐판(12)의 하면이 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 떨어진 상위치이다. 처리 위치는, 노즐이 기판(W)과 차폐판(12)의 사이에 진입할 수 없도록 차폐판(12)의 하면이 기판(W)의 상면에 근접한 하위치이다.
컵(17)은, 스핀 척(7)의 주위를 둘러싸고 있다. 컵(17)은, 기판(W)으로부터 외방으로 비산하는 처리액을 받아들이는 복수의 가이드(18)와, 복수의 가이드(18)에 의해 하방으로 안내되는 처리액을 받아들이는 복수의 트레이(21)를 포함한다. 복수의 가이드(18)는, 스핀 척(7)의 주위를 둘러싸도록 동심원형상으로 배치되어 있다. 가이드(18)는, 회전축선(A1)을 향해 비스듬하게 위로 연장되는 통형상의 경사부(19)와, 경사부(19)의 하단부(외단부)로부터 하방으로 연장되는 원통형상의 안내부(20)를 포함한다. 가이드(18)의 상단에 상당하는 경사부(19)의 상단은, 기판(W) 및 차폐판(12)의 외경보다 큰 내경을 가지고 있다. 복수의 경사부(19)는, 상하 방향에 겹쳐져 있다. 복수의 트레이(21)는, 각각, 복수의 가이드(18)에 대응하고 있다. 트레이(21)는, 안내부(20)의 하단의 하방에 위치하는 환상의 홈을 형성하고 있다.
복수의 가이드(18)는, 복수의 가이드(18)를 개별적으로 승강시키는 가이드 승강 유닛(22)에 접속되어 있다. 가이드 승강 유닛(22)은, 처리 위치와 퇴피 위치의 사이에서 가이드(18)를 연직으로 승강시킨다. 처리 위치는, 가이드(18)의 상단이 기판(W)보다 상방에 위치하는 상위치이다. 퇴피 위치는, 가이드(18)의 상단이 기판(W)보다 하방에 위치하는 하위치이다. 도 1은, 외측의 2개의 가이드(18)가 처리 위치에 배치되고, 나머지 2개의 가이드(18)가 퇴피 위치에 배치되어 있는 상태를 도시하고 있다. 회전하고 있는 기판(W)에 처리액이 공급될 때, 가이드 승강 유닛(22)은, 몇 개의 가이드(18)를 처리 위치에 위치시키고, 기판(W)의 둘레 단면에 대해 가이드(18)의 내주면을 수평하게 대향시킨다.
칸막이판(23)은, 컵(17)의 가이드(18)와 챔버(4)의 측벽 사이에 배치되어 있다. 칸막이판(23)은, 챔버(4)의 저벽으로부터 상방으로 연장되는 복수의 지지 기둥(도시 생략)에 의해 지지되어 있다. 도 1은, 칸막이판(23)의 상면이 수평인 예를 도시하고 있다. 칸막이판(23)의 상면은, 회전축선(A1)을 향해 비스듬하게 아래로 연장되도록 경사져 있어도 된다. 또, 칸막이판(23)은, 한 장의 판이어도 되고, 같은 높이에 배치된 복수 장의 판이어도 된다. 칸막이판(23)의 외측 가장자리는, 챔버(4)의 내면으로부터 수평으로 떨어져 있고, 칸막이판(23)의 내측 가장자리는, 가이드(18)의 외주면으로부터 수평으로 떨어져 있다. 칸막이판(23)은, 스핀 모터(11)보다 상방에 배치되어 있다.
복수의 노즐은, 기판(W)의 상면을 향해 약액을 토출하는 복수의 약액 노즐과, 기판(W)의 상면을 향해 린스액을 토출하는 린스액 노즐(34)을 포함한다. 복수의 약액 노즐은, 기판(W)의 상면을 향해 산성 약액을 토출하는 산성 약액 노즐(24)과, 기판(W)의 상면을 향해 알칼리성 약액을 토출하는 알칼리성 약액 노즐(29)과, 기판(W)의 상면을 향해 유기 약액을 토출하는 유기 약액 노즐(37)을 포함한다. 산성 약액, 알칼리성 약액, 및 유기 약액은, 모두 수용성이다.
산성 약액 노즐(24)은, 산성 약액 노즐(24)에 공급되는 산성 약액을 안내하는 산성 약액 배관(25)에 접속되어 있다. 산성 약액 노즐(24)에 대한 산성 약액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 산성 약액 밸브(26)는, 산성 약액 배관(25)에 끼워 설치되어 있다. 산성 약액 밸브(26)가 열리면, 산성 약액이, 산성 약액 노즐(24)로부터 아래 방향으로 연속적으로 토출된다. 산성 약액은, 예를 들어, SPM(황산과 과산화수소수의 혼합액)이다. 산성의 약액이면, 산성 약액은, SPM 이외의 액체여도 된다. 예를 들어, 산성 약액은, 불산 및 인산 등이어도 된다.
산성 약액 노즐(24)은, 챔버(4) 내에서 이동 가능한 스캔 노즐이다. 산성 약액 노즐(24)은, 칸막이판(23)보다 상방에서 수평으로 연장되는 노즐 아암(27)의 선단부에 장착되어 있다. 산성 약액 노즐(24)은, 노즐 아암(27)을 이동시킴으로써, 산성 약액 노즐(24)을 연직 방향 및 수평 방향 중 적어도 한쪽으로 이동시키는 노즐 이동 유닛(28)에 접속되어 있다. 노즐 이동 유닛(28)은, 컵(17)의 둘레에서 연직으로 연장되는 회동축선 둘레로 산성 약액 노즐(24)을 회동시키는 선회 기구이다. 제1 노즐 이동 기구는, 산성 약액 노즐(24)로부터 토출된 액체가 기판(W)의 상면에 착액하는 처리 위치와, 평면에서 봤을 때 산성 약액 노즐(24)이 스핀 척(7)의 둘레에 위치하는 퇴피 위치의 사이에서, 산성 약액 노즐(24)을 이동시킨다.
알칼리성 약액 노즐(29)은, 알칼리성 약액 노즐(29)에 공급되는 알칼리성 약액을 안내하는 알칼리성 약액 배관(30)에 접속되어 있다. 알칼리성 약액 노즐(29)에 대한 알칼리성 약액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 알칼리성 약액 밸브(31)는, 알칼리성 약액 배관(30)에 끼워 설치되어 있다. 알칼리성 약액 밸브(31)가 열리면, 알칼리성 약액이, 알칼리성 약액 노즐(29)로부터 아래 방향으로 연속적으로 토출된다. 알칼리성 약액은, 예를 들어, SC-1(암모니아수와 과산화수소수와 물의 혼합액)이다. 알칼리성의 약액이면, 알칼리성 약액은, SC-1 이외의 액체여도 된다.
알칼리성 약액 노즐(29)은, 스캔 노즐이다. 알칼리성 약액 노즐(29)은, 칸막이판(23)보다 상방에서 수평으로 연장되는 노즐 아암(32)의 선단부에 장착되어 있다. 알칼리성 약액 노즐(29)은, 노즐 아암(32)을 이동시킴으로써, 알칼리성 약액 노즐(29)을 연직 방향 및 수평 방향 중 적어도 한쪽으로 이동시키는 노즐 이동 유닛(33)에 접속되어 있다. 노즐 이동 유닛(33)은, 컵(17)의 둘레에서 연직으로 연장되는 회동축선 둘레로 알칼리성 약액 노즐(29)을 회동시키는 선회 기구이다. 제2 노즐 이동 기구는, 처리 위치와 퇴피 위치의 사이에서 알칼리성 약액 노즐(29)을 이동시킨다.
린스액 노즐(34)은, 챔버(4) 내의 소정 위치에 고정된 고정 노즐이다. 린스액 노즐(34)은, 스캔 노즐이어도 된다. 린스액 노즐(34)은, 린스액 노즐(34)에 공급되는 린스액을 안내하는 린스액 배관(35)에 접속되어 있다. 린스액 노즐(34)에 대한 린스액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 린스액 밸브(36)는, 린스액 배관(35)에 끼워 설치되어 있다. 린스액 밸브(36)가 열리면, 린스액이, 린스액 노즐(34)로부터 기판(W)의 상면 중앙부를 향해 하방으로 토출된다. 린스액은, 예를 들어, 순수(탈이온수：Deionized water)이다. 린스액은, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
유기 약액 노즐(37)은, 회전축선(A1)을 따라 상하 방향으로 연장되어 있다. 유기 약액 노즐(37)은, 스핀 척(7)의 상방에 배치되어 있다. 유기 약액 노즐(37)은, 차폐판(12), 지지축(13), 및 지지 아암(14)과 더불어 승강한다. 유기 약액 노즐(37)은, 지지 아암(14)에 대해 회전 불능이다. 유기 약액 노즐(37)은, 지지축(13) 내에 삽입되어 있다. 유기 약액 노즐(37)은, 지지축(13) 내에 설치된 통형상 유로(41)에 둘러싸여 있다. 통형상 유로(41)는, 차폐판(12)의 하면의 중앙부에 설치된 중앙 토출구(40)에 연결되어 있다. 유기 약액 노즐(37)의 하단은, 중앙 토출구(40)의 상방에 배치되어 있다.
유기 약액 노즐(37)은, 유기 약액 노즐(37)에 공급되는 유기 약액을 안내하는 유기 약액 배관(38)에 접속되어 있다. 유기 약액 노즐(37)에 대한 유기 약액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 유기 약액 밸브(39)는, 유기 약액 배관(38)에 끼워 설치되어 있다. 유기 약액 밸브(39)가 열리면, 유기 약액이, 유기 약액 노즐(37)로부터 아래 방향으로 연속적으로 토출되고, 차폐판(12)의 중앙 토출구(40)를 개재하여 기판(W)의 상면에 공급된다. 유기 약액은, 예를 들어, IPA이다. 유기 약액은, IPA 이외의 알코올이어도 되고, 알코올 이외의 유기용제여도 된다. 예를 들어, 유기 약액은, HFE(하이드로플로로에테르)여도 된다.
차폐판(12)의 중앙 토출구(40)는, 중앙 토출구(40)에 공급되는 불활성 가스를 안내하는 가스 배관(42)에 접속되어 있다. 중앙 토출구(40)에 대한 불활성 가스의 공급 및 공급 정지를 전환하는 가스 밸브(43)는, 가스 배관(42)에 끼워 설치되어 있다. 가스 밸브(43)가 열리면, 불활성 가스가, 통형상 유로(41)를 개재하여 중앙 토출구(40)에 공급되고, 중앙 토출구(40)로부터 아래 방향으로 연속적으로 토출된다. 차폐판(12)의 하면이 기판(W)의 상면에 근접하고 있는 상태로, 중앙 토출구(40)가 불활성 가스를 토출하면, 기판(W)과 차폐판(12)의 사이의 공간이 불활성 가스로 채워진다. 불활성 가스는, 예를 들어, 질소 가스이다. 불활성 가스는, 아르곤 가스 등의 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 된다.
다음에, 처리 유닛(2)에서 행해지는 기판(W)의 처리에 대해 설명한다.
제어 장치(3)는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 메모리와, 메모리에 기억된 정보를 따라 기판 처리 장치(1)를 제어하는 프로세서를 포함한다. 기판(W)의 처리 순서 및 처리 공정을 나타내는 레시피는, 메모리에 기억되어 있다. 제어 장치(3)는, 레시피에 의거하여 기판 처리 장치(1)를 제어함으로써, 이하에 설명하는 각 공정을 처리 유닛(2)에 실행시켜, 각 처리 유닛(2)에 기판(W)을 처리시키도록 프로그램되어 있다.
구체적으로는, 제어 장치(3)는, 차폐판(12), 복수의 가이드(18), 및 복수의 약액 노즐이 각각의 퇴피 위치에 위치하고 있는 상태로, 반송 로봇(도시 생략)에 기판(W)을 챔버(4) 내에 반입시킨다(반입 공정). 제어 장치(3)는, 반송 로봇이 기판(W)을 스핀 척(7) 상에 둔 후, 복수의 척 핀(8)에 기판(W)을 파지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(11)에 기판(W)의 회전을 개시시킨다. 이것에 의해, 기판(W)이 액처리 회전 속도(예를 들어, 10~1000rpm)로 회전한다.
제어 장치(3)는, 기판(W)이 스핀 척(7) 위에 놓여진 후, 산성 약액 노즐(24)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시키고, 산성 약액 밸브(26)를 연다. 이것에 의해, 산성 약액의 일례인 SPM이, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해 산성 약액 노즐(24)로부터 토출된다. 이 때, 제어 장치(3)는, 산성 약액 노즐(24)을 이동시킴으로써, 기판(W)에 대한 SPM의 착액 위치를 이동시켜도 된다. SPM은, 기판(W)의 상면 전역에 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면이 SPM으로 처리된다(SPM 공급 공정). 기판(W)의 주위에 비산한 SPM은, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다.
제어 장치(3)는, 산성 약액 밸브(26)를 닫고, 산성 약액 노즐(24)을 처리 위치로부터 퇴피 위치로 이동시킨 후, 린스액 밸브(36)를 여는 것으로서, 린스액의 일례인 순수를 회전하고 있는 기판(W)을 향해 린스액 노즐(34)에 토출시킨다. 린스액 노즐(34)로부터 토출된 순수는, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 후, 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이것에 의해, 순수가 기판(W)의 상면 전역에 공급되고, 기판(W)에 부착되어 있는 SPM이 씻어 내진다(린스액 공급 공정). 기판(W)의 주위에 비산한 순수는, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다.
제어 장치(3)는, 린스액 밸브(36)를 닫아 린스액 노즐(34)에 순수의 토출을 정지시킨 후, 알칼리성 약액 노즐(29)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시키고, 알칼리성 약액 밸브(31)를 연다. 이것에 의해, 알칼리성 약액의 일례인 SC-1이, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해 알칼리성 약액 노즐(29)로부터 토출된다. 이때, 제어 장치(3)는, 알칼리성 약액 노즐(29)을 이동시킴으로써, 기판(W)에 대한 SC-1의 착액 위치를 이동시켜도 된다. SC-1은, 기판(W)의 상면 전역에 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면이 SC-1로 처리된다(SC-1 공급 공정). 기판(W)의 주위에 비산한 SC-1은, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다.
제어 장치(3)는, 알칼리성 약액 밸브(31)를 닫고, 알칼리성 약액 노즐(29)을 처리 위치로부터 퇴피 위치로 이동시킨 후, 린스액 밸브(36)를 여는 것으로서, 린스액의 일례인 순수를 회전하고 있는 기판(W)을 향해 린스액 노즐(34)에 토출시킨다. 린스액 노즐(34)로부터 토출된 순수는, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 후, 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이것에 의해, 순수가 기판(W)의 상면 전역에 공급되고, 기판(W)에 부착되어 있는 SC-1이 씻어 내진다(린스액 공급 공정). 기판(W)의 주위에 비산한 순수는, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다.
제어 장치(3)는, 린스액 밸브(36)를 닫아 린스액 노즐(34)에 순수의 토출을 정지시킨 후, 차폐판(12)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 하강시키고, 유기 약액 밸브(39)를 연다. 이것에 의해, 유기 약액의 일례인 IPA가, 회전하고 있는 기판(W)의 상면 중앙부를 향해 차폐판(12)의 중앙 토출구(40)로부터 토출된다. 이때, 제어 장치(3)는, 가스 밸브(43)를 열어, 차폐판(12)의 중앙 토출구(40)에 질소 가스를 토출시켜도 된다. IPA는, 기판(W)의 상면 전역에 공급된다. 이것에 의해, 기판(W) 상의 순수가 IPA로 치환되고, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 IPA의 액막이 형성된다(IPA 공급 공정). 기판(W)의 주위에 비산한 IPA는, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다.
제어 장치(3)는, 유기 약액 밸브(39)를 닫아 차폐판(12)의 IPA의 토출을 정지시킨 후, 차폐판(12)이 처리 위치에 위치하고 있으며, 차폐판(12)의 중앙 토출구(40)가 질소 가스를 하방으로 토출하고 있는 상태로, 스핀 모터(11)에 기판(W)을 회전 방향으로 가속시킨다. 이것에 의해, 액처리 속도보다 큰 건조 속도(예를 들어, 수천 rpm)로 기판(W)이 회전한다. 기판(W) 상의 IPA는, 기판(W)의 고속 회전에 의해 기판(W)의 주위에 배출된다. 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 IPA는, 처리 위치에 위치하는 가이드(18)의 내주면에 받아들여진다. 이와 같이 하여, 기판(W)으로부터 액체가 제거되고, 기판(W)이 건조된다(건조 공정).
제어 장치(3)는, 소정 시간에 걸쳐서 기판(W)을 고속으로 회전시킨 후, 스핀 모터(11)에 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 복수의 척 핀(8)에 기판(W)의 파지를 해제시킨다. 또한, 제어 장치(3)는, 가스 밸브(43)를 닫아, 차폐판(12)으로부터의 질소 가스의 토출을 정지시킨다. 또한, 제어 장치(3)는, 차폐판(12)을 처리 위치로부터 퇴피 위치로 상승시키고, 복수의 가이드(18)를 처리 위치로부터 퇴피 위치로 하강시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 반송 로봇(도시 생략)에 기판(W)을 챔버(4)로부터 반출시킨다(반출 공정). 제어 장치(3)는, 반입 공정으로부터 반출 공정까지의 일련의 공정을 반복함으로써, 복수 장의 기판(W)을 기판 처리 장치(1)에 처리시킨다.
다음에, 챔버(4)의 내부의 세정에 대해 설명한다.
처리 유닛(2)은, 챔버(4) 내에서 세정액을 토출함으로써, 챔버(4)의 내부를 세정하는 복수의 세정액 노즐을 구비하고 있다. 복수의 세정액 노즐은, 차폐판(12)의 상면을 향해 세정액을 토출하는 상 세정액 노즐(51)과, 차폐판(12)의 하면을 향해 세정액을 토출하는 하 세정액 노즐(54)과, 챔버(4)의 내면을 향해 세정액을 토출하는 내면 세정액 노즐(57)을 포함한다. 하 세정액 노즐(54) 및 내면 세정액 노즐(57)은, 챔버(4)에 대해 고정되어 있다. 상 세정액 노즐(51)은, 챔버(4)에 대해 고정되어 있어도 되고, 차폐판(12)을 지지하는 지지축(13)에 대해 고정되어 있어도 된다. 복수의 세정액 노즐은, 모두, 칸막이판(23)보다 상방에 배치되어 있다.
상 세정액 노즐(51)은, 상 세정액 밸브(53)가 끼워 설치된 상 세정액 배관(52)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 하 세정액 노즐(54)은, 하 세정액 밸브(56)가 끼워 설치된 하 세정액 배관(55)에 접속되어 있고, 내면 세정액 노즐(57)은, 내면 세정액 밸브(59)가 끼워 설치된 내면 세정액 배관(58)에 접속되어 있다. 이들 세정액 밸브는, 제어 장치(3)에 의해 개폐된다. 세정액은, 예를 들어, 순수이다. 물을 주성분으로 하는 물 함유액이면, 세정액은, 순수 이외의 액체여도 된다. 예를 들어, 세정액은, 순수 이외의 린스액이어도 된다.
제어 장치(3)는, 기판(W)이 챔버(4) 안에 존재하지 않을 때에, 상 세정액 노즐(51) 등에 챔버(4)의 내부를 세정시킨다. 제어 장치(3)는, 한 장 또는 복수 장의 기판(W)의 처리가 완료할 때마다 챔버 세정 처리를 실행해도 되고, 기판 처리 장치(1)의 메인테넌스시에 챔버 세정 처리를 실행해도 된다.
차폐판(12)을 세정할 때는, 제어 장치(3)가, 차폐판(12)을 회전시키면서, 상 세정액 노즐(51) 및 하 세정액 노즐(54)에 세정액을 토출시킨다. 상 세정액 노즐(51)로부터 토출된 세정액은, 차폐판(12)의 상면에 착액한 후, 차폐판(12)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 마찬가지로, 하 세정액 노즐(54)로부터 토출된 세정액은, 차폐판(12)의 하면에 착액한 후, 차폐판(12)의 하면을 따라 외방으로 흐른다. 이것에 의해, 기판(W)의 처리시에 차폐판(12)에 부착된 처리액의 비말 등이 세정액에 의해 씻어 내지고, 차폐판(12)의 상면 및 하면이 세정액으로 세정된다.
챔버(4)의 내면을 세정할 때는, 제어 장치(3)가, 내면 세정액 노즐(57)에 세정액을 토출시킨다. 내면 세정액 노즐(57)로부터 토출된 세정액은, 챔버(4)의 내면에 착액한 후, 챔버(4)의 내면을 따라 하방으로 흐른다. 이것에 의해, 기판(W)의 처리시에 챔버(4)에 부착된 처리액의 비말 등이 세정액에 의해 씻어 내지고, 챔버(4)의 내면이 세정액으로 세정된다.
또, 제어 장치(3)는, 차폐판(12)을 세정할 때에, 차폐판(12)으로부터 외방으로 비산한 세정액의 일부가 챔버(4)의 내면에 공급되도록, 차폐판(12)의 회전 속도를 제어한다. 또한, 제어 장치(3)는, 회전하고 있는 차폐판(12)을 향해 상 세정액 노즐(51) 및 하 세정액 노즐(54) 중 적어도 한쪽이 세정액을 토출하고 있는 상태로, 차폐판(12)을 승강시킨다. 차폐판(12)으로부터 외방으로 비산한 세정액이 챔버(4)의 내면에 맞닿는 위치는, 차폐판(12)의 승강에 의해 연직으로 이동한다. 이것에 의해, 챔버(4)의 내면의 넓은 범위에 세정액이 직접 닿아, 챔버(4)의 내면이 효과적으로 세정된다.
챔버(4)의 저부는, 챔버(4) 내에서 액체를 모으는 배트(60)를 형성하고 있다. 배트(60)는, 상향으로 열린 얕은 상자형이다. 칸막이판(23)이나 컵(17)은, 배트(60)의 상방에 배치되어 있다. 복수의 세정액 노즐은, 모두, 칸막이판(23)의 상방에서 세정액을 토출한다. 세정액은, 칸막이판(23)의 외측 가장자리와 챔버(4) 사이의 간극이나, 칸막이판(23)의 내측 가장자리와 컵(17) 사이의 간극을 지나, 칸막이판(23)의 하방으로 이동한다. 칸막이판(23)의 하방으로 이동한 세정액은, 배트(60)에 모인다.
배트(60) 내의 액체를 배출하는 배액구(61)는, 배트(60)의 저면으로부터 상방으로 떨어진 위치에 배치되어 있다. 마찬가지로, 후술하는 개별 배기 유로(71)의 배기 입구(71a)는, 배트(60)의 저면으로부터 상방으로 떨어진 위치에 배치되어 있다. 배트(60) 내의 액면이 배액구(61)에 이르면, 액체의 일부가 배액구(61)를 통해 배액 유로(62)에 배출된다. 그로 인해, 일정량의 세정액이 항상 배트(60) 내에 유지된다. 챔버(4) 내에서 발생한 약품 분위기가 배트(60) 내의 세정액(순수)에 접촉하면, 약품 분위기에 포함되는 약품이 세정액에 녹아들어, 약품 분위기로부터 제거된다.
다음에, 배기의 흐름에 대해 설명한다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조한다. 도 2는, 기판 처리 장치(1)의 배기 계통에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
챔버(4)는, 개별 배기 유로(71), 집합 배기 유로(72), 및 기액 분리기(73)를 이 순번으로 개재하여, 기판 처리 장치(1)가 설치되는 공장에 설치된 배기 처리 설비에 접속되어 있다. 개별 배기 유로(71)는, 개별 배기 덕트(74)에 의해 형성되어 있고, 집합 배기 유로(72)는, 집합 배기 덕트(75)에 의해 형성되어 있다. 배기 처리 설비의 흡인력은, 개별 배기 유로(71) 등을 개재하여 각 챔버(4)에 전달된다. 챔버(4)로부터 배출된 분위기는, 개별 배기 유로(71) 및 집합 배기 유로(72)에 의해 배출 방향(D1)으로 안내된다. 집합 배기 유로(72) 내의 분위기는, 기액 분리기(73)에서 액체 성분이 제거된 후, 배기 처리 설비에 유입된다.
같은 탑의 3개의 처리 유닛(2)에 각각 접속된 3개의 개별 배기 유로(71)는, 같은 집합 배기 유로(72)에 접속되어 있다. 집합 배기 유로(72)는, 상하 방향으로 연장되어 있다. 같은 탑의 3개의 챔버(4)의 각각은, 집합 배기 유로(72)의 측방에 위치하고 있다. 3개의 개별 배기 유로(71)는, 3개의 챔버(4)로부터 집합 배기 유로(72)까지 수평으로 연장되어 있다. 3개의 개별 배기 유로(71)는, 상하 방향에 관하여 상이한 3개의 위치에서 집합 배기 유로(72)에 접속되어 있다. 그로 인해, 배기 처리 설비로부터 챔버(4)까지의 거리는, 3개의 챔버(4)에서 상이하다. 배기 처리 설비로부터 챔버(4)로 전달되는 흡인력은, 압력 손실의 편차에 의해 3개의 챔버(4)에서 상이하다.
챔버(4)에 전달되는 흡인력의 편차는, 3개의 개별 배기 유로(71)에 각각 배치된 3개의 배기 댐퍼(76)에 의해 저감된다. 배기 댐퍼(76)는, 개별 배기 유로(71) 내에 배치된 밸브체(77)를 포함한다. 배기 댐퍼(76)는, 밸브체(77)를 인력으로 이동시키는 수동 댐퍼여도 되고, 밸브체(77)를 이동시키는 액추에이터를 구비한 자동 댐퍼여도 된다. 도 2는, 밸브체(77)가 원판형상인 예를 도시하고 있다. 도 2에 도시하는 밸브체(77)가 그 직경을 따라 연장되는 회전축선 둘레로 회전하면, 개별 배기 유로(71)의 유로 면적이 증감하고, 챔버(4)로부터 개별 배기 유로(71)에 배출되는 분위기의 유량(배기 유량)이 변화한다. 따라서, 3개의 배기 댐퍼(76)의 개도를 조절함으로써, 흡인력(배기압)의 편차를 저감시킬 수 있다.
개별 배기 유로(71)는, 챔버(4) 내의 분위기가 유입되는 배기 입구(71a)를 포함한다. 배기 입구(71a)는, 개별 배기 유로(71)의 상류 끝에 상당한다. 도 2는, 배기 입구(71a)가 챔버(4)의 내면에 의해 형성되어 있는 예를 도시하고 있다. 배기 입구(71a)는, 챔버(4) 이외의 부재에 의해 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 개별 배기 덕트(74)의 상류 끝이 챔버(4)의 내면으로부터 챔버(4) 내로 돌출하고 있는 경우는, 개별 배기 덕트(74)의 상류 끝이, 배기 입구(71a)를 형성하고 있어도 된다.
개별 배기 유로(71)는, 배기 입구(71a)에 유입된 분위기를 집합 배기 유로(72)에 배출하는 배기 출구(71b)를 포함한다. 배기 출구(71b)는, 개별 배기 유로(71)의 하류 끝에 상당한다. 복수의 배기 출구(71b)를 수평으로 보면, 복수의 배기 출구(71b)는, 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있다. 도 2는, 3개의 배기 출구(71b)가 같은 연직인 평면상에 배치되어 있는 예를 도시하고 있다. 배기 출구(71b)에서 액적이 발생한 경우, 이 액적은, 배기 출구(71b)로부터 집합 배기 유로(72) 내에 배출되고, 집합 배기 유로(72)의 내면을 따라 하방으로 흐른다. 수평으로 보면 복수의 배기 출구(71b)가 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있으므로, 집합 배기 유로(72)의 내면을 따라 하방으로 흐르는 액적이, 하측의 배기 출구(71b)에 들어갈 우려가 있다.
배기 출구(71b)로의 액적의 유입을 방지하는 차양부(78)는, 배기 출구(71b) 상측 가장자리로부터 집합 배기 유로(72) 내로 연장되어 있다. 2개의 차양부(78)는, 각각, 하측의 2개의 배기 출구(71b)에 접속되어 있다. 차양부(78)는, 집합 배기 유로(72)의 하류를 향해 배기 출구(71b)로부터 비스듬하게 아래로 연장되는 상면(78a)과, 상면(78a)의 선단(하단)으로부터 연직에 하방으로 연장되는 선단면(78b)을 포함한다. 2개의 차양부(78)의 돌출량, 즉, 배기 출구(71b)로부터 차양부(78)의 선단까지의 수평 방향으로의 거리(D3)는, 집합 배기 유로(72)의 하류에 가까워짐에 따라 감소하고 있다. 2개의 차양부(78)를 위에서부터 연직으로 보면, 하측의 차양부(78)는, 상측의 차양부(78)에 가려져 있다.
맨 위의 배기 출구(71b)로부터 하류에 배출된 액적(도 2의 흑점 참조)은, 이 배기 출구(71b)의 하측 가장자리로부터 집합 배기 유로(72)의 내면을 따라 하방으로 흐르고, 상측의 차양부(78)에 도달한다. 이 액적은, 상측의 차양부(78)의 상면(78a)에 의해 비스듬하게 하방으로 안내된다. 마찬가지로, 한가운데의 배기 출구(71b)로부터 하류에 배출된 액적은, 하측의 차양부(78)에 도달한 후, 하측의 차양부(78)의 상면(78a)에 의해 비스듬하게 하방으로 안내된다. 따라서, 어느 배기 출구(71b)로부터 배출된 약품의 액적이, 다른 배기 출구(71b)에 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 차양부(78)의 상면(78a)에 의해 안내되는 액적은, 차양부(78)의 선단면(78b)으로부터 하방으로 낙하하여, 기액 분리기(73) 안에 들어온다. 연직으로 보았을 때에, 하측의 차양부(78)가 상측의 차양부(78)로부터 돌출하고 있으면, 상측의 차양부(78)로부터 낙하한 액적이, 하측의 차양부(78)에 부착된다. 각 챔버(4)에서는 독립적으로 처리를 행하고 있기 때문에, 이종의 약품들이 하측의 차양부(78)에서 접촉할 우려가 있다. 따라서, 하측의 차양부(78)를 상측의 차양부(78)에 가리게 함으로써, 이러한 약품의 접촉을 억제 또는 방지할 수 있다.
다음에, 배기의 세정에 대해 설명한다.
이하에서는, 도 3~도 5를 참조한다. 도 3은, 배기 세정 장치(81)의 복수의 제거액 노즐(82)을 수평으로 본 모식도이다. 도 4는, 복수의 제거액 노즐(82)을 아래에서 본 모식도이다. 도 5는, 약품 분위기를 제거액으로 세정하는 일례를 나타내는 타임 차트이다. 도 4에 있어서, 크로스헤칭된 영역은, 제거액 토출구(83)를 도시하고 있다.
약액이 기판(W)에 착액하면, 약액의 미스트나 액적이 발생한다. 약액이 기판(W)으로부터 비산하거나, 비산된 약액이 가이드(18)에 충돌했을 때도, 약액의 미스트나 액적이 발생한다. 그로 인해, 약품 분위기(약품을 포함하는 분위기)가 챔버(4) 내에 발생한다. 또한, 복수 종의 약액이 챔버(4) 내에서 기판(W)에 순차적으로 공급되므로, 복수 종의 약품 분위기가 챔버(4) 내에서 순차적으로 발생한다.
기판 처리 장치(1)는, 약품 분위기에 포함되는 약품을 제거하는 복수의 배기 세정 장치(81)를 구비하고 있다. 복수의 배기 세정 장치(81)는, 각각, 복수의 챔버(4)에 대응하고 있다. 배기 세정 장치(81)는, 제거액을 토출하는 복수의 제거액 노즐(82)을 포함한다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 챔버(4) 내에 배치되어 있다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 개별 배기 유로(71)의 배기 입구(71a)의 상류에 배치되어 있다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 배출 방향(D1)에 늘어서 있다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 기판(W)보다 하방에 배치되어 있다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 칸막이판(23)의 하방에 위치하고 있다.
도 4는, 복수의 제거액 노즐(82)을 아래에서 본 도이다. 제거액 노즐(82)은, 복수의 선형상의 액류를 형성하는 샤워 노즐이다. 제거액 노즐(82)은, 배출 방향(D1)에 직교하는 수평인 교차 방향(D2)으로 연장되는 봉형상이다. 제거액 노즐(82)은, 배출 방향(D1)에 직교하는 수평인 교차 방향(D2)에 등 간격으로 늘어선 복수의 제거액 토출구(83)를 포함한다. 각 제거액 토출구(83)는, 예를 들어, 제거액을 아래 방향에 연직으로 토출한다. 복수의 제거액 노즐(82)은, 서로 평행이며, 배출 방향(D1)으로 늘어서 있다.
복수의 제거액 노즐(82)은, 3개의 제1 제거액 노즐(82A)과, 3개의 제1 제거액 노즐(82A)의 사이에 배치된 2개의 제2 제거액 노즐(82B)을 포함한다. 제2 제거액 노즐(82B)의 복수의 제거액 토출구(83)는, 제1 제거액 노즐(82A)의 복수의 제거액 토출구(83)에 대해 교차 방향(D2)으로 어긋나 있다. 제2 제거액 노즐(82B)의 제거액 토출구(83)의 적어도 일부는, 교차 방향(D2)에 관하여, 제1 제거액 노즐(82A)의 복수의 제거액 토출구(83)의 사이에 위치하고 있다. 제1 제거액 노즐(82A)의 복수의 제거액 토출구(83)와, 제2 제거액 노즐(82B)의 복수의 제거액 토출구(83)는, 서로 다르게 배치되어 있다.
제거액 노즐(82)은, 제거액 밸브(85)가 끼워 설치된 제거액 배관(84)에 접속되어 있다. 제거액 밸브(85) 및 제거액 배관(84)은, 제거액 노즐(82)마다 설치되어 있다. 제어 장치(3)가 제거액 밸브(85)를 열면, 이 제거액 밸브(85)에 대응하는 제거액 노즐(82)로부터 제거액이 토출된다. 또, 제어 장치(3)가 제거액 밸브(85)의 개도를 증감시키면, 이 제거액 밸브(85)에 대응하는 제거액 노즐(82)로부터 토출되는 제거액의 유량이 변경된다. 복수의 제거액 노즐(82)로부터의 제거액의 토출은, 개별적으로 전환된다. 각 제거액 배관(84)은, 같은 제거액 공급원에 접속되어 있다. 제거액은, 예를 들어, 순수이다. 물을 주성분으로 하는 물 함유액이면, 제거액은, 순수 이외의 액체여도 된다. 예를 들어, 제거액은, 순수 이외의 린스액이어도 된다. 제거액의 온도는, 실온(20~30℃) 미만이어도 되고, 실온 이상이어도 된다.
하나의 제거액 노즐(82)이 복수의 제거액 토출구(83)로부터 제거액을 토출하면, 제거액의 띠형상의 샤워가 형성되고, 제거액이 분산된 띠형상의 분산 영역이, 배기 입구(71a)의 앞에 형성된다. 복수의 제거액 노즐(82)이 제거액을 토출하면, 배출 방향(D1)으로 적층된 복수의 분산 영역이 배기 입구(71a)의 앞에 형성된다. 배기 입구(71a)는, 제거액의 띠형상의 커튼에 의해 실질적으로 막힐 수 있다. 그로 인해, 챔버(4)로부터 개별 배기 유로(71)에 배출되는 약품 분위기는, 배기 입구(71a)의 앞에서 제거액에 접촉한다. 약품 분위기에 포함되는 약품은, 제거액(순수)에 녹아들어, 약품 분위기로부터 제거된다.
제어 장치(3)는, 기판(W)의 처리가 행해지고 있을 때에, 적어도 하나의 제거액 밸브(85)를 열어, 1개 이상의 제거액 노즐(82)에 제거액을 토출시킨다. 도 5는, 약품 분위기를 제거액으로 세정하는 일례를 나타내는 타임 차트이다. 이 예에서는, 제어 장치(3)는, IPA가 기판(W)에 공급될 때에(IPA가 유기 약액 노즐(37)로부터 토출 될 때에), 3개(제1 개수)의 제1 제거액 노즐(82A)에만 제거액을 토출시킨다. 그리고, 제어 장치(3)는, 기판(W)을 건조시키기 위해 IPA를 기판(W)으로부터 제거할 때에, 5개(제2 개수)의 제거액 노즐(82)에 세정액을 토출시킨다.
IPA는, 물과의 친화성이 매우 높다. 따라서, 도 5에 도시하는 예와 같이, IPA를 포함하는 약품 분위기를 제거액(순수)에 접촉시킴으로써, 약품 분위기에 포함되는 IPA를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 기판(W)을 건조시킬 때는, 기판(W)으로부터 배출된 IPA가 가이드(18)에 격렬하게 충돌하므로, IPA의 미스트의 발생량이 증가하여, 약품 분위기에 있어서의 IPA의 농도가 증가한다. 따라서, 기판(W)을 건조시킬 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수를 늘림으로써, 세정 후의 약품 분위기에 포함되는 IPA의 양이 증가하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 복수 종의 약품(산성 약액, 알칼리성 약액, 및 유기 약액)이 챔버(4) 내에서 기판(W)에 순차적으로 공급된다. 챔버(4) 내에서 발생한 약품 분위기(약품을 포함하는 분위기)는, 배기 입구(71a)를 통해 챔버(4)로부터 개별 배기 유로(71)에 배출된다. 제거액이 분산된 분산 영역은, 배기 입구(71a)의 상류의 위치 및 개별 배기 유로(71) 내의 위치 중 적어도 한쪽에 형성된다. 따라서, 약품 분위기는, 챔버(4) 내 또는 개별 배기 유로(71) 내에서 제거액에 접촉한다.
약품 분위기에 포함되는 약품이 챔버(4) 내 또는 개별 배기 유로(71) 내에서 제거액에 접촉하면, 약품 분위기 중의 약품의 함유량이 감소한다. 따라서, 개별 배기 유로(71)의 내면에 부착되는 약품의 양을 저감시킬 수 있다. 그로 인해, 앞선 약품 분위기에 포함되는 약품과는 종류가 상이한 약품을 포함하는 분위기가 개별 배기 유로(71)를 통과하는 경우에서도, 개별 배기 유로(71) 내에서 발생하는 파티클의 수를 줄일 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로(71)로부터 챔버(4)에 역류하는 파티클의 수를 줄일 수 있고, 기판(W)의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 제거액이 분산된 분산 영역이, 배기 입구(71a)의 적어도 일부와 같은 높이에 형성된다. 배기 입구(71a)와 분산 영역의 높이가 상이한 경우, 배기 입구(71a)로부터 분산 영역까지의 거리가 길어진다. 이것은, 약품 성분이 제거되기 전의 약품 분위기가 통과하는 경로가 길어지는 것을 의미한다. 따라서, 분산 영역을 배기 입구(71a)의 적어도 일부와 같은 높이에 배치함으로써, 복수 종의 약품이 접촉할 수 있는 영역을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로(71) 내에서 발생하는 파티클의 수를 줄일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 챔버(4)로부터 배출된 분위기가 흐르는 방향으로 복수의 분산 영역이 늘어서 있으므로, 약품 분위기가 복수의 분산 영역을 순차적으로 통과한다. 이것에 의해, 약품 분위기와 제거액의 접촉 횟수 및 접촉 시간이 증가하므로, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 더 줄일 수 있다. 이것에 의해, 개별 배기 유로(71) 내에서 발생하는 파티클의 수를 더 줄일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 교차 방향(D2)으로 늘어선 복수의 제거액 토출구(83)로부터 제거액이 토출된다. 이것에 의해, 제거액의 띠형상의 커튼이 형성되고, 제거액이 띠형상의 분산 영역에 분산된다. 상류측의 복수의 제거액 토출구(83)가 하류측의 복수의 제거액 토출구(83)에 대해 교차 방향(D2)으로 어긋나 있으므로, 약품 분위기가 상류측의 제거액의 커튼에 닿지 않고 통과했다고 하더라도, 이 약품 분위기는 하류측의 제거액의 커튼에 접촉한다. 그로 인해, 약품 분위기에 포함되는 약품에 제거액을 확실히 접촉시킬 수 있고, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 줄일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 제거액의 토출 및 토출 정지가, 복수의 제거액 밸브(85)의 개폐에 의해 제거액 노즐(82)마다 전환된다. 또, 제거액 노즐(82)로부터 토출되는 제거액의 유량은, 제어 장치(3)가 제거액 밸브(85)의 개도를 변경함으로써 조정된다. 제거액은, 열림 상태의 제거액 밸브(85)와 동수의 제거액 노즐(82)로부터 토출된다. 분산 영역에 분산된 제거액은 챔버(4)로부터 배출되는 분위기에 저항을 가한다. 그로 인해, 제거액 노즐(82)이 제거액을 토출하거나, 제거액 노즐(82)로부터 토출되는 제거액의 유량이 변경되면, 챔버(4)로부터 배출되는 분위기의 유량(배기 유량)이 변화한다. 예를 들어, 모든 제거액 노즐(82)이 제거액을 토출하고 있을 때의 배기 유량은, 일부의 제거액 노즐(82)밖에 제거액을 토출하고 있지 않을 때의 배기 유량보다 작다. 따라서, 복수의 제거액 노즐(82)로부터의 제거액의 토출을 개별적으로 전환함으로써, 배기 유량을 조절할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 기판(W)에 IPA를 공급하는 IPA 공급 공정 후에, IPA 공급 공정에서 기판(W)에 공급된 IPA를 기판(W)으로부터 제거하는 건조 공정이 실행된다. 기판(W)의 열은, 기판(W) 상의 IPA가 증발할 때에 IPA에 빼앗긴다. 그로 인해, 기판(W)의 온도는, 건조 공정이 실행되고 있을 때에 저하한다. 또, 챔버(4)로부터 배출되는 분위기의 유량이 크면, 강한 기류가 기판(W) 가까이에 형성되므로, IPA의 증발이 촉진됨과 더불어, 기류에 의해 기판(W)이 냉각된다. 기판(W)의 온도가 급격하게 저하하면, 기판(W) 상에서의 결로에 의해, 워터 마크가 형성될 우려가 있다.
제거액은, IPA를 기판(W)에 공급하는 기간과 기판(W)을 건조시키는 기간에 토출된다. 건조 공정이 실행되고 있을 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수(제2 개수)는, IPA 공급 공정이 실행되고 있을 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수(제1 개수)보다 많다. 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수가 증가하면, 분산 영역의 수가 증가하므로, 챔버(4)로부터 배출되는 분위기에 가해지는 저항이 증가한다. 따라서, 건조 공정 중에 기판(W) 가까이의 기류를 약하게 할 수 있다. 이것에 의해, 건조 공정 중에 있어서의 기판(W)의 온도 저하를 경감할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 배기 세정 장치(81)로부터 토출된 제거액이, 챔버(4)의 저부에 설치된 배트(60)에 모인다. 챔버(4) 내를 감도는 약품 분위기에 포함되는 약품은, 챔버(4)의 저부에서 제거된다. 따라서, 약품 분위기가 개별 배기 유로(71)에 들어가기 전에, 약품 분위기 중의 약품을 제거할 수 있다. 또한, 분산 영역을 형성하기 위해 토출된 제거액을 배트(60)에서 재이용하므로, 제거액의 소비량을 저감시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 배기 세정 장치(81)에 의해 토출되는 제거액과 동종의 액체인 세정액이 챔버(4) 내에서 토출된다. 이것에 의해, 챔버(4)의 내부가 세정된다. 챔버(4)의 내부를 세정한 세정액은, 챔버(4)의 저부에 설치된 배트(60)에 모인다. 챔버(4) 내를 감도는 약품 분위기에 포함되는 약품은, 챔버(4)의 저부에서 제거된다. 따라서, 약품 분위기가 개별 배기 유로(71)에 들어가기 전에, 약품 분위기 중의 약품을 제거할 수 있다. 또한, 챔버(4)의 내부를 세정하기 위해 토출된 세정액을 배트(60)에서 재이용하므로, 제거액의 소비량을 저감시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, 복수의 챔버(4)로부터 복수의 개별 배기 유로(71)에 배출된 약품 분위기가, 집합 배기 유로(72)에 유입된다. 집합 배기 유로(72)에 유입되는 약품 분위기는, 복수의 배기 세정 장치(81)에 의해 미리 약품의 함유량이 저감되어 있다. 따라서, 복수 종의 약품이 집합 배기 유로(72)에서 접촉하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 복수의 개별 배기 유로(71)가 집합 배기 유로(72)에 집합하고 있으므로, 흡인력을 발생시키는 배기 설비 등을 개별 배기 유로(71)마다 설치하지 않아도 된다.
본 실시 형태에서는, 개별 배기 유로(71)의 배기 출구(71b)에서 약품의 액적이 발생한 경우, 이 액적은, 배기 출구(71b)로부터 집합 배기 유로(72) 내에 배출되고, 집합 배기 유로(72)의 내면을 따라 하방으로 흐른다. 수평으로 보면 복수의 배기 출구(71b)가 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있으므로, 집합 배기 유로(72)의 내면을 따라 하방으로 흐르는 액적이, 하측의 배기 출구(71b)에 들어갈 우려가 있다. 그러나, 배기 출구(71b) 상측 가장자리로부터 집합 배기 유로(72) 내에 돌출하는 차양부(78)가 설치되어 있으므로, 상측의 배기 출구(71b)로부터 배출된 약품의 액적이, 하측의 배기 출구(71b)에 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 하류측의 차양부(78)의 전부 또는 일부가 상류측의 차양부(78)에 가려져 있다. 차양부(78) 상의 약품의 액적은, 차양부(78)의 가장자리로부터 하방으로 낙하한다. 연직으로 봤을 때에, 하류측의 차양부(78)가 상류측의 차양부(78)로부터 돌출하고 있으면, 상류측의 차양부(78)로부터 낙하한 액적이, 하류측의 차양부(78)에 부착된다. 그로 인해, 이종의 약품들이 하류측의 차양부(78)에서 접촉할 우려가 있다. 따라서, 하류측의 차양부(78)를 상류측의 차양부(78)에 가리게 함으로써, 이러한 약품의 접촉을 억제 또는 방지할 수 있다.
다른 실시 형태
본 발명은, 상기 서술한 실시 형태의 내용에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 서술한 실시 형태에서는, SPM을 기판(W)에 공급한 후에, 기판(W) 상의 SPM을 순수로 씻어 내는 경우에 대해 설명했는데, 순수를 공급하기 전에, 과산화수소수를 공급해도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 차폐판(12)이 설치되어 있는 경우에 대해 설명했는데, 차폐판(12)을 생략해도 된다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 배기 세정 장치(81)는, 챔버(4) 내에서 제거액을 토출하는 챔버 내 제거액 노즐(82)을 대신하여 또는 추가하여, 개별 배기 유로(71) 내에서 제거액을 토출하는 유로 내 제거액 노즐(92)을 구비하고 있어도 된다.
도 6은, 제거액 노즐(92)이 제거액의 미스트를 생성하는 스프레이 노즐인 예를 도시하고 있다. 제거액 노즐(92)은, 제거액 밸브(85)가 끼워 설치된 제거액 배관(84)에 접속되어 있다. 제거액 노즐(92)이 제거액을 토출하면, 제거액의 미스트가 원뿔형상으로 확산되고, 원뿔형상의 분산 영역이 개별 배기 유로(71) 내에 형성된다. 제거액 노즐(92)은, 예를 들어, 개별 배기 유로(71) 내에 배치된 배기 댐퍼(76)의 밸브체(77)를 향해 제거액을 하방으로 토출한다. 제거액 노즐(92)은, 밸브체(77)의 상류 또는 하류의 위치를 향해 개별 배기 유로(71) 내에서 제거액을 토출해도 된다.
이 구성에 의하면, 유로 내 제거액 노즐(92)은, 밸브체(77)를 향해 제거액을 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 개별 배기 유로(71) 내에 형성한다. 제거액의 일부는, 밸브체(77)의 표면에 유지된다. 개별 배기 유로(71) 내의 약품 분위기는, 공기 중에 분산된 제거액에 접촉할 뿐만 아니라, 밸브체(77)의 표면에 유지된 제거액에도 접촉한다. 이것에 의해, 약품 분위기 중의 약품의 함유량을 더 줄일 수 있다. 또한, 개별 배기 유로(71) 내에 통상 설치되는 부재(밸브체(77))에 제거액을 유지시키므로, 부품점수의 증가를 방지할 수 있다.
상기 서술한 실시 형태에서는, IPA가 기판(W)에 공급되는 기간(IPA 공급 공정)과 기판(W)을 건조시키는 기간(건조 공정)에, 제거액을 토출하는 경우에 대해 설명했는데, 이들 이외의 기간에 제거액을 토출해도 된다. 예를 들어, IPA 공급 공정 및 건조 공정에 추가하여 또는 대신하여, SPM 및 SC-1 중 적어도 한쪽이 기판(W)에 공급되는 기간(약액 공급 공정)에 제거액이 토출되어도 된다. 또, 기판(W)이 챔버(4) 안에 있는 전체 기간에 있어서 제거액이 토출되어도 되고, 기판(W)이 챔버(4) 안에 있는지의 여부에 관계없이 제거액이 토출되어도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 기판(W)을 건조시킬 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수(제2 개수)가, IPA가 기판(W)에 공급될 때에 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수(제1 개수)보다 많은 경우에 대해 설명했는데, 제1 개수는, 제2 개수보다 많아도 되고, 제2 개수와 동일해도 된다. 또, IPA 공급 공정 및 건조 공정 이외의 공정에 있어서, 제거액을 토출하는 제거액 노즐(82)의 개수를 조정해도 된다.
제거액 노즐(82)은, 아래 방향에 한정되지 않고, 윗 방향으로 제거액을 토출해도 되고, 수평 방향으로 제거액을 토출해도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 제거액이 분산된 분산 영역이, 배기 입구(71a)의 상류의 위치 또는 개별 배기 유로(71) 내의 위치에 형성되는 경우에 대해 설명했는데, 배기 댐퍼(76)의 하류의 위치에 분산 영역이 형성되어도 된다. 예를 들어, 도 2에 도시하는 가장 상측의 처리 유닛(2)에 대응하는 분산 영역이, 상기 처리 유닛(2)에 대응하는 배기 댐퍼(76)로부터 상기 처리 유닛(2)에 대응하는 상측의 차양부(78)까지의 범위에 형성되어도 된다. 이 경우, 분산 영역은, 배기 입구(71a)의 적어도 일부와 동일한 높이에 위치하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 분산 영역의 전체를, 배기 입구(71a)보다 상방 또는 하방의 위치에 형성해도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 상류측의 복수의 제거액 토출구(83)가 하류측의 복수의 제거액 토출구(83)에 대해 교차 방향(D2)으로 어긋나 있는 경우에 대해 설명했는데, 상류측의 복수의 제거액 토출구(83)는, 복수의 제거액 토출구(83)에 대해 교차 방향(D2)으로 어긋나 있지 않아도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 복수의 제거액 노즐(82)에 각각 대응하는 복수의 제거액 밸브(85)가 설치되어 있는 경우에 대해 설명했는데, 하나의 제거액 밸브(85)로 모든 제거액 노즐(82)로부터의 제거액의 토출, 토출 정지, 및 유량을 전환해도 된다.
상기 서술한 실시 형태에서는, 2개의 차양부(78)를 위에서부터 연직으로 보면, 하류측의 차양부(78)가 상류측의 차양부(78)에 가려져 있는 경우에 대해 설명했는데, 하류측의 차양부(78)가 상류측의 차양부(78)로부터 돌출하고 있어도 된다. 전부 또는 일부의 차양부(78)가 생략되어도 된다.
상기 서술한 모든 구성의 2개 이상이 조합되어도 된다. 상기 서술한 모든 공정의 2개 이상이 조합되어도 된다.
이 출원은, 2015년 11월 2일에 일본국 특허청에 제출된 일본국 특허 출원 2015-215961호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 넣어지는 것으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명해 왔는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명백히 하기 위해 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것이 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (24)

  1. 복수 종의 약품이 기판에 순차적으로 공급되는 내부 공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버 내의 분위기가 유입되는 배기 입구를 포함하고, 상기 배기 입구를 통해 상기 챔버 내의 분위기를 배출하는 개별 배기 유로와,
    상기 챔버로부터 배출되는 분위기에 포함되는 약품을 상기 분위기로부터 제거하는 제거액을 공중에 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 상기 배기 입구의 상류의 위치 및 상기 개별 배기 유로 내의 위치 중 적어도 한쪽에 형성하는 배기 세정 장치를 포함하며,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이에 상기 분산 영역을 형성하며,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 챔버로부터 배출된 분위기가 흐르는 방향인 배출 방향에 관하여 상이한 복수의 위치에 복수의 분산 영역을 각각 형성하는 복수의 제거액 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출 방향에 교차하는 교차 방향으로 늘어선 복수의 제거액 토출구가, 상기 복수의 제거액 노즐의 각각에 설치되어 있고,
    상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 제거액 노즐에 있어서, 한쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구는, 다른쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구에 대해 상기 교차 방향으로 어긋나 있는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 복수의 제거액 노즐에 각각 대응하고 있고, 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급과 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급 정지를 개별적으로 전환하는 복수의 제거액 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 챔버 내에서 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판을 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과,
    상기 배기 세정 장치와 상기 기판 회전 유닛과 상기 처리액 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 배기 세정 장치는, 제거액의 공급과 제거액의 공급 정지를 전환함으로써, 제거액을 토출하고 있는 상기 제거액 노즐의 개수를 변경하는 제거액 밸브를 포함하며,
    상기 제어 장치는,
    상기 챔버 내의 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 처리액 공급 공정에서 기판에 공급된 처리액을 상기 기판의 회전에 의해 제거함으로써 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 처리액 공급 공정과 병행하여, 1 이상이고 상기 제거액 노즐의 전체 개수 미만인 제1 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제1 배기 세정 공정과,
    상기 건조 공정과 병행하여, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제2 배기 세정 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은 처리액으로서의 이소프로필알코올의 액체를 토출하는 유기 약액 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버의 저부는 상기 배기 세정 장치로부터 토출된 제거액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 배기 세정 장치에 의해 토출되는 제거액과 동종의 액체인 세정액을 상기 챔버 내에서 토출함으로써, 상기 챔버의 내부를 세정하는 세정액 노즐을 더 포함하고,
    상기 챔버의 저부는, 상기 세정액 노즐로부터 토출된 세정액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 복수의 상기 챔버와, 상기 복수의 챔버에 각각 대응하는 복수의 상기 배기 세정 장치와, 상기 복수의 챔버에 각각 접속된 복수의 상기 개별 배기 유로와, 상기 복수의 개별 배기 유로에 접속된 집합 배기 유로를 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 개별 배기 유로는, 각각, 상기 복수의 챔버로부터 배출된 분위기를 상기 집합 배기 유로 내에 배출하는 복수의 배기 출구를 포함하고,
    상기 복수의 배기 출구는, 상기 집합 배기 유로의 내면에서 개구하고 있으며, 수평으로 보면 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있고,
    상기 배기 출구 상측 가장자리로부터 상기 집합 배기 유로 내로 돌출하는 차양부가, 상기 복수의 배기 출구 중 적어도 하나에 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 배기 출구에 각각 2개의 상기 차양부가 설치되어 있고,
    상기 2개의 차양부를 위에서부터 연직으로 보면, 상기 배출 방향에 있어서의 하류측의 상기 차양부의 적어도 일부는, 상기 배출 방향에 있어서의 상류측의 상기 차양부에 가려져 있는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 개별 배기 유로 내에 배치되어 있고, 상기 개별 배기 유로의 유로 면적을 변경함으로써 상기 챔버로부터 상기 개별 배기 유로에 배출되는 분위기의 유량을 변경하는 밸브체를 더 포함하고,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 밸브체를 향해 제거액을 토출함으로써, 상기 분산 영역을 상기 개별 배기 유로 내의 위치에 형성하는, 기판 처리 장치.
  12. 복수 종의 약품이 기판에 순차적으로 공급되는 내부 공간을 형성하는 챔버와,
    상기 챔버 내의 분위기가 유입되는 배기 입구를 포함하고, 상기 배기 입구를 통해 상기 챔버 내의 분위기를 배출하는 개별 배기 유로와,
    상기 챔버로부터 배출되는 분위기에 포함되는 약품을 상기 분위기로부터 제거하는 제거액을 공중에 토출함으로써, 제거액이 분산된 분산 영역을 적어도 상기 배기 입구의 상류의 위치에 형성하는 배기 세정 장치를 포함하며,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 배기 입구의 적어도 일부와 같은 높이에 상기 분산 영역을 형성하며,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 챔버로부터 배출된 분위기가 흐르는 방향인 배출 방향에 관하여 상이한 복수의 위치에 복수의 분산 영역을 각각 형성하는 복수의 제거액 노즐과, 상기 복수의 제거액 노즐에 각각 대응하고 있고, 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급과 상기 복수의 제거액 노즐로의 제거액의 공급 정지를 개별적으로 전환하는 복수의 제거액 밸브를 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 배출 방향에 교차하는 교차 방향으로 늘어선 복수의 제거액 토출구가, 상기 복수의 제거액 노즐의 각각에 설치되어 있고,
    상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 제거액 노즐에 있어서, 한쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구는, 다른쪽의 상기 제거액 노즐에 설치된 상기 복수의 제거액 토출구에 대해 상기 교차 방향으로 어긋나 있는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 챔버 내에서 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판을 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과,
    상기 배기 세정 장치와 상기 기판 회전 유닛과 상기 처리액 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 배기 세정 장치는, 제거액의 공급과 제거액의 공급 정지를 전환함으로써, 제거액을 토출하고 있는 상기 제거액 노즐의 개수를 변경하는 제거액 밸브를 포함하며,
    상기 제어 장치는,
    상기 챔버 내의 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 처리액 공급 공정에서 기판에 공급된 처리액을 상기 기판의 회전에 의해 제거함으로써 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 처리액 공급 공정과 병행하여, 1 이상이고 상기 제거액 노즐의 전체 개수 미만인 제1 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제1 배기 세정 공정과,
    상기 건조 공정과 병행하여, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 상기 제거액 노즐로 하여금 제거액을 토출하게 하는 제2 배기 세정 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은 처리액으로서의 이소프로필알코올의 액체를 토출하는 유기 약액 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 챔버의 저부는 상기 배기 세정 장치로부터 토출된 제거액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있는, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 배기 세정 장치에 의해 토출되는 제거액과 동종의 액체인 세정액을 상기 챔버 내에서 토출함으로써, 상기 챔버의 내부를 세정하는 세정액 노즐을 더 포함하고,
    상기 챔버의 저부는, 상기 세정액 노즐로부터 토출된 세정액을 상기 챔버 내에 모으는 배트를 형성하고 있는, 기판 처리 장치.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 복수의 상기 챔버와, 상기 복수의 챔버에 각각 대응하는 복수의 상기 배기 세정 장치와, 상기 복수의 챔버에 각각 접속된 복수의 상기 개별 배기 유로와, 상기 복수의 개별 배기 유로에 접속된 집합 배기 유로를 포함하는, 기판 처리 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 복수의 개별 배기 유로는, 각각, 상기 복수의 챔버로부터 배출된 분위기를 상기 집합 배기 유로 내에 배출하는 복수의 배기 출구를 포함하고,
    상기 복수의 배기 출구는, 상기 집합 배기 유로의 내면에서 개구하고 있으며, 수평으로 보면 간격을 두고 연직 방향으로 늘어서 있고,
    상기 배기 출구 상측 가장자리로부터 상기 집합 배기 유로 내로 돌출하는 차양부가, 상기 복수의 배기 출구 중 적어도 하나에 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 배출 방향에 인접하는 2개의 상기 배기 출구에 각각 2개의 상기 차양부가 설치되어 있고,
    상기 2개의 차양부를 위에서부터 연직으로 보면, 상기 배출 방향에 있어서의 하류측의 상기 차양부의 적어도 일부는, 상기 배출 방향에 있어서의 상류측의 상기 차양부에 가려져 있는, 기판 처리 장치.
  21. 청구항 12 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 개별 배기 유로 내에 배치되어 있고, 상기 개별 배기 유로의 유로 면적을 변경함으로써 상기 챔버로부터 상기 개별 배기 유로에 배출되는 분위기의 유량을 변경하는 밸브체를 더 포함하고,
    상기 배기 세정 장치는, 상기 밸브체를 향해 제거액을 토출함으로써, 상기 분산 영역을 상기 개별 배기 유로 내의 위치에 형성하는, 기판 처리 장치.
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