KR102084844B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102084844B1
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가즈키 나카무라
가쓰노리 다나카
마사히로 노노무라
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

처리부에서 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 시는, 회전 구동부를 조작하여 기판을 제1 회전수로 회전시키면서 처리액 공급부로부터 처리액을 공급시키고, 제1 제어 밸브를 조작하여 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 공급시키며, 상면 처리가 종료된 후, 회전 구동부의 회전수를 상승시켜 제2 회전수로 기판을 회전시키고 기판을 건조시키는 건조 처리 시는, 제1 및 제2 제어 밸브를 조작하여, 기체 노즐로부터 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 제어 수단을 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 유기 EL용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스플레이용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 태양 전지용 기판(이하, 간단히 기판이라고 칭한다)에 대해, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리한 후, 기판의 하면에 대해 기체를 공급하여 기판의 하면을 건조시키는 기술에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 장치로서, 기판을 수평 자세로 유지하는 스핀척과, 스핀척을 회전시키는 회전 기구와, 스핀척의 회전 중심부에 설치된 처리액 노즐로부터 기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 기구와, 스핀척의 회전 중심부에 설치된 가스 노즐로부터 기판의 하면에 건조 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 기판의 상면을 세정 처리하는 세정 기구를 구비한 것이 있다(예를 들면, 일본국 특허 제5156661호 공보 참조).
이러한 장치에서는, 스핀척을 회전 기구로 회전시켜, 기판의 하면에 처리액 노즐로부터 처리액을 공급하여 기판의 하면을 보호하면서, 기판의 상면을 세정 기구로 세정 처리한다. 세정 기구에 의한 세정이 끝나면, 처리액 공급 기구로부터의 처리액을 정지시키고, 가스 노즐로부터 건조 가스를 공급하여 처리액으로 젖어 있는 기판의 하면을 건조시킨다. 이 때, 세정 처리 시에 가스 노즐에 부착되어 있던 처리액이, 건조 처리 시에 기판의 하면에 뿜어 올려져 기판의 하면의 청정도가 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 기판의 세정 처리 시에도, 가스 노즐로부터 건조 가스를 소(小)유량으로 공급해 두는 것이 행해진다. 단, 건조 처리 시에는 건조 시간의 단축을 위해 건조 가스의 유량을 늘리고 싶기 때문에, 건조 가스가 대(大)유량으로 공급되도록, 가스 공급 기구의 매스 플로우 콘트롤러로 건조 가스의 유량을 세정 시와 건조 시로 전환하는 구성을 구비한 것이 있다.
그러나, 이러한 구성을 가지는 종래예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 종래의 장치는, 건조 가스의 유량을 전환하는 매스 플로우 콘트롤러의 응답성이 나쁘기 때문에, 건조 가스를 대유량으로 전환하는데 몇 초(1 내지 2초) 정도의 지연이 존재한다. 그 때문에, 건조 처리의 시간을 단축하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 기판이 회전하고 있는 관계 상, 중심측이 부압(負壓)이 되므로, 건조 가스의 유량 전환 시에 생기는 그 지연에 의해, 건조 처리 시에 주위의 파티클이 기판의 중심측으로 말려 들어가 기판의 하면의 청정도가 저하된다는 문제가 있다.
또한, 세정 처리 시에 있어서의 건조 가스의 유량을, 건조 처리 시의 높은 유량으로 설정하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 세정 처리 시에 기판의 하면을 덮고 있는 처리액의 액면이 흐트러져 기판의 하면의 보호가 불충분해지거나, 처리액이 비산하여 기판의 상면에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그 때문에, 건조 처리 시의 유량을 높이는 것은 현실적이지 않다. 또, 건조 가스를 많이 소비하여 허비되는 것이 많아진다는 문제도 생긴다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 기체의 유량 전환의 응답성을 향상시킴으로써, 건조 시간을 단축함과 함께, 기판의 하면을 높은 청정도로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성을 채용한다.
본 발명은, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는 이하의 요소를 포함한다：연직축 둘레로 회전 가능한 회전대；상기 회전대를 회전시키는 회전 구동 수단；상기 회전대에 세워 설치되며, 기판의 주연부와 맞닿아, 기판의 하면을 상기 회전대의 상면으로부터 이격하여 지지하는 지지 수단；상기 지지 수단으로 지지된 기판의 상면에 작용하여 처리를 행하는 처리 수단；기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단；상기 회전대의 중앙으로부터 상기 기판의 하면에 기체를 공급하는 기체 노즐；일단측이 상기 기체 노즐에 연통 접속된 기체 공급관；기체를 공급하는 기체 공급 수단；일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제1 분기 배관；일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제2 분기 배관；상기 제1 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을 제1 유량으로 제어하는 제1 제어 밸브；상기 제2 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을, 상기 제1 유량 이상의 유량인 제2 유량으로 제어하는 제2 제어 밸브；상기 처리 수단으로 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 시에는, 상기 회전 구동 수단을 조작하여 기판을 제1 회전수로 회전시키면서 상기 처리액 공급 수단으로부터 처리액을 공급시키고, 상기 제1 제어 밸브를 조작하여 상기 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 공급시키며, 상기 상면 처리가 종료된 후, 상기 회전 구동 수단의 회전수를 상승시켜 제2 회전수로 기판을 회전시켜 기판을 건조시키는 건조 처리 시에는, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작하여, 상기 기체 노즐로부터 상기 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 제어 수단.
본 발명에 의하면, 제어 수단은, 처리 수단에 의한 상면 처리 시에는, 회전 구동 수단을 조작하여 기판을 제1 회전수로 회전시키면서 처리액 공급 수단으로부터 처리액을 공급시키고, 제1 제어 밸브를 조작하여 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 기판의 하면에 공급시킨다. 그리고, 제어 수단은, 상면 처리가 종료된 후, 회전 구동 수단의 회전수를 상승시켜 제2 회전수로 기판을 회전시켜 기판을 건조시키는 건조 처리 시에는, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작하여, 기체 노즐로부터 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시킨다. 제어 수단은, 건조 처리 시에는, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작할 뿐이므로, 기체의 유량 전환의 응답성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 건조 시간을 단축함과 함께, 기판의 하면을 높은 청정도로 처리할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브는, 원하는 유량으로 조정 가능한 것이 바람직하다.
제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브의 유량을 원하는 유량으로 설정할 수 있으므로, 상면 처리와 건조 처리에 따른 적절한 유량으로 설정할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브를 상시 개방시키고 있는 것이 바람직하다.
기체 노즐로부터 상시 기체가 공급되므로, 상면 처리 시에 처리액 공급 수단으로부터의 처리액이 기체 공급관에 체류하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 건조 처리 시에 기체 노즐로부터 액적이 뿜어 올려져 기판의 하면이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작할 때에, 상기 제1 제어 밸브를 개방시킨 채로 상기 제2 제어 밸브를 개방시키는 것이 바람직하다.
제1 제어 밸브를 개방한 채로 제2 제어 밸브를 개방시키므로, 기체 노즐로부터 공급되는 기체가 끊어지는 일이 없다. 따라서, 기체 공급관으로의 처리액의 체류나 액적의 부착, 또 기판의 하면과 회전대의 공간에 있어서의 파티클의 체류를 방지할 수 있으므로, 기판의 하면에 있어서의 청정도를 높게 처리할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 회전수에서 상기 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 상기 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 상기 기체 노즐로부터 제2 유량 이상으로 기체를 공급시키는 것이 바람직하다.
상면 처리에서 건조 처리로 회전수를 전환할 때에 있어서의 기체 노즐로부터의 기류의 전환 타이밍에 따라서는, 기판의 하면에 있어서의 청정도에 악영향이 생긴다. 즉, 타이밍이 너무 빠르면, 기류가 흐트러지고, 타이밍이 너무 늦으면, 주위의 파티클이 중심부로 말려 들어가 버린다. 그래서, 제1 회전수에서 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 제2 유량 이상의 유량으로 전환함으로써, 그러한 문제를 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 기체 노즐은, 평면에서 볼 때, 방사형으로 기판의 주연부를 향해 기체를 공급하는 것이 바람직하다.
중앙으로부터 방사형으로 기판의 주연부를 향해 균등하게 기체의 흐름을 발생시킬 수 있으므로, 기체에 의한 처리를 균일하게 행하게 할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 기체 노즐은, 기체를 공급하는 개구 높이가 2mm 이상인 것이 바람직하다.
기체 노즐의 개구 높이가 너무 좁으면, 기체의 유속이 너무 빨라져, 파티클이 생겨 청정도가 저하된다. 그래서, 기체 노즐의 개구 높이를 2mm 이상으로 함으로써, 적당한 유속으로 할 수 있어, 파티클을 발생시키지 않고 청정도의 저하를 방지할 수 있다.
또, 본 발명은, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다：기판의 주연부를 접촉 지지하여 기판의 하면을 회전대로부터 이격시킨 상태로, 상기 회전대를 제1 회전수로 회전시키고, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 제1 제어 밸브를 조작하여 상기 회전대의 중앙의 기체 노즐로부터 기판의 하면에 제1 유량으로 기체를 공급하면서 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 과정；상기 회전대를 상기 제1 회전수보다 높은 제2 회전수로 회전시키고, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작하여 기체 노즐로부터 상기 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 건조 처리 과정；을 이 순서로 실시한다.
본 발명에 의하면, 상면 처리 시에는, 기판을 제1 회전수로 회전시키고, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 제1 제어 밸브를 조작하여 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 기판의 하면에 공급시킨다. 그리고, 건조 처리 시에는, 기판을 제2 회전수로 회전시키고, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작하여, 기체 노즐로부터 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시킨다. 건조 처리 시에는, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작할 뿐이므로, 기체의 유량 전환의 응답성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 건조 시간을 단축함과 함께, 기판의 하면을 높은 청정도로 처리할 수 있다.
※ 발명을 설명하기 위해 현재의 적합하다고 생각되는 몇가지의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 대로의 구성 및 방책에 한정되는 것은 아닌 것이 이해되기 바란다.
도 1 은, 실시예에 관련된 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타낸 종단면도,
도 2 는, 스핀척의 평면도,
도 3 은, 기체 노즐 및 그 주변을 포함하는 구성의 종단면도,
도 4 는, 기판의 수도(受渡) 시의 동작의 설명에 제공하는 도,
도 5 는, 기판의 세정 처리 시의 동작의 설명에 제공하는 도,
도 6 은, 기판의 건조 처리 시의 동작의 설명에 제공하는 도,
도 7 은, 실시예에 관련된 기판 처리 장치에 의한 동작의 일례를 나타내는 타임 차트,
도 8 은, 유량을 전환하는 타이밍과 청정도의 관계를 설명하는 그래프,
도 9 는, 기액 노즐로부터의 기체의 공급 방향과 청정도의 관계를 설명하는 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해서 설명한다.
도 1은, 실시예에 관련된 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타낸 종단면도이며, 도 2는, 스핀척의 평면도이며, 도 3은, 기체 노즐 및 그 주변을 포함하는 구성의 종단면도이다.
실시예에 관련된 기판 처리 장치는, 기판(W)에 대해 세정 처리를 실시한다. 이 기판 처리 장치(1)는, 지지 회전 기구(3)와, 비산 방지 컵(5)과, 처리 기구(7)와, 처리액 공급 기구(9)를 구비하고 있다.
지지 회전 기구(3)는, 기판(W)을 수평 자세로 지지함과 함께, 기판(W)을 연직 방향의 회전축심(P) 둘레로 회전시킨다. 스핀척(11)은, 기판(W)보다 대직경의 스핀 베이스(13)와, 스핀 베이스(13)의 외주측에 세워 설치된 6개의 지지 핀(15)을 구비하고 있다. 스핀 베이스(13)는, 하부에 회전축(17)의 일단측이 연결되어 있다. 회전축(17)의 타단측은, 전동 모터(19)에 연결되고, 회전축(17)은, 전동 모터(19)에 의해 연직 방향의 회전축심(P) 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
지지 핀(15)은, 몸통부(21)와, 경사부(23)와, 접촉부(25)를 구비하고 있다. 몸통부(21)는, 외관이 원기둥형상을 나타낸다. 경사부(23)는, 몸통부(21)의 상부에 있어서의 외관이 원뿔형상으로 형성되며, 스핀 베이스(13)의 회전 중심측의 경사가 넓어지도록, 상단부에 접촉부(25)가 형성되어 있다. 접촉부(25)는, 평면에서 볼 때 지지 핀(15)의 중심으로부터 바깥쪽으로 편심한 위치에 형성되어 있다. 6개의 지지 핀(15) 중, 2개의 인접하는 지지 핀(15)은, 연직 방향의 회전축심(P1) 둘레로 회전 가능하게 구성된 가동 지지 핀(27)이다. 6개의 지지 핀(15)은, 기판(W)의 끝가장자리에 맞닿음으로써, 기판(W)의 하면을 스핀 베이스(13)의 상면으로부터 이격시킨 상태로 지지한다. 스핀 베이스(13)는, 평면에서 볼 때의 중심부에 중앙 개구부(37)가 형성되어 있다.
가동 지지 핀(27)은, 스핀 베이스(13)를 관통하여 회전축(29)을 구비하고 있다. 회전축(29)의 하단부에는, 자석 유지부(31)가 형성되어 있다. 이 자석 유지부(31)는, 핀 구동용 영구 자석(33)이 매설되어 있다. 이 핀 구동용 영구 자석(33)은, 후술하는 해제용 영구 자석(95) 또는 컵측 영구 자석(93)의 자력에 의해 연직축(P1) 둘레로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
또한, 상술한 스핀 베이스(13)가 본 발명에 있어서의 「회전대」에 상당하고, 전동 모터(19)가 본 발명에 있어서의 「회전 구동 수단」에 상당한다. 또, 상술한 6개의 지지 핀(15)이 본 발명에 있어서의 「지지 수단」에 상당한다.
회전축(17)은, 그 상부가 스핀 베이스(13)의 보스(55)에 연결되어 있다. 보스(55)는, 중앙 개구부(37)를 하방으로부터 덮도록 하여 스핀 베이스(13)의 하면에 연결되어 있다. 회전축(17)은 중공이며, 내부에 기체 공급관(57)이 삽입 통과되어 있다. 이 기체 공급관(57)은, 내부에 린스액 공급관(58)이 삽입 통과되어 있다. 린스액 공급관(58)은, 그 선단이 기체 공급관(57)의 선단보다 상방으로 돌출되어 배치되어 있다. 기체 공급관(57) 및 린스액 공급관(58)은, 회전축(17)의 내주면에 맞닿아 있지 않고, 정지(靜止)한 상태를 유지한다. 보스(55)의 상부이며, 중앙 개구부(37)에는, 선단 유지부(59)가 부착되어 있다. 선단 유지부(59)는, 중앙에 개구(61)를 구비하고, 베어링부(63)를 통하여 유지통(65)이 부착되어 있다. 이 유지통(65)의 내주측에는, 기체 공급관(57)의 선단측이 걸어져 있다. 유지통(65) 및 기체 공급관(57)은, 그 선단이, 선단 유지부(59)의 상면으로부터 약간 돌출한 상태로 유지되어 있다. 이 선단 유지부(59)는, 회전하는 회전축(17) 및 스핀 베이스(13) 등과, 비회전의 기체 공급관(57) 및 린스액 공급관(58)의 서로의 높이 위치를 유지한 상태로, 회전축(17) 및 스핀 베이스(13) 등의 연직축 둘레의 회전을 허용한다.
선단 유지부(59)의 상부에는, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(13)의 상면 사이에 불활성 가스를 공급하는 기액 노즐(67)이 설치되어 있다. 이 기액 노즐(67)은, 기체 공급관(57)의 상단인 일단측에 연통 접속되어 있으며, 베이스부(69)와, 정류 부재(71)와, 다리부(73)를 구비하고 있다. 베이스부(69)는, 유지통(65)의 상단과 하면 중앙부가 연결되어 있다. 기체 공급관(57)은, 그 상단부가 베이스부(69)의 상면에 개구하고 있다. 베이스부(69)의 상면이며, 중앙에서 바깥쪽의 위치에는, 복수개의 다리부(73)가 세워 설치되어 있다. 복수개의 다리부(73)는, 각 상단부가 정류 부재(71)의 하면에 연결되어 있다. 정류 부재(71)의 하면과, 베이스부(69)의 상면은, 복수개의 다리부(73)에 의해 이격되어 있으며, 이것에 의해 분출구(75)를 형성한다. 정류 부재(71)는, 기체 공급관(57)으로부터 공급된 기체를, 하면에서 측방을 향함과 함께, 분출구(75)를 통해 기판(W)의 하면에 있어서의 중앙 영역으로부터, 기판(W)의 외주 방향을 향해 분사한다. 이 분출구(75)는, 평면에서 볼 때 중심으로부터 방사형으로 바깥쪽을 향해 기체를 공급한다. 분출구(75)의 개구 높이(h)는, 예를 들면, 2mm로 설정되어 있다.
기액 노즐(67)의 개구 높이(h)는, 너무 좁으면, 기체의 유속이 너무 빨라져, 파티클이 생겨 청정도가 저하된다. 그래서, 본 실시예와 같이 기액 노즐(67)의 개구 높이(h)를 2mm로 함으로써, 적당한 유속으로 할 수 있어, 파티클을 발생시키지 않고 청정도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 개구 높이(h)는, 2mm 이상 5mm 이하의 범위가 바람직하다.
또한, 상술한 기액 노즐(67)이 본 발명에 있어서의 「기체 노즐」에 상당한다.
정류 부재(71)의 중앙부에는, 개구(77)가 형성되어 있다. 이 개구(77)에는, 린스액 공급관(58)의 선단부가 삽입되어 있다. 린스액 공급관(58)은, 그 선단부가 정류 부재(71)의 상면보다 약간 돌출한 상태로 배치되며 고정되어 있다. 린스액 공급관(58)은, 기판(W)의 하면 중앙부를 향해 린스액을 공급한다.
기체 공급관(57)의 하단 방향의 타단측에는, 공급 배관(GS1)의 일단측이 연통 접속되어 있다. 공급 배관(GS1)의 타단측은, 불활성 가스 공급원(GS)에 연통 접속되어 있다. 불활성 가스 공급원(GS)은, 예를 들면, 질소 가스(N2 가스)를 불활성 가스로서 공급한다. 공급 배관(GS1)은, 제1 분기 배관(GS3)과, 제2 분기 배관(GS5)으로 분기되어 있다. 다시 말하면, 제1 분기관(GS3)과 제2 분기 배관(GS5)은, 각각 일단측이 불활성 가스 공급원(GS)에 연통 접속되고, 타단측이 기체 공급관(57)의 타단측에 연통 접속되어 있다. 제1 분기 배관(GS3)은, 제어 밸브(GS7)를 구비하고, 제2 분기 배관(GS5)은, 제어 밸브(GS9)를 구비하고 있다. 제어 밸브(GS7, GS9)는, 유량을 조정 가능하며, 기체의 유통을 허용하거나 차단한다. 또, 제어 밸브(GS7, GS9)는, 유량을 원하는 값으로 조정 가능하며, 미리 유량을 원하는 값으로 설정한 후, 외부로부터의 조작에 의해, 기체의 유통을 차단한 상태와, 그 원하는 값의 유량에 의한 유통을 허용한 상태를 전환할 수 있다.
본 실시예에서는, 제어 밸브(GS7)가 제1 유량으로 설정되고, 제어 밸브(GS9)가 제2 유량으로 설정되어 있다. 여기서, 제2 유량은 제1 유량 이상이다. 예를 들면, 제1 유량이 5리터/분이면, 제2 유량은 5리터/분 이상이면 된다. 다시 말하면, 제1 유량과 제2 유량이 동일해도 된다. 본 실시예에서는, 제2 유량은, 예를 들면, 30리터/분이다.
또한, 상술한 불활성 가스 공급원(GS)이 본 발명에 있어서의 「기체 공급 수단」에 상당하고, 제어 밸브(GS7)가 본 발명에 있어서의 「제1 제어 밸브」에 상당하고, 제어 밸브(GS9)가 본 발명에 있어서의 「제2 제어 밸브」에 상당한다.
린스액 공급관(58)의 하단측에는, 공급 배관(RS1)의 일단측이 연통 접속되어 있다. 공급 배관(RS1)의 타단측은, 린스액 공급원(RS)에 연통 접속되어 있다. 공급 배관(RS1)은, 개폐 밸브(RS3)를 구비하고 있다. 공급 배관(RS1)은, 개폐 밸브(RS3)가 개방되면, 소정 유량으로 린스액을 린스액 공급관(58)에 공급한다. 린스액 공급원(RS)은, 예를 들면, 순수를 린스액으로서 공급한다.
또한, 상술한 린스액 공급관(58)과, 린스액 공급원(RS)과, 공급 배관(RS1)과, 개폐 밸브(RS3)가 본 발명에 있어서의 「처리액 공급 수단」에 상당한다.
지지 회전 기구(3)의 주위에는, 컵 승강 기구(CM)에 의해 연직 방향으로 승강 가능하게 구성된 비산 방지 컵(5)이 배치되어 있다. 컵 승강 기구(CM)는, 기판(W)을 수도할 때의 하측 위치와, 기판(W)을 처리할 때의 상측 위치에 걸쳐 비산 방지 컵(5)을 승강시킨다. 이 비산 방지 컵(5)은, 스핀척(11)에 지지된 기판(W)으로부터 주위로 처리액이 비산하는 것을 방지한다.
구체적으로는, 비산 방지 컵(5)은, 원통부(83)와, 하측 안내부(85)와, 상측 안내부(87)와, 상측 가장자리부(89)를 구비하고 있다. 상측 안내부(87)와 하측 안내부(85)로 구획된 공간은, 기판(W)의 처리 시에 주위에 비산한 처리액을 회수하는 배액부(91)를 형성한다. 하측 안내부(85)는, 그 내주측의 선단부에 컵측 영구 자석(93)이 매설되어 있다. 이 컵측 영구 자석(93)은, 평면에서 볼 때 환형상을 나타내고, 회전축심(P)과 동축에 형성되어 있다. 그 반경 방향의 위치는, 상술한 핀 구동용 영구 자석(33)보다 중심측이다. 컵측 영구 자석(93)은, 그 자극(磁極) 방향이 수평 방향을 향하도록 매설되어 있다. 또, 컵측 영구 자석(93)은, 가동 지지 핀(27)의 핀 구동용 영구 자석(33)에 가까워졌을 때에, 자력에 의해 가동 지지 핀(27)을 평면에서 볼 때 반시계 방향으로 회전시켜 유지 위치로 구동하고, 그 상태를 유지시킨다.
상측 가장자리부(89)에는, 해제용 영구 자석(95)이 매설되어 있다. 이 해제용 영구 자석(95)은, 평면에서 볼 때 환형상을 나타내고, 회전축심(P)과 동축에 형성되어 있다. 또, 그 반경 방향의 위치는, 상술한 핀 구동용 영구 자석(33)보다 외측이다. 이 해제용 영구 자석(95)의 자극 방향은, 수평 방향을 향하도록 매설되어 있다. 또, 해제용 영구 자석(95)은, 회전축심(P)측의 자극이 컵측 영구 자석(93)의 반경 방향에 있어서의 외측과 동극성으로 되어 있다. 해제용 영구 자석(95)은, 핀 구동용 영구 자석(33)에 가까워졌을 때에, 자력에 의해 가동 지지 핀(27)을 평면에서 볼 때 시계 방향으로 회전시켜 개방 위치로 구동하고, 그 상태를 유지시킨다.
처리 기구(7)는, 비산 방지 컵(5)에 부설되어 있다. 본 실시예에 있어서의 처리 기구(7)는, 브러시(107)와, 요동 아암(109)과, 아암 구동 기구(AM)를 구비하고 있다. 브러시(107)는, 후술하는 처리액을 통하여 기판(W)의 상면에 작용을 발생시켜, 기판(W)의 상면을 스크럽 세정한다. 요동 아암(109)은, 일단측에 브러시(107)가 부착되어, 타단측의 회전축(P2) 둘레로 요동 가능하게 구성되어 있다. 아암 구동 기구(AM)는, 요동 아암(109)을 회전축(P2) 둘레로 요동 구동한다.
또한, 상술한 브러시(107)가 본 발명에 있어서의 「처리 수단」에 상당한다.
처리액 공급 기구(9)는, 처리액 공급원(TS)과, 처리액 배관(TS1)과, 처리액 노즐(TS2)과, 개폐 밸브(TS3)를 구비하고 있다. 처리액 공급원(TS)은, 예를 들면, APM(암모니아 과산화 수소수 혼합 용액)을 처리액으로서 공급한다. 처리액 배관(TS1)은, 그 일단측이 처리액 공급원(TS)에 연통 접속되고, 타단측이 처리액 노즐(TS2)에 연통 접속되어 있다. 처리액 노즐(TS2)은, 그 선단이 기판(W)의 회전 중심측으로 향해져, 개폐 밸브(TS3)가 개방되면, APM을 기판(W)의 중심 부근에 공급한다.
상술한 각 부는, 제어부(111)에 의해 통괄적으로 제어된다. 제어부(111)는, 도시하지 않은 CPU나 메모리 등을 구비하고 있다. 제어부(111)는, 컵 승강 기구(CM)를 조작하여, 비산 방지 컵(5)을 승강시키거나, 전동 모터(19)를 조작하여 기판(W)의 회전수를 조정한다. 또, 제어 밸브(GS7, GS9)나, 개폐 밸브(RS3, TS3)의 개폐를 조작하여, 질소 가스의 유통 및 유량이나, 순수 및 APM의 유통을 제어한다. 또한, 아암 구동 기구(AM)를 조작하여, 브러시(107)의 요동을 제어한다. 제어부(111)는, 기판(W)의 처리 순서를 규정한 레시피에 따라 각 부를 제어하지만, 그 때에, 질소 가스의 유량을 후술하는 바와 같이 제어하는 것이 특징적으로 되어 있다.
또한, 상술한 제어부(111)가 본 발명에 있어서의 「제어 수단」에 상당한다.
여기서, 도 4~도 6을 참조하여, 제어부(111)에 의한 기판(W)의 하면에 공급되는 질소 가스의 유량 제어에 대해서 설명한다. 또한, 도 4는, 기판의 수도 시의 동작의 설명에 제공하는 도이며, 도 5는, 기판의 세정 처리 시의 동작의 설명에 제공하는 도이며, 도 6은, 기판의 건조 처리 시의 동작의 설명에 제공하는 도이다.
스핀척(11)은, 처리 대상인 기판(W)을 이미 받아 지지하고 있는 것으로 한다. 즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 비산 방지 컵(5)이 하측 위치에 하강되어 있는 상태로, 반송 아암(TA)으로부터 기판(W)을 받는다. 이 때 가동 지지 핀(27)은, 해제용 영구 자석(95)에 의해 개방 위치가 되어 있으므로, 기판(W)이 6개의 지지 핀(15)에 의해 느슨하게 지지되어 있는 것뿐이다. 그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 비산 방지 컵(5)이 상측 위치로 상승되면, 가동 지지 핀(27)은 컵측 영구 자석(93)에 의해 유지 위치가 되어 있으므로, 기판(W)이 2개의 가동 지지 핀(27)에 의해 회전축심(P)측으로 압압되고, 기판(W)이 6개의 지지 핀(15)에 의해 주연부가 협지된다. 또한, 제어부(111)는, 제어 밸브(GS7)를 상시 개방하고 있어, 기액 노즐(67)로부터 불활성 가스가 제1 유량(미소 유량)으로 기판(W)의 하면에 공급되어 있다.
다음에, 제어부(111)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전동 모터(19)를 회전시켜 기판(W)을 회전시킨다. 그리고, 개폐 밸브(TS3, RS3)를 개방시켜, 기판(W)의 하면에 순수를 백 린스액으로서 공급함과 함께, 기판(W)의 상면에 대해 APM을 공급한다. 또한, 아암 구동 기구(AM)를 조작하여, 브러시(107)를 기판(W)의 중앙부와 주연부 사이에서 요동시킨다.
제어부(111)는, 상술한 브러시(107)에 의한 세정 처리, 및, 기판(W)의 상면에 도시하지 않은 린스액 노즐로부터 린스액을 공급하고 APM을 씻어 내는 린스 처리가 끝난 후, 전동 모터(19)의 회전수를 높게 하여, 기판(W)의 떨쳐냄 건조를 행한다. 그 건조 처리 시에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어부(111)는, 제어 밸브(GS7)를 개방한 채로, 제어 밸브(GS9)를 개방한다. 이것에 의해, 기액 노즐(67)로부터 불활성 가스가 제1 유량에 제2 유량을 더한 제1 유량보다 대유량으로 기판(W)의 하면에 공급된다. 또한, 기체 공급관(57)에 액적이 침입하는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 도 7을 참조하여, 상술한 기판 처리 장치에 의한 처리예에 대해서 설명한다. 또한, 도 7은, 실시예에 관련된 기판 처리 장치에 의한 동작의 일례를 나타내는 타임 차트이다. 이하의 설명에 있어서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 세정 처리 후의 기판(W)의 상면에 대한 린스 처리에 대해서는 생략하고 있다.
t=0의 시점에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제어부(111)는, 컵 승강 기구(CM)를 조작하여 비산 방지 컵(5)을 하측 위치에 하강시키고 있다. 제어부(111)는, 반송 아암(TA)이 퇴출한 후, 컵 승강 기구(CM)를 조작하여 비산 방지 컵(5)을 상측 위치로 상승시킨다. 제어부(111)는, t2 시점까지, 기판(W)의 수도 처리를 끝내게 한다. 또한, 상술한 바와 같이 제어부(111)는, 제어 밸브(GS7)를 상시 개방하여, 기액 노즐(67)로부터 질소 가스를 미소 유량으로 공급하고 있다.
t2 시점에서는, t3 시점에서 세정 처리를 위한 회전수(R1)(예를 들면, 500rpm)가 되도록 전동 모터(19)를 조작하여 회전을 개시시킨다. 그리고, t3 시점부터 아암 구동 기구(AM)를 조작하여, 처리액 노즐(TS2)로부터 APM을 공급시켜, 린스액 공급관(58)으로부터 기판(W)의 하면에 순수를 공급시키면서, 브러시(107)를 기판(W)의 상면에서 반경 방향으로 요동시킨다. 이 동작은, t8 시점까지의 세정 처리 동안 중, 반복해서 행해진다. 이것에 의해, 기판(W)의 하면이 순수로 덮여 보호된 상태로, 기판(W)의 상면이 세정 처리된다.
또한, 상술한 t2~t8 시점이 본 발명에 있어서의 「상면 처리 과정」에 상당한다.
그 다음에, 제어부(111)는, 기판(W)에 대해 건조 처리를 행한다. 구체적으로는, t8 시점에서는, t9 시점에서 건조 처리를 위한 회전수(R2)(예를 들면, 2000rmp)에 도달하도록 전동 모터(19)를 조작하여 회전수를 상승시킨다. 이 회전수(R2)를 t10 시점까지 유지시키고, 기판(W)에 부착되어 있는 린스액 등을 원심력으로 떨쳐냄 건조시킨다. 그리고, 제어부(111)는, t11 시점에서 회전수가 0이 되도록, t10 시점에서 전동 모터(19)의 회전을 감속시키기 시작한다. 이 때, 제어부(111)는, 회전수가 R2에 도달한 t9 시점에 있어서, 제어 밸브(GS9)를 개방한다. 이것에 의해, 건조 처리 중은, 기액 노즐(67)로부터의 질소 가스가, 제1 유량과 제2 유량이 더해진 대유량이 된다. 또, 제어부(111)는, 회전수가 0이 된 시점에서 제어 밸브(GS9)를 폐지하고, 기액 노즐(67)로부터의 질소 가스를 제1 유량으로서 공급시킨다.
또한, 상술한 t8~t11 시점이 본 발명에 있어서의 「건조 처리 과정」에 상당한다.
본 실시예에 의하면, 제어부(111)는, 브러시(107)에 의한 세정 처리 시에는, 기판(W)을 회전수(R1)로 회전시키면서 APM을 공급시키고, 제어 밸브(GS7)를 조작하여 기액 노즐(67)로부터 제1 유량으로 질소 가스를 기판(W)의 하면에 공급시킨다. 그리고, 제어부(111)는, 세정 처리가 종료된 후, 회전수(R2)로 기판(W)을 회전시키는 건조 처리 시에는, 제어 밸브(GS9)를 조작하여, 기액 노즐(67)로부터 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시킨다. 제어부(111)는, 건조 처리 시에는, 응답성이 나쁜 매스 플로우 콘트롤러를 조작하지 않고, 제어 밸브(GS9)를 조작할 뿐이므로, 질소 가스의 유량 전환의 응답성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 건조 시간을 단축함과 함께, 기판(W)의 하면의 청정도를 높게 처리할 수 있다.
여기서, 도 8을 참조하여, 질소 가스의 유량을 높이는 적합한 타이밍에 대해서 실험한 결과에 대해서 설명한다. 또한, 도 8은, 유량을 전환하는 타이밍과 청정도의 관계를 설명하는 그래프이다. 이 실험에서는, 회전수(R1)를 1000rpm로 하고, 회전수(R2)를 2400rpm로 하고 있다. 그래프는, 봉이 평균값을 나타내고, 횡단선을 가지는 종선이 최소 최대값을 나타낸다.
샘플(S1)은, 회전수(R1)로부터 회전수(R2)로 올리기 시작하는 시점에서 제어 밸브(GS9)를 개방시키고 있다. 샘플(S2)은, 회전수(R1)와 회전수(R2)의 중간의 회전수(1700rpm)가 된 타이밍에 제어 밸브(GS9)를 개방시키고 있다. 샘플(S3)은, 상술한 실시예와 같이 회전수(R2)에 도달한 시점에서 제어 밸브(GS9)를 개방시키고 있다. 샘플(S4~S6)은, 회전수(R2)에 도달 후부터 순차적으로 제어 밸브(GS9)의 개방 타이밍을 늦춘 경우이다. 또한, 제어 밸브(GS9)의 폐지 타이밍은, 회전수가 0이 된 시점이며, 모든 샘플과 동일하다.
검출된 파티클수의 최대값으로부터, 제어 밸브(GS9)를 개방하여 대유량으로 하는 타이밍으로서 적합한 것은, 상술한 실시예와 동일한 타이밍인 샘플(S3)인 것을 알 수 있다. 또한, 샘플(S3)보다 늦어짐에 따라서, 검출된 파티클수의 최대값이 증가 경향이 있는 것은, 부압이 되어 있는 회전 중심측으로 파티클이 말려 들어간 것이 원인이라고 생각할 수 있다. 이러한 것으로부터, 유량을 전환하는 타이밍으로서 가장 바람직한 것은, 회전수(R1)로부터 회전수(R2)로 올리기 시작하는 시점부터 회전수(R2)에 도달하는 시점까지인 것을 알 수 있다.
다음에, 도 9를 참조하여, 기액 노즐(67)과 청정도의 관계에 대해서 설명한다. 또한, 도 9는, 기액 노즐로부터의 기체의 공급 방향과 청정도의 관계를 설명하는 그래프이다.
이 실험예는, 상술한 실시예의 기액 노즐(67)과 같이 질소 가스를 횡 방향으로 분사시킨 경우와, 기판(W)의 하면을 향해 상방으로 분사시킨 경우에 있어서의 청정도를 나타낸다. 세정 처리 및 건조 처리의 처리 조건을 규정하는 레시피는, 각각 질소 가스의 유량이 상이하도록 하고 있다.
그 결과, 질소 가스의 유량을 상이하게 한 어느 레시피 1~3에서도, 상술한 기액 노즐(67)과 같이 횡 방향으로 질소 가스를 분사시키는 구성이 높은 청정도로 처리할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 청정도를 고려하면, 기액 노즐(67)은, 회전 중심측으로부터 질소 가스를 기판(W)의 주연부를 향해 공급시키는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.
(1) 상술한 실시예에서는, 건조 처리 시에 제어 밸브(GS9) 만을 개방하도록 했지만, 제2 유량이 제1 유량보다 큰 경우에는, 제어 밸브(GS9)를 개방시킨 후, 제어 밸브(GS7)를 폐지하도록 해도 된다. 이와 같이 해도, 건조 처리 시는, 제어 밸브(GS7)를 개방했을 때보다 유량을 높게 할 수 있으므로, 질소 가스의 소비량을 억제하면서도 동일한 효과를 나타낸다. 또, 제어 밸브(GS9)를 개방시키고 나서 제어 밸브(GS7)를 폐지하므로, 기체 공급관(57)에 액적이 침입하는 문제는 생기지 않는다.
(2) 상술한 실시예에서는, 제어 밸브(GS7)를 상시 개방시키고 있지만, 액적이 기체 공급관(57)에 침입할 우려가 있는 경우에만 개방시키도록 해도 된다. 이것에 의해, 미소 유량이어도, 그 만큼은 질소 가스의 소비를 억제할 수 있다.
(3) 상술한 실시예에서는, 제어 밸브(GS7, GS9)를 유량 조정 가능한 개폐 밸브로 구성했지만, 예를 들면, 유량 만을 조정 가능한 유량 조정 밸브와, 개폐 만이 가능한 개폐 밸브를 조합하여 구성하도록 해도 된다.
(4) 상술한 실시예에서는, 지지 수단을 6개의 지지 핀(15)으로 구성하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 7개 이상의 지지 핀(15)으로 구성해도 된다. 또, 2개의 가동 지지 핀(27)으로 기판(W)을 협지하고 있지만, 3개 이상의 가동 지지 핀(27)으로 기판(W)을 협지하는 구성으로 해도 된다.
(5) 상술한 실시예에서는, 처리액으로서 APM을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 그 외의 처리액으로서는, 예를 들면, 순수(DIW), 탄산 가스 함유수, 수소수, 암모니아수(NH4OH), SC-1, 구연산 수용액, FOM(불화 수소산/오존의 혼합 약액), FPM(불화 수소산/과산화 수소수/순수의 혼합 약액), HF, SC-2, HCl, IPA(이소프로필알코올), TMAH(수산화테트라메틸암모늄), 트리메틸-2-히드록시에틸암모늄하이드로옥사이드 수용액(CHOLINE) 등을 들 수 있다. 또, 불활성 가스로서 질소 가스를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 포밍 가스(N2+H2)가 이용 가능하다. 또, 불활성 가스는 아니지만, 기체 공급 수단이 공급하는 기체로서 공기(Air)도 이용 가능하다.
※ 본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으며, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 청구항을 참조해야 한다.

Claims (20)

  1. 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는 이하의 요소를 포함한다：
    연직축 둘레로 회전 가능한 회전대；
    상기 회전대를 회전시키는 회전 구동 수단；
    상기 회전대에 세워 설치되며, 기판의 주연부와 맞닿아, 기판의 하면을 상기 회전대의 상면으로부터 이격하여 지지하는 지지 수단；
    상기 지지 수단으로 지지된 기판의 상면에 작용하여 처리를 행하는 처리 수단；
    기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단；
    상기 회전대의 중앙으로부터 상기 기판의 하면에 기체를 공급하는 기체 노즐；
    일단측이 상기 기체 노즐에 연통 접속된 기체 공급관；
    기체를 공급하는 기체 공급 수단；
    일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제1 분기 배관；
    일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제2 분기 배관；
    상기 제1 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을 제1 유량으로 제어하는 제1 제어 밸브；
    상기 제2 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을, 상기 제1 유량 이상의 유량인 제2 유량으로 제어하는 제2 제어 밸브；
    상기 처리 수단으로 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 시에는, 상기 회전 구동 수단을 조작하여 기판을 제1 회전수로 회전시키면서 상기 처리액 공급 수단으로부터 처리액을 공급시키고, 상기 제1 제어 밸브를 조작하여 상기 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 공급시키며, 상기 상면 처리가 종료된 후, 상기 회전 구동 수단의 회전수를 상승시켜 제2 회전수로 기판을 회전시켜 기판을 건조시키는 건조 처리 시에는, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작하여, 상기 기체 노즐로부터 상기 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작할 때에, 상기 제1 제어 밸브를 개방시킨 채로 상기 제2 제어 밸브를 개방시키는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브는 원하는 유량으로 조정 가능한, 기판 처리 장치.
  3. 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 장치는 이하의 요소를 포함한다：
    연직축 둘레로 회전 가능한 회전대；
    상기 회전대를 회전시키는 회전 구동 수단；
    상기 회전대에 세워 설치되며, 기판의 주연부와 맞닿아, 기판의 하면을 상기 회전대의 상면으로부터 이격하여 지지하는 지지 수단；
    상기 지지 수단으로 지지된 기판의 상면에 작용하여 처리를 행하는 처리 수단；
    기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단；
    상기 회전대의 중앙으로부터 상기 기판의 하면에 기체를 공급하는 기체 노즐；
    일단측이 상기 기체 노즐에 연통 접속된 기체 공급관；
    기체를 공급하는 기체 공급 수단；
    일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제1 분기 배관；
    일단측이 상기 기체 공급 수단에 연통 접속되고, 타단측이 상기 기체 공급관의 타단측에 연통 접속된 제2 분기 배관；
    상기 제1 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을 제1 유량으로 제어하는 제1 제어 밸브；
    상기 제2 분기 배관에 있어서의 기체의 유통을, 상기 제1 유량 이상의 유량인 제2 유량으로 제어하는 제2 제어 밸브；
    상기 처리 수단으로 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 시에는, 상기 회전 구동 수단을 조작하여 기판을 제1 회전수로 회전시키면서 상기 처리액 공급 수단으로부터 처리액을 공급시키고, 상기 제1 제어 밸브를 조작하여 상기 기체 노즐로부터 제1 유량으로 기체를 공급시키며, 상기 상면 처리가 종료된 후, 상기 회전 구동 수단의 회전수를 상승시켜 제2 회전수로 기판을 회전시켜 기판을 건조시키는 건조 처리 시에는, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작하여, 상기 기체 노즐로부터 상기 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브를 상시 개방시키고 있는,　기판 처리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브를 상시 개방시키고 있는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작할 때에, 상기 제1 제어 밸브를 개방시킨 채로 상기 제2 제어 밸브를 개방시키는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 회전수에서 상기 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 상기 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 상기 기체 노즐로부터 제2 유량 이상으로 기체를 공급시키는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 회전수에서 상기 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 상기 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 상기 기체 노즐로부터 제2 유량 이상으로 기체를 공급시키는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 회전수에서 상기 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 상기 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 상기 기체 노즐로부터 제2 유량 이상으로 기체를 공급시키는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 회전수에서 상기 제2 회전수로 회전수를 올리기 시작하는 시점부터 상기 제2 회전수에 도달하는 시점 사이에, 상기 기체 노즐로부터 제2 유량 이상으로 기체를 공급시키는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 기체 노즐은, 평면에서 볼 때, 방사형으로 기판의 주연부를 향해 기체를 공급하는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 기체 노즐은, 평면에서 볼 때, 방사형으로 기판의 주연부를 향해 기체를 공급하는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기체 노즐은, 기체를 공급하는 개구 높이가 2mm이상인, 기판 처리 장치.
  13. 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 그 상면을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다：
    기판의 주연부를 접촉 지지하여 기판의 하면을 회전대로부터 이격시킨 상태로, 상기 회전대를 제1 회전수로 회전시키고, 기판의 하면을 처리액으로 덮은 상태로, 제1 제어 밸브를 조작하여 상기 회전대의 중앙의 기체 노즐로부터 기판의 하면에 제1 유량으로 기체를 공급하면서 기판의 상면을 처리하는 상면 처리 과정；
    상기 회전대를 상기 제1 회전수보다 높은 제2 회전수로 회전시키고, 제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 조작하여 기체 노즐로부터 상기 제1 유량보다 대유량으로 기체를 공급시키는 건조 처리 과정；을 이 순서로 실시하고,
    상기 제1 제어 밸브 및 상기 제2 제어 밸브를 조작할 때에, 상기 제1 제어 밸브를 개방시킨 채로 상기 제2 제어 밸브를 개방시키는, 기판 처리 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6887912B2 (ja) * 2017-08-07 2021-06-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP7386026B2 (ja) * 2019-09-20 2023-11-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7437899B2 (ja) * 2019-09-20 2024-02-26 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
KR102583342B1 (ko) * 2020-10-22 2023-09-26 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP2022086362A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法
KR102535766B1 (ko) * 2021-08-24 2023-05-26 (주)디바이스이엔지 백 노즐 어셈블리를 포함하는 기판 처리장치
TWI812123B (zh) * 2022-03-28 2023-08-11 辛耘企業股份有限公司 晶圓載台

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864490A (ja) 1993-12-27 1996-03-08 Motoyama Seisakusho:Kk ガス系の流量制御装置
JP3442604B2 (ja) 1996-02-15 2003-09-02 株式会社フジキン 混合ガスの供給方法及び混合ガス供給装置並びにこれらを備えた半導体製造装置
WO2005015627A1 (en) 2003-08-07 2005-02-17 Ebara Corporation Substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate holding apparatus
TWI286353B (en) * 2004-10-12 2007-09-01 Tokyo Electron Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4662352B2 (ja) 2005-08-10 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 蒸気乾燥方法及びその装置並びにその記録媒体
JP4415044B2 (ja) * 2007-12-05 2010-02-17 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP5156661B2 (ja) 2009-02-12 2013-03-06 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
JP5472169B2 (ja) * 2011-03-16 2014-04-16 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法および記憶媒体
CN104662644B (zh) 2012-09-27 2018-11-27 斯克林集团公司 处理液供给装置及方法、处理液及基板处理装置及方法
JP6231328B2 (ja) * 2013-08-20 2017-11-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6359477B2 (ja) * 2014-08-27 2018-07-18 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置
JP6512554B2 (ja) 2014-09-29 2019-05-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
TWI667686B (zh) 2015-01-23 2019-08-01 日本思可林集團股份有限公司 基板處理方法及基板處理裝置暨流體噴嘴
JP6503194B2 (ja) 2015-02-16 2019-04-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
TWI661477B (zh) 2015-06-18 2019-06-01 日商思可林集團股份有限公司 基板處理裝置
JP6494480B2 (ja) 2015-09-25 2019-04-03 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理装置の基板乾燥方法

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