KR102120498B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치에서는, 기판의 상면에 기판보다 고온의 약액을 공급하는 상부 노즐과, 중심축과 기판의 외주연 사이에 있어서 기판의 하면에 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 가열액 공급 노즐이 설치된다. 이에 의해, 기판의 온도 및 기판의 상면에 공급된 약액의 온도가, 기판의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또, 가열액에 의한 기판의 하면의 에칭 처리를, 상면의 에칭 처리와 병행하여 행할 수 있다. 가열액 공급 노즐은, 공급 노즐에 있어서, 기판의 건조시에 가열 가스를 분출하는 가열 가스 공급 노즐의 내측에 위치한다. 이에 의해, 기판의 하면의 가열에 이용되는 구조를 간소화 및 소형화할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판을 처리하는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 한다)의 제조 공정에서는, 기판 처리 장치를 이용하여 기판에 대해 다양한 처리가 실시된다. 예를 들어, 일본국 특허 공개 2004-158588호 공보(문헌 1)에서는, 기판에 부착된 유기물을 제거액에 의해 제거하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 상기 기판 처리 장치에서는, 진공 척에 의해 기판의 이면을 흡착하여 유지한다. 그리고, 기판의 표면에 제거액을 공급하기 전에, 이면측 액노즐로부터 기판의 이면에 대해 온도 조절 완료한 순수를 공급함으로써, 기판의 온도가 제거액의 온도에 가까워진다. 혹은, 이면측 가스 노즐로부터 기판의 이면에 대해 온도 조절 완료한 질소 가스를 공급함으로써, 기판의 온도가 제거액의 온도에 가까워진다. 이에 의해, 기판의 표면을 흐르는 제거액의 온도의 균일성을 향상시키고, 유기물의 제거 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
한편, 일본국 특허 공개평 10－57877호 공보(문헌 2)의 기판 처리 장치에서는, 기판의 이면의 중심 부분과 대향하는 이중관이 설치된다. 이중관은, 질소 가스를 공급하는 내관과, 순수를 공급하는 외관을 가진다. 상기 기판 처리 장치에서는, 기판의 표면에 현상액이 공급될 때에, 이면에 순수를 공급하여 액막을 형성함으로써, 현상액이 이면에 부착하는 것이 방지된다. 또, 기판을 고속 회전하여 건조시킬 때에, 이면의 중심 부분에 질소 가스를 공급함으로써, 중심 부분의 액이, 원심력이 작용하는 위치까지 이동된다.
그런데, 문헌 1의 기판 처리 장치에서는, 기판의 하면 중 진공 척에 의해 흡착되는 부위에는, 순수나 질소 가스를 공급할 수 없다. 이로 인해, 기판 온도의 면내 균일성의 향상에 한계가 있다. 또, 기판의 하면에 약액을 공급하고 처리를 행하는 경우, 온도 조절 완료한 질소 가스를 하면에 공급하면, 하면에 공급된 약액이 질소 가스에 의해 비산할 우려가 있다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 위한 것이며, 기판의 외주부에 있어서의 온도 저하를 억제하면서, 기판의 하면에 대한 액처리를 행하는 것을 목적으로 하고 있다. 또, 기판의 건조시에 기판을 가열하는 것도 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 하나의 기판 처리 장치는, 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부를 상기 기판과 함께 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면을 향하는 적어도 하나의 공급 노즐을 구비하고, 상기 적어도 하나의 공급 노즐의 각 공급 노즐이, 상기 기판의 상기 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 가열액 공급 노즐과, 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출함과 더불어, 상기 가열액 및 상기 가열 가스에 직접적으로 접촉하는 칸막이벽을 상기 가열액 공급 노즐과 공유하는 가열 가스 공급 노즐을 구비한다. 이에 의해, 기판의 외주부에 있어서의 온도 저하를 억제하면서, 기판의 하면에 대한 액처리를 행할 수 있다. 또, 기판의 건조시에 기판을 가열할 수도 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 각 공급 노즐이, 상기 가열 가스 공급 노즐이 상기 가열액 공급 노즐의 주위를 둘러싸는 이중관이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 적어도 하나의 공급 노즐이, 복수의 공급 노즐이며, 상기 복수의 공급 노즐 중 2개 이상의 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 적어도 하나의 공급 노즐이, 복수의 공급 노즐이며, 상기 복수의 공급 노즐 중 하나의 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리와 상이하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 처리액과 상기 가열액이 동일한 액체이며, 상기 기판 처리 장치가, 상기 처리액 공급 노즐 및 상기 각 공급 노즐의 상기 가열액 공급 노즐에 공급되는 상기 액체를 가열하는 액체 가열부를 더 구비한다.
보다 바람직하게는, 상기 각 공급 노즐에 있어서, 상기 가열액 공급 노즐 내의 상기 가열액이, 상기 가열 가스 공급 노즐 내의 상기 가열 가스에 의해 상기 칸막이벽을 통해 가열됨으로써, 상기 처리액보다 고온이 된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 각 공급 노즐에 있어서, 상기 가열액 공급 노즐 내의 상기 가열액이, 상기 가열 가스 공급 노즐 내의 상기 가열 가스에 의해 상기 칸막이벽을 통해 가열된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 기판 지지부가, 상기 중심축을 중심으로 하는 환상이며, 상기 기판 처리 장치가, 상기 기판 지지부의 내측에서 상기 기판의 상기 하면에 대향하는 대향면을 가지는 하면 대향부를 더 구비하고, 상기 대향면이 상기 중심축으로부터 멀어짐에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 경사면이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 적어도 하나의 공급 노즐이 상기 중심축에 대해 경사진다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 처리액 공급 노즐이, 상기 기판의 상기 상면의 중앙부에 대향하여 고정된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 처리액에 의한 상기 기판에 대한 처리가 행해지는, 밀폐된 내부 공간을 형성하는 밀폐 공간 형성부를 더 구비한다.
본 발명에 따른 다른 기판 처리 장치는, 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부를 상기 기판과 함께 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 적어도 하나의 가열액 공급 노즐과, 상기 중심축과 상기 기판의 상기 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출하는 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐을 구비한다. 이에 의해, 기판의 외주부에 있어서의 온도 저하를 억제하면서, 기판의 하면에 대한 액처리를 행할 수 있다. 또, 기판의 건조시에 기판을 가열할 수도 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 기판 회전 기구, 상기 처리액 공급 노즐로부터의 상기 처리액의 공급, 상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터의 상기 가열액의 공급, 및, 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터의 상기 가열 가스의 공급을 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부에 의한 제어에 의해, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액을 공급함과 더불어 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액을 공급하며, 상기 처리액 및 상기 가열액의 공급을 정지한 후, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 가열 가스를 분출하여 상기 기판을 건조시킨다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 기판 회전 기구, 상기 처리액 공급 노즐로부터의 상기 처리액의 공급, 상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터의 상기 가열액의 공급, 및, 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터의 상기 가열 가스의 공급을 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부에 의한 제어에 의해, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액을 공급하며, 상기 처리액의 공급과 병행하여, 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액을 공급함과 더불어 상기 기판의 하방의 공간으로 상기 가열 가스를 공급한다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법을 위한 것이다. 본 발명에 따른 하나의 기판 처리 방법은, a) 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 수평 상태의 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 공정과, b) 상기 a) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 공정과, c) 상기 처리액 및 상기 가열액의 공급을 정지한 후, 상기 기판을 회전시키면서, 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 상기 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출하여 상기 기판을 건조시키는 공정을 구비한다.
본 발명에 따른 다른 기판 처리 방법은, a) 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 수평 상태의 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 공정과, b) 상기 a) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 공정과, c) 상기 b) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터, 상기 기판의 하방의 공간으로 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 공급하는 공정을 구비한다.
상기 서술의 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 명백히 한다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 단면도이고,
도 2는, 공급 노즐의 횡단면도이며,
도 3은, 공급 노즐의 종단면도이고,
도 4는, 기액 공급부 및 기액 배출부를 도시하는 블럭도이며,
도 5는, 하면 대향부의 평면도이고,
도 6은, 하면 대향부의 단면도이며,
도 7은, 기판 처리 장치에 있어서의 처리의 흐름을 도시하는 도이고,
도 8 및 도 9는, 기판 처리 장치의 단면도이며,
도 10 및 도 11은, 약액 처리시의 기판의 온도 분포를 도시하는 도이고,
도 12는, 기판 처리 장치에 있어서의 처리의 흐름의 일부를 도시하는 도이며,
도 13은, 약액 처리시의 기판의 온도 분포를 도시하는 도이고,
도 14 및 도 15는, 공급 노즐의 배치의 다른 예를 도시하는 평면도이며,
도 16은, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 단면도이고,
도 17은, 기액 공급부 및 기액 배출부를 도시하는 블럭도이며,
도 18은, 하면 대향부의 평면도이고,
도 19는, 하면 대향부의 단면도이며,
도 20 및 도 21은, 기판 처리 장치의 단면도이고,
도 22 및 도 23은, 약액 처리시의 기판의 온도 분포를 도시하는 도이며,
도 24는, 공급 노즐의 다른 예를 도시하는 횡단면도이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)를 도시하는 단면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 대략 원판 형상의 반도체 기판(9)(이하, 간단히 「기판(9)」이라고 한다)에 처리액을 공급하여 기판(9)을 1매씩 처리하는 매엽식 장치이다. 도 1에서는, 기판 처리 장치(1)의 일부의 구성의 단면에는, 평행 사선의 부여를 생략하고 있다(다른 단면도에 있어서도 동일).
기판 처리 장치(1)는, 챔버(12)와, 탑 플레이트(123)와, 챔버 개폐 기구(131)와, 기판 유지부(14)와, 기판 회전 기구(15)와, 액받이부(16)와, 커버(17)를 구비한다. 커버(17)는, 챔버(12)의 상방 및 측방을 덮는다.
챔버(12)는, 챔버 본체(121)와, 챔버 덮개부(122)를 구비한다. 챔버(12)는, 상하 방향을 향하는 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상이다. 챔버 본체(121)는, 챔버 저부(210)와, 챔버 측벽부(214)를 구비한다. 챔버 저부(210)는, 대략 원판 형상의 중앙부(211)와, 중앙부(211)의 외연부로부터 하방으로 넓어지는 대략 원통 형상의 내측벽부(212)와, 내측벽부(212)의 하단으로부터 반경 방향 외측으로 넓어지는 대략 원환판 형상의 환상 저부(213)와, 환상 저부(213)의 외연부로부터 상방으로 넓어지는 대략 원통 형상의 외측벽부(215)와, 외측벽부(215)의 상단부로부터 반경 방향 외측으로 넓어지는 대략 원환판 형상의 베이스부(216)를 구비한다.
챔버 측벽부(214)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상이다. 챔버 측벽부(214)는, 베이스부(216)의 내연부로부터 상방으로 돌출한다. 챔버 측벽부(214)를 형성하는 부재는, 후술하는 바와 같이, 액받이부(16)의 일부를 겸한다. 이하의 설명에서는, 챔버 측벽부(214)와 외측벽부(215)와 환상 저부(213)와 내측벽부(212)와 중앙부(211)의 외연부로 둘러싸인 공간을 하부 환상 공간(217)이라고 한다.
기판 유지부(14)의 기판 지지부(141)(후술)에 기판(9)이 지지된 경우, 기판(9)의 하면(92)은, 챔버 저부(210)의 중앙부(211)의 상면과 대향한다. 이하의 설명에서는, 챔버 저부(210)의 중앙부(211)를 「하면 대향부(211)」라고 부르고, 중앙부(211)의 상면(211a)을 「대향면(211a)」이라고 한다. 하면 대향부(211)의 상세에 대해서는 후술한다.
챔버 덮개부(122)는 중심축(J1)에 수직인 대략 원판 형상이며, 챔버(12)의 상부를 포함한다. 챔버 덮개부(122)는, 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색한다. 도 1에서는, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이격한 상태를 도시한다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)의 상부 개구를 폐색할 때에는, 챔버 덮개부(122)의 외연부가 챔버 측벽부(214)의 상부와 접한다.
챔버 개폐 기구(131)는, 챔버(12)의 가동부인 챔버 덮개부(122)를, 챔버(12)의 다른 부위인 챔버 본체(121)에 대해 상하 방향으로 상대적으로 이동시킨다. 챔버 개폐 기구(131)는, 챔버 덮개부(122)를 승강시키는 덮개부 승강 기구이다. 챔버 개폐 기구(131)에 의해 챔버 덮개부(122)가 상하 방향으로 이동할 때에는, 탑 플레이트(123)도 챔버 덮개부(122)와 함께 상하 방향으로 이동한다. 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)와 접하여 상부 개구를 폐색하고, 또한, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)를 향해 가압됨으로써, 챔버(12) 내에 밀폐된 챔버 공간(120)(도 7 참조)이 형성된다. 환언하면, 챔버 덮개부(122)에 의해 챔버 본체(121)의 상부 개구가 폐색됨으로써, 챔버 공간(120)이 밀폐된다.
기판 유지부(14)는, 챔버 공간(120)에 배치되고, 기판(9)을 수평 상태로 유지한다. 즉, 기판(9)은, 미세 패턴이 형성된 한쪽의 주면(91)(이하, 「상면(91)」이라고 한다)이 중심축(J1)에 수직으로 상방을 향하는 상태로 기판 유지부(14)에 의해 유지된다. 기판 유지부(14)는, 기판(9)의 외연부(즉, 외주연을 포함하는 외주연 근방의 부위)를 하측으로부터 지지하는 상기 서술의 기판 지지부(141)와, 기판 지지부(141)에 지지된 기판(9)의 외연부를 상방으로부터 누르는 기판 누름부(142)를 구비한다. 기판 지지부(141)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판 형상이다. 기판 지지부(141)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판 형상의 지지부 베이스(413)와, 지지부 베이스(413)의 상면에 고정되는 복수의 제1 접촉부(411)를 구비한다. 기판 누름부(142)는, 탑 플레이트(123)의 하면에 고정되는 복수의 제2 접촉부(421)를 구비한다. 복수의 제2 접촉부(421)의 둘레 방향의 위치는, 실제로는, 복수의 제1 접촉부(411)의 둘레 방향의 위치와 상이하다.
탑 플레이트(123)는, 중심축(J1)에 수직인 대략 원판 형상이다. 탑 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)의 하방, 또한, 기판 지지부(141)의 상방에 배치된다. 탑 플레이트(123)는 중앙에 개구를 가진다. 기판(9)이 기판 지지부(141)에 지지되면, 기판(9)의 상면(91)은, 중심축(J1)에 수직인 탑 플레이트(123)의 하면과 대향한다. 탑 플레이트(123)의 직경은, 기판(9)의 직경보다 크고, 탑 플레이트(123)의 외주연은, 기판(9)의 외주연보다 둘레 전체에 걸쳐 반경 방향 외측에 위치한다.
도 1에 도시하는 상태에 있어서, 탑 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)에 의해 매달리도록 지지된다. 챔버 덮개부(122)는, 중앙부에 대략 환상의 플레이트 유지부(222)를 가진다. 플레이트 유지부(222)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상의 통부(223)와, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판 형상의 플랜지부(224)를 구비한다. 플랜지부(224)는, 통부(223)의 하단으로부터 반경 방향 내측으로 넓어진다.
탑 플레이트(123)는, 환상의 피유지부(237)를 구비한다. 피유지부(237)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상의 통부(238)와, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판 형상의 플랜지부(239)를 구비한다. 통부(238)는, 탑 플레이트(123)의 상면으로부터 상방으로 넓어진다. 플랜지부(239)는, 통부(238)의 상단으로부터 반경 방향 외측으로 넓어진다. 통부(238)는, 플레이트 유지부(222)의 통부(223)의 반경 방향 내측에 위치한다. 플랜지부(239)는, 플레이트 유지부(222)의 플랜지부(224)의 상방에 위치하고, 플랜지부(224)와 상하 방향으로 대향한다. 피유지부(237)의 플랜지부(239)의 하면이, 플레이트 유지부(222)의 플랜지부(224)의 상면에 접함으로써, 탑 플레이트(123)가, 챔버 덮개부(122)로부터 매달리도록 챔버 덮개부(122)에 장착된다.
탑 플레이트(123)의 외연부의 하면에는, 복수의 제1 걸어맞춤부(241)가 둘레 방향으로 배열되고, 지지부 베이스(413)의 상면에는, 복수의 제2 걸어맞춤부(242)가 둘레 방향으로 배열된다. 실제로는, 제1 걸어맞춤부(241) 및 제2 걸어맞춤부(242)는, 기판 지지부(141)의 복수의 제1 접촉부(411), 및, 기판 누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)와는, 둘레 방향에 있어서 상이한 위치에 배치된다. 이들 걸어맞춤부는 3세트 이상 설치되는 것이 바람직하고, 본 실시 형태에서는 4세트 설치된다. 제1 걸어맞춤부(241)의 하부에는 상방을 향해 움푹 패인 오목부가 설치된다. 제2 걸어맞춤부(242)는 지지부 베이스(413)로부터 상방을 향해 돌출한다.
기판 회전 기구(15)는, 이른바 중공 모터이다. 기판 회전 기구(15)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상의 스테이터부(151)와, 환상의 로터부(152)를 구비한다. 로터부(152)는, 대략 원환상의 영구자석을 포함한다. 영구자석의 표면은, PTFE 수지로 몰드된다. 로터부(152)는, 챔버(12) 내에 있어서 하부 환상 공간(217) 내에 배치된다. 로터부(152)의 상부에는, 접속 부재를 통해 기판 지지부(141)의 지지부 베이스(413)가 장착된다. 지지부 베이스(413)는, 로터부(152)의 상방에 배치된다.
스테이터부(151)는, 챔버(12) 외에 있어서 로터부(152)의 주위, 즉, 반경 방향 외측에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 스테이터부(151)는, 챔버 저부(210)의 외측벽부(215) 및 베이스부(216)에 고정되고, 액받이부(16)의 하방에 위치한다. 스테이터부(151)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열된 복수의 코일을 포함한다.
스테이터부(151)에 전류가 공급됨으로써, 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에, 중심축(J1)을 중심으로 하는 회전력이 발생한다. 이에 의해, 로터부(152)가, 중심축(J1)을 중심으로 하여 수평 상태로 회전된다. 스테이터부(151)와 로터부(152) 사이에 작용하는 자력에 의해, 로터부(152)는, 챔버(12) 내에 있어서 직접적으로도 간접적으로도 챔버(12)에 접촉하는 일 없이 부유하고, 중심축(J1)을 중심으로 하여 기판(9)을 기판 지지부(141)와 함께 부유 상태로 회전시킨다.
액받이부(16)는, 컵부(161)와, 컵부 이동 기구(162)와, 컵 대향부(163)를 구비한다. 컵부(161)는 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상이며, 챔버(12)의 반경 방향 외측에 둘레 전체에 걸쳐 위치한다. 컵부 이동 기구(162)는 컵부(161)를 상하 방향으로 이동시킨다. 컵부 이동 기구(162)는, 컵부(161)의 반경 방향 외측에 배치된다. 컵부 이동 기구(162)는, 상기 서술의 챔버 개폐 기구(131)와 둘레 방향으로 상이한 위치에 배치된다. 컵 대향부(163)는, 컵부(161)의 하방에 위치하고, 컵부(161)와 상하 방향으로 대향한다. 컵 대향부(163)는, 챔버 측벽부(214)를 형성하는 부재의 일부이다. 컵 대향부(163)는, 챔버 측벽부(214)의 반경 방향 외측에 위치하는 환상의 액받이 오목부(165)를 가진다.
컵부(161)는, 측벽부(611)와, 상면부(612)와, 벨로우즈(617)를 구비한다. 측벽부(611)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상이다. 상면부(612)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환판 형상이며, 측벽부(611)의 상단부로부터 반경 방향 내측 및 반경 방향 외측으로 넓어진다. 측벽부(611)의 하부는, 컵 대향부(163)의 액받이 오목부(165) 내에 위치한다.
벨로우즈(617)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상이며, 상하 방향으로 신축 가능하다. 벨로우즈(617)는, 측벽부(611)의 반경 방향 외측에 있어서, 측벽부(611)의 주위에 둘레 전체에 걸쳐 설치된다. 벨로우즈(617)는, 기체 및 액체를 통과시키지 않는 재료로 형성된다. 벨로우즈(617)의 상단부는, 상면부(612)의 외연부의 하면에 둘레 전체에 걸쳐 접속된다. 환언하면, 벨로우즈(617)의 상단부는, 상면부(612)를 통해 측벽부(611)에 간접적으로 접속된다. 벨로우즈(617)와 상면부(612)의 접속부는 실링되어 있으며, 기체 및 액체의 통과가 방지된다. 벨로우즈(617)의 하단부는, 컵 대향부(163)를 통해 챔버 본체(121)에 간접적으로 접속된다. 벨로우즈(617)의 하단부와 컵 대향부(163)의 접속부에서도, 기체 및 액체의 통과가 방지된다.
챔버 덮개부(122)의 중앙에는 상부 노즐(181)이 장착된다. 상부 노즐(181)은, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 대향하여 챔버 덮개부(122)에 고정된다. 상부 노즐(181)은, 탑 플레이트(123)의 중앙의 개구에 삽입 가능하다. 상부 노즐(181)은 중앙에 액토출구를 가지고, 기판(9)의 상면(91)에 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐이다. 상부 노즐(181)은, 액토출구의 주위에, 가스를 분출하는 분출구도 가진다. 챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)의 중앙에는, 하부 노즐(182)이 장착된다. 하부 노즐(182)은, 중앙에 액토출구를 가지고, 기판(9)의 하면(92)의 중앙부와 대향한다. 하면 대향부(211)에는, 기판(9)의 하면(92)을 향하는 복수의 공급 노즐(180)이 더 설치된다.
도 2는, 공급 노즐(180)의 중심축(J2)에 수직인 횡단면도이다. 도 3은, 중심축(J2)을 포함하는 공급 노즐(180)의 종단면도이다. 다른 공급 노즐(180)의 구조도, 도 2 및 도 3에 도시하는 공급 노즐(180)의 구조와 동일하다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 공급 노즐(180)은, 가열 가스 공급 노즐(180a)과, 가열액 공급 노즐(180b)을 구비한다. 각 공급 노즐(180)은, 가열 가스 공급 노즐(180a)이 가열액 공급 노즐(180b)의 주위를 둘레 전체에 걸쳐 둘러싸는 이중관이다.
각 공급 노즐(180)은, 대략 원통 형상의 내주벽(801)과, 내주벽(801)의 주위를 둘레 전체에 걸쳐 둘러싸는 대략 원통 형상의 외주벽(802)을 구비한다. 내주벽(801) 및 외주벽(802)의 횡단면은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 대략 동심원 형상이다. 내주벽(801)의 선단인 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구(1805), 및, 내주벽(801)의 토출구(1805) 근방의 부위는, 외주벽(802)의 선단인 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구(1802)보다 돌출한다. 바람직하게는, 내주벽(801)은, 열전도율이 비교적 높은 재료에 의해 형성되고, 열전도율이 높아질수록 얇아진다. 외주벽(802)은, 열전도율이 비교적 낮은 재료에 의해 형성되고, 열전도율이 낮아질수록 두꺼워진다. 공급 노즐(180)의 배치 등에 대해서는 후술한다.
도 4는, 기판 처리 장치(1)가 구비하는 기액 공급부(18) 및 기액 배출부(19)를 도시하는 블럭도이다. 기액 공급부(18)는, 상기 서술의 공급 노즐(180), 상부 노즐(181) 및 하부 노즐(182)에 더해, 약액 공급부(183)와, 순수 공급부(184)와, IPA 공급부(185)와, 불활성 가스 공급부(186)와, 가열 가스 공급부(187)와, 액체 가열부(188)를 구비한다.
약액 공급부(183)는 액체 가열부(188)에 접속되고, 액체 가열부(188)는, 밸브를 통해 상부 노즐(181) 및 복수의 공급 노즐(180)의 가열액 공급 노즐(180b)에 접속된다. 약액 공급부(183)로부터 액체 가열부(188)에 공급된 약액은, 액체 가열부(188)에서 가열된다. 가열된 약액은, 상부 노즐(181) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)에 공급된다. 상부 노즐(181)로의 가열된 약액의 공급 개시 및 정지와, 가열액 공급 노즐(180b)로의 가열된 약액(이하, 「가열액」이라고 한다)의 공급 개시 및 정지는, 제어부(10)에 의해 개별적으로 제어 가능하다.
순수 공급부(184) 및 IPA 공급부(185)는, 각각 밸브를 통해 상부 노즐(181)에 접속된다. 하부 노즐(182)은, 밸브를 통해 순수 공급부(184)에 접속된다. 상부 노즐(181)은, 밸브를 통해 불활성 가스 공급부(186)에도 접속된다. 상부 노즐(181)은, 챔버(12)의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급부의 일부이다. 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 밸브를 통해 가열 가스 공급부(187)에 접속된다.
액받이부(16)의 액받이 오목부(165)에 접속되는 제1 배출로(191)는, 기액 분리부(193)에 접속된다. 기액 분리부(193)는, 외측 배기부(194), 약액 회수부(195) 및 배액부(196)에 각각 밸브를 통해 접속된다. 챔버(12)의 챔버 저부(210)에 접속되는 제2 배출로(192)는, 기액 분리부(197)에 접속된다. 기액 분리부(197)는, 내측 배기부(198) 및 배액부(199)에 각각 밸브를 통해 접속된다. 기액 공급부(18) 및 기액 배출부(19)의 각 구성은, 제어부(10)에 의해 제어된다. 챔버 개폐 기구(131), 기판 회전 기구(15) 및 컵부 이동 기구(162)(도 1 참조)도 제어부(10)에 의해 제어된다.
약액 공급부(183)로부터 상부 노즐(181) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)을 통해 기판(9)에 공급되는 약액은, 화학 반응을 이용하여 기판을 처리하는 처리액이며, 예를 들어, 불화수소산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 순수 공급부(184)는, 상부 노즐(181) 또는 하부 노즐(182)을 통해 기판(9)에 순수(DIW：deionized water)를 공급한다. IPA 공급부(185)는, 상부 노즐(181)을 통해 기판(9)상에 이소프로필 알코올(IPA)을 공급한다. 기판 처리 장치(1)에서는, 상기 서술의 처리액(상기 약액, 순수 및 IPA) 이외의 처리액을 공급하는 처리액 공급부가 설치되어도 된다.
불활성 가스 공급부(186)는, 상부 노즐(181)을 통해 챔버(12) 내에 불활성 가스를 공급한다. 가열 가스 공급부(187)는, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)을 통해 기판(9)의 하면(92)에 가열한 가스(예를 들어, 고온의 불활성 가스)를 공급한다. 본 실시 형태에서는, 불활성 가스 공급부(186) 및 가열 가스 공급부(187)에서 이용되는 가스는 질소(N2) 가스인데, 질소 가스 이외여도 된다. 또한, 가열 가스 공급부(187)에 있어서 가열한 불활성 가스를 이용하는 경우에는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 방폭 대책은 간소화 가능하거나 또는 불필요하다.
도 2 및 도 3에 도시하는 각 공급 노즐(180)에서는, 약액 공급부(183) 및 액체 가열부(188)로부터 가열액 공급 노즐(180b)에 공급되는 가열된 약액(이하, 「가열액」이라고 한다)은, 내주벽(801)에 직접적으로 접촉한다. 또, 가열 가스 공급부(187)로부터 가열 가스 공급 노즐(180a)에 공급되는 가열된 가스(이하, 「가열 가스」라고 한다)는, 내주벽(801) 및 외주벽(802)에 직접적으로 접촉한다. 공급 노즐(180)의 내주벽(801)은, 가열액 및 가열 가스에 직접적으로 접촉함과 더불어, 공급 노즐(180) 내에 있어서 가열액과 가열 가스의 혼합을 방지하는 칸막이벽이며, 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열액 공급 노즐(180b)에 공유된다.
도 5는, 챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)에 있어서의 복수의 공급 노즐(180)의 배치를 도시하는 평면도이다. 도 5에서는, 공급 노즐(180) 전체는 도시하지 않고, 하면 대향부(211)에 있어서의 각 공급 노즐(180)의 장착 위치를 부호(1801)를 붙인 실선의 원으로 나타낸다(도 14 및 도 15에 있어서도 동일). 도 5에 도시하는 바와 같이, 하면 대향부(211)에는 6개의 공급 노즐(180)이 설치된다. 6개의 공급 노즐(180)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 있어서 등각도 간격(60°간격)으로 배치된다. 예를 들어, 반경이 약 150mm(밀리미터)의 기판(9)의 처리에 이용되는 기판 처리 장치(1)에서는, 각 공급 노즐(180)의 토출구(1805)의 중심과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리는, 약 90mm이다.
도 6은, 하면 대향부(211) 근방을 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(141)로 기판(9)이 지지된 경우, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 기판 지지부(141)의 반경 방향 내측에서 기판(9)의 하면(92)과 대향한다. 대향면(211a)은, 중심축(J1)으로부터의 거리가 증대함에 따라 하방에 위치하는(즉, 기판(9)으로부터 멀어지는) 경사면이며, 기판(9)의 하면(92)의 대략 전체에 걸쳐 넓어진다. 대향면(211a)과 기판(9)의 하면(92) 사이의 거리는, 하부 노즐(182) 근방에 있어서 최소가 되며, 예를 들어 5mm이다. 또, 상기 거리는, 기판(9)의 외연부에 있어서 최대가 되며, 예를 들어 30mm이다.
각 공급 노즐(180)은 대향면(211a)으로부터 돌출한다. 각 공급 노즐(180)의 가열액 공급 노즐(180b)은, 하면 대향부(211)의 내부에 형성된 가열액 배관(806) 및 가열액 매니폴드(807)를 통해, 액체 가열부(188)(도 4 참조)에 접속된다. 가열액 매니폴드(807)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 환상이다. 복수의 가열액 배관(806)에 의해, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)과 가열액 매니폴드(807)가 각각 접속된다.
각 공급 노즐(180)의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 하면 대향부(211) 내에 형성된 가열 가스 배관(808) 및 가열 가스 매니폴드(809)를 통해, 가열 가스 공급부(187)에 접속된다. 가열 가스 매니폴드(809)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 환상이며, 가열액 매니폴드(807)의 외면을 덮는다. 복수의 가열 가스 배관(808)에 의해, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열 가스 매니폴드(809)가 각각 접속된다. 각 가열 가스 배관(808)은, 가열액 배관(806)의 주위를 둘레 전체에 걸쳐 둘러싼다. 하나의 공급 노즐(180)에 접속되는 가열액 배관(806)과 가열 가스 배관(808)을 통틀어 공급 배관(804)이라고 부르고, 가열액 매니폴드(807)와 가열 가스 매니폴드(809)를 통틀어 매니폴드(805)라고 부르면, 복수의 공급 배관(804)은, 매니폴드(805)와 복수의 공급 노즐(180)을 각각 접속하는 이중관이다.
각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구(1802), 및, 각 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구(1805)는, 대향면(211a)보다 상방에서 기판(9)의 하면(92)에 근접한다. 각 공급 노즐(180)은, 그 중심축(J2)이 장착 위치(1801)에 있어서의 대향면(211a)의 법선에 대략 따르도록 하면 대향부(211)에 고정된다. 즉, 각 공급 노즐(180)은 중심축(J1)에 대해 경사진다. 따라서, 각 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 분출구(1802)가 장착 위치(1801)보다 약간 반경 방향 외측에 위치하도록 중심축(J1)에 대해 경사진다. 또, 각 가열액 공급 노즐(180b)도, 토출구(1805)가 장착 위치(1801)보다 약간 반경 방향 외측에 위치하도록 중심축(J1)에 대해 경사진다.
도 7은, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(9)의 처리 흐름을 도시하는 도이다. 기판 처리 장치(1)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이격하여 상방에 위치하고, 컵부(161)가 챔버 덮개부(122)로부터 이격하여 하방에 위치하는 상태에서, 기판(9)이 외부의 반송 기구에 의해 챔버(12) 내에 반입되고, 기판 지지부(141)에 의해 하측으로부터 지지된다(단계 S11). 이하, 도 1에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「오픈 상태」라고 부른다. 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(214) 사이의 개구는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상이며, 이하, 「환상 개구(81)」라고 한다. 기판 처리 장치(1)에서는, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이격함으로써, 기판(9)의 주위(즉, 반경 방향 외측)에 환상 개구(81)가 형성된다. 단계 S11에서는, 기판(9)은 환상 개구(81)를 통해 반입된다.
기판(9)이 반입되면, 컵부(161)가, 도 1에 도시하는 위치로부터 도 8에 도시하는 위치까지 상승하고, 환상 개구(81)의 반경 방향 외측에 둘레 전체에 걸쳐 위치한다. 이하의 설명에서는, 도 8에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「제1 밀폐 상태」라고 한다. 또, 도 8에 도시하는 컵부(161)의 위치를 「액받이 위치」라고 하고, 도 1에 도시하는 컵부(161)의 위치를 「퇴피 위치」라고 한다. 컵부 이동 기구(162)는, 컵부(161)를, 환상 개구(81)의 반경 방향 외측의 액받이 위치와, 액받이 위치보다 하방의 퇴피 위치 사이에서 상하 방향으로 이동시킨다.
액받이 위치에 위치하는 컵부(161)에서는, 측벽부(611)가, 환상 개구(81)와 반경 방향으로 대향한다. 또, 상면부(612)의 내연부의 상면이, 챔버 덮개부(122)의 외연부 하단의 립 실링(232)에 둘레 전체에 걸쳐 접한다. 챔버 덮개부(122)와 컵부(161)의 상면부(612) 사이에는, 기체 및 액체의 통과를 방지하는 실링부가 형성된다. 이에 의해, 챔버 본체(121), 챔버 덮개부(122), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)에 의해 둘러싸이는 밀폐된 내부 공간(이하, 「확대 밀폐 공간(100)」이라고 한다)이 형성된다.
확대 밀폐 공간(100)은, 챔버 덮개부(122)와 챔버 본체(121) 사이의 챔버 공간(120)과, 컵부(161)와 컵 대향부(163)로 둘러싸이는 측방 공간(160)이, 환상 개구(81)를 통해 연통함으로써 형성된 하나의 공간이다. 챔버 덮개부(122), 챔버 본체(121), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)는, 확대 밀폐 공간(100)을 형성하는 밀폐 공간 형성부이다.
제1 밀폐 상태에서는, 기판 누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)가 기판(9)의 외연부에 접촉한다. 탑 플레이트(123)의 하면, 및, 기판 지지부(141)의 지지 베이스(413)상에는, 상하 방향으로 대향하는 복수쌍의 자석(도시 생략)이 설치된다. 이하, 각 쌍의 자석을 「자석쌍」이라고 한다. 기판 처리 장치(1)에서는, 복수의 자석쌍이, 둘레 방향에 있어서 제1 접촉부(411), 제2 접촉부(421), 제1 걸어맞춤부(241) 및 제2 걸어맞춤부(242)와는 상이한 위치에, 등각도 간격으로 배치된다. 기판 누름부(142)가 기판(9)에 접촉되어 있는 상태에서는, 자석쌍 사이에 작용하는 자력(인력)에 의해, 탑 플레이트(123)에 하향력이 작용한다. 이에 의해, 기판 누름부(142)가 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압한다.
기판 처리 장치(1)에서는, 기판 누름부(142)가, 탑 플레이트(123)의 자중, 및, 자석쌍의 자력에 의해 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압함으로써, 기판(9)을 기판 누름부(142)와 기판 지지부(141)로 상하를 끼워 강고하게 유지할 수 있다.
제1 밀폐 상태에서는, 피유지부(237)의 플랜지부(239)가, 플레이트 유지부(222)의 플랜지부(224)의 상방에 이격되어 있고, 플레이트 유지부(222)와 피유지부(237)는 접촉하지 않는다. 환언하면, 플레이트 유지부(222)에 의한 탑 플레이트(123)의 유지가 해제되어 있다. 이로 인해, 탑 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판 유지부(14) 및 기판 유지부(14)에 유지된 기판(9)과 함께, 기판 회전 기구(15)에 의해 회전된다.
또, 제1 밀폐 상태에서는, 제1 걸어맞춤부(241)의 하부의 오목부에 제2 걸어맞춤부(242)가 끼워맞춰진다. 이에 의해, 탑 플레이트(123)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향에 있어서 기판 지지부(141)의 지지부 베이스(413)와 걸어맞춰진다. 환언하면, 제1 걸어맞춤부(241) 및 제2 걸어맞춤부(242)는, 탑 플레이트(123)의 기판 지지부(141)에 대한 회전 방향에 있어서의 상대 위치를 규제하는(즉, 둘레 방향에 있어서의 상대 위치를 고정하는) 위치 규제 부재이다. 챔버 덮개부(122)가 하강할 때에는, 제1 걸어맞춤부(241)와 제2 걸어맞춤부(242)가 끼워맞춰지도록, 기판 회전 기구(15)에 의해 지지부 베이스(413)의 회전 위치가 제어된다.
이어서, 기판 회전 기구(15)에 의해 일정한 회전수(비교적 낮은 회전수이며, 이하, 「정상 회전수」라고 한다)로의 기판(9)의 회전이 개시된다. 또한, 불활성 가스 공급부(186)(도 4 참조)로부터 확대 밀폐 공간(100)으로의 불활성 가스(여기에서는, 질소 가스)의 공급이 개시됨과 더불어, 외측 배기부(194)에 의한 확대 밀폐 공간(100) 내의 가스의 배출이 개시된다. 이에 의해, 소정 시간 경과 후에, 확대 밀폐 공간(100)이, 불활성 가스가 충전된 불활성 가스 충전 상태(즉, 산소 농도가 낮은 저산소 분위기)가 된다. 또한, 확대 밀폐 공간(100)으로의 불활성 가스의 공급, 및, 확대 밀폐 공간(100) 내의 가스의 배출은, 도 1에 도시하는 오픈 상태에서 행해지고 있어도 된다.
다음에, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 복수의 공급 노즐(180)의 가열액 공급 노즐(180b)로부터, 회전하는 기판(9)의 하면(92)을 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 약액인 가열액의 공급이 개시된다. 각 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액은, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연(에지) 사이에 있어서, 기판(9)의 하면(92)에 연속적으로 공급된다. 하면(92)에 공급된 가열액은, 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 외주부로 확산된다. 이에 의해, 기판(9)의 하면(92)에 대한 약액 처리가 개시됨과 더불어 기판(9)의 가열이 개시된다. 가열액의 온도는, 약액의 종류나 기판(9)에 대한 처리 등에 맞추어 적당히 결정되며, 예를 들어, 약 50~80℃이다. 또, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액의 합계 유량은, 예를 들어, 매분 약 2~3리터이다.
기판(9)이 소정의 온도까지 가열되면, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 상부 노즐(181)로부터, 회전하는 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 약액의 공급이 개시된다. 기판(9)의 상면(91)으로의 약액 토출은, 기판(9)의 중앙부에만 행해지고, 중앙부 이외의 부위에는 행해지지 않는다. 상부 노즐(181)로부터의 약액은, 회전하는 기판(9)의 상면(91)에 연속적으로 공급된다. 상면(91)상의 약액은, 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 외주부로 확산되며, 상면(91) 전체가 약액에 의해 피복된다.
가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급은, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급 중에도 계속된다. 이에 의해, 확대 밀폐 공간(100)에 있어서, 기판(9)을 대략 원하는 온도로 가열하면서, 상부 노즐(181)로부터 공급되는 약액에 의한 기판(9)의 상면(91)에 대한 에칭 처리, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 공급되는 가열액에 의한 기판(9)의 하면(92)에 대한 에칭 처리가 행해진다(단계 S12). 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액의 유량은, 예를 들어, 매분 약 0.5~1리터이다. 탑 플레이트(123)의 하면은 기판(9)의 상면(91)에 근접하고 있기 때문에, 기판(9)에 대한 에칭은, 탑 플레이트(123)의 하면과 기판(9)의 상면(91) 사이의 매우 좁은 공간에 있어서 행해진다.
확대 밀폐 공간(100)에서는, 회전하는 기판(9)의 상면(91)으로부터 비산하는 약액이, 환상 개구(81)를 통해 컵부(161)에서 받아들여지고, 액받이 오목부(165)로 인도된다. 액받이 오목부(165)로 인도된 약액은, 도 4에 도시하는 제1 배출로(191)를 통해 기액 분리부(193)에 유입된다. 약액 회수부(195)에서는, 기액 분리부(193)로부터 약액이 회수되어, 필터 등을 통해 약액으로부터 불순물 등이 제거된 후, 재이용된다.
상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급 개시로부터 소정 시간(예를 들어, 60~120초) 경과하면, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급이 정지된다. 가열액 공급 노즐(180b)에서는, 색 백에 의해 가열액이 토출구(1805)로부터 가열액 공급 노즐(180b)의 내부로 되돌려진다. 이에 의해, 토출구(1805)로부터 가열액이 떨어져 가열 가스 공급 노즐(180a) 내에 유입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그리고, 기판 회전 기구(15)에 의해, 소정 시간(예를 들어, 1~3초)만큼 기판(9)의 회전수가 정상 회전수보다 높아지고, 기판(9)으로부터 약액이 제거된다.
이어서, 챔버 덮개부(122) 및 컵부(161)가 동기하여 하방으로 이동한다. 그리고, 도 9에 도시하는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)의 외연부 하단의 립 실링(231)이, 챔버 측벽부(214)의 상부와 접함으로써, 환상 개구(81)가 닫히고, 챔버 공간(120)이, 측방 공간(160)과 격절된 상태로 밀폐된다. 컵부(161)는, 도 1과 마찬가지로, 퇴피 위치에 위치한다. 이하, 도 9에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「제2 밀폐 상태」라고 한다. 제2 밀폐 상태에서는, 기판(9)은, 챔버(12)의 내벽과 직접 대향하며, 이들 사이에 다른 액받이부는 존재하지 않는다.
제2 밀폐 상태에서도, 제1 밀폐 상태와 마찬가지로, 기판 누름부(142)가 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압함으로써, 기판(9)이, 기판 누름부(142)와 기판 지지부(141)로 상하를 끼워 강고하게 유지된다. 또, 플레이트 유지부(222)에 의한 탑 플레이트(123)의 유지가 해제되어 있으며, 탑 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판 유지부(14) 및 기판(9)과 함께 회전된다.
챔버 공간(120)이 밀폐되면, 외측 배기부(194)(도 4 참조)에 의한 가스의 배출이 정지됨과 더불어, 내측 배기부(198)에 의한 챔버 공간(120) 내의 가스의 배출이 개시된다. 그리고, 린스액 또는 세정액인 순수의 기판(9)으로의 공급이, 순수 공급부(184)에 의해 개시된다(단계 S13).
순수 공급부(184)로부터의 순수는, 상부 노즐(181) 및 하부 노즐(182)로부터 토출되고, 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)의 중앙부에 연속적으로 공급된다. 순수는, 기판(9)의 회전에 의해 상면(91) 및 하면(92)의 외주부로 확산되고, 기판(9)의 외주연으로부터 외측으로 비산한다. 기판(9)으로부터 비산하는 순수는, 챔버(12)의 내벽(즉, 챔버 덮개부(122) 및 챔버 측벽부(214)의 내벽)에서 받아들여지고, 도 2에 도시하는 제2 배출로(192), 기액 분리부(197) 및 배액부(199)를 통해 폐기된다(후술하는 기판(9)의 건조 처리에 있어서도 동일). 이에 의해, 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)의 린스 처리 및 세정 처리와 더불어, 챔버(12) 내의 세정도 실질적으로 행해진다.
순수의 공급 개시로부터 소정 시간 경과하면, 순수 공급부(184)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 복수의 공급 노즐(180)의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)을 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 불활성 가스(즉, 가열 가스)의 분출이 개시된다. 각 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스는, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연(에지) 사이에 있어서, 기판(9)의 하면(92)을 향해 연속적으로 분출된다. 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)에 분사된 가열 가스는, 기판(9)의 하방의 공간으로 확산된다. 이에 의해, 기판(9)이 가열된다. 가열 가스의 온도는, 예를 들어, 약 160~200℃이다. 또, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 공급되는 가열 가스의 합계 유량은, 예를 들어, 매분 약 150~200리터이다. 공급 노즐(180)에서는, 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구(1805) 근방에 가열액이 부착되어 잔류하고 있는 경우여도, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스의 분출에 의해, 상기 가열액은 날아가 제거된다.
이어서, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)상에 IPA가 공급되고, 상면(91)상에 있어서 순수가 IPA로 치환된다(단계 S14). IPA의 공급 개시로부터 소정 시간 경과하면, IPA 공급부(185)로부터의 IPA의 공급이 정지된다. 그 후, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스의 분출이 계속된 상태에서, 기판(9)의 회전수가 정상 회전수보다 충분히 높아진다. 이에 의해, IPA가 기판(9)상으로부터 제거되고, 기판(9)의 건조 처리가 행해진다(단계 S15). 기판(9)의 건조 개시로부터 소정 시간 경과하면, 기판(9)의 회전이 정지한다. 기판(9)의 건조 처리는, 내측 배기부(198)에 의해 챔버 공간(120)이 감압되고, 대기압보다 낮은 감압 분위기에서 행해져도 된다.
그 후, 챔버 덮개부(122)와 탑 플레이트(123)가 상승하여, 도 1에 도시하는 바와 같이, 챔버(12)가 오픈 상태가 된다. 단계 S15에서는, 탑 플레이트(123)가 기판 지지부(141)와 함께 회전하기 때문에, 탑 플레이트(123)의 하면에 액체는 거의 잔존하지 않고, 챔버 덮개부(122)의 상승시에 탑 플레이트(123)로부터 액체가 기판(9)상에 낙하할 일은 없다. 기판(9)은 외부의 반송 기구에 의해 챔버(12)로부터 반출된다(단계 S16).
이상에 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9)의 상면(91)에 기판(9)보다 고온의 약액을 공급하는 상부 노즐(181)과, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연 사이에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 기판(9)보다 고온의 가열액을 공급하는 가열액 공급 노즐(180b)이 설치된다. 이에 의해, 기판(9)의 온도, 및, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있고, 기판(9)의 상면(91)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또, 가열액에 의한 기판(9)의 하면의 에칭 처리를, 상면(91)의 에칭 처리와 병행하여 행할 수 있다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 기판 처리 장치(1)의 구조는, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 비교적 저하하기 쉬운 기판 처리 장치, 예를 들어, 기판(9)의 상면(91)에 약액을 토출하는 상부 노즐(181)이 상면(91)의 중앙부에 대향하여 고정되는 기판 처리 장치에 특히 적합하다. 상부 노즐(181)이 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 대향하여 고정되는 기판 처리 장치에서는, 상면(91)상에 공급된 약액이 외연으로부터 비산할 때까지의 기판(9)상에 있어서의 이동 거리가 길기 때문에, 상면(91)상에 공급된 약액을 에칭 처리에 효율적으로 사용할 수 있다.
기판 처리 장치에서는, 또, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연 사이에 있어서 기판(9)의 하면(92)을 향해 기판(9)보다 고온의 가열 가스를 공급하는 가열 가스 공급 노즐(180a)이 설치된다. 이에 의해, 기판(9)의 건조시에, 기판(9)에 액체를 공급하는 일 없이 기판(9)을 가열할 수 있고, 기판(9)상의 IPA의 휘발성을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9)을 신속하게 건조시킬 수 있음과 더불어, 기판(9)의 건조시에 있어서의 기판(9)의 상면(91)상의 미세 패턴의 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 또한, 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열액 공급 노즐(180b)이 하나의 공급 노즐(180)이다. 이에 의해, 기판(9)의 약액 처리시 및 건조시에 기판(9)의 하면(92)의 가열에 이용되는 구조를 간소화 및 소형화할 수 있다. 그 결과, 기판(9)과 챔버 저부(210) 사이의 공간(즉, 기판(9)의 하방의 공간)을 유효하게 이용할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 복수의 가열액 공급 노즐(180b) 중 2개 이상의 가열액 공급 노즐(180b)이 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치한다. 이에 의해, 기판(9)의 상기 원의 상방의 각 부위가, 가열액 공급 노즐(180b)의 상방을 통과하여 가열액이 공급된 후, 다음에 가열액 공급 노즐(180b)의 상방으로 이동할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 기판(9)의 각 부위가 가열액 공급 노즐(180b) 사이를 이동할 때의 온도 저하(즉, 회전 중의 온도 저하)를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 약액 처리가 행해질 때에, 둘레 방향에 있어서의 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액은, 하나의 약액 공급부(183)로부터 공급되는 동일한 액체이다. 상기 액체(약액)는, 상부 노즐(181) 및 가열액 공급 노즐(180b)에 공급되기 전에, 하나의 액체 가열부(188)에 의해 가열된다. 이에 의해, 기판 처리 장치(1)의 구조를 간소화할 수 있음과 더불어, 기판 처리 장치(1)를 소형화할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a) 중 2개 이상의 가열 가스 공급 노즐(180a)이 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치한다. 이에 의해, 기판(9)의 상기 원의 상방의 각 부위가, 가열 가스 공급 노즐(180a)의 상방을 통과하여 가열 가스가 공급된 후, 다음에 가열 가스 공급 노즐(180a)의 상방으로 이동할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 기판(9)의 각 부위가 가열 가스 공급 노즐(180a) 사이를 이동할 때의 온도 저하(즉, 회전 중의 온도 저하)를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 건조 처리가 행해질 때에, 둘레 방향에 있어서의 기판(9)의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)을 더 신속하게 건조할 수 있다. 또, 기판(9)의 건조시에 있어서의 기판(9)의 상면(91)상의 미세 패턴의 손상을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 공급 노즐(180)은, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)으로부터 돌출한다. 이에 의해, 하부 노즐(182)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급된 순수 등의 처리액이, 분출구(1802)로부터 가열 가스 공급 노즐(180a) 내에 유입하는 것, 및, 토출구(1805)로부터 가열액 공급 노즐(180b) 내에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 공급 노즐(180)이 중심축(J1)에 대해 경사짐으로써, 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b)에 순수 등의 처리액이 유입하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 중심축(J1)으로부터 멀어짐에 따라 기판(9)으로부터 멀어지는 경사면이다. 이에 의해, 기판(9)의 하면(92)에 공급된 약액이나 순수 등의 처리액을 대향면(211a)의 반경 방향 외측으로 용이하게 인도할 수 있다. 그 결과, 대향면(211a)상에 상기 처리액이 모이는 것을 방지할 수 있다.
도 10은, 기판 처리 장치(1)에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 가열액을 공급하면서 행한 기판 처리 장치(1)에 있어서의 약액 처리시(단계 S12)의 기판(9)의 온도 분포를 도시하는 도이다. 도 10에서는, 반경이 약 150mm인 기판(9)의 온도 분포를 도시한다. 또, 도 10의 가로축은, 각 측정 위치의 중심축(J1)으로부터의 반경 방향의 거리를 나타내고, 세로축은, 각 측정 위치에 있어서의 기판(9)의 온도를 나타낸다. 도 11 및 도 13에 있어서도 마찬가지이다. 도 10 중에 있어서 부호(95)를 붙인 실선은, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 약액 처리시의 기판(9)의 온도를 나타내고, 검은 원의 마크는, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 약액 처리시의 기판의 온도를 나타낸다. 제1 비교예의 기판 처리 장치에서는, 가열액 공급 노즐은 설치되어 있지 않고, 기판의 상면에는, 기판보다 고온의 약액이 상부 노즐로부터 공급되지만, 기판의 하면에 대한 가열액의 공급은 행해지지 않는다. 실선(95)으로 나타내는 기판(9)의 온도는, 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열액 공급 노즐(18Ob)을 따로 따로 대향부(211)에 배치한 기판 처리 장치에 있어서의 실험 결과로부터 시뮬레이션에 의해 추정한 것이다(도 11 및 도 13에 있어서의 실선 96~98에 있어서도 동일). 도 10에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 비해, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 기판(9)의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9)의 상면(91)에 대한 약액 처리시에, 기판(9)의 하면(92)의 약액 처리를 행하지 않는 경우, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급을 대신하여, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급과 병행하여, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)에 대해 가열 가스가 공급되어도 된다. 도 11은, 가열액을 대신하여 가열 가스를 기판(9)의 하면(92)에 공급한 경우의 약액 처리시(단계 S12)의 기판(9)의 온도 분포를 도시하는 도이다. 도 11 중에 있어서 부호(96)를 붙인 실선은, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 약액 처리시의 기판(9)의 온도를 나타내고, 검은 원의 마크는, 상기 서술의 제1 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 약액 처리시의 기판의 온도를 나타낸다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 약액 처리시에 기판(9)의 하면(92)에 가열 가스가 공급된 경우도, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 비해, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 기판(9)의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
그런데, 개방된 처리 공간에서 기판을 처리하는 기판 처리 장치(이하, 「제2 비교예의 기판 처리 장치」라고 한다)를 상정한 경우, 제2 비교예의 기판 처리 장치에서는, 약액 성분을 포함하는 가스가 외부로 확산하는 것을 방지하기 위해, 약액에 의한 기판의 처리시에, 상기 처리 공간 내의 가스를 큰 유량으로 배출하는 일이 행해진다. 또, 기판으로의 파티클의 부착을 방지하기 위해, 다운 플로우를 발생시키는 일도 행해진다. 따라서, 기판의 주위에 상방으로부터 하방으로 향하는 기류가 발생하고, 상기 기류에 의해 기판의 온도가 저하하기 쉬워진다. 기판의 온도 저하는 기판의 외연부에서 현저해지고, 기판의 온도 분포의 균일성이 저하한다. 그 결과, 약액에 의한 기판 처리의 균일성이 저하한다. 일정한 온도로 가열한 약액을 큰 유량으로 기판에 공급함으로써, 기판의 온도 분포의 균일성의 저하를 억제하는 일도 생각할 수 있으나, 약액의 소비량이 증대해 버린다.
이에 비해, 기판 처리 장치(1)에서는, 밀폐 공간 형성부인 챔버(12), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)에 의해, 제2 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리 공간에 비해 작은 밀폐 공간인 확대 밀폐 공간(100)이 형성된다. 이에 의해, 기판(9)으로부터의 열의 확산을 억제할 수 있다.
확대 밀폐 공간(100)이 형성되는 기판 처리 장치(1)에서는, 약액 성분을 포함하는 가스가 외부로 확산될 일도 없고, 기판으로의 파티클의 부착을 방지하기 위한 다운 플로우의 필요성도 낮기 때문에, 확대 밀폐 공간(100)에 유입하는 가스, 및, 확대 밀폐 공간(100)으로부터 유출하는 가스의 유량을 낮게 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 기판(9)의 온도 저하를 더 저감시킬 수 있다. 그 결과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 유량을 비교적 낮게 설정하면서, 기판의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또, 일정한 온도로 가열한 약액을 큰 유량으로 기판(9)의 상면(91)에 공급할 필요도 없기(즉, 약액의 소비량을 저감시키는 것이 가능하기) 때문에 기판 처리 장치(1)의 COO(cost of ownership)도 저감시킬 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 상기 서술의 약액 처리시에, 단계 S12를 대신하여 도 12에 도시하는 단계 S121가 행해져도 된다. 단계 S121에서는, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 단계 S12와 마찬가지로, 회전하는 기판(9)의 상면(91)에 상부 노즐(181)로부터 가열된 약액이 공급되고, 상기 약액의 공급과 병행하여, 기판(9)의 하면(92)에 가열액 공급 노즐(180b)로부터 가열액이 공급된다. 단계 S121에서는, 또한, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급과 병행하여, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하방의 공간으로 가열 가스가 공급된다.
가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하방의 공간으로의 가열 가스의 공급은, 상기 서술의 기판(9)의 건조 처리(단계 S15)에 있어서의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스의 분출에 비해 완만하게 행해진다. 이로 인해, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액이, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스에 의해 하면(92)상으로부터 튀거나, 하면(92)상을 이동하는 가열액의 흐름이 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스에 의해 흐트러지는 것이 방지된다.
단계 S121에서는, 기판(9)의 하방의 공간에 공급된 고온의 가열 가스 분위기 중에 있어서, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액이 기판(9)의 하면(92)에 공급되고, 하면(92)상을 외주부를 향해 이동시킨다. 이로 인해, 기판(9)으로의 공급시, 및, 기판(9)상에 있어서의 이동시에, 가열액의 온도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 각 공급 노즐(180)에서는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열액 공급 노즐(180b)에 공유되는 칸막이벽인 내주벽(801)이 설치되고, 가열 가스의 온도(약 160~200℃)는, 가열액의 온도(약 50~80℃)보다 높다. 이로 인해, 가열액 공급 노즐(180b) 내를 흐르는 가열액이, 가열 가스 공급 노즐(180a) 내를 흐르는 가열 가스에 의해, 내주벽(801)을 통해 가열된다. 이에 의해, 액체 가열부(188)로부터 송출된 가열액의 온도가, 기판(9)의 하면(92)에 공급될 때까지 저하하는 것을 억제할 수 있다.
가열 가스에 의해 내주벽(801)을 통해 가열액을 효율적으로 가열하기 위해서는, 내주벽(801) 중 직접적으로 가열액 및 가열 가스 공급 노즐(180a) 내의 가열 가스에 접촉하는 부분의 길이 방향의 길이(즉, 공급 노즐(180)의 중심축(J2)에 평행한 방향의 길이이며, 길이 방향에 있어서의 외주벽(802)의 길이와 동일하다)는, 50mm 이상인 것이 바람직하다. 또, 공급 노즐(180)이, 가열 가스 공급 노즐(180a)이 가열액 공급 노즐(180b)의 주위를 둘레 전체에 걸쳐 둘러싸는 이중관이기 때문에, 가열 가스에 의해 내주벽(801)을 통해 가열액을 더 효율적으로 가열할 수 있음과 더불어, 가열액 공급 노즐(180b) 내의 가열액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 이중관인 공급 노즐(180)에서는, 가열액 공급 노즐(180b)이 가열 가스 공급 노즐(180a)의 내측에 배치된다. 이에 의해, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 토출되는 가열액의 흐름이, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 토출되는 가열 가스에 의해 흐트러지는 것을 억제할 수 있다. 또, 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구(1805), 및, 내주벽(801)의 토출구(1805) 근방의 부위가, 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구(1802)보다 돌출한다. 이로 인해, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 토출되는 가열액의 흐름이, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 토출되는 가열 가스에 의해 흐트러지는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
하면 대향부(211)에서는, 각 가열액 배관(806)의 주위가 가열 가스 배관(808)에 의해 둘레 전체에 걸쳐 둘러싸이고, 가열액 배관(806)은, 가열액 및 가열 가스 배관(808) 내의 가열 가스에 직접적으로 접촉하는 칸막이벽이 된다. 이로 인해, 가열액 배관(806) 내를 흐르는 가열액이, 가열 가스 배관(808) 내를 흐르는 가열 가스에 의해, 가열액 배관(806)을 통해 가열된다. 이에 의해, 액체 가열부(188)로부터 송출된 가열액의 온도가, 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 동안 저하하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다. 가열 가스에 의해 가열액 배관(806) 내의 가열액을 효율적으로 가열하기 위해서는, 가열액 배관(806) 중, 적어도 대향면(211a)으로부터 액체 가열부(188)를 향해 약 20~30cm(센티미터)의 부위가, 직접적으로 가열액 및 가열 가스 배관(808) 내의 가열 가스에 접촉하는 것이 바람직하다.
또한, 하면 대향부(211)에는, 복수의 가열액 배관(806)이 접속되는 가열액 매니폴드(807)가 설치되고. 가열액 매니폴드(807)의 외면이 가열 가스 매니폴드(809)에 덮인다. 따라서, 가열액 매니폴드(807)의 측벽은, 가열액 매니폴드(807) 내의 가열액, 및, 가열 가스 매니폴드(809) 내의 가열 가스에 직접적으로 접촉한다. 이로 인해, 가열액 매니폴드(807) 내의 가열액이, 가열액 매니폴드(807)의 측벽을 통해 가열 가스에 의해 가열된다. 이에 의해, 액체 가열부(188)로부터 송출된 가열액의 온도가, 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 동안 저하하는 것을, 더욱 억제할 수 있다. 가열 가스에 의해 가열액 매니폴드(807) 내의 가열액을 효율적으로 가열하기 위해서는, 가열액 매니폴드(807)의 측벽의 대략 전체가 가열 가스에 직접적으로 접촉하는 것이 바람직하다. 또한, 가열액 매니폴드(807) 내의 가열액을 가열 가스에 의해 가열한다고 하는 관점에서는, 가열액 매니폴드(807)의 측벽 중 적어도 일부가 가열 가스에 직접적으로 접촉하고 있으면 된다.
또, 액체 가열부(188)로부터의 가열액이 일단, 가열액 매니폴드(807)에 저류되고, 가열액 매니폴드(807)로부터 복수의 가열액 공급 노즐(180b)에 가열액이 공급됨으로써, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액의 온도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액은 동일한 액체이다. 기판 처리 장치(1)에서는, 상기 액체를 하나의 액체 가열부(188)에 의해 가열함으로써 장치 구조를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 가열액 매니폴드(807), 가열액 배관(806) 및 가열액 공급 노즐(180b) 내의 가열액을 가열 가스에 의해 가열함으로써, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액의 온도를, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액의 온도보다 높게 할 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 온도, 및, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있고, 기판(9)의 상면(91)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 13은, 기판 처리 장치(1)에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 가열액을 공급함과 더불어 하면(92)의 하방의 공간에 가열 가스를 공급하면서 행한 약액 처리시(단계 S121)의 기판(9)의 온도 분포를 도시하는 도이다. 도 13 중에 있어서 부호(97, 98)를 붙인 실선은, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 약액 처리시의 기판(9) 온도의 추정 상한값 및 추정 하한값을 나타내며, 검은 원의 마크는, 상기 서술의 제1 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 약액 처리시의 기판의 온도를 나타낸다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 비해, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 기판(9)의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
도 14 및 도 15는, 기판 처리 장치(1)의 하면 대향부(211)에 있어서의 공급 노즐(180)의 배치의 다른 예를 도시하는 평면도이다. 도 14 및 도 15에 도시하는 예에서도, 하면 대향부(211)에는 6개의 공급 노즐(180)이 장착 위치(1801)에 설치된다. 중심축(J1)으로부터의 반경 방향의 거리가 동일한 2개의 공급 노즐(180)을 「노즐쌍」이라고 부르면, 도 14에 도시하는 예에서는, 하면 대향부(211)에 3쌍의 공급 노즐(180)의 노즐쌍이 설치된다. 각 노즐쌍의 2개의 공급 노즐(180)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 있어서, 중심축(J1)을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다. 환언하면, 각 노즐쌍의 2개의 공급 노즐(180)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 180°간격으로 배치된다. 6개의 공급 노즐(180)은, 둘레 방향에 있어서 등각도 간격(60°간격)으로 배치된다.
도 15에 도시하는 예에서는, 2개의 공급 노즐(180)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 있어서, 중심축(J1)을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다. 다른 4개의 공급 노즐(180)은, 상기 2개의 공급 노즐(180)보다 반경 방향 외측에 있어서, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 배치된다. 상기 4개의 공급 노즐(180)은, 둘레 방향에 있어서 등각도 간격(90°간격)으로 배치된다.
도 14 및 도 15에 도시하는 예에서는, 중심축(J1)과의 사이의 반경 방향의 거리가 상이한 복수의 공급 노즐(180)(즉, 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b))이 설치된다. 환언하면, 복수의 공급 노즐(180) 중 하나의 공급 노즐(180)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 공급 노즐(180)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리와 상이하다. 이로 인해, 각 공급 노즐(180)의 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액에 의해 기판(9)의 하면(92)이 가열됨으로써, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다. 또, 각 공급 노즐(180)의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스에 의해 기판(9)의 하면(92)이 가열되는 경우도 마찬가지로 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다. 어느 경우에도, 반경 방향에 있어서의 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)의 상면(91)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1a)를 도시하는 단면도이다. 기판 처리 장치(1a)는, 대략 원판 형상의 반도체 기판(9)(이하, 간단히 「기판(9)」이라고 한다)에 처리액을 공급하여 기판(9)을 1매씩 처리하는 매엽식 장치이다. 도 16에 도시하는 기판 처리 장치(1a)에서는, 하면 대향부(211)에 설치되는 노즐의 구조나 배치가, 도 1에 도시하는 기판 처리 장치(1)와는 상이하다. 기판 처리 장치(1a)의 그 외의 구성은, 기판 처리 장치(1)와 대략 동일하며, 이하의 설명에서는 대응하는 구성에 같은 부호를 붙인다. 도 16에서는, 기판 처리 장치(1a)의 일부의 구성의 단면에는, 평행 사선의 부여를 생략하고 있다(다른 단면도에 있어서도 동일).
챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)의 중앙에는, 하부 노즐(182)이 장착된다. 하부 노즐(182)은, 중앙에 액토출구를 가지고, 기판(9)의 하면(92)의 중앙부와 대향한다. 하면 대향부(211)에는, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a), 및, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)이 더 설치된다. 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b)의 배치에 대해서는 후술한다.
도 17은, 기판 처리 장치(1a)가 구비하는 기액 공급부(18) 및 기액 배출부(19)를 도시하는 블럭도이다. 기액 공급부(18)는, 상기 서술의 가열 가스 공급 노즐(180a), 가열액 공급 노즐(180b), 상부 노즐(181) 및 하부 노즐(182)에 더해, 약액 공급부(183)와, 순수 공급부(184)와, IPA 공급부(185)와, 불활성 가스 공급부(186)와, 가열 가스 공급부(187)와, 액체 가열부(188)를 구비한다. 도 17에서는, 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b)의 수를, 도시의 형편상, 실제보다 적게 그리고 있다.
약액 공급부(183)는 액체 가열부(188)에 접속되고, 액체 가열부(188)는, 밸브를 통해 상부 노즐(181) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)에 접속된다. 약액 공급부(183)로부터 액체 가열부(188)에 공급된 약액은, 액체 가열부(188)에서 가열된다. 가열된 약액은, 상부 노즐(181) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)에 공급된다. 상부 노즐(181)로의 약액의 공급 개시 및 정지와, 가열액 공급 노즐(180b)로의 약액의 공급 개시 및 정지는, 제어부(10)에 의해 개별적으로 제어 가능하다.
순수 공급부(184) 및 IPA 공급부(185)는, 각각 밸브를 통해 상부 노즐(181)에 접속된다. 하부 노즐(182)은, 밸브를 통해 순수 공급부(184)에 접속된다. 상부 노즐(181)은, 밸브를 통해 불활성 가스 공급부(186)에도 접속된다. 상부 노즐(181)은, 챔버(12)의 내부에 가스를 공급하는 가스 공급부의 일부이다. 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 밸브를 통해 가열 가스 공급부(187)에 접속된다.
액받이부(16)의 액받이 오목부(165)에 접속되는 제1 배출로(191)는, 기액 분리부(193)에 접속된다. 기액 분리부(193)는, 외측 배기부(194), 약액 회수부(195) 및 배액부(196)에 각각 밸브를 통해 접속된다. 챔버(12)의 챔버 저부(210)에 접속되는 제2 배출로(192)는, 기액 분리부(197)에 접속된다. 기액 분리부(197)는, 내측 배기부(198) 및 배액부(199)에 각각 밸브를 통해 접속된다. 기액 공급부(18) 및 기액 배출부(19)의 각 구성은, 제어부(10)에 의해 제어된다. 챔버 개폐 기구(131), 기판 회전 기구(15) 및 컵부 이동 기구(162)(도 16 참조)도 제어부(10)에 의해 제어된다.
약액 공급부(183)로부터 상부 노즐(81) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)을 통해 기판(9)에 공급되는 약액은, 화학 반응을 이용하여 기판을 처리하는 처리액이며, 예를 들어, 불화수소산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 순수 공급부(184)는, 상부 노즐(181) 또는 하부 노즐(182)을 통해 기판(9)에 순수(DIW：deionized water)를 공급한다. IPA 공급부(185)는, 상부 노즐(181)을 통해 기판(9)상에 이소프로필 알코올(IPA)을 공급한다. 기판 처리 장치(1a)에서는, 상기 서술의 처리액(상기 약액, 순수 및 IPA) 이외의 처리액을 공급하는 처리액 공급부가 설치되어도 된다.
불활성 가스 공급부(186)는, 상부 노즐(181)을 통해 챔버(12) 내에 불활성 가스를 공급한다. 가열 가스 공급부(187)는, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)을 통해 기판(9)의 하면(92)에 가열한 가스(예를 들어, 고온의 불활성 가스)를 공급한다. 본 실시 형태에서는, 불활성 가스 공급부(186) 및 가열 가스 공급부(187)에서 이용되는 가스는 질소(N2) 가스인데, 질소 가스 이외여도 된다. 또한, 가열 가스 공급부(187)에 있어서 가열한 불활성 가스를 이용하는 경우에는, 기판 처리 장치(1a)에 있어서의 방폭 대책은 간소화 가능하거나 또는 불필요하다.
도 18은, 챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)에 있어서의 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 복수의 가열액 공급 노즐(180b)의 배치를 도시하는 평면도이다. 도 18에서는, 가열 가스 공급 노즐(180a) 전체는 도시하지 않고, 하면 대향부(211)에 있어서의 각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 장착 위치를 부호(1801)를 붙인 실선의 원으로 나타낸다. 또, 가열액 공급 노즐(180b) 전체는 도시하지 않고, 각 가열액 공급 노즐(180b)의 장착 위치를 부호(1804)를 붙인 실선의 원으로 나타낸다.
도 18에 도시하는 바와 같이, 하면 대향부(211)에는 6개의 가열 가스 공급 노즐(180a)이 설치된다. 중심축(J1)으로부터의 반경 방향의 거리가 동일한 2개의 가열 가스 공급 노즐(180a)을 「노즐쌍」이라고 부르면, 하면 대향부(211)에는 3쌍의 가열 가스 공급 노즐(180a)의 노즐쌍이 설치된다. 각 노즐쌍의 2개의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 있어서, 중심축(J1)을 사이에 두고 대향하는 위치에 배치된다. 환언하면, 각 노즐쌍의 2개의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향으로 180°간격으로 배치된다. 6개의 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 둘레 방향에 있어서 등각도 간격(60°간격)으로 배치된다. 도 16에서는, 6개의 가열 가스 공급 노즐(180a)을 동일 단면상에 그리고 있다(도 19, 도 20 및 도 21에 있어서도 동일).
하면 대향부(211)에는, 또, 6개의 가열액 공급 노즐(180b)도 설치된다. 2개의 가열액 공급 노즐(180b)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 있어서, 중심축(J1)을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다. 다른 4개의 가열액 공급 노즐(180b)은, 상기 2개의 가열액 공급 노즐(180b)보다 반경 방향 외측에 있어서, 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 배치된다. 상기 4개의 가열액 공급 노즐(180b)은, 둘레 방향에 있어서 등각도 간격(90°간격)으로 배치된다.
예를 들어, 반경이 약 150mm(밀리미터)의 기판(9)의 처리에 이용되는 기판 처리 장치(1a)에서는, 중심축(J1)에 가장 가까운 노즐쌍의 각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구의 중심과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리(이하, 「분출구-중심축간 거리」라고 부른다)는, 약 65mm이다. 중심축(J1)에 2번째로 가까운 노즐쌍의 각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구-중심축간 거리는, 약 95mm이다. 중심축(J1)으로부터 가장 먼 노즐쌍의 각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출-중심축간 거리는, 약 145mm이다. 또, 중심축(J1)에 가까운 2개의 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구의 중심과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리(이하, 「토출구-중심축간 거리」라고 부른다)는 각각, 약 60mm이다. 중심축(J1)으로부터 먼 4개의 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구-중심축 거리는 각각, 약 120mm이다.
도 19는, 하면 대향부(211) 근방을 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 기판 지지부(141)로 기판(9)이 지지된 경우, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 기판 지지부(141)의 반경 방향 내측에서 기판(9)의 하면(92)과 대향한다. 대향면(211a)은, 중심축(J1)으로부터의 거리가 증대함에 따라 하방에 위치하는(즉, 기판(9)으로부터 멀어지는) 경사면이며, 기판(9)의 하면(92)의 대략 전체에 걸쳐 넓어진다. 대향면(211a)과 기판(9)의 하면(92) 사이의 거리는, 하부 노즐(182) 근방에 있어서 최소가 되며, 예를 들어 5mm이다. 또, 상기 거리는, 기판(9)의 외연부에 있어서 최대가 되며, 예를 들어 30mm이다.
각 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 각 가열액 공급 노즐(180b)은 대향면(211a)으로부터 돌출한다. 각 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 하면 대향부(211)의 내부에 형성된 가열 가스 배관(도시 생략)을 통해, 가열 가스 공급부(187)(도 17 참조)에 접속된다. 각 가열액 공급 노즐(180b)은, 하면 대향부(211)의 내부에 형성된 가열액 배관(도시 생략)을 통해, 액체 가열부(188)에 접속된다.
각 가열 가스 공급 노즐(180a)의 분출구(1802), 및, 각 가열액 공급 노즐(180b)의 토출구(1805)는, 대향면(211a)보다 상방에서 기판(9)의 하면(92)에 근접한다. 각 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 그 중심축이 장착 위치(1801)에 있어서의 대향면(211a)의 법선에 대략 따르도록 하면 대향부(211)에 고정된다. 각 가열액 공급 노즐(180b)도 마찬가지로, 그 중심축이 장착 위치(1804)에 있어서의 대향면(211a)의 법선에 대략 따르도록 하면 대향부(211)에 고정된다. 따라서, 각 가열 가스 공급 노즐(180a)은, 분출구(1802)가 장착 위치(1801)보다 약간 반경 방향 외측에 위치하도록 중심축(J1)에 대해 경사진다. 또, 각 가열액 공급 노즐(180b)은, 토출구(1805)가 장착 위치(1804)보다 약간 반경 방향 외측에 위치하도록 중심축(J1)에 대해 경사진다.
기판 처리 장치(1a)에 있어서의 기판(9) 처리의 흐름은, 도 7에 도시하는 것과 거의 동일하다. 기판 처리 장치(1a)에서는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이격하여 상방에 위치하고, 컵부(161)가 챔버 덮개부(122)로부터 이격하여 하방에 위치하는 상태에서, 기판(9)이 외부의 반송 기구에 의해 챔버(12) 내에 반입되고, 기판 지지부(141)에 의해 하측으로부터 지지된다(단계 S11). 이하, 도 16에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「오픈 상태」라고 부른다. 챔버 덮개부(122)와 챔버 측벽부(214) 사이의 개구는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 환상이며, 이하, 「환상 개구(81)」라고 한다. 기판 처리 장치(1a)에서는, 챔버 덮개부(122)가 챔버 본체(121)로부터 이격함으로써, 기판(9)의 주위(즉, 반경 방향 외측)에 환상 개구(81)가 형성된다. 단계 S11에서는, 기판(9)은 환상 개구(81)를 통해 반입된다.
기판(9)이 반입되면, 컵부(161)가, 도 16에 도시하는 위치로부터 도 20에 도시하는 위치까지 상승하여, 환상 개구(81)의 반경 방향 외측에 둘레 전체에 걸쳐 위치한다. 이하의 설명에서는, 도 20에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「제1 밀폐 상태」라고 한다. 또, 도 20에 도시하는 컵부(161)의 위치를 「액받이 위치」라고 하고, 도 16에 도시하는 컵부(161)의 위치를 「퇴피 위치」라고 한다. 컵부 이동 기구(162)는, 컵부(161)를, 환상 개구(81)의 반경 방향 외측의 액받이 위치와, 액받이 위치보다 하방의 퇴피 위치 사이에서 상하 방향으로 이동시킨다.
액받이 위치에 위치하는 컵부(161)에서는, 측벽부(611)가, 환상 개구(81)와 반경 방향으로 대향한다. 또, 상면부(612)의 내연부의 상면이, 챔버 덮개부(122)의 외연부 하단의 립 실링(232)에 둘레 전체에 걸쳐 접한다. 챔버 덮개부(122)와 컵부(161)의 상면부(612) 사이에는, 기체 및 액체의 통과를 방지하는 실링부가 형성된다. 이에 의해, 챔버 본체(121), 챔버 덮개부(122), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)에 의해 둘러싸이는 밀폐된 내부 공간(이하, 「확대 밀폐 공간(100)」이라고 한다)이 형성된다.
확대 밀폐 공간(100)은, 챔버 덮개부(122)와 챔버 본체(121) 사이의 챔버 공간(120)과, 컵부(161)와 컵 대향부(163)로 둘러싸이는 측방 공간(160)이, 환상 개구(81)를 통해 연통함으로써 형성된 하나의 공간이다. 챔버 덮개부(122), 챔버 본체(121), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)는, 확대 밀폐 공간(100)을 형성하는 밀폐 공간 형성부이다.
제1 밀폐 상태에서는, 기판 누름부(142)의 복수의 제2 접촉부(421)가 기판(9)의 외연부에 접촉한다. 탑 플레이트(123)의 하면, 및, 기판 지지부(141)의 지지부 베이스(413)상에는, 상하 방향으로 대향하는 복수쌍의 자석(도시 생략)이 설치된다. 이하, 각 쌍의 자석을 「자석쌍」이라고 한다. 기판 처리 장치(1a)에서는, 복수의 자석쌍이, 둘레 방향에 있어서 제1 접촉부(411), 제2 접촉부(421), 제1 걸어맞춤부(241) 및 제2 걸어맞춤부(242)와는 상이한 위치에, 등각도 간격으로 배치된다. 기판 누름부(142)가 기판(9)에 접촉하고 있는 상태에서는, 자석쌍의 사이에 작용하는 자력(인력)에 의해, 탑 플레이트(123)에 하향력이 작용한다. 이에 의해, 기판 누름부(142)가 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압한다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 기판 누름부(142)가, 탑 플레이트(123)의 자중, 및, 자석쌍의 자력에 의해 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압함으로써, 기판(9)을 기판 누름부(142)와 기판 지지부(141)로 상하를 끼워 강고하게 유지할 수 있다.
제1 밀폐 상태에서는, 피유지부(237)의 플랜지부(239)가, 플레이트 유지부(222)의 플랜지부(224)의 상방에 이격되어 있고, 플레이트 유지부(222)와 피유지부(237)와는 접촉하지 않는다. 환언하면, 플레이트 유지부(222)에 의한 탑 플레이트(123)의 유지가 해제되어 있다. 이로 인해, 톱 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판 유지부(14) 및 기판 유지부(14)에 유지된 기판(9)과 함께, 기판 회전 기구(15)에 의해 회전된다.
또, 제1 밀폐 상태에서는, 제1 걸어맞춤부(241)의 하부의 오목부에 제2 걸어맞춤부(242)가 끼워맞춰진다. 이에 의해, 탑 플레이트(123)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향에 있어서 기판 지지부(141)의 지지부 베이스(413)와 걸어맞춰진다. 환언하면, 제1 걸어맞춤부(241) 및 제2 걸어맞춤부(242)는, 탑 플레이트(123)의 기판 지지부(141)에 대한 회전 방향에 있어서의 상대 위치를 규제하는(즉, 둘레 방향에 있어서의 상대 위치를 고정하는) 위치 규제 부재이다. 챔버 덮개부(122)가 하강할 때에는, 제1 걸어맞춤부(241)와 제2 걸어맞춤부(242)가 끼워맞춰지도록, 기판 회전 기구(15)에 의해 지지부 베이스(413)의 회전 위치가 제어된다.
이어서, 기판 회전 기구(15)에 의해 일정한 회전수(비교적 낮은 회전수이며, 이하, 「정상 회전수」라고 한다)로의 기판(9)의 회전이 개시된다. 또한, 불활성 가스 공급부(186)(도 17 참조)로부터 확대 밀폐 공간(100)으로의 불활성 가스(여기에서는, 질소 가스)의 공급이 개시됨과 더불어, 외측 배기부(194)에 의한 확대 밀폐 공간(100) 내의 가스의 배출이 개시된다. 이에 의해, 소정 시간 경과 후에, 확대 밀폐 공간(100)이, 불활성 가스가 충전된 불활성 가스 충전 상태(즉, 산소 농도가 낮은 저산소 분위기)가 된다. 또한, 확대 밀폐 공간(100)으로의 불활성 가스의 공급, 및, 확대 밀폐 공간(100) 내의 가스의 배출은, 도 16에 도시하는 오픈 상태에서 행해지고 있어도 된다.
다음에, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)로부터, 회전하는 기판(9)의 하면(92)을 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 약액(즉, 가열액)의 공급이 개시된다. 각 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액은, 중심축(Jl)과 기판(9)의 외주연(에지) 사이에 있어서, 기판(9)의 하면(92)에 연속적으로 공급된다. 하면(92)에 공급된 가열액은, 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 외주부로 확산된다. 이에 의해, 기판(9)의 하면(92)에 대한 약액 처리가 개시됨과 더불어 기판(9)의 가열이 개시된다. 가열액의 온도는, 약액의 종류나 기판(9)에 대한 처리 등에 맞추어 적당히 결정되며, 예를 들어, 약 50~80℃이다. 또, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액의 합계 유량은, 예를 들어, 매분 약 2~3리터이다.
기판(9)이 소정의 온도까지 가열되면, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 상부 노즐(181)로부터, 회전하는 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 약액의 공급이 개시된다. 기판(9)의 상면(91)으로의 약액 토출은, 기판(9)의 중앙부에만 행해지고, 중앙부 이외의 부위에는 행해지지 않는다. 상부 노즐(181)로부터의 약액은, 회전하는 기판(9)의 상면(91)에 연속적으로 공급된다. 상면(91)상의 약액은, 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 외주부로 확산되고, 상면(91) 전체가 약액에 의해 피복된다.
가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급은, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급 중에도 계속된다. 이에 의해, 확대 밀폐 공간(100)에 있어서, 기판(9)을 대략 원하는 온도로 가열하면서, 상부 노즐(181)로부터 공급되는 약액에 의한 기판(9)의 상면(91)에 대한 에칭 처리, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 공급되는 가열액에 의한 기판(9)의 하면(92)에 대한 에칭 처리가 행해진다(단계 S12). 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액의 유량은, 예를 들어, 매분 약 0.5~1리터이다. 탑 플레이트(123)의 하면은 기판(9)의 상면(91)에 근접하고 있기 때문에, 기판(9)에 대한 에칭은, 탑 플레이트(123)의 하면과 기판(9)의 상면(91) 사이의 매우 좁은 공간에 있어서 행해진다.
확대 밀폐 공간(100)에서는, 회전하는 기판(9)의 상면(91)으로부터 비산하는 약액이, 환상 개구(81)를 통해 컵부(161)에서 받아들여지고, 액받이 오목부(165)로 인도된다. 액받이 오목부(165)로 인도된 약액은, 도 17에 도시하는 제1 배출로(191)를 통해 기액 분리부(193)에 유입한다. 약액 회수부(195)에서는, 기액 분리부(193)로부터 약액이 회수되고, 필터 등을 통해 약액으로부터 불순물 등이 제거된 후, 재이용된다.
상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급 개시로부터 소정 시간(예를 들어, 60~120초) 경과하면, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급이 정지된다. 그리고, 기판 회전 기구(15)에 의해, 소정 시간(예를 들어, 1~3초)만큼 기판(9)의 회전수가 정상 회전수보다 높아지고, 기판(9)으로부터 약액이 제거된다.
이어서, 챔버 덮개부(122) 및 컵부(161)가 동기하여 하방으로 이동된다. 그리고, 도 21에 도시하는 바와 같이, 챔버 덮개부(122)의 외연부 하단의 립 실링(231)이, 챔버 측벽부(214)의 상부와 접함으로써, 환상 개구(81)가 닫히고, 챔버 공간(120)이, 측방 공간(160)과 격절된 상태로 밀폐된다. 컵부(161)는, 도 16과 마찬가지로, 퇴피 위치에 위치한다. 이하, 도 21에 도시하는 챔버(12) 및 컵부(161) 상태를 「제2 밀폐 상태」라고 한다. 제2 밀폐 상태에서는, 기판(9)은, 챔버(12)의 내벽과 직접 대향하여, 이들 사이에 다른 액받이부는 존재하지 않는다.
제2 밀폐 상태에서도, 제1 밀폐 상태와 마찬가지로, 기판 누름부(142)가 기판(9)을 기판 지지부(141)로 가압함으로써, 기판(9)이, 기판 누름부(142)와 기판 지지부(141)로 상하를 끼워 강고하게 유지된다. 또, 플레이트 유지부(222)에 의한 탑 플레이트(123)의 유지가 해제되어 있으며, 탑 플레이트(123)는, 챔버 덮개부(122)로부터 독립하여, 기판 유지부(14) 및 기판(9)과 함께 회전된다.
챔버 공간(120)이 밀폐되면, 외측 배기부(194)(도 17 참조)에 의한 가스의 배출이 정지됨과 더불어, 내측 배기부(198)에 의한 챔버 공간(120) 내의 가스의 배출이 개시된다. 그리고, 린스액 또는 세정액인 순수의 기판(9)으로의 공급이, 순수 공급부(184)에 의해 개시된다(단계 S13).
순수 공급부(184)로부터의 순수는, 상부 노즐(181) 및 하부 노즐(182)로부터 토출되고, 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)의 중앙부에 연속적으로 공급된다. 순수는, 기판(9)의 회전에 의해 상면(91) 및 하면(92)의 외주부로 확산되고, 기판(9)의 외주연으로부터 외측으로 비산한다. 기판(9)으로부터 비산하는 순수는, 챔버(12)의 내벽(즉, 챔버 덮개부(122) 및 챔버 측벽부(214)의 내벽)에서 받아들여지고, 도 17에 도시하는 제2 배출로(192), 기액 분리부(197) 및 배액부(199)를 통해 폐기된다(후술하는 기판(9)의 건조 처리에 있어서도 동일). 이에 의해, 기판(9)의 상면(91) 및 하면(92)의 린스 처리 및 세정 처리와 더불어, 챔버(12) 내의 세정도 실질적으로 행해진다.
순수의 공급 개시로부터 소정 시간 경과하면, 순수 공급부(184)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)을 향해, 기판(9)보다 고온으로 가열된 불활성 가스(즉, 가열 가스)의 분출이 개시된다. 각 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스는, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연(에지) 사이에 있어서, 기판(9)의 하면(92)을 향해 연속적으로 분출된다. 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)에 분사된 가열 가스는, 기판(9)의 하방의 공간으로 확산된다. 이에 의해, 기판(9)이 가열된다. 가열 가스의 온도는, 예를 들어, 약 160~200℃이다. 또, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 공급되는 가열 가스의 합계 유량은, 예를 들어, 매분 약 150~200리터이다.
이어서, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)상에 IPA가 공급되고, 상면(91)상에 있어서 순수가 IPA로 치환된다(단계 S14). IPA의 공급 개시로부터 소정 시간 경과하면, IPA 공급부(185)로부터의 IPA의 공급이 정지된다. 그 후, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스의 분출이 계속된 상태에서, 기판(9)의 회전수가 정상 회전수보다 충분히 높아진다. 이에 의해, IPA가 기판(9)상으로부터 제거되고, 기판(9)의 건조 처리가 행해진다(단계 S15). 기판(9)의 건조 개시로부터 소정 시간 경과하면, 기판(9)의 회전이 정지한다. 기판(9)의 건조 처리는, 내측 배기부(198)에 의해 챔버 공간(120)이 감압되고, 대기압보다 낮은 감압 분위기에서 행해져도 된다.
그 후, 챔버 덮개부(122)와 탑 플레이트(123)가 상승하여, 도 16에 도시하는 바와 같이, 챔버(12)가 오픈 상태가 된다. 단계 S15에서는, 탑 플레이트(123)가 기판 지지부(141)와 함께 회전하기 때문에, 탑 플레이트(123)의 하면에 액체는 거의 잔존하지 않고, 챔버 덮개부(122)의 상승시에 탑 플레이트(123)로부터 액체가 기판(9)상에 낙하할 일은 없다. 기판(9)은 외부의 반송 기구에 의해 챔버(12)로부터 반출된다(단계 S16).
이상에 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치(1a)에서는, 기판(9)의 상면(91)에 기판(9)보다 고온의 약액을 공급하는 상부 노즐(181)과, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연 사이에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 기판(9)보다 고온의 가열액을 공급하는 가열액 공급 노즐(180b)이 설치된다. 이에 의해, 기판(9)의 온도, 및, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있고, 기판(9) 상면(91)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. 또, 가열액에 의한 기판(9)의 하면의 에칭 처리를, 상면(91) 에칭 처리와 병행하여 행할 수 있다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1a)에서는, 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 기판 처리 장치(1a)의 구조는, 기판(9)의 상면(91)에 공급된 약액의 온도가 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 비교적 저하하기 쉬운 기판 처리 장치, 예를 들어, 기판(9)의 상면(91)에 약액을 토출하는 상부 노즐(181)이 상면(91)의 중앙부에 대향하여 고정되는 기판 처리 장치에 특히 적합하다. 상부 노즐(181)이 기판(9) 상면(91)의 중앙부에 대향하여 고정되는 기판 처리 장치에서는, 상면(91)상에 공급된 약액이 외연으로부터 비산할 때까지의 기판(9)상에 있어서의 이동 거리가 길기 때문에, 상면(91)상에 공급된 약액을 에칭 처리에 효율적으로 사용할 수 있다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 또, 중심축(J1)과 기판(9)의 외주연 사이에 있어서 기판(9)의 하면(92)을 향해 기판(9)보다 고온의 가열 가스를 공급하는 가열 가스 공급 노즐(180a)이 설치된다. 이에 의해, 기판(9)의 건조시에, 기판(9)에 액체를 공급하는 일 없이 기판(9)을 가열할 수 있고, 기판(9)상의 IPA의 휘발성을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9)을 신속하게 건조시킬 수 있음과 더불어, 기판(9)의 건조시에 있어서의 기판(9)의 상면(91)상의 미세 패턴의 손상을 억제 또는 방지할 수 있다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 복수의 가열액 공급 노즐(180b) 중 2개 이상의 가열액 공급 노즐(180b)이 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치한다. 이에 의해, 기판(9)의 상기 원의 상방의 각 부위가, 가열액 공급 노즐(180b)의 상방을 통과하여 가열액이 공급된 후, 다음에 가열액 공급 노즐(180b)의 상방으로 이동할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 기판(9)의 각 부위가 가열액 공급 노즐(180b) 사이를 이동할 때의 온도 저하(즉, 회전 중의 온도 저하)를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 약액 처리가 행해질 때에, 둘레 방향에 있어서의 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
또, 기판 처리 장치(1a)에서는, 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리가 상이한 복수의 가열액 공급 노즐(180b)이 설치된다. 환언하면, 복수의 가열액 공급 노즐(180b) 중 하나의 가열액 공급 노즐(180b)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 가열액 공급 노즐(180b)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리와 상이하다. 이에 의해, 기판(9) 상면(91)에 공급된 약액의 온도가, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 저하하는 것을 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다. 그 결과, 반경 방향에 있어서의 기판(9) 및 기판(9)상의 약액의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)의 상면(91)상에 있어서의 에칭 처리의 면내 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액은, 하나의 약액 공급부(183)로부터 공급되는 동일한 액체이다. 상기 액체(약액)는, 상부 노즐(181) 및 가열액 공급 노즐(180b)에 공급되기 전에, 하나의 액체 가열부(188)에 의해 가열된다. 이에 의해, 기판 처리 장치(1a)의 구조를 간소화할 수 있음과 더불어, 기판 처리 장치(1a)를 소형화할 수 있다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a) 중 2개 이상의 가열 가스 공급 노즐(180a)이 중심축(J1)을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치한다. 이에 의해, 기판(9)의 상기 원의 상방의 각 부위가, 가열 가스 공급 노즐(180a)의 상방을 통과하여 가열 가스가 공급된 후, 다음에 가열 가스 공급 노즐(180a)의 상방으로 이동할 때까지의 사이의 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 기판(9)의 각 부위가 가열 가스 공급 노즐(180a) 사이를 이동할 때의 온도 저하(즉, 회전 중의 온도 저하)를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 건조 처리가 행해질 때에, 둘레 방향에 있어서의 기판(9)의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)을 더 신속하게 건조시킬 수 있다. 또, 기판(9)의 건조시에 있어서의 기판(9)의 상면(91)상의 미세 패턴의 손상을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리가 상이한 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a)이 설치된다. 환언하면, 복수의 가열 가스 공급 노즐(180a) 중 하나의 가열 가스 공급 노즐(180a)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 가열 가스 공급 노즐(180a)과 중심축(J1) 사이의 반경 방향의 거리와 상이하다. 이에 의해, 반경 방향에 있어서의 기판(9)의 온도 균일성을 보다 향상시킬 수 있고, 기판(9)을 더 신속하게 건조시킬 수 있다. 또, 기판(9)의 건조시에 있어서의 기판(9)의 상면(91)상의 미세 패턴의 손상을, 보다 한층 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 가열액 공급 노즐(180b)은, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)으로부터 돌출한다. 이에 의해, 하부 노즐(182)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급된 순수 등의 처리액이, 토출구(1805)로부터 가열액 공급 노즐(180b) 내에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 가열액 공급 노즐(180b)이 중심축(J1)에 대해 경사짐으로써, 가열액 공급 노즐(180b)에 순수 등의 처리액이 유입하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
가열 가스 공급 노즐(180a)도, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)으로부터 돌출한다. 이에 의해, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 하면(92)에 공급된 약액이나, 하부 노즐(182)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급된 순수가, 분출구(1802)로부터 가열 가스 공급 노즐(180a) 내에 유입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 가열 가스 공급 노즐(180a)이 중심축(J1)에 대해 경사짐으로써, 가열 가스 공급 노즐(180a)에 약액이나 순수 등의 처리액이 유입하는 것을, 보다 한층 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 중심축(J1)으로부터 멀어짐에 따라 기판(9)으로부터 멀어지는 경사면이다. 이에 의해, 기판(9)의 하면(92)에 공급된 약액이나 순수 등의 처리액을 대향면(211a)의 반경 방향 외측으로 용이하게 인도할 수 있다. 그 결과, 대향면(211a)상에 상기 처리액이 모이는 것을 방지할 수 있다.
도 22는, 기판 처리 장치(1a)에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 가열액을 공급하면서 행한 약액 처리시(단계 S12)의 기판(9)의 온도 분포를 도시하는 도이다. 도 22에서는, 반경이 약 150mm의 기판(9)의 온도 분포를 도시한다. 도 22의 가로축은, 각 측정 위치의 중심축(J1)으로부터의 반경 방향의 거리를 나타내고, 세로축은, 각 측정 위치에 있어서의 기판(9)의 온도를 나타낸다(도 23에 있어서도 동일). 도 22 중에 있어서의 흰색의 사각 마크는, 기판 처리 장치(1a)에 있어서의 약액 처리시의 기판(9)의 온도를 나타내고, 검은 원의 마크는, 상기 서술의 제1 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 약액 처리시의 기판의 온도를 나타낸다. 제1 비교예의 기판 처리 장치에서는, 가열액 공급 노즐은 설치되어 있지 않고, 기판의 상면에는, 기판보다 고온의 약액이 상부 노즐로부터 공급되지만, 기판의 하면에 대한 가열액의 공급은 행해지지 않는다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1a)에서는, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 비해, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 기판(9)의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 기판(9)의 상면(91)에 대한 약액 처리시에, 기판(9)의 하면(92)의 약액 처리를 행하지 않는 경우, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급을 대신하여, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급과 병행하여, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하면(92)에 대해 가열 가스가 공급되어도 된다. 도 23은, 가열액을 대신하여 가열 가스를 기판(9)의 하면(92)에 공급한 경우의 약액 처리시(단계 S12)의 기판(9)의 온도 분포를 도시하는 도이다. 도 23 중에 있어서의 흰색의 삼각 마크는, 기판 처리 장치(1a)에 있어서의 약액 처리시의 기판(9)의 온도를 나타내고, 검은 원의 마크는, 상기 서술의 제1 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 약액 처리시의 기판의 온도를 나타낸다. 도 23에 도시하는 바와 같이, 약액 처리시에 기판(9)의 하면(92)에 가열 가스가 공급된 경우도, 제1 비교예의 기판 처리 장치에 비해, 기판(9)의 중앙부로부터 외주부를 향함에 따라 기판(9)의 온도가 저하하는 것이 억제된다.
그런데, 개방된 처리 공간에서 기판을 처리하는 기판 처리 장치(이하, 「제2 비교예의 기판 처리 장치」라고 한다)를 상정한 경우, 제2 비교예의 기판 처리 장치에서는, 약액 성분을 포함하는 가스가 외부로 확산하는 것을 방지하기 위해, 약액에 의한 기판의 처리시에, 상기 처리 공간 내의 가스를 큰 유량으로 배출하는 것이 행해진다. 또, 기판으로의 파티클의 부착을 방지하기 위해, 다운 플로우를 발생시키는 일도 행해진다. 따라서, 기판의 주위에서 상방으로부터 하방을 향하는 기류가 발생하고, 상기 기류에 의해 기판의 온도가 저하하기 쉬워진다. 기판의 온도 저하는 기판의 외연부에서 현저해지며, 기판의 온도 분포의 균일성이 저하한다. 그 결과, 약액에 의한 기판 처리의 균일성이 저하한다. 일정한 온도로 가열한 약액을 큰 유량으로 기판에 공급함으로써, 기판의 온도 분포의 균일성의 저하를 억제하는 것도 생각할 수 있으나, 약액의 소비량이 증대해 버린다.
이에 비해, 기판 처리 장치(1a)에서는, 밀폐 공간 형성부인 챔버(12), 컵부(161) 및 컵 대향부(163)에 의해, 제2 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리 공간에 비해 작은 밀폐 공간인 확대 밀폐 공간(100)이 형성된다. 이에 의해, 기판(9)으로부터의 열의 확산을 억제할 수 있다.
확대 밀폐 공간(100)이 형성되는 기판 처리 장치(1a)에서는, 약액 성분을 포함하는 가스가 외부로 확산될 일도 없고, 기판으로의 파티클의 부착을 방지하기 위한 다운 플로우의 필요성도 낮기 때문에, 확대 밀폐 공간(100)에 유입하는 가스, 및, 확대 밀폐 공간(100)으로부터 유출하는 가스의 유량을 낮게 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 기판(9)의 온도 저하를 더 저감시킬 수 있다. 그 결과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 유량을 비교적 낮게 설정하면서, 기판의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또, 일정한 온도로 가열한 약액을 큰 유량으로 기판(9)의 상면(91)에 공급할 필요도 없기(즉, 약액의 소비량을 저감시키는 것이 가능하기) 때문에 기판 처리 장치(1a)의 COO(cost of ownership)도 저감시킬 수 있다.
기판 처리 장치(1a)에서는, 상기 서술의 약액 처리시에, 단계 S12를 대신하여 도 12에 도시하는 단계 S121가 행해져도 된다. 단계 S121에서는, 제어부(10)에 의한 제어에 의해, 단계 S12와 마찬가지로, 회전하는 기판(9)의 상면(91)에 상부 노즐(181)로부터 가열된 약액이 공급되고, 상기 약액의 공급과 병행하여, 기판(9)의 하면(92)에 가열액 공급 노즐(180b)로부터 가열액이 공급된다. 단계 S121에서는, 또한, 상부 노즐(181)로부터의 약액의 공급, 및, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액의 공급과 병행하여, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하방의 공간으로 가열 가스가 공급된다.
가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 기판(9)의 하방의 공간으로의 가열 가스의 공급은, 상기 서술의 기판(9)의 건조 처리(단계 S15)에 있어서의 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스의 분출에 비해 완만하게 행해진다. 이로 인해, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액이, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스에 의해 하면(92)상으로부터 튀거나, 하면(92)상을 이동하는 가열액의 흐름이 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터의 가열 가스에 의해 흐트러지는 것이 방지된다.
단계 S121에서는, 기판(9)의 하방의 공간에 공급된 고온의 가열 가스 분위기 중에 있어서, 가열액 공급 노즐(180b)로부터의 가열액이 기판(9)의 하면(92)에 공급되고, 하면(92)상을 외주부를 향해 이동시킨다. 이로 인해, 기판(9)으로의 공급시, 및, 기판(9)상에 있어서의 이동시에, 가열액의 온도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.
상기 서술의 기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 다양한 변경이 가능하다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치(1)에서는, 예를 들어, 하면 대향부(211)에서는, 가열 가스 배관(808) 및 가열액 배관(806)은 반드시 이중관일 필요는 없고, 서로 이격하여 설치되어도 된다. 또, 가열액 매니폴드(807)는 반드시 설치되지 않아도 된다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치(1)에서는, 공급 노즐(180)은, 반드시 가열액 공급 노즐(180b)이 가열 가스 공급 노즐(180a)의 내측에 위치하는 이중관일 필요는 없다. 공급 노즐(180)의 구조는, 가열 가스 공급 노즐(180a)과 가열액 공급 노즐(180b)이, 가열 가스 및 가열액에 직접적으로 접촉하는 칸막이벽을 공유하여 하나의 공급 노즐(180)이 되는 구조이면, 다양하게 변경되어도 된다. 예를 들어, 도 24에 도시하는 바와 같이, 원통 형상의 공급 노즐(180c)의 내측이, 칸막이벽(803)에 의해 2개로 분할되어도 된다. 공급 노즐(180c)에서는, 칸막이벽(803)보다 우측인 부위가 가열 가스 공급 노즐(180a)이 되고, 칸막이벽(803)보다 좌측인 부위가 가열액 공급 노즐(180b)이 된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 하부 노즐(182)이, 액체 가열부(188) 및 약액 공급부(183)에 접속되고, 단계 S12, S121에 있어서 기판(9)의 하면(92)에 가열액이 공급될 때에, 하면(92)의 중앙부에도 가열액(즉, 기판(9)보다 고온으로 가열된 약액)이 공급되어도 된다. 환언하면, 기판(9)의 하면(92)의 중앙부에 대향하는 하부 노즐(182)이, 복수의 가열액 공급 노즐(180b)에 포함되어도 된다.
기판 처리 장치(1,1a)에서는, 액체 가열부(188)를 대신하여, 약액 공급부(183)로부터 상부 노즐(181)에 공급되는 약액을 가열하는 제1 액체 가열부, 및, 약액 공급부(183)로부터 가열액 공급 노즐(180b)에 공급되는 약액을 제1 액체 가열부와는 독립하여 가열하는 제2 액체 가열부가 설치되어도 된다. 이에 의해, 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 약액과, 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액의 온도를 개별적으로 제어할 수 있다.
상부 노즐(181)은, 반드시, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 대향하여 고정될 필요는 없다. 상부 노즐(181)은, 적어도 상면(91)의 중앙부에 처리액(즉, 상기 서술의 약액, 순수, IPA 등)을 공급 가능하면, 예를 들어, 기판(9)의 상방에서 기판(9)의 중앙부와 외연부 사이에서 왕복 이동을 반복하면서 처리액을 공급하는 구조여도 된다.
상부 노즐(181)로부터 기판(9)의 상면(91)에 공급되는 처리액과, 가열액 공급 노즐(180b)로부터 기판(9)의 하면(92)에 공급되는 가열액은, 상이한 액체여도 된다. 또, 상부 노즐(181)로부터 챔버(12) 내에 공급되는 불활성 가스와, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 공급되는 가열 가스는, 상이한 가스여도 된다. 예를 들어, 기판(9)의 건조시에, 상부 노즐(181)로부터 질소 가스가 공급되고, 가열 가스 공급 노즐(180a)로부터 드라이 에어가 공급되어도 된다. 이에 의해, 기판(9)의 건조에 따른 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치(1)에서는, 챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 기판(9)의 하면(92)에 평행한 면이어도 된다. 또, 하면 대향부(211)에 설치되는 공급 노즐(180)의 수는, 하나여도 되고, 2개 이상이어도 된다. 즉, 기판 처리 장치(1)에서는, 적어도 하나의 공급 노즐(180)이 설치된다. 공급 노즐(180)의 반경 방향에 있어서의 위치나 동일 원주상에 설치되는 노즐수는, 약액 처리시나 건조시에 요구되는 기판(9)의 온도 등에 맞추어 적당히 변경된다.
도 16에 도시하는 기판 처리 장치(1a)에서는, 챔버 저부(210)의 하면 대향부(211)의 대향면(211a)은, 기판(9)의 하면(92)에 평행한 면이어도 된다. 또, 하면 대향부(211)에 설치되는 가열 가스 공급 노즐(180a)의 수는, 하나여도 되고, 2개 이상이어도 된다. 또, 가열액 공급 노즐(180b)의 수도 하나여도 되고, 2개 이상이어도 된다. 즉, 기판 처리 장치(1a)에서는, 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐(180a)과, 적어도 하나의 가열액 공급 노즐(180b)이 설치된다. 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b)의 반경 방향에 있어서의 위치나 동일 원주상에 설치되는 노즐수는, 약액 처리시나 건조시에 요구되는 기판(9)의 온도 등에 맞추어 적당히 변경된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 챔버 공간(120)에 가스를 공급하여 가압하는 가압부가 설치되어도 된다. 챔버 공간(120)의 가압은, 챔버(12)가 밀폐된 제2 밀폐 상태에서 행해지고, 챔버 공간(120)이 대기압보다 높은 가압 분위기가 된다. 또한, 불활성 가스 공급부(186)나 가열 가스 공급부(187)가 가압부를 겸해도 된다.
챔버 개폐 기구(131)는, 반드시 챔버 덮개부(122)를 상하 방향으로 이동시킬 필요는 없고, 챔버 덮개부(122)가 고정된 상태에서, 챔버 본체(121)를 상하 방향으로 이동시켜도 된다. 챔버(12)는, 반드시 대략 원통 형상에는 한정되지 않고, 다양한 형상이어도 된다.
기판 회전 기구(15)의 스테이터부(151) 및 로터부(152)의 형상 및 구조는, 다양하게 변경되어도 된다. 로터부(152)는, 반드시 부유 상태에서 회전시킬 필요는 없으며, 챔버(12) 내에 로터부(152)를 기계적으로 지지하는 가이드 등의 구조가 설치되고, 상기 가이드를 따라 로터부(152)를 회전시켜도 된다. 기판 회전 기구(15)는, 반드시 중공 모터일 필요는 없고, 축회전형의 모터가 기판 회전 기구로서 이용되어도 된다.
기판 처리 장치(1)에서는, 컵부(161)의 상면부(612) 이외의 부위(예를 들어, 측벽부(611))가 챔버 덮개부(122)에 접함으로써, 확대 밀폐 공간(100)이 형성되어도 된다. 컵부(161)의 형상은, 적당히 변경되어도 된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 상부 노즐(181), 하부 노즐(182), 공급 노즐(180), 가열 가스 공급 노즐(180a) 및 가열액 공급 노즐(180b)의 형상은, 돌출하는 형상에는 한정되지 않는다. 처리액이나 가열액을 토출하는 토출구, 또는, 불활성 가스나 가열 가스를 분출하는 분출구를 가지는 부위이면 모두 본 실시 형태의 노즐의 개념에 포함된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 약액 공급부(183)로부터 공급되는 약액에 의해, 상기 서술의 에칭 처리 이외의 화학 반응을 이용한 다양한 처리, 예를 들어, 기판상의 산화막의 제거나 현상액에 의한 현상 등이 행해져도 된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 반도체 기판 이외에, 액정 표시 장치, 플라스마 디스플레이, FED(field emission display) 등의 표시 장치에 사용되는 유리 기판의 처리에 이용되어도 된다. 혹은, 기판 처리 장치(1)는, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토 마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양 전지용 기판 등의 처리에 이용되어도 된다.
상기 실시 형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적당히 조합해도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했으나, 기술의 설명은 예시적으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 형상이 가능하다고 할 수 있다.
1, 1a 기판 처리 장치
9 기판
10 제어부
12 챔버
15 기판 회전 기구
91 (기판의) 상면
92 (기판의) 하면
100 확대 밀폐 공간
121 챔버 본체
122 챔버 덮개부
141 기판 지지부
161 컵부
163 컵 대향부
180, 180c 공급 노즐
180a 가열 가스 공급 노즐
180b 가열액 공급 노즐
181 상부 노즐
188 액체 가열부
211 하면 대향부
211a 대향면
801 내주벽
J1 중심축
S11~S16, S121 단계

Claims (25)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 환상이며, 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부를 상기 기판과 함께 상기 중심축을 중심으로 하여 회전시키는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 미세 패턴이 형성되어 있는 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과,
    상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면을 향하는 적어도 하나의 공급 노즐과,
    상기 기판 지지부의 내측에서 상기 기판의 상기 하면에 대향하는 대향면을 가지는 하면 대향부를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 공급 노즐의 각 공급 노즐이,
    상기 기판의 상기 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 가열액 공급 노즐과,
    상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출함과 더불어, 상기 가열액 및 상기 가열 가스에 직접적으로 접촉하는 칸막이벽을 상기 가열액 공급 노즐과 공유하는 가열 가스 공급 노즐을 구비하고,
    상기 각 공급 노즐은, 상기 대향면으로부터 돌출되고,
    상기 대향면이 상기 중심축으로부터 멀어짐에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 경사면이고,
    상기 대향면은, 상기 기판의 상기 하면의 전체에 걸쳐 넓어지며,
    상기 각 공급 노즐은, 상기 중심축과 상기 대향면의 외주연 사이에 배치되고,
    상기 기판의 상기 상면에 대한 상기 처리액의 공급과 병행하여 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액이 공급되고,
    상기 가열 가스의 온도는, 상기 가열액의 온도보다도 높고,
    상기 각 공급 노즐이, 상기 가열 가스 공급 노즐이 상기 가열액 공급 노즐의 주위를 둘러싸는 이중관이고,
    상기 각 공급 노즐에 있어서, 상기 가열액 공급 노즐의 토출구 근방의 부위는, 상기 가열 가스 공급 노즐의 분출구보다도 돌출되는,
    기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 노즐이, 복수의 공급 노즐이며,
    상기 복수의 공급 노즐 중 2개 이상의 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 노즐이, 복수의 공급 노즐이며,
    상기 복수의 공급 노즐 중 하나의 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리와 상이한, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액과 상기 가열액이 동일한 액체이며,
    상기 기판 처리 장치가, 상기 처리액 공급 노즐 및 상기 각 공급 노즐의 상기 가열액 공급 노즐에 공급되는 상기 액체를 가열하는 액체 가열부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 각 공급 노즐에 있어서, 상기 가열액 공급 노즐 내의 상기 가열액이, 상기 가열 가스 공급 노즐 내의 상기 가열 가스에 의해 상기 칸막이벽을 통해 가열됨으로써, 상기 처리액보다 고온이 되는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 공급 노즐에 있어서, 상기 가열액 공급 노즐 내의 상기 가열액이, 상기 가열 가스 공급 노즐 내의 상기 가열 가스에 의해 상기 칸막이벽을 통해 가열되는, 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 공급 노즐이 상기 중심축에 대해 경사진, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐이 상기 기판의 상기 상면의 중앙부에 대향하여 고정되는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액에 의한 상기 기판에 대한 처리가 행해지는, 밀폐된 내부 공간을 형성하는 밀폐 공간 형성부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  12. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 환상이며, 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하는 기판 지지부와,
    상기 기판 지지부를 상기 기판과 함께 상기 중심축을 중심으로 하여 회전시키는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 미세 패턴이 형성되어 있는 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 처리액 공급 노즐과,
    상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 적어도 하나의 가열액 공급 노즐과,
    상기 중심축과 상기 기판의 상기 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출하는 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐과,
    상기 기판 지지부의 내측에서 상기 기판의 상기 하면에 대향하는 대향면을 가지는 하면 대향부를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐의 각 가열액 공급 노즐 및 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐의 각 가열 가스 공급 노즐은, 상기 대향면으로부터 돌출되고,
    상기 대향면이 상기 중심축으로부터 멀어짐에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 경사면이고,
    상기 기판의 상기 상면에 대한 상기 처리액의 공급과 병행하여 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액이 공급되고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐이, 복수의 가열액 공급 노즐이고,
    상기 복수의 가열액 공급 노즐 중 2개 이상의 가열액 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치하는,
    기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐이, 복수의 가열액 공급 노즐이며,
    상기 복수의 가열액 공급 노즐 중 하나의 가열액 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 가열액 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리와 상이한, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐이, 복수의 가열 가스 공급 노즐이며,
    상기 복수의 가열 가스 공급 노즐 중 2개 이상의 가열 가스 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치하는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐이, 복수의 가열 가스 공급 노즐이며,
    상기 복수의 가열 가스 공급 노즐 중 하나의 가열 가스 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리가, 다른 하나의 가열 가스 공급 노즐과 상기 중심축 사이의 반경 방향의 거리와 상이한, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 처리액과 상기 가열액이 동일한 액체이며,
    상기 기판 처리 장치가, 상기 처리액 공급 노즐 및 상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐에 공급되는 상기 액체를 가열하는 액체 가열부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  18. 삭제
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐이 상기 중심축에 대해 경사진, 기판 처리 장치.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐이 상기 기판의 상기 상면의 중앙부에 대향하여 고정되는, 기판 처리 장치.
  21. 청구항 12에 있어서,
    상기 처리액에 의한 상기 기판에 대한 처리가 행해지는, 밀폐된 내부 공간을 형성하는 밀폐 공간 형성부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  22. 청구항 12, 청구항 14 내지 청구항 17, 청구항 19 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 회전 기구, 상기 처리액 공급 노즐로부터의 상기 처리액의 공급, 상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터의 상기 가열액의 공급, 및, 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터의 상기 가열 가스의 공급을 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부에 의한 제어에 의해, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액을 공급함과 더불어 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액을 공급하며, 상기 처리액 및 상기 가열액의 공급을 정지한 후, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 가열 가스를 분출하여 상기 기판을 건조시키는, 기판 처리 장치.
  23. 청구항 12, 청구항 14 내지 청구항 17, 청구항 19 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 회전 기구, 상기 처리액 공급 노즐로부터의 상기 처리액의 공급, 상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터의 상기 가열액의 공급, 및, 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터의 상기 가열 가스의 공급을 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부에 의한 제어에 의해, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액을 공급하며, 상기 처리액의 공급과 병행하여, 상기 기판의 상기 하면에 상기 가열액을 공급함과 더불어 상기 기판의 하방의 공간으로 상기 가열 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  24. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 환상의 기판 지지부에 의해 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하고, 상기 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 미세 패턴이 형성되어 있는 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 공정과,
    b) 상기 a) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 공정과,
    c) 상기 처리액 및 상기 가열액의 공급을 정지한 후, 상기 기판을 회전시키면서, 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 상기 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 상기 하면을 향해 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 분출하여 상기 기판을 건조시키는 공정을 구비하고,
    상기 기판 지지부의 내측에서 상기 기판의 상기 하면에 대향하는 대향면을 가지는 하면 대향부가 설치되고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐의 각 가열액 공급 노즐 및 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐의 각 가열 가스 공급 노즐은, 상기 대향면으로부터 돌출되고,
    상기 대향면이 상기 중심축으로부터 멀어짐에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 경사면이고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐이, 복수의 가열액 공급 노즐이고,
    상기 복수의 가열액 공급 노즐 중 2개 이상의 가열액 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치하는,
    기판 처리 방법.
  25. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 환상의 기판 지지부에 의해 수평 상태의 기판의 외연부를 지지하고, 상기 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 미세 패턴이 형성되어 있는 상면에 상기 기판보다 고온의 처리액을 공급하는 공정과,
    b) 상기 a) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열액 공급 노즐로부터, 상기 중심축과 상기 기판의 외주연 사이에 있어서 상기 기판의 하면에 상기 기판보다 고온의 가열액을 공급하는 공정과,
    c) 상기 b) 공정과 병행하여, 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐로부터, 상기 기판의 하방의 공간으로 상기 기판보다 고온의 가열 가스를 공급하는 공정을 구비하고,
    상기 기판 지지부의 내측에서 상기 기판의 상기 하면에 대향하는 대향면을 가지는 하면 대향부가 설치되고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐의 각 가열액 공급 노즐 및 상기 적어도 하나의 가열 가스 공급 노즐의 각 가열 가스 공급 노즐은, 상기 대향면으로부터 돌출되고,
    상기 대향면이 상기 중심축으로부터 멀어짐에 따라 상기 기판으로부터 멀어지는 경사면이고,
    상기 적어도 하나의 가열액 공급 노즐이, 복수의 가열액 공급 노즐이고,
    상기 복수의 가열액 공급 노즐 중 2개 이상의 가열액 공급 노즐이, 상기 중심축을 중심으로 하는 동일 원주상에 위치하는,
    기판 처리 방법.
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