KR102186217B1

KR102186217B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Info

Publication number: KR102186217B1
Application number: KR1020140023911A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 미즈노; 요이치 도쿠나가; 히로미츠 남바; 다츠히로 우에키; 준 노가미; 지로 히가시지마; 요시후미 아마노; 다카토시 미야마
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2020-12-03
Also published as: KR20140111593A; US20140251539A1; JP6027465B2; JP2014175532A

Abstract

본 발명은 처리액에 의한 기판의 처리를 양호하게 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 회전하는 기판(3)에 처리액을 공급하여 기판(3)을 처리하는 기판 처리 장치(1) 및 기판 처리 방법에 있어서, 기판(3)을 회전시키기 위한 기판 회전 수단(12)과, 기판(3)에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 수단(13, 14)과, 기판(3)의 주위에 배치되어, 기판(3)에 공급된 처리액을 회수하고, 상부의 개구(34)로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하기 위한 회수 컵(32)과, 회수 컵(32)의 내측이며 개구(34)보다 외측에, 기판(3)의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키기 위한 부압 생성 수단(36)을 가지며, 기판(3)을 처리액으로 처리할 때에 부압을 생성시키는 것으로 하였다.

Description

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

본 발명은, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 부품이나 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 때는, 반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판에 대하여 세정액이나 에칭액 등의 각종 처리액을 이용하여 액처리를 실시하고 있다.

이 기판에 대한 액처리에서 이용되는 기판 처리 장치에서는, 기판 회전 수단으로 기판을 회전시키면서, 처리액 공급 수단으로 기판을 향해 처리액을 공급함으로써, 기판 처리실내에서 기판을 처리액으로 액처리한다.

그리고, 기판 처리 장치에서는, 기판의 주위에 회수 컵을 배치하여, 기판에 공급한 처리액을 회수 컵으로 회수한다.

이 회수 컵에는, 기판 처리 장치를 설치한 공장에 기존의 배기 설비가 접속되어 있고, 배기 설비에 의해 회수 컵의 상부의 개구로부터 흡인한 공기를 회수 컵의 바닥부로부터 외부에 배출한다. 이것에 의해, 기판의 위쪽으로부터 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 기판의 아래쪽으로 흐르는 기류를 생성하고, 이 기류에 의해 미스트형의 처리액 등을 기판 처리실로부터 외부에 배출하고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조.).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2008-34490호 공보

그런데, 상기 종래의 기판 처리 장치에서는, 기판 처리 장치를 설치한 공장의 배기 설비를 이용하고 있고, 기판의 처리시에 기판의 주변에 생성되는 기류의 양이나 유속이 배기 수단의 능력에 의존한다.

이 때문에 기판 처리 장치가 요구하는 배기량을 배기 설비로부터 얻을 수 없는 경우에는, 기판의 처리시에 적합한 기류를 기판의 주위에 생성할 수 없어, 회전하는 기판으로부터 비산된 처리액이 회수 컵의 내벽에서 튀어 기판의 표면에 처리액이나 파티클이 부착되어 버려, 기판의 액처리를 양호하게 할 수 없을 우려가 있었다.

그래서, 본 발명에서는, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치에서, 상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 상기 기판에 상기 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 수단과, 상기 기판의 주위에 배치되어, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 회수하고, 상부의 개구로부터 상기 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하기 위한 회수 컵과, 상기 회수 컵의 내측이며, 상기 개구보다도 외측에, 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압(負壓)을 생성시키기 위한 부압 생성 수단을 갖는 것으로 하였다.

또한, 상기 기판 회전 수단과 상기 처리액 공급 수단과 상기 부압 생성 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 가지며, 상기 제어 수단으로 상기 부압 생성 수단의 가동 및 정지를 제어하는 것으로 하였다.

또한, 상기 제어 수단으로 상기 부압 생성 수단에 의해 생성하는 부압의 크기를 제어하는 것으로 하였다.

또한, 상기 부압 생성 수단은, 상기 회수 컵의 상기 개구보다 외측에, 상기 회수 컵의 내벽을 따라 흐르는 압축 기체를 공급하기 위한 기체 공급구를 형성하고, 상기 기체 공급구에 압축 기체를 공급함으로써 상기 기류를 상기 기판의 바깥쪽을 향해 유인하는 부압을 생성하도록 구성하는 것으로 하였다.

또한, 상기 기체 공급구를 상기 개구를 따라 슬릿형으로 형성하는 것으로 하였다.

또한, 상기 내벽을, 상기 기체 공급구에 연결되는 연속하는 면으로 형성하는 것으로 하였다.

또한, 상기 기판의 바깥쪽을 향해 유인하는 부압에 의해 생성된 기류와, 상기 기체 공급구로부터 공급되는 압축 기체가 모두 상기 회수 컵의 내벽을 따라 흐르는 것으로 하였다.

또한, 본 발명에서는, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법에서, 상기 기판을 상기 처리액으로 처리할 때에, 상기 기판에 공급한 상기 처리액을 회수 컵으로 회수하고, 상기 회수 컵의 상부의 개구로부터 상기 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하며, 또한 상기 회수 컵의 내측이며, 상기 개구보다 외측에서, 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키는 것으로 하였다.

또한, 상기 기판의 처리에 따라 상기 부압의 유무를 제어하는 것으로 하였다.

또한, 상기 기판의 처리에 따라 상기 부압의 크기를 제어하는 것으로 하였다.

본 발명에서는, 공장의 배기 설비의 능력에 의존하지 않고, 기판의 처리시에 필요한 배기량을 얻을 수 있다.

도 1은 기판 처리 장치를 도시하는 평면도.
도 2는 기판 액처리 장치를 도시하는 평면도.
도 3은 도 2의 측면 단면도.
도 4는 도 3의 확대 측면 단면도.
도 5는 기판 액처리 장치의 동작 설명도(기판 수취 공정).
도 6은 기판 액처리 장치의 동작 설명도(세정 처리 공정).
도 7은 기판 액처리 장치의 동작 설명도(린스 처리 공정).
도 8은 기판 액처리 장치의 동작 설명도(건조 처리 공정).
도 9는 기판 액처리 장치의 동작 설명도(기판 전달 공정).
도 10은 다른 기판 액처리 장치를 도시하는 설명도.

이하에, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 구체적인 구성에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 전단부에 반입반출부(2)를 형성한다. 반입반출부(2)에는, 복수개(예컨대 25개)의 기판(3)(여기서는 반도체 웨이퍼)을 수용한 캐리어(4)가 반입 및 반출되고, 좌우에 나란히 배치된다.

또한, 기판 처리 장치(1)는, 반입반출부(2)의 후측부에 반송부(5)를 형성한다. 반송부(5)는, 전측에 기판 반송 장치(6)를 배치하고, 후측에 기판 전달대(7)를 배치한다. 이 반송부(5)에서는, 반입반출부(2)에 배치된 어느 하나의 캐리어(4)와 기판 전달대(7) 사이에서 기판 반송 장치(6)를 이용하여 기판(3)을 반송한다.

또한, 기판 처리 장치(1)는, 반송부(5)의 후측부에 처리부(8)를 형성한다. 처리부(8)는, 중앙에 앞뒤로 연장하는 기판 반송 장치(9)를 배치하고, 기판 반송 장치(9)의 좌우 양측에 기판(3)을 액처리하기 위한 기판 액처리 장치(10)를 앞뒤로 나열하여 배치한다. 이 처리부(8)에서는, 기판 전달대(7)와 기판 액처리 장치(10) 사이에서 기판 반송 장치(9)를 이용하여 기판(3)을 반송하여, 기판 액처리 장치(10)를 이용하여 기판(3)을 액처리한다.

기판 액처리 장치(10)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판 처리실(11)에 기판 회전 수단(12)과, 처리액 공급 수단으로서의 세정액 공급 수단(13) 및 린스액 공급 수단(14)과, 배액 수단(15)을 설치하고 있다. 이들 기판 회전 수단(12)과 세정액 공급 수단(13)과 린스액 공급 수단(14)과 배액 수단(15)에는, 제어 수단(16)이 접속되어 있어, 제어 수단(16)으로 구동이 제어된다. 또한, 기판 액처리 장치(10)는, 하우징(49)의 내부에 기판 처리실(11)을 형성하고, 기판 처리실(11)에 청정한 공기를 공급하기 위해 하우징(49)의 상부에 팬 필터 유닛(50)을 부착하고 있다.

기판 회전 수단(12)은, 기판 처리실(11)의 내부에 상하로 연장하는 회전축(17)을 설치하고, 회전축(17)의 상단에 원판형의 턴테이블(18)을 수평으로 부착하고, 턴테이블(18)의 외주 단부 가장자리에 3개의 기판 유지체(19)를 원주 방향으로 등간격을 두고 부착하고 있다.

또한, 기판 회전 수단(12)은, 회전축(17)에 기판 회전 기구(20)와 기판 승강 기구(21)를 접속하고 있다. 이들 기판 회전 기구(20) 및 기판 승강 기구(21)는, 제어 수단(16)으로 회전 제어나 승강 제어된다.

이 기판 회전 수단(12)은, 턴테이블(18)의 기판 유지체(19)로 기판(3)을 수평으로 유지한다. 또한 기판 회전 수단(12)은, 기판 회전 기구(20)로 턴테이블(18)에 유지한 기판(3)을 회전시키고, 기판 승강 기구(21)로 턴테이블(18) 및 턴테이블(18)에 유지한 기판(3)을 승강시킨다.

처리액 공급 수단은, 처리액으로서 세정액(약액)을 공급하는 세정액 공급 수단(13)과, 처리액으로서 린스액(순수)을 공급하는 린스액 공급 수단(14)으로 구성되어 있다.

세정액 공급 수단(13)은, 기판 처리실(11)의 내부에 상하로 연장하는 지지축(22)을 설치하고, 지지축(22)의 상단에 아암(23)을 수평으로 부착하며, 아암(23)의 선단 하부에 세정액 토출 노즐(24)을 아래쪽의 기판(3)을 향해 부착하고 있다. 지지축(22)에는, 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)를 접속하고 있다. 이 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)는, 제어 수단(16)으로 구동 제어된다.

또한, 세정액 공급 수단(13)은, 세정액 토출 노즐(24)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 기구(26)를 접속하고 있다. 이 세정액 공급 기구(26)는, 제어 수단(16)으로 공급 제어된다.

이 세정액 공급 수단(13)은, 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)에 의해 세정액 토출 노즐(24)을 기판(3)의 중앙 위쪽(시작 위치)과 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽(후퇴 위치) 사이에서 왕복 이동시키고, 세정액 공급 기구(26)에 의해 세정액 토출 노즐(24)로부터 기판(3)의 표면(상면)을 향해 세정액을 공급한다.

린스액 공급 수단(14)은, 기판 처리실(11)의 내부에 상하로 연장하는 지지축(27)을 설치하고, 지지축(27)의 상단에 아암(28)을 수평으로 부착하고, 아암(28)의 선단 하부에 린스액 토출 노즐(29)을 아래쪽의 기판(3)을 향해 부착하고 있다. 지지축(27)에는, 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)를 접속하고 있다. 이 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)는, 제어 수단(16)으로 구동 제어된다.

또한, 린스액 공급 수단(14)은, 린스액 토출 노즐(29)에 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급 기구(31)를 접속하고 있다. 이 린스액 공급 기구(31)는, 제어 수단(16)으로 공급 제어된다.

이 린스액 공급 수단(14)은, 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)에 의해 린스액 토출 노즐(29)을 기판(3)의 중앙 위쪽(시작 위치)과 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽(후퇴 위치) 사이에서 왕복 이동시키고, 린스액 공급 기구(31)에 의해 린스액 토출 노즐(29)로부터 기판(3)의 표면(상면)을 향해 린스액을 공급한다.

배액 수단(15)은, 기판(3)의 주위에 원환형의 회수 컵(32)을 배치하고, 회수 컵(32)의 내측 하부(바닥부)에 배액 기구(33)를 접속하고 있다. 이 배액 기구(33)는, 제어 수단(16)으로 구동 제어된다.

이 배액 수단(15)은, 기판(3)의 표면에 공급된 처리액을 회수 컵(32)으로 회수하고, 배액 기구(33)에 의해 회수 컵(32)으로부터 외부에 배출한다.

회수 컵(32)은, 원판형의 바닥부(44)와, 바닥부(44)의 외주 가장자리부로부터 위쪽을 향해 기립하는 원환형의 둘레벽부(45)를, 둘레벽부(45)의 상단으로부터 반경 방향 내측을 향해 돌출시켜 둘레벽부(45)보다 소직경인 원형상의 개구(34)를 형성하는 돌출부(46)를 갖는다. 개구(34)는, 기판(3)보다 훨씬 큰 사이즈로 형성함으로써, 기판(3)의 반입시나 반출시에 기판(3)을 승강시킬 수 있다.

또한, 회수 컵(32)은, 바닥부(44)에 배기로(35)를 접속하고 있다. 이것에 의해, 회수 컵(32)의 상부의 개구(34)로부터 흡인된 기판 처리실(11)의 내부의 공기를, 회수 컵(32)의 바닥부(44)로부터 외부에 배출한다. 이 때에, 기판(3)의 위쪽으로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 기판(3)의 아래쪽으로 흐르는 기류가 생성되고, 이 기류에 의해 미스트형의 처리액 등을 기판 처리실(11)로부터 외부에 배출한다[도 4의 (a) 참조]. 또한 배기로(35)는, 기판 처리 장치(1)의 내부에 일체적으로 삽입된 것이어도 좋다.

또한, 회수 컵(32)에는, 내부의 기류를 기판(3)의 바깥쪽을 향해 유인하는 부압을 생성시키기 위한 부압 생성 수단(36)을, 회수 컵(32)의 내측이며 개구(34)의 외측에 형성하고 있다. 본 실시예에서는, 부압 생성 수단(36)은, 기판(3)의 위쪽으로서 돌출부(46)에 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 부압 생성 수단(36)은, 돌출부(46)의 개구(34)의 외측에 개구(34)의 외주를 따라 일정 폭의 원호형 슬릿형의 기체 공급구(37)를 원주 방향으로 4개 형성한다. 기체 공급구(37)는, 돌출부(46)를 관통하여 형성되어 있다. 기체 공급구(37)는, 부압을 생성시키는 데 충분한 형상이면 좋고, 수는 1 또는 복수개이면 좋으며 4개로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 복수개가 부압을 생성시키기 쉽다.

그리고, 4개의 기체 공급구(37)의 상부이며 돌출부(46)의 상부에는, 단면 역U자형(단면 문형상)의 원환형의 커버(38)를 부착하고 있다. 이 커버(38)는, 내부에 기체 공급구(37)보다 넓은 폭을 갖는 기체 유로(39)를 형성하고 있다. 또한, 커버(38)는, 외주부에 4개의 연결관(40)을 원주 방향으로 등간격을 두고 부착하고, 연결관(40)에 압축 기체를 공급하기 위한 압축 기체 공급 기구(41)를 접속하고 있다. 압축 기체 공급 기구(41)는, 제어 수단(16)으로 가동 및 정지의 제어와 유량의 제어가 행해진다. 연결관(40)은, 기체 공급구(37)에 압축 기체를 공급할 수 있으면 좋고, 수는 1 또는 복수개이면 좋으며 4개로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 복수개가 기체 공급구에 효율적으로 공급시키기 쉽다. 연결관(40)으로부터 기체 유로(39)에 공급되는 압축 기체의 공급 방향은, 돌출부(46)에 형성되는 기체 공급구(37)를 흐르는 압축 기체의 방향과 교차하는 방향이 되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 연결관(40)으로부터 기체 유로(39)에 공급되는 압축 기체의 공급구는, 돌출부(46)에 형성되는 기체 공급구(37)의 개구 방향과 교차하는 방향에 형성된다. 이것에 의해, 기체 유로(39)내의 압축 기체를 보다 균일하게 할 수 있다.

회수 컵(32)의 내벽(42)은, 둘레벽부(45)의 내면과 돌출부(46)의 내면을, 둘레벽부(45)의 위쪽으로부터 돌출부(46)의 아래쪽에 걸쳐 연속하는 오목형의 면으로 구성하고 있다. 또한, 내벽(42)은, 기체 공급구(37)의 하부에 연결되는 돌출부(46)의 내면을, 볼록형의 굴곡부(47)를 포함하는 연속하는 면으로 구성하고 있다. 또한 내벽(42)은, 기체 공급구(37)의 하부로부터 개구(34)에 연결되는 돌출부(46)의 내면을, 볼록형의 굴곡부(48)를 포함하는 연속하는 면으로 구성하고 있다.

이 부압 생성 수단(36)은, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 압축 기체 공급 기구(41)에 의해 회수 컵(32)의 기체 공급구(37)에 압축 기체를 공급하지 않을 때에는, 부압의 생성이 없는 정지 상태로 되어 있다. 한편, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 압축 기체 공급 기구(41)에 의해 회수 컵(32)의 기체 공급구(37)에 압축 기체를 공급하고 있을 때에는, 압축 기체가 기체 공급구(37)로부터 내벽(42)을 따라 유입하고, 그것에 따라 코안다 효과에 의한 부압의 생성이 있는 가동 상태가 된다. 가동 상태에서는, 코안다 효과에 의한 부압에 의해, 기판(3)의 위쪽으로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 기판(3)의 아래쪽으로 흐르는 기류가, 내벽(42)을 따라 기판(3)의 바깥쪽으로 유인되어, 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하는 기류의 유량이나 유속이 증대한다. 기류의 유량이나 유속은, 압축 기체 공급 기구(41)로 공급하는 압축 기체의 유량이나 유속으로 제어할 수 있다.

또한, 부압 생성 수단(36)은, 기체 공급구(37)의 상부에 기체 공급구(37)보다 폭 넓은 기체 유로(39)를 형성하고 있기 때문에, 기체 유로(39)가 댐퍼로서 기능하여 기체 공급구(37)로부터 정해진 유량으로 정해진 유속의 압축 기체를 균일하게 공급할 수 있다. 또한, 기체 공급구(37)의 하부에 기체 공급구(37)와 연속하는 면을 포함하는 굴곡부(47)를 형성하고 있기 때문에, 기류나 압축 기체가 층류가 되어 굴곡부(47)를 따라 원활히 흐른다. 이 때문에 코안다 효과를 발생시키기 쉽다. 또한 개구(34)의 하부에 개구(34)와 연속하는 면을 포함하는 굴곡부(48)를 형성하고 있기 때문에, 개구(34)로부터 흡인한 기류가 층류가 되어 굴곡부(48)를 따라 원활히 흐른다.

코안다 효과에 의해 부압을 발생시키는 부압 생성 수단(36)은, 회수 컵(32)의 내부에 설치한 경우에 한정되지 않고, 배기로(35)의 중도부에 설치하여도 좋다. 예컨대 도 10에 도시하는 바와 같이, 회수 컵(32)의 배기로(35)의 중도부에 부압 생성 수단(36')을 설치하고, 부압 생성 수단(36')에 압축 기체 공급 기구(41')를 접속한다. 그리고, 압축 기체 공급 기구(41')로부터 부압 생성 수단(36')에 압축 기체를 공급함으로써 코안다 효과를 발생시킨다. 이것에 의해, 회수 컵(32)으로부터 배기로(35)에 흐르는 기류가 압축 기체의 흐름으로 유인되기 때문에, 회수 컵(32)의 내부를 흐르는 기류의 유량이나 유속을 증대시킬 수 있다.

기판 처리 장치(1)는, 이상에 설명한 바와 같이 구성하고 있고, 제어 수단(16)(컴퓨터)에 설치된 기록 매체(43)에 기록된 각종 프로그램를 따라 제어 수단(16)으로 제어되어, 기판(3)을 처리한다. 여기서 기록 매체(43)는, 각종 설정 데이터나 프로그램을 저장하고 있고, ROM이나 RAM 등의 메모리나, 하드디스크, CD-ROM, DVD-ROM이나 플렉시블 디스크 등의 디스크형 기록 매체 등의 공지의 것으로 구성된다.

그리고, 기판 처리 장치(1)는, 기록 매체(43)에 기록된 기판 처리 프로그램에 따라 이하에 설명하는 바와 같이 기판(3)을 세정 처리한다.

우선, 기판 처리 장치(1)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기판 반송 장치(9)에 의해 반송되는 기판(3)을 기판 액처리 장치(10)로 수취한다(기판 수취 공정).

이 기판 수취 공정에서는, 기판 회전 수단(12)의 기판 승강 기구(21)에 의해 턴테이블(18)을 정해진 위치까지 상승시킨다. 그리고, 기판 반송 장치(9)로부터 기판 처리실(11)의 내부에 반송된 1장의 기판(3)을 기판 유지체(19)로 수평으로 유지한 상태로 수취한다. 그 후, 기판 승강 기구(21)에 의해 턴테이블(18)을 정해진 위치까지 강하시킨다. 또한 세정액 토출 노즐(24)과 린스액 토출 노즐(29)은, 턴테이블(18)의 외주보다 바깥쪽의 후퇴 위치에 후퇴시켜 둔다.

다음에, 기판 처리 장치(1)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 기판(3)의 표면을 세정액으로 처리한다(세정 처리 공정).

이 세정 처리 공정에서는, 세정액 공급 수단(13)의 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)에 의해 지지축(22)을 회동시켜, 세정액 토출 노즐(24)을 기판(3)의 중심부 위쪽의 공급 시작 위치에 이동시킨다. 또한, 기판 회전 수단(12)의 기판 회전 기구(20)에 의해 정해진 회전 속도로 턴테이블(18)을 회전시킴으로써 기판(3)을 회전시킨다. 그 후, 세정액 공급 수단(13)의 세정액 공급 기구(26)에 의해 정해진 유량의 세정액을 세정액 토출 노즐(24)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 또한 세정액 공급 수단(13)의 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)에 의해 세정액 토출 노즐(24)을 기판(3)을 따라 수평으로 왕복 이동시킨다. 또한 기판(3)에 공급된 세정액은 회수 컵(32)으로 회수되고, 배액 기구(33)에 의해 외부에 배출된다. 또한, 세정 처리 공정의 최후에서, 세정액 공급 수단(13)의 세정액 토출 노즐 이동 기구(25)에 의해 지지축(22)을 회동시켜, 세정액 토출 노즐(24)을 기판(3)의 외주보다 바깥쪽의 후퇴 위치에 이동시킨다. 또한, 세정액 공급 수단(13)의 세정액 공급 기구(26)에 의해 세정액의 토출을 정지시킨다.

이 세정 처리 공정에서 기판 처리 장치(1)는, 부압 생성 수단(36)을 가동시킨다. 즉, 압축 기체 공급 기구(41)에 의해 회수 컵(32)의 기체 공급구(37)에 정해진 유량의 압축 기체를 공급한다. 압축 기체가 기체 공급구(37)로부터 내벽(42)을 따라 흐르고, 코안다 효과에 의한 부압의 생성에 의해 회수 컵(32)의 개구(34)로부터 회수 컵(32)의 내부에 유입되고 기판(3)의 위쪽으로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 기판(3)의 아래쪽으로 흐르는 기류가, 회수 컵(32)의 내벽(42)을 따라 기판(3)의 외측으로 유인되고, 유량이나 유속이 증대한다.

이와 같이, 기판(3)의 근방을 통과하는 기류가 기판(3)의 바깥쪽으로 유인되고 기류의 유량이나 유속이 증대함으로써, 세정액 토출 노즐(24)로부터 기판(3)의 표면에 공급된 세정액이나 세정액의 미스트는, 내벽(42)을 따라 흐르는 기류와 함께 회수 컵(32)으로부터 원활히 배출된다. 이 때문에 회전하는 기판(3)으로부터 비산된 세정액의 미스트가 회수 컵(32)의 내벽에서 튀어 기판(3)의 표면에 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 세정액의 미스트를 효율적으로 배출할 수 있기 때문에, 기판(3)의 세정 처리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 상기 세정 처리 공정에서, 기판 처리 장치(1)는, 압축 기체 공급 기구(41)로부터 일정 압력으로 일정 유량의 압축 기체를 공급함으로써, 부압 생성 수단(36)에 의해 생성되는 부압의 크기를 일정하게 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 세정액의 유량이나 세정 처리 시작으로부터의 시간 등에 따라 압축 기체 공급 기구(41)로부터 공급하는 압축 기체의 압력이나 유량을 변화시켜, 부압 생성 수단(36)으로 생성되는 부압의 크기를 변경하도록 제어하여도 좋다.

다음에, 기판 처리 장치(1)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 기판(3)의 표면을 린스액로 처리한다(린스 처리 공정).

이 린스 처리 공정에서는, 린스액 공급 수단(14)의 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)에 의해 지지축(27)을 회동시켜, 린스액 토출 노즐(29)을 기판(3)의 중심부 위쪽의 공급 시작 위치에 이동시킨다. 또한, 기판 회전 수단(12)의 기판 회전 기구(20)에 의해 정해진 회전 속도로 턴테이블(18)을 회전시킴으로써 기판(3)을 회전시킨다. 그 후, 린스액 공급 수단(14)의 린스액 공급 기구(31)에 의해, 정해진 유량의 린스액을 린스액 토출 노즐(29)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 또한, 린스액 공급 수단(14)의 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)에 의해 린스액 토출 노즐(29)을 기판(3)을 따라 수평으로 왕복 이동시킨다. 또한 기판(3)에 공급된 린스액은 회수 컵(32)으로 회수되고, 배액 기구(33)에 의해 외부에 배출된다. 또한, 린스 처리 공정의 마지막에, 린스액 공급 수단(14)의 린스액 토출 노즐 이동 기구(30)에 의해 지지축(27)을 회동시켜, 린스액 토출 노즐(29)을 기판(3)의 외주보다 바깥쪽의 후퇴 위치에 이동시킨다. 또한, 린스액 공급 수단(14)의 린스액 공급 기구(31)에 의해 린스액의 토출을 정지시킨다.

이 린스 처리 공정에서도 세정 처리 공정과 마찬가지로 기판 처리 장치(1)는, 부압 생성 수단(36)을 가동시킨다. 이것에 의해, 기판(3)의 근방을 통과하는 기류가 기판(3)의 바깥쪽으로 유인되고 기류의 유량이나 유속이 증대함으로써, 린스액 토출 노즐(29)로부터 기판(3)의 표면에 공급된 린스액이 기류와 함께 회수 컵(32)으로부터 원활히 배출된다. 이 때문에 회전하는 기판(3)으로부터 비산된 린스액이 회수 컵(32)의 내벽에서 튀어 기판(3)의 표면에 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있어, 기판(3)의 린스 처리를 양호하게 행할 수 있다. 또한 린스액의 유량이나 린스 처리 시작으로부터의 시간 등에 따라 부압의 크기를 변경하도록 제어하여도 좋다. 예컨대 린스 처리 공정의 시작으로부터 정해진 시간이 경과했다면, 부압 생성 수단(36)에 의해 생성되는 부압을 작게 하여도 좋다. 린스 처리의 시작시는, 세정 처리 공정에서 발생한 세정액의 미스트가 기판(3)의 위쪽에 남아 있는 경우가 있다. 린스 처리 공정의 조기에 그 세정액의 미스트를 배출함으로써, 기판(3)에의 부착을 억제할 수 있기 때문에, 기판(3)의 세정을 양호하게 행할 수 있다.

다음에, 기판 처리 장치(1)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 기판(3)을 회전시켜 기판(3)의 표면으로부터 린스액을 털어 제거함으로써, 기판(3)의 건조 처리를 행한다(건조 처리 공정).

이 건조 처리 공정에서는, 기판 회전 수단(12)의 기판 회전 기구(20)에 의해 세정 처리 공정이나 린스 처리 공정보다 빠른 회전 속도로 턴테이블(18)을 회전킴으로써 기판(3)을 회전시킨다. 기판(3)을 회전시킴으로써, 기판(3)의 표면에 잔류하는 린스액을, 회전하는 기판(3)의 원심력에 의해 털어 내어, 기판(3)의 표면으로부터 린스액을 제거하여 건조시킨다. 또한 기판(3)으로부터 털어낸 린스액은 회수 컵(32)으로 회수되고, 배액 기구(33)에 의해 외부에 배출된다.

이 건조 처리 공정에서는, 기판 처리 장치(1)는, 부압 생성 수단(36)의 가동을 정지시킨다.

또한, 상기 건조 처리 공정에서, 기판 처리 장치(1)는, 건조 처리의 시작부터 종료까지 동안, 부압 생성 수단(36)의 가동을 정지시키고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 건조 처리의 시작시에는 부압 생성 수단(36)을 가동시켜 부압을 생성시키고, 그 후, 부압 생성 수단(36)의 구동을 정지하거나, 생성하는 부압의 크기를 서서히 작게 하여도 좋다. 이와 같이, 건조 처리의 시작시에는, 기판(3)의 주위에 미스트형의 처리액이 떠돌고 있는 경우도 있어, 그 미스트형의 처리액을 건조 처리의 조기에 배출시킴으로써, 기판(3)에의 부착을 억제할 수 있기 때문에, 기판(3)의 건조를 양호하게 행할 수 있다.

마지막으로, 기판 처리 장치(1)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 기판(3)을 기판 액처리 장치(10)로부터 기판 반송 장치(9)에 전달한다(기판 전달 공정).

이 기판 전달 공정에서는, 기판 회전 수단(12)의 기판 회전 기구(20)에 의한 턴테이블(18)의 회전을 정지시키고, 기판 승강 기구(21)에 의해 턴테이블(18)을 정해진 위치까지 상승시킨다. 그리고, 턴테이블(18)로 유지한 기판(3)을 기판 반송 장치(9)에 전달한다. 그 후, 기판 승강 기구(21)에 의해 턴테이블(18)을 정해진 위치까지 강하시킨다. 또한 세정액 토출 노즐(24)과 린스액 토출 노즐(29)은, 턴테이블(18)의 외주보다 바깥쪽의 후퇴 위치에 후퇴시켜 둔다.

이상에 설명한 바와 같이, 상기 기판 처리 장치(1)[기판 처리 장치(1)에서 실행하는 기판 처리 방법이나 기판 처리 프로그램]에서는, 기판(3)의 주위에 배치한 회수 컵(32)으로 기판(3)에 공급된 처리액(세정액이나 린스액)을 회수하고, 상부의 개구(34)로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성한다. 그리고, 회수 컵(32)의 내측이며, 개구(34)보다 외측에는, 기판(3)의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키기 위한 부압 생성 수단(36)을 형성하고 있다. 이 부압 생성 수단(36)으로 부압을 생성함으로써, 기판(3)의 위쪽으로부터 기판(3)의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 기판(3)의 아래쪽으로 흐르는 기류가, 회수 컵(32)의 내벽(42)의 방향, 즉, 기판(3)의 바깥쪽을 향해 흐른다. 이것에 의해, 회전하는 기판(3)으로부터 비산된 처리액이 회수 컵(32)의 내벽에서 튀어 기판(3)의 표면에 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 기판 처리 장치(1)가 요구하는 배기량을 배기 설비로부터 얻을 수 없는 경우라도, 처리액에 의한 기판(3)의 처리를 양호하게 행할 수 있다. 부압 생성 수단(36)에 의해 코안다 효과를 발생시켜 부압을 생성하면, 기류의 유량이나 유속이 증대하여, 처리액에 의한 기판(3)의 처리를 양호하게 행할 수 있다. 또한 상기 기판 처리 장치(1)에서는, 처리액으로서 세정액이나 린스액을 이용하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 에칭액이나 현상액이나 소수화액 등의 각종 액체를 이용한 경우라도 같은 효과를 얻을 수 있다.

1: 기판 처리 장치, 3: 기판, 10: 기판 액처리 장치, 11: 기판 처리실, 12: 기판 회전 수단, 13: 세정액 공급 수단, 14: 린스액 공급 수단, 15: 배액 수단, 16: 제어 수단, 32: 회수 컵, 34: 개구, 36: 부압 생성 수단

Claims

회전하는 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과,
상기 기판에 상기 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 수단과,
상기 기판의 주위에 배치되어, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 회수하고, 상부의 개구로부터 상기 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하기 위한 회수 컵과,
상기 회수 컵의 상기 개구보다 외측에 형성되고, 기체 공급구로부터 공급하는 압축 기체를 상기 회수 컵의 내벽을 따라 흐르게 함으로써 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키기 위한 부압 생성 수단을 가지며,
상기 회수 컵은, 원환형의 둘레벽부와, 상기 둘레벽부의 상단으로부터 반경 방향 내측을 향해 돌출시켜 상기 둘레벽부보다 소직경인 상기 개구를 형성하는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부에 상기 부압 생성 수단의 상기 기체 공급구를 형성하며, 상기 둘레벽부의 내면과 상기 돌출부의 내면을 상기 둘레벽부의 위쪽으로부터 상기 돌출부의 아래쪽에 걸쳐 연속하는 오목형의 면으로 구성하고, 상기 기체 공급구의 하부에 연결되는 상기 돌출부의 내면을 볼록형의 곡면을 포함하는 연속하는 면으로 구성하며,
상기 부압 생성 수단은, 상기 압축 기체의 압력 또는 유량을 변화시킴으로써 생성되는 부압의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 처리액으로서 린스액으로 상기 기판을 린스 처리하는 린스 처리 공정을 갖고,
상기 부압 생성 수단은, 상기 린스 처리 공정의 개시로부터 정해진 시간이 경과하면 생성되는 부압을 작게 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 액처리 후에 상기 기판을 건조 처리하는 건조 처리 공정을 갖고,
상기 부압 생성 수단은, 상기 건조 처리 공정에 있어서 부압을 생성시킨 후에 생성되는 부압의 크기를 작게 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
회전하는 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서,
상기 기판을 상기 처리액으로 처리할 때에, 상기 기판에 공급한 상기 처리액을 회수 컵으로 회수하고, 상기 회수 컵의 상부의 개구로부터 상기 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하며, 또한, 상기 회수 컵의 상기 개구보다 외측에서, 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키고,
상기 회수 컵은, 원환형의 둘레벽부와, 상기 둘레벽부의 상단으로부터 반경 방향 내측을 향해 돌출시켜 상기 둘레벽부보다 소직경인 상기 개구를 형성하는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부를 관통하여 기체 공급구를 형성하며, 상기 둘레벽부의 내면과 상기 돌출부의 내면을 상기 둘레벽부의 위쪽으로부터 상기 돌출부의 아래쪽에 걸쳐 연속하는 오목형의 면으로 구성하고, 상기 기체 공급구의 하부에 연결되는 상기 돌출부의 내면을 볼록형의 곡면을 포함하는 연속하는 면으로 구성하며,
상기 기체 공급구로부터 상기 회수 컵의 내벽을 따라 압축 기체를 흐르게 함으로써 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키고,
상기 압축 기체의 압력 또는 유량을 변화시킴으로써 생성되는 부압의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제4항에 있어서, 상기 처리액으로서 린스액으로 상기 기판을 린스 처리하는 린스 처리 공정을 갖고, 상기 린스 처리 공정의 개시로부터 정해진 시간이 경과하면 생성되는 부압을 작게 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 액처리 후에 상기 기판을 건조 처리하는 건조 처리 공정을 갖고, 상기 건조 처리 공정에 있어서 부압을 생성시킨 후에 생성되는 부압의 크기를 작게 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
회전하는 기판에 처리액을 공급하여, 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과,
상기 기판에 상기 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 수단과,
상기 기판의 주위에 배치되어, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 회수하고, 상부의 개구로부터 상기 기판의 단부 가장자리 바깥쪽을 통과하여 하부로 흐르는 기류를 형성하기 위한 회수 컵과,
상기 개구보다 외측에, 상기 기판의 바깥쪽을 향해 작용하는 부압을 생성시키기 위한 부압 생성 수단
을 갖고,
상기 회수 컵은, 원환형의 둘레벽부와, 상기 둘레벽부의 상단으로부터 반경 방향 내측을 향해 돌출시켜 상기 둘레벽부보다 소직경인 상기 개구를 형성하는 돌출부를 가지며,
상기 돌출부를 관통하여, 상기 회수 컵의 내벽을 따라 흐르는 압축 기체를 공급하기 위한 기체 공급구를 형성하고,
상기 기체 공급구의 상부이며, 상기 돌출부의 상부에, 내부에 상기 기체 공급구보다 넓은 폭을 갖는 기체 유로를 형성한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 기체 유로는, 단면 문형상의 원환형의 커버의 내부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서, 상기 커버의 외주부에 상기 압축 기체를 공급하기 위한 연결관이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제9항에 있어서, 상기 연결관으로부터 상기 기체 유로에 공급되는 압축 기체의 공급구는, 상기 돌출부에 형성되는 상기 기체 공급구의 개구 방향과 교차하는 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 연결관은, 복수 접속되고,
상기 기체 공급구는, 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제10항에 있어서, 상기 기체 공급구를 상기 개구를 따라 슬릿형으로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제7항에 있어서, 상기 둘레벽부의 내면과 상기 돌출부의 내면을 상기 둘레벽부의 위쪽으로부터 상기 돌출부의 아래쪽에 걸쳐 연속하는 오목형의 면으로 구성하고, 상기 기체 공급구의 하부에 연결되는 상기 돌출부의 내면을 볼록형의 곡면을 포함하는 연속하는 면으로 구성하며, 상기 기체 공급구의 하부로부터 상기 개구에 연결되는 상기 돌출부의 내면을 볼록형의 곡면(48)을 포함하는 연속하는 면으로 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제13항에 있어서, 상기 기체 유로는, 원환형의 커버의 내부에 형성되고,
상기 커버의 외주부에 상기 압축 기체를 공급하기 위한 연결관이 접속되며,
상기 연결관으로부터 상기 기체 유로에 공급되는 압축 기체의 공급구는, 상기 돌출부에 형성되는 상기 기체 공급구의 개구 방향과 교차하는 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제14항에 있어서, 상기 연결관은, 복수 접속되고
상기 기체 공급구는, 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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