KR102215157B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102215157B1
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노부유키 시바야마
유키후미 요시다
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Abstract

기판에 액 처리를 실시하는데 있어, 적절한 처리를 실행할 수 있는 기술을 제공하는 것으로서, 기판 처리 장치(1)는, 수평 자세로 유지하면서, 해당 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와, 기판(9)의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상이며, 기판 유지부에 유지된 기판(9)의 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치되는 가드 부재(60)와, 상단이 개방된 통형상의 부제이며, 기판 유지부에 유지된 기판(9)과 가드 부재(60)를 일괄하여 둘러싸도록 설치되는 컵(31)과, 가드 부재(60)의 적어도 일부를 사이에 끼고 컵(31)에 대하여 반대측에 배치되어, 기판 유지부에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부에, 처리액을 토출하는 노즐(50)을 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 태양 전지용 기판 등(이하, 간단히 「기판」이라고 한다)에, 처리를 실시하는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 회전되는 기판에 대하여 처리액을 공급하여, 기판을 액 처리하는 기판 처리 장치가 존재한다(예를 들면, 특허문헌 1∼3 참조).
일본국 특허 공개 평 7-115081호 공보 일본국 특허 공개 2000-235948호 공보 일본국 특허 공개 2002-359220호 공보
기판을 액 처리하는 것에 있어, 다양한 문제가 존재하고 있다. 예를 들면, 기판의 일부분(예를 들면, 기판의 표면에 있어서의, 디바이스 패턴이 형성되는 영역(디바이스 영역)의 외측 영역(표면 주연부))에 대하여 처리액을 공급하여, 기판의 해당 일부분을 액 처리할 경우에, 기판에 공급된 처리액의 일부가, 처리 대상이 되지 않는 영역(예를 들면, 디바이스 영역)에 부착되는 것이 문제가 되는 경우가 있다.
본 발명은, 기판에 액 처리를 실시하는데 있어, 적절한 처리를 실행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1의 양태는, 기판 처리 장치로서, 기판을 수평 자세로 유지하면서, 해당 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치되는 가드 부재와, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸도록 설치되는 컵과, 상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측에 배치되고, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부에, 처리액을 토출하는 노즐을 구비한다.
제2의 양태는, 제1의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재의 하면의 적어도 일부분이, 상기 표면 주연부와 대향하여 배치된다.
제3의 양태는, 제1 또는 제2의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재의 하면이, 상기 노즐에 있어서의 상기 처리액의 토출면과 동일한 높이 위치거나, 상기 토출면보다도 낮은 위치에 배치된다.
제4의 양태는, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재의 하면이, 상기 컵의 상단 가장자리부의 하면과 동일한 높이 위치거나, 상기 하면보다도 낮은 위치에 배치된다.
제5의 양태는, 제1 내지 제4 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재가, 상기 기판의 표면 주연부의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재이다.
제6의 양태는, 제5의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재가, 서로 별체로 구성되어 있는 복수의 호형상 부재가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿은 상태로 됨으로써 형성되고, 상기 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 상기 복수의 호형상 부재의 각각이, 다른 호형상 부재로부터 이격되어, 기판의 반출입 경로의 외측의 대피 위치에 배치된다.
제7의 양태는, 제6의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 상기 컵이, 그 상단 가장자리부가 상기 기판 유지부의 상면보다도 하방에 오는 대피 위치에 배치되고, 상기 복수의 호형상 부재의 각각의 상기 대피 위치가, 상기 기판 유지부의 상면보다도 하측의 위치이며, 또한, 상방으로부터 봐서 상기 컵의 상단 가장자리부보다도 외측의 위치이다.
제8의 양태는, 제6 또는 제7의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 복수의 호형상 부재의 각각을, 연직축을 따라 승강 이동시키는 승강 구동부와, 상기 복수의 호형상 부재의 각각을, 수평면 내에 있어서 다른 호형상 부재와 근접 이격하는 방향으로 진퇴 이동시키는 진퇴 구동부를 구비한다.
제9의 양태는, 제1 내지 제8 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재가, 본체부와, 상기 본체부의 외주벽으로부터 뻗어나간 차양부를 구비하고, 상기 본체부의 외주벽이, 상기 컵의 상단 가장자리부와 비접촉의 상태로 근접하면서, 상기 상단 가장자리부의 적어도 일부분을 따라 연장되고, 상기 본체부의 외주벽과 상기 컵의 상단 가장자리부 사이의 간극이, 상기 차양부에 의해 덮인다.
제10의 양태는, 제1 내지 제9 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 가드 부재가, 상기 노즐의 적어도 일부분을 수용하는 절결을 구비한다.
제11의 양태는, 기판 처리 방법으로서, a) 기판 유지부에 기판을 수평 자세로 유지시키는 공정과, b) 상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상의 가드 부재를, 상기 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치하는 공정과, c) 상단이 개방된 통형상의 컵을, 상기 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸도록 배치하는 공정과, d) 상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측의 위치에, 노즐을 배치하는 공정과, e) 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시킴과 더불어, 상기 기판의 표면 주연부에, 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키는 공정을 구비한다.
제12의 양태는, 기판 처리 장치로서, 기판을 수평 자세로 유지하면서, 해당 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부에, 처리액을 토출하는 주연부용 토출 헤드와, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 이면에, 처리액을 토출하는 이면 처리부와, 상기 기판 유지부, 상기 주연부용 토출 헤드, 및, 상기 이면 처리부를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 주연부용 토출 헤드로 하여금, 상기 기판 유지부에 유지되어 회전되는 상기 기판의 표면 주연부를 향해서 처리액을 토출하게 한 후에, 상기 이면 처리부로 하여금, 상기 기판의 이면을 향해서 처리액을 토출하게 한다.
제13의 양태는, 제12의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 제어부가, 상기 주연부용 토출 헤드로부터의 처리액의 토출을 정지시킨 후이며, 상기 이면 처리부로부터의 처리액의 토출을 개시시키기 전에, 상기 기판 유지부로 하여금, 상기 기판의 회전 속도를 저하하게 한다.
제14의 양태는, 제12 또는 제13의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상이며, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치되는 가드 부재와, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸도록 설치되는 컵을 구비하고, 상기 주연부용 토출 헤드가, 상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측의 위치에 배치되어, 상기 표면 주연부를 향해서 처리액을 토출한다.
제15의 양태는, 기판 처리 방법으로서, a) 기판 유지부에 기판을 수평 자세로 유지시키는 공정과, b) 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전 개시시키는 공정과, c) 상기 기판 유지부에 유지되어 회전되는 상기 기판의 표면 주연부를 향해서 처리액을 토출하는 공정과, d) 상기 c) 공정의 후에, 상기 기판 유지부에 유지되어 회전되는 상기 기판의 이면을 향해서, 처리액을 토출하는 공정을 구비한다.
제16의 양태는, 제15의 양태에 관련된 기판 처리 방법으로서, e) 상기 c) 공정의 후이며, 상기 d) 공정의 전에, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 회전 속도를 저하시키는 공정을 구비한다.
제17의 양태는, 제15 또는 제16의 양태에 관련된 기판 처리 방법으로서, 상기 a) 공정의 후이며, 상기 b) 공정의 전에, f) 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상의 가드 부재를, 상기 표면 주연부와 비접촉 상태에서 근접한 위치에 배치하는 공정과, g) 상단이 개방된 통형상의 컵을, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸도록 배치하는 공정과, h) 상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측의 위치에, 상기 주연부용 토출 헤드를 배치하는 공정을 구비한다.
제18의 양태는, 기판 처리 장치로서, 회전축을 중심으로 수평면 내에서 회전되는 스핀 베이스와, 상기 스핀 베이스의 상방에 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부에 유지되는 상기 기판의 하면을 향해서, 처리액을 토출하는 하면 처리부를 구비하고, 상기 유지부가, 기판의 비스듬한 하측으로부터 상기 기판에 맞닿고, 상기 기판을, 상기 스핀 베이스의 상면으로부터 이격한 위치에 수평 자세로 유지하는, 복수의 제1 접촉 부재와, 기판의 측방으로부터 상기 기판에 맞닿고, 상기 기판을, 상기 스핀 베이스의 상면으로부터 이격된 위치에 수평 자세로 유지하는, 복수의 제2 접촉 부재와, 상기 복수의 제1 접촉 부재가 기판을 유지하는 제1 유지 상태와, 상기 복수의 제2 접촉 부재가 기판을 유지하는 제2 유지 상태를 전환하는 전환부를 구비하고, 상기 제2 유지 상태에 있어서, 상기 제1 접촉 부재가 기판으로부터 이격되어 있고, 상기 제1 유지 상태에 있어서, 기판의 상면이 상기 제1 접촉 부재의 상단보다도 높은 위치에 있고, 또한, 상기 제2 접촉 부재가 상기 기판으로부터 이격되어 있다.
제19의 양태는, 제18의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 기판의 회전 속도가 정해진 역치보다 작은 경우에, 상기 복수의 제1 접촉 부재가 상기 기판을 유지하고, 기판의 회전 속도가 상기 역치 이상인 경우에, 상기 복수의 제2 접촉 부재가 상기 기판을 유지한다.
제20의 양태는, 제18 또는 제19의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 제1 접촉 부재가, 원뿔체의 상부를 저면과 평행하게 잘라낸 형상 부분을 구비하고, 상기 제1 접촉 부재가, 상기 원뿔체의 경사진 측면에 있어서, 상기 기판과 맞닿는다.
제21의 양태는, 제20의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 원뿔체의 경사진 측면이 수평면과 이루는 각도가 45° 이상이다.
제22의 양태는, 제18 내지 제21 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 제1 접촉 부재의 표면이 소수성이다.
제23의 양태는, 제18 내지 제22 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 전환부가, 상기 복수의 제2 접촉 부재의 각각을, 상기 스핀 베이스 상의 기판의 주연과 근접 이격하는 방향으로 이동시킴으로써, 상기 제1 유지 상태와 상기 제2 유지 상태 사이의 전환이 행해진다.
제24의 양태는, 제18 내지 제23 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 기판 처리 장치에 대한 기판의 반출입을 행하는 반송 로봇으로부터 상기 스핀 베이스 상에 이재된 기판이, 우선은, 상기 복수의 제1 접촉 부재에 유지된다.
제25의 양태는, 기판 처리 방법으로서, a) 복수의 제1 접촉 부재를 기판의 비스듬한 하측으로부터 상기 기판에 맞닿게 함과 더불어, 복수의 제2 접촉 부재를 상기 기판으로부터 이격시켜, 상기 기판을, 스핀 베이스의 상면으로부터 이격한 위치에 수평 자세로 유지하는 공정과, b) 상기 복수의 제1 접촉 부재에 유지되는 상기 기판을, 제1 회전 속도로 회전하면서, 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 공정과, c) 상기 b) 공정의 후, 복수의 제2 접촉 부재를 상기 기판의 측방으로부터 상기 기판에 맞닿게 함과 더불어, 상기 복수의 제1 접촉 부재를 상기 기판으로부터 이격시켜, 상기 기판을, 상기 스핀 베이스의 상면으로부터 이격한 위치에 수평 자세로 유지하는 공정과, d) 상기 복수의 제2 접촉 부재에 유지되는 상기 기판을, 제1 회전 속도보다도 큰 제2 회전 속도로 회전시키는 공정을 구비하고, 상기 복수의 제1 접촉 부재에 유지되는 기판의 상면이, 상기 제1 접촉 부재의 상단보다도 높은 위치에 있다.
제26의 양태는, 기판 처리 장치로서, 기판을 수평 자세로 유지하면서, 해당 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지되는 기판의 표면 주연부에 대한 처리를 행하는 주연부용 처리 헤드를 구비하고, 상기 주연부용 처리 헤드가, 상기 표면 주연부를 향해서, 처리액을 토출하는 처리액 노즐과, 상기 처리액 노즐과 대응시켜, 상기 표면 주연부 상의 여분의 상기 처리액을 흡인하는 흡인관을 구비한다.
제27의 양태는, 제26의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 주연부용 처리 헤드가, 상기 처리액 노즐과 상기 흡인관을 일체적으로 지지하는 지지부를 구비한다.
제28의 양태는, 제26 또는 제27의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 주연부용 처리 헤드에 있어서, 상기 흡인관이, 상기 처리액 노즐의 근방이며, 상기 처리액 노즐보다도 상기 기판의 회전 방향의 하류측에 배치된다.
제29의 양태는, 제26 또는 제27의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 주연부용 처리 헤드에 있어서, 상기 흡인관이, 상기 처리액 노즐의 근방이며, 상기 처리액 노즐보다도 상기 기판의 회전 방향의 상류측에 배치된다.
제30의 양태는, 제26 내지 제29 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 흡인관이, 그 선단에 개구한 흡인구가, 상기 표면 주연부와 대향하는 것과 같은 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 상기 흡인구에 있어서의 상기 기판의 중심측의 끝이, 상기 표면 주연부에 있어서의 상기 처리액을 작용시켜야 할 영역의 내연 위치보다도, 기판의 단면측에 있다.
제31의 양태는, 제26 내지 제30 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 흡인관이, 그 선단에 개구한 흡인구가, 상기 표면 주연부와 대향하는 것과 같은 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 상기 흡인구에 있어서의 상기 기판의 단면측의 끝이, 상기 기판의 단면보다도 내측에 있다.
제32의 양태는, 제26 내지 제31 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 처리액 노즐이, 상기 기판상의 제1의 위치를 향해서 상기 처리액을 토출하고, 상기 흡인관이, 상기 제1의 위치보다도 기판의 단면측의 제2의 위치로 상기 처리액을 흡인한다.
제33의 양태는, 제26 내지 제32 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 주연부용 처리 헤드가, 상기 표면 주연부를 향해서, 가스를 토출하는 가스 노즐을 구비한다.
제34의 양태는, 제26 내지 제33 중 어느 하나의 양태에 관련된 기판 처리 장치로서, 상기 주연부용 처리 헤드를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가, 회전되는 기판의 표면 주연부를 향해서, 상기 처리액 노즐로부터 처리액을 토출하면서, 상기 표면 주연부 상의 여분의 상기 처리액을 상기 흡인관에 흡인시킨다.
제35의 양태는, 기판 처리 방법으로서, a) 기판을 수평 자세로 유지하면서, 해당 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 공정과, b) 회전되는 상기 기판의 표면 주연부를 향해서 처리액을 토출하는 공정과, c) 상기 b) 공정과 병행하여, 상기 표면 주연부 상의 여분의 상기 처리액을 흡인하는 공정을 구비한다.
제1, 제11의 양태에 의하면, 노즐과 컵 사이의 공간의 적어도 일부분이, 가드 부재에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 가드 부재에 의해 메워지는 공간분만큼 작아지고, 해당 공간이 작아진 분만큼, 처리액의 미스트 등이 기판에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
제2의 양태에 의하면, 가드 부재의 하면의 적어도 일부분이, 기판 유지부에 유지되는 기판의 표면 주연부와 대향하여 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액이, 가드 부재의 하면을 따라, 컵 내로 이끌린다. 따라서, 해당 비산된 처리액이, 기판에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
제3의 양태에 의하면, 가드 부재의 하면이, 노즐에 있어서의 처리액의 토출면과 동일한 높이 위치거나, 해당 토출면보다도 낮은 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액이, 기판에 재부착되는 것을, 특히 효율적으로 억제할 수 있다.
제4의 양태에 의하면, 가드 부재의 하면이, 컵의 상단 가장자리부의 하면과 동일한 높이 위치거나, 해당 하면보다도 낮은 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액이, 기판에 재부착되는 것을, 특히 효율적으로 억제할 수 있다.
제5의 양태에 의하면, 가드 부재가, 기판의 표면 주연부의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재이다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액이 기판에 재부착되는 것을 기판의 주방향의 전체에 걸쳐서 억제할 수 있다.
제6의 양태에 의하면, 가드 부재가, 서로 별체로 구성되어 있는 복수의 호형상 부재가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿은 상태로 됨으로써 형성된다. 그리고, 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 각 호형상 부재가 서로 이격된 상태로 되어, 기판의 반출입 경로의 외측의 대피 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 가드 부재를, 기판의 반출입 경로의 외측에 간단히 대피시킬 수 있다.
제7의 양태에 의하면, 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 컵 및 각 호형상 부재가, 기판 유지부의 상면보다도 하방의 대피 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판이 유지되지 않은 기판 유지부에 세정액을 공급하면서 기판 유지부를 회전시킴으로써, 기판 유지부, 컵, 및, 각 호형상 부재를, 한꺼번에 세정할 수 있다.
제9의 양태에 의하면, 본체부의 외주벽과 컵의 상단 가장자리부 사이의 간극이, 차양부에 의해 덮인다. 이 구성에 의하면, 해당 간극의 상방으로 흘러 기판에 도달한다는 처리액의 비산 루트가, 차양부에 의해 막히므로, 기판으로부터 비산된 처리액이 기판에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
제10의 양태에 의하면, 노즐의 적어도 일부분이, 가드 부재의 절결에 수용된다. 이 구성에 의하면, 가드 부재와 노즐을 간섭시키지 않고, 노즐을 기판의 표면 주연부의 상방에 배치시킬 수 있다.
제12, 제15의 양태에 의하면, 기판이 기판 유지부에 유지된 채의 상태로, 해당 기판의 표면 주연부에 대한 처리와, 해당 기판의 이면에 대한 처리가, 연속하여 행해지므로, 스루풋의 저하를 억제하면서, 기판의 표면 주연부와 이면의 양쪽을 처리할 수 있다. 그 한편으로, 제12, 제15의 양태에 의하면, 기판의 표면 주연부와, 기판의 이면의 각각을 향해서, 처리액이 토출되므로, 표면 주연부와 이면의 각각에 유지되는 처리액의 양을, 안정되게 컨트롤할 수 있다. 또한, 제12, 제15의 양태에 의하면, 표면 주연부에 처리액이 공급된 후에, 이면을 향해서 처리액이 공급되므로, 표면 주연부에 공급된 처리액이, 기판으로부터 비산하여 이면에 부착된다고 해도, 그 후에, 기판의 이면에 공급되는 처리액에 의해, 해당 부착된 처리액을 흘러내리게할 수 있다. 따라서, 표면 주연부와 이면의 양쪽을 적절하게 처리할 수 있다. 이와 같이, 제12, 제5의 양태에 의하면, 스루풋의 저하를 억제하면서, 표면 주연부와 이면의 양쪽을 적절하게 처리할 수 있다.
제13, 제16의 양태에 의하면, 이면을 향해서 처리액이 토출되기 전에, 기판의 회전 속도가 저하된다. 즉, 표면 주연부에 대하여 처리액이 공급되고 있는 동안은, 비교적 고속으로 기판이 회전되고, 이면에 대하여 처리액이 공급되고 있는 동안은, 비교적 저속으로 기판이 회전되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부에 대하여 공급된 처리액이, 디바이스 영역으로 진입하는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 이면에 공급된 처리액이 기판의 표면에 돌아들어가 디바이스 영역으로 진입하는 것도 억제된다.
제14, 제17의 양태에 의하면, 주연부용 토출 헤드와 컵 사이의 공간의 적어도 일부분이, 가드 부재에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 가드 부재에 의해 메워지는 공간분만큼 작아지고, 해당 공간이 작아진 분만큼, 처리액의 미스트 등이 기판에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
제18, 제25의 양태에 의하면, 복수의 제1 접촉 부재가 기판을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판의 상면이 제1 접촉 부재의 상단보다도 높은 위치에 있고, 또한, 제2 접촉 부재가 기판으로부터 이격되어 있다. 따라서, 이 제1 유지 상태에 있어서는, 기판의 하면에 공급된 처리액이, 제1 접촉 부재를 따라서 기판의 상면으로 돌아들어가기 어렵고, 제2 접촉 부재를 따라서 기판의 상면으로 돌아들어가기 어렵다. 즉, 기판의 하면에 공급된 처리액이, 기판의 상면으로 돌아들어가는 것을 억제할 수 있다.
제19의 양태에 의하면, 역치보다 작은 회전 속도로 회전되는 기판은, 복수의 제1 접촉 부재로 유지되고, 역치 이상의 회전 속도로 회전되는 기판은, 복수의 제2 접촉 부재로 유지된다. 기판의 회전 속도가 작을수록, 기판의 하면에 공급된 처리액이 원심력으로 불어날려지기 어렵기 때문에, 해당 처리액이 기판의 상면으로 돌아들어가기 쉬운 바, 여기서는, 기판이 비교적 저속으로 회전될 때는, 복수의 제1 접촉 부재가 기판을 유지하는 제1 유지 상태로 되므로, 해당 기판의 하면에 공급된 처리액이 기판의 상면으로 돌아들어가는 것을 억제할 수 있다. 한편으로, 기판의 회전 속도가 클수록, 기판이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키기 쉬운 바, 여기서는, 기판이 비교적 고속으로 회전될 때는, 복수의 제2 접촉 부재가 기판을 유지하는 제2 유지 상태로 되므로, 해당 기판이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키는 것을 회피할 수 있다.
제20의 양태에 의하면, 제1 접촉 부재가, 원뿔체의 경사진 측면에 있어서 기판과 맞닿는다. 이 구성에 의하면, 제1 접촉 부재가 기판을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판의 하면과 해당 경사진 측면의 간극 공간으로 들어온 액이, 해당 경사진 측면을 따라서 하방으로 낙하하기 쉽다. 즉, 해당 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하여 이것이 기판의 상면에 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 기판의 하면에 공급된 처리액이, 해당 경사진 측면을 따라서 하방으로 떨어진다는 처리액의 흐름(즉, 기판의 하면에 공급된 처리액을 하방으로 이끄는 처리액의 흐름)이 형성되게 되므로, 기판의 하면에 공급된 처리액을, 상면으로 돌아들어가게 하지 않고, 기판으로부터 신속하게 제거할 수 있다.
제21의 양태에 의하면, 제1 접촉 부재의 경사진 측면과 수평면이 이루는 각도가 45° 이상이다. 이 구성에 의하면, 제1 접촉 부재가 기판을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판의 하면과 해당 경사진 측면의 간극 공간으로 들어온 액이, 신속하게, 해당 경사진 측면을 따라서 하방으로 낙하한다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하고 이것이 기판의 상면으로 돌아들어가는 사태의 발생을 충분히 억제할 수 있음과 더불어, 기판의 하면에 공급된 처리액을, 상면으로 돌아들어가게 하지 않고, 기판(9)으로부터 특히 신속하게 제거할 수 있다.
제22의 양태에 의하면, 제1 접촉 부재의 표면이 소수성이다. 이 구성에 의하면, 제1 접촉 부재에 처리액이 부착되기 어려워, 기판의 하면과 제1 접촉 부재의 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 생기고 이것이 기판의 상면으로 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
제23의 양태에 의하면, 복수의 제2 접촉 부재가, 기판의 주연과 근접 이격하는 방향으로 이동됨으로써, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태 사이의 전환이 행해진다. 이 구성에 의하면, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태 사이의 전환을, 용이하고 또한 신속하게 행할 수 있다.
제26의 양태에 의하면, 흡인관에, 처리액 노즐로부터 표면 주연부 상에 공급된 여분의 처리액을 흡인시킴으로써, 해당 여분의 처리액을 표면 주연부로부터 제거할 수 있다. 그 결과, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
제27의 양태에 의하면, 주연부용 처리 헤드에 있어서, 흡인관과 처리액 노즐이, 일체적으로 지지된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판의 표면 주연부 내의 각 위치로부터 봐서, 흡인관과 처리액 노즐이 일체적으로 상대 이동된다. 따라서, 처리액 노즐로부터의 처리액의 공급 타이밍과, 흡인관으로부터의 처리액의 흡인 타이밍이, 표면 주연부 내의 모든 위치에서 같아진다. 이에 따라, 표면 주연부 내의 각 위치에 유지되는 처리액의 양의 증감 양태에 편차가 생기는 것을 억제할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부 내의 각 위치를 균일하게 처리할 수 있다.
제28의 양태에 의하면, 주연부용 처리 헤드에 있어서, 흡인관이, 대응하는 처리액 노즐의 근방이며, 해당 처리액 노즐보다도 기판의 회전 방향의 하류측에 배치된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판의 표면 주연부 내의 각 위치에, 처리액 노즐로부터 새로운 처리액이 공급된 직후에, 해당 위치에 공급된 여분의 처리액을 흡인관으로부터 흡인할 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부 내의 각 위치에 유지되는 처리액의 양을 항상 필요 충분한 양으로 유지할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치를, 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
제29의 양태에 의하면, 주연부용 처리 헤드에 있어서, 흡인관이, 대응하는 처리액 노즐의 근방이며, 해당 처리액 노즐보다도 기판의 회전 방향의 상류측에 배치된다. 이 구성에 의하면, 처리액 노즐로부터 공급되어 기판의 회전 방향의 상류측으로 흐른 여분의 처리액을, 흡인관으로부터 흡인하여 표면 주연부로부터 제거할 수 있다. 그 결과, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 일주(一周)전에 처리액 노즐로부터 공급되어, 기판이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액을, 흡인관으로부터 흡인한 후에, 해당 위치에 처리액 노즐로부터 새로운 처리액을 공급할 수 있다. 이에 따라, 새롭게 공급된 처리액이, 표면 주연부 상의 오래된 처리액과 충돌하여, 디바이스 영역으로의 처리액의 진입이 발생하는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
제30의 양태에 의하면, 흡인관이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구에 있어서의 기판의 중심측의 끝이, 표면 주연부에 있어서의 처리액을 작용시켜야 할 영역의 내연 위치보다도, 기판의 단면측에 있다. 이 구성에 의하면, 처리액을 작용시켜야 할 영역의 내연 위치보다도 기판의 단면측에 흡인압을 작용시킬 수 있다. 따라서, 처리액이, 이를 작용시켜야 할 영역의 내측에 밀려 나오는 것을 억제할 수 있다.
제31의 양태에 의하면, 흡인관이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구에 있어서의 기판의 단면측의 끝이, 기판의 단면보다도 내측에 있다. 이 구성에 의하면, 처리액에 대하여 효율적으로 흡인압을 작용시킬 수 있다.
제32의 양태에 의하면, 기판 상의 제1의 위치를 향해서 처리액이 토출되고, 해당 제1의 위치보다도 기판의 단면측의 제2의 위치로 여분의 처리액이 흡인된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이, 기판의 내측으로부터 외측을 향해서 흘러서 흡인관으로 흡인되므로, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
제33의 양태에 의하면, 처리액 노즐로부터 표면 주연부에 공급되고 있는 오래된 처리액을, 가스 노즐로부터 토출되는 가스로 제거할 수 있다. 이에 따라, 새롭게 공급된 처리액이, 표면 주연부 상의 오래된 처리액과 충돌하여, 디바이스 영역으로의 처리액의 진입이 발생하는 사태의 발생이 억제된다.
제34, 제35의 양태에 의하면, 회전되는 기판의 표면 주연부를 향해서 처리액이 토출되는 것과 병행하여, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이 흡인된다. 이 구성에 의하면, 처리 효율의 저하를 피하면서, 표면 주연부 상의 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 기판 처리 시스템을 모식적으로 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 처리 대상이 되는 기판의 주연부 부근을 나타내는 단면도이다.
도 3은 기판 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 4는 기판 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 5는 기판 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 주연부용 토출 헤드의 사시도이다.
도 7은 노즐의 선단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
도 8은 주연부용 토출 헤드가 구비하는 1군의 노즐의 목표 토출 위치의 일예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 주연부용 토출 헤드를, 기판의 회전 방향의 하류측으로부터 본 도면이다.
도 10은 주연부용 토출 헤드를, 기판의 회전 방향의 하류측으로부터 본 도면이다.
도 11은 가드 부재의 사시도이다.
도 12는 컵, 가드 부재, 및, 주연부용 토출 헤드가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다.
도 13은 도 12를 화살표 K로부터 본 측단면도이다.
도 14는 기판 처리 장치에서 실행되는 동작의 전체 흐름을 나타내는 도면이다.
도 15는 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 16은 전처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 표면 주연 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 18은 표면 주연 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 이면 처리 등의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 20은 이면 처리 등을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 제1의 변형예에 관련된 가드 부재의 사시도이다.
도 22는 컵, 제1의 변형예에 관련된 가드 부재, 및, 주연부용 토출 헤드가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다.
도 23은 도 22를 화살표 K1으로부터 본 측단면도이다.
도 24는 컵, 제2의 변형예에 관련된 액 튐 억제부 및, 주연부용 토출 헤드가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다.
도 25는 도 24의 화살표 K2로부터 본 측단면도이다.
도 26은 기판 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 27은 기판 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 28은 기판 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 29는 스핀 베이스를 비스듬한 상측으로부터 본 사시도이다.
도 30은 제1 접촉 부재를 측방으로부터 본 도면이다.
도 31은 제2 접촉 부재를 측방으로부터 본 도면이다.
도 32는 제1 유지 상태를 나타내는 평면도이다.
도 33은 도 32를 화살표 K1 방향으로부터 본 측단면이다.
도 34는 제2 유지 상태를 나타내는 평면도이다.
도 35는 도 34를 화살표 K1 방향으로부터 본 측단면이다.
도 36은 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 37은 이면 처리 등의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 38은 기판 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 39는 주연부용 처리 헤드의 사시도이다.
도 40은 토출 노즐의 첨단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
도 41은 흡인관의 선단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
도 42는 목표 토출 위치와 목표 흡인 위치의 배치예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 43은 주연부용 처리 헤드를, 기판의 회전 방향의 하류측으로부터 본 도면이다.
도 44는 주연부용 처리 헤드를, 기판의 회전 방향의 하류측으로부터 본 도면이다.
도 45는 표면 주연 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 46은 변형예에 관련된 주연부용 처리 헤드의 사시도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 실시의 형태에 대하여 설명한다. 이하의 실시의 형태는, 본 발명을 구체화한 일예이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 사례는 아니다. 또한, 이하에 참조하는 각 도면에서는, 이해의 용이를 위하여, 각 부의 칫수나 수가 과장 또는 간략화하여 도시되어 있는 경우가 있다.
<<제1의 실시 형태>>
<1. 기판 처리 시스템(100)>
<1-1. 구성>
기판 처리 시스템(100)의 구성에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 기판 처리 시스템(100)을 모식적으로 나타내는 개략 평면도이다.
기판 처리 시스템(100)은, 복수매의 기판(9)을, 1장씩, 연속하여 처리하는 시스템이다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 시스템(100)에서 처리의 대상이 되는 기판(9)은, 예를 들면, 원형의 반도체 웨이퍼인 것으로 한다.
기판 처리 시스템(100)은, 나란히 설치된 복수의 셀(처리 블록)(구체적으로는, 인덱서 셀(110) 및 처리 셀(120))과, 해당 복수의 셀(110, 120)이 구비하는 각 동작 기구 등을 제어하는 제어부(130)를 구비한다.
<인덱서 셀(110)>
인덱서 셀(110)은, 장치 외로부터 수취한 미처리 기판(9)을 처리 셀(120)에 넘김과 더불어, 처리 셀(120)로부터 수취한 처리 완료의 기판(9)을 장치 외로 반출하기 위한 셀이다. 인덱서 셀(110)은, 복수의 캐리어(C)를 재치하는 캐리어 스테이지(111)와, 각 캐리어(C)에 대한 기판(9)의 반출입을 행하는 기판 반송 장치(이재 로봇)(IR)를 구비한다.
캐리어 스테이지(111)에 대해서는, 미처리의 기판(9)을 수납한 캐리어(C)가, 장치 외부로부터, OHT(Overhead Hoist Transfer) 등에 의해 반입되어 재치된다. 미처리의 기판(9)은, 캐리어(C)로부터 1장씩 취출되어 장치 내에서 처리되고, 장치 내에서의 처리가 종료한 처리 완료의 기판(9)은, 다시 캐리어(C)에 수납된다. 처리 완료의 기판(9)을 수납한 캐리어(C)는, OHT 등에 의해 장치 외부로 반출된다. 이와 같이, 캐리어 스테이지(111)는, 미처리의 기판(9) 및 처리 완료의 기판(9)을 집적하는 기판 집적부로서 기능한다. 또한, 캐리어(C)의 형태로는, 기판(9)을 밀폐 공간에 수납하는 FOUP(Front Opening Unified Pod)여도 되고, SMIF(Standard Mechanical Inter Face) 포드나, 수납된 기판(9)을 외기에 노출시키는 OC(Open Cassette)여도 된다.
이재 로봇(IR)은, 기판(9)을 하방으로부터 지지함으로써, 기판(9)을 수평 자세(기판(9)의 주면이 수평인 자세)로 유지하는 핸드(112)와, 핸드(112)를 구동하는 핸드 구동 기구(113)를 구비한다. 이재 로봇(IR)은, 캐리어 스테이지(111)에 재치된 캐리어(C)로부터 미처리의 기판(9)을 취출하고, 해당 취출한 기판(9)을, 기판 수도 위치(P)에 있어서 반송 로봇(CR)(후술한다)에 넘긴다. 또한, 이재 로봇(IR)은, 기판 수도 위치(P)에 있어서 반송 로봇(CR)으로부터 처리 완료의 기판(9)을 수취하고, 해당 수취한 기판(9)을, 캐리어 스테이지(111) 상에 재치된 캐리어(C)에 수납한다.
<처리 셀(120)>
처리 셀(120)은, 기판(9)에 처리를 행하기 위한 셀이다. 처리 셀(120)은, 복수의 기판 처리 장치(1)와, 해당 복수의 기판 처리 장치(1)에 대한 기판(9)의 반출입을 행하는 기판 반송 장치(반송 로봇(CR))를 구비한다. 여기서는, 복수개(예를 들면, 3개)의 기판 처리 장치(1)가 연직 방향으로 적층되어, 1개의 기판 처리 장치군(10)을 구성하고 있다. 그리고, 복수개(도시의 예에서는, 4개)의 기판 처리 장치군(10)이, 반송 로봇(CR)을 둘러싸도록 클러스터형상(송이상)으로 설치된다.
복수의 기판 처리 장치(1)의 각각은, 내부에 처리 공간을 형성하는 케이스(11)를 구비한다. 케이스(11)에는, 반송 로봇(CR)의 핸드(121)를 케이스 내부에 삽입시키기 위한 반출입구(12)가 형성되어 있고, 기판 처리 장치(1)는, 반송 로봇(CR)이 배치되어 있는 공간에, 이 반출입구(12)를 대향시키도록 하여 배치된다. 기판 처리 장치(1)의 구체적인 구성에 대해서는, 후에 설명한다.
반송 로봇(CR)은, 기판(9)을 하방으로부터 지지함으로써, 기판(9)을 수평 자세로 유지하는 핸드(121)와, 핸드(121)를 구동하는 핸드 구동 기구(122)를 구비한다. 단, 상술한 대로, 반송 로봇(CR)(구체적으로는, 반송 로봇(CR)의 기대)은, 복수의 기판 처리 장치군(10)에 둘러싸이는 공간의 중앙에 배치된다. 반송 로봇(CR)은, 지정된 기판 처리 장치(1)로부터 처리 완료의 기판(9)을 취출하고, 해당 취출한 기판(9)을, 기판 수도 위치(P)에 있어서 이재 로봇(IR)으로 넘긴다. 또한, 반송 로봇(CR)은, 기판 수도 위치(P)에 있어서 이재 로봇(IR)으로부터 미처리의 기판(9)을 수취하고, 해당 수취한 기판(9)을, 지정된 기판 처리 장치(1)에 반송한다.
<제어부(130)>
제어부(130)는, 이재 로봇(IR), 반송 로봇(CR), 및, 1군의 기판 처리 장치(1)의 각각을 제어한다. 제어부(130)의 하드웨어로서의 구성은, 일반적인 컴퓨터와 동일한 것을 채용할 수 있다. 즉, 제어부(130)는, 예를 들면, 각종 연산 처리를 행하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 독출 전용의 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 읽고쓰기 가능한 메모리인 RAM, 제어용 소프트웨어나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크 등을 구비하고 있다. 제어부(130)에 있어서, 프로그램에 기술된 순서를 따라서 주제어부로서의 CPU가 연산 처리를 행함으로써, 기판 처리 시스템(100)의 각 부를 제어하는 각종 기능부가 실현된다. 단, 제어부(130)에 있어서 실현되는 일부 혹은 전부의 기능부는, 전용의 논리 회로 등에서 하드웨어적으로 실현되어도 된다.
<1-2. 동작>
기판 처리 시스템(100)의 전체 동작에 대하여, 계속하여 도 1을 참조하면서 설명한다. 기판 처리 시스템(100)에 있어서는, 제어부(130)가, 기판(9)의 반송 순서 및 처리 조건 등을 기술한 레시피에 따라, 기판 처리 시스템(100)이 구비하는 각 부를 제어함으로써, 이하에 설명하는 일련의 동작이 실행된다.
미처리의 기판(9)을 수용한 캐리어(C)가 캐리어 스테이지(111)에 재치되면, 이재 로봇(IR)이, 해당 캐리어(C)로부터 미처리의 기판(9)을 취출한다. 그리고, 이재 로봇(IR)은, 미처리의 기판(9)을 유지한 핸드(112)를 기판 수도 위치(P)까지 이동시키고, 기판 수도 위치(P)에 있어서, 해당 미처리의 기판(9)을, 반송 로봇(CR)에 넘긴다. 핸드(121) 상에 미처리의 기판(9)을 수취한 반송 로봇(CR)은, 해당 미처리의 기판(9)을, 레시피로 지정된 기판 처리 장치(1)에 반입한다. 또한, 이재 로봇(IR)과 반송 로봇(CR) 사이의 기판(9)의 수도는, 핸드(112, 121) 사이에서 직접 행해져도 되고, 기판 수도 위치(P)에 설치된 재치부 등을 통하여 행해져도 된다.
기판(9)이 반입된 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 기판(9)에 대하여, 정해진 처리가 실행된다. 기판 처리 장치(1)에서 실행되는 처리의 흐름에 대해서는, 후에 설명한다.
기판 처리 장치(1)에 있어서 기판(9)에 대한 처리가 종료하면, 반송 로봇(CR)은, 처리 완료의 기판(9)을 기판 처리 장치(1)로부터 취출한다. 그리고, 반송 로봇(CR)은, 처리 완료의 기판(9)을 유지한 핸드(121)를 기판 수도 위치(P)까지 이동시키고, 기판 수도 위치(P)에 있어서, 해당 처리 완료의 기판(9)을, 이재 로봇(IR)에 넘긴다. 핸드(112) 상에 처리 완료의 기판(9)을 수취한 이재 로봇(IR)은, 해당 처리 완료의 기판(9)을, 캐리어(C)에 격납한다.
기판 처리 시스템(100)에 있어서는, 반송 로봇(CR) 및 이재 로봇(IR)이, 레시피에 따라, 상술한 반송 동작을 반복하여 행함과 더불어, 각 기판 처리 장치(1)가, 레시피에 따라, 기판(9)에 대한 처리를 실행한다. 이에 따라, 기판(9)에 대한 처리가 순차적으로 행해지게 된다.
<2. 기판(9)>
다음에, 기판 처리 장치(1)에서 처리 대상이 되는 기판(9)에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는, 기판(9)의 주연부 부근을 나타내는 단면도이다.
기판 처리 장치(1)에서 처리 대상이 되는 기판(9)은, 예를 들면, 실리콘(Si)에 의해 구성되는 중심층(901), 중심층(901)의 외측에 성막된 하층막(902), 및, 하층막(902)의 외측에 성막된 상층막(903)의 3층 구조를 구비한다. 하층막(902)은, 예를 들면, 열 산화막(Th-SiO2), 혹은, 절연막(예를 들면, Hf(하프늄)막, 또는, 산화 Hf막 등)이다. 또한, 상층막(903)은, 예를 들면, 배리어 메탈막(예를 들면, TiN막, TaN막, 등), 혹은, 메탈막(예를 들면, Al막, W막, NiSi막, Cu막, 등)이다. 단, 기판 처리 장치(1)에서 처리 대상이 되는 기판(9)은, 예를 들면, 중심층(901)과 하층막(902)의 2층 구조를 구비하는 것이어도 되고, 4층 이상의 구조를 구비하는 것이어도 된다.
이하에 있어서, 기판(9)의 주면 중의 디바이스 패턴이 형성되는 쪽의 면을 「표면(91)」이라고 한다. 또한, 표면(91)의 반대측의 면을 「이면(92)」이라고 한다. 또한, 표면(91)에 있어서의, 디바이스 패턴이 형성되는 영역을 「디바이스 영역(90)」이라고 한다. 또한, 표면(91)에 있어서의, 디바이스 영역(90)보다도 외측의 주연 영역(구체적으로는, 예를 들면, 기판(9)의 단면(93)으로부터 미소폭 d(예를 들면, d＝0.5mm∼3.0mm(밀리미터))의 환상의 영역)을 「표면 주연부(911)」라고 한다. 또한, 이면(92)에 있어서의, 단면(93)으로부터 미소폭 d의 환상의 영역을 「이면 주연부(921)」라고 한다.
기판 처리 장치(1)는, 상술된 것과 같은 다층 구조를 구비하는 기판(9)을 처리 대상으로 하여, 그 표면 주연부(911) 및 이면(92)에 대한 처리(예를 들면, 표면 주연부(911) 및 이면(92)에 형성되어 있는 박막을 제거하는 처리)를 행할 수 있다.
<3. 기판 처리 장치(1)의 구성>
기판 처리 장치(1)의 구성에 대하여, 도 3∼도 5를 참조하면서 설명한다. 도 3은, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도이며, 가드 부재(60)를 구성하는 반원호 부재(61, 62), 컵(31), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가, 각각의 대피 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 4도, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도인데, 여기서는, 가드 부재(60), 컵(31), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가, 각각의 처리 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 5는, 기판 처리 장치(1)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 「처리액」에는, 약액 처리에 이용되는 「약액」과, 약액을 씻어내는 린스 처리에 이용되는 「린스액」이 포함된다.
기판 처리 장치(1)는, 스핀 척(2), 비산 방지부(3), 표면 보호부(4), 주연 처리부(5), 액 튐 억제부(6), 가열 처리부(7), 및, 이면 처리부(8)를 구비한다. 이들 각 부(2∼8)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)로부터의 지시에 따라서 동작한다.
<스핀 척(2)>
스핀 척(2)은, 기판(9)을, 그 표면(91)을 상방을 향한 상태에서, 대략 수평 자세로 유지하는 기판 유지부이며, 해당 기판(9)을, 그 표면(91)의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시킨다.
스핀 척(2)은, 기판(9)보다 약간 큰 원판상의 부재인 스핀 베이스(21)를 구비한다. 스핀 베이스(21)의 하면 중앙부에는, 회전축부(22)가 연결되어 있다. 회전축부(22)는, 그 축선을 연직 방향을 따르게 하는 자세로 배치된다. 또한, 회전축부(22)에는, 이를 그 축선 둘레로 회전 구동하는 회전 구동부(예를 들면, 모터)(23)가 접속된다. 회전축부(22) 및 회전 구동부(23)는, 통형상의 케이싱(24) 내에 수용되어 있다. 또한, 스핀 베이스(21)의 상면 주연부 부근에는, 적당한 간격을 두고 복수개(예를 들면 6개)의 유지 부재(25)가 설치되어 있다. 유지 부재(25)는, 기판(9)의 단면(93)과 맞닿아 기판(9)의 수평 방향의 위치 결정을 행함과 더불어, 스핀 베이스(21)의 상면보다 조금 높은 위치에서(즉, 스핀 베이스(21)의 상면에서 정해진 간격을 사이에 두고), 기판(9)을 대략 수평 자세로 유지한다.
이 구성에 있어서, 유지 부재(25)가 스핀 베이스(21)의 상방에서 기판(9)을 유지한 상태로, 회전 구동부(23)가 회전축부(22)를 회전시키면, 스핀 베이스(21)가 연직 방향에 따른 축심 둘레로 회전되고, 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)이, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전된다.
단, 유지 부재(25) 및 회전 구동부(23)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)을 유지하는 타이밍, 유지된 기판(9)을 개방하는 타이밍, 및, 스핀 베이스(21)의 회전 양태(구체적으로는, 회전 개시 타이밍, 회전 종료 타이밍, 회전수(즉, 회전 속도), 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<비산 방지부(3)>
비산 방지부(3)는, 스핀 베이스(21)에 유지되어 회전되는 기판(9)으로부터 비산하는 처리액 등을 받아낸다.
비산 방지부(3)는, 컵(31)을 구비한다. 컵(31)은, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 스핀 척(2)을 둘러싸도록 설치된다. 이 실시의 형태에서는, 컵(31)은, 예를 들면, 내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313)의 3개의 부재를 포함하여 구성되어 있다.
내부재(311)는, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 원환상의 저부(311a)와, 저부(311a)의 내측 가장자리부로부터 상방으로 연장되는 원통상의 내벽부(311b)와, 저부(311a)의 외측 가장자리부로부터 상방으로 연장되는 원통상의 외벽부(311c)와, 내벽부(311b)와 외벽부(311c)의 사이에 세워져 설치된 원통상의 안내 벽(311d)을 구비한다. 안내 벽(311d)은, 저부(311a)로부터 상방으로 연장되고, 상단부 부근은, 내측 상방을 향해서 만곡해 있다. 내벽부(311b)의 적어도 선단 부근은, 스핀 척(2)의 케이싱(24)에 설치된 프레임형상 부재(241)의 내측 공간에 수용된다.
저부(311a)에는, 내벽부(311b)와 안내 벽(311d) 사이의 공간과 연통하는 배액홈(도시 생략)이 형성된다. 이 배액 홈은, 공장의 배액 라인과 접속된다. 또한, 이 배액 홈에는, 홈 내를 강제적으로 배기하여, 내벽부(311b)와 안내 벽(311d) 사이의 공간을 부압 상태로 하는 배기액 기구가 접속되어 있다. 내벽부(311b)와 안내 벽(311d) 사이의 공간은, 기판(9)의 처리에 사용된 처리액을 모아서 배액하기 위한 공간이며, 이 공간에 모여진 처리액은, 배액 홈으로부터 배액된다.
또한, 저부(311a)에는, 안내 벽(311d)과 외벽부(311c) 사이의 공간과 연통하는 제1의 회수 홈(도시 생략)이 형성된다. 제1의 회수 홈은, 제1의 회수 탱크와 접속된다. 또한, 이 제1의 회수 홈에는, 홈 내를 강제적으로 배기하여, 안내 벽(311d)과 외벽부(311c) 사이의 공간을 부압 상태로 하는 배기액 기구가 접속되어 있다. 안내 벽(311d)과 외벽부(311c) 사이의 공간은, 기판(9)의 처리에 사용된 처리액을 모아서 회수하기 위한 공간이며, 이 공간에 모여진 처리액은, 제1의 회수 홈을 통하여, 제1의 회수 탱크에 회수된다.
중부재(312)는, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 내부재(311)의 안내 벽(311d)의 외측에 설치되어 있다. 중부재(312)의 상부는 내측 상방을 향해서 만곡해 있고, 그 상단 가장자리부는 안내 벽(311d)의 상단 가장자리부를 따라 만곡되어 있다.
중부재(312)의 하부에는, 내주면을 따라 하방으로 연장되는 내주벽부(312a)와, 외주면을 따라 하방으로 연장되는 외주벽부(312b)가 형성된다. 내주벽부(312a)는, 내부재(311)와 중부재(312)가 근접하는 상태(도 5에 나타내는 상태)에 있어서, 내부재(311)의 안내 벽(311d)과 외벽부(311c)의 사이에 수용된다. 또한, 외주 벽부(312b)의 하단은, 원환상의 저부(312c)의 내측 가장자리부에 부착 설치된다. 저부(312c)의 외측 가장자리부에서는, 상방으로 연장되는 원통상의 외벽부(312d)가 세워져 설치된다.
저부(312c)에는, 외주 벽부(312b)와 외벽부(312d) 사이의 공간과 연통하는 제2의 회수 홈(도시 생략)이 형성된다. 제2의 회수 홈은, 제2의 회수 탱크와 접속된다. 또한, 이 제2의 회수 홈에는, 홈 내를 강제적으로 배기하고, 외주 벽부(312b)와 외벽부(312d) 사이의 공간을 부압 상태로 하는 배기액 기구가 접속되어 있다. 외주 벽부(312b)와 외벽부(312d) 사이의 공간은, 기판(9)의 처리에 사용된 처리액을 모아서 회수하기 위한 공간이며, 이 공간에 모여진 처리액은, 제2의 회수 홈을 통하여, 제2의 회수 탱크에 회수된다.
외부재(313)는, 상단이 개방된 통형상의 부재이며, 중부재(312)의 외측에 설치되어 있다. 외부재(313)의 상부는 내측 상방을 향해서 만곡해 있고, 그 상단 가장자리부(301)는, 중부재(312)의 상단 가장자리부 및 내부재(311)의 상단 가장자리부보다 약간 내방에서 하방으로 만곡되어 있다. 내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313)가 근접하는 상태(도 5에 나타나는 상태)에 있어서, 중부재(312)의 상단 가장자리부 및 내부재(311)의 상단 가장자리부가, 외부재(313)의 만곡된 부분에 의해 덮인다.
외부재(313)의 하부에는, 내주면을 따라 하방으로 연장되도록 내주 벽부(313a)가 형성된다. 내주 벽부(313a)는, 중부재(312)와 외부재(313)가 근접하는 상태(도 5에 나타내는 상태)에 있어서, 중부재(312)의 외주 벽부(312b)와 외벽부(312d) 사이에 수용된다.
컵(31)에는, 이를 승강 이동시키는 컵 구동 기구(32)가 설치되어 있다. 컵 구동 기구(32)는, 예를 들면, 스테핑 모터에 의해 구성된다. 이 실시의 형태에서는, 컵 구동 기구(32)는, 컵(31)이 구비하는 3개의 부재(311, 312, 313)를, 독립하여 승강시킨다.
내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313)의 각각은, 컵 구동 기구(32)의 구동을 받아, 상방 위치와 하방 위치 사이에서 이동된다. 여기에서, 각 부재(311, 312, 313)의 상방 위치는, 해당 부재(311, 312, 313)의 상단 가장자리부가, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 측방에 배치되는 위치이다. 한편, 각 부재(311, 312, 313)의 하방 위치는, 해당 부재(311, 312, 313)의 상단 가장자리부가, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하방에 배치되는 위치이다. 단, 컵 구동 기구(32)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 컵(31)의 위치(구체적으로는, 내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313) 각각의 위치)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
외부재(313)가 하방 위치에 배치되어 있는 상태(즉, 내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313)의 전체가, 하방 위치에 배치되어 있는 상태)를 가리키고, 이하 「컵(31)이 대피 위치에 있다」고 한다. 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 컵(31)은, 대피 위치에 배치된다. 즉, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 컵(31)은, 그 상단 가장자리부(즉, 외부재(313)의 상단 가장자리부)(301)가 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하방에 오는 위치에 배치된다.
한편, 외부재(313)가 상방 위치에 배치되어 있는 상태를 가리키고, 이하 「컵(31)이 처리 위치에 있다」고 한다. 처리 위치에 있는 컵(31)의 상단 가장자리부(즉, 외부재(313)의 상단 가장자리부(301))는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 측방에 배치되게 된다. 단, 「컵(31)이 처리 위치에 있는」 상태에는, 이하의 3개의 상태가 포함된다. 제1의 상태는, 내부재(311), 중부재(312), 및, 외부재(313)의 전체가, 상방 위치에 배치된 상태이다(도 5에 나타나는 상태). 이 상태에서는, 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(9)으로부터 비산된 처리액은, 내부재(311)의 내벽부(311b)와 안내 벽(311d) 사이의 공간에 모여, 배액 홈으로부터 배액된다. 제2의 상태는, 내부재(311)가 하방 위치에 배치됨과 더불어, 중부재(312) 및 외부재(313)가 상방 위치에 배치된 상태이다. 이 상태에서는, 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(9)으로부터 비산된 처리액은, 내부재(311)의 안내 벽(311d)과 외벽부(311c) 사이의 공간에 모여, 제1의 회수 탱크에 회수된다. 제3의 상태는, 내부재(311) 및 중부재(312)가 하방 위치에 배치됨과 더불어, 외부재(313)가 상방 위치에 배치된 상태이다. 이 상태에서는, 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(9)으로부터 비산된 처리액은, 중부재(312)의 외주 벽부(312b)와 외벽부(312d) 사이의 공간에 모여, 제2의 회수 탱크에 회수된다.
<표면 보호부(4)>
표면 보호부(4)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근에 대하여, 가스(커버 가스)를 공급하여, 디바이스 영역(90)을, 표면 주연부(911) 등에 공급된 처리액의 분위기 등으로부터 보호한다.
표면 보호부(4)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 가스를 토출하는 커버 가스 노즐(41)을 구비한다. 커버 가스 노즐(41)은, 수평으로 연장되는 아암(42)의 선단부에 부착되어 있다. 또한, 아암(42)의 기단부는, 노즐 기대(43)에 연결되어 있다. 노즐 기대(43)는, 그 축선을 연직 방향을 따르는 자세로 배치되어 있고, 아암(42)의 기단부는 노즐 기대(43)의 상단에 연결되어 있다.
노즐 기대(43)에는, 커버 노즐(41)을 구동하는 구동부(44)가 설치되어 있다. 구동부(44)는, 예를 들면, 노즐 기대(43)를 그 축선 둘레로 회전시키는 회전 구동부(예를 들면, 서보 모터)와, 노즐 기대(43)를 그 축선을 따라 신축시키는 승강 구동부(예를 들면, 스테핑 모터)를 포함하여 구성된다. 구동부(44)가 노즐 기대(43)를 회동시키면, 커버 가스 노즐(41)이, 수평면 내의 원호 궤도를 따라 이동하고, 구동부(44)가 노즐 기대(43)를 신축시키면, 커버 가스 노즐(41)이, 기판(9)과 근접 이격하는 방향으로 이동한다.
커버 가스 노즐(41)은, 구동부(44)의 구동을 받아, 처리 위치와 대피 위치 사이에서 이동된다. 여기에서, 커버 가스 노즐(41)의 처리 위치는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 상방 위치이며, 표면(91)의 중앙 부근과 대향하면서, 표면(91)과 비접촉 상태로 근접한 위치이다. 한편, 커버 가스 노즐(41)의 대피 위치는, 기판(9)의 반송 경로와 간섭하지 않는 위치이며, 예를 들면, 상방에서 봐서, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)보다도 외측의 위치이다. 또한, 구동부(44)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 커버 가스 노즐(41)의 위치는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
커버 가스 노즐(41)에는, 이에 가스(여기서는, 예를 들면, 질소(N2) 가스)를 공급하는 배관계인 커버 가스 공급부(45)가 접속되어 있다. 커버 가스 공급부(45)는, 구체적으로는, 예를 들면, 질소 가스를 공급하는 공급원인 질소 가스 공급원(451)이, 개폐 밸브(453)가 끼워져 삽입된 배관(452)을 통하여, 커버 가스 노즐(41)에 접속된 구성을 구비하고 있다. 이 구성에 있어서, 개폐 밸브(453)가 개방되면, 질소 가스 공급원(451)으로부터 공급되는 질소 가스가, 커버 가스 노즐(41)로부터 토출된다. 또한, 커버 가스 노즐(41)에 공급되는 가스는, 질소 가스 이외의 기체(예를 들면, 질소 가스 이외의 각종 불활성 가스, 건조 공기, 등)여도 된다.
커버 가스 노즐(41)이 처리 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 커버 가스 공급부(45)로부터 커버 가스 노즐(41)에 가스가 공급되면, 커버 가스 노즐(41)로부터, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 가스(커버 가스)가 토출된다. 단, 커버 가스 공급부(45)의 개폐 밸브(453)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 개폐된다. 즉, 커버 가스 노즐(41)로부터의 가스의 토출 양태(구체적으로는, 토출 개시 타이밍, 토출 종료 타이밍, 토출 유량 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<주연 처리부(5)>
주연 처리부(5)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대한 처리를 행한다.
<i. 전체 구성>
주연 처리부(5)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 유체(여기서는, 처리액, 및, 가스)를 토출하는 주연부용 토출 헤드(51)를 구비한다. 주연부용 토출 헤드(51)는, 수평으로 연장되는 아암(52)의 선단부에 부착되어 있다. 또한, 아암(52)의 기단부는, 노즐 기대(53)에 연결되어 있다. 노즐 기대(53)는, 그 축선을 연직 방향을 따르게 하는 자세로 배치되어 있고, 아암(52)의 기단부는 노즐 기대(53)의 상단에 연결되어 있다.
노즐 기대(53)에는, 주연부용 토출 헤드(51)를 구동하는 구동부(54)가 설치되어 있다. 구동부(54)는, 예를 들면, 노즐 기대(53)를 그 축선 둘레로 회전시키는 회전 구동부(예를 들면, 서보 모터)와, 노즐 기대(53)를 그 축선을 따라 신축시키는 승강 구동부(예를 들면, 스테핑 모터)를 포함하여 구성된다. 구동부(54)가 노즐 기대(53)를 회동시키면, 주연부용 토출 헤드(51)가, 수평면 내의 원호 궤도를 따라 이동하고, 구동부(54)가 노즐 기대(53)를 신축시키면, 주연부용 토출 헤드(51)가, 기판(9)과 근접 이격하는 방향으로 이동한다.
주연부용 토출 헤드(51)는, 구동부(54)의 구동을 받아, 처리 위치와 대피 위치의 사이에서 이동된다. 여기에서, 주연부용 토출 헤드(51)의 처리 위치는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 상방이며, 표면 주연부(911)와 대향하면서, 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한 위치이다(도 4에 나타내는 위치). 단, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분이, 후술하는 가드 부재(60)의 내주벽(601)에 형성된 절결(605) 내에 수용된 상태가 된다. 한편, 주연부용 토출 헤드(51)의 대피 위치는, 기판(9)의 반송 경로와 간섭하지 않는 위치이며, 예를 들면, 상방에서 봐서, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)보다도 외측의 위치이다(도 3에 나타내는 위치). 또한, 구동부(54)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 주연부용 토출 헤드(51)의 위치는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
주연부용 토출 헤드(51)에는, 이에 유체(구체적으로는, 처리액 및 가스)를 공급하는 배관계인 유체 공급부(55)가 접속되어 있다. 유체 공급부(55)는, 구체적으로는, 예를 들면, 산계 약액 공급원(551a), 알칼리계 약액 공급원(551b), 린스액 공급원(551c), 질소 가스 공급원(551d), 복수의 배관(552a, 552b, 552c, 552d), 및, 복수의 개폐 밸브(553a, 553b, 553c, 553d)를 조합시켜 구성되어 있다.
산계 약액 공급원(551a)은, 산성의 약액을 공급하는 공급원이다. 여기서는, 산계 약액 공급원(551a)은, 예를 들면, 희석한 불화수소산(희불산)(이하, 「DHF」로 나타낸다)과, 염산 과산화수소수(즉, 염산(HCl)과 과산화수소(H2O2)와 순수(DIW: 탈 이온수)가, 정해진 비율로 혼합된 약액이며, 이하, 「SC-2」로 표시한다)를, 선택적으로 공급할 수 있다. 산계 약액 공급원(551a)은, 개폐 밸브(553a)가 끼워져 삽입된 배관(552a)을 통하여, 주연부용 토출 헤드(51)(보다 구체적으로는, 후술하는 「제1 약액 노즐(50a)」)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553a)가 개방되면, 산계 약액 공급원(551a)으로부터 공급되는 산성의 약액(DHF, 혹은, SC-2)이, 제1 약액 노즐(50a)로부터 토출된다. 단, 산계 약액 공급원(551a)은, 반드시 DHF 및 SC-2을 선택적으로 공급하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 산계 약액 공급원(551a)은, DHF, SC-2, BDHF(버퍼드 불산), HF(불산), 염산, 황산, 질산, 인산, 아세트산, 옥살산, 및 이 혼합 용액, 등 중의 적어도 1개를 공급하는 것이어도 된다.
알칼리계 약액 공급원(551b)은, 알칼리성의 약액을 공급하는 공급원이다. 여기에서, 알칼리계 약액 공급원(551b)은, 예를 들면, 암모니아 과산화수소수(즉, 수산화암모늄(NH4OH)과 과산화수소(H2O2)와 순수가, 정해진 비율로 혼합된 약액이며, 이하, 「SC-1」으로 표시한다)를 공급할 수 있다. 알칼리계 약액 공급원(551b)은, 개폐 밸브(553b)가 끼워져 삽입된 배관(552b)을 통하여, 주연부용 토출 헤드(51)(보다 구체적으로는, 후술하는 「제2 약액 노즐(50b)」)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553b)가 개방되면, 알칼리계 약액 공급원(551b)으로부터 공급되는 알칼리성의 약액(SC-1)이, 제2 약액 노즐(50b)로부터 토출된다. 또한, 알칼리계 약액 공급원(551b)으로부터 공급되는 SC-1은, 예를 들면, 60℃∼80℃로 온도 조절되어 있는 것도 바람직하다. 단, 알칼리계 약액 공급원(551b)은, SC-1 이외의 약액(예를 들면, 암모니아의 수용액 등)을 공급하는 것이어도 된다.
린스액 공급원(551c)은, 린스액을 공급하는 공급원이다. 여기서는, 린스액 공급원(551c)은, 예를 들면, 이산화탄소(CO2)가 용융된 순수(탄산수)를, 린스액으로서 공급한다. 린스액 공급원(551c)은, 개폐 밸브(553c)가 끼워져 삽입된 배관(552c)을 통하여, 주연부용 토출 헤드(51)(보다 구체적으로는, 후술하는 「린스액 노즐(50c)」)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553c)가 개방되면, 린스액 공급원(551c)으로부터 공급되는 린스액이, 린스액 노즐(50c)로부터 토출된다. 또한, 린스액으로서, 순수, 온수, 오존수, 자기수, 환원수(수소수), 각종 유기 용제(이온수, IPA(이소프로필 알코올), 기능수 등이 이용되어도 된다.
질소 가스 공급원(551d)은, 가스(여기서는, 예를 들면, 질소(N2) 가스)를 공급하는 공급원이다. 질소 가스 공급원(551d)은, 개폐 밸브(553d)가 끼워져 삽입된 배관(552d)을 통하여, 주연부용 토출 헤드(51)(보다 구체적으로는, 후술하는 「가스 노즐(50d)」)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553d)가 개방되면, 질소 가스 공급원(551d)으로부터 공급되는 질소 가스가, 가스 노즐(50d)로부터 토출된다. 단, 질소 가스 공급원(551d)은, 질소 가스 이외의 가스(예를 들면, 질소 가스 이외의 각종 불활성 가스, 건조 공기, 등)를 공급하는 것이어도 된다.
주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 유체 공급부(55)로부터 주연부용 토출 헤드(51)에 처리액(산성의 약액(DHF, 혹은, SC-2), 알칼리성의 약액(SC-1), 혹은, 린스액)이 공급되면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 해당 처리액이 토출된다. 또한, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 유체 공급부(55)로부터 주연부용 토출 헤드(51)에 가스가 공급되면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다. 또한, 유체 공급부(55)가 구비하는 개폐 밸브(553a, 553b, 553c, 553d)의 각각은, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 개폐된다. 즉, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 유체의 토출 양태(구체적으로는, 토출되는 유체의 종류, 토출 개시 타이밍, 토출 종료 타이밍, 토출 유량, 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<ii. 주연부용 토출 헤드(51)>
여기에서, 주연부용 토출 헤드(51)에 대하여 도 6을 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 도 6은, 주연부용 토출 헤드(51)의 사시도이다. 또한, 설명의 편의상, 도 6에 있어서는, 가드 부재(60) 및 컵(31)은 도시 생략되어 있다.
주연부용 토출 헤드(51)는, 복수개(여기서는, 4개)의 노즐(50a∼50d)과, 해당 복수개의 노즐(50a∼50d)을 일체적으로 지지하는 지지부(500)를 구비한다.
주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 1군의 노즐(50a∼50d)에는, 표면 주연부(911)를 향해서 처리액을 토출하는 1이상(여기서는, 3개)의 노즐(이하 「처리액 노즐」이라고도 한다)(50a, 50b, 50c)과, 표면 주연부(911)를 향해서 가스(여기서는, 질소 가스)를 토출하는 노즐(이하 「가스 노즐」이라고도 한다)(50d)이 포함된다. 특히, 이 주연부용 토출 헤드(51)는, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)로서, 약액을 토출하는 2개의 노즐(이하 「약액 노즐」이라고도 한다)(50a, 50b)과, 린스액을 토출하는 노즐(이하 「린스액 노즐」이라고도 한다)(50c)을 구비한다. 특히, 이 주연부용 토출 헤드(51)는, 약액 노즐(50a, 50b)로서, 산성의 약액을 토출하는 노즐(이하 「제1 약액 노즐」이라고도 한다)(50a)과, 알칼리성의 약액을 토출하는 노즐(이하 「제2 약액 노즐」이라고도 한다)(50b)을 구비한다.
1군의 노즐(50a∼50d)을 일체적으로 지지하는 지지부(500)는, 상술한 아암(52)에 고정된다. 지지부(500)는, 상방에서 봐서, 표면 주연부(911)를 따르는 호형상으로 만곡한 부재이며, 1군의 노즐(50a∼50d)은, 호형상으로 만곡한 지지부(500)의 연장 방향을 따라, 배열되어 있다. 따라서, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 1군의 노즐(50a∼50d)이, 기판(9)의 표면 주연부(911)를 따라 늘어선 상태가 된다. 이 때, 기판(9)의 회전 방향(AR9)을 따라, 상류측에서, 가스 노즐(50d), 제1 약액 노즐(50a), 린스액 노즐(50c), 제2 약액 노즐(50b)의 순으로 늘어서 있다.
즉, 이 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 가스 노즐(50d)이, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)보다도, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치된다. 따라서, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 먼저, 가스 노즐(50d)의 하방을 통과한 후에, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)의 하방을 통과하게 된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)로부터 새로운 처리액이 공급되는데 앞서, 해당 위치에 가스 노즐(50d)로부터 가스를 공급할 수 (즉, 가스를 내뿜는다) 있다.
기판(9)의 표면 상태 등에 따라서는, 주연부용 토출 헤드(51)의 하방에 도달한 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 일주(一周)전에 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액이, 부착되어 있는 경우가 있다. 그러한 경우에 있어서도, 이 오래된 처리액을, 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스로 제거한 후에, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)로부터 새로운 처리액을 공급할 수 있다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 새롭게 공급된 처리액이 오래된 처리액과 충돌하여 튀는 사태가 생기기 어렵다. 이에 따라, 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것이 억제된다. 또한, 이 구성에 의하면, 항상 신선한 처리액을 기판(9)에 작용시킬 수 있고, 이에 따라 처리 효율을 높일 수 있다. 또한, 만일, 오래된 약액이 잔존하고 있는 바, 새로운 처리액이 더 공급되면, 여기에 유지되는 처리액의 양이 일시적으로 많아지는 바, 오래된 약액을 가스로 제거한 후에 새로운 처리액을 공급하는 구성으로 하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 일시적으로 다량의 처리액이 유지된다는 상황이 생기기 어렵다. 그 결과, 처리액을 작용시키는 영역의 칫수를 안정시킬 수 있다. 예를 들면, 에칭용 약액을 작용시키는 영역의 칫수, 즉, 단면(93)으로부터 기판(9)의 내측을 향해서 에칭 제거되는 폭(이하, 간단히 「에칭 폭」이라고 한다)을 안정시켜, 에칭 폭의 제어 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 별도의 견해를 보면, 이 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)이, 가스 노즐(50d)보다도, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치된다. 따라서, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)의 하방을 통과한 후, 기판(9)이 거의 일주 회전된 후에, 가스 노즐(50d)의 하방에 도달하게 된다. 이 구성에 의하면, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)로부터 표면 주연부(911) 상의 각 위치에 공급된 처리액의 적어도 일부가, 기판(9)이 거의 일주 회전되는 동안, 표면 주연부(911) 상에 계속해서 머무르므로, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 대하여 처리액을 충분히 작용시킬 수 있다.
또한, 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 산성의 약액을 토출하는 제1 약액 노즐(50a)과, 알칼리성의 약액을 토출하는 제2 약액 노즐(50b) 사이에, 린스액을 토출하는 린스액 노즐(50c)이 배치된다. 이 구성에 의하면, 예를 들면, 한쪽의 약액 노즐로부터 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 다른쪽의 약액 노즐 내에 잔류하는 약액과 반응하는 사태의 발생을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 제1 약액 노즐(50a)이 산성의 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 제2 약액 노즐(50b) 내에 잔류하는 알칼리성의 약액과 반응하거나, 혹은, 제2 약액 노즐(50b)이 알칼리성의 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 제1 약액 노즐(50a) 내에 잔류하는 산성의 약액과 반응하는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
<iii. 노즐(50)>
다음에, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 1군의 노즐(50a∼50d)의 각각의 구성에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다. 1군의 노즐(50a∼50d)의 각각은, 거의 동일한 구성을 구비하고 있고, 이하, 이들 노즐(50a∼50d)을 구별하지 않는 경우는, 간단히 「노즐(50)」이라고도 한다. 도 7은, 노즐(50)의 선단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
노즐(50)은, 하단이 가늘어진 장척 봉형상의 외형을 나타내는 노즐 본체부(501)를 구비한다. 노즐 본체부(501)는, 그 축방향이 연직 방향을 따름과 더불어, 그 하면(이하, 「토출면」이라고도 한다)(502)이 수평 자세가 되도록, 지지부(500)에 지지되어 있다. 따라서, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 토출면(502)이, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면(91)과 평행한 자세로, 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한다. 단, 이 상태에 있어서, 토출면(502)과 표면 주연부(911)의 이격 거리(m)는, 충분히 작게(예를 들면, m＝1mm 정도) 된다.
노즐 본체부(501)의 내부에는, 도입 유로부(503)와, 그 하단과 연통한 토출 유로부(504)가 형성된다. 도입 유로부(503)의 상단에는, 상술한 배관(552a, 552b, 552c, 552d) 중 어느 하나가 접속되어 있다. 또한, 토출 유로부(504)의 하단은, 토출면(502)에 개구한 토출구(505)와, 연통한다. 토출구(505)는, 예를 들면 원형의 관통 구멍이며, 그 직경은, 도 2에 있어서의 기판(9)의 단면(93)으로부터의 미소폭(d)보다도 작고, 예를 들면, 0.6mm이다. 따라서, 배관으로부터 공급된 유체는, 우선 도입 유로부(503)에 유지되고, 토출 유로부(504)에 유입하여, 토출구(505)로부터 토출된다.
토출 유로부(504)는, 도중에 접혀 구부러진 형상으로 되어 있다. 구체적으로는, 토출 유로부(504)는, 연직 유로 부분(5041)과, 이와 연속하는 경사 유로 부분(5042)을 구비한다. 연직 유로 부분(5041)은, 노즐 본체부(501)의 축방향과 평행하게 연장되고, 하단에 있어서 경사 유로 부분(5042)과 연통한다. 경사 유로 부분(5042)은, 하방으로 감에 따라서 기판(9)의 내측(기판(9)의 중심측)으로부터 외측(단면(93)측)을 향하는 비스듬한 하향으로 연장되고, 하단에 있어서 토출구(505)와 연통한다.
이 노즐(50)에 있어서는, 비스듬히 연장되는 경사 유로 부분(5042)을 통하여, 토출구(505)로부터 유체가 토출되므로, 노즐(50)로부터 기판(9)의 표면 주연부(911)을 향해서 토출된 유체를, 표면 주연부(911)에 있어서, 기판(9)의 외측을 향해서 흐르게할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 노즐(50)로부터 표면 주연부(911)를 향해서 처리액이 토출되는 경우에, 해당 처리액이 디바이스 영역(90)에 유입되는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 처리액이 작용하는 영역의 칫수(예를 들면, 에칭용 약액이 작용하는 영역의 칫수, 즉, 에칭 폭)를 안정시켜, 그 제어 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 예를 들면, 노즐(50)로부터 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출되는 경우에, 표면 주연부(911)에, 기판(9)의 외측을 향하는 기류를 형성할 수 있다. 이 기류에 의해, 표면 주연부(911) 상의 처리액이나 처리액의 미스트를, 기판(9)의 외측으로 불어날릴 수 있다.
특히, 이 노즐(50)은, 노즐 본체부(501) 자체가 경사 자세로 지지부(500)에 지지되는 것이 아니라, 노즐 본체부(501)의 내부에 형성되는 토출 유로부(504)의 일부분인 경사 유로 부분(5042)이 경사져 있다. 만일, 노즐 본체부의 내부에, 그 축방향을 따라 곧게 연장되는 유로를 형성하면서, 노즐 본체부 자체를 경사 자세로 한다고 하면, 토출면이 수평면에 대하여 경사진 자세로 된다. 이 경우, 토출면의 최하단의 부근에 액 저류가 발생하기 쉽고, 이 액 저류가, 기판(9) 상에 적하(흘러 떨어짐)해 버릴 우려가 있다. 이러한 처리액의 흘러떨어짐은, 기판(9) 상의, 본래, 처리액이 공급되어야 할 위치보다도 내측(기판(9)의 중심측)의 위치에 생기므로, 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스라도 제거하는 것이 어렵다. 이에 대하여, 이 실시의 형태와 같이, 노즐 본체부(501)가 아니라 그 내부에 형성되는 토출 유로부(504)의 일부분을 경사시키는 구성에 의하면, 토출면(502)을 수평 자세로 둘 수 있으므로, 이러한 처리액의 흘러떨어짐이 발생하기 어렵다.
또한, 처리액이 작용하는 영역의 폭(예를 들면, 에칭용 약액이 작용하는 에칭 폭)의 제어 정밀도를 높이기 위해서는, 경사 유로 부분(5042)의 연장 방향이 수평면과 이루는 각도(경사 각도)(θ)는, 45도 이상이 바람직하고, 60도 이상이 더욱 바람직하다.
<iv. 목표 토출 위치>
현재, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 1군의 노즐(50a∼50d)의 각각으로부터 유체가 토출되어 기판(9) 상에 도달하는 도달 위치를, 해당 노즐의 「목표 토출 위치」로 부르기로 한다. 이하에 있어서, 1군의 노즐(50a∼50d)의 각각의 목표 토출 위치(Qa∼Qd)에 대하여, 도 8∼도 10을 참조하면서 설명한다. 도 8은, 각 노즐(50a∼50d)의 목표 토출 위치의 일예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 9, 도 10은, 주연부용 토출 헤드(51)를, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측으로부터 본 도면이다. 단, 도 9에서는, 주연부용 토출 헤드(51)로부터 약액과 가스가 토출되어 있는 상태가 나타나 있고, 도 10에서는, 주연부용 토출 헤드(51)로부터 린스액과 가스가 토출되는 상태가 나타나 있다.
주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 1군의 노즐(50a∼50d)의 각각의 목표 토출 위치(Qa∼Qd)는, 기판(9)의 직경 방향으로 상호 어긋난 위치가 된다. 즉, 가스 노즐(50d)의 목표 토출 위치(Qd)는, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측(중심측)이 된다. 또한, 린스액 노즐(50c)의 목표 토출 위치(Qc)는, 약액 노즐(50a, 50b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측이 된다. 또한, 제1 약액 노즐(50a)의 목표 토출 위치(Qa)와, 제2 약액 노즐(50b)의 목표 토출 위치(Qb)는, 직경 방향에 대하여 동일한 위치가 된다. 단, 「직경 방향에 대해서 동일한 위치」란, 기판(9)의 단면(93)으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 위치(즉, 기판(9)의 중심으로부터의 이격 거리가 동일한 위치)를 가리킨다. 즉, 여기에서, 기판(9)의 단면(93)으로부터 제1 약액 노즐(50a)의 목표 토출 위치(Qa)까지의 이격 거리와, 기판(9)의 단면(93)으로부터 제2 약액 노즐(50b)의 목표 토출 위치(Qb)까지의 이격 거리가, 같다.
일예로서, 제1 약액 노즐(50a)의 목표 토출 위치(Qa) 및 제2 약액 노즐(50b)의 목표 토출 위치(Qb)는, 모두, 기판(9)의 단면(93)으로부터 1.0mm만큼 내측의 위치이다. 또한, 가스 노즐(50d)의 목표 토출 위치(Qd)는, 약액 노즐(50a, 50b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도 0.5mm만큼 더 기판(9)의 내측의 위치이다. 또한, 린스액 노즐(50c)의 목표 토출 위치(Qc)는, 기판(9)의 단면(93)으로부터 1.0mm∼0.5mm의 범위 내의 위치이다.
각 노즐(50a, 50b, 50c, 50d)은, 각각의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc, Qd)에 도달하도록 유체를 토출할 수 있도록, 기판(9)의 직경 방향으로 서로 어긋난 위치에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 즉, 가스 노즐(50d)은, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 린스액 노즐(50c)은, 약액 노즐(50a, 50b)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 제1 약액 노즐(50a)과, 제2 약액 노즐(50b)은, 직경 방향에 대하여 동일한 위치에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 각 노즐(50a, 50b, 50c, 50d)의 배치에 있어서의 상호 편차량은, 전술한 경사 유로 부분(5042)의 각도에 따라, 각각의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc, Qd)에 유체가 도달하도록 설정되어 있다.
이 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 가스 노즐(50d)의 목표 토출 위치(Qd)가, 처리액 노즐(50a, 50b, 50c)의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측이 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 처리액이 토출되는 위치보다도 내측의 위치에, 가스가 공급되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액을, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서, 가스에 의해 불어날릴 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 상의 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 처리액이 작용하는 영역의 칫수(예를 들면, 에칭용 약액이 작용하는 영역의 칫수, 즉, 에칭 폭)를 안정시켜, 그 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 이 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 린스액 노즐(50c)의 목표 토출 위치(Qc)가, 약액 노즐(50a, 50b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측이 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 약액이 토출되는 위치보다도 내측의 위치에, 린스액이 토출되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911)에 공급된 약액을, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서, 린스액에 의해 흘러가게 할 수 있다. 이에 따라, 디바이스 영역(90)으로의 약액의 진입을 충분히 억제하면서, 약액 잔사를 남기지 않고 약액을 충분히 씻어낼 수 있다.
또한, 이 주연부용 토출 헤드(51)에서는, 제1 약액 노즐(50a)의 목표 토출 위치(Qa)와 제2 약액 노즐(50b)의 목표 토출 위치(Qb)가, 기판(9)의 직경 방향에 대하여 동일한 위치로 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 산성의 약액이 토출되는 위치에 알칼리성의 약액을 토출할 수 있다. 이 구성에 의하면, 각 약액을, 동일한 영역에 정확하게 작용시킬 수 있다.
<액 튐 억제부(6)>
다시 도 3∼도 5를 참조한다. 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 주연부용 토출 헤드(51)로부터 처리액이 토출될 때에, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액의 일부가 기판(9)으로부터 비산하고, 해당 비산한 처리액의 일부가, 외부에 배치된 부재에서 되튀어, 기판(9)에 재부착될 우려가 있다. 액 튐 억제부(6)는, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 억제하기 위한 부재이다.
<i. 가드 부재(60)>
액 튐 억제부(6)는, 가드 부재(60)를 구비한다. 가드 부재(60)에 대하여, 도 3∼도 5에 추가하여, 도 11∼도 13을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 11은, 가드 부재(60)의 사시도이다. 도 12는, 컵(31), 가드 부재(60), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다. 도 13은, 도 12의 화살표 K로부터 본 측단면도이다.
가드 부재(60)는, 기판(9)의 표면 주연부(911)의 전주를 따르는 링형상 부재이다. 가드 부재(60)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)에 대한 처리가 행해지는 동안, 상방에서 봐서, 해당 기판(9)과 동심에 배치되고, 해당 기판(9)의 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한 위치(처리 위치)에 배치된다. 가드 부재(60)에 있어서의 주방향과 직교하는 단면은, 직사각형인 것이 바람직하고, 특히, 정사각형인 것이 바람직하다.
가드 부재(60)의 내경은, 기판(9)의 외경보다도 약간 작은 칫수로 된다. 따라서, 처리 위치에 배치되어 있는 가드 부재(60)를 상방으로부터 보면, 가드 부재(60)의 내주벽(601)은, 기판(9)의 단면(93)보다도 내측(기판(9)의 중심측)에 있고, 가드 부재(60)의 하면(602)의 적어도 내주 부분은, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)와 대향하여 배치된다. 즉, 가드 부재(60)의 내주벽(601)은, 기판(9)의 표면 주연부보다도 내측(기판(9)의 중심측)에 있고, 가드 부재(60)의 하면(602)은 기판(9)의 표면 주연부(911)와 부분적으로 근접하여 대향하고 있다. 이 때, 가드 부재(60)의 하면(602)과, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면(91)의 이격 거리(h)는, 예를 들면, 1mm 이상 또한 1.5mm 이하이다.
가드 부재(60)의 외경은, 기판(9)의 외경보다도 크고, 또한, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 내경보다도 조금 작은 치수로 된다. 따라서, 처리 위치에 배치되어 있는 가드 부재(60)를 상방으로부터 보면, 가드 부재(60)의 외주벽(603)은, 기판(9)의 단면(93)보다도 외측에 있고, 또한, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)와 비접촉 상태로 근접하면서, 상단 가장자리부(301)의 전체 둘레를 따라 연장된다. 즉, 처리 위치에 배치된 컵(31)은, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)과, 가드 부재(60)를 일괄하여 둘러싸는 모양이 된다.
상술한 주연부용 토출 헤드(51)는, 이것이 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 가드 부재(60)의 내주벽(601)의 측(즉, 가드 부재(60)를 사이에 끼고, 컵(31)에 대하여 반대측)에 배치된다. 즉, 이 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)은, 가드 부재(60)를 사이에 끼고 컵(31)에 대하여 반대측에 배치된다. 단, 가드 부재(60)의 내주벽(601)에는, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분을 수용하는 절결(605)이 형성되어 있고, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분(구체적으로는, 예를 들면, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)의 적어도 일부분)이, 이 절결(605)에 수용된 상태가 된다. 이에 따라, 주연부용 토출 헤드(51)가, 가드 부재(60)와 간섭하지 않고, 표면 주연부(911)의 상방의 처리 위치에 배치된다. 단, 절결(605)에 있어서의, 하면(602)과 연속하는 벽면 부분(6051)은, 상방에서 봐서, 기판(9)의 단면(93)과 면일, 혹은, 단면(93)보다도 내측(기판(9)의 중심측)에 있는 것이 바람직하다.
가드 부재(60), 주연부용 토출 헤드(51), 및, 컵(31)이 각각의 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 가드 부재(60)의 하면(602)은, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)의 토출면(502)과, 동일한 높이 위치거나, 토출면(502)보다도 낮은 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 벽면 부분(6051)은 노즐(50)로부터 토출되는 유체 경로를 방해하지 않는 위치까지 낮은 위치에 배치할 수 있다. 또한, 가드 부재(60)의 하면(602)은, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)과, 동일한 높이 위치거나, 하면(3011)보다도 낮은 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이 실시의 형태에서는, 가드 부재(60)의 하면(602), 주연부용 토출 헤드(51)의 토출면(502), 및, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)이, 동일한 높이 위치가 된다. 즉, 3개의 면(602, 502, 3011)이, 동일한 수평면 상에 배치된다.
또한, 가드 부재(60), 및, 컵(31)이 각각의 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 가드 부재(60)의 상면(604)은, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 상면(3012)과 동일한 높이에 배치되는 것이 바람직하다.
<ii. 처리액의 재부착이 억제되는 이유>
표면 주연부(911)를 향하여 주연부용 토출 헤드(51)로부터 처리액이 토출되는 동안, 가드 부재(60)가 처리 위치에 배치되어 있으므로, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 이하에 있어서, 그 이유를 설명한다.
컵(31)은, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하방의 대피 위치까지 이동할 수 있도록, 그 상단 가장자리부(301)의 내경이, 스핀 베이스(21)의 외경보다도 큰 칫수로 되어 있다. 스핀 베이스(21)의 외경은 기판(9)의 외경보다도 큰 칫수로 되어 있으므로, 위에서 보면, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 단면(93)과, 컵(31)의 상단 가장자리부(301) 사이에, 링형상의 간극 공간이 존재한다. 따라서, 기판(9)의 표면 주연부(911)과 대향하는 처리 위치에 배치된 주연부용 토출 헤드(51)와, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 사이에도, 간극 공간(V)이 존재하게 된다. 이 간극 공간(V)은, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간인 바, 여기서는, 이 간극 공간(V)의 적어도 일부분이, 가드 부재(60)의 일부분에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 가드 부재(60)에 의해 메워지는 공간분만큼 작아지고, 해당 공간이 작아진 분만큼, 기판(9)의 부근에 있어서의 처리액의 부유량이 적어진다. 그 결과, 처리액의 미스트 등이 기판(9)에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판(9)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
특히, 여기서는, 가드 부재(60)의 하면(602)의 적어도 일부분이, 표면 주연부(911)와 대향 배치되므로, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 가드 부재(60)의 하면(602)을 따라, 컵(31) 내로 이끌린다. 이에 따라, 해당 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
특히, 가드 부재(60)의 하면(602)을, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)의 토출면(502)과, 동일한 높이 위치거나, 토출면(502)보다도 낮은 위치에 배치함으로써, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)(특히, 디바이스 영역(90))에 부착되는 것을 특히 효율적으로 억제할 수 있는 것이, 발명자 들에 의해 확인되어 있다.
또한, 가드 부재(60)의 하면(602)을, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)과, 동일한 높이 위치거나, 해당 하면(3011)보다도 낮은 위치에 배치함으로써도, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)(특히, 디바이스 영역(90))에 부착되는 것을 특히 효율적으로 억제 할 수 있는 것이, 발명자 들에 의해 확인되어 있다.
또한, 여기서는, 가드 부재(60)가, 기판(9)의 표면 주연부(911)의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재이므로, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이 기판(9)에 재부착되는 것을, 기판(9)의 주방향의 전체에 걸쳐서 억제할 수 있다.
<iii. 반원호 부재(61, 62)>
가드 부재(60)는, 서로 별체로 구성되어 있는 복수의 호형상 부재(여기서는, 한쌍의 반원호 부재(61, 62))가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿는 상태로 됨으로써, 형성되어 있다. 즉, 한쌍의 반원호 부재(61, 62)의 각각은, 서로 동일한 직경의 반원호상의 부재이며, 현(弦)방향을 내측을 향함과 더불어, 주방향의 단면을 상호 대향시켜 배치되어 있다. 단, 가드 부재(60)는, 3개 이상의 호형상 부재가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿는 상태로 됨으로써, 형성되어도 된다.
한쌍의 반원호 부재(61, 62)의 각각에는, 각 반원호 부재(61, 62)를 구동하는 반원호 부재 구동부(63)가 설치되어 있다. 반원호 부재 구동부(63)는, 이것이 접속되어 있는 반원호 부재(61, 62)를, 연직축을 따라 승강 이동시키는 승강 구동부(예를 들면, 스테핑 모터)(631)와, 해당 반원호 부재(61, 62)를, 수평면 내에 있어서 다른쪽의 반원호 부재와 근접 이격하는 방향으로 진퇴 이동시키는 진퇴 구동부(632)를 포함하여 구성된다.
각 반원호 부재(61, 62)는, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 다른쪽의 반원호 부재로부터 이격하고, 기판(9)의 반출입 경로의 외측의 위치(대피 위치)에 배치된다. 각 반원호 부재(61, 62)의 대피 위치는, 구체적으로는, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하측의 위치(즉, 각 반원호 부재(61, 62)의 상면(604)이, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하측에 오는 위치)이며, 또한, 상방으로부터 봐서 컵(31)의 상단 가장자리부(301)보다도 외측의 위치이다(도 3에 나타내는 위치).
스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되면, 승강 구동부(631)가, 대피 위치에 배치되어 있는 각 반원호 부재(61, 62)를, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 조금 상방의 위치까지 상승시키고, 계속하여, 진퇴 구동부(632)가, 각 반원호 부재(61, 62)를, 수평면 내에 있어서 다른쪽의 반원호 부재에 근접하는 방향으로 이동시켜, 각 반원호 부재(61, 62)의 주방향의 단면끼리 서로 맞닿는 상태로 한다. 이에 따라, 링형상의 부재인 가드 부재(60)가, 처리 위치에 배치된 상태가 된다.
<iv. 세정 처리>
상술한 대로, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 각 반원호 부재(61, 62) 및 컵(31)은, 각각의 대피 위치에 배치된다. 단, 상술한 대로, 각 반원호 부재(61, 62) 및 컵(31)이 각각의 대피 위치에 배치된 상태에 있어서, 각 반원호 부재(61, 62) 및 컵(31)은, 모두, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하측에 배치되고, 각 반원호 부재(61, 62)는, 컵(31)의 상측에 있어서, 컵(31)의 상면과 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치된다.
그런데, 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 상태에 있어서, 정기적으로 (예를 들면, 일정 매수의 기판(9)이 처리될 때마다), 혹은, 부정기적으로(예를 들면, 오퍼레이터로부터의 지시에 따라), 스핀 베이스(21)의 세정 처리가 행해진다.
스핀 베이스(21)의 세정 처리에 있어서는, 기판(9)이 유지되지 않은 상태의 스핀 베이스(21)의 상면의 중앙 부근에 대하여, 세정용 노즐(도시 생략)로부터 세정액이 공급되면서, 스핀 베이스(21)가 회전된다. 그러면, 스핀 베이스(21)의 회전에 따르는 원심력에 의해, 스핀 베이스(21)의 상면의 전체에 세정액이 확산되고, 이에 따라, 스핀 베이스(21)의 상면 전체가 세정된다. 이 세정액은, 최종적으로는, 스핀 베이스(21)의 주연부로부터 스핀 베이스(21)의 밖으로 떨쳐진다. 여기에서, 스핀 베이스(21)의 세정 처리가 행해지는 동안, 각 반원호 부재(61, 62) 및 컵(31)의 각각은, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하측의 대피 위치에 배치되어 있으므로, 스핀 베이스(21)의 주연부로부터 스핀 베이스(21)의 밖에 떨쳐진 세정액은, 컵(31) 및 그 상측에 있는 반원호 부재(61, 62)에 도달한다. 이에 따라, 컵(31), 및, 반원호 부재(61, 62)가 세정된다. 즉, 스핀 베이스(21)의 세정 처리에 있어서, 스핀 베이스(21)뿐만 아니라, 컵(31), 및, 반원호 부재(61, 62)도, 한꺼번에 세정된다.
<가열 처리부(7)>
다시 도 3∼도 5를 참조한다. 가열 처리부(7)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 이면(92)에 대하여, 스팀(수증기), 특히 바람직하게는, 과열 스팀(과열 수증기)을 공급하여, 기판(9)을 가열한다.
가열 처리부(7)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 이면(92)을 향해서, 스팀을 토출하는 스팀 노즐(71)을 구비한다. 스팀 노즐(71)은, 스핀 베이스(21) 상에 배치된다. 스팀 노즐(71)의 상면측에는, 복수개의 스팀 토출구(도시 생략)가 형성되어 있다. 해당 복수개의 스팀 토출구 중 적어도 1개의 스팀 토출구는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 이면 주연부(921)에 대하여 선택적으로 스팀을 공급하는 위치에 형성되어 있다. 보다 바람직하게는, 이면 주연부(921)와 대향하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 이 스팀 토출구로부터는, 다른 스팀 토출구보다도 다량의 스팀을 토출할 수 있도록 되어 있다. 이 구성에 의해, 스팀 노즐(71)은, 기판(9)의 이면(92) 중, 특히 이면 주연부(921)를 향해서, 중점적으로, 스팀을 토출할 수 있도록 되어 있다.
스팀 노즐(71)에는, 이에 스팀을 공급하는 배관계인 스팀 공급부(72)가 접속되어 있다. 스팀 공급부(72)는, 구체적으로는, 예를 들면, 스팀을 공급하는 공급원인 스팀 공급원(721)이, 개폐 밸브(723)가 끼워져 삽입된 배관(722)을 통하여, 스팀 노즐(71)에 접속된 구성을 구비하고 있다. 이 구성에 있어서, 개폐 밸브(723)가 개방되면, 스팀 공급원(721)으로부터 공급되는 스팀이, 스팀 노즐(71)로부터 토출된다.
또한, 스팀 노즐(71)로부터 토출되는 스팀은, 충분히 고온(예를 들면, 100℃이상 또한 130℃ 이하)으로 가열(과열)된 과열 스팀(과열 수증기)인 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 예를 들면, 스팀 공급원(721)을, 순수 등이 가열됨으로써 생성된 스팀(수증기)을 공급하는 공급원과, 이와 접속된 배관과, 해당 배관의 경로 도중에 끼워져 삽입된 히터를 포함하여 구성하면 된다(모두 도시 생략). 이 경우, 공급원으로부터 공급되는 스팀은 배관 등을 통과할 때의 온도 저하를 고려하여, 히터는, 공급원으로부터 공급되는 스팀을, 예를 들면, 140℃∼160℃ 정도로 가열(과열)하는 것이 바람직하다. 단, 기판(9)에 공급된 스팀(과열 스팀)의 일부가, 기판(9)에 열을 빼앗겨 냉각되어, 기판(9) 상에서 응축하여 물방울이 되었다고 해도, 해당 물방울은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해, 기판(9)의 단면(93)으로부터 기판(9) 밖으로 떨쳐진다. 따라서, 디바이스 영역(90)에 물방울이 부착되지 않는다.
스팀 공급부(72)로부터 스팀 노즐(71)에 스팀이 공급되면, 스팀 노즐(71)로부터, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 이면(92)을 향해서, 스팀이 토출되고, 이에 따라 기판(9)이 가열되게 된다. 상술한 대로, 이 실시의 형태에 관련된 스팀 노즐(71)은, 이면 주연부(921)를 향해서 중점적으로 스팀을 토출할 수 있으므로, 이면 주연부(921)를 특히 중점적으로 가열할 수 있다. 단, 스팀 공급부(72)의 개폐 밸브(723)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 개폐된다. 즉, 스팀 노즐(71)로부터의 스팀의 토출 양태(구체적으로는, 토출 개시 타이밍, 토출 종료 타이밍, 토출 유량, 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<이면 처리부(8)>
이면 처리부(8)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 이면(92)에 대한 처리를 행한다. 구체적으로, 이면 처리부(8)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 이면(92)에 처리액을 공급한다.
이면 처리부(8)는, 스핀 척(2)의 회전축부(22)의 중공부에 관통하여 배치된 공급관(81)을 구비한다. 공급관(81)의 선단은, 스핀 베이스(21)의 상면에 개구해 있고, 이 개구가, 이면측 토출구(82)를 형성한다.
공급관(81)에는, 이에 처리액을 공급하는 배관계인 처리액 공급부(83)가 접속되어 있다. 처리액 공급부(83)는, 구체적으로는, SC-1 공급원(831a), DHF 공급원(831b), SC-2 공급원(831c), 린스액 공급원(831d), 복수의 배관(832a, 832b, 832c, 832d), 및, 복수의 개폐 밸브(833a, 833b, 833c, 833d)를 조합시켜 구성되어 있다.
SC-1 공급원(831a)은, SC-1을 공급하는 공급원이다. SC-1 공급원(831a)은, 개폐 밸브(833a)가 끼워져 삽입된 배관(832a)을 통하여, 공급관(81)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(833a)가 개방되면, SC-1 공급원(831a)으로부터 공급되는 SC-1이, 이면측 토출구(82)로부터 토출된다.
DHF 공급원(831b)은, DHF를 공급하는 공급원이다. DHF 공급원(831b)은, 개폐 밸브(833b)가 끼워져 삽입된 배관(832b)을 통하여, 공급관(81)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(833b)가 개방되면, DHF 공급원(831b)으로부터 공급되는 DHF가, 이면측 토출구(82)로부터 토출된다.
SC-2 공급원(831c)은, SC-2를 공급하는 공급원이다. SC-2 공급원(831c)은, 개폐 밸브(833c)가 끼워져 삽입된 배관(832c)을 통하여, 공급관(81)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(833c)가 개방되면, SC-2 공급원(831c)으로부터 공급되는 SC-2이, 이면측 토출구(82)로부터 토출된다.
린스액 공급원(831d)은, 린스액을 공급하는 공급원이다. 여기에서, 린스액 공급원(831d)은, 예를 들면, 이산화탄소(CO2)가 용융된 순수(탄산수)를, 린스액으로서 공급한다. 린스액 공급원(831d)은, 개폐 밸브(833d)가 끼워져 삽입된 배관(832d)을 통하여, 공급관(81)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(833d)가 개방되면, 린스액 공급원(831d)으로부터 공급되는 린스액이, 이면측 토출구(82)로부터 토출된다. 또한, 린스액으로서, 순수, 온수, 오존수, 자기수, 환원수(수소수), 각종 유기 용제(이온수, IPA(이소프로필 알코올), 기능수 등이 이용되어도 된다.
처리액 공급부(83)로부터 공급관(81)에 처리액(SC-1, DHF, SC-2, 혹은, 린스액)이 공급되면, 이면측 토출구(82)로부터, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서, 해당 처리액이 토출되게 된다. 단, 처리액 공급부(83)가 구비하는 개폐 밸브(833a, 833b, 833c, 833d)의 각각은, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 개폐된다. 즉, 이면측 토출구(82)로부터의 처리액의 토출 양태(구체적으로는, 토출되는 처리액의 종류, 토출 개시 타이밍, 토출 종료 타이밍, 토출 유량, 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<4. 기판 처리 장치(1)의 동작>
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 제어부(130)의 제어 하에서, 이하에 설명하는 일련의 처리가 실행된다. 단, 이하에 설명하는 것은, 기판 처리 장치(1)에서 실행가능한 처리의 일예에 불과하다.
기판 처리 장치(1)에서는, 예를 들면, 1장의 기판(9)에 대하여, 전처리(단계 S1), 표면 주연 처리(단계 S2), 처리면 전환 처리(단계 S3), 이면 처리(단계 S4), 및, 건조 처리(단계 S5)가, 이 순서로 행해진다(도 14). 이하에, 각 처리에 대하여 구체적으로 설명한다.
<4-1. 전처리>
전처리(단계 S1)에 대하여, 도 15, 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 15는, 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 16은, 전처리를 설명하기 위한 도면이며, 전처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
먼저, 반원호 부재(61, 62), 컵(31), 주연부용 토출 헤드(51), 및, 커버 가스 노즐(41)이, 각각의 대피 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 반송 로봇(CR)이, 기판(9)을, 그 표면(91)이 위를 향하는 자세로, 스핀 베이스(21) 상에 배치한다. 스핀 베이스(21) 상에 배치된 기판(9)은, 1군의 유지 부재(25)에 의해 유지된다(단계 S101). 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상에, 기판(9)이, 대략 수평 자세로 유지된 상태가 된다.
기판(9)이 스핀 베이스(21) 상에 유지되면, 가드 부재(60)가 처리 위치까지 이동된다(단계 S102). 구체적으로는, 반원호 부재 구동부(63)의 승강 구동부(631)가, 대피 위치에 배치되어 있는 각 반원호 부재(61, 62)를, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 조금 상방의 위치까지 상승시키고, 계속하여, 반원호 부재 구동부(63)의 진퇴 구동부(632)가, 각 반원호 부재(61, 62)를, 수평면 내에 있어서 다른쪽의 반원호 부재에 근접하는 방향으로 이동시키고, 각 반원호 부재(61, 62)의 주방향의 단면끼리 서로 맞닿는 상태로 한다. 이에 따라, 링형상의 부재인 가드 부재(60)가, 처리 위치에 배치된 상태가 된다. 또한, 처리 위치에 배치된 가드 부재(60)는, 스핀 베이스(21)가 회전 개시되어도, 회전되지 않고 정지 상태인채로 된다.
가드 부재(60)가 처리 위치에 배치되면, 계속하여, 대피 위치에 배치되어 있는 컵(31)이 상승되어, 처리 위치에 배치된다(단계 S103). 이에 따라, 컵(31)이, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)과 가드 부재(60)를 일괄하여 둘러싸도록 배치된 상태가 된다.
컵(31)이 처리 위치에 배치되면, 계속하여, 커버 가스 노즐(41)이, 대피 위치로부터 처리 위치로 이동된다. 그리고, 처리 위치에 배치된 커버 가스 노즐(41)로부터, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스가 토출 개시된다(단계 S104). 여기에서 개시된, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근으로의 커버 가스의 공급은, 해당 기판(9)에 대한 처리가 종료할 때까지 속행된다. 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근에 커버 가스가 계속 공급됨으로써, 해당 기판(9)에 대한 처리가 행해지는 동안, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부(911) 등에 공급된 처리액의 분위기 등에 노출되지 않는다. 즉, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부에 공급된 처리액의 분위기 등으로부터 계속해서 보호된다.
또한, 여기서는, 컵(31)이 처리 위치에 배치된 후에, 커버 가스 노즐(41)로부터의 커버 가스의 토출을 개시하고 있다. 만일, 컵(31)이 처리 위치까지 상승되는 것을 기다리지 않고, 커버 가스 노즐(41)로부터의 커버 가스의 토출을 개시하면, 기판(9)의 표면 주연부(911) 부근의 기류가 흐트러져 감아올려져, 기판(9)에 파티클 등이 부착될 우려가 있는 바, 컵(31)이 처리 위치에 배치된 후에 커버 가스의 토출을 개시하는 구성으로 하면, 이러한 사태의 발생을 회피할 수 있다.
계속하여, 스핀 베이스(21)의 회전이 개시되고, 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)이, 수평 자세로 회전 개시된다(단계 S105). 이 때의 스핀 베이스(21)의 회전수(즉, 기판(9)의 회전수)는, 예를 들면, 600rpm이다. 이 회전수는, 표면 주연 처리가 행해지는 동안, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하지 않고, 또한, 단면(93)의 측으로 이동하지 않는 회전수(즉, 처리를 실시해야 할 표면 주연부(911) 내의 영역에, 처리액이 안정적으로 유지되는 회전수)로, 적절히 설정된다.
계속하여, 스팀 노즐(71)로부터, 회전되는 기판(9)의 이면(92)을 향해서, 스팀이 토출된다(프리스팀)(단계 S106). 스팀이 토출 개시되고 나서, 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 스팀 노즐(71)로부터의 스팀의 토출이 정지된다. 이 프리스팀에 의해, 기판(9)이 가열된다. 기판(9)에 대한 약액 처리에 이용되는 약액의 대부분은, 온도가 높아질수록 반응이 촉진되는 약액인 바, 기판(9)이, 미리 이 프리스팀에 의해 가열됨으로써, 약액 처리에 있어서의, 약액과 기판(9)의 반응이 촉진된다. 그 결과, 약액 처리의 처리 시간이 단축됨과 더불어, 약액의 사용량이 억제된다.
<4-2. 표면 주연 처리>
전처리(단계 S1)가 종료하면, 계속하여, 표면 주연 처리(단계 S2)가 행해진다. 표면 주연 처리에 대하여, 도 17, 도 18을 참조하면서 설명한다. 도 17은, 표면 주연 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 18은, 표면 주연 처리를 설명하기 위한 도면이며, 표면 주연 처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
단, 이하에 설명하는 표면 주연 처리가 실행되고 있는 동안, 기판(9)은, 일정한 회전수(예를 들면, 600rpm)로, 계속 회전되고 있다. 또한, 상술한 대로, 표면 주연 처리가 실행되고 있는 동안, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속하여 공급되고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부(911)에 공급되는 처리액의 분위기 등으로부터 보호된다.
<알칼리 처리(SC-1)>
<i. 약액 처리>
먼저, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S201). 구체적으로는, 먼저, 주연부용 토출 헤드(51)가, 대피 위치로부터 처리 위치로 이동된다. 그리고, 처리 위치에 배치된 주연부용 토출 헤드(51)의 제2 약액 노즐(50b)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, SC-1이 토출된다. 이 때의 SC-1의 토출 유량은, 예를 들면, 20(mL/min) 이상 또한 50(mL/min) 이하이다. SC-1이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 SC-1의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). 단, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안, 스팀 노즐(71)로부터, 기판(9)의 이면(92)을 향해서, 스팀이 토출된다. 이 때의 스팀의 토출 유량은, 예를 들면, 500(mL/min) 이상 또한 2000(mL/min) 이하이다. 또한, 토출되는 스팀의 온도는, 예를 들면, 110℃ 이상 또한 130℃ 이하이다. SC-1은, 온도가 높아질수록 반응이 촉진되는 약액인 바, SC-1에 의해 약액 처리되는 기판(9)이, 스팀의 공급을 받아 가열됨으로써, 기판(9)의 표면 주연부(911)와 SC-1의 반응이 촉진된다(즉, 에칭 레이트가 높아진다)(소위, 히트 어시스트). 그 결과, SC-1에 의한 약액 처리의 처리 시간이 단축됨과 더불어, SC-1의 사용량이 억제된다. 특히, 여기에서는, 기판(9)의 이면 주연부(921)가 중점적으로 가열되므로, 표면 주연부(911)와 SC-1의 반응을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.
<ii. 린스 처리>
계속해서, 린스 처리가 행해진다(단계 S202). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 린스액 노즐(50c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-1)이 씻겨진다.
<iii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S203). 액 떨쳐냄 처리는, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(여기서는, 단계 S202의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)을, 기판(9)의 단면(93)측으로 끌어당겨, 단면(93)으로부터 기판(9) 밖으로 떨쳐내는 처리이다. 단면(93)측으로 끌어당겨진 처리액은, 단면(93) 및 그 부근의 비수평의 면 영역 부분에 유지된 상태로 되는 바, 비수평의 면 영역 부분에 유지된 처리액은 액 부족을 일으키기 어렵기 때문에, 이러한 처리액은, 모여져, 기판(9) 밖으로 떨쳐진다. 즉, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액을, 기판(9)의 단면(93)측으로 보내고 나서 기판(9) 밖으로 떨쳐냄으로써, 표면 주연부(911)에 액 남겨짐이 거의 발생하지 않아, 해당 잔존해 있는 처리액의 대부분을 기판(9)으로부터 제거할 수 있다.
액 떨쳐냄 처리는, 구체적으로는, 예를 들면, 다음과 같이 행해진다. 먼저, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 유체(처리액 및 가스)의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전된다(액 끌어당김 공정)(단계 S2031). 이에 따라, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액이, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력을 받아, 기판(9)의 단면(93)에 근접하는 방향으로 이동하고, 단면(93) 및 그 부근의 비수평의 면 영역 부분에 유지된 상태가 된다. 계속해서, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다(불어날림 공정)(단계 S2032). 이 때의 가스 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 이에 따라, 비수평의 면 영역 부분에 유지되어 있는 처리액이, 가스의 풍압과 기판(9)의 회전에 따르는 원심력을 받아, 한꺼번에, 기판(9) 밖으로 떨쳐진다. 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S202의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<제1의 산 처리(SC-2)>
<i. 약액 처리>
다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S204). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 제1 약액 노즐(50a)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, SC-2이 토출된다. SC-2이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 SC-2의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 메탈 성분(예를 들면, Mo, Co, 등) 등이 제거된다(세정 처리). 단, 여기에서는, 이 약액 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있다(단계 S203). 이 때문에, SC-2는, 린스액이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서, 토출되게 된다. 만일, 단계 S203의 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않는다고 하면, 린스액이 잔존해 있는 표면 주연부(911)를 향해서 SC-2이 토출되게 되고, 해당 토출된 SC-2이, 잔존해 있는 린스액과 충돌하여 튀어, 디바이스 영역(90)에 진입할 우려가 있다. 그러나, 여기서는, 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)는, 린스액이 거의 잔존하지 않는 상태로 되어 있으므로, 이러한 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다. 또한, 만일, 단계 S203의 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않는다고 하면, 표면 주연부(911) 상에서, 잔존해 있는 린스액과, 공급된 SC-2이 섞일 우려가 있는데, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있는 경우는, 이러한 사태가 발생하기 어렵다. 그 결과, 소기의 농도의 SC-2을 표면 주연부(911)에 적절하게 작용시킬 수 있다. 또한, 알칼리성의 약액인 SC-1을 씻어낸 린스액과 산성의 약액인 SC-2의 혼촉도 회피할 수 있다.
<ii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S205). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향해서 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S204의 세정 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존하고 있는 SC-2)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다. 단계 S204의 세정 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 SC-2에는, 세정 처리에서 기판(9)으로부터 제거된 메탈 성분 등의 불순물이 포함되어 있는 바, 세정 처리의 후에 액 떨쳐냄 처리가 행해짐으로써, 이 불순물이, 빠른 단계에서, 기판(9)으로부터 떨쳐지게 된다. 따라서, SC-2에 의한 약액 처리로 기판(9)으로부터 제거된 불순물이, 기판(9)에 재부착되는 리스크가 저감된다.
<iii. 린스 처리>
계속해서, 린스 처리가 행해진다(단계 S206). 린스 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S202의 처리와 동일하다. 즉, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 린스액 노즐(50c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-2)이 씻겨진다. 단, 여기에서는, 이 린스 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있으므로(단계 S205), 표면 주연부(911)는, SC-2이 거의 잔존하지 않는 상태로 되어 있다. 따라서, 이 린스 처리의 처리 시간은, 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않은 경우보다도 짧게 끝난다. 또한, 이 린스 처리에 있어서는, 린스액은, SC-2이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서 토출되게 되므로, 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다.
<iv. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S207). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향한 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S206의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스 액)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<제2의 산 처리(DHF)>
<i. 약액 처리>
다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S208). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 제1 약액 노즐(50a)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 DHF가 토출된다. 이 때의 DHF의 토출 유량은, 예를 들면, 20(mL/min) 이상 또한 50(mL/min) 이하이다. DHF가 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 10초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 DHF의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). 단, 여기서는, 이 약액 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있으므로(단계 S207), DHF는, 린스액이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서 토출되게 된다. 따라서, 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다. 또한, 표면 주연부(911) 상에서, DHF와 린스액이 섞이지 않으므로, 소기의 농도의 DHF를, 표면 주연부(911)에 적절하게 작용시킬 수 있다.
단, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안은, 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다. 이 때의 가스의 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 즉, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 있어서, 오래된 DHF(즉, 일주전에 제1 약액 노즐(50a)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 DHF)이, 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스로 제거된 후에, 해당 위치에 제1 약액 노즐(50a)로부터 새로운 DHF가 공급된다. 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액과 새롭게 공급된 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 항상 신선한 DHF를 기판(9)에 작용시켜, 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 일시적으로 다량의 DHF가 유지된다고 하는 상황을 회피할 수 있다. 그 결과, 에칭 폭을 안정시켜, 에칭 폭의 제어 정밀도를 높일 수 있다. 또한, DHF가 공급되면, 표면 주연부(911)는 발수성이 되기 때문에, 표면 주연부(911)에 유지되는 오래된 처리액이 부분적으로 두꺼워지는 경우가 있다. 이 상태에서 새로운 처리액이 공급되면, 처리액이 튀기 쉬운 상태가 된다. 이 때문에, 오래된 처리액을 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스에 의해 기판(9)의 외측을 향해서 불어날림으로써, 해당 액적 등이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것이 충분히 억제된다.
<ii. 린스 처리>
계속해서, 린스 처리가 행해진다(단계 S209). 린스 처리의 구체적인 흐름은 단계 S202의 처리와 동일하다. 즉, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 린스액 노즐(50c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, DHF)이 씻겨진다. 단, 이 린스 처리가 행해지고 있는 동안도, 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다. 이 때의 가스의 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 즉, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 있어서, 오래된 린스액(즉, 일주전에 린스액 노즐(50c)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 린스액)이, 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스로 제거된 후에, 해당 위치에 린스액 노즐(50c)로부터 새로운 린스액이 공급된다. 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액과 새롭게 공급된 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, DHF를 포함하는 오래된 린스액을, 신속하게 표면 주연부(911)로부터 제거함과 더불어, DHF를 포함하지 않는 새로운 린스액을 기판(9)에 작용시킬 수 있으므로, 린스 처리의 처리 효율이 높아진다. 또한, 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 표면 주연부(911)에서 튄 처리액의 액적 등이, 가스 노즐(50d)로부터 토출되는 가스에 의해 형성되는 기류에 의해, 기판(9)의 외측을 향해서 불어날려지므로, 해당 액적 등이 디바이스 영역(90)으로 진입하는 것이 충분히 억제된다.
<iii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S210). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향해 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)의 가스 노즐(50d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 토출 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S209의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<4-3. 처리면 전환 처리>
표면 주연 처리(단계 S2)가 종료하면, 계속하여, 처리면 전환 처리(단계 S3)가 행해진다. 처리면 전환 처리에서는, 이면 처리(단계 S4)에 구비하여, 스핀 베이스(21)의 회전 속도(즉, 기판(9)의 회전 속도)가 저감(저하)된다(도 19, 도 20 참조). 즉, 스핀 베이스(21)의 회전 속도가, 표면 주연 처리시의 회전 속도로부터, 이보다 작은 회전 속도(저속의 회전 속도)로 전환된다. 구체적으로는, 스핀 베이스(21)의 회전수가, 표면 주연 처리시의 회전수인 600rpm으로부터, 이보다 훨씬 작은 저속의 회전수(예를 들면, 20rpm)로 전환된다.
단, 상술한 대로, 처리면 전환 처리가 실행되고 있는 동안도, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속해서 공급되고 있다.
<4-4. 이면 처리>
처리면 전환 처리(단계 S3)가 종료하면, 계속하여, 이면 처리(단계 S4)가 행해진다. 이면 처리에 대하여, 도 19, 도 20을 참조하면서 설명한다. 도 19는, 이면 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 20은, 이면 처리를 설명하기 위한 도면이며, 이면 처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
단, 상술한 대로, 이면 처리가 실행되고 있는 동안도, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속해서 공급되고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이, 이면(92)에 공급되는 처리액의 분위기 등으로부터 보호되고 있다.
이면(92)에 대한 처리액의 공급에 앞서, 스핀 베이스(21)의 회전 속도는, 저속의 회전수인 20rpm로 전환되어 있다. 여기에서 말하는 「저속의 회전 속도」란, 기판(9)이 해당 회전 속도로 회전되고 있는 상태에 있어서, 기판(9)의 이면(92)에 공급된 처리액이, 이면(92)의 전체로 확산되고, 또한, 기판(9)의 표면(91)까지 돌아들어가지 않는 속도이며, 구체적으로는, 예를 들면, 20rpm 이하의 회전수에 상당하는 회전 속도이다.
먼저, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S401). 구체적으로는, 이면측 토출구(82)로부터, 저속의 회전 속도로 회전되는 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서 SC-1이 토출된다. 이 때의 SC-1의 토출 유량은, 예를 들면, 500(mL/min) 이상 또한 2000(mL/min) 이하이다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 SC-1은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체에 확산되고, 이에 따라, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 진행된다. 여기서는, SC-1에 의한 약액 처리에 의해, 기판(9)의 이면(92)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). SC-1이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 SC-1의 토출이 정지된다.
계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S402). 구체적으로는, 기판(9)이 저속의 회전 속도로 회전된 상태인채로, 이면측 토출구(82)로부터, 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서 린스액이 토출된다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 린스액은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체로 확산되고, 이에 따라, 이면(92)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-1)이 씻겨진다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
계속하여, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S403). 구체적으로는, 기판(9)이 저속의 회전 속도로 회전된 상태인채로, 이면측 토출구(82)로부터, 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서 SC-2이 토출된다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 SC-2은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체에 확산되고, 이에 따라, 이면(92)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 진행된다. 여기에서, SC-2에 의한 약액 처리에 의해, 기판(9)의 이면(92)에 부착되어 있는 메탈 성분(예를 들면, Mo, Co, 등) 등이 제거된다(세정 처리). SC-2이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 SC-2의 토출이 정지된다.
계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S404). 린스 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S402의 처리와 동일하다. 즉, 기판(9)이 저속의 회전 속도로 회전된 상태인채로, 이면측 토출구(82)로부터, 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서, 린스액이 토출된다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 린스액은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체에 확산되고, 이에 따라, 이면(92)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-2)이 씻겨진다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
계속하여, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S405). 구체적으로는, 기판(9)이 저속의 회전 속도로 회전된 상태인채로 이면측 토출구(82)로부터, 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서 DHF가 토출된다. 이 때의 DHF의 토출 유량은, 예를 들면, 500(mL/min) 이상 또한 2000(mL/min) 이하이다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 DHF는, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체에 확산되고, 이에 따라, 이면(92)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 진행된다. 여기서는, DHF에 의한 약액 처리에 의해, 기판(9)의 이면(92)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). DHF가 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 10초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 DHF의 토출이 정지된다.
계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S406). 린스 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S402의 처리와 동일하다. 즉, 기판(9)이 저속의 회전 속도로 회전된 상태인채로, 이면측 토출구(82)로부터, 기판(9)의 이면(92)의 중앙 부근을 향해서, 린스액이 토출된다. 이면(92)의 중앙 부근에 공급된 린스액은, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력에 의해 이면(92)의 전체에 확산되고, 이에 따라, 이면(92)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, DHF)이 씻겨진다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 22.5초)이 경과하면, 이면측 토출구(82)로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 이상에서, 이면 처리가 종료한다.
<4-5. 건조 처리>
이면 처리(단계 S4)가 종료하면, 계속하여, 건조 처리(단계 S5)가 행해진다. 건조 처리에 있어서는, 기판(9)을 향한 처리액의 토출이 정지된 상태에서, 스핀 베이스(21)의 회전 속도 (즉, 기판(9)의 회전 속도)가, 이면 처리의 실행시의 저속의 회전 속도로부터, 비교적 고속의, 건조시의 회전 속도로 올려진다(도 19, 도 20 참조). 이에 따라, 기판(9)의 이면(92)에 부착되어 있는 린스액이 서서히 떨쳐져, 최종적으로, 기판(9)이 건조된다. 단, 상술한 대로, 건조 처리가 실행되고 있는 동안도, 기판(9)의 표면(91)에는, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속해서 공급되고 있고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이 처리액의 분위기 등으로부터 보호되고 있다.
기판(9)이 건조시의 회전 속도로 회전 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 베이스(21)의 회전이 정지된다. 그 후, 커버 가스 노즐(41)로부터의 가스의 토출이 정지되어, 커버 가스 노즐(41)이 대피 위치로 이동된다. 또한, 주연부용 토출 헤드(51), 컵(31), 및, 반원호 부재(61, 62)가, 각각의 대피 위치로 이동된다. 그리고, 1군의 유지 부재(25)가 기판(9)을 개방함과 더불어, 반송 로봇(CR)이, 해당 기판(9)을 기판 처리 장치(1)로부터 반출한다. 이상에서, 해당 기판(9)에 대한 일련의 처리가 종료한다.
<5. 제1의 효과>
그런데, 종래부터, 회전되는 기판에 대하여 처리액을 공급하고, 기판을 액 처리하는 기판 처리 장치가 존재한다(예를 들면, 일본국 특허공개 평 11-260780호 공보, 일본국 특허공개 평 9-260277호 공보, 일본국 특허공개 2006-060252호 공보, 일본국 특허공개 2011-238967호 공보, 일본국 특허공개 평 8-1064호 공보, 등 참조).
회전되는 기판에 대하여 처리액을 공급하고, 기판을 액 처리하는 류의 기판 처리 장치에 있어서는, 기판에 공급된 처리액의 일부가 기판으로부터 비산하고, 해당 비산된 처리액의 일부가, 외부에 배치된 부재(예를 들면, 기판으로부터 비산되는 처리액을 받아내기 위한 컵)에서 되튀어, 기판에 재부착되고, 이것이 기판의 오염 원인이 될 우려가 있다.
예를 들면, 기판의 표면에 있어서의, 디바이스 패턴이 형성되는 영역(디바이스 영역)의 외측의 영역(표면 주연부)에, 처리액이 공급될 경우에, 해당 표면 주연부에 공급된 처리액의 일부가 표면 주연부에서 비산하고, 해당 비산된 처리액의 일부가 디바이스 영역에 재부착되어 버리면, 디바이스 패턴에 불량이 생겨, 수율의 저하를 초래할 우려가 있다.
그래서 기판으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판에 재부착되는 것을 억제할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
상기의 실시 형태에 의하면, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)과 컵(31) 사이의 간극 공간(V)의 적어도 일부분이, 가드 부재(60)에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 가드 부재(60)에 의해 메워지는 공간분만큼 작아지고, 해당 공간이 작아진 분만큼, 처리액의 미스트 등이 기판(9)에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판(9)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 가드 부재(60)의 하면(602)의 적어도 일부분이, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)와 대향하여 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 가드 부재(60)의 하면(602)을 따라, 컵(31) 내로 이끌린다. 따라서, 해당 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서, 가드 부재(60)의 하면(602)이, 노즐(50)에 있어서의 처리액의 토출면(502)과 동일한 높이 위치거나, 해당 토출면(502)보다도 낮은 위치에 배치되는 구성으로 하면, 기판(9)로부터 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 특히 효율적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서, 가드 부재(60)의 하면(602)이, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)과 동일한 높이 위치거나, 해당 하면(3011)보다도 낮은 위치에 배치되는 구성으로 하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 특히 효율적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 가드 부재(60)가, 기판(9)의 표면 주연부(911)의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재이다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이 기판(9)에 재부착되는 것을, 기판(9)의 주방향의 전체에 걸쳐서 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 가드 부재(60)가, 서로 별체로 구성되어 있는 한쌍의 반원호 부재(61, 62)가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿은 상태로 됨으로써 형성된다. 그리고, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 한쌍의 반원호 부재(61, 62)가 서로 이격된 상태로 되어, 기판(9)의 반출입 경로의 외측 대피 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 가드 부재(60)를, 기판(9)의 반출입 경로의 외측에 간단히 대피시킬 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)이 유지되지 않은 동안은, 컵(31) 및 반원호 부재(61, 62)가, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 하방의 대피 위치에 배치된다. 이 구성에 의하면, 기판(9)이 유지되지 않은 스핀 베이스(21)에 세정액을 공급하면서 스핀 베이스(21)를 회전시킴으로써, 스핀 베이스(21), 컵(31), 및, 각 반원호 부재(61, 62)를 한꺼번에 세정할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)의 적어도 일부분이, 가드 부재(60)의 절결(605)에 수용된다. 이 구성에 의하면, 가드 부재(60)와 노즐(50)을 간섭시키지 않고, 노즐(50)을 기판(9)의 표면 주연부(911)의 상방에 배치시킬 수 있다.
<6. 제2의 효과>
그런데, 기판에 있어서는, 그 단면까지 디바이스 패턴(회로 패턴)이 형성되는 경우는 별로 없고, 디바이스 패턴은, 기판의 단면으로부터 일정폭만큼 내측의 표면 영역에 형성되는 경우가 많다.
그런데, 디바이스 패턴을 형성하기 위한 성막 공정에 있어서는, 기판의 이면이나, 기판의 표면에 있어서의 디바이스 패턴이 형성되는 영역(디바이스 영역)의 외측의 주연부까지 막이 형성되는 경우가 있다. 이면이나 표면 주연부에 형성된 막은 불필요할 뿐만 아니라, 각종 트러블 원인도 될 수 있다. 예를 들면, 이면이나 표면 주연부에 형성되어 있는 막이, 처리 공정의 도중에 벗겨져 떨어져, 수율의 저하, 기판 처리 장치의 트러블 등을 일으킬 우려 등이 있다.
그래서 기판의 이면 및 표면 주연부에 형성되어 있는 막을, 에칭에 의해 제거하는 처리가 행해지는 경우가 있다. 예를 들면, 일본국 특허공개 2004-006672호 공보에는, 수평 자세로 회전되는 기판의 이면에 처리액을 공급하고, 이 처리액을 기판의 표면 주연부에까지 돌아들어가게 함으로써, 이면 및 표면 주연부에 에칭 처리를 실시하는 장치가 기재되어 있다. 이에 관련된 기술로서, 예를 들면, 일본국 특허공개 2008-300454호 공보, 일본국 특허공개 2009-070946호 공보, 일본국 특허공개 2006-210580호 공보, 일본국 특허공개 2006-229057호 공보, 일본국 특허공개 2003-264168호 공보, 일본국 특허공개 2001-060576호 공보 등이 존재한다.
일본국 특허공개 2004-006672호 공보의 양태에서는, 기판의 이면과 표면 주연부를 한번에 처리할 수 있으므로, 높은 스루풋을 실현할 수 있다는 이점이 있는 한편, 표면 주연부에 돌아들어가는 처리액의 양을 제어하는 것이 매우 어려워, 표면 주연부를 적절하게 처리할 수 없을 가능성이 있다.
그래서 스루풋의 저하를 억제하면서, 표면 주연부와 이면의 양쪽을 적절하게 처리할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
상기의 실시 형태에 의하면, 기판(9)이 스핀 베이스(21) 상에 유지된 채의 상태로, 해당 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대한 처리와, 해당 기판(9)의 이면(92)에 대한 처리가, 연속하여 행해지므로, 스루풋의 저하를 억제하면서, 기판(9)의 표면 주연부(911)와 이면(92)의 양쪽을 처리할 수 있다. 그 한편으로, 상기의 실시의 형태에 의하면, 기판(9)의 표면 주연부(911)와, 기판(9)의 이면(92)의 각각을 향해서 처리액이 토출되므로, 표면 주연부(911)와 이면(92)의 각각에 유지되는 처리액의 양을, 안정되게 컨트롤할 수 있다. 또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 표면 주연부(911)에 처리액이 공급된 후에, 이면(92)을 향해서 처리 액이 공급되므로, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액이, 기판(9)으로부터 비산되어 이면(92)에 부착되었다고 해도, 그 후에, 기판(9)의 이면(92)에 공급되는 처리액에 의해, 해당 부착된 처리액을 흘려 떨어트릴 수 있다. 따라서, 표면 주연부(911)와 이면(92)의 양쪽을 적절하게 처리할 수 있다. 이와 같이, 상기의 실시의 형태에 의하면, 스루풋의 저하를 억제하면서, 표면 주연부(911)와 이면(92)의 양쪽을 적절하게 처리할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 이면(92)을 향해서 처리액이 토출되기 전에, 기판(9)의 회전 속도가 저하된다. 즉, 표면 주연부(911)에 대하여 처리액이 공급되고 있는 동안은, 비교적 고속으로 기판(9)이 회전되고, 이면(92)에 대하여 처리액이 공급되고 있는 동안은, 비교적 저속으로 기판(9)이 회전되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911)에 대하여 공급된 처리액이, 디바이스 영역(90)에 진입하는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 이면(92)에 공급된 처리액이 기판(9)의 표면(91)으로 돌아들어가 디바이스 영역(90)에 진입하는 것도 억제된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 주연부용 토출 헤드(51)와 컵(31)의 사이의 간극 공간(V)의 적어도 일부분이, 가드 부재(60)에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 가드 부재(60)에 의해 메워지는 공간분만큼 작아져, 해당 공간이 작아진 분만큼, 처리액의 미스트 등이 기판(9)에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 일부가 기판(9)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
<7. 액 튐 억제부(6)의 변형예>
<7-1. 제1의 변형예에 관련된 액 튐 억제부(6a)>
제1의 변형예에 관련된 액 튐 억제부(6a)는, 가드 부재의 구성에 있어서 상기의 실시의 형태에 관련된 액튐 억제부(6)와 상이하고, 그 이외의 구성은 상이하지 않다. 액 튐 억제부(6a)가 구비하는 가드 부재(60a)에 대하여, 도 21∼도 23을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 21은, 가드 부재(60a)의 사시도이다. 도 22는, 컵(31), 가드 부재(60a), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다. 도 23은, 도 22의 화살표 K1으로부터 본 측단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기의 실시의 형태에 있어서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략함과 더불어, 동일한 부호를 붙여 나타낸다.
가드 부재(60a)는, 기판(9)의 표면 주연부(911)의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재인 본체부(64)와, 본체부(64)의 외주벽(643)으로부터 뻗어나간 차양부(65)를 구비한다. 또한, 가드 부재(60a)는, 상기의 실시의 형태에 관련된 가드 부재(60)와 마찬가지로, 서로 별체로 구성되어 있는 복수의 호형상 부재(도시의 예에서는, 한쌍의 반원호 부재(61a, 62a))가, 그 주방향의 단면끼리 서로 맞닿는 상태로 됨으로써 형성되어 있다.
본체부(64)는, 상기의 실시의 형태에 관련된 가드 부재(60)와 동일한 부재이다.
차양부(65)는, 평판 링형상의 부재이며, 그 내경은, 본체부(64)의 내경과 동일한 치수로 되고, 그 외경은, 본체부(64)의 외경보다도 큰 치수로 된다. 차양부(65)의 하면(652)의 적어도 내주 부분은, 본체부(64)의 상면에 부착 설치되어 있고, 이에 따라, 차양부(65)와 본체부(64)가 일체로 형성되어 있다.
차양부(65)의 외경은, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 내경보다도 큰 치수로 된다. 따라서, 처리 위치에 배치되어 있는 가드 부재(60a)를 상방에서 보면, 본체부(64)의 외주벽(643)(즉, 기판(9)의 단면(93)보다도 외측에 있고, 또한, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)와 비접촉의 상태로 근접하면서, 상단 가장자리부(301)의 전체 둘레를 따라 연장되는 외주벽(643))으로부터 뻗어나간 차양부(65)의 외주연(651)이, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 외측에 있어서, 상단 가장자리부(301)의 전체 둘레를 따라 연장된다.
가드 부재(60a)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 차양부(65)의 하면(652)에 있어서의, 본체부(64)의 외측으로 뻗어나간 부분은, 차양부(65)의 전체 둘레에 걸쳐, 컵(31)(처리 위치에 배치되어 있는 컵(31))의 상단 가장자리부(301)의 상면(3012)과 맞닿는다. 즉, 차양부(65)의 하면(652)과 컵(31)의 상면(3012)이 간극을 두지 않고 맞닿는다. 이에 따라, 본체부(64)와 컵(31)의 상단 가장자리부(301) 사이의 간극(즉, 위에서 봐서 링형상의 간극)이, 차양부(65)에 의해 덮이는 (바람직하게는, 막혀지는) 모양이 된다.
이 변형예에 관련된 가드 부재(60a)에 의하면, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)와 본체부(64)의 외주벽(643)의 사이의 간극이, 차양부(65)에 의해 덮인다. 이 구성에 의하면, 해당 간극의 상방으로 흘러 기판(9)에 도달한다고 하는 처리액의 비산 루트가, 차양부(65)에 의해 막혀진다. 따라서, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이 기판(9)에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
<7-2. 제2의 변형예에 관련된 액 튐 억제부(6b)>
제2의 변형예에 관련된 액 튐 억제부(6b)에 대하여, 도 24, 도 25를 참조하면서 설명한다. 도 24는, 컵(31), 액 튐 억제부(6b), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가 각각의 처리 위치에 배치된 상태를 상방으로부터 본 평면도이다. 도 25는, 도 24의 화살표 K2로부터 본 측단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서도, 상기의 실시의 형태에 있어서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략함과 더불어, 동일한 부호를 붙여 나타낸다.
액 튐 억제부(6b)는, 기판(9)의 표면 주연부(911)의 일부분을 따르는 호형상으로 만곡한 호형상 부재(66)를 구비한다. 이 호형상 부재(66)는, 상기의 실시의 형태에 관련된 가드 부재(60)(혹은, 제1의 변형예에 관련된 가드 부재(60a))를, 주방향의 도중에 절단하고, 호형상으로 잘라냄으로써 얻어지는 부재이다. 원호상 부재(66)의 주방향에 따르는 길이는, 바람직하게는, 주연부용 토출 헤드(51)의 길이(노즐(50)의 배열 방향을 따르는 길이)와 같은 정도의 길이거나, 주연부용 토출 헤드(51)의 길이보다도 조금 긴 것으로 된다.
호형상 부재(66)는, 주연부용 토출 헤드(51)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 호형상 부재(66)는, 그 상면(664)이, 주연부용 토출 헤드(51)의 지지부(500)의 하면에 부착 설치됨으로써, 주연부용 토출 헤드(51)에 고정되어 있다. 단, 호형상 부재(66)의 내주벽(661)에는, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분을 수용하는 절결(665)이 형성되어 있고, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분이, 이 절결(665)에 수용된 상태가 된다. 또한, 호형상 부재(66)의 하면(662)은, 주연부용 토출 헤드(51)의 토출면(502)과, 동일한 높이 위치거나, 해당 토출면(502)보다도 낮은 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
호형상 부재(66)는, 주연부용 토출 헤드(51)에 고정되어 있으므로, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치되면, 이에 고정된 호형상 부재(66)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한 위치(처리 위치)에 배치되게 된다.
처리 위치에 배치되어 있는 호형상 부재(66)를 상방으로부터 보면, 호형상 부재(66)의 외주벽(663)은, 기판(9)의 단면(93)보다도 외측에 있고, 또한, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)에, 이와 비접촉의 상태로 근접하면서, 상단 가장자리부(301)를 따라 연장된다. 또한, 처리 위치에 배치되어 있는 호형상 부재(66)를 상방으로부터 보면, 호형상 부재(66)의 내주벽(661)은, 기판(9)의 단면(93)보다도 내측에 있고, 호형상 부재(66)의 하면(662)의 적어도 내주 부분은, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)와 대향하여 배치된다. 이 때, 호형상 부재(66)의 하면(662)과, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면(91)과의 이격 거리는, 예를 들면, 1mm 이상 또한 1.5mm 이하이다. 또한, 이 때, 하면(662)은, 처리 위치에 배치되어 있는 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)과, 동일한 높이 위치거나, 하면(3011)보다도 낮은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
이 변형예에 의하면, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)와 컵(31)의 상단 가장자리부(301) 사이의 간극 공간(V)의 적어도 일부분이, 호형상 부재(66)에 의해 메워진다. 이 구성에 의하면, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 미스트 등이 부유할 수 있는 공간이, 호형상 부재(66)에 의해 메워지는 공간분만큼 작아지고, 해당 공간이 작아진 분만큼, 기판(9)의 부근에 있어서의 처리액의 부유량이 적어진다. 그 결과, 처리액의 미스트 등이 기판(9)에 재부착될 가능성이 저감한다. 즉, 기판(9)으로부터 비산된 처리액의 일부가, 기판(9)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.
특히, 여기서는, 호형상 부재(66)의 하면(662)의 적어도 일부분이, 표면 주연부(911)와 대향 배치되므로, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 호형상 부재(66)의 하면(662)을 따라, 컵(31) 내로 이끌린다. 따라서, 해당 비산된 처리액이, 기판(9)에 재부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
특히, 호형상 부재(66)의 하면(662)을, 주연부용 토출 헤드(51)의 토출면(502)과, 동일한 높이 위치거나, 토출면(502)보다도 낮은 위치에 배치함으로써, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)(특히, 디바이스 영역(90))에 부착되는 것을, 특히 효율적으로 억제할 수 있는 것이, 발명자 들에 의해 확인되어 있다. 또한, 호형상 부재(66)의 하면(662)을, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)의 하면(3011)과, 동일한 높이 위치거나, 해당 하면(3011)보다도 낮은 위치에 배치함으로써도, 기판(9)으로부터 비산된 처리액이, 기판(9)(특히, 디바이스 영역(90))에 부착되는 것을, 특히 효율적으로 억제 할 수 있는 것이, 발명자들에 의해 확인되어 있다.
또한, 이 변형예에 의하면, 호형상 부재(66)가 주연부용 토출 헤드(51)에 대하여 고정되어 있기 때문에, 주연부용 토출 헤드(51)와 함께 호형상 부재(66)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 호형상 부재(66)를 이동시키기 위한 구동 기구와, 주연부용 토출 헤드(51)를 이동시키기 위한 구동 기구를, 따로따로 설치할 필요가 없어, 장치 구성을 간소화할 수 있다.
<<제2의 실시 형태>>
<1. 기판 처리 장치(1)의 구성>
제2의 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)의 구성에 대하여, 도 26∼도 28을 참조하면서 설명한다. 도 26은, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도이고, 가드 부재(60)를 구성하는 반원호 부재(61, 62), 컵(31), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가, 각각의 대피 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 27도, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도인데, 여기서는, 가드 부재(60), 컵(31), 및, 주연부용 토출 헤드(51)가, 각각의 처리 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 28은, 기판 처리 장치(1)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 기판 처리 장치(1)는, 예를 들면, 상술한 기판 처리 시스템(100)에 탑재된다. 또한, 기판 처리 장치(1)에서는, 상술한 기판(9)이 처리 대상이 된다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 「처리액」에는, 약액 처리에 이용되는 「약액」과, 약액을 씻어내는 린스 처리에 이용되는 「린스액」이 포함된다.
기판 처리 장치(1)는, 스핀 척(2), 비산 방지부(3), 표면 보호부(4), 주연 처리부(5), 액 튐 억제부(6), 가열 처리부(7), 및, 하면 처리부(8)를 구비한다. 이들 각 부(2∼8)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)로부터의 지시에 따라서 동작한다. 비산 방지부(3), 표면 보호부(4), 주연 처리부(5), 액 튐 억제부(6), 및, 가열 처리부(7)의 구성은, 제1의 실시 형태에서 설명한 대로이다. 또한, 하면 처리부(8)는, 유지부(25)에 의해 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 하면을 향해서 처리액을 토출하여, 해당 하면에 대한 처리를 행하는 요소이며, 그 구체적인 구성은, 예를 들면, 제1의 실시 형태에서 설명한 이면 처리부(8)와 동일하다. 또한, 여기에서, 기판(9)은, 표면(91)을 위로 향하고, 후술하는 유지부(25)에 의해, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 것으로 한다. 단, 이 실시의 형태에 있어서는, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)은, 반드시 표면(91)을 위로 향하고 있을 필요는 없고, 이면(92)을 위로 향해도 된다.
<스핀 척(2)>
스핀 척(2)은, 기판(9)을, 예를 들면 표면(91)을 위로 향한 상태에서, 대략 수평 자세로 유지하는 기판 유지부로서, 해당 기판(9)을, 그 표면(91)의 중심을 통과하는 연직 회전축(A)의 둘레로 회전시킨다.
스핀 척(2)은, 기판(9)보다 약간 큰 원판상의 부재인 스핀 베이스(21)를 구비한다. 스핀 베이스(21)의 하면 중앙부에는, 회전축부(22)가 연결되어 있다. 회전축부(22)는, 그 축선을 연직 방향을 따르는 자세로 배치된다. 또한, 회전축부(22)에는, 이를 그 축선 둘레로 회전 구동하는 회전 구동부(예를 들면, 모터)(23)가 접속된다. 회전축부(22) 및 회전 구동부(23)는, 통형상의 케이싱(24) 내에 수용되어 있다. 또한, 스핀 척(2)은, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 조금 이격된 위치에 기판(9)을 수평 자세로 유지하는 유지부(25)를 구비한다. 유지부(25)에 대해서는, 후에 보다 상세하게 설명한다.
이 구성에 있어서, 유지부(25)가 스핀 베이스(21)의 상방에서 기판(9)을 유지한 상태로, 회전 구동부(23)가 회전축부(22)를 회전하면, 스핀 베이스(21)가 연직 방향에 따른 축심 둘레로 회전되고, 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)이, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축(A)의 둘레에서, 회전된다.
단, 유지부(25) 및 회전 구동부(23)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 스핀 베이스(21) 상에 기판(9)을 유지하는 타이밍, 유지된 기판(9)을 개방하는 타이밍, 및, 스핀 베이스(21)의 회전 양태(구체적으로는, 회전 개시 타이밍, 회전 종료 타이밍, 회전수(즉, 회전 속도), 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<2. 유지부(25)>
<2-1. 전체 구성>
유지부(25)의 전체 구성에 대하여, 도 29 등을 참조하면서 설명한다. 도 29는, 스핀 베이스(21)를 비스듬한 상방으로부터 본 사시도이다.
유지부(25)는, 스핀 베이스(21)의 상면의 주연부 부근에, 적당한 간격을 두고(예를 들면, 등간격으로), 배열된 복수개(예를 들면 6개)의 제1 접촉 부재(210)를 구비한다. 복수의 제1 접촉 부재(210)는, 위로부터 봐서, 기판(9)의 주연을 거의 따르는 것과 같은 원주 상에 배열된다.
또한, 유지부(25)는, 스핀 베이스(21)의 상면의 주연부 부근에, 적당한 간격을 두고(예를 들면, 등간격으로), 배열된 복수개(예를 들면 6개)의 제2 접촉 부재(220)를 구비한다. 복수의 제2 접촉 부재(220)도, 위로부터 봐서, 기판(9)의 주연을 거의 따르는 것과 같은 원주 상에 배열된다. 단, 제2 접촉 부재(220)와 제1 접촉 부재(210)는, 스핀 베이스(21)의 주방향을 따라, 간격을 두고 교호로 설치되어 있다. 예를 들면, 스핀 베이스(21)의 회전축 A로부터 봐서, 각 제2 접촉 부재(220)는, 그 양측에 배치되어 있는 제1 접촉 부재(210)의 거의 정중앙의 위치에 배치된다.
유지부(25)는, 또한, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태와, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태를 전환하는 전환부(230)를 구비한다.
이하에 있어서, 유지부(25)가 구비하는 각 요소(210, 220, 230)에 대하여 구체적으로 설명한다.
<2-2. 제1 접촉 부재(210)>
제1 접촉 부재(210)에 대하여, 도 29에 추가하여, 도 30을 참조하면서 설명한다. 도 30은, 제1 접촉 부재(210)를 측방으로부터 본 도면이다.
복수의 제1 접촉 부재(210)의 각각은, 동일한 구성을 구비한다. 즉, 각 제1 접촉 부재(210)는, 스핀 베이스(21)의 상면에 세워져 설치된 기체 부분(211)과, 그 상측에 연속하는 선단 부분(212)을 구비한다. 기체 부분(211)은, 그 하단이 스핀 베이스(21)에 대하여 고정되고, 연직 방향으로 연장되는 예를 들면 원주 형상의 부분이다. 한편, 선단 부분(212)은, 원뿔체의 상부를 저면과 평행하게 잘라낸 형상의 부분이다. 선단 부분(212)의 상단면(2121)은, 수평면으로 되어 있고, 선단 부분(212)의 측면(2120)은, 수평면에 대하여 경사진 면(이하 「경사 측면」이라고도 한다)으로 되어 있다. 선단 부분(212)의 경사 측면(2120)은, 이것이 수평면과 이루는 각도 θ가 45° 이상으로 되는 것이 바람직하다.
제1 접촉 부재(210)의 표면은, 소수성으로 되어 있는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 예를 들면, 제1 접촉 부재(210) 자체가, 소수성의 수지(예를 들면, PTFE: 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌)로 형성되어도 되고, 제1 접촉 부재(210)의 표면에, 이것이 소수성이 되는 표면 가공이 실시되어도 된다.
각 제1 접촉 부재(210)는, 기판(9)의 비스듬한 하측으로부터 해당 기판(9)에 맞닿는다. 구체적으로는, 각 제1 접촉 부재(210)는, 그 경사 측면(2120)에 있어서, 기판(9)의 하측 에지부(즉, 기판(9)의 하면(도시의 예에서는, 이면(92))과 단면(93)에 연속하는 비평탄의 면 영역 부분))와 맞닿게 한다. 즉, 제1 접촉 부재(210)는, 기판(9)의 측방으로부터 기판(9)에 맞닿지 않고, 기판(9)의 비스듬한 하측만으로부터 기판(9)에 맞닿는다. 또한, 각 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)에 맞닿은 상태에 있어서, 해당 기판(9)의 상면(도시의 예에서는, 표면(91))은, 제1 접촉 부재(210)의 상단면(2121)보다도 높은 위치에 있다.
복수의 제1 접촉 부재(210)의 전체가, 기판(9)의 비스듬한 하측으로부터 해당 기판(9)에 맞닿음으로써, 해당 기판(9)이, 수평면 내에서 위치 결정됨과 더불어, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 이격된 위치에서(즉, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 정해진 간격(h1)을 두고), 대략 수평 자세로 유지된 상태가 된다(도 29, 도 32, 도 33에 나타내는 상태). 단, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지되는 기판(9)의 상면은, 각 제1 접촉 부재(210)의 상단(구체적으로는, 상단면(2121))보다도 높은 위치에 있다. 또한, 이 간격(h1)은, 반송 로봇(CR)의 핸드(121)의 두께보다도 큰 치수가 된다. 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 상태를, 이하 「제1 유지 상태」라고도 한다.
상술한 대로, 제1 유지 상태에 있어서는, 기판(9)의 상면이, 각 제1 접촉 부재(210)의 상단면(2121)보다도 높은 위치에 있다. 이 구성에 의하면, 후술하는 이면 처리에 있어서, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 제1 접촉 부재(210)를 따라서 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 어렵다.
또한, 제1 유지 상태에 있어서는, 각 제1 접촉 부재(210)가, 경사 측면(2120)에 있어서, 기판(9)과 맞닿는다. 이 구성에 의하면, 기판(9)의 하면과 경사 측면(2120)의 간극 공간에 들어온 액이, 경사 측면(2120)을 따라서 하방으로 낙하하기 쉽다. 즉, 해당 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하고 이것이 기판(9)의 상면으로 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 경사 측면(2120)을 따라서 하방으로 떨어진다고 하는 처리액의 흐름(즉, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을 하방으로 이끄는 처리액의 흐름)이 형성되게 되므로, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을, 상면으로 돌아들어가게 하지 않고, 기판(9)로부터 신속하게 제거할 수 있다.
특히, 경사 측면(2120)과 수평면이 이루는 각도(θ)가 45° 이상이 되어 있으면, 기판(9)의 하면과 경사 측면(2120)의 간극 공간에 들어온 액이, 신속하게, 경사 측면(2120)을 통하여 하방으로 낙하한다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하고 이것이 기판(9)의 상면으로 돌아들어가는 사태의 발생을 충분히 억제할 수 있음과 더불어, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을, 상면으로 돌아들어가게 하지 않고, 기판(9)으로부터 특히 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 경사 측면(2120)과 수평면이 이루는 각도(θ)가 45° 이상으로 되어 있으면, 기판(9)과 경사 측면(2120) 사이의 접촉 면적이 작아지므로, 모세관 현상에 의해 기판(9)의 상면에 처리액이 돌아들어가는 것도 억제된다.
특히, 제1 접촉 부재(210)의 표면이 소수성이 되어 있으면, 제1 접촉 부재(210)에 처리액이 부착되기 어렵고, 기판(9)의 하면과 제1 접촉 부재(210)(구체적으로는, 예를 들면, 경사 측면(2120))의 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하고 이것이 기판(9)의 상면에 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
<2-3. 제2 접촉 부재(220)>
제2 접촉 부재(220)에 대하여, 도 29에 추가하여, 도 31을 참조하면서 설명한다. 도 31은, 제2 접촉 부재(220)를 측방으로부터 본 도면이다.
복수의 제2 접촉 부재(220)의 각각은, 동일한 구성을 구비한다. 즉, 각 제2 접촉 부재(220)는, 스핀 베이스(21) 상에 설치된 기대(231)(후술한다)의 상면에 세워져 설치된 기체 부분(221)과, 그 상측에 연속하는 하방 접촉 부분(222)과, 그 상측에 연속하는 측방 접촉 부분(223)을 구비한다. 기체 부분(221)은, 그 하단이 기대(231)에 대하여 고정된 기둥상의 부분이다. 또한, 하방 접촉 부분(222)은, 상방에서 봐서 예를 들면 타원 형상의 부분이며, 그 장척 방향은, 스핀 베이스(21)의 회전축(A)을 향하는 방향과 거의 일치한다(도 32 참조). 하방 접촉 부분(222)의 상면은, 상방으로 감에 따라서 회전축 A으로부터 떨어지는 방향으로 경사진 면(경사면)(2220)으로 되어 있다. 또한, 측방 접촉 부분(223)은, 상방에서 봐서 하방 접촉 부분(222)에 있어서의 회전축 A로부터 먼 쪽의 단부 부근에 있어서, 경사면(2220)의 상단 가장자리와 연속해 있고, 연직 방향으로 연장되는 예를 들면 원주 형상의 부분이다. 즉, 제2 접촉 부재(220)는, 수평면에 대하여 경사진 경사면(2220)과, 그 상단에 연속하여 연직으로 연장되는 연직 측면(2230)을 구비한다.
각 제2 접촉 부재(220)는, 기판(9)의 측방 및 기판(9)의 비스듬한 하측으로부터 해당 기판(9)에 맞닿는다. 구체적으로는, 각 제2 접촉 부재(220)는, 그 경사면(2220)에 있어서, 기판(9)의 하측 에지부와 맞닿고, 그 연직 측면(2230)에 있어서, 기판(9)의 단면(93)과 맞닿는다. 각 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)에 맞닿은 상태에 있어서, 해당 기판(9)의 상면(도시의 예에서는, 표면(91))은, 제2 접촉 부재(220)의 상단보다도 낮은 위치에 있다.
복수의 제2 접촉 부재(220)의 전체가, 기판(9)의 측방 및 비스듬한 하측으로부터 해당 기판(9)에 맞닿음으로써, 해당 기판(9)이, 수평면 내에서 위치 결정됨과 더불어, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 이격된 위치에서(즉, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 정해진 간격(h2)을 두고), 대략 수평 자세로 유지된 상태가 된다(도 34, 도 35에 나타나는 상태). 단, 후에 명백한 바와 같이, 이 간격(h2)은, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지되어 있는 기판(9)과 스핀 베이스(21)의 간격(h1)보다도 크다. 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 상태를, 이하 「제2 유지 상태」라고도 한다.
상술한 대로, 제2 유지 상태에 있어서는, 기판(9)의 단면(93)에 복수의 제2 접촉 부재(220) 각각의 연직 측면(2230)이 맞닿아 있다. 즉, 복수의 제2 접촉 부재(220)가, 기판(9)을 단면(93)측으로부터 끼워넣어 파지하고 있다. 이 구성에 의하면, 예를 들면, 기판(9)이 비교적 고속으로 회전되었다고 해도, 해당 기판(9)이 수평면 내에 있어서 위치 어긋남을 일으키기 어렵다.
<2-4. 전환부(230)>
<i. 구성>
전환부(230)는, 상술한 대로, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태와, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태를 전환한다. 전환부(230)의 구성에 대하여, 계속해서 도 29, 도 31을 참조하면서 설명한다.
전환부(230)는, 복수의 제2 접촉 부재(220)의 각각을 지지하는 기대(231)와, 복수의 기대(231)의 각각을 스핀 베이스(21)의 상방에 축 지지하는 회동 축부(232)와, 복수의 회동 축부(232)를 일제히 회동시키는 구동부(233)와, 구동부(233)를 제어하는 전환 제어부(234)를 구비한다. 전환 제어부(234)는, 예를 들면, 제어부(130)에 있어서 실현된다.
회동 축부(232)는, 스핀 베이스(21)의 상판을 상하로 관통하여 설치되어 있고, 그 상단(즉, 스핀 베이스(21)의 상면의 상측)에 있어서, 기대(231)를 축 지지하고, 그 하단(즉, 스핀 베이스(21)의 상판의 하측)에 있어서, 구동부(233)와 연결되어 있다. 단, 회동 축부(232)는, 상방으로부터 봐서, 제2 접촉 부재(220)로부터 편심한 위치에 있어서, 기대(231)와 연결되어 있다. 이 구성에 있어서, 구동부(233)가, 전환 제어부(234)의 제어 하에서 회동 축부(232)를 회동시키면, 기대(231)가 회동 축부(232)를 중심으로 회동하고, 제2 접촉 부재(220)가, 스핀 베이스(21)의 회전축 A와 근접 이격하는 방향(즉, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)의 단면(93)과 근접 이격하는 방향)으로 이동한다. 단, 이 때에 제2 접촉 부재(220)가 이동되는 방향은, 경사면(2220)의 장척 방향(즉, 경사면(2220)의 상단 가장자리와 하단 가장자리를 연결하는 방향)과 거의 일치한다.
<ii. 전환의 양태>
전환부(230)는, 복수의 제2 접촉 부재(220)의 각각을, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)의 주연과 근접 이격하는 방향으로 이동시킴으로써, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태 사이의 전환을 행한다. 이 전환의 양태에 대하여, 도 32∼도 35를 참조하면서 설명한다. 도 32는, 제1 유지 상태를 도시하는 평면도이다. 도 33은, 도 32를 화살표 K1방향으로부터 본 측단면도이다. 도 34는, 제2 유지 상태를 나타내는 평면도이다. 도 35는, 도 34를 화살표 K1 방향으로부터 본 측단면이다.
a. 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환
복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태(도 32, 도 33에 나타내는 상태)에 있어서, 전환 제어부(234)가, 구동부(233)를 제어하고, 복수의 회동 축부(232)를, 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)의 단면(93)에 근접하는 방향(제1 방향 AR1)으로, 일제히 회동시키면, 각 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)으로부터 이격됨과 더불어, 각 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)에 맞닿고, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 된다(도 34, 도 35에 나타내는 상태). 즉, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로 전환된다.
제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환 양태에 대하여, 구체적으로 설명한다. 기판(9)이 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지되어 있는 상태(도 32, 도 33에 나타내는 상태)로부터, 복수의 회동 축부(232)가 제1 방향(AR1)으로 일제히 회동되면, 각 제2 접촉 부재(220)가, 기판(9)에 근접해 가고, 각 제2 접촉 부재(220)가, 그 경사면(2220)의 하단 가장자리 부근에 있어서, 기판(9)의 하측 에지부에, 비스듬한 하측으로부터 맞닿은 상태로 된다. 그리고, 회동이 진행됨에 따라서, 각 경사면(2220)에 있어서의 기판(9)과의 접촉 위치가, 경사면(2220)의 상단 가장자리측으로 이동해 가고, 이와 함께, 기판(9)이 수평 자세인채로 상방으로 들어올려진다. 이에 따라, 기판(9)이 각 제1 접촉 부재(210)로부터 이격된다. 각 경사면(2220)에 있어서의 기판(9)과의 접촉 위치가, 경사면(2220)의 상단 가장자리에 도달하고, 기판(9)의 단면(93)이, 각 제2 접촉 부재(220)의 연직 측면(2230)에 닿은 상태로 되면, 복수의 회동축부(232)의 회동이 정지된다. 이에 따라, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 된다(도 34, 도 35에 나타나는 상태).
상기의 설명으로부터도 명백한 바와 같이, 제2 유지 상태에 있어서는, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)으로부터 이격되어 있다. 이 구성에 의하면, 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 제1 접촉 부재(210)를 통하여 기판(9)의 상면으로 돌아들어가기 어렵다.
또한, 제1 접촉 부재(210)의 높이 칫수(즉, 스핀 베이스(21)의 상면과 제1 접촉 부재(210)의 상단면(2121)의 이격 거리)가, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지되어 있는 기판(9)과 스핀 베이스(21)의 간격(h2)보다도 작은 것도 바람직하다. 이 구성에 의하면, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지되어 있는 기판(9)과, 각 제1 접촉 부재(210)가 충분히 이격되므로, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 제1 접촉 부재(210)를 따라서 기판(9)의 상면으로 돌아들어가는 것을 충분히 억제할 수 있다.
b. 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환
복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태(도 34, 도 35에 나타내는 상태)에 있어서, 전환 제어부(234)가, 구동부(233)를 제어하고, 복수의 회동 축부(232)를, 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)의 단면(93)으로부터 멀어지는 방향(제2 방향 AR2)으로, 일제히 회동시키면, 각 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)으로부터 이격됨과 더불어, 각 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)에 맞닿고, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 된다(도 32, 도 33에 나타내는 상태). 즉, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로 전환된다.
제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환 양태에 대하여, 구체적으로 설명한다. 기판(9)이 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지되어 있는 상태(도 34, 도 35에 나타내는 상태)로부터, 복수의 회동 축부(232)가, 제1 방향(AR1)과는 반대인 제2 방향(AR2)으로 일제히 회동되면, 각 제2 접촉 부재(220)의 연직 측면(2230)이 기판(9)의 단면(93)으로부터 이격된다. 그리고, 회동이 진행함에 따라서, 각 경사면(2220)에 있어서의 기판(9)과의 접촉 위치가, 경사면(2220)의 하단 가장자리측으로 이동해 가고, 이와 함께, 기판(9)이 수평 자세인채로 하강된다. 기판(9)이, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 정해진 간격(h1)을 사이에 둔 수평 위치에 도달하면, 기판(9)의 하측 에지부에, 각 제1 접촉 부재(210)의 경사 측면(2120)이, 비스듬한 하측으로부터 맞닿는다. 이에 따라, 기판(9)이, 복수의 제2 접촉 부재(220)로부터 복수의 제1 접촉 부재(210)에 수도된다. 또한 회동이 진행되면, 각 제2 접촉 부재(220)의 경사면(2220)이, 기판(9)으로부터 완전히 이격된다. 각 제2 접촉 부재(220)가, 기판(9)으로부터 충분히 이격되면, 복수의 회동 축부(232)의 회동이 정지된다. 이에 따라, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 된다(도 32, 도 33으로 나타내는 상태).
상기의 설명에서 명백한 바와 같이, 제1 유지 상태에 있어서는, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)으로부터 이격되어 있다. 이 구성에 의하면, 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 제2 접촉 부재(220)를 따라서 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 어렵다. 또한, 상술한 대로, 제1 유지 상태에 있어서는, 기판(9)의 상면이 제1 접촉 부재(210)의 상단보다도 높은 위치에 있으므로, 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액은, 제1 접촉 부재(210)를 따라서 기판(9)의 상면에는 용이하게 돌아들어가지 않는다. 즉, 제1 유지 상태에 있어서는, 기판(9)의 상면으로의 처리액의 돌아들어감이 충분히 억제된다.
<iii. 전환의 타이밍>
상술한 대로, 이 실시의 형태에서는, 전환부(230)가, 제2 접촉 부재(220)를, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)의 주연과 근접 이격하는 방향으로 이동시킴으로써, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태 사이의 전환이 행해진다. 전환부(230)(구체적으로는, 전환 제어부(234))는, 기판(9)의 회전 속도가 정해진 역치(T)보다 작은 경우에, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 기판(9)을 유지시키고, 기판(9)의 회전 속도가 역치(T) 이상인 경우에, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 기판(9)을 유지시킨다.
예를 들면, 기판(9)에 대한 일련의 처리가 행해지는 중에, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지되어 있는 기판(9)의 회전 속도가, 역치(T) 이상의 회전 속도까지 상승될 경우, 전환부(230)는, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환을 행한다.
또한 예를 들면, 기판(9)에 대한 일련의 처리가 행해지는 중에, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지되어 있는 기판(9)의 회전 속도가, 미리 정해진 역치(T)보다도 작은 회전 속도까지 저하될 경우, 전환부(230)는, 필요에 따라, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다.
단, 유지 상태의 전환(제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환, 및, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환)은, 기판(9)이 역치(T)보다 작은 저속의 회전 속도로 회전되는 동안, 혹은, 기판(9)이 회전되지 않는 동안에 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 유지 상태의 전환은, 기판(9)에 부착되어 있는 처리액의 양이 비교적 적은 상태(예를 들면, 기판(9)으로부터 처리액이 거의 완전히 떨쳐진 상태)로 행해지는 것도 바람직하다.
이와 같이, 이 실시의 형태에서는, 역치(T)보다 작은 회전 속도로 회전되는 기판(9)은, 복수의 제1 접촉 부재(210)로 유지되고, 역치(T) 이상의 회전 속도로 회전되는 기판(9)은, 복수의 제2 접촉 부재(220)로 유지된다. 즉, 복수의 제1 접촉 부재(210)는, 비교적 저속으로 회전되는 기판(9)을 유지하기 위한 유지부(저속용 유지부)이며, 복수의 제2 접촉 부재(220)는, 비교적 고속으로 회전되는 기판(9)을 유지하기 위한 유지부(고속용 유지부)이다.
기판(9)의 회전 속도가 작을수록, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 원심력으로 불어날려지기 어렵기 때문에, 해당 처리액이 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 쉬워지는 바, 기판(9)이 비교적 저속으로 회전될 때에, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 됨으로써, 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 기판(9)의 상면으로 돌아들어가는 것이 억제된다. 또한, 기판(9)의 회전 속도가 작으면, 기판(9)이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키는 사태는 발생하기 어렵다. 따라서, 기판(9)이 비교적 저속으로 회전되면, 제1 유지 상태로 되어도(즉, 기판(9)이 단면(93)측으로부터 끼워넣어져 파지되지 않아도), 기판(9)을 수평면 내의 소정 위치에 계속 유지할 수 있다.
한편, 기판(9)의 회전 속도가 클수록, 기판(9)이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키기 쉬운 바, 기판(9)이 비교적 고속으로 회전될 때에, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 됨으로써, 해당 기판(9)이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키는 것이 회피된다. 또한, 기판(9)의 회전 속도가 크면, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 원심력으로 불어날려지기 쉬워, 해당 처리액이 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 어렵다. 따라서, 기판(9)이 비교적 고속으로 회전되는 것이면, 제2 유지 상태로 되어도(즉, 기판(9)의 단면(93)에 제2 접촉 부재(220)가 맞닿아도), 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 제2 접촉 부재(220)를 따라 기판(9)의 표면에 돌아들어갈 가능성은 낮다.
또한, 역치(T)의 구체적인 값은, 예를 들면, 오퍼레이터가 제어부(130)를 통하여 임의로 설정할 수 있는 구성으로 하면 좋다. 이하의 설명에서는, 해당 역치(T)가, 예를 들면, 100rpm으로 설정되어 있는 것으로 하여, 구체적인 전환 타이밍의 일예를 설명한다.
<3. 기판 처리 장치(1)의 동작>
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 제어부(130)의 제어 하에서, 이하에 설명하는 일련의 처리가 실행된다. 단, 이하에 설명하는 것은, 기판 처리 장치(1)에서 실행가능한 처리의 일예에 불과하다.
기판 처리 장치(1)에서는, 예를 들면, 1장의 기판(9)에 대하여, 전처리(단계 S1), 표면 주연 처리(단계 S2), 처리면 전환 처리(단계 S3), 이면 처리(단계 S4), 및, 건조 처리(단계 S5)가, 이 순서로 행해진다(도 14). 이하에, 각 처리에 대하여 구체적으로 설명한다.
<3-1.전처리>
전처리(단계 S1)에 대하여, 도 36, 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 36은, 전처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 16은, 전처리를 설명하기 위한 도면이며, 전처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
먼저, 반원호 부재(61, 62), 컵(31), 주연부용 토출 헤드(51), 및, 커버 가스 노즐(41)이, 각각의 대피 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 반송 로봇(CR)이, 기판(9)을 스핀 베이스(21) 상에 이재하고, 유지부(25)가, 해당 기판(9)을 스핀 베이스(21) 상에 유지한다(단계 S101).
단계 S101의 처리는, 구체적으로는, 다음과 같이 행해진다. 먼저, 반송 로봇(CR)이, 기판(9)을, 그 표면(91)이 위를 향하는 자세로, 스핀 베이스(21) 상에 이재한다. 단, 이 때, 복수의 제2 접촉 부재(220)는, 기판(9)의 주연으로부터 이격된 위치에 배치되어 있고, 반송 로봇(CR)으로부터 스핀 베이스(21) 상에 이재된 기판(9)은, 우선은, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지된다(단계 S1011).
복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하면, 계속하여, 전환부(230)가, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환을 행하고, 당해 기판(9)을 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지시킨다(단계 S1012). 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상의 기판(9)의 위치 어긋남이나 자세의 경사가 보정된다. 즉, 만일, 스핀 베이스(21) 상에 이재되어 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지된 기판(9)이, 수평면 내에 있어서 소기의 위치로부터 벗어난 위치에 배치되어 있거나, 수평 자세로부터 조금 경사진 자세로 되어 있어도, 그 기판(9)을, 일단, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 유지시킴으로써, 해당 기판(9)이 소기의 위치에 정확하게 위치 맞춤된 상태로 됨과 더불어, 해당 기판(9)의 자세가 수평 자세로 된다.
그 후, 전환부(230)는, 필요에 따라, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다. 구체적으로는, 기판(9)이 회전 개시되고 나서 처음에 행해지는 처리에서의 기판(9)의 회전 속도가 역치(T)보다도 작을 경우, 전환부(230)는, 이 단계에서, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다. 이 실시의 형태에서는, 기판(9)이 회전 개시되고 나서 처음에 행해지는 처리(단계 S106)에서의 기판(9)의 회전 속도는 역치(T) 이상이다. 따라서, 이 실시의 형태에서는, 전환부(230)는, 이 단계에서, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환은 행하지 않는다. 즉, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태인채로 된다.
기판(9)이 스핀 베이스(21) 상에 유지되면, 가드 부재(60)가 처리 위치까지 이동된다(단계 S102). 구체적으로는, 반원호 부재 구동부(63)의 승강 구동부(631)가, 대피 위치에 배치되어 있는 각 반원호 부재(61, 62)를, 스핀 베이스(21)의 상면보다도 조금 상방의 위치까지 상승시키고, 계속하여, 반원호 부재 구동부(63)의 진퇴 구동부(632)가, 각 반원호 부재(61, 62)를, 수평면 내에 있어서 다른쪽의 반원호 부재에 근접하는 방향으로 이동시키고, 각 반원호 부재(61, 62)의 주방향의 단면끼리 서로 맞닿은 상태로 한다. 이에 따라, 링형상의 부재인 가드 부재(60)가, 처리 위치에 배치된 상태로 된다. 또한, 처리 위치에 배치된 가드 부재(60)는, 스핀 베이스(21)가 회전 개시되어도, 회전되지 않고 정지 상태인채로 된다.
가드 부재(60)가 처리 위치에 배치되면, 계속하여, 대피 위치에 배치되어 있는 컵(31)이 상승되어, 처리 위치에 배치된다(단계 S103). 이에 따라, 컵(31)이, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)과 가드 부재(60)를 일괄하여 둘러싸도록 배치된 상태가 된다.
컵(31)이 처리 위치에 배치되면, 계속하여, 커버 가스 노즐(41)이, 대피 위치로부터 처리 위치로 이동된다. 그리고, 처리 위치에 배치된 커버 가스 노즐(41)로부터, 기판(9)의 이면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스가 토출 개시된다(단계 S104). 여기서 개시된, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근으로의 커버 가스의 공급은, 해당 기판(9)에 대한 처리가 종료할 때까지 속행된다. 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근에 커버 가스가 계속 공급됨으로써, 해당 기판(9)에 대한 처리가 행해지는 동안, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부(911) 등에 공급된 처리액의 분위기 등에 노출되지 않는다. 즉, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부에 공급된 처리액의 분위기 등으로부터 계속 보호된다.
또한, 여기서는, 컵(31)이 처리 위치에 배치된 후에, 커버 가스 노즐(41)로부터의 커버 가스의 토출을 개시하고 있다. 만일, 컵(31)이 처리 위치까지 상승되는 것을 기다리지 않고, 커버 가스 노즐(41)로부터의 커버 가스의 토출을 개시하면, 기판(9)의 표면 주연부(911) 부근의 기류가 흐트러져 감아올려져, 기판(9)에 파티클 등이 부착될 우려가 있는 바, 컵(31)이 처리 위치에 배치된 후에 커버 가스의 토출을 개시하는 구성으로 하면, 이러한 사태의 발생을 회피할 수 있다.
계속하여, 스핀 베이스(21)의 회전이 개시되고, 이에 따라, 스핀 베이스(21) 상에 유지되어 있는 기판(9)(단, 상술한 대로, 이 때, 기판(9)은 복수의 제2 접촉 부재(220)에 의해 유지되어 있다)이, 수평 자세로 회전 개시된다(단계 S105). 이 때의 스핀 베이스(21)의 회전수(즉, 기판(9)의 회전수)는, 예를 들면, 600rpm이다. 이 회전수는, 표면 주연 처리가 행해지는 동안, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하지 않고, 또한, 단면(93)의 측으로도 이동하지 않는 회전수(즉, 처리를 실시해야 할 표면 주연부(911) 내의 영역에, 처리액이 안정적으로 유지되는 회전수)로, 적절히 설정된다.
계속하여, 스팀 노즐(71)로부터, 회전되는 기판(9)의 이면(92)을 향해서, 스팀이 토출된다(프리스팀)(단계 S106). 스팀이 토출 개시되고 나서, 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 스팀 노즐(71)로부터의 스팀의 토출이 정지된다. 이 프리스팀에 의해, 기판(9)이 가열된다. 기판(9)에 대한 약액 처리에 이용되는 약액의 대부분은, 온도가 높아질수록 반응이 촉진되는 약액인 바, 기판(9)이, 미리 이 프리스팀에 의해 가열됨으로써, 약액 처리에 있어서의, 약액과 기판(9)의 반응이 촉진된다. 그 결과, 약액 처리의 처리 시간이 단축됨과 더불어, 약액의 사용량이 억제된다. 이상에서, 전처리가 종료한다.
<3-2. 표면 주연 처리>
전처리(단계 S1)가 종료하면, 계속하여, 표면 주연 처리(단계 S2)가 행해진다. 표면 주연 처리에 대하여, 도 17, 도 18을 참조하면서 설명한다. 도 17은, 표면 주연 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 18은, 표면 주연 처리를 설명하기 위한 도면이며, 표면 주연 처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
단, 이 실시의 형태에서는, 이하에 설명하는 표면 주연 처리가 행해지는 동안, 기판(9)은, 역치(T) 이상의 일정한 회전 속도(예를 들면, 600rpm)로 계속 회전된다. 따라서, 이 실시의 형태에서는, 전환부(230)는, 표면 주연 처리가 개시되는 타이밍에서, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환은 행하지 않는다. 즉, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태인채로, 표면 주연 처리가 행해진다.
표면 주연 처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 행해지고(단계 S201), 계속하여, 린스 처리가 행해지고(단계 S202), 계속하여, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S203). 다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 행해지고(단계 S204), 계속하여, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고(단계 S205), 계속하여, 린스 처리가 행해지고(단계 S206), 계속하여, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S207). 다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 행해지고(단계 S208), 계속하여, 린스 처리가 행해지고(단계 S209), 계속하여, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S210). 이상에서, 표면 주연 처리가 종료한다. 또한, 상술한 대로, 여기서도, 표면 주연 처리가 행해지는 동안, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속하여 공급되고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부(911)에 공급되는 처리액의 분위기 등으로부터 보호되고 있다.
<3-3. 처리면 전환 처리>
표면 주연 처리(단계 S2)가 종료하면, 계속하여, 처리면 전환 처리(단계 S3)가 행해진다. 단, 상술한 대로, 처리면 전환 처리가 행해지는 동안도, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속하여 공급되고 있다.
처리면 전환 처리에서는, 먼저, 스핀 베이스(21)의 회전 속도(즉, 기판(9)의 회전 속도)가 낮아진다(단계 S31). 즉, 스핀 베이스(21)의 회전 속도가, 표면 주연 처리시의 회전 속도(예를 들면, 600rpm)로부터, 이보다 작은 회전 속도(저속의 회전 속도)(예를 들면, 20rpm)로 전환된다.
단계 S31이 행해짐으로써 기판(9)의 회전 속도가 역치(T)보다도 작아 진다. 여기서, 전환부(230)는, 단계 S31이 행해진 후, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다(단계 S32).
<3-4. 이면 처리>
처리면 전환 처리(단계 S3)가 종료하면, 계속하여, 이면 처리(단계 S4)가 행해진다. 이면 처리에 대하여, 도 37, 도 20을 참조하면서 설명한다. 도 37은, 단계 S2∼단계 S4의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 20은, 이면 처리 등을 설명하기 위한 도면이며, 이면 처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
단, 후에 명백한 바와 같이, 이하에 설명하는 이면 처리가 행해지는 동안, 기판(9)은, 역치(T)보다 작은 일정한 회전 속도(저속의 회전 속도이며, 구체적으로는, 예를 들면, 20rpm)로 계속 회전된다. 따라서, 이 실시의 형태에서는, 전환부(230)는, 이면 처리가 개시되는 타이밍에서, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환은 행하지 않는다. 즉, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태인채로, 이면 처리가 행해진다.
이면(92)에 대한 처리액의 공급에 앞서, 스핀 베이스(21)의 회전 속도가, 저속의 회전수인 20rpm으로 전환되어 있다. 여기에서 말하는 「저속의 회전 속도」는, 기판(9)이 해당 회전 속도로 회전되고 있는 상태에 있어서, 기판(9)의 이면(92)에 공급된 처리액이, 이면(92)의 전체에 확산되고, 또한, 기판(9)의 표면(91)까지 돌아들어가지 않는 것과 같은 속도이며, 구체적으로는, 예를 들면, 20rpm 이하의 회전수에 상당하는 회전 속도이다.
이면 처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S401). 계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S402). 계속하여, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S403). 계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S404). 계속하여, 기판(9)의 이면(92)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S405). 계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S406). 이상에서, 이면 처리가 종료한다. 상술한 대로, 이 이면 처리가 행해지는 동안은, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 되어 있다. 따라서, 기판(9)의 이면(92)에 공급된 처리액이, 기판(9)의 표면에 돌아들어가는 것이 억제된다. 또한, 상술한 대로, 여기서도, 이면 처리가 행해지는 동안, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속 공급되고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이, 이면(92)에 공급되는 처리액의 분위기 등으로부터 보호되어 있다.
<3-5. 건조 처리>
이면 처리(단계 S4)가 종료하면, 계속하여, 건조 처리(단계 S5)가 행해진다. 단, 상술한 대로, 건조 처리가 행해지는 동안도, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속해서 공급된다.
건조 처리에서는, 기판(9)을 향한 처리액의 토출이 정지된 상태에서, 스핀 베이스(21)의 회전 속도(즉, 기판(9)의 회전 속도)가, 저속의 회전 속도로부터, 비교적 고속의, 건조시의 회전 속도까지 올려진다. 여기에서, 기판(9)의 회전 속도의 상승이 개시되고 나서(단계 S51), 잠시동안은, 기판(9)은, 역치(T)보다 작은 회전수로 회전된다. 기판(9)이, 역치(T)보다 작은 비교적 저속의 회전 속도로 회전되고 있는 동안은, 전환부(230)는, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환은 행하지 않는다. 즉, 기판(9)이 비교적 저속의 회전 속도로 회전되고 있는 동안은, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태인채로 된다. 이 동안은, 기판(9)에 부착되어 있는 린스액이 대략 떨쳐진다.
기판(9)의 회전 속도의 상승이 개시되고 나서 정해진 시간이 경과하면, 기판(9)의 회전 속도가 역치(T)에 도달한다. 전환부(230)는, 기판(9)의 회전 속도가 역치(T)로 되기 전에, 제1 유지 상태로부터 제2 유지 상태로의 전환을 행한다(단계 S52).
기판(9)의 회전 속도가 역치(T)에 도달한 후, 기판(9)의 회전 속도는 더욱 상승되어, 최종적으로, 건조시의 회전 속도로 된다(단계 S53). 기판(9)이, 역치(T) 이상의 비교적 고속의 회전 속도로 회전되고 있는 동안은, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 된다. 이 동안에, 기판(9)에 부착되어 있는 린스액이 완전히 제거되어, 최종적으로, 기판(9)이 건조된다. 기판(9)이 건조시의 회전 속도로 회전 개시되고 나서, 소정 시간이 경과하면, 스핀 베이스(21)의 회전이 정지된다. 이상에서, 건조 처리가 종료한다.
상술한 대로, 건조 처리가 개시되고 나서 잠시동안(건조 처리의 초반)은, 기판(9)은 비교적 저속으로 회전되고, 해당 기판(9)에 부착되어 있는 린스액이 거의 떨쳐진다. 이 동안은, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 되어 있다. 따라서, 린스액이 대충 떨쳐졌을 때에, 해당 린스액이 기판(9)의 표면으로 돌아들어가는 것이 억제된다. 또한, 건조 처리의 초반에는, 기판(9)의 회전 속도가 비교적 저속이므로, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 의해 기판(9)을 수평면 내의 소정 위치에 계속하여 유지할 수 있다.
한편, 건조 처리가 개시되고 나서 잠시동안(건조 처리의 종반)은, 기판(9)은 비교적 고속으로 회전되고, 해당 기판(9)에 부착되어 있는 린스액이 완전히 떨쳐진다. 이 동안은, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 되어 있다. 따라서, 기판(9)의 회전 속도가 아무리 커져도, 기판(9)의 위치 어긋남을 발생시키지 않고, 기판(9)을 기대의 위치에 계속하여 유지할 수 있다. 또한, 건조 처리의 초반에, 기판(9)의 하면의 린스액은 이미 대충 떨쳐져 있기 때문에, 건조 처리의 종반에서는, 기판(9)에 부착되어 있는 린스액의 양은 그다지 많지 않다. 또한, 건조 처리의 종반에서는, 기판(9)이 비교적 고속으로 회전되므로, 기판(9)에 잔존해 있는 린스액은, 강한 원심력을 받아 기판(9) 밖으로 불어날려진다. 따라서, 건조 처리의 종반에서, 제2 접촉 부재(220)를 따라 기판(9)의 표면에 린스액이 돌아들어갈 가능성은 낮다.
건조 처리가 종료하면, 커버 가스 노즐(41)로부터의 가스의 토출이 정지되고, 커버 가스 노즐(41)이 대피 위치로 이동된다. 또한, 주연부용 토출 헤드(51), 컵(31), 및, 반원호 부재(61, 62)가, 각각의 대피 위치로 이동된다. 그리고, 전환부(230)가, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다. 이에 따라, 복수의 제2 접촉 부재(220)에 의한 기판(9)의 파지 상태가 해제된다. 그 후, 반송 로봇(CR)이, 복수의 제1 접촉 부재(210)에 유지되어 있는 기판(9)을, 핸드(121) 상에 이재하고, 해당 기판(9)을 기판 처리 장치(1)로부터 반출한다. 이상에서, 해당 기판(9)에 대한 일련의 처리가 종료한다.
<4. 효과>
종래부터, 회전되는 기판에 대하여 처리액을 공급하고, 기판을 액 처리하는 기판 처리 장치가 존재한다(예를 들면, 일본국 특허공개 평 7-115081호 공보, 일본국 특허공개 2000-235948호 공보, 일본국 특허공개 2002-359220호 공보 참조). 예를 들면, 일본국 특허공개 2000-235948호 공보에는, 스핀 베이스에 설치된 3개 이상의 유지 부재로, 웨이퍼의 외주 단부를 유지함으로써, 웨이퍼를, 스핀 베이스의 표면으로부터 이격한 상태로 지지하고, 해당 웨이퍼를 회전시키면서, 그 하면을 향해서, 처리액을 공급하는 구성이 기재되어 있다.
그런데, 회전되는 기판의 하면에 처리액을 공급하고, 해당 기판의 하면을 액 처리할 경우에, 기판의 하면에 공급된 처리액의 일부가, 기판의 상면에 돌아들어가 버릴 가능성이 있다. 예를 들면, 특허문헌 2와 같이, 스핀 베이스에 설치된 유지 부재로 기판의 외주 단부를 유지함으로써, 해당 기판을 스핀 베이스의 표면으로부터 이격한 상태로 지지하고 있는 경우, 기판의 하면에 공급된 처리액이, 유지 부재를 따라, 기판의 상면으로 돌아 들어가버릴 가능성이 있다.
일반적으로, 기판의 상면으로의 처리액의 돌아들어감은, 바람직한 것이 아니다. 예를 들면, 표면이 위를 향하도록 지지되어 회전되는 기판의 하면(즉, 기판의 이면)에 처리액을 공급하고, 해당 기판의 이면을 액 처리할 경우에, 이면에 공급된 처리액의 일부가 기판의 표면으로 돌아들어가고, 기판의 표면에 있어서의, 디바이스 패턴이 형성되는 영역(디바이스 영역)에 처리액이 부착되어 버리면, 디바이스 패턴의 불량, 나아가서는, 수율 저하의 원인이 될 우려가 있다.
여기서, 기판의 하면에 공급된 처리액이, 기판의 상면에 돌아들어가는 것을 억제할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
상기의 실시 형태에 의하면, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판(9)의 상면이 제1 접촉 부재(210)의 상단(구체적으로는, 상단면(2121))보다도 높은 위치에 있고, 또한, 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)으로부터 이격되어 있다. 따라서, 이 제1 유지 상태에 있어서는, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 제1 접촉 부재(210)를 통하여 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 어렵고, 제2 접촉 부재(220)를 통해도 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 어렵다. 즉, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 기판(9)의 상면에 돌아들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 역치 T보다 작은 회전 속도로 회전되는 기판(9)은, 복수의 제1 접촉 부재(210)로 유지되고, 역치(T) 이상의 회전 속도로 회전되는 기판(9)은, 복수의 제2 접촉 부재(220)로 유지된다. 기판(9)의 회전 속도가 작을수록, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 원심력으로 불어날려지기 어렵기 때문에, 해당 처리액이 기판(9)의 상면에 돌아들어가기 쉬워지는 바, 여기서는, 기판(9)이 비교적 저속으로 회전될 때는, 복수의 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태로 되므로, 해당 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이 기판(9)의 상면에 돌아들어가는 것을 억제할 수 있다. 한편으로, 기판(9)의 회전 속도가 클수록, 기판(9)이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키기 쉬운 바, 여기에서는, 기판(9)이 비교적 고속으로 회전될 때는, 복수의 제2 접촉 부재(220)가 기판(9)을 유지하는 제2 유지 상태로 되므로, 해당 기판(9)이 수평면 내에서 위치 어긋남을 일으키는 것을 회피할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 제1 접촉 부재(210)가, 경사 측면(2120)에 있어서 기판(9)과 맞닿는다. 이 구성에 의하면, 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판(9)의 하면과 경사 측면(2120)의 간극 공간에 들어온 액이, 경사 측면(2120)을 따라서 하방으로 낙하하기 쉽다. 즉, 해당 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하여 이것이 기판(9)의 상면에 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액이, 경사 측면(2120)을 따라서 하방으로 떨어진다고 하는 처리액의 흐름(즉, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을 하방으로 이끄는 처리액의 흐름)이 형성되게 되므로, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을, 상면으로 돌아들어가게 하지 않고, 기판(9)으로부터 신속하게 제거할 수 있다.
특히, 경사 측면(2120)과 수평면이 이루는 각도(θ)가 45° 이상으로 되어 있으면, 제1 접촉 부재(210)가 기판(9)을 유지하는 제1 유지 상태에 있어서, 기판(9)의 하면과 경사 측면(2120)의 간극 공간에 들어온 액이, 신속하게, 경사 측면(2120)을 따라 하방으로 낙하한다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하여 이것이 기판(9)의 상면에 돌아들어가는 사태의 발생을 충분히 억제할 수 있음과 더불어, 기판(9)의 하면에 공급된 처리액을, 상면에 돌아들어가게 하지 않고, 기판(9)으로부터 특히 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 경사 측면(2120)과 수평면이 이루는 각도(θ)가 45° 이상으로 되어 있으면, 기판(9)과 경사 측면(2120) 사이의 접촉 면적이 작아지므로, 모세관 현상에 의해 기판(9)의 상면에 처리액이 돌아들어가는 사태의 발생도 억제된다.
특히, 제1 접촉 부재(210)의 표면이 소수성이 되어 있으면, 제1 접촉 부재(210)에 처리액이 부착되기 어렵고, 기판(9)의 하면과 제1 접촉 부재(210)의 간극 공간에 액 저류가 형성되기 어렵다. 따라서, 해당 간극 공간에 액 저류가 발생하여 이것이 기판의 상면에 돌아들어가는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서는, 제2 접촉 부재(220)가, 기판(9)의 주연과 근접 이격하는 방향으로 이동됨으로써, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태의 사이의 전환이 행해진다. 이 구성에 의하면, 제1 유지 상태와 제2 유지 상태 사이의 전환을, 간단하고 또한 신속하게 행할 수 있다.
<5. 변형예>
상기의 실시 형태에 있어서는, 기판(9)에 대하여, 표면 주연 처리 및 이면 처리가 이 순번으로 행해지고 있는데, 예를 들면, 표면 주연 처리를 스킵하고, 이면 처리가 행해져도 된다. 이 경우, 기판(9)이 회전 개시되고 나서 처음에 행해지는 처리에서의 기판(9)의 회전 속도가, 역치(T)보다도 작게 되므로, 상술한 대로, 단계 S1012의 처리 후에, 전환부(230)가, 제2 유지 상태로부터 제1 유지 상태로의 전환을 행한다.
<<제3의 실시 형태>>
<1.기판 처리 장치(1)의 구성>
제3의 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)의 구성에 대하여, 도 3, 도 4, 도 38을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도이고, 가드 부재(60)를 구성하는 반원호 부재(61, 62), 컵(31), 및, 주연부용 처리 헤드(51)가, 각각의 대피 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 4도, 기판 처리 장치(1)의 개략 사시도인데, 여기에서는, 가드 부재(60), 컵(31), 및, 주연부용 처리 헤드(51)가, 각각의 처리 위치에 배치되어 있는 상태가 나타나 있다. 도 38은, 기판 처리 장치(1)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 기판 처리 장치(1)는, 예를 들면, 상술한 기판 처리 시스템(100)에 탑재된다. 또한, 기판 처리 장치(1)에서는, 상술한 기판(9)이 처리 대상으로 된다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 「처리액」에는, 약액 처리에 이용되는 「약액」과, 약액을 씻어내는 린스 처리에 이용되는 「린스액」이 포함된다.
기판 처리 장치(1)는, 스핀 척(2), 비산 방지부(3), 표면 보호부(4), 주연 처리부(5), 액 튐 억제부(6), 가열 처리부(7), 및, 이면 처리부(8)를 구비한다. 이들 각 부(2∼8)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)로부터의 지시에 따라서 동작한다. 스핀 척(2), 비산 방지부(3), 표면 보호부(4), 액 튐 억제부(6), 가열 처리부(7), 및, 이면 처리부(8)의 구성은 제1의 실시 형태에서 설명한 대로이다.
<2. 주연 처리부(5)>
<2-1. 전체 구성>
주연 처리부(5)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대한 처리를 행한다. 주연 처리부(5)의 전체 구성에 대하여, 계속하여 도 3, 도 4, 도 38을 참조하면서 설명한다.
주연 처리부(5)는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대한 처리를 행하는 주연부용 처리 헤드(51)를 구비한다. 주연부용 처리 헤드(51)는, 수평으로 연장되는 아암(52)의 선단부에 부착되어 있다. 또한, 아암(52)의 기단부는, 노즐 기대(53)에 연결되어 있다. 노즐 기대(53)는, 그 축선을 연직 방향을 따르는 자세로 배치되어 있고, 아암(52)의 기단부는 노즐 기대(53)의 상단에 연결되어 있다.
노즐 기대(53)에는, 주연부용 처리 헤드(51)를 구동하는 구동부(54)가 설치되어 있다. 구동부(54)는, 예를 들면, 노즐 기대(53)를 그 축선 둘레로 회전시키는 회전 구동부(예를 들면, 서보 모터)와, 노즐 기대(53)를 그 축선을 따라 신축시키는 승강 구동부(예를 들면, 스테핑 모터)를 포함하여 구성된다. 구동부(54)가 노즐 기대(53)를 회동시키면, 주연부용 처리 헤드(51)가, 수평면 내의 원호 궤도를 따라 이동하고, 구동부(54)가 노즐 기대(53)를 신축시키면, 주연부용 처리 헤드(51)가, 기판(9)과 근접 이격하는 방향으로 이동된다.
주연부용 처리 헤드(51)는, 구동부(54)의 구동을 받아, 처리 위치와 대피 위치의 사이에서 이동된다. 여기에서, 주연부용 처리 헤드(51)의 처리 위치는, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 상방이며, 표면 주연부(911)와 대향하면서, 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한 위치이다(도 4에 나타내는 위치). 단, 주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 처리 헤드(51)의 적어도 일부분이, 후술하는 가드 부재(60)의 내주벽에 형성된 절결(605) 내에 수용된 상태가 된다. 한편, 주연부용 처리 헤드(51)의 대피 위치는, 기판(9)의 반송 경로와 간섭하지 않는 위치이며, 예를 들면, 상방에서 봐서, 컵(31)의 상단 가장자리부(301)보다도 외측의 위치이다(도 3에 나타내는 위치). 또한, 구동부(54)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 동작한다. 즉, 주연부용 처리 헤드(51)의 위치는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<2-2. 주연부용 처리 헤드(51)>
다음에, 주연부용 처리 헤드(51)에 대하여 도 38, 도 39를 참조하면서 설명한다. 도 39는, 주연부용 처리 헤드(51)의 사시도이다. 또한, 설명의 편의상, 도 39에 있어서는, 가드 부재(60) 및 컵(31)은 도시 생략되어 있다.
주연부용 처리 헤드(51)는, 표면 주연부(911)를 향해서 유체(처리액 및 가스)를 토출하는 구성과, 표면 주연부(911) 상의 처리액을 흡인하는 구성을 구비한다.
<2-2-1. 유체의 토출에 관한 구성>
<i. 토출 노즐(501a∼501d)>
주연부용 처리 헤드(51)는, 표면 주연부(911)를 향해서 유체를 토출하는 복수개(여기서는, 4개)의 토출 노즐(501a∼501d)을 구비한다. 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 1군의 토출 노즐(501a∼501d)에는, 표면 주연부(911)를 향해서 처리액을 토출하는 1이상(여기에서는, 3개)의 토출 노즐(이하 「처리액 노즐」이라고도 한다)(501a, 50lb, 501c)과, 표면 주연부(911)를 향해서 가스(여기서는, 질소 가스)를 토출하는 토출 노즐(이하 「가스 노즐」이라고도 한다)(501d)이 포함된다. 특히, 이 주연부용 처리 헤드(51)는, 처리액 노즐(501a, 50lb, 501c)로서, 약액을 토출하는 2개의 토출 노즐(이하 「약액 노즐」이라고도 한다)(501a, 501b)과, 린스액을 토출하는 토출 노즐(이하 「린스액 노즐」이라고도 한다)(501c)을 구비한다. 특히, 이 주연부용 처리 헤드(51)는, 약액 노즐(501a, 501b)로서, 산성의 약액을 토출하는 토출 노즐(이하 「제1 약액 노즐」이라고도 한다)(501a)과, 알칼리성의 약액을 토출하는 토출 노즐(이하 「제2 약액 노즐」이라고도 한다)(501b)을 구비한다.
<ii. 유체 공급부(55)>
주연부용 처리 헤드(51)에는, 이것이 구비하는 1군의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각에 정해진 유체(구체적으로는, 정해진 처리액, 혹은, 가스)를 공급하는 배관계인 유체 공급부(55)가 접속되어 있다.
유체 공급부(55)는, 구체적으로는, 예를 들면, 산계 약액 공급원(551a), 알칼리계 약액 공급원(551b), 린스액 공급원(551c), 질소 가스 공급원(551d), 복수의 배관(552a, 552b, 552c, 552d), 및, 복수의 개폐 밸브(553a, 553b, 553c, 553d)를 조합시켜 구성되어 있다.
산계 약액 공급원(551a)은, 산성의 약액을 공급하는 공급원이다. 여기서는, 산계 약액 공급원(551a)은, 예를 들면, 희석한 불화수소산(희불산)(이하, 「DHF」로 표시한다)과, 염산 과산화수소수(즉, 염산(HCl)과 과산화수소(H2O2)와 순수(DIW: 탈이온수)가, 정해진 비율로 혼합된 약액이며, 이하, 「SC-2」로 표시한다)를 선택적으로 공급할 수 있다. 산계 약액 공급원(551a)은, 개폐 밸브(553a)가 끼워져 삽입된 배관(552a)을 통하여, 제1 약액 노즐(501a)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553a)가 개방되면, 산계 약액 공급원(551a)으로부터 공급되는 산성의 약액(DHF, 혹은, SC-2)이, 제1 약액 노즐(501a)로부터 토출된다. 단, 산계 약액 공급원(551a)은, 반드시 DHF 및 SC-2을 선택적으로 공급하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 산계 약액 공급원(551a)은, DHF, SC-2, BDHF(버퍼드불산), HF(불산), 염산, 황산, 질산, 인산, 아세트산, 옥살산 및 이 혼합 용액, 등 중 적어도 1개를 공급하는 것이어도 된다.
알칼리계 약액 공급원(551b)은, 알칼리성의 약액을 공급하는 공급원이다. 여기에서, 알칼리계 약액 공급원(551b)은, 예를 들면, 암모니아 과산화수소수(즉, 수산화암모늄(NH4OH)과 과산화수소(H2O2)와 순수가, 정해진 비율로 혼합된 약액이며, 이하, 「SC-1」으로 표시한다)를 공급할 수 있다. 알칼리계 약액 공급원(551b)은, 개폐 밸브(553b)가 끼워져 삽입된 배관(552b)을 통하여, 제2 약액 노즐(501b)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553b)가 개방되면, 알칼리계 약액 공급원(551b)으로부터 공급되는 알칼리성의 약액(SC-1)이, 제2 약액 노즐(501b)로부터 토출된다. 또한, 알칼리계 약액 공급원(551b)으로부터 공급되는 SC-1은, 예를 들면, 60℃∼80℃로 온도 조절되는 것도 바람직하다. 단, 알칼리계 약액 공급원(551b)은, SC-1 이외의 약액(예를 들면, 암모니아의 수용액 등)을 공급하는 것이어도 된다.
린스액 공급원(551c)은, 린스액을 공급하는 공급원이다. 여기서는, 린스액 공급원(551c)은, 예를 들면, 이산화탄소(CO2)가 용융된 순수(탄산수)를 린스액으로서 공급한다. 린스액 공급원(551c)은, 개폐 밸브(553c)가 끼워져 삽입된 배관(552c)을 통하여, 린스액 노즐(501c)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553c)가 개방되면, 린스액 공급원(551c)으로부터 공급되는 린스액이, 린스액 노즐(501c)로부터 토출된다. 또한, 린스액으로서, 순수, 온수, 오존수, 자기수, 환원수(수소수), 각종 유기 용제(이온수, IPA(이소프로필 알코올), 기능수, 등이 이용되어도 된다.
질소 가스 공급원(551d)은, 가스(여기서는, 예를 들면, 질소(N2) 가스)를 공급하는 공급원이다. 질소 가스 공급원(551d)은, 개폐 밸브(553d)가 끼워져 삽입된 배관(552d)을 통하여, 가스 노즐(501d)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐 밸브(553d)가 개방되면, 질소 가스 공급원(551d)으로부터 공급되는 질소 가스가, 가스 노즐(501d)로부터 토출된다. 단, 질소 가스 공급원(551d)은, 질소 가스 이외의 가스(예를 들면, 질소 가스 이외의 각종 불활성 가스, 건조 공기 등)를 공급하는 것이어도 된다.
주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 각 토출 노즐(501a∼501d)은, 그 선단에 형성되어 있는 토출구(515)(후술한다)가, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)와, 비접촉 상태로 근접하면서, 대향하는 위치(토출 위치)에 배치된다. 이 상태에 있어서, 유체 공급부(55)가, 토출 노즐(501a∼501d)에 유체를 공급하면, 표면 주연부(911)를 향해서, 해당 유체가 토출된다. 예를 들면, 유체 공급부(55)가, 제1 약액 노즐(501a)에 산성의 약액(DHF, 혹은, SC-2)을 공급하면, 제1 약액 노즐(501a)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서 산성의 약액이 토출된다. 또한, 유체 공급부(55)가, 제2 약액 노즐(501b)에 알칼리성의 약액(SC-1)을 공급하면, 제2 약액 노즐(501b)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서 알칼리성의 약액이 토출된다. 또한, 유체 공급부(55)가, 린스액 노즐(501c)에 린스액을 공급하면, 린스액 노즐(501c)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서, 린스액이 토출된다. 또한, 유체 공급부(55)가 가스 노즐(501d)에 가스를 공급하면, 가스 노즐(501d)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다.
또한, 유체 공급부(55)가 구비하는 개폐 밸브(553a, 553b, 553c, 553d)의 각각은, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서 개폐된다. 즉, 각 토출 노즐(501a∼501d)로부터의 유체의 토출 양태(구체적으로는, 토출 개시 타이밍, 토출 종료 타이밍, 토출 유량, 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다.
<iii. 토출 노즐(501)>
다음에, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 1군의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각의 구체적인 구성에 대하여, 도 40을 참조하면서 설명한다. 1군의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각은, 거의 동일한 구성을 구비하고 있고, 이하, 이 토출 노즐(501a∼501d)을 구별하지 않는 경우는, 간단히 「토출 노즐(501)」로 나타낸다. 도 40은, 토출 노즐(501)의 선단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
토출 노즐(501)은, 하단이 가늘어진 장척 봉형상의 외형을 나타내는 노즐 본체부(511)를 구비한다. 노즐 본체부(511)는, 그 축방향이 연직 방향을 따름과 더불어, 그 하면(이하, 「토출면」이라고도 한다)(512)이 수평 자세가 되도록, 지지부(500)(후술한다)에 지지되어 있다. 따라서, 주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 토출면(512)이, 스핀 베이스(21) 상에 유지된 기판(9)의 표면(91)과 평행한 자세로, 표면 주연부(911)와 비접촉 상태로 근접한다. 단, 이 상태에 있어서, 토출면(512)과 표면 주연부(911)의 이격 거리(m)는, 충분히 작게 (예를 들면, m＝1mm 정도)된다.
노즐 본체부(511)의 내부에는, 도입 유로부(513)와, 그 하단과 연통한 토출 유로부(514)가 형성된다. 도입 유로부(513)의 상단에는, 상술한 배관(552a, 552b, 552c, 552d) 중 어느 하나가 접속되어 있다. 또한, 토출 유로부(514)의 하단은, 토출면(512)에 개구한 토출구(515)와 연통한다. 토출구(515)는, 예를 들면 원형의 관통 구멍이며, 그 직경은, 도 2에 있어서의 기판(9)의 단면(93)으로부터의 미소폭(d)보다도 작고, 예를 들면, 0.6mm이다. 따라서, 배관으로부터 공급된 유체는, 우선은 도입 유로부(513)에 유지되고, 토출 유로부(514)에 유입되어, 토출구(515)로부터 토출된다.
토출 유로부(514)는, 도중에 접혀 구부러진 형상으로 되어 있다. 구체적으로는, 토출 유로부(514)는, 연직 유로 부분(5141)과, 이와 연속하는 경사 유로 부분(5142)을 구비한다. 연직 유로 부분(5141)은, 노즐 본체부(511)의 축방향과 평행하게 연장되고, 하단에 있어서 경사 유로 부분(5142)과 연통한다. 경사 유로 부분(5142)은, 하방으로 감에 따라서 기판(9)의 내측(기판(9)의 중심측)으로부터 외측(단면(93)측)을 향하는 비스듬한 하향으로 연장되고, 하단에 있어서 토출구(515)와 연통한다.
이 토출 노즐(501)에 있어서는, 비스듬히 연장되는 경사 유로 부분(5142)을 통하여, 토출구(515)로부터 유체가 토출되므로, 토출 노즐(501)로부터 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 토출된 유체를, 표면 주연부(911)에 있어서, 기판(9)의 외측을 향해서 흐르게할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 표면 주연부(911)를 향해서 처리액이 토출되는 경우에, 해당 처리액이 디바이스 영역(90)에 유입하는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치를, 정밀도 좋게 제어할 수 있다. 또한 예를 들면, 가스 노즐(501d)로부터 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출되는 경우에, 표면 주연부(911)에, 기판(9)의 외측을 향하는 기류를 형성할 수 있다. 이 기류에 의해, 표면 주연부(911) 상의 처리액이나 처리액의 미스트를, 기판(9)의 외측에 불어날릴 수 있다.
특히, 이 토출 노즐(501)은, 노즐 본체부(511) 자체가 경사 자세로 지지부(500)에 지지되는 것이 아니라, 노즐 본체부(511)의 내부에 형성되는 토출 유로부(514)의 일부분인 경사 유로 부분(5142)이 경사져 있다. 만일, 노즐 본체부의 내부에, 그 축방향을 따라 곧게 연장되는 유로를 형성하면서, 노즐 본체부 자체를 경사 자세로 했다고 하면, 토출면이 수평면에 대하여 경사진 자세가 된다. 이 경우, 토출면의 최하단의 부근에 액 저류가 생기기 쉽고, 이 액 저류가, 기판(9) 상에 적하(흘러 떨어짐)할 우려가 있다. 이러한 처리액의 흘러 떨어짐은, 기판(9) 상의, 본래, 처리액이 공급되어야 할 위치보다도 내측(기판(9)의 중심측)의 위치에 발생하므로, 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스라도 제거하는 것이 어렵다. 이에 대하여, 이 실시의 형태와 같이, 노즐 본체부(511)가 아니라 그 내부에 형성되는 토출 유로부(514)의 일부분을 경사시키는 구성에 의하면, 토출면(512)을 수평 자세로 둘 수 있으므로, 이러한 처리액의 흘러떨어짐은 발생하기 어렵다.
또한, 처리액이 작용하는 영역의 폭(예를 들면, 에칭용 약액이 작용하는 에칭폭)의 제어 정밀도를 높이기 위해서는, 경사 유로 부분(5142)의 연장 방향이 수평면과 이루는 각도(경사 각도)(θ)는, 45도 이상이 바람직하고, 60도 이상이 더욱 바람직하다.
<2-2-2. 처리액의 흡인에 관한 구성>
<i. 흡인관(502a, 502b)>
다시 도 38, 도 39를 참조한다. 주연부용 처리 헤드(51)는, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액을 흡인하는 흡인관(502a, 502b)을 구비한다. 단, 여기에서 말하는, 「여분의 처리액」은, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액 중, 소기의 영역에 대하여 소기의 처리를 행하는데 필요 충분한 양의 처리액을 뺀 나머지 처리액을 가리킨다. 즉, 흡인관(502a, 502b)은, 표면 주연부(911) 상의 처리액 중, 처리에 필요 충분한 양의 처리액을 남기면서, 여분의 처리액만을 흡인한다.
각 흡인관(502a, 502b)은, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c) 중 어느 하나에 대응되고, 대응하는 처리액 노즐로부터 표면 주연부(911) 상에 공급된 처리액을 흡인한다. 이 실시의 형태에서는, 주연부용 처리 헤드(51)는, 2개의 흡인관(502a, 502b)을 구비하는 바, 한쪽의 흡인관(이하 「제1 흡인관」이라고도 한다)(502a)은, 제1 약액 노즐(501a)과 대응되고, 제1 약액 노즐(501a)로부터 토출되는 약액을 흡인한다. 또한, 다른쪽의 흡인관(이하 「제2 흡인관」이라고도 한다)(502b)은, 제2 약액 노즐(501b)과 대응되고, 제2 약액 노즐(501b)로부터 토출되는 약액을 흡인한다.
<ii. 흡인압 형성부(56)>
주연부용 처리 헤드(51)에는, 이것이 구비하는 복수의 흡인관(502a, 502b)의 각각의 중공 공간에 부압(흡인압)을 형성하는 배관계인 흡인압 형성부(56)가 접속되어 있다.
흡인압 형성부(56)는, 구체적으로는, 예를 들면, 흡인원(561)이, 개폐 밸브(563)가 끼워져 삽입된 배관(562)을 통하여, 각 흡인관(502a, 502b)에 접속된 구성을 구비하고 있다. 흡인원(561)은, 구체적으로는, 예를 들면, 액체를 흡인하여 배출하는 펌프(예를 들면, 용적 펌프, 비용적 펌프, 등)와, 이 펌프로부터 배출된 액체를 회수하는 회수 탱크를 포함하여 구성된다. 이 구성에 있어서 개폐 밸브(563)가 개방되면, 흡인관(502a, 502b)의 중공 공간에 부압(흡인압)이 형성되고, 흡인관(502a, 502b)의 하단에 개구한 흡인관(521)(후술한다)을 통하여, 처리액 등이 흡인된다. 흡인된 처리액은, 회수 탱크로 회수된다. 단, 흡인압 형성부(56)는, 흡인된 처리액을, 회수 탱크에 회수하지 않고, 직접 외부의 배액 라인으로 배출하거나, 혹은, 유체 공급부(55)가 구비하는 해당 처리액의 공급원에 순환시키는 구성이어도 된다.
주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치되어 있는 상태에 있어서, 각 흡인관(502a, 502b)은, 그 선단에 형성되어 있는 흡인구(521)가, 스핀 베이스(21) 상에 유지되는 기판(9)의 표면 주연부(911)와, 비접촉 상태로 근접하면서, 대향하는 위치(흡인 위치)에 배치된다. 이 상태에 있어서, 흡인압 형성부(56)가, 흡인관(502a, 502b)의 중공 공간에 부압(흡인압)을 형성하면, 표면 주연부(911) 상의 처리액이, 흡인구(521)를 통하여, 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인된다.
단, 흡인원(561) 및 개폐 밸브(563)는, 제어부(130)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(130)의 제어 하에서, 구동(혹은 개폐)된다. 즉, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 처리액의 흡인 양태(구체적으로는, 흡인 개시 타이밍, 흡인 종료 타이밍, 흡인압(즉, 흡인량), 등)는, 제어부(130)에 의해 제어된다. 단, 제어부(130)는, 표면 주연부(911) 상에 처리에 필요 충분한 양의 처리액을 남기면서, 이를 초과하는 여분의 처리액만이 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인되도록, 흡인관(502a, 502b)의 흡인압(구체적으로는, 흡인원(561)의 펌프 압력 등)을 조정하고 있다.
이 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 상술한 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 표면 주연부(911)를 향해서 처리액이 토출됨으로써, 표면 주연부(911)에 대하여 정해진 처리가 실시되는 바, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치는, 정밀도 좋게 컨트롤될 필요가 있다. 특히, 표면 주연부(911)에 있어서의 약액(예를 들면, 에칭용 약액)이 작용하는 영역의 내연 위치는, 특히 고정밀도로 컨트롤될 필요가 있다. 그런데, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터, 표면 주연부(911)에, 처리에 필요 충분한 양보다도 다량의 처리액이 공급되어 버리면, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되어, 이 내연 위치가, 소기의 위치보다도, 기판(9)의 중심측으로 어긋날 우려가 있다. 최악의 경우, 기판(9)의 중심측으로 확산된 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하여 디바이스 패턴에 불량을 일으킬 우려도 있다.
이 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 주연부용 처리 헤드(51)에 설치된 흡인관(502a, 502b)에, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액을 흡인시킴으로써, 해당 여분의 처리액을 표면 주연부(911) 상에서 제거할 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치가, 소기의 위치보다도 기판(9)의 중심측으로 어긋나는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기판(9)의 중심측으로 확산된 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하여, 디바이스 패턴에 불량이 생기는 사태도 회피할 수 있다.
또한, 표면 주연부(911) 상에 여분의 처리액이 존재하고 있으면, 여기에 새롭게 공급된 처리액이, 해당 여분의 처리액과 충돌하여 튀어올라, 디바이스 영역(90)에 진입할 우려가 있는 바, 표면 주연부(911)로부터 여분의 처리액을 제거해 둠으로써, 이러한 사태의 발생도 억제할 수 있다.
<iii. 흡인관(502a, 502b)>
다음에, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 각 흡인관(502a, 502b)의 구체적인 구성에 대하여, 도 41을 참조하면서 설명한다. 각 흡인관(502a, 502b)은, 거의 동일한 구성을 구비하고 있고, 이하, 각 흡인관(502a, 502b)을 구별하지 않는 경우는, 간단히 「흡인관(502)」으로 표시한다. 도 41은, 흡인관(502)의 선단 부근의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
흡인관(502)은, 가늘고 긴 원통 형상의 외형을 나타내고, 내부가 중공으로 되어 있다. 흡인관(502)의 내부의 중공 공간은, 흡인관(502)의 하단에 개구한 흡인관(521)과 연통해 있다. 단, 흡인관(502)은, 도시되는 것과 같은 스트레이트 형상이어도 되고, 선단으로 감에 따라서 축경된 노즐 형상이어도 된다.
여기에서, 흡인관(502)이 구비하는 흡인구(521)의 직경은, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액을 작용시켜야 할 영역(구체적으로는, 해당 흡인관(502)과 대응된 처리액 노즐(501a, 501b)로부터 토출되는 처리액을 작용시켜야 할 영역이며, 이하 「목표 처리 영역」이라고 한다)의 폭(T)보다도 작다.
그리고, 흡인관(502)이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구(521)에 있어서의 기판(9)의 중심측의 끝(내측단)(5211)이, 목표 처리 영역의 내연 위치(이하 「목표 내연 위치」라고 한다)(t)보다도, 기판(9)의 단면(93)측에 있다. 이 구성에 의하면, 목표 내연 위치(t)보다도 외측(기판(9)의 단면(93)측)에 흡인압을 작용시킬 수 있으므로, 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되어, 목표 처리 영역으로부터 빠져나가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 흡인관(502)이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구(521)에 있어서의 기판(9)의 단면(93)측의 끝(외측단)(5212)이, 기판(9)의 단면(93)보다도 내측(기판(9)의 중심측)에 있다. 이 구성에 의하면, 처리액에 대하여 효율적으로 흡인압을 작용시킬 수 있다.
<2-2-3. 레이아웃>
주연부용 처리 헤드(51)는, 상술한 아암(52)에 고정되는 지지부(500)를 구비한다. 지지부(500)는, 복수의 토출 노즐(501a∼501d)과 복수의 흡인관(502a, 502b)을 일체적으로 지지한다. 이들 일체적으로 지지되는 복수의 토출 노즐(501a∼501d) 및 복수의 흡인관(502a, 502b)의 레이아웃에 대하여, 도 39를 참조하면서 설명한다.
또한, 상술한 대로, 주연 처리부(5)가 구비하는 주연부용 처리 헤드(51)는, 이것이 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 가드 부재(60)의 내주벽의 측(즉, 가드 부재(60)를 사이에 끼고, 컵(31)에 대하여 반대측)에 배치된다. 즉, 이 상태에 있어서, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 토출 노즐(501∼501d) 및 흡인관(502a, 502b)은, 가드 부재(60)를 사이에 끼고 컵(31)에 대하여 반대측에 배치된다. 단, 가드 부재(60)의 내주벽에는, 주연부용 처리 헤드(51)의 적어도 일부분을 수용하는 절결(605)이 형성되어 있고, 주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 처리 헤드(51)의 적어도 일부분(구체적으로는, 예를 들면, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 토출 노즐(501a∼501d) 및 흡인관(502a, 502b)의 적어도 일부분)이, 이 절결(605)에 수용된 상태가 된다. 이에 따라, 주연부용 처리 헤드(51)가, 가드 부재(60)와 간섭하지 않고, 표면 주연부(911)의 상방의 처리 위치에 배치된다.
<i. 토출 노즐(501a∼501d)의 레이아웃>
지지부(500)는, 상방으로부터 봐서, 표면 주연부(911)를 따르는 원호상으로 만곡한 부재이며, 1군의 토출 노즐(501a∼501d)은, 호형상으로 만곡한 지지부(500)의 연장 방향을 따라, 배열되어 있다. 따라서, 주연부용 처리 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 1군의 토출 노즐(501a∼501d)이, 기판(9)의 표면 주연부(911)를 따라 배열된 상태가 된다. 이 때, 기판(9)의 회전 방향(AR9)을 따라, 상류측으로부터, 가스 노즐(501d), 제1 약액 노즐(501a), 린스액 노즐(501c), 제2 약액 노즐(501b)이 순서로 배열된다.
이와 같이, 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 가스 노즐(501d)이, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)보다도, 기판(9) 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치된다. 따라서, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 먼저, 가스 노즐(501d)의 하방을 통과한 후에, 처리액 노즐(501a, 50lb, 501c)의 하방을 통과하게 된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 새로운 처리액이 공급되는데 앞서, 해당 위치에 가스 노즐(501d)로부터 가스를 공급할 수 있다(즉, 가스를 뿜어낸다).
기판(9)의 표면 상태 등에 따라서는, 주연부용 처리 헤드(51)의 하방에 도달한 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 일주전에 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 사이에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액이, 부착되어 있는 경우가 있다. 그러한 경우에 있어서도, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 이 오래된 처리액을, 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스로 제거한 후에, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 새로운 처리액을 공급할 수 있다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 새롭게 공급된 처리액이 오래된 처리액과 충돌하여 튀어오르는 사태가 발생하기 어렵다. 이에 따라, 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것이 억제된다. 또한, 이 구성에 의하면, 항상 신선한 처리액을 기판(9)에 작용시킬 수 있고, 이에 따라 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 만일, 오래된 약액이 잔존하고 있는 곳에, 새로운 처리액이 더 공급되어 버리면, 그곳에 유지되는 처리액의 양이 일시적으로 많아지는 바, 오래된 약액을 가스로 제거한 후에 새로운 처리액을 공급하는 구성으로 하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 일시적으로 다량의 처리액이 유지되는 상황이 발생하기 어렵다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 유지되는 처리액의 양이 시간과 함께 변동하는 것을 억제할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치를 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
또한, 별도의 견해를 보면, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)이, 가스 노즐(501d)보다도, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치된다. 따라서, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)의 하방을 통과한 후, 기판(9)이 거의 일주 회전된 후에, 가스 노즐(501d)의 하방에 도달하게 된다. 이 구성에 의하면, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 표면 주연부(911) 상의 각 위치에 공급된 처리액의 적어도 일부가, 기판(9)이 거의 일주 회전되는 동안, 표면 주연부(911) 상에 계속해서 머물기 때문에, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 대하여 처리액을 충분히 작용시킬 수 있다.
또한, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 산성의 약액을 토출하는 제1 약액 노즐(501a)과, 알칼리성의 약액을 토출하는 제2 약액 노즐(501b)의 사이에, 린스액을 토출하는 린스액 노즐(501c)이 배치된다. 이 구성에 의하면, 예를 들면, 한쪽의 약액 노즐로부터 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 다른쪽의 약액 노즐 내에 잔류하는 약액과 반응하는 사태의 발생을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 제1 약액 노즐(501a)이 산성의 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 제2 약액 노즐(501b) 내에 잔류하는 알칼리성의 약액과 반응하거나, 혹은, 제2 약액 노즐(501b)이 알칼리성의 약액을 토출하고 있을 때에 발생하는 분위기가, 제1 약액 노즐(501a) 내에 잔류하는 산성의 약액과 반응하는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
<ii. 흡인관(502a, 502b)의 레이아웃>
제1 흡인관(502a)은, 이에 대응하는 처리액 노즐인 제1 약액 노즐(501a)의 근방이며, 제1 약액 노즐(501a)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치된다. 또한, 제2 흡인관(502b)은, 이에 대응하는 처리액 노즐인 제2 약액 노즐(501b)의 근방이며, 제2 약액 노즐(501b)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치된다. 단, 여기에서 말하는 「근방」이란, 기판(9)의 중심(즉, 스핀 베이스(21)의 회전축 A)으로부터 봐서, 제1 흡인관(502a)과 제1 약액 노즐(501a)이 이루는 각도(혹은, 제2 흡인관(502b)과 제2 약액 노즐(501b)이 이루는 각도)가, 10° 이하, 특히 바람직하게는 5° 이하인 것을 의미한다.
단, 제1 흡인관(502a)은, 제1 약액 노즐(501a)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측이며, 린스액 노즐(501c)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치되어 있는(즉, 기판(9)의 중심으로부터 봐서, 제1 약액 노즐(501a)과 린스액 노즐(501c) 사이에 배치되어 있다) 것이 바람직하다.
이와 같이, 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 각 흡인관(502a, 502b)이, 이에 대응하는 처리액 노즐의 근방이며, 해당 처리액 노즐보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치된다. 따라서, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 각 약액 노즐(501a, 501b)의 하방을 통과한 직후에, 해당 약액 노즐(501a, 501b)과 대응하는 흡인관(502a, 502b)의 하방을 통과하게 된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 각 약액 노즐(501a, 501b)로부터 새로운 약액이 공급된 직후에, 해당 위치에 공급된 여분의 약액을, 해당 약액 노즐(501a, 501b)과 대응하는 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인할 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 유지되는 약액의 양을, 항상, 필요 충분한 양으로 유지할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치를, 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
<2-2-4. 토출 위치와 흡인 위치>
현재, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 복수의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각으로부터 유체가 토출되어 기판(9) 상에 도달하는 도달 위치를, 해당 토출 노즐(501a∼501d)의 「목표 토출 위치」라고 부르기로 한다. 또한, 주연부용 처리 헤드(51)가 구비하는 복수의 흡인관(502a, 502b)의 각각이 처리액(구체적으로는, 해당 흡인관(502a, 502b)과 대응된 처리 액 노즐(501a, 501b)로부터 토출되는 처리액)을 흡인하는 기판(9) 상의 위치를, 해당 흡인관(502a, 502b)의 「목표 흡인 위치」라고 부르기로 한다. 이하에 있어서, 복수의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각의 목표 토출 위치(Qa∼Qd) 및 복수의 흡인관(502a, 502b)의 각각의 목표 흡인 위치(Ra, Rb)에 대하여, 도 42∼도 44를 참조하면서 설명한다. 도 42는, 목표 토출 위치(Qa∼Qd) 및 목표 흡인 위치(Ra, Rb)의 배치예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 43, 도 44는, 주연부용 처리 헤드(51)를, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측으로부터 본 도면이다. 단, 도 43에서는, 주연부용 처리 헤드(51)로부터 약액과 가스가 토출되어 있는 상태가 나타나 있고, 도 44에서는, 주연부용 처리 헤드(51)로부터 린스액과 가스가 토출되어 있는 상태가 나타나 있다.
복수의 토출 노즐(501a∼501d)의 각각의 목표 토출 위치(Qa∼Qd)는, 기판(9)의 직경 방향으로 서로 어긋난 위치로 된다. 즉, 가스 노즐(501d)의 목표 토출 위치(Qd)는, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측(중심측)으로 된다. 또한, 린스액 노즐(501c)의 목표 토출 위치(Qc)는, 약액 노즐(501a, 501b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측이 된다. 또한, 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa)와, 제2 약액 노즐(50lb)의 목표 토출 위치(Qb)는, 직경 방향에 대하여 동일한 위치가 된다. 단, 「직경 방향에 대하여 동일한 위치」는, 기판(9)의 단면(93)으로부터의 이격 거리가 서로 동일한 위치(즉, 기판(9)의 중심으로부터의 이격 거리가 동일한 위치)를 가리킨다. 즉, 여기서는, 기판(9)의 단부(93)로부터 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa)까지의 이격 거리와, 기판(9)의 단면(93)으로부터 제2 약액 노즐(501b)의 목표 토출 위치(Qb)까지의 이격 거리가 동일하다.
한편, 제1 흡인관(502a)이, 제1 약액 노즐(501a)로부터 토출되는 약액을 흡인하는 기판(9) 상의 위치(목표 흡인 위치)(Ra)는, 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa)보다도, 기판(9)의 직경 방향 외측(단면(93)측)이 된다. 즉, 제1 약액 노즐(501a)이, 기판(9) 상의 제1의 위치(목표 토출 위치(Qa))를 향하여 약액을 토출하고, 제1 흡인관(502a)이, 해당 목표 토출 위치(Qa)보다도 기판(9)의 단면(93)측의 제2의 위치(목표 흡인 위치(Ra))로 해당 약액을 흡인한다.
마찬가지로, 제2 흡인관(502b)이, 제2 약액 노즐(501b)로부터 토출되는 약액을 흡인하는 기판(9) 상의 위치(목표 흡인 위치)(Rb)는, 제2 약액 노즐(501b)의 목표 토출 위치(Qb)보다도, 기판(9)의 직경 방향 외측(단면(93)측)이 된다. 즉, 제2 약액 노즐(501b)이, 기판(9) 상의 제1의 위치(목표 토출 위치(Qb))를 향해서 약액을 토출하고, 제2 흡인관(502b)이, 해당 목표 토출 위치(Qb)보다도 기판(9)의 단면(93)측의 제2의 위치(목표 흡인 위치(Rb))로 해당 약액을 흡인한다.
또한, 상술한 대로, 각 흡인관(502a, 502b)은, 이에 대응하는 처리액 노즐보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 배치되어 있다. 따라서, 제1 흡인관(502a)의 목표 흡인 위치(Ra)는, 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 있고, 제2 흡인관(502b)의 목표 흡인 위치(Rb)는, 제2 약액 노즐(501b)의 목표 토출 위치(Qb)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 하류측에 있다.
일예로서, 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa) 및 제2 약액 노즐(501b)의 목표 토출 위치(Qb)는, 모두, 기판(9)의 단면(93)으로부터 1.0mm만큼 내측의 위치이다. 또한, 제1 흡인관(502a)의 목표 흡인 위치(Ra) 및 제2 흡인관(502b)의 목표 흡인 위치(Rb)는, 모두, 기판(9)의 단면(93)으로부터 0mm∼1.0mm의 범위 내의 위치이다. 또한, 가스 노즐(501d)의 목표 토출 위치(Qd)는, 약액 노즐(501a, 501b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)(혹은, 흡인관(502a, 502b)의 목표 흡인 위치(Ra, Rb))보다도 0.5mm만큼 더 기판(9) 내측의 위치이다. 또한, 린스액 노즐(501c)의 목표 토출 위치(Qc)는, 기판(9)의 단면(93)으로부터 1.0mm∼0.5mm의 범위 내의 위치이다.
각 토출 노즐(501a∼501d) 및 각 흡인관(502a, 502b)은, 각각의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc, Qd)에 도달하도록 유체를 토출할 수 있도록, 또한, 각각의 목표 흡인 위치(Ra, Rb)로부터 처리액을 흡인할 수 있도록, 기판(9)의 직경 방향으로, 서로 어긋난 위치에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 즉, 가스 노즐(501d)은, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측(중심측)에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 린스액 노즐(501c)은, 약액 노즐(501a, 501b)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 제1 약액 노즐(501a)과, 제2 약액 노즐(501b)은, 직경 방향에 대하여 동일한 위치에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다. 또한, 각 노즐(501a, 501b, 501c, 501d)의 배치에 있어서의 상호 편차량은, 전술한 경사 유로 부분(5042)의 각도에 따라, 각각의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc, Qd)에 유체가 도달하도록 설정되어 있다. 또한, 각 흡인관(502a, 502b)은, 이에 대응하는 약액 노즐(501a, 501b)보다도, 기판(9)의 직경 방향 외측(단면(93)측)에 배치되어, 지지부(500)에 지지된다.
이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 가스 노즐(501d)의 목표 토출 위치(Qd)가, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)의 목표 토출 위치(Qa, Qb, Qc)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측이 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 처리액이 토출되는 위치보다도 내측의 위치에, 가스가 공급되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911)에 공급된 처리액을, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서, 가스에 의해 제거할 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 상의 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것을 억제할 수 있음과 더불어, 처리액이 작용하는 영역의 폭(예를 들면, 에칭용 약액이 작용하는 영역의 폭(에칭 폭))을 안정시켜, 그 제어 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 린스액 노즐(501c)의 목표 토출 위치(Qc)가, 약액 노즐(501a, 501b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도, 기판(9)의 직경 방향 내측으로 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 약액이 토출되는 위치보다도 내측의 위치에, 린스액이 토출되게 된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911)에 공급된 약액을, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서, 린스액에 의해 흘러가게 할 수 있다. 이에 따라, 디바이스 영역(90)으로의 약액의 진입을 충분히 억제하면서, 약액 잔사를 남기지 않고 약액을 충분히 씻어낼 수 있다.
또한, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 제1 약액 노즐(501a)의 목표 토출 위치(Qa)와 제2 약액 노즐(501b)의 목표 토출 위치(Qb)가, 기판(9)의 직경 방향에 대하여 동일한 위치가 되므로, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 산성의 약액이 토출되는 위치에 알칼리성의 약액을 토출할 수 있다. 이 구성에 의하면, 각 약액을, 같은 영역에 정확하게 작용시킬 수 있다.
또한, 이 주연부용 처리 헤드(51)에서는, 각 흡인관(502a, 502b)의 목표 흡인 위치(Ra, Rb)가, 해당 흡인관(502a, 502b)과 대응하는 처리액 노즐(501a, 501b)의 목표 토출 위치(Qa, Qb)보다도, 기판(9)의 단면(93)측이 된다. 즉, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 있어서, 처리액이 토출된 위치보다도 기판(9)의 단면(93)측의 위치에서, 여분의 처리액이 흡인된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서 흘러 흡인관(502a, 502b)으로 흡인되므로, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
<3. 기판 처리 장치(1)의 동작>
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 제어부(130)의 제어 하에서, 이하에 설명하는 일련의 처리가 실행된다. 단, 이하에 설명하는 것은, 기판 처리 장치(1)에서 실행가능한 처리의 일예에 불과하다.
기판 처리 장치(1)에서는, 예를 들면, 1장의 기판(9)에 대하여, 전처리(단계 S1), 표면 주연 처리(단계 S2), 처리면 전환 처리(단계 S3), 이면 처리(단계 S4), 및, 건조 처리(단계 S5)가, 이 순서로 행해진다(도 14). 이하에, 각 처리에 대하여 구체적으로 설명한다.
<3-1.전처리>
먼저, 전처리가 행해진다(단계 S1). 전처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다.
<3-2. 표면 주연 처리>
전처리(단계 S1)가 종료하면, 계속하여, 표면 주연 처리(단계 S2)가 행해진다. 표면 주연 처리에 대하여, 도 17, 도 45를 참조하면서 설명한다. 도 17은, 표면 주연 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 45는, 표면 주연 처리를 설명하기 위한 도면이며, 표면 주연 처리에 있어서의 각 처리 공정을 실행하고 있는 상태의 기판 처리 장치(1)의 일부 요소가, 모식적으로 나타나 있다.
단, 이하에 설명하는 표면 주연 처리가 행해지는 동안, 기판(9)은, 일정한 회전수(예를 들면, 600rpm)로, 계속 회전된다. 또한, 상술한 대로, 표면 주연 처리가 행해지는 동안도, 기판(9)의 표면(91)의 중앙 부근을 향해서, 커버 가스 노즐(41)로부터 커버 가스가 계속 공급되고 있고, 이에 따라, 디바이스 영역(90)이, 표면 주연부(911)에 공급되는 처리액의 분위기 등으로부터 보호되어 있다.
<알칼리 처리(SC-1)>
<i. 약액 처리>
먼저, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-1에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S201). 구체적으로는, 먼저, 주연부용 처리 헤드(51)가, 대피 위치부터 처리 위치로 이동된다. 그리고, 처리 위치에 배치된 주연부용 처리 헤드(51)의 제2 약액 노즐(501b)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, SC-1이 토출된다. 이 때의 SC-1의 토출 유량은, 예를 들면, 20(mL/min) 이상 또한 50(mL/min) 이하이다. SC-1이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 SC-1의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). 단, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안, 제2 약액 노즐(501b)이 표면 주연부(911)를 향해서 SC-1을 토출하는 것과 병행하여, 제2 흡인관(502b)이 표면 주연부(911) 상의 여분의 SC-1을 흡인하고 있다. 즉, 제2 약액 노즐(501b)로부터의 표면 주연부(911)를 향해서 SC-1의 토출 개시와 동시에, 제2 흡인관(502b)으로부터의 흡인이 개시되고, 제2 약액 노즐(501b)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 SC-1의 토출 정지와 동시에, 제2 흡인관(502b)으로부터의 흡인이 정지된다. 이에 따라, 표면 주연부(911)에 공급된 여분의 SC-1이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안, 스팀 노즐(71)로부터, 기판(9)의 이면(92)을 향해서 스팀이 토출된다. 이 때의 스팀의 토출 유량은, 예를 들면, 500(mL/min) 이상 또한 2000(mL/min) 이하이다. 또한, 토출되는 스팀의 온도는, 예를 들면, 110℃ 이상 또한 130℃ 이하이다. SC-1은, 온도가 높아질수록 반응이 촉진되는 약액인 바, SC-1에 의해 약액 처리되는 기판(9)이, 스팀의 공급을 받아서 가열됨으로써, 기판(9)의 표면 주연부(911)와 SC-1의 반응이 촉진된다(즉, 에칭 레이트가 높아진다)(소위, 히트 어시스트). 그 결과, SC-1에 의한 약액 처리의 처리 시간이 단축됨과 더불어, SC-1의 사용량을 억제할 수 있다. 특히, 여기서는, 기판(9)의 이면 주연부(921)가 중점적으로 가열되므로, 표면 주연부(911)와 SC-1의 반응을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.
<ii. 린스 처리>
계속해서, 린스 처리가 행해진다(단계 S202). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 린스액 노즐(501c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-1)이 씻겨진다.
<iii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S203). 액 떨쳐냄 처리는, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(여기서는, 단계 S202의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)을, 기판(9)의 단면(93)측으로 끌어당기고, 단면(93)으로부터 기판(9) 밖으로 떨쳐내는 처리이다. 단면(93)측으로 끌어당겨진 처리액은, 단면(93) 및 그 부근의 비수평의 면 영역 부분에 유지된 상태가 되는 바, 비수평의 면 영역 부분에 유지된 처리액은 액 부족을 일으키기 어렵기 때문에, 이러한 처리액은, 한꺼번에, 기판(9) 밖으로 떨쳐진다. 즉, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액을, 기판(9)의 단면(93)측으로 끌어당기고 나서 기판(9) 밖으로 떨쳐냄으로써, 표면 주연부(911)에 액 남겨김을 거의 발생시키지 않고, 해당 잔존해 있는 처리액의 대부분을 기판(9)으로부터 제거할 수 있다.
액 떨쳐냄 처리는, 구체적으로는, 예를 들면, 다음과 같이 행해진다. 먼저, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 유체(처리액 및 가스)의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전된다(액 끌어당김 공정)(단계 S2031). 이에 따라, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액이, 기판(9)의 회전에 따르는 원심력을 받아, 기판(9)의 단면(93)에 근접하는 방향으로 이동하고, 단면(93) 및 그 부근의 비수평의 면 영역 부분에 유지된 상태가 된다. 계속하여, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다(불어날림 공정)(단계 S2032). 이 때의 가스의 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 이에 따라, 비수평의 면 영역 부분에 유지되어 있는 처리액이, 가스의 풍압과 기판(9)의 회전에 따르는 원심력을 받아, 한꺼번에, 기판(9) 밖으로 떨쳐진다. 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S202의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<제1의 산 처리(SC-2)>
<i. 약액 처리>
다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, SC-2에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S204). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 제1 약액 노즐(501a)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, SC-2이 토출된다. SC-2이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 20초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 SC-2의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 메탈 성분(예를 들면, Mo, Co, 등) 등이 제거된다(세정 처리). 단, 여기서는, 이 약액 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있다(단계 S203). 이 때문에, SC-2은, 린스액이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서 토출되게 된다. 만일, 단계 S203의 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않는다고 하면, 린스액이 잔존해 있는 표면 주연부(911)를 향해서 SC-2이 토출되게 되고, 해당 토출된 SC-2이, 잔존해 있는 린스액과 충돌하여 튀어올라, 디바이스 영역(90)에 진입할 우려가 있다. 그러나, 여기서는, 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)는, 린스액이 거의 잔존하지 않는 상태로 되어 있으므로, 이러한 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다. 또한, 만일, 단계 S203의 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않는다고 하면, 표면 주연부(911) 상에서, 잔존해 있는 린스액과, 공급된 SC-2이 서로 섞일 우려가 있는데, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있는 경우는, 이러한 사태가 발생하기 어렵다. 그 결과, 소기의 농도 SC-2을 표면 주연부(911)에 적절하게 작용시킬 수 있다. 또한, 알칼리성의 약액인 SC-1을 씻어낸 린스액과 산성의 약액인 SC-2의 혼촉도 회피할 수 있다.
또한, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안, 제1 약액 노즐(501a)이 표면 주연부(911)를 향해서 SC-2를 토출하는 것과 병행하여, 제1 흡인관(502a)이 표면 주연부(911) 상의 여분의 SC-2을 흡인하고 있다. 즉, 제1 약액 노즐(501a)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 SC-1의 토출 개시와 동시에, 제1 흡인관(502a)으로부터의 흡인이 개시되어, 제1 약액 노즐(501a)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 SC-2의 토출 정지와 동시에, 제 1 흡인관(502a)으로부터의 흡인이 정지된다. 이에 따라, 표면 주연부(911)에 공급된 여분의 SC-2이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
<ii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S205). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향한 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S204의 세정 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 SC-2)의 대부분이, 기판(9)으로부터 떨쳐진다. 단계 S204의 세정 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 SC-2에는, 세정 처리에서 기판(9)으로부터 제거된 메탈 성분 등의 불순물이 포함되어 있는 바, 세정 처리의 후에 액 떨쳐냄 처리가 행해짐으로써, 이 불순물이, 빠른 단계에서, 기판(9)으로부터 떨쳐지게 된다. 따라서, SC-2에 의한 약액 처리에서 기판(9)으로부터 제거된 불순물이 기판(9)에 재부착되는 리스크가 저감된다.
<iii. 린스 처리>
계속하여, 린스 처리가 행해진다(단계 S206). 린스 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S202의 처리와 동일하다. 즉, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 린스액 노즐(501c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, SC-2)이 씻겨진다. 단, 여기서는, 이 린스 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있으므로(단계 S205), 표면 주연부(911)는, SC-2이 거의 잔존하지 않는 상태로 되어 있다. 따라서, 이 린스 처리의 처리 시간은, 액 떨쳐냄 처리가 행해지지 않은 경우보다도 짧아도 된다. 또한, 이 린스 처리에 있어서는, 린스액은, SC-2이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서, 토출되게 되므로, 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다.
<iv. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S207). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향한 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 15초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S206의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스액)의 대부분이 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<제2의 산 처리(DHF)>
<i. 약액 처리>
다음에, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대하여, DHF에 의한 약액 처리가 행해진다(단계 S208). 구체적으로는, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 제1 약액 노즐(501a)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 DHF가 토출된다. 이 때의 DHF의 토출 유량은, 예를 들면, 20(mL/min) 이상 또한 50(mL/min) 이하이다. DHF가 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 10초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 DHF의 토출이 정지된다.
이 약액 처리에 의해, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 형성되어 있는 박막이 제거된다(에칭 처리). 단, 여기서는, 이 약액 처리에 앞서, 액 떨쳐냄 처리가 행해지고 있으므로(단계 S207), DHF는 린스액이 거의 잔존하지 않는 표면 주연부(911)를 향해서 토출되게 된다. 따라서, 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입이 발생하기 어렵다. 또한, 표면 주연부(911) 상에서, DHF와 린스액이 섞이지 않으므로, 소기의 농도의 DHF를, 표면 주연부(911)에 적절하게 작용시킬 수 있다.
또한, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안, 제1 약액 노즐(501a)이 표면 주연부(911)를 향해서 DHF를 토출하는 것과 병행하여, 제1 흡인관(502a)이 표면 주연부(911) 상의 여분의 DHF를 흡인하고 있다. 즉, 제1 약액 노즐(501a)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 DHF의 토출의 개시와 동시에, 제1 흡인관(502a)으로부터의 흡인이 개시되어, 제1 약액 노즐(501a)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 DHF의 토출의 정지와 동시에, 제1 흡인관(502a)으로부터의 흡인이 정지된다. 이에 따라, 표면 주연부(911)에 공급된 여분의 DHF가 기판(9)의 중심측으로 확산되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이 약액 처리가 행해지고 있는 동안은, 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다. 이 때의 가스 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 즉, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 있어서, 오래된 DHF(즉, 일주전에 제1 약액 노즐(501a)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 DHF)가, 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스로 제거된 후에, 해당 위치에 제1 약액 노즐(501a)로부터 새로운 DHF가 공급된다. 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액과 새롭게 공급된 처리액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 항상 신선한 DHF를 기판(9)에 작용시켜, 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 일시적으로 다량의 DHF가 유지된다고 하는 상황을 회피할 수 있다. 그 결과, 에칭 폭을 안정시켜, 에칭 폭의 제어 정밀도를 높일 수 있다. 또한, DHF가 공급되면, 표면 주연부(911)는 발수성이 되므로, 표면 주연부(911)에 유지되는 오래된 처리액이 부분적으로 두꺼워질 경우가 있다. 이 상태에서 새로운 처리액이 공급되면, 처리액이 튀어오르기 쉬운 상태가 된다. 이 때문에, 오래된 처리액을 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스에 의해 기판(9)의 외측을 향해서 불어날림으로써, 해당 액적 등이 디바이스 영역(90)에 진입하는 것이 충분히 억제된다.
<ii. 린스 처리>
계속해서, 린스 처리가 행해진다(단계 S209). 린스 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S202의 처리와 동일하다. 즉, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 린스액 노즐(501c)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 린스액이 토출된다. 린스액이 토출 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 린스액의 토출이 정지된다.
이 린스 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 처리액(여기서는, DHF)이 씻겨진다. 단, 이 린스 처리가 행해지고 있는 동안도, 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서, 가스가 토출된다. 이 때의 가스 토출 유량은, 예를 들면, 14(L/min)이다. 즉, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 있어서, 오래된 린스액(즉, 일주전에 린스액 노즐(501c)로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 린스액)이 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스로 제거된 후에, 해당 위치에 린스액 노즐(501c)로부터 새로운 린스액이 공급된다. 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액과 새롭게 공급된 처리 액의 충돌에 기인하는 디바이스 영역(90)으로의 처리액의 진입을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, DHF를 포함하는 오래된 린스액을, 신속하게 표면 주연부(911)로부터 제거함과 더불어, DHF를 포함하지 않는 새로운 린스액을 기판(9)에 작용시킬 수 있으므로, 린스 처리의 처리 효율이 높아진다. 또한, 이 구성에 의하면, 상술한 대로, 표면 주연부(911)에서 튄 처리액의 액적 등이, 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스에 의해 형성되는 기류에 의해, 기판(9)의 외측을 향해서 불어날려지므로, 해당 액적 등이 디바이스 영역(90)으로 진입하는 것이 충분히 억제된다.
<iii. 액 떨쳐냄 처리>
계속해서, 액 떨쳐냄 처리가 행해진다(단계 S210). 액 떨쳐냄 처리의 구체적인 흐름은, 단계 S203에서 설명한 대로이다. 즉, 먼저, 표면 주연부(911)를 향한 유체의 토출이 정지된 상태에서, 기판(9)이 정해진 시간만큼 회전되고(액 끌어당김 공정), 그 후, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 처리 헤드(51)의 가스 노즐(501d)로부터, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 가스가 토출된다(불어날림 공정). 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 개시되고 나서 소정 시간(예를 들면, 5초)이 경과하면, 주연부용 처리 헤드(51)로부터의 가스의 토출이 정지된다.
이 액 떨쳐냄 처리에 의해, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 처리액(즉, 단계 S209의 린스 처리에 있어서 기판(9)으로부터 떨쳐지지 않고, 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 린스 액)의 대부분이 기판(9)으로부터 떨쳐진다.
<3-3. 처리면 전환 처리>
표면 주연 처리(단계 S2)가 종료하면, 계속하여, 처리면 전환 처리(단계 S3)가 행해진다. 처리면 전환 처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다.
<3-4. 이면 처리>
처리면 전환 처리(단계 S3)가 종료하면, 계속하여, 이면 처리(단계 S4)가 행해진다. 이면 처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다.
<3-5. 건조 처리>
이면 처리(단계 S4)가 종료하면, 계속하여, 건조 처리(단계 S5)가 행해진다. 건조 처리의 구체적인 양태는, 제1의 실시 형태에 있어서 설명한 대로이다.
<4.효과>
기판에 있어서는, 그 단면까지 디바이스 패턴(회로 패턴)이 형성되는 일은 별로 없고, 디바이스 패턴은, 기판의 단면으로부터 일정 폭만큼 내측의 표면 영역에 형성되는 경우가 많다.
그런데, 디바이스 패턴을 형성하기 위한 성막 공정에 있어서는, 디바이스 패턴이 형성되는 영역(디바이스 영역)의 외측까지, 막이 형성되는 경우가 있다. 디바이스 영역의 외측에 형성된 막은, 불필요할 뿐만 아니라, 각종 트러블의 원인도 될 수 있다. 예를 들면, 디바이스 영역의 외측에 형성되어 있는 막이, 처리 공정의 도중에 벗겨져 떨어져, 수율의 저하, 기판 처리 장치의 트러블 등을 일으킬 우려 등이 있다.
여기서, 디바이스 영역의 외측에 형성되어 있는 박막을, 에칭에 의해 제거하는 처리(소위, 베벨 에칭 처리)가 행해지는 경우가 있고, 이러한 처리를 행하는 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 2006-229057호 공보, 일본국 특허공개 2003-264168호 공보, 일본국 특허공개 2007-258274호 공보, 일본국 특허공개 2003-286597호 공보 참조).
디바이스 영역의 외측 표면 주연부에 대하여, 처리액을 이용한 처리를 행할 경우, 표면 주연부 상에, 처리에 필요 충분한 양보다도 다량의 처리액이 공급되어 버리면, 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산될 우려가 있다. 이렇게 되면, 표면 주연부에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치가, 소기의 위치보다도 기판의 중심측으로 어긋나 버린다. 최악의 경우, 중심측으로 확산된 처리액이 디바이스 영역에 진입하여, 디바이스 패턴에 불량을 발생시킬 우려도 있다.
여기서, 기판의 표면 주연부에 공급된 여분의 처리액이 기판의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
상기의 실시 형태에 있어서는, 각 흡인관(502a, 502b)에, 처리액 노즐(구체적으로는, 해당 흡인관(502a, 502b)과 대응된 처리액 노즐이며, 상기의 실시의 형태에 있어서는, 각 약액 노즐(501a, 501b))로부터 표면 주연부(911) 상에 공급된 여분의 처리액을 흡인시킴으로써, 해당 여분의 처리액을 표면 주연부로부터 제거할 수 있다. 그 결과, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치가, 소기의 위치보다도 기판(9)의 중심측에 어긋나 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기판(9)의 중심측으로 확산된 처리액이 디바이스 영역(90)에 진입하여 디바이스 패턴에 불량을 발생시키는 사태도 회피할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 주연부용 처리 헤드(51)에 있어서, 각 흡인관(502a, 502b)과, 이에 대응하는 처리액 노즐이, 일체적으로 지지된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치로부터 봐서, 흡인관(502a, 502b)과 이에 대응하는 처리액 노즐이 일체적으로 상대 이동된다. 따라서, 처리액 노즐로부터의 처리액의 공급 타이밍과, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 해당 처리액의 흡인 타이밍이, 표면 주연부(911) 내의 모든 위치에서, 동일해진다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 유지되는 처리액의 양의 증감 양태에 편차가 나타나는 것을 억제할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부(911) 내의 각 위치를 균일하게 처리할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 주연부용 처리 헤드(51)에 있어서, 각 흡인관(502a, 502b)이, 이에 대응하는 처리액 노즐의 근방이며, 해당 처리액 노즐보다도 기판(9)의 회전 방향의 하류측에 배치된다. 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치에, 처리액 노즐로부터 새로운 처리액이 공급된 직후에, 해당 위치에 공급된 여분의 처리액을 해당 처리액 노즐과 대응하는 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인할 수 있다. 이에 따라, 표면 주연부(911) 내의 각 위치에 유지되는 처리액의 양을 항상 충분한 양으로 유지할 수 있다. 나아가서는, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액이 작용하는 영역의 내연 위치를, 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 각 흡인관(502a, 502b)이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구(521)의 내측단(5211)이, 표면 주연부(911)에 있어서의 처리액을 작용시켜야 할 영역(즉, 당해 흡인관(502a, 502b)과 대응된 처리액 노즐로부터 토출되는 처리액을 작용시켜야 할 영역인 목표 처리 영역)의 내연 위치(목표 내연 위치(t))보다도, 기판(9)의 단면(93)측에 있다. 이 구성에 의하면, 목표 내연 위치(t)보다도 기판(9)의 단면(93)측에 흡인압을 작용시킬 수 있다. 따라서, 처리액이, 이를 작용시켜야 할 영역의 내측으로 빠져나가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 각 흡인관(502a, 502b)이 흡인 위치에 배치된 상태에 있어서, 흡인구(521)의 외측단(5212)이, 기판(9)의 단면(93)보다도 내측에 있다. 이 구성에 의하면, 처리액에 대하여 효율적으로 흡인압을 작용시킬 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 기판(9) 상의 제1의 위치를 향해서 처리액이 토출되고, 해당 제1의 위치보다도 기판(9)의 단면(93)측의 제2의 위치로 여분의 처리액이 흡인된다. 이 구성에 의하면, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이, 기판(9)의 내측으로부터 외측을 향해서 흘러 흡인관(502a, 502b)으로 흡인되므로, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 주연부용 처리 헤드(51)가, 표면 주연부(911)를 향해서 가스를 토출하는 가스 노즐(501d)을 구비한다. 이 구성에 의하면, 처리액 노즐(501a, 501b, 501c)로부터 표면 주연부(911)에 공급되어 있는 오래된 처리액을, 가스 노즐(501d)로부터 토출되는 가스로 제거할 수 있다. 이에 따라, 새롭게 공급된 처리액이, 표면 주연부(911) 상의 오래된 처리액과 충돌하여 튀는 사태가 발생하기 어렵다. 이에 따라, 처리액이 디바이스 영역(90)으로 진입하는 것이 억제된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911)를 향해서 처리액이 토출되는 것과 병행하여, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 흡인된다. 이 구성에 의하면, 처리 효율의 저하를 피하면서, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
<5. 주연부용 처리 헤드의 변형예>
별도의 형태에 관련된 주연부용 처리 헤드(51a)에 대하여, 도 46을 참조하면서 설명한다. 도 46은, 주연부용 처리 헤드(51a)의 사시도이다. 또한, 도면 중, 상기의 실시의 형태에 있어서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호가 붙여져 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기의 실시의 형태에 있어서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는, 설명을 생략함과 더불어, 동일한 부호를 붙여 나타낸다.
주연부용 처리 헤드(51a)는, 상기의 실시의 형태에 관련된 주연부용 처리 헤드(51)와 마찬가지로, 복수개의 토출 노즐(501a∼501d)과, 복수개의 흡인관(502a, 502b)을 구비한다. 또한, 주연부용 처리 헤드(51a)는, 복수개의 토출 노즐(501a∼501d) 및 복수개의 흡인관(502a, 502b)을 일체적으로 지지하는 지지부(500)를 구비한다.
주연부용 처리 헤드(51a)는, 각 흡인관(502a, 502b)의 레이아웃이, 상기의 실시의 형태에 관련된 주연부용 처리 헤드(51)와 상이하다. 즉, 주연부용 처리 헤드(51a)에서는, 제1 흡인관(502a)은, 이에 대응하는 처리액 노즐인 제1 약액 노즐(501a)의 근방이며, 제1 약액 노즐(501a)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치된다. 또한, 제2 흡인관(502b)은, 이에 대응하는 처리액 노즐인 제2 약액 노즐(501b)의 근방이며, 제2 약액 노즐(501b)보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치된다. 단, 여기에서 말하는 「근방」도, 상기의 실시의 형태와 마찬가지로, 기판(9)의 중심에서 봐서, 제1 흡인관(502a)과 제1 약액 노즐(501a)이 이루는 각도(혹은, 제2 흡인관(502b)과 제2 약액 노즐(501b)이 이루는 각도)가 10° 이하, 특히 바람직하게는 5° 이하인 것을 의미한다.
이와 같이, 주연부용 처리 헤드(51a)에서는, 각 흡인관(502a, 502b)이, 이에 대응하는 처리액 노즐의 근방이며, 해당 처리액 노즐보다도 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 배치된다. 이 구성에 의하면, 처리액 노즐로부터 공급되어 기판(9)의 회전 방향의 상류측에 흐르는 여분의 처리액을, 해당 처리액 노즐과 대응하는 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인하여 표면 주연부(911)로부터 제거할 수 있다. 그 결과, 표면 주연부(911) 상의 여분의 처리액이 기판(9)의 중심측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이 구성에 의하면, 회전되는 기판(9)의 표면 주연부(911) 내의 각 위치는, 각 약액 노즐(501a, 501b)의 하방을 통과하기 직전에, 해당 약액 노즐(501a, 501b)과 대응하는 흡인관(502a, 502b)의 하방을 통과하게 된다. 따라서, 일주전에 처리액 노즐로부터 공급되어, 기판(9)이 일주 회전되는 동안에 떨쳐지지 않은 오래된 처리액을, 해당 처리액 노즐과 대응하는 흡인관(502a, 502b)으로부터 흡인한 후에, 해당 위치에 해당 처리액 노즐로부터 새로운 처리액을 공급할 수 있다. 이에 따라, 새롭게 공급된 처리액이, 표면 주연부(911) 상의 오래된 처리액과 충돌하여, 디바이스 영역(90)으로 처리액의 진입이 발생하는 사태의 발생을 억제할 수 있다.
<6. 변형예>
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서는, 주연부용 처리 헤드(51)는, 2개의 흡인관(502a, 502b)을 구비하고, 각 흡인관(502a, 502b)은 각 약액 노즐(501a, 501b)과 대응되어 있는데, 주연부용 처리 헤드(51)는, 린스액 노즐(501c)과 대응되는 흡인관을 더 구비해도 된다. 단, 주연부용 처리 헤드(51)는, 반드시 2개 이상의 흡인관을 구비할 필요는 없고, 각각이 어느 하나의 처리액 노즐(501a, 501b, 501b)과 대응하는, 적어도 1개의 흡인관을 구비하면 된다. 또한, 1개의 처리액 노즐과 대응하는 흡인관을 복수개 설치해도 된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 관련된 주연부용 처리 헤드(51)에 있어서는, 린스액 노즐(501c)에 대하여, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 제1 약액 노즐(501a)이, 하류측에 제2 약액 노즐(501b)이, 각각 배치되어 있는데, 린스액 노즐(501c)에 대하여, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 제2 약액 노즐(501b)이, 하류측에 제1 약액 노즐(501a)이, 각각 배치되어도 된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서는, SC-2에 의한 약액 처리(단계 S201), SC-2에 의한 약액 처리(단계 S204), DHF에 의한 약액 처리(단계 S208)의 각각이 행해지고 있는 동안, 흡인관(502a, 502b)이, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 공급된 여분의 약액을 흡인하는 구성으로 했는데, 반드시 모든 약액 처리에 있어서, 흡인관(502a, 502b)에 의한 흡인을 행하는 구성으로 할 필요는 없다. 예를 들면, 세정을 목적으로 한 약액 처리에 있어서는, 흡인관(502a, 502b)에 의한 흡인을 행하지 않는 구성으로 해도 된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서는, 약액 노즐(501a, 501b)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 약액을 토출 개시하는 것과 동시에, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 흡인을 개시하고 있는데, 약액의 토출이 개시된 후, 혹은, 약액의 토출이 개시되기 전에, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 흡인을 개시해도 된다.
또한, 상기의 실시의 형태에 있어서는, 약액 노즐(501a, 501b)로부터의 표면 주연부(911)를 향한 약액의 토출을 정지함과 동시에, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 흡인을 정지하고 있는데, 약액의 토출이 정지된 후, 혹은, 약액의 토출이 정지되기 전에, 흡인관(502a, 502b)으로부터의 흡인을 정지해도 된다.
<<그 외의 실시 형태>>
상기의 각 실시의 형태에 있어서는, SC-2에 의한 약액 처리(단계 S201), 및, DHF에 의한 약액 처리(단계 S208) 시에는, 기판(9)의 이면(92)에 대한 스팀의 공급(히트 어시스트)은 행해지지 않는다. 즉, 상기의 실시의 형태에 있어서는, SC-2에 의한 약액 처리는, 에칭 처리가 아니라 세정 처리를 진행시키는 약액 처리이므로, 히트 어시스트는 생략되어 있다. 또한, DHF는, 히트 어시스트 없이도, 비교적 높은 에칭 레이트로 에칭이 진행되므로, DHF에 의한 약액 처리시에도 히트 어시스트는 생략되어 있다. 그러나, 처리 대상 등에 따라서는, SC-2에 의한 약액 처리, 혹은, DHF에 의한 약액 처리가 행해지는 동안, 기판(9)의 이면(92)에 대한 스팀의 공급이 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, SC-1에 의한 약액 처리(단계 S201), 및, 그 후의 린스 처리(단계 S202), SC-2에 의한 약액 처리(단계 S204), 및, 그 후의 린스 처리(단계 S206)의 각 처리에 있어서는, 가스 노즐(50d)로부터 표면 주연부(911)로의 가스의 공급은 행해지지 않는다. SC-1 혹은 SC-2이 공급되면, 표면 주연부(911)는 친수성이 되므로, 여기에 공급된 처리액의 액막이, 기판의 회전에 의한 원심력만으로 비교적 안정적으로 주연부에 유지되는 바, 이러한 상태의 표면 주연부(911)에 가스가 공급되면, 반대로 액이 튀게 될 우려가 있기 때문이다. 그러나, 처리 대상 등에 따라서는, 상기의 각 처리가 행해지는 동안, 표면 주연부(911)로의 가스의 공급이 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, SC-1에 의한 약액 처리후는, 액 떨쳐냄 처리는 행해지지 않는다. 상기의 실시의 형태에서는, SC-1에 의한 약액 처리로, 기판(9)에 대한 에칭 처리가 실시되는 바, 에칭 처리후에, 액 떨쳐냄 처리를 행하지 않고 린스 처리를 행하여, 에칭에 제공된 약액을 신속하게 씻어냄으로써, 에칭 폭 및 에칭 깊이를 양호하게 제어할 수 있기 때문이다. 또한, SC-1이 공급되면 표면 주연부(911)는 친수성이 되므로, SC-1에 의한 약액 처리가 종료한 시점에서 표면 주연부(911)에 잔존해 있는 SC-1은, 표면 주연부(911) 상에 얇게 퍼진 상태로 되어 있다. 이러한 상태의 표면 주연부(911)에, 다음 처리액인 린스액이 공급되어도 액 튐은 비교적 발생하기 어렵다. 즉, SC-1에 의한 약액 처리후의 액 떨쳐냄 처리가 생략되어도 심각한 문제는 되기 어렵다. 단, 처리 대상 등에 따라서는, SC-1에 의한 약액 처리후가 행해진 후에, 액 떨쳐냄 처리가 행해져도 된다. 예를 들면, SC-1에 의한 약액 처리에서, 에칭 처리가 아니라 세정 처리(예를 들면, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 부착되어 있는 유기물 등을 제거하는 세정 처리)가 기판(9)에 실시되는 경우, SC-1에 의한 약액 처리후에, 액 떨쳐냄 처리를 행하는 것은 오히려 바람직하다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, DHF에 의한 약액 처리후도, 액 떨쳐냄 처리는 행해지지 않는다. 상기의 실시의 형태에서는, DHF에 의한 약액 처리에서, 기판(9)에 대한 에칭 처리가 실시되는 바, 상술한 대로, 에칭 처리 후에, 액 떨쳐냄 처리를 행하지 않고 린스 처리를 행하여, 에칭에 제공된 약액을 신속하게 씻어냄으로써, 에칭 폭 및 에칭 깊이를 양호하게 제어할 수 있기 때문이다. 또한, DHF가 공급되면 표면 주연부(911)는 발수성이 되기 때문에, 표면 주연부(911)는 처리액이 잔존하기 어려운 상태가 된다. 게다가, 상기의 실시의 형태에 있어서는, DHF에 의한 약액 처리가 행해지는 동안, 표면 주연부(911)에 대하여 가스 노즐(50d)로부터 가스가 공급되고 있으므로, 표면 주연부(911)에 공급된 불필요한 DHF의 대부분이, 기판(9)의 단면(93)으로부터 제거되어 있다. 따라서, DHF에 의한 약액 처리가 완료한 시점에서(액 떨쳐냄 처리를 행할 것도 없이), 기판(9)의 표면 주연부(911)에, DHF가 거의 잔존하지 않는 상태로 되어 있다. 따라서, DHF에 의한 약액 처리후에 액 떨쳐냄 처리를 행할 필요성은 특별히 없다. 단, 처리 대상 등에 따라서는, DHF에 의한 약액 처리후가 행해진 후에, 액 떨쳐냄 처리가 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 표면 주연 처리(단계 S2) 및 이면 처리(단계 S4)의 각각에 있어서, 3종류의 약액(SC-1, SC-2, 및, DHF)을 이용한 약액 처리가, 린스 처리 등을 사이에 끼고, 차례로 행해지고 있는데, 반드시 이들 3종류의 약액을 이용한 약액 처리를 행할 필요는 없다. 예를 들면, SC-1, SC-2, DHF, BDHF(버퍼드불산), HF(불산), 염산, 황산, 질산, 인산, 아세트산, 옥살산 혹은 암모니아 등의 수용액, 또는, 이들 혼합 용액, 등 중에서 선택된 1 이상의 약액을 이용하여, 표면 주연부(911) 혹은 이면(92)에 대한 약액 처리가 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 관련된 유체 공급부(55)는, 불산(예를 들면, 49%의 불산)을 공급하는 불산 공급원, 염산을 공급하는 염산 공급원, 과산화수소를 공급하는 과산화수소 공급원, 수산화암모늄을 공급하는 수산화암모늄 공급원, 순수를 공급하는 순수 공급원, 이산화탄소 가스를 공급하는 이산화탄소 가스 공급원, 질소 가스를 공급하는 질소 가스 공급원, 배관, 개폐 밸브 및 믹싱 밸브 등을 조합시켜 구성되어도 된다. 이 구성에 있어서는, 예를 들면, 불산 공급원으로부터의 불산과 순수 공급원으로부터의 순수가, 믹싱 밸브 내에 있어서 정해진 비율로 혼합됨으로써 DHF가 생성되고, 이것이 주연부용 토출 헤드(51)(구체적으로는, 제1 약액 노즐(50a, 501a))에 공급된다. 또한, 염산 공급원으로부터의 염산과, 과산화수소 공급원으로부터의 과산화수소가, 믹싱 밸브 내에 있어서 정해진 비율로 혼합됨으로써 SC-2이 생성되고, 이것이 주연부용 토출 헤드(51)(구체적으로는, 제1 약액 노즐(50a, 501a))에 공급된다. 또한, 수산화암모늄 공급원으로부터의 수산화암모늄과, 과산화수소 공급원으로부터의 과산화수소와, 순수 공급원으로부터의 순수가, 믹싱 밸브 내에 있어서 정해진 비율로 혼합됨으로써 SC-1이 생성되고, 이것이 주연부용 토출 헤드(51)(구체적으로는, 제2 약액 노즐(50b, 501b))에 공급된다. 또한, 순수 공급원으로부터의 순수에, 이산화탄소가 용융됨으로써 린스액이 생성되고, 이것이 주연부용 토출 헤드(51)(구체적으로는, 린스액 노즐(50c, 501c))에 공급된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 가열 처리부(7)가, 스팀을 이용하여 기판(9)을 가열하는 구성으로 했는데, 가열 처리부(7)는, 다른 가열원(예를 들면, 전열선 히터, 램프 히터, 등)을 이용하여 기판(9)을 가열해도 된다. 단, 스팀을 이용하여 기판(9)을 가열하는 양태는, 전열선 히터, 혹은, 램프 히터로 기판(9)을 가열하는 양태에 비하여, 기판(9)을 국소적으로 단시간에 가열할 수 있으므로(나아가서는, 양호한 스루풋을 실현할 수 있다), 특히 바람직하다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 액 떨쳐냄 처리에 있어서, 액 끌어당김 공정(단계 S2031)과 불어날림 공정(단계 S2032)이, 순차적으로 행해지는 것으로 했지만, 액 끌어당김 공정(단계 S2031)과 불어날림 공정(단계 S2032)은, 병행하여 행해져도 된다.
또한, 액 떨쳐냄 처리를 행하는 타이밍은, 상기의 실시의 형태에 있어서 예시되고 타이밍에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, SC-2에 의한 약액 처리 후의 액 떨쳐냄 처리가 생략되어도 되고, 각 린스 처리 후의 액 떨쳐냄 처리 중 적어도 1개가 생략되어도 된다. 또한, 상술한 대로, SC-1에 의한 약액 처리 후에 액 떨쳐냄 처리가 행해져도 되고, DHF에 의한 약액 처리 후에 액 떨쳐냄 처리가 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 기판(9)의 표면 주연부(911) 및 이면(92)에 대하여 처리가 실시되었는데, 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 표면 주연부(911)만, 혹은, 이면(92)만에 대하여 처리가 행해져도 된다. 또한, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 표면 주연부(911) 및 이면(92)의 적어도 한쪽에 대하여, 에칭 처리, 세정 처리 이외의 처리(예를 들면, 성막 처리)가 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 관련된 주연부용 토출 헤드(51)에 있어서는, 린스 노즐(50c)에 대하여, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 제1 약액 노즐(50a)이, 하류측에 제2 약액 노즐(50b)이, 각각 배치되어 있는데, 린스 노즐(50c)에 대하여, 기판(9)의 회전 방향(AR9)의 상류측에 제2 약액 노즐(50b)이, 하류측에 제1 약액 노즐(50a)이, 각각 배치되어도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분이, 가드 부재(60)의 내주벽(601)에 형성된 절결(605) 내에 수용된 상태로 되어 있는데, 주연부용 토출 헤드(51)가 처리 위치에 배치된 상태에 있어서, 주연부용 토출 헤드(51)의 적어도 일부분(구체적으로는, 예를 들면, 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)의 적어도 일부분)이, 예를 들면, 가드 부재(60)의 상면(604)으로부터 하면(602)에 관통하는 관통 구멍 내에 수용된 상태로 되어도 된다. 즉, 처리 위치에 배치되어 있는 주연부용 토출 헤드(51)가 구비하는 노즐(50)은, 가드 부재(60)의 일부를 사이에 끼고, 컵(31)에 대하여 반대측에 배치되어도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)에 있어서, 표면 주연부(911) 및 이면(92)의 적어도 한쪽에 대하여, 에칭 처리, 세정 처리 이외의 처리(예를 들면, 성막 처리)가 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서는, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 기판(9)의 표면 주연부(911)에 대한 처리가 행해진 후에, 이면(92)에 대한 처리가 행해지고 있는데, 표면 주연부(911)에 대한 처리와 이면(92)에 대한 처리가 병행되어 행해져도 된다.
또한, 상기의 각 실시의 형태에 있어서, 기판(9)은, 반도체 웨이퍼인 것으로 했는데, 기판(9)은, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 태양 전지용 기판, 등이어도 된다.
이상과 같이, 본 발명은 상세하게 나타내져 기술되었는데, 상기의 기술은 모든 양태에 있어서 예시이며 한정적이지 않다. 따라서, 본 발명은, 그 발명의 범위 내에 있어서, 실시의 형태를 적절히 변형, 생략하는 것이 가능하다.
100 : 기판 처리 시스템 130 : 제어부
1 : 기판 처리 장치 2 : 스핀 척
21 : 스핀 베이스 25 : 유지 부재
200 : 전환부 25 : 유지부
210 : 제1 접촉 부재 211 : 기체 부분
212 : 선단 부분 2120 : 경사 측면
220 : 제2 접촉 부재 2220 : 경사면
2230 : 연직 측면 230 : 전환부
231 : 기대 232 : 회전축부
233 : 구동부 234 : 전환 제어부
3 : 비산 방지부 31 : 컵
32 : 컵 구동 기구 4 : 표면 보호부
41 : 커버 가스 노즐 45 : 커버 가스 공급부
5 : 주연 처리부 51 : 주연부용 토출 헤드
55 : 주연부용 액체 공급부 50 : 노즐
50a : 제1 약액 노즐 50b : 제2 약액 노즐
50c : 린스액 노즐 50d : 가스 노즐
501 : 노즐 본체부 502 : 토출면
503 : 도입 유로부 504 : 토출 유로부
5041 : 연직 유로 부분 5042 : 경사 유로 부분
505 : 토출구 55 : 유체 공급부
56 : 흡입압 형성부 501 : 토출 노즐
501a : 제1 약액 노즐 501b : 제2 약액 노즐
501c : 린스액 노즐 501d : 가스 노즐
511 : 노즐 본체부 512 : 토출면
513 : 도입 유로부 514 : 토출 유로부
5141 : 연직 유로 부분 5142 : 경사 유로 부분
515 : 토출구 502 : 흡인관
502a : 제1 흡입관 501b : 제2 흡인관
521 : 흡인구 5211 : 흡인구의 내측단
5212 : 흡인구의 외측단 6, 6a, 6b : 액 튐 억제부
60, 60a : 가드 부재 601 : 가드 부재의 내주벽
602 : 가드 부재의 하면 603 : 가드 부재의 외주벽
604 : 가드 부재의 상면 605 : 절결
61, 62 : 반원호 부재 63 : 반원호 부재 구동부
64 : 본체부 65 : 차양부
66 : 호형상 부재 7 : 가열 처리부
71 : 스팀 노즐 72 : 스팀 공급부
8 : 이면 처리부 81 : 공급관
82 : 이면측 토출구 83 : 이면용 처리액 공급부
9 : 기판 90 : 디바이스 영역
91 : 기판의 표면 911 : 기판의 표면 주연부
92 : 기판의 이면 93 : 기판의 단면
Qa, Qb, Qc, Qd : 목표 토출 위치 Ra, Rb : 목표 흡인 위치

Claims (35)

  1. 기판을 수평 자세로 유지하면서, 상기 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 제1 처리 위치에 배치되는 가드 부재와,
    상단이 개방된 통형상의 부재이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸는 제2 처리 위치에 배치되는 컵과,
    상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측인 제3 처리 위치에 배치되고, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부에 처리액을 토출하는 노즐을 구비하며,
    상기 가드 부재 및 상기 컵이 각각 상기 제1 처리 위치 및 상기 제2 처리 위치에 배치된 상태에서, 상기 가드 부재의 하면이, 상기 컵의 상단 가장자리부의 하면과 동일한 높이 위치거나, 상기 하면보다도 낮은 위치에 배치되는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가드 부재가 상기 제1 처리 위치에 배치된 상태에서, 상기 가드 부재의 하면의 적어도 일부분이, 상기 표면 주연부와 대향하여 배치되는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가드 부재 및 상기 노즐이 각각 상기 제1 처리 위치 및 상기 제3 처리 위치에 배치된 상태에서, 상기 가드 부재의 하면이, 상기 노즐에 있어서의 상기 처리액의 토출면과 동일한 높이 위치거나, 상기 토출면보다도 낮은 위치에 배치되는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가드 부재가, 상기 기판의 표면 주연부의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재인, 기판 처리 장치.
  5. 기판을 수평 자세로 유지하면서, 상기 기판을, 그 면 내의 중심을 통과하는 연직 회전축의 둘레로 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 제1 처리 위치에 배치되는 가드 부재와,
    상단이 개방된 통형상의 부재이며, 상기 기판 유지부에 유지된 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸는 제2 처리 위치에 배치되는 컵과,
    상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측인 제3 처리 위치에 배치되고, 상기 기판 유지부에 유지되는 상기 기판의 표면 주연부에 처리액을 토출하는 노즐을 구비하며,
    상기 가드 부재가, 상기 기판의 표면 주연부의 전체 둘레를 따르는 링형상의 부재이고,
    상기 가드 부재가, 서로 별체로 구성되어 있는 복수의 호형상 부재가, 그 둘레 방향의 단면끼리 서로 맞닿은 상태가 됨으로써 형성되고,
    상기 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 상기 복수의 호형상 부재의 각각이, 다른 호형상 부재로부터 이격하여, 기판의 반출입 경로의 외측의 대피 위치에 배치되는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기판 유지부에 기판이 유지되지 않은 동안은, 상기 컵이, 그 상단 가장자리부가 상기 기판 유지부의 상면보다도 하방에 오는 대피 위치에 배치되고,
    상기 복수의 호형상 부재의 각각의 상기 대피 위치가,
    상기 기판 유지부의 상면보다도 하측의 위치이며, 또한, 상방으로부터 봐서 상기 컵의 상단 가장자리부보다도 외측의 위치인, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 호형상 부재의 각각을, 연직축을 따라 승강 이동시키는 승강 구동부와,
    상기 복수의 호형상 부재의 각각을, 수평면 내에 있어서 다른 호형상 부재와 근접 이격하는 방향으로 진퇴 이동시키는 진퇴 구동부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1, 2, 5, 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가드 부재가,
    본체부와,
    상기 본체부의 외주벽으로부터 뻗어나온 차양부를 구비하고,
    상기 본체부의 외주벽이, 상기 컵의 상단 가장자리부와 비접촉의 상태로 근접하면서, 상기 상단 가장자리부의 적어도 일부분을 따라 연장되고,
    상기 본체부의 외주벽과 상기 컵의 상단 가장자리부 사이의 간극이, 상기 차양부에 의해 덮이는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1, 2, 5, 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가드 부재가,
    상기 노즐의 적어도 일부분을 수용하는 절결을 구비하는, 기판 처리 장치.
  10. a) 기판 유지부에 기판을 수평 자세로 유지시키는 공정과,
    b) 상기 기판의 표면 주연부의 적어도 일부분을 따르는 형상의 가드 부재를, 상기 표면 주연부와 비접촉 상태로 근접한 위치에 배치하는 공정과,
    c ) 상단이 개방된 통형상의 컵을, 상기 기판과 상기 가드 부재를 일괄하여 둘러싸도록 배치하는 공정과,
    d) 상기 가드 부재의 적어도 일부를 사이에 끼고 상기 컵에 대하여 반대측의 위치에 노즐을 배치하는 공정과,
    e) 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시킴과 더불어, 상기 기판의 표면 주연부에 상기 노즐로부터 처리액을 토출시키는 공정을 구비하며,
    상기 b) 공정 및 상기 c) 공정에 의해, 상기 가드 부재의 하면이, 상기 컵의 상단 가장자리부의 하면과 동일한 높이 위치거나, 상기 하면보다도 낮은 위치에 배치되는, 기판 처리 방법.
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