KR102294642B1 - 액 처리 장치 - Google Patents

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노부히코 모우리
신고 카미토모
마사카즈 야리미츠
타케루 히로세
토모히토 우라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판을 정밀도 좋게 두면서, 기판의 하면에 있어서의 액 잔류를 저감하는 것이다. 실시 형태에 따른 액 처리 장치는 경사부와 복수의 지지 부재와 처리액 공급부와 회전 기구를 구비한다. 경사부는 기판의 하방에 배치되고, 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가진다. 복수의 지지 부재는 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 기판을 하방으로부터 지지한다. 처리액 공급부는 복수의 지지 부재에 지지된 기판의 상면에 처리액을 공급한다. 회전 기구는 경사부를 회전시킨다. 또한, 복수의 지지 부재는 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가진다.

Description

액 처리 장치 {LIQUID PROCESSING APPARATUS}
개시된 실시 형태는 액 처리 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 또는 글라스 기판 등의 기판에 대하여 액 처리를 행하는 액 처리 장치로서, 매엽식의 액 처리 장치가 알려져 있다. 매엽식의 액 처리 장치는, 예를 들면 기판의 외주부를 유지하여 회전하는 기판 유지부와, 기판 유지부에 유지되는 기판의 상면에 대하여 처리액을 공급하는 공급부를 구비한다.
이러한 액 처리 장치에 있어서는, 기판의 상면에 공급된 처리액의 하면으로의 유입을 저감하는 것이 요망되고 있다. 따라서 최근, 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면에 기판을 지지시키고 기판의 하면과 경사면을 기판의 대략 전체 둘레에 걸쳐 접촉시킴으로써, 기판의 상면으로부터 하면으로의 처리액의 유입을 억제하는 액 처리 장치가 제안되고 있다.
그러나, 기판이 휘어 있는 경우, 기판과 경사면과의 사이에 약간의 극간이 발생하고, 이러한 극간으로부터 기판의 하면측으로 처리액이 유입될 우려가 있다. 이 때문에, 상기의 액 처리 장치에 있어서는, 처리 후의 기판의 하면 주연부에 액 잔류가 발생하는 경우가 있었다.
한편 특허 문헌 1에는, 경사면에 구면(球面) 형상의 지지 부재를 복수 마련하고, 이러한 지지 부재를 이용하여 기판을 지지하는 액 처리 장치가 개시되어 있다. 구체적으로, 구면 형상의 지지 부재는 기판의 하면에 있어서, 외주연으로부터 1 ~ 2 mm 중심측의 위치를 지지하도록 배치된다.
일본특허공개공보 2010-093190호
그러나 특허 문헌 1에 기재된 구조에서는, 예를 들면 기판의 패턴 형성면을 하면으로서 액 처리를 행할 경우에, 정밀도 좋게 기판을 둘 수 없고, 지지 부재와 패턴 형성면과의 간섭이 일어나는 경우도 있다.
실시 형태의 일태양은, 기판을 정밀도 좋게 두면서, 기판의 하면에 있어서의 액 잔류를 저감할 수 있는 액 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일태양에 따른 액 처리 장치는, 경사부와 복수의 지지 부재와 처리액 공급부와 회전 기구를 구비한다. 경사부는 기판의 하방에 배치되고, 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가진다. 복수의 지지 부재는, 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 기판을 하방으로부터 지지한다. 처리액 공급부는, 복수의 지지 부재에 지지된 기판의 상면에 처리액을 공급한다. 회전 기구는 경사부를 회전시킨다. 또한 복수의 지지 부재는, 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가진다.
실시 형태의 일태양에 따르면, 기판을 정밀도 좋게 두면서, 기판의 하면에 있어서의 액 잔류를 저감할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 처리 유닛의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 파지부 및 리프트 핀의 동작 설명도이다.
도 4는 회전 플레이트의 사시도이다.
도 5는 회전 플레이트의 평면도이다.
도 6은 도 5에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.
도 7은 도 5에 있어서의 H1부의 확대도이다.
도 8은 도 7에 있어서의 B-B선 화살표 단면도이다.
도 9는 도 5에 있어서의 H2부의 확대도이다.
도 10은 도 9에 있어서의 C-C선 화살표 단면도이다.
도 11은 도 9에 있어서의 D-D선 화살표 단면도이다.
도 12는 본 실시 형태에 따른 회전 플레이트에 있어서의 웨이퍼와의 접촉 부분을 확대한 모식 단면도이다.
도 13은 제 1 변형예에 따른 건조 촉진 처리의 동작예를 나타내는 도이다.
도 14는 제 2 변형예에 따른 건조 촉진 처리의 동작예를 나타내는 도이다.
도 15는 제 2 변형예에 따른 건조 촉진 처리의 동작예를 나타내는 도이다.
도 16은 제 3 변형예에 따른 정류판의 구성을 나타내는 도이다.
도 17은 제 4 변형예에 따른 지지 부재의 구성을 나타내는 도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 액 처리 장치의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(2)은 캐리어 배치부(11)와 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는 복수 매의 기판, 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은 반송부(15)와 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(15)는 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는 예를 들면 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 이러한 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출된 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)에 복귀된다.
<처리 유닛의 구성>
이어서, 처리 유닛(16)의 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은 대략 육면체의 하우징(21)과, 하우징(21) 내의 대략 중앙부에 마련되고 상면이 개구되는 대략 원통 형상의 컵부(22)와, 컵부(22)의 내측에 배치되고, 웨이퍼(W)를 유지하고 또한 회전할 수 있는 웨이퍼 유지 회전부(23)와, 웨이퍼 유지 회전부(23)에 유지되는 웨이퍼(W)에 대하여 처리액을 공급하고 또한 웨이퍼(W)의 상면에 접하여 웨이퍼(W)의 상면을 세정하는 브러시(24)를 구비한다.
하우징(21)에는 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)에 의해 웨이퍼(W)를 하우징(21)에 반입반출하기 위한 도시하지 않은 반송구가 형성되어 있다. 반송구에는 도시하지 않은 셔터가 마련되고, 반입반출 시에는 셔터가 열리고, 처리 시에는 셔터는 닫고 반송구는 닫혀 있다.
컵부(22)는, 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 처리액을 받아, 도시하지 않은 드레인으로부터 처리액을 배출한다.
웨이퍼 유지 회전부(23)는 하우징(21)의 하방에 배치되는 모터(M)에 접속되어 회전하는 회전 샤프트(23S)와 하면의 거의 중앙부에서 회전 샤프트(23S)에 장착되는 회전 플레이트(23P)를 가지고 있다. 또한, 모터(M) 및 회전 샤프트(23S)는 '회전 기구'의 일례에 상당한다.
회전 샤프트(23S)에는 그 중앙부를 관통하는 도관(23C)이 형성되어 있다. 도관(23C)은 밸브 등의 유량 조정 기구(25)를 개재하여 N2 가스 공급원(26)에 접속된다. 웨이퍼 유지 회전부(23)의 회전 플레이트(23P)와 웨이퍼 유지 회전부(23)에 의해 유지되는 웨이퍼(W)와의 사이에는 공간이 형성되어 있고, 도관(23C)을 통과한 N2 가스는 도관(23C)의 상단으로부터 이 공간으로 흘러나와 외주를 향해 흐른다. 웨이퍼 유지 회전부(23) 및 웨이퍼(W)가 회전하면, 회전 플레이트(23P)와 웨이퍼(W) 사이의 공간이 웨이퍼(W) 상방의 공간보다 음압이 된다. 그러면, 웨이퍼(W)의 중심부가 휘어, 웨이퍼(W)의 상면의 평탄성이 악화되고, 액 처리의 균일성도 또한 악화될 우려가 있다. 그러나, 그 공간에 N2 가스를 공급하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 중심부의 휨을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 회전 플레이트(23P)와 웨이퍼(W) 사이의 공간으로부터 N2 가스가 분출되기 때문에, 웨이퍼(W)의 상면에 공급되는 처리액이 하면에 부착되는 것을 저감하는 효과가 얻어진다.
또한, 도관(23C)으로부터 공급되는 기체는 N2 가스에 한정되지 않고, 아르곤 가스 등의 다른 불활성 가스 또는 드라이 에어 등이어도 된다. 도관(23C), 유량 조정 기구(25) 및 N2 가스 공급원(26)은 '기체 공급부'의 일례에 상당한다.
브러시(24)는, 수평면 내에서 회전 이동 가능하며 상하 이동 가능한 암(24A)에 의해 지지되어 있다. 암(24A) 내에는 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 처리액이 흐르는 도관(24C)이 형성되어 있다. 도관(24C)은 밸브 등의 유량 조정 기구(27)를 개재하여 처리액 공급원(28)에 접속된다. 암(24A)이 회전 이동하여 하강하고, 브러시(24)가 웨이퍼(W)의 상면에 접함과 동시에(또는 약간 전에), 처리액 공급원(28)으로부터의 처리액(예를 들면 탈이온수)이 도관(24C) 내를 흘러 브러시(24)의 기단에 마련된 개구(24B)로부터 웨이퍼(W)의 상면으로 공급된다. 이에 의해, 브러시(24)는 웨이퍼(W)의 상면에 접함으로써 웨이퍼(W)의 상면을 세정하고, 또한 브러시(24)에 의해 제거된 파티클 또는 잔류물 등을 처리액에 의해 씻어 낼 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 웨이퍼(W)는 패턴 형성면을 하방을 향한 상태로 파지부(23G)에 파지되고, 패턴 형성면과는 반대측의 면이 브러시(24)에 의해 처리된다.
또한 여기서는, 처리 유닛(16)이 브러시(24)를 구비하는 것으로 했지만, 처리 유닛(16)은 웨이퍼(W)의 상면에 처리액을 토출하는 노즐을 별도 구비하고 있어도 된다.
회전 플레이트(23P)는 원판 형상을 가지는 부재이며, 웨이퍼(W)의 하방에 배치된다. 회전 플레이트(23P)의 주연부에는, 웨이퍼(W)의 주연부를 누름으로써 웨이퍼(W)를 측방으로부터 파지하는 복수(도 2에서는 1 개만을 도시)의 파지부(23G)가 마련된다.
각 파지부(23G)는 회전 이동축(23T) 둘레로 회전 이동 가능한 레버 부재(23L)와, 레버 부재(23L)의 회전 이동에 수반하여 회전 이동함으로써 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉 가능한 파지편(23A)을 가지고 있다. 각 레버 부재(23L)의 하방에는, 레버 부재(23L)의 일단에 접촉 가능한 밀어올림판(41)이 마련되어 있다. 밀어올림판(41)은 수평 방향으로 연장되어 있고, 연직 방향에서 원으로 배열되는 복수의 지주(支柱) 부재(42)에 의해 하방으로부터 지지된다. 복수의 지주 부재(42)는 수평 방향으로 연장되는 암 부재(43)에 의해 하방으로부터 지지되어 있고, 암 부재(43)는 승강 기구(44)에 의해 상하 이동한다.
또한 회전 플레이트(23P)의 주연부에는 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 시 웨이퍼(W)의 주연부를 하방으로부터 지지하여 상하 이동시키는 복수(도 2에서는 1 개만 도시)의 리프트 핀(23H)이 구비된다. 리프트 핀(23H)은 연직 방향으로 연장되고, 수평 방향으로 연장되는 암 부재(51)에 의해 지지된다. 암 부재(51)는 승강 기구(52)에 의해 상하 이동한다.
여기서, 상술한 파지부(23G) 및 리프트 핀(23H)의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 파지부(23G) 및 리프트 핀(23H)의 동작 설명도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반입 시에 있어서, 밀어올림판(41)은 승강 기구(44)에 의해 상방으로 이동되어 있고, 파지부(23G)의 레버 부재(23L)의 일단을 상방으로 밀어올리고 있다. 이 때문에, 레버 부재(23L)의 타단에 마련된 파지편(23A)은 외방으로 경사져 있다. 또한 웨이퍼(W)의 반입 시에 있어서, 리프트 핀(23H)은 승강 기구(52)에 의해 상방으로 이동되어 있고, 회전 플레이트(23P)보다 높은 위치에 배치된 상태로 되어 있다.
하우징(21)에 반입된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(17)로부터 리프트 핀(23H)으로 전달된다. 이 후, 리프트 핀(23H)이 정해진 위치까지 강하하면, 밀어올림판(41)이 강하한다. 이에 의해, 밀어올림판(41)과 레버 부재(23L)와의 접촉 상태가 해제되고, 레버 부재(23L)가 회전 이동축(23T)을 중심으로 회전 이동하고, 이에 수반하여 파지편(23A)이 웨이퍼(W)의 주연부에 눌린다. 복수의 파지부(23G)의 파지편(23A)이 웨이퍼(W)의 주연부를 누름으로써, 웨이퍼(W)가 파지된다. 이 상태에서, 모터(M)가 회전하면, 회전 플레이트(23P)와 이에 장착된 파지부(23G)가 회전하고, 회전 플레이트(23P) 상에서 파지부(23G)에 파지된 웨이퍼(W)가 회전한다.
<회전 플레이트의 구성>
이어서, 회전 플레이트(23P)의 구성에 대하여 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4는 회전 플레이트(23P)의 사시도이며, 도 5는 회전 플레이트(23P)의 평면도이다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전 플레이트(23P)는 제 1 평탄부(61)와 경사부(62)와 제 2 평탄부(63)를 구비한다.
제 1 평탄부(61)는 웨이퍼(W)보다 소경의 원판 형상을 가진다. 제 1 평탄부(61)의 중앙부에는, 웨이퍼(W)의 하면에 대하여 N2 가스를 공급하기 위한 개구부(61a)가 마련된다.
경사부(62)는 제 1 평탄부(61)의 외주연에 연접하여 배치된다. 경사부(62)는 웨이퍼(W)보다 대경이며, 웨이퍼(W)의 외측(제 2 평탄부(63))으로부터 웨이퍼(W)의 내측(제 1 평탄부(61))을 향해 내리막 경사지는 경사면을 가진다. 이러한 경사면은, 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라 연장된다. 구체적으로, 경사부(62)의 경사면은, 제 1 평탄부(61)의 외주연의 전체 둘레에 걸쳐 마련된다. 제 2 평탄부(63)는 경사부(62)의 외주연에 연접하는 평탄면을 가진다.
또한, 회전 플레이트(23P)는 복수의 제 1 노치부(64)와, 복수의 제 2 노치부(65)와, 복수의 지지 부재(66)와, 복수의 올림부(67)를 구비한다.
복수의 제 1 노치부(64)는 회전 플레이트(23P)의 외주연 중 복수의 파지편(23A)에 대응하는 각 부분을 직경 방향 내측을 향해 노치한 것이다. 제 1 노치부(64)는 경사부(62)의 경사면의 중도부까지 도달한다. 파지부(23G)의 파지편(23A)은 이러한 제 1 노치부(64)에 배치된다.
복수의 제 2 노치부(65)는, 회전 플레이트(23P)의 외주연 중 복수의 리프트 핀(23H)에 대응하는 각 부분을 직경 방향 내측을 향해 노치한 것이다. 제 2 노치부(65)는 제 1 노치부(64)보다 크고, 경사부(62)의 경사면의 하부까지 도달한다. 리프트 핀(23H)은 이러한 제 2 노치부(65)를 거쳐 상하 이동한다.
또한 본 실시 형태에서는, 3 개의 제 1 노치부(64) 및 3 개의 제 2 노치부(65)가 회전 플레이트(23P)의 외주부에 대하여 정해진 간격을 두고 교호로 배치되는 경우의 예를 나타내지만, 복수의 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 개수 또는 배치는 상기한 예에 한정되지 않는다.
복수의 지지 부재(66)는, 경사부(62)의 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 웨이퍼(W) 주연부를 하방으로부터 지지한다. 이러한 지지 부재(66)는, 웨이퍼(W)의 외측으로부터 내측을 향해, 구체적으로 제 1 평탄부(61)(환언하면 웨이퍼(W))의 직경 방향을 따라 연장되는 좁고 긴 형상을 가진다.
여기서, 지지 부재(66)의 구성에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 도 5에 있어서의 A-A선 화살표 단면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(66)는 경사부(62)의 경사면(62a)과 동일 각도로 경사지는 경사면(66a)을 가지고 있고, 이러한 경사면(66a)에서 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 부재(66)에 있어서의 경사면(66a)의 경사부(62)에서의 경사면(62a)으로부터의 돌출 높이(d1)는, 웨이퍼(W)의 상면측으로부터의 파티클의 진입을 방지하면서, 웨이퍼(W)의 하면으로 유입된 처리액이 적절히 배출되는 높이로 설정된다. 예를 들면, 회전 플레이트(23P)의 저면(제 1 평탄부(61)의 상면)으로부터 평탄면(63a)까지의 높이가 5 mm일 때, 돌출 높이(d1)는 0.3 mm 정도의 높이로 설정된다.
또한, 지지 부재(66)는 경사면(66a) 및 제 2 평탄부(63)의 평탄면(63a)에 연접하는 평탄면(66b)을 가진다. 평탄면(66b)은 제 2 평탄부(63)의 평탄면(63a)과 동일한 높이에 마련된다.
도 7은 도 5에 있어서의 H1부의 확대도이다. 또한, 도 8은 도 7에 있어서의 B-B선 화살표 단면도이다. 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 부재(66) 중 2 개는, 제 1 노치부(64)의 둘레 방향 양측에 인접하여 배치된다.
도 9는 도 5에 있어서의 H2부의 확대도이다. 또한, 도 10은 도 9에 있어서의 C-C선 화살표 단면도이며, 도 11은 도 9에 있어서의 D-D선 화살표 단면도이다.
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 부재(66) 중 2 개는, 제 2 노치부(65)의 둘레 방향 양측에도 인접하여 배치된다.
또한 도 9 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 제 2 노치부(65)보다 회전 플레이트(23P)의 직경 방향 내측에는, 경사부(62)의 경사면(62a) 및 제 1 평탄부(61)의 평탄면(61b)의 일부를 높이는 올림부(67)가 마련된다.
올림부(67)는 제 2 노치부(65) 및 제 2 노치부(65)의 양측에 마련되는 2 개의 지지 부재(66)에 연접한다. 구체적으로, 올림부(67)는 제 2 노치부(65)의 양측에 마련되는 2 개의 지지 부재(66)의 각 경사면(66a)에 연접하는 평탄면(67a)과, 평탄면(67a) 및 제 1 평탄부(61)의 평탄면(61b)에 연접하는 경사면(67b)을 가진다.
올림부(67)에 있어서의 평탄면(67a)의 제 1 평탄부(61)에 있어서의 평탄면(61b)으로부터의 올림 높이(d2)는 평탄면(67a)이 웨이퍼(W)의 하면에 접하지 않는 높이로 설정된다. 구체적으로, 올림부(67)의 평탄면(67a)의 외주연은, 웨이퍼(W)의 외주연보다 직경 방향 내측에 위치하고 있고, 웨이퍼(W)는, 올림부(67)의 평탄면(67a)보다 높은 위치에서 지지 부재(66)의 경사면(66a)에 지지된다.
<지지 부재의 작용>
이어서, 상술한 지지 부재(66)의 작용에 대하여 설명한다. 도 12는 본 실시 형태에 따른 회전 플레이트(23P)에 있어서의 웨이퍼(W)와의 접촉 부분을 확대한 모식 단면도이다.
가령, 경사부(62)의 경사면(62a)에 웨이퍼(W)를 접촉시켜 직접 지지하고, 웨이퍼(W)의 상면측으로부터 하면측에 달하는 경로를 경사면에 의해 폐색하도록 했다고 한다. 이 구성을 취함으로써, 웨이퍼(W)의 하면측으로의 처리액(L)의 유입을 억제하는 효과는 얻어진다. 그러나, 웨이퍼(W)가 휘어 있는 경우, 웨이퍼(W)와 경사면과의 사이에 발생한 약간의 극간으로부터 웨이퍼(W)의 하면측으로 처리액이 유입될 우려가 있다.
처리 유닛은 처리액을 이용하여 웨이퍼(W)를 처리한 후, 웨이퍼(W)를 고속으로 회전시켜 웨이퍼(W)에 잔존하는 처리액을 원심력에 의해 제거하는 건조 처리를 행한다. 그러나, 웨이퍼(W)의 하면측으로 유입된 처리액은, 웨이퍼(W)의 휨에 의해 발생한 약간의 극간으로부터는 빠지기 어렵고, 웨이퍼(W)의 하면측에 잔존하기 쉽다. 따라서, 종래의 액 처리 장치에 있어서는, 처리 후의 웨이퍼(W)의 하면 주연부에 액 잔류가 발생할 우려가 있다.
이에 대하여, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 경사부(62)의 경사면(62a)로부터 돌출하여 마련된 경사면(66a)에 웨이퍼(W)를 지지시키는 것으로 했다. 이에 의해, 웨이퍼(W)와 경사면(62a)의 사이에는 일정한 극간이 마련되기 때문에, 웨이퍼(W)의 하면측으로의 처리액(L)의 유입을 경사부(62)에 의해 어느 정도 방지하면서, 웨이퍼(W)의 하면측으로 유입된 처리액(L)을 이러한 극간으로부터 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력과 N2 가스의 작용에 의해 웨이퍼(W)의 외방으로 효율 좋게 배출할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따른 지지 부재(66)는, 웨이퍼(W)의 외측으로부터 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가지기 때문에, 국소적으로 봤을 때, 좁고 긴 형상의 평면에 의해 웨이퍼(W)의 하면 주연부의 곡면을 점접촉으로 지지하게 된다. 따라서, 본 실시 형태와 같이 웨이퍼(W)의 패턴 형성면이 하면을 향하고 있는 경우라도, 패턴이 형성되지 않은 부분인 웨이퍼(W)의 하면 주연부가 접촉하도록 지지 부재(66)에 웨이퍼(W)를 정밀도 좋게 둘 수 있다. 따라서, 간단한 구성으로, 예를 들면 패턴 형성면과 지지 부재(66)와의 간섭 등의 문제점을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에 따르면, 웨이퍼(W)를 정밀도 좋게 두면서, 웨이퍼(W)의 하면에 있어서의 액 잔류를 저감할 수 있다.
또한, 지지 부재(66)를 단순히 마련하는 것으로 하면, 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 주변에서 웨이퍼(W)와의 극간이 필요 이상으로 커질 우려가 있다. 이 경우, 도관(23C)(도 2 참조)으로부터 웨이퍼(W)의 하면으로 공급되는 N2 가스의 유속이 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 주변에서 다른 부분보다 낮아져, 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 주변으로부터 파티클 등이 진입하기 쉬워진다.
따라서 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 둘레 방향 양측에 2 개의 지지 부재(66)를 각각 배치하는 것으로 했다. 이에 의해, 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 주변에 있어서의 N2 가스의 유속의 저하가 억제되기 때문에, 제 1 노치부(64) 및 제 2 노치부(65)의 주변으로부터의 파티클 등의 진입을 억제할 수 있다.
또한 제 2 노치부(65)는 제 1 노치부(64)보다 크게 형성되기 때문에, 제 2 노치부(65)의 주변에 있어서의 N2 가스의 유속의 저하는, 제 1 노치부(64)의 주변에 있어서의 N2 가스의 유속의 저하와 비교하여 커질 가능성이 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 제 2 노치부(65)보다 직경 방향 내측에 위치하는 부분을 올림부(67)에 의해 높이는 것으로 했다. 이에 의해, 제 2 노치부(65)보다 직경 방향 내측에 위치하는 부분에 있어서의 웨이퍼(W)와의 극간이 작아지기 때문에, 제 2 노치부(65)의 주변에 있어서의 N2 가스의 유속의 저하를 더 억제할 수 있다.
<변형예>
이어서, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)의 변형예에 대하여 설명한다. 우선, 제 1 변형예에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13은 제 1 변형예에 따른 건조 촉진 처리의 동작예를 나타내는 도이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은 리프트 핀(23H)을 이용하여 웨이퍼(W)를 지지 부재(66)로부터 이격시킨 상태에서 웨이퍼(W)의 하면에 N2 가스를 공급하여 웨이퍼(W)의 하면에 잔존하는 처리액의 건조를 촉진시켜도 된다.
구체적으로, 제어부(18)는(도 1 참조), 브러시(24)(처리액 공급부의 일례)를 이용하여 웨이퍼(W)를 처리한 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시켜 웨이퍼(W)의 상면에 잔존하는 처리액을 제거한다. 이어서, 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 회전을 정지한 후, 복수의 리프트 핀(23H)을 이용하여 웨이퍼(W)를 복수의 지지 부재(66)로부터 이격시키고, 이 상태에서 도관(23C)(도 2 참조)으로부터 웨이퍼(W)의 하면에 대하여 N2 가스를 공급한다.
이와 같이 함으로써, 웨이퍼(W)의 하면에 잔존하는 처리액을 보다 효율 좋게 배출할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 하면의 액 잔류를 더 저감시킬 수 있다.
또한 제어부(18)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입출력 포트 등을 가지는 마이크로 컴퓨터 및 각종의 회로를 포함한다. 이러한 마이크로 컴퓨터의 CPU는, ROM에 기억되어 있는 프로그램을 읽어내어 실행함으로써, 후술하는 제어를 실현한다. 또한 기억부(19)는, 예를 들면 RAM, 플래시 메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자 또는 하드 디스크, 광디스크 등의 기억 장치에 의해 실현된다.
이어서, 제 2 변형예에 대하여 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. 도 14 및 도 15는 제 2 변형예에 따른 건조 촉진 처리의 동작예를 나타내는 도이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 제어부(18)는, 상술한 건조 촉진 처리에 있어서 리프트 핀(23H)을 상승시킬 경우에, 기판 반송 장치(17)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 경우에 리프트 핀(23H)을 상승시키는 속도보다 빠른 속도로 리프트 핀(23H)을 상승시켜도 된다. 이와 같이, 리프트 핀(23H)을 고속으로 상승시킴으로써, 웨이퍼(W)의 하면측으로 유입된 처리액(L)이 웨이퍼(W)의 하면에 잔존하는 처리액(L)과 경사부(62) 또는 지지 부재(66)의 경사면(62a, 66a)에 잔존하는 처리액(L)으로 분리된다. 이에 의해, 리프트 핀(23H)을 통상의 속도로 상승시킨 경우와 비교하여, 웨이퍼(W)의 하면에 잔존하는 처리액(L)의 양을 줄일 수 있다.
이 후, 제어부(18)는 리프트 핀(23H)을 강하시켜, 웨이퍼(W)를 지지 부재(66)에 접근시킨 후, 도관(23C)(도 2 참조)으로부터 웨이퍼(W)의 하면에 대하여 N2 가스를 공급한다. 이와 같이, 리프트 핀(23H)을 강하시켜 웨이퍼(W)와 경사부(62)와의 극간을 좁힘으로써, 도 14의 상태에서 N2 가스를 공급할 경우와 비교하여, N2 가스의 유속의 저하가 억제되기 때문에, 웨이퍼(W)의 하면으로부터 처리액(L)을 효율 좋게 제거할 수 있다.
이어서, 제 3 변형예에 대하여 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16은 제 3 변형예에 따른 정류판의 구성을 나타내는 도이다. 또한 도 16에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여, 파지부(23G) 및 밀어올림판(41) 등을 적절히 생략하여 나타내고 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은 정류판(29)을 구비하고 있어도 된다. 정류판(29)은 컵부(22)의 내부에서 회전 플레이트(23P)보다 하방에 마련된다. 정류판(29)은 회전 플레이트(23P)와 컵부(22)의 사이에 배치되는 둘레벽부(29a)와, 둘레벽부(29a)를 컵부(22)에 고정하는 고정부(29b)를 구비한다. 둘레벽부(29a)는 컵부(22)의 내벽을 따른 형상을 가진다.
이러한 정류판(29)을 구비함으로써, 컵부(22)의 외측으로부터 내측을 향하는 기류의 컵부(22) 내에서의 흐트러짐(휩쓸림)을 억제할 수 있다. 이 때문에, 하우징(21) 내부의 배기를 효율 좋게 행할 수 있다.
이어서, 제 4 변형예에 대하여 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17은 제 4 변형예에 따른 지지 부재(66)의 구성을 나타내는 도이다.
상술한 실시 형태에서는 복수의 지지 부재(66)가, 웨이퍼(W)의(환언하면 제 1 평탄부(61)의) 직경 방향을 따라 연장되는 경우의 예에 대하여 설명했지만, 도 17에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 부재(66)는 직경 방향 외측의 단부(端部)(즉 제 2 평탄부(63)측의 단부)를 직경 방향 내측의 단부(즉 제 1 평탄부(61)측의 단부)보다 웨이퍼(W)의 회전 방향 후방측으로 이동시킨 형상을 가지고 있어도 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면측으로 유입된 처리액을 지지 부재(66)의 측면을 따라 효율 좋게 배출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시 형태에 따른 액 처리 장치는 경사부와 복수의 지지 부재와 처리액 공급부와 회전 기구를 구비한다. 경사부는 기판의 하방에 배치되고, 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가진다. 복수의 지지 부재는 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 기판을 하방으로부터 지지한다. 처리액 공급부는 복수의 지지 부재에 지지된 기판의 상면에 처리액을 공급한다. 회전 기구는 경사부를 회전시킨다. 또한 복수의 지지 부재는 기판의 외측으로부터 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가진다.
따라서, 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에 따르면, 패턴 형성면과의 간섭을 방지하면서, 기판의 하면에 있어서의 액 잔류를 저감할 수 있다.
또한 상술한 실시 형태에서는, 처리액 공급부의 일례로서, 처리액을 토출하기 위한 개구(24B)를 구비한 브러시(24)를 들어 설명했지만, 처리액 공급부는 브러시(24)에 한정되지 않고, 처리액을 토출하는 노즐이어도 된다. 처리 유닛(16)은 반드시 브러시(24)를 구비할 것을 요하지 않는다.
새로운 효과 또는 변형예는 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 태양은, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부한 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 다양한 변경이 가능하다.
W : 웨이퍼
16 : 처리 유닛
23 : 웨이퍼 유지 회전부
23P : 회전 플레이트
61 : 제 1 평탄부
62 : 경사부
63 : 제 2 평탄부
64 : 제 1 노치부
65 : 제 2 노치부
66 : 지지 부재
67 : 올림부

Claims (13)

  1. 기판의 하방에 배치되고, 상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 상기 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가지는 경사부와,
    상기 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 상기 기판을 하방으로부터 지지하는 복수의 지지 부재와,
    상기 복수의 지지 부재에 지지된 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 경사부를 회전시키는 회전 기구와,
    상기 기판을 측방으로부터 파지하는 복수의 파지부
    를 구비하고,
    상기 복수의 지지 부재는,
    상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가지고,
    상기 경사부는,
    상기 경사면의 외주연 중 상기 복수의 파지부에 대응하는 각 부분을 노치한 복수의 제 1 노치부
    를 구비하고,
    상기 제 1 노치부의 양측에 상기 복수의 지지 부재 중 2 개가 마련되는 것
    을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 기판의 하방에 배치되고, 상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 상기 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가지는 경사부와,
    상기 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 상기 기판을 하방으로부터 지지하는 복수의 지지 부재와,
    상기 복수의 지지 부재에 지지된 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 경사부를 회전시키는 회전 기구와,
    상기 기판을 상방으로 들어올려 상기 복수의 지지 부재로부터 이격시키는 복수의 리프트 핀
    을 구비하고,
    상기 복수의 지지 부재는,
    상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가지고,
    상기 경사부는,
    상기 경사면의 외주연 중 상기 복수의 리프트 핀에 대응하는 각 부분을 노치한 복수의 제 2 노치부
    를 구비하고,
    상기 제 2 노치부의 양측에 상기 복수의 지지 부재 중 2 개가 마련되는 것
    을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 경사부는,
    상기 제 2 노치부 및 상기 제 2 노치부의 양측에 마련되는 2 개의 상기 지지 부재에 연접하고, 상기 제 2 노치부보다 직경 방향 내측에 위치하는 부분을 높인 올림부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 부재는,
    상기 기판의 직경 방향을 따라 연장되는 것
    을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  6. 기판의 하방에 배치되고, 상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 내리막 경사지고 또한 상기 기판의 둘레 방향을 따라 연장되는 경사면을 가지는 경사부와,
    상기 경사면에 대하여 돌출하여 마련되고, 상기 기판을 하방으로부터 지지하는 복수의 지지 부재와,
    상기 복수의 지지 부재에 지지된 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 경사부를 회전시키는 회전 기구
    를 구비하고,
    상기 복수의 지지 부재는,
    상기 기판의 외측으로부터 상기 기판의 내측을 향해 연장되는 좁고 긴 형상을 가지고,
    상기 복수의 지지 부재는,
    길이 방향에 있어서의 양 단부 중 상기 기판의 직경 방향 외측에 위치하는 단부를 상기 기판의 직경 방향 내측에 위치하는 단부보다 상기 회전 기구에 의한 상기 기판의 회전 방향 후방측으로 이동시킨 형상을 가지는 것
    을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 부재에 지지된 상기 기판의 상면을 브러시에 의해 세정하는 브러시 세정부
    를 구비하고,
    상기 복수의 지지 부재는,
    패턴 형성면을 하방으로 향한 상기 기판을 하방으로부터 지지하는 것
    을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 상방으로 들어올려 상기 복수의 지지 부재로부터 이격시키는 복수의 리프트 핀과,
    상기 경사부보다 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 하면에 대하여 기체를 공급하는 기체 공급부와,
    상기 처리액 공급부를 이용하여 상기 기판을 처리한 후, 상기 복수의 리프트 핀을 이용하여 상기 기판을 상기 복수의 지지 부재로부터 이격시킨 상태에서, 상기 기체 공급부를 이용하여 상기 기판의 하면에 대하여 기체를 공급하는 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 부재는 상기 기판의 주연부를 지지하고, 상기 경사부의 상기 경사면과 동일 각도로 경사지는 경사면을 가지고 있는 액 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사부는 회전 플레이트에 구비되고,
    상기 회전 플레이트는 제 1 평탄부를 구비하고,
    상기 경사부는 상기 제 1 평탄부의 외주연에 연접하여 배치되는 액 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전 플레이트는 제 2 평탄부를 구비하고,
    상기 제 2 평탄부는 상기 경사부의 외주연에 연접하는 평탄면을 가지는 액 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전 플레이트는 상기 회전 기구에 접속되는 액 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 지지 부재는 상기 기판의 주연부를 지지하고, 상기 경사부의 상기 경사면과 동일 각도로 경사지는 경사면을 가지고 있고,
    상기 지지 부재는 상기 경사면 및 상기 제 2 평탄부의 평탄면에 연접하는 평탄면을 가지고,
    상기 지지 부재의 평탄면은 상기 제 2 평탄부의 평탄면과 동일한 높이에 마련되는 액 처리 장치.
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