KR102299022B1 - 기판 처리장치 - Google Patents

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KR102299022B1
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히로유키 카와하라
코지 하시모토
노리유키 키쿠모토
노리타케 수미
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리장치는 챔버에 인접하여 배치되는 베이스부(1541)와, 기판(S)을 유지하는 핸드(155)와, 베이스부(1541)에 장착되고, 핸드를 지지하여 베이스부에 대해서 수평이동시킴으로써 핸드를 진퇴이동시키는 암(1542)과, 핸드를 내부 공간에 수용하는 커버부(156)를 구비한다. 커버부는, 내부 공간을 형성하는 커버 본체(1561)와, 수평 방향으로 관통하여 일단이 개구(1562a)되는 중공구조를 가지며, 개구를 내부 공간에 연통시키면서 수평 방향으로 이동 가능한 상태에서, 커버 본체에 걸어 맞춰지는 연신 부재(1562)를 가진다.

Description

기판 처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
이 발명은, 액이 담긴(液盛) 기판을 복수 챔버 사이에서 반송하는 기판 처리장치에 관한 것이다.
반도체 기판, 표시장치용 글래스 기판 등의 각종 기판의 처리 공정에서는, 기판에 대한 처리가 복수의 챔버에서 순차 실행되는 경우, 챔버간 기판의 반송이 필요하게 된다. 이 경우에서, 기판 표면의 노출이나, 표면에 형성되어 있는 미세패턴의 무너짐(倒壞) 등을 방지하는 목적으로, 수평 자세의 기판에 액을 담은, 즉 기판 상면을 액막으로 덮은 상태로 반송될 수 있다. 이러한 반송 형태에서는, 반송 중에 기판에서 액체가 유실되거나, 혹은 액체가 증발함으로써 기판 표면이 노출하거나, 액체 성분이 주위로 비산하여 장치 내부에 부착되거나 하는 것이 문제된다.
이 문제에 대응하기 위하여, 예를 들면, 일본 공개특허 공보 특개 2003－092244호(특허문헌 1)에 기재된 기술에서는, 기판을 반송하는 반송로봇 전체가 커버로 덮이고, 또한, 기판을 유지하는 핸드는 커버 내에 설치된 케이스에 수용되어 있다. 이로 인해, 기판 상의 액체가 외부로 누출되는 것이 방지된다. 그리고, 기판을 챔버에 액세스할 때만, 핸드가 케이스에서 외부로 진출하도록 구성되어 있다.
복수 챔버 사이에서의 기판 반송이라는 동작의 성질 상, 기판의 챔버로의 반입 및 챔버로부터의 반출을 위한 핸드의 진퇴 이동 이외에, 반송로봇 본체가 챔버에 대해서 이동하고, 소정 위치에 위치 결정되는 것이 필요하다. 이 때문에, 상기한 종래기술의 장치에서는, 반송로봇과 챔버 사이에 상호 간섭을 회피하기 위한 틈이 필요하다. 따라서, 반송로봇과 챔버와의 기판을 주고받음에서, 기판은 일시적으로 커버로부터 노출하여 보호되지 않는 상태가 된다. 또한, 반송로봇 전체를 커버로 함으로써, 반송로봇을 포함하는 기판 처리장치 전체가 대형이 된다는 문제도 있다. 이와 같이, 상기 종래기술은 반송 중의 기판에서의 액체의 비산을 방지한다는 과제에 대해서는 실용면에서 개선의 여지가 남아 있다.
이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 액이 담긴 기판을 챔버 사이에서 반송하는 기판 처리장치에서, 액체의 비산을 확실히 방지하면서, 챔버간 기판의 반송을 실현할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 발명의 일 태양은, 상면에 액막이 형성된 기판을 반송하는 기판 처리장치로서, 상기 목적을 달성하기 위해 챔버와, 상기 챔버에 인접하는 베이스부와, 상기 기판을 유지하는 핸드와, 상기 베이스부에 장착되고, 상기 베이스부에 대해서 수평 방향으로 상기 핸드를 이동시킴으로써, 상기 핸드를 상기 챔버에 대해서 진퇴이동 가능한 암과, 상기 기판을 유지하는 상기 핸드를 수용 가능한 내부 공간을 가지며, 상기 암에 의해 진퇴이동 되는 상기 핸드를 통과시키는 개구를 측부에 가지는 커버부를 구비하고 있다.
그리고, 상기 커버부는 상기 내부 공간을 형성하는 커버 본체와, 수평 방향으로 관통하여 일단이 상기 개구가 되는 중공(中空) 구조를 가지며, 상기 개구를 상기 내부 공간에 연통시키면서 수평 방향으로 이동 가능한 상태에서, 상기 커버 본체에 걸어 맞추는(係合) 연신(延伸) 부재를 가진다. 또한, 상기 연신 부재가 상기 챔버측으로 진출한 상태에서, 상기 암이 상기 내부 공간으로부터 상기 개구를 통해 상기 핸드를 상기 챔버 내에 진입시킨다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 커버 본체와 챔버 사이를, 커버 본체에서 챔버측을 향하여 진퇴하는 연신 부재에 의해 접속할 수 있다. 이로 인해, 챔버의 내부 공간과 커버부의 내부 공간을 연통시킬 수 있다. 이 때문에, 커버부 내와 챔버 내 사이를 이동하는 핸드에 의한 기판의 반송 과정에서는, 핸드에 의해 유지되는 기판을 주위 공간에 노출시키지 않고 끝난다. 따라서, 반송 중에 기판 상의 액체가 흘러 넘치거나 증발하거나 하더라도, 주위 공간으로 비산하는 것이 방지된다.
또한, 연신 부재가 커버 본체측으로 퇴피 이동함으로써, 커버부와 챔버 사이가 이격된다. 따라서, 챔버와의 간섭을 회피하면서, 필요에 따라 커버부를 이동시키는 것도 가능하다. 이로 인해, 챔버간 기판의 반송을 높은 자유도로 실현할 수 있다.
또한, 이 발명 다른 태양은, 상기 챔버로서의 제1 챔버 및 제2 챔버를 구비하고, 상기 액막이 형성된 상기 기판을 상기 제1 챔버에서 상기 제2 챔버로 반송하는 기판 처리장치이다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 상면에 액막이 형성된 기판이, 상기와 같이 하여 제1 챔버에서 제2 챔버로 반송된다. 이 때문에, 액막을 구성하는 액체를 주위에 비산시키지 않고 기판을 반송하며, 제2 챔버에서의 처리를 양호하게 수행할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에서는 기판을 유지하는 핸드를 커버 본체에 수용하면서, 핸드를 챔버에 진입시킬 때 연신 부재를 챔버측으로 진출시키고, 커버 본체의 내부 공간과 챔버 내부 공간을 접속한다. 이 때문에, 액체의 비산을 확실히 방지하면서, 챔버간 기판의 반송을 실현하는 것이 가능하다.
이 발명의 상기 및 그 외의 목적과 신규 특징은 첨부 도면을 참조하면서 다음의 상세한 설명을 읽으면, 보다 완전하게 분명해질 것이다. 단, 도면은 오로지 해설을 위한 것으로, 이 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도1a는, 본 발명의 일 실시형태인 기판 처리장치를 나타내는 평면도이다.
도 1b는, 기판 처리장치의 측면도이다.
도 2는, 센터 로봇의 구성 및 그 설치환경을 나타내는 도면이다.
도 3a는, 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3b는, 기판 처리유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 초임계 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛을 나타내는 도면이다.
도 5는, 센터 로봇의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 6a는, 핸드가 챔버에 액세스하기 전 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6b는, 핸드가 챔버에 액세스하기 전 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 7a는, 핸드가 챔버 내에 진입한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7b는, 핸드가 챔버 내에 진입한 상태를 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은, 이 기판 처리장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는, 챔버로의 기판의 반출 및 반입처리를 나타내는 흐름도이다.
도 10a는, 커버부와 챔버와의 접속 이외의 태양을 나타내는 도면이다.
도 10b는, 커버부와 챔버와의 접속 이외의 태양을 나타내는 도면이다.
도 10c는, 커버부와 챔버와의 접속 이외의 태양을 나타내는 도면이다.
도1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 기판 처리장치의 일 실시형태의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도1a는 본 발명의 일 실시형태인 기판 처리장치(1)를 나타내는 평면도이고, 도 1b는 기판 처리장치(1)를 나타내는 측면도이다. 또한, 이들 도면은 장치의 외관을 나타내는 것이 아니고, 장치의 외벽 패널이나 그 밖의 일부구성을 제외함으로써 그 내부 구조를 알기 쉽게 나타낸 모식도이다. 이 기판 처리장치(1)는, 예를 들면 크린룸 내에 설치되어 기판에 대해서 소정의 처리를 실시하기 위한 장치이다.
여기서, 본 실시 형태에서의 '기판'으로는 반도체 기판, 포토마스크용 글래스 기판, 액정표시용 글래스 기판, 플라즈마 표시용 글래스 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판 등의 각종 기판을 적용 가능하다. 이하에서는 주로 반도체 기판의 처리에 이용되는 기판 처리장치를 예를 들어 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 위에 예시한 각종의 기판 처리에도 마찬가지로 적용 가능하다.
도1a에 나타내는 바와 같이, 기판 처리장치(1)는 기판(S)에 대해서 처리를 실시하는 기판 처리부(10)와, 이 기판 처리부(10)에 결합된 인덱서부(20)를 구비하고 있다. 인덱서부(20)는 용기 유지부(21)와 인덱서 로봇(22)을 구비하고 있다. 용기 유지부(21)는 기판(S)을 수용하기 위한 용기(C)(복수의 기판(S)을 밀폐 상태로 수용하는 FOUP(Front Opening Unified Pod), SMIF(Standard Mechanical Interface) 포드, OC(Open Cassette) 등)를 복수 개 유지할 수 있다. 인덱서 로봇(22)은 용기 유지부(21)에 유지된 용기(C)에 액세스하고, 미처리의 기판(S)을 용기(C)로부터 취출하거나, 처리 종료된 기판을 용기(C)로 수납하거나 한다. 각 용기(C)에는 복수매의 기판(S)이 거의 수평자세로 수용되어 있다.
인덱서 로봇(22)은 장치 케이스에 고정된 베이스부(221)와, 베이스부(221)에 대해서 연직축(鉛直軸) 방향으로 회동 가능하게 설치된 다관절 암(222)과, 다관절 암(222)의 선단에 장착된 핸드(223)를 구비한다. 핸드(223)는 그 상면에 기판(S)을 재치(載置)하여 유지할 수 있는 구조로 되어 있다. 이러한 다관절 암 및 기판 유지용의 핸드를 가지는 인덱서 로봇은 공지이므로 자세한 설명을 생략한다.
기판 처리부(10)는 평면에서 보면 거의 중앙에 배치된 센터 로봇(15)과, 이 센터 로봇(15)을 둘러싸듯이 배치된 복수의 기판 처리유닛을 구비하고 있다. 구체적으로는, 센터 로봇(15)이 배치된 공간에 면하여 복수의(이 예에서는 4개의) 기판 처리유닛(11A, 12A, 13A, 14A)이 배치된다. 이러한 기판 처리유닛(11A~14A)은 각각 기판(S)에 대해서 소정의 처리를 실행하는 것이다. 이들 처리유닛을 동일한 기능의 것으로 한 경우에는, 복수 기판의 병렬처리가 가능하게 된다. 또한, 기능이 다른 처리유닛을 조합하여, 1개의 기판에 대해서 다른 처리를 순차로 실행하도록 구성할 수도 있다.
후술하는 바와 같이, 이 실시형태의 기판 처리장치(1)는 기판(S)을 소정의 처리액에 의해 습식처리한 후, 기판(S)을 건조시킨다는 일련의 처리에 사용된다. 이 목적을 위하여, 4개의 기판 처리유닛 중 2개의 기판 처리유닛(11A, 12A)은 기판(S)에 대한 습식처리를 담당하고, 이를 가능하게 하기 위한 구성을 내부에 구비하고 있다. 또한, 다른 2개의 기판 처리유닛(13A, 14A)은, 습식처리 후의 기판(S)으로부터 잔존액을 제거하여 기판(S)을 건조시키는 처리(건조처리)를 담당하고, 이를 가능하게 하기 위한 구성을 내부에 구비하고 있다.
각 기판 처리유닛(11A~14A)에서는 기판(S)에 대한 처리를 실행하는 기판처리 주체가 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 개폐 가능한 셔터가 설치된 처리챔버 내에 수용되어 있다. 즉, 기판 처리유닛(11A)은 처리챔버(110)와, 처리챔버(110)의 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 설치된 셔터(111)를 가진다. 셔터(111)는 처리챔버(110)의 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 설치된 개구부를 덮도록 설치되어 있다. 셔터(111)가 열리면 개구부가 노출되고, 이 개구부를 통해 기판(S)의 반입 및 반출이 가능하게 된다. 또한, 처리챔버(110) 내에서 기판(S)에 대한 처리가 실행될 때, 셔터(111)가 닫힘으로써, 처리챔버(110) 내의 분위기가 외부로부터 차단된다.
마찬가지로, 기판 처리유닛(12A)은 처리챔버(120)와, 처리챔버(120)의 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 설치된 셔터(121)를 가진다. 또한, 기판 처리유닛(13A)은 처리챔버(130)와, 처리챔버(130)의 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 설치된 셔터(131)를 가진다. 또한, 기판 처리유닛(14A)은 처리챔버(140)와, 처리챔버(140)의 센터 로봇(15)에 마주하는 측면에 설치된 셔터(141)를 가진다.
그리고, 이와 같이 수평 방향으로 배치된 기판 처리유닛의 세트가 상하 방향으로 복수단(이 예에서는 2단) 배치되어 있다. 즉, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 기판 처리유닛(11A)의 하방에는 기판 처리유닛(11B)이 설치되어 있다. 기판 처리유닛(11B)의 구성 및 기능은 기판 처리유닛(11A)과 동일하다. 또한, 기판 처리유닛(12A)의 하방에는, 기판 처리유닛(12A)과 동일 구성, 동일 기능의 기판 처리유닛(12B)이 설치되어 있다. 마찬가지로, 기판 처리유닛(13A)의 하부에도 기판 처리유닛(13B)(도 2)이, 또한 기판 처리유닛(14A)의 하부에도 미도시의 기판 처리유닛이 설치된다. 또한, 기판 처리유닛의 단의 수는 여기에 예시하는 2로 한정되지 않고 임의의 수이다. 또한, 1단 당 기판 처리유닛의 배치(配設) 수도 상기로 한정되지 않는다. 물론, 기판 처리유닛은 1단만 있어도 좋다.
도 2는 센터 로봇의 구성 및 그 설치환경을 나타내는 도면이다. 센터 로봇(15)은 챔버 사이에 기판을 반송하는 기판 반송부로서 기능한다. 또한, 센터 로봇(15)은 인덱서 로봇(22)에서 미처리의 기판(S)을 수취할 수 있고, 또한, 처리 종료된 기판(S)을 인덱서 로봇(22)에 수도(受渡)할 수 있다. 구체적으로는, 센터 로봇(15)은 기대부(基臺部)(151)와, 회전 베이스(152)와, 지지 프레임(153)과, 신축 암(154)과, 핸드(155)와, 커버부(156)를 구비하고 있다.
기대부(151)는 기판 처리부(10)의 저부 프레임에 고정되고, 센터 로봇(15)의 각 구성을 지지한다. 회전 베이스(152)는 기대부(151)에 장착되고, 기대부(151)에 대해서 연직축 방향으로 회동 가능하게 된다. 상세하게는 후술하나, 지지 프레임(153)은 회전 베이스(152)에 고정된 겐트리(gantry) 형상의 프레임체이며, 신축 암(154), 핸드(155) 및 커버부(156)를 일체화한 기판 유지유닛(150)을 승강 가능하게 지지한다.
기판 유지유닛(150)에서, 신축 암(154)은 그 회동 및 신축 운동에 의해 핸드(155)를 수평이동 시킨다. 커버부(156)는 이와 같이 수평이동 하는 신축 암(154) 및 핸드(155)를 그 내부 공간에 수용한다. 핸드(155)는 그 상면에 기판(S)을 재치하여 유지할 수 있고, 또한, 인덱서 로봇(22)의 핸드(223) 사이에 기판(S)의 주고받는 것이 가능한 구조로 되어 있다. 이러한 구조의 핸드 기구는 공지이므로, 자세한 설명을 생략한다.
도 2에 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 회전 베이스(152)가 연직축 방향으로 회동하고, 기판 유지유닛(150)은 상하 방향으로 승강한다. 또한, 신축 암(154)의 신축에 의해 핸드(155)가 수평이동 한다. 후술하는 바와 같이, 이러한 동작의 결합에 의해 핸드(155)의 각 챔버(110) 등으로의 액세스가 실현되고, 각 챔버로 기판의 반입 및 챔버로부터의 기판의 반출이 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 기판 처리장치(1)에서는, 다음과 같이 하여 기판(S)에 대한 처리가 실행된다. 초기 상태에서는, 용기 유지부(21)에 재치된 용기(C)에 미처리 기판(S)이 수용된다. 인덱서 로봇(22)은 용기(C)에서 1매의 미처리 기판(S)을 취출하여 센터 로봇(15)에 수도한다. 센터 로봇(15)은 수취한 기판(S)을, 상기 기판(S)에 대한 처리를 실행하는 기판 처리유닛에 반입한다.
예를 들면, 기판 처리유닛(11A)에 기판(S)을 반입하는 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 센터 로봇(15)은 지지 프레임(153)에 대한 기판 유지유닛(150)의 높이를 조정한다. 이로 인해, 핸드(155)에 유지한 기판(S)이 기판 처리유닛(11A)의 처리챔버(110) 측면의 셔터(111)의 높이로 위치 결정된다. 셔터(111)가 열리고, 신축 암(154)이 처리챔버(110) 측면의 개구부를 향해 신장함으로써, 핸드(155)에 유지되는 기판(S)이 처리챔버(110)에 반입된다. 신축 암(154)이 퇴피한 후, 셔터(111)가 닫히고, 처리챔버(110) 내에서 기판(S)에 대한 처리가 실행된다. 다른 기판 처리유닛으로의 기판(S)의 반입도 마찬가지로 하여 수행할 수 있다.
한편, 기판 처리유닛(11A)으로부터 처리 종료된 기판(S)을 취출할 때, 셔터(111)가 열린 처리챔버(110)로 신축 암(154)이 진입하여 처리 종료된 기판(S)을 취출한다. 이와 같이, 기판 유지유닛(150)이 처리챔버(110)와 대향 배치된 상태에서 신축 암(154)이 핸드(155)를 처리챔버(110)에 대해서 진퇴이동시킴으로써, 처리챔버(110)로 핸드(155)의 액세스가 실현된다. 취출된 기판(S)에서는, 다른 기판 처리유닛에 반입되어 새로운 처리가 실행되어도 좋고, 또한, 인덱서 로봇(22)을 통해 용기(C)에 복귀되어도 좋다. 이 실시형태에서의 구체적인 처리 시퀀스에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 센터 로봇(15)은 측방 및 상방이 격벽(101)에 의해 외부공간으로부터 이격된 반송공간(TS)에 설치되어 있다. 기판 처리유닛(11A)은 처리챔버(110)의 셔터(111)가 설치된 측면을 반송공간(TS)을 향하게 하여 격벽(101)의 측부에 장착되어 있다. 다른 기판 처리유닛도 마찬가지이다. 또한, 기판 처리유닛(11A, 13A) 및 반송공간(TS)의 상방에는, 장치 내에 청정한 공기를 공급함과 동시에 적절한 다운 플로우를 발생시키기 위한 팬 필터 유닛(FFU)(103, 104, 105)이 설치된다.
상기 이외에, 기판 처리장치(1)에는 장치 각부의 동작을 제어하기 위한 제어유닛(90)이 설치되어 있다. 제어유닛(90)은 적어도 CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리(92)를 포함한다. CPU(91)는 미리 준비된 제어프로그램을 실행함으로써 장치 각부에 소정의 동작을 실행시킨다. 또한, 메모리(92)는 CPU(91)가 실행해야 할 제어프로그램이나, 그 실행에 의해 발생하는 데이터 등을 기억한다. 상기한 인덱서 로봇(22) 및 센터 로봇(15)의 동작, 각 처리챔버에서의 셔터의 개폐나 기판(S)에 대한 각종 처리 등에 관련한 동작은 제어프로그램을 실행하는 CPU(91)에 의해 제어된다.
도 3a 및 도 3b는 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛을 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 3a는 기판 처리유닛(11A)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3b는 기판 처리유닛(11A)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는 기판 처리유닛(11A)의 구성에 대해 설명하지만, 습식처리를 실행하는 다른 기판 처리유닛(11B, 12A) 등의 구성도 기본적으로 동일하다.
기판 처리유닛(11A)은 기판처리 주체로서의 습식처리부(30)를 처리챔버(110) 내에 구비하고 있다. 습식처리부(30)는 기판(S)의 상면(Sa)에 처리액을 공급하여 기판(S)의 표면 처리나 세정 등을 수행한다. 또한, 습식처리 후에 반출되는 기판(S)의 상면(Sa)이 주위 분위기에 노출하는 것을 방지하기 위해, 습식처리부(30)는 습식처리 후의 기판(S)의 상면(Sa)을 저표면 장력액의 액막으로 덮는 액막 형성처리를 병행하여 실행한다.
이 목적을 위하여, 습식처리부(30)는 기판 유지부(31), 스플래쉬 가드(32), 처리액 공급부(33) 및 저표면 장력액 공급부(34)를 구비하고 있다. 이러한 동작은 제어유닛(90)에 의해 제어된다. 기판 유지부(31)는 기판(S)과 거의 동등한 직경을 가지는 원반 형상의 스핀척(311)을 가지며, 스핀척(311)의 주연부(周緣部)에는 복수의 척 핀(312)이 설치되어 있다. 척 핀(312)이 기판(S)의 주연부에 맞닿아서(當接) 기판(S)을 지지함으로써, 스핀척(311)은 그 상면으로부터 이간시킨 상태에서 기판(S)을 수평자세로 유지할 수 있다.
스핀척(311)은 그 하면 중앙부에서 하향으로 연장되는 회전 지지축(回傳支軸)(313)에 의해 상면이 수평이 되도록 지지되어 있다. 회전 지지축(313)은 처리챔버(110) 저부에 장착된 회전기구(314)에 의해 회전 가능하도록 지지된다. 회전기구(314)는 도시하지 않은 회전모터를 내장하고 있다. 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라 회전모터가 회전함으로써 회전 지지축(313)에 직결된 스핀척(311)이 1점 쇄선으로 나타내 보이는 연직축 방향으로 회전한다. 도 3a, 도 3b에서는 상하 방향이 연직 방향이다. 이로 인해, 기판(S)이 수평자세인 채로 연직축 방향으로 회전한다.
기판 유지부(31)를 측방에서 둘러싸도록, 스플래쉬 가드(32)가 설치된다. 스플래쉬 가드(32)는 스핀척(311)의 주연부를 덮도록 설치된 대략 통 형상의 컵(321)과, 컵(321)의 외주부 하방에 설치된 액 수용부(322)를 가진다. 컵(321)은 제어유닛(90)로부터의 제어지령에 따라 승강한다. 컵(321)은 도 3a에 나타내는 하방위치와, 도 3b에 나타내는 상방위치 사이로 승강 이동한다. 하방위치는 컵(321)의 상단부가 스핀척(311)에 유지된 기판(S)의 주연부에서 하부까지 하강하였을 때의 컵(321)의 위치이다. 또한, 상방위치는 컵(321)의 상단부가 기판(S)의 주연부보다 상방에 위치할 때의 컵(321)의 위치이다.
컵(321)이 하방위치에 있을 때는 도 3a에 나타내는 바와 같이, 스핀척(311)에 유지되는 기판(S)이 컵(321) 밖으로 노출한 상태가 된다. 이 때문에, 예를 들면 스핀척(311)으로의 기판(S)의 반입 및 반출 시, 컵(321)이 장해가 되는 것이 방지된다.
또한, 컵(321)이 상방위치에 있을 때는 도 3b에 나타내는 바와 같이, 스핀척(311)에 유지되는 기판(S)의 주연부를 둘러싸게 된다. 이로 인해, 후술하는 액 공급 시, 기판(S)의 주연부로부터 뿌려지는 처리액이 챔버(110) 내에 비산하는 것이 방지되고, 처리액을 확실히 회수하는 것이 가능하게 된다. 즉, 기판(S)이 회전함으로써 기판(S)의 주연부에서 뿌려지는 처리액의 액적(液適)은 컵(321)의 내벽에 부착하여 하방으로 흘려 보내지고, 컵(321)의 하방에 배치된 액 수용부(322)에 의해 모아져 회수된다. 복수의 처리액을 개별적으로 회수하기 위하여, 복수단의 컵이 동심(同心)으로 설치되어도 좋다.
처리액 공급부(33)는 처리챔버(110)에 고정된 베이스(331)에 대해서 회동 가능하도록 설치된 회동 지지축(回動支軸)(332)에서 수평으로 신장하는 암(333)의 선단에 노즐(334)이 장착된 구조를 가진다. 회동 지지축(332)이 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라 회동함으로써 암(333)이 요동한다. 이로 인해, 암(333) 선단의 노즐(334)이, 도 3a에 나타내는 바와 같이 기판(S)의 상방에서 측방으로 퇴피한 퇴피위치와, 도 3b에 나타내는 기판(S) 상방의 처리위치 사이를 이동한다.
노즐(334)은 제어유닛(90)에 설치된 처리액 공급부(도시 생략)에 접속된다. 처리액 공급부에서 적절한 처리액이 송출되면, 노즐(334)에서 기판(S)을 향해 처리액이 토출된다. 도 3b에 나타내는 바와 같이, 스핀척(311)이 비교적 저속으로 회전함으로써 기판(S)을 회전시키면서, 기판(S)의 회전중심의 상방에 위치 결정된 노즐(334)로부터 처리액(Lq)을 공급한다. 이렇게 함으로써 기판(S)의 상면(Sa)이 처리액(Lq)에 의해 처리된다. 처리액(Lq)으로는, 현상액, 에칭액, 세척액, 린스액 등의 각종 기능을 가지는 액체를 이용할 수 있고, 그 조성은 임의적이다. 또 복수 종류의 처리액이 결합되어 처리가 실행되어도 좋다.
저표면 장력액 공급부(34)도 처리액 공급부(33)와 대응하는 구성을 가지고 있다. 즉, 저표면 장력액 공급부(34)는 베이스(341), 회동 지지축(342), 암(343), 노즐(344) 등을 가지며, 이들 구성은 처리액 공급부(33)에서 대응하는 것과 동등하다. 회동 지지축(342)이 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라 회동함으로써 암(343)이 요동한다. 암(343) 선단의 노즐(344)은 습식처리 후의 기판(S) 상면(Sa)에 대해서 액막을 형성하기 위한 저표면 장력액을 공급한다.
상기한 도 3b의 설명에서의 '처리액(Lq)', '암(333)', '노즐(334)'을 각각 '저표면 장력액(Lq)', '암(343)', '노즐(344)'로 대체함으로써, 저표면 장력액 공급부(34)의 동작이 설명된다. 단, 토출되는 것은 저표면 장력액이며, 일반적으로 처리액과는 상이한 종류의 액체이다.
처리대상이 되는 기판 상면(Sa)이 미세한 요철패턴(이하, 단순히 '패턴'이라고 함)을 형성된 것일 때, 습식처리 후의 젖은 기판(S)이 건조하는 과정에서, 패턴 내에 들어간 액체의 표면장력에 의해 패턴 무너짐이 생길 우려가 있다. 이를 방지하기 위한 방법으로는, 패턴 내의 액체를 보다 표면장력이 낮은 액체로 치환한 후 건조시키는 방법, 기판 상면(Sa)을 승화성 물질의 고체로 덮어 승화성 물질을 승화시키는 승화건조법, 본 실시형태에서 채용하는 초임계 건조법 등이 있다.
고온, 고압상태를 필요로 하는 초임계 건조처리를 수행하기 위해서는, 습식처리를 수행하는 챔버와는 별개의 고압 챔버를 필요로 한다. 이 때문에, 습식처리 후의 기판(S)을 고압챔버로 반송할 필요가 생긴다. 반송 중 패턴 노출에 기인하는 무너짐을 피하기 위해, 기판 상면(Sa)을 액체 또는 고체로 덮어 두는 것이 바람직하다. 이 때, 기판 상면(Sa)을 덮는 액체는 표면장력에 의한 패턴 무너짐을 보다 확실히 방지한다는 관점에서, 처리액보다 표면장력이 작은 액체인 것이 바람직하다. 본 명세서에서는 이러한 성질의 액체를 '저표면 장력액'으로 칭한다.
이 실시형태에서는, 기판 상면(Sa)을 저표면 장력액의 액막으로 덮은 상태에서 반송이 이루어진다. 액막은 이하와 같이 형성된다. 기판(S)이 소정의 회전속도로 회전된 상태에서, 제어유닛(90)에 설치된 저표면 장력액 공급원(도시 생략)으로부터 공급되는 저표면 장력액(Lq)이 노즐(344)에서 토출됨으로써, 기판 상면(Sa)은 저표면 장력액의 액막(LF)으로 덮인 상태가 된다. 저표면 장력액으로는, 습식처리에 이용되는 처리액과의 혼화성이 좋고, 또한, 이보다 표면장력이 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 처리액이 물을 주성분으로 하는 것일 때, 이소프로필 알코올(IPA)을 알맞게 이용 가능하다. 이렇게 하여 기판 상면(Sa)의 전체가 저표면 장력액의 액막(LF)으로 덮인 상태가 된다.
상면(Sa)이 액막(LF)으로 덮인 상태에서 기판 처리유닛(11A)으로부터 반출되는 기판(S)은, 기판 처리유닛(13A)으로 반송되어 건조처리 된다. 즉, 기판 처리유닛(13A)은 수평자세로 반입되는 기판(S)의 상면(Sa)에 형성되어 있는 액막(LF)을 제거하고, 기판(S)을 건조시키는 건조처리를, 기판처리로서 실행하는 기능을 가진다. 건조처리로는 기판(S)을 초임계 유체로 덮은 후 초임계 유체를(액상을 통하지 않고) 기화시켜 제거하는, 초임계 건조처리가 적용된다. 여기에서는 기판 처리유닛(13A)의 구성에 대해 설명하나, 건조처리를 실행하는 다른 기판 처리유닛(13B, 14A) 등의 구성도 기본적으로 동일하다.
도 4는 초임계 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛을 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 4는 기판 처리유닛(13A)의 내부구조를 나타내는 측면 단면도이다. 초임계 건조처리의 원리 및 이를 위하여 필요한 기본구성은 공지이므로, 여기에서는 자세한 설명을 생략한다. 기판 처리유닛(13A)은 고압 챔버(130)와, 건조처리의 실행 주체로서의 건조처리부(40)를 구비하고 있다. 건조처리부(40)에서는 기판(S)을 재치하기 위한 스테이지(41)가 고압 챔버(130) 내에 설치되어 있다. 스테이지(41)는 흡착유지 또는 기계적 유지에 의해, 상면(Sa)이 액막으로 덮인 기판(S)을 유지한다. 고압 챔버(130)는 고압이 되므로, 이를 견디기 위해서 내부구성은 비교적 간소하고, 또한 고압에 견딜 수 있는 부재가 사용된다.
스테이지(41)의 하면 중앙에는 회전 지지축(42)이 하향으로 연장되어 있다. 회전 지지축(42)은 고압 챔버(130)의 저면에 고압실링 회전도입 기구(43)를 통해 삽통된다. 고압 실링 회전도입 기구(43)의 회전축(431)은 회전기구(432)에 접속된다. 이 때문에, 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라 회전기구(432)가 작동하면, 기판(S)이 스테이지(41)와 함께 1점 쇄선으로 나타내 보이는 연직 방향의 회전축 방향으로 회전한다.
고압 챔버(130)의 내부에서 스테이지(41)의 상방에는 유체 분산 부재(44)가 설치된다. 유체 분산 부재(44)는 평판 형상의 폐색판(441)에, 상하로 관통하는 관통공(442)을 복수 설치한 것이다. 고압 챔버(130)의 상부에는 이산화탄소 공급부(45)에서 이산화탄소 가스가 필요에 따라 공급되고, 이산화탄소 가스는 유체 분산 부재(44)에 의해 정류되며, 기판(S)의 상방에서 균일하게 기판(S)을 향해 공급된다.
또한, 고압 챔버(130) 내에는 질소 공급부(46)에서 질소가 필요에 따라 도입된다. 질소는 필요에 따라 여러 형태로, 즉 상온 또는 승온된 가스로서, 혹은 냉각되어 액화한 액체질소로서, 고압 챔버(130) 내의 가스를 퍼지하거나 챔버 내를 냉각하거나 하는 목적에 따라 공급된다.
또한, 고압 챔버(130)에는 배출기구(48)가 접속되어 있다. 배출기구(48)는 고압 챔버(130) 내에 도입되는 기체나, 액체 등의 각종 유체를 필요에 따라 배출하는 기능을 가진다. 배출기구(48)는 이를 위한 배관이나 밸브, 펌프 등을 구비한다. 이로 인해, 필요한 경우에는 고압 챔버(130) 내의 유체를 신속하게 배출할 수 있다.
도시를 생략하지만, 제어유닛(90)은 고압 챔버(130) 내의 압력이나 온도를 검출하기 위한 구성 및 이들을 소정값으로 제어하기 위한 구성을 가진다. 즉, 제어유닛(90)은 고압 챔버(130) 내의 압력 및 온도를 소정의 목표치로 제어하는 기능을 가지고 있다.
이어서, 센터 로봇(15)의 구조에 대해 설명한다. 센터 로봇(15)은 인덱서 로봇(22) 사이에서의 기판(S)을 주고받고, 챔버 사이에서의 기판(S)의 이송을 담당한다. 이 중, 습식 처리유닛(11A) 등에서 건조 처리유닛(13A) 등으로의 기판(S)의 이송은, 수평자세의 기판(S) 상면(Sa)에 저표면 장력액의 액막(LF)이 형성된 상태에서 수행된다. 액막(LF)은 습식 처리유닛(11A) 등에서 건조 처리유닛(13A) 등으로의 이송 시, 기판(S)의 표면이 노출하여 패턴 무너짐이 생기는 것을 방지하기 위해 형성된다. 그러나, 반송과정에서 액체가 기판(S)으로부터 낙하하거나, 기판(S)의 표면에서 증발하거나 하는 일이 있다.
이와 같이 하여 액체가 기판(S)에서 비산하면 장치 내부를 오염시키게 된다. 특히, 액체에 부식성이나 인화성이 있는 경우에는, 이러한 성질로의 대책이 장치에 필요하게 되고, 장치가 대규모가 되어 코스트 상승으로도 연결된다. 여기서 이 실시형태에서는 이하 설명하는 바와 같이, 액막(LF)이 형성된 기판(S)을 유지하는 핸드(155)의 주위를 커버로 덮음으로써, 액체의 비산을 방지한다.
도 5는 센터 로봇의 외관을 나타내는 사시도이다. 센터 로봇(15)에서는 기대부(151)(도 2)에 대해서, 모터 등의 적절한 회전기구를 통해 회전 베이스(152)가 장착되어 있다. 제어유닛(90)로부터의 제어지령에 따라 회전기구가 작동함으로써 회전 베이스(152)는 연직축 방향으로 회동한다. 이 회전 베이스(152)에서 상향으로 연장되는 지지 프레임(153)에, 기판 유지유닛(150)이 장착되어 있다. 보다 구체적으로는, 대략 원판 형상의 회전 베이스(152)의 상면에, 2개의 지주(1531, 1532)가 장착되어 있다. 이들 지주의 상단부가 대들보 부재(梁部材)(1533)에 의해 결합되고, 전체적으로 암 갠트리형의 지지 프레임(153)이 구성된다. 지주(1531, 1532) 각각의 측면에는 가이드 레일(1535, 1536)이 설치되고, 이들에 기판 유지유닛(150)이 장착된다.
보다 상세하게는, 기판 유지유닛(150)의 커버부(156)의 하부에는 수평 방향으로 연장되는 지지암(1571, 1572)이 고정된다. 지지암(1571, 1572)의 선단에 설치된 슬라이더(도시 생략)가 가이드 레일(1535, 1536)에 승강 가능하도록 걸어 맞춰진다(係合). 지주(1531, 1532)에는 볼나사 기구, 리니어 모터, 직동 가이드 등의 적절한 승강기구가 편입되어 있다. 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라 승강기구가 작동함으로써, 기판 유지유닛(150) 전체가 가이드 레일(1535, 1536)을 따라 승강 이동한다. 이 승강동작에 따라 기판 유지유닛(150)의 높이 방향 위치가 결정된다.
회전기구의 동작에 의해 결정되는 회전 베이스(152)의 회전각도와, 승강기구의 동작에 의해 결정되는 기판 유지유닛(150)의 높이 방향 위치의 결합에 의해 기판 유지유닛(150)의 위치가 정해진다. 이와 같이하여, 예를 들면 1개의 기판 처리유닛과의 대향위치에 기판 유지유닛(150)을 위치 결정할 수 있다. 도 5에서, 화살표(D1)는 회전기구의 작동에 의한 회전 베이스(152)의 회전 방향을, 화살표(D2)는 승강기구의 작동에 의한 기판 유지유닛(150)의 이동 방향을 각각 나타낸다.
기판 유지유닛(150)은 각 기판 처리유닛의 챔버 내에 액세스하여 기판(S)의 반입 또는 반출을 수행하는 신축 암(154) 및 핸드(155)의 주위를, 커버부(156)로 덮은 구조를 가진다. 다음에서 설명하는 바와 같이, 커버부(156)는 수평 방향으로 신축 가능한 이중 통 구조로 되어 있고, 핸드(155)의 수평이동과 연동하여 신축함으로써, 챔버에 대한 기판의 반입·반출동작을 실현한다. 도 5에서, 화살표 D3은 후술하는 커버부(156)의 신축 방향을, 화살표 D4는 핸드(155)의 진퇴 방향을 각각 나타내고 있다.
이하에서는 기판 유지유닛(150)이 1개의 기판 처리유닛(11A)의 챔버(110)에 액세스하여 기판을 반입 또는 반출할 때의 동작을 예로 설명한다. 그러나, 다른 챔버로의 액세스에서도 마찬가지로 고려되는 것이 가능하다.
도 6a 내지 도 7b는 챔버로 액세스할 때의 기판 유지유닛의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 6a는 핸드(155)가 챔버(110)에 액세스하기 전 상태를 나타내는 평면도, 도 6b는 그 측면 단면도이다. 또한, 도 7a는 핸드(155)가 챔버(110) 내에 진입한 상태를 나타내는 평면도, 도 7b는 그 측면 단면도이다.
이들 도면에 나타내는 바와 같이, 신축 암(154)은 베이스부(1541)에 장착된 다관절 암(1542)을 가지며, 다관절 암(1542)의 선단에, 기판(S)을 유지 가능한 포크 형상으로 형성된 핸드(155)가 장착되어 있다. 신축 암(154)의 각 관절이 협조하여 회동함으로써, 신축 암(154)은 도 6a에 나타내는 바와 같이 접혀진 상태와, 도 7a에 나타내는 바와 같이 신장한 상태 사이에서 형태가 변화한다. 이로 인해, 암 선단에 장착된 핸드(155)가 수평이동하고, 화살표(D4) 방향을 진퇴 방향으로 하여 진퇴이동한다.
도 7a에 나타내는 바와 같이, 기판 유지유닛(150)이 챔버(110)(보다 구체적으로는 그 개구부(112))와의 대향위치에 위치 결정되고, 신축 암(154)이 신장한 상태에서는, 핸드(155)가 챔버(110)의 개구부(112)를 통해 챔버(110) 내에 진입한 상태가 된다. 이로 인해, 챔버(110)로의 기판(S)의 반입, 및 챔버(110)에서의 기판(S)의 반출이 가능하게 된다. 이 때의 핸드(155) 위치를 '내부위치'라고 칭하는 것으로 한다. 한편, 도 6a에 나타내는 신축 암(154)이 접혀진 상태에서는, 핸드(155)는 챔버(110)의 외부로 퇴피한 상태가 된다. 이 때의 핸드(155)의 위치를 '외부위치'라고 칭하는 것으로 한다.
이와 같이 동작하는 신축 암(154) 및 핸드(155)를 덮도록, 커버부(156)가 설치되어 있다. 커버부(156)는 커버 본체(1561)와 연신 부재(1562)를 구비하고 있다. 커버 본체(1561)는 신축 암(154)의 가동범위를 내부 공간으로 넣는 박스형으로 형성되어 있다. 연신 부재(1562)는 양단에 개구가 설치되어 수평 방향으로 관통하는 중공구조의 통형으로 형성되고, 커버 본체(1561)에 걸어 맞춰진다. 연신 부재(1562)의 양 개구 중, 외부로 노출하는 측의(즉, 커버 본체(1561) 측의 개구와는 반대측의) 개구(1562a)는 기판(S)을 유지하는 핸드(155)가 커버부(156)의 내부 공간(SP)으로부터 외부의 공간(이 예에서는, 반송공간(TS))으로 진출할 때의 출입구가 된다.
보다 구체적으로는, 커버 본체(1561)는 핸드(155)의 진퇴경로에 해당되는 측면에 개구(1561a)가 설치된 박스형 형상을 가진다. 커버 본체(1561)의 내부 공간(SP)에 신축 암(154)이 수용되고, 커버 본체(1561)의 하부에는 신축 암(154)을 작동시키기 위한 구동기구(158)가 장착되어 있다. 구동기구(158)는 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따라, 기판 유지유닛(150)의 가동부를 작동시킨다. 커버 본체(1561)의 적어도 저면에서는, 기판(S)에서 흘러 넘친 액체를 일시적으로 저장 가능하도록 하기 위해, 외부공간(반송공간(TS))으로 연통하는 개구부를 설치하지 않고, 또 액체를 개구(1561a) 방향으로 유도하는 기울기를 설치하지 않는 것이 바람직하다.
연신 부재(1562)는 핸드(155)의 진퇴 방향(D4)에 대응하는 양측면이 개구한, 즉 수평 방향으로 관통하는 중공구조의 통형 형상을 가진다. 연신 부재(1562)의 외형 치수는 커버 본체(1561)의 개구(1561a)보다 조금 작게 형성되어 있고, 이 개구(1561a)의 내부에 연신 부재(1562) 일부가 들어감으로써, 커버부(156)는 이중 통 구조로 되어 있다. 또한, 연신 부재(1562)는 상기와는 반대로, 커버 본체(1561)의 개구(1561a)를 외측에서부터 둘러싸는 구조로 되어도 좋다. 연신 부재(1562)에는 진퇴로드(1564)가 연결되고, 진퇴로드(1564)는 구동기구(158)에 의해 핸드(155)의 진퇴 방향(D4)을 따라 수평 방향으로 구동된다. 이로 인해, 연신 부재(1562)는 커버 본체(1561)에 대해서 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 그 이동 방향(D3)은, 본 실시형태에서는 핸드(155)의 진퇴 방향(D4)과 대략 동일한 방향이다.
이러한 기구에 의해 커버부(156) 전체적으로는, 방향(D3)을 따라 소정 범위로 신축하는 구조로 되어 있다. 즉, 커버부(156)는 도 6a, 도 6b에 나타내는 바와 같이 연신 부재(1562)가 커버 본체(1561) 내로 인입되어 챔버(110)에서 후퇴한 상태와, 도 7a, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)가 보다 외부로 인출되어 챔버(110)측으로 진출한 상태 사이에 그 형태가 변화한다. 이하에서는, 도 6a, 도 6b에 나타내는 연신 부재(1562)의 위치를 '후퇴위치'라고 칭하며, 도 7a, 도 7b에 나타내는 연신 부재(1562)의 위치를 '진출위치'라고 칭하는 것으로 한다.
도 6a 및 도 6b에 나타내는 바와 같이, 신축 암(154)이 접혀진 상태에서는, 연신 부재(1562)가 커버 본체(1561) 내에 가장 크게 들어가는 방향(도에서 좌측)으로 위치 결정된다. 이 때, 커버 본체(1561)와 연신 부재(1562)가 연결하여 형성하는 내부 공간(SP)의 내부에, 신축 암(154), 핸드(155) 및 이에 유지되는 기판(S) 전체가 수용되도록, 커버 본체(1561) 및 연신 부재(1562)의 사이즈가 설정된다. 또한 도 6a 및 도 7a에서는 내부구조를 명시하기 위해서, 커버 본체(1561)와 연신 부재(1562)를 2종류의 파선으로 나타내고 있다.
센터 로봇(15)에 의해 기판(S)의 반송과정에서의 기판 유지부(150)의 동작은, 회전기구에 의한 회동동작 및 승강기구에 의한 승강동작을 포함할 수 있다. 이러한 동작 시, 기판(S)의 상면에 액막이 형성되어 있은 경우, 진동이나 가감속에 의해 기판(S)으로부터 액체가 낙하할 우려가 있다. 커버 본체(1561) 및 연신 부재(1562)에 의해 형성되는 내부 공간(SP) 내에 기판(S)을 수용해 둠으로써, 만약 액체의 낙하가 있다 하더라도, 그 비산범위를 커버부(156) 내로 하는 것이 가능해진다.
도 6b에 나타내는 바와 같이, 커버부(156)에는 배액기구(排液機構)(1591) 및 배기기구(1592) 중 적어도 하나가 접속되어도 좋다. 구체적인 구조의 도시는 생략하나, 커버부(156)의 내부 공간(SP)으로 낙하한 액체에서는, 배액기구(1591)가 적절한 배출경로를 통해 외부로 배출할 수 있다. 또한, 액체의 증발에 의해 생긴 증기가 외부로 누출하는 것을 방지하기 위하여, 배기기구(1592)가 내부 공간(SP)에 미소한 부압을 부여하도록 해도 좋다.
또한, 기판(S)에서 액체가 증발하는 경우가 있으나, 내부 공간(SP)에 증기가 충만함으로써 증발의 진행을 억제할 수 있다. 이와 같이, 커버부(156)는 기판(S)에서 낙하하는 액체의 비산 및 기판(S)에서의 액체의 증발을 억제하는 효과가 있다. 이 효과를 보다 높이기 위해서, 연신 부재(1562)의 하면에는 단차가 설치되고, 반송공간(TS)(도 2)에 노출되어 있는 개구(1562a)의 개구 면적이 좁혀지고 있다. 이로 인해, 개구(1562a)를 통해 외부로 액체가 누출하는 확률을 저하시킬 수 있다.
개구(1562a)에서는, 상기 효과를 더 높이기 위해서, 예를 들면 핸드(155) 및 기판(S)을 통과시키기 위해서 필요한 최소한의 개구 사이즈를 가지는 슬릿 형상의 개구로 하거나, 개구를 개폐하기 위한 셔터 부재를 설치하거나 해도 좋다.
도 6a에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)가 커버 본체(1561) 측으로 인입되어 후퇴위치에 있을 때, 연신 부재(1562)의 선단은 챔버(110)의 측벽면으로부터 소정 거리만큼 이간한 상태가 된다. 이 때문에, 점선 화살표로 나타내 바와 같이, 기판 유지유닛(150)이 회동할 때 커버부(156)가 챔버(110)와 간섭하는 것은 회피된다. 즉, 센터 로봇(15)에서는, 연신 부재(1562)를 후퇴위치로 위치 결정함으로써 챔버 벽면과의 간섭을 발생시키지 않고 기판 유지유닛(150)을 회동시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 기판 유지유닛(150)을 여러 방향으로 회동시켜, 임의의 챔버와의 대향위치로 위치 결정하는 것이 가능해진다.
한편, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)가 커버 본체(1561)로부터 인출된 진출위치에 있을 때, 연신 부재(1562)의 선단부는 챔버(110)의 측벽면에 맞닿는다. 이로 인해, 커버부(156)의 내부 공간(SP)과 챔버(110)의 내부 공간(SPc)이 연통한다. 그리고, 이렇게 하여 연통한 공간에서 핸드(155)가 진퇴 이동한다. 최종적으로, 핸드(155)는 연신 부재(1562)의 선단부를 넘어 챔버 내부까지 더 진출하고, 챔버(110)의 내부 공간(SPc)으로 노출하게 된다. 이로 인해, 챔버 내에서 기판(S)을 주고받는 것이 가능해진다.
연신 부재(1562)가 후퇴위치에 있는 상태에서 신축 암(154)을 신장시키면, 핸드(155)에 유지되는 기판(S)이 일시적으로 외부공간(도 2의 반송공간(TS))으로 노출하게 된다. 이 때문에, 반송 중의 기판(S)에서 낙하하는 액체가 반송공간(TS)으로 누출되거나, 기판(S)에서의 액체의 증발이 촉진되거나 하는 문제가 일어날 수 있다. 본 실시 형태에서는, 연신 부재(1562)의 이동에 의해 커버부(156)와 챔버(110) 내부 공간 서로를 접속하여 신축 암(154)을 신축시킴으로써, 이러한 문제를 미연에 회피하는 것이 가능하다.
공간의 폐색효과를 높이기 위해서, 연신 부재(1562)의 개구(1562a)의 개구 형상은 챔버(110)의 개구부(112)의 개구 형상에 대응한 것으로 되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 연신 부재(1562)의 선단부가 챔버(110)에 맞닿은 상태에서는, 연신 부재(1562)의 개구(1562a)와 챔버(110)의 개구부(112)가 대체로 일치하는 것이 바람직하다. 이 실시형태에서는, 양 개구의 형상 및 사이즈가 대략 동일하고, 챔버(110)에 대향하는 연신 부재(1562)의 선단부가 챔버(110)의 측벽에 적합한 형상으로 되어 있다. 또한 기밀성을 높이기 위해서, 연신 부재(1562)의 개구(1562a) 주위를 감싸도록 씰 부재(1563)가 장착되어 있다. 또한, 씰 부재는 챔버(110) 측에 설치되어도 좋고, 이 경우에는 챔버(110)에서 셔터(111)의 기밀성을 높이기 위해서 설치되는 씰 부재와 공용되는 것이어도 좋다.
커버부(156)와 챔버(110)의 연결에서 필요한 기밀성은, 액체의 누출이나 증발을 필요 충분한 정도로 억제할 수 있으면 충분하고, 따라서 부재 사이에 어느 정도의 틈이 생겨도 좋다. 오히려, 기밀성을 확보하기 위해서 더 복잡한 기구를 편입하는 것은, 처리 중의 기판(S)을 단시간에 반송한다는 목적에서 반드시 유리한 것이 되지는 않는다.
이어서, 상기와 같이 구성된 기판 처리장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 지금까지 설명한 바와 같이, 이 기판 처리장치(1)는 기판(S)에 대해서 습식처리 및 건조처리를 순차로 실행하는 장치이다. 이 처리의 주된 흐름은 이하와 같다. 즉, 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛에 기판(S)을 반송하고, 처리액에 의한 처리를 수행한 후, 저표면 장력액에 의한 액막을 형성한다. 그리고, 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛으로 이 기판(S)을 반송하고, 액막을 제거하여 기판(S)을 건조시킨다. 이하, 그 구체적인 처리내용에 대해 설명한다.
여기에서는 1개의 기판(S)에 대해서 기판 처리유닛(11A)가 습식처리를 실행하고, 기판 처리유닛(13A)이 건조처리를 실행하는 것으로 설명한다. 그러나, 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛과 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛의 조합은 이로 한정되는 것이 아니며 임의적인 것이다. 또한, 이하의 설명에서는 각 기판 처리유닛의 역할을 명시하기 위해서 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛(11A) 등을 '습식 처리유닛'과, 또한 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛(13A) 등을 '건조 처리유닛'으로 각각 칭할 수 있다.
도 8은 이 기판 처리장치의 동작을 나타내는 흐름도이다. 이 동작은 CPU(91)가 미리 준비된 제어프로그램을 실행하여 장치 각부에 소정의 동작을 실시하게 함으로써 실현된다. 우선, 인덱서 로봇(22)이 미처리 기판을 수용하는 용기(C) 하나로부터 1매의 미처리 기판(S)을 취출한다(단계 S101). 그리고, 기판(S)은 인덱서 로봇(22)에서 센터 로봇(15)으로 수도되고(단계 S102), 센터 로봇(15)은 습식처리를 실행하는 기판 처리유닛(습식 처리유닛)(11A)에 기판(S)을 반입한다(단계 S103).
기판(S)이 반입된 기판 처리유닛(11A)은 기판(S)에 대해서 습식처리를 실행한다(단계 S104). 습식처리의 내용은 상기에 설명한 바와 같이, 기판(S)에 처리액을 공급하여 기판 상면(Sa)의 가공이나 세정을 수행한다는 것이다. 습식처리 후의 기판(S)에 대해서는, 저표면 장력액에 의한 액막(LF)을 형성하기 위한 액막 형성처리가 실행된다(단계 S105).
액막 형성처리에 의해 상면(Sa)에 액막(LF)이 형성된 기판(S)은, 센터 로봇(15)에 의해 기판 처리유닛(11A)에서 취출되고, 건조처리를 실행하는 기판 처리유닛(건조 처리유닛)(13A)에 반입된다. 즉, 기판 처리유닛(11A)에서 기판 처리유닛(13A)으로 기판(S)을 이송하는 이송처리가 수행된다(단계 S106). 이송처리는, 습식 처리유닛(11A)에서의 기판(S)의 반출과, 건조 처리유닛(13A)으로의 기판(S)의 반입을 포함한다. 이들 처리내용에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.
기판(S)이 반입된 기판 처리유닛(13A)은 기판(S)에 대해서 부착되어 있는 액체를 제거하여 기판(S)을 건조시키는 건조처리를 실행한다(단계 S107). 기판 처리유닛(13A)에서는, 초임계 유체를 이용한 초임계 건조처리가 실행된다. 즉, 고압 챔버(130) 내에 이산화탄소 공급부(45)로부터 이산화탄소가 도입되고, 챔버 내압을 충분히 높임으로써 이산화탄소가 액화한다. 또는, 액상의 이산화탄소가 고압 챔버(130)에 도입되어도 좋다. 액상의 이산화탄소는 기판 상면(Sa)을 덮는다. 액화한 이산화탄소는 유기용제를 잘 녹인다. 따라서, 패턴 내에 잔존하는 IPA 등의 용해액은 액상의 이산화탄소에 의해 치환된다.
이어서, 고압 챔버(130) 내의 온도 및 압력이 이산화탄소를 초임계 상태로 하는 조건으로 조정된다. 이로 인해, 고압 챔버(130) 내의 이산화탄소가 초임계 유체가 된다. 초임계 상태의 유체는 매우 유동성이 높고 표면장력이 작다. 특히, 이산화탄소로부터 생성된 초임계 유체는 IPA, 아세톤 등의 유기용제를 잘 녹인다. 이 때문에, 이산화탄소의 초임계 유체는 미세한 패턴의 깊숙한 곳까지 들어가, 잔존하는 유기용제 성분을 패턴 내로 실어 나른다. 비교적 저압력, 저온에서 초임계 상태가 되는 점도 이산화탄소가 초임계 건조처리에 적합한 이유 중 하나이다.
그리고, 고압 챔버(130) 내가 급격하게 감압됨으로써, 초임계 유체는 액상을 거치지 않고 직접 기화하여 기판(S)에서 제거된다. 이로 인해, 기판(S)은 액체성분이 완전히 제거되어 건조한 상태가 된다. 패턴 내에 잔존하는 액체성분은 초임계 유체에 의해 치환되고, 또한 초임계 유체가 액상을 통하지 않고 직접 기화한다. 이로 인해, 패턴 내의 액체의 표면장력에 기인하는 패턴 무너짐의 문제는 회피 된다.
처리 후의 기판(S)은 센터 로봇(15)에 의해 기판 처리유닛(13A)으로부터 반출된다(단계 S108). 취출된 처리 후의 기판(S)은 센터 로봇(15)에서 인덱서 로봇(22)으로 수도된다(단계 S109). 인덱서 로봇(22)은 기판(S)을 용기(C) 하나에 수용한다(단계 S110). 처리 종료된 기판(S)이 수용되는 용기(C)는 미처리 상태의 상기 기판(S)이 수용된 용기여도 좋고, 또한 별도의 용기여도 좋다.
또한 처리해야 할 기판이 있는 경우에는(단계 S111에서 YES), 단계 S101로 돌아와, 다음의 기판(S)에 대해서 상기한 처리가 실행된다. 처리해야 할 기판이 없으면(단계 S111에서 NO), 처리는 종료한다.
이상, 1매의 기판(S)을 처리하는 경우의 흐름에 대해 설명하였으나, 실제의 장치에서는 복수 기판에 대한 처리가 병행하여 실행된다. 즉, 1매의 기판(S)이 1개의 기판 처리유닛 내에서 처리되는 동안, 인덱서 로봇(22)에 의한 다른 기판의 반송, 센터 로봇(15)에 의한 다른 기판의 반송, 및 다른 기판 처리유닛에 의한 기판처리의 적어도 1개를 병행하여 실행하는 것이 가능하다.
보다 구체적으로는, 예를 들면 단계 S102에서 기판(S)이 인덱서 로봇(22)에서부터 센터 로봇(15)으로 수도된 후에는, 인덱서 로봇(22)은 새롭게 용기(C)에 액세스하여 다른 기판을 취출하는 것이 가능하다. 또한, 예를 들면, 단계 S103에서 1매의 기판(S)이 기판 처리유닛(11A)으로 반입된 후, 센터 로봇(15)은 다른 기판을 다른 기판 처리유닛에 반입하는, 혹은 다른 기판 처리유닛으로 처리된 다른 기판을 반출하는 것이 가능하다.
따라서, 복수매의 기판(S)에 대해서 순차 처리를 수행할 필요가 있는 경우에는, 각 기판(S)을 처리하기 위한 장치 각부의 동작 시퀀스를 적절히 조절함으로써 복수매의 기판으로의 처리를 병행하여 진행시킨다. 이렇게 함으로써 기판 처리장치(1) 전체로서의 처리의 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다. 구체적인 동작 시퀀스는 처리의 사양, 상기 각 단계의 소요시간이나 동시 처리의 여부 등에 따라 적절히 정해질 필요가 있다.
도 9는 챔버로의 기판의 반출 및 반입처리를 나타내는 흐름도이다. 이 처리는 상기한 기판 처리동작의 이송처리(단계 S106)로서 실행되는 것이다. 이송처리는 습식 처리유닛인 기판 처리유닛(11A)으로부터의 기판(S)의 반출처리와 건조 처리유닛인 기판 처리유닛(13A)으로의 상기 기판(S)의 반입처리를 포함한다. 이들 2개의 처리 사이에서, 센터 로봇(15)의 각부의 동작은 기본적으로 동일하다. 반출처리에서는, 핸드(155)가 기판(S)을 유지하지 않은 상태에서 챔버 내에 진입하여 기판(S)을 유지하고 복귀한다. 이에 대해서, 반입처리에서는 기판(S)을 유지한 핸드(155)가 챔버 내에 진입하여 기판(S)을 남기고 복귀한다. 이와 같이 기판의 유무에서는 차이가 있으나, 그 사이의 일련의 동작은 동일하다.
초기상태에서, 기판 유지유닛(150)은 적절한 초기위치로 위치 결정된다. 이 때, 연신 부재(1562)가 후퇴위치로, 핸드(155)가 외부위치로 각각 위치 결정된다(단계 S201). 따라서, 기판 유지유닛(150)은 챔버로부터 이간한 상태에 있다. 또한, 핸드(155)는 커버부(156)에 수용된다. 기판 처리유닛(11A)에서의 기판(S)의 반출동작으로는, 이 시점에서 핸드(155)는 기판을 유지하지 않는다. 한편, 기판 처리유닛(11A)으로의 기판(S)의 반입동작으로는, 이 시점에서 핸드(155)는 액이 담긴 기판(S)을 유지하고 있다. 반입동작에 대해서는 후술하도록 하고, 이하에서는 우선 반출동작에 대해 설명한다.
이 상태에서, 제어유닛(90)으로부터의 제어지령에 따른 회전기구와 승강기구의 협조동작에 의해, 기판 유지유닛(150)이 액세스 대상의 챔버(110)와의 대향위치로 위치 결정된다. 구체적으로는, 커버부(156)의 개구가 대상 챔버(110)의 개구(112)와 대향하는 위치가 되도록, 기판 유지유닛(150)의 위치가 설정된다(단계 S202). 연신 부재(1562)가 후퇴위치에, 핸드(155)가 외부위치에 있으므로, 기판 유지유닛(150)과 챔버와의 간섭은 발생하지 않는다.
이어서, 챔버(110)의 셔터(111)가 열리고(단계 S203), 연신 부재(1562)가 후퇴위치에서 진출위치로 이동위치 결정된다(단계 S204). 이렇게 함으로써, 커버부(156)의 내부 공간(SP)과 챔버(110)의 내부 공간(SPc)이 접속된다. 또한, 이들 순서는 역순이어도 좋다. 즉, 연신 부재(1562)가 진출위치로 위치 결정되고 나서 셔터(111)가 열려도 좋다.
이 상태에서 신축 암(154)이 신장하고 핸드(155)를 챔버(110) 내에 진입시킨다(단계 S205). 핸드(155)는 챔버(110) 내의 기구로부터 기판(S)을 수취한다(단계 S206). 챔버 내의 처리기구와 핸드 사이에서의 기판(S)의 수도 방법으로는 여러 종류의 것이 공지이며, 본 실시 형태에서도 임의의 방법을 채용할 수 있다.
기판(S)의 수취 후, 신축 암(154)을 접고, 핸드(155)를 챔버 밖의 외부위치로 이동시킨다(단계 S207). 이로 인해 기판(S)을 챔버(110)로부터 반출할 수 있다. 이어서, 연신 부재(1562)가 후퇴하여 챔버(110)로부터 이간한다(단계 S208). 그리고 셔터(111)가 닫힘으로써(단계 S209), 챔버(110)로부터의 기판(S) 반출이 완료한다. 이 경우에서도, 셔터를 닫고나서 연신 부재(1562)를 이간시키는 구성이어도 상관없다.
계속하여, 기판(S)을 다음 공정(건조처리)의 실행주체인 기판 처리유닛(13A)의 챔버(130)에 반입한다. 이 시점에서는 커버부(156)에 수용된 핸드(155)에, 상면에 액막이 형성된 기판(S)이 유지되어 있다. 커버부(156)는 챔버(110)와의 대향위치에 위치 결정되어 있다. 챔버(130)로의 반입처리에서는, 이 상태를 초기상태로 하여 상기와 마찬가지의 처리가 실행된다. 즉, 커버부(156)가 액세스 대상인 챔버(130)와의 대향위치에 이동 위치 결정되고(단계 S202), 셔터(111)가 열림과 동시에 연신 부재(1562)가 진출위치로 이동한다(단계 S203, S204). 이로 인해, 커버부(156)와 챔버(130)가 연결된다.
이 상태에서 핸드(155)가 챔버(130) 내에 진입하여 기판(S)을 내부의 처리기구에 수도한다(단계 S205, S206). 그리고, 핸드(155) 및 연신 부재(1562)가 순차 후퇴하여 챔버(130)로부터 이간한다(단계 S207, S208). 셔터(131)가 닫힘으로써(단계 S209), 챔버(130)로의 기판(S)의 반입이 완료한다.
이들 반출, 반입처리에서는, 반송되는 기판(S)의 상면에는 액막이 형성되어 있다. 반송 시의 진동 등에 의해 기판(S)으로부터 액체가 넘쳐 흐르거나 액체가 증발하거나 할 가능성이 있다. 그러나, 비록 이러한 사태에서도 액체는 커버부(156)의 내부 공간(SP)에 있고, 반송공간(TS)으로 액체의 누출은 회피된다.
또한, 상기한 챔버(110)로부터 기판(S)의 반출동작으로는, 단계 S205에서, 챔버(110) 내에 진입하는 핸드(155)는 기판(S)을 유지하지 않는다. 이 때문에 액체의 누출은 일어날 수 없고, 그 의미에서는 연신 부재(1562)의 진출에 의한 내부 공간의 연결(단계 S204) 및 그 해제(단계 S208)는 필수가 아니다. 마찬가지로, 챔버(130)로의 기판(S)의 반입동작으로는, 반입 후에 챔버(130)로부터 퇴출하는 핸드(155)는 기판(S)을 유지하지 않고, 따라서 연신 부재(1562)의 동작은 반드시 필요하지 않다.
이와 같이, 도 9에 나타내는 동작은 상황에 따라 단계 S204, S208를 생략하도록 구성되어도 좋다. 이와 같이하면, 액막을 형성하기 전의 기판(S)을 챔버(110)에 반입하는 처리(도 8의 단계 S103), 및 건조처리 후의 기판(S)을 챔버(130)로부터 반출하는 처리(도 8의 단계 S108)에 대해서도, 상기와 마찬가지의 동작을 적용하는 것이 가능해진다. 물론, 이와 같이 액체누출의 우려가 없는 반송에서도 연신 부재(1562)를 동작 시켜도 상관없다.
이상과 같이, 이 실시형태에서는 챔버 사이에 기판(S)을 반송하는 센터 로봇(15)에서, 신축 암(154) 및 핸드(155)를 덮는 커버부(156)가 설치된다. 이렇게 함으로써, 기판(S) 상에 액이 담긴 액체가 넘쳐 흘러 반송공간(TS)으로 유출하는 것이 방지된다. 그 때문에, 반송공간(TS)에 배치되는 각종 부재에 액체가 부착되는 것이 방지된다. 따라서, 반송공간(TS)에 배치되는 부재에는 높은 내약품성, 방적성(防適性)이 요구되지 않는다. 이는 장치의 소형화, 저비용화에도 이바지하는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 실시형태의 센터 로봇(15)에서는, 회전 베이스(152) 및 회전기구가 일체로 본 발명의 '선회기구'로서 기능하고 있다. 또한, 신축 암(154)(보다 구체적으로는 다관절 암(1542))이 본 발명의 '암'으로서 기능하고, 배기기구(1592)가 본 발명의 '부압 공급부'에 상당한다. 또한, 연신 부재(1562)의 선단부의 개구(1562a)가 본 발명의 '개구'에 상당한다.
또한, 본 실시 형태의 기판 처리장치(1)는 본 발명의 '기판 처리장치'로서 기능하고 있다. 기판 처리장치(1)에서, 습식 처리유닛(11A)의 처리챔버(110)가 본 발명의 '제1 챔버'에 상당하는 한편, 건조 처리유닛(13A)의 처리챔버(130)가 본 발명의 '제2 챔버'에 상당한다. 이들은 전부 본 발명의 '챔버'에 상당하는 것이다. 또한, 챔버 개구부(112) 등이 본 발명의 '수용구'로서 기능하고 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에서 상술한 것 이외로 각종 변경을 수행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 커버부(156)와 챔버(110) 등의 연결에서, 커버부(156)의 연신 부재(1562)의 선단부가, 씰 부재(1563)를 통해 챔버(110)의 측면에 맞닿는 구성으로 되어 있다. 그러나, 커버부(156)의 내부 공간(SP)과 챔버(110)의 내부 공간(SPc)를 접속하기 위한 형태로서는 이로 한정되지 않고, 예를 들면 이하와 같은 구성으로 할 수도 있다.
도 10a내지 도 10c는 커버부와 챔버의 접속 이외의 태양을 나타내는 도면이다. 또한, 이러한 변형예는 상기 실시형태의 연신 부재(1562) 및 챔버(110)의 적어도 하나의 형상의 경미한 변경에 의해 실현되는 것이다. 이 때문에, 연신 부재 및 챔버에 부여하는 부호를 상기 실시형태와 동일한 것으로 하여 설명을 생략한다. 예를 들면 도 10a에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)의 선단부가 챔버(110)측의 개구(112)의 내부에 들어가 양쪽이 걸어 맞춰지는 구성이어도 좋다. 이 경우에, 점선으로 나타낸 바와 같이, 연신 부재(1562)의 선단이 챔버(110)의 내부 공간(SPc)까지 연장되어 있어도 좋다. 또한, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)의 선단부가 챔버(110)측의 개구(112) 주위에 설치된 홈과 걸어 맞춰지는 구성이어도 좋다.
또한, 단지 액체의 반송공간(TS)으로의 누출을 회피한다는 목적에서는, 연신 부재(1562)와 챔버(110)가 맞닿을 필요는 반드시 없다. 예를 들면 도 10c에 나타내는 바와 같이, 연신 부재(1562)의 선단이 챔버(110)의 내부 공간(SPc)까지 연장되면, 비록 연신 부재(1562)의 선단부로부터 액체가 낙하하였다 하더라도, 챔버 내부 공간(SPc)에 머물러 외부로 유출되는 것이 회피된다. 따라서, 연신 부재(1562)와 챔버(110) 사이에 틈이 있어도 문제없다.
또한, 상기 실시형태의 처리에서 사용되는 각종 화학물질은 일부 예를 나타낸 것이다. 상기한 본 발명의 기술사상에 합치하는 것이면, 이에 대신하여 각종의 것을 사용하는 것이 가능하다.
이상, 구체적인 실시형태를 예시하여 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리장치는, 예를 들면, 베이스부에 대해서 암과 커버 본체를 일체적으로 선회시키는 선회기구를 구비해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 핸드에 유지되는 기판을 커버부 내에 수용한 상태에서 반송할 수 있으므로, 액체의 유출을 방지하면서, 기판을 여러 방향으로 반송하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들면, 연신 부재의 선단부가 챔버의 측벽과 걸어 맞춰지는 형상이어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 연신 부재와 챔버의 측벽이 걸어 맞춰짐으로써 액체의 유출이 보다 확실히 방지된다.
또한, 예를 들면, 커버 본체는 내부 공간의 저부에 액체를 저장 가능한 구조로 해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 만일 기판으로부터 액체가 흘러 넘쳤다 해도 액체를 커버부 내에서 외부로 유출되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들면, 연신 부재는 커버 본체의 내부 공간에서 외부로 연장하여 설치되어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 커버 본체에 대해서 연신 부재를 인출(혹은 인입)함에 따라 커버부의 신축을 실현하는 것이 가능하다. 또한, 연신 부재의 내부를 통과하는 기판에서 액체가 낙하하였다 하더라도, 액체는 연신 부재의 저면을 통해 커버 본체로 흘러, 외부로 유출하는 것은 피할 수 있다.
또한, 예를 들면, 내부 공간에 부압을 공급하는 부압 공급부가 설치되어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 커버부의 내부에서 액체가 증발하였더라도, 그 증기가 외부로 누출하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 예를 들면, 핸드가 챔버의 내부까지 진입하는 내부위치와, 핸드가 챔버 외부에 있는 외부위치 사이에서 핸드를 진퇴이동시키고, 연신 부재는 챔버측으로 진출한 진출위치와, 진출위치보다 커버 본체측에 후퇴한 후퇴위치 사이에서 수평이동하는 구성이 되어도 좋다. 또한 이 동작을 실현하기 위한 제어부가 더 설치되어도 좋다. 이러한 동작을 조합함으로써, 챔버 내로 핸드의 액세스와 챔버에 대한 커버 본체의 이동위치 결정을 양립시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리장치에서, 예를 들면, 제1 챔버 및 제2 챔버 각각에는, 베이스부에 마주하는 측면에 핸드의 진입을 수용하는 수용구가 설치되고, 연신 부재의 선단부가 수용구에 걸어 맞춰지는 형상이 되어도 좋다. 커버부측의 연신 부재와 챔버측의 수용구가 서로 걸어 맞춰짐으로써 액체의 유출을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 예를 들면, 기판 처리장치는 연신 부재와 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 내부위치와 외부위치 사이에서 핸드를 이동시키는 구성이어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 핸드의 이동 시, 진동 등에 의해 기판으로부터 액체가 흘러 넘쳤다 하더라도, 액체는 커버부 및 챔버의 어느 하나의 내부 공간에서, 외부로 유출되는 것을 피할 수 있다.
또한, 예를 들면, 기판 처리장치는 연신 부재와 제1 챔버의 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 제1 챔버로부터 기판을 반출하는 구성이어도 좋다. 제1 챔버로부터 반출되는 기판에는 액막이 형성되고, 이러한 기판을 반출할 때 연신 부재와 제1 챔버의 수용구를 걸어 맞춰지게 함으로써, 만일 기판으로부터 액체가 흘러넘쳤다 하더라도 외부로 유출되는 것은 회피된다.
또한, 예를 들면, 기판 처리장치는 연신 부재와 제2 챔버의 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 제2 챔버에 기판을 반입하는 구성이어도 좋다. 제2 챔버로 반입되는 기판에는 액막이 형성되고, 이러한 기판을 반입할 때 연신 부재와 제2 챔버의 수용구를 걸어 맞춰지게 함으로써, 만일 기판으로부터 액체가 흘러넘쳤다 하더라도 외부로 유출되는 것은 회피된다.
또한, 예를 들면, 기판 처리장치는 연신 부재를 커버 본체측으로 퇴피시킨 상태에서, 베이스부에 대해서 암과 커버 본체를 일체적으로 이동시키는 구성이어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 핸드에 유지되는 기판을 커버부의 내부에 수용한 상태로 기판을 반송하는 것이 가능하고, 반송 중에 기판으로부터 흘러넘치는 액체를 외부로 유출시키는 것이 회피된다.
또한, 예를 들면, 본 발명에 따른 기판 처리장치는 예를 들면, 제1 챔버는 유기용제에 의한 액막을 기판에 형성하고, 제2 챔버는 초임계 유체에 의해 기판을 처리하는 것으로 구성되어도 좋다. 초임계 유체에 의한 기판 처리에서는, 초임계 유체의 표면장력이 매우 작으므로, 미세패턴을 가지는 기판에 대해서도 패턴 무너짐을 일으키지 않고 처리를 실시하는 것이 가능하다. 한편, 고압을 필요로 하므로 제2 챔버의 구조는 특수한 것이 되며, 이전 공정을 실시하기 위한 구성을 제2 챔버 내에 설치하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 처리과정에서 챔버 사이에서의 기판의 이송이 필요하게 된다. 이 경우, 미세패턴을 무너지지 않도록 반송을 실현하기 위해서 유기용제에 의한 액막으로 기판 표면을 덮는 것이 유효하고, 이러한 기판의 반송에 본 발명을 알맞게 적용하는 것이 가능하다.
상기와 같이, 이 발명은 서로 다른 처리를 실행하는 복수의 챔버 간에서의 기판의 반송을, 기판 표면을 액막으로 덮은 상태에서 수행하는 기판 처리기술 전반에 적용할 수 있다. 예를 들면, 습식처리 후의 기판을 초임계 건조처리에 의해 건조시키는 처리에 매우 적합하다.
이상, 특정의 실시예에 따라 발명을 설명하였으나, 이 설명은 한정적인 의미로 해석되는 것을 의도하는 것은 아니다. 발명의 설명을 참조하면, 본 발명의 그 외의 실시형태와 마찬가지로, 개시된 실시형태의 여러 변형예가 이 기술에 정통한 자에게 분명해질 것이다. 고로, 첨부의 특허청구의 범위는 발명의 진정한 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 상기 변형예 또는 실시형태를 포함하는 것으로 고려된다.
1: 기판 처리장치
11A: 습식 처리유닛, 기판 처리유닛
13A: 건조 처리유닛, 기판 처리유닛
15: 센터 로봇
110: 챔버(제1 챔버)
130: 고압챔버(제2 챔버)
151: 기대부(베이스부)
152: 회전 베이스(선회기구)
154: 신축 암(암)
155: 핸드
156: 커버부
158: 구동기구
1541: 베이스부
1561: 커버 본체
1562: 연신 부재
1562a: 개구
LF: 액막
S: 기판

Claims (15)

  1. 상면에 액막이 형성된 기판을 반송하는 기판 처리장치로서,
    챔버와,
    상기 챔버에 인접하는 베이스부와,
    상기 기판을 유지하는 핸드와,
    상기 베이스부에 장착되고, 상기 베이스부에 대해서 수평 방향으로 상기 핸드를 이동시킴으로써, 상기 핸드를 상기 챔버에 대해서 진퇴이동 가능한 암과,
    상기 기판을 유지하는 상기 핸드를 수용 가능한 내부 공간을 가지며, 상기 암에 의해 진퇴이동되는 상기 핸드를 통과시키는 개구를 측부에 가지는 커버부,
    를 구비하고,
    상기 커버부는,
    상기 내부 공간을 형성하는 커버 본체와,
    수평 방향으로 관통하여 일단이 상기 개구가 되는 중공구조를 가지며, 상기 개구를 상기 내부 공간에 연통시키면서 수평 방향으로 이동 가능한 상태에서, 상기 커버 본체에 걸어 맞춰지는 연신 부재,
    를 가지며,
    상기 연신 부재가 상기 챔버측으로 진출한 상태에서, 상기 암이 상기 내부 공간으로부터 상기 개구를 통해 상기 핸드를 상기 챔버 내에 진입시키는, 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부에 대해서 상기 암과 상기 커버 본체를 일체적으로 선회시키는 선회기구를 더 구비하는 기판 처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연신 부재의 선단부가 상기 챔버의 측벽과 걸어 맞춰지는 형상으로 되어 있는 기판 처리장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커버 본체는 상기 내부 공간의 저부에 액체를 저장 가능한 기판 처리장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연신 부재는 상기 커버 본체의 상기 내부 공간 내에서 외부로 연장되어 설치되는 기판 처리장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내부 공간으로 부압을 공급하는 부압 공급부를 더 구비하는 기판 처리장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 암에 의해, 상기 핸드가 상기 챔버의 내부까지 진입하는 내부위치와, 상기 핸드가 상기 챔버의 외부에 있는 외부위치 사이에서 상기 핸드를 진퇴이동시키고,
    상기 연신 부재를, 상기 챔버측으로 진출한 진출위치와, 상기 진출위치보다 상기 커버 본체측으로 후퇴한 후퇴위치 사이에서 수평이동시키는,
    제어부를 더 구비하는 기판 처리장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연신 부재를 상기 커버 본체측으로 퇴피시킨 상태에서, 상기 베이스부에 대해서 상기 암과 상기 커버 본체가 일체적으로 이동하는 기판 처리장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버로서의 제1 챔버 및 제2 챔버를 구비하고, 상기 액막이 형성된 상기 기판을 상기 제1 챔버에서 상기 제2 챔버로 반송하는 기판 처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 챔버의 내부에서, 수평자세의 기판의 상면에 액막을 형성하는 처리가 실행되고, 상기 제2 챔버는 상기 액막이 형성된 상기 기판을 수용하는 기판 처리장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버의 각각에는, 상기 베이스부에 마주하는 측벽에 상기 핸드의 진입을 수용하는 수용구가 설치되고, 상기 연신 부재의 선단부가 상기 수용구에 걸어 맞춰지는 형상이 되는 기판 처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 암은 상기 연신 부재와 상기 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 상기 개구를 통해 상기 핸드의 진퇴이동을 실행하는 기판 처리장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 암은 상기 연신 부재와 상기 제1 챔버의 상기 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 상기 제1 챔버로부터 상기 기판을 반출하는 기판 처리장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 암은 상기 연신 부재와 상기 제2 챔버의 상기 수용구가 걸어 맞춰진 상태에서, 상기 제2 챔버로 상기 기판을 반입하는 기판 처리장치.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 챔버에서는 유기용제에 의한 상기 액막이 상기 기판에 형성되고, 상기 제2 챔버에서는 초임계 유체에 의해 상기 기판이 처리되는 기판 처리장치.
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