KR102312634B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102312634B1
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시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
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Abstract

기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.
실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)는, 기판 W를 지지하는 테이블(30)과, 테이블(30)에 의하여 지지된 기판 W를 가열하는 기판 가열부(40)와, 경화된 열가소성 수지인 수지재 B1을 보유 지지하고, 보유 지지한 수지재 B1을, 테이블(30)에 의하여 지지되고 기판 가열부(40)에 의하여 가열된 기판 W의 외주 단부 A1에 접촉시키면서, 기판 W에 대하여 상대 이동하는 공급 헤드(61)를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명의 실시 형태는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
기판 처리 장치는 반도체나 액정 패널 등의 제조 공정에 있어서 사용되고 있으며, 균일성이나 재현성 면에서 기판을 1매씩 전용 처리실에서 처리하는 매엽 방식의 기판 처리 장치가 널리 이용되고 있다. 예를 들어 반도체의 제조 공정으로서 적층 메모리 디바이스 제조 공정이 있는데, 그 제조 공정에서의 적층 Si 웨이퍼의 박화 공정으로서, 기판의 디바이스층 상의 Si층을 에칭액으로 박화하는 에칭 공정이 존재하고 있으며, 이 에칭 공정에 매엽 방식의 기판 처리 장치가 이용되고 있다.
전술한 에칭 공정에서는 에칭액이 기판의 중앙 부근에 공급되고, 기판 회전의 원심력에 의하여 기판의 외주로부터 흘러 떨어진다. 이때, 기판의 외주면(기판의 외주의 단부면)도 에칭액에 의하여 침식되어, 기판의 직경이 짧아져 기판 사이즈가 작아지는 경우가 있다(기판 사이즈의 축소). 이 기판 사이즈의 축소가 생기면, 기판의 외주 부분에 있어서 원하는 사이즈의 디바이스 칩을 얻는 것이 불가능해져 디바이스 칩 로스(1매의 기판으로부터 얻어지는, 원하는 사이즈의 디바이스 칩 수의 감소)가 발생한다. 또한 후공정에서의 로봇에 의한 반송 등에 있어서는, 기판 사이즈가 기준이 되어 반송 장치의 설계나 설정이 행해지고 있기 때문에, 기판 사이즈가 허용값보다 작아지면 후공정에서의 기판 반송이 불가능해진다.
일본 특허 공개 평6-9300호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 장치는,
기판을 지지하는 테이블과,
상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판을 가열하는 기판 가열부와,
경화된 열가소성 수지를 보유 지지하고, 보유 지지한 상기 열가소성 수지를, 상기 테이블에 의하여 지지되고 상기 기판 가열부에 의하여 가열된 상기 기판의 외주 단부에 접촉시키면서, 상기 기판에 대하여 상대 이동하는 공급 헤드
를 구비한다.
본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은,
기판을 테이블에 의하여 지지하는 공정과,
상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판을 기판 가열부에 의하여 가열하는 공정과,
상기 테이블에 의하여 지지되고 상기 기판 가열부에 의하여 가열된 상기 기판의 외주 단부에, 경화된 열가소성 수지를 공급 헤드에 의하여 보유 지지하여 접촉시키면서, 상기 기판에 대하여 상기 공급 헤드를 상대 이동시키는 공정
을 갖는다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제1 예를 설명하기 위한 제1 도다.
도 3은 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제1 예를 설명하기 위한 제2 도다.
도 4는 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제1 예를 설명하기 위한 제3 도다.
도 5는 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제1 예에 의하여 수지가 도포된 기판을 도시하는 평면도다.
도 6은 일 실시 형태에 관한 수지 박리의 일례를 설명하기 위한 제1 도다.
도 7은 일 실시 형태에 관한 수지 박리의 일례를 설명하기 위한 제2 도다.
도 8은 일 실시 형태에 관한 수지 박리의 일례를 설명하기 위한 제3 도다.
도 9는 일 실시 형태에 관한 수지 세정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 형태에 관한 수지 성형의 일례를 설명하기 위한 제1 도다.
도 11은 일 실시 형태에 관한 수지 성형의 일례를 설명하기 위한 제2 도다.
도 12는 일 실시 형태에 관한 수지 성형의 일례를 설명하기 위한 제3 도다.
도 13은 일 실시 형태에 관한 기판 처리 공정의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제2 예를 설명하기 위한 제1 도다.
도 15는 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제2 예를 설명하기 위한 제2 도다.
도 16은 일 실시 형태에 관한 수지 도포의 제3 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시 형태에 관한 공급 헤드의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
(기본 구성)
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)는, 처리실(20)과, 테이블(30)과, 기판 가열부(40)와, 테이블 회전 기구(50)와, 수지 공급부(60)와, 수지 세정부(70)와, 수지 성형부(80)와, 제어부(90)를 구비하고 있다.
처리실(20)은, 피처리면 Wa를 갖는 기판 W를 처리하기 위한 처리 박스이다. 이 처리실(20)은, 예를 들어 상자형으로 형성되어 있으며, 테이블(30), 테이블 회전 기구(50)의 일부, 수지 공급부(60), 수지 세정부(70), 수지 성형부(80) 등을 수용한다. 기판 W로서는, 예를 들어 웨이퍼나 액정 기판이 이용된다.
전술한 처리실(20)의 상면에는 클린 유닛(21)이 마련되어 있다. 이 클린 유닛(21)은, 예를 들어 HEPA 필터 등의 필터나 팬(모두 도시하지 않음)을 갖고 있으며, 기판 처리 장치(10)가 설치되는 클린 룸의 천장으로부터 내리 부는 다운 플로우를 정화하여 처리실(20) 내에 도입하여, 처리실(20) 내에 위로부터 아래로 흐르는 기류를 생기게 한다. 클린 유닛(21)은 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
테이블(30)은, 처리실(20) 내의 중앙 부근에 위치 부여되어 테이블 회전 기구(50) 상에 수평으로 마련되며, 수평면 내에서 회전 가능하게 되어 있다. 이 테이블(30)은, 예를 들어 스핀 테이블(회전 테이블)이라 칭해지며, 기판 W의 피처리면 Wa의 중심은 테이블(30)의 회전축 상에 위치 부여된다. 테이블(30)은, 그 상면에 적재된 기판 W를 흡착하여 보유 지지한다(흡착 보유 지지).
기판 가열부(40)는 환형(예를 들어 원환형)으로 형성되어 있으며, 테이블(30)의 상면(기판 W가 적재되는 면)측에 마련되어 있다. 이 기판 가열부(40)는, 테이블(30)에 의하여 지지된 기판 W(테이블(30) 상의 기판 W)의 하면의 외주 단부 A1에 접촉하여, 테이블(30) 상의 기판 W를 가열한다. 기판 가열부(40)로서는, 예를 들어 핫 플레이트나 시즈 히터, 램프 히터, 세라믹스 히터, 석영관 히터 등이 이용된다. 기판 가열부(40)는 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
테이블 회전 기구(50)는 테이블(30)을 지지하고, 그 테이블(30)을 수평면 내에서 회전시키도록 구성되어 있다. 예를 들어 테이블 회전 기구(50)는, 테이블(30)의 중앙에 연결된 회전축이나, 그 회전축을 회전시키는 모터(모두 도시하지 않음)를 갖고 있다. 이 테이블 회전 기구(50)는 모터의 구동에 의하여 회전축을 통하여 테이블(30)을 회전시킨다. 테이블 회전 기구(50)는 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
수지 공급부(60)는 공급 헤드(61)와 헤드 이동 기구(62)를 갖고 있다. 이 수지 공급부(60)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 공급 헤드(61)를 이동시켜, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1의 상방으로부터, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 경화 상태의 열가소성 수지인 수지재 B1을 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1에 접촉시킨다.
공급 헤드(61)는, 도 2에 도시한 바와 같이 수지재 B1을 선단부에서 보유 지지하는 지그이다. 이 공급 헤드(61)는, 헤드 이동 기구(62)에 의하여 테이블(30)의 상방이나 주위를 수평 방향, 연직 방향 및 경사 방향, 즉, 3차원으로 자유로이 이동하는 것이 가능하게 형성되어 있다. 이 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 이동하여 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1에 대향하고, 보유 지지한 수지재 B1을 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1에 밀어붙여 접촉시킨다.
수지재 B1은 경화 상태(고형상)의 열가소성 수지이며, 예를 들어 열가소성 수지가 원기둥형(스틱형)으로 형성되어 경화된 것이다. 수지재 B1의 직경은, 예를 들어 10㎜이다. 이 수지재 B1은 공급 헤드(61)에 착탈 가능하게 형성되어 있으며, 그 교환이 가능하게 되어 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어 PVA(폴리비닐알코올), EVA(에틸렌아세트산비닐 공중합체), 우레탄계 수지가 이용된다. 이 열가소성 수지는, 에칭 공정에서 이용되는 에칭액에 대하여 난용성, 즉, 내성을 갖고 있으며, 에칭액으로부터 기판 W를 보호하는 보호재로서 기능한다. 열가소성 수지는, 예를 들어 그 온도가 150℃ 이상으로 되면 연화되고 150℃보다 낮아지면 경화된다.
헤드 이동 기구(62)는, 가동 암(62a)과 암 이동 기구(62b)와 복수의 회전 기구(62c, 62d, 62e)를 갖고 있다. 이 헤드 이동 기구(62)는 암 이동 기구(62b) 및 회전 기구(62d) 등에 의하여 가동 암(62a)을 이동시켜 공급 헤드(61)를 원하는 위치로 이동시킨다.
가동 암(62a)은, 회전 기구(62c)에 의하여 도중에 절곡되는 것이 가능하게 형성되어 있다. 회전 기구(62c)는, 수평 방향으로 연장되는 회전축이나 모터(모두 도시하지 않음)를 갖고 있으며, 관절로서 기능한다. 가동 암(62a)의 일 단부는 회전 기구(62d)를 통하여 암 이동 기구(62b)에 마련되어 있어서, 가동 암(62a)은 일 단부를 회전 중심으로 하여 회전하는 것이 가능하게 형성되어 있다. 회전 기구(62d)는, 수평 방향으로 연장되는 회전축이나 모터(모두 도시하지 않음)를 갖고 있으며, 관절로서 기능한다. 또한 가동 암(62a)의 타 단부는 회전 기구(62e)를 통하여 공급 헤드(61)를 보유 지지하고 있다. 회전 기구(62e)는, 연직 방향으로 연장되는 회전축이나 모터(모두 도시하지 않음)를 갖고 있으며, 공급 헤드(61)를 회전시키는 회전 구동부로서 기능한다. 각 회전 기구(62c, 62d 및 62e)는 각각 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그것들의 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
암 이동 기구(62b)는 가동 암(62a) 및 회전 기구(62d) 등을 지지하고, 가동 암(62a)을 수평 방향으로 요동시킨다. 예를 들어 암 이동 기구(62b)는, 가동 암(62a) 및 회전 기구(62d)를 지지하는 지주나, 그 지주를 회전시키는 모터(모두 도시하지 않음) 등을 갖고 있다. 이 암 이동 기구(62b)는 모터의 구동에 의하여 지주를 회전시켜 가동 암(62a)을 수평 방향으로 이동시킨다. 암 이동 기구(62b)는 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
여기서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 기판 W의 외주 단부 A1은, 기판 W의 상면(피처리면 Wa)의 외주 영역 A1a와, 기판 W의 외주면(기판 W의 외주의 단부면) A1b와, 기판 W의 하면의 외주 영역 A1c에 의하여 구성되어 있다. 또한 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 기판 W의 상면에는, 에칭 처리 공정에 있어서 에칭 처리의 대상이 되는 에칭 대상 영역 R1이 있다. 에칭 대상 영역 R1은, 기판 W의 상면의 외주 영역 A1a를 제외한 기판 W의 상면의 영역이다. 이 에칭 대상 영역 R1 이외의 영역은, 에칭 처리 공정에 있어서 에칭 처리의 대상이 아닌 비에칭 대상 영역이다. 에칭 대상 영역 R1은 원형 영역이며(도 5 참조), 기판 W의 상면의 외주 영역 A1a, 그리고 기판 W의 하면의 외주 영역 A1c는 각각, 기판 W의 외주로부터 내측(기판 W의 중심측)으로 수 ㎜(예를 들어 4㎜ 이하)의 소정 폭을 갖는 원환형 영역이다.
예를 들어 전술한 공급 헤드(61)는 열가소성 수지 B1a의 도포 공정에 있어서, 헤드 이동 기구(62)에 의하여 테이블(30) 상의 기판 W에 있어서의 외주 영역 A1a 바로 위의 위치로 이동하고, 그 바로 위의 위치로부터 하강하여, 도 3에 도시한 바와 같이 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a에 수지재 B1을 접촉시킨다. 테이블(30) 상의 기판 W는 기판 가열부(40)에 의하여 가열되어, 기판 W의 외주 단부 A1의 온도는, 예를 들어 150℃ 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a에 접촉한 수지재 B1의 선단 부분(도 3 중의 하단 부분)은 연화된다. 연화된 수지재 B1의 선단 부분의 열가소성 수지는 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b를 덮듯이 번지고, 테이블(30)의 회전에 따라 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b를 따라 순차 부착되어 간다(도 4 및 도 5 참조).
이것에 의하여, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b의 전체에 연화 상태의 열가소성 수지 B1a가 도포되고, 그 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b만이 연화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 그 후, 기판 가열부(40)에 의한 가열이 정지되어, 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 기판 W 상의 연화 상태의 열가소성 수지 B1a는 경화된다. 경화 상태는 겔상이어도 된다. 수지 도포 완료 기판 W는, 로봇 핸드 등을 갖는 반송 장치(도시하지 않음)에 의하여 처리실(20)로부터 반출되고, 기판 처리 장치(10)와 별체의 에칭 처리 장치(도시하지 않음)에 반입되어 에칭액에 의하여 처리된다.
이 도포 공정에서는, 수지재 B1로부터 연화된 열가소성 수지 B1a가 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b에 공급되어, 기판 W의 1주(周)분의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b에 연화 상태의 열가소성 수지 B1a가 도포된다. 이때, 수지재 B1은 점차 감소하여, 수지재 B1의 선단면(도 3 및 도 4 중의 하면)과 공급 헤드(61)의 선단면(도 3 및 도 4의 하면) 사이의 수직 이격 거리는 짧아져 가지만, 도포가 완료되더라도 공급 헤드(61)의 선단면은 수지재 B1의 선단면으로부터 노출되지 않는다(도 3 및 도 4 참조). 즉, 수지재 B1은, 도 4에 도시한 바와 같이 도포 완료 후에도 공급 헤드(61)의 선단면이 수지재 B1의 선단면으로부터 노출되지 않도록 형성되어 있다.
또한 공급 헤드(61)는, 가압 부재의 일례인 스프링(도시하지 않음)을 통하여 회전 기구(62e)에 지지되어 있으며, 수지재 B1이 기판 W의 외주 영역 A1a에 접촉할 때, 수지재 B1은 이 스프링에 의하여 기판 W로 밀어붙여진다. 그리고 이 밀어붙임 상태는, 수지재 B1이 점차 감소하더라도 유지되도록 공급 헤드(61)의 하강 정지 위치가 설정된다. 즉, 기판 W에 수지재 B1을 도포하고 있을 때, 공급 헤드(61)는 기판 W의 도포면에 대하여 수직 방향으로 이동하지 않는다. 또한 이 하강 정지 위치는, 이용하는 수지재 B1의 종류, 테이블(30)의 회전 속도, 기판 W 상에서 필요로 하는 열가소성 수지 B1a의 막 두께, 스프링 길이 등을 고려하여 미리 실험 등에 의하여 구할 수 있다.
전술한 에칭 처리가 완료되면, 처리가 완료된 기판 W는 반송 장치(도시하지 않음)에 의하여 다시 처리실(20)로 반입되어 테이블(30) 상에 보유 지지된 후, 공급 헤드(61)가 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리한다. 이 박리 공정에 있어서, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 바로 위의 위치로 이동하고, 그 바로 위의 위치로부터 하강하여, 도 6에 도시한 바와 같이, 보유 지지한 수지재 B1의 선단 부분을, 테이블(30) 상의 기판 W에 도포된 연화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 접촉시켜 부착시킨다. 또한 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1의 온도는, 기판 가열부(40)에 의한 가열에 의하여, 예를 들어 150℃ 이상으로 한다. 이 때문에 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a는 연화되어 있다. 수지재 B1의 선단 부분이, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 부착된 상태에서, 기판 가열부(40)에 의한 가열이 정지되어, 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 기판 W 상에서 연화된 열가소성 수지 B1a는 경화된다. 이것에 의하여, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1의 선단 부분이 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부에 고착된다.
이어서, 공급 헤드(61)는, 수지재 B1의 선단 부분이 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부에 고착된 상태에서, 도 7에 도시한 바와 같이, 헤드 이동 기구(62)에 의하여 접촉 위치로부터 그 바로 위의 박리 개시 위치로 상승하여, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리하고, 또한 도 8에 도시한 바와 같이, 헤드 이동 기구(62)에 의하여 테이블(30) 상의 기판 W의 피처리면 Wa에 따라 박리 개시 위치로부터 박리 종료 위치(박리 개시 위치에 대하여 테이블(30)의 회전축을 중심으로 하여 점대칭으로 되는 위치)로 이동한다. 이 박리 개시 위치로부터 박리 종료 위치의 이동 시, 공급 헤드(61)는 회전 기구(62e)에 의하여 회전하여, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a로부터 박리한 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 수지재 B1의 주위에 권취하여 회수한다. 또한 도 8에 있어서, 공급 헤드(61)의 회전축은 연직 방향을 향해 있지만, 이 공급 헤드(61)의 회전축을, 도 7에 도시하는 상태로부터 회전 기구(62c)를 작동시켜, 예를 들어 테이블(30)의 회전 중심 방향으로 30도 기울이고, 이 상태에서 공급 헤드(61)를 회전시키도록 하더라도 상관없다. 이 경우에는, 기판 W로부터 박리한 열가소성 수지 B1a를 수지재 B1의 주위에 권취하기 쉬워진다.
여기서, 열가소성 수지 B1a는, 열경화성 수지 등의 재료에 비해 기판 W에 대한 밀착도가 낮기 때문에, 기판 W를 파손시키지 않고, 기판 W에 밀착되어 경화된 열가소성 수지 B1a를 기계적으로 박리하는 것이 가능하다. 한편, 기판 W에 밀착되어 경화된 열경화성 수지를 기계적으로 박리하려고 하면, 기판 W는 파손된다. 또한 열경화성 수지는 일단 경화되면, 열에 의하여 열경화성 수지를 연화시키는 것도 불가능하여, 열경화성 수지를 제거하기 위해서는 약액 등으로 열경화성 수지를 용해시킬 필요가 있다.
도 1로 되돌아가, 수지 세정부(70)는 테이블(30)의 회전 동작을 방해하지 않도록 테이블(30)의 주위에 마련되어 있다. 이 수지 세정부(70)는, 도 1 및 도 9에 도시한 바와 같이 노즐(71)과 지지 부재(72)와 세정조(73)를 갖고 있다. 수지 세정부(70)는, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1을 향하여 노즐(71)로부터 세정액을 토출하여, 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a(수지재 B1의 주위에 권취된 경화 상태의 열가소성 수지 B1a)를 세정한다. 노즐(71)은 세정액(예를 들어 순수)을 토출하는 것이며, 세정조(73) 내를 향하여 세정액을 토출하도록 지지 부재(72)에 의하여 지지되어 있다. 지지 부재(72)는 세정조(73)에 마련되어 있으며, 노즐(71)이 세정조(73) 내를 향하여 세정액을 토출하는 것이 가능하게 노즐(71)을 지지하고 있다. 세정조(73)는, 노즐(71)로부터 토출된 세정액, 수지재 B1이나 그 주위의 열가소성 수지 B1a로부터 낙하한 세정액을 받아서 저류한다.
세정 공정에 있어서, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 세정조(73) 바로 위의 위치로 이동하고, 그 바로 위의 위치로부터, 도 9에 도시한 바와 같이 수지재 B1이 세정조(73) 내에 위치하는 세정 위치로 하강한다. 수지재 B1의 하강 시 혹은 하강 정지 시에 회전 기구(62e)가, 수지재 B1을 보유 지지하는 공급 헤드(61)를 회전시킨다. 노즐(71)은 세정액을 토출하여, 회전하는 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a에 끼얹어 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a를 세정한다. 이것에 의하여 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a는 청정해진다. 또한 노즐(71)로부터 토출된 세정액, 수지재 B1이나 그 주위의 열가소성 수지 B1a로부터 낙하한 세정액 등은 세정조(73)에 의하여 받아져서 저류된다. 또한 수지재 B1의 세정 시, 공급 헤드(61)를 회전시켰지만, 세정 위치에 위치 부여된 수지재 B1의 주위에 복수의 노즐을 배치하고 각 노즐로부터 세정액을 토출시키도록 하면, 세정 중에 공급 헤드(61)를 회전시키지 않아도 된다. 또한 세정 후의 수지재 B1은, 건조 공기나 질소 가스가 기체 분사부(도시하지 않음)에 의하여 분사되어 건조된다.
도 1로 되돌아가, 수지 성형부(80)는 테이블(30)의 회전 동작을 방해하지 않도록 테이블(30)의 주위에 마련되어 있다. 이 수지 성형부(80)는, 도 1 및 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이 오목부(81)와 발열체(82)를 갖고 있다. 수지 성형부(80)는 발열체(82)에 의하여 오목부(81)의 주변 온도를, 예를 들어 150℃ 이상으로 하고, 공급 헤드(61)에 보유 지지된 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a를 오목부(81)에서 받아들여, 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a를 연화시켜 일체로 하여 원래의 형상으로 성형한다. 오목부(81)는 수지 성형부(80)의 상면에 마련되어 있으며, 수지재 B1을 원래의 형상인 원기둥형으로 되돌리는 형으로 형성되어 있다. 발열체(82)는, 수지 성형부(80)를 가열하는 가열부로서 기능한다. 발열체(82)로서는, 예를 들어 니크롬선 등의 전열선이 이용된다. 발열체(82)는 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다.
성형 공정에 있어서, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 수지 성형부(80) 바로 위의 위치로 이동하고, 그 바로 위의 위치로부터, 도 10에 도시한 바와 같이, 열가소성 수지 B1a가 주위에 감긴 수지재 B1이 오목부(81) 내에 위치하도록 성형 위치까지 하강한다. 이때, 오목부(81)의 주변 온도는 발열체(82)의 가열에 의하여, 예를 들어 150℃ 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 오목부(81) 내의 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a는 연화되어 일체로 되고, 도 11에 도시한 바와 같이 원래의 형상으로 되돌려진다. 그 후, 발열체(82)에 의한 가열이 정지되어 오목부(81)의 주변 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 연화 상태의 열가소성 수지(B1, B1a)는 경화된다. 열가소성 수지(B1, B1a)의 경화 후, 도 12에 도시한 바와 같이, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 성형 위치로부터 그 바로 위의 위치까지 상승하고, 그 바로 위의 위치로부터 퇴피한다. 또한 오목부(81)의 내면을 경면 가공 혹은 불소 수지 가공해 두면, 경화 후의 열가소성 수지(B1, B1a)를 오목부(81)로부터 이형하는 점에서는 바람직하다. 불소 수지로서는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌이 이용된다.
제어부(90)는, 각 부를 집중적으로 제어하는 마이크로컴퓨터와, 기판 처리에 관한 기판 처리 정보나 각종 프로그램 등을 기억하는 기억부(모두 도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 제어부(90)는 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여, 테이블 회전 기구(50)에 의한 테이블(30)의 회전 동작, 수지 공급부(60)에 의한 열가소성 수지 B1a의 공급 동작, 수지 공급부(60)에 의한 열가소성 수지 B1a의 박리 동작, 수지 세정부(70)에 의한 열가소성 수지 B1a의 세정 동작, 수지 성형부(80)에 의한 열가소성 수지(B1, B1a)의 성형 동작 등의 제어(제어에 따른 각종 처리도 포함함)를 행한다. 예를 들어 가열 제어에 있어서, 제어부(90)는, 테이블(30) 상의 기판 W의 온도가 150℃ 이상으로 되도록 기판 가열부(40)를 제어하고, 또한 수지 성형부(80)의 오목부(81)의 주변 온도가 150℃ 이상으로 되도록 발열체(82)를 제어한다. 또한 기판 W의 두께는, 예를 들어 0.6 내지 0.8㎜이며, 기판 가열부(40)는 수십 초 정도의 시간에 기판 W의 외주 단부 A1의 온도를 150℃ 이상으로 하는 것이 가능하다.
(기판 처리 공정)
다음으로, 전술한 기판 처리 장치(10)가 행하는 기판 처리 공정의 흐름에 대하여 설명한다. 이 기판 처리 공정에 있어서 제어부(90)가 각 부의 동작을 제어한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 스텝 S1에 있어서, 로봇 핸드에 의하여 미처리 기판 W가 처리실(20) 내에 반입되어 테이블(30) 상에 적재되고, 그 적재된 기판 W가 테이블(30)에 의하여 흡착 보유 지지된다. 로봇 핸드는 기판 W의 적재 후, 처리실(20)로부터 퇴피한다. 또한 기판 W의 반입 시에는, 공급 헤드(61)는 대기 위치(테이블(30)의 상방으로부터 퇴피하여 기판 W의 반입이나 반출을 가능하게 하는 위치)에 있다.
전술한 로봇 핸드가 처리실(20)로부터 퇴피하면, 스텝 S2에 있어서, 수지 공급부(60)에 의하여 열가소성 수지 B1a가 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b에 도포된다. 먼저, 기판 가열부(40)가 기판 W의 가열을 개시하여 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃ 이상으로 된다. 또한 테이블(30)이 테이블 회전 기구(50)에 의하여 회전을 개시하여 테이블(30)의 회전수가 소정의 회전수(예를 들어 10rpm 또는 그 이하의 값)로 되고, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 대기 위치로부터 공급 위치로 이동한다. 공급 헤드(61)가 공급 위치에 도달하면, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1의 선단 부분은 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a에 접촉한다(도 3 참조). 접촉한 수지재 B1의 선단 부분은 기판 W로부터의 열에 의하여 연화되고, 연화된 선단 부분의 열가소성 수지가 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b를 덮듯이 번지고, 기판 W의 회전에 따라 환형의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b를 따라 순차 부착되어 간다. 그리고, 예를 들어 기판 W에 있어서의 수지재 B1의 접촉 개시점이 1주하면, 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b의 전체에 열가소성 수지 B1a가 도포되고(도 4 및 도 5 참조), 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b만이 연화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 이 수지 도포가 완료되면, 기판 가열부(40)는 가열을 정지하고 테이블(30)은 회전을 정지하고 공급 헤드(61)는 도포 위치로부터 대기 위치로 이동한다. 기판 가열부(40)에 의한 가열이 정지되면, 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아져서, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a는 경화된다. 또한 기판 가열부(40)에 의한 가열의 정지는, 수지재 B1이 기판 W로부터 떨어진 후에 행하도록 해도 된다.
전술한 공급 헤드(61)가 대기 위치로 복귀되면, 스텝 S3에 있어서, 수지 도포 완료 기판 W가 테이블(30) 상으로부터 전술한 로봇 핸드(도시하지 않음)에 의하여 처리실(20) 밖으로 반출되고 에칭 처리 장치(도시하지 않음)에 반입된다. 그리고 에칭 처리 장치에 의하여 기판 W의 피처리면 Wa가 에칭액에 의하여 처리된다. 에칭 공정에서는, 예를 들어 50rpm으로 회전하는 기판 W의 피처리면 Wa의 중앙 부근에 에칭액이 공급되고, 공급된 에칭액은 기판 W의 회전에 의한 원심력에 의하여 기판 W의 피처리면 Wa의 전체로 퍼진다. 이것에 의하여 기판 W의 피처리면 Wa 상에는 에칭액의 액막이 형성되고, 기판 W의 피처리면 Wa는 에칭액에 의하여 처리된다. 이때, 기판 W의 피처리면 Wa상의 열가소성 수지 B1a는, 에칭액으로부터 기판 W의 외주면 A1b를 보호하는 보호재로서 기능한다. 에칭 처리 후의 기판 W는 에칭 처리 장치 내에서, 세정액을 이용한 세정 처리, 기판 W를 고속 회전시키는 것에 의한 건조 처리가 순차 행해진다.
스텝 S4에 있어서, 전술한 로봇 핸드에 의하여 에칭 처리가 완료된 기판 W가 처리실(20) 내에 다시 반입되어 테이블(30) 상에 적재되고, 그 적재된 기판 W가 테이블(30)에 의하여 흡착 보유 지지된다. 로봇 핸드는 기판 W의 적재 후, 처리실(20)로부터 퇴피한다. 또한 기판 W의 반입 시에는, 공급 헤드(61)는 대기 위치에 있다.
전술한 로봇 핸드가 처리실(20)로부터 퇴피하면, 스텝 S5에 있어서, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a가 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b로부터 제거된다. 먼저, 기판 가열부(40)가 기판 W의 가열을 개시하여 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃ 이상으로 되고 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a는 연화된다. 또한 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 바로 위의 위치로 이동하고, 그 바로 위의 위치로부터 접촉 위치로 하강한다(도 6 참조). 공급 헤드(61)가 접촉 위치에 도달하면 수지재 B1의 선단 부분이, 기판 W 상의 연화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 접촉하여 부착된다. 이 상태에서, 기판 가열부(40)가 가열을 정지하여 기판 W의 외주 단부 A1의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 기판 W 상에서 연화된 열가소성 수지 B1a는 경화되어, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1의 선단 부분이 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부에 고착된다. 그리고 수지재 B1의 선단 부분이 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부에 고착된 상태에서, 공급 헤드(61)는 헤드 이동 기구(62)에 의하여 접촉 위치로부터 박리 개시 위치까지 상승하고(도 7 참조), 회전 기구(62e)에 의하여 회전하면서 박리 개시 위치로부터 박리 종료 위치를 향하여 이동하여(도 8 참조), 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리한다. 이것에 의하여, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a는 수지재 B1의 주위에 권취되면서 기판 W의 외주 영역 A1a로부터 제거된다. 이 수지 제거가 완료되면 공급 헤드(61)는 박리 종료 위치로부터 세정 위치로 이동한다.
전술한 공급 헤드(61)가 세정 위치로 이동하면, 스텝 S6에 있어서, 수지 박리 완료 기판 W가 테이블(30) 상으로부터 전술한 로봇 핸드(도시하지 않음)에 의하여 처리실(20) 밖으로 반출되고, 다음 공정을 위하여 반송 장치에 의하여 반송되어 간다.
전술한 공급 헤드(61)가 세정 위치에 도달하면, 스텝 S7에 있어서, 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a가 수지 세정부(70)에 의하여 세정된다. 공급 헤드(61)가 세정 위치에 위치하면, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1은 세정조(73) 내에 위치한다(도 9 참조). 이 상태에서 노즐(71)로부터 세정액이 토출되어, 회전하는 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a에 끼얹어진다. 이것에 의하여 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a는 청정해진다. 노즐(71)로부터 토출된 세정액, 수지재 B1이나 그 주위의 열가소성 수지 B1a로부터 낙하한 세정액 등은 세정조(73)에 의하여 받아서 저류된다. 또한 세정 후의 수지재 B1과 그 주위의 열가소성 수지 B1a는, 건조 공기나 질소 가스가 분사되어 건조된다. 이 수지 세정이 완료되면, 공급 헤드(61)는 세정 위치로부터 성형 위치로 이동한다.
전술한 공급 헤드(61)가 성형 위치에 도달하면, 스텝 S8에 있어서, 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a가 수지 성형부(80)에 의하여 성형된다. 공급 헤드(61)가 성형 위치에 위치하면, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a는 오목부(81) 내에 위치한다(도 10 참조). 오목부(81)의 주변 온도는 발열체(82)의 가열에 의하여, 예를 들어 150℃ 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 오목부(81) 내의 수지재 B1 및 그 주위의 열가소성 수지 B1a는 연화되어 일체로 되고, 오목부(81)의 내면 형상 및 내면 사이즈에 기초하여 원래의 형상 및 사이즈로 성형된다(도 11 및 도 12 참조). 그 후, 발열체(82)에 의한 가열이 정지되어 오목부(81)의 주변 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 연화 상태의 열가소성 수지(B1, B1a)는 경화된다. 이 열가소성 수지(B1, B1a)의 경화가 완료되면, 공급 헤드(61)는 성형 위치로부터 대기 위치로 이동한다.
이와 같은 기판 처리 공정에서는, 수지재 B1의 선단 부분이 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1의 일부인 외주 영역 A1a에 접촉한다. 접촉한 수지재 B1의 선단 부분이 기판 W로부터의 열에 의하여 외주 영역 A1a에서 연화되고, 연화된 선단 부분의 열가소성 수지가 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b를 덮듯이 번지고, 테이블(30)의 회전에 따라 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b에 도포된다. 이것에 의하여, 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b의 전체가 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 이것에 의하여, 후공정인 에칭 공정에 있어서, 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a가 에칭액으로부터 기판 W의 외주면 A1b를 보호하는 보호재로서 기능하기 때문에, 기판 W의 외주면 A1b가 에칭액에 의하여 침식되는 것이 억제되어, 기판 W의 직경이 작아지는 것, 즉, 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판 W의 외주 부분에 있어서도 원하는 사이즈의 디바이스 칩을 얻는 것이 가능해지므로, 디바이스 칩 로스의 발생을 억제할 수 있다. 또한 후공정에서의 로봇에 의한 반송 등, 후공정에서의 기판 반송을 가능하게 하여 수율을 향상시킬 수 있다.
또한 경화 상태의 열가소성 수지 B1a는 공급 헤드(61)에 의하여 박리되어 기판 W로부터 제거된다. 이것에 의하여, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 약액에 의하여 용해시켜 기판 W로부터 제거하는 경우에 비해, 단시간에 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 기판 W로부터 제거할 수 있고, 또한 약액을 사용하지 않기 때문에, 약액의 폐기에 의한 환경 면에 대한 부하를 억제할 수 있다. 또한 열가소성 수지 B1a를 재이용하는 것이 가능해지므로 비용을 억제할 수 있고, 또한 열가소성 수지 B1a의 폐기에 의한 환경 면에 대한 부하를 억제할 수 있다. 또한 열가소성 수지는 열경화성 수지에 비해 기판 W에 대한 밀착도가 낮은 것이다. 이 때문에, 열경화성 수지가 아니라 열가소성 수지를 이용함으로써 기판 W 상의 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 기판 W로부터 박리하는 것이 용이해져, 기판 W를 손상시키지 않고 기판 W로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 제거할 수 있다. 열경화성 수지를 이용한 경우, 기판 W를 손상시키지 않고 경화 상태의 열경화성 수지를 기판 W로부터 제거하기 위해서는, 약액 등에 의한 제거를 행하는 장치가 필요해져 장치의 복잡화나 비용 상승을 초래하게 된다.
또한 전술한 기판 처리 공정에 따르면, 경화 상태의 열가소성 수지인 수지재 B1을 기판 W에 직접 접촉시켜, 기판 가열부(40)에 의하여 가열된 기판 W의 열에 의하여 연화시키고, 기판 W에 열가소성 수지 B1a를 도포한다. 즉, 수지재 B1은 기판 W 상에서 연화되므로 기판 W와 열가소성 수지 B1a와의 밀착도를 향상시킬 수 있다. 또한 수지재 B1은 기판 W 상에서 연화되므로 열가소성 수지의 열화를 억제할 수 있고, 또한 도포 시간을 단축할 수 있다.
또한 환형의 기판 가열부(40)의 폭(기판 W의 반경 방향의 폭)은, 전술한 도포 폭(예를 들어 3 내지 4㎜)보다도 커지도록 설정되어 있으면 바람직하다. 전술한 도포 폭 내의 피처리면 Wa에서 온도 구배가 생기는 것을 억제하는 것이 가능해지므로, 기판 W와 열가소성 수지 B1a의 균일한 밀착도를 얻을 수 있다.
또한 기판 W의 피처리면 Wa에 수지재 B1을 접촉시키는 접촉 면적을 조정하는 것, 즉, 기판 W의 피처리면 Wa에 대하여 수지재 B1을 기판 W의 반경 방향으로 이동시켜, 수지재 B1과 기판 W의 피처리면 Wa의 접촉 면적을 조정하는 것이 가능하다. 이것에 의하여, 기판 W의 피처리면 Wa에 열가소성 수지 B1a를 도포하는 도포 폭(기판 W의 반경 방향의 폭)을 조정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에 따르면, 경화 상태의 열가소성 수지인 수지재 B1을 기판 W의 외주 단부 A1, 예를 들어 기판 W의 외주 영역 A1a에 접촉시켜, 기판 가열부(40)에 의하여 가열된 기판 W의 열에 의하여 연화시키고, 연화된 열가소성 수지 B1a를 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b에 공급함으로써, 그 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b가, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 그 후, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a가 경화되어, 기판 W의 외주 영역 A1a 및 외주면 A1b는 경화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 이것에 의하여, 에칭 공정에 있어서, 기판 W의 외주면 A1b가, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 보호되어, 기판 W의 외주면 A1b가 에칭액에 의하여 침식되는 것이 억제되므로, 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있다.
(수지 도포의 다른 예)
전술한 공급 헤드(61)에 의한 수지 도포의 예를 제1 예라 하고, 수지 도포의 다른 예로서 제2 예 및 제3 예에 대하여 설명한다.
제2 예로서, 도 14에 도시한 바와 같이 공급 헤드(61)는 테이블(30) 상의 기판 W의 외주면 A1b에 수지재 B1을 접촉시킨다. 테이블(30) 상의 기판 W는 기판 가열부(40)에 의하여 가열되어 기판 W의 온도는, 예를 들어 150℃ 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주면 A1b에 접촉한 수지재 B1의 선단 부분(도 14 중의 우단부 부분)은 연화된다. 연화된 수지재 B1의 선단 부분의 열가소성 수지는 테이블(30)의 회전(1회전)에 따라 기판 W의 외주면 A1b을 따라 순차 부착되어 간다. 이것에 의하여, 도 15에 도시한 바와 같이 기판 W의 외주면 A1b의 전체(전체면)에 연화 상태의 열가소성 수지 B1a가 도포되고, 그 기판 W의 외주면 A1b만이 연화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 기판 W의 외주면 A1b의 전체(전체면)에 열가소성 수지 B1a가 도포되면, 기판 가열부(40)에 의한 가열이 정지되고, 기판 W의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a는 경화된다. 또한 기판 가열부(40)에 의한 가열의 정지는, 수지재 B1이 기판 W로부터 떨어진 후에 행하도록 해도 된다.
제3 예로서, 공급 헤드(61)는 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a에 수지재 B1을 접촉시킨다. 이 수지재 B1의 직경(기판 W의 반경 방향의 폭)은 제1 예에 비해, 즉, 기판 W의 외주 영역 A1a의 폭(기판 W의 반경 방향의 폭)보다도 좁다. 테이블(30) 상의 기판 W는 기판 가열부(40)에 의하여 가열되어 기판 W의 온도는, 예를 들어 150℃ 이상으로 되어 있다. 이 때문에, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a에 접촉한 수지재 B1의 선단 부분은 연화된다. 연화된 수지재 B1의 선단 부분의 열가소성 수지는, 도 16에 도시한 바와 같이 기판 W의 외주 영역 A1a만을 덮듯이 번지고, 테이블(30)의 회전(1회전)에 따라 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 영역 A1a를 따라 순차 부착되어 간다. 이것에 의하여, 기판 W의 외주 영역 A1a의 전체에 연화 상태의 열가소성 수지 B1a가 도포되고, 그 기판 W의 외주 영역 A1a만이 연화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮인다. 기판 W의 외주 영역 A1a의 전체에 열가소성 수지 B1a가 도포되면, 기판 가열부(40)에 의한 가열이 정지되고, 기판 W의 온도가 예를 들어 150℃보다 낮아지면, 연화 상태의 열가소성 수지 B1a는 경화된다. 또한 기판 가열부(40)에 의한 가열의 정지는, 수지재 B1이 기판 W로부터 떨어진 후에 행하도록 해도 된다.
전술한 제2나 제3 예에서도, 전술한 제1 예와 마찬가지로 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있다. 또한 제3 예에서는, 기판 W의 외주면 A1b의 전체가, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮여 있지 않지만, 기판 W의 외주 영역 A1a의 전체가, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여 덮여 있다(도 16 참조). 에칭 공정에서는, 회전하는 기판 W의 피처리면 Wa의 중앙 부근에 공급된 에칭액이, 기판 W의 회전에 의한 원심력에 의하여 기판 W의 피처리면 Wa의 전체로 퍼진다. 이 퍼진 에칭액은, 기판 W의 회전에 의한 원심력에 의하여 기판 W 밖을 향하여 비산되는데, 이때, 기판 W의 외주 영역 A1a에 도포된 경화 상태의 열가소성 수지 B1a에 의하여, 에칭액의 비산 방향이 수평면에 대하여 상방으로 편향된다. 이 때문에, 에칭액이 기판 W의 외주면 A1b로 흘러드는 것이 억제된다. 이것에 의하여, 전술한 제1 예와 마찬가지로 기판 사이즈의 축소를 억제할 수 있다. 제3 예는, 기판 W의 외주면 A1b나 하면이 SiN이나 SiO2로 피막되어 있을 때 이용되는 것이 바람직하다. 단, 기판 W의 외주면 A1b를 에칭액의 침식으로부터 확실히 보호하기 위해서는, 열가소성 수지 B1a에 의하여 외주면 A1b의 전체면을 완전히 덮는 것이 바람직하다. 또한 1매의 기판 W에 대하여 제2 예와 제3 예의 양쪽을 행하도록 해도 된다.
<다른 실시 형태>
전술한 설명에 있어서는, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리할 때, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1의 선단 부분을 기판 W 상의 연화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 접촉시키고, 그 상태에서 기판 W 상의 연화 상태의 열가소성 수지 B1a를 경화시켜, 수지재 B1의 선단 부분과 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부를 고착시키는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이, 공급 헤드(61)에 발열체(61a)를 마련하고, 이 발열체(61a)에 의하여 수지재 B1의 선단 부분을 연화시켜 기판 W 상의 경화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 접촉시키고, 그 상태에서 연화 상태의 수지재 B1의 선단 부분을 경화시켜, 수지재 B1의 선단 부분과 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a의 일부를 고착시키도록 해도 된다. 또한 발열체(61a)는 공급 헤드(61)의 선단면에 마련되어 있으며, 발열에 의하여 수지재 B1의 일부를 연화시키는 수지 가열부로서 기능한다. 이 발열체(61a)로서는, 예를 들어 니크롬선 등의 전열선이 이용된다. 발열체(61a)는 제어부(90)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동은 제어부(90)에 의하여 제어된다. 또한 공급 헤드(61)가 스프링(도시하지 않음)을 통하여 회전 기구(62e)에 지지되어 있다는 점은, 도 1을 이용하여 설명한 실시 형태와 마찬가지이다. 또한 전술한 도포 공정에 있어서, 도 17에 도시한 바와 같이 수지재 B1은 점차 감소하여, 수지재 B1의 선단면(도 17 중의 하면)과 발열체(61a)의 수직 이격 거리는 짧아져 가지만, 도포가 완료되더라도 발열체(61a)는 수지재 B1의 선단면으로부터 노출되지 않고 그 선단면에 가까운 위치에 존재한다(도 17의 우측 도면 참조). 즉, 수지재 B1은, 도포 완료 후에도 발열체(61a)가 수지재 B1의 선단면으로부터 노출되지 않고 그 선단면에 가까운 위치에 존재하도록 형성되어 있다.
또한 전술한 설명에 있어서는 발열체(61a나 82)로서, 예를 들어 니크롬선 등의 전열선을 이용하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 핫 플레이트나 시즈 히터, 램프 히터, 세라믹스 히터, 석영관 히터 등을 이용하도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리할 때, 공급 헤드(61)를 회전시키면서 1방향으로 이동시켜 기판 W로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 공급 헤드(61)를 회전시키지 않고 1방향으로 이동시켜 기판 W로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리하도록 해도 되고, 혹은 공급 헤드(61)를 1방향으로 이동시키지 않고 회전시켜 기판 W로부터 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리하도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 박리하는 경우, 공급 헤드(61)가 보유 지지하는 수지재 B1의 선단 부분과 기판 W 상의 열가소성 수지 B1a를 고착시켜, 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 보유 지지하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 공급 헤드(61) 대신, 박리를 실행하는 박리 핸드를 마련하도록 해도 된다. 박리 핸드로서는 클램프형이나 핀셋형, 침형 핸드, 혹은 흡인 핸드를 이용하는 것이 가능하다. 클램프형이나 핀셋형 핸드는 경화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부를 붙잡아서 보유 지지한다. 침형 핸드는 경화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부에 꽂혀서 보유 지지한다. 흡인 핸드는 경화 상태의 열가소성 수지 B1a의 일부를 흡인하여 보유 지지한다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 수지재 B1 및 그 주위의 경화 상태의 열가소성 수지 B1a를 세정할 때, 수지 세정부(70)의 노즐(71)로부터 세정액을 토출하여 세정을 행하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 세정조(73)에 세정액을 미리 저류해 두고 그 세정조(73) 내의 세정액에 수지재 B1을 침지하도록 해도 되고, 그 침지 상태에서 공급 헤드(61)를 회전 기구(62e)에 의하여 회전시키도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 기판 W를 흡착하여 보유 지지하는 테이블(30)을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 기판 W를 사이에 끼워서 보유 지지하는 테이블을 이용하도록 해도 된다. 이 경우에는, 테이블은 복수의 보유 지지 부재를 갖고 있으며, 그것들 보유 지지 부재에 의하여 기판 W를 사이에 끼워서 수평 상태로 보유 지지한다. 각 보유 지지 부재는 연동하여 기판 W의 외주면 A1b에 수평 방향으로부터 각각 맞닿아서 기판 W를 사이에 끼운다. 보유 지지 부재로서는, 예를 들어 핀이나 그 핀을 지지하는 회전판 등을 갖는 보유 지지 부재가 이용된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 기판 W에 열가소성 수지 B1a를 도포할 때, 공급 헤드(61)에 의하여 기판 W의 외주 영역 A1a나 외주면 A1b의 전체에 열가소성 수지 B1a를 공급하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 연화 상태의 열가소성 수지 B1a의 점도나 제품 사양(일례로서 요구 품질) 등의 조건에 따라서는, 전체가 아니라 부분적으로 공급하도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 에칭 처리를 별체의 기판 처리 장치에 의하여 실행하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 공급 노즐이나 컵을 처리실(20) 내에 마련하고, 전술한 기판 처리 장치(10)에 의하여 기판 W의 피처리면 Wa에 대한 에칭 처리를 실행하도록 해도 된다. 공급 노즐은 테이블(30) 상의 기판 W의 피처리면 Wa에 에칭액을 공급한다. 컵은, 예를 들어 상부가 개구된 원통형으로 형성되어 있으며, 테이블(30)을 수용하고, 그 테이블(30) 상의 기판 W의 피처리면 Wa로부터 비산된 에칭액을 내주면에서 수취한다. 또한 에칭액 이외에도 세정액이나 초순수 등의 다른 처리액을 순차 공급하도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 에칭액에 의하여 기판 W의 편면(상면)을 처리하는 것을 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 기판 W의 양면(상면 및 하면)을 처리하도록 해도 된다. 또한 전술한 기판 처리 장치(10)에 의하여 기판 W의 양면을 처리하는 경우에는, 기판 W의 상면에 처리액을 공급하는 공급 노즐과, 기판 W의 하면에 처리액을 공급하는 공급 노즐을 마련한다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 기판 W에 열가소성 수지 B1a를 도포하기 위한 공급 헤드와, 기판 W에 도포된 열가소성 수지 B1a를 기판 W로부터 박리하기 위한 공급 헤드는, 하나의 공급 헤드(61)로 겸용하는 것을 예시하였지만, 개별로 마련하더라도 상관없다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 기판 W에 있어서의 수지재 B1의 접촉 개시점이 1주한 타이밍에 공급 헤드(61)를 대기 위치로 이동시키는 것을 예시하였지만, 이 대기 위치의 이동 타이밍은, 상기 접촉 개시점이 2주 이상에 걸쳐 이동한 시점으로 하더라도 상관없다. 이 경우, 주회마다 공급 헤드(61)를 기판 W의 반경 방향으로 어긋나게 하도록 해도 된다.
또한 전술한 설명에 있어서는, 테이블(30)을 회전시켜 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1에 대하여 공급 헤드(61)를 상대 이동시키는 것을 예시하였지만, 열가소성 수지 B1a의 공급에 있어서는, 테이블(30) 상의 기판 W와 공급 헤드(61)를 상대 이동시키면 된다. 예를 들어 테이블(30)의 회전을 행하지 않고, 테이블(30) 상의 기판 W의 외주 단부 A1에 대하여 공급 헤드(61)를 이동시키도록 해도 된다. 또한 기판 W 및 공급 헤드(61)를 상대 이동시키는 이동 기구로서는, 테이블(30)을 회전시키는 테이블 회전 기구(50) 이외에도, 예를 들어 공급 헤드(61)를 원환이나 직사각형환 등의 환, 또한 직선을 따라 이동시키는 이동 기구(일례로서, 공급 헤드(61)를 지지하여 곡선형이나 직선형으로 슬라이드 이동 가능하게 하는 가이드, 슬라이드 이동의 구동원으로 되는 모터 등)를 이용하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.
10: 기판 처리 장치
30: 테이블
40: 기판 가열부
61: 공급 헤드
70: 수지 세정부
80: 수지 성형부
A1: 기판의 외주 단부
A1a: 기판의 상면의 외주 영역
A1b: 기판의 외주면
B1: 수지재
B1a: 열가소성 수지
W: 기판

Claims (18)

  1. 에칭 대상이 되는 기판을 지지하는 테이블과,
    상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판을 가열하는 기판 가열부와,
    경화 상태의 열가소성 수지를 보유 지지하고, 보유 지지한 상기 열가소성 수지를, 상기 테이블에 의하여 지지되고 상기 기판 가열부에 의하여 가열된 상기 기판의 외주 단부에 접촉시켜, 연화된 상기 열가소성 수지를 상기 기판에 부착시켜서 공급하면서, 상기 기판에 대하여 상대 이동하는 공급 헤드를 구비하고,
    상기 공급 헤드는, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를 상기 기판으로부터 박리하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 가열부는, 환형으로 형성되어 있고, 상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 외주 단부를 가열하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 외주면, 및 상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 상면의 외주 영역 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를 접촉시키는 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지의 일부에 부착시켜서 이동하여, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를 상기 기판으로부터 박리하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지의 일부에 부착시켜서 회전하여, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를 상기 기판으로부터 박리하는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판으로부터 박리된 상기 열가소성 수지를, 가열하여 성형하는 수지 성형부를 구비하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판으로부터 박리된 상기 열가소성 수지를 상기 수지 성형부에 의하여 성형하기 전에 세정하는 수지 세정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 에칭 대상이 되는 기판을 테이블에 의하여 지지하는 공정과,
    상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판을 기판 가열부에 의하여 가열하는 공정과,
    상기 테이블에 의하여 지지되고 상기 기판 가열부에 의하여 가열된 상기 기판의 외주 단부에, 경화 상태의 열가소성 수지를 공급 헤드에 의하여 보유 지지하여 접촉시켜, 연화된 상기 열가소성 수지를 상기 기판에 부착시켜서 공급하면서, 상기 기판에 대하여 상기 공급 헤드를 상대 이동시키는 공정과,
    상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를, 상기 공급 헤드에 의하여 상기 기판으로부터 박리하는 공정
    을 갖는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 외주 단부를, 환형으로 형성된 상기 기판 가열부에 의하여 가열하는 기판 처리 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 외주면, 및 상기 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 상면의 외주 영역 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를 접촉시키는 기판 처리 방법.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지의 일부에 부착시켜서 이동하여, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를 상기 기판으로부터 박리하는 기판 처리 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 공급 헤드는, 보유 지지한 경화 상태의 상기 열가소성 수지를, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지의 일부에 부착시켜서 회전하여, 상기 기판에 공급된 상기 열가소성 수지를 상기 기판으로부터 박리하는 기판 처리 방법.
  16. 삭제
  17. 제10항, 제11항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판으로부터 박리된 상기 열가소성 수지를, 수지 성형부에 의하여 가열하여 성형하는 공정을 갖는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판으로부터 박리된 상기 열가소성 수지를, 상기 수지 성형부에 의하여 성형하는 공정 전에, 수지 세정부에 의하여 세정하는 세정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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