KR102372646B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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테루후미 와키야마
노리히로 이토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 및 액 공급부를 상승시킬 때에, 기판의 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다. 승강 기구(60)는 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)이 유지 플레이트(30)에 인접하는 인접 위치로부터 이간 위치로 이행될 때, 제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀(22)에 대하여 연결된 상태로 제 1 밀어 올림 부재(61)가 미리 설정된 위치까지 상승하는 동안은, 리프트 핀(22)만을 상승시킨다. 승강 기구(60)는 제 1 밀어 올림 부재(61)가 미리 설정된 위치로부터 이간 위치까지 상승하는 동안은, 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)을 상승시킨다.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판을 대략 수평 상태로 유지한 상태에서 회전시키면서 당해 기판에 처리액을 공급함으로써 기판의 세정 처리 또는 에칭 처리 등의 액 처리를 행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, “웨이퍼”라고도 함)을 대략 수평 상태로 유지한 상태에서 회전시키면서 당해 기판에 처리액을 공급함으로써 기판에 액 처리를 행하는 액 처리 장치가 알려져 있다. 예를 들면 특허 문헌 1이 개시하는 액 처리 장치는 웨이퍼의 이면에 순수(純水) 또는 세정액 등의 처리액을 공급하는 처리액 공급관을 구비한다.
특허 문헌 1의 액 처리 장치에서는, 웨이퍼의 전달을 행하기 위한 상방 위치와 웨이퍼의 액 처리를 행하기 위한 하방 위치의 사이에서 웨이퍼가 승강된다. 이 웨이퍼의 승강은 단일의 승강 기구에 의해 행해진다. 이 승강 기구는, 처리액 공급관에 승강 가능하게 연결되는 연동 부재와 웨이퍼를 유지하는 리프트 핀 플레이트에 접속되는 접속 부재를 포함하고, 연동 부재 및 접속 부재를 승강시킴으로써 웨이퍼 및 처리액 공급관을 승강시킨다. 이 승강 기구에 의하면, 연동 부재를 상승시킬 때에 연동 부재가 접속 부재로부터 떨어져 있는 동안은, 웨이퍼가 정지한 상태에서 처리액 공급관만이 상승하기 때문에, 처리액 공급관의 헤드 부분이 웨이퍼의 이면에 가까워진다.
이와 같이 특허 문헌 1의 액 처리 장치에서는, 처리액이 웨이퍼에 공급될 때, 헤드 부분은 웨이퍼에 가까운 것이 좋다. 이 경우, 웨이퍼를 하방 위치로부터 상방 위치로 이동시킬 때에 처리액 공급관의 헤드 부분에 액이 잔존하고 있으면, 잔존액이 웨이퍼의 이면에 접촉하여 웨이퍼를 오염시킬 우려가 있다.
일본특허공개공보 2013-254959호
본 발명은 상술의 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 기판 및 액 공급부를 상승시킬 때에, 기판의 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일양태는, 제 1 관통 홀이 형성되어, 기판을 유지하는 유지 플레이트와, 유지 플레이트를 회전시키는 회전 구동부와, 유지 플레이트의 상측에 마련되어, 기판을 하방으로부터 지지하는 리프트 핀과, 제 1 관통 홀을 통과하도록 마련되어, 유지 플레이트에 의해 유지된 기판의 이면에 액을 공급하는 액 공급부와, 리프트 핀 및 액 공급부가 유지 플레이트에 인접함과 함께 기판이 유지되는 위치인 인접 위치와, 리프트 핀 및 액 공급부가 유지 플레이트로부터 상방으로 이간함과 함께 기판을 반출하는 위치인 이간 위치의 사이에서, 리프트 핀 및 액 공급부를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 승강 기구는, 리프트 핀을 이간 위치로 이행시키는 제 1 밀어 올림 부재를 가지며, 제 1 밀어 올림 부재는, 리프트 핀 및 액 공급부가 인접 위치에 있을 때에, 리프트 핀에 대하여 비연결 상태이고, 리프트 핀 및 액 공급부가 인접 위치로부터 이간 위치로 이행될 때, 제 1 밀어 올림 부재는 비연결 상태로부터 리프트 핀에 대하여 연결되는 연결 상태가 되며, 승강 기구는, 제 1 밀어 올림 부재가 리프트 핀에 대하여 연결된 상태로 미리 설정된 위치까지 상승하는 동안은, 리프트 핀만을 상승시키고, 제 1 밀어 올림 부재가 당해 미리 설정된 위치로부터 이간 위치까지 상승하는 동안은, 리프트 핀 및 액 공급부를 상승시키는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 기판 및 액 공급부를 상승시킬 때에, 기판의 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 종단면도이며, 웨이퍼, 유지 플레이트 및 액 공급관이 하방 위치에 배치되어 있는 상태를 나타낸다.
도 3은 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 종단면도이며, 웨이퍼, 유지 플레이트 및 액 공급관이 상방 위치에 배치되어 있는 상태를 나타낸다.
도 4는 상승 동작 플로우의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 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 실시형태에서는 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 및 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 좋다. 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.
각 처리 유닛(16)에는 후술의 기판 처리 장치(10)(도 2 및 도 3 참조)가 배치되어 있으며, 처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는 기판 처리 장치(10)에 의한 세정 처리를 받는다.
이어서, 기판 처리 장치(10)의 개략적인 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 기판 처리 장치(10)의 개략 구성을 나타내는 종단면도이며, 웨이퍼(W), 유지 플레이트(30) 및 액 공급관(액 공급부)(40)이 하방 위치(인접 위치)에 배치되어 있는 상태를 나타낸다. 도 3은 기판 처리 장치(10)의 개략 구성을 나타내는 종단면도이며, 웨이퍼(W), 유지 플레이트(30) 및 액 공급관(40)이 상방 위치(이간 위치)에 배치되어 있는 상태를 나타낸다. 또한 이해를 용이하게 하기 위해, 도 2 및 도 3의 일부의 요소(예를 들면 후술의 승강 기구(60))는 기능적으로 도시되어 있으며, 구체적인 형상 및 배치 등의 구성은 반드시 도시의 구성과 일치되어 있지 않아도 된다.
기판 처리 장치(10)는 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 플레이트(30)와, 유지 플레이트(30)의 상측에 마련되고 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하는 리프트 핀(22)을 가지는 리프트 핀 플레이트(20)와, 유지 플레이트(30)를 회전시키는 회전 구동부(39)와, 유지 플레이트(30)의 중심 부분에 형성된 관통 홀(30a) 및 리프트 핀 플레이트(20)의 중심 부분에 형성된 관통 홀(20a)을 통과하도록 마련되고 유지 플레이트(30)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 이면에 순수 또는 약액 등의 세정액을 공급하는 액 공급관(40)을 구비한다.
리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)은 유지 플레이트(30)에 대하여 상대적으로 승강 가능하게 구성되어 있으며, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)은 도 2에 나타내는 하방 위치와 도 3에 나타내는 상방 위치의 사이에서 승강할 수 있다.
리프트 핀 플레이트(20)는 원판 형상을 가지고, 리프트 핀 플레이트(20)의 표면에는 3 개의 리프트 핀(22)이 마련되어 있다. 이들 리프트 핀(22)은 리프트 핀 플레이트(20)의 주연부 근방에 있어서 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다. 또한, 리프트 핀 플레이트(20)의 이면(각 리프트 핀(22)이 마련된 면과는 반대측의 면)에는 3 개의 막대 형상의 접속 부재(24)가 접속되고, 리프트 핀(22)은 접속 부재(24)에 접속되어 있다. 각 접속 부재(24)는 리프트 핀 플레이트(20)의 이면으로부터 하방으로 연장되고, 이들의 접속 부재(24)는 리프트 핀 플레이트(20)의 주연부 근방에 있어서 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다.
유지 플레이트(30)는 원판 형상을 가지고, 유지 플레이트(30)의 표면에는 접속 부재(38)를 개재하여 회전 컵(36)이 장착되어 있다. 회전 컵(36)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 하방 위치에 있을 때에, 유지 플레이트(30)에 의해 유지되는 웨이퍼(W)의 외주연을 둘러싼다. 또한 회전 컵(36)에는 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 2 개의 고정 유지부(37)가 마련되어 있다.
회전 컵(36)의 외방에는 외컵(56)이 마련되어 있으며, 유지 플레이트(30) 및 회전 컵(36)은 외컵(56)에 의해 덮여 있다. 이 외컵(56)에는 배액관(58)이 접속되어 있으며, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 당해 웨이퍼(W)로부터 외방으로 비산하여 외컵(56)에 의해 받아진 세정액은 배액관(58)에 의해 배출된다.
유지 플레이트(30)의 이면(회전 컵(36)이 마련된 면과는 반대측의 면)의 중심 부분에는 당해 유지 플레이트(30)의 이면으로부터 하방으로 연장되도록 중공의 회전축(34)이 장착되어 있다. 이 회전축(34)의 중공 부분에는 액 공급관(40)이 수용되어 있다. 회전축(34)은 베어링(도시 생략) 등을 개재하여 회전 구동부(39)에 의해 회전된다. 회전 구동부(39)가 회전축(34)을 회전시킴으로써, 회전축(34)에 장착되어 있는 유지 플레이트(30)도 회전된다.
유지 플레이트(30)에는 3 개의 관통 홀(접속 부재 관통 홀)(30b)이 형성되어 있으며, 리프트 핀 플레이트(20)의 이면으로부터 하방으로 연장되는 막대 형상의 3 개의 접속 부재(24)가 각각의 관통 홀(30b)을 관통한다. 이들 관통 홀(30b)은 유지 플레이트(30)의 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다. 또한, 유지 플레이트(30)의 이면에 있어서, 관통 홀(30b)이 마련되어 있는 개소에는 3 개의 원통 형상의 수용 부재(32)가 마련되어 있다. 각 수용 부재(32)는 유지 플레이트(30)의 이면으로부터 하방으로 연장되고, 리프트 핀 플레이트(20)의 이면으로부터 하방으로 연장되는 각 접속 부재(24)를 수용한다. 이들 수용 부재(32)는 유지 플레이트(30)의 주연부 근방에 있어서 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다.
원통 형상의 각 수용 부재(32)의 내경은 각 접속 부재(24)의 외경보다 약간 크고, 각 수용 부재(32)의 길이 방향(도 2 및 도 3의 상하 방향)으로 각 접속 부재(24)가 각 수용 부재(32) 내에서 이동할 수 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이 리프트 핀 플레이트(20)가 하방 위치에 있을 때에는, 각 접속 부재(24)는 각 수용 부재(32)에 완전히 수용된다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이 리프트 핀 플레이트(20)가 상방 위치에 있을 때에는, 각 접속 부재(24)는 그 하부에 있어서의 일부분만이 각 수용 부재(32)에 수용되고, 각 접속 부재(24)는 유지 플레이트(30)에 형성된 관통 홀(30b)로부터 상방으로 돌출하도록 배치된다. 이러한 구성에 있어서, 유지 플레이트(30)가 회전 구동부(39)에 의해 회전되면, 유지 플레이트(30)와 함께 각 수용 부재(32) 및 각 접속 부재(24)가 연동하여, 리프트 핀 플레이트(20)도 회전한다.
각 수용 부재(32)의 중공 부분에는 스프링(탄성체)(26)이 압축된 상태로 수용되어 있다. 이 스프링(26)은 그 하단이 접속 부재(24)의 하단 부분에 장착되고, 그 상단이 관통 홀(30b)의 근방에 있어서의 유지 플레이트(30)의 하면에 장착되어 있다. 이에 따라, 스프링(26)이 접속 부재(24)에 대하여 하방을 향하는 탄성력을 가해, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))가 하방으로 가압된다. 즉, 스프링(26)이 압축 상태로부터 원래의 상태로 되돌아가려고 하는 힘에 의해, 접속 부재(24)에는 항상 하향의 힘(유지 플레이트(30)로부터 하방으로 이동하려고 하는 힘)이 가해진다.
유지 플레이트(30)에는 웨이퍼(W)를 측방으로부터 지지하기 위한 기판 지지부(31)가 마련되어 있다. 구체적으로는, 유지 플레이트(30)에는 베어링부(33)가 장착되어 있으며, 기판 지지부(31)는 베어링부(33)에 축지지되어 있다. 기판 지지부(31)는 도시하지 않은 스프링에 의해 도 2 및 도 3의 시계 방향으로 가압되는 한편, 리프트 핀 플레이트(20)에 가압되어 지지축을 중심으로 요동한다. 이 기판 지지부(31)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 리프트 핀 플레이트(20)가 하방 위치에 있을 때에는 웨이퍼(W)를 측방으로부터 지지하고, 도 3에 나타내는 바와 같이 리프트 핀 플레이트(20)가 상방 위치에 있을 때에는 웨이퍼(W)로부터 이간한다. 보다 상세하게는, 웨이퍼(W)의 세정 처리를 행할 때에, 이 웨이퍼(W)는 기판 지지부(31) 및 2 개의 고정 유지부(37)에 의해 유지된다. 이 때, 기판 지지부(31)는 웨이퍼(W)를 고정 유지부(37)를 향해 누른다.
액 공급관(40)은 리프트 핀 플레이트(20)의 관통 홀(20a) 및 유지 플레이트(30)의 관통 홀(30a)을 각각 통과하도록 마련되어 있다. 또한, 액 공급관(40)은, 리프트 핀 플레이트(20) 및 유지 플레이트(30)가 회전할 때에도 회전하지 않는다. 액 공급관(40)의 내부에는 순수 또는 약액 등의 세정액을 통과시키기 위한 1 또는 복수의 세정액 공급로가 마련되어 있다. 도 2 및 도 3에는 2 개의 세정액 공급로(40a, 40b)가 나타나 있지만, 실제로는 예를 들면 4 개의 세정액 공급로를 액 공급관(40)의 내부에 마련하는 것도 가능하다. 액 공급관(40)의 선단 부분에는 헤드 부분(42)이 마련되어 있다. 이 헤드 부분(42)은, 원판 형상과 유사한 형상을 가지고, 리프트 핀 플레이트(20)의 관통 홀(20a)을 폐색하도록 마련되어 있다. 헤드 부분(42)에는 1 또는 복수의 노즐이 마련되어 있으며, 예를 들면 4 개의 노즐이 헤드 부분(42)에 마련되어도 된다. 헤드 부분(42)에 마련된 각 노즐은 액 공급관(40)의 내부에 마련된 각 세정액 공급로에 연통하고, 각 세정액 공급로로부터 각 노즐로 보내진 순수 또는 약액 등의 세정액이 당해 노즐로부터 웨이퍼(W)의 이면을 향해 분출된다. 또한, 액 공급관(40)으로서는, 순수 또는 약액 등의 세정액이 통과하는 세정액 공급로에 더해, N2 가스 등의 가스가 통과하는 가스 공급로가 마련되어 있어도 된다. 또한, 액 공급관(40)의 세정액 공급로에, 세정액뿐만 아니라 가스가 보내져도 된다. 액 공급관(40)의 가스 공급로 및 세정액 공급로에 보내진 가스는 헤드 부분의 대응 노즐로부터 웨이퍼(W)를 향해 분사된다.
또한, 상술의 기판 처리 장치(10)의 각 구성 요소의 구체적인 구성 및 작용은, 예를 들면, 일본 특허공개공보 2013-254959호에 기재된 기판 세정 장치의 구성 및 작용과 동일하게 할 수 있다.
기판 처리 장치(10)는 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)을 유지 플레이트(30)에 대하여 상대적으로 승강시키는 승강 기구(60)를 더 구비한다. 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)은 승강 기구(60)에 의해 승강되어, 유지 플레이트(30)에 인접하는 인접 상태(도 2 참조)와 유지 플레이트(30)로부터 상방으로 이간하는 이간 상태(도 3 참조)를 취할 수 있다. 즉, 승강 기구(60)는 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)이 유지 플레이트(30)에 인접함과 함께 웨이퍼(W)가 유지 플레이트(30)에 의해 유지되는 위치인 인접 위치와 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)이 유지 플레이트(30)로부터 상방으로 이간함과 함께 웨이퍼(W)를 반출하는 위치인 이간 위치의 사이에서, 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)을 승강시킨다.
구체적으로는, 승강 기구(60)는 제 1 밀어 올림 부재(61), 제 2 밀어 올림 부재(62), 승강 구동부(63), 중간 연결부(64), 고정 승강부(65), 가이드 부재(66) 및 가이드 규제부(67)를 가진다.
제 1 밀어 올림 부재(61)는, 리프트 핀 플레이트(20)에 대하여 연결 및 비연결의 상태를 취할 수 있다. 본 실시 형태의 제 1 밀어 올림 부재(61)는 접속 부재(24)에 접촉함으로써 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 연결되고, 접속 부재(24)로부터 떨어짐으로써 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 연결되지 않게 된다. 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 인접 위치에 있을 때에, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 리프트 핀(22) 및 리프트 핀 플레이트(20)에 대하여 비연결 상태가 될 수 있다(도 2 참조). 제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀 플레이트(20)에 대하여 연결되어 있지 않은 경우, 스프링(26)이 접속 부재(24)를 개재하여 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))를 하방을 향해 가압하고, 리프트 핀 플레이트(20)는 인접 상태(도 2)로 유지된다. 또한, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 리프트 핀 플레이트(20)에 연결되어 있는 상태로 스프링(26)의 탄성력에 저항하여 리프트 핀 플레이트(20)를 밀어 올림으로써, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))를 이간 위치(도 3 참조)로 이행시킬 수 있다. 이와 같이, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 스프링(26)의 탄성력에 저항하여 접속 부재(24)를 밀어 올림으로써 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))를 상승시키고, 또한 접속 부재(24)의 밀어 올림 위치를 하강시킴으로써 리프트 핀 플레이트(20)를 하강시킬 수 있다.
제 2 밀어 올림 부재(62)는 액 공급관(40)에 대하여 연결 및 비연결의 상태를 취할 수 있어, 액 공급관(40)을 이간 위치로 이행시킨다. 본 실시 형태의 제 2 밀어 올림 부재(62)는 고정 승강부(65)에 접촉함으로써 액 공급관(40)에 연결되고, 고정 승강부(65)로부터 떨어짐으로써 액 공급관(40)에 연결되지 않게 된다. 또한 고정 승강부(65)는 액 공급관(40)의 외주부에 대하여 고정되어, 액 공급관(40)과 일체적으로 승강한다.
승강 구동부(63)는 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)를 승강시킨다. 본 실시 형태에서는, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)가 중간 연결부(64)에 연결되어 있다. 승강 구동부(63)는 중간 연결부(64)를 승강시킴으로써, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)를 승강시킬 수 있다. 도시의 승강 구동부(63)는 피스톤(63a)과 실린더(63b)를 가지는 에어 실린더를 포함하고, 피스톤(63a)이 중간 연결부(64)에 접속되어 실린더(63b)로부터의 피스톤(63a)의 돌출량에 따라 중간 연결부(64)를 승강시킬 수 있다. 또한, 승강 구동부(63)는 도 1에 나타내는 제어 장치(4) 또는 별개로 마련된 다른 제어 장치(도시 생략)에 의해 제어되어, 피스톤(63a)의 승강 타이밍 및 승강량 등이 결정되고 있다.
가이드 부재(66)는 고정 승강부(65)에 고정되고, 고정 승강부(65)를 개재하여 액 공급관(40)에 연결되어 액 공급관(40) 및 고정 승강부(65)와 일체적으로 승강한다. 가이드 규제부(67)는 가이드 부재(66)를 승강 가능하게 유지한다. 특히, 가이드 규제부(67)는 미리 설정된 최하방 위치보다 하방으로 가이드 부재(66)가 이동하지 않도록, 가이드 부재(66)의 이동을 제한한다. 따라서 제 2 밀어 올림 부재(62)가 하강하는 경우, 가이드 부재(66)가 미리 설정된 최하방 위치에 도달할 때까지는, 제 2 밀어 올림 부재(62), 고정 승강부(65), 액 공급관(40) 및 가이드 부재(66)는 일체적으로 하강한다. 한편, 가이드 부재(66)가 최하방 위치에 도달한 후에 제 2 밀어 올림 부재(62)가 더 강하하면, 액 공급관(40), 고정 승강부(65) 및 가이드 부재(66)는 가이드 규제부(67)에 유지되어 최하방 위치에 머무르기 때문에, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 고정 승강부(65)로부터 떨어져 액 공급관(40)에 대한 제 2 밀어 올림 부재(62)의 연결이 해제된다.
상술의 구성을 가지는 승강 기구(60)에서는, 승강 구동부(63)에 의해 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)를 승강시켜, '제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 대하여 연결되지 않고, 또한, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 액 공급관(40)에 대하여 연결되지 않은 상태(도 2 참조)'와, '제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 대하여 연결되고, 또한, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 액 공급관(40)에 대하여 연결되는 상태(도 3 참조)'를 실현할 수 있다.
또한, 리프트 핀 플레이트(20)의 상승 개시 타이밍 및 액 공급관(40)의 상승 개시 타이밍은, 제 1 밀어 올림 부재(61)와 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)와 고정 승강부(65)의 사이의 클리어런스(C2)에 따라 결정된다.
즉 리프트 핀 플레이트(20)의 상승 개시 타이밍은, 제 1 밀어 올림 부재(61)가 접속 부재(24)에 접촉하는 타이밍에 기초하여 정해진다. 또한 액 공급관(40)의 상승 개시 타이밍은, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 고정 승강부(65)에 접촉하는 타이밍에 기초하여 정해진다. 한편, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)는 중간 연결부(64)를 개재하여 일체적으로 승강하고, 제 1 밀어 올림 부재(61)의 승강 타이밍은 제 2 밀어 올림 부재(62)의 승강 타이밍과 일치한다. 따라서, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)가 하방 위치에 배치되고, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 상술의 인접 상태(도 2 참조)에 있는 경우, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1)와 제 2 밀어 올림 부재(62) 및 고정 승강부(65)의 사이의 클리어런스(C2)의 차(差)에 따라, 리프트 핀 플레이트(20)의 상승 개시 타이밍과 액 공급관(40)의 상승 개시 타이밍의 상대적인 관계가 정해진다.
예를 들면, 제 1 밀어 올림 부재(61)와 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1)가 제 2 밀어 올림 부재(62)와 고정 승강부(65)의 사이의 클리어런스(C2)보다 작게 설정되는 경우(즉 'C1<C2'의 경우), 중간 연결부(64)의 상승에 따라, 우선 제 1 밀어 올림 부재(61)가 접속 부재(24)에 접촉하고, 그 후, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 고정 승강부(65)에 접촉한다. 이 경우, 우선 리프트 핀 플레이트(20)가 상승을 개시하고, 그 후, 액 공급관(40)이 상승을 개시한다. 한편, 제 1 밀어 올림 부재(61)와 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1)가 제 2 밀어 올림 부재(62)와 고정 승강부(65)의 사이의 클리어런스(C2)보다 크게 설정되는 경우(즉 'C1>C2'의 경우), 중간 연결부(64)의 상승에 따라, 우선 제 2 밀어 올림 부재(62)가 고정 승강부(65)에 접촉하고, 그 후, 제 1 밀어 올림 부재(61)가 접속 부재(24)에 접촉한다. 이 경우, 우선 액 공급관(40)이 상승을 개시하고, 그 후, 리프트 핀 플레이트(20)가 상승을 개시한다. 또한 제 1 밀어 올림 부재(61)와 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1)가 제 2 밀어 올림 부재(62)와 고정 승강부(65)의 사이의 클리어런스(C2)와 동일하게 설정되는 경우(즉 'C1=C2'의 경우), 중간 연결부(64)의 상승에 따라, 제 2 밀어 올림 부재(62) 및 고정 승강부(65)의 접촉과, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 접속 부재(24)의 접촉과는 동시에 일어난다. 이 경우, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 동시에 상승을 개시한다.
일반적으로, 헤드 부분(42)의 잔존액에 의한 웨이퍼(W)의 오염을 방지하는 관점에서는, 헤드 부분(42)이 웨이퍼(W)의 이면에 근접하지 않도록 하는 것이 유효하다. 그러나, 웨이퍼(W)의 상승의 개시에 앞서 액 공급관(40)이 상승하면, 액 공급관(40)의 헤드 부분(42)이 웨이퍼(W)의 이면에 근접하여 버린다. 이 때문에, 웨이퍼(W)를 승강시키는 리프트 핀 플레이트(20)의 상승의 개시에 앞서 액 공급관(40)의 상승이 개시되지 않도록, 상술의 'C1 = C2' 또는 'C1 < C2'의 관계가 충족되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)가 하방 위치에 배치되고, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 상술의 인접 상태(도 2 참조)에 있는 경우, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 접속 부재(24)의 사이의 클리어런스(C1)와 각 리프트 핀(22) 및 웨이퍼(W)의 사이의 클리어런스(C3)의 차에 따라, 리프트 핀 플레이트(20)의 상승 개시 타이밍과 웨이퍼(W)의 상승 개시 타이밍의 상대적인 관계가 정해진다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 상승 개시 타이밍과 액 공급관(40)의 상승 개시 타이밍의 상대적인 관계는, 상기의 클리어런스(C1) 및 클리어런스(C3)의 합(즉 'C1 + C3')과 상기의 클리어런스(C2)의 차이에 따라 정해진다. 따라서, 상술한 바와 같이 액 공급관(40)의 헤드 부분(42)이 웨이퍼(W)의 이면에 근접하지 않도록 하기 위해서는, '(C1 + C3) = C2' 또는 '(C1 + C3) < C2'의 관계가 충족되는 것이 바람직하다. 특히, 액 공급관(40) 및 웨이퍼(W)의 승강 위치에 관계 없이, 액 공급관(40)의 헤드 부분(42)과 웨이퍼(W)의 이면의 사이의 거리를 일정하게 유지하고 싶은 경우에는, '(C1 + C3) = C2'의 관계가 충족되는 것이 바람직하다.
또한, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 상술의 인접 상태(도 2 참조)에 있는 경우에, 각 리프트 핀(22)이 웨이퍼(W)에 접촉한 상태를 유지하고, 클리어런스(C3)가 영(즉 'C3 = 0')인 경우에는, 상술한 바와 같이 'C1 = C2' 또는 'C1 < C2'의 관계가 충족되는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서는 '(C1 + C3) = C2'가 충족되고, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22)) 및 액 공급관(40)이 인접 위치(도 2 참조)로부터 이간 위치(도 3 참조)로 이행될 때, 액 공급관(40)에 대한 제 2 밀어 올림 부재(62)의 연결이 웨이퍼(W)에 대한 리프트 핀(22)의 연결(즉, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))를 개재한 웨이퍼(W)에 대한 제 1 밀어 올림 부재(61)의 연결)과 동시에 행해진다.
이어서, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 인접 위치(도 2 참조)로부터 이간 위치(도 3 참조)로 이행하는 상승 동작 플로우에 대하여 설명한다. 또한, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)이 이간 위치(도 3 참조)로부터 인접 위치(도 2 참조)로 이행하는 하강 동작 플로우는 그 상세한 설명을 생략하지만, 기본적으로는 이하에 설명하는 상승 동작 플로우와 반대의 과정을 따름으로써 행해진다.
도 4는 상승 동작 플로우의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
리프트 핀(22)(리프트 핀 플레이트(20)) 및 액 공급관(40)이 인접 위치(도 2의 하방 위치 참조)로부터 이간 위치(도 3의 상방 위치 참조)로 이행될 때, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 비연결 상태로부터 리프트 핀(22)에 대하여 연결되는 연결 상태가 된다. 승강 기구(60)는, 제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀(22)에 대하여 연결된 상태에서, 인접 위치와 이간 위치의 사이의 미리 설정된 위치까지 제 1 밀어 올림 부재(61)가 상승하는 동안은, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40) 중 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))만을 상승시킨다. 여기서 말하는 '미리 설정된 위치'는, 각 리프트 핀(22)이 웨이퍼(W)의 이면에 접촉하는 위치에 대응한다. 그리고, 승강 기구(60)에 의해 이 미리 설정된 위치보다 상방으로 제 1 밀어 올림 부재(61)가 상승되어 제 1 밀어 올림 부재(61)가 미리 설정된 위치로부터 이간 위치까지 상승하는 동안은, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22)) 및 액 공급관(40)이 함께 상승한다.
즉, 웨이퍼(W)가 기판 처리 장치(10)에 의한 액 처리를 받고 있는 동안 및 당해 액 처리의 직전 및 직후에는, 리프트 핀 플레이트(20) 및 액 공급관(40)은 상술의 인접 상태에 있어서, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 접속 부재(24)로부터 하방으로 이간한 위치에 배치되고, 제 2 밀어 올림 부재(62)는 고정 승강부(65)로부터 하방으로 이간한 위치에 배치되어 있다(도 2 참조). 따라서, 제 1 밀어 올림 부재(61)는 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 연결되어 있지 않고, 또한 제 2 밀어 올림 부재(62)는 액 공급관(40)에 연결되어 있지 않다(도 4의 S11). 또한, 이 경우, 리프트 핀(22) 및 액 공급관(40)은 정지하고 있으며, 또한 리프트 핀(22)은 웨이퍼(W)로부터 하방으로 이간한 위치에 배치되어 있다.
그리고, 승강 구동부(63)가 중간 연결부(64)를 상승시킴으로써, 제 1 밀어 올림 부재(61)가 접속 부재(24)에 접촉하고, 접속 부재(24)를 개재하여 제 1 밀어 올림 부재(61)가 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))에 연결되어, 리프트 핀 플레이트(20)(리프트 핀(22))의 상승이 개시된다(S12). 또한, 이 시점에서는, 리프트 핀(22)은 웨이퍼(W)에 접촉하고 있지 않고, 또한 제 2 밀어 올림 부재(62)는 고정 승강부(65)에 접촉하지 않아, 액 공급관(40)은 정지되어 있다.
그리고, 리프트 핀 플레이트(20)가 상승함으로써, 리프트 핀(22)이 웨이퍼(W)의 이면에 접촉한다. 또한 웨이퍼(W)에 대한 리프트 핀(22)의 접촉과 동시에, 제 2 밀어 올림 부재(62)가 고정 승강부(65)에 접촉한다. 즉, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 리프트 핀(22)의 연결과 제 2 밀어 올림 부재(62) 및 액 공급관(40)의 연결이 동시에 행해진다(S13). 그리고, 웨이퍼(W) 및 액 공급관(40)이 동시에 상승을 개시한다(S14).
상술의 S12 ∼ S14와 같이, 우선 리프트 핀(22)이 상승을 개시하고, 그 후에 액 공급관(40)이 상승을 개시하는 것이 바람직하다. 특히, 웨이퍼(W)가 리프트 핀(22)과 접촉하여 상승을 개시하는 것과 동시에, 액 공급관(40)이 상승을 개시하는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 웨이퍼(W)와 액 공급관(40)의 사이의 클리어런스가 작아지는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제 1 밀어 올림 부재(61)와 웨이퍼(W)가 연결되고 또한 제 2 밀어 올림 부재(62)와 액 공급관(40)이 연결되어 있는 상태에서, 승강 구동부(63)가 중간 연결부(64)를 상승시킴으로써, 웨이퍼(W)와 액 공급관(40)의 사이의 클리어런스의 크기가 유지된 채, 웨이퍼(W) 및 액 공급관(40)이 이간 위치(즉 반출반입 위치)인 상방 위치(도 3 참조)까지 함께 상승되고, 그 상방 위치에 있어서 정지된다(S15).
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 따르면, 제 1 밀어 올림 부재(61) 및 제 2 밀어 올림 부재(62)가 중간 연결부(64)에 연결되고, 당해 중간 연결부(64)가 승강 구동부(63)에 의해 승강 구동된다. 이에 따라, 단일의 승강 기구(60)에 의해 웨이퍼(W) 및 액 공급관(40)을 승강시킬 수 있다. 또한, 부재간의 클리어런스(도 1의 'C1', 'C2' 및 'C3' 참조)를 조정하여, 상승 동작 시에 있어서의 웨이퍼(W)의 상승 개시 타이밍과 액 공급관(40)의 상승 개시 타이밍을 조정함으로써, 상승 동작 시에, 웨이퍼(W)의 이면과 액 공급관(40)의 헤드 부분(42)의 사이의 클리어런스가 작아지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 액 공급관(40)의 헤드 부분(42)에 잔존하는 세정액이 웨이퍼(W)의 이면에 부착되는 것을 유효하게 회피하여, 잔존액에 의한 웨이퍼(W)의 오염을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은, 상술의 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 당업자가 상도할 수 있는 다양한 변형이 더해진 각종 양태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있는 것이며, 본 발명에 의해 나타나는 효과도 상술의 사항에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상 및 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 특허청구의 범위 및 명세서에 기재되는 각 요소에 대하여 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.
10 : 기판 처리 장치
20 : 리프트 핀 플레이트
20a : 관통 홀
22 : 리프트 핀
26 : 스프링
30 : 유지 플레이트
30a : 관통 홀
30b : 관통 홀
39 : 회전 구동부
40 : 액 공급관
60 : 승강 기구
61 : 제 1 밀어 올림 부재
W : 웨이퍼

Claims (9)

  1. 제 1 관통 홀이 형성되고, 기판을 유지하는 유지 플레이트와,
    상기 유지 플레이트를 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 유지 플레이트의 상측에 마련되고 상기 기판을 하방으로부터 지지하는 리프트 핀과,
    상기 제 1 관통 홀을 통과하도록 마련되고 상기 유지 플레이트에 의해 유지된 상기 기판의 이면에 액을 공급하는 액 공급부와,
    상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부가 상기 유지 플레이트에 인접함과 함께 상기 기판이 유지되는 위치인 인접 위치와 상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부가 상기 유지 플레이트로부터 상방으로 이간함과 함께 상기 기판을 반출하는 위치인 이간 위치의 사이에서 상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부를 승강시키는 승강 기구를 구비하고,
    상기 승강 기구는 상기 리프트 핀을 상기 이간 위치로 이행시키는 제 1 밀어 올림 부재를 가지며,
    상기 제 1 밀어 올림 부재는, 상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부가 상기 인접 위치에 있을 때에, 상기 리프트 핀에 대하여 비연결 상태이고,
    상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부가 상기 인접 위치로부터 상기 이간 위치로 이행될 때, 상기 제 1 밀어 올림 부재는 상기 비연결 상태로부터 상기 리프트 핀에 대하여 연결되는 연결 상태가 되며, 상기 승강 기구는 상기 제 1 밀어 올림 부재가 상기 리프트 핀에 대하여 연결된 상태로 상기 인접 위치와 상기 이간 위치의 사이의 미리 설정된 위치까지 상승하는 동안은 상기 리프트 핀만을 상승시키고, 상기 제 1 밀어 올림 부재가 상기 미리 설정된 위치로부터 상기 이간 위치까지 상승하는 동안은 상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강 기구는,
    상기 액 공급부를 상기 이간 위치로 이행시키는 제 2 밀어 올림 부재와,
    상기 제 1 밀어 올림 부재 및 상기 제 2 밀어 올림 부재를 승강시키는 승강 구동부를 더 가지고,
    상기 승강 구동부는, 상기 제 1 밀어 올림 부재 및 상기 제 2 밀어 올림 부재를 승강시켜, 상기 제 1 밀어 올림 부재가 상기 리프트 핀에 대하여 연결되지 않고 또한 상기 제 2 밀어 올림 부재가 상기 액 공급부에 대하여 연결되지 않는 상태와 상기 제 1 밀어 올림 부재가 상기 리프트 핀에 대하여 연결되고 또한 상기 제 2 밀어 올림 부재가 상기 액 공급부에 대하여 연결되는 상태를 실현할 수 있는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강 기구는 상기 제 1 밀어 올림 부재 및 상기 제 2 밀어 올림 부재에 연결되는 중간 연결부를 더 포함하고,
    상기 승강 구동부는 상기 중간 연결부를 승강시킴으로써 상기 제 1 밀어 올림 부재 및 상기 제 2 밀어 올림 부재를 승강시키는 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 액 공급부에 대하여 고정되고 상기 액 공급부와 일체적으로 승강하는 고정 승강부를 더 구비하고,
    상기 제 2 밀어 올림 부재는 상기 고정 승강부에 접촉함으로써 상기 액 공급부에 연결되고, 상기 고정 승강부로부터 떨어짐으로써 상기 액 공급부에 연결되지 않게 되는 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 리프트 핀 및 상기 액 공급부가 상기 인접 위치로부터 상기 이간 위치로 이행될 때, 상기 액 공급부에 대한 상기 제 2 밀어 올림 부재의 연결이 상기 리프트 핀을 개재한 상기 기판에 대한 상기 제 1 밀어 올림 부재의 연결과 동시에 행해지는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 공급부에 연결되어 상기 액 공급부와 일체적으로 승강하는 가이드 부재와,
    상기 가이드 부재를 승강 가능하게 유지하고, 또한, 미리 설정된 최하방 위치보다도 하방으로 상기 가이드 부재가 이동하지 않도록 상기 가이드 부재의 이동을 제한하는 가이드 규제부를 더 구비하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리프트 핀에 접속되는 접속 부재를 더 구비하고,
    상기 제 1 밀어 올림 부재는 상기 접속 부재에 접촉함으로써 상기 리프트 핀에 연결되고, 상기 접속 부재로부터 떨어짐으로써 상기 리프트 핀에 연결되지 않게 되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 리프트 핀이 상기 인접 위치에 유지되도록 상기 리프트 핀을 가압하는 스프링을 구비하고,
    상기 스프링은 상기 접속 부재에 탄성력을 가함으로써 상기 리프트 핀을 가압하며,
    상기 제 1 밀어 올림 부재는 상기 스프링의 탄성력에 저항하여 상기 접속 부재를 밀어 올림으로써 상기 리프트 핀을 상승시키는 기판 처리 장치.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 승강 구동부는 에어 실린더를 포함하는 기판 처리 장치.
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