KR102451367B1 - 기판액 처리 장치 - Google Patents

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고지 야마시타
히로유키 마스토미
히토시 고스기
다카오 이나다
다카시 이케다
츠카사 히라야마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 내조 내의 처리액의 표면으로부터 비산하는 처리액의 비말이 내조의 외측의 의도하지 않은 영역까지 비산하는 것을 방지하는 것을 과제로 한다.
기판액 처리 장치는, 내조(34A)의 상부 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 내조의 상부 개구를 개방하는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 덮개(71, 72)를 구비한다. 덮개는, 폐쇄 위치에 있을 때에 내조의 상부 개구를 덮는 본체부(71A, 72A)와, 본체부에 접속된 비말 차폐부(71B, 72B, 71D, 72D)를 갖는다. 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때에, 비말 차폐부는, 상기 비말 차폐부에 인접하는 내조의 측벽의 상단보다 높은 높이 위치로부터, 상기 측벽보다 외조측이자 상기 측벽의 상단보다 낮은 위치까지 연장된다.

Description

기판액 처리 장치{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 처리액을 이용하여 기판을 액처리하는 기판액 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에는, 처리조에 저류한 인산 수용액 중에 반도체 웨이퍼 등의 기판을 침지하여, 기판의 표면에 형성한 실리콘 질화막을 웨트 에칭하는 실리콘 질화막 에칭 공정이 포함된다.
이러한 웨트 에칭에 사용되는 액처리 장치는, 처리액(인산 수용액)을 저류하는 내조(內槽)와, 내조로부터 오버플로우된 처리액을 받는 외조(外槽)와, 외조로부터 배출된 처리액이 내조로 복귀되도록 순환시키는 순환 라인 및 순환 펌프를 갖고 있다.
내조 내에 있는 인산 수용액은 비등 상태로 유지되고 있다. 이 때문에, 비등에 의해 생기는 기포가 액면에 도달할 때마다 인산 수용액의 비말(飛沫)이 생겨, 내조의 주위로 비산한다. 이 비말이 외조의 외측으로 비산하면, 처리조의 주위 환경이 오염될 우려가 있다.
특허문헌 1에는, 인산 수용액의 비말이 처리조의 주위로 비산하는 것을 방지하기 위해, 기판의 반입 및 반출시에만 개방하는 오토 커버를 설치하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이 오토 커버로는, 인산 수용액의 비말이 처리조의 주위로 비산하는 것을 충분히 방지할 수는 없다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평9-181041호 공보
본 발명은, 내조 내의 처리액의 표면으로부터 비산하는 처리액의 비말이 내조의 외측의 의도하지 않은 영역까지 비산하는 것을 방지할 수 있는 구성을 갖는 기판액 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일실시형태에 의하면, 처리액을 저류할 수 있고, 상부 개구를 갖는 내조와, 상기 내조의 외측에 설치되는 외조와, 상기 내조의 상부 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 내조의 상부 개구를 개방하는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 덮개를 구비하고, 상기 덮개는, 상기 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때에, 상기 내조의 상부 개구를 덮는 본체부와, 상기 본체부에 접속된 비말 차폐부를 갖고 있고, 상기 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때에, 상기 비말 차폐부는, 상기 비말 차폐부에 인접하는 상기 내조의 측벽의 상단보다 높은 높이 위치로부터, 상기 측벽보다 상기 외조측이자 상기 측벽의 상단보다 낮은 위치까지 연장되어 있는 기판액 처리 장치가 제공된다.
상기 본 발명의 실시형태에 의하면, 내조 내의 처리액의 표면으로부터 비산하는 처리액의 비말이, 내조의 외측의 의도하지 않은 영역까지 비산하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 기판액 처리 시스템의 전체 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 기판액 처리 시스템에 삽입된 에칭 장치의 구성을 나타내는 계통도이다.
도 3은 처리조의 개략 횡단 방향 종단면도이며, 덮개가 폐쇄 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 처리조의 개략 횡단 방향 종단면도이며, 덮개가 개방 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 처리조의 개략 길이 방향 종단면도이다.
도 6은 처리조의 개략 평면도이다.
도 7은 덮개의 변형 실시형태를 나타내는 개략 횡단 방향 종단면도이다.
도 8은 덮개의 다른 변형 실시형태를 나타내는 개략 횡단 방향 종단면도이다.
도 9는 처리조의 변형 실시형태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 10은 도 9에 나타낸 처리조에 적합하게 한 덮개를 나타내는 개략도이다.
도 11은 도 9에 나타낸 처리조에 적합하게 한 덮개를 나타내는 개략도이다.
도 12는 처리조의 다른 변형 실시형태를 나타내는 개략 횡단 방향 종단면도이다.
도 13은 덮개의 다른 변형 실시형태를 나타내는 개략 횡단 방향 종단면도이다.
도 14는 처리조의 다른 실시형태를 나타내는 개략 평면도이다.
도 15는 다른 실시형태에 관한 덮개를 구비한 처리조의 상부의 횡단 방향 종단면도이다.
도 16은 도 15에 나타낸 덮개의 사시도(부분 확대 단면도를 포함)이다.
도 17은 기판 승강 기구의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 우선 본 발명의 일실시형태에 관한 기판액 처리 장치(1)가 삽입된 기판액 처리 시스템(1A) 전체에 관해 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 기판액 처리 시스템(1A)은, 캐리어 반입 반출부(2)와, 로트 형성부(3)와, 로트 배치부(4)와, 로트 반송부(5)와, 로트 처리부(6)와, 제어부(7)를 갖는다.
그 중 캐리어 반입 반출부(2)는, 복수매(예를 들면 25장)의 기판(실리콘 웨이퍼)(8)을 수평 자세로 상하로 나란히 수용한 캐리어(9)의 반입 및 반출을 행한다.
이 캐리어 반입 반출부(2)에는, 복수개의 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 스테이지(10)와, 캐리어(9)의 반송을 행하는 캐리어 반송 기구(11)와, 캐리어(9)를 일시적으로 보관하는 캐리어 스톡(12, 13)과, 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 배치대(14)가 설치되어 있다. 여기서, 캐리어 스톡(12)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리하기 전에 일시적으로 보관한다. 또한, 캐리어 스톡(13)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리한 후에 일시적으로 보관한다.
그리고, 캐리어 반입 반출부(2)는, 외부로부터 캐리어 스테이지(10)에 반입된 캐리어(9)를, 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(12)이나 캐리어 배치대(14)에 반송한다. 또한, 캐리어 반입 반출부(2)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)를, 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(13)이나 캐리어 스테이지(10)에 반송한다. 캐리어 스테이지(10)에 반송된 캐리어(9)는 외부로 반출된다.
로트 형성부(3)는, 하나 또는 복수의 캐리어(9)에 수용된 기판(8)을 조합하여 동시에 처리되는 복수매(예를 들면 50장)의 기판(8)으로 이루어진 로트를 형성한다. 또, 로트를 형성할 때에는, 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면을 서로 대향하도록 로트를 형성해도 좋고, 또한 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면이 모두 한쪽을 향하도록 로트를 형성해도 좋다.
이 로트 형성부(3)에는, 복수매의 기판(8)을 반송하는 기판 반송 기구(15)가 설치되어 있다. 또, 기판 반송 기구(15)는, 기판(8)의 반송 도중에 기판(8)의 자세를 수평 자세로부터 수직 자세 및 수직 자세로부터 수평 자세로 변경시킬 수 있다.
그리고, 로트 형성부(3)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)로부터 기판 반송 기구(15)를 이용하여 기판(8)을 로트 배치부(4)에 반송하고, 로트를 형성하는 기판(8)을 로트 배치부(4)에 배치한다. 또한, 로트 형성부(3)는, 로트 배치부(4)에 배치된 로트를 기판 반송 기구(15)에 의해 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)에 반송한다. 또, 기판 반송 기구(15)는, 복수매의 기판(8)을 지지하기 위한 기판 지지부로서, 처리전(로트 반송부(5)에 의해 반송되기 전)의 기판(8)을 지지하는 처리전 기판 지지부와, 처리후(로트 반송부(5)에 의해 반송된 후)의 기판(8)을 지지하는 처리후 기판 지지부의 2종류를 갖고 있다. 이에 따라, 처리전의 기판(8) 등에 부착된 파티클 등이 처리후의 기판(8) 등으로 전착하는 것을 방지한다.
로트 배치부(4)는, 로트 반송부(5)에 의해 로트 형성부(3)와 로트 처리부(6) 사이에서 반송되는 로트를 로트 배치대(16)에 일시적으로 배치(대기)한다.
이 로트 배치부(4)에는, 처리전(로트 반송부(5)에 의해 반송되기 전)의 로트를 배치하는 반입측 로트 배치대(17)와, 처리후(로트 반송부(5)에 의해 반송된 후)의 로트를 배치하는 반출측 로트 배치대(18)가 설치되어 있다. 반입측 로트 배치대(17) 및 반출측 로트 배치대(18)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 배치된다.
그리고, 로트 배치부(4)에서는, 로트 형성부(3)에 의해 형성한 로트가 반입측 로트 배치대(17)에 배치되고, 그 로트가 로트 반송부(5)를 통해 로트 처리부(6)에 반입된다. 또한, 로트 배치부(4)에서는, 로트 처리부(6)로부터 로트 반송부(5)를 통해 반출된 로트가 반출측 로트 배치대(18)에 배치되고, 그 로트가 로트 형성부(3)에 반송된다.
로트 반송부(5)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6) 사이나 로트 처리부(6)의 내부 사이에서 로트의 반송을 행한다.
이 로트 반송부(5)에는, 로트의 반송을 행하는 로트 반송 기구(19)가 설치되어 있다. 로트 반송 기구(19)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6)를 따라서 배치한 레일(20)과, 복수매의 기판(8)을 유지하면서 레일(20)을 따라서 이동하는 이동체(21)로 구성한다. 이동체(21)에는, 수직 자세로 전후로 나열된 복수매의 기판(8)을 유지하는 기판 유지체(22)가 진퇴 가능하게 설치되어 있다.
그리고, 로트 반송부(5)는, 반입측 로트 배치대(17)에 배치된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하여, 그 로트를 로트 처리부(6)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 처리부(6)에서 처리된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하여, 그 로트를 반출측 로트 배치대(18)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 반송 기구(19)를 이용하여 로트 처리부(6)의 내부에 있어서 로트의 반송을 행한다.
로트 처리부(6)는, 수직 자세로 전후로 나열된 복수매의 기판(8)을 1 로트로 하여 에칭이나 세정이나 건조 등의 처리를 행한다.
이 로트 처리부(6)에는, 기판(8)의 건조 처리를 행하는 건조 처리 장치(23)와, 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행하는 기판 유지체 세정 처리 장치(24)와, 기판(8)의 세정 처리를 행하는 세정 처리 장치(25)와, 기판(8)의 에칭 처리를 행하는 2대의 본 발명에 의한 에칭 처리 장치(기판액 처리 장치)(1)가 나란히 설치되어 있다.
건조 처리 장치(23)는, 처리조(27)와, 처리조(27)에 승강 가능하게 설치된 기판 승강 기구(28)를 갖는다. 처리조(27)에는, 건조용의 처리 가스(IPA(이소프로필알콜) 등)가 공급된다. 기판 승강 기구(28)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 유지된다. 건조 처리 장치(23)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(28)로 수취하고, 기판 승강 기구(28)로 그 로트를 승강시킴으로써, 처리조(27)에 공급한 건조용의 처리 가스로 기판(8)의 건조 처리를 행한다. 또한, 건조 처리 장치(23)는, 기판 승강 기구(28)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
기판 유지체 세정 처리 장치(24)는, 처리조(29)를 가지며, 이 처리조(29)에 세정용의 처리액 및 건조 가스를 공급할 수 있게 되어 있고, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 세정용의 처리액을 공급한 후, 건조 가스를 공급함으로써 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행한다.
세정 처리 장치(25)는, 세정용의 처리조(30)와 린스용의 처리조(31)를 가지며, 각 처리조(30, 31)에 기판 승강 기구(32, 33)를 승강 가능하게 설치하고 있다. 세정용의 처리조(30)에는, 세정용의 처리액(SC-1 등)이 저류된다. 린스용의 처리조(31)에는, 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다.
에칭 처리 장치(1)는, 에칭용의 처리조(34)와 린스용의 처리조(35)를 가지며, 각 처리조(34, 35)에 기판 승강 기구(36, 37)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 에칭용의 처리조(34)에는 에칭용의 처리액(인산 수용액)이 저류된다. 린스용의 처리조(35)에는 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다. 전술한 바와 같이, 에칭 처리 장치(1)는 본 발명에 의한 기판액 처리 장치로 되어 있다.
이들 세정 처리 장치(25)와 에칭 처리 장치(1)는, 동일한 구성으로 되어 있다. 에칭 처리 장치(기판액 처리 장치)(1)에 관해 설명하면, 기판 승강 기구(36)에는, 1 로트분의 복수매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 나란히 유지된다. 에칭 처리 장치(1)에 있어서, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(36)로 수취하고, 기판 승강 기구(36)로 그 로트를 승강시킴으로써, 로트를 처리조(34)의 에칭용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 에칭 처리를 행한다. 그 후, 에칭 처리 장치(1)는, 기판 승강 기구(36)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다. 또한, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(37)로 수취하고, 기판 승강 기구(37)로 그 로트를 승강시킴으로써, 로트를 처리조(35)의 린스용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 린스 처리를 행한다. 그 후, 기판 승강 기구(37)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
제어부(7)는, 기판액 처리 시스템(1A)의 각 부(캐리어 반입 반출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6), 에칭 처리 장치(1))의 동작을 제어한다.
이 제어부(7)는, 예를 들면 컴퓨터로 이루어지며, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(38)를 구비한다. 기억 매체(38)에는, 기판액 처리 장치(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(7)는, 기억 매체(38)에 기억된 프로그램을 독출하여 실행함으로써 기판액 처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 또, 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(38)에 기억되어 있던 것이며, 다른 기억 매체로부터 제어부(7)의 기억 매체(38)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(38)로는, 예를 들면 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷옵티컬 디스크(MO), 메모리카드 등이 있다.
전술한 바와 같이 에칭 처리 장치(1)의 처리조(34)에서는, 미리 정해진 농도의 약제(인산)의 수용액(인산 수용액)을 처리액(에칭액)으로서 이용하여 기판(8)에 액처리(에칭 처리)가 실시된다.
다음으로, 에칭 처리 장치(기판액 처리 장치)(1)의 개략 구성 및 배관 계통에 관해 도 2를 참조하여 설명한다.
에칭 처리 장치(1)는, 처리액으로서 미리 정해진 농도의 인산 수용액을 저류하는 전술한 처리조(34)를 갖고 있다. 처리조(34)는, 내조(34A)와 외조(34B)를 갖는다. 외조(34B)에는, 내조(34A)로부터 오버플로우된 인산 수용액이 유입된다. 외조(34B)의 액위는 내조(34A)의 액위보다 낮게 유지된다.
외조(34B)의 바닥부에는, 순환 라인(50)의 상류단이 접속되어 있다. 순환 라인(50)의 하류단은, 내조(34A) 내에 설치된 처리액 공급 노즐(49)에 접속되어 있다. 순환 라인(50)에는, 상류측으로부터 순서대로, 펌프(51), 히터(52) 및 필터(53)가 개재되어 있다. 펌프(51)를 구동시킴으로써, 외조(34B)로부터 순환 라인(50) 및 처리액 공급 노즐(49)을 거쳐 내조(34A) 내로 보내어지고, 그 후 다시 내조(34A)로부터 외조(34B)로 유출되는 인산 수용액의 순환류가 형성된다.
처리조(34), 순환 라인(50) 및 순환 라인(50) 내의 기기(51, 52, 53 등)에 의해 액처리부(39)가 형성된다. 또한, 처리조(34) 및 순환 라인(50)에 의해 순환계가 구성된다.
내조(34A) 내의 처리액 공급 노즐(49)의 하방에, 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액 중에 불활성 가스, 예컨대 질소 가스의 기포를 토출하기 위한(버블링을 행하기 위한) 가스 노즐(60)이 설치되어 있다. 가스 노즐(60)에는, 가스 공급원(60B)으로부터, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등으로 구성되는 유량 조절기(60C)를 통해 불활성 가스, 예컨대 질소 가스가 공급된다.
처리조(34)에는, 전술한 기판 승강 기구(36)가 부설되어 있다. 기판 승강 기구(36)는, 복수의 기판(8)을 수직으로 기립한 자세로 수평 방향으로 간격을 두고 배열시킨 상태로 유지할 수 있고, 또한 이 상태로 승강할 수 있다.
에칭 처리 장치(1)는, 액처리부(39)에 인산 수용액을 공급하는 인산 수용액 공급부(40)와, 액처리부(39)에 순수를 공급하는 순수 공급부(41)와, 액처리부(39)에 실리콘 용액을 공급하는 실리콘 공급부(42)와, 액처리부(39)로부터 인산 수용액을 배출하는 인산 수용액 배출부(43)를 갖는다.
인산 수용액 공급부(40)는, 처리조(34) 및 순환 라인(50)으로 이루어진 순환계 내, 즉 액처리부(39) 내의 어딘가의 부위, 바람직하게는 도시한 바와 같이 외조(34B)에 미리 정해진 농도의 인산 수용액을 공급한다. 인산 수용액 공급부(40)는, 인산 수용액을 저류하는 탱크로 이루어진 인산 수용액 공급원(40A)과, 인산 수용액 공급원(40A)과 외조(34B)를 접속하는 인산 수용액 공급 라인(40B)과, 인산 수용액 공급 라인(40B)에 상류측으로부터 순서대로 개재된 유량계(40C), 유량 제어 밸브(40D) 및 개폐 밸브(40E)를 갖고 있다. 인산 수용액 공급부(40)는, 유량계(40C) 및 유량 제어 밸브(40D)를 통해, 제어된 유량으로 인산 수용액을 외조(34B)에 공급할 수 있다.
순수 공급부(41)는, 인산 수용액을 가열함으로써 증발한 수분을 보급하기 위해 순수를 공급한다. 이 순수 공급부(41)는, 미리 정해진 온도의 순수를 공급하는 순수 공급원(41A)을 포함하고, 이 순수 공급원(41A)은 외조(34B)에 유량 조절기(41B)를 통해 접속되어 있다. 유량 조절기(41B)는, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등으로 구성할 수 있다.
실리콘 공급부(42)는, 실리콘 용액, 예컨대 콜로이달 실리콘을 분산시킨 액을 저류하는 탱크로 이루어진 실리콘 공급원(42A)과, 유량 조절기(42B)를 갖고 있다. 유량 조절기(42B)는, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등으로 구성할 수 있다.
인산 수용액 배출부(43)는, 액처리부(39) 및 순환 라인(50)으로 이루어진 순환계 내, 즉 액처리부(39) 내에 있는 인산 수용액을 배출하기 위해 설치된다. 인산 수용액 배출부(43)는, 순환 라인(50)으로부터 분기된 배출 라인(43A)과, 배출 라인(43A)에 상류측으로부터 순차적으로 설치된 유량계(43B), 유량 제어 밸브(43C), 개폐 밸브(43D) 및 냉각 탱크(43E)를 갖는다. 인산 수용액 배출부(43)는, 유량계(43B) 및 유량 제어 밸브(43C)를 통해, 제어된 유량으로 인산 수용액을 배출할 수 있다.
냉각 탱크(43E)는, 배출 라인(43A)을 흘러 온 인산 수용액을 일시적으로 저류하고 냉각시킨다. 냉각 탱크(43E)로부터 유출된 인산 수용액(부호 43F를 참조)은, 공장 폐액계(도시하지 않음)에 폐기해도 좋고, 상기 인산 수용액 중에 포함되는 실리콘을 재생 장치(도시하지 않음)에 의해 제거한 후에, 인산 수용액 공급원(40A)으로 보내어 재이용해도 좋다.
도시예에서는, 배출 라인(43A)은, 순환 라인(50)(도면에서는 필터 드레인의 위치)에 접속되어 있지만, 이것에는 한정되지 않고, 순환계 내의 다른 부위, 예컨대 내조(34A)의 바닥부에 접속되어 있어도 좋다.
배출 라인(43A)에는, 인산 수용액 중의 실리콘 농도를 측정하는 실리콘 농도계(43G)가 설치되어 있다. 또한, 순환 라인(50)으로부터 분기되어 외조(34B)에 접속된 분기 라인(55A)에, 인산 수용액 중의 인산 농도를 측정하는 인산 농도계(55B)가 개재되어 있다. 외조(34B)에는, 외조(34B) 내의 액위를 검출하는 액위계(44)가 설치되어 있다.
다음으로, 도 3∼도 6을 참조하여 처리조(34)의 구성에 관해 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 필요에 따라서 참조한다. 또, 도 5의 좌측(X 부방향)을 「전측」 또는 「전방」, 도 5의 우측(X 정방향)을 「후측」 또는 「후방」, 도 5의 하측(Y 부방향)을 「우측」 또는 「우방」, 도 5의 상측(Y 정방향)을 「좌측」 또는 「좌방」이라고 부르는 경우도 있다.
전술한 바와 같이, 처리조(34)는, 상부를 개방시킨 내조(34A)와, 상부를 개방시킨 외조(34B)를 갖는다. 내조(34A)는 외조(34B)의 내부에 수용되어 있다. 따라서, 액처리가 실행되고 있는 동안, 내조(34A)의 바닥부를 포함하는 대부분은 외조(34B) 내의 인산 수용액 중에 침지되게 된다. 외조(34B)에는, 내조(34A)로부터 오버플로우된 인산 수용액이 유입된다.
처리조(34)(외조(34B))는 액받침 용기(싱크)(80)의 내부에 수용되어 있고, 외조(34B)와 액받침 용기(80) 사이에 드레인 공간(81)이 형성되어 있다. 드레인 공간(81)의 바닥부에는 드레인 라인(82)이 접속되어 있다.
처리액 공급 노즐(49)은, 내조(34A) 내에서 X 방향(수평 방향)으로 연장된 통형상체로 이루어진다. 처리액 공급 노즐(49)은, 그 둘레면에 돌출된 복수의 토출구(49a)(도 3, 도 5를 참조)로부터, 기판 승강 기구(36)에 유지된 기판(8)을 향해 처리액을 토출한다. 도면에서는 2개의 처리액 공급 노즐(49)이 설치되어 있지만, 3개 이상의 처리액 공급 노즐(49)을 설치해도 좋다.
가스 노즐(60)은, 내조(34A) 내의 처리액 공급 노즐(49)보다 낮은 높이 위치를 X 방향(수평 방향)으로 연장되는 통형상체로 이루어진다. 가스 노즐(60)은, 그 둘레면에 돌출된 복수의 토출구(60a)(도 3, 도 5를 참조)로부터, 불활성 가스(예컨대 질소 가스)의 기포를 토출한다. 불활성 가스의 버블링에 의해, 내조(34A) 내에서의 인산 수용액의 비등 상태를 안정화시킬 수 있다.
내조(34A)의 상부 개구는, 덮개 장치(70)에 의해 폐쇄할 수 있다. 덮개 장치(70)는, 1개 이상의 덮개, 바람직하게는 2개 이상의 덮개를 갖는다. 도시예에서는, 덮개 장치(70)는, 2개의 덮개, 즉 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 갖는다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)는, 도 3 중의 화살표 SW로 나타낸 바와 같이, 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 각각의 회전축선을 중심으로 하여, 내조(34A)의 상부 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치(도 3에 나타내는 위치)와, 내조(34A)의 상부 개구를 개방하는 개방 위치(도 4에 나타내는 위치) 사이에서 회전(선회)할 수 있다.
제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)는, 기판 승강 기구(36)에 의해 유지된 기판(8)의 내조(34A)에 대한 반입/반출이 행해질 때 외에는, 통상은 폐쇄 위치에 위치하고, 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액의 온도 저하를 방지하고 비등하는 인산 수용액으로부터 생긴 수증기가 처리조(34)의 외부로 빠지는 것을 억제한다.
제1 덮개(71)의 좌단부 및 제2 덮개(72)의 우단부에는, 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 회전축(711, 721)이 부착되어 있다(도 5, 도 6을 참조). 회전축(711, 721)은, 액받침 용기(80)에 고정된 베어링(83) 및 회전 액츄에이터(84)(도 5, 도 6을 참조)에 연결되어 있다. 회전 액츄에이터(84)를 동작시킴으로써 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 개폐가 행해진다.
제1 덮개(71)는, 본체부(71A)와, 비말 차폐부(71B)와, 안내부(71C)와, 전후 2개의 비말 차폐부(71D)를 갖는다. 제2 덮개(72)는, 본체부(72A)와, 비말 차폐부(72B)와, 안내부(72C)와, 전후 2개의 비말 차폐부(72D)를 갖는다.
본체부(71A, 72A)는 모두 대략 직사각형의 판형체로 이루어진다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때, 본체부(71A, 72A)는 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액의 액면보다 높은 높이 위치에 위치하고, 내조(34A)의 상부 개구를 덮는다.
제1 덮개(71)가 폐쇄 위치에 있을 때, 제1 덮개(71)의 비말 차폐부(71B)는, 본체부(71A)의 긴 변(X 방향으로 연장되는 변이며 제2 덮개(72)로부터 먼 쪽의 변)으로부터 하방으로(본 예에서는 Z 부방향으로) 연장되어 있다. 바꿔 말하면, 비말 차폐부(71B)는, 상기 비말 차폐부(71B)에 근접하는 위치에 있는 내조(34A)의 좌측의 측벽(34A1)의 상단보다 높은 위치에 있는 본체부(71A)와의 접속부(71B1)(도 3을 참조)로부터 하방으로 연장되고, 내조(34A)의 상단보다 낮은 위치에 있는 하단(71B2)(도 3을 참조)에서 종단한다.
또, 이후에 상세히 설명하는 도 9의 변형 실시형태를 제외하고, 내조(34A)의 전후좌우의 4개의 측벽(34A1, 34A2, 34A3, 34A4)의 상단은 동일한 높이에 있고, 내조(34A)로부터 외조(34B)에 인산 수용액이 오버플로우되고 있을 때의 내조(34A) 내의 인산 수용액의 액면 높이는, 측벽(34A1, 34A2, 34A3, 34A4)의 상단의 높이와 거의 같다(실제로는 약간 높다).
비말 차폐부(71B)는, 내조(34A) 내의 비등 상태에 있는 인산 수용액의 액면으로부터 비산하는 비말이, 제1 덮개(71)와 내조(34A)의 측벽의 상단 사이의 간극을 통하여 외조(34B)보다 외측으로 비산하는 것을 방지한다. 비말 차폐부(71B)의 하단(71B2)은, 내조(34A)와 외조(34B) 사이에 위치하고 있기 때문에, 비말 차폐부(71B)에 충돌한 인산 수용액의 비말은, 비말 차폐부(71B)의 표면을 따라서 흘러내려, 외조(34B) 내에 있는 인산 수용액 중에 낙하한다.
제1 덮개(71)의 2개의 비말 차폐부(71D)는, 제1 덮개(71)의 전측 및 후측의 짧은 변(Y 방향으로 연장되는 변)으로부터 하방으로(본 예에서는 Z 방향 부방향으로) 연장되어 있다. 각 비말 차폐부(71D)는, 내조(34A)의 상단(내조(34A)의 전측(후측)의 측벽의 상단)보다 높은 위치에 있는 본체부(71A)와의 접속부(71D1)(도 5를 참조)로부터 하방으로 연장되고, 내조(34A)의 상단보다 낮은 위치에 있는 하단(71D2)(도 5를 참조)에서 종단한다. 비말 차폐부(71D)는 비말 차폐부(71B)와 동일한 기능을 갖는다.
제1 덮개(71)의 본체부(71A)는, 제1 덮개(71)가 개방 위치에 있을 때에(도 4를 참조), 내조(34A) 내의 비등 상태에 있는 인산 수용액의 액면으로부터 비산하는 비말이 외조(34B)보다 외측으로 비산하는 것을 방지한다. 또, 도 4 및 도 5에서는 처리조(34) 내에 있는 인산 수용액은 기재되어 있지 않다.
제1 덮개(71)가 폐쇄 위치에 있을 때에, 내조(34A)로부터 외조(34B)로의 인산 수용액의 오버플로우(도 3 및 도 5에 있어서 화살표 OF로 나타냄)를 방해하지 않도록, 제1 덮개(71)와 내조(34A)의 좌측 및 우측의 측벽(34A1, 34A2)의 상단과의 사이에는 간극이 형성되어 있다.
또, 도시는 하지 않지만, 내조(34A)의 4개의 측벽(34A1, 34A2, 34A3, 34A4)의 상단에는, 오버플로우가 원활하게 행해지도록, 간격을 두고 복수의 V자형 절결이 형성되어 있다.
제1 덮개(71)의 안내부(71C)는, 제1 덮개(71)가 폐쇄 위치에 있을 때에 본체부(71A)의 상면에 부착된 액(예컨대, 처리조(34)의 상방을 젖은 기판이 통과했을 때에 상기 기판으로부터 낙하한 액)을, 제1 덮개(71)가 개방 위치에 위치했을 때에 외조(34B)와 액받침 용기(80) 사이의 드레인 공간(81)으로 안내하여, 상기 액이 외조(34B) 내에 유입되는 것을 방지한다(도 4를 참조). 드레인 공간(81)에 들어간 액은, 드레인 라인(82)으로부터 폐기된다. 제1 덮개(71)가 개방 위치에 위치하고 있을 때에, 안내부(71C)의 하단은, 외조(34B)와 액받침 용기(80) 사이에 위치하고 있다.
제2 덮개(72)는 제1 덮개(71)에 대하여 실질적으로 경면 대칭으로 형성되어 있고, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 구조는 서로 실질적으로 동일하다. 따라서, 제1 덮개(71)의 구성 및 작용에 관한 설명은, 제2 덮개(72)의 구성 및 작용에 관한 설명에 원용할 수 있다. 또한, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)는 실질적으로 전후 대칭으로 형성되어 있기(후술하는 절결(703)을 제외) 때문에, 전측의 비말 차폐부(71D)와 후측의 비말 차폐부(71D)는 실질적으로 동일한 기능을 한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때에, 본체부(71A)의 선단(본체부(71A)의 본체부(72A)에 가까운 쪽의 긴 변)과 본체부(72A)의 선단(본체부(72A)의 본체부(71A)에 가까운 쪽의 긴 변) 사이에 작은 간극(701)이 형성되도록 되어 있다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)는, 통상 인산에 내성이 있는 재료인 석영에 의해 형성되어 있고, 본체부(71A, 72A)의 선단끼리 충돌하면 이지러질 우려가 있기 때문이다.
본체부(71A, 72A)의 선단에는, 충돌하더라도 이지러질 우려가 없고, 또한, 비교적 높은 내식성을 갖는 수지 재료, 예컨대 PTFE로 이루어진 시일(702)(도 3, 도 4에 나타냄/도 5, 도 6에는 나타내지 않음)이 부착되어 있다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때에 시일(702)끼리 접촉하고, 이에 따라 내조(34A)로부터 열 및 증기가 빠지는 것을 억제할 수 있다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72) 본체부(71A, 72A)에는, 기판 승강 기구(36)의 지지판(36A)(이것은 기판 지지 부재(36B)의 일단을 지지하고 있음), 처리액 공급 노즐(49)에 통하는 배관(49A), 가스 노즐(60)에 통하는 배관(60A)을 통과시킬 수 있도록 절결(703)이 형성되어 있다.
기판 승강 기구(36)는, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 승강하는 수직 방향(Z 방향)으로 연장되는 지지판(36A)과, 지지판(36A)에 의해 일단이 지지되는 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 한쌍의 기판 지지 부재(36B)를 갖고 있다(도 9도 참조). 각 기판 지지 부재(36B)는, 수평 방향(X 방향)으로 간격을 두고 배열된 복수(예컨대 50∼52개)의 기판 지지홈(도시하지 않음)을 갖고 있다. 기판 지지홈에는, 기판(8)의 둘레 가장자리가 삽입된다. 기판 승강 기구(36)는, 복수(예컨대 50∼52장)의 기판(8)을, 수직 자세로, 수평 방향(X 방향)으로 간격을 둔 상태로 유지할 수 있다. 이러한 기판 승강 기구(36)는 상기 기술분야에서 주지이며, 상세한 구조의 도시 및 설명은 생략한다.
본 실시형태에서는, 외조(34B)의 바닥벽에 접속되는 순환 라인(50)의 상류 단부는 2개의 분기 라인(50A, 50B)으로 분기되어 있다(도 5를 참조). 2개의 분기 라인(50A, 50B)은, X 방향의 상이한 위치에서(구체적으로는 외조(34B)의 전단 근방 및 후단 근방의 위치에서) 외조(34B)의 바닥면에 접속되어 있다. 2개의 분기 라인(50A, 50B)은, Y 방향에 관해 외조(34B)의 바닥벽의 중앙부에 접속되어 있다.
내조(34A)의 후방부에는 기판 승강 기구(36)의 지지판(36A)이 삽입되고, 이 지지판(36A)은 내조(34A)로부터 외조(34B)로의 오버플로우의 유량 분포에 영향을 미친다. 즉, 내조(34A)의 후방부로부터의 오버플로우 유량은 상당히 작고, 내조(34A)의 전방부, 좌방부, 우방부로부터의 오버플로우 유량은 크다. 따라서, 외조(34B)의 후방부에는, 내조(34A)로부터 뜨거운 액이 그다지 유입되지 않기 때문에, 외조(34B)의 후방부의 상부 온도는 낮아지는 경향이 있다. 또한, 내조(34A)의 후방부로부터의 오버플로우 유량이 작기 때문에, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 액면 부근에, 후방부로부터 전방부로 향하는 완만한 흐름이 생긴다(도 9의 화살표 A1도 참조). 액면 부근에서는 기액 계면에서의 방열에 의해 인산 수용액의 온도가 저하되기 때문에, 내조(34A)의 전방부로부터 외조(34B)에 오버플로우되는 인산 수용액의 온도는 비교적 낮아진다.
외조(34B)의 전방부 및 후방부의 상부에 온도가 낮은 액이 체류하면, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 온도 분포에 악영향이 생긴다. 분기 라인(50A, 50B)에 의해 외조(34B)의 전방부 및 후방부로부터 인산 수용액을 적극적으로 흡인함으로써, 외조(34B) 내의 인산 수용액의 온도를 균일화할 수 있다. 그 결과, 외조(34B) 내의 인산 수용액 중에 침지되어 있는 내조(34A) 내의 인산 수용액의 온도도 균일화되고, 기판(8)의 면내 및 면간의 처리의 균일성이 향상된다.
다음으로 상기 에칭 처리 장치(1)의 작용에 관해 설명한다. 우선, 인산 수용액 공급부(40)가 인산 수용액을 액처리부(39)의 외조(34B)에 공급한다. 인산 수용액의 공급 개시후에 미리 정해진 시간이 경과하면, 순환 라인(50)의 펌프(51)가 작동하고, 전술한 순환계 내를 순환하는 순환류가 형성된다.
또한, 순환 라인(50)의 히터(52)가 작동하여, 내조(34A) 내의 인산 수용액이 미리 정해진 온도(예컨대 160℃)가 되도록 인산 수용액을 가열한다. 늦어도 히터(52)에 의한 가열 개시 시점까지, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 폐쇄 위치에 위치시킨다. 160℃의 인산 수용액은 비등 상태가 된다. 비등에 의한 수분의 증발에 의해 인산 농도가 미리 정해진 관리 상한치를 초과한 것이 인산 농도계(55B)에 의해 검출된 경우에는, 순수 공급부(41)로부터 순수가 공급된다.
1개의 로트의 기판(8)을 내조(34A) 내의 인산 수용액 중에 투입하기 전에, 순환계(내조(34A), 외조(34B) 및 순환 라인(50)을 포함) 내에 존재하는 인산 수용액 중의 실리콘 농도(이것은 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 에칭 선택비에 영향을 미친다)의 조정이 행해진다. 실리콘 농도의 조절은, 더미 기판을 내조(34A) 내의 인산 수용액 중에 침지하는 것, 혹은 실리콘 공급부(42)로부터 외조(34B)에 실리콘 용액을 공급하는 것에 의해 행할 수 있다. 순환계 내에 존재하는 인산 수용액 중의 실리콘 농도가 미리 정해진 범위 내에 있는 것을 확인하기 위해, 배출 라인(43A)에 인산 수용액을 흘리고, 실리콘 농도계(43G)에 의해 실리콘 농도를 측정해도 좋다.
실리콘 농도 조정의 종료후, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 개방 위치로 이동시키고, 내조(34A) 내에 인산 수용액 중에, 기판 승강 기구(36)에 유지된 복수매, 즉 1개의 로트(처리 로트 또는 배치라고도 불린다)를 형성하는 복수, 예컨대 50장의 기판(8)을 침지시킨다. 그 후, 즉시 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치로 복귀된다. 기판(8)을 미리 정해진 시간 인산 수용액에 침지함으로써, 기판(8)에 웨트 에칭 처리(액처리)가 실시된다.
기판(8)의 에칭 처리중에 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 폐쇄 위치에 위치시켜 놓음으로써, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 액면 부근의 온도 저하가 억제되고, 이에 따라, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 온도 분포를 작게 억제할 수 있다. 또한, 내조(34A)가 외조(34B) 내의 인산 수용액 중에 침지되어 있기 때문에, 내조(34A)의 벽체로부터의 방열에 의한 내조(34A) 내의 인산 수용액의 온도 저하가 억제되고, 또한, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 온도 분포를 작게 억제할 수 있다. 따라서, 기판(8)의 에칭량의 면내 균일성 및 면간 균일성을 높게 유지할 수 있다.
1개의 로트의 기판(8) 처리중에, 기판(8)으로부터 실리콘이 용출되기 때문에, 순환계 내에 존재하는 인산 수용액 중의 실리콘 농도가 상승한다. 1개의 로트의 기판(8) 처리중에, 순환계 내에 존재하는 인산 수용액 중의 실리콘 농도를 유지하기 위해, 혹은 의도적으로 변화시키기 위해, 인산 수용액 배출부(43)에 의해 순환계 내에 있는 인산 수용액을 배출하면서, 인산 수용액 공급부(40)에 의해 인산 수용액을 공급할 수 있다.
상기와 같이 하여 1개의 로트의 기판(8) 처리가 종료하면, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 개방 위치로 이동시키고, 기판(8)을 내조(34A)로부터 반출한다.
그 후, 다시 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 폐쇄 위치로 이동시키고, 순환계 내에 있는 인산 수용액의 온도, 인산 농도, 실리콘 농도의 조절을 행한 후에, 상기와 동일하게 하여 별도의 로트의 기판(8) 처리를 행한다.
상기 실시형태에 의하면, 제1 덮개(71)의 비말 차폐부(71B, 71D) 및 제2 덮개(72)의 비말 차폐부(72B, 72D)에 의해, 내조(34A) 내의 비등 상태에 있는 인산 수용액의 액면으로부터 비산하는 비말이 외조(34B)보다 외측으로 비산하는 것이 방지된다. 이 때문에, 액받침 용기(80)와 외조(34B) 사이의 드레인 공간(81) 내에 인산 수용액이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 드레인 공간(81) 내에 인산 수용액이 들어가 거기서 고화하면, 드레인 라인(82)이 막힐 우려가 있다. 또, 상기 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)가 없고, 또한, 액받침 용기(80)가 없는 경우에는, 처리조(34)의 주위가 인산 수용액 유래의 오염 물질로 오염될 우려가 있다.
제1 덮개(71)의 비말 차폐부(71B, 71D) 및 제2 덮개(72)의 비말 차폐부(72B, 72D)는, 그곳을 향해 비산해 온 인산 수용액의 비말을 외조(34B) 내에 있는 인산 수용액 중으로 안내한다. 이 때문에, 인산 수용액의 순환계 내에 존재하는 인산 수용액의 성분이 순환계의 밖으로 나오지 않기 때문에, 인산 농도 및 실리콘 농도의 제어를 용이하게 행할 수 있다.
센서의 능력 문제로 인해, 실리콘 농도를 고응답 속도로 검출하는 것은 어렵기 때문에, 실리콘 농도를 고응답 속도로 피드백 제어하는 것은 어렵다. 이 때문에, 장치의 실제 운용에 있어서는, 예비 시험에 의해 구한 실리콘 농도의 추이에 기초하여, 프로세스 레시피에 의해 미리 정해진 타이밍에 사용중인 인산 수용액의 미리 정해진 양의 배출 및 새로운 인산 수용액의 미리 정해진 양의 추가를 행함으로써, 순환계 내에 존재하는 인산 수용액의 실리콘 농도의 제어를 행하고 있다. 이러한 제어를 행하는 경우, 인산 수용액이 비산함으로써 실리콘이 순환계 내로부터 소실되면, 인산 수용액 중의 실리콘 농도를 의도한 값으로 유지하는 것이 어려워진다. 이에 비해, 상기 실시형태와 같이 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)에 의해 인산 수용액이 순환계 밖으로 나오는 것을 방지함으로써, 인산 수용액 중의 실리콘 농도를 의도한 값으로 제어하는 것이 용이해진다.
제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 구성 및 배치는 전술한 것에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때, 본체부(71A, 72A)가, 내조(34A)의 각 측벽의 상단(즉 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액의 액위)과 거의 동일한 높이에 위치하도록 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 구성해도 좋다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 본체부(71A, 72A)의 하면과 인산 수용액의 액면을 밀접하게 함으로써, 기액 계면에서의 방열이 없어지기 때문에, 인산 수용액을 고온으로 유지하는 것이 용이해진다. 또한, 제1 덮개(71)의 본체부(71A) 또는 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 하면에 부착된 인산 수용액이 냉각되어 고화(결정화)하는 일이 없어지기 때문에, 제1 덮개(71)의 본체부(71A) 또는 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 상면으로부터 내조(34A) 내를 육안으로 확인할 수 없다고 하는 문제가 생길 우려가 없어진다. 도 7의 변형 실시형태에 의하면, 본체부(71A, 72A)의 하면과 인산 수용액의 액면이 떨어져 있는 경우와 비교하여, 기액 계면에서의 방열에 기인하는 액면 부근에서의 인산 수용액의 온도 저하가 대폭 감소하기 때문에, 내조(34A) 내의 온도 분포를 작게 억제할 수 있다. 도 7에 나타내는 변형 실시형태에 있어서, 도 3∼도 6에 나타낸 실시형태와 동일 부분에 관해서는 동일 부호를 붙이고, 중복 설명은 생략한다.
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 본체부(71A, 72A)를 경사지게 하고, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 상방에 제1 및 제2 보조 덮개(91, 92)를 더 설치해도 좋다. 도 8에 나타내는 변형 실시형태에 있어서, 도 3∼도 7에 나타낸 실시형태와 동일 부분에 관해서는 동일 부호를 붙이고 중복 설명은 생략한다.
도 8에 나타내는 변형 실시형태에서는, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때, 본체부(71A, 72A)는 선단에 근접함에 따라서 낮아지도록 경사져, 본체부(71A, 72A)의 선단측 부분이 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액에 침지된다. 본체부(71A)의 선단부와 본체부(72A)의 선단부는 오버랩 여유(L)를 갖고 겹쳐 있다. 즉, 평면에서 보아(바로 위에서 보면), 본체부(71A)의 선단부와 본체부(72A)의 선단부는 겹쳐 있다. 본체부(71A)의 선단은, 본체부(72A)의 선단보다 하방에 위치하고 있어, 본체부(71A)의 선단부와 본체부(72A)의 선단부는 접촉하지 않는다.
제1 보조 덮개(91) 및 제2 보조 덮개(92)는, 예컨대 적당한 내식성을 갖는 수지 재료, 예컨대 PTFE에 의해 형성되어 있다. 제1 보조 덮개(91) 및 제2 보조 덮개(92)는, 회전 액츄에이터(93)에 의해, 화살표 SW3, SW4로 나타낸 바와 같이, 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 회전축선을 중심으로 하여 회전(선회)하여, 실선으로 나타내는 폐쇄 위치와, 일점쇄선으로 나타내는 개방 위치 사이에서 이동할 수 있다. 제1 보조 덮개(91) 및 제2 보조 덮개(92)에도, 본체부(71A) 및 본체부(72A)에 형성된 절결(703)과 같은 역할을 하는 절결(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
또, 제1 덮개(71)와 제1 보조 덮개(91)를 양자가 연동하여 회전하도록 연결 부재에 의해 연결하고, 제2 덮개(72)와 제2 보조 덮개(92)를 양자가 연동하여 회전하도록 연결 부재에 의해 연결함으로써, 제1 덮개(71), 제2 덮개(72)를 구동시키는 회전 액츄에이터(84) 및 제1 보조 덮개(91) 및 제2 보조 덮개(92)를 구동시키는 회전 액츄에이터(93)의 한쪽을 생략할 수 있다. 도 13에는, 상기 연결 부재로서 연결 막대(94)를 이용하고, 회전 액츄에이터(93)가 생략된 경우가 개략적으로 나타나 있다. 이 경우, 예컨대, 제1 덮개(71)의 회전축선(회전 액츄에이터(84)의 회전축선)과, 제1 보조 덮개(91)의 회전축선(93A)(생략된 회전 액츄에이터(93)의 회전축선과 동위치에 있음)과, 연결 막대(94)의 제1 덮개(71)에 대한 피봇점과, 연결 막대(94)의 제1 보조 덮개(91)에 대한 피봇점이 평행사변형을 형성하는 것이, 원활한 동작을 달성하는 데에 있어서 바람직하다. 또한, (도 13에서는 그와 같이 되어 있지 않지만)연결 막대(94)의 제1 덮개(71)에 대한 피봇점은, 제1 덮개(71)가 폐쇄 위치에 있을 때에, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 액면보다 상방에 있는 것이 바람직하다. 또, 제2 덮개(72), 제2 보조 덮개(92) 및 대응하는 연결 막대(94)와의 관계도 동일하게 하면 된다.
도 8에 나타내는 변형 실시형태는, 전술한 실시형태와 동일하게 작용하여, 동일한 효과를 달성한다. 또한, 도 8에 나타내는 변형 실시형태에서는, 본체부(71A) 및 본체부(72A)가 경사 상태로 내조(34A) 내의 인산 수용액 중에 침지되어 있다. 이 때문에, 가스 노즐(60)로부터 토출된 불활성 가스의 기포 및 인산 수용액이 비등함으로써 생기는 기포가, 본체부(71A1) 및 본체부(72A1)의 하면을 따라서 상승하면서, 내조(34A)의 우측 및 좌측의 측벽에 근접해 간다(도 8 중의 화살표 β를 참조). 이 때문에, 기포는, 내조(34A)의 좌측 및 우측의 측벽(34A1, 34A2)의 상단을 넘어서 오버플로우되는 인산 수용액의 흐름을 타고, 외조(34B)에 효율적으로 배출된다.
또한, 본체부(71A)의 선단부 및 본체부(72A)의 선단부가 서로 오버랩되어 있고, 또한 본체부(71A)의 선단부와 본체부(72A)의 선단부가 접촉하지 않기 때문에, 내조(34A)의 인산 수용액 내를 상승해 온 기포가, 본체부(71A) 또는 본체부(72A)와의 사이에서 체류하지는 않고, 반드시 본체부(71A) 및 본체부(72A) 중 어느 한쪽에 의해 내조(34A)의 측벽(34A1, 34A2)을 향해 안내된다. 이 때문에, 기포를 보다 효율적으로 내조(34A)로부터 배출할 수 있다.
내조(34A) 내에 있는 인산 수용액 중의 일부가 본체부(71A, 72A)보다 상방에 있다. 본체부(71A, 72A)보다 상방에 있는 액은 냉각되기 쉽다. 또한, 본체부(71A, 72A)보다 상방에 있는 액에, 내조(34A)의 상방에서 반송되고 있는 젖은 기판(8)으로부터 액이 낙하할 가능성이 있다. 그러나, 제1 보조 덮개(91) 및 제2 보조 덮개(92)에 의해, 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액의 냉각이 억제되고, 또한, 내조(34A)의 상방에서 반송되고 있는 젖은 기판(8)으로부터 낙하한 액이 내조(34A) 내에 있는 인산 수용액에 혼입하는 것이 방지된다.
전술한 각종 실시형태에 있어서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 내조(34A)의 좌우의 측벽(34A1, 34A2)의 높이를 낮게 하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 기판 승강 기구(36)의 지지판(36A)은, 내조(34A)의 후측의 측벽(34A4)을 넘어서 내조(34A)로부터 외조(34B)로 유출되는 인산 수용액의 흐름을 저해한다. 이 때문에, 내조(34A)의 좌측 및 우측의 측벽(34A1, 34A2), 전측의 측벽(34A3), 후측의 측벽(34A4)의 높이가 동일한 경우, 내조(34A) 내의 인산 수용액의 액면 부근에 있어서 후측의 측벽(34A4)으로부터 전측의 측벽(34A3)으로 향하는 완만한 액의 흐름(도 9 중의 화살표 A1을 참조)이 생긴다. 액면 부근에서는 기액 계면에서의 방열에 의해 액이 냉각되기 쉽고, 냉각된 액이 후측의 측벽(34A4)으로부터 전측의 측벽(34A3)을 향해 흐르면, 내조(34A) 내의 온도 분포의 균일성이 저해된다.
좌측 및 우측의 측벽(34A1, 34A2)의 높이를 낮게 함으로써, 내조(34A) 내의 액은 좌우의 측벽(34A1, 34A2)을 타고 넘어 좌우 대칭으로 비교적 고유속으로 외조(34B)에 유출된다(도 9 중의 화살표 A2를 참조). 또한, 화살표 A2의 유속의 내조(34A)의 전후 방향의 유속이 균일화된다. 이 때문에, 내조(34A) 내의 온도 분포의 균일성을 높일 수 있다.
또, 도 9에 나타내는 구성을 채용한 경우도, 외조(34B)의 전후에 접속된 분기 라인(50A, 50B)에 의해 외조(34B)의 전방부 및 후방부로부터 인산 수용액을 적극적으로 흡인하는 것은, 내조(34A) 내의 온도 분포의 균일화에 유익하다. 도 9에 나타내는 구성을 채용한 경우에는, 외조(34B)의 전방부 및 후방부의 상부에는 냉각된 액이 체류하기 쉽고, 외조(34B) 내의 온도 분포가 내조(34A) 내의 온도 분포에 영향을 미치기 때문이다.
또, 도 9에 나타내는 구성을 채용한 경우에는, 덮개(71, 72)의 본체부(71A, 72A) 및 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)는 도 10 또는 도 11에 나타낸 바와 같이 구성할 수 있다.
도 10의 예에서는, 폐쇄 위치에 있는 덮개(71, 72)의 본체부(71A, 72A)의 높이 위치를, 높은 측벽(34A3, 34A4)의 높이 위치에 맞춰 설정하고 있다. 이 경우, 낮은 측벽(34A1, 34A2)에 대응하는 비말 차폐부(71B, 72B)의 하단부를, 높은 측벽(34A3, 34A4)에 대응하는 비말 차폐부(71D, 72D)보다 하방으로 연장하면 된다.
도 11의 예에서는, 폐쇄 위치에 있는 덮개(71, 72)의 본체부(71A, 72A)의 높이 위치를, 낮은 측벽(34A1, 34A2)의 높이 위치에 맞춰 설정하고 있다. 이 경우, 높은 측벽(34A3, 34A4)의 근방에 있어서 본체부(71A, 72A)의 단부 영역(75)에 단차를 형성하여 단부 영역(75)을 높게 하고, 이 높아진 본체부(71A, 72A)의 단부 영역(75)의 끝으로부터 하방으로 연장되는 비말 차폐부(71B, 72B)를 설치하면 된다.
도 12를 참조하여 다른 실시형태에 관해 설명한다. 도 12에 나타내는 실시형태에서는, 에칭용의 처리조(34)(내조(34A))의 깊이를, 린스용의 처리조(35)의 조보다 크게 하였다. 배치 처리에 있어서, 처리액 중에 침지된 기판을 상하 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 인접하는 기판(8) 사이의 간극에서의 처리액의 유동을 촉진하는 기술이 공지되어 있다(「아지테이션」 등이라고 불린다). 아지테이션 조건을 정의하는 파라미터로서, 기판(8)에 대한 처리액의 상대적 유동 속도 및 이동 시간(편도의 이동 개시로부터 종료까지의 시간)이 있다. 내조(34A)를 깊게 함으로써, 이들 파라미터의 값을 크게 하여, 아지테이션 효율을 향상시킬 수 있다. 내조(34A)의 구체적인 깊이는, 원하는 상대적 유동 속도 및 이동 시간에 따라서 결정할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 내조(34A)가 외조(34B) 내에 수용되었지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 공지의 처리조에 있어서 잘 보이도록, 외조(34B)가 내조의 상부만을 둘러싸고 있어도 좋다. 이 경우도, 덮개(71, 72)에 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)를 설치함으로써, 처리액의 비말이 외조(34B)의 외측으로 비산하는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때에 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)의 하단이, 내조(34A)의 외측이자 외조(34B)의 내측의 수평 방향 위치에 위치하고, 이에 따라, 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)에 충돌한 처리액(인산 수용액)의 비말이 외조(34B) 내에 떨어져, 순환계 내에 유지되도록 되어 있다. 그러나, 비말 중에 포함되는 처리액 성분을 순환계 내에 유지하지 않아도 좋은 경우에는, 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)의 하단을 외조(34B)의 외측 영역, 예컨대 외조(34B)의 외측이자 액받침 용기(80)의 내측의 수평 방향 위치에 위치시켜도 좋다. 즉, 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)는, 적어도 내조(34A) 내의 처리액의 표면으로부터 비산하는 처리액의 비말이 내조(34A)의 외측의 의도하지 않은 영역까지 비산하는 것을 방지하는 기능을 갖고 있으면 된다.
도 14를 참조하여, 다른 실시형태에 관해, 도 8의 실시형태와 비교하면서 설명한다. 도 14에 있어서, 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)는, 지지판(36A)보다 기판(8)측(기판 지지 부재(36B)측)으로 연장되어 있다. 내조(34A)로부터 외조(34B)로의 처리액의 오버플로우는, 주로 지지판(36A)보다 기판(8)측에서 생기기 때문에, 이러한 구성을 채용하더라도 특별히 문제는 없다.
도 14의 실시형태에서는, 제1 덮개(71)의 본체부(71A) 및 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 하면은, X 부방향으로 진행함에 따라서 낮아지도록 경사져 있다. 제1 덮개(71)의 본체부(71A)의 하면은, Y 정방향으로 진행함에 따라서 낮아지도록 경사져 있다. 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 하면은, Y 부방향으로 진행함에 따라서 낮아지도록 경사져 있다.
도 14에서는, 전술한 비말 차폐부(71B, 71D, 72B, 72D)가 존재하고 있는 위치가 굵은 실선으로 나타나 있다. 도 14의 실시형태에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이 비말 차폐부 중의 X 방향으로 연장되는 부분인 제1 변부(71B, 72B)와, 비말 차폐부 중의 Y 방향으로 연장되는 부분인 제2 변부(71D, 72D)가 직각을 이루도록 직접적으로 접속되어 있는 것은 아니고, 제1 변부(71B, 72B) 및 제2 변부(71D, 72D)에 대하여 각도를 이루고 연장되는 사변부(71E, 72E)(이것도 비말 차폐부의 일부이다)를 통해 접속되어 있다.
또한, 도 14의 실시형태에서는, 제1 덮개(71) 부분 및 제2 덮개(72) 부분의 하면 각각은, X 방향으로 연장되는 부분인 제1 변부(71B, 72B)에 근접함에 따라서 낮아지도록 경사지고, Y 방향으로 연장되는 부분 중 사변부(71E, 72E)가 배치된 제2 변부(71D, 72D)에 근접함에 따라서 낮아지도록 경사져 있다.
전술한 바와 같이 본체부(71A, 72A)의 하면에 경사가 형성되어 있기 때문에, 본체부(71A, 72A)의 하면에 처리액이 부착된 상태가 되지 않고, 사변부(71E, 72E)를 향해 흐르고, 그 후, 사변부(71E, 72E)의 하방의 외조(34B)에 낙하한다. 이에 따라 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이행시켰을 때에, 대량의 처리액이 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)로부터 하방으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
사변부(71E, 72E)가 존재하지 않는 경우에는, X 방향으로 연장되는 비말 차폐부(71B, 72B)와 Y 방향으로 연장되는 비말 차폐부(71D, 72D)의 접속부(부호 71F, 72F로 나타냄)에 국소적으로 많은 처리액이 유입되면, 처리액이 그 곳으로부터 기세좋게 튀어나오는 경우가 있다. 이 때, 접속부(71F, 72F)와 외조(34B)의 측벽까지의 거리가 작기 때문에, 처리액이 외조(34B)의 외측으로 비산할 우려가 있다.
이에 비해, 사변부(71E, 72E)는 어느 정도의 폭을 갖고 있기 때문에, 사변부(71E, 72E)에 유입된 액은 사변부(71E, 72E)의 길이에 걸쳐 분산된다. 이 때문에, 사변부(71E, 72E)에 유입된 액이 그 곳으로부터 기세좋게 튀어나오지는 않는다. 또한, 사변부(71E, 72E)로부터 외조(34B)의 측벽까지의 거리가 비교적 크기 때문에, 처리액이 튀어나온다 하더라도, 처리액이 외조(34B)의 외측으로 비산할 가능성은 낮다.
도 15 및 도 16을 참조하여 또 다른 실시형태에 관해 설명한다. 도 15 및 도 16의 실시형태에서는, 제1 덮개(71)의 본체부(71A)의 선단부에 상하 방향으로 연장되는 벽체(71J)가 형성되고, 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 선단부에 상하 방향으로 연장되는 벽체(72J)가 형성되어 있다. 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)가 폐쇄 위치에 있을 때, 서로 대면하는 벽체(71J)와 벽체(72J) 사이에 높이(H)의 간극(G)이 형성된다. 본체부(71A) 및 본체부(72A)의 상면에 오목부(71R, 72R)가 형성되어 있고, 그 결과, 본체부(71A, 72A)는 대략 상자형의 형상을 갖고 있다. 오목부(71R, 72R)를 형성함으로써, 높이(H)의 간극을 형성하는 것에 기인하는 제1 덮개(71) 및 제2 덮개(72)의 중량의 증대를 억제할 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이 폐쇄 위치에 있는 제1 덮개(71)의 본체부(71A)의 하면 및 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 하면이 내조(34A) 내의 처리액의 액면에 접해 있는 경우, 혹은 도 8 및 도 13에 나타낸 바와 같이 본체부(71A) 및 본체부(72A)의 선단부가 내조(34A) 내의 처리액 중에 침지되어 있는 경우, 벽체(71J)와 벽체(72J) 사이의 간극(G)으로부터 비등한 처리액이 상방으로 튀어나와 주위로 비산하는 경우가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 높이(H)의 간극(G)을 형성함으로써, 간극(G)으로부터 비등한 처리액이 외측으로 튀어나오기 어려워진다. 이 효과를 실현하기 위해, 높이(H)는, 예컨대 약 5 cm 이상으로 할 수 있다.
또한, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71)의 본체부(71A) 및 제2 덮개(72)의 본체부(72A) 중 어느 한쪽(여기서는 본체부(71A))에, 다른 쪽(여기서는 본체부(72A))의 선단의 상방까지 혹은 상방을 넘어서 연장되어, 간극(G)을 상방으로부터 덮는 덮개(73)를 설치하는 것이 바람직하다. 덮개(73)는, 예컨대 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71)의 오목부(71R)의 윤곽에 맞춘 대략 직사각형의 절제부(73Q)를 갖는 덮개판(73P)을, 제1 덮개(71)의 본체부(71A)의 상면에 장착함으로써 설치할 수 있다. 덮개(73)를 설치함으로써, 간극(G)으로부터 처리액이 상방으로 튀어나가는 것을 방지할 수 있다.
또, 간극(G)이 높이(H)를 갖고 있기 때문에, 내조(34A) 내의 처리액의 액면으로부터 비산한 처리액의 액적의 기세가, 덮개(73)에 충돌할 때까지 약해진다. 이 때문에, 덮개(73)에 충돌한 처리액이 측방으로 튀어나가지는 않는다.
덮개(73)를 제1 덮개(71)와 일체로 형성해도 좋다. 또한, 덮개(73)는 설치하지 않아도 좋다. 덮개(73)를 설치하지 않는 경우에는, 설치하는 경우보다 상기 높이(H)를 더욱 높게 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 덮개(71)의 본체부(71A) 및 제2 덮개(72)의 본체부(72A) 중 어느 한쪽(여기서는 제2 덮개(72)의 본체부(72A)의 선단부)에 기판 리테이너(74)를 설치하는 것이 바람직하다. 기판 리테이너(74)의 하면에는, 기판(8)의 배열 방향(X 방향)을 따라서, 기판 지지 부재(36B)의 기판 지지홈(도시하지 않음)과 동일한 피치로 동일한 X 방향 위치에 배치된 복수의 기판 유지홈(74G)이 형성되어 있다. 기판 유지홈(74G) 각각에는 1장의 기판(8)의 둘레 가장자리가 수용된다. 도 15 및 도 16에 나타내는 실시형태에서는, 기판 리테이너(74)는, 제2 덮개(72)와 별개로 형성된 가늘고 긴 판형체로 이루어지며, 나사에 의해 제2 덮개(72)의 본체부(72A)에 고정되어 있다. 기판 리테이너(74)를 제2 덮개(72)와 일체로 형성해도 좋다.
기판(8)이 처리되고 있을 때에는, 폐쇄 위치에 위치하고 있는 제2 덮개(72)에 설치된 기판 리테이너(74)가, 기판 지지 부재(36B)에 의해 지지된 기판(8)과 결합하여, 상기 기판(8)의 상방으로의 변위를 방지 또는 억제한다. 이 때문에, 처리액 공급 노즐(49)로부터 대유량으로 처리액을 토출했다 하더라도, 혹은 내조(34A) 내의 처리액의 비등 레벨이 높아졌다 하더라도, 혹은 질소 가스 버블링을 심하게 행했다 하더라도, 기판(8)이 기판 지지 부재(36B)로부터 탈락할 우려가 없어진다.
다음으로 도 17을 참조하여, 또 다른 실시형태로서, 기판 승강 기구(36)의 지지판(36A) 및 기판 지지 부재(36B)의 개량에 관해 설명한다. 기판 지지 부재(36B)에는 X 방향으로 등간격으로 기판 유지홈(36F)(도 17에는 1개만 나타냄)이 형성되어 있다. 미리 정해진 매수(예컨대 50장)의 기판(8)이, 각각의 둘레 가장자리가 기판 유지홈(36F)에 끼워지고, X 방향으로 등간격으로 나열된 상태로, 기판 지지 부재(36B)에 의해 지지된다.
배치 처리를 행하는 경우에는, 기판(8)(반도체 웨이퍼)은 모든 웨이퍼(W)의 패턴 형성면이 동일한 방향을 향하도록 웨이퍼(W)가 배열되거나(「FACE TO BACK」 또는 「BACK TO FACE」), 혹은, 패턴 형성면끼리(혹은 패턴 비형성면끼리) 마주보게 한 웨이퍼(W)의 쌍이 25쌍 형성되도록 웨이퍼(W)가 배열된다(「FACE TO FACE」(혹은 「BACK TO BACK」)이라고 불린다).
도 5에서 알 수 있듯이, 일반적인 구성의 기판 승강 기구(36)를 채용한 경우에는, 지지판(36A)에 가장 가까운 기판(8)의 지지판(36A)측의 면(이하 「A면」이라고 함)이 지지판(36A)에 대면하고 있고, 지지판(36A)과 반대측의 면이 인접하는 다른 기판(8)에 대면하고 있다. 지지판(36A)으로부터 가장 먼 기판(8)의 지지판(36A)측의 면은 인접하는 다른 기판(8)에 대면하고 있고, 지지판(36A)과 반대측의 면(이하 「B면」이라고 함)은 아무것도 대면하지 않는다. 상기 A면 및 B면은, 그 근방의 처리액의 흐름의 상태가 기판(8)의 다른 면과는 크게 상이하다.
이 때문에, 복수(예컨대 50장)의 기판(8)의 패턴 형성면의 처리의 균일성을 높이기 위해, 상기 A면 및 B면이 패턴 형성면이 되지 않도록 FACE TO FACE 배열을 채용하는 것이 일반적이다.
그러나 패턴 형성면에 3D-NAND 등의 다층 적층 구조가 형성되어 있는 경우, 기판(8)에는 무시할 수 없는 휘어짐이 생긴다. 이 때문에, FACE TO FACE(BACK TO BACK도 동일)의 배치를 채용하는 것이 불가능하거나, 가능하더라도 문제가 많다. 따라서, FACE TO BACK 배치 또는 BACK TO FACE 배치를 채용할 수 있으면 바람직하다.
상기 배경하에서, 도 17에 나타내는 실시형태에서는, 기판 승강 기구(36)에, 처리 대상의 기판(8)과 동일한 직경의 원판형상의 정류판(36C)을 설치하고 있다. 정류판(36C)의 하측 부분은 기판 지지 부재(36B)에 고정부(36D)에 의해 고정되어 있다. 또한, 정류판(36C)의 지지판(36A)에 대면하는 면이, 고정부(36E)(도 17에서는 1개만 보임)에 의해 정류판(36C)에 고정되어 있다. 정류판(36C)은, 기판 지지 부재(36B)에 미리 정해진 매수(예컨대 50장)의 기판(8)이 배치되었을 때에, 인접하는 기판(8)끼리의 간격(X 방향의 배열 피치)과, 정류판(36C)에 인접하는 기판(8)과 정류판(36C) 사이의 간격(X 방향 간격)이 동일해지고, 또한, 미리 정해진 매수의 기판(8)과 정류판(36C)이 X 방향으로 일직선으로 나열되도록 배치된다.
모든 기판(8)의 표면(디바이스 형성면)이 지지판(36A)의 측을 향하도록 기판(8)을 기판 지지 부재(36B)에 배치함으로써, 가장 지지판(36A)에 가까운 기판(8)의 표면이 정류판(36C)에 대면하고, 다른 모든 기판(8)의 표면이 인접하는 기판의 이면(디바이스 비형성면)에 대면한다. 즉, 모든 기판(8)의 표면이 기판(8)과 동일한 형상의 물체와 대면하고, 또한, 모든 기판(8)의 표면에 있어서, 상기 기판(8)과 이것에 인접하는 물체 사이의 X 방향 간격이 같아진다. 이 때문에, 모든 기판(8)의 표면 근방에서의 처리액의 흐름이 균일화되고, 모든 기판(8)의 표면의 처리 조건이 균일화된다.
정류판(36C)은 기판(8)과 완전히 동일한 형상으로 하는 것이 바람직하지만, 적어도 X 방향에서 본 평면형상이 동일하면 되며, 예컨대 두께가 다소 상이해도 좋다. 또한, 상기 정류판(36C)은, 기판 지지 부재(36B)의 지지판(36A)측에 고정되어 있지만, 기판 지지 부재(36B)의 X 방향 부측의 단부에 고정해도 좋다. 그 경우, 모든 기판(8)의 표면을 정류판(36C)의 측을 향하도록 기판(8)을 기판 지지 부재(36B)에 배치하는 것이 좋다.
전술한 여러가지 실시형태 및 변형예는, 조합하는 것에 의해 문제가 생기는 것이 분명한 경우를 제외하고, 임의로 조합할 수 있다.
상기 실시형태에서는 처리액이 인산 수용액이었지만, 이것에 한정되지 않고, 액면으로부터 비말이 생기는 조건으로 이용되는 임의의 처리액이어도 좋다. 기판은, 반도체 웨이퍼에 한정되는 것은 아니며, 유리, 세라믹 등의 다른 재료로 이루어진 기판이어도 좋다.
34A : 내조 34B : 외조
71, 72 : 덮개 71A, 72A : 본체부
71B, 71D, 72B, 72D : 비말 차폐부 71B, 72B : 제1 변부
71D, 72D : 제2 변부 71E, 72E : 사변부
71J, 72J : 벽체 71R, 72R : 오목부
74 : 기판 리테이너 H : 높이
G : 간극

Claims (13)

  1. 처리액을 저류할 수 있고, 상부 개구를 포함하는 내조(內槽)와,
    상기 내조의 외측에 설치된 외조(外槽)와,
    상기 내조의 상부 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 내조의 상부 개구를 개방하는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 덮개
    를 포함하고,
    상기 덮개는,
    상기 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때에, 상기 내조의 상부 개구를 덮는 본체부와,
    상기 본체부에 접속된 비말(飛沫) 차폐부
    를 포함하며,
    상기 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때에, 상기 비말 차폐부는, 상기 비말 차폐부에 인접하는 상기 내조의 측벽의 상단보다 높은 높이 위치로부터 상기 측벽보다 상기 외조측이자 상기 측벽의 상단보다 낮은 위치까지 연장되고,
    상기 비말 차폐부의 하단이 내조와 외조 사이에 위치하고 있는 것인 기판액 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 덮개는, 상기 내조의 상기 상부 개구의 제1 부분을 덮는 제1 덮개 부분과, 상기 내조의 상기 상부 개구의 제2 부분을 덮는 제2 덮개 부분을 포함하고, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분은, 수평 방향으로 연장되는 각각의 선회축선을 중심으로 하여 선회 가능하며, 이 선회에 따라, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하도록 되어 있고, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분 각각이, 상기 본체부와 상기 비말 차폐부를 포함하는 것인 기판액 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 덮개는 안내부를 포함하고, 상기 안내부는, 상기 제1 덮개 부분이 폐쇄 위치에 있을 때에 상기 본체부의 상면에 부착된 액을, 상기 제1 덮개 부분이 개방 위치에 위치했을 때에 상기 외조의 외측으로 안내하는 것인 기판액 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 외조는, 상기 내조로부터 오버플로우되는 처리액을 받는 것인 기판액 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 덮개가 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 비말 차폐부의 하단은, 상기 내조의 외측이자 상기 외조의 내측의 수평 방향 위치에 위치하는 것인 기판액 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부의 전체가, 상기 내조로부터 상기 외조로 오버플로우되고 있을 때의 상기 처리액의 상기 내조 내에서의 액면과 동일한 높이에 위치하는 것인 기판액 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부는 경사져 있고, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부의 기단 부분이, 상기 내조로부터 상기 외조로 오버플로우되고 있을 때의 상기 처리액의 상기 내조 내에서의 액면보다 높은 위치에 있고, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부의 선단 부분이 상기 액면보다 낮은 위치에 있는 것인 기판액 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 평면에서 보아, 상기 제1 덮개 부분의 상기 본체부의 상기 선단 부분과 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부의 상기 선단 부분이 중첩되는 것인 기판액 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 상기 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 제1 덮개 부분의 상기 본체부의 상기 선단 부분과 상기 제2 덮개 부분의 상기 본체부의 상기 선단 부분이 떨어져 있는 것인 기판액 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상방에 제1 보조 덮개 및 제2 보조 덮개를 더 포함하는 기판액 처리 장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 상기 비말 차폐부 각각은, 상기 선회축선의 방향으로 연장되는 제1 변부와, 상기 선회축선과 직교하는 방향으로 연장되는 제2 변부와, 제1 변부 및 제2 변부에 대하여 각도를 이루고 연장되어 상기 제1 변부의 단부와 상기 제2 변부의 단부를 접속하는 사변부를 포함하는 것인 기판액 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분의 하면 각각은, 상기 제1 변부에 근접함에 따라서 낮아지도록 경사지고, 상기 사변부가 배치된 상기 제2 변부에 근접함에 따라서 낮아지도록 경사져 있는 것인 기판액 처리 장치.
  13. 제2항에 있어서, 상기 내조 내에서 복수매의 기판을 하방으로부터 지지하는 기판 지지 부재와, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분 중 적어도 어느 한쪽에 설치된 기판 리테이너를 더 포함하고,
    상기 기판 리테이너는, 상기 제1 덮개 부분 및 상기 제2 덮개 부분이 폐쇄 위치에 있을 때에, 상기 기판 지지 부재에 의해 지지된 기판과 결합하여, 상기 기판의 적어도 상방으로의 변위를 방지 또는 억제하는 것인 기판액 처리 장치.
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