KR102493144B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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다이스케 시모카와
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Abstract

본 발명은 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 정밀도 좋게 조정하는 것을 과제로 한다.
액 처리 유닛(U1)은, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지부(23)와, 유지부(23)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 선단부(41)로부터 도포액을 토출하는 노즐(40)과, 노즐(40)을 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시키는 구동부(30)와, 구동부(30)가 이동시키는 노즐(40)의 선단부(41)의 상태를 검출하는 노즐 센서(60)를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 기판의 표면에 있어서 도포액을 스파이럴형으로 도포하는(스파이럴 도포를 행하는) 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 스파이럴 도포에서는, 기판의 회전 중에, 회전축과 기판의 둘레 가장자리 사이에서 기판의 표면을 따르는 미리 정해진 방향으로 토출 노즐을 이동시키면서, 도포액을 토출 노즐로부터 토출한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-010796호 공보
여기서, 스파이럴 도포에서는, 토출 노즐과 기판의 클리어런스가 막 형성 두께와 대략 일치한다. 이와 같이, 스파이럴 도포에서는, 토출 노즐과 기판의 클리어런스가 막 형성 두께에 직접 영향을 끼치기 때문에, 상기 클리어런스를 고정밀도로 조정할 필요가 있다.
본 개시는 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 정밀도 좋게 조정하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일양태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 유지하는 유지부와, 유지부에 유지된 기판에 대하여 선단부로부터 도포액을 토출하는 적어도 하나의, 접액형의 토출 노즐과, 토출 노즐을 기판의 상방으로 이동시키는 구동부와, 구동부가 이동시키는 토출 노즐의 선단부의 상태를 검출하는 제1 센서를 구비한다.
본 개시의 일양태에 따른 기판 처리 장치에서는, 구동부에 의해 이동되는 토출 노즐의 선단부의 상태가, 제1 센서에 의해 검출된다. 이에 의해, 예컨대, 토출 노즐과의 이격 거리, 토출 노즐의 선단부에 있어서의 수평도, 또는 선단부에 고착한 도포액의 상태 등의 정보를 취득하는 것이 가능해져, 이들 정보를 이용하여, 도포액 토출 시에 있어서의 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 적절하게 설정할 수 있다. 이상으로부터, 본 개시의 일양태에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
제1 센서는, 구동부가 이동시키는 토출 노즐의 이동 경로의 하방에 배치되어 있어도 좋다. 구동부에 의해 이동하는 토출 노즐은, 기판의 상방으로부터(즉 토출 노즐의 하부인 선단부로부터) 도포액을 토출하는 바, 제1 센서가 토출 노즐의 이동 경로의 하방에 배치되어 있음으로써, 제1 센서에 의해 적합하게 토출 노즐의 선단부의 상태를 검출할 수 있다. 즉, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
구동부는, 제1 센서에 의해 선단부의 복수 부분의 상태가 검출되도록, 토출 노즐을 이동시켜도 좋다. 토출 노즐의 선단부를 완전히 평탄하게 하는 것은 곤란하고, 선단부에 있어서의 영역 사이에서 예컨대 수십 ㎛ 정도의 요철이 생길 수 있다. 이 점, 스캔 동작에 의해 선단부의 복수 부분의 상태가 제1 센서에 의해 검출됨으로써, 상기 요철을 고려하면서, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 설정할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 복수의 상기토출 노즐을 구비하고, 구동부는, 복수의 토출 노즐로부터 적어도 하나의 토출 노즐을 선택하고, 선택한 상기 토출 노즐을, 제1 센서의 검출 범위를 지나 기판의 상방으로 이동시켜도 좋다. 이에 의해, 예컨대 도포액마다 토출 노즐을 준비하여, 각 토출 노즐에 대해서 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 설정하는 것이 가능해진다.
상기 기판 처리 장치는, 기판으로부터의 이격 거리를 검출하는 제2 센서를 더 구비하고, 구동부는, 토출 노즐 및 제2 센서를 유지하는 아암부를 가지고, 아암부에 의해 토출 노즐 및 제2 센서를 이동시켜도 좋다. 이에 의해, 토출 노즐과 함께 아암부에 유지되는 제2 센서에 의해, 기판과의 이격 거리를 검출하는 것이 가능해진다. 즉, 토출 노즐과 기판의 이격 거리를 적절하게 특정하여, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는 제어부를 더 구비하고, 구동부는, 제2 센서를, 제1 센서의 검출 범위를 지나 기판의 상방으로 이동시키고, 제어부는, 제1 센서 및 제2 센서의 이격 거리인 센서 이격 거리를, 제1 센서 및 제2 센서 중 적어도 어느 한쪽으로부터 취득하는 것과, 제1 센서 및 토출 노즐의 이격 거리인 노즐 이격 거리를, 제1 센서로부터 취득하는 것과, 센서 이격 거리 및 노즐 이격 거리에 기초하여, 제2 센서 및 토출 노즐의 장착 위치의 차를 도출하는 것을 실행하도록 구성되어 있어도 좋다. 이와 같이 하여 제2 센서 및 토출 노즐의 장착 위치의 차인 장착 차가 도출됨으로써, 전술한 제2 센서의 검출 결과에 기초하여, 토출 노즐과 기판의 이격 거리를 정밀도 좋게 특정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
제어부는, 기판으로부터의 이격 거리를 제2 센서로부터 취득하는 것과, 제2 센서로부터 취득한 기판으로부터의 이격 거리와, 장착 위치의 차에 기초하여 도출되는 기판 및 토출 노즐의 이격 거리가, 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 구동부를 제어하는 것을 더욱 실행하도록 구성되어 있어도 좋다. 이에 의해, 전술한 장착 차를 고려하여 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 적절하게 조정하여, 토출 노즐을 미리 정해진 토출 노즐 높이로 할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 토출 노즐을 세정액에 의해 세정하는 세정부를 더 구비하고, 제어부는, 제1 센서에 의해 검출된 선단부의 상태에 따라, 토출 노즐이 세정되도록 세정부를 제어하는 것을 더욱 실행하도록 구성되어 있어도 좋다. 이에 의해, 예컨대, 선단부에 고착한 도포액에 의해 토출 노즐과 기판의 클리어런스에 영향이 나타나고 있는 경우에, 세정부에 의한 세정을 행하는 것이 가능해진다. 이로써, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있어, 선단부의 더러움에 의해 막 형성 두께가 변화하는 것 등을 적절하게 억제할 수 있다.
세정부는, 세정액을 공급하는 세정액 공급부와, 세정액의 공급 후에 있어서, 토출 노즐의 선단부에 부착된 세정액을 제거하는 세정액 제거부를 더 구비하고 있어도 좋다. 세정액과 도포액이 혼합된 경우에는, 혼합액이 고화하면 노즐의 선단부가 더러워져, 막 형성 두께에 영향을 가져올 우려가 있다. 이 점, 세정 후에 있어서 선단부의 세정액이 제거됨으로써, 세정액과 도포액이 혼합하는 것이 억제되어, 선단부를 깨끗한 상태로 유지할 수 있어, 막 형성 두께가 변화하는 것을 적절하게 억제할 수 있다.
본 개시의 일양태에 따른 기판 처리 방법은, 기판에 대하여 선단부로부터 도포액을 토출하는 접액형의 토출 노즐을 기판의 상방으로 이동시키는 공정과, 기판을 향하여 이동하는 토출 노즐의 선단부의 상태를 제1 센서에 의해 검출하는 공정과, 검출 결과에 기초하여, 토출 노즐의 기판에 대한 토출 높이인 토출 노즐 높이를 설정하는 공정을 포함한다.
상기 기판 처리 방법은, 기판으로부터의 이격 거리를 검출하는 제2 센서 및 제1 센서의 이격 거리인 센서 이격 거리를 제1 센서 및 제2 센서 중 적어도 어느 한쪽으로부터 취득하는 공정과, 제1 센서 및 토출 노즐의 이격 거리인 노즐 이격 거리를 제1 센서로부터 취득하는 공정과, 센서 이격 거리 및 노즐 이격 거리에 기초하여, 제2 센서 및 토출 노즐의 장착 위치의 차를 도출하는 공정을 더 포함하고 있어도 좋다.
상기 기판 처리 방법은, 기판으로부터의 이격 거리를 제2 센서로부터 취득하는 공정과, 제2 센서로부터 취득한 기판으로부터의 이격 거리와, 장착 위치의 차에 기초하여, 토출 노즐 높이를 도출하는 공정을 더 포함하고 있어도 좋다.
상기 기판 처리 방법은, 제1 센서에 의해 검출된 선단부의 상태에 따라, 토출 노즐이 세정되도록, 세정부를 제어하는 공정을 더 포함하고 있어도 좋다.
본 개시의 일양태에 따른 기억 매체는, 상기 기판 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다.
본 개시에 따르면, 토출 노즐과 기판의 클리어런스를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1 중의 II-II선을 따르는 단면도이다.
도 3은 도 2 중의 III-III선을 따르는 단면도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 액 처리 유닛의 모식도이다.
도 5는 컨트롤러의 하드웨어 구성도이다.
도 6은 웨이퍼 센서 및 노즐의 장착 차의 도출을 설명하는 도면이다.
도 7은 웨이퍼 센서 및 노즐의 장착 차의 도출을 설명하는 도면이다.
도 8은 웨이퍼 센서 및 노즐의 장착 차의 도출을 설명하는 도면이다.
도 9는 웨이퍼 센서 및 노즐의 장착 차의 도출을 설명하는 도면이다.
도 10은 노즐의 높이 조정을 설명하는 도면이다.
도 11은 노즐의 높이 조정을 설명하는 도면이다.
도 12는 노즐의 높이 조정을 설명하는 도면이다.
도 13은 액 처리 순서의 흐름도이다.
도 14는 사전 동작 및 스파이럴 도포 동작의 일련의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 15는 장착 차 도출 처리 순서의 흐름도이다.
도 16은 노즐 높이 조정 처리 순서의 흐름도이다.
도 17은 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 18은 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 19는 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 20은 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 21은 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 22는 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템이 해결하는 과제에 대해서 설명하는 도면이다.
도 23은 에어 블로우에 의한 노즐 건조 이미지를 나타내는 도면이다.
도 24는 세정부의 모식도이다.
도 25는 스프레이부의 모식도이다.
도 26은 세정 처리 순서의 흐름도이다.
도 27은 변형예에 따른 세정부의 모식도이다.
도 28은 변형예에 따른 세정부의 모식도이다.
[제1 실시형태]
이하, 제1 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다.
〔기판 처리 시스템〕
기판 처리 시스템(1)은, 기판에 대하여, 감광성 피막의 형성, 상기 감광성 피막의 노광 및 상기 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상의 기판은, 예컨대 반도체의 웨이퍼(W)이다. 감광성 피막은, 예컨대 레지스트막이다.
기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 레지스트막의 노광 처리를 행한다. 구체적으로는, 액침 노광 등의 방법에 따라 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다.
(도포·현상 장치)
이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 도포·현상 장치(2)는, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 컨트롤러(100)를 구비한다.
캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내에의 웨이퍼(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 웨이퍼(W)의 도출을 행한다. 예컨대 캐리어 블록(4)은, 웨이퍼(W)용의 복수의 캐리어(11)를 지지 가능하고, 전달 아암(A1)을 내장하고 있다. 캐리어(11)는, 예컨대 원형의 복수매의 웨이퍼(W)를 수용한다. 전달 아암(A1)은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)에 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(11) 내에 복귀시킨다.
처리 블록(5)은, 복수의 처리 모듈(14, 15, 16, 17)을 갖는다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 모듈(14, 15, 16, 17)은, 복수의 액 처리 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 거치지 않고 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 아암(A6)을 더 내장하고 있다. 액 처리 유닛(U1)은, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포한다. 열 처리 유닛(U2)은, 예컨대 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행한다.
처리 모듈(14)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 처리 모듈(14)의 액 처리 유닛(U1)은, 하층막 형성용의 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한다. 처리 모듈(14)의 열 처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(15)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 하층막 상에 레지스트막을 형성한다. 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액(도포액)을 하층막 위에 도포한다. 처리 모듈(15)의 열 처리 유닛(U2)은, 레지스트막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다. 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)에 대한 상세는 후술한다.
처리 모듈(16)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 처리 모듈(16)의 액 처리 유닛(U1)은, 상층막 형성용의 처리액을 레지스트막 위에 도포한다. 처리 모듈(16)의 열 처리 유닛(U2)은, 상층막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해, 노광 후의 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)은, 노광이 끝난 웨이퍼(W)의 표면 상에 현상용의 처리액(현상액)을 도포한 후, 이것을 세정용의 처리액(린스액)에 의해 씻어냄으로써, 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 열 처리 유닛(U2)은, 현상 처리에 따른 각종 열 처리를 행한다. 열 처리의 구체예로서는, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB: Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB: Post Bake) 등을 들 수 있다.
처리 블록(5) 내에 있어서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 아암(A7)이 마련되어 있다. 승강 아암(A7)은, 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다. 처리 블록(5) 내에 있어서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U11)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다.
인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 예컨대 인터페이스 블록(6)은, 전달 아암(A8)을 내장하고 있으며, 노광 장치(3)에 접속된다. 전달 아암(A8)은, 선반 유닛(U11)에 배치된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)에 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U11)에 복귀시킨다.
컨트롤러(100)는, 예컨대 이하의 순서로 도포·현상 처리를 실행하도록 도포·현상 장치(2)를 제어한다.
먼저 컨트롤러(100)는, 캐리어(11) 내의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 반송하도록 전달 아암(A1)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)를 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 하층막이 형성된 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 하층막 상에 레지스트막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 상층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U11)에 반송하도록 직접 반송 아암(A6)을 제어하여, 이 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)에 송출하도록 전달 아암(A8)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로부터 받아들여 선반 유닛(U11)에 복귀시키도록 전달 아암(A8)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U11)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막에 현상 처리를 실시하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 캐리어(11) 내에 복귀시키도록 승강 아암(A7) 및 전달 아암(A1)을 제어한다. 이상으로 도포·현상 처리가 완료한다.
또한, 기판 처리 장치의 구체적인 구성은, 이상에 예시한 도포·현상 장치(2)의 구성에 한정되지 않는다. 기판 처리 장치는, 피막 형성용의 액 처리 유닛(U1)[처리 모듈(14, 15, 16)의 액 처리 유닛(U1)]과, 이것을 제어 가능한 컨트롤러(100)를 구비하고 있으면 어떠한 것이어도 좋다.
〔액 처리 유닛〕
계속해서, 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)은, 회전 유지부(20)와, 구동부(30)와, 노즐(40)(토출 노즐)과, 웨이퍼 센서(50)(제2 센서)와, 노즐 센서(60)(제1 센서)와, 세정부(70)와, 컨트롤러(100)(제어부)를 구비한다.
회전 유지부(20)는, 회전부(21)와, 유지부(23)를 갖는다. 회전부(21)는, 상방으로 돌출한 샤프트(22)를 갖는다. 회전부(21)는, 예컨대 전동 모터 등을 동력원으로서 샤프트(22)를 회전시킨다. 유지부(23)는, 샤프트(22)의 선단부에 마련되어 있다. 유지부(23) 상에는, 웨이퍼(W)가 수평으로 배치된다. 유지부(23)는, 예컨대 흡착 등에 의해 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 유지한다. 즉, 회전 유지부(20)는, 웨이퍼(W)의 자세가 대략 수평인 상태로, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직인 축(회전축) 둘레로 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 회전 유지부(20)는, 예컨대, 상방에서 보아 시계 방향으로 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
구동부(30)는, 노즐(40)을 구동시키도록 구성되어 있다. 구동부(30)는, 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)를, 노즐 센서(60)의 검출 범위를 지나 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시킨다(도 12 참조). 구동부(30)는, 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)를 유지 가능하게 구성된 아암부(31)를 갖는다. 아암부(31)는, 수평 방향으로 연장되는 유지 부재(32)를 갖는다. 유지 부재(32)는, 수평 방향의 일단측에 있어서 노즐(40)을 유지하고(도 7 참조), 타단측에 있어서 웨이퍼 센서(50)를 유지 가능하게 구성되어 있다. 아암부(31)는, 예컨대 전동 모터 등을 동력원으로 하여, 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 아암부(31)가 이동하는 것에 따라, 아암부(31)에 유지된 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)가 수평 방향 및 상하 방향으로 이동한다. 즉, 구동부(30)는, 아암부(31)에 의해 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)를 함께 이동시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.
구동부(30)는, 노즐 센서(60)에 대하여 노즐(40)을 스캔 동작시켜 노즐 센서(60)에 의해 노즐(40)의 선단부(41)의 복수 부분의 상태가 검출되도록, 노즐(40)을 이동시킨다(상세는 후술함). 또한, 구동부(30)는, 도포액에 따라 준비된 복수의 노즐(40)로부터 하나의 노즐(40)을 선택하고, 선택한 상기 노즐(40)을, 노즐 센서(60)의 검출 범위를 지나 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시킨다(상세는 후술함). 또한, 구동부(30)는, 노즐(40)로부터 웨이퍼(W)에 대하여 도포액이 토출될 때에는, 웨이퍼(W)의 회전축에 직교하는 직선 상을, 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 이동한다.
노즐(40)은, 유지부(23)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여, 그 선단부(41)로부터 도포액을 토출한다. 노즐(40)은, 접액형의 토출 노즐이며, 선단부(41)에는, 웨이퍼(W)의 표면에 대향하는 접액면과, 상기 접액면에 개구하여 도포액을 토출하는 토출구가 형성되어 있다. 접액형의 노즐인 노즐(40)에 있어서는, 접액면이 도포액의 액 고임에 접촉하게 하여, 웨이퍼(W)에 대한 도포액의 토출이 행해진다. 액 처리 유닛(U1)에 있어서는, 도포액의 종류마다 노즐(40)이 준비되어 있다. 즉, 액 처리 유닛(U1)은, 복수의 노즐(40)을 갖는다. 노즐(40)은, 구동부(30)에 의해, 유지부(23)에 유지된 웨이퍼(W)의 상방에 배치된다. 노즐(40)은, 그 선단부(41)에 있어서 연직 하방을 향한 토출구로부터 도포액을 토출한다. 도포액이 건조함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 도포막(R)(도 4 참조)이 형성된다. 도포액으로서는, 예컨대 레지스트 패턴을 형성하기 위한 레지스트액, 회로를 보호하는 폴리이미드막을 형성하기 위한 폴리이미드액, 반사 방지막(예컨대 하층 반사 방지 코팅막)을 형성하기 위한 액, SOG(Spin on Glass)막을 형성하기 위한 액, 하층막을 형성하기 위한 액 등을 들 수 있다. 노즐(40)은, 예컨대, 배관(도시하지 않음)을 통해, 도포액을 저류하는 액 저류부(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 상기 액 저류부로부터 공급되는 도포액을 하방에 토출함으로써 웨이퍼(W)에 도포액을 공급한다.
웨이퍼 센서(50)는, 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리를 검출하는(도 10 참조), 변위 센서이다. 웨이퍼 센서(50)로서는, 예컨대, 거리를 검출하는 대상의 물체(대상물)로부터의 반사광의 파장 정보를 색 정보로서 취득함으로써 대상물과의 이격 거리를 도출하는 센서가 이용된다. 이러한 색 정보에 기초하여 이격 거리를 도출함으로써, 예컨대 레이저 변위계 등을 이용하는 경우에 문제가 되는 장착 오차(비스듬히 반사광이 입사하는 경우에 이격 거리를 정확하게 도출할 수 없는 것 등)가 문제가 되지 않는다. 웨이퍼 센서(50)는, 전술한 바와 같이 구동부(30)의 아암부(31)[상세하게는 유지 부재(32)의 단부]에 유지되어 있고, 아암부(31)와 함께 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 웨이퍼 센서(50)는, 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리를 검출 가능한 위치에 배치되어 있다. 즉, 웨이퍼 센서(50)는, 아암부(31)에 의해 이동하는 이동 경로의 적어도 일부에 있어서, 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리를 검출 가능하게 배치되어 있다. 웨이퍼 센서(50)는, 측정한 거리 정보를 예컨대 미리 정해진 시간 간격으로 컨트롤러(100)에 출력한다.
노즐 센서(60)는, 구동부(30)가 이동시키는 노즐(40)의 선단부(41)의 상태를 검출한다. 선단부(41)의 상태란, 예컨대, 선단부(41)에 있어서의 각 영역의 수평도, 또는 선단부(41)에 고착한 도포액의 상태이다. 노즐 센서(60)는, 예컨대 노즐(40)의 선단부(41)로부터의 이격 거리를 검출함으로써, 전술한 선단부(41)의 상태를 검출하는 변위 센서이다. 노즐 센서(60)로서는, 예컨대, 거리를 검출하는 대상물로부터의 반사광의 파장 정보를 색 정보로서 취득함으로써 대상물과의 이격 거리를 도출하는 센서가 이용된다. 노즐 센서(60)는, 구동부(30)가 이동시키는 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)의 이동 경로의 하방에 배치되어 있다. 노즐 센서(60)는, 노즐(40)의 선단부(41)로부터의 이격 거리 및 웨이퍼 센서(50)로부터의 이격 거리를 검출 가능하게 구성되어 있다. 노즐 센서(60)는, 노즐 센서(60)에 대하여 스캔 동작하는 노즐(40)에 대해서, 복수 부분의 상태를 검출(즉, 복수 부분의 이격 거리를 검출)한다. 노즐 센서(60)는, 측정한 거리 정보를 예컨대 미리 정해진 시간 간격으로 컨트롤러(100)에 출력한다.
세정부(70)는, 노즐(40)을 세정액에 의해 세정하는 구성이다. 세정부(70)는, 노즐(40)을 수용하는 세정실(71)을 갖는다. 세정부(70)는, 예컨대 세정실(71)에 도포액 토출 후의 노즐(40)을 수용한 상태로, 세정액 공급부(도시하지 않음)로부터 세정실(71) 내에 세정액을 공급하여, 세정액의 와류를 형성함으로써 노즐(40)의 선단부(41)를 세정한다. 세정액으로서는, 예컨대 시너가 이용된다.
컨트롤러(100)는, 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 예컨대 컨트롤러(100)는, 도 5에 나타내는 회로(120)를 갖는다. 회로(120)는, 하나 또는 복수의 프로세서(121)와, 메모리(122)와, 스토리지(123)와, 입출력 포트(124)와, 타이머(125)를 갖는다.
입출력 포트(124)는, 회전부(21), 구동부(30), 웨이퍼 센서(50), 노즐 센서(60) 및 세정부(70)와의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다. 타이머(125)는, 예컨대 일정 주기의 기준 펄스를 카운트함으로써 경과 시간을 계측한다. 스토리지(123)는, 예컨대 하드 디스크 등, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체를 갖는다. 기록 매체는, 후술하는 기판 처리 순서를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 기록 매체는, 불휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 등의 취출 가능한 매체여도 좋다. 메모리(122)는, 스토리지(123)의 기록 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(121)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기록한다. 프로세서(121)는, 메모리(122)와 협동하여 상기 프로그램을 실행함으로써, 전술한 각 기능 모듈을 구성한다.
또한, 컨트롤러(100)의 하드웨어 구성은, 반드시 프로그램에 의해 각 기능 모듈을 구성하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대 컨트롤러(100)의 각 기능 모듈은, 전용의 논리 회로 또는 이것을 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 좋다.
컨트롤러(100)는, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차(상하 방향에 있어서의 장착 위치의 차)를 도출하도록 미리 정해진 제어를 행한다. 즉, 컨트롤러(100)는, 노즐 센서(60) 및 웨이퍼 센서(50)의 이격 거리인 센서 이격 거리를, 노즐 센서(60) 및 웨이퍼 센서(50) 중 적어도 어느 한쪽으로부터 취득하는 것과, 노즐 센서(60) 및 노즐(40)의 이격 거리인 노즐 이격 거리를, 노즐 센서(60)로부터 취득하는 것과, 센서 이격 거리 및 노즐 이격 거리에 기초하여, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차를 도출하는 것을 실행하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(100)는, 전술한 장착 차를 고려하여, 도포액의 토출을 행하는 노즐(40)의 높이를 설정(조정)하도록 미리 정해진 제어를 행한다. 즉, 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리를 웨이퍼 센서(50)로부터 취득하는 것과, 웨이퍼 센서(50)로부터 취득한 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리와, 전술한 장착 차에 기초하여 도출되는 웨이퍼(W) 및 노즐(40)의 이격 거리가, 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 구동부(30)를 제어하는 것을 더욱 실행하도록 구성되어 있다.
또한, 컨트롤러(100)는, 노즐 센서(60)에 의해 검출된 선단부(41)에 있어서의 도포액의 상태에 따라, 노즐(40)이 세정되도록 세정부(70)를 제어하는 것을 실행하도록 구성되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 기능 모듈로서, 장착 차 도출부(101)와, 노즐 설정부(102)와, 도포 제어부(103)와, 세정 제어부(104)를 갖는다.
장착 차 도출부(101)는, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차를 도출한다. 구체적으로는, 장착 차 도출부(101)는, 웨이퍼 센서(50)가 노즐 센서(60)의 바로 위, 미리 정해진 거리(예컨대 40 ㎜. 이하, 미리 정해진 거리가 40 ㎜라고 하여 설명함)에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량인 제1 이동량(A)(도 6 참조)과, 노즐(40)이 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량인 제2 이동량(B)(도 7 참조)을 특정하고, 제1 이동량(A)으로부터 제2 이동량(B)을 감산함으로써, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차(C)(도 9 참조)를 특정한다. 제1 이동량(A) 및 제2 이동량(B)은, 모두, 아암부(31)의 상하 방향의 홈 위치인 Z축 HOME 위치로부터의, 하측 방향으로의 아암부(31)의 이동량이다(도 6 및 도 7 참조). 장착 차 도출부(101)에 의한 장착 차의 도출에 대해서, 도 6∼도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.
장착 차 도출부(101)는, 먼저, 도 6에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 센서(50)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다. 이 상태로, 장착 차 도출부(101)는, 적어도 웨이퍼 센서(50)의 양단 부분에 있어서의 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리가 노즐 센서(60)에 의해 측정되도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 웨이퍼 센서(50)를 좌우 방향으로 이동시킨다. 장착 차 도출부(101)는, 노즐 센서(60)로부터, 웨이퍼 센서(50)의 양단 부분에 있어서의 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리를 취득한다. 장착 차 도출부(101)는, 취득한 양단 부분의 이격 거리 중, 거리가 짧은 쪽을 센서 이격 거리로서 특정한다. 상기 센서 이격 거리는, 노즐 센서(60)에 의해 실제로 측정된 측정값이다.
장착 차 도출부(101)는, 센서 이격 거리에 따른 값을 도출한다. 센서 이격 거리에 따른 값이란, 센서 이격 거리와 전술한 설계값의 차분으로 도출되는 값이다. 예컨대, 센서 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 작은 39 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 39 ㎜를 뺀 +1 ㎜가 상기 센서 이격 거리에 따른 값이 된다. 또한, 센서 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 큰 41 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 41 ㎜를 뺀 -1 ㎜가 상기 센서 이격 거리에 따른 값이 된다. 그리고, 장착 차 도출부(101)는, 설계값으로 하는 경우의 Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량으로부터, 전술한 센서 이격 거리에 따른 값을 감산함으로써, 웨이퍼 센서(50)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량)인 제1 이동량(A)(도 6 참조)을 특정한다. 상기 제1 이동량(A)은, 노즐 센서(60)에 의해 실제로 측정된 측정값인 센서 이격 거리에 따른 값이다.
장착 차 도출부(101)는, 계속해서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 노즐(40)이 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다. 이 상태로, 장착 차 도출부(101)는, 노즐 센서(60)에 대하여 노즐(40)이 스캔 동작하도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 노즐 센서(60)에 대하여 노즐(40)을 좌우 방향으로 스캔 동작시킨다. 이 상태로, 장착 차 도출부(101)는, 노즐 센서(60)로부터, 예컨대 미리 정해진 시간 간격(예컨대 100 ㎳마다)으로 웨이퍼 센서(50) 및 노즐 센서(60)의 이격 거리를 취득한다. 취득되는 복수의 이격 거리는, 예컨대 도 8에 나타내는 바와 같이, 노즐(40)의 선단부(41)에 있어서의 각 영역(수평 방향의 위치)에 따라, 22 ㎛∼41 ㎛ 정도의 값을 취할 수 있다. 장착 차 도출부(101)는, 취득한 복수의 이격 거리 중, 가장 짧은 거리를 노즐 이격 거리로서 특정한다. 상기 노즐 이격 거리는, 노즐 센서(60)에 의해 실제로 측정된 측정값이다.
장착 차 도출부(101)는, 노즐 이격 거리에 따른 값을 도출한다. 노즐 이격 거리에 따른 값이란, 센서 이격 거리와 전술한 설계값의 차분으로 도출되는 값이다. 예컨대, 노즐 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 작은 39 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 39 ㎜를 뺀 +1 ㎜이 상기 노즐 이격 거리에 따른 값이 된다. 또한, 노즐 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 큰 41 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 41 ㎜를 뺀 -1 ㎜가 상기 노즐 이격 거리에 따른 값이 된다. 그리고, 장착 차 도출부(101)는, 설계값으로 하는 경우의 Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량으로부터, 전술한 노즐 이격 거리에 따른 값을 감산함으로써, 노즐(40)이 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량)인 제2 이동량(B)(도 7 참조)을 특정한다. 상기 제2 이동량(B)은, 노즐 센서(60)에 의해 실제로 측정된 측정값인 노즐 이격 거리에 따른 값이다.
장착 차 도출부(101)는, 제1 이동량(A)으로부터 제2 이동량(B)을 감산함으로써, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차(C)(도 9 참조)를 특정한다. 상기 장착 차(C)는, 후술하는 노즐 설정부(102)의 처리에 이용된다.
노즐 설정부(102)는, 전술한 장착 차에 기초하여, 노즐(40)이 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 제어한다. 노즐 설정부(102)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 센서(50)가 웨이퍼(W)의 중심(웨이퍼 중심)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 노즐 설정부(102)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다. 이 상태로, 노즐 설정부(102)는, 웨이퍼(W)에 대하여 웨이퍼 센서(50)가 스캔 동작하도록, 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 노즐 설정부(102)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 웨이퍼(W)에 대하여 웨이퍼 센서(50)를 좌우 방향으로 스캔 동작시킨다. 노즐 설정부(102)는, 웨이퍼 센서(50)로부터, 예컨대 미리 정해진 시간 간격(예컨대 100 ㎳마다)으로 웨이퍼(W)와의 이격 거리를 취득한다. 취득되는 복수의 이격 거리는, 예컨대 도 11에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 패턴의 요철에 따라, 여러 가지 값을 취할 수 있다. 노즐 설정부(102)는, 취득한 복수의 이격 거리 중, 가장 짧은 거리를 웨이퍼 이격 거리로서 특정한다. 상기 웨이퍼 이격 거리는, 웨이퍼 센서(50)에 의해 실제로 측정된 측정값이다.
노즐 설정부(102)는, 웨이퍼 이격 거리에 따른 값을 도출한다. 웨이퍼 이격 거리에 따른 값이란, 웨이퍼 이격 거리와 전술한 설계값의 차분으로 도출되는 값이다. 예컨대, 웨이퍼 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 작은 39 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 39 ㎜를 뺀 +1 ㎜가 상기 웨이퍼 이격 거리에 따른 값이 된다. 또한, 웨이퍼 이격 거리가 설계값인 40 ㎜보다 큰 41 ㎜인 경우에는, 40 ㎜에서 41 ㎜를 뺀 -1 ㎜가 상기 웨이퍼 이격 거리에 따른 값이 된다. 그리고, 노즐 설정부(102)는, 설계값으로 하는 경우의 Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량으로부터, 전술한 웨이퍼 이격 거리에 따른 값을 감산함으로써, 웨이퍼 센서(50)가 웨이퍼(W)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터의 하측 방향으로의 이동량)인 제3 이동량(D)(도 10 참조)을 특정한다. 상기 제3 이동량(D)은, 웨이퍼 센서(50)에 의해 실제로 측정된 측정값인 웨이퍼 이격 거리에 따른 값이다.
노즐 설정부(102)는, 장착 차 도출부(101)에 의해 도출된 장착 차(C) 및 제3 이동량(D)에 기초하여, 노즐(40)을 미리 정해진 토출 노즐 높이로 하는 구동부(30)의 이동량인 제4 이동량(E)을 특정하고, 구동부(30)의 이동량이 상기 제4 이동량(E)이 되도록 구동부(30)를 제어한다(도 12 참조). 상기 미리 정해진 토출 노즐 높이(GAP)는, 노즐(40)이 스파이럴 도포(상세는 후술함)를 행할 때에 적절한 높이이며, 예컨대 50 ㎛ 등이 된다. 구동부(30)의 제4 이동량(E)은, 예컨대 이하의 식에 따라 도출된다.
제4 이동량(E)=(40 ㎜(설계값)+제3 이동량(D))-(장착 차(C))-50 ㎛(GAP)
도포 제어부(103)는, 노즐 설정부(102)에 의해 미리 정해진 토출 노즐 높이[웨이퍼(W)로부터 50 ㎛의 높이]로 조정된 노즐(40)에 의한, 웨이퍼(W)에의 도포액의 토출을 제어한다. 도포 제어부(103)는, 미리 정해진 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시키도록, 회전부(21)를 제어한다. 도포 제어부(103)는, 웨이퍼(W)가 회전한 상태에 있어서, 회전축과 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 사이에서 웨이퍼(W)의 표면을 따른 미리 정해진 방향(수평 방향)으로 노즐(40)을 이동시키도록, 구동부(30)를 제어한다. 도포 제어부(103)는, 웨이퍼(W)의 표면을 따라 이동하는 노즐(40)의 선단부(41)의 토출구로부터 도포액이 토출되도록, 노즐(40)에 도포액을 보내는 펌프 및 밸브(모두 도시하지 않음)를 제어한다. 즉, 도포 제어부(103)는, 노즐(40)로부터의 도포액의 ON/OFF를 제어한다. 이와 같이, 웨이퍼(W)가 회전하고 있는 상태에서 노즐(40)이 웨이퍼(W)의 표면을 수평 방향으로 이동하여, 웨이퍼(W)의 표면에 노즐(40)로부터 도포액이 토출되면, 도 14의 (e)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 도포액이 스파이럴형으로 도포된다.
세정 제어부(104)는, 노즐 센서(60)에 의해 검출된 노즐(40)의 선단부(41)에 있어서의 도포액의 상태에 따라, 노즐(40)이 세정되도록 세정부(70)를 제어한다. 세정 제어부(104)는, 예컨대, 노즐(40)에 의한 도포 후에 노즐 센서(60)에 의해 검출된, 노즐 센서(60) 및 노즐(40)의 이격 거리가, 정상 시간보다 작은(허용 범위를 넘어 작은) 경우에는, 선단부(41)가 도포액에 의해 더러워져 있다고 판정하여, 노즐(40)을 세정부(70)에 의해 세정하기로 결정한다. 이 경우, 세정 제어부(104)는, 도포 후의 노즐(40)이 세정부(70)의 세정실(71)에 수용되도록, 구동부(30)를 제어한다. 그리고, 세정 제어부(104)는, 세정실(71) 내에 세정액이 공급되도록, 세정액 공급부(도시하지 않음)를 제어한다. 세정 제어부(104)는, 세정이 완료되면, 노즐(40)이 원래의 수용 위치에 배치되도록, 구동부(30)를 제어한다.
〔액 처리 순서〕
계속해서, 기판 처리 방법의 일례로서, 컨트롤러(100)가 실행하는 액 처리 순서를 설명한다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S1을 실행한다. 단계 S1은, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차를 측정(도출)하는 장착 차 도출 처리를 포함한다. 보다 상세한 순서는 후술한다. 다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S3을 실행한다. 단계 S3은, 노즐(40)을 미리 정해진 토출 노즐 높이로 조정하는 토출 노즐 높이 조정 처리를 포함한다. 보다 상세한 순서는 후술한다. 다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S5를 실행한다. 단계 S5는, 토출 노즐 높이로 조정된 노즐(40)로부터 웨이퍼(W)에 대하여 도포액을 토출하는 도포 처리를 포함한다. 또한, 컨트롤러(100)는, 단계 S5 후에, 전술한 세정 제어부(104)에 의한 세정 제어를 행하여도 좋다.
전술한 단계 S1∼단계 S5의 액 처리 순서의 일련의 흐름은, 도 14에 나타낸다. 도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 단계 S1의 장착 차 도출 처리에 있어서는, 노즐 센서(60) 및 웨이퍼 센서(50)의 이격 거리인 센서 이격 거리가 측정되며, 노즐 센서(60) 및 노즐(40)의 선단부(41)의 이격 거리인 노즐 이격 거리가 측정되고, 상기 센서 이격 거리 및 노즐 이격 거리에 기초하여, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차가 도출된다. 또한, 도 14의 (b) 및 도 14의 (c)에 나타내는 바와 같이, 단계 S3의 토출 노즐 높이 조정 처리에 있어서는, 웨이퍼 센서(50) 및 웨이퍼(W)의 이격 거리가 측정되고[도 14의 (b) 참조], 상기 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리 및 전술한 장착 차에 기초하여, 웨이퍼(W) 및 노즐(40)의 선단부(41)의 이격 거리가 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 조정된다[도 14의 (c) 참조]. 도 14의 (a)∼도 14의 (c)에 나타내는 처리가, 사전 동작에 따른 처리이다.
그리고, 도 14의 (d)∼(f)에 나타내는 바와 같이, 단계 S5의 도포 처리에 있어서는, 웨이퍼(W)가 회전한 상태에 있어서 노즐(40)로부터의 도포액의 토출이 개시되고[도 14의 (d) 참조], 웨이퍼(W)에 있어서의 회전축과 둘레 가장자리의 사이에 있어서 수평 방향으로 노즐(40)이 이동함으로써 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 도포액이 스파이럴형으로 도포되어[도 14의 (e) 참조], 웨이퍼(W)의 표면 전체에 도포막(R)이 형성된다[도 14의 (f) 참조]. 도 14의 (d)∼(f)에 나타내는 처리가, 스파이럴 도포 동작에 따른 처리이다.
(장착 차 도출 처리 순서)
계속해서, 상기 단계 S1에 있어서의 장착 차 도출 처리의 상세한 순서를 설명한다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S11을 실행한다. 단계 S11에서는, 웨이퍼 센서(50)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 장착 차 도출부(101)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S12를 실행한다. 단계 S12에서는, 노즐 센서(60)에 의해 웨이퍼 센서(50)의 수평 방향 양단 부분까지의 이격 거리가 측정되도록, 장착 차 도출부(101)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 웨이퍼 센서(50)를 좌우 방향으로 이동시킨다. 장착 차 도출부(101)는, 노즐 센서(60)로부터, 웨이퍼 센서(50)의 양단 부분에 있어서의 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리를 취득한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S13을 실행한다. 단계 S13에서는, 장착 차 도출부(101)가, 취득한 양단 부분의 이격 거리 중, 거리가 짧은 쪽을 센서 이격 거리(측정값)로 결정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S14를 실행한다. 단계 S14에서는, 장착 차 도출부(101)가, 측정값인 센서 이격 거리에 따른 값을, 단계 S11에 있어서의 이동량[설계값에 따른, 구동부(30)의 Z축 HOME 위치로부터의 이동량]으로부터 감산한다. 센서 이격 거리에 따른 값이란, 센서 이격 거리와 설계값(40 ㎜)의 차분으로 도출되는 값이다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S15를 실행한다. 단계 S15에서는, 장착 차 도출부(101)가, 단계 S14의 감산 처리에 의해 도출된 값을, 웨이퍼 센서(50)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로의 이동량)인 제1 이동량(A)(도 6 참조)으로서 특정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S16을 실행한다. 단계 S16에서는, 노즐(40)의 선단부(41)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 장착 차 도출부(101)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S17을 실행한다. 단계 S17에서는, 노즐 센서(60)에 의해 노즐(40)의 선단부(41)까지의 거리가 복수 부분 측정되도록, 장착 차 도출부(101)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 장착 차 도출부(101)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 노즐 센서(60)에 대하여 노즐(40)을 좌우 방향으로 스캔 동작시킨다. 이 상태에서, 장착 차 도출부(101)는, 노즐 센서(60)로부터, 예컨대 미리 정해진 시간 간격(예컨대 100 ㎳마다)으로 웨이퍼 센서(50) 및 노즐 센서(60)의 이격 거리를 취득한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S18을 실행한다. 단계 S18에서는, 장착 차 도출부(101)가, 취득한 복수의 이격 거리 중, 가장 거리가 짧은 것을 노즐 이격 거리(측정값)로 결정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S19를 실행한다. 단계 S19에서는, 장착 차 도출부(101)가, 측정값인 노즐 이격 거리에 따른 값을, 단계 S16에 있어서의 이동량[설계값에 따른, 구동부(30)의 Z축 HOME 위치로부터의 이동량]으로부터 감산한다. 노즐 이격 거리에 따른 값이란, 노즐 이격 거리와 설계값(40 ㎜)의 차분으로 도출되는 값이다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S20을 실행한다. 단계 S20에서는, 장착 차 도출부(101)가, 단계 S19의 감산 처리에 의해 도출된 값을, 노즐(40)의 선단부(41)가 노즐 센서(60)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로의 이동량)인 제2 이동량(B)(도 7 참조)으로서 특정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S21을 실행한다. 단계 S21에서는, 장착 차 도출부(101)가, 제1 이동량(A)으로부터 제2 이동량(B)을 감산함으로써, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 차(C)(도 9 참조)를 특정한다. 이상으로, 장착 차 도출 처리가 완료한다.
(토출 노즐 높이 조정 처리 순서)
계속해서, 상기 단계 S3에 있어서의 토출 노즐 높이 조정 처리의 상세한 순서를 설명한다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S31을 실행한다. 단계 S31에서는, 웨이퍼 센서(50)가 웨이퍼(W)의 바로 위 40 ㎜(설계값)로 이동하도록, 노즐 설정부(102)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 노즐 설정부(102)의 제어에 따라, 미리 정해진 이동량(설계값)만큼, Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로 아암부(31)를 이동시킨다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S32를 실행한다. 단계 S32에서는, 웨이퍼 센서(50)에 의해 웨이퍼 센서(50)와 웨이퍼(W)의 이격 거리가 복수 부분 측정되도록, 노즐 설정부(102)가 구동부(30)를 제어한다. 구동부(30)는, 노즐 설정부(102)의 제어에 따라, 상하 방향의 높이를 유지하면서, 웨이퍼(W)에 대하여 웨이퍼 센서(50)를 좌우 방향으로 스캔 동작시킨다. 이 상태에서, 노즐 설정부(102)는, 웨이퍼 센서(50)로부터, 예컨대 미리 정해진 시간 간격(예컨대 100 ㎳마다)으로 웨이퍼(W)와의 이격 거리를 취득한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S33을 실행한다. 단계 S33에서는, 노즐 설정부(102)가, 취득한 복수의 이격 거리 중, 가장 거리가 짧은 것을 웨이퍼 이격 거리(측정값)로 결정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S34를 실행한다. 단계 S34에서는, 노즐 설정부(102)가, 측정값인 웨이퍼 이격 거리에 따른 값을, 단계 S31에 있어서의 이동량[설계값에 따른, 구동부(30)의 Z축 HOME 위치로부터의 이동량]으로부터 감산한다. 웨이퍼 이격 거리에 따른 값이란, 웨이퍼 이격 거리와 설계값(40 ㎜)의 차분으로 도출되는 값이다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S35를 실행한다. 단계 S35에서는, 노즐 설정부(102)가, 단계 S34의 감산 처리에 의해 도출된 값을, 웨이퍼 센서(50)가 웨이퍼(W)의 바로 위 40 ㎜에 위치하는 경우의 구동부(30)의 이동량(Z축 HOME 위치로부터 하측 방향으로의 이동량)인 제3 이동량(D)(도 10 참조)으로서 특정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S36을 실행한다. 단계 S36에서는, 노즐 설정부(102)가, 장착 차 도출부(101)에 의해 도출된 장착 차(C) 및 제3 이동량(D)에 기초하여, 노즐(40)을 미리 정해진 토출 노즐 높이(예컨대 50 ㎛)로 하는 구동부(30)의 이동량인 제4 이동량(E)을 특정한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S37을 실행한다. 단계 S37에서는, 구동부(30)의 이동량이 상기 제4 이동량(E)이 되도록, 노즐 설정부(102)가 구동부(30)를 제어한다(도 12 참조). 이상으로, 토출 노즐 높이 조정 처리가 완료한다.
또한, 액 처리 순서의 일련의 흐름을 설명하였지만, 각 처리는 반드시 매회 셋트로 행해지는 것이 아니어도 좋다. 예컨대, 제1 이동량(A)을 특정하는 단계 S11∼S15의 처리는, 장착의 이니셜라이즈 시에 행해지는 것이어도 좋고, 제2 이동량(B) 및 장착 차(C)를 특정하는 단계 S16∼S21의 처리는, 장착의 이니셜라이즈 및 노즐 전환 시에 행해지는 것이어도 좋고, 제3 이동량(D) 및 제4 이동량(E)을 특정하는 단계 S31∼S36의 처리는, 웨이퍼(W)마다 행해지는 것이어도 좋다.
〔제1 실시형태의 작용 효과〕
전술한 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 액 처리 유닛(U1)은, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지부(23)와, 유지부(23)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 선단부(41)로부터 도포액을 토출하는 노즐(40)과, 노즐(40)을 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시키는 구동부(30)와, 구동부(30)가 이동시키는 노즐(40)의 선단부(41)의 상태를 검출하는 노즐 센서(60)를 구비한다.
이러한 액 처리 유닛(U1)에서는, 구동부(30)에 의해 이동되는 노즐(40)의 선단부(41)의 상태가, 노즐 센서(60)에 의해 검출된다. 이에 의해, 예컨대, 노즐(40)과의 이격 거리, 노즐(40)의 선단부(41)에 있어서의 수평도, 또는 선단부(41)에 고착한 도포액의 상태 등의 정보를 취득하는 것이 가능해져, 이들 정보를 이용하여, 도포액 토출 시에 있어서의 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 적절하게 설정할 수 있다. 이상으로부터, 액 처리 유닛(U1)에 의하면, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
노즐 센서(60)는, 구동부(30)가 이동시키는 노즐(40)의 이동 경로의 하방에 배치되어 있다. 구동부(30)에 의해 이동하는 노즐(40)은, 웨이퍼(W)의 상방으로부터[즉 노즐(40)의 하부인 선단부(41)로부터] 도포액을 토출하는 바, 노즐 센서(60)가 노즐(40)의 이동 경로의 하방에 배치되어 있음으로써, 노즐 센서(60)에 의해 적합하게 노즐(40)의 선단부(41)의 상태를 검출할 수 있다. 즉, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
구동부(30)는, 노즐 센서(60)에 대하여 노즐(40)을 스캔 동작시켜 노즐 센서(60)에 의해 선단부(41)의 복수 부분의 상태가 검출되도록, 노즐(40)을 이동시킨다. 노즐(40)의 선단부(41)를 완전히 평탄하게 하는 것은 곤란하고, 선단부(41)에 있어서의 영역 사이에서 예컨대 수십 ㎛ 정도의 요철이 생길 수 있다. 이 점, 스캔 동작에 의해 선단부(41)의 복수 부분의 상태가 노즐 센서(60)에 의해 검출되기 때문에, 상기 요철을 고려하면서, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 설정할 수 있다.
액 처리 유닛(U1)은, 복수의 노즐(40)을 구비하고, 구동부(30)는, 복수의 노즐(40)로부터 적어도 하나의 노즐(40)을 선택하여, 선택한 노즐(40)을 노즐 센서(60)의 검출 범위를 지나 웨이퍼(W)의 상방으로 이동시킨다. 이에 의해, 예컨대 도포액마다 노즐(40)을 준비하여, 각 노즐(40)에 대해서 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 노즐(40)을 전환할 때마다 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 설정하는 것이 가능해지기 때문에, 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다. 또한, 복수의 노즐(40)을 사용하는 경우에 있어서도, 노즐마다 센서를 준비할 필요가 없기 때문에, 구성을 간이화할 수 있다.
액 처리 유닛(U1)은, 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리를 검출하는 웨이퍼 센서(50)를 더 구비하고, 구동부(30)는, 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)를 유지하는 아암부(31)를 가지고, 아암부(31)에 의해 노즐(40) 및 웨이퍼 센서(50)를 이동시킨다. 이에 의해, 노즐(40)과 함께 아암부(31)에 유지되는 웨이퍼 센서(50)에 의해, 웨이퍼(W)와의 이격 거리를 검출하는 것이 가능해진다. 즉, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 이격 거리를 적절하게 특정하여, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
노즐 센서(60)는, 노즐(40)로부터의 이격 거리 및 웨이퍼 센서(50)로부터의 이격 거리를 검출 가능하게 구성되어 있고, 웨이퍼 센서(50)는, 노즐 센서(60)로부터의 이격 거리를 검출 가능하게 구성되어 있고, 컨트롤러(100)는, 노즐 센서(60) 및 웨이퍼 센서(50)의 이격 거리인 센서 이격 거리를, 노즐 센서(60) 및 웨이퍼 센서(50) 중 적어도 어느 한쪽으로부터 취득하는 것과, 노즐 센서(60) 및 노즐(40)의 이격 거리인 노즐 이격 거리를, 노즐 센서(60)로부터 취득하는 것과, 센서 이격 거리 및 노즐 이격 거리에 기초하여, 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)이 장착 차를 도출하는 것을 실행하도록 구성되어 있다. 이와 같이 하여 웨이퍼 센서(50) 및 노즐(40)의 장착 위치의 차인 장착 차가 도출됨으로써, 전술한 웨이퍼 센서(50)의 검출 결과에 기초하여, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 이격 거리를 정밀도 좋게 특정하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있다.
컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리를 웨이퍼 센서(50)로부터 취득하는 것과, 웨이퍼 센서(50)로부터 취득한 웨이퍼(W)로부터의 이격 거리와 장착 차에 기초하여 도출되는 웨이퍼(W) 및 노즐(40)의 이격 거리가, 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 구동부(30)를 제어하는 것을 더욱 실행하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 전술한 장착 차를 고려하여 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 적절하게 조정하여, 노즐(40)을 미리 정해진 토출 노즐 높이로 할 수 있다.
액 처리 유닛(U1)은, 노즐(40)을 세정액에 의해 세정하는 세정부(70)를 구비하고, 노즐 센서(60)는, 선단부(41)에 있어서의 도포액의 상태를 검출하고, 컨트롤러(100)는, 노즐 센서(60)에 의해 검출된 선단부(41)에 있어서의 도포액의 상태에 따라, 노즐(40)이 세정되도록 세정부(70)를 제어하는 것을 더욱 실행하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 예컨대, 선단부(41)에 고착한 도포액에 의해 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스에 영향이 나타나고 있는 경우에, 세정부(70)에 의한 세정을 행하는 것이 가능해진다. 이로부터, 노즐(40)과 웨이퍼(W)의 클리어런스를 보다 정밀도 좋게 조정할 수 있어, 선단부(41)의 더러움에 의해 막 형성 두께가 변화하는 것 등을 적절히 억제할 수 있다.
[제2 실시형태]
다음에, 도 17∼도 26을 참조하여, 제2 실시형태에 따른 액 처리 유닛에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태의 설명에서는, 상기 제1 실시형태와 상이한 점에 대해서 주로 설명한다.
제2 실시형태에 따른 액 처리 유닛은, 전술한 스파이럴 도포를 행함으로써 노즐의 선단부의 더러움을 해소하는 것을 목적으로 한 구성을 가지고 있다. 최초에, 스파이럴 도포를 행하는 경우의 노즐 선단부의 더러움에 관한 과제에 대해서, 도 17∼도 22를 참조하여 설명한다.
도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이, 스파이럴 도포를 행하는 경우에는, 노즐(140)의 선단부(141)와 웨이퍼(W)의 이격 거리를 짧게(예컨대 50 ㎛ 등) 할 필요가 있다. 이러한 접액 타입의 노즐(140)로 도포액(180)을 도포하면, 도 17의 (b)에 나타내는 바와 같이, 토출구(142) 뿐만 아니라 선단부(141)(접액 부분)의 전체가 도포액(180)으로 더러워지게 된다. 접액 타입의 노즐로 도포되는 도포액(180)은, 고점도(500∼7000 cp)이기 때문에, 도포 후에 있어서 노즐(140)의 선단부(141)를 깨끗한 상태로 유지하는 것은 곤란하다.
여기서, 도 18의 (a)에 나타내는 도포 완료의 상태로부터, 도 18의 (b)에 나타내는 선단부(141)가 더러워진 상태가 된 후에, 도 18의 (c) 및 도 18의 (d)에 나타내는 바와 같이 도포액(180)에 거품 부분(181)이 생기는 경우가 있다. 이 상태로, 석 백을 행하면, 도포액(180)이 고점도액이기 때문에, 도 18의 (e)에 나타내는 바와 같이, 노즐(140)의 내부에서 거품 부분(181)을 문 상태가 되어 버려, 도포액(180)의 액면을 높게 유지할 수 없다. 이에 의해, 석 백을 행한 경우라도, 노즐(140)의 선단부(141)가 도포액(180)으로 더러워진 상태가 되어 버린다.
그리고, 노즐(140)의 선단부(141)가 더러워진 상태로, 도 19의 (a)에 나타내는 바와 같이 시너 등의 세정액(190)에 의해 세정을 행하면, 도 19의 (b)에 나타내는 바와 같이, 외관상, 선단부(141)가 세정된 것 같이 보인다. 그러나, 선단부(141)에 있어서, 도포액(180)과 세정액(190)이 접하게 되기 때문에, 도 19의 (c)∼도 19의 (e)에 나타내는 바와 같이, 도포액(180)과 세정액(190)이 혼합된 혼합액(191)이 노즐(140)의 내부에 침입하게 된다.
또한, 노즐(140)의 내부에 침입한 혼합액(191)은, 시간이 경과하면, 도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이, 세정액(190)에 용출하게 되고, 그 결과, 노즐(140)의 선단부(141)는 도 20의 (b)에 나타내는 바와 같이 오염액(195)으로 덮힌 상태가 된다. 상기 오염액(195)이 건조하여 고화함으로써 선단부(141)에는, 고화막(196)이 형성된다[도 20의 (c) 참조]. 이러한 고화막(196)이 형성되어 있음으로써, 선단부(141)와 웨이퍼(W)의 클리어런스가 변화하여 버려, 스파이럴 도포에 의한 막 형성 두께에 영향이 생길 우려가 있다.
또한, 도 21의 (a)에 나타내는 노즐(140)의 내부에 침입한 혼합액(191)[도포액(180)과 세정액(190)이 혼합된 액]은, 도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이 도포 시에 웨이퍼(W)에 토출되게 되기 때문에, 웨이퍼(W)에는 농도가 연해진 액[도포액(180)보다 농도가 연한 액]이 토출되게 된다. 이에 의해, 막 형성 두께에 영향이 생겨 버린다. 도 22의 파선으로 나타내는 바와 같이, 노즐(140)의 내부에 시너 등의 세정액이 진입하여 혼합액(191)이 토출되는 경우에는, 웨이퍼(W)의 위치에 의해 막 형성 두께의 얼룩이 커져 버린다(도 22의 실선으로 나타낸 통상 시보다 막 형성 두께의 얼룩이 커짐).
제2 실시형태에 따른 액 처리 유닛에서는, 전술한 과제를 해소하기 위해, 에어 블로우에 의해 세정액을 건조시켜, 세정액을 제거함으로써, 도포액과 세정액이 혼합하는 것을 억제하는 구성을 채용한다. 즉, 도 23의 (a)에 나타내는 바와 같이 선단부(41)를 세정액(190)에 의해 세정 후, 상기 세정액(190)과 도포액이 혼합하기 전에, 선단부(41)에 부착된 세정액(190)에 에어를 맞춤으로써, 상기 세정액(190)을 건조시킨다. 이에 의해, 도 23의 (b)에 나타내는 바와 같이, 세정액(190)을 제거하여, 세정액(190)과 도포액이 혼합하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 선단부(41)를 깨끗한 상태로 유지하여, 막 형성 두께가 변화하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
제2 실시형태에 따른 액 처리 유닛은, 구체적으로는, 도 24에 나타내는 세정부(70A)와 컨트롤러(100A)를 구비한다. 세정부(70A)는, 노즐(40)을 세정액에 의해 세정하는 구성이다. 세정부(70A)는, 노즐(40)을 수용하는 세정실(71A)을 갖는다. 또한, 세정부(70A)는, 세정액 공급부(72A)와, 스프레이부(73A)(세정액 제거부)를 구비한다.
세정액 공급부(72A)는, 컨트롤러(100A)의 세정 제어부(104A)의 제어에 따라, 세정실(71A)에 세정액(190)을 공급하는 구성이다. 세정액 공급부(72A)는, 예컨대 세정실(71A)에 도포액 토출 후의 노즐(40)이 수용된 상태로, 세정실(71A) 내에 세정액(190)을 공급하여, 세정액(190)의 와류를 형성함으로써 노즐(40)의 선단부(41)를 세정한다.
에어 블로우부(73A)는, 컨트롤러(100A)의 세정 제어부(104A)의 제어에 따라, 선단부(41)에 부착된 세정액(190)에 대하여 에어를 내뿜음으로써, 세정액(190)을 건조시켜, 선단부(41)로부터 세정액(190)을 제거하는 구성이다. 스프레이부(73A)는, 세정실(71A)에 에어를 보냄으로써, 노즐(40)의 선단부(41)의 세정액(190)에 에어를 내뿜는다.
스프레이부(73A)로부터 세정실(71A)로 보내는 에어를, 적절하게, 선단부(41)의 세정액(190)에 맞추기 위한 구성으로서, 세정부(70A)는, 스프레이 기구(75a)[도 25의 (a) 참조]를 갖는다. 스프레이 기구(75a)는, 세정실(71A) 내에 마련되어 있고, 노즐 셋트 위치(79A)에 배치된 노즐(40)의 선단부(41)에 효과적으로 에어를 뿜어내기 위한 구성이다.
도 25의 (a)에 나타내는 바와 같이, 스프레이 기구(75a)는, 에어 배관(76A)과, 에어 가이드부(77a)를 갖는다. 에어 배관(76A)은, 스프레이부(73A)로부터 보내온 에어를 에어 가이드부(77a)까지 보내는 배관이다. 에어 가이드부(77a)는, 원환형의 부재이다. 에어 가이드부(77a)의 내측에는, 전술한 노즐 셋트 위치(79A)가 형성되어 있다. 에어 배관(76A)으로부터 보내온 에어는, 에어 가이드부(77a)의 외측 가장자리를 따라 선회한다. 에어 가이드부(77a)에는, 2부분(직경 방향에서 대향하는 2부분), 절취부(78a)가 형성되어 있다. 절취부(78a)가 형성되어 있음으로써, 에어 가이드부(77a)의 외측 가장자리를 흐르는 에어는, 절결부(78a)로부터 노즐 셋트 위치(79A)측에 유입되는 것이다. 절취부(78a)로부터 유입되는 에어는, 에어 가이드부(77a)의 내측 가장자리를 따라 선회한다. 이에 의해, 노즐 셋트 위치(79A)에 배치된 노즐(40)의 선단부(41)의 세정액(190)에 대하여, 선회형으로 에어를 내뿜을 수 있어, 선단부(41)의 세정액(190)을 남김없이 건조시킬 수 있다.
또한, 세정부(70A)는, 스프레이 기구(75a) 대신에, 도 25의 (b)에 나타내는 스프레이 기구(75b)를 가지고 있어도 좋다. 스프레이 기구(75b)는, 에어 가이드부(77a) 대신에 에어 가이드부(77b)를 가지고 있다. 에어 가이드부(77b)는, 원환형의 부재이다. 에어 가이드부(77b)에는, 에어 배관(76A)으로부터 보내오는 에어의 유입 부분에 개구(78b)가 형성되어 있다. 개구(78b)가 형성되어 있음으로써, 에어 배관(76A)으로부터 보내온 에어는, 직선적으로 개구(78b)로부터 노즐 셋트 위치(79A)에 유입되게 된다. 이로써, 노즐 셋트 위치(79A)에 배치된 노즐(40)의 선단부(41)의 세정액(190)에 대하여, 직선적인(띠형의) 에어를 뿜어낼 수 있어, 위력이 강한 에어로, 선단부(41)의 세정액(190)을 건조시킬 수 있다.
또한, 세정부(70A)는, 스프레이 기구(75a, 75b) 대신에, 도 25의 (c)에 나타내는 스프레이 기구(75c)를 가지고 있어도 좋다. 스프레이 기구(75c)는, 에어 가이드부(77a, 77b) 대신에 에어 가이드부(77c)를 가지고 있다. 에어 가이드부(77c)는 원환형의 부재이다. 에어 가이드부(77c)에는, 둘레 방향을 따라 6부분의 절결부(78c)가 일정 간격으로 형성되어 있다. 절결부(78c)가 형성되어 있음으로써, 에어 가이드부(77c)의 외측 가장자리를 흐르는 에어는, 절결부(78c)로부터 노즐 셋트 위치(79A)측에 유입되게 된다. 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 절결부(78c)로부터 에어가 뿜어져 나옴으로써, 세정액(190)에 대하여 다방향으로부터 에어를 뿜어낼 수 있어, 선단부(41)의 세정액(190)을 남김없이 건조시킬 수 있다.
(세정 처리 순서)
계속해서, 기판 처리 방법의 일례로서, 컨트롤러(100A)가 실행하는 액 처리 순서를 설명한다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100A)는, 먼저 단계 S7을 실행한다. 단계 S7에서는, 세정 제어부(104A)가, 세정실(71A)에 노즐(40)이 수용되도록, 구동부(30)를 제어한다.
다음에, 컨트롤러(100A)는, 단계 S8을 실행한다. 단계 S8에서는, 세정 제어부(104A)가, 세정실(71A) 내의 노즐(40)의 선단부(41)에 세정액(190)(시너)이 공급되도록, 세정액 공급부(72A)를 제어한다.
다음에, 컨트롤러(100A)는, 단계 S9를 실행한다. 단계 S9에서는, 세정 제어부(104A)가, 노즐(40)의 선단부(41)에 에어가 뿜어져 나오도록, 스프레이부(73A)를 제어한다. 스프레이부(73A)에 의해 뿜어져 나온 에어는, 스프레이 기구(75a)[또는, 스프레이 기구(75b), 스프레이 기구(75c)]를 지나, 노즐(40)의 선단부(41)의 세정액(190)에 뿜어져 나온다. 이에 의해, 세정액(190)이 건조하여, 선단부(41)로부터 세정액(190)을 제거할 수 있다.
〔변형예〕
이상, 본 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 세정액 제거부로서 스프레이부(73A)를 예시하였지만, 세정액 제거부는 이에 한정되지 않고, 도 27 및 도 28에 예시되는 구성으로 하여도 좋다.
도 27에 나타내는 세정부(70B)는, 노즐(40)의 선단부(41)에 부착된 세정액(190)을 제거하는 세정액 제거부의 일례로서, 흡수부(73B)를 가지고 있다. 흡수부(73B)는, 선단부(41)가 압박됨으로써, 선단부(41)에 잔존하는 세정액(190)을 흡수하는 부재이다. 흡수부(73B)는, 예컨대 PVA(polyvinyl alcohol) 등의 스폰지형의 합성 수지로 구성되는 플레이트이다. 도 27의 (a)에 나타내는 바와 같이, 먼저, 세정액(190)에 의한 세정 후의 노즐(40)이 흡수부(73B)의 바로 위에 배치되고, 도 27의 (b)에 나타내는 바와 같이, 노즐(40)의 선단부(41)가 흡수부(73B)에 압박된다. 이에 의해, 도 27의 (c)에 나타내는 바와 같이, 선단부(41)에 잔존하고 있던 세정액(190)이 흡수부(73B)에 흡수된다. 또한, 세정액(190)을 흡수한 흡수부(73B)는, 예컨대 시너로 세정되어 자연 건조한 후에, 반복해서 이용된다.
도 28에 나타내는 세정부(70C)는, 세정액 제거부의 일례로서, 물 공급부(73C)[도 28의 (b) 참조]를 가지고 있다. 물 공급부(73C)는, 선단부(41)에 물을 공급함으로써 선단부(41)에 수막을 형성한다. 도 28의 (a)에 나타내는 세정액(190)이 부착된 노즐(40)의 선단부(41)에 대하여, 도 28의 (b)에 나타내는 바와 같이 물 공급부(73C)로부터 물이 공급된다. 이에 의해, 세정액이 물로 치환되어, 선단부(41)에는 수막(250)이 형성된다. 이 상태로, 도 28의 (c)에 나타내는 바와 같이 석 백으로 액면을 인상하여, 도 28의 (d)에 나타내는 바와 같이 선단부(41)를 전술한 흡수부(73B)에 압박한다. 이에 의해, 도 28의 (e)에 나타내는 바와 같이, 선단부(41)에 있어서의 여분의 물이 제거된다. 또한, 흡수부(73B)에 의해서도 물이 충분히 흡수되지 않는 경우에는, 에어 블로우 등을 행하여도 좋다. 물막(250)에 의해 토출구가 뚜껑이 덮어진 것 같은 상태가 되기 때문에, 액의 용출, 건조 및 노즐 오염을 억제할 수 있다. 또한, 물과 오일은 분리하기 위해, 물이 노즐(40) 내에 침투하는 것도 억제된다.
2…도포·현상 장치(기판 처리 장치), 23…유지부, 30…구동부, 40…노즐(토출 노즐), 41…선단부, 50…웨이퍼 센서(제2 센서), 60…노즐 센서(제1 센서), 70, 70A, 70B, 70C…세정부, 72A…세정액 공급부, 73A…스프레이부(세정액 제거부), 73B…흡수부(세정액 제거부), 73C…물 공급부(세정액 제거부), 100, 100A…컨트롤러(제어부), 190…세정액, W…웨이퍼.

Claims (14)

  1. 기판을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판에 대하여 선단부로부터 도포액을 토출하는 적어도 하나의, 접액형의 토출 노즐과,
    상기 토출 노즐을 상기 기판의 상방으로 이동시키는 구동부와,
    상기 구동부가 이동시키는 상기 토출 노즐의 상기 선단부의 상태를 검출하는 제1 센서와,
    기판으로부터의 이격 거리를 검출하는 제2 센서와,
    제어부를 구비하고,
    상기 구동부는, 상기 토출 노즐 및 상기 제2 센서를 유지하는 아암부를 가지고, 상기 아암부에 의해 상기 토출 노즐 및 상기 제2 센서를 이동시키고,
    상기 구동부는, 상기 제2 센서를, 상기 제1 센서의 검출 범위를 지나 상기 기판의 상방으로 이동시키고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 이격 거리인 센서 이격 거리를, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 중 적어도 어느 한쪽으로부터 취득하는 것과,
    상기 제1 센서 및 상기 토출 노즐의 이격 거리인 노즐 이격 거리를, 상기 제1 센서로부터 취득하는 것과,
    상기 센서 이격 거리 및 상기 노즐 이격 거리에 기초하여, 상기 제2 센서 및 상기 토출 노즐의 장착 위치의 차를 도출하는 것을 실행하도록 구성되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는, 상기 구동부가 이동시키는 상기 토출 노즐의 이동 경로의 하방에 배치되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제1 센서에 의해 상기 선단부의 복수 부분의 상태가 검출되도록, 상기 토출 노즐을 이동시키는 것인, 기판 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 상기 토출 노즐을 구비하고,
    상기 구동부는, 상기 복수의 토출 노즐로부터 적어도 하나의 상기 토출 노즐을 선택하고, 선택된 상기 토출 노즐을, 상기 제1 센서의 검출 범위를 지나 상기 기판의 상방으로 이동시키는 것인, 기판 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 또한,
    상기 기판으로부터의 이격 거리를 상기 제2 센서로부터 취득하는 것과,
    상기 제2 센서로부터 취득한 상기 기판으로부터의 이격 거리와, 상기 장착 위치의 차에 기초하여 도출되는 상기 기판 및 상기 토출 노즐의 이격 거리가, 미리 정해진 토출 노즐 높이가 되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 실행하도록 구성되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 토출 노즐을 세정액에 의해 세정하는 세정부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 또한,
    상기 제1 센서에 의해 검출된 상기 선단부의 상태에 따라, 상기 토출 노즐이 세정되도록 상기 세정부를 제어하는 것을 실행하도록 구성되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세정부는,
    상기 세정액을 공급하는 세정액 공급부와,
    상기 세정액의 공급 후에 있어서, 상기 토출 노즐의 상기 선단부에 부착된 상기 세정액을 제거하는 세정액 제거부를 더 구비하는 것인, 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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