KR102636437B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102636437B1
KR102636437B1 KR1020227001927A KR20227001927A KR102636437B1 KR 102636437 B1 KR102636437 B1 KR 102636437B1 KR 1020227001927 A KR1020227001927 A KR 1020227001927A KR 20227001927 A KR20227001927 A KR 20227001927A KR 102636437 B1 KR102636437 B1 KR 102636437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid
processing liquid
processing
annular member
Prior art date
Application number
KR1020227001927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220024748A (ko
Inventor
히토시 나카이
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20220024748A publication Critical patent/KR20220024748A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102636437B1 publication Critical patent/KR102636437B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

기판 처리 장치는, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 상방으로부터 대향하는 대향면을 갖는 원판부와, 상기 원판부로부터 상기 연직 축선을 중심으로 하는 경방향의 외방으로 연장되는 연장 설치부를 갖는 대향 부재와, 평면에서 보았을 때 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상 부재와, 상기 기판, 상기 대향 부재, 및 상기 환상 부재에 의해 외부로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간이 구획되도록 상기 환상 부재와 함께 상기 대향 부재를 승강시키는 대향 부재 승강 유닛을 포함한다. 상기 환상 부재가, 상기 기판 회전 유닛이 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 회전시킬 때에, 당해 기판의 상면에 존재하는 처리액을 원심력에 의해 당해 기판의 주연부보다 상기 경방향의 외방으로 안내하는 안내면을 갖는다. 상기 연장 설치부와 상기 환상 부재에 의해, 상기 안내면에 존재하는 처리액을 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출로가 구획되어 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
이 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판이 포함된다.
약액 등의 처리액에 의해 기판의 표면을 처리할 때에는, 처리액 중에 녹아든 산소에 의해 기판의 표면에 형성된 패턴이 산화될 우려가 있다. 패턴의 산화를 억제하기 위해서는, 기판의 표면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 필요가 있다.
그래서, 하기 특허문헌 1에는, 스핀 척에 유지된 기판의 상면에 대향하는 차단 부재를 설치하고, 차단 부재와, 기판 사이의 공간을 질소 가스로 채움으로써, 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 수 있는 것이 개시되어 있다.
미국 특허 출원 공개 제2015/14610009호 명세서
특허문헌 1에 기재된 기판 처리 장치에 구비된 차단 부재는, 기판의 상면에 대향하는 원판부와, 원판부의 외주부로부터 하방으로 연장되는 원통부를 포함한다. 원통부로 기판을 둘러싸고 있기 때문에, 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 질소 가스로 저감하기 쉽다. 원통부로 기판을 둘러싼 상태에서 기판의 상면에 처리액을 공급하면, 기판 상의 처리액은, 기판의 상면의 주연부로부터 외방으로 비산하여 원통부에 의해 받아진다. 그 때문에, 원통부로부터 튀어오른 처리액이 기판의 상면의 주연부에 재부착되어, 파티클이 발생할 우려가 있다.
그래서, 이 발명의 하나의 목적은, 기판의 상면 부근의 분위기 중의 산소 농도를 저감할 수 있으며, 또한, 기판의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
이 발명의 일 실시 형태는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 중앙부를 지나는 연직 축선 둘레로 상기 기판 유지 유닛을 회전시키는 기판 회전 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 상면을 향해 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 상방으로부터 대향하는 대향면을 갖는 원판부와, 상기 원판부로부터 상기 연직 축선을 중심으로 하는 경방향의 외방으로 연장되는 연장 설치부를 갖는 대향 부재와, 평면에서 보았을 때 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상 부재와, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판, 상기 대향 부재, 및 상기 환상 부재에 의해 외부로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간이 구획되도록 상기 환상 부재와 함께 상기 대향 부재를 승강시키는 대향 부재 승강 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 환상 부재가, 상기 기판 회전 유닛이 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 회전시킬 때에, 당해 기판의 상면에 존재하는 처리액을 원심력에 의해 당해 기판의 주연부보다 상기 경방향의 외방으로 안내하는 안내면을 갖는다. 그리고, 상기 연장 설치부와 상기 환상 부재에 의해, 상기 안내면에 존재하는 처리액을 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출로가 구획되어 있다.
이 장치에 의하면, 환상 부재와 함께 대향 부재를 승강시킴으로써, 기판과, 대향 부재와, 환상 부재에 의해 차단 공간이 구획된다. 차단 공간이 구획된 상태에서, 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급함으로써, 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환할 수 있다. 이로 인해, 차단 공간 내의 산소 농도, 즉, 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 수 있다. 차단 공간은, 외부의 공간으로부터의 분위기의 유입이 제한되고 있기 때문에, 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 한 번 치환되면, 차단 공간 내의 분위기 중의 산소 농도가 저감된 상태로 유지하기 쉽다.
차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
환상 부재의 안내면은, 기판의 회전에 의거한 원심력에 의해, 기판의 상면에 존재하는 처리액을 기판의 주연부보다 경방향의 외방으로 안내한다. 그리고, 안내면 상으로 이동한 처리액은, 기판으로부터 비산하지 않고, 처리액 배출로로 안내되어, 차단 공간 밖으로 배출된다. 기판의 주연부와 처리액 배출로 사이에 안내면이 존재하기 때문에, 기판의 주연부는 대향 부재의 연장 설치부로부터 충분히 이격되어 있다. 그 때문에, 기판의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재로부터 튀어올라 기판의 상면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 가령, 기판의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재로부터 튀어올랐다고 해도, 그 대부분은 기판의 상면보다 경방향의 외방에 위치하는 안내면에 부착된다. 따라서, 기판의 상면에 처리액이 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이상의 결과, 기판의 상면 부근의 분위기 중의 산소 농도를 저감할 수 있으며, 또한, 기판의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 처리액 배출로의 폭이, 연직 방향에 있어서의 상기 차단 공간의 폭보다 작다. 그 때문에, 처리액 배출로를 통과할 수 있는 유체의 유량은, 비교적 작은 유량이다. 따라서, 처리액이 처리액 배출로를 통해 차단 공간 밖으로 배출되고 있는 동안, 차단 공간 밖의 분위기가 처리액 배출로를 통해 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 환상 부재가, 상기 경방향에 있어서의 상기 안내면의 외방단에 연결되어, 상기 처리액 배출로를 구획하는 배출로 구획면을 갖는다. 그리고, 상기 처리액 배출로가, 상기 안내면과 상기 배출 구획면의 경계에 유입구를 갖는다.
처리액은, 처리액 배출로의 유입구 부근에서, 연장 설치부에 충돌하는 경우가 있다. 연장 설치부에 충돌한 처리액 중에는 역류(기판의 경방향의 내방을 향하는 처리액의 흐름)가 발생한다. 안내면이 설치되어 있지 않은 구성이면, 처리액 배출로의 유입구가 기판의 상면의 주연부의 부근에 배치되기 때문에, 처리액 중의 역류가 기판 상에서 발생할 우려가 있다. 역류가 발생하면, 경방향의 내방을 향하는 처리액과 경방향의 외방을 향하는 처리액이 충돌하여, 차단 공간 내에서 처리액이 비산할 우려가 있다. 차단 공간 내에 비산한 처리액이, 기판의 상면에 재부착되면, 기판 상에 파티클이 발생한다.
그래서, 처리액 배출로의 유입구가, 경방향에 있어서의 안내면의 외방단에 연결되는 배출로 구획면과, 안내면의 경계에 형성되어 있는 구성이면, 처리액 중의 역류의 발생 개소는, 안내면 상이다. 그 때문에, 기판 상의 처리액 중에 역류가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 배출로 구획면 및 상기 안내면이, 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성한다. 안내면과 배출로 구획면 사이에 단차가 형성되어 있는 경우, 단차에 기인하여 튄 처리액이 부착되어, 기판의 상면에 처리액이 재부착될 우려가 있다. 이로 인해, 기판의 상면에 파티클이 발생할 우려가 있다.
그래서, 안내면과 배출로 구획면 사이에 단차가 없이, 안내면과 배출로 구획면이 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성하고 있으면, 안내면을 위를 흐르는 처리액을, 처리액 배출로로 원활하게 유입시킬 수 있다. 따라서, 차단 공간 내에서 처리액이 비산하는 것을 억제할 수 있고, 처리액의 비산에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 환상 부재와 함께 상기 대향 부재를, 상기 연직 축선 둘레로, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판과 동기 회전시키는 대향 부재 회전 유닛을 더 포함한다. 동기 회전이란, 같은 방향으로 같은 회전 속도로 회전하는 것이다. 기판의 회전 속도와 대향 부재 및 환상 부재의 회전 속도의 차가 큰 경우에는, 차단 공간 내의 기류가 흐트러질 우려가 있다. 차단 공간 내의 기류가 흐트러지면, 기판의 상면의 처리액에 기류의 분사력이 작용하여, 기판의 상면이 국소적으로 노출되거나, 차단 공간 내에서 처리액이 비산한다. 그래서, 차단 공간을 구획하는 기판, 환상 부재 및 대향 부재가 동기 회전하는 구성이면, 차단 공간 내에서의 기류의 흐트러짐을 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 환상 부재와 상기 대향 부재를 연결하는 복수의 연결 부재를 더 포함한다. 그리고, 각 상기 연결 부재가, 평면에서 보았을 때, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 회전 방향의 하류측을 향하도록 형성되어 있다.
차단 공간에는, 경방향의 외방을 향함에 따라 회전 방향의 하류측을 향하는 기류가 발생하기 쉽다. 그래서, 이 장치에 의하면, 대향 부재와 환상 부재를 연결하는 복수의 연결 부재 각각이, 평면에서 보았을 때, 경방향의 외방을 향함에 따라 회전 방향의 하류측을 향하도록 형성되어 있다. 그 때문에, 경방향의 외방을 향함에 따라 회전 방향의 하류측을 향하는 기류의 발생을 촉진할 수 있다. 따라서, 차단 공간 내에서의 기류의 흐트러짐을 한층 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 기판 회전 유닛, 상기 처리액 공급 유닛, 상기 불활성 가스 공급 유닛 및 상기 대향 부재 승강 유닛을 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
그리고, 상기 컨트롤러가, 상기 대향 부재 승강 유닛에 의해 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 이동시켜 상기 차단 공간을 구획하는 차단 공간 구획 공정과, 상기 불활성 가스 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급함으로써 상기 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 분위기 치환 공정과, 상기 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 상기 처리액 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 기판 회전 유닛으로 하여금 상기 기판을 회전시키게 함으로써, 상기 기판의 상면의 처리액을, 상기 안내면 및 상기 처리액 배출로를 통해, 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
그 때문에, 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 확실하게 치환할 수 있다. 이로 인해, 차단 공간 내의 산소 농도, 즉, 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 수 있다. 그리고, 기판을 회전시킴으로써, 기판의 상면에 존재하는 처리액에 원심력이 작용하여, 기판의 상면에 존재하는 처리액이, 안내면 및 처리액 배출로를 통해, 확실하게 차단 공간 밖으로 배출될 수 있다. 그 때문에, 차단 공간 내에서 처리액이 비산하는 것을 억제하면서 처리액을 차단 공간 내로부터 배제할 수 있다. 그 때문에, 기판의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재로부터 튀어올라 기판의 상면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이상의 결과, 기판의 상면 부근의 분위기 중의 산소 농도를 저감할 수 있으며, 또한, 기판의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이 발명의 일 실시 형태에서는, 상기 안내면이, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사지는 경사면을 갖는다.
그리고, 상기 컨트롤러가, 상기 처리액 공급 공정에 있어서, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 상기 경사면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정과, 상기 처리액 배출 공정에 있어서, 상기 기판 회전 유닛에 의해 상기 기판의 회전을 가속시켜 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
이 장치에 의하면, 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 경사면과 기판의 상면에 의해 처리액의 액 고임을 형성할 수 있다. 그 때문에, 처리액이 기판의 외방으로 배출되지 않기 때문에, 액 고임을 형성하기 위해 필요한 양의 처리액에 의해 기판의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
경사면은, 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사져 있다. 그 때문에, 기판의 회전을 가속시켜 액 고임에 원심력을 작용시킴으로써, 처리액으로 하여금 경사면을 원활하게 오르게 할 수 있다. 경사면을 오른 처리액은, 처리액 배출로로 원활하게 유입된다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태는, 평면에서 보았을 때 원 형상의 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 기판에 상방으로부터 대향하는 대향면을 갖는 원판부 및 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직 축선을 중심으로 하는 경방향의 외방에 상기 원판부로부터 연장되는 연장 설치부를 갖는 대향 부재와, 평면에서 보았을 때 상기 기판을 둘러싸는 환상 부재를 상하 방향으로 이동시켜, 상기 대향 부재, 상기 환상 부재, 및 상기 기판에 의해 외부로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간을 구획하는 공간 구획 공정과, 상기 차단 공간을 향해 불활성 가스를 공급함으로써 상기 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 분위기 치환 공정과, 상기 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스에 의해 치환된 상태에서, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 기판의 상면에 처리액이 존재하는 상태에서 상기 연직 축선 둘레의 회전 방향으로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면의 주연부에 존재하는 처리액을, 상기 환상 부재에 설치된 안내면을 경유하여 상기 연장 설치부와 상기 환상 부재에 의해 구획되는 처리액 배출로로 안내하여, 처리액을 상기 처리액 배출로로부터 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 환상 부재 및 대향 부재를 승강시킴으로써, 기판과, 대향 부재와, 환상 부재에 의해 차단 공간이 구획된다. 차단 공간이 구획된 상태에서, 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급함으로써, 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환할 수 있다. 이로 인해, 차단 공간 내의 산소 농도, 즉, 기판의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 수 있다. 차단 공간은, 외부의 공간으로부터의 분위기의 유입이 제한되고 있기 때문에, 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 한 번 치환되면, 차단 공간 내의 분위기 중의 산소 농도가 저감된 상태로 유지하기 쉽다.
차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
기판의 상면에 존재하는 처리액은, 기판이 회전에 의거한 원심력을 받아, 기판의 상면의 주연부로부터 이동하고, 안내면을 경유하여, 처리액 배출로로 안내된다. 처리액 배출로로 안내된 처리액은, 차단 공간 밖으로 배출된다. 기판의 주연부와 처리액 배출로 사이로 안내면이 존재하기 때문에, 기판의 주연부는 대향 부재의 연장 설치부로부터 충분히 이격되어 있다. 그 때문에, 기판의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재로부터 튀어올라 기판의 상면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 가령, 기판의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재로부터 튀어올랐다고 해도, 그 대부분은 기판의 상면보다 경방향의 외방에 위치하는 안내면에 부착된다. 따라서, 기판의 상면에 처리액이 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이상의 결과, 기판의 상면 부근의 분위기 중의 산소 농도를 저감할 수 있으며, 또한, 기판의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 처리액 배출로의 폭이, 연직 방향에 있어서의 상기 차단 공간의 폭보다 작다. 그 때문에, 처리액 배출로를 통과할 수 있는 유체의 유량은, 비교적 작은 유량이다. 따라서, 처리액이 처리액 배출로를 통해 차단 공간 밖으로 배출되고 있는 동안, 차단 공간 밖의 분위기가 처리액 배출로를 통해 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 환상 부재가, 상기 경방향에 있어서의 상기 안내면의 외방단에 연결되어, 상기 처리액 배출로를 구획하는 배출로 구획면을 갖는다. 그리고, 상기 처리액 배출로가, 상기 안내면과 상기 배출로 구획면의 경계에 유입구를 갖는다.
이 방법에 의하면, 처리액 배출로의 유입구가, 경방향에 있어서의 안내면의 외방단에 연결되는 배출로 구획면과, 안내면의 경계에 형성되어 있다. 그 때문에, 처리액 중의 역류의 발생 개소는, 기판의 상면 상이 아니라, 안내면 상이다. 그 때문에, 기판 상의 처리액 중에 역류가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 배출로 구획면 및 상기 안내면이, 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성한다. 이 방법에 의하면, 안내면과 배출로 구획면 사이에 단차가 없이, 안내면과 배출로 구획면이 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성하고 있다. 그 때문에, 안내면 위를 흐르는 처리액을, 처리액 배출로로 원활하게 유입시킬 수 있다. 따라서, 차단 공간 내에서 처리액이 비산하는 것을 억제할 수 있고, 처리액의 비산에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 처리액 배출 공정에 있어서, 상기 환상 부재 및 상기 대향 부재를 상기 연직 축선 둘레로 상기 기판과 동기 회전시키는 동기 회전 공정을 더 포함한다. 그 때문에, 차단 공간 내에서의 기류의 흐트러짐을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 환상 부재와 상기 대향 부재가 연결 부재에 의해 연결되어 있다. 그리고, 상기 연결 부재가, 평면에서 보았을 때, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라, 상기 기판의 회전 방향의 하류측을 향하도록 형성되어 있다. 그 때문에, 경방향의 외방을 향함에 따라 회전 방향의 하류측을 향하는 기류의 발생을 촉진할 수 있다. 따라서, 차단 공간 내에서의 기류의 흐트러짐을 한층 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 안내면이, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사지는 경사면을 갖는다. 상기 처리액 공급 공정이, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 상기 경사면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정을 포함한다. 그리고, 상기 처리액 배출 공정이, 상기 기판의 회전을 가속시켜 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 경사면과 기판의 상면에 의해 처리액의 액 고임을 형성할 수 있다. 그 때문에, 처리액이 기판의 외방으로 배출되지 않기 때문에, 액 고임을 형성하기 위해 필요한 양의 처리액에 의해 기판의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
경사면은, 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사져 있다. 그 때문에, 기판의 회전을 가속시켜 액 고임에 원심력을 작용시킴으로써, 처리액으로 하여금 경사면을 원활하게 오르게 할 수 있다. 경사면을 오른 처리액은, 처리액 배출로로 원활하게 유입된다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 경방향에 있어서의 상기 환상 부재의 내방 단면이, 연직 방향으로 연장된다. 상기 내방 단면의 상단부가, 상기 안내면에 연결되어 있다. 그리고, 상기 처리액 공급 공정이, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면의 상기 상단부가 상기 기판의 상면보다 상방에 위치하도록 상기 환상 부재를 이동시킨 상태에서 상기 기판의 상면을 향해 처리액을 공급함으로써, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정을 포함한다. 상기 처리액 배출 공정이, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면의 상기 상단부가 상기 기판의 상면과 같은 높이에 위치하도록 상기 환상 부재를 이동시킴으로써, 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 환상 부재의 내방 단면과 기판의 상면에 의해 처리액의 액 고임을 형성할 수 있다. 그 때문에, 액 고임 중의 처리액에 의해 기판의 상면이 처리된다. 따라서, 액 고임의 형성에 필요한 양의 처리액을 기판의 상면에 공급하면, 기판의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 공급한 처리액이 내방 단면에 의해 받아지지 않고 기판 밖으로 배출되는 구성과 비교하여, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
환상 부재의 내방 단면의 상단부가 기판의 상면과 같은 높이 위치에 위치하도록 환상 부재를 이동시키면, 처리액이 내방 단면에 의한 액 받이로부터 해방된다. 그 때문에, 기판의 상면에 존재하는 처리액을, 처리액 배출로로 원활하게 유입시킬 수 있다. 따라서, 기판의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 평면에서 보았을 때 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 둘러싸는 제1 원통부와, 상기 제1 원통부로부터 상기 경방향의 내방으로 연장되는 제1 원환부를 갖는 제1 가드와, 평면에서 보았을 때 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 둘러싸는 제2 원통부와, 상기 제2 원통부로부터 상기 경방향의 내방으로 연장되어, 상기 제1 원환부에 하방으로부터 대향하는 제2 원환부를 갖는 제2 가드를, 개별적으로 상하 이동시키는 가드 이동 공정을 더 포함한다. 상기 처리액 배출로가, 상기 경방향의 외방을 향해 처리액을 배출하는 배출구를 갖는다. 그리고, 상기 가드 이동 공정이, 상기 배출구로부터 처리액이 배출될 때에, 연직 방향에 있어서, 상기 경방향에 있어서의 상기 제1 원환부의 내방단과 상기 경방향에 있어서의 상기 제2 원환부의 내방단 사이에 상기 처리액 배출로가 위치하도록, 상기 제1 가드 및 상기 제2 가드를 이동시키는 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 처리액이 배출구로부터 배출될 때에, 제2 가드의 제2 원환부가, 연직 방향에 있어서 배출구보다 하측에 위치한다. 그 때문에, 제1 가드로부터 튀어오른 처리액은, 제2 가드보다 경방향의 내방으로 이동하지 않고, 제2 가드에 부착된다. 따라서, 제1 가드로부터 튀어오른 처리액이, 기판의 하면에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 처리액 배출 공정과 병행하여 실행되며, 상기 기판의 하면을 보호하는 보호액을 상기 기판의 하면을 향해 공급하는 보호액 공급 공정을 더 포함한다. 그리고, 상기 가드 이동 공정이, 상기 제2 원환부의 경방향 내방단이 상기 배출구보다 하측이며, 또한, 상기 환상 부재의 하단보다 상측에 위치하도록, 상기 제2 가드를 이동시키는 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 처리액 배출 공정과 병행하여, 기판의 하면을 향해 보호액이 공급된다. 그 때문에, 제2 가드를 넘어 기판의 하면 부근에까지 처리액의 미스트가 도달한 경우여도, 당해 미스트로부터 기판의 하면을 보호할 수 있다.
또한, 경방향에 있어서의 제2 원환부의 내방단이, 배출구보다 하방이며, 또한, 환상 부재의 하단보다 상방에 위치하도록 제2 가드를 이동시킨다. 그 때문에, 기판의 하면으로부터 외방으로 배출되는 보호액을 제2 가드로 하여금 받게 할 수 있다. 즉, 기판의 상면으로부터 배출되는 처리액을 제1 가드에서 받고, 또한, 기판의 하면으로부터 외방으로 배출되는 보호액을 제2 가드로 하여금 받게 할 수 있다. 그 때문에, 기판으로부터 배출되는 처리액과 보호액의 혼합을 피할 수 있다. 나아가서는, 처리액 및 보호액을 혼합시키지 않고 회수할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 처리액 공급 공정보다 앞에 상기 기판의 상면에 린스액을 공급하는 프리 린스 공정을 더 포함한다. 상기 프리 린스 공정에 있어서 상기 기판의 상면에 공급된 린스액은, 상기 환상 부재와 상기 기판 사이의 간극을 막고, 상기 처리액 배출로로부터 배출된다. 그리고, 상기 프리 린스 공정이, 상기 분위기 치환 공정과 병행하여 실행된다.
환상 부재와 기판 사이의 간극은, 린스액에 의해 막아진다. 그 때문에, 당해 간극을 통한 불활성 가스의 이동이 억제된다. 또, 린스액은, 처리액 배출로를 통해, 차단 공간으로부터 외부의 공간으로 배출된다. 그 때문에, 처리액 배출로 내의 린스액을 밀어낼 정도의 큰 힘이 작용하지 않는 한, 처리액 배출로를 통한 차단 공간으로의 분위기의 유입이 일어나지 않는다. 한편, 차단 공간에 불활성 가스가 공급되기 때문에, 차단 공간 내의 압력이 너무 상승하지 않도록, 차단 공간 내의 공기는, 린스액과 함께 처리액 배출로를 통해 외부의 공간으로 배출된다.
따라서, 외부의 공간으로부터 차단 공간으로의 분위기의 유입을 한층 제한하면서, 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1은, 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 레이아웃을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 3은, 상기 처리 유닛에 구비되는 대향 부재의 연장 설치부의 주변의 단면도이다.
도 4는, 도 2에 나타내는 IV-IV선을 따르는 단면도이다.
도 5는, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7a는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7b는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7c는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7d는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7e는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7f는, 상기 기판 처리의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은, 상기 기판 처리에 있어서의 환상 부재 부근의 처리액의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는, 상기 기판 처리에 있어서 가드가 처리액을 받는 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10a는, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 다른 예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10b는, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 다른 예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 11a는, 상기 기판 처리 장치의 변형예에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
도 11b는, 상기 기판 처리 장치의 변형예에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 13은, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛에 구비되는 환상 부재의 주변을 상방으로부터 본 도면이다.
도 14는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 15는, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛에 구비되는 대향 부재 및 환상 부재의 주변의 단면도이다.
도 16은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 17은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리의 다른 예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 20은, 상기 환상 부재에 연결된 연결 부재의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.
＜제1 실시 형태＞
도 1은, 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 레이아웃을 나타내는 모식적인 평면도이다.
기판 처리 장치(1)는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 이 실시 형태에서는, 기판(W)은, 원판형의 기판이다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 유체로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 처리 유닛(2)에서 처리되는 복수 장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)가 재치되는 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(IR 및 CR)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 컨트롤러(3)를 포함한다.
반송 로봇(IR)은, 캐리어(C)와 반송 로봇(CR) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(CR)은, 반송 로봇(IR)과 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 복수의 처리 유닛(2)은, 예를 들어, 동일한 구성을 갖고 있다. 상세하게는 후술하겠지만, 처리 유닛(2) 내에서 기판(W)에 공급되는 처리액에는, 약액, 린스액, 치환액 등이 포함된다.
각 처리 유닛(2)은, 챔버(4)와, 챔버(4) 내에 배치된 처리 컵(7)을 구비하고 있으며, 처리 컵(7) 내에서 기판(W)에 대한 처리를 실행한다. 챔버(4)에는, 반송 로봇(CR)에 의해, 기판(W)을 반입하거나 기판(W)을 반출하기 위한 출입구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 챔버(4)에는, 이 출입구를 개폐하는 셔터 유닛(도시하지 않음)이 구비되어 있다.
도 2는, 처리 유닛(2)의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다. 처리 유닛(2)은, 스핀 척(5)과, 대향 부재(6)와, 처리 컵(7)과, 환상 부재(8)와, 중앙 노즐(11)과, 복수의 제1 하면 노즐(12)과, 복수의 제2 하면 노즐(13)을 포함한다.
스핀 척(5)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서, 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선(A1)(연직 축선) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 척(5)은, 스핀 베이스(21)와, 회전축(22)과, 회전축(22)에 회전력을 부여하는 스핀 모터(23)를 포함한다. 회전축(22)은, 중공축이다. 회전축(22)은 회전 축선(A1)을 따라 연직 방향으로 연장되어 있다. 회전 축선(A1)은, 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직 축선이다. 회전축(22)의 상단에는, 스핀 베이스(21)가 결합되어 있다. 스핀 베이스(21)는, 회전축(22)의 상단에 외측 끼워맞춤 되어 있다. 스핀 베이스(21)의 상면은, 평면에서 보았을 때 원 형상이다. 스핀 베이스(21)의 상면의 직경은 기판(W)의 직경보다 작다.
스핀 척(5)은, 기판(W)을 스핀 베이스(21)에 유지시키기 위해, 스핀 베이스(21)의 상면에 배치된 기판(W)을 흡인하는 흡인 유닛(27)을 더 포함한다.
스핀 베이스(21) 및 회전축(22)에는, 흡인 경로(25)가 삽입 통과되어 있다. 흡인 경로(25)는, 스핀 베이스(21)의 상면의 중심으로부터 노출되는 흡인구(24)를 갖는다. 흡인 경로(25)는, 흡인관(26)에 연결되어 있다. 흡인관(26)은, 진공 펌프 등의 흡인 유닛(27)에 연결되어 있다. 흡인관(26)에는, 그 경로를 개폐하기 위한 흡인 밸브(28)가 개재되어 설치되어 있다.
스핀 척(5)은, 기판(W)을 수평으로 유지하기 위한 기판 유지 유닛의 일례이다. 도시하지 않은 편심 센서를 이용하여, 기판(W)을 스핀 베이스(21) 상의 올바른 위치에 배치할 수 있다.
스핀 모터(23)에 의해 회전축(22)이 회전됨으로써, 스핀 베이스(21)가 회전된다. 이로 인해, 스핀 베이스(21)와 함께, 기판(W)이 회전 축선(A1) 둘레로 회전된다. 스핀 모터(23)는, 기판(W)을 회전 축선(A1) 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛의 일례이다.
이하에서는, 회전 축선(A1)을 중심으로 하는 경방향의 내방을 「경방향 내방」이라고 하고, 회전 축선(A1)을 중심으로 하는 경방향의 외방을 「경방향 외방」이라고 한다.
대향 부재(6)는, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)에 상방으로부터 대향하는 원판부(65)와, 원판부(65)로부터 경방향 외방으로 연장되는 플랜지형(원통형)의 연장 설치부(66)를 포함한다.
원판부(65)는, 기판(W)과 거의 같은 지름 또는 그 이상의 지름을 갖는 원판형으로 형성되어 있다. 원판부(65)는, 기판(W)의 상면(상측의 표면)에 대향하는 대향면(6a)을 갖는다. 대향면(6a)은, 스핀 척(5)보다 상방에서 거의 수평 방향을 따라 배치되어 있다.
연장 설치부(66)는, 원판부(65)로부터 경방향 외방으로 연장되어 있으므로, 기판(W)의 주연보다 경방향 외방에 위치하고 있다.
원판부(65)에 있어서 대향면(6a)과는 반대측에는, 중공축(60)이 고정되어 있다. 원판부(65)에 있어서 평면에서 보았을 때 회전 축선(A1)과 겹치는 부분에는, 원판부(65)를 상하로 관통하여, 중공축(60)의 내부 공간과 연통하는 연통 구멍(6b)이 형성되어 있다.
중앙 노즐(11)은, 대향 부재(6)의 중공축(60)의 내부 공간에 수용되어 있다. 중앙 노즐(11)의 선단에 형성된 토출구(11a)는, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 상방으로부터 대향한다. 기판(W)의 상면의 중앙 영역이란, 기판(W)의 상면에 있어서 기판(W)의 회전 중심 및 그 주위를 포함하는 영역이다.
중앙 노즐(11)은, 유체를 하방으로 토출하는 복수의 튜브(제1 튜브(31), 제2 튜브(32), 제3 튜브(33) 및 제4 튜브(34))와, 복수의 튜브를 둘러싸는 통형상의 케이싱(30)을 포함한다. 복수의 튜브 및 케이싱(30)은, 회전 축선(A1)을 따라 상하 방향으로 연장되어 있다. 중앙 노즐(11)의 토출구(11a)는, 각 튜브의 토출구이기도 하다.
제1 튜브(31)(중앙 노즐(11))은, DHF(희석 불산) 등의 약액을 기판(W)의 상면에 공급하는 약액 공급 유닛의 일례이다. 제2 튜브(32)(중앙 노즐(11))은, DIW 등의 린스액을 기판(W)의 상면에 공급하는 린스액 공급 유닛의 일례이다. 제3 튜브(33)(중앙 노즐(11))은, IPA 등의 치환액을 기판(W)의 상면에 공급하는 치환액 공급 유닛의 일례이다. 즉, 중앙 노즐(11)은, 약액, 린스액, 치환액 등의 처리액을 기판(W)의 상면에 공급하는 처리액 공급 유닛의 일례이다.
제4 튜브(34)(중앙 노즐(11))은, 질소 가스 등의 불활성 가스를 기판(W)의 상면을 향해 공급하는 불활성 가스 공급 유닛의 일례이다.
제1 튜브(31)는, 약액을 제1 튜브(31)로 안내하는 약액 배관(40)에 접속되어 있다. 약액 배관(40)에 개재되어 설치된 약액 밸브(50)가 열리면, 약액이, 제1 튜브(31)(중앙 노즐(11))로부터 기판(W)의 상면의 중앙 영역을 향해 연속류로 토출된다.
제1 튜브(31)로부터 토출되는 약액은, DHF로는 한정되지 않는다. 즉, 제1 튜브(31)로부터 토출되는 약액은, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들어, 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들어, TMAH：테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이어도 된다. 이들을 혼합한 약액의 예로서는, SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：황산 과산화수소수 혼합액), SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture：암모니아 과산화수소수 혼합액) 등을 들 수 있다.
제2 튜브(32)는, 린스액을 제2 튜브(32)로 안내하는 상측 린스액 배관(41)에 접속되어 있다. 상측 린스액 배관(41)에 개재되어 설치된 상측 린스액 밸브(51)가 열리면, 린스액이, 제2 튜브(32)(중앙 노즐(11))로부터 기판(W)의 상면의 중앙 영역을 향해 연속류로 토출된다.
린스액으로서는, DIW, 탄산수, 전해 이온수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm~100ppm 정도)의 염산수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm~100ppm 정도)의 암모니아수, 환원수(수소수) 등을 들 수 있다.
제3 튜브(33)는, 치환액을 제3 튜브(33)로 안내하는 상측 치환액 배관(42)에 접속되어 있다. 상측 치환액 배관(42)에 개재되어 설치된 상측 치환액 밸브(52)가 열리면, 치환액이, 제3 튜브(33)(중앙 노즐(11))로부터 기판(W)의 상면의 중앙 영역을 향해 연속류로 토출된다.
제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액은, 기판(W)의 상면의 린스액을 치환하기 위한 액체이다. 치환액은, 린스액보다 휘발성이 높은 액체인 것이 바람직하다. 제2 튜브(32)로부터 토출되는 치환액은, 린스액과 상용성을 갖는 것이 바람직하다.
제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액은, 예를 들어, 유기 용제이다. 제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액으로서는, IPA, HFE(하이드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 Trans-1,2-디클로로에틸렌 중 적어도 1개를 포함하는 액 등을 들 수 있다.
또, 제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액은, 단체(單體) 성분으로만 이루어질 필요는 없고, 다른 성분과 혼합한 액체여도 된다. 예를 들어, IPA와 DIW의 혼합액이어도 되고, IPA와 HFE의 혼합액이어도 된다.
제4 튜브(34)는, 불활성 가스를 제4 튜브(34)로 안내하는 불활성 가스 배관(43)에 접속되어 있다. 불활성 가스 배관(43)에 개재되어 설치된 불활성 가스 밸브(53)가 열리면, 불활성 가스, 제4 튜브(34)(중앙 노즐(11))로부터 하방으로 연속적으로 토출된다.
제4 튜브(34)로부터 토출되는 불활성 가스는, 예를 들어, 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스이다. 불활성 가스는, 기판(W)의 상면이나, 기판(W)의 상면에 형성된 패턴에 대해 불활성인 가스이다. 불활성 가스로서는, 질소 가스로 한정되지 않고, 아르곤 등의 희가스류를 이용할 수도 있다.
도 2에는, 제1 하면 노즐(12)은, 하나밖에 도시되어 있지 않지만, 복수의 제1 하면 노즐(12)은, 기판(W)의 회전 방향(R)으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 제1 하면 노즐(12)은, DIW 등의 린스액을 기판(W)의 하면에 공급하는 하측 린스액 공급 유닛의 일례이다.
복수의 제1 하면 노즐(12)은, 각각, 린스액을 제1 하면 노즐(12)로 안내하는 복수의 하측 린스액 배관(44)에 접속되어 있다. 하측 린스액 배관(44)에 개재되어 설치된 하측 린스액 밸브(54)가 열리면, 린스액이, 제1 하면 노즐(12)로부터 기판(W)의 하면의 외주 영역을 향해 연속류로 토출된다.
기판(W)의 하면의 외주 영역이란, 기판(W)의 하면의 중앙 영역 및 주연 영역 사이의 환상 영역이다. 기판(W)의 하면의 중앙 영역이란, 기판(W)의 하면에 있어서 기판(W)의 회전 중심 및 그 주위를 포함하는 영역이다. 기판(W)의 하면의 주연 영역이란, 기판(W)의 하면의 주연 및 그 주위를 포함하는 영역이다.
제1 하면 노즐(12)로부터 토출되는 린스액으로서는, 제2 튜브(32)로부터 토출되는 린스액과 동일한 것을 들 수 있다. 즉, 제1 하면 노즐(12)로부터 토출되는 린스액으로서는, DIW, 탄산수, 전해 이온수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm~100ppm 정도)의 염산수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm~100ppm 정도)의 암모니아수, 환원수(수소수) 등을 들 수 있다.
도 2에는, 제2 하면 노즐(13)은, 하나밖에 도시되어 있지 않지만, 복수의 제2 하면 노즐(13)은, 기판(W)의 회전 방향(R)으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 제2 하면 노즐(13)은, IPA 등의 치환액을 기판(W)의 하면에 공급하는 하측 치환액 공급 유닛의 일례이다.
복수의 제2 하면 노즐(13)은, 각각, 치환액을 제2 하면 노즐(13)로 안내하는 복수의 하측 치환액 배관(45)에 접속되어 있다. 하측 치환액 배관(45)에 개재되어 설치된 하측 치환액 밸브(55)가 열리면, 치환액이, 제2 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면의 외주 영역을 향해 연속류로 토출된다.
제2 하면 노즐(13)로부터 토출되는 린스액으로서는, 제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액과 동일한 것을 들 수 있다. 즉, 제3 튜브(33)로부터 토출되는 치환액으로서는, IPA, HFE(하이드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 Trans-1,2-디클로로에틸렌 중 적어도 1개를 포함하는 액 등을 들 수 있다.
제2 하면 노즐(13)로부터 토출되는 치환액은, 단체 성분으로만 이루어질 필요는 없고, 다른 성분과 혼합한 액체여도 된다. 예를 들어, IPA와 DIW의 혼합액이어도 되고, IPA와 HFE의 혼합액이어도 된다.
처리 유닛(2)은, 대향 부재(6)의 승강을 구동하는 대향 부재 승강 유닛(61)과, 대향 부재(6)를 회전 축선(A1) 둘레로 회전시키는 대향 부재 회전 유닛(62)을 더 포함한다. 대향 부재 승강 유닛(61)은, 하측 위치에서 상측 위치까지의 임의의 위치(높이)에 대향 부재(6)를 위치시킬 수 있다.
하측 위치란, 대향 부재(6)의 가동 범위에 있어서, 대향면(6a)이 기판(W)에 가장 근접하는 위치이다. 상측 위치란, 대향 부재(6)의 가동 범위에 있어서 대향면(6a)이 기판(W)으로부터 가장 이격되는 위치이다.
스핀 베이스(21)의 부근에 반송 로봇(CR)을 액세스시켜, 반송 로봇(CR)으로 하여금, 챔버(4) 내에 기판(W)을 반입하게 하거나 챔버(4) 내로부터 기판(W)을 반출하게 하기 위해서는, 대향 부재(6)가 상측 위치에 위치할 필요가 있다.
대향 부재 승강 유닛(61)은, 예를 들어, 중공축(60)을 지지하는 지지 부재(도시하지 않음)에 결합된 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 당해 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 대향 부재 승강 유닛(61)은, 대향 부재 리프터(차단판 리프터)라고도 한다.
대향 부재 회전 유닛(62)은, 예를 들어, 중공축(60)을 회전시키는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 전동 모터는, 예를 들어, 중공축(60)을 지지하는 지지 부재에 내장되어 있다. 대향 부재 회전 유닛(62)은, 중공축(60)을 회전시킴으로써, 대향 부재(6)를 회전시킨다.
환상 부재(8)는, 평면에서 보았을 때, 기판(W)을 둘러싼다. 환상 부재(8)는, 대향 부재(6)의 연장 설치부(66)의 하방에 배치되어 있다. 환상 부재(8)는, 복수의 연결 부재(9)에 의해 연장 설치부(66)에 연결되어 있다. 환상 부재(8)는, 대향 부재(6)에 연결되어 있기 때문에, 대향 부재(6)의 승강에 따라 승강한다. 즉, 대향 부재 승강 유닛(61)은, 대향 부재(6)와 함께 환상 부재(8)를 승강시키는 환상 부재 승강 유닛으로서도 기능한다.
대향 부재 승강 유닛(61)은, 기판(W)과 대향 부재(6)와 환상 부재(8)가, 외부의 공간으로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간(SS)(후술하는 도 3을 참조)을 구획하는 차단 공간 구획 위치로 대향 부재(6)를 이동시킬 수 있다. 차단 공간 구획 위치는, 상측 위치와 하측 위치 사이의 위치여도 되고, 하측 위치여도 된다.
도 3은, 대향 부재(6)의 연장 설치부(66)의 주변의 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 연장 설치부(66)와 환상 부재(8)에 의해, 처리액을 차단 공간(SS)으로부터 외부 공간(OS) 밖으로 배출하는 처리액 배출로(10)가 구획되어 있다. 외부 공간(OS)에는, 대향 부재(6)보다 상방의 공간과, 기판(W)의 하면보다 하방의 공간과, 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)보다 경방향 외방의 공간이 포함된다.
연장 설치부(66)는, 연직 방향의 폭이 원판부(65)보다 큰 광폭부(80)와, 원판부(65)와 광폭부(80)를 연결하는 연결부(81)를 포함한다. 연직 방향에 있어서의 연결부(81)의 폭은, 경방향 외방을 향함에 따라 커지고 있다. 연결부(81)는, 대향면(6a)에 연결되어, 경방향 외방을 향함에 따라 하방으로 향하도록 경사지는 경사 하면(81a)을 갖는다. 광폭부(80)는, 경사 하면(81a)에 연결되어, 대향면(6a)보다 하방에서 수평 방향으로 평탄하게 연장되는 평탄 하면(80a)을 갖는다.
차단 공간(SS)은, 대향 부재(6)의 원판부(65)의 대향면(6a) 및 연장 설치부(66)의 경사 하면(81a)과, 기판(W)의 상면 사이의 공간이다. 처리액 배출로(10)에 의해, 차단 공간(SS)과 외부 공간(OS)이 연통되고 있다.
환상 부재(8)는, 상면과, 하면과, 경방향 내방의 단면(내방 단면(84))과, 경방향 외방의 단면을 갖는다. 환상 부재(8)의 상면 및 하면은, 각각, 평면에서 보았을 때 원환형이다. 환상 부재(8)의 상면은, 기판(W)의 상면의 주연부에 존재하는 처리액을 기판(W)의 상면의 주연부보다 경방향 외방으로 안내하는 환상의 안내면(85)과, 연장 설치부(66)와 함께 처리액 배출로(10)를 구획하는 환상의 배출로 구획면(86)을 갖는다. 내방 단면(84)은, 연직 방향으로 연장되는 원통형이다.
안내면(85)은, 내방 단면(84)의 상방단과, 배출로 구획면(86)의 경방향 내방단에 연결되어 있다. 안내면(85) 및 배출로 구획면(86) 각각은, 수평 방향으로 평탄하다. 안내면(85)은, 배출로 구획면(86)과 단차가 없다. 즉, 안내면(85) 및 배출로 구획면(86)은, 수평 방향으로 평탄하고 환상의 단일 평탄면을 구성하고 있다.
제1 실시 형태에서는, 대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 환상 부재(8)는, 기판(W)에 경방향 외방으로부터 대향한다. 대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 내방 단면(84)의 상방단 및 안내면(85)은, 기판(W)의 상면과 같은 높이에 위치한다.
환상 부재(8)의 하면은, 환상의 하측 경사면(87)과 환상의 하측 평탄면(88)을 갖는다. 하측 경사면(87)은, 내방 단면(84)의 하방단에 연결되어, 경방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하도록 경사진다. 하측 평탄면(88)은, 하측 경사면(87)의 경방향 외방단에 연결되어 수평 방향으로 평탄하다.
처리액 배출로(10)는, 수평 방향으로 평탄한 배출로 구획면(86) 및 평탄 하면(80a)에 의해 구획되어 있다. 그 때문에, 처리액 배출로(10)는, 평면에서 보았을 때 환상이며, 수평 방향으로 연장되어 있다.
처리액 배출로(10)는, 안내면(85) 상의 처리액이 유입되는 유입구(10a)와, 경방향 외방을 향해 처리액을 배출하는 배출구(10b)를 갖는다. 유입구(10a)는, 안내면(85)과 배출로 구획면(86)의 경계에 형성되어 있다. 유입구(10a)는, 처리액 배출로(10)의 경방향 내방단에 위치하고, 배출구(10b)는, 처리액 배출로(10)의 경방향 외방단에 위치한다.
연직 방향에 있어서의 차단 공간(SS)의 폭(차단 공간 폭(D1))은, 수평 방향에 있어서의 기판(W)의 주연과 환상 부재(8)의 내방 단면(84) 사이의 간극(G)의 폭(간극 폭(D2))보다 크다. 차단 공간 폭(D1)은, 연직 방향에 있어서의 처리액 배출로(10)의 폭(배출로 폭(D3))보다 크다.
여기서, 차단 공간 폭(D1)에는, 연직 방향에 있어서의 대향면(6a)과 기판(W)의 상면 사이의 거리와, 연직 방향에 있어서의 경사 하면(81a)와 안내면(85) 사이의 거리가 포함된다. 그 때문에, 안내면(85)과 배출로 구획면(86)의 경계에 있어서는, 차단 공간 폭(D1)은, 배출로 폭(D3)과 동일하다. 그러나, 평면에서 보았을 때의 대부분의 개소에 있어서, 차단 공간 폭(D1)은, 배출로 폭(D3)보다 크고, 차단 공간 폭(D1)의 평균값은, 배출로 폭(D3)보다 크다.
연직 방향에 있어서의 대향면(6a)과 기판(W)의 상면 사이의 거리는, 예를 들어, 10mm이다. 간극 폭(D2) 및 배출로 폭(D3)은, 각각, 예를 들어, 1mm이다. 즉, 간극 폭(D2) 및 배출로 폭(D3)은, 차단 공간 폭(D1)보다 충분히 작기 때문에, 외부 공간(OS)으로부터의 분위기의 유입이 제한되고 있다.
연결 부재(9)는, 처리액 배출로(10) 내에 설치되어 있으며, 연장 설치부(66)의 광폭부(80)의 평탄 하면(80a)과 환상 부재(8)의 배출로 구획면(86)에 연결되어 있다. 도 4는, 도 2에 나타내는 IV-IV선을 따르는 단면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 연결 부재(9)는, 기판(W)의 회전 방향(R)으로 등간격으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 연결 부재(9)는, 6개 설치되어 있다. 각 연결 부재(9)는, 연직 방향으로 연장되는 원기둥 형상이다.
다시 도 2를 참조하여, 처리 컵(7)은, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)으로부터 외방으로 비산하는 액체를 받는 복수의 가드(71)와, 복수의 가드(71)에 의해 하방으로 안내된 액체를 받는 복수의 컵(72)을 포함한다.
이 실시 형태에서는, 2개의 가드(71)(제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B))와, 2개의 컵(72)(제1 컵(72A) 및 제2 컵(72B))이 설치되어 있는 예를 나타내고 있다.
제1 컵(72A) 및 제2 컵(72B) 각각은, 상방을 향해 개방된 환상 홈의 형태를 갖고 있다.
제1 가드(71A)는, 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제2 가드(71B)(내측 가드)는, 제1 가드(71A)(외측 가드)보다 기판(W)의 경방향 내방에서 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다.
제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)는, 각각, 거의 원통 형상을 갖고 있으며, 각 가드(71)의 상단부는, 경방향 내방을 향하도록 내방으로 경사져 있다.
자세하게는, 제1 가드(71A)는, 평면에서 보았을 때 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)를 둘러싸는 제1 원통부(75A)와, 제1 원통부(75A)의 상단으로부터 경방향 내방으로 연장되는 제1 원환부(76A)를 갖는다. 제1 원환부(76A)는, 경방향 내방을 향함에 따라 상방을 향하도록 수평 방향에 대해 경사져 있다.
제2 가드(71B)는, 제1 원통부(75A)보다 내방에 배치되어 평면에서 보았을 때 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)를 둘러싸는 제2 원통부(75B)와, 제2 원통부(75B)의 상단으로부터 경방향 내방으로 연장되는 제2 원환부(76B)를 포함한다. 제2 원환부(76B)는, 제1 원환부(76A)에 하방으로부터 대향한다. 제2 원환부(76B)는, 경방향 내방을 향함에 따라 상방을 향하도록 수평 방향에 대해 경사져 있다.
제1 컵(72A)은, 제1 가드(71A)에 의해 하방으로 안내된 처리액을 받는다. 제2 컵(72B)은, 제1 가드(71A)와 일체로 형성되어 있으며, 제2 가드(71B)에 의해 하방으로 안내된 처리액을 받는다. 제1 컵(72A)에 의해 받아진 처리액은, 제1 컵(72A)의 하단에 연결된 제1 처리액 회수로(도시하지 않음)에 의해 회수된다. 제2 컵(72B)에 의해 받아진 처리액은, 제2 컵(72B)의 하단에 연결된 제2 처리액 회수로(도시하지 않음)에 의해 회수된다.
처리 유닛(2)은, 제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)를 따로 따로 승강시키는 가드 승강 유닛(74)을 포함한다. 가드 승강 유닛(74)은, 하측 위치와 상측 위치 사이에서 제1 가드(71A)를 승강시킨다. 가드 승강 유닛(74)은, 하측 위치와 상측 위치 사이에서 제2 가드(71B)를 승강시킨다.
제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)가 모두 상측 위치에 위치할 때, 기판(W)으로부터 비산하는 처리액은, 제2 가드(71B)에 의해 받아진다. 제2 가드(71B)가 하측 위치에 위치하고, 제1 가드(71A)가 상측 위치에 위치할 때, 기판(W)으로부터 비산하는 처리액은, 제1 가드(71A)에 의해 받아진다.
제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)가 모두 하측 위치에 위치하며, 또한, 대향 부재(6)가 상측 위치에 위치할 때에는, 반송 로봇(CR)이, 챔버(4) 내에 기판(W)을 반입하거나 챔버(4) 내로부터 기판(W)을 반출할 수 있다.
가드 승강 유닛(74)은, 예를 들어, 제1 가드(71A)에 결합된 제1 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 제1 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 제1 모터(도시하지 않음)와, 제2 가드(71B)에 결합된 제2 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 제2 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 제2 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 가드 승강 유닛(74)은, 가드 리프터라고도 한다.
도 5는, 기판 처리 장치(1)의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 컨트롤러(3)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 소정의 제어 프로그램에 따라 기판 처리 장치(1)에 구비된 제어 대상을 제어한다.
구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 프로세서(CPU)(3A)와, 제어 프로그램이 저장된 메모리(3B)를 포함한다. 컨트롤러(3)는, 프로세서(3A)가 제어 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리를 위한 여러 가지 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
특히, 컨트롤러(3)는, 반송 로봇(IR, CR), 흡인 유닛(27), 스핀 모터(23), 가드 승강 유닛(74), 대향 부재 회전 유닛(62), 대향 부재 승강 유닛(61), 흡인 밸브(28), 약액 밸브(50), 상측 린스액 밸브(51), 상측 치환액 밸브(52), 불활성 가스 밸브(53), 하측 린스액 밸브(54), 및 하측 치환액 밸브(55)를 제어하도록 프로그램되어 있다.
컨트롤러(3)에 의해 밸브가 제어됨으로써, 대응하는 노즐로부터의 처리액이나 불활성 가스의 토출 유무나, 대응하는 노즐로부터의 처리액이나 불활성 가스의 토출 유량이 제어된다.
도 6은, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에는, 주로, 컨트롤러(3)가 프로그램을 실행함에 따라 실현되는 처리가 나타나 있다. 도 7a~도 7f는, 상기 기판 처리의 각 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 이하에서는, 주로 도 2 및 도 6을 참조한다. 도 7a~도 7f에 대해서는 적절히 참조한다.
기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 예를 들어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 반입 공정(단계 S1), 차단 공간 구획 공정(단계 S2), 분위기 치환 공정(단계 S3), 프리 린스 공정(단계 S4), 약액 공급 공정(단계 S5), 린스 공정(단계 S6), 치환액 공급 공정(단계 S7), 스핀 드라이 공정(단계 S8) 및 기판 반출 공정(단계 S9)이 실행된다.
우선, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 미처리 기판(W)은, 반송 로봇(CR)에 의해 캐리어(C)로부터 처리 유닛(2)으로 반입되고, 스핀 척(5)에 건네진다(단계 S1). 이로 인해, 기판(W)은, 스핀 척(5)에 의해 수평으로 유지된다(기판 유지 공정). 기판(W)의 반입 시에는, 대향 부재(6)는, 상측 위치로 퇴피하고 있으며, 복수의 가드(71)가 하측 위치로 퇴피하고 있다.
스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 유지는, 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 종료될 때까지 계속된다. 가드 승강 유닛(74)은, 기판 유지 공정이 개시되고 나서 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 종료될 때까지, 적어도 하나의 가드(71)가 상측 위치에 위치하도록, 제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)의 높이 위치를 조정한다.
다음에, 반송 로봇(CR)이 처리 유닛(2) 밖으로 퇴피한 후, 차단 공간(SS)을 구획하는 차단 공간 구획 공정(단계 S2)이 실행된다. 구체적으로는, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 대향 부재 승강 유닛(61)이, 대향 부재(6)를 차단 공간 구획 위치로 이동시킨다. 이로 인해, 기판(W), 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)에 의해 차단 공간(SS)이 구획된다.
다음에, 차단 공간(SS)의 분위기를 불활성 가스에 의해 치환하는 분위기 치환 공정(단계 S3)과, 기판(W)의 상면에 린스액으로 세정하는 프리 린스 공정(단계 S4)이 병행되어 실행된다.
구체적으로는, 스핀 모터(23)가 기판(W)의 회전을 개시한다. 그리고, 대향 부재 회전 유닛(62)이, 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)의 회전을 개시한다. 대향 부재 회전 유닛(62)은, 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)를 기판(W)과 동기 회전시킨다(동기 회전 공정). 기판(W), 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)의 동기 회전은, 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 종료될 때까지 계속된다.
그리고, 대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치하는 상태에서, 불활성 가스 밸브(53) 및 상측 린스액 밸브(51)가 열린다. 불활성 가스 밸브(53)가 열림으로써, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 중앙 노즐(11)로부터 불활성 가스가 토출되어, 차단 공간(SS)에 불활성 가스가 공급된다. 상측 린스액 밸브(51)가 열림으로써, 기판(W)의 상면에, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 중앙 노즐(11)로부터 기판(W)의 상면을 향해 DIW 등의 린스액이 토출된다. 토출된 린스액은, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 착액된다.
기판(W)의 상면에 착액된 린스액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 그 때문에, 린스액은 원심력에 의해 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼진다. 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 린스액은, 안내면(85)을 통해 처리액 배출로(10)로 유입된다. 그리고, 처리액 배출로(10)로 유입된 린스액은, 차단 공간(SS) 밖으로 배출된다. 기판(W)의 상면의 주연부로부터 안내면(85)으로 이동하는 린스액에 의해 간극(G)이 막아진다.
차단 공간(SS)으로의 불활성 가스의 공급이 개시되면, 간극(G) 및 처리액 배출로(10)로부터 차단 공간(SS) 내의 공기가 불활성 가스에 의해 밀려 나오기 시작한다. 차단 공간(SS)으로의 불활성 가스의 공급을 계속함으로써, 차단 공간(SS) 내의 공기가 모두 배출되어, 차단 공간(SS) 내에 불활성 가스가 가득찬다. 즉, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스에 의해 치환된다. 불활성 가스 밸브(53)는, 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 종료될 때까지 열린 상태로 유지된다.
프리 린스 공정에 있어서, 환상 부재(8)와 기판(W) 사이의 간극(G)은, 린스액에 의해 막아진다. 그 때문에, 간극(G)을 통한 불활성 가스의 이동이 억제된다. 또, 린스액은, 처리액 배출로(10)를 통해, 차단 공간(SS)으로부터 외부 공간(OS)으로 배출된다. 그 때문에, 처리액 배출로(10) 내의 린스액을 밀어낼 정도의 큰 힘이 작용하지 않는 한, 처리액 배출로(10)를 통한 차단 공간(SS)으로의 분위기의 유입이 일어나지 않는다. 한편, 차단 공간(SS)에는 불활성 가스가 공급되기 때문에, 차단 공간(SS) 내의 공기는, 차단 공간(SS) 내의 압력이 너무 상승하지 않도록 처리액 배출로(10)를 통해 외부 공간(OS)으로 배출된다.
따라서, 외부 공간(OS)으로부터 차단 공간(SS)으로의 분위기의 유입을 제한하면서, 차단 공간(SS) 내의 분위기를 불활성 가스로 치환할 수 있다.
또한, 도 7c에서는, 처리액 배출로(10)가 린스액에 의해 충전된 상태가 도시되어 있는데, 불활성 가스가 처리액 배출로(10)를 지나 외부 공간(OS)으로 이동할 때에는, 린스액(처리액)의 일부를 밀어내 처리액 배출로(10)를 이동한다(도 7d 이후의 도면에 있어서도 동일).
다음에, 기판(W)의 상면을 약액으로 처리하기 위해 기판(W)의 상면에 약액을 공급하는 약액 공급 공정(단계 S5)이 실행된다.
구체적으로는, 차단 공간(SS) 내에 불활성 가스가 가득찬 상태에서, 상측 린스액 밸브(51)가 닫히고 약액 밸브(50)가 열린다. 이로 인해, 중앙 노즐(11)로부터의 린스액의 토출이 정지되고, 중앙 노즐(11)로부터 기판(W)의 상면을 향해 DHF 등의 약액이 토출된다.
도 7d에 나타내는 바와 같이, 토출된 약액은, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 착액된다. 약액 공급 공정은, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정의 일례이다. 프리 린스 공정은, 처리액 공급 공정보다 앞에 실행되고 있다.
기판(W)의 상면에 착액된 약액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 그 때문에, 약액은, 원심력에 의해 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼져, 기판(W)의 상면에 존재하는 린스액을 치환한다. 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 약액은, 안내면(85)을 통해 처리액 배출로(10)로 유입된다. 그리고, 약액은, 처리액 배출로(10)를 통해 차단 공간(SS) 밖으로 배출된다(약액 배출 공정, 처리액 배출 공정).
또, 약액 공급 공정에서는, 복수의 하측 린스액 밸브(54)가 열린다. 이로 인해, 복수의 제1 하면 노즐(12)로부터의 린스액의 토출이 개시된다. 복수의 제1 하면 노즐(12)로부터 토출된 린스액은, 기판(W)의 하면에 착액된다.
기판(W)의 하면에 착액된 린스액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 이로 인해, 린스액이 기판(W)의 하면의 주연부에까지 퍼진다. 린스액이 기판(W)의 하면의 주연부에까지 퍼짐으로써, 기판(W)의 하면이 보호된다(하면 보호 공정, 보호액 공급 공정). 린스액은, 기판(W)의 하면을 보호하는 보호액으로서 기능한다. 따라서, 제1 하면 노즐(12)은, 보호액 공급 유닛으로서 기능한다.
기판(W)의 하면의 주연부에 도달한 린스액은, 환상 부재(8)의 하면으로 안내되고, 그 후, 환상 부재(8)로부터 경방향 외방으로 비산한다.
다음에, 기판(W)의 상면에 린스액을 공급하여 기판(W)의 상면에 존재하는 약액을 씻어내는 린스 공정(단계 S6)이 실행된다. 구체적으로는, 차단 공간(SS) 내에 불활성 가스가 가득찬 상태에서, 약액 밸브(50)가 닫히고 상측 린스액 밸브(51)가 열린다. 이로 인해, 중앙 노즐(11)로부터의 약액의 토출이 정지되고, 중앙 노즐(11)로부터 기판(W)의 상면을 향해 DIW 등의 린스액이 토출된다. 도 7e에 나타내는 바와 같이, 토출된 린스액은, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 착액된다. 린스액 공급 공정은, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정의 일례이다.
기판(W)의 상면에 착액된 린스액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 그 때문에, 린스액은 원심력에 의해 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼져, 기판(W)의 상면에 존재하는 약액을 치환한다. 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 린스액은, 안내면(85)을 통해 처리액 배출로(10)로 유입된다. 그리고, 린스액은, 처리액 배출로(10)를 통해 차단 공간(SS) 밖으로 배출된다(린스액 배출 공정, 처리액 배출 공정). 린스 공정에 있어서, 복수의 하측 린스액 밸브(54)는, 열린 상태로 유지되어 있다.
다음에, 기판(W)의 상면에 존재하는 린스액을 치환액으로 치환하기 위해 기판(W)의 상면에 치환액을 공급하는 치환액 공급 공정(단계 S7)이 실행된다. 구체적으로는, 차단 공간(SS) 내에 불활성 가스가 가득찬 상태에서, 상측 린스액 밸브(51)가 닫히고, 상측 치환액 밸브(52)가 열린다. 이로 인해, 중앙 노즐(11)로부터의 린스액의 토출이 정지되고, 중앙 노즐(11)로부터 기판(W)의 상면을 향해 IPA 등의 치환액이 토출된다. 도 7f에 나타내는 바와 같이, 토출된 치환액은, 기판(W)의 상면의 중앙 영역에 착액된다. 치환액 공급 공정은, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정의 일례이다.
기판(W)의 상면에 착액된 치환액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 그 때문에, 치환액은 원심력에 의해 기판(W)의 상면 전체에 널리 퍼져, 기판(W)의 상면에 존재하는 린스액을 치환한다. 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 치환액은, 안내면(85)을 통해 처리액 배출로(10)로 유입된다. 그리고, 치환액은, 처리액 배출로(10)를 통해 차단 공간(SS) 밖으로 배출된다(치환액 배출 공정, 처리액 배출 공정).
치환액 공급 공정에서는, 복수의 하측 린스액 밸브(54)가 닫히고, 복수의 하측 치환액 밸브(55)가 열린다. 이로 인해, 복수의 제1 하면 노즐(12)로부터의 린스액의 토출이 정지되고, 복수의 제2 하면 노즐(13)로부터의 IPA 등의 치환액의 토출이 개시된다. 복수의 제2 하면 노즐(13)로부터 토출된 치환액은, 기판(W)의 하면에 착액된다.
기판(W)의 하면에 착액된 치환액에는, 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 이로 인해, 치환액은, 기판(W)의 하면의 주연부에까지 퍼진다(하면 보호 공정, 보호액 공급 공정). 치환액은, 기판(W)의 하면을 보호하는 보호액으로서 기능한다. 따라서, 제2 하면 노즐(13)은, 보호액 공급 유닛으로서 기능한다.
치환액은, 기판(W)의 하면의 주연부에까지 퍼짐으로써, 기판(W)의 하면에 존재하는 린스액을 치환한다. 기판(W)의 하면의 주연부에 도달한 치환액은, 환상 부재(8)의 하면으로 안내되고, 그 후, 환상 부재(8)로부터 경방향 외방으로 비산한다.
다음에, 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 실행된다. 구체적으로는, 상측 치환액 밸브(52) 및 복수의 하측 치환액 밸브(55)가 닫힌다. 이로 인해, 기판(W)의 상면 및 하면으로의 치환액의 공급이 정지된다.
그리고, 스핀 모터(23)가 기판(W)의 회전을 가속하여, 기판(W)을 고속 회전시킨다. 그로 인해, 큰 원심력이 기판(W) 상에 잔류한 치환액에 작용하여, 기판(W) 상의 치환액이 기판(W) 주위로 떨쳐내어진다. 스핀 드라이 공정에 있어서 차단 공간(SS)으로의 불활성 가스의 공급을 계속함으로써, 치환액의 증발이 촉진된다.
그리고, 스핀 모터(23)가 기판(W)의 회전을 정지시키고, 대향 부재 회전 유닛(62)이 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)의 회전을 정지시킨다. 가드 승강 유닛(74)이 제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)를 하측 위치로 이동시킨다. 불활성 가스 밸브(53)가 닫힌다. 그리고, 대향 부재 승강 유닛(61)이 대향 부재(6)를 상측 위치로 이동시킨다.
반송 로봇(CR)이, 처리 유닛(2)에 진입하여, 스핀 척(5)의 척 핀(20)으로부터 처리 완료된 기판(W)을 건져 올려, 처리 유닛(2) 밖으로 반출한다(단계 S9). 그 기판(W)은, 반송 로봇(CR)에서 반송 로봇(IR)으로 건네져, 반송 로봇(IR)에 의해, 캐리어(C)에 수납된다.
다음에, 기판 처리에 있어서의 환상 부재(8) 부근의 처리액의 모습에 대해서 설명한다. 환상 부재(8) 부근의 처리액의 모습은, 처리액의 종류에 관계없이 동일하다. 즉, 프리 린스 공정, 약액 공급 공정, 린스 공정 및 치환액 공급 공정의 어느 공정에 있어서도 동일한 설명이 가능하다.
도 8은, 처리액이 차단 공간(SS)으로부터 배출될 때의 환상 부재(8) 부근의 처리액의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 기판(W)의 상면에 존재하는 처리액에는, 원심력이 작용하고 있으며, 환상 부재(8)가 기판(W)의 상면의 주연부에 근접하여 배치되어 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 처리액은, 기판(W)의 주연과 환상 부재(8) 사이의 간극(G)으로부터 하방으로 낙하하지 않고, 기판(W)의 상면의 주연부로부터 경방향 외방으로 이동하여, 안내면(85)에 도달한다. 즉, 안내면(85)은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, 기판(W)의 상면에 존재하는 처리액을, 기판(W)의 상면의 주연부보다 경방향 외방으로 이동시킨다.
안내면(85) 상으로 이동한 처리액은, 안내면(85) 위를 경방향 외방을 향해 이동하여, 처리액 배출로(10)의 유입구(10a)로 유입된다. 처리액 배출로(10)의 유입구(10a)로 유입된 처리액은, 처리액 배출로(10)를 경방향 외방을 향해 수평으로 이동하여, 배출구(10b)로부터 배출된다.
처리액이 처리액 배출로(10)로 유입되기 전에, 안내면(85) 상의 처리액은, 대향 부재(6)의 연장 설치부(66)의 경사 하면(81a)에 충돌하는 경우가 있다. 이 경우, 안내면(85) 상의 처리액 중에 역류(경방향 내방을 향하는 흐름)가 발생하고, 이 역류의 발생에 의해 액 축적(100)이 형성된다.
역류가 발생하면, 경방향 내방을 향하는 처리액과 경방향 외방을 향하는 처리액이 충돌하여, 차단 공간(SS) 내에서 처리액이 비산할 우려가 있다. 차단 공간(SS) 내에 비산한 처리액이, 기판(W)의 상면에 재부착되면, 기판(W) 상에 파티클이 발생한다.
이 실시 형태와는 달리, 안내면(85)이 설치되어 있지 않은 구성이면, 처리액 배출로(10)의 유입구(10a)가 기판(W)의 주연부 부근에 배치되기 때문에, 처리액 중의 역류가 기판(W)의 상면 상에서 발생하는 경우가 있다.
이 실시 형태에서는, 처리액 배출로(10)의 유입구(10a)가, 경방향에 있어서의 안내면(85)의 외방단에 연결되는 배출로 구획면(86)과, 안내면(85)의 경계에 형성되어 있다. 그 때문에, 처리액 중의 역류가 발생했다고 해도, 그 발생 개소는, 기판(W) 상이 아니라, 안내면(85) 상이다. 그 때문에, 기판(W) 상의 처리액 중에 역류가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
상술한 기판 처리에 있어서, 기판 유지 공정이 개시되고 나서 스핀 드라이 공정(단계 S8)이 종료될 때까지, 적어도 하나의 가드(71)가 상측 위치에 위치하도록, 제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)의 높이 위치가 조정된다. 그러나, 특히, 약액 공급 공정(단계 S4)에 있어서는, 가드(71)는, 이하에 설명하는 배치로 하는 것이 바람직하다. 도 9는, 기판 처리에 있어서 가드(71)가 처리액을 받는 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
구체적으로는, 배출구(10b)로부터 처리액(DHF)이 배출되고 있는 동안, 연직 방향에 있어서 제1 가드(71A)의 제1 원환부(76A)의 경방향 내방단(76a)과 제2 가드(71B)의 제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b) 사이에 처리액 배출로(10)를 위치시킨다. 구체적으로는, 가드 승강 유닛(74)이, 연직 방향에 있어서 제1 원환부(76A)의 경방향 내방단(76a)과 제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b) 사이에 처리액 배출로(10)가 위치하도록 제1 가드(71A) 및 제2 가드(71B)를 이동시킨다(가드 이동 공정).
보다 자세하게는, 제1 가드(71A)를 상측 위치로 이동 또는 유지시킨다. 이로 인해, 연직 방향에 있어서 제1 원환부(76A)의 경방향 내방단(76a)이 배출구(10b)보다 상방이며, 또한, 연장 설치부(66)의 상단보다 하방에 위치하도록 이동된다. 제2 가드(71B)는, 연직 방향에 있어서 제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b)이 배출구(10b)보다 하방이며, 또한, 환상 부재(8)의 하단보다 상방에 위치하도록 이동된다.
처리액이 처리액 배출로(10)의 배출구(10b)로부터 배출될 때에, 제1 가드(71A)의 제1 원환부(76A)는, 연직 방향에 있어서 배출구(10b)보다 상방에 위치한다. 그 때문에, 배출구(10b)로부터 배출되는 처리액은, 제1 원환부(76A) 및 제2 원환부(76B)의 사이를 지나 제1 원통부(75A)에 의해 받아진다. 제1 원통부(75A)에 의해 받아진 처리액은, 제1 원통부(75A)로부터 튀어오르는 경우가 있다.
제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b)은, 연직 방향에 있어서 배출구(10b)보다 하방에 위치한다. 그 때문에, 제1 가드(71A)로부터 튀어오른 처리액은, 제2 가드(71B)보다 경방향 내방으로 이동하지 않고, 제2 원환부(76B)에 상방으로부터 부착되거나, 제2 원통부(75B)에 경방향 외방으로부터 부착된다. 따라서, 제1 가드(71A)로부터 튀어오른 처리액이, 기판(W)의 하면에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b)이 연직 방향에 있어서 환상 부재(8)의 하단보다 상방에 위치하므로, 제1 가드(71A)로부터 튀어오른 처리액이, 제2 원환부(76B)와 환상 부재(8) 사이의 간극으로부터 경방향 내방으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
또, 기판(W)의 하면은, 보호액(DIW)에 의해 보호되어 있다. 그 때문에, 기판(W)의 하면 부근을 떠도는 처리액의 미스트 등으로부터 기판(W)의 하면을 보호할 수 있다. 또한, 처리액이 배출구(10b)로부터 토출되고 있는 동안, 제2 원환부(76B)의 경방향 내방단(76b)이, 배출구(10b)보다 하방이며, 또한, 환상 부재(8)의 하단보다 상방에 위치하기 때문에, 기판(W)의 하면에서 외방으로 배출되는 보호액을 제2 가드(71B)로 하여금 받게 할 수 있다. 즉, 기판(W)의 상면으로부터 배출되는 처리액을 제1 가드(71A)에서 받고, 또한, 기판(W)의 하면에서 외방으로 배출되는 보호액을 제2 가드(71B)로 하여금 받게 할 수 있다. 그 때문에, 처리액과 보호액의 혼합을 피하면서, 처리액 및 보호액을 각각 회수할 수 있다.
보호액은, 원심력에 의해 경방향 외방으로 이동하여, 기판(W)의 하면으로부터 환상 부재(8)의 하측 경사면(87)에 도달한다. 하측 경사면(87)은, 경방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하도록 경사진다.
그 때문에, 보호액은, 하측 경사면(87)을 따르는 방향, 즉 기울기 하측 방향을 향해 환상 부재(8)로부터 비산되어 제2 가드(71B)의 제2 원통부(75B)에 의해 받아진다. 그 때문에, 보호액이 기울기 상측 방향을 향해 비산하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기울기 상방으로 비산한 처리액이 제1 가드(71A)의 제1 원환부(76A)와 제2 가드(71B)의 제2 원환부(76B) 사이에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
제1 실시 형태에 의하면, 환상 부재(8)와 함께 대향 부재(6)를 차단 공간 구획 위치로 이동시킴으로써, 기판(W)과, 대향 부재(6)와, 환상 부재(8)에 의해 차단 공간(SS)이 구획된다. 차단 공간(SS)이 형성된 상태에서, 기판(W)의 상면을 향해 불활성 가스를 공급함으로써, 차단 공간(SS) 내의 분위기를 불활성 가스로 치환할 수 있다. 이로 인해, 차단 공간(SS) 내의 산소 농도, 즉, 기판(W)의 상면 부근의 분위기의 산소 농도를 저감할 수 있다.
차단 공간(SS)은, 외부 공간(OS)으로부터의 분위기의 유입이 제한되고 있다. 그 때문에, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 한 번 치환되면, 차단 공간(SS) 내의 분위기 중의 산소 농도가 저감된 상태로 유지하기 쉽다.
차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판(W)의 상면에 처리액을 공급함으로써 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판(W)의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
기판(W)의 상면에 공급된 처리액은, 원심력에 의해 기판(W)의 상면의 주연부를 향해 이동한다. 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 처리액은, 기판(W)으로부터 비산하지 않고, 환상 부재(8)의 안내면(85) 상으로 이동한다. 안내면(85)에 존재하는 처리액은, 처리액 배출로(10)를 통해 차단 공간(SS) 밖으로 배출된다. 기판(W)의 주연부와 처리액 배출로(10) 사이에 안내면(85)이 존재하기 때문에, 기판(W)의 주연부는 대향 부재(6)의 연장 설치부(66)로부터 충분히 이격되어 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재(6)로부터 튀어올라 기판(W)의 상면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다. 가령, 기판(W)의 상면으로부터 배출된 처리액이 대향 부재(6)로부터 튀어올랐다고 해도, 그 대부분은 기판(W)의 상면보다 경방향의 외방에 위치하는 안내면(85)에 부착된다. 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이상의 결과, 기판(W)의 상면 부근의 분위기 중의 산소 농도를 저감할 수 있으며, 또한, 기판(W)의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또, 제1 실시 형태와는 달리, 기판(W)의 상면의 주연부와 환상 부재(8)가 충분히 근접하고 있지 않은 경우에는, 처리액은, 안내면(85) 및 처리액 배출로(10)뿐만 아니라, 간극(G)으로부터도 배출된다. 이로 인해, 안내면(85) 상의 처리액이 분산되어 액적이 되고, 안내면(85)으로부터 튀어올라, 기판(W)에 재부착될 우려가 있다. 제1 실시 형태에서는, 간극 폭(D2)이 충분히 작아, 기판(W)의 상면의 주연부와 환상 부재(8)가 충분히 근접하고 있기 때문에, 처리액은, 액적이 되지 않고 기판(W)의 상면으로부터 안내면(85)으로 이동할 수 있다. 따라서, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
제1 실시 형태에 의하면, 배출로 폭(D3)이, 차단 공간 폭(D1)보다 작다. 그 때문에, 처리액 배출로(10)를 통과할 수 있는 유체의 유량은, 비교적 작은 유량이다. 따라서, 처리액이 처리액 배출로(10)를 통해 차단 공간(SS) 밖으로 배출되고 있는 동안, 차단 공간(SS) 밖의 분위기가 처리액 배출로(10)를 통해 유입되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 차단 공간(SS) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 기판(W)의 상면에 처리액을 공급함으로써 처리액 중의 산소 농도의 상승을 억제하면서, 기판(W)의 상면을 처리액으로 처리할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, 처리액 배출로(10)의 유입구(10a)가, 경방향에 있어서의 안내면(85)의 외방단에 연결되는 배출로 구획면(86)과, 안내면(85)의 경계에 형성되어 있다. 그 때문에, 처리액 중의 역류는, 발생했다고 해도, 그 발생 개소는, 기판(W) 상이 아니라, 안내면(85) 상이다. 그 때문에, 기판(W) 상의 처리액 중에 역류가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이 실시 형태와는 달리, 안내면(85)과 배출로 구획면(86) 사이에 단차를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에도, 안내면(85)이 설치되어 있지 않은 구성과 비교하여 처리액의 재부착을 억제하는 것은 가능하다. 그러나, 단차에 기인하여 튄 처리액이 부착되어, 기판의 상면에 처리액이 재부착될 우려가 있다. 이로 인해, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생할 우려가 있다.
그래서, 제1 실시 형태에 의하면, 환상 부재(8)가, 연장 설치부(66)와 함께 처리액 배출로(10)를 구획하는 배출로 구획면(86)을 갖는다. 배출로 구획면(86) 및 안내면(85)이, 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성한다. 그 때문에, 안내면(85) 위를 흐르는 처리액을, 처리액 배출로(10)로 원활하게 유입시킬 수 있다. 따라서, 차단 공간(SS) 내에서 처리액이 비산하는 것을 억제할 수 있으며, 처리액의 비산에 기인하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
기판(W)의 회전 속도와 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)의 회전 속도의 차가 큰 경우에는, 차단 공간(SS) 내의 기류가 흐트러질 우려가 있다. 기류가 흐트러지면, 기류에 기인하여 기판(W)의 상면의 처리액에 힘이 작용하고, 기판(W)의 상면이 국소적으로 노출되거나, 차단 공간(SS) 내에 처리액이 비산하는 경우가 있다. 제1 실시 형태에 의하면, 차단 공간(SS)을 구획하는 기판(W), 환상 부재(8) 및 대향 부재(6)는, 동기 회전한다. 그 때문에, 차단 공간(SS) 내에서의 기류의 흐트러짐의 발생을 억제할 수 있다.
제1 실시 형태에서는, 프리 린스 공정을 실행함에 따라, 간극(G)이 린스액에 의해 막혀 있다. 그 때문에, 프리 린스 공정 후의, 약액 공급 공정의 개시 시에는, 약액이 간극(G)의 근방에 도달할 때까지, 간극(G)이 린스액에 의해 막힌 상태가 유지된다. 그 때문에, 약액 공급의 개시 시부터 간극(G)으로부터의 공기의 유입이 제한되고 있다. 따라서, 약액 공급 시에 차단 공간(SS) 내의 산소 농도가 저감된다.
또, 그 후의 린스 공정 및 치환액 공급 공정에 있어서도 간극(G)은, 각각, 린스액 및 치환액에 의해 막혀 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면에 처리액이 공급되고 있는 동안, 간극(G)으로부터의 공기의 유입은 억제되고 있다.
제1 실시 형태와는 달리, 대향 부재(6)가 설치되어 있지 않은 구성에서는, 환상 부재(8)는 회전하지 않는다. 그 때문에, 기판(W)의 주연으로부터 경방향 외방으로 이동한 처리액이 안내면(85) 상에 잔류할 우려가 있다. 안내면(85) 상에 잔류한 처리액이 분위기 중에 비산함으로써 기판(W) 상에 파티클이 발생할 우려가 있다.
그래서, 제1 실시 형태에서는, 대향 부재(6)에 환상 부재(8)가 연결되어 있기 때문에, 기판(W) 상의 처리액을 배제할 때에 대향 부재(6)와 함께 환상 부재(8)를 회전시킬 수 있다. 그 때문에, 안내면(85) 상에 처리액이 잔류하기 어렵기 때문에, 기판(W) 상에 파티클이 발생하기 어렵다. 또, 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)를 연결하는 복수의 연결 부재(9)는, 처리액 배출로(10) 내에 설치되어 있다. 그 때문에, 연결 부재(9)가 처리액 배출로(10)보다 경방향 내방에 설치되어 있는 구성과 비교하여, 연결 부재(9)에 충돌한 처리액이 튀어오른 경우에, 당해 튀어오른 처리액이 기판(W)의 상면에 부착되기 어렵다.
도 10a 및 도 10b는, 기판 처리의 다른 예를 설명하기 위한 모식도이다. 도 10a 및 도 10b에서는, 설명의 편의상, 연결 부재(9)의 도시를 생략하고 있다. 당해 다른 예의 기판 처리에서는, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 환상 부재(8)의 내방 단면(84)의 상단부가 기판(W)의 상면과 같은 높이 위치일 때의 대향 부재(6)의 위치를 제1 차단 공간 구획 위치라고 한다. 제1 차단 공간 구획 위치는, 도 3에 나타내는 차단 공간 구획 위치와 같은 위치이다.
당해 다른 예의 기판 처리에서는, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 공정에 있어서, 대향 부재 승강 유닛(61)(도 2를 참조)이, 대향 부재(6)를 제2 차단 공간 구획 위치에 배치한다.
제2 차단 공간 구획 위치는, 환상 부재(8)의 내방 단면(84)의 상단부가 기판(W)의 상면보다 상방에 위치하는 상태에서, 기판(W), 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)에 의해 차단 공간(SS)이 구획될 때의 대향 부재(6)의 위치이다.
대향 부재(6)가 제2 차단 공간 구획 위치에 위치하는 상태에서, 기판(W)의 상면을 향해 중앙 노즐(11)로부터 약액 등의 처리액을 공급한다. 이로 인해, 환상 부재(8)의 내방 단면(84)과 기판(W)의 상면에 의해 처리액이 받아져, 처리액의 액 고임(101)이 형성된다(액 고임 형성 공정).
그 때문에, 액 고임(101) 중의 처리액에 의해 기판(W)의 상면이 처리된다. 따라서, 액 고임(101)의 형성에 필요한 양의 처리액을 기판(W)의 상면에 공급하면, 기판(W)의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 공급한 처리액이 내방 단면(84)에 의해 받아지지 않고 기판(W) 밖으로 배출되는 구성과 비교하여, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다. 제2 차단 공간 구획 위치는, 액 고임 형성 위치라고도 한다.
그리고, 액 고임(101)이 형성되고 나서 소정 시간 경과한 후에, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 대향 부재 승강 유닛(61)(도 2를 참조)이, 대향 부재(6)를 제1 차단 공간 구획 위치로 이동시킨다. 즉, 환상 부재(8)의 내방 단면(84)의 상단부를 기판(W)의 상면과 같은 높이 위치에 이동시킨다. 도 10b에는, 대향 부재(6)가 제2 차단 공간 구획 위치에 위치할 때의 대향 부재(6) 및 환상 부재(8)를 2점 쇄선으로 도시하고 있다.
대향 부재(6)를 제1 차단 공간 구획 위치로 이동시킴으로써, 기판(W)의 상면에 존재하는 처리액은, 내방 단면(84)에 의한 액 받이로부터 해방된다. 그 때문에, 처리액이 원심력에 의해, 경방향 외방으로 이동하고, 액 고임(101)이 기판(W)의 상면으로부터 배제된다(액 고임 배제 공정).
원심력에 의해 기판(W)의 주연부의 외방으로 이동한 처리액은, 안내면(85)을 거쳐, 처리액 배출로(10)로 원활하게 유입된다(도 8을 참조). 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 변형예에 대해서 설명한다. 도 11a 및 도 11b는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 변형예에 대해서 설명하기 위한 모식도이다. 도 11a 및 도 11b에서는, 설명의 편의상, 연결 부재(9)의 도시를 생략하고 있다.
제1 실시 형태의 변형예에 따른 환상 부재(8)에서는, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 안내면(85)이 경사면이다. 변형예에 따른 안내면(85)은, 경방향 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사져 있다. 또, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 환상 부재(8)에서는, 하측 경사면(87)이 설치되어 있지 않고, 하측 평탄면(88)이 내방 단면(84)의 하방단에 연결되어 있다.
또, 이 변형예에서는, 대향 부재(6)의 광폭부(80)의 평탄 하면(80a)과 대향 부재(6)의 연결부(81)의 경사 하면(81a)의 경계(6c)는, 환상 부재(8)의 안내면(85)과 환상 부재(8)의 배출로 구획면(86)의 경계(8c)보다 경방향 내방에 위치한다.
대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 내방 단면(84)의 상방단은, 기판(W)의 상면과 같은 높이에 위치한다.
또한, 이 변형예에 있어서도, 평면에서 보았을 때의 대부분의 개소에 있어서, 차단 공간 폭(D1)은, 배출로 폭(D3)보다 크고, 차단 공간 폭(D1)의 평균값은, 배출로 폭(D3)보다 큰 것은 분명하다.
제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치하는 상태에서, 기판의 상면을 향해 중앙 노즐(11)로부터 약액 등의 처리액을 공급한다. 이로 인해, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 환상 부재(8)의 안내면(85)과 기판(W)의 상면에 의해 처리액이 받아져 처리액의 액 고임(101)이 형성된다(액 고임 형성 공정). 그 때문에, 액 고임(101) 중의 처리액에 의해 기판(W)의 상면이 처리된다. 따라서, 액 고임(101)의 형성에 필요한 양의 처리액을 기판(W)의 상면에 공급하면, 기판(W)의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 공급한 처리액이 경사진 안내면(85)에 의해 받아지지 않고 기판(W) 밖으로 배출되는 구성과 비교하여, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
그리고, 액 고임(101)이 형성되고 나서 소정 시간 경과한 후에, 도 11b에 나타내는 바와 같이, 스핀 모터(23)가, 기판(W)의 회전을 가속시킨다(기판 가속 공정). 구체적으로는, 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 액 고임 형성 속도(예를 들어, 10rpm)에서 액 고임 배출 속도(예를 들어, 1000rpm)로 변경된다. 이 변형예에서는, 안내면(85)은, 경방향 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사져 있다. 그 때문에, 기판(W)의 회전을 가속시켜 액 고임(101)에 원심력을 작용시킴으로써, 처리액으로 하여금 안내면(85)을 원활하게 오르게 할 수 있다. 그 때문에, 처리액이 경방향 외방으로 이동하여, 액 고임(101)이 기판(W)의 상면으로부터 배제된다(액 고임 배제 공정). 안내면(85)을 오른 처리액은, 처리액 배출로(10)로 원활하게 유입된다. 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 평탄 하면(80a)과 경사 하면(81a)의 경계(6c)가, 안내면(85)과 배출로 구획면(86)의 경계(8c)와 평면에서 보았을 때 겹치는 위치에 위치하는 경우나, 경계(6c)가 경계(8c)보다 경방향 내방에 위치하는 경우에는, 안내면(85)을 오르는 처리액은, 경사 하면(81a)에 충돌할 우려가 있다. 이러면, 처리액이 가로막혀 당해 파티클이 발생하는 원인이 되는 역류가 안내면(85) 상의 처리액 중에 발생할 우려가 있다.
도 11a 및 도 11b에 나타내는 바와 같이, 평탄 하면(80a)과 경사 하면(81a)의 경계(6c)가 안내면(85)과 배출로 구획면(86)의 경계(8c)보다 경방향 내방에 위치하도록 구성되어 있으면, 안내면(85)을 오르는 처리액은, 경사 하면(81a)이 아니라 평탄 하면(80a)에 충돌한다. 그러면, 처리액은 가로막히지 않고 처리액 배출로(10)로 원활하게 유입된다.
＜제2 실시 형태＞
도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비되는 처리 유닛(2P)의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다. 도 12 및 후술하는 도 13에 있어서, 상술한 도 1~도 11b에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(2P)에서는, 기판 유지의 형식이, 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(2)(도 2를 참조)과는 상이하다.
구체적으로는, 처리 유닛(2P)의 스핀 척(5P)은, 흡인 유닛(27)을 포함하지 않고, 기판(W)의 주연을 파지하는 복수의 척 핀(20)을 포함하고 있다. 복수의 척 핀(20)은, 서로 주방향(周方向)(회전 방향(R))으로 간격을 두고, 스핀 베이스(21)의 상면에 배치되어 있다. 복수의 척 핀(20)은, 기판(W)의 주단(周端)에 접촉하여 기판(W)을 파지하는 닫힌 상태와, 기판(W)의 주단으로부터 퇴피한 열린 상태 사이에서 개폐 가능하다.
또한, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(2P)은, 복수의 제1 하면 노즐(12) 및 복수의 제2 하면 노즐(13)을 포함하지 않고, 하면 노즐(14)을 포함한다.
하면 노즐(14)은, 스핀 베이스(21)의 상면 중앙부에서 개구하는 관통 구멍(21a)과, 중공의 회전축(22)에 삽입되어 있다. 하면 노즐(14)의 토출구(14a)는, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 노출되어 있다. 하면 노즐(14)의 토출구(14a)는, 기판(W)의 하면(하측의 표면)의 중앙 영역에 하방으로부터 대향한다.
하면 노즐(14)에는, 린스액, 및 치환액을 하면 노즐(14)에 공통으로 안내하는 공통 배관(46)의 일단이 접속되어 있다. 공통 배관(46)의 타단에는, 공통 배관(46)에 린스액을 안내하는 하측 린스액 배관(47)과, 공통 배관(46)으로 치환액을 안내하는 하측 치환액 배관(48)이 접속되어 있다.
하측 린스액 배관(47)에 개재되어 설치된 하측 린스액 밸브(57)가 열리면, 린스액이, 하면 노즐(14)로부터 기판(W)의 하면의 중앙 영역을 향해 연속류로 토출된다. 하측 치환액 배관(48)에 개재되어 설치된 하측 치환액 밸브(58)가 열리면, 치환액이, 하면 노즐(14)로부터 기판(W)의 하면의 중앙 영역을 향해 연속류로 토출된다.
하면 노즐(14)과 스핀 베이스(21)의 관통 구멍(21a) 사이의 공간에 의해, 하측 가스 유로(90)가 형성되어 있다. 하측 가스 유로(90)는, 회전축(22)의 내주면과 하면 노즐(14) 사이의 공간에 삽입 통과된 불활성 가스 배관(49)에 접속되어 있다. 불활성 가스 배관(49)에 개재되어 설치된 불활성 가스 밸브(59)가 열리면, 불활성 가스가, 하측 가스 유로(90)로부터 기판(W)의 하면의 중앙부 주위의 부분을 향해 토출된다.
하면 노즐(14)은, 기판(W)의 하면에 린스액을 공급하는 하측 린스액 공급 유닛의 일례이다. 또, 하면 노즐(14)은, 기판(W)의 하면에 치환액을 공급하는 하측 치환액 공급 유닛의 일례이다. 또, 하면 노즐(14)은, 기판(W)의 하면을 향해 불활성 가스를 공급하는 하측 불활성 가스 공급 유닛의 일례이다.
처리 유닛(2P)에 구비되는 대향 부재(6), 환상 부재(8) 및 연결 부재(9)는, 각각, 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(2)에 구비되는 대향 부재(6), 환상 부재(8) 및 연결 부재(9)와 거의 같은 형상을 갖는다. 단, 처리 유닛(2P)에 구비되는 환상 부재(8)의 구조는, 제1 실시 형태에 따른 환상 부재(8)와 약간 상이하다. 도 13은, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(2P)에 구비되는 환상 부재(8)의 주변을 상방으로부터 본 도면이다.
처리 유닛(2P)에 구비되는 환상 부재(8)에는, 복수의 척 핀(20)과의 간섭을 피하기 위한 복수의 오목부(8a)가 형성되어 있다. 복수의 오목부(8a)는, 복수의 척 핀(20)과 같은 수로 형성되어 있으며, 척 핀(20)들 사이의 간격과 같은 간격으로 회전 방향(R)으로 늘어서 있다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 동일한 기판 처리(도 6~도 9를 참조)를 실행할 수 있다. 단, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 하면 노즐(14)로부터 린스액 또는 치환액이 토출됨으로써 기판(W)의 하면이 보호된다(하면 보호 공정, 보호액 공급 공정). 제2 실시 형태에서는, 하면 노즐(14)이 보호액 공급 유닛으로서 기능한다. 또, 기판(W)의 하면을 향해 불활성 가스를 분사함으로써, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(21) 사이의 공간 중의 분위기를 불활성 가스로 치환해도 된다. 이 경우, 차단 공간(SS)으로의 공기(산소)의 유입을 한층 억제할 수 있다.
제2 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. 또, 제2 실시 형태에 있어서도, 도 10a 및 도 10b에 나타내는 기판 처리를 실행할 수도 있고, 도 11a 및 도 11b에 나타내는 변형예를 적용할 수도 있다.
＜제3 실시 형태＞
도 14는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비되는 처리 유닛(2Q)의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다. 도 14 및 후술하는 도 15~도 17에 있어서, 상술한 도 1~도 13에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2Q)에서는, 대향 부재(6Q)의 연장 설치부(66Q)와 환상 부재(8Q)가, 제1 실시 형태에 따른 처리 유닛(2)(도 2를 참조)과는 상이하다. 도 15는, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2Q)에 구비되는 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)의 주변의 단면도이다.
제3 실시 형태에 따른 대향 부재(6Q)의 연장 설치부(66Q)는, 연직 방향의 폭이 원판부(65)보다 큰 광폭부(110)와, 원판부(65)와 광폭부(110)를 연결하는 연결부(111)를 포함한다. 연직 방향에 있어서의 연결부(111)의 폭은, 경방향 외방을 향함에 따라 커진다.
연결부(111)는, 대향면(6a)에 연결되어, 경방향 외방을 향함에 따라 하방으로 향하도록 경사지는 경사 하면(111a)을 갖는다. 광폭부(110)는, 경사 하면(111a)에 연결되어, 연직 방향으로 연장되는 연직 원통면(110a)과, 연직 원통면(110a)의 하단에 연결되어, 수평 방향으로 평탄한 평탄 하면(110b)을 갖는다.
안내면(85)은, 내방 단면(84)의 상방단과, 배출로 구획면(86)의 경방향 내방단에 연결되어 있다. 안내면(85)은, 수평 방향으로 평탄하다. 배출로 구획면(86)은, 안내면(85)의 경방향 외방단에 연결되어, 경방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하도록 경사지는 경사 구획면(86A)과, 경사 구획면(86A)의 경방향 외방단에 연결되어, 연직 방향으로 연장되는 연직 구획면(86B)을 포함한다.
제3 실시 형태에 따른 처리액 배출로(10Q)는, 차단 공간(SS)에 접속되어, 경사 하면(111a)과 경사 구획면(86A)에 의해 구획되는 경사 배출로(120)와, 경사 배출로(120)에 접속되어, 연직 원통면(110a)과 연직 구획면(86B)에 의해 구획되는 연직 배출로(121)를 포함한다. 처리액 배출로(10Q)의 유입구(10Qa)는, 경사 배출로(120)의 경방향 내방단에 형성되어 있다. 처리액 배출로(10Q)의 배출구(10Qb)는, 연직 배출로(121)의 하방단에 형성되어 있다.
처리액 배출로(10Q)의 폭(배출로 폭(D3))은, 경사 구획면(86A)과 경사 하면(111a) 사이의 거리, 또는 연직 구획면(86B)과 연직 원통면(110a) 사이의 거리이다. 제3 실시 형태에 있어서도, 평면에서 보았을 때의 대부분의 개소에 있어서, 차단 공간 폭(D1)은, 배출로 폭(D3)보다 크고, 차단 공간 폭(D1)의 평균값은, 배출로 폭(D3)보다 큰 것은 분명하다.
제3 실시 형태에서는, 대향 부재(6)가 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 내방 단면(84)의 상방단 및 안내면(85)은, 기판(W)의 상면과 같은 높이에 위치한다.
제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 동일한 기판 처리(도 6~도 7f를 참조)를 실행할 수 있다.
다음에, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리에 있어서, 차단 공간(SS)으로부터 처리액이 배출될 때의 모습에 대해서 설명한다. 도 16은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)를 이용한 기판 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
기판(W)의 상면에 존재하는 처리액에는, 원심력이 작용하고 있으며, 환상 부재(8Q)가 기판(W)의 상면의 주연부에 근접하여 배치되어 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면의 주연부에 도달한 처리액은, 기판(W)의 주연과 환상 부재(8Q) 사이의 간극(G)으로부터 하방으로 낙하하지 않고, 기판(W)의 상면의 주연부로부터 경방향 외방으로 이동하여, 안내면(85)에 도달한다. 즉, 안내면(85)은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, 기판(W)의 상면에 존재하는 처리액을, 기판(W)의 상면의 주연부보다 경방향 외방으로 이동시킨다. 간극(G)은, 처리액에 의해 막아진다.
안내면(85) 상으로 이동한 처리액은, 안내면(85) 위를 경방향 외방을 향해 이동하여, 처리액 배출로(10Q)의 유입구(10Qa)로 유입된다. 처리액 배출로(10Q)의 유입구(10Qa)로 유입된 처리액은, 경사 배출로(120) 내를 경방향 외방을 향해 이동하고, 그 후, 연직 배출로(121) 내를 하방을 향해 이동한다. 그 후, 처리액은, 배출구(10Qb)로부터 배출된다.
안내면(85) 상의 처리액은, 대향 부재(6Q)의 연장 설치부(66)의 경사 하면(111a)에 충돌하는 경우가 있다. 이 경우, 안내면(85) 상의 처리액 중에 역류(경방향 내방을 향하는 흐름)가 발생하고, 이 역류의 발생에 의해 액 축적(100)이 형성된다.
제3 실시 형태에서는, 처리액 배출로(10Q)의 유입구(10Qa)가, 경방향에 있어서의 안내면(85)의 외방단에 연결되는 배출로 구획면(86Q)과, 안내면(85)의 경계에 형성되어 있다. 그 때문에, 처리액 중의 역류가 발생했다고 해도, 그 발생 개소는, 기판(W) 상이 아니라, 안내면(85) 상이다. 그 때문에, 기판(W) 상의 처리액 중에 역류가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제3 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다.
제3 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판 처리의 다른 예를 실행하는 것이 가능하다. 도 17은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)를 이용한 기판 처리의 다른 예를 설명하기 위한 모식도이다. 당해 다른 예의 기판 처리에서는, 상술한 도 16에 나타내는 대향 부재(6Q)의 위치를 제1 차단 공간 구획 위치라고 한다. 대향 부재(6Q)가 제1 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 환상 부재(8Q)의 내방 단면(84)의 상단부가 기판(W)의 상면과 같은 높이 위치에 위치한다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 공정에 있어서, 대향 부재 승강 유닛(61)(도 14를 참조)은, 대향 부재(6Q)를 제2 차단 공간 구획 위치에 배치한다. 제2 차단 공간 구획 위치는, 환상 부재(8Q)의 내방 단면(84)의 상단부가 기판(W)의 상면보다 상방에 위치하는 상태에서, 기판(W), 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)에 의해 차단 공간(SS)이 구획될 때의 대향 부재(6Q)의 위치이다.
대향 부재(6Q)가 제2 차단 공간 구획 위치에 위치하는 상태에서, 기판의 상면을 향해 중앙 노즐(11)(도 14를 참조)로부터 약액 등의 처리액을 공급한다. 이로 인해, 환상 부재(8Q)의 내방 단면(84)과 기판(W)의 상면에 의해 처리액이 받아져 처리액의 액 고임(101)이 형성된다(액 고임 형성 공정). 그 때문에, 액 고임(101) 중의 처리액에 의해 기판(W)의 상면이 처리된다. 따라서, 액 고임(101)의 형성에 필요한 양의 처리액을 기판(W)의 상면에 공급하면, 기판(W)의 상면을 처리할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 공급한 처리액이 내방 단면(84)에 의해 받아지지 않고 기판(W) 밖으로 배출되는 구성과 비교하여, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
그리고, 액 고임(101)이 형성되고 나서 소정 시간 경과한 후에, 대향 부재 승강 유닛(61)이, 대향 부재(6Q)를 제1 차단 공간 구획 위치로 이동시킨다. 즉, 환상 부재(8Q)의 내방 단면(84)의 상단부를 기판(W)의 상면과 같은 위치로 이동시킨다(도 16을 참조). 이로 인해, 기판(W)의 상면에 존재하는 처리액은, 내방 단면(84)에 의한 액 받이로부터 해방된다. 그 때문에, 처리액이 원심력에 의해, 경방향 외방으로 이동하여, 액 고임(101)이 기판(W)의 상면으로부터 배제된다(액 고임 배제 공정).
원심력에 의해 기판(W)의 주연부의 외방으로 이동한 처리액은, 안내면(85)을 거쳐, 처리액 배출로(10)로 원활하게 유입된다(도 16을 참조). 따라서, 기판(W)의 상면에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
＜제4 실시 형태＞
도 18은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비되는 처리 유닛(2R)의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다. 도 18에 있어서, 상술한 도 1~도 17에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)에서는, 기판 유지의 형식이, 제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2Q)(도 14를 참조)과는 상이하다. 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)은, 제3 실시 형태에 따른 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)와, 제2 실시 형태에 따른 스핀 척(5P)을 조합한 구성이다.
제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 동일한 기판 처리(도 6~도 7f를 참조)를 실행할 수 있다. 차단 공간(SS)으로부터 처리액이 배출될 때의 모습은, 제3 실시 형태에 있어서의 설명과 동일하다(도 16을 참조).
제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 하면 노즐(14)로부터 린스액 또는 치환액이 토출됨으로써 기판(W)의 하면이 보호된다(하면 보호 공정, 보호액 공급 공정). 이 경우, 하면 노즐(14)이 보호액 공급 유닛으로서 기능한다.
또, 기판(W)의 하면을 향해 불활성 가스를 분사함으로써, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(21) 사이의 공간 중의 분위기를 불활성 가스로 치환해도 된다. 이 경우, 차단 공간(SS)으로의 산소의 유입을 한층 억제할 수 있다.
제4 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. 또, 제4 실시 형태에 있어서도, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 도 17에 나타내는 기판 처리의 다른 예를 실행하는 것이 가능하다.
＜제5 실시 형태＞
도 19는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다. 도 19에 있어서, 상술한 도 1~도 18에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
제5 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)은, 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)의 승강 및 회전의 구조가, 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)(도 18을 참조)과는 상이하다. 제5 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)의 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)는, 지지 부재 승강 유닛(131)에 의해 승강되며, 또한, 스핀 모터(23)에 의해 회전된다. 지지 부재 승강 유닛(131)은, 대향 부재(6Q)를 매달아 지지하는 지지 부재(130)를 승강시키는 유닛이다.
이하에서는, 제5 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)에 있어서 제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)과 상이한 점에 대해서 자세하게 설명한다.
제5 실시 형태에 따른 대향 부재(6Q)는, 중공축(60)의 상단으로부터 수평으로 연장되는 복수의 플랜지부(63)를 더 포함한다. 대향 부재(6Q)는, 예를 들어, 자력(磁力)에 의해 스핀 베이스(21)와 걸어맞춤 가능하다. 자세하게는, 환상 부재(8Q)에 설치된 복수의 제1 걸어맞춤부(135)와, 스핀 베이스(21)에 설치된 복수의 제2 걸어맞춤부(136)가 자력에 의해 서로 끌려 요철 걸어맞춤된다.
복수의 제1 걸어맞춤부(135)는, 환상 부재(8Q)의 하면으로부터 하방으로 연장되어 있다. 복수의 제1 걸어맞춤부(135)는, 회전 축선(A1) 둘레의 주방향(회전 방향(R))으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 제2 걸어맞춤부(136)는, 회전 축선(A1) 둘레의 주방향(회전 방향(R))으로 서로 간격을 두고, 복수의 척 핀(20)보다 경방향 외방에서 스핀 베이스(21)의 상면에 배치되어 있다.
환상 부재(8Q)의 각 제1 걸어맞춤부(135)와, 스핀 베이스(21)의 대응하는 제2 걸어맞춤부(136)가 걸어맞춤되어 있을 때, 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)는, 스핀 베이스(21)와 일체 회전 가능하다. 스핀 모터(23)는, 회전 축선(A1) 둘레로 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)를 회전시키는 대향 부재 회전 유닛으로서도 기능한다. 대향 부재(6Q)가 차단 공간 구획 위치에 위치할 때, 환상 부재(8Q)가 스핀 베이스(21)와 걸어맞춤된다(도 19의 2점 쇄선 참조).
지지 부재(130)는, 대향 부재(6Q)를 지지하는 대향 부재 지지부(132)와, 대향 부재 지지부(132)보다 상방에 설치되어 중앙 노즐(11)의 케이싱(30)을 지지하는 노즐 지지부(133)와, 대향 부재 지지부(132) 및 노즐 지지부(133)를 연결하여 연직 방향으로 연장되는 벽부(134)를 포함한다.
대향 부재 지지부(132)는, 대향 부재(6Q)(의 플랜지부(63))를 하방으로부터 지지한다. 대향 부재 지지부(132)의 중앙부에는, 중공축(60)이 삽입 통과되는 통형상부 삽입 통과 구멍(132a)이 형성되어 있다.
각 플랜지부(63)에는, 플랜지부(63)를 상하 방향으로 관통하는 위치 결정 구멍(63a)이 형성되어 있다. 대향 부재 지지부(132)에는, 대응하는 플랜지부(63)의 위치 결정 구멍(63a)에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 돌기(132b)가 형성되어 있다. 각 위치 결정 구멍(63a)에, 대응하는 걸어맞춤 돌기(132b)가 걸어맞춤됨으로써, 회전 방향(R)에 있어서 지지 부재(130)에 대해 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)가 위치 결정된다.
지지 부재 승강 유닛(131)은, 예를 들어, 지지 부재(130)를 승강시키는 볼 나사 기구(도시하지 않음)와, 당해 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시하지 않음)를 포함한다. 지지 부재 승강 유닛(131)은, 컨트롤러(3)에 의해 제어된다(도 5의 2점 쇄선을 참조).
지지 부재 승강 유닛(131)은, 상측 위치(도 19에 실선으로 나타내는 위치)에서 하측 위치(도 19에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)까지의 사이의 소정의 높이 위치에 지지 부재(130)를 위치시킬 수 있다. 하측 위치는, 지지 부재(130)의 가동 범위에 있어서, 지지 부재(130)가 스핀 베이스(21)의 상면에 가장 근접하는 위치이다. 상측 위치는, 지지 부재(130)의 가동 범위에 있어서, 지지 부재(130)가 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 가장 이격되는 위치이다.
지지 부재(130)는, 상측 위치에 위치할 때, 대향 부재(6Q)를 매달아 지지하고 있다. 지지 부재(130)는, 지지 부재 승강 유닛(131)에 의해 승강됨으로써, 상측 위치와 하측 위치 사이의 걸어맞춤 위치를 통과한다.
지지 부재(130)는, 상측 위치에서 걸어맞춤 위치까지 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)와 함께 하강한다. 지지 부재(130)가 걸어맞춤 위치에 도달하면, 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)를 스핀 베이스(21)에 수도(受渡)한다. 지지 부재(130)는, 걸어맞춤 위치보다 하방에 도달하면, 대향 부재(6Q)로부터 이격된다.
지지 부재(130)는, 하측 위치로부터 상승하여 걸어맞춤 위치에 도달하면, 스핀 베이스(21)로부터 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)를 수취한다. 지지 부재(130)는, 걸어맞춤 위치에서 상측 위치까지 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)와 함께 상승한다.
이와 같이, 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)는, 지지 부재(130)가 지지 부재 승강 유닛(131)에 의해 승강됨으로써, 스핀 베이스(21)에 대해 승강한다. 그 때문에, 지지 부재 승강 유닛(131)은, 대향 부재 승강 유닛으로서 기능한다.
제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 동일한 기판 처리를 실행할 수 있다. 단, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 지지 부재(130)가 하측 위치(도 19에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)에 위치하는 상태에서, 분위기 치환 공정(단계 S3)~스핀 드라이 공정(단계 S8)이 실행된다. 그 때문에, 기판(W)의 상면 및 하면에 처리액을 공급할 때에, 대향 부재(6Q) 및 환상 부재(8Q)와 기판(W)을 확실하게 동기 회전시킬 수 있다.
제5 실시 형태에 따른 구성에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다.
＜그 외의 실시 형태＞
이 발명은, 이상으로 설명한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 추가로 다른 형태로 실시할 수 있다.
예를 들어, 상술한 각 실시 형태와는 달리, 기판(W)의 상면에 폴리머층을 형성하기 위한 폴리머층 형성액을 처리액으로서 이용하는 기판 처리에 응용할 수 있다. 폴리머층 형성액으로서는, 예를 들어, 기판(W)의 표면을 소수화하는 소수화제를 들 수 있다. 기판(W)의 표면에 형성된 패턴의 표면의 SiO2막과 반응하여 희생층을 형성하는 액체이다.
소수화제로서는, 예를 들어, 실리콘 자체 및 실리콘을 포함하는 화합물을 소수화시키는 실리콘계 소수화제, 또는 금속 자체 및 금속을 포함하는 화합물을 소수화시키는 메탈계 소수화제를 이용할 수 있다.
메탈계 소수화제는, 예를 들어, 소수기를 갖는 아민, 및 유기 실리콘 화합물 중 적어도 하나를 포함한다. 실리콘계 소수화제는, 예를 들어, 실란 커플링제이다. 실란 커플링제는, 예를 들어, HMDS(헥사메틸디실라잔), TMS(테트라메틸실란), 불소화 알킬클로로실란, 알킬디실라잔, 및 비(非)클로로계 소수화제 중 적어도 하나를 포함한다. 비클로로계 소수화제는, 예를 들어, 디메틸실릴디메틸아민, 디메틸실릴디에틸아민, 헥사메틸디실라잔, 테트라메틸디실라잔, 비스(디메틸아미노)디메틸실란, N,N-디메틸아미노트리메틸실란, N-(트리메틸실릴)디메틸아민 및 오르가노실란 화합물 중 적어도 하나를 포함한다.
폴리머층 형성액은, 비교적 고가이기 때문에, 소비량을 삭감하고 싶다. 상술한 실시 형태와 같이, 기판(W)의 상면에 폴리머층 형성액의 액 고임(101)을 형성하여 기판(W)의 상면을 처리하는 수법이 유효하다.
또, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서, 연결부(81)는, 경방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하도록 경사지는 경사 하면(81a)을 갖는다. 그러나, 연결부(81)는, 경방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하도록 경사지는 경사 하면(81a)을 갖지 않고, 도 3에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 대향면(6a)과 단차가 없는 하면을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 안내면(85) 상의 처리액은, 처리액 배출로(10)로 유입되기 전에, 대향 부재(6)의 연장 설치부(66)의 광폭부(80)의 경방향 내방 단면(80b)에 충돌하고, 이로 인해, 안내면(85) 상의 처리액 중에 역류가 발생한다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서의 연결 부재(9)는, 연직 방향으로 연장되는 원기둥 형상이다. 상술한 실시 형태와는 달리, 도 20에 나타내는 바와 같이, 각 연결 부재(9)는, 평면에서 보았을 때, 경방향 외방을 향함에 따라, 기판(W)의 회전 방향(R)의 하류측(RD)을 향하도록 형성되어 있어도 된다.
기판(W)이 회전하고 있는 경우, 차단 공간(SS)에서는, 경방향 외방을 향함에 따라 회전 방향(R)의 하류측(RD)을 향하는 기류 F(도 9를 참조)가 발생하기 쉽다. 연결 부재(9)가, 평면에서 보았을 때, 경방향 외방을 향함에 따라, 기판(W)의 회전 방향(R)의 하류측(RD)을 향하도록 형성되어 있으면, 경방향 외방을 향함에 따라 회전 방향(R)의 하류측(RD)을 향하는 기류의 발생을 촉진할 수 있다. 따라서, 기류의 흐트러짐을 한층 억제할 수 있다.
또, 상술한 실시 형태에서는, 연결 부재(9)는, 처리액 배출로(10) 내에 설치되어 있는데, 연결 부재(9)는, 차단 공간(SS) 내에 설치되어 있어도 되고, 이 경우, 도시하지 않지만, 안내면(85)과 경사 하면(81a)에 연결된다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명해 왔는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 이용된 구체예에 불과하며, 본 발명은 이들 구체예로 한정하여 해석되어야 하는 것이 아니라, 본 발명의 범위는 첨부하는 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2019년 7월 19일에 일본 특허청에 제출된 특허출원 2019-133864호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.
1：기판 처리 장치
3：컨트롤러
5：스핀 척(기판 유지 유닛)
5P：스핀 척(기판 유지 유닛)
6：대향 부재
6Q：대향 부재
6a：대향면
8：환상 부재
8Q：환상 부재
9：연결 부재
10：처리액 배출로
10Q：처리액 배출로
10a：유입구
10Qa：유입구
10b：배출구
11：중앙 노즐(처리액 공급 유닛, 불활성 가스 공급 유닛)
12：제1 하면 노즐(보호액 공급 유닛)
13：제2 하면 노즐(보호액 공급 유닛)
14：하면 노즐(보호액 공급 유닛)
23：스핀 모터(기판 회전 유닛, 대향 부재 회전 유닛)
61：대향 부재 승강 유닛
62：대향 부재 회전 유닛
65：원판부
66：연장 설치부
66Q：연장 설치부
71A：제1 가드
71B：제2 가드
74：가드 승강 유닛
75A：제1 원통부
75B：제2 원통부
76A：제1 원환부
76B：제2 원환부
84：내방 단면
85：안내면
86：배출로 구획면
101：액 고임
D1：차단 공간 폭(연직 방향에 있어서의 차단 공간의 폭)
D3：배출로 폭(처리액 배출로의 폭)
SS：차단 공간
W：기판

Claims (21)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 중앙부를 지나는 연직 축선 둘레로 상기 기판 유지 유닛을 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 상면을 향해 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 상방으로부터 대향하는 대향면을 갖는 원판부와, 상기 원판부로부터 상기 연직 축선을 중심으로 하는 경방향의 외방으로 연장되는 연장 설치부를 갖는 대향 부재와,
    평면에서 보았을 때 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 둘러싸는 환상 부재와,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판, 상기 대향 부재, 및 상기 환상 부재에 의해 외부로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간이 구획되도록 상기 환상 부재와 함께 상기 대향 부재를 승강시키는 대향 부재 승강 유닛을 포함하며,
    상기 환상 부재가, 상기 기판 회전 유닛이 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판을 회전시킬 때에, 당해 기판의 상면에 존재하는 처리액을 원심력에 의해 당해 기판의 주연부보다 상기 경방향의 외방으로 안내하는 안내면을 갖고,
    상기 연장 설치부와 상기 환상 부재에 의해, 상기 안내면에 존재하는 처리액을 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출로가 구획되어 있는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 환상 부재는, 그 상면에 상기 안내면을 가지는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 처리액 배출로의 폭이, 연직 방향에 있어서의 상기 차단 공간의 폭보다 작은, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 환상 부재가, 상기 경방향에 있어서의 상기 안내면의 외방단에 연결되어, 상기 처리액 배출로를 구획하는 배출로 구획면을 갖고,
    상기 처리액 배출로가, 상기 안내면과 상기 배출로 구획면의 경계에 유입구를 갖는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 배출로 구획면 및 상기 안내면이, 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 환상 부재와 함께 상기 대향 부재를, 상기 연직 축선 둘레로, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판과 동기 회전시키는 대향 부재 회전 유닛을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 환상 부재와 상기 대향 부재를 연결하는 복수의 연결 부재를 더 포함하고,
    각 상기 연결 부재가, 평면에서 보았을 때, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 회전 방향의 하류측을 향하도록 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 회전 유닛, 상기 처리액 공급 유닛, 상기 불활성 가스 공급 유닛 및 상기 대향 부재 승강 유닛을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러가, 상기 대향 부재 승강 유닛에 의해 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 이동시켜 상기 차단 공간을 구획하는 차단 공간 구획 공정과, 상기 불활성 가스 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면을 향해 불활성 가스를 공급함으로써 상기 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 분위기 치환 공정과, 상기 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스로 치환된 상태에서, 상기 처리액 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 기판 회전 유닛으로 하여금 상기 기판을 회전시키게 함으로써, 상기 기판의 상면의 처리액을, 상기 안내면 및 상기 처리액 배출로를 통해, 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 안내면이, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사지는 경사면을 갖고,
    상기 컨트롤러가, 상기 처리액 공급 공정에 있어서, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 상기 경사면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정과, 상기 처리액 배출 공정에 있어서, 상기 기판 회전 유닛에 의해 상기 기판의 회전을 가속시켜 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 평면에서 보았을 때 원 형상의 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과,
    상기 기판에 상방으로부터 대향하는 대향면을 갖는 원판부 및 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직 축선을 중심으로 하는 경방향의 외방에 상기 원판부로부터 연장되는 연장 설치부를 갖는 대향 부재와, 평면에서 보았을 때 상기 기판을 둘러싸는 환상 부재를 상하 방향으로 이동시켜, 상기 대향 부재, 상기 환상 부재, 및 상기 기판에 의해 외부로부터의 분위기의 유입이 제한된 차단 공간을 구획하는 공간 구획 공정과,
    상기 차단 공간을 향해 불활성 가스를 공급함으로써 상기 차단 공간 내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 분위기 치환 공정과,
    상기 차단 공간 내의 분위기가 불활성 가스에 의해 치환된 상태에서, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 기판의 상면에 처리액이 존재하는 상태에서 상기 연직 축선 둘레의 회전 방향으로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면의 주연부에 존재하는 처리액을, 상기 환상 부재에 설치된 안내면을 경유하여 상기 연장 설치부와 상기 환상 부재에 의해 구획되는 처리액 배출로로 안내하여, 처리액을 상기 처리액 배출로로부터 상기 차단 공간 밖으로 배출하는 처리액 배출 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 환상 부재는, 그 상면에 상기 안내면을 가지는, 기판 처리 방법.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 처리액 배출로의 폭이, 연직 방향에 있어서의 상기 차단 공간의 폭보다 작은, 기판 처리 방법.
  13. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 환상 부재가, 상기 경방향에 있어서의 상기 안내면의 외방단에 연결되어, 상기 처리액 배출로를 구획하는 배출로 구획면을 갖고,
    상기 처리액 배출로가, 상기 안내면과 상기 배출로 구획면의 경계에 유입구를 갖는, 기판 처리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 배출로 구획면과, 상기 안내면이, 수평 방향으로 평탄한 단일 평탄면을 구성하는, 기판 처리 방법.
  15. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 처리액 배출 공정에 있어서, 상기 환상 부재 및 상기 대향 부재를 상기 연직 축선 둘레로 상기 기판과 동기 회전시키는 동기 회전 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 환상 부재와 상기 대향 부재가 연결 부재에 의해 연결되어 있으며,
    상기 연결 부재가, 평면에서 보았을 때, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라, 상기 기판의 회전 방향의 하류측을 향하도록 형성되어 있는, 기판 처리 방법.
  17. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 안내면이, 상기 경방향의 외방을 향함에 따라 상방을 향하도록 경사지는 경사면을 갖고,
    상기 처리액 공급 공정이, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급함으로써, 상기 경사면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정을 포함하며,
    상기 처리액 배출 공정이, 상기 기판의 회전을 가속시켜 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  18. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 경방향에 있어서의 상기 환상 부재의 내방 단면이, 연직 방향으로 연장되고,
    상기 내방 단면의 상단부가, 상기 안내면에 연결되어 있으며,
    상기 처리액 공급 공정이, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면의 상기 상단부가 상기 기판의 상면보다 상방에 위치하도록 상기 환상 부재를 이동시킨 상태에서 상기 기판의 상면을 향해 처리액을 공급함으로써, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면과 상기 기판의 상면에 의해 처리액을 받아 처리액의 액 고임을 형성하는 액 고임 형성 공정을 포함하고,
    상기 처리액 배출 공정이, 상기 환상 부재의 상기 내방 단면의 상기 상단부가 상기 기판의 상면과 같은 높이에 위치하도록 상기 환상 부재를 이동시킴으로써, 상기 기판의 상면으로부터 상기 액 고임을 배제하는 액 고임 배제 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  19. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    평면에서 보았을 때 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 둘러싸는 제1 원통부와, 상기 제1 원통부로부터 상기 경방향의 내방으로 연장되는 제1 원환부를 갖는 제1 가드와, 평면에서 보았을 때 상기 대향 부재 및 상기 환상 부재를 둘러싸는 제2 원통부와, 상기 제2 원통부로부터 상기 경방향의 내방으로 연장되어, 상기 제1 원환부에 하방으로부터 대향하는 제2 원환부를 갖는 제2 가드를, 개별적으로 상하 이동시키는 가드 이동 공정을 더 포함하며,
    상기 처리액 배출로가, 상기 경방향의 외방을 향해 처리액을 배출하는 배출구를 갖고,
    상기 가드 이동 공정이, 상기 배출구로부터 처리액이 배출될 때에, 연직 방향에 있어서, 상기 경방향에 있어서의 상기 제1 원환부의 내방단과 상기 경방향에 있어서의 상기 제2 원환부의 내방단 사이에 상기 처리액 배출로가 위치하도록, 상기 제1 가드 및 상기 제2 가드를 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 처리액 배출 공정과 병행하여 실행되며, 상기 기판의 하면을 보호하는 보호액을 상기 기판의 하면을 향해 공급하는 보호액 공급 공정을 더 포함하고,
    상기 가드 이동 공정이, 상기 제2 원환부의 경방향 내방단이 상기 배출구보다 하측이며, 또한, 상기 환상 부재의 하단보다 상측에 위치하도록, 상기 제2 가드를 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  21. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 처리액 공급 공정보다 앞에 상기 기판의 상면에 린스액을 공급하는 프리 린스 공정을 더 포함하고,
    상기 프리 린스 공정에 있어서 상기 기판의 상면에 공급된 린스액은, 상기 환상 부재와 상기 기판 사이의 간극을 막고, 상기 처리액 배출로로부터 배출되며,
    상기 프리 린스 공정이, 상기 분위기 치환 공정과 병행하여 실행되는, 기판 처리 방법.

KR1020227001927A 2019-07-19 2020-06-03 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 KR102636437B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019133864A JP7372068B2 (ja) 2019-07-19 2019-07-19 基板処理装置および基板処理方法
JPJP-P-2019-133864 2019-07-19
PCT/JP2020/021852 WO2021014772A1 (ja) 2019-07-19 2020-06-03 基板処理装置および基板処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220024748A KR20220024748A (ko) 2022-03-03
KR102636437B1 true KR102636437B1 (ko) 2024-02-14

Family

ID=74193125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227001927A KR102636437B1 (ko) 2019-07-19 2020-06-03 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7372068B2 (ko)
KR (1) KR102636437B1 (ko)
CN (1) CN114008756A (ko)
TW (1) TWI803755B (ko)
WO (1) WO2021014772A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023045549A (ja) * 2021-09-22 2023-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015088598A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3102831B2 (ja) * 1994-06-20 2000-10-23 大日本スクリーン製造株式会社 回転処理装置
JP5036415B2 (ja) 2006-06-16 2012-09-26 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
WO2011092841A1 (ja) 2010-01-29 2011-08-04 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 照明光学系とこれを用いたプロジェクタ
JP6670674B2 (ja) * 2016-05-18 2020-03-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6881922B2 (ja) * 2016-09-12 2021-06-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015088598A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021014772A1 (ja) 2021-01-28
CN114008756A (zh) 2022-02-01
TWI803755B (zh) 2023-06-01
JP7372068B2 (ja) 2023-10-31
JP2021019092A (ja) 2021-02-15
TW202115773A (zh) 2021-04-16
KR20220024748A (ko) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101042666B1 (ko) 액 처리 장치 및 액 처리 방법
US8512478B2 (en) Cleaning and drying-preventing method, and cleaning and drying-preventing apparatus
KR100979979B1 (ko) 액처리 장치 및 액처리 방법
KR100921601B1 (ko) 기판처리장치
TWI391795B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
KR100752246B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR102369452B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
TWI713102B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
KR102636437B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101095095B1 (ko) 기판처리장치
CN109545703B (zh) 基板处理装置及基板处理方法
JP2007258565A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP3917384B2 (ja) 基板処理装置および基板洗浄装置
JP5036415B2 (ja) 液処理装置および液処理方法
JP2018157129A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP4488497B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2006286835A (ja) 基板処理装置
KR102303594B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
CN111052315B (zh) 基板处理方法以及基板处理装置
JP4791068B2 (ja) 基板処理装置
JP2004193568A (ja) 基板処理装置及び洗浄方法
JP2005243940A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2006286834A (ja) 基板処理装置
JP7372084B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2003045772A (ja) スピン処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant