KR102646567B1 - 기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102646567B1
KR102646567B1 KR1020210126211A KR20210126211A KR102646567B1 KR 102646567 B1 KR102646567 B1 KR 102646567B1 KR 1020210126211 A KR1020210126211 A KR 1020210126211A KR 20210126211 A KR20210126211 A KR 20210126211A KR 102646567 B1 KR102646567 B1 KR 102646567B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
guard
unit
gas
holding surface
Prior art date
Application number
KR1020210126211A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220041022A (ko
Inventor
요스케 야스타케
노리유키 기쿠모토
미치노리 이와오
히로아키 이시이
포링 텐
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 KR20220041022A publication Critical patent/KR20220041022A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102646567B1 publication Critical patent/KR102646567B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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 for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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 for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681Apparatus 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 for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/677Apparatus 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 for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus 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 for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792Apparatus 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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

기판 처리 장치는, 원판형상의 기판을 수평한 자세로 유지하는 유지면을 가지는 베이스와, 상기 베이스를 연직의 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부를 가열하는 가열 유닛과, 광을 발하는 발광부 및 상기 발광부로부터 발해진 광을 받는 수광부를 가지고, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 발광부와 상기 수광부 사이의 검출 공간 내에 위치할 때에 상기 회전축선에 대한 당해 기판의 편심량을 측정하는 편심량 측정 유닛과, 상기 검출 공간에 존재하는 분위기를 상기 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 분위기 치환 유닛을 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS, AND METHOD FOR ADJUSTING SUBSTRATE POSITION}
이 출원은, 2020년 9월 24일에 일본 특허청에 제출된 특허 출원 2020-159314호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.
이 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치와, 당해 기판 처리 장치를 이용한 기판 위치 조정 방법에 관한 것이다. 처리의 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치 및 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
일본 특허공개 2017-11015호 공보에는, 기판보다 작은 원판형상의 스핀 척과, 기판의 하면 주연부를 따르는 환상의 히터와, 기판의 상면에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치에서는, 기판의 주연부를 가열하면서, 기판의 상면의 주연부를 처리액으로 처리하는 기판 처리가 행해진다.
일본 특허공개 2017-11015호 공보에 개시되어 있는 기판 처리 장치에서는, 스핀 척에 기판을 배치할 때에, 기판이 편심 배치되는 경우가 있다.
그래서, 이 발명의 하나의 목적은, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법을 제공하는 것이다.
이 발명의 일실시 형태는, 원판형상의 기판을 수평한 자세로 유지하는 유지면을 가지는 베이스와, 상기 베이스를 연직의 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부를 가열하는 가열 유닛과, 광을 발하는 발광부 및 상기 발광부로부터 발해진 광을 받는 수광부를 가지고, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 발광부와 상기 수광부 사이의 검출 공간 내에 위치할 때에 상기 회전축선에 대한 당해 기판의 편심량을 측정하는 편심량 측정 유닛과, 상기 검출 공간에 존재하는 분위기를 상기 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 분위기 치환 유닛을 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 기판 처리 장치에서는, 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 발광부와 수광부의 사이에 위치할 때에, 편심량 측정 유닛이 베이스의 회전축선에 대한 기판의 편심량을 측정한다.
기판의 주연부는, 가열 유닛에 의해 가열되기 때문에, 기판의 주연부의 부근의 공간에 있어서 분위기의 요동이 생긴다. 상세한 것은, 기판의 주연부에 접하는 비교적 온도가 높은 분위기와 그 주위의 분위기가 서로 섞여 분위기가 교반된다. 분위기가 교반됨으로써 기판의 주연부의 부근의 공간의 굴절률에 불균일이 생긴다.
기판의 편심량은, 발광부와 수광부 사이의 검출 공간에 기판의 주연부가 위치하는 상태에서 측정되기 때문에, 검출 공간에도 분위기의 요동이 생겨, 검출 공간의 굴절률에 불균일이 생긴다. 공간의 굴절률에 불균일이 생기면, 발광부가 발하는 광의 도달 위치가 어긋나, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도가 악화된다.
그래서, 검출 공간에 존재하는 분위기를, 분위기 치환 유닛을 이용하여 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 구성이면, 기판의 주연부가 검출 공간 내에 위치할 때에 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 분위기 치환 유닛이, 상기 검출 공간을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 유닛을 포함한다. 그 때문에, 검출 공간 내의 분위기가, 기체 공급 유닛으로부터 공급되는 기체에 의해 밀려 나와, 기체 공급 유닛으로부터 공급되는 기체에 의해 양호하게 치환된다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 가열 유닛이, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 대향하는 히터를 포함한다. 상기 기체 공급 유닛이, 상기 검출 공간에 있어서, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부와 상기 히터 사이의 부분을 향하여 기체를 토출한다.
기판의 주연부와 히터 사이의 분위기는, 히터에 의해 가열되기 쉬워, 주위의 분위기와의 온도차가 생기기 쉽다. 그 때문에, 기판의 주연부와 히터 사이의 분위기에는 특히 요동이 발생하기 쉽다. 그래서, 기판의 주연부와 히터 사이의 공간을 향하여 기체를 토출하면, 검출 공간에 있어서의 요동의 원인이 되는 기판의 주연부와 히터 사이의 분위기를 효과적으로 치환할 수 있다. 따라서, 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 한층 해소할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기체 공급 유닛이, 상기 발광부와 상기 수광부의 대향 방향을 따라 늘어선 복수의 기체 토출구를 포함한다. 그 때문에, 대향 방향을 따라 늘어선 복수의 기체 토출구로부터 토출되는 기체에 의해, 기판의 주연부의 부근의 부분의 분위기뿐만이 아니라, 검출 공간의 전체에 있어서 분위기가 치환된다. 그 때문에, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기체 공급 유닛이, 복수의 상기 기체 토출구를 각각 가지는 복수의 고정 기체 노즐과, 복수의 상기 고정 기체 노즐이 공통으로 장착되는 장착 플레이트를 포함한다. 그리고, 상기 고정 기체 노즐이, 상기 장착 플레이트에 장착되는 장착부와, 상기 장착부와 일체로 형성되며, 상기 기체 토출구가 설치된 토출부를 포함한다.
복수의 고정 기체 노즐이 장착 플레이트에 장착되어 있으며, 고정 기체 노즐의 장착부 및 토출부가 일체로 형성되어 있다. 그 때문에, 고정 기체 노즐을 장착 플레이트에 대해 강고하게 고정할 수 있어, 고정 기체 노즐들의 위치 관계를 강고하게 고정할 수 있다. 따라서, 검출 공간을 향하여 기체를 적확하게 공급할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기체 공급 유닛이, 상기 발광부 및 상기 수광부와 함께 이동하여, 상기 검출 공간에 기체를 공급하는 이동 기체 노즐 헤드로서, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 내에 위치하는 검출 위치와, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 밖에 위치하는 퇴피 위치의 사이에서 이동하는 이동 기체 노즐 헤드를 포함한다. 그 때문에, 이동 기체 노즐이 검출 위치에 위치할 때에 검출 공간에 기체를 토출하여 검출 공간 내의 공기를 기체로 치환함으로써, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 베이스를 수용하는 챔버를 추가로 구비한다. 그리고, 상기 분위기 치환 유닛이, 상기 챔버 내의 공간으로의 급기 및 상기 챔버 내의 공간으로부터의 배기를 행하는 급배기 유닛을 포함한다. 그 때문에, 챔버 내의 공간을 급기 및 배기할 때에, 검출 공간 내의 분위기를 검출 공간 밖의 분위기로 양호하게 치환할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판을 둘러싸는 가드로서, 상기 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 상방에 위치하는 상측 위치와 상기 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 하방에 위치하는 하측 위치의 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 가드를 추가로 포함한다. 상기 급배기 유닛이, 상기 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기 덕트와, 상기 챔버 내에 분위기를 공급하여, 상기 배기 덕트를 향하는 기류를 상기 챔버 내에 형성하는 기류 형성 유닛을 포함한다. 그리고, 상기 가드는, 상기 가드가 상기 상측 위치에 위치할 때에 상기 기류가 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부와 상기 가드의 사이를 통과하고, 상기 가드가 상기 하측 위치에 위치할 때에 상기 기류가 상기 가드의 외측을 통과하도록 상기 기류의 경로를 전환한다.
이 구성에 의하면, 가드가 상측 위치에 위치할 때에는, 챔버 내에 있어서 배기 덕트를 향하는 기류가 기판의 주연부와 가드의 사이를 통과하고, 가드가 하측 위치에 위치할 때에는, 기류가 가드의 외측을 통과한다.
그 때문에, 가드를 상측 위치에 배치함으로써, 기판의 주연부의 둘레의 분위기를, 기류에 의해 운반되는 기체로 치환할 수 있다. 이것에 의해, 기판의 주연부가 검출 공간 내에 위치할 때에 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있다.
이 발명의 일 실시예에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 유지면 상의 기판을 상기 베이스에 대해 이동시켜, 당해 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 센터링 유닛을 추가로 구비한다. 따라서, 편심량 측정 유닛이 측정하는 편심량에 의거하여, 기판의 중심부가 회전축선에 가까워지도록 베이스에 대해 기판을 센터링 유닛이 이동시킴으로써, 기판의 편심량이 저감된다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 센터링 유닛이, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판을 들어 올리거나, 당해 들어 올린 기판을 상기 유지면에 재치(載置)하도록 구성되어 있는 리프터와, 상기 리프터를 수평 이동시킴으로써, 당해 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 리프터 수평 이동 기구를 포함한다.
삭제
이 구성에 의하면, 유지면에 유지되어 있는 기판을 리프터에 의해 들어 올린 상태에서, 리프터를 수평 이동시켜 기판의 중심부를 회전축선에 접근시킴으로써, 편심량을 저감할 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 리프터가, 복수 설치되어 있다. 복수의 상기 리프터가, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판보다 하방에서 당해 기판에 대향하는 대향부를 가진다. 그리고, 상기 센터링 유닛이, 상기 대향부를 상기 유지면보다 상방인 제1 위치와, 상기 대향부를 상기 유지면보다 하방인 제2 위치의 사이에서 연직 방향으로 이동시키는 리프터 연직 이동 기구를 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 복수의 리프터를 제1 위치로 이동시킴으로써, 복수의 리프터로 기판을 들어 올려 하방으로부터 지지할 수 있다. 기판을 지지하고 있는 복수의 리프터를 베이스에 대해 수평 방향으로 이동시켜 기판의 중심부를 회전축선에 접근시킴으로써, 편심량을 저감할 수 있다. 그 후, 복수의 리프터를 제2 위치로 이동시킴으로써, 기판을 유지면에 유지시킬 수 있다.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 리프터가 복수 설치되어 있다. 복수의 상기 리프터가, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 수평 방향에서 대향하는 제1 대향면을 가지는 제1 리프터와, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 상기 제1 대향면과는 반대측에서 수평 방향에서 대향하는 제2 대향면을 가지는 제2 리프터를 포함한다. 상기 리프터 수평 이동 기구가, 상기 제1 리프터 및 상기 제2 리프터를 개별적으로 수평 이동시키는 제1 리프터 수평 이동 기구와, 상기 제1 리프터 및 상기 제2 리프터를 일체로 수평 이동시키는 제2 리프터 수평 이동 기구를 포함한다. 상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사진다.
이 구성에 의하면, 제1 수평 이동 기구는, 제1 리프터 및 제2 리프터를 수평 방향으로 개별적으로 이동시킬 수 있다. 제1 수평 이동 기구에 의해, 제1 리프터 및 제2 리프터가 서로 가까워지도록 제1 리프터 및 제2 리프터를 수평 방향으로 이동시킴으로써, 제1 대향면 및 제2 대향면이 기판의 주연부에 맞닿는다. 제1 대향면 및 제2 대향면은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사진다. 그 때문에, 제1 대향면 및 제2 대향면은, 기판을 유지면으로부터 들어 올려 하방으로부터 지지할 수 있다. 제1 대향면 및 제2 대향면이 기판을 하방으로부터 지지하는 상태를 유지하면서, 제2 리프터 수평 이동 기구에 의해 제1 리프터 및 제2 리프터를 수평 방향으로 이동시킴으로써, 기판의 중심부를 회전축선에 접근시킬 수 있다. 이것에 의해, 편심량을 저감할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태는, 원판형상의 기판의 주연부에 히터가 대향하도록, 베이스의 유지면에 상기 기판을 수평한 자세로 유지시키는 기판 유지 공정과, 발광부 및 수광부를 가지는 센서의 상기 발광부 및 상기 수광부의 사이의 공간인 검출 공간에 상기 기판의 주연부가 위치하는 상태에서, 상기 검출 공간에 존재하는 분위기를 상기 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 분위기 치환 공정과, 상기 분위기 치환 공정의 실행 중에, 연직의 회전축선 둘레로 상기 베이스를 회전시키면서 상기 회전축선에 대한 당해 기판의 편심량을 상기 센서에 의해 검출하는 편심량 측정 공정과, 상기 편심량 측정 공정에 의해 검출된 편심량에 따라, 상기 기판을 상기 베이스에 대해 이동시킴으로써, 상기 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 위치 맞춤 공정을 포함하는, 기판 위치 조정 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 분위기 치환 공정에 의해 발광부 및 수광부의 사이의 검출 공간에 존재하는 분위기를 검출 공간 밖의 분위기로 치환함으로써, 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 검출 공간에 존재하는 분위기의 치환을 계속하면서 센서에 의해 기판의 편심량을 측정하면, 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 해소한 상태에서, 편심량을 측정할 수 있다. 이것에 의해, 편심량을 정밀도 있게 검출할 수 있으므로, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있다.
이 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 분위기 치환 공정이, 상기 검출 공간을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 공정을 포함한다. 그 때문에, 검출 공간에 존재하는 분위기가, 기체 공급 유닛으로부터 공급되는 기체에 의해 밀려 나와, 기체 공급 유닛으로부터 공급되는 기체에 의해 양호하게 치환된다.
이 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 분위기 치환 공정이, 상기 기판을 둘러싸는 가드로서, 당해 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 상방에 위치하는 상측 위치와 당해 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 하방에 위치하는 하측 위치의 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 가드의 상단부를 상기 상측 위치에 배치함으로써, 상기 가드 및 상기 베이스를 수용하는 챔버 내에서 상기 기판의 주연부와 상기 가드의 사이를 통과하여 배기 덕트를 향하여 흐르는 기류를 형성하는 기류 형성 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 가드가 상측 위치에 위치할 때에는, 챔버 내에 있어서 배기 덕트를 향하는 기류가 기판의 주연부와 가드의 사이를 통과하고, 가드가 하측 위치에 위치할 때에는, 기류가 가드의 외측을 통과한다. 따라서, 가드를 상측 위치에 배치함으로써, 기판의 주연부의 둘레의 분위기를 기류에 의해 운반되는 기체로 치환할 수 있다. 그 때문에, 기판의 주연부가 검출 공간 내에 위치할 때에 검출 공간에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 편심량 측정 유닛의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 기판의 편심량을 양호하게 저감할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 이 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 내부 구성을 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은, 상기 처리 유닛에 구비되는 스핀 척 및 그 주변의 모식적인 평면도이다.
도 4는, 상기 처리 유닛에 구비되는 가열 유닛의 주변의 단면도이다.
도 5는, 상기 처리 유닛에 구비되는 이동 기체 노즐 헤드 및 센서의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은, 상기 처리 유닛에 구비되는 센터링 유닛의 주변의 단면도이다.
도 7은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 8은, 상기 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는, 상기 기판 처리에 있어서의 기판 위치 조정 처리(단계 S2)에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10a~도 10c는, 상기 기판 위치 조정 처리의 일례가 행해지고 있을 때의 기판의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은, 검출 공간 내의 분위기의 치환이 행해지기 전후에 있어서의 편심량의 측정값의 차이를 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는, 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은, 제2 실시 형태에 관련된 처리 유닛의 모식적인 평면도이다.
도 14a는, 상기 처리 유닛에 구비되는 복수의 고정 기체 노즐을 수평 방향에서 본 모식도이다.
도 14b는, 복수의 상기 고정 기체 노즐의 주변의 사시도이다.
도 14c는, 복수의 상기 고정 기체 노즐의 평면도이다.
도 15는, 제2 실시 형태에 관련된 처리 유닛에 구비되는 센터링 유닛의 주변의 단면도이다.
도 16은, 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리에 있어서의 기판 위치 조정 처리(단계 S2)에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17a~도 17c는, 제2 실시 형태에 관련된 기판 위치 조정 처리의 일례가 행해지고 있을 때의 기판의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 18a 및 도 18b는, 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리에 있어서 실행되는 분위기 치환 공정의 변형예에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
<제1 실시 형태>
도 1은, 이 발명의 일실시 형태에 기판 처리 장치(1)의 내부 구성을 나타내는 도해적인 평면도이다.
기판 처리 장치(1)는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 이 실시 형태에서는, 기판(W)은, 원판형상의 기판이다. 기판(W)은, 예를 들어, 반도체 웨이퍼이다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 처리액으로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 처리 유닛(2)으로 처리되는 복수장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)가 재치되는 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2)의 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)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(CR)은, 반송 로봇(IR)과 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 복수의 처리 유닛(2)은, 예를 들어, 동일한 구성을 가지고 있다.
각 처리 유닛(2)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서 회전축선(A1)(연직축선) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(6)과, 평면에서 보았을 때에 스핀 척(6)을 둘러싸는 처리 컵(7)과, 스핀 척(6) 및 처리 컵을 수용하는 챔버(8)를 포함한다. 회전축선(A1)은, 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직의 직선이다.
챔버(8)에는, 반송 로봇(CR)에 의해, 기판(W)을 반입하거나 기판(W)을 반출하기 위한 출입구가 형성되어 있다. 챔버(8)에는, 이 출입구를 개폐하는 셔터 유닛(도시하지 않음)이 구비되어 있다.
도 2는, 처리 유닛(2)의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다. 도 3은, 스핀 척(6) 및 그 주변의 모식적인 평면도이다.
스핀 척(6)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서, 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직의 회전축선(A1)(연직축선) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 척(6)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 기판 유지 회전 유닛의 일례이다. 스핀 척(6)은, 스핀 베이스(21)(베이스), 회전축(22), 스핀 모터(23) 및 모터 하우징(24)을 포함한다.
스핀 베이스(21)는, 기판(W)을 수평한 자세로 유지하는 유지면(21a)을 가진다. 유지면(21a)은, 예를 들어, 평면에서 보았을 때에 원형상이다. 유지면(21a)은, 예를 들어, 스핀 베이스(21)의 상면이다. 유지면(21a)의 직경은 기판(W)의 직경보다 작다.
회전축(22)은, 중공축이다. 회전축(22)은, 회전축선(A1)을 따라 연직 방향으로 연장되어 있다. 회전축선(A1)은, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 중앙부를 통과하는 연직축선이다. 회전축(22)의 상단에는, 스핀 베이스(21)가 결합되어 있다. 스핀 베이스(21)는, 회전축(22)의 상단에 대해 외측 끼움되어 있다.
스핀 베이스(21) 및 회전축(22)에는, 흡인 경로(25)가 삽입 통과되어 있다. 흡인 경로(25)는, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 중심으로부터 노출되는 흡인구(25a)를 가진다. 흡인 경로(25)는, 흡인 배관(26)에 연결되어 있다. 흡인 배관(26)은, 진공 펌프 등의 흡인 유닛(27)에 연결되어 있다.
흡인 배관(26)에는, 그 경로를 개폐하기 위한 흡인 밸브(28)가 개재되어 있다. 흡인 밸브(28)를 엶으로써, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 배치된 기판(W)을 흡인함으로써, 기판(W)이 유지면(21a)에 흡착된다. 스핀 베이스(21)는, 기판 유지 유닛의 일례이다. 유지면(21a)은, 기판(W)을 흡착하는 흡착면이라고도 한다. 스핀 척(6)은, 기판(W)을 흡착면에 흡착시키는 흡착 장치라고도 한다.
스핀 모터(23)에 의해 회전축(22)이 회전됨으로써, 스핀 베이스(21)가 회전된다. 이것에 의해, 스핀 베이스(21)와 함께, 기판(W)이 회전축선(A1) 둘레로 회전된다. 스핀 모터(23)는, 기판(W)을 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 회전 유닛의 일례이다. 모터 하우징(24)은, 스핀 모터(23) 및 회전축(22)을 수용한다. 회전축(22)의 상단은, 모터 하우징(24)으로부터 돌출되어 있다.
처리 컵(7)은, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)으로부터 비산하는 액체를 받는 복수의 가드(30)와, 복수의 가드(30)에 의해 하방으로 안내된 액체를 받는 복수의 컵(31)과, 평면에서 볼 때에 있어서, 복수의 가드(30) 및 복수의 컵(31)을 둘러싸는 배기통(33)과, 배기통(33)에 연결되는 배기 덕트(34)를 포함한다.
이 실시 형태에서는, 2개의 가드(30)(제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B))와, 2개의 컵(31)(제1 컵(31A) 및 제2 컵(31B))이 설치되어 있는 예를 나타내고 있다.
제1 컵(31A) 및 제2 컵(31B)의 각각은, 상방향으로 개방된 환상 홈의 형태를 가지고 있다.
제1 가드(30A)는, 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제2 가드(30B)는, 제1 가드(30A)보다 스핀 베이스(21)에 가까운 위치에서 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다.
제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)는, 각각, 거의 원통형상을 가지고 있다. 각 가드(30)의 상단부는, 스핀 베이스(21)측(가드(30)의 중심측)을 향하도록 안쪽으로 경사져 있다.
가드(30)의 중심측은, 기판(W)의 회전 경방향의 내측이기도 하다. 가드(30)의 중심측의 반대측은, 기판(W)의 회전 경방향의 외측이기도 하다. 제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)는, 동축 상에 배치되어 있으며, 가드(30)의 중심측은, 제1 가드(30A)의 중심측이며, 제2 가드(30B)의 중심측이기도 하다.
제1 가드(30A)는, 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 제2 가드(30B)(내측 가드)는, 제1 가드(30A)(외측 가드)보다 제1 가드(30A)의 중심측에서 스핀 베이스(21)를 둘러싸도록 배치되어 있다.
상세한 것은, 제1 가드(30A)는, 평면에서 보았을 때에 스핀 베이스(21)를 둘러싸는 제1 통형상부(35A)와, 제1 통형상부의 상단으로부터 가드(30)의 중심측으로 연장되는 제1 연장 설치부(36A)를 가진다. 제1 연장 설치부(36A)는, 가드(30)의 중심측을 향함에 따라서 상방을 향하도록 수평 방향에 대해 경사지는 경사부를 가진다. 제1 연장 설치부(36A)는, 평면에서 볼 때에 있어서 환상이다.
제2 가드(30B)는, 제1 통형상부(35A)보다 가드(30)의 중심측에 배치되며 평면에서 보았을 때에 스핀 베이스(21)를 둘러싸는 제2 통형상부(35B)와, 제2 통형상부(35B)의 상단으로부터 가드(30)의 중심측으로 연장되는 제2 연장 설치부(36B)를 포함한다. 제2 연장 설치부(36B)는, 제1 연장 설치부(36A)에 하방에서 대향한다. 제2 연장 설치부(36B)는, 가드(30)의 중심측을 향함에 따라서 상방을 향하도록 수평 방향에 대해 경사지는 경사부를 가진다. 제2 연장 설치부(36B)는, 평면에서 볼 때에 있어서 환상이다.
제1 컵(31A)은, 제2 가드(30B)와 일체로 형성되어 있으며, 제1 가드(30A)에 의해 하방으로 안내된 처리액을 받는다. 제2 컵(31B)은, 제2 가드(30B)에 의해 하방으로 안내된 처리액을 받는다. 제1 컵(31A)에 의해 받아진 처리액은, 제1 컵(31A)의 하단에 연결된 제1 처리액 회수로(도시하지 않음)에 의해 회수된다. 제2 컵(31B)에 의해 받아진 처리액은, 제2 컵(31B)의 하단에 연결된 제2 처리액 회수로(도시하지 않음)에 의해 회수된다.
처리 유닛(2)은, 제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)를 따로 따로 승강시키는 가드 승강 유닛(37)을 포함한다. 가드 승강 유닛(37)은, 하측 위치와 상측 위치의 사이에서 제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)를 개별적으로 승강시킨다.
제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)가 모두 상측 위치에 위치할 때에, 기판(W)으로부터 비산하는 처리액은, 제2 가드(30B)에 의해 받아진다. 제2 가드(30B)가 하측 위치에 위치하고, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에, 기판(W)으로부터 비산하는 처리액은, 제1 가드(30A)에 의해 받아진다.
각 가드(30)의 상측 위치는, 스핀 척(6)에 유지되어 있는 기판(W)의 위치인 유지 위치(도 2에 나타내는 기판(W)의 위치)보다 가드(30)의 상단이 상방에 위치하는 위치이다. 각 가드(30)의 하측 위치는, 유지 위치보다 가드(30)의 상단이 하방에 위치하는 위치이다.
제1 가드(30A) 및 제2 가드(30B)가 모두 하측 위치에 위치할 때에는, 대응하는 반송 로봇(CR)이, 챔버(8) 내에 기판(W)을 반입하거나 챔버(8)내로부터 기판(W)을 반출할 수 있다.
가드 승강 유닛(37)은, 제1 가드(30A)를 승강시키는 제1 가드 승강 유닛과, 제2 가드(30B)를 승강시키는 제2 가드 승강 유닛을 포함한다.
제1 가드 승강 유닛의 구성은 특별히 제한되어 있지 않지만, 제1 가드 승강 유닛은, 예를 들어, 실린더 기구, 볼나사 기구, 리니어 모터 기구, 및, 랙 앤드 피니언 기구 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다.
제1 가드 승강 유닛은, 예를 들어, 모터 등의 제1 액츄에이터(도시하지 않음)와, 제1 가드(30A)에 결합되어, 제1 액츄에이터로부터 부여되는 구동력을 제1 가드(30A)에 전달하여 제1 가드(30A)를 승강시키는 제1 승강 운동 전달 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 제1 승강 운동 전달 기구는, 예를 들어, 볼나사 기구 또는 랙 앤드 피니언 기구를 포함한다.
제2 가드 승강 유닛의 구성은 특별히 제한되어 있지 않지만, 제2 가드 승강 유닛은, 예를 들어, 실린더 기구, 볼나사 기구, 리니어 모터 기구, 및, 랙 앤드 피니언 기구 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다.
제2 가드 승강 유닛은, 예를 들어, 모터 등의 제2 액츄에이터(도시하지 않음)와, 제2 가드(30B)에 결합되어, 제2 액츄에이터로부터 부여되는 구동력을 제2 가드(30B)에 전달하여 제2 가드(30B)를 승강시키는 제2 승강 운동 전달 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 제2 승강 운동 전달 기구는, 예를 들어, 볼나사 기구 또는 랙 앤드 피니언 기구를 포함한다.
처리 유닛(2)은, 주연 노즐 헤드(9)와, 기류 형성 유닛(10)과, 가열 유닛(11)과, 이동 기체 노즐 헤드(12)와, 센서(13)와, 센터링 유닛(14)을 추가로 포함한다.
주연 노즐 헤드(9)는, 기판(W)의 상면의 주연부에 처리 유체를 공급하는 복수의 주연 노즐(40)과, 복수의 주연 노즐(40)을 지지하는 노즐 지지 부재(41)를 포함한다. 기판(W)의 상면의 주연부란, 기판(W)의 외주단(선단)과, 기판(W)의 상면에 있어서 외주단의 근방의 부분을 포함하는 영역이다.
각 주연 노즐(40)에는, 대응하는 주연 노즐(40)에 처리 유체를 안내하는 처리 유체 배관(42)이 접속되어 있다. 각 처리 유체 배관(42)에는, 대응하는 처리 유체 배관(42) 내의 유로를 개폐하는 처리 유체 밸브(43)가 개재되어 있다.
복수의 주연 노즐(40)은, 예를 들어, APM(암모니아·과산화 수소수 혼합액) 등의 약액을 토출하는 제1 주연 약액 노즐(40A)과, 불산(HF:불화 수소산) 등의 약액을 토출하는 제2 주연 약액 노즐(40B)과, 탄산수 등의 린스액을 토출하는 주연 린스액 노즐(40C)과, 질소 가스(N2) 등의 기체를 토출하는 주연 기체 노즐(40D)를 포함한다.
제1 주연 약액 노즐(40A) 및 제2 주연 약액 노즐(40B)로부터 토출되는 약액은, APM이나 불산에 한정되지 않는다. 주연 노즐(40)로부터 토출되는 약액은, 예를 들어, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화 수소수, 유기산(예를 들어, 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들어, TMAH:테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 함유하는 액이어도 된다. 이들을 혼합한 약액의 예로서는, APM 이외에, SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:황산 과산화 수소수 혼합액) 등을 들 수 있다. APM은, SC1(Standard Clean 1)라고도 불린다.
주연 린스액 노즐(40C)로부터 토출되는 린스액은, 탄산수에 한정되지 않는다. 주연 노즐(40)로부터 토출되는 린스액은, DIW(Deionized Water), 탄산수, 전해 이온수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm 이상이며, 또한, 100ppm 이하)의 염산수, 희석 농도(예를 들어, 1ppm 이상이며, 또한, 100ppm 이하)의 아암모니아수, 환원수(수소수) 중 적어도 1개를 함유하는 액이어도 된다.
주연 기체 노즐(40D)로부터 토출되는 기체는, 질소 가스에 한정되지 않는다. 주연 노즐(40)로부터 토출되는 기체는, 공기여도 된다. 또, 주연 기체 노즐(40D)로부터 토출되는 기체는, 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 된다. 질소 가스 이외의 불활성 가스는, 예를 들어, 아르곤 등의 희가스류이다.
노즐 지지 부재(41)에는, 주연 노즐 헤드(9)를 지지하는 헤드 지지 아암(45)이 결합되어 있다. 주연 노즐 헤드(9)는, 주연 노즐 이동 유닛(44)에 의해 헤드 지지 아암(45)이 이동됨으로써, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 주연 노즐 헤드(9)는, 중심 위치와 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 수평 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 주연 노즐 헤드(9)가 중앙 위치와 홈 위치 사이의 주연 위치에 위치할 때에 복수의 처리 유체 밸브(43) 중 어느 한쪽이 열리면, 대응하는 주연 노즐(40)로부터 기판(W)의 상면의 주연부에 대응하는 처리 유체가 공급된다.
주연 노즐 이동 유닛(44)은, 헤드 지지 아암(45)을 연직 방향으로 이동시키는 아암 연직 이동 기구(도시하지 않음)와, 헤드 지지 아암(45)을 수평 방향으로 이동시키는 아암 수평 이동 기구(도시하지 않음)를 포함한다.
헤드 지지 아암(45)은, 직동식이어도 회동식이어도 된다. 헤드 지지 아암(45)이 직동식의 아암인 경우, 헤드 지지 아암(45)은, 헤드 지지 아암(45)의 연장 설치 방향(헤드 지지 아암(45)이 연장되는 방향)으로 수평 이동한다. 헤드 지지 아암(45)이 회동식의 아암인 경우, 소정의 연직축선 둘레로 회동함으로써 수평 이동한다.
아암 수평 이동 기구는, 예를 들어, 실린더 기구, 볼나사 기구, 리니어 모터 기구, 및, 랙 앤드 피니언 기구 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다. 아암 수평 이동 기구는, 예를 들어, 모터 등의 수평 이동용 액츄에이터(도시하지 않음)와, 헤드 지지 아암(45)에 결합되어, 당해 액츄에이터로부터 부여되는 구동력을 헤드 지지 아암(45)에 전달하여 헤드 지지 아암(45)을 수평 이동시키는 수평 운동 전달 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 수평 운동 전달 기구는, 예를 들어, 볼나사 기구 또는 랙 앤드 피니언 기구를 포함한다.
아암 연직 이동 기구는, 예를 들어, 실린더 기구, 볼나사 기구, 리니어 모터 기구, 및, 랙 앤드 피니언 기구 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다. 아암 연직 이동 기구는, 예를 들어, 모터 등의 승강 액츄에이터(도시하지 않음)와, 헤드 지지 아암(45)에 결합되어, 승강 액츄에이터로부터 부여되는 구동력을 헤드 지지 아암(45)에 전달하여 헤드 지지 아암(45)을 승강시키는 승강 운동 전달 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 승강 운동 전달 기구는, 예를 들어, 볼나사 기구 또는 랙 앤드 피니언 기구를 포함한다.
챔버(8)는, 스핀 척(6) 및 처리 컵(7)을 둘러싸는 대략 사각 통형상의 측벽(8A)과, 스핀 척(6)보다 상방에 배치된 상측 벽(8B)과, 스핀 척(6)을 지지하는 하측 벽(8C)을 포함한다.
기류 형성 유닛(10)은, 클린 에어(필터에 의해 여과된 공기)를 보내는 FFU(팬·필터·유닛)(10A)와, 챔버(8) 상측 벽(8B)에서 개구하는 송풍구(8a)의 하방에 배치된 정류판(10B)을 포함한다.
기류 형성 유닛(10)은, 송풍구(8a) 상에 배치되어 있다. 송풍구(8a)는, 챔버(8)의 상단부에 설치되어 있으며, 배기 덕트(34)는, 챔버(8)의 하단부에 배치되어 있다. 배기 덕트(34)의 상류단(34a)은, 챔버(8) 안에 배치되어 있으며, 배기 덕트(34)의 하류단은, 챔버(8)의 밖에 배치되어 있다.
FFU(10A)는, 송풍구(8a)를 통하여 챔버(8) 내에 클린 에어를 보낸다. 챔버(8) 내에 공급된 클린 에어는, 배기 덕트(34) 내에 흡입되어, 챔버(8)로부터 배출된다. 이것에 의해, 정류판(10B)으로부터 하방으로 흐르는 균일한 클린 에어의 하강류가, 챔버(8) 내에 형성된다. 기판(W)에 대한 각종 처리(후술하는 기판 처리)는, 클린 에어의 하강류가 형성되어 있는 상태에서 행해진다. 이와 같이, 기류 형성 유닛(10) 및 배기 덕트(34)는, 챔버(8) 내의 공간으로의 급기 및 챔버(8) 내의 공간으로부터의 배기를 행하는 급배기 유닛을 구성하고 있다.
기류 형성 유닛(10)에 의해 챔버(8) 내에 형성되는 하강류의 유량은, 예를 들어, 1.3m3/min 이상이며, 또한, 7.0m3/min 이하이다.
가열 유닛(11)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부를 가열하는 유닛이다. 기판(W)의 주연부란, 기판(W)에 있어서, 외주단(선단)과 외주단의 근방의 부분을 포함하는 부분이다.
가열 유닛(11)은, 기판(W)의 하면의 주연부에 대향하는 대향면(50a)을 가지는 평면에서 보았을 때에 원환상의 히터(50)와, 히터(50) 내에 질소 가스 등의 기체를 송출하는 기체 송출 유닛(55)을 포함한다. 히터(50)에는, 급전선(56)을 통하여 전원 등의 통전 유닛(57)이 접속되어 있다. 대향면(50a)은, 기판(W)의 하면에서, 예를 들어, 2mm 이상이며 또한 5mm이하의 거리를 떼고 대향하고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)에는, 기판(W)의 하면에 처리 유체를 공급하는 노즐을 가지는 하측 주연 노즐 헤드(17)가 설치되어 있어도 되고, 그 경우, 히터(50)에는, 하측 주연 노즐 헤드(17)를 수용하여, 히터(50)의 둘레 방향에 있어서의 일부를 절결하는 절결(50b)이 형성되어 있다.
하측 주연 노즐 헤드(17)는, 복수의 하측 주연 노즐(75)과, 복수의 하측 주연 노즐(75)을 지지하는 노즐 지지 부재(76)를 포함한다. 각 하측 주연 노즐(75)에는, 대응하는 하측 주연 노즐(75)에 처리 유체를 안내하는 하측 처리 유체 배관(77)이 접속되어 있다. 각 하측 처리 유체 배관(77)에는, 하측 처리 유체 밸브(78)가 개재되어 있으며, 하측 처리 유체 밸브(78)는, 대응하는 하측 처리 유체 배관(77) 내의 유로를 개폐한다.
복수의 하측 주연 노즐(75)은, 복수의 주연 노즐(40)과 동일한 액체를 토출하도록 구성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 복수의 하측 주연 노즐(75)은, APM 등의 약액을 토출하는 제1 하측 주연 약액 노즐(75A)과, 불산 등의 약액을 토출하는 제2 하측 주연 약액 노즐(75B)과, 탄산수 등의 린스액을 토출하는 하측 주연 린스액 노즐(75C)을 포함한다. 하측 주연 노즐(75)로부터 토출되는 처리 유체로서는, 주연 노즐(40)(도 2를 참조)로부터 토출되는 처리 유체의 예로서 열거한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
도 2를 참조하여, 기체 송출 유닛(55)은, 히터(50)에 연결되어, 히터(50) 내에 기체를 송입하는 기체 공급 배관(58)과, 기체 공급 배관(58) 내의 유로를 개폐하는 유로 개폐 밸브(59)를 포함한다.
도 4는, 가열 유닛(11)의 주변의 단면도이다. 기체 송출 유닛(55)에 의해 히터(50) 내에 송입된 기체는, 히터(50) 내에 형성된 가열 유로(51) 내에서 가열되어, 히터(50)에 형성된 기체 토출구(50c)로부터 토출된다. 히터(50)는, 복사열과, 기체 토출구(50c)로부터 토출되는 가열 기체에 의해, 기판(W)의 주연부를 가열한다. 기체 토출구(50c)로부터 토출되는 기체의 유량은, 예를 들어, 40L/min이다.
기체 송출 유닛(55)에 의해 히터(50)에 송입되는 기체는, 질소 가스에 한정되지 않고, 공기여도 된다. 또, 이 기체는, 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 된다.
히터(50)는, 예를 들어, 탄화 규소(SiC)나 세라믹스제의 히터 본체부(52)와, 히터 본체부(52)에 내장된 발열체(53)를 포함한다. 발열체(53)는, 예를 들어, 니크롬선 등의 저항 발열체이다. 이 경우, 발열체(53)가 저항 발열체인 경우, 히터(50)는, 저항식의 히터이다. 발열체(53)는, 히터(50)의 둘레 방향의 거의 전역에 걸쳐 설치되어 있다. 도 3의 예의 같이, 히터(50)에 절결(50b)이 형성되어 있는 경우에는, 발열체(53)는, 히터(50)의 둘레 방향에 있어서 절결(50b)이 형성되어 있는 위치에 단부를 가지는 유단(有端) 환상이다. 발열체(53)는, 통전 유닛(57)(도 2를 참조)에 의해 통전됨으로써 발열한다. 도 3의 예와는 달리, 히터(50)는, 둘레 방향에 단부를 가지는 유단 환상이어도 된다.
가열 유로(51)는, 발열체(53)에 대해 기판(W)과 반대측에 있어서, 히터(50)의 둘레 방향의 거의 전역에 걸쳐 설치되어 있다. 이 경우에는, 기판(W)과 발열체(53)의 사이에 가열 유로(51)가 존재하지 않기 때문에, 기판(W)을 균일하게 가열하는 것이 용이해진다. 또, 발열체(53)로부터 기판(W)으로의 복사열 및 전열이, 가열 유로(51)를 흐르는 불활성 가스에 의해 저해되지 않는다.
도 4에 나타내는 예와는 달리, 가열 유로(51)가 기판(W)과 발열체(53)의 사이에 설치되어 있어도 된다.
히터 본체부(52)는, 예를 들어, 하방으로부터 상방을 향하여 순차로 적층된 하측 부재(52a), 중간 부재(52b), 및 상측 부재(52c)를 구비하고 있다. 가열 유로(51)는, 하측 부재(52a)의 상면에 형성되어 있는 오목부와, 중간 부재(52b)의 하면에 있어서 당해 오목부를 막고 있는 부분에 의해 형성되어 있다.
복수의 기체 토출구(50c)는, 기판(W)의 하면에 대향하도록, 히터(50)의 대향면(50a)에 설치되어 있다. 복수의 기체 토출구(50c)는, 평면에서 볼 때에 있어서, 발열체(53)보다 회전축선(A1)측 및 발열체(53)보다 회전축선(A1)과는 반대측의 양측에 있어서, 히터(50)의 둘레 방향을 따라 배치되어 있다. 복수의 기체 토출구(50c)는, 상측 부재(52c) 및 중간 부재(52b)에 형성된 복수의 연결 유로(52d)의 각각을 통하여, 가열 유로(51)와 접속되어 있다.
히터(50)는, 발열체(53)의 발열에 의해 대향면(50a)으로부터 기판(W)의 하면에 적외선의 열선(H)을 방사하여 기판(W)을 가열한다. 기체 송출 유닛(55)이 히터(50)에 공급하는 기체는, 가열 유로(51)에 도입되어, 가열 유로(51)를 흐르는 과정에서 발열체(53)에 의해 미리 가열된다. 가열된 기체는, 각 연결 유로(52d)를 통하여 대응하는 기체 토출구(50c)로부터, 기판(W)의 하면의 주연부와 히터(50)의 대향면(50a) 사이의 환상 공간(SP1)에 토출된다. 기체 토출구(50c)로부터 토출되는 기체는, 미리 가열되고 있으므로, 기판(W)의 가열에 기여한다.
도 5는, 이동 기체 노즐 헤드(12) 및 센서(13)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 이동 기체 노즐 헤드(12)는, 대략 수평 방향으로 기체를 토출하는 토출구(60a)를 가지는 이동 기체 노즐(60)과, 이동 기체 노즐(60)을 지지하는 노즐 지지 부재(61)를 포함한다. 이동 기체 노즐(60)에는, 이동 기체 노즐(60)에 기체를 안내하는 기체 배관(62)이 접속되어 있다. 기체 배관(62)에는, 기체 배관(62) 내의 유로를 개폐하는 기체 밸브(63)가 개재되어 있다.
이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체는, 질소 가스에 한정되지 않는다. 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체는, 공기여도 된다. 또, 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체는, 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 된다. 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체의 유량은, 예를 들어, 5L/min 이상이며, 또한, 30L/min 이하이다.
센서(13)는, 회전축선(A1)에 대한 기판(W)의 편심량(E)을 측정하는 편심량 측정 유닛의 일례이다. 회전축선(A1)에 대한 기판(W)의 편심량(E)이란, 회전축선(A1)에 대한, 기판(W)의 상면의 중심부(C1)를 통과하는 연직의 중심축선(A2)의 어긋남량이다.
센서(13)는, 광을 발하는 발광부(70)와, 발광부(70)로부터 발해진 광을 받는 수광부(71)를 가진다. 이 실시 형태에서는, 발광부(70) 및 수광부(71)는, 노즐 지지 부재(61)에 의해 지지되어 있다. 이 실시 형태에서는, 발광부(70) 및 수광부(71)는, 연직 방향에 있어서 서로 대향한다. 그 때문에, 발광부(70)로부터 발해지는 광에 의해 형성되는 광축은, 연직 방향으로 연장되어 있다.
발광부(70)는, 수평 방향으로 연장되는 발광면(70a)을 가지고, 수광부(71)는, 발광면(70a)과 평행하게 연장되는 수광면(71a)을 가진다. 발광부(70)는, 예를 들어, LED 등의 광원을 가진다. 이 실시 형태에서는, 수광부(71)는 라인 센서이며, 수광면(71a) 상에, 복수의 화소가 수평 방향으로 일렬로 늘어서도록 배치된다. 이 실시 형태에서는, 발광부(70)의 발광면(70a)과 수광부(71)의 수광면(71a)은, 연직 방향에 있어서 서로 대향한다. 발광부(70)의 발광면(70a)으로부터 수광부(71)의 수광면(71a)을 향하여 띠형상의 광이 출사된다.
발광부(70)의 발광면(70a)과 수광부(71)의 수광면(71a) 사이의 공간(검출 공간(DS))에, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 의해 유지되는 기판(W)의 주연부가 위치할 때에, 스핀 베이스(21)에 대한 기판(W)의 편심량(E)이 센서(13)에 의해 측정된다. 수광부(71)는, 수광한 광(L)의 광량(예를 들어, 강도)을 나타내는 전기 신호를, 컨트롤러(3)(도 1을 참조)에 출력한다.
노즐 지지 부재(61)는, 발광부(70)를 지지하는 발광부 지지부(61a)와, 수광부(71)를 지지하는 수광부 지지부(61b)와, 발광부 지지부(61a) 및 수광부 지지부(61b)를 연결하는 연결부(61c)를 포함한다. 그 때문에, 발광부 지지부(61a), 수광부 지지부(61b) 및 연결부(61c)에 의해, 지지부 내 공간(SS)이 구획되어 있다.
연결부(61c)는, 발광부(70) 및 수광부(71)의 대향 방향(D1)으로 연장되어 있다. 연결부(61c)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 대향 방향(D1)으로 직선적으로 연장되어 있어도 되고, 도 5와는 달리, 기판(W)으로부터 떨어지는 방향으로 돌출하도록 만곡형상으로 대향 방향(D1)으로 연장되어 있어도 된다.
이동 기체 노즐(60)은, 이동 기체 노즐(60)의 토출구(60a)는, 연결부(61c)에 설치되어 있다. 이동 기체 노즐(60)의 토출구(60a)의 기체의 토출 방향(D2)은, 대향 방향(D1)에 대한 직교 방향(수평 방향)이다.
이동 기체 노즐(60)의 토출구(60a)로부터 토출되는 기체는, 지지부 내 공간(SS)을 향하여 공급되어, 지지부 내 공간(SS) 내에 충만한다. 검출 공간(DS)은, 지지부 내 공간(SS)의 일부이다. 그 때문에, 이동 기체 노즐(60)의 토출구(60a)로부터 토출되는 기체는, 검출 공간(DS)의 전체에 골고루 퍼지기 쉽다.
이와 같이, 이동 기체 노즐 헤드(12)(이동 기체 노즐(60))는, 검출 공간(DS)을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 유닛으로서 기능한다. 또한, 이동 기체 노즐 헤드(12)(이동 기체 노즐(60))는, 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기를 검출 공간(DS) 밖의 분위기(토출구(60a)로부터 토출되는 기체)로 치환하는 분위기 치환 유닛으로서 기능한다.
이동 기체 노즐 헤드(12)는, 기체 노즐 이동 유닛(65)에 의해 수평 방향으로 이동된다. 이동 기체 노즐 헤드(12)는, 발광부(70) 및 수광부(71)와 함께, 검출 위치(도 5에 나타내는 위치)와 퇴피 위치(도 1에 나타내는 위치)의 사이에서 수평 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이동 기체 노즐 헤드(12)는, 검출 위치에 위치할 때에, 수평 방향에서 히터(50)에 인접 배치된다.
이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치에 위치할 때에, 스핀 베이스(21)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS)에 위치한다. 이동 기체 노즐 헤드(12)는, 검출 위치에 위치할 때에 토출구(60a)로부터 기체를 토출시킴으로써, 검출 공간(DS)에 기체를 공급할 수 있다.
또, 이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치에 위치할 때에, 토출구(60a)는, 기판(W)의 하면의 주연부와 히터(50)의 대향면(50a) 사이의 환상 공간(SP1)에 수평 방향에서 대향한다. 그 때문에, 이동 기체 노즐 헤드(12)는, 환상 공간(SP1)에 기체를 효율적으로 송입할 수 있다. 기판(W)의 하면의 주연부란, 기판(W)의 외주단(선단)과, 기판(W)의 하면에 있어서 외주단의 근방의 부분을 포함하는 영역이다.
이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치에 위치할 때에, 발광부(70) 및 수광부(71)의 한쪽이, 스핀 베이스(21)에 유지되어 있는 기판(W)(유지 위치)보다 상방에 위치하고, 발광부(70) 및 수광부(71)의 다른쪽이, 유지 위치보다 하방에 위치한다. 이 실시 형태에서는, 발광부(70)가 유지 위치보다 상방에 위치하고, 수광부(71)가 유지 위치보다 하방에 위치한다.
이동 기체 노즐 헤드(12)가 퇴피 위치에 위치할 때에, 스핀 베이스(21)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS) 밖에 위치한다.
이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치에 위치할 때에 발광부(70)로부터 발해진 광은, 검출 공간(DS) 내에서 진행하여, 그 일부는, 기판(W)의 주연 영역에 의해 차단되고, 다른 부분은 수광면(71a) 상의 일부의 화소에 입사한다. 콘트롤러(3)는, 수광부(71)의 복수의 화소 중, 발광부(70)로부터의 광을 수광한 화소의 위치에 의거하여, 검출 공간(DS) 내에 있어서의 기판(W)의 외주단의 위치를 검출한다.
이동 기체 노즐(60)의 일부는, 노즐 지지 부재(61)에 결합되어 수평으로 연장되는 기체 노즐 아암(66)에 삽입 통과되어 있다.
기체 노즐 이동 유닛(65)은, 기체 노즐 아암(66)을 수평 방향으로 이동시키는 기체 노즐 아암 수평 이동 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 기체 노즐 아암 수평 이동 기구는, 예를 들어, 실린더 기구, 볼나사 기구, 리니어 모터 기구, 및, 랙 앤드 피니언 기구 중 적어도 1개를 포함하고 있어도 된다. 기체 노즐 아암 수평 이동 기구는, 예를 들어, 모터 등의 수평 이동용 액츄에이터(도시하지 않음)와, 기체 노즐 아암(66)에 결합되어, 당해 액츄에이터로부터 부여되는 구동력을 기체 노즐 아암(66)에 전달하여 기체 노즐 아암(66)을 수평 이동시키는 수평 운동 전달 기구(도시하지 않음)를 포함한다. 수평 운동 전달 기구는, 예를 들어, 볼나사 기구 또는 랙 앤드 피니언 기구를 포함한다.
도 6은, 센터링 유닛(14)의 주변의 단면도이다. 센터링 유닛(14)은, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a) 상의 기판(W)을 스핀 베이스(21)에 대해 이동시켜, 기판(W)의 중심축선(A2)을 회전축선(A1)에 접근시키도록 구성되어 있다. 센터링 유닛(14)은, 가열 유닛(11)보다 회전축선(A1)측에 배치되어 있다.
센터링 유닛(14)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)을 들어 올리거나, 당해 들어 올린 기판(W)을 유지면(21a)에 재치하도록 구성되어 있는 복수(이 실시 형태에서는, 3개)의 리프터로서의 복수의 리프트 핀(80)(도 3도 참조)과, 복수의 리프트 핀(80)을 수평 이동시킴으로써, 기판(W)의 중심부(C1)를 회전축선(A1)에 접근시키는 핀 수평 이동 기구(90)를 포함한다. 핀 수평 이동 기구(90)는, 리프터 수평 이동 기구의 일례이다.
복수의 리프트 핀(80)은, 회전축선(A1) 둘레의 회전 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 핀 수평 이동 기구(90)는, 복수의 리프트 핀(80)을 일체적으로 스핀 베이스(21)에 대해 수평 방향으로 이동시킨다. 복수의 리프트 핀(80)은, 원환상의 연결 부재(81)에 의해 연결되어 있다.
센터링 유닛(14)은, 복수의 리프트 핀(80)을 일체적으로 연직 방향으로 이동시키는 핀 연직 이동 기구(85)를 추가로 포함한다. 핀 연직 이동 기구(85)는, 리프터 연직 이동 기구의 일례이다.
리프트 핀(80)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)보다 하방에서 기판(W)에 대향하는 대향부로서의 선단부(80a)를 가진다. 복수의 리프트 핀(80)은, 핀 연직 이동 기구(85)에 의해, 제1 위치(도 6에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)와 제2 위치(도 6에 실선으로 나타내는 위치)의 사이에서 이동된다. 리프트 핀(80)이 제1 위치에 위치할 때에, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)보다 상방에 리프트 핀(80)의 선단부(80a)가 위치한다. 리프트 핀(80)이 제2 위치에 위치할 때에, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)보다 하방에 리프트 핀(80)의 선단부(80a)가 위치한다.
핀 연직 이동 기구(85)의 구성은 특별히 제한되어 있지 않지만, 핀 연직 이동 기구(85)는, 예를 들어, 리니어 모터 기구, 볼나사 기구, 또는, 실린더 기구를 포함하고 있다.
핀 연직 이동 기구(85)는, 고정체(86)와 가동체(87)와 구동 기구(88)를 포함한다. 가동체(87)는, 고정체(86)에 대해 연직 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 구동 기구(88)는, 가동체(87)를 고정체(86)에 대해 연직 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 가동체(87)에 작용시킨다.
구동 기구(88)는, 예를 들어 모터를 포함한다. 예를 들어, 가동체(87)는, 적당하게 링크 부재 등을 통하여 모터의 회전자에 연결되어 있으며, 당해 링크 부재가 모터에 의해 변위함으로써, 가동체(87)가 고정체(86)에 대해 연직 방향으로 이동한다. 구동 기구(88)가 가동체(87)를 고정체(86)에 대해 연직 방향으로 이동시킴으로써, 연결 부재(81) 및 복수의 리프트 핀(80)이 일체적으로 연직 방향으로 이동한다.
기판(W)이 스핀 베이스(21)의 유지면(21a) 상에 재치되어 있는 상태에서, 복수의 리프트 핀(80)을 제2 위치로부터 제1 위치로 이동시킴으로써, 복수의 리프트 핀(80)에 의해 기판(W)이 들어 올려진다. 상세한 것은, 제1 위치로 이동하는 도중에 기판(W)이 스핀 베이스(21)로부터 복수의 리프트 핀(80)에 수도(受渡)되어, 기판(W)이 스핀 베이스(21)로부터 상방으로 이격한다.
핀 수평 이동 기구(90)의 구성은 특별히 제한되어 있지 않지만, 예를 들어, 리니어 모터 기구, 볼나사 기구, 또는, 실린더 기구를 포함하고 있다.
핀 수평 이동 기구(90)는, 고정체(91), 가동체(92), 및, 구동 기구(93)를 포함하고 있다. 가동체(92)는, 고정체(91)에 대해 수평 방향을 따라 이동하도록 구성되어 있다. 가동체(92)의 이동 방향은, 회전축선(A1)을 통과하는 연직의 평면인 기준면(P1)(도 3을 참조)과 평행한 수평 방향이다. 가동체(92)의 이동 방향은, 후술하는 위치 맞춤 공정에 있어서 기판(W)이 이동하는 방향인 센터링 방향과 같은 방향이다.
구동 기구(93)는, 가동체(92)를 고정체(91)에 대해 이동시키기 위한 구동력을 가동체(92)에 작용시킨다. 예를 들어, 구동 기구(93)는, 리니어 모터 기구이다. 그 경우, 리니어 모터 기구는, 고정자에 장착된 코일과, 이동자에 장착된 영구자석을 포함하고, 이들 자기 작용에 의해, 이동자를 고정자에 대해 수평 방향으로 이동시킨다. 고정체(91)는, 리니어 모터의 고정자에 연결되고, 가동체(92)는, 리니어 모터의 이동자에 연결된다. 구동 기구(93)는, 복수의 리프트 핀(80)을 수평으로 이동시킴으로써, 스핀 베이스(21)에 대해 기판(W)을 수평으로 이동시키는 센터링 액츄에이터의 일례이다.
핀 수평 이동 기구(90)의 가동체(92)는, 핀 연직 이동 기구(85)의 고정체(86)에 연결된다. 따라서, 핀 수평 이동 기구(90)의 가동체(92)가 수평 방향으로 이동함으로써, 핀 연직 이동 기구(85), 연결 부재(81) 및 복수의 리프트 핀(80)이 일체적으로 수평 방향으로 이동한다.
핀 연직 이동 기구(85)에 의해 복수의 리프트 핀(80)이 제2 위치로부터 제1 위치로 이동됨으로써, 복수의 리프트 핀(80)이 기판(W)을 스핀 베이스(21)로부터 들어 올려 지지한다. 기판(W)을 지지하고 있는 복수의 리프트 핀(80)을 핀 수평 이동 기구(90)가 수평 이동시켜, 스핀 베이스(21)에 대한 기판(W)의 위치를 조정할 수 있다. 상세한 것은, 기판(W)의 중심축선(A2)을 회전축선(A1)에 접근시킴으로써, 편심량(E)을 저감할 수 있다. 스핀 베이스(21)에 대한 기판(W)의 위치를 조정한 후, 핀 연직 이동 기구(85)에 의해 복수의 리프트 핀(80)을 제1 위치로부터 제2 위치로 이동시킴으로써, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 기판(W)을 유지시킬 수 있다.
센터링 유닛(14)은, 수평 방향에 있어서의 핀 수평 이동 기구(90)의 가동체(92)의 위치를 검출하는 인코더 등의 위치 측정 센서(94)를 포함하고 있어도 된다.
센터링 유닛(14)은, 핀 연직 이동 기구(85) 및 핀 수평 이동 기구(90)를 수용하는 환상의 수용 부재(95)를 포함한다. 수용 부재(95)에는, 복수의 관통 구멍(95a)이 형성되어 있으며, 복수의 관통 구멍(95a)의 각각으로부터 기판(W)의 하면을 향하여 복수의 리프트 핀(80)이 돌출되어 있다. 센터링 유닛(14)은, 각 관통 구멍(95a)의 주연과 대응하는 리프트 핀(80)의 사이에 설치된 시일 부재(96)를 포함한다.
도 7은, 기판 처리 장치(1)의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 콘트롤러(3)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 소정의 제어 프로그램에 따라서 기판 처리 장치(1)에 구비된 제어 대상을 제어한다.
구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 프로세서(CPU)(4)와, 제어 프로그램이 저장된 메모리(5)를 포함하는 컴퓨터여도 된다. 콘트롤러(3)는, 프로세서(4)가 제어 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리를 위한 다양한 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
특히, 컨트롤러(3)는, 반송 로봇(IR, CR), 스핀 모터(23), 주연 노즐 이동 유닛(44), 기체 노즐 이동 유닛(65), 가드 승강 유닛(37), 통전 유닛(57), 센서(13), 센터링 유닛(14), 흡인 밸브(28), 복수의 처리 유체 밸브(43), 기체 밸브(63), 및, 하측 처리 유체 밸브(73)를 제어하도록 프로그램되어 있다.
콘트롤러(3)는, 센터링 유닛(14)의 위치 측정 센서(94)에 의해 검출된 가동체(92)의 위치를 나타내는 전기 신호를 수신한다. 콘트롤러(3)는, 수광부(71)로부터 출력된 전기 신호를 수신한다.
도 8은, 상기 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8은, 주로, 컨트롤러(3)가 프로그램을 실행함으로써 실현되는 처리가 나타나 있다.
우선, 미처리 기판(W)은, 반송 로봇(IR, CR)(도 1 참조)에 의해 캐리어(C)로부터 처리 유닛(2)에 반입되어, 스핀 척(6)에 건네진다(단계 S1). 구체적으로는, 기판(W)이 유지면(21a)에 재치된다. 기판(W)이 유지면(21a)에 재치되어 있는 상태에서 흡인 밸브(28)가 열림으로써, 기판(W)은, 수평으로 유지된다(기판 유지 공정). 기판(W)이 유지면(21a)에 재치되기 전에, 유로 개폐 밸브(59)는 열려 있으며, 또한, 통전 유닛(57)에 의한 히터(50)의 통전은 개시되어 있다.
상세한 것은 후술하지만, 기판(W)이 유지면(21a)에 재치된 후, 기판(W)의 위치 맞춤을 행하는 기판 위치 조정 처리(단계 S2)가 실행된다. 기판 위치 조정 처리는, 센터링 처리(센터링 공정)라고도 한다.
기판 위치 조정 처리가 종료된 후, 소정의 액처리가 실행된다. 이 기판 처리 장치(1)에서는, 예를 들어, 가열 유닛(11)으로 기판(W)의 주연부를 가열하면서 주연 노즐 헤드(9)로부터 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 처리액이 공급된다. 기판(W)의 상면의 주연부에는, APM, 탄산수, HF, 탄산수가 이 순서로 공급된다. 처리액의 공급이 종료된 후, 기판(W)을 고속 회전시켜 기판(W)의 상면의 주연부를 건조시킨다.
보다 구체적으로는, 주연 노즐 헤드(9)를 처리 위치에 이동시키고, 대응하는 처리 유체 밸브(43)를 엶으로써, 제1 주연 약액 노즐(40A)로부터 기판(W)의 상면의 주연부에 APM 등의 약액이 공급된다(제1 약액 처리:단계 S3).
그 후, 제1 주연 약액 노즐(40A)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 닫히고, 그 대신에, 주연 린스액 노즐(40C)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 열린다. 이것에 의해, 주연 린스액 노즐(40C)로부터 기판(W)의 상면의 주연부에 탄산수 등의 린스액이 공급된다(제1 린스 처리:단계 S4).
또한 그 후, 주연 린스액 노즐(40C)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 닫히고, 제2 주연 약액 노즐(40B)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 열린다. 이것에 의해, 제2 주연 약액 노즐(40B)로부터 기판(W)의 상면의 주연부에 불산 등의 약액이 공급된다(제2 약액 처리:단계 S5). 그 후, 제2 주연 약액 노즐(40B)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 닫히고, 주연 린스액 노즐(40C)에 대응하는 처리 유체 밸브(43)가 열린다. 이것에 의해, 주연 린스액 노즐(40C)로부터 기판(W)의 상면의 주연부에 탄산수 등의 린스액이 공급된다(제2 린스 처리:단계 S6).
제2 린스 처리 후, 처리 유체 밸브(43)가 닫히고, 스핀 모터(23)가 기판(W)의 회전을 가속시켜, 고회전 속도(예를 들어 수천 rpm)로 기판(W)을 회전시킨다(스핀 드라이:단계 S7). 이것에 의해, 액체가 기판(W)으로부터 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 모터(23)가 회전을 정지한다. 이것에 의해, 기판(W)의 회전이 정지된다.
기판(W)에 대한 액처리가 종료된 후, 반송 로봇(CR)이, 처리 유닛(2)에 진입하여, 스핀 척(6)으로부터 처리 완료된 기판(W)을 건져 올려, 처리 유닛(2) 밖으로 반출한다(단계 S8). 그 기판(W)은, 반송 로봇(CR)으로부터 반송 로봇(IR)으로 건네져, 반송 로봇(IR)에 의해, 캐리어(C)에 수납된다.
액처리에 있어서, 히터(50)에 의한 복사열과 가열 기체의 공급에 의해 기판(W)은 가열된다. 그 때문에, APM이나 HF 등의 약액에 의한 기판(W)의 상면 주연부의 처리 레이트가 향상된다 APM이나 HF 등의 약액에 의해, 기판(W)의 상면의 주연부에 존재하는 TiN이나 SiO2가 에칭된다. 가열 기체가 히터(50)와 기판(W)의 하면 사이의 환상 공간(SP1)에 공급됨으로써, 기판의 상면의 주연부에 착액(着液)한 처리액이 기판의 하면으로 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 9는, 기판 처리에 있어서의 기판 위치 조정 처리(단계 S2)에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10a~도 10c는, 기판 위치 조정 처리의 일례가 행해지고 있을 때의 기판의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
기판 위치 조정 처리(단계 S2)에서는, 기체 노즐 이동 유닛(65)이, 이동 기체 노즐 헤드(12)를 검출 위치에 이동시킨다(단계 S10).
기체 밸브(63)가 열려, 이동 기체 노즐(60)로부터 검출 공간(DS)으로의 기체의 공급이 개시된다(기체 공급 공정). 이것에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이동 기체 노즐(60)로부터 공급되는 기체에 의한, 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기의 치환이 개시된다(단계 S11). 즉, 검출 공간(DS)에 기판(W)의 주연부가 위치하는 상태에서, 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체로 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기를 치환하는 분위기 치환 공정이 개시된다.
분위기의 치환이 개시된 후, 센서(13)에 의해 기판(W)의 편심량(E)이 측정된다(단계 S12). 즉, 분위기 치환 공정의 실행 중에, 기판(W)을 회전시키면서 센서(13)에 의해 편심량(E)을 측정하는 편심량 측정 공정이 실행된다.
센서(13)에 의해 편심량(E)이 측정된 후, 컨트롤러(3)가, 편심량(E)이 소정의 역치 이내인지 아닌지를 판정한다(단계 S13:편심량 판정 공정). 소정의 역치는, 예를 들어, 0.08mm이다. 편심량(E)이, 역치 이내가 아닌 경우에는(단계 S13:NO), 기판(W)의 위치 맞춤이 행해지기 전에, 기판(W)이 배치되는 기준 위치에 기판(W)이 위치하고 있는지 아닌지를 확인하는 위치 확인 공정이 행해진다(단계 S14).
위치 확인 공정에서는, 구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 수광부(71)의 검출값에 의거하여 기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있는지 아닌지를 확인한다. 기준 위치는, 기판(W)의 중심축선(A2)이 기준면(P1)에 겹치고 또한, 기판(W)의 중심축선(A2)과 회전축선(A1)이 리프트 핀(80)의 이동 방향(센터링 방향)으로 늘어선 회전 위상이다. 도 10a는, 기판(W)의 중심축선(A2)이 기준면(P1)과 겹쳐지지 않은 상태를 나타내고 있다.
기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있는 경우(단계 S14:YES), 스핀 모터(23)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(21)를 회전시키지 않고 그 자리에서 정지시킨다. 기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있지 않는 경우(단계 S14:NO), 스핀 모터(23)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(21)를 기준 위치까지 회전시키고, 기준 위치에서 정지시킨다(단계 S15). 예를 들어 기판(W)이 도 10b에 나타내는 상태에 있는 경우, 스핀 모터(23)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(21)를 시계 방향으로 90° 회전시킨다. 이것에 의해, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심부(C1)가 기준면(P1)과 겹쳐, 기판(W)이 기준 위치에 배치된다.
기판(W)이 기준 위치에 배치된 상태에서, 센터링 유닛(14)에 의해 기판(W)의 위치 맞춤이 행해진다(위치 맞춤 공정:단계 S16). 상세한 것은, 센터링 유닛(14)이, 센서(13)에 의해 측정된 편심량(E)에 따라, 회전축선(A1)에 기판(W)의 중심축선(A2)이 가까워지도록 스핀 베이스(21)에 대해 기판(W)을 센터링 방향으로 수평으로 이동시킨다.
구체적으로는, 복수의 리프트 핀(80)을 제1 위치(도 6에 2점 쇄선으로 나타내는 리프트 핀(80)의 위치를 참조)에 이동시키고 스핀 베이스(21) 상의 기판(W)이 복수의 리프트 핀(80)에 의해 들어 올려진다. 그 후, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 복수의 리프트 핀(80)이 센터링 방향으로 이동함으로써 기판(W)의 편심량(E)이 저감되고, 그 후, 복수의 리프트 핀(80)이 제2 위치(도 6에 실선으로 나타내는 리프트 핀(80)의 위치를 참조)로 하강된다. 복수의 리프트 핀(80)의 하강에 의해, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 기판(W)이 재치된다.
위치 맞춤 공정에 의해 기판(W)의 중심축선(A2)이 스핀 베이스(21)의 회전축선(A1)에 충분히 가까워짐으로써, 도 10c에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 편심이 해소된다. 기판(W)의 편심이 해소된다는 것은, 회전축선(A1)과 기판(W)의 중심축선(A2)이 완전하게 일치하고 있는 것을 의미하는 것이 아니라, 편심량(E)이 소정의 역치(예를 들어, 0.08mm) 이하가 되는 것을 의미한다.
그 후, 흡인 밸브(28)가 열림으로써, 기판(W)이 스핀 베이스(21)에 흡착된다(흡착 공정:단계 S17). 그 후, 기체 밸브(63)가 닫힘으로써, 검출 공간(DS) 내의 분위기의 치환이 종료된다(단계 S18). 즉, 분위기 치환 공정이 종료된다. 또, 기체 노즐 이동 유닛(65)이, 이동 기체 노즐 헤드(12)를 퇴피 위치를 향하여 이동시킨다(단계 S19). 이상에 의해, 기판 위치 조정 처리(단계 S2)가 종료된다.
단계 S13에 있어서, 편심량(E)이, 역치 이내인 경우에는(단계 S13:NO), 위치 맞춤 공정이 실행되지 않고, 단계 S17 이후의 공정이 실행된다.
그 후, 미처리 기판(W)이 처리 유닛(2)에 반입되고, 그 기판(W)에 대해, 기판 위치 조정 및 기판 처리가 행해진다. 히터(50)의 가열 효율의 관점에서, 가열 유닛(11)의 히터(50)에 대한 통전 유닛(57)의 통전 및 기체의 공급은, 기판 처리가 종료된 후, 다음의 기판(W)에 대한 기판 위치 조정이 개시될 때까지 동안에 있어서도 계속된다.
다음에, 검출 공간(DS) 내의 분위기를 치환하는 것의 효과에 대해서 설명한다.
기판 위치 조정 처리에서는, 기판(W)이 유지면(21a)에 재치됨으로써, 기판(W)의 주연부가, 가열 유닛(11)에 의해 가열된다. 그 때문에, 기판(W)의 주연부의 부근의 공간에 있어서 분위기의 요동이 생긴다. 상세한 것은, 기판(W)의 주연부에 접하는 비교적 온도가 높은 분위기와 그 주위의 분위기가 서로 섞여 분위기가 교반된다. 분위기가 교반됨으로써 기판(W)의 주연부의 부근의 공간의 굴절률에 불균일이 생긴다.
이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치에 배치되면, 센서(13)의 발광부(70) 및 수광부(71)의 사이의 검출 공간(DS)이 기판(W)의 주연부의 근방에 위치한다. 그 때문에, 검출 공간(DS)에 있어서도 분위기의 요동이 생긴다.
도 11은, 검출 공간(DS) 내의 분위기의 치환이 행해지기 전후에 있어서의 편심량(E)의 측정값의 차이를 설명하기 위한 그래프이다. 도 11에서는, 횡축이 기판(W)의 회전 위상을 나타내고 있으며, 종축이 기판(W) 외주단의 변위량을 나타내고 있다.
회전 위상은, 기판(W)의 회전 방향에 있어서의 기준 위치의 각도를 0°로 했을 경우의, 기준 위치에 대한 회전량을 의미한다. 기판(W)의 외주단의 변위량이란, 발광부(70) 및 수광부(71)의 대향 방향에 직교하는 방향에 있어서의 기판(W)의 시프트량이며, 소정의 기준 위치에 위치하는 기판(W)의 외주단과, 각 회전 위상에 있어서의 기판(W)의 외주단의 거리이다. 기준 위치란, 기판(W)의 중심축선(A2)이 스핀 베이스(21)의 회전축선(A1)과 일치하는 위치이다.
회전축선(A1)에 대한 기판(W)의 편심량(E)은, 기판(W)의 외주단의 변위량의 최대값의 절대값과, 기판(W)의 외주단의 변위량의 최소값의 절대값의 합(합계 변위량(DA))의 절반이다(E=DA/2).
만일, 이 기판 처리와는 달리, 검출 공간(DS) 내의 분위기의 치환이 행해지지 않는 경우에는, 검출 공간(DS)에 분위기의 요동이 생기고 있는 상태에서, 편심량(E)이 측정된다. 그 때문에, 도 11에 파선으로 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 외주단의 변위량에 노이즈가 생긴다. 따라서, 편심량(E)의 측정 정밀도가 불충분하다.
한편, 이 기판 처리에서는, 이동 기체 노즐(60)로부터 공급되는 기체에 의해, 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기가 치환되어 있기 때문에, 검출 공간(DS)에 있어서의 분위기의 요동이 해소된다. 그 때문에, 도 11에 실선으로 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 외주단의 변위량의 노이즈가 저감된다. 따라서, 기판(W)의 편심량(E)을 정밀도 있게 측정할 수 있다.
제1 실시 형태에 의하면, 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체(검출 공간(DS) 밖의 분위기)에 의해, 검출 공간(DS) 내의 분위기가 치환된다. 그 때문에, 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS)에 위치할 때에 검출 공간(DS)에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 센서(13)의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 기판(W)의 편심량(E)을 양호하게 저감할 수 있다.
이동 기체 노즐(60)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부와 히터(50) 사이의 환상 공간(SP1)을 향하여 기체를 토출한다. 환상 공간(SP1)에 존재하는 분위기는, 히터(50)에 의해 가열되기 쉬워, 환상 공간(SP1) 밖의 분위기와의 온도차가 생기기 쉽다. 그 때문에, 환상 공간(SP1)에 존재하는 분위기에는 특히 요동이 발생하기 쉽다. 그래서, 이동 기체 노즐(60)이 환상 공간(SP1)을 향하여 기체를 토출하도록 구성되어 있으면, 환상 공간(SP1)의 분위기를 효과적으로 치환할 수 있다. 따라서, 환상 공간(SP1)에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다.
<제2 실시 형태>
도 12는, 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1P)에 구비되는 처리 유닛(2)의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다. 도 13은, 제2 실시 형태에 관련된 처리 유닛(2)의 모식적인 평면도이다. 도 13에서는, 설명의 편의 상, 주연 노즐 헤드(9), 및, 기체 노즐 이동 유닛(65)의 도시를 생략하고 있다.
도 12 및 도 13, 그리고 후술하는 도 14~도 18b에 있어서, 상술한 도 1~도 11에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
기판 처리 장치(1P)가, 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)와 주로 상이한 점은, 이동 기체 노즐 헤드(12) 대신에, 복수의 고정 기체 노즐(15) 및 장착 플레이트(16)가 설치되어 있는 점, 센서(13P)의 위치가 고정되어 있는 점, 및, 센터링 유닛(14P)이 가드(30)에 장착되어 있는 점이다.
센서(13P)의 발광부(70) 및 수광부(71)의 한쪽은, 유지 위치보다 상방에 배치되어 있고, 발광부(70) 및 수광부(71)의 다른쪽은, 유지 위치보다 하방에 배치되어 있다. 제2 실시 형태에서는, 발광부(70) 및 수광부(71)의 대향 방향(D1)은, 연직 방향과 일치하고 있다. 도 13에 나타내는 예에서는, 발광부(70)가 유지 위치보다 하방에 배치되어 있고, 수광부(71)가 유지 위치보다 상방에 배치되어 있다.
발광부(70)는, 스핀 척(6)의 모터 하우징(24) 안에 배치되어 있다. 발광부(70)는, 모터 하우징(24)을 상하 방향으로 관통하는 투과 구멍의 하방에 배치되어 있다. 모터 하우징(24)의 투과 구멍은, 발광부(70)의 광(L)을 투과하는 투과 부재로 덮여 있다. 발광부(70)가 발하는 광(L)은, 투명 부재를 통해서 모터 하우징(24)의 밖으로 방출된다.
수광부(71)는, 챔버(8) 내에 배치된 센서 하우징(100) 안에 배치되어 있다. 수광부(71)는, 센서 하우징(100)을 상하 방향으로 관통하는 투과 구멍의 상방에 배치되어 있다. 센서 하우징(100)의 투과 구멍은, 발광부(70)의 광(L)을 투과하는 투명 부재로 덮혀 있다. 발광부(70)로부터 발하는 광(L)은, 투명 부재를 통해서 센서 하우징(100) 안에 들어가, 수광부(71)에 조사된다. 이 실시 형태에서는, 발광부(70)의 발광면(70a)과 수광부(71)의 수광면(71a)은, 연직 방향에 있어서 서로 대향한다.
이와 같이, 발광부(70) 및 수광부(71)는, 챔버(8) 내에 있어서의 위치가 고정된 부재(모터 하우징(24) 및 센서 하우징(100))에 고정되어 있다. 그 때문에, 기판(W)이 유지면(21a)에 유지됨으로써, 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS)에 배치된다.
스핀 베이스(21) 상에 기판(W)이 없는 경우, 발광부(70)로부터 발해진 광(L)은, 가드(30)의 상단부의 내주면과 히터(50)의 외주면의 사이에 형성되는 환상 공간(SP2)을 연직 방향으로 통과하여, 가드(30) 및 히터(50)에 차단되지 않고 수광부(71)에 도달한다. 스핀 베이스(21) 상에 기판(W)이 있는 경우, 발광부(70)로부터 발해진 광(L)의 일부는 기판(W)의 주연부로 차단된다. 따라서, 컨트롤러(3)는, 수광부(71)의 복수의 화소 중, 발광부(70)로부터의 광(L)을 수광한 화소의 위치에 의거하여, 검출 공간(DS) 내에 있어서의 기판(W)의 외주단의 위치를 검출한다.
장착 플레이트(16)는, 챔버(8)의 측벽(8A)에 장착되어 고정되어 있다.
복수의 고정 기체 노즐(15)은, 단일의 장착 플레이트(16)에 공통으로 장착되어 있다. 복수의 고정 기체 노즐(15)은, 기판(W)의 유지 위치보다 상방에 있어서, 발광부(70) 및 수광부(71)의 대향 방향(D1)을 따라 늘어서 있다.
각 고정 기체 노즐(15)에는, 고정 기체 노즐(15)에 질소 가스 등의 기체를 안내하는 기체 배관(110)이 접속되어 있다. 각 기체 배관(110)에는, 기체 밸브(111)가 개재되어 있으며, 각 기체 밸브(111)는, 대응하는 기체 배관(110) 내의 유로를 개폐한다. 복수의 고정 기체 노즐(15)은, 각각, 복수의 기체 토출구(15a)를 가지고 있다. 복수의 기체 토출구(15a)는, 대향 방향(D1)을 따라 늘어서 있다.
복수의 고정 기체 노즐(15)은, 검출 공간(DS)에 있어서 기판(W)의 주연부의 근방의 부분에 기체를 공급하는 제1 고정 기체 노즐(15A)과, 검출 공간(DS)에 있어서 기판(W)의 주연부의 둘레의 공간의 부분에 기체를 공급하는 제2 고정 기체 노즐(15B)을 포함한다. 제2 고정 기체 노즐(15B)은, 복수(도 12의 예에서는, 2개) 설치되어 있어도 된다.
복수의 고정 기체 노즐(15)은, 검출 공간(DS)에 기체를 공급하는 기체 공급 유닛의 일례이다. 또한, 고정 기체 노즐(15)은, 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기를 검출 공간(DS) 밖의 분위기(기체 토출구(15a)로부터 토출되는 기체)로 치환하는 분위기 치환 유닛으로서 기능한다.
도 14a는, 복수의 고정 기체 노즐(15)을 수평 방향에서 본 모식도이다. 도 14b는, 복수의 고정 기체 노즐(15)의 주변의 사시도이다. 도 14c는, 복수의 고정 기체 노즐(15)의 평면도이다.
도 14a에 나타내는 바와 같이, 제2 고정 기체 노즐(15B)의 기체 토출구(15a)의 기체의 토출 방향(D3)은, 대향 방향(D1)에 대해 직교하는 방향이다. 제1 고정 기체 노즐(15A)의 기체 토출구(15a)의 기체의 토출 방향(D4)은, 수평면(HS)에 대해 경사지는 경사 방향이다. 이 실시 형태에서는, 대향 방향(D1)은, 연직 방향이기 때문에 대향 방향(D1)에 대해 직교하는 방향은, 수평 방향이다. 토출 방향(D4)으로 연장되는 직선(SL)과 수평면(HS)이 이루는 각도(θ)는, 예를 들어, 18°이다.
제1 고정 기체 노즐(15A)은, 기판(W)의 유지 위치보다 상방에 배치되어 있기 때문에, 토출 방향(D4)은, 제1 고정 기체 노즐(15A)의 기체 토출구(15a)로부터 검출 공간(DS)을 향함에 따라서, 하방을 향하도록 수평면(HS)에 대해 경사져 있다. 상세한 것은, 제1 고정 기체 노즐(15A)의 기체 토출구(15a)의 기체의 토출 방향(D4)은, 기판(W)의 하면의 주연부와 히터(50)의 대향면(50a) 사이의 환상 공간(SP1)을 향하는 방향이다. 그 때문에, 제1 고정 기체 노즐(15A)은, 환상 공간(SP1)에 기체를 효율적으로 송입할 수 있다.
도 14b에 나타내는 바와 같이, 각 고정 기체 노즐(15)은, 장착 플레이트(16)를 따라 연장되어 장착 플레이트(16)에 장착되는 장착부(115)와, 장착부(115)와 일체로 형성되며, 기체 토출구(15a)가 설치된 토출부(116)를 포함한다.
부착부(115)에는, 나사 등의 체결 부재(118)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍(115a)이 형성되어 있다(도 14c도 참조). 고정 기체 노즐(15)은, 체결 부재(118)에 의해 장착 플레이트(16)에 공통으로 장착되어 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 토출부(116)는, 평면에서 볼 때에 있어서, 장착부(115)가 연장되는 방향(측벽(8A)을 따르는 방향)에 대해 경사지는 방향을 향하여 장착부(115)로부터 연장되어 있다. 평면에서 볼 때에 있어서, 토출부(116) 및 장착부(115)는, 직교하지 않도록 수평으로 연장되어 있다.
기체 토출구(15a)는, 토출부(116)의 선단부에 설치되어 있다. 토출부(116)는, 회전축선(A1)을 향하여 연장되어 있고, 토출부(116)와 회전축선(A1)의 사이에 센서(13P)가 배치되어 있다(도 13을 참조). 따라서, 토출부(116)로부터 토출되는 기체는, 센서(13P)의 검출 공간(DS)에 송입된다.
제1 고정 기체 노즐(15A)의 토출부(116)는, 기체 토출구(15a)가 형성되며 대향 방향(D1)에 대해 경사지는 평탄면(116a)을 가진다. 제2 고정 기체 노즐(15B)의 토출부(116)는, 기체 토출구(15a)가 형성되며 대향 방향(D1)을 따르는 평탄면(116b)을 가진다.
도 14c에 나타내는 바와 같이, 각 고정 기체 노즐(15)의 토출부(116)에는, 기체 배관(110)이 접속되어 있다. 상세한 것은, 토출부(116)의 내부에는, 일단이 기체 토출구(15a)에 접속되는 내부 유로(117)가 형성되어 있으며, 기체 배관(110) 내의 유로는, 내부 유로(117)의 타단에 접속되어 있다.
도 15는, 제2 실시 형태에 관련된 센터링 유닛(14P)의 주변의 단면도이다.
센터링 유닛(14P)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)을 들어 올리거나, 당해 들어 올린 기판(W)을 유지면(21a)에 재치하도록 구성되어 있는 2개의 리프터(120)와, 2개의 리프터(120)를 수평 이동시킴으로써, 기판(W)의 중심부(C1)를 회전축선(A1)에 접근시키는 리프터 수평 이동 기구(90P)를 포함한다.
각 리프터(120)는, 스핀 베이스(21) 상의 기판(W)의 주연부에 수평 방향에서 대향한다. 리프터 수평 이동 기구(90P)는, 개별적으로 센터링 방향으로 수평 이동시키는 제1 리프터 수평 이동 기구(122)와, 2개의 리프터(120)를 일체로 센터링 방향으로 수평 이동시키는 제2 리프터 수평 이동 기구(123)를 포함한다.
2개의 리프터(120)는, 제1 리프터(120A)와, 제1 리프터(120A)와는 반대측에서 스핀 베이스(21) 상의 기판(W)의 주연부에 수평 방향에서 대향하는 제2 리프터(120B)를 포함한다. 각 리프터(120)는, 동일한 구성을 가지고 있다.
2개의 리프터(120)는, 회전축선(A1) 둘레의 각도가 180° 상이한 2개의 위치에 각각 배치되어 있다. 각 리프터(120)는, 센터링 방향으로 수평으로 대향하는 대향면(127)을 가진다. 제1 리프터(120A)의 대향면(127)을 제1 대향면(127A)이라고 하며, 제2 리프터(120B)의 대향면(127)을 제2 대향면(127B)이라고 한다. 제1 대향면(127A) 및 제2 대향면(127B)은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사진다.
각 리프터(120)는, 제1 리프터 수평 이동 기구(122)에 의해, 리프트 위치(도 15에 2점 쇄선으로 나타내는 위치)와 퇴피 위치(도 15에 실선으로 나타내는 위치)의 사이에서 이동된다. 리프트 위치는, 리프터(120)의 대향면(127)의 선단(센터링 방향에 있어서의 단부)이 스핀 베이스(21)의 유지면(21a) 상의 기판(W)의 외주단보다 회전축선(A1)측에 위치하는 위치이다. 퇴피 위치는, 리프터(120)의 대향면(127)이 스핀 베이스(21)의 유지면(21a) 상의 기판(W)의 외주단으로부터 이격하는 위치이다.
제1 대향면(127A)과 제2 대향면(127B)은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사지기 때문에, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)가 리프트 위치로 이동하는 과정에서 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)에 의해, 스핀 베이스(21) 상의 기판(W)이 들어 올려진다.
상세한 것은, 제1 대향면(127A) 및 제2 대향면(127B)이 기판(W)의 외주단에 접촉한 후, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)는, 서로 더욱 가까워져 스핀 베이스(21)로부터 기판(W)을 들어 올린다. 그리고, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)는, 기판(W)을 스핀 베이스(21)로부터 소정의 높이까지 들어 올리는 리프트 위치에 도달한다.
리프트 위치에 위치하는 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)를 퇴피 위치에 이동시키는 과정에서, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 기판(W)이 재치된다.
제1 리프터 수평 이동 기구(122)는, 2개의 에어 실린더(125)를 포함한다. 2개의 에어 실린더(125)는, 회전축선(A1) 둘레의 각도가 180° 상이한 2개의 위치에 각각 배치되어 있다. 2개의 에어 실린더(125)는, 같은 높이에 배치되어 있다. 2개의 에어 실린더(125)는, 수평으로 대향하고 있다. 스핀 베이스(21)는, 평면에서 보았을 때에 2개의 에어 실린더(125)의 사이에 배치되어 있다.
에어 실린더(125)는, 내부 공간을 가지는 실린더 본체(125a)와, 실린더 본체(125a)의 내부 공간을 에어 실린더(125)의 축방향으로 떨어진 2개의 방으로 나누는 피스톤과, 실린더 본체(125a)의 단면으로부터 에어 실린더(125)의 축방향으로 돌출되어 있으며, 피스톤과 함께 에어 실린더(125)의 축방향으로 이동하는 로드(125b)를 포함한다. 리프터(120)는, 로드(125b)에 장착되어 있다. 2개의 에어 실린더(125)는, 리프터 액츄에이터의 일례이다.
리프터(120)는, 실린더 본체(125a)에 대해, 로드(125b)와 함께 에어 실린더(125)의 축방향으로 이동한다. 에어 실린더(125)의 축방향은, 센터링 방향과 일치하고 있다.
제2 리프터 수평 이동 기구(123)는, 2개의 에어 실린더(125)를 지지하는 슬라이드 브래킷(140)과, 슬라이드 브래킷(140)을 센터링 방향으로 이동시키는 리니어 모터(141)와, 슬라이드 브래킷(140)을 센터링 방향으로 안내하는 리니어 가이드(142)를 포함한다. 리니어 모터(141)는, 2개의 리프터(120)를 수평으로 이동시킴으로써, 스핀 베이스(21)에 대해 기판(W)을 수평으로 이동시키는 센터링 액츄에이터의 일례이다.
슬라이드 브래킷(140)은, 2개의 에어 실린더(125)의 각각의 하방에 배치된 베이스 플레이트(140a)와, 2개의 베이스 플레이트(140a)를 연결하는 1개 이상의 조인트 아암(140b)을 포함한다. 리니어 가이드(142)는, 2개의 베이스 플레이트(140a)를 각각 지지하는 2개의 메인 베이스(143)와, 대응하는 베이스 플레이트(140a)의 사이에 설치되어 있다.
슬라이드 브래킷(140)이 수평 이동함으로써, 슬라이드 브래킷(140)에 지지된 2개의 에어 실린더(125)와, 2개의 에어 실린더(125)에 지지된 2개의 리프터(120)는, 슬라이드 브래킷(140)과 같은 방향, 속도, 및 이동량으로 수평으로 이동한다.
센터링 유닛(14P)은, 2개의 에어 실린더(125)로 베이스 플레이트(140a)를 수용하는 유닛 하우징(145)을 포함한다(도 13을 참조). 리니어 모터(141) 및 리니어 가이드(142)는, 각각, 2개의 유닛 하우징(145)에 수용되어 있다. 리프터(120)는, 유닛 하우징(145)의 밖에 배치되어 있다.
유닛 하우징(145)은, 제1 가드(30A)의 제1 연장 설치부(36A)에 상방으로부터 재치되어 있으며, 제1 연장 설치부(36A)에 의해 지지되어 있다. 그 때문에, 센터링 유닛(14)은, 제1 가드(30A)와 함께 승강한다. 따라서, 센터링 유닛(14)이 동작할 때에, 제1 가드(30A)는, 2개의 리프터(120)의 대향면(127)이 수평 방향에서 기판(W)의 주연부에 대향하는 기판 위치 조정 위치에 배치되어 있을 필요가 있다. 기판 위치 조정 위치는, 상측 위치와 하측 위치 사이의 위치이다. 가드 승강 유닛(37)(제1 가드 승강 유닛)은, 2개의 리프터(120)를 승강시키는 리프터 연직 이동 기구의 일례이다.
스핀 베이스(21) 상의 기판(W)은, 2개의 리프터(120)가 서로 가까워지도록 이동되어 소정의 리프트 위치로 이동되는 과정에서, 2개의 리프터(120)에 의해 들어 올려져,스핀 베이스(21)의 유지면(21a)으로부터 떨어진다.
2개의 리프터(120)가 기판(W)을 수평으로 지지하고 있는 상태에서, 리니어 모터(141)가 슬라이드 브래킷(140)을 센터링 방향으로 이동시키면, 2개의 리프터(120)에 지지되어 있는 기판(W)은, 슬라이드 브래킷(140)과 같은 방향, 속도, 및 이동량으로 수평으로 이동한다. 이것에 의해, 기판(W)의 중심축선(A2)이 회전축선(A1)에 대해 이동한다. 따라서, 슬라이드 브래킷(140)의 이동량을 조정함으로써, 기판(W)의 중심축선(A2)을 회전축선(A1)에 접근시킬 수 있다.
기판 처리 장치(1P)에 의해, 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)와 동일한 기판 처리를 실행할 수 있다. 구체적으로는, 기판 처리 장치(1P)에 의해 도 8의 기판 처리를 실행할 수 있다.
단, 기판 위치 조정 처리(단계 S2)에 있어서의 각 부재의 동작이 다소 상이하다. 구체적으로는, 기판 처리 장치(1P)에서는, 이동 기체 노즐(60) 대신에, 고정 기체 노즐(15)이 설치되어 있기 때문에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 노즐의 이동에 관한 공정이 생략된다.
도 16은, 상기 기판 처리에 있어서의 기판 위치 조정(단계 S2)에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다. 구체적으로는, 챔버(8) 내에 있어서의 센서(13P)의 위치가 고정되어 있기 때문에, 센서의 이동에 관한 공정이 생략되어 있다.
보다 구체적으로는, 이하와 같다. 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 기판(W)이 재치된 후, 복수의 기체 밸브(111)가 열린다.
기판(W)이 유지면(21a)에 재치됨으로써, 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS) 내에 위치한다. 복수의 기체 밸브(111)가 열림으로써, 상술한 도 14a에 나타내는 바와 같이, 복수의 고정 기체 노즐(15)로부터 검출 공간(DS)으로의 기체의 공급이 개시된다(기체 공급 공정).
고정 기체 노즐(15)로부터 공급되는 기체에 의해 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기의 치환이 개시된다(단계 S11). 즉, 검출 공간(DS)에 기판(W)의 주연부가 위치하는 상태에서, 복수의 고정 기체 노즐(15)로부터 토출되는 기체로 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기를 치환하는 분위기 치환 공정이 개시된다.
분위기의 치환이 개시된 후, 센서(13P)에 의해 기판(W)의 편심량이 측정된다(단계 S12). 즉, 분위기 치환 공정의 실행 중에, 기판(W)을 회전시키면서 센서(13)에 의해 편심량(E)을 측정하는 편심량 측정 공정이 실행된다.
센서(13P)에 의해 편심량(E)이 측정된 후, 컨트롤러(3)가, 편심량(E)이 소정의 역치 이내인지 아닌지를 판정한다(단계 S13:편심량 판정 공정). 소정의 역치는, 예를 들어, 0.08mm이다. 편심량(E)이, 역치 이내가 아닌 경우에는(단계 S13:NO), 기판(W)의 위치 맞춤이 행해지기 전에, 기판(W)이 배치되는 기준 위치에 기판(W)이 위치하고 있는지 아닌지를 확인하는 위치 확인 공정이 행해진다(단계 S14).
구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 수광부(71)의 검출값에 의거하여 기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있는지 아닌지를 확인한다. 기준 위치는, 기판(W)의 중심축선(A2)이 기준면(P1)에 겹치고 또한, 기판(W)의 중심축선(A2)과 회전축선(A1)이 리프터(120)의 이동 방향(센터링 방향)으로 늘어선 회전 위상이다.
기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있는 경우(단계 S14:YES), 스핀 모터(23)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(21)를 회전시키지 않고 그 자리에서 정지시킨다. 기판(W)이 기준 위치에 위치하고 있지 않는 경우(단계 S14:NO), 스핀 모터(23)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(21)를 기준 위치까지 회전시키고, 기준 위치에서 정지시킨다(단계 S15). 이것에 의해, 도 17a에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심축선(A2)이 기준면(P1)과 겹쳐, 기판(W)이 기준 위치에 배치된다.
기판(W)이 기준 위치에 배치된 상태에서, 센터링 유닛(14)에 의해 기판(W)의 위치 맞춤이 행해진다(위치 맞춤 공정:단계 S16). 상세한 것은, 센터링 유닛(14P)이, 센서(13P)에 의해 측정된 편심량(E)에 의거하여, 회전축선(A1)에 기판(W)의 중심축선(A2)이 가까워지도록 스핀 베이스(21)에 대해 기판(W)을 센터링 방향으로 수평으로 이동시킨다.
구체적으로는, 도 17b에 나타내는 바와 같이, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)를 리프트 위치에 이동시킴으로써 스핀 베이스(21) 상의 기판(W)이 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)에 의해 들어 올려진다. 그 후, 도 17c에 나타내는 바와 같이, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)를 일체로 센터링 방향으로 이동시킴으로써 기판(W)의 편심량(E)이 저감된다. 그 후, 제1 리프터(120A) 및 제2 리프터(120B)가 퇴피 위치로 수평 이동시킴으로써, 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)에 기판(W)이 재치된다.
위치 맞춤 공정에 의해 기판(W)의 중심축선(A2)이 스핀 베이스(21)의 회전축선(A1)에 충분히 가까워져, 기판(W)의 편심이 해소된다.
그 후, 흡인 밸브(28)가 열림으로써, 기판(W)이 스핀 베이스(21)에 흡착된다(흡착 공정:단계 S17). 그 후, 기체 밸브(63)가 닫힘으로써, 검출 공간(DS) 내의 분위기의 치환이 종료된다(단계 S18). 즉, 분위기 치환 공정이 종료된다. 이상에 의해, 기판 위치 조정 처리(단계 S2)가 종료된다.
제2 실시 형태에 의하면, 고정 기체 노즐(15)로부터 토출되는 기체(검출 공간(DS) 밖의 분위기)에 의해, 검출 공간(DS)에 존재하는 분위기가 치환된다. 그 때문에, 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS)에 위치할 때에 검출 공간(DS)에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 센서(13P)의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 기판(W)의 편심량(E)을 양호하게 저감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 환상 공간(SP1)에 존재하는 분위기에는 특히 요동이 발생하기 쉽다. 제1 고정 기체 노즐(15A)은, 유지면(21a)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부와 히터(50) 사이의 환상 공간(SP1)을 향하여 기체를 토출한다. 그 때문에, 환상 공간(SP1)의 분위기를 효과적으로 치환할 수 있다. 따라서, 환상 공간(SP1)에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다.
제2 실시 형태에 의하면, 기체 공급 유닛으로서의 복수의 고정 기체 노즐(15)이, 발광부(70)와 수광부(71)의 대향 방향(D1)을 따라 늘어선 복수의 기체 토출구(15a)를 포함한다. 그 때문에, 대향 방향(D1)을 따라 늘어선 복수의 기체 토출구(15a)로부터 토출되는 기체에 의해, 기판(W)의 주연부의 부근의 부분의 분위기뿐만이 아니라, 검출 공간(SP)의 전체에 있어서 분위기가 치환된다. 그 때문에, 센서(13P)의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제2 실시 형태에 의하면, 복수의 고정 기체 노즐(15)이 장착 플레이트(16)에 장착되어 있으며, 복수의 고정 기체 노즐(15)의 장착부(115) 및 토출부(116)가 일체로 형성되어 있다. 그 때문에, 복수의 고정 기체 노즐(15)을 장착 플레이트(16)에 대해 강고하게 고정할 수 있어, 고정 기체 노즐(15)들의 위치 관계를 강고하게 고정할 수 있다. 따라서, 검출 공간(DS)을 향하여 기체를 적확하게 공급할 수 있다.
도 18a 및 도 18b는, 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리에 있어서 실행되는 분위기 치환 공정의 변형예에 대해서 설명하기 위한 모식도이다.
제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1P)에서는, 고정 기체 노즐(15)로부터의 기체의 토출을 행해지지 않고, 기류 형성 유닛(10)에 의해 형성되는 기류(F)에 의해 검출 공간(DS) 내의 분위기의 치환이 행해져도 된다. 구체적으로는, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에 기류(F)가 기판(W)의 주연부와 제1 가드(30A)의 내주 단부(상단부)의 사이를 통과하고, 제1 가드(30A)가 하측 위치에 위치할 때에 기류(F)가 제1 가드(30A)의 외측을 통과하도록 기류(F)의 경로를 전환하도록 제1 가드(30A)가 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 도 18a에 나타내는 바와 같이, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에, 기판(W)과 주연부와 제1 가드(30A)의 내주 단부 사이의 간극이 넓어지기 때문에, 기류(F)는, 주로 제1 가드(30A)의 내주 단부와 기판(W)의 주연부의 사이를 통과하여, 배기 덕트(34)의 상류단(34a)에 이른다(기류 형성 공정). 한편, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 제1 가드(30A)가 하측 위치에 위치할 때에는, 기판(W)의 주연부와 제1 가드(30A)의 내주 단부 사이의 간극이, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때보다 작아진다. 그 때문에, 기류(F)는, 주로 제1 가드(30A)와 배기통(33) 사이의 간극을 통과하여, 배기 덕트(34)의 상류단(34a)에 이른다.
이와 같이, 제1 가드(30A)를 상측 위치에 배치함으로써, 챔버(8) 내에서 기판(W)의 주연부와 제1 가드(30A)의 사이를 통과하여 배기 덕트(34)를 향하여 흐르는 기류(F)가 형성된다. 이것에 의해, 기판(W)의 주연부의 부근의 분위기를, 기류(F)에 의해 운반되는 기체로 치환할 수 있다. 즉, 기류 형성 유닛(10) 및 배기 덕트(34)에 의해 구성되는 급배기 유닛이 분위기 치환 유닛으로서 기능한다. 그 때문에, 기판(W)의 주연부가 검출 공간(DS)에 위치할 때에 검출 공간(DS)에 있어서의 분위기의 요동을 해소할 수 있다. 그 결과, 센서(13P)의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 센터링 유닛(14)에 의해, 기판(W)의 편심량(E)을 양호하게 저감할 수 있다.
또, 배기통(33)과 제1 가드(30A)의 사이에는, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에, 배기통(33)과 제1 가드(30A)의 사이에 있어서 기류(F)가 통과하는 경로를 좁게 하는 경로폭 조정 기구(160)가 설치되어 있어도 된다. 경로폭 조정 기구(160)는, 예를 들어, 제1 가드(30A)의 제1 통형상부(35A)로부터 가드(30)의 중심측과는 반대측으로 돌출하는 제1 플랜지(161)와, 배기통(33)으로부터 가드(30)의 중심측으로 돌출하는 제2 플랜지(162)에 의해 구성되어 있다. 제1 플랜지(161) 및 제2 플랜지(162)는, 연직 방향으로 서로 대향하고, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 가까워질수록 제1 플랜지(161)와 제2 플랜지(162) 사이의 간극은 좁아진다.
<그 외의 실시 형태>
이 발명은, 이상에서 설명한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 또 다른 형태로 실시할 수 있다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(1, 1P)가, 반송 로봇(IR, CR)와, 처리 유닛(2)과, 컨트롤러(3)를 구비하고 있다. 그러나, 기판 처리 장치(1, 1P)는, 처리 유닛(2) 만에 의해 구성되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 처리 유닛(2)이 기판 처리 장치의 일례여도 된다.
또, 상술한 실시 형태에서는, 센서(13, 13P)에 있어서, 발광부(70) 및 수광부(71)의 대향 방향(D1)이 연직 방향을 따르고 있다. 그러나, 대향 방향(D1)은, 반드시 연직 방향을 따르고 있을 필요는 없으며 연직 방향에 대해 경사져 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 고축이 연직 방향에 대해 경사지는 방향으로 연장되어 있어도 된다.
또, 제1 실시 형태에 있어서도, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에 기류(F)가 기판(W)의 주연부와 제1 가드(30A)의 내주 단부의 사이를 통과하고, 제1 가드(30A)가 하측 위치에 위치할 때에 기류(F)가 제1 가드(30A)의 외측을 통과하도록 기류(F)의 경로를 전환하도록 제1 가드(30A)가 구성되어 있어도 된다. 그러기 위해서는, 제1 가드(30A)가 상측 위치에 위치할 때에 이동 기체 노즐 헤드(12)가 검출 위치로 이동할 수 있도록, 제1 가드(30A)에 이동 허용 구멍이 형성되어 있을 필요가 있다.
또, 제2 실시 형태에, 센터링 유닛(14)을 적용하는 것은 가능하며, 반대로, 이동 기체 노즐 헤드(12)의 검출 위치로의 이동을 허용하는 이동 허용 구멍이 제1 가드(30A)에 형성되어 있으면, 센터링 유닛(14P)을 제1 실시 형태에 적용하는 것도 가능하다.
또, 제2 실시 형태에 있어서, 복수의 고정 기체 노즐(15) 대신에, 복수의 기체 토출구(15a)가 형성된 단일의 고정 기체 노즐이 설치되어 있어도 된다. 또, 제1 실시 형태에 있어서, 이동 기체 노즐 헤드(12)에, 대향 방향(D1)으로 늘어선 복수의 토출구(60a)가 형성되어 있어도 된다.
또, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 대향면(127A) 및 제2 대향면(127B)은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사진다. 그러나, 제1 대향면(127A) 및 제2 대향면(127B)은, 연직면이어도 된다. 이 경우, 2개의 리프터(120)에 의해 기판(W)을 수평 방향의 양측에서 파지한 상태에서, 제1 가드(30A)를 상방으로 이동시킴으로써, 기판(W)을 스핀 베이스(21)로부터 부상시킬 수 있다.
또, 이동 기체 노즐(60)로부터 토출되는 기체, 및, 제1 고정 기체 노즐(15A)로부터 토출되는 기체는, 환상 공간(SP1)을 향하는 기류를 형성하고 있지 않아도 되며, 히터(50)의 가열에 기인하는 검출 공간(DS) 내의 분위기의 요동의 발생을 억제할 수 있으면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 각 구성을 모식적으로 블록으로 나타내고 있는 경우가 있는데, 각 블록의 형상, 크기 및 위치 관계는, 각 구성의 형상, 크기 및 위치 관계를 나타내는 것은 아니다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예로 한정해서 해석되어야 하는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (14)

  1. 원판형상의 기판을 수평한 자세로 유지하는 유지면을 가지는 베이스와,
    상기 베이스를 연직의 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과,
    상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부를 가열하는 가열 유닛과,
    광을 발하는 발광부 및 상기 발광부로부터 발해진 광을 받는 수광부를 가지고, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 발광부와 상기 수광부 사이의 검출 공간 내에 위치할 때에 상기 회전축선에 대한 당해 기판의 편심량을 측정하는 편심량 측정 유닛과,
    상기 검출 공간에 존재하는 분위기를 상기 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 분위기 치환 유닛을 구비하고,
    상기 분위기 치환 유닛이, 상기 검출 공간을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 유닛을 포함하고,
    상기 기체 공급 유닛이, 상기 발광부 및 상기 수광부와 함께 이동하여, 상기 검출 공간에 기체를 공급하는 이동 기체 노즐 헤드로서, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 내에 위치하는 검출 위치와, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 밖에 위치하는 퇴피 위치의 사이에서 이동하는 이동 기체 노즐 헤드를 포함하는. 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열 유닛이, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 대향하는 히터를 포함하고,
    상기 기체 공급 유닛이, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부와 상기 히터 사이의 공간을 향하여 기체를 토출하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스를 수용하는 챔버를 더 구비하고,
    상기 분위기 치환 유닛이, 상기 챔버 내의 공간으로의 급기 및 상기 챔버 내의 공간으로부터의 배기를 행하는 급배기 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 유지면에 유지되어 있는 기판을 둘러싸는 가드로서, 상기 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 상방에 위치하는 상측 위치와 상기 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 하방에 위치하는 하측 위치의 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 가드를 추가로 포함하고,
    상기 급배기 유닛이, 상기 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기 덕트와, 상기 챔버 내에 분위기를 공급하여, 상기 배기 덕트를 향하는 기류를 상기 챔버 내에 형성하는 기류 형성 유닛을 포함하고,
    상기 가드는, 상기 가드가 상기 상측 위치에 위치할 때에 상기 기류가 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부와 상기 가드의 사이를 통과하고, 상기 가드가 상기 하측 위치에 위치할 때에 상기 기류가 상기 가드의 외측을 통과하도록 상기 기류의 경로를 전환하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 유지면 상의 기판을 상기 베이스에 대해 이동시켜, 당해 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 센터링 유닛을 추가로 구비하고,
    상기 센터링 유닛이, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판을 들어 올리거나, 당해 들어 올린 기판을 상기 유지면에 재치(載置)하도록 구성되어 있는 리프터와, 상기 리프터를 수평 이동시킴으로써, 당해 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 리프터 수평 이동 기구를 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 리프터는, 복수 설치되어 있으며,
    복수의 상기 리프터가, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판보다 하방으로부터 당해 기판에 대향하는 대향부를 가지고,
    상기 센터링 유닛이, 상기 대향부를 상기 유지면보다 상방인 제1 위치와, 상기 대향부를 상기 유지면보다 하방인 제2 위치의 사이에서 연직 방향으로 이동시키는 리프터 연직 이동 기구를 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 리프터가 복수 설치되어 있으며,
    복수의 상기 리프터가, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 수평 방향에서 대향하는 제1 대향면을 가지는 제1 리프터와, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부에 상기 제1 대향면과는 반대측에서 수평 방향에서 대향하는 제2 대향면을 가지는 제2 리프터를 포함하고,
    상기 리프터 수평 이동 기구가, 상기 제1 리프터 및 상기 제2 리프터를 개별적으로 수평 이동시키는 제1 리프터 수평 이동 기구와, 상기 제1 리프터 및 상기 제2 리프터를 일체로 수평 이동시키는 제2 리프터 수평 이동 기구를 포함하고,
    상기 제1 대향면 및 상기 제2 대향면은, 상방을 향함에 따라서 서로 이격하도록 수평 방향에 대해 경사지는, 기판 처리 장치.
  8. 원판형상의 기판의 주연부에 히터가 대향하도록, 베이스의 유지면에 상기 기판을 수평한 자세로 유지시키는 기판 유지 공정과,
    발광부 및 수광부를 가지는 센서의 상기 발광부 및 상기 수광부의 사이의 공간인 검출 공간에 상기 기판의 주연부가 위치하는 상태에서, 상기 검출 공간에 존재하는 분위기를 상기 검출 공간 밖의 분위기로 치환하는 분위기 치환 공정과,
    상기 분위기 치환 공정의 실행 중에, 연직의 회전축선 둘레로 상기 베이스를 회전시키면서 상기 회전축선에 대한 당해 기판의 편심량을 상기 센서에 의해 검출하는 편심량 측정 공정과,
    상기 편심량 측정 공정에 의해 검출된 편심량에 따라, 상기 기판을 상기 베이스에 대해 이동시킴으로써, 상기 기판의 중심부를 상기 회전축선에 접근시키는 위치 맞춤 공정을 포함하고,
    상기 분위기 치환 공정이, 상기 검출 공간을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 공정을 포함하고,
    상기 기체 공급 공정이, 상기 발광부 및 상기 수광부와 함께 이동하여, 상기 검출 공간에 기체를 공급하는 이동 기체 노즐 헤드로서, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 내에 위치하는 검출 위치와, 상기 유지면에 유지되어 있는 기판의 주연부가 상기 검출 공간 밖에 위치하는 퇴피 위치의 사이에서 이동하는 이동 기체 노즐 헤드에 의해 상기 검출 공간에 기체를 공급하는 공정을 포함하는, 기판 위치 조정 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판을 둘러싸는 가드로서, 당해 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 상방에 위치하는 상측 위치와 당해 가드의 상단부가 당해 기판의 상면보다 하방에 위치하는 하측 위치의 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 가드를 상기 상측 위치에 배치함으로써, 상기 가드 및 상기 베이스를 수용하는 챔버 내에서 상기 기판의 주연부와 상기 가드의 사이를 통과하여 배기 덕트를 향하여 흐르는 기류를 형성하는 기류 형성 공정을 포함하는, 기판 위치 조정 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020210126211A 2020-09-24 2021-09-24 기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법 KR102646567B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020159314A JP7497262B2 (ja) 2020-09-24 2020-09-24 基板処理装置および基板位置調整方法
JPJP-P-2020-159314 2020-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220041022A KR20220041022A (ko) 2022-03-31
KR102646567B1 true KR102646567B1 (ko) 2024-03-12

Family

ID=80789757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210126211A KR102646567B1 (ko) 2020-09-24 2021-09-24 기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7497262B2 (ko)
KR (1) KR102646567B1 (ko)
CN (1) CN114256095A (ko)
TW (1) TWI804991B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024031326A (ja) * 2022-08-26 2024-03-07 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP2024064787A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198515A (ja) * 1999-11-11 2001-07-24 Tokyo Electron Ltd 薄膜形成装置及び薄膜除去装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3365571B2 (ja) * 1993-11-10 2003-01-14 株式会社ニコン 光学式計測装置及び露光装置
JP2001176952A (ja) 1999-12-21 2001-06-29 Toshiba Mach Co Ltd ウェーハ位置ずれ検出装置
JP2001274232A (ja) 2000-03-27 2001-10-05 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP3958594B2 (ja) 2002-01-30 2007-08-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
KR20070025092A (ko) * 2005-08-31 2007-03-08 삼성전자주식회사 웨이퍼 리프트 유닛의 리프트핑거
US20100075442A1 (en) * 2007-04-27 2010-03-25 Yoshinori Hayashi Semiconductor wafer processing apparatus, reference angular position detection method, and semiconductor wafer
JP2010153769A (ja) 2008-11-19 2010-07-08 Tokyo Electron Ltd 基板位置検出装置、基板位置検出方法、成膜装置、成膜方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体
JP5401089B2 (ja) 2008-12-15 2014-01-29 東京エレクトロン株式会社 異物除去方法及び記憶媒体
JP5320455B2 (ja) 2011-12-16 2013-10-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP6000743B2 (ja) 2012-08-10 2016-10-05 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US10312121B2 (en) * 2016-03-29 2019-06-04 Lam Research Corporation Systems and methods for aligning measurement device in substrate processing systems
JP6923344B2 (ja) * 2017-04-13 2021-08-18 株式会社Screenホールディングス 周縁処理装置および周縁処理方法
JP6847770B2 (ja) * 2017-05-31 2021-03-24 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
KR20190052231A (ko) * 2017-11-08 2019-05-16 정라파엘 반도체 비전 장치
JP6894830B2 (ja) * 2017-11-28 2021-06-30 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
JP7072415B2 (ja) * 2018-03-26 2022-05-20 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
JP7227729B2 (ja) * 2018-10-23 2023-02-22 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
JP7446714B2 (ja) 2019-02-01 2024-03-11 株式会社荏原製作所 基板処理装置、および基板処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198515A (ja) * 1999-11-11 2001-07-24 Tokyo Electron Ltd 薄膜形成装置及び薄膜除去装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7497262B2 (ja) 2024-06-10
KR20220041022A (ko) 2022-03-31
TW202215590A (zh) 2022-04-16
CN114256095A (zh) 2022-03-29
TWI804991B (zh) 2023-06-11
JP2022052835A (ja) 2022-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102646567B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 위치 조정 방법
CN108987311B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
KR101798320B1 (ko) 기판 처리 장치
US9748118B2 (en) Substrate treating apparatus
JP6422695B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
TWI627693B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
US10847388B2 (en) Substrate processing apparatus
TWI690015B (zh) 定心裝置、定心方法、基板處理裝置及基板處理方法
JP6722551B2 (ja) 基板処理方法
JP6331189B2 (ja) 基板処理装置
KR20220019253A (ko) 기판 가열 유닛
KR20150015346A (ko) 기판 처리 장치
KR20200060702A (ko) 기판 가열 유닛
KR102119690B1 (ko) 기판 가열 유닛
JPH09213770A (ja) 半導体ウエハ処理装置および半導体ウエハ処理装置におけるアライメント方法
TWI794675B (zh) 基板處理裝置
KR20210042891A (ko) 기판 처리 장치
CN109256343B (zh) 基板处理装置以及基板处理方法
KR20220062186A (ko) 기판 처리 장치 및 반송 로봇 티칭 방법
KR20200059201A (ko) 기판 가열 유닛
KR102258243B1 (ko) 기판 가열 유닛
KR102258245B1 (ko) 기판 가열 유닛
KR102258246B1 (ko) 기판 가열 유닛
KR102258247B1 (ko) 기판 가열 유닛
KR20200060700A (ko) 기판 가열 유닛

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