KR20020062703A - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 처리액을 공급하여 기판(W)을 기판처리장치(8)에서 기판(W)을 보유유지하는 보유유지수단(22) 과, 보유유지수단(22)에 의해 보유유지된 기판(W) 하면에 근접한 처리위치(A)와 기판(W)하면에서 분리된 퇴피위치(B)와의 사이에서 상대적으로 이동하는 하면부재(42)를 구비한다. 처리위치(A)에 이동한 하면부재(42)와 보유유지수단(22)에 의해 보유유지된 기판(W) 하면간에 처리액이 공급되어 기판(W) 하면이 처리된다. 또한, 액처리장치의 일실시형태인 세정처리유니트(221a)는 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 보유유지하는 스핀척(223)과 스핀척(223)에 보유유지된 웨이퍼(W)의 하측으로 대략 수평으로 설치된 스테이지(224)와, 스핀척(223)으로 보유유지된 웨이퍼(W)와 스테이지(224)와의 간격에 소정의 세정액을 공급하는 세정액 공급구멍(241)을 구비한다. 스테이지(224)의 표면은 세정액의 접촉각이 50도 이상이되는 누수성을 갖추도록 소수성 폴리머로 코팅되어 있고, 스핀척(223)에 보유유지된 웨이퍼(W) 와 스테이지(224)의 간격에 세정액층을 형성하여 웨이퍼(W)의 액처리를 실행하는 기술이 제공된다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 출원은 파리조약에 의거하여 우선권을 주장한 2001년 1월 23일자로 출원된 일본국 특개평2001-15027호 및 2001년 5월 21일자로 출원된 일본국특개평 2001-150283호로 공개된 사항과 하기의 종래기술 문헌의 내용으로 이루어진 것이다.
본 발명은 예를들면 반도체웨이퍼와 LCD기판용 유리등의 기판을 세정처리등을 하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 반도체웨이퍼와 LCD기판등의 각종 기판에 대해서 세정처리등의 소정의 액처리를 실시하는액처리장치(처리장치) 및 액처리방법(처리방법)에 관한 것이다.
예를들면 반도체디바이스의 제조프로세스에 있어서는, 반도체웨이퍼(이하, [웨이퍼]로 명기)를 약액과 순수등의 세정액에 의해 세정하고, 웨이퍼에 부착한 파티클, 유기오염물, 금속불순물의 불순물을 제거하는 세정시스템이 사용되고 있다. 그 안에서도, 웨이퍼를 회전시켜 세정처리를 실행하는 스핀기판 세정장치를 구비한 매엽식의 세정시스템이 알려져 있다.
일반적으로 세정시스템에는 웨이퍼의 반송을 실행하는 반송장치가 설치되고 이 반송장치에 의해 기판세정장치에 대해서 웨이퍼가 반입출된다. 한편, 기판세정장치에는 웨이퍼를 회전이 자유롭게 보유유지하는 스핀척이 설치되고, 웨이퍼의 반입출의 경우, 장치내에 진입한 반송장치의 암과 스핀척간에서 웨이퍼의 반송이 실행된다. 기판세정장치에서는, 일반적으로 반도체디바이스가 형성되는 웨이퍼면(웨이퍼표면(앞))을 상면으로 하여 웨이퍼를 스핀척에 의해 보유유지된다. 웨이퍼를 보유유지하는 방법으로서는, 웨이퍼의 주변부를 기계적으로 보유유지하는 방법과, 웨이퍼위 후면(뒤)을 흡착보유유지하는 방법이 이용된다. 그리고, 스핀척에 보유유지된 웨이퍼를 회전시키면서, 소정의 세정액을 웨이퍼의 표면(앞)에 공급하여 세정처리가 실행된다. 또한, 웨이퍼의 표면에 소정의 세정액을 공급하면서 후랜지등의 웨이퍼에 맞닿게하여 웨이퍼를 세정할수도 있다.
이와 같은 기판세정장치에서는, 회전하고 있는 웨이퍼에 세정액을 연속하여 공급하므로, 액소비량이 증가하면서 스핀척에 의해 보유유지되어 있는 웨이퍼하면반도체디바이스가 형성되어 있지 않은 웨이퍼면 즉 웨이퍼후면(뒷면)에는 세정액공급이 불가능하였기 때문에 웨이퍼의 한쪽면 만을 세정할 수 없었다,
상기에서 예를들면 일본국 특개평8-78368호 공보에는, 스핀척상에 설치된 복수의 지지핀에 의해 웨이퍼를 지지하여, 웨이퍼의 표면 및 웨이퍼와 스핀척간격에 각각 세정액을 공급하여 세정하는 것에 의해, 세정액의 소비량을 절약하고, 또한, 웨이퍼의 양면을 동시에 세정하는 것이 가능한 웨이퍼세정장치가 개시되어 있다. 이 웨이퍼세정장치는 웨이퍼의 표면에 대해서 이동하는 덮개체를 가지고 있고, 소정거리에 보유유지된 웨이퍼와 덮개체와의 간격에 세정액을 공급하여 웨이퍼의 표면의 세정을 실행하는 것이 가능하도록 되어 있다.
그러나, 이 일본국 특개평8-78368호 공보의 기판세정장치에 의하면 웨이퍼하면과 스핀척의 간격전체에 세정액을 공급할 수 있도록, 이 간격을 좁게 할 필요가 있다. 이로 인하여, 지지핀의 높이가 낮게 억제되고, 예를들면 상기 반송장치의 암이 지지핀에 대해서 웨이퍼를 반송하는 경우에, 스핀척에 충돌할 위험이 있다. 또한, 기판세정장치에는, 웨이퍼상면에 대해서 이동하는 상면부재가 설치되어 있고, 웨이퍼상면의 세정액을 상면부재와 웨이퍼상면간에 끼우는 것에 의해, 세정하고 있지만 상기 기술한 바와 같이 반도체디바이스가 형성되는 웨이퍼면을 상면에는 비교적 높은 세정능력이 요구되고, 상면부재를 세정액에 직접접촉시켜 버리면, 상면부재에 파티클등이 부착하고 있는 경우에는, 이 파티클에 의해 세정액이 오염되어 버리는 위험이 있다.
한편, 상기 기판세정장치에 있어서, 스핀척의 충돌을 퇴피하기 위하여 지지핀의 높이를 높게하면, 웨이퍼와 스핀척의 간격을 메우도록 세정액 패들(paddle)을형성하는 것이 불가능하다. 지지핀을 높게 한 경우에는, 필요게 따라서 기판을 회전시키면서 연속적으로 소정량의 세정액을 공급할 필요가 있기 때문에 세정액의 소비량이 증대하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 기판의 반입출을 원활하게 수행할 수 있으며, 세정효율을 보다 향상시키는 것이 가능한 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 하나의 목적은, 기판을 보유유지하는 보유유지수단(보유 유지부재)에 대해서 안전 또는 원활하게 기판을 반송하는 것이 가능 한 액처리장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 하나의 목적은 처리액의 사용량의 억제하는 것도, 기판의 표면 후면(기판의 상면과 하면)을 동시에 균일하게 액처리하는 것이 가능한 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또하나의 목적은, 세정품질을 높인 액처리장치 및 액처리방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 장치에서, 기판을 보유유지하는 보유유지부재(이하 보유유지수단)와, 상기 보유유지수단에 의해 보유유지된 기판하면에 근접한 처리위치와 상기 보유유지수단에 의해 보유유지된 기판하면에서 떨어진 퇴피위치와의 사이에서 상대적으로 이동하는 하면부재를 구비하고, 상기 처리위치로 이동한 하면부재와 상기 보유유지수단에 의해 보유유지된 기판하면간에 처리액이 공급되어 기판하면이 처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 기판은, 반도체웨이퍼와 LCD기판용 유리등의 기판등이 예시되고, 그외, CD기판, 프린트기판, 세라믹기판등도 용이하다. 또한, 기판표면에는 반도체디바이스등이 형성가능하도록 경면으로 되어 있고, 기판이면은, 탁면으로 되어 있다. 또한 처리액에는 예를들면 각종 약액과 순수등의 세정액이 있고, 본 발명의 기판처리장치는, 예를들면 웨이퍼등에 세정액을 공급하여 세정처리하는 기판세정장치로서 구체화된다.
본 발명의 기판처리장치에 있어서는, 예를들면 기판을 반송하는 반송장치가 기판을 기판처리장치에 반입하고, 예를들면 기판표면을 상면으로 하여 보유유지수단에 기판을 반송하여 보유유시킨다.(기판이면은 하면이 된다). 상기 경우, 하면부재는 사전에 퇴피위치에 상대적으로 이동하고 있으므로, 반송위치는 하면부재와 접촉하는 경우 없이 반입이 원활하게 실행된다. 상기 후, 하면부재는 처리위치에 상대적으로 이동하고, 하면부재와 기판이면(기판하면)간에 처리액이 공급되어 기판하면이 처리돈다. 한편, 처리후에 기판을 기판처리장치로부터 반출하는 경우는, 하면부재는 퇴피위치에 상대적으로 이동하고, 상기 반송장치는 하면부재와 접속하는 경우 없이 보유유지수단에서 기판을 반출시키는 것이 가능하다. 이리하여, 반출도 원활하게 실행된다.
이 기판처리장치에 있어서는, 상기 보유유지수단은 회전이 자유롭게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를들면 보유유지수단은, 보유유지한 기판을 회전시킨다. 이 기판의 회전에 의해 하면부재와 기판하면간에 공급된 처리액내에 흐름이 발생하고, 이 약액에 의해, 처리액내의 침전을 방지하면서, 처리효율을 향상시킨다. 예를들면 하면부재와 기판하면간에 처리액을 액무덤시키는 경우, 보유유지수단은 이 액무덤이 쓰러지지 않는 정도의 비교적 저속의 회전속도(예를들면 30 ~ 50rpm이하)로 기판을 회전시키거나, 또한 간헐적으로 기판을 회전시켜, 하면부재와 기판하면간에 균일하게 처리액을 공급 한 후에 새로운 처리액을 공급할 필요가 없다. 액무덤이 쓰러지지 않는 한, 기판하면전체를 미리 하면부재와 기판하면간에 공급된 처리액에 의해 처리가능하기 때문이다. 한편, 액무덤이 쓰러진 경우에는, 새로운 약액을 공급하여 액무덤을 적당하게 수복한다. 이리하여 처리액의 소비량을 절약한다. 또한, 기판회전에 의해 처리액을 하면부재와 기판하면간에서 유출시키는 방편으로, 하면부재와 기판하면간에 새로운 처리액을 공급하는 것에 의해, 하면부재와 기판하면간의 처리액을 또한 새로운 처리액으로 치환하여 양호한 처리를 실시하여도 용이하다. 상기 경우, 새로운 약액을 조심스럽게 공급하여 처리액의 성액화를 도모하면 용이하다. 또한, 하면부재상에 처리액을 공급하여 액무덤 한후에, 하면부재를 처리위치에 상대적으로 이동시켜, 기판하면전체에 처리액을 접촉시켜서 처리하는 것도 가능하다.
또한, 이 기판처리장치에 있어서는, 상기 하면부재를 회전이 자유롭게 구성한 경우도 동일하다.
또한, 상기 기판처리장치에 있어서는, 하면부재는 상기 처리장치와 상기 퇴피위치외에 기판을 회전시켜서 처리액을 분출하기 위한 공정을 실행하는 경우의 처리액 분출위치에 이동가능하여도 용이하다.
또한, 상기 기판처리장치에 있어서는 상기 하면부재에 처리액을 소정온도로 유지하는 하면온도 조정기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 경우, 하면온도 조정기구는 처리액을 소정온도로 조정하여 예를들면, 반응을 촉진시킨다. 이 하면 온도조정기구는, 상기 하면부재의 내부에 설치된 온도조정된 유체가 유통하는 온도 조정유로를 갖추어도 용이하다.
기판양면을 세정할 수 있도록, 상기 보유유지수단에 의해 보유유지된 기판상면에도 처리액이 공급되어 기판상면이 처리되는 구성으로 하여도 용이하다. 또한, 상기 보유유지수단에 의해 보유유지된 기판상면에 대해서 상대적으로 근접할 수 있는 상면부재를 구비하여도 용이하다. 또한, 기판상면에 공급되는 처리액을 소정온도로 유지하는 액온도 조정 기구를 구비하여도 용이하다. 상면부재는 기판상면에 공급되는 처리액을 소정의 온도로 조절하는 상면온도조정기구를 갖추고 있어도 용이하다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는, 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판처리장치에서, 기판을 대략 수평으로 보유유지하는 보유유지부재와, 상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 하측에 대략 수평으로 설치되고, 그 상면의 처리액의 접촉각이 50도 이상이 되는 하면부재와, 상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 하면과상기하면부재의 상면과의 사이에 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급통로를 구비하고, 상기 보유유지부재에 보유유지된 기판하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이에 처리액층이 형성되어 상기 기판이 액처리되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 액처리장치에 의하면, 보유유지수단에 보유유지된 기판의 하측에 설치된 스테이지는, 처리액의 접촉각이 커지도록 그 상면이 처리액에 대해서 침수되기 어려운 특성을 가지고 있기 때문에, 처리액의 패들을 안정되게 형성할 수 있다. 상기에 의해 기판과 스테이지간의 거리의 자유도가 광범위되기 때문에, 소정폭 처리액의 층을 확실하게 형성하여, 기판하면의 액처리를 균일하게 실행하는 것이 가능하다. 또한, 기판단면을 포함하는 기판전체를 처리액으로 포위하는 것도 가능해지고, 상기 경우에는 액처리가 곤란한 기판의 단면도 액처리할 수 있게 된다.
또한, 충분한 양의 처리액층을 정지상태로 보유유지하는 것이 가능하기 때문에 처리액을 연속하여 공급할 필요가 없어지고, 상기로 인하여, 처리액의 사용양을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 기판과 스테이지간의 거리를 확장하는 것도 가능해지는 것으로, 스테이지와의 사이에서 기판을 반송하는 반송암의 스테이지로의 충돌을 회피하는 것이 가능해진다.
본 발명의 기판처리방법은, 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판에 대해서 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판처리방법에서, 상기 보유유지부재에 기판을 보유유지시키는 제 1 공정과, 상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판의 하면에서 분리된 퇴피위치로부터 기판판하면에 근접한 처리위치에 상기 하면부재를 상대적으로 이동시켜, 상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면에 처리액을 접촉시켜 처리하는 제 2 공정과, 상기 기판을 린스처리하는 공정과, 상기 기판을 건조처리하는 제 3 공정과, 상기 보유유지부재에서 기판을 반출하는 제 4 공정을갖추는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 기판처리방법에 의하면, 보유유지수단에 기판을 전달하여 보유유지시키는 경우와, 보유유지수단에서 기판을 이탈하여 수취하는 경우에는 퇴피위치에 하면부재를 상대적으로 이동시키므로, 보유유지수단에 대한 기판의 반송이 원활하게 실행된다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 기판세정장치를 구비한 세정시스템의 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 기판세정장치의 평면도이다.
도 3은 본 실시형태에 있어서의 기판세정장치의 종단면도이다.
도 4는 스핀척을 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 5는 상면공급노즐의 사시도이다.
도 6은 상면공급노즐의 종단면도이다.
도 7은 상면 공급노즐에서 웨이퍼에 세정액이 공급되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 웨이퍼를 기판 세정장치에 반입하는 공정의 설명도이다.
도 9는 웨이퍼를 스핀척에 전달하는 공정의 설명도이다.
도 10은 하면부재와 웨이퍼하면간에 약액을 액무덤하여, 웨이퍼상면에 약액을 액무덤하는 공정의 설명도이다.
도 11은 웨이퍼양면을 패들세정하는 공정의 설명도이다.
도 12는 웨이퍼양면을 린스처리하는 공정의 설명도이다.
도 13은 웨이퍼양면을 건조처리하는 공정의 설명도이다
도 14는 웨이퍼를 스핀척에서 수취하는 공정의 설명도이다.
도 15는 웨이퍼를 기판세정장치에서 반출하는 공정의 설명도이다.
도 16은 처리위치로 상승하기 전에 하면부재상에 약액을 액무덤하는 공정의 설명도이다.
도 17은 상면공급노즐의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 18은 도 17의 상면공급노즐의 종단면도이다.
도 19는 상면부재의 변형예를 나타내는 종단면도이다.
도 20은 별도의 실시형태에 관한 기판세정장치의 종단면도이다.
도 21은 실시예의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 22는 본 실시예에 있어서, 열산화막을 SCI패들 세정한 경우의 APM성분의 혼합용량비와 열산화막의 제거량의 관계를 나타내는 표이다.
도 23은 도 22를 의거하여 작성된 그래프이다.
도 24는 본 실시예의 구성에 있어서, 웨이퍼의 상측에 덮개를 배치한 경우의 설명도이다.
도 25는 본 실시예에 있어서, 웨이퍼의 상측에 덮개를 배치한 SC1패들세정한 경우의, 덮개와 웨이퍼간에 형성되는 간격과 열산화막의 제거량관계를 나타내는 표이다.
도 26은 도 25에 의거하여 작성된 그래프이다.
도 27은 본 실시예에 있어서, 온도조정을 하면서 웨이퍼의 상측에 덮개를 배치한 SC1패들을 세정한 경우의, APM성분해합의 용량비와 열산화막의 제거량관계를 나타내는 표이다.
도 28은 도 27에 의거하여 작성된 그래프이다.
도 29는 본 발명의 일실시형태인 세정처리유니트를 구비하는 세정처리시스템의 개략구조를 나타내는 평면도이다.
도 30은 도 29에 나타낸 세정처리시스템의 개략구조를 나타내는 측면도이다.
도 31은 도 29에 나타난 세정처리시스템의 개략단면도이다.
도 32는 세정처리유니트의 개략구조를 나타내는 평면도이다.
도 33은 세정처리유니트에 있어서의 웨이퍼(W)의 세정처리시의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 34는 세정처리유니트에 있어서의 웨이퍼(W)의 반입출시의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 35는 세정액을 분별회수하기 위한 드레인 배액경로를 나타내는 설명도이다.
도 36A는 상면불소수지에 의한 코팅이 실시된 원반을 이용한 각각의 경우의 약액층의 형성상태를 나타내는 설명도이고, 도 36B는 상면불소수지에 의한 코팅이 실시되지 않은 원반을 이용한 각각의 경우의 약액층의 형성상태를 나타내는 설명도
도 37A, 37B는 는 세정처리유니트(CLU)에 있어서의 웨이퍼의 약액에 의한 액처리의 일실시형태를 나타내는 설명도이다.
도 38A, 38B는 세정처리유니트(CLU)에 있어서의 웨이퍼의 약액에 의한 액처리의 별도의 실시형태를 나타내는 설명도이다.
도 39는 세정처리시스템에 있어서의 세정처리공정을 나타내는 공정설명도이다.
도 40은 세정처리유니트의 별도의 실시형태를 나타내는 개략평면도이다.
도 41은 도 40에 나타난 세정처리유니트의 개략단면도이다.
도 42A는 본 발명에 관한 세정처리유니트에 이용하는 것이 가능한 노즐을 나타내는 사시도이고, 도 42B는 본 발명에 관한 세정처리유니트에 이용하는 것이 가능한 다른 노즐을 나타내는 사시도이다.
도 43은 세정처리종료 후에 덮개체 및 스테이지를 퇴피시킨 경우의 웨이퍼상태의 한형태를 나타내는 설명도이다.
<주요부위를 나타내는 도면부호의 설명>
A : 처리위치 B : 퇴피위치
C : 캐리어 W : 웨이퍼
1 : 세정시스템 2 : 재치부
3 : 취출수납암 4 : 반송암
8, 9, 10, 11 : 기판세정장치
12 : 가열장치 13 : 컨트롤영역
20 : 케이스 21 : 컵
22 : 스핀척 23 : 상면공급노즐
25 : 상면이동부재 30 : 브라켓
31 : 모터 32 : 볼나사축
33 : 너트 34 : 배액관
35 : 배기관 36 : 기액분리박스
37 : 배기관 38 : 칸막이벽
39 : 정류판 40 : 척본체
41 : 회전통체 42 : 하면이동부재
43 : 벨트 45 : 보유유지부재
45a : 경사면 46 : 배출구
47 : 샤프트 48 : 수평판
49 : 승강기구
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 기판의 일례로서 웨이퍼양면을 세정하도록 구성된 기판처리장치로서의 기판세정장치에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 기판세정장치(8, 9, 10, 11)를 조립한 세정시스템(1)의 사시도이다. 세정시스템(1)은 캐리어(C)단위로 웨이퍼(W)를 반입하고, 웨이퍼(W)를 한매씩 세정, 건조하고,캐리어단위로 웨이퍼(W)를 반출하도록 구성되어 있다.
이 세정시스템(1)에는 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(C)를 4개분 재치할 수 있는 재치부(2)가 설치되어 있다. 세정시스템(1)의 중앙에는 재치부(2)에 재치된 캐리어(C)로부터 세정전의 웨이퍼(W)를 한매씩 취출하고 또한, 세정후의 웨이퍼(W)를 캐리어(C)에 수납하는 취출수납암(3)이 배치되어 있다. 상기 취출수납암(3)의 배면부에는 취출수납암(3)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 반송암(4)이 대기하고 있다. 반송암(4)은 세정시스템(1)의 중앙에 설치된 반송로(6)를 따라서 이동이 가능하게 설치되어 있다. 반송암(4)은 3개의 암(4a, 4b, 4c)를 구비하고, 상기 암(4a ~ 4c)를 이용하여 반송로(6)의 양측에 배치된 각종 처리장치에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출한다. 각종처리장치의 예를 들면, 예를들면 반송로(6)의 한쪽측에는 본 실시형태에 관한 기판세정장치(8, 9)가 상하로 2단으로 배치되어 있다. 또한, 반송로(6)의 다른 측편에는, 웨이퍼(W)를 가열하여 건조시키는 가열장치(12)가 4그룹 적층하여 설치되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)에서는 웨이퍼(W)표면은 예를들면 반도체디바이스등이 형성가능하도록 경면으로 되어 있고, 웨이퍼(W) 이면은 탁면으로 되어 있다.
기판세정장치(8 ~ 11)는 웨이퍼(W)의 표면 하측면에 세정액을 액무덤하여 세정한하는 이른바, 패들세정을 실시하도록 어느하나라도 동일하게 구성되어 있으므로, 기판세정장치(8)를 예를들어 설명한다. 도 2는, 기판세정장치(8)의 평면도이고, 도 3은 기판 세정장치(8)의 종단면도이다. 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 기판세정장치(8)의 케이스(20)내에 웨이퍼(W)를 수납하는 컵(21)과,이 컵(21)내에서 예를들면 웨이퍼(W) 표면을 상면으로 하여 웨이퍼(W)를 회전이 자유롭게 보유유지하는 보유유지수단으로서 스핀척(22)을 구비하고 있다. 그리고, 케이스(200)의 한쪽측에는, 스핀척(보유유지부재)(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W)의 상측면(웨이퍼(W) 상면)에 세정액을 공급하는 상면공급수단으로서의 상면공급노즐(23)이 배치되고, 케이스(20)의 다른측에는 모터등의 이동기구(24)에의해 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 상면에 대해서 상대적으로 이동하는 상면부재(25)가 배치되어 있다. 또한, 케이스(20)의 전면측(도 1에 나타나는 세정시스템(1)에 있어서, 반송로(6)에 임하는 측면)에는 개폐가 자유로운 셔터(26)가 설치되어 있고, 상기 기술의 반송암(4)에 의해 기판세정장치(8)에 대해서 반입출될 때에는, 이 셔터(26)가 열리도록 이루고 있다.
컵(21)의 측면에는 브라켓(30)이 고착되고, 이 브라켓(30)은 모터(31)에 의해 회전하는 볼나사축(32)에 결합된 너트(33)에 연결되어 있다. 따라서, 컵(21)은 모터(31)의 정 역회전에 의해, 도 3안에 있어서 이점쇄선(21')으로 나타낸 위치로 하강하여,스핀척(22)을 컵(21)의 상측으로 돌출시켜서 웨이퍼(W)를 반송시키는 상태와, 도 3안에 있어서 실선(21)에서 나타낸 위치로 상승하여, 스핀척(22) 및 웨이퍼(W)를 포위하교, 웨이퍼(W) 양면에 공급한 세정액등이 주위로 비산하는 것을 방지하는 상태로 상하로 이동이 자유롭다.
컵(21)의 바닥부에는 컵(21)내의 액무덤을 배액하는 배액관(34)과, 컵(21)내의 환경을 배기하는 배기관(35)이 접속되어 있다. 배액관(34)에는 기액분리 박스(36)가 설치되고, 이 기액분리박스(36)의에 배액된 액무덤안에서 기포등을 제거하도록 되어 있다. 제거된 기포는, 기액분리박스(36)에 접속된 배기관(37)에 의해외부에 배기된다. 또한, 컵(21) 바닥부에는 고리형의 칸막이벽(38)이 기립하여 설치되고, 칸막이벽(38)의 상단에는 외측을 향하여 아래측으로 경사지는 정류판(39)이 배치되어 있다.
도 4에 나타나는 바와 같이, 스핀척(22)은 웨이퍼(W)를 보유유지하는 척본체(40)과 이 척본체(40)의 바닥부에 접속된 회전통체(41)를 구비하고, 이 척본체(40)내에는 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W)의 하측면(웨이퍼(W) 하면)에 대해서 상대적으로 이동하는 하면부재(42)가 배치되어 있다. 회전통체(41)의 외주면에는 벨트(43)가 감겨져 있고, 이 벨트(43)를 모터(44)에 의해 주회동시키는 것에 의해, 스핀척(22) 전체가 회전하도록 되어 있다.
척본체(40)의 상부에는 웨이퍼(W)의 주변부를 복수개소에 있어서 보유유지하기 위한 보유유지부재(45)가 장착되어 있다. 보유유지부재(45)의 하부에는 척본체(40)의 주변부로부터 중심을 향하여 차례로 낮아지는 경사면(45a)이 형성되어 있고, 이 경사면(45a)에 의해 보유유지부재(45)는 웨이퍼(W)를 보유유지하도록 되어 있다. 또한, 각 보유유지부재(45)내에 예를들면, 중추를 설치하는 것에 의해, 스핀척(22)이 회전한 경우의 원심력에 의해 각 보유유지부재(45)의 상부측이 내측으로 이동하고, 웨이퍼(W)의 주변부를 외측에서 보유유지하도록 구성하여도 용이하다. 또한, 척본체(40)의 바닥부에는 주변방향의 적정위치에 배출구(46)를 설치하고, 이배출구(46)에 의해 척본체(40)내의 액무덤의 배액 및 환경의 배기를 실행하도록 되어 있다.
하면부재(42)는 척본체(40)내 및 회전통체(41)내를 관통하여 삽입하는 샤프트(47)상에 접속되어 있다. 샤프트(47)는 수평판(48) 상면에 고착되어 있고, 이 수평판(48)은 실린더등으로 이루어지는 승강기구(49)에 의해 수직방향으로 승강한다. 따라서,하면부재(42)는 도 4안에 있어서, 이점쇄선(42')에서 나타난 바와 같이 척본체(40)내의 상측으로 상승하여 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 하면에 대해서 세정처리를 실시하고 있는 상태(처리위치(A))와, 도 4안에 있어서 실선(42)으로 나타낸 바와 같이 척본체(40)내의 하측으로 하강하여 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 하면에서 이탈하여 대기하고 있는 상태(퇴피위치(B))로 상하로 이동이 자유롭다. 또한, 미도시의 하면부재(42)는 기판을 회전시켜서 그 상면에부착한 처리액을 분출하기 위한 처리를 실행하기 위한 위치(처리액분출위치)에도 이동이 가능하다. 상기 기술한 바와 같이 컵(21)을 이점쇄선(21')에 나타낸 위치로 하강시켜서 스핀척(22)에 대해서 웨이퍼(W)를 반송시키는 경우, 하면부재(42)를 퇴피위치에 위치시켜둔다. 그리하면, 하면부재(42)와 스핀척(22)에 의해 보유유지되는 웨이퍼(W)위치(높이)와의 사이에는 충분한 간격이 형성되는 것에 의해, 스핀척(22)에 대한 웨이퍼(W)의 반송이 원활하게 실행되도록 이루고 있다. 또한, 하면부재(42)를 소정높이로 고정하는 한편으로, 상기 회전통체(41)에 미도시의 승강기구를 접속시켜 스핀척(22) 전체를 수직방향으로 승강시키는 것에 의해, 하면부재(42)를 처리위치(A)와 퇴피위치(B)에 상하로 이동이 자유롭게 하여도 용이하다.
하면부재에 예를들면 약액과 순수등의 세정액과 건조가스를 공급하는 하면공급로(제 1 처리액 공급통로)(50)가 샤프트(47)내를 관통하여 설치되어 있다. 가스 공급로(54)가 각각 접속되고, 세방향 밸브(51)의 절환조작에 의해 하면부재(42)에 공급되는 유체가 절환된다. 약액공급로(52)에는 웨이퍼(W)상면에 공급되는 약액의 온도를 조정하는 예를들면, 히터로 이루어지는 온도조정기(55)가 설치되어 있다. 또한, 미도시의 순수공급로(53)에도 예를들면 히터등의 온도조정가능한 온도조정기를 설치하여도 용이하다. 하면공급로(50)는 하면공급수단으로서 기능하고, 예를들면 세방향 밸브(51)가 약액공급로(52)측에 절환되면 약액공급로(52)에서 소정온도로 온도조정된 약액을 공급하는 것이 된다. 예를들면 하면부재(42)와 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 하면간에 예를들면 0.5 ~ 3mm정도의 간격(L1)을 형성한다. 그리고 하면공급로(50)는 약액공급로(52)를 통하여 하면부재(42)와 웨이퍼(W) 하면간에 약액을 공급한다. 이와 같이 좁은 간격(L1)에 약액을 공급하면, 약액은 간격(L1) 전체에 걸쳐서 액무덤을 이루고, 웨이퍼(W) 하면전체에 균일하게 접촉이 가능한 약액의 액막을 형성하여 적절한 세정처리를 실시하도록 이루고 있다. 또한, 액막 형성 후도, 간격(L1)에서 약액의 액막을 좁게하므로, 표면장력에 의해 약액의 액막의 형태변형을 방지하면서 적절한 세정처리를 실시하는 것이 가능하다. 또한, 동일하게 순수공급로(53)를 통하여 순수를 공급하고, 하면부재(42)상에 순수를 공급한다. 가스공급로(54)에서는 예를들면 상온의 N2가스(가열된 핫가스(N2가스)도 용이하다)를 공급하여 세정후에 웨이퍼(W) 하면을 건조시킨다.
한편, 하면부재(42)에 공급된 세정액과 건조가스를 배출하는 하면배출로(56)가 샤프트(47)내를 관통하여 설치되어 있다. 이 하하면배출로(56)에는 세방향 밸브(57)를 매개하여 약액배액로(58), 순수배액로(59), 가스배기로(60)가 각각 접속되어 있다. 하면부재(42)에 형성된 약액의 액막과 순수의 액막은 약액배액로(58), 순수배액로(59)에 의해 외부에 각각 배액된다. 척본체(40)내에 충만한 N2가스는 가스배기로(60)에 의해 외부에 배기된다. 또한, 약액에는 예를들면 암모니아 성분을 주체로 한 APM(NH4OH/H2O2/H20의 혼합액), 염산성분을 주체로 한 HPM(HC 1/ H202/H20의 혼합액), 불소성분을 주체로 한 DHF(HF/H20의 혼합액)등이 있다.
하면부재(42)의 내부에는 급전에 의해 발열하는 히터(61)가 매설되어 있다.이 히터(61)는 하면온도조정기구로서 기능하여, 예를들면 상기 기술한 바와 같이 하면부재(42)와 웨이퍼(W) 하면간에 공급된 약액을 소정온도로 조정한다. 히터(61)는 가열에 의해 온도조정된 액체가 유통하는 온도조정유로로서도 용이하다. 이 경우, 하면부재(42)의 내부에 온도조정유로가 설치되고, 히터등에 의해 발열된 액체, 바람직하게는 물을 온도조정유로에 유통시키는 것에 의해, 하면부재의 온도를 제어하는 것이 가능하다.
도 5, 6에 나타나는 바와 같이 상면공급노즐(23)은 길고가는 형태를 이루고 있고, 그 길이는, 예를들면 웨이퍼(W)의 직경보다 크게 이루고 있다. 상면공급노즐(23)의 하부에는 복수의 공급구(제 1 처리액 토출구멍)(65)는 길이방향으로 일렬로 설치되고, 상면공급노즐(23)의 상부에는 예를들면 약액 및 순수와 N2가스를 공급하는 상면공급로(66)가 접속되어 있다. 이 상면공급로(제 2 처리액공급통로(66))에는 세방향 밸브(67)을 매개하여 약액공급로(68), 순수공급로(69), 가스공급로(70)가 각각 접속되고, 세방향밸브(67)의 절환조작에 의해 상면공급노즐(23)내에 공급되는 유체가 절환된다. 약액공급로(68)와 순수공급로(69)로부터 공급되는 약액과 순수는 상면공급노즐(23)내에 설치된 액저장부(71)에 일단저장된다. 이 액저장부(71)는 길이방향으로 긴공간을 형성해두고 전체공급구(65)에 연결되어 있다. 그리고 액저장부(71)에 저장된 세정액은 각공급구(65)를 통하여 웨이퍼(W) 상면에 공급된다. 따라서, 복수의 공급구(65)로부터 한번에 소정랴의 세정액을 토출하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 직경보다도 긴 직선형으로 세정액을 토출하도록 이루고 있다.
또한, 도 6에 나타나는 바와 같이, 액저장부(71)내에는 액저장부(71)내의 세정액의 온도를 조정하는 액온도조정기구로서 온도조정로(S)가 상기 길이방향을 따라서 설치되어 있다. 이 온도조정로(S)는 소정온도로 조정된 유체, 예를들면 물등이 내부에 흐르도록 튜브등으로 구성되어 있다. 또한, 온도조정로(S)는 온도조정로(S) 내부와 외부와의 사이에서 열교환이 가능하다. 온도조정로(S)는 상면공급노즐의 일단근처의 상측에서 액저장부(71)내에 반입하고, 상기 길이방향으로 형성된 액저장부(71)내를 통하여 상면공급노즐(23)의 타단부근 상측에서 상면공급노즐(23)외로 배출하도록 형성되어있다. 따라서, 온도조정된 물이 온도조정로(S)내를 통하는 것에 의해, 액저장부(71)내의 세정액이 온도조정된다. 특히 약액을 소정온도로 조정하여 웨이퍼(W) 상면에 공급하면 고세정능력을 갖추므로 이와 같이 온도조정로(S)를 설치하는 것은 유효하다.
상기 상면공급노즐(23)은 앞서 도 2에 나타나는 바와 같이, 보유유지암(72)에 의해 보유유지되어 있고, 이 보유유지암(72)은 모터등의 미도시의 구동기구에 의해, 예를들면 기판 세정장치(8)의 길이방향(도 2안의 X방향)으로 수평으로 연장된 레일(73)을 따라서 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 또한, 상면공급노즐(23)과 웨이퍼(W)의 거리를 조절하기 위한 보유유지암(72)은 수직방향으로도 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 따라서, 예를들면 도 7에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)의 상측의 소정위치에 상면공급노즐(23)을 평행이동시킨다. 그리고, 스핀척(22)에 의해 적어도 여유롭게 반회전시킨 웨이퍼(W)에 대해서 직선형으로 약액을 공급하여액무덤하는 것에 의해, 웨이퍼(W) 상면에 약액의 액막을 균일하게 형성하도록 한다.
상기 상면부재(25)는 상기 이동기구(24)에 의해 수평 및 수직방향으로 이동이 자유롭다. 상기 기술한 바와 같이 상면공급노즐(23)에 의해 웨이퍼(W) 상면에 약액의 액막이 형성되면, 도 4에 나타나는 바와 같이 상면부재(25)는 수평이동하면서 스핀척(22)의 상측으로 이동하고, 도 4안에 있어서, 이점쇄선(25')으로 나타난 바와같이 웨이퍼(W)의 거리를 도모하면서 수직방향으로 하강하여, 상기 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막에 접촉하지 않는 위치에서, 이 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 위치까지 이동한다. 또한, 이와 같이 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 상태에서 스핀척(22)의 상측으로 수직방향으로 상승하여, 컵(21)에서 분리된 위치에 수평이동하여 대기하도록 이루고 있다. 이와같이 상면부재(25)는 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 상면에 대해서 진퇴이동이 가능하다.
상면부재(25)의 상부에는 약액공급로(제 2 처리액공급통로)(75)가 접속되어 있다. 따라서, 상면부재(25)는 약액을 웨이퍼(W) 상면에 공급하도록 구성되어 있다.
상면부재(25)의 내부에는 하면부재(42)와 동일하게 급전하는 것에 의해 발열하는 히터(76)가 매설되어 있다. 이 히터(76)는 상면온도조정기구로서 기능하고, 도 4의 이점쇄선(25')에서 나타나는 바와같이, 상면부재(25)가 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 위치까지 이동한 경우에는 히터(76)는 발열하여 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막을 소정온도로 조정하도록 이루고 있다. 또한, 이왁타이 상면부재(25)는 웨이퍼(W)의 상측을 덮는 것에 의해, 약액의 액막으로부터 약액이 증발하는 것이 방지하도록 이루고 있다. 이 경우, 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 위치까지 이동한 상면부재(25)와 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막간에는 간격(L2)이 형성되고, 상면부재(25)는 이 약액의 액막과 직접접촉하도록 되는 경우가 없다. 이로 인하여, 예를들면 상면부재(25)에 부착한 파티클등이 약액의 액막에 전사하여, 약액의 세정능력이 저하하는 사태를 방지하도록 이루고 있다.
또한, 세정시스템(1)에 구비된 다른 기판 세정장치(9, 10, 11)도 기판세정장치(8)와 동일한 구성을 이루고, 세정액의 액막에 의해 웨이퍼(W) 양면을 동시에 패들세정하는 것이 가능하다.
그런데, 상기 세정시스템(1)에 있어서, 우선 미도시의 반송구보트에 의해 아직 세정되지 않고 있는 웨이퍼(W)를 예를들면 25매씩 수납한 캐리어(C)가 재치부(2)에 재치된다. 그리고, 이 재치부(2)에 재치된 캐리어(C)로부터 취출수납(3)에 의해 한매씩 웨이퍼(W)가 취출되어 취출수납암(3)으로부터 반송암(4)에 웨이퍼(W)가 반송된다. 그리고, 반송암(4)에 의해 웨이퍼(W)는 각 기판세정장치(8 ~ 11)에 적정하게 반입되고, 웨이퍼(W)에 부착하고 있는 파티클등의 오염물질이 세정, 제거된다. 이리하여 소정의 세정처리가 종료한 웨이퍼(W)는 다시 반송암(4)에 의해 각 기판세정장치(8 ~ 11)에서 적정하게 반출되어 취출수납암(3)에 반송되어, 다시 캐리어(C)에 수납된다.
상기에서, 대표로 기판세정장치(8)에서 세정에 대해서 도 8 ~ 도 15에 의거하여 설명한다. 우선 기판 세정장치(8)의 셔터(26)가 열리고, 반송암(4)은 예를들면 웨이퍼(W)를 보유유지한 암(4c)을 장치내에 진입시킨다. 컵(21)은 하강하여 척본체(40)를 상측으로 상대적으로 돌출시킨다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 하면부재(42)는 미리하강하여 척본체(40)내의 퇴피위치(B)에 위치하고 있다.
도 9에 나타나는 바와같이 반송암(4)은 암(4c)을 내려 보유유지부재(45)에 웨이퍼(W)를 반송하고, 스핀척(22)에서는 반도체 디바이스가 형성되는 웨이퍼(W) 표면을 상면으로 하여 웨이퍼(W)를 보유유지한다. 상기 경우, 하면부재(42)를 퇴피위치(B)에 위치시켜, 스핀척(22)에 의해 보유유지되는 웨이퍼(W)의 위치(높이)에서 충분하게 분리되므로, 반송암(4)은 여유를 가지고 웨이퍼(W)를 스핀척(22)에 반송하는 것이 가능하다.
다음으로 도 10에서 나타나는 바와 같이, 하면부재(42)는 척본체(40)내의 처리위치(A)로 상승한다. 처리위치(A)에 이동한 하면부재(42)와 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W) 하면(웨이퍼(W) 이면)간에는 예를들면, 0.5 ~ 3mm정도의 간격(L1)이 형성된다. 한편, 하면공급로(50)에 의해 약액을 하면부재(42)와 웨이퍼(W) 하면간에 공급한다. 즉, 세방향밸브(51)를 약액공급로(52)측에 절환하여 온도조정기(55)에 의해 소정온도로 온도조정된 약액을 보낸다. 하면부재(42)상에서는 하면공급로(50)에서 약액을 예를들면 스며들게 하여 간격(L1)에 약액을 공급한다. 좁은간격(L1)에서는 약액을 전체구역으로 확장하여 액무덤을 이루고, 웨이퍼(W) 하면전체에 균일하게 접촉하는 약액의 액막을 형성한다. 간격(L1) 전체에 약액의 액막을 형성하면, 약액의 공급을 정지하여 웨이퍼(W) 하면을 세정처리한다.간격(L1)에 약액을 액무덤하여 액막을 형성하면 표면장력에 의해 약액의 액막의 형태변형을 방지할 수 있다. 예를들면 약액의 액막형태가 변형되버리면, 웨이퍼(W) 하면에 있어서, 약액의 액막에 비접촉의 부분이 발생하거나, 또는 액막안에 기포가 혼합해버리는 세정불량을 발생해버리지만, 이와 같이 하면부재(42)와 웨이퍼(W) 하면간에서 약액을 액무덤하는 것에 의해, 약액의 액막의 형태를 유지하여 세정불량을 방지하는 것이 가능하다.
상기 경우, 스핀척(22)은 약액의 액막형태가 변형되지 않는 정도의 비교적 저속의 회전속도(예를들면 30 ~ 50 rpm이하)로 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
웨이퍼(W)의 회전에 의해 약액의 액막내에 액류가 발생하고, 이 액류에 의해, 약액의 액막내의 침전을 방지하면서 세정효율이 향상한다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전을 간헐적으로 실행하여도 용이하다. 예를들면 소정시간 혹은 소정회전수, 웨이퍼(W)를 회전시킨 후, 스핀척(22)의 회전가동을 소정시간 정지시켜서 웨이퍼(W)를 정지시켜, 그 후에 다시 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 회전과 회전정지를 반복하면, 약액을 웨이퍼(W) 하면전체에 용이하게 확산시키는 것이 가능하다. 물론, 웨이퍼(W)를 거의 회전시키지 않고 정지한 상태로 유지하여 세정처리를 실시하는 것도 가능하다. 또한, 액막을 형성한 후에는 새로운 약액을 공급할 필요가 없어진다. 약액의 액막의 형태가 변형되지 않는 한, 웨이퍼(W) 하면전체를 미리 하면부재(42)와 웨이퍼(W) 하면간에 공급된 약액에 의해 세정할 수 있기 때문이다. 한편, 약액의 액막의 형태가 변형될 것 같은 경우등에는 새로운 액을 공급하여 약액의 액막의 형태를 적정하게 수복한다. 이와같이약액의 소비량을 절약한다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 약액의 액막의 액적을 하면부재(42)의 주변에서 하강하는 한편, 하면공급로(50)에 의해 약액을 지속적으로 공급하는 것에 의해, 약액의 액막내를 새로운 약액으로 치환하여 적절한 약액처리를 실시하는 것도 가능하다. 상기 경우도, 새로운 액을 우선적으로 공급하여 약액의 절액화를 도모하면 용이하다.
하면부재(42)내의 히터(61)가 발열하여, 하면부재(42)상의 약액의 액막을 소정온도로 온도조정한다. 이와 같이 약액공급에서 액막형성에 걸쳐 지속적으로 약액을 온도조정하므로, 액막내에서 약액반응을 촉진시켜서 세정효율을 향상시키는 것이 가능하다. 예를들면, 웨이퍼(W) 하면에 부착한 파티클, 유기오염물, 금속불순물의 제거를 단시간으로 실행하면서, 이들 제거율을 향상시킨다.
한편, 상면공급노즐(23)이, 웨이퍼(W) 상측의 소정위치로 평행이동한다. 상면공급노즐(23)은 직선형으로 약액을 공급한다. 즉, 세방향 밸브(67)를 약액공급로(68)측으로 절환하여 약액을 상면공급로(66)에 보내고, 액저장부(71)에서 온도조정로(S)에 의해 약액을 소정온도로 온도조정하여 토출구(65)로부터 토출시킨다. 또한, 웨이퍼(W)를 스핀척(22)에 의해 적어도 반회전시켜, 웨이퍼(W) 상면에 약액을 액무덤하여 약액의 액막을 균일하게 형성한다.
웨이퍼(W) 상면에도 약액의 액막이 형성되면 도 11에 나타나는 바와 같이 상면부재(25)는 웨이퍼(W)상면에 형성된 약액의 액막에 접촉하지 않는 위치에서, 상기 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 위치까지 이동한다. 예를들면 웨이퍼(W)상면에 대해서 근접한 위치까지 이동한 상면부재(25)와 스핀척(22)에 의해 보유유지된웨이퍼(W)상면에 형성된 약액의 액막간에는, 간격(L2)이 형성된다. 상면부재(25)는 웨이퍼(W) 상면약액의 액막의 형태가 변형되는 경우등에 한하여, 새로운 액을 공급하여 약액의 액막형태를 적정하게 수복하고, 웨이퍼(W) 상면의 약액처리는 상면공급노즐(23)에서 미리 공급된 약액에 의해 실행되고, 액막형성 후는 새로운 액의 공급을 제지하여 약액의 소비량을 절약한다. 또한, 웨이퍼(W)를 회전시켜 약액의 액막의 액적을 웨이퍼(W) 상면의 주위로부터 낙하하는 한 방편으로, 상면부재(25)로부터 약액을 지속적으로 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(W) 상면에서 약액의 액막내를 항상 새로운 약액으로 치환하여 적절한 약액처리를 실시하여도 용이하다.
상면부재(25)내의 히터(76)가 발열하여, 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막을 소정온도로 조정한다. 이와같이 약액의 액막의 상측을 상면부재(25)에서 덮는 것으로 액약에서 약액이 증발하여 액막의 액량이 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 약액을 온도조정하는 것에 의해 소정온도로 유지하여 세정능력의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 약액공급에서 액막형성에 걸쳐서 지속적으로 약액을 온도조정하므로, 웨이퍼(W) 상면에서도, 액막내에서 약액반응을 촉진시켜 세정효율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 상면부재(25)는 간격(L2)에 있어서, 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막에 접촉하는 경우가 없으므로, 이 상면부재(25)에 파티클들이 부착하는 경우가 있어도, 이 파티클등에 의해 약액의 액막이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 웨이퍼(W)는 예를들면 반도체디바이스등이 형성되는 웨이퍼(W) 표면을 상면으로 하여 스핀척(22)에 보유유지되므로 이와 같이 약액의액막의 청정도를 유지하는 것은 중요하다.
웨이퍼(W) 양면의 약액처리가 종료하면, 도 12에 나타나는 바와 같이, 세방향밸브(51)를 순수공급로(53)측에 절환하여 순수를 하면공급로(50)에 보내고, 순수를 웨이퍼(W) 하면에 공급한다. 또한, 웨이퍼(W)를 약액처리하는 경우보다도 고속(예를들면 50 ~ 1000rpm정도)으로 회전시키며, 처리위치(A) 혹은 처리액 분출위치에 위치한 상태에 하면부재(42)를 유지한다. 이와같이 고속회전하고 있는 웨이퍼(W)에 간격(L1)을 통하여 순수를 공급하는 것에 의해, 공급한 순수를 웨이퍼(W) 하면전체에 균일하게 확산시키는 것에 가능하다. 또한, 하면부재(42) 자체도 세정하는 것이 가능하다. 한편, 하면부재(25)는 웨이퍼(W) 상면으로부터 퇴피하여 컵(21)외로 대기한다. 또한, 상면공급노즐(23)은 웨이퍼(W) 상측의 소정위치에 다시 평행이동한다. 상면공급노즐(23)은 웨이퍼(W) 상면에 직선형으로 순수를 공급한다. 즉, 세방향 밸브(67)를 순수공급로(69)측으로 절환하여 순수를 상면공급로(66)에 보낸다. 고속회전하고 있는 웨이퍼(W)에 순수를 공급하는 것에 의해, 공급한 순수를 웨이퍼(W) 상면전체에 균일하게 확산시키는 것이 가능하다. 이리하여, 웨이퍼(W) 양면을 린스처리하여, 웨이퍼(W)로부터 약액을 씻어보낸다.
린스처리 후, 웨이퍼(W)를 린스처리하는 경우보다 고속(예를들면 2000 ~ 3000rpm정도)으로 회전시켜 웨이퍼(W)를 스핀건조시킨다. 또한, 세방향밸브(51)를 가스공급로(54)측으로 절환하여 N2가스(또는 가열된 핫 N2가스)를 하면부재(42)의 건조도 동시에 실행한다. 도 13에 나타나는 바와 같이 스핀건조 도중에하면부재(42)를 퇴피위치(B)에 하강시켜 퇴피위치(B)의 위치에서 N2가스를 웨이퍼(W) 하면에 공급한다. 예를들면 전반 10초간에는 처리위치 A의 위치로부터 N2가스를 공급하여 그 후에 하면부재(42)는 하강하여 후반의 10초간에서는 퇴피위치 B의 위치로부터 N2가스를 공급한다. 물론, 하면부재(42)는 스핀건조가 종료하기까지 처리위치 A의 위치에서 N2가스를 지속적으로 공급하여도 용이하다. 한편, 상면공급노즐(23)은 웨이퍼(W) 상면에 N2가스를 공급한다. 즉, 세방향 밸브(67)를 가스공급로(70)측으로 절환하여 N2가스를 상면공급로(66)에 보낸다. 이리하여, 웨이퍼(W) 양면을 린스처리하고 웨이퍼(W) 로부터 순수의 액적을 제거한다.
건조처리 후 기판처리장치(8)내로부터 웨이퍼(W)를 반출한다. 즉, 도 14에 나타나는 바와 같이 반송암(4)은 예를들면 암(4b)을 장치내에 진입시켜 웨이퍼(W) 하면을 보유유지시킨다. 다음으로, 도 15에 나타나는 바와 같이 암(4b)을 상승시켜 스핀척(22)으로부터 웨이퍼(W)를 분리하여 수취하고, 장치내로부터 퇴출시킨다. 이 경우, 하면부재(42)는 퇴피위치 B에 위치하고 있으므로, 반입하는 경우와 동일하게 하면부재(42)와 스핀척(22)에 의해 보유유지되는 웨이퍼(W)의 위치(높이)와의 사이에는 충분한 간격이 형성되는 것에 의해, 반송암(4)은 여유를 가지고 스핀척(22)으로부터 웨이퍼(W)를 수취할 수 있다.
상기 기판처리장치(8)에 의하면, 웨이퍼(W)를 반입출할 때에는 하면부재(42)를 미리 퇴피위치(B)에 하강시키므로, 반송장치(4)는 하면부재(42)와 접촉하는 경우 없이,웨이퍼(W)의 반입출을 원활하게 실행하는 것이 가능하다. 또한, 상면부재(25)는 웨이퍼(W) 상면에 액무덤화된 약액으로 접촉하는 경우가 없으므로, 이 약액의 오염을 방지하여 고세정능력을 유지시키는 것이 가능하다. 또한, 웨이퍼(W) 양면에 액무덤화 된 약액을 히터(61, 76)에 의해 소정온도로 각각 온도조정되므로, 세정효율을 향상시키는 것이 가능하다.
기판처리장치(8)에서는 웨이퍼(W) 양면을 동시에 세정하는 것이 가능하므로, 예를들면 웨이퍼(W)의 편면만을 세정하도록 구성된 기판 세정장치를 웨이퍼(W) 상면전용장치와 웨이퍼(W) 이면전용장치로 구분하여 설치되고, 웨이퍼(W)의 상하면을 순차로 세정하도록 하는 경우에 비하여, 세정시스템(1)의 소형화를 도모하면서 수율의 향상을 도모하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명의 적절한 실시형태의 일례를 나타내었지만, 본 발명은 여기에서 설명한 형태로 한정되는 것이 아니다. 예를들면 선두의 본 실시형태에서는, 하면부재(42)는 처리위치 A로 상승한 후에 간격(L1)에 약액을 공급하여 웨이퍼(W) 하면을 처리하고 있었지만, 예를들면 도 16에 나타나는 바와 같이 처리위치 A로 상승하기 전에(퇴피위치 B에 위치하고 있는 시점으로) 하면부재(42)상에 약액을 액무덤하여 액막을 형성하고, 액막형성 후에 하면부재(42)는 처리위치 A로 상승하여, 앞선 도 11에 나타난 바와 같이 약액을 웨이퍼(W) 하면에 접촉시켜 처리하여도 용이하다. 이 경우도, 좁은 간격(L1)에서 약액을 끼우는 것에 의해, 약액의 액무덤이 변형되는 것을 방지하면서 웨이퍼(W) 하면전체에 약액을 균일하게 접촉시켜, 적절한 세정처리를 실시하는 것이 가능하다.
예를들면 도 17 및 도 18에 상면공급노즐의 변형예를 나타내다. 도 17, 18에 나타나는 상면공급노즐(80)의 상부에는 약액이 공급되는 약액 공급로(81)와 순수 및 N2가스를 공급하는 순수·가스공급로(82)가 각각 접속되어 있다. 또한, 상면공급노즐(80)내에는 약액이 일단 저장되는 약액저장부(83)와, 순수가 일단저장되는 순수저장부(84)가 설치되어 있다. 약액공급로(81)로부터 공급된 약액은, 약액저장부(83)에 저장된 후에, 약액 저장부(83)에 연결한 복수의 약액공급구(85)에 의해 웨이퍼(W) 상면에 공급되고, 순수·가스공급로(82)로부터 공급된 순수는 순수저장부(84)에 저장된 후에 순수저장부(84)에 연결한 복수의 순수공급구(86)에 의해 웨이퍼(W) 상면에 공급된다. 또한, 약액저장부(83)내와 순수저장부(84)내에는 온도조정로(S)가 각각 설치되고, 약액과 순수를 개별로 온도조정할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상면공급노즐로부터는 약액만을 공급하고, 웨이퍼(W)상면에 순수로공급하는 순수노즐과, 웨이퍼(W) 상면에 건조가스를 공급하는 건조노즐을 개별로 설치하여, 각종처리시에는 각각 대응하는 노즐을 이용도록 하여도 용이하다. 또한, 약액을 공급하는 노즐을 복수의 공급구가 길이방향으로 일렬로 설치된 상기 상면공급노즐(23)로 대신하여, 공급구가 하나밖에 없는 일반적인 공급노즐로 하여도 용이하다.
또한, 상면부재에 의해, 약액처리에서 건조처리를 연속하여 실행하여도 용이하다. 즉, 도 19에 나타나는 바와 같이, 상면부재(85)의 공급로(86)에세방향밸브(87)를 매개하여 약액공급로(88), 순수공급로(89), 가스공급로(90)가 접속되고, 약액공급로(88)에는 온도조정기(91)가 설치되어 있다. 상기로 하여 세방향 밸브(87)를 순차로 절환하는 것에 의해, 웨이퍼(W) 상면에 약액, 순수, N2가스를 공급하여 상면부재(85)에서 각종처리를 전부 실행하고, 또한, 스핀건조 후에는 상기 히터(76)의 발열에 의해 웨이퍼(W) 상에 잔존한 액적을 건조시켜도 용이하다.
도 20에, 본 발명의 별도의 실시형태에 관한 기판세정장치(95)를 나타낸다. 이 기판세정장치(95)는 상기 스핀척(22)에 의해 보유유지된 웨이퍼(W)의 주위를 포위가능한 원형의 통형태의 상면부재(96)(커버체)를 구비하고 있다. 이 상면부재(96)내에는 상기 히터(76)가 매설되고,또한, 상면부재(96)의 상면에는 상기 약액공급로(75)가 접속되어 있다. 또한, 상면부재(96)를 설치한 점을 제외하면, 상기 기판세정장치(95)는 앞서 설명한 기판세정장치(8)와 대략 동일구성을 갖추기 때문에, 도 20에 있어서, 앞서설명한 도 3과 공통의 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것에 의해, 중복설명을 생략한다.
상기 기판세정장치(95)에 있어서는 세정할 때, 상면부재(96)는 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막에 접촉하지 않는 위치에서, 이 웨이퍼(W) 상면에 대해서 근접한 위치까지 이동하고, 웨이퍼(W)의 주위 또는 척본체(40)의 주위를 덮는다. 상면부재(96)에 의해 덮혀져 있는 상태에서는 약액의 증발을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다. 또한, 히터(76)가 발열되면, 히터(76)의 열을 주위로 빠져나가지 않으므로 웨이퍼(W) 상면에 형성된 약액의 액막을 소정온도로 단시간으로 온도조정하는 것이 가능하다. 또한, 척본체(40)내의 환경도 주위에 빠져나가지 않으므로 컵(21)의 배기량도 감소시키는 것이 가능하고, 예를들면 런닝코스트를 억제하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 세정액이 공급되는 기판세정장치에 한정되지 않고, 그 외의 다양한 처리액등을 이용 하여 세정이외의 다른 처리를 기판에 대해서 실시하는 것도 용이하다. 또한, 기판은 반도체웨이퍼에 한정되지 않고, 그 외의 LCD기판용 유리와 CD기판, 프린트기판, 세라믹기판등에서도 용이하다.
[실시예]
다음으로 본 발명의 실시예를 실행하였다. 웨이퍼(W)에 세정액을 액무덤화하여 세정하는 패들세정의 제거량(에칭량)에 대해서 평가한다.
우선 도 21에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)상 에 막두께가 10nm±0.3mm정도의 열산화막(Th-Oxide)을 형성하고, 이와 같은 웨이퍼(W)를 히터(100)가 매설된 재치대(101)에 재치한다. 그리고, 열산화막에 대해서 소정온도(예를들면 60℃)로 가온된 세정액, 예를들면 APM(NH4OH/H2O2/H20의 혼합액)을 액무덤화하고, 실온의 상태에서 웨이퍼(W)에 대해서 SCI패들세정을 실시한다. APM성분의 혼합량비, 즉 암모니아 수용액(NH4OH):과산화수소수(H2O2):순수(H20)를 예를들면 1: 5, 1: 1: 10, 1: 2: 5, 1: 2: 10, 1: 5: 5, 1: 5: 10, 1: 5: 20, 1: 5: 50으로 순차로 변화시켜, 열산화막의 제거량의 변화를 조사한다. 막두께의 측정에는 에립소미터등의 광학계의 막두께 측정장치가 사용된다. 처리시간은 5분간(min)으로 하고, 측정결과에는 웨이퍼(W)면내의 9개의 측정포인트의 측정값을 평균으로 한 것을 채용한다. 상기 측정결과를 총합한 표를 도 22에 나타내고, 이 도 22에 의거하여 작성한 그래프를 도 23에 나타낸다.
다음으로 도 24에 나타나는 바와 같이 재치대(101)에 재치된 웨이퍼(W)의 상측에 덮개(102)를 배치하고, 이 덮개(102)와 웨이퍼(W)간에 형성된 간격(L3)을 60mm, 30mm, 15mm를 차례로 좁히고, 열산화막의 제거량의 변화를 조사한다. 또한, 간격(L3)을 60mm으로 할 때에는, APM의 액막의 형태가 변형되지 않는 정도로 재치대(101)를 회전시켜 APM의 액막내를 교반시키는 경우의 열산화막의 제거량도 조사한다. APM성분의 혼합량비는 1: 1: 5(암모니아 수용액 : 과산화 수소수 : 순수)로 고정된다. 또한, APM의 소정온도, 막두께 측정장치, 처리시간, 측정포인트등의 조건은 앞서 설명한 평가방법과 동일하다. 이 측정결과를 총합한 표를 도 25에 나타내고, 이 도 25에 의거하여 작성한 그래프를 도 26에 나타낸다.
다음으로, 웨이퍼(W)의 상측에 덮개를 배치하면서 상기 히터(100)를 발열시켜 웨이퍼(W)를 소정온도(예를들면 60℃)로 온도조정하는 것에 의해, 열산화막의 제거량의 변화를 조사한다. 이 경우, APM성분의 혼합량비를 1: 1: 5, 1: 2: 10, 1: 5: 10, 1: 5: 50으로 차례로 변화시킨다. 또한, 웨이퍼(W)와 덮개의 거리(L3)는 5mm로 고정되어 처리시간은 5분간(min)으로 한다. 또한, APM의 소정온도, 막두께 측정장치, 측정포인트등의 조건은 앞서 설명한 평가방법과 동일하다. 이 측정결과를 총합한 표를 도 27에 나타내고 이 도 27에 의거하여 작성한 그래프를 도 28에 나타낸다.
이들 표 및 그래프로부터 이해할 수 있도록 단순하게 웨이퍼(W)를 재치대에 재치하는 경우에 열산화막의 제거량이 가장 작고, 덮개와 온도조정을 조합시킨 경우에 열산화막의 제거량이 가장 많다. 또한, 도25 및 도 26에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W) 상측에 덮개를 배치할 때에는 덮개와 웨이퍼(W)간에 형성되는 간격(L3)이 좁지만 제거량이 향상한다. 또한, 웨이퍼(W)를 회전시켜 약액의 액막을 교반시킨쪽이 액막내에 액류가 발생하여 제거량이 향상하는 것이 된다.
본 발명에 의하면, 기판을 반입출할 때에는 하면부재를 미리 퇴피위치로 하강시키므로 예를들면 기판을 반입출하는 반송장치는, 하면부재와 접촉하는 경우 없이, 기판의 반입출을 원활하게 실행할 수 있다. 또한,상면부재는 기판상면에 액무덤화된 세정액에 접촉하는 경우가 없으므로, 이 세정액의 오염을 방지하여 고세정능력을 유지시키는 것이 가능하다. 또한 기판양면에 액무덤화된 약액을, 상면오도조정기구, 상면온도조정기구에 의해 소정온도로 각각 온도가 조정하므로, 세정액의 증발을 방지하여 세정효율을 향상시키는 것이 가능하다.
이하, 본 발명의 다른 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시형태에 있어서는, 반도체웨이퍼(웨이퍼)(W)의 양면을 동시에 세정처리하는 세정처리유니트를 구비한 세정처리시스템에 대해서 설명하는 것으로 한다.
도 29는 세정처리시스템(201)의 개략구조를 나타내는 평면도이고, 도 30은 그 측면도이다. 이들 도 29 및 도 30에 나타나는 바와 같이, 세정처리시스템(201)은 웨이퍼(W)에 세정처리 및 세정처리 후의 열적처리를 실시하는 세정처리부(203)와 세정처리부(203)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하는 반입출부(202)로부터 구성되어 있다. 반입출부(202)는 복수매, 예를들면 25매의 웨이퍼(W)가 소정의 간격으로 대략 수평으로 수용가능한 용기(후프(F))를 재치하기 위한 재치대(211)가 설치된 인 아웃 포트(204)와, 재치대(211)에 재치된 후프(F)와 세정처리부(203)와의 사이에서 웨이퍼의 반송을 실행하는 웨이퍼반송장치(CRA)(213)가 구비된 웨이퍼반송부(205)로 구성되어 있다.
후프(F)에 있어서, 웨이퍼(W)는 후프(F)의 1측면을 통하여 반입출되고, 이 측면에는 개폐가능한 덮개가 설치되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 소정간격으로 보유유지하기 위한 선반이 내벽에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)를 수용하는 슬로트(1 ~ 25)가 형성되어 있다. 웨이퍼(W)는 표(앞)면(반도체디바이스를 형성하는 면을 말한다)이 상면(웨이퍼(W)를 수평으로 보유유지한 경우에 상측을 이루는 면을 말한다)을 이룬상태에서 각 슬로트에 한매씩 수용된다.
인 아웃포트(204)의 재치대(211)상에는 예를들면, 3개의 후프(F)를 수평면의 Y방향으로 배열하여 소정위치에 재치하는 것이 가능하도록 이루고 있다. 후프(F)는 덮개가 설치된 측면을 인 아웃포트(204)와 웨이퍼반송부(205)와의 경계벽(291)측을 향하여 재치된다. 경계벽(291)에 있어서 후프(F)의 재치장소에 대응하는 위치에는 윈도우부(292)가 형성되어 있고, 윈도우부(292)의 웨이퍼반송부(205)측에는 윈도우부(292)를 셔터등에 의해 개폐하는 윈도우개폐기구(212)가 설치되어 있다.
상기 윈도우부개폐기구(212)는 후프(F)에 설치된 덮계도 또한 개폐하는 것이 가능하고, 윈도우부(292)의 개폐와 동시에 후프(F)의 덮개도 개폐한다. 윈도우부 개폐기구(212)는 후프(F)가 재치대의 소정위치에 재치되어 있지 않는 경우에는 동작하지 않도록 인터록을 설치하는 것이 바람직하다. 윈도우부(292)를 개구하여 후프(F)의 웨이퍼반입출구와 웨이퍼반송부(25)를 연결시키면, 웨이퍼반송부(205)에 배치된 웨이퍼반송장치(CRA)(213)의 후프(F)로의 엑세스가 가능해지고, 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 것이 가능한 상태가 된다. 윈도우부(292)의 상부에는 미도시의 웨이퍼검사장치가 설치되어 있고, 후프(F)내에 수납된 웨이퍼(W)의 매수와 상태를 슬로트별로 검출하는 것이 가능하도록 이루고 있다. 이와 같은 웨이퍼검사장치는 윈도우부개폐기구(212)에 장착시키는 것도 가능하다.
웨이퍼반송부(205)에 배치된 웨이퍼반송장치(CRA(213))는 Y방향과 Z방향으로 이동이 가능하고, 또한, X-Y평면내(θ방향)로 회전이 자유로운 구성으로 되어 있다. 또한, 웨이퍼반송장치(CRA(213a))는 재치대(211)에 대치된 전체 후프(F)의 임의높이의 슬로트에 엑세스하고, 또한, 세정처리부(203)에 배치된 2대의 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a, 214b)에 엑세스하여, 인 아웃포트(204)측에서 세정처리부(203)측으로 역의 세정처리부(203)측에서 인 아웃포트(204)측으로 웨이퍼(W)를 반송하는 것이 가능하도록 이루고 있다.
세정처리부(203)는 웨이퍼반송부(205)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행하기 위하여 웨이퍼(W)를 일시적으로 재치하는 2대의 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a, 214b)와 웨이퍼(W)의 상면과 이면을 동시에 세정처리하는 4대의 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)와, 세정처리 후의 웨이퍼(W)를 가열처리하는 3대의 핫 플레이트유니트(HP)(216a ~ 216c) 및 가열된 웨이퍼를 냉각하는 냉각유니트(COL)(216d)로 이루어지는 가열/냉각부(HP/COL)(216)와, 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a, 214b) 및 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)및 가열/냉각부(HP/COL)(216)의 전체 유니트에 엑세스가능하게 배치되고 이들 각 유니트간에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 주웨이퍼 반송장치(PRA)(215)를 갖추고 있다.
세정처리부(203)에는 세정처리시스템(201) 전체를 가동시키기 위한 전원인 전장유니트(EB)(281)와, 세정처리시스템(201)내에 배치된 각종 유니트 및 세정처리시스템(201) 전체의 동작 ·제어를 실행하는 기계제어유니트(MCB)(219)와 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)에 송액하는 소정의 세정액을 저장하는 약액저장유니트(CTB)(217)가 배치되어 있다. 전장유니트(EB)(218)는 미도시의 주전원과 접속된다. 세정처리부(203)의 천정부에는 웨이퍼(W)를 취급하는 각 유니트 및 주웨이퍼반송장치(PRA)(215)에 청정한 공기를 다운플로하기 위한 필터팬 유니트(FFU)(220)가 배치되어 있다.
액저장유니트(CTB)(217)와 전자유니트(EB)(218)과 기계제어유니트(MCB(219))를 세정처리부(203)의 외측에 설치하는 것에 의해 또는 외부에 인출하는 것에 의해, 이면(Y방향측면)에서 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a ·214b)와 주웨이퍼반송장치(PRA(215)가열/냉각부(HP/COL)(216)의 멘테난스를 용이하게 실행하는 것이 가능하다.
도 31은 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a ·214b)와 웨이퍼반송유니트(214a ·214b)의 X방향으로 인접하는 주웨이퍼반송장치(PRA)(215) 및 가열/냉각부(HP/COL)(216)의 개략 배치를 나타내는 단면도이다. 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a ·214b)는 상하 2단으로 적층되어 배치되어 있고, 예를들면, 하단의 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a)는 인 아웃포트(204)측으로부터 세정처리부(203)측으로 반송하는 웨이퍼(W)를 재치하기 위하여 이용하고 한편, 상단의 웨이퍼반송유니트(TRS)(214b)는 세정처리부(203)측에서 인 아웃포트(204)측으로 반송하는 웨이퍼(W)를 재치하기 위하여 이용하는 것이 가능하다.
필터팬 유니트(FFU)(220)에서 다운플로의 일부는 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a ·214b)와, 그 상부공간을 통하여 웨이퍼반송부(205)를 향하여 유출하는 구조를 이루고 있다. 상기에 의해, 웨이퍼반송부(205)에서 세정처리부(203)으로 파티클등의 침입이 방지되고 세정처리부(203)의 청정도가 보유유지되도록 이루고 있다.
주웨이퍼반송장치(PRA)(215)는 Z방향으로 연장하고, 수직벽(215a, 215b) 및 이들 사이의 측면개구부(251c)를 가지는 통형 보유유지체(251)와 그 내측에 통형 보유유지체(251)를 따라서 Z방향으로 승강이 자유롭게 설치된 웨이퍼반송체(252)를 갖추고 있다. 통형 보유유지체(251)는 모터(253)의 회전구동력에 의해 회전이 가능하게 되어 있고, 상기를 따라서 웨이퍼반송체(252)도 일체적으로 회전되도록 이루고 있다.
웨이퍼반송체(252)는 반송기반(254)과 반송기반(254)을 따라서 전후로 이동이 가능한 3개의 주웨이퍼반송암(255, 256, 257)을 구비하고 있고, 주웨이퍼반송암(255 ~ 257)은 통형 보유유지체(251)의 측면개구부(251c)를 통과가능한 크기를 갖추고 있다. 이들 주 웨이퍼반송암(255 ~ 257)은 반송기반(254)내에 내된 모터 및 벨트기구에 의해 각각 독립하여 진퇴이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 웨이퍼반송체(252)는 모터(258)에 의해 벨트(259)를 구동시키는 것에 의해 승강되도록 이루고 있다. 또한, 부호(260)는 구동벨트활차, 261은 조정활차이다.
가열/냉각부(HP/COL)(216)에 있어서는 웨이퍼(W)의 강제냉각을 실행하는 냉각유니트(COL)(216d)가 1대 배치되어 그 위에 강제가열/자연냉각을 실행하는 핫 플레이트 유니트(HP)(216a ~ 216c)이 3대 적층되어 배치되어 있다. 또한, 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a ·214b)의 상부의 공간에 가열/냉각부(HP/COL)(216)를 설치하는 것도 가능하다. 이 경우에는 도 29에 나타나는 가열/냉각부(HP/COL)(216)의 위치를 그외의 유틸리티공간으로 하여 이용하는 것이 가능하다.
세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)는 상하 2단으로 각단에 2대씩 배치되어 있다. 도 29에 나타나는 바와 같이, 세정처리유니트(CLU)(221a, 221c)와 세정처리유니트(CLU)(221b, 221d)는 그 경계를 이루고 있는 벽면(293)에 대해서 대칭구조를 가지고 있지만 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)를 구성하는 각종기구의 동작과는 다르지 않다. 상기에서, 세정처리유니트(CLU)(221a)를 예로하여 그 구조에 대해서 상 세하게 이하에 설명한다. 또한, 이와 같은 대칭구조로 하는 것에 의해, 주웨이퍼반송장치(PRA)(215)를 X방향으로 이동시키지 않고, 주웨이퍼반송암(255~ 257)을 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)에 대해서 진입 또는 퇴출시키는 것이 가능해진다.
도 32는 세정처리유니트(CLU)(221a)의 개략구조를 나타내는 평면도이고,도 33과 도 34는 함께 세정처리유니트(CLU)(221a)내에 배치된 처리컵(222)과 그 내부구조를 나타낸 개략 단면도이고, 도 33은, 웨이퍼(W)의 세정처리시의 상태를 나타내고, 또한, 도 34는 웨이퍼(W)의 반입출시의 상태를 나타내고 있다. 세정처리유니트(CLU)(221a)에 있어서는, 주웨이퍼반송암(255~ 257)이 진입 또는 퇴출하기 위한 윈도우부(294)가 경계벽(293)측으로 형성되어 있고, 이 윈도우부(294)는 미도시의 셔터에 의해 개폐가 가능하게 되어 있다.
세정처리유니트(CLU)(221a)는 처리컵(222)과 처리컵(222)내에 보유유지된 웨이퍼(W)상면을 덮도록 배치 및 이동이 가능한 덮개체(상면부재)(280)를 가지고 있고, 처리컵(222)의 내측에는 웨이퍼(W)를 대략 수평으로 보유유지하는 스핀척(223)이 설치되고, 스테이지(하면부재(224))가 스핀척(223)에 보유유지된 웨이퍼(W)의 하측에 위치하도록 설치되어 있다.
덮개체(280)의 대략중심부에는 스핀척(233)에 보유유지된 웨이퍼(W)의 상면에 소정의 세정액을 공급하기 위한 세정액공급구멍(제 2 처리액 공급통로의 제 2 처리액 토출구멍)(281)이 형성되어 있고, 덮개체(280)는 X방향으로 연장하는 가이드(284)를 따라서 미도시의 슬라이드기구에 의해 X방향으로 슬라이드가 자유로우면서, 미도시의 승강기구에 의해 Z방향으로 승강이 가능하게 이루고 있다.
웨이퍼(W)는 스핀척(223)의 외주변 3개소에 설치된 보유유지부재(225a ~ 225c)에 의해 그 측면에 있어서, 보유유지된다. 도 33에 나타나는 바와 같이,보유유지부재(225c)는 경도를 자유롭게 하고 있고, 주웨이퍼 반송암(255 ~ 257)과 스핀척(233)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행할 때, 경도동작을 실행하는 것으로 웨이퍼(W)의 탈착이 가능하다. 보유유지부재(225a ~ 225c)가 부착되어 있는 척플레이트(226)는 미도시의 회전기구에 의해 회전기구에 의해 회전이 자유로운 중공형의 회전축(227)에 부착되어 있고, 보유유지부재(225a ~ 225c)에 웨이퍼(W)를 보유유지시킨 상태에 있어서 회전축(227)을 소정의 회전수로 회전시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 회전시키는 것이 가능하도록 이루고 있다.
척플레이트(226)의 하측에는 회전축(227)을 포위하도록 계단형의 커버(228)가 설치되어 있고, 이 커버(228)는 받침대(229)에 고정되어 있다. 커버(228)의 내주측에는 배기구(231)가 형성되어 있고, 미도시의 배기펌프등에 의해 처리컵(222)내의 공기를 흡인하는 것으로 스핀척(223)의 회전에 의해 발생하는 파티클등이 웨이퍼(W)의 상측으로 부상하는 것을 방지하고, 또한, 웨이퍼(W)로부터 분출되는 세정액에 기인하여 발생하는 미스트등의 처리컵(222)외로 확산을 방지하고 있다.
스테이지(224)는 주로 스테이지본체부(236)와, 스테이지본체부(236) 상면을 덮도록 나사(234)에 의해 부착된 원반(235)과 스테이지본체부(236)를 보유유지하는 추축(237)과, 추축(237)의 하측에 부착된 미도시의 승강기구로 구성되어 있고, 이 승강기구를 동작시키는 것으로, 스테이지(224)를 소정높이로 상하이동시키는 것이 가능하도록 이루고 있다. 도 33은, 이 승강기구를 동작시켜서, 웨이퍼(W)의 세정처리를 실행하는 위치(처리우치)에 스테이지(224)를 보유유지한 상태를 나타내고 있다.
스핀척(223)과 주웨이퍼반송암(255 ~ 257)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 실행할 때에는 도 34에 나타나는 바와 같이 스테이지본체부(236)의 하면에 형성된 원환형의 돌기부(236a)가 척플레이트(226)의 상면에 맞닿고, 또한, 척 플레이트(226)의 상면에 형성된 원환형의 돌기부(226a)가 스테이지본체부(236)의하면에 맞닿는 위치(퇴피위치)에 스테이지(224)를 하강시킨 상태로 한다. 이리하여, 웨이퍼(W)와 원반(235)과의 간격폭을 넓게하는 것으로, 주웨이퍼반송암(255 ~ 257)의 진입과 퇴출이 용이해진다.
스테이지본체부(236) 상면측에 원환형의 수로(238)가 형성되어 있고, 원반(235)이 이 수로(238)를 덮는 것으로 공간(239)이 형성되어 있다. 또한, 스테이지본체부(236)의 하측중앙부에는 원주형의 오목부가 형성되어, 이 오목부에 감합되도록 원주부재(244)가 부착되어 있고, 원주부재(244)의 하면은 추축(237)의 상면과 접합되어 있다. 원반(235)과 스테이지본체부(236)와 원주부재(244)의 거의 중앙을 관통하도록 세정액공급구멍(제 2 처리액 공급통로의 제 2 처리액 토출구멍)(241)이 형성되어 있고, 원주부재(244)에 부착된 세정액공급관(처리액 공급관)(245a ~ 245c)에서 소정의 세저액이 세정액공급구멍(241)에 공급되어 원반(235)의 상면과 웨이퍼(W)와의 간격에 세정액이 공급된다.
세정액으로서는 예를들면,암모니아수(NH4OH)와 과산화수소수(H202)와 순수(DIW)와의 혼합물(조성비가 NH4OH : H2O2 : DIW = 1 : 2: 10 ~ 1 : 5 : 50)에서 주로 파티클제거용으로서 이용 되는 통칭, SC-1로 불리우는 약액과, 불소화수소(HF)를 소정량 포함하는 수용액에서, 주로 산화막제거에 이용되는 통칭, DHF로 칭하는 약액 및 순수(DIW)가 이용된다.
세정처리유니트(CLU)(221a)에 있어서는 세정액공급관(245a)에서 SC - 1이 세정액공급관(245b)에서 순수(DIW)가, 세정액공급관(245c)에서 DHF가 각각 공급되도록 이루고 있고, 이들 세정액공급관(245a ~ 245c)의 합류부근방에 있어서, 세정액공급관(245a ~ 245c)의 각각에 역류방지밸브(250a ~ 250c)에 의해, 세정액공급관(245a ~ 245c)에 다른 종류의 세정액이 유입하는 것이 방지된다. 또한, 도 34에 있어서는 세정액공급관(245a ~ 245c)의 상세부의 도시를 생략하고 있다.
세정액공급관(245a ~ 245c)는 각각에 히터(240a ~ 240c)가 부착되어 있고, 웨이퍼(W)와 원반(235)의 간격에 공급하는 처리액의 온도를 처리액별로 적절한 액온으로 조절하는 것이 가능하도록 이루고 있다. 또한, 공간(239)에 있어서, 원반(235)의 이면에는 히터(246)가 부착되어 있고, 이 히터(246)에 의해서도 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격에 공급된 세정액의 온도조절을 실행하는 것이 가능하게 되어 있다. 히터(246)로 전력을 공급하기 위한 케이블(247)은 공간(239)과 추축(237)의 중공부를 연결하도록 형성된 전기배선구멍(242)으로 통하고 있다. 예를 들면, 히터(246)를 공간(239)의 천정을 덮도록 원반(235)의 하면에 부착하고, 원반(235)으로 전열면적을 넓히는 것으로 신속하게 세정액을 적절한 온도로 승온하는 것이 가능해진다.
히터(246)만으로도 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격에 공급된 세정액의 온도조절을 실행하는 것은 가능하지만 히터(240a ~ 240c)를 설치하는 것으로 히터(246)의 부하를 작게하여, 또한, 세정액의 온도를 균일하게 하는 것이 가능하다. 이와같이 세정액을 소정의 온도로 보유유지하는 것으로 세정액의 성능을 인출하고, 보다 고정밀도의 세정처리를 실행하는 것이 가능해진다.
스테이지(224)에 있어서는, 공간(239)과 추축(237)의 중공부를 연결하도록 가스공급구멍(243)이 형성되고, 가스공급구멍(243)에는 가스공급관(238)이 부착되어 있다. 이 가스공급구멍(243)을 이용하여 공간(239)에 건조한 질소가스등의 불활성가스를 공급하는 것으로 나사(234)와 원반(235)과의 간격등에서 원반(235)과 스테이지본체부(236)와의 실부(249)를 매개하여 공간(239)으로 세정액이 진입하는 것을 방지할 수 있도록 이루고 있다.
처리컵(222)은 미도시의 승강기구에 의해 승가이 자유로운 내측컵(222a)과 고정된 언더컵(222b)으로 구성되어 있다. 내측컵(222a)은 웨이퍼(W)의 세정처리시에는 도 33에 나타나는 위치(상단위치)에 보유유지되고, 웨이퍼(W)로부터 분출되는 세정액이 외부에 비산하는 것을 방지한다. 또한, 주웨이퍼반송암(255 ~ 257)과 스핀척(223)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송이 실행될 때에는 도 34에 나타난 위치(하단위치)에 보유유지되어 주웨이퍼반송암(255 ~ 257)의 진입 및 퇴출을 가능하게 한다. 언더컵(222b)의 바닥부에는 배기 및 세정액을 배출하기 위한 드레인(232)이 설치되어 있다.
상기 기술한바와 같이, 세정액으로서 SC-1, DHF, 순수(DIW)를 이용하는 경우에는 SC-1은 암모니아를 포함하는 알카리성 수용액이고, 한쪽의 DHF는 불소화 수소를 포함하는 산성수용액이기 때문에 드레인(232)으로부터 세정액을 회수할 때에는 적어도 SC-1과 DHF의 화학반응을 회피하기 위하여 이들을 분별회수할 필요가 있다. 도 35는 SC-1과 DHF를 분별회수하기 위한 드레인(232)의 배액경로를 나타내는 설명도이고, 드레인(232)에는 배기펌프(261)가 부착되어 강제적으로 배기 및 세정액의배액이 실행되도록 이루고 있다.
배기펌프(261)로 세정액이 도달하지 않도록 미스트 분리기(262)가 배기펌프(261)의 상류측에 설치되어 있고, 미스트분리기(262)에 있어서 분리된 처리액은 전자밸브(263a ~ 263c)가 각각 설치된 배액관(264a ~ 264c)를 통하여 폐기된다. 예를들면, 세정액으로서 SC-1을 이용하는 경우에는 SC-1을 폐기하는 배액관(264a)의 전자밸브(263a)를 통하여 사용완료된 SC-1을 회수한다. SC-1과 DHF를 연속하여 공급하지 않고, SC-1 또는 DHF를 사용한 후에는 필히 순수(DIW)로 SC-1 또는 DHF를 각각 세정하도록 하면, 미스트분리기(262)내에 있어서의 SC-1과 DHF의 혼합도 회피하는 것이 가능하다.
덮개체(280)는 웨이퍼(W)의 세정처리를 실행하지 않는 상태에 있어서는, 도 32에 나타난 바와 같이, 처리컵(222)의 상측에서 분리된 위치에 퇴피한 상태이다. 덮개체(280)는 덮개체보유유지암(282)에 의해 보유유지되고, 이 덮개체 보유유지암(282)은 가이드(284)와 끼워져 있는 암 보유유지부재(283)와 연결되어 있다. 암 보유유지부재(283)는 미도시의 구동기구에 의해 가이드(284)를 따라서 X방향으로 슬라이드가 가능해지고, 또한, 미도시의 승강기구에 의해 덮개체(280)는 Z방향으로 승강이 가능하다.
이리하여, 웨이퍼(W)의 세정처리시에는 도 33에 나타나는 바와 같이, 덮개체(280)는 웨이퍼(W)의 상면과 덮개체(280)의 하면과의 간격이 소정폭이 되도록 위치결정되어 보유유지된다. 본 상태에 있어서, 덮개체(280)의 대략 중심으로 설치된 세정액 공급구멍(281)으로 부터 소정의 세정액을 스핀척(223)에 보유유지된웨이퍼(W)의 상면에 공급하는 것으로 웨이퍼(W)의 상면에 덮개체(280)와 접하고 있지 않는 세정액의 패들을 형성하고, 또한, 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 세정액층을 형성한다. 웨이퍼(W)와 덮개체(280)와의 간격에 세정액층을 형성한 후에 덮개체(280)를 소정거리만큼 상승시키는 것에 의해서도, 웨이퍼(W)의 상면상에 덮개체(280)와 접하고 있지 않는 세정액의 패들을 형성하는 것이 가능하다.
덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 세정액측을 형성한 경우에는 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 사이에 공급된 약액을 히터(246)에 의해 온도조절한 것과 동일하게, 덮개체(280)의 내부에 히터를 내장시켜, 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 공급된 약액의 온도조절을 실행하는 것도 바람직하다. 또한, 세정액 공급구멍(281)에 소정의 세정액을 공급하는 미도시의 세정액 공급관은 앞서 설명한 세정액 공급관(245a ~ 245c)와 동일하게 히터에 의해 온도조절이 가능한 구조로 하는 것이 바람직하다. 이리하여, 세정액을 소정의 온도로 보유유지하는 것으로, 세정액의 성능을 인출하여 보다 고정밀도의 세정처리를 실행하는 것이 가능하다.
웨이퍼(W)의 상면에 덮개체(280)와 접하지 않는 세정액의 패들을 형성한 경우에도, 웨이퍼(W)의 상측 소정위치에 덮개체(280)를 배치하는 것에 의해, 처리액의 증발을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 덮개체(280)의 내부에 히터를 내장시켜 덮개체(280)를 소정의 온도로 보유유지하는 것에 의해, 웨이퍼(W)상에 형성된 패들을 간접적으로 가열하는 것도 가능하다.
상기 기술한 세정처리유니트(CLU)(221a)를 이용한 웨이퍼(W)세정에 있어서, 웨이퍼(W)의 상면을 균일하게 세정하기 위해서는 웨이퍼(W)의 하면이 균일하게 세정액과 접하도록, 웨이퍼(W)와 원반(235)과의 간격에 세정액층을 형성할 필요가 있다. 상기에서, 일반적으로 원반(235)으로서는 알루미늄과 스텐레스등의 금속재료가 사용되지만, 이들 금속재료에 대한 순수(DIW)의 접촉각은 약 8도로 작다. 이로 인하여, 원반(235)의 상면이 이와 같은 금속재료인 경우에는 세정액을 웨이퍼(W)와 원반(235)과의 간격에 공급하여도, 웨이퍼(W)와 원반(235)과의 거리를 짧게하면, 웨이퍼(W)와 원반(235)과의 간격에 약액층을 형성하는 것은 곤란하다.
상기에서 본발명에 있어서는, 원반(235)으로서, 모체를 금속재료로 구성하면서, 그 상면에 예를들면 불소수지와 소수성 실리콘수지등의 소수성수지를 코팅하여 원반(235)의 상면을 소수성화하고, 세정액에 누수가 어려운 성질을 개선한 것을 사용한다. 상기에 의해, 원반(235)의 상면에 고 높이의 세정액패들을 형성하는 것이 가능해지고, 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격에 세정액층을 확실하게 형성하는 것이 가능해지도록, 또한, 웨이퍼(W) 전체가 포위되도록 세정액패들을 형성하는 것도 가능해진다. 바람직하게는, 원반(235)의 상면에 대한 처리액의 접촉각이 50도이상이 되는 원반(235)을 이용한다.
도 36A, 36B는 상면에 불소수지를 코팅하는 것으로 나타내었지만 얇은 수지층이 형성된 원반(235a)과, 이 코팅을 실행지 않는 원반(235b)을 이용하여, 웨이퍼(W)와 원반(235a, 235b)의 간격에 각각 세정액(SC-1)층을 형성시킨 상태를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 36A에 나타나는 바와 같이, 수지층이 형성되어 있는 원반(235a)을 이용할 때에는 원반(235a)과 웨이퍼(W)와의 간격폭이 0.5mm인 경우뿐아니라 1mm의 경우에도 원반(235a)과 웨이퍼(W)와의 간격에 양호한 세정액층(269)이 형성된다. 이와 같은 상태에서 소정시간 방치되어 세정처리된 웨이퍼(W)의 하면에는 잔존하는 파티클양이 작고, 또한, 잔존하는 소량의 파티클의 분포도 균일하였다.
한편, 도 36B에 나타나는 바와 같이, 상면에 불소수지를 코팅하지 않는 원반(235b)을 이용한 경우에는, 원반(235b)과 웨이퍼(W)와의 간격폭이 0.5mm의 경우에는 원반(235b)과 웨이퍼(W)와의 간격에 양호한 세정액층(268)이 형성되었지만, 간격폴이 1mm의 경우에는 원반(235b)의 외주를 관찰하면, 세정액층(268)은 양호하게 형성되지 않고, 세정액이 원반(235b)의 상면에서 외부를 향하여 유출한 상태로 패들(269)이 형성되어 있다. 상기에 기인하여 웨이퍼(W)의 하면중앙부에서는 파티클양은 작지만, 외주부에 잔존하는 파티클양은 많고, 또한, 불균일하게 분포하고 있다.
웨이퍼(W)의 상면측에 대해서는, 원칙으로서는 웨이퍼(W)의 상면의 세정액에 대한 누수성과 세정액의 표면장력의 크기에 따라서, 세정액의 패들이 형성되기 때문 에 상기로 하여 형성되는 패들높이에 따라서 웨이퍼(W)와 덮개체(280)와의 간격폭이 결정된다. 그런데, 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 세정액층을 형성한 경우에는 적어도 덮개체(280)의 하면 세정액에 대한 누수성이 세정액층이 형성상태에 영향을 미치는 것을 알수 있다. 또한, 덮개체(280)의 하면이 세정액과 접촉하는 경우에는 덮개체(280)의 하면에 세정액이 부착하지만, 이 부착한 세정액을 분출하는 수단을 설치하지 않는 경우에는, 덮개체(280)의 하면으로 파티클등이 부착하기 쉬워진다. 덮개체(280)의 하면에 부착한 파티클등은 다음 웨이퍼(W)의 처리를개시할 때 세정액으로 혼입하여, 웨이퍼(W)를 오염할 위험이 있다.
상기에서, 본 발명에 있어서는, 덮개체(280)의 하면도 또한 순수(DIW)등의 세정액에 대해서 누수가 어려워지도록 하여, 불소수지와 소수성의 실리콘수지등의 소수성 수지를 코팅하여, 덮개체(280)의 하면을 소수성화하여, 세정액으로 누수가 어려운 성질로 개질한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 상기에 의해, 덮개체(280)의 하면에 부착하는 세정액의 양을 저감하여, 파티클등의 부착량을 더욱 저감하는 것이 가능하고, 액처리 품질을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 덮개체(280)의 하면에 대한 처리액의 접촉각은 50도 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
도 37A, 37B는 상면이 소수성화된 원반(235)을 이용한 세정처리유니트(CLU)(221a)에 있어서의 웨이퍼(W)의 약액에 의한 액처리의 일실시형태를 나타내는 설명도이다. 도 37A는 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의간격에 약액층(270·271)이 형성된 상태를 나타내고, 도 37B는 웨이퍼(W) 상면에는 약액패들(272)이 형성되고, 원반(235)과 웨이퍼(W)와의간격에는 약액층(270)이 형성된 상태를 나타내고 있다.
또한, 도 38A, 38B는 상면이 소수성화 된 원반(235)을 이용한 세정처리유니트(CLU)(221a)에 있어서의 웨이퍼(W)의 약액에 의한 액처리의 별도의 실시형태를 나타내는 설명도이다. 도 38A는 웨이퍼(W) 전체가 포위되도록 원반(235)과 덮개체(280)와의 간격에 약액층(273)이 형성된 상태를 나타내고 있고, 도 38B는 웨이퍼(W) 전체가 포위되도록 원반(235)의 상면에 약액패들(274)이 형성된 상태를 나타내고 있다.
또한, 약액층(273, 274)에 의해 웨이퍼(W) 전체가 포위되도록 다음과 같이 한다. 즉, 기판(W) 상면에 처리액 층 또는 패들을 형성하고, 또한, 기판(W) 하면과 원반(235)상면과의 간격부에 처리액층을 형성한 후에, 기판(W)을 비교적 낮은 회전수로 회전시키는 것에 의해, 기판상면의 처리액과 기판하면의 처리액이 원심력에 의해 기판의 주연부를 넘고 상호 접촉에 의해 연속되도록 한다.
원반(235)의 상면을 소수성화하는 것에 의해, 이들 도 37A, 37B, 38A, 38B에 나타나는 바와 같은 약액층(270·271·273)과 패들(272·274)을 형성하는 것이 가능해지고, 상기로 하여 웨이퍼(W)의 상하면이 동시에 약액에 접한 상태로 소정시간 방치하는 것으로, 약액에 의한 처리를 진행시키는 것이 가능하다. 이 약액처리 사이에는 약액을 항상 공급할 필요없이 약액의 소비양을 저감하는 것이 가능해진다.
통상은, 웨이퍼(W)를 정지한 상태로 보유유지하여, 약액층(270·271·273)과 패들(272·274)의 형태를 보유유지하지만, 약액층(270·271·273)과 패들(272·274)의 형태를 보유유지하는 것이 가능한한 웨이퍼(W)를 소정의 저속의 회전수로 회전시켜도 용이하다. 특히, 기포가 발생하기 쉬운 약액을 이용한 경우에는 웨이퍼(W)를 회전시키는 것에 의해, 발생하는 기포가 1개소에 정류하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 도 38A, 38B에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W) 전체가 약액으로 포위되도록 약액층(273) 또는 패들(274)을 형성한 경우에는 웨이퍼(W) 단면을 또한 약액처리하는 것이 가능 해지고, 세정품질을 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 원반(235)의 외경을 웨이퍼(W)의 외경이상으로 하는 것으로, 약액층(273) 또는패들(274)을 안정적으로 형성하는 것이 가능하다. 또한, 웨이퍼(W)를 보유유지하는 보유유지부재(225a ~ 225c)에는 웨이퍼(W)를 세정처리하는 동안 및 웨이퍼(W)로부터 세정액을 분출할 때, 세정액이 부착된다. 상기로 하여 보유유지부재(225a ~ 225c)에 부착된 세정액은 웨이퍼(W)를 회전시킬 때 원심력에 의해 분출되지만, 보유유지부재(225a ~ 225c)의 표면에도 불소수지등을 코팅하여 소수성화시켜두는 것으로,부착한 세정액을 보다 확실하게 분출하는 것이 가능해진다.
다음으로, 상기 기술한 세정처리시스템(201)를 이용하여, 먼저 도 37A에 나타나는 바와같이 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격 및 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격에 약액층(270·271)을 형성하는 것에 의해 웨이퍼(W)의 세정처리를 실행하는 경우의 세정처리공정의 일실시형태에 대해서 이하에 설명한다. 상기에서, 웨이퍼 반송유니트(TRS)(214a)는 인 아웃 포트(204)측에서 세정처리부(203)측으로 반송하는 웨이퍼(W)를 재치하기 위하여 이용하고, 웨이퍼반송유니트(TRS)(214b)는 세정처리부(203)측으로부터 인 아웃포트(204)측으로 반송하는 웨이퍼(W)를 재치하기 위하여 이용하는 것으로 한다.
도 39는 이하에 나타나는 세정처리공정을 간략하게 나타내는 공정설명도(플로챠트도)이다. 최초로, 표면이 상면으로 이루어진 상태에서 소정매수의 웨이퍼(W)가 수용되어 있는 후프( F)를 재치대(211)에 재치한다(스텝 1). 다음으로, 윈도우부 개폐기구(212)에 의해 윈도우부(292) 및 후프(F)의 덮개체가 개구된 상태에 있어서, 후프(F)내의 소정의 슬로트인 웨이퍼(W)를 웨이퍼반송장치(CRA)(213)를 이용 하여 후프(F)로부터 반출하여웨이퍼반송유니트(TRS)(214a)에 반송하고, 그 장소에 재치한다(스텝 2). 다음 으로, 주 웨이퍼반송장치(PRA)(215)가 웨이퍼반송유니트(TRS)(214a)로부터 웨이퍼(W)를 반출하고, 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)의 어느하나로 반송하고(스텝 3), 상기에서 세정처리를 실행한다(스텝 4).
상기 스텝 4의 세정처리에 있어서는 예를 들면 도 33에 나타난 상태에 잇어서 최초, 세정액공급구멍(241)으로부터 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격에 SC-1를 공급하여 원반(235)과 웨이퍼(W)와의 간격에 SC-1층을 형성하고, 또한, 세정액공급구멍(281)으로부터 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 SC-1을 공급하여 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 SC-1층을 형성한다. 이리하여, 도 37A에 나타난 상태가 실현된다. SC-1층이 형성된 SC-1의 공급을 정지하여 스핀척(223)을 회전시키지 않고, 웨이퍼(W)의 상하면이 동시에 SC-1에 접한 상태로 소정시간 방치된다. 이와 같은 약액처리에 있어서는 연속적으로 SC-1을 공급하지 않기 때문에 웨이퍼(W) 1매당 SC-1의 사용양을 작게 억제하는 것이 가능 하다.
다음으로, 원반(235)과 웨이퍼(W) 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 순수(DIW)를 공급하여 SC-1을 각각 간격에서 유출하면서, 웨이퍼(W) 상하면을 린스처리한다. 유출된 SC-1은 순수(DIW)에 의해 희석된 배액이 되지만, 이 배액에 있어서의 SC-1의 농도가 높을 때는 배액을 드레인(232) 및 배액관(264a)을 통하여 회수하고,배액에 SC-1이 전혀포함되지 않으면, 배액을 드레인(232) 및 배액관(264b)을 통하여 회수한다(도 35참조).
다음으로 웨이퍼(W)의 상면에서 순수(DIW)를 제거하고, 그 후에 DHF를원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 공급하여 이들간격에 DHF층을 형성하여 소정시간 보유유지한다. 앞서 SC-1을 이용한 처리와 동일하게, 연속적으로 DHF를 원반(235)과 웨이퍼(W)의 갼격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격으로 공급할 필요 없이, 상기에 의해 DHF의 소비량을 억제할 수 있다.
DHF에 의한 소정시간의 액처리가 종료하면, 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮 개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 순수(DIW)를 공급하여 DHF를 각각 간격에서 유출하여, 웨이퍼(W)를 충분하게 순수로 린스처리한다. 유출된 배액에 있어서의 DHF의 농도가 높을 때는, 배액을 드레인(232) 및 배액관(264c)을 통하여 회수하고, 배액에 DHF가 전혀 포함되지 않으면, 배액을 드레인(232) 및 배액관(264b)을 통하여 회수한다(도 35참조).
상기 린스처리가 종료하면,덮개체(280)를 도 32에 나타난 위치로 퇴피시키고 또한, 스테이지(224)를 도 34에 나타난 위치로 퇴피(하강)시켜서 웨이퍼(W)의 상면에 순수(DHF)의 패들이 형성된 상태로 하여, 스핀척(223)을 소정의 회전수 예를 들면 약 5000rpm으로 회전시켜 웨이퍼(W)의 상하면에 부착한 순수(DIW)를 분출한다. 상기로 하여 웨이퍼(W)의 상하면의 세정처리가 종료한다.
세정처리가 종료한 웨이퍼(W)는 주웨이퍼반송장치(PRA)(215)에 의해 핫 플레이트 유니트(HP)(216a ~ 216c)의 어느 하나로 반송되어 그 장소에서 가열건조처리되어(스텝 5), 다음으로 냉각유니트(COL)(216d)에 반송되어 냉각처리된다(스텝 6). 냉각처리가 종료한 웨이퍼(W)는 주웨이퍼반송장치(PRA)215)에 의해냉각유니트(COL)(216d)로부터 웨이퍼반송유니트(TRS)(214b)로 반송되고, 그 장소에 재치한다(스텝 7). 웨이퍼반송유니트(TRS)(214b)에 재치된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송장치(CRA)(213)에 의해 후프(F)내의 소정슬로트에 돌아간다(스텝 8). 이와 같은 작업을 후프(F)내에 수납된 전체 웨이퍼(W)에 대해서 실행 하고, 전체 웨이퍼(W)의 처리가 종료하면 후프(F)를 재치대(211)에서 다음 처리를 실행하는 장치등으로 반송한다.
세정처리유니트(CLU)(221a)에 대해서는 그 구성부인 처리컵(222) 및 드레인구성을 변경하는 것이 가능 하다. 상기에서, 다음으로 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)에 이용되는 처리컵의 별도의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 40은 4개소에 배액경로가 다른 드레인(279a ~ 279d)가 형성된 처리컵(275)의 개략 평면도이고, 도 41은 처리컵(275)과그 내부의 개략구조를 나타내는 개략단면도이다. 처리컵(275)내에는 먼저 도 33 및 도 34에 나타난 스핀척(223)과 스테이지(224)등이 배치되지만 도 40 및 도 41에는 이들 구조를 간략화하여 나타내고 있다.
처리컵(275)은 내측컵(275a)과 내측컵(275a)을 포위하는 드레인컵(275b)으로 구성되어 있다. 내측컵(275a)에는 미도시의 컵 회전기구에 의해 θ방향으로 소정각도 회전시킨 상태에서 보유유지하는 것이 가능하고, 또한, 미도시의 승강기구에 의해 승강이 자유롭다. 내측컵(275a)의 바닥벽에는 경사가 설치되어 있고, 경사진 바닥벽의 하측에 배액구(276)가 형성되어 있다. 상기로 하여, 웨이퍼(W)에 공급된 세정액은 배액구(276)로부터 드레인(279a ~ 279d)의 어느하나를 향하여 배출한다.
드레인컵(275b)에는 4개소에 배액경로가 각각 다른 드레인(279a ~ 279d)가 형성되어 있고, 드레인(279a ~ 279d)의 근방에 각각 배기구(278a ~ 278d)가 설치되어 있다. 예를들면 드레인(279a)은 SC-1을 배출 하기 위하여, 드레인(279b)는 순수(DIW)를 배출하기 위하여, 드레인(279c)는 DHF를 배출하기 위하여 각각 이용된다. 드레인(279d)는 그 외의 약액을 사용 하는 것을 가정하여 예비적으로 설치되고, 이와 같은 예비 드레인을 2개소이상 설치하여도 용이하다.
처리컵(275)을 이용 한 세정처리유니트(CLU)를 사용한 세정처리에 있어서의 스핀척(223)과 스테이지(224), 덮개체(280)의 사용방법은 세정처리유니트(CLU)(221a)를 사용하여 세정처리를 실행하는 경우와 동일하다. 그러나, 세정처리유니트(CLU)(221a)에서는 배출되는 처리액의 분별회수를 전자밸브(263a ~ 263c)의 절환에 의해 실행되고 있지만, 처리컵(275)을 이용한 세정처리유니트(CLU)에서는 배출되는 처리액에 따라서 소정의 드레인(279a ~ 279d)이 사용되도록 액처리의 진행에 따라서 내측컵(275a)을 소정각도 회전시켜, 배액구(276)의 위치를 소정의 드레인(279a ~ 279d)의 위치에 맞춘다.
예를 들면, 웨이퍼(W)의 세정처리의 개시시에는 배액구(276)의 위치를 드레인(279a)의 위치에 맞춘 상태로 해두고, 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 SC-1을 공급하여 소정시간 방치하고, 그 후에 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 순수(DIW)를 공급하여 SC-1를 각각의 간격에서 유출하면, 유출된 주 SC-1로 이루어지는 배액은 드레인(279a)로 부터 배출된다.
상기로 하여 배액구(276)로부터 배출되는 배액중의 SC-1의 농도가 저하되면, 내측컵(275a)을 90도 회전시켜, 배액구(276)의 위치를 드레인(279b)의 위치에 맞추어, 주로 순수(DIW)로 이루어지는 배액을 드레인(279b)으로부터 배출한다. 다음으로, DHF에 의한 처리를 개시하기 전에, 내측컵(275a)을 맞추어서, DHF를 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격으로 공급하고, 이들 간격에 DHF층을 형성하여 소정시간 보유유지한다.
DHF에 의한 소정시간의 액처리가 종료하면, 원반(235)과 웨이퍼(W)의 간격 및 덮개체(280)와 웨이퍼(W)와의 간격에 순수(DIW)를 공급하여 DHF를 각각 간격에서 유출하고, 웨이퍼(W)를 충분하게 순수에서 린스처리한다. 유출된 배액에 있어서의 DHF의 농도가 높을 때는 배액을 드레인(279c)으로부터 배출 하고, 배액에 DHF가 전혀 포함되지 않으면 배액구(276)의 위치가 드레인(279b)의 위치와 맞추도록 내측컵(275a)을 회전시켜 배액을 회수하는 것이 가능하다.
이상, 본 발명에 액처리장치 및 액처리방법에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를들면, 웨이퍼(W)의 세정처리를 실행하는 경우에서, 웨이퍼(W)의 상면에 세정액의 패들을 형성할 때에는 덮개체(280)를 이용하지 않고, 도 42A, 42B의 사시도에 나타나는 바와 같은 1개소의 세정액 토출구멍(302)을 가지는 통형의 스폿 노즐(301)과 한방향으로 복수의 세정액 토출구멍(304)을 갖추는 통형의 스폿 노즐(303)등을 이용하여, 도 37B에 나타난 바와 같은 패들을 웨이퍼(W)의 상면에 형성하고, 상면의 세정처리를 실행하여도 용이하다. 단, 이 경우에는 온도조절된 세정액을 웨이퍼(W)에 공급하는 것은 용이하지만, 형성된 패들의 온도조절은 실행하는 것은 곤란하다. 또한, 세정처리유니트(CLU)(221a ~ 221d)에 덮개체(280)와 라인노즐(303)을 병설하여, 요구되는 세정처리의 정밀도에 따라서, 덮개체(280)와 라인노즐(303)을 구분하여 사용하돌고 구성하여도 용이하다. 또한, 순수(DIW)에 의한 린스처리시에는 웨이퍼(W)를 소정의 회전수로 회전시켜도 용이하다.
웨이퍼(W)의 액처리가 종료한 후에 스테이지(224)의 소정거리만큼 상승시킬 때, 도 43에 나타나는 바와 같이 원반(235)상에 순수(DIW)등의 패들(270a)이 형성되는 경우에는, 예를 들면, 스테이지(224)에 세정액공급구멍(241)과 세정엑 공급관(245a ~ 245c)을 설치하여 원반(235)의 상면에 세정액을 공급하도록 스테이지(224)의 대략 중심부의 나사(234)가 부착되어 있지 않는 부분에 세정객 회수구멍(305)과 세정액 회수구멍(305)에 연결되는 미도시의 세정액 회수관, 세정액회수관에 연결되는 미도시의 흡인펌프를 설치하여 원반(235)상의 세정액을 회수하여도 용이하다. 상기 경우에 있어서, 회수하는 처리액의 종류에 따라서, 회수탱크등의 회수처를 변경하는 것이 가능하도록 구성하여도 용이하다. 상기 실시형태에 있어서는 기판으로서 반도체웨이퍼를 예를 들었지만, 기판은 반도체웨이퍼에 한정되는 것은 아니고 LCD기판과 세라믹기판등도 용이하다.
본 발명의 액처리장치 및 액처리방법에 의하면, 보유유지수단에 보유유지된 기판의 하측에 설치된 스테이지는 그 상면이 처리액에 대해서 누수곤란성의 성질을 갖추고 있기 때문에, 처리액의 패들을 안정하게 형성하는 것이 가능해진다. 또한,높이가 높은 처리액의 패들형성도 가능해진다. 상기에 의해 기판과 스테이지간의 거리의 자유도가 확장되고, 소정폭의 처리액층을 확실하게 형성하여, 기판의 하면 처리액을 균일하게 실행하고, 기판을 고품질로 보유유지하는 것이 가능한 우수한 효과를 구할 수 있다. 또한, 기판의 단면을 포함하는 기판전체를 처리액으로 포위하는 것이 가능 해지고, 상기 경우에는 액처리가 곤란한 기판의 단면도 액처리하여, 기판품질을 높일 수 있다.
또한, 충분한 처리액층을 확보하면서, 처리액의 패들 또는 층을 형성한 상태로 보유유지하는 것이 가능하기 때문에 지속적으로 처리액을 공급할 필요 없이, 처리액의 사용량을 저감하는 것이 가능해지기 때문에, 처리코스트를 저감하는 것이 가능한 효과도 구할 수 있다. 또한, 기판과 스테이지간의 거리를 확장하는 것으로, 스테이지와의 사이에서 기판을 반송하는 반송암의 스테이지로의 충돌을 회피하는 것이 가능 해진다. 이리하여, 작업안정성을 향상시키고 고정발생률을 저감하는 것이 가능하다.
또한, 기판의 상면에 배치하는 덮개체의 하면을 처리액에 대해서 저누수로서 기판과 덮개와의 사이에 처리액을 공급하여, 액처리를 실행한 경우에는 액처리후의 덮개의 하면에 처리액이 부착하기 어려워지기 때문에, 덮개의 하면으로 파티클등의 부착을 방지하여, 덮개체를 청정한 상태로 유지하는 것이 가능해진다. 상기에 의해, 처리액에 파티클등이 확산하는 것이 방지되고, 액처리품질을 향상시키는 것이 가능 해진다. 기판을 그 단면으로 보유유지하는 보유유지수단에 대해서도 처리액에 대해서 누수곤란의 특성으로 기판과 보유유지수단과의 접촉부분에 처리액이 잔류하는 것을 방지하고 기판에 액적이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.

Claims (34)

  1. 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 장치에서,
    기판을 보유유지하는 보유유지부재와,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면에 근접된 처리위치와 상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면에서 분리된 퇴피위치와의 사이에서 상대적으로 이동하는 하면부재를 구비하고,
    상기 처리위치에 이동한 하면부재의 상면과 상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면과의 사이에 처리액이 공급되어 기판하면이 처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 보유유지부재는 회전이 자유롭게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 하면부재는 상기 처리위치와 상기 퇴피위치에 부가되어, 기판을 회전시켜 처리액을 분출하기 위한 공정을 실행할 때의 처리액 분출위치에 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 하면부재에 처리액을 온도조정하는 하면온도조정기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 4 에 있어서,
    상기 하면온도조정기구는,
    상기 하면부재의 내부에 설치된 온도조정된 유체가 유통하는 온도조정유로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판상면에도 처리액이 공급되어 기판상면이 처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 청구항 1 에 있어서,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판상면에 대해서 상대적으로 접근이 자유로운 상면부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 청구항 7 에 있어서,
    기판상면에 공급되는 처리액을 온도조정하는 액온도조정기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 청구항 7 에 있어서,
    상기 상면부재에 기판상면으로 공급된 처리액을 온도조정하는 상면온도 조정기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판처리장치에서,
    기판을 대략 수평으로 보유유지하는 보유유지부재와,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 하측에 대략 수평으로 설치되고, 그 상면의 처리액의 접촉각이 50도 이상으로 이루어지는 하면부재와,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이에 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급통로를 구비하고,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이에 처리액층이 형성되어 상기 기판이 액처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 하면부재는 적어도 소수성처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 청구항 10 에 있어서,
    상기 하면부재를 승강시키는 승강기구를 또한 구비하고,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이의 거리를 변화시키는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 청구항 10 에 있어서,
    상기 보유유지부재에 있어서, 기판과 접촉하는 부재의 표면은 상기 처리액의접촉각이 50도 이상으로 이루어지는 누수성을 갖추는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 청구항 10 에 있어서,
    상기 보유유지부재를 회전시키는 회전기구와,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급통로를 또한 구비하고,
    상기 기판의 상면에 상기 처리액의 패들이 형성되어,기판이 액처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 청구항 14 에 있어서,
    상기 처리액층과 상기 처리액의 패들이 연결되어 상기 기판의 단면을 포함하는 기판전체가 상기 처리액으로 포위되도록, 상기 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 간격이 조정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 청구항 10 에 있어서,
    상기 보유유지부재를 회전시키는 회전기구와,
    상기 처리액의 접촉각이 50도 이상이 되는 누수성을 갖추는 하면을 갖추고,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면과 상기 하면이 대향하도록 배치되는 상면부재와,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면과 상기 상면부재의 하면과의 사이에 상기 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급통로를 또한 구비하고,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면과 상기 상면부재의 하면과의 사이에도 상기 처리액층이 형성되어 상기 기판이 액처리되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 청구항 14 에 있어서,
    상기 기판을 끼워 형성된 상기 처리액층이 연결되어 상기 기판의 단면을 포함하는 기판전체가 상기 처리액에 포위되도록 상기 기판의 상면과 상기 상면부재와의 간격 및 상기 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 간격이 조정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 청구항 16 에 있어서,
    상기 제 1 처리액공급통로는,
    상기 하면부재의 대략 중심부에 있어서 상기 하면부재를 두께방향으로 관통하여 형성된 제 1 처리액 토출구멍과,
    상기 제 1 처리액토출구멍으로 연결되어 설치된 제 1 처리액 공급관을 갖추고,
    상기 제 2 처리액공급통로는,
    상기 상면부재의 대략 중심부에 있어서, 상기 상면부재를 두께방향으로 관통하여 형성된 제 2 처리액토출구멍과,
    상기 제 2 처리액토출구멍으로 연결되어 설치된 제 2 처리액공급관을 갖추고,
    상기 제 1 처리액토출구멍에서 상기 보유유지부재로 보유유지된 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이에 상기 처리액이 공급되고,
    상기 제 2 처리액토출구멍에서 상기 보유유지부재로 보유유지된 기판의 상면에 상기 처리액이 공급되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 청구항 16 에 있어서,
    상기 상면부재의 하면은, 적어도 하면이 소수성 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판에 대해서 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판처리방법에서,
    상기 보유유지부재에 기판을 보유유지시키는 제 1 공정과,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면에서 분리된 퇴피위치에서 기판의 하면으로 근접한 처리위치에 상기 하면부재를 상대적으로 이동시키고,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판의 하면에 처리액을 접촉시켜 처리하는 제 2 공정과,
    상기 기판을 건조처리하는 제 3 공정과,
    상기 보유유지부재에서 기판을 반출하는 제 4 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  21. 청구항 20 에 있어서,
    상기 기판하면에 처리액을 접촉시켜 처리할 때, 상기 처리위치로 이동한 하면부재와 상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 기판하면간에 처리액을 액무덤화시킨 상태로 처리하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  22. 청구항 20 에 있어서,
    상기 기판하면에 처리액을 접촉시켜 처리할 때,
    상기 하면부재에 대해서 상대적으로 기판을 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  23. 청구항 20 에 있어서,
    상기 기판하면에 처리액을 접촉시켜 처리할 때, 처리액을 온도조정하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  24. 청구항 20 에 있어서,
    기판상면에 처리액을 공급하여 처리하는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  25. 청구항 24 에 있어서,
    기판상면에 처리액을 액무덤화시킨 상태에서 처리하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  26. 청구항 24 에 있어서,
    상기 기판상면에 처리액을 공급하여 처리할 때,
    상기 보유유지부재에 의해 보유유지된 상기 기판상면에 대해서 상면부재를 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  27. 청구항 26 에 있어서,
    상기 상면부재는, 기판상면에 공급된 처리액에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  28. 청구항 20 에 있어서,
    상기 처리액의 접촉각이 50도 이상으로 이루어지는 상기 하면부재를 이용하여,
    상기 제 2 공정이, 상기 기판의 하면과 상기 하면부재의 상면과의 사이에 처리액층을 형성시켜 처리하는 공정으로 이루어지고,
    또한, 상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면에 상기 처리액의 패들을 형성하는 제 5 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  29. 청구항 28 에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서는,
    상기 보유유지부재에 보유유지된 기판을 정지시킨 상태에서, 상기 기판의 상하면을 향하여 처리액을 공급하고,
    상기 기판의 상하면이 처리액에 접하고 있는 상태로 이루어진 시점에서 처리액의 공급을 정지하여 보유유지하는 것에 의해 상기 기판의 액처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  30. 청구항 28 에 있어서,
    제 2 공정 및 제 5 공정에 있어서,
    상기 기판의 단면을 포함하는 기판전체가 상기 처리액에 포위되도록 상기 패들과 상기 처리액층이 연결된 상태로 하여, 상기 기판의 상하면의 액처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  31. 청구항 30 에 있어서,
    상기 패들과 상기 처리액층이 연결된 상태는, 상기 패들 및 상기 처리액층을 형성한 후에, 상기 기판을 회전시키는 것에 의해,
    상기 패들과 상기 처리액층이, 상기 기판의 주변부를 지나 연속되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  32. 청구항 28 에 있어서,
    보유유지된 상기 기판상면에 대해서,
    상기 처리액의 접촉각이 50도 이상이 되는 하면을 갖추는 상면부재를 상기 기판의 상측으로 상대적으로 이동시키고,
    제 2 공정 및 제 5 공정에 있어서,
    상기 기판의 단면을 포함하는 기판전체가 상기 처리액으로 포위되도록 상기 패들과 상기 처리액층이 연결된 상태로 하여,
    상기 기판의 상하면의 액처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  33. 청구항 28 에 있어서,
    또한, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 공정을 갖추고,
    상기 공정 시에, 상기 보유유지부재에 보유유지된 상기 기판상면에 대해서,
    상기 처리액의 접촉각이 50도 이상이 되는 하면을 갖추는 상면부재를 상기 기판의 상측으로 상대적으로 이동시키고,
    상기 제 2 공정에서, 상기 패들이 상기 기판의 상면과 상기 상면부재의 하면과의 사이에서 처리액층을 형성하도록 상기 보유유지부재에 보유유지된 기판의 상면과 상기 상면부재의 하면과의 간격을 조정하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  34. 청구항 33 에 있어서,
    제 2 공정 및 제 5 공정에서,
    상기 기판의 단면을 포함하는 기판전체가 상기 처리액에 포위되도록 상기 기판의 상하면의 상기 처리액층이 연결된 상태로 하여,
    상기 기판의 상하면의 액처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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