KR20090005582U - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기판 처리 장치는, 저류된 처리액에 기판을 침지시켜 기판의 처리를 실시한다. 기판 처리 장치는, 대향 배치된 1 쌍의 측벽을 갖는 처리조와, 상기 1 쌍의 측벽에 각각 대응하여 형성된 1 쌍의 처리액 공급 기구를 구비한다. 상기 1 쌍의 처리액 공급 기구는, 상기 1 쌍의 측벽을 연결하는 폭 방향에 있어서의 상기 처리조 내의 중앙측을 향하여 처리액을 공급하여, 상기 처리조 내의 상기 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에 있어서 상승류가 형성된다. 상기 1 쌍의 측벽 각각의 내벽면은, 본체부와, 상기 본체부의 상방에 위치하는 돌출부와, 최상방에 위치하고 상기 처리액이 오버 플로우하는 배출구를 형성하는 배출 안내부를 포함한다. 상기 배출 안내부는, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 중앙측과는 반대측으로 경사진다. 상기 돌출부는, 상기 본체부 및 상기 배출 안내부보다, 상기 폭 방향에 있어서 중앙측에 위치하는 내방 단부를 포함한다.

기판 처리 장치, 처리액, 돌출부, 배출 안내부

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 고안은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 특히, 저류 (貯留) 된 처리액에 기판을 침지시켜 기판의 처리를 실시하는 처리조의 구조에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 기판에 대해 에칭이나 세정 등의 각종 처리를 실시하기 위해서 기판 처리 장치가 널리 이용되고 있다. 이 기판 처리 장치로는, 처리조에 에칭액이나 세정액 등의 처리액을 저류해 두고, 기판 지지체에 의해 지지된 복수 장의 기판을 처리조 내의 처리액에 침지시킴으로써, 복수 장의 기판을 동시에 처리하는 장치가 알려져 있다.

이 기판 처리 장치에서는, 처리조의 하부에 좌우 1 쌍의 노즐이 배치 형성됨과 함께, 처리조의 상부가 개구되어 있다. 그리고 노즐로부터 공급된 처리액은 처리조의 상부 개구로부터 오버 플로우하도록 되어 있다.

그런데, 상기 기판 처리 장치에서는, 노즐로부터 공급된 처리액이 처리조 내를 상승하고, 그 후 처리조의 상부 개구 근방에 있어서, 액면을 따라 처리조의 측벽을 향해 흐른다. 이와 같은 처리액의 일부는 처리조의 측벽의 상단 가장자리를 넘고, 처리조로부터 오버 플로우한다. 한편, 일부의 처리액은 처리조의 상 단 가장자리에 충돌하여 오버 플로우하지 않고 처리조의 측벽을 따라 하강하여 처리조의 내부에 흘러든다.

액면 부근에서는 처리조 외부의 분진이나 약액 미스트 등의 이물질이 체류하는 경향이 있다. 또, 액면 부근에서는 처리조 외부의 공기 (산소) 가 처리액에 혼입하도록 된다. 따라서, 처리조의 상부 개구 근방의 액면을 따라 흐른 처리액이 다시 처리조의 내부에 흘러들어 버리면, 이물질이나 공기 등이 처리액과 함께 처리조의 내부에 흘러들 염려가 있다. 이 결과, 기판에 이물질이 부착되어 기판이 오염되거나, 기판의 처리가 불균일해지거나 처리 속도가 저하될 우려가 생길 수 있었다.

이와 같은 우려를 회피하기 위해, 일본 공개특허공보 2006-179758호 공보에 개시되어 있는 대책이 알려져 있다. 개시된 기판 처리 장치에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (101) 의 하부에 좌우 1 쌍의 노즐 (102, 103) 을 형성하고, 노즐 (102, 103) 로부터 공급된 처리액이 처리조 (101) 에 저류된다. 그리고 기판 유지체 (104) 에 의해 유지된 기판 (105) 을 처리액에 침지시킴으로써, 기판 (105) 의 처리가 실시된다. 또한, 일본 공개특허공보 2006-179758호 공보에 개시된 기판 처리 장치에서는, 처리조 (101) 의 상단부에 외측을 향하여 연장되는 연장부 (106, 107) 가 형성되어 있다. 이 기판 처리 장치에서는, 처리조 (101) 의 상부 개구 근방의 액면을 따라 흐른 처리액을 연장부 (106, 107) 를 통해 배출하기 쉽도록 되어 있다.

그러나, 상기 일본 공개특허공보 2006-179758호에 관련된 기판 처리 장치에서는, 처리조 (101) 의 상단 가장자리에 단지 연장부 (106, 107) 만이 형성되어 있으므로, 처리조 (101) 의 내부에 있어서 처리액이 도 6 에 모식적으로 나타내는 바와 같이 흐른다. 즉, 기판 (105) 의 가로 방향에 있어서의 중앙 부분 근방에 있어서 처리조 내를 상승하여 처리액의 액면 근방에서 액면을 따라 중심으로부터 외방 (外方) 으로 가로 방향으로 흐르는 처리액 (도 6 에 있어서, 화살표 (108, 109) 로 나타내는 바와 같이 흐르는 처리액) 이, 기판 (105) 의 가로 방향 중앙 부분 근방보다 가로 방향 외측 부분에 있어서 처리조 내를 상승하여 처리액의 액면보 다 약간 하방을 흐르는 처리액 (도 6 에 있어서, 화살표 (110, 111, 112, 113) 으로 나타내는 바와 같이 흐르는 처리액) 과, 연장부 (106, 107) 의 근방에서 충돌되어 버린다. 충돌 결과, 연장부 (106, 107) 의 근방에서 처리액의 흐름에 정체가 생긴다.

이 결과, 상기 일본 공개특허공보 2006-179758호에 관련된 기판 처리 장치에서는, 처리액의 액면 근방에서 액면을 따라 중심으로부터 외방으로 가로 방향으로 흐르는 처리액 (화살표 (109) 로 표시하는 바와 같이 흐르는 처리액), 즉, 액면 근방에서 이물질이나 공기 등이 혼입되어 버릴 수 있는 처리액이, 연장부 (106, 107) 로부터 배출되지 않아, 처리조 (101) 의 내부로 흘러들어 버린다. 이로써, 기판의 오염, 처리의 불균일성, 처리 속도의 저하를 초래하는 경우가 있었다.

본 고안에 의한 기판 처리 장치에서는, 저류된 처리액에 기판을 침지시켜 기판의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 적어도 대향하여 배치된 1 쌍의 측벽을 갖는 처리조와, 상기 1 쌍의 측벽에 각각 대응하여 형성되고, 상기 처리조 내에 처리액을 공급하는 1 쌍의 처리액 공급 기구를 구비하고, 상기 1 쌍의 처리액 공급 기구는, 상기 1 쌍의 측벽을 연결하는 폭 방향에 있어서의 상기 처리조 내의 중앙측을 향하여 처리액을 공급하고, 이로써, 상기 처리조 내의 상기 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에 있어서 상승류를 형성하도록 구성되고, 상기 1 쌍의 측벽의 각각의 내벽면은, 본체부와, 상기 본체부의 상방에 위치하는 돌출부와, 최상방에 위치하고 상기 처리액이 오버 플로우하는 배출구를 형성하는 배출 안내부를 포함하고, 상기 배출 안내부는 상방을 향하여 상기 폭 방향의 중앙측과는 반대측으로 경사지고, 상기 돌출부는 상기 본체부의 상방 단부 및 상기 배출 안내부의 하방 단부보다, 상기 폭 방향에 있어서 상기 중앙측에 위치하는 내방 (內方) 단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부의 상기 내방 단부는, 상기 기판이 상기 처리조 내에 수용된 경우에, 상기 기판의 상방 단부보다 상방에 위치해도 된다.

또한, 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부는, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 상기 중앙측으로 경사진 내방 경사부와, 내방 경사부의 상방에 위치하고, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 상기 중앙측과는 반대측으로 경사진 외방 경사부를 가져도 된다.

이와 같은 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 배출 안내부는 돌출부에 인접하여 배치되고, 상기 배출 안내부는, 상기 돌출부의 상기 외방 경사부의 상방 단부로부터 연장되어 있어도 된다. 또한, 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도보다 작게 되어 있어도 된다. 혹은, 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도와 동등하게 되어 있어도 된다. 또한, 이와 같은 본 고 안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는 5°이상 70°이하로 되어 있어도 된다. 또한, 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는 5°이상 70°이하로 되어 있어도 된다.

또한, 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부는 상기 본체부에 인접하여 배치되고, 상기 돌출부의 상기 내방 경사부는 상기 본체부의 상방 단부로부터 연장되어도 된다.

또한, 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부는 상기 내방 경사부와 상기 외방 경사부 사이에 배치되어, 상기 내방 경사부와 상기 외방 경사부를 연결하는 중간부를 추가로 가져도 된다.

또한, 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 돌출부는 상기 상승류를 이루어 상기 처리조 내의 상방의 영역에 도달하고, 그 후, 상기 폭방향에 있어서 상기 중앙측으로부터 상기 측벽의 측을 향하여 흐르는 처리액을 상기 배출구로부터 배출되는 처리액과, 상기 처리조 내를 환류하는 처리액으로 분류시키도록 구성되어 있어도 된다. 이러한 본 고안에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 배출구로부터 배출되는 처리액은, 상기 상승류로서 상기 처리조 내를 상승할 때에 상기 처리조 내를 환류하게 되는 처리액보다도 상기 폭방향에 있어서 상기 중앙측을 흐르고 있던 처리액이 되도록 상기 돌출부가 구성되어 있어도 된다.

본 고안의 기판 처리 장치에 의하면, 처리조의 측벽은, 본체부와, 상방을 향 하여 폭방향 외방으로 경사진 배출구를 형성하는 배출 안내부와, 본체부 및 배출 안내부보다도 폭방향 내방에 위치하는 내방 단부를 포함하는 돌출부를 가지고 있다. 따라서, 처리조의 상부에 있어서 액면과 대체로 평행으로 흐르는 처리액은, 돌출부에 의해 액면 근방의 흐름과, 그 이외의 흐름, 즉, 액면보다도 어느 정도 하방의 흐름으로 나눌 수 있다.

이 때문에, 본 고안의 기판 처리 장치에 의하면, 배출구의 하방 단부에 있어서 처리액의 흐름에 정체가 발생해 버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 때문에, 액면 근방을 흐르는 처리액을 원활히 배출구로부터 배출시키는 것이 가능함과 함께, 액면보다도 어느 정도 하방을 흐르는 처리액을 처리조의 내부에 원활히 환류시킬 수 있다. 이에 의해, 기판의 오염, 처리의 불균일성, 처리 속도의 저하 등을 효과적으로 회피할 수 있다. 또한, 처리액을 적당한 양만큼 배출하여 처리액을 쓸데없이 배출해 버리는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 고안의 구체적인 일 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시형태에 있어서는, 반도체 웨이퍼 (기판) 의 에칭 처리나 세정 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 본 고안을 적용한 예를 들고 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는 복수 장의 반도체 웨이퍼 (이하, 「웨이퍼 (2)」라고 한다.) 를 수용한 캐리어 (3) 의 반입 및 반출을 실시하는 캐리어 반입출부 (4) 와, 캐리어 (3) 에 수용된 웨이퍼 (2) 의 반입 및 반 출을 실시하는 웨이퍼 반입출부 (5) 와, 웨이퍼 (2) 의 처리를 실시하는 웨이퍼 처리부 (6) 를 포함하고 있다.

캐리어 반입출부 (4) 는 캐리어 (3) 를 탑재하는 캐리어 스테이지 (7) 를 가지고 있다. 캐리어 스테이지에는, 밀폐 차단 가능한 개폐 도어 (8) 가 형성되어 있다. 개폐 도어 (8) 의 내측에는 캐리어 반송 기구 (9) 와 캐리어 스톡 (10) 과 캐리어 탑재대 (11) 가 배치 형성되어 있다.

그리고, 캐리어 반입출부 (4) 에서는 캐리어 반송 기구 (9) 에 의해 캐리어 스테이지 (7) 에 탑재된 캐리어 (3) 가 필요에 따라 캐리어 스톡 (10) 에 일시적으로 보관됨과 함께, 캐리어 탑재대 (11) 에 반입되도록 되어 있다. 또, 캐리어 반입출부 (4) 에서는, 웨이퍼 처리부 (6) 에서 처리가 완료된 웨이퍼 (2) 를 수용하여 캐리어 탑재대 (11) 에 탑재된 캐리어 (3) 가 반입시와는 반대로, 필요에 따라 캐리어 반송 기구 (9) 에 의해 캐리어 스톡 (10) 에 일시적으로 보관됨과 함께, 캐리어 스테이지 (7) 에 반출되도록 되어 있다.

웨이퍼 반입출부 (5) 와 캐리어 반입출부 (4) 사이에는 밀폐 차단 가능한 개폐 도어 (12) 가 형성되어 있다. 개폐 도어 (12) 의 내측이 되는 웨이퍼 반입출부 (5) 에는 웨이퍼 반입출 기구 (13) 와 웨이퍼 반송 기구 (14) 의 시단부 (始端部) 가 배치 형성되어 있다.

웨이퍼 반입출부 (5) 에서는 캐리어 반입출부 (4) 의 캐리어 탑재대 (11) 에 탑재된 캐리어 (3) 내의 웨이퍼 (2) 가 웨이퍼 반입출 기구 (13) 에 의해 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 반송된다. 또한, 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 반입된 웨이퍼 (2) 는 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 의해 웨이퍼 처리부 (6) 에 반송된다. 한편, 웨이퍼 처리부 (6) 에서의 처리가 완료된 웨이퍼 (2) 는, 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 의해 웨이퍼 처리부 (6) 로부터 배출되고, 나아가 웨이퍼 반입출 기구 (13) 에 의해 웨이퍼 반송 기구 (14) 로부터 캐리어 반입출부 (4) 의 캐리어 탑재대 (11) 에 탑재된 캐리어 (3) 내에 반송된다.

웨이퍼 처리부 (6) 에서는 웨이퍼의 처리를 실시하는 기판 처리기와, 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 형성된 웨이퍼 (2) 를 유지하기 위한 유지체 (19) 의 세정을 실시하는 세정 장치 (20) 가 나란히 배치 형성되어 있다. 도시하는 예에 있어서는, 기판 처리기로서 웨이퍼 (2) 의 세정 처리를 실시하는 제 1 ∼ 제 3 웨이퍼 세정 장치 (15, 16, 17) 와, 웨이퍼 (2) 의 세정 처리 및 건조 처리를 실시하는 웨이퍼 세정 건조 장치 (18) 가 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 기구 (14) 는 이들 각 장치 (15, 16, 17, 18, 20) 를 따라 이동 가능하게 배치 형성되어 있다.

그리고, 웨이퍼 처리부 (6) 에서는 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 의해 웨이퍼 반입출부 (5) 로부터 반송되어 오는 웨이퍼 (2) 가 제 1 ∼ 제 3 웨이퍼 세정 장치 (15, 16, 17) 나 웨이퍼 세정 건조 장치 (18) 에 반입된다. 각 장치에서 세정 처리나 건조 처리가 실시된 웨이퍼 (2) 는, 그 후 웨이퍼 반송 기구 (14) 에 의해 웨이퍼 반입출부 (5) 에 다시 반송된다. 또한, 웨이퍼 처리부 (6) 에서는 웨이퍼 반송 기구 (14) 의 유지체 (19) 가 세정 장치 (20) 에서 세정되고, 이로써 유지체 (19) 에 부착된 오염물이 웨이퍼 (2) 에 전사되는 것이 방지된다.

이하, 기판 처리기에 대해, 즉, 제 1 ∼ 제 3 웨이퍼 세정 장치 (15, 16, 17) 나 웨이퍼 세정 건조 장치 (18) 에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

제 1 ∼ 제 3 웨이퍼 세정 장치 (15, 16, 17) 나 웨이퍼 세정 건조 장치 (18) 는, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (2) 를 처리하기 위한 에칭액이나 세정액 등의 처리액을 저류하는 처리조 (21) 를 가지고 있다. 처리조 (21) 는 웨이퍼 (2) 를 수용 가능하게 구성되어 있다. 승강할 수 있는 웨이퍼 유지체 (22) 에 의하여 복수 장의 웨이퍼 (2) 가 동시에 반송되고, 처리조 (21) 의 내부의 처리액에 침지된다. 이 결과, 복수 장의 웨이퍼 (2) 가 동시에 처리되게 된다.

처리조 (21) 는, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 제로서 상방이 개방된 직사각형 상자 형상으로 형성되어 있다. 처리조 (21) 는, 대향하여 배치된 좌우의 측벽 (40, 45) 을 갖고 있다. 또, 처리조 (21) 에는, 좌우의 측벽 (40, 45) 각각에 대응하여 형성된 좌우의 처리액 공급 기구 (처리액 공급 부재) (25, 26) 를 통하여 처리액이 공급된다. 1 쌍의 처리액 공급 기구 (25, 26) 는, 1 쌍의 측벽 (40, 45) 을 연결하는 폭 방향 (가로 방향) 에 있어서의 처리조 (21) 내의 중앙측을 향하여 처리액을 각각 공급하도록 구성되고, 이로써, 처리조 (21) 내의 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에 있어서 상승류가 형성되게 된다. 또한, 처리액 공급 기구 (25, 26) (공급 노즐 (29, 30)) 는 처리조 (21) 의 좌우에 적어도 1 쌍 형성되어 있으면 되고, 처리조 (21) 의 좌우에 2 쌍 이상 형성되어 있어도 된다.

도시하는 예에 있어서, 처리액 공급 기구 (25, 26) 는, 처리조 (21) 의 좌우의 측벽 (40, 45) 의 외측에 장착된 처리액 공급체 (27, 28) 와, 처리조 (21) 의 좌우의 측벽 (40, 45) 의 내측에 장착된 공급 노즐 (29, 30) 을 갖고 있다. 처리액은, 처리액 공급체 (27, 28) 를 통하여, 공급 노즐 (29, 30) 의 분출구 (31) 로부터 처리조 (21) 의 내부를 향하여 분사되도록 되어 있다.

또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (21) 의 좌우의 측벽 (40, 45) 의 각각의 내벽면은, 본체부 (41, 46) 와, 본체부 (41, 46) 의 상방에 위치하는 돌출부 (42, 47) 와, 최상방에 위치하여 처리액이 오버 플로우되는 배출구 (34, 35) 를 형성하는 배출 안내부 (44, 49) 를 포함하고 있다. 각 배출 안내부 (44, 49) 는, 상방을 항하여 폭 방향의 중앙측과는 반대의 측으로 경사져 있다. 즉, 각 배출 안내부 (44, 49) 는, 상방을 향하여 외측으로 경사져 있다. 각 돌출부 (42, 47) 는, 본체부 (41, 46) 의 상방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 46a) 및 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 49a) 보다, 폭 방향 (가로 방향) 에 있어서 중앙측에 위치하는 내방 단부 (42a, 47a) 를 포함하고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 돌출부 (42, 47) 의 내방 단부 (42a, 47a) 는, 처리조 (21) 내의 소정 위치에 수용된 웨이퍼 (2) 의 상방 단부보다 상방에 위치한다. 각 돌출부 (40, 45) 는, 상방을 향하여 폭 방향의 중앙측으로 경사진 내방 경사부 (43a) 와, 내방 경사부 (43a) 의 상방에 위치하고, 상방을 향하여 폭 방향의 중앙측과는 반대의 측으로 경사진 외방 경사부 (43b) 를 갖고 있다. 즉, 각 돌출부 (40, 45) 는, 상방을 향하여 내측으로 경사진 내방 경사부 (43a) 와, 상방을 향하여 외측으로 경사진 외방 경사부 (43b) 를 갖고 있다.

또한, 돌기부 (42, 47) 나 배출 안내부 (44, 49) 는, 좌우의 측벽 (40, 45) 에만 형성되어 있어도 되고, 처리조 (21) 의 전후의 측벽 (32, 33) 에만 형성되어 있어도 되고, 혹은, 좌우의 측벽 (40, 45) 및 전후의 측벽 (32, 33) 의 양방에 형성되어 있어도 된다. 또, 배출구 (34, 35) 는, 좌우의 측벽 (40, 45) 에만 형성되어 있어도 되고, 처리조 (21) 의 전후의 측벽 (32, 33) 에만 형성되어 있어도 되고, 혹은, 좌우의 측벽 (40, 45) 및 전후의 측벽 (32, 33) 에 형성되어 있어도 된다.

좌우의 측벽 (40, 45) 을 연결하는 처리조 (21) 의 폭 방향 및 상하 방향을 따른 처리조 (21) 의 종단면에 대응하는 도면인 도 4 에 나타내는 바와 같이, 좌우의 처리액 공급 기구 (25, 26) 의 공급 노즐 (29, 30) 로부터 처리액이 상하로 분출된다. 공급 노즐 (29, 30) 의 전방에 있어서 화살표 A, B 로 나타내는 처리액의 흐름이 형성되고, 처리액은, 처리조 (21) 의 폭 방향에 있어서 중앙측을 향하여 공급된다. 결과적으로, 처리조 (21) 의 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에서는, 처리조 (21) 내에 수용된 웨이퍼 (2) 의 가로 방향 중심 부분 근방에 있어서의 화살표 C 로 나타내는 처리액의 상승류와, 웨이퍼 (2) 의 중심부 근방보다 가로 방향 외측 부분에 있어서의 화살표 D 로 나타내는 처리액의 상승류가 형성된다. 또한, 처리조 (21) 의 상부에서는, 처리액의 액면 근방에서 액면을 따라 중심에서 외방으로 가로 방향 (폭 방향) 으로 흐르는 화살표 E 로 나타내는 처리액의 흐름과, 처리액의 액면보다 약간 하방을 중심에서 외방으로 가로 방향 (폭 방향) 으로 흐르는 화살표 F 로 나타내는 처리액의 흐름이 형성된다.

도시하는 예에 있어서는, 처리조 (21) 의 좌우의 측벽 (40, 45) 의 내벽면 일부가 돌출부 (42, 47) 에 의하여 형성되어 있다. 따라서, 화살표 E 및 화살표 F 로 나타내는 바와 같이 중심에서 외방으로 가로 방향으로 흐르는 처리액이, 좌우의 측벽 (40, 45) 의 상방 단부에 있어서, 좌우의 측벽 (40, 45) 에서 가로 방향 내방으로 돌출되는 돌출부 (42, 47) 와 충돌할 수 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 화살표 E 로 나타내는 액면 근방을 흐르는 처리액은, 내방 단부 (42a, 47a) 보다 상방에 있어서의 측벽 (40, 45), 즉, 모두 상향 외방으로 경사진 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 또는 배출 안내부 (44, 49) 와 충돌한다. 한편, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 화살표 F 로 나타내는 액면 근방보다 하방을 흐르는 처리액은, 내방 단부 (42a, 47a) 보다 하방에 있어서의 측벽 (40, 45), 즉, 하향 외방으로 경사진 돌출부 (42, 47) 의 내방 경사부 (43a, 48a) 와 충돌한다.

이 결과, 돌출부 (42, 47) 에 의하여 처리액의 흐름이 화살표 E 로 나타내는 처리액의 흐름과 화살표 F 로 나타내는 처리액의 흐름으로 명확하게 나누어진다. 화살표 E 로 나타내는 바와 같이 흐르는 처리액은, 화살표 G 로 나타내는 바와 같이, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 및/또는 배출 안내부 (44, 49) 에 안내되어, 배출구 (34, 35) 로부터 오버 플로우되어 처리조 (21) 의 외부에 배출된다. 한편, 화살표 F 로 나타내는 바와 같이 흐르는 처리액은, 화살표 H 로 나타내는 바와 같이, 돌출부 (42, 47) 의 내방 경사부 (43a, 48a), 나아가서는 본체부 (41, 46) 에 안내되고, 처리조 (21) 의 내부를 환류한다. 또한, 처리조 (21) 의 내부를 환류하는 처리액은, 공급 노즐 (29, 30) 로부터 공급되는 처리액과 함께 웨이퍼 (2) 의 가로 방향 중심 부분 또는 그 외측 부분에 있어서 다시 상승류가 된다.

이와 같이 하여, 처리조 (21) 에 형성된 돌출부 (42, 47) 는, 상승류를 이루어 처리조 (21) 내의 상방 영역에 도달하고, 그 후, 폭 방향에 있어서 중앙측에서 측벽측을 향하여 흐르는 처리액을, 처리액의 액면 근방에서 액면을 따라 가로 방향으로 흐르는 처리액의 흐름과, 액면보다 하방에서 가로 방향으로 흐르는 처리액의 흐름의 2 층으로 분류 (分流) 한다. 이 결과, 돌출부 (42, 47) 는, 상승류를 이루어 처리조 (21) 내의 상방 영역에 도달한 처리액을, 배출구 (34, 35) 로부터 배출되는 처리액과, 처리조 (21) 내를 환류하는 처리액으로 분류시키는 분류기로서 기능한다.

따라서, 상기 처리조 (21) 에서는, 배출구 (34, 35) 의 하단부 (배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부) 의 근방에 있어서 처리액의 흐름에 정체가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 액면 근방을 흐르는 처리액을 원활히 배출구 (34, 35) 에서 외부로 오버 플로우시킬 수 있다. 또, 액면보다 하방을 흐르는 처리액을 불필요하게 오버 플로우시키지 않고 처리조 (21) 의 내부에 환류시킬 수 있다.

상기 처리조 (21) 에서는, 도 5a 에 나타내는 바와 같이, 측벽 (40, 45) 의 내벽면의 일부분을 이루는 배출 안내부 (44, 49) 가, 좌우의 측벽 (40, 45) 을 연결하는 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에 있어서, 직선상으로 형성되어 있다. 또, 측벽 (40, 45) 의 내벽면의 일부분을 이루 는 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 도, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에 있어서, 직선상으로 형성되어 있다. 또, 배출 안내부 (44, 49) 는 돌출부 (42, 47) 에 인접하여 배치되고, 배출 안내부 (44, 49) 는 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부로부터 연장되어 있다. 동일하게, 돌출부 (42, 47) 는 본체부 (41, 46) 에 인접하여 배치되고, 돌출부 (42, 47) 의 내방 경사부 (43a, 48a) 는 본체부 (41, 46) 의 상방 단부로부터 연장되어 있다. 그러나, 돌출부 (42, 47) 및 배출 안내부 (44, 49) 의 구성은, 이와 같은 도 5a 에 나타난 예에 한정되는 것은 아니다. 도 5b 에 나타내는 바와 같이, 측벽 (40, 45) 이 배출 안내부 (44, 49) 와 돌출부 (42, 47) 사이에 직선부를 갖도록 해도 된다. 또, 배출 안내부 (44, 49) 및 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 중 적어도 어느 일방을 곡선상으로 형성해도 된다. 또한, 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부와, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부가, 인접하여 배치됨과 함께 연속하도록 형성되어 있는 경우에는, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 와 배출 안내부 (44, 49) 사이에서의 처리액이 매우 원활히 흐르도록 할 수 있다.

또, 도 5a 에 나타내는 예에서는, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 와 배출 안내부 (44, 49) 가 일직선상으로 형성되어 있다. 즉, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에 있어서, 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 49a) 에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 에 대한 경사 각도가, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 에 대한 경사 각도와 동등하게 되어 있다. 이와 같은 양태에 의하면, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 와 배출 안내부 (44, 49) 사이에서의 처리액이 매우 원활히 흐르도록 할 수 있다. 그러나, 이와 같은 양태에 한정되지 않고, 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부와 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부가 비연속적으로 접속되도록 해도 된다. 도 5c 에 나타내는 예에 있어서는, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 가로지르는 단면에 있어서, 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 49a) 에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 에 대한 경사 각도 β 가, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부에 있어서의 폭 방향 (수평 방향) 에 대한 경사 각도 γ 보다 작게 되어 있다. 즉, 배출 안내부 (44, 49) 와 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 접속 지점이, 처리조 (21) 의 내측을 향하여 돌출되어 있다. 이와 같은 도 5c 에 나타내는 예에 있어서도, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 와 배출 안내부 (44, 49) 사이에서 처리액이 매우 원활히 흐르도록 할 수 있다.

또한, 도 5a 에 나타내는 예에 있어서는, 돌출부 (42, 47) 의 내방 경사부 (43a, 48a) 와 외방 경사부 (43b, 48b) 가 인접하여 배치되고, 내방 경사부 (43a, 48a) 와 외방 경사부 (43b, 48b) 의 교점에 의해 내방 단부 (42a, 47a) 가 형성되어 있다. 그러나, 이와 같은 양태에 한정되지 않고, 도 5d 에 나타내는 바와 같이, 돌출부 (42, 47) 가, 내방 경사부 (43a, 48a) 와 외방 경사부 (43b, 48b) 사 이에 배치되어 내방 경사부 (43a, 48a) 와 외방 경사부 (43b, 48b) 를 연결하는 중간부 (51) 를 추가로 갖도록 해도 된다. 또, 도 5a 에서는, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에 있어서, 내방 경사부 (43a, 48a) 및 외방 경사부 (43b, 48b) 가 각각 직선상으로 경사져 있는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 내방 경사부 (43a, 48a) 및 외방 경사부 (43b, 48b) 중 적어도 일방이 곡선상으로 형성되어 있어도 된다. 동일하게, 도 5a 에서는, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 상하 방향을 따른 단면에 있어서, 본체부 (41, 46) 가 직선상으로 경사져 있는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 본체부 (41, 46) 가 곡선상으로 형성되어 있어도 된다.

또, 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에서, 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 49a) 에 있어서, 배출 안내부 (44, 49) 가 처리조 (21) 의 폭 방향 (수평 방향) 에 대하여 이루는 경사 각도 β 는, 5˚ 이상 70˚ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 처리조 (21) 의 폭 방향 및 처리조 (21) 의 상하 방향을 따른 단면에서, 돌출부 (42, 47) 의 외방 경사부 (43b, 48b) 의 상방 단부 (도 5a ∼ 도 5d 에 있어서의 부호 48ba) 에 있어서, 외방 경사부 (43b, 48b) 가 처리조 (21) 의 폭 방향 (수평 방향) 에 대하여 이루는 경사 각도 γ 는, 5˚ 이상 70˚ 이하인 것이 바람직하다. 이들 각도 β, γ 가 5˚ 미만으로 되어 있는 경우에는, 배출 개구 (34, 35) 를 통하여 처리액이 다량으로 배출되어 버리게 된다. 또, 이들 각도 β, γ 가 7O˚ 보다 큰 경우에는, 처리액의 흐름에 정체가 발생될 우려가 있다. 또한, 배출구 (34, 35) 를 이루는 측벽 (40, 45) 의 상단부 위치가, 처리조 (21) 의 측벽 (40, 45) 으로부터 연장되도록 하여 설치된 처리액 공급 기구 (25, 26) (처리액 공급체 (27, 28)) 의 위치보다 내측에 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 처리조 (21) 의 배출구 (34, 35) 를 형성함으로써 처리조 (21) 평면의 점유 면적이 증대되는데, 웨이퍼 세정 장치 (15, 16, 17) 나 웨이퍼 세정 건조 장치 (18) 등의 기판 처리기의 점유 면적 (풋 프린트) 을 증대시키지는 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 대향하여 배치된 1 쌍의 측벽 (40, 45) 을 갖는 처리조 (21) 와, 1 쌍의 측벽 (40, 45) 에 각각 대응하여 설치되고 처리조 (21) 내에 처리액을 공급하는 1 쌍의 처리액 공급 기구 (25, 26) 를 구비한다. 1 쌍의 처리액 공급 기구 (25, 26) 는, 1 쌍의 측벽 (40, 45) 을 연결하는 폭 방향에 있어서의 처리조 (21) 내의 중앙측을 향하여 처리액을 공급하고, 이로써, 처리조 (21) 내의 상기 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에 있어서 상승류를 형성하도록 구성되어 있다. 1 쌍의 측벽 (40, 45) 의 각각의 내벽면은, 본체부 (41, 46) 와, 본체부 (41, 46) 의 상방에 위치하는 돌출부 (42, 47) 와, 최상방에 위치하고 처리액이 오버 플로우되는 배출구 (34, 35) 를 형성하는 배출 안내부 (44, 49) 를 포함하고 있다. 배출 안내부 (44, 49) 는, 상방을 향하여 폭 방향의 중앙측과는 반대측으로 경사져 있다. 돌출부 (42, 47) 는, 본체부 (41, 46) 의 상방 단부 및 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부보다, 폭 방향에 있어서 중앙측에 위치하는 내방 단부 (42a, 47a) 를 포함하고 있다.

이 때문에, 상기 기판 처리 장치 (1) 에서는, 처리조 (21) 에 형성된 돌출부 (42, 47) 가 상승류를 이루어 처리조 (21) 내의 상방 영역에 도달하고, 그 후, 폭 방향에 있어서 중앙측에서 측벽 (40, 45) 측을 향하여 흐르는 처리액을, 배출구 (34, 35) 로부터 배출되는 처리액과, 처리조 (21) 내를 환류하는 처리액으로 분류시키는 분류기 (분류체) 로서 기능한다. 특히, 돌출부 (42, 47) 에 의해 웨이퍼 (2) 의 중심부 근방에서 상승되고 처리액의 액면 근방을 흘러 배출구 (34, 35) 로부터 배출되는 흐름과, 웨이퍼 (2) 의 중심부보다 외측에서 상승되고 처리조 (21) 의 측벽 (40, 45) 을 따라 하강하여 처리조 (21) 의 내부로 환류되는 흐름으로 분류할 수 있다.

이로써, 상기 기판 처리 장치 (1) 에서는, 배출구 (34, 35) 를 획정하는 배출 안내부 (44, 49) 의 하방 단부 근방에 있어서 처리액의 흐름에 정체를 발생시키지 않는다. 이로써, 액면 근방을 흐르는 처리액 (처리조 (21) 하부로부터의 이물질이나 공기가 혼입될 수 있는 처리액) 을 원활히 배출구 (34, 35) 로부터 배출할 수 있다. 동시에, 액면보다 하방을 흐르는 처리액 (이물질이나 공기가 혼입되어 있지 않은 처리액) 을 처리조 (21) 의 내부로 환류시킬 수 있다. 그 결과, 처리액을 불필요하게 배출하지 않고, 웨이퍼 (2) 의 오염이나 처리의 불균일성이나 처리 속도의 저하를 방지할 수 있다.

도 1 은 본 고안에 의한 기판 처리 장치의 일 실시형태를 나타내는 평면도.

도 2 는 처리조를 정면에서 나타내는 기판 처리 장치의 종단면도.

도 3 은 처리조를 측방에서 나타내는 기판 처리 장치의 종단면도.

도 4 는 처리조의 내부에 있어서의 처리액의 흐름을 설명하기 위한 모식도.

도 5a 는 도 2 의 부분 확대도에 상당하는 도면으로, 측벽의 구성을 설명하기 위한 도면.

도 5b 는 도 5a 에 상응하는 도면으로, 측벽의 구성의 일 변형예를 설명하기 위한 도면.

도 5c 는 도 5a 에 상응하는 도면으로, 측벽의 구성의 다른 변형예를 설명하기 위한 도면.

도 5d 는 도 5a 에 상응하는 도면으로, 측벽의 구성의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 도면.

도 6 은 도 4 에 대응하는 도면으로서, 종래의 처리조의 내부에 있어서의 처리액의 흐름을 설명하기 위한 모식도.

※고안의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 기판 처리 장치 2: 웨이퍼

3: 캐리어 4: 캐리어 반입출부

5: 웨이퍼 반입출부 6: 웨이퍼 처리부

7: 캐리어 스테이지 8: 개폐 도어

9: 캐리어 반송 기구 10: 캐리어 스톡

11: 캐리어 탑재대 13: 웨이퍼 반입출 기구

14: 웨이퍼 반송 기구

Claims (12)

1. 저류된 처리액에 기판을 침지시켜 기판의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서,

   적어도 대향하여 배치된 1 쌍의 측벽을 갖는 처리조와,

   상기 1 쌍의 측벽에 각각 대응하여 형성되고, 상기 처리조 내에 처리액을 공급하는 1 쌍의 처리액 공급 기구를 구비하고,

   상기 1 쌍의 처리액 공급 기구는, 상기 1 쌍의 측벽을 연결하는 폭 방향에 있어서의 상기 처리조 내의 중앙측을 향하여 처리액을 공급하고, 이로써, 상기 처리조 내의 상기 폭 방향에 있어서의 중앙 영역에 있어서 상승류를 형성하도록 구성되고,

   상기 1 쌍의 측벽 각각의 내벽면은, 본체부와, 상기 본체부의 상방에 위치하는 돌출부와, 최상방에 위치하고 상기 처리액이 오버 플로우하는 배출구를 형성하는 배출 안내부를 포함하고,

   상기 배출 안내부는, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 중앙측과는 반대의 측으로 경사지고,

   상기 돌출부는, 상기 본체부의 상방 단부 및 상기 배출 안내부의 하방 단부보다, 상기 폭 방향에 있어서 상기 중앙측에 위치하는 내방 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부의 상기 내방 단부는, 상기 기판이 상기 처리조 내에 수용된 경우에, 상기 기판의 상방 단부보다 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부는, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 상기 중앙측으로 경사진 내방 경사부와, 내방 경사부의 상방에 위치하고, 상방을 향하여 상기 폭 방향의 상기 중앙측과는 반대의 측으로 경사진 외방 경사부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 배출 안내부는 돌출부에 인접하여 배치되고,

   상기 배출 안내부는, 상기 돌출부의 상기 외방 경사부의 상방 단부로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도와 동등한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 돌출부의 외방 경사부의 상방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 5°이상 70°이하인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 배출 안내부의 하방 단부에 있어서의 상기 폭 방향에 대한 경사 각도는, 5°이상 70°이하인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
9. 제 3 항에 있어서,

   상기 돌출부는 상기 본체부에 인접하여 배치되고,

   상기 돌출부의 상기 내방 경사부는, 상기 본체부의 상방 단부로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
10. 제 3 항에 있어서,

    상기 돌출부는, 상기 내방 경사부와 상기 외방 경사부 사이에 배치되어 상기 내방 경사부와 상기 외방 경사부를 연결하는 중간부를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 돌출부는, 상기 상승류를 이루어 상기 처리조 내의 상방의 영역에 도달하고, 그 후, 상기 폭 방향에 있어서 상기 중앙측으로부터 상기 측벽측을 향하여 흐르는 처리액을, 상기 배출구로부터 배출되는 처리액과, 상기 처리조 내를 환류하는 처리액으로 분류시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 배출구로부터 배출되는 처리액은, 상기 상승류로서 상기 처리조 내를 상승할 때에, 상기 처리조 내를 환류하게 되는 처리액보다 상기 폭 방향에 있어서 상기 중앙측을 흐르고 있던 처리액이 되도록, 상기 돌출부가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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