KR20090031988A - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 처리조의 내부에서의 처리액의 교반을 억제하여, 파티클 등의 이물질을 효율적으로 처리조의 외부로 배출할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이의 해결수단으로서, 기판처리장치(1)는 토출노즐(13)로부터 내조(1)의 측벽(112a, 112b)에 형성된 홈부(14)를 향하여 불화수소산 용액을 토출한다. 이 때문에, 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액은 홈부(14)에 충돌하여 확산되어, 저속의 또한 일률적인 액류로서 내조(11)의 상부를 향하여 진행된다. 따라서, 내조(11)의 내부에 발생한 금속성분이나 이물질은 내조(11)의 내부에서 교반되지 않고 내조(11)의 상부로 부상하여, 불화수소산 용액과 함께 신속하게 외조(12)로 배출된다.
기판처리장치, 처리액, 교반, 파티클, 액류

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{APPARATUS FOR AND METHOD OF PROCESSING SUBSTRATE}
본 발명은 반도체기판, 액정표시장치용 유리기판, 포토마스크용 유리기판 등의 기판을 처리액 속에 침지(浸漬)함으로써, 기판에 대하여 세정·에칭 등의 처리를 행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
기판의 제조 공정에 있어서는, 처리조(處理槽)에 저류(貯留)된 처리액 속에 기판을 침지함으로써 기판의 처리를 행하는 기판처리장치가 사용되고 있다. 도 18은 종래의 기판처리장치(100)의 예를 나타낸 도면이다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 종래의 기판처리장치(100)는 처리액을 저류하는 처리조(110)를 갖고, 처리조(110)의 저부(底部)에 배치된 토출노즐(113)로부터 처리액을 토출하면서 처리조(110)의 상부로부터 처리액을 오버플로우시킴으로써 기판(W)의 주위에 처리액을 공급하여, 기판(W)의 처리를 행한다.
특히, 소위 원 배쓰 방식의 기판처리장치에서는, 토출노즐(113)로부터 에칭액, 세정액, 순수(純水) 등의 복수 종류의 처리액을 순차적으로 토출한다. 그리고, 이들의 복수 종류의 처리액을 처리조(110)의 내부에 순차적으로 저류함으로써, 기판(W)에 대하여 복수 종류의 처리를 순차적으로 행한다.
이러한 종래의 기판처리장치의 구성은 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 2007-36189호 공보
도 18에 나타낸 바와 같이, 종래의 기판처리장치(100)의 토출노즐(113)은 처리조(110) 안의 기판(W)을 향하여 처리액을 토출하도록 되어 있다. 이 때문에, 토출노즐(113)로부터 토출된 처리액은 처리조(110)의 내부에서 비교적 고속의 액류(液流)를 형성하여, 처리조(110)의 내부 전체에 교반되는 것으로 된다. 그러나, 이러한 종래의 토출 형태는 처리조(110)의 내부 전체에 처리액을 교반하는 것이기 때문에, 처리조(110)로부터 오래된 처리액을 효율적으로 배출하여 새로운 처리액으로 치환할 수 있는 것이 아니었다.
이러한 종래의 기판처리장치(100)에서는, 처리조(110)의 내부에 파티클 등의 이물질이 혼입하면, 그 이물질도 처리조(110)의 내부에서 처리액과 함께 교반되는 것으로 된다. 이 때문에, 종래의 기판처리장치(100)는 처리조(110)의 내부에 혼입한 이물질을, 처리조(110)로부터 신속하게 배출할 수는 없었다. 따라서, 이러한 이물질이 처리중의 기판(W)의 표면에 부착되어, 기판(W)을 오염시키거나, 기판(W)의 처리 불량을 야기하거나 할 우려가 있었다. 특히, 처리액으로서 산성의 약액을 사용하는 경우나, 소수(疏水) 표면의 기판(W)을 사용하는 경우에는, 기판(W)의 표면에 파티클 등 이물질이 부착되기 쉽기 때문에, 상기한 문제는 더 심각하였다.
또한, 원 배쓰 방식의 기판처리장치에서는, 에칭처리를 행할 때와 같이, 기 판(W)에 대하여 균일하게 처리를 행하려고 할 때와, 처리조의 내부에 저류된 처리액을 다른 처리액으로 효율적으로 치환시키려고 할 때가 있다. 기판(W)에 대하여 균일하게 처리를 행하기 위해서는, 처리조의 내부에 비교적 고속의 액류를 형성하여, 처리조의 내부에 저류된 처리액의 농도를 균일화시키는 것이 바람직하다. 한편, 처리조의 내부에 저류된 처리액을 다른 처리액으로 효율적으로 치환시키기 위해서는 처리조의 내부에 비교적 저속의 액류를 형성하여, 처리조의 상부로부터 처리액을 밀어내도록 하여 배출하는 것이 바람직하다.
그러나, 종래의 기판처리장치에서는, 상기한 바와 같이, 한 쌍의 토출노즐(113)로부터 처리조(110)의 내부에 처리액을 토출하는 구성으로 이루어져 있었다. 이 때문에, 처리의 상황에 따라 처리조(110)의 내부에 다른 액류를 형성하는 것은 어렵고, 처리액에 의한 처리의 균일성을 향상시키려고 하는 요구와, 처리조의 내부에 저류된 처리액을 다른 처리액으로 효율적으로 치환시키려고 하는 요구를, 함께 만족시킬 수는 없었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 처리조의 내부에서의 처리액의 교반을 억제하여, 파티클 등의 이물질을 효율적으로 처리조의 외부로 배출할 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1에 의한 발명은 처리액 속에 기판을 침지함으로써 기판의 처리를 행하는 기판처리장치로서, 측벽과 저벽(底壁)을 갖고, 그 내부에 처리액을 저류하는 처리조와, 상기 처리조의 내부에서 상기 측벽 또는 상기 저벽을 향하여 처리액을 토출하는 제1 토출부와, 상기 처리조의 상부로부터 오버플로우한 처리액을 배출하는 배출부와, 상기 처리조의 내부와 상기 처리조의 위쪽 위치 사이에서 기판을 승강 이동시키는 리프터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 의한 발명은 청구항 1에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제1 토출부는 상기 측벽 또는 상기 저벽에 형성된 오목부(凹部)를 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 의한 발명은 청구항 2에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제1 토출부는 한 쌍의 토출노즐을 갖고, 상기 한 쌍의 토출노즐은 상기 처리조의 대향하는 한 쌍의 측벽에 형성된 오목부를 향하여 각각 처리액을 토출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 의한 발명은 청구항 3에 기재한 기판처리장치로서, 상기 오목부는 상기 한 쌍의 측벽의 하단부에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 의한 발명은 청구항 3 또는 청구항 4에 기재한 기판처리장치로서, 상기 오목부는 상기 처리조의 내측으로 향하여 개방된 단면 V자 형상의 홈인 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 의한 발명은 청구항 5에 기재한 기판처리장치로서, 상기 토출노즐은 상기 단면 V자 형상의 홈을 구성하는 한 쌍의 테이퍼면 중, 아래쪽의 테이퍼면으로 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 의한 발명은 청구항 3 또는 청구항 4에 기재한 기판처리장치로서, 상기 오목부는 상기 처리조의 내측으로 향하여 개방된 곡면형상의 홈인 것을 특징으로 한다.
청구항 8에 의한 발명은 청구항 1에 기재한 기판처리장치로서, 상기 처리조의 내측으로 향하여 처리액을 토출하는 제2 토출부와, 처리의 진행 상황에 따라 상기 제1 토출부 및 상기 제2 토출부의 동작을 개별적으로 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제1 토출부로부터 토출되는 처리액은 상기 처리조의 상기 내벽면에 충돌함으로써, 상기 제2 토출부로부터 토출되는 처리액보다 저속의 액류를 상기 처리조의 내부에 형성하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 의한 발명은 청구항 8에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제1 토출부는 상기 처리조의 상기 내벽면에 형성된 오목부를 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 10에 의한 발명은 청구항 9에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제2 토출부는 상기 처리조의 저부 부근에 배치된 제1 노즐과, 상기 처리조의 상부 부근에 배치된 제2 노즐을 갖고, 상기 제1 토출부는 상기 처리조의 저부 부근에서 상기 제1 노즐보다 위쪽에 배치된 제3 노즐을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 11에 의한 발명은 청구항 10에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 및 상기 제3 노즐은 모두, 상기 처리조의 내부에서 기판이 침지되는 영역을 사이에 두고 한 쌍으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 12에 의한 발명은 청구항 11에 기재한 기판처리장치로서, 상기 처리액은 기판에 대하여 에칭처리를 행하는 에칭액과, 그 밖의 처리를 행하는 비(非)에칭액을 포함하고, 상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 상기 에칭액을 공급할 때에는, 상기 제2 토출부로부터 상기 에칭액을 토출시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 13에 의한 발명은 청구항 12에 기재한 기판처리장치로서, 상기 처리조의 내부에 저류된 처리액에 포함되는 상기 에칭액 성분의 농도 또는 처리액의 비(比)저항값을 계측하는 계측부를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 저류된 상기 에칭액을 상기 비에칭액으로 치환할 때에는, 상기 제2 토출부로부터 상기 비에칭액을 토출시켜, 상기 계측부의 계측값이 소정의 값에 도달하면, 상기 제2 토출부로부터의 상기 비에칭액의 토출을 정지시킴과 아울러 상기 제1 토출부로부터의 상기 비에칭액의 토출을 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 14에 의한 발명은 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 하나에 기재한 기판처리장치로서, 상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 저류된 처리액을 다른 처 리액으로 치환할 때에는, 상기 제2 토출부로부터의 상기 기타의 처리액의 토출과, 상기 제1 토출부로부터의 상기 기타의 처리액의 토출을, 교대로 행하는 것을 특징으로 한다.
청구항 15에 의한 발명은 처리액 속에 기판을 침지함으로써 기판의 처리를 행하는 기판처리방법으로서, a) 처리조의 내부에서 상기 처리조의 측벽 또는 저벽을 향하여 처리액을 토출하는 공정과, b) 상기 처리조의 내부에 저류된 처리액 속에 기판을 침지하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1∼14에 기재한 발명에 따르면, 제1 토출부로부터 토출된 처리액은 측벽 또는 저벽에 충돌하여 확산되어, 저속의 또한 일률적인 액류로서 처리조의 상부로 향하여 진행된다. 따라서, 처리조의 내부에 발생한 파티클 등의 이물질은 처리조의 내부에서 교반되지 않고 처리조의 상부로 부상(浮上)하여, 처리액과 함께 처리조의 외부로 신속하게 배출된다. 또한, 제1 토출부 자체의 구조를 복잡화할 필요가 없기 때문에, 기판처리장치의 제조비용을 억제할 수 있다.
특히, 청구항 2에 기재한 발명에 따르면, 측벽 또는 저벽에서 확산된 처리액을, 처리조의 중앙부를 향하여 진행시킬 수 있다. 따라서, 처리액 속에 침지된 기판의 주위에서, 저속의 또한 일률적인 처리액의 흐름을 양호하게 형성할 수 있다.
특히, 청구항 3에 기재한 발명에 따르면, 한 쌍의 측벽에서 확산된 처리액을 처리조의 중앙부 부근에서 합류시켜, 처리조의 중앙부 부근으로부터 상부로 향하여 진행시킬 수 있다.
특히, 청구항 4에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 저부 부근에서 처리액을 확산시켜, 처리조의 저부로부터 상부로 향하는 처리액의 흐름을 양호하게 형성할 수 있다.
특히, 청구항 5에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 측벽에 오목부를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 단면 V자 형상의 홈을 구성하는 테이퍼면의 경사에 의해, 처리액의 진행 방향을 용이하게 설정할 수 있다.
특히, 청구항 6에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 저부 부근을 향하여 보다 많은 처리액을 진행시킬 수 있다.
특히, 청구항 7에 기재한 발명에 따르면, 처리액의 진행 방향을 보다 적절하게 설정할 수 있다.
특히, 청구항 8에 기재한 발명에 따르면, 처리액에 의한 처리의 균일성을 향상시키려고 할 때에는, 제2 토출부를 사용하여 처리조의 내부에 고속의 액류를 형성하여, 처리조안의 처리액의 농도를 균일화시킬 수 있다.
또한, 처리조안의 처리액을 다른 처리액으로 효율적으로 치환하려고 할 때에는, 제1 토출부를 사용하여 처리조의 내부에 저속의 액류를 형성하여, 처리조로부터 처리액을 효율적으로 배출할 수 있다.
특히, 청구항 9에 기재한 발명에 따르면, 제1 토출부로부터 토출된 처리액을 처리조의 내측으로 향하여 양호하게 진행시킬 수 있다.
특히, 청구항 10에 기재한 발명에 따르면, 제2 토출부로부터 처리조의 내부에 처리액을 균등하게 토출할 수 있음과 아울러, 제1 토출부로부터 처리조의 저부 부근에 처리액을 토출할 수 있다.
특히, 청구항 11에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 내부에 침지된 기판의 근방에, 치우침이 없는 처리액의 흐름을 형성할 수 있다.
특히, 청구항 12에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 내부에서 에칭액 성분의 농도를 균일화시켜, 기판의 주면(主面)에서 에칭처리를 균일하게 진행시킬 수 있다.
특히, 청구항 13에 기재한 발명에 따르면, 처리조의 내부에 에칭액 성분이 어느 정도 잔존하고 있는 동안은 제2 토출부로부터 처리액을 토출하여, 에칭액 성분의 농도를 균일화시킬 수 있다. 또한, 처리조의 내부에서 에칭액 성분이 어느 정도 배출된 후는 제1 토출부로부터 처리액을 토출하여, 잔존하는 에칭액 성분을 처리조로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
특히, 청구항 14에 기재한 발명에 따르면, 기판의 근방에 체류하는 처리액의 성분을 교반시키면서, 처리액을 효율적으로 치환시킬 수 있다.
또한, 청구항 15에 기재한 발명에 따르면, 공정 a)에 있어서 토출된 처리액은 처리조의 측벽 또는 저벽에 충돌하여 확산하여, 저속의 또한 일률적인 액류로서 처리조의 상부로 향하여 진행된다. 따라서, 처리조의 내부에 발생한 파티클 등의 이물질은 처리조의 내부에서 교반되지 않고 처리조의 상부로 부상하여, 처리액과 함께 처리조의 외부로 신속하게 배출된다.
이하, 본 발명의 바람직 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
＜1. 제1 실시형태＞
＜1-1. 기판처리장치의 구성＞
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치(1)를, 기판(W)의 주면과 평행한 평면으로 절단한 종단면도이다. 도 1에는, 기판처리장치(1)가 갖는 제어계나 급배액(給排液)계의 구성도 도시되어 있다. 또한, 도 2는 기판처리장치(1)를, 기판(W)의 주면과 수직한 평면으로 절단한 종단면도이다. 도 1 및 도 2에는, 장치 내의 각 부(部)의 위치 관계를 명확화하기 위하여, 공통의 XYZ 직교좌표계가 도시되어 있다.
이 기판처리장치(1)는 처리조(10)의 내부에 불화수소산(HF)용액을 저류하고, 저류된 불화수소산 용액 속에 복수매의 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 함)(W)을 침지함으로써, 기판(W)에 대하여 에칭처리를 행하는 장치이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판처리장치(1)는 주로, 불화수소산 용액을 저류하기 위한 처리조(10)와, 기판(W)을 지지하면서 상하로 반송하는 리프터(20)와, 처리조(10)에 불화수소산 용액을 공급하기 위한 불화수소산 용액공급부(30)와, 처리조(10)로부터 불화수소산 용액을 배출하기 위한 불화수소산 용액배출부(40)와, 장치 내의 각 부의 동작을 제어하기 위한 제어부(50)를 구비하고 있다.
처리조(10)는 석영 등의 내약성(耐藥性)의 재료에 의해 구성된 저류용기(貯留容器)이다. 처리조(10)는 불화수소산 용액을 저류하여 그 내부에 기판(W)을 침지시키는 내조(11)와, 내조(11)의 외주부에 형성된 외조(12)를 갖고 있다. 내조(11)는, 기판(W)이 침지된 상태에서, 기판(W)의 아래쪽에 위치하는 저벽(111)과, 기판(W)의 측방에 위치하는 측벽(112a∼112d)을 갖고 있고, 내조(11)의 상부는 개방되어 있다. 또한, 내조(11)의 내부에는, 불화수소산 용액을 토출하는 한 쌍의 토출노즐(13)이 설치되어 있다. 토출노즐(13)로부터 불화수소산 용액이 토출되면, 내조(11)의 내부에 불화수소산 용액이 저류되어, 내조(11)의 상부까지 저류된 불화수소산 용액은 내조(11)의 상부로부터 외조(12)로 오버플로우한다.
내조(11)의 측벽(112a∼112d) 중, 기판(W)의 배열방향에 대해 평행한 한 쌍의 측벽(112a, 112b)은 그 하단부(저벽(111)에 접하는 부위)가 외측으로 향하여 돌출한 형상을 갖고 있다. 이 때문에, 측벽(112a, 112b) 하단부의 내측면에는, 기판(W)의 배열방향을 따라 뻗는 홈부(溝部)(14)가 형성되어 있다.
홈부(14)는 각각 상부 테이퍼면(14a)과 하부 테이퍼면(14b)을 갖고, 전체로서 내조(11)의 내부로 향하여 개방된 단면 V자 형상의 홈을 구성하고 있다.
한 쌍의 토출노즐(13)은 측벽(112a, 112b)에 형성된 홈부(14) 및 기판(W)의 배열방향을 따라 수평으로 배치된 관(管)형상의 부재이다. 각 토출노즐(13)에는, 복수의 토출구(13a)가 등간격으로 형성되어 있다. 토출노즐(13) 상에서의 복수의 토출구(13a)의 위치는 처리조(10) 내에서의 이웃하는 기판(W) 사이 및 양단(兩端)에 배치된 기판(W) 외측에 대응하는 위치로 되어 있다. 또한, 복수의 토출구(13a)는 그 토출방향이 홈부(14)의 하부 테이퍼면(14b)으로 향하여 있다. 복수의 토출구(13a)로부터 토출되는 불화수소산 용액은 홈부(14)의 하부 테이퍼면(14b)에 대해 수직으로 충돌한다.
도 3은 처리조(10)에 불화수소산 용액이 저류된 상태에서, 토출노즐(13)로부 터 불화수소산 용액을 더 토출하였을 때의 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면 이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액은 홈부(14)의 하부 테이퍼면(14b)에 충돌하고, 하부 테이퍼면(14b)을 따라 확산하면서 내조(11)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 불화수소산 용액은 하부 테이퍼면(14b)에 충돌하여 확산함으로써, 그 흐름이 저속화하고, 또한 내조(11)의 저부 부근에서 위쪽으로 방향을 바꾸어서 천천히 상승한다. 이와 같이, 측벽(112a, 112b)에 형성된 홈부(14)는 불화수소산 용액의 흐름의 방향을 내조(11)의 내측으로 향하게 하는 정류부(整流部)로서의 역할을 함과 아울러, 불화수소산 용액을 확산시켜 그 흐름을 저속화시키는 역할을 한다.
리프터(20)는 기판(W)을 보유하면서 처리조(10)의 내부와 처리조(10)의 위쪽 위치 사이에서 기판(W)을 승강 이동시키기 위한 반송기구이다. 리프터(20)는 기판(W)의 배열방향으로 뻗는 3개의 지지봉(21)을 갖고 있고, 각 지지봉(21)에는, 복수의 지지홈(21a)이 새겨져 설치되어 있다. 기판(W)은, 그 주변부를 지지홈(21a)에 끼워 맞춘 상태에서 3개의 지지봉(21) 위에 서로 평행하게 기립(起立)자세로 지지된다. 또한, 리프터(20)는 모터나 볼(ball) 나사 등을 조합시킨 공지의 기구에 의해 구성되는 구동부(22)와 접속되어 있다. 구동부(22)를 동작시키면, 리프터(20)는 상하로 이동하고, 기판(W)은 처리조(10) 내부의 침지위치(도 1의 상태)와 처리조(10) 위쪽의 들어올림 위치 사이로 반송된다.
불화수소산 용액공급부(30)는 상기 토출노즐(13)에 처리액을 공급하기 위한 배관계(配管系)이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 불화수소산 용액공급부(30)는 불 화수소산 용액공급원(31)과, 배관(32)과, 개폐밸브(33)를 갖고 있다. 배관(32)의 상류측의 단부(端部)는 불화수소산 용액공급원(31)에 접속되어 있고, 배관(32)의 경로 도중에는, 개폐밸브(33)가 개재되어 있다. 또한, 배관(32)의 하류측은 2개로 분기(分岐)되어 한 쌍의 토출노즐(13)에 각각 접속되어 있다. 이 때문에, 개폐밸브(33)를 개방하면, 불화수소산 용액공급원(31)으로부터 배관(32)을 통과하여 한 쌍의 토출노즐(13)에 불화수소산 용액이 공급되어, 토출노즐(13)의 복수의 토출구(13a)로부터 내조(11)의 내부로 불화수소산 용액이 토출된다.
불화수소산 용액배출부(40)는 외조(12)로부터 불화수소산 용액을 회수하고, 회수한 불화수소산 용액을 배액(排液)라인으로 배출시키기 위한 배관계이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 불화수소산 용액배출부(40)는 배관(41)과, 개폐밸브(42)를 갖고 있다. 배관(41)의 상류측의 단부는 외조(12)에 접속되어 있고, 배관(41)의 하류측 단부는 공장 내의 배액라인에 접속되어 있다. 또한, 배관(41)의 경로 도중에는, 개폐밸브(42)가 개재되어 있다. 이 때문에, 개폐밸브(42)를 개방하면, 외조(12)로부터 배관(41)을 통과하여 배액라인으로 불화수소산 용액이 배출된다.
제어부(50)는 기판처리장치(1)의 각 부의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 장치이다. 제어부(50)는 상기 구동부(22), 개폐밸브(33) 및 개폐밸브(42)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(50)는 미리 인스톨된 프로그램이나 여러 가지의 지시 입력을 따라 상기 구동부(22), 개폐밸브(33) 및 개폐밸브(42)를 동작시킴으로써, 기판(W)의 처리를 진행시킨다.
＜1-2. 기판처리장치의 동작＞
이어서, 상기 기판처리장치(1)에 있어서 기판(W)을 처리할 때의 동작에 대하여, 도 4의 플로우 챠트를 참조하면서 설명한다. 이 기판처리장치(1)에 있어서 기판(W)의 처리를 행할 때에는, 먼저, 개폐밸브(33) 및 개폐밸브(42)를 개방한다. 이에 의해, 불화수소산 용액공급원(31)으로부터 배관(32)을 통하여 토출노즐(13)에 불화수소산 용액을 공급하여, 토출노즐(13)로부터 내조(11)의 내부 불화수소산 용액을 토출한다(단계 S1). 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액은 내조(11)의 내부에 서서히 저류되어, 바로 내조(11)의 상부로부터 외조(12)로 오버플로우한다.
다음으로, 소정의 반송기구에 의해 다른 장치로부터 반송되어 온 기판(W)이 처리조(10)의 위쪽 위치에서 대기하는 리프터(20) 위에 재치(載置)된다. 리프터(20) 위에 기판(W)이 재치되면, 기판처리장치(1)는 구동부(22)를 동작시켜 리프터(20)를 강하시켜, 처리조(10)의 내부에 저류된 불화수소산 용액 속에 기판(W)을 침지시킨다 (단계 S2). 기판(W)은 불화수소산 용액 속에 침지되면, 불화수소산 용액 속의 불화수소산 성분에 의해 에칭처리를 받는다.
이때, 처리조(10)의 내부에서는, 대체로 도 3에 나타낸 바와 같은 불화수소산 용액의 흐름이 형성된다. 즉, 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액은 홈부(14)의 하부 테이퍼면(14b)에 충돌하여, 확산 및 저속화하면서, 하부 테이퍼면(14b)을 따라 기판(W)측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 그리고, 내조(11)의 중앙 저부 부근에서 합류한 불화수소산 용액은 내조(11)의 저부 부근으로부터 상부로 향하여 천천히 상승하여, 기판(W) 주위에서 저속의 또한 일률적으로 위쪽으로 향하 는 액류를 형성한다.
에칭처리가 진행하면, 기판(W)의 표면으로부터 불화수소산 용액 속으로 금속성분이 용출(溶出)하고, 또한, 기판(W)의 표면에 부착되었던 파티클 등의 이물질이 리프트 오프(유리(遊離))되어 불화수소산 용액 속에 혼입된다. 그러나, 상기한 바와 같이 기판(W) 주위에서는, 저속의 또한 일률적으로 위쪽으로 향하는 액류가 형성되어 있다. 이 때문에, 불화수소산 용액 속에 혼입된 금속성분이나 이물질은 내조(11)의 내부에서 교반되지 않고 내조(11)의 상부로 향하여 부상하여, 불화수소산 용액과 함께 외조(12)로 신속하게 배출된다. 따라서, 불화수소산 용액 속에 발생한 금속성분이나 이물질이 기판(W)의 표면에 재부착되는 것이 방지된다.
소정시간의 에칭처리가 종료하면, 기판처리장치(1)는 구동부(22)를 동작시켜 리프터(20)를 상승시키고, 내조(11)의 내부에 저류된 불화수소산 용액 속으로부터 기판(W)을 끌어올린다(단계 S3). 그 후, 기판(W)은 리프터(20)로부터 소정의 반송 장치로 넘겨, 후속의 처리를 행하는 장치로 반송된다. 또한, 기판처리장치(1)는 개폐밸브(33) 및 개폐밸브(42)를 폐쇄한다. 이에 의해, 토출노즐(13)로부터의 불화수소산 용액의 토출 및 불화수소산 용액배출부(40)로의 불화수소산 용액의 배출을 정지시킨다(단계 S4). 이상으로써, 1조(組)의 기판(W)에 대한 일련의 처리를 종료한다.
이와 같이, 본 실시형태의 기판처리장치(1)는 토출노즐(13)로부터 내조(11)의 측벽(112a, 112b)에 형성된 홈부(14)를 향하여 불화수소산 용액을 토출한다. 이 때문에, 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액은 홈부(14)에 충돌하여 확 산되어, 저속의 또한 일률적인 액류로서 내조(11)의 상부를 향하여 진행된다. 따라서, 내조(11)의 내부에 발생한 금속성분이나 이물질은 내조(11)의 내부에서 교반되지 않고 내조(11)의 상부로 부상하여, 불화수소산 용액과 함께 신속하게 외조(12)로 배출된다.
또한, 본 실시형태의 기판처리장치에서는, 내조(11)의 내부에서 저속의 또한 일률적인 불화수소산 용액의 액류를 형성하기 위하여, 내조(11)의 내부에서 불화수소산 용액을 효율적으로 배출함과 아울러, 내조(11)의 내부에 새로운 불화수소산 용액을 효율적으로 공급할 수 있다. 즉, 에칭처리 중에 있어서, 내조(11)의 내부를 새로운 불화수소산 용액으로 효율적으로 치환할 수 있어, 기판(W)에 대하여 항상 청정한 불화수소산 용액을 작용시킬 수 있다. 이 때문에, 에칭처리의 시간을 단축할 수 있다.
만일, 토출노즐(13)의 토출구(13a)의 구경(口徑)을 크게 하였다고 하면, 상류측의 토출구(13a)와 하류측의 토출구(13a)에서 불화수소산 용액의 토출압이 크게 차이나버린다. 그러나, 본 실시형태의 기판처리장치(1)는 토출구(13a)의 구경을 크게 함으로써 불화수소산 용액의 흐름을 저속화시키는 것이 아니라, 내조(11)의 측벽(112a, 112b)에 불화수소산 용액을 충돌시킴으로써 불화수소산 용액의 흐름을 저속화시킨다. 이 때문에, 상류측의 토출구(13a)와 하류측의 토출구(13a)에서 불화수소산 용액의 토출압이 크게 차이 나버리는 것을 방지하면서, 불화수소산 용액의 흐름을 저속화시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 기판처리장치(1)는 토출노즐(13) 자체의 구성을 복잡화 시키지 않고, 불화수소산 용액의 흐름을 저속화시킨다. 이 때문에, 토출노즐(13)을 포함하는 기판처리장치(1)의 제조비용의 상승을 억제하면서, 불화수소산 용액의 치환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 토출노즐(13)은 내조(11)의 측벽(112a, 112b)에 형성된 홈부(14) 중, 하부 테이퍼면(14b)을 향하여 불화수소산 용액을 토출한다. 이 때문에, 확산된 불화수소산 용액을, 내조(11)의 저부 부근을 향하여 더 많이 진행시킬 수 있고, 이에 의해, 불화수소산 용액의 치환 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
＜1-3. 변형예＞
상기 제1 실시형태에서는, 토출노즐(13)은 홈부(14)의 하부 테이퍼면(14b)을 향하여 불화수소산 용액을 토출하였지만, 토출노즐(13)은 홈부(14)의 다른 부위를 향하여 불화수소산 용액을 토출해도 좋다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 토출노즐(13)로부터 상하의 테이퍼면(14a, 14b)의 경계부를 향하여 불화수소산 용액을 토출하도록 해도 좋다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 홈부(14)는 한 쌍의 테이퍼면(14a, 14b)에 의해 구성되는 단면 V자 형상의 홈이었지만, 홈부(14)의 형상은 예를 들면, 도 6이나 도 7에 나타낸 바와 같은 곡면형상(반통(半筒)형상)이라도 좋다. 즉, 토출노즐(13)의 복수의 토출구(13a)에 대향하는 위치에, 토출된 불화수소산 용액을 정류하기 위한 형상을 갖는 오목부가 형성되어 있으면 좋다. 홈부(14)를 곡면형상으로 하는 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이, 토출노즐(13)을 홈부(14)의 중심축보다 약간 위쪽에 배치하여, 홈부(14)의 상부를 향하여 불화수소산 용액을 토출하도록 해도 좋다. 이렇게 하면, 토출노즐(13)로부터 토출된 불화수소산 용액을, 홈부(14)의 곡면을 따라 저부 부근으로 진행시킬 수 있어, 내조(11)의 저부로부터 상부로 향하는 불화수소산 용액의 흐름을 양호하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 내조(11)의 측벽(112a, 112b)의 하단부에 홈부(14)를 형성하였지만, 홈부(14)는 측벽(112a, 112b)의 약간 상부에 근접하는 위치에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 홈부(14)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 내조(11)의 저벽(111)에 형성되어 있어도 좋다.
또한, 내조(11)에 홈부(14)를 형성하지 않고, 토출노즐(13)로부터 내조(11)의 내면을 향하여 불화수소산 용액을 토출하도록 해도 좋다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 토출노즐(13)로부터 내조(11)의 측벽(112a, 112b)을 향하여 불화수소산 용액을 토출하도록 해도 좋다. 이러한 형태로서도, 불화수소산 용액을 확산시켜 그 유속을 저하시킬 수 있어, 기판(W) 주위에 저속의 불화수소산 용액의 흐름을 형성할 수 있다. 측벽(112a, 112b)을 향하여 불화수소산 용액을 토출하는 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 측벽(112a, 112b)에 대해 수직으로 불화수소산 용액을 토출하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 내조(11)의 상부 부근의 불화수소산 용액(금속성분이나 이물질을 포함하는 불화수소산 용액)을 토출액류에 말려들게 하여 내조(11)의 저부로 운반해버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 실시형태에서는, 처리액으로서 불화수소산 용액을 사용하였지만, 본 발명의 기판처리장치는 다른 처리액을 사용하여 기판(W)의 처리를 행하는 것이어도 좋다. 예를 들면, 처리액으로서 SC-1액, SC-2액, CARO산, 순수 등을 사용하는 것이어도 좋다. 또한, 본 발명은 반도체기판을 처리 대상으로 하는 기판처리장치뿐만 아니라, 액정표시장치용 유리기판이나 포토마스크용 유리기판 등의 여러 가지의 기판을 처리 대상으로 하는 기판처리장치에 적용할 수 있다.
＜2. 제2 실시형태＞
＜2-1. 기판처리장치의 구성＞
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치(201)를, 기판(W)의 주면과 평행한 평면으로 절단한 종단면도이다. 도 11은 기판처리장치(201)를, 기판(W)의 주면과 수직한 평면으로 절단한 종단면도이다. 도 10 및 도 11에는, 장치 내의 각 부의 위치 관계를 명확화하기 위하여, 공통의 XYZ 직교좌표계가 도시되어 있다. 또한, 도 12는 기판처리장치(1)가 갖는 제어계나 급배액계의 구성을 나타낸 도면이다. 이하에서는, 도 10∼도 12를 참조하면서, 기판처리장치(201)의 구성에 대하여 설명한다.
이 기판처리장치(201)는 처리조(210)의 내부에 순수, 희(希)불화수소산, 순수, SC-1액, 순수, SC-2액, 및 순수(이하, 이들의 각 액체 및 이들의 혼합액을 총칭하여 「처리액」이라고 함)를 순차적으로 저류함과 아울러, 이들의 처리액 중에 복수매의 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 함)(W)을 침지함으로써, 기판(W)에 대하여 세정·에칭등의 처리를 행하는 장치이다. 도 10∼도 12에 나타낸 바와 같이, 기판처리장치(201)는 주로서, 처리액을 저류하기 위한 처리조(210)와, 기판(W)을 지지하면서 상하로 반송하기 위한 리프터(220)와, 처리조(210)에 처리액을 공급하 기 위한 처리액공급부(230)와, 처리조(210)로부터 처리액을 배출하기 위한 처리액배출부(240)와, 장치 내의 각 부의 동작을 제어하기 위한 제어부(250)를 구비하고 있다.
처리조(210)는 석영 혹은 내약성의 수지에 의해 구성된 저류용기이다. 처리조(210)는 처리액을 저류하여 그 내부에 기판(W)을 침지시키는 내조(211)와, 내조(211)의 외주부에 형성된 외조(212)를 갖고 있다. 내조(211)는, 기판(W)이 침지된 상태에서 기판(W)의 아래쪽에 위치하는 저벽(311)과, 기판(W)의 측방에 위치하는 측벽(312a∼312d)을 갖고 있고, 내조(211)의 상부는 개방되어 있다.
내조(211)의 내부에는, 내조(211)의 내측으로 향하여 처리액을 토출하는 4개의 토출노즐(331, 332, 341, 342)과, 내조(211)의 측벽(312a, 312b)으로 향하여 처리액을 토출하는 2개의 토출노즐(351, 352)이 설치되어 있다. 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)은 모두 기판(W)의 배열방향을 따라 수평으로 배치된 중공관(中空管)형상의 부재이며, 각 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)에는, 각각의 토출방향을 따라 복수의 토출구가 등간격으로 형성되어 있다.
토출노즐(331, 332)은 내조(211)의 상부 부근(처리액 속에 침지된 기판(W)의 중심보다 높은 위치)에 배치되어, 기판(W)을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 측벽(312a, 312b)을 따라 수평으로 고정되어 있다. 각 토출노즐(331, 332)에는, 내조(211)의 내측 약간 아래쪽으로 향하여 처리액을 토출하는 복수의 토출구(331a, 332a)가 형성되어 있다. 복수의 토출구(331a, 332a)의 X축 방향의 위치는 처리조(210) 내에서의 이웃하는 기판(W) 사이 및 양단에 배치된 기판(W) 외측에 대응하 는 위치로 되어 있다. 토출노즐(331, 332)에 처리액이 공급되면, 토출노즐(331, 332)의 복수의 토출구(331a, 332a)로부터 내조(211)의 내부에서의 기판(W)의 침지위치를 향하여 처리액이 토출된다.
토출노즐(341, 342)은 내조(211)의 저부 부근(처리액 속에 침지된 기판(W)의 중심에서도 낮은 위치)에 배치되어, 기판(W)을 끼워서 대향하는 한 쌍의 측벽(312a, 312b)을 따라 수평으로 고정되어 있다. 각 토출노즐(341, 342)에는, 내조(211)의 내측 약간 위쪽으로 향하여 처리액을 토출하는 복수의 토출구(341a, 342a)와, 저벽(311)을 따라 내조(211)의 내측으로 향하여 처리액을 토출하는 복수의 토출구(341b, 342b)가 형성되어 있다. 복수의 토출구(341a, 341b, 342a, 342b)의 X축 방향의 위치는 처리조(210) 내에서의 이웃하는 기판(W) 사이 및 양단에 배치된 기판(W) 외측에 대응하는 위치로 되어 있다. 토출노즐(341, 342)에 처리액이 공급되면, 토출노즐(341, 342)의 복수의 토출구(341a, 342a)로부터 내조(211)의 내부에서의 기판(W)의 침지위치를 향하여 처리액이 토출됨과 아울러, 토출노즐(341, 342)의 복수의 토출구(341b, 342b)로부터 내조(211)의 저부 중앙 위치를 향하여 처리액이 토출된다.
토출노즐(351, 352)은 내조(211)의 저부 부근의 토출노즐(341, 342)보다 위쪽 위치에 배치되고, 기판(W)을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 측벽(312a, 312b)을 따라 수평으로 고정되어 있다. 각 토출노즐(351, 352)에는, 한 쌍의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)를 향하여 처리액을 토출하는 복수의 토출구(351a, 351b, 352a, 352b)가 형성되어 있다. 홈부(216)는 각각 상부 테이퍼면(216a)과 하부 테 이퍼면(216b)을 갖고, 전체로서 내조(211)의 내측으로 향하여 개방된 단면 V자 형상의 홈으로 이루어져 있다. 토출구(351a) 및 토출구(352a)는 홈부(216)의 상부 테이퍼면(216a)을 향하여 있고, 토출구(351b) 및 토출구(352b)는 홈부(216)의 하부 테이퍼면(216b)을 향하여 있다. 또한, 복수의 토출구(351a, 351b, 352a, 352b)의 X축 방향의 위치는 처리조(210) 내에서의 이웃하는 기판(W) 사이 및 양단에 배치된 기판(W) 외측에 대응하는 위치로 되어 있다. 토출노즐(351, 352)에 처리액이 공급되면, 토출노즐(351, 352)의 복수의 토출구(351a, 352a)로부터 홈부(216)의 상부 테이퍼면(216a)를 향하여 처리액이 토출됨과 아울러, 토출노즐(351, 352)의 복수의 토출구(351b, 352b)로부터 홈부(216)의 하부 테이퍼면(216b)을 향하여 처리액이 토출된다.
토출노즐(351, 352)로부터 토출된 처리액은 홈부(216)의 상부 테이퍼면(216a) 및 하부 테이퍼면(216b)에 충돌하여, 상부 테이퍼면(216a) 및 하부 테이퍼면(216b)을 따라 확산하면서 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 확산된 처리액은 크고 또한 저속의 액류로 되어 내조(211)의 저부 중앙위치에 도달하고, 또한, 내조(211)의 위쪽으로 방향을 바꾸어서 천천히 상승한다. 이와 같이, 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)는 토출노즐(351, 352)로부터 토출된 처리액 흐름의 방향을 내조(211)의 내측으로 향하게 하는 정류부로서의 역할을 함과 아울러, 토출노즐(351, 352)로부터 토출된 처리액을 확산시켜 그 흐름을 저속화시키는 역할을 한다.
기판처리장치(201)는 이들의 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 처리액을 토출시킴으로써, 내조(211)의 내부에 처리액을 저류할 수 있다. 내조(211)의 상부까지 처리액이 저류되면, 처리액은 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 오버플로우한다.
또한, 내조(211)의 내부에는, 처리액의 비저항값을 계측하기 위한 비저항계(217)가 설치되어 있다. 비저항계(217)는 한 쌍의 금속전극을 갖고 있어, 그 금속전극간의 상기 저항을 계측함으로써, 처리액의 비저항값을 계측한다. 비저항계(217)는 후술하는 처리액의 치환 처리시에, 처리조(210)의 내부에 저류된 처리액의 비저항값을 계측하여, 취득된 비저항값의 정보를 제어부(250)에 송신한다. 한편, 비저항계(217)는 금속전극 중에 온도센서를 내장하여, 소정 온도에서의 비저항값의 환산값을 제어부(250)에 송신하는 것이어도 좋다.
리프터(220)는 기판(W)을 지지하면서 내조(211)의 내부와 처리조(210)의 위쪽 위치 사이에서 기판(W)을 승강 이동시키기 위한 반송기구이다. 리프터(220)는 기판(W)의 배열방향으로 뻗는 3개의 지지봉(221)을 갖고 있고, 각 지지봉(221)에는, 복수의 지지홈(221a)이 새겨져 설치되어 있다. 기판(W)은 그 주변부를 지지홈(221a)에 끼워 맞춘 상태에서 3개의 지지봉(221) 위에 서로 평행에 기립자세로 지지된다. 또한, 리프터(220)는 모터나 볼나사 등을 조합시킨 공지의 기구에 의해 구성되는 구동부(222)와 접속되어 있다. 구동부(222)를 동작시키면, 리프터(220)는 상하로 이동하고, 기판(W)은 내조(211)의 내부의 침지위치(도 10, 도 11의 상태)와, 처리조(210) 위쪽의 들어올림 위치 사이로 반송된다.
처리액공급부(230)은 상기 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)에 처리 액을 공급하기 위한 배관계이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 처리액공급부(230)는 처리액공급원(231), 주(主)배관(232), 분기배관(233a, 233b), 및 개폐밸브(234a, 234b)를 갖고 있다.
처리액공급원(231)은 불화수소산공급원(511), 수산화암모늄공급원(512), 염산공급원(513), 과산화수소공급원(514), 및 순수공급원(515)을 갖고 있다. 불화수소산공급원(511), 수산화암모늄공급원(512), 염산공급원(513), 과산화수소공급원(514), 및 순수공급원(515)은 각각 개폐밸브(235a, 235b, 235c, 235d, 235e)를 통하여 주배관(232)에 유로(流路) 접속되어 있다. 또한, 주배관(232)의 하류측의 단부는 분기배관(233a) 및 분기배관(233b)에 접속되어 있고, 분기배관(233a, 233b)의 경로 도중에는, 각각 개폐밸브(234a, 234b)가 개재되어 있다. 분기배관(233a)의 하류측은 4개로 더 분기되어 각각 토출노즐(331, 332, 341, 342)에 접속되어 있다. 또한, 분기배관(233b)의 하류측은 2개로 더 분기되어 각각 토출노즐(351, 352)에 접속되어 있다.
처리액공급원(231)에서, 개폐밸브(235b, 235c, 235d)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(235a, 235e)를 개방하면, 불화수소산공급원(511)으로부터의 불화수소산과, 순수공급원(515)으로부터의 순수가 소정의 비율로 혼합되어 희불화수소산이 생성되며, 생성된 희불화수소산이 주배관(232)에 공급된다. 희불화수소산은 기판(W)에 대하여 에칭처리를 행하기 위한 에칭액으로서 기능한다.
또한, 처리액공급원(231)에서, 개폐밸브(235a, 235c)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(235b, 235d, 235e)를 개방하면, 수산화암모늄공급원(512)으로부터의 수산화 암모늄과, 과산화수소공급원(514)으로부터의 과산화수소와, 순수공급원(515)으로부터의 순수가 소정의 비율로 혼합되어 SC-1액이 생성되고, 생성된 SC-1액이 주배관(232)에 공급된다. SC-1액은 기판(W)에 대하여 약액세정처리(비(非)에칭처리)를 행하기 위한 세정액으로서 기능한다.
또한, 처리액공급원(231)에서, 개폐밸브(235a, 235b)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(235c, 235d, 235e)를 개방하면, 염산공급원(513)으로부터의 염산과, 과산화수소공급원(514)으로부터의 과산화 수소와, 순수공급원(515)으로부터의 순수가 소정의 비율로 혼합되어 SC-2액이 생성되고, 생성된 SC-2액이 주배관(232)에 공급된다. SC-2액은 기판(W)에 대하여 약액세정처리(비에칭처리)를 행하기 위한 세정액으로서 기능한다.
또한, 처리액공급원(231)에서, 개폐밸브(235a, 235b, 235c, 235d)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(235e)를 개방하면, 순수공급원(515)으로부터의 순수만이 주배관(232)에 공급된다.
또한, 이와 같이 하여 처리액공급원(231)으로부터 공급되는 희불화수소산, SC-1액, SC-2액, 또는 순수는 개폐밸브(234a, 234b)의 개폐 상태를 전환함으로써, 분기배관(233a) 또는 분기배관(233b)에 공급된다. 즉, 개폐밸브(234b)를 폐쇄하여 개폐밸브(234a)를 개방하면, 처리액공급원(231)으로부터 공급된 희불화수소산, SC-1액, SC-2액, 또는 순수가 분기배관(233a)를 통과하여 토출노즐(331, 332, 341, 342)에 공급되어, 토출노즐(331, 332, 341, 342)의 복수의 토출구(331a, 332a, 341a, 341b, 342a, 342b)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 또한, 개폐밸 브(234a)를 폐쇄하여 개폐밸브(234b)를 개방하면, 처리액공급원(231)으로부터 공급된 희불화수소산, SC-1액, SC-2액, 또는 순수가 배관(233b)을 통과하여 토출노즐(351, 352)에 공급되어, 토출노즐(351, 352)의 복수의 토출구(351a, 351b, 352a, 352b)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다.
처리액배출부(240)는 외조(212)로부터 처리액을 회수하여, 회수한 처리액을 배액라인로 배출시키기 위한 배관계이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 처리액배출부(240)은 배관(241)을 갖고 있다. 배관(241)의 상류측의 단부는 외조(212)에 접속되어 있고, 배관(241)의 하류측의 단부는 공장 내의 배액라인에 접속되어 있다. 이 때문에, 외조(212)로 오버플로우한 처리액은 외조(212)로부터 배관(241)을 통과하여 배액라인로 배출된다.
제어부(250)는 기판처리장치(201)의 각 부의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 장치이다. 제어부(250)는 상기 비저항계(217), 구동부(222), 및 개폐밸브(234a, 234b, 235a, 235b, 235c, 235d, 235e)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(250)는 비저항계(217)로부터의 계측값을 수신하여, 그 계측값이나 미리 인스톨된 프로그램을 따라 상기 구동부(222) 및 개폐밸브(234a, 234b, 235a, 235b, 235c, 235d, 235e)의 동작을 제어함으로써, 기판(W)의 처리를 진행시킨다.
＜2-2. 기판처리장치의 동작＞
이어서, 상기 기판처리장치(201)에서 기판(W)을 처리할 때의 동작에 대하여, 도 13의 플로우 챠트를 참조하면서 설명한다.
이 기판처리장치(201)에서 기판(W)의 처리를 행할 때에는, 먼저, 개폐밸 브(234a)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(234b)를 개방한 상태에서, 처리액공급원(231)으로부터 순수를 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 순수는 주배관(232) 및 분기배관(233b)을 통과하여 토출노즐(351, 352)에 유입되어, 토출노즐(351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 이에 의해, 순수는 내조(211)의 내부에 서서히 저류되어, 바로 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 오버플로우한다(단계 S201). 외조(212)로 오버플로우한 순수는 배관(241)을 통과하여 배액라인로 배출된다.
다음으로, 소정의 반송기구에 의해 다른 장치로부터 반송되어 온 기판(W)이 처리조(210)의 위쪽 위치에서 대기하는 리프터(220) 위에 재치된다. 리프터(220) 위에 기판(W)이 재치되면, 기판처리장치(201)는 구동부(222)를 동작시켜 리프터(220)를 강하시킨다. 이에 의해, 내조(211)의 내부에 저류된 순수 안에 기판(W)이 침지된다(단계 S202).
이어서, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234b)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(234a)를 개방한다. 그리고, 처리액공급원(231)으로부터, 순수를 대신하여 희불화수소산을 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 희불화수소산은 주배관(232) 및 분기배관(233a)를 통과하여 토출노즐(331, 332, 341, 342)에 유입되어, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 희불화수소산을 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 순수로부터 희불화수소산으로 서서히 치환한다(단계 S203).
순수로부터 희불화수소산으로의 치환이 개시되면, 기판(W)의 주면 근방에 공급된 불화수소산 성분에 의해, 기판(W)의 에칭처리가 개시된다. 여기에서, 희불화수소산은 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 내조(211)의 내측으로 향하여 토출되어, 도 15에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 내부에 비교적 고속의 액류를 형성한다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에 공급된 불화수소산 성분은 내조(211)의 내부 전체에 크게 교반된다. 따라서, 순수로부터 희불화수소산으로의 치환 도중에서도, 항상, 내조(211)의 내부에서 불화수소산 성분의 농도는 균일화되어, 기판(W)의 주면 전체에 균일하게 에칭처리가 행하여진다.
순수로부터 희불화수소산으로의 치환이 완료된 후에도, 기판처리장치(201)는 필요에 따라 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 희불화수소산의 토출을 계속한다. 내조(211)에 저류된 희불화수소산 속에 침지된 기판(W)은 이어서 에칭처리를 받는다(단계 S204).
이어서, 기판처리장치(201)는 내조(211)의 내부를 희불화수소산으로부터 순수로 치환한다(단계 S205). 이하에서는, 단계 S205에서의 희불화수소산으로부터 순수로의 치환 처리의 상세한 순서에 대하여, 도 14의 플로우 챠트를 참조하면서 설명한다.
내조(211)의 내부를 희불화수소산으로부터 순수로 치환할 때에는, 먼저, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234b)의 폐쇄 상태 및 개폐밸브(234a)의 개방 상태를 유지하면서, 처리액공급원(231)으로부터 순수를 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 순수는 주배관(232) 및 분기배관(233a)를 통과하여 토출노즐(331, 332, 341, 342)에 유입되어, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다(단계 S251). 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 순수를 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 희불화수소산으로부터 순수로 서서히 치환한다.
여기에서, 희불화수소산으로부터 순수로의 치환의 초기 단계에서는, 내조(211)의 내부에 잔존하는 불화수소산 성분에 의해 기판(W)의 에칭처리가 여전히 진행된다. 기판처리장치(201)는 이러한 치환의 초기 단계에 있어서는, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 순수를 토출하여, 도 15에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 내부에 비교적 고속의 액류를 형성한다. 이에 의해, 내조(211)의 내부에 잔존하는 불화수소산 성분은 내조(211)의 내부 전체에 크게 교반되어, 기판(W)의 주면 전체에 있어서 균일하게 에칭처리가 행하여진다.
희불화수소산으로부터 순수로의 치환이 진행하면, 내조(211)의 내부에 저류된 처리액 중의 불화수소산 성분의 농도는 서서히 저하한다. 그리고, 불화수소산 성분농도의 저하에 따라, 비저항계(217)의 계측값은 서서히 상승한다. 기판처리장치(201)는 비저항계(217)의 계측값을 수신하여, 그 계측값이 소정의 기준값 r1에 도달하였는지 아닌지를 연속적으로 감시한다(단계 S252). 여기에서, 기준값 r1은 처리액 중의 불화수소산 성분에 의해 기판(W)에 대한 에칭처리가 실질적으로 진행되지 않도록 하는 처리액의 비저항값이며, 사전의 실험 등에 기초하여 제어부(250)에 설정되어 있다.
기판처리장치(201)는 비저항계(217)의 계측값이 상기 기준값 r1에 도달하면, 개폐밸브(234a)를 폐쇄함과 아울러 개폐밸브(234b)를 개방한다. 이에 의해, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 순수의 토출을 정지하고, 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 시작한다(단계 S253). 토출노즐(351, 352)로부터 토출된 순수는 내조(211)의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)에 충돌하여 확산되어, 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 저부 부근으로부터 상부로 향하는 저속의 또한 일률적인 액류가 형성된다. 따라서, 내조(211)의 내부에 잔존하는 불화수소산 성분은 저속의 순수의 액류로 밀어내지도록 하여 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 배출되어, 내조(211)의 내부에서 순수로의 치환이 효율적으로 진행된다.
기판처리장치(201)는 이어서 비저항계(217)의 계측값을 수신하여, 그 계측값이 소정의 기준값 r2에 도달하였는지 아닌지를 연속적으로 감시한다(단계 S253). 여기에서, 기준값 r2은 처리액 중의 불화수소산 성분이 거의 완전히 배출되어, 내조(211)의 내부가 거의 완전히 순수로 치환되었다고 판단할 수 있는 것 같은 처리액의 비저항값이며, 미리 제어부(250)에 설정되어 있다. 그리고, 비저항계(217)의 비저항값이 기준값 r2에 도달하면, 후속의 단계 S206로 이행한다.
도 13으로 돌아간다. 기판처리장치(201)는 비저항계(217)의 계측값이 상기 기준값 r2에 도달한 후에도, 필요에 따라 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 계속한다. 이에 의해, 내조(211)에 저류된 순수 속에 침지된 기판(W)은 순수에 의한 린스처리를 받는다(단계 S206).
이어서, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234a)의 폐쇄 상태 및 개폐밸브(234b)의 개방 상태를 유지하면서, 처리액공급원(231)으로부터 SC-1액을 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 SC-1액은 주배관(232) 및 분기배관(233b)을 통과하여 토출노즐(351, 352)에 유입되어, 토출노즐(351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 SC-1액을 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 순수로부터 SC-1액으로 서서히 치환한다(단계 S207).
토출노즐(351, 352)로부터 토출된 SC-1액은 내조(211)의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)에 충돌하여 확산되어, 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 저부 부근으로부터 상부로 향하는 저속의 또한 일률적인 액류가 형성된다. 따라서, 내조(211)의 내부의 순수는 저속의 SC-1액의 액류로 밀어내지도록 하여 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 배출되어, 내조(211)의 내부에서 순수로부터 SC-1액으로의 치환이 효율적으로 진행된다.
순수로부터 SC-1액으로의 치환이 완료된 후에도, 기판처리장치(201)는 필요에 따라 토출노즐(351, 352)로부터의 SC-1액의 토출을 계속한다. 이에 의해, 내조(211)에 저류된 SC-1액 속에 침지된 기판(W)은 SC-1액에 의한 약액세정처리를 받는다(단계 S208).
이어서, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234a)의 폐쇄 상태 및 개폐밸브(234b)의 개방 상태를 유지하면서, 처리액공급원(231)으로부터 순수를 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 순수는 주배관(232) 및 분기배관(233b)을 통과하여 토출노즐(351, 352)에 유입되어, 토출노즐(351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 순수를 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 SC-1액으로부터 순수로 서서히 치환한다(단계 S209).
토출노즐(351, 352)로부터 토출된 순수는 내조(211)의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)에 충돌하여 확산되어, 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 저부 부근으로부터 상부로 향하는 저속의 또한 일률적인 액류가 형성된다. 따라서, 내조(211)의 내부의 SC-1액은 저속의 순수의 액류로 밀어내지도록 하여 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 배출되어, 내조(211)의 내부에서 SC-1액으로부터 순수로의 치환이 효율적으로 진행된다. SC-1액으로부터 순수로의 치환이 완료된 후에도, 기판처리장치(201)는 필요에 따라 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 계속한다. 이에 의해, 내조(211)에 저류된 순수 속에 침지된 기판(W)은 순수에 의한 린스처리를 받는다(단계 S210).
이어서, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234a)의 폐쇄 상태 및 개폐밸브(234b)의 개방 상태를 유지하면서, 처리액공급원(231)으로부터 SC-2액을 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 SC-2액은 주배관(232) 및 분기배관(233b)을 통과하여 토출노즐(351, 352)에 유입되어, 토출노즐(351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 SC-2액 을 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 순수로부터 SC-2액으로 서서히 치환한다(단계 S211).
토출노즐(351, 352)로부터 토출된 SC-2액은 내조(211)의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)에 충돌하여 확산되어, 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 저부 부근으로부터 상부로 향하는 저속의 또한 일률적인 액류가 형성된다. 따라서, 내조(211)의 내부의 순수는 저속의 SC-2액의 액류로 밀어내지도록 하여 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 배출되어, 내조(211)의 내부에서 순수로부터 SC-2액으로의 치환이 효율적으로 진행된다.
순수로부터 SC-2액으로의 치환이 완료된 후에도, 기판처리장치(201)는 필요에 따라 토출노즐(351, 352)로부터의 SC-2액의 토출을 계속한다. 이에 의해, 내조(211)에 저류된 SC-2액 속에 침지된 기판(W)은 SC-2액에 의한 약액세정처리를 받는다(단계 S212).
이어서, 기판처리장치(201)는 개폐밸브(234a)의 폐쇄 상태 및 개폐밸브(234b)의 개방 상태를 유지하면서, 처리액공급원(231)으로부터 순수를 공급한다. 처리액공급원(231)으로부터 공급된 순수는 주배관(232) 및 분기배관(233b)을 통과하여 토출노즐)351, 352)에 유입되어, 토출노즐(351, 352)로부터 내조(211)의 내부로 토출된다. 기판처리장치(201)는 이와 같이 내조(211)의 내부에 순수를 공급하면서, 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 처리액을 오버플로우시킴으로써, 내조(211)의 내부를 SC-2액으로부터 순수로 서서히 치환한다(단계 S213).
토출노즐(351, 352)로부터 토출된 순수는 내조(211)의 측벽(312a, 312b)에 형성된 홈부(216)에 충돌하여 확산되어, 내조(211)의 내측으로 방향을 바꾸어서 진행된다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 내조(211)의 저부 부근으로부터 상부로 향하는 저속의 또한 일률적인 액류가 형성된다. 따라서, 내조(211)의 내부의 SC-2액은 저속의 순수의 액류로 밀어내지도록 하여 내조(211)의 상부로부터 외조(212)로 배출되어, 내조(211)의 내부에서 SC-2액으로부터 순수로의 치환이 효율적으로 진행된다.
SC-2액으로부터 순수로의 치환이 완료된 후에도, 기판처리장치(201)는 필요에 따라 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 계속한다. 이에 의해, 내조(211)에 저류된 순수 속에 침지된 기판(W)은 순수에 의한 린스처리를 받는다(단계 S214).
그 후, 기판처리장치(201)는 구동부(222)를 동작시켜 리프터(220)를 상승시킴으로써, 내조(211)의 내부에서 기판(W)을 끌어올린다(단계 S215). 이상으로써, 기판처리장치(201)는 1조의 기판(W)에 대한 처리를 종료한다.
본 실시형태의 기판처리장치(201)는 내조(211)의 내부에서 에칭처리를 균일하게 진행시키려고 할 때(상기 단계 S202∼S252)에는, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 처리액을 토출하여 내조(211)의 내부에 비교적 고속의 액류를 형성한다. 이 때문에, 내조(211)의 내부에서 불화수소산 성분을 교반하여, 불화수소산 성분의 농도를 균일화시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태의 기판처리장치(201)는 내조(211)의 내부에 저류된 처리액을 효율적으로 치환하려고 할 때(상기 단계 S253∼ S214)에는, 토출노즐(351, 352)로부터 처리액을 토출하여 내조(211)의 내부에 비교적 저속의 액류를 형성한다. 이 때문에, 내조(211)로부터 처리액을 효율적으로 배출시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 기판처리장치(201)는 처리의 상황에 따라 토출노즐(331, 332, 341, 342)과 토출노즐(351, 352)을 가려 사용함으로써, 내조(211)의 내부에서 처리를 균일화시키려고 하는 요구와, 내조(211)의 내부에 저류된 처리액을 효율적으로 치환시키려고 하는 요구를, 모두 만족시킬 수 있다.
＜2-3. 변형예＞
상기 단계 S253에서는, 토출노즐(351, 352)만으로부터 순수를 토출시켰지만, 이 단계 S253의 동작을 도 17에 나타낸 단계 S731∼S733의 동작으로 치환하여도 ㅈ좋다. 즉, 비저항계(217)의 계측값이 기준값 r1에 도달한 후, 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출(단계 S731)과, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 순수의 토출(단계 S732)과, 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 순차적으로 행하도록 해도 좋다.
이와 같이, 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출과 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 순수의 토출을 교대로 행하면, 기판(W)의 표면이나 리프터(220)의 부재 표면의 근방에 체류하는 불화수소산 성분을 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터 토출되는 순수로 교반하면서, 불화수소산 성분을 효율적으로 배출할 수 있다. 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출과, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 순수의 토출은 예를 들면, 10∼20초 정도씩 행하면 좋고, 그 반복회수는 도 17의 예에 한정되는 것은 아니다. 다만, 희불화수소산으로부터 순수로의 치환을 양호하게 완료시키기 위하여, 최후는 토출노즐(351, 352)로부터의 순수의 토출을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 후속의 단계 S206∼S214에서도, 마찬가지로 토출노즐(351, 352)로부터의 처리액의 토출과, 토출노즐(331, 332, 341, 342)로부터의 처리액의 토출을 교대로 반복하여 행하도록 해도 좋다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 내조(211)의 상부 부근에 토출노즐(331, 332)을 배치함과 아울러 내조(211)의 저부 부근에 토출노즐(341, 342)을 배치하고, 토출노즐(341, 342)의 위쪽 근방 위치에 토출노즐(351, 352)을 배치하였지만, 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)은 반드시 이러한 위치 관계가 아니어도 좋다. 예를 들면, 토출노즐(341, 342)보다 아래쪽에 토출노즐(351, 352)을 배치해도 좋다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 토출노즐(351, 352)은 내조(211)의 측벽(312a, 312b)을 향하여 처리액을 토출하였지만, 내조(211)의 저벽(311)을 향하여 처리액을 토출하도록 해도 좋다. 즉, 토출노즐(351, 352)은 내조(211)의 어느 하나의 내벽면을 향하여 처리액을 토출하는 것이라면 좋다. 토출노즐(351, 352)로부터 토출된 처리액을 받는 내조(211)의 내벽면에는, 상기 실시형태처럼 홈부(216)가 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 홈부(216)가 형성되어 있지 않아도, 토출노즐(351, 352)로부터 토출된 처리액을 확산시켜 내조(211)의 내부에 저속의 액류를 형성하는 것은 가능하다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 토출노즐(331, 332, 341, 342, 351, 352)에 형성된 토출구(331a, 332a, 341a, 341b, 342a, 342b, 351a, 351b, 352a, 352b)의 개구직경에 대하여는 특별히 언급하지 않았지만, 토출구(331a, 332a, 341a, 341b, 342a, 342b)의 개구직경은 예를 들면, 0.70mm∼1.Omm정도(예를 들면, 0.85mm)라면 좋고, 토출구(351a, 351b, 352a, 352b)의 개구직경은 예를 들면, 0.80mm∼1.50mm정도(예를 들면, 1.10mm)라면 좋다. 각 토출구(331a, 332a, 341a, 341b, 342a, 342b, 351a, 351b, 352a, 352b)의 개구직경은 모두 같아도 좋지만, 토출구(331a, 332a, 341a, 341b, 342a, 342b)의 개구직경보다 토출구(351a, 351b, 352a, 352b)의 개구직경을 다소 크게 하면, 내조(211)의 내부에 형성되는 액류의 속도의 차이를 보다 크게 할 수 있다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 홈부(216)는 한 쌍의 테이퍼면(216a, 216b)에 의해 구성되는 단면 V자 형상의 홈이었지만, 홈부(216)의 형상은 곡면형상(반통형상) 등의 다른 형상이어도 좋다.
또한, 상기 제2 실시형태에서는, 처리액으로서 희불화수소산, SC-1액, SC-2액, 및 순수를 사용하였지만, 본 발명의 기판처리장치는 다른 처리액을 사용하여 기판(W)의 처리를 행하는 것이어도 좋다. 또한, 본 발명은 반도체기판을 처리 대상으로 하는 기판처리장치뿐만 아니라, 액정표시장치용 유리기판이나 포토마스크용 유리기판 등의 여러 가지의 기판을 처리 대상으로 하는 기판처리장치에 적용할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 기판처리장치를, 기판의 주면과 평행한 평면으로 절단한 종단면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 기판처리장치를, 기판의 주면과 수직한 평면으로 절단한 종단면도이다.
도 3은 처리조안에서의 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 4는 기판처리장치의 동작의 흐름을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 5는 변형예에 의한 처리조의 형상 및 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 변형예에 의한 처리조의 형상 및 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은 변형예에 의한 처리조의 형상 및 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 변형예에 의한 처리조의 형상 및 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 변형예에 의한 처리조의 형상 및 불화수소산 용액의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 10은 제2 실시형태의 기판처리장치를, 기판의 주면과 평행한 평면으로 절단한 종단면도이다.
도 11은 제2 실시형태의 기판처리장치를, 기판의 주면과 수직한 평면으로 절 단한 종단면도이다.
도 12는 기판처리장치의 제어계나 급배액계의 구성을 나타낸 도면이다.
도 13은 기판처리장치의 동작의 순서를 나타낸 플로우 챠트이다.
도 14는 희불화수소산으로부터 순수로의 치환 처리의 순서를 나타낸 플로우 챠트이다.
도 15는 토출노즐로부터 내조의 내측으로 향하여 처리액을 토출하는 모양을 나타낸 도면이다.
도 16은 토출노즐로부터 내조의 측벽으로 향하여 처리액을 토출하는 모양을 나타낸 도면이다.
도 17은 변형예에 의한 처리액의 치환 처리의 순서를 나타낸 플로우 챠트이다.
도 18은 종래의 기판처리장치의 예를 나타낸 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 기판처리장치
10 : 처리조
11 : 내조
12 : 외조
13 : 토출노즐
13a : 토출구
14 : 홈부
14a, 14b : 테이퍼면
20 : 리프터
30 : 불화수소산용액공급부
40 : 불화수소산용액배출부
50 : 제어부
111 : 저벽
112a∼112d : 측벽
201 : 기판처리장치
210 : 처리조
211 : 내조
312a∼312d : 측벽
212 : 외조
331, 332, 341, 342, 351, 352 : 토출노즐
331a , 332a, 341a, 341b, 342a, 342b, 351a, 351b, 352a, 352b : 토출구
216 : 홈부
217 : 비저항계
220 : 리프터
230 : 처리액공급부
231 : 처리액공급원
240 : 처리액배출부
250 : 제어부
W : 기판

Claims (15)

  1. 처리액 속에 기판을 침지(浸漬)함으로써 기판의 처리를 행하는 기판처리장치로서,
    측벽과 저벽(底壁)을 갖고, 그 내부에 처리액을 저류하는 처리조(處理槽)와,
    상기 처리조의 내부에서 상기 측벽 또는 상기 저벽을 향하여 처리액을 토출하는 제1 토출부와,
    상기 처리조의 상부로부터 오버플로우한 처리액을 배출하는 배출부와,
    상기 처리조의 내부와 상기 처리조의 위쪽 위치 사이에서 기판을 승강 이동시키는 리프터를 구비하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 토출부는 상기 측벽 또는 상기 저벽에 형성된 오목부(凹部)를 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 토출부는 한 쌍의 토출노즐을 갖고, 상기 한 쌍의 토출노즐은 상기 처리조의 대향하는 한 쌍의 측벽에 형성된 오목부를 향하여 각각 처리액을 토출하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 한 쌍의 측벽의 하단부에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 기판처리장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 처리조의 내측으로 향하여 개방된 단면 V자 형상의 홈인 것을 특징으로 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 토출노즐은 상기 단면 V자 형상의 홈을 구성하는 한 쌍의 테이퍼면 중, 아래쪽의 테이퍼면으로 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 처리조의 내측으로 향하여 개방된 곡면형상의 홈인 것을 특징으로 기판처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리조의 내측으로 향하여 처리액을 토출하는 제2 토출부와,
    처리의 진행 상황에 따라 상기 제1 토출부 및 상기 제2 토출부의 동작을 개별적으로 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제1 토출부로부터 토출되는 처리액은 상기 처리조의 상기 내벽면에 충돌함으로써, 상기 제2 토출부로부터 토출되는 처리액보다 저속의 액류를 상기 처리조의 내부에 형성하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 토출부는 상기 처리조의 상기 내벽면에 형성된 오목부를 향하여 처리액을 토출하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 토출부는 상기 처리조의 저부 부근에 배치된 제1 노즐과,
    상기 처리조의 상부 부근에 배치된 제2 노즐을 갖고,
    상기 제1 토출부는 상기 처리조의 저부 부근에서 상기 제1 노즐보다 위쪽에 배치된 제3 노즐을 갖는 것을 특징으로 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 노즐, 상기 제2 노즐, 및 상기 제3 노즐은 모두, 상기 처리조의 내부에서 기판이 침지되는 영역을 사이에 두고 한 쌍으로 배치되어 있는 것을 특징으로 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리액은 기판에 대하여 에칭처리를 행하는 에칭액과, 그 밖의 처리를 행하는 비(非)에칭액을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 상기 에칭액을 공급할 때에는, 상기 제2 토출부로부터 상기 에칭액을 토출시키는 것을 특징으로 기판처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 처리조의 내부에 저류된 처리액에 포함되는 상기 에칭액 성분의 농도 또는 처리액의 비(比)저항값을 계측하는 계측부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 저류된 상기 에칭액을 상기 비에칭액으로 치환할 때에는, 상기 제2 토출부로부터 상기 비에칭액을 토출시켜, 상기 계측부의 계측값이 소정의 값에 도달하면, 상기 제2 토출부로부터의 상기 비에칭액의 토출을 정지시킴과 아울러 상기 제1 토출부로부터의 상기 비에칭액의 토출을 행하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 처리조의 내부에 저류된 처리액을 다른 처리액으로 치환할 때에는, 상기 제2 토출부로부터의 상기 기타의 처리액의 토출과, 상기 제1 토출부로부터의 상기 기타의 처리액의 토출을, 교대로 행하는 것을 특징으로 기판처리장치.
  15. 처리액 속에 기판을 침지함으로써 기판의 처리를 행하는 기판처리방법으로서,
    a) 처리조의 내부에서 상기 처리조의 측벽 또는 저벽을 향하여 처리액을 토출하는 공정과,
    b) 상기 처리조의 내부에 저류된 처리액 속에 기판을 침지하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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