KR20100042232A - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

(과제)약액 처리 후의 기판을 수세 처리하는 경우에, 순수의 사용량을 절감하고, 배액량을 적게 하고, 처리 시간을 단축할 수 있는 장치를 제공한다.

(해결 수단)기판 반송 방향에 있어서의 길이가 기판(W)의 치수보다 짧은 치환 수세실(10), 치환 수세실 내에 있어서 기판을 한 방향으로 연속해서 반송하는 반송 롤러, 치환 수세실 내의 입구 부근에 설치된 입구 노즐(16), 입구 노즐로부터 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에 설치된 고압 노즐(18), 및, 치환 수세실 내의 출구측에 설치된 에어 노즐(22)을 구비하여 치환 수세부(2)를 구성했다. 치환 수세실(10) 내로 기판(W)이 반입되기 전에 입구 노즐(16) 및 고압 노즐(18)로부터의 세정수의 토출을 개시하고, 치환 수세실 내로부터 기판이 반출된 후에 입구 노즐 및 고압 노즐로부터의 세정수의 토출을 정지하도록 제어한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}

이 발명은, 액정 표시 장치(LCD)용, 플라즈마 디스플레이(PDP)용, 유기 발광 다이오드(OLED)용, 전계 방출 디스플레이(FED)용, 진공 형광 디스플레이(VFD)용 등의 유리 기판, 자기/광디스크용의 유리/세라믹 기판, 반도체 웨이퍼, 전자 디바이스 기판 등의 각종의 기판에 대해서, 레지스트 박리 처리, 에칭 처리 등의 약액 처리를 행한 후에 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

예를 들면 LCD, PDP 등의 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 기판의 주면으로 각종 약액을 공급하여 레지스트 박리 처리, 에칭 처리 등의 약액 처리를 행한 후에, 기판을 수세 처리하는 경우, 우선, 치환 수세실(순환수 수세 처리부)에 있어서 약액 처리 직후의 기판의 주면으로 세정수를 공급하여 기판 상의 약액을 세정수로 치환하고, 계속해서, 직수세실(신수(新水) 수세 처리부)에 있어서 기판의 주면으로 순수를 공급하여 기판을 수세하고, 그 후에 기판을 건조 처리하도록 하고 있다. 이 때, 직수세실에서의 기판의 세정에는 순수(신수)를 사용하고, 치환 수세실에서의 기판의 세정에는, 직수세실에서 사용된 물을 순환수 탱크에 회수하여 그것을 세정수(순환수)로서 사용함으로써, 순수의 사용량을 절감하고 있다(예를 들면, 일본국 특허공개평11-162918호 공보 참조.).

또, 약액 처리 후의 기판을 수세 처리하는 수세 처리부를 치환 수세실(제1 수세부)과 제2 수세실(제2 수세부)과 직수세실(제3 수세부)로 구성하고, 우선, 치환 수세실에 있어서, 제2 수세실에서 사용된 물을 제1 순환수 탱크에 회수하여 그것을 세정수로서 사용하고, 약액 처리 직후의 기판의 주면으로 세정수를 공급하여 기판 상의 약액을 세정수로 치환한 후, 제2 수세실에 있어서, 직수세실에서 사용된 물을 제2 순환수 탱크에 회수하여 그것을 세정수로서 사용하고, 주면 상의 약액이 세정수로 치환된 기판을 수세 처리하고, 마지막으로, 직수세실에 있어서 기판의 주면으로 순수를 공급하여 기판을 마무리 수세하는 등의 장치도 사용되고 있다(예를 들면, 일본국 특허공개평10-284379호 공보 참조.).

도 6에, 종래의 기판 처리 장치의 개략 구성의 일례를 나타낸다. 도 6은, 기판 처리 장치에 있어서의 수세 처리부의 일부를 모식적으로 나타낸 것이다.

이 기판 처리 장치의 수세 처리부는, 약액 처리부(1)(일부만을 도시)의 후단측에 순서대로 연결 설치된 치환 수세부(제1 수세부)(5)와 제2 수세부(3)와 직수세부(4)(일부만을 도시)로 구성되어 있다. 직수세부(4)의 후단측에는, 건조 처리부(도시 생략)가 설치되어 있다.

치환 수세부(5)는, 약액 처리부(1)의 약액 처리실(38)에 인접하여 설치되고 기판 반입구(42) 및 기판 반출구(44)를 가지는 치환 수세실(제1 수세실)(40), 이 치환 수세실(40) 내로 반입되어 온 약액 처리 후의 기판(W)을, 수평면에 대해 기판 반송 방향과 직교하는 방향으로 경사시킨 자세로 지지하고 치환 수세실(40) 내에 있어서 수평 방향으로 왕복 이동시키는 복수의 반송 롤러(도시 생략), 치환 수세실(40) 내의 기판 반입구(42) 부근에 배설되고, 치환 수세실(40) 내로 반입되어 온 기판(W)의 상면에 세정수를 기판(W)의 폭방향 전체에 걸쳐서 커텐 형상으로 토출하는 입구 슬릿 노즐(46), 및, 치환 수세실(40) 내에 있어서 수평 방향으로 왕복 이동하는 기판(W) 상·하 양면으로 각각 세정수를 토출하는 상부 스프레이 노즐(48) 및 하부 스프레이 노즐(50) 등을 구비하고 있다. 상부 스프레이 노즐(48) 및 하부 스프레이 노즐(50)은, 기판 반송 방향을 따라서 또한 서로 평행하게 각각 복수개 설치되고, 각 스프레이 노즐(48, 50)에는, 기판 반송 방향으로 복수개의 토출구가 일렬로 설치되어 있다. 치환 수세실(40)의 바닥부에는, 치환 수세실(40)의 내측 바닥부에 흘러 내린 사용이 끝난 세정수를 배출하기 위한 배액로(52)가 설치되어 있다.

제2 수세부(3)는, 치환 수세실(40)에 인접하여 설치되고 기판 반입구(56) 및 기판 반출구(58)을 가지는 제2 수세실(54), 치환 수세실(40)로부터 제2 수세실(54) 내로 반입되어 온 기판(W)을, 수평면에 대해 기판 반송 방향과 직교하는 방향으로 경사시킨 자세로 지지하고 제2 수세실(54) 내를 수평 방향으로 반송하는 복수의 반송 롤러(도시 생략), 및, 제2 수세실(54) 내를 수평 방향으로 반송되는 기판(W)의 상·하 양면으로 각각 세정수를 토출하는 상부 스프레이 노즐(60) 및 하부 스프레이 노즐(62) 등을 구비하고 있다. 상부 스프레이 노즐(60) 및 하부 스프레이 노즐(62)은, 기판 반송 방향을 따라 또한 서로 평행하게 각각 복수개 설치되고, 각 스프레이 노즐(60, 62)에는, 기판 반송 방향으로 복수개의 토출구가 일렬로 설치되 어 있다. 제2 수세실(54)의 바닥부에는, 제2 수세실(54)의 내측 바닥부에 흘러 내린 사용이 끝난 세정수를 배출하기 위한 순환 배수로(64)가 설치되어 있고, 순환 배수로(64)는, 순환수 탱크(66)에 연통 접속되어 있다. 또, 순환수 탱크(66)에는, 순수(신수)의 공급원에 유로 접속된 순수 공급로(68)가 연통 접속되어 있고, 또한, 직수세부(4)의 직수세실(70)의 바닥부에 설치된 세정수 공급로(72)가 연통 접속되어 있다. 순환수 탱크(66)의 바닥부에는, 송액 펌프(74)가 끼워 설치되고 치환 수세실(40) 내의 입구 슬릿 노즐(46) 및 상부 스프레이 노즐(48) 및 하부 스프레이 노즐(50)에 각각 유로 접속된 세정수 공급로(76), 및, 송액 펌프(78)가 개설되고 제2 수세실(70) 내의 상부 스프레이 노즐(60) 및 하부 스프레이 노즐(62)에 각각 유로 접속된 세정수 공급로(80)가 각각 연통 접속되어 있다. 또한, 제2 수세실(54)의 바닥부에는 배수로(82)가 설치되어 있고, 배수로(82)에는, 기판(W)의 세정에 사용되어 기판(W) 상으로부터 제2 수세실(54)의 내측 바닥부에 흘러 내린 사용이 끝난 세정수를 배출하고, 제2 수세실(54) 내에 기판(W)이 반입되어 있지 않은 상태로 기판(W)의 세정에 사용되지 않고 그대로 제2 수세실(54)의 내측 바닥부에 흘러 내린 세정수를 순환수 탱크(66)로 되돌리도록, 택일적으로 유로를 전환하는 삼방 전환 밸브(84)가 끼워 넣어져 있다.

직수세부(4)의 구성은, 일부밖에 도시되어 있지 않지만, 제2 수세부(3)와 같다. 단, 직수세실(70) 내의 상부 스프레이 노즐(86) 및 하부 스프레이 노즐(88)에는, 순수(신수)가 공급되고, 사용이 끝난 순수는 순환하여 사용되지 않는다. 그리고, 직수세부(4)에서 사용된 세정수는, 세정수 공급로(72)를 통해 순환수 탱크(66) 로 송액되도록 되어 있다.

상기한 종래의 기판 처리 장치에서는, 약액 처리실(38) 내에서 약액 처리된 직후의 기판(W)을 치환 수세실(40) 내에 있어서 수평 방향으로 왕복 이동시키면서, 상부 스프레이 노즐(48) 및 하부 스프레이 노즐(50)로부터 기판(W)의 상·하 양면으로 세정수를 끊임없이 토출함으로써, 기판(W) 상의 약액을 세정수로 치환하도록 하고 있다. 이 때문에, 치환 수세실(40)에 있어서 세정수를 대량으로 필요로 하고, 따라서 수세 처리부에서 사용되는 순수의 양, 즉 제2 수세부(3)의 순환수 탱크(66)에 공급되는 순수 및 직수세부(4)의 상부 스프레이 노즐(86) 및 하부 스프레이 노즐(88)에 공급되는 순수의 양도 다대해진다. 또, 치환 수세실(40)에서 사용된 세정수는, 그 전부가 폐기되므로, 치환 수세실(40)에 있어서 세정수가 대량으로 사용되는 결과, 배액처리량도 다대해진다. 또한, 치환 수세실(40)에서는 기판(W)을 수평 방향으로 왕복 이동시키면서 수세 처리가 행해지기 때문에, 처리 시간이 길어진다는 문제점이 있다.

이 발명은, 이상과 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 약액 처리 후의 기판을 수세 처리하는 경우에 있어서, 순수의 사용량을 절감함과 더불어, 배액량을 적게 할 수 있고, 또, 수세 처리 시간을 단축할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1과 관련되는 발명은, 약액 처리 후의 기판에 대해 수세 처리를 행하는 수세실과, 이 수세실 내에 설치되어 기판을 반송하는 기판 반송 수단과, 이 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 주면으로 세정수를 공급하는 세정수 공급 수단을 구비한 기판 처리 장치를 이하와 같이 구성한 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 수세실은, 기판 반송 방향에 있어서의 길이를 기판의 기판 반송 방향에 있어서의 치수보다 짧게 하고, 기판이 반입되는 입구 및 기판이 반출되는 출구를 가지는 폐쇄 형태이며, 또, 상기 기판 반송 수단은, 상기 수세실 내로 반입되어 온 기판을 한 방향으로 연속해서 반송해 수세실 내로부터 반출하는 것으로서, 수세실 내에 있어서, 기판을 왕복 이동시키거나 정지시키거나 하지 않는다. 그리고, 상기 세정수 공급 수단은, 상기 수세실 내의 입구 부근에, 기판 반송 방향에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판의 주면으로 세정수를 기판의 폭방향 전체에 걸쳐서 토출하는 입구 노즐과, 이 입구 노즐보다 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에, 기판 반송 방향에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판 상의 약액이 기판 반송 방향에 있어서의 전방측으로 유동하는 것을 막아 기판 상의 약액이 세정수로 급속히 치환되도록 기판의 주면으로 세정수를 고압으로 토출하는 고압 노즐과, 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출 및 토출 정지를 전환하는 전환 수단과, 상기 수세실 내로 기판이 반입되기 전에 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출을 개시하고, 상기 수세실 내로부터 기판이 반출된 후에 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출을 정지하도록 상기 전환 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 구성으로 된다. 또한, 상기 수세실 내의 출구측에, 기판 반송 방향 에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판에 약액이 부착되어 수세실 밖으로 반출되는 것을 저지하도록 기판의 주면으로 기체를 직하 방향 내지 기판 반송 방향에 대해서 비스듬한 역방향으로 분출하는 기체 노즐과, 상기 수세실의 내측 바닥부에 흘러 내린 세정수를 배출하는 배수 수단을 구비한다.

청구항 2에 관련되는 발명은, 청구항 1에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 입구 노즐이 슬릿 노즐로서, 길이 방향을 따른 슬릿 형상 토출구를 가지며, 그 슬릿 형상 토출구로부터 기판의 주면으로 세정수를, 직하 방향에 대해서 기판 반송 방향에 있어서의 전방측으로 비스듬한 방향으로 커텐 형상으로 토출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 관련되는 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 고압 노즐이, 직렬 고밀도 선형(扇形) 스프레이 노즐로서, 기판 반송 방향에 대해서 교차하는 방향으로 서로 근접하여 나란히 설치된 복수의 토출구를 가지며, 각 토출구로부터 각각 부채 형상으로 세정수를 고압으로 토출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 관련되는 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 고압 노즐이, 2류체 스프레이 노즐로서, 기판 반송 방향에 대해서 교차하는 방향으로 서로 근접하여 나란히 설치된 복수의 토출구를 가지며, 각 토출구로부터 각각 기체의 압력으로 세정수를 미스트화하여 토출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 관련되는 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 고압 노즐에, 그 토출구로부터 토출되는 세정수의 미스트가 비산하는 것을 방지하기 위한 후드가 부설된 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 관련되는 발명은, 청구항 5에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 후드를 통해 세정수의 미스트를 흡인하여 배출하는 미스트 흡인 장치를 병설한 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 관련되는 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 기판 처리 장치에 있어서, 상기 수세실의 후단측에 설치되는 제2 수세실에 있어서 사용되고 회수된 세정수의 일부를 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로 공급하도록 한 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에 있어서는, 수세실 내로 반입되어 온 약액 처리 후의 기판에 대해서, 입구 부근에 설치된 입구 노즐로부터 기판의 폭방향 전체에 걸쳐서 세정수가 토출됨으로써, 기판 상의 약액이 세정수로 희석되고 씻겨 흘러간다. 입구 노즐의 설치 위치를 통과한 후에 기판 상에 잔류한 약액과 세정수의 혼합액은, 입구 노즐의 전방측에 설치된 고압 노즐로부터 기판의 주면에 고압으로 토출되는 세정수에 의해 전방으로의 유동을 막을 수 있다. 이와 같이 전방으로의 희석 약액의 유동이 막힌 상태로 기판이 전방으로 이동하므로, 고압 노즐의 설치 위치를 기판이 통과하는 동안에, 기판 상의 약액이 세정수로 급속히 치환된다. 그리고, 수세실 내로부터 기판이 반출되기 전에, 기체 노즐로부터 기판의 주면에 분출되는 기체의 압력에 의해 기판 상의 액이 전방으로 유동하는 것을 막을 수 있다. 이 결과, 기판에 약액이 부착되어 수세실 밖으로 반출되는 것이 효과적으로 저지된다. 이들 일련의 수세 처리는, 기판 반송 방향에 있어서의 길이가 기판의 기판 반송 방향에 있어서의 치수보다 짧게 된 수세실 내로 기판이 반입되고 수세실 내를 한 방향으로 연속해서 반송되어 수세실 내로부터 반출될 때까지의 짧은 시간 내에 행해진다. 또, 고압 노즐로부터 기판의 주면에 고압으로 토출되는 세정수에 의해 기판 상의 약액이 세정수로 급속히 치환되므로, 비교적 소량의 세정수의 사용에 의해 효율 좋게 수세 처리가 행해진다. 그리고, 수세실의 내측 바닥부에 흘러 내린 세정수는, 배수 수단에 의해 배출되게 되지만, 제어 수단에 의해 전환 수단이 제어됨으로써, 수세실 내로 기판이 반입되기 전에 입구 노즐 및 고압 노즐로부터의 세정수의 토출이 개시되고, 수세실 내로부터 기판이 반출된 후에 입구 노즐 및 고압 노즐로부터의 세정수의 토출이 정지되므로, 세정수의 토출량 및 배액량이 억제된다.

따라서, 청구항 1에 관련되는 발명의 기판 처리 장치를 사용하면, 약액 처리 후의 기판을 수세 처리할 때의 순수의 사용량을 큰 폭으로 절감함과 더불어, 배액량을 적게 할 수 있고, 또, 수세 처리 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다.

청구항 2에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 수세실 내에 반입되어 온 약액 처리 후의 기판에 대해, 슬릿 노즐의 슬릿 형상 토출구로부터 기판의 폭방향 전체에 걸쳐서 커텐 형상으로 세정수를 토출함으로써, 기판 상의 약액을 세정수로 효율 좋게 희석하여 씻어 흘려 낼 수 있다.

청구항 3에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 직렬 고밀도 선형 스프 레이 노즐의 복수의 토출구로부터 기판의 주면에 세정수를 고압으로 토출함으로써, 기판 상에 잔류한 약액과 세정수의 혼합액이 전방으로 유동하는 것을 확실히 막을 수 있다.

청구항 4에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 2류체 스프레이 노즐의 복수의 토출구로부터 에어 등의 기체의 압력으로 세정수를 미스트화하여 기체와 함께 기판의 주면으로 토출함으로써, 기판 상에 잔류한 약액과 세정수의 혼합액이 전방으로 유동하는 것을 확실히 막을 수 있다.

청구항 5에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 고압 노즐의 토출구로부터 세정수가 고압으로 토출됨으로써 세정수의 미스트를 발생시키지만, 후드에 의해 그 미스트의 비산을 방지할 수 있다.

청구항 6에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 미스트 흡인 장치에 의해 세정수의 미스트를 흡인하여 배출함으로써, 약액을 포함한 세정수의 미스트가 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있다.

청구항 7에 관련되는 발명의 기판 처리 장치에서는, 순수의 이용 효율을 높일 수 있다.

이하, 이, 발명의 최선의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 이 발명의 실시 형태의 일례를 나타내고, 기판 처리 장치에 있어서의 수세 처리부의 일부를 모식적으로 나타낸 것이다.

이 기판 처리 장치의 수세 처리부는, 약액 처리부(1)(일부만을 도시)의 후단 측에 순서대로 연결 설치된 치환 수세부(제1 수세부)(2)와 제2 수세부(3)와 직수세부(4)(일부만을 도시)로 구성되어 있다. 직수세부(4)의 후단측에는, 건조 처리부(도시 생략)가 설치되어 있다. 이 기판 처리 장치에 있어서, 치환 수세부(2) 이외의 약액 처리부(1), 제2 수세부(3) 및 직수세부(4)의 구성은, 도 6에 의해 상기 설명한 장치와 같고, 도 1에 있어서 도 6에서 사용한 부호와 동일 부호를 각 구성 요소, 부재에 부여하여, 그것들에 대한 설명을 생략한다.

이 기판 처리 장치에 있어서의 수세 처리부의 치환 수세부(2)는, 약액 처리부(1)의 약액 처리실(38)에 인접하여 설치되고 기판 반입구(12) 및 기판 반출구(14)를 가지는 치환 수세실(제1 수세실)(10), 이 치환 수세실(10) 내로 반입되어 온 약액 처리 후의 기판(W)을, 수평면에 대해 기판 반송 방향과 직교하는 방향으로 경사시킨 자세로(기판(W)의 앞측이 낮아지도록) 지지하고 치환 수세실(10) 내에 있어서 한 방향으로 연속해서 수평 방향으로 반송하는 복수의 반송 롤러(도시 생략), 치환 수세실(10) 내의 기판 반입구(12) 부근에 설치된 입구 노즐(16), 이 입구 노즐(16)보다 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에 설치된 고압 노즐(18), 기판 반송로의 하방에 설치된 하부 스프레이 노즐(20), 치환 수세실(10) 내의 출구측에 기판 반송로를 사이에 끼고 상·하에 설치된 한 쌍의 에어 노즐(22, 22) 등을 구비하고 있다. 치환 수세실(10)은 폐쇄 형태이며, 그 기판 반입구(12)에는 개폐 셔터(도시 생략)가 설치되어 있다.

치환 수세실(10)은, 그 전체 길이(기판 반송 방향에 있어서의 길이)가 기판(W)의 길이 치수(기판 반송 방향에 따른 방향에 있어서의 치수)보다 짧다. 예를 들면, 처리되는 기판(W)의 길이가 2.4 m~2.5m일 때, 치환 수세실(10)의 전체 길이를 1m~1.5m로 설정한다. 그리고, 기판(W)은, 치환 수세실(10) 내에 있어서 왕복 이동하거나 일시 정지하거나 하는 일 없이, 예를 들면, 전체 길이가 1m인 치환 수세실(10)의 내부를, 2.5m의 반송 방향 길이를 가지는 기판(W)이 15초~20초간으로 통과하도록, 반송 롤러에 의해 기판(W)의 고속 반송이 행해진다. 또, 기판(W)은, 기판 반송 방향에 있어서 예를 들면 1매분 정도의 간격을 두고 차례차례 치환 수세실(10) 내로 반입되어 온다. 치환 수세실(10)의 바닥부에는, 치환 수세실(10)의 내측 바닥부에 흘러 내린 사용이 끝난 세정수를 배출하기 위한 배액로(24)가 설치되어 있다. 치환 수세실(10)에서 사용된 후의 세정수는, 그 모두가 배액로(24)를 통해 배출된다. 또, 치환 수세실(10)의 천정부에는, 치환 수세실(10) 내로부터 세정수의 미스트를 포함하는 공기를 배출하기 위한 배기관(90)이 설치되어 있다.

입구 노즐(16)은, 그 길이 방향에 따른 슬릿 형상 토출구을 가지는 슬릿 노즐로 구성되어 있다. 이 입구 노즐(16)은, 기판(W)의 상면과 평행하게 또한 기판 반송 방향과 직교하도록 배치되고, 연직 방향으로부터 비스듬한 전방으로 경사하도록 설치되어 있다. 그리고, 입구 노즐(16)의 슬릿 형상 토출구로부터는, 치환 수세실(10) 내로 반입되어 온 기판(W)의 상면에 기판(W)의 폭방향 전체에 걸쳐서 세정수가 커텐 형상으로, 또한, 그 직하 방향에 대해서 기판 반송 방향에 있어서의 전방측으로 비스듬한 방향으로 토출된다. 또한, 슬릿 노즐에 대신하여, 다수의 미소 토출구가 길이 방향을 따라 일렬로 설치된 노즐을 이용하고, 그 노즐의 다수의 미소 토출구로부터 기판(W)의 폭방향 전체에 걸쳐서 세정수가 토출되도록 해도 된 다.

고압 노즐(18)로서는, 예를 들면 도 2에 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에서 본 모식적 정면도를 나타내도록, 기판 반송 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치되는 스프레이 파이프(92a)에, 그 길이 방향을 따라 일렬로 서로 근접하여 복수의 노즐부(94a)가 설치되고, 그 각 노즐부(94a)의 토출구로부터 각각 부채 형상으로 세정수를 고압으로 토출하는 직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐(18a)이 이용된다. 이 직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐(18a)의 스프레이 파이프(92a)에는, 후술하는 바와 같이, 순환수 탱크(66)에 연통 접속되고 송액 펌프(32)가 끼워 설치된 세정수 공급로(30)가 연통 접속된다. 직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐(18a)은, 예를 들면, 그 노즐부(94a)의 토출구로부터 기판(W)의 표면까지의 거리가 10㎜~300㎜가 되는 높이 위치에 설치되고, 복수의 노즐부(94a)는, 예를 들면 20㎜~200㎜의 피치로 설치된다. 이러한 고압 노즐(18)은, 기판(W)의 상면과 평행하게, 또한, 기판 반송 방향에 대해서 직교하도록, 혹은, 기판 반송 방향과 직교하는 방향에 대해서 비스듬한 방향으로 배치(입구 노즐(16)에 대해 앞측이 열리는 방향으로 기울여 배치)된다. 이 고압 노즐(18)의 토출구로부터는, 반송되는 기판(W)의 상면으로 고압, 예를 들면 0.2㎫의 압력의 세정수가 기판(W)의 폭방향 전체에 걸쳐서 토출된다.

또한, 직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐(18a)에 대신하여, 동등의 작용을 이루는 고압 노즐을 이용하도록 해도 된다. 예를 들면, 도 3에 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에서 본 모식적 정면도를 나타내도록, 기판 반송 방향에 대해서 교차 하는 방향으로 배치되는 2류체 스프레이 헤더관(92b)에, 그 길이 방향을 따라 일렬로 서로 근접하여 복수의 2류체 노즐부(94b)가 설치되고, 그 각 2류체 노즐부(94b)의 토출구로부터 각각 에어 등의 기체의 압력으로 세정수를 미스트화하여 토출하는 2류체 스프레이 노즐(18b)을 이용할 수 있다. 이 2류체 스프레이 노즐(18b)의 2류체 스프레이 헤더관(92b)에는, 세정수 공급로(30)가 연통 접속됨과 더불어, 예를 들면 에어 공급원에 유로 접속된 에어 공급로(96)가 연통 접속된다. 2류체 스프레이 노즐(18b)은, 예를 들면, 그 2류체 노즐부(94b)의 토출구로부터 기판(W)의 상면까지의 거리가 10㎜~100㎜가 되는 높이 위치에 설치되고, 복수의 2류체 노즐부(94b)는, 예를 들면 20㎜~100㎜의 피치로 설치된다.

또, 고압 노즐(18)에, 그 토출구로부터 토출되는 세정수의 미스트가 비산하는 것을 방지하기 위한 후드(26)를 부설하도록 해도 된다. 또한, 후드(26)에 배기관(28)을 연통 접속하고, 그 배기관(28) 및 후드(26)를 통해 세정수의 미스트를 진공 흡인하여 배출하는 미스트 흡인 장치를 병설하도록 해도 된다.

하부 스프레이 노즐(20)은, 기판 반송 방향을 따라 또한 서로 평행하게 각각 복수개 설치되고, 하부 스프레이 노즐(20)에는, 기판 반송 방향으로 복수개의 토출구가 일렬로 설치되어 있다. 이 하부 스프레이 노즐(20)로부터는, 반송되는 기판(W)의 하면으로 세정수가 토출되고, 기판(W)의 하면측이 수세된다. 이 하부 스프레이 노즐(20) 및 입구 노즐(16) 및 고압 노즐(18)에는, 제2 수세 처리부(3)에 구비된 순환수 탱크(66)의 바닥부에 연통 접속된 세정수 공급로(30)가 각각 유로 접속되고, 세정수 공급로(30)에 송액 펌프(32)가 끼워 설치되어 있다. 그리고, 순 환수 탱크(66) 내로부터 세정수 공급로(30)를 통해 입구 노즐(16), 고압 노즐(18) 및 하부 스프레이 노즐(20)로 각각 세정수가 공급되도록 유로 구성되어 있다.

세정수 공급로(30)는, 송액 펌프(32)의 토출측에 있어서 분기하고, 그 분기로가 순환수 탱크(66)에 연통 접속되어 세정수 복귀로(98)로 되어 있다. 그리고, 세정수 공급로(30)의 분기 위치보다 하류측에 개폐 제어 밸브(100)가 끼워 삽입됨과 더불어, 세정수 복귀로(98)에 개폐 제어 밸브(102)가 끼워 삽입되어 있어, 양 개폐 제어 밸브(100, 102)가 택일적으로 열려 유로의 전환이 행해진다. 또, 치환 수세실(10)의 기판 반입구(12)보다 앞측, 도시예에서는 약액 처리실(38) 내의 출구 부근에, 기판(W)의 전단 위치를 검지하는 기판 위치 센서(104)가 설치되고, 치환 수세실(10)의 기판 반출구(14)보다 전방측, 도시예에서는 제2 수세실(54) 내의 기판 반입구(56) 부근에, 기판(W)의 후단 위치를 검지하는 기판 위치 센서(106)가 설치되어 있다. 각 기판 위치 센서(104, 106)로부터 각각 출력되는 검지 신호는 제어 회로(108)에 입력되고, 그 검지 신호에 기초하여 제어 회로(108)로부터 제어 신호가 출력되어, 각 개폐 제어 밸브(100, 102)의 개폐 동작이 각각 제어되는 구성으로 되어 있다. 그리고, 제어 회로(108)에 의해, 치환 수세실(10)내에 기판(W)이 반입되어 있지 않을 때에는 입구 노즐(16), 고압 노즐(18) 및 하부 스프레이 노즐(20)로부터 세정수가 토출되지 않고, 치환 수세실(10) 내로 기판(W)이 반입되어 오기 직전에 각 노즐(16, 18, 20)로부터의 세정수의 토출이 개시되고, 그 후, 치환 수세실(10) 내로부터 기판(W)이 반출될 동안, 각 노즐(16, 18, 20)로부터 계속해서 세정수가 토출되고, 치환 수세실(10) 내로부터 기판(W)이 반출된 후에 각 노즐(16, 18, 20)로부터의 세정수의 토출이 정지되도록, 개폐 제어 밸브(100, 102)의 개폐 동작이 제어된다.

또한, 입구 노즐(16), 고압 노즐(18) 및 하부 스프레이 노즐(20)로부터의 세정수의 토출 및 토출 정지를 전환하기 위한 구성은, 상기 설명하고 또한 도시한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 세정수 공급로(30)를 분기시켜 세정수 복귀로(98)를 설치함과 더불어 유로를 전환하기 위한 개폐 제어 밸브(100, 102)를 설치하는 등의 유로 구성으로 하지 않고, 간단히 송액 펌프(32)의 구동 및 정지를 온·오프 제어하도록 해도 된다. 또, 상기 설명 및 도시예에서는, 기판(W)의 전단 위치를 검지하는 기판 위치 센서(104)를 약액 처리실(38) 내의 출구 부근에 설치하도록 했지만, 기판 위치 센서(104)를 약액 처리실(38) 내의 입구 부근에 설치하여, 기판 위치 센서(104)에 의해 기판(W)의 전단 위치가 검지된 시점으로부터 일정 시간 경과 후(기판(W)의 전단이 약액 처리실(38)의 출구를 통과하기 전)에 각 노즐(16, 18, 20)로부터의 세정수의 토출이 개시되도록 프로그램 제어할 수도 있다.

상하 한 쌍의 에어 노즐(22, 22)은, 경사 자세의 기판(W)의 상·하면과 각각 평행하게, 또한, 기판 반송 방향과 직교하는 방향에 대해 앞측이 열리도록 비스듬하게 배치된다. 이 에어 노즐(22)에는, 에어 공급원에 유로 접속된 에어 공급관(34)이 연통 접속되어 있고, 에어 노즐(22)로부터 기판(W)의 상·하 양면에 에어(카운터 에어)가 기판 반송 방향에 대해서 비스듬한 역방향 내지 직하 방향으로 분출된다. 또한, 에어 대신 다른 기체, 예를 들면 질소 가스 등을 기판(W)의 각 면으로 분출하도록 해도 된다.

상기한 구성을 구비한 기판 처리 장치에 있어서는, 약액 처리실(38)에서 약액 처리된 직후의 기판(W)이 치환 수세실(10) 내로 반입되어 오면, 최초로, 입구 노즐(16)의 슬릿 형상 토출구로부터 기판(W)의 상면으로 그 폭방향 전체에 걸쳐서 커텐 형상으로 세정수가 토출된다. 도 4에 모식적 측면도를 나타내도록, 이 입구 노즐(16)로부터 커텐 형상으로 토출되는 세정수(A)에 의해 기판(W) 상의 약액이 희석되고, 기판(W) 상으로부터 약액(B)의 일부가 씻겨 흘러간다. 계속해서, 고압 노즐(18)의 토출구으로부터 고압의 세정수가 기판(W)의 상면을 향해 토출된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 고압 노즐(18)로부터 토출되는 세정수(A)로 형성되는 물의 벽에 의해, 입구 노즐(16)의 배설 위치를 통과한 후에 기판(W) 상에 잔류한 약액과 세정수의 혼합액(C)이 전방으로 유동하는 것을 막을 수 있다. 이와 같이 약액과 세정수의 혼합액(C)의 전방으로의 유동이 막힌 상태로 기판(W)이 전방으로 이동하므로, 고압 노즐(18)의 설치 위치를 기판(W)이 통과하는 동안에, 기판(W) 상의 약액이 세정수로 급속히 치환되게 된다. 또, 이 동안, 기판(W)의 하면에 대해 하부 스프레이 노즐(20)의 토출구로부터 연속해서 세정수가 토출되고, 기판(W)의 하면이 수세된다. 그리고, 치환 수세실(10) 내로부터 기판(W)이 반출되기 전에, 상·하 한 쌍의 에어 노즐(22, 22)로부터 기판(W)의 상하 양면을 향해 각각 에어가 분사된다. 도 5에 모식적 측면도를 나타내는 바와 같이, 이 한 쌍의 에어 노즐(22, 22)로부터 기판(W)의 상하 양면으로 분출되는 에어(D)의 압력에 의해, 기판(W)의 상·하면에 부착한 액(E)이 전방으로 유동하는 것을 막을 수 있고, 기판(W)에 약액이 부착하여 치환 수세실(10) 밖으로 반출되는 것이 효과적으로 저지 된다.

이상의 일련의 수세 처리는, 기판(W)이 치환 수세실(10) 내로 반입되고 치환 수세실(10) 내를 한 방향으로 연속 반송되어 치환 수세실(10) 내로부터 반출될 때까지의 짧은 시간, 예를 들면 15초~20초간으로 행해진다. 또, 고압 노즐(18)로부터 기판(W)의 상면으로 고압으로 토출되는 세정수에 의해 기판(W) 상의 약액이 세정수로 급속히 치환되므로, 비교적 소량의 세정수의 사용에 의해 효율 좋게 수세 처리가 행해진다. 또한, 치환 수세실(10) 내에 기판(W)이 반입되어 있지 않을 때에는 세정수의 토출을 정지함으로써, 세정수의 사용량을 보다 적게 할 수 있다. 그리고, 약액이 기판(W) 상에 잔류해 치환 수세실(10) 밖으로 반출되는 것이 효과적으로 저지되므로, 제2 수세실(54) 내에서 기판(W)의 수세에 사용된 후의 세정수의 오염이 저감된다. 이 결과, 제2 수세실(54)에서 사용된 세정수의 순환 사용율이 높아지고, 나아가서는 그것이 순수 사용량의 거듭되는 절감으로 연결되게 된다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 기판(W)을 경사 자세로 지지하여 치환 수세실(10) 내를 수평 방향으로 반송하도록 하고 있지만, 기판을 수평 자세로 지지하여 반송하도록 해도 된다. 또, 이 발명은, 레지스트 박리 처리나 에칭 처리 외, 각종의 약액 처리를 행한 후의 기판의 수세 처리에 넓게 적용할 수 있는 것이다.

도 1은 이 발명의 실시 형태의 일례를 나타내고, 기판 처리 장치에 있어서의 수세 처리부의 일부를 모식적으로 나타내는 개략 구성도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 기판 처리 장치의 치환 수세부의 구성 요소인 고압 노즐의 일례를 나타내는 도면으로서, 직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐을 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에서 본 모식적 정면도이다.

도 3은 마찬가지로 도 1에 나타낸 기판 처리 장치의 치환 수세부의 구성 요소인 고압 노즐의 일례를 나타내는 도면으로서, 2류체 스프레이 노즐을 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에서 본 모식적 정면도이다.

도 4는 도 1에 나타낸 수세 처리부의 치환 수세부에 있어서의 처리의 형태를 나타내는 모식적 측면도이다.

도 5는 마찬가지로 도 1에 나타낸 수세 처리부의 치환 수세부에 있어서의 처리의 형태를 나타내는 모식적 측면도이다.

도 6은 종래의 기판 처리 장치의 구성예를 나타내고, 그 수세 처리부의 일부를 모식적으로 나타내는 개략 구성도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:약액 처리부 2:치환 수세부(제1 수세부)

3:제2 수세부 4:직수세부

10:치환 수세실 12:기판 반입구

14:기판 반출구 16:입구 노즐

18:고압 노즐 18a:직렬 고밀도 선형 스프레이 노즐

18b:2류체 스프레이 노즐 20:하부 스프레이 노즐

22:에어 노즐 24:배액로

26:후드 28:배기관

30, 72, 80:세정수 공급로 32, 78:송액 펌프

34:에어 공급관 38:약액 처리실

54:제2 수세실 60, 62, 86, 88:스프레이 노즐

64:순환 배수로 66:순환수 탱크

68:순수 공급로 70:직수세실

82:배수로 84:삼방 전환 밸브

90:배기관 92a:스프레이 파이프

92b:2류체 스프레이 헤더관 94a:노즐부

94b:2류체 노즐부 96:에어 공급로

98:세정수 복귀로 100, 102:개폐 제어 밸브

104, 106:기판 위치 센서 108:제어 회로

W:기판

Claims (7)

1. 약액 처리 후의 기판에 대해 수세(水洗) 처리를 행하는 수세실과,

   이 수세실 내에 설치되어 기판을 반송하는 기판 반송 수단과,

   이 기판 반송 수단에 의해 반송되는 기판의 주면으로 세정수를 공급하는 세정수 공급 수단을 구비한 기판 처리 장치에 있어서,

   상기 수세실은, 기판 반송 방향에 있어서의 길이가 기판의 기판 반송 방향에 있어서의 치수보다 짧고, 기판이 반입되는 입구 및 기판이 반출되는 출구를 가지는 폐쇄 형태이며,

   상기 기판 반송 수단은, 상기 수세실 내에 반입되어 온 기판을 한 방향으로 연속해서 반송해 수세실 내로부터 반출하는 것이며,

   상기 세정수 공급 수단은,

   상기 수세실 내의 입구 부근에, 기판 반송 방향에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판의 주면으로 세정수를 기판의 폭방향 전체에 걸쳐서 토출하는 입구 노즐과,

   이 입구 노즐보다 기판 반송 방향에 있어서의 전방측에, 기판 반송 방향에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판 상의 약액이 기판 반송 방향에 있어서의 전방측으로 유동하는 것을 막아 기판 상의 약액이 세정수로 급속히 치환되도록 기판의 주면으로 세정수를 고압으로 토출하는 고압 노즐과,

   상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출 및 토출 정지를 전환하는 전환 수단과,

   상기 수세실 내로 기판이 반입되기 전에 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출을 개시하고, 상기 수세실 내로부터 기판이 반출된 후에 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로부터의 세정수의 토출을 정지하도록 상기 전환 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하여 구성되고,

   상기 수세실 내의 출구측에, 기판 반송 방향에 대해서 교차하도록 설치되고, 기판에 약액이 부착되어 수세실 밖으로 반출되는 것을 저지하도록 기판의 주면으로 기체를 직하 방향 내지 기판 반송 방향에 대해서 비스듬한 역방향으로 분출하는 기체 노즐과,

   상기 수세실의 내측 바닥부에 흘러 내린 세정수를 배출하는 배수 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 입구 노즐이, 길이 방향을 따른 슬릿 형상 토출구를 가지며, 그 슬릿 형상 토출구로부터 기판의 주면으로 세정수를, 직하 방향에 대해서 기판 반송 방향에 있어서의 전방측으로 비스듬한 방향으로 커텐 형상으로 토출하는 슬릿 노즐인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 고압 노즐이, 기판 반송 방향에 대해서 교차하는 방향으로 서로 근접하 여 나란히 설치된 복수의 토출구를 가지며, 각 토출구로부터 각각 부채 형상으로 세정수를 고압으로 토출하는 직렬 고밀도 선형(扇形) 스프레이 노즐인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 고압 노즐이, 기판 반송 방향에 대해서 교차하는 방향으로 서로 근접하여 나란히 설치된 복수의 토출구를 가지며, 각 토출구로부터 각각 기체의 압력으로 세정수를 미스트화하여 토출하는 2류체 스프레이 노즐인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 고압 노즐에, 그 토출구로부터 토출되는 세정수의 미스트가 비산하는 것을 방지하기 위한 후드가 부설된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 후드를 통해 세정수의 미스트를 흡인하여 배출하는 미스트 흡인 장치가 병설된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 수세실의 후단측에 설치되는 제2 수세실에 있어서 사용되고 회수된 세 정수의 일부가 상기 입구 노즐 및 상기 고압 노즐로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

Images