KR20100047803A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20100047803A
KR20100047803A KR1020090100968A KR20090100968A KR20100047803A KR 20100047803 A KR20100047803 A KR 20100047803A KR 1020090100968 A KR1020090100968 A KR 1020090100968A KR 20090100968 A KR20090100968 A KR 20090100968A KR 20100047803 A KR20100047803 A KR 20100047803A
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타카시 이즈타
히로아키 이시이
아스카 요시즈미
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다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
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Abstract

기판처리장치는, 기판유지유닛과, 기체토출노즐과, 기체공급유닛을 포함한다. 상기 기판유지유닛은, 기판을 유지하도록 구성되어 있다. 상기 기체공급유닛은, 상기 기체토출노즐에 기체를 공급하도록 구성되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙부 근방에 위치하도록 배치되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 기체토출구를 포함한다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 따라 기체를 방사(放射)형상으로 토출함으로써, 기판을 덮기 위한 기체의 흐름을 형성하도록 구성되어 있다.
기판처리장치, 기판유지유닛, 기체공급유닛, 기체토출노즐, 기체토출구

Description

기판처리장치{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판처리장치에 관한 것이다. 처리대상으로 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광(光)디스크용 기판, 자기(磁氣) 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크(photo mask)용 기판 등이 포함된다.
반도체장치나 액정표시장치 등의 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정표시장치용 유리기판 등의 기판을 처리하기 위한 기판처리장치가 사용된다. 기판을 1매씩 처리하는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치는, 예를 들면, 격벽(隔璧)으로 구획된 처리실 내(內)에, 기판을 수평하게 유지하여 회전시키는 스핀척과, 스핀척에 유지된 기판의 상면(上面)에 처리액을 공급하는 처리액노즐을 구비하고 있다.
이 기판처리장치에서 기판을 처리하는 경우는, 예를 들면, 스핀척에 의해 기판을 회전시키면서, 해당 기판의 상면 중앙부로 향하여 처리액노즐로부터 처리액을 연속 토출시킨다. 처리액노즐로부터 토출된 처리액은, 기판의 상면 중앙부에 착액(着液)하고, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판의 상면 주연부(周緣部)로 향 하여 순시(瞬時)에 퍼져 간다. 이에 의해, 기판의 상면 전역(全域)에 처리액이 공급되어, 기판의 상면에 처리액에 의한 처리가 행해진다. 또한, 처리액에 의한 처리가 행해진 후는, 스핀척에 의해 기판을 고속회전시킨다. 이에 의해, 기판에 부착하고 있는 처리액을 원심력에 의해 털어내어 해당 기판을 건조시키는 건조처리(스핀 드라이)가 행해진다. 예를 들면, 일본특허공개 2006-351805호 공보참조.
그렇지만, 상기한 바와 같은 구성으로 처리액에 의한 처리나 건조처리 등을 행하는 경우, 파티클 등의 이물(異物)이 기판의 상면으로 향하여 비산(飛散)해 오는 경우가 있다. 따라서, 이물이 기판의 상면에 부착하여 해당 기판이 오염될 우려가 있다. 또한, 처리실 내에 떠있는 처리액의 미스트가 기판의 상면에 부착하여 해당 기판이 오염될 우려가 있다.
본 발명은, 기판의 오염을 억제 또는 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 기판처리장치는, 기판유지유닛과, 기체토출노즐과, 기체공급유닛을 포함한다. 상기 기판유지유닛은, 기판을 유지하도록 구성되어 있다. 상기 기체공급유닛은, 상기 기체토출노즐에 기체를 공급하도록 구성되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙부 근방에 위치하도록 배치되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 기체토출구를 포함한다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 따라 기체를 방사형상으로 토출함으로써, 기판을 덮기 위한 기체의 흐름을 형성하도록 구성되어 있다.
이 구성에 의하면, 기체토출노즐의 기체토출구로부터 기체를 방사형상으로 토출시킴으로써, 기체토출노즐을 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 기체의 흐름을 형성할 수 있다. 또한, 기체토출노즐이 기판의 중앙부 근방에 위치하도록 배치되어 있으므로, 기판을 따라 퍼지는 기체의 흐름을 형성하여, 이 기체의 흐름에 의해 기판을 덮을 수 있다. 이에 의해, 기판으로 향하여 비산해 오는 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트로부터 기판을 보호할 수 있다. 그 때문에, 해당 이물이나 처리액의 미스트가 기판에 부착하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 파티 클 등의 이물이나 처리액의 미스트에 의해 기판이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기체토출노즐은, 기판의 중앙부 근방으로부터 기체를 토출할 수 있는 구성이면 좋으므로, 기판유지유닛에 유지되는 기판보다 소형의 구성을 기체토출노즐로서 채용할 수 있다. 따라서, 기판처리장치의 대형화를 억제하면서, 기판의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 주연부로 향하여 기체를 토출하도록 형성되어 있어도 좋다.
이 경우, 기체토출구로부터 기체를 방사형상으로 토출시킴으로써, 기체토출노즐을 정점으로 하여 기판의 주연부로 향하여 퍼지는 원뿔형상의 기체의 흐름을 형성할 수 있다. 따라서, 기체토출노즐과 기판 사이의 공간을 이 원뿔형상의 기체의 흐름에 의해 둘러싸여 그 주위의 공간으로부터 격리할 수 있다. 이에 의해, 기체토출노즐과 기판 사이의 공간에 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그 때문에, 이물이나 처리액의 미스트가 기판에 부착하여 해당 기판이 오염되는 것을 한층 확실히 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판처리장치는, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 회전시키는 회전유닛을 더 포함하고 있어도 좋다. 또한, 이 경우, 상기 기판유지유닛은, 기판의 주단면(周端面)을 따르도록 배치되어, 해당 기판을 유지하는 복수의 유지부재를 갖고 있어도 좋다. 또한, 상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 복수의 유지부재의 주위로 향하여 기체를 토출함으로써, 해당 복수의 유지부재 및 이들의 유지부재에 유지된 기판을 덮기 위한 기체의 흐름을 형성하도록 형성되어 있어 도 좋다.
이 경우, 기판의 주단면을 따르도록 배치된 복수의 유지부재에 의해 기판을 유지할 수 있다. 또한, 이들의 유지부재와 함께, 유지된 기판을 회전유닛에 의해 회전시킬 수 있다. 또한, 기체토출구로부터 기체를 방사형상으로 토출시킴으로써, 기체토출노즐을 정점으로 하여 복수의 유지부재의 주위로 향하여 퍼지는 원뿔형상의 기체의 흐름을 형성할 수 있다. 이에 의해, 기판유지유닛에 유지된 기판 및 복수의 유지부재를 기체의 흐름에 의해 둘러싸인 공간에 위치시킬 수 있다. 따라서, 기판과 기체토출노즐 사이의 공간, 및 복수의 유지부재의 주위의 공간을 기체의 흐름에 의해 그 주위의 공간으로부터 격리하여 이들의 공간을 청정하게 유지할 수 있다. 그 때문에, 회전유닛에 의해 기판 및 복수의 유지부재를 회전시켰을 때 유지부재의 주위의 기류가 흐트러져, 유지부재의 주위의 분위기가 기판의 근방의 공간에 진입했다고 해도, 진입한 분위기가 청정하게 되어 있기 때문에, 이 분위기에 노출됨으로써 기판이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 기체토출구는, 슬릿형상이며, 상기 기체토출노즐의 외(外)표면에 환(環)형상으로 개구(開口)하고 있어도 좋다.
이 경우, 기체토출구가 슬릿형상으로 형성되어 있으므로, 기체토출구로부터 기체를 세차게 토출(분사)시킬 수 있다. 이에 의해, 기체토출노즐로부터 떨어진 위치에서도 기체의 흐름을 유지할 수 있다. 따라서, 기체토출노즐로부터 떨어진 위치에서도 기체의 흐름에 의해 기판을 확실히 보호할 수 있다. 또한, 기체토출구가 환형상으로 형성되어 있으므로, 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 기체토출 노즐을 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 기체의 흐름을 용이하게 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 기체토출노즐이 기둥형상으로 형성되어 있는 경우에는, 상기 슬릿형상의 기체토출구는, 기체토출노즐의 측면에 개구하고 있어도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 기판처리장치는, 기판유지유닛과, 기체토출노즐과, 기체공급유닛을 포함한다. 상기 기판유지유닛은, 기판을 유지하도록 구성되어 있다. 상기 기체공급유닛은, 상기 기체토출노즐에 기체를 공급하도록 구성되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙부 근방에 배치되도록 구성되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 환형상의 제1 기체토출구 및 제2 기체토출구를 포함한다. 상기 제2 기체토출구는, 상기 제1 기체토출구보다 상기 기판유지유닛측에 배치되어 있다. 상기 기체토출노즐은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 한쪽의 주면(主面)을 따라 상기 제1 및 제2 기체토출구로부터 각각 기체를 방사형상으로 토출하도록 구성되어 있다.
이 구성에 의하면, 환형상의 제1 기체토출구와, 제1 기체토출구보다 기판유지유닛측에 배치된 환형상의 제2 기체토출구가 기체토출노즐에 설치되어 있다. 또한, 기체토출노즐이 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙 근방에 배치되어 있다. 따라서, 기체공급유닛으로부터 기체토출노즐에 기체를 공급하여, 제2 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 제2 기체토출구로부터 기판의 한쪽의 주면을 따라 방사형상으로 퍼지는 기류를 형성할 수 있다. 그 때문에, 제2 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 기판의 한쪽의 주면에 도달하는 파티클 등의 이물, 처리액의 비산이나 미스트로부터 기판을 보호하고, 기판이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
마찬가지로, 제1 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 제1 기체토출구로부터 기판의 한쪽의 주면을 따라 방사형상으로 퍼지는 기류를 형성할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 기체토출구의 양방(兩方)의 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 층(層)형상으로 서로 겹치는 2개의 기류를 형성할 수 있다. 또한, 이 2개의 기류에 의해 기판의 한쪽의 주면을 덮을 수 있다. 이에 의해, 2개의 기류에 의해 기판의 한쪽의 주면을 보다 확실히 보호할 수 있다. 그 때문에, 기판에 대한 이물이나 처리액의 미스트의 부착을 한층 저감하여, 기판의 청정도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기체토출노즐은, 기판의 중앙부 근방으로부터 기체를 토출시킬 수 있는 구성이면 좋으므로, 기판유지유닛에 유지되는 기판보다 소형의 구성을 기체토출노즐로 채용할 수 있다. 따라서, 기판처리장치의 대형화를 억제하면서, 기판의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 상기 기체토출노즐은, 대향면(對向面)과, 제3 기체토출구를 더 포함하고 있어도 좋다. 상기 대향면은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 한쪽의 주면에 대향하도록 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 대향면은, 상기 제1 및 제2 기체토출구보다 상기 기판유지유닛측에 배치되어 있어도 좋다. 상기 제3 기체토출구는, 상기 대향면에 설치되어 있어도 좋다.
이 경우, 제3 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 기판의 한쪽의 주면과 대향면 사이에 기체를 공급할 수 있다. 또한, 기판의 한쪽의 주면과 대향면 사이에 공급된 기체는, 바깥쪽으로 향하여 흘러, 기판의 한쪽의 주면과 대향면 사이 로부터 방사형상으로 토출된다. 따라서, 제3 기체토출구로부터 기체를 토출시킴으로써, 제3 기체토출구를 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 기류를 형성하여, 이 기류에 의해 기판의 한쪽의 주면을 덮을 수 있다. 또한, 3개의 기체토출구(제1, 제2, 및 제3 기체토출구)로부터 기체를 토출시킴으로써, 층형상으로 서로 겹치는 3개의 기류를 형성할 수 있다. 또한, 이 3개의 기류에 의해 기판의 한쪽의 주면을 덮을 수 있다. 이에 의해, 기판의 한쪽의 주면을 한층 확실히 보호하고, 기판의 청정도를 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기체토출노즐 및 기체공급유닛은, 상기 제2 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속과, 상기 제3 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속이 거의 일치하도록 설계되어 있어도 좋다.
이 경우, 제2 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속과, 제3 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속을 일치시킬 수 있다. 따라서, 기판의 중앙부 근방으로부터 기판의 한쪽의 주면을 따라 방사형상으로 퍼지는 기류가 기판의 주연부에 도달할 때까지, 3개의 기류가 층형상으로 서로 겹쳐진 형상을 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판의 한쪽의 주면의 전역을 확실히 3개의 기류에 의해 덮을 수 있다. 따라서, 파티클 등의 이물, 처리액의 비산이나 미스트가 기판의 주연부에 부착하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 기체토출노즐은, 상기 제1 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속이, 상기 제2 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속보다 느려지도록 설계되어 있어도 좋다.
또한, 상기 기판유지유닛은, 기판을 수평하게 유지하는 것이며, 상기 기체토출노즐은, 상기 제1 및 제2 기체토출구로부터 수평하게 기체가 토출되도록 설계되어 있어도 좋다.
후술하는 바와 같이, 이와 같은 기체토출노즐 및 기체공급유닛이나, 기판유지유닛 및 기체토출노즐을 사용함으로써, 기판의 청정도를 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명에서의 상술한, 또는 또다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부도면을 참조하여 다음에서 기술하는 실시형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
이 기판처리장치는, 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽형의 장치이며, 각종의 처리를 기판(W)에 대하여 실시할 수 있다. 기판처리장치는, 인덱서블록(B1)과, 인덱서블록(B1)에 결합된 처리블록(B2)을 구비하고 있다.
인덱서블록(B1)은, 캐리어유지부(P1)와, 인덱서로봇(IR)과, 인덱서로봇 이동기구(M1)(이하에서는, 「IR이동기구(M1)」라고 한다.)를 구비하고 있다. 캐리어유지부(P1)는, 복수매의 기판(W)을 수용할 수 있는 캐리어(C)를 유지할 수 있다. 캐리어(C)는, 소정의 배열방향(U)(이하「캐리어 배열방향(U)」이라고 한다.)을 따라 배열된 상태에서, 캐리어유지부(P1)에 유지된다. IR이동기구(M1)는, 캐리어 배열방향(U)을 따라 인덱서로봇(IR)을 수평하게 이동시킬 수 있다.
또한, 인덱서로봇(IR)은, 제1 상(上)아암의 선단(先端)에 장착된 제1 상(上) 핸드(H1)와, 제1 하(下)아암의 선단에 장착된 제1 하(下)핸드(H2)를 구비하고 있다. 제1 상핸드(H1) 및 제1 하핸드(H2)는, 상하방향으로 높이가 겹치지 않게 배치되어 있어, 서로 간섭하지 않도록 되어 있다. 도 1에서는, 제1 상핸드(H1) 및 제1 하핸드(H2)가 상하로 서로 겹쳐지고 있다. 인덱서로봇(IR)은, 각 핸드(H1, H2)에 의해 기판(W)을 유지할 수 있다. 인덱서로봇(IR)은, 캐리어(C)에 대향하는 위치에서, 해당 캐리어(C)에 대하여 처리완료된 기판(W)을 반입하는 반입동작, 및 미처리된 기판(W)을 해당 캐리어(C)로부터 반출하는 반출동작을 행할 수 있다.
한편, 처리블록(B2)은, 각각 기판(W)을 1매씩 처리하는 복수의 처리유닛(1)과, 센터로봇(CR)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 처리유닛(1)이 예를 들면 8개 설치되어 있고, 처리유닛(1)은 2개씩 상하로 적층되어, 이들의 처리유닛(1)이, 평면에서 보아서 센터로봇(CR)을 둘러싸도록 배치되어 있다. (도 1에서는 상단의 4개의 처리유닛(1)만을 나타내고 있다.)각 처리유닛(1)에서는, 예를 들면, 세정 등의 처리가 기판(W)에 대하여 행해진다.
또한, 센터로봇(CR)은, 제2 상아암의 선단에 장착된 제2 상핸드(H3)와, 제2 하아암의 선단에 장착된 제2 하핸드(H4)를 구비하고 있다. 제2 상핸드(H3) 및 제2 하핸드(H4)는, 상하방향으로 높이가 겹치지 않게 배치되어 있어, 서로 간섭하지 않도록 되어 있다. 도 1에서는, 제2 상핸드(H3) 및 제2 하핸드(H4)가 상하로 서로 겹쳐지고 있다. 센터로봇(CR)은, 각 핸드(H3, H4)에 의해 기판(W)을 유지할 수 있다.
센터로봇(CR)은, 각 처리유닛(1)에 대하여 미처리된 기판(W)을 반입하는 반입동작, 및 처리완료된 기판(W)을 각 처리유닛(1)으로부터 반출하는 반출동작을 행 할 수 있다. 또한, 센터로봇(CR)은, 인덱서로봇(IR)으로부터 미처리된 기판(W)을 수취할 수 있고, 처리완료된 기판(W)을 인덱서로봇(IR)에 건네줄 수 있다.
캐리어(C)에 수용된 미처리된 기판(W)은, 인덱서로봇(IR)에 의해 유지되어, 반출된다. 그리고, 인덱서로봇(IR)으로부터 센터로봇(CR)에 미처리된 기판(W)이 주고 받아져, 센터로봇(CR)에 의해, 어느 하나의 처리유닛(1)에 미처리된 기판(W)이 반입된다. 센터로봇(CR)은, 인덱서로봇(IR)으로부터 주고받아지는 기판(W)을 복수의 처리유닛(1)에 순차로 반입해 간다.
한편, 처리유닛(1)에서 처리된 처리완료된 기판(W)은, 센터로봇(CR)에 의해 처리유닛(1)으로부터 반출된다. 그리고, 센터로봇(CR)으로부터 인덱서로봇(IR)에 처리완료된 기판(W)이 주고받아져, 인덱서로봇(IR)에 의해, 처리완료된 기판(W)이 캐리어(C) 내에 반입된다. 센터로봇(CR)은, 복수의 처리유닛(1)으로부터 처리완료된 기판(W)을 순차로 반출해 간다. 이와 같이 하여, 복수매의 기판(W)이 처리된다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치에 구비된 처리유닛(1)의 개략구성을 나타내는 모식도이다.
각 처리유닛(1)은, 도시하지 않은 격벽으로 구획된 처리실(2) 내에, 1매의 기판(W)을 수평하게 유지하여 회전시키는 스핀척(3)(기판유지유닛)과, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액으로서의 약액을 공급하기 위한 약액노즐(4)과, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액으로서의 린스액을 공급하기 위한 린스액노즐(5)과, 기판(W) 위에서 기체를 토출하는 기체토출노즐(6)을 구비하고 있다.
스핀척(3)은, 연직(鉛直)인 방향으로 뻗는 회전축(7)과, 회전축(7)의 상단에 수평하게 장착된 원반형상의 스핀베이스(8)와, 이 스핀베이스(8) 상에 배치된 복수개의 협지부재(9)(유지부재)와, 회전축(7)에 연결된 모터(10)(회전유닛)를 구비하고 있다. 복수개의 협지부재(9)는, 스핀베이스(8)의 상면 주연부에서 기판(W)의 외주형상(外周形狀)에 대응하는 원주상에서 적당한 간격을 두어 배치되어 있다. 스핀척(3)은, 각 협지부재(9)를 기판(W)의 주단면에 맞닿게 함으로써, 해당 기판(W)을 협지하고, 스핀베이스(8)의 위쪽에서 수평인 자세로 기판(W)을 유지할 수 있다. 복수개의 협지부재(9)에 의해 기판(W)을 유지한 상태에서, 모터(10)의 구동력을 회전축(7)에 입력함으로써, 기판(W)의 중심을 지나는 연직인 축선(軸線) 둘레로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 모터(10)는, 제어부(11)(도 1 및 도 2 참조)에 의해 제어되도록 되어 있다.
또한, 스핀척(3)으로서는, 이와 같은 구성의 것에 한정하지 않고, 예를 들면, 기판(W)의 하면(下面)(이면(裏面))을 진공흡착함으로써 기판(W)을 수평인 자세로 유지하고, 또한 그 상태에서 연직인 축선 둘레로 회전함으로써, 그 유지한 기판(W)을 회전시킬 수 있는 진공흡착식의 것(진공척)이 채용되어도 좋다.
약액노즐(4)은, 토출구가 아래쪽으로 향해진 상태에서, 스핀척(3)보다 위쪽에 배치되어 있다. 약액노즐(4)에는, 약액밸브(12)가 개재된 약액공급관(13)을 통하여 도시하지 않은 약액공급원으로부터의 약액이 공급된다. 약액노즐(4)은, 약액공급원으로부터 공급되는 약액을 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면으로 향하여 토출할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 상면에 약액을 공급할 수 있다.
마찬가지로, 린스액노즐(5)은, 토출구가 아래쪽으로 향해진 상태에서, 스핀 척(3)보다 위쪽에 배치되어 있다. 린스액노즐(5)에는, 린스액밸브(14)가 개재된 린스액 공급관(15)을 통하여 도시하지 않은 린스액 공급원으로부터의 린스액이 공급된다. 린스액노즐(5)은, 린스액 공급원으로부터 공급되는 린스액을 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면으로 향하여 토출할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 상면에 린스액을 공급할 수 있다.
약액노즐(4)에 공급되는 약액으로서는, 황산, 초산, 질산, 염산, 불화수소산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면 구연산, 수산 등), 유기알칼리(예를 들면, TMAH:테트라메틸암모늄 하이드로옥사이드 등), 계면활성제, 부식방지제 중 적어도 1개를 포함한 액을 예시할 수 있다. 또한, 린스액노즐(5)에 공급되는 린스액으로서는, 순수(탈이온수), 탄산수, 전해이온수, 수소수, 오존수나, 희석농도(예를 들면, 10~100ppm 정도)의 염산수 등을 예시할 수 있다.
기체토출노즐(6)은, 스핀척(3)에 유지되는 기판(W)보다 소경(小經)의 원주형상의 부재이다. 기체토출노즐(6)은, 그 중심축선이 연직이 되도록 스핀척(3)의 위쪽에서 지지아암(16)에 지지되어 있다. 기체토출노즐(6)은, 거의 수평인 방향을 따라 기체를 방사형상으로 토출할 수 있고, 또한, 아래쪽으로 향하여 기체를 토출할 수 있다. 기체토출노즐(6)에는, 제1 기체밸브(17)가 개재된 제1 기체공급관(18)(기체공급유닛)과, 제2 기체밸브(19)가 개재된 제2 기체공급관(20)이 접속되어 있다. 기체토출노즐(6)에는, 각 기체공급관(18, 20)을 통하여 도시하지 않은 기체공급원으로부터의 기체가 공급된다. 기체토출노즐(6)에 공급되는 기체로서는, 예를 들면, 불활성가스의 일례인 질소가스가 사용되고 있다. 기체로서는, 불활성가스에 한정하 지 않고, 예를 들면 건조공기나 클린에어(청정화된 공기) 등의 그 외의 기체라도 좋다.
또한, 기체토출노즐(6)에는, 처리액을 토출하기 위한 처리액노즐(21)이 장착되어 있다. 처리액노즐(21)은, 그 일부가 기체토출노즐(6)의 내부에 배치되어 있다. 처리액노즐(21)에는, 처리액밸브(22)가 개재된 처리액 공급관(23)이 접속되어 있어, 그 처리액 공급관(23)을 통하여 도시하지 않은 처리액 공급원으로부터의 처리액이 공급된다. 처리액노즐(21)에 공급되는 처리액으로서는, 예를 들면, IPA(이소프로필 알코올)가 사용되고 있다. IPA는, 순수보다 휘발성이 높은 유기용제의 일례이며, 순수를 용이하게 용해시킬 수 있다. 처리액노즐(21)은, 아래쪽으로 향하여 IPA를 토출할 수 있다. 또한, 순수보다 휘발성이 높은 유기용제의 예로서 IPA 이외에도, 예를 들면, HFE(하이드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 Trans-1,2 디클로로에틸렌 중 적어도 1개를 포함한 액을 사용할 수 있다. 또한, 단체성분만으로 이루어지는 것을 사용해도 좋고, 다른 성분과 혼합된 것을 사용해도 좋고, 예를 들면, IPA와 순수의 혼합액이나, IPA와 HFE의 혼합액을 사용해도 좋다.
또한, 지지아암(16)은, 스핀척(3)의 측방에 설치된 연직인 요동축선 둘레로 요동가능하게 되어 있다. 지지아암(16)은, 노즐요동기구(24)에 의해 그 요동축선 둘레로 요동된다. 노즐요동기구(24)에 의해 지지아암(16)을 요동시킴으로써, 기체토출노즐(6)을 지지아암(16)의 요동축선 둘레로 요동시켜, 수평이동시킬 수 있다. 이에 의해, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 위쪽에 기체토출노즐(6)을 배치하거나, 스핀척(3)의 위쪽으로부터 기체토출노즐(6)을 퇴피시키거나 할 수 있다. 지지아 암(16)의 요동축선은, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽을 지나는 소정의 궤적(軌跡)을 따라 기체토출노즐(6)이 수평이동하도록 설정되어 있다. 따라서, 노즐요동기구(24)는, 기체토출노즐(6)을 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치시킬 수 있다.
기체토출노즐(6)이 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 위쪽에 위치하는 상태에서, 처리액노즐(21)로부터 IPA를 토출시킴으로써, 기판(W)의 상면에 IPA를 공급할 수 있다. 또한, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 위쪽에서 처리액노즐(21)로부터 IPA를 토출시키면서, 기체토출노즐(6)을 수평이동시킴으로써, 기판(W) 위에서의 IPA의 착액위치를 이동시킬 수 있다. 즉, 이 실시형태에서는, 기판(W) 위에서의 처리액의 착액위치가 고정된 고정노즐로서 처리액노즐(21)을 기능시킬 수도 있고, 기판(W) 위에서의 처리액의 착액위치를 이동시켜 기판(W)을 처리액에 의해 스캔하는 스캔노즐로서 처리액노즐(21)을 기능시킬 수도 있다.
또한, 지지아암(16)에는, 지지아암(16)을 연직방향으로 승강시킬 수 있는 노즐승강기구(25)가 연결되어 있다. 지지아암(16)을 연직방향으로 승강시킴으로써, 기체토출노즐(6)을 연직방향으로 승강시킬 수 있다. 따라서, 기체토출노즐(6)이 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 상태에서, 지지아암(16)을 승강시킴으로써, 기체토출노즐(6)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시키거나, 기판(W)의 위쪽으로 퇴피시키거나 할 수 있다. 노즐승강기구(25)는, 기체토출노즐(6)이 기판(W)의 상면 중앙부에 근접하는 근접위치(도 5 참조)와, 근접위치보다 위쪽에 위치하는 위쪽위치(도 2에 나타내는 위치) 사이에서 기체토출노즐(6)을 승강시킬 수 있다.
노즐요동기구(24) 및 노즐승강기구(25)는, 각각, 제어부(11)에 의해 제어된다. 또한, 약액밸브(12) 등의 처리유닛(1)에 구비된 밸브의 개폐는, 제어부(11)에 의해 제어된다.
도 3은 기체토출노즐(6)의 도해적인 종단면도이며, 도 4는, 기체토출노즐(6)의 도해적인 저면도이다. 이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 기체토출노즐(6)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
기체토출노즐(6)은, 통형상을 이루는 외(外)구성부재(26)와, 외구성부재(26)의 내부에 끼워넣어진 내(內)구성부재(27)를 구비하고 있다. 외구성부재(26)는, 상술한 지지아암(16)에 의해 지지되어 있고, 내구성부재(27)는, 외구성부재(26)에 유지되어 있다. 외구성부재(26)는, 위쪽부재(28) 및 아래쪽부재(29)로 이루어지는 것이며, 위쪽부재(28)에 지지아암(16)이 연결되어 있다.
위쪽부재(28)는, 컵형상을 이루고 있고, 그 개구가 아래쪽으로 되도록 거꾸로 세운 상태에서 배치되어 있다. 위쪽부재(28)는, 원통형상을 이루는 주벽부(周壁部)(30)와, 주벽부(30)의 일단(一端)(도 3에서는, 상단)으로부터 안쪽으로 뻗는 환형상의 저부(低部)(31)와, 주벽부(30)의 타단(他端)으로부터 바깥쪽으로 뻗는 환형상의 플랜지부(32)를 포함한다. 위쪽부재(28)에는, 주벽부(30)를 그 지름 방향으로 관통하는 제1 암나사구멍(33)과, 저부(31)의 중심부에 위치하는 제2 암나사구멍(34)이 형성되어 있다. 제1 암나사구멍(33)에는, 제1 이음부(35)가 끼워넣어져 있고, 이 제1 이음부(35)를 통하여 제1 기체공급관(18)이 위쪽부재(28)에 접속되어 있다. 또한, 제2 암나사구멍(34)에는, 내구성부재(27)가 끼워넣어져 있고, 이에 의해, 내구성부재(27)가 외구성부재(26)에 연결되어 있다.
주벽부(30)의 내주면(內周面)은, 주벽부(30)의 축방향에 관하여 계단형상으로 형성되어 있어, 주벽부(30)의 내경(內徑)은, 아래쪽으로 감에 따라 단계적으로 커지고 있다. 이 실시형태에서는, 주벽부(30)의 내경이, 2단계에서 커지도록 형성되어 있어, 주벽부(30)의 상단부, 중간부 및 하단부의 내경이 각각 다른 크기로 되어 있다.
아래쪽부재(29)는, 평면에서 보아 원환형상을 이루는 판형상의 부재이며, 위쪽부재(28)와 같은 축으로 되도록, 위쪽부재(28)의 하단부에 연결되어 있다. 아래쪽부재(29)의 내경은, 주벽부(30)의 하단부의 내경과 거의 같은 크기로 되어 있어, 아래쪽부재(29)의 내주면은, 그 전(全)둘레에 걸쳐 주벽부(30)의 하단부의 내주면에 단차 없이 이어져 있다. 또한, 아래쪽부재(29)의 하면은, 바깥쪽으로 향하여(아래쪽부재(29)의 중심축선으로부터 멀어짐에 따라) 일정한 경사각도로 완만하게 아래쪽으로 경사지는 경사면으로 되어 있다.
한편, 내구성부재(27)는, 원주형상부재(36), 통형상부재(37) 및 평판형상부재(38)로 이루어지는 것이며, 외구성부재(26)의 내부에 아래쪽으로부터 끼워넣어져 있다. 원주형상부재(36), 통형상부재(37) 및 평판형상부재(38)는, 각각 같은 축으로 되도록 배치되어 있어, 원주형상부재(36)의 하단부에 통형상부재(37)의 상단부가 연결되고, 통형상부재(37)의 하단부에 평판형상부재(38)가 연결되어 있다. 원주형상부재(36), 통형상부재(37) 및 평판형상부재(38)는, 외구성부재(26)에 대하여 같은 축으로 되도록 배치되어 있다.
원주형상부재(36)는, 외주면에 수나사가 형성된 원주형상의 수나사부(39)와, 수나사부(39)의 아래쪽에 배치되어 외주면이 수나사부(39)보다 바깥쪽으로 튀어나온 원주형상의 장출부(張出部)(40)와, 장출부(40)보다 소경으로 장출부(40)의 하단으로부터 아래쪽으로 돌출하는 원주형상의 돌출부(41)를 구비하고 있다. 수나사부(39), 장출부(40) 및 돌출부(41)는, 같은 축으로 되도록 일체적으로 형성되어 있다.
수나사부(39)는, 저부(31)에 형성된 제2 암나사구멍(34)에 아래쪽으로부터 끼워넣어져 있고, 그 상단부가 저부(31)보다 위쪽으로 돌출하고 있다. 이 돌출한 부분(수나사부(39)의 상단부)에, 로크너트(lock nut)(42)가 장착되어 있고, 이에 의해, 내구성부재(27)가 외구성부재(26)에 강고하게 연결되어 있다.
또한, 장출부(40)는, 위쪽부재(28)의 상단부의 안쪽에 위치하고 있고, 그 외경(外徑)은, 위쪽부재(28)의 상단부의 내경(주벽부(30)의 상단부의 내경)보다 약간 작게 되어 있다. 장출부(40)의 외주면에는, 그 둘레방향으로 뻗는 환형상홈이 형성되어 있고, 이 환형상홈에 막음부재로서의 ○링(43)이 수용되어 있다. 위쪽부재(28)와 장출부(40) 사이에는, ○링(43)에 의해 막혀 있다.
또한, 원주형상부재(36)에는, 원주형상부재(36)를 축방향으로 관통하는 2개의 관통공(중심관통공(44) 및 노즐삽통공(45))이 형성되어 있다. 중심관통공(44)은, 원주형상부재(36)의 중심축선을 따라 형성되어 있고, 노즐삽통공(45)은, 해당 중심축선으로부터 떨어진 위치에 형성되어 있다.
중심관통공(44)의 상단부에는, 암나사가 형성되어 있고, 이 암나사에 끼워넣어진 제2 이음부(46)를 통하여 제2 기체공급관(20)이 원주형상부재(36)에 접속되어 있다. 또한, 중심관통공(44)의 하단은, 원주형상부재(36)의 하면 중앙부에 위치하는 개구로 되어 있다. 제2 기체공급관(20)으로부터 중심관통공(44)에 공급된 질소가스는, 중심관통공(44)의 하단으로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다.
또한, 노즐삽통공(45)은, 원주형상부재(36)의 상단으로부터 아래쪽으로 향하여 연직으로 뻗고, 그 하단부가 원주형상부재(36)의 중심축선측으로 경사져 있다. 처리액노즐(21)은, 노즐삽통공(45)에 삽통되어 있고, 그 일부가 노즐삽통공(45)의 하단부를 따라 원주형상부재(36)의 중심축선측으로 경사져 있다. 처리액노즐(21)의 일부는, 원주형상부재(36)로부터 아래쪽으로 돌출하며, 통형상부재(37)의 내부에 위치하고 있다.
통형상부재(37)는, 그 상단부가 원주형상부재(36)에 연결된 원통부(47)와, 원통부(47)의 내부공간을 원통부(47)의 축방향으로 나누는 원판형상의 칸막이판(48)을 갖고 있다. 원통부(47)는, 그 상단부로부터 하단에 걸쳐 내경이 일정하게 되어 있고, 그 상단부가 돌출부(41)에 밖으로 끼워져 있다. 또한, 원통부(47)의 외경은, 그 상단으로부터 중간부에 걸쳐 일정하게 되어 있고, 그 하단부에서 다른 부분보다 크게 되어 있다. 원통부(47)의 외주면은, 그 축방향에 관하여 계단형상으로 형성되어 있다.
원통부(47)는, 외구성부재(26)의 내부에 수용되어 있고, 원통부(47)의 외주면과 외구성부재(26)의 내주면 사이에는, 전둘레에 걸쳐 간극이 형성되어 있다. 보 다 구체적으로는, 원통부(47)와 외구성부재(26) 사이에는, 위쪽 원통공간(S1)과, 이 위쪽 원통공간(S1)의 하단으로부터 바깥쪽을 향하여 수평하게 뻗는 환형상공간(S2)과, 이 환형상공간(S2)의 외주연(外周緣)으로부터 연직 아래쪽으로 뻗는 아래쪽 원통공간(S3)이 형성되어 있다.
위쪽 원통공간(S1)에는, 그 둘레방향의 소정위치로부터 제1 기체공급관(18)으로부터의 질소가스가 공급되도록 되어 있고, 제1 기체공급관(18)으로부터 공급된 질소가스는, 위쪽 원통공간(S1) 내를 둘레방향으로 흘러 위쪽 원통공간(S1)에 널리 퍼진다. 위쪽 원통공간(S1) 내에 질소가스가 널리 퍼진 후는, 위쪽 원통공간(S1)으로부터 환형상공간(S2)에 질소가스가 공급되고, 또한, 환형상공간(S2)으로부터 아래쪽 원통공간(S3)에 질소가스가 공급된다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 아래쪽 원통공간(S3)에 공급된 질소가스가 기체토출노즐(6)의 하단부(기체토출구(55))로부터 그 주위로 향하여 방사형상으로 토출된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 위쪽 원통공간(S1)의 두께(둘레방향의 임의의 위치에서의 지름방향으로의 길이)는, 환형상공간(S2)의 두께(연직방향으로의 길이) 및 아래쪽 원통공간(S3)의 두께보다 큰 폭으로 커지고 있다. 또한, 환형상공간(S2)의 두께 및 아래쪽 원통공간(S3)의 두께는, 거의 같은 크기로 되어 있다. 즉, 원통부(47)와 외구성부재(26) 사이에서의 질소가스의 유로면적은, 위쪽 원통공간(S1)과 환형상공간(S2)의 연결부에서 큰폭으로 감소되고 있고, 그보다 하류측에서는 거의 일정하게 되어 있다. 따라서, 위쪽 원통공간(S1)으로부터 환형상공간(S2) 및 아래쪽 원통공간(S3)으로 질소가스를 공급할 때, 환형상공간(S2) 및 아래쪽 원통공 간(S3)의 전둘레에 걸쳐 균일하게 질소가스를 공급할 수 있다. 또한, 환형상공간(S2) 및 아래쪽 원통공간(S3) 내로의 질소가스의 유속을 위쪽 원통공간(S1) 내로의 질소가스의 유속보다 높일 수 있다. 이에 의해, 기체토출노즐(6)의 하단부(기체토출구(55))로부터 그 주위로 향하여 질소가스를 세차게 거의 균일한 유속으로 등방적(等方的)으로 토출(분사)시킬 수 있다.
칸막이판(48)은, 원통부(47)와 일체적으로 형성되어 있어, 원통부(47)의 중간부에서, 그 내부공간을 축방향으로 나누고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 칸막이판(48)에는, 소경의 관통공(49)이 그 전역에 걸쳐 다수 형성되어 있어, 기체가 칸막이판(48)을 두께방향으로 통과할 수 있도록 되어 있다. 또한, 칸막이판(48)의 중심부 부근에는, 처리액노즐(21)을 삽통시키기 위한 노즐삽통공(50)이 형성되어 있다. 처리액노즐(21)의 하단은, 노즐삽통공(50)을 지나 칸막이판(48)의 아래쪽에 위치하며, 평판형상부재(38)보다 아래쪽으로 돌출하도록 되어 있다. 처리액노즐(21)은, 칸막이판(48)의 아래쪽으로부터 IPA를 토출시킬 수 있다.
원통부(47)의 내부공간에서 칸막이판(48)보다 위쪽에 위치하는 위쪽공간(S4)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 중심관통공(44)에 연통하고 있다. 따라서, 제2 기체공급관(20)으로부터 기체토출노즐(6)에 공급된 질소가스는, 중심관통공(44)을 지나 위쪽공간(S4)에 공급된다. 그리고, 위쪽공간(S4)에 질소가스가 모이고, 이 모인 질소가스가 칸막이판(48)에 형성된 다수의 관통공(49)으로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다. 이와 같이, 질소가스를 위쪽공간(S4)에 모음으로써, 각 관통공(49)으로부터 균일한 유량으로 질소가스를 토출시킬 수 있다. 또한, 위쪽공간(S4)의 유로면 적이 중심관통공(44)의 유로면적보다 크게 되어 있으므로, 중심관통공(44)으로부터 위쪽공간(S4)에 질소가스가 흐르는 과정에서 질소가스의 압력을 저하시켜, 각 관통공(49)으로부터 천천히 질소가스를 토출시킬 수 있다.
평판형상부재(38)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 평판에서 보아 원환형상을 이루는 판형상의 부재이며, 그 내주부분에 상당하는 원환형상의 연결부(51)와, 연결부(51)보다 두께가 얇고, 연결부(51)의 외주면으로부터 바깥쪽으로 뻗는 원환형상의 플랜지부(52)를 갖고 있다. 연결부(51)에는, 복수의 평나사(53)가 아래쪽으로부터 장착되어 있고, 이들의 평나사(53)에 의해, 평판형상부재(38)가 통형상부재(37)의 하단부에 연결되어 있다. 평나사(53)는, 그 머리부가 연결부(51)의 내부에 수용되어 있어, 평판형상부재(38)의 하면보다 아래쪽으로 돌출하도록 되어 있다.
평판형상부재(38)의 내경(연결부(51)의 내경)은, 원통부(47)의 내경과 거의 같은 크기로 되어 있고, 평판형상부재(38)의 내주면은, 그 전둘레에 걸쳐 원통부(47)의 내주면에 단차 없이 이어져 있다. 또한, 연결부(51)의 외경은, 원통부(47)의 하단부의 외경과 거의 같은 크기로 되어 있고, 연결부(51)의 외주면은, 그 전둘레에 걸쳐 원통부(47)의 하단부의 외주면에 단차 없이 이어져 있다. 또한, 평판형상부재(38)의 외경(플랜지부(52)의 외경)은, 아래쪽부재(29)의 외경과 거의 같은 크기로 되어 있고, 평판형상부재(38) 및 아래쪽부재(29)는, 같은 축으로 되도록 배치되어 있다.
평판형상부재(38)의 하면(연결부(51) 및 플랜지부(52)의 하면)은, 수평면을 따라 원환형상의 평탄면으로 되어 있고, 기체토출노즐(6)의 최하단에 위치하고 있다. 제2 기체공급관(20)으로부터 기체토출노즐(6)에 공급된 질소가스는, 중심관통공(44) 및 통형상부재(37)의 내부공간을 지나 평판형상부재(38)의 하면 중앙부로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다. 평판형상부재(38)의 하면 중앙부에 형성된 개구는, 아래쪽으로 향하여 질소가스를 토출하는 하면 토출구(54)로 되어 있다.
또한, 플랜지부(52)의 상면은, 바깥쪽으로 향하여(평판형상부재(38)의 중심축으로부터 떨어짐에 따라) 일정한 경사각도로 완만하게 아래쪽으로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 플랜지부(52)의 상면의 경사각도는, 아래쪽부재(29)의 하면의 경사각도와 거의 같게 되어 있고, 플랜지부(52)의 상면 및 아래쪽부재(29)의 하면은, 연직방향으로 일정간격을 두어 대향하고 있다. 플랜지부(52)와 아래쪽부재(29) 사이에는, 아래쪽으로 향하여 일정한 경사각도로 완만하게 아래쪽으로 경사지는 환형상공간(S5)이 형성되어 있다. 환형상공간(S5)은, 아래쪽 원통공간(S3)의 하단으로부터 바깥쪽으로 향하여 뻗어 있고, 아래쪽 원통공간(S3)에 연통되어 있다.
제1 기체공급관(18)으로부터 기체토출노즐(6)에 공급된 질소가스는, 외구성부재(26)와 통형상부재(37) 사이(위쪽 원통공간(S1), 환형상공간(S2) 및 아래쪽 원통공간(S3))을 지나 환형상공간(S5)에 공급되어, 환형상공간(S5) 내를 바깥쪽으로 향하여 흘러 간다. 그리고, 환형상공간(S5)의 외주연으로부터 기체토출노즐(6)의 주위로 향하여 토출된다. 또한, 환형상공간(S5)이 바깥쪽으로 향하여 아래쪽으로 경사져 있으므로, 환형상공간(S5)의 외주연으로부터는, 비스듬히 아래쪽으로 향하여 질소가스가 토출된다. 환형상공간(S5)의 외주연은, 기체토출노즐(6)의 외주면에 서 개구하는 원통형상의 기체토출구(55)로 되어 있다. 또한, 위쪽 원통공간(S1), 환형상공간(S2), 아래쪽 원통공간(S3) 및 환형상공간(S5)은, 기체가 유통(流通)하는 기체유통로로 되어 있다.
기체토출구(55)는, 기체토출노즐(6)의 하단부에 위치하고 있고, 해당 하단부를 전둘레에 걸쳐 둘러싸고 있다. 따라서, 기체토출노즐(6)로부터는, 해당 기체토출노즐(6)을 중심으로 하여 360도에 걸치는 거의 수평인 모든 방향으로 질소가스가 토출된다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기체토출구(55)의 폭(연직방향으로의 길이)은 작게 되어 있고, 기체토출구(55)는, 기체토출노즐(6)의 외주면(측면)을 따라 그 둘레방향으로 뻗는 슬릿형상의 토출구로 되어 있으므로, 유속을 저하시키지 않고 세차게 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출(분사)시킬 수 있다.
기체토출구(55)의 폭은, 외구성부재(26)와 내구성부재(27)를 축방향으로 상대이동시킴으로써 조정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 로크너트(42)를 느슨하게 하여, 제2 암나사구멍(34)과 수나사부(39)를 상대회전시킴으로써, 기체토출구(55)의 폭을 변경할 수 있다. 그리고, 다시 로크너트(42)를 단단히 조임으로써, 기체토출구(55)의 폭을 고정할 수 있다.
도 5는, 기체토출구(55)로부터의 질소가스의 토출상태의 일례를 설명하기 위한 스핀척(3) 및 기체토출노즐(6)의 도해적인 측면도이다. 또한, 도 6 및 도 7은, 각각, 질소가스가 내뿜어지고 있을 때의 기판(W)의 주연부의 도해적인 확대도이다.
기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시킴으로써, 기체토출노즐(6)을 중심으로 하여 거의 수평인 방향으로 방사형상으로 퍼지는 질소가스의 흐름(기류)을 형 성할 수 있다. 또한, 기체토출구(55)로부터 토출된 질소가스는, 층형상으로 되어 퍼져 가므로, 기체토출구(55)의 폭에 대응하는 거의 일정한 두께를 가진 질소가스의 흐름(기체의 막)이 기체토출노즐(6)의 주위에 형성된다. 따라서, 기체토출노즐(6)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시킴으로써, 기판(W)의 상면을 따른 질소가스의 흐름을 형성하여, 기판(W)의 상면을 질소가스의 흐름(기체의 막)에 의해 덮을 수 있다.
이 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기체토출노즐(6)이 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 상태에서, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면 주연부로 향하여 비스듬히 아래쪽의 방향으로 기체토출구(55)로부터 질소가스가 방사형상으로 토출되도록 되어 있다. 따라서, 기체토출노즐(6)의 주위에는, 기체토출노즐(6)을 정점으로 하여 아래쪽으로 퍼지는 거의 원추형상의 질소가스의 흐름이 형성된다. 기체토출구(55)로부터 토출된 질소가스는, 층형상인 채 기판(W)의 상면 주연부에 도달하여, 기체토출노즐(6)과 기판(W) 사이의 공간을 둘러싸고 있다. 따라서, 기체토출노즐(6)과 기판(W) 사이의 공간은 질소가스의 흐름에 의해 그 주위의 공간으로부터 격리되어 있다. 또한, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면은, 그 전역이 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 덮여 있다.
기판(W)의 상면 전역을 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 덮음으로써, 기판(W)의 상면으로 향하여 비산해 오는 파티클 등의 이물로부터 기판(W)을 보호할 수 있다. 또한, 처리실(2) 내에 떠있는 처리액의 미스트가 기판(W)의 상면에 도달하여, 기판(W)의 상면에 부착하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의 해, 기판(W)의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기체토출노즐(6)과 기판(W) 사이의 공간을 그 주위의 공간으로부터 격리함으로써, 기체토출노즐(6)과 기판(W) 사이의 공간에 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 기판(W)에 부착하는 것을 한층 확실히 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 기체토출노즐(6)이 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 상태에서, 기체토출구(55)로부터 질소가스를 방사형상으로 토출시키면서, 하면 토출구(54)로부터 아래쪽으로 향하여 질소가스를 토출시킴으로써, 질소가스의 흐름에 의해 둘러싸인 공간으로부터 공기를 추방하여, 기판(W)의 위쪽의 분위기를 질소가스 분위기로 치환할 수 있다(질소가스 퍼지). 이에 의해, 기판(W)의 위쪽의 분위기가 질소가스 분위기로 된 상태에서 기판(W)을 처리할 수 있다.
기판(W)의 중앙부 위쪽에서 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시킬 때, 토출된 질소가스는, 도 6에 나타내는 바와 같이 층형상인 채 기판(W)의 상면 외주연에 닿도록(도 6에서, 상면 외주연을 ●로 나타낸다.), 또는 기판(W)의 상면 외주연에 닿지 않고 그 근방을 통과하도록 되어 있어도 좋고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 층형상인 채 기판(W)의 상면 주연부에 내뿜어져, 해당 상면 주연부를 따라 수평하게 퍼지도록 되어 있어도 좋다. 토출된 질소가스가 기판(W)의 상면 외주연에 닿도록 했을 경우, 및 기판(W)의 상면 주연부에 내뿜어지도록 했을 경우에는, 기판(W)의 위쪽의 공간을 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 밀폐하여, 그 주위의 공간으로부터 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 기판(W)의 위쪽의 공간에 진입하는 것을 한층 확실히 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 오염을 한층 확실히 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 기판(W)의 상면 외주연 또는 기판(W)의 상면 주연부에 질소가스를 내뿜으면, 디바이스 형성면인 표면이 위로 향해진 상태에서 기판(W)이 스핀척(3)에 유지되는 경우라도, 질소가스가 내뿜어지는 부분은, 디바이스 형성영역의 바깥쪽의 영역인 비(非)디바이스 형성영역이므로, 기판(W)의 품질에 영향을 주지 않고 기판(W)의 처리를 행할 수 있다. 물론, 비디바이스 형성면인 이면이 위로 향해진 상태에서 기판(W)이 스핀척(3)에 유지되어 있는 경우에는, 그 상면 외주연 또는 상면 주연부에 질소가스가 내뿜어지고 있어도, 기판(W)의 품질에 영향을 주지 않는다.
직경이 300mm의 원형기판의 상면 주연부에 질소가스를 내뿜을 때의 각 부재의 치수 등의 구체적인 수치를 도 3을 참조하면서 예시하면, 기체토출구(55)는, 높이(H1)(기체토출구(55)의 폭)가 4mm~6mm, 바람직하게는 4mm로 직경(D1)이 100mm의 원통형상을 이루고 있고, 그 하단연(下端緣)은, 기체토출노즐(6)의 하면(평판형상부재(38)의 하면)으로부터 1mm 위인 곳에 위치하고 있다. 또한, 환형상공간(S5)은, 바깥쪽으로 향하여 기체토출노즐(6)의 하면에 대하여 5도 이하의 경사각도로 아래쪽으로 경사져 있고, 기체토출구(55)로부터는, 5도 이하의 토출각도로 기판(W)의 상면 주연부로 향하여 비스듬히 아래쪽으로 질소가스가 토출된다. 또한, 기체토출구(55)로부터는, 그 중심축선이 기판(W)의 회전축선 상에 배치되어, 기체토출노즐(6)의 하면과 기판(W)의 상면과의 연직방향으로의 간격이 4mm로 되는 위치에서 질소가스가 토출된다. 이 때, 기체토출구(55)의 높이(H1)가 4mm이면 질소가스의 토 출유량은, 300L/min으로 설정된다.
이와 같은 조건에서, 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시키면, 토출된 질소가스는, 두께가 거의 증감하지 않는 상태에서 방사형상으로 퍼지고, 층형상인 채 기판(W)의 상면 주연부에 도달한다. 그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 상면 주연부에 질소가스가 내뿜어지고, 내뿜어진 질소가스가 기판(W)의 상면 주연부를 따라 수평하게 퍼져 간다. 따라서, 기판(W)의 상면에서 주연부보다 안쪽의 부분은, 그 위쪽에 공간이 형성된 상태에서, 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 덮인다. 또한, 기판(W)의 상면 주연부는, 해당 주연부를 따라 질소가스가 흘러가는 상태에서, 질소가스의 흐름에 의해 덮인다.
상기한 조건에서, 기체토출구(55)의 높이(H1)는, 반드시 4mm~6mm가 아니라도 좋지만, 기체토출구(55)의 높이(H1)를 크게 했을 때 질소가스의 흐름이 기판의 상면 주연부까지 유지되도록 하려면, 질소가스의 유속이 일정치 이상으로 되도록 질소가스의 토출유량을 증가시키지 않으면 안된다. 그 때문에, 기체토출구(55)의 높이(H1)를 크게 하면 질소가스의 소비량이 증가해 버린다. 따라서, 질소가스의 소비량을 저감하는 관점으로부터 기체토출구(55)의 높이(H1)는 6mm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 기체토출구(55)의 높이(H1)가 4mm 미만이면, 질소가스의 흐름의 두께가 얇아지므로, 질소가스의 흐름이 기판의 상면 주연부까지 유지되지 않을 우려가 있다. 그 때문에, 기판(W)의 상면 전역을 확실히 덮기 위해서는, 기체토출구(55)의 높이(H1)가 4mm 이상인 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 점을 고려하면, 상기한 조건에서 기체토출구(55)의 높이(H1)는, 4mm인 것이 가장 바람직하다.
또한, 기체토출구(55)로부터 질소가스의 토출각도는, 반드시 5도 이하가 아니라도 좋지만, 기체토출구(55)로부터 기판(W)의 상면 주연부로 향하여 비스듬히 아래쪽으로 질소가스를 토출시키는 경우, 기판(W)과 기체토출노즐(6)의 연직방향으로의 간격은, 그 토출각도를 증가시키는 만큼 커진다. 따라서, 기체토출구(55)로부터의 질소가스의 토출각도를 증가시키면, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간이 커진다. 그 때문에, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 분위기를 질소가스에 의해 퍼지할 때, 그 공급유량을 증가시키지 않으면 안된다. 따라서, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 분위기를 적은 공급유량으로 질소가스에 의해 퍼지하려면, 기체토출구(55)로부터의 질소가스의 토출각도는 5도 이하인 것이 바람직하다.
도 8은, 기판처리장치에 의한 기판(W)의 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다. 이하에서는, 도 2, 도 5 및 도 8을 참조하여, 기판(W)의 처리의 일례에 대하여 설명한다.
미처리된 기판(W)은, 도시하지 않은 반송로봇에 의해 처리실(2)에 반입되어, 디바이스 형성면인 표면을 예를 들면 위로 향하여 스핀척(3)에 건네진다. 기판(W)이 처리실(2)에 반입될 때, 기체토출노즐(6) 등의 처리실(2) 내의 구성은, 스핀척(3)의 위쪽으로부터 퇴피되어 있어, 반송로봇이나 기판(W)에 충돌하지 않도록 되어 있다.
다음으로, 기판(W)의 표면을 약액으로서의 불화수소산에 의해 처리하는 약액처리가 행해진다(스텝S1). 구체적으로는, 제어부(11)에 의해 모터(10)가 제어되어, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)이 소정의 회전속도로 회전시켜진다. 그리고, 제어 부(11)에 의해 약액밸브(12)가 열려, 약액노즐(4)로부터 기판(W)의 상면으로 향하여 불화수소산이 토출된다. 토출된 불화수소산은, 기판(W)의 상면에 착액하여, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 기판(W) 위를 바깥쪽으로 퍼져 간다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역에 불화수소산이 공급되어, 기판(W)의 표면에 대한 약액처리가 행해진다.
다음으로, 기판(W)의 표면을 린스액으로서의 순수에 의해 씻어내리는 린스처리가 행해진다(스텝S2). 구체적으로는, 제어부(11)에 의해 약액밸브(12)가 닫혀진 후, 린스액밸브(14)가 열려, 린스액노즐(5)로부터 회전상태의 기판(W)의 상면으로 향하여 순수가 토출된다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역에 순수가 공급되어, 기판(W)에 부착하고 있는 불화수소산이 순수에 의해 씻겨진다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 표면에 대한 린스처리가 행해진다.
다음으로, 기판(W) 위에서 순수의 액막을 유지시킨 상태에서 처리를 진행시키는 순수에 의한 퍼들처리가 행해진다(스텝S3). 구체적으로는, 린스액노즐(5)로부터의 순수의 토출이 계속된 상태에서, 제어부(11)에 의해 모터(10)가 제어되어, 기판(W)이 정지상태, 또는 저속회전상태(예를 들면 10~30rpm 정도의 회전속도로 회전시켜지는 상태)로 된다. 기판(W)이 정지상태, 또는 저속회전상태에서 됨으로써, 기판(W) 위로부터 배출되는 순수의 양이 감소하고, 기판(W) 위에 순수가 모여진다(액고임). 이에 의해, 기판(W) 위에 순수의 액막이 형성되어, 기판(W)의 상면 전역이 이 액막에 의해 덮인다.
기판(W)이 정지상태, 또는 저속회전상태에서 되고 나서 소정시간 경과한 후 는, 린스액노즐(5)로부터의 순수의 토출이 정지되어, 기판(W) 위에서 순수의 액막이 유지된 상태가 소정시간 유지된다. 이에 의해, 기판(W)의 표면에 대한 순수에 의한 퍼들처리가 행해진다.
다음으로, 기판(W) 위의 순수의 액막을 IPA로 치환시키는 IPA 치환처리가 행해진다(스텝S4). 구체적으로는, 제어부(11)에 의해 린스액밸브(14)가 닫혀진 후, 노즐요동기구(24)가 제어되고, 기체토출노즐(6)이 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 위쪽에 배치된다. 이 때 기체토출노즐(6)은, 위쪽위치(도 2에 나타내는 위치)에 배치되어 있다.
다음으로, 제어부(11)가 처리액밸브(22)를 열어, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 처리액노즐(21)로부터 IPA를 토출시킨다. 또한, 처리액노즐(21)로부터 IPA가 토출되고 있는 사이, 제어부(11)에 의해 모터(10)가 제어되어, 정지상태, 또는 저속회전상태의 기판(W)이 소정의 회전속도까지 가속되어 간다.
처리액노즐(21)로부터 토출된 IPA는, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 후, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 가속하면서 기판(W) 위를 바깥쪽으로 향하여 이동해 간다. 그 때문에, 기판(W) 위에 유지된 순수의 액막은, 차례로 공급되는 IPA에 의해 바깥쪽으로 밀려나가, 기판(W) 위의 순수의 액막은 기판(W)의 상면 중앙부로부터 바깥쪽으로 향하여 서서히 IPA로 치환되어 간다. 그리고, 기판(W) 위로부터 순수가 배출되어, 기판(W) 위의 액체가 순수로부터 IPA로 치환된다. 이에 의해, 기판(W) 위에 IPA의 액막이 형성된다.
이 때 기판(W)의 회전속도는 1000rpm까지 가속되어, 그 회전속도를 유지하면서 기판(W)에 대한 IPA의 공급이 소정시간에 걸쳐 행해진다. 이에 의해, 기판(W)의 상면에 잔류하고 있는 순수가 IPA로 치환된다. 그 후, 제어부(11)에 의해 처리액밸브(22)가 닫혀, 처리액노즐(21)로부터의 IPA의 토출이 정지된다. 또한, IPA에 의한 치환처리에서, 기체토출노즐(6)을 기판(W)에 근접시키지 않고 그 위쪽에 위치시킴으로써, 기체토출노즐(6)의 하단부가 IPA의 액막에 매몰되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
다음으로, 질소가스의 흐름을 형성하여, 이 질소가스의 흐름에 의해 기판(W)의 상면을 덮는 피복처리가 행해진다(스텝S5). 구체적으로는, 기판(W) 위에 유지된 IPA의 액막의 막두께를 감소시키기 위해, 제어부(11)에 의해 모터(10)가 제어되어, 기판(W)의 회전속도가 높아진다. 이에 의해, 기판(W) 위의 IPA가 바깥쪽으로 떨어져 나가, 기판(W) 위의 IPA의 액량이 감소한다. 따라서, 기판(W) 위에 유지된 IPA의 액막의 막두께가 감소한다.
다음으로, 제어부(11)에 의해 노즐승강기구(25)가 제어되어, 기체토출노즐(6)이 위쪽위치로부터 근접위치(도 5에 나타내는 위치)로 이동시켜진다. 이에 의해, 기체토출노즐(6)의 하면이 기판(W)에 근접하는 위치로 그 상면 중앙부에 대향한다. 또한, 이 때 기판(W) 위의 IPA의 액막은, 그 막두께가 감소되어 있으므로, 기체토출노즐(6)의 하단부를 IPA의 액막에 매몰시키지 않고, 기판(W)의 상면 중앙부에 대향시킬 수 있다.
다음으로, 제어부(11)에 의해 제1 기체밸브(17)가 열려, 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 기체토출구(55)로부터 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면 주연부로 향하여 질소가스가 방사형상으로 토출된다. 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시키는 타이밍은, 예를 들면, 기체토출노즐(6)이 위쪽위치로부터 근접위치로 이동하기 전이라도 좋고, 기체토출노즐(6)이 근접위치로 이동한 후라도 좋다.
기체토출구(55)로부터 방사형상으로 질소가스를 토출시킴으로써, 상술한 바와 같이, 기체토출노즐(6)을 정점으로 하여 아래쪽으로 퍼지는 원추형상의 질소가스의 흐름이 형성되어, 기판(W)의 상면 전역이 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 덮인다(피복처리). 또한, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간이 질소가스의 흐름에 의해 둘러싸여, 그 주위의 공간으로부터 격리된다.
다음으로, 기판(W)의 위쪽의 공간으로부터 공기를 추방하여, 기판(W)의 위쪽의 분위기를 질소가스 분위기로 치환하는 퍼지처리가 행해진다(스텝S6). 구체적으로는, 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시킨 상태에서, 제어부(11)가 제2 기체밸브(19)를 열어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 하면 토출구(54)로부터 아래쪽으로 향하여 질소가스를 토출시킨다.
하면 토출구(54)로부터 토출된 질소가스는, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간에 공급되어, 후속의 질소가스에 의해 밀려 바깥쪽으로 향하여 퍼져 간다. 따라서, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간에 존재하는 공기는, 하면 토출구(54)로부터 토출된 질소가스에 의해 밀려나가, 바깥쪽으로 이동해 간다. 그리고, 하면 토출구(54)로부터 토출된 질소가스의 압력에 의해 질소가스의 흐름을 통과하여 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간으로부터 추방된다. 이에 의해, 기판(W) 의 위쪽의 공간으로부터 공기가 추방되어, 기판(W)의 위쪽의 분위기가 질소가스 분위기로 치환된다(퍼지처리).
상술한 바와 같이, 하면 토출구(54)로부터 토출되는 질소가스는, 기체토출노즐(6) 내에서 그 압력이 약해진 것이다. 따라서, 하면 토출구(54)로부터 기판(W)의 상면으로 향하여 질소가스가 내뿜어졌다 해도, 기판(W) 위로부터 IPA의 액막이 부분적으로 배제되어, 기판(W)의 상면이 부분적으로 노출되지 않는다. 그 때문에, 기판(W) 상면의 부분적인 건조 등에 기인하여, 기판(W)의 품질이 저하하지 않는다.
다음으로, 기판(W)을 건조시키는 건조처리(스핀드라이)가 행해진다(스텝S7). 구체적으로는, 제어부(11)에 의해 모터(10)가 제어되어, 기판(W)이 고(高)회전속도(예를 들면 수천(數千) rpm)로 회전시켜진다. 이에 의해, 기판(W) 위의 IPA에 큰 원심력이 작용하여, 해당 IPA가 바깥쪽으로 이동한다. 그리고, 질소가스의 흐름을 통과하여 기판(W)의 주위로 떨어져 나간다. 이에 의해, 기판(W) 위로부터 IPA가 배제되어, 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속회전이 소정시간에 걸쳐 계속된 후는, 모터(10)의 회전이 정지되어, 스핀척(3)에 의한 기판(W)의 회전이 정지된다. 또한, 하면 토출구(54) 및 기체토출구(55)로부터의 질소가스의 토출이 정지되어, 기체토출노즐(6)이 스핀척(3)의 측방으로 퇴피시켜진다. 그 후, 처리완료된 기판(W)이, 반송로봇에 의해 처리실(2)로부터 반출된다.
이와 같이, 건조처리에서, 기판(W)을 기체토출노즐(6) 및 질소가스의 흐름에 의해 위쪽으로부터 덮음으로써, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트로부터 기판(W)의 상면을 보호하고, 기판(W)의 상면에 이러한 것이 부착하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트에 의해 기판(W)이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W)의 위쪽의 분위기를 질소가스 분위기로 한 상태에서 기판(W)을 건조시킴으로써, 워터마크 등의 건조불량이 기판(W)에 생기는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W) 위의 순수를 IPA로 치환하고 나서 해당 기판(W)을 건조시킴으로써, 치환시키지 않고 건조시켰을 경우에 비해, 신속하게 기판(W)을 건조시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 기판(W)의 중앙부 위쪽에 기체토출노즐(6)을 위치시킨 상태에서, 기체토출구(55)로부터 방사형상으로 질소가스를 토출시킴으로써, 기체토출노즐(6)을 중심으로 하여 퍼지는 질소가스의 흐름을 형성할 수 있다. 그리고, 이 질소가스의 흐름 및 기체토출노즐(6)에 의해 기판(W)의 상면 전역을 덮어, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트로부터 기판(W)의 상면을 보호할 수 있다. 이에 의해, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 기판(W)에 부착하여 해당 기판(W)이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 기체토출노즐(6)은, 스핀척(3)에 유지되는 기판(W)보다 직경이 작은 비교적 소형의 부재이므로, 처리유닛(1)의 대형화를 억제할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 기판처리장치에 복수의 처리유닛(1)이 구비되어 있으므로, 개개의 처리유닛(1)의 대형화를 억제함으로써, 기판처리장치 전체로서의 대형화를 큰폭으로 억제할 수 있다.
구체적으로는, 본 실시형태와 같이, 수평하게 떨어진 복수의 장소에 처리유닛(1)이 배치되어 있는 경우라도, 개개의 처리유닛(1)의 대형화를 억제함으로써, 기판처리장치의 풋프린트(점유면적)의 증가를 큰폭으로 억제할 수 있다. 또한, 본 실시형태와 같이, 처리유닛(1)이 상하로 적층되어 있는 경우라도, 개개의 처리유닛(1)의 대형화를 억제함으로써, 기판처리장치의 높이의 증가를 큰폭으로 억제할 수 있다.
기판처리장치의 높이에 관해서는, 기체토출노즐(6)이 스핀척(3)의 측방으로 퇴피하도록 되어 있으므로, 스핀척(3)의 위쪽으로 기체토출노즐(6)을 퇴피시키기 위한 공간을 설치하지 않아도 좋고, 그 때문에, 처리유닛(1)의 높이의 증가를 한층 억제할 수 있다. 따라서, 기판처리장치의 높이의 증가를 큰폭으로 억제할 수 있다.
제1 실시형태의 설명은 이상이지만, 본 발명은, 제1 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니고, 청구항 기재의 범위 내에서 여러가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 제1 실시형태에서는, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)의 상면 주연부로 향하여 비스듬히 아래쪽의 방향으로 기체토출구(55)로부터 질소가스가 방사형상으로 토출되도록 되어 있는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 협지부재(9)의 주위로 향하여 비스듬히 아래쪽의 방향으로 기체토출구(55)로부터 질소가스가 방사형상으로 토출되도록 되어 있어도 좋다. 또한, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 수평방향으로 기체토출구(55)로부터 질소가스가 방사형상으로 토출되도록 되어 있어도 좋다.
복수의 협지부재(9)의 주위로 향하여 기체토출구(55)로부터 질소가스를 토출시켰을 경우에는, 기체토출노즐(6)을 정점으로 하여 퍼지는 원추형상의 질소가스의 흐름을 형성할 수 있다. 그리고, 이 질소가스의 흐름에 의해 둘러싸인 공간에, 스핀척(3)에 유지된 기판(W) 및 복수의 협지부재(9)를 위치시킬 수 있다. 따라서, 기판(W)과 기체토출노즐(6) 사이의 공간, 및 복수의 협지부재(9)의 주위의 공간을 질소가스의 흐름에 의해 그 주위의 공간으로부터 격리할 수 있다. 그리고, 이들의 공간을 청정하게 유지할 수 있다. 그 때문에, 스핀척(3)에 유지된 기판(W)을 회전시켰을 때, 협지부재(9)의 회전에 의해 그 주위의 기류가 흐트러져, 협지부재(9)의 주위의 분위기가 기판(W)의 근방의 공간에 진입했다 해도, 진입한 분위기가 청정하게 되어 있기 때문에, 이 분위기에 노출됨으로써, 기판(W)이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면 뿐만이 아니라, 하면 및 주단면도 질소가스의 흐름에 의해 보호할 수 있다. 따라서, 기판(W) 전체의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 제1 실시형태에서는, 처리액노즐(21) 내에 1개의 유로가 형성되어 있고, 처리액노즐(21)로부터 1종류의 처리액(IPA)이 토출되는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 복수의 유로를 그 내부에 갖는 노즐을 처리액노즐로서 채용해도 좋다. 이 도 11에 나타내는 처리액노즐(121)은, 그 길이방향으로 뻗는 각각 분리된 3개의 유로(56)를 그 내부에 갖고 있어, 3개의 유로(56)에 공급된 처리액을 그 그 일단에 형성된 3개의 처리액토출구(57)로부터 각각 토출할 수 있다. 따라서, 3개의 유로(56)에 각각 다른 종류의 처리액을 공급하면, 처리액노즐(121)로부터 복수종(複數種)의 처리액을 토출시킬 수 있다. 또한, 어느 하나의 유로(56)에 기체를 공급하면, 처리액노즐(121)로 부터 처리액 뿐만이 아니라 기체를 토출시킬 수도 있다. 따라서, 제1 실시형태의 기체토출노즐(6)에서 중심관통공(44)과 처리액노즐(21)을 설치하는 대신에 처리액노즐(121)을 원주형상부재(36)에 삽입하여, 어느 하나의 유로(56)로부터 질소가스를 토출하고, 다른 어느 하나의 유로(56)로부터 IPA를 토출하는 구성이라도 좋다. 또한, 나머지의 유로(56)로부터는 순수를 토출시키도록 하여, 린스처리를 행하도록 해도 좋다. 이 경우, 린스액노즐(5)을 생략할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 린스처리의 후에 IPA 치환처리를 행하고, 그 후 스핀드라이 처리를 행하는 처리프로세스에서, 기체토출노즐(6)을 사용했지만, 이외의 처리프로세스라도 좋다. 예를 들면, 린스처리 후에 IPA 치환처리를 행하지 않고 스핀드라이 처리를 행하는 처리프로세스에서, 스핀드라이 처리를 행할 때 기체토출노즐(6)로부터 질소가스를 토출하도록 해도 좋다.
또한, 제1 실시형태에서는, 기판(W)이, 원형기판인 경우에 대하여 설명했지만, 기판(W)으로서는, 원형기판에 한정하지 않고, 예를 들면 장방형(長方形)기판 등의 다각형(多角形)기판이라도 좋다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태를, 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 12는, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치(201)의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다.
이 기판처리장치(201)는, 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판처리장치(201)는, 인덱서블록(202)과, 인덱서블록(202)에 결 합된 처리블록(203)을 구비하고 있다.
인덱서블록(202)은, 캐리어유지부(204)와, 인덱서로봇(IR)과, 인덱서로봇 이동기구(205)(이하에서는, 「IR이동기구(205)」라고 한다.)를 구비하고 있다. 캐리어유지부(204)에는, 복수매의 기판(W)을 수용할 수 있는 캐리어(C)가 유지된다. 캐리어(C)는, 소정의 배열방향(U)(이하「캐리어 배열방향(U)」이라고 한다.)을 따라 배열된 상태에서, 캐리어유지부(204)에 유지된다. 또한, IR이동기구(205)는, 캐리어 배열방향(U)을 따라 인덱서로봇(IR)을 수평하게 이동시킬 수 있다.
인덱서로봇(IR)은, 제1 상아암의 선단에 장착된 제1 상핸드(H1)와, 제1 하아암의 선단에 장착된 제1 하핸드(H2)를 구비하고 있다. 제1 상핸드(H1) 및 제1 하핸드(H2)는, 서로 간섭하지 않도록, 상하방향으로 높이가 겹치지 않게 배치되어 있다. 도 12에서는, 제1 상핸드(H1) 및 제1 하핸드(H2)가 상하로 서로 겹쳐지고 있는 상태가 나타나 있다. 인덱서로봇(IR)은, 각 핸드(H1, H2)에 의해 기판(W)을 유지할 수 있다. 또한, 인덱서로봇(IR)은, 캐리어(C)에 대향하는 위치에서, 해당 캐리어(C)에 대하여 처리완료된 기판(W)을 반입하는 반입동작, 및 미처리된 기판(W)을 해당 캐리어(C)로부터 반출하는 반출동작을 행할 수 있다.
한편, 처리블록(203)은, 기판(W)을 1매씩 처리하는 복수의 처리유닛(206)과, 센터로봇(CR)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 처리유닛(206)이 예를 들면 8개 설치되어 있다. 8개의 처리유닛(206)은, 2개씩 상하로 적층되어, 평면에서 보아 센터로봇(CR)을 둘러싸도록 배치되어 있다(도 12에서는 상단의 4개의 처리유닛(206)이 나타나 있다.). 각 처리유닛(206)에서는, 예를 들면, 세정, 에칭, 박리 (剝離) 등의 처리가 1매의 기판(W)에 대하여 행해진다.
또한, 센터로봇(CR)은, 제2 상아암의 선단에 장착된 제2 상핸드(H3)와, 제2 하아암의 선단에 장착된 제2 하핸드(H4)를 구비하고 있다. 제2 상핸드(H3) 및 제2 하핸드(H4)는, 서로 간섭하지 않도록, 상하방향으로 높이가 겹치지 않게 배치되어 있다. 도 12에서는, 제2 상핸드(H3) 및 제2 하핸드(H4)가 상하로 서로 겹쳐지고 있는 상태가 나타나 있다. 센터로봇(CR)은, 각 핸드(H3, H4)에 의해 기판(W)을 유지할 수 있다. 또한, 센터로봇(CR)은, 각 처리유닛(206)에 대하여 미처리된 기판(W)을 반입하는 반입동작, 및 처리완료된 기판(W)을 각 처리유닛(206)으로부터 반출하는 반출동작을 행할 수 있다. 또한, 센터로봇(CR)은, 인덱서로봇(IR)으로부터 미처리된 기판(W)을 수취할 수 있고, 처리완료된 기판(W)을 인덱서로봇(IR)에 건네줄 수 있다.
캐리어(C)에 수용된 미처리된 기판(W)은, 인덱서로봇(IR)에 의해 반출된다. 그리고, 인덱서로봇(IR)으로부터 센터로봇(CR)에 미처리된 기판(W)이 주고 받아져, 센터로봇(CR)에 의해 어느 하나의 처리유닛(206)에 미처리된 기판(W)이 반입된다. 센터로봇(CR)은, 인덱서로봇(IR)으로부터 주고 받아지는 기판(W)을 복수의 처리유닛(206)에 차례로 반입해 간다.
한편, 처리유닛(206)에서 처리된 처리완료된 기판(W)은, 센터로봇(CR)에 의해 처리유닛(206)으로부터 반출된다. 그리고, 센터로봇(CR)으로부터 인덱서로봇(IR)에 처리완료된 기판(W)이 주고 받아져, 인덱서로봇(IR)에 의해, 처리완료된 기판(W)이 캐리어(C) 내에 반입된다. 센터로봇(CR)은, 복수의 처리유닛(206)으로부 터 처리완료된 기판(W)을 차례로 반출해 간다. 이와 같이 하여, 복수매의 기판(W)이 처리된다.
도 13은, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치(201)에 구비된 처리유닛(206)의 개략구성을 나타내는 모식도이다.
각 처리유닛(206)은, 도시하지 않은 격벽으로 구획된 처리실(207) 내에, 1매의 기판(W)을 수평하게 유지하여 회전시키는 스핀척(208)(기판유지유닛)과, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하기 위한 약액노즐(209) 및 린스액노즐(210)과, 기판(W) 위에서 기체를 토출하는 기체토출노즐(211)을 구비하고 있다. 도시는 하지 않지만, 처리유닛(206)에는, 기판처리장치(201)가 설치되는 클린룸 내의 청정공기를 더 청정화하여 처리실(207) 내에 취입하기 위한 FFU(팬ㆍ필터ㆍ유닛)가 장착되어 있다. 처리실(207) 내에는, 이 FFU로부터 공급되는 청정공기에 의한 하강기류(다운플로우)가 형성되어 있다.
스핀척(208)은, 연직인 방향으로 뻗는 회전축(212)과, 회전축(212)의 상단에 수평하게 장착된 원반형상의 스핀베이스(213)와, 이 스핀베이스(213) 상에 배치된 복수개의 협지부재(214)와, 회전축(212)에 연결된 모터(215)를 구비하고 있다. 복수개의 협지부재(214)는, 스핀베이스(213)의 상면 주연부에서 기판(W)의 외주형상에 대응하는 원주상에서 적당한 간격을 두어 배치되어 있다. 스핀척(208)은, 각 협지부재(214)를 기판(W)의 주단면에 맞닿게 함으로써 해당 기판(W)을 협지하고, 스핀베이스(213)의 위쪽에서 수평인 자세로 기판(W)을 유지할 수 있다. 복수개의 협지부재(214)에 의해 기판(W)이 유지된 상태에서, 모터(215)의 구동력이 회전 축(212)에 입력됨으로써, 기판(W)의 중심을 지나는 연직인 축선 둘레로 기판(W)이 회전한다. 모터(215)는, 제어부(216)에 의해 제어된다.
또한, 스핀척(208)으로서는, 이와 같은 구성의 것에 한정하지 않고, 예를 들면, 기판(W)의 하면(이면)을 진공흡착함으로써 기판(W)을 수평인 자세로 유지하고, 또한, 그 상태에서 연직인 축선 둘레로 회전함으로써, 그 유지된 기판(W)을 회전시킬 수 있는 진공흡착식의 것(진공척)이 채용되어도 좋다.
약액노즐(209)은, 토출구가 아래쪽으로 향해진 상태에서, 스핀척(208)보다 위쪽에 배치되어 있다. 약액노즐(209)에는, 약액밸브(217)가 개재된 약액공급관(218)을 통하여 도시하지 않은 약액공급원으로부터의 약액이 공급된다. 약액공급원으로부터 약액노즐(209)에 공급된 약액은, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 토출된다. 약액노즐(209)에 공급되는 약액으로서는, 황산, 초산, 질산, 염산, 불화수소산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면 구연산, 수산 등), 유기알칼리(예를 들면, TMAH:테트라메틸암모늄 하이드로옥사이드 등), 계면활성제, 부식방지제 중 적어도 1개를 포함한 액을 예시할 수 있다.
또한, 린스액노즐(20)은, 토출구가 아래쪽으로 향해진 상태에서, 스핀척(208)보다 위쪽에 배치되어 있다. 린스액노즐(210)에는, 린스액밸브(219)가 개재된 린스액 공급관(220)을 통하여 도시하지 않은 린스액 공급원으로부터의 린스액이 공급된다. 린스액 공급원으로부터 린스액노즐(210)에 공급된 린스액은, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 토출된다. 린스액노즐(210)에 공급되는 린스액으로서는, 순수(탈이온수), 탄산수, 전해이온수, 수소수, 오존수 나, 희석농도(예를 들면, 10~100ppm 정도)의 염산수 등을 예시할 수 있다.
기체토출노즐(211)은, 스핀척(208)에 유지되는 기판(W)보다 소경의 원주형상의 부재이다. 기체토출노즐(211)은, 스핀척(208)의 위쪽에서 연직인 자세로 지지아암(221)에 지지되어 있다. 기체토출노즐(211)에는, 제1 기체밸브(222)가 개재된 제1 기체공급관(223)(기체공급유닛)과, 제2 기체밸브(224)가 개재된 제2 기체공급관(225)(기체공급유닛)이 접속되어 있다. 기체토출노즐(211)에는, 제1 기체공급관(223) 및 제2 기체공급관(225)을 통하여 도시하지 않은 기체공급원으로부터의 기체가 공급된다. 후술하는 바와 같이, 기체토출노즐(211)은, 스핀척(208)의 위쪽에서, 수평인 방향, 및 아래쪽으로 향하여 기체를 토출시키도록 구성되어 있다. 기체토출노즐(211)에 공급되는 기체로서는, 질소가스 등의 불활성가스, 건조공기, 청정공기 등을 예시할 수 있다.
또한, 지지아암(221)은, 스핀척(208)의 측방에 설치된 연직인 요동축선 둘레로 요동가능하게 형성되어 있다. 지지아암(221)은, 노즐요동기구(226)에 의해 소정의 요동축선 둘레로 요동된다. 노즐요동기구(226)가 지지아암(221)을 요동시킴으로써, 기체토출노즐(211)이 수평이동한다. 이에 의해, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 위쪽에 기체토출노즐(211)을 배치하거나, 스핀척(208)의 위쪽으로부터 기체토출노즐(211)을 퇴피시키거나 할 수 있다. 지지아암(211)의 요동축선은, 기체토출노즐(211)이 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽을 지나는 소정의 궤적을 따라 수평이동하도록 설정되어 있다.
또한, 지지아암(221)에는, 지지아암(221)을 연직방향으로 승강시키는 노즐승 강기구(227)가 연결되어 있다. 노즐승강기구(227)는, 지지아암(221)을 연직방향으로 승강시킴으로써, 기체토출노즐(211)을 연직방향으로 승강시킬 수 있다. 따라서, 기체토출노즐(211)이 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽에 위치하는 상태에서, 노즐승강기구(227)가 지지아암(221)을 승강시킴으로써, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시키거나, 기판(W)의 위쪽으로 퇴피시키거나 할 수 있다. 노즐승강기구(227)는, 기체토출노즐(211)이 기판(W)의 상면 중앙부에 근접하는 근접위치(도 16 참조)와, 근접위치보다 위쪽에 위치하는 위쪽위치(도 13에 나타내는 위치) 사이에서 기체토출노즐(211)을 승강시킬 수 있다. 노즐요동기구(226) 및 노즐승강기구(227)는, 각각, 제어부(216)에 의해 제어된다.
또한, 기체토출노즐(211)에는, 처리액을 토출하기 위한 처리액노즐(228)이 장착되어 있다. 처리액노즐(228)의 일부는, 기체토출노즐(211)의 내부에 배치되어 있다. 처리액노즐(228)은, 기체토출노즐(211)의 하면(211a)의 중앙부로부터 아래쪽으로 향하여 처리액을 토출시킬 수 있도록 구성되어 있다. 처리액노즐(228)에는, 처리액밸브(229)가 개재된 처리액 공급관(230)이 접속되어 있다. 처리액노즐(228)에는, 이 처리액 공급관(230)을 통하여 도시하지 않은 처리액 공급원으로부터의 처리액이 공급된다.
처리액노즐(228)에 공급되는 처리액으로서는, 예를 들면, IPA(이소프로필 알코올)이 사용되고 있다. IPA는, 순수보다 휘발성이 높은 유기용제의 일례이며, 순수를 용이하게 용해시킬 수 있다. 또한, 순수보다 휘발성이 높은 유기용제의 예로서 IPA 이외에도, 예를 들면, HFE(하이드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세 톤 및 Trans-1,2 디클로로에틸렌 중 적어도 1개를 포함한 액을 사용할 수 있다. 또한, 단체성분만으로 이루어지는 것이 사용되어도 좋고, 다른 성분과 혼합된 것이 사용되어도 좋고, 예를 들면, IPA와 순수의 혼합액이나, IPA와 HFE의 혼합액이 사용되어도 좋다.
도 14는, 기체토출노즐(211)의 도해적인 종단면도이며, 도 15는, 도 14에 나나내는 XV-XV선에 따른 기체토출노즐(211)의 도해적인 단면도이다. 이하에서는, 도 14 및 도 15를 참조하여, 기체토출노즐(211)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
기체토출노즐(211)은, 기체토출노즐(211)의 외측을 구성하는 외구성부재(231)와, 기체토출노즐(211)의 내측을 구성하는 내구성부재(232)를 구비하고 있다. 외구성부재(231)는 통형상이며, 내구성부재(232)는, 외구성부재(231)의 내주에 끼워져 있다. 외구성부재(231)는, 지지아암(221)에 의해 지지되어 있고, 내구성부재(232)는, 외구성부재(231)을 통하여 지지아암(221)에 의해 지지되어 있다.
외구성부재(231)는, 하우징(233)과, 상플레이트(234)와, 중간플레이트(235)를 구비하고 있다. 하우징(233)은, 컵형상이며, 개구를 아래쪽으로 향한 연직인 자세로 배치되어 있다. 또한, 상플레이트(234)는, 평면에서 보아 원환형상이며, 하우징(233)의 하단에 수평인 자세로 연결되어 있다. 또한, 중간플레이트(235)는, 평면에서 보아 원환형상이며, 상플레이트(234)와의 사이에 복수의 심(236)을 끼워, 수평인 자세로 상플레이트(234)에 연결되어 있다. 하우징(233), 상플레이트(234), 및 중간플레이트(235)는, 동축적(同軸的)으로 연결되어 있다.
하우징(233)은, 원통형상의 주벽부(237)와, 주벽부(237)의 일단(도 14에서는 하단)으로부터 바깥쪽으로 뻗는 환형상의 플랜지부(238)와, 주벽부(237)의 타단(도 14에서는 상단)으로부터 안쪽으로 뻗는 안쪽 연설부(延設部)(237)를 구비하고 있다. 안쪽 연설부(239)의 중앙부에는, 암나사구멍(239a)이 형성되어 있다. 또한, 주벽부(237)의 내주면은, 직경이 단계적으로 변화하는 계단형상의 원통면에 형성되어 있다. 주벽부(237)의 내경은, 아래쪽으로 향함에 따라 단계적으로 커지고 있다. 또한, 주벽부(237)에는, 주벽부(237)를 지름방향으로 관통하는 이음부 연결공(240)이 형성되어 있다. 이음부 연결공(240)에는, 제1 이음부(241)를 통하여 제1 기체공급관(223)이 연결되어 있다. 제1 기체공급관(223)을 유통하는 기체는, 제1 이음부(241)를 통하여 주벽부(237)의 내측의 공간에 공급된다.
또한, 상플레이트(234)는, 주벽부(237)와 같은 축으로 되도록, 수평인 자세로 플랜지부(238)에 연결되어 있다. 상플레이트(234)의 내경은, 주벽부(237)의 하단부의 내경과 같은 크기로 형성되어 있다. 상플레이트(234)의 내주면은, 전둘레에 걸쳐 주벽부(237)의 하단부의 내주면에 이어져 있다. 상플레이트(234)의 하면은, 평탄하며, 수평면을 따라 배치되어 있다.
또한, 중간플레이트(235)는, 주벽부(237)와 같은 축으로 되도록, 상플레이트(234)의 아래쪽에서 수평인 자세로 배치되어 있다. 중간플레이트(235)는, 중간플레이트(235) 및 심(236)을 각각 관통하는 복수의 평나사(242)에 의해 상플레이트(234)에 연결되어 있다. 중간플레이트(235)의 내경은, 상플레이트(234)의 내경보다 크게 형성되어 있고, 중간플레이트(235)의 외경은, 상플레이트(234)의 외경과 같은 크기로 형성되어 있다. 중간플레이트(235)의 상면 및 하면은, 각각, 평탄하며, 수평면을 따라 배치되어 있다.
또한, 복수의 심(236)은, 높이를 가지런히 할 수 있어, 중간플레이트(235)의 둘레방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 중간플레이트(235)의 상면은, 연직방향으로 간격을 두어, 상플레이트(234)의 하면에 평행하게 대향하고 있다. 중간플레이트(235)의 상면과 상플레이트(234)의 하면 사이에는, 수평하게 퍼지는 환형상의 공간이 형성되어 있다. 또한, 중간플레이트(235)의 외주면과 상플레이트(234)의 외주면 사이에는, 기체토출노즐(211)을 둘러싸는 환형상의 상측 기체토출구(243)(제1 기체토출구)가 형성되어 있다.
내구성부재(232)는, 원주형상부재(244)와, 통형상부재(245)와, 평판형상부재(246)를 구비하고 있다. 원주형상부재(244)는, 연직인 자세로 외구성부재(231)에 연결되어 있다. 또한, 통형상부재(245)는, 연직인 자세로 원주형상부재(244)의 하단에 연결되어 있다. 또한, 평판형상부재(246)는, 수평인 자세로 통형상부재(245)의 하단에 연결되어 있다. 원주형상부재(244), 통형상부재(245), 및 평판형상부재(246)는, 동축적으로 연결되어 있다.
원주형상부재(244)는, 각각 원주형상으로 형성된 나사부(247), 장출부(248), 및 돌출부(249)를 구비하고 있다. 나사부(247), 장출부(248), 및 돌출부(249)는, 동축적으로 배치되어 있다. 장출부(248)는, 나사부(247)의 아래쪽에 배치되어 있고, 장출부(248)의 외주면은, 나사부(247)보다 바깥쪽으로 튀어나와 있다. 또한, 돌출부(249)는, 장출부(248)의 하면으로부터 아래쪽으로 돌출하고 있고, 돌출 부(249)의 외경은, 장출부(248)의 외경보다 작게 형성되어 있다.
나사부(247)의 외주면에는, 암나사구멍(239a)과 쌍을 이루는 수나사(250)가 형성되어 있다. 나사부(247)는, 암나사구멍(239a)에 대하여 아래쪽으로부터 장착되어 있다. 나사부(247)의 상단부는, 안쪽 연설부(239)보다 위쪽으로 돌출하고 있고, 이 돌출한 부분(나사부(247)의 상단부)의 외주에 로크너트(251)가 장착되어 있다. 이에 의해, 내구성부재(232)가 외구성부재(231)에 강고하게 연결되어 있다.
또한, 장출부(248)의 외주면에는, 장출부(248)의 둘레방향으로 뻗는 환형상홈(252)이 형성되어 있다. 환형상홈(252)에는, ○링(253)이 유지되어 있다. 장출부(248)는, 주벽부(237)의 상단부의 내측에 위치하고 있고, 장출부(248)의 외경은, 주벽부(237)의 상단부의 내경보다 약간 작게 형성되어 있다. 장출부(248)와 주벽부(237) 사이는, ○링(253)에 의해 막혀 있다.
또한, 원주형상부재(244)에는, 각각 원주형상부재(244)를 축방향으로 관통하는 중심관통공(254) 및 노즐유지공(255)이 형성되어 있다. 중심관통공(254)은, 원주형상부재(244)의 중심축선을 따라 형성되어 있고, 중심관통공(254)의 상단부에는, 제2 이음부(256)을 통하여 제2 기체공급관(225)이 연결되어 있다. 제2 기체공급관(225)을 유통하는 기체는, 제2 이음부(256)를 통하여 중심관통공(254) 내에 공급된다. 또한, 중심관통공(254) 내에 공급된 기체는, 원주형상부재(244)의 하면 중앙부에 위치하는 중심관통공(254)의 하단으로부터 아래쪽으로 토출된다.
또한, 노즐유지공(255)의 상단으로부터 하단부까지의 부분은, 원주형상부재(244)의 축방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 노즐유지공(255)의 하단부는, 아래 쪽으로 향함에 따라 원주형상부재(244)의 중심축선에 가까워지도록 경사져 있다. 처리액노즐(228)은, 노즐유지공(255)에 대하여 위쪽으로부터 삽입되어 있다. 처리액노즐(228)의 하단부는, 노즐유지공(255)의 하단부를 따라 아래쪽으로 향함에 따라 원주형상부재(244)의 중심축선에 가까워지도록 경사져 있다. 처리액노즐(228)의 하단은, 원주형상부재(244)보다 아래쪽에 위치하고 있다.
통형상부재(245)는, 연직인 자세로 원주형상부재(244)의 하단에 연결되어 있다. 통형상부재(245)의 내주면은, 직경이 일정한 원통면으로 형성되어 있다. 통형상부재(245)의 내경은, 중심관통공(254)의 내경보다 충분히 크게 되어 있다. 또한, 통형상부재(245)의 외주면은, 직경이 단계적으로 변화하는 계단형상의 원통면으로 형성되어 있다. 통형상부재(245)의 상단으로부터 하단부까지의 부분의 외경(후술하는 원통부(257)의 외경에 상당)은, 일정하게 형성되어 있다. 또한, 통형상부재(245)의 하단부의 외경(후술하는 피(被)연결부(259)의 외경에 상당)은, 일정하며, 그 위쪽부분의 외경보다 크게 형성되어 있다.
통형상부재(245)는, 원통부(257)와, 원판형상의 칸막이부(258)와, 원통형상의 피연결부(259)를 구비하고 있다. 원통부(257), 피연결부(259), 및 칸막이부(258)는, 동축적으로 배치되어 있다. 원통부(257)의 상단은, 돌출부(249)의 외주에 끼워져 있다. 또한, 칸막이부(258)는, 원통부(257)의 내측의 공간에서 수평인 자세로 배치되어 있다. 원통부(257)의 내측의 공간은, 칸막이부(258)에 의해 연직방향으로 나누어지고 있다. 또한, 피연결부(259)는, 원통부(257)의 하단에 연결되어 있고, 피연결부(259)의 외경은, 원통부(257)의 외경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 칸막이부(258)에는, 복수의 기체유통공(260)과, 노즐삽통공(261)이 형성되어 있다. 복수의 기체유통공(260)은, 칸막이부(258)의 전역에 형성되어 있고, 각각, 칸막이부(258)를 두께방향으로 관통하고 있다. 또한, 노즐삽통공(261)은, 칸막이부(258)의 중앙부 부근에 배치되어 있다. 처리액노즐(228)의 하단은, 노즐삽통공(261)을 위쪽으로부터 아래쪽으로 삽통하고 있다. 처리액노즐(228)의 하단은, 통형상부재(245)의 내측의 공간에서의 칸막이부(258)보다 아래쪽의 위치에 배치되어 있다. 처리액노즐(228)에 공급된 IPA는, 처리액노즐(228)의 하단으로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 통형상부재(245)는, 외구성부재(231)의 내측의 공간에 배치되어 있다. 원통부(257)의 외주면과 외구성부재(231)의 내주면 사이에는, 원통형상의 공간이 형성되어 있다. 이 원통형상의 공간은, 이음부 연결공(240)에 연통하고 있다. 또한, 피연결부(259)의 외주면과 외구성부재(231)의 내주면 사이에는, 원통형상의 공간이 형성되어 있다. 이 원통형상의 공간은, 원통부(257)와 외구성부재(231) 사이의 공간에 연통하고 있다. 또한, 피연결부(259)의 외주면과 외구성부재(231)의 내주면 사이의 지름방향으로의 간격은, 원통부(257)의 외주면과 외구성부재(231)의 내주면 사이의 지름방향으로의 간격보다 작아지고 있다.
평판형상부재(246)는, 평면에서 보아 원환형상으로 형성되어 있다. 평판형상부재(246)의 내경은, 원통형상부재(245)의 내경과 같은 크기로 형성되어 있다. 평판형상부재(246)는, 평판형상부재(246)를 연직방향으로 관통하는 복수의 평나사(262)에 의해 피연결부(259)에 동축적으로 연결되어 있다. 평판형상부재(246)의 내주면은, 전둘레에 걸쳐 원통형상부재(245)의 내주면에 이어져 있다. 또한, 각 평나사(262)는, 아래쪽으로부터 평판형상부재(246)에 장착되어 있다. 각 평나사(262)의 하단(각 평나사(262)의 머리부)은, 평판형상부재(246)의 내부에 수용되어 있다.
평판형상부재(246)는, 수평인 자세로 배치된 평면에서 보아 원환형상의 하플레이트(263)와, 하플레이트(263)의 상면 내주부로부터 위쪽으로 연설된 원통형상의 연결부(264)를 구비하고 있다. 하플레이트(263)는, 중간플레이트(235)보다 아래쪽에 배치되어 있고, 연결부(264)의 일부는, 외구성부재(231)의 내측의 공간에 배치되어 있다. 하플레이트(263) 및 연결부(264)는, 동축적으로 연결되어 있다.
하플레이트(263)의 외경은, 상플레이트(234) 및 중간플레이트(235)의 외경과 같은 크기로 형성되어 있다. 또한, 하플레이트(263)의 상면 및 하면은, 각각, 평탄하며, 수평면을 따라 배치되어 있다. 하플레이트(263)의 하면은, 기체토출노즐(211)의 하면(211a)(대향면)에 상당한다. 하플레이트(263)의 하면중앙부에는, 기체를 토출하기 위한 평면에서 보아 원형의 중심 기체토출구(265)(제3 기체토출구)가 형성되어 있다.
또한, 하플레이트(263)의 상면은, 연직방향으로 간격을 두어, 중간플레이트(235)의 하면에 평행하게 대향하고 있다. 하플레이트(263)의 상면과 중간플레이트(235)의 하면 사이에는, 수평하게 퍼지는 환형상의 공간이 형성되어 있다. 또한, 하플레이트(263)의 외주면과 중간플레이트(235)의 외주면 사이에는, 기체토출노즐(211)을 둘러싸는 환형상의 하측 기체토출구(266)(제2 기체토출구)가 형성되어 있다.
또한, 연결부(264)의 외주면은, 직경이 일정한 원통면에 형성되어 있다. 연결부(264)의 외경은, 피연결부(259)의 외경과 같은 크기로 형성되어 있다. 연결부(264)는, 피연결부(259)에 동축적으로 연결되어 있다. 연결부(264)의 외주면은, 전둘레에 걸쳐 피연결부(259)의 외주면에 이어져 있다
또한, 연결부(264)의 외주면과 외구성부재(231)의 내주면 사이에는, 원통형상의 공간이 형성되어 있다. 이 원통형상의 공간은, 통형상부재(245)와 외구성부재(231) 사이의 통형상의 공간에 연통하고 있다. 또한, 연결부(264)와 외구성부재(231) 사이의 공간은, 상플레이트(234)와 중간플레이트(235) 사이의 환형상의 공간, 및 중간플레이트(235)와 하플레이트(263) 사이의 환형상의 공간에 연통하고 있다. 이들의 공간은, 기체가 유통하는 기체유통로(267)를 형성하고 있다. 즉, 제1 기체공급관(223)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체는, 이들의 공간을 지나 상측 기체토출구(243) 및 하측 토출구(266)로부터 토출된다.
보다 구체적으로는, 제1 기체공급관(223)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체는, 이음부 연결공(240)으로부터 주벽부(237)의 내측의 공간으로 향하여 거의 수평하게 토출된다. 그리고, 이음부 연결공(240)으로부터 토출된 기체는, 원통부(257)의 외주면에 닿아 원통부(257)와 외구성부재(231) 사이의 공간에 확산된다. 원통부(257)와 외구성부재(231) 사이의 공간에 확산된 기체는, 피연결부(259)와 외구성부재(231) 사이를 지나 아래쪽으로 흘러, 상플레이트(234)와 중간플레이트(235) 사이의 환형상의 공간, 및 중간플레이트(35)와 하플레이트(236) 사이의 환형상의 공간에 공급된다. 그리고, 상플레이트(234)와 중간플레이트(235) 사이의 환 형상의 공간에 공급된 기체는, 상측 기체토출구(243)로부터 수평방향으로 향하여 방사형상으로 토출된다. 마찬가지로, 중간플레이트(235)와 하플레이트(263) 사이의 환형상의 공간에 공급된 기체는, 하측 기체토출구(266)로부터 수평방향으로 향하여 방사형상으로 토출된다. 이에 의해, 제1 기체공급관(223)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체가, 기체유통로(267)를 지나, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 토출된다.
상술한 바와 같이, 피연결부(259)와 외구성부재(231) 사이에서의 유로단면적이 원통부(257)와 외구성부재(231) 사이에서의 유로단면적보다 작게 되어 있으므로, 원통부(257)의 외주면에 닿았던 기체는, 원통부(257)와 외구성부재(231) 사이의 공간을, 주로 둘레방향으로 퍼져 간다. 따라서, 피연결부(259)와 외구성부재(231) 사이의 공간에는, 전둘레에 걸쳐 균일하게 기체가 공급된다. 또한, 이음부 연결공(240)으로부터 주벽부(237)의 내측의 공간으로 향하여 토출된 기체는, 원통부(257)의 외주면에 닿아 감속한다. 또한, 피연결부(259)와 외구성부재(231) 사이에서의 유로단면적이 충분히 작게 되어 있으므로, 피연결부(259)와 외구성부재(231) 사이에는, 이음부 연결공(240)으로부터 토출되었을 때보다 충분히 감속된 기체가 통과한다. 따라서, 상플레이트(234)와 중간플레이트(235) 사이, 및 중간플레이트(235)와 하플레이트(263) 사이에는, 전둘레에 걸쳐 균일한 유량으로 균일한 압력의 기체가 공급된다. 이에 의해, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 전둘레에 걸쳐 균일한 유량으로 균일한 압력의 기체가 토출된다.
한편, 제2 기체공급관(225)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체는, 중 심 기체토출구(265)로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다. 보다 구체적으로는, 제2 기체공급관(225)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체는, 중심관통공(254)을 지나, 원통부(257)의 내측의 공간에 공급된다. 그리고, 원통부(257)의 내측의 공간에 공급된 기체는, 원통부(257)의 내측의 공간에서의 칸막이부(258)보다 위쪽의 부분에 확산된다. 또한, 이 위쪽의 부분에 확산된 기체는, 칸막이부(258)에 형성된 각 기체유통공(260)을 지나 아래쪽으로 흐른다. 이에 의해, 제2 기체공급관(225)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체가 중심 기체토출구(265)로부터 아래쪽으로 토출된다.
상술한 바와 같이, 원통부(257)의 내측에서의 유로단면적은, 중심관통공(254)에서의 유로단면적보다 크게 되어 있으므로, 중심관통공(254)으로부터 원통부(257)의 내측의 공간에 공급된 기체는, 충분히 감속된다. 또한, 원통부(257)의 내측의 공간에서의 칸막이부(258)보다 위쪽의 부분에 공급된 기체는, 이 위쪽의 부분에 확산된 후에, 각 기체유통공(260)을 통과하므로, 각 기체유통공(260)으로부터는, 균일한 유량으로 기체가 토출된다. 그 때문에, 제2 기체공급관(225)으로부터 기체토출노즐(211)에 공급된 기체는, 충분히 감속되어 압력이 약해진 상태에서, 중심 기체토출구(265)의 전역으로부터 아래쪽으로 향하여 토출된다.
도 16은, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시켰을 때의 토출상태를 설명하기 위한 기체토출노즐(211) 및 기판(W)의 도해적인 측면도이다.
기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 중심 기 체토출구(265)로부터 기체를 토출시키면, 토출된 기체는, 기체토출노즐(211)의 하면(211a)과 기판(W)의 상면 사이를 바깥쪽으로 향하여 흐른다. 따라서, 중심 기체토출구(265)로부터 토출된 기체는, 기체토출노즐(211)의 외주면과 기판(W)의 상면 사이의 환형상의 간극으로부터 수평방향으로 향하여 방사형상으로 토출된다. 또한, 이 환형상의 간극으로부터 토출된 기체는, 코안다 효과(coanda effect)에 의해 기판(W) 쪽으로 빨아당겨져, 기판(W)의 상면을 따라 흘러 간다. 따라서, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 중심 기체토출구(265)로부터 기체를 토출시키면, 기판(W)의 상면 중앙부를 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 기류가 형성되어, 이 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역이 덮인다.
한편, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 수평방향으로 향하여 기체를 방사형상으로 토출시키면, 하측 기체토출구(266)로부터 토출된 기체는, 코안다 효과에 의해 기판(W) 쪽으로 빨아당겨져, 기판(W)의 상면을 따라 흘러 간다. 마찬가지로, 상측 기체토출구(243)로부터 토출된 기체는, 코안다 효과에 의해 기판(W) 쪽으로 빨아당겨져, 하측 기체토출구(266)로부터 토출된 기체에 의해 형성되는 기류의 상부를 따라 흘러 간다. 따라서, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 기체를 토출시키면, 연직방향으로 서로 겹쳐져, 각각 기판(W)의 상면 중앙부를 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 2개의 기류가 형성된다. 그리고, 이 2개의 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역이 덮인다.
또한, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 기체를 토출시킬 때, 중심 기체토출구(265)로부터 기체를 토출시켜두면, 하측 기체토출구(266)로부터 토출된 기체는, 중심 기체토출구(265)로부터 토출된 기체에 의해 형성되는 기류의 상부를 따라 바깥쪽으로 흘러 간다. 따라서, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시키면, 연직방향으로 겹쳐지는 3개의 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역이 덮인다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시킴으로써, 해당 기체토출구(243, 265, 266)로부터 토출된 기체에 의해 형성된 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역을 덮을 수 있다. 따라서, 다운플로우를 타고 기판(W)의 상면으로 향해 오는 파티클 등의 이물, 처리액의 비산이나 미스트가 기판(W)의 상면 근방에 도달해도, 이 이물이나 처리액의 미스트 등을 기류에 의해 바깥쪽으로 밀려나가게 할 수 있다. 이에 의해, 이물 등이 기판(W)의 상면에 부착하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시키면, 연직방향으로 겹쳐지는 3개의 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역을 덮을 수 있으므로, 기판(W)의 오염을 한층 억제 또는 방지할 수 있다.
보다 구체적으로는, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시키면, 예를 들면, 하측의 2개의 기류 중에, 기판(W)의 상면 근방에 도달한 이물 등을 기류 중에 말려들게 하여 기판(W)의 상면에 부착시키는 와류(渦流)(도 16에서의 화살표 A1 참조)가 형성되는 경우가 있다. 그렇지만, 이와 같은 경우에도, 연직방향으로 겹쳐지는 3개의 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역을 덮음으로써, 맨 위의 기류에 의해 이물 등을 바깥쪽으로 밀려나가게 하여, 하측의 2개의 기류 중에 이물 등이 말려 들어가는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 기체를 토출시킴으로써, 하측의 2개의 기류 중에 와류가 형성되어 있는 경우에도, 기판(W)의 상면에 대한 이물이나 처리액의 미스트의 부착을 확실히 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 오염을 한층 억제 또는 방지할 수 있다.
도 17은, 기판처리장치(201)에 의한 기판(W)의 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다. 이하에서는, 도 13, 도 16 및 도 17을 참조하여, 기판(W)의 처리의 일례에 대하여 설명한다.
미처리된 기판(W)은, 도시하지 않은 반송로봇에 의해 처리실(207)에 반입되어, 디바이스 형성면인 표면을 예를 들면 위로 향하여 스핀척(208)에 건네진다. 또한, 기판(W)이 처리실(207)에 반입될 때, 기체토출노즐(211) 등의 처리실(207) 내의 구성은, 반송로봇이나 기판(W)에 충돌하지 않도록, 스핀척(208)의 위쪽으로부터 퇴피시키고 있다.
다음으로, 기판(W)의 표면을 약액의 일례인 불화수소산에 의해 처리하는 약액처리가 행해진다(스텝S201). 구체적으로는, 제어부(216)에 의해 모터(215)가 제어되어, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)이 소정의 회전속도로 회전시켜진다. 그리고, 제어부(216)에 의해 약액밸브(217)가 열려, 약액밸브(209)로부터 기판(W)의 상 면 중앙부로 향하여 불화수소산이 토출된다. 토출된 불화수소산은, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액하여, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 기판(W) 위를 바깥쪽으로 퍼져 간다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역에 불화수소산이 공급되어, 기판(W)의 표면에 대한 약액처리가 행해진다. 약액처리가 소정시간에 걸쳐 행해지면, 제어부(216)에 의해 약액밸브(217)가 닫혀, 약액노즐(209)로부터의 불화수소산의 토출이 정지된다.
다음으로, 기판(W)의 표면을 린스액의 일례인 순수에 의해 씻어내리는 린스처리가 행해진다(스텝S202). 구체적으로는, 제어부(216)에 의해 린스액밸브(219)가 열려, 린스액노즐(210)로부터 회전상태의 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 순수가 토출된다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역에 순수가 공급되어, 기판(W)에 부착하고 있는 불화수소산이 순수에 의해 씻겨진다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 표면에 대한 린스처리가 행해진다.
다음으로, 기판(W) 위에서 순수의 액막을 유지시킨 상태에서 처리를 진행시키는 순수에 의한 퍼들처리가 행해진다(스텝S203). 구체적으로는, 린스액노즐(210)로부터의 순수의 토출이 계속된 상태에서, 제어부(216)에 의해 모터(215)가 제어되어, 기판(W)의 회전이 정지, 또는 기판(W)의 회전속도가 저속(예를 들면 10~30rpm 정도)으로 변경된다. 이에 의해, 기판(W) 위의 순수에 작용하는 원심력이 약해져, 기판(W)의 주위에 토출되는 순수의 양이 감소한다. 따라서, 기판(W)의 상면에는, 린스액노즐(210)로부터 공급된 순수가 모여, 순수에 의한 액고임이 행해진다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 순수의 액막이 기 판(W) 위에 형성된 후는, 제어부(216)에 의해 린스액밸브(219)가 닫혀, 린스액노즐(210)로부터의 순수의 토출이 정지된다. 그리고, 기판(W) 위에서 순수의 액막이 유지된 상태가 소정시간에 걸쳐 유지된다. 이와 같이 하여, 순수에 의한 액막을 기판(W) 위에 유지시킨 상태에서 처리를 진행시키는 순수에 의한 퍼들처리가 기판(W)의 상면에 행해진다.
다음으로, 순수보다 휘발성이 높은 유기용제의 일례인 IPA에 의해 기판(W) 위의 순수의 액막을 치환하는 IPA 치환처리가 행해진다(스텝S204). 구체적으로는, 제어부(216)에 의해 노즐요동기구(226)가 제어되어, 기체토출노즐(211)이 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 중앙부 위쪽에 배치된다. 이 때 기체토출노즐(211)은, 위쪽위치(도 13에 나타내는 위치)에 배치되어 있다. 그 후, 제어부(216)에 의해 처리액밸브(229)가 열려, 처리액노즐(228)로부터 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 IPA가 토출된다. 또한, 처리액노즐(228)로부터 IPA가 토출되고 있는 동안, 제어부(216)에 의해 모터(215)가 제어되어, 기판(W)이 소정의 회전속도까지 가속된다. 그리고, 기판(W)의 회전속도가 소정의 회전속도로 유지된 상태에서, 기판(W)으로의 IPA의 공급이 행해진다.
처리액노즐(228)로부터 토출된 IPA는, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액하여, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아 기판(W) 위를 바깥쪽으로 퍼져 간다. 따라서, 기판(W) 위에 유지된 순수의 액막은, 기판(W)의 상면 중앙부로부터 바깥쪽으로 향하여 서서히 IPA로 치환되어 간다. 또한, IPA는, 순수를 용이하게 용해시킬 수 있는 유기용제이다. 따라서, 기판(W) 위의 순수가 IPA에 녹아들어가면서, 기판(W) 위의 순수가 IPA에 의해 치환되어 간다. 이와 같이 하여, 기판(W) 위의 순수의 액막을 IPA의 액막으로 치환하는 IPA 치환처리가 소정시간에 걸쳐 행해지고, 기판(W)의 상면 전역이 IPA의 액막에 의해 덮인다. IPA 치환처리가 소정시간에 걸쳐 행해지면, 제어부(216)에 의해 처리액밸브(229)가 닫혀, 처리액노즐(228)로부터의 IPA의 토출이 정지된다.
다음으로, 기판(W)을 건조시키는 건조처리(스핀드라이)가 행해진다(스텝S205). 구체적으로는, 제어부(216)에 의해 모터(215)가 제어되어, 기판(W)의 회전이 가속된다. 이에 의해, 기판(W) 위의 IPA가 바깥쪽으로 떨어져 나가, IPA의 액막의 막두께가 감소한다. 제어부(216)는, 기판(W)의 회전을 가속시킨 후, 노즐승강기구(227)를 제어하여, 기체토출노즐(211)을 위쪽위치로부터 근접위치(도 16에 나타내는 위치)로 이동시킨다. 이 때, IPA의 액막의 두께가 감소하고 있으므로, 기체토출노즐(211)의 하단부가 IPA의 액막에 매몰되지 않고, 기체토출노즐(211)의 하면(211a)이 기판(W)의 상면 중앙부에 대향한다.
제어부(216)는, 기판(W)의 회전을 가속시킨 후, 제1 기체밸브(222) 및 제2 기체밸브(224)를 열어, 기체의 일례인 질소가스를 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 토출시킨다. 제어부(216)가 각 기체토출구(243, 265, 266)로부터 질소가스를 토출시키는 타이밍은, 예를 들면, 기체토출노즐(211)이 위쪽위치로부터 근접위치로 이동하기 전이라도 좋고, 기체토출노즐(211)이 근접위치로 이동한 후라도 좋다. 또한, 제어부(216)는, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 동시에 질소가스를 토출시켜도 좋고, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출과, 중심 기체토출구(265)로부터의 질소가스의 토출을 다른 타이밍에 시작시켜도 좋다.
중심 기체토출구(265)로부터 토출된 질소가스는, 기판(W)의 상면 중앙부로 향하여 내뿜어진다. 이 때 기판(W)의 상면 중앙부에 내뿜어지는 질소가스의 압력이 충분히 약하게 되어 있으므로, 기판(W)의 상면 중앙부로부터 IPA의 액막이 제거되고, 기판(W)의 상면이 부분적으로 건조하는 것이 억제 또는 방지되어 있다. 또한, 중심 기체토출구(265)로부터 토출된 질소가스는, 기체토출노즐(211)의 하면(211a)과 기판(W) 위의 IPA의 액막 사이를 바깥쪽으로 향하여 흐른다. 따라서, 중심 기체토출구(265)로부터 토출된 질소가스는, 기체토출노즐(211)의 외주면과 IPA의 액막 사이의 환형상의 간극으로부터 수평방향으로 향하여 방사형상으로 토출된다. 또한, 이 환형상의 간극으로부터 토출된 질소가스는, 코안다 효과에 의해 기판(W)의 쪽으로 빨아당겨져, IPA의 액막의 상면을 따라 흘러 간다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 중앙부를 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 기류가 형성되어, 이 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역이 덮인다.
또한, 하측 기체토출구(266)로부터 토출된 질소가스는, 코안다 효과에 의해 기판(W)의 쪽으로 빨아당겨져, 중심 기체토출구(265)로부터 토출된 질소가스에 의해 형성되는 기류의 상부를 따라 바깥쪽으로 흘러 간다. 또한, 상측 기체토출구(243)로부터 토출된 질소가스는, 코안다 효과에 의해 기판(W)의 쪽으로 빨아당겨져, 하측 기체토출구(266)로부터 토출된 질소가스에 의해 형성되는 기류의 상부를 따라 흘러 간다. 따라서, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터의 질소가스의 토 출이 시작되면, 연직방향으로 서로 겹쳐져, 각각 기판(W)의 상면 중앙부를 중심으로 하여 방사형상으로 퍼지는 3개의 기류가 기판(W) 위에 형성된다. 그리고, 이 3개의 기류에 의해 기판(W)의 상면 전역이 덮인다.
제어부(216)는, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터의 질소가스의 토출을 시작시킨 후, 모터(215)를 제어하여, 기판(W)을 고속회전시킨다(예를 들면 수천rpm의 회전속도로 회전시킨다). 이에 의해, 기판(W) 위의 IPA가 바깥쪽으로 떨어져 나가, 기판(W)이 건조되어 간다. 또한, 기판(W)의 상면이 3개의 기류에 의해 덮인 상태에서 기판(W)의 건조가 행해지므로, 다운플로우를 타고 기판(W)의 상면으로 향해오는 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트가 건조처리 중에 기판(W)에 부착하는 것이 억제 또는 방지된다. 따라서, 기판(W)의 오염이 억제 또는 방지된 상태에서 기판(W)의 건조가 행해진다. 또한, 기판(W) 위로부터 IPA가 제거된 후는, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 토출된 질소가스가 기판(W)의 상면을 따라 흘러가므로, 기판(W)의 상면 근방에서의 산소농도가 저하된 상태에서 기판(W)의 건조가 행해진다. 이에 의해, 워터마크 등의 건조불량의 발생이 억제 또는 방지된 상태에서 기판(W)의 건조가 행해진다.
제어부(216)는, 기판(W)의 고속회전을 소정시간에 걸쳐 계속시킨 후, 스핀척(208)에 의한 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 또한, 제어부(216)는, 스핀척(208)에 의한 기판(W)의 회전을 정지시킨 후, 제1 기체밸브(222) 및 제2 기체밸브(224)를 닫아, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터의 질소가스의 토출을 정지시킨다. 그리고, 제어부(216)는, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터의 질소가스의 토출을 정지시킨 후, 노즐요동기구(226)를 제어하여, 기체토출노즐(211)을 스핀척(208)의 측방으로 퇴피시킨다. 그 후, 처리완료된 기판(W)이, 반송로봇에 의해 처리실(207)로부터 반출된다.
도 18 및 도 19는, 기판(W)에 부착하고 있는 파티클 수를 나타내는 그래프이다. 이하에서는, 상술한 처리(도 17 등을 참조하여 설명한 처리)가 행해진 기판(W)에 부착하고 있는 파티클 수를 파티클 카운터에 의해 계측했을 때의 계측결과에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용된 기체토출노즐(211)의 구체적인 치수를 도 14를 참조하여 설명하면, 상플레이트(234)의 하면과 중간플레이트(235)의 상면 사이의 연직방향으로의 간격(G201)은, 1.5mm였다. 또한, 중간플레이트(235)의 하면과 하플레이트(263)의 상면 사이의 연직방향으로의 간격(G202)은, 4mm였다. 또한, 중간플레이트(235)의 두께(T201)(연직방향으로의 길이)는, 10mm였다. 또한, 하플레이트(263)의 외경(D201)은, 100mm였다. 또한, 평판형상부재(246)의 내경(D202)은, Φ34mm였다.
또한, 처리대상의 기판(W)은, 직경이 300mm의 원형기판이며, 건조처리에서, 이 기판(W)의 상면과 기체토출노즐(211)의 하면(211a)과의 연직방향으로의 간격이 4mm로 되도록, 기체토출노즐(211)을 기판(W)의 상면중앙부에 근접시켰다. 또한, 건조처리에서, 제1 기체공급관(223)으로부터 기체토출노즐(211)에 80L/min으로 질소가스를 공급하고, 제2 기체공급관(225)으로부터 기체토출노즐(211)에 50L/min으로 질소가스를 공급했다. 이와 같은 조건으로, 3개의 기체토출구(243, 265, 266)로부터 질소가스를 토출시키고, 상측 기체토출구(243)의 주위 8개소에서 측정한 질소가 스의 유속은, 0.2m/s~0.3m/s의 범위 내 있었다. 또한, 하측 기체토출구(266)의 주위 8개소에서 측정한 질소가스의 유속은, 1.8m/s~2.2m/s의 범위 내 있었다. 또한, 하플레이트(263)의 외주면과 기판(W)의 상면 사이의 환형상의 간극의 주위 8개소에서 측정한 질소가스의 유속은, 1.8m/s~2.6m/s의 범위 내 있었다. 따라서, 상측 기체토출구(243)로부터 토출되는 질소가스의 유속(V201)(도 16 참조)은, 하측 기체토출구(266)로부터 토출되는 질소가스의 유속(V202)(도 16 참조)보다 느렸다. 또한, 하측기체토출구(266)로부터 토출되는 질소가스의 유속(V202)과, 하플레이트(263)의 외주면과 기판(W)의 상면 사이의 환형상의 간극으로부터 토출되는 질소가스의 유속(V203)(도 16 참조)과는, 거의 일치하였다.
[상측 기체토출구(243)의 유무(有無)에 의한 파티클 수의 비교]
최초로 도 18을 참조하여, 기체토출노즐(211)을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수(실시예)와, 기체토출노즐(211)에서 상측 기체토출구(243)가 설치되어 있지 않은 구성의 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수(비교예)를 비교한다.
도 18의 계측치는, 크기가 0.06㎛을 넘는 파티클 수의 계측을 복수매의 처리완료 기판(W)에 대하여 행했을 때의 것이다. 또한, 도 18에서, 파티클 수의 최대치, 최소치, 평균치가, 각각, I자 형상의 바의 상단, I자 형상의 바의 하단, ●표로 나타내고 있다. 실시예와 비교예의 상위점(相違占)은, 처리에 사용한 노즐에서의 상측 기체토출구(243)의 유무이며, 그 외의 조건은 거의 일치시켰다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 상측 기체토출구(243)가 설치되어 있지 않은 구성의 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수(비교예)는, 140개~320개의 범위 내 있었다. 또한, 도 18에 나타내는 바와 같이, 기체토출노즐(211)을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수(실시예)는, 40개~80개의 범위 내 있었다. 또한, 도시는 하지 않지만, 질소가스의 기류에 의해 덮이지 않고 건조처리가 행해진 기판(W)의 파티클 수(크기가 0.06㎛을 넘는 파티클 수)는, 20만개 이상이었다. 따라서, 질소가스의 기류에 의해 기판(W)의 상면을 덮은 상태에서 건조처리를 행함으로써, 기판(W)의 청정도를 현격히 향상시킬 수 있다. 또한, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)가 설치된 기체토출노즐(211)을 사용하고, 또한, 상술한 조건으로 건조처리를 행함으로써, 기판(W)의 청정도를 한층 향상시킬 수 있다.
[토출각도의 변화에 의한 파티클 수의 비교]
다음으로 도 19를 참조하여, 하측 기체토출구(266)로부터 질소가스를 수평하게 토출시켰을 때의 파티클 수와, 하측 기체토출구(266)로부터 질소가스를 비스듬히 위쪽 또는 아래쪽으로 향하여 토출시켰을 때의 파티클 수를 비교한다.
도 19에 나타내는 측정치는, 기체토출노즐(211)에서 상측 기체토출구(243)가 설치되어 있지 않은 3종류의 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수이다. 도 19의 계측치는, 크기가 0.06㎛을 넘는 파티클 수의 계측을 복수매의 처리완료 기판(W)에 대하여 행했을 때의 것이다. 또한, 도 19에서, 파티클 수의 최대치, 최소치, 평균치가, 각각, I자 형상의 바의 상단, I자 형상의 바의 하단, ●표로 나타내고 있다.
참고예 1에 나타내는 측정치(토출각도 5도의 측정치)는, 수평면에 대한 경사각도가 5도로 기운 아래쪽으로 향하여 하측 기체토출구(266)로부터 질소가스가 토출되도록 구성된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수이다. 또한, 참고예 2에 나타내는 측정치(토출각도 0도의 측정치)는, 하측 기체토출구(266)로부터 수평하게 질소가스가 토출되도록 구성된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수이다. 또한, 참고예 3에 나타내는 측정치(토출각도 -5도의 측정치)는, 수평면에 대한 경사각도가 5도로 기운 위쪽으로 향하여 하측 기체토출구(266)로부터 질소가스가 토출되도록 구성된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수이다. 3개의 측정치의 상위점은, 질소가스의 토출각도가 각각 다른 각도로 설정된 3개의 노즐을 사용하여 기판(W)을 처리한 것이며, 그 외의 조건은 거의 일치시켰다.
도 19의 참고예 1에서 나타내는 바와 같이, 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출각도가 5도로 설정된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수는, 280개~550개의 범위 내 있었다. 또한, 도 19의 참고예 2에서 나타내는 바와 같이, 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출각도가 수평(0도)으로 설정된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W)의 파티클 수는, 190개~290개의 범위 내 있었다. 또한, 도 19의 참고예 3에서 나타내는 바와 같이, 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출각도가 -5도로 설정된 기체토출노즐을 사용하여 처리된 기판(W) 파티클 수는, 240개~350개의 범위 내 있었다.
이들 측정치로부터, 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출각도를 0 도 이하(수평면에 대하여 상향의 각도를 마이너스로 한다)로 설정함으로써, 기판(W)의 오염을 저감할 수 있음이 판명되었다. 또한, 하측 기체토출구(266)로부터의 질소가스의 토출각도를 0도로 설정함으로써, 기판(W)의 오염을 한층 저감할 수 있음이 판명되었다. 따라서, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터의 기체의 토출각도가 0도로 설정된 본 실시형태에 의한 기체토출노즐(211)을 사용하여 기판(W)을 처리함으로써, 기판(W)의 청정도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 상측 기체토출구(243), 하측 기체토출구(266), 및 중심 기체토출구(265)로부터 기체를 토출시킴으로써, 층형상으로 서로 겹쳐지는 3개의 기류를 형성하고, 이 3개의 기류에 의해, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 상면 전역을 덮을 수 있다. 이에 의해, 파티클 등의 이물이나 처리액의 미스트로부터 기판(W)의 상면을 확실히 보호하고, 기판(W)의 오염을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 청정도를 향상시킬 수 있다.
또한, 기체토출노즐(211)은, 스핀척(208)에 유지되는 기판(W)보다 직경이 작은 비교적 소형의 부재이므로, 처리유닛(206)의 대형화를 억제할 수 있다. 본 실시형태에서는, 기판처리장치(201)에 복수의 처리유닛(206)이 구비되어 있으므로, 개개의 처리유닛(206)의 대형화를 억제함으로써, 기판처리장치(201)의 풋프린트(점유면적)나, 높이의 증가를 큰폭으로 억제할 수 있다.
제2 실시형태의 설명은 이상이지만, 본 발명은, 제2 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니고, 청구항 기재의 범위 내에서 여러가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 제2 실시형태에서는, 처리액노즐(228) 내에 1개의 유로가 형성되어 있어, 처 리액노즐(228)로부터 1종류의 처리액(IPA)이 토출되는 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들면, 도 20에 나타내는 바와 같이, 복수의 유로를 그 내부에 갖는 노즐(128)을 처리액노즐로서 채용해도 좋다.
이 도 20에 나타내는 처리액노즐(128)은, 그 길이방향으로 뻗는 각각 분리된 3개의 유로(268)를 그 내부에 갖고 있어, 3개의 유로(268)에 공급된 처리액을 그 일단에 형성된 3개의 처리액토출구(269)로부터 각각 토출할 수 있다. 따라서, 3개의 유로(268)에 각각 다른 종류의 처리액을 공급하면, 처리액노즐(128)로부터 복수종의 처리액을 토출시킬 수 있다. 또한, 어느 하나의 유로(268)에 기체를 공급하면, 처리액노즐(128)로부터 처리액 뿐만이 아니라 기체를 토출시킬 수 있다. 따라서, 제2 실시형태의 기체토출노즐(211)에서 중심관통공(254)과 처리액노즐(228)을 설치하는 대신에, 처리액노즐(128)을 원주형상부재(244)에 삽입해, 어느 하나의 유로(268)로부터 질소가스를 토출하고, 다른 어느 하나의 유로(268)로부터 IPA를 토출하는 구성으로해도 좋다. 또한, 나머지의 유로(268)로부터는 린스액의 일례인 순수를 토출시키도록 하여, 린스처리를 행하도록 해도 좋다. 이 경우, 린스액노즐(210)을 생략할 수 있다.
또한, 제2 실시형태에서는, 기체토출노즐(211)의 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 기체가 수평하게 토출되는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에 한정하지 않고, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 비스듬히 위쪽 또는 아래쪽으로 향하여 기체가 토출되어도 좋다. 보다 구체적으로는, 상측 기체토출구(243) 및 하측 기체토출구(266)로부터 기체를 비스듬히 아래쪽으로 향하여 토출시키는 경우에는, 예를 들면, 스핀척(208)에 유지된 기판(W)의 상면 주연부나, 복수의 협지부재(214)의 주위로 향하여 기체가 토출되도록, 기체토출노즐(211)이 구성되어 있어도 좋다.
또한, 제2 실시형태에서의 기판(W)의 처리예에서는, 약액처리, 린스처리, 순수에 의한 퍼들처리, IPA 치환처리, 건조처리가 순차로 행해지는 경우에 대하여 설명했지만, 기체토출노즐(211)을 사용한 기판(W)의 처리는, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상술한 기판(W)의 처리예에서, IPA 치환처리를 행하지 않고, 순수에 의한 퍼들처리가 행해진 후에 계속해서 건조처리가 행해져도 좋다.
또한, 제2 실시형태에서는, 기판(W)이, 원형기판인 경우에 대하여 설명했지만, 기판(W)으로서는, 원형기판에 한정하지 않고, 예를 들면 장방형기판 등의 다각형기판이라도 좋다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 밝히기 위해 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어서는 않되고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2008년 10월 29일에 일본국 특허청에 제출된 특원2008-278568호, 및 2009년 3월 30일에 일본국 특허청에 제출된 특원2009-82614호에 대응하고 있고, 이 출원의 모든 개시는 여기에 인용에 의해 포함되는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치의 레이아웃을 나타내는 도해적(圖解的)인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치에 구비된 처리유닛의 개략구성을 나타내는 모식도(模式圖)이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기체토출노즐의 도해적인 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기체토출노즐의 도해적인 저면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기체토출구로부터의 질소가스의 토출상태의 일례를 설명하기 위한 스핀척 및 기체토출노즐의 도해적인 측면도이다.
도 6은 질소가스가 내뿜어지고 있을 때의 기판의 주연부의 도해적인 확대도이다.
도 7은 질소가스가 내뿜어지고 있을 때의 기판의 주연부의 도해적인 확대도이다.
도 8은 제1 실시형태에 의한 기판처리장치에 의한 기판의 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.
도 9는 기체토출구로부터의 질소가스의 토출상태의 다른 예를 설명하기 위한스핀척 및 기체토출노즐의 도해적인 측면도이다.
도 10은 기체토출구로부터의 질소가스의 토출상태의 또다른 예를 설명하기 위한 스핀척 및 기체토출노즐의 도해적인 측면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 처리액노즐의 도해적인 외관도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다
도 13은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기판처리장치에 구비된 처리유닛의 개략구성을 나타내는 모식도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기체토출노즐의 도해적인 종단면도이다.
도 15는 도 14에 나타내는 XV-XV선에 따른 기체토출노즐의 도해적인 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 기체토출노즐을 기판의 상면 중앙부에 근접시킨 상태에서 3개의 기체토출구로부터 기체를 토출시켰을 때의 토출상태를 설명하기 위한 기체토출노즐 및 기판의 도해적인 측면도이다.
도 17은 제2 실시형태에 의한 기판처리장치에 의한 기판의 처리의 일례를 설명하기 위한 공정도이다.
도 18은 기판에 부착하고 있는 파티클 수를 나타내는 그래프이다.
도 19는 기판에 부착하고 있는 파티클 수를 나타내는 그래프이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 처리액노즐의 도해적인 외관도이다.

Claims (9)

  1. 기판을 유지하는 기판유지유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙부 근방에 위치하도록 배치되어, 기체토출구로부터 기판을 따라 기체를 방사(放射)형상으로 토출함으로써, 기판을 덮기 위한 기체의 흐름을 형성하는 기체토출노즐과,
    상기 기체토출노즐에 기체를 공급하는 기체공급유닛을 포함하는, 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 주연부(周緣部)로 향하여 기체를 토출하도록 형성되어 있는, 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판유지유닛에 유지된 기판을 회전시키는 회전유닛을 더 포함하고,
    상기 기판유지유닛은, 기판의 주단면(周端面)을 따르도록 배치되어, 해당 기판을 유지하는 복수의 유지부재를 갖고,
    상기 기체토출노즐은, 상기 기체토출구로부터 상기 복수의 유지부재의 주위로 향하여 기체를 토출함으로써, 해당 복수의 유지부재 및 이들의 유지부재에 유지된 기판을 덮기 위한 기체의 흐름을 형성하도록 형성되어 있는, 기판처리장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체토출구는, 슬릿형상이며, 상기 기체토출노즐의 외(外)표면에 환(環)형상으로 개구(開口)하고 있는, 기판처리장치.
  5. 기판을 유지하는 기판유지유닛과,
    상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 중앙부 근방에 배치되어, 환형상의 제1 기체토출구와, 상기 제1 기체토출구보다 상기 기판유지유닛측에 배치된 환형상의 제2 기체토출구를 가져, 해당 기판의 한쪽의 주면(主面)을 따라 상기 제1 및 제2 기체토출구로부터 각각 기체를 방사형상으로 토출하는 기체토출노즐과,
    상기 기체토출노즐에 기체를 공급하는 기체공급유닛을 포함하는, 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기체토출노즐은, 상기 기판유지유닛에 유지된 기판의 한쪽의 주면에 대향하고, 상기 제1 및 제2 기체토출구보다 상기 기판유지유닛측에 배치된 대향면(對向面)과, 상기 대향면에 설치된 제3 기체토출구를 더 포함하는 것인, 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기체토출노즐 및 기체공급유닛은, 상기 제2 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속과, 상기 제3 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속이 거의 일치하도록 설계되어 있는 것인, 기판처리장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 기체토출노즐은, 상기 제1 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속이, 상기 제2 기체토출구로부터 토출되는 기체의 유속보다 느려지도록 설계되어 있는 것인, 기판처리장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판유지유닛은, 기판을 수평하게 유지하는 것이며,
    상기 기체토출노즐은, 상기 제1 및 제2 기체토출구로부터 수평하게 기체가 토출되도록 설계되어 있는 것인, 기판처리장치.
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