KR20100130951A

KR20100130951A - 기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법, 및 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체

Info

Publication number: KR20100130951A
Application number: KR1020100048560A
Authority: KR
Inventors: 노부히코 모우리; 쇼이치로 히다카
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2010-12-14
Also published as: TWI417951B; TW201110207A; US20100307539A1; JP5302781B2; JP2010283150A

Abstract

본 발명은 기판 주연부의 세정 효율을 향상시키는 것을 과제로 한다.
본 발명에서는, 기판(2)을 회전시키기 위한 기판 회전 수단(19)과, 회전하는 세정체(32)로 기판(2)의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단(21)과, 기판(2)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단(22)을 갖는 기판 액처리 장치(1)를 이용하여, 회전하는 기판(2)의 주연부에 회전하는 세정체(32)를 접촉시켜 세정액으로 세정할 때, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 방향과 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판(2)과 세정체(32)가 접촉하는 세정 부분에서의 기판(2)과 세정체(32)의 진행 방향을 동일 방향으로 하고, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 속도와 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1:1∼3.5:1의 범위로 한다.

Description

기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법, 및 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE LIQUID PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM HAVING SUBSTRATE LIQUID PROCESSING PROGRAM STORED THEREIN}

본 발명은 기판 액처리 장치, 기판 액처리 방법, 및 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 부품을 제조하는 공정에서는 반도체 기판을 세정하는 기판 세정 공정을 제공하고 있다.

기판에 있어서, 회로 패턴 등이 형성되는 기판의 표면(주요면)이 파티클 등의 오염 물질로 오염되면, 노광 등에 의한 패턴 형성에 지장을 초래할 우려가 있기 때문에, 기판 세정 공정에서는 기판 표면이 세정된다. 또한, 기판의 주연부(周緣部)가 오염되면 반송 시 또는 처리 시 등에 기판 유지 수단을 통해 다른 기판에 오염 물질이 전사될 우려가 있고, 또 침지에 의한 처리 시 또는 액침 노광 시 등에 기판을 침지시킨 액 중에 오염 물질이 부유하여 기판 표면 등에 재부착될 우려가 있기 때문에, 기판 세정 공정에서는 기판 주연부도 세정된다.

이 기판 세정 공정에서 기판 주연부를 세정하기 위해 이용되는 기판 액처리 장치로는, 기판을 수평으로 유지하면서 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체를 기판의 주연부에 접촉시켜 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판의 회전 중심부에 세정액을 공급하여 회전하는 기판의 원심력을 이용해 기판의 주연부에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 구비한 구성의 기판 액처리 장치가 알려져 있다. (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 2006-278592호 공보

기판 액처리 장치에서는, 기판과 세정체를 함께 회전시키면서 기판의 주연부를 세정액으로 세정하기 때문에, 기판이나 세정체의 회전 속도에 따라 기판 주연부에서의 세정 효율(오염 물질의 제거율)이 변한다.

본 발명은 함께 회전하는 기판과 세정체를 접촉시키면서 세정액으로 기판 주연부를 세정하기에 적합한 기판 액처리 장치ㆍ기판 액처리 방법을 제공한다.

본 발명의 기판 액처리 장치는, 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 포함하며, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향을 동일 방향으로 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1:1∼3.5:1의 범위로 한다.

상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1.5:1∼3:1의 범위로 한다.

상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 한다.

상기 세정체는 원주 방향으로 2 분할한 영역에 상이한 종류의 세정 부재가 형성된 것이다.

상기 세정체는 원주 방향으로 2 분할한 영역에 브러시형의 세정 부재와 스폰지형의 세정 부재가 형성된 것이다.

본 발명은, 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 이용하여, 회전하는 기판의 주연부에 회전하는 세정체를 접촉시켜 세정액으로 세정하는 기판 액처리 방법으로서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향이 동일 방향이 되도록 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)가 1:1∼3.5:1의 범위가 되도록, 기판과 세정체를 회전시켜 세정체로 기판의 주연부를 세정한다.

본 발명은, 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 포함하는 기판 액처리 장치를 이용하여, 회전하는 기판의 주연부에 회전하는 세정체를 접촉시켜 세정액으로 세정하기 위한 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체로서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향이 동일 방향이 되도록 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)가 1:1∼3.5:1의 범위가 되도록, 기판과 세정체를 회전시켜 세정체로 기판의 주연부를 세정한다.

본 발명에서는, 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향을 동일 방향으로 하고, 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1:1∼3.5:1의 범위로 함으로써, 기판의 세정 효율(오염 물질의 제거율)을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 액처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 기판 세정 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 3은 기판 세정 유닛을 나타내는 측면도이다.
도 4는 세정 시의 기판과 세정체의 동작을 나타내는 도면으로서, (a)는 설명도, (b)는 동부분 확대도이다.
도 5는 기판의 회전 속도를 일정하게 한 경우의 세정체의 회전 속도와 세정 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 세정체의 회전 속도를 일정하게 한 경우의 기판의 회전 속도와 세정 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 기판의 회전 속도와 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)와 세정 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8의 (a)는 세정체를 나타내는 평면도이고, (b)는 그 세정체의 측면 단면도이다.
도 9의 (a)는 다른 세정체를 나타내는 평면도이고, (b)는 그 세정체의 측면 단면도이다.
도 10의 (a)는 다른 세정체를 나타내는 평면도이고, (b)는 그 세정체의 측면 단면도이다.

이하에, 본 발명에 따른 기판 액처리 장치의 구체적인 구성에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 기판 액처리 장치(1)에는, 전단부(前端部)에 반도체 웨이퍼(이하, 「기판(2)」이라 함)를 반입 및 반출하기 위한 기판 반입ㆍ반출부(3)가 형성되고, 기판 반입ㆍ반출부(3)의 후방부에 기판(2)을 반송하기 위한 기판 반송부(4)가 형성되며, 기판 반송부(4)의 후방부에 기판(2)의 세정이나 건조 등의 각종 처리를 실시하기 위한 기판 액처리부(5)가 형성된다.

기판 액처리부(5)에는, 기판 반송부(4)의 후방부에 기판(2)을 전달하기 위한 기판 전달 유닛(6)이 설치되고, 기판 전달 유닛(6)의 후방부에 기판(2)을 기판 액처리부(5)의 내부에서 반송하기 위한 반송 유닛(7)이 설치되며, 반송 유닛(7)의 좌우 양측부에 기판(2)을 세정하기 위한 기판 세정 유닛(8∼15)이 상하, 전후에 2개씩 나란히 설치된다.

그리고, 기판 액처리 장치(1)에서는, 예를 들어, 기판 반입ㆍ반출부(3)에 배치되며 복수개의 기판(2)이 적재된 캐리어(17)로부터 기판 반송부(4)에 의해 기판(2)을 1장씩 꺼내어 기판 전달 유닛(6)에 반송하고, 반송 유닛(7)에 의해 기판 전달 유닛(6)으로부터 기판(2)을 기판 세정 유닛(8∼15) 중 어느 하나에 반송하며, 기판 세정 유닛(8∼15)에서 기판(2)을 세정한 후, 다시 반송 유닛(7)에 의해 기판(2)을 기판 전달 유닛(6)에 반송하고, 기판 반송부(4)에 의해 기판(2)을 기판 전달 유닛(6)으로부터 기판 반입ㆍ반출부(3)의 캐리어(17)로 반출한다.

다음으로, 상기 기판 액처리 장치(1)에 있어서, 기판(2)을 세정 처리하는 기판 세정 유닛(8∼15)의 구체적인 구조에 관해 설명한다. 이하의 설명에서는, 상측 전방에 설치된 기판 세정 유닛(8)의 구조에 관해 설명하지만, 다른 기판 세정 유닛(9∼15)도 대략 동일하게 구성된다.

기판 세정 유닛(8)은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 챔버(18) 내부에, 기판(2)을 회전시키는 기판 회전 수단(19)과, 기판(2)의 표면(상면)을 세정하는 표면 세정 수단(20)과, 기판(2)의 주연부를 세정하는 주연부 세정 수단(21)과, 기판(2)에 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단(22)을 수용한다.

이하에, 기판 세정 유닛(8)을 구성하는 기판 회전 수단(19), 표면 세정 수단(20), 주연부 세정 수단(21), 세정액 공급 수단(22)의 구체적인 구성에 관해 순서대로 설명한다.

기판 회전 수단(19)에 있어서, 챔버(18)의 바닥부 중앙에 구동 모터(23)를 부착하고, 그 구동 모터(23)의 회전축(24)의 상단부(上端部)에 기판(2)을 흡착 유지하는 기판 유지체(25)를 부착한다.

그리고, 기판 회전 수단(19)은 반송 유닛(7)에 의해 미리 정해진 위치에 반송된 기판(2)을 기판 유지체(25)에서 수평으로 유지하면서 미리 정해진 회전 속도로 기판(2)을 회전시킨다.

표면 세정 수단(20)에 있어서, 챔버(18)에 이동 기구(26)를 부착하고, 이동 기구(26)의 선단부에 세정 노즐(27)을 부착한다.

그리고, 표면 세정 수단(20)은 이동 기구(26)에 의해 세정 노즐(27)을 기판(2)의 중앙부 상측 위치와 기판(2)의 주연부 외측 위치의 사이에서 수평 방향으로 이동할 수 있게 하여, 기판(2)의 반송 시에는 세정 노즐(27)을 기판(2)의 주연부 외측 위치로 후퇴시키고, 기판(2)의 표면 전면(全面)의 세정 시에는 세정 노즐(27)을 기판(2)의 중앙부 상측 위치로부터 기판(2)의 주연부 상측 위치를 향해 수평 방향으로 이동시키며, 세정 노즐(27)로부터 기판(2)의 상면을 향해 약액을 액적형으로 분사하여 기판(2) 표면을 세정한다.

주연부 세정 수단(21)에 있어서, 챔버(18)에 이동 기구(28)를 부착하고, 이동 기구(28)의 선단부에 회전축(29)을 선단이 하측을 향하게 부착하며, 회전축(29)의 선단에 소직경 스폰지(30)와 대직경 스폰지(31)로 이루어진 단면이 T자형인 세정체(32)를 부착한다. 여기서는, 스폰지형의 세정 부재로 이루어진 세정체(32)를 사용하지만, 세정체는 기판(2)과 접촉한 상태에서 세정을 하는 구성이면 되고, 예를 들어, 브러시형의 세정 부재로 이루어진 세정체를 사용해도 된다. 또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 세정체(32)와 기판(2)의 접촉 부위에 작은 돌기(39)를 형성해 두고, 이 작은 돌기(39)의 마모 상태를 검사함으로써 세정체(32)의 교환 시기를 외관상으로 판단하는 것이 가능하다. 또, 도 10에 나타낸 바와 같이, 세정체(32)를 색이 상이한 외측 스폰지(40)와 내측 스폰지(41)로 구성해 두고, 외관상으로 나타나는 세정체(32)의 색을 검사함으로써 세정체(32)의 교환 시기를 외관상으로 판단할 수도 있다.

또, 주연부 세정 수단(21)에 있어서, 이동 기구(28)의 선단부에 지지체(33)를 부착하고, 지지체(33)의 하단부에 공급 노즐(34)을 세정체(32)를 향하게 부착한다.

그리고, 주연부 세정 수단(21)은 이동 기구(28)에 의해 세정체(32)를 기판(2)의 주연측 위치와 기판(2)의 외측 위치의 사이에서 수평 방향으로 이동할 수 있도록 하여, 기판(2)의 반송 시에는 세정체(32)를 기판(2)의 외측 위치로 후퇴시키고, 기판(2)의 세정 시에는 세정체(32)를 기판(2)의 주연측 위치로 이동시키며, 소직경 스폰지(30)의 외주면을 기판(2)의 단부에 누르고 대직경 스폰지(31)의 상면을 기판(2)의 이면측 가장자리부에 누르고, 세정체(32)를 회전축(29)으로 회전시킴으로써 소직경 스폰지(30)와 대직경 스폰지(31)로 기판(2)의 주연부를 마찰시키면서 세정한다. 그 때, 주연부 세정 수단(21)은 공급 노즐(34)로부터 세정체(32)를 향해 순수를 공급하여, 순수로 세정체(32)를 팽윤시키고, 세정체(32)에 부착된 파티클 등의 오염 물질을 씻어낸다.

세정액 공급 수단(22)에 있어서, 챔버(18)에 지지체(35)를 부착하고, 지지체(35)의 상단부에 공급 노즐(36)을 기판(2)의 표면 회전 중심부 방향을 향해 경사형으로 부착한다.

그리고, 세정액 공급 수단(22)은, 회전하는 기판(2)의 표면에 액막을 형성시킬 수 있는 양의 세정액(여기서는, 순수)을 공급 노즐(36)로부터 기판(2)의 표면 회전 중심부(중앙부)를 향해 토출하여 공급하고, 기판 회전 수단(19)에 의해 기판(2)을 회전시킴으로써 원심력의 작용으로 기판(2)의 표면에 액막을 형성하며, 기판 회전 수단(19)에 의해 회전되는 기판(2)의 표면 주연부와 주연부 세정 수단(21)에 의해 회전되는 세정체(32)의 사이에 세정액이 개재되게 한다. 기판(2) 표면에 원심력으로 액막을 형성함으로써, 기판(2) 표면을 향해 파티클을 포함한 세정액이 튀어올라 재부착되는 것을 방지한다.

기판 세정 유닛(8)은 이상에 설명한 바와 같이 구성되고, 기판 회전 수단(19), 표면 세정 수단(20), 주연부 세정 수단(21), 세정액 공급 수단(22) 등을 도시하지 않은 제어 장치의 기억 매체에 저장된 기판 액처리 프로그램으로 적절하게 제어함으로써, 이하에 설명하는 바와 같이 기판(2)을 세정한다.

우선, 반송 유닛(7)에 의해 반송된 기판(2)을 기판 회전 수단(19)에 의해 수평으로 유지하면서 미리 정해진 방향을 향해 미리 정해진 회전 속도로 회전시키고, 세정액 공급 수단(22)에 의해 미리 정해진 양의 세정액을 기판(2)의 표면 중앙부를 향해 공급하여 액막을 형성하며, 이동 기구(28)에 의해 세정체(32)를 미리 정해진 방향을 향해 미리 정해진 회전 속도로 회전시키면서 기판(2)의 주연부에 접촉시켜, 주연부 세정 수단(21)의 세정체(32)로 기판(2)의 주연부를 세정한다.

그 후, 표면 세정 수단(20)과 주연부 세정 수단(21)을 기판(2)의 주연부 외측 위치로 후퇴시키고, 세정액 공급 수단(22)에 의해 기판(2)에 세정액을 공급하여, 기판(2)을 린스 처리한다.

그 후, 세정액 공급 수단(22)에 의해 미리 정해진 양의 세정액을 기판(2)의 표면 중앙부를 향해 공급하여 액막을 형성하고, 이동 기구(26)에 의해 세정 노즐(27)을 기판(2)의 중앙부 상측 위치로부터 기판(2)의 주연부 상측 위치를 향해 이동시킴으로써 표면 세정 수단(20)에 의해 회로 패턴이 형성된 기판(2)의 표면을 세정한다.

그 후, 세정액 공급 수단(22)으로부터의 세정액의 공급을 정지하고, 기판 회전 수단(19)에 의해 세정 시보다 고속의 회전 속도로 기판(2)을 회전시켜, 원심력의 작용으로 기판(2)의 표면으로부터 세정액을 날려 보내어 기판(2)의 표면을 건조시킨다.

이와 같이, 상기 기판 액처리 장치(1)의 기판 세정 유닛(8)에서는, 기판(2)과 세정체(32)를 함께 회전시키면서 접촉시켜 기판(2)의 주연부를 세정액으로 세정한다.

여기서, 기판(2)과 세정체(32)를 함께 회전시키면서 세정할 때에는, 기판(2)과 세정체(32)의 회전 방향을 동일 방향으로 하는 경우와 반대 방향으로 하는 경우가 있다. 그러나, 기판(2)의 회전 방향과 세정체(32)의 회전 방향을 동일 방향으로 하여, 기판(2)과 세정체(32)가 접촉하는 세정 부분에서의 기판(2)과 세정체(32)의 진행 방향이 반대 방향이 되도록 한 경우에는, 기판(2)과 세정체(32) 사이에 개재되는 세정액의 영향에 의해 기판(2)으로부터 세정체(32)가 부상하여 옆으로 미끄러진 상태가 되어, 세정 효율이 낮아진다.

따라서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 기판 회전 수단(19)에 의해 기판(2)을 시계 방향(우회전)으로 회전시키는 한편, 평면에서 볼 때 주연부 세정 수단(21)에 의해 세정체(32)를 반시계 방향(좌회전)으로 회전시켜, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 방향과 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 방향을 반대 방향으로 하고, 이에 의해, 기판(2)과 세정체(32)가 접촉하는 세정 부분에서의 기판(2)과 세정체(32)의 진행 방향을 동일 방향으로 하여, 기판(2)이나 세정체(32)의 회전 속도와 세정 효율의 관계를 조사했다.

그 결과, 우선, 기판(2)의 회전 속도를 100 rpm으로 일정하게 하고 세정체(32)의 회전 속도를 변화시킨 경우에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 세정체(32)의 회전 속도를 상승시킴에 따라 세정 효율이 증대하여, 세정체(32)의 회전 속도가 50 rpm일 때가 피크이며, 세정체(32)의 회전 속도를 더욱 상승시키면 세정 효율이 서서히 저감한다는 것을 알았다.

이것은, 세정체(32)의 회전 속도가 50 rpm보다 낮은 경우에는, 기판(2)과 세정체(32)의 접촉 횟수가 적어, 세정 효율이 낮아지는 것으로 생각된다.

한편, 세정체(32)의 회전 속도가 50 rpm보다 높은 경우에는, 기판(2)과 세정체(32)의 접촉 횟수가 증가함에도 불구하고, 세정체(32)의 회전 속도가 지나치게 빨라 세정체(32)에 부착된 오염 물질이 세정체(32)로부터 박리되지 않고 기판(2)에 재부착되어, 오히려 세정 효율이 낮아진 것으로 생각된다.

또, 세정체(32)의 회전 속도를 50 rpm으로 일정하게 하고 기판(2)의 회전 속도를 변화시킨 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판(2)의 회전 속도를 상승시킴에 따라 세정 효율이 서서히 증대하여, 기판(2)의 회전 속도가 100 rpm일 때가 피크이며, 기판(2)의 회전 속도를 더욱 증가시키면 세정 효율이 서서히 저감한다는 것을 알았다.

이것은, 기판(2)의 회전 속도가 100 rpm보다 낮은 경우에는, 기판(2)과 세정체(32)의 접촉 횟수가 적고, 또 세정체(32)에 의해 기판(2)으로부터 박리된 오염 물질이 기판(2)에 재부착되기 때문에, 세정 효율이 낮아진 것으로 생각된다.

한편, 기판(2)의 회전 속도가 100 rpm보다 높은 경우에는, 기판(2)과 세정체(32)의 접촉 횟수가 증가함에도 불구하고, 기판(2)과 세정체(32) 사이에 개재되는 세정액의 영향에 의해 기판(2)으로부터 세정체(32)가 부상하여 옆으로 미끄러진 상태가 되어, 오히려 세정 효율이 낮아진 것으로 생각된다.

또한, 기판(2)과 세정체(32)의 회전 속도의 비(회전 속도비(기판:세정체))를 변화시킨 경우에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 비교적 부착력이 약한 오염 물질이 부착된 기판(2)(도 7에서, × 표시된 플롯으로 나타냄)에서는 회전 속도비 2:1일 때가 피크이고, 회전 속도비 1.5:1∼2.5:1의 범위에서는 세정 효율이 거의 100%가 되며, 회전 속도비 1:1∼3.5:1의 범위에서는 세정 효율이 90% 이상이 되고, 그 전후에서는 세정 효율이 서서히 낮아진다.

한편, 비교적 부착력이 강한 오염 물질이 부착된 기판(2)(도 7에서, ● 표시된 플롯으로 나타냄)에서는 회전 속도비 2:1일 때가 피크이고, 회전 속도비 1.5:1∼2.5:1의 범위에서는 세정 효율이 90% 이상이 되며, 회전 속도비 1.5:1∼3:1의 범위에서는 세정 효율이 80% 이상이 되고, 그 전후에서는 세정 효율이 서서히 낮아진다.

이에 의해, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 속도와 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 함으로써 세정 효율이 현저히 향상되며, 특히 회전 속도비가 1:1 미만인 경우에는 세정체(32)에 의해 기판(2)으로부터 박리된 오염 물질이 기판(2)에 재부착되어 세정 효율이 50% 이하가 될 우려가 있고, 또 회전 속도비가 4:1 이상인 경우에는 기판(2)과 세정체(32) 사이에 개재되는 세정액의 영향에 의해 기판(2)으로부터 세정체(32)가 부상하여 옆으로 미끄러진 상태가 되어 세정 효율이 5O% 이하가 될 우려가 있다. 그 때문에, 기판(2)을 세정체(32)에 대하여 고속으로 회전시켜 회전 속도비가 4:1 이상이 되는 것은 현실적이지 않지만, 적어도 회전 속도비를 1:1∼3.5:1의 범위로 해야 하며, 바람직하게는 회전 속도비를 1.5:1∼3:1의 범위(보다 바람직하게는 회전 속도비를 1.5:1∼2.5:1의 범위)로 한다.

또, 세정에 의해 박리되는 산화막이나 레지스트막 등의 물질에 따라서도 부착력의 차이에 따라 적합한 회전 속도비의 범위가 변하기 때문에, 회전 속도비와 세정 효율의 관계를 미리 조사하여 세정 효율이 90% 이상이 되는 범위 내의 회전 속도비로 하는 것이 바람직하다.

특히, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 속도와 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1 근방으로 함으로써 세정 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 속도와 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 한 경우에는, 기판(2)이 1 회전하는 동안에 세정체(32)의 영역 절반과 접촉하여 세정되게 되므로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 세정체(32)를 원주 방향으로 2 분할하여, 그 2 분할한 영역에, 예를 들어 PP(폴리프로필렌)제의 브러시형 세정 부재(37)와 PVA(폴리비닐알콜)제의 스폰지형 세정 부재(38)와 같이 상이한 종류의 세정 부재(37, 38)가 형성된 세정체(32)를 사용하여 기판(2)을 세정할 수도 있다.

이 경우, 세정체(32)의 브러시형 세정 부재(37)로 기판(2)의 주연부를 1 둘레분 세정하고, 그 후, 세정체(32)의 스폰지형 세정 부재(38)로 기판(2)의 주연부를 1 둘레분 세정할 수 있어, 브러시형 세정 부재(37)로 큰 오염 물질을 강력하게 박리하는 세정과, 스폰지형 세정 부재(38)로 작은 오염 물질까지도 남김없이 박리하는 세정을 교대로 할 수 있어, 세정 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이, 기판(2)을 회전시키기 위한 기판 회전 수단(19)과, 회전하는 세정체(32)로 기판(2)의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단(21)과, 기판(2)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단(22)을 갖는 기판 액처리 장치(1)를 이용하여, 기판(2)의 주연부에 세정체(32)를 접촉시키면서 세정액으로 기판(2)의 주연부를 세정하는 경우에는, 기판(2)이나 세정체(32)의 회전 방향이나 회전 속도 등에 따라 기판(2)의 주연부에서의 세정 효율이 변하고, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 방향과 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판(2)과 세정체(32)가 접촉하는 세정 부분에서의 기판(2)과 세정체(32)의 진행 방향을 동일 방향으로 하고, 기판 회전 수단(19)에 의한 기판(2)의 회전 속도와 주연부 세정 수단(21)에 의한 세정체(32)의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1, 적어도 1:1∼3.5:1의 범위, 바람직하게는 1.5:1∼3:1의 범위로 함으로써 기판(2)의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.

1: 기판 액처리 장치 2: 기판
3: 기판 반입ㆍ반출부 4: 기판 반송부
5: 기판 액처리부 6: 기판 전달 유닛
7: 반송 유닛 8∼15: 기판 세정 유닛
17: 캐리어 18: 챔버
19: 기판 회전 수단 20: 표면 세정 수단
21: 주연부 세정 수단 22: 세정액 공급 수단
23: 구동 모터 24: 회전축
25: 기판 유지체 26: 이동 기구
27: 세정 노즐 28: 이동 기구
29: 회전축 30: 소직경 스폰지
31: 대직경 스폰지 32: 세정체
33: 지지체 34: 공급 노즐
35: 지지체 36: 공급 노즐
37, 38: 세정 부재

Claims

기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과,
회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과,
기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단
을 포함하며,
상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향을 동일 방향으로 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1:1∼3.5:1의 범위로 한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1.5:1∼3:1의 범위로 한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 세정체는 원주 방향으로 2 분할한 영역에 상이한 종류의 세정 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
제4항에 있어서, 상기 세정체는 원주 방향으로 2 분할한 영역에 브러시형의 세정 부재와 스폰지형의 세정 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 이용하여, 회전하는 기판의 주연부에 회전하는 세정체를 접촉시켜 세정액으로 세정하는 기판 액처리 방법에 있어서,
상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향이 동일 방향이 되도록 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)가 1:1∼3.5:1의 범위가 되도록, 기판과 세정체를 회전시켜 세정체로 기판의 주연부를 세정하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
제6항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1.5:1∼3:1의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
제6항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
기판을 회전시키기 위한 기판 회전 수단과, 회전하는 세정체로 기판의 주연부를 세정하기 위한 주연부 세정 수단과, 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 수단을 포함하는 기판 액처리 장치를 이용하여, 회전하는 기판의 주연부에 회전하는 세정체를 접촉시켜 세정액으로 세정하기 위한 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서,
상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 방향과 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 방향을 반대 방향으로 하여 기판과 세정체가 접촉하는 세정 부분에서의 기판과 세정체의 진행 방향이 동일 방향이 되도록 하고, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)가 1:1∼3.5:1의 범위가 되도록, 기판과 세정체를 회전시켜 세정체로 기판의 주연부를 세정하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체.
제9항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 1.5:1∼3:1의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체.
제9항에 있어서, 상기 기판 회전 수단에 의한 기판의 회전 속도와 상기 주연부 세정 수단에 의한 세정체의 회전 속도와의 회전 속도비(기판:세정체)를 2:1로 하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 프로그램을 저장한 기억 매체.