KR20100138757A

KR20100138757A - 액처리 장치

Info

Publication number: KR20100138757A
Application number: KR1020100054409A
Authority: KR
Inventors: 지로 히가시지마; 히로미츠 난바
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2010-12-31
Also published as: TW201113096A; US8567339B2; US20100319615A1; JP5544985B2; JP2011029593A; TWI428188B; KR101548754B1

Abstract

본 발명은, 처리액이 공급되는 기판의 하면측 분위기로부터, 처리액이 공급되지 않는 기판의 상면측으로 분위기가 둘러 들어가는 것을 방지하고, 상하 양면측의 분위기를 분리하기 위해서 공급되는 퍼지 가스의 소비량을 억제하는 것이 가능한 액처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
수평으로 유지한 기판의 하면에 처리액을 공급하는 본 발명의 액처리 장치(2)에 있어서, 포위 부재(4)는 기판(W)으로부터 비산된 처리액을 받아내며, 상판부(5)는 수평으로 유지된 기판(W)의 상면에 대향하도록 배치되고, 가스 공급부(53, 531)는 상판부(5)와 기판(W) 사이에 형성되는 공간에 가압된 가스를 공급한다. 그리고, 기체 유입구(52)는, 상판부(5)와 기판(W) 사이에 형성되는 공간 내부가 부압이 되는 것에 의해, 이 공간의 외부의 분위기의 기체를 이 공간 내로 유입시킨다.

Description

액처리 장치{LIQUID PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 기판의 하면측에 처리액을 공급하여 액처리를 행하는 액처리 장치에 관한 것이다.

예컨대 핫 월(hot wall) 타입의 열처리 장치는, 웨이퍼 보트에 기판인 웨이퍼를 여러장 유지하여 반응관 내로 반입한 후, 감압 분위기 하에서 성막 가스를 공급하고, 반응관 주위에 배치한 히터 등에 의해 웨이퍼나 성막 가스를 가열하여 웨이퍼로의 성막을 행하는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법 등의 성막 프로세스를 적용할 수 있다.

반응관 내로 반입된 웨이퍼는, 서로 간격을 두고 병렬로 되도록 웨이퍼 보트에 유지되어 있기 때문에, 반응관 내에 공급된 성막 가스에 의해 반도체 장치가 형성되는 웨이퍼의 표면뿐만 아니라, 웨이퍼의 이면측에도 막이 형성되어 버리는 경우가 있다. 웨이퍼의 이면측에 형성된 막은, 열처리 등을 행할 때에 웨이퍼에 변형을 일으키는 요인이 되기도 하기 때문에 제거해야 한다.

여기서, 종래, 예컨대 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼의 둘레 단부를 잡고 그 이면측이 노출되도록 웨이퍼를 거의 수평하게 유지하며, 이 웨이퍼를 수직축 둘레로 회전시키면서 그 이면에 유기 용제를 공급함으로써, 웨이퍼의 이면에 부착된 파티클을 제거하는 기술이 알려져 있다. 여기서, 이하의 설명에서는, 웨이퍼의 표면을 상면, 이면을 하면으로 하여 설명한다.

특허 문헌 1에 기재한 기술을 응용하여 웨이퍼의 하면에 약액을 공급하면, 이 약액은 웨이퍼의 회전에 따른 원심력 등에 의해 웨이퍼의 하면 전체에 퍼지고, 이윽고 종단부에 도달하여 웨이퍼 주위로 털어내어지며, 장치 밖으로 배출된다. 그런데, 웨이퍼 주위로 털어내어진 약액은, 그 일부가 기화되어 가스가 되거나 미스트가 되어 상방측으로 돌면서 올라가고, 웨이퍼의 상면측으로 돌아 들어가 부착되어 버리는 경우가 있다. 그 결과, 웨이퍼의 상면에 형성된 막이 일부 에칭되어, 반도체 장치에 손상을 입게 될 우려가 있다고 하는 문제가 있다.

일본 특허 공개 평성 제03-30426호 공보: 2 페이지 우측 아랫단락 4번째 행∼3 페이지 좌측 윗단락 15번째 행, 도 1 , 도 2

본 발명은, 처리액이 공급되는 기판의 하면측 분위기로부터, 처리액이 공급되지 않는 기판의 상면측으로 분위기가 둘러 들어가는 것을 방지하고, 상하 양면측의 분위기를 분리하기 위해서 공급되는 퍼지 가스의 소비량을 억제하는 것이 가능한 액처리 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 액처리 장치는,

기판을 수평으로 유지한 상태로 회전시키기 위한 기판 유지부와,

회전하고 있는 기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,

상기 기판 유지부에 유지된 기판의 주위를 둘러싸도록 마련되며, 흡인 배기구가 형성되고, 기판으로부터 비산된 처리액을 받아내기 위한 포위 부재와,

상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상면에 대향하도록 마련된 상판부와,

상기 기판의 중앙부에 대향하여 마련되고, 상기 상판부와 상기 기판의 사이에 형성되는 공간에 가압된 가스를 공급하기 위한 가스 공급부와,

이 가스 공급부로부터 공급되는 가스의 흐름에 따라 상기 상판부와 기판의 사이에 형성되는 공간 내부가 부압(負壓)이 되는 것에 의해, 이 공간의 외부의 분위기의 기체를 상기 공간 내로 유입시키기 위한 기체 유입구를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 액처리 장치는 이하의 특징을 갖고 있어도 좋다.

(a) 상기 기체 유입구는, 상기 상판부에 개구되어 있는 것. 또한, 이 경우 상기 상판부의 상면측에는, 청정 공기의 하강류가 형성되어 있는 것.

(b) 상기 상판부에는 흡기관이 접속되고, 상기 기체 유입구는, 이 흡기관에 개구되어 있는 것. 또한, 이 경우 청정 공기가 공급되는 공간을 구비하고, 상기 흡기관은, 이 청정 공기가 공급되는 공간 내부를 향해 상기 기체 유입구를 개구시키도록 연장되어 있는 것.

(c) 상기 상판부의 주위에 마련되며, 기판의 상면 주연부와의 사이에, 중앙부측의 공간보다 좁은 협소한 간극을 형성하기 위한 간극 형성 부재를 구비한 것.

(d) 상기 기판 유지부는, 상기 처리액 공급부로부터 공급된 처리액을 기판의 하면 전체에 퍼지게 하기 위해서, 상기 기판의 하면에 대향하는 가이드판을 구비하고 있는 것.

(e) 상기 포위 부재측 내부는, 상기 흡인 배기구로부터의 흡인 배기에 의해 상기 상판부의 상면측 분위기에 대하여 부압으로 유지되고, 상기 포위 부재와 상기 간극 형성 부재의 사이에는, 상기 상판부의 상면측 분위기의 기체를 포위 부재측으로 유입시키기 위한 간극이 마련되어 있는 것.

(f) 상기 처리액은, 기판의 하면에 형성된 막을 제거하기 위한 불산 수용액인 것.

본 발명에 따르면, 기판 유지부 상에 유지된 기판의 상면에 대향하도록 상판부가 마련되고, 이 상판부와 기판의 사이에 형성되는 공간을 향하여, 이 공간의 외부의 분위기의 기체를 유입시키기 위한 기체 유입구가 마련되어 있기 때문에, 기판을 회전시키면서 상기 상판부와 기판 사이에 형성된 공간의 중앙부로부터 가스를 공급하면, 웨이퍼의 회전이나 가스의 흐름에 따른 베르누이 효과에 의해 상기 상판부와 기판 사이에 형성된 공간 내부가 부압이 되고, 외부의 분위기의 기체를 유입할 수 있다. 그 결과, 기체 유입구를 마련하지 않은 경우와 비교하여 가스의 공급량을 줄여도, 기판의 하면측으로부터 처리액의 가스나 미스트가 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 액처리 장치를 구비한 액처리 시스템의 전체 구성을 도시하는 횡단(橫斷) 평면도.
도 2는 상기 액처리 시스템의 종단(縱斷) 측면도.
도 3은 상기 액처리 시스템 내에 마련되어 있는 액처리 장치의 구성을 도시하는 종단 측면도.
도 4는 상기 액처리 장치의 내부 구성을 도시하는 종단 사시도.
도 5는 상기 액처리 장치의 작용을 보여주는 제1 설명도.
도 6은 상기 액처리 장치의 작용을 보여주는 제2 설명도.
도 7은 상기 액처리 장치를 수납하는 케이스의 변형예를 도시하는 종단 측면도.
도 8은 상기 액처리 장치의 다른 예를 보여주는 종단 측면도.
도 9는 비교예에 따른 액처리 장치의 구성을 도시하는 확대 종단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 표면측의 에칭량을 보여주는 설명도.
도 11은 비교예에 따른 웨이퍼의 표면측의 에칭량을 보여주는 제1 설명도.
도 12는 비교예에 따른 웨이퍼의 표면측의 에칭량을 보여주는 제2 설명도.

본 발명에 따른 실시형태로서, 표면측에 반도체 장치가 형성되는 기판인 웨이퍼의 이면측에 부착된, 예컨대 SiN막 등의 불필요한 막을 HF(불산) 용액에 의해 제거하는 액처리를 실행하는 액처리 장치에 대해서 설명한다.

도 1은 본 실시형태에 따른 액처리 장치를 구비한 액처리 시스템(1)의 전체 구성을 도시한 횡단 평면도이고, 도 2는 그 종단 측면도이다. 액처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 이면으로부터 SiN막을 제거하는 액처리를 실행하는 액처리부(11)와, 외부와 액처리부(11) 사이에서의 웨이퍼(W)의 반입/반출을 행하는 반입/반출부(12)를 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서는 반입/반출부(12)가 마련되어 있는 방향을 전방, 액처리부(11)가 마련되어 있는 방향을 후방으로 하여 설명한다.

반입/반출부(12)에는, 복수장, 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 수용하는 FOUP(Front Opening unified Pod)(7)를 놓기 위한 배치대(13)와, 배치대(13)에 놓인 FOUP(7)와 액처리부(11) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 공간인 반송실(14)이 마련되어 있다. FOUP(7)에는, 복수장의 웨이퍼(W)가 거의 수평 자세로 유지되고, 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 배열되도록 수용되어 있다.

배치대(13)는, 액처리 시스템(1)의 외장체를 형성하는 케이스의 전면(前面)에 마련된 측벽부(141)를 따라, 예컨대 3개의 FOUP(7)를 소정의 위치에 배치할 수 있도록 구성되어 있다. 배치대(13)에 인접한 측벽부(141)에는, FOUP(7)의 배치 장소에 대응하는 위치에 개구부(142)가 마련되어 있고, 이 개구부(142)는 셔터(143)에 의해 개폐할 수 있도록 되어 있다. FOUP(7)는, 측면부에 마련된 개폐 가능한 덮개를 상기 개구부(142)에 대향시키도록 배치대(13) 상에 배치되고, 예컨대 셔터(143)에 마련된 도시 생략된 개폐 기구에 의해 이 덮개가 분리되어 웨이퍼(W)의 반입/반출이 행해진다.

반송실(14) 내에는, 배치대(13) 상의 FOUP(7)와 액처리부(11) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제1 웨이퍼 반송 기구(15)가 마련되어 있다. 제1 웨이퍼 반송 기구(15)는, 진퇴, 승강 및 회전 가능하게 구성된 픽(151)을 구비하고 있고, 웨이퍼(W)는 이 픽(151) 상에 유지되어 반송된다. 또한, 제1 웨이퍼 반송 기구(15)는 반송실(14) 내의 공간을, 앞쪽에서 보아 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 이에 따라 배치대(13) 상에 놓인 각 FOUP(7) 내의 임의의 높이 위치에 픽(151)을 진입시키며, 또한 액처리부(11)에 마련된 후술하는 웨이퍼 전달 유닛(114)에 픽(151)을 진입시켜 웨이퍼(W)의 반송이나 전달을 행할 수 있다.

액처리부(11)는, 반송실(14)과의 사이에서 전달되는 웨이퍼(W)를 일시적으로 배치하는 웨이퍼 전달 유닛(114)과, 웨이퍼(W)에 대하여 액처리를 실행하는 액처리 장치를 수납한, 예컨대 4대의 액처리 유닛(201∼204)과, 액처리 후의 웨이퍼(W)의 온도 조절을 행하는 가열/냉각 유닛(115)과, 진퇴, 회전 및 승강 가능하게 구성되며, 픽(161) 상에 웨이퍼(W)를 배치하여 각 유닛(114∼115, 201∼204) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제2 웨이퍼 반송 기구(16)를 구비하고 있다.

이 밖에, 액처리부(11)에는, 액처리 유닛(201∼204)으로 송액하는 약액을 저장하는 약액 저장 유닛(111)과, 액처리 시스템(1) 전체에 전력을 공급하는 전원 유닛(112)과, 액처리 시스템(1)을 구성하는 각 유닛 및 액처리 시스템(1) 전체의 동작을 제어하는 기계 제어 유닛(113)이 마련되어 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 액처리부(11)의 천장부에는, 각 유닛(114∼115, 201∼204)이나 제2 웨이퍼 반송 기구(16)가 마련되어 있는 공간에 청정 공기의 하강류를 형성하기 위한 팬 필터 유닛(FFU)(116)이 마련되어 있다.

다음에, 각 액처리 유닛(201∼204) 내에 마련되어 있는 액처리 장치(2)의 구성에 대해서 도 3, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 3의 종단 측면도에 도시된 바와 같이, 액처리 장치(2)는, 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 유지하는 기판 유지부인 웨이퍼 유지 기구(3)와, 웨이퍼 유지 기구(3) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸도록 마련되고, 웨이퍼(W)로부터 비산(飛散)된 약액 등을 받기 위한 포위 부재인 컵체(4)를, 케이스(21) 내에 배치한 구조로 되어 있다.

케이스(21)의 천장부에는, 액처리 시스템(1)의 이미 설명한 액처리부(11)에 마련된 FFU(116)로부터의 기류가 도입되는 공간인 기류 도입부(24)가 마련되어 있다. 이 기류 도입부(24)에 유입된 공기가 케이스(21)의 천장면에 마련된 다수의 통류 구멍(211)을 통해 케이스(21) 내로 유입됨으로써, 케이스(21) 내에는 상방측으로부터 하방측을 향해 흐르는 청정 공기의 하강류를 형성할 수 있다. 케이스(21)에 마련된 도면 부호 23으로 표시한 부분은, 제2 웨이퍼 반송 기구(16)의 픽(161) 상에 배치된 웨이퍼(W)가 반입/반출되는 반입/반출구이고, 도면 부호 22로 표시한 부분은 반입/반출구(23)를 개폐하는 셔터이며, 도면 부호 212로 표시한 부분은 케이스(21) 내의 분위기를 배기하는 배기구이다.

웨이퍼 유지 기구(3)는, 거의 수평하게 유지되는 웨이퍼(W)의 하면측에, 이 웨이퍼(W)와 대향하도록 마련된 가이드판(31)과, 이 가이드판(31)의 중앙부를 하면측으로부터 지지하고, 수직 하방으로 연장되는 원통 형상의 회전축(32)과, 이 회전축(32) 내에 상하 방향으로 관통 삽입되며, 가이드판(31) 중앙부의 개구부로부터 그 상단부가 돌출/몰입 가능하게 마련된 리프터(34)를 구비하고 있다.

가이드판(31)은, 주연부 상면측의 모서리를 모따기하여 곡면을 형성한 원반 형상의 부재로서 구성되고, 이 곡면을 마련한 주연부의 하면측에는 둘레 방향으로 홈부(311)가 형성되어 있다. 도 3 및 도 4의 분해 사시도에 도시된 바와 같이, 가이드판(31)의 상면측에는, 곡면을 마련한 주연부보다도 중앙에 가까운 평탄한 영역에, 웨이퍼(W)를 거의 수평한 상태로 지지하기 위한, 예컨대 3개의 지지핀(312)이 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다. 지지핀(312)은 웨이퍼(W)의 외주부를 바닥면측으로부터 지지하기 위한 절결부(313)를 구비하고 있다.

가이드판(31)을 하면측으로부터 지지하는 회전축(32)은, 베어링 등을 내장한 축받이부(33)를 통해 컵체(4) 및 케이스(21)의 바닥면에 지지되어 있다. 회전축(32)의 하단부는 케이스(21)의 바닥면으로부터 하방측으로 돌출되어 있고, 그 하단부에는 풀리(364)가 마련되어 있는 한편, 회전축(32)의 측방 위치에는 회전 모터(361)가 설치되어 있으며, 이 회전 모터(361)의 회전축에도 풀리(362)가 마련되어 있다. 그리고, 이들 2개의 풀리(362, 364)에 구동 벨트(363)를 권취함으로써 회전축(32)의 회전 기구가 구성되고, 회전 모터(361)를 구동시킴으로써 회전축(32)을 원하는 회전 속도로 회전시키며, 이에 따라 가이드판(31)과 이 가이드판(31) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킬 수 있다.

또한, 회전축(32) 내에 관통 삽입된 리프터(34)의 상단부에는, 막자사발 형상으로 넓어지는 개구부(341)가 마련되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 이 개구부(341)의 경사면에는 리프터(34)를 가이드판(31)의 상면으로부터 돌출시켰을 때에 웨이퍼(W)를 하면으로부터 지지하는, 예컨대 3개의 지지핀(342)이 마련되어 있다. 한편, 리프터(34)의 하단부에는 승강판(352)을 통해 실린더 모터(351)가 접속되어 있고, 이 실린더 모터(351)를 구동시킴으로써 승강판(352) 및 리프터(34)를 상하 방향으로 이동시키며, 가이드판(31)의 상면으로부터 리프터(34)를 돌출/몰입시켜, 리프터(34)의 상방으로 진입한 픽(161)과 지지핀(342) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.

리프터(34)의 내부에는, 이 리프터(34)를 상하 방향으로 관통하도록 액 유로(343)가 더 형성되어 있다. 액 유로(343)는 도시 생략된 HF 용액 저장부로부터 공급된 HF 용액이나 DIW(탈이온수), IPA(이소프로필 알코올)등의 처리액을 리프터(34)의 상단부에 마련된 개구부(341)를 통해 웨이퍼(W)의 하면으로 공급하는 역할을 수행하고 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 리프터(34)는, 웨이퍼(W)의 하면에 처리액인 HF 용액을 공급하기 위한 본 발명의 처리액 공급부에 상당한다.

또한, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 이미 설명한 가이드판(31)에 있어서 곡면을 마련한 주연부의 상방 위치에는, 안내판(37)이 배치되어 있다. 안내판(37)은, 그 하면측에, 가이드판(31)측의 곡면(볼록 곡면)에 대응하는 오목 곡면이 형성된 판재로 이루어진 원환 형상의 부재로서, 그 중앙 영역에는 웨이퍼(W)보다도 한 단계 큰 직경을 갖는 개구부(372)가 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드판(31)의 지지핀(312) 상에 배치된 웨이퍼(W)는, 안내판(37)의 개구부(372)의 내측에 배치되게 된다.

안내판(37)은, 가이드판(31)의 상면측의 곡면과 안내판(37)의 바닥면측의 곡면 사이에 간극이 형성되도록, 가이드판(31)의 상방 위치에 고정핀(371)에 의해 고정되어 있다. 리프터(34)의 개구부(341)로부터 공급되어 웨이퍼(W)의 하면과 가이드판(31)의 상면 사이의 간극에 퍼지는 HF 용액은, 이들 가이드판(31)과 안내판(37) 사이의 간극 안으로 흘러 컵체(4) 측으로 안내되도록 되어 있다.

컵체(4)는, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 편평한 원통 형상의 부재 내에, 이 부재의 상면측 중앙 영역으로 개구되는 오목부[이하, 이 오목부의 개구된 부분을 개구부(44)라 함]와, 이 오목부를 둘러싸도록 형성되고, 이 오목부의 상단부로부터 원통 형상의 부재의 둘레 가장자리측 하단부를 향해 갈수록 점차 퍼지면서 연장되며, 종단면이 U자 형상으로 형성된 내주면을 갖는 액 받이 공간(41)이 형성된 구성으로 되어 있다.

가이드판(31) 및 안내판(37)은, 이미 설명한 바와 같이 컵체(4)의 바닥면을 관통하는 회전축(32)에 지지되어 컵체(4)의 오목부 내에 수납되어 있고, 이들 가이드판(31) 및 안내판(37)의 주연부는, 액 받이 공간(41)의 상부측의 공간 내부까지 연장되어 있다. 그리고, 액 받이 공간(41)의 상부측의 내면에는, 안내판(37)의 상면측의 곡면(볼록 곡면)에 대응하는 오목 곡면이 형성되어 있고, 안내판(37)이 컵체(4) 내에 배치된 상태에서, 이들 안내판(37)의 상면과 액 받이 공간(41)의 내면과의 사이에도 간극이 형성되며, 후술하는 퍼지 가스 등을 통류시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 3 중의 도면 부호 45는, 가이드판(31)의 바닥면측에 형성된 홈부(311) 내로 연장되어 협소한 공간을 형성하고, 액 받이 공간(41) 내에서 흐르는 기체가 회전축(32) 측으로 유입되는 것을 억제하기 위한 돌기부이다.

액 받이 공간(41)의 바닥부에는, 액 받이 공간(41) 내에 고인 HF 용액을 배출하기 위한 배액구(42)가 마련되어 있고, 또한 예컨대, 액 받이 공간(41)의 측벽면에는, 액 받이 공간(41) 내로 유입된 기체를 배기하기 위한 흡인 배기구(43)가 마련되어 있다. 이 흡인 배기구(43)에는 도시 생략된 압축기 등이 접속되어 있고, 액 받이 공간(41) 내의 기체를 흡인 배기하여 이 액 받이 공간(41) 내부를 컵체(4) 외부의 케이스(21) 내의 압력보다도 부압으로 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 각 구성 외에도, 액처리 장치(2)는, 컵체(4)의 개구부(44)를 폐쇄하고, 가이드판(31) 상에 유지된 웨이퍼(W)와의 사이에 편평한 공간을 형성하기 위한 예컨대 원판 형상의 상판부(5)를 구비하고 있다. 상판부(5)의 상면은 예컨대 지지보(54)에 의해 외팔 지지되고, 이 지지보(54)는 실린더 모터(55)에 접속되어 있다. 그리고, 이 실린더 모터(55)를 구동시킴으로써, 컵체(4) 내의 웨이퍼(W)의 상면에 대향하는 처리 위치와, 이 위치로부터 상측으로 이동한 후퇴 위치 사이에서 이동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상판부(5)의 중앙부에는, 웨이퍼(W)와 상판부(5) 사이에 형성되는 공간 내에 퍼지 가스인, 예컨대 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급구(531)가 마련되어 있고, 이 퍼지 가스 공급구(531)에는 도시 생략된 퍼지 가스 공급원과 연결되는 퍼지 가스 공급관(53)이 접속되어 있다. 이들 퍼지 가스 공급구(531) 및 퍼지 가스 공급관(53)은, 본 실시형태에 따른 액처리 장치(2)의 가스 공급부에 상당한다.

한편, 상판부(5)의 하면측에는, 컵체(4)의 개구부(44)의 내측에 끼워 맞출 수 있도록 구성되고, 상판부(5)의 하방측을 향해 돌출되는 원환 형상의 돌기부(51)가 형성되어 있다. 돌기부(51)에는, 외주측으로부터 내주측을 향해 하방으로 연장되는, 예컨대 2단계의 단차가 형성되어 있고, 이 단차의 최하단면은 웨이퍼(W)의 상면 주연부에 대향하여, 중앙부측의 공간보다 좁은 협소한 간극을 형성하고 있다. 본 예에서는, 돌기부(51)의 최하단면과 웨이퍼(W)의 주연부 사이의 간극은, 예컨대 0.5 mm∼2.0 mm 정도로 형성되어 있다.

돌기부(51)에 있어서 단차가 형성되어 있는 영역보다도 내주측에는 외주측으로부터 내주측을 향해 상방으로 연장되는 테이퍼형의 경사면이 형성되어 있고, 웨이퍼(W)와 상판부(5) 사이에 형성되는 공간 내에 공급된 가스를 상기 간극을 향해 안내할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 돌기부(51)는, 웨이퍼(W)와의 사이에서 협소한 간극을 형성하고, 중앙측의 공간 내의 가스를 액 받이 공간(41)측으로 배기한다고 하는 관점에서는 간극 형성 부재로서의 역할을 수행하고 있다. 또한, 돌기부(51)는, 액 받이 공간(41)측의 분위기를 웨이퍼(W)와 상판부(5) 사이에 형성되는 공간으로부터 구획하여, 액 받이 공간(41)으로부터의 HF 가스나 미스트의 역류를 막는 구획 부재로서의 역할도 수행하고 있다.

여기서, 상판부(5)를 처리 위치까지 하강시킨 상태에 있어서, 개구부(44)의 내주 가장자리와, 이 개구부(44) 내에 끼워 넣어지는 돌기부(51)의 외주면과의 사이 및 컵체(4)의 상면과 상판부(5)의 하면의 사이에는, 액 받이 공간(41)과 연결되는 간극이 형성되어 있어, 케이스(21) 내의 분위기, 즉 상판부(5)의 상면측 분위기의 기체를 액 받이 공간(41)측으로 유입시키는 흐름을 형성할 수 있도록 되어 있다.

이상의 구성을 갖춘 상판부(5)에는, 퍼지 가스의 사용량을 삭감하기 위한 기체 유입구(52)가 마련되어 있다. 본 예에 따른 기체 유입구(52)는 상판부(5)를 상하면으로 관통하는, 예컨대 원형의 개구부로서 구성되어 있다. 기체 유입구(52)는, 돌기부(51)와 웨이퍼(W) 사이에 형성되는 협소한 간극보다도 중앙부측의 영역에, 퍼지 가스 공급구(531)의 주위를 둘러싸도록, 예컨대 6개 마련되어 있다. 이에 따라, 후술하는 작용 설명에서 설명하는 바와 같이, 웨이퍼(W)와 상판부(5) 사이에 형성되는 공간이 부압이 되면, 기체 유입구(52)를 통해 상판부(5)의 상면측 분위기의 기체가 유입되게 된다.

또한, 액처리 장치(2)를 포함하는 액처리 시스템(1)에는, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(6)가 접속되어 있다. 제어부(6)는, 예컨대 도시 생략된 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는 이들 액처리 시스템(1)이나 액처리 장치(2)의 작용, 즉 각 액처리 장치(2) 내에 웨이퍼(W)를 반입하며, 액처리 장치(2)에 의해 액처리를 행하여 웨이퍼(W)의 이면측의 SiN막을 제거하고 나서, 웨이퍼(W)를 반출할 때까지의 동작에 관계되는 제어에 대한 단계(명령)군이 짜여진 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 하드디스크, 컴팩트디스크, 광자기디스크, 메모리카드 등의 기억 매체에 저장되며, 이 기억매체로부터 컴퓨터에 인스톨된다. 제어부(6)는, 예컨대 액처리 시스템(1)의 기계 제어 유닛(113) 내에 마련된다.

이상의 구성을 갖춘 본 실시형태에 따른 액처리 시스템(1)의 작용에 대해서 설명한다. 액처리 시스템(1)에 의해 처리가 시작되면, 제1 웨이퍼 반송 기구(15)는 배치대(13)에 놓인 FOUP(7)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 액처리부(11)측의 웨이퍼 전달 유닛(114)에 웨이퍼(W)를 순차적으로 배치한다. 제2 웨이퍼 반송 기구(16)는 웨이퍼 전달 유닛(114)으로부터 처리전의 웨이퍼(W)를 취출하여, 이 웨이퍼(W)를 어느 한 액처리 유닛(201∼204)에 반입한다.

액처리 유닛(201∼204)에서는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 상판부(5)를 후퇴 위치까지 후퇴시키고, 케이스(21)의 셔터(22)를 개방하면, 웨이퍼(W)를 유지한 픽(161)이 후퇴 위치의 상판부(5)와 컵체(4)의 개구부(44) 사이의 위치에 진입한다. 계속해서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 리프터(34)를 상승시켜 픽(161)과 교차시키고, 리프터(34)의 지지핀(342) 상에 웨이퍼(W)를 전달한 후, 픽(161)을 케이스(21) 밖으로 퇴출시켜 셔터(22)를 폐쇄한다.

그리고, 리프터(34)가 회전축(32) 내에 몰입되어 지지핀(312) 상에 웨이퍼(W)가 유지되고 상판부(5)를 처리 위치까지 강하시켜 액처리를 시작할 준비를 마친다. 이 때, 케이스(21) 내에는 청정 공기의 하강류가 계속적으로 형성되어 있다. 또한, 도 5의 (a), (b), 도 6에서는 축받이부(33)의 도시를 생략하고 있다.

이상의 동작을 마치면, 도 6에 도시된 바와 같이 회전축(32)을, 예컨대 수백 rpm 정도의 회전 속도로 회전시키고 액 유로(343)로부터 HF 용액의 공급을 시작한다. 개구부(341)로부터 토출(吐出)된 HF 용액은 가이드판(31)의 회전에 따른 원심력에 의해 웨이퍼(W)와 가이드판(31) 사이의 공간 내에서 중앙측으로부터 둘레 가장자리측을 향해 흘러 웨이퍼(W)의 하면측 전체로 퍼진다. 이에 따라, HF 용액이 웨이퍼(W)의 하면과 접촉하고 SiN막을 용해하여, 이 불필요한 막이 제거된다. 또한, HF 용액이 웨이퍼(W)와 가이드판(31) 사이의 공간 내에서 중앙측으로부터 둘레 가장자리측을 향해 흐름으로써, 웨이퍼(W)를 가이드판(31)측으로 끌어당기는 베르누이 효과가 작용하여 웨이퍼(W)가 고정된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 하면을 빠져나간 HF 용액은, 가이드판(31)과 안내판(37) 사이의 간극에 유입되어 액 받이 공간(41) 내로 털어내어진다. 이와 같이, 본 예에서는 베르누이 척의 방식으로 웨이퍼(W)를 고정하고 있지만, 기계식 척을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정하여도 되는 것은 물론이다.

한편, 웨이퍼(W)의 상면측에서는 가압된 퍼지 가스가 퍼지 가스 공급관(53)으로부터 웨이퍼(W)와 상판부(5) 사이의 공간 내로 공급되며, 이 퍼지 가스는 웨이퍼(W)의 중앙부측으로부터 주연부측을 향해 흘러간다. 또한, 가이드판(31) 상의 웨이퍼(W)가 회전함에 의해서도 퍼지 가스에 원심력이 작용하고, 이것에 의해서도 웨이퍼(W)의 중앙부측으로부터 주연부측을 향한 퍼지 가스의 흐름이 촉진된다.

이러한 가이드판(31)의 회전이나 퍼지 가스의 흐름에 따른 베르누이 효과에 의해 가이드판(31)과 웨이퍼(W) 사이의 공간이 부압이 되고, 기체 유입구(52)를 통해 상판부(5)의 상면측 분위기의 기체(청정 공기)가 이 공간 내로 유입된다. 상판부(5)의 상면측의 청정 공기가 유입됨으로써, 기체 유입구(52)를 마련하지 않는 경우에 비하여 퍼지 가스 공급관(53)으로부터 공급되는 퍼지 가스의 공급량을 삭감하는 것이 가능해진다.

퍼지 가스 및 청정 공기는, 가이드판(31)과 웨이퍼(W) 사이의 공간에서 중앙부측으로부터 주연부측을 향해, 흘러 돌기부(51)가 마련되어 있는 영역에 도달하고, 흡인 배기에 의해 부압이 되어 있는 액 받이 공간(41) 내로 유입된다. 구체적으로, 이들 가스는 웨이퍼(W)와 돌기부(51) 사이의 협소한 간극을 빠져나가, 안내판(37)과 액 받이 공간(41) 사이의 간극을 통과하여 액 받이 공간(41) 내의 하방측의 공간으로 유입된다.

또한, 개구부(44)와 돌기부(51)의 사이로부터 컵체(4)와 상판부(5) 사이로 이어지는 간극으로부터는, 부압으로 유지되어 있는 액 받이 공간(41) 내부를 향해 상판부(5)의 상면측으로부터 청정 공기가 유입된다. 이 청정 공기는, 돌기부(51)의 하측을 빠져나온 퍼지 가스와 청정 공기와의 혼합 가스의 흐름과 합류하여 안내판(37)의 상면측을 빠져나가, 액 받이 공간(41) 내의 하방측의 공간으로 유입된다.

이와 같이 퍼지 가스 공급구(531)로부터 공급된 퍼지 가스나 기체 유입구(52)로부터 유입된 청정 공기, 상판부(5)와 컵체(4) 사이의 간극으로부터 유입된 청정 공기가 합류하여 안내판(37)의 상면측에서 흐름으로써, 가이드판(31)으로부터 액 받이 공간(41) 내로 비산된 HF 용액의 미스트나 HF가 휘발하여 발생한 HF 가스는 상기 퍼지 가스 등의 흐름에 거슬러 웨이퍼(W)의 상면측까지 유입되는 것이 거의 불가능하다. 그 결과, 반도체 장치가 형성되는 웨이퍼(W)의 상면측이 이들 HF 용액의 미스트나 HF 가스에 의해 에칭되어 버리는 문제의 발생을 억제할 수 있다.

이상의 작용에 의해 웨이퍼(W)의 하면측(이면측)에 형성된 불필요한 SiN막만이 제거되면, 액처리 장치(2)는 HF 용액의 공급을 정지하고, 계속해서 예컨대 웨이퍼(W)를 회전시킨 채로 액 유로(343)로부터 개구부(341)를 통해 DIW를 공급하여 웨이퍼(W)의 이면을 세정하고, 그 후에 웨이퍼(W)의 스핀 건조를 행하여 액처리를 마친다.

웨이퍼(W)의 스핀 건조를 마치면 회전축(32)의 회전을 정지하고, 퍼지 가스 공급구(531)로부터의 퍼지 가스의 공급을 멈춘 후, 상판부(5)를 후퇴 위치까지 상승시키며, 반입시와는 반대의 동작으로 리프터(34)로부터 픽(161)으로 웨이퍼(W)를 전달하고, 웨이퍼(W)를 액처리 장치(2)로부터 반출한다.

그리고, 웨이퍼 전달 유닛(114)을 통해 반입시와는 반대의 경로로 웨이퍼(W)를 반송실(14)로 반송하고, FOUP(7) 내에 웨이퍼(W)를 수납하여 일련의 동작을 마친다. 액처리 시스템(1)은 전술한 동작을 복수의 웨이퍼(W)에 대하여 연속적으로 실행함으로써, 배치대(13) 상에 놓인 FOUP(7) 내의 모든 웨이퍼(W)에 대하여 액처리를 실행한다.

본 실시형태에 따른 액처리 장치(2)에 의하면 이하의 효과가 있다. 웨이퍼 유지 기구(3) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 상면에 대향하도록 상판부(5)가 마련되고, 이 상판부(5)에는 예컨대 그 상면측 분위기의 기체를 유입시키기 위한 기체 유입구(52)가 마련되기 때문에, 웨이퍼(W)를 회전시키면, 웨이퍼(W)의 회전이나 퍼지 가스의 흐름에 따른 베르누이 효과에 의해 상기 공간 내부가 부압이 되고, 상판부(5)의 상면측 분위기의 기체[본 예에서는 케이스(21) 내에 형성된 하강류의 청정 공기]를 유입할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 상면측으로부터 하면측을 향하는 기체의 흐름이 형성되고, 이 흐름에 의해 웨이퍼(W)의 상면측 분위기가 하면측으로부터 분리되며, 웨이퍼(W)의 하면측으로부터 HF 가스나 HF 미스트가 돌아 들어가는 것을 억제하여, 반도체 장치가 형성되는 웨이퍼(W)의 상면측에서 불필요한 에칭이 진행되는 문제의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 액처리 장치(2)에서는, 웨이퍼(W)의 상하면의 분위기를 보다 확실하게 분리하기 위해서, 웨이퍼(W)의 중앙부로부터 상판부와 이 웨이퍼(W) 사이에 형성되는 공간을 향해 가압된 퍼지 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 공급구(531) 및 퍼지 가스 공급관(53)이 마련되어 있다. 그 결과, 기체 유입구(52)로부터 유입된 기체와 퍼지 가스가 합류하여 웨이퍼(W)의 표면에서 흐르기 때문에, 예컨대 기체 유입구(52)를 마련하지 않는 경우 등과 비교하여, 퍼지 가스의 공급량을 줄여도 HF 가스나 HF 미스트가 돌아 들어가는 것을 억제하는 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 실시형태에서는 HF 용액에 의해 웨이퍼(W)의 하면에 형성된 SiN막을 제거하는 액처리의 예를 나타내었지만, 제거하는 막이나 처리액의 종류는 이 예에 한정되지 않고 묽은 HCl 등 다른 처리액에 의해 Cu막 등 다른 막을 제거하여도 좋다. 또한, 액처리의 종류도 웨이퍼(W)의 하면에 형성된 막의 제거에 한정되지 않고, 예컨대 세정 처리 등 다른 종류의 처리를 행하여도 좋다.

여기서, 기체 유입구(52)의 합계의 면적은, 예컨대 웨이퍼(W)에 대향하는 상판부(5)의 면적의 5%∼50% 정도의 범위가 적합하다고 고려된다. 또한, 기체 유입구(52)의 형상은 도 4에 도시된 예에 한정되지 않고, 부채꼴이나 다각형이어도 좋다. 기체 유입구(52)의 크기, 설치 개수에 대해서도 전술한 예에 한정되지 않고, 이들을 증감시켜도 좋다.

그 밖에, 상판부(5)를 승강하는 지지보(54)나 실린더 모터(55)를 마련하지 않고, 상판부(5)를 컵체(4)의 상면에 고정하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는, 예컨대 컵체(4)의 측방 둘레면에 셔터를 구비한 웨이퍼(W)의 반입/반출구를 마련하고, 이 반입/반출구에 픽(161)을 진입시켜 웨이퍼(W)의 전달을 행한다.

그리고, 액처리를 행하는 영역에 대해서도 웨이퍼(W)의 하면 전체에 처리액을 공급하는 경우에 한정되지 않고, 예컨대 웨이퍼(W)의 하면의 주연부에만 액처리를 행하여도 좋다. 이 경우에는 가이드판(31) 대신에 진공 척 등으로 예컨대 웨이퍼(W)의 하면 중앙부를 유지하고, 웨이퍼(W)의 주연부에 처리액의 토출 노즐을 대향시켜 웨이퍼(W)를 회전시키며, 이 주연부 하면에만 처리액을 공급하는 구성으로 하여도 좋다.

여기서, 도 3에서는 컵체(4)의 전체를 케이스(21) 내에 수납한 예를 나타내었지만, 도 7에 도시된 바와 같이 소형의 케이스(21)를 컵체(4)의 상면에 배치하여 액처리 장치(2) 전체를 소형화한 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는 케이스(21) 내의 분위기를 배기하는 배기구(212)는, 예컨대 케이스(21)의 측방 둘레벽면 등에 마련된다.

더 나아가, 기체 유입구(52)는, 상판부(5)의 상면에 직접 개구시킨 경우에 한정되지 않고, 예컨대 도 8에 도시하는 바와 같이 상판부(5)에 흡기관(56)을 접속하고, 이 흡기관(56)에 기체 유입구(52)를 마련함으로써, 이 상판부(5)로부터 떨어진 위치의 분위기의 기체를 유입해도 좋다. 도 8에 도시한 바와 같이 기류 도입부(24)는 판 부재 등에 의해 주위를 둘러싼 공간이고, 케이스(21)로부터 구획된 별도의 공간이 되며, 이 공간에 청정한 기류를 유입할 수 있도록 되어 있다. 그런데 본 예에서 흡기관(56)은, 케이스(21) 내부의 공간에서 상판부(5)의 상방측을 향해 연돌 형상으로 뻗어 나와 있으며, 기체 유입구(52)는 이 흡기관(56)의 상단부에 개구되어 있다. 한편, FFU(116)로부터의 청정 공기의 기류가 도입되는 기류 도입부(24)에는, 하단부가 케이스(21) 내부를 향하여 개구되는 짧은 관 형상의 슬리브부(25)가 마련되어 있고, 흡기관(56)의 상단부는 이 슬리브부(25) 내에 삽입되어 있다.

그 결과, 기체 유입구(52)는, 기류 도입부(24) 내부를 향해 개구하게 되어, FFU(116)로부터의 청정한 기류를 유입할 수 있다. 따라서, 예컨대 웨이퍼(W)의 반입/반출구(23)에 마련된 셔터(22)의 개폐 동작이나, 상판부(5)의 승강 동작 등에 따라 파티클이 발생한 경우에도, 이러한 파티클이 기체 유입구(52)를 통해 유입되어 웨이퍼(W)의 표면에 부착한다고 하는 문제의 발생을 저감할 수 있다. 여기서 퍼지 가스 공급관(53)으로부터의 퍼지 가스와, 기류 도입부(24)로부터 유입된 청정 공기의 하강류를 비교하면, 퍼지 가스가 압력이 높고, 유량도 크다. 또한, 도 8에 도시한 예에서는, 흡기관(56)의 상단부가, 슬리브부(25)를 통하여 기류 도입부(24)의 내부에 진입할 수 있게 되어 있고, 상판부(5)를 승강시킬 때 흡기관(56)과 케이스(21)가 간섭하는 것을 방지하고 있다.

여기서 기체 유입구(52)로의 기체의 유입은, 흡기관(56)을 슬리브부(25)를 통해 기류 도입부(24) 내에 삽입하여 행하는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 상판부(5)에 마련된 통류 구멍(211)의 하방측 근방 위치에서 기체 유입구(52)를 개구시킴으로써, 이 기체 유입구(52)를 기류 도입부(24) 내부를 향해 개구시키는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는, 흡기관(56)은, 예컨대 상판부(5)의 승강 시에 흡기관(56)과 케이스(21)의 천장부가 간섭하지 않는 범위로 통류 구멍(211)의 하방측 근방 위치까지 연장된다. 또한, 흡기관(56)을 케이스(21) 내에서, 예컨대 L자형으로 굴곡시켜, 반입/반출구(23)가 설치되어 있는 위치와는 반대의 방향을 향하여 기체 유입구(52)를 개구시키도록 하여도 좋다.

[실시예]

(실험)

컵체(4) 상에 상판부(5)를 배치하고, 웨이퍼(W)의 하면측의 SiN막을 제거하는 액처리를 실시하며, 기체 유입구(52)의 유무에 따라 웨이퍼(W)의 상면측의 49지점(예컨대 도 10에 흰점으로 나타내고 있음)에서의 에칭량을 계측하였다.

A. 실험 조건

도 3에 도시된 기체 유입구(52)를 갖는 상판부(5)를 구비한 액처리 장치(2)와, 도 9에 도시된 바와 같이 기체 유입구(52)가 마련되지 않은 상판부(5)를 구비한 액처리 장치(20)를 이용하고, 상하 양면에 1500 Å의 SiN막이 형성된 웨이퍼(W)의 하면측에만 HF 용액을 공급하여 SiN막을 제거하는 실험을 행하였다. 웨이퍼(W)를 850 rpm으로 회전시키면서 농도 약 50 wt%, 온도 60℃의 HF 용액을 1.0 L/분으로 30초간 공급하고, 그 후에 린스 세정, 스핀 건조를 행하여 웨이퍼(W)의 상면측의 에칭 상태를 계측하였다. 또한, 도 9에 기재된 액처리 장치(20)에서는 케이스(21) 등의 도시를 생략하고 있다.

(실시예 1)

도 3에 도시된 기체 유입구(52)를 갖는 상판부(5)를 구비한 액처리 장치(2)를 이용하여 액처리를 행하였다. 퍼지 가스 공급관(53)으로부터의 퍼지 가스(질소 가스)의 공급량은 200 L/분으로 하였다.

(비교예 1)

도 9에 도시된 기체 유입구(52)가 마련되지 않은 상판부(5)를 구비한 액처리 장치(20)를 이용하여 액처리를 행하였다. 도 9에 도시된 액처리 장치(20)는 돌기부(51)로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해서도 퍼지 가스가 공급되도록 퍼지 가스 공급관(53a)이 마련되어 있고, 중앙부의 퍼지 가스 공급구(531)로부터는 200 L/분, 주연부의 돌기부(51)로부터는 100 L/분으로 퍼지 가스를 공급하였다. 도 9에 도시된 도면 부호 57은, 웨이퍼(W) 표면에 대량의 퍼지 가스를 불어 넣음에 따른 베르누이 효과에 의해 웨이퍼(W)가 떠오르게 되는 것을 방지하기 위한 완충판이다.

(비교예 2)

도 9에 도시된 액처리 장치(20)에 있어서 중앙부의 퍼지 가스 공급구(531)로부터만 200 L/분의 퍼지 가스를 공급하였다. 완충판(57)은 마련하지 않았다.

B. 실험 결과

(실시예 1)의 결과를 도 10에 나타내고, (비교예 1, 비교예 2)의 결과를 각각 도 11, 도 12에 나타낸다. 도 10 내지 도 12는 웨이퍼(W)의 표면측에 있어서 SiN막의 막 두께의 계측 결과를 웨이퍼(W) 상에 플롯한 결과를 나타내고 있다. 이들 도면은 웨이퍼(W)의 상면측의 막 두께 변화량을 평균 막 두께로부터 ±0.4 Å 범위의 변화량에 대응시켜 컬러 플롯한 결과를 나타내고 있다. 실제의 컬러 플롯에서는 －0.4 Å→평균 막 두께→＋0.4 Å로 막 두께가 변화함에 따라, 플롯의 색이 청색→녹색→적색으로 변화되고 있다. 도 10 내지 도 12는 이 컬러 플롯의 출력을 그레이스케일로 변환하여 나타낸 것이다.

(실시예 1)의 결과를 나타낸 도 10에 따르면, 웨이퍼(W) 표면의 SiN막의 에칭량은 평균 막 두께로부터 대략 ±0.2 Å의 범위 내이며, 웨이퍼(W)의 전체면이 거의 녹색의 컬러 플롯이 되었다. 이것은, 웨이퍼(W)의 상면측에 HF 가스 등이 돌아 들어가고 있지 않고, 상면측에서는 에칭이 진행되지 않기 때문에 SiN막의 표면에 뚜렷한 요철이 형성되고 있지 않음을 나타내고 있다.

(비교예 1)의 결과를 나타낸 도 11의 결과에 따르면, 퍼지 가스를 합계 300 L/분으로 공급함으로써, (실시예 1)의 경우와 거의 동일하게 웨이퍼(W) 표면의 SiN막의 에칭량이 평균 막 두께로부터 대략 ±0.2 Å의 범위 내로 억제되고, 웨이퍼(W)의 전체면이 거의 녹색인 컬러 플롯을 얻을 수 있었다. 그러나, (비교예 1)에서는 (실시예 1)의 1.5배의 퍼지 가스를 필요로 하기 때문에, 기체 유입구(52)가 마련되지 않은 상판부(5)를 이용한 경우에는, HF 가스의 상면측으로 돌아 들어가는 것을 막기 위해서는 다량의 퍼지 가스를 필요로 하는 것을 알 수 있다.

(비교예 2)의 결과를 나타내는 도 12의 결과에 따르면, 웨이퍼(W)의 주연부에 평균 막 두께에 대하여 ＋4 Å 이상의 적색 영역(※ 기호를 부기함)과, －4 Å 이하의 청색 영역(△ 기호를 부기함)이 교대로 형성되어 있다. 이것은 HF 가스가 돌아 들어가 웨이퍼(W)의 상면측에서도 SiN막의 에칭이 진행되어 단차가 큰 요철이 형성되어 있음을 나타내고 있다. 따라서, 기체 유입구(52)가 없는 상판부(5)를 이용한 경우에는, (실시예 1)과 동일한 양의 퍼지 가스를 공급한 것만으로는 HF 가스가 상면측으로 돌아 들어가는 것을 충분히 억제할 수 없는 것을 알 수 있다.

이상의(실시예 1), (비교예 1, 비교예 2)의 결과로부터, 상판부(5)에 기체 유입구(52)를 마련함으로써, 퍼지 가스의 공급량을 줄여도 하면측으로부터 HF 가스 등이 돌아 들어가는 것을 억제하고, 웨이퍼(W)의 상면측에서의 불필요한 에칭의 진행을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

W : 웨이퍼
2, 20 : 액처리 장치
21 : 케이스
3 : 웨이퍼 유지 기구
31 : 가이드판
4 : 컵체
41 : 액 받이 공간
5 : 상판부
51 : 돌기부
52 : 기체 유입구
6 : 제어부
7 : FOUP

Claims

기판을 수평으로 유지한 상태로 회전시키기 위한 기판 유지부와,
회전하고 있는 기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판의 주위를 둘러싸도록 마련되며, 흡인 배기구가 형성되고, 기판으로부터 비산(飛散)된 처리액을 받아내기 위한 포위 부재와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판의 상면에 대향하도록 마련된 상판부와,
상기 기판의 중앙부에 대향하여 마련되고, 상기 상판부와 상기 기판의 사이에 형성되는 공간에 가압된 가스를 공급하기 위한 가스 공급부와,
이 가스 공급부로부터 공급되는 가스의 흐름에 따라 상기 상판부와 기판의 사이에 형성되는 공간 내부가 부압(負壓)이 되는 것에 의해, 이 공간의 외부의 분위기의 기체를 상기 공간 내로 유입시키기 위한 기체 유입구
를 구비한 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 기체 유입구는, 상기 상판부에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 상판부의 상면측에는, 청정 공기의 하강류가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 상판부에는 흡기관이 접속되고, 상기 기체 유입구는, 상기 흡기관에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제4항에 있어서, 청정 공기가 공급되는 공간을 구비하고, 상기 흡기관은, 상기 청정 공기가 공급되는 공간 내부를 향해 상기 기체 유입구를 개구시키도록 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상판부의 주위에 마련되며, 기판의 상면 주연부와의 사이에, 중앙부측의 공간보다 좁은 협소한 간극을 형성하기 위한 간극 형성 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 유지부는, 상기 처리액 공급부로부터 공급된 처리액을 기판의 하면 전체에 퍼지게 하기 위해서, 상기 기판의 하면에 대향하는 가이드판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제6항에 있어서, 상기 포위 부재측 내부는, 상기 흡인 배기구로부터의 흡인 배기에 의해 상기 상판부의 상면측 분위기에 대하여 부압으로 유지되고, 상기 포위 부재와 상기 간극 형성 부재의 사이에는 상기 상판부의 상면측 분위기의 기체를 포위 부재측으로 유입시키기 위한 간극이 마련되는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리액은, 기판의 하면에 형성된 막을 제거하기 위한 불산 수용액인 것을 특징으로 하는 액처리 장치.