KR20110015372A - 기판의 액처리 장치 및 액처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판의 주연 부분의 처리를 행하는 경우에 있어서, 기판의 고온 처리를 충분히 행할 수 있고, 기판의 표면에 파티클이 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있는 기판의 액처리 장치 및 액처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판의 액처리 장치(1)는, 기판(W)을 유지하는 유지부(10)와, 유지부(10)를 회전시키는 회전 구동부(20)와, 차폐 유닛(39)을 구비하고 있다. 차폐 유닛(39)은, 유지부(10)에 의해 유지된 기판(W)에 대향하는 대향판(32)과, 대향판(32)을 통해 기판(W)을 가열하는 가열 부분(31)과, 가열된 가스를 유지된 기판(W)의 표면에 공급하는 가열 가스 공급 부분(32a)을 포함하고 있다.

Description

기판의 액처리 장치 및 액처리 방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS FOR SUBSTRATE AND LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 기판의 주연 부분에 처리액을 공급함으로써 이 기판의 처리를 행하는 기판의 액처리 장치 및 액처리 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 웨이퍼라고도 함)에 처리액을 공급함으로써 이 기판의 처리를 행하는 기판의 액처리 장치가 알려져 있다. 이러한 기판의 액처리 장치는, 1장의 웨이퍼를 대략 수평 상태로 유지하는 유지부와, 수직 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 유지부를 회전시키는 회전 구동부를 구비하고 있고, 회전 구동부가 유지부를 회전시킴으로써 이 유지부에 의해 대략 수평 상태로 유지된 웨이퍼가 수직 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이 액처리 장치에는, 유지부에 의해 유지된 웨이퍼의 표면이나 이면에 세정액이나 약액 등의 처리액을 공급하는 처리액 공급부가 마련되어 있다. 웨이퍼를 회전시키면서 처리액 공급부에 의해 웨이퍼에 처리액을 공급함으로써, 웨이퍼의 세정 처리나 약액 처리 등의 처리를 행할 수 있다.
또한, 종래의 기판의 액처리 장치에 있어서는, 웨이퍼의 처리를 행할 때에 파티클이 웨이퍼의 표면에 부착되는 것을 방지하기 위해서, 유지부에 의해 유지된 웨이퍼의 표면에 청정 공기나 N2 가스 등의 가스를 하강류(downflow)로 공급하고, 웨이퍼의 표면에 파티클이 부착되는 것을 억제하도록 되어 있다.
또한, 웨이퍼의 고온 처리를 행하는 경우는, 처리액 공급부에 의해 웨이퍼에 공급되는 처리액을 미리 가열해 두는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 처리액 공급부에 의해 고온의 처리액을 웨이퍼에 공급하면, 이 처리액으로부터 웨이퍼에 열이 전달됨으로써, 웨이퍼를 가열하면서 이 웨이퍼의 처리를 행할 수 있다.
일본 특허 공개 제2003-115474호 공보
종래의 기판의 액처리 장치에 있어서, 유지부에 의해 유지된 웨이퍼의 표면에 청정 공기나 N2 가스 등의 가스를 하강류로 공급하고, 웨이퍼의 표면에 파티클이 부착되는 것을 억제할 때에, 웨이퍼의 표면에 공급되는 가스의 유량이 많으면 많을수록 웨이퍼의 표면에 대한 파티클의 부착을 한층 더 억제할 수 있다. 그러나, 웨이퍼의 고온 처리를 행할 때에, 웨이퍼의 표면에 공급되는 가스가 상온 가스이기 때문에, 웨이퍼 전체의 온도가 쉽게 올라가지 않는다는 문제가 있다.
특히, 종래의 기판의 액처리 장치에 의해 웨이퍼의 처리를 행할 때에, 웨이퍼의 주연 부분의 처리를 행하는 경우에는, 웨이퍼를 회전시켜 이 웨이퍼의 표면에 상온의 청정 공기나 N2 가스 등의 가스를 공급하면서 처리액 공급부에 의해 웨이퍼의 주연 부분에 처리액을 공급한다. 여기서, 웨이퍼의 주연 부분이란, 웨이퍼에 있어서 반도체 제품을 취할 수 없는 외주 가장자리 근방 부분을 말한다. 그러나, 웨이퍼의 고온 처리를 행할 때에, 웨이퍼의 주연 부분에 고온의 처리액을 공급했다고 해도, 웨이퍼의 중심부 근방은 처리액에 의해 가열되지 않기 때문에, 웨이퍼 전체의 온도가 쉽게 올라가지 않는다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로서, 웨이퍼의 주연 부분의 처리를 행하는 경우에 있어서, 웨이퍼의 고온 처리를 충분히 행할 수 있고, 또한 웨이퍼의 표면에 파티클이 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있는 기판의 액처리 장치 및 액처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기판의 액처리 장치는, 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 회전시키는 회전 구동부와, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 주연 부분에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하는 대향판과, 상기 대향판을 통해 기판을 가열하는 가열 부분과, 가열된 가스를 유지된 기판의 표면에 공급하는 가열 가스 공급 부분을 갖는 차폐 유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판의 액처리 장치에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 가스를 이 차폐 유닛 내로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 더 가지며, 상기 차폐 유닛에 있어서, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 이 차폐 유닛 내에서 가열되고, 이 가열된 가스가 상기 가열 가스 공급 부분에 의해 기판에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 장치에서는, 상기 차폐 유닛에 있어서, 상기 가열 부분은, 상기 대향판을 통해 기판을 가열할 때에 기판의 주연 부분을 가열하게 되고, 상기 가열 가스 공급 부분은, 기판의 표면에 있어서의 상기 처리액 공급부에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 상기 유지부에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로, 가열된 가스를 공급하도록 되어 있어도 좋다.
이 경우, 상기 대향판의 직경은 상기 유지부의 직경보다도 크게 되어 있고, 상기 유지부에 의해 유지된 기판과, 상기 대향판의 사이에는 기판보다 직경이 작고 상기 유지부보다 직경이 큰 단열 부재가 마련되어 있어도 좋다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 가스 도입 부분에 의해 이 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판을 더 가지며, 상기 차폐 유닛에 있어서, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 상기 우회판에 의해 우회되고, 상기 가열 가스 공급 부분으로부터 기판에 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 가열 부분에 의해 가열되고, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 접촉되는 가열 부재를 가지며, 상기 차폐 유닛에 있어서, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가, 상기 가열 부분에 의해 가열된 상기 가열 부재에 접촉됨으로써 가열되도록 되어 있어도 좋다.
이 경우, 상기 가열 부재는, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라 복수단 마련된 핀 부분을 갖는 가열핀이며, 상기 가열핀의 상기 각 핀 부분을 따라 가스가 흐름으로써 이 가스가 상기 가열핀에 의해 가열되도록 되어 있어도 좋다.
이 때에, 상기 가열핀의 각 핀 부분은, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 둘레 방향을 따라 연장되도록 마련되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 장치에 있어서, 상기 차폐 유닛의 상기 가열 가스 공급 부분은, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면의 중심 부분에 공급하도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 장치에 있어서는, 상기 차폐 유닛의 상기 가열 가스 공급 부분에 의해 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급된, 가열된 가스를 배기하기 위한 배기부를 더 포함하고 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 방법은, 유지부에 의해 기판을 유지시키는 것과, 기판을 유지하는 상기 유지부를 회전시키는 것과, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 주연 부분에 처리액을 공급하는 것과, 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하여 배치된 대향판을 통해, 차폐 유닛의 가열 부분에 의해 기판을 가열하는 것과, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급하는 것을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판의 액처리 방법에 있어서는, 상기 차폐 유닛은, 가스를 이 차폐 유닛 내로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 더 가지며, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 이 차폐 유닛 내에서 가열하고, 이 가열된 가스를 기판에 공급하도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 방법에 있어서는, 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하여 배치된 대향판을 통해, 차폐 유닛의 가열 부분에 의해 기판을 가열할 때에는, 기판의 주연 부분을 가열하고, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에는, 기판의 표면에 있어서 상기 처리액 공급부에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 상기 유지부에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로, 가열된 가스를 공급하도록 되어 있어도 좋다.
이 경우, 상기 대향판의 직경은 상기 유지부의 직경보다도 크게 되어 있고, 상기 유지부에 의해 유지된 기판과, 상기 대향판의 사이에는, 기판보다 직경이 작고 상기 유지부보다도 직경이 큰 단열 부재가 마련되어 있어도 좋다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 가스 도입 부분에 의해 이 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판을 더 가지며, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 상기 우회판에 의해 우회시키고, 그 후 기판에 공급하도록 되어 있어도 좋다.
또한, 상기 차폐 유닛은, 상기 가열 부분에 의해 가열되고, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 접촉하는 가열 부재를 가지며, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를, 상기 가열 부분에 의해 가열된 상기 가열 부재에 접촉시킴으로써 가열하도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 방법에 있어서는, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급할 때에, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면의 중심 부분에 공급하도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 방법에 있어서는, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급할 때에, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급된, 가열된 가스를 배기부에 의해 배기하도록 되어 있어도 좋다.
본 발명의 기판의 액처리 장치 및 액처리 방법에 따르면, 기판의 주연 부분의 처리를 행하는 경우에 있어서, 기판의 고온 처리를 충분히 행할 수 있고, 기판의 표면에 파티클이 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판의 액처리 장치의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치에 있어서 가스 가열핀의 A-A선 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서 다른 액처리 장치의 개략적인 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 또 다른 액처리 장치를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 또 다른 액처리 장치를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 기판의 액처리 장치에 있어서, 유지부에 의해 유지된 웨이퍼 표면의 주연 부분에 처리액을 공급하기 위한 다른 구성을 나타낸 개략 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판의 액처리 장치를 포함하는 액처리 시스템을 상측에서 본 상측 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 우선, 도 7을 이용하여 본 실시형태에 따른 기판의 액처리 장치를 포함하는 액처리 시스템에 대해서 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 액처리 시스템은, 외부로부터 피처리 기판인 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)[이하 웨이퍼(W)라고도 함]을 수용한 캐리어를 배치하기 위한 배치대(101)와, 캐리어에 수용된 웨이퍼(W)를 꺼내기 위한 반송 아암(102)과, 반송 아암(102)에 의해 꺼내어진 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 선반 유닛(103)과, 선반 유닛(103)에 배치된 웨이퍼(W)를 수취하여 이 웨이퍼(W)를 액처리 장치(1) 내로 반송하는 반송 아암(104)을 구비하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 액처리 시스템에는 복수(도 7에 도시된 양태에서는 12개)의 액처리 장치(1)가 설치되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 실시형태에 따른 기판의 액처리 장치(1)를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 1은 본 실시형태에 있어서 기판의 액처리 장치(1)의 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치(1)에 있어서 가스 가열핀의 A-A선 화살표 방향에서 본 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판의 액처리 장치(1)는, 케이싱(2)과, 웨이퍼(W)를 대략 수평 상태로 유지하는 유지부(10)와, 유지부(10)로부터 하방으로 연장되는 회전축(12)과, 회전축(12)을 통해 유지부(10)를 회전시키는 회전 구동부(20)를 구비하고 있다. 유지부(10)는 이 유지부(10) 상에 배치된 웨이퍼(W)를 예컨대 진공 흡착 등에 의해 유지하도록 되어 있다. 또한, 유지부(10) 및 회전 구동부(20)는 케이싱(2) 내에 배치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 회전축(12)은 수직 방향으로 연장되도록 되어 있다. 회전 구동부(20)는, 회전축(12)의 하단부의 둘레 가장자리 외측에 배치된 풀리(24)와, 풀리(24)에 감겨진 구동 벨트(26)와, 이 구동 벨트(26)에 구동력을 부여함으로써 풀리(24)를 통해 회전축(12)을 회전시키는 모터(22)를 갖고 있다. 또한, 풀리(24)보다도 상방의 지점에 있어서 회전축(12)의 둘레 가장자리 외측에는 베어링(14)이 배치되어 있다.
케이싱(2) 내에 있어서, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상방에는 상측 컵(30)이 배치되어 있다. 상측 컵(30)은, 웨이퍼(W)를 유지부(10)에 유지시키거나 유지부(10)로부터 떼어내거나 할 때에 도 1에 도시된 바와 같은 위치로부터 상방으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 보다 구체적으로, 상측 컵(30)에는 아암(44a)을 통해 상측 컵 승강 기구(44)가 부착되어 있고, 이 상측 컵 승강 기구(44)에 의해 상측 컵(30)을 도 1에 있어서의 화살표 방향으로 승강시킬 수 있도록 되어 있다. 상측 컵(30)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 대향하는 대향판(32)과, 대향판(32)을 통해 웨이퍼(W)를 가열하는 히터(가열 부분)(31)와, 히터(31)의 상부에 마련된 가스 가열핀(34)과, 가스 가열핀(34)의 상방에 배치된 대략 원반 형상의 상판 부재(36)를 갖고 있다.
대향판(32)은, 전술한 바와 같이, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 대향하도록 되어 있다. 보다 구체적으로, 대향판(32)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상방에서 이 웨이퍼(W)와 근소한 간격을 두고 배치되어 있다. 대향판(32)은 열전도성을 갖는 재료로 구성되어 있다. 이 대향판(32)은, 예컨대, 금속 재료에 내약품성 코팅이 행해진 것으로 이루어진다. 구체적으로는, 대향판(32)은, 예컨대 알루미늄에 테플론이 코팅된 것으로 이루어진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대향판(32)의 중심 부분에는 개구(32a)가 형성되어 있다. 또한, 대향판(32)의 상부에는 히터(31)가 마련되어 있고, 히터(31)로부터 발생한 열이 대향판(32)에 전달된다. 그리고, 가열된 대향판(32)에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)와 대향판(32) 사이의 간극이 가열되고, 이에 따라 웨이퍼(W)의 표면이 가열되도록 되어 있다.
또한, 히터(31)의 상부에는 열전도성을 갖는 재료로 형성되는 가열 부재가 마련되어 있다. 이 가열 부재로서, 예컨대 가스 가열핀(34)이 이용되도록 되어 있다. 그리고, 히터(31)로부터 발생한 열이 가스 가열핀(34)에 전달되도록 되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 가열핀(34)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라 복수단 마련된 핀 부분(34a)을 갖고 있다. 가스 가열핀(34)이 이러한 핀 부분(34a)을 복수 갖고 있음으로써, 가스 가열핀(34)에 있어서의 가스에 대한 전열 면적을 증가시킬 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 핀 부분(34a)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라 연장되도록 마련되어 있다. 또한, 도 2에 있어서, 참조를 위해 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 이점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한, 도 2에 있어서, 후술하는 상판 부재(36)에 형성된 복수의 관통 구멍(36a)을 점선으로 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스 가열핀(34)의 상방에는 대략 원반 형상의 상판 부재(36)가 배치되어 있다. 상판 부재(36)의 내부는 중공 형상으로 되어 있고, 이 상판 부재(36)의 상부에 있어서 중심 부분에 마련된 상부 개구(36b)로부터 이 상판 부재(36)의 내부로 청정 공기나 N2 가스(질소 가스) 등의 가스가 보내지도록 되어 있다. 보다 구체적으로, 후술하는 송풍 기구(48)에 의해 케이싱(2) 내로 가스가 보내지고, 이 가스는 케이싱(2) 내에서 하강류가 되지만, 후술하는 배기부(42)에 의해 상측 컵(3) 내의 가스가 흡인됨으로써, 케이싱(2) 내의 하강류의 가스의 일부가 상부 개구(36b) 내로 유입되도록 되어 있다. 또한, 상판 부재(36)의 바닥부(36c)에 있어서 주연 부분의 지점에는 복수의 관통 구멍(36a)이 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있고(도 2 참조), 상판 부재(36)의 내부로 보내어진 가스는 각 관통 구멍(36a)을 통해 상판 부재(36)의 하방으로 흐르도록 되어 있다.
여기서, 상판 부재(36), 가스 가열핀(34), 히터(31) 및 대향판(32)에 의해 차폐 유닛(39)이 구성되어 있다. 또한, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)는, 가스를 차폐 유닛(39)으로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 구성하고 있다. 또한, 상판 부재(36)의 바닥부(36c)는, 상부 개구(36b)에 의해 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판을 구성하고 있다. 보다 구체적으로, 상판 부재(36)의 바닥부(36c)는, 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스를 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향으로 흐르게 하고, 다음에 반대 방향으로 흐르게 하도록 차폐 유닛(39) 내에서 가스를 우회시키고 있다. 이에 따라, 가스 가열핀(34)에 있어서의 가스에 대한 전열 면적을 확실하게 증가시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(36a)을 통해 상판 부재(36)의 하방으로 흐른 가스는 가스 가열핀(34)의 상방에서 이 가스 가열핀(34)의 주연 부분으로부터 중심 부분을 향해 흐르도록 되어 있다. 이 때에, 히터(31)로부터 발생한 열이 가스 가열핀(34)에 전달되고, 가스 가열핀(34) 자체가 가열되고 있기 때문에, 가스가 가스 가열핀(34)을 따라 흐름으로써 이 가스가 가열된다.
가스 가열핀(34)에 의해 가열된 가스는, 대향판(32)의 중심 부분에 형성된 개구(32a)를 통해 하방으로 흐르고, 이 가열된 가스는 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 중심 부분으로 보내진다. 이와 같이 하여, 가열된 가스가 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급된다. 또한, 대향판(32)의 중심 부분에 형성된 개구(32a)는, 가열된 가스를 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급하기 위한 가열 가스 공급 부분을 구성하고 있다. 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 중심 부분으로 보내진 가스는, 이 웨이퍼(W)의 표면과 대향판(32)의 하면 사이의 간극을 통해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐른다.
유지부(10)나 회전축(12)의 직경 방향 외측에는 하측 컵(40)이 마련되어 있다. 이 하측 컵(40)은 상측 컵(30)의 대향판(32)의 하방에 배치되고, 이 대향판(32)과 하측 컵(40) 사이는 밀봉 부재(38)에 의해 밀봉되도록 되어 있다. 또한, 하측 컵(40)의 내부에는 가스의 유로(40a)가 마련되어 있고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐른 가스는, 하측 컵(40)의 유로(40a)로 보내지도록 되어 있다. 또한, 하측 컵(40)의 하면에는 배기부(42)가 접속되어 있고, 하측 컵(40)의 유로(40a)로 보내진 가스는 배기부(42)에 의해 배기되도록 되어 있다. 하측 컵(40)은, 웨이퍼(W)를 유지부(10)에 유지시키거나 유지부(10)로부터 떼어내거나 할 때에 도 1에 도시된 바와 같은 위치로부터 하방으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 보다 구체적으로, 하측 컵(40)에는 아암(46a)을 통해 하측 컵 승강 기구(46)가 부착되어 있고, 이 하측 컵 승강 기구(46)에 의해 하측 컵(40)을 도 1에 있어서의 화살표 방향으로 승강시킬 수 있도록 되어 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 대향판(32)의 내부에는, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 세정액이나 약액 등의 처리액을 공급하기 위한 처리액 유로(52)가 형성되어 있고, 이 처리액 유로(52)에는 처리액 공급부(50)가 접속되어 있다. 그리고, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)에 처리액이 공급되고, 이 처리액이 처리액 유로(52)로부터 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 토출되도록 되어 있다. 또한, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 처리액을 공급하는 방법은, 도 1에 도시된 바와 같은 처리액 유로(52)에 의한 것으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로서는, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 대향판(32)에 관통 구멍(54)을 마련하며, 이 관통 구멍(54)을 통과하도록 처리액 공급관(56)을 처리액 공급부(50)에 접속하고, 처리액 공급관(56)의 선단 부분에 노즐(58)을 마련하여도 좋다. 이 경우, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 공급관(56)에 처리액이 공급되고, 이 처리액 공급관(56)의 선단 부분에 마련된 노즐(58)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 처리액이 분사된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같은 양태에 있어서, 노즐(58)은 관통 구멍(54) 내에서 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있어도 좋다.
또한, 케이싱(2)의 내벽에서의 상부 위치에는 송풍 기구(48)가 부착되어 있다. 이 송풍 기구(48)에 의해 청정 공기나 N2 가스(질소 가스) 등의 가스가 케이싱(2) 내로 보내지도록 되어 있다. 송풍 기구(48)에 의해 케이싱(2) 내로 보내진 가스는, 케이싱(2) 내에서 하강류가 된다. 그리고, 전술한 바와 같이, 배기부(42)에 의해 상측 컵(30) 내의 가스가 흡인됨으로써, 케이싱(2) 내의 하강류의 가스의 일부가 상부 개구(36) 내로 유입되도록 되어 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(2)에는 웨이퍼(W)의 반입/반출용 개구(2a)가 마련되어 있고, 이 개구(2a)에는 이 개구(2a)의 개폐를 행하는 셔터(18)가 설치되어 있다. 케이싱(2) 내로 웨이퍼(W)를 반입하거나, 케이싱(2) 내에서 웨이퍼(W)를 반출하거나 할 때에는, 셔터(18)가 개구(2a)를 개방하고, 반송 아암(104)(도 7 참조)이 이 개구(2a)를 통해 케이싱(2) 내로 진입함으로써, 반송 아암(104)을 통해 유지부(10)에 웨이퍼(W)가 전달되거나, 유지부(10)에 유지된 웨이퍼(W)가 반송 아암(104)에 의해 꺼내어지거나 하도록 되어 있다.
다음에, 이러한 구성으로 이루어진 기판의 액처리 장치(1)의 동작(기판의 액처리 방법)에 대해서 설명한다.
우선, 상측 컵 승강 기구(44)에 의해 상측 컵(30)이 도 1에 도시된 바와 같은 위치로부터 상방으로 이동되고, 하측 컵 승강 기구(46)에 의해 하측 컵(40)이 도 1에 도시된 위치에서 하방으로 이동된 상태에서 액처리 장치(1)의 케이싱(2)의 외측으로부터 반송 아암(104)(도 7 참조)에 의해 개구(2a)를 통해 케이싱(2)의 내부에 웨이퍼(W)가 반송되고, 유지부(10) 상에 이 웨이퍼(W)가 배치된다. 그리고, 예컨대 진공 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 유지부(10)에 유지시킨다. 그 후, 상측 컵 승강 기구(44)에 의해 상측 컵(30)을 하방으로 이동시키고, 하측 컵 승강 기구(46)에 의해 하측 컵(40)을 상방으로 이동시켜, 상측 컵(30) 및 하측 컵(40)을 각각 도 1에 도시된 바와 같이 위치시킨다. 이 때에, 상측 컵(30)과 하측 컵(40) 사이가 밀봉 부재(38)에 의해 밀봉된다. 또한, 이 때에, 히터(31)는 대향판(32)이나 가스 가열핀(34)을 가열하고 있다. 대향판(32)이 히터(31)에 의해 가열됨으로써, 가열된 대향판(32)에 의해 이 대향판(32)과 웨이퍼(W) 사이의 간극이 가열되고, 이것에 의해 웨이퍼(W)가 가열된다.
다음에, 회전 구동부(20)에 의해, 수직 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 회전축(12)을 회전시킨다. 이것에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)가 회전된다. 이 때에, 모터(22)로부터 구동 벨트(26)를 통해 풀리(24)에 구동력이 부여됨으로써 회전축(12)이 회전된다.
그리고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)가 회전하고 있는 상태에서, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)에 세정액이나 약액 등의 처리액을 공급하고, 이 처리액은 처리액 유로(52)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 토출된다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)의 주연 부분의 세정 처리나 약액 처리 등의 처리가 행해진다. 또한, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)를 통해 웨이퍼(W)의 주연 부분에 공급되는 처리액은, 가열된 처리액인 것이 바람직하다.
또한, 송풍 기구(48)에 의해 케이싱(2) 내에 생성되는 하강류의 가스의 일부가, 배기부(42)에 의한 흡인에 의해 상부 개구(36b) 내로 유입된다. 그리고, 상부 개구(36b)로부터 상판 부재(36)의 내부로 가스가 보내지고, 각 관통 구멍(36a)을 통해 이 가스는 상판 부재(36)의 하방으로 흐른다. 그 후, 이 가스는 가스 가열핀(34)의 상방에 있어서 이 가스 가열핀(34)의 주연 부분으로부터 중심 부분을 향해 흐르고, 그리고 개구(32a)를 통해 하방으로 흐르며, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 중심 부분으로 보내진다. 그리고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 중심 부분으로 보내진 가스는, 이 웨이퍼(W)의 표면과 대향판(32)의 하면 사이의 간극을 통해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐른다. 이것에 의해, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)를 통해 웨이퍼(W)의 주연 부분으로 공급된 처리액이, 웨이퍼(W)의 중심 방향을 향해 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐르는 가스에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 파티클이 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다. 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐른 가스는, 하측 컵(40)의 유로(40a)로 보내지고, 최종적으로 배기부(42)에 의해 배기된다.
또한, 전술한 바와 같이, 히터(31)가 가스 가열핀(34)을 가열하고 있기 때문에, 상판 부재(36)로부터 각 관통 구멍(36a)을 통해 하방으로 흐른 가스가 가스 가열핀(34)에 의해 가열되고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상면으로 가열된 가스가 보내진다. 이와 같이, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)는, 대향판(32)을 통해 히터(31)에 의해 가열되고, 가열된 가스가 웨이퍼(W)의 표면으로 보내지기 때문에, 웨이퍼(W)의 고온 처리를 행할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태의 기판의 액처리 장치(1)에 따르면, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 주연 부분에 처리액을 공급하는 처리액 공급부(50)와, 차폐 유닛(39)을 구비하고, 차폐 유닛(39)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 대향하는 대향판(32)과, 대향판(32)을 통해 웨이퍼(W)를 가열하는 히터(31)와, 가열된 가스를 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 가열 가스 공급 부분[대향판(32)의 개구(32a)]을 구비하고 있다. 이것에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를, 대향판(32)을 통해 히터(31)에 의해 가열하고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 가열된 가스를 공급함으로써, 웨이퍼(W) 전체의 온도를 고온으로 유지할 수 있으며, 이 때문에 웨이퍼(W)의 고온 처리를 충분히 행할 수 있다. 또한, 가열 가스 공급 부분에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 가열된 가스가 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도를 떨어뜨리는 일 없이, 웨이퍼(W)의 표면에 파티클이 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 기판의 액처리 장치(1)에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 차폐 유닛(39)은, 가스를 이 차폐 유닛(39) 내로 도입하기 위한 가스 도입 부분[상판 부재(36)의 상부 개구(36b)]을 더 갖고 있다. 그리고, 차폐 유닛(39)에 있어서, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)에 의해 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스가 이 차폐 유닛(39) 내에서 가열되고, 이 가열된 가스가 대향판(32)의 개구(32a)에 의해 웨이퍼(W)에 공급되도록 되어 있다.
또한, 차폐 유닛(39)은, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)로부터 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판[상판 부재(36)의 바닥부(36c)]을 더 갖고 있다. 그리고, 차폐 유닛(39)에 있어서, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)에 의해 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스가 바닥부(36c)에 의해 우회되고, 대향판(32)의 개구(32a)로부터 웨이퍼(W)에 공급되도록 되어 있다.
또한, 차폐 유닛(39)은, 히터(31)에 의해 가열되며, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)에 의해 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스가 접촉하는 가스 가열핀(34)을 갖고 있고, 상판 부재(36)의 상부 개구(36b)에 의해 차폐 유닛(39) 내로 도입된 가스가 가스 가열핀(34)에 접촉함으로써 가열되도록 되어 있다. 이와 같이, 하나의 히터(31)로 웨이퍼(W) 자체와 가스를 동시에 온도 조절할 수 있기 때문에, 별도로 가스 온도 조절 기구를 마련할 필요가 없다. 이 때문에, 공간 절약화나 비용 절약화를 도모할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 가열핀(34)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라서 복수단 마련된 핀 부분(34a)을 갖고 있다. 각 핀 부분(34a)은, 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 방향을 따라 연장되도록 마련되어 있다. 그리고, 가스 가열핀(34)의 각 핀 부분(34a)을 따라, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 주연 부분으로부터 중심 부분을 향해 가스가 흐름으로써, 이 가스가 가스 가열핀(34)에 의해 가열되도록 되어 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(2) 내에서 하강류로 가스를 흐르게 하고, 배기부(42)에 의한 흡인에 의해 차폐 유닛(39) 내로 가스를 유입시켜, 이 차폐 유닛(39) 내에서 가스를 가열하도록 한 경우에는, 가열되는 가스의 양이 비교적 적어지기 때문에, 가스의 가열을 필요 최소한으로 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
본 실시형태에 따른 기판의 액처리 장치(1)는, 상기한 양태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경을 가할 수 있다.
예컨대, 기판의 액처리 장치(1)에 송풍 기구(48)를 마련하는 대신에, 도 7에 도시하는 액처리 시스템에 있어서 각 액처리 장치(1)의 상방(도 7의 지면에 있어서의 앞쪽)에 팬·필터·유닛(FFU)을 마련하도록 하여도 좋다. 이 때, 액처리 장치(1)의 케이싱(2)의 상측 부분에, FFU로부터의 가스를 도입하기 위한 가스 도입구가 마련된다. 이 경우에는, FFU로부터 각 액처리 장치(1)에 청정 공기나 N2 가스 등의 가스가 보내지고, 이 가스는 케이싱(2)의 상측 부분에 마련된 가스 도입구를 통해 케이싱(2) 내로 유입되어 케이싱(2) 내에서 하강류의 흐름이 된다.
또한, 대향판(32) 및 가스 가열핀(34) 모두를 가열하는 히터(31)를 마련하는 대신에, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 웨이퍼 가열 부분과, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급되는 가스를 가열하기 위한 가스 가열 부분 모두를 마련하여도 좋다. 이 경우, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 가열하기 위한 웨이퍼 가열 부분은, 이 웨이퍼(W)의 표면측[도 1에서의 웨이퍼(W)의 상방측]이 아니라, 웨이퍼(W)의 이면측[도 1에서의 웨이퍼(W)의 하방측]에 마련되어도 좋다.
또한, 대향판(32)을 통해 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 부분은, 히터(31)에 한정되지 않는다. 대향판(32)을 통해 웨이퍼(W)를 가열할 수 있는 것이면, 히터(31) 이외의 다른 기구를 가열 부분으로서 이용하여도 좋다. 구체적으로는, 예컨대 히터(31)를 마련하는 대신에, 가열된 온수를 대향판(32) 내에서 순환시키고, 이것에 의해 대향판(32)을 가열하도록 하여도 좋다.
또한, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 주연 부분에 처리액을 공급하는 처리액 공급부는, 웨이퍼(W)의 표면측의 주연 부분이 아니라, 웨이퍼(W)의 이면측의 주연 부분에 처리액을 공급하도록 되어 있어도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 이면측의 주연 부분에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급부 및 처리액 유로가 별도로 마련되게 된다. 또는, 웨이퍼(W)의 표면측 및 이면측의 각각의 주연 부분에 처리액이 공급되도록 되어 있어도 좋다.
또한, 기판의 액처리 장치(1)에 마련되는 차폐 유닛은, 단순히, 대향판(32), 이 대향판(32)을 통해 웨이퍼(W)를 가열하는 히터(31) 및 가열된 가스를 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 가열 가스 공급 부분[대향판(32)의 개구(32a)]만을 구비한 것이어도 좋다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 차폐 유닛(39)과 비교하여, 상판 부재(36) 및 가스 가열핀(34)이 생략된 차폐 유닛을 이용하여도 좋다. 이 경우, 기판의 액처리 장치(1)와는 별도의 장치로 미리 가열된 가스를, 대향판(32)의 개구(32a)로부터 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급하여도 좋다. 또는, 기판의 액처리 장치(1)에 가스 가열핀(34) 이외의 가스 가열 기구(도시 생략)가 마련되어 있고, 이 가스 가열 기구에 의해 가스를 가열하며, 가열된 가스를 대향판(32)의 개구(32a)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 공급하도록 되어 있어도 좋다. 기판의 액처리 장치(1)와는 다른 장치로 미리 가열된 가스나, 가스 가열핀(34) 이외의 가스 가열 기구 등에 의해 미리 가열된 가스를 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 경우에는, 가스를 보온하기 위한 보온 기구를 마련하게 된다.
또한, 히터(31), 대향판(32) 및 가스 가열핀(34)을 포함하는 차폐 유닛(39)은 도 1에 도시된 바와 같은 구성의 것으로 되어 있지 않아도 좋다. 본 실시형태의 기판의 액처리 장치에 마련되는 차폐 유닛(39)의 다른 예를, 도 3을 이용하여 설명한다. 또한, 도 3에 도시된 기판의 액처리 장치(1a)에 있어서, 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같은 기판의 액처리 장치(1a)에 있어서, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상방에는 상측 컵(70)이 배치되어 있다. 상측 컵(70)은, 웨이퍼(W)를 유지부(10)에 유지시키거나 유지부(10)로부터 떼어내거나 할 때에, 상측 컵 승강 기구(44)에 의해 도 3에 도시된 바와 같은 위치로부터 상방으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 상측 컵(70)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 대향하는 대향판(72)과, 대향판(72)의 상부에 접속된 히터(71)와, 히터(71)의 상부에 마련된 가열 부재와, 가열 부재의 상방에 배치된 대략 원반 형상의 상판 부재(76)를 갖고 있다. 가열 부재로서, 예컨대 가스 가열핀(74)이 이용되도록 되어 있다.
대향판(72)은, 전술한 바와 같이, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 대향하도록 되어 있다. 보다 구체적으로, 대향판(72)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상방에서 이 웨이퍼(W)와 근소한 간격을 두고 배치되어 있다. 대향판(72)은 열전도성을 갖는 재료로 구성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 대향판(72)에는, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분 근방에 가스를 보내기 위한 가스 유로(72a)가 형성되어 있다. 또한, 대향판(72)의 상부에는 히터(71)가 접속되어 있고, 히터(71)로부터 발생한 열이 대향판(72)에 전달되며, 이 대향판(72)에 의해 웨이퍼(W)의 표면이 가열되도록 되어 있다.
또한, 히터(71)의 상부에는 열전도성을 갖는 재료로 형성되는 가스 가열핀(74)이 접속되어 있고, 히터(71)로부터 발생한 열이 가스 가열핀(74)에 전달되도록 되어 있다. 가스 가열핀(74)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라 복수단 마련된 핀 부분(74a)을 갖고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가스 가열핀(74)의 상방에는 대략 원반 형상의 상판 부재(76)가 배치되어 있다. 상판 부재(76)의 중심 부분에는 관통 구멍(76a)이 형성되어 있다. 그리고, 송풍 기구(48)에 의해 생성되는, 청정 공기나 N2 가스(질소 가스) 등의 가스의 하강류의 일부가, 배기부(42)에 의한 흡인에 의해, 관통 구멍(76a)을 통해 상판 부재(76)의 하방으로 보내지도록 되어 있다.
여기서는, 상판 부재(76), 가스 가열핀(74), 히터(71) 및 대향판(72)에 의해 차폐 유닛(79)이 구성되어 있다. 또한, 상판 부재(76)의 관통 구멍(76a)은, 가스를 차폐 유닛(79)으로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 구성하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(76a)을 통해 상판 부재(76)의 하방으로 흐른 가스는 가스 가열핀(74)의 상방에서 이 가스 가열핀(74)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐르도록 되어 있다. 이 때에, 히터(71)로부터 발생한 열이 가스 가열핀(74)에 전달되고, 가스 가열핀(74) 자체가 가열되고 있기 때문에, 가스가 가스 가열핀(74)을 따라 흐름으로써 이 가스가 가열된다.
가스 가열핀(74)에 의해 가열된 가스는, 대향판(72)에 형성된 가스 유로(72a)를 통해 하방으로 흐르고, 이 가열된 가스는 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분 근방에 보내진다. 이와 같이 하여, 가열된 가스가 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급된다. 이 가스에 의해, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)를 통해 웨이퍼(W)의 주연 부분으로 공급된 처리액이, 웨이퍼(W)의 중심 방향을 향해 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 보내진 가스에 의해, 웨이퍼(W)의 주연 부분이 가열된다. 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 보내진 가스는, 하측 컵(40)의 가스 유로(40a)로 보내진다.
도 3에 도시된 바와 같은 차폐 유닛(79)을 이용한 경우에도, 도 1에 도시된 바와 같은 차폐 유닛(39)을 이용한 경우와 마찬가지로, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 가열 부분에 의해 가열하고, 가열된 가스를 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 공급함으로써, 처리액이 공급되는 지점인 웨이퍼(W)의 주연 부분의 온도를 적어도 고온으로 유지할 수 있으며, 이 때문에 웨이퍼(W)의 고온 처리를 충분히 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 기판의 액처리 장치의 또 다른 양태에 대해서, 도 4를 이용하여 설명한다. 또한, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)에 있어서, 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
웨이퍼(W)를 가열하면서 이 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에, 웨이퍼(W)가 지나치게 고온이 되면, 웨이퍼(W)가 휘게 되는 등, 웨이퍼(W)가 변형되어 버리고, 유지부(10)에 의한 웨이퍼(W)의 진공 흡착 등에 있어서의 흡착력이 약해지게 된다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 변형을 일으킬 가능성이 있는 고온 처리를 행하는 경우에는, 웨이퍼(W)에 대하여 안정적으로 액처리를 행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 이에 비하여, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)와 같이, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 주연 부분만을 가열한 경우에는, 웨이퍼(W)가 지나치게 고온이 되어 버린다고 하는 것을 방지할 수 있어, 웨이퍼(W)가 변형되어 버리는 것을 억지할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)에서는, 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치(1)와 비교하여, 대향판(32)의 하부에 단열 부재(33)가 추가적으로 설치되어 있다. 이 단열 부재(33)는 대략 원반 형상의 것으로 이루어지고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상면의 대부분을 덮도록 되어 있다. 구체적으로는, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)에서는, 대향판(32)의 직경은 유지부(10)의 직경보다 크게 되어 있다. 또한, 단열 부재(33)의 직경은, 웨이퍼(W)의 직경보다도 작고, 유지부(10)의 직경보다도 크게 되어 있다. 또한, 대향판(32)의 개구(32a)로부터 하방으로 흐르는 가스는, 이 대향판(32)과 단열 부재(33) 사이의 간극을 통해 웨이퍼(W)의 반경방향 외측으로 흐르고, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서, 처리액 유로(62)에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로 이 가스가 공급되게 된다.
도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)에서는, 단열 부재(33)가 마련되어 있음으로써, 히터(31)에 의해 가열된 대향판(32)은, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측 부분만을 가열하게 되고, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 유지부(10)에 접촉하는 영역은 대향판(32)에 의해 직접 가열되는 일은 없다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 적어도 유지부(10)에 접촉하는 영역은 단열 부재(33)에 의해 덮여 있기 때문에, 가스 가열핀(34)에 의해 가열된 가스는, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측 부분에만 보내지게 된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 유지부(10)에 접촉하는 영역은, 가열된 가스에 의해서도 직접 가열되지 않는다. 이와 같이, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)에서는, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측 부분만이 가열되게 된다.
또한, 본 실시형태의 기판의 액처리 장치의 또 다른 양태에 대해서, 도 5를 이용하여 설명한다. 또한, 도 5에 도시된 기판의 액처리 장치(1c)에 있어서, 도 1에 도시된 기판의 액처리 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 5에 도시된 기판의 액처리 장치(1c)에서도, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 고온 처리를 행할 때에, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 주연 부분만을 가열함으로써, 웨이퍼(W)가 지나치게 고온이 되어 버린다고 하는 방지할 수 있어, 웨이퍼(W)가 변형되어 버리는 것을 억지할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같은 기판의 액처리 장치(1c)에 있어서, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상방에는 상측 컵(80)이 배치되어 있다. 상측 컵(80)은, 상측 컵 승강 기구(44)에 의해 웨이퍼(W)를 유지부(10)에 유지시키거나 유지부(10)로부터 떼어내거나 할 때에 도 5에 도시된 바와 같은 위치로부터 상방으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 상측 컵(80)은, 대략 원반 형상의 본체 부분(82)과, 본체 부분(82)의 상방에 설치된 대략 원반 형상의 상판 부재(86)를 갖고 있다. 본체 부분(82)은, 열전도성을 갖는 부재로 형성되어 있다. 상판 부재(86)의 중심 부분에는 관통 구멍(86a)이 형성되어 있고, 배기부(42)에 의한 흡인에 의해, 이 관통 구멍(86a)의 상방으로부터 청정 공기나 N2 가스(질소 가스) 등의 가스가 상판 부재(86)의 하방으로 보내지도록 되어 있다.
상측 컵(80)의 본체 부분(82)의 내부에는, 상판 부재(86)의 하면에 부착된 단열 부재(82a)와, 단열 부재(82a)의 하면에 부착된 히터(82b)가 각각 마련되어 있다. 또한, 본체 부분(82)의 내부에 있어서, 히터(82b)의 하방에는 근소한 간격을 두고 가열 부재가 마련되어 있다. 가열 부재로서, 예컨대 가스 가열핀(84)이 이용되도록 되어 있다. 또한, 이 가스 가열핀(84)의 하면에는 단열 부재(88)가 부착되어 있다. 본체 부분(82)의 직경은 유지부(10)의 직경보다도 크게 되어 있다. 또한, 단열 부재(88)의 직경도 유지부(10)의 직경보다도 크게 되어 있지만, 이 단열 부재(88)의 직경은 웨이퍼(W)의 직경보다도 작게 되어 있다. 또한, 본체 부분(82)에는, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분 근방에 가스를 보내기 위한 가스 유로(82c)가 마련되어 있다. 이와 같이 하여, 상판 부재(86)의 하방으로 보내진 가스는, 가스 가열핀(84)을 따라 웨이퍼(W)의 반경방향 외측으로 흐르고, 유로(82c)를 통해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 처리액 유로(52)에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로 공급되게 된다. 이 가스에 의해, 처리액 공급부(50)로부터 처리액 유로(52)를 통해 웨이퍼(W)의 주연 부분으로 공급된 처리액이, 웨이퍼(W)의 중심 방향을 향해 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같은 기판의 액처리 장치(1c)에서는, 히터(82b)로부터 발생한 열이 본체 부분(82)에 전달되고, 이 가열된 본체 부분(82)에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 주연 부분과 본체 부분(82) 사이의 간극이 가열되며, 이것에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 주연 부분이 가열된다.
또한, 히터(82b)의 근방에는 열전도성을 갖는 재료로 형성되는 가스 가열핀(84)이 마련되어 있고, 히터(82b)로부터 발생한 열이 가스 가열핀(84)에 전달되도록 되어 있다. 가스 가열핀(84)은, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라 복수단 마련된 핀 부분(84a)을 갖고 있다.
여기서, 본체 부분(82), 단열 부재(82a), 히터(82b), 가스 가열핀(84), 상판 부재(86), 단열 부재(88)에 의해 차폐 유닛(89)이 구성되어 있다. 또한, 상판 부재(86)의 관통 구멍(86a)은, 가스를 차폐 유닛(89)으로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 구성하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 관통 구멍(86a)을 통해 상판 부재(86)의 하방으로 흐른 가스는 가스 가열핀(84)의 상방에서 이 가스 가열핀(84)의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향해 흐르도록 되어 있다. 이 때에, 히터(82b)로부터 발생된 열이 가스 가열핀(84)에 전달되고, 가스 가열핀(84) 자체가 가열되고 있기 때문에, 가스가 가스 가열핀(84)을 따라 흐름으로써 이 가스가 가열된다.
가스 가열핀(84)에 의해 가열된 가스는, 본체 부분(82)에 형성된 가스의 유로(82c)를 통해 하방으로 흐르고, 이 가열된 가스는 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 처리액 유로(52)에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로 보내진다. 그리고, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면으로 보내진 가스에 의해, 웨이퍼(W)에 있어서 유지부(10)에 접촉하는 영역보다도 외측의 영역이 가열된다. 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면의 주연 부분에 보내진 가스는, 하측 컵(40)의 가스 유로(40a)로 보내진다.
또한, 전술한 바와 같이, 히터(82b)로부터 발생된 열이 본체 부분(82)에 전달되고, 이 가열된 본체 부분(82)에 의해, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 주연 부분과 본체 부분(82) 사이의 간극이 가열되며, 이것에 의해 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 주연 부분이 가열된다. 한편, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 적어도 유지부(10)에 접촉하는 영역을 덮도록 단열 부재(88)가 마련되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 유지부(10)에 접촉하는 영역이 직접 가열되는 일은 없다.
도 5에 도시된 바와 같은 차폐 유닛(89)을 이용한 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같은 차폐 유닛(39)을 이용한 경우와 마찬가지로, 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 가열 부분에 의해 가열하고, 가열된 가스를 유지부(10)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면으로 공급함으로써, 처리액이 공급되는 지점인 웨이퍼(W)의 주연 부분의 온도를 적어도 고온으로 유지할 수 있으며, 이 때문에 웨이퍼(W)의 고온 처리를 충분히 행할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 기판의 액처리 장치(1c)에서는, 도 4에 도시된 기판의 액처리 장치(1b)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 주연 부분만이 가열되게 된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)가 지나치게 고온이 되어 버린다고 하는 것을 방지할 수 있어, 웨이퍼(W)가 변형되어 버리는 것을 억지할 수 있다.
1, 1a, 1b, 1c : 액처리 장치
2 : 케이싱
2a : 개구
10 : 유지부
12 : 회전축
14 : 베어링
18 : 셔터
20 : 회전 구동부
22 : 모터
24 : 풀리
26 : 구동 벨트
30 : 상측 컵
31 : 히터
32 : 대향판
32a : 개구
33 : 단열 부재
34 : 가스 가열핀
34a : 핀 부분
36 : 상판 부재
36a : 관통 구멍
36b : 상부 개구
36c : 바닥부
38 : 밀봉 부재
39 : 차폐 유닛
40 : 하측 컵
40a : 유로
42 : 배기부
44 : 상측 컵 승강 기구
44a : 아암
46 : 하측 컵 승강 기구
46a : 아암
48 : 송풍 기구
50 : 처리액 공급부
52 : 처리액 유로
54 : 관통 구멍
56 : 처리액 공급관
58 : 노즐
70 : 상측 컵
71 : 히터
72 : 대향판
72a : 유로
74 : 가스 가열핀
74a : 핀 부분
76 : 상판 부재
76a : 관통 구멍
79 : 차폐 유닛
80 : 상측 컵
82 : 본체 부분
82a : 단열 부재
82b : 히터
82c : 유로
84 : 가스 가열핀
86 : 상판 부재
86a : 관통 구멍
88 : 단열 부재
89 : 차폐 유닛
101 : 배치대
102 : 반송 아암
103 : 선반 유닛
104 : 반송 아암
W : 웨이퍼

Claims (18)

  1. 기판을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부를 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판의 주연 부분에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하는 대향판과, 상기 대향판을 통해 기판을 가열하는 가열 부분과, 가열된 가스를 유지된 기판의 표면에 공급하는 가열 가스 공급 부분을 갖는 차폐 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 가스를 이 차폐 유닛 내로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 더 가지며,
    상기 차폐 유닛에서는, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 이 차폐 유닛 내에서 가열되고, 이 가열된 가스가 상기 가열 가스 공급 부분에 의해 기판에 공급되는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차폐 유닛에 있어서, 상기 가열 부분은, 상기 대향판을 통해 기판을 가열할 때에 기판의 주연 부분을 가열하도록 되어 있고, 상기 가열 가스 공급 부분은, 가열된 가스를, 기판의 표면에 있어서 상기 처리액 공급부에 의해 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 상기 유지부에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 대향판의 직경은 상기 유지부의 직경보다도 크게 되어 있고,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판과, 상기 대향판의 사이에는, 기판보다 직경이 작고 상기 유지부보다도 직경이 큰 단열 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 상기 가스 도입 부분에 의해 이 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판을 더 가지며,
    상기 차폐 유닛에서는, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 상기 우회판에 의해 우회되고, 상기 가열 가스 공급 부분으로부터 기판에 공급되는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 상기 가열 부분에 의해 가열되고, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 접촉되는 가열 부재를 가지며,
    상기 차폐 유닛에서는, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가, 상기 가열 부분에 의해 가열된 상기 가열 부재에 접촉함으로써 가열되는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가열 부재는, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 중심 부분으로부터 주연 부분을 향하는 방향을 따라 복수단 마련된 핀 부분을 갖는 가열핀이며,
    상기 가열핀의 상기 각 핀 부분을 따라 가스가 흐름으로써 이 가스가 상기 가열핀에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가열핀의 각 핀 부분은, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 둘레 방향을 따라 연장되도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차폐 유닛의 상기 가열 가스 공급 부분은, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면의 중심 부분에 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 차폐 유닛의 상기 가열 가스 공급 부분에 의해 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급된, 가열된 가스를 배기하기 위한 배기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 장치.
  11. 유지부에 의해 기판을 유지시키는 것과,
    기판을 유지하는 상기 유지부를 회전시키는 것과,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판의 주연 부분에 처리액을 공급하는 것과,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하여 배치된 대향판을 통해, 차폐 유닛의 가열 부분에 의해 기판을 가열하는 것과,
    가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급하는 것
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 가스를 이 차폐 유닛 내로 도입하기 위한 가스 도입 부분을 더 가지며,
    가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 이 차폐 유닛 내에서 가열하고, 이 가열된 가스를 기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 대향하여 배치된 대향판을 통해, 차폐 유닛의 가열 부분에 의해 기판을 가열할 때에, 기판의 주연 부분을 가열하고,
    가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 가열된 가스를, 기판의 표면에 있어서 처리액이 공급되는 지점보다도 내측이며 상기 유지부에 접촉하는 영역보다도 외측인 곳으로 공급하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 대향판의 직경은 상기 유지부의 직경보다도 크게 되어 있고,
    상기 유지부에 의해 유지된 기판과, 상기 대향판의 사이에는, 기판보다 직경이 작고 상기 유지부보다도 직경이 큰 단열 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 우회시키는 우회판을 더 가지며,
    가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를 상기 우회판에 의해 우회시키고, 그 후 기판에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 차폐 유닛은, 상기 가열 부분에 의해 가열되고, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스가 접촉하는 가열 부재를 가지며,
    가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판에 공급할 때에, 상기 가스 도입 부분에 의해 상기 차폐 유닛 내로 도입된 가스를, 상기 가열 부분에 의해 가열된 상기 가열 부재에 접촉시킴으로써 가열하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급할 때에, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면의 중심 부분에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
  18. 제11항 또는 제12항에 있어서, 가열된 가스를 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급할 때에, 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 표면에 공급된, 가열된 가스를 배기부에 의해 배기하는 것을 특징으로 하는 기판의 액처리 방법.
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