KR20130006349A - 기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법 - Google Patents

기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법 Download PDF

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노부히로 오가타
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

회수 컵과는 별개로 기액 분리 장치를 설치할 필요를 없애, 기판 액처리 장치의 소형화를 도모하는 것이다. 본 발명에서는, 처리 공간 내에서 기판을 보지하고, 또한 보지한 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 기구와, 기판으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하는 처리액 공급 기구와, 기판으로 공급한 후의 처리액을 회수하기 위한 회수 컵과, 처리액을 회수하기 위하여 회수 컵에 형성한 복수의 액 회수부와, 액 회수부로부터 회수한 처리액을 배출하기 위하여 회수 컵의 저부에 형성한 배액구와, 회수 컵의 배액구보다 상방측에 형성한 배기구와, 배기구의 상방을 소정의 간격을 두고 덮기 위하여 회수 컵에 형성한 고정 커버와, 기판으로 공급한 후의 처리액을 액 회수부로 안내하기 위하여 고정 커버의 상방에 설치한 승강 컵과, 처리액의 종류에 따라 승강 컵을 승강시키기 위한 컵 승강 기구를 가지도록 했다.

Description

기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판을 처리액으로 처리하기 위한 기판 액처리 장치 및 기판 액처리 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 부품 또는 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 경우에는, 제조 과정에서 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판 등의 기판을 세정 처리하거나 에칭 처리하기 위하여, 세정액 또는 에칭액 또는 린스액 등의 복수 종류의 처리액으로 액처리하는 기판 액처리 장치를 이용하고 있다.
이 기판 액처리 장치는, 하우징의 내부에 기판 처리실을 형성하고, 기판 처리실에, 기판을 보지(保持)하고 회전시키기 위한 기판 회전 기구와, 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 기구와, 처리액을 회수하는 처리액 회수 기구를 설치하고 있다.
처리액 회수 기구는, 기판의 주위에 회수 컵을 배치하고, 회수 컵에 배출구를 형성하고, 배출구에 기액(氣液) 분리 장치를 접속하고 있다.
그리고 기판 액처리 장치는, 처리액 공급 기구로부터 회전하는 기판을 향해 처리액을 공급하고, 기판의 회전에 의한 원심력으로 기판의 주위에 비산한 처리액을 기판의 주위의 분위기(雰圍氣)와 함께 회수 컵으로 회수하고, 회수한 처리액과 분위기를 배출구로부터 기액 분리 장치로 보내고, 기액 분리 장치에서 액체 형상의 처리액과 기체 형상의 분위기로 분리하고, 각각을 외부로 배출한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 평 9 - 64009 호
그런데, 상기 종래의 기판 액처리 장치에서는, 회수 컵의 배출구에 기액 분리 장치를 접속한 구성으로 되어 있기 때문에, 회수 컵과는 별개로 기액 분리 장치가 필요해져, 기판 액처리 장치가 대형화될 우려가 있다.
특히, 기판 액처리 장치에서는 기판에 실시하는 액처리에 따라 복수 종류의 처리액으로 기판을 액처리하기 때문에, 복수 종류의 처리액을 기판으로 선택적으로 공급할 수 있도록 할 경우, 기판 액처리 장치에 사용하는 처리액의 종류마다 대응하는 복수개의 기액 분리 장치를 설치하게 되면, 기판 액처리 장치가 보다 한층 대형화될 우려가 있다.
따라서 본 발명에서는, 기판을 처리액으로 처리하는 기판 액처리 장치에 있어서, 처리 공간 내에서 기판을 보지하고 또한 보지한 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 기구와, 기판으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하는 처리액 공급 기구와, 기판으로 공급한 후의 처리액을 회수하기 위한 회수 컵과, 처리액을 회수하기 위하여 회수 컵에 형성한 복수의 액 회수부와, 액 회수부로부터 회수한 처리액을 배출하기 위하여 회수 컵의 저부(底部)에 형성한 배액구와, 회수 컵의 배액구보다 상방측에 형성한 배기구와, 배기구의 상방을 소정의 간격을 두고 덮기 위하여 회수 컵에 형성한 고정 커버와, 기판으로 공급한 후의 처리액을 액 회수부로 안내하기 위하여 고정 커버의 상방에 설치한 승강 컵과, 처리액의 종류에 따라 승강 컵을 승강시키기 위한 컵 승강 기구를 가지도록 했다.
또한, 상기 배액구는, 상기 복수의 액 회수부의 저부에 형성되고, 상기 처리액 공급 기구로부터 공급하는 처리액의 종류마다 복수개 형성하도록 했다.
또한, 상기 승강 컵은, 컵 승강 기구로 승강시킴으로써 상기 처리 공간과 상기 어느 하나의 배액구를 연통시키도록 했다.
또한, 상기 고정 커버에 형성한 지지 볼록부를 상기 승강 컵에 형성한 지지 오목부에 의해 덮도록 했다.
또한, 상기 지지 오목부의 하단은, 상기 승강 컵이 상승할 때 상기 고정 커버의 상단보다 하방에 위치하도록 했다.
또한, 상기 고정 커버에 상기 배기구의 상방 및 측방으로 돌출된 덮개부를 형성하도록 했다.
또한, 상기 배기구를 복수 형성하고, 또한 상기 회수 컵의 저부에서 복수의 배기구를 연통 연결하도록 했다.
또한, 상기 복수의 액 회수부의 사이에 상기 배기구를 배치하도록 했다.
또한, 상기 복수의 액 회수부는, 상기 배기구가 형성된 구획벽에 의해서 구획되도록 했다.
또한, 본 발명에서는, 기판을 처리액으로 처리하는 기판 액처리 방법에 있어서, 처리 공간 내에서 회전하는 기판으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하고, 회수 컵을 이용하여 기판으로 공급한 처리액을 회수하고, 회수 컵의 액 회수부로부터 회수한 처리액을 배액구로부터 배출하고, 또한 배액구보다 상방에 형성한 배기구로부터 배기하고, 배기구의 상방에 소정의 간격을 두고 형성한 고정 커버에 대하여 승강 컵을 처리액의 종류에 따라 승강시키도록 했다.
또한, 상기 처리액 공급 기구로부터 공급하는 처리액의 종류마다 형성한 복수개의 배액구로부터 처리액을 배출하도록 했다.
또한, 상기 승강 컵을 승강시킴으로써 상기 처리 공간을 상기 어느 하나의 배액구와 연통시키도록 했다.
또한, 상기 승강 컵을 상승시킬 때, 상기 승강 컵의 하단을 상기 고정 커버의 상단보다 하방에 위치시키도록 했다.
그리고 본 발명에서는, 회수 컵의 내부에서 처리액과 분위기를 기액 분리할 수 있고, 회수 컵과는 별개로 기액 분리 장치를 설치할 필요가 없어져, 기판에 실시하는 액처리에 따라 복수 종류의 처리액을 선택적으로 기판에 공급할 경우라도, 기판 액처리 장치를 소형화할 수 있다.
도 1은 기판 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 기판 처리실을 도시한 모식도이다.
도 3은 회수 컵을 도시한 확대 단면 측면도이다.
도 4는 고정 커버를 도시한 단면 측면도이다.
도 5는 기판 처리실의 동작을 도시한 설명도(산성 처리액)이다.
도 6은 기판 처리실의 동작을 도시한 설명도(알칼리성 처리액)이다.
도 7은 기판 처리실의 동작을 도시한 설명도(유기계 처리액)이다.
이하에, 본 발명에 따른 기판 액처리 장치 및 이 기판 액처리 장치를 이용한 기판 액처리 방법의 구체적인 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 액처리 장치(1)는, 전단부에 피처리체로서의 기판(2)(여기서는, 반도체 웨이퍼)을 복수매(예를 들면, 25 매) 모아 캐리어(3)로 반입 및 반출하기 위한 기판 반입출부(4)를 형성하고, 또한 기판 반입출부(4)의 후부에 캐리어(3)에 수용된 기판(2)을 반송하기 위한 기판 반송부(5)를 형성하고, 기판 반송부(5)의 후부에 기판(2)의 세정 또는 건조 등의 각종의 처리를 실시하기 위한 기판 처리부(6)를 형성하고 있다.
기판 반입출부(4)는, 4 개의 캐리어(3)를 기판 반송부(5)의 앞 벽(7)에 밀착시킨 상태에서 좌우로 간격을 두고 재치(載置)할 수 있다.
기판 반송부(5)는, 내부에 기판 반송 장치(8)와 기판 전달대(9)를 수용하고 있다. 기판 반송 장치(8)는, 기판 반입출부(4)에 재치된 어느 하나의 캐리어(3)와 기판 전달대(9) 사이에서 기판(2)을 반송한다.
기판 처리부(6)는, 중앙부에 기판 반송 장치(10)를 수용하고, 또한 기판 반송 장치(10)의 좌우 양측에 기판 처리실(11 ~ 22)을 전후로 배열하여 수용하고 있다.
그리고 기판 반송 장치(10)는, 기판 반송부(5)의 기판 전달대(9)와 각 기판 처리실(11 ~ 22) 사이에서 기판(2)을 1 매씩 반송하고, 각 기판 처리실(11 ~ 22)은 기판(2)을 1 매씩 처리한다.
각 기판 처리실(11 ~ 22)은 동일한 구성으로 되어 있으며, 대표적으로 기판 처리실(11)의 구성에 대하여 설명한다. 기판 처리실(11)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 후술하는 처리 공간(PS) 내에서 기판(2)을 수평하게 보지하여 회전시키기 위한 기판 회전 기구(23)와, 기판 회전 기구(23)로 회전시킨 기판(2)의 상면을 향해 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하기 위한 처리액 공급 기구(24)와, 처리액 공급 기구(24)로부터 기판(2)으로 공급한 처리액을 회수하기 위한 처리액 회수 기구(25)를 가지고 있고, 이들 기판 회전 기구(23)와 처리액 공급 기구(24)와 처리액 회수 기구(25)를 제어 기구(26)로 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 제어 기구(26)는 기판 반송 장치(8, 10) 등 기판 액처리 장치(1)의 전체를 제어한다.
기판 회전 기구(23)에는, 중공 원통 형상의 회전축(27)의 상단부에 원환(圓環) 형상의 테이블(28)이 수평하게 장착되어 있다. 테이블(28)의 주연부에는, 기판(2)의 주연부와 접촉하여 기판(2)을 수평하게 보지하는 복수개의 기판 보지체(29)가 원주 방향으로 간격을 두고 장착되어 있다. 회전축(27)에는 회전 구동 기구(30)를 접속하고 있고, 회전 구동 기구(30)는 회전축(27) 및 테이블(28)을 회전시키고, 테이블(28)에 기판 보지체(29)로 보지한 기판(2)을 회전시킨다. 이 회전 구동 기구(30)는 제어 기구(26)에 접속되어 있고, 제어 기구(26)로 회전 제어된다.
또한, 기판 회전 기구(23)에는, 회전축(27) 및 테이블(28)의 중앙의 중공부에 승강축(31)이 승강 가능하게 삽입 관통되고, 승강축(31)의 상단부에 원판 형상의 승강판(32)이 장착되어 있다. 승강판(32)의 주연부에는, 기판(2)의 하면과 접촉하여 기판(2)을 승강시키는 복수개의 승강 핀(33)이 원주 방향으로 간격을 두고 장착되어 있다. 승강축(31)에는 승강 기구(34)를 접속하고 있어, 승강 기구(34)는 승강축(31) 및 승강판(32)을 승강시키고, 승강판(32)에 형성한 승강 핀(33)으로 보지한 기판(2)을 승강시킨다. 기판 반송 장치(10)로부터 기판(2)을 테이블(28)의 기판 보지체(29)에 수취 또는 기판 보지체(29)로부터 기판 반송 장치(10)로 전달한다. 이 승강 기구(34)는 제어 기구(26)에 접속되어 있고, 제어 기구(26)로 승강 제어된다.
처리액 공급 기구(24)는, 산성 처리액을 공급하는 제 1 처리액 토출 기구(35)와 알칼리성 처리액을 공급하는 제 2 처리액 토출 기구(36)와 유기계 처리액을 공급하는 제 3 처리액 토출 기구(37)로 구성되어 있고, 복수 종류의 처리액(여기서는 산성 처리액, 알칼리성 처리액, 유기계 처리액의 3 종류의 처리액)을 기판(2)으로 선택적으로 공급할 수 있다.
제 1 ~ 제 3 처리액 토출 기구(35, 36, 37)는 동일한 구성으로 되어 있다. 테이블(28)보다 상방에 각각의 암(38, 39, 40)을 수평 이동 가능하게 배치하고, 각 암(38, 39, 40)의 선단부에 노즐(41, 42, 43)을 장착하고, 또한 각 암(38, 39, 40)의 기단부에 회전축(44, 45, 46)을 장착하고 있다. 각 회전축(44, 45, 46)에는 회전 구동 기구(47, 48, 49)를 접속하고 있고, 각각의 회전 구동 기구(47, 48, 49)는 각각의 암(38, 39, 40) 및 노즐(41, 42, 43)을 기판(2)의 외방의 퇴피 위치와 기판(2)의 중앙부 상방의 개시 위치 사이에서 수평하게 이동시킨다. 이 회전 구동 기구(47, 48, 49)는 제어 기구(26)에 각각 접속되어 있고, 제어 기구(26)로 각각 독립적으로 이동 제어된다.
또한, 제 1 ~ 제 3 처리액 토출 기구(35, 36, 37)는, 각 노즐(41, 42, 43)에 제 1 ~ 제 3 처리액 공급원(50, 51, 52)을 유량 조정기(53, 54, 55)를 개재하여 접속하고 있고, 각각의 유량 조정기(53, 54, 55)는 어느 하나의 노즐(41, 42, 43)로부터 토출하는 처리액의 유량을 조정한다. 이 유량 조정기(53, 54, 55)는 제어 기구(26)에 접속되어 있고, 제어 기구(26)로 각각 독립적으로 유량 조정기(53, 54, 55)의 개폐 제어 및 유량 제어되어, 처리액이 어느 하나의 노즐(41, 42, 43)로부터 기판(2)으로 선택적으로 토출된다.
처리액 회수 기구(25)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(2)(테이블(28))의 하방 및 외주 외방을 둘러싸고, 또한 기판(2)(테이블(28))의 상방을 개방시킨 회수 컵(56)을 기판 처리실(11)에 고정하고 있다. 또한, 회수 컵(56)에 둘러싸인 기판(2)의 주변이 처리 공간(PS)을 형성하고 있다. 또한, 회수 컵(56)은 기판 처리실(11)에 직접적으로 고정한 경우에 한정되지 않고, 고정 부재를 개재하여 고정해도 된다.
회수 컵(56)은, 기판(2)(테이블(28))의 외주 외방에 회수구(57)를 형성하고, 또한 하방에 회수구(57)에 연통하는 회수 공간(58)을 형성하고 있다.
또한, 회수 컵(56)은, 회수 공간(58)의 저부에 동심 이중 링 형상의 제 1 및 제 2 구획벽(59, 60)을 형성하여, 회수 공간(58)의 저부를 동심 삼중 링 형상의 제 1 ~ 제 3 액 회수부(61, 62, 63)로 구획한다. 제 1 ~ 제 3 액 회수부(61, 62, 63)의 저부에는, 복수의 제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66)를 직경 방향으로 간격을 두고 형성하고, 제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66)에는, 흡인 기구(67, 68, 69)를 개재하여 배액관(도시 생략)을 접속하고 있다. 이 흡인 기구(67, 68, 69)는 제어 기구(26)로 각각 독립적으로 흡인 제어된다. 또한, 배액관을 공장 설비의 배액 라인에 접속하여, 처리액의 자중으로 배액하도록 해도 된다.
또한 회수 컵(56)은, 제 1 및 제 2 배액구(64, 65)의 사이와 제 2 및 제 3 배액구(65, 66) 사이에 각각 복수개의 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)를 직경 방향으로 간격을 두고 형성하고 있다. 또한, 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)는 제 1 및 제 2 구획벽(59, 60)의 중도부에서 제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66)보다 상방측에 형성 되어있다. 회수 컵(56)의 저부에는 중공 형상의 배기 케이싱(92)을 장착하고, 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)를 연통 연결하는 연결 유로(93)를 형성하고 있다. 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)는, 연결 유로(93)에 흡인 기구(72)를 장착하고, 흡인 기구(72)에 배기 전환 밸브(73)를 개재하여 배기관(도시 생략)에 접속하고 있다. 이 흡인 기구(72) 및 배기 전환 밸브(73)는 제어 기구(26)로 각각 제어된다. 또한, 배기관을 공장 설비의 배기 라인에 접속하여, 배기 라인의 흡인에 의해 배기하도록 해도 된다. 또한, 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)에 흡인 기구를 각각 접속하도록 해도 된다. 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)는 회수 컵(56)의 전체 둘레에 걸쳐 개구하도록 해도 된다.
또한, 회수 컵(56)은 제 1 및 제 2 구획벽(59, 60)의 중도부에서 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)의 직상방(直上方)에 소정의 간격을 두고 고정한 제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)를 형성하고 있다. 제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)의 좌우 측부는, 외방 및 하방을 향해 돌출되어 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)의 상방 및 측방을 덮는 덮개부(76, 77)를 형성한다. 또한 회수 컵(56)은, 제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)의 상부를 상측으로 돌출시켜 원환 형상의 지지 볼록부(78, 79)를 형성하고 있다. 또한, 제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)는 회수 컵(56)과는 별체로 회수 컵(56)에 직접 또는 고정 부재를 개재하여 고정되어 있다.
또한, 회수 컵(56)에는, 제 1 및 제 2 구획벽(59, 60)의 상방(제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)의 상부)에 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)이 설치되어 있다. 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)에는 제 1 및 제 2 구획벽(59, 60)에 승강 가능하게 삽입 관통시킨 제 1 및 제 2 승강 로드(82, 83)를 접속하고, 제 1 및 제 2 승강 로드(82, 83)에 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 접속하고 있다. 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)과 제 1 및 제 2 승강 로드(82, 83)는, 예를 들면 자력(磁力)에 의해 접속되어 일체적으로 승강한다. 이 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)는 제어 기구(26)에 접속되어 있고, 제어 기구(26)로 각각 독립적으로 승강 제어된다.
제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)은, 하단부에 하향 원환 오목 형상의 지지 오목부(86, 87)를 형성하고 있다. 지지 오목부(86, 87)는, 회수 컵(56)의 제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75)의 지지 볼록부(78, 79)를 덮고, 상단부에 회수 컵(56)의 회수구(57)까지 내측 상방을 향해 경사진 경사벽부(88, 89)를 형성하고 있다. 지지 오목부(86, 87)와 지지 볼록부(78, 79)는, 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)이 상승할 경우라도, 지지 오목부(86, 87)의 하단이 지지 볼록부(78, 79)의 상단보다 하방에 위치하도록 형성되어 있다. 제 1 승강 컵(80)은 경사벽부(88)를 회수 컵(56)의 회수구(57)까지 회수 공간(58)의 경사벽(90)을 따라 평행하게 연장시키고 있고, 경사벽부(88)가 회수 컵(56)의 회수 공간(58)의 경사벽(90)과 근접하도록 되어 있다. 제 2 승강 컵(81)은, 경사벽부(89)를 회수 컵(56)의 회수구(57)까지 상측의 제 1 승강 컵(80)의 경사벽부(88)를 따라 평행하게 연장시키고 있고, 경사벽부(89)가 제 1 승강 컵(80)의 경사벽부(88)와 근접하도록 되어 있다.
그리고, 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 이용하여 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)을 강하시키면, 회수 공간(58)의 내부에서 회수 컵(56)의 경사벽(90)과 제 1 승강 컵(80)의 경사벽부(88)의 사이에 회수구(57)로부터 제 1 회수부(61)의 제 1 배액구(64)로 통하는 유로가 형성된다(도 5 참조). 또한, 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 이용하여 제 1 승강 컵(80)을 상승시키고, 또한 제 2 승강 컵(81)을 강하시키면, 회수 공간(58)의 내부에서 제 1 승강 컵(80)의 경사벽부(88)와 제 2 승강 컵(81)의 경사벽부(89)의 사이에 회수구(57)로부터 제 2 회수부(62)의 제 2 배액구(65)로 통하는 유로가 형성된다(도 6 참조). 또한, 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 이용하여 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)을 상승시키면, 회수 공간(58)의 내부에서 제 2 승강 컵(81)의 경사벽부(89)의 내측에 회수구(57)로부터 제 3 회수부(63)의 제 3 배액구(66)로 통하는 유로가 형성된다(도 7 참조).
또한, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 회수 컵(56)에 형성한 고정 커버(94)는, 배기구(95)의 좌우 어느 일방측에 하방을 향해 접이 형상의 덮개부(96)를 형성하고, 덮개부(96)의 상부에 지지 볼록부(97)를 형성하고, 지지 볼록부(97)를 승강 컵(98)의 하단에 형성한 지지 오목부(99)로 덮어도 된다.
또한, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 고정 커버(100)의 상부 전체를 승강 컵(101)의 하단에 형성한 지지 오목부(102)로 덮어도 된다.
또한, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 제 1 배기구(103)와 제 2 배기구(104)의 각각의 상방에 설치되는 제 1 고정 커버(105)와 제 2 고정 커버(106)의 형상이 상이해도 된다. 제 1 및 제 2 배기구(103, 104)는 회수 컵(56)의 전체 둘레에 걸쳐 개구되어 있다. 제 1 고정 커버(105)는, 제 1 배기구(103)의 내주측(회전축(27)측)에 고정되고, 외주측에 하방을 향해 접이 형상의 덮개부(107)를 형성하고 있다. 제 1 고정 커버(105)는, 제 1 배기구(103)의 내주측에 간극을 형성하지 않고 고정되어 있고, 제 1 배기구(103)에 직접 또는 고정 부재를 개재하여 고정되어 있다. 제 1 고정 커버(105)의 상방에는, 하단에 오목부(108)가 형성된 제 1 승강 컵(109)이 설치되어 있다. 제 1 승강 컵(109)에 형성된 오목부(108)는, 내주측만이 하방을 향해 연장되어 있고, 제 1 승강 컵(109)이 상승할 경우라도, 오목부(108)의 하단은, 제 1 고정 커버(105)의 상단보다 하방에 위치하여, 제 1 승강 컵(109)과 제 1 고정 커버(105)의 사이를 차폐한다.
한편 제 2 고정 커버(106)는, 제 2 배기구(104)의 내주측에 고정되고, 외주측에 하방을 향해 접이 형상의 덮개부(110)를 형성하고 있다. 덮개부(110)는, 상부를 제 2 고정 커버(106)의 상방을 향해 연장시키고 있다. 제 2 고정 커버(106)는, 제 2 배기구(104)의 내주측에 간극을 형성하지 않고 고정되어 있고, 제 2 배기구(104)에 직접 또는 고정 부재를 개재하여 고정되어 있다. 제 2 고정 커버(106)의 상방에는 제 2 승강 컵(111)이 설치되어 있다. 제 2 승강 컵(111)에는 하방을 향해 연장되는 차폐 부재(112)가 설치되어 있다. 제 2 승강 컵(111)이 상승할 경우라도, 차폐 부재(112)의 하단이 제 2 고정 커버(106)의 상방을 향해 연장된 덮개부(110)의 상단보다 하방에 위치하여, 제 2 승강 컵(111)과 제 2 고정 커버(106)의 사이를 차폐한다.
기판 액처리 장치(1)는 이상에 설명한 바와 같이 구성되어 있고, 제어 기구(26)(컴퓨터)로 판독 가능한 기억 매체(91)에 기억한 기판 액처리 프로그램에 따라 각 기판 처리실(11 ~ 22)에서 기판(2)을 처리액으로 액처리한다. 또한 기억 매체(91)는, 기판 액처리 프로그램 등의 각종 프로그램을 기억할 수 있는 매체이면 되고, ROM 또는 RAM 등의 반도체 메모리형의 기억 매체여도 하드 디스크 또는 CD-ROM 등의 디스크형의 기억 매체여도 된다.
그리고 기판 액처리 장치(1)는, 기판(2)을 처리액으로 처리할 시, 처리액 공급 기구(24)는 기판(2)으로 공급하는 처리액의 종류를 선택적으로 전환하고, 또한 처리액의 종류에 따라 처리액 회수 기구(25)의 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)을 승강시켜 제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66) 중 어느 하나로부터 배액하고, 동시에 회수 컵(56)의 내부에서 기액 분리를 행하여 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)로부터 배기한다.
예를 들면, 기판 액처리 장치(1)는, 처리액 공급 기구(24)의 제 1 처리액 토출 기구(35)로부터 산성 처리액을 기판(2)에 토출하여 기판(2)을 액처리할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 제어 기구(26)에 의해 회전 구동 기구(30)를 제어하여 기판 회전 기구(23)의 테이블(28) 및 테이블(28)의 기판 보지체(29)로 보지하는 기판(2)을 소정 회전 속도로 회전시킨 채로, 제어 기구(26)는 유량 조정기(53)를 개방 및 유량 제어하여 제 1 처리액 공급원(50)으로부터 공급되는 산성 처리액을 노즐(41)로부터 기판(2)의 상면을 향해 토출시킨다.
이 때, 기판 액처리 장치(1)는, 제어 기구(26)는 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 제어하여 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)을 강하시켜, 회수구(57)로부터 제 1 회수부(61)의 제 1 배액구(64)로 통하는 유로를 형성한다. 또한 기판 액처리 장치(1)는, 제어 기구(26)에 의해 제 1 배액구(64)에 접속한 흡인 기구(67)와 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)에 접속한 흡인 기구(72)를 구동하고, 또한 배기 전환 밸브(73)를 산성의 배기 유로로 전환한다.
그러면, 기판(2)으로 공급된 산성 처리액은, 기판(2)의 회전에 의한 원심력의 작용으로 기판(2)의 외주 외방을 향해 털어내지고, 흡인 기구(67, 72)의 흡인력에 의해 기판(2)의 주위의 분위기와 함께 회수 컵(56)의 회수구(57)로부터 회수 공간(58)의 제 1 회수부(61)로 회수된다. 이 회수된 산성 처리액 및 분위기는, 제 1 회수부(61)에서 기액 분리되어, 액체 형상의 산성 처리액이 제 1 배액구(64)로부터 흡인 기구(67)를 거쳐 외부로 배출되고, 또한 기체 형상의 분위기가 제 1 및 제 2 배기구(70, 71)로부터 흡인 기구(72) 및 배기 전환 밸브(73)를 거쳐 외부로 배출된다.
또한, 기판 액처리 장치(1)는, 처리액 공급 기구(24)의 제 2 처리액 토출 기구(36)로부터 알칼리성 처리액을 기판(2)에 토출하여 기판(2)을 액처리할 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 제어 기구(26)는 유량 조정기(54)를 개방 및 유량 제어하여 제 2 처리액 공급원(51)으로부터 공급되는 알칼리성 처리액을 노즐(42)로부터 기판(2)의 상면을 향해 토출시킨다. 이 때 기판 액처리 장치(1)는, 제 1 컵 승강 기구(84)를 제어하여 제 1 승강 컵(80)만을 상승시켜, 회수구(57)로부터 제 2 회수부(62)의 제 2 배액구(65)로 통하는 유로를 형성하고, 또한 제어 기구(26)는, 제 2 배액구(65)에 접속한 흡인 기구(68)와 제 1 및 / 또는 제 2 배기구(70, 71)에 접속한 흡인 기구(72)를 구동하고, 또한 배기 전환 밸브(73)을 알칼리성의 배기 유로로 전환한다. 기판(2)으로 공급된 알칼리성 처리액은, 기판(2)의 주위의 분위기와 함께 회수 컵(56)의 회수구(57)로부터 회수 공간(58)의 제 2 회수부(62)로 회수되고, 제 2 회수부(62)에서 기액 분리되어, 액체 형상의 알칼리성 처리액이 제 2 배액구(65)로부터 흡인 기구(68)를 거쳐 외부로 배출되고, 또한 기체 형상의 분위기가 제 1 및 / 또는 제 2 배기구(70, 71)로부터 흡인 기구(72) 및 배기 전환 밸브(73)를 거쳐 외부로 배출된다.
또한, 기판 액처리 장치(1)는, 처리액 공급 기구(24)의 제 3 처리액 토출 기구(37)로부터 유기계 처리액을 기판(2)에 토출하여 기판(2)을 액처리할 경우, 도 7에 도시한 바와 같이, 제어 기구(26)는 유량 조정기(55)를 개방 및 유량 제어하여 제 3 처리액 공급원(52)으로부터 공급되는 유기계 처리액을 노즐(43)로부터 기판(2)의 상면을 향해 토출시킨다. 이 때 기판 액처리 장치(1)는, 제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85)를 제어하여 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)을 상승시켜, 회수구(57)로부터 제 3 회수부(63)의 제 3 배액구(66)로 통하는 유로를 형성하고, 또한 제어 기구(26)는 제 3 배액구(66)에 접속한 흡인 기구(69)와 제 1 및 / 또는 제 2 배기구(70, 71)에 접속한 흡인 기구(72)를 구동하고, 또한 배기 전환 밸브(73)를 유기계의 배기 유로로 전환한다. 기판(2)으로 공급된 유기계 처리액은, 기판(2)의 주위의 분위기와 함께 회수 컵(56)의 회수구(57)로부터 회수 공간(58)의 제 3 회수부(63)로 회수되고, 제 3 회수부(63)에서 기액 분리되어, 액체 형상의 유기계 처리액이 제 3 배액구(66)로부터 흡인 기구(69)를 거쳐 외부로 배출되고, 또한 기체 형상의 분위기가 제 1 및 / 또는 제 2 배기구(70, 71)로부터 흡인 기구(72) 및 배기 전환 밸브(73)를 거쳐 외부로 배출된다.
이상에 설명한 바와 같이, 기판 액처리 장치(1)는, 기판(2)을 보지하고, 또한 보지한 기판(2)을 회전시키기 위한 기판 회전 기구(23)와, 기판(2)으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하는 처리액 공급 기구(24)와, 기판(2)으로 공급한 처리액을 회수하는 처리액 회수 기구(25)를 가지는 구성으로 되어 있다.
그리고 처리액 회수 기구(25)는, 기판(2)으로 공급한 처리액을 회수하기 위한 회수 컵(56)과, 처리액을 회수하기 위하여 회수 컵(56)에 형성한 회수구(57)와, 회수구(57)로부터 회수한 처리액을 배출하기 위하여 회수 컵(56)에 형성한 배액구(제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66))와, 회수 컵(56)의 배액구(제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66))보다 상방측에 형성한 배기구(제 1 및 제 2 배기구(70, 71))와, 배기구(제 1 및 제 2 배기구(70, 71))의 상방을 소정의 간격을 두고 덮기 위하여 회수 컵(56)에 고정한 고정 커버(제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75))와, 회수 컵(56)에 승강 가능하게 설치한 승강 컵(제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81))과, 처리액의 종류에 따라 승강 컵(제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81))을 승강시키기 위한 컵 승강 기구(제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85))를 가지는 구성으로 되어 있다. 또한 배액구, 배기구, 고정 커버, 승강 컵, 컵 승강 기구는, 복수개 설치할 경우에 한정되지 않고, 1 개만 설치한 경우라도 좋다.
본 발명에 따르면, 상기 구성의 기판 액처리 장치(1)는, 회수 컵(56)에 형성한 배액구와 배기구에 의해 회수 컵(56)의 내부에서 처리액과 분위기를 기액 분리할 수 있어, 회수 컵(56)과는 별개로 기액 분리 장치를 설치할 필요가 없어져, 기판(2)에 실시하는 액처리에 따라 복수 종류의 처리액을 선택적으로 기판(2)에 공급할 경우라도, 기판 액처리 장치(1)를 소형화할 수 있다.
또한, 회수 컵(56)의 내부에서 기액 분리 가능하게 할 경우, 처리액의 종류에 따라 승강 컵을 배기구의 직상방에서 승강시키면, 배기구에 통하는 유로의 실효 단면적이 변화하여 배기 압력이 변동하거나, 승강 컵에 부착된 처리액이 배기구에 유입될 우려가 있는데, 상기 구성의 기판 액처리 장치(1)에서는, 배기구(제 1 및 제 2 배기구(70, 71))의 상방에 고정 커버(제 1 및 제 2 고정 커버(74, 75))를 설치함으로써, 승강 컵(제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81))을 승강시켜도 배기 압력의 변동 및 처리액의 유입을 방지할 수 있어, 처리액과 분위기를 양호하게 분리하여 배출할 수 있다.
또한, 상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 기판(2)으로 공급하는 처리액의 종류마다 상이한 복수개의 배액구(제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66))를 형성하고, 컵 승강 기구(제 1 및 제 2 컵 승강 기구(84, 85))로 승강 컵(제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81))을 승강시킴으로써 어느 하나의 배액구(제 1 ~ 제 3 배액구(64, 65, 66))와 회수구(57)를 연통시키도록 하고 있기 때문에, 처리액의 종류마다 승강 컵(제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81))을 승강시킴으로써 처리액의 종류마다 분별하여 처리액을 회수할 수 있어, 상이한 종류의 처리액이 혼합되어 반응하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 제 1 및 제 2 승강 컵(80, 81)이 상승할 경우에도, 지지 오목부(86, 87)의 하단이 지지 볼록부(78, 79)의 상단보다 하방에 위치한다. 이에 의해, 회수부(61, 62, 63)로 회수되는 처리액이 흐르는 유로를 보다 확실히 나눌 수 있어, 처리액을 종류마다 분별하여 회수할 수 있다.
또한, 상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 고정 커버(105, 106)를 배기구(103, 104)의 일방측(예를 들면, 내주측(회전축측))에 간극을 형성하지 않고 고정하고, 배기구(103, 104)의 타방측(예를 들면, 외주측)에 하방을 향해 접이 형상의 덮개부(107, 110)를 형성하고 있다(도 4의 (c) 참조). 이에 의해, 각 회수부 각각에 배기구(103, 104)를 형성할 수 있어, 처리액뿐 아니라 분위기도 처리액의 종류마다 분별하여 배기할 수 있다. 또한, 상기 기판 액처리 장치(1)에서는, 고정 커버(105, 106)와 배기구(103, 104)의 일방측을 간극을 형성하지 않고 고정하고, 또한 승강 컵(109, 111)이 상승할 경우에도 오목부(108) 또는 차폐 부재(112)의 하단이 고정 커버(105, 106)의 상단보다 하방에 위치하여, 승강 컵(109, 111)과 고정 커버(105, 106)의 사이를 차폐하고 있는 점에서, 처리액 및 분위기가 근처의 회수부 또는 배기구로 유입되는 것을 방지할 수 있어, 보다 확실히 처리액 및 분위기를 종류마다 분별하여 배출할 수 있다.
1 : 기판 액처리 장치
2 : 기판
23 : 기판 회전 기구
24 : 처리액 공급 기구
56 : 회수 컵
61, 62, 63 : 제 1 ~ 제 3 액 회수부
64, 65, 66 : 제 1 ~ 제 3 배액구
70, 71 : 제 1 및 제 2 배기구
74, 75 : 제 1 및 제 2 고정 커버
80, 81 : 제 1 및 제 2 승강 컵
84, 85 : 제 1 및 제 2 컵 승강 기구

Claims (13)

  1. 기판을 처리액으로 처리하는 기판 액처리 장치에 있어서,
    처리 공간 내에서 기판을 보지하고, 또한 보지한 기판을 회전시키기 위한 기판 회전 기구와,
    기판으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하는 처리액 공급 기구와,
    기판으로 공급한 후의 처리액을 회수하기 위한 회수 컵과,
    처리액을 회수하기 위하여 회수 컵에 형성한 복수의 액 회수부와,
    액 회수부로부터 회수한 처리액을 배출하기 위하여 회수 컵의 저부에 형성한 배액구와,
    회수 컵의 배액구보다 상방측에 형성한 배기구와,
    배기구의 상방을 소정의 간격을 두고 덮기 위하여 회수 컵에 형성한 고정 커버와,
    기판으로 공급한 후의 처리액을 액 회수부로 안내하기 위하여 고정 커버의 상방에 설치한 승강 컵과,
    처리액의 종류에 따라 승강 컵을 승강시키기 위한 컵 승강 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배액구는, 상기 복수의 액 회수부의 저부에 형성되고, 상기 처리액 공급 기구로부터 공급하는 처리액의 종류마다 복수개 형성한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강 컵은, 컵 승강 기구로 승강시킴으로써 상기 처리 공간과 상기 어느 하나의 배액구를 연통시키는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 커버에 형성한 지지 볼록부를 상기 승강 컵에 형성한 지지 오목부에 의해 덮는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지 오목부의 하단은, 상기 승강 컵이 상승할 때 상기 고정 커버의 상단보다 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 커버에 상기 배기구의 상방 및 측방으로 돌출된 덮개부를 형성한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기구를 복수 형성하고, 또한 상기 회수 컵의 저부에서 복수의 배기구를 연통 연결한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 액 회수부의 사이에 상기 배기구를 배치한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 액 회수부는, 상기 배기구가 형성된 구획벽에 의해서 구획되는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  10. 기판을 처리액으로 처리하는 기판 액처리 방법에 있어서,
    처리 공간 내에서 회전하는 기판으로 복수 종류의 처리액을 선택적으로 공급하고,
    회수 컵을 이용하여 기판으로 공급한 처리액을 회수하고,
    회수 컵의 액 회수부로부터 회수한 처리액을 배액구로부터 배출하고, 또한 배액구보다 상방에 형성한 배기구로부터 배기하고,
    배기구의 상방에 소정의 간격을 두고 형성한 고정 커버에 대하여 승강 컵을 처리액의 종류에 따라 승강시키는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 기구로부터 공급하는 처리액의 종류마다 형성한 복수개의 배액구로부터 처리액을 배출하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 승강 컵을 승강시킴으로써 상기 처리 공간을 상기 어느 하나의 배액구와 연통시키는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강 컵을 상승시킬 때, 상기 승강 컵의 하단을 상기 고정 커버의 상단보다 하방에 위치시키는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 방법.
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