KR20130061087A - 컵 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20130061087A
KR20130061087A KR20120136968A KR20120136968A KR20130061087A KR 20130061087 A KR20130061087 A KR 20130061087A KR 20120136968 A KR20120136968 A KR 20120136968A KR 20120136968 A KR20120136968 A KR 20120136968A KR 20130061087 A KR20130061087 A KR 20130061087A
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미노루 스기야마
히로시 요시이
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가부시키가이샤 소쿠도
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Abstract

컵 중부 및 컵 하부는 기판의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 컵 중부는 컵 하부의 상면의 위쪽에 배치된다. 또 측벽부가, 컵 중부 및 컵 하부의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 컵 하부의 상면과 컵 중부의 하면의 간격은, 기판의 외주부측으로부터 바깥쪽을 향해 점차 감소함과 더불어, 컵 중부 및 컵 하부의 외주부에서 하면과 상면의 사이에 간극이 형성된다. 측벽부의 내주면은, 간극의 바깥쪽에서 간극으로부터 이격되고 또한 간극을 둘러싸도록 형성된다.

Description

컵 및 기판 처리 장치{CUP AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 컵 및 그것을 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판 또는 광디스크용 유리 기판 등의 기판에 현상액, 세정액, 린스액 또는 포토레지스트액 등의 처리액을 이용한 처리를 행하기 위해 회전식 기판 처리 장치가 이용된다.
회전식 기판 처리 장치에서는, 기판이 회전 유지부에 의해 수평으로 지지된다. 기판이 회전 유지부에 의해 회전됨과 더불어, 그 기판의 상면 중앙부에 처리액이 적하된다. 이에 의해, 기판이 처리액에 의해 처리된다. 이러한 기판 처리 장치에서는, 기판이 회전할 때의 원심력에 의해 처리액의 일부가 기판의 주변부로 비산되는 것을 방지하기 위해, 회전 유지부의 주위를 둘러싸도록 컵이 설치된다(예를 들면 일본국 특허공개 평9-225376호 공보, 일본국 특허공개 평11-40484호 공보 및 일본국 특허공개 2011-119597호 공보 참조).
일본국 특허공개 평9-225376호 공보, 일본국 특허공개 평11-40484호 공보 및 일본국 특허공개 2011-119597호 공보의 기판 처리 장치에서는, 처리의 조건에 따라서는, 컵의 내면에 의해 튀어오른 액체형상 또는 미스트형상의 처리액이 기판에 부착될 가능성이 있다. 그에 의해, 기판의 처리 결함이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 받아내어진 처리액이 기판까지 튀어오르는 것을 방지하는 것이 가능한 컵 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 한 국면에 따른 컵은, 대략 수평 자세로 유지되는 기판에 처리액을 이용한 처리를 행할 때에 기판의 주위를 둘러싸도록 설치되는 컵으로서, 기판의 주위를 둘러싸도록 배치되는 상면을 갖는 제1 부재와, 기판의 주위를 둘러싸도록 제1 부재의 상면의 위쪽에 배치되는 하면을 갖는 제2 부재와, 제1 및 제2 부재의 주위를 둘러싸도록 설치되는 제3 부재를 구비하고, 제1 및 제2 부재는, 상면과 하면의 간격이 기판의 외주부측으로부터 바깥쪽을 향해 점차 감소함과 더불어 제1 및 제2 부재의 외주부에서 상면과 하면의 사이에 간극이 형성되도록 구성되며, 제3 부재는, 간극의 바깥쪽에서 간극으로부터 이격되고 또한 간극을 둘러싸도록 형성되는 내면을 갖는 것이다.
이 컵에 있어서는, 제1 및 제2 부재가 기판의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 제2 부재는 제1 부재의 상면의 위쪽에 배치된다. 또 제3 부재가, 제1 및 제2 부재의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면의 간격은, 기판의 외주부측으로부터 바깥쪽을 향해 점차 감소함과 더불어, 제1 및 제2 부재의 외주부에서 상면과 하면의 사이에 간극이 형성된다. 제3 부재의 내면은, 간극의 바깥쪽에서 간극으로부터 이격되고 또한 간극을 둘러싸도록 형성된다.
이 경우, 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 간격은, 기판에 가장 가까운 위치에서 가장 크다. 그 때문에, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액은, 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면의 사이에 포집된다. 포집된 처리액은, 제1 부재의 상면 및 제2 부재의 하면을 따라 바깥쪽으로 인도됨으로써 외주부의 간극에 모여져, 간극을 통과한다. 간극을 통과한 처리액은, 제3 부재의 내면에서 받아내어진다. 제3 부재의 내면은 간극으로부터 이격되어 있다. 그 때문에, 제3 부재의 내면에서 튀어오른 처리액은, 바깥쪽을 향해 간극을 통과하는 처리액의 흐름에 의해 되돌려진다. 그에 의해, 일단 바깥쪽을 향해 간극을 통과한 처리액이 다시 간극을 통과하여 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 방지된다.
또 제1 부재의 외주부측의 상면과 제2 부재의 외주부측의 하면에 의해 형성되는 간극은, 제1 부재의 내주부측의 상면과 제2 부재의 내주부측의 하면 사이의 간격보다 좁다. 그 때문에, 제3 부재의 내면에서 튀어오른 처리액이, 다시 간극을 통과하여 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 보다 확실하게 방지된다.
이들의 결과, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵으로 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 컵으로 받아내어진 처리액이 기판까지 튀어오르는 것을 방지할 수 있다.
(2) 제3 부재의 내면은, 간극의 하단보다 아래쪽으로부터 간극의 상단보다 위쪽까지 연장되도록 형성되어도 된다.
이 경우, 제1 및 제2 부재의 외주부의 간극을 통과한 처리액이 확산되는 경우여도, 제3 부재의 내면에서 처리액을 확실하게 받아낼 수 있다.
(3) 컵은, 간극보다 위쪽에서 제2 부재와 제3 부재의 내면 사이의 갭을 폐색하는 폐색 부재를 더 구비해도 된다.
이 경우, 제1 및 제2 부재의 외주부의 간극을 통과한 처리액이 제3 부재의 내면과 제1 및 제2 부재의 외주부의 사이에서 부상한 경우여도, 그 처리액이 폐색 부재에 의해 받아내어진다. 그에 의해, 제3 부재의 내면과 제1 및 제2 부재의 외주부의 사이에서 부상한 처리액의 미스트가 제2 부재와 제3 부재의 내면 사이의 갭을 통과하여 컵의 외부까지 확산되는 것을 충분히 방지할 수 있다.
(4) 제2 부재의 외주부와 제3 부재의 내면의 사이에 하강류가 통과 가능한 갭이 형성되어도 된다.
이 경우, 제1 및 제2 부재의 외주부의 간극을 통과한 처리액이 제3 부재의 내면과 제1 및 제2 부재의 외주부의 사이에서 부상한 경우여도, 그 처리액은 하강류에 의해 아래쪽으로 되돌려진다. 그에 의해, 제3 부재의 내면과 제1 및 제2 부재의 외주부의 사이에서 부상한 처리액의 미스트가 제2 부재와 제3 부재의 내면 사이의 갭을 통과하여 컵의 외부까지 확산되는 것을 충분히 방지할 수 있다.
(5) 제1 부재의 상면, 제2 부재의 하면, 간극 및 제3 부재의 내면은, 공통의 축을 중심으로 하는 회전 대칭인 형상을 가져도 된다. 이 경우, 컵을 회전식 기판 처리 장치에 설치할 수 있다.
기판을 회전시키면서 기판 상에 처리액을 이용한 처리를 행하는 경우에, 기판으로부터 모든 방향으로 비산된 처리액을 컵으로 확실하게 받아낼 수 있음과 더불어, 컵으로 받아내어진 처리액이 기판까지 튀어오르는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
(6) 제2 부재의 하면은, 바깥쪽을 향해 기판의 상면에 대해 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우, 제2 부재의 하면에 부착된 처리액이 중력에 의해 하면을 따라 제1 및 제2 부재의 외주부의 간극으로 인도된다. 이에 의해, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액은, 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 간극을 용이하게 통과할 수 있다.
(7) 제2 부재의 하면은, 기판의 상면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되어도 된다.
이 경우, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 간극을 보다 확실하게 통과시킬 수 있음과 더불어, 제2 부재의 하면에 닿은 처리액이 기판에 튀어오르는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
(8) 제1 부재의 상면의 적어도 내주부측의 영역은, 바깥쪽을 향해 기판의 상면에 대해 비스듬히 위쪽으로 경사지도록 형성되어도 된다.
이 경우, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을, 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면의 사이에 용이하게 포집할 수 있다.
(9) 제1 부재의 상면은, 기판의 상면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되어도 된다.
이 경우, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 간극을 확실하게 통과시킬 수 있음과 더불어, 제1 부재의 상면에 닿은 처리액이 기판에 튀어오르는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
(10) 본 발명의 다른 국면에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 처리를 행하는 기판 처리 장치로서, 기판을 대략 수평 자세로 유지하여 회전시키는 회전 유지부와, 회전 유지 장치에 의해 유지되는 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급계와, 회전 유지부에 의해 유지되는 기판의 주위를 둘러싸도록 설치되는 상기의 컵을 구비하는 것이다.
이 기판 처리 장치에서는, 기판이 회전 유지부에 의해 수평 자세로 유지되어 회전된다. 또 처리액 공급계에 의해 기판 상에 처리액이 공급된다. 기판의 회전에 의해 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액은, 컵의 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면의 사이에 포집된다. 포집된 처리액은, 제1 부재의 상면 및 제2 부재의 하면을 따라 바깥쪽으로 인도됨으로써 외주부의 간극에 모여져, 간극을 통과한다. 간극을 통과한 처리액은, 제3 부재의 내면에서 받아내어진다. 제3 부재의 내면은 간극으로부터 이격되어 있다. 그 때문에, 제3 부재의 내면에서 튀어오른 처리액은, 바깥쪽을 향해 간극을 통과하는 처리액의 흐름에 의해 되돌려진다. 그에 의해, 일단 바깥쪽을 향해 간극을 통과한 처리액이 다시 간극을 통과하여 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 방지된다.
또 제1 부재의 외주부측의 상면과 제2 부재의 외주부측의 하면에 의해 형성되는 간극은, 제1 부재의 내주부측의 상면과 제2 부재의 내주부측의 하면 사이의 간격보다 좁다. 그 때문에, 제3 부재의 내면에서 튀어오른 처리액이, 다시 간극을 통과하여 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 보다 확실하게 방지된다.
이들의 결과, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵으로 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 컵으로 받아내어진 처리액이 기판까지 튀어오르는 것을 방지할 수 있다.
(11) 처리액의 점도는 10cP 이하여도 된다. 이 경우, 처리액은 컵의 제1 부재의 상면과 제2 부재의 하면 사이의 간극을 확실하게 통과할 수 있다.
본 발명은, 기판으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 받아내어진 처리액이 기판까지 튀어오르는 것을 방지하는 것이 가능한 컵 및 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 컵을 구비한 회전식 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 2는 기판이 정지하고 있는 상태에 있어서의 도 1의 컵의 A부의 확대 단면도이다.
도 3은 기판이 회전하고 있는 상태에 있어서의 도 1의 컵의 A부의 확대 단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 컵을 구비한 회전식 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 5는 기판이 회전하고 있는 상태에 있어서의 도 4의 컵의 B부의 확대 단면도이다.
[1] 제1 실시 형태
(1) 기판 처리 장치
도 1은 제1 실시 형태에 따른 컵을 구비한 회전식 기판 처리 장치의 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 기판(W)을 수평 자세로 유지하여 회전하는 회전 유지부(1)를 구비한다. 회전 유지부(1)는 모터(3)의 회전축(2)의 선단에 부착되어, 연직축의 둘레에서 회전 구동된다.
회전 유지부(1)에 유지된 기판(W)의 주위를 둘러싸도록 컵 지지 부재(4) 및 비산 방지용의 컵(5)이 설치되어 있다. 컵 지지 부재(4) 및 컵(5)은, 회전축(2)에 대해 회전 대칭인 형상을 갖는다. 컵(5)은 컵 지지 부재(4)에 의해 상하 이동 가능하게 지지된다. 또 컵(5)에는 지지 프레임(11)을 통해 실린더(10)가 접속되어 있다. 이 실린더(10)의 동작에 의해 컵(5)이 상하 방향으로 이동한다.
컵(5)은, 컵 중부(51), 컵 하부(52), 컵 상부(53), 컵 저부(54), 측벽부(55) 및 지지부(56, 57)로 이루어진다. 컵 중부(51), 컵 하부(52), 컵 상부(53), 컵 저부(54) 및 지지부(56)는 대략 원환형상을 갖는다. 컵 중부(51)는, 기판(W)의 상부 공간의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 컵 상부(53)는, 기판(W)의 상부 공간의 주위를 둘러싸고 또한 컵 중부(51)의 위쪽에 위치하도록 배치된다. 컵 중부(51)의 중앙부 및 컵 상부(53)의 중앙부에는 원형의 개구부(510, 530)가 각각 형성된다. 컵 하부(52)는, 기판(W)의 하부 공간의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 컵 저부(54)는, 기판(W)의 하부 공간의 주위를 둘러싸고 또한 컵 하부(52)의 아래쪽에 위치하도록 배치된다.
측벽부(55)는 원통형상을 가지며, 컵 중부(51), 컵 하부(52), 컵 상부(53) 및 컵 저부(54)를 둘러싸도록 형성된다. 컵 상부(53)의 외주부는, 측벽부(55)의 상단에 일체적으로 고정된다. 컵 저부(54)의 외주부는 측벽부(55)의 하단에 일체적으로 고정된다. 컵 중부(51)는, 지지부(56)에 의해 측벽부(55)의 내주면(55a)에 일체적으로 고정된다. 컵 하부(52)의 하단은, 복수의 봉형상의 지지부(57)에 의해 측벽부(55)의 내주면(55a)에 일체적으로 고정된다.
본 실시 형태에 있어서, 지지부(56)는, 측벽부(55)의 전체 둘레에 걸쳐 측벽부(55)의 내주면(55a)과 컵 중부(51)의 상면의 외주부 근방을 접속하도록 설치되어 있다. 그에 의해 지지부(56)는, 컵 중부(51)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 갭을, 그 갭의 위쪽에서 폐색한다. 한편, 복수의 지지부(57)는, 소정의 간격(예를 들면 90도의 간격)으로 측벽부(55)의 내주면(55a)과 컵 하부(52)의 하단을 접속하도록 설치되어 있다. 그에 의해, 컵 하부(52)와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 일부에는 복수의 개구부가 형성된다.
컵 저부(54)에는 폐액구(7) 및 배기구(8)가 설치되어 있다. 폐액구(7)는 공장 내의 폐액 설비에 접속된다. 배기구(8)는 공장 내의 배기 설비에 접속된다. 회전 유지부(1)의 아래쪽에는, 회전축(2) 및 모터(3)를 둘러싸도록 정류판(6)이 배치되어 있다. 정류판(6)은 컵 저부(54)의 내주부에 고정되어 있다. 이 정류판(6)은 외주부를 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사지는 경사면을 갖는다.
기판(W) 상에 처리액을 토출하는 처리액 노즐(9)이, 상하 이동 가능하며 또한 기판(W)의 위쪽 위치와 컵(5) 바깥의 대기 위치의 사이에서 이동 가능하게 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 처리액은 예를 들면 현상액이다. 처리액은, 세정액이어도 되고, 린스액(예를 들면 순수)이어도 되며, 기판(W)에 반사 방지막을 형성하기 위한 약액이어도 되고, 저점도의 레지스트액이어도 된다. 처리액은, 낮은 점도(예를 들면 10cP 이하)를 갖는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.
처리액 노즐(9)은 처리액 공급관(T1)을 통해 처리액 공급원(P1)에 접속되어 있다. 처리액 공급관(T1)에는 밸브(V1)가 끼워져 삽입되어 있다. 밸브(V1)가 개방됨으로써, 처리액 공급원(P1)으로부터 처리액 공급관(T1)을 통과하여 처리액 노즐(9)에 처리액이 공급된다.
기판(W)은, 피처리면이 위쪽으로 향해진 상태로 회전 유지부(1)에 의해 수평 자세로 유지된다. 이 상태로, 기판(W)이 회전 유지부(1)에 의해 회전됨과 더불어, 처리액 노즐(9)로부터 기판(W)의 피처리면의 중앙부에 처리액이 토출된다. 그에 의해, 기판(W)의 피처리면의 중앙부에 토출된 처리액이, 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)의 피처리면의 전체로 확산된다.
기판 처리 장치(100)는 제어부(12)를 구비한다. 제어부(12)는 모터(3)의 회전 속도를 제어한다. 그에 의해, 회전 유지부(1)에 의해 유지된 기판(W)의 회전 속도가 제어된다. 또 제어부(12)는 밸브(V1)의 개폐를 제어한다. 그에 의해, 처리액의 토출 타이밍이 제어된다. 또한 제어부(12)는 실린더(10)를 제어한다. 그에 의해, 컵(5)의 상하 방향의 위치가 제어된다.
(2) 컵의 상세한 구성
도 2는 기판(W)이 정지하고 있는 상태에 있어서의 도 1의 컵(5)의 A부의 확대 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 컵 중부(51)는, 외주부를 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 형성된 원환형상의 하면(51a)을 갖는다. 수평면에 대한 컵 중부(51)의 하면(51a)의 경사 각도는 θ1이다. 본 실시 형태에 있어서, 경사 각도 θ1은, 예를 들면 5도 이상 20도 이하이다. 컵 중부(51)의 내주부에는, 아래쪽으로 돌출되는 돌출 가장자리(51b)가 형성되어 있다.
컵 상부(53)는, 외주부를 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 형성된 원환형상의 하면(53a)을 갖는다. 컵 상부(53)의 내주부에는, 아래쪽으로 돌출되는 돌출 가장자리(53b)가 형성되어 있다.
컵 하부(52)는, 내주부측에서 외주부를 향해 비스듬히 위쪽으로 경사지도록 형성된 원환형상의 상면(52a)과, 상면(52a)의 외측에서 수평으로 연장되어 형성되는 상면(52b)을 갖는다. 수평면에 대한 컵 하부(52)의 상면(52a)의 경사 각도는 θ2이다. 본 실시 형태에 있어서, 경사 각도 θ2는, 예를 들면 5도 이상 20도 이하이다.
컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)의 간격은, 기판(W)의 외주부측으로부터 바깥쪽을 향해 점차 감소한다. 또 컵 중부(51) 및 컵 하부(52)의 외주부에서, 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52b)의 사이에 원환형상의 간극(S)이 형성된다. 컵 중부(51)와 컵 하부(52)가 각각 독립적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우, 간극(S)의 상하 방향의 길이를 조정할 수 있다. 간극(S)의 상하 방향의 길이는, 예를 들면 1mm~5mm이며, 본 실시 형태에서는 2mm이다.
측벽부(55)는, 컵 중부(51) 및 컵 하부(52)의 외주부를 둘러싸도록 형성된 내주면(55a)을 갖는다. 내주면(55a)은, 간극(S)으로부터 이격되고 또한 간극(S)에 대향하도록 형성된다.
(3) 효과
도 3은 기판(W)이 회전하고 있는 상태에 있어서의 도 1의 컵(5)의 A부의 확대 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(W)이 회전됨으로써, 처리액이, 기판(W)의 피처리면(상면)으로부터 상하 방향으로 폭을 갖고, 기판(W)의 외주부로부터 바깥쪽으로 비산된다. 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a)의 간격은 기판(W)에 가장 가까운 위치에서 가장 크다. 그에 의해, 기판(W)의 외주부로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액은, 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)의 사이에 확실하게 포집된다.
포집된 처리액은, 컵 중부(51)의 하면(51a) 및 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)을 따라 바깥쪽으로 인도됨으로써 외주부의 간극(S)에 모여져, 간극(S)을 통과한다. 간극(S)을 통과한 처리액은, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 받아내어진다. 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 간극(S)의 방향으로 튀어오른 처리액은, 바깥쪽을 향해 간극(S)을 통과하는 처리액의 흐름에 의해 되돌려진다. 그에 의해, 일단 바깥쪽을 향해 간극(S)을 통과한 처리액이 다시 간극(S)을 통과하여 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b) 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 방지된다. 되돌려진 처리액은, 중력에 의해 컵 저부(54)에 낙하하여, 폐액구(7)를 통과하여 배출된다.
또 간극(S)은, 컵 하부(52)의 내주부측의 상면(52a, 52b)과 컵 중부(51)의 내주부측의 하면(51a) 사이의 간격보다 좁다. 그 때문에, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 튀어오른 처리액이, 다시 간극(S)을 통과하여 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)과 컵 중부(51)의 하면(51a) 사이의 공간으로 되돌아가는 것이 보다 확실하게 방지된다.
이들의 결과, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵(5)으로 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 컵(5)으로 받아내어진 처리액이 기판(W)까지 튀어오르는 것을 방지할 수 있다.
또 측벽부(55)의 내주면(55a)에 부착된 처리액은, 중력에 의해 컵 저부(54)에 낙하하여, 폐액구(7)를 통과하여 배출된다.
또 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 처리액이 위쪽 방향으로 확산되거나 또는 부상한 경우여도, 그 처리액은 지지부(56)에 의해 받아내어진다. 지지부(56)에 의해 받아내어진 처리액은, 중력에 의해 컵 저부(54)에 낙하하여, 폐액구(7)를 통과하여 배출된다. 그에 의해, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 위쪽 방향으로 확산되거나 또는 부상한 처리액의 미스트가 컵 중부(51) 및 컵 하부(52)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 갭 및 컵 상부(53)의 개구부(530)를 통과하여 컵(5)의 외부까지 확산되는 것이 확실하게 방지된다.
따라서 기판 처리 장치(100) 내가 처리액의 미스트에 의해 오염되는 것이 방지된다. 또 기판 처리 장치(100)에 다른 기판 처리 장치가 인접하도록 배치되는 경우여도, 기판 처리 장치(100)에서 이용되는 처리액의 미스트에 의해 다른 기판 처리 장치에 있어서의 기판에 처리 결함이 발생하는 것이 방지된다.
또 컵 중부(51)의 하면(51a)에 부착된 처리액은, 경사진 하면(51a)을 따라 컵(5)의 외주부로 인도된다. 처리액은, 컵 하부(52)의 상면(52a)에 부착된 처리액은, 경사진 상면(52a) 및 상면(52b)을 따라 컵(5)의 외주부로 인도된다.
컵 중부(51)의 하면(51a)은, 바깥쪽을 향해 수평면에 대해 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 형성되어 있다. 또 컵 하부(52)의 상면(52a)은, 바깥쪽을 향해 수평면에 대해 비스듬히 위쪽으로 경사지도록 형성되어 있다. 그에 의해, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)과 컵 중부(51)의 하면(51a)의 사이에 용이하게 포집할 수 있다.
컵 중부(51)의 하면(51a)이 수평면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되어 있는 경우, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b) 사이의 간극(S)을 보다 확실하게 통과시킬 수 있음과 더불어, 컵 중부(51)의 하면(51a)에 닿은 처리액이 기판(W)에 튀어오르는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
컵 하부(52)의 상면(52a)이 수평면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되어 있는 경우, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b) 사이의 간극(S)을 확실하게 통과시킬 수 있음과 더불어, 컵 하부(52)의 상면(52a)에 닿은 처리액이 기판(W)에 튀어오르는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
[2] 제2 실시 형태
제2 실시 형태에 따른 컵에 대해, 제1 실시 형태에 따른 컵(5)과 상이한 점을 설명한다. 도 4는 제2 실시 형태에 따른 컵을 구비한 회전식 기판 처리 장치의 개략 단면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 컵(5)은, 도 1의 지지부(56) 대신에 복수의 지지부(58)를 갖는다. 복수의 지지부(58)는, 소정의 간격(예를 들면 90도 간격)으로 측벽부(55)의 내주면(55a)과 컵 중부(51)의 외주부를 접속하도록 설치되어 있다. 그에 의해, 컵 중부(51)와 측벽부(55)의 내주면(55a)의 사이에는 하강류(다운플로우)가 통과 가능한 복수의 갭이 형성된다.
본 실시 형태에 있어서, 도 4의 컵 중부(51)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 간격을 도 1의 컵 중부(51)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 간격보다 크게 설정해도 된다. 동일하게 도 4의 컵 하부(52)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 간격을 도 1의 컵 하부(52)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 간격보다 크게 설정해도 된다. 이에 의해, 컵 중부(51)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a)의 사이에 하강류가 충분히 통과 가능해진다.
본 실시 형태에서는, 도 4에 화살표로 나타내는 바와 같이, 컵 상부(53)의 상부의 개구부(530)로부터 유입된 공기가, 컵 상부(53)와 컵 중부(51)의 사이, 컵 중부(51)와 측벽부(55)의 사이, 및 컵 하부(52)와 측벽부(55)의 사이를 순서대로 통과하여 컵 저부(54)의 배기구(8)로부터 유출된다.
도 5는 기판(W)이 회전하고 있는 상태에 있어서의 도 4의 컵(5)의 B부의 확대 단면도이다. 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)와 동일하게, 기판(W)이 회전됨으로써, 처리액이, 기판(W)의 피처리면(상면)으로부터 상하 방향으로 폭을 갖고, 기판(W)의 외주부로부터 바깥쪽으로 비산된다. 기판(W)의 외주부로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액은, 컵 중부(51)의 하면(51a)과 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)의 사이에 확실하게 포집된다.
포집된 처리액은, 컵 중부(51)의 하면(51a) 및 컵 하부(52)의 상면(52a, 52b)을 따라 바깥쪽에 인도됨으로써 외주부의 간극(S)에 모여져, 간극(S)을 통과한다. 간극(S)을 통과한 처리액은, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 받아내어진다. 그에 의해, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 동일하게, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산된 처리액을 컵(5)으로 충분히 받아낼 수 있음과 더불어, 컵(5)으로 받아내어진 처리액이 기판(W)까지 튀어오르는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 도 5에 화살표로 나타내는 바와 같이, 컵 중부(51)와 측벽부(55) 사이 및 컵 하부(52)와 측벽부(55) 사이를 하강류가 통과한다. 그 때문에, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 처리액이 위쪽 방향으로 확산되거나 또는 부상한 경우여도, 그 처리액은 하강류에 의해 아래쪽으로 되돌려진다. 하강류에 의해 아래쪽으로 되돌려진 처리액은, 하강류와 함께 중력에 의해 낙하하여, 폐액구(7)를 통과하여 배출된다. 그에 의해, 측벽부(55)의 내주면(55a)에서 위쪽 방향으로 확산되거나 또는 부상한 처리액의 미스트가 컵 중부(51) 및 컵 하부(52)의 외주부와 측벽부(55)의 내주면(55a) 사이의 갭 및 컵 상부(53)의 개구부(530)를 통과하여 컵(5)의 외부까지 확산되는 것이 확실하게 방지된다.
[3] 다른 실시 형태
(1) 상기 실시 형태에 있어서, 컵 중부(51)의 하면(51a)은 외주부를 향해 비스듬히 아래쪽으로 직선형상으로 경사지지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵 중부(51)의 하면(51a)은 외주부를 향해 비스듬히 아래쪽으로 곡선형상으로 경사지고 있어도 된다. 또 컵 하부(52)의 상면(52a)은 외주부를 향해 비스듬히 위쪽으로 직선형상으로 경사지지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵 하부(52)의 상면(52a)은 외주부를 향해 비스듬히 위쪽으로 곡선형상으로 경사져 있어도 된다.
(2) 상기 실시 형태에 있어서, 컵 하부(52)의 상면(52b)은 수평이지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵 하부(52)의 상면(52b)은 외주부를 향해 비스듬히 위쪽으로 직선형상 또는 곡선형상으로 경사져 있어도 된다.
(3) 상기 실시 형태에 있어서, 컵 중부(51), 컵 하부(52), 컵 상부(53), 컵 저부(54) 및 지지부(56)는 대략 원환형상을 갖지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵 중부(51), 컵 하부(52), 컵 상부(53), 컵 저부(54) 및 지지부(56)는, 다각형상 또는 타원형상 등의 다른 형상을 가져도 된다.
(4) 상기 실시 형태에 있어서, 컵(5)에 컵 상부(53)가 설치되지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵(5)에 컵 상부(53)가 설치되지 않아도 된다. 또 컵 중부(51)에 돌출 가장자리(51b)가 설치되지만, 이것에 한정되지 않는다. 컵 중부(51)에 돌출 가장자리(51b)가 설치되지 않아도 된다.
[4] 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 부의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 부의 대응의 예에 대해 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다. 　
상기 실시 형태에서는, 기판(W)이 기판의 예이고, 컵(5)이 컵의 예이고, 컵 하부(52)가 제1 부재의 예이며, 상면(52a, 52b)이 상면의 예이다. 컵 중부(51)가 제2 부재의 예이고, 하면(51a)이 하면의 예이고, 측벽부(55)가 제3 부재의 예이고, 내주면(55a)이 내면의 예이고, 간극(S)이 간극의 예이며, 지지부(56)가 폐색 부재의 예이다. 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 장치의 예이고, 회전 유지부(1)가 회전 유지부의 예이며, 처리액 노즐(9)이 처리액 공급계의 예이다.
청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러 가지 요소를 이용할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 대략 수평 자세로 유지되는 기판에 처리액을 이용한 처리를 행할 때에 기판의 주위를 둘러싸도록 설치되는 컵으로서,
    상기 기판의 주위를 둘러싸도록 배치되는 상면을 갖는 제1 부재와,
    상기 기판의 주위를 둘러싸도록 상기 제1 부재의 상기 상면의 위쪽에 배치되는 하면을 갖는 제2 부재와,
    상기 제1 및 제2 부재의 주위를 둘러싸도록 설치되는 제3 부재를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 부재는, 상기 상면과 상기 하면의 간격이 상기 기판의 외주부측으로부터 바깥쪽을 향해 점차 감소함과 더불어 상기 제1 및 제2 부재의 외주부에서 상기 상면과 상기 하면의 사이에 간극이 형성되도록 구성되며,
    상기 제3 부재는, 상기 간극의 바깥쪽에서 상기 간극으로부터 이격되고 또한 상기 간극을 둘러싸도록 형성되는 내면을 갖는, 컵.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 부재의 상기 내면은, 상기 간극의 하단보다 아래쪽으로부터 상기 간극의 상단보다 위쪽까지 연장되도록 형성되는, 컵.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 간극보다 위쪽에서 상기 제2 부재와 상기 제3 부재의 상기 내면 사이의 갭을 폐색하는 폐색 부재를 더 구비하는, 컵.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 부재의 외주부와 상기 제3 부재의 상기 내면의 사이에 하강류가 통과 가능한 갭이 형성되는, 컵.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부재의 상기 상면, 상기 제2 부재의 상기 하면, 상기 간극 및 상기 제3 부재의 상기 내면은, 공통의 축을 중심으로 하는 회전 대칭인 형상을 갖는, 컵.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 부재의 상기 하면은, 바깥쪽을 향해 상기 기판의 상면에 대해 비스듬히 아래쪽으로 경사지도록 형성되는, 컵.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 부재의 상기 하면은, 상기 기판의 상면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되는, 컵.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부재의 상기 상면의 적어도 내주부측의 영역은, 바깥쪽을 향해 상기 기판의 상면에 대해 비스듬히 위쪽으로 경사지도록 형성되는, 컵.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 부재의 상기 상면은, 상기 기판의 상면에 대해 5도 이상 20도 이하의 각도를 이루도록 형성되는, 컵.
  10. 기판에 처리를 행하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 대략 수평 자세로 유지하여 회전시키는 회전 유지부와,
    상기 회전 유지 장치에 의해 유지되는 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급계와,
    상기 회전 유지부에 의해 유지되는 기판의 주위를 둘러싸도록 설치되는 청구항 1에 기재된 컵을 구비하는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 처리액의 점도는 10cP 이하인, 기판 처리 장치.
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