KR20130097654A - 기판 처리 방법 - Google Patents

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아키라 후쿠다
아키라 후쿠나가
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명의 과제는, 액 처리시에, 소수성의 성상을 갖는 기판의 표면을 처리액에 의해 완전히 젖은 상태로 해 둠으로써, 워터마크의 발생을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
대략 수평하게 회전시킨 기판의 표면의 대략 중심에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며, 기판 표면에 공급되어 유지되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 대응한, 기판 표면에 유지되는 처리액의 액 부족 또는 부분적인 건조를 방지할 수 있는 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량의 관계로부터, 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량을 결정하고, 결정된 회전 속도로 기판을 회전시키면서, 결정된 유량의 처리액을 기판 표면의 대략 중심에 공급한다.

Description

기판 처리 방법{METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
본 발명은, 회전중인 기판 표면에 처리액을 공급하여 상기 표면에 대해 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법에 관한 것으로, 특히, 회전중인 기판 표면에 세정액(약액)을 공급하여 상기 표면을 세정하거나, 린스액을 공급하여 상기 표면에 남는 세정액(약액)을 린스한 후, 기판을 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 방법은, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 글래스 기판, 액정 표시용 글래스 기판, FED(전계 방출 디스플레이 : Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판 및 광 자기 디스크용 기판 등의 기판의 액 처리에 적용된다.
최근의 반도체 디바이스의 미세화에 수반하여, 기판 상에 물성이 다른 다양한 재료의 막을 형성하여 이것을 세정하는 것이 널리 행해지고 있다. 기판 표면의 세정액을 사용한 세정 등의 약액을 사용한 약액 처리를 행한 경우, 기판 표면에 잔류하는 세정액 등의 약액을 제거하기 위해, 기판 표면에 순수(純水) 등의 린스액을 공급하는 린스 처리를 행하고, 그 후, 기판 표면을 건조시키는 건조 처리가 일반적으로 행해진다. 기판 표면의 세정액을 사용한 세정에는, 기판 표면을 세정액(약액)의 존재하에서 스크럽 세정하는 경우도 포함된다. 여기에, 기판 표면이 소수성의 성상을 갖는 경우에, 린스 처리로부터 건조 처리에 이르는 일련의 처리 공정 후에, 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것이 알려져 있다.
건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제하기 위해, 불산으로 처리한 기판 표면에 순수를 공급하여 린스 처리를 실시하고, 기판 표면에 남는 순수를 IPA(이소프로필알코올) 수용액으로 치환한 후, 기판을 고속 회전시켜 건조 처리하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 특허문헌 1의 기재에 따르면, 농도(vol％) 10％의 IPA 수용액의 poly－Si에 대한 접촉각은, 약 32°이다.
일본 특허 출원 공개 제2009－110984호 공보
예를 들어, 린스 처리시에, 기판 표면이 완전히 젖지 않고 부분적으로 건조되어, 기판 표면의 건조된 부분에 린스액의 액적이 잔류하는 경우가 있다. 그리고 이 기판 표면에 잔류한 액적이 건조됨으로써, 기판 표면에 워터마크가 형성된다. 이로 인해, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 형성되는 것을 억제하기 위해서는, 린스 처리 공정에 있어서, 기판의 표면(피처리면)을 린스액에 의해 완전히 젖은 상태(건조 부분이 없는 상태)로 해 두는 것이 중요해진다.
그러나 소수성의 성상의 표면을 갖는 기판의 린스 처리 공정에서는, 기판의 표면을 린스액에 의해 완전히 젖은 상태로 해 두기 위한 방책이 반드시 명확하게 되어 있었던 것은 아니었다. 기판 표면의 부분적인 건조를 방지하는 것이 워터마크의 발생을 억제하는 데 있어서 중요한 것은, 린스 처리 공정에 한정된 것은 아니며, 약액 처리 공정 등, 기판 표면에의 액 공급을 수반하는 각종 액 처리 공정에 있어서도 마찬가지이다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 액 처리시에, 소수성의 성상을 갖는 기판의 표면을 처리액에 의해 완전히 젖은 상태로 해 둠으로써, 워터마크의 발생을 억제할 수 있도록 한 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실험적 방법에 의해 예의 검토한 결과, 발명자들은, 대략 수평하게 회전시킨 기판의 표면의 대략 중심에 처리액을 공급할 때, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각에 대응시켜, 기판의 회전 속도 및 처리액의 공급 유량을 결정함으로써, 기판 표면의 액 부족, 또는 부분적인 건조를 방지할 수 있는 것, 및 그로 인한 기판의 회전 속도 및 처리액의 공급 유량의 조건을 발견하였다.
도 1은 직경 450㎜의 수지제의 원형 기판을 대략 수평하게 설치하여 회전시키면서, 기판의 회전 중심의 바로 위로부터, 스트레이트 노즐을 사용하여, 기판 표면에 처리액을 연직 하향으로 공급하였을 때에, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각 θ(이하, 단순히 「접촉각 θ」이라 함)에 대응시켜, 처리액이 기판의 표면(상면)을 완전히 적실 때의 기판의 회전 속도와 처리액 유량의 관계를 실험에 의해 구하여, 각 접촉각 θ(30°, 45°, 60° 및 75°)마다 나타낸 그래프이다.
도 1은 각각의 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각 θ에 있어서, 각각의 접촉각 θ에 대응하는 선의 우측 상방 영역이면, 처리액이 기판의 표면을 완전히 적시는 조건인 것을 나타내고 있다. 크기가 450㎜보다도 작은 기판에 대해, 도 1에 도시하는, 처리액이 기판의 표면을 완전히 적시는 조건이 성립되는 것은 명백하다. 또한, 도 1에 있어서는, 처리액의 농도를 변화시킴으로써 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각을 변화시키고 있다.
도 1로부터, 처리액이 기판의 표면을 완전히 적시는 조건(기판 회전 속도 및 기판 표면에의 처리액의 공급 유량)은, 기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 크게 의존하는 것을 알 수 있다. 또한, 기판 표면으로부터 스트레이트 노즐 출구까지의 높이는, 도 1의 결과와 거의 관계가 없는 것이 확인되어 있다.
또한, 연직 하향이 아닌, 소정의 각도를 부여하여 기판의 회전 중심에 처리액을 공급한 경우, 연직 하향으로 처리액을 공급한 경우보다도 처리액이 기판의 표면을 완전히 적시는 조건이 완화된다. 즉, 각도를 부여하여 기판의 회전 중심에 처리액을 공급한 경우, 도 1에 도시하는 조건이면, 처리액으로 기판의 표면을 완전히 적실 수 있다. 따라서, 도 1에 도시하는 조건으로 기판의 회전 중심 부근에 처리액을 공급하기만 하면, 처리액의 공급 각도와는 관계없이 기판의 표면을 처리액으로 완전히 적실 수 있다.
상기 지식에 비추어, 본 발명의 기판 처리 방법은, 대략 수평하게 회전시킨 기판의 표면의 대략 중심에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며, 기판 표면에 공급되어 유지되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 대응한, 기판 표면에 유지되는 처리액의 액 부족 또는 부분적인 건조를 방지할 수 있는 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량의 관계로부터, 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량을 결정하고, 결정된 회전 속도로 기판을 회전시키면서, 결정된 유량의 처리액을 기판 표면의 대략 중심에 공급한다.
기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 30°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는, 예를 들어
Q＞30000×(N－35)－2.2＋0.15
이다.
기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는, 예를 들어
Q＞20×(N－100)－0.8＋0.45
이다.
기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 60°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는, 예를 들어
Q＞37000×(N－250)－1.7＋0.65
이다.
기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 75°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는, 예를 들어
Q＞790×(N－330)－1.5＋1
이다.
상기 처리액은, 예를 들어 기판 표면을 세정하는 세정액, 세정 후의 기판 표면에 남은 세정액을 린스하는 린스액 및 상기 린스액으로 치환되는 치환액 중 적어도 하나이다. 치환액으로서는, 예를 들어 IPA(이소프로필알코올) 수용액을 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 기판을 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 건조 공정을 더 갖는다.
발명자들은, 기판을 회전시켜 기판 표면을 건조 처리하는 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 잔류한 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각에 대응하여, 적합한 건조 조건(기판의 회전 속도)이 존재하는 것을 발견하였다.
도 2는, 직경 450㎜의 수지제의 원형 기판을 대략 수평하게 설치하여 회전시키면서, 기판의 회전 중심의 바로 위로부터, 스트레이트 노즐을 사용하여, 기판 표면에 처리액을 연직 하향으로 공급하고, 처리액의 공급을 정지한 후에, 기판을 회전시켜 건조시킬 때의 기판 표면의 액막 거동을 관찰하여, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각과 기판의 회전 속도의 관계에 의해, 액막 거동을 3개의 유형으로 분류한 도면이다.
도 2에 나타내는 유형 a와 유형 b에 있어서는, 액막이 건조될 때에, 액막이 전체적으로 얇아져 무지개색의 간섭 무늬를 확인할 수 있고, 또한 액막이 없어진 후의 기판 표면을 관찰하면, 액적의 존재가 확인되지 않았다. 이것은, 유형 a와 유형 b가 워터마크 억제에 적합한 조건인 것을 의미하고 있다. 유형 a에 있어서는, 액막이 전체적으로 얇아지는 동시에, 액막에 무수한 작은 구멍이 형성되는 것과 같이 건조된다. 유형 b에 있어서는, 액막이 전체적으로 얇아지는 동시에, 액막에 방사상의 무수한 줄이 생기는 것과 같이 건조된다. 유형 a에 비해, 유형 b의 쪽이, 워터마크의 억제에 보다 바람직하다.
한편, 유형 c에 있어서는, 액막이 건조될 때에, 액막의 외주부가 끊겨 떨어져 기판의 표면에 액실(液絲)을 형성하거나, 액막에 구멍이 형성되는 등의 액막 거동이 확인되고, 또한 액막이 없어진 후의 기판 표면을 관찰한 바, 액적이 다수 존재하였다. 이것은, 유형 c가 워터마크를 발생시키는 조건인 것을 의미하고 있다. 크기가 450㎜보다도 작은 기판에 대해, 도 2에 나타내는 유형 a 및 유형 b의 조건으로 기판의 건조 처리를 행하면, 워터마크의 억제에 적합한 것은 명백하다.
또한, 도 2에 있어서는, 처리액의 농도를 변화시킴으로써, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각을 변화시키고 있다. 처리액과 기판의 종류를 변화시켜 마찬가지의 실험을 행한 결과, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각이 동일하면, 액막은 동일한 거동을 나타내는 것을 확인하고 있다.
이상으로부터, 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에는, 기판을 600rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것이 바람직하다.
또한, 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에는, 기판을 200rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것이 바람직하다.
또한, 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이상인 경우에는, 기판 표면에 남는 처리액을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액으로 치환하고, 이 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에는, 기판을 600rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키고, 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에는, 기판을 200rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것이 바람직하다.
이와 같이, 기판 표면에 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이상인 처리액이 남아도, 상기 처리액을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액으로 미리 치환한 후, 기판을 소정의 회전 속도로 회전시켜 건조시킴으로써, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 기판 처리 방법에 따르면, 소수성의 성상을 갖는 기판의 표면을 처리액에 의해 완전히 젖은 상태로 해 둘 수 있고, 이에 의해, 그 후에 행해지는 건조 공정에서 기판 표면이 부분적으로 건조되는 것을 방지하여, 건조 후에 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각 θ(30°, 45°, 60° 및 75°)에 대응시켜, 처리액이 기판의 표면을 완전히 적실 때의 기판의 회전 속도와 처리액의 유량의 관계를 실험에 의해 구한 그래프.
도 2는 기판 표면에 처리액을 공급한 후, 기판을 회전시켜 건조시킬 때의 기판 표면의 액막 거동을, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각과 기판의 회전 속도의 관계에 의해, 3개의 유형으로 분류한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 기본적인 기판 처리 방법을 공정 순으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 기판 처리 방법에 사용되는 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 개요도.
도 5는 도 4에 도시하는 기판 처리 장치에 구비되어 있는 액 공급 아암의 선회 범위를 도시하는 도면.
도 6은 기판의 표면에 액 부족 또는 부분적인 건조가 발생하는 것을 방지하는 데 적합한 처리 레시피로 기판을 처리하는 제1 실시예를 나타내는 흐름도.
도 7은 도 6에 나타내는 제1 실시예에 있어서의 액 공급 유량과 기판 회전 속도의 추이를 나타내는 그래프.
도 8은 기판의 표면에 액 부족 또는 부분적인 건조가 발생하는 것을 방지하는 데 적합한 처리 레시피로 기판을 처리하는 제2 실시예를 나타내는 흐름도.
도 9는 도 8에 나타내는 제2 실시예에 있어서의 액 공급 유량과 기판 회전 속도의 추이를 나타내는 그래프.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 기본적인 기판 처리 방법을 공정 순으로 나타낸다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 대략 수평하게 회전하고 있는 기판 표면의 대략 중심에, 세정액 등의 약액을 공급하여 약액 처리를 행한다(약액 처리 공정). 이 약액 처리 공정은, 세정액(약액)의 존재하에서 기판 표면을 스크럽 세정 처리하는 스크럽 세정 처리 공정이어도 되고, 또한 기판 표면을 2유체 제트 세정 처리하는 공정, 캐비테이션 제트 처리하는 공정, 스프레이 세정 처리하는 공정 등, 다른 습식 처리 공정이어도 된다.
약액 처리 공정 후에, 기판 표면에 잔류하는 약액을 제거하기 위해, 대략 수평하게 회전하고 있는 기판 표면의 대략 중심에, 순수 등의 린스액을 공급하여 린스 처리를 행한다(린스 공정). 이 린스 공정에 있어서, 기판의 회전 속도와 린스액의 공급 유량이, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각에 따라서 결정된다. 린스액으로서는, 순수 외에, 탈 이온수(DIW), 탄산수 및 수소수 등이 사용된다.
즉, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 30°이하인 경우에, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 린스액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)는,
Q＞30000×(N－35)－2.2＋0.15
의 관계를 만족시키도록 결정된다.
린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 45°이하인 경우에, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 린스액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)는,
Q＞20×(N－100)－0.8＋0.45
의 관계를 만족시키도록 결정된다.
린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 60°이하인 경우에, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 린스액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)는,
Q＞37000×(N－250)－1.7＋0.65
의 관계를 만족시키도록 결정된다.
린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 75°이하인 경우에, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 린스액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)는,
Q＞790×(N－330)－1.5＋1
의 관계를 만족시키도록 결정된다.
상술한 바와 같이, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각에 따라서, 기판의 회전 속도와 린스액의 기판 표면에의 공급 유량을 결정함으로써, 기판의 표면을 린스액에 의해 완전히 젖은 상태로 해 둘 수 있다.
린스 공정 후에, 대략 수평하게 회전하고 있는 기판 표면의 대략 중심에, 기판 표면에 대한 접촉각이 린스액보다도 작은, IPA(이소프로필알코올) 수용액 등의 치환액을 공급하여, 기판 표면의 린스액을 치환액으로 치환하는 액 치환 처리를, 필요에 따라서 행한다(액 치환 공정). 치환액으로서는, IPA 외에, 메탄올, 에탄올, 아세톤, HFE(하이드로플루오로에테르) 및 MEK(메틸에틸케톤) 중 1종 이상을 포함하는 용액을 사용할 수 있다. 불순물이나 비용의 관점에서 IPA 수용액이 바람직하다.
액 치환 공정 후에, 기판을 고속 회전시켜 스핀 건조시키는 건조 처리를 행한다(건조 공정). 이 경우, 전단의 액 치환 공정에 있어서, 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액을 사용하는 것이 바람직하고, 접촉각이 35°미만인 치환액을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우, 기판의 회전 속도를 600rpm보다도 크게 하면, 스핀 건조중에 기판 표면의 액막이 액적으로 변화되는 일 없이 건조되므로, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우, 기판의 회전 속도를 200rpm보다도 크게 하면, 스핀 건조중에 기판 표면의 액막이 액적으로 변화되는 일 없이 건조되므로, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이로 인해, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 45°이상인 경우에, 기판 표면에 남는 린스액을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액으로 치환한다. 그리고 이 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에는, 기판을 600rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시킨다. 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에는, 기판을 200rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시킨다.
이에 의해, 기판 표면에 남은 린스액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이상이어도, 이 린스액을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액으로 미리 치환한 후, 기판을 소정의 회전 속도로 회전시켜 건조시킴으로써, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각은, 미리 측정해 두어도 되고, 약액 처리 후, 또한 린스 처리 전에 접촉각 측정 공정을 마련하여, 기판 표면에 대한 린스액의 접촉각을 측정하도록 해도 된다.
액 치환 공정은, 반드시 마련할 필요는 없다. 예를 들어, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우, 액 치환 공정을 마련하는 일 없이, 기판을 600rpm보다도 큰 회전 속도로 회전시켜 스핀 건조시킨다. 이에 의해, 스핀 건조중에 기판 표면의 액막을 액적으로 변화시키는 일 없이 건조시켜, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 린스액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우, 액 치환 공정을 마련하는 일 없이, 기판을 200rpm보다도 큰 회전 속도로 회전시켜 스핀 건조시킨다. 이에 의해, 스핀 건조중에 기판 표면의 액막을 액적으로 변화시키는 일 없이 건조시켜, 건조 후의 기판 표면에 워터마크가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 기판 처리 방법에 사용되는 기판 처리 장치의 일례를 나타낸다. 이 기판 처리 장치는, 예를 들어 화학 기계적 연마(CMP)에 의해 표면을 연마한 기판의 상기 표면을 세정액(약액)으로 세정하고, 세정 후의 기판 표면을 린스액으로 린스한 후에 건조시키도록 하고 있다.
기판 처리 장치는, 장치 본체(10)와, 장치 본체(10)의 각 구성부를 제어하는 제어부(12)를 갖고 있다. 장치 본체(10)는, 기판(W)을 반입하는 로드부(16a)와 기판(W)을 반출하는 언로드부(16b)를 갖고, 처리실(14)을 구성하는 격벽(16)에 의해 처리실(14)의 외부로부터 격리되어 있다. 로드부(16a)는, 셔터(도시하지 않음)를 갖고, 셔터를 개방하여 처리실(14) 내로 기판(W)을 반입시킨다. 언로드부(16b)는, 셔터(도시하지 않음)를 갖고, 셔터를 개방하여 처리실(14) 내로부터 기판(W)을 반출시킨다. 처리실(14)의 상면에는, 처리실(14)의 내부에 청정한 공기를 공급하는 팬ㆍ필터 유닛(도시하지 않음)이 접속되어 있고, 처리실(14)의 저면에는, 처리실(14) 내를 배기하는 배기 구멍(14a)이 형성되어 있다.
처리실(14) 내에는, 보유 지지부(18), 보유 지지부 고정판(20) 및 샤프트(22)를 갖고, 처리실(14)의 외부에 설치된 모터(24)에 의해, 기판(W)을 대략 수평하게 유지하여 회전시키는 기판 회전 유지부(26)가 배치되어 있다. 이 기판 회전 유지부(26)는, 기판(W)을 승강시키는 승강 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다.
처리실(14)의 내부에는, 제1 처리액 공급 노즐(28a), 제2 처리액 공급 노즐(28b) 및 제3 처리액 공급 노즐(28c)로 이루어지는 액 공급부를 갖는 액 공급 아암(30)이 배치되어 있다. 제1 처리액 공급 노즐(28a)은, 처리실(14)의 외부에 설치된 제1 처리액 공급원(32a)으로부터 연장되는 제1 처리액 공급 라인(34a)에 접속되어, 기판(W)의 표면(상면)에 제1 처리액을 공급한다. 제2 처리액 공급 노즐(28b)은, 처리실(14)의 외부에 설치된 제2 처리액 공급원(32b)으로부터 연장되는 제2 처리액 공급 라인(34b)에 접속되어, 기판(W)의 표면(상면)에 제2 처리액을 공급한다. 제3 처리액 공급 노즐(28c)은, 처리실(14)의 외부에 설치된 제3 처리액 공급원(32c)으로부터 연장되는 제3 처리액 공급 라인(34c)에 접속되어, 기판(W)의 표면(상면)에 제3 처리액을 공급한다.
이 예에서는, 제1 처리액으로서 불산 등의 세정액(약액)이, 제2 처리액으로서 순수 등의 린스액이, 제3 처리액으로서 IPA 수용액 등의 치환액이 각각 사용된다.
제1 처리액 공급 라인(34a)에는, 처리액 공급의 ON/OFF 제어를 행하는 동시에, 처리액 공급 유량을 독립적으로 조정하는 유량 조정 밸브(36a)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 제2 처리액 공급 라인(34b)에는 유량 조정 밸브(36b)가, 제3 처리액 공급 라인(34c)에는 유량 조정 밸브(36c)가 각각 설치되어 있다. 액 공급 아암(30)은, 축심 A를 중심으로 선회할 수 있도록 한 선회 기구(도시하지 않음)를 갖고 있다.
도 5는 액 공급 아암(30)의 선회 범위를 도시하고 있다. 액 공급 아암(30)은, 제1 처리액을 공급하는 경우에는 제1 처리액 공급 위치 A(이하, 단순히 「위치 A」라 함)에, 제2 처리액을 공급하는 경우에는 제2 처리액 공급 위치 B(이하, 단순히 「위치 B」)에, 제3 처리액을 공급하는 경우에는 제3 처리액 공급 위치 C(이하, 단순히 「위치 C」)에 각각 위치함으로써, 각각의 처리액을 기판(W)의 대략 중심에 공급한다. 또한, 액 공급 아암(30)은, 액 공급부로부터 처리액을 기판(W)에 공급하지 않는 경우에는, 액 공급 위치로부터 퇴피 위치로 퇴피한다.
도 4로 되돌아가, 액 공급부로부터 회전하는 기판(W)에 공급된 처리액을 처리실(14) 내에 흩뿌리는 일 없이 회수하기 위해, 처리실(14) 내에는 비산 방지 컵(38)이 설치되어 있다. 비산 방지 컵(38) 내에 회수된 처리액은, 처리실(14)의 저면에 형성된 액체 배출 구멍(14b)으로부터 외부로 배출된다.
제어부(12)는, 장치 본체(10)의 각 구성부를 제어하는 컨트롤러(40), 처리 레시피 등을 기억하는 기억부(42) 및 처리 레시피나 세정액의 기판 표면에 대한 접촉각 등을 입력하는 사용자 인터페이스(44)를 갖고 있다.
컨트롤러(40)는, 장치 본체(10)의 각 구성부, 즉, 모터(24), 유량 조정 밸브(36a 내지 36c), 액 공급 아암(30)의 선회 기구, 보유 지지부(18)의 기판 보유 지지 기구, 기판 회전 유지부(26)의 승강 기구, 로드부(16a) 및 언로드부(16b)의 셔터 등을, 처리 레시피에 기초하여 제어하고, 기억부(42)와 사용자 인터페이스(44)도 제어한다. 컨트롤러(40)는, 도시하지 않은 다른 유닛이나 기판의 반송 장치를 제어하도록 기능해도 되고, 또한 도시하지 않은 다른 제어부의 컨트롤러와 통신하도록 해도 된다.
기억부(42)는, 장치 본체(10)의 각 구성부를 컨트롤러(40)에 의해 제어하여 기판(W)을 처리하기 위한 처리 레시피를 복수 기억한다. 기억부(42)는, 기판(W)의 표면(상면)의 막 종류와, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도의 상기 표면에 대한 접촉각을 모은 접촉각 데이터베이스를 기억하도록 해도 된다. 기억부(42)에 기억되는 처리 레시피의 일례를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
사용자 인터페이스(44)는, 기억부(42)에 처리 레시피를 사전에 입력하거나, 기판 처리 장치에 의한 처리를 개시하기 전에, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각 등을 입력하거나 할 때에 사용된다. 사용자 인터페이스(44)로부터 입력된 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각에 따라서, 즉, 기판(W)의 표면과 상기 표면에 대한 각 처리액의 접촉각의 조합에 따라서, 컨트롤러(40)는, 기억부(42)에 기억되어 있는 복수의 처리 레시피로부터 적합한 처리 레시피를 선택하여, 장치 본체(10)의 각 구성부를 제어한다.
사용자 인터페이스(44)를, 기판 처리 장치에 의한 처리를 개시하기 전에, 기판(W)의 표면의 막 종류와, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도를 입력 혹은 선택하는 데 사용해도 된다. 이 경우, 컨트롤러(40)는, 미리 기억부(42)에 기억되어 있는 기판(W)의 표면의 막 종류와, 기판 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도에 대응하는 처리액의 접촉각 데이터베이스로부터, 사용자 인터페이스(44)로부터 입력 혹은 선택된 기판(W)의 표면의 막 종류와, 처리액의 종류 및 그 농도에 따른 처리액의 접촉각을 추출하고, 기억부(42)에 기억되어 있는 복수의 처리 레시피로부터 적합한 처리 레시피를 선택하여, 장치 본체(10)의 각 구성부를 제어한다.
사용자 인터페이스(44)로부터 처리 레시피를 입력할 때에, 컨트롤러(40)는, 미리 기억부(42)에 기억되어 있는 기판(W)의 표면의 막 종류와, 처리액의 종류 및 그 농도에 대응하는 접촉각 데이터베이스를 사용하여, 사용자의 처리 레시피의 입력을 원조하도록 해도 된다. 예를 들어, 사용자가 사용자 인터페이스(44)로부터 처리 레시피를 입력할 때, 기판(W)의 표면의 막 종류와, 처리액의 종류 및 그 농도를 리스트로부터 선택하면, 컨트롤러(40)는, 기억부(42)에 기억한 접촉각 데이터베이스로부터 대응하는 접촉각을 추출하고, 처리액의 공급 유량과 기판 회전 속도의 권장 설정값의 데이터베이스로부터 처리액의 접촉각에 대응하는 처리액의 공급 유량과 기판 회전 속도의 권장 설정값을 추출하고, 추출한 처리액의 공급 유량과 기판 회전 속도의 권장 설정값을 사용자 인터페이스(44)에 표시한다. 표시되는 권장 설정값은 복수여도 된다. 이에 의해, 사용자는, 처리에 사용하는 권장 설정값을 선택함으로써, 처리 레시피를 입력할 수 있다.
세정액의 기판 표면에 대한 접촉각을 모은 접촉각 데이터베이스는, 기판(W)의 표면의 막 종류와, 처리액의 종류 및 그 농도에 더하여, 본 기판 처리 장치에 의한 처리보다 이전에 실시되는 처리의 이력을 반영한 데이터베이스여도 된다. 이것은, 기판(W)의 표면의 막 종류와, 처리액의 종류 및 그 농도가 동일해도, 본 기판 처리 장치에 의한 처리보다 이전에 실시되는 처리의 이력에 의해, 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각이 변화되기 때문이다. 접촉각 데이터베이스에, 본 기판 처리 장치에 의한 처리보다 이전에 실시되는 처리의 이력을 반영함으로써, 보다 정확한 처리액의 기판 표면에 대한 접촉각을 접촉각 데이터베이스로부터 추출할 수 있다.
이 예에서는, (1) 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각을 사용자 인터페이스(44)로부터 입력함으로써, (2) 기판(W)의 표면의 막 종류와, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도를 사용자 인터페이스(44)로부터 입력 혹은 선택함으로써, 혹은 (3) 사용자 인터페이스(44)로부터 처리 레시피를 입력할 때에 기억부(42)에 기억된 데이터베이스를 이용함으로써, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 따라서, 기판(W)의 표면에 액 부족 또는 부분적인 건조가 발생하는 것을 방지하는 데 적합한 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
즉, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 30°이하인 경우에, 기판(W)의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)가,
Q＞30000×(N－35)－2.2＋0.15
의 관계를 만족시키는 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이하인 경우에, 기판(W)의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)가,
Q＞20×(N－100)－0.8＋0.45
의 관계를 만족시키는 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 60°이하인 경우에, 기판(W)의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)가,
Q＞37000×(N－250)－1.7＋0.65
의 관계를 만족시키는 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 75°이하인 경우에, 기판(W)의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)가,
Q＞790×(N－330)－1.5＋1
의 관계를 만족시키는 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
기판(W)을 회전시켜 기판(W)의 표면을 건조 처리(스핀 건조)할 때에, 기판(W)의 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에, 기판(W)의 회전 속도를 600rpm보다도 크게 설정한 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
기판(W)을 회전시켜 기판(W)의 표면을 건조 처리(스핀 건조)할 때에, 기판(W)의 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에, 기판(W)의 회전 속도를 200rpm보다도 크게 설정한 처리 레시피로 기판(W)을 처리한다.
이하, 기판(W)의 표면의 막 종류와, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도를 사용자 인터페이스(44)로부터 선택함으로써, 기판의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 따라서, 기판(W)의 표면에 액 부족 또는 부분적인 건조가 발생하는 것을 방지하는 데 적합한 처리 레시피로 기판(W)을 처리하는 제1 실시예에 대해, 도 6에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.
이 예에서는, 기판(W)을 회전시켜 기판(W)의 표면을 건조 처리(스핀 건조)할 때에, 기판(W)의 표면에 남는 처리액(순수)의 상기 표면에 대한 접촉각은 20°로, 45°이상이 아니므로, 도 3에 나타내는 액 치환 공정을 마련하고 있지 않다.
우선, 사용자가, 사용자 인터페이스(44)에 의해, 미리 준비되어 있는 막 종류의 리스트로부터 기판(W)의 표면의 막 종류를 선택하고, 처리의 스텝 수를 입력하고, 처리액의 종류 및 그 농도의 리스트로부터 각 스텝에 있어서의 처리액의 종류 및 그 농도를 선택하고, 또한 사용할 액 공급 라인을 선택한다. 컨트롤러(40)는, 미리 기억부(42)에 기억되어 있는 접촉각 데이터베이스로부터, 선택된 기판(W)의 표면의 막 종류와, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 종류 및 그 농도에 대응한 상기 표면에 대한 접촉각을 추출한다. 이 추출한 접촉각을 사용자 인터페이스(44)에 표시하도록 해도 된다.
컨트롤러(40)는, 추출한 접촉각에 따라서, 미리 기억부(42)에 기억되어 있는 복수의 액 공급 유량과 기판 회전 속도의 조합으로부터 적합한 조합을 추출하여, 처리 레시피의 후보로서 사용자 인터페이스(44)에 표시한다. 이때, 컨트롤러(40)는, 추출한 접촉각에 대응하는 복수의 처리 레시피를 추출하여 사용자 인터페이스(44)에 표시하고, 사용자에게 처리 레시피를 선택하게 하도록 해도 된다.
다음에, 사용자가, 사용자 인터페이스(44)로부터 각 스텝의 처리 시간을 입력하여 처리 레시피를 완성시킨다. 이와 같이 하여 완성된 처리 레시피의 일례를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00002
표 2에 나타내는 예의 경우, 기판(W)의 표면의 막 종류는, 예를 들어 열산화막이며, 액 처리의 스텝 수는 2이다. 각 스텝에 사용되는 처리액의 종류와 농도는, 스텝 1이 약액(농도X％)이고, 스텝 2가 순수이다. 사용하는 액 공급 라인은, 스텝 1이 제1 처리액 공급 라인(34a)이고, 스텝 2가 제2 처리액 공급 라인(34b)이다.
이들의 입력이 종료되면, 컨트롤러(40)는, 우선, 접촉각 데이터베이스로부터, 스텝 1의 약액(농도X％)의 열산화막에 대한 접촉각으로서 10°를 추출하고, 접촉각 10°에 대응하는 처리 조건으로서, 액 공급 유량 0.5L/min, 기판 회전 속도 500rpm을 추출한다. 다음에, 컨트롤러(40)는, 스텝 2의 순수의 열산화막에 대한 접촉각으로서 20°를 추출하고, 접촉각 20°에 대응하는 처리 조건으로서, 액 공급 유량 0.5L/min, 기판 회전 속도 600rpm을 추출한다.
다음에, 컨트롤러(40)는, 스텝 3으로서 건조 공정을 부가하는 동시에, 순수의 열산화막에 대한 접촉각으로서 20°를 추출하고, 접촉각 20°에 대응하는 건조 조건으로서 기판 회전 속도 1000rpm을 추출한다. 그리고 컨트롤러(40)는, 추출한 각 스텝의 액 공급 유량과 기판 회전 속도를 반영한 처리 레시피의 후보를 사용자 인터페이스(44)에 표시한다. 다음에, 각 스텝의 처리 시간을 사용자가 사용자 인터페이스(44)로부터 입력하여 처리 레시피가 완성된다. 스텝 3의 처리 시간에 0초를 입력하면, 건조 처리는 실시되지 않는다.
표 2에 나타내는 예에서는, 사용자가 사용자 인터페이스(44)에 의해 사용할 액 공급 라인을 선택하도록 하였지만, 선택된 처리액에 따라서 컨트롤러(40)가 액 공급 라인을 선택하도록 해도 된다. 또한, 컨트롤러(40)가 건조 공정을 부가하였지만, 건조 공정을 부가할지, 하지 않을지를, 사용자 인터페이스(44)에 의해 미리 선택하도록 해도 된다.
다음에, 사용자가 사용자 인터페이스(44)를 사용하여 처리 실행 명령을 컨트롤러(40)에 입력하면, 컨트롤러(40)는 액 처리를 개시한다. 또한, 처리 실행 명령의 입력 전에, 처리할 기판의 매수 등을 사용자 인터페이스(44)로부터 입력하도록 해도 된다.
이하, 표 2에 나타내는 처리 레시피에 있어서의 처리 실행 명령의 입력 후의, 도 4 및 도 5에 나타내는 기판 처리 장치의 처리 플로우를 설명한다.
컨트롤러(40)는, 로드부(16a)의 셔터를 개방하여, 기판 회전 유지부(26)를 기판 반입출 위치까지 상승시킨 후, 반송 로봇(도시하지 않음)을 사용하여, 기판(W)을 처리실(14) 내로 반입하여 보유 지지부(18)에 설치한다. 다음에, 컨트롤러(40)는, 로드부(16a)의 셔터를 폐쇄하여, 기판 보유 지지 기구에 의해 기판(W)을 보유 지지부(18)에 보유 지지한 후, 기판 회전 유지부(26)를 처리 위치까지 하강시킨다.
다음에, 컨트롤러(40)는, 모터(24)의 회전 속도를 조정하여, 기판(W)을 500rpm으로 회전시키고, 액 공급 아암(30)을 위치 A로 선회시킨다. 그 후, 컨트롤러(40)는, 유량 조정 밸브(36a)에 의해 공급 유량을 0.5L/min으로 조정하여, 제1 처리액 공급 노즐(28a)로부터 제1 처리액(약액)을 기판(W)의 표면(상면)에 공급한다(스텝 1).
20초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는, 액 공급 아암(30)을 위치 B로 선회시키는 동시에, 유량 조정 밸브(36b)에 의해 공급 유량을 0.5L/min으로 조정하여, 제2 처리액 공급 노즐(28b)로부터 제2 처리액(순수)을 기판(W)의 표면에 공급하면서, 기판(W)의 회전 속도를 600rpm으로 조정하고, 유량 조정 밸브(36a)에 의해 제1 처리액(약액)의 공급을 정지한다(스텝 2).
20초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는, 액 공급 아암(30)을 퇴피 위치로 선회시키는 동시에, 기판(W)의 회전 속도를 1000rpm으로 조정하고, 유량 조정 밸브(36b)에 의해 제2 처리액(순수)의 공급을 정지한다(스텝 3). 30초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는 기판(W)의 회전을 정지한다.
제1 실시예에 있어서의 스텝 1로부터 스텝 3에 걸친 액 공급 유량과 기판(W)의 회전 속도의 추이를 도 7에 나타낸다. 도 7은, 스텝 1의 제1 처리액(약액)의 공급 개시 시점을 시간 0초로 하고 있다. 제1 처리액(약액)의 공급을 개시하기 전부터 기판(W)의 회전은 개시되어 있으므로, 시간 0초에서 기판(W)의 회전 속도는 0rpm으로 되어 있지 않다. 이것은, 하기하는 도 9에 있어도 마찬가지이다.
다음에, 컨트롤러(40)는, 언로드부(16b)의 셔터를 개방하여, 기판 회전 유지부(26)를 기판 반입출 위치까지 상승시킨 후, 반송 로봇(도시하지 않음)을 사용하여, 기판(W)을 처리실(14)의 외부로 반출한다. 다음에, 컨트롤러(40)는, 언로드부(16b)의 셔터를 폐쇄하여, 기판 회전 유지부(26)를 처리 위치까지 하강시킨다.
또한, 복수의 기판을 연속해서 처리하는 경우는, 스텝 3의 처리가 종료된 후에, 언로드부(16b)와 로드부(16a)의 셔터를 동시에 개방하여, 처리 완료된 기판을 처리실(14)로부터 반출한 직후에, 미처리 기판(W)을 로드부(16a)로부터 처리실(14)로 반입하고, 보유 지지부(18)에 세트하여 다음 처리로 이행하도록 해도 된다.
기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각을 사용자 인터페이스(44)로부터 입력함으로써, 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 따라서, 기판(W)의 표면에 액 부족 또는 부분적인 건조가 발생하는 것을 방지하는 데 적합한 처리 레시피로 기판(W)을 처리하는 제2 실시예에 대해, 도 8에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.
이 예에서는, 기판(W)을 회전시켜 기판(W)의 표면을 건조 처리(스핀 건조)할 때에, 기판(W)의 표면에 남는 처리액(순수)의 상기 표면에 대한 접촉각은 70°로, 45°이상이므로, 도 3에 나타내는 액 치환 공정을 마련하고, 이에 의해 기판 표면에 남는 처리액(순수)을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만, 이 예에서는 10°의 치환액으로 치환하도록 하고 있다.
우선, 사용자가, 사용자 인터페이스(44)에 의해, 액 처리의 스텝 수를 입력하고, 각 스텝에 있어서 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각을 입력하고, 사용할 액 공급 라인을 선택한다. 컨트롤러(40)는, 미리 기억부(42)에 기억되어 있는 복수의 액 공급 유량과 기판 회전 속도의 조합으로부터, 입력된 접촉각에 따라서 적합한 조합을 추출하여, 처리 레시피의 후보로서 사용자 인터페이스(44)에 표시한다. 이때, 컨트롤러(40)는, 추출한 접촉각에 대응하는 복수의 처리 레시피를 추출하여 사용자 인터페이스(44)에 표시하고, 사용자에 처리 레시피를 선택시키도록 해도 된다.
다음에, 사용자가, 사용자 인터페이스(44)로부터 각 스텝의 처리 시간을 입력하여 처리 레시피를 완성시킨다. 이와 같이 하여 완성된 처리 레시피의 일례를 표 3에 나타낸다.
Figure pat00003
표 3에 나타내는 예의 경우, 기판(W)의 표면의 막 종류는, 예를 들어 열산화막이고, 액 처리의 스텝 수는 3이다. 각 스텝의 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각은, 스텝 1이 20°, 스텝 2가 70°, 스텝 3이 10°이다. 사용하는 액 공급 라인은, 스텝 1이 제1 처리액 공급 라인(34a), 스텝 2가 제2 처리액 공급 라인(34b), 스텝 3이 제3 처리액 공급 라인(34c)이다.
이들의 입력이 종료되면, 컨트롤러(40)는, 각 스텝의 기판(W)의 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각의 조합에 따른 처리 레시피로서, 스텝 1이 액 공급 유량 0.5L/min이고 기판 회전 속도 500rpm, 스텝 2가 액 공급 유량 1.25L/min이고 기판 회전 속도 1000rpm, 스텝 3이 액 공급 유량 0.25L/min이고 기판 회전 속도 800rpm, 스텝 4(건조 공정)가 기판 회전 속도 2000rpm인 처리 레시피를 추출한다. 그리고 컨트롤러(40)는, 추출한 처리 레시피의 후보를 사용자 인터페이스(44)에 표시한다. 다음에, 각 스텝의 처리 시간을 사용자가 사용자 인터페이스(44)로부터 입력하여 처리 레시피가 완성된다. 제1 실시예와 마찬가지로, 스텝 4의 처리 시간에 0초를 입력하면, 건조 처리는 실시되지 않는다.
다음에, 사용자가, 사용자 인터페이스(44)를 사용하여 처리 실행 명령을 컨트롤러(40)에 입력하면, 컨트롤러(40)는 액 처리를 개시한다. 또한, 처리 실행 명령의 입력 전에, 처리할 기판의 매수 등을 사용자 인터페이스(44)로부터 입력하도록 해도 된다.
이하, 표 3에 나타내는 처리 레시피에 있어서의 처리 실행 명령의 입력 후의, 도 4 및 도 5에 도시하는 기판 처리 장치의 처리 플로우를 설명한다.
컨트롤러(40)는, 로드부(16a)의 셔터를 개방하여, 기판 회전 유지부(26)를 기판 반입출 위치까지 상승시킨 후, 반송 로봇(도시하지 않음)을 사용하여, 기판(W)을 처리실(14) 내로 반입하여 보유 지지부(18)에 설치한다. 다음에, 컨트롤러(40)는, 로드부(16a)의 셔터를 폐쇄하여, 기판 보유 지지 기구에 의해 기판(W)을 보유 지지부(18)에 보유 지지한 후, 기판 회전 유지부(26)를 처리 위치까지 하강시킨다.
다음에, 컨트롤러(40)는, 모터(24)의 회전 속도를 조정하여, 기판(W)을 500rpm으로 회전시켜, 액 공급 아암(30)을 위치 A로 선회시킨 후, 유량 조정 밸브(36a)에 의해 공급 유량을 0.5L/min으로 조정하여, 제1 세정액 공급 노즐(28a)로부터 제1 처리액(약액)을 기판(W)의 표면에 공급한다(스텝 1).
10초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는, 액 공급 아암(30)을 위치 B로 선회시켜, 기판 회전 속도를 1000rpm으로 조정하는 동시에, 유량 조정 밸브(26b)에 의해 공급 유량을 1.25L/min으로 조정하여, 제2 세정액 공급 노즐(28b)로부터 제2 처리액(순수)을 기판(W)의 표면에 공급하면서, 유량 조정 밸브(28a)에 의해 제1 처리액(약액)의 공급을 정지한다(스텝 2).
20초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는, 액 공급 아암(30)을 위치 C로 선회시켜, 기판 회전 속도를 800rpm으로 조정하는 동시에, 유량 조정 밸브(36c)에 의해 공급 유량을 0.25L/min으로 조정하여, 제2 세정액 공급 노즐(28c)로부터 제3 처리액(치환액)을 기판(W)의 표면에 공급하면서, 유량 조정 밸브(36b)에 의해 제2 처리액(순수)의 공급을 정지한다(스텝 3).
5초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는, 액 공급 아암(30)을 퇴피 위치로 선회시켜, 기판(W)의 회전 속도를 2000rpm으로 조정하는 동시에, 유량 조정 밸브(36c)에 의해 제3 처리액(치환액)의 공급을 정지한다(스텝 4). 30초의 처리 시간이 경과하면, 컨트롤러(40)는 기판(W)의 회전을 정지한다.
제2 실시예의 스텝 1로부터 스텝 4에 걸친 액 공급 유량과 기판(W)의 회전 속도의 추이를 도 9에 나타낸다.
다음에, 컨트롤러(40)는, 언로드부(16b)의 셔터를 개방하여, 기판 회전 유지부(26)를 기판 반입출 위치까지 상승시킨 후, 반송 로봇(도시하지 않음)을 사용하여, 기판(W)을 처리실(14)의 외부로 반출한다. 다음에, 컨트롤러(40)는, 언로드부(16b)의 셔터를 폐쇄하여, 기판 회전 유지부(26)를 처리 위치까지 하강시킨다.
또한, 제1 실시예와 마찬가지로, 복수의 기판을 연속해서 처리하는 경우는, 스텝 4의 처리가 종료된 후에, 언로드부(16b)와 로드부(16a)의 셔터를 동시에 개방하여, 처리 완료된 기판을 처리실(14)로부터 반출한 직후에, 미처리 기판을 로드부(16a)로부터 처리실(14)로 반입하고, 보유 지지부(18)에 세트하여 다음 처리로 이행하도록 해도 된다.
지금까지 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러 다른 형태로 실시되어도 되는 것은 물론이다.
10 : 장치 본체
12 : 제어부
14 : 처리실
26 : 기판 회전 유지부
28a, 28b, 28c : 처리액 공급 노즐
30 : 액 공급 아암
32a, 32b, 32c : 처리액 공급원
34a, 34b, 34c : 처리액 공급 라인
36a, 36b, 36c : 유량 조정 밸브
40 : 컨트롤러
42 : 기억부
44 : 사용자 인터페이스

Claims (10)

  1. 대략 수평하게 회전시킨 기판의 표면의 대략 중심에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며,
    기판 표면에 공급되어 유지되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각에 대응한, 기판 표면에 유지되는 처리액의 액 부족 또는 부분적인 건조를 방지할 수 있는 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량의 관계로부터, 기판의 회전 속도와 기판 표면에의 처리액의 공급 유량을 결정하고,
    결정된 회전 속도로 기판을 회전시키면서, 결정된 유량의 처리액을 기판 표면의 대략 중심에 공급하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 30°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는,
    Q＞30000×(N－35)－2.2＋0.15
    인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는,
    Q＞20×(N－100)－0.8＋0.45
    인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 60°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는,
    Q＞37000×(N－250)－1.7＋0.65
    인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 기판 표면에 공급되는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 75°이하인 경우에 있어서의, 기판의 회전 속도 N(rpm)과 처리액의 기판 표면에의 공급 유량 Q(L/min)의 관계는,
    Q＞790×(N－330)－1.5＋1
    인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리액은, 기판 표면을 세정하는 세정액, 세정 후의 기판 표면에 남은 세정액을 린스하는 린스액 및 상기 린스액으로 치환되는 치환액 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 기판을 회전시켜 상기 기판 표면을 건조시키는 건조 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에, 기판을 600rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에, 기판을 200rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 건조 공정에 있어서, 기판 표면에 남는 처리액의 상기 표면에 대한 접촉각이 45°이상인 경우에는, 기판 표면에 남는 처리액을 기판 표면에 대한 접촉각이 45°미만인 치환액으로 치환하고, 이 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°이상 45°미만인 경우에는, 기판을 600rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키고, 치환액의 기판 표면에 대한 접촉각이 35°미만인 경우에는, 기판을 200rpm 이상의 회전 속도로 회전시켜 기판 표면을 건조시키는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
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