KR20140008254A - 액처리 장치, 세정용 지그 및 세정 방법 - Google Patents

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히데츠구 야노
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Abstract

본 발명은, 컵 및 그 주위 부재를 골고루 세정할 수 있는 세정 방법을 제공한다.
이 세정 방법에서는, 세정용 지그(80)를 기판 유지부(52)에 의해 유지하고 회전시켜, 세정용 지그의 상측으로부터 세정용 지그에 세정액을 공급한다. 세정용 지그에 공급된 세정액은, 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에 있어서 세정용 지그의 전체 둘레에 걸쳐 마련된 경사부(82)의 경사면을 따라서 경사 상측으로 비산되고, 이에 따라 컵(60, 62)이 세정된다.

Description

액처리 장치, 세정용 지그 및 세정 방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS, JIG FOR CLEANING AND CLEANING METHOD}
본 발명은, 기판을 처리액으로 처리하기 위한 액처리 장치, 기판 외주를 둘러싸는 회전컵 내에서 회전하는 기판에 세정액을 공급한 후의 회전컵의 외주를 세정하기 위한 세정용 지그 및 액처리 장치에서의 적어도 회전컵의 외주를 세정하기 위한 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 제품의 제조 프로세스나 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 프로세스에서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼나 유리 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 행하는 프로세스가 많이 사용되고 있다. 이러한 프로세스로서, 예컨대 기판에 부착된 파티클이나 오염물 등을 제거하는 세정 처리 등이 있다.
이러한 액처리를 실시하는 액처리 장치로서, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 스핀척에 유지하고, 기판을 회전시킨 상태에서 기판의 표면 또는 표리면에 처리액(약액, 린스액 등)을 공급하여 처리를 행하는 매엽식의 처리 유닛이 알려져 있다.
기판에 공급된 처리액은, 회전하는 기판으로부터 털어내어지고, 기판 유지대의 주변 영역에서 미스트가 되어 비산된다. 특허문헌 1에는, 비산된 미스트를 회수하기 위해, 기판으로부터 털어내어진 처리액을 세정액 회수 경로로 유도하기 위한 비산 방지컵을 갖는 기판 처리 장치가 개시되어 있다.
이러한 기판 처리 장치에서는, 기판으로부터 털어내어진 처리액을 받는 비산 방지컵 자체의 세정을 행할 필요가 있다. 컵을 세정하는 방법으로서, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 원판형의 세정 기판을 이용하는 방법이 알려져 있다. 특허문헌 2에 개시되는 장치에서는, 세정 기판을 기판과 마찬가지로 스핀척 상에 흡착 유지하고, 이 세정 기판을 회전 구동시킨다. 그리고, 세정 기판의 상측으로부터 세정 기판의 상면의 중심 위치에 공급된 세정액은, 회전 원심력에 의해서 세정 기판의 상면을 따라서 직경 방향 외측으로 안내된다. 또한, 세정 기판에는, 상기 세정 기판의 외주 가장자리의 근방에 있어서, 둘레 방향을 따라서 소정 간격으로 「세워진 핀(fin)」이 설치되어 있고, 세정액은 이 핀을 따라서 경사 상방향으로 안내되어, 핀의 가장자리부로부터 경사 상방향을 향해서 비산된다. 한편, 핀이 설치되어 있지 않은 부분으로 안내된 세정액은, 세정 기판의 상면의 가장자리부로부터 대략 수평 방향으로 비산된다.
또한, 기판으로부터 털어내어진 처리액을 받는 컵을 세정하는 방법으로서, 특허문헌 3에 개시되는 세정용 지그가 이용되는 경우도 있다. 특허문헌 3에 개시되는 세정용 지그를 이용한 세정 방법에서는, 특허문헌 3의 도 8에 나타낸 바와 같이 스핀척에 의해 유지된 세정용 지그의 하면의 중심 위치에 공급된 세정액은, 회전 원심력에 의해서 세정용 지그의 하면을 따라서 직경 방향 외측으로 안내된다. 그리고, 이 세정용 지그의 외주면을 따라서 세정액이 돌아 들어가, 경사 상방향을 향해서 비산됨으로써 컵을 세정한다.
그러나, 특허문헌 2에 개시되는 세정 기판을 이용한 컵의 세정 방법에서는, 핀의 가장자리부로부터 경사 상방향을 향해서 비산된 세정액과, 핀이 설치되어 있지 않은 부분으로 안내되어 세정 기판의 상면의 가장자리부로부터 대략 수평 방향으로 비산된 세정액이 컵에 닿을 때까지 서로 간섭해 버려, 컵에서의 원하는 개소에 세정액을 적확하게 공급할 수 없어, 컵을 골고루 세정할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 3에 개시되는 바와 같은 세정용 지그를 이용한 컵의 세정 방법에서는, 상기 특허문헌 3의 도 8에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그로부터 컵에 공급되는 세정액의 경로는 1개뿐인 것으로 되어 있기 때문에, 컵의 내면 및 외면 모두에 세정액을 공급하는 등, 컵의 여러 개소에 세정액을 동시에 공급할 수 없다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 1 : 일본특허공개 평성10-323633호 공보 특허문헌 2 : 일본특허공개 제2000-315671호 공보 특허문헌 3 : 일본특허공개 제2010-16315호 공보
본 발명은, 컵을 골고루 세정할 수 있고, 또한 이와 동시에 컵의 근처의 부재도 세정할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 기판을 처리액으로 처리하기 위한 액처리 장치로서, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸고, 기판에 공급한 후의 처리액을 받는 컵과, 적어도 상기 컵을 세정하기 위한 원판형의 세정용 지그를 수납하는 세정용 지그 수납부와, 상기 기판 유지부의 상측에 위치하며, 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 구비하고, 상기 세정액 공급부는, 상기 세정용 지그가 상기 기판 유지부에 의해 유지되었을 때에 세정액이 공급되는 상면에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있는 상기 세정용 지그에 세정액을 공급하는 액처리 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 컵 내에서 회전하는 기판에 처리액을 공급한 후에 적어도 상기 컵을 세정하기 위한 세정용 지그로서, 원판형이고, 상기 컵 내에 배치되었을 때에 세정액이 공급되는 상면에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있는 세정용 지그를 제공한다.
또한, 본 발명은, 액처리 장치에서의 적어도 컵을 세정하기 위한 세정 방법으로서, 원판형의 세정용 지그를 기판 유지부에 의해 유지시키는 공정과, 상기 기판 유지부를 회전시켜 상기 세정용 지그를 회전시키는 공정과, 회전하고 있는 상기 세정용 지그에 상측으로부터 세정액을 공급하는 공정과, 상기 세정용 지그에 공급된 세정액을, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에 있어서 상기 세정용 지그의 전체 둘레에 걸쳐 마련된 경사부의 경사면을 따라서, 경사 상측으로 비산시켜 상기 컵을 세정하는 공정을 포함하는 세정 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있기 때문에, 컵에서의 원하는 개소에 세정액을 적확하게 공급할 수 있어, 컵을 골고루 세정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에서의 액처리 장치의 전체 구성을 나타내는 횡단 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 액처리 장치에 설치된 액처리 유닛의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 액처리 유닛에서 이용되는 세정용 지그의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 세정용 지그의 일부를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 세정용 지그의 일부의 단면도이다.
도 6은 세정용 지그를 제1 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그에 상측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
도 7은 세정용 지그를 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그에 하측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 세정용 지그를 저속으로 회전시키고 이 세정용 지그에 하측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
도 9는 세정용 지그를 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그에 상측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
도 10은 세정용 지그의 다른 실시형태의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 세정용 지그를 제1 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그에 상측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다. 도 1 내지 도 9는, 본 실시형태에 따른 액처리 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 그 중, 도 1은 본 실시형태에서의 액처리 장치의 전체 구성을 나타내는 횡단 평면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 액처리 장치에 설치된 액처리 유닛의 구성을 나타내는 구성도이다. 또한, 도 3은 도 2에 나타내는 액처리 유닛에서 이용되는 세정용 지그의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 나타내는 세정용 지그의 일부를 확대하여 나타내는 확대 사시도이며, 도 5는 도 4에 나타내는 세정용 지그의 일부의 단면도이다. 또한, 도 6 내지 도 9는, 도 3 내지 도 5에 나타내는 세정용 지그를 이용하여 회전컵 등의 세정을 행할 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다.
우선, 본 실시형태의 액처리 장치의 전체 구성에 관해서 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1에 나타내는 액처리 장치(10)는, 피처리체인 기판(W)[이하, 웨이퍼(W)라고도 함]에 처리 유체인 약액을 공급하여 웨이퍼(W)에 부착된 파티클이나 오염 물질을 제거하는 액처리를 행하는 것이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 액처리 장치(10)는, 외부로부터 복수매의 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(24)의 반입 반출이 행해지는 캐리어 배치 블록(20)과, 웨이퍼(W)의 전달부를 구비한 전달 블록(30)과, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 액처리를 행하는 처리 블록(40)을 구비한다. 이들은, 캐리어 배치 블록(20)을 전방측으로 하여, 캐리어 배치 블록(20), 전달 블록(30), 처리 블록(40)이 전후 방향(도 1에서의 X 방향)으로 일렬로 배열되어, 서로 접속되어 있다.
캐리어 배치 블록(20)은, 예컨대 4개의 캐리어(24)가 배치되는 캐리어 배치부(22)를 구비하고, 상기 캐리어 배치부(22) 상에 배치된 캐리어(24)와 전달 블록(30) 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 제1 반송부(26)를 구비한다. 이 제1 반송부(26)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 아암(28)이, 예컨대 전후 방향으로 진퇴 가능, 좌우 방향(도 1에서의 Y 방향)으로 이동 가능, 회전 가능 및 승강 가능하게 구성되어 있다.
전달 블록(30)은, 전달 스테이지(32)를 다단으로 구비하고 있고, 이 전달 스테이지(32)에 대해서는, 제1 반송부(26)와, 후술하는 처리 블록(40)에 설치된 제2 반송부(42)가 각각 액세스할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 전달 스테이지(32)의 상측에, 원판형의 세정용 지그(80)를 수납하는 세정용 지그 수납부(90)가 마련되어 있다. 세정용 지그 수납부(90)에 수납되는 세정용 지그(80)는, 액처리 유닛(50)에서의 후술하는 회전컵(60)의 외주 등을 세정할 때에 이용된다. 이러한 세정용 지그(80)의 구성을 상세히 후술한다.
처리 블록(40)은, 전후 방향(도 1에서의 X 방향)으로 연장되는 웨이퍼(W)의 반송로(46)를 구비하고, 이 반송로(46)에는 제2 반송부(42)가 설치되어 있다. 또한, 반송로(46)를 사이에 두고, 캐리어 배치 블록(20)측에서 봤을 때 좌우에 각각 예컨대 2대의 액처리 유닛(50)이 서로 대향하도록 설치되어 있다. 제2 반송부(42)는, 합계 4대의 액처리 유닛(50) 및 전술한 전달 스테이지(32)에 대하여 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 이 제2 반송부(42)는, 웨이퍼(W)의 이면측 둘레 가장자리를 유지하는 유지 아암(44)이 진퇴 가능, 회전 가능, 승강 가능 및 반송로(46)를 따라서 이동 가능하게 설치되어 있다.
다음으로, 액처리 유닛(50)의 구성을 도 2를 이용하여 상세히 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 액처리 유닛(50)은, 웨이퍼(W)가 제2 반송부(42)에 의해 반입 반출되어 처리되는 액처리실(51)과, 내부에 액처리실(51)이 형성되어 있는 챔버(59)와, 액처리실(51) 내에 설치되고, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하는 회전 가능한 기판 유지대(기판 유지부)(52)를 구비한다. 이 기판 유지대(52)에는, 회전 구동축(53)을 통해, 기판 유지대(52)를 회전시키는 회전 모터(기판 회전 기구)(54)가 연결되어 있다. 또한, 기판 유지대(52)에는 기판 유지체(52a)가 설치되어 있고, 웨이퍼(W)는, 기판 유지대(52)의 둘레 가장자리에 있어서 기판 유지체(52a)에 의해 유지되고, 회전 모터(54)를 구동함으로써 수평면 내에서 회전한다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 액처리실(51)에는, 기판 유지대(52)에 유지된 웨이퍼(W)에 복수 종류의 처리액을 선택적으로 토출(공급)하는 노즐(처리액 공급부)(55)이 설치되어 있다. 즉, 노즐(55)에는, 산성 처리액의 공급원(76a), 알칼리 처리액의 공급원(76b) 및 세정액의 공급원(76c)이 각각 접속되어 있고, 이들 공급원(76a∼76c)으로부터 산성 처리액, 알칼리 처리액 및 세정액이 선택적으로 노즐(55)에 보내어져 웨이퍼(W)의 표면에 토출된다. 또한, 산성 처리액으로는, 예컨대 SPM액(황산과 과산화수소수의 혼합 용액), HF액(불화수소액), 또는 SC2(염산과 과산화수소수의 혼합 용액) 등을 이용할 수 있고, 알칼리 처리액으로는, 예컨대 SC1액(암모니아과수) 또는 암모니아수 등을 이용할 수 있다. 또한, 세정액으로는, 예컨대 순수 등을 이용할 수 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전 구동축(53)의 내부에는 세정액 공급관(56)이 설치되어 있고, 이 세정액 공급관(56)에 의해, 기판 유지대(52)에 유지된 웨이퍼(W)의 이면(하면)에 세정액이 토출(공급)된다. 세정액 공급관(56)에는 세정액의 공급원(78)이 접속되어 있고, 이 공급원(78)에 의해 세정액 공급관(56)에 세정액이 보내진다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 기판 유지대(52)에는, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산된 처리액이나 그 미스트를 받는 회전컵(60)이 설치되어 있다. 이 회전컵(60)은, 상부 개구부를 가지며, 전체적으로는 링형으로 형성되고, 상부 개구부의 개구 직경보다 하단부의 개구 직경이 크게 되어 있다. 이 회전컵(60)의 단면은, 상측으로 돌출되는 것 같은 곡선 형상으로 되어 있다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전컵(60)은, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리의 상측으로부터, 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측으로 연장되도록 형성되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전컵(60)을 둘러싸도록 액회수컵(62)이 설치되어 있다. 액회수컵(62)과 회전컵(60)의 사이에는 간극이 형성된다. 액회수컵(62)은, 위치가 고정되어 액처리실(51)에 설치되어 있고, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산된 처리액이나 그 미스트를 회수한다. 또한, 액회수컵(62)의 근방에는, 승강 가능하게 되어 있는 승강컵(64)이 설치되어 있다. 승강컵(64)에는 승강 실린더(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 이 승강 실린더에 의해, 승강컵(64)은, 도 2에 나타낸 바와 같은 하측 위치와, 도 2에 나타내는 위치보다 상측으로 이동한 위치인 상측 위치의 사이에서 승강한다.
또한, 액회수컵(62)의 하부에는, 제1 처리액 회수용 탱크(66) 및 제2 처리액 회수용 탱크(68)가 각각 설치되어 있다. 기판 유지대(52)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 산성 처리를 행하는 경우, 승강컵(64)은 도 2에 나타낸 바와 같은 하측 위치에 위치하고, 노즐(55)로부터 웨이퍼(W)에 공급되어 이 웨이퍼(W)로부터 비산된 산성 처리액은 제1 처리액 회수용 탱크(66)에 보내진다. 한편, 기판 유지대(52)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 알칼리성 처리를 행하는 경우, 승강컵(64)은 상측 위치에 위치하고, 노즐(55)로부터 웨이퍼(W)에 공급되어 이 웨이퍼(W)로부터 비산된 알칼리 처리액은 제2 처리액 회수용 탱크(68)에 보내진다. 또한, 제1 처리액 회수용 탱크(66), 제2 처리액 회수용 탱크(68)에는 각각 드레인부(70, 72)가 접속되어 있고, 제1 처리액 회수용 탱크(66)나 제2 처리액 회수용 탱크(68)에 보내진 산성 처리액이나 알칼리 처리액은 이들 드레인부(70, 72)에 의해 배액된다. 또한, 세정액은, 제1 처리액 회수용 탱크(66) 및 제2 처리액 회수용 탱크(68) 중 어느 회수용 탱크에 보내지도록 되어 있어도 좋다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 처리액 회수용 탱크(66) 및 제2 처리액 회수용 탱크(68)의 사이에는, 기판 유지대(52)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 주위의 분위기를, 액회수컵(62)이나 승강컵(64)을 통해 배출하기 위한 배기로(69)가 설치되어 있다. 배기로(69)에는 흡인부(74)가 접속되어 있고, 배기로(69)에 보내진 분위기는 흡인부(74)에 의해 흡인되도록 되어 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 액처리 장치(10)에는 제어부(91)가 설치되어 있고, 제1 반송부(26), 제2 반송부(42), 회전 모터(54) 및 승강 실린더(도시하지 않음)는 제어부(91)에 의해 제어된다. 또한, 제어부(91)는, 노즐(55)을 통해 웨이퍼(W)에 토출되는 처리액의 종류를 선택한다. 즉, 이 제어부(91)에 의해, 웨이퍼(W)의 산성 처리시에는, 노즐(55)로부터 산성 처리액을 토출시키고, 웨이퍼(W)의 알칼리성 처리시에는, 노즐(55)로부터 알칼리성 처리액을 토출시키며, 웨이퍼(W)의 세정 처리시에는, 노즐(55)로부터 세정액을 토출시킨다.
그런데, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제어부(91)에는 입출력 장치(92)가 접속되어 있다. 입출력 장치(92)는, 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 액처리 유닛(50)의 가동 상황 등을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성되어 있다. 또한, 제어부(91)는, 액처리 유닛(50)에서 실행되는 처리를 실현하기 위한 프로그램 등이 기록된 기록 매체(93)에 액세스 가능하게 되어 있다. 기록 매체(93)는, ROM 및 RAM 등의 메모리, 하드디스크, CD-ROM, DVD-ROM 및 플렉시블 디스크 등의 디스크형 기록 매체 등, 기지(旣知)의 기록 매체로 구성될 수 있다. 이와 같이 하여, 제어부(91)가, 기록 매체(93)에 미리 기록된 프로그램 등을 실행함으로써, 액처리 유닛(50)에 있어서 웨이퍼(W)의 처리가 행해진다.
이러한 액처리 유닛(50)에서의 회전컵(60)이나 액회수컵(62)의 세정을 행할 때에는, 세정용 지그 수납부(90)에 수납되어 있는 원판형의 세정용 지그(80)를 기판 유지대(52)에 배치한다. 이때, 기판 유지대(52)의 기판 유지체(52a)에 의해 세정용 지그(80)를 유지시킨다. 그리고, 회전 모터(54)에 의해서 기판 유지대(52)를 회전시킴으로써 이 기판 유지대(52)에 유지된 세정용 지그(80)도 회전시킨다. 세정용 지그(80)가 회전하고 있는 상태에서 이 세정용 지그(80)의 상면에 노즐(55)로부터 세정액을 토출한다. 토출된 세정액은, 회전 원심력에 의해 세정용 지그(80)의 상면을 따라서 직경 방향 외측으로 안내되고, 이 세정용 지그(80)의 외주 가장자리로부터 세정액이 비산된다. 이에 의해서 회전컵(60)이나 액회수컵(62)에 세정액이 공급되게 된다.
본 실시형태의 액처리 장치(10)에서 이용되는 세정용 지그(80)의 구체적인 구성에 관해서 도 3 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3은 도 2에 나타내는 액처리 유닛(50)에서 이용되는 세정용 지그(80)의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 나타내는 세정용 지그(80)의 일부를 확대하여 나타내는 확대 사시도이며, 도 5는 도 4에 나타내는 세정용 지그(80)의 일부의 단면도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그(80)는 전체적으로 원판형의 형상으로 되어 있다. 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 이 세정용 지그(80)는, 수평부(81)와, 외주 가장자리의 근방에 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있고 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측(도 4 및 도 5에서의 우측)을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부(82)를 갖고 있다. 이러한 경사부(82)에는, 적어도 2단의 경사 부분이 마련되어 있다. 도 4 및 도 5에 나타내는 예에서는, 경사부(82)에는, 제1 경사 부분(82a), 제2 경사 부분(82b), 제3 경사 부분(82c)이라고 하는 3단의 경사 부분이 마련되어 있다.
경사부(82)의 구성에 관해서 보다 구체적으로 설명한다. 경사부(82)는, 노즐(55)로부터 세정액이 기판 유지대(52)에 유지된 세정용 지그(80)의 상면에 공급되었을 때에, 회전컵(60)과 액회수컵(62) 사이의 간극을 향하여 세정액이 경사 상측으로 비산되는 형상으로 되어 있다. 여기서, 회전컵(60)과 액회수컵(62) 사이의 간극을 향하여 세정액이 도 5의 화살표 A에 나타낸 바와 같이 경사 상측으로 비산되게 되므로, 제3 경사 부분(82c)의 경사 각도는 제1 경사 부분(82a)이나 제2 경사 부분(82b)의 경사 각도보다 크게 되어 있다. 또한, 경사부(82)가 세정용 지그(80)의 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있기 때문에, 이 경사부(82)로부터 비산되어 회전컵(60)과 액회수컵(62) 사이의 간극에 공급되는 세정액은 수막형이 된다. 이에 따라, 이 간극에 세정액을 적확하게 공급할 수 있어, 회전컵(60)의 외주와 액회수컵(62)의 상부의 내주를 골고루 세정할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 수평부(81)와 경사부(82)가 접하는 위치에, 수평으로 연장되는 관통 구멍(84)이 형성되어 있고, 세정용 지그(80)에 공급된 세정액 중 경사부(82)의 관통 구멍(84)에 들어 간 세정액은 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측을 향하여 대략 수평 방향으로 비산된다(도 5의 화살표 B 참조). 이러한 관통 구멍(84)은, 세정용 지그(80)의 둘레 방향에 있어서 등간격으로 복수 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 예에서는, 관통 구멍(84)은 세정용 지그(80)의 둘레 방향에 있어서 등간격으로 3개 형성되어 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그(80)의 외주 가장자리의 근방에는 안내부(86)가 마련되어 있고, 이 안내부(86)에 의해, 경사부(82)의 관통 구멍(84)으로부터 나온 세정액은 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측을 향하여 대략 수평 방향으로 안내된다. 이에 따라, 세정용 지그(80)로부터 회전컵(60) 등에 공급되는 세정액의 경로를 복수로 할 수 있기 때문에, 회전컵(60)의 내면 및 외면 모두에 세정액을 동시에 공급하는 등, 회전컵(60)의 여러 개소에 세정액을 동시에 공급할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그(80)의 단부 가장자리(88)는, 웨이퍼(W)의 단부 가장자리와 동일한 두께로 되어 있고, 기판 유지대(52)의 기판 유지체(52a)에 의해 유지 가능한 형상으로 되어 있다.
다음으로, 이러한 구성으로 이루어진 세정용 지그(80)를 이용한, 액처리 유닛(50)의 회전컵(60) 등의 세정 방법에 관해서 도 6 내지 도 9를 이용하여 이하에 설명한다.
액처리 유닛(50)의 회전컵(60) 등의 세정을 행함에 있어서, 우선 세정용 지그 수납부(90)에 수납되어 있는 원판형의 세정용 지그(80)를 제2 반송부(42)에 의해 액처리 유닛(50)에 반입하고, 기판 유지대(52)에 배치하며, 이 기판 유지대(52)의 기판 유지체(52a)에 의해 세정용 지그(80)의 단부 가장자리(88)를 유지시킨다. 이때, 세정용 지그(80)에 마련된 경사부(82)가 상측, 즉 노즐(55)측을 향하도록 한다. 그리고, 회전 모터(54)에 의해서 기판 유지대(52)를 회전시킴으로써 이 기판 유지대(52)에 유지된 세정용 지그(80)를 제1 회전 속도로 회전시킨다.
그 후, 세정용 지그(80)가 회전하고 있는 상태에서, 노즐(55)에 의해 이 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치에 세정액을 공급한다. 도 6은, 세정용 지그(80)를 제1 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그(80)에 상측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치에 공급된 세정액은, 회전 원심력에 의해서 세정용 지그(80)의 상면을 따라서 직경 방향 외측으로 안내된다. 그리고, 대부분의 세정액은 경사부(82)의 경사면으로 보내지고, 이 경사면을 따라서 더욱 직경 방향 외측으로 안내되며, 최종적으로 도 6의 화살표 A에 나타낸 바와 같이 제3 경사 부분(82c)으로부터 경사 상측을 향하여 직경 방향 외측으로 비산된다. 이에 의해, 회전컵(60)과 액회수컵(62) 사이의 간극에 세정액이 보내지게 되어, 이 회전컵(60)의 외주 및 액회수컵(62)의 상부의 내주(도 6에서의 이점쇄선 R1로 나타내는 영역)를 세정할 수 있다.
또한, 세정액의 일부는 경사부(82)의 관통 구멍(84)에 들어가고, 이 관통 구멍(84)에 들어간 세정액은 도 6의 화살표 B에 나타낸 바와 같이 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측을 향하여 대략 수평 방향으로 비산된다. 이에 의해, 회전컵(60)의 내면에도 세정액이 보내어져, 이 회전컵(60)의 내면(도 6에서의 이점쇄선 R2로 나타내는 영역)을 세정할 수 있다.
이와 같이, 세정용 지그(80)에 경사부(82)가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있고, 이 경사부(82)에 관통 구멍(84)이 형성되어 있기 때문에, 회전컵(60)의 내면 및 외면에 각각 세정액을 적확하게 공급할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 액처리 유닛(50)에서는, 기판 유지대(52)에 유지된 세정용 지그(80)의 상면 뿐만 아니라 하면에도 세정액이 공급되도록 되어 있다. 보다 상세하게는, 기판 유지대(52)에 세정용 지그(80)가 유지되고, 이 세정용 지그(80)가 회전하고 있는 상태에서, 회전 구동축(53)의 내부에 설치된 세정액 공급관(56)에 의해, 세정용 지그(80)의 하면의 중심 위치에 하측으로부터 세정액이 공급된다. 세정용 지그(80)의 하면의 중심 위치에 공급된 세정액은, 회전 원심력에 의해서 세정용 지그(80)의 하면을 따라서 직경 방향 외측으로 안내되고, 최종적으로 도 5의 화살표 C에 나타낸 바와 같이 세정용 지그(80)의 단부 가장자리(88)로부터 직경 방향 외측으로 비산된다. 이에 의해, 회전컵(60)에 있어서, 경사부(82)의 관통 구멍(84)을 통해 세정용 지그(80)로부터 비산되는 세정액(도 5의 화살표 B 참조)이 닿는 개소와는 다른 개소에 세정액을 공급할 수 있게 되어, 회전컵(60)의 내측에 대하여 세정액을 보다 골고루 공급할 수 있게 된다.
보다 상세히 설명하면, 액회수컵(62)의 내주 전체를 세정하는 경우에는, 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 세정용 지그(80)를 회전시킨 상태에서, 세정용 지그(80)의 하면에만 세정액을 공급한다. 도 7은, 세정용 지그(80)를 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그(80)에 하측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다. 제2 회전 속도로 세정용 지그(80)를 회전시킨 상태에서, 세정용 지그(80)의 하면에만 세정액을 공급한 경우에는, 도 7의 화살표 C에 나타낸 바와 같이, 세정액은 세정용 지그(80)의 단부 가장자리(88)로부터 직경 방향 외측으로 비산되고, 액회수컵(62)의 내주에 충돌함으로써 처리액이 튀어 액회수컵(62)의 내주 전체(도 7의 이점쇄선 R3으로 나타내는 영역)를 세정할 수 있다. 또한, 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 세정용 지그(80)를 회전시킨 상태에서 세정용 지그(80)의 상면에 세정액을 공급하면서, 승강컵(64)을 승강시킨다. 이에 의해, 승강컵(64)의 외주나 내주도 세정할 수 있다.
한편, 기판 유지대(52)의 상면을 세정하는 경우에는, 이 세정용 지그(80)의 회전 속도를 저하시킨 상태에서, 세정용 지그(80)의 하면에 세정액을 공급한다. 도 8은, 세정용 지그(80)를 저속으로 회전시키고 이 세정용 지그(80)에 하측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다. 이 경우에는, 세정액에 가해지는 회전 원심력이 작아, 세정용 지그(80)의 하면을 따라서 안내될 때에 세정액이 하측의 기판 유지대 상에 낙하하기 쉬워지므로(도 8의 화살표 C 참조), 기판 유지대(52)의 상면에도 세정액을 공급할 수 있어, 기판 유지대(52)의 상면(이점쇄선 R4로 나타내는 영역)을 세정할 수 있다.
세정 종료후, 세정액의 공급을 정지하고, 세정용 지그(80)를 회전시켜 건조시킨다. 이때, 세정용 지그(80)의 상면에 남은 세정액은 관통 구멍(84)을 통해 배출된다. 이때, 회전컵(60)도 회전하기 때문에, 회전컵(60)을 건조시킬 수 있다.
또한, 세정용 지그(80)를 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 회전시킨 상태에서, 노즐(55)에 의해 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치에 세정액을 공급해도 좋다. 도 9는, 세정용 지그(80)를 제1 회전 속도보다 큰 제2 회전 속도로 회전시키고 이 세정용 지그(80)에 상측으로부터 세정액을 공급했을 때의 세정액의 경로를 나타낸 도면이다. 이 경우에는, 세정용 지그(80)의 상면에 공급된 세정액에 가해지는 회전 원심력이 커져, 경사부(82)의 제3 경사 부분(82c)으로부터 비산되는 세정액은, 도 9의 화살표 A에 나타낸 바와 같이 액회수컵(62)을 뛰어넘게 된다. 이와 같이 하여, 도 9에서의 이점쇄선 R5로 나타내는 영역에 세정액이 보내지게 되어, 액회수컵(62)의 외주 및 액처리 유닛(50)의 액처리실(51)을 둘러싸는 챔버(59)에도 세정액이 공급되어, 액회수컵(62)의 외주 및 챔버(59)의 세정을 행할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태의 액처리 장치(10), 세정용 지그(80) 및 세정 방법에 의하면, 세정용 지그(80)는, 상기 세정용 지그(80)가 기판 유지대(52)에 유지되었을 때에 노즐(55)로부터 세정액이 공급되는 상면에 있어서, 세정용 지그(80)의 외주 가장자리의 근방에, 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부(82)가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있다. 이와 같이, 경사부(82)가 세정용 지그(80)의 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있기 때문에, 이 경사부(82)로부터 비산되어 회전컵(60) 등에 공급되는 세정액은 수막형이 되어, 회전컵(60) 등에서의 원하는 개소에 세정액을 적확하게 공급할 수 있게 된다. 이에 따라, 회전컵(60)의 외주와 액회수컵(62)의 내주를 골고루 세정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서의 액처리 장치, 세정용 지그 및 세정 방법은, 상기 양태에 한정되는 것은 아니며, 여러 변경을 가할 수 있다.
예컨대, 세정용 지그(80)에 있어서, 경사부(82)에 반드시 관통 구멍(84)을 형성할 필요가 없다. 관통 구멍(84)이 형성되어 있지 않은 경사부(82)가 이용되는 경우라 하더라도, 이 경사부(82)가 세정용 지그(80)의 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있는 경우에는, 경사부(82)로부터 비산되어 회전컵(60) 등에 공급되는 세정액은 수막형이 되므로, 회전컵(60) 등에서의 원하는 개소에 세정액을 적확하게 공급할 수 있다. 또한, 관통 구멍(84)은 수평으로 연장되어 있지 않아도 좋다. 회전컵(60) 등의 원하는 개소에 세정액을 공급할 수 있는 것이라면, 관통 구멍(84)은 위를 향해서 경사져 있어도 좋다. 관통 구멍(84)이 위를 향해 경사져 있는 경우에는, 회전컵(60)의 내주의 상측을 확실하게 세정할 수 있게 된다.
또한, 기판 유지대(52)에 의해 세정용 지그(80)가 유지되어 상기 세정용 지그(80)가 회전하고 있을 때, 이 세정용 지그(80)의 상면에만 세정액을 공급하고, 세정용 지그(80)의 하면에는 세정액을 공급하지 않아도 좋다.
또한, 도 4 및 도 5에서는, 경사부(82)에 복수단의 경사 부분이 마련된 예에 관해서 설명했지만, 경사부(82)에 반드시 복수단의 경사 부분이 마련되어야 하는 것은 아니다. 경사부(82)에 복수단의 경사 부분이 마련되지 않는 경우라도, 이 경사부(82)가 세정용 지그(80)의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사져 있는 경우에는, 세정용 지그(80)의 경사부(82)로부터 외측으로 비산된 세정액을 회전컵(60) 등에서의 소정의 개소에 공급할 수 있게 된다.
또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 세정용 지그(80)의 중앙 부분, 즉 수평부(81)의 중앙 부분에, 상기 수평부(81)를 상하로 관통하는 관통 구멍(89)을 형성해도 좋다. 도 9에 나타낸 예에서는, 복수, 여기서는 6개의 원형의 관통 구멍(89)이, 세정용 지그(80)의 중심을 중심으로 하는 원주를 등분한 위치에 형성되어 있다. 도 10에 나타내는 세정용 지그(80)를 회전시킨 상태에서 노즐(55)에 의해 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치에 세정액을 공급하면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 그 일부는 관통 구멍(89)을 통해 기판 유지대(52)의 상면에 낙하하여, 원심력에 의해 기판 유지대(52)의 상면을 따라서 직경 방향 외측을 향하여 흐른다(쇄선 화살표 D를 참조). 이 세정액의 흐름에 의하여, 기판 유지대(52)의 상면을 세정할 수 있다. 세정용 지그(80)의 상면에 공급된 세정액의 잔부는, 원심력에 의해, 인접하는 관통 구멍(89)의 사이를 통과하여[또는 관통 구멍(89)의 위를 뛰어넘어] 수평부(81)의 상면을 따라서 직경 방향 외측을 향하여 흐르고, 앞서 도 6을 참조하여 설명한 양태와 동일한 양태로 경사부(82) 또는 안내부(86)를 통해 직경 방향 외측으로 비산되며(도 11의 쇄선 화살표 A, B를 참조), 이에 따라 회전컵(60) 및 액회수컵(62)이 세정된다. 도 10에 나타내는 세정용 지그(80)를 이용함으로써, 한번의 세정 공정에 의해, 회전컵(60) 및 액회수컵(62) 뿐만 아니라, 그 근처에 있는 기판 유지대(52)도 세정하는 것이 가능해져, 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 10에 나타내는 세정용 지그(80)를 이용한 경우에도, 세정용 지그(80)의 회전 속도를 변화시킴으로써, 세정액에 가해지는 회전 원심력이 변화하여 화살표 A, B, D에 의해 표시되는 세정액의 비행 궤도(비산 각도, 비거리)가 변화하기 때문에, 세정 부위를 변화시킬 수 있다.
또한, 도 10에 나타낸 예에서는 6개의 관통 구멍(89)을 형성했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다른 수의 관통 구멍(89)을 형성해도 좋다. 또한, 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치에 1개의 관통 구멍(89)을 형성해도 좋다. 이 경우, 세정중에, 노즐(55)에 의한 세정액의 공급 위치를, 세정용 지그(80)의 상면의 중심 위치와 중심 위치로부터 어긋난 위치 사이에서 이동(예컨대 왕복 운동)시킴으로써, 어떤 시점에서는 주로 회전컵(60) 및 액회수컵(62)을 세정하고, 다른 시점에서는 주로 기판 유지대(52)를 세정할 수 있다. 또한, 관통 구멍(89)을 형성한 경우에도, 도 7에 나타낸 양태와 동일한 양태로, 세정용 지그(80)의 하면에 세정액을 공급해도 상관없다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 액처리 장치가, 웨이퍼로부터 비산된 처리액을 받는 컵으로서 회전컵(60) 및 회전하지 않는 액회수컵(62)을 갖고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 컵은, 회전하지 않는 컵체만으로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우도, 전술한 세정용 지그(80)를 이용함으로써, 컵의 여러 부위와, 컵 주위의 부재를 세정할 수 있다.
10 : 액처리 장치 26 : 제1 반송부
40 : 처리 블록 42 : 제2 반송부
46 : 반송로 50 : 액처리 유닛
52 : 기판 유지대 52a : 기판 유지체
53 : 회전 구동축 54 : 회전 모터
55 : 노즐 56 : 세정액 공급관
59 : 챔버 60 : 회전컵(컵)
62 : 액회수컵(컵) 64 : 승강컵
80 : 세정용 지그 81 : 수평부
82 : 경사부 82a∼82c : 제1∼제3 경사 부분
84 : 관통 구멍 86 : 안내부
88 : 단부 가장자리 89 : 관통 구멍
90 : 세정용 지그 수납부 91 : 제어부

Claims (14)

  1. 기판을 처리액으로 처리하기 위한 액처리 장치로서,
    기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸고, 기판에 공급한 후의 처리액을 받는 컵과,
    적어도 상기 컵을 세정하기 위한 원판형의 세정용 지그를 수납하는 세정용 지그 수납부와,
    상기 기판 유지부의 상측에 위치하며, 세정액을 공급하는 세정액 공급부
    를 구비하고,
    상기 세정액 공급부는, 상기 세정용 지그가 상기 기판 유지부에 의해 유지되었을 때에 세정액이 공급되는 상면에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있는 상기 세정용 지그에 세정액을 공급하는 것인 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정용 지그의 상기 상면의 중앙 부분에, 상기 상면에 공급된 세정액을 상기 세정용 지그를 통과시켜 상기 세정용 지그의 하측으로 안내하는 관통 구멍이 형성되어 있는 것인 액처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컵은, 상기 기판 유지부에 부착된 회전컵과, 상기 회전컵을 둘러싸도록 마련된 액회수컵을 포함하고,
    상기 경사부는, 상기 회전컵과 상기 액회수컵 사이의 간극을 향하여 세정액이 비산되는 경사 형상으로 이루어져 있는 것인 액처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정용 지그는, 수평부와 상기 경사부를 가지며,
    상기 수평부와 상기 경사부가 접하는 위치에 관통 구멍이 형성되어 있는 것인 액처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에는, 상기 경사부의 상기 관통 구멍으로부터 나온 세정액을 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 수평 방향으로 안내하는 안내부가 마련되어 있는 것인 액처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 경사부에는 적어도 2단의 경사 부분이 마련되어 있는 것인 액처리 장치.
  7. 컵 내에서 회전하는 기판에 처리액을 공급한 후에 적어도 상기 컵을 세정하기 위한 세정용 지그로서,
    원판형이고, 상기 컵 내에 배치되었을 때에 세정액이 공급되는 상면에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 경사 상측으로 경사진 경사부가 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있는 것인 세정용 지그.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세정용 지그의 상기 상면의 중앙 부분에, 상기 상면에 공급된 세정액을 상기 세정용 지그를 통과시켜 상기 세정용 지그의 하측으로 안내하는 관통 구멍이 형성되어 있는 것인 세정용 지그.
  9. 제7항에 있어서, 상기 경사부에는 관통 구멍이 형성되어 있는 것인 세정용 지그.
  10. 제9항에 있어서, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에는, 상기 경사부의 상기 관통 구멍으로부터 나온 세정액을 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 수평 방향으로 안내하는 안내부가 마련되어 있는 것인 세정용 지그.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 경사부에는 적어도 2단의 경사 부분이 마련되어 있는 것인 세정용 지그.
  12. 액처리 장치에서의 적어도 컵을 세정하기 위한 세정 방법으로서,
    원판형의 세정용 지그를 기판 유지부에 의해 유지시키는 공정과,
    상기 기판 유지부를 회전시켜 상기 세정용 지그를 회전시키는 공정과,
    회전하고 있는 상기 세정용 지그에 상측으로부터 세정액을 공급하는 공정과,
    상기 세정용 지그에 공급된 세정액을, 상기 세정용 지그의 외주 가장자리의 근방에 있어서 상기 세정용 지그의 전체 둘레에 걸쳐 마련된 경사부의 경사면을 따라서, 경사 상측으로 비산시켜 상기 컵을 세정하는 공정
    을 포함하는 세정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 컵을 세정하는 공정과 동시에 회전하는 상기 세정용 지그의 상측으로부터 공급된 세정액의 일부를, 상기 세정용 지그에 형성된 관통 구멍을 통해 상기 세정용 지그의 하측으로 유도하여, 상기 세정용 지그의 하측에 있는 부재를 세정하는 공정을 포함하는 세정 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 세정용 지그에 공급된 세정액을, 상기 세정용 지그의 직경 방향 외측을 향하여 수평 방향으로도 안내하는 것인 세정 방법.
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