KR20140079339A - 액처리 장치 및 액처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는, 기판(W)을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부(21)와, 기판에 대하여 제1 처리액 및 제2 처리액을 각각 공급하는 제1 처리액 공급 노즐 및 제2 처리액 공급 노즐과, 상단이 기판보다 상측에 위치하도록 마련되며, 기판에 공급된 후의 처리액을 받기 위한 액받이 컵(40, 42, 44)과, 액받이 컵의 주위에 배치되고, 그 상단이 상기 액받이 컵(40, 42, 44)의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구(50n)가 형성된 통형의 제1 통형 외컵(50A)과, 그 외측의 제2 통형 외컵(50B)을 구비하고 있다. 사용되는 처리액에 따라, 사용하는 통형 외컵(50A, 50B)을 선택한다.

Description

액처리 장치 및 액처리 방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS AND LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판에 세정 처리, 에칭 처리 등의 액처리를 행하는 액처리 장치 및 액처리 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 단순히 「웨이퍼」라고도 함)에 형성된 처리 대상막의 위에 정해진 패턴으로 레지스트막이 형성되고, 이 레지스트막을 마스크로 하여 에칭, 이온 주입 등의 처리가 처리 대상막에 실시되도록 되어 있다. 처리 후, 불필요로 된 레지스트막은 웨이퍼 상으로부터 제거된다.
레지스트막의 제거 방법으로서, SPM 처리가 자주 이용되고 있다. SPM 처리는, 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)액을 레지스트막에 공급함으로써 행하여진다.
SPM 처리는, 일반적으로, 기판 유지부에 의해 수평으로 유지되어 회전하는 웨이퍼에, 약액 노즐로부터 SPM액을 공급함으로써 행하여진다. SPM 처리에 있어서는, 고온의 SPM액이 웨이퍼를 향하여 토출되기 때문에, SPM액 및 SPM액과 레지스트의 반응 생성물의 증기 및 미스트 등으로 이루어지는 흄(fume)이 발생한다. 흄이 확산되어 처리 챔버 내를 오염시키는 것을 방지하기 위해, 웨이퍼의 근방의 공간을 둘러싸는 부재가 마련된다. 예컨대, 일본국 특허 공개 공보 특허 공개 제2007-35866호 공보(JP2007-035866A)에 기재된 장치에서는, 처리액을 받아내는 스플래쉬 가드(이하, 본 명세서에서는 「컵」이라고도 칭함)에 의해 웨이퍼 둘레 가장자리의 주위를 둘러싸며, 또한, 웨이퍼의 표면(피처리면)의 상측에 차폐판(이하, 본 명세서에서는 「천판(天板)」이라고도 칭함)을 배치하여, 이에 의해 흄의 비산을 방지하고 있다.
그러나, 약액 노즐을 유지하는 노즐 지지 부재를 통과시키기 위해 컵 상부와 천판 사이에 간극이 필요하다. 이 때문에, 흄이 이 간극을 통하여 누설된다. 또한, SPM 처리를 행한 후에 계속해서 동일한 장치를 이용하여 별도의 약액 세정 처리를 행하고자 하는 경우가 있다. 이 경우, SPM액 및 흄은 특히 오염성이 높기 때문에, 크로스 컨태미네이션을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 하나의 액처리 장치로 상이한 종류의 액처리를 행하는 데 있어서, 각 액처리 시에 기판의 주변의 처리액 유래의 분위기가 누설되는 것을 방지 내지 억제하면서, 크로스 컨태미네이션을 방지할 수 있는 액처리 장치를 제공할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제1 처리액을 공급하는 제1 처리액 공급 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제2 처리액을 공급하는 제2 처리액 공급 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 직경 방향 주위에, 상단이 기판보다 상측에 위치하도록 마련되며, 상기 제1 처리액 공급 노즐 또는 상기 제2 처리액 공급 노즐에 의해 기판에 공급된 후의 처리액을 받는 액받이 컵과, 상기 액받이 컵의 주위에 배치되고, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제1 통형 외컵과, 상기 액받이 컵의 주위로서 상기 제1 통형 외컵의 외측에 배치되며, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치의 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제2 통형 외컵을 구비한 액처리 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 액처리 장치를 이용하는 액처리 방법으로서, 상기 제1 통형 외컵을 상승 위치에 위치시키며 상기 제2 통형 외컵을 하강 위치에 위치시킨 상태에서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시켜, 상기 제1 처리액 공급 노즐로부터 상기 기판에 상기 제1 처리액을 공급하여 기판에 제1 액처리를 실시하는 제1 액처리 공정과, 상기 제2 통형 외컵을 상승 위치에 위치시키며 상기 제1 통형 외컵을 하강 위치에 위치시킨 상태에서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시켜, 상기 제2 처리액 공급 노즐로부터 상기 기판에 상기 제2 처리액을 공급하여 기판에 제2 액처리를 실시하는 제2 액처리 공정을 포함한 액처리 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 통형 외컵 및 제2 통형 외컵이, 제1 처리액을 이용한 액처리 시 및 제2 처리액을 이용한 액처리 시에 각각, 기판의 상측 공간의 처리액 유래의 분위기가 반경 방향 외측으로 확산하는 것을 방지한다. 그리고, 제1 처리액을 이용한 액처리 시 및 제2 처리액을 이용한 액처리 시에, 각각 전용으로 상기 제1 통형 외컵 및 제2 통형 외컵을 이용함으로써, 크로스 컨태미네이션을 방지할 수 있다.
도 1은 일실시형태에 따른 액처리 장치를 포함하는 액처리 시스템을 상측에서 본 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 액처리 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 액처리 장치의 A-A 화살표 방향에서 본 평면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 액처리 장치의 B-B 화살표 방향에서 본 평면도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 액처리 장치에 있어서의 기판 유지부 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 나타내는 종단면도이다.
도 6a는 도 2에 나타내는 액처리 장치에 있어서의 천판 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 나타내는 종단면도이다.
도 6b는 도 6a에 있어서의 영역(VIB)을 확대하여 나타내는 종단면도이다.
도 7은 도 2에 나타내는 액처리 장치에 있어서의 에어 후드 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 나타내는 종단면도이다.
도 8은 도 2에 나타내는 액처리 장치에 있어서의 각 노즐 및 각 노즐 지지 아암의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 9의 (a)∼(e)는 도 2에 나타내는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차 나타내는 설명도이다.
도 10의 (f)∼(j)는 도 2에 나타내는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차 나타내는 설명도이다.
도 11의 (k)∼(m)은 도 2에 나타내는 액처리 장치에 의해 행하여지는 웨이퍼의 세정 처리의 일련의 공정을 순차 나타내는 설명도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
우선, 도 1을 이용하여, 일실시형태에 따른 액처리 장치(10)를 포함하는 액처리 시스템에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 액처리 시스템은, 상기 시스템의 외부로부터 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼(W)(이하, 「웨이퍼(W)」라고도 약칭함)를 수용한 캐리어를 배치하기 위한 배치대(101)와, 캐리어에 수용된 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 반송 아암(102)과, 반송 아암(102)에 의해 취출된 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 전달 유닛(103)과, 전달 유닛(103)에 배치된 웨이퍼(W)를 수취하고, 그 웨이퍼(W)를 액처리 장치(10) 내에 반송하는 반송 아암(104)을 구비하고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 액처리 시스템에는, 복수(도시 실시형태에서는 4개)의 액처리 장치(10)가 마련되어 있다.
다음에, 액처리 장치(10)의 개략적인 구성에 대해서 도 2 내지 도 4를 이용하여 설명한다.
도 2∼도 4에 나타내는 바와 같이, 액처리 장치(10)는, 수용된 웨이퍼(W)의 액처리가 행하여지는 처리 챔버(20)와, 처리 챔버(20)에 인접하여 형성된 대기 영역(80)을 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 액처리 장치(10)에서는, 처리 챔버(20) 및 대기 영역(80)은 연통하고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 챔버(20) 내에는, 웨이퍼(W)를 수평 상태로 유지하여 회전시키는 기판 유지부(21)가 마련되어 있고, 이 기판 유지부(21)의 주위에는 링형의 회전컵(40)이 배치되어 있다. 회전컵(40)은, 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 그 웨이퍼(W)로부터 원심력에 의해 비산되는 처리액을 받기 위해 마련되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 챔버(20) 내에 있어서 회전컵(40)의 주위에는, 통형 외컵이 이중으로 배치되어 있고, 원통형으로 형성된 통형 외컵(50A) 및 통형 외컵(50A)의 외측에 통형 외컵(50B)이 동심으로 배치되어 있다. 이들 통형 외컵(50A, 50B)은 웨이퍼(W)에 실시되는 처리에 따라 독립적으로 승강 가능하게 되어 있다. 기판 유지부(21), 회전컵(40) 및 통형 외컵(50A, 50B)의 구성의 상세에 대해서는 뒤에 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 하나의 액처리 장치(10)에는 복수(도시예에서는 4개)의 노즐 지지 아암(82(82p, 82q, 82r, 82s))이 마련되어 있고, 각 노즐 지지 아암(82)의 선단에 각각 하나의 노즐(82a)(혹은 2개의 노즐(82a, 82a')(도 8도 참조))이 마련되어 있다. 각 노즐 지지 아암은, 전체로서 가늘고 긴 막대 형상, 보다 상세하게는 가늘고 긴 원기둥 형상을 갖고 있다. 도 2에서는, 복수의 노즐 지지 아암(82) 중 하나만이 도시되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 노즐 지지 아암(82)에는 아암 지지부(82b)(도 3에는 도시하지 않음)가 마련되어 있고, 각 아암 지지부(82b)는, 파선으로 개략적으로 도시된 리니어 구동 기구(82c)(도 3에는 도시하지 않음)에 의해 노즐 지지 아암(82)의 길이 방향(도 2에 있어서의 좌우 방향)으로 직선적으로 구동되도록 되어 있다. 리니어 구동 기구(82c)의 구성은 임의이지만, 예컨대, 아암 지지부(82b)를 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 마련하며, 가이드 레일 양단부에 각각 마련된 풀리(도시하지 않음) 사이에 걸쳐진 벨트(도시하지 않음)에 아암 지지부(82b)를 고정하고, 벨트를 구동시킴으로써 아암 지지부(82b)가 이동하는 것 같은 구성으로 할 수 있다. 각 노즐 지지 아암(82)은, 대응하는 통형 외컵(50A 또는 50B)의 측부에 형성된 측부 개구(50m)를 통하여, 통형 외컵(50A 또는 50B)의 내측에 노즐 지지 아암(82)의 선단부가 진출한 진출 위치와, 노즐 지지 아암(82)의 선단부가 통형 외컵(50A 또는 50B)으로부터 후퇴한 후퇴 위치 사이에서 수평 방향으로 직선 운동을 행한다(도 2 및 도 3에 있어서의 각 노즐 지지 아암(82) 근방에 표시된 화살표를 참조).
도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮기 위한 천판(32)이 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 천판(32)은, 도 4에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같은, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮는 진출 위치와, 도 4에 있어서 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같은, 수평 방향에 있어서 진출 위치로부터 후퇴한 위치인 후퇴 위치 사이에서 이동할 수 있다. 천판(32) 및 그 주변 부품의 구성의 상세에 대해서는 뒤에 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮기 위한 에어 후드(70)가 승강 가능하게 마련되어 있다. 이 에어 후드(70)로부터, N2 가스(질소 가스)나 클린 에어 등의 청정화된 가스가 하측 방향으로 흐른다. 에어 후드(70)는, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮는 하강 위치와, 하강 위치보다 상측에 위치하는 상승 위치 사이에서 승강 가능하게 마련되어 있다. 도 2에서는, 에어 후드(70)가 상승 위치에 위치하고 있을 때의 상태를 나타내고 있다. 에어 후드(70)는 상승 위치에 있어서도 웨이퍼를 상측으로부터 덮고 있다. 에어 후드(70)의 구성의 상세에 대해서는 뒤에 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 대기 영역(80)의 바닥부에는 배기부(58)가 마련되어 있고, 이 배기부(58)에 의해 대기 영역(80) 내의 분위기의 배기가 행하여진다. 각 노즐 지지 아암(82)을 구동하기 위한 리니어 구동 기구(82c)로부터 발생하는 파티클은, 배기부(58)에 의해 흡인되어 제거된다.
도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 케이스의 처리 챔버(20)의 구역에 마련된 개구 및 대기 영역(80)의 개구에는, 셔터(60, 62)가 각각 마련되어 있고, 셔터(60, 62)를 개방함으로써 처리 챔버(20) 내 및 대기 영역(80) 내의 기기에 액세스하여 메인터넌스할 수 있다. 셔터(60, 62)는, 반송 아암(104)에 의해 처리 챔버(20)로부터 웨이퍼(W)를 반출 반입하기 위한 개구(94a)(후술)의 반대측에 마련되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 케이스의 측벽에는, 반송 아암(104)에 의해 처리 챔버(20) 내에 웨이퍼(W)를 반입하고, 처리 챔버(20)로부터 웨이퍼(W)를 반출하기 위한 개구(94a)가 마련되어 있고, 이 개구(94a)에는, 그 개구(94a)를 개폐하기 위한 셔터(94)가 마련되어 있다.
다음에, 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같은 액처리 장치(10)의 각 구성 요소의 상세에 대해서 도 5 내지 도 8을 이용하여 설명한다.
우선, 도 5를 참조하여, 기판 유지부(21)에 대해서 설명한다. 도 5는 액처리 장치(10)의 각 구성 요소 중, 기판 유지부(21) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소를 나타내는 종단면도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(21)는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 원판 형상의 유지 플레이트(26)와, 유지 플레이트(26)의 상측에 마련된 원판 형상의 리프트핀 플레이트(22)를 구비하고 있다. 리프트핀 플레이트(22)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 하측으로부터 지지하기 위한 리프트핀(23)이 둘레 방향에 등간격으로 3개 마련되어 있다. 또한, 도 5에는 2개의 리프트핀(23)만이 표시되어 있다. 리프트핀 플레이트(22)의 하측에는 피스톤 기구(24)가 마련되어 있고, 이 피스톤 기구(24)에 의해 리프트핀 플레이트(22)가 승강하도록 되어 있다. 반송 아암(104)(도 1 참조)에 의해 웨이퍼(W)를 리프트핀(23) 상에 배치할 때, 및 리프트핀(23) 상으로부터 웨이퍼(W)를 취출할 때에는, 피스톤 기구(24)에 의해 핀(24a)이 밀어 올려짐으로써 리프트핀 플레이트(22)가 도 5에 나타내는 바와 같은 위치로부터 상측으로 이동시켜져, 리프트핀 플레이트(22)는 회전컵(40)보다 상측에 위치하게 된다. 한편, 처리 챔버(20) 내에서 웨이퍼(W)의 액처리나 건조 처리 등을 행할 때에는, 피스톤 기구(24)에 의해 리프트핀 플레이트(22)가 도 5에 나타내는 바와 같은 하강 위치로 이동시켜져, 웨이퍼(W)의 주위에 회전컵(40)이 위치하게 된다.
유지 플레이트(26)에는, 웨이퍼(W)를 측방으로부터 유지하기 위한 유지 부재(25)가 둘레 방향으로 등간격으로 3개 마련되어 있다. 또한, 도 5에는 2개의 유지 부재(25)만이 표시되어 있다. 각 유지 부재(25)는, 리프트핀 플레이트(22)가 상승 위치로부터 도 5에 나타내는 바와 같은 하강 위치로 이동하였을 때에, 이 리프트핀(23) 상의 웨이퍼(W)를 측방으로부터 유지하고, 유지하였을 때에 웨이퍼(W)를 약간 들어올려 리프트핀(23)으로부터 약간 이격시키도록 구성되어 있다.
또한, 리프트핀 플레이트(22) 및 유지 플레이트(26)의 중심 부분에는 각각 관통 구멍이 형성되어 있고, 이들 관통 구멍을 통과하도록 처리액 공급관(28)이 마련되어 있다. 처리액 공급관(28)은, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 이면에, 약액이나 순수 등의 여러가지 종류의 처리액을 공급한다. 처리액 공급관(28)은 리프트핀 플레이트(22)와 연동하여 승강하도록 되어 있다. 처리액 공급관(28)의 상단에는, 리프트핀 플레이트(22)의 관통 구멍을 막도록 마련된 헤드 부분(28a)이 형성되어 있다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급관(28)에는 처리액 공급부(29)가 접속되어 있어, 이 처리액 공급부(29)에 의해 처리액 공급관(28)에 여러가지 종류의 처리액이 공급된다.
유지 플레이트(26)에는, 도시하지 않는 접속부를 통해 링형의 회전컵(40)이 부착되어 있고, 이에 의해, 회전컵(40)이 유지 플레이트(26)와 일체적으로 회전하도록 되어 있다. 회전컵(40)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 지지된 웨이퍼(W)를 측방으로부터 둘러싸도록 마련되어 있다. 이 때문에, 회전컵(40)은, 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때에 이 웨이퍼(W)로부터 측방으로 비산된 처리액을 받을 수 있다. 또한, 유지 플레이트(26)는, 그 유지 플레이트(26)로부터 하측으로 연장되는 회전축(26a)을 회전 구동 모터(27)에 의해 회전시킴으로써, 회전한다. 이때, 하강 위치에 있는 리프트핀 플레이트(22)는, 핀(24a)을 통해 유지 플레이트(26)와 결합하고 있기 때문에, 리프트핀 플레이트(22)와 함께 회전한다.
또한, 회전컵(40)의 주위에는, 드레인 컵(42) 및 안내컵(44)이 각각 마련되어 있다. 드레인 컵(42) 및 안내컵(44)은 각각 링형으로 형성되어 있다. 또한, 드레인 컵(42) 및 안내컵(44)은 각각 상부에 개구를 갖고 있다. 여기서, 드레인 컵(42)은 처리 챔버(20) 내에 있어서, 그 상단이 유지 부재(25)에 유지된 기판보다 높은 위치가 되도록 고정되어 있다. 한편, 안내컵(44)은 드레인 컵(42) 내에 이동가능하게 마련되어 도시하지 않는 승강 실린더에 의해 승강되도록 되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 드레인 컵(42)이나 안내컵(44)의 하측에는, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)가 각각 마련되어 있다. 사용되는 처리액의 종류에 따라 설정되는 안내컵(44)의 상하 방향 위치에 의존하여, 웨이퍼(W)로부터 측방으로 비산된 처리액이, 2개의 배출부(46a, 46b) 중 어느 하나의 배출부에 선택적으로 보내지도록 되어 있다. 구체적으로는, 후술하는 SC-1액에 의한 액처리가 행하여지는 경우에는, 안내컵(44)이 상승 위치(도 5에 나타내는 바와 같은 상태)에 위치하여, 웨이퍼(W)로부터 측방으로 비산된 SC-1액이 제2 배출부(46b)로 보내진다. 한편, 후술하는 SPM액에 의한 액처리가 행하여지는 경우에는, 안내컵(44)이 하강 위치에 위치하여, 웨이퍼(W)로부터 측방에 비산된 SPM액이 제1 배출부(46a)로 보내진다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)에는 기액 분리부(48a, 48b)가 각각 접속되어 있다. 그리고, 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)에 있어서 배액뿐만 아니라 배기도 행하여지도록 되어 있고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기액 분리부(48a, 48b)에 있어서 제1 배출부(46a) 및 제2 배출부(46b)로부터 보내온 처리액의 폐액(미스트도 포함함) 및 가스로 이루어지는 기액 혼합 유체로부터 액체와 기체가 분리되어, 각각 배액(DR) 및 배기(EXH)된다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 드레인 컵(42)에는, 웨이퍼(W)의 중심을 향하여 순수를 공급하는 고정 린스 노즐(43)이 마련되어 있다. 이 고정 린스 노즐(43)에 의해, 웨이퍼(W)의 중심을 향하여 순수 등의 린스액이 포물선형으로 토출되도록 되어 있다(도 5의 이점 쇄선 참조).
드레인 컵(42) 및 안내컵(44)의 주위에는, 전술한 통형 외컵(50A, 50B)이 마련되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 내측의 통형 외컵(50A)의 하단은, 통형 외컵(50A)을 지지하는 지지 부재(53A)가 연결되어 있고, 지지 부재(53A)는 구동 기구(54A)에 의해 승강된다. 구동 기구(54A) 및 지지 부재(53A)는, 예컨대 에어 실린더 기구의 실린더부 및 로드부로 각각 구성할 수 있다. 구동 기구(54A)에 의해 지지 부재(53A)를 승강시킴으로써, 통형 외컵(50A)은, 통형 외컵(50A)의 상단이 드레인 컵(42)의 상단보다 상측에 있는 상승 위치와, 상승 위치보다도 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능하다. 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 통형 외컵(50A)의 측부에는, 노즐 지지 아암(82p, 82q)을 통과시키기 위한 2개의 측부 개구(50m)가 마련되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 통형 외컵(50A)의 상부는 개구단이며, 바꾸어 말하면, 통형 외컵(50A)의 상부에 상부 개구(50n)가 형성되어 있다. 상부 개구(50n)가 천판(32)에 의해 막히는 위치까지 통형 외컵(50A)이 상승한다.
또한, 외측의 통형 외컵(50B)의 상부에는, 이 통형 외컵(50B)을 지지하기 위한 지지 부재(53B)가 연결되어 있고, 지지 부재(53B)에는 그 지지 부재(53B)를 승강시키는 구동 기구(54B)가 연결되어 있다. 구동 기구(54B)는, 예컨대 에어 실린더 기구로 구성할 수 있다. 구동 기구(54B)에 의해 지지 부재(53B)를 승강시킴으로써, 통형 외컵(50B)은, 도 5에 나타내는 내측의 통형 외컵(50A)과 마찬가지로, 통형 외컵(50B)의 상단이 드레인 컵(42)의 상단보다 상측에 있는 상승 위치와, 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능하다. 통형 외컵(50B)의 측부에도, 노즐 지지 아암(82r, 82s)을 통과시키기 위한 2개의 측부 개구(통형 외컵(50A)의 측부 개구(50m)와 동일 형상임)가 마련되어 있지만, 이것은 도시되어 있지 않다. 통형 외컵(50B)의 상부에도, 통형 외컵(50A)과 마찬가지로, 상부 개구가 형성되어 있고, 이 상부 개구는, 통형 외컵(50B)이 상승 위치에 있으며, 또한 에어 후드(70)가 하강 위치에 있을 때에, 그 에어 후드(70)에 의해 막힌다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 처리 챔버(20) 내에는, 통형 외컵(50A, 50B)을 각각 세정하기 위한 세정부(52A, 52B)가 마련되어 있다. 세정부(52A, 52B)는 각각, DIW(순수) 등의 세정액을 저류하기 위한 링 형상의 세정조(52Aa, 52Ba)를 갖고 있다. 통형 외컵(50A, 50B)이 하강 위치에 있을 때에 통형 외컵(50A, 50B)이 세정조(52Aa, 52Ba)에 저류된 세정액에 침지되고, 이에 의해, 통형 외컵(50A, 50B)을 세정할 수 있다. 세정조(52Aa)의 바닥벽과 그곳을 관통하는 지지 부재(53A) 사이(도 5의 좌측을 참조)에는, 세정액의 누설을 방지하면서 지지 부재(53A)의 상하 운동을 허용하는 적당한 시일(도시하지 않음)이 실시되어 있다. 또한, 내측의 통형 외컵(50A)이 하강 위치에 있을 때에는, 통형 외컵(50A)의 전체(상단부까지)가 세정조(52Aa)에 있는 세정액에 잠겨 있는 것이 바람직하다.
세정조(52Aa, 52Ba)의 바닥부(도 5의 우측을 참조)에는 세정액 공급로(52Ab, 52Bb)가 형성되어 있고, 이 세정액 공급로(52Ab, 52Bb)에 도 5 중 화살표로 개략적으로 나타내는 바와 같이, 세정액 공급원(DIW)로부터 세정액이 연속적으로 보내진다. 세정조(52Aa, 52Ba)의 상부의 측부(도 5의 좌측을 참조)에는 각각, 배액로(52Ac, 52Bc)가 개구하고 있으며, 이 배액로(52Ac, 52Bc)를 통해 세정조(52Aa, 52Ba)의 세정액이 배출되도록 되어 있다. 즉, 세정조(52Aa, 52Ba) 내에는, 세정조(52Aa, 52Ba)의 바닥부의 세정액 공급로(52Ab, 52Bb)로부터, 상측을 향하여 흘러 세정조(52Aa, 52Ba)의 상부의 배액로(52Ac, 52Bc)로부터 유출되는 세정액의 흐름이 형성되고, 이에 의해 통형 외컵(50A, 50B)에 부착된 약액이 씻겨 내려가며 세정조(52Aa, 52Ba) 내의 세정액이 항상 청정화되도록 되어 있다. 또한, 실제로는, 세정액 공급로(52Ab, 52Bb) 및 배액로(52Ac, 52Bc)의 각각은 원주 방향으로 간격을 두고 복수 마련되어 있지만, 도 5에서는, 도면의 간략화를 위해 하나씩만 나타내고 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 통형 외컵(50B)의 바로 외측에, 각 노즐 지지 아암(82)을 세정하기 위해, 각 노즐 지지 아암(82)에 대응하여 하나씩 아암 세정부(88)가 마련되어 있다. 이 아암 세정부(88)의 구성에 대한 상세한 도시는 생략하지만, 이 아암 세정부(88)는, 그 내부에 세정액이 수용되는 세정실(도시하지 않음)을 갖고 있고, 상기 세정실의 내부를, 가늘고 긴 원기둥 형상의 노즐 지지 아암(82)이 관통하고 있다. 노즐 지지 아암(82)이 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동할 때, 또는 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동할 때에, 세정실에 수용된 세정액에 노즐 지지 아암(82)의 일부가 접촉하면서 노즐 지지 아암(82)이 이동함으로써, 노즐 지지 아암(82)의 세정이 행하여지도록 되어 있다. 상기를 대신하여, 아암 세정부(88)는, 세정실 내에 세정액의 샤워를 분사하는 노즐을 마련하여 구성하여도 좋고, 또한, 세정액을 건조시키기 위한 가스를 분사하는 가스 노즐을 아암 세정부(88)에 부설할 수도 있다. 또한, 도 3에는, 도면의 간략화를 위해, 아암 세정부(88)는 도시되어 있지 않다.
4개의 노즐 지지 아암(82(82p∼82s))의 노즐(82a(82a'))로부터 각각 토출되는 유체의 상세에 대해서, 도 8을 참조하여 이하에 설명한다.
도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제1 노즐 지지 아암(82p)에는, 2개의 노즐(82a, 82a')이 마련되어 있다. 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로부터는 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액이 웨이퍼(W)를 향하여 하측으로 토출되도록 되어 있다. 제1 노즐 지지 아암(82p) 내에는 노즐(82a)에 접속된 처리액 공급관(83a)이 마련되어 있고, 병렬로 마련된 과산화수소수 공급부(83b) 및 황산 공급부(83c)가 각각 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 처리액 공급관(83a)에 접속되어 있다. 또한, 황산 공급부(83c)로부터 공급된 황산을 가열하기 위한 히터(83d)가 마련되어 있다. 그리고, 과산화수소수 공급부(83b) 및 황산 공급부(83c)로부터 공급된 과산화수소수 및 황산이 혼합되고, 이 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액이, 처리액 공급관(83a)을 통해 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로 보내지도록 되어 있다. 황산 공급부(83c)로부터 공급된 황산은 히터(83d)에 의해 가열되고, 또한 이 가열된 황산과 과산화수소수가 혼합되었을 때에 반응열이 생긴다. 이 때문에, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로부터 토출되는 SPM액은, 100℃ 이상, 예컨대 170℃ 정도의 고온이 된다. 또한, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a')로부터는 린스액으로서의 핫 DIW(가열된 순수)가 웨이퍼(W)를 향하여 하측으로 토출되도록 되어 있다. 제1 노즐 지지 아암(82p) 내에는 노즐(82a')에 접속된 처리액 공급관(83a')이 마련되어 있고, 순수 공급부(83e)가 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 처리액 공급관(83a')에 접속되어 있다. 또한, 순수 공급부(83e)로부터 공급된 순수를, 예컨대 60℃∼80℃로 가열하기 위한 히터(83f)가 마련되어 있다.
또한, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)로부터는, 천판(32)을 세정하기 위한 순수 등의 천판 세정액이 상향으로 토출되도록 되어 있다. 제2 노즐 지지 아암(82q) 내에는 노즐(82a)에 접속된 세정액 공급관(84a)이 마련되어 있고, 세정액 공급부(84b)가 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 세정액 공급관(84a)에 접속되어 있다. 세정액 공급부(84b)로부터 공급된 순수 등의 천판 세정액이, 세정액 공급관(84a)을 통해 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 보내진다.
또한, 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로부터는, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액(이하, 「SC-1액」이라고도 함)과, 상온 린스액으로서의 순수를, 웨이퍼(W)를 향하여 하측으로 토출할 수 있도록 되어 있다. 제3 노즐 지지 아암(82r) 내에는 노즐(82a)에 접속된 처리액 공급관(85a)이 마련되어 있고, 병렬로 마련된 과산화수소수 공급부(85b), 암모니아수 공급부(85c) 및 순수 공급부(85d)가 각각 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브를 통해 처리액 공급관(85a)에 접속되어 있다. 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로부터 SC-1액을 토출하는 경우에는, 순수 공급부(85d)에 대응하는 개폐 밸브가 폐지된 상태에서, 과산화수소수 공급부(85b) 및 암모니아수 공급부(85c)로부터 과산화수소수 및 암모니아수가 송출되고 이들이 혼합되어 SC-1액이 생성되며, 이 SC-1액이 처리액 공급관(85a)을 통해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로 보내진다. 또한, 상온 순수로 이루어지는 린스액을 공급하는 경우에는, 과산화수소수 공급부(85b) 및 암모니아수 공급부(85c)에 대응하는 개폐 밸브를 각각 폐지한 상태에서, 순수 공급부(85d)로부터 처리액 공급관(85a)을 통해 순수가 송출된다.
또한, 도 8의 (d)에 나타내는 바와 같이, 제4 노즐 지지 아암(82s)의 노즐(82a)는 2류체 노즐로서 구성되어 있다. 제4 노즐 지지 아암(82s)의 노즐(82a)에는 순수 공급관(86a) 및 N2 가스 공급관(86c)이 각각 접속되어 있고, 순수 공급관(86a)에는 순수 공급부(86b)가 접속되며 N2 가스 공급관(86c)에는 N2 가스 공급부(86d)가 접속되어 있다. 순수 공급부(86b)로부터 순수 공급관(86a)을 통해 공급된 순수와, N2 가스 공급부(86d)로부터 N2 가스 공급관(86c)을 통해 공급된 N2 가스가, 2류체 노즐 내에서 혼합됨으로써, 이 2류체 노즐로부터 순수의 액적이 하측에 분무된다.
또한, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 높이 레벨은, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 높이 레벨보다 높게 하여도 좋고, 그렇게 하면, 제2 노즐 지지 아암(82q) 및 제3 노즐 지지 아암(82r)이 동시에 통형 외컵(50) 내에 진출하였을 때에 아암끼리가 충돌 또는 간섭하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에 의해 웨이퍼(W)에 고온 린스 처리를 행할 때에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 의해 천판(32)을 세정할 수 있다. 또한, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 의해 천판(32)을 세정할 때에, 웨이퍼(W)가 제거된 기판 유지부(21)를 세정할 수 있다. 또한, 이 경우, 내측의 통형 외컵(50A)에 형성되는 2개의 측부 개구(50m)의 높이 레벨도 변경된다.
각 노즐 지지 아암(82)이 후퇴 위치에 있을 때에는, 그 노즐 지지 아암(82)의 선단 부분이, 상승 위치에 있을 때의 통형 외컵(50)의 대응하는 측부 개구(50m)에 근접하여 그 측부 개구(50m)를 막도록 되어 있다. 이에 의해, 통형 외컵(50)의 내측의 분위기가 측부 개구(50m)로부터 통형 외컵(50)의 외측에 누출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
다음에, 천판(32) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소의 상세한 구조에 대해서 도 4, 도 6a 및 도 6b를 이용하여 설명한다.
도 6a에 나타내는 바와 같이, 천판(32)은 천판 유지 아암(35)에 의해 유지되도록 되어 있다. 또한, 천판(32)의 상부에는 회전축(34)이 부착되어 있고, 이 회전축(34)과 천판 유지 아암(35)의 사이에는 베어링(34a)이 마련되어 있다. 이 때문에, 회전축(34)은 천판 유지 아암(35)에 대하여 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 회전축(34)에는 풀리(34b)가 부착되어 있다. 한편, 천판 유지 아암(35)의 기단부에는 서보 모터(36)가 마련되어 있고, 이 서보 모터(36)의 선단에도 풀리(36b)가 마련되어 있다. 그리고, 회전축(34)의 풀리(34b) 및 서보 모터(36)의 풀리(36b)에는 무단(無端)의 타이밍 벨트(36a)가 연장하여 걸쳐져 있고, 이 타이밍 벨트(36a)에 의해, 서보 모터(36)에 의한 회전 구동력이 회전축(34)에 전달되어, 천판(32)이 회전축(34)을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 또한, 서보 모터(36)에는 케이블(36c)이 접속되어 있고, 이 케이블(36c)에 의해 액처리 장치(10)의 케이스의 외부로부터 서보 모터(36)에 전력이 공급되도록 되어 있다. 이들 회전축(34), 타이밍 벨트(36a), 서보 모터(36) 등에 의해, 수평면 상에서 천판(32)을 회전시키는 천판 회전 기구가 구성되어 있다.
천판(32)의 둘레 가장자리부에 인접하여, 천판(32)의 이면에 부착된 후에 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 비산되는 액체(예컨대 흄의 응축물)를 받아내기 위한 링형의 액받이 부재(130)가 마련되어 있다. 액받이 부재(130)는, 그 내부에 링형의 액받이 공간(132)을 갖고 있고, 이 액받이 공간(132)은 천판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 개구하고 있다. 액받이 부재(130)는, 액받이 공간(132)의 내주단을 형성하는 상측 방향으로 연장되는 가장자리 부재(134)를 갖고 있고, 천판(32)으로부터 비산되는 액체가 확실하게 액받이 공간(132)에 떨어지도록, 천판(32)의 둘레 가장자리는 가장자리 부재(134)보다 반경 방향 외측에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
액받이 부재(130)에는, 액받이 공간(132)에 접속된 하나 또는 복수의 배출구(136)가 형성되어 있다. 배출구(136)에는, 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 개재되어 마련된 배출관(137c)이 접속되어 있고, 필요에 따라 액받이 공간(132) 내를 흡인할 수 있도록 되어 있다. 액받이 공간(132)을 흡인함으로써, 액받이 공간(132) 내에 있는 액체를 배출관(137c)에 효율적으로 배출할 수 있다. 또한, 액받이 공간(132)을 흡인함으로써, 천판(32)의 둘레 가장자리부 하면 근방에 있어서 액받이 공간(132) 내를 향하는 기류가 생기고, 이 기류에 의해 천판(32)의 둘레 가장자리부에 도달한 액체가 액받이 공간(132) 내에 끌려들어가기 때문에, 액체를 확실하게 액받이 공간(132) 내에 유도할 수 있다. 또한, 미스트 세퍼레이터(137a)에 의해 분리된 액체는 공장 폐액 시스템(DR)에 배액되고, 이젝터(137b)로부터의 배기는 공장 배기 시스템(EXH)에 배기된다. 또한, 배출구(136)를 하나만 마련하는 경우에는, 배출관(137c)의 처리를 간략화하기 위해, 배출구(136)는 천판 유지 아암(35)의 하측(도 4를 참조)에 마련하는 것이 바람직하다.
회전 가능한 천판(32)의 상측에는, 회전 불능한 원형의 정류판(140)이 마련되어 있다. 천판(32)의 상면과 정류판(140)의 하면 사이에는, 공간(141)이 마련되어 있다. 정류판(140)의 하면의 둘레 가장자리부는, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132)을 구획하는 내측 상면(138)과 접속되어 있다. 따라서, 이젝터(137b)에 의해 액받이 공간(132)을 흡인하면, 천판(32)과 정류판(140) 사이의 공간(141) 내를 반경 방향 외측을 향하여 흐르는 기류가 생기고, 이 기류는, 천판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 내측 상면(138) 사이의 간극을 통하여 액받이 공간(132)에 유입되기 때문에, 천판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 가장자리 부재(134) 사이를 통하여 액받이 공간(132)에 유입되는 액체가, 천판(32)의 둘레 가장자리와 액받이 부재(130)의 내측 상면(138) 사이의 간극을 통하여 천판(32)의 상측에 분출되는 일은 없다.
액받이 부재(130) 및 정류판(140)은, 천판 유지 아암(35)에 고정되어 천판 유지 아암(35)으로부터 방사형으로 연장되는 복수(본 예에서는 4개)의 지지 아암(146)에 의해 지지되어 있다. 지지 아암(146)의 선단부 하면에는, 부착링(150), 정류판(140)의 외주 가장자리부(144), 액받이 부재(130)가 이 순서로 위에서부터 순서대로 적층되고, 볼트(148a)에 의해 서로 체결되어 있다. 또한, 지지 아암(146)의 기단부 하면에는, 정류판(140)의 내주 가장자리부(142)가 볼트(148b)에 의해 체결되어 있다. 따라서, 도시된 구성예에 있어서는, 천판(32), 액받이 부재(130) 및 정류판(140)은 공통의 지지 부재인 천판 유지 아암(35)에 의해 지지되어 함께 일체적으로 이동하고, 또한, 천판(32)만이 연직 축선 둘레로 회전 가능하며, 액받이 부재(130) 및 정류판(140)은 회전하지 않는다.
도 6b에 나타내는 바와 같이, 천판(32)이 진출 위치에 있고, 또한 내측의 통형 외컵(50A)이 상승 위치에 있을 때에, 액받이 부재(130)의 하면은 내측의 통형 외컵(50A)의 상면에 접촉하거나 혹은 누설이 생기지 않을 정도의 약간의 간극이 양자 사이에 있도록 근접시키고 있고, 이에 의해, 통형 외컵(50A), 액받이 부재(130) 및 천판(32)에 의해 웨이퍼(W)를 포위하는 밀폐 또는 폐쇄 공간이 구획되어 있다. 또한, 액받이 부재(130)의 하면 및 통형 외컵(50)의 상면 중 적어도 한쪽에 시일 부재를 마련하여, 액받이 부재(130)의 하면 및 통형 외컵(50A)의 상면 사이를 밀봉하여도 좋다.
도 4 및 도 6a에 나타내는 바와 같이, 천판 유지 아암(35)의 기단에는 회전 모터(37)가 마련되어 있어, 천판 유지 아암(35)은 회전 모터(37)의 회전축을 중심으로 하여 선회하도록 되어 있다. 이에 의해, 천판(32)은, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮는 진출 위치(도 4에서 실선으로 나타내는 위치)와, 진출 위치로부터 수평 방향으로 후퇴한 위치인 후퇴 위치(도 4의 이점 쇄선으로 나타내는 위치) 사이를 이동할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 액처리 장치(10)의 대기 영역(80)에는, 천판(32)이 후퇴 위치에 후퇴하였을 때에 그 천판(32)을 수납하는 천판 수납부(38)가 마련되어 있다. 이 천판 수납부(38)의 측방에는 개구가 형성되어 있어, 천판(32)이 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동하였을 때에 이 천판(32)은 천판 수납부(38)의 측방의 개구를 통해 천판 수납부(38) 내에 완전히 수납된다. 천판 수납부(38)에는 배기부(39)가 마련되어 있어, 천판 수납부(38) 내의 분위기는 항상 배기부(39)에 의해 배기되고 있다. 이 때문에, 천판 수납부(38) 내에 수용된 천판(32)의 하면에 SPM액 등의 처리액에 유래하는 액적이 부착하고 있었다고 해도, 그 액적 유래의 분위기가 대기 영역(80)이나 처리 챔버(20) 내에 유출되는 일은 없다.
다음에, 에어 후드(70) 및 그 주변에 위치하는 구성 요소의 상세한 구조에 대해서 도 7을 이용하여 설명한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 에어 후드(70)는, 하부가 개구된 케이싱(72)과, 케이싱(72)의 하부에 마련되며 복수의 개구(77a)를 갖는 펀칭 플레이트 등의 하부판(77)을 구비하고 있고, 케이싱(72) 내에는 필터(76)가 1층 또는 복수층 마련되어 있다. 또한, 케이싱(72)의 상부에는 가요성의 덕트(74)가 접속되어 있고, 이 덕트(74)는 액처리 장치(10)의 케이스의 외부의 환경에 연통하고 있다. 또한, 덕트(74)의 기단부에는 케이싱(72) 내에 가스를 송입하기 위한 팬(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 액처리 장치(10)의 케이스의 외부의 환경으로부터 덕트(74)를 경유하여 케이싱(72) 내에 가스(예컨대 공기)가 보내지고, 케이싱(72) 내에 있어서 필터(76)에 의해 가스에 포함되는 파티클이 제거된 후, 하부판(77)의 개구(77a)로부터 청정화된 가스가 하측으로 흐르도록 되어 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 에어 후드(70)에는, 그 에어 후드(70)를 승강시키는 에어 후드 승강 기구(78)가 마련되어 있다. 이 에어 후드 승강 기구(78)에 의해, 에어 후드(70)는, 기판 유지부(21)에 유지된 웨이퍼(W)의 근방에 위치하여 웨이퍼(W)를 상측으로부터 덮는 하강 위치와, 하강 위치보다 웨이퍼(W)로부터 상측으로 떨어진 상승 위치 사이에서 승강하도록 되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 도 2에서는, 에어 후드(70)가 상승 위치에 위치하고 있을 때의 상태를 나타내고 있다. 또한, 에어 후드(70)가 하강 위치에 있으며, 외측의 통형 외컵(50B)이 상승 위치에 있을 때, 외측의 통형 외컵(50B)의 상면은 에어 후드(70)의 하부판(77)의 하면에 접촉하거나 혹은 누설이 생기지 않을 정도의 약간의 간극이 양자 사이에 있도록 근접시키고 있고, 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주위에는, 에어 후드(70)와 통형 외컵(50B)에 의해, 웨이퍼(W)를 포위하는 밀폐 또는 폐쇄 공간이 구획된다(도 7, 도 10의 (i)∼(j) 및 도 11의 (k)를 참조). 또한, 도시된 실시형태에 있어서는, 에어 후드(70)가 상승 위치와 하강 위치 사이에서 승강하고, 천판(32)이 진출 위치와 후퇴 위치 사이에서 수평 이동하도록 되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 에어 후드(70)가 진출 위치와 후퇴 위치 사이에서 수평 이동하고, 천판(32)이 상승 위치와 하강 위치 사이에서 승강하도록 되어 있어도 좋다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 액처리 장치(10)는, 그 전체의 동작을 통괄 제어하는 컨트롤러(200)를 갖고 있다. 컨트롤러(200)는, 액처리 장치(10)의 모든 기능 부품(예컨대, 기판 유지부(21), 피스톤 기구(24), 서보 모터(36), 통형 외컵(50A, 50B)의 구동 기구(54A, 54B), 천판(32)을 이동시키는 회전 모터(37), 에어 후드 승강 기구(78) 등)의 동작을 제어한다. 컨트롤러(200)는, 하드웨어로서, 예컨대 범용 컴퓨터와, 소프트웨어로서 해당 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램(장치 제어 프로그램 및 처리 레시피 등)에 의해 실현할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터에 고정적으로 마련된 하드 디스크 드라이브 등의 기억 매체에 저장되거나, 혹은 CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 착탈 가능하게 컴퓨터에 셋팅되는 기억 매체에 저장된다. 이러한 기억 매체가 도 2에 있어서 참조 부호 201로 도시되어 있다. 프로세서(202)는 필요에 따라 도시하지 않는 사용자 인터페이스로부터의 지시 등에 기초하여 정해진 처리 레시피를 기억 매체(201)로부터 호출하여 실행시키고, 이에 의해 컨트롤러(200)의 제어 하에서 액처리 장치(10)의 각 기능 부품이 동작하여 정해진 처리가 행하여진다. 컨트롤러(200)는, 도 1에 나타내는 액처리 시스템 전체를 제어하는 시스템 컨트롤러여도 좋다.
다음에, 전술한 액처리 장치(10)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 상면에 있는 불필요한 레지스트막을 제거하는 세정 처리의 일련의 공정에 대해서 도 9∼도 11을 이용하여 설명한다. 이하에 나타내는 세정 처리의 일련의 공정은, 컨트롤러(200)가 액처리 장치(10)의 각 기능 부품의 동작을 제어함으로써 행하여진다. 또한, 도 9∼도 11에서는, 도면의 보기 쉬움을 중시하여, 액처리 장치의 각 구성 부재는 대폭 간략화되어 기재되어 있다.
우선, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 천판(32)을 후퇴 위치에 이동시키고, 이 천판(32)을 천판 수납부(38)에 수납시킨다. 또한, 에어 후드(70)를 도 2에 나타내는 상승 위치로부터 하강시켜, 하강 위치에 위치시킨다. 또한, 내측 및 외측의 통형 외컵(50A, 50B)을 하강 위치에 위치시켜, 기판 유지부(21)의 상부 공간의 측방을 개방한다. 이러한 상태에서, 기판 유지부(21)의 리프트핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 나타내는 위치로부터 상측으로 이동시켜, 처리 챔버(20)의 개구(94a)에 마련된 셔터(94)를 개방한다. 그리고, 액처리 장치(10)의 외부로부터 웨이퍼(W)가 반송 아암(104)(도 1을 참조)에 의해 개구(94a)를 통해 처리 챔버(20) 내에 반송되고, 이 웨이퍼(W)가 리프트핀 플레이트(22)의 리프트핀(23) 상에 배치되며, 그 후, 반송 아암(104)은 처리 챔버(20)로부터 후퇴한다. 이때에, 각 노즐 지지 아암(82)은 대기 영역(80) 내의 후퇴 위치에 위치하고 있다. 에어 후드(70)로부터 처리 챔버(20) 내에 클린 에어 등의 가스가 항상 다운 플로우로 보내짐으로써, 처리 챔버(20) 내의 청정도가 유지되도록 되어 있다.
다음에, 리프트핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 하측으로 이동시켜, 이들 리프트핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 나타내는 바와 같은 하강 위치에 위치시킨다. 이때에, 유지 플레이트(26)에 마련된 각 유지 부재(25)가, 리프트핀(23) 상의 웨이퍼(W)를 측방에서 지지하고, 이 웨이퍼(W)를 리프트핀(23)으로부터 약간 이격시킨다.
그 후에, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 에어 후드(70)를 하강 위치로부터 상승 위치로 이동시키고, 그 후, 천판(32)을 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동시킨다. 이에 의해, 기판 유지부(21)에 의해 유지된 웨이퍼(W)는 천판(32)에 의해 덮어지게 된다. 이어서, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 내측의 통형 외컵(50A)을 하강 위치로부터 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주위에는, 천판(32)과 통형 외컵(50A)에 의해 외부로부터 격리된 공간이 형성된다. 이 공간을, 이하의 설명에 있어서, 「제1 처리 공간」이라고도 칭한다. 후술하는 바와 같이, 이 제1 처리 공간은, 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 SPM액에 의해 웨이퍼(W)에 대하여 액처리가 행하여지는 공간이다. 또한, 이때의 통형 외컵(50A)의 상단부와 천판(32) 및 그 주변 부품의 위치 관계는, 도 6b에 도시된 바와 같다(도 9의 (d)∼(e) 및 도 11의 (m)에 나타내는 상태에 있어서도 동일함). 또한, 통형 외컵(50A)이 상승 위치에 있을 때, 통형 외컵(50A)의 하단부는 세정조(52Aa) 내의 세정액에 잠겨 있다. 이에 의해, 통형 외컵(50A)의 하단부 근방의 공간을 통한 통형 외컵(50A)의 내측의 공간과 외측의 공간의 연통을 차단하는 워터 시일이 형성된다. 또한, 통형 외컵(50B)이 상승 위치에 있을 때도, 통형 외컵(50B)의 하단부는 세정조(52Ba) 내의 세정액에 잠겨 있어, 마찬가지로 워터 시일이 형성된다. 이어서, 서보 모터(36)에 의해 천판(32)을 회전시킨다.
다음에, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제1 노즐 지지 아암(82p)을 통형 외컵(50A)의 대응하는 측부 개구(50m)를 통하여 처리 챔버(20)의 내측에 진입시킨다(도 9의 (d) 참조).
다음에, 기판 유지부(21)의 유지 플레이트(26) 및 리프트핀 플레이트(22)를 회전시켜, 유지 플레이트(26)의 각 유지 부재(25)에 의해 유지되고 있는 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 그리고, 웨이퍼(W)가 회전한 상태에서, 통형 외컵(50A) 내에 진출한 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)의 상면에 SPM액이 공급되어, 웨이퍼(W)의 SPM 처리가 행하여진다. 이 SPM 처리에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 레지스트가 SPM액에 의해 박리된다. SPM액과 함께 박리된 레지스트는, 회전하는 웨이퍼(W)의 원심력에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산되고, 하강 위치에 있는 안내컵(44)을 통해 제1 배출부(46a)에 보내져 회수된다. SPM 처리 시에 있어서, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)를 향하여 SPM액을 토출시키면서 이 노즐(82a)을 도 9의 (d)에 있어서의 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 전체 영역에 균일하게 SPM액을 토출하는 것이 바람직하다.
SPM 처리가 행하여질 때에, 천판(32)의 하측으로서 또한 통형 외컵(50A)의 내측에 형성되는 제1 처리 공간은 외부로부터 격리되어 있기 때문에, 제1 처리 공간 내의 분위기가 외부로 나가는 것을 막을 수 있고, 또한, 외부의 분위기가 제1 처리 공간 내에 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, 천판(32)이 수평면을 따라 회전하고 있음으로써, 천판(32)의 하면에 부착된 SPM액 등의 처리액의 액적은 원심력에 의해 천판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 흐르고, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132) 내에 유입되며, 또한 이 액받이 공간(132)으로부터 배출구(136), 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 개재되어 마련된 배출관(137c)을 통해, 공장 배액 시스템에 배출된다. 또한, 통형 외컵(50A)의 내벽면에 부착된 처리액의 액적은, 통형 외컵(50A)의 내벽면을 따라 자중(自重)에 의해 낙하한다. 따라서, SPM액 등의 처리액의 액적이 웨이퍼(W)에 재부착하는 것이 억제된다.
SPM 처리가 정해진 시간 실행된 후, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a) 로부터의 SPM액의 토출이 종료되고, 이어서, 연이어 웨이퍼(W) 및 천판(32)을 회전시킨 상태에서, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a')로부터 고온 DIW(예컨대 80℃로 가열된 순수)의 공급을 행함으로써 고온 린스 처리가 행하여진다. 이때에, 웨이퍼(W)의 하면(이면)을 향하여 처리액 공급관(28)으로부터도 가열된 순수를 공급하여, 웨이퍼 이면에 대해서도 고온 린스 처리를 행한다. 고온 DIW의 토출 중, 노즐(82a')을 웨이퍼(W)의 회전 중심의 바로 위에 계속해서 위치시켜도 좋고, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 왕복시켜도 좋다. 또한, SPM액의 토출 종료 후로서 고온 DIW의 공급 전에, 제1 노즐 지지 아암(82p)을 일단 후퇴시켜 아암 세정부(88)에서 세정한 후에, 재차 통형 외컵(50A) 내에 진출시켜도 좋다.
고온 린스 처리의 종료 후, 도 9의 (e)에 나타내는 바와 같이, 제1 노즐 지지 아암(82p)은 통형 외컵(50A) 내로부터 후퇴하여, 대기 영역(80)에서 대기하게 된다. 이때에, 웨이퍼(W) 및 천판(32)은 연이어 계속해서 회전하고 있다. 또한, 제1 노즐 지지 아암(82p)이 통형 외컵(50A) 내로부터 후퇴하여 후퇴 위치로 이동할 때에, 아암 세정부(88)에 의해 제1 노즐 지지 아암(82p)의 세정이 행하여져, 제1 노즐 지지 아암(82p)에 부착된 SPM 처리에 유래하는 오염 물질이 제거된다. 또한, 고온 린스 처리의 종료 후 즉시, 고정 린스 노즐(43)로부터 웨이퍼(W)의 중심을 향하여 순수(예컨대, 80℃)의 공급이 개시된다. 웨이퍼(W)를 회전시키면서 고정 린스 노즐(43)로부터의 순수를 공급함으로써 웨이퍼(W)의 표면에 순수의 액막이 형성되기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면이 대기에 노출되지 않게 되기 때문에 웨이퍼(W)의 표면에 파티클이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 천판(32)의 회전을 정지하고, 또한 도 10의 (f)에 나타내는 바와 같이 통형 외컵(50A)이 하강 위치까지 하강하여 세정조(52Aa) 내의 세정액(순수) 중에 가라앉혀진다. 이에 의해 SPM 처리 시에 통형 외컵(50A)의 내주면에 부착된 SPM액 유래의 오염 물질이, 세정조(52Aa) 내의 세정액에 의해 세정된다. 통형 외컵(50A)은, 다음에 사용될 때까지의 동안, 세정조(52Aa) 내에서 대기하고 있다.
다음에, 도 10의 (g)에 나타내는 바와 같이 천판(32)을 진출 위치로부터 후퇴 위치로 이동시키고, 이 천판(32)을 천판 수납부(38)에 수납한다. 이때 천판(32)의 하면에는, SPM액 유래의 오염 물질(흄의 응축물 등)이 부착하고 있지만, 천판 수납부(38) 내는 배기부(39)에 의해 배기되기 때문에, 오염 물질의 분위기가 대기 영역(80)이나 처리 챔버(20) 내에 유출되는 일은 없다.
이어서, 도 10의 (h)에 나타내는 바와 같이, 외측의 통형 외컵(50B)이 구동 기구(54B)에 의해 상승 위치까지 상승한다. 그 후, 도 10의 (i)에 나타내는 바와 같이, 에어 후드(70)가 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치하게 된다. 이때, 통형 외컵(50B)의 상단이, 에어 후드(70)의 하부판(77)의 하면에 접촉 또는 근접하게 되고, 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주위에는 에어 후드(70)와 통형 외컵(50B) 에 의해 외부로부터 격리된 제2 처리 공간이 형성된다. 이 제2 처리 공간 내에, 에어 후드(70)에 의해 청정화된 가스(청정 공기)를 공급하여, 처리 공간 내에 남은 분위기를 치환한다.
다음에, 고정 린스 노즐(43)로부터의 린스액의 공급이 정지되고, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 제3 노즐 지지 아암(82r)이 외측의 통형 외컵(50B)의 측부 개구(50m)를 통해, 통형 외컵(50B)의 내측에 진출한다(도 10의 (j) 참조). 그리고, 연이어 웨이퍼(W)를 계속해서 회전시키면서 에어 후드(70)에 의해 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내에서 흐르고 있는 상태에서, 통형 외컵(50B) 내에 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)의 중심을 향하여 SC-1액을 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 남는 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 대하여 SC-1 처리가 행하여질 때에는, SC-1액 및 레지스트 잔사는, 상승 위치에 위치하는 안내컵(44)을 통해, 제2 배출부(46b)로 보내져 배출된다.
웨이퍼(W)에 대하여 SC-1액에 의한 액처리가 행하여질 때에, 에어 후드(70) 및 외측의 통형 외컵(50B)의 내측에 형성되는 제2 처리 공간은 외부로부터 격리되어 있기 때문에, SC-1액의 성분을 포함하는 분위기가 외부로 나가는 것을 막을 수 있고, 또한, 외부의 분위기가 제2 처리 공간 내에 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, 제2 처리 공간이 폐쇄된 공간으로 되어 있음으로써, 제2 처리 공간의 청정도를 청정화된 가스에 의해 유지할 수 있다.
SC-1 처리가 종료하면, 도 11의 (k)에 나타내는 바와 같이, 제3 노즐 지지 아암(82r)은 통형 외컵(50B) 내로부터 후퇴하여, 대기 영역(80)에서 대기하게 된다. 이때에, 웨이퍼(W)는 계속해서 회전하고 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외컵(50B) 내로부터 후퇴하여 후퇴 위치로 이동할 때에, 아암 세정부(88)에 의해 제3 노즐 지지 아암(82r)의 세정이 행하여진다. 이에 의해, 제3 노즐 지지 아암(82r)에 부착된 SC-1액 등의 오물을 제거할 수 있다. 또한, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외컵(50B) 내로부터 후퇴한 후도, 에어 후드(70)에 의해, 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내에서 계속해서 흐르고 있다. 이어서, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외컵(50B)의 측부 개구(50m)를 통해 통형 외컵(50B) 내에 진출한다(즉 재차 도 10의 (j)의 상태가 된다). 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 통형 외컵(50B) 내에 진출한 제3 노즐 지지 아암(82r)의 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)의 중심을 향하여, 상온의 순수를 공급한다. 이때에, 웨이퍼(W)의 하면(이면)을 향하여 처리액 공급관(28)으로부터 상온의 순수를 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 린스 처리가 행하여진다. 그 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시킴으로써, 제2 처리 공간 내에서 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행하여진다.
또한, 웨이퍼(W)에 대한 SC-1액에 의한 액처리가 종료하고, 제3 노즐 지지 아암(82r)이 통형 외컵(50B) 내로부터 후퇴한 후, 웨이퍼(W)의 건조 처리를 행하기 전에, 제4 노즐 지지 아암(82s)을 통형 외컵(50B)의 내측에 진출시켜, 이 제4 노즐 지지 아암(82s)의 2류체 노즐에 의해 웨이퍼(W)에 순수의 액적을 분무함으로써, 웨이퍼(W)의 린스 처리를 행하여도 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)에 대한 린스 처리가 종료하고, 제4 노즐 지지 아암(82s)이 통형 외컵(50B) 내로부터 후퇴한 후도, 에어 후드(70)에 의해 청정화된 가스가 제2 처리 공간 내에서 계속해서 흐르고 있다. 그 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시킴으로써, 제2 처리 공간 내에서 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행하여진다.
웨이퍼(W)의 건조 처리가 종료하면, 도 11의 (l)에 나타내는 바와 같이, 외측의 통형 외컵(50B)이 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치하게 되어, 기판 유지부(21)의 상측 공간의 측방이 개방된다. 그 후, 기판 유지부(21)의 리프트핀 플레이트(22) 및 처리액 공급관(28)을 도 5에 나타내는 위치로부터 상측으로 이동시켜, 처리 챔버(20)의 개구(94a)에 마련된 셔터(94)를 개방한다. 그리고, 개구(94a)를 통해 액처리 장치(10)의 외부로부터 반송 아암(104)이 처리 챔버(20) 내에 들어가, 리프트핀 플레이트(22)의 리프트핀(23) 상에 있는 웨이퍼(W)가 반송 아암(104)에 이동 탑재된다. 그 후, 반송 아암(104)에 의해 취출된 웨이퍼(W)는 액처리 장치(10)의 외부에 반송된다. 이와 같이 하여, 일련의 웨이퍼(W)의 액처리가 완료한다.
다음에, 천판(32)의 세정 처리에 대해서 도 11의 (m)을 참조하여 설명한다. 천판(32)을 세정할 때에는, 에어 후드(70)를 하강 위치로부터 상승 위치로 이동시키고, 그 후, 천판(32)을 후퇴 위치로부터 진출 위치로 이동시킨다. 또한, 천판(32)이 진출 위치로 이동한 후, 내측의 통형 외컵(50A)을 하강 위치로부터 상승시켜 상승 위치에 위치시키고, 이어서, 서보 모터(36)에 의해 천판(32)에 회전 구동력을 부여함으로써 천판(32)을 수평면을 따라 회전축(34)을 중심으로 하여 회전시킨다.
그리고, 통형 외컵(50A)이 상승 위치로 이동한 후, 대기 영역(80)에서 대기하고 있는 4개의 노즐 지지 아암(82) 중 제2 노즐 지지 아암(82q)이 통형 외컵(50A)의 측면의 측부 개구(50m)를 통해 통형 외컵(50A) 내에 진출한다.
그 후, 천판(32)이 회전한 상태에서, 통형 외컵(50A) 내에 진출한 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)로부터 천판(32)을 향하여 순수 등의 천판 세정액을 토출한다. 이에 의해, 천판(32)에 부착된 SPM 처리에 유래하는 오염 물질(흄의 응축물 등)이 제거된다. 여기서, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)로부터 천판(32)을 향하여 순수 등의 천판 세정액을 토출시키면서 이 노즐(82a)을 도 11의 (m)에 있어서의 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 천판(32)의 전체 영역에 걸쳐 구석구석 균일하게 세정을 행할 수 있다. 또한, 천판(32)에 대하여 세정 처리가 행하여질 때에, 천판(32) 및 통형 외컵(50A)의 내측에는 폐쇄된 공간이 형성되어 있음으로써, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)로부터 토출된 천판 세정액이 통형 외컵(50A)의 외부로 나가는 것을 막을 수 있다. 또한, 천판 세정 처리 시에 있어서도, 웨이퍼(W)의 SPM 처리 시와 마찬가지로, 천판(32)의 하면에 부착된 세정액은 원심력에 의해 천판(32)의 둘레 가장자리를 향하여 흐르고, 액받이 부재(130)의 액받이 공간(132) 내에 유입되며, 또한 이 액받이 공간(132)으로부터 배출구(136), 미스트 세퍼레이터(137a) 및 이젝터(137b)가 개재되어 마련된 배출관(137c)을 통해, 공장 배액 시스템에 배출된다. 또한, 통형 외컵(50A)의 내벽면에 부착된 세정액의 액적은, 통형 외컵(50A)의 내벽면을 따라 자중에 의해 낙하한다.
전술한 바와 같은 천판(32)의 세정 처리는, 웨이퍼(W)에 대한 레지스트막의 제거 처리 및 웨이퍼(W)의 세정 처리 후에 매회 행하여도 좋고, 혹은 정기적으로 행하도록 하여도 좋다. 또한, 천판(32)의 세정 처리는, 웨이퍼(W)의 핫 린스 처리와 병행하여 행할 수 있다. 천판(32)의 세정 처리와 웨이퍼(W)의 핫 린스 처리를 동시에 행하는 경우에는, 통형 외컵(50A) 내에 제1 노즐 지지 아암(82p) 및 제2 노즐 지지 아암(82q)이 동시에 진출한다. 이때에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 높이 레벨은, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 높이 레벨보다 높게 되어 있어, 제1 노즐 지지 아암(82p) 및 제2 노즐 지지 아암(82q)이 동시에 통형 외컵(50A) 내에 진출하였을 때에 양자가 충돌 또는 간섭하지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 제2 노즐 지지 아암(82q)의 노즐(82a)에 의한 천판(32)의 세정 처리와, 제1 노즐 지지 아암(82p)의 노즐(82a)에 의해 웨이퍼(W)의 핫 린스 처리를 동시에 행할 수 있다.
상기 실시형태에 따르면, 웨이퍼(W)로부터 비산되는 처리액을 받아내는 액받이 컵인 회전컵(40), 드레인 컵(42) 및 안내컵(44)의 주위에 통형 외컵(50A, 50B)을 마련하고, 액처리 시에 통형 외컵(50A, 50B)의 상단이 회전컵(40)보다 상측에 위치하는 상승 위치에 통형 외컵(50A, 50B)을 위치시키고 있다. 이 때문에, 회전컵(40)의 상부 개구로부터 확산되는 처리액 유래의 미스트 내지 흄이, 처리 장치 내의 광범위로(특히, 평면에서 보아, 웨이퍼의 반경 방향 외측 방향으로) 확산되는 것이 방지된다. 또한, 2개의 통형 외컵(50A, 50B)을 각각 제1 약액 처리 및 제2 약액 처리에 이용하고 있다. 이 때문에, 한쪽의 통형 외컵(예컨대 50A)에 부착된 처리액 유래의 미스트 내지 흄이, 다른 쪽의 통형 외컵(예컨대 50B)에 의해 형성되는 처리 공간을 오염시킨다고 하는, 통형 외컵(50A, 50B)을 통한 크로스 컨태미네이션을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 높은 오염성을 갖는 제1 약액(SPM액)에 의한 액처리를 행할 때에 내측의 통형 외컵(50A)을 이용하여 제1 처리 공간을 형성하고, SPM액보다 오염성이 낮은 제2 약액(본 예에서는 SC-1액)에 의한 액처리를 행하는 경우에는, 외측의 통형 외컵(50B)을 이용하여 제2 처리 공간을 형성하고 있다. 또한, 내측의 통형 외컵(50A)은, 사용하지 않을 때에는, 세정조(52Aa) 내에 저류된 세정액 내에 가라앉혀져 있다. 이 때문에, 우선, SPM액에 의한 액처리를 행할 때에는, 내측의 통형 외컵(50A)이 그 내부 분위기가 외측으로 확산되는 것을 방지하기 때문에, 외측의 통형 외컵(50B)을 오염시키는 일은 없다. 물론 이때, 외측의 통형 외컵(50B)은 세정조(52Ba) 내에 저류된 세정액 내에 가라앉혀져 있기 때문에, 통형 외컵(50B)의 오염은 보다 확실하게 방지된다. 따라서, SPM액에 의한 액처리 종료 시, 곧 통형 외컵(50B)을 상승시켜, SC-1액에 의한 액처리를 행할 수 있다. 또한, SC-1액에 의한 액처리를 행할 때에는, 내측의 통형 외컵(50A)은, 세정조(52Aa) 내에 저류된 세정액 내에 가라앉혀져 있기 때문에, 외측의 통형 외컵(50B)의 내측의 제2 처리 공간의 분위기의 영향을 받지 않기 때문에, SC-1액에 의해 오염되는 일은 없다. 또한, SC-1 처리 중에는, SC-1액의 미스트가 세정조(52Aa) 내의 세정액의 수면으로 강하할 가능성이 있지만, SC-1 처리에서는 흄이 생기지 않기 때문에 오염성은 낮으며, 또한, 세정조(52Aa) 내에는 항상 새로운 세정액이 공급되고 있기 때문에, 내측의 통형 외컵(50A)의 오염은 실질적으로 문제가 되지 않는다. 상기로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 상대적으로 오염성이 높은 약액에 의한 액처리를 행하는 경우에 내측의 통형 외컵(50A)을 이용하고, 상대적으로 오염성이 낮은 약액에 의한 액처리를 행하는 경우에 외측의 통형 외컵(50B)을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 노즐을 그 선단부에 유지하는 노즐 지지 아암(82)은, 통형 외컵(50A, 50B)의 측부에 형성된 측부 개구(50m)를 통하여 직진하여, 통형 외컵의 내측에 진입할 수 있도록 되어 있다. 이 때문에, 노즐(82a)로부터 웨이퍼(W)에 약액이 공급되고 있을 때에, 약액 분위기가, 웨이퍼의 상측의 공간으로부터 반경 방향 외측을 향하여 확산되는 것이 방지되거나 혹은 대폭 억제된다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는, 통형 외컵(50A, 50B)의 상부 개구(50n)는 천판(32) 또는 에어 후드(70)에 의해 폐색되기 때문에, 약액 분위기가, 웨이퍼의 상측의 공간으로부터 더욱 상측으로 확산되는 것이 방지 또는 대폭 억제된다.
또한, 상기한 실시형태에 대해서는, 이하와 같은 여러가지의 변경을 부가할 수 있다.
천판(32)과 함께 마련되어 있는 정류판(140) 및 액받이 부재(130)는 마련하는 편이 바람직하지만, 생략할 수도 있다. 이 경우, 천판(32)의 외직경을, 내측의 통형 외컵(50A)의 내벽면의 직경보다 약간 작게 하여, 상승 위치에 있는 통형 외컵(50A)의 상단부의 내측에 천판(32)을 위치시킨다. 이렇게 하면, 회전하는 천판(32)의 하면으로부터 원심력에 의해 비산하는 약액(혹은 흄의 응축물)은, 통형 외컵(50A)의 내벽면 상에 충돌한 후, 자중(중력)에 의해 하측으로 흘러 가, 최종적으로 세정조(52Ab) 내의 세정액에 용입되어, 세정액의 흐름을 타고 배액된다.
하나의 노즐 아암이 2종류(또는 그 이상)의 상이한 약액을 각각 공급하는 2개(또는 그 이상)의 노즐을 갖고 있어도 상관없다. 구체적으로는 예컨대, 하나의 노즐 아암에 SPM액을 공급하기 위한 노즐과, SC-1액을 공급하기 위한 노즐이 마련되어도 좋다. 이 경우, SPM 처리의 종료 후, SC-1 처리의 개시 전에 노즐 아암을 세정하는 것이 바람직하다.
상기 실시형태에서는, 약액 처리로서 SPM 처리와, SC-1 처리를 행하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 2개의 통형 외컵 내에서 실행되는 2개의 액처리는, 크로스 컨태미네이션이 문제가 될 수 있는 임의의 약액 처리로 할 수 있다. 또한, 2개의 통형 외컵 내에서 실행되는 2개의 액처리는, 한쪽이 약액 처리이며, 다른 쪽이 린스(순수 린스) 처리여도 좋다.

Claims (13)

  1. 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제1 처리액을 공급하는 제1 처리액 공급 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제2 처리액을 공급하는 제2 처리액 공급 노즐과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 직경 방향 주위에, 상단이 기판보다 상측에 위치하도록 마련되며, 상기 제1 처리액 공급 노즐 또는 상기 제2 처리액 공급 노즐에 의해 기판에 공급된 후의 처리액을 받는 액받이 컵과,
    상기 액받이 컵의 주위에 배치되고, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제1 통형 외컵과,
    상기 액받이 컵의 주위로서 상기 제1 통형 외컵의 외측에 배치되며, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제2 통형 외컵
    을 구비한 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 처리액 공급 노즐로부터 기판에 제1 처리액을 공급할 때는, 상기 제1 통형 외컵을 상기 상승 위치에 위치시키며, 상기 제2 통형 외컵을 상기 하강 위치에 위치시키고,
    상기 제2 처리액 공급 노즐로부터 기판에 제2 처리액을 공급할 때는, 상기 제1 통형 외컵을 상기 하강 위치에 위치시키며, 상기 제2 통형 외컵을 상기 상승 위치에 위치시키는 액처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 처리액 공급 노즐을 그 선단부에 유지하는 제1 노즐 아암과, 상기 제1 노즐 아암을 그 길이 방향으로 직진시키는 제1 아암 구동 기구와, 상기 제2 처리액 공급 노즐을 그 선단부에 유지하는 제2 노즐 아암과, 상기 제2 노즐 아암을 그 길이 방향으로 직진시키는 제2 아암 구동 기구를 더 구비하고,
    상기 제1 통형 외컵의 측부에는 제1 측부 개구가 마련되어 있으며, 상기 제1 아암 구동 기구에 의해 상기 제1 노즐 아암을 직진시킴으로써, 상기 제1 측부 개구를 통하여, 상기 제1 노즐 아암의 선단부가 상기 상승 위치에 있는 상기 제1 통형 외컵의 내측에 진입할 수 있도록 되어 있고, 상기 제2 통형 외컵의 측부에는 제2 측부 개구가 마련되어 있으며, 상기 제2 아암 구동 기구에 의해 상기 제2 노즐 아암을 직진시킴으로써, 상기 제2 측부 개구를 통하여, 상기 제2 노즐 아암의 선단부가 상기 상승 위치에 있는 상기 제2 통형 외컵의 내측에 진입할 수 있도록 되어 있는 것인 액처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 세정액을 저류하는 제1 세정조를 더 구비하고, 제1 세정조는, 상기 하강 위치에 있는 상기 제1 통형 외컵이 제1 세정조에 저류된 세정액 내에 침지되도록 마련되어 있는 것인 액처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 세정액을 저류하는 제2 세정조를 더 구비하고, 제2 세정조는, 상기 하강 위치에 있는 상기 제2 통형 외컵이 제2 세정조에 저류된 세정액 내에 침지되도록 마련되어 있는 것인 액처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 상측으로부터 덮는 천판(天板)을 더 구비하고, 상기 천판은, 상기 상승 위치에 있는 상기 제1 통형 외컵의 상부 개구를 폐색하여, 상기 제1 통형 외컵의 내측이며 상기 천판의 하측에 제1 처리 공간을 형성하는 것인 액처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 상측으로부터 덮어, 청정화된 가스를 하측 방향으로 흐르게 하는 에어 후드를 더 구비하고, 상기 에어 후드는, 상기 상승 위치에 있는 상기 제2 통형 외컵의 상부 개구를 폐색하여, 상기 제2 통형 외컵의 내측이며 상기 에어 후드의 하측으로 청정화된 가스가 흐르는 제2 처리 공간을 형성하는 것인 액처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 액받이 컵은, 고정된 위치에 마련된 드레인 컵과, 상기 드레인 컵의 내측에 승강 가능하게 마련된 안내컵을 포함하고, 상기 안내컵이 승강함으로써 처리에 제공된 후의 상기 제1 처리액과 상기 제2 처리액을 상이한 배액부에 유도하는 것인 액처리 장치.
  9. 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제1 처리액을 공급하는 제1 처리액 공급 노즐과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여 제2 처리액을 공급하는 제2 처리액 공급 노즐과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 직경 방향 주위에, 상단이 기판보다 상측에 위치하도록 마련되고, 상기 제1 처리액 공급 노즐 또는 상기 제2 처리액 공급 노즐에 의해 기판에 공급된 후의 처리액을 받는 액받이 컵과,
    상기 액받이 컵의 주위에 배치되며, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제1 통형 외컵과,
    상기 액받이 컵의 주위로서 상기 제1 통형 외컵의 외측에 배치되고, 그 상단이 상기 액받이 컵의 상측에 있는 상승 위치와, 상기 상승 위치보다 하측에 위치하는 하강 위치 사이에서 승강 가능한, 상부에 상부 개구가 형성된 통형의 제2 통형 외컵
    을 구비한 액처리 장치를 이용한 액처리 방법에 있어서,
    상기 제1 통형 외컵을 상승 위치에 위치시키며 상기 제2 통형 외컵을 하강 위치에 위치시킨 상태에서 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시켜, 상기 제1 처리액 공급 노즐로부터 상기 기판에 상기 제1 처리액을 공급하여, 기판에 제1 액처리를 실시하는 제1 액처리 공정과,
    상기 제2 통형 외컵을 상승 위치에 위치시키며 상기 제1 통형 외컵을 하강 위치에 위치시킨 상태에서 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 회전시켜, 상기 제2 처리액 공급 노즐로부터 상기 기판에 상기 제2 처리액을 공급하여, 기판에 제2 액처리를 실시하는 제2 액처리 공정
    을 포함한 액처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 액처리 공정을 실행할 때에, 상기 제1 통형 외컵의 측부에 마련된 제1 측부 개구를 통하여, 상기 제1 처리액 공급 노즐을 그 선단부에 유지하는 제1 노즐 아암의 선단측을 상기 제1 통형 외컵의 내측에 진입시키고, 상기 제2 액처리 공정을 실행할 때에, 상기 제2 통형 외컵의 측부에 마련된 제2 측부 개구를 통하여, 상기 제2 처리액 공급 노즐을 그 선단부에 유지하는 제2 노즐 아암의 선단측을 상기 제2 통형 외컵의 내측에 진입시키는 액처리 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 통형 외컵은, 하강 위치에 있을 때에, 제1 세정조에 저류된 세정액 내에 침지되고, 상기 제2 통형 외컵은, 하강 위치에 있을 때에, 제2 세정조에 저류된 세정액 내에 침지되는 것인 액처리 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 액처리 공정을 실행할 때에, 천판이, 상기 상승 위치에 있는 상기 제1 통형 외컵의 상부 개구를 폐색하여, 기판을 상측으로부터 덮으며, 상기 제1 통형 외컵의 내측이며 상기 천판의 하측에 제1 처리 공간을 형성하고, 상기 제2 액처리 공정을 실행할 때에, 에어 후드가, 상기 상승 위치에 있는 상기 제2 통형 외컵의 상부 개구를 폐색하여, 기판을 상측으로부터 덮으며, 상기 제2 통형 외컵의 내측이며 상기 에어 후드의 하측에 제2 처리 공간을 형성하여, 그 제2 처리 공간 내에 청정화된 가스를 하측 방향으로 흐르게 하는 것인 액처리 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 액받이 컵이 승강 가능한 가동 부분을 갖고 있고, 상기 제1 처리액에 의해 처리가 행하여질 때와, 상기 제2 처리액에 의해 처리가 행하여질 때에, 상기 가동 부분이 상이한 높이에 위치하여, 처리에 제공된 후의 상기 제1 처리액과 상기 제2 처리액을 상이한 배액부에 유도하는 액처리 방법.
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