KR20150001739A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치 (1) 는, 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지 유닛 (5) 과, 기판 유지 유닛 (5) 에 유지된 기판의 주면과 동등하거나 혹은 당해 주면보다 큰 크기를 갖고, 기판의 주면의 하방에 대향하여, 수평이고 또한 평탄한 액유지면 (11) 을 갖는 플레이트 (8) 와, 액유지면 (11) 에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 유닛 (20) 과, 기판 유지 유닛 (5) 및 플레이트 (8) 를 상대적으로 이동시켜, 기판의 주면과 액유지면을 접근/이반시키는 이동 유닛 (29) 과, 제어 유닛 (50) 을 포함한다. 제어 유닛은, 처리액 공급 유닛 (20) 및 이동 유닛 (29) 을 제어하여, 처리액 공급 유닛 (20) 에 의해 액유지면 (11) 에 처리액을 공급하여, 액유지면에 처리액 액막을 형성하는 처리액 액막 형성 공정과, 이동 유닛 (29) 에 의해 기판의 주면과 액유지면 (11) 을 접근시켜, 기판의 주면을 처리액 액막에 접촉시키는 접촉 공정과, 접촉 공정 후, 처리액이 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 접액 유지 공정을 실행한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
이 발명은, 처리액을 사용하여 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
특허문헌 1 은, 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지부와, 기판의 주면 (主面) 에 소정 간격을 두고 대향하는 기판 대향면을 갖는 플레이트를 구비한 기판 처리 장치를 개시하고 있다. 기판 대향면에 있어서의 기판의 주면 중심과 대향하는 부분에는, 처리액을 공급하기 위한 토출구가 형성되어 있다. 토출구로부터 기판의 주면과 기판 대향면 사이의 공간에 공급되는 처리액은 그 공간 내를 확산하여 당해 공간을 액밀 상태로 한다.
이 구성에 의해, 적은 처리액 유량으로, 기판의 주면 전역에 처리액을 널리 퍼지게 할 수 있다. 그 때문에, 처리액의 소비량을 억제할 수 있고, 런닝 코스트의 저감을 실현할 수 있다.
일본 공개특허공보 2008-227386호
그러나, 특허문헌 1 의 구성에서는, 토출구가 기판의 주면 중심에 대향하고 있어, 토출구로부터 토출되는 처리액은 먼저 기판의 주면 중심에 닿는다. 그 때문에, 다음에 서술하는 바와 같이, 처리의 면내 균일성을 실현할 수 없다.
도 24 는, 처리액으로서 에칭액을 사용하는 경우에 있어서, 기판의 회전 중심 (센터) 과 주단부 (周端部) (에지) 에서의 에칭 처리의 차를 설명하기 위한 모델도이다. 가로축은 에칭액 토출 개시로부터의 시간, 세로축은 에칭량이다.
에칭액 (처리액) 이 기판의 회전 중심에 공급되면, 그 에칭액이 원심력에 의해 기판의 주단부에 도달할 때까지 시간차가 발생한다. 그 때문에, 주단부에서의 에칭의 개시는, 회전 중심에서의 에칭의 개시로부터 늦어지게 된다. 이 지연 시간 사이에, 회전 중심에서는 에칭량 (ΔE) 만큼의 에칭이 진행되고, 이 에칭량 (ΔE) 은 센터와 에지 사이에서의 에칭량의 차가 된다. 이 차는, 에칭액 토출 시간을 길게 해도 해소되지 않는다.
한편, 본건 발명자들은, 에칭액 (처리액) 의 토출 유량을 적게 (예를 들어 0.25 리터/분) 하여 에칭액의 소비량 저감을 도모하는 경우에, 기판 면내에 있어서의 에칭 균일성에는 기판의 회전 속도가 관여하고 있는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 기판의 회전 속도가 빠르면 (예를 들어 1000 rpm 정도), 도 25 에 나타내는 바와 같이, 기판의 회전 중심 (센터) 에서의 에칭량 직선과, 기판의 주단부 (에지) 에 있어서의 에칭량 직선이 평행이 되지 않는다. 구체적으로는, 회전 중심에 있어서의 에칭 레이트가 주단부에 있어서의 에칭 레이트보다 커진다. 그 때문에, 에칭액 토출 시간이 길어짐에 따라, 에칭량의 차가 커진다.
이와 같은 과제, 즉, 기판의 면 내에 있어서의 처리량의 차는, 처리액으로서 에칭액을 사용하는 경우 뿐만 아니라, 처리액으로서 세정액이나 레지스트 박리액 등을 사용하는 경우에도 공통되는 과제이다.
그래서, 이 발명의 목적은, 런닝 코스트를 저감하면서, 면내 균일성이 높은 기판 처리를 실현할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
이 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 주면과 동등하거나 혹은 당해 주면보다 큰 크기를 갖고, 상기 기판의 주면의 하방에 대향하고, 수평이고 또한 평탄한 액유지면을 갖는 플레이트와, 상기 액유지면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛 및 상기 플레이트를 상대적으로 이동시켜, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근/이반 (離反) 시키는 이동 유닛과, 상기 처리액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 처리액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 처리액을 공급하여, 상기 액유지면에 처리액 액막을 형성하는 처리액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 처리액 액막에 접촉시키는 접촉 공정과, 상기 접촉 공정 후, 처리액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 접액 유지 공정을 실행하는 제어 유닛을 포함한다.
이 구성에 의하면, 기판의 주면에 대향하는 플레이트의 액유지면에, 처리액의 액막을 형성해 두는 한편, 기판의 주면과 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 처리액의 액막에 접촉시킴으로써, 기판 주면의 전역이 처리액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 기판 주면의 전체면 (전역) 에 있어서, 처리액에 의한 처리를 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있다. 그 후, 그 처리액의 접액 상태를 그대로 유지함으로써, 기판의 주면에서 처리액에 의한 처리가 진행된다. 기판의 주면이 처리액에 접액된 후에는, 처리액 공급 유닛으로부터 소 (小) 유량으로 처리액을 공급하거나, 혹은 처리액 공급 유닛으로부터의 처리액의 공급을 정지할 수도 있기 때문에, 기판 주면 내에 있어서의 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 처리액의 소비량을 억제할 수 있다. 이에 따라, 런닝 코스트를 저감시키면서, 면내 균일성이 높은 기판 처리를 실현할 수 있다.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 액유지면에는, 처리액을 토출하기 위한 처리액 토출구가 형성되어 있고, 상기 처리액 공급 유닛은 상기 처리액 토출구로부터 처리액을 토출시킨다.
이 구성에 의하면, 액유지면에 형성된 처리액 토출구로부터 액유지면에 처리액이 공급되므로, 액을 튀기는 일 없이 신속하게 처리액의 액막이 액유지면에 형성된다.
또, 상기 액유지면에는 약액을 토출하기 위한 약액 토출구가 형성되어 있어도 되고, 이 경우에, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 약액 토출구로부터 약액을 토출시키는 약액 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 액유지면에는, 린스액을 토출하기 위한 린스액 토출구가 형성되어 있어도 되고, 이 경우에, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 린스액 토출구로부터 린스액을 토출시키는 린스액 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다.
이 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치는, 상기 플레이트를, 상기 액유지면에 수직인 회전축선 둘레로 회전시키기 위한 플레이트 회전 유닛을 추가로 포함한다. 이 경우에, 상기 처리액 토출구는, 상기 플레이트 회전 유닛에 의한 상기 플레이트의 회전축선 상에 형성되어 있어도 된다.
또, 상기 제어 유닛은, 상기 플레이트 회전 유닛을 제어하여, 상기 접액 유지 공정과 병행하여, 상기 플레이트를, 상기 액유지면과 상기 기판의 주면 사이에 상기 처리액을 유지 가능한 저회전 속도로 회전시키는 저속 회전 제어 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 플레이트 회전 유닛에 의해 플레이트를 저속 회전시킴으로써 처리액을 교반할 수 있다. 이에 따라, 기판 주면 내의 처리 불균일을 없앨 수 있어, 처리의 면내 균일성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
또, 상기 제어 유닛은, 상기 플레이트 회전 유닛을 제어하여, 상기 접액 유지 공정의 종료 후, 상기 플레이트를, 상기 액유지면으로부터 처리액을 털어내는 것이 가능한 고회전 속도로 회전시키는 고속 회전 제어 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 플레이트 회전 유닛에 의해 플레이트를 고속 회전시킴으로써, 액유지면 상의 처리액은 플레이트의 회전에 의해 털어내어져, 액유지면으로부터 제거된다. 이에 따라, 액유지면에 있어서의 처리액의 잔류를 방지할 수 있다.
또, 상기 제어 유닛은, 상기 접촉 공정의 실행과 동기하여 혹은 상기 접촉 공정의 실행에 앞서, 상기 액유지면으로의 처리액의 공급을 정지시키는 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 처리액의 액막 형성 후에는, 액유지면으로의 처리액의 공급을 정지시킨다. 그리고, 처리액의 공급 정지와 동기하여 또는 처리액의 공급 정지 후에, 기판의 주면과 처리액의 액막에 접촉시킨다. 이에 따라, 기판의 주면에 대한 처리에 영향을 주는 일 없이, 처리액의 소비량을 보다 한층 억제할 수 있다.
상기 액유지면에는, 건조 가스를 토출하는 건조 가스 토출구가 형성되어 있어도 된다. 이 경우에, 상기 건조 가스 토출구는, 상기 플레이트 회전 유닛에 의한 상기 플레이트의 회전축선 상에 형성되어 있어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 액유지면을 가열하는 가열 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 액유지면에 공급된 처리액을 가열할 수 있다. 이에 따라, 따뜻해진 처리액으로 기판의 주면을 처리할 수 있기 때문에, 처리 효율이 향상하고, 그 결과 처리 시간의 단축을 도모할 수 있다. 이에 따라, 처리의 면내 균일성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
상기 처리액 공급 유닛은, 상기 액유지면에 약액을 공급하기 위한 약액 공급 유닛과, 상기 액유지면에 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다. 이 경우에, 상기 제어 유닛은, 상기 약액 공급 유닛, 상기 린스액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 약액 액막을 형성하는 약액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 약액 액막에 접촉시키는 약액 접촉 공정과, 상기 약액 접촉 공정 후, 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 약액 접액 유지 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정과, 상기 이반 공정 후, 상기 린스액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 린스액을 공급하여, 상기 액유지면에 린스액 액막을 형성하는 린스액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 린스액 액막에 접촉시키는 린스액 접촉 공정과, 상기 린스액 접촉 공정 후, 린스액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 린스액 접액 유지 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 기판의 주면에 대향하는 플레이트의 액유지면에, 약액의 액막을 형성해 두는 한편, 기판의 주면과 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 약액의 액막에 접촉시킴으로써, 기판 주면의 전역이 약액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 약액에 의한 처리를, 기판 주면의 전역에 있어서 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있기 때문에, 기판 주면 내에 있어서의 약액 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
또, 기판의 주면에 대향하는 플레이트의 액유지면에, 린스액의 액막을 형성해 두는 한편, 기판의 주면과 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 린스액의 액막에 접촉시킴으로써, 기판 주면의 전역이 린스액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 린스액의 소비량을 억제할 수 있다.
이에 따라, 약액 처리 및 린스 처리의 각각으로, 런닝 코스트를 저감시키면서, 면내 균일성이 높은 기판 처리를 실현할 수 있다.
또, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 액유지면에 제 1 약액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급 유닛과, 상기 액유지면에 제 2 약액을 공급하기 위한 제 2 약액 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다. 이 경우에, 상기 제어 유닛은, 상기 제 1 약액 공급 유닛, 상기 제 2 약액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 제 1 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 제 1 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 제 1 약액 액막을 형성하는 제 1 약액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 1 약액 액막에 접촉시키는 제 1 약액 접촉 공정과, 상기 제 1 약액 접촉 공정 후, 제 1 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 1 약액 접액 유지 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정과, 상기 이반 공정 후, 상기 제 2 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 제 2 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 제 2 약액 막을 형성하는 제 2 약액 막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 2 약액 액막에 접촉시키는 제 2 약액 접촉 공정과, 상기 제 2 약액 접촉 공정 후, 제 2 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 2 약액 접액 유지 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 기판의 주면에 대향하는 플레이트의 액유지면에 제 1 약액의 액막을 형성해 두는 한편, 기판의 주면과 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 제 1 약액의 액막에 접촉시킴으로써, 기판 주면의 전역이 제 1 약액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 제 1 약액에 의한 처리를, 기판 주면의 전역에 있어서 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있기 때문에, 기판 주면 내에 있어서의 제 1 약액 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 제 1 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
또, 기판의 주면에 대향하는 플레이트의 액유지면에, 제 2 약액의 액막을 형성해 두는 한편, 기판의 주면과 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 제 2 약액의 액막에 접촉시킴으로써, 기판 주면의 전역이 제 2 약액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 제 2 약액 처리를, 기판 주면의 전역에 있어서 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있기 때문에, 기판 주면 내에 있어서의 제 2 약액 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 제 2 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
이에 따라, 제 1 약액 처리 및 제 2 약액 처리의 각각으로, 런닝 코스트를 저감시키면서, 면내 균일성이 높은 기판 처리를 실현할 수 있다.
이 발명의 기판 처리 방법은, 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지 유닛을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판의 주면의 하방에 대향하는 수평이고 또한 평탄한 액유지면에 처리액을 공급하여, 상기 액유지면에 처리액 액막을 형성하는 액막 형성 공정과, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 처리액 액막에 접촉시키는 접촉 공정과, 상기 접촉 공정 후, 처리액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 접액 유지 공정을 포함한다.
이 방법에 있어서도, 기판 처리 장치의 발명과 동일한 변형이 가능하다.
본 발명에 있어서의 상기 서술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 4a-4c 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 1).
도 4d-4f 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 2).
도 4g-4i 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 3).
도 4j-4l 은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 4).
도 4m-4o 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 5).
도 5 는, 웨이퍼의 상면에 형성된 처리액의 액막을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 제 1 처리예의 변형예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 1).
도 7 은, 제 1 처리예의 변형예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 2).
도 8 은, 제 1 처리예의 변형예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 3).
도 9 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 2 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10a-10b 는, 제 2 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 1).
도 10c-10e 는, 제 2 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다 (그 2).
도 11 은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 3 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 4 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 13 은, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 5 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 14 는, 도 1 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 제 6 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 15 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도 있다.
도 16 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 17 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 18 은, 도 16 에 나타내는 하측 스핀 베이스의 상면에 처리액의 액막이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 19 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 20a-20b 는, 도 19 에 나타내는 기판 처리 장치로 실시되는 처리의 일례를 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
도 21 은, 본 발명의 제 6 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 22 는, 본 발명의 제 7 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 23 은, 본 발명의 제 8 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 24 는, 처리액으로서 에칭액을 사용하는 경우에 있어서, 기판의 회전 중심 (센터) 과 주단부 (에지) 에서의 에칭 처리량의 차를 설명하기 위한 모델도이다 (기판 회전 속도가 비교적 저속인 경우).
도 25 는, 처리액으로서 에칭액을 사용하는 경우에 있어서, 기판의 회전 중심 (센터) 과 주단부 (에지) 에서의 에칭 처리량의 차를 설명하기 위한 모델도이다 (기판 회전 속도가 비교적 고속인 경우).
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 처리액 (약액 (예를 들어 제 1 약액, 제 2 약액 및 제 3 약액의 3 종류의 약액) 그리고 린스액 (탈이온수：deionized water)) 를 사용하여 기판의 일례로서의 원형의 반도체 웨이퍼 (이하, 간단히 「웨이퍼」 라고 한다) (W) 를 1 매씩 처리하는 매엽식 (枚葉式) 기판 처리 장치이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 격벽 (도시되지 않음) 에 의해 구획된 처리실 (3) 내에, 하방으로부터 웨이퍼 (W) 를 수평 자세로 유지하면서 회전시키기 위한 기판 하측 유지 기구 (4) 와, 기판 하측 유지 기구 (4) 의 상방에 배치되어, 웨이퍼 (W) 를 수평 자세로 유지하면서 회전시키기 위한 기판 상측 유지 기구 (기판 유지 유닛) (5) 와, 기판 하측 유지 기구 (4) 를 수용하는 컵 (6) 을 구비하고 있다.
기판 하측 유지 기구 (4) 는, 연직으로 연장되는 통상 (筒狀) 의 하측 회전축 (7) 과, 하측 회전축 (7) 의 상단에 수평 자세로 장착된 원판상 하측 스핀 베이스 (8) 와, 이 하측 스핀 베이스 (8) 의 주연 (周緣) 에 배치된 복수 개 (3 개 이상. 예를 들어 6 개) 의 하측 협지 부재 (10) 를 구비하고 있다. 복수 개의 하측 협지 부재 (10) 는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (액유지면) (11) 의 주연부에 있어서 웨이퍼 (W) 의 외주 형상에 대응하는 원주 상에서 적당한 간격을 두고 배치되어 있다. 하측 스핀 베이스 (8) 는, 예를 들어 SiC 나 유리 카본 등을 사용하여 형성되어 있다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 은, 거의 수평인 평탄면을 갖고, 웨이퍼 (W) 보다 약간 대직경을 갖고 있다. 즉, 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 은, 웨이퍼 (W) 와 동등 혹은 그것보다 큰 크기의 액유지면을 제공하고 있다.
또한, 하측 스핀 베이스 (8) 의 내부에는 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 가열하기 위한 히터 (40) 가 구비되어 있다. 히터 (40) 로는, 예를 들어 가열 저항식의 히터가 구비되어 있고, 히터 (40) 는 상면 (11) 의 전역을 균일 온도로 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 히터 (40) 에 통전함으로써, 히터 (40) 가 발열하여, 상면 (11) 의 전역을 균일하게 가열한다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 내부에는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 온도 (상면 (11) 근방의 온도) 를 검출하기 위한 온도 센서 (39) 가 형성되어 있다.
복수의 하측 협지 부재 (10) 에는 하측 협지 부재 구동 기구 (22) 가 결합되어 있다. 하측 협지 부재 구동 기구 (22) 는, 복수의 하측 협지 부재 (10) 를, 웨이퍼 (W) 의 단면 (端面) 과 맞닿게 하여 웨이퍼 (W) 를 협지할 수 있는 협지 위치와, 이 협지 위치보다 웨이퍼 (W) 의 직경 방향 외방의 개방 위치로 유도할 수 있도록 되어 있다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 웨이퍼 (W) 의 하면에 대향하면서, 복수의 하측 협지 부재 (10) 에 의해 웨이퍼 (W) 가 협지됨으로써, 웨이퍼 (W) 가 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된다. 웨이퍼 (W) 가 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된 상태에서는, 웨이퍼 (W) 의 중심이 하측 회전축 (7) 의 중심축선 상에 위치한다.
하측 회전축 (7) 은 중공 (中空) 축으로 되어 있고, 하측 회전축 (7) 의 내부에는, 히터 (40) (가열 유닛) 로의 급전선 (도시 생략) 이 삽입 통과되어 있음과 함께, 하면 공급관 (12) 이 삽입 통과되어 있다. 하면 공급관 (12) 은, 하측 스핀 베이스 (8) 의 중심부를 그 두께 방향으로 관통하는 관통공 (13) 에 연통되어 있다. 또, 이 관통공 (13) 은, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 중심부에서 개구하는 하측 토출구 (처리액 토출구, 약액 토출구, 린스액 토출구, 건조 가스 토출구) (14) 에 연통되어 있다.
하면 공급관 (12) 에는, 제 1 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛) (15), 제 2 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛) (16), 제 3 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛) (17), 린스액 하측 밸브 (린스액 공급 유닛) (18), 건조 가스 하측 밸브 (처리액 공급 유닛) (19) 및 유기 용제 하측 밸브 (처리액 공급 유닛) (20) 를 통해서, 상온 (약 25 ℃) 의 제 1 약액, 상온의 제 2 약액, 상온의 제 3 약액, 상온의 DIW 등의 린스액, 건조 가스 및 상온의 IPA 유기 용제가, 각각 공급되도록 되어 있다. 하면 공급관 (12) 에 공급된 제 1 약액, 제 2 약액, 제 3 약액, 린스액, 건조 가스 및 유기 용제는, 하측 토출구 (14) 로부터 상방을 향해 토출되도록 되어 있다. 또한, 도 1 에서는, 하측 토출구 (14) 는 1 개만 도시되어 있지만, 하측 토출구 (14) 가 복수의 토출구를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 처리 유체마다 토출구가 형성되어 있어도 되고, 복수의 처리 유체 사이에서 토출구를 공유해도 된다. 예를 들어, 액계의 처리 유체 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 및 유기 용제) 는 하나의 토출구로부터 토출되고, 가스계의 처리 유체 (건조 가스) 는 다른 토출구로부터 토출되도록 되어 있어도 된다. 단, 하측 토출구 (14) 에 포함되는 어느 토출구도, 다음에 서술하는 회전축 (7) 의 중심축선, 즉 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 중심이거나 그 근방 위치에 배치되어 있는 것으로 한다.
또, 하측 회전축 (7) 에는, 모터 등의 구동원을 포함하는 하측 회전 구동 기구 (21) 가 결합되어 있다. 이 하측 회전 구동 기구 (21) 로부터 하측 회전축 (7) 에 구동력을 입력함으로써, 하측 스핀 베이스 (8) 가 회전되고, 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 회전축선 (하측 회전축 (7) 의 중심축선) 둘레로 웨이퍼 (W) 가 회전된다.
기판 상측 유지 기구 (5) 는, 하측 회전축 (7) 과 공통의 회전축선 (동일 직선 상의 회전축선) 을 갖는 상측 회전축 (24) 과, 상측 회전축 (24) 의 하단에 수평 자세로 장착된 원판상의 상측 스핀 베이스 (25) 와, 이 상측 스핀 베이스 (25) 의 주연에 배치된 복수 개 (3 개 이상. 예를 들어 6 개) 의 상측 협지 부재 (27) 를 구비하고 있다. 상측 스핀 베이스 (25) 는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상방에서 하측 스핀 베이스 (8) 와 대향하고 있다. 복수 개의 상측 협지 부재 (27) 는, 상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 의 주연부에 있어서 웨이퍼 (W) 의 외주 형상에 대응하는 원주 상에서 적당한 간격을 두고 배치되어 있다. 상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 은, 거의 수평인 하향의 평탄면을 갖고, 웨이퍼 (W) 보다 약간 대직경을 갖고 있다. 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된 상태에서는, 웨이퍼 (W) 의 중심이, 상측 회전축 (24) 의 중심축선 상, 즉 하측 회전축 (7) 의 중심축선 상에 위치하고 있다.
복수 개의 상측 협지 부재 (27) 는, 상측 스핀 베이스 (25) 가 후술하는 근접 위치에 배치되었을 때에, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 주연부에 형성된 복수 개의 하측 협지 부재 (10) 중 어느 것과도 접촉하지 않도록, 복수 개의 하측 협지 부재 (10) 중 어느 것과도 대향하지 않는 배치로 할 수 있도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 상측 스핀 베이스 (25) 및 하측 스핀 베이스 (8) 의 상대 회전 위치의 제어에 의해, 복수 개의 상측 협지 부재 (27) 모두가, 어느 하측 협지 부재 (10) 와도 대향하지 않도록 할 수 있다.
복수의 상측 협지 부재 (27) 에는 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 가 결합되어 있다. 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 는, 복수의 상측 협지 부재 (27) 를 웨이퍼 (W) 의 단면과 맞닿게 하여 웨이퍼 (W) 를 협지할 수 있는 협지 위치와, 이 협지 위치보다 웨이퍼 (W) 의 직경 방향 외방의 개방 위치로 유도할 수 있도록 되어 있다.
상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 이 웨이퍼 (W) 의 상면에 대향하면서, 복수의 상측 협지 부재 (27) 에 의해 웨이퍼 (W) 가 협지됨으로써, 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된다.
상측 회전축 (24) 에는, 상측 스핀 베이스 (25) 를 승강시키기 위한 상측 승강 구동 기구 (이동 유닛) (29) 가 결합되어 있다. 상측 승강 구동 기구 (29) 에 의해, 상측 스핀 베이스 (25) 는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상방으로 이간한 이간 위치 (상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 이 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면으로부터 예를 들어 15 ∼ 20 ㎜ 떨어진 상방에 있는 위치. 후술하는 도 4d 등에 나타내는 위치) 와, 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 상면에 간격을 두고 근접하는 근접 위치 (후술하는 도 4c 등에 나타내는 위치) 사이에서 승강된다. 이 실시형태에서는, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 근접 위치는, 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 간격이, 상면 (11) 에 형성되는 제 1 약액의 액막 (약액 액막) (51) 의 두께 (예를 들어 2 ㎜ 정도) 보다 좁은 미소한 간격 (예를 들어 1.5 ㎜ 정도) 이 되는 높이 위치이다.
기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 배치된 상태로, 기판 하측 유지 기구 (4) 와 기판 상측 유지 기구 (5) 사이에서 웨이퍼 (W) 의 수수 (授受) 가 실시되도록 되어 있다. 또, 상측 스핀 베이스 (25) 가 반송 위치 (후술하는 도 4a 등에 나타내는 위치) 에 배치된 상태로, 기판 상측 유지 기구 (5) 와 반송 아암 (AR) 사이에서 웨이퍼 (W) 의 수수가 실시되도록 되어 있다. 이 기판 상측 유지 기구 (5) 의 반송 위치는, 반송 아암 (AR) 이, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 상측 스핀 베이스 (25) 와 기판 하측 유지 기구 (4) 의 하측 스핀 베이스 (8) 사이에 진입하여, 웨이퍼 (W) 의 인도 동작 및 수취 동작을 실시할 수 있는 높이 위치에 설정되어 있다. 이 실시형태에서는, 반송 위치는 이간 위치보다 상방에 설정되어 있고, 이 반송 위치에 있어서의 상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 간격이 15 ∼ 20 ㎜ 가 되는 높이 위치에 설정되어 있다. 반송 위치와 이간 위치는 가능한 한 가까운 위치에 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 이간 위치와 반송 위치 사이의 기판 상측 유지 기구 (5) 의 이동을 위한 소요 시간을 단축할 수 있다.
상측 승강 구동 기구 (29) 는, 상측 스핀 베이스 (25) 를 웨이퍼 (W) 째 연직 방향으로 이동시킨다. 그 때문에, 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된 상태에서는, 근접 위치, 이간 위치 및 반송 위치 중 어느 것에 기판 상측 유지 기구 (5) 가 위치하는 경우이더라도, 웨이퍼 (W) 의 중심이 상측 회전축 (24) 의 중심축선 상에 위치하고 있다.
또, 상측 회전축 (24) 에는, 모터 등의 구동원을 포함하는 상측 회전 구동 기구 (30) 가 결합되어 있다. 이 상측 회전 구동 기구 (30) 로부터 상측 회전축 (24) 에 구동력을 입력함으로써, 상측 스핀 베이스 (25) 가 회전되고, 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 회전축선 (상측 회전축 (24) 의 중심축선) 둘레로 웨이퍼 (W) 가 회전된다.
컵 (6) 은, 연직인 방향으로 연장되는 통상의 외벽 (33) 및 내벽 (34) 과, 외벽 (33) 과 내벽 (34) 사이에서 이들의 하단을 연결하는 환상 (環狀) 의 저부 (35) 를 포함한다. 외벽 (33) 은 하측 스핀 베이스 (8) 를 둘러싸고 있으며, 그 상부는 상방을 향해 끝이 가늘어져 있다. 저부 (35) 에는, 저부 (35) 에 저류된 처리액을 폐수 탱크 (도시되지 않음) 로 유도하기 위한 폐수 배관 (37) 이 접속되어 있다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 주연부로부터 비산한 처리액은, 외벽 (33) 에 의해 막아내어진 후에 저부 (35) 로 유도되어 폐액된다. 이에 따라, 컵 (6) 주위로의 처리액의 비산 방지가 도모되고 있다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성의 제어 유닛 (50) 을 구비하고 있다. 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29), 상측 회전 구동 기구 (30), 하측 회전 구동 기구 (21), 상측 협지 부재 구동 기구 (28), 하측 협지 부재 구동 기구 (22) 등의 동작을 제어한다. 또, 제어 유닛 (50) 은, 제 1 약액 하측 밸브 (15), 제 2 약액 하측 밸브 (16), 제 3 약액 하측 밸브 (17), 린스액 하측 밸브 (18), 건조 가스 하측 밸브 (19), 유기 용제 하측 밸브 (20) 의 개폐 동작을 제어한다.
제어 유닛 (50) 은, 컴퓨터 프로그램에 따라 동작함으로써, 복수의 기능 처리 유닛으로서의 기능을 갖는다. 복수의 기능 처리 유닛에는, 저속 회전 제어 유닛 (50a), 고속 회전 제어 유닛 (50b), 및 처리액 공급 제어 유닛 (50c) 이 포함된다. 저속 회전 제어 유닛 (50a) 은, 몇 가지 처리예에 있어서, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를, 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면 사이에 처리액을 유지 가능한 저회전 속도로 회전시킨다. 고속 회전 제어 유닛 (50b) 은, 몇 가지 처리예에 있어서, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 그 상면으로부터 처리액을 털어내는 것이 가능한 고회전 속도로 회전시킨다. 처리액 공급 제어 유닛 (50c) 은, 웨이퍼 (W) 로의 처리액의 공급을 제어하고, 몇 가지 처리예에 있어서, 웨이퍼 (W) 에 처리액을 접액시킬 때에, 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로의 처리액의 공급을 정지시킨다.
또, 제어 유닛 (50) 에는 온도 센서 (39) 로부터의 검출 출력이 입력되도록 되어 있고, 제어 유닛 (50) 은 온도 센서 (39) 로부터의 검출 출력에 기초하여 이 히터 (40) 로의 통전과 그 공급 전류를 제어한다. 제어 유닛 (50) 이 히터 (40) 에 통전시킴으로써, 히터 (40) 가 발열한다. 또, 제어 유닛 (50) 이 히터 (40) 로의 공급 전류를 제어함으로써, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 히터 (40) 에 의해 가열하여 소정의 온도로 승온시킬 수 있다.
도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 4a-4o 는, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 1 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다. 제 1 처리예는, 1 종류의 약액과 린스액을 사용한 처리의 예이다. 약액으로서 제 1 약액을 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 이하, 제 1 처리예를 도 1 ∼ 도 5 를 참조하여 설명한다.
도 4a 에 나타내는 바와 같이, 처리시에 반송 아암 (AR) 에 의해, 처리실 (3) 에 미처리의 웨이퍼 (W) 가 반입된다 (도 3 의 단계 S1). 웨이퍼 (W) 의 반입시에 있어서는, 기판 상측 유지 기구 (5) 가 반송 위치에 배치되어 있다. 반송 아암 (AR) 은, 웨이퍼 (W) 를 그 처리 대상면 (주면 (主面)) 을 하방을 향하게 한 상태로 기판 상측 유지 기구 (5) 에 수수한다. 웨이퍼 (W) 의 수수시에는, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 가 구동되어 복수의 상측 협지 부재 (27) 가 개방 위치로부터 협지 위치로 인도되어, 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된다. 이에 따라, 반송 아암 (AR) 으로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수가 달성된다.
또, 도 4a 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 반입과 병행하여, 제어 유닛 (50) 은 제 1 약액 하측 밸브 (15) 를 연다. 이에 따라, 하측 토출구 (14) 로부터 제 1 약액의 토출이 개시된다. 이 때의 하측 토출구 (14) 로부터의 제 1 약액의 토출 유량은 예를 들어 0.1 ∼ 1 (리터/분) 정도이다.
또, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 제 1 약액 패들 회전 속도 (예를 들어 10 ∼ 100 rpm) 로 회전시킨다.
하측 토출구 (14) 로부터의 제 1 약액의 토출에 의해, 도 4a 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 거의 원형의 제 1 약액의 액막 (51) 이 형성된다. 하측 토출구 (14) 로부터 토출된 제 1 약액은, 후속의 제 1 약액에 의해 밀려 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 외방으로 확산되어 간다. 그러나, 제 1 약액 패들 회전 속도가 비교적 저속이기 때문에 상면 (11) 상의 제 1 약액에 작용하는 원심력이 작으므로, 하측 스핀 베이스 (8) 의 주연으로부터 배출되는 제 1 약액의 유량은 적고, 다량의 제 1 약액이 상면 (11) 상에 모인다. 따라서, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는, 소정 두께 (예를 들어 2 ㎜ 정도) 의 제 1 약액의 액막 (처리액의 액막) (51) 이 형성된다. 상면 (11) 의 대략 중심에 형성된 하측 토출구 (14) 로부터 상면 (11) 에 제 1 약액이 공급되므로, 액을 튀기는 일 없이 신속하게 제 1 약액의 액막 (51) 을 상면 (11) 의 전역에 형성할 수 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 약액의 액막 (51) 은, 그 주연부 (주단면 (周端面) 으로부터 폭 (W0) 의 범위) 에 형성되는 만곡부 (55) 를 제외하고, 수평 평탄면을 이루는 상면 (51A) 을 갖고 있다. 여기서 말하는 「평탄면」 이란, 웨이퍼 (W) 의 하면을 액막 (51) 에 접액시켰을 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면의 중앙부와 주연부에서 처리 개시 시간에 차가 발생하지 않을 정도로 실질적인 평탄면을 말한다. 또한, 제 1 약액 패들 회전 속도는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 제 1 약액의 액막 (51) 으로 덮는 것이 가능한 속도이다.
제 1 약액 하측 밸브 (15) 의 개성 (開成) 으로부터, 미리 정하는 액막 형성 시간이 경과하면, 제어 유닛 (50) 은 제 1 약액 하측 밸브 (15) 를 닫음과 함께, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 이 액막 형성 시간은, 제 1 약액 하측 밸브 (15) 의 개성 후, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는 제 1 약액의 액막 (51) 이 형성되는 데에 충분한 기간으로 설정되어 있다.
또, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치를 향해 하강시킨다. 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 접근한다. 이 때, 제어 유닛 (50) 은, 상측 스핀 베이스 (25) 및 하측 스핀 베이스 (8) 의 상대 회전 위치의 제어에 의해, 복수 개의 상측 협지 부재 (27) 모두가, 어느 하측 협지 부재 (10) 와도 대향하지 않는 상태로 한다.
전술한 바와 같이, 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 배치된 상태에서는, 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 간격이, 제 1 약액의 액막 (51) 의 두께보다 좁게 설정되어 있다. 그 때문에, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치까지 하강시킴으로써, 도 4c 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 하면을, 상면 (11) 에 형성된 제 1 약액의 액막 (51) 의 상면 (51A) (도 5 참조) 에 접촉시킬 수 있다.
제 1 약액의 액막 (51) 이 웨이퍼 (W) 와 동심 (同心) 이고, 또한 웨이퍼 (W) 보다 약간 대직경을 갖고 있고, 게다가 웨이퍼 (W) 가 수평 자세로 유지되고 있으므로, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 제 1 약액의 액막 (51) 의 상면 (51A) 과 동시에 접촉한다. 즉, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 제 1 약액에 동시에 접액된다. 이 상태로, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에는 제 1 약액이 채워져 있고, 그 후에도 웨이퍼 (W) 의 하면에 대한 제 1 약액의 접액 상태는 유지되며, 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면에 있어서의 제 1 약액에 의한 처리가 진행된다 (S2：약액 처리).
또한, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 하강 개시 타이밍은, 상면 (11) 의 전역을 덮는 제 1 약액의 액막 (51) 의 형성 완료 직후 (형성 완료 후, 예를 들어 5 초 이내) 에, 웨이퍼 (W) 의 하면이 제 1 약액의 액막 (51) 의 상면 (51A) 에 접촉하는 타이밍으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 약액의 액막 (51) 형성 후에 장시간에 걸쳐 처리실 (3) 내의 분위기에 노출되어 있으면, 처리실 (3) 내의 분위기 중에 포함되는 공기에 의해 제 1 약액의 액막 (51) 의 표면이 산화될 우려가 있다. 기판 상측 유지 기구 (5) 의 하강 개시 타이밍을 이와 같은 타이밍으로 설정함으로써, 제 1 약액의 액막 (51) 의 표면에 있어서의 산화를 방지할 수 있고, 제 1 약액의 액막 (51) 에 포함되는 제 1 약액의 열화를 방지할 수 있다.
기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 상측 유지 기구 (5) 로부터 기판 하측 유지 기구 (4) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 배치된 상태에서는, 상측 협지 부재 (27) 와 하측 협지 부재 (10) 의 높이가 대략 동등하다. 그 때문에, 복수의 하측 협지 부재 (10) 가 웨이퍼 (W) 주연의 측방에 위치하고 있다.
구체적으로는, 하측 협지 부재 구동 기구 (22) 가 구동되어, 복수의 하측 협지 부재 (10) 가 개방 위치로부터 협지 위치로 유도된다. 또, 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 가 구동되어, 복수의 상측 협지 부재 (27) 가 협지 위치로부터 개방 위치로 유도된다. 이에 따라, 기판 상측 유지 기구 (5) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 유지가 해제되어, 웨이퍼 (W) 가 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된다. 이에 따라, 기판 상측 유지 기구 (5) 로부터 기판 하측 유지 기구 (4) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수가 달성된다. 또한, 기판 상측 유지 기구 (5) 와 기판 하측 유지 기구 (4) 사이의 웨이퍼 (W) 의 수수는 제 1 약액의 웨이퍼 (W) 의 하면에 대한 접액 상태를 유지하면서 실시된다. 이상에 의해, 접액시의 액 유동에 의한 웨이퍼 (W) 의 미동이나 흔들림을 방지하고, 주연부에서의 공극의 발생을 방지하면서, 확실하게 웨이퍼 (W) 를 수수할 수 있다.
이어서, 도 4d 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 비유지한 기판 상측 유지 기구 (5) 를, 근접 위치로부터 이간 위치까지 상승시킨다.
또, 도 4d 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 웨이퍼 (W) 째 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전시킨다 (저속 회전 제어 유닛 (50a) 으로서의 기능). 이에 따라, 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면 사이에 끼워진 제 1 약액을 유동시켜 교반할 수 있고, 웨이퍼 (W) 의 하면의 면 내에서의 처리 불균일을 방지할 수 있다. 이와 같은 저회전 속도이면, 웨이퍼 (W) 를 회전시켜도, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 제 1 약액 (제 1 약액의 액막 (51)) 내에 공극은 거의 발생하지 않는다. 또한, 이 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에 제 1 약액을 공급해도 된다.
기판 하측 유지 기구 (4) 가 웨이퍼 (W) 를 수취하고 나서 미리 정하는 제 1 약액 처리 시간이 경과하면, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 또, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수에 앞서, 도 4e 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치로부터 근접 위치까지 하강시킨다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 이 근접 위치에서는, 복수의 상측 협지 부재 (27) 가 웨이퍼 (W) 의 주연의 측방에 위치하고 있다.
구체적으로는, 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 가 구동되어, 복수의 상측 협지 부재 (27) 가, 개방 위치로부터 협지 위치로 유도됨과 함께, 하측 협지 부재 구동 기구 (22) 가 구동되어, 복수의 하측 협지 부재 (10) 가 협지 위치로부터 개방 위치로 유도된다. 이에 따라, 기판 하측 유지 기구 (4) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 유지가 해제되어, 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된다. 이상에 의해, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수가 달성된다.
이어서, 도 4f 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 수취한 후의 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치까지 상승시킨다.
또, 도 4f 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 고회전 속도 (예를 들어 1000 rpm 이상) 로 회전시킨다 (고속 회전 제어 유닛 (50b) 으로서의 기능). 이 고회전 속도는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로부터 제 1 약액을 털어내는 것이 가능한 속도이다. 이 하측 스핀 베이스 (8) 의 고속 회전에 의해, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로부터 제 1 약액이 털어내어져 제거된다.
또, 도 4f 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 상측 회전 구동 기구 (30) 를 제어하여, 이간 위치에 배치된 상측 스핀 베이스 (25) 를 웨이퍼 (W) 째 상측 회전축 (24) 의 중심축선 둘레로 중회전 속도 (예를 들어 500 rpm 정도) 로 회전시킨다. 이 중회전 속도는, 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 제 1 약액을 완전히는 털어내지 않고, 제 1 약액을 얇게 잔류시키는 것이 가능한 속도이다. 이에 따라, 제 1 약액이 약액 잔류물로서 고착하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 약액이 약액 잔류물로서 악영향을 미치는 종류의 약액이 아닌 경우에는, 상측 스핀 베이스 (25) 를 고속 (예를 들어 1000 rpm 이상) 으로 회전시켜, 제 1 약액을 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 완전히 털어내도록 해도 된다. 그 때문에, 제 1 약액 처리에 이어 실행되는 린스 처리 (도 3 의 단계 S3) 의 개시시에 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 1 약액이 부착되어 있지 않기 때문에, 린스액으로의 제 1 약액의 혼입을 억제할 수 있다. 그 결과, 린스 처리 효율을 높일 수 있고, 이에 따라, 린스 처리 시간을 단축시키는 것도 가능하다.
하측 스핀 베이스 (8) 의 고속 회전에 의해, 도 4g 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 제 1 약액이 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전에 의해 털어내어져, 상면 (11) 으로부터 제거된다. 이에 따라, 상면 (11) 에 있어서의 제 1 약액의 잔류를 방지할 수 있다. 특히 상면 (11) 은, 그 전역에 걸쳐 평탄면으로 형성되어 있으므로, 제 1 약액을 털어낼 때에 제 1 약액이 잔류하기 어렵다. 그 때문에, 제 1 약액 처리에 이어 실행되는 린스 처리에 있어서, 상면 (11) 자체도 효율적으로 린스된다.
다음으로, 린스 처리 (도 3 의 단계 S3) 가 실행된다.
도 4h 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 린스액 하측 밸브 (18) 를 연다. 이에 따라, 하측 토출구 (14) 로부터의 린스액의 토출이 개시된다. 이 때의 하측 토출구 (14) 로부터의 린스액의 토출 유량은 예를 들어 0.1 ∼ 1 (리터/분) 정도이다.
또, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 린스액 패들 회전 속도 (예를 들어 10 ∼ 100 rpm) 로 회전시킨다.
하측 토출구 (14) 로부터의 린스액의 토출에 의해, 도 4h 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 거의 원형의 린스액의 액막 (52) 이 형성된다. 하측 토출구 (14) 로부터 토출된 린스액은, 후속의 린스액에 의해 밀려 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 외방으로 확산되어 간다. 그러나, 린스액 패들 회전 속도가 비교적 저속이기 때문에 상면 (11) 상의 린스액에 작용하는 원심력이 작으므로, 하측 스핀 베이스 (8) 의 주연으로부터 배출되는 제 1 약액의 유량은 적고, 다량의 린스액이 상면 (11) 상에 모인다. 따라서, 도 4i 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는, 소정 두께 (예를 들어 2 ㎜ 정도) 의 린스액의 액막 (처리액의 액막) (52) 이 형성된다. 상면 (11) 의 대략 중심에 형성된 하측 토출구 (14) 로부터 상면 (11) 에 린스액이 공급되므로, 액을 튀기는 일 없이 신속하게 린스액을 상면 (11) 전역에 형성할 수 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 린스액의 액막 (52) 은, 그 주연부 (주연으로부터 폭 (W0) 의 범위) 에 형성되는 만곡부 (55) 를 제외하고, 수평 평탄면을 이루는 상면 (52A) 을 갖고 있다. 여기서 말하는 「평탄면」 이란, 웨이퍼 (W) 의 하면을 액막 (52) 에 접액시켰을 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면의 중앙부와 주연부에서 처리 개시 시간에 차가 발생하지 않을 정도로 실질적인 평탄면을 말한다. 또한, 린스액 패들 회전 속도는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 린스액의 액막 (52) 으로 덮는 것이 가능한 속도이다.
린스액 하측 밸브 (18) 의 개성으로부터, 미리 정하는 액막 형성 시간이 경과하면, 제어 유닛 (50) 은 린스액 하측 밸브 (18) 를 닫음과 함께, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 이 액막 형성 시간은, 린스액 하측 밸브 (18) 의 개성 후, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는 린스액의 액막 (52) 이 형성되는 데에 충분한 기간으로 설정되어 있다.
또, 도 4i 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치를 향해 하강시킨다. 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 접근한다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 배치된 상태로 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 간격이 린스액의 액막 (52) 의 두께보다 좁게 설정되어 있다. 그 때문에, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치까지 하강시킴으로써, 도 4j 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 하면을, 상면 (11) 에 형성된 린스액의 액막 (52) 의 상면 (52A) (도 5 참조) 에 접촉시킬 수 있다.
린스액의 액막 (52) 이 웨이퍼 (W) 와 동심이고, 또한 웨이퍼 (W) 보다 약간 대직경을 갖고 있고, 게다가 웨이퍼 (W) 가 수평 자세로 유지되고 있으므로, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 있어서 린스액의 액막 (52) 의 상면 (52A) 과 동시에 접촉한다. 즉, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 린스액에 동시에 접액된다. 이 상태로, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에는 린스액이 채워져 있고, 그 후에도 웨이퍼 (W) 의 하면에 대한 린스액의 접액 상태는 유지되어, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착되어 있는 제 1 약액이 린스액에 의해 씻겨 나간다. 린스액의 액막 (52) 에 의해, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 자체에도 린스 처리가 실시된다.
기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 상측 유지 기구 (5) 로부터 기판 하측 유지 기구 (4) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 상측 유지 기구 (5) 와 기판 하측 유지 기구 (4) 사이의 웨이퍼 (W) 의 수수는, 린스액의 웨이퍼 (W) 의 하면에 대한 접액 상태를 유지하면서 실시된다.
이어서, 도 4k 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 비유지한 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치로부터 이간 위치까지 상승시킨다.
또, 도 4k 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 웨이퍼 (W) 째 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전시킨다 (저속 회전 제어 유닛 (50a) 으로서의 기능). 이에 따라, 린스액을 교반할 수 있다. 이와 같은 저회전 속도이면, 웨이퍼 (W) 를 회전시켜도, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 린스액 (린스액의 액막 (52)) 내에 공극은 거의 발생하지 않는다. 또한, 이 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에 린스액을 공급해도 된다.
기판 하측 유지 기구 (4) 가 웨이퍼 (W) 를 수취하고 나서 미리 정하는 린스 처리 시간이 경과하면, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 또, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수에 앞서, 도 4l 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치로부터 근접 위치까지 하강시킨다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다.
이어서, 도 4m 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 수취한 후의 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치까지 상승시킨다.
또, 도 4m 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 고회전 속도 (예를 들어 1000 rpm 이상) 로 회전시킨다 (고속 회전 제어 유닛 (50b) 으로서의 기능). 이 고회전 속도는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로부터 린스액을 털어내는 것이 가능한 속도이다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 고속 회전에 의해, 도 4n 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 린스액이 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전에 의해 털어내어져, 상면 (11) 으로부터 제거된다. 이에 따라, 상면 (11) 에 있어서의 린스액의 잔류를 방지할 수 있다. 특히 상면 (11) 은, 그 전역에 걸쳐 평탄면으로 형성되어 있으므로, 린스액을 털어낼 때에 린스액이 잔류하기 어렵다.
다음으로, 웨이퍼 (W) 의 건조에 대하여 설명한다.
웨이퍼 (W) 를, 그 하면에 부착되어 있는 린스액을 털어내는 회전 속도로 회전시키는 스핀 드라이가 실시된다 (도 3 의 단계 S4. 도 4n 참조). 제어 유닛 (50) 은 상측 회전 구동 기구 (30) 를 제어하여, 이간 위치에 배치된 상측 스핀 베이스 (25) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 를, 소정의 고회전 속도 (예를 들어, 1000 rpm 이상) 로 회전시킨다. 이 고속 회전에 의해, 웨이퍼 (W) 의 하면의 린스액이 털어내어져, 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 린스액이 완전히 제거된다.
또, 도 4n 에 나타내는 바와 같이, 스핀 드라이와 병행하여, 제어 유닛 (50) 은 건조 가스 하측 밸브 (19) 를 열고, 하측 토출구 (14) 로부터 상방을 향해 건조 가스를 토출시킨다. 이에 따라, 이간 위치에 배치된 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지되고 있는 웨이퍼 (W) 의 하면에 건조 가스가 분사된다. 이 때의 건조 가스의 토출 유량은 예를 들어 100 ∼ 200 (리터/분) 이다. 이 건조 가스의 분사에 의해, 웨이퍼 (W) 의 하면의 건조가 촉진된다. 건조 가스는, 불활성 가스의 일례인 질소 가스여도 된다. 또, 이 경우, 질소 가스 대신에 또는 질소 가스에 합쳐, IPA 등의 유기 용제의 증기 등을 웨이퍼 (W) 의 하면에 분사할 수도 있어, 웨이퍼 (W) 의 하면의 건조를 더욱 촉진시킬 수 있다. 또한, 이 건조 처리시에는, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치에 배치하는 것이 아니라, 근접 위치보다 약간 상방에 배치시켜, 기판 상측 유지 기구 (5) 와 기판 하측 유지 기구 (4) 가 간섭하지 않는 위치에 기판 상측 유지 기구 (5) 를 배치해도 된다.
또한, 도 4m 에 나타내는 하측 스핀 베이스 (8) 의 고속 회전과 도 4n 에 나타내는 스핀 드라이는 병행하여 실행시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 린스 처리 후에 즉시 스핀 드라이를 실행하는 것이 가능하고, 그 결과, 전체의 처리 시간을 단축할 수 있다.
스핀 드라이가 소정 시간에 걸쳐 실시되면, 제어 유닛 (50) 은 상측 회전 구동 기구 (30) 를 제어하여, 상측 스핀 베이스 (25) 및 웨이퍼 (W) 의 회전을 정지시킨다. 그 후, 제어 유닛 (50) 은 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 상측 스핀 베이스 (25) 를 반송 위치로 이동시킨다. 그리고, 반송 아암 (AR) 이 웨이퍼 (W) 를 유지 가능한 상태로, 제어 유닛 (50) 은, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 상측 협지 부재 구동 기구 (28) 를 제어하여, 복수의 상측 협지 부재 (27) 를 협지 위치로부터 개방 위치로 유도한다. 이에 따라, 기판 상측 유지 기구 (5) 와 웨이퍼 (W) 의 걸어맞춤이 해제되어, 기판 상측 유지 기구 (5) 로부터 반송 아암 (AR) 으로의 웨이퍼 (W) 의 수수가 달성된다. 그 후, 일련의 처리가 실시된 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출되어 간다 (도 3 의 단계 S5).
이상에 의해, 제 1 처리예에서는, 웨이퍼 (W) 의 하면에 대향하는 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에, 제 1 약액의 액막 (51) 을 형성해 두는 한편, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근시켜, 웨이퍼 (W) 의 하면을 제 1 약액의 액막 (51) 에 접촉시킴으로써, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 제 1 약액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 있어서, 약액 처리 (제 1 약액 처리) 를 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있다. 제 1 약액의 웨이퍼 (W) 로의 접액에 앞서, 하측 토출구 (14) 로부터의 제 1 약액의 토출을 정지하기 때문에, 웨이퍼 (W) 하면의 면 내에 있어서의 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 제 1 약액의 소비량을 억제할 수 있다. 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 실질적으로 동시에 약액 처리가 개시되기 때문에, 웨이퍼 (W) 의 중앙부와 주연부의 처리 시간을 균일화할 수 있다.
또, 제 1 처리예에서는, 웨이퍼 (W) 의 하면에 대향하는 상측 스핀 베이스 (25) 의 상면 (11) 에 린스액의 액막 (52) 을 형성해 두는 한편, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근시켜, 웨이퍼 (W) 의 하면을 린스액의 액막 (52) 에 접촉시킴으로써, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 린스액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 있어서, 린스 처리를 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있다. 린스액의 웨이퍼 (W) 로의 접액에 앞서, 하측 토출구 (14) 로부터의 린스액의 토출을 정지하기 때문에, 린스액의 소비량을 억제할 수 있다. 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 대한 린스가 실질적으로 동시에 개시되기 때문에, 웨이퍼 (W) 의 중앙부와 주연부의 처리 시간을 균일화할 수 있다.
이에 따라, 약액 처리 (제 1 약액 처리) 및 린스 처리의 각각으로, 런닝 코스트를 저감시키면서, 면내 균일성이 높은 기판 처리를 실현할 수 있다.
도 6 ∼ 도 8 은 제 1 처리예의 변형예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
도 6 에 나타내는 변형예는, 하측 스핀 베이스 (8) 로부터의 제 1 약액의 털어내기 (도 4f 에 상당) 를, 웨이퍼 (W) 를 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지시킨 상태로 실시하는 것이 아니라, 웨이퍼 (W) 가 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된 상태로 실시하는 것이다. 구체적으로는, 웨이퍼 (W) 를 하측 스핀 베이스 (8) 에 유지한 상태로, 하측 스핀 베이스 (8) 가 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 고회전 속도 (예를 들어 1000 rpm 이상) 로 회전된다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전에 동반하여 웨이퍼 (W) 도 회전된다. 이에 따라, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로부터 제 1 약액을 털어낼 뿐만 아니라, 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터도 제 1 약액을 털어낼 수 있다.
이 변형예를 채용하는 경우에는, 하측 스핀 베이스 (8) 로부터의 제 1 약액의 털어내기 종료 후에, 상측 승강 구동 기구 (29) 가 제어되어, 기판 상측 유지 기구 (5) 가 이간 위치로부터 근접 위치까지 하강되어도 된다. 그리고, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 건네어진 후에, 웨이퍼 (W) 를 수취한 후의 기판 상측 유지 기구 (5) 가 이간 위치까지 상승되어도 된다.
또, 이 경우, 웨이퍼 (W) 가 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지된 상태인 채 이간 위치에 배치되는 일 없이, 린스액을 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에 공급함으로써, 그대로 린스 처리로 이행시킬 수도 있다. 이 경우, 웨이퍼 (W) 의 승강 동작을 거치지 않고 린스 처리가 실시되므로, 처리 시간을 단축할 수 있다.
도 7 에 나타내는 변형예에서는, 하측 토출구 (14) 로부터 상방으로 뿜어 올려진 린스액을 웨이퍼 (W) 의 하면 중심부에 공급함으로써, 린스 처리 (도 4h, 도 4i, 도 4j 및 도 4k 에 상당) 를 실시하고 있다. 웨이퍼 (W) 의 하면에 공급된 린스액은 웨이퍼 (W) 의 회전에 수반하여, 웨이퍼 (W) 의 하면을 타고 웨이퍼 (W) 의 주연부를 향해 흐른다. 그 때문에, 웨이퍼 (W) 의 하면의 중심에 공급된 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역으로 확산된다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착되어 있는 제 1 약액을 린스액에 의해 양호하게 씻어낼 수 있다.
도 8 에 나타내는 변형예는, 하측 스핀 베이스 (8) 로부터의 린스액의 털어내기 (도 4m 에 상당) 및 스핀 드라이 (도 4n 에 상당) 를, 웨이퍼 (W) 를 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지시킨 상태로 실시하는 것이 아니라, 웨이퍼 (W) 를 기판 하측 유지 기구 (4) 에 유지시킨 상태로 실시하는 것이다. 구체적으로는, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 고회전 속도 (예를 들어 1000 rpm 이상) 로 회전시킨다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전에 동반하여 웨이퍼 (W) 도 회전된다. 이 고속 회전에 의해, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 으로부터 제 1 약액이 털어내어짐과 함께, 웨이퍼 (W) 의 하면의 린스액이 털어내어진다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 린스액이 완전히 제거된다. 이에 따라, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면의 쌍방으로부터의 린스액을 동시에 털어낼 수 있다.
이 경우, 하측 회전 구동 기구 (21) 의 구동에 의해 하측 스핀 베이스 (8) 와 웨이퍼 (W) 가 일체적으로 회전된다. 또, 건조 가스 하측 밸브 (19) 가 열려, 하측 토출구 (14) 로부터 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면과 웨이퍼 (W) 의 하면 사이의 협공간에 건조 가스가 공급된다. 건조 가스의 공급에 의해, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 협공간에 건조 가스의 안정된 기류가 발생하므로, 웨이퍼 (W) 를 효율적으로 건조시킬 수 있다. 이에 따라, 건조 시간을 단축시킬 수 있다.
또, 제 1 약액 처리의 종료 후, 하측 스핀 베이스 (8) 로부터의 제 1 약액의 털어내기를 실시하는 일 없이, 이어서, 린스액을 하측 토출구 (14) 로부터 토출시킬 수도 있다. 이 경우, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 협공간에 채워진 제 1 약액을 린스액으로 치환할 수 있다.
또, 제 1 처리예에서는, 상면 (11) 에 대해 제 1 약액의 공급을 정지한 후에, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근 개시시키는 처리를 예로 들었지만, 상면 (11) 에 대한 제 1 약액의 공급 정지와 동기하여, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근 개시시켜도 된다.
또, 제 1 약액의 액막 (51) 의 형성 후에도, 소유량으로 제 1 약액을 공급하도록 해도 된다. 이 경우, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 회전시킴으로써, 상면 (11) 전역에 있어서, 제 1 약액의 액막 (51) 에 계속해서 신액 (新掖) 으로 공급할 수 있다. 이 경우의 제 1 약액의 공급 유량은 소유량으로 충분하므로, 제 1 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
또, 제 1 처리예에서는, 상면 (11) 에 대해 린스액의 공급을 정지한 후에, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근 개시시키는 처리를 예로 들었지만, 상면 (11) 에 대한 린스액의 공급 정지와 동기하여, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근 개시시키도록 해도 된다.
또, 린스액의 액막 (52) 의 형성 후에도, 소유량으로 린스액을 공급하도록 해도 된다. 이 경우, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 회전시킴으로써, 상면 (11) 전역에 있어서, 린스액의 액막 (52) 에 계속해서 신액을 공급할 수 있다. 이 경우의 린스액의 공급 유량은 소유량으로 충분하므로, 린스액의 소비량을 억제할 수 있다.
또, 제 1 처리예에서는, 웨이퍼 (W) 의 반입과 병행하여 상면 (11) 으로의 처리액 (약액) 의 공급이 개시되고 있지만, 웨이퍼 (W) 의 반입에 앞서, 처리액의 상면 (11) 으로의 처리액 (약액) 의 공급이 완료되어 있어도 된다. 이 경우, 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된 후 즉시, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치에 하강 개시시키는 것도 가능하다. 이에 따라, 반송 아암 (AR) 과, 기판 상측 유지 기구 (5) 사이의 웨이퍼 (W) 의 수수 동작도 포함한 전체의 처리 시간을 단축할 수 있다.
다음으로, 기판 처리 장치 (1) 의 제 1 처리예에 있어서, 고온의 제 1 약액으로 웨이퍼 (W) 에 제 1 약액 처리를 실시하는 경우에 대하여 설명한다.
이 실시형태에서는, 하면 공급관 (12) 에 공급되는 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액 및 린스액) 은 모두 상온이다. 그리고, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 은 히터 (40) 에 의해 가열 가능하게 구성되어 있다. 그 때문에, 하측 토출구 (14) 로부터 토출되는 상온의 제 1 약액을 상면 (11) 에서 승온시킬 수 있다.
제어 유닛 (50) 은, 상면 (11) 의 근방에 배치된 온도 센서 (39) 의 검출 출력에 기초하여 히터 (40) 로의 공급 전류를 제어함으로써, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 소정의 설정 온도 (상온 이상의 온도) 로 승온시킨다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 소정의 설정 온도로 유지된 상태로, 하측 토출구 (14) 로부터 상온의 제 1 약액이 토출되면, 하측 토출구 (14) 로부터 토출되는 다량의 제 1 약액이 상면 (11) 상에 모여, 제 1 약액의 액막 (51) 을 형성한다. 그리고, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 과의 열 교환에 의해 액막 (51) 에 포함되는 제 1 약액도 따뜻해지고, 상면 (11) 의 설정 온도나 혹은 거기에 가까운 온도까지 승온된다. 그리고, 승온된 제 1 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 1 약액 처리가 실시된다. 이 때, 상면 (11) 의 온도는 각처에서 균일하므로, 제 1 약액의 액막 (51) 의 온도도 상면 (11) 상의 각처에서 균일하다. 그 때문에, 제 1 약액에 의한 처리의 면내 균일성을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 또, 고온의 처리액을 사용하여 웨이퍼 (W) 에 대한 처리를 실시하므로, 처리 시간을 단축할 수 있다.
다음으로, 기판 처리 장치의 제 1 처리예에 있어서, 고온의 린스액으로 웨이퍼 (W) 에 린스 처리를 실시하는 경우에는, 제어 유닛 (50) 은, 온도 센서 (39) 의 검출 출력에 기초하여, 히터 (40) 로의 공급 전류를 제어함으로써, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 소정의 설정 온도 (상온 이상의 온도) 로 승온시킨다. 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 소정의 설정 온도로 유지된 상태로, 하측 토출구 (14) 로부터 상온의 린스액이 토출되면, 하측 토출구 (14) 로부터 토출되는 다량의 린스액이 상면 (11) 상에 모여, 린스액의 액막 (52) 을 형성한다. 그리고, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 과의 열 교환에 의해 액막 (52) 에 포함되는 린스액도 따뜻해지고, 상면 (11) 의 설정 온도나 혹은 그에 가까운 온도까지 승온된다. 그리고, 승온된 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 린스 처리가 실시된다.
도 9 는, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 2 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 1, 도 2, 도 4a 및 도 9 를 참조하면서, 제 2 처리예에 대하여 설명한다.
이 제 2 처리예가 도 3 등에 나타내는 제 1 처리예와 상이한 점은, 단계 S14 의 유기 용제 치환 처리가 마련되어 있는 점이다.
제 2 처리예의 처리시에, 반송 아암 (AR) (도 4a 등 참조) 에 의해, 처리실 (3) 에 미처리의 웨이퍼 (W) 가 반입된다 (도 9 의 단계 S11). 이어서, 제 1 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 1 약액 처리가 실시되고 (도 9 의 단계 S12), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 제 1 약액이 씻겨 나간다 (S13：린스 처리). 제 2 처리예에서는, 이어서, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착되어 있는 린스액이, 물보다 접촉각이 작은 (환언하면, 표면 장력이 작다) 유기 용제로 치환된다 (도 9 의 단계 S14). 유기 용제로서 IPA (이소프로필알코올) 등을 예시할 수 있다.
유기 용제에 의한 치환 후, 이어서, 웨이퍼 (W) 를, 그 하면에 부착되어 있는 유기 용제를 털어내는 회전 속도로 회전시키는 스핀 드라이가 실시된다 (도 9 의 단계 S15). 그 후, 일련의 처리가 실시된 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출되어 간다 (도 9 의 단계 S16). 단계 S11, S12, S13, S15, S16 의 처리는, 각각, 도 3 의 단계 S1, S2, S3, S4, S5 와 동일한 처리이다.
도 10a-10e 는 제 2 처리예를 설명하기 위한 모식적인 도면이다. 이하, 도 1, 도 2, 도 5, 및 도 10a-10e 를 참조하여, 단계 S14 의 유기 용제 치환 처리의 흐름을 설명한다.
또, 도 10a 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은 유기 용제 하측 밸브 (20) 를 연다. 이에 따라, 하측 토출구 (14) 로부터의 유기 용제의 토출이 개시된다. 이 때의 하측 토출구 (14) 로부터의 유기 용제의 토출 유량은 예를 들어 0.1 ∼ 1 (리터/분) 정도이다.
또, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 유기 용제 패들 회전 속도 (예를 들어 10 ∼ 100 rpm) 로 회전시킨다.
하측 토출구 (14) 로부터의 유기 용제의 토출에 의해, 도 10a 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 거의 원형의 유기 용제의 액막 (53) 이 형성된다. 하측 토출구 (14) 로부터 토출된 유기 용제는, 후속의 유기 용제에 의해 밀려 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 을 외방으로 확산되어 간다. 그러나, 유기 용제 패들 회전 속도가 비교적 저속이기 때문에 상면 (11) 상의 유기 용제에 작용하는 원심력이 작으므로, 하측 스핀 베이스 (8) 의 주연으로부터 배출되는 유기 용제의 유량은 적고, 다량의 유기 용제가 상면 (11) 상에 모인다. 따라서, 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는, 소정 두께 (예를 들어 2 ㎜ 정도) 의 유기 용제의 액막 (처리액의 액막) (53) 이 형성된다. 상면 (11) 의 대략 중심에 형성된 하측 토출구 (14) 로부터 상면 (11) 에 유기 용제가 공급되므로, 액을 튀기는 일 없이 신속하게 유기 용제의 액막 (53) 을 상면 (11) 에 형성할 수 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 유기 용제의 액막 (53) 은, 그 주연부 (주연으로부터 폭 (W0) 의 범위) 에 형성되는 만곡부 (55) 를 제외하고, 수평 평탄면을 이루는 상면 (53A) 을 갖고 있다. 여기서 말하는 「평탄면」 이란, 웨이퍼 (W) 의 하면을 액막 (53) 에 접액시켰을 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면의 중앙부와 주연부에서 처리 개시 시간에 차가 발생하지 않을 정도로 실질적인 평탄면을 말한다. 또한, 유기 용제 패들 회전 속도는, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 유기 용제의 액막 (53) 으로 덮는 것이 가능한 속도이다.
유기 용제 하측 밸브 (20) 의 개성으로부터, 미리 정하는 액막 형성 시간이 경과하면, 제어 유닛 (50) 은 유기 용제 하측 밸브 (20) 를 닫음과 함께, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 이 액막 형성 시간은, 유기 용제 하측 밸브 (20) 의 개성 후, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 의 전역을 덮는 유기 용제의 액막 (53) 이 형성되는 데에 충분한 기간으로 설정되어 있다.
또, 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치를 향해 하강시킨다. 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 하면과 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 접근한다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 배치된 상태로 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 의 간격이 유기 용제의 액막 (53) 의 두께보다 좁기 때문에, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 근접 위치까지 내림으로써, 도 10c 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 하면을, 상면 (11) 에 형성된 유기 용제의 액막 (53) 의 상면 (53A) (도 5 참조) 에 접촉시킬 수 있다.
유기 용제의 액막 (53) 이 웨이퍼 (W) 와 동심이고, 또한 웨이퍼 (W) 보다 약간 대직경을 갖고 있고, 게다가 웨이퍼 (W) 가 수평 자세로 유지되고 있으므로, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 유기 용제의 액막 (53) 의 상면 (53A) 과 동시에 접촉한다. 즉, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 유기 용제에 동시에 접액된다. 이 상태로, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에는 유기 용제가 채워져 있고, 그 후에도 웨이퍼 (W) 의 하면에 대한 유기 용제의 접액 상태는 유지되어, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 유기 용제에 의해 치환된다.
기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 상측 유지 기구 (5) 로부터 기판 하측 유지 기구 (4) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 상측 유지 기구 (5) 와 기판 하측 유지 기구 (4) 사이의 웨이퍼 (W) 의 수수는, 웨이퍼 (W) 의 하면의 유기 용제의 액막 (53) 에 대한 접액 상태를 유지하면서 실시된다.
이어서, 도 10d 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 비유지한 기판 상측 유지 기구 (5) 를, 근접 위치로부터 이간 위치까지 상승시킨다.
또, 도 10d 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 를, 웨이퍼 (W) 째 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전시킨다. 이에 따라, 린스액을 교반할 수 있다. 이와 같은 저회전 속도이면, 웨이퍼 (W) 를 회전시켜도, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 유기 용제 (유기 용제의 액막 (53)) 내에 공극은 거의 발생하지 않는다. 또한, 이 때에, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이에 유기 용제를 공급해도 된다.
기판 하측 유지 기구 (4) 가 웨이퍼 (W) 를 수취하고 나서 미리 정하는 유기 용제 처리 시간이 경과하면, 하측 회전 구동 기구 (21) 를 제어하여, 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전을 정지시킨다. 또, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다. 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로의 웨이퍼 (W) 의 수수에 앞서, 도 10e 에 나타내는 바와 같이, 제어 유닛 (50) 은, 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치로부터 근접 위치까지 하강시킨다. 기판 상측 유지 기구 (5) 가 근접 위치에 도달하면, 기판 하측 유지 기구 (4) 로부터 기판 상측 유지 기구 (5) 로 웨이퍼 (W) 가 수수된다.
제어 유닛 (50) 은 상측 승강 구동 기구 (29) 를 제어하여, 웨이퍼 (W) 를 수취한 후의 기판 상측 유지 기구 (5) 를 이간 위치까지 상승시킨다. 그 후, 웨이퍼 (W) 에는, 단계 S14 의 스핀 드라이가 실시된다.
제 2 처리예에 의하면, 린스액을 유기 용제로 치환한 후에 스핀 드라이가 실행되므로, 웨이퍼 (W) 의 패턴의 도괴 (倒壞) 를 억제 또는 방지할 수 있다.
도 11 은, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 3 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 1, 도 2, 도 4a 및 도 11 을 참조하면서, 제 3 처리예에 대하여 설명한다.
이 제 3 처리예가 도 3 등에 나타내는 제 1 처리예와 다른 점은, 서로 다른 2 종류의 약액 (예를 들어 제 1 약액 및 제 2 약액) 그리고 린스액을 사용하여 웨이퍼 (W) 에 대해 처리를 실시하는 점이다.
제 3 처리예의 처리시에, 반송 아암 (AR) (도 4a 등 참조) 에 의해 처리실 (3) 에 미처리의 웨이퍼 (W) 가 반입된다 (도 11 의 단계 S21). 이어서, 제 1 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 1 약액 처리가 실시되고 (도 11 의 단계 S22), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 제 1 약액이 씻겨 나간다 (S23：중간 린스 처리).
이어서, 제 2 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 2 약액 처리가 실시되고 (도 11 의 단계 S24), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 제 2 약액이 씻겨 나간다 (S25：최종 린스 처리).
이어서, 웨이퍼 (W) 를, 그 하면에 부착되어 있는 린스액을 털어내는 회전 속도로 회전시키는 스핀 드라이가 실시된다 (도 11 의 단계 S26). 그 후, 일련의 처리가 실시된 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출되어 간다 (도 11 의 단계 S27).
단계 S21, S22, S25, S26, S27 의 처리는, 각각, 도 3 의 단계 S1, S2, S3, S4, S5 와 동일한 처리이다.
또, 단계 S23 의 중간 린스 처리는, 단계 S22 의 제 1 약액 처리 후, 단계 S24 의 제 2 약액 처리 전에 실행되는 중간 린스 처리인 점을 제외하고, 단계 S3 의 린스 처리와 동일한 처리이다.
단계 S24 의 제 2 약액 처리는, 처리를 위해서 사용되는 (웨이퍼 (W) 의 하면에 접액한다) 약액이 제 1 약액이 아니라 제 2 약액인 점에 있어서, 도 3 의 단계 S2 의 제 1 약액 처리와 상이하고, 그 점을 제외하고, 도 3 의 단계 S2 의 제 1 약액 처리와 동일한 처리이다. 단계 S24 의 제 2 약액 처리에서는, 제어 유닛 (50) 은, 제 2 약액 하측 밸브 (16) 를 선택적으로 열어, 하측 토출구 (14) 로부터의 제 2 약액을 토출한다. 이에 따라, 상면 (11) 에 제 2 약액의 액막을 형성한다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근시켜, 웨이퍼 (W) 의 하면을 제 2 약액의 액막에 접촉시킴으로써, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 제 2 약액에 동시에 접액된다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 있어서, 제 2 약액 처리를 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있다. 제 2 약액의 웨이퍼 (W) 로의 접액에 앞서, 하측 토출구 (14) 로부터의 제 2 약액의 토출을 정지하기 때문에, 웨이퍼 (W) 하면의 면 내에 있어서의 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 제 2 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 이 제 3 처리예에 의하면, 단계 S22 의 제 1 약액 처리와 단계 S24 의 제 2 약액 처리 사이에, 단계 S23 의 중간 린스 처리를 실행한다. 중간 린스 처리시에는, 상면 (11) 에 공급되는 린스액에 의해 상면 (11) 에 부착되어 있는 약액 (제 1 약액) 도 씻겨 나간다. 이에 따라, 제 1 약액과 제 2 약액의 혼촉 (콘타미네이션) 을 확실하게 방지할 수 있다.
도 12 는, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 4 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 1, 도 2, 도 4a, 및 도 12 를 참조하면서, 제 4 처리예에 대하여 설명한다.
이 제 4 처리예가, 도 11 에 나타내는 제 2 처리예와 다른 점은, 처리에 사용하는 약액이 더 1 종류 추가되어 있고, 서로 다른 3 종류의 약액 (예를 들어 제 1 약액, 제 2 약액 및 제 3 약액) 그리고 린스액을 사용하여 웨이퍼 (W) 에 대해 처리를 실시하는 점이다.
제 4 처리예의 처리시에, 반송 아암 (AR) (도 4a 등 참조) 에 의해 처리실 (3) 에 미처리의 웨이퍼 (W) 가 반입된다 (도 12 의 단계 S31). 이어서, 제 1 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 1 약액 처리가 실시되고 (도 12 의 단계 S32), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써, 제 1 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 씻겨 나간다 (S33：중간 린스 처리).
이어서, 제 2 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 2 약액 처리가 실시되고 (도 12 의 단계 S34), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 제 2 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 씻겨 나간다 (S35：중간 린스 처리).
이어서, 제 3 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 제 3 약액 처리가 실시되고 (도 12 의 단계 S36), 그 후, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 제 3 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면으로부터 씻겨 나간다 (S37：최종 린스 처리).
이어서, 웨이퍼 (W) 를, 그 하면에 부착되어 있는 린스액을 털어내는 회전 속도로 회전시키는 스핀 드라이가 실시된다 (도 12 의 단계 S38). 그 후, 일련의 처리가 실시된 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출되어 간다 (도 12 의 단계 S39).
단계 S31, S32, S33, S34, S37, S38, S39 의 처리는, 각각, 도 11 의 단계 S21, S22, S23, S24, S25, S26, S27 과 동일한 처리이다.
또, 단계 S35 의 중간 린스 처리는, 단계 S33 의 중간 린스 처리 (도 11 의 단계 S23 의 중간 린스 처리) 와 동일한 처리, 즉, 도 3 의 단계 S3 의 린스 처리와 동일한 처리이다.
단계 S36 의 제 3 약액 처리는, 처리를 위해서 사용되는 (웨이퍼 (W) 의 하면에 접액한다) 약액이 제 1 약액이 아니라 제 3 약액인 점에 있어서, 도 3 의 단계 S2 의 제 1 약액 처리와 상이하고, 그 점을 제외하고, 도 3 의 단계 S2 의 제 1 약액 처리와 동일한 처리이다. 단계 S36 의 제 3 약액 처리에서는, 제어 유닛 (50) 은, 제 3 약액 하측 밸브 (17) 를 선택적으로 열어, 하측 토출구 (14) 로부터의 제 3 약액을 토출한다. 이에 따라, 상면 (11) 에 제 3 약액의 액막을 형성한다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 을 접근시켜, 웨이퍼 (W) 의 하면을 제 3 약액의 액막에 접촉시킴으로써, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역을 제 3 약액에 동시에 접액시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 있어서, 제 3 약액 처리를 실질적으로 동시에 개시시킬 수 있다. 제 3 약액의 웨이퍼 (W) 로의 접액에 앞서, 하측 토출구 (14) 로부터의 제 3 약액의 토출을 정지하기 때문에, 웨이퍼 (W) 하면의 면 내에 있어서의 처리의 균일성을 희생하는 일 없이, 제 3 약액의 소비량을 억제할 수 있다.
도 13 은, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 5 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 제 5 처리예는, 제 4 처리예를 RCA 세정법을 이용한 세정 처리에 구체적으로 적용한 경우의 처리예이다. 단계 S41, S42, S43, S44, S45, S46, S47, S48, S49 가, 각각, 도 12 의 단계 S31, S32, S33, S34, S35, S36, S37, S38, S39 와 대응하고 있다. 이하, 도 1, 도 2 및 도 13 을 참조하면서, 제 5 처리예가 제 4 처리예와 다른 부분만을 설명하고, 그 이외는 생략한다.
이 처리예에서는, 제 1 약액으로서 불산 (HF) 이 사용되고, 제 2 약액으로서 SC1 (암모니아과산화수소수 혼합액) 이 사용된다. 또, 제 3 약액으로서 SC2 (염산과산화수소수 혼합액) 가 사용된다.
이 경우, 제 1 약액 하측 밸브 (15) 가 선택적으로 열림으로써 하측 토출구 (14) 로부터 불산이 토출됨과 함께, 제 2 약액 하측 밸브 (16) 가 선택적으로 열림으로써 하측 토출구 (14) 로부터 SC1 이 토출된다. 또, 제 3 약액 하측 밸브 (17) 가 선택적으로 열림으로써 하측 토출구 (14) 로부터 SC2 가 토출된다.
RCA 세정법을 이용한 세정 처리시에는, 반송 아암 (AR) 에 의해, 웨이퍼 (W) 가 처리실 (3) 내에 반입되고, 그 표면을 하방을 향하게 한 상태로 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된다 (단계 S41).
단계 S42 의 HF 처리에서는, 불산이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 불산이 널리 퍼진다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역이 세정되어, 웨이퍼 (W) 의 표면에 형성된 산화막이 제거된다.
단계 S43 의 중간 린스 처리에서는, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면을 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 씻겨 나간다.
단계 S44 의 SC1 처리시에는, 히터 (40) 에 의해 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 전역이 40 ∼ 80 ℃ 로 따뜻해지고, 그 온도로 유지된다. 제 1 약액 하측 밸브 (15) 의 개성에 의해 상면 (11) 에 SC1 이 공급되어, 상면 (11) 에 40 ∼ 80 ℃ 의 SC1 의 액막이 형성된다. SC1 이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써, 그 SC1 의 화학적 능력에 의해, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착되어 있는 파티클 등의 이물질을 제거할 수 있다. 히터 (40) 에 의해 SC1 의 액막 전체면에 대해 가열할 수 있기 때문에, 그 액막의 온도를 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다. 이에 따라, SC1 을 사용한 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
단계 S45 의 중간 린스 처리에서는, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 씻겨 나간다.
단계 S46 의 SC2 처리시에는, 히터 (40) 에 의해 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 전역이 40 ∼ 80 ℃ 로 따뜻해지고, 그 온도로 유지된다. 제 2 약액 하측 밸브 (16) 의 개성에 의해 상면 (11) 에 SC2 가 공급되어, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 40 ∼ 80 ℃ 의 SC2 의 액막이 형성된다. SC2 가 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액시킴으로써, 그 SC2 의 화학적 능력에 의해, 웨이퍼 (W) 의 표면에 부착되어 있는 웨이퍼 (W) 의 표면으로부터 금속 이온을 제거할 수 있다. 히터 (40) 에 의해 SC2 의 액막 전체면에 대해 가열할 수 있기 때문에, 그 액막의 온도를 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다. 이에 따라, SC2 를 사용한 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
단계 S47 의 최종 린스 처리에서는, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 씻겨 나간다.
이어서, 스핀 드라이 (도 13 의 단계 S48) 가 실시된 후, 레지스트 제거 처리의 처리가 끝난 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출된다 (도 13 의 단계 S49).
도 14 는, 기판 처리 장치 (1) 로 실시되는 제 6 처리예를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 제 6 처리예는, 제 3 처리예를, 웨이퍼 (W) 의 표면으로부터 레지스트막을 박리하는 레지스트 제거 처리에 구체적으로 적용한 경우의 처리예이다. 단계 S51, S52, S53, S54, S55, S56, S57 이, 각각, 도 11 의 단계 S21, S22, S23, S24, S25, S26, S27 과 대응하고 있다. 이하, 제 6 처리예가 제 3 처리예와 다른 부분만을 설명하고, 그 이외는 생략한다.
이 처리예에서는, 제 1 약액으로서 SPM (황산과산화수소수 혼합액) 이 사용되고, 제 2 약액으로서 SC1 이 사용된다. 이 경우, 제 1 약액 하측 밸브 (15) 가 선택적으로 열림으로써, 하측 토출구 (14) 로부터 SPM 이 토출됨과 함께, 제 2 약액 하측 밸브 (16) 가 선택적으로 열림으로써, 하측 토출구 (14) 로부터 SC1 이 토출된다.
레지스트 제거 처리시에는, 반송 아암 (AR) 에 의해 이온 주입 처리 후의 웨이퍼 (W) 가 처리실 (3) 내에 반입되고, 그 표면을 하방을 향하게 한 상태로 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지된다 (단계 S51).
단계 S52 의 SPM 처리시에는, 히터 (40) 에 의해 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면이 160 ∼ 200 ℃ 의 고온으로 따뜻해지고, 그 온도로 유지된다. 제 1 약액 하측 밸브 (15) 의 개성에 의해 상면 (11) 에 SPM 이 공급되어, 상면 (11) 에 160 ∼ 200 ℃ 의 SPM 의 액막이 형성된다. SPM 이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 형성되어 있는 레지스트가 박리된다. 히터 (40) 에 의해 SPM 의 액막 전체면에 대해 가열할 수 있기 때문에, 그 액막의 온도를 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다. 이에 따라, SPM 을 사용한 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
단계 S53 의 중간 린스 처리에서는, 히터 (40) 에 의해 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 이 약 80 ℃ 로 따뜻해지고, 그 온도로 유지된다. 린스액 하측 밸브 (18) 의 개성에 의해 상면 (11) 에 린스액이 공급되어, 상면 (11) 에 약 80 ℃ 의 린스액의 액막 (52) 이 형성된다. 약 80 ℃ 의 린스액이, 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 씻겨 나간다. 히터 (40) 에 의해, 린스액의 액막 전체면에 대해 가열할 수 있기 때문에, 그 액막의 온도를 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다. 이에 따라, 린스 처리의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
단계 S54 의 SC1 처리에서는, SC1 이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역에 SC1 이 널리 퍼진다. 이에 따라, 그 SC1 의 화학적 능력에 의해, 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착되어 있는 레지스트 잔류물 및 파티클 등의 이물질을 제거할 수 있다.
단계 S55 의 최종 린스 처리에서는, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액함으로써 웨이퍼 (W) 의 하면에 부착된 린스액이 씻겨 나간다. 이 최종 린스 처리에서 사용되는 린스액은, 단계 S53 의 중간 린스 처리와 같이 약 80 ℃ 로 따뜻해진 린스액이어도 되고, 상온의 린스액이어도 된다.
이어서, 스핀 드라이 (도 14 의 단계 S56) 가 실시된 후, 레지스트 제거 처리의 처리가 끝난 웨이퍼 (W) 가 반송 아암 (AR) 에 의해 반출된다 (도 14 의 단계 S57).
또한, 제 5 처리예 및 제 6 처리예에 있어서, 전액 (제 5 처리예의 경우에는 SC1 이고, 제 6 처리예의 경우에는 SPM 이 상당) 의 처리 온도로부터, 후액 (제 5 처리예의 경우에는 SC2 이고, 제 6 처리예의 경우에는 린스액이 상당) 의 처리 온도보다 낮은 경우에는, 후액 자체가 하측 스핀 베이스 (8) (상면 (11)) 를 식히는 작용을 갖는다. 그 때문에, 후액의 액막의 온도를 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다.
또, 제 5 처리예 및 제 6 처리예에 있어서, 가열한 처리액을 히터 (40) 에 의해 가열되어 있는 상면 (11) 에 공급할 수도 있다. 이 경우에는, 공급되는 처리액 자체가 하측 스핀 베이스 (8) (상면 (11)) 를 따뜻하게 하여 소정 온도에 가깝게 하는 작용을 갖는다. 그 때문에, 그 때문에, 처리액의 액막의 온도를 보다 한층 신속하게 소정 온도로 균일하게 안정시킬 수 있다.
도 15 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 기판 하측 유지 기구 (4A) 의 도면이고, 전술한 도 5 에 대응하는 부분의 구성이 나타나 있다. 이 제 2 의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치는, 전술한 기판 하측 유지 기구 (4) 대신에, 도 15 에 나타내는 기판 하측 유지 기구 (4A) 를 사용하는 점이 제 1 의 실시형태의 구성과 상이하다.
제 2 실시형태의 기판 하측 유지 기구 (4A) 는, 하측 스핀 베이스 (8A) 의 중앙부에 형성되어, 기판 하측 유지 기구 (4A) 또는 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 하면 전역과 대향하는 제 1 대향면 (56A) 과, 제 1 대향면 (56A) 의 외측에, 당해 제 1 대향면 (56A) 에 연속해서 형성된 원환상 (圓環狀) 의 제 1 테이퍼면 (57A) 을 구비하고 있다. 제 1 대향면 (56A) 은 하측 스핀 베이스 (8A) 의 중심과 동심의 원형을 이루는 평탄면을 갖고, 또, 제 1 대향면 (56A) 은 웨이퍼 (W) 보다 큰 직경을 갖고 있다. 제 1 테이퍼면 (57A) 은, 제 1 대향면 (56A) 의 외주단 (外周端) 으로부터 연속하여, 직경 방향 외방을 향함에 따라 직선상으로 올라가는 테이퍼면이며, 하측 스핀 베이스 (8A) 의 중심을 대칭 중심으로 하는 회전 대칭으로 형성되어 있다. 제 1 테이퍼면 (57A) 은 그 주단 주 (周端) 이 가장 높다. 제 1 테이퍼면 (57A) 은 웨이퍼 (W) 의 주단으로부터 W1 의 거리 (W1 은 예를 들어 3 ㎜ 정도이며, 도 5 에 있어서의 W0 과 동일한 정도이거나 그것보다 작다) 로 설정되어 있다. 또, 제 1 테이퍼면 (57A) 의 제 1 대향면 (56A) 에 대한 경사 각도는, 예를 들어 θ1 (θ1 은 예를 들어 30°) 로 설정되어 있다.
이 경우, 제 1 대향면 (56A) 에 있는 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 또는 유기 용제) 을 제 1 테이퍼면 (57A) 에 의해 도 5 에 있어서의 만곡부 (55) 의 폭을 좁게 하면서 막을 수 있다. 또, 제 1 대향면 (56A) 에 공급된 처리액이 하측 스핀 베이스 (8A) 의 상면 (11) 으로부터 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제 1 대향면 (56A) 에 공급된 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 또는 유기 용제) 의 양을 삭감하면서도, 액막 (51, 52, 53) 의 평탄 영역 (즉 상면 (51A, 52A, 53A)) 을 확보할 수 있다. 이에 따라, 제 1 대향면 (56A) 에 있어서의 처리액의 액막 (51 ∼ 53) 을 효율적으로 형성할 수 있다.
도 16 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 기판 하측 유지 기구 (4B) 의 도면이고, 전술한 도 5 에 대응하는 부분의 구성이 나타나 있다. 이 제 3 의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치는, 전술한 기판 하측 유지 기구 (4) 대신에, 도 16 에 나타내는 기판 하측 유지 기구 (4B) 를 사용하는 점이, 제 1 의 실시형태의 구성과 상이하다.
제 3 실시형태의 기판 하측 유지 기구 (4B) 는, 하측 스핀 베이스 (8B) 에 중앙부에 형성되어, 기판 하측 유지 기구 (4B) 또는 기판 상측 유지 기구 (5) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 하면 전역과 대향하는 제 2 대향면 (56B) 과, 하측 스핀 베이스 (8B) 에 주연부에 형성된 원환상의 제 2 테이퍼면 (57B) 을 구비하고 있다. 제 2 대향면 (56B) 은 하측 스핀 베이스 (8) 의 중심과 동심의 원형을 이루는 평탄면을 갖고, 또, 제 2 대향면 (56B) 은 웨이퍼 (W) 보다 큰 직경을 갖고 있다. 제 2 테이퍼면 (57B) 은, 제 2 대향면 (56B) 의 외주단으로부터 연속하여, 직경 방향 외방을 향함에 따라 직선상으로 내려가는 테이퍼면이며, 하측 스핀 베이스 (8B) 의 중심을 대칭 중심으로 하는 회전 대칭으로 형성되어 있다. 제 2 테이퍼면 (57B) 은 그 주단이 가장 낮다. 제 2 테이퍼면 (57B) 은 웨이퍼 (W) 의 주단으로부터 W2 의 거리 (W2 는 예를 들어 3 ㎜ 정도) 로 설정되어 있다. 또, 제 2 테이퍼면 (57B) 의 제 2 대향면 (56B) 에 대한 경사 각도는, 예를 들어 θ2 (θ2 는 예를 들어 30°) 로 설정되어 있다.
이 경우, 제 2 테이퍼면 (57B) 에 의해, 제 2 대향면 (56B) 에 공급된 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 또는 유기 용제) 의 유출이 촉진된다. 이에 따라, 제 2 대향면 (56B) 으로부터의 처리액의 배출을 스무스하게 실시할 수 있다. 특히, 하측 스핀 베이스 (8B) 의 상면 (11) (제 2 대향면 (56B)) 이 친액성 면인 경우에 있어서, 처리액의 액막 형성을 촉진하여, 액막 형성 시간을 단축할 수 있다.
또한, 하측 스핀 베이스 (8B) 의 상면 (제 2 대향면 (56B)) 이 소수성 면을 갖는 경우에는, 제 2 대향면 (56B) 의 주단에 있어서, 핀 고정 효과가 발휘되어, 처리액의 액막 (51 ∼ 53) 의 주연부 (즉 제 2 대향면 (56B) 의 주단) 에 있어서의 겉보기 상의 접촉각 (β) 이, 평탄면으로 이루어진 상면 (11) 에 있어서의 처리액의 액막 (51 ∼ 53) 의 겉보기 상의 접촉각 (α) (도 5 참조) 보다 커져 있다. 그 때문에, 액막 (51 ∼ 53) 의 만곡부 (55) 의 폭 (W3) 을 좁게 할 수 있다. 이 경우, 액막 (51 ∼ 53) 의 상면 (51A, 52A, 53A) 의 평탄 부분의 직경 (이 경우 반경) 은, 제 2 대향면 (56B) 의 직경으로부터 만곡부 (55) 의 폭 (W3) 을 뺀 길이이다. 상면 (51A, 52A, 53A) 의 직경이 웨이퍼 (W) 의 직경보다 커지도록 제 2 대향면 (56B) 의 직경을 설정하면, 웨이퍼 (W) 와 액막 (51 ∼ 53) 의 접촉시에, 웨이퍼 (W) 와 액막 (51 ∼ 53) 의 상면 (51A, 52A, 53A) 의 전역과 접촉하게 된다.
도 17 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 기판 하측 유지 기구 (4C) 의 도면이다. 도 18 은, 하측 스핀 베이스 (8C) 의 상면 (11C) 에 처리액의 액막이 형성된 상태를 나타내는 단면도이다. 이 제 4 의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치는, 전술한 기판 하측 유지 기구 (4) 대신에, 도 17 에 나타내는 기판 하측 유지 기구 (4C) 를 사용하는 점이 제 1 의 실시형태의 구성과 상이하다.
도 17 등에 나타내는 기판 하측 유지 기구 (4C) 에 있어서, 제 1 실시형태의 기판 하측 유지 기구 (4) 의 각 부에 대응하는 부분에는 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 나타내고 설명을 생략한다. 제 4 실시형태의 기판 하측 유지 기구 (4C) 가 제 1 실시형태의 기판 하측 유지 기구 (4) 와 상이한 점은, 하측 스핀 베이스 (8C) 의 상면 (11C) 이, 웨이퍼 (W) 의 직경이나 상측 스핀 베이스 (25) 보다 더 대직경의 원 직경을 갖고 있는 점, 환언하면, 상면 (11C) 에는, 하측 협지 부재 (10) 의 직경 방향 외방에, 충분한 직경 방향 폭을 갖는 환상 면 (58) 이 형성되어 있는 점이다. 그 이외의 점은, 하측 스핀 베이스 (8C) 는 제 1 실시형태의 하측 스핀 베이스 (8) 와 동등한 구성이다.
이 경우, 액막 (51 ∼ 53) 의 상면 (51A ∼ 53) 의 직경 (이 경우 반경) 은, 제 2 대향면 (56B) 의 직경으로부터 만곡부 (55) 의 직경 방향 폭을 뺀 길이이다. 이 상면 (51A ∼ 53) 의 직경이 웨이퍼 (W) 의 직경보다 커지도록 상면 (11C) 의 직경을 설정하면, 웨이퍼 (W) 와 액막 (51 ∼ 53) 의 접촉시에, 웨이퍼 (W) 와 액막 (51 ∼ 53) 의 상면 (51A ∼ 53) 의 전역과 접촉시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 (W) 의 하면의 전역을 처리액에 동시에 접액시킬 수 있다.
도 19 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1A) 의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 20a-20b 는, 기판 처리 장치 (1A) 로 실시되는 처리의 일례를 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
제 5 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1A) 에 있어서, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 의 각 부에 대응하는 부분에는 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙여 나타내고 설명을 생략한다. 제 5 실시형태의 기판 처리 장치 (1A) 가 기판 처리 장치 (1) 와 상이한 점은, 협지식 척의 기판 상측 유지 기구 (5) 대신에, 진공 흡착식 척의 기판 상측 유지 기구 (기판 유지 유닛) (105) 를 구비한 점이다. 기판 상측 유지 기구 (105) 는, 하측 회전축 (7) (도 1 참조) 과 공통의 회전축선 (동일 직선 상의 회전축선) 을 갖는 상측 회전축 (124) 과, 이 상측 회전축 (124) 의 하단에 장착되어, 웨이퍼 (W) 를 거의 수평인 자세로 그 상면을 흡착하여 유지하는 상측 스핀 베이스 (125) 를 구비하고 있다. 상측 스핀 베이스 (125) 는 하측 스핀 베이스 (8) 의 상방에서 하측 스핀 베이스 (8) 와 대향하고 있다. 상측 스핀 베이스 (125) 의 하면 (126) 은 거의 수평인 하향의 평탄면을 갖고, 웨이퍼 (W) 보다 소 직경을 갖고 있다.
상측 회전축 (124) 에는, 상측 스핀 베이스 (125) 를 승강시키기 위한 상측 승강 구동 기구 (이동 유닛) (129) 가 결합되어 있다. 상측 회전축 (24) 에는, 모터 등의 구동원을 포함하는 상측 회전 구동 기구 (130) 가 결합되어 있다. 이 상측 회전 구동 기구 (130) 로부터 상측 회전축 (124) 에 구동력을 입력함으로써, 상측 스핀 베이스 (125) 가 회전되고, 이에 따라 웨이퍼 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 회전축선 (상측 회전축 (124) 의 중심축선) 둘레로 웨이퍼 (W) 가 회전된다.
상측 스핀 베이스 (125) 의 하면 (126) 이 웨이퍼 (W) 의 상면에 접촉하면서, 진공 흡착에 의해 웨이퍼 (W) 가 기판 상측 유지 기구 (105) 에 유지된다.
기판 처리 장치 (1A) 에 있어서, 각 처리예 (제 1 처리예 ∼ 제 6 처리예) 와 동일한 처리를 웨이퍼 (W) 에 실시할 수 있다. 이 경우, 약액 처리 (단계 S2 (도 1 참조), 단계 S12 (도 9 참조), 단계 S22, S24 (도 11 참조), 단계 S32, S34, S36 (도 12 참조), 단계 S42, S44, S46 (도 13 참조), 단계 S52, S54 (도 14 참조)) 에 있어서, 도 20a 에 나타내는 동작이 실시되어도 된다. 즉, 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면이 접액을 개시한 후, 기판 상측 유지 기구 (105) 가 웨이퍼 (W) 를 계속 유지하여, 기판 상측 유지 기구 (105) 에 웨이퍼 (W) 가 인도되지 않아도 된다. 약액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액한 후에는, 하측 스핀 베이스 (8) 가 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전된다. 이 때, 상측 스핀 베이스 (25) 가, 웨이퍼 (W) 째 상측 회전축 (24) 의 중심축선 둘레로 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전 방향과 반대 방향으로, 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전되어도 되고, 또는 정지한 상태로의 자세로 유지되어 있어도 된다. 이에 따라, 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면을 상대 회전시킬 수 있고, 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면 사이에 끼워진 약액을 보다 한층 교반할 수 있다. 그리고, 이와 같은 저회전 속도이면, 웨이퍼 (W) 를 회전시켜도, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 약액 (약액의 액막) 내에 공극은 거의 발생하지 않는다.
또, 린스 처리 (단계 S3 (도 1 참조), 단계 S13 (도 9 참조), 단계 S23, S25 (도 11 참조), 단계 S33, S35, S37 (도 12 참조), 단계 S43, S45, S47 (도 13 참조), 단계 S53, S55 (도 14 참조)) 에 있어서도 동일하다. 즉, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면이 접액을 개시한 후, 기판 상측 유지 기구 (105) 가 웨이퍼 (W) 를 계속 유지하여, 기판 상측 유지 기구 (105) 에 웨이퍼 (W) 가 인도되지 않아도 된다. 이 경우, 린스액이 웨이퍼 (W) 의 하면에 접액한 후에는, 하측 스핀 베이스 (8) 가 하측 회전축 (7) 의 중심축선 둘레로 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전된다. 이 때, 상측 스핀 베이스 (25) 가, 웨이퍼 (W) 째 상측 회전축 (24) 의 중심축선 둘레로 하측 스핀 베이스 (8) 의 회전 방향과 반대 방향으로, 소정의 저회전 속도 (예를 들어 100 rpm 이하의 소정의 회전 속도) 로 회전되어도 되고, 또는 정지한 상태로의 자세로 유지되어 있어도 된다. 이에 따라, 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면을 상대 회전시킬 수 있어, 상면 (11) 과 웨이퍼 (W) 의 하면 사이에 끼워진 린스액을 보다 한층 교반할 수 있다. 그리고, 이와 같은 저회전 속도이면, 웨이퍼 (W) 를 회전시켜도, 웨이퍼 (W) 의 하면과 상면 (11) 사이의 린스액 (린스액의 액막 (52)) 내에 공극은 거의 발생하지 않는다.
이상, 이 발명의 5 개의 실시형태에 대하여 설명했지만, 이 발명은 또 다른 실시형태로 실시할 수도 있다.
도 21 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 기판 상측 유지 기구 (5) 에 있어서, 상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 의 중심부에, 하방을 향해 건조 가스를 토출하기 위한 상측 토출구 (202) 를 형성해도 된다. 상측 회전축 (24) 은 중공축으로 되어 있고, 상측 회전축 (24) 의 내부에는 상면 공급관 (201) 이 삽입 통과되어 있다. 상면 공급관 (201) 은, 상측 스핀 베이스 (25) 의 중심부를 그 두께 방향으로 관통하는 관통공 (203) 에 연통되어 있다. 또, 이 관통공 (203) 은, 상측 스핀 베이스 (25) 의 하면 (26) 의 중심부에서 개구하는 상측 토출구 (202) 에 연통되어 있다.
이 경우, 도 4d 에 나타내는 약액 처리, 도 4k 에 나타내는 린스 처리 및 도 10d 에 나타내는 유기 용제 치환 처리에 있어서, 상측 토출구 (202) 로부터의 건조 가스를 웨이퍼 (W) 의 상면에 건조 가스를 분사함으로써, 약액, 린스액 및 유기 용제의 웨이퍼 (W) 상면으로의 돌아 들어감을 방지할 수 있다.
또, 도 6 및 도 8 에 나타내는 스핀 드라이에 있어서, 상측 토출구 (202) 로부터의 건조 가스를 웨이퍼 (W) 의 상면에 건조 가스를 분사함으로써, 약액 등의 튀어 되돌아오는 미스트 등의 재부착을 방지하면서 신속하게 건조시킬 수 있다.
또, 상측 토출구 (202) 로부터, 건조 가스 외에, 순수 (DIW) 가 선택적으로 토출 가능한 구성으로 되어 있어도 된다.
제 2 실시형태에 있어서, 도 22 와 같이, 제 1 대향면 (56A) 보다 1 단 높은 원통 (400) 이 제 1 대향면 (56A) 을 둘러싸도록 형성되어 있고, 원통의 내주벽이 제 1 대향면 (56A) 과 직교하고, 제 1 대향면 (56A) 의 중심을 그 중심으로 하는 원통면 (401) 이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 제 1 대향면 (56A) 으로부터 원통면 (401) 으로 막을 수 있어, 제 1 대향면 (56A) 에 공급된 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 또는 유기 용제) 이 하측 스핀 베이스 (8A) 의 상면 (11) 으로부터 유출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 제 1 대향면 (56A) 에 있어서의 처리액의 액막 (51 ∼ 53) 의 형성이 촉진되어, 처리액의 사용량을 삭감할 수 있다.
제 3 실시형태에 있어서, 도 23 과 같이, 제 2 대향면 (56B) 의 주단면에는, 제 2 대향면 (56B) 과 직교하고, 하측 스핀 베이스 (8B) 의 주단면에 접속하는 환상 단부 (段部) (402) 가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 제 2 대향면 (56B) 에 공급된 처리액 (제 1 ∼ 제 3 약액, 린스액 또는 유기 용제) 의 유출이 환상 단부 (402) 에 의해 촉진된다. 이에 따라, 제 2 대향면 (56B) 으로부터의 처리액의 배출을 스무스하게 실시할 수 있다. 특히, 하측 스핀 베이스 (8B) 의 상면 (제 2 대향면 (56B)) 이 친액성 면인 경우에 있어서, 처리액의 액막의 형성이 촉진되어, 처리액의 양을 삭감할 수 있다.
또한, 온도 센서 (39) 의 검출 출력이 제어 유닛 (50) 에 입력되고, 그 검출 출력에 기초하여 제어 유닛 (50) 이 히터 (40) 를 제어하는 구성을 예로 들었지만, 온도 센서 (39) 의 검출 출력이 외부의 온도 조정기 (도시되지 않음) 에 입력되고, 그 검출 출력에 기초하여 온도 조정기가 히터 (40) 의 제어를 실시하는 구성이어도 된다.
전술한 각 실시형태에서는, 기판 상측 유지 기구 (5, 105) 의 반송 위치 (도 4a 등에 나타내는 위치) 가 이간 위치 (도 4d 등에 나타내는 위치) 보다 상방에 설정되어 있지만, 반송 위치는 근접 위치 (도 4c 등에 나타내는 위치) 와 이간 위치 사이에 설정되어 있어도 되고, 또, 이간 위치와 동일한 위치에 반송 위치가 설정되어 있어도 된다. 이간 위치와 반송 위치가 동일한 위치에 설정되는 경우에는, 기판 상측 유지 기구 (5, 105) 의 배치 위치를, 이간 위치 (반송 위치) 와 근접 위치의 2 개 지점에만 설정하는 것도 가능하고, 이 경우, 기판 상측 유지 기구 (5) 의 승강 제어를 간단하게 실시할 수 있다.
또, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 대향하는 토출구를 갖는 노즐을 형성하고, 그 노즐로부터 상면을 향해 처리액 (약액 (제 1 ∼ 제 3 약액), 린스액 및 유기 용제) 을 공급하는 구성이어도 된다. 구체적으로는, 상면 (11) 을 향하는 토출구를 갖는 고정 노즐로부터 처리액이 공급되도록 되어 있어도 된다.
또한, 하측 스핀 베이스 (8) 의 상면 (11) 에 공급되는 처리액 (약액 (제 1 ∼ 제 3 약액), 린스액 및 유기 용제) 은 상온이 아니어도 되고, 공급 전에 적절히 가열되어도 된다.
전술한 기판 처리 장치 (1, 1A) 는, 설명의 편의상 제 1 약액, 제 2 약액 및 제 3 약액이라는 3 개의 약액을 상면 (11) 에 공급 가능한 구성을 구비하고 있지만, 약액 종류의 수는 기판 처리 장치가 실시하는 처리에 따라 적절히 선택 가능하다. 또, 전술한 기판 처리 장치 (1, 1A) 는, 유기 용제를 공급 가능한 구성을 구비하고 있지만, 유기 용제를 공급 가능한 구성을 채용할지 여부는 기판 처리 장치가 실시하는 처리에 따라 적절히 선택 가능하다.
또, 약액으로는, 웨이퍼 (W) 의 표면에 대한 처리의 내용에 따라 전술한 것 이외의 약액을 사용할 수도 있다.
또, 각 실시형태에 있어서, 린스액으로서 DIW 를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 린스액은, DIW 에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 오존수, 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수, 환원수 (수소수) 등을 린스액으로서 채용할 수도 있다.
또, 건조 가스로서, 불활성 가스의 일례인 질소 가스를 예로 들었지만, 불활성 가스로는, 질소 가스 이외에, 예를 들어, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등을 사용할 수 있다.
또, 물보다 접촉각이 작은 유기 용제로는, IPA 이외에, 예를 들어, HFE (하이드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 및 Trans-1,2디클로로에틸렌 중 적어도 하나를 포함하는 액 등을 사용할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 원형의 기판에 대한 처리를 실시하는 예를 설명했지만, 이 발명은 각형 기판의 처리에 대해서도 적용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2012년 3월 30일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2012-79913호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다.
1；1A : 기판 처리 장치
5；105 : 기판 상측 유지 기구 (기판 유지 유닛)
8；8A；8B；8C : 하측 스핀 베이스
11 : 상면 (액유지면)
14 : 하측 토출구 (처리액 토출구, 약액 토출구, 린스액 토출구, 건조 가스 토출구)
15 : 제 1 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛)
16 : 제 2 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛)
17 : 제 3 약액 하측 밸브 (약액 공급 유닛)
18 : 린스액 하측 밸브 (린스액 공급 유닛)
19 : 건조 가스 하측 밸브
20 : 유기 용제 하측 밸브 (처리액 공급 유닛)
29；129 : 상측 승강 구동 기구 (이동 유닛)
40 : 히터 (가열 유닛)
50 : 제어 유닛
50a : 저속 회전 제어 유닛
50b : 고속 회전 제어 유닛
50c : 처리액 공급 제어 유닛
51 : 제 1 약액의 액막 (약액 액막)
52 : 린스액의 액막 (린스액 액막)
W : 웨이퍼 (기판)

Claims (20)

  1. 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지된 기판의 주면 (主面) 과 동등하거나 혹은 당해 주면보다 큰 크기를 갖고, 상기 기판의 주면의 하방에 대향하고, 수평이고 또한 평탄한 액유지면을 갖는 플레이트와,
    상기 액유지면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛 및 상기 플레이트를 상대적으로 이동시켜, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근/이반 (離反) 시키는 이동 유닛과,
    상기 처리액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 처리액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 처리액을 공급하여, 상기 액유지면에 처리액 액막을 형성하는 처리액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 처리액 액막에 접촉시키는 접촉 공정과, 상기 접촉 공정 후, 처리액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 접액 유지 공정을 실행하는 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액유지면에는 처리액을 토출하기 위한 처리액 토출구가 형성되어 있고,
    상기 처리액 공급 유닛은 상기 처리액 토출구로부터 처리액을 토출시키는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트를, 상기 액유지면에 수직인 회전축선 둘레로 회전시키기 위한 플레이트 회전 유닛을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 플레이트 회전 유닛을 제어하여, 상기 접액 유지 공정과 병행하여, 상기 플레이트를, 상기 액유지면과 상기 기판의 주면 사이에 상기 처리액을 유지 가능한 저회전 속도로 회전시키는 저속 회전 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 플레이트 회전 유닛을 제어하여, 상기 접액 유지 공정의 종료 후, 상기 플레이트를, 상기 액유지면으로부터 처리액을 털어내는 것이 가능한 고회전 속도로 회전시키는 고속 회전 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 접촉 공정의 실행과 동기하여 혹은 상기 접촉 공정의 실행에 앞서, 상기 액유지면으로의 처리액의 공급을 정지시키는 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액유지면에는 건조 가스를 토출하는 건조 가스 토출구가 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액유지면을 가열하는 가열 유닛을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은, 상기 액유지면에 약액을 공급하기 위한 약액 공급 유닛과, 상기 액유지면에 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 약액 공급 유닛, 상기 린스액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 약액 액막을 형성하는 약액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 약액 액막에 접촉시키는 약액 접촉 공정과, 상기 약액 접촉 공정 후, 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 약액 접액 유지 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정과, 상기 이반 공정 후, 상기 린스액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 린스액을 공급하여, 상기 액유지면에 린스액 액막을 형성하는 린스액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 린스액 액막에 접촉시키는 린스액 접촉 공정과, 상기 린스액 접촉 공정 후, 린스액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 린스액 접액 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은, 상기 액유지면에 제 1 약액을 공급하기 위한 제 1 약액 공급 유닛과, 상기 액유지면에 제 2 약액을 공급하기 위한 제 2 약액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 제 1 약액 공급 유닛, 상기 제 2 약액 공급 유닛 및 상기 이동 유닛을 제어하여, 상기 제 1 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 제 1 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 제 1 약액 액막을 형성하는 제 1 약액 액막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 1 약액 액막에 접촉시키는 제 1 약액 접촉 공정과, 상기 제 1 약액 접촉 공정 후, 제 1 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 1 약액 접액 유지 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정과, 상기 이반 공정 후, 상기 제 2 약액 공급 유닛에 의해 상기 액유지면에 제 2 약액을 공급하여, 상기 액유지면에 제 2 약액 막을 형성하는 제 2 약액 막 형성 공정과, 상기 이동 유닛에 의해 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 2 약액 액막에 접촉시키는 제 2 약액 접촉 공정과, 상기 제 2 약액 접촉 공정 후, 제 2 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 2 약액 접액 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  11. 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지 유닛을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판의 주면의 하방에 대향하는 수평이고 또한 평탄한 액유지면에 처리액을 공급하여, 상기 액유지면에 처리액 액막을 형성하는 액막 형성 공정과,
    상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 처리액 액막에 접촉시키는 접촉 공정과,
    상기 접촉 공정 후, 처리액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 접액 유지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 액유지면에는 처리액을 토출하기 위한 처리액 토출구가 형성되어 있고,
    상기 액막 형성 공정은 상기 처리액 토출구로부터 처리액을 토출시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 액유지면을 제공하는 플레이트에 상기 기판을 유지하고, 상기 기판을 상기 플레이트와 함께 상기 액유지면에 수직인 회전축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 회전 공정은, 상기 접액 유지 공정과 병행하여 실행되고, 상기 플레이트가 상기 액유지면과 상기 기판의 주면 사이에 상기 처리액을 유지 가능한 저회전 속도로 회전되는, 기판 처리 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 접액 유지 공정의 종료 후, 상기 플레이트를, 상기 액유지면으로부터 처리액을 털어내는 것이 가능한 고회전 속도로 회전시키는 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 공정의 실행과 동기하여 혹은 상기 접촉 공정의 실행에 앞서, 상기 액유지면으로의 처리액의 공급을 정지시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액유지면에 형성된 건조 가스 토출구로부터 건조 가스를 토출하는 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액유지면을 가열하는 가열 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  19. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액막 형성 공정은, 상기 액유지면에 약액을 공급하여 약액 액막을 형성하는 약액 액막 형성 공정과, 상기 액유지면에 린스액을 공급하여 린스액 액막을 형성하는 린스액 액막 형성 공정을 포함하고,
    상기 접촉 공정이, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 약액 액막에 접촉시키는 약액 접촉 공정과, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 린스액 액막에 접촉시키는 린스액 접촉 공정을 포함하고,
    상기 접액 유지 공정이, 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 약액 접액 유지 공정과, 린스액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 린스액 접액 유지 공정을 포함하고,
    상기 약액 액막 형성 공정 후에 상기 약액 접촉 공정을 실행하고, 상기 약액 접촉 공정 후에 상기 약액 접액 유지 공정을 실행하고, 상기 약액 접액 유지 공정 후에 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정을 실행하고, 상기 이반 공정 후에 상기 린스액 액막 형성 공정을 실행하고, 상기 린스액 액막 형성 공정 후에 상기 린스액 접촉 공정을 실행하고, 상기 린스액 접촉 공정 후에 상기 린스액 접액 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 방법.
  20. 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액막 형성 공정은, 상기 액유지면에 제 1 약액을 공급하여 제 1 약액 액막을 형성하는 제 1 약액 액막 형성 공정과, 상기 액유지면에 제 2 약액을 공급하여 제 2 약액 액막을 형성하는 제 2 약액 액막 형성 공정을 포함하고,
    상기 접촉 공정이, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 1 약액 액막에 접촉시키는 제 1 약액 접촉 공정과, 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 접근시켜, 기판의 주면을 상기 제 2 약액 액막에 접촉시키는 제 2 약액 접촉 공정을 포함하고,
    상기 접액 유지 공정이, 제 1 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 1 약액 접액 유지 공정과, 제 2 약액이 상기 기판의 주면에 접액한 상태를 유지하는 제 2 약액 접액 유지 공정을 포함하고,
    상기 제 1 약액 액막 형성 공정 후에 상기 제 1 약액 접촉 공정을 실행하고, 상기 제 1 약액 접촉 공정 후에 상기 제 1 약액 접액 유지 공정을 실행하고, 상기 제 1 약액 접액 유지 공정 후에 상기 기판의 주면과 상기 액유지면을 이반시키는 이반 공정을 실행하고, 상기 이반 공정 후에 상기 제 2 약액 액막 형성 공정을 실행하고, 상기 제 2 약액 액막 형성 공정 후에 상기 제 2 약액 접촉 공정을 실행하고, 상기 제 2 약액 접촉 공정 후에 상기 제 2 약액 접액 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 방법.
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