KR20150026964A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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츠토무 오스카
게이지 이와타
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 방법은, 고온의 SPM을 기판의 상면에 공급하는 SPM 공급 공정과, SPM 공급 공정의 후에, 실온의 DIW를 기판의 상면에 공급함으로써, 기판에 잔류해 있는 액체를 씻어내는 DIW 공급 공정과, SPM 공급 공정의 후이며 또한 DIW 공급 공정의 전에, 액온이 SPM의 온도보다도 낮고 실온 이상의 과산화수소수를, SPM이 기판에 잔류해 있는 상태에서 기판의 상면에 공급하는 과산화수소수 공급 공정과, 과산화수소수 공급 공정과 병행하여 고온의 순수를 기판의 하면에 공급하는 온도 저하 억제 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광학 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 스핀 척에 의해서 기판을 회전시키면서, 온도가 상이한 처리액을 기판에 순차적으로 공급하는 경우가 있다. 예를 들어 일본국 특허공개 2009－238862호 공보에는, 고온의 SPM(Sulfuric Acid－Hydrogen Peroxide Mixture)을 회전하고 있는 기판의 상면에 공급한 후에, SPM로 덮여 있는 기판의 상면에 상온의 DIW(Deionized Water)를 공급하여, 기판의 상면에 부착되어 있는 SPM을 씻어내는 것이 개시되어 있다.
고온의 SPM 등의 고온 처리액이 기판에 공급되면, 기판 자체가 고온이 된다. 고온 처리액으로 기판이 덮여 있는 상태에서, 상온의 DIW 등의 저온 처리액의 공급이 개시되면, 저온 처리액의 착액 위치 및 그 근방의 위치(이하, 「착액 위치 근방 영역)이라고 한다)에 있어서 기판의 온도가 급격하게 또한 급속하게 저하한다. 따라서, 기판을 수축시키는 응력이 착액 위치 근방 영역에 발생함과 더불어, 착액 위치 근방 영역과 고온 상태인 다른 영역의 온도차로 기판이 휘듯이 혹은 물결치듯이 변형되어 버린다. 저온 처리액이 기판에 충분히 퍼지면, 기판의 각 부의 온도차가 작아지므로, 이러한 변형이 해소되지만, 그때까지는, 기판이 변형된 상태가 계속된다.
협지식의 스핀 척에서는, 복수의 척 핀이 기판의 주연부에 가압된다. 복수의 척 핀이 기판의 주연부에 가압되어 있는 상태에서 기판이 변형하면, 기판에 대한 각 척 핀의 가압압이 변화하여, 스핀 척에 의한 기판 유지의 안정성이 저하할 우려가 있다. 또한, 진공식 스핀 척에서는, 기판의 하면이 스핀 베이스(흡착 베이스)의 상면에 빨려 들어간다. 기판의 하면이 스핀 베이스의 상면에 빨려 들어가 있는 상태에서 기판이 변형하면, 기판의 하면과 스핀 베이스의 상면의 밀착 상태가 변화하여, 스핀 척에 의한 기판 유지의 안정성이 저하할 우려가 있다.
전술의 공보에서는, 고온(예를 들어 150℃)의 SPM과, 상온(예를 들어 25℃)의 DIW를 기판에 공급하는 것이 개시되어 있다. 따라서, 100℃ 이상의 온도차가 기판과 DIW에 있는 상태에서, 저온 처리액으로서의 DIW의 공급이 개시될 수 있다. 본 발명자 들에 의하면, 전술의 기판의 변형은, 기판과 저온 처리액의 온도차가, 100℃ 이상인 경우에 한정하지 않고, 100℃ 미만(예를 들어, 60℃)인 경우에도 생길 수 있는 것이 확인되고 있다. 따라서, 전술의 기판의 변형은, 고온의 SPM과 상온의 DIW를 순차적으로 공급하는 경우에 한정되지 않고, 온도차가 있는 다른 처리액을 기판에 순차적으로 공급하는 경우에도 생길 수 있다.
본 발명의 목적의 하나는, 처리액의 공급 개시시에 있어서의 기판의 국소적인 온도 변화를 억제하는 것이다.
본 발명의 일실시 형태는, 제1 온도의 약액을 기판의 주면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정의 후에, 제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액을 기판의 주면에 공급함으로써, 기판에 잔류해 있는 액체를 씻어내는 린스액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정의 후이며 또한 상기 린스액 공급 공정의 전에, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는, 액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상인 반응액을, 상기 약액 공급 공정에서 기판에 공급된 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서 기판의 주면에 공급하는 반응액 공급 공정과, 상기 반응액 공급 공정과 병행하여, 제1 온도보다도 저온이며, 반응액의 액온보다도 고온인 가열 유체를, 상기 약액 공급 공정에 있어서 약액이 공급되는 기판의 주면과는 반대측의 기판의 다른쪽 주면에 공급하는 온도 저하 억제 공정을 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다. 기판의 주면은, 디바이스가 형성되는 표면이어도 되고, 표면과는 반대측의 이면이어도 된다.
이 방법에 의하면, 제1 온도(기판에 공급되기 전의 약액의 온도)의 약액이 기판의 주면에 공급된다. 그리고, 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서, 반응액이 기판의 주면에 공급된다. 기판에 공급된 반응액은, 기판에 잔류해 있는 약액과 섞인다. 이 때문에, 기판에 잔류해 있는 액체(약액 및 반응액을 포함하는 액체)에 있어서의 반응액의 비율이 높아져, 약액의 농도가 저하한다. 제1 온도보다도 낮은 제2 온도(기판에 공급되기 전의 린스액의 온도)의 린스액은, 반응액이 기판에 공급된 후에, 기판의 주면에 공급된다. 이에 따라, 기판에 잔류해 있는 액체가 씻겨진다.
반응액의 공급이 개시되면, 기판의 온도는 반응액의 온도에 가까워진다. 기판에 공급되기 전의 반응액의 온도는, 약액의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 린스액의 온도(제2 온도) 이상이다. 반응액은, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 약액에 발생시킨다. 따라서, 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서 반응액이 기판의 주면에 공급되면, 반응액의 착액 위치 및 그 근방의 위치에서 발열 반응이 발생하여, 착액 위치 근방 영역에서의 기판의 온도 저하량이 저감된다. 이 때문에, 기판의 온도는 서서히 반응액의 온도에 가까워진다. 따라서, 제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액이 약액의 공급에 연속하여 기판에 공급되는 경우보다도, 기판의 급격하고 또한 급속한 온도 저하를 억제할 수 있어 기판의 변형량을 저감시킬 수 있다.
또한, 기판의 주면에 대한 반응액의 공급과 병행하여, 고온의 가열 유체가, 기판의 다른쪽의 주면에 공급된다. 기판에 공급되기 전의 가열 유체의 온도는, 약액의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 기판에 공급되기 전의 반응액의 액온도보다도 높다. 따라서, 반응액의 공급과 병행하여, 가열 유체가 기판에 공급됨으로써, 반응액의 공급에 의한 기판의 국소적인 온도 저하가 억제된다. 또한, 가열 유체는, 약액 및 반응액이 공급되는 면과는 반대측의 기판의 다른쪽 주면에 공급되므로, 약액과 기판의 반응을 방해하지 않고 기판의 온도 저하를 억제할 수 있다.
가열 유체는, 액체(가열액)여도 되고, 기체(가열 가스)여도 된다. 가열액의 일예는 물이다. 가열 가스의 일예는 불활성 가스 및 수증기이다. 가열 유체는, 다른쪽 주면의 전역에 공급되어도 되고, 다른쪽 주면의 일부에 공급되어도 된다. 예를 들어, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치와 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치가, 기판에 대하여 반대측의 위치가 되도록, 가열 유체가 기판의 다른쪽 주면을 향해서 토출되어도 된다.
본 발명의 일실시 형태에 있어서, 상기 온도 저하 억제 공정은, 상기 약액 공급 공정에 있어서의 기판으로의 약액의 토출이 정지된 후에 개시되어도 된다.
이 방법에 의하면, 기판으로의 약액의 토출이 정지된 후에, 기판에 대한 가열 유체의 공급이 개시된다. 약액이 기판을 향해서 토출되고 있을 때는, 먼저 공급된 약액이 기판의 주위에 배출된다. 따라서, 약액의 토출과 병행하여 가열 유체가 기판을 향해서 토출되면, 다량의 약액이 기판의 주위에서 가열 유체와 섞이는 경우가 있다. 이에 대하여, 약액의 토출이 정지되어 있을 때는, 기판으로부터 배출되는 약액이 소량 혹은 제로이므로, 다량의 약액이 기판의 주위에서 가열 유체와 섞이지 않는다. 따라서, 가열 유체와 섞임으로써 약액이 발열하는 경우(예를 들어, 약액이 황산을 포함하는 액체이며, 가열 유체가 물을 포함하는 기체 또는 액체인 경우)에도, 기판으로부터 배출된 약액이 대폭 온도 상승하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 컵 등의 기판으로부터 배출된 액체를 포획하는 통형상의 포획 부재의 온도 상승을 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에 있어서, 상기 반응액 공급 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치를 이동시키는 공정을 포함하고 있어도 된다. 상기 온도 저하 억제 공정은, 기판의 중심으로부터 반응액의 착액 위치까지의 거리와 기판의 중심으로부터 가열 유체의 토출 위치까지의 거리의 차이가 감소하도록, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치를 이동시키는 공정을 포함하고 있어도 된다. 기판의 중심부터 반응액의 착액 위치까지의 거리는, 기판의 중심부터 반응액의 착액 위치까지의 기판의 주면에 평행한 방향으로의 직선 거리를 의미한다. 마찬가지로, 기판의 중심부터 가열 유체의 토출 위치까지의 거리는, 기판의 중심부터 가열 유체의 토출 위치까지의 기판의 주면에 평행한 방향으로의 직선 거리를 의미한다.
이 방법에 의하면, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치가 이동하는 것과 병행하여, 기판의 중심부터 반응액의 착액 위치까지의 거리와 기판의 중심부터 가열 유체의 토출 위치까지의 거리의 차이가 감소하도록, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치가 이동된다. 이에 따라, 반응액의 착액 위치에 가까운 위치에 가열 유체가 뿜어진다. 이 때문에, 가열 유체의 열이, 반응액의 착액 위치에 가까운 위치부터 기판에 전달되어, 반응액의 착액 위치 및 그 근방 위치의 온도 저하량이 한층 더 저감된다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에 있어서, 상기 온도 저하 억제 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치가 이동하고 있을 때, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치가 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치의 반대측에 위치하도록, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치를 이동시키는 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 반응액의 착액 위치와는 반대측의 위치에 가열 유체가 뿜어진다. 즉, 반응액의 착액 위치와 가열 유체의 착지 위치가, 기판을 통하여 기판의 주면에 수직인 방향으로 배열된다. 또한, 반응액의 착액 위치가 기판의 주면 내에서 이동하면, 가열 유체의 토출 위치도 기판의 다른쪽 주면 내에서 이동한다. 따라서, 가열 유체의 토출 위치는, 항상, 반응액의 착액 위치의 반대측에 위치하고 있다. 가열 유체는, 반응액보다 고온의 유체이다. 이 때문에, 가열 유체의 열이, 반응액의 착액 위치의 반대측의 위치로부터 기판에 전달되어, 반응액의 착액 위치 및 그 근방 위치의 온도 저하량이 한층 더 저감된다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 반응액 공급 공정의 전에, 상기 약액 공급 공정에서 기판에 공급된 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서, 제1 온도보다도 높은 가열 온도로 기판 및 약액을 가열하는 가열 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 가열 공정은, 기판의 주면에 대향하는 적외선 히터에 의해서 가열 온도로 기판 및 약액을 가열하는 적외선 가열 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 기판 및 약액의 온도가, 기판에 공급되기 전의 약액의 온도(제1 온도)보다도 높은 가열 온도까지 상승하므로, 반응액이 공급되기 전의 기판과 린스액의 온도차가 한층 더 확대된다. 그러나, 린스액을 공급하기 전에 반응액이 기판에 공급된다. 따라서, 린스액이 기판에 공급되었을 때에, 기판의 온도가 국소적으로 저하하여, 큰 온도차가 기판내에서 생기는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이에 따라, 기판의 변형량을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 기판을 유지하여 회전시키는 기판 유지 유닛과, 제1 온도의 약액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 약액 공급 유닛과, 제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 린스액 공급 유닛과, 액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상이며, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는 반응액을, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 반응액 공급 유닛과, 제1 온도보다도 저온이며, 반응액의 액온보다도 고온인 가열 유체를, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면과는 반대측의 기판의 다른쪽 주면을 향해서 토출하는 가열 유체 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛, 약액 공급 유닛, 린스액 공급 유닛, 반응액 공급 유닛, 및 가열 유체 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 제어 장치는, 제1 온도의 약액을 기판의 주면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정의 후에, 제2 온도의 린스액을 기판의 주면에 공급함으로써, 기판에 잔류해 있는 액체를 씻어내는 린스액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정의 후이며 또한 상기 린스액 공급 공정의 전에, 액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상인 반응액을, 상기 약액 공급 공정에서 기판에 공급된 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서 기판의 주면에 공급하는 반응액 공급 공정과, 상기 반응액 공급 공정과 병행하여, 가열 유체를, 기판의 다른쪽 주면에 공급하는 온도 저하 억제 공정을 실행한다. 이 구성에 의하면, 제어 장치가 기판 처리 장치를 제어함으로써, 전술의 기판 처리 방법의 각 공정이 실행된다. 따라서, 전술의 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술의, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 기술하는 실시 형태의 설명에 의해 밝혀진다.
본 발명은, 처리액의 공급 개시시에 있어서의 기판의 국소적인 온도 변화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 모식적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 챔버의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 3은 스핀 베이스 및 이에 관련된 구성의 모식적인 평면도이다.
도 4는 적외선 히터의 종단면도이다.
도 5는 처리 유닛에 의해서 행해지는 제1 처리예의 개략을 나타내는 타임 차트이다.
도 6은 제1 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 7은 처리 유닛에 의해서 행해지는 제2 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 8은 처리 유닛에 의해서 행해지는 제3 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 9는 처리 유닛에 의해서 행해지는 제4 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스핀 척의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스핀 척의 정면도이다.
도 12는 하면 노즐을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 13은 하면 노즐의 내부 구조를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 14는 처리 유닛에 의해서 행해지는 제5 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 챔버의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 16은 처리 유닛에 의해서 행해지는 제6 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다.
도 17은 반응액 노즐의 변형예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 18은 반응액 노즐의 다른 변형예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)의 모식적인 평면도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)에 구비된 챔버(4)의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 3은 스핀 베이스(7) 및 이에 관련된 구성의 모식적인 평면도이다. 도 4는 적외선 히터(58)의 종단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판(W)을 한장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 처리액이나 처리 가스에 의해서 기판(W)을 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 각 처리 유닛(2)의 챔버(4)에 대하여 기판(W)의 반입 및 반출을 행하는 기판 반송 로봇(CR)과, 기판 처리 장치(1)에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐 등을 제어하는 제어 장치(3)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 각 처리 유닛(2)은, 매엽식의 유닛이다. 각 처리 유닛(2)은, 내부 공간을 가지는 상자형의 챔버(4)와, 챔버(4) 내에서 1장의 기판(W)을 수평 자세로 유지하고, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직의 기판 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(5)과, 약액이나 린스액 등의 처리액을 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)에 공급하는 처리액 공급 장치와, 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)을 기판(W)의 상방으로부터 가열하는 가열 장치와, 기판 회전 축선(A1) 둘레에 스핀 척(5)을 둘러싸는 통형상의 컵(6)을 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 유지 유닛에 상당하는 스핀 척(5)은, 수평 자세로 유지된 원판상의 스핀 베이스(7)와, 스핀 베이스(7)의 상면 외주부로부터 상방으로 돌출하는 복수의 척 핀(8)과, 복수의 척 핀(8)을 개폐시키는 도시하지 않은 척 개폐 기구를 포함한다. 스핀 척(5)은, 또한 스핀 베이스(7)의 중앙부로부터 기판 회전 축선(A1)을 따라서 하방으로 연장되는 스핀축(9)과, 스핀축(9)을 회전시킴으로써 스핀 베이스(7) 및 척 핀(8)을 기판 회전 축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터(10)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스(7)의 외경은, 기판(W)의 직경보다도 크다. 스핀 베이스(7)의 중심선은, 기판 회전 축선(A1) 상에 배치되어 있다. 복수의 척 핀(8)은, 스핀 베이스(7)의 외주부에서 스핀 베이스(7)에 유지되어 있다. 복수의 척 핀(8)은, 주방향(기판 회전 축선(A1) 둘레의 방향)으로 간격을 두고 배치되어 있다. 척 핀(8)은, 척 핀(8)이 기판(W)의 주단면에 가압되는 닫힌 위치와, 척 핀(8)이 기판(W)의 주단면으로부터 떨어지는 열린 위치 사이에서, 연직의 핀 회동 축선 둘레로 스핀 베이스(7)에 대하여 회전 가능하다. 척 개폐 기구는, 핀 회동 축선 둘레로 척 핀(8)을 회동시킨다.
제어 장치(3)는, 척 개폐 기구를 제어함으로써, 복수의 척 핀(8)이 기판(W)을 파지하는 닫힌 상태와, 복수의 척 핀(8)에 의한 기판(W)의 파지가 해제되는 열린 상태 사이에서, 복수의 척 핀(8)의 상태를 전환한다. 기판(W)이 스핀 척(5)에 반송될 때는, 제어 장치(3)는, 각 척 핀(8)을 열린 위치에 퇴피시킨다. 이 상태에서 제어 장치(3)는, 기판 반송 로봇(CR)을 동작시킴으로써, 기판(W)을 복수의 척 핀(8)에 재치한다. 그 후, 제어 장치(3)는, 각 척 핀(8)을 닫힌 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(7)의 상면이 상하 방향으로 떨어진 상태에서, 기판(W)이 복수의 척 핀(8)에 파지된다. 이 상태에서, 제어 장치(3)가 스핀 모터(10)를 회전시키면, 기판(W)은, 스핀 베이스(7) 및 척 핀(8)과 함께 기판 회전 축선(A1) 둘레로 회전한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, SPM(H2SO4와 H202를 포함하는 혼합액) 등의 약액을 기판(W)의 상면을 향해서 토출하는 제1 약액 노즐(11)과, 제1 약액 노즐(11)이 선단부에 부착된 제1 노즐 아암(12)과, 제1 노즐 아암(12)을 이동시킴으로써, 제1 약액 노즐(11)을 이동시키는 제1 노즐 이동 장치(13)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 반응액 노즐을 겸하는 제1 약액 노즐(11)은, 내향 자세로 제1 노즐 아암(12)에 유지되어 있다. 내향 자세는, 처리액 토출구보다도 내방(기판 회전 축선(A1)측)의 위치에 처리액이 착액하도록 기판(W)의 상면에 대하여 기울어진 토출 방향으로 처리액이 토출되는 자세이다. 제1 약액 노즐(11)은, 내향 자세에 한정되지 않고, 기판(W)의 상면에 수직인 방향으로 처리액을 토출하는 수직 자세로 제1 노즐 아암(12)에 유지되어 있어도 되고, 처리액 토출구보다도 외방(기판 회전 축선(A1)과는 반대측)의 위치에 처리액이 착액하도록 기판(W)의 상면에 대하여 기울어진 토출 방향으로 처리액을 토출하는 외향 자세로 제1 노즐 아암(12)에 유지되어 있어도 된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 노즐 이동 장치(13)는, 스핀 척(5)의 주위에서 연직 방향으로 연장되는 제1 노즐 회동 축선(A2) 둘레로 제1 노즐 아암(12)을 회동시킴으로써, 평면에서 봐서 기판(W)의 상면 중앙부를 통과하는 궤적을 따라서 제1 약액 노즐(11)을 수평으로 이동시킨다. 제1 노즐 이동 장치(13)는, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면에 착액하는 처리 위치와, 제1 약액 노즐(11)이 평면에서 봐서 스핀 척(5)의 주위에 퇴피한 퇴피 위치(도 3에 나타내는 위치) 사이에서, 제1 약액 노즐(11)을 수평으로 이동시킨다. 또한, 제1 노즐 이동 장치(13)는, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면 중앙부에 착액하는 중앙 위치와, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면 중간부에 착액하는 중간 위치와, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면 주연부에 착액하는 주연 위치 사이에서, 제1 약액 노즐(11)을 수평으로 이동시킨다. 중앙 위치, 중간 위치, 및 주연 위치는 모두 처리 위치이다.
기판(W)의 상면 중앙부는, 상면의 중심을 포함하는 원형의 영역이며, 기판(W)의 상면 주연부는, 상면의 외연을 포함하는 환상의 영역이다. 기판(W)의 상면 중간부는, 상면 중앙부의 외연과 상면 주연부의 내연 사이의 환상의 영역이다. 기판(W)의 상면 중앙부, 상면 중간부, 및 상면 주연부의 폭의 일예는 다음과 같다. 중앙부의 폭(기판(W)의 중심으로부터 중앙부의 외연까지의 직경 방향의 거리)：기판(W)의 반경의 5/15. 중간부의 폭(중간부의 내연으로부터 중간부의 외연까지의 직경 방향의 거리)：기판(W)의 반경의 9/15. 주연부의 폭(주연부의 내연으로부터 주연부의 외연까지의 직경 방향의 거리)：기판(W)의 반경의 1/15. 이들 비율은 일예이며, 다른 비율의 적용을 방해하는 것은 아니다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, SPM 등의 약액을 제1 약액 노즐(11)에 안내하는 제1 약액 배관(14)과, 제1 약액 배관(14) 내의 황산 및 과산화수소수를 교반하는 교반 배관(15)과, 제1 약액 배관(14)에 공급되는 황산 및 과산화수소수를 교반 배관(15)의 상류에서 혼합하는 혼합 밸브(16)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 발열 약액의 일예인 황산(액체)을 수용하는 황산 탱크(17)와, 황산을 가열함으로써 황산 탱크(17) 내의 황산의 온도를 실온보다 높은 온도(60~90℃의 범위 내의 일정 온도. 예를 들면, 80℃)로 유지하는 제1 히터(21)와, 황산 탱크(17) 내의 황산을 혼합 밸브(16)에 안내하는 황산 배관(18)과, 황산 배관(18)의 내부를 개폐하는 황산 밸브(19)와, 황산 배관(18)으로부터 혼합 밸브(16)에 공급되는 황산의 유량을 증감시키는 황산 유량 조정 밸브(20)를 포함한다. 도시는 하지 않지만, 황산 유량 조정 밸브(20)는, 밸브 시트가 내부에 설치된 밸브 보디와, 밸브 시트를 개폐하는 밸브체와, 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액츄에이터를 포함한다. 다른 유량 조정 밸브에 대해서도 동일하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 반응 약액의 일예인 과산화수소수를 수용하는 과산화수소수 탱크(22)와, 과산화수소수 탱크(22) 내의 실온(20~30℃의 범위 내에서, 예를 들어 25℃)의 과산화수소수를 혼합 밸브(16)에 안내하는 제1 과산화수소수 배관(23)과, 제1 과산화수소수 배관(23)의 내부를 개폐하는 제1 과산화수소수 밸브(24)와, 제1 과산화수소수 배관(23)으로부터 혼합 밸브(16)에 공급되는 과산화수소수의 유량을 증감시키는 제1 과산화수소수 유량 조정 밸브(25)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 또한, 과산화수소수 탱크(22) 내의 과산화수소수를 제1 약액 배관(14) 내에 안내하는 제2 과산화수소수 배관(26)과, 제2 과산화수소수 배관(26)의 내부를 개폐하는 제2 과산화수소수 밸브(27)와, 제2 과산화수소수 배관(26)으로부터 제1 약액 배관(14)에 공급되는 과산화수소수의 유량을 증감시키는 제2 과산화수소수 유량 조정 밸브(28)를 포함한다. 제2 과산화수소수 배관(26)의 상류단은, 제1 과산화수소수 밸브(24) 및 제1 과산화수소수 유량 조정 밸브(25)보다도 상류측의 위치에서 제1 과산화수소수 배관(23)에 접속되어 있고, 제2 과산화수소수 배관(26)의 하류단은, 교반 배관(15)보다도 상류측의 위치에서 제1 약액 배관(14)에 접속되어 있다.
황산 밸브(19)가 열리면, 고온의 황산이, 황산 유량 조정 밸브(20)의 개도에 대응하는 유량으로, 황산 배관(18)으로부터 혼합 밸브(16)에 공급된다. 또한, 제1 과산화수소수 밸브(24)가 열리면, 과산화수소수 탱크(22) 내의 실온의 과산화수소수가, 제1 과산화수소수 유량 조정 밸브(25)의 개도에 대응하는 유량으로, 제1 과산화수소수 배관(23)으로부터 혼합 밸브(16)에 공급된다. 이에 따라, 황산 및 과산화수소수가, 소정의 비율(황산의 비율을 「X1」으로 하고, 과산화수소수의 비율을 「Y1」으로 하면, 예를 들어, X1＞Y1)로 혼합 밸브(16)에 공급된다.
혼합 밸브(16)에 공급된 황산 및 과산화수소수는, 교반 배관(15)을 거쳐 제1 약액 배관(14)으로부터 제1 약액 노즐(11)에 공급된다. 그 과정에서, 황산 및 과산화수소수가, 혼합 밸브(16)로 혼합되어, 교반 배관(15)에서 교반된다. 이에 따라, 황산 및 과산화수소수가 균일하게 섞여, 황산 및 과산화수소수의 반응에 의해서 황산 및 과산화수소수의 혼합액(SPM)이 혼합전의 황산 및 과산화수소수의 온도보다도 높은 제1 온도(100℃ 이상, 예를 들어, 160℃)까지 가열된다. 이 때문에, 황산 및 과산화수소수의 혼합에 의해서 생성된 고온(제1 온도)의 SPM이 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된다. SPM은, 산화력이 강한 펠옥소-황산(Peroxymonosulfuric acid)을 포함하는 혼합 약액이다.
또한, 황산 밸브(19) 및 제1과산화수소수 밸브(24)가 닫혀 있고, 제2 과산화수소수 밸브(27)가 열려 있을 때, 과산화수소수 탱크(22) 내의 실온의 과산화수소수가, 혼합 밸브(16)를 우회하여 제2 과산화수소수 배관(26)으로부터 제1 약액 배관(14)으로 흐른다. 이에 따라, 실온의 과산화수소수가, 제2 과산화수소수 유량 조정 밸브(28)의 개도에 대응하는 유량으로, 제2 과산화수소수 배관(26)으로부터 제1 약액 배관(14)에 공급된다. 그리고, 제1 약액 배관(14)에 공급된 실온의 과산화수소수는, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, SC1(NH40H와 H202를 포함하는 혼합액) 등의 약액을 기판(W)의 상면을 향해서 토출하는 제2 약액 노즐(29)과, 제2 약액 노즐(29)이 선단부에 부착된 제2 노즐 아암(30)과, 제2 노즐 아암(30)을 이동시킴으로써, 제2 약액 노즐(29)을 이동시키는 제2 노즐 이동 장치(31)를 포함한다. 도 2는, 제2 약액 노즐(29)이 내향 자세로 제2 노즐 아암(30)에 유지되어 있는 예를 나타내고 있다. 제2 약액 노즐(29)은, 내향 자세에 한정되지 않고, 수직 자세 또는 외향 자세로 제2 노즐 아암(30)에 유지되어도 된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 노즐 이동 장치(31)는, 스핀 척(5)의 주위에서 연직 방향으로 연장되는 제2 노즐 회동 축선(A3) 둘레로 제2 노즐 아암(30)을 회동시킴으로써, 평면에서 봐서 기판(W)의 상면 중앙부를 통과하는 궤적을 따라서 제2 약액 노즐(29)을 수평으로 이동시킨다. 제2 노즐 이동 장치(31)는, 제2 약액 노즐(29)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면에 착액하는 처리 위치와, 제2 약액 노즐(29)이 평면에서 봐서 스핀 척(5)의 주위에 퇴피한 퇴피 위치 사이에서, 제2 약액 노즐(29)을 수평으로 이동시킨다. 또한, 제2 노즐 이동 장치(31)는, 중앙 위치와 중간 위치와 주연 위치 사이에서, 제2 약액 노즐(29)을 수평으로 이동시킨다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮고 실온보다도 높은 온도(예를 들어, 30~50℃)의 SC1를 제2 약액 노즐(29)에 안내하는 제2 약액 배관(33)과, 제2 약액 배관(33)의 내부를 개폐하는 제2 약액 밸브(34)를 포함한다. 제2 약액 밸브(34)가 열리면, 제2 약액 공급원으로부터의 SC1이, 제2 약액 배관(33)으로부터 제2 약액 노즐(29)에 공급된다. 이에 따라, 예를 들어 40℃의 SC1(액체)이, 제2 약액 노즐(29)로부터 토출된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 린스액을 기판(W)의 상면을 향해서 토출하는 린스액 노즐(36)과, 린스액 노즐(36)이 선단부에 부착된 제3 노즐 아암(37)과, 제3 노즐 아암(37)을 이동시킴으로써, 린스액 노즐(36)을 이동시키는 제3 노즐 이동 장치(38)를 포함한다. 도 2는, 린스액 노즐(36)이 내향 자세로 제3 노즐 아암(37)에 유지되어 있는 예를 나타내고 있다. 린스액 노즐(36)은, 내향 자세에 한정되지 않고, 수직 자세 또는 외향 자세로 제3 노즐 아암(37)에 유지되어 있어도 된다.
도시는 하지 않지만, 제3 노즐 이동 장치(38)는, 스핀 척(5)의 주위에서 연직 방향으로 연장되는 제3 노즐 회동 축선 둘레로 제3 노즐 아암(37)을 회동시킴으로써, 평면에서 봐서 기판(W)의 상면 중앙부를 통과하는 궤적을 따라서 린스액 노즐(36)을 수평으로 이동시킨다. 제3 노즐 이동 장치(38)는, 린스액 노즐(36)로부터 토출된 린스액이 기판(W)의 상면에 착액하는 처리 위치와, 린스액 노즐(36)이 평면에서 봐서 스핀 척(5)의 주위에 퇴피한 퇴피 위치 사이에서, 린스액 노즐(36)을 수평으로 이동시킨다. 또한, 제3 노즐 이동 장치(38)는, 중앙 위치와 중간 위치와 주연 위치 사이에서, 린스액 노즐(36)을 수평으로 이동시킨다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 린스액 공급원으로부터의 린스액을 린스액 노즐(36)에 안내하는 제1 린스액 배관(39)과, 제1 린스액 배관(39)의 내부를 개폐하는 제1 린스액 밸브(40)와, 제1 린스액 배관(39)으로부터 린스액 노즐(36)에 공급되는 린스액의 유량을 증감시키는 제1 린스액 유량 조정 밸브(41)를 포함한다. 처리 유닛(2)은, 또한, 린스액 공급원으로부터의 린스액을 린스액 노즐(36)에 안내하는 제2 린스액 배관(42)과, 제2 린스액 배관(42)의 내부를 개폐하는 제2 린스액 밸브(43)와, 제2 린스액 배관(42)으로부터 린스액 노즐(36)에 공급되는 린스액의 유량을 증감시키는 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)를 포함한다.
제1 린스액 밸브(40)가 열리면, 실온(예를 들어, 25℃)의 린스액이, 제1 린스액 유량 조정 밸브(41)의 개도에 대응하는 유량으로, 린스액 노즐(36)로부터 토출된다. 마찬가지로, 제2 린스액 밸브(43)가 열리면, 실온(예를 들어, 25℃)의 린스액이, 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)의 개도에 대응하는 유량으로, 린스액 노즐(36)로부터 토출된다. 린스액 노즐(36)로부터 토출되는 린스액은, 순수(탈 이온수：Deionized water)이다. 린스액 노즐(36)에 공급되는 린스액은, 순수에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, IPA(이소프로필알코올) 또는 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 등이어도 된다.
제1 린스액 유량 조정 밸브(41)의 개도는, 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)의 개도보다 크거나 작아도 되고, 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)의 개도와 동일해도 된다. 제1 린스액 유량 조정 밸브(41) 및 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)의 개도가 상이한 경우에는, 제1 린스액 밸브(40) 및 제2 린스액 밸브(43)의 전환에 의해, 제1 린스액 유량 조정 밸브(41) 및 제2 린스액 유량 조정 밸브(44)의 개도를 변경하지 않고, 린스액 노즐(36)로부터 토출되는 린스액의 유량을 변경할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 가열액을 기판(W)의 하면 중앙부를 향해서 토출하는 하면 노즐(45)과, 가열액을 하면 노즐(45)에 안내하는 가열액 배관(46)과, 가열액 배관(46)의 내부를 개폐하는 가열액 밸브(47)와, 가열액 배관(46)으로부터 하면 노즐(45)에 공급되는 가열액의 유량을 증감시키는 가열액 유량 조정 밸브(48)와, 가열액 배관(46)으로부터 하면 노즐(45)에 공급되는 가열액을 SPM의 온도(제1 온도)보다 낮고 실온보다 높은 온도(예를 들어, 50~90℃)로 가열하는 가열액 히터(49)를 포함한다.
가열액 밸브(47)가 열리면, 가열액 공급원으로부터의 가열액이, 가열액 유량 조정 밸브(48)의 개도에 대응하는 유량으로, 가열액 배관(46)으로부터 하면 노즐(45)에 공급된다. 이에 따라, 가열 유체(가열액)의 일예인 고온(예를 들어, 60℃)의 가열액이, 하면 노즐(45)로부터 토출된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 하면 노즐(45)에 공급되는 가열액은, 가열된 순수이다. 하면 노즐(45)에 공급되는 가열액의 종류는, 순수에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, IPA(이소프로필알코올) 또는 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 등이어도 된다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 하면 노즐(45)은, 스핀 베이스(7)의 상면 중앙부와 기판(W)의 하면 중앙부 사이의 높이에 수평인 자세로 배치된 원판부(50)와, 원판부(50)로부터 하방으로 연장되는 통형상부(51)를 포함한다. 가열액 배관(46)으로부터의 가열액은, 통형상부(51)의 내부에 공급되어, 원판부(50)의 상면에서 개구하는 토출구(45a)로부터 상향으로 토출된다. 원판부(50) 및 통 형상부(51)는, 스핀축(9) 등의 회전부에 비접촉이며, 하면 노즐(45)은, 일정한 위치에 고정되어 있다. 통 형상부(51)는, 통형상의 스핀축(9) 내에 배치되어 있다. 스핀축(9)의 내주면은, 직경 방향으로 간격을 두고 통 형상부(51)의 외주면을 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 스핀축(9)의 내주면과 통형상부(51)의 외주면은, 기판 회전 축선(A1)을 따라서 연장되는 통형상의 기체 유로(52)를 형성하고 있다. 기체 토출구(53)로서의 기체 유로(52)의 상단은, 스핀 베이스(7)의 상면 중앙부에서 개구하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 기체 공급원으로부터의 기체를 기체 유로(52)에 안내하는 기체 배관(54)과, 기체 배관(54)의 내부를 개폐하는 기체 밸브(55)와, 기체 배관(54)으로부터 기체 유로(52)에 공급되는 기체의 유량을 증감시키는 기체 유량 조정 밸브(56)와, 기체 배관(54)으로부터 기체 유로(52)에 공급되는 기체를 SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮고 실온보다도 높은 온도(예를 들어, 50~90℃)로 가열하는 기체 히터(57)를 포함한다.
기체 밸브(55)가 열리면, 기체 공급원으로부터의 기체가, 기체 유량 조정 밸브(56)의 개도에 대응하는 유량으로, 기체 배관(54)으로부터 기체 유로(52)에 공급된다. 기체 유로(52)에 공급된 기체는, 기체 유로(52) 내를 상방으로 흘러, 기체 토출구(53)로부터 상방으로 토출된다. 그리고, 기체 토출구(53)로부터 토출된 기체는, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(7)의 상면 사이를 방사상으로 확산된다. 이에 따라, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(7)의 상면 사이의 공간이, 가열 유체(가열 가스)의 일예인 고온(예를 들어, 80℃)의 기체로 채워진다. 기체 토출구(53)로부터 토출되는 기체는, 불활성 가스의 일예인 질소 가스이다. 기체는, 질소 가스에 한정되지 않고, 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 되고, 수증기 등의 다른 기체여도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 컵(6)은, 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)보다도 외방에 배치되어 있다. 컵(6)은, 스핀 베이스(7)를 둘러싸고 있다. 스핀 척(5)이 기판(W)을 회전시키고 있는 상태에서 처리액이 기판(W)에 공급되면, 처리액이 기판(W)으로부터 기판(W)의 주위에 비산된다. 처리액이 기판(W)에 공급될 때, 상향으로 열린 컵(6)의 상단부는, 스핀 베이스(7)보다도 상방에 배치된다. 따라서, 기판(W)의 주위에 배출된 약액이나 린스액 등의 처리액은, 컵(6)에 의해서 받아진다. 그리고, 컵(6)에 받아진 처리액은, 도시하지 않은 회수 장치 또는 배액 장치로 보내진다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 가열 장치는, 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)의 상방에 배치된 적외선 히터(58)와, 적외선 히터(58)가 선단부에 부착된 히터 아암(59)과, 히터 아암(59)을 이동시킴으로써, 적외선 히터(58)를 이동시키는 히터 이동 장치(60)를 포함한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 적외선 히터(58)는, 적외선을 포함하는 광을 발하는 적외선 램프(61)와, 적외선 램프(61)를 수용하는 램프 하우징(62)을 포함한다. 적외선 램프(61)는, 램프 하우징(62) 내에 배치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 램프 하우징(62)은, 평면에서 봐서 기판(W)보다도 작다. 따라서, 적외선 히터(58)는, 평면에서 봐서 기판(W)보다도 작다. 적외선 램프(61) 및 램프 하우징(62)은, 히터 아암(59)에 부착되어 있다. 따라서, 적외선 램프(61) 및 램프 하우징(62)은, 히터 아암(59)과 함께 이동한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 적외선 램프(61)는, 제어 장치(3)에 접속되어 있다. 적외선 램프(61)에 공급되는 전력은, 제어 장치(3)에 의해서 조정된다. 적외선 램프(61)는, 예를 들어 할로겐 램프이다. 적외선 램프(61)는, 할로겐 램프 대신에, 카본 히터 등의 다른 발열체여도 된다. 적외선 램프(61)는, 필라멘트와, 필라멘트를 수용하는 석영관을 포함한다. 램프 하우징(62)의 적어도 일부는, 석영 등의 광 투과성 및 내열성을 가지는 재료로 형성되어 있다. 따라서, 적외선 램프(61)가 광을 발하면, 적외선 램프(61)로부터의 광이, 램프 하우징(62)을 투과하여 램프 하우징(62)의 외면으로부터 외방으로 방출된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 램프 하우징(62)은, 기판(W)의 상면과 평행한 저벽을 가지고 있다. 적외선 램프(61)는, 저벽의 상방에 배치되어 있다. 저벽의 하면은, 기판(W)의 상면과 평행하고 또한 평탄한 기판 대향면(58a)을 포함한다. 적외선 히터(58)가 기판(W)의 상방에 배치되어 있는 상태에서는, 적외선 히터(58)의 기판 대향면(58a)이, 간격을 두고 기판(W)의 상면에 상하 방향으로 대향한다. 이 상태에서 적외선 램프(61)가 광을 발하면, 적외선을 포함하는 광이, 기판 대향면(58a)으로부터 기판(W)의 상면을 향해, 기판(W)의 상면에 조사된다. 기판 대향면(58a)은, 예를 들어, 직경이 기판(W)의 반경보다도 작은 원형이다. 기판 대향면(58a)은, 원형에 한정되지 않고, 길이 방향의 길이가 기판(W)의 반경 이상이고 기판(W)의 직경 미만인 직사각형상이어도 되고, 원형 및 직사각형 이외의 형상이어도 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 적외선 램프(61)는, 수평면을 따라서 배치된 유단(有端)의 원환부(63)와, 원환부(63)의 일단부 및 타단부로부터 상방으로 연장되는 한쌍의 연직부(64)를 포함한다. 램프 하우징(62)은, 적외선을 투과 시키는 투과 부재를 포함한다. 투과 부재는, 상하 방향으로 연장되는 통형상의 수용부(65)와, 수용부(65)의 하단을 막는 원판상의 저판부(66)를 포함한다. 램프 하우징(62)은, 또한 수용부(65)의 상단을 막는 뚜껑 부재(67)와, 적외선 램프(61)의 한쌍의 연직부(64)를 지지하는 지지 부재(68)를 포함한다. 적외선 램프(61)는, 지지 부재(68)를 통하여 뚜껑 부재(67)에 지지되어 있다. 적외선 램프(61)의 원환부(63)는, 수용부(65)와 저판부(66)와 뚜껑 부재(67)에 의해서 구획된 공간에 배치되어 있다. 저판부(66)는, 적외선 램프(61)의 하방에 배치되어 있고, 간격을 두고 적외선 램프(61)에 상하 방향으로 대향하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 히터 이동 장치(60)는, 적외선 히터(58)를 소정의 높이로 유지하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 히터 이동 장치(60)는, 스핀 척(5)의 주위에서 연직 방향으로 연장되는 히터 회동 축선(A4) 둘레로 히터 아암(59)을 회동시킴으로써, 적외선 히터(58)를 수평으로 이동시킨다. 이에 따라, 적외선이 조사되는 조사 위치(기판(W)의 상면 내의 일부 영역)가 기판(W)의 상면 내에서 이동한다. 히터 이동 장치(60)는, 평면에서 봐서 기판(W)의 중심을 통과하는 궤적을 따라서 적외선 히터(58)를 수평으로 이동시킨다. 따라서, 적외선 히터(58)는, 스핀 척(5)의 상방을 포함하는 수평면 내에서 이동한다. 또한, 히터 이동 장치(60)는, 적외선 히터(58)를 연직 방향으로 이동시킴으로써, 기판 대향면(58a)과 기판(W)의 거리를 변화시킨다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 적외선 히터(58)로부터의 광은, 기판(W)의 상면 내의 조사 위치에 조사된다. 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)가 적외선을 발하고 있는 상태에서, 스핀 척(5)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 히터 이동 장치(60)에 의해서 적외선 히터(58)를 히터 회동 축선(A4) 둘레로 회동시킨다. 이에 따라, 기판(W)의 상면이, 가열 위치로서의 조사 위치에 의해서 주사된다. 이 때문에, 처리액 등의 액체가 기판(W) 상에 유지되어 있는 상태에서 적외선 램프(61)가 적외선을 발하면, 기판(W) 및 처리액의 온도가 상승한다.
「제1 처리예」
도 5는, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제1 처리예의 개략을 나타내는 타임 차트이다. 도 6은, 제1 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다. 이하에서는, 도 2 및 도 5를 참조하여, 불필요해진 레지스트 패턴을 기판(W)으로부터 제거하는 레지스트 제거 공정에 대하여 설명한다. 도 6에 대해서는 적절히 참조한다.
처리 유닛(2)에 의해서 기판(W)이 처리될 때는, 챔버(4) 내에 기판(W)을 반입하는 반입 공정(도 5의 단계 S1)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 모든 노즐 등이 스핀 척(5)의 상방으로부터 퇴피해 있는 상태에서, 기판(W)을 유지하고 있는 기판 반송 로봇(CR)의 핸드를 챔버(4) 내에 진입시킨다. 그리고, 제어 장치(3)는, 기판 반송 로봇(CR)에 기판(W)을 복수의 척 핀(8) 상에 재치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기판 반송 로봇(CR)의 핸드를 챔버(4) 내로부터 퇴피시킨다. 또한, 제어 장치(3)는, 기판(W)이 복수의 척 핀(8) 상에 재치된 후, 각 척 핀(8)을 열린 위치로부터 닫힌 위치로 이동시킨다. 그 후 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)에 의해서 기판(W)의 회전을 개시시킨다.
다음에, 제1 약액의 일예인 고온(제1 온도)의 SPM를 기판(W)에 공급하는 제1 약액 공급 공정(도 5의 단계 S2)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 제1 약액 회전 속도(V1)(도 6 참조)까지 기판(W)을 가속시키고, 제1 약액 회전 속도(V1)로 기판(W)을 회전시킨다. 즉, 제어 장치(3)는, 기판(W)의 회전 속도를 제1 약액 회전 속도(V1)로 유지한다. 또한, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 제1 약액 노즐(11)이 기판(W)의 상방에 배치된다. 그 후, 제어 장치(3)는, 황산 밸브(19) 및 제1 과산화 수소수 밸브(24)를 열고, 제1 온도(예를 들어, 160℃)의 SPM을 제1 약액 회전 속도(V1)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 제1 약액 노즐(11)에 토출시킨다. 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 이 상태에서 기판(W)의 상면에 대한 SPM의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시킨다.
제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 SPM은, 기판(W)의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해서 기판(W)의 상면을 따라서 외방으로 흐른다. 이 때문에, SPM이 기판(W)의 상면 전역에 공급되어 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SPM의 액막이 기판(W) 상에 형성된다. 이에 따라, 레지스트막과 SPM이 화학 반응하여, 기판(W) 상의 레지스트막이 SPM에 의해서 기판(W)으로부터 제거된다. 또한, 제어 장치(3)는, 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 SPM의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시키므로, SPM의 착액 위치가, 기판(W)의 상면 전역을 통과하여, 기판(W)의 상면 전역이 주사된다. 이 때문에, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 SPM이, 기판(W)의 상면 전역에 공급되어, 기판(W)의 상면 전역이 균일하게 처리된다.
다음에, SPM의 토출을 정지시킨 상태에서 SPM의 액막을 기판(W) 상에 유지하는 패들 공정(도 5의 단계 S3)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 기판(W)의 상면 전역이 SPM의 액막에 덮여 있는 상태에서, 제1 약액 공급 공정에서의 기판(W)의 회전 속도(제1 약액 회전 속도(V1))보다도 작은 제2 약액 회전 속도(V2)(도 6 참조)까지 기판(W)을 감속시켜, 제2 약액 회전 속도(V2)로 기판(W)을 회전시킨다. 이 때문에, 기판(W) 상의 SPM에 가해지는 원심력이 약해져, 기판(W) 상으로부터 배출되는 SPM의 유량이 감소한다. 제어 장치(3)는, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 황산 밸브(19) 및 제1 과산화수소수 밸브(24)를 닫고, 제1 약액 노즐(11)로부터의 SPM의 토출을 정지시킨다. 이에 따라, SPM의 토출이 정지된 상태에서, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SPM의 액막이 기판(W) 상에 유지된다. 제어 장치(3)는, SPM의 토출을 정지한 후, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)을 기판(W)의 상방에서 대기시킨다.
또한, 적외선 히터(58)에 의해서 기판(W) 및 기판(W) 상의 SPM을 기판(W)에 공급되기 전의 SPM의 온도(제1 온도)보다도 고온의 가열 온도로 가열하는 가열 공정(도 5의 단계 S4)이, 제1 약액 공급 공정(도 5의 단계 S2) 및 패들 공정(도 5의 단계 S3)과 병행하여 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 히터 이동 장치(60)를 제어함으로써, 적외선 히터(58)를 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 적외선 히터(58)가 기판(W)의 상방에 배치된다. 그 후, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)에 발광을 개시시킨다. 이에 따라, 적외선 히터(58)의 온도가, SPM의 그 농도에 있어서의 비점 이상의 가열 온도(예를 들어, 200℃ 이상)까지 상승하여, 가열 온도로 유지된다.
적외선 히터(58)가 기판(W)의 상방에서 발광을 개시한 후, 제어 장치(3)는, 히터 이동 장치(60)에 의해서 적외선 히터(58)를 이동시킴으로써, 기판(W)의 상면에 대한 적외선의 조사 위치를 기판(W)의 상면 내에서 이동시킨다. 그리고, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)에 의한 기판(W)의 가열이 소정 시간에 걸쳐서 행해진 후, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전되고, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SPM의 액막이 기판(W) 상에 유지되어 있는 상태에서, 적외선 히터(58)의 발광을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 히터 이동 장치(60)를 제어함으로써, 적외선 히터(58)를 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다. 또한, 적외선 히터(58)의 발광과 이동은, 동시에 행해져도 되고, 발광하고 나서 이동을 개시해도 된다.
이와 같이, 제어 장치(3)는, 기판(W)을 회전시키고 있는 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 적외선의 조사 위치를 기판(W)의 상면 내에서 이동시키므로, 기판(W)이 균일하게 가열된다. 따라서, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SPM의 액막도 균일하게 가열된다. 적외선 히터(58)에 의한 기판(W)의 가열 온도는, SPM의 그 농도에 있어서의 비점 이상의 온도로 설정되어 있다. 이 때문에, 기판(W) 상의 SPM이, 그 농도에 있어서의 비점까지 가열된다. 특히, 적외선 히터(58)에 의한 기판(W)의 가열 온도가, SPM의 그 농도에 있어서의 비점보다도 고온으로 설정되어 있는 경우에는, 기판(W)과 SPM의 계면의 온도가, 비점보다도 고온으로 유지되어, 기판(W)으로부터의 이물(레지스트막)의 제거가 촉진된다.
다음에, 기판(W)에 공급되기 전의 온도가 SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 또한 후술하는 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)에서 기판(W)에 공급되는 린스액의 온도(제2 온도) 이상에서, 황산과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는 반응액의 일예인 과산화수소수를 기판(W)에 공급하는 반응액 공급 공정(도 5의 단계 S5)과, 기판(W)에 공급되기 전의 온도가 SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 또한 린스액의 온도(제 2 온도)보다도 높은 제1 중간 온도의 가열 유체의 일예인 순수를 기판(W)의 하면에 공급하는 제1 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S6)이 병행하여 행해진다.
반응액 공급 공정에 관해서는, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 처리액이 기판(W)의 상면 중간부에 착액하는 중간 위치에 제1 약액 노즐(11)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 열고, 실온의 과산화수소수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 제1 약액 노즐(11)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부에서 개시된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부에서 개시된 후, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 제1 약액 노즐(11)을 중간 위치에서 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 과산화수소수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 중간부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 닫고, 제1 약액 노즐(11)로부터의 과산화수소수의 토출을 정지시킨다. 계속하여, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
제1 온도 저하 억제 공정에 관해서는, 제어 장치(3)는, 제1 중간 온도(예를 들어, 실온보다도 높은 온도)의 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 하면을 향해서 하면 노즐(45)에 토출시킨다. 하면 노즐(45)로부터 토출된 순수는, 기판(W)의 하면 중앙부에 착액한 후, 원심력에 의해서 기판(W)의 주연까지 기판(W)의 하면을 따라서 외방으로 흐른다. 이에 따라, 순수가 기판(W)의 하면 전역에 공급된다. 이 때문에, 기판(W) 및 SPM의 온도 저하가 억제된다. 제어 장치(3)는, 가열액 밸브(47)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 가열액 밸브(47)를 닫아 하면 노즐(45)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기체 밸브(55)를 개폐함으로써, 질소 가스를 기체 토출구(53)로부터 일시적으로 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W)과 스핀 베이스(7) 사이로부터 순수가 배출된다.
반응액 공급 공정에서는, 기판(W)에 공급되는 SPM보다도 저온의 과산화수소수가, 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된다. 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 과산화수소수는, 착액 위치로부터 착액 위치의 주위에 기판(W) 상에서 확산된다. 또한, 기판(W) 상의 과산화수소수는, 기판(W) 상을 회전 방향의 하류측의 주방향으로 흐르면서, 기판(W)의 주연을 향해서 기판(W) 상에서 외방으로 흐른다. 이에 따라, SPM의 액막으로 덮인 기판(W)의 상면 전역에 과산화수소수가 공급된다. 이 때문에, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 과산화수소수는, 과산화수소수보다도 고온의 기판(W) 및 SPM의 열을 빼앗으면서 기판(W) 상에서 흐른다.
기판(W) 상의 SPM의 일부는, 과산화수소수의 공급에 의해서 기판(W)의 주연으로부터 그 주위에 배출되어, 컵(6)에 의해서 받아진다. 또한, 기판(W) 상의 나머지 SPM은, 과산화수소수에 의해서 희석되어 점차 농도가 저하된다. 따라서, 기판(W)의 상면 전역이, SPM과 과산화수소수를 포함하는 액막에 의해서 덮여, 해당 액막 중의 과산화수소수의 비율이 점차 증가된다. 이 때문에, SPM 중의 황산 농도가 점차 저하된다.
기판(W) 및 SPM보다도 저온의 과산화수소수가 기판(W)에 공급되므로, 기판(W) 및 SPM의 온도(특히 착액 위치 및 그 근방에서의 온도)가 저하한다. 그러나, SPM에 포함되는 황산이, 과산화수소수와의 반응에 의해서 발열하므로, 착액 위치에서의 기판(W) 및 SPM의 대폭적인 온도 저하가 억제 또는 방지된다. 또한, 반응액 공급 공정과 병행하여 제1 온도 저하 억제 공정이 행해지므로, 착액 위치에서의 기판(W) 및 SPM의 온도 저하량이 저감된다. 이 때문에, 착액 위치와 그 외의 위치 사이에서의 기판(W)의 온도차의 증가를 억제할 수 있다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판(W)의 변형을 억제할 수 있어, 기판(W)의 변형량을 저감시킬 수 있다.
반응액 공급 공정에서는, 기판(W) 및 SPM의 온도가, 반응액으로서의 과산화수소수의 공급에 의해서 점차 저하된다. 따라서, 기판(W) 및 SPM과 과산화수소수의 온도차는, 과산화수소수의 공급 개시시가 가장 크다. 과산화수소수의 공급은, 기판(W)의 상면 중앙부보다도 주속이 큰 기판(W)의 상면 중간부에서 개시된다. 이 때문에, 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 중앙부에서 개시되는 경우보다도, 단위 면적당 과산화수소수의 공급 유량이 적다. 따라서, 착액 위치에서의 기판(W) 및 SPM의 온도가, 다량의 과산화수소수의 공급에 의해서 급격하고 또한 급속히 저하하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 과산화수소수는, 기판(W)의 상면 주연부를 거쳐 기판(W)의 주위에 배출되므로, 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시되는 경우보다도, 기판(W) 상에서의 과산화수소수의 체재 시간이 길다. 이 때문에, 과산화수소수를 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 약액 노즐(11)은, 내향으로 과산화수소수를 토출한다. 따라서, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 과산화수소수는, 기판(W) 상을 주로 착액 위치로부터 내방으로 흐른다. 이 때문에, 제1 약액 노즐(11)이 기판(W)의 상면에 수직인 방향으로 과산화수소수를 토출하는 경우나, 제1 약액 노즐(11)이 외향으로 과산화수소수를 토출하는 경우보다도 단시간에 착액 위치보다도 내방의 영역에 과산화수소수를 확산시킬 수 있다. 또한, 이들 경우보다도 착액 위치로부터 내방으로 흐르는 과산화수소수의 유량이 증가하므로, 기판(W) 상에서의 과산화수소수의 체재 시간이 증가한다. 이 때문에, 과산화수소수를 효율적으로 이용할 수 있다.
다음에, 제2 온도의 린스액의 일예인 실온의 순수를 기판(W)에 공급하는 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 밸브(40)를 열고, 실온의 순수를 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 린스액 노즐(36)에 토출시킨다. 또한, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 제1 약액 회전 속도(V1) 및 제2 약액 회전 속도(V2)보다도 큰 린스 회전 속도(V3)(도 6 참조)까지 기판(W)을 가속시켜, 린스 회전 속도(V3)로 기판(W)을 회전시킨다. 그리고, 제1 린스액 밸브(40)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 밸브(40)를 닫고, 린스액 노즐(36)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
린스액 노즐(36)로부터 토출된 순수는, 약액 또는 반응액에 의해 덮여 있는 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한다. 이 때문에, 기판(W) 상의 약액이 중앙부로부터 그 주위로 밀려난다. 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 순수는, 원심력에 의해서 기판(W)의 상면을 따라서 외방으로 흐른다. 마찬가지로, 기판(W) 상의 약액은, 원심력에 의해서 기판(W)의 상면을 따라서 외방으로 흐른다. 또한, 제1 약액 회전 속도(V1) 및 제2 약액 회전 속도(V2)보다도 큰 린스 회전 속도(V3)로 기판(W)이 회전하고 있으므로, 제1 약액 공급 공정 및 반응액 공급 공정 시보다도 큰 원심력이 기판(W) 상의 액체에 첨가된다. 이 때문에, 순수의 액막이 기판(W)의 중앙부로부터 기판(W)의 주연까지 순식간에 확산되어, 기판(W) 상의 약액이 단시간에 순수로 치환된다. 이에 따라, 기판(W) 상의 약액이 순수에 의해서 씻겨진다.
다음에, 기판(W)에 공급되기 전의 온도가 SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 린스액의 온도(제2 온도)보다도 높은 제2 약액의 일예인 SC1를 기판(W)에 공급하는 제2 약액 공급 공정(도 5의 단계 S8)과, 기판(W)에 공급되기 전의 온도가 SPM의 온도(제1 온도)보다 낮고, 린스액의 온도(제2 온도)보다도 높은 제2 중간 온도의 가열 유체의 일예인 순수를 기판(W)의 하면에 공급하는 제2 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S9)이 병행하여 행해진다.
제2 약액 공급 공정에 관해서는, 제어 장치(3)는, 제2 노즐 이동 장치(31)를 제어함으로써, 제2 약액 노즐(29)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 제어 장치(3)는, 제2 약액 노즐(29)이 기판(W)의 상방에 배치된 후, 제2 약액 밸브(34)를 열고, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 SC1를 제2 약액 노즐(29)에 토출시킨다. 제어 장치(3)는, 이 상태에서 제2 노즐 이동 장치(31)를 제어함으로써, 기판(W)의 상면에 대한 SC1의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시킨다. 그리고, 제2 약액 밸브(34)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 제2 약액 밸브(34)를 닫아 SC1의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 노즐 이동 장치(31)를 제어함으로써, 제2 약액 노즐(29)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
제2 약액 노즐(29)로부터 토출된 SC1는, 기판(W)의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해서 기판(W)의 상면을 따라서 외방으로 흐른다. 이 때문에, 기판(W) 상의 순수는, SC1에 의해서 외방으로 밀려나, 기판(W)의 주위에 배출된다. 이에 따라, 기판(W) 상의 순수의 액막이, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SC1의 액막으로 치환된다. 또한, 제어 장치(3)는, 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 SC1의 착액 위치를 중앙부와 주연부 사이에서 이동시키므로, SC1의 착액 위치가, 기판(W)의 상면 전역을 통과하여, 기판(W)의 상면 전역이 주사된다. 이 때문에, 제2 약액 노즐(29)로부터 토출된 SC1이, 기판(W)의 상면 전역에 공급되어, 기판(W)의 상면 전역이 균일하게 처리된다.
제2 온도 저하 억제 공정에 관해서는, 제어 장치(3)는, 제2 중간 온도의 순수를, 회전하고 있는 기판(W)의 하면을 향해서 하면 노즐(45)에 토출시킨다. 이에 따라, 고온의 순수가 기판(W)의 하면 전역에 공급된다. 이 때문에, 제2 온도의 린스액의 공급에 의해서 제2 온도까지 온도가 저하한 기판(W)의 온도가, 제2 온도보다도 고온의 SC1의 공급에 의해서 국소적으로 변화하는 것을 방지할 수 있다. 제어 장치(3)는, 가열액 밸브(47)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 가열액 밸브(47)를 닫아 하면 노즐(45)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기체 밸브(55)를 개폐함으로써, 질소 가스를 기체 토출구(53)로부터 일시적으로 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W)과 스핀 베이스(7) 사이로부터 순수가 배출된다.
다음에, 린스액의 일예인 실온의 순수를 기판(W)에 공급하는 제2 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S10)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 제어 장치(3)는, 린스액 노즐(36)이 기판(W)의 상방에 배치된 후, 제1 린스액 밸브(40)를 열고, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 린스액 노즐(36)에 순수를 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 상의 SC1이, 순수에 의해서 외방으로 밀려나 기판(W)의 주위에 배출된다. 이 때문에, 기판(W)상의 SC1의 액막이, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막으로 치환된다. 그리고, 제1 린스액 밸브(40)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 밸브(40)를 닫아 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
다음에, 기판(W)을 건조시키는 건조 공정(도 5의 단계 S11)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 제1 약액 공급 공정(도 5의 단계 S2)부터 제2 린스액 공급 공정(도 5의 스텝 S10)까지의 회전 속도보다도 큰 건조 회전 속도(예를 들어 수천 rpm)까지 기판(W)을 가속시켜, 건조 회전 속도로 기판(W)을 회전시킨다. 이에 따라, 큰 원심력이 기판(W) 상의 액체에 가해져, 기판(W)에 부착되어 있는 액체가 기판(W)의 주위에 떨쳐진다. 이와 같이 하여, 기판(W)으로부터 액체가 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 그리고, 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 회전을 정지시킨다.
다음에, 기판(W)을 챔버(4) 내로부터 반출하는 반출 공정(도 5의 단계 S12)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 각 척 핀(8)을 닫힌 위치로부터 열린 위치로 이동시켜, 스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 파지를 해제시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 모든 노즐 등이 스핀 척(5)의 상방으로부터 퇴피해 있는 상태에서, 기판 반송 로봇(CR)의 핸드를 챔버(4) 내에 진입시킨다. 그리고, 제어 장치(3)는, 기판 반송 로봇(CR)의 핸드에 스핀 척(5) 상의 기판(W)을 유지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기판 반송 로봇(CR)의 핸드를 챔버(4) 내로부터 퇴피시킨다. 이에 따라, 처리가 끝난 기판(W)이 챔버(4)로부터 반출된다.
또한, 전술의 제1 처리예의 설명에서는, 반응액의 일예인 실온의 과산화수소수가, 반응액 공급 공정에서 기판(W)의 상면에 공급되는 경우에 대하여 설명했는데, 반응액의 일예인 실온의 순수가, 과산화수소수 대신에, SPM로 덮여 있는 기판(W)의 상면에 공급되어도 된다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실온의 순수를 기판(W)에 공급하는 반응액 공급 공정(단계 S5a)이, 실온의 과산화수소수를 기판(W)에 공급하는 반응액 공급 공정(단계 S5) 대신에, 제1 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S6)과 병행하여 실행되어도 된다.
이 경우, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)로부터 토출된 린스액이 기판(W)의 상면 중간부에 착액하는 중간 위치에 린스액 노즐(36)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 열고, SPM의 온도(제1 온도)보다도 온도가 낮고, 황산과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는 실온의 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있고, SPM의 액막에 의해서 덮여 있는 기판(W)의 상면을 향해서 린스액 노즐(36)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 순수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부에서 개시된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 순수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부에서 개시된 후, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 린스액 노즐(36)을 중간 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 순수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 중간부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 또한, 과산화수소수가 공급되는 경우와 마찬가지로, 기판(W) 상의 SPM이, 순수의 공급에 의해서 발열하면서, 순수에 의해서 희석된다. 제2 린스액 밸브(43)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 닫고, 린스액 노즐(36)이 중앙 위치에 위치하는 상태에서, 린스액 노즐(36)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)을 개시한다. 즉, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 밸브(40)를 연 상태에서, 린스 회전 속도(V3)로 기판(W)을 회전시킨다.
「제2 처리예」
도 7은 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제2 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다. 이하에서는, 도 2 및 도 7을 참조한다.
제2 처리예는, 반응액 공급 공정에 있어서 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 착액 위치를 주연부로부터 중앙부로 이동시키는 점에서 제1 처리예와 상이하다. 바꾸어 말하면, 반응액 공급 공정 이외의 공정에 대해서는, 제1 처리예와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 반응액이 과산화수소수인 경우의 반응액 공급 공정(도 7의 단계 S5)과, 반응액이 순수인 경우의 반응액 공급 공정(도 7의 단계 S5a)에 대하여 설명한다.
반응액이 과산화수소수인 경우, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)로부터 토출된 처리액이 기판(W)의 상면 주연부에 착액하는 주연 위치에 제1 약액 노즐(11)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 열고, 실온의 과산화수소수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 제1 약액 노즐(11)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시된다.
과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시된 후, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 제1 약액 노즐(11)을 주연 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 과산화수소수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 주연부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 닫고, 제1 약액 노즐(11)로부터의 과산화수소수의 토출을 정지시킨다. 계속하여, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제 1 약액 노즐(11)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
한편, 반응액이 순수인 경우, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 린스액 노즐(36)로부터 토출된 린스액이 기판(W)의 상면 주연부에 착액하는 주연 위치에 린스액 노즐(36)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 열고, 실온의 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 린스액 노즐(36)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 순수의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시된다.
순수의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시된 후, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 린스액 노즐(36)을 주연 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 순수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 주연부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 따라서, 과산화수소수가 공급되는 경우와 마찬가지로, 기판(W) 상의 SPM이, 순수의 공급에 의해서 발열하면서, 순수에 의해서 희석된다. 그리고, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 닫고, 린스액 노즐(36)이 중앙 위치에 위치하는 상태에서, 린스액 노즐(36)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)을 개시한다.
이와 같이, 제2 처리예에서는, 반응액의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시되므로, 기판(W)의 주연부로부터 온도가 서서히 저하한다. 따라서, 척 핀(8)의 파지력이 가해지는 기판(W)의 주연부의 변형을 기판(W)의 중앙부 및 중간부보다도 먼저 방지할 수 있다. 이에 따라, 회전하는 기판(W)의 흔들림을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 착액 위치를 기판(W)의 중앙부를 향해서 이동시킴으로써, 기판(W)의 상면 전역에 단시간에 반응액을 확산시킬 수 있다. 이에 따라, SPM과 반응액의 발열 반응에 의해 기판(W)의 국소적인 온도 저하를 억제하면서, 기판(W)의 변형량을 저감시킬 수 있다.
「제3 처리예」
도 8은, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제3 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다. 이하에서는, 도 2 및 도 8을 참조한다.
제3 처리예는, 반응액 공급 공정에서의 기판(W)의 회전 속도가, 패들 공정에서 기판(W)의 회전 속도(V2)보다도 크고, 제1 린스액 공급 공정에서의 기판(W)의 회전 속도(V3)보다도 작은 제3 약액 회전 속도(V4)인 점에서 제1 처리예와 상이하다. 바꾸어 말하면, 반응액 공급 공정 이외의 공정에 대해서는, 제1 처리예와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 반응액이 과산화수소수인 경우의 반응액 공급 공정(도 8의 단계 S5)과, 반응액이 순수인 경우의 반응액 공급 공정(도 8의 단계 S5a)에 대하여 설명한다.
반응액이 과산화수소수인 경우, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 중간 위치 또는 주연 위치에 제1 약액 노즐(11)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 열고, 실온의 과산화수소수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 제1 약액 노즐(11)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 과산화수소수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부 또는 상면 주연부에서 개시된다.
과산화수소수의 공급이 개시된 후 혹은 공급이 개시됨과 동시에, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 제2 약액 회전 속도(V2)보다도 큰 제3 약액 회전 속도(V4)까지 기판(W)을 가속시키고, 제3 약액 회전 속도(V4)로 기판(W)을 회전시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 기판(W)이 제3 약액 회전 속도(V4)로 회전하고 있는 상태에서, 제1 약액 노즐(11)을 중간 위치 또는 주연 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 과산화수소수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 중간부 또는 상면 주연부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27)를 닫고, 제1 약액 노즐(11)로부터의 과산화수소수의 토출을 정지시킨다. 계속하여, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다.
한편, 반응액이 순수인 경우, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 중간 위치 또는 주연 위치에 린스액 노즐(36)을 위치시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 열고, 실온의 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 린스액 노즐(36)에 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 순수의 공급이 기판(W)의 상면 중간부 또는 상면 주연부에서 개시된다.
순수의 공급이 개시된 후 혹은 공급이 개시되는 것과 동시에, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(10)를 제어함으로써, 제2 약액 회전 속도(V2)보다도 큰 제3 약액 회전 속도(V4a)까지 기판(W)을 가속시키고, 제3 약액 회전 속도(V4a)로 기판(W)을 회전시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제3 노즐 이동 장치(38)를 제어함으로써, 기판(W)이 제3 약액 회전 속도(V4a)로 회전하고 있는 상태에서, 린스액 노즐(36)을 중간 위치 또는 주연 위치로부터 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 순수의 착액 위치가 기판(W)의 상면 주연부로부터 상면 중앙부로 이동한다. 따라서, 과산화수소수가 공급되는 경우와 마찬가지로, 기판(W) 상의 SPM이, 순수의 공급에 의해서 발열하면서, 순수에 의해서 희석된다. 그리고, 제어 장치(3)는, 제2 린스액 밸브(43)를 닫고, 린스액 노즐(36)이 중앙 위치에 위치하는 상태에서, 린스액 노즐(36)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)을 개시한다.
도 8은, 반응액이 과산화수소수 및 순수의 어느 쪽일 때나, 반응액이 토출되고 있을 때의 기판(W)의 회전 속도(제3 약액 회전 속도(V4, V4a))가 일정한 예를 나타내고 있다. 그러나, 제3 약액 회전 속도(V4, V4a)는 일정하지 않아도 된다.
또한, 도 8은, 반응액이 순수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4a)가, 반응액이 과산화수소수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4)보다도 작은 예를 나타내고 있다. 이는, 반응액의 종류 이외의 조건이 같으면, SPM의 발열량은, 반응액이 과산화수소수인 경우보다도 순수인 경우의 쪽이 작기 때문이다. 반응액이 순수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4a)를, 반응액이 과산화수소수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4)보다도 작게 함으로써, 기판(W) 상에서의 순수의 체재 시간을 증가시킴으로써, SPM의 발열량을 증가시켜, 기판(W) 및 SPM의 급격한 온도 변화를 매우 적합하게 억제할 수 있다.
그러나, 상기에 한정되지 않고, 반응액이 순수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4a)를, 반응액이 과산화수소수인 경우의 제3 약액 회전 속도(V4)와 동일하게 해도 되고, 크게 해도 된다.
「제4 처리예」
도 9는, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제4 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다. 이하에서는, 도 2 및 도 9를 참조한다.
제4 처리예는, 도 9의 단계 S13에 있어서, 적외선 히터(58)에 의해서 제1 약액 공급 공정(도 9의 단계 S2) 및 패들 공정(도 9의 단계 S3)에서의 기판(W)의 가열 온도보다도 낮은 온도로 기판(W)을 가열하면서 기판(W)에 반응액을 공급하는 점에서 제1 처리예와 상이하다. 바꾸어 말하면, 가열 공정(도 9의 단계 S4)에서의 기판(W)의 가열 온도보다도 낮은 후가열 온도에서 기판(W)을 적외선 히터(58)로 가열하는 후가열 공정(도 9의 단계 S13)이, 반응액 공급 공정(도 9의 단계 S5)과 병행하여 행해지는 것 이외는, 제1 처리예와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 제1 처리예와 상이한 점에 대해서 주로 설명한다.
기판(W)의 상방에 배치된 적외선 히터(58)에 의해서 기판(W) 및 기판(W) 상의 SPM을 소정의 가열 온도로 가열하는 가열 공정(도 9의 단계 S4)이 행해진 후는, 적외선 히터(58)에 의해서 가열 공정에서의 기판(W)의 가열 온도보다도 낮은 후가열 온도로 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체(SPM, 과산화수소수, 및 순수의 적어도 1개를 포함하는 액체)를 가열하는 후가열 공정(도 9의 단계 S13)이, 반응액 공급 공정(도 9의 단계 S5)과 병행하여 행해진다.
구체적으로는, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)가 가열 공정에 있어서 기판(W)을 가열 온도로 가열한 후, 반응액으로서의 과산화수소수가 기판(W)의 상면을 향해서 토출되고 있고, 적외선 히터(58)가 기판(W)의 상방에 위치하는 상태에서, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)에 공급되는 전력을 가열 공정에서의 전력(제1 전력)보다도 작은 제2 전력으로 저하시킨다. 제2 전력은, 제1 전력보다도 작은 제로 이상의 값이다. 따라서, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)를 발광시키면서, 혹은 적외선 히터(58)의 발광을 정지시키면서, 적외선 히터(58)로부터 방출되는 열 에너지 혹은 적외선 히터(58)의 여열에 의해서 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체를 후가열 온도로 가열한다. 도 9는, 제2 전력이 제로보다도 큰 값이며, 적외선 히터(58)의 발광이 계속되는 경우를 나타내고 있다.
적외선 히터(58)에 의한 후가열 온도에서의 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체의 가열이 소정 시간에 걸쳐서 행해지면, 제어 장치(3)는, 히터 이동 장치(60)를 제어함으로써, 적외선 히터(58)의 발광이 정지되어 있는 상태에서, 적외선 히터(58)를 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨다. 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체가 적외선 히터(58)에 의해서 후가열 온도로 가열되고 있을 때, 제어 장치(3)는, 히터 이동 장치(60)에 의해서 적외선 히터(58)를 기판(W)의 상방에서 이동시킴으로써, 적외선 히터(58)에 의한 가열 위치를 이동시켜도 되고, 적외선 히터(58)를 기판(W)의 상방에서 정지시켜도 된다. 또한, 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)에 공급되는 전력을 제1 전력으로부터 제2 전력으로 연속적 또는 단계적으로 저하시켜도 된다. 제어 장치(3)는, 적외선 히터(58)로의 전력 공급을 정지하고, 적외선 히터(58)의 여열에 의해서 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체를 가열해도 된다.
또한, 후가열 공정에 있어서 적외선 히터(58)에 공급되는 전력(제2 전력)은, 가열 공정에 있어서 적외선 히터(58)에 공급되는 전력(제1 전력)보다도 작고 제로보다도 큰 초기 전력과, 초기 전력보다도 작은 제로 이상의 종기(終期) 전력을 포함하고 있어도 된다. 즉, 적외선 히터(58)에 공급되는 전력이, 초기 전력으로부터 종기 전력으로 연속적 또는 단계적으로 저하되고, 후 가열 공정에 있어서 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체에 전달되는 열 에너지가, 시간 경과와 함께 저하되어도 된다. 이 경우, 기판(W)의 국소적인 온도 변화를 방지하면서, 기판(W) 및 기판(W) 상의 액체의 온도를 서서히 저하시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 제1 온도의 약액(고온의 SPM)이 기판(W)의 상면에 공급된다. 그리고, 약액이 기판(W)에 잔류해 있는 상태에서, 반응액(실온의 과산화수소수 또는 순수)이 기판(W)의 상면에 공급된다. 기판(W)에 공급된 반응액은, 기판(W)에 잔류해 있는 약액과 섞인다. 이 때문에, 기판(W)에 잔류해 있는 액체(약액 및 반응액을 포함하는 액체)에 있어서의 반응액의 비율이 높아져, 약액의 농도가 저하된다. 제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액(실온의 순수)은, 반응액이 기판(W)에 공급된 후에, 기판(W)의 상면에 공급된다. 이에 따라, 기판(W)에 잔류해 있는 액체가 씻겨진다.
반응액의 공급이 개시되면, 기판(W)의 온도는 반응액의 온도에 가까워진다. 기판(W)에 공급되기 전의 반응액의 온도는, 약액의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 린스액의 온도(제2 온도) 이상이다. 반응액은, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 약액에 발생시킨다. 따라서, 약액이 기판(W)에 잔류해 있는 상태에서 반응액이 기판(W)의 상면에 공급되면, 반응액의 착액 위치 및 그 근방의 위치에서 발열 반응이 발생하여, 착액 위치 근방 영역에서의 기판(W)의 온도 저하량이 저감된다. 이 때문에, 기판(W)의 온도는 서서히 반응액의 온도에 가까워진다. 따라서, 약액의 공급에 연속하여 린스액이 공급되는 경우보다도, 기판(W)의 급격하고 또한 급속한 온도 저하를 억제할 수 있어 기판(W)의 변형량을 저감시킬 수 있다.
또한, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 공급과 병행하여, 고온의 가열 유체(고온의 순수 또는 질소 가스)가, 기판(W)의 하면에 공급된다. 기판(W)에 공급되기 전의 가열 유체의 온도는, 약액의 온도(제1 온도)보다도 낮고, 기판(W)에 공급되기 전의 반응액의 액온보다도 높다. 따라서, 반응액의 공급과 병행하여, 가열 유체가 기판(W)에 공급됨으로써, 반응액의 공급에 의한 기판(W)의 국소적인 온도 저하가 억제된다. 또한, 가열 유체는, 약액 및 반응액이 공급되는 면과는 반대측의 기판(W)의 하면에 공급되므로, 약액과 기판(W)의 반응을 방해하지 않고 기판(W)의 온도 저하를 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 기판(W)이 회전하고 있고, 기판(W)의 상면 전역이 약액으로 덮여 있는 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 공급이, 중앙부와 주연부 사이의 중간부에서 개시된다. 이에 연속하여, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 착액 위치가, 중간부로부터 중앙부로 이동된다. 기판(W)의 회전에 의한 원심력이 반응액에 가해지므로, 기판(W)에 공급된 반응액은, 기판(W)의 상면을 따라서 주연부까지 외방으로 흐른다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 전역에 반응액이 공급된다. 이 때문에, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 액막에 있어서의 반응액의 비율이 서서히 높아져, 기판(W)의 각 부의 온도가 반응액의 온도에 가까워진다.
기판(W)과 반응액의 온도차는, 반응액의 공급 개시 시가 가장 크다. 기판(W)의 상면 중간부의 주속(회전 방향으로의 속도)이, 기판(W)의 상면 중앙부의 주속보다도 크기 때문에, 반응액의 공급이 기판(W)의 상면 중앙부에서 개시되는 경우보다도, 단위 면적당 반응액의 공급 유량이 적다. 이 때문에, 착액 위치에서의 기판(W) 및 약액의 온도가, 다량의 반응액의 공급에 의해서 급격하고 또한 급속하게 저하되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액한 반응액은, 기판(W)의 상면 주연부를 거쳐 기판(W)의 주위에 배출되므로, 반응액의 공급이 기판(W)의 상면 주연부에서 개시되는 경우보다도, 기판(W) 상에서의 반응액의 체재 시간이 길다. 이 때문에, 반응액을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 반응액은, 기판(W)의 상면에 대하여 기울어진 방향으로 기판(W)의 상면을 향해서 토출된다. 따라서, 반응액은, 기판(W)의 상면에 대하여 비스듬하게 토출된다. 이 때문에, 반응액이 기판(W)의 상면에 수직으로 입사하는 경우보다도, 반응액이 기판(W)에 착액했을 때의 충격이 작다. 기판(W)의 상면에 패턴이 형성되어 있는 경우, 기판(W)에 가해지는 충격이 저감되면, 패턴에 가해지는 충격도 저감된다. 따라서, 패턴 도괴 등의 손상의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 반응액은, 기판(W)의 상면에 가까워짐에 따라서 기판(W)의 중심측에 위치하도록 기판(W)의 상면에 대해서 기울어진 방향으로 기판(W)의 상면을 향해서 토출된다. 따라서, 반응액은, 기판(W) 상을 주로 착액 위치로부터 내방(기판(W)의 중심측)으로 흐른다. 이 때문에, 반응액이 기판(W)의 상면에 수직인 방향으로 토출되는 경우나, 기판(W)의 상면에 대하여 외방으로 기울어진 방향으로 토출되는 경우보다도 단시간에 착액 위치보다도 내방의 영역에 반응액을 확산시킬 수 있다. 또한, 이들 경우보다도 착액 위치로부터 내방으로 흐르는 반응액의 유량이 증가하므로, 기판(W) 상에서의 반응액의 체재 시간이 증가한다. 이 때문에, 반응액을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 액체의 온도가 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상인 반응 약액(과산화수소수)과, 반응 약액과 섞임으로써 발열하는 발열 약액(황산)이 혼합된다. 이에 따라, 발열 약액 및 반응 약액이, 발열 약액의 발열에 의해서 제1 온도까지 온도 상승하여, 제1 온도의 약액(SPM)이 생성된다. 그리고, 약액이 기판(W)에 잔류해 있는 상태에서, 반응액으로서의 반응 약액이 기판(W)의 상면에 공급된다. 따라서, 반응액으로서의 반응 약액이, 기판(W) 상의 약액에 포함되는 발열 약액과 섞여, 반응액의 착액 위치 및 그 근방의 위치에서 발열 반응이 발생한다. 이 때문에, 착액 위치 근방 영역에서의 기판(W)의 온도 저하량이 저감된다. 또한, 약액에 포함되는 성분 약액(여기에서는, 반응 약액)과 동종의 약액, 즉 약액과 친화성이 높은 액체가, 반응액으로서 이용되므로, 약액과 반응액을 효율적으로 혼합시킬 수 있다.
또한 제3 처리예에서는, 반응액은, 상대적으로 큰 회전 속도(V4), 즉 기판(W)으로의 약액의 공급이 개시되고 나서 기판(W)으로의 반응액의 공급이 개시되기 전까지의 적어도 일부 기간에 있어서의 기판(W)의 회전 속도(V2)보다도 큰 회전 속도(V4)로 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 상면을 향해서 토출된다. 따라서, 기판(W)에 부착되어 있는 액체에 가해지는 원심력이 증가한다. 이 때문에, 기판(W)에 잔류해 있는 약액이 기판(W)의 주위에 신속하게 떨쳐짐과 더불어, 기판(W)에 공급된 반응액이 신속하게 기판(W)의 상면 전역에 확산된다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 전역의 온도가 균일하게 저하되므로, 온도차에 기인하는 기판(W)의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 기판(W)으로의 약액(SPM)의 토출이 정지된 후에, 기판(W)에 대한 가열 유체(고온의 순수)의 공급이 개시된다. 약액이 기판(W)을 향해서 토출되고 있을 때는, 먼저 공급된 약액이 기판(W)의 주위에 배출된다. 따라서, 약액의 토출과 병행하여 가열 유체가 기판(W)을 향해서 토출되면, 다량의 약액이 기판(W)의 주위에서 가열 유체와 섞이는 경우가 있다. 구체적으로는, 다량의 SPM이 기판(W)의 주위에서 순수와 섞이는 경우가 있다. 이 때문에, 기판(W)으로부터 배출된 약액이 대폭 온도 상승하고, 그에 따라 컵(6)이 대폭으로 온도 상승하는 경우가 있다.
이에 대하여, 약액의 토출이 정지되어 있을 때는, 기판(W)으로부터 배출되는 약액이 소량 혹은 제로이므로, 다량의 약액이 기판(W)의 주위에서 가열 유체와 섞이지 않는다. 따라서, 다량의 SPM이 기판(W)의 주위에서 순수와 섞이지 않는다. 이 때문에, 가열 유체와 섞임으로써 약액이 발열하는 경우(예를 들어, 약액이 황산을 포함하는 액체이며, 가열 유체가 물을 포함하는 기체 또는 액체인 경우)에도, 기판(W)으로부터 배출된 약액이 대폭 온도 상승하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 컵(6) 등의 기판(W)으로부터 배출된 액체를 포획하는 통형상의 포획 부재의 온도 상승을 억제할 수 있다.
［제2 실시 형태］
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 도 10~도 14에 있어서, 전술의 도 1~도 9에 나타난 각 부와 동등한 구성 부분에 대해서는, 도 1등과 동일한 참조 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스핀 척(5)의 평면도이다. 도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 스핀 척(5)의 정면도이다. 도 12는 하면 노즐(245)을 나타내는 모식적인 평면도이다. 도 13은 하면 노즐(245)의 내부 구조를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 제1 실시 형태에 관련된 하면 노즐(45)을 대신하여, 기판 회전 축선(A1)으로부터 처리액의 착액 위치까지의 거리를 변경 가능한 하면 노즐(245)을 포함한다. 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 하면 노즐(245)은, 기판(W)의 하면을 따라서 신축 가능한 신축 아암(271)과, 신축 아암(271)의 내부에 배치된 신축 배관(272)을 포함한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 신축 아암(271)은, 스핀 베이스(7)의 상방에 배치된 중공의 복수의 아암부(제1 아암부(273) 및 제2 아암부(274))와, 제1 아암부(273)의 근원부와 제2 아암부(274)의 선단부를 연직의 굴신(屈伸) 축선(A5) 둘레로 상대 회전 가능하게 연결하는 제1 관절부(275)와, 제2 아암부(274)의 근원부를 스핀 베이스(7)에 대하여 기판 회전 축선(A1) 둘레로 회전 가능하게 지지하는 제2 관절부(276)를 포함한다. 신축 아암(271)은, 또한, 굴신 축선(A5) 둘레의 제1 아암부(273) 및 제2 아암부(274)의 상대 회전량에 따른 탄성 가압력으로 제1 아암부(273) 및 제2 아암부(274)를 굴신 축선(A5) 둘레로 탄성 가압하는 제1 용수철(277)과, 기판 회전 축선(A1) 둘레의 제2 아암부(274) 및 스핀 베이스(7)의 상대 회전량에 따른 탄성 가압력으로 제2 아암부(274) 및 스핀 베이스(7)를 기판 회전 축선(A1) 둘레로 탄성 가압하는 제2 용수철(278)을 포함한다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 관절부(275)는, 굴신 축선(A5)을 따라서 상하 방향으로 연장되는 제1 슬리브(279)와, 굴신 축선(A5) 둘레로 회전 가능하게 제1 슬리브(279)를 지지하는 제1 베어링(280)을 포함한다. 제1 슬리브(279)는, 제2 아암부(274)의 선단부에 고정되어 있고, 제2 아암부(274)로부터 제1 아암부(273)의 내부까지 상방으로 연장되어 있다. 제1 베어링(280)은, 제1 아암부(273)의 내부에 배치되어 있고, 제1 아암부(273)에 유지되어 있다. 제1 용수철(277)은, 제1 슬리브(279)에 감겨져 있다. 제1 용수철(277)의 일단부는, 제1 슬리브(279)에 부착되어 있고, 제1 용수철(277)의 타단부는, 제1 아암부(273)에 부착되어 있다. 제1 용수철(277)은, 굴신 축선(A5) 둘레로 탄성적으로 신축 가능하다. 제1 관절부(275)가 굴곡 위치(도 12에 나타내는 위치)로부터 뻗어지면, 제1 아암부(273) 및 제2 아암부(274)는, 제1 관절부(275)의 변위량에 따른 크기의 제1 용수철(277)로부터의 탄성 가압력으로 굴곡 위치를 향해서 당겨진다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제2 관절부(276)는, 기판 회전 축선(A1)을 따라서 상하 방향으로 연장되는 제2 슬리브(281)와, 기판 회전 축선(A1) 둘레로 회전 가능하게 제2 슬리브(281)를 지지하는 제2 베어링(282)을 포함한다. 제2 슬리브(281)는, 기판 회전 축선(A1) 둘레로 회전할 수 없도록 챔버(4)에 고정되어 있고, 스핀 베이스(7)의 내부로부터 제2 아암부(274)의 내부까지 기판 회전 축선(A1)을 따라서 상방으로 연장된다. 제2 베어링(282)은, 제2 아암부(274)의 내부에 배치되어 있고, 제2 아암부(274)에 유지되어 있다. 제2 용수철(278)은, 제2 슬리브(281)에 감겨져 있다. 제2 용수철(278)의 일단부는, 제2 슬리브(281)에 부착되어 있고, 제2 용수철(278)의 타단부는, 제2 아암부(274)에 부착되어 있다. 제2 용수철(278)은, 기판 회전 축선(A1) 둘레로 탄성적으로 신축 가능하다. 제2 관절부(276)가 굴곡 위치(도 12에 나타내는 위치)로부터 우회전으로 회동되면, 제2 아암부(274) 및 스핀 베이스(7)는, 제2 관절부(276)의 변위량에 따른 크기의 제2 용수철(278)로부터의 탄성 가압력으로 굴곡 위치를 향해서 당겨진다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 신축 배관(272)은, 제2 슬리브(281) 내를 통과하여 제2 아암부(274)의 내부에 진입하고 있고, 또한, 제1 슬리브(279) 내를 통하여 제1 아암부(273)의 내부에 진입하고 있다. 신축 배관(272)의 상단부는, 제1 아암부(273)의 선단부에 고정되어 있다. 기판(W)의 하면을 향해서 처리액 또는 처리 가스를 토출하는 유체 토출구(283)는, 제1 아암부(273)의 선단부에 설치되어 있다. 신축 배관(272)은, 가열액 배관(46) 또는 기체 배관(54)에 접속되어 있다. 도 11은, 신축 배관(272)이 가열액 배관(46)에 접속되어 있는 예를 나타내고 있다. 따라서, 가열액 밸브(47)가 열리면, 가열액 히터(49)에 의해서 실온보다도 높은 온도로 가열된 린스액(가열 유체의 일예)이, 가열액 유량 조정 밸브(48)의 개도에 대응하는 유량으로, 가열액 배관(46)으로부터 신축 배관(272)에 공급되어, 유체 토출구(283)로부터 기판(W)의 하면을 향해서 상방으로 토출된다.
가열액 배관(46)으로부터 신축 배관(272)에 공급되는 처리액의 공급 유량은, 제어 장치(3)가 가열액 유량 조정 밸브(48)의 개도를 변경함으로써 증감된다. 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량이 제로 또는 작은 경우, 도 13에 나타내는 바와 같이, 신축 배관(272)은, 신축 아암(271)을 따라서 꺽여진 굴곡 상태로 줄어든다. 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량이 증가하면, 신축 배관(272)이 직선 형상으로 연장되는 직선 상태에 가까워지는 힘(액압)이 신축 배관(272)의 내부에 발생하고, 신축 배관(272)이 직선 상태를 향해 신장한다. 또한, 신축 배관(272)이 연장되어 있는 상태(굴곡 상태 이외의 상태)에서 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량이 감소되면, 신축 배관(272) 내의 액압이 저하하므로, 신축 배관(272)은, 신축 배관(272)의 복원력에 의해서 굴곡 상태를 향해 수축한다. 따라서, 신축 배관(272)은, 처리액의 공급 유량에 따라서 신축한다.
도 10에 있어서 실선으로 표시하는 바와 같이, 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량이 제로 또는 작은 경우, 신축 아암(271)은, 제1 용수철(277) 및 제2 용수철(278)에 의해서, 유체 토출구(283)로부터 상방으로 토출된 처리액이 기판(W)의 하면 중앙부에 착액하는 굴신 상태로 유지되어 있다. 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량이 증가하면, 신축 배관(272)이 직선 상태에 가까워지려고 하므로, 유체 토출구(283)로부터 상방으로 토출된 처리액이 기판(W)의 하면 주연부에 착액하는 신장 상태에 가까워지는 힘이, 신축 배관(272)으로부터 신축 아암(271)에 가해진다. 따라서, 도 10에 있어서 2점 쇄선으로 표시하는 바와 같이, 신축 아암(271)의 제1 관절부(275) 및 제2 관절부(276)의 적어도 한쪽이 제1 용수철(277) 및 제2 용수철(278)의 적어도 한쪽에 저항하여 회전하고, 유체 토출구(283)가 외방으로 이동한다. 또한, 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급이 정지되면, 제1 용수철(277) 및 제2 용수철(278)의 복원력에 의해서 신축 아암(271)이 굴곡 상태로 되돌아가, 유체 토출구(283)가 내방으로 이동한다.
기판(W)의 하면에 대한 처리액의 착액 위치는, 기판 회전 축선(A1)으로부터 유체 토출구(283)까지의 거리에 따라 기판(W)의 직경 방향으로 이동한다. 신축 배관(272) 내로의 처리액의 공급 유량과 기판 회전 축선(A1)으로부터 유체 토출구(283)까지의 거리의 관계는, 예를 들어, 제1 용수철(277) 및 제2 용수철(278)의 탄성 정수에 의해서 조정된다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 용수철(277) 및 제2 용수철(278)의 탄성 정수는, 유체 토출구(283)가 기판(W)의 반경을 따라서 수평으로 이동하도록 설정되어 있다. 따라서, 기판(W)의 하면에 대한 처리액의 착액 위치는, 기판(W)의 반경을 따라서 직선상으로 이동한다. 제1 용수철(277)의 탄성 정수는, 예를 들어, 제2 용수철(278)의 탄성 정수보다도 작다. 따라서, 제1 관절부(275)는, 제2 관절부(276)보다도 작은 힘으로 신장한다. 이 때문에, 유체 토출구(283)는, 처리액의 공급 유량이 작을 때에도, 공급 유량에 따라 기판(W)의 직경 방향으로 이동한다. 또한, 처리액의 공급 유량이 증가함에 따라서, 기판(W)의 하면에 대한 처리액의 착액 위치가 외방으로 이동하므로, 단위 면적당 처리액의 공급 유량의 차이를 저감시킬 수 있다.
「제5 처리예」
도 14는, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제5 처리예의 일부 구체적인 타임 챠트이다. 이하에서는, 도 10, 도 11, 및 도 14를 참조한다.
제5 처리예는, 제1 온도 저하 억제 공정(도 14의 단계 S6)에 있어서 기판(W)의 하면에 대한 가열액의 착액 위치를 기판(W)의 반경 방향으로 이동시키는 점에서 제1 처리예와 상이하다. 바꾸어 말하면, 제1 온도 저하 억제 공정 이외의 공정에 대해서는, 제1 처리예와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 제1 처리예와 상이한 점에 대하여 주로 설명한다. 또한, 이하에서는, 제1 약액 공급 공정과 병행하여 행해지는 제1 온도 저하 억제 공정에 대하여 주로 설명하는데, 제2 약액 공급 공정과 병행하여 행해지는 제2 온도 저하 억제 공정에 대해서도 제1 온도 저하 억제 공정과 동일한 제어가 행해져도 된다.
제1 온도 저하 억제 공정(도 14의 단계 S6)에서는, 제어 장치(3)는, 가열 유체(가열액)의 일예인 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 하면을 향해서 하면 노즐(245)로 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM의 온도 저하가 억제된다.
반응액 공급 공정(도 14의 단계 S5)에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(3)는, 제1 노즐 이동 장치(13)를 제어함으로써, 기판(W)이 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 과산화수소수(반응액의 일예)의 착액 위치를 중간부로부터 중앙부로 이동시킨다. 제1 온도 저하 억제 공정(도 14의 단계 S6)에서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(3)는, 가열액 유량 조정 밸브(48)의 개도를 변경함으로써, 즉, 신축 아암(271)의 신축량을 변경함으로써, 기판(W)의 상면 중간부로부터 상면 중앙부로의 과산화수소수의 착액 위치의 이동과 동기하도록, 기판(W)의 하면에 대한 순수(가열액의 일예)의 착액 위치를 중간부로부터 중앙부로 이동시킨다. 그리고, 제어 장치(3)는, 제2 과산화수소수 밸브(27) 및 가열액 밸브(47)를 닫고, 제1 약액 노즐(11) 및 하면 노즐(245)로부터의 과산화수소수 및 순수의 토출을 정지시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기체 밸브(55)를 개폐함으로써, 질소 가스를 기체 토출구(53)로부터 일시적으로 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W)과 스핀 베이스(7)의 사이로부터 순수가 배출된다.
이와 같이, 제어 장치(3)는, 기판 회전 축선(A1)으로부터 순수의 착액 위치까지의 거리가, 기판 회전 축선(A1)으로부터 과산화수소수의 착액 위치까지의 거리와 동일해지도록, 제1 노즐 이동 장치(13) 및 가열액 유량 조정 밸브(48)를 제어한다. 기판 회전 축선(A1)으로부터의 거리가 동일하면, 과산화수소수의 착액 위치와 순수의 착액 위치는, 기판(W)의 주방향으로 떨어진 위치여도 된다. 이 처리예에서는, 과산화수소수의 착액 위치와 순수의 착액 위치는, 기판(W)에 대하여 서로 반대측의 위치이다. 따라서, 순수의 착액 위치가 기판(W)의 하면 중앙부에 고정되어 있는 경우보다도, 과산화수소수의 착액 위치에서의 기판(W)의 온도 저하를 한층 더 감소시킬 수 있다. 또한, 기판(W)의 하면 전역을 덮는 순수의 액막을 형성하지 않아도, 기판(W)의 국소적인 온도 저하를 억제할 수 있으므로, 순수의 소비량을 저감시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 제어 장치(3)는, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 착액 위치를 이동시키는 것과 병행하여, 기판(W)의 중심으로부터 반응액의 착액 위치까지의 거리와 기판(W)의 중심으로부터 가열 유체의 토출 위치까지의 거리의 차이가 감소하도록, 기판(W)의 하면에 대한 가열 유체의 토출 위치를 이동시킨다. 이에 따라, 반응액의 착액 위치에 가까운 위치에 가열 유체가 뿜어진다. 구체적으로는, 반응액의 착액 위치와는 반대측의 위치에 가열 유체가 뿜어진다. 이 때문에, 가열 유체의 열이, 반응액의 착액 위치의 반대측의 위치로부터 기판(W)에 전달되어, 반응액의 착액 위치 및 그 근방 위치의 온도 저하량이 한층 더 저감된다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판(W)의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
［제3 실시 형태］
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 도 15~도 16에 있어서, 전술의 도 1~도 14에 나타난 각 부와 동등한 구성 부분에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 15는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)에 구비된 챔버(4)의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
처리 유닛(2)은, 제1 실시 형태에 관련된 구성에 추가하여, 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 반응액을 토출하는 중앙 토출구(311a)를 가지는 중앙 노즐(311A)과, 기판(W)의 상면 중간부를 향해서 반응액을 토출하는 중간 토출구(311b)를 가지는 중간 노즐(311B)과, 기판(W)의 상면 주연부를 향해서 반응액을 토출하는 주연 토출구(311c)를 가지는 주연 노즐(311C)을 포함한다. 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)은, 모두 기판(W)을 향해서 반응액을 토출하는 반응액 노즐의 일예이다.
처리 유닛(2)은, 또한, 중앙 토출구(311a)에 반응액을 안내하는 중앙 배관(384)과, 중앙 배관(384)으로부터 중앙 토출구(311a)에 공급되는 반응액의 유량을 증감시키는 중앙 유량 조정 밸브(385)와, 중간 토출구(311b)에 반응액을 안내하는 중간 배관(386)과, 중간 배관(386)으로부터 중간 토출구(311b)에 공급되는 반응액의 유량을 증감시키는 중간 유량 조정 밸브(387)와, 주연 토출구(311c)에 반응액을 안내하는 주연 배관(388)과, 주연 배관(388)으로부터 주연 토출구(311c)에 공급되는 반응액의 유량을 증감시키는 주연 유량 조정 밸브(389)를 포함한다. 처리 유닛(2)은, 또한, 중앙 배관(384), 중간 배관(386), 및 주연 배관(388)의 각각에 실온의 과산화수소수를 공급하는 과산화수소수 배관(390)과, 과산화수소수 배관(390)의 내부를 개폐하는 과산화수소수 밸브(391)와, 중앙 배관(384), 중간 배관(386), 및 주연 배관(388)의 각각에 실온의 순수를 공급하는 순수 배관(392)과, 순수 배관(392)의 내부를 개폐하는 순수 밸브(393)를 포함한다.
처리 유닛(2)은, 또한, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 유지하는 제4 노즐 아암(394)과, 제4 노즐 아암(394)을 이동시킴으로써, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 수평으로 이동시키는 제4 노즐 이동 장치(395)를 포함한다. 제4 노즐 이동 장치(395)는, 중앙 토출구(311a), 중간 토출구(311b), 및 주연 토출구(311c)로부터 토출된 반응액이 각각 기판(W)의 상면 중앙부, 상면 중간부, 및 상면 주연부에 착액하는 처리 위치와, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)이 평면에서 봐서 스핀 척(5)의 주위에 퇴피한 퇴피 위치 사이에서, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 수평으로 이동시킨다.
중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)은, 모두 내향 자세로 제4 노즐 아암(394)에 유지되어 있다. 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)의 1개 이상은, 수직 자세 또는 외향 자세로 유지되어도 된다. 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)이 처리 위치에 배치되어 있을 때, 중앙 토출구(311a), 중간 토출구(311b), 및 주연 토출구(311c)는, 기판 회전 축선(A1)으로부터의 직선 거리가 각각 상이한 3개의 위치에 각각 배치된다. 중앙 토출구(311a), 중간 토출구(311b), 및 주연 토출구(311c)는, 동일한 높이에 배치되어 있다. 중앙 토출구(311a), 중간 토출구(311b), 및 주연 토출구(311c)의 1개 이상은 상이한 높이에 배치되어 있어도 된다.
「제6 처리예」
도 16은, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 제6 처리예의 일부 구체적인 타임 차트이다. 이하에서는, 도 15 및 도 16을 참조한다.
제6 처리예는, 반응액 공급 공정에 있어서 복수의 반응액 노즐을 정지시킨 상태에서 기판(W)의 상면 내의 복수의 위치를 향해서 반응액을 토출하는 점에서 제1 처리예와 상이하다. 바꾸어 말하면, 반응액 공급 공정 이외의 공정에 대해서는, 제1 처리예와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 반응액이 과산화수소수인 경우의 반응액 공급 공정(도 16의 단계 S5)과, 반응액이 순수인 경우의 반응액 공급 공정(도 16의 단계 S5a)에 대하여 설명한다.
반응액 공급 공정에서는, 제어 장치(3)는, 제4 노즐 이동 장치(395)를 제어함으로써, 제1 약액 노즐(11)을 기판(W)의 상방으로부터 퇴피시킨 상태에서, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 과산화수소수 밸브(391) 및 순수 밸브(393) 중 어느 한쪽을 열고, 반응액으로서의 과산화수소수 또는 순수를, 제2 약액 회전 속도(V2)로 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향해서 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)로 토출시킨다. 이에 따라, 기판(W) 및 SPM보다도 저온의 반응액의 공급이 기판(W)의 상면 중앙부, 상면 중간부, 및 상면 주연부에서 개시된다.
반응액 공급 공정에서의 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)로부터의 반응액의 토출 유량은, 동일해도 되고, 달라도 된다. 예를 들어, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 주연 노즐(311C)의 순서로 토출 유량이 커지도록, 중앙 유량 조정 밸브(385), 중간 유량 조정 밸브(387), 및 주연 유량 조정 밸브(389)의 개도가 제어 장치(3)에 의해서 조정되어도 된다. 이 경우, 중앙부, 중간부, 주연부의 순서로 기판(W)의 상면에 대한 처리액의 공급 유량이 증가하므로, 단위 면적당 처리액의 공급 유량의 차이를 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 국소적인 기판(W)의 온도 저하를 억제할 수 있다.
제어 장치(3)는, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 기판(W)의 상방에서 정지시킨 상태에서, 기판(W)의 상면에 대한 반응액의 공급을 소정 시간 계속시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 과산화수소수 밸브(391) 및 순수 밸브(393) 중 열려 있는 쪽의 밸브를 닫고, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)로부터의 반응액의 토출을 정지시킨다. 계속하여, 제어 장치(3)는, 제1 린스액 공급 공정(도 5의 단계 S7)을 개시한다. 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)이 순수 공급원에 접속되어 있으므로, 제어 장치(3)는, 린스액 노즐(36)을 이용하여 제1 린스액 공급 공정을 행하는 대신에, 중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C)을 이용하여 제1 린스액 공급 공정을 행해도 된다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 반응액은, 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 중심으로부터의 거리가 각각 상이한 기판(W)의 상면 내의 복수의 위치를 향해서 동시에 토출된다. 보다 구체적으로는, 기판(W)의 상면 중앙부, 상면 중간부, 및 상면 주연부를 향해서, 반응액이 동시에 토출된다. 따라서, 기판(W)이 1회전 이상 회전하면, 반응액이 기판(W)의 상면 전역에 널리 확산된다. 이 때문에, 반응액이 단시간에 기판(W)의 상면 전역에 확산되어, 기판(W)의 상면 전역의 온도가 균일하게 저하된다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판(W)의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 도 15에서는, 복수의 반응액 노즐(중앙 노즐(311A), 중간 노즐(311B), 및 주연 노즐(311C))이 처리 유닛(2)에 구비되어 있는 예에 대하여 설명했는데, 처리 유닛(2)은, 기판(W)의 중심으로부터의 거리가 각각 상이한 기판(W)의 상면 내의 복수의 위치를 향해서 동시에 반응액을 토출하는 단일의 반응액 노즐을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 처리 유닛(2)은, 도 17에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봐서 기판(W)의 상면 중앙부로부터 기판(W)의 상면 주연부까지 기판(W)의 직경 방향으로 연장되는 슬릿상의 토출구(311x)를 가지는 반응액 노즐(311X)을 구비하고 있어도 된다. 또한, 처리 유닛(2)은, 도 18에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봐서 기판(W)의 상면 중앙부로부터 기판(W)의 상면 주연부까지 기판(W)의 직경 방향으로 늘어선 복수의 토출구(311y)를 가지는 반응액 노즐(311Y)를 구비하고 있어도 된다.
도 17 및 도 18에 나타내는 구성에서는, 반응액은, 기판(W)이 회전하고 있는 상태에서, 기판(W)의 반경을 포함하는 기판(W)의 상면 내의 영역 전체를 향해서 동시에 토출되고, 이 영역 전체에 동시에 착액한다. 즉, 반응액은, 기판(W)의 중심으로부터 기판(W)의 주연까지 기판(W)의 직경 방향에 연속한 영역 전체에 동시에 공급된다. 따라서, 기판(W)이 1회전 이상 회전하면, 반응액이 기판(W)의 상면 전역에 확산된다. 이 때문에, 반응액이 단시간에 기판(W)의 상면 전역에 확산되어, 기판(W)의 상면 전역의 온도가 균일하게 저하된다. 이에 따라, 온도차에 기인하는 기판(W)의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
［다른 실시 형태］
본 발명의 실시 형태의 설명은 이상인데, 본 발명은, 전술의 실시 형태의 내용에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 전술의 각 처리예에서는, 제1 약액 노즐(11)로부터의 SPM의 토출을 정지시킨 상태에서 기판(W)과 SPM을 반응시키는 패들 공정이 행해지는 경우에 대하여 설명했는데, 패들 공정이 생략되고, 제1 약액 공급 공정의 종료에 연속하여 반응액 공급 공정이 개시되어도 된다.
또한, 전술의 각 처리예에서는, 기판(W) 및 SPM을 적외선 히터(58)로 가열하는 경우에 대하여 설명했는데, 적외선 히터(58)에 의해서 기판(W) 및 SPM을 가열하는 가열 공정(도 5의 단계 S4)이 생략되어도 된다.
또한, 전술의 각 처리예에서는, 반응액 공급 공정(도 5의 단계 S5)과 동시에, 제1 온도 저하 억제 공정이 개시되는 경우에 대하여 설명했는데, 제1 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S6)은, 반응액 공급 공정의 개시 전 또는 개시 후에 개시되어도 된다. 마찬가지로, 제2 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S9)은, 제2 약액 공급 공정(도 5의 단계 S8)의 개시 전 또는 개시 후에 개시되어도 된다.
또한, 전술의 각 처리예에서는, 제1 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S6)이 종료된 후에, 즉, 가열 유체의 토출이 정지된 후에, 제2 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S9)이 개시되는 경우에 대하여 설명했는데, 반응액 공급 공정(도 5의 단계 S5)의 개시부터 제2 약액 공급 공정(도 5의 단계 S8)의 종료까지, 가열 유체의 토출이 계속되어도 된다.
또한, 전술의 각 처리예에서는, 처리 유닛(2)이 레지스트 제거 공정을 행하는 경우에 대하여 설명했는데, 처리 유닛(2)에서 행해지는 처리는, 레지스트 제거 공정에 한정되지 않고, 세정 공정이나 에칭 공정 등의 다른 공정이어도 된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 스핀 척(5)이, 복수의 척 핀(8)을 구비하는 협지식의 척인 경우에 대하여 설명했는데, 스핀 척(5)은, 스핀 베이스(흡착 베이스)의 상면에 기판(W)의 하면(이면)을 흡착시키는 진공식의 척이어도 된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 제1 약액 노즐(11), 제2 약액 노즐(29), 및 린스액 노즐(36)이, 별도의 노즐 아암에 부착되어 있는 경우에 대하여 설명했는데, 이들 노즐 중 2개 이상이 공통의 노즐 아암에 부착되어도 된다. 마찬가지로, 적외선 히터(58)는, 제1 약액 노즐(11) 등의 처리액을 토출하는 처리액 노즐과 공통의 아암에 부착되어도 된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 제1 약액 노즐(11)에 과산화수소수를 공급하는 2개의 배관 (제1 과산화수소수 배관(23) 및 제2 과산화수소수 배관(26))이 설치되어 있는 경우에 대하여 설명했는데, 한쪽의 배관이 생략되어도 된다. 마찬가지로, 린스액 노즐(36)에 린스액을 공급하는 2개의 배관(제1 린스액 배관(39) 및 제2 린스액 배관(42))이 설치되어 있는 경우에 대하여 설명했는데, 한쪽의 배관이 생략되어도 된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 기판에 공급되기 전의 반응액(과산화수소수 또는 순수)의 온도가 실온인 경우에 대하여 설명했는데, 기판에 공급되기 전의 SPM의 온도(제1 온도)보다도 낮으면, 기판에 공급되기 전의 반응액의 온도는 실온보다 높아도 된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 가열액의 일예인 온수(제1 중간 온도로 가열된 순수)를 기판(W)의 하면에 공급하는 경우에 대하여 설명했는데, 가열액에 대신해 가열 가스를 기판(W)의 하면에 공급해도 된다.
구체적으로는, 제어 장치(3)는, 제1 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S6) 및 제2 온도 저하 억제 공정(도 5의 단계 S9)의 적어도 한쪽에 있어서, 기체 밸브(55)를 열고, 제1 중간 온도(예를 들어, 실온보다도 높은 온도)의 질소 가스를 스핀 베이스(7)의 상면 중앙부에서 개구하는 기체 토출구(53)에 토출시켜도 된다. 이 경우, 기체 토출구(53)로부터 토출된 질소 가스는, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(7)의 상면 사이의 공간에서 스핀 베이스(7)의 상면 중앙부로부터 방사상으로 확산된다. 이에 따라, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(7)의 상면 사이의 공간이 제1 중간 온도의 질소 가스로 채워져, 기판(W)의 온도 저하가 가열 가스의 일예인 질소 가스에 의해서 억제된다.
또한, 전술의 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(1)가, 원판상의 기판(W)을 처리하는 장치인 경우에 대하여 설명했는데, 기판 처리 장치(1)는, 액정 표시 장치용 기판 등의 다각형의 기판(W)을 처리하는 장치여도 된다.
또한, 전술의 모든 실시 형태 중 2이상이 조합되어도 된다.
이 출원은, 2013년 9월 2일에 일본 특허청에 제출된 특원 2013－181509호에 대응하고 있고, 이들 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 들어가는 것으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확히 하기 위해서 이용된 구체적인 예에 불과하고, 본 발명은 이들 구체적인 예에 한정하여 해석되어야 하는 것이 아니고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (11)

  1. 제1 온도의 약액을 기판의 주면(主面)에 공급하는 약액 공급 공정과,
    상기 약액 공급 공정의 후에, 제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액을 기판의 주면에 공급함으로써, 기판에 잔류해 있는 액체를 씻어내는 린스액 공급 공정과,
    상기 약액 공급 공정의 후이며 또한 상기 린스액 공급 공정의 전에, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는, 액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상인 반응액을, 상기 약액 공급 공정에서 기판에 공급된 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서 기판의 주면에 공급하는 반응액 공급 공정과,
    상기 반응액 공급 공정과 병행하여, 제1 온도보다도 저온이며, 반응액의 액온보다도 고온인 가열 유체를, 상기 약액 공급 공정에 있어서 약액이 공급되는 기판의 주면과는 반대측 기판의 다른쪽 주면에 공급하는 온도 저하 억제 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도 저하 억제 공정은, 상기 약액 공급 공정에 있어서의 기판으로의 약액의 토출이 정지된 후에 개시되는, 기판 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응액 공급 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치를 이동시키는 공정을 포함하고,
    상기 온도 저하 억제 공정은, 기판의 중심부터 반응액의 착액 위치까지의 거리와 기판의 중심부터 가열 유체의 토출 위치까지의 거리의 차가 감소하도록, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치를 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 온도 저하 억제 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치가 이동하고 있을 때, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치가 기판의 주면에 대한 반응액의 착액 위치의 반대측에 위치하도록, 기판의 다른쪽 주면에 대한 가열 유체의 토출 위치를 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 약액 공급 공정과 병행하여, 기판에 유지되어 있는 약액을 제1 온도보다도 높은 가열 온도로 히터에 의해서 가열하는 가열 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응액 공급 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 공급을 중앙부와 주연부 사이의 중간부에서 개시하는 중간 개시 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중간 개시 공정은, 기판의 주면에 가까워짐에 따라서 기판의 중심측에 위치하도록 기판의 주면에 대하여 기울어진 토출 방향으로 반응액을 토출함으로써, 기판의 주면에 대한 반응액의 공급을 중앙부와 주연부 사이의 중간부에서 개시하는, 기판 처리 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응액 공급 공정은, 기판의 주면에 대한 반응액의 공급을 주연부에서 개시하는 주연 개시 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응액 공급 공정은, 기판으로의 약액의 공급이 개시되고 나서 기판으로의 반응액의 공급이 개시되기 전까지의 적어도 일부 기간에 있어서의 기판의 회전 속도보다도 큰 회전 속도로 기판이 회전하고 있는 상태에서, 반응액을 기판의 주면을 향해서 토출하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응액 공급 공정과 병행하여, 기판에 유지되어 있는 액체를 히터에 의해서 가열하는 후가열 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  11. 기판을 유지하여 회전시키는 기판 유지 유닛과,
    제1 온도의 약액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 약액 공급 유닛과,
    제1 온도보다도 낮은 제2 온도의 린스액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 린스액 공급 유닛과,
    액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상이며, 약액과 섞임으로써 발열 반응을 발생시키는 반응액을, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면을 향해서 토출하는 반응액 공급 유닛과,
    제1 온도보다도 저온이며, 반응액의 액온보다도 고온인 가열 유체를, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판의 주면과는 반대측의 기판의 다른쪽 주면을 향해서 토출하는 가열 유체 공급 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛, 약액 공급 유닛, 린스액 공급 유닛, 반응액 공급 유닛, 및 가열 유체 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    제1 온도의 약액을 기판의 주면에 공급하는 약액 공급 공정과,
    상기 약액 공급 공정의 후에, 제2 온도의 린스액을 기판의 주면에 공급함으로써, 기판에 잔류해 있는 액체를 씻어내는 린스액 공급 공정과,
    상기 약액 공급 공정의 후이며 또한 상기 린스액 공급 공정의 전에, 액온이 제1 온도보다도 낮고 제2 온도 이상인 반응액을, 상기 약액 공급 공정에서 기판에 공급된 약액이 기판에 잔류해 있는 상태에서 기판의 주면에 공급하는 반응액 공급 공정과,
    상기 반응액 공급 공정과 병행하여, 가열 유체를, 기판의 다른쪽 주면에 공급하는 온도 저하 억제 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10283384B2 (en) * 2015-04-27 2019-05-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for etching etch layer and wafer etching apparatus
JP6593591B2 (ja) * 2015-10-07 2019-10-23 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
CN105977186B (zh) * 2016-05-10 2019-11-05 深圳市华星光电技术有限公司 湿法刻蚀装置及其防爆方法
JP6878077B2 (ja) * 2017-03-24 2021-05-26 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6993151B2 (ja) * 2017-09-22 2022-01-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7096004B2 (ja) * 2018-02-07 2022-07-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7068044B2 (ja) * 2018-05-30 2022-05-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN112470252B (zh) * 2018-06-07 2024-06-07 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 清洗半导体硅片的装置及方法
KR102099433B1 (ko) * 2018-08-29 2020-04-10 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP7390837B2 (ja) * 2019-09-27 2023-12-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP7421410B2 (ja) * 2020-04-30 2024-01-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、基板処理方法、学習用データの生成方法、学習方法、学習装置、学習済モデルの生成方法、および、学習済モデル
TW202220027A (zh) * 2020-10-09 2022-05-16 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理方法及基板處理裝置
CN114388386A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 长鑫存储技术有限公司 喷嘴组件及采用所述喷嘴组件的半导体设备
JP2022143191A (ja) * 2021-03-17 2022-10-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN113264777B (zh) * 2021-04-26 2022-09-27 天津大学 一种具有高温抗热震性的氮化铝-铝酸钇复相陶瓷及制备方法
JP2024064787A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002320901A (ja) * 2001-04-25 2002-11-05 Tokyo Electron Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
KR100959205B1 (ko) * 2007-02-09 2010-05-19 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 세정 방법 및 전자 소자의 제조 방법
KR20130008459A (ko) * 2011-07-12 2013-01-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 액처리 장치 및 액처리 방법
JP2013093361A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Tokyo Electron Ltd 液処理装置および液処理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05121388A (ja) 1991-10-28 1993-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の洗浄方法と洗浄装置
JP4672487B2 (ja) * 2005-08-26 2011-04-20 大日本スクリーン製造株式会社 レジスト除去方法およびレジスト除去装置
JP4795854B2 (ja) 2006-06-05 2011-10-19 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP2008066400A (ja) 2006-09-05 2008-03-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
US7884028B2 (en) * 2007-04-10 2011-02-08 United Microelectronics Corp. Method of removing material layer and remnant metal
JP5215013B2 (ja) 2008-03-26 2013-06-19 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP5123122B2 (ja) * 2008-09-11 2013-01-16 芝浦メカトロニクス株式会社 基板の処理装置及び処理方法
JP2011129651A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法、基板処理装置、および、プログラム
US20110217848A1 (en) 2010-03-03 2011-09-08 Bergman Eric J Photoresist removing processor and methods
JP5460633B2 (ja) * 2010-05-17 2014-04-02 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記録した記録媒体
JP5474840B2 (ja) 2011-01-25 2014-04-16 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
JP5606992B2 (ja) * 2011-06-09 2014-10-15 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
JP5602691B2 (ja) * 2011-07-12 2014-10-08 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および天板洗浄方法
KR101811066B1 (ko) * 2011-07-12 2017-12-20 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 액처리 장치 및 액처리 방법
US9640383B2 (en) 2011-08-26 2017-05-02 Tokyo Electron Limited Liquid treatment apparatus and liquid treatment method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002320901A (ja) * 2001-04-25 2002-11-05 Tokyo Electron Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
KR100959205B1 (ko) * 2007-02-09 2010-05-19 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 세정 방법 및 전자 소자의 제조 방법
KR20130008459A (ko) * 2011-07-12 2013-01-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 액처리 장치 및 액처리 방법
JP2013093361A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Tokyo Electron Ltd 液処理装置および液処理方法

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