KR20150035442A - 처리 컵 세정 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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아스카 요시즈미
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

처리 컵 세정 방법은, 기판 회전 유닛에 기판을 유지한 상태에서, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작을 작동시키는 회전 작동 단계와, 상기 회전 작동 단계와 병행하여 실행되고, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액을 공급하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액을 상기 처리 컵의 상기 내벽에 착액시킴으로써, 상기 처리 컵의 상기 내벽에 세정액을 공급하는 세정액 공급 단계와, 상기 회전 작동 단계 및 상기 세정액 공급 단계와 병행하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 단계를 포함한다.

Description

처리 컵 세정 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{TREATMENT CUP CLEANING METHOD, SUBSTRATE TREATMENT METHOD, AND SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 처리 컵 세정 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치의 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 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.
반도체 장치나 액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 기판 등의 기판에 대하여 처리액을 이용한 처리가 행해진다. 예를 들면, 기판을 1장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지된 기판의 표면에 처리액을 공급하는 노즐과, 스핀 척을 수용하는 바닥이 있는 통형상의 처리 컵을 포함한다.
처리 컵은, 기판의 주변으로부터 비산되는 처리액을 받아내기 위한 내벽을 가지는 가드와, 가드의 내벽을 통하여 하방으로 이동하는 처리액을 받기 위한 컵을 포함한다. 가드를 통하여 이동하는 처리액이, 가드의 하단에 있어서 컵에 회수된다.
처리액으로서 약액이 이용되는 경우에는, 가드의 내벽에서 약액이 건조하여 결정화하면, 이것이 파티클로 되어 기판 오염의 원인이 된다고 하는 문제가 있으므로, 가드의 내벽을, 세정액을 이용하여 세정하고, 그 내벽에 부착되어 있는 부착물을 제거하는 것이 바람직하다.
미국 특허 출원 번호 2012/0273011 A1 에서는, 스핀 척의 회전 베이스를 소정의 회전수로 회전시키면서, 회전 베이스의 상면에 세정액을 공급함으로써, 회전 베이스의 상면으로부터 비산되는 세정액을 이용하여, 처리 컵 가드의 내벽을 세정하는 것이 기재되어 있다. 또한, 가드는, 원통상의 원통부와, 이 원통부의 상단으로부터 원통부의 중심 축선에 가까워질수록 높아지도록 경사지는 경사부를 일체적으로 구비하고 있다.
미국 특허 출원 번호 2012/0273011 A1 호
그러나, 회전 베이스의 상면에 상방으로부터 세정액이 공급될 경우, 회전 베이스 상을 흐르는 세정액이 회전 베이스의 협지 부재에서 액튀어오름을 발생시키는 결과, 회전 베이스의 주연부로부터, 다방향을 향해서 세정액이 비산될 우려가 있다. 이 때문에, 처리 컵의 내벽 중 세정하고 싶은 개소에 세정액을 정확하게 공급하는 것이 곤란하고, 따라서, 처리 컵의 내벽의 세정이 불충분해질 우려가 있다. 이 경우, 기판 처리후에 파티클 오염이 발생할 우려도 있다.
여기서, 본 발명의 목적은, 처리 컵의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있는 처리 컵 세정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 파티클의 발생을 방지 또는 억제하면서, 기판에 처리액을 이용한 처리를 양호하게 실시할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1의 국면은, 기판을 수평 자세로 유지하고, 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 내벽을 가지고, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되어 있는 상기 기판으로부터 비산하는 처리액을 포획하는 처리 컵을 세정하는 방법으로서, 상기 기판 회전 유닛에 기판을 유지한 상태에서, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작을 작동시키는 회전 작동 단계와, 상기 회전 작동 단계와 병행하여 실행되고, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액을 공급하고, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액을 상기 처리 컵의 상기 내벽에 착액시킴으로써, 상기 처리 컵의 상기 내벽에 세정액을 공급하는 세정액 공급 단계와, 상기 회전 작동 단계 및 상기 세정액 공급 단계와 병행하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 단계를 포함하는, 처리 컵 세정 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액이 공급됨으로써, 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액이 처리 컵의 내벽에 착액하고, 당해 내벽에 세정액이 공급된다. 공급된 세정액을 이용하여, 처리 컵의 내벽이 세정된다. 기판의 상하면의 양쪽에 세정액이 공급되어 있으므로, 기판의 주연부에 있어서, 기판의 하면에 공급된 세정액과 상면에 공급된 세정액이 간섭하여, 기판의 주연부로부터 소정의 비산 방향을 향해서 세정액이 비산된다.
기판의 주연부로부터의 세정액의 비산 방향이 바뀌면, 처리 컵의 내벽에 있어서의 세정액의 착액 위치가 상하동한다. 이 때문에, 회전 상태에 있는 기판의 상하면으로의 세정액의 공급에 병행하여, 주연부로부터의 세정액의 비산 방향을 소정의 범위 내에서 변경시킴으로써, 처리 컵의 내벽에 있어서의, 세정액의 착액 위치를 상하동시킬 수 있다. 이에 따라, 처리 컵의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있다. 그 결과, 처리 컵의 내벽에 있어서 약액이 건조하여 결정화되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 비산 방향 변경 단계는, 상기 기판의 상면 및 하면에 공급되고 있는 세정액의 유량비(이후, 「상면/하면 공급 유량비」로 부른다)를 변경하는 유량비 변경 단계를 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상하면의 양쪽에 세정액이 공급되고 있는 경우, 상면/하면 공급 유량비를 변경함으로써, 주연부로부터의 세정액의 비산 방향을 변경시킬 수 있다. 세정액의 비산 방향은, 상면/하면 공급 유량비에 의존한다. 이 때문에, 상면/하면 공급 유량비를 변경함으로써, 처리 컵의 내벽에 있어서의 세정액의 착액 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
상기 비산 방향 변경 단계는, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작의 작동 속도를 변경하는 작동 속도 변경 단계를 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 기판의 회전 속도를 변경함으로써, 주연부로부터의 세정액의 비산 방향을 변경시킬 수 있다. 세정액의 비산 방향은, 기판의 회전 속도에 의존한다. 이 때문에, 기판의 회전 속도를 변경함으로써, 처리 컵의 내벽에 있어서의 세정액의 착액 위치를 용이하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 비산 방향 변경 단계는, 상기 기판의 상면 및 하면에 공급되어 있는 세정액의 유량비(상면/하면 공급 유량비)를 변경하는 유량비 변경 단계와, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작의 작동 속도를 변경하는 작동 속도 변경 단계의 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
상기 세정액 공급 단계에 있어서 세정액이 공급되는 상기 기판은 처리 대상의 기판이어도 된다.
상기 세정액 공급 단계에 있어서 세정액이 공급되는 상기 기판은 더미 기판이어도 된다.
본 발명의 제2의 국면은, 기판 회전 유닛에 수평 자세로 유지된 기판을, 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 단계와, 상기 기판 회전 단계와 병행하여, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계를 포함하고, 상기 처리액 공급 단계의 실행에 의해, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 처리액이, 상기 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 처리 컵의 내벽에 포획되어, 당해 내벽에 공급되도록 되어 있고, 상기 내벽으로의 처리액의 공급에 의해 당해 내벽이 세정되도록 되어 있고, 상기 기판 회전 단계 및 상기 처리액 공급 단계와 병행하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 처리액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 처리액이 공급됨으로써, 기판의 주연부로부터 비산되는 처리액이 처리 컵의 내벽에 착액하고, 당해 내벽에 처리액이 공급된다. 공급된 처리액을 이용하여, 처리 컵의 내벽이 세정된다. 기판의 상하면의 양쪽에 처리액이 공급되어 있으므로, 기판의 주연부에 있어서, 기판의 하면에 공급된 처리액과 상면에 공급된 처리액이 간섭하고, 기판의 주연부로부터 소정의 비산 방향을 향해서 처리액이 비산된다.
기판의 주연부로부터의 처리액의 비산 방향이 바뀌면, 처리 컵의 내벽에 있어서의 처리액의 착액 위치가 상하동한다. 이 때문에, 회전 상태에 있는 기판의 상하면으로의 처리액의 공급에 병행하여, 주연부로부터의 처리액의 비산 방향을 소정의 범위 내에서 변경시킴으로써, 처리 컵의 내벽에 있어서의, 처리액의 착액 위치를 상하동시킬 수 있다. 이에 따라, 처리 컵의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있다. 그 결과, 처리 컵의 내벽에 있어서 약액이 건조하여 결정화하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 이에 따라, 파티클의 발생을 방지 또는 억제하면서, 기판에 처리액을 이용한 처리를 양호하게 실시할 수 있는 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한, 기판 처리를 위해서 기판에 공급되어 있는 처리액을, 기판의 주연부로부터 처리 컵의 내벽에 공급하고, 그 처리액을 이용하여 처리 컵의 내벽을 세정하므로, 처리 컵의 세정을, 당해 처리액을 이용한 기판의 처리와 병행하여 행할 수 있다. 이에 따라, 일련의 처리 프로세스마다 틈틈이 컵 세정을 실행하는 경우와 비교하여, 기판 처리의 생산성의 향상(스루풋의 향상)을 도모할 수 있다.
또한, 상기 처리액이 린스액을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기의 처리액 공급 단계는, 약액 처리후의 기판에 실시되는 린스 처리를 실행한다. 약액 처리의 후는, 처리 컵의 내벽에 약액이 부착되어 있는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 약액 처리에 이어서 실행되는 린스 처리에 병행하여 처리 컵이 세정되므로, 처리 컵의 내벽에 부착된 약액이 결정화하기 전에 그 약액을 린스액으로 씻어낼 수 있으므로, 처리 컵의 내벽을 한층 더 양호하게 세정할 수 있다.
본 발명의 제3의 국면은, 기판을 수평 자세로 유지하여 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 내벽을 가지고, 상기 기판 회전 유닛에 유지되어 있는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 포획하기 위한 처리 컵과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 기판의 상면에 세정액을 공급하기 위한 세정액 상면 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 하면에 세정액을 공급하기 위한 세정액 하면 공급 유닛과, 상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 공급되고 있는 상기 세정액의 유량비를 조정하기 위한 세정액 유량비 조정 유닛과, 상기 기판 회전 유닛, 상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛을 제어하고, 상기 기판 회전 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 회전시킴과 더불어, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액을 공급하고, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액을 상기 처리 컵의 상기 내벽에 착액시킴으로써, 상기 처리 컵의 상기 내벽에 세정액을 공급하는 세정액 공급 제어 유닛과, 상기 기판 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 세정액 유량비 조정 유닛의 적어도 한쪽을 제어하고, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 제어 유닛을 포함하는 기판 처리 장치이다.
이 구성에 의하면, 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액이 공급됨으로써, 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액이 처리 컵의 내벽에 착액하고, 당해 내벽에 세정액이 공급된다. 공급된 세정액을 이용하여, 처리 컵의 내벽이 세정된다. 기판의 상하면의 양쪽에 세정액이 공급되어 있으므로, 기판의 주연부에 있어서, 기판의 하면에 공급된 세정액과 상면에 공급된 세정액이 간섭하여, 기판의 주연부로부터 소정의 비산 방향을 향해서 세정액이 비산된다.
기판의 주연부로부터의 세정액의 비산 방향이 바뀌면, 처리 컵의 내벽에 있어서의 세정액의 착액 위치가 상하동한다. 이 때문에, 회전 상태에 있는 기판의 상하면으로의 세정액의 공급에 병행하여, 주연부로부터의 세정액의 비산 방향을 소정의 범위 내에서 변경시킴으로써, 처리 컵의 내벽에 있어서의, 세정액의 착액 위치를 상하동시킬 수 있다. 이에 따라, 처리 컵의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있다. 그 결과, 처리 컵의 내벽에 있어서 약액이 건조하여 결정화하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 이에 따라, 파티클의 발생을 방지 또는 억제하면서, 기판에 처리액을 이용한 처리를 양호하게 실시할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 회전 유닛은, 상기 회전 축선 둘레로 회전가능한 회전 베이스와, 상기 회전 베이스의 주연부에 설치되고, 상기 기판의 주연부에 맞닿아 상기 기판을 유지하는 복수의 기판 유지 부재를 포함한다.
이 구성에 의하면, 기판의 상면에 공급된 세정액은, 당해 상면을 주연부까지 이동한 후, 회전하고 있는 기판 유지 부재에 부딪쳐 비산된다. 또한, 기판의 하면에 공급된 세정액은, 당해 하면을 통하여 주연부까지 이동한 후, 회전하고 있는 기판 유지 부재에 부딪쳐 비산된다. 그리고, 기판의 주연부에 있어서, 각각 비산하려고 하고 있는, 상면에 공급된 세정액과 하면에 공급된 세정액이 간섭한다. 이에 따라, 기판의 주연부로부터 소정의 비산 방향을 향해서 세정액을 비산시킬 수 있다.
상기 기판 유지 부재는, 상기 기판의 하면 주연에 맞닿기 위한 제1의 접촉면과, 상기 기판의 상면 주연에 맞닿기 위한 제2의 접촉면에 의해 구획된 협지부를 가지고, 상기 제1의 접촉면은, 수평면에 대하여, 상기 기판의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 상향으로 경사져 있고, 상기 제2의 접촉면은, 수평면에 대하여, 상기 기판의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 하향으로 경사져 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 기판의 하면으로부터 기판 유지 부재에 부딪쳐 비산되는 세정액의 비산 방향은, 기판 유지 부재의 제1의 접촉면의 연장면에 대강 따르게 된다. 즉, 기판의 하면 주연부로부터 비산되는 세정액의 비산 방향은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 상향으로 경사져 있다. 한편, 기판의 상면으로부터 기판 유지 부재에 부딪쳐 비산되는 세정액의 비산 방향은, 기판 유지 부재의 제2의 접촉면의 연장면에 대강 따르게 된다. 즉, 기판의 상면 주연부로부터 비산되는 세정액의 비산 방향은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 하향으로 경사져 있다.
기판의 주연부에 있어서, 기판의 하면 주연부로부터 비산되는 세정액의 흐름과, 기판의 상면 주연부로부터 비산되는 세정액의 흐름이 상하 방향으로 교차하고 있다. 이 때문에, 기판의 하면 주연부로부터 비산되는 세정액과, 기판의 상면 주연부로부터 비산되는 세정액이 기판의 주연부에 있어서 간섭하고, 기판의 주연부에 있어서, 기판의 하면 주연부로부터 비산되는 세정액의 비산 방향과 기판의 상면 주연부로부터 비산되는 세정액의 비산 방향을 합성한, 세정액의 전체의 비산 방향을 향해서 세정액이 비산된다.
그리고, 비산 방향 변경 제어 유닛에 의해, 세정액 전체의 비산 방향을 변화시킬 수 있다. 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 상면 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 하면 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 처리액 상면 공급 유닛이 상기 세정액 상면 공급 유닛으로서 겸용되어 있어도 되고, 상기 처리액 하면 공급 유닛이 상기 세정액 하면 공급 유닛으로서 겸용되어 있어도 된다.
상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 상기 세정액이 공급되는 상기 기판은 처리 대상의 기판이어도 된다.
상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 상기 세정액이 공급되는 상기 기판은 더미 기판이어도 된다.
본 발명에 있어서의 전술의, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 기술하는 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 협지 부재의 측면도이다.
도 3a는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3b는 도 3a에 나타내는 유량 변경 범위 기억부의 기억 내용의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리의 제1 처리예를 나타내는 공정도이다.
도 5는 린스 공정에 있어서의 기판의 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 린스 공정에 있어서의 협지 부재의 부근의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7(a), 7(b)는 기판의 상하면으로의 공급 유량비를 다르게 한 경우에 있어서의, 기판의 주연부로부터의 물의 비산 방향의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8(a), 8(b)는 기판의 회전 속도를 다르게 한 경우에 있어서의, 기판의 주연부로부터의 물의 비산 방향의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 기판의 회전 속도와 처리 컵에 있어서의 상하 방향의 세정 각도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10a∼도 10c는 린스 공정에 있어서의 물의 비산을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리의 제2 처리예를 나타내는 공정도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 컵 세정 공정의 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은 컵 세정 공정에 있어서의 물의 비산을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태를, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
기판 처리 장치(1)는, 원형의 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)에 있어서의 디바이스 형성 영역측의 표면에 대하여, 약액에 의한 처리를 실시하기 위한 매엽형의 장치이다.
기판 처리 장치(1)는, 처리실(2) 내에, 기판(W)을 유지하여 회전시키는 스핀 척(기판 회전 유닛)(3)과, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 표면(상면)에 약액을 공급하기 위한 약액 노즐(4)과, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 표면(상면)에, 린스액(처리액) 또는 세정액으로서의 물을 공급하기 위한 물 공급 유닛(처리액 상면 공급 유닛, 세정액 상면 공급 유닛)(5)과, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 이면(하면)에 처리액(약액 또는 물)을 공급하기 위한 하면 처리액 공급 유닛(처리액 하면 공급 유닛, 세정액 하면 공급 유닛)(6)과, 스핀 척(3)을 둘러싸는 통형상의 처리 컵(7)과, 기판 처리 장치(1)에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치(세정액 공급 제어 유닛, 비산 방향 변경 제어 유닛)(8)를 포함한다.
처리실(2)은, 상자형상의 격벽(9)과, 격벽(9)의 상부로부터 격벽(9) 내(처리실(2) 내에 상당)에 청정 공기를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU(팬·필터·유닛)(10)와, 격벽(9)의 하부로부터 처리실(2) 내의 기체를 배출하는 배기 장치(11)를 포함한다. 스핀 척(3), 약액 노즐(4), 및 물 공급 유닛(5)의 물 노즐(18)은, 격벽(9) 내에 수용 배치되어 있다.
FFU(10)는 격벽(9)의 상방에 배치되어 있고, 격벽(9)의 천장에 부착되어 있다. FFU(10)는, 격벽(9)의 천장으로부터 처리실(2) 내에 청정 공기를 보낸다. 배기 장치(11)는, 처리 컵(7)의 저부에 접속되어 있고, 처리 컵(7)의 저부로부터 처리 컵(7)의 내부를 흡인한다. FFU(10) 및 배기 장치(11)에 의해, 처리실(2) 내에 다운 플로우(하강류)가 형성된다.
스핀 척(3)으로서, 기판(W)을 수평 방향으로 사이에 끼워 기판(W)을 수평으로 유지하는 협지식의 척이 채용되어 있다. 구체적으로는, 스핀 척(3)은, 스핀 모터(12)와, 이 스핀 모터(12)의 구동 축과 일체화된 스핀 축(13)과, 스핀 축(13)의 상단에 거의 수평으로 부착된 원판상의 회전 베이스(14)와, 회전 베이스(14)에 배치된 복수개(3개 이상. 예를 들면 6개)의 협지 부재(기판 유지 부재)(15)를 포함한다. 복수개의 협지 부재(15)는, 회전 베이스(14)의 상면 주연부에 있어서, 기판(W)의 외주 형상에 대응하는 원주상에서 적당한 간격을 두고 배치되어 있다.
복수개의 협지 부재(15)는, 서로 협동하여, 기판(W)을 수평 방향으로 협지한다. 이 상태에서, 스핀 모터(12)가 구동되면, 그 구동력에 의해 회전 베이스(14)가 소정의 회전 축선(연직 축선)(A1) 둘레로 회전되고, 그 회전 베이스(14)와 함께, 기판(W)이 거의 수평인 자세를 유지한 상태에서 회전 축선(A1) 둘레로 회전된다.
약액 노즐(4)은, 예를 들면, 연속류의 상태에서 액을 토출하는 스트레이트 노즐이며, 스핀 척(3)의 상방에서, 그 토출구를 기판(W) 상면의 회전 중심 부근을 향해서 고정적으로 배치되어 있다. 약액 노즐(4)에는, 약액 공급원으로부터의 약액이 공급되는 약액 공급 배관(16)이 접속되어 있다. 약액 공급 배관(16)의 도중부에는, 약액 노즐(4)로부터의 약액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제1 약액 밸브(17)가 장착되어 있다. 약액 노즐(4)에 공급되는 약액으로는, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, BHF(Buffered Hydrogen Fluoride:버퍼드 약액), 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들면, TMAH: 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액을 예시할 수 있다.
물 공급 유닛(5)은 물 노즐(18)을 포함한다. 물 노즐(18)은, 예를 들면 연속류의 상태에서 액을 토출하는 스트레이트 노즐이며, 스핀 척(3)의 상방에서, 그 토출구를 기판(W)의 상면의 회전 중심 부근을 향해서 고정적으로 배치되어 있다. 물 노즐(18)에는, 물 공급원으로부터의 물이 공급되는 물 공급 배관(19)이 접속되어 있다. 물 공급 배관(19)의 도중부에는, 물 노즐(18)로부터의 물의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제1 물 밸브(20)와, 물 공급 배관(19)의 개도를 조절하여, 물 노즐(18)로부터 토출되는 물의 유량을 조정하기 위한 제1 유량 조정 밸브(21)가 장착되어 있다. 물 노즐(18)에 공급되는 물로는, DIW(탈 이온수), 탄산수, 전해 이온수, 오존수, 희석 농도(예를 들면, 10∼100ppm 정도)의 염산수, 환원수(수소수), 탈기수 등을 예시할 수 있다.
하면 처리액 공급 유닛(6)은, 스핀 척(3)에 유지된 기판(W)의 하면(이면)을 향해서 처리액(약액이나 물)을 토출하는 하면 노즐(22)과, 스핀 축(13) 내에서 상하로 연장되는 제1 처리 액 공급 배관(23)과, 제1 처리액 공급 배관(23)에 접속된 제2 처리액 공급 배관(24)을 포함한다. 제2 처리액 공급 배관(24)에는, 제2 약액 밸브(25)를 통하여 약액이 공급되도록 되어 있다. 또한, 제2 처리액 공급 배관(24)에는, 제2 물 밸브(26) 및 제2 유량 조정 밸브(27)를 통하여 물이 공급되도록 되어 있다.
제2 물 밸브(26)가 닫혀진 상태에서 제2 약액 밸브(25)가 열리면, 제2 처리액 공급 배관(24)을 통하여, 제1 처리액 공급 배관(23)으로부터 하면 노즐(22)에 약액이 공급된다. 하면 노즐(22)에 공급된 약액은, 그 토출구로부터 상방으로 토출된다. 이에 따라, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 하면 중앙부에 약액이 공급된다.
마찬가지로, 제2 약액 밸브(25)가 닫혀진 상태에서 제2 물 밸브(26)가 열리면, 제2 처리액 공급 배관(24)을 통하여, 제1 처리액 공급 배관(23)으로부터 하면 노즐(22)에 물이 공급된다. 하면 노즐(22)에 공급된 물은, 그 토출구로부터 상방으로 토출된다. 이에 따라, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 하면 중앙부에 물이 공급된다. 하면 노즐(22)로부터 토출되는 물의 유량은, 제2 유량 조정 밸브(27)에 의해 조절되도록 되어 있다.
또한, 약액 노즐(4) 및 물 노즐(18)은, 각각, 스핀 척(3)에 대하여 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 예를 들면, 스핀 척(3)의 상방에 있어서 수평면 내에서 요동가능한 아암에 부착되고, 이 아암의 요동에 의해 기판(W)의 상면에 있어서의 약액(수)의 착액 위치가 스캔되는, 소위 스캔 노즐의 형태가 채용되어도 된다.
처리 컵(7)은, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)보다도 외방(회전 축선(A1)으로부터 떨어진 방향)에 배치되어 있다. 처리 컵(7)은, 스핀 척(3)을 둘러싸는 통형상 부재(30)와, 스핀 척(3)과 통형상 부재(30)의 사이에 배치된 복수의 컵(31∼33)(제1∼제3 컵(31∼33))과, 기판(W)의 주위에 비산된 처리액을 받아내는 복수의 가드(34∼37)(제1∼제4 가드(34∼37))와, 복수의 가드(34∼37)를 개별로 승강시키는 가드 승강 유닛(38)을 포함한다. 처리 컵(7)은, 스핀 척(3)에 유지되어 있는 기판(W)의 외주보다도 외측(회전 축선(A1)으로부터 떨어지는 방향)에 배치되어 있다. 도 1에 있어서, 처리 컵(7)은, 회전 축선(A1)의 우측과 좌측에서 상이한 상태가 나타난다.
각 컵(31∼33)은, 원통상이며, 스핀 척(3)과 통형상 부재(30)의 사이에서 스핀 척(3)을 둘러싸고 있다. 내측으로부터 2번째의 제2 컵(32)은, 제1 컵(31)보다도 외측에 배치되어 있고, 제3 컵(33)은, 제2 컵(32)보다도 외측에 배치되어 있다. 제3 컵(33)은, 예를 들면, 제2 가드(35)와 일체이며, 제2 가드(35)와 함께 승강한다. 각 컵(31∼33)은, 상향으로 개방된 환상의 홈을 형성하고 있다.
제1 컵(31)의 홈에는, 제1 회수/폐액 배관(41)이 접속되어 있다. 제1 회수/폐액 배관(41)에는, 예를 들면 3방 밸브에 의해 구성된 제1 전환 밸브(42)를 통하여, 제1 회수 배관(43) 및 제1 폐액 배관(44)이 각각 분기 접속되어 있다. 제1 회수 배관(43)의 선단은 회수 유닛(도시하지 않음)으로 연장하고, 또한, 제1 폐액 배관(44)의 선단은 폐액 유닛(도시하지 않음)으로 연장되어 있다. 제1 전환 밸브(42)의 전환에 의해, 제1 회수/폐액 배관(41)을 유통하는 액이, 제1 회수 배관(43)과 제1 폐액 배관(44)에 선택적으로 이끌린다. 제1 컵(31)의 저부에 이끌린 처리액은, 제1 회수/폐액 배관(41)을 통하여 회수 유닛 또는 폐액 유닛으로 보내진다. 이에 따라, 기판(W)으로부터 배출된 처리액이 회수 또는 폐기된다.
제2 컵(32)의 홈에는, 제2 회수/폐액 배관(46)이 접속되어 있다. 제2 회수/폐액 배관(46)에는, 예를 들면 3방 밸브에 의해 구성된 제2 전환 밸브(47)를 통하여, 제2 회수 배관(48) 및 제2 폐액 배관(49)이 각각 분기 접속되어 있다. 제2 회수 배관(48)의 선단은 회수 유닛(도시하지 않음)으로 연장되고, 또한, 제2 폐액 배관(49)의 선단은 폐액 유닛(도시하지 않음)으로 연장되어 있다. 제2 전환 밸브(47)의 전환에 의해, 제2 회수/폐액 배관(46)을 유통하는 액이, 제2 회수 배관(48)과 제2 폐액 배관(49)에 선택적으로 이끌린다. 제2 컵(32)의 저부에 이끌린 처리액은, 제2 회수/폐액 배관(46)을 통하여 회수 유닛 또는 폐액 유닛에 보내진다. 이에 따라, 기판(W)으로부터 배출된 처리액이 회수 또는 폐기된다.
제3 컵(33)의 홈에는, 제3 회수/폐액 배관(51)이 접속되어 있다. 제3 회수/폐액 배관(51)에는, 예를 들면 3방 밸브에 의해 구성된 제3 전환 밸브(52)를 통하여, 제3 회수 배관(53) 및 제3 폐액 배관(54)이 각각 분기 접속되어 있다. 제3 회수 배관(53)의 선단은 회수 유닛(도시하지 않음)으로 연장되고, 또한, 제3 폐액 배관(54)의 선단은 폐액 유닛(도시하지 않음)으로 연장되어 있다. 제3 전환 밸브(52)의 전환에 의해, 제3 회수/폐액 배관(51)을 유통하는 액이, 제3 회수 배관(53)과 제3 폐액 배관(54)에 선택적으로 이끌린다. 제3 컵(33)의 저부에 이끌린 처리액은, 제3 회수/폐액 배관(51)을 통하여 회수 유닛 또는 폐액 유닛에 보내진다. 이에 따라, 기판(W)으로부터 배출된 처리액이 회수 또는 폐기된다.
각 가드(34∼37)는 원통상이며, 스핀 척(3)과 통형상 부재(30)의 사이에서 스핀 척(3)을 둘러싸고 있다. 각 가드(34∼37)는, 스핀 척(3)의 주위를 둘러싸는 원통상의 안내부(40)와, 안내부(40)의 상단으로부터 중심측(기판(W)의 회전 축선(A1)에 근접하는 방향)에 비스듬한 상방으로 연장되는 원통상의 경사부(39)를 포함한다. 각 경사부(39)의 상단부는, 가드(34∼37)의 내주부를 구성하고 있고, 기판(W) 및 회전 베이스(14)보다도 큰 직경을 가지고 있다. 4개의 경사부(39)는, 상하로 겹쳐져 있고, 4개의 안내부(40)는, 동축적으로 배치되어 있다. 가장 외측의 제4 가드(37)의 안내부(40)를 제외한 3개의 안내부(40)(가드(34∼36)의 안내부(40))는, 각각, 복수의 컵(31∼33) 내에 출입가능하다. 즉, 처리 컵(7)은, 구부림 가능하고, 가드 승강 유닛(38)이 4개의 가드(34∼37) 중 적어도 1개를 승강시킴으로써, 처리 컵(7)의 전개 및 구부림이 행해진다. 또한, 경사부(39)는, 그 단면 형상이 도 1에 도시하는 바와 같이 매끄러운 위로 볼록한 원호를 그리면서 연장되어 있어도 되고, 또한 예를 들면 직선상이어도 된다.
기판(W)으로의 처리액의 공급이나 기판(W)의 건조는, 어느 하나의 가드(34∼37)가, 기판(W)의 주단면에 대향해 있는 상태에서 행해진다. 예를 들면 내측으로부터 3번째의 제3 가드(36)를 기판(W)의 주단면에 대향시킬 경우에는, 제1 가드(34) 및 제2 가드(35)가 하위치(도 1의 좌측의 위치)에 배치되고, 제3 가드(36) 및 제4 가드(37)가 상위치(도 1의 좌측 위치)에 배치된다. 또한, 가장 외측의 제4 가드(37)를 기판(W)의 주단면에 대향시킬 경우에는, 제4 가드(37)가 상위치(도 1의 우측의 위치)에 배치되고, 다른 3개의 가드(34∼36)가 하위치(도 1의 우측의 위치)에 배치된다.
후술하는 약액 공정(도 4의 S3)이나 린스 공정(도 4의 S4, S5)은, 예를 들면, 가장 외측의 제4 가드(37)를 제외한 3개의 가드(34∼36) 중 어느 하나가, 기판(W)의 주단면에 대향하고 있는 상태에서 행해진다. 따라서, 기판(W)에 처리액이 공급되어 있을 때에 기판(W)의 주위에 비산된 처리액은, 제1 가드(34), 제2 가드(35), 및 제3 가드(36) 중 어느 하나에 의해, 어느 하나의 컵(31∼33)으로 안내된다. 또한, 기판(W)의 건조는, 예를 들면, 가장 외측의 제4 가드(37)가 기판(W)의 주단면에 대향하고 있는 상태에서 행해진다. 또한, 후술하는 건조 공정(도 4의 S6)은, 예를 들면, 가장 외측의 제4 가드(37)가 기판(W)의 주단면에 대향해 있는 상태에서 행해진다. 가장 외측의 제4 가드(37)를 기판(W)의 주단면에 대향시킬 경우에는, 제4 가드(37)가 상위치(도 1의 우측의 위치)에 배치되고, 다른 3개의 가드(34∼36)가 하위치(도 1의 우측의 위치)에 배치된다.
도 2는, 협지 부재(15)의 측면도이다. 협지 부재(15)는, 회전 베이스(14)의 주연부에 배치된 대좌(61)와, 대좌(61)의 상면에 고정된 원주상의 협지부(62)를 포함한다. 협지부(62)의 외주면에는, 수평 방향에 관하여 V자상으로 열리고, 기판의 주단면을 협지하는 협지홈(65)이 형성되어 있다. 협지 홈(65)은, 내방(회전 축선(A1)측)을 향해서 열리는 V자홈이다. 협지 홈(65)은, 수평면에 대하여, 기판(W)의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 상향으로 경사지는 하측 접촉면(제1의 접촉면)(63)과, 수평면에 대하여, 기판(W)의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 하향으로 경사지는 상측 접촉면(제2의 접촉면)(64)에 의해 구획되어 있다. 하측 접촉면(63)은 수평면에 대하여 각도 θ1(도 6 참조)로 경사져 있고, 상측 접촉면(64)은 수평면에 대하여 각도 θ2(도 6 참조)로 경사져 있다. 협지 홈(65)에 기판(W)의 주단면이 협지된 상태에 있어서는, 기판(W)의 주단면의 하단연이 하측 접촉면(63)에 맞닿음과 더불어, 기판(W)의 주단면의 상단연이 상측 접촉면(64)에 맞닿는다.
도 3a는, 기판 처리 장치(1)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
제어 장치(8)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터를 포함하는 구성이다. 제어 장치(8)는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 스핀 모터(12), 가드 승강 유닛(38) 등의 동작을 제어한다. 또한, 제어 장치(8)는, 제1 약액 밸브(17), 제1 물 밸브(20), 제2 약액 밸브(25), 제2 물 밸브(26), 제1∼제3 전환 밸브(42, 47, 52) 등의 개폐 동작을 제어함과 더불어, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)의 개도를 제어한다.
제어 장치(8)에는, 다음에 있어서의 린스 공정에 있어서, 기판(W)의 상면으로 물의 공급 유량 및 기판(W)의 하면으로 물의 공급 유량의 변경 범위가 격납된 유량 변경 범위 기억부(81)가 설치되어 있다.
도 3b는, 유량 변경 범위 기억부(81)의 기억 내용의 일예를 나타내는 도면이다.
후술하는 린스 공정(도 4의 S4, S5)에서는, 기판(W)의 상면에 공급하는 물의 공급 유량(물 노즐(18)(도 1 참조)으로부터의 물의 토출 유량. 이하, 「상면측 공급 유량」이라고도 한다)과, 기판(W)의 하면에 공급하는 물의 유량(하면 노즐(22)로부터의 물의 토출 유량. 이하, 「하면측 공급 유량」이라고 하기도 한다)의 유량비(이하, 이 유량비를 「상면/하면 공급 유량비」라고 하기도 한다)가 미리 정해진 범위 내에서 변경되도록 되어 있다(단계 S5. 유량비 변경 단계). 유량 변경 범위 기억부(81)에는, 상면/하면 공급 유량비의 변경 범위가 규정되어 있다. 구체적으로는, 유량 변경 범위 기억부(81)에는, 상면/하면 공급 유량비의 변경 시에 있어서의, 기판(W) 상면으로의 공급 유량과 기판(W) 하면으로의 공급 유량이 각각 규정되어 있다. 유량 변경 범위 기억부(81)에 규정되어 있는 상면/하면 공급 유량비는, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서의 물의 착액 위치가, 상하 방향에 관하여, 경사부(39)의 전역(선단측 영역 AU(도 10a 참조), 중간 영역 AM(도 10b 참조) 및 기단측 영역 AD(도 10c 참조))을 커버할 수 있도록 설정되어 있다. 또한, 도 3b의 예에서는, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량은, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급 유량의 합계가 정확히 4.0리터 (L)/min가 되도록 각각 규정되어 있다.
유량 변경 범위 기억부(81)에서는, 상면/하면 공급 유량비의 변경 범위는, 예를 들면 1:1∼3:1의 범위로 설정되어 있다. 상면/하면 공급 유량비가 1:1이도록 설정된 제1의 공급 유량의 조합에서는, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량은 모두 2.0(L/min)이다. 상면/하면 공급 유량비가 1.7:1이도록 설정된 제2의 공급 유량의 조합에서는, 상면측 공급 유량은 2.5(L/min)이며, 하면측 공급 유량은 1.5(L/min)이다. 또한, 상면/하면 공급 유량비가 3:1이도록 설정된 제3의 공급 유량의 조합에서는, 상면측 공급 유량은 3.0(L/min)이며, 하면측 공급 유량은 1.0(L/min)이다.
도 4는, 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판 처리의 제1 처리예를 나타내는 공정도이다. 이하, 도 1∼도 4를 참조하면서, 이 제1 처리예에 대하여 설명한다.
도 4의 제1 처리예에서는, 기판(W)으로의 약액의 공급, 및 기판(W)으로의 린스를 위한 물의 공급은, 가장 내측의 제1 가드(34)를 기판(W)의 주단면에 대향시킨 상태에서 행해지는 경우를 예로 들어 설명한다.
기판(W)의 처리에 있어서는, 반송 로봇(도시하지 않음)이 제어되고, 처리실(2) 내에 미처리의 기판(W)이 반입된다(단계 S1). 기판(W)은, 그 표면을 상방을 향한 상태에서 스핀 척(3)에 수도된다. 또한, 이 기판(W)의 반입 전은, 그 반입이 방해되지 않도록, 제1∼제4 가드(34∼37)가 하위치(가장 하방 위치)로 내려지고, 제1∼제4 가드(34∼37)의 상단이 모두, 스핀 척(3)에 의한 기판(W)의 유지 위치보다도 하방에 배치되어 있다.
스핀 척(3)에 기판(W)이 유지되면, 제어 장치(8)는 스핀 모터(12)를 제어하여, 회전 베이스(14)를 회전 개시시키고, 기판(W)을 회전시킨다(단계 S2. 회전 작동 단계). 기판(W)의 회전 속도는 미리 정해진 액 처리 속도(300∼1200rpm의 범위 내에서, 예를 들면 1200rpm)까지 상승시켜, 그 액 처리 속도로 유지된다.
또한, 제어 장치(8)는, 가드 승강 유닛(38)을 제어하고, 제1∼제4 가드(34∼37)를 모두 상위치(가장 상방의 위치)까지 상승시키고, 가장 내측의 제1 가드(34)를 기판(W)의 주단면에 대향시킨다. 이 상태에서는, 모든 가드(34∼37)가 상위치에 배치된다.
기판(W)의 회전 속도가 액 처리 속도에 도달하면, 제어 장치(8)는, 제1 약액 밸브(17)를 여는 것과 더불어, 제2 약액 밸브(25)를 연다. 이에 따라, 약액 노즐(4)로부터 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 약액이 토출됨과 더불어, 하면 노즐(22)의 토출구로부터 기판(W)의 하면 중앙부를 향해서 약액이 상향으로 토출된다.
기판(W)의 상면의 중앙부에 공급된 약액은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판(W)의 상면 상을 기판(W)의 주연부를 향해서 흐른다. 한편, 기판(W)의 하면의 중앙부에 공급된 약액은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판(W)의 하면을 통하여 기판(W)의 주연부를 향해서 흐른다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 전역 및 하면 전역에 약액이 공급되어, 기판(W)의 상하면에 약액을 이용한 약액 처리가 실시된다(S3: 약액 공정). 기판(W)의 상하면에 공급된 약액은, 기판(W)의 주연부로부터 기판(W)의 측방을 향해서 비산된다.
기판(W)의 주연부로부터 비산되는 약액은, 제1 가드(34)의 내벽에 받아진다. 그리고, 제1 가드(34)의 안내부(40)의 내벽을 통하여 흘러내린 약액은, 제1 컵(31)의 저부에 모여, 제1 회수/배액 배관(41)으로 이끌린다. 이 때, 제1 전환 밸브(42)에 의해, 제1 회수/폐액 배관(41)의 유통처는 제1 회수 배관(43)에 설정되어 있고, 이 때문에, 제1 회수/배액 배관(41)으로 이끌린 약액은, 제1 회수 배관(43)을 통하여 회수 유닛(도시하지 않음)으로 이끌린다.
약액의 토출 개시로부터, 미리 정해진 기간이 경과하면, 제어 장치(8)는, 제1 약액 밸브(17) 및 제2 약액 밸브(25)를 닫고, 약액 노즐(4) 및 하면 노즐(22)로부터의 약액의 토출을 정지한다.
그 후, 제어 장치(8)는, 기판(W)의 회전 속도를 상기의 액 처리 속도로 유지하면서, 제1 물 밸브(20)를 여는 것과 더불어, 제2 물 밸브(26)를 연다. 이에 따라, 물 노즐(18)로부터의 물이 기판(W)의 상면 중앙부에 공급됨과 더불어, 하면 노즐(22)로부터의 물이 기판(W)의 하면 중앙부에 공급된다(S4: 물 공급. 세정액 공급 단계). 이 때의 기판(W)의 모습을 도 5에 도시한다.
기판(W)의 상면의 중앙부에 공급된 물은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기판(W)의 상면 상을 기판(W)의 주연부를 향해서 흐른다. 한편, 기판(W)의 하면의 중앙부에 공급된 물은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아, 도 5에 도시하는 바와 같이, 기판(W)의 하면을 통하여 기판(W)의 주연부를 향해서 흐른다. 이들에 의해, 기판(W)의 상면 및 하면에 부착되어 있던 약액이 씻겨져, 기판(W)의 상하면에 린스 처리가 실시된다(린스 공정). 기판(W)의 상하면에 공급된 물은, 기판(W)의 주연부로부터 기판(W)의 측방을 향해서 비산된다.
기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 제1 가드(34)의 내벽에 받아진다. 그리고, 제1 가드(34)의 내벽을 통하여 흘러내린 물은, 제1 컵(31)의 저부에 모이고, 제1 회수/폐액 배관(41)으로 이끌린다. 이 때, 제1 전환 밸브(42)에 의해, 제1 회수/폐액 배관(41)의 유통처는 제1 폐액 배관(44)에 설정되어 있고, 이 때문에, 제1 회수/폐액 배관(41)으로 이끌린 물은, 제1 폐액 배관(44)을 통하여 폐액 유닛(도시하지 않는다)으로 이끌린다.
이 린스 공정에서는, 기판(W)으로의 린스 처리에 병행하여, 처리 컵(7)의 내벽의 세정을 행하고 있다(단계 S5). 즉, 린스 처리시에 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물을 세정액으로서 이용하여, 제1 가드(34)의 내벽을 세정하고 있다.
그리고, 린스 공정에 있어서, 제어 장치(8)는, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 상면/하면 공급 유량비를 변경하고 있다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)의 개도를 제어하여, 물 노즐(18) 및 하면 노즐(22)로부터의 물의 유량을 조정한다. 이에 따라, 상면/하면 공급 유량비가 변경된다.
제어 장치(8)는, 유량 변경 범위 기억부(81)의 내용을 참조하면서, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)의 개도를 제어한다. 즉, 기판(W)의 상하면으로의 공급 유량의 조합이, 제1의 공급 유량의 조합(도 3b 참조), 제2의 공급 유량의 조합(도 3b 참조) 및 제3의 공급 유량의 조합(도 3b 참조)의 순서로 연속적으로 변경된다. 또한, 제3의 공급 유량 조합의 다음은, 다시, 제1의 공급 유량의 조합, 제2의 공급 유량의 조합 및 제3의 공급 유량의 조합을 반복해도 되고, 제3의 공급 유량 조합의 다음은, 제2의 공급 유량의 조합으로 실행되어도 된다. 이 경우, 상면/하면 공급 유량비의 변경 범위는, 1:1∼5:1의 범위이며, 또한, 상면/하면 공급 유량비의 변경에 상관없이, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량의 합계 유량은 6.0리터(L)/min이다.
도 6은, 단계 S4의 물 공급시에 있어서의 협지 부재(15)의 부근 상태를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하여, 기판(W)의 주연부로부터의 물의 비산에 대하여 설명한다.
기판(W)의 상면을 주연부를 향해서 흐르는 물은, 회전 베이스(14)와 일체적으로 회전하고 있는 협지 부재(15)에 기판(W)의 주연부에서 닿고, 기판(W)의 측방을 향해서 비산된다. 마찬가지로, 기판(W)의 하면을 통하여 주연부를 향해서 흐르는 물도, 회전 베이스(14)와 일체적으로 회전하고 있는 협지 부재(15)에 기판(W)의 주연부에서 닿고, 기판(W)의 측방을 향해서 비산된다. 이와 같이, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 그 대부분이 협지 부재(15)에 맞닿은 기세로 비산하고 있다.
기판(W)의 하면으로부터 협지 부재(15)에 부딪쳐 비산되는 물(이하, 간단히 「하면으로부터의 물」이라고 한다)의 비산 방향은, 협지 부재(15)의 하측 접촉면(63)의 연장면에 대강 따르게 된다. 즉, 하면으로부터의 물의 비산 방향(DD)은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 각도 θ1 상향으로 경사져 있다. 한편, 기판(W)의 상면으로부터 협지 부재(15)에 부딪쳐 비산되는 물(이하, 간단히 「상면으로부터의 물」이라고 한다)의 비산 방향은, 협지 부재(15)의 상측 접촉면(64)의 연장면에 대강 따르게 된다. 즉, 상면으로부터의 물의 비산 방향 DU은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 각도 θ2 하향으로 경사져 있다.
단계 S4의 물 공급시에는, 기판(W)의 상하면에 물이 공급되므로, 기판(W)의 주연부에 있어서, 기판(W)의 하면 주연부로부터 비산되는 물의 흐름과, 기판(W)의 상면 주연부로부터 비산되는 물의 흐름이 상하 방향으로 교차하고, 이 때문에, 기판(W)의 하면에 공급된 물과 기판(W)의 상면에 공급된 물이 기판(W)의 주연부에 있어서 간섭한다. 그리고, 기판(W)의 주연부에 있어서, 기판(W)의 하면 주연부로부터 비산되는 물의 비산 방향 DD과 기판(W)의 상면 주연부로부터 비산되는 물의 비산 방향 DU을 합성한, 물 전체의 비산 방향 D1을 향해서 물이 비산된다.
도 7(a), 7(b)는, 상면/하면 공급 유량비를 다르게 한 경우에 있어서의, 기판(W)의 주연부로부터의 물의 비산 방향 D1의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7(a)에는, 상면/하면 공급 유량비(상면:하면)를 1:1로 한 경우의 물의 비산을 나타낸다. 이 경우, 하면으로부터의 물은 전술과 같이 비스듬히 상방을 향해서 비산하고 있고, 이 하면으로부터의 물에 상면으로부터의 물이 간섭하는데, 상면으로부터의 물의 유량이 그다지 많지 않으므로, 비스듬히 상방을 향하는 하면으로부터의 물의 비산을 충분히 억제할 수 없다. 이 때문에, 물의 비산 방향 D1은, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 상향으로 크게 경사져 있다.
한편, 도 7(b)에는, 상면/하면 공급 유량비(상면:하면)를 3:1로 한 경우의 물의 비산을 나타낸다. 이 경우, 상면으로부터의 물의 유량이 많으므로, 비스듬히 상방을 향하는 하면으로부터의 물의 비산을 억제할 수 있다. 이 때문에, 물의 비산 방향 D1은, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 수평면에 대하여 대략 수평 방향에 따르거나, 혹은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 수평면에 대하여 하향으로 경사지게 된다.
또한, 기판(W)의 주변부로부터의 물의 비산 방향 D1은, 상면/하면 공급 유량비뿐만 아니라, 기판(W)의 회전 속도에도 크게 의존한다.
도 8(a), 8(b)는, 기판(W)의 회전 속도를 다르게 한 경우에 있어서의, 기판(W)의 주연부로부터의 물의 비산 방향 D1의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8(a)에는, 기판(W)의 회전 속도가 저회전 속도(예를 들면 300rpm)일 때의 물의 비산을 나타낸다. 도 8(b)에는, 기판(W)의 회전 속도가 고회전 속도(예를 들면 1200rpm)일 때의 물의 비산을 나타낸다. 이 때, 기판(W)의 회전 속도가 고회전 속도일 경우에는, 기판(W)의 주연부의 물에 작용하는 원심력이 크기 때문에, 기판(W)이 저회전 속도인 경우와 비교하여, 물의 비산 방향 D1은, 직경 방향 외방을 향함에 따라서 상향으로 된다. 또한, 이 경우, 기판(W)으로의 물의 공급 유량 및 상하면으로의 물의 공급 유량비는, 도 8(a) 및 도 8(b)의 경우에서 공통되는 것으로 한다.
도 9는, 기판(W)의 회전 속도와 처리 컵(7)에 있어서의 상하 방향의 세정 각도(θ)의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9에서는, 물의 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량이 모두 2.0(L/min)인 경우(Condition 1), 및 물의 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량이 각각 2.5(L/min) 및 1.5(L/min)인 경우(Condition 2)를 나타낸다.
도 9에서, 회전 속도가 높아짐에 따라, 소정의 기준면(예를 들면 수평면)에 물의 비산 방향 D1(도 6 등 참조)의 각도(세정 각도 θ)가 커지는 것을 알 수 있다. 또한, 상면/하면 공급 유량비(상면:하면)가 높아짐에 (상면측 공급 유량이 많아진다) 따라, 기준면(예를 들면 수평면)에 대한 물의 비산 방향 D1의 각도(세정 각도 θ)가 커지는 것을 알 수 있다.
도 10a∼도 10c는, 린스 공정(도 4의 S4, S5)에 있어서의 물의 비산을 나타내는 도면이다.
전술과 같이, 린스 공정에서는, 기판(W)이 액 처리 속도(예를 들면 1200rpm)로 회전됨과 더불어, 기판(W)의 상하면에 물이 공급된다. 린스 공정에 있어서, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 제어 장치(8)는, 유량 변경 범위 기억부(81)에 저장된 데이터에 의거하여, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)를 제어하고, 상면/하면 공급 유량비를, 1:1∼5:1의 범위에서 변경한다(도 4의 S5).
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량의 조합이, 상기의 제1의 공급 유량의 조합(상면/하면 공급 유량비(상면:하면)=1:1)인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽의 선단측 영역 AU에 착액한다.
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량의 조합이, 상기의 제2의 공급 유량의 조합(상면/하면 공급 유량비(상면:하면)=1.7:1)인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽의 중간 영역 AM에 착액한다.
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량의 조합이, 상기의 제3의 공급 유량의 조합(상면/하면 공급 유량비(상면:하면)=3:1)인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10c에 도시하는 바와 같이, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽의 기단측 영역 AD 또는 제1 가드(34)의 안내부(40)의 상단부에 착액한다.
따라서, 린스 공정에 있어서, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 대략 전역에 물을 착액시킬 수 있고, 이에 따라, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 대략 전역을 양호하게 세정할 수 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 물의 토출 개시로부터 미리 정해진 기간이 경과하면, 제어 장치(8)는, 제1 물 밸브(20) 및 제2 물 밸브(26)를 담음과 더불어, 가드 승강 유닛(38)을 제어하고, 제4 가드(37)를 상위치에 유지한 채, 제1∼제3 가드(34∼36)를 하위치까지 하강시켜, 가장 외측의 제4 가드(37)를 기판(W)의 주단면에 대향시킨다. 이 상태에서, 제1∼제3 가드(34∼36)가 하위치에 배치되고, 제4 가드(37)만이 상위치에 배치된다. 기판(W)의 고속 회전에 의해 기판(W)의 주위에 비산된 물은, 제4 가드(37)에 의해 받아진 후, 통형상 부재(30)의 저부에 안내되고, 통형상 부재(30)의 바닥으로부터 폐액 유닛(도시하지 않는다)으로 보내진다.
또한, 제어 장치(8)는, 기판(W)의 회전 속도를 스핀 드라이 속도(예를 들면 2500rpm)까지 가속한다. 이에 따라, 기판(W)에 부착되어 있는 물이 원심력에 의해 기판(W)의 주위에 떨쳐져 기판(W)이 건조된다(단계 S6).
건조 공정(S6)이 미리 정해진 기간에 걸쳐서 행해지면, 제어 장치(8)는, 스핀 모터(12)를 제어하고, 스핀 척(3)의 회전(기판(W)의 회전)을 정지시킨다(단계 S7). 이에 따라, 1장의 기판(W)에 대한 세정 처리가 종료한다. 제어 장치(8)는, 가드 승강 유닛(38)을 제어하고, 제1∼제4 가드(34∼37)가 하위치(가장 하방 위치)에 내려진다. 그 후, 반송 로봇에 의해, 처리가 끝난 기판(W)이 처리실(2)로부터 반출된다(단계 S8).
이상에 의해 이 실시 형태에 의하면, 기판(W)의 상면 및 하면의 양쪽에 물이 공급됨으로써, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물이 처리 컵(7)의 내벽에 착액하여, 당해 내벽에 물이 공급된다. 공급된 물을 이용하여, 처리 컵(7)의 내벽이 세정된다. 기판(W)의 상하면의 양쪽에 물이 공급되어 있으므로, 기판(W)의 주연부에 있어서, 기판(W)의 하면에 공급된 물과 기판(W)의 상면에 공급된 물이 간섭하고, 기판(W)의 주연부에 있어서, 기판(W)의 하면 주연부로부터 비산되는 물의 비산 방향 DD과 기판(W)의 상면 주연부로부터 비산되는 물의 비산 방향 DU을 합성한, 물의 전체의 비산 방향 D1을 향해서 물이 비산된다.
회전 상태에 있는 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 상면/하면 공급 유량비를 변경함으로써, 물의 비산 방향 D1을 변경시킬 수 있고, 이에 따라, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서의 물의 착액 위치를 상하동시킬 수 있다. 따라서, 처리 컵(7)의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있다. 그 결과, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서 약액이 건조하여 결정화되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 이에 따라, 파티클의 발생을 방지 또는 억제하면서, 기판(W)에 일련의 처리를 양호하게 실시할 수 있다.
또한, 린스를 위해서 기판(W)에 공급되고 있는 물을, 기판(W)의 주연부로부터 처리 컵(7)의 내벽에 공급하고, 그 물을 이용하여 처리 컵(7)의 내벽을 세정하므로, 처리 컵(7)의 세정을, 린스 공정(도 4의 S4, S5)과 병행하여 행할 수 있다. 이에 따라, 일련의 처리 프로세스마다 틈틈이 처리 컵(7)의 세정을 행하는 경우와 비교하여, 기판 처리의 생산성 향상(스루풋의 향상)을 도모할 수 있다.
또한, 약액 처리의 후는, 처리 컵의 내벽에 약액이 부착되어 있는 것을 생각할 수 있다. 그렇지만, 약액 공정(도 4의 S3)에 이어서 실행되는 린스 공정(도 4의 S4, S5)에 병행하여 처리 컵(7)이 세정되므로, 처리 컵(7)의 내벽에 부착된 약액이 결정화하기 전에 그 약액을 물로 씻어낼 수 있기 때문에, 처리 컵(7)의 내벽을 한층 더 양호하게 세정할 수 있다.
도 11은, 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판 처리의 제2 처리예를 나타내는 공정도이다.
제2 처리예가, 도 4에 나타내는 제1 처리예와 상이한 점은, 린스 공정(단계 S14, S15, S16)에 있어서, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 상면/하면 공급 유량비를 변경할(단계 S15)뿐만 아니라, 더불어, 회전 베이스(14)의 회전 속도(즉 기판(W)의 회전 속도)도 변경하도록 (단계 S16) 한 점이다.
도 11에 도시하는 단계 S11∼S13의 공정은, 각각, 도 4에 도시하는 단계 S1∼S3과 동등한 공정이며, 또한, 도 11에 도시하는 단계 S17∼S19의 공정은, 각각, 도 4에 도시하는 단계 S6∼S8과 동등한 공정이므로, 설명을 생략한다.
구체적으로, 제어 장치(8)에는, 린스 공정에 있어서의, 회전 베이스(14)의 회전 속도(즉 기판(W)의 회전 속도)의 변경 범위가 저장된 속도 변경 범위 기억부(82)(도 3a에 파선으로 도시)가 설치되어 있다. 속도 변경 범위 기억부(82)에는, 회전 베이스(14)의 회전 속도 변경시에 있어서의 회전 속도가 저장되어 있다.
이 경우, 유량 변경 범위 기억부(81) 및 속도 변경 범위 기억부(82)에 각각 규정되어 있는 상면/하면 공급 유량비 및 회전 베이스(14)의 회전 속도는, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서의 물의 착액 위치가, 상하 방향에 관하여, 경사부(39)의 전역(선단측 영역 AU(도 10a 참조), 중간 영역 AM(도 10b 참조) 및 기단측 영역 AD(도 10c 참조))을 커버할 수 있도록 설정되어 있다.
구체적으로는, 유량 변경 범위 기억부(81)에 있어서 설정되어 있는 상면/하면 공급 유량비의 변경 범위는, 1:1∼1.7:1의 범위이며, 속도 변경 범위 기억부(82)에 있어서 설정되어 있는 회전 베이스(14)의 회전 속도의 변경 범위는, 800∼1200rpm의 범위이다. 기판(W)의 상하면으로의 공급 유량과 회전 베이스(14)의 회전 속도의 복수의 조합 중, 제1의 조합은, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량은 각각 2.0(L/min)임과 더불어, 회전 베이스(14)의 회전 속도는 1200rpm이다. 제2의 조합은, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량은, 각각, 2.25(L/min) 및 1.75(L/min)임과 더불어, 회전 베이스(14)의 회전 속도는 1000rpm이다. 제3의 조합은, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량은, 각각, 2.5(L/min) 및 1.5(L/min)임과 더불어, 회전 베이스(14)의 회전 속도는 800rpm이다.
제어 장치(8)는, 유량 변경 범위 기억부(81) 및 속도 변경 범위 기억부(82)의 내용을 참조하면서, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)의 개도 및 스핀 모터(12)를 각각 제어한다. 즉, 기판(W)의 상하면으로의 공급 유량과 회전 베이스(14)의 회전 속도의 조합이, 각각, 제1의 조합, 제2의 조합 및 제3의 조합의 순으로 연속적으로 변경된다.
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량과 회전 베이스(14)의 회전 속도의 조합이, 상기의 제1의 조합인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10a의 경우와 마찬가지로 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽의 선단측 영역 AU에 착액한다.
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량과 회전 베이스(14)의 회전 속도의 조합이, 상기의 제2의 조합인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10b의 경우와 마찬가지로, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽 중간 영역 AM에 착액한다.
기판(W)의 상하면으로의 공급 유량과 회전 베이스(14)의 회전 속도의 조합이, 상기의 제3의 조합인 경우에는, 기판(W)의 주연부로부터 비산되는 물은, 도 10c의 경우와 마찬가지로 제1 가드(34)의 경사부(39)의 내벽의 기단측 영역 AD 또는 제1 가드(34)의 안내부(40)의 상단부에 착액한다.
따라서, 린스 공정(S14∼S16)에 있어서, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 대략 전역에 물을 착액시킬 수 있고, 이에 따라, 제1 가드(34)의 경사부(39)의 대략 전역을 양호하게 세정할 수 있다.
이 제2 처리예에서는, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 상면/하면 공급 유량비뿐만 아니라, 회전 베이스(14)의 회전 속도(즉 기판(W)의 회전 속도)도 함께 변경함으로써, 물의 비산 방향 D1을 변경시키고, 이에 따라, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서의 물의 착액 위치를 상하동시키고 있다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 컵 세정 공정의 모습을 나타내는 도면이다. 도 13은, 컵 세정 공정에 있어서의 물의 비산을 나타내는 도면이다.
다른 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치는, 기판 처리 장치(1)와 동등한 구성을 구비하고 있다. 다른 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치에서는, 처리액을 이용한 일련의 기판 처리가 행해지지 않고 있을 때에, 처리 컵(7)(도 1 참조)의 세정이 행해진다. 구체적으로는, 1로트의 기판(W)의 처리가 종료할 때마다, 다음에 기술하는 컵 세정 공정이 실행된다. 이하, 도 1∼도 3 및 도 4를 참조하여, 컵 세정 공정에 대하여 설명한다.
이 컵 세정 공정에서는, 예를 들면 SiC제의 원형의 더미 기판(DW)을 스핀 척(3)에 유지시킨다. 그리고, 제어 장치(8)는, 가드 승강 유닛(38)을 제어하고, 세정 대상이 되는 가드(전술의 실시 형태의 예이면, 약액 공정 시에 기판(W)의 주단면에 대향하고 있던, 가장 내측의 제1 가드(34))를 더미 기판(DW)의 주단면에 대향시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 소정의 회전 속도(예를 들면 1200rpm)로 더미 기판(DW)을 회전시킴과 더불어, 물 노즐(18) 및 하면 노즐(22)로부터 물을 토출시키고, 더미 기판(DW)의 상하면의 중앙부에 물을 공급한다.
더미 기판(DW)의 상하면에 공급된 물은, 더미 기판(DW)의 회전에 의한 원심력을 받아서 더미 기판(DW)의 주연부를 향해서 흐르고, 더미 기판(DW)의 주연부에 있어서, 더미 기판(DW)의 하면 주연부로부터 비산되는 물의 흐름과, 더미 기판(DW)의 상면 주연부로부터 비산되는 물의 흐름이 상하 방향으로 교차하고, 이 때문에, 더미 기판(DW)의 하면에 공급된 물과 더미 기판(DW)의 상면에 공급된 물이 간섭하고, 더미 기판(DW)의 주연부로부터 비산 방향 D2(도 13 참조)를 향해서 물이 비산된다. 더미 기판(DW)의 주연부로부터 비산되는 물은, 제1 가드(34)의 내벽에 착액하여, 당해 내벽에 받아진다. 제1 가드(34)의 내벽에 공급된 물을 이용하여, 처리 컵(7)의 내벽이 세정된다.
이 컵 세정 공정에서는, 더미 기판(DW)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 더미 기판(DW)의 상하면으로의 물의 공급 유량비(상면/하면 공급 유량비)를 변경하고 있다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 제1 및 제2 유량 조정 밸브(21, 27)의 개도를 제어하고, 물 노즐(18) 및 하면 노즐(22)로부터의 물의 유량을 조정한다. 이에 따라, 더미 기판(DW)의 상하면으로의 물의 공급 유량비가 변경된다. 더미 기판(DW)의 상하면으로의 공급 유량비의 변경을 위한 구체적인 수법은, 전술의 제1 실시 형태의 경우의 린스 공정(도 4의 S4, S5)의 경우와 동일하다.
회전 상태에 있는 더미 기판(DW)의 상하면으로의 물(세정액)의 공급에 병행하여, 상면/하면 공급 유량비를 변경함으로써, 물의 비산 방향 D2을 변경시킬 수 있고, 이에 따라, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서의 물의 착액 위치를 상하동시킬 수 있다. 또한, 전술의 도 1∼도 11의 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 처리 컵(7)의 내벽을, 광범위하고 또한 양호하게 세정할 수 있다. 그 결과, 처리 컵(7)의 내벽에 있어서 약액이 건조하여 결정화하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
더미 기판(DW)으로의 물의 공급 개시 후, 미리 정해진 기간이 경과하면, 제어 장치(8)는, 제1 물 밸브(20) 및 제2 물 밸브(26)를 닫음과 더불어, 스핀 모터(12)를 제어하여 더미 기판(DW)의 회전을 정지시킨다. 제어 장치(8)는, 가드 승강 유닛(38)을 제어하고, 제1∼제4 가드(34∼37)가 하위치(가장 하방 위치)에 내려진다. 사용이 끝난 더미 기판(DW)은, 그 후, 반송 로봇에 의해 처리실(2) 외로 반출되어, 더미 기판 유지부(도시하지 않음)에 수용된다.
또한, 이 도 12 및 도 13의 실시 형태에 있어서, 컵 세정 공정에 있어서, 전술의 제2 처리예의 경우와 마찬가지로, 기판(W)의 상하면으로의 물의 공급에 병행하여, 물의 비산 방향 D2을 변경시키기 위해서, 상면/하면 공급 유량비의 변경뿐만 아니라, 회전 베이스(14)의 회전 속도(즉 더미 기판(DW)의 회전 속도)도 함께 변경하도록 해도 된다.
이상, 본 발명의 2개의 실시 형태에 대하여 설명했는데, 본 발명은 다른 형태로 실시할 수도 있다.
예를 들면, 전술의 각 실시 형태의 린스 공정(도 4의 S4, S5 및 도 11의 S14∼S16) 및 컵 세정 공정에 있어서, 물의 비산 방향(D1, D2)을 변경시키기 위해, 회전 베이스(14)의 회전 속도(즉 기판(W)이나 더미 기판(DW)의 회전 속도)만을 변경시키도록 해도 된다.
또한, 전술의 각 실시 형태의 린스 공정(도 4의 S4, S5 및 도 11의 S14∼S16) 및 컵 세정 공정에서는, 상면측 공급 유량 및 하면측 공급 유량의 합계 유량이 일정한 것으로 설명했는데, 이들 린스 공정 및 컵 세정 공정에 있어서, 물의 합계 공급 유량이 변화해도 된다.
또한, 전술의 각 실시 형태에서는, 기판(W)의 주단면에, 약액 공정 시와 린스 공정 시에서 공통의 가드(제1 가드(34))가 대향하는 처리예를 예로 들어 설명했다. 그러나, 도 12 및 도 13의 실시 형태에서는, 약액 공정 시에 전용으로 이용되는 가드(34∼37)에 대하여, 더미 기판(DW)으로부터 비산되는 물(세정액)을 공급할 수도 있다. 예를 들면, 제1 가드(34)를 기판(W)의 주단면에 대향시키면서 린스 공정 중(도 4의 S4과 동등한 공정)을 실행하고, 또한 제2 가드(35)를 기판(W)의 주단면에 대향시키면서 약액 공정 중(도 4의 S3)을 실행하는 경우에, 컵 세정 공정에 있어서, 더미 기판(DW)의 주단면에 제2 가드(35)를 대향 배치시키고, 더미 기판(DW)으로부터 비산되는 물을 이용하여, 제2 가드(35)(약액 공정 시에 전용으로 이용되는 가드)의 내벽을 세정할 수 있다.
또한, 전술의 각 실시 형태에서는, 기판(W) 또는 더미 기판(DW)으로부터 비산되는 물을 이용하여, 제1 가드(34)의 내벽을 세정하는 경우를 예로 들었는데, 전술의 컵 세정 방법은, 제2∼제4 가드(35∼37)의 내벽을 세정하는 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 도 12 및 도 13의 실시 형태에서는, 세정액으로서, 물뿐만 아니라, 세정용 약액(예를 들면, SC1(NH4OH와 H2O2을 포함하는 혼합액))을 이용할 수도 있다.
그 외, 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위에서 다양한 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하기 위해서 이용된 구체예에 불과하고, 본 발명은 이 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2013년 9월 27일에 일본국 특허청에 제출된 특원 2013-202140호에 대응하고 있고, 이 출원의 전 개시는 여기에 인용에 의해 기재되는 것으로 한다.

Claims (12)

  1. 기판을 수평 자세로 유지하여, 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 내벽을 가지며, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 포획하는 처리 컵을 세정하는 방법으로서,
    상기 기판 회전 유닛에 기판을 유지한 상태에서, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작을 작동시키는 회전 작동 단계와,
    상기 회전 작동 단계와 병행하여 실행되고, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액을 공급하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액을 상기 처리 컵의 상기 내벽에 착액시킴으로써, 상기 처리 컵의 상기 내벽에 세정액을 공급하는 세정액 공급 단계와,
    상기 회전 작동 단계 및 상기 세정액 공급 단계와 병행하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 단계를 포함하는, 처리 컵 세정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비산 방향 변경 단계는, 상기 기판의 상면 및 하면에 공급되고 있는 세정액의 유량비를 변경하는 유량비 변경 단계를 포함하는, 처리 컵 세정 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 비산 방향 변경 단계는, 상기 기판 회전 유닛의 회전 동작의 작동 속도를 변경하는 작동 속도 변경 단계를 포함하는, 처리 컵 세정 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 세정액 공급 단계에 있어서 세정액이 공급되는 상기 기판은 처리 대상의 기판인, 처리 컵 세정 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 세정액 공급 단계에 있어서 세정액이 공급되는 상기 기판은 더미 기판인, 처리 컵 세정 방법.
  6. 기판 회전 유닛에 수평 자세로 유지된 기판을 회전시키는 기판 회전 단계와,
    상기 기판 회전 단계와 병행하여, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계를 포함하고,
    상기 처리액 공급 단계의 실행에 의해, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 처리액이, 상기 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 처리 컵의 내벽에 포획되어, 상기 내벽에 공급되도록 되어 있고, 상기 내벽으로의 처리액의 공급에 의해 상기 내벽이 세정되도록 되어 있고,
    상기 기판 회전 단계 및 상기 처리액 공급 단계와 병행하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 처리액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 기판을 수평 자세로 유지하여, 소정의 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛과,
    상기 기판 회전 유닛의 주위를 둘러싸도록 배치된 내벽을 가지고, 상기 기판 회전 유닛에 유지되어 있는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 포획하기 위한 처리 컵과,
    상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 기판의 상면에 세정액을 공급하기 위한 세정액 상면 공급 유닛과,
    상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 하면에 세정액을 공급하기 위한 세정액 하면 공급 유닛과,
    상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 공급되고 있는 상기 세정액의 유량비를 조정하기 위한 세정액 유량비 조정 유닛과,
    상기 기판 회전 유닛, 상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛을 제어하여, 상기 기판 회전 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 회전시킴과 더불어, 상기 기판의 상면 및 하면의 양쪽에 세정액을 공급하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액을 상기 처리 컵의 상기 내벽에 착액시킴으로써, 상기 처리 컵의 상기 내벽에 세정액을 공급하는 세정액 공급 제어 유닛과,
    상기 기판 회전 유닛의 회전 속도 및 상기 세정액 유량비 조정 유닛의 적어도 한쪽을 제어하여, 상기 기판의 주연부로부터 비산되는 세정액의 방향을 변경시키는 비산 방향 변경 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기판 회전 유닛은, 상기 회전 축선 둘레로 회전가능한 회전 베이스와, 상기 회전 베이스의 주연부에 설치되고, 상기 기판의 주단면(周端面)에 맞닿아 상기 기판을 유지하는 복수의 기판 유지 부재를 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판 유지 부재는, 상기 기판의 하면 주연에 맞닿기 위한 제1의 접촉면과, 상기 기판의 상면 주연에 맞닿기 위한 제2의 접촉면에 의해 구획된 협지부를 가지고,
    상기 제1의 접촉면은, 수평면에 대하여, 상기 기판의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 상향으로 경사져 있고,
    상기 제2의 접촉면은, 수평면에 대하여, 상기 기판의 회전 반경 방향 외방을 향함에 따라서 하향으로 경사져 있는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 상면 공급 유닛과, 상기 기판 회전 유닛에 의해 회전되고 있는 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 하면 공급 유닛을 포함하고,
    상기 처리액 상면 공급 유닛이 상기 세정액 상면 공급 유닛으로서 겸용되고 있고,
    상기 처리액 하면 공급 유닛이 상기 세정액 하면 공급 유닛으로서 겸용되고 있는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 상기 세정액이 공급되는 상기 기판은 처리 대상의 기판인, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정액 상면 공급 유닛 및 상기 세정액 하면 공급 유닛으로부터 상기 세정액이 공급되는 상기 기판은 더미 기판인, 기판 처리 장치.
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