KR20150088754A - 처리액 노즐 및 도포 처리 장치 - Google Patents

처리액 노즐 및 도포 처리 장치 Download PDF

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KR20150088754A
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Abstract

[과제] 처리액 중의 이물질을 제거하여 처리액 노즐이 막히는 것을 억제하고, 처리액 노즐로부터 기판에 처리액을 적절하게 공급한다.
[해결수단] 처리액 노즐(132)은, 상부 블록(200)과, 하부 블록(201)과, 상부 블록(200)과 하부 블록(201)의 내부에 형성된 용제의 유통 공간(202)과, 용제의 토출구(244)와 유통 공간(202)을 접속하는 용제의 유통로(245)와, 유통로(245)의 상부에 설치되고, 용제 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터(260)와, 필터(260)를 수직 방향으로 고정하는 고정 부재(261)를 갖는다. 고정 부재(261)는, 필터(260)를 하면에서 고정하는 본체부(262)와, 본체부(262)의 상면으로부터 돌기하여, 유통 공간(202)의 천장면(211)에 접촉하는 돌기부(264)를 갖는다.

Description

처리액 노즐 및 도포 처리 장치{PROCESSING LIQUID NOZZLE AND COATING DEVICE}
본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐 및 그 처리액 노즐을 구비한 도포 처리 장치에 관한 것이다.
최근, 예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)의 대구경화가 진행되고 있다. 또한, 실장 등의 특정한 공정에 있어서, 웨이퍼의 박화가 요구되고 있다. 그리고 예컨대 대구경이며 얇은 웨이퍼를, 그대로 반송하거나 연마 처리하면, 웨이퍼에 휘어짐이나 균열이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 예컨대 웨이퍼를 보강하기 위해, 예컨대 지지 기판인 웨이퍼나 유리 기판에 웨이퍼를 접착하는 것이 행해지고 있다.
이러한 웨이퍼와 지지 기판의 접합은, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 접합 시스템을 이용하여, 웨이퍼와 지지 기판 사이에 접착제를 개재시킴으로써 행해지고 있다. 접합 시스템은, 예컨대 웨이퍼에 접착제를 도포하는 도포 장치와, 접착제가 도포된 웨이퍼를 가열하는 열처리 장치와, 접착제를 통해 웨이퍼와 지지 기판을 눌러서 접합하는 접합 장치를 갖고 있다.
상기 접합 장치에서는, 웨이퍼와 지지 기판을 누르면, 그 웨이퍼와 지지 기판의 사이에서 접착제가 밀려 나온다. 이와 같이 밀려 나온 접착제는, 웨이퍼와 지지 기판의 반송 공정이나 처리 공정에 악영향을 미칠 우려가 있다. 예컨대 반송 공정에 있어서, 웨이퍼와 지지 기판을 반송하는 반송 장치에 접착제가 부착되면, 그 접착제가 다른 웨이퍼나 지지 기판에 부착되어 버린다. 또한 처리 공정에 있어서도, 웨이퍼와 지지 기판에 소정의 처리를 행하는 처리 장치에 접착제가 부착되는 경우가 있다. 이러한 경우, 웨이퍼와 지지 기판을 적절하게 접합할 수 없다. 따라서, 도포 장치에 있어서, 접착제가 도포된 웨이퍼의 외주부에 대하여 용제 노즐로부터 접착제의 용제를 공급하여, 그 웨이퍼의 외주부 상의 접착제를 제거하는 것이 제안되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2013-58569호 공보
그러나, 용제 중에는 이물질이 혼입되어 있는 경우가 있고, 그 이물질에 의해 특허문헌 1에 기재된 용제 노즐이 막히는 경우가 있다. 특히 용제 노즐의 직경이 작은 경우 이 문제가 현저해진다. 이러한 경우, 웨이퍼의 외주부 상의 접착제를 적절하게 제거할 수 없다.
또한, 발명자들이 조사한 바, 이러한 이물질은 여러가지 원인에 의해 발생한다는 것을 알았다. 예컨대 용제 노즐에 접속되는 용제의 공급관의 일부가 박리되어 이물질이 발생하는 경우가 있다. 또한, 예컨대 정기 메인터넌스시에 용제 노즐로부터 공급관을 교환할 때에, 용제 노즐에 이물질이 혼입되는 경우도 있다. 또한, 예컨대 용제 노즐과 공급관의 이음새 사이에 설치된 시일재가 박리되어 이물질이 발생하는 경우도 있다. 이와 같이 이물질의 발생원은 특정하는 것은 어렵다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 처리액 중의 이물질을 제거하여 처리액 노즐이 막히는 것을 억제하고, 처리액 노즐로부터 기판에 처리액을 적절하게 공급하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서, 중공의 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과, 상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로를 가지며, 상기 유통 공간은, 상기 유통로의 상단보다 하방에 형성되고, 처리액 중의 이물질을 침강시켜 포집하기 위한 이물질 포집 공간을 갖는 것을 특징으로 한다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 구비하고, 기판끼리를 접합하기 위한 접착제를 하나의 기판의 표면에 도포하는 도포 처리 장치로서, 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와, 상기 회전 유지부에 유지된 기판의 중심부에 접착제를 공급하는 접착제 노즐을 가지며, 상기 처리액 노즐로부터 공급되는 처리액은 접착제의 용제로서, 상기 처리액 노즐은, 상기 접착제 노즐에 의해 접착제가 도포된 기판의 외주부 상에 접착제의 용제를 공급하여, 그 외주부 상의 접착제를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서, 중공의 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과, 상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로와, 상기 유통로의 상부에 설치되고, 처리액 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터와, 상기 노즐 본체와의 사이에서 상기 필터를 수직 방향으로 고정하는 고정 부재를 가지며, 상기 고정 부재는, 상기 필터를 하면에서 고정하는 본체부와, 상기 본체부의 상면으로부터 돌기하여, 상기 유통 공간의 천장면에 접촉하는 돌기부를 갖는 것을 특징으로 한다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서, 중공의 노즐 본체와, 상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과, 상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로와, 상기 유통로에 설치되고, 처리액 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터와, 상기 노즐 본체와의 사이에서 상기 필터를 수직 방향으로 고정하고, 자성체를 구비한 고정 부재와, 상기 필터를 사이에 두고 상기 고정 부재를 끌어당기는 자석을 갖는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에 의한 본 발명은, 상기 처리액 노즐을 구비하고, 기판끼리를 접합하기 위한 접착제를 하나의 기판의 표면에 도포하는 도포 처리 장치로서, 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와, 상기 회전 유지부에 유지된 기판의 중심부에 접착제를 공급하는 접착제 노즐을 가지며, 상기 처리액 노즐로부터 공급되는 처리액은 접착제의 용제로서, 상기 처리액 노즐은, 상기 접착제 노즐에 의해 접착제가 도포된 기판의 외주부 상에 접착제의 용제를 공급하여, 그 외주부 상의 접착제를 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 처리액 중의 이물질을 제거하여 처리액 노즐이 막히는 것을 억제하고, 처리액 노즐로부터 기판에 처리액을 적절하게 공급할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 접합 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 접합 시스템의 내부 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
도 3은 피처리 웨이퍼와 지지 웨이퍼의 측면도이다.
도 4는 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 5는 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 용제 노즐의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 7은 용제 노즐의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 하부 블록, 필터 및 고정 부재의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 사시도이다.
도 9는 용제 노즐의 내부에서의 용제의 흐름을 나타내는 설명도이다.
도 10은 피처리 웨이퍼의 외주부 상의 접착제를 제거하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 11은 다른 실시형태에 따른 하부 블록, 필터 및 고정 부재의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 사시도이다.
도 12는 다른 실시형태에 따른 노즐부, 필터 및 고정 부재의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 사시도이다.
도 13은 다른 실시형태에 따른 노즐부, 필터 및 고정 부재의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 사시도이다.
도 14는 다른 실시형태에 따른 노즐부, 필터 및 고정 부재의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 사시도이다.
도 15는 다른 실시형태에 따른 용제 노즐의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 접합 시스템(1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 접합 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 나타내는 측면도이다.
접합 시스템(1)에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 예컨대 접착제(G)를 통해, 기판으로서의 피처리 웨이퍼(W)와 기판으로서의 지지 웨이퍼(S)를 접합한다. 이하, 피처리 웨이퍼(W)에 있어서, 접착제(G)를 통해 지지 웨이퍼(S)와 접합되는 면을 표면으로서의 「접합면(WJ)」이라고 하고, 그 접합면(WJ)과 반대측의 면을 이면으로서의 「비접합면(WN)」이라고 한다. 마찬가지로, 지지 웨이퍼(S)에 있어서, 접착제(G)를 통해 피처리 웨이퍼(W)와 접합되는 면을 표면으로서의 「접합면(SJ)」이라고 하고, 접합면(SJ)과 반대측의 면을 이면으로서의 「비접합면(SN)」이라고 한다. 그리고, 접합 시스템(1)에서는, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 접합하여 중합 웨이퍼(T)를 형성한다. 또, 피처리 웨이퍼(W)는 제품이 되는 웨이퍼이며, 예컨대 접합면(WJ)에 복수의 전자 회로가 형성되어 있고, 비접합면(WN)이 연마 처리된다. 또한, 지지 웨이퍼(S)는, 피처리 웨이퍼(W)의 직경과 동일한 직경을 가지며, 그 피처리 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼이다. 또, 본 실시형태에서는, 지지 기판으로서 웨이퍼를 이용한 경우에 관해 설명하지만, 예컨대 유리 기판 등의 다른 기판을 이용해도 좋다.
접합 시스템(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 예컨대 외부와의 사이에서 복수의 피처리 웨이퍼(W), 복수의 지지 웨이퍼(S), 복수의 중합 웨이퍼(T)를 각각 수용 가능한 카세트(CW, CS, CT)가 반입 반출되는 반입 반출 스테이션(2)과, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)에 대하여 소정의 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
반입 반출 스테이션(2)에는 카세트 재치대(10)가 설치되어 있다. 카세트 재치대(10)에는, 복수, 예컨대 4개의 카세트 재치판(11)이 설치되어 있다. 카세트 재치판(11)은, X방향(도 1 중의 상하 방향)으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 이들 카세트 재치판(11)에는, 접합 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(CW, CS, CT)를 반입 반출할 때에 카세트(CW, CS, CT)를 재치할 수 있다. 이와 같이 반입 반출 스테이션(2)은, 복수의 피처리 웨이퍼(W), 복수의 지지 웨이퍼(S), 복수의 중합 웨이퍼(T)를 보유 가능하게 구성되어 있다. 또, 카세트 재치판(11)의 갯수는, 본 실시형태에 한정되지 않고, 임의로 결정할 수 있다. 또한, 카세트의 하나를 불량 웨이퍼의 회수용으로서 이용해도 좋다. 즉, 여러가지 요인으로 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합에 불량이 생긴 웨이퍼를, 다른 정상적인 중합 웨이퍼(T)와 분리할 수 있는 카세트이다. 본 실시형태에 있어서는, 복수의 카세트(CT) 중, 하나의 카세트(CT)를 불량 웨이퍼의 회수용으로서 이용하고, 다른 카세트(CT)를 정상적인 중합 웨이퍼(T)의 수용용으로서 이용하고 있다.
반입 반출 스테이션(2)에는, 카세트 재치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송부(20)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송부(20)에는, X방향으로 연신되는 반송로(21) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(22)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(22)는, 수직 방향 및 수직축 둘레(θ방향)로도 이동 가능하며, 각 카세트 재치판(11) 상의 카세트(CW, CS, CT)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제3 처리 블록(G3)의 트랜지션 장치(50, 51)와의 사이에서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는, 각종 처리 장치를 구비한 복수, 예컨대 3개의 처리 블록(G1, G2, G3)이 설치되어 있다. 예컨대 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1 중의 X방향 부방향측)에는 제1 처리 블록(G1)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1 중의 X방향 정방향측)에는 제2 처리 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 반입 반출 스테이션(2)측(도 1 중의 Y방향 부방향측)에는 제3 처리 블록(G3)이 설치되어 있다.
예컨대 제1 처리 블록(G1)에는, 접착제(G)를 통해 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 눌러서 접합하는 접합 장치(30∼33)가, 반입 반출 스테이션(2)측으로부터 이 순으로 Y방향으로 나란히 배치되어 있다. 또, 접합 장치(30∼33)의 장치수나 배치는 임의로 설정할 수 있다.
접합 장치(30∼33)는, 외부와의 사이에서 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)를 전달하기 위한 전달부(도시하지 않음)와, 지지 웨이퍼(S)의 표리면을 반전시키는 반전부(도시하지 않음)와, 접착제(G)를 통해 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 눌러서 접합하는 접합부(도시하지 않음)와, 전달부, 반전부 및 접합부에 대하여, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)를 반송하는 반송부(도시하지 않음)를 갖고 있다.
예컨대 제2 처리 블록(G2)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)에 접착제(G)를 도포하고, 또한 피처리 웨이퍼(W)의 외주부 상의 접착제(G)를 제거하는 도포 처리 장치(40)와, 접착제(G)가 도포된 피처리 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하는 열처리 장치(41∼43)와, 동일한 열처리 장치(44∼46)가, 반입 반출 스테이션(2)측으로 향하는 방향(도 2 중의 Y방향 부방향)으로 이 순으로 나란히 배치되어 있다. 열처리 장치(41∼43)와 열처리 장치(44∼46)는, 각각 아래로부터 이 순으로 3단으로 설치되어 있다. 또, 열처리 장치(41∼46)의 장치수나 수직 방향 및 수평 방향의 배치는 임의로 설정할 수 있다.
열처리 장치(44∼46)는, 피처리 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(도시하지 않음)와, 피처리 웨이퍼(W)를 온도 조절하는 온도 조절부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 또, 도포 처리 장치(40)의 구성에 관해서는 후술한다.
예컨대 제3 처리 블록(G3)에는, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)의 트랜지션 장치(50, 51)가 아래로부터 이 순으로 2단으로 설치되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이 제1 처리 블록(G1)∼제3 처리 블록(G3)에 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(60)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(60)에는, 예컨대 웨이퍼 반송 장치(61)가 배치되어 있다. 또, 웨이퍼 반송 영역(60) 내의 압력은 대기압 이상이며, 그 웨이퍼 반송 영역(60)에 있어서, 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)의 소위 대기계의 반송이 행해진다.
웨이퍼 반송 장치(61)는, 예컨대 수직 방향, 수평 방향(Y방향, X방향) 및 수직축 둘레로 이동 가능한 반송 아암을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(61)는, 웨이퍼 반송 영역(60) 내를 이동하고, 주위의 제1 처리 블록(G1), 제2 처리 블록(G2) 및 제3 처리 블록(G3) 내의 소정의 장치에 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)를 반송할 수 있다.
이상의 접합 시스템(1)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 제어부(70)가 설치되어 있다. 제어부(70)는, 예컨대 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 접합 시스템(1)에서의 피처리 웨이퍼(W), 지지 웨이퍼(S), 중합 웨이퍼(T)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 전술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 접합 시스템(1)에서의 후술하는 접합 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드디스크(HD), 플렉시블디스크(FD), 컴팩트디스크(CD), 마그넷옵티컬디스크(MO), 메모리카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(70)에 인스톨된 것이어도 좋다.
다음으로, 전술한 도포 처리 장치(40)의 구성에 관해 설명한다. 도포 처리 장치(40)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 내부를 밀폐 가능한 처리 용기(100)를 갖고 있다. 처리 용기(100)의 웨이퍼 반송 영역(60)측의 측면에는, 피처리 웨이퍼(W)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 그 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(100) 내의 중앙부에는, 피처리 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 회전 유지부로서의 스핀 척(110)이 설치되어 있다. 스핀 척(110)은, 수평인 상면을 가지며, 그 상면에는, 예컨대 피처리 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 피처리 웨이퍼(W)를 스핀 척(110) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(110)의 하방에는, 예컨대 모터 등을 구비한 척 구동부(111)가 설치되어 있다. 스핀 척(110)은, 척 구동부(111)에 의해 소정의 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동부(111)에는, 예컨대 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있고, 스핀 척(110)은 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(110)의 주위에는, 피처리 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어 회수하는 컵(112)이 설치되어 있다. 컵(112)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(113)과, 컵(112) 내의 분위기를 진공 상태로 하여 배기하는 배기관(114)이 접속되어 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이 컵(112)의 X방향 부방향(도 5 중의 하방향)측에는, Y방향(도 5 중의 좌우 방향)을 따라서 연신되는 레일(120)이 형성되어 있다. 레일(120)은, 예컨대 컵(112)의 Y방향 부방향(도 5 중의 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y방향 정방향(도 5 중의 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(120)에는 아암(121)이 부착되어 있다.
아암(121)에는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)에 액체상의 접착제(G)를 공급하는 접착제 노즐(122)이 지지되어 있다. 아암(121)은, 도 5에 나타내는 노즐 구동부(123)에 의해 레일(120) 상을 이동 가능하다. 이에 따라, 접착제 노즐(122)은, 컵(112)의 Y방향 정방향측의 외측에 설치된 대기부(124)로부터 컵(112) 내의 피처리 웨이퍼(W)의 중심부 상측까지 이동할 수 있고, 또한 그 피처리 웨이퍼(W) 상을 피처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 아암(121)은, 노즐 구동부(123)에 의해 승강 가능하며, 접착제 노즐(122)의 높이를 조절할 수 있다.
접착제 노즐(122)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 그 접착제 노즐(122)에 접착제(G)를 공급하는 접착제 공급관(125)이 접속되어 있다. 접착제 공급관(125)은, 내부에 접착제(G)를 저류하는 접착제 공급원(126)에 연통하고 있다. 또한, 접착제 공급관(125)에는, 접착제(G)의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(127)이 설치되어 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 컵(112)과 레일(120)의 사이에는, Y방향(도 5 중의 좌우 방향)을 따라서 연신되는 레일(130)이 형성되어 있다. 레일(130)은, 예컨대 컵(112)의 Y방향 부방향(도 5 중의 좌측 방향)측의 외측으로부터 컵(112)의 중앙 근방까지 형성되어 있다. 레일(130)에는 아암(131)이 부착되어 있다.
아암(131)에는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 피처리 웨이퍼(W)에 접착제(G)의 용제를 처리액으로서 공급하는, 처리액 노즐로서의 용제 노즐(132)이 지지되어 있다. 아암(121)은, 도 5에 나타내는 노즐 구동부(133)에 의해 레일(130) 상을 이동 가능하다. 이에 따라, 용제 노즐(132)은, 컵(112)의 Y방향 부방향측의 외측에 설치된 대기부(134)로부터 컵(112) 내의 피처리 웨이퍼(W)의 외주부 상측까지 이동할 수 있고, 또한 그 피처리 웨이퍼(W) 상을 피처리 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 아암(131)은, 노즐 구동부(133)에 의해 승강 가능하며, 용제 노즐(132)의 높이를 조절할 수 있다.
용제 노즐(132)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이 그 용제 노즐(132)에 접착제(G)의 용제를 공급하는, 처리액 공급관으로서의 용제 공급관(135)이 접속되어 있다. 용제 공급관(135)은, 후술하는 바와 같이 용제 노즐(132)에 접속될 때 2개로 분기된다. 또한, 용제 공급관(135)은, 내부에 접착제(G)의 용제를 저류하는 용제 공급원(136)에 연통하고 있다. 또한, 용제 공급관(135)에는, 접착제(G)의 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(137)이 설치되어 있다. 또, 접착제(G)의 용제에는, 예컨대 유기계의 신나가 이용된다.
또, 본 실시형태에서는, 접착제 노즐(122)을 지지하는 아암(121)과 용제 노즐(132)을 지지하는 아암(131)은, 각각 별개의 레일(120, 130)에 부착되어 있었지만, 동일한 레일에 부착되어 있어도 좋다. 또한, 접착제 노즐(122)과 용제 노즐(132)은, 각각 별개의 아암(121, 131)에 지지되어 있지만, 동일한 아암에 지지되어 있어도 좋다.
또한, 도포 처리 장치(40)에서의 각 부의 동작은, 전술한 제어부(70)에 의해 제어된다.
다음으로, 전술한 용제 노즐(132)의 구성에 관해 설명한다. 용제 노즐(132)은, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 상부 블록(200)과 하부 블록(201)을 갖고 있다. 하부 블록(201)이 아암(131)에 형성된 홈부(131a)에 감입되고, 용제 노즐(132)은 아암(131)에 지지된다.
상부 블록(200)과 하부 블록(201)은 일체가 되어, 본 발명에서의 중공의 노즐 본체를 구성한다. 이들 상부 블록(200)과 하부 블록(201)이 일체가 된 노즐 본체의 내부에는, 용제가 유통하는 유통 공간(202)이 형성된다. 또, 유통 공간(202)은, 후술하는 상부 블록(200)의 상부 공간(210)과 하부 블록(201)의 하부 공간(230)이 결합되어 형성된다.
상부 블록(200)에는, 하면으로부터 상측으로 움푹 패인 상부 공간(210)이 형성되어 있다. 상부 공간(210)(유통 공간(202))의 천장면(211)은, 그 중앙부로부터 외주부를 향해서 수직 하방으로 경사져 있다. 천장면(211)의 중앙부에는, 유통 공간(202)의 내부를 배기하기 위한 배기구(212)가 형성되어 있다. 또한, 천장면(211)의 외측 가장자리부는 계단형으로 하방으로 움푹 패이고, 그 외측 가장자리부에는 유통 공간(202)에 용제를 공급하기 위한 용제 공급구(213)가 예컨대 2개소에 형성되어 있다.
상부 블록(200)의 상면에는, 배기관(220)을 접속하기 위한 파이프 이음(221)이 접속되어 있다. 배기관(220)은, 파이프 이음(221)을 통해 배기구(212)에 연통하고 있다. 그리고, 천장면(211)이 경사져 있기 때문에, 유통 공간(202)을 유통하는 용제 중의 기포는 천장면(211)의 중앙부에 모여, 배기구(212)를 통해 배기관(220)으로부터 배출된다.
또한, 상부 블록(200)의 상면에는, 용제 공급관(135)을 접속하기 위한 파이프 이음(222)이 복수, 예컨대 2개 설치되어 있다. 용제 공급관(135)은, 파이프 이음(222)을 통해 용제 공급구(213)에 연통하고 있다. 그리고, 용제 공급관(135)으로부터 용제 공급구(213)를 통해 유통 공간(202)에 용제가 공급된다.
하부 블록(201)은, 도 6∼도 8에 나타낸 바와 같이 상면으로부터 하방으로 움푹 패인 하부 공간(230)이 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 이 하부 공간(230)과 상부 블록(200)의 상부 공간(210)이 결합되어 유통 공간(202)이 형성된다. 하부 공간(230)(유통 공간(202))은, 용제 중의 이물질을 침강시켜 포집하기 위한 이물질 포집 공간(231)을 갖고 있다. 이물질 포집 공간(231)은, 후술하는 출장부(240)의 주위이며, 유입구(242)(유통로(245)의 상단)보다 하방에 형성된다. 이 이물질 포집 공간(231)의 구체적인 설계 방법은 후술한다. 또, 하부 블록(201)에는, 이물질 포집 공간(231)에서 포집된 이물질을 배출하는 이물질 배출관(도시하지 않음)이 설치되어 있어도 좋다.
하부 블록(201)에 있어서, 하부 공간(230)의 중앙부에는 저면으로부터 돌출된 출장부(240)가 형성되어 있다. 출장부(240)의 상면에는, 후술하는 필터(260)와 고정 부재(261)가 배치되는 홈부(241)가 형성되어 있다. 홈부(241)의 저면에는, 유통 공간(202)으로부터 용제가 유입되는 유입구(242)가 형성되어 있다. 또한, 하부 블록(201)에는, 하면 중앙부로부터 하방으로 돌출된 노즐부(243)가 형성되어 있다. 노즐부(243)의 하면에는 용제의 토출구(244)가 형성되어 있다. 토출구(244)의 직경은 예컨대 0.1 mm 이하이다. 출장부(240)와 노즐부(243)에는, 유입구(242)와 토출구(244)를 접속하고, 이들 출장부(240)와 노즐부(243)를 수직 방향으로 관통하는 용제의 유통로(245)가 형성되어 있다. 또, 유통로(245)의 상부는, 유입구(242)로부터 직경이 작아지는 테이퍼형상을 갖고 있다.
하부 블록(201)의 측면에는, 그 측면으로부터 외측으로 돌출된 고리형의 링(250)이 설치되어 있다. 링(250)의 상면은 상부 블록(200)과 접촉하고, 그 상면에는 고리형의 시일재(251), 예컨대 수지제의 O링이 설치되어 있다.
용제 노즐(132)은, 용제 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터(260)와, 필터(260)를 고정하는 고정 부재(261)를 더 갖고 있다. 필터(260)와 고정 부재(261)는, 하부 블록(201)의 홈부(241)에 배치된다. 또, 필터(260)에는 용제가 소정의 유속으로 통과하기 때문에, 고정이 느슨하면 필터(260)는 진동하는 등 이동할 우려가 있고, 이러한 경우, 필터(260)의 이동에 의해 이물질이 발생할 우려가 있다. 따라서, 필터(260)는 고정 부재(261)에 의해 적절하게 고정될 필요가 있다.
필터(260)에는, 예컨대 수십 ㎛의 직경의 구멍이 복수 형성되고, 두께가 수십 ㎛인 메쉬플레이트가 이용된다. 필터(260)에서의 구멍의 직경은, 예상되는 이물질의 직경에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 필터(260)는, 유통로(245)의 유입구(242)를 덮도록 배치된다.
고정 부재(261)는, 필터(260)를 하면에서 고정하는 수지제의 본체부(262)를 갖고 있다. 본체부(262)의 중앙부에는, 용제를 유통시키기 위한 관통 구멍(263)이 형성되어 있다. 또한, 고정 부재(261)는, 본체부(262)의 상면으로부터 돌기하는 수지제의 돌기부(264)를 갖고 있다. 돌기부(264)는, 관통 구멍(263)의 주위에 2개 설치되어 있다. 돌기부(264)의 선단부(264a)는 반구형상을 갖고 있다. 또, 선단부(264a)는 대략 반구형상이면 되며, 요컨대 둥글게 되어 있으면 된다.
그리고, 돌기부(264)가 상부 공간(210)(유통 공간(202))의 천장면(211)에 접촉하고, 고정 부재(261)는 출장부(240)와의 사이에서 필터(260)를 수직 방향으로 고정한다. 이 때, 돌기부(264)와 천장면(211)의 접촉 면적이 작기 때문에, 이물질의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 돌기부(264)의 선단부가 평탄하고 각져 있으면, 천장면(211)과 접촉할 때에 그 선단부가 깎여 이물질이 발생할 우려가 있지만, 본 실시형태의 선단부(264a)는 둥글게 되어 있기 때문에, 이러한 이물질의 발생을 억제할 수 있다. 더구나, 천장면(211)이 중앙부로부터 외주부를 향해서 수직 하방으로 경사져 있기 때문에, 돌기부(264)는 천장면(211)의 경사를 따라서 돌기부(264)가 버클링하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 돌기부(264)의 거동이 안정되어, 고정 부재(261)에 의해 필터(260)를 확실하게 고정할 수 있다.
또, 고정 부재(261)는, 도 8에 나타내는 본체부(262)의 외측면(262a)과 출장부(240)의 홈부(241)의 내측면(241a) 사이에 간극을 형성하여, 홈부(241)에 배치된다. 이 때문에, 고정 부재(261)와 출장부(240)가 슬라이딩함으로써 이물질이 발생하지 않는다.
다음으로, 전술한 이물질 포집 공간(231)의 구성에 관해 설명한다. 이물질 포집 공간(231)은, 유통 공간(202)을 흐르는 용제 중의 이물질을 침강시키기 위한 공간이며, 우선, 용제 노즐(132) 내의 용제의 흐름에 관해 설명한다. 도 9에 나타낸 바와 같이 용제 공급관(135)으로부터 유통 공간(202)에 공급된 용제는, 이물질 포집 공간(231)을 거쳐 상승한 후, 고정 부재(261)의 관통 구멍(263), 필터(260), 유입구(242), 유통로(245)를 순차적으로 통과하여 토출구(244)로부터 토출된다(도 9 중의 점선 화살표가 용제의 유통 경로).
이물질 포집 공간(231)은, 이물질 포집 공간(231)에서의 이물질의 침강 속도가, 유통 공간(202)에서의 용제의 유통 속도보다 커지도록 형성된다. 이와 같이 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 하기 위한 파라미터로는, 이물질 포집 공간(231)으로부터 용제가 유출될 때의 이물질 포집 공간(231)의 유출 면적(A)이 있다. 본 실시형태에서는, 유출 면적(A)은 평면에서 볼 때의 이물질 포집 공간(231)의 면적으로 환언할 수 있다. 그리고, 유출 면적(A)을 조절함으로써, 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 한다. 구체적으로는, 유출 면적(A)이 크면, 이물질 포집 공간(231)으로부터 유출되는 용제의 유통 속도가 작아지기 때문에, 이물질 포집 공간(231)에 있어서 이물질을 침강시키기 쉬워진다.
또한, 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 하기 위한 파라미터로는, 이물질 포집 공간(231)의 깊이(D)가 있다. 예컨대 이물질 포집 공간(231)의 깊이(D)가 작으면, 용제 공급관(135)으로부터 유통 공간(202)에 공급된 용제는, 하부 블록(201)의 저면(이물질 포집 공간(231)의 저면)에 충돌하는 경우가 있다. 이러한 경우, 이물질 포집 공간(231) 내에서의 용제의 흐름이 흐트러져, 이물질을 적절하게 침강시킬 수 없다. 따라서, 이물질 포집 공간(231) 내의 용제의 흐름을 흐트리지 않고 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 하기 위해, 이물질 포집 공간(231)의 깊이(D)를 확보할 필요가 있다.
또한, 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 하기 위해서는, 복수의 용제 공급구(213)로부터 유통 공간(202)에 용제를 공급하는 것도 유효하다. 이러한 경우, 유통 공간(202)에 용제를 분산하여 공급함으로써, 유통 공간(202) 내의 용제의 유통 속도를 작게 할 수 있다. 그렇게 하면, 이물질 포집 공간(231)에 있어서 이물질을 침강시키기 쉬워진다.
그리고, 예컨대 시뮬레이션을 행하거나 또는 실험을 행하거나 함으로써, 이물질 포집 공간(231)의 형상이 최적화된다. 환언하면, 이물질 포집 공간(231)으로부터 유출되는 용제의 흐름을 흐트리지 않고, 이물질의 침강 속도를 용제의 유통 속도보다 크게 하는 조건을 만족하면, 이물질 포집 공간(231)의 형상, 용제 공급구(213)의 수나 배치, 형상(용제 공급관(135)의 수나 배치, 형상)은 임의로 설계할 수 있는 것이다.
즉, 이물질 포집 공간(231)의 형상은 본 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 용제 공급구(213)의 수(용제 공급관(135)의 수)도 본 실시형태에 한정되지 않고, 1개이어도 좋고, 3개 이상이어도 좋다. 또한, 용제 공급구(213)는 유통 공간(202)의 상면에 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 용제 공급구(213)는 유통 공간(202)의 측면에 형성되어, 유통 공간(202)의 측방으로부터 용제를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 용제 공급구(213)의 직경을 용제 공급관(135)의 직경보다 크게 하고, 유통 공간(202)에 공급되는 용제의 속도를 작게 해도 좋다.
또, 발명자들이, 본 실시형태의 용제 노즐(132)을 이용하여 시뮬레이션을 행한 바, 이물질 포집 공간(231)에 있어서 80 ㎛ 이상의 직경의 이물질을 제거할 수 있었다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 접합 시스템(1)을 이용하여 행해지는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 처리 방법에 관해 설명한다.
우선, 복수매의 피처리 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(CW), 복수매의 지지 웨이퍼(S)를 수용한 카세트(CS) 및 비어 있는 카세트(CT)가, 반입 반출 스테이션(2)의 소정의 카세트 재치판(11)에 재치된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 카세트(CW) 내의 피처리 웨이퍼(W)가 취출되어, 처리 스테이션(3)의 제3 처리 블록(G3)의 트랜지션 장치(50)에 반송된다. 이 때, 피처리 웨이퍼(W)는, 그 비접합면(WN)이 하방을 향한 상태로 반송된다.
다음으로 피처리 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 도포 처리 장치(40)에 반송된다. 도포 처리 장치(40)에 반입된 피처리 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(61)로부터 스핀 척(110)에 전달되어 흡착 유지된다. 이 때, 피처리 웨이퍼(W)의 비접합면(WN)이 흡착 유지된다.
계속해서, 아암(121)에 의해 대기부(124)의 접착제 노즐(122)을 피처리 웨이퍼(W)의 중심부의 상측까지 이동시킨다. 그 후, 스핀 척(110)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 접착제 노즐(122)로부터 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 접착제(G)를 공급한다. 공급된 접착제(G)는 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)의 전면에 확산되어, 그 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)에 접착제(G)가 도포된다.
그 후, 접착제 노즐(122)을 대기부(124)로 이동시키는 동시에, 아암(131)에 의해 대기부(134)의 용제 노즐(132)을 피처리 웨이퍼(W)의 외주부 상측까지 이동시킨다. 이 때, 도 10에 나타낸 바와 같이 용제 노즐(132)은, 피처리 웨이퍼(W)의 외측면(WS)으로부터 소정의 거리(L), 예컨대 5 mm∼7.5 mm의 위치에 배치된다. 이 거리(L)는, 제어부(70)에 의해, 예컨대 접착제(G)의 종류, 피처리 웨이퍼(W) 상에 도포되는 접착제(G)의 목표 막두께, 피처리 웨이퍼(W)를 가열하는 열처리 온도, 또는 피처리 웨이퍼(W)와 지지 기판을 누르는 압력에 기초하여 결정된다.
그 후, 스핀 척(110)에 의해 피처리 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 용제 노즐(132)로부터 피처리 웨이퍼(W)의 외주부(WE)에 접착제(G)의 용제를 공급한다. 공급된 접착제(G)의 용제는, 원심력에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 외주부(WE) 상을 외측면(WS)을 향해 흐른다. 이 접착제(G)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 외주부(WE) 상의 접착제(G)가 제거된다.
이 때, 도 9에 나타낸 바와 같이 용제 노즐(132)에서는, 용제 공급관(135)으로부터 유통 공간(202)에 용제가 공급되고, 이물질 포집 공간(231)에 있어서 그 용제 중의 이물질이 침강하여 포집된다. 또한, 유통 공간(202)으로부터 유통로(245)에 용제가 유입될 때, 필터(260)에 의해 그 용제 중의 이물질이 포집된다. 그리고, 이물질이 제거된 용제는 토출구(244)로부터 토출된다. 이러한 경우, 용제 중의 이물질은 이물질 포집 공간(231)과 필터(260)에 의해 2단계로 포집되기 때문에, 그 이물질을 확실하게 제거할 수 있다. 이 때문에, 용제 노즐(132)이 막히는 것을 억제할 수 있다.
다음으로 피처리 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 열처리 장치(41)에 반송된다. 열처리 장치(41)에서는, 우선 가열부에 의해 피처리 웨이퍼(W)는 소정의 온도, 예컨대 100℃∼300℃로 가열된다. 이러한 가열을 행함으로써 피처리 웨이퍼(W) 상의 접착제(G)가 가열되고, 그 접착제(G)가 경화한다. 그 후, 온도 조절부에 의해, 피처리 웨이퍼(W)는 소정의 온도로 온도 조절된다.
다음으로 피처리 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 접합 장치(30)에 반송된다. 접합 장치(30)에서는, 접합부에 있어서, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)이 상측을 향한 상태, 즉 접착제(G)가 상측을 향한 상태로 피처리 웨이퍼(W)가 제1 유지부에 유지된다.
피처리 웨이퍼(W)에 대하여, 전술한 도포 처리 장치(40)에서의 처리, 열처리 장치(41)에서의 처리, 접합 장치(30)에서의 처리가 행해지고 있는 동안, 그 피처리 웨이퍼(W)에 이어서 지지 웨이퍼(S)의 처리가 행해진다. 지지 웨이퍼(S)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 접합 장치(30)에 반송된다. 접합 장치(30)에서는, 반전부에 의해 지지 웨이퍼(S)는 그 표리면이 반전된다. 즉, 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)이 하방으로 향해진다. 그 후, 접합부에 있어서, 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)이 하방을 향한 상태로 지지 웨이퍼(S)가 제2 유지부에 유지된다.
접합 장치(30)에 있어서, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 각각 제1 유지부와 제2 유지부에 유지되면, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 수평 방향의 위치와 수직 방향의 위치를 조절한 후, 피처리 웨이퍼(W)의 접합면(WJ)과 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)을 접촉시키고, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 접착제(G)에 의해 접착시킨다. 또한 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 소정의 온도, 예컨대 200℃에서 가열하면서 눌러, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 보다 견고하게 접착되어 접합된다.
다음으로 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)가 접합된 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 열처리 장치(42)에 반송된다. 그리고, 열처리 장치(42)에 있어서, 중합 웨이퍼(T)는 소정의 온도, 예컨대 상온(23℃)으로 온도 조절된다. 그 후, 중합 웨이퍼(T)는, 웨이퍼 반송 장치(61)에 의해 트랜지션 장치(51)에 반송되고, 그 후 반입 반출 스테이션(2)의 웨이퍼 반송 장치(22)에 의해 소정의 카세트 재치판(11)의 카세트(CT)에 반송된다. 이렇게 하여, 일련의 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 처리가 종료한다.
이상의 실시형태에 의하면, 용제 노즐(132)의 내부에 이물질 포집 공간(231)과 필터(260)가 설치되어 있기 때문에, 용제 노즐(132)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 용제를 공급하기 직전에 용제 중의 이물질을 제거할 수 있다. 즉, 이물질의 발생원에 상관없이 이물질을 제거할 수 있다. 더구나, 이와 같이 이물질 포집 공간(231)과 필터(260)에 의해 2단계로 이물질이 포집되기 때문에, 그 이물질을 확실하게 제거할 수 있다. 따라서, 본 실시형태와 같이 토출구(244)의 직경이 작은 경우에도, 용제 노즐(132)이 막히는 것을 억제할 수 있고, 용제 노즐(132)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 용제를 적절하게 공급할 수 있다. 또한, 이물질을 포함하지 않는 용제를 피처리 웨이퍼(W)에 공급할 수 있기 때문에, 피처리 웨이퍼(W)의 외주부(WE) 상의 접착제(G)를 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 필터(260)의 고정 부재(261)는, 그 돌기부(264)가 유통 공간(202)의 천장면(211)에 접촉함으로써 필터(260)를 고정한다. 그리고, 돌기부(264)의 선단부(264a)는 반구형상을 갖고 있기 때문에, 천장면(211)과 접촉하는 것에 의해 선단부(264a)가 깎이지 않는다. 따라서, 필터(260)를 고정함에 있어서, 돌기부(264)가 천장면(211)에 작은 접촉 면적으로 접촉하고, 더구나 이 접촉에 의해 선단부(264a)가 깎이지 않기 때문에, 이물질의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 용제 노즐(132)이 막히는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 유통 공간(202)의 천장면(211)은, 중앙부로부터 외주부를 향해서 수직 하방으로 경사져 있기 때문에, 고정 부재(261)의 돌기부(264)는 천장면(211)의 경사를 따라서 돌기부(264)가 버클링하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 고정 부재(261)에 의해 필터(260)를 적절하게 고정할 수 있다.
또한, 이물질 포집 공간(231)은, 그 유출 면적(A)이나 깊이(D)를 조절함으로써, 이물질 포집 공간(231)에서의 이물질의 침강 속도가, 유통 공간(202)에서의 용제의 유통 속도보다 커지도록 형성된다. 더구나, 용제 공급관(135)을 복수 설치함으로써, 유통 공간(202)에 용제가 분산되어 공급되어, 유통 공간(202) 내의 용제의 유통 속도를 작게 할 수 있다. 따라서, 이물질 포집 공간(231)에 있어서 이물질을 적절하게 침강시켜 포집할 수 있다.
이상의 실시형태의 용제 노즐(132)에 있어서, 필터(260)를 고정하는 고정 부재(261)의 구성은 본 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대 자석(마그넷)을 이용하여 필터(260)를 고정해도 좋다. 이러한 자석을 이용한 실시형태에 관해, 이하, 도 11∼도 14를 이용하여 설명한다.
도 11에 나타낸 바와 같이 용제 노즐(132)은, 상기 실시형태의 고정 부재(261) 대신 고정 부재(300)를 갖고 있다. 고정 부재(300)는 자성체, 예컨대 금속으로 이루어진다. 또한, 고정 부재(300)의 중앙부에는, 용제를 유통시키기 위한 관통 구멍(301)이 형성되어 있다.
하부 블록(201)의 출장부(240)에는, 유통로(245)의 외측에 있어서 구멍(310)이 예컨대 2개소에 형성되어 있다. 각 구멍(310)의 내부에, 지지 부재(311)에 지지된 자석(312)이 감입된다. 또, 용제 노즐(132)의 그 밖의 구성은, 상기 실시형태의 용제 노즐(132)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 경우, 고정 부재(300)와 필터(260)가 출장부(240)의 홈부(241)에 배치된 상태로, 고정 부재(300)가 자석(312)에 끌어당겨지고, 필터(260)가 고정 부재(300)에 의해 고정된다. 즉, 고정 부재(300)는 유통 공간(202)의 천장면(211) 등에 접촉하지 않고, 비접촉의 상태로 필터(260)를 고정한다. 따라서, 필터(260)를 고정할 때의 이물질의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 자석(312)을 제거하면, 고정 부재(300)와 필터(260)를 용이하게 제거할 수 있고, 용제 노즐(132)의 메인터넌스를 용이하게 행할 수도 있다.
도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이 용제 노즐(132)은, 상기 실시형태의 출장부(240)와 노즐부(243) 대신에, 유지부(320)와 노즐부(321)를 갖고 있다. 유지부(320)에는, 필터(260)와 고정 부재(300)가 배치되는 홈부(322)가 형성되어 있다. 또, 고정 부재(300)는, 도 11에 나타낸 예와 마찬가지로 자성체로 이루어진다. 또한, 도 12 및 도 13의 예에서는, 필터(260)와 고정 부재(300)는 평면에서 볼 때 대략 원형을 갖고 있지만, 평면형상은 이것에 한정되지 않고, 상기 실시형태와 마찬가지로 대략 직사각형이어도 좋다.
노즐부(321)는, 유지부(320)로부터 수직 하방으로 연신되어 있다. 노즐부(321)의 내부에는, 상기 실시형태와 동일한 용제의 유통로(245)가 형성되어 있다. 이 유통로(245)의 상단(홈부(322)의 저면)에는 유입구(242)가 형성되고, 유통로(245)의 하단에는 토출구(244)가 형성되어 있다.
노즐부(321)의 외측에는, 지지 부재(330)에 지지된 자석(331)이 설치되어 있다. 지지 부재(330)의 중앙부에는 관통 구멍(332)이 형성되고, 관통 구멍(332)에 노즐부(321)가 감입되게 되어 있다. 또, 용제 노즐(132)의 그 밖의 구성은, 상기 실시형태의 용제 노즐(132)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 경우, 고정 부재(300)와 필터(260)가 유지부(320)의 홈부(322)에 배치된 상태로, 고정 부재(300)가 자석(331)에 끌어당겨지고, 필터(260)가 고정 부재(300)에 의해 고정된다. 즉, 고정 부재(300)는 비접촉의 상태로 필터(260)를 고정한다. 따라서, 필터(260)를 고정할 때의 이물질의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 자석(331)은 지지 부재(330)에 매립되어 있어 구조가 단순하다. 이 때문에, 용제 노즐(132)의 제조가 용이하고, 더구나 품질도 안정된다.
상기 실시형태에서는 필터(260)는 유통로(245)의 상부에 설치되었지만, 도 14에 나타낸 바와 같이 필터(260)는 유통로(245)의 내부에 설치되도록 해도 좋다. 용제 노즐(132)은, 상기 실시형태의 노즐부(321) 대신 노즐부(340)를 갖고 있다. 노즐부(340)의 내부에는 용제의 유통로(245)가 형성되고, 노즐부(340)는 유통로(245)를 둘러싸는 자석(341)을 갖고 있다. 또한, 필터(260)와 자성체로 이루어진 고정 부재(300)는 일체로 구성되어, 유통로(245)의 내부에 배치된다. 또, 용제 노즐(132)의 그 밖의 구성은, 상기 실시형태의 용제 노즐(132)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 경우, 고정 부재(300)와 필터(260)가 유통로(245)의 내부에 배치된 상태로, 고정 부재(300)가 자석(341)에 끌어당겨지고, 필터(260)가 고정된다. 즉, 고정 부재(300)는 유통로(245)의 측면과 접촉하지 않고, 비접촉의 상태로 필터(260)를 고정한다. 따라서, 필터(260)를 고정할 때의 이물질의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
이상의 실시형태의 용제 노즐(132)은, 그 내부에 이물질 포집 공간(231)이 설치되었지만, 그 이물질 포집 공간(231)을 생략해도 좋다. 즉, 용제 중의 이물질의 제거를 필터(260)에 의해서만 행해도 좋다.
도 15에 나타낸 바와 같이 용제 노즐(132)의 유통 공간(202)은, 이물질 포집 공간(231)이 생략되고, 고정 부재(261)의 바로 위에만 형성된다. 또한, 유통 공간(202)에 용제를 공급하는 용제 공급구(213)는, 유통 공간(202)의 천장면(211)의 중앙부에 1개소에 형성된다. 이에 따라, 상부 블록(200)에 접속되는 용제 공급관(135)도 하나가 된다. 또, 용제 노즐(132)의 그 밖의 구성은, 상기 실시형태의 용제 노즐(132)의 구성과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
이러한 경우, 용제 공급관(135)으로부터 유통 공간(202)에 공급된 용제는, 유통 공간(202), 고정 부재(261)의 관통 구멍(263), 필터(260), 유입구(242), 유통로(245)를 순차적으로 통과하여, 토출구(244)로부터 토출된다. 그리고, 용제가 필터(260)를 통과할 때, 그 용제 중의 이물질이 포집되어 제거된다. 따라서, 용제 노즐(132)이 막히는 것을 억제할 수 있고, 용제 노즐(132)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 용제를 적절하게 공급할 수 있다.
여기서, 상기 실시형태와 같이 용제 노즐(132)에 이물질 포집 공간(231)을 형성한 경우, 이물질 포집 공간(231)과 필터(260)의 2단계로 이물질을 포집할 수 있기 때문에, 이물질의 제거 능력이 향상된다. 이에 비해, 본 실시형태와 같이 용제 노즐(132)에 이물질 포집 공간(231)을 형성하지 않는 경우, 필터(260)만으로 이물질을 제거하게 되지만, 용제 노즐(132)의 구조를 단순화할 수 있기 때문에, 용제 노즐(132)의 제조가 용이하고, 더구나 품질도 안정된다. 따라서, 이물질 포집 공간(231)의 유무는, 요구되는 이물질의 제거 능력에 따라서 선택하면 된다.
또, 도 15에 나타낸 예에 있어서도, 고정 부재(261) 대신에, 도 11∼도 14에 나타낸 바와 같이 자석을 이용하여 필터(260)를 고정해도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 피처리 웨이퍼(W)를 하방에 배치하고, 지지 웨이퍼(S)를 상측에 배치한 상태로, 이들 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)를 접합했었지만, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 상하 배치를 반대로 해도 좋다. 이러한 경우, 지지 웨이퍼(S)의 접합면(SJ)에 접착제(G)를 도포하고, 또한 피처리 웨이퍼(W)의 표리면을 반전시킨다. 그리고, 지지 웨이퍼(S)와 피처리 웨이퍼(W)를 접합한다. 단, 피처리 웨이퍼(W) 상의 전자 회로 등을 보호하는 관점에서, 피처리 웨이퍼(W) 상에 접착제(G)를 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 이상의 실시형태에서는, 도포 처리 장치(40)에 있어서 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S) 중 어느 한쪽에 접착제(G)를 도포했었지만, 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 양쪽에 접착제(G)를 도포해도 좋다.
이상의 실시형태에서는, 본 발명의 처리액 노즐로서, 도포 처리 장치(40)에서의 용제 노즐(132)을 이용한 경우에 관해 설명했지만, 본 발명의 처리액 노즐은 다른 처리에도 적용할 수 있다. 예컨대 포토리소그래피 처리에 있어서, 웨이퍼에 레지스트액을 도포할 때, 웨이퍼의 외주부를 린스액에 의해 세정하는 EBR 노즐(Edge Bead Remover 노즐)에도 본 발명의 처리액 노즐을 적용할 수 있다. 또는, 웨이퍼에 다른 도포액을 도포하는 노즐에도 본 발명의 처리액 노즐을 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.
단, 상기 실시형태와 같이 접착제(G)를 통한 피처리 웨이퍼(W)와 지지 웨이퍼(S)의 접합 처리에서는, 용제 노즐(132)에 의해 피처리 웨이퍼(W)의 외주부 상의 접착제(G)를 제거할 때에 요구되는 정밀도가 매우 높다. 따라서, 용제 노즐(132)로부터 피처리 웨이퍼(W)에 용제를 적절하게 공급하는 것은 중요하고, 처리액 노즐로서 용제 노즐(132)을 이용한 경우에 본 발명은 특히 유용해진다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명이 바람직한 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 사상의 범주내에서 각종 변경예 또는 수정예에 이를 수 있는 것은 분명하고, 이들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1 : 접합 시스템 40 : 도포 처리 장치
110 : 스핀 척 122 : 접착제 노즐
132 : 용제 노즐 135 : 용제 공급관
200 : 상부 블록 201 : 하부 블록
202 : 유통 공간 210 : 상부 공간
211 : 천장면 220 : 배기관
230 : 하부 공간 231 : 이물질 포집 공간
242 : 유입구 244 : 토출구
245 : 유통로 260 : 필터
261 : 고정 부재 262 : 본체부
264 : 돌기부 300 : 고정 부재
312, 331, 341 : 자석 G : 접착제
S : 지지 웨이퍼 T : 중합 웨이퍼
W : 피처리 웨이퍼

Claims (21)

  1. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서,
    중공의 노즐 본체와,
    상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과,
    상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로를 가지며,
    상기 유통 공간은, 상기 유통로의 상단보다 하방에 형성되고, 처리액 중의 이물질을 침강시켜 포집하기 위한 이물질 포집 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이물질 포집 공간은, 그 이물질 포집 공간에서의 이물질의 침강 속도가, 상기 유통 공간에서의 처리액의 유통 속도보다 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  3. 제2항에 있어서, 상기 침강 속도가 상기 유통 속도보다 커지도록, 상기 이물질 포집 공간에서의 처리액의 유출 면적이 결정되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  4. 제2항에 있어서, 상기 침강 속도가 상기 유통 속도보다 커지도록, 상기 이물질 포집 공간에서의 깊이가 결정되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 본체에는, 상기 유통 공간에 처리액을 공급하는 처리액 공급관이 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 본체에는, 상기 유통 공간 내를 배기하는 배기관이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 처리액 노즐을 구비하고, 기판끼리를 접합하기 위한 접착제를 하나의 기판의 표면에 도포하는 도포 처리 장치로서,
    기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와,
    상기 회전 유지부에 유지된 기판의 중심부에 접착제를 공급하는 접착제 노즐을 가지며,
    상기 처리액 노즐로부터 공급되는 처리액은 접착제의 용제로서,
    상기 처리액 노즐은, 상기 접착제 노즐에 의해 접착제가 도포된 기판의 외주부 상에 접착제의 용제를 공급하여, 그 외주부 상의 접착제를 제거하는 것을 특징으로 하는 도포 처리 장치.
  8. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서,
    중공의 노즐 본체와,
    상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과,
    상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로와,
    상기 유통로의 상부에 설치되고, 처리액 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터와,
    상기 노즐 본체와의 사이에서 상기 필터를 수직 방향으로 고정하는 고정 부재를 가지며,
    상기 고정 부재는,
    상기 필터를 하면에서 고정하는 본체부와,
    상기 본체부의 상면으로부터 돌기하여, 상기 유통 공간의 천장면에 접촉하는 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유통 공간의 천장면은, 중앙부로부터 외주부를 향해서 수직 하방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 돌기부의 선단부는 반구형상을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  11. 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐로서,
    중공의 노즐 본체와,
    상기 노즐 본체의 내부에 형성된 처리액 유통 공간과,
    상기 노즐 본체의 하부에 형성된 처리액 토출구와 상기 유통 공간을 접속하고, 그 노즐 본체를 수직 방향으로 관통하는 처리액 유통로와,
    상기 유통로에 설치되고, 처리액 중의 이물질을 포집하여 제거하는 필터와,
    상기 노즐 본체와의 사이에서 상기 필터를 수직 방향으로 고정하고, 자성체를 구비한 고정 부재와,
    상기 필터를 사이에 두고 상기 고정 부재를 끌어당기는 자석을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  12. 제11항에 있어서, 상기 자석은, 상기 유통로의 외측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 필터와 상기 고정 부재는, 각각 상기 유통로의 상부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 필터와 상기 고정 부재는, 각각 상기 유통로의 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  15. 제8, 9, 11, 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유통 공간은, 상기 유통로의 상단보다 하방에 형성되고, 처리액 중의 이물질을 침강시켜 포집하기 위한 이물질 포집 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  16. 제15항에 있어서, 상기 이물질 포집 공간은, 그 이물질 포집 공간에서의 이물질의 침강 속도가, 상기 유통 공간에서의 처리액의 유통 속도보다 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  17. 제16항에 있어서, 상기 침강 속도가 상기 유통 속도보다 커지도록, 상기 이물질 포집 공간에서의 처리액의 유출 면적이 결정되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  18. 제16항에 있어서, 상기 침강 속도가 상기 유통 속도보다 커지도록, 상기 이물질 포집 공간에서의 깊이가 결정되는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  19. 제8, 9, 11, 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 본체에는, 상기 유통 공간에 처리액을 공급하는 처리액 공급관이 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  20. 제8, 9, 11, 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 본체에는, 상기 유통 공간 내를 배기하는 배기관이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액 노즐.
  21. 제8, 9, 11, 12항 중 어느 한 항에 기재된 처리액 노즐을 구비하고, 기판끼리를 접합하기 위한 접착제를 하나의 기판의 표면에 도포하는 도포 처리 장치로서,
    기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와,
    상기 회전 유지부에 유지된 기판의 중심부에 접착제를 공급하는 접착제 노즐을 가지며,
    상기 처리액 노즐로부터 공급되는 처리액은 접착제의 용제로서,
    상기 처리액 노즐은, 상기 접착제 노즐에 의해 접착제가 도포된 기판의 외주부 상에 접착제의 용제를 공급하여, 그 외주부 상의 접착제를 제거하는 것을 특징으로 하는 도포 처리 장치.
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