KR20160100839A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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고지 니시야마
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

상부 스핀 척 및 하부 스핀 척이 상하로 늘어서도록 설치된다. 하부 스핀 척에 있어서는, 흡착 유지부가 기판의 하면 중앙부를 흡착함으로써 기판이 유지된다. 이 상태에서, 스핀 모터에 의해 회전되는 기판의 하면 주연부가 제1의 이면 세정 기구의 브러시에 의해 세정된다. 상부 스핀 척에 있어서는, 복수의 척 핀이 기판의 외주 단부에 맞닿음으로써 기판이 유지된다. 이 상태에서, 스핀 모터에 의해 회전되는 기판의 하면 주연부보다도 내측의 영역이 제2의 이면 세정 기구의 브러시에 의해 세정된다. 상부 스핀 척과 하부 스핀 척의 사이에서는, 수도 기구에 의해 기판의 수도가 행해진다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 기판, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광학 자기 디스크용 기판 또는 포토마스크용 기판 등의 각종 기판에 다양한 처리를 행하기 위해서, 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 이러한 기판 처리 장치에 있어서는, 예를 들면 스핀 척에 의해 기판이 유지된 상태에서, 기판의 세정 처리가 행해진다. 스핀 척으로는, 기판의 외주 단부를 유지하는 단면 유지식의 스핀 척이 있다.
일본국 특허공개 2009－123800호 공보에 기재된 스핀 척은 주로 스핀 모터, 스핀 플레이트 및 복수의 척 핀으로 구성된다. 스핀 모터의 내부로부터 하방으로 연장되도록 회전축이 설치되고, 회전축의 하단부에 스핀 플레이트가 부착된다. 스핀 플레이트의 주연부(周緣部)에, 대략 원기둥 형상을 가지는 복수의 척 핀이 회전축에 관해서 등간격으로 또한 스핀 플레이트의 하방으로 연장되도록 설치된다.
복수의 척 핀의 각각은, 기판의 외주 단부에 맞닿는 닫힌 상태와 기판의 외주 단부로부터 이격되는 열린 상태로 전환 가능하게 구성된다. 복수의 척 핀이 닫힌 상태로 됨으로써, 기판이 스핀 플레이트의 하방에서 유지된다. 스핀 플레이트가 연직축의 둘레로 회전함으로써 기판이 수평 자세로 회전한다. 이 상태에서, 기판의 하면이 브러시에 의해 세정된다.
또한, 상기의 스핀 척에 있어서는, 기판이 수평 자세로 회전하는 상태에서, 기판의 외주 단부와 겹치는 일부 영역에서 척 핀이 닫힌 상태로부터 열린 상태로 전환된다. 그에 따라, 일부 영역에서는 척 핀이 기판의 외주 단부로부터 이격된다. 여기서, 일부 영역을 통과하는 기판의 외주 단부가 브러시에 의해 세정된다.
상기와 같이, 일본국 특허공개 2009－123800호 공보의 스핀 척에 의하면, 일부 영역에서 척 핀의 상태를 전환함으로써, 척 핀과 브러시의 간섭을 방지하면서 기판의 하면 주연부 및 기판의 외주 단부를 세정할 수 있다.
그러나, 기판의 하면 주연부를 브러시를 이용해 세정하는 경우, 세정 조건에 따라서는, 일부 영역에서 브러시로부터 기판에 높은 압력이 주어질 가능성이 있다. 이 경우, 일부의 척 핀이 열린 상태인 것으로부터, 기판의 위치 어긋남이 발생한다. 그에 따라, 기판의 하면 전체를 균일하게 세정하는 것이 곤란해진다.
본 발명의 목적은 기판의 하면 전체를 균일하게 세정하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 일국면에 따르는 기판 처리 장치는, 제1의 기판 유지 장치와, 제1의 기판 유지 장치의 상방에 설치되는 제2의 기판 유지 장치와, 제1의 기판 유지 장치와 제2의 기판 유지 장치의 사이에서 기판의 수도(受渡)를 행하는 수도 기구와, 기판의 하면을 세정하는 제1 및 제2의 세정 기구를 구비하고, 제1의 기판 유지 장치는, 연직축의 둘레로 회전 가능하게 구성됨과 더불어, 기판의 하면 중앙부를 흡착하는 흡착 유지부와, 흡착 유지부를 회전시키는 제1의 회전 구동부를 포함하고, 제1의 세정 기구는, 흡착 유지부에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 하면 주연부를 세정하는 제1의 브러시를 포함하고, 제2의 기판 유지 장치는, 연직축의 둘레로 회전 가능하게 구성된 회전 부재와, 회전 부재를 회전시키는 제2의 회전 구동부와, 회전 부재의 하방에 배치되는 기판의 외주 단부에 맞닿음으로써 기판을 유지하는 맞닿음 유지부를 포함하고, 제2의 세정 기구는 맞닿음 유지부에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 하면 중 하면 주연부보다도 내측의 영역을 세정하는 제2의 브러시를 포함하는 것이다.
(2) 제1의 세정 기구는, 제1의 브러시를 이용한 하면 주연부의 세정시에, 제1의 브러시에 세정액을 공급하는 제1의 세정액 공급부를 더 포함하고, 제2의 세정 기구는, 제2의 브러시를 이용한 하면 주연부보다도 내측의 영역의 세정시에, 제2의 브러시에 세정액을 공급하는 제2의 세정액 공급부를 더 포함해도 된다.
(3) 기판 처리 장치는, 제1의 기판 유지 장치, 제2의 기판 유지 장치, 제1의 세정 기구, 제2의 세정 기구 및 수도 기구를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 제어부는, 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 동안, 흡착 유지부가 회전되도록 제1의 회전 구동부를 제어해도 된다.
(4) 제1의 회전 구동부는, 상방을 향해 연장되도록 설치되는 중공의 회전축을 포함하고, 흡착 유지부는, 흡인 경로를 가짐과 더불어 회전축의 상단부에 부착되고, 흡인 경로는, 회전축의 내부 공간으로부터 비스듬히 상방으로 경사져 연장됨과 더불어 흡착 유지부의 상면에 개구해도 된다.
(5) 기판 처리 장치는, 제3의 브러시를 가짐과 더불어 제3의 브러시에 의해 흡착 유지부의 상면을 세정하는 제3의 세정 기구를 더 구비해도 된다.
(6) 기판 처리 장치는, 제3의 세정액 공급부를 가짐과 더불어 제3의 세정액 공급부로부터 흡착 유지부의 상면에 세정액을 공급하는 제4의 세정 기구를 더 구비해도 된다.
(7) 수도 기구는, 기판을 지지한 상태에서, 제1의 기판 유지 장치와 제2의 기판 유지 장치의 사이를 연직 방향으로 이동 가능하게 구성된 수도 지지부를 포함하고, 수도 지지부는 기판의 하면 중앙부와 하면 주연부의 사이의 영역에 맞닿음으로써 기판을 지지하는 상단부를 가지고, 기판 처리 장치는, 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 동안, 제2의 기판 유지 장치의 하방의 위치에서 수도 지지부의 상단부에 기체를 분사하는 기체 분사 장치를 더 구비해도 된다.
(8) 제1의 브러시는, 제1의 기판 유지 장치에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 외주 단부에 접촉함으로써 외주 단부를 세정 가능하게 구성되어도 된다.
(1)의 기판 처리 장치에 있어서는, 제1의 기판 유지 장치의 흡착 유지부가 기판의 하면 중앙부를 흡착함으로써 기판이 유지된다. 이 상태에서, 제1의 회전 구동부에 의해 회전되는 기판의 하면 주연부가 제1의 브러시에 의해 세정된다. 이 경우, 흡착 유지부에 의한 기판의 유지 위치와 제1의 브러시에 의한 기판의 세정 위치가 이격되므로, 흡착 유지부와 제1의 브러시가 간섭하지 않는다. 그에 따라, 흡착 유지부와 제1의 브러시의 간섭을 방지하기 위해서, 기판의 유지 위치를 변경할 필요가 없다. 또한, 유지 위치의 변경에 의한 기판의 위치 어긋남도 발생하지 않는다. 따라서, 기판의 하면 주연부를 제1의 브러시에 의해 균일하게 세정할 수 있다.
또한, 제2의 기판 유지 장치의 맞닿음 유지부가 기판의 외주 단부에 맞닿음으로써 기판이 유지된다. 이 상태에서, 제2의 회전 구동부에 의해 회전되는 기판의 하면 주연부보다도 내측의 영역이 제2의 브러시에 의해 세정된다. 이 경우, 맞닿음 유지부에 의한 기판의 유지 위치와 제2의 브러시에 의한 기판의 세정 위치가 이격되므로, 맞닿음 유지부와 제2의 브러시가 간섭하지 않는다. 그에 따라, 맞닿음 유지부와 제2의 브러시의 간섭을 방지하기 위해서, 기판의 유지 위치를 변경할 필요가 없다. 또한, 유지 위치의 변경에 의한 기판의 위치 어긋남도 발생하지 않는다. 따라서, 기판의 하면 주연부보다도 내측의 영역을 제2의 브러시에 의해 균일하게 세정할 수 있다.
제1의 기판 유지 장치와 제2의 기판 유지 장치의 사이에서는, 수도 기구에 의해 기판의 수도가 행해진다. 그에 따라, 기판의 하면 전체를 제1의 브러시 및 제2의 브러시에 의해 균일하게 세정하는 것이 가능해진다.
(2)의 경우, 제1의 브러시에 의해 기판의 하면 주연부로부터 제거되는 오염 물질이 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 또한, 제2의 브러시에 의해 하면 주연부보다도 내측의 영역으로부터 제거되는 오염 물질이 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 따라서, 제1 및 제2의 브러시에 의해 제거된 오염 물질이 기판에 재부착하는 것이 방지된다. 그에 따라, 세정 후의 기판의 청정도가 향상된다. 또한, 제1 및 제2의 브러시의 청정도의 저하가 억제된다.
(3)의 구성에 있어서는, 제2의 기판 유지 장치에 의해 기판이 유지된 상태에서 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 경우에, 제2의 브러시에 의해 제거된 오염 물질이 제1의 기판 유지 장치의 흡착 유지부 상에 낙하한다. 이 때, 흡착 유지부가 회전되므로, 흡착 유지부 상에 낙하하는 오염 물질이 원심력에 의해 흡착 유지부로부터 떨쳐진다. 그 결과, 흡착 유지부에의 오염 물질의 부착이 억제된다.
(4)의 구성에 의해, 제2의 세정 기구에 의한 기판의 세정시에 흡착 유지부의 상면 상의 개구로부터 흡인 경로에 수분 또는 오염 물질 등의 이물이 진입해도, 흡착 유지부가 회전됨으로써, 그 이물이 원심력에 의해 흡인 경로로부터 배출된다. 따라서, 제1의 회전 구동부의 내부로의 이물의 진입이 방지된다.
(5)의 경우, 흡착 유지부의 상면에 부착되는 오염 물질이 제3의 브러시에 의해 제거된다. 따라서, 흡착 유지부로부터 기판의 하면 중앙부로의 오염 물질의 전사가 방지된다.
(6)의 경우, 흡착 유지부의 상면에 부착되는 오염 물질이 제3의 세정액 공급부로부터 공급되는 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 따라서, 흡착 유지부로부터 기판의 하면 중앙부로의 오염 물질의 전사가 방지된다.
(7)의 구성에 있어서는, 제2의 기판 유지 장치에 의해 기판이 유지된 상태에서 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 경우에, 제2의 브러시에 의해 제거된 오염 물질이 수도 지지부의 상단부 상에 낙하한다. 이 때, 수도 지지부의 상단부에 기체가 분사되므로, 수도 지지부의 상단부 상에 낙하하는 오염 물질이 기체에 의해 불어 날려진다. 그 결과, 수도 지지부의 상단부로부터 기판의 하면으로의 오염 물질의 전사가 방지된다.
(8)의 경우, 기판이 제1의 기판 유지 장치에 의해 유지된 상태에서, 제1의 브러시에 의해 기판의 하면 주연부에 추가하여 외주 단부가 세정된다. 그에 따라, 추가의 브러시를 설치하지 않고 기판의 하면 주연부와 외주 단부를 동시에 세정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치의 모식적 평면도,
도 2는 주로 도 1의 도포 처리부, 도포 현상 처리부 및 세정 건조 처리부를 나타내는 기판 처리 장치의 모식적 측면도,
도 3은 주로 도 1의 열 처리부 및 세정 건조 처리부를 나타내는 기판 처리 장치의 모식적 측면도,
도 4는 주로 도 1의 반송부를 나타내는 측면도,
도 5는 세정 건조 처리 유닛의 구성을 나타내는 측면도,
도 6은 도 5의 세정 건조 처리 유닛에 이용되는 하부 스핀 척 및 그 주변 부재의 구성을 설명하기 위한 개략 평면도,
도 7은 도 5의 세정 건조 처리 유닛에 이용되는 상부 스핀 척의 구성을 설명하기 위한 개략 평면도,
도 8은 하부 스핀 척의 일부 확대 측면도,
도 9는 도 8의 하부 스핀 척의 종단면도,
도 10은 도 8의 하부 스핀 척의 평면도,
도 11은 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 12는 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 13은 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 14는 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 15는 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 16은 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 17은 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 18은 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 19는 세정 건조 처리 유닛에 있어서의 흡착 유지부의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도,
도 20은 세정 건조 처리 유닛에 있어서의 기판의 유지 위치와 세정 위치의 관계를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 일실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등을 말한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1은 본 발명의 일실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치의 모식적 평면도이다.
도 1 및 도 2 이후의 소정의 도면에는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 서로 직교하는 X 방향, Y 방향 및 Z 방향을 나타내는 화살표를 붙이고 있다. X 방향 및 Y 방향은 수평면 내에서 서로 직교하고, Z방향은 연직 방향에 상당한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 인덱서 블록(11), 제1의 처리 블록(12), 제2의 처리 블록(13), 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)을 구비한다. 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)에 의해, 인터페이스 블록(14)이 구성된다. 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록 노광 장치(15)가 배치된다. 노광 장치(15)에 있어서는, 액침법에 의해 기판(W)에 노광 처리가 행해진다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 인덱서 블록(11)은, 복수의 캐리어 재치부(111) 및 반송부(112)를 포함한다. 각 캐리어 재치부(111)에는, 복수의 기판(W)을 다단으로 수납하는 캐리어(113)가 재치된다.
반송부(112)에는, 제어부(114) 및 반송 기구(115)가 설치된다. 제어부(114)는 기판 처리 장치(100)의 다양한 구성 요소를 제어한다. 반송 기구(115)는 기판(W)을 유지하기 위한 핸드(116)를 가진다. 반송 기구(115)는 핸드(116)에 의해 기판(W)을 유지하면서 그 기판(W)을 반송한다.
제1의 처리 블록(12)은, 도포 처리부(121), 반송부(122) 및 열 처리부(123)를 포함한다. 도포 처리부(121) 및 열 처리부(123)는 반송부(122)를 사이에 두고 대향하도록 설치된다. 반송부(122)와 인덱서 블록(11)의 사이에는, 기판(W)이 재치되는 기판 재치부(PASS1) 및 후술하는 기판 재치부(PASS2~PASS4)(도 4 참조)가 설치된다. 반송부(122)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(127) 및 후술하는 반송 기구(128)(도 4 참조)가 설치된다.
제2의 처리 블록(13)은, 도포 현상 처리부(131), 반송부(132) 및 열 처리부(133)를 포함한다. 도포 현상 처리부(131) 및 열 처리부(133)는, 반송부(132)를 사이에 두고 대향하도록 설치된다. 반송부(132)와 반송부(122)의 사이에는, 기판(W)이 재치되는 기판 재치부(PASS5) 및 후술하는 기판 재치부(PASS6~PASS8)(도 4 참조)가 설치된다. 반송부(132)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(137) 및 후술하는 반송 기구(138)(도 4 참조)가 설치된다.
세정 건조 처리 블록(14A)은 세정 건조 처리부(161, 162) 및 반송부(163)를 포함한다. 세정 건조 처리부(161, 162)는 반송부(163)를 사이에 두고 대향하도록 설치된다. 반송부(163)에는, 반송 기구(141, 142)가 설치된다.
반송부(163)와 반송부(132)의 사이에는, 재치 겸 버퍼부(P-BF1) 및 후술의 재치 겸 버퍼부(P-BF2)(도 4 참조)가 설치된다.
또한, 반송 기구(141, 142)의 사이에 있어서, 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 후술의 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 4 참조)가 설치된다. 재치 겸 냉각부(P-CP)에 있어서, 기판(W)이 노광 처리에 적합한 온도로 냉각된다.
반입 반출 블록(14B)에는, 반송 기구(146)가 설치된다. 반송 기구(146)는 노광 장치(15)에 대한 기판(W)의 반입 및 반출을 행한다. 노광 장치(15)에는, 기판(W)을 반입하기 위한 기판 반입부(15a) 및 기판(W)을 반출하기 위한 기판 반출부(15b)가 설치된다.
(2) 도포 처리부 및 도포 현상 처리부의 구성
도 2는, 주로 도 1의 도포 처리부(121), 도포 현상 처리부(131) 및 세정 건조 처리부(161)를 나타내는 기판 처리 장치(100)의 모식적 측면도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 도포 처리부(121)에는, 도포 처리실(21, 22, 23, 24)이 계층적으로 설치된다. 도포 처리실(21~24)의 각각에는, 도포 처리 유닛(129)이 설치된다. 도포 현상 처리부(131)에는, 현상 처리실(31, 33) 및 도포 처리실(32, 34)이 계층적으로 설치된다. 현상 처리실(31, 33)의 각각에는 현상 처리 유닛(139)이 설치되고, 도포 처리실(32, 34)의 각각에는 도포 처리 유닛(129)이 설치된다.
각 도포 처리 유닛(129)은 기판(W)을 유지하는 스핀 척(25) 및 스핀 척(25)의 주위를 덮도록 설치되는 컵(27)을 구비한다. 본 실시의 형태에서는, 각 도포 처리 유닛(129)에 2쌍의 스핀 척(25) 및 컵(27)이 설치된다. 스핀 척(25)은 도시하지 않는 구동 장치(예를 들면, 전동 모터)에 의해 회전 구동된다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각 도포 처리 유닛(129)은 처리액을 토출하는 복수의 처리액 노즐(28) 및 그 처리액 노즐(28)을 반송하는 노즐 반송 기구(29)를 구비한다.
도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 도시하지 않는 구동 장치에 의해 스핀 척(25)이 회전됨과 더불어, 복수의 처리액 노즐(28) 중 어느 하나의 처리액 노즐(28)이 노즐 반송 기구(29)에 의해 기판(W)의 상방으로 이동되고, 그 처리액 노즐(28)로부터 처리액이 토출된다. 그에 따라, 기판(W) 상에 처리액이 도포된다. 또한, 도시하지 않는 엣지 린스 노즐로부터, 기판(W)의 주연부에 린스액이 토출된다. 그에 따라, 기판(W)의 주연부에 부착되는 처리액이 제거된다.
도포 처리실(22, 24)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 반사 방지막용의 처리액이 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다. 도포 처리실(21, 23)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 레지스트막용의 처리액이 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다. 도포 처리실(32, 34)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 레지스트 커버막용의 처리액이 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다.
현상 처리 유닛(139)은 도포 처리 유닛(129)과 동일하게, 스핀 척(35) 및 컵(37)을 구비한다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 현상 처리 유닛(139)은 현상액을 토출하는 2개의 현상 노즐(38) 및 그 현상 노즐(38)을 X방향으로 이동시키는 이동 기구(39)를 구비한다.
현상 처리 유닛(139)에 있어서는, 도시하지 않는 구동 장치에 의해 스핀 척(35)이 회전됨과 더불어, 한쪽의 현상 노즐(38)이 X방향으로 이동하면서 각 기판(W)에 현상액을 공급하고, 그 후, 다른쪽의 현상 노즐(38)이 이동하면서 각 기판(W)에 현상액을 공급한다. 이 경우, 기판(W)에 현상액이 공급됨으로써, 기판(W)의 현상 처리가 행해진다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 2개의 현상 노즐(38)로부터 서로 다른 현상액이 토출된다. 그에 따라, 각 기판(W)에 2종류의 현상액을 공급할 수 있다.
세정 건조 처리부(161)에는, 복수(본 예에서는 4개)의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 노광 처리 전의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 상세는 후술한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도포 처리부(121)에 있어서 도포 현상 처리부(131)에 인접하도록 유체 박스부(50)가 설치된다. 마찬가지로, 도포 현상 처리부(131)에 있어서 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하도록 유체 박스부(60)가 설치된다. 유체 박스부(50) 및 유체 박스부(60) 내에는, 도포 처리 유닛(129) 및 현상 처리 유닛(139)으로의 약액의 공급 및 도포 처리 유닛(129) 및 현상 처리 유닛(139)으로부터의 배액 및 배기 등에 관한 유체 관련 기기가 수납된다. 유체 관련 기기는, 도관(導管), 이음매, 밸브, 유량계, 레귤레이터, 펌프, 온도 조절기 등을 포함한다.
(3) 열 처리부의 구성
도 3은, 주로 도 1의 열 처리부(123, 133) 및 세정 건조 처리부(162)를 도시하는 기판 처리 장치(100)의 모식적 측면도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 열 처리부(123)는, 상방에 설치되는 상단 열 처리부(301) 및 하방에 설치되는 하단 열 처리부(302)를 가진다. 상단 열 처리부(301) 및 하단 열 처리부(302)에는, 복수의 열 처리 유닛(PHP), 복수의 밀착 강화 처리 유닛(PAHP) 및 복수의 냉각 유닛(CP)이 설치된다.
열 처리 유닛(PHP)에 있어서는, 기판(W)의 가열 처리가 행해진다. 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서는, 기판(W)과 반사 방지막의 밀착성을 향상시키기 위한 밀착 강화 처리가 행해진다. 구체적으로는, 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서, 기판(W)에 HMDS(헥사메틸디실라산) 등의 밀착 강화제가 도포됨과 더불어, 기판(W)에 가열 처리가 행해진다. 냉각 유닛(CP)에 있어서는, 기판(W)의 냉각 처리가 행해진다.
열 처리부(133)는, 상방에 설치되는 상단 열 처리부(303) 및 하방에 설치되는 하단 열 처리부(304)를 가진다. 상단 열 처리부(303) 및 하단 열 처리부(304)에는, 냉각 유닛(CP), 복수의 열 처리 유닛(PHP) 및 엣지 노광부(EEW)가 설치된다.
엣지 노광부(EEW)에 있어서는, 기판(W) 상에 형성된 레지스트막의 주연부의 일정폭의 영역에 노광 처리(엣지 노광 처리)가 행해진다. 상단 열 처리부(303) 및 하단 열 처리부(304)에 있어서, 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하도록 설치되는 열 처리 유닛(PHP)은, 세정 건조 처리 블록(14A)으로부터의 기판(W)의 반입이 가능하게 구성된다.
세정 건조 처리부(162)에는, 복수(본 예에서는 5개)의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD2)은, 세정 건조 처리 유닛(SD1)과 동일한 구성을 가진다. 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서는, 노광 처리 후의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다.
(4) 반송부의 구성
도 4는 주로 도 1의 반송부(122, 132, 163)를 도시하는 측면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 반송부(122)는 상단 반송실(125) 및 하단 반송실(126)을 가진다. 반송부(132)는 상단 반송실(135) 및 하단 반송실(136)을 가진다. 상단 반송실(125)에는 반송 기구(127)가 설치되고, 하단 반송실(126)에는 반송 기구(128)가 설치된다. 또한, 상단 반송실(135)에는 반송 기구(137)가 설치되고, 하단 반송실(136)에는 반송 기구(138)가 설치된다.
반송부(112)와 상단 반송실(125)의 사이에는, 기판 재치부(PASS1, PASS2)가 설치되고, 반송부(112)와 하단 반송실(126)의 사이에는, 기판 재치부(PASS3, PASS4)가 설치된다. 상단 반송실(125)과 상단 반송실(135)의 사이에는, 기판 재치부(PASS5, PASS6)가 설치되고, 하단 반송실(126)과 하단 반송실(136)의 사이에는, 기판 재치부(PASS7, PASS8)가 설치된다.
상단 반송실(135)과 반송부(163)의 사이에는, 재치 겸 버퍼부(P-BF1)가 설치되고, 하단 반송실(136)과 반송부(163)의 사이에는 재치 겸 버퍼부(P-BF2)가 설치된다. 반송부(163)에 있어서 반입 반출 블록(14B)과 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 복수의 재치 겸 냉각부(P-CP)가 설치된다.
반송 기구(127)는 기판 재치부(PASS1, PASS2, PASS5, PASS6), 도포 처리실(21, 22)(도 2) 및 상단 열 처리부(301)(도 3)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다. 반송 기구(128)는, 기판 재치부(PASS3, PASS4, PASS7, PASS8), 도포 처리실(23, 24)(도 2) 및 하단 열 처리부(302)(도 3)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다.
반송 기구(137)는 기판 재치부(PASS5, PASS6), 재치 겸 버퍼부(P-BF1), 현상 처리실(31)(도 2), 도포 처리실(32)(도 2) 및 상단 열 처리부(303)(도 3)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다. 반송 기구(138)는 기판 재치부(PASS7, PASS8), 재치 겸 버퍼부(P-BF2), 현상 처리실(33)(도 2), 도포 처리실(34)(도 2) 및 하단 열 처리부(304)(도 3)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다.
반송부(163)의 반송 기구(141)(도 1)는 재치 겸 냉각부(P-CP), 기판 재치부(PASS9), 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P－BF2) 및 세정 건조 처리부(161)(도 2)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다.
반송부(163)의 반송 기구(142)(도 1)는 재치 겸 냉각부(P-CP), 기판 재치부(PASS9), 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P－BF2), 세정 건조 처리부(162)(도 3), 상단 열 처리부(303)(도 3) 및 하단 열 처리부(304)(도 3)의 사이에서 기판(W)을 반송 가능하게 구성된다.
(5) 기판 처리 장치의 동작
도 1~도 4를 참조하면서 기판 처리 장치(100)의 동작을 설명한다. 인덱서 블록(11)의 캐리어 재치부(111)(도 1)에, 미처리의 기판(W)이 수용된 캐리어(113)가 재치된다. 반송 기구(115)는 캐리어(113)로부터 기판 재치부(PASS1, PASS3)(도 4)에 미처리의 기판(W)을 반송한다. 또한, 반송 기구(115)는 기판 재치부(PASS2, PASS4)(도 4)에 재치된 처리가 끝난 기판(W)을 캐리어(113)에 반송한다.
제1의 처리 블록(12)에 있어서, 반송 기구(127)(도 4)는 기판 재치부(PASS1)에 재치된 기판(W)을 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)(도 3), 냉각 유닛(CP)(도 3) 및 도포 처리실(22)(도 2)에 순서대로 반송한다. 다음에, 반송 기구(127)는 도포 처리실(22)에 의해 반사 방지막이 형성된 기판(W)을 열 처리 유닛(PHP)(도 3), 냉각 유닛(CP)(도 3) 및 도포 처리실(21)(도 2)에 순서대로 반송한다. 계속하여, 반송 기구(127)는 도포 처리실(21)에 의해 레지스트막이 형성된 기판(W)을, 열 처리 유닛(PHP)(도 3) 및 기판 재치부(PASS5)(도 4)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서, 기판(W)에 밀착 강화 처리가 행해진 후, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 반사 방지막의 형성에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음에, 도포 처리실(22)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 2)에 의해 기판(W) 상에 반사 방지막이 형성된다. 계속하여, 열 처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열 처리가 행해진 후, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 레지스트막의 형성에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음에, 도포 처리실(21)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 2)에 의해, 기판(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후, 열 처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열 처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS5)에 재치된다.
또한, 반송 기구(127)는 기판 재치부(PASS6)(도 4)에 재치된 현상 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS2)(도 4)에 반송한다.
반송 기구(128)(도 4)는 기판 재치부(PASS3)에 재치된 기판(W)을 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)(도 3), 냉각 유닛(CP)(도 3) 및 도포 처리실(24)(도 2)에 순서대로 반송한다. 다음에, 반송 기구(128)는 도포 처리실(24)에 의해 반사 방지막이 형성된 기판(W)을 열 처리 유닛(PHP)(도 3), 냉각 유닛(CP)(도 3) 및 도포 처리실(23)(도 2)에 순서대로 반송한다. 계속하여, 반송 기구(128)는 도포 처리실(23)에 의해 레지스트막이 형성된 기판(W)을 열 처리 유닛(PHP)(도 3) 및 기판 재치부(PASS7)(도 4)에 순서대로 반송한다.
또한, 반송 기구(128)(도 4)는 기판 재치부(PASS8)(도 4)에 재치된 현상 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS4)(도 4)에 반송한다. 도포 처리실(23, 24)(도 2) 및 하단 열 처리부(302)(도 3)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은 상기의 도포 처리실(21, 22)(도 2) 및 상단 열 처리부(301)(도 3)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 같다.
제2의 처리 블록(13)에 있어서, 반송 기구(137)(도 4)는 기판 재치부(PASS5)에 재치된 레지스트막 형성 후의 기판(W)을 도포 처리실(32)(도 2), 열 처리 유닛(PHP)(도 3), 엣지 노광부(EEW)(도 3) 및 재치 겸 버퍼부(P-BF1)(도 4)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 도포 처리실(32)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 2)에 의해, 기판(W) 상에 레지스트 커버막이 형성된다. 그 후, 열 처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열 처리가 행해지고, 그 기판(W)이 엣지 노광부(EEW)에 반입된다. 계속하여, 엣지 노광부(EEW)에 있어서, 기판(W)에 엣지 노광 처리가 행해진다. 엣지 노광 처리 후의 기판(W)이 재치 겸 버퍼부(P-BF1)에 재치된다.
또한, 반송 기구(137)(도 4)는 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하는 열 처리 유닛(PHP)(도 3)으로부터 노광 처리 후에 또한 열 처리 후의 기판(W)을 취출한다. 반송 기구(137)는 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 3), 현상 처리실(31)(도 2), 열 처리 유닛(PHP)(도 3) 및 기판 재치부(PASS6)(도 4)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 현상 처리에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된 후, 현상 처리실(31)에 있어서, 현상 처리 유닛(139)에 의해 레지스트 커버막이 제거됨과 더불어 기판(W)의 현상 처리가 행해진다. 그 후, 열 처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열 처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS6)에 재치된다.
반송 기구(138)(도 4)는 기판 재치부(PASS7)에 재치된 레지스트막 형성 후의 기판(W)을 도포 처리실(34)(도 2), 열 처리 유닛(PHP)(도 3), 엣지 노광부(EEW)(도 3) 및 재치 겸 버퍼부(P-BF2)(도 4)에 순서대로 반송한다.
또한, 반송 기구(138)(도 4)는 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하는 열 처리 유닛(PHP)(도 3)으로부터 노광 처리 후에 또한 열 처리 후의 기판(W)을 취출한다. 반송 기구(138)는 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 3), 현상 처리실(33)(도 2), 열 처리 유닛(PHP)(도 3) 및 기판 재치부(PASS8)(도 4)에 순서대로 반송한다. 현상 처리실(33), 도포 처리실(34) 및 하단 열 처리부(304)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은, 상기의 현상 처리실(31), 도포 처리실(32)(도 2) 및 상단 열 처리부(303)(도 3)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 동일하다.
세정 건조 처리 블록(14A)에 있어서, 반송 기구(141)(도 1)는 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P－BF2)(도 4)에 재치된 기판(W)을 세정 건조 처리부(161)의 세정 건조 처리 유닛(SD1)(도 2)에 반송한다. 계속하여, 반송 기구(141)는 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD1)으로부터 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 4)에 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서, 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진 후, 재치 겸 냉각부(P-CP)에 있어서, 노광 장치(15)(도 1)에 있어서의 노광 처리에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다.
반송 기구(142)(도 1)는 기판 재치부(PASS9)(도 4)에 재치된 노광 처리 후의 기판(W)을 세정 건조 처리부(162)의 세정 건조 처리 유닛(SD2)(도 3)에 반송한다. 또한, 반송 기구(142)는 세정 및 건조 처리 후의 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD2)으로부터 상단 열 처리부(303)의 열 처리 유닛(PHP)(도 3) 또는 하단 열 처리부(304)의 열 처리 유닛(PHP)(도 3)에 반송한다. 이 열 처리 유닛(PHP)에 있어서는 노광 후 베이크(PEB) 처리가 행해진다.
반입 반출 블록(14B)에 있어서, 반송 기구(146)(도 1)는 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 4)에 재치된 노광 처리 전의 기판(W)을 노광 장치(15)의 기판 반입부(15a)(도 1)에 반송한다. 또한, 반송 기구(146)(도 1)는 노광 장치(15)의 기판 반출부(15b)(도 1)로부터 노광 처리 후의 기판(W)을 취출하여, 그 기판(W)을 기판 재치부(PASS9)(도 4)에 반송한다.
또한, 노광 장치(15)가 기판(W)의 수용을 할 수 없는 경우, 노광 처리 전의 기판(W)이 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)에 일시적으로 수용된다. 또한, 제2의 처리 블록(13)의 현상 처리 유닛(139)(도 2)이 노광 처리 후의 기판(W)의 수용을 할 수 없는 경우, 노광 처리 후의 기판(W)이 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)에 일시적으로 수용된다.
본 실시의 형태에 있어서는, 상단에 설치된 도포 처리실(21, 22, 32), 현상 처리실(31) 및 상단 열 처리부(301, 303)에 있어서의 기판(W)의 처리와, 하단에 설치된 도포 처리실(23, 24, 34), 현상 처리실(33) 및 하단 열 처리부(302, 304)에 있어서의 기판(W)의 처리를 병행하여 행할 수 있다. 그에 따라, 풋 프린트를 증가시키지 않고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
(6) 세정 건조 처리 유닛의 구성
이하의 설명에 있어서, 기판(W)의 상면이란 상방을 향한 기판(W)의 면을 말하고, 기판(W)의 하면이란 하방을 향한 기판(W)의 면을 말한다. 또한, 기판(W)의 표면이란, 반사 방지막, 레지스트막 및 레지스트 커버막이 형성되는 면(주면)을 말하고, 기판(W)의 이면이란, 그 반대측의 면을 말한다. 본 실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치(100)의 내부에서는, 기판(W)의 표면이 상방을 향한 상태에서, 기판(W)에 상기의 각종 처리가 행해진다. 따라서, 본 실시의 형태에서는, 기판(W)의 이면이 본 발명의 하면에 상당한다.
도 5는 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성을 나타내는 측면도이며, 도 6은 도 5의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 이용되는 하부 스핀 척(400) 및 그 주변 부재의 구성을 설명하기 위한 개략 평면도이다. 도 5 및 도 6에서는, 하부 스핀 척(400)에 의해 유지되는 기판(W)이 2점 쇄선으로 표시된다. 도 7은, 도 5의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 이용되는 상부 스핀 척(600)의 구성을 설명하기 위한 개략 평면도이다. 도 7에서는, 상부 스핀 척(600)의 일부의 구성 요소가 모식적으로 나타남과 더불어, 상부 스핀 척(600)에 의해 유지되는 기판(W)이 2점 쇄선으로 표시된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 세정 건조 처리 유닛(SD1)은 하부 스핀 척(400) 및 상부 스핀 척(600)을 포함한다. 상부 스핀 척(600)은 하부 스핀 척(400)의 상방에 설치된다.
하부 스핀 척(400)은 스핀 모터(410) 및 흡착 유지부(430)를 포함한다. 스핀 모터(410)는, 예를 들면 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 저부에 설치된다. 스핀 모터(410)에 있어서는, 상방을 향해 연장되도록 회전축(420)이 설치된다. 회전축(420)의 상단부에 흡착 유지부(430)가 설치된다. 흡착 유지부(430)는 기판(W)의 이면 중앙부를 흡착 가능하게 구성된다. 흡착 유지부(430)가 기판(W)의 이면 중앙부를 흡착함으로써, 기판(W)이 유지된다. 하부 스핀 척(400)에 있어서는, 스핀 모터(410)와 흡착 유지부(430)의 사이에 기체 분사 기구(730)가 설치된다. 하부 스핀 척(400) 및 기체 분사 기구(730)의 상세는 후술한다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 하부 스핀 척(400)의 외방에는, 제1의 이면 세정 기구(510), 제2의 이면 세정 기구(520), 스핀 척 세정 기구(530), 표면 세정 기구(540) 및 수도 기구(720)가 설치된다.
하부 스핀 척(400)에 근접하도록 수도 기구(720)가 배치되어 있다. 수도 기구(720)는 승강 구동부(721), 핀 지지 부재(722) 및 복수(본 예에서는 3개)의 승강 핀(723)을 포함한다. 승강 구동부(721)에 핀 지지 부재(722)가 부착된다. 승강 구동부(721)는 핀 지지 부재(722)를 연직 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 핀 지지 부재(722)에 복수의 승강 핀(723)이 각각 연직 방향으로 연장되도록 부착된다. 복수의 승강 핀(723)은 등간격으로 하부 스핀 척(400)을 둘러싸도록 배치된다. 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 기판(W)의 이면 중앙부와 이면 주연부 사이의 영역에 맞닿음으로써, 기판(W)이 수평 자세로 지지된다.
수도 기구(720)는 도 1의 제어부(114)에 의해 제어된다. 수도 기구(720)가 동작함으로써 핀 지지 부재(722)가 연직 방향으로 이동한다. 그에 따라, 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 후술하는 3개의 높이(L1, L2, L3)(도 11 참조)의 사이에서 이동한다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1의 이면 세정 기구(510)는 승강 구동부(511), 승강축(512), 브러시 모터(513), 브러시(514) 및 노즐(515)을 포함한다. 승강 구동부(511)에 승강축(512)이 연직 방향으로 연장되도록 부착된다. 승강 구동부(511)는 승강축(512)을 연직 방향으로 이동 가능하게 지지한다. 승강축(512)의 상단부에 브러시 모터(513)가 설치된다. 브러시 모터(513)에 브러시(514)가 부착된다. 브러시 모터(513)는 브러시(514)를 연직축의 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 브러시(514)는 상방을 향하는 세정면(514S)을 가진다.
승강 구동부(511)는 승강축(512)을 연직 방향으로 이동시킨다. 그에 따라, 브러시(514)의 높이가 변화한다. 또한, 브러시 모터(513)는 브러시(514)를 구동한다. 그에 따라, 브러시(514)가 연직축의 둘레로 회전한다. 노즐(515)에는, 도시하지 않는 세정액 공급계가 접속된다. 노즐(515)은 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 브러시(514)를 향해 토출 가능하게 구성된다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 제1의 이면 세정 기구(510)는 하부 스핀 척(400)을 상방으로부터 본 경우에, 브러시(514)의 세정면(514S)이 하부 스핀 척(400)에 의해 유지되는 기판(W)의 외주 단부 및 외주 단부와 겹치도록 배치된다. 제1의 이면 세정 기구(510)는 도 1의 제어부(114)에 의해 제어된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2의 이면 세정 기구(520)는 승강 회전 구동부(521), 승강 회전축(522), 아암(523), 브러시(524) 및 노즐(525)을 포함한다. 승강 회전 구동부(521)에 승강 회전축(522)이 연직 방향으로 연장되도록 부착된다. 승강 회전 구동부(521)는 승강 회전축(522)을 연직 방향으로 이동 가능하고 또한 연직축의 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 승강 회전축(522)의 상단부에, 아암(523)이 수평 방향으로 연장되도록 연결된다. 아암(523)의 선단부에 브러시(524)가 부착된다. 브러시(524)는 상방을 향하는 세정면(524S)을 가진다.
승강 회전 구동부(521)는 승강 회전축(522)을 연직 방향으로 이동시킨다. 그에 따라, 브러시(524)의 높이가 변화한다. 또한, 승강 회전 구동부(521)는 승강 회전축(522)을 회전시킨다. 그에 따라, 브러시(524)는, 예를 들면 흡착 유지부(430)의 회전 중심(WC)의 상방 위치와 하부 스핀 척(400)의 외방 위치의 사이를 이동한다.
아암(523)의 선단부 근방에 노즐(525)이 부착된다. 노즐(525)에는, 도시하지 않는 세정액 공급계가 접속된다. 노즐(525)은 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 브러시(524)를 향해 토출 가능하게 구성된다. 제2의 이면 세정 기구(520)는 도 1의 제어부(114)에 의해 제어된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 스핀 척 세정 기구(530)는 승강 회전 구동부(531), 승강 회전축(532), 아암(533) 및 브러시(534)를 포함한다. 승강 회전 구동부(531)에 승강 회전축(532)이 연직 방향으로 연장되도록 부착된다. 승강 회전 구동부(531)는 승강 회전축(532)을 연직 방향으로 이동 가능하고 또한 연직축의 둘레에서 회전 가능하게 지지한다. 승강 회전축(532)의 상단부에, 아암(533)이 수평 방향으로 연장되도록 연결된다. 아암(533)의 선단부에 브러시(534)가 부착된다. 브러시(534)는 하방을 향하는 세정면(534S)을 가진다.
승강 회전 구동부(531)는 승강 회전축(532)을 연직 방향으로 이동시킨다. 그에 따라, 브러시(534)의 높이가 변화한다. 또한, 승강 회전 구동부(531)는 승강 회전축(532)을 회전시킨다. 그에 따라, 브러시(534)는, 예를 들면 흡착 유지부(430)의 회전 중심(WC)과 하부 스핀 척(400)의 외방 위치의 사이를 이동한다. 스핀 척 세정 기구(530)는 도 1의 제어부(114)에 의해 제어된다.
상기의 브러시(514, 524, 534)로는, 예를 들면 폴리비닐알코올로 이루어지는 스펀지 브러시가 이용된다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 표면 세정 기구(540)는 승강 회전 구동부(541), 승강 회전축(542), 아암(543) 및 노즐(544, 545)을 포함한다. 승강 회전 구동부(541)에 승강 회전축(542)이 연직 방향으로 연장되도록 부착된다. 승강 회전 구동부(541)는 승강 회전축(542)을 연직 방향으로 이동 가능하고 또한 연직축의 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 승강 회전축(542)의 상단부에, 아암(543)이 수평 방향으로 연장되도록 연결된다. 아암(543)의 선단부에 노즐(544, 545)이 부착된다.
승강 회전 구동부(541)는 승강 회전축(542)을 연직 방향으로 이동시킨다. 그에 따라, 노즐(544, 545)의 높이가 변화한다. 또한, 승강 회전 구동부(541)는 승강 회전축(542)을 회전시킨다. 그에 따라, 수평면 내에 있어서 노즐(544, 545)이 흡착 유지부(430)의 회전 중심(WC)의 상방 위치와 하부 스핀 척(400)의 외방 위치의 사이를 이동한다.
노즐(544)에는, 도시하지 않는 세정액 공급계가 접속된다. 노즐(544)은 세정액 공급계로부터 공급되는 세정액을 하방을 향해 토출 가능하게 구성된다. 노즐(545)에는, 도시하지 않는 기체 공급계가 접속된다. 노즐(545)은 기체 공급계로부터 공급되는 기체를 하방을 향하여 토출 가능하게 구성된다. 여기서, 노즐(545)에 공급되는 기체로는, 질소 가스 등의 불활성 가스가 이용된다. 표면 세정 기구(540)는 도 1의 제어부(114)에 의해 제어된다.
도 5 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 상부 스핀 척(600)은 스핀 모터(611), 원판상의 스핀 플레이트(612), 플레이트 지지 부재(613), 마그넷 플레이트(614) 및 복수의 척 핀(615)을 포함한다.
스핀 모터(611)는 하부 스핀 척(400)의 상방의 위치에서 도시하지 않는 지지 부재에 의해 지지되어 있다. 스핀 모터(611)에 있어서는 하방으로 연장되도록 회전축(611a)이 설치된다. 회전축(611a)의 하단부에는 플레이트 지지 부재(613)가 부착되어 있다. 플레이트 지지 부재(613)에 의해 스핀 플레이트(612)가 수평으로 지지되어 있다. 스핀 모터(611)가 회전축(611a)을 회전시킨다. 그에 따라, 스핀 플레이트(612)가 연직축의 둘레로 회전한다. 여기서, 상부 스핀 척(600)의 회전축(611a)은 하부 스핀 척(400)의 회전축(420)의 연장선 상에 배치되어 있다.
스핀 모터(611), 회전축(611a) 및 플레이트 지지 부재(613)에는, 액 공급관(610a)이 삽입 통과되어 있다. 액 공급관(610a)을 통하여, 상부 스핀 척(600)에 의해 유지되는 기판(W)의 표면상에 세정액을 토출할 수 있다.
스핀 플레이트(612)의 주연부에는, 복수(본 예에서는 5개)의 척 핀(615)이 회전축(611a)에 관해서 등각도 간격으로 설치되어 있다. 척 핀(615)의 개수는, 5개 이상인 것이 바람직하다.
각 척 핀(615)은 축부(615a), 핀 지지부(615b), 유지부(615c) 및 마그넷(616)을 포함한다. 스핀 플레이트(612)를 관통하도록 축부(615a)가 설치되고, 축부(615a)의 하단부에 수평 방향으로 연장되는 핀 지지부(615b)가 접속되어 있다. 핀 지지부(615b)의 선단부로부터 하방으로 돌출하도록 유지부(615c)가 설치되어 있다. 또한, 스핀 플레이트(612)의 상면측에 있어서, 축부(615a)의 상단부에 마그넷(616)이 부착되어 있다.
각 척 핀(615)은 축부(615a)를 중심으로 연직축의 둘레로 회전 가능하고, 유지부(615c)가 기판(W)의 외주 단부에 맞닿는 닫힌 상태와, 유지부(615c)가 기판(W)의 외주 단부로부터 이격하는 열린 상태로 전환 가능하다. 또한, 본 예에서는, 마그넷(616)의 N극이 내측에 있는 경우에 각 척 핀(615)이 닫힌 상태로 되고, 마그넷(616)의 S극이 내측에 있는 경우에 각 척 핀(615)이 열린 상태로 된다.
스핀 플레이트(612)의 상방에는, 회전축(611a)을 중심으로 하는 주방향을 따라서 원환상의 마그넷 플레이트(614)가 배치된다. 마그넷 플레이트(614)는 외측에 S극을 가지고, 내측에 N극을 가진다. 마그넷 플레이트(614)는 마그넷 승강 장치(617)에 의해서 승강하고, 척 핀(615)의 마그넷(616)보다 높은 상방 위치와 척 핀(615)의 마그넷(616)과 거의 같은 높이의 하방 위치의 사이에서 이동한다.
마그넷 플레이트(614)의 승강에 의해, 각 척 핀(615)이 열린 상태와 닫힌 상태로 전환된다. 구체적으로는, 마그넷 플레이트(614)가 상방 위치에 있는 경우, 각 척 핀(615)은 열린 상태로 된다. 한편, 마그넷 플레이트(614)가 하방 위치에 있는 경우, 각 척 핀(615)은 닫힌 상태로 된다.
상부 스핀 척(600), 하부 스핀 척(400), 제1의 이면 세정 기구(510), 제2의 이면 세정 기구(520) 및 수도 기구(720)의 외방에, 기판(W)으로부터 비산하는 세정액을 받아내기 위한 가드(710)가 설치된다. 가드(710)는 상부 스핀 척(600)의 회전축(611a) 및 하부 스핀 척(400)의 회전축(420)에 관해서 회전 대칭인 형상을 가진다. 또한, 가드(710)는 가드 승강 장치(711)에 의해 승강한다. 가드(710)에 의해 받아진 세정액은, 도시하지 않는 배액 장치 또는 회수 장치에 의해 배액 또는 회수된다.
상기의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서, 각 노즐(515, 525, 544) 및 액 공급관(610a)으로부터 토출되는 세정액으로는, 예를 들면 순수, 순수에 착체(이온화한 것)를 녹인 액 또는 불소계 약액 등이 이용된다.
또한, 세정액으로는, 노광 장치(15)에 있어서 노광 처리 시에 이용되는 액침액을 사용해도 된다.
하부 스핀 척(400) 및 기체 분사 기구(730)의 상세를 설명한다. 도 8은 하부 스핀 척(400)의 일부 확대 측면도이며, 도 9는 도 8의 하부 스핀 척(400)의 종단면도이며, 도 10은 도 8의 하부 스핀 척(400)의 평면도이다. 도 8 및 도 9에는, 하부 스핀 척(400)과 함께 도 5의 기체 분사 기구(730)가 도시된다. 또한, 도 8~도 10에는, 도 5의 복수의 승강 핀(723)이 도시된다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 흡착 유지부(430)는 원판부(431) 및 축부(432)를 가진다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 원판부(431)의 상면의 외주 단부에는, 환상 벽부(433)가 형성되어 있다. 원판부(431)의 상면 중 환상 벽부(433)보다 내측의 영역에는, 복수(본 예에서는 12개)의 돌기부(434)가 설치되어 있다. 환상 벽부(433) 및 복수의 돌기부(434)는 기판(W)의 이면을 지지한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 원판부(431)의 하면 중앙부로부터 하방으로 연장되도록 축부(432)가 형성되어 있다. 축부(432)에는 접속 구멍(435)이 형성되어 있다. 접속 구멍(435)에는 스핀 모터(410)로부터 연장되는 회전축(420)의 상단부가 끼워넣어진다.
회전축(420)으로는 중공축이 이용된다. 회전축(420)의 내부 공간은 흡인 경로(421)로서 기능한다. 축부(432) 내에는, 회전축(420)의 흡인 경로(421)에 연통하는 복수(본 예에서는 4개)의 흡인 경로(436)가 형성되어 있다. 각 흡인 경로(436)는 흡인 경로(421)의 상단부로부터 비스듬히 상방으로 경사져 연장됨과 더불어 원판부(431)의 상면에 개구한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 각 흡인 경로(436)의 개구(437)는 원판부(431)의 중심으로부터 이격된 위치에 형성된다.
예를 들면, 기판(W)의 중심이 회전축(420)의 중심축 상에 위치하도록, 원판부(431) 상에 기판(W)이 재치된다. 이 상태에서, 기판(W)의 이면 중 환상 벽부(433)의 내측에 위치하는 중앙 부분이, 도시하지 않는 흡인 장치에 의해 흡인 경로(421) 및 복수의 흡인 경로(436)를 통해 흡인된다. 그에 따라, 기판(W)이 흡착 유지부(430) 상에서 유지된다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 하부 스핀 척(400)은 스핀 모터(410)의 외주부를 둘러싸도록 설치되는 모터 커버(490)를 더 포함한다. 모터 커버(490)의 상단부는 흡착 유지부(430)의 하단부 근방에 위치한다. 모터 커버(490)의 상단부에 기체 분사 기구(730)가 설치된다.
기체 분사 기구(730)는 제1의 환상 부재(731), 제2의 환상 부재(732) 및 기체 도입관(733)을 포함한다. 제1의 환상 부재(731)의 외경과 제2의 환상 부재(732)의 외경은 서로 동일하다.
제1의 환상 부재(731)의 하단면에는 주방향을 따르도록 홈(731G)이 형성되어 있다. 제1의 환상 부재(731)의 홈(731G)을 하방으로부터 덮도록, 제1의 환상 부재(731)의 하단면과 제2의 환상 부재(732)의 상단면이 접합된다. 제1의 환상 부재(731)와 제2의 환상 부재(732)가 접합된 상태에서, 제2의 환상 부재(732)가 모터 커버(490)의 상단부에 나사를 이용하여 부착된다.
제2의 환상 부재(732)에는, 하단면으로부터 상단면으로 연장되는 관통 구멍(732H)이 형성되어 있다. 관통 구멍(732H)은 기체 도입관(733)의 일단부를 삽입 가능하게 형성되어 있다. 관통 구멍(732H)에 기체 도입관(733)의 일단부가 삽입됨으로써, 제1의 환상 부재(731)의 홈(731G)의 내부 공간과 기체 도입관(733)의 내부 공간이 연통한다.
여기서, 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 하부 스핀 척(400)의 상단부보다 일정 거리 하방의 높이에 있는 경우를 상정한다. 이 높이는 후술하는 높이 L1(도 11)에 상당한다. 이 상태에서, 제1의 환상 부재(731)의 외주면에는, 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 각각 대응하는 복수의 분사 구멍(731H)이 형성되어 있다. 각 분사 구멍(731H)은 대응하는 승강 핀(723)의 상단부에 대향하도록 또한 홈(731G)의 내부 공간과 제1의 환상 부재(731)의 외부 공간을 연통하도록 형성되어 있다.
기체 도입관(733)의 타단부에는, 도시하지 않는 기체 공급계가 접속된다. 기체 공급계로부터 기체 도입관(733)에 공급되는 기체는, 제2의 환상 부재(732)의 관통 구멍(732H) 및 제1의 환상 부재(731)의 홈(731G)의 내부 공간을 통과하여 복수의 분사 구멍(731H)으로부터 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 각각 분사된다. 기체 도입관(733)에 공급되는 기체로는, 질소 가스 등의 불활성 가스가 이용된다.
(7) 세정 건조 처리 유닛에 의한 기판의 세정 처리
기판(W)의 세정 처리를 행할 때의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 일련의 동작에 대하여 설명한다. 도 11~도 18은 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 의한 기판(W)의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도이다. 이하의 설명에서는 하부 스핀 척(400)의 상단부보다 일정 거리 하방의 높이를 높이 L1라고 부른다. 또한, 하부 스핀 척(400)과 상부 스핀 척(600)의 사이의 미리 정해진 높이를 높이 L2라고 부른다. 또한, 상부 스핀 척(600)에 의해 기판(W)을 유지 가능한 높이를 높이 L3라고 부른다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 초기 상태에 있어서는, 가드(710)의 상단부가 상부 스핀 척(600)보다 낮고 또한 하부 스핀 척(400)보다 높은 위치에 유지된다. 또한, 상부 스핀 척(600)의 마그넷 플레이트(614)는 상방 위치에 있다. 이 경우, 마그넷 플레이트(614)의 자력선(B)은, 척 핀(615)의 마그넷(616)의 높이에 있어서 내측으로부터 외측을 향한다. 그에 따라, 각 척 핀(615)의 마그넷(616)의 S극이 내측에 흡인된다. 따라서, 각 척 핀(615)은 열린 상태로 된다. 또한, 수도 기구(720)의 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 높이 L1로 유지된다.
세정 건조 처리 유닛(SD1)에 기판(W)이 반입될 때에는, 도 11에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)이 상방으로 이동된다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 높이 L2로 유지된다. 이 상태에서, 도 1의 반송 기구(141)에 의해 복수의 승강 핀(723) 상에 기판(W)이 재치된다.
다음에, 도 12에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)이 하방으로 이동된다. 그에 따라, 도 13에 도시하는 바와 같이, 기판(W)이 복수의 승강 핀(723)으로부터 흡착 유지부(430) 상에 건네진다. 이 때, 기판(W)의 중심은 수평면 내에 있어서 흡착 유지부(430)의 회전 중심(WC)(도 6)에 일치하도록 위치 결정되어 있다. 그 후, 기판(W)의 이면 중앙부가 하부 스핀 척(400)에 의해 유지됨과 더불어, 기판(W)이 회전된다. 수도 기구(720)의 복수의 승강 핀(723)의 상단부는 높이 L1로 유지된다.
다음에, 도 13에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)가 상방으로 이동된다. 또한, 도 13에 굵은 점선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 표면 세정 기구(540)의 노즐(544, 545)이 하부 스핀 척(400)의 외방 위치로부터 기판(W)의 상방의 위치까지 이동된다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 브러시(514)의 세정면(514S)이 기판(W)의 이면 주연부에 접촉된다. 이 때, 미리 정해진 세정 조건에 의거하는 압력으로, 브러시(514)가 기판(W)의 이면에 압압된다. 또한, 브러시 모터(513)에 의해 브러시(514)가 회전된다. 또한, 노즐(515)로부터 브러시(514)에 세정액이 토출된다. 그에 따라, 기판(W)의 이면 주연부의 오염 물질이 브러시(514)에 의해 제거된다. 또한, 브러시(514)에 의해 제거되는 오염 물질이 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 따라서, 기판(W)에의 오염 물질의 재부착이 방지됨과 더불어 브러시(514)의 청정도의 저하가 억제된다.
이 때, 브러시(514)의 세정면(514S)의 일부가 기판(W)의 외주 단부에 접촉한다. 그에 따라, 추가 브러시를 설치하지 않고 기판(W)의 이면 주연부와 외주 단부가 동시에 세정된다.
또한, 표면 세정 기구(540)의 노즐(544)이 기판(W)의 중심의 상방의 위치에서 유지된다. 이 상태에서, 회전되는 기판(W)의 표면에 노즐(544)로부터 세정액이 토출된다. 그에 따라, 기판(W)의 표면이 세정된다.
기판(W)의 이면 주연부, 기판(W)의 외주 단부 및 기판(W)의 표면의 세정이 종료하면, 제1의 이면 세정 기구(510)가 초기 상태로 되돌려진다. 구체적으로는, 제1의 이면 세정 기구(510)에 있어서는, 브러시 모터(513)의 회전이 정지되고, 노즐(515)로부터 브러시(514)에의 세정액의 토출이 정지되어, 브러시(514)가 하방으로 이동된다.
한편, 표면 세정 기구(540)에 있어서는, 노즐(544)로부터 기판(W)으로의 세정액의 토출이 정지되어, 노즐(545)이 기판(W)의 중심의 상방의 위치에서 유지된다. 이 상태에서, 노즐(545)로부터 기판(W)의 표면에 기체가 토출된다. 그에 따라, 기판(W)의 표면이 건조된다.
기판(W)의 이면 및 표면이 건조하면, 도 14에 굵은 점선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 표면 세정 기구(540)의 노즐(544, 545)이 기판(W)의 상방 위치로부터 하부 스핀 척(400)의 외방 위치까지 이동된다. 또한, 기판(W)의 회전이 정지된다. 또한, 하부 스핀 척(400)에 있어서 기판(W)의 흡착이 정지된다.
다음에, 도 14에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)이 상방으로 이동된다. 그에 따라, 도 15에 도시하는 바와 같이, 기판(W)이 하부 스핀 척(400)의 흡착 유지부(430)로부터 복수의 승강 핀(723) 상에 건네진다. 그 후, 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 높이 L3로 유지된다. 이 때, 기판(W)이 상부 스핀 척(600)의 복수의 척 핀(615)의 유지부(615c)의 사이에 위치한다.
다음에, 도 15에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 상부 스핀 척(600)의 마그넷 플레이트(614)가 하방 위치로 이동한다. 이 경우, 복수의 척 핀(615)의 마그넷(616)의 N극이 내측으로 흡인된다. 그에 따라, 각 척 핀(615)이 닫힌 상태로 되고, 각 유지부(615c)가 기판(W)의 외주 단부에 맞닿는다. 그에 따라, 도 16에 도시하는 바와 같이, 복수의 척 핀(615)의 유지부(615c)에 의해서 기판(W)의 외주 단부가 유지된다.
그 후, 도 16에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)이 하방을 향해 이동된다. 또한, 도 16에 굵은 점선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 가드(710)가 상방을 향해서 이동된다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 복수의 승강 핀(723)의 상단부가 높이 L1로 유지된다. 또한, 가드(710)가 상부 스핀 척(600)에 의해 유지되는 기판(W)을 둘러싸는 높이로 이동한다. 이 상태에서, 기판(W)이 회전된다.
다음에, 도 17에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)가 상방으로 이동된다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 브러시(524)의 세정면(524S)이 기판(W)의 이면 주연부보다 내측의 영역에 접촉된다. 이 때, 미리 정해진 세정 조건에 의거하는 압력으로, 브러시(524)가 기판(W)의 이면에 압압된다. 또한, 노즐(525)로부터 브러시(524)에 세정액이 토출된다. 또한, 도 18에 굵은 일점 쇄선의 화살표로 표시하는 바와 같이, 브러시(524)가 기판(W)의 중심과 기판(W)의 외주 단부로부터 일정 거리 내측의 부분의 사이에서 이동된다. 그에 따라, 기판(W)의 이면 주연부보다 내측의 영역의 오염 물질이 브러시(524)에 의해 제거된다. 또한, 브러시(524)에 의해 제거되는 오염 물질이 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 따라서, 기판(W)에의 오염 물질의 재부착이 방지됨과 더불어 브러시(524)의 청정도의 저하가 억제된다.
이 때, 브러시(524)에 의해 제거된 오염 물질 및 브러시(524)에 공급되는 세정액은 하부 스핀 척(400)의 흡착 유지부(430) 상에 낙하한다. 여기서, 본 실시의 형태에서는, 제2의 이면 세정 기구(520)에 의해 기판(W)의 이면이 세정되는 동안, 흡착 유지부(430)가 회전된다. 그에 따라, 흡착 유지부(430) 상에 낙하하는 오염 물질 및 세정액이 원심력에 의해 흡착 유지부(430)로부터 떨쳐진다. 따라서, 흡착 유지부(430)에의 오염 물질의 부착이 억제된다.
또한, 상기와 같이, 흡착 유지부(430)에 형성되는 복수의 흡인 경로(436)(도 9)의 각각은, 회전축(420)의 상단부로부터 비스듬히 상방으로 경사져 연장되도록 형성되어 있다. 그에 따라, 흡착 유지부(430) 상에 낙하하는 오염 물질 및 세정액이 이물(異物)로서 복수의 흡인 경로(436)의 개구(437)(도 10)에 진입해도, 흡착 유지부(430)가 회전됨으로써, 그들 이물이 원심력에 의해 복수의 흡인 경로(436)로부터 배출된다. 따라서, 스핀 모터(410)의 내부로의 이물의 진입이 방지된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 제2의 이면 세정 기구(520)에 의해 기판(W)의 이면이 세정되는 동안, 기체 분사 기구(730)의 복수의 분사 구멍(731H)으로부터 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 기체가 분사된다. 그에 따라, 복수의 승강 핀(723)의 상단부 상에 낙하하는 오염 물질 및 세정액이, 기체에 의해 불어 날려진다. 따라서, 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 오염 물질 및 세정액이 부착하지 않는다. 그 결과, 수도 기구(720)에 의해 기판(W)이 지지될 때에, 복수의 승강 핀(723)의 상단부로부터 기판(W)의 이면으로의 오염 물질의 전사가 방지된다.
또한, 제2의 이면 세정 기구(520)에 의한 기판(W)의 이면 세정시에는, 상부 스핀 척(600)의 액 공급관(610a)을 통해 기판(W) 상에 세정액이 공급되어도 된다. 이 경우, 기판(W)의 이면 주연부보다 내측의 영역과 함께 기판(W)의 표면이 세정된다.
제2의 이면 세정 기구(520)에 의한 기판(W)의 이면 세정이 종료함으로써, 제2의 이면 세정 기구(520)가 초기 상태로 돌아간다. 또한, 기판(W)의 이면이 건조함으로써, 상부 스핀 척(600)에 의한 기판(W)의 회전이 정지된다. 또한, 흡착 유지부(430)의 회전이 정지됨과 더불어, 기체 분사 기구(730)에 의한 기체의 분사 동작도 정지된다. 또한, 상기와 반대의 순서로 상부 스핀 척(600)에 의해 유지된 기판(W)이 수도 기구(720)의 복수의 승강 핀(723) 상에게 건네진다. 마지막으로, 세정 후의 기판(W)이 도 1의 반송 기구(141)에 의해 수취되어, 세정 건조 처리 유닛(SD1)으로부터 반출된다.
(8) 세정 건조 처리 유닛에 있어서의 흡착 유지부의 세정 처리
세정 건조 처리 유닛(SD1)의 하부 스핀 척(400)에 있어서는, 흡착 유지부(430)의 상면에 오염 물질이 부착하면, 하부 스핀 척(400)에 의해 기판(W)이 유지될 때에, 기판(W)의 이면 중앙부에 오염 물질이 전사된다. 여기서, 본 실시의 형태에 관련된 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 예를 들면 미리 정해진 수의 기판(W)이 처리될 때마다, 또는 로트마다 흡착 유지부(430)의 상면이 세정된다.
도 19는 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서의 흡착 유지부(430)의 세정 처리에 대하여 설명하기 위한 측면도이다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 흡착 유지부(430)의 세정 처리시에는, 복수의 승강 핀(723)의 상단부는 높이 L1로 유지된다. 또한, 기체 분사 기구(730)로부터 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 기체가 분사된다.
또한, 하부 스핀 척(400)의 흡착 유지부(430)가 회전된다. 이 상태에서, 스핀 척 세정 기구(530)의 브러시(534)의 세정면(534S)이 흡착 유지부(430)의 상면에 접촉된다. 이 때, 미리 정해진 세정 조건에 의거하는 압력으로, 브러시(534)가 흡착 유지부(430)의 상면에 압압된다. 또한, 표면 세정 기구(540)의 노즐(544)이 흡착 유지부(430)의 상방에 위치하도록 이동된다. 또한, 흡착 유지부(430) 상의 브러시(534)에 세정액이 공급되도록 노즐(544)로부터 세정액이 토출된다.
이 상태에서, 스핀 척 세정 기구(530)의 브러시(534)가 흡착 유지부(430)의 회전 중심(WC)(도 6)과 외주 단부의 사이에서 이동된다. 그에 따라, 흡착 유지부(430)의 상면에 부착되는 오염 물질이 브러시(534)에 의해 제거된다. 따라서, 흡착 유지부(430)로부터 기판(W)의 이면 중앙부로의 오염 물질의 전사가 방지된다.
또한, 제거되는 오염 물질이 세정액에 의해 씻겨져 흐르므로, 제거된 오염 물질이 흡착 유지부(430)에 재부착하는 것이 방지된다. 그에 따라, 세정 후의 흡착 유지부(430)의 청정도가 향상된다. 또한, 브러시(534)의 청정도의 저하가 억제된다.
또한, 흡착 유지부(430)의 세정시에는, 브러시(534)를 이용하지 않아도 된다. 예를 들면, 회전되는 흡착 유지부(430)의 상면에 표면 세정 기구(540)의 노즐(544)로부터 세정액을 토출함으로써 흡착 유지부(430)를 세정해도 된다. 이 경우에 있어서도, 흡착 유지부(430)의 상면에 부착되는 오염 물질이 노즐(544)로부터 공급되는 세정액에 의해 씻겨져 흐른다. 따라서, 흡착 유지부(430)로부터 기판(W)의 이면 중앙부로의 오염 물질의 전사가 방지된다. 이 경우, 스핀 척 세정 기구(530)를 설치할 필요가 없어진다.
(9) 효과
도 20은 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서의 기판(W)의 유지 위치와 세정 위치의 관계를 나타내는 평면도이다. 도 20에서는, 하부 스핀 척(400)의 흡착 유지부(430)에 의해 흡착되는 기판(W)의 이면 중앙부가 굵은 일점 쇄선으로 표시된다. 또한, 기판(W)의 외주 단부 중 상부 스핀 척(600)의 복수의 척 핀(615)이 맞닿는 부분이 색이 없는 화살표로 표시된다. 또한, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)에 의해 세정되는 이면 주연부의 영역(R1)이 도트 패턴으로 나타남과 더불어, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 세정되는 이면 주연부보다 내측의 영역(R2)이 해칭으로 표시된다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 영역(R1)의 폭(D1)은 예를 들면 10mm 이상 25mm 이하로 설정된다.
또한, 도 20에서는, 수평면 내에서의 각 구성 요소의 위치 관계를 이해하기 쉽도록, 제1의 이면 세정 기구(510), 제2의 이면 세정 기구(520) 및 상부 스핀 척(600)의 복수의 척 핀(615)을 점선으로 표시한다.
상기와 같이, 하부 스핀 척(400)의 흡착 유지부(430)가 기판(W)의 이면 중앙부를 흡착함으로써 기판(W)이 유지된다. 이 상태에서, 도 5의 스핀 모터(410)에 의해 회전되는 기판(W)의 이면 주연부의 영역(R1)이, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)에 의해 세정된다. 이 경우, 도 20에 도시하는 바와 같이, 흡착 유지부(430)에 의한 기판(W)의 유지 위치와 브러시(514)에 의한 기판(W)의 세정 위치가 이격되므로, 흡착 유지부(430)와 브러시(514)가 간섭하지 않는다. 그에 따라, 흡착 유지부(430)와 브러시(514)의 간섭을 방지하기 위해서, 기판(W)의 유지 위치를 변경할 필요가 없다. 또한, 유지 위치의 변경에 의한 기판(W)의 위치 어긋남도 발생하지 않는다. 따라서, 기판(W)의 이면 주연부의 영역(R1)을 브러시(514)에 의해 균일하게 세정할 수 있다.
또한, 상부 스핀 척(600)의 복수의 척 핀(615)이 기판(W)의 외주 단부에 맞닿음으로써 기판(W)이 유지된다. 이 상태에서, 도 5의 스핀 모터(611)에 의해 회전되는 기판(W)의 이면 주연부보다 내측의 영역(R2)이, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 세정된다. 이 경우, 도 20에 도시하는 바와 같이, 복수의 척 핀(615)에 의한 기판(W)의 유지 위치와 브러시(524)에 의한 기판(W)의 세정 위치가 이격되므로, 복수의 척 핀(615)과 브러시(524)가 간섭하지 않는다. 그에 따라, 복수의 척 핀(615)과 브러시(524)의 간섭을 방지하기 위해서, 기판(W)의 유지 위치를 변경할 필요가 없다. 또한, 유지 위치의 변경에 의한 기판(W)의 위치 어긋남도 발생하지 않는다. 따라서, 기판(W)의 이면 주연부보다도 내측의 영역(R2)을 브러시(524)에 의해 균일하게 세정할 수 있다.
하부 스핀 척(400)과 상부 스핀 척(600)의 사이에서는, 도 5의 수도 기구(720)에 의해 기판(W)의 수도가 행해진다. 그에 따라, 기판(W)의 이면 전체를 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514) 및 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 균일하게 세정할 수 있다.
(10) 다른 실시의 형태
(10－1) 상기 실시의 형태에서, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 세정되는 영역은, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)에 의해 세정되는 기판(W)의 이면 주연부의 내측에 설정되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 세정되는 영역은, 기판(W)의 이면 주연부보다도 내측의 영역을 포함하고 있으면 좋다. 이 때문에, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)에 의해 세정되는 영역의 일부와, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)에 의해 세정되는 영역의 일부가 겹치도록 설정되어도 된다.
(10－2) 상기 실시의 형태에 기재된 기판의 세정 처리에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부 및 외주 단부가 세정된 후, 기판(W)의 이면 주연부의 내측의 영역이 세정되는데, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 세정 조건에 따라서는, 기판(W)의 이면 주연부의 내측의 영역이 세정된 후, 기판(W)의 이면 주연부 및 외주 단부가 세정되어도 된다.
(10－3) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부의 세정시에 브러시(514)에 세정액이 공급되는데, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 세정 조건에 따라서는, 브러시(514)에 의한 기판(W)의 세정시에 브러시(514)에 세정액이 공급되지 않아도 된다. 이 경우, 노즐(515)을 설치할 필요가 없어진다.
(10－4) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부보다도 내측의 영역의 세정시에 브러시(524)에 세정액이 공급되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 세정 조건에 따라서는, 브러시(524)에 의한 기판(W)의 세정시에 브러시(524)에 세정액이 공급되지 않아도 된다. 이 경우, 노즐(525)을 설치할 필요가 없어진다.
(10－5) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부의 세정시에 브러시(514)가 브러시 모터(513)에 의해 회전되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 기판(W)의 세정 조건에 따라서는, 기판(W)의 이면 주연부의 세정시에 브러시(514)를 회전시키지 않아도 된다. 이 경우, 제1의 이면 세정 기구(510)에 브러시 모터(513)을 설치할 필요가 없어진다.
(10－6) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부의 세정시에 브러시(514)의 일부가 기판(W)의 외주 단부에 접촉하도록 설치됨으로써, 기판(W)의 이면 주연부와 외주 단부가 동시에 세정되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 브러시(514)에 추가하여, 기판(W)의 외주 단부만을 세정하기 위한 다른 브러시가 설치되어도 된다.
(10－7) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 주연부 및 외주 단부를 세정하기 위한 브러시(514)와 기판(W)의 이면 주연부보다도 내측의 영역을 세정하기 위한 브러시(524)가 개별적으로 설치되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)를, 기판(W)의 이면 주연부 및 외주 단부의 세정과 기판(W)의 이면 주연부보다도 내측의 영역의 세정에 겸용해도 된다. 이 경우, 기판(W)의 세정에 이용하는 브러시의 수를 저감할 수 있다.
(10－8) 상기 실시의 형태에서는, 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 기체를 분사하기 위해서 원환상의 기체 분사 기구(730)가 이용되지만, 본 발명은 상기의 예에 한정되지 않는다. 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 기체를 분사하기 위한 구성으로는, 예를 들면 복수의 승강 핀(723)의 상단부에 각각 기체를 분사 가능한 복수의 기체 분사 노즐이 설치되어도 된다.
(10－9) 상기 실시의 형태에서는, 스핀 척 세정 기구(530)에 브러시(534)에 세정액을 공급하는 노즐이 설치되지 않지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스핀 척 세정 기구(530)의 아암(533)에, 브러시(534)를 향해 세정액을 토출 가능한 노즐이 설치되어도 된다.
(10－10) 상기의 실시의 형태에서는, 도포 처리실(32, 34)에 있어서 도포 처리 유닛(129)에 의해 기판(W) 상에 레지스트 커버막이 형성되지만, 본 발명은 상기의 예에 한정되지 않는다. 도포 처리실(21, 23)에 있어서 내수성을 가지는 레지스트막이 형성되는 경우에는, 도포 처리실(32, 34)에 있어서 기판(W) 상에 레지스트 커버막이 형성되지 않아도 된다. 또한, 기판(W) 상에 레지스트 커버막이 형성되지 않는 경우, 도포 처리실(32, 34)에 있어서 레지스트막의 형성 처리 또는 현상 처리 등의 다른 처리가 행해져도 된다.
(11) 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 부의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 구성 요소의 대응의 예에 대하여 설명하는데, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.
상기 실시의 형태에 있어서는, 하부 스핀 척(400)이 제1의 기판 유지 장치의 예이며, 상부 스핀 척(600)이 제2의 기판 유지 장치의 예이며, 수도 기구(720)가 수도 기구의 예이며, 제1의 이면 세정 기구(510)가 이 제1의 세정 기구의 예이며, 제2의 이면 세정 기구(520)가 제2의 세정 기구의 예이며, 흡착 유지부(430)가 흡착 유지부의 예이며, 스핀 모터(410)가 제1의 회전 구동부의 예이며, 제1의 이면 세정 기구(510)의 브러시(514)가 제1의 브러시의 예이다.
또한, 스핀 플레이트(612)가 회전 부재의 예이며, 스핀 모터(611)가 제2의 회전 구동부의 예이며, 복수의 척 핀(615)이 맞닿음 유지부의 예이며, 제2의 이면 세정 기구(520)의 브러시(524)가 제2의 브러시의 예이며, 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 장치의 예이다.
또한, 제1의 이면 세정 기구(510)의 노즐(515)이 제1의 세정액 공급부의 예이며, 제2의 이면 세정 기구(520)의 노즐(525)이 제2의 세정액 공급부의 예이며, 제어부(114)가 제어부의 예이며, 회전축(420)이 회전축의 예이며, 복수의 흡인 경로(436)가 흡인 경로의 예이다.
또한, 스핀 척 세정 기구(530)가 제3의 세정 기구의 예이며, 스핀 척 세정 기구(530)의 브러시(534)가 제3의 브러시의 예이며, 표면 세정 기구(540)가 제4의 세정 기구의 예이며, 표면 세정 기구(540)의 노즐(544)이 제3의 세정액 공급부의 예이며, 복수의 승강 핀(723)이 수도 지지부의 예이며, 기체 분사 기구(730)가 기체 분사 장치의 예이다.
청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 가지는 다른 여러 가지의 구성 요소를 이용할 수도 있다.
본 발명은 다양한 기판의 처리에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1의 기판 유지 장치와,
    상기 제1의 기판 유지 장치의 상방에 설치되는 제2의 기판 유지 장치와,
    상기 제1의 기판 유지 장치와 상기 제2의 기판 유지 장치의 사이에서 기판의 수도(受渡)를 행하는 수도 기구와,
    기판의 하면을 세정하는 제1 및 제2의 세정 기구를 구비하고,
    상기 제1의 기판 유지 장치는
    연직축의 둘레로 회전 가능하게 구성됨과 더불어, 기판의 하면 중앙부를 흡착하는 흡착 유지부와,
    상기 흡착 유지부를 회전시키는 제1의 회전 구동부를 포함하고,
    상기 제1의 세정 기구는, 상기 흡착 유지부에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 하면 주연부를 세정하는 제1의 브러시를 포함하고,
    상기 제2의 기판 유지 장치는,
    상기 연직축의 둘레로 회전 가능하게 구성된 회전 부재와,
    상기 회전 부재를 회전시키는 제2의 회전 구동부와,
    상기 회전 부재의 하방에 배치되는 기판의 외주 단부에 맞닿음으로써 기판을 유지하는 맞닿음 유지부를 포함하고,
    상기 제2의 세정 기구는, 상기 맞닿음 유지부에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 하면 중 상기 하면 주연부보다도 내측의 영역을 세정하는 제2의 브러시를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 세정 기구는, 상기 제1의 브러시를 이용한 상기 하면 주연부의 세정시에, 상기 제1의 브러시에 세정액을 공급하는 제1의 세정액 공급부를 더 포함하고,
    상기 제2의 세정 기구는, 상기 제2의 브러시를 이용한 상기 하면 주연부보다도 내측의 영역의 세정시에, 상기 제2의 브러시에 세정액을 공급하는 제2의 세정액 공급부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1의 기판 유지 장치, 제2의 기판 유지 장치, 상기 제1의 세정 기구, 상기 제2의 세정 기구 및 상기 수도 기구를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 동안, 상기 흡착 유지부가 회전되도록 상기 제1의 회전 구동부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1의 회전 구동부는, 상방을 향해 연장되도록 설치되는 중공의 회전축을 포함하고,
    상기 흡착 유지부는 흡인 경로를 가짐과 더불어 상기 회전축의 상단부에 부착되고,
    상기 흡인 경로는, 상기 회전축의 내부 공간으로부터 비스듬히 상방으로 경사져 연장됨과 더불어 상기 흡착 유지부의 상면에 개구하도록 형성된, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    제3의 브러시를 가짐과 더불어 상기 제3의 브러시에 의해 상기 흡착 유지부의 상면을 세정하는 제3의 세정 기구를 더 구비하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    제3의 세정액 공급부를 가짐과 더불어 상기 제3의 세정액 공급부로부터 상기 흡착 유지부의 상면에 세정액을 공급하는 제4의 세정 기구를 더 구비하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 수도 기구는 기판을 지지한 상태에서, 상기 제1의 기판 유지 장치와 상기 제2의 기판 유지 장치의 사이를 연직 방향으로 이동 가능하게 구성된 수도 지지부를 포함하고,
    상기 수도 지지부는 기판의 상기 하면 중앙부와 상기 하면 주연부 사이의 영역에 맞닿음으로써 기판을 지지하는 상단부를 가지고,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 제2의 세정 기구에 의해 기판의 하면이 세정되는 동안, 상기 제2의 기판 유지 장치의 하방의 위치에서 상기 수도 지지부의 상단부에 기체를 분사하는 기체 분사 장치를 더 구비하는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1의 브러시는, 상기 제1의 기판 유지 장치에 의해 유지된 상태로 회전되는 기판의 외주 단부에 접촉함으로써 상기 외주 단부를 세정 가능하게 구성된, 기판 처리 장치.
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