KR20160106712A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20160106712A
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Abstract

기판 처리 장치 (1) 는, 상부 개구 (222) 를 갖는 챔버 본체 (22) 와, 하부 개구 (232) 를 갖는 챔버 덮개부 (23) 와, 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 배치되는 차폐판 (51) 을 구비한다. 차폐판 (51) 의 직경 방향의 크기는, 하부 개구 (232) 의 직경 방향의 크기보다 크다. 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 가 챔버 덮개부 (23) 에 의해 덮임으로써, 기판 (9) 이 내부에 수용되는 챔버 (21) 가 형성된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 이 반입되어 챔버 (21) 가 형성되기 보다 전에, 차폐판 (51) 이 하부 개구 (232) 에 중첩된 상태에서, 가스 공급부 (812) 로부터 공급되는 가스가 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 충전된다. 이로써, 챔버 (21) 의 형성 후, 챔버 (21) 내에 신속하게 가스를 충만시켜, 원하는 저산소 분위기로 할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT DEVICE AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래부터 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」이라고 한다) 의 제조 공정에서는, 다종류의 기판 처리 장치를 사용하여 기판에 대해 여러 가지 처리가 실시된다. 예를 들어, 표면 상에 레지스트의 패턴이 형성된 기판 상에 약액을 공급함으로써, 기판의 표면에 대해 에칭 등의 처리가 실시된다. 또, 에칭 처리 종료 후, 기판 상에 제거액을 공급하여 레지스트를 제거하거나, 기판 상에 세정액을 공급하여 세정하는 처리도 실시된다.
기판의 처리를 산소가 존재하는 환경하 (예를 들어, 대기중) 에 있어서 실시하는 경우, 산소가 기판에 대해 악영향을 미치는 경우가 있다. 예를 들어, 처리에 사용하는 약액 중에 산소가 용해되어, 당해 약액이 기판의 표면에 접촉함으로써, 기판의 표면에 악영향이 발생하는 경우가 있다. 특히, 표면에 금속막이 형성된 기판의 처리에서는, 당해 금속막이 처리 중에 산화될 우려가 있다. 이와 같은 금속막의 산화는 최대한 방지할 것이 요구된다.
일본 공개특허공보 2010-56218호 (문헌 1) 의 기판 처리 장치에서는, 기판 유지 기구에 유지된 기판에 대향하는 차폐부가 형성된다. 차폐부는 기판의 상면에 대향하는 기판 대향면과, 기판 대향면의 주위로부터 기판 유지 기구를 향하여 돌출되는 주벽부 (周壁部) 를 구비한다. 기판 상에는, 산소 농도를 저하시킨 불활성 가스용존수와 약액 원액을 혼합한 약액이 공급된다. 문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 차단부를 형성함으로써, 기판의 상면 상의 분위기를 차단부의 외부의 분위기로부터 차단하여, 기판 상의 분위기의 산소 농도 상승을 억제하는 것이 도모되고 있다. 기판 상의 산소 농도가 저감되면, 기판의 상면 상에 형성된 금속막의 산화 등이 억제된다.
그런데, 문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 차단부의 내부가 외부와 완전히 격리되어 있지 않기 때문에, 기판 상의 분위기의 산소 농도 저감에 한계가 있다. 또, 차단부의 내부의 산소 농도를 신속하게 저감시키는 것에도 한계가 있다. 한편, 챔버 (처리실) 의 내부에 기판 유지부나 처리액 공급부를 형성하여, 기판을 반입한 후에 챔버를 밀폐하고, 내부 공간에 불활성 가스 등을 공급하여 저산소 상태로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 챔버의 내부 공간을 충분히 저산소 상태로 하기 위해서는 어느 정도 긴 시간이 필요해진다.
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 적합하며, 챔버 내를 신속하게 원하는 가스 분위기로 하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 수평 상태로 기판을 유지하는 기판 유지부와, 하부 개구를 갖고, 상기 하부 개구의 상방에 덮개 내부 공간을 형성하는 챔버 덮개부와, 상기 하부 개구와 상하 방향으로 대향하는 상부 개구를 갖고, 본체 내부 공간을 형성하는 챔버 본체와, 상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 상부 개구를 상기 챔버 덮개부에 의해 덮음으로써, 상기 기판 유지부를 내부에 수용하는 챔버를 형성하는 챔버 개폐 기구와, 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 상기 덮개 내부 공간에 배치되어 상기 기판의 상기 상면에 대향하고, 상기 하부 개구를 폐색 가능한 차폐판과, 상기 차폐판을 상기 덮개 내부 공간에 있어서 상기 챔버 덮개부에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 차폐판 이동 기구와, 상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구에 중첩된 상태에서 상기 덮개 내부 공간에 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비한다. 당해 기판 처리 장치에 의하면, 챔버 내를 신속하게 원하는 가스 분위기로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는, 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 상기 챔버에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 기판 이동 기구를 추가로 구비하고, 상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구로부터 이간되어 있는 상태에서, 상기 기판이, 상기 기판 이동 기구에 의해 상기 챔버 내에 있어서 상기 덮개 내부 공간과 상기 본체 내부 공간 사이를 상기 하부 개구 및 상기 상부 개구를 통하여 상대적으로 이동한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 챔버 덮개부가, 상하를 반전시킨 컵상의 덮개 본체부와, 상기 덮개 본체부의 하단부로부터 직경 방향 내방으로 확장됨과 함께 중앙부에 상기 하부 개구가 형성된 환상의 덮개 바닥면부를 구비하고, 상기 하부 개구에 중첩된 상기 차폐판의 하면이, 상기 하부 개구 주위의 전체 둘레에 걸쳐 상기 덮개 바닥면부의 상면에 접함으로써 상기 하부 개구를 폐색한다.
보다 바람직하게는, 상기 덮개 바닥면부의 상기 상면이, 상기 직경 방향 외방으로 향함에 따라 하방을 향하고, 상기 챔버 덮개부의 상기 덮개 바닥면부와 상기 덮개 본체부의 접속부에, 상기 덮개 내부 공간 내의 액체를 배출하는 배출 포트가 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 차폐판의 하면의 중앙부에 가스 분출구가 형성되고, 상기 가스 공급부에 의해, 상기 가스 분출구를 통하여 상기 차폐판의 상기 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 상기 가스가 공급된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고, 상기 챔버 본체가, 상기 챔버 덮개부의 하방에서 상기 기판 유지부의 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치하고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부를 구비한다.
보다 바람직하게는, 상기 챔버 본체가, 상기 컵부의 상기 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치하고, 상기 챔버 덮개부와 접함으로써 상기 챔버를 형성하는 외통부와, 상기 외통부의 상단부와 상기 컵부 사이의 간극을 폐색하는 외통 접속부를 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고, 상기 덮개 내부 공간에 있어서 상기 기판이 상기 기판 회전 기구에 의해 회전할 때, 상기 차폐판이 상기 기판에 근접한 위치에서 상기 중심축을 중심으로 하여 회전한다.
본 발명에 관련된 기판 처리 방법은, 수평 상태로 기판을 유지하는 기판 유지부와, 하부 개구를 갖고, 상기 하부 개구의 상방에 덮개 내부 공간을 형성하는 챔버 덮개부와, 상기 하부 개구와 상하 방향으로 대향하는 상부 개구를 갖고, 본체 내부 공간을 형성하는 챔버 본체와, 상기 덮개 내부 공간에 배치되어 상기 기판의 상면에 대향하고, 상기 하부 개구를 폐색 가능한 차폐판을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, a) 상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구에 중첩된 상태에서, 상기 덮개 내부 공간에 가스를 공급하는 공정과, b) 상기 챔버 덮개부가 상기 챔버 본체로부터 이간된 상태에서 상기 기판을 상기 기판 유지부에 의해 유지하는 공정과, c) 상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 상부 개구를 상기 챔버 덮개부에 의해 덮음으로써, 상기 기판 및 상기 기판 유지부를 내부에 수용하는 챔버를 형성하는 공정과, d) 상기 차폐판을 상기 챔버 덮개부에 대해 상대적으로 상승시켜 상기 차폐판을 상기 하부 개구로부터 이간시키는 공정과, e) 상기 챔버 내에 상기 가스를 공급하는 공정과, f) 상기 기판의 상기 상면에 처리액을 공급하는 공정을 구비한다. 당해 기판 처리 방법에 의하면, 챔버 내를 신속하게 원하는 가스 분위기로 할 수 있다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 기액 공급부 및 기액 배출부를 나타내는 블록도이다.
도 3 은 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 기판의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은 기판의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 기판 처리 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 기판 처리 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 단면도이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 대략 원판상의 반도체 기판 (9) (이하, 간단히 「기판 (9)」이라고 한다) 에 처리액을 공급하여 기판 (9) 을 1 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 도 1 에서는, 기판 처리 장치 (1) 의 일부의 구성의 단면에는, 평행 사선의 부여를 생략하고 있다 (다른 단면도에 있어서도 동일).
기판 처리 장치 (1) 는, 챔버 (21) 와, 기판 유지부 (31) 와, 기판 회전 기구 (35) 와, 제 1 이동 기구 (41) 와, 제 2 이동 기구 (42) 와, 제 3 이동 기구 (43) 와, 차폐판 (51) 과, 차폐판 회전 기구 (55) 와, 하우징 (11) 을 구비한다. 하우징 (11) 은 챔버 (21), 기판 유지부 (31) 및 차폐판 (51) 등을 수용한다.
챔버 (21) 는 상하 방향을 향하는 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 유개 (有蓋) 및 유저 (有底) 의 대략 원통상이다. 챔버 (21) 는 챔버 본체 (22) 와 챔버 덮개부 (23) 를 구비한다. 챔버 본체 (22) 와 챔버 덮개부 (23) 는 상하 방향으로 대향된다. 도 1 에 나타내는 상태에서는, 챔버 본체 (22) 와 챔버 덮개부 (23) 는 상하 방향으로 이간되어 있다. 챔버 본체 (22) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 유저 대략 원통상이고, 본체 내부 공간 (221) 을 형성한다. 챔버 덮개부 (23) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 유개 대략 원통상이고, 덮개 내부 공간 (231) 을 형성한다. 챔버 본체 (22) 의 외경과 챔버 덮개부 (23) 의 외경은 대략 동일하다.
챔버 본체 (22) 는, 대략 원형의 상부 개구 (222) 를 갖는다. 챔버 덮개부 (23) 는, 대략 원형의 하부 개구 (232) 를 갖는다. 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 는, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 와 상하 방향으로 대향된다. 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 의 직경과, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 의 직경은 대략 동일하다. 또, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 직경 방향에 있어서의 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 의 크기는, 하부 개구 (232) 의 직경 방향의 크기 (즉, 직경) 보다 크다. 챔버 본체 (22) 및 챔버 덮개부 (23) 의 구조의 상세에 대해서는 후술한다.
기판 유지부 (31) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상이다. 기판 유지부 (31) 는, 기판 (9) 의 하방에 배치되어, 수평 상태로 기판 (9) 의 외연부 (外緣部) 를 유지한다. 도 1 에 나타내는 상태에서는, 기판 유지부 (31) 는, 상하 방향에 있어서 챔버 본체 (22) 와 챔버 덮개부 (23) 사이에 위치한다. 기판 유지부 (31) 의 직경은 기판 (9) 의 직경보다 크다. 기판 유지부 (31) 의 직경은, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 의 직경, 및 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 의 직경보다 작다. 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 및 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 는, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 와 상하 방향으로 대향된다. 기판 회전 기구 (35) 는 기판 유지부 (31) 의 하방에 배치된다. 기판 회전 기구 (35) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 기판 (9) 을 기판 유지부 (31) 와 함께 회전시킨다.
차폐판 (51) 은 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상이다. 차폐판 (51) 은 챔버 덮개부 (23) 의 내부 공간인 덮개 내부 공간 (231) 에 배치된다. 차폐판 (51) 의 직경 방향의 크기 (즉, 직경) 는, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 차폐판 (51) 은 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 를 폐색할 수 있다. 차폐판 (51) 은 기판 유지부 (31) 에 유지되는 기판 (9) 의 상면 (91) 과 하부 개구 (232) 를 개재하여 상하 방향으로 대향된다.
차폐판 회전 기구 (55) 는 차폐판 (51) 의 상측에 배치된다. 차폐판 회전 기구 (55) 는, 예를 들어, 중공축 모터이다. 차폐판 회전 기구 (55) 에 의해, 차폐판 (51) 이, 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 있어서 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 차폐판 회전 기구 (55) 에 의한 차폐판 (51) 의 회전은, 기판 회전 기구 (35) 에 의한 기판 (9) 의 회전과는 독립적으로 행해진다.
차폐판 회전 기구 (55) 의 회전축 (551) 은, 하우징 (11) 의 상부에 형성된 관통공, 및 챔버 덮개부 (23) 의 상부에 형성된 관통공을 통하여 차폐판 (51) 에 접속된다. 하우징 (11) 의 당해 관통공 주위의 부위와, 챔버 덮개부 (23) 의 당해 관통공 주위의 부위는, 상하 방향으로 신축 가능한 대략 원통상의 신축 부재 (111) (예를 들어, 벨로즈) 에 의해 접속된다. 또, 회전축 (551) 에는 대략 원판상의 플랜지부 (553) 가 형성되어 있고, 플랜지부 (553) 의 외주부와, 하우징 (11) 의 상기 관통공 주위의 부위가, 상하 방향으로 신축 가능한 대략 원통상의 신축 부재 (552) (예를 들어, 벨로즈) 에 의해 접속된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 플랜지부 (553) 및 신축 부재 (552) 에 의해, 하우징 (11) 내의 공간과, 하우징 (11) 밖의 공간이 격리된다. 또, 신축 부재 (111) 에 의해, 챔버 덮개부 (23) 내의 공간과, 하우징 (11) 내 또한 챔버 덮개부 (23) 밖의 공간이 격리된다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 가 구비하는 기액 공급부 (18) 및 기액 배출부 (19) 를 나타내는 블록도이다. 기액 공급부 (18) 는, 처리액 공급부 (811) 와 가스 공급부 (812) 를 구비한다. 처리액 공급부 (811) 는, 상부 중앙 노즐 (181) 과 약액 공급부 (813) 와 순수 공급부 (814) 를 구비한다. 약액 공급부 (813) 및 순수 공급부 (814) 는, 각각 밸브를 통하여 상부 중앙 노즐 (181) 에 접속된다. 가스 공급부 (812) 는, 상부 중앙 노즐 (181) 과 복수의 덮개 노즐 (182) 과 불활성 가스 공급부 (816) 를 구비한다. 불활성 가스 공급부 (816) 는, 밸브를 통하여 상부 중앙 노즐 (181) 에 접속된다. 불활성 가스 공급부 (816) 는, 또, 밸브를 통하여 복수의 덮개 노즐 (182) 에도 접속된다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 덮개 노즐 (182) 은, 챔버 덮개부 (23) 의 상부에 형성된다. 복수의 덮개 노즐 (182) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 주상으로 배치된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 덮개 노즐 (182) 의 하단에는 제 1 가스 분출구 (184) 가 형성된다. 불활성 가스 공급부 (816) 로부터 송출된 불활성 가스는, 챔버 덮개부 (23) 의 상부에 형성된 복수의 제 1 가스 분출구 (184) 로부터 덮개 내부 공간 (231) 에 공급된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 상부 중앙 노즐 (181) 은, 차폐판 회전 기구 (55) 의 회전축 (551) 내에 형성된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상부 중앙 노즐 (181) 의 하단의 중앙부에는, 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하여 처리액 (즉, 약액 공급부 (813) 로부터의 약액, 및 순수 공급부 (814) 로부터의 순수) 을 공급하는 처리액 토출구 (183) 가 형성된다. 또, 상부 중앙 노즐 (181) 의 하단에 있어서, 처리액 토출구 (183) 의 주위에는, 대략 환상의 제 2 가스 분출구 (185) 가 형성된다. 불활성 가스 공급부 (816) 로부터 송출된 불활성 가스는, 제 2 가스 분출구 (185) 로부터 차폐판 (51) 의 하방의 공간 (즉, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간) 을 향하여 공급된다. 상부 중앙 노즐 (181) 의 하단은, 상하 방향에 있어서, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 과 대략 동일한 위치에 배치된다. 즉, 상부 중앙 노즐 (181) 의 처리액 토출구 (183) 및 제 2 가스 분출구 (185) 는, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 의 중앙부에 형성되어 있다.
기액 배출부 (19) 는, 본체 배출 포트 (226a) 와, 덮개부 배출 포트 (237) 와, 기액 분리부 (193) 와, 본체 배기부 (194) 와, 약액 회수부 (195) 와, 배액부 (196) 와, 기액 분리부 (197) 와, 덮개 배기부 (198) 와, 배액부 (199) 를 구비한다. 본체 배출 포트 (226a) 는 챔버 본체 (22) 에 형성되고, 기액 분리부 (193) 에 접속된다. 기액 분리부 (193) 는, 본체 배기부 (194), 약액 회수부 (195) 및 배액부 (196) 에 각각 밸브를 통하여 접속된다. 덮개부 배출 포트 (237) 는 챔버 덮개부 (23) 에 형성되고, 기액 분리부 (197) 에 접속된다. 기액 분리부 (197) 는, 덮개 배기부 (198) 및 배액부 (199) 에 각각 밸브를 통하여 접속된다. 기액 공급부 (18) 및 기액 배출부 (19) 의 각 구성은, 제어부 (10) 에 의해 제어된다. 제 1 이동 기구 (41), 제 2 이동 기구 (42), 제 3 이동 기구 (43), 기판 회전 기구 (35) 및 차폐판 회전 기구 (55) (도 1 참조) 도 제어부 (10) 에 의해 제어된다.
약액 공급부 (813) 로부터 상부 중앙 노즐 (181) 을 통하여 기판 (9) 상에 공급되는 약액은, 예를 들어, 폴리머 제거액, 혹은 불산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액이다. 순수 공급부 (814) 는, 상부 중앙 노즐 (181) 을 통하여 기판 (9) 에 순수 (DIW : deionized water) 를 공급한다. 처리액 공급부 (811) 는, 상기 약액 및 순수 이외의 처리액을 공급하는 다른 공급부를 구비하고 있어도 된다. 불활성 가스 공급부 (816) 로부터 공급되는 가스는, 예를 들어, 질소 (N2) 가스이다. 가스 공급부 (812) 는, 질소 가스 이외의 불활성 가스, 또는 불활성 가스 이외의 가스를 공급하는 다른 공급부를 구비하고 있어도 된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 챔버 본체 (22) 는, 외통부 (223) 와, 외통 접속부 (224) 와, 컵부 (225) 와, 본체 바닥부 (226) 를 구비한다. 컵부 (225) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이다. 컵부 (225) 는, 챔버 덮개부 (23) 의 하방에서 기판 회전 기구 (35) 의 직경 방향 외측으로 전체 둘레에 걸쳐 위치한다. 컵부 (225) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상의 컵 측벽부 (227a) 와, 컵 측벽부 (227a) 의 상단으로부터 직경 방향 내방으로 확장되는 대략 원환판상의 컵 천개부 (天蓋部) (227b) 를 구비한다. 컵 천개부 (227b) 의 중앙의 개구는, 상기 서술한 상부 개구 (222) 이다.
외통부 (223) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이다. 외통부 (223) 는, 컵부 (225) 의 직경 방향 외측으로 전체 둘레에 걸쳐 위치한다. 외통부 (223) 는, 예를 들어, 각각이 주상의 복수의 산접기선과 각각이 주상의 복수의 골짜기 접기선이 상하 방향으로 교대로 나열된 벨로즈이다. 외통부 (223), 컵부 (225) 및 기판 유지부 (31) 의 하방에는, 유저 대략 원통상의 본체 바닥부 (226) 가 배치된다. 외통부 (223) 의 하단부는, 본체 바닥부 (226) 의 측벽부의 상단부에 전체 둘레에 걸쳐 접속된다. 본체 바닥부 (226) 의 바닥면부에는, 상기 서술한 본체 배출 포트 (226a) 가 형성된다. 본체 배출 포트 (226a) 는, 챔버 본체 (22) 의 내부 공간인 본체 내부 공간 (221) 에 있어서, 기판 (9), 기판 유지부 (31) 및 컵부 (225) 의 하방에 배치된다. 본체 배출 포트 (226a) 를 통하여 챔버 본체 (22) 내의 액체 및 기체가, 챔버 본체 (22) 밖 (즉, 챔버 (21) 밖) 으로 배출된다. 본체 바닥부 (226) 에서는, 둘레 방향으로 배열되는 복수의 본체 배출 포트 (226a) 가 형성되어도 된다.
외통 접속부 (224) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이다. 외통 접속부 (224) 는, 외통부 (223) 의 상단부와 컵부 (225) 의 외연부를 접속한다. 구체적으로는, 외통 접속부 (224) 는, 외통부 (223) 의 상단부와, 컵 천개부 (227b) 의 외연부를 접속한다. 외통 접속부 (224) 에 의해, 외통부 (223) 의 상단부와 컵부 (225) 사이의 간극이 폐색된다.
챔버 덮개부 (23) 는, 덮개 본체부 (233) 와 덮개 바닥면부 (234) 를 구비한다. 덮개 본체부 (233) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 유개 대략 원통상이다. 바꾸어 말하면, 덮개 본체부 (233) 는, 상하를 반전시킨 컵상이다. 이미 서술한 바와 같이, 덮개 본체부 (233) 의 중앙부에 있어서의 관통공, 즉, 챔버 덮개부 (23) 의 상부에 있어서의 관통공은, 신축 부재 (111, 552), 하우징 (11) 의 상부의 일부, 및 플랜지부 (553) 에 의해 폐색된다. 당해 관통공을 폐색하는 이들 부재는, 덮개 본체부 (233) 의 일부로 파악해도 된다. 또, 신축 부재 (111, 552) 에 의해 형성되는 통상의 공간은, 덮개 내부 공간 (231) 의 일부이다.
덮개 바닥면부 (234) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이고, 중앙부에 상기 서술한 하부 개구 (232) 가 형성된다. 덮개 바닥면부 (234) 는, 덮개 본체부 (233) 의 하단부로부터 직경 방향 내방으로 확장된다. 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 및 하면 (236) 은, 직경 방향 외방으로 향함에 따라 하방을 향하는 경사면이다. 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 바닥면부 (234) 와 덮개 본체부 (233) 의 접속부에는, 상기 서술한 덮개부 배출 포트 (237) 가 형성된다. 덮개부 배출 포트 (237) 를 통하여 덮개 내부 공간 (231) 내의 액체 및 기체가 배출된다.
도 1 에 나타내는 상태에서는, 차폐판 (51) 은, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 에 중첩된다. 이 때, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 은, 하부 개구 (232) 주위의 전체 둘레에 걸쳐 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 에 접한다. 구체적으로는, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 의 외주부가, 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 중 하부 개구 (232) 근방의 부위에 전체 둘레에 걸쳐 접한다. 이로써, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 가 차폐판 (51) 에 의해 폐색되어, 하부 개구 (232) 의 상방의 덮개 내부 공간 (231) 이 폐공간이 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 차폐판 (51) 과 덮개 바닥면부 (234) 의 접촉부는 완전한 기밀 구조는 아니기 때문에, 덮개 내부 공간 (231) 은 외부의 공간으로부터 완전히 차단되어 있지는 않지만, 당해 접촉부가 시일 부재 등을 구비한 기밀 구조가 되고, 덮개 내부 공간 (231) 이 외부의 공간으로부터 격리된 밀폐 공간이 되어도 된다.
제 1 이동 기구 (41) 는, 예를 들어, 하우징 (11) 의 상측에 배치된다. 제 1 이동 기구 (41) 는, 차폐판 회전 기구 (55) 와 함께 차폐판 (51) 을 상하 방향으로 이동시킨다. 차폐판 (51) 은, 제 1 이동 기구 (41) 에 의해, 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 있어서 상하 방향으로 이동한다. 상기 서술한 바와 같이, 차폐판 (51) 은 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 보다 크기 때문에, 차폐판 (51) 이 하부 개구 (232) 를 통하여 챔버 덮개부 (23) 의 외부 (즉, 덮개 바닥면부 (234) 의 하방) 로 이동되는 것은 아니다. 제 1 이동 기구 (41) 는, 예를 들어, 모터와 볼 나사를 구비한다 (제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 에 있어서도 동일).
제 2 이동 기구 (42) 는, 챔버 본체 (22) 의 측방에 배치되어, 챔버 덮개부 (23) 를 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 챔버 덮개부 (23) 는, 도 1 에 나타내는 「상위치」와 도 3 에 나타내는 「하위치」사이를 제 2 이동 기구 (42) 에 의해 이동한다. 챔버 덮개부 (23) 가 상위치에 배치된 상태에서는, 하부 개구 (232) 가 기판 유지부 (31) 상의 기판 (9) 보다 상방에 위치하고, 챔버 덮개부 (23) 가 하위치에 배치된 상태에서는, 하부 개구 (232) 가 기판 유지부 (31) 상의 기판 (9) 보다 하방에 위치한다. 챔버 덮개부 (23) 가 상위치로부터 상위치보다 하방의 하위치로 이동될 때에는, 제 1 이동 기구 (41) 에 의해 차폐판 (51) 도 상하 방향으로 이동되고, 차폐판 (51) 의 챔버 덮개부 (23) 에 대한 상하 방향의 상대 위치가 변경된다. 즉, 제 1 이동 기구 (41) 및 제 2 이동 기구 (42) 는, 차폐판 (51) 을, 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 있어서 챔버 덮개부 (23) 에 대해 상대적으로 상하 방향으로 이동시키는 차폐판 이동 기구이다.
제 3 이동 기구 (43) 는, 챔버 본체 (22) 의 측방에 배치되어, 챔버 본체 (22) 의 일부를 상하 방향으로 이동시킨다. 구체적으로는, 제 3 이동 기구 (43) 에 의해 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가, 도 1 및 도 3 에 나타내는 「하위치」와 도 4 에 나타내는 「상위치」사이를 제 3 이동 기구 (43) 에 의해 이동한다. 컵부 (225) 가 하위치에 배치된 상태에서는, 상부 개구 (222) 가 기판 유지부 (31) 상의 기판 (9) 보다 하방에 위치하고, 컵부 (225) 가 상위치에 배치된 상태에서는, 상부 개구 (222) 가 기판 유지부 (31) 상의 기판 (9) 보다 상방에 위치한다. 컵부 (225) 가 상하 방향으로 이동될 때에는, 외통부 (223) 가 상하 방향으로 신축된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가 하위치로부터, 하위치보다 상방의 상위치로 이동될 때에도, 차폐판 (51) 의 챔버 덮개부 (23) 에 대한 상하 방향의 상대 위치가 변경된다. 또한, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 챔버 본체 (22) 의 본체 바닥부 (226) 및 기판 유지부 (31) 는 상하 방향으로는 이동되지 않는다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부 (23) 가 하위치에 위치하고, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 도 하위치에 위치하는 상태에서는, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 에 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 를 대향시키면서, 당해 상부 개구 (222) 가 챔버 덮개부 (23) 에 의해 덮인다. 이로써, 내부에 밀폐 공간 (즉, 덮개 내부 공간 (231) 및 본체 내부 공간 (221) 을 포함하는 공간이며, 이하, 「챔버 공간」이라고 한다) 을 갖는 챔버 (21) 가 형성된다. 구체적으로는, 챔버 덮개부 (23) 에 있어서, 덮개 본체부 (233) 와 덮개 바닥면부 (234) 의 접속부가 챔버 본체 (22) 의 외통부 (223) 와 접함으로써 챔버 (21) 가 형성된다.
또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가 상위치에 위치하고, 챔버 덮개부 (23) 도 상위치에 위치하는 상태에서도 마찬가지로, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 가 챔버 덮개부 (23) 에 의해 덮임으로써, 챔버 (21) 가 형성된다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 챔버 (21) 의 내부 (즉, 챔버 공간) 에는, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 가 수용된다. 즉, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 는, 챔버 덮개부 (23) 를 챔버 본체 (22) 에 대해 상하 방향으로 상대적으로 이동시키고, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 를 챔버 덮개부 (23) 에 의해 덮음으로써 챔버 (21) 를 형성하는 챔버 개폐 기구이다.
다음으로, 도 5 를 참조하면서 기판 처리 장치 (1) 에 의한 기판 (9) 의 처리 흐름에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 먼저 도 1 에 나타내는 바와 같이, 챔버 덮개부 (23) 가 상위치에 위치하고, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가 하위치에 위치한다. 바꿔 말하면, 챔버 (21) 가 열린 상태이다. 또, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 이 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 에 접하도록, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 에 평면에서 보았을 때 중첩된다. 이로써, 하부 개구 (232) 가 폐색되어 덮개 내부 공간 (231) 이 폐공간이 된다. 이 상태에서 가스 공급부 (812) (도 2 참조) 에 의해, 복수의 제 1 가스 분출구 (184) 를 통하여 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 공급된다. 또, 덮개 내부 공간 (231) 의 기체가 덮개부 배출 포트 (237) 로부터 챔버 덮개부 (23) 의 외부로 배출된다. 이로써, 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 충전된다 (스텝 S11).
또한, 스텝 S11 에서는, 반드시 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 가 차폐판 (51) 에 의해 기밀하게 폐색되어 있을 필요는 없고, 차폐판 (51) 이 하부 개구 (232) 에 중첩되어 있다면, 차폐판 (51) 과 덮개 바닥면부 (234) 사이에 약간의 간극이 존재하는 폐색 형태여도 된다. 이와 같은 폐색 형태여도, 가스 공급부 (812) 로부터 덮개 내부 공간 (231) 으로의 질소 가스의 공급량이 제어되어, 덮개 내부 공간 (231) 으로의 질소 가스의 유입량과, 당해 간극 및 덮개부 배출 포트 (237) 로부터의 기체의 유출량을 대략 동일하게 함으로써, 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 충전된다. 그리고, 당해 질소 가스의 유입량 등을 적절히 제어함으로써, 덮개 내부 공간 (231) 내의 산소 농도를 프로세스상 필요한 정도까지 저감시킨 저산소 상태로 할 수 있다. 또한, 도 1 에서는, 기판 (9) 을 도시하고 있지만, 스텝 S11 은, 기판 (9) 이 기판 처리 장치 (1) 에 반입되기 보다 전에 실시된다.
계속해서, 상기 서술한 바와 같이 챔버 덮개부 (23) 가 챔버 본체 (22) 로부터 이간된 상태에서, 하우징 (11) 에 형성된 반출입구 (도시 생략) 로부터 기판 (9) 이 하우징 (11) 내에 반입되고, 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된다 (스텝 S12). 스텝 S12 에서는, 기판 (9) 이 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 보다 상방에서 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된다.
도 6 은, 기판 처리 장치 (1) 에서 처리되는 기판 (9) 의 표면 상태의 일례를 설명하기 위한 단면도이다. 기판 (9) 은, 예를 들어, 상면 (91) 에 폴리머 잔류물 (즉, 드라이 에칭이나 애싱 후의 잔류물) 이 부착되어 있고, 금속 패턴이 노출된 것이다. 금속 패턴은, 구리나 텅스텐 등의 금속의 단막이어도 되고, 복수의 금속막을 적층한 다층막이어도 된다. 당해 다층막은, 예를 들어, 구리막의 표면에 확산 방지를 위한 베리어 메탈막을 형성한 적층막이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에는, 층간 절연막 (911) 이 형성되어 있다. 층간 절연막 (911) 에는, 하배선홈 (912) 이 그 상면으로부터 파고 들어가 형성되어 있다. 하배선홈 (912) 에는, 구리 배선 (913) 이 매설되어 있다. 층간 절연막 (911) 상에는, 에칭 스토퍼막 (914) 을 개재하여 피가공막의 일례로서의 저유전율 절연막 (915) 이 적층되어 있다. 저유전율 절연막 (915) 에는, 상배선홈 (916) 이 그 상면으로부터 파고 들어가 형성되어 있다. 또한, 저유전율 절연막 (915) 에는, 상배선홈 (916) 의 저면으로부터 구리 배선 (913) 의 표면에 이르는 비아홀 (917) 이 형성되어 있다. 상배선홈 (916) 및 비아홀 (917) 에는, 구리가 일괄적으로 매립된다.
상배선홈 (916) 및 비아홀 (917) 은, 저유전율 절연막 (915) 상에 하드 마스크가 형성된 후, 드라이 에칭 처리가 실시되어, 저유전율 절연막 (915) 에 있어서의 하드 마스크로부터 노출된 부분이 제거됨으로써 형성된다. 상배선홈 (916) 및 비아홀 (917) 의 형성 후, 애싱 처리가 실시되어, 저유전율 절연막 (915) 상으로부터 불필요해진 하드 마스크가 제거된다. 드라이 에칭시 및 애싱시에는, 저유전율 절연막 (915) 이나 하드 마스크의 성분을 함유하는 반응 생성물이, 폴리머 잔류물이 되어, 저유전율 절연막 (915) 의 표면 (상배선홈 (916) 및 비아홀 (917) 의 내면을 포함한다) 등에 부착된다. 이 때문에, 애싱 후에는, 기판 (9) 의 표면에 폴리머 제거액을 공급하여, 저유전율 절연막 (915) 의 표면으로부터 폴리머 잔류물을 제거하기 위한 처리가 실시된다.
상기 서술한 바와 같이, 표면에 금속 패턴인 구리 배선 (913) 이 노출된 기판 (9) 이 기판 유지부 (31) 에 유지되면, 제 1 이동 기구 (41) 및 제 2 이동 기구 (42) 가 구동됨으로써, 차폐판 (51) 및 챔버 덮개부 (23) 가 하방으로 이동한다. 챔버 덮개부 (23) 는, 도 1 에 나타내는 상위치로부터 도 3 에 나타내는 하위치로 이동한다. 바꾸어 말하면, 챔버 덮개부 (23) 가 챔버 본체 (22) 에 대해 상하 방향으로 상대적으로 이동한다. 그리고, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 가 챔버 덮개부 (23) 에 의해 덮임으로써, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 를 내부에 수용하는 챔버 (21) 가 형성된다 (스텝 S13). 또, 스텝 S13 과 병행하여, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 에 대해 상대적으로 상승하여, 챔버 (21) 내에 있어서, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 로부터 상방으로 이간된다 (스텝 S14).
상기 서술한 바와 같이, 챔버 덮개부 (23) 가 상위치로부터 하위치로 이동함으로써, 기판 유지부 (31) 에 유지된 기판 (9) 은, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 를 통과하여 덮개 내부 공간 (231) 으로 이동한다. 바꾸어 말하면, 스텝 S13, S14 에 있어서 챔버 (21) 가 형성된 상태에서, 기판 (9) 은 챔버 공간 중 덮개 내부 공간 (231) 에 위치한다. 덮개 내부 공간 (231) 에는, 상기 서술한 바와 같이, 질소 가스가 충전되어 있기 때문에, 기판 (9) 을 덮개 내부 공간 (231) 으로 이동시킴으로써, 기판 (9) 주위를 신속하게 질소 가스 분위기 (즉, 저산소 분위기) 로 할 수 있다. 덮개 내부 공간 (231) 에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 과 차폐판 (51) 의 하면 (512) 은 상하 방향으로 대향하여 근접한다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 스텝 S11 이후에도 기판 (9) 에 대한 일련의 처리가 종료될 때까지, 가스 공급부 (812) 에 의한 질소 가스의 공급이 계속된다. 도 3 에 나타내는 상태에서는, 차폐판 (51) 보다 상방에 위치하는 복수의 덮개 노즐 (182) 의 제 1 가스 분출구 (184) (도 2 참조) 로부터 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 공급됨으로써, 덮개 내부 공간 (231) 의 기압이 본체 내부 공간 (221) 의 기압보다 높아진다. 바꾸어 말하면, 덮개 내부 공간 (231) 이 양압 상태가 된다. 이 때문에, 덮개 내부 공간 (231) 의 질소 가스가, 차폐판 (51) 과 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 바닥면부 (234) 사이의 간극으로부터, 하부 개구 (232) 및 상부 개구 (222) 를 통하여 본체 내부 공간 (221) 으로 유출된다 (즉, 덮개 내부 공간 (231) 으로부터 본체 내부 공간 (221) 으로 송출된다). 또, 본체 내부 공간 (221) 의 기체는, 본체 배출 포트 (226a) 로부터 챔버 (21) 의 외부로 배출된다. 이로써, 본체 내부 공간 (221) 에도 가스 공급부 (812) 로부터의 질소 가스가 공급되어 충전된다. 바꾸어 말하면, 가스 공급부 (812) 에 의해 챔버 (21) 내에 질소 가스가 공급되어 충전된다 (스텝 S15). 이하, 스텝 S15 의 처리를 「가스 치환 처리」라고 한다.
스텝 S15 에 있어서, 가스 공급부 (812) 로부터의 질소 가스는, 상부 중앙 노즐 (181) 의 제 2 가스 분출구 (185) (도 2 참조) 를 통하여 차폐판 (51) 의 하면 (512) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간에도 공급된다. 이로써, 차폐판 (51) 과 기판 (9) 사이의 공간의 분위기를 신속하게 질소 가스 분위기로 치환할 수 있다. 또한, 스텝 S11 ∼ S14 사이의 어느 스텝에 있어서도, 필요에 따라 제 2 가스 분출구 (185) 로부터 질소 가스를 공급해도 된다. 특히, 스텝 S14 에 있어서 제 2 가스 분출구 (185) 로부터 질소 가스를 공급함으로써, 스텝 S15 의 가스 치환 처리를 더욱 효율적으로 실시할 수 있다.
다음으로, 제 1 이동 기구 (41), 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 가 구동됨으로써, 차폐판 (51), 챔버 덮개부 (23) 및 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가 상방으로 이동한다. 챔버 덮개부 (23) 및 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 는 각각 도 3 에 나타내는 하위치로부터 도 4 에 나타내는 상위치로 이동한한다. 바꾸어 말하면, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 에 의해, 기판 (9) 이 기판 유지부 (31) 와 함께 챔버 (21) 에 대해 상대적으로 하강한다. 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 는, 기판 (9) 을 기판 유지부 (31) 와 함께 챔버 (21) 에 대해 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 기판 이동 기구이다. 차폐판 (51) 의 챔버 덮개부 (23) 에 대한 상대 위치는 변경되지 않고, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 로부터 상방으로 이간된 상태가 유지된다.
상기 서술한 바와 같이, 챔버 (21) 가 하위치로부터 상위치로 이동함으로써, 챔버 (21) 내에 있어서, 기판 (9) 이 덮개 내부 공간 (231) 으로부터 하부 개구 (232) 및 상부 개구 (222) 를 통하여 본체 내부 공간 (221) 으로 이동한다 (스텝 S16). 이로써, 컵부 (225) 가, 챔버 덮개부 (23) 의 하방에서 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 직경 방향 외측으로 전체 둘레에 걸쳐 위치한다.
기판 (9) 이 본체 내부 공간 (221) 에 위치하면, 기판 회전 기구 (35) 에 의한 기판 (9) 의 회전이 개시된다. 그리고, 처리액 공급부 (811) 에 의해, 상부 중앙 노즐 (181) 의 처리액 토출구 (183) (도 2 참조) 를 통하여, 회전중인 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 처리액이 공급된다 (스텝 S17). 회전하는 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 처리액은, 원심력에 의해 상면 (91) 상을 직경 방향 외방으로 이동하여, 기판 (9) 의 외연으로부터 컵부 (225) 로 비산된다. 컵부 (225) 에 의해 받은 처리액은, 컵부 (225) 의 하방에 배치된 본체 배출 포트 (226a) 를 통하여 챔버 (21) 밖으로 배출된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 소정 시간만큼 처리액이 공급됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 소정의 처리가 실시된다. 이하, 스텝 S17 의 처리를 「액처리」라고 한다. 스텝 S17 에서는, 약액 공급부 (813) 로부터 공급된 약액 (예를 들어, 폴리머 제거액이나 에칭액 등) 이 소정 시간에 걸쳐 기판 (9) 상에 공급된 후, 약액의 공급이 정지된다. 이로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 약액 처리가 실시된다. 기판 (9) 상의 약액은, 기판 (9) 의 회전에 의해 컵부 (225) 로 비산되어, 기판 (9) 상으로부터 제거된다. 컵부 (225) 에 의해 받은 약액은, 본체 배출 포트 (226a) 를 통하여 챔버 (21) 밖으로 배출되고, 약액 회수부 (195) (도 2 참조) 에 의해 회수된다. 계속해서, 순수 공급부 (814) 로부터 공급된 순수가 소정 시간에 걸쳐 기판 (9) 상에 공급됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 린스 처리가 실시된다. 컵부 (225) 에 의해 받은 순수는, 본체 배출 포트 (226a) 를 통하여 챔버 (21) 밖으로 배출되고, 배액부 (196) 에 의해 폐기된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 컵부 (225) 에 동심원상으로 배치된 복수의 컵이 형성되어도 된다. 이 경우, 기판 (9) 상에 공급되는 처리액의 종류가 전환될 때, 기판 (9) 으로부터의 처리액을 받는 컵도 교체하는 것이 바람직하다. 이로써, 스텝 S17 에 있어서 복수 종류의 처리액이 이용될 때, 복수의 처리액을 용이하게 분별하여 회수 또는 폐기할 수 있다.
스텝 S17 에 있어서 기판 (9) 에 대한 처리액의 공급이 실시되고 있는 동안에도, 상기 서술한 바와 같이, 가스 공급부 (812) 에 의한 질소 가스의 공급이 계속된다. 도 4 에 나타내는 상태에서도, 도 3 에 나타내는 상태와 마찬가지로, 차폐판 (51) 보다 상방에 위치하는 복수의 덮개 노즐 (182) 의 제 1 가스 분출구 (184) 로부터 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 공급된다. 이로써, 덮개 내부 공간 (231) 의 기압이 본체 내부 공간 (221) 의 기압보다 높아져, 덮개 내부 공간 (231) 이 양압 상태가 되어 있는 것이 바람직하다. 덮개 내부 공간 (231) 이 양압 상태가 됨으로써, 덮개 내부 공간 (231) 의 질소 가스가, 차폐판 (51) 과 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 바닥면부 (234) 사이의 간극으로부터, 하부 개구 (232) 및 상부 개구 (222) 를 통하여 본체 내부 공간 (221) 으로 송출된다. 또, 덮개 내부 공간 (231) 으로부터 본체 내부 공간 (221) 으로 유입된 질소 가스는, 본체 배출 포트 (226a) 를 통하여 흡인되어 챔버 (21) 밖으로 배출된다.
이로써, 차폐판 (51) 의 외주연 근방, 하부 개구 (232) 의 외주연 근방, 상부 개구 (222) 의 외주연 근방, 및 기판 (9) 의 외주연 근방을 순서대로 통과하는 대략 원통상의 질소 가스의 기류가 챔버 (21) 내에 형성된다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대한 처리액의 공급은, 당해 대략 원통상의 기류의 내부에서 실시되기 때문에, 처리액의 미스트나 흄 등이, 대략 원통상의 기류를 통과하여 차폐판 (51) 과 덮개 바닥면부 (234) 사이의 간극으로부터 덮개 내부 공간 (231) 으로 진입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 처리액의 미스트나 흄 등을 당해 기류에 의해 하방으로 신속하게 이동시켜, 챔버 (21) 밖으로 신속하게 배출할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 본체 배출 포트 (226a) 가 컵부 (225) 의 하방에 배치됨으로써, 당해 기류를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 당해 기류의 유속 등은, 복수의 덮개 노즐 (182) 로부터의 질소 가스의 공급량, 및 차폐판 (51) 과 덮개 바닥면부 (234) 사이의 간극의 크기 등을 변경함으로써, 용이하게 조정할 수 있다. 또, 당해 기류가 형성된다면, 본체 배출 포트 (226a) 는 반드시 컵부 (225) 의 하방에 배치될 필요는 없고, 본체 내부 공간 (221) 에 위치하는 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 보다 하방에 배치되어 있으면 된다.
스텝 S17 에서는, 상부 중앙 노즐 (181) 의 제 2 가스 분출구 (185) 를 통하여 차폐판 (51) 의 하면 (512) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간에도 질소 가스가 공급되어도 된다. 이와 같이, 상기 서술한 대략 원통상의 기류의 내측에 있어서, 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하는 하방향의 기류가 형성됨으로써, 기판 (9) 의 상방의 공간에 존재하는 처리액의 미스트나 흄 등을, 당해 대략 원통상의 기류를 향하여 밀어낼 수 있다. 그 결과, 처리액의 미스트나 흄 등이 덮개 내부 공간 (231) 으로 진입하는 것을 더욱 억제하면서, 당해 미스트나 흄 등을 더욱 신속하게 챔버 (21) 밖으로 배출할 수 있다.
기판 (9) 에 대한 처리액의 공급이 종료되면, 제 1 이동 기구 (41), 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 가 구동됨으로써, 차폐판 (51), 챔버 덮개부 (23) 및 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가 하방으로 이동한다. 챔버 덮개부 (23) 및 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 는 각각 도 4 에 나타내는 상위치로부터 도 3 에 나타내는 하위치로 이동한다. 바꾸어 말하면, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 에 의해, 기판 (9) 이 기판 유지부 (31) 와 함께 챔버 (21) 에 대해 상대적으로 상승한다. 차폐판 (51) 의 챔버 덮개부 (23) 에 대한 상대 위치는 변경되지 않고, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 로부터 상방으로 이간된 상태가 유지된다.
상기 서술한 바와 같이, 챔버 (21) 가 상위치로부터 하위치로 이동함으로써, 챔버 (21) 내에 있어서, 기판 (9) 이 본체 내부 공간 (221) 으로부터 상부 개구 (222) 및 하부 개구 (232) 를 통하여 덮개 내부 공간 (231) 으로 이동한다 (스텝 S18). 덮개 내부 공간 (231) 에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 과 차폐판 (51) 의 하면 (512) 은 상하 방향으로 대향하여 근접한다.
계속해서, 기판 회전 기구 (35) 에 의해, 기판 (9) 이 기판 유지부 (31) 와 함께 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 비교적 고속으로 회전한다. 이로써, 기판 (9) 상의 처리액 (예를 들어, 순수) 이, 상면 (91) 상을 직경 방향 외방으로 이동하여, 기판 (9) 의 외연으로부터 주위로 비산된다. 그 결과, 기판 (9) 상의 처리액이 제거된다 (스텝 S19). 이하, 스텝 S19 의 처리를 「건조 처리」라고 한다. 스텝 S19 에 있어서의 기판 (9) 의 회전 속도는, 스텝 S17 에 있어서의 기판 (9) 의 회전 속도보다 크다.
스텝 S19 에 있어서, 회전하는 기판 (9) 으로부터 비산된 처리액은, 덮개 본체부 (233) 의 내면 및 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 에서 받아, 덮개 본체부 (233) 와 덮개 바닥면부 (234) 의 접속부로 이동한다. 그리고, 당해 처리액 (즉, 스텝 S19 에 있어서 기판 (9) 상으로부터 제거된 처리액) 은, 덮개부 배출 포트 (237) 에 의해 챔버 덮개부 (23) 밖 (즉, 챔버 (21) 밖) 으로 배출된다. 챔버 덮개부 (23) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 이, 직경 방향 외방으로 향함에 따라 하방을 향하는 경사면이다. 이 때문에, 상면 (235) 상의 처리액이 하부 개구 (232) 를 향하여 이동하는 것이 방지된다. 또, 상면 (235) 상의 처리액이 신속하게 직경 방향 외방으로 이동하기 때문에, 덮개 내부 공간 (231) 으로부터의 처리액의 조속한 배출을 실현할 수 있다.
덮개 내부 공간 (231) 에 있어서 기판 (9) 이 기판 회전 기구 (35) 에 의해 회전할 때에는 (즉, 스텝 S19 에서는), 차폐판 회전 기구 (55) 에 의해, 차폐판 (51) 이, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 상하 방향으로 근접한 위치에서, 기판 (9) 과 동일한 회전 방향으로 기판 (9) 의 회전 속도와 거의 동일한 회전 속도로 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에 근접하여 차폐판 (51) 이 배치됨으로써, 기판 (9) 으로부터 비산된 처리액이, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 재부착되는 것을 억제 (또는 방지) 할 수 있다. 또, 차폐판 (51) 이 회전함으로써, 차폐판 (51) 의 상면 (511) 및 하면 (512) 에 부착된 처리액을 주위로 비산시켜, 차폐판 (51) 상으로부터 제거할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 스텝 S19 에 있어서, 상부 중앙 노즐 (181) 의 제 2 가스 분출구 (185) (도 2 참조) 를 통하여 차폐판 (51) 의 하면 (512) 과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간에 질소 가스가 공급된다. 이로써, 기판 (9) 과 차폐판 (51) 사이의 공간으로부터, 더욱 신속하게 처리액을 배출할 수 있어, 기판 (9) 의 건조를 촉진시킬 수 있다.
기판 (9) 의 건조 처리가 종료되면, 제 1 이동 기구 (41) 및 제 2 이동 기구 (42) 가 구동됨으로써, 차폐판 (51) 및 챔버 덮개부 (23) 가 상방으로 이동한다. 챔버 덮개부 (23) 는, 도 3 에 나타내는 하위치로부터 도 1 에 나타내는 상위치로 이동한다. 이로써, 챔버 덮개부 (23) 와 챔버 본체 (22) 가 상하 방향으로 이간되어 챔버 (21) 가 개방된다. 그 후, 상기 서술한 일련의 처리가 실시된 기판 (9) 이, 하우징 (11) 에 형성된 반출입구 (도시 생략) 로부터 하우징 (11) 밖으로 반출된다 (스텝 S20). 또, 차폐판 (51) 은, 챔버 덮개부 (23) 에 대해 상대적으로 하강하여, 덮개 바닥면부 (234) 와 접하여 하부 개구 (232) 를 폐색한다. 그리고, 가스 공급부 (812) 로부터 공급되는 질소 가스에 의해, 스텝 S11 와 마찬가지로, 덮개 내부 공간 (231) 에 질소 가스가 충전된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 복수의 기판 (9) 에 대해 순차 상기 서술한 스텝 S11 ∼ S20 이 실시된다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에, 직경 방향의 크기가 하부 개구 (232) 보다 큰 차폐판 (51) 이 형성된다. 그리고, 기판 (9) 이 반입되어 챔버 (21) 가 형성되기 보다 전에, 스텝 S11 에 있어서, 차폐판 (51) 이 하부 개구 (232) 에 중첩된 상태에서, 가스 공급부 (812) 로부터 공급되는 가스가 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 내부 공간 (231) 에 충전된다. 이로써, 챔버 (21) 의 형성 후, 챔버 (21) 내를 신속하게 원하는 가스 분위기로 할 수 있다. 그 결과, 챔버 (21) 의 형성으로부터 당해 가스 분위기에 있어서의 기판 (9) 의 처리 개시까지의 시간을 단축할 수 있어, 기판 처리 장치 (1) 의 생산성을 향상시킬 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 가스 공급부 (812) 로부터 공급되는 가스를 질소 가스 등의 불활성 가스로 함으로써, 저산소 분위기에 있어서의 기판 (9) 의 액처리를 신속하게 실시할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 형성된 금속막의 산화 등을 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 챔버 덮개부 (23) 는, 덮개 본체부 (233) 와 덮개 바닥면부 (234) 를 구비한다. 스텝 S11 에서는, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 이 덮개 바닥면부 (234) 의 상면 (235) 에 접함으로써, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 가 폐색된다. 이로써, 덮개 내부 공간 (231) 으로의 가스의 충전을 신속하고 용이하게 실시할 수 있다.
스텝 S13 에 있어서 챔버 (21) 가 형성된 상태에서는, 기판 (9) 이, 미리 가스가 충전되어 있는 덮개 내부 공간 (231) 에 위치한다. 이로써, 챔버 (21) 의 형성 직후부터, 기판 (9) 의 주위를 신속하게 원하는 가스 분위기로 할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 스텝 S15 에서는, 기판 (9) 을 덮개 내부 공간 (231) 에 배치한 상태에서 가스 치환 처리가 실시되고, 스텝 S16 에 있어서, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 에 의해 챔버 (21) 가 상위치로 이동함으로써, 기판 (9) 이 덮개 내부 공간 (231) 으로부터 본체 내부 공간 (221) 으로 상대적으로 이동한다. 또, 스텝 S17 에서는, 기판 (9) 을 본체 내부 공간 (221) 에 배치한 상태에서 기판 (9) 에 대한 액처리가 실시되고, 스텝 S18 에 있어서, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 에 의해 챔버 (21) 가 하위치로 이동함으로써, 기판 (9) 이 본체 내부 공간 (221) 으로부터 덮개 내부 공간 (231) 으로 상대적으로 이동한다. 그리고, 스텝 S19 에 있어서, 기판 (9) 을 덮개 내부 공간 (231) 에 배치한 상태에서 기판 (9) 의 건조 처리가 실시된다.
이와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 가, 기판 (9) 을, 덮개 내부 공간 (231) 과 본체 내부 공간 (221) 사이에서 챔버 (21) 에 대해 상대적으로 이동시키는 기판 이동 기구로서 기능한다. 당해 기판 이동 기구에 의한 기판 (9) 의 상대 이동은, 챔버 (21) 내에 있어서, 차폐판 (51) 이 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 로부터 상방으로 이간되어 있는 상태에서, 하부 개구 (232) 및 상부 개구 (222) 를 통하여 실시된다. 이로써, 기판 (9) 에 대한 복수의 처리 (즉, 가스 치환 처리, 액처리 및 건조 처리의 일련의 처리) 가 실시되는 공간을, 처리 내용에 맞춰 본체 내부 공간 (221) 과 덮개 내부 공간 (231) 사이에서 바꿀 수 있다.
스텝 S17 에 있어서의 액처리에서는, 챔버 덮개부 (23) 의 하방에 배치되는 컵부 (225) 에 의해, 회전하는 기판 (9) 으로부터 비산되는 처리액이 받아진다. 이로써, 액처리에 사용된 처리액을 용이하게 회수할 수 있다. 컵부 (225) 주위에는, 상기 서술한 바와 같이, 챔버 덮개부 (23) 와 접함으로써 챔버 (21) 를 형성하는 외통부 (223) 가 형성된다. 외통부 (223) 의 상부와 컵부 (225) 사이의 간극이 외통 접속부 (224) 에 의해 폐색됨으로써, 챔버 (21) 내에 있어서 가스 공급부 (812) 로부터의 가스를 충전하는 공간을 작게 할 수 있다. 그 결과, 스텝 S15 에 있어서의 가스 치환 처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
스텝 S17 에 있어서의 액처리에서는, 반드시 상기 서술한 대략 원통상의 기류가 형성될 필요는 없다. 상기 서술한 대략 원통상의 기류가 챔버 (21) 내에 형성되지 않는 경우에도, 덮개 내부 공간 (231) 의 기압을 본체 내부 공간 (221) 의 기압보다 높게 하여 덮개 내부 공간 (231) 을 양압 상태로 함으로써, 처리액의 미스트나 흄 등이, 차폐판 (51) 과 덮개 바닥면부 (234) 사이의 간극으로부터 덮개 내부 공간 (231) 으로 진입하는 것을 억제할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 (1) 에서는 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들어, 스텝 S15 의 가스 치환 처리에서는, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 의 중앙부에 형성된 제 2 가스 분출구 (185) 로부터의 가스의 분출은 실시되지 않아도 된다. 스텝 S17 의 액처리, 및 스텝 S19 의 건조 처리에 있어서도 동일하다. 이 경우, 제 2 가스 분출구 (185) 는 생략되어도 된다.
스텝 S17 의 액처리에서는, 차폐판 (51) 의 하면 (512) 이 챔버 덮개부 (23) 의 덮개 바닥면부 (234) 에 접함으로써, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 가 차폐판 (51) 에 의해 폐색되어 있어도 된다. 이 경우에도, 처리액의 미스트나 흄 등이 덮개 내부 공간 (231) 으로 진입하는 것을 억제할 수 있다.
스텝 S19 의 건조 처리에서는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 근접하는 차폐판 (51) 이, 기판 유지부 (31) 에 둘레 방향으로 고정되고, 기판 회전 기구 (35) 에 의해 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 와 함께 회전해도 된다. 이 경우에도, 상기와 마찬가지로, 건조 처리시에 기판 (9) 에 대한 처리액의 재부착을 방지하면서, 차폐판 (51) 상으로부터도 처리액을 제거할 수 있다. 차폐판 (51) 이 기판 회전 기구 (35) 에 의해 회전하는 경우에는, 차폐판 회전 기구 (55) 는 생략되어도 된다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 상기 서술한 챔버 개폐 기구가, 챔버 덮개부 (23) 를 이동시키는 제 2 이동 기구 (42) 와, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 를 이동시키는 제 3 이동 기구 (43) 를 포함하지만, 예를 들어, 제 2 이동 기구 (42) 및 제 3 이동 기구 (43) 의 일방이 생략되고, 타방만이 챔버 개폐 기구로서 이용되어도 된다. 또, 도 1 에 나타내는 예에서는, 차폐판 이동 기구가, 차폐판 (51) 을 이동시키는 제 1 이동 기구 (41) 와, 챔버 덮개부 (23) 를 이동시키는 제 2 이동 기구 (42) 를 포함하지만, 제 1 이동 기구 (41) 및 제 2 이동 기구 (42) 의 일방이 생략되고, 타방만이 차폐판 이동 기구로서 이용되어도 된다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 상기 서술한 기판 이동 기구가, 챔버 덮개부 (23) 를 이동시키는 제 2 이동 기구 (42) 와, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 를 이동시키는 제 3 이동 기구 (43) 를 포함하지만, 기판 이동 기구는, 예를 들어, 챔버 (21) 가 정지한 상태에서, 기판 유지부 (31) 를 챔버 (21) 내에 있어서 상하 방향으로 이동시키는 기구여도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 스텝 S13 에 있어서 챔버 (21) 가 형성될 때, 반드시 챔버 덮개부 (23) 가 상위치로부터 하위치로 이동할 필요는 없다. 스텝 S13 에서는, 예를 들어, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 가, 도 1 에 나타내는 하위치로부터 도 4 에 나타내는 상위치로 제 3 이동 기구 (43) 에 의해 이동함으로써, 챔버 (21) 가 형성되어도 된다. 이 경우, 스텝 S13 과 병행하여 실시되는 스텝 S14 에서는, 제 1 이동 기구 (41) 에 의해 차폐판 (51) 이 상방으로 이동하고, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 로부터 상방으로 이간된다. 또, 스텝 S15 에 있어서, 기판 (9) 이 본체 내부 공간 (221) 에 위치한 상태에서 가스 치환 처리가 실시된다. 이 때문에, 기판 (9) 의 덮개 내부 공간 (231) 으로부터 본체 내부 공간 (221) 으로의 상대 이동 (스텝 S16) 은 생략되고, 스텝 S15 에 이어서 기판 (9) 의 액처리 (스텝 S17) 가 실시된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 챔버 덮개부 (23) 대신에, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 챔버 본체 (22) 보다 외경이 작은 챔버 덮개부 (23a) 가 형성되어 있어도 된다. 도 7 에 나타내는 예에서는, 유개 대략 원통상의 챔버 덮개부 (23a) 의 외주 하단부가, 챔버 본체 (22) 의 컵부 (225) 의 상면과 접함으로써, 챔버 본체 (22) 의 상부 개구 (222) 가 챔버 덮개부 (23a) 에 의해 폐색되어 챔버 (21) 가 형성된다. 또, 챔버 덮개부 (23a) 에는 덮개 바닥면부 (234) (도 1 참조) 는 형성되지 않고, 하부 개구 (232) 의 직경 방향의 크기는 챔버 덮개부 (23a) 의 직경 방향의 크기와 대략 동일하다. 덮개 내부 공간 (231) 에는, 직경 방향의 크기가 챔버 덮개부 (23a) 의 외경보다 약간 작은 차폐판 (51) 이 배치된다. 차폐판 (51) 이, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 와 상하 방향에 관하여 대략 동일한 위치에서, 하부 개구 (232) 에 평면에 보았을 때 중첩됨으로써, 그 주위에 약간의 간극을 남기지만, 하부 개구 (232) 가 실질적으로 폐색된다. 이 상태에서, 가스 공급부 (812) 로부터의 가스가 덮개 내부 공간 (231) 에 충전된다.
또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 도 1 에 나타내는 차폐판 (51) 대신에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 하부 개구 (232) 의 직경보다 외경이 약간 작은 차폐판 (51a) 이 형성되어 있어도 된다. 도 8 에 나타내는 예에서는, 직경 방향의 크기가 하부 개구 (232) 의 직경보다 약간 작은 차폐판 (51a) 이 덮개 내부 공간 (231) 에 배치된다. 차폐판 (51a) 이, 챔버 덮개부 (23) 의 하부 개구 (232) 와 상하 방향에 관하여 대략 동일한 위치에서, 하부 개구 (232) 에 평면에서 보았을 때 중첩됨으로써, 그 주위에 약간의 간극을 남기지만, 하부 개구 (232) 가 실질적으로 폐색된다. 이 상태에서 가스 공급부 (812) 로부터의 가스가 덮개 내부 공간 (231) 에 공급되어 충전된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 반도체 기판 이외의 여러 가지 기판에 대한 처리가 실시되어도 된다. 또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 폴리머 제거나 에칭에 한정하지 않고, 염산이나 불산 등 여러 가지 처리액을 사용하여, 저산소 환경하에서 실시하는 것이 바람직한 여러 가지 액처리를 실시할 수 있다. 저산소 상태를 실현하기 위해 챔버 (21) 에 공급되는 가스도, 질소 가스에는 한정되지 않고, 아르곤 등의 다른 불활성 가스여도 된다. 챔버 (21) 에 공급되는 가스는, 챔버 (21) 내를 원하는 가스 분위기로 하기 위한 가스, 예를 들어, 가스 조성비가 관리된 혼합 가스 (즉, 복수 종류의 가스가 혼합된 것) 여도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 기술의 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
9 : 기판
21 : 챔버
22 : 챔버 본체
23, 23a : 챔버 덮개부
31 : 기판 유지부
35 : 기판 회전 기구
41 : 제 1 이동 기구
42 : 제 2 이동 기구
43 : 제 3 이동 기구
51, 51a : 차폐판
91 : (기판의) 상면
185 : 제 2 가스 분출구
221 : 본체 내부 공간
222 : (챔버 본체의) 상부 개구
223 : 외통부
224 : 외통 접속부
225 : 컵부
226a : 본체 배출 포트
231 : 덮개 내부 공간
232 : (챔버 덮개부의) 하부 개구
233 : 덮개 본체부
234 : 덮개 바닥면부
235 : (덮개 바닥면부의) 상면
237 : 덮개부 배출 포트
512 : (차폐판의) 하면
811 : 처리액 공급부
812 : 가스 공급부
J1 : 중심축
S11 ∼ S20 : 스텝

Claims (18)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    수평 상태로 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    하부 개구를 갖고, 상기 하부 개구의 상방에 덮개 내부 공간을 형성하는 챔버 덮개부와,
    상기 하부 개구와 상하 방향으로 대향하는 상부 개구를 갖고, 본체 내부 공간을 형성하는 챔버 본체와,
    상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 상부 개구를 상기 챔버 덮개부에 의해 덮음으로써, 상기 기판 유지부를 내부에 수용하는 챔버를 형성하는 챔버 개폐 기구와,
    상기 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 덮개 내부 공간에 배치되어 상기 기판의 상기 상면에 대향하고, 상기 하부 개구를 폐색 가능한 차폐판과,
    상기 차폐판을 상기 덮개 내부 공간에 있어서 상기 챔버 덮개부에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 차폐판 이동 기구와,
    상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구에 중첩된 상태에서 상기 덮개 내부 공간에 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 상기 챔버에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키는 기판 이동 기구를 추가로 구비하고,
    상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구로부터 이간되어 있는 상태에서, 상기 기판이, 상기 기판 이동 기구에 의해 상기 챔버 내에 있어서 상기 덮개 내부 공간과 상기 본체 내부 공간 사이를 상기 하부 개구 및 상기 상부 개구를 통하여 상대적으로 이동하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버 덮개부가,
    상하를 반전시킨 컵상의 덮개 본체부와,
    상기 덮개 본체부의 하단부로부터 직경 방향 내방으로 확장됨과 함께 중앙부에 상기 하부 개구가 형성된 환상의 덮개 바닥면부를 구비하고,
    상기 하부 개구에 중첩된 상기 차폐판의 하면이, 상기 하부 개구 주위의 전체 둘레에 걸쳐 상기 덮개 바닥면부의 상면에 접함으로써 상기 하부 개구를 폐색하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 덮개 바닥면부의 상기 상면이, 상기 직경 방향 외방으로 향함에 따라 하방을 향하고,
    상기 챔버 덮개부의 상기 덮개 바닥면부와 상기 덮개 본체부의 접속부에, 상기 덮개 내부 공간 내의 액체를 배출하는 배출 포트가 형성되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐판의 하면의 중앙부에 가스 분출구가 형성되고,
    상기 가스 공급부에 의해, 상기 가스 분출구를 통하여 상기 차폐판의 상기 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 상기 가스가 공급되는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고,
    상기 챔버 본체가,
    상기 챔버 덮개부의 하방에서 상기 기판 유지부의 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치하고, 회전하는 상기 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 챔버 본체가,
    상기 컵부의 상기 직경 방향 외측에 전체 둘레에 걸쳐 위치하고, 상기 챔버 덮개부와 접함으로써 상기 챔버를 형성하는 외통부와,
    상기 외통부의 상단부와 상기 컵부 사이의 간극을 폐색하는 외통 접속부를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고,
    상기 덮개 내부 공간에 있어서 상기 기판이 상기 기판 회전 기구에 의해 회전할 때, 상기 차폐판이 상기 기판에 근접한 위치에서 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 장치.
  9. 수평 상태로 기판을 유지하는 기판 유지부와, 하부 개구를 갖고, 상기 하부 개구의 상방에 덮개 내부 공간을 형성하는 챔버 덮개부와, 상기 하부 개구와 상하 방향으로 대향하는 상부 개구를 갖고, 본체 내부 공간을 형성하는 챔버 본체와, 상기 덮개 내부 공간에 배치되어 상기 기판의 상면에 대향하고, 상기 하부 개구를 폐색 가능한 차폐판을 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 상기 차폐판이 상기 챔버 덮개부의 상기 하부 개구에 중첩된 상태에서, 상기 덮개 내부 공간에 가스를 공급하는 공정과,
    b) 상기 챔버 덮개부가 상기 챔버 본체로부터 이간된 상태에서 상기 기판을 상기 기판 유지부에 의해 유지하는 공정과,
    c) 상기 챔버 덮개부를 상기 챔버 본체에 대해 상기 상하 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 상부 개구를 상기 챔버 덮개부에 의해 덮음으로써, 상기 기판 및 상기 기판 유지부를 내부에 수용하는 챔버를 형성하는 공정과,
    d) 상기 차폐판을 상기 챔버 덮개부에 대해 상대적으로 상승시켜 상기 차폐판을 상기 하부 개구로부터 이간시키는 공정과,
    e) 상기 챔버 내에 상기 가스를 공급하는 공정과,
    f) 상기 기판의 상기 상면에 처리액을 공급하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 기판이 상기 챔버 본체의 상기 상부 개구보다 상방에서 상기 기판 유지부에 의해 유지되고,
    상기 d) 공정이 상기 c) 공정과 병행하여 실시되고, 상기 챔버가 형성된 상태에서, 상기 기판이 상기 덮개 내부 공간에 위치하는, 기판 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 e) 공정에 있어서, 상기 차폐판의 하면의 중앙부에 형성된 가스 분출구를 통하여, 상기 차폐판의 상기 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 상기 가스가 공급되는, 기판 처리 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    g) 상기 f) 공정보다 전에, 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 상기 챔버에 대해 상대적으로 하강시킴으로써, 상기 기판을 상기 덮개 내부 공간으로부터 상기 하부 개구 및 상기 상부 개구를 통하여 상기 본체 내부 공간으로 이동시키는 공정을 추가로 구비하는, 기판 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 f) 공정에 있어서, 상기 덮개 내부 공간의 기압이 상기 본체 내부 공간의 기압보다 높은, 기판 처리 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    h) 상기 f) 공정보다 후에, 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 상기 챔버에 대해 상대적으로 상승시킴으로써, 상기 기판을 상기 본체 내부 공간으로부터 상기 상부 개구 및 상기 하부 개구를 통하여 상기 덮개 내부 공간으로 이동시키는 공정과,
    i) 상기 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판을 상기 기판 유지부와 함께 회전시킴으로써, 상기 기판 상의 처리액을 제거하는 공정을 추가로 구비하는, 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 챔버 덮개부가,
    상하를 반전시킨 컵상의 덮개 본체부와,
    상기 덮개 본체부의 하단부로부터 직경 방향 내방으로 확장됨과 함께 중앙부에 상기 하부 개구가 형성된 환상의 덮개 바닥면부와,
    상기 덮개 바닥면부와 상기 덮개 본체부의 접속부에 형성되고, 상기 i) 공정에 있어서 상기 기판 상으로부터 제거된 처리액을 배출하는 배출 포트를 구비하고,
    상기 덮개 바닥면부의 상면이, 상기 직경 방향 외방으로 향함에 따라 하방 을 향하는, 기판 처리 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 i) 공정에 있어서, 상기 차폐판이 상기 기판에 근접한 위치에서 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 방법.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 i) 공정에 있어서, 상기 차폐판의 하면의 중앙부에 형성된 가스 분출구를 통하여, 상기 차폐판의 상기 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간에 상기 가스가 공급되는, 기판 처리 방법.
  18. 제 9 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은, 표면에 금속 패턴이 노출된 것인, 기판 처리 방법.
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