KR20170038678A - 기판 액 처리 장치 및 기판 액 처리 방법 - Google Patents

기판 액 처리 장치 및 기판 액 처리 방법 Download PDF

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히로시 다나카
다카오 이나다
즈카사 히로야마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판을 처리액으로 균일하게 처리할 수 있는 기판 액 처리 장치를 제공한다.
본 발명에서는, 복수의 기판(8)을 배열시킨 상태로 처리액에 침지하여 처리하는 처리조(34)와, 상기 처리조(34)의 내부에서 상기 기판(8)의 하방에 배치되어, 상기 기판(8)의 배열 방향을 따라 연장시킨 관체(74)에 상기 처리액을 토출하기 위한 토출구(76)를 형성한 처리액 공급 노즐(49)을 갖는 기판 액 처리 장치(1)에 있어서, 상기 토출구(76)는, 상기 기판(8)의 배열 방향과 직교하는 수평 방향으로 간격을 두고 제1 측면(78) 및 제2 측면(79)을 형성하며, 상기 제1 측면(78) 또는/및 상기 제2 측면(79)의 외측단 가장자리가, 내측단 가장자리를 상기 관체(74)의 중심으로부터 반경 방향으로 연장한 위치(B1, D1)보다 수평 방향을 향하여 외측으로 개방한 위치(A1, C1)에 마련되어 있다.

Description

기판 액 처리 장치 및 기판 액 처리 방법{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리액에 침지시켜 액 처리하는 기판 액 처리 장치 및 기판 액 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 부품이나 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 때에는, 기판 액 처리 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판에 대하여 세정액이나 에칭액 등의 처리액을 이용하여 각종 액 처리를 실시한다.
예컨대, 특허문헌 1에 개시된 기판 액 처리 장치에서는, 처리조의 바닥부에 2개의 처리액 공급 노즐을 마련하고, 처리액 공급 노즐로부터 처리조의 내부에 처리액을 공급한다.
이 기판 액 처리 장치에서는, 처리액이 저류된 처리조에 복수의 기판이 수직으로 기립한 자세로 수평 방향으로 간격을 두고 배열된 상태로 침지된다. 처리액 공급 노즐은, 기판의 배열 방향을 향하여 연장되어 있고, 처리액을 토출하는 토출구가 기판의 배열 방향으로 간격을 두고 마련되어 있다. 토출구는, 원형 개구를 갖는 관통 구멍으로 형성되어 있다. 2개의 처리액 공급 노즐은, 각각의 토출구를 기판의 중앙측을 향하게 하여 경사 내측 상방으로 경사져 있다.
그리고, 기판 액 처리 장치에서는, 2개의 처리액 공급 노즐의 토출구로부터 기판의 중앙을 향하여 처리액을 토출함으로써, 처리조의 내부에서 기판의 표면을 따라 흐르는 처리액의 상승류를 형성하고, 상승하는 처리액에 의해 기판의 표면을 액 처리한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-15490호 공보
그런데, 상기 종래의 기판 액 처리 장치에서는, 2개의 처리액 공급 노즐의 토출구가 기판의 중앙측을 향하여 경사진 관통 구멍으로 형성되어 있기 때문에, 처리액 공급 노즐로부터 토출되는 처리액의 지향성이 매우 높게 되어 있다.
그 때문에, 처리액 공급 노즐로부터 토출된 대부분의 처리액이 기판의 중앙측을 향하여 경사형으로 흘러, 기판의 중앙부에서 2개의 처리액 공급 노즐로부터 토출된 처리액끼리가 충돌한다. 이에 의해, 처리조의 내부에서는, 처리액의 유속의 차에 의해 와류가 생겨, 처리액이 체류하는 부분이 발생한다. 그 결과, 상기 종래의 기판 액 처리 장치에서는, 기판의 표면을 균일하게 액 처리할 수 없을 우려가 있다.
그래서, 본 발명에서는, 기판 액 처리 장치에 있어서, 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리액에 침지하여 처리하는 처리조와, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 기판의 배열 방향을 따라 연장시킨 관체에 상기 처리액을 토출하기 위한 토출구를 형성한 처리액 공급 노즐을 가지고, 상기 토출구는, 상기 기판의 배열 방향과 직교하는 수평 방향으로 간격을 두고 제1 측면 및 제2 측면을 형성하며, 상기 제1 측면 또는/및 상기 제2 측면의 외측단 가장자리가, 내측단 가장자리를 상기 관체의 중심으로부터 반경 방향으로 연장한 위치보다 수평 방향을 향하여 외측으로 개방한 위치에 마련되어 있는 것으로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 기판 액 처리 장치에 있어서, 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리액에 침지하여 처리하는 처리조와, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 복수의 기판의 배열 방향을 따라 연장시킨 관체에 상기 처리액을 토출하기 위한 토출구를 형성한 처리액 공급 노즐을 가지고, 상기 토출구는, 상기 기판의 배열 방향과 직교하는 수평 방향으로 간격을 두고 제1 측면 및 제2 측면을 형성하며, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 개구 각도가 180도 이상 개방한 상태로 마련되어 있는 것으로 하였다.
또한, 상기 관체의 내부에 상기 처리액을 공급하는 내관을 수용하고, 상기 내관으로부터 상기 관체에 상기 처리액을 공급하기 위한 공급구를 상기 관체에 형성한 상기 토출구와는 반대 방향을 향하여 형성하는 것으로 하였다.
또한, 상기 배열된 복수의 기판 사이에 상기 토출구를 각각 배치하며, 병설된 상기 토출구 사이에 상기 공급구를 각각 배치하는 것으로 하였다.
또한, 상기 관체의 내부에 상기 처리액을 공급하는 내관을 수용하고, 상기 내관의 외주면을 상기 제1 측면 또는/및 상기 제2 측면보다 외측으로 돌출시키는 것으로 하였다.
또한, 상기 처리조의 내부에 복수의 상기 처리액 공급 노즐을, 각각의 상기 토출구의 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 중앙부에 있어서의 상기 처리액의 토출 방향이 서로 교차하지 않도록 평행하게 배치하는 것으로 하였다.
또한, 상기 처리조의 내부에 복수의 상기 처리액 공급 노즐을, 상기 기판을 배열시킨 상태로 유지하기 위해 마련된 복수의 기판 유지체 사이에 배치하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판 유지체의 측면을 상기 토출구의 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 중앙부에 있어서의 상기 처리액의 토출 방향과 교차하지 않도록 평행하게 형성하는 것으로 하였다.
또한, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방으로부터 기포를 공급하기 위한 기포 공급부를 더 갖는 것으로 하였다.
또한, 상기 기포 공급부는, 상기 처리액 공급 노즐로부터 처리액과 함께 기포를 토출하는 것으로 하였다.
또한, 상기 기포는, 상기 처리액 공급 노즐로부터 토출되는 처리액의 유동 압력에서는 액체형으로 되어 있는 것으로 하였다.
또한, 상기 기포는, 처리액을 비등시킴으로써 생성된 것인 것으로 하였다.
또한, 상기 기포는, 처리액의 유동 압력이나 처리액의 온도나 처리액의 농도 중 적어도 어느 하나를 제어함으로써 생성되는 것으로 하였다.
또한, 상기 처리조의 외부에 대기압 센서를 마련하고, 상기 대기압 센서로부터 취득한 신호에 따라, 상기 기포를 생성시키는 처리액의 온도나 처리액의 농도를 보정하는 것으로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리조에 저류한 처리액에 침지하고, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 공급하여, 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법에 있어서, 상기 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 상기 처리액 공급 노즐의 중심으로부터 반경 방향보다 외측으로도 확산시켜 토출시키는 것으로 하였다.
또한, 본 발명에서는, 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리조에 저류한 처리액에 침지하고, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 공급하여, 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법에 있어서, 상기 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 상기 처리액 공급 노즐의 중심으로부터 180도 이상 외측으로도 확산시켜 토출시키는 것으로 하였다.
또한, 상기 기판의 하방으로부터 기포를 공급하는 것으로 하였다.
본 발명에 따르면, 처리조의 내부에서 처리액의 와류나 체류의 발생을 억제할 수 있어, 처리액으로 기판을 균일하게 액 처리할 수 있다.
도 1은 기판 액 처리 장치를 나타내는 평면 설명도.
도 2는 실시예 1에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 3은 처리조를 나타내는 정면도.
도 4는 동(同)평면도.
도 5는 동정면 확대 단면도.
도 6은 처리액 공급 노즐을 나타내는 정면 확대 단면도(a)와, 측면 확대 단면도(b).
도 7은 다른 처리액 공급 노즐을 나타내는 정면 확대 단면도.
도 8은 실시예 2에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 9는 실시예 3에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 10은 실시예 4에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 11은 변형예에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
도 12는 변형예에 따른 에칭 처리 장치를 나타내는 설명도.
이하에, 본 발명에 따른 기판 액 처리 장치 및 기판 액 처리 방법의 구체적인 구성에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 액 처리 장치(1)는, 캐리어 반입출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6), 제어부(7)를 갖는다.
캐리어 반입출부(2)는, 복수 매(예컨대, 25장)의 기판(실리콘 웨이퍼)(8)을 수평 자세로 상하로 배열하여 수용한 캐리어(9)의 반입 및 반출을 행한다.
이 캐리어 반입출부(2)에는, 복수 개의 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 스테이지(10)와, 캐리어(9)의 반송을 행하는 캐리어 반송 기구(11)와, 캐리어(9)를 일시적으로 보관하는 캐리어 스톡(12, 13)과, 캐리어(9)를 배치하는 캐리어 배치대(14)가 마련되어 있다. 여기서, 캐리어 스톡(12)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리하기 전에 일시적으로 보관한다. 또한, 캐리어 스톡(13)은, 제품이 되는 기판(8)을 로트 처리부(6)에서 처리한 후에 일시적으로 보관한다.
그리고, 캐리어 반입출부(2)는, 외부로부터 캐리어 스테이지(10)에 반입된 캐리어(9)를 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(12)이나 캐리어 배치대(14)에 반송한다. 또한, 캐리어 반입출부(2)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)를 캐리어 반송 기구(11)를 이용하여 캐리어 스톡(13)이나 캐리어 스테이지(10)에 반송한다. 캐리어 스테이지(10)에 반송된 캐리어(9)는, 외부에 반출된다.
로트 형성부(3)는, 1 또는 복수의 캐리어(9)에 수용된 기판(8)을 조합하여 동시에 처리되는 복수 매(예컨대, 50장)의 기판(8)으로 이루어지는 로트를 형성한다. 또한, 로트를 형성할 때는, 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면을 서로 대향하도록 로트를 형성하여도 좋고, 또한 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면이 전부 한쪽을 향하도록 로트를 형성하여도 좋다.
이 로트 형성부(3)에는, 복수 매의 기판(8)을 반송하는 기판 반송 기구(15)가 마련되어 있다. 또한, 기판 반송 기구(15)는, 기판(8)의 반송 도중에 기판(8)의 자세를 수평 자세로부터 수직 자세로 그리고 수직 자세로부터 수평 자세로 변경시킬 수 있다.
그리고, 로트 형성부(3)는, 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)로부터 기판 반송 기구(15)를 이용하여 기판(8)을 로트 배치부(4)에 반송하고, 로트를 형성한 기판(8)을 로트 배치부(4)에 배치한다. 또한, 로트 형성부(3)는, 로트 배치부(4)에 배치된 로트를 기판 반송 기구(15)로 캐리어 배치대(14)에 배치된 캐리어(9)에 반송한다. 또한, 기판 반송 기구(15)는, 복수 매의 기판(8)을 지지하기 위한 기판 지지부로서, 처리 전[로트 반송부(5)에서 반송되기 전]의 기판(8)을 지지하는 처리전 기판 지지부와, 처리 후[로트 반송부(5)에서 반송된 후]의 기판(8)을 지지하는 처리후 기판 지지부의 2종류를 가지고 있다. 이에 의해, 처리 전의 기판(8) 등에 부착된 파티클 등이 처리 후의 기판(8) 등에 옮겨 붙는 것을 방지한다.
로트 배치부(4)는, 로트 반송부(5)에 의해 로트 형성부(3)와 로트 처리부(6) 사이에서 반송되는 로트를 로트 배치대(16)에 일시적으로 배치(대기)한다.
이 로트 배치부(4)에는, 처리 전[로트 반송부(5)에서 반송되기 전]의 로트를 배치하는 반입측 로트 배치대(17)와, 처리 후[로트 반송부(5)에서 반송된 후]의 로트를 배치하는 반출측 로트 배치대(18)가 마련되어 있다. 반입측 로트 배치대(17) 및 반출측 로트 배치대(18)에는, 1로트분의 복수 매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 배열되어 배치된다.
그리고, 로트 배치부(4)에서는, 로트 형성부(3)에서 형성한 로트가 반입측 로트 배치대(17)에 배치되고, 그 로트가 로트 반송부(5)를 통해 로트 처리부(6)에 반입된다. 또한, 로트 배치부(4)에서는, 로트 처리부(6)로부터 로트 반송부(5)를 통해 반출된 로트가 반출측 로트 배치대(18)에 배치되고, 그 로트가 로트 형성부(3)에 반송된다.
로트 반송부(5)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6) 사이나 로트 처리부(6)의 내부 사이에서 로트의 반송을 행한다.
이 로트 반송부(5)에는, 로트의 반송을 행하는 로트 반송 기구(19)가 마련되어 있다. 로트 반송 기구(19)는, 로트 배치부(4)와 로트 처리부(6)를 따라 배치한 레일(20)과, 복수 매의 기판(8)을 유지하면서 레일(20)을 따라 이동하는 이동체(21)로 구성된다. 이동체(21)에는, 수직 자세로 전후로 배열된 복수 매의 기판(8)을 유지하는 기판 유지체(22)가 진퇴 가능하게 마련되어 있다.
그리고, 로트 반송부(5)는, 반입측 로트 배치대(17)에 배치된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하고, 그 로트를 로트 처리부(6)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 처리부(6)에서 처리된 로트를 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로 수취하고, 그 로트를 반출측 로트 배치대(18)에 전달한다. 또한, 로트 반송부(5)는, 로트 반송 기구(19)를 이용하여 로트 처리부(6)의 내부에 있어 로트의 반송을 행한다.
로트 처리부(6)는, 수직 자세로 전후로 배열된 복수 매의 기판(8)을 1로트로 하여 에칭이나 세정이나 건조 등의 처리를 행한다.
이 로트 처리부(6)에는, 기판(8)의 건조 처리를 행하는 건조 처리 장치(23)와, 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행하는 기판 유지체 세정 처리 장치(24)와, 기판(8)의 세정 처리를 행하는 세정 처리 장치(25)와, 기판(8)의 에칭 처리를 행하는 2대의 에칭 처리 장치(26)가 배열되어 마련되어 있다.
건조 처리 장치(23)는, 처리조(27)에 기판 승강 기구(28)를 승강 가능하게 마련하고 있다. 처리조(27)에는, 건조용의 처리 가스[IPA(이소프로필알코올) 등]가 공급된다. 기판 승강 기구(28)에는, 1로트분의 복수 매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 배열되어 유지된다. 건조 처리 장치(23)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(28)로 수취하고, 기판 승강 기구(28)로 그 로트를 승강시킴으로써, 처리조(27)에 공급한 건조용의 처리 가스로 기판(8)의 건조 처리를 행한다. 또한, 건조 처리 장치(23)는, 기판 승강 기구(28)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
기판 유지체 세정 처리 장치(24)는, 처리조(29)에 세정용의 처리액 및 건조 가스를 공급할 수 있게 되어 있고, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 세정용의 처리액을 공급한 후, 건조 가스를 공급함으로써 기판 유지체(22)의 세정 처리를 행한다.
세정 처리 장치(25)는, 세정용의 처리조(30)와 린스용의 처리조(31)를 가지고, 각 처리조(30, 31)에 기판 승강 기구(32, 33)를 승강 가능하게 마련하고 있다. 세정용의 처리조(30)에는, 세정용의 처리액(SC-1 등)이 저류된다. 린스용의 처리조(31)에는, 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다.
에칭 처리 장치(26)는, 에칭용의 처리조(34)와 린스용의 처리조(35)를 가지고, 각 처리조(34, 35)에 기판 승강 기구(36, 37)를 승강 가능하게 마련하고 있다. 에칭용의 처리조(34)에는, 에칭용의 처리액(인산 수용액)이 저류된다. 린스용의 처리조(35)에는, 린스용의 처리액(순수 등)이 저류된다.
이들 세정 처리 장치(25)와 에칭 처리 장치(26)는, 동일한 구성으로 되어 있다. 에칭 처리 장치(26)에 대해서 설명하면, 기판 승강 기구(36, 37)에는, 1로트분의 복수 매의 기판(8)이 수직 자세로 전후로 배열되어 유지된다. 에칭 처리 장치(26)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(36)로 수취하고, 기판 승강 기구(36)로 그 로트를 승강시킴으로써 로트를 처리조(34)의 에칭용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 에칭 처리를 행한다. 그 후, 에칭 처리 장치(26)는, 기판 승강 기구(36)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다. 또한, 에칭 처리 장치(26)는, 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)로부터 로트를 기판 승강 기구(37)로 수취하고, 기판 승강 기구(37)로 그 로트를 승강시킴으로써 로트를 처리조(35)의 린스용의 처리액에 침지시켜 기판(8)의 린스 처리를 행한다. 그 후, 에칭 처리 장치(26)는, 기판 승강 기구(37)로부터 로트 반송 기구(19)의 기판 유지체(22)에 로트를 전달한다.
제어부(7)는, 기판 액 처리 장치(1)의 각 부[캐리어 반입출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6) 등]의 동작을 제어한다.
이 제어부(7)는, 예컨대 컴퓨터이며, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체(38)를 구비한다. 기억 매체(38)에는, 기판 액 처리 장치(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(7)는, 기억 매체(38)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 액 처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 또한, 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(38)에 기억되어 있던 것으로서, 다른 기억 매체로부터 제어부(7)의 기억 매체(38)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체(38)로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
[실시예 1]
상기 기판 액 처리 장치(1)의 에칭 처리 장치(26)에서는, 소정 농도의 약제(인산)의 수용액을 처리액(에칭액)으로서 이용하여 기판(8)을 액 처리(에칭 처리)한다.
에칭 처리 장치(26)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 소정 농도의 인산 수용액으로 이루어지는 처리액을 저류하며 기판(8)을 처리하기 위한 액 처리부(39)와, 액 처리부(39)에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급부(40)와, 처리액을 희석하는 순수를 공급하기 위한 순수 공급부(41)와, 액 처리부(39)에 저류된 처리액을 순환시키기 위한 처리액 순환부(42)와, 액 처리부(39)로부터 처리액을 배출하기 위한 처리액 배출부(43)를 갖는다.
액 처리부(39)는, 상부를 개방시킨 처리조(34)의 상부 주위에 상부를 개방시킨 외부조(44)를 형성하고, 처리조(34)와 외부조(44)에 처리액을 저류한다. 처리조(34)에서는, 기판(8)을 기판 승강 기구(36)에 의해 침지시킴으로써 액 처리하기 위한 처리액을 저류한다. 외부조(44)에서는, 처리조(34)로부터 오버 플로우한 처리액을 저류하며, 처리액 순환부(42)에 의해 처리조(34)에 처리액을 공급한다. 또한, 기판 승강 기구(36)에서는, 복수의 기판(8)이 수직으로 기립한 자세로 수평 방향으로 간격을 두고 배열시킨 상태로 유지된다.
처리액 공급부(40)는, 액 처리부(39)에 처리액과는 상이한 농도(처리액보다 낮은 농도)의 약제(인산)의 수용액을 공급한다. 이 처리액 공급부(40)는, 소정 농도 및 소정 온도의 인산 수용액을 공급하기 위한 수용액 공급원(45)을 액 처리부(39)의 외부조(44)에 유량 조정기(46)를 통해 접속시킨다. 유량 조정기(46)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에서 개폐 제어 및 유량 제어된다.
순수 공급부(41)는, 처리액의 가열(비등)에 의해 증발한 수분을 보급하기 위한 순수를 공급한다. 이 순수 공급부(41)는, 소정 온도의 순수를 공급하기 위한 순수 공급원(47)을 액 처리부(39)의 외부조(44)에 유량 조정기(48)를 통해 접속시킨다. 유량 조정기(48)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에서 개폐 제어 및 유량 제어된다.
처리액 순환부(42)는, 처리조(34)의 내부에 있어서 기판 승강 기구(36)로 유지된 기판(8)보다 하방에 처리액 공급 노즐(49)을 배치하고, 액 처리부(39)의 외부조(44)의 바닥부와 처리액 공급 노즐(49) 사이에 순환 유로(50)를 형성한다. 순환 유로(50)에는, 펌프(51), 필터(52), 히터(53)가 순서대로 마련되어 있다. 펌프(51) 및 히터(53)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에서 구동 제어된다. 그리고, 처리액 순환부(42)는, 펌프(51)를 구동시킴으로써 외부조(44)로부터 처리조(34)로 처리액을 순환시킨다. 그때에, 히터(53)로 처리액을 소정 온도로 가열한다.
또한, 처리액 순환부(42)는, 순환 유로(50)의 도중[히터(53)보다 하류측]과 외부조(44) 사이에 농도 계측 유로(54)를 형성한다. 농도 계측 유로(54)에는, 상류측 개폐 밸브(55), 농도 센서(56)(농도 계측부), 하류측 개폐 밸브(57)가 순서대로 마련되어 있다. 상류측 개폐 밸브(55)와 농도 센서(56) 사이에는, 농도 센서(56)를 세정하기 위한 세정 유체(여기서는, 상온의 순수)를 공급하는 세정 유체 공급부(58)가 접속되어 있다. 이 세정 유체 공급부(58)는, 세정 유체를 공급하기 위한 세정 유체 공급원(59)을 상류측 개폐 밸브(55)와 농도 센서(56) 사이에 공급 개폐 밸브(60)를 통해 접속한다. 또한, 농도 센서(56)와 하류측 개폐 밸브(57) 사이에는, 세정 유체를 배출하는 세정 유체 배출부(61)가 접속되어 있다. 이 세정 유체 배출부(61)는, 농도 센서(56)와 하류측 개폐 밸브(57) 사이에 외부의 배액관과 연통하는 배출 유로(62)를 접속하고, 배출 유로(62)에 배출 개폐 밸브(63)를 마련하고 있다. 상류측 개폐 밸브(55), 하류측 개폐 밸브(57), 공급 개폐 밸브(60) 및 배출 개폐 밸브(63)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에서 개폐 제어된다. 또한, 농도 센서(56)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)로부터의 지시로 농도 계측 유로(54)를 흐르는 처리액의 농도를 계측하여 제어부(7)에 통지한다. 또한, 세정 유체 배출부(61)는, 주로 세정 유체를 배출하지만, 농도 계측 유로(54)에 체류하는 처리액도 배출한다.
처리액 배출부(43)는, 액 처리부(39)의 처리조(34)의 바닥부에 외부의 배액관과 연통하는 배액 유로(64)를 접속하고, 배액 유로(64)에 개폐 밸브(65)를 마련하고 있다. 개폐 밸브(65)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 개폐 제어된다.
이 에칭 처리 장치(26)에서는, 도 3∼도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 승강 기구(36)에 의해 복수의 기판(8)이 배열된 상태로, 처리조(34)에 저류된 처리액에 침지된다. 처리액은, 처리액 공급 노즐(49)로부터 처리조(34)의 바닥부[기판(8)보다 하측]에 공급되고, 기판(8)의 표면을 따라 상승한다. 이에 의해, 에칭 처리 장치(26)에서는, 기판(8)의 표면을 처리액으로 액 처리한다.
여기서, 기판 승강 기구(36)는, 수직 방향으로 연장하는 아암(66)의 하단에 수평 방향으로 연장하는 4개의 기판 유지체(67)를 연결판(68)을 통해 부착하고 있다. 아암(66)에는, 승강 구동부(69)가 접속되어 있다. 승강 구동부(69)는, 제어부(7)에 접속되어 있고, 제어부(7)에 의해 승강 구동 제어된다.
기판 유지체(67)는, 수평 방향[기판(8)의 배열 방향과 직교하는 방향: 기판(8)의 면 방향]으로 간격을 두고 4개 배치되어 있다. 각 기판 유지체(67)에는, 상부에 기판 유지홈(70)이 수평 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 그리고, 4개의 기판 유지체(67)의 기판 유지홈(70)에 의해 1장의 기판(8)의 외주단 가장자리를 하측으로부터 유지함으로써, 복수의 기판(8)을 수직으로 기립시킨 자세로 수평 방향으로 간격을 두고 배열시킨 상태로 유지한다. 각 기판 유지체(67)는, 하단(71)을 하방을 향하여 첨예 형상으로 하며, 좌우 측면(72, 73)을 수직형의 평탄면 형상으로 하고 있다.
또한, 처리액 공급 노즐(49)은, 처리조(34)의 내부에서 기판 유지체(67)로 유지된 기판(8)보다 하방에, 수평 방향[기판(8)의 배열 방향과 직교하는 방향]으로 간격을 두고 3개 배치되어 있다. 각 처리액 공급 노즐(49)은, 기판(8)의 배열 방향을 따라 연장시킨 원통형의 관체(74)와, 관체(74)의 내부에 수용된 원통형의 내관(75)을 갖는다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 관체(74)의 상부에는, 처리액을 처리조(34)에 토출하기 위한 토출구(76)(상향으로 토출)가 기판(8)의 배열 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 내관(75)의 하부에는, 관체(74)에 처리액을 공급하기 위한 공급구(77)(하향으로 토출)가 기판(8)의 배열 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 관체(74)의 토출구(76)와 내관(75)의 공급구(77)를, 반대 방향을 향하게 하여 형성하고 있다. 토출구(76)는, 기판 승강 기구(36)에서 배열되어 유지되는 2장의 기판(8) 사이[기판 유지체(67)에 배열되어 형성된 2개의 기판 유지홈(70) 사이]에 형성되어 있다. 또한, 공급구(77)는, 관체(74)에 배열되어 형성된 2개의 토출구(76) 사이에 형성되어 있다.
토출구(76)는, 기판(8)의 배열 방향과 직교하는 기판(8)의 면 방향(수평 방향)으로 간격을 두고 형성된 제1 측면(78) 및 제2 측면(79)과, 이들 제1 측면(78) 및 제2 측면(79) 사이에 기판(8)의 배열 방향으로 간격을 두고 형성된 제3 측면(80) 및 제4 측면(81)을 갖는다. 또한, 제3 측면(80)과 제4 측면(81)은 평행하게 배치되어 있다. 또한, 내관(75)의 외주면 상부를 제1 측면(78) 및 제2 측면(79)보다 상방으로 돌출시키고 있다.
여기서, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 정면 단면에서 보아 제1 측면(78)의 외측단 가장자리의 위치를 A1, 내측단 가장자리의 위치를 B1, 관체(74)의 중심의 위치를 O으로 한다. 또한, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제1 측면(78)의 내측단 가장자리의 위치(B1)를 관체(74)의 반경 방향을 향하여 연장한 가상선을 1점 쇄선으로 나타내고, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제1 측면(78)의 외측단 가장자리의 위치(A1)를 향하는 가상선을 2점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제1 측면(78)의 내측단 가장자리의 위치(B1)를 관체(74)의 반경 방향을 향하여 가상적으로 연장시킨 위치[1점 쇄선과 관체(74)의 외주의 교점]를 B2로 한다. 제1 측면(78)은, 외측단 가장자리를, 내측단 가장자리의 위치(B1)가 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 반경 방향으로 가상적으로 연장시킨 위치(B2)보다 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 외측으로 개방한 위치(A1)에 마련하고 있다.
마찬가지로, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 정면 단면에서 보아 제2 측면(79)의 외측단 가장자리의 위치를 C1, 내측단 가장자리의 위치를 D1로 한다. 또한, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제2 측면(79)의 내측단 가장자리의 위치(D1)를 관체(74)의 반경 방향을 향하여 연장한 가상선을 1점 쇄선으로 나타내고, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제2 측면(79)의 외측단 가장자리의 위치(C1)를 향하는 가상선을 2점 쇄선으로 나타낸다. 또한, 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 제2 측면(79)의 내측단 가장자리의 위치(D1)를 관체(74)의 반경 방향을 향하여 가상적으로 연장시킨 위치[1점 쇄선과 관체(74)의 외주의 교점]를 D2로 한다. 제2 측면(79)은, 외측단 가장자리를, 내측단 가장자리의 위치(D1)가 관체(74)의 중심의 위치(O)로부터 반경 방향으로 가상적으로 연장시킨 위치(D2)보다 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 외측으로 개방한 위치(C1)에 마련하고 있다. 또한, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 위치 A1와 위치 O와 위치 C1를 연결하는 내각이, 위치 B1와 위치 O와 위치 D1를 연결하는 내각보다 크게 되어 있다.
이 처리액 공급 노즐(49)에서는, 내관(75)이 순환 유로(50)에 연결되어 있고, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 내관(75)의 공급구(77)로부터 하방을 향하여 처리액이 관체(74)의 내부[내관(75)의 외주와 관체(74)의 내주 사이에 형성되는 중공부]에 공급된다. 처리액은, 공급구(77)로부터 관체(74)의 내주 및 내관(75)의 외주를 따라 기판(8)의 배열 방향이나 그것과 직교하는 상측 방향으로 넓어지며 흘러, 토출구(76)로부터 연직 상방을 향하여 토출된다. 그때에, 제1 측면(78)과 제2 측면(79)이 각각 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 외측으로 개방하고 있기 때문에, 토출구(76)로부터 처리액이 기판(8)의 면 방향(수평 방향)으로 확산되어 토출된다. 이에 의해, 토출구(76)의 중앙부에서의 처리액의 유속과 토출구(76)의 단부[제1 측면(78)이나 제2 측면(79)의 근방]에서의 처리액의 유속의 속도차가 작아져, 토출구(76)로부터 처리액을 연직 상방을 향하여 균일하게 토출할 수 있다. 또한, 상기 처리액 공급 노즐(49)에서는, 제1 측면(78) 및 제2 측면(79)의 양방의 면을 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 외측으로 개방하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 제1 측면(78) 또는 제2 측면(79) 중 어느 한쪽의 면만을 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 외측으로 개방하여도 좋다.
토출구(76)는, 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 측면(78)과 제2 측면(79)의 개구 각도[제1 측면(78)과 제2 측면(79)을 가상적으로 교차시켰을 때의 각도]가 180도 미만이어도 좋지만, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 측면(78)과 제2 측면(79)의 개구 각도가 180도가 되도록 하여도 좋고, 또한 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제1 측면(78)과 제2 측면(79)의 개구 각도가 180도보다 커지도록 하여도 좋다. 제1 측면(78)과 제2 측면(79)을 180도 이상 개방함으로써 토출구(76)의 근방에서 토출한 처리액을 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 양호하게 확산시킬 수 있다. 또한, 제1 측면(78)과 제2 측면(79)의 개구 각도를 180도로 함으로써 토출구(76)를 용이하게 형성할 수 있다.
특히, 상기 처리액 공급 노즐(49)에서는, 내관(75)의 공급구(77)를 관체(74)의 토출구(76)와 반대 방향을 향하게 하여 형성하고 있기 때문에, 관체(74)의 내부[내관(75)의 외주와 관체(74)의 내주 사이에 형성되는 중공부]에서 기판(8)의 면 방향(수평 방향)을 향하여 분산시킬 수 있어, 처리액의 유속을 한층 더 균일화할 수 있다. 또한, 상기 처리액 공급 노즐(49)에서는, 복수의 토출구(76) 사이에 공급구(77)를 형성하고 있기 때문에, 관체(74)의 내부[내관(75)의 외주와 관체(74)의 내주 사이에 형성되는 중공부]에서 기판(8)의 배열 방향으로도 분산시킬 수 있어, 한층 더 처리액의 유속을 균일화할 수 있다. 또한, 상기 처리액 공급 노즐(49)에서는, 내관(75)을 제1 측면(78)이나 제2 측면(79)보다 외측으로 돌출시키는 것에 의해서도, 토출구(76)로부터 토출되는 처리액의 유속을 균일화하고 있다.
또한, 상기 처리액 공급 노즐(49)은, 기판(8)을 유지하는 기판 유지체(67) 사이에 배치하여, 평면에서 보아 토출구(76)의 중앙[제1 측면(78)과 제2 측면의 중앙부]에 있어서의 처리액의 토출 방향(여기서는, 연직 상향)에 기판 유지체(67)가 위치하지 않도록 하고 있다. 이에 의해, 토출구(76)로부터 토출된 처리액이 기판 유지체(67)에 충돌하여 처리액의 상승류가 흐트러져 버리는 것을 방지하여, 처리조(34)의 내부로 처리액을 균일하게 상승시킬 수 있다. 또한, 기판 유지체(67)의 측면(72, 73)을 평면에서 보아 토출구(76)의 중앙[제1 측면(78)과 제2 측면의 중앙부]에 있어서의 처리액의 토출 방향(연직 방향)과 교차하지 않도록 평행하게 형성하는 것이나 기판 유지체(67)의 하단부를 하방을 향하여 첨예형으로 형성함으로써도, 처리액의 상승류를 기판 유지체(67)로 어지럽히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 3개의 처리액 공급 노즐(49)을 평면에서 보아 각각의 토출구(76)의 중앙[제1 측면(78)과 제2 측면의 중앙부]에 있어서의 처리액의 토출 방향(연직 상향)이 서로 교차하지 않도록 배치하고 있다. 이에 의해, 각 처리액 공급 노즐(49)의 토출구(76)로부터 토출된 처리액끼리가 충돌하여 처리액의 상승류가 흐트러져 버리는 것을 방지하여, 처리조(34)의 내부에서 처리액을 균일하게 상승시킬 수 있다.
기판 액 처리 장치(1)는, 이상에 설명한 바와 같이 구성하고 있으며, 기억 매체(38)에 기억된 기판 액 처리 프로그램 등에 따라 제어부(7)에서 각 부[캐리어 반입출부(2), 로트 형성부(3), 로트 배치부(4), 로트 반송부(5), 로트 처리부(6) 등]의 동작을 제어함으로써, 기판(8)을 처리한다.
이 기판 액 처리 장치(1)로 기판(8)을 에칭 처리하는 경우에는, 에칭 처리 장치(26)의 처리액 공급부(40)에 의해 소정 농도 및 소정 온도의 인산 수용액을 액 처리부(39)에 공급하고, 처리액 순환부(42)에 의해 소정 농도 및 소정 온도가 되도록 가열하여 처리액을 생성하여, 처리액을 액 처리부(39)에 저류한다. 그때에, 가열에 의해 수분이 증발하여 처리액의 농도가 증가하기 때문에, 가열에 의해 증발하는 수분의 양에 상응하는 양의 순수를 순수 공급부(41)에 의해 액 처리부(39)에 공급하여, 처리액을 순수로 희석한다. 그리고, 소정 농도 및 소정 온도의 처리액이 저류된 처리조(34)에 기판 승강 기구(36)에 의해 기판(8)을 침지시킴으로써, 처리액으로 기판(8)을 에칭 처리(액 처리)한다.
그 후, 제어부(7)는, 내장하는 타이머로 기판(8)을 처리액에 침지시킨 시간을 계측하고, 소정 시간 이상 경과하고 있는 경우에는 기판(8)의 액 처리를 종료한다.
기판(8)의 액 처리 시에는, 처리액 공급 노즐(49)로부터 처리조(34)의 바닥부에 처리액이 공급된다. 처리액은, 처리액 공급 노즐(49)의 토출구(76)로부터 토출되고, 배열된 기판(8) 사이를 기판(8)을 따라 상승한다. 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 토출구(76)가 외측으로 개방하고 있기 때문에, 처리액을 처리액 공급 노즐(49)의 중심으로부터 반경 방향보다 외측으로도 확산시켜 토출시킬 수 있다. 특히, 상기 처리액 공급 노즐(49)에서는, 토출구(76)를 180도 이상 개방하여 형성함으로써, 처리액을 처리액 공급 노즐(49)의 중심으로부터 180도 이상 외측으로도 확산시켜 토출시킬 수 있다. 그 때문에, 토출구(76)의 중앙부에서의 처리액의 유속과 토출구(76)의 단부[제1 측면(78)이나 제2 측면(79)의 근방]에서의 처리액의 유속의 속도차가 작아져, 토출구(76)로부터 처리액을 연직 상방을 향하여 균일하게 토출할 수 있다. 이에 의해, 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 기판(8)을 따라 흐르는 상승류를 균일한 속도로 흐르게 할 수 있어, 처리액에 의해 기판(8)의 표면을 균일하게 처리할 수 있다.
또한, 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출되는 처리액의 유속을 균일화할 수 있기 때문에, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출되는 처리액의 유량을 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 순환 유로(50)에서 처리조(34)의 내부의 처리액을 치환시키는 속도(시간)를 빠르게(짧게) 할 수 있어, 기판(8)의 처리 시간을 단축하여 기판 액 처리 장치(1)의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출되는 처리액의 유속을 균일화할 수 있기 때문에, 처리액 공급 노즐(49)을 기판(8)에 근접시킬 수 있어, 처리조(34)를 소형화하여 기판 액 처리 장치(1)를 소형화할 수 있다.
상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 전술한 바와 같이 기판(8)을 따라 흐르는 상승류를 균일한 속도로 흐르게 할 수 있다. 또한, 처리조(34)의 내부에서 상승하는 처리액의 유속을 빠르게 함으로써, 기판(8)의 표면을 균일하게 처리할 수 있다. 처리조(34)의 내부에서 처리액이 체류하는 부분이 생길 우려가 있는 경우, 처리조(34)의 내부에서 부분적으로 처리액의 체류가 생기면, 처리액에 의해 기판(8)의 표면을 균일하게 처리할 수 없을 우려가 있다. 그와 같은 문제점을 해결하기 위해, 처리조(34)의 내부에서 기판(8)의 하방으로부터 기포를 공급하여도 좋다. 기판(8)의 하방으로부터 기포를 공급하면, 처리액과 함께 기포가 기판(8)의 하방으로부터 상방을 향하여 상승한다. 기포는, 부력의 작용에 의해 처리액의 상승보다 빠른 속도로 상승한다. 더구나, 기포는, 상방으로 직선적으로 상승하는 것이 아니라 처리액 내의 저항의 작용에 의해 랜덤으로 부유 및 확산하면서 상승한다. 이에 의해, 처리조(34)의 내부에서 상승하는 처리액의 유속이 낮은 경우라도, 처리조(34)의 내부에서 부분적으로 생기고 있던 처리액의 체류가 해소되어, 처리액에 의해 기판(8)의 표면을 균일하게 처리할 수 있다.
기포는, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출하는 처리액을 처리액 순환부(42)의 히터(53)로 가열하여 비등시킴으로써 발생시킬 수 있다. 그 때문에, 상기 기판 액 처리 장치(1)에서는, 처리액 순환부(42)가 기포를 기판(8)의 하방으로부터 공급하기 위한 기포 공급부로서도 기능시킬 수 있다. 이와 같이, 처리액을 가열하여 기포를 발생시키는 경우에는, 기포 공급부를 별개로 마련하지 않아도 좋다.
기포는, 예컨대 순환 유로(50)에 마련된 히터(53)로 처리액을 비점 이상의 온도로 가열함으로써 발생시킬 수 있다. 이 경우, 기포는, 히터(53)보다 하류측의 순환 유로(50)를 통하여 처리액 공급 노즐(49)로부터 기판(8)의 하방에 공급된다. 그 때문에, 처리액 공급 노즐(49)이나 순환 유로(50)의 소재로서 석영 유리 등을 이용하면 기포에 의해 파손될 우려가 있다. 그래서, 기포는, 처리액 공급 노즐(49)까지는 액체형으로 되어 있고, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출되었을 때에 기체형으로 기화하여 발생하는 편이 보다 바람직하다. 순환 유로(50)의 내부에서는 처리액이 유동하고 있기 때문에, 그 유동에 의해 압력(유동 압력)이 처리조(34)의 내부의 압력보다 상승하고 있다. 그 때문에, 처리액을 동일한 온도로 가열하여도, 처리조(34)의 내부의 압력보다 높은 유동 압력 하에서는 처리액이 액체형으로 되어 있고, 유동 압력보다 낮은 처리조(34)의 내부의 압력 하에서 처리액의 일부가 기화하여 기포를 발생시킬 수 있다. 따라서, 히터(53)로 처리액을 비점 미만의 온도로 가열하여, 처리액을 액체형인 채로 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출하고, 토출 시에 처리조(34) 내의 처리액의 내부에서 기포가 발생하도록 할 수 있다. 처리액을 가열하는 온도는, 순환 유로(50)의 내부의 압력(유동 압력)이 처리액의 종류나 농도나 유속 등에 따라 변하기 때문에, 처리액의 종류나 농도나 유속 등을 적절하게 변화시키는 예비적인 실험을 행하여 최적의 온도를 결정한다. 또한, 기포는, 히터(53)로 처리액을 비점 이상의 온도로 가열함으로써 발생시킬 수 있지만, 처리액을 가열하는 온도를 변경하는 방법에 한정되지 않는다. 예컨대, 히터(53)의 온도를 바꾸지 않고, 가열에 의해 증발하는 수분의 양에 상응하는 양의 순수를 순수 공급부(41)에 의해 액 처리부(39)에 공급할 때에, 순수의 공급량을 늘림으로써, 처리액의 농도가 내려가 비점을 내림으로써 기포를 발생시켜도 좋다. 기포는, 처리액의 유동 압력이나 처리액의 온도나 처리액의 농도 중 적어도 어느 하나를 제어함으로써 생성시킬 수 있다. 그때에, 처리액의 비점이 대기압의 변동에 따라 변하기 때문에, 처리조(34)의 외부에 대기압을 계측하는 대기압 센서(S)를 마련하여 계측된 대기압[대기압 센서(S)로부터의 신호]에 따라 처리액을 가열하는 온도, 처리액의 농도를 보정함으로써, 대기압의 변동으로 처리액의 비점이 변하여도 순환 유로(50)의 내부의 압력(유동 압력)을 처리조(34)의 내부의 압력보다 높은 유동 압력으로 할 수 있어 액체형의 처리액으로 할 수 있어, 안정적으로 기포를 발생시킬 수 있어, 석영 유리 등의 기포에 의한 파손을 방지할 수 있다. 기포는, 처리액 토출 노즐(49)의 토출구(76)의 근방에서 발생시키는 것이 바람직하지만, 상기 2중관으로 이루어지는 처리액 토출 노즐(49)에서는, 내관(75)의 공급구(77)의 근방에서 발생시켜도 좋다. 또한, 순환 유로(50)에 마련된 히터(53)로 처리액을 비점 이상의 온도로 가열하여, 처리액 공급 노즐(49)까지는 액체형으로 되어 있고, 처리액 공급 노즐(49)로부터 토출되었을 때에 기체형으로 기화시켜 기포를 발생시키는 방법은, 본 발명의 처리액 공급 노즐(49)에 형성된 토출구(76)의 형상의 경우에 한정되는 것이 아니다.
상기 실시예 1에 따른 에칭 처리 장치(26)에서는, 처리액을 가열함으로써 기포를 발생시키고 있지만, 기포의 발생은 이것에 한정되지 않는다. 이하에 기포를 발생시키는 다른 방법에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 상기 실시예 1에 따른 에칭 장치(26)와 동일한 구성의 것에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
[실시예 2]
도 8에 나타내는 에칭 처리 장치(82)에서는, 처리액 순환부(42)의 순환 유로(50)의 하류측의 중도부에 기포 공급부(83)를 마련하고 있다. 이 기포 공급부(83)에서는, 기포가 되는 기체(예컨대, 질소 가스 등의 불활성 가스)를 공급하기 위한 기체 공급원(84)을 순환 유로(50)에 유량 조정기(85)를 통해 접속하고 있다. 기체 공급원(84)으로부터 공급된 기체는, 그대로 기포가 되어 순환 유로(50)를 통하여 처리액 공급 노즐(49)로부터 기판(8)의 하방에 처리액과 함께 공급된다. 이 경우, 기포가 순환 유로(50)를 통과하기 때문에, 순환 유로(50)에 마련된 펌프(51)나 필터(52)나 히터(53)보다 하류측에서, 될 수 있는 한 처리액 공급 노즐(49)의 근방에 기체 공급부(83)를 접속하는 것이 바람직하다. 상기 2중관으로 이루어지는 처리액 토출 노즐(49)에서는, 내관(75)에 기포 공급부(83)를 직결하여도 좋다. 또한, 순환 유로(50)나 처리조(34)의 내부를 처리액과 함께 기포가 흐르기 때문에, 처리액의 온도를 저하시키지 않는 온도로 가열한 기체를 공급하는 것이 바람직하고, 또한 처리액과 반응하거나 처리액에 용해되지 않는 종류의 기체를 공급하는 것이 바람직하다.
[실시예 3]
도 9에 나타내는 에칭 처리 장치(86)에서는, 처리액 순환부(42)의 순환 유로(50)의 상류측의 중도부에 기포 공급부(87)를 마련하고 있다. 기포 공급부(87)는, 가열(비등)함으로써 기포가 되는 액체(예컨대, 알코올)를 공급하기 위한 액체 공급원(88)을 순환 유로(50)에 유량 조정기(89)를 통해 접속시키고 있다. 액체 공급원(88)으로부터 공급된 액체는, 순환 유로(50)에 마련된 히터(53)로 가열되어 비등함으로써 기화하여, 기포가 되어 순환 유로(50)를 통하여 처리액 공급 노즐(49)로부터 기판(8)의 하방으로 처리액과 함께 공급된다. 이 경우에도, 순환 유로(50)나 처리조(34)의 내부를 처리액과 함께 기포가 흐르기 때문에, 처리액과 반응하거나 처리액에 용해되지 않는 종류의 액체를 공급하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 순환 유로(50)에 마련된 처리액을 가열하기 위한 히터(53)로 액체를 처리액과 함께 가열할 수 있지만, 기포 공급부(87)에 액체를 가열하는 히터를 별도로 마련하여, 순환 유로(50)에 마련된 펌프(51)나 필터(52)나 히터(53)보다 하류측에서, 될 수 있는 한 처리액 공급 노즐(49)의 근방에 액체 공급부(88)를 접속하여도 좋다. 이 경우에도, 액체를 가열하는 온도는, 순환 유로(50)의 내부의 압력(유동 압력)이 액체의 종류나 농도나 유속 등에 따라 변하기 때문에, 액체의 종류나 농도나 유속 등을 적절하게 변화시키는 예비적인 실험을 행하여 최적의 온도를 결정한다. 또한, 액체의 비점이 대기압의 변동에 따라 변하기 때문에, 처리조(34)의 외부에 대기압을 계측하는 대기압 센서(S)를 마련하여 계측된 대기압[대기압 센서(S)로부터의 신호]에 의해 액체를 가열하는 온도를 보정하도록 하여도 좋다.
[실시예 4]
상기 실시예 2, 3에 따른 에칭 장치(82, 86)에서는, 처리액 공급 노즐(49)의 토출구(76)로부터 기포를 공급하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 처리액 공급 노즐(49)의 토출구(76)와는 상이한 위치로부터 기포를 공급하여도 좋다.
예컨대, 도 10에 나타내는 에칭 처리 장치(90)의 기포 공급부(91)는, 처리조(34)의 내부에 있어 처리액 공급 노즐(49)의 하방에 기포 공급 노즐(92)을 배치하고, 기포 공급 노즐(92)에 기포가 되는 기체(예컨대, 질소 가스 등의 불활성 가스)를 공급하기 위한 기체 공급원(93)을 유량 조정기(94)를 통해 접속하고 있다. 기포 공급 노즐(92)에는, 처리액 공급 노즐(49)과 마찬가지로 기판 지지체(67)에 배열되어 유지되는 2장의 기판(8) 사이에 기포의 토출구가 형성되어 있다. 기체 공급원(93)으로부터 공급된 기체는, 그대로 기포가 되어 기포 공급 노즐(92)로부터 기판(8)의 하방에 처리액과는 별도로 공급된다. 처리조(34)의 내부를 처리액과 함께 기포가 흐르기 때문에, 처리액의 온도를 저하시키지 않는 온도로 가열한 기체를 공급하는 것이 보다 바람직하고, 또한, 처리액과 반응하거나 처리액에 용해되지 않는 종류의 기체를 공급하는 것이 바람직하다. 기포 공급 노즐(92)은, 처리액의 상승을 방해하지 않도록 처리액 공급 노즐(49)의 토출구(76)보다 하방에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 기포 공급 노즐(92)은, 토출한 기포가 처리액 공급 노즐(49)이나 기판 지지체(67)에 의해 상승이 방해되지 않도록 평면에서 보아 처리액 공급 노즐(49)이나 기판 지지체(67)로부터 벗어난 위치에 배치하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 기포 공급 노즐(92)은, 처리액 공급 노즐(49)과 별개로 되어 있어도 좋고, 또한 처리액 공급 노즐(49)과 일체로 되어 있어도 좋다. 또한, 기포 공급부(91)는, 상기 실시예 3에 따른 기포 공급부(87)와 마찬가지로, 가열(비등)함으로써 기포가 되는 액체(예컨대, 알코올)를 이용할 수도 있다.
[변형예]
상기 설명은, 본 발명을 실시하는 경우의 형태를 나타낸 것이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변형하는 것이 가능하다.
예컨대, 도 4에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 노즐(49)에는, 기판 지지체(67)에 배열되어 유지되는 2장의 기판(8) 사이에 각각 토출구(76)가 형성되어 있다. 로트 형성부(3)로 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면이 전부 동일한 방향을 향하도록 로트를 형성한 경우에는, 각 토출구(76)로부터 토출된 처리액이나 기포가 각 기판(8)의 패턴 형성면(피처리면)을 따라 흐르기 때문에 바람직하다. 그러나, 로트 형성부(3)로 기판(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 면을 서로 대향하도록 로트를 형성한 경우에는, 기판(8)의 패턴 형성면의 이면에 불필요하게 처리액이나 기포가 흐르게 된다. 그래서, 도 11에 나타내는 처리액 공급 노즐(95)에서는, 기판 지지체(67)에 배열되어 유지되는 2장의 기판(8) 사이에 하나 걸러 토출구(96)를 형성하여, 대향하는 기판(8)의 패턴 형성면(피처리면)에 처리액이나 기포를 토출하도록 하여도 좋다.
또한, 도 4에 나타낸 기판 승강 기구(34)에서는, 아암(66)이나 연결판(68)과 기판(8) 사이의 간격이 기판(8)끼리의 사이의 간격보다 넓게 되어 있기 때문에, 아암(66)이나 연결판(68)에 가장 가까운 기판(8)과 그 이외의 기판(8)에서 표면을 따라 흐르는 처리액이나 기포의 상태가 상이하다. 그래서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 최단부에 위치하는 기판(8)과 대향하는 위치에 기판(8)끼리의 간격과 동일한 간격을 두고 기판(8)과 동일 형상의 차폐판(97)을 마련하여도 좋다. 이에 의해, 모든 기판(8)에 처리액이나 기포를 동등한 상태로 공급할 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 기판 액 처리 장치(1)의 에칭 처리 장치(26)에 본 발명을 적용한 경우에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 세정 처리 장치(25) 등의 기판(8)을 처리액으로 처리하는 장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.
1 : 기판 액 처리 장치
8 : 기판
34 : 처리조
49 : 처리액 공급 노즐
74 : 관체
76 : 토출구
78 : 제1 측면
79 : 제2 측면

Claims (17)

  1. 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리액에 침지하여 처리하는 처리조와,
    상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 기판의 배열 방향을 따라 연장시킨 관체에 상기 처리액을 토출하기 위한 토출구를 형성한 처리액 공급 노즐
    을 가지고,
    상기 토출구는,
    상기 기판의 배열 방향과 직교하는 수평 방향으로 간격을 두고 제1 측면 및 제2 측면을 형성하며, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 중 어느 하나 또는 양자 모두의 외측단 가장자리가, 내측단 가장자리를 상기 관체의 중심으로부터 반경 방향으로 연장한 위치보다 수평 방향을 향하여 외측으로 개방한 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  2. 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리액에 침지하여 처리하는 처리조와,
    상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 복수의 기판의 배열 방향을 따라 연장시킨 관체에 상기 처리액을 토출하기 위한 토출구를 형성한 처리액 공급 노즐
    을 가지고,
    상기 토출구는,
    상기 기판의 배열 방향과 직교하는 수평 방향으로 간격을 두고 제1 측면 및 제2 측면을 형성하며, 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 개구 각도가 180도 이상 개방한 상태로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관체의 내부에 상기 처리액을 공급하는 내관을 수용하고, 상기 내관으로부터 상기 관체에 상기 처리액을 공급하기 위한 공급구를, 상기 관체에 형성한 상기 토출구와는 반대 방향을 향하여 형성한 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배열된 복수의 기판 사이에 상기 토출구를 각각 배치하며, 병설된 상기 토출구 사이에 상기 공급구를 각각 배치한 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관체의 내부에 상기 처리액을 공급하는 내관을 수용하고, 상기 내관의 외주면을 상기 제1 측면과 상기 제2 측면 중 어느 하나 또는 양자 모두보다 외측으로 돌출시킨 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리조의 내부에 복수의 상기 처리액 공급 노즐을, 각각의 상기 토출구의 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 중앙부에 있어서의 상기 처리액의 토출 방향이 서로 교차하지 않도록 평행하게 배치한 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리조의 내부에 복수의 상기 처리액 공급 노즐을, 상기 기판을 배열시킨 상태로 유지하기 위해 마련된 복수의 기판 유지체 사이에 배치한 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판 유지체의 측면을 상기 토출구의 상기 제1 측면과 상기 제2 측면의 중앙부에 있어서의 상기 처리액의 토출 방향과 교차하지 않도록 평행하게 형성한 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방으로부터 기포를 공급하기 위한 기포 공급부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기포 공급부는, 상기 처리액 공급 노즐로부터 처리액과 함께 기포를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기포는, 상기 처리액 공급 노즐로부터 토출되는 처리액의 유동 압력에서는 액체형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기포는, 처리액을 비등시킴으로써 생성된 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 기포는, 처리액의 유동 압력이나 처리액의 온도나 처리액의 농도 중 적어도 어느 하나를 제어함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 처리조의 외부에 대기압 센서를 마련하고, 상기 대기압 센서로부터 취득한 신호에 따라, 상기 기포를 생성시키는 처리액의 온도나 처리액의 농도를 보정하는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 장치.
  15. 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리조에 저류한 처리액에 침지하고, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 공급하여, 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 상기 처리액 공급 노즐의 중심으로부터 반경 방향보다 외측으로도 확산시켜 토출시키는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 방법.
  16. 복수의 기판을 배열시킨 상태로 처리조에 저류한 처리액에 침지하고, 상기 처리조의 내부에서 상기 기판의 하방에 배치된 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 공급하여, 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법에 있어서,
    상기 처리액 공급 노즐로부터 상기 처리액을 상기 처리액 공급 노즐의 중심으로부터 180도 이상 외측으로도 확산시켜 토출시키는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 기판의 하방으로부터 기포를 공급시키는 것을 특징으로 하는 기판 액 처리 방법.
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