KR20170108160A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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노부유키 히라이
마사히데 이케다
가즈히로 후지타
미츠토시 사사키
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치에서는, 처리액 공급부에 의해 토출부 (41) 에 처리액이 공급되고, 토출부 (41) 의 토출구 (411) 로부터 기판을 향하여 처리액이 토출된다. 토출부 (41) 에서는, 접액면 (45) 이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 접액면 (45) 중 토출구 (411) 를 갖는 선단부 (42) 에 있어서의 선단 접액면 (451) 이 도전성을 갖는다. 선단 접액면 (451) 은, 접지부 (5) 에 의해 전기적으로 접지된다. 이로써, 처리액을 보다 확실하게 제전함과 함께, 기판의 금속 오염을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATMENT DEVICE}
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판을 향하여 처리액을 토출하는 기판 처리 장치에서는, 내약품성을 갖는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된 배관이 이용된다. 이와 같은 배관의 표면은, 예를 들어 마이너스의 전하로 대전되기 때문에, 유도 대전에 의해 당해 배관을 흐르는 처리액의 전자가 유리 (遊離) 된다. 유리된 전하를 함유하는 처리액, 즉, 대전된 처리액은 토출구로 이동하여, 기판을 향하여 토출된다. 그 결과, 처리액과 기판의 전위차에 의한 방전에 의해, 기판 상의 막이나 회로 패턴 등의 파괴가 발생한다. 처리액의 대전은, 처리액 자체나, 처리액과 배관의 마찰에 의해서도 발생한다. 이와 같은 정전 파괴의 발생은, 제품 디바이스의 수율을 저하시키기 때문에 큰 문제가 된다. 그래서, 일본 공개특허공보 2006-269677호 (문헌 1) 에서는, 탱크, 필터 박스, 매니폴드 등에 있어서, 처리액에 접촉하는 탄소 전극을 형성하고, 탄소 전극을 접지함으로써, 처리액의 대전을 방지하는 수법이 제안되어 있다. 또, 일본 공개특허공보 2007-234814호 (문헌 2) 에서는, 처리액이 유통 가능한 석영관을 접지함으로써, 처리액이 석영관과 접액했을 때에, 처리액에 띠고 있는 전하를 제거하는 수법이 제안되어 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2003-278972호에서는, 도전성 배관을 어스에 접속함으로써, 도전성 배관 내를 폴리머 제거액이 유통할 때의 마찰 대전에 의한 발화가 방지된다. 또, 일본 공개특허공보 평10-270407호에서는, 세정수를 분사하는 세공을 형성하는 스프레이 팁의 재질을 소결 다이아몬드로 함으로써, 정전기의 발생 및 분사구의 확대가 방지된다.
그런데, 발포성의 처리액이나 기포가 혼입된 처리액이, 예를 들어 토출부의 근방에 있어서의 가는 유로를 흐를 때에는, 기포에 의해 액의 연속성이 없어지는 경우가 있다. 이 경우, 토출구로부터 떨어진 위치에 형성되는 부재에 의해 제전을 실시하는 상기 문헌 1 및 2 의 수법으로는, 토출되는 처리액의 제전이 곤란해진다.
한편, 기판의 처리에서는, 기판의 금속 오염을 방지하는 것이 매우 중요하다. 도전성 수지 등을 포함하는 배관을 이용하는 경우여도, 도전성 수지 등은 미량의 금속을 함유하기 때문에, 기판의 종류에 따라서는, 금속 오염이 문제가 된다. 소결 다이아몬드도, 통상적으로 바인더 등으로서 미량의 금속을 함유한다.
본 발명은, 기판 처리 장치용으로서, 처리액을 보다 확실하게 제전함과 함께, 기판의 금속 오염을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 접액면이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 상기 접액면 중 토출구를 갖는 선단부에 있어서의 선단 접액면이 도전성을 갖고, 상기 토출구로부터 처리액을 기판을 향하여 토출하는 토출부와, 상기 토출부에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 상기 선단 접액면을 전기적으로 접지하는 접지부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 처리액을 보다 확실하게 제전함과 함께, 기판의 금속 오염을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 선단 접액면이 유리상 카본으로 형성된다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에서는, 상기 토출부에 있어서 상기 선단부를 포함하는 부위가, 도전성 재료에 의해 하나로 연결된 부재로서 형성되어 있고, 상기 접지부가 갖는 접지선이, 상기 부재에 직접 접속된다. 이 경우에, 보다 바람직하게는, 기판 처리 장치가, 상기 토출부를 지지하는 아암과, 상기 아암에 지지됨과 함께, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되는 보호 튜브를 추가로 구비하고, 상기 접지선이 상기 보호 튜브 내에 배치된다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 토출부가, 외주면의 적어도 일부에 길이 방향으로 연속되는 도전부를 갖는 접속 튜브를 구비하고, 상기 접속 튜브의 일단이 상기 선단부에 접속됨으로써, 상기 도전부가 상기 선단 접액면에 전기적으로 접속되고, 상기 처리액 공급부에 의해 상기 접속 튜브의 타단에 상기 처리액이 공급되고, 상기 접지부가, 상기 선단부로부터 떨어진 위치에 있어서, 상기 접속 튜브의 상기 도전부를 전기적으로 접지한다. 이 경우에, 보다 바람직하게는, 상기 접속 튜브가 통상 (筒狀) 의 상기 선단부 내에 삽입됨으로써, 상기 도전부가 상기 선단 접액면에 전기적으로 접속된다.
상기 토출부가, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 적어도 상기 선단부의 근방에 있어서 상기 접속 튜브의 상기 외주면을 덮는 보호 튜브를, 상기 접속 튜브에 더하여 추가로 구비해도 된다. 상기 접속 튜브의 상기 외주면과 상기 보호 튜브의 내주면 사이에 환상 간극이 형성되는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 하나의 국면에서는, 기판 처리 장치가, 상기 토출부와 상기 처리액 공급부를 접속하는 공급 라인과, 상기 공급 라인에 있어서의 회수 위치에 일단이 접속되는 회수 라인과, 상기 회수 라인에 형성된 이젝터를 갖고, 상기 공급 라인의 상기 회수 위치와 상기 토출부 사이에 존재하는 처리액을 회수하는 처리액 회수부를 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 국면에서는, 상기 토출부의 상기 토출구가, 상기 기판의 하나의 주면의 상방에서 상기 주면에 대향하고, 상기 토출구의 둘레 가장자리가, 상기 토출구 근방에 있어서의 상기 토출부의 최하점이다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 토출 유닛을 나타내는 정면도이다.
도 3 은 토출부를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 토출 유닛을 나타내는 평면도이다.
도 5a 는 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 대전을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b 는 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 대전을 설명하기 위한 도면이다.
도 5c 는 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 대전을 설명하기 위한 도면이다.
도 5d 는 비교예의 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 대전을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은 토출부의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 토출부의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 토출부의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 도면이다. 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 매엽식의 장치이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 처리부 (2) 와, 처리액 공급 유닛 (3) 을 구비한다. 처리부 (2) 는, 유지부 (21) 와, 유지부 회전 기구 (22) 와, 토출 유닛 (4) 과, 컵 유닛 (23) 을 구비한다. 유지부 (21) 는, 기판 (9) 의 하나의 주면인 하면을 유지한다. 유지부 회전 기구 (22) 는, 기판 (9) 의 주면에 수직인 회전축을 중심으로 하여 유지부 (21) 를 회전시킨다. 토출 유닛 (4) 은, 기판 (9) 의 다른 주면인 상면을 향하여 처리액을 토출한다. 컵 유닛 (23) 은, 회전하는 기판 (9) 의 상면으로부터 비산하는 처리액을 받아, 처리액을 회수한다. 본 실시형태에 있어서의 처리액은 산성 또는 알칼리성의 약액이고, 도전성을 갖는다. 후술하는 바와 같이, 처리액은 도전성을 (거의) 갖지 않는 것이어도 된다. 토출 유닛 (4) 의 구조의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
처리액 공급 유닛 (3) 은, 본체 박스 (31) 와, 공급 라인 (32) 과, 처리액 공급부 (33) 와, 회수 라인 (34) 과, 처리액 회수부 (35) 를 구비한다. 처리액 공급부 (33) 는, 처리액을 저류하는 처리액 탱크 (330) 를 구비한다. 공급 라인 (32) 은, 처리액 탱크 (330) 와 처리부 (2) 의 토출 유닛 (4) 을 접속한다. 처리액 공급부 (33) 는, 히터 (331) 와, 펌프 (332) 와, 필터 (333) 를 추가로 구비한다. 히터 (331), 펌프 (332) 및 필터 (333) 는, 처리액 탱크 (330) 로부터 토출 유닛 (4) 을 향하여, 이 순서로 공급 라인 (32) 에 형성된다. 히터 (331), 펌프 (332) 및 필터 (333) 는, 본체 박스 (31) 내에 배치된다. 히터 (331) 는, 공급 라인 (32) 을 흐르는 처리액을 소정의 온도로 가열한다. 펌프 (332) 는, 처리액 탱크 (330) 내의 처리액을 공급 라인 (32) 을 통하여 토출 유닛 (4) 으로 이송한다. 필터 (333) 는, 공급 라인 (32) 을 흐르는 처리액 중의 불요물을 제거한다.
처리부 (2) 의 근방에 있어서, 공급 라인 (32) 에는, 믹싱 밸브인 접속부 (39) 가 형성된다. 회수 라인 (34) 의 일단은 접속부 (39) 에 접속되고, 타단은 처리액 탱크 (330) 에 접속된다. 처리액 회수부 (35) 는, 이젝터 (351) 와 필터 (352) 를 구비한다. 이젝터 (351) 및 필터 (352) 는, 접속부 (39) 로부터 처리액 탱크 (330) 를 향하여, 이 순서로 회수 라인 (34) 에 형성된다. 접속부 (39) 는, 공급 라인 (32) 의 처리액 탱크 (330) 측의 부위와의 접속 위치에 제 1 밸브 (391) 를 갖고, 공급 라인 (32) 의 토출 유닛 (4) 측의 부위와의 접속 위치에 제 2 밸브 (392) 를 갖고, 회수 라인 (34) 과의 접속 위치에 제 3 밸브 (393) 를 갖는다. 도 1 에서는, 제 1 내지 제 3 밸브 (391 ∼ 393) 를 검은 점으로 나타내고 있다.
제 1 밸브 (391) 를 폐색하고, 또한 제 2 및 제 3 밸브 (392, 393) 를 개방한 상태에서, 이젝터 (351) 를 구동시킴으로써, 접속부 (39) 와 토출 유닛 (4) 사이에 존재하는 처리액이, 회수 라인 (34) 을 통하여 처리액 탱크 (330) 로 회수된다. 이와 같은 이젝터 (351) 의 흡인에 의한 처리액의 회수는, 석백이라고도 일컬어진다. 접속부 (39) 는, 공급 라인 (32) 에 있어서의 처리액의 회수 위치가 된다. 필터 (352) 에서는, 회수 라인 (34) 을 흐르는 처리액 중의 불요물이 제거된다. 또한, 회수 라인 (34) 의 접속부 (39) 와는 반대측의 단부는, 처리액 탱크 (330) 와는 상이한 회수 탱크에 접속되어도 된다.
도 2 는, 토출 유닛 (4) 을 나타내는 정면도이다. 토출 유닛 (4) 은, 처리부 (2) 에 있어서 기판 (9) 의 상방에 배치되는 토출부 (41) 를 구비한다. 토출부 (41) 는, 노즐부 (410) 와 접속 튜브 (44) 를 구비한다. 노즐부 (410) 는, 기판 (9) 의 상면의 상방에서 당해 상면을 향하여 개구하는 토출구 (411) 를 갖는다. 접속 튜브 (44) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어, PFA (테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 나 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 등의 내약품성을 갖는 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 접속 튜브 (44) 는, 당해 재료만에 의해 구성된다. 접속 튜브 (44) 의 일단은 노즐부 (410) 에 접속되고, 타단은 공급 라인 (32) 의 토출 유닛 (4) 측의 단부에 접속된다 (도 1 참조). 공급 라인 (32) 에 의해 토출부 (41) 와 처리액 공급부 (33) 가 접속되고, 토출부 (41) 에 처리액이 공급된다. 기판 (9) 의 처리시에는, 처리액이, 토출구 (411) 로부터 기판 (9) 의 상면을 향하여 연속적으로 토출된다. 본 실시형태에서는, 처리액은 토출구 (411) 에서 기판 (9) 의 상면까지 연속되는 기둥상으로 토출된다.
도 3 은, 토출구 (411) 의 중심축을 포함하는 면에 의한 토출부 (41) 의 단면을 나타내는 도면이다. 도 3 에서는, 노즐부 (410) 근방만을 나타내고 있다. 노즐부 (410) 는, 내부 유로 (412) 를 갖는 본체부 (420) 와, 토출구 (411) 가 형성된 선단부 (42) 와, 본체부 (420) 의 주위를 덮는 커버부 (43) 를 구비한다. 커버부 (43) 는, 접속 튜브 (44) 의 단부가 장착되는 튜브 장착부 (431) 를 갖는다. 접속 튜브 (44) 로부터의 처리액은, 내부 유로 (412) 를 통하여 토출구 (411) 로 유도된다. 선단부 (42) 는, 커버부 (43) 의 하부보다 하방으로 돌출되는 환상 부위이다. 선단부 (42) 의 주위에는, 토출부 (41) 의 다른 부재는 배치되지 않는다. 따라서, 토출구 (411) 의 둘레 가장자리가, 토출구 (411) 근방에 있어서의 토출부 (41) 의 최하점이다.
노즐부 (410) 에서는, 본체부 (420) 및 선단부 (42) 가 도전성 재료에 의해 하나로 연결된 부재로서 형성된다. 바람직하게는, 당해 부재는 도전성 재료만에 의해 구성된다. 당해 도전성 재료는, 금속을 함유하지 않고, 본 실시형태에서는, 당해 도전성 재료는 유리상 카본이다. 또, 커버부 (43) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 커버부 (43) 는 당해 재료만에 의해 구성된다. 토출부 (41) 에 있어서 처리액과 접하는 면인 접액면 (45) 은, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성된다 (여기서는, 접액면 (45) 의 전체가, 금속을 함유하지 않는 재료만에 의해 구성된다). 접액면 (45) 은, 접속 튜브 (44) 의 내주면, 커버부 (43) 의 내면의 일부, 그리고, 본체부 (420) 및 선단부 (42) 의 내면의 집합이다. 이하의 설명에서는, 접액면 (45) 중 선단부 (42) 에 있어서의 부분, 즉, 토출구 (411) 를 형성하는 부분을「선단 접액면」이라고 하고, 도 3 에서는, 선단 접액면에 부호 451 을 붙이고 있다. 이미 서술한 바와 같이, 선단 접액면 (451) 은 유리상 카본으로 형성된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본체부 (420) 의 상부에는, 보호 튜브 (52) 의 일단이 접속된다. 보호 튜브 (52) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 보호 튜브 (52) 는, 당해 재료만에 의해 구성된다. 보호 튜브 (52) 는, 연결부 (61a ∼ 61c) 에 의해 접속 튜브 (44) 와 함께 묶여 있고, 보호 튜브 (52) 의 타단은 노즐부 (410) 로부터 떨어진 위치, 예를 들어, 컵 유닛 (23) (도 1 참조) 의 외측에 배치된다. 보호 튜브 (52) 내에는, 접지부 (5) 의 접지선 (51) 이 배치된다. 접지선 (51) 의 일단은, 본체부 (420) 의 상부에 직접 접속된다. 접지선 (51) 은 금속으로 형성된다. 접지선 (51) 의 타단은, 보호 튜브 (52) 의 타단의 외측에서 전기적으로 접지된다. 이로써, 노즐부 (410) 의 본체부 (420) 및 선단부 (42) 가 전기적으로 접지된다. 바꾸어 말하면, 도 3 의 선단 접액면 (451) 을 포함하는 접액면 (45) 의 일부가 접지된다.
도 4 는, 토출 유닛 (4) 을 나타내는 평면도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 토출 유닛 (4) 은 2 개의 보조 토출부 (40a, 40b) 를 추가로 구비한다. 각 보조 토출부 (40a, 40b) 는, 토출관 (401) 을 갖는다. 토출관 (401) 은, 예를 들어, 스테인리스강 등의 금속 튜브의 내주면이 불소 수지 등으로 코팅되고, 외주면이 불소 수지의 튜브로 덮인 것이다. 토출관 (401) 은, 강성이 높은 봉상 부재로 파악할 수 있다. 토출관 (401) 은, 노즐부 (410) 의 근방에서 하방 (도 4 의 지면에 수직인 방향) 을 향하여 만곡하고, 그 선단이 기판 (9) 을 향하여 개구한다. 토출관 (401) 은, 순수나 IPA (이소프로필알코올) 등의 보조 처리액의 공급원에 접속된다. 보조 토출부 (40a, 40b) 는, 보조 처리액을 기판 (9) 을 향하여 토출한다. 또한, 도 2 의 토출 유닛 (4) 의 정면도에서는, 보조 토출부 (40a, 40b) 의 도시를 생략하고 있다.
보호 튜브 (52), 및 보호 튜브 (52) 의 하방에 위치하는 접속 튜브 (44) (도 2 참조) 는, 연결부 (61a ∼ 61c) 에 의해 2 개의 보조 토출부 (40a, 40b) 에 대해 고정된다. 노즐부 (410) 및 보호 튜브 (52) 는, 연결부 (62) 에 의해 2 개의 보조 토출부 (40a, 40b) 에 대해 고정된다. 이와 같이, 2 개의 보조 토출부 (40a, 40b) 는, 토출부 (41) (노즐부 (410) 및 접속 튜브 (44)) 및 보호 튜브 (52) 를 지지하는 아암으로서 파악된다. 처리부 (2) 에서는, 토출부 (41) 로부터의 처리액의 토출시, 및 보조 토출부 (40a, 40b) 로부터의 보조 처리액의 토출시에, 보조 토출부 (40a, 40b) 를 요동하는 도시가 생략된 회동 기구가 형성된다.
도 1 의 기판 처리 장치 (1) 에 있어서, 기판 (9) 을 처리액에 의해 처리할 때에는, 제 1 및 제 2 밸브 (391, 392) 가 개방되고, 처리액 공급부 (33) 에 의해 토출부 (41) 에 처리액이 공급된다. 이로써, 토출구 (411) 로부터 기판 (9) 상에 처리액이 토출된다. 처리액의 토출 후에는, 제 1 밸브 (391) 를 폐색하고, 또한 제 2 및 제 3 밸브 (392, 393) 를 개방한 상태에서, 이젝터 (351) 가 구동된다. 이로써, 접속부 (39) 와 토출부 (41) 사이에 잔존하는 처리액이 처리액 탱크 (330) 로 되돌려진다. 따라서, 접속 튜브 (44) 및 노즐부 (410) 내에서 온도가 저하된 처리액이, 다음의 토출시에 기판 (9) 상으로 토출되는 것이 방지됨과 함께, 처리액을 효율적으로 회수하는 것이 가능해진다.
여기서, 처리액 공급부로부터 토출부에 이르는 유로에 있어서, 처리액을 제전하는 비교예의 기판 처리 장치에 대해 서술한다. 도 5a 에 나타내는 바와 같이, 비교예의 기판 처리 장치에서는, 배관 중에 접지용 전극을 형성함으로써, 토출부 (91) 의 토출구 (911) 로부터 떨어진 위치에서 처리액 (90) (도 5a 중에서 평행 사선을 붙여 나타낸다. 도 5b 및 도 5c 에 있어서도 마찬가지) 이 제전된다. 도 1 의 기판 처리 장치 (1) 와 마찬가지로, 토출부 (91) 내의 처리액 (90) 을 회수할 (석백을 실시할) 때에는, 토출부 (91) 내에서 처리액 (90) 이 흩어져 잔존하는, 이른바, 액 끊김이 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 처리액 (90) 의 연속성이 확보되지 않기 때문에, 도 5b 에 나타내는 바와 같이, 토출부 (91) 의 대전에 의한 유도 대전에 의해 처리액 (90) 중의 전자가 유리된 상태가 된다. 그리고, 다음의 기판 (9) 의 처리시에, 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 유리된 전하를 함유하는 처리액 (90) 이 토출부 (91) 내를 이동하고, 도 5d 에 나타내는 바와 같이, 토출구 (911) 로부터 기판 (9) 을 향하여 토출된다. 그 결과, 처리액 (90) 과 기판 (9) 의 전위차에 의한 방전에 의해, 기판 (9) 상의 막 등이 파괴된다. 또, 석백을 실시하지 않는 장치여도, 처리액이 발포성을 갖는 경우나, 처리액에 기포가 혼입된 경우, 마찬가지로, 토출부 (91) 내의 처리액의 연속성이 소실되기 때문에, 처리액을 제전할 수 없다.
이에 반하여, 도 3 의 토출부 (41) 를 갖는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출부 (41) 의 선단부 (42) 에 있어서의 선단 접액면 (451) 이 도전성을 갖고, 접지부 (5) 에 의해 선단 접액면 (451) 이 전기적으로 접지된다. 이로써, 석백에 의한 액 끊김이 발생하는 경우, 혹은 처리액이 발포성을 갖는 경우나, 처리액에 기포가 혼입된 경우 등이어도, 기판 (9) 상에 토출되는 처리액을 보다 확실하게 제전할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 상의 막 등의 파괴의 발생을 방지할 수 있다. 또, 토출부 (41) 에서는, 접액면 (45) 이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되기 때문에, 기판 (9) 의 금속 오염을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 선단 접액면 (451) 을 접지할 뿐이기 때문에, 처리액의 유로에 있어서의 복수의 위치에 접지용 전극을 배치하는 경우 등에 비하여, 기판 처리 장치의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
또, 토출부 (41) 에 있어서 선단부 (42) 를 포함하는 부위가, 도전성 재료에 의해 하나로 연결된 부재로서 형성되고, 접지부 (5) 가 갖는 접지선 (51) 이 당해 부재에 직접 접속된다. 이로써, 선단 접액면 (451) 과 접지선 (51) 사이의 전기 저항을 낮게 할 수 있고, 선단 접액면 (451) 에 있어서의 제전 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐부 (410) 의 근방에 있어서 접지선 (51) 이, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되는 보호 튜브 (52) 내에 배치됨으로써, 접지선 (51) 에서 기인되는 기판 (9) 의 금속 오염을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 보조 토출부 (40a, 40b) 가 토출부 (41) 및 보호 튜브 (52) 를 지지하는 아암을 겸함으로써, 토출 유닛 (4) 의 구조를 간소화할 수 있다.
그런데, 토출구의 근방에 토출부의 다른 부위가 형성되면, 토출구로부터 토출된 처리액의 액적이 당해 부위에 부착되어, 액적의 집괴 (集塊) 가 형성되는 경우가 있다. 이 경우에, 예를 들어, 처리 후의 기판 (9) 상에 집괴가 낙하하면, 기판 (9) 의 처리의 균일성이 저하된다. 이에 반하여, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 상면에 대향하는 토출구 (411) 의 둘레 가장자리가, 토출구 (411) 근방에 있어서의 토출부 (41) 의 최하점이 된다. 이로써, 토출구 (411) 의 주위에서 처리액의 집괴가 형성되는 것을 방지할 수 있다 (후술하는 도 6 내지 도 8 의 토출부 (41a, 41b) 에 있어서 마찬가지).
도 6 은, 토출부의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 6 의 토출부 (41a) 는, 통상의 선단부 (46) 와, 접속 튜브 (47) 와, 보호 튜브 (48) 를 구비한다. 선단부 (46) 는, 소직경부 (461) 과, 대직경부 (462) 를 구비한다. 소직경부 (461) 는 토출구 (411) 를 포함한다. 소직경부 (461) 의 내주면의 직경은, 대직경부 (462) 의 내주면의 직경보다 작다. 선단부 (46) 는 도전성 재료에 의해 형성된다. 바람직하게는, 선단부 (46) 는 도전성 재료만에 의해 구성된다. 당해 도전성 재료는 금속을 함유하지 않고, 본 실시형태에서는 당해 도전성 재료는 유리상 카본이다.
접속 튜브 (47) 의 본체는 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어, 내약품성을 갖는 불소 수지로 형성된다. 접속 튜브 (47) 의 외주면에는, 접속 튜브 (47) 의 길이 방향으로 연속되는 도전부 (471) (도 6 중에서 굵은 실선으로 나타낸다. 후술하는 도 7 및 도 8 에 있어서 마찬가지.) 가 형성된다. 도전부 (471) 는, 둘레 방향에 있어서의 전체 또는 일부에 형성된다. 즉, 도전부 (471) 는, 접속 튜브 (47) 의 외주면의 적어도 일부에서 길이 방향으로 연속된다. 도전부 (471) 는, 도전성 재료, 예를 들어, 도전성 PFA 등의 도전성 불소 수지로 형성된다. 또한, 도전성 PFA 는 미량의 금속을 함유한다.
접속 튜브 (47) 의 외주면의 직경은, 선단부 (46) 에 있어서의 대직경부 (462) 의 내주면의 직경과 거의 동등하고, 소직경부 (461) 의 내주면의 직경보다 크다. 접속 튜브 (47) 의 선단은, 대직경부 (462) 내에 삽입되고, 접속 튜브 (47) 가 선단부 (46) 에 접속된다. 접속 튜브 (47) 의 외주면은 대직경부 (462) 의 내주면과 접촉하고, 도전부 (471) 가 선단부 (46) 와 접속한다. 이로써, 도전부 (471) 가 소직경부 (461) 의 내주면인 선단 접액면 (451) 에 전기적으로 접속된다. 또, 선단부 (46) 로부터 떨어진 위치, 예를 들어, 컵 유닛 (23) 의 외측에 있어서, 접지부 (5) 에 의해 도전부 (471) 가 전기적으로 접지된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 처리액 공급부 (33) 에 의해 접속 튜브 (47) 에 있어서의 선단부 (46) 와는 반대측의 단부에 처리액이 공급되고, 처리액은 접속 튜브 (47) 를 통하여 선단부 (46) 로 유도된다. 토출부 (41a) 에 있어서 처리액과 접하는 면인 접액면 (45) 은, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성된다 (금속을 함유하지 않는 재료만에 의해 구성된다). 접액면 (45) 은, 접속 튜브 (47) 의 내주면, 및 선단부 (46) 에 있어서의 소직경부 (461) 의 내주면의 집합이다.
보호 튜브 (48) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 보호 튜브 (48) 는 당해 재료만에 의해 구성된다. 보호 튜브 (48) 내에는 접속 튜브 (47) 가 삽입된다. 보호 튜브 (48) 의 내주면은 접속 튜브 (47) 의 외주면에 근접 또는 접촉한다. 이와 같이, 선단부 (46) 의 근방에 있어서 도전부 (471) 가 보호 튜브 (48) 에 의해 덮인다. 접속 튜브 (47) 및 보호 튜브 (48) 는, 예를 들어 보조 토출부 (40a, 40b) (도 4 참조) 에 지지된다. 보호 튜브 (48) 는, 적어도 선단부 (46) 의 근방에 있어서 접속 튜브 (47) 의 외주면을 덮는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보호 튜브 (48) 는 상하 방향에 있어서 기판 (9) 과 겹치는 범위의 전체에 있어서 접속 튜브 (47) 를 덮는다.
보호 튜브 (48) 의 외주면의 직경은, 선단부 (46) 에 있어서의 대직경부 (462) 의 외주면의 직경과 거의 동등하다. 보호 튜브 (48) 의 단부 및 선단부 (46) 는, 통상의 고정 부재 (432) 에 끼워넣어져 고정된다. 고정 부재 (432) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 고정 부재 (432) 는 당해 재료만에 의해 구성된다.
도 6 의 토출부 (41a) 를 갖는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 선단부 (46) 에 있어서의 선단 접액면 (451) 이 도전성을 갖고, 접지부 (5) 에 의해 선단 접액면 (451) 이 전기적으로 접지된다. 이로써, 석백에 의한 액 끊김이 발생하는 경우, 혹은 처리액이 발포성을 갖는 경우나, 처리액에 기포가 혼입된 경우 등이어도, 기판 (9) 상에 토출되는 처리액을 보다 확실하게 제전할 수 있다. 또, 토출부 (41a) 에서는, 접액면 (45) 이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되기 때문에, 기판 (9) 의 금속 오염을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
토출부 (41a) 에서는, 도전부 (471) 를 갖는 접속 튜브 (47) 의 일단이 선단부 (46) 에 접속됨으로써, 도전부 (471) 가 선단 접액면 (451) 에 전기적으로 접속된다. 그리고, 접지부 (5) 에 의해, 선단부 (46) 로부터 떨어진 위치에 있어서, 도전부 (471) 가 전기적으로 접지된다. 이로써, 선단 접액면 (451) 을 용이하게 접지할 수 있다. 또, 접속 튜브 (47) 가 통상의 선단부 (46) 내에 삽입되고, 접속 튜브 (47) 의 외주면과 선단부 (46) 의 내주면이 면 접촉된다. 이로써, 양자 사이에 있어서의 접촉 저항을 낮게 하면서 도전부 (471) 를 선단 접액면 (451) 에 전기적으로 접속할 수 있고, 선단 접액면 (451) 을 보다 확실하게 접지할 수 있다. 또한, 선단부 (46) 의 근방에 있어서 접속 튜브 (47) 의 외주면이 보호 튜브 (48) 에 의해 덮임으로써, 접속 튜브 (47) 의 도전부 (471) 에서 기인되는 기판 (9) 의 금속 오염을 방지할 수 있다.
도 7 은, 토출부의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 7 의 토출부 (41b) 에서는, 도 6 의 토출부 (41a) 와 비교하여, 보호 튜브 (48) 의 내주면과 접속 튜브 (47) 의 외주면 사이에 환상 간극 (481) 을 형성하는 스페이서 (49) 가 추가되는 점에서 상이하다. 다른 구성은, 도 6 의 토출부 (41a) 와 마찬가지이고, 동일한 구성에 동일한 부호를 붙이고 있다.
스페이서 (49) 는 통상 부재이고, 일방의 단부에 플랜지부 (491) 를 갖는다. 스페이서 (49) 에 있어서, 플랜지부 (491) 에 있어서의 외주면의 직경은, 다른 부위에 있어서의 외주면의 직경보다 크다. 스페이서 (49) 는, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, 스페이서 (49) 는 당해 재료만에 의해 구성된다.
통상의 고정 부재 (432) 의 일단에는, 그 중심축측으로 돌출되는 환상 돌출부 (433) 가 형성된다. 토출부 (41b) 에서는, 선단부 (46) 가 고정 부재 (432) 에 삽입되고, 소직경부 (461) 의 주위에 환상 돌출부 (433) 가 배치된다. 소직경부 (461) 의 선단은, 환상 돌출부 (433) 보다 하측으로 돌출된다. 스페이서 (49) 는, 선단부 (46) 가 삽입된 고정 부재 (432) 에 고정된다. 예를 들어, 스페이서 (49) 의 외주면의 하단과 고정 부재 (432) 의 외주면의 상단의 용접에 의해, 양 부재의 고정이 실시된다. 용접은, 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 실시되는 것이 바람직하다. 고정 부재 (432) 의 내주면의 직경, 및 선단부 (46) 에 있어서의 대직경부 (462) 의 외주면의 직경은 거의 동등하다. 접속 튜브 (47) 는, 스페이서 (49) 및 대직경부 (462) 에 삽입된다. 접속 튜브 (47) 의 외주면은, 대직경부 (462) 의 내주면과 접촉한다. 예를 들어, 접속 튜브 (47) 의 외주면은 스페이서 (49) 의 상단면과 용접된다.
선단부 (46) 의 소직경부 (461) 의 상단면, 즉, 소직경부 (461) 의 내주면과 대직경부 (462) 의 내주면을 접속하는 환상면에는, O 링 (472) 이 형성된다. 접속 튜브 (47) 의 선단면은, O 링 (472) 을 개재하여 선단부 (46) 와 맞닿는다. O 링 (472) 은, 금속을 함유하지 않는 재료, 예를 들어 불소 수지로 형성된다. 바람직하게는, O 링 (472) 은 당해 재료만에 의해 구성된다. O 링 (472) 에 의해, 토출부 (41b) 내를 흐르는 처리액이, 접속 튜브 (47) 의 외주면과 대직경부 (462) 의 내주면 사이에 침입하는 것이 방지된다.
보호 튜브 (48) 는, 스페이서 (49) 의 플랜지부 (491) 보다 상측의 부위에 끼워넣어진다. 이로써, 접속 튜브 (47) 의 외주면과 보호 튜브 (48) 의 내주면 사이에 환상 간극 (481) 이 형성된다. 환상 간극 (481) 은, 접속 튜브 (47) 및 보호 튜브 (48) 의 길이 방향으로 신장된다. 예를 들어, 보호 튜브 (48) 의 외주면의 하단과 플랜지부 (491) 의 외주면의 상단의 용접에 의해, 양 부재의 고정이 실시된다. 이로써, 보호 튜브 (48) 와 스페이서 (49) 의 접속부에 있어서, 기체나 액체의 통과가 방지된다.
이상과 같이, 도 7 의 토출부 (41b) 에서는, 도 6 의 토출부 (41a) 에 대해 스페이서 (49) 가 부가되고, 접속 튜브 (47) 의 외주면과 보호 튜브 (48) 의 내주면 사이에 환상 간극 (481) 이 형성된다. 토출부 (41b) 를 갖는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 환상 간극 (481) 의 존재에 의해 접속 튜브 (47) 내를 흐르는 처리액의 외기에 의한 온도 변화를 저감시킬 수 있다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 환상 간극 (481) 에 온도 조정용 유체를 공급함으로써, 처리액의 온도 조정이 실시되어도 된다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, O 링 (472) 은, 고정 부재 (432) 의 환상 돌출부 (433) 의 내주면에 형성되어 있어도 된다. 도 8 의 예에서는, 만일, 접속 튜브 (47) 의 외주면과 대직경부 (462) 의 내주면 사이에 처리액이 침입해도, 소직경부 (461) 의 외주면과 환상 돌출부 (433) 의 내주면 사이를 통과하여 처리액이 토출구 (411) 밖으로부터 낙하하는 것이 방지된다.
상기 기판 처리 장치 (1) 에서는 여러 가지 변형이 가능하다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 도전성을 갖는 약액 이외에, 도전성을 갖는 다른 처리액이 토출부 (41, 41a, 41b) 로부터 토출되어도 된다. 또, 도전성을 갖지 않는 처리액이 토출부 (41, 41a, 41b) 로부터 토출되어도 된다. 이와 같은 처리액도 대전된 상태에서 기판 (9) 상에 토출되면, 기판 (9) 상의 막 등의 파괴가 발생하기 때문에, 토출구 (411) 로부터 토출되기 직전에, 접지된 선단 접액면 (451) 을 통하여 제전되는 것이 바람직하다. 처리액으로서는, 각종 약액 이외에, 순수, 탄산수나 유기 용제 등이 예시된다.
토출부 (41, 41a, 41b) 에서는, 접액면 (45) 만이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 다른 부위가 금속을 함유하는 재료로 형성되어도 된다. 즉, 적어도 접액면 (45) 이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성된다. 또, 도전성을 갖는 선단 접액면 (451) 은, 유리상 카본 이외에, CVDSiC (화학 기상 증착법에 의해 성막되는 탄화규소) 등의 금속을 함유하지 않는 도전성 재료로 형성되어도 된다.
토출부 (41, 41a, 41b) 는, 처리액에 의해 기판 (9) 을 처리하는 여러 가지 기판 처리 장치에 있어서 이용 가능하다. 이미 서술한 바와 같이, 석백에 의해 처리액의 액 끊김이 발생하기 쉽기 때문에, 처리액을 보다 확실하게 제전하는 상기 수법은, 공급 라인 (32) 의 회수 위치와 토출부 (41, 41a, 41b) 사이에 존재하는 처리액을 회수하는 처리액 회수부 (35) 를 갖는 기판 처리 장치 (1) 에 특히 적합하다고 할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서 처리되는 기판은 반도체 기판에는 한정되지 않고, 유리 기판이나 다른 기판이어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 서술한 설명은 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
5 : 접지부
9 : 기판
32 : 공급 라인
33 : 처리액 공급부
34 : 회수 라인
35 : 처리액 회수부
39 : 접속부
40a, 40b : 보조 토출부
41, 41a, 41b : 토출부
42, 46 : 선단부
44, 47 : 접속 튜브
45 : 접액면
48, 52 : 보호 튜브
51 : 접지선
351 : 이젝터
411 : 토출구
451 : 선단 접액면
471 : 도전부
481 : 환상 간극

Claims (10)

  1. 접액면이 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 상기 접액면 중 토출구를 갖는 선단부에 있어서의 선단 접액면이 도전성을 갖고, 상기 토출구로부터 처리액을 기판을 향하여 토출하는 토출부와,
    상기 토출부에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 선단 접액면을 전기적으로 접지하는 접지부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선단 접액면이 유리상 카본으로 형성되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출부에 있어서 상기 선단부를 포함하는 부위가, 도전성 재료에 의해 하나로 연결된 부재로서 형성되어 있고,
    상기 접지부가 갖는 접지선이, 상기 부재에 직접 접속되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 토출부를 지지하는 아암과,
    상기 아암에 지지됨과 함께, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되는 보호 튜브를 추가로 구비하고,
    상기 접지선이, 상기 보호 튜브 내에 배치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출부가, 외주면의 적어도 일부에 길이 방향으로 연속되는 도전부를 갖는 접속 튜브를 구비하고,
    상기 접속 튜브의 일단이 상기 선단부에 접속됨으로써, 상기 도전부가 상기 선단 접액면에 전기적으로 접속되고,
    상기 처리액 공급부에 의해 상기 접속 튜브의 타단에 상기 처리액이 공급되고,
    상기 접지부가, 상기 선단부로부터 떨어진 위치에 있어서, 상기 접속 튜브의 상기 도전부를 전기적으로 접지하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접속 튜브가 통상의 상기 선단부 내에 삽입됨으로써, 상기 도전부가 상기 선단 접액면에 전기적으로 접속되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 토출부가, 금속을 함유하지 않는 재료로 형성되고, 적어도 상기 선단부의 근방에 있어서 상기 접속 튜브의 상기 외주면을 덮는 보호 튜브를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접속 튜브의 상기 외주면과 상기 보호 튜브의 내주면 사이에 환상 간극이 형성되는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출부와 상기 처리액 공급부를 접속하는 공급 라인과,
    상기 공급 라인에 있어서의 회수 위치에 일단이 접속되는 회수 라인과,
    상기 회수 라인에 형성된 이젝터를 갖고, 상기 공급 라인의 상기 회수 위치와 상기 토출부 사이에 존재하는 처리액을 회수하는 처리액 회수부를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출부의 상기 토출구가, 상기 기판의 하나의 주면의 상방에서 상기 주면에 대향하고,
    상기 토출구의 둘레 가장자리가, 상기 토출구 근방에 있어서의 상기 토출부의 최하점인, 기판 처리 장치.
KR1020177024810A 2015-03-30 2016-03-10 기판 처리 장치 KR102030914B1 (ko)

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