KR20170108814A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20170108814A
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노리유키 기쿠모토
마사히로 기무라
슈이치 야스다
가즈히로 후지타
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치에서는, 제 2 컵 차양부의 내주연은, 대향 부재 측벽부의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 이로써, 처리액이 컵부보다 상측으로 비산되는 것을 억제할 수 있다. 또, 대향 부재 측벽부의 외주면과 제 2 컵 차양부의 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 2 컵 갭 거리는, 대향 부재 측벽부의 내주면과 기판 유지부의 외주면 사이의 직경 방향의 거리인 유지 갭 거리보다 크다. 이로써, 기판으로부터 비산되는 제 2 처리액을 제 2 컵으로 받을 때에, 제 2 처리액이 하방향의 기류에 의해 하방을 향하여 밀려내려가는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 그 결과, 복수 종류의 처리액을 복수의 컵에 의해 분별하여 받을 수 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판 (이하, 간단히「기판」이라고 한다) 의 제조 공정에서는, 기판에 대해 여러 가지 처리가 실시된다. 예를 들어, 표면 상에 레지스트의 패턴이 형성된 기판 상에 약액을 공급함으로써, 기판의 표면에 대해 에칭 등의 약액 처리가 실시된다. 또, 약액 처리의 종료 후, 기판 상에 세정액이 공급되어 세정 처리가 실시되고, 그 후, 기판의 건조 처리가 실시된다.
예를 들어, 일본 공개특허공보 2015-153947호 (문헌 1) 에서는, 산소 농도가 낮은 분위기 중에서 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 제안되어 있다. 당해 기판 처리 장치는, 기판을 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 기판의 상방에 배치되는 차단 부재와, 스핀 척의 스핀 베이스를 둘러싸는 컵을 포함한다. 차단 부재는, 기판의 상방에 배치되는 대향면과 기판을 둘러싸는 내주면을 포함한다. 차단 부재의 내주면의 하단은, 스핀 베이스의 주위에 배치된다.
그리고, 기판의 상면과 차단 부재의 대향면 사이의 공간이, 차단 부재의 토출구로부터 토출된 불활성 가스로 채워진다. 이로써, 기판의 상면 및 외주면에 접하는 분위기 중의 산소 농도가 저감된다. 기판과 차단 부재 사이의 불활성 가스는, 컵 바닥부에 형성된 배기 유닛에 의해 컵을 통하여 흡인되고, 차폐 부재의 내주면의 하단과 스핀 베이스의 외주면 사이로부터 컵 내로 유입되어, 컵의 외부로 배기된다.
문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 컵 상단부와 차폐 부재 사이의 직경 방향의 거리가, 차폐 부재의 내주면의 하단과 스핀 베이스의 외주면 사이의 직경 방향의 거리보다 작다. 이와 같이, 컵 상단부와 차폐 부재 사이의 환상 (環狀) 의 간극이 작게 됨으로써, 기판의 회전 중에 기판으로부터 컵으로 비산되는 처리액이, 당해 간극으로부터 컵의 상방의 공간으로 비산되는 것이 억제된다.
그런데, 기판 처리 장치에서는, 복수 종류의 처리액을 기판에 순차 공급하여 기판의 처리를 실시할 때에, 처리액을 종류마다 분별하여 회수 또는 폐기하는 경우가 있다. 이 경우, 기판의 주위에 있어서 복수의 컵을 직경 방향으로 겹쳐 배치하고, 일부의 컵을 상하 방향으로 이동함으로써, 기판으로부터 비산되는 처리액을 받는 컵을 교체하는 것이 실시된다. 예를 들어, 직경 방향 외측의 컵으로 처리액을 받는 경우, 직경 방향 내측의 컵이 하방으로 이동하고, 직경 방향 외측의 컵이 기판의 주위에 배치된다.
만일, 문헌 1 의 기판 처리 장치에 복수의 컵을 형성하고, 상기 서술한 복수 종류의 처리액의 분별을 실시하고자 하면, 직경 방향 외측의 컵으로 처리액을 받을 때, 당해 컵 상단부와 차폐 부재 사이의 간극이 작기 때문에, 컵의 상방의 공간으로부터 당해 간극을 통과하여 컵 내로 유입되는 하방향의 기체의 유속이 커져, 기판으로부터 컵으로 비산되는 처리액이, 당해 하방향의 기류에 의해 하방으로 흐르게 될 가능성이 있다. 그 결과, 직경 방향 외측의 컵으로 받아질 처리액이, 당해 컵의 하방에 위치하는 직경 방향 내측의 컵으로 유입될 가능성이 있다.
일본 공개특허공보 2015-153947호
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 위한 것으로써, 컵부보다 상측으로 처리액이 비산되는 것을 억제하면서, 복수 종류의 처리액을 복수의 컵에 의해 분별하여 받는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 기판보다 외경이 큰 원판상이고, 상기 기판의 하방에 배치되어 수평 상태에서 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상면에 대향하는 대향 부재와, 상기 기판의 상기 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 상기 대향 부재의 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간인 처리 공간에 처리 분위기용 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 기판 유지부의 주위에 배치되어 상기 기판으로부터의 상기 처리액을 받는 컵부와, 상기 컵부 내의 가스를 흡인하여 상기 컵부 바깥으로 배출하는 가스 배출부를 구비한다. 상기 처리액 공급부가, 상기 기판에 제 1 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급부와, 상기 기판에 제 2 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급부를 구비한다. 상기 대향 부재가, 상기 기판의 상기 상면에 대향하는 대향 부재 천개부 (天蓋部) 와, 상기 대향 부재 천개부의 외주부로부터 하방으로 넓어지고, 내주면이 상기 기판 유지부의 외주면과 직경 방향으로 대향하고, 또한, 외주면이 원통상의 대향 부재 측벽부를 구비한다. 상기 컵부가, 원통상의 제 1 컵 측벽부와, 상기 제 1 컵 측벽부의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어지는 원환판상의 제 1 컵 차양부를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 제 1 처리액을 받는 제 1 컵과, 원통상의 제 2 컵 측벽부와, 상기 제 2 컵 측벽부의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어지고, 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 직경 방향으로 대향하는 원환판상의 제 2 컵 차양부를 갖고, 상기 제 1 컵의 직경 방향 외측에 배치되어 상기 기판으로부터의 상기 제 2 처리액을 받는 제 2 컵과, 상기 제 1 컵을 상기 기판 유지부에 대해 상하 방향으로 상대 이동시키는 컵 이동 기구를 구비한다. 상기 제 1 컵 차양부의 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 직경 방향으로 대향하는 제 1 처리 위치에 상기 제 1 컵이 배치된 상태에서, 회전 중의 상기 기판의 상기 상면 상에 공급된 상기 제 1 처리액이 상기 제 1 컵에 의해 받아진다. 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 하단보다 하방에 위치하는 제 2 처리 위치에 상기 제 1 컵이 배치된 상태에서, 회전 중의 상기 기판의 상기 상면 상에 공급된 상기 제 2 처리액이 상기 제 2 컵에 의해 받아진다. 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 상기 제 2 컵 차양부의 상기 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 2 컵 갭 거리가, 상기 대향 부재 측벽부의 상기 내주면과 상기 기판 유지부의 상기 외주면 사이의 직경 방향의 거리인 유지부 갭 거리보다 크다. 당해 기판 처리 장치에 의하면, 컵부보다 상측으로 처리액이 비산되는 것을 억제하면서, 복수 종류의 처리액을 복수의 컵에 의해 분별하여 받을 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에서는, 상기 제 2 컵 차양부의 하면이, 상기 제 2 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다.
본 발명의 그 밖의 바람직한 실시형태에서는, 상기 대향 부재 천개부의 중앙부에 대향 부재 개구가 형성되고, 상기 처리액 공급부로부터의 상기 제 1 처리액 및 상기 제 2 처리액이, 상기 대향 부재 개구를 통하여 상기 기판의 상기 상면에 공급되고, 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 1 컵 갭 거리가, 상기 유지부 갭 거리보다 크다.
본 발명의 그 밖의 바람직한 실시형태에서는, 상기 제 1 컵 차양부의 하면이, 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다.
본 발명의 그 밖의 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판 유지부가 회전할 때에, 상기 대향 부재도 상기 중심축을 중심으로 하여 회전한다.
바람직하게는, 상기 대향 부재가, 상기 기판 유지부에 의해 유지되고, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판 유지부와 함께 회전된다.
본 발명의 그 밖의 바람직한 실시형태에서는, 상기 대향 부재 측벽부의 상기 하단이, 상기 기판 유지부의 상기 외주면의 상단보다 하방에 위치한다.
본 발명의 그 밖의 바람직한 실시형태에서는, 상기 제 1 처리액 또는 상기 제 2 처리액이, 상온보다 높은 처리 온도에서 상기 기판의 상기 상면 상에 공급되어 상기 기판에 대한 세정 처리를 실시하는 세정액이고, 상기 세정 처리의 종료 후에, 상기 기판 회전 기구에 의한 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판 상으로부터 액체를 제거하는 건조 처리가 실시되고, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 처리 온도보다 저온의 처리액이 상기 기판의 상기 상면 상에 공급됨으로써 상기 기판이 냉각된다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 하나의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 2 는, 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 3 은, 기액 공급부를 나타내는 블록도이다.
도 4 는, 기판의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 기판의 처리의 흐름의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 기판 처리 장치의 일부의 확대 단면도이다.
도 7 은, 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 8 은, 기판 처리 장치의 일부의 확대 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 단면도이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 기판 (9) (이하, 간단히「기판 (9)」이라고 한다) 을 1 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 유지부 (31) 와, 기판 회전 기구 (33) 와, 컵부 (4) 와, 톱 플레이트 (5) 와, 대향 부재 이동 기구 (6) 와, 처리액 노즐 (71) 을 구비한다. 기판 처리 장치 (1) 의 각 구성은, 하우징 (11) 의 내부에 수용된다. 또, 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 회전 기구 (33) 등의 각 구성을 제어하는 제어부 (12) 를 추가로 구비한다. 또한, 도 2 이후의 도면에서는, 제어부 (12) 의 도시를 생략한다.
기판 유지부 (31) 는, 수평 상태에서 기판 (9) 을 유지한다. 기판 유지부 (31) 는, 유지 베이스부 (311) 와, 복수의 척 (312) 과, 복수의 걸어맞춤부 (313) 와, 베이스 지지부 (314) 를 구비한다. 유지 베이스부 (311) 는, 상하 방향을 향하는 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상의 부재이다. 유지 베이스부 (311) 는, 예를 들어, 비교적 높은 내약품성을 갖는 불소 수지에 의해 형성된다. 기판 (9) 은, 유지 베이스부 (311) 의 상방에 유지 베이스부 (311) 로부터 이간되어 배치된다. 바꿔 말하면, 기판 유지부 (31) 의 유지 베이스부 (311) 는, 기판 (9) 의 하방에 배치된다. 기판 유지부 (31) 의 외경은, 기판 (9) 의 외경보다 크다. 유지 베이스부 (311) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐, 기판 (9) 보다 직경 방향 외방으로 넓어진다.
베이스 지지부 (314) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상의 부재이다. 유지 베이스부 (311) 는, 베이스 지지부 (314) 의 상방에 배치되고, 베이스 지지부 (314) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 유지 베이스부 (311) 의 외경은, 베이스 지지부 (314) 의 외경보다 크다. 유지 베이스부 (311) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐, 베이스 지지부 (314) 보다 직경 방향 외방으로 넓어진다.
복수의 척 (312) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 대략 등각도 간격으로, 유지 베이스부 (311) 의 상면의 외주부에 둘레 방향으로 배치된다. 기판 유지부 (31) 에서는, 복수의 척 (312) 에 의해 기판 (9) 의 외연부가 지지된다. 복수의 걸어맞춤부 (313) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 대략 등각도 간격으로, 유지 베이스부 (311) 의 상면의 외주부에 둘레 방향으로 배치된다. 복수의 걸어맞춤부 (313) 는, 복수의 척 (312) 보다 직경 방향 외측에 배치된다.
기판 회전 기구 (33) 는, 회전 기구 수용부 (34) 의 내부에 수용된다. 기판 회전 기구 (33) 및 회전 기구 수용부 (34) 는, 기판 유지부 (31) 의 하방에 배치된다. 기판 회전 기구 (33) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 기판 (9) 을 기판 유지부 (31) 와 함께 회전시킨다.
컵부 (4) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 환상의 부재이고, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 직경 방향 외측에 배치된다. 컵부 (4) 는, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 주위의 전체 둘레에 걸쳐 배치되고, 기판 (9) 으로부터 주위를 향하여 비산되는 처리액 등을 받는다. 컵부 (4) 는, 제 1 컵 (41) 과, 제 2 컵 (42) 과, 컵 이동 기구 (43) 와, 제 1 배출 포트 (44) 와, 제 2 배출 포트 (45) 를 구비한다. 제 2 컵 (42) 은, 제 1 컵 (41) 의 직경 방향 외측에 배치된다.
제 1 컵 (41) 은, 제 1 컵 측벽부 (411) 와, 제 1 컵 차양부 (412) 를 갖는다. 제 1 컵 측벽부 (411) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이다. 제 1 컵 차양부 (412) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이고, 제 1 컵 측벽부 (411) 의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어진다. 제 2 컵 (42) 은, 제 2 컵 측벽부 (421) 와 제 2 컵 차양부 (422) 를 갖는다. 제 2 컵 측벽부 (421) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이고, 제 1 컵 측벽부 (411) 보다 직경 방향 외측에 위치한다. 제 2 컵 차양부 (422) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이고, 제 1 컵 차양부 (412) 보다 상방에서 제 2 컵 측벽부 (421) 의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어진다.
제 1 컵 차양부 (412) 의 내경 및 제 2 컵 차양부 (422) 의 내경은, 기판 유지부 (31) 의 유지 베이스부 (311) 의 외경 및 톱 플레이트 (5) 의 외경보다 근소하게 크다. 제 1 컵 차양부 (412) 의 하면은, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다. 또, 제 2 컵 차양부 (422) 의 하면도, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 하면은, 대략 전체면에 걸쳐, 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면이다. 또, 제 2 컵 차양부 (422) 의 하면도, 대략 전체면에 걸쳐, 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면이다. 제 1 컵 차양부 (412) 의 상면, 및 제 2 컵 차양부 (422) 의 상면도 동일하게, 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면이다.
컵 이동 기구 (43) 는, 제 1 컵 (41) 을 상하 방향으로 이동시킴으로써, 기판 (9) 으로부터의 처리액 등의 액체를 받는 컵을 제 1 컵 (41) 과 제 2 컵 (42) 사이에서 교체한다. 바꿔 말하면, 컵 이동 기구 (43) 는, 제 1 컵 (41) 을 기판 유지부 (31) 및 제 2 컵 (42) 에 대해 상하 방향으로 상대 이동시킴으로써, 기판 (9) 으로부터의 처리액 등을 받는 컵을 교체하는 컵 교체 기구이다. 컵부 (4) 에서는, 예를 들어, 기판 유지부 (31) 및 제 2 컵 (42) 이 상하 방향에 있어서 고정되어 있고, 처리액 등을 받는 컵을 교체할 때에는, 제 1 컵 (41) 이 제 2 컵 (42) 에 대해 상하 방향으로 이동한다.
제 1 컵 (41) 으로 받아진 처리액 등의 액체는, 제 1 컵 (41) 의 바닥부에 형성된 제 1 배출 포트 (44) 를 통하여 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 제 1 컵 (41) 내의 가스도, 제 1 배출 포트 (44) 를 통하여 하우징 (11) 바깥으로 배출된다. 제 2 컵 (42) 으로 받아진 처리액 등의 액체는, 제 2 컵 (42) 의 바닥부에 형성된 제 2 배출 포트 (45) 를 통하여 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 제 2 컵 (42) 내의 가스도, 제 2 배출 포트 (45) 를 통하여 하우징 (11) 바깥으로 배출된다.
톱 플레이트 (5) 는, 평면에서 보아 대략 원형의 부재이다. 톱 플레이트 (5) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하는 대향 부재이고, 기판 (9) 의 상방을 차폐하는 차폐판이다. 톱 플레이트 (5) 의 외경은, 기판 (9) 의 외경, 및 유지 베이스부 (311) 의 외경보다 크다. 톱 플레이트 (5) 는, 대향 부재 본체 (51) 와, 피유지부 (52) 와, 복수의 걸어맞춤부 (53) 를 구비한다. 대향 부재 본체 (51) 는, 예를 들어, 비교적 높은 내약품성을 갖는 불소 수지에 의해 형성된다. 대향 부재 본체 (51) 는, 대향 부재 천개부 (511) 와 대향 부재 측벽부 (512) 를 구비한다. 대향 부재 천개부 (511) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향한다. 대향 부재 천개부 (511) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상의 부재이다. 대향 부재 천개부 (511) 의 하면은, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하는 평면이다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 대향 부재 천개부 (511) 의 직경 방향 중앙부 (이하, 간단히「중앙부」라고도 한다) 에는, 대향 부재 개구 (54) 가 형성된다. 대향 부재 개구 (54) 는, 예를 들어 평면에서 보아 대략 원형이다. 대향 부재 개구 (54) 의 직경은, 기판 (9) 의 직경에 비하여 충분히 작다. 대향 부재 천개부 (511) 는, 중앙부에 대향 부재 개구 (54) 를 갖는 대략 원환판상이다. 대향 부재 측벽부 (512) 는, 대향 부재 천개부 (511) 의 외주부로부터 하방으로 넓어진다. 대향 부재 측벽부 (512) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상의 부재이다. 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상의 면이다.
복수의 걸어맞춤부 (53) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 대략 등각도 간격으로, 대향 부재 천개부 (511) 의 하면의 외주부에 둘레 방향으로 배치된다. 복수의 걸어맞춤부 (53) 는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 직경 방향 내측에 배치된다.
피유지부 (52) 는, 대향 부재 본체 (51) 의 상면에 접속된다. 피유지부 (52) 는, 대향 부재 통부 (521) 와 대향 부재 플랜지부 (522) 를 구비한다. 대향 부재 통부 (521) 는, 대향 부재 본체 (51) 의 대향 부재 개구 (54) 의 주위로부터 상방으로 돌출하는 대략 통상 (筒狀) 의 부위이다. 대향 부재 통부 (521) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이다. 대향 부재 플랜지부 (522) 는, 대향 부재 통부 (521) 의 상단부로부터 직경 방향 외방으로 환상으로 넓어진다. 대향 부재 플랜지부 (522) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이다.
대향 부재 이동 기구 (6) 는, 대향 부재 유지부 (61) 와, 대향 부재 승강 기구 (62) 를 구비한다. 대향 부재 유지부 (61) 는, 톱 플레이트 (5) 의 피유지부 (52) 를 유지한다. 대향 부재 유지부 (61) 는, 유지부 본체 (611) 와, 본체 지지부 (612) 와, 플랜지 지지부 (613) 와, 지지부 접속부 (614) 를 구비한다. 유지부 본체 (611) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원판상이다. 유지부 본체 (611) 는, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 플랜지부 (522) 의 상방을 덮는다. 본체 지지부 (612) 는, 대략 수평으로 연장되는 봉상의 아암이다. 본체 지지부 (612) 의 일방의 단부는 유지부 본체 (611) 에 접속되고, 타방의 단부는 대향 부재 승강 기구 (62) 에 접속된다.
유지부 본체 (611) 의 중앙부로부터는 처리액 노즐 (71) 이 하방으로 돌출된다. 처리액 노즐 (71) 은, 대향 부재 통부 (521) 에 비접촉 상태에서 삽입된다. 이하의 설명에서는, 처리액 노즐 (71) 과 대향 부재 통부 (521) 사이의 공간을「노즐 간극 (56)」이라고 부른다.
플랜지 지지부 (613) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원환판상이다. 플랜지 지지부 (613) 는, 대향 부재 플랜지부 (522) 의 하방에 위치한다. 플랜지 지지부 (613) 의 내경은, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 플랜지부 (522) 의 외경보다 작다. 플랜지 지지부 (613) 의 외경은, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 플랜지부 (522) 의 외경보다 크다. 지지부 접속부 (614) 는, 예를 들어, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 대략 원통상이다. 지지부 접속부 (614) 는, 플랜지 지지부 (613) 와 유지부 본체 (611) 를 대향 부재 플랜지부 (522) 의 주위에서 접속한다. 대향 부재 유지부 (61) 에서는, 유지부 본체 (611) 는 대향 부재 플랜지부 (522) 의 상면과 상하 방향으로 대향하는 유지부 상부이고, 플랜지 지지부 (613) 는 대향 부재 플랜지부 (522) 의 하면과 상하 방향으로 대향하는 유지부 하부이다.
도 1 에 나타내는 위치에 톱 플레이트 (5) 가 위치하는 상태에서는, 플랜지 지지부 (613) 는, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 플랜지부 (522) 의 외주부에 하측으로부터 접하여 지지한다. 바꿔 말하면, 대향 부재 플랜지부 (522) 가, 대향 부재 이동 기구 (6) 의 대향 부재 유지부 (61) 에 의해 유지된다. 이로써, 톱 플레이트 (5) 가, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 의 상방에서, 대향 부재 유지부 (61) 에 의해 매달린다. 이하의 설명에서는, 도 1 에 나타내는 톱 플레이트 (5) 의 상하 방향의 위치를「제 1 위치」라고 한다. 톱 플레이트 (5) 는, 제 1 위치에서, 대향 부재 이동 기구 (6) 에 의해 유지되어 기판 유지부 (31) 로부터 상방으로 이간된다.
플랜지 지지부 (613) 에는, 톱 플레이트 (5) 의 위치 어긋남 (즉, 톱 플레이트 (5) 의 이동 및 회전) 을 제한하는 이동 제한부 (616) 가 형성된다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 이동 제한부 (616) 는, 플랜지 지지부 (613) 의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 돌기부이다. 이동 제한부 (616) 가, 대향 부재 플랜지부 (522) 에 형성된 구멍부에 삽입됨으로써, 톱 플레이트 (5) 의 위치 어긋남이 제한된다.
대향 부재 승강 기구 (62) 는, 톱 플레이트 (5) 를 대향 부재 유지부 (61) 와 함께 상하 방향으로 이동시킨다. 도 2 는, 톱 플레이트 (5) 가 도 1 에 나타내는 제 1 위치로부터 하강한 상태를 나타내는 단면도이다. 이하의 설명에서는, 도 2 에 나타내는 톱 플레이트 (5) 의 상하 방향의 위치를「제 2 위치」라고 한다. 즉, 대향 부재 승강 기구 (62) 는, 톱 플레이트 (5) 를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 기판 유지부 (31) 에 대해 상하 방향으로 상대 이동시킨다. 제 2 위치는, 제 1 위치보다 하방의 위치이다. 바꿔 말하면, 제 2 위치는, 톱 플레이트 (5) 가 제 1 위치보다 상하 방향에 있어서 기판 유지부 (31) 에 근접하는 위치이다.
톱 플레이트 (5) 가 제 2 위치에 위치하는 상태에서는, 톱 플레이트 (5) 의 복수의 걸어맞춤부 (53) 가 각각, 기판 유지부 (31) 의 복수의 걸어맞춤부 (313) 와 걸어맞춰진다. 복수의 걸어맞춤부 (53) 는, 복수의 걸어맞춤부 (313) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 바꿔 말하면, 복수의 걸어맞춤부 (313) 는 톱 플레이트 (5) 를 지지하는 대향 부재 지지부이다. 예를 들어, 걸어맞춤부 (313) 는, 상하 방향으로 대략 평행한 핀이고, 걸어맞춤부 (313) 의 상단부가, 걸어맞춤부 (53) 의 하단부에 상방향으로 형성된 오목부에 끼워맞춰진다. 또, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 플랜지부 (522) 는, 대향 부재 유지부 (61) 의 플랜지 지지부 (613) 로부터 상방으로 이간된다. 이로써, 톱 플레이트 (5) 는, 제 2 위치에서, 기판 유지부 (31) 에 의해 유지되어 대향 부재 이동 기구 (6) 로부터 이간된다 (즉, 대향 부재 이동 기구 (6) 와 비접촉 상태가 된다).
톱 플레이트 (5) 가 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된 상태에서는, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단이, 기판 유지부 (31) 의 유지 베이스부 (311) 의 상면보다 하방에 위치한다. 이 때문에, 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면은, 기판 유지부 (31) 의 외주면 (즉, 유지 베이스부 (311) 의 외주면) 과 직경 방향으로 대향한다. 이 때, 톱 플레이트 (5) 와 기판 유지부 (31) 사이에는, 거의 밀폐 상태의 처리 공간 (90) 이 형성된다. 후술하는 바와 같이 기판 (9) 을 회전시켜 처리액에 의해 처리할 때에는, 기판 (9) 으로부터 비산된 처리액은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면과 기판 유지부 (31) 의 외주면의 간극으로부터, 처리 공간 (90) 의 외부로 유출되고, 주로 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단에서 외방으로 비산된다. 당해 비산된 처리액은, 제 1 컵 (41) 또는 제 2 컵 (42) 에 의해 받아내어진다. 도 2 에 나타내는 예에서는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단은, 유지 베이스부 (311) 의 외주면의 상단보다 하방에 위치하고, 유지 베이스부 (311) 의 외주면의 하단보다 상방에 위치한다.
기판 유지부 (31) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이의 직경 방향의 거리는, 둘레 방향의 어느 위치에 있어서도 대략 동일하다. 이하의 설명에서는, 기판 유지부 (31) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이의 직경 방향의 거리를「유지 갭 거리 (D0)」라고 한다. 유지 갭 거리 (D0) 는, 예를 들어, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단에 있어서의 기판 유지부 (31) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이의 직경 방향의 거리이다. 기판 유지부 (31) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이의 직경 방향의 거리가 상하 방향에 있어서 일정하지 않은 경우, 유지 갭 거리 (D0) 는, 예를 들어, 당해 거리의 최소치여도 된다. 유지 갭 거리 (D0) 는, 예를 들어, 1 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이다.
톱 플레이트 (5) 가 제 2 위치에 위치하는 상태에서 기판 회전 기구 (33) 가 구동되면, 기판 유지부 (31) 가 기판 (9) 과 함께 회전하고, 톱 플레이트 (5) 도, 기판 (9) 및 기판 유지부 (31) 와 함께 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 바꿔 말하면, 톱 플레이트 (5) 가 제 2 위치에 위치하는 상태에서는, 톱 플레이트 (5) 는, 기판 회전 기구 (33) 에 의해 기판 유지부 (31) 와 함께 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전 가능해진다.
도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 가스 및 처리액의 공급 및 배출에 관련된 기액 공급부 (7) 및 기액 배출부 (8) 를 나타내는 블록도이다. 기액 공급부 (7) 는, 상기 서술한 처리액 노즐 (71) 과, 처리액 공급부 (72) 와, 가스 공급부 (73) 를 구비한다. 처리액 공급부 (72) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 처리액을 공급한다.
처리액 공급부 (72) 는, 약액 공급부 (721) 와, 세정액 공급부 (722) 와, 치환액 공급부 (723) 와, 온도 제어부 (724) 를 구비한다. 약액 공급부 (721), 세정액 공급부 (722) 및 치환액 공급부 (723) 는 각각, 처리액 노즐 (71) 에 접속된다. 약액 공급부 (721) 는, 처리액 노즐 (71) 을 통하여 기판 (9) 에 약액 (예를 들어, 폴리머 제거액, 또는 불산이나 수산화테트라메틸암모늄 수용액 등의 에칭액) 을 공급한다. 세정액 공급부 (722) 는, 처리액 노즐 (71) 을 통하여 기판 (9) 에 세정액 (예를 들어, 순수 (DIW : deionized water) 또는 탄산수) 을 공급한다. 온도 제어부 (724) 는, 세정액 공급부 (722) 와 처리액 노즐 (71) 사이의 유로 상에 형성되어, 처리액 노즐 (71) 에 공급되는 세정액의 온도를 제어한다. 치환액 공급부 (723) 는, 처리액 노즐 (71) 을 통하여 기판 (9) 에 치환액 (예를 들어, 이소프로필알코올 (IPA)) 을 공급한다.
상기 서술한 약액, 세정액 및 치환액은, 처리액 노즐 (71) 의 하단면에 형성된 토출구로부터, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 직경 방향 중앙부를 향하여 토출된다. 처리액 노즐 (71) 의 하단면에는, 예를 들어, 약액, 세정액 및 치환액에 각각 대응하는 3 개의 토출구가 형성되어도 되고, 약액, 세정액 및 치환액을 순차 토출 하는 1 개의 토출구가 형성되어도 된다. 이하의 설명에서는, 상기 서술한 약액, 세정액 및 치환액을 합하여, 혹은, 약액, 세정액 및 치환액 중 어느 것을 간단히 처리액이라고도 부른다.
가스 공급부 (73) 는, 처리액 노즐 (71) 에 접속되고, 처리액 노즐 (71) 을 통하여 톱 플레이트 (5) 의 하면과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간인 처리 공간 (90) 에 가스를 공급한다. 구체적으로는, 가스 공급부 (73) 로부터의 가스는, 처리액 노즐 (71) 의 하단면에 형성된 분사구로부터 처리 공간 (90) 에 공급된다. 또, 처리액 노즐 (71) 의 측면에도 분사구가 형성되고, 가스 공급부 (73) 로부터의 가스는, 당해 분사구로부터도 노즐 간극 (56) 을 통하여 처리 공간 (90) 에 공급된다. 가스 공급부 (73) 로부터 공급되는 가스는, 예를 들어, 질소 (N2) 가스 등의 불활성 가스이다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 처리는, 바람직하게는 처리 공간 (90) 에 처리액 노즐 (71) 로부터 불활성 가스가 공급되어 처리 공간 (90) 이 불활성 가스 분위기로 되어 있는 상태에서 실시된다. 바꿔 말하면, 가스 공급부 (73) 로부터 처리 공간 (90) 에 공급되는 가스는, 처리 분위기용 가스이다. 가스 공급부 (73) 로부터는, 불활성 가스 이외의 여러 가지 가스가 처리 분위기용 가스로서 공급되어도 된다.
기액 배출부 (8) 는, 상기 서술한 제 1 배출 포트 (44) 및 제 2 배출 포트 (45) 와, 제 1 흡인부 (81) 와, 제 2 흡인부 (82) 를 구비한다. 제 1 흡인부 (81) 는, 제 1 컵 (41) 의 바닥부에 배치된 제 1 배출 포트 (44) 에 접속된다. 제 1 흡인부 (81) 는, 제 1 배출 포트 (44) 를 통하여 제 1 컵 (41) 내의 가스 및 처리액을 흡인한다. 제 1 흡인부 (81) 에 의해 흡인된 가스 및 처리액은, 도시가 생략된 기액 분리부에서 분리된다. 당해 기액 분리부에서 분리된 처리액은, 폐기 또는 회수된다. 제 2 흡인부 (82) 는, 제 2 배출 포트 (45) 를 통하여 제 2 컵 (42) 내의 가스 및 처리액을 흡인한다. 제 2 흡인부 (82) 에 의해 흡인된 가스 및 처리액은, 도시가 생략된 기액 분리부에서 분리된다. 당해 기액 분리부에서 분리된 처리액은, 폐기 또는 회수된다. 제 1 흡인부 (81) 및 제 2 흡인부 (82) 는, 컵부 (4) 에 접속되고, 컵부 (4) 내의 가스를 흡인하여 컵부 (4) 바깥으로 배출하는 가스 배출부이다.
다음으로, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름의 일례 에 대해, 도 4 및 도 5 를 참조하면서 설명한다. 먼저, 톱 플레이트 (5) 가 도 1 에 나타내는 제 1 위치에 위치하는 상태에서, 기판 (9) 이 하우징 (11) 내에 반입되고, 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된다 (스텝 S11). 이 때, 톱 플레이트 (5) 는 대향 부재 이동 기구 (6) 의 대향 부재 유지부 (61) 에 의해 유지되어 있다.
계속해서, 대향 부재 승강 기구 (62) 에 의해 대향 부재 유지부 (61) 가 하방으로 이동된다. 이로써, 톱 플레이트 (5) 가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 하방으로 이동하고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 톱 플레이트 (5) 가 기판 유지부 (31) 에 의해 유지된다 (스텝 S12). 그리고, 가스 공급부 (73) (도 3 참조) 로부터 처리액 노즐 (71) 을 통하여, 노즐 간극 (56) 및 처리 공간 (90) 에 불활성 가스 (즉, 처리 분위기용 가스) 의 공급이 개시된다.
다음으로, 기판 회전 기구 (33) 가 제어부 (12) (도 1 참조) 에 의해 제어됨으로써, 기판 유지부 (31), 기판 (9) 및 톱 플레이트 (5) 의 회전이 개시된다 (스텝 S13). 처리액 노즐 (71) 로부터의 불활성 가스의 공급은, 스텝 S13 이후에도 계속된다. 그리고, 처리액 공급부 (72) 의 약액 공급부 (721) 가 제어부 (12) 에 의해 제어됨으로써, 약액 공급부 (721) 로부터 처리액 노즐 (71) 로 약액이 공급되고, 제 2 위치에 위치하는 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 개구 (54) 를 통하여, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 의 중앙부에 공급된다 (스텝 S14).
처리액 노즐 (71) 로부터 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 약액은, 기판 (9) 의 회전에 의해, 기판 (9) 의 중앙부로부터 직경 방향 외방으로 확산되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 전체에 부여된다. 약액은, 원심력에 의해 기판 (9) 의 외연으로부터 직경 방향 외방으로 비산되고, 유지 베이스부 (311) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이를 통과하여 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 유지부 (31) 가 회전할 때에, 톱 플레이트 (5) 도 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 이 때문에, 톱 플레이트 (5) 의 하면에 약액이 부착된 경우여도, 당해 약액도 원심력에 의해 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다.
도 6 은, 기판 처리 장치 (1) 의 일부의 확대 단면도이다. 도 6 에 나타내는 컵부 (4) 에서는, 제 1 컵 (41) 및 제 2 컵 (42) 이, 기판 유지부 (31) 및 톱 플레이트 (5) 의 주위에 배치되어 있다. 제 1 컵 (41) 의 제 1 컵 차양부 (412) 는, 근소한 간극을 개재하여 제 2 컵 (42) 의 제 2 컵 차양부 (422) 의 하면에 근접하고 있다. 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단보다 상방에 위치한다. 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연과 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리는, 둘레 방향의 어느 위치에 있어서도 거의 동일하다.
이하의 설명에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연과 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리를「제 1 컵 갭 거리 (D1)」라고 한다. 제 1 컵 갭 거리 (D1) 는, 상기 서술한 유지 갭 거리 (D0) 보다 크다. 제 1 컵 갭 거리 (D1) 는, 예를 들어, 3 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하이다. 또, 이하의 설명에서는, 도 2 에 나타내는 제 1 컵 (41) 의 위치를,「제 1 처리 위치」라고 한다. 제 1 컵 (41) 이 제 1 처리 위치에 위치하는 상태에서는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면의 하부는, 제 1 컵 측벽부 (411) 의 내주면과 직경 방향으로 대향한다. 또, 유지 베이스부 (311) 의 외주면의 하부도, 제 1 컵 측벽부 (411) 의 내주면과 직경 방향으로 대향한다.
스텝 S14 에서는, 제 1 컵 (41) 이 제 1 처리 위치에 배치된 상태에서, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된 약액이, 상기 서술한 바와 같이 처리 공간 (90) 으로부터 배출되고, 컵부 (4) 의 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진다. 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진 약액은, 제 1 컵 (41) 의 바닥부에 형성된 제 1 배출 포트 (44) 를 통하여 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 약액이 기판 (9) 에 대해 소정 시간 부여됨으로써, 약액에 의한 기판 (9) 의 처리 (즉, 약액 처리) 가 종료된다. 또한, 약액의 공급 (스텝 S14) 은, 기판 (9) 의 회전 개시 (스텝 S13) 보다 전에 실시되어도 된다. 이 경우, 정지 (靜止) 상태의 기판 (9) 의 상면 (91) 전체에 약액이 퍼들 (액 마운팅) 되고, 약액에 의한 퍼들 처리가 실시된다.
기판 (9) 의 약액 처리가 종료되면, 처리액 노즐 (71) 로부터의 약액의 공급이 정지된다. 계속해서, 세정액 공급부 (722) (도 3 참조) 가 제어부 (12) 에 의해 제어됨으로써, 세정액 공급부 (722) 로부터 처리액 노즐 (71) 로 세정액이 공급되고, 제 2 위치에 위치하는 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 개구 (54) 를 통하여, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 의 중앙부에 공급된다 (스텝 S15).
처리액 노즐 (71) 로부터 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 세정액은, 기판 (9) 의 회전에 의해, 기판 (9) 의 중앙부로부터 직경 방향 외방으로 확산되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 전체에 부여된다. 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 잔류되어 있는 약액은, 세정액에 의해 씻어내어져, 기판 (9) 상으로부터 제거된다. 세정액 및 씻어내어진 약액은, 원심력에 의해 기판 (9) 의 외연으로부터 직경 방향 외방으로 비산되고, 유지 베이스부 (311) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이를 통과하여 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다. 또, 톱 플레이트 (5) 의 하면에 세정액 등이 부착된 경우, 당해 세정액 등도 원심력에 의해 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다.
스텝 S15 에서는, 제 1 컵 (41) 이 제 1 처리 위치에 배치된 상태에서, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된 세정액이, 상기 서술한 바와 같이 처리 공간 (90) 으로부터 배출되고, 컵부 (4) 의 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진다. 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진 세정액은, 제 1 컵 (41) 의 바닥부에 형성된 제 1 배출 포트 (44) 를 통하여 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 세정액이 기판 (9) 에 대해 소정 시간 부여됨으로써, 세정액에 의한 기판 (9) 의 처리 (즉, 세정 처리) 가 종료된다.
도 5 는, 스텝 S15 에 있어서의 세정 처리의 상세한 흐름을 나타내는 도면이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서 스텝 S14 의 약액 처리가 종료되면, 처리액 노즐 (71) 로부터 기판 (9) 상에 소정의 전처리 온도로 조절된 세정액이 공급된다 (스텝 S151). 기판 (9) 에 공급되는 세정액의 온도는, 상기 서술한 온도 제어부 (724) 에 의해 제어된다. 전처리 온도는, 예를 들어, 상온 (즉, 실온에 대략 동등한 온도) 이다.
전처리 온도의 세정액이 소정 시간 공급되면, 처리액 노즐 (71) 로부터 공급되는 세정액의 온도가, 온도 제어부 (724) 에 의해 소정의 처리 온도로 변경된다. 처리 온도는, 전처리 온도보다 높은 온도이고, 또한, 상온보다 높은 온도이다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 처리 온도 (예를 들어, 약 섭씨 80 도) 의 세정액이 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 소정 시간 공급됨으로써, 기판 (9) 에 대한 세정 처리가 실시된다 (스텝 S152). 기판 (9) 의 상면 (91) 의 온도는, 처리 온도의 세정액과의 접촉에 의해 상온보다 높은 온도까지 상승한다.
처리 온도의 세정액에 의한 기판 (9) 의 세정 처리가 종료되면, 처리액 노즐 (71) 로부터 공급되는 세정액의 온도가, 온도 제어부 (724) 에 의해 소정의 후처리 온도로 변경된다. 후처리 온도는 처리 온도보다 저온이다. 후처리 온도는, 예를 들어, 상온이다. 후처리 온도는, 전처리 온도와 동일해도 되고, 상이해도 된다. 그리고, 후처리 온도의 세정액이 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 소정 시간 공급됨으로써, 기판 (9) 이 냉각된다 (스텝 S153). 스텝 S151 ∼ S153 이 실시됨으로써, 전처리 온도, 처리 온도 및 후처리 온도의 세정액에 의한 기판 (9) 의 세정 처리가 종료된다.
세정액에 의한 기판 (9) 의 처리가 종료되면, 처리액 노즐 (71) 로부터의 세정액의 공급이 정지된다. 이 때, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에는, 세정액의 얇은 액막이 존재하고 있다. 그리고, 컵 이동 기구 (43) 에 의해 제 1 컵 (41) 이 하방으로 이동되고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 도 2 에 나타내는 제 1 처리 위치보다 하방의 제 2 처리 위치에 위치한다. 제 1 컵 (41) 이 제 2 처리 위치에 위치하는 상태에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단보다 하방에 위치한다. 이로써, 제 2 컵 (42) 이, 기판 유지부 (31) 및 톱 플레이트 (5) 와 직경 방향으로 대향하고, 기판 (9) 으로부터의 처리액을 받는 컵이, 제 1 컵 (41) 으로부터 제 2 컵 (42) 으로 교체된다 (스텝 S16).
도 8 은, 기판 처리 장치 (1) 의 일부의 확대 단면도이다. 도 8 에 나타내는 컵부 (4) 에서는, 제 2 컵 (42) 이, 기판 유지부 (31) 및 톱 플레이트 (5) 의 주위에 배치되어 있다. 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단보다 상방에 위치한다. 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연과 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리는, 둘레 방향의 어느 위치에 있어서도 대략 동일하다.
이하의 설명에서는, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연과 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리를「제 2 컵 갭 거리 (D2)」라고 한다. 제 2 컵 갭 거리 (D2) 는 상기 서술한 유지 갭 거리 (D0) 보다 크다. 제 2 컵 갭 거리 (D2) 는, 예를 들어, 3 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하이다. 제 2 컵 갭 거리 (D2) 는, 제 1 컵 갭 거리 (D1) (도 6 참조) 와 동일해도 되고, 상이해도 된다. 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면의 하부는, 제 2 컵 측벽부 (421) 의 내주면과 직경 방향으로 대향한다. 또, 유지 베이스부 (311) 의 외주면의 하부도, 제 2 컵 측벽부 (421) 의 내주면과 직경 방향으로 대향한다.
상기 서술한 바와 같이, 제 1 컵 (41) 이 제 2 처리 위치로 이동되면, 치환액 공급부 (723) (도 3 참조) 가 제어부 (12) 에 의해 제어됨으로써, 치환액 공급부 (723) 로부터 처리액 노즐 (71) 로 치환액이 공급되고, 제 2 위치에 위치하는 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 개구 (54) 를 통하여, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 의 중앙부에 공급된다 (스텝 S17).
처리액 노즐 (71) 로부터 기판 (9) 의 중앙부에 공급된 치환액은, 기판 (9) 의 회전에 의해, 기판 (9) 의 중앙부로부터 직경 방향 외방으로 확산되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 전체에 부여된다. 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 잔류되어 있는 세정액은, 치환액에 의해 직경 방향 외방으로 밀려나와 기판 (9) 상으로부터 제거된다. 이로써, 기판 (9) 상의 세정액이 치환액으로 치환된다. 치환액으로서 IPA 가 사용되는 경우, 스텝 S17 에 있어서 IPA 치환 처리가 실시된다. 치환액은, 원심력에 의해 기판 (9) 의 외연으로부터 직경 방향 외방으로 비산되고, 유지 베이스부 (311) 의 외주면과 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면 사이를 통과하여 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다. 또, 톱 플레이트 (5) 의 하면에 치환액 등이 부착된 경우, 당해 치환액 등도 원심력에 의해 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다.
스텝 S17 에서는, 제 1 컵 (41) 이 도 7 에 나타내는 제 2 처리 위치에 배치된 상태에서, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된 치환액이, 상기 서술한 바와 같이 처리 공간 (90) 으로부터 배출되고, 컵부 (4) 의 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진다. 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진 치환액은, 제 2 컵 (42) 의 바닥부에 형성된 제 2 배출 포트 (45) 를 통하여 하우징 (11) 의 외부로 배출된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 치환액이 기판 (9) 에 대해 소정 시간 부여됨으로써, 치환액에 의한 기판 (9) 의 처리 (즉, 치환 처리) 가 종료된다.
치환액에 의한 기판 (9) 의 처리가 종료되면, 처리액 노즐 (71) 로부터의 치환액의 공급이 정지된다. 그리고, 가스 공급부 (73) (도 3 참조) 에 의해 처리액 노즐 (71) 의 측면으로부터 노즐 간극 (56) 을 향하여 분사되는 불활성 가스의 유량이 증대한다. 또, 처리액 노즐 (71) 의 하단면으로부터 처리 공간 (90) 을 향하여 분사되는 불활성 가스의 유량도 증대한다. 또한, 기판 회전 기구 (33) 가 제어부 (12) (도 1 참조) 에 의해 제어됨으로써, 기판 유지부 (31), 기판 (9) 및 톱 플레이트 (5) 의 회전 속도가 증대한다. 이로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 잔류되어 있는 치환액이 직경 방향 외방으로 이동하여 기판 (9) 의 외연으로부터 직경 방향 외방으로 비산되고, 유지 베이스부 (311) 와 대향 부재 측벽부 (512) 사이를 통과하여 처리 공간 (90) 으로부터 배출된다. 처리 공간 (90) 으로부터 배출된 치환액 등은, 컵부 (4) 의 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진다. 기판 (9) 의 회전이 소정의 시간만큼 계속됨으로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 상으로부터 치환액을 제거하는 건조 처리가 실시된다 (스텝 S18).
기판 (9) 의 건조 처리가 종료되면, 기판 회전 기구 (33) 에 의한 기판 유지부 (31), 기판 (9) 및 톱 플레이트 (5) 의 회전이 정지된다 (스텝 S19). 또, 가스 공급부 (73) 로부터 노즐 간극 (56) 및 처리 공간 (90) 에 대한 불활성 가스의 공급이 정지된다. 다음으로, 대향 부재 승강 기구 (62) 에 의해 대향 부재 유지부 (61) 가 상방으로 이동함으로써, 톱 플레이트 (5) 가, 제 2 위치로부터 도 1 에 나타내는 제 1 위치로 상방으로 이동한다 (스텝 S20). 톱 플레이트 (5) 는, 기판 유지부 (31) 로부터 상방으로 이간되어 대향 부재 유지부 (61) 에 의해 유지된다. 그 후, 기판 (9) 이 하우징 (11) 으로부터 반출된다 (스텝 S21). 기판 처리 장치 (1) 에서는, 복수의 기판 (9) 에 대해, 상기 서술한 스텝 S11 ∼ S21 이 순차 실시되고, 복수의 기판 (9) 이 순차 처리된다.
이상에 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 유지부 (31) 와, 기판 회전 기구 (33) 와, 컵부 (4) 와, 톱 플레이트 (5) 와, 처리액 공급부 (72) 와, 가스 공급부 (73) 와, 가스 배출부 (즉, 제 1 흡인부 (81) 및 제 2 흡인부 (82)) 를 구비한다. 기판 유지부 (31) 는, 기판 (9) 보다 외경이 큰 원판상이다. 기판 유지부 (31) 는, 기판 (9) 의 하방에 배치되어 수평 상태에서 기판 (9) 을 유지한다. 기판 회전 기구 (33) 는, 상하 방향을 향하는 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 기판 유지부 (31) 를 회전시킨다. 톱 플레이트 (5) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향하는 대향 부재이다. 처리액 공급부 (72) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 처리액을 공급한다. 가스 공급부 (73) 는, 톱 플레이트 (5) 의 하면과 기판 (9) 의 상면 (91) 사이의 공간인 처리 공간 (90) 에 처리 분위기용 가스를 공급한다. 컵부 (4) 는, 기판 유지부 (31) 의 주위에 배치되어 기판 (9) 으로부터의 처리액을 받는다. 가스 배출부는, 컵부 (4) 내의 가스를 흡인하여 컵부 (4) 바깥으로 배출한다.
톱 플레이트 (5) 는, 대향 부재 천개부 (511) 와 대향 부재 측벽부 (512) 를 구비한다. 대향 부재 천개부 (511) 는, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 대향한다. 대향 부재 측벽부 (512) 는, 대향 부재 천개부 (511) 의 외주부로부터 하방으로 넓어진다. 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면은 원통상이다. 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면은, 기판 유지부 (31) 의 외주면과 직경 방향으로 대향한다.
컵부 (4) 는, 제 1 컵 (41) 과, 제 2 컵 (42) 과, 컵 이동 기구 (43) 를 구비한다. 제 1 컵 (41) 은, 원통상의 제 1 컵 측벽부 (411) 와 원환판상의 제 1 컵 차양부 (412) 를 구비한다. 제 1 컵 차양부 (412) 는, 제 1 컵 측벽부 (411) 의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어진다. 제 2 컵 (42) 은, 제 1 컵 (41) 의 직경 방향 외측에 배치된다. 제 2 컵 (42) 은, 원통상의 제 2 컵 측벽부 (421) 와 원환판상의 제 2 컵 차양부 (422) 를 구비한다. 제 2 컵 차양부 (422) 는, 제 2 컵 측벽부 (421) 의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어진다. 컵 이동 기구 (43) 는, 제 1 컵 (41) 을 기판 유지부 (31) 에 대해 상하 방향으로 상대 이동시킨다.
제 1 컵 (41) 이 제 1 처리 위치에 배치된 상태에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 제 1 컵 (41) 이 제 2 처리 위치에 배치된 상태에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단보다 하방에 위치한다.
여기서, 상기 서술한 약액 및 세정액을「제 1 처리액」이라고 부르고, 치환액을「제 2 처리액」이라고 부르면, 약액 공급부 (721) 및 세정액 공급부 (722) 는, 기판 (9) 에 제 1 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급부이다. 또, 치환액 공급부 (723) 는, 기판 (9) 에 제 2 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급부이다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 컵 (41) 이 상기 서술한 제 1 처리 위치에 배치된 상태에서, 기판 (9) 으로부터의 제 1 처리액 (즉, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된 제 1 처리액) 이, 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진다. 또, 제 1 컵 (41) 이 상기 서술한 제 2 처리 위치에 배치된 상태에서, 기판 (9) 으로부터의 제 2 처리액 (즉, 회전 중의 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된 제 2 처리 액) 이, 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연은, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 직경 방향으로 대향한다. 이로써, 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진 제 1 처리액, 및 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진 제 2 처리액이, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연보다 직경 방향 내측으로부터 제 2 컵 차양부 (422) 보다 상측으로 비산되는 것 (즉, 제 1 처리액 및 제 2 처리액이 컵부 (4) 보다 상측으로 비산되는 것) 을 억제할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 하우징 (11) 내의 컵부 (4) 보다 상측의 공간에 있어서, 하우징 (11) 의 상부로부터 하방으로 향하는 기류 (소위, 다운 플로우) 가 형성되어 있다. 당해 기류는, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 측벽부 (512) 와 제 2 컵 (42) 의 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연 사이부터 컵부 (4) 내로 유입되고, 가스 배출부에 의해 컵부 (4) 의 바닥부로부터 흡인되어 컵부 (4) 바깥으로 배출된다. 여기서, 만일, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연의 간극이 과잉으로 좁다고 하면, 당해 간극으로부터 컵부 (4) 내로 유입되는 기류의 유속이 과잉으로 커질 가능성이 있다. 이 상태에서, 기판 (9) 으로부터 비산되는 제 2 처리액을 제 2 컵 (42) 으로 받으려고 하면, 제 2 처리액이 당해 기류에 의해 하방을 향하여 밀려내려가고, 제 2 컵 (42) 의 하방의 제 2 처리 위치에 위치하는 제 1 컵 (41) 내로 유입될 우려가 있다.
이에 반하여, 도 8 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 2 컵 갭 거리 (D2) 는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 내주면과 기판 유지부 (31) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리인 유지 갭 거리 (D0) 보다 크다. 이와 같이, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연의 간극이 과잉으로 좁아지는 것을 방지함으로써, 당해 간극으로부터 컵부 (4) 내로 유입되는 기류의 유속이 과잉으로 커지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 으로부터 비산되는 제 2 처리액을 제 2 컵 (42) 으로 받을 때에 (즉, 기판 (9) 으로부터 비산되는 제 2 처리액이 제 2 컵 (42) 으로 이동할 때에), 제 2 처리액이 당해 기류에 의해 하방으로 향해 밀려내려가는 것을 방지 또는 억제할 수 있고, 제 2 처리 위치에 위치하는 제 1 컵 (41) 내에 제 2 처리액이 유입되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 바꿔 말하면, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 처리액 및 제 2 처리액을, 제 1 컵 (41) 및 제 2 컵 (42) 에 의해 분별하여 받을 수 있다. 추가로 바꿔 말하면, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 복수 종류의 처리액을 복수의 컵에 의해 분별하여 받을 수 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 2 컵 차양부 (422) 의 하면이, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다. 이로써, 기판 (9) 으로부터 비산되어 제 2 컵 (42) 의 내면에 충돌한 제 2 처리액이, 상방으로 비산되는 것이 억제되고, 제 2 컵 (42) 내에 있어서 하방으로 유도된다. 그 결과, 제 2 컵 (42) 에 의해 받아진 제 2 처리액이 컵부 (4) 보다 상측으로 비산되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 대향 부재 천개부 (511) 의 중앙부에 대향 부재 개구 (54) 가 형성되고, 처리액 공급부 (72) 로부터의 제 1 처리액 (즉, 약액 및 세정액) 과 제 2 처리액 (즉, 치환액) 이, 대향 부재 개구 (54) 를 통하여 기판 (9) 의 상면 (91) 에 공급된다. 여기서, 만일, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연의 간극이 과잉으로 좁으면, 제 1 컵 (41) 을 제 1 처리 위치로부터 제 2 처리 위치로 하강시킬 때에, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 근방에 있어서 비교적 큰 압력 저하가 발생할 가능성이 있다. 그리고, 당해 압력 저하에 의해 처리 공간 (90) 의 압력도 저하되기 때문에, 처리 공간 (90) 의 외부의 분위기가, 예를 들어 노즐 간극 (56) 및 대향 부재 개구 (54) 를 통하여 처리 공간 (90) 으로 유입되고, 처리 공간 (90) 의 분위기가 원하는 상태로부터 변화될 가능성이 있다.
이에 반하여, 도 6 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 1 컵 갭 거리 (D1) 가, 상기 서술한 유지 갭 거리 (D0) 보다 크다. 이와 같이, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연의 간극이 과잉으로 좁아지는 것을 방지함으로써, 제 1 컵 (41) 의 상하 방향의 이동에 의한 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 근방에 있어서의 압력 저하, 및 처리 공간 (90) 의 압력 저하를 방지 또는 억제할 수 있다. 그 결과, 외부의 분위기가 처리 공간 (90) 으로 유입되는 것을 방지 또는 억제하고, 처리 공간 (90) 의 분위기의 의도하지 않은 변화를 방지 또는 억제할 수 있다. 또, 제 2 컵 (42) 과 마찬가지로, 제 1 컵 (41) 보다 상측으로 제 1 처리액이 비산되는 것을 방지 또는 억제하면서, 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연의 간극으로부터 제 1 컵 (41) 내로 유입되는 기류의 유속이 과잉으로 커지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 컵 차양부 (412) 의 하면이, 제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함한다. 이로써, 기판 (9) 으로부터 비산되어 제 1 컵 (41) 의 내면에 충돌한 제 1 처리액이, 상방으로 비산되는 것이 억제되고, 제 1 컵 (41) 내에 있어서 하방으로 유도된다. 그 결과, 제 1 컵 (41) 에 의해 받아진 제 1 처리액이 제 1 컵 (41) 보다 상측으로 비산되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 유지부 (31) 가 회전할 때에, 톱 플레이트 (5) 도 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 이로써, 톱 플레이트 (5) 의 하면에 부착된 처리액을, 원심력에 의해 직경 방향 외방으로 이동시켜 당해 하면으로부터 제거할 수 있다. 바꿔 말하면, 톱 플레이트 (5) 에 대한 처리액의 부착을 방지할 수 있다. 또, 처리 공간 (90) 에 공급된 처리 분위기용 가스를, 톱 플레이트 (5) 및 기판 (9) 의 회전에 의해 직경 방향 외방으로 신속히 확산시킬 수 있다. 그 결과, 처리 공간 (90) 전체에 처리 분위기용 가스를 효율적으로 확산하고, 처리 분위기용 가스의 사용량을 저감시킬 수 있다.
또한, 톱 플레이트 (5) 는, 기판 유지부 (31) 에 의해 유지되고, 기판 회전 기구 (33) 에 의해 기판 유지부 (31) 와 함께 회전된다. 이로써, 톱 플레이트 (5) 를 회전하기 위한 기구를 기판 회전 기구 (33) 와는 별도로 형성할 필요가 없기 때문에, 장치 구조를 간소화할 수 있다.
상기 서술한 예에서는, 세정액은, 제 1 컵 (41) 에 의해 받아지는 제 1 처리액이다. 기판 (9) 에 대한 세정 처리가 실시될 때에는, 당해 세정액은, 상온보다 높은 처리 온도에서 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급된다. 이로써, 기판 (9) 의 세정 처리를 효율적으로 실시할 수 있고, 기판 (9) 의 세정 처리에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 당해 세정 처리의 종료 후에, 기판 회전 기구 (33) 에 의한 기판 (9) 의 회전에 의해 기판 (9) 상으로부터 액체를 제거하는 건조 처리가 실시되고, 세정 처리와 건조 처리 사이에, 상기 서술한 처리 온도보다 저온의 처리액이 기판 (9) 의 상면 (91) 상에 공급됨으로써, 기판 (9) 이 냉각된다. 이와 같이, 상온보다 높은 처리 온도의 세정액에 의한 세정 처리에 의해 승온한 기판 (9) 을, 건조 처리보다 전에 냉각시킴으로써, 처리 공간 (90) 에 잔류되어 있을 가능성이 있는 근소한 이온성 물질이, 건조 처리시에 기판 (9) 상의 디바이스 등에 악영향을 주는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 스텝 S153 에 있어서 기판 (9) 에 공급되는 처리액은, 처리 온도에서의 세정 처리 (스텝 S152) 에 이용되는 세정액과 동일한 처리액이어도 되고, 상이한 처리액이어도 된다.
또한, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 상온보다 높은 처리 온도의 세정액에 의한 세정 처리 (스텝 S152) 보다 전에, 당해 처리 온도보다 저온의 처리액이 기판 (9) 상에 공급된다 (스텝 S151). 이로써, 기판 (9) 상에 잔류되어 있는 약액을 승온시키지 않고 기판 (9) 상으로부터 씻어낼 (즉, 제거할) 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 상에 잔류되어 있는 약액의 반응성이 증대하는 것을 억제하고, 기판 (9) 상으로부터 약액을 씻어낼 때에, 약액의 의도하지 않은 반응 등이 발생하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 스텝 S151 에 있어서 기판 (9) 에 공급되는 처리액은, 처리 온도에서의 세정 처리 (스텝 S152) 에 이용되는 세정액과 동일한 처리액이어도 되고, 상이한 처리액이어도 된다.
상기 서술한 기판 처리 장치 (1) 에서는, 여러 가지 변경이 가능하다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리가 실시될 때에, 톱 플레이트 (5) 는 반드시 기판 유지부 (31) 에 유지될 필요는 없다. 예를 들어, 톱 플레이트 (5) 는, 기판 유지부 (31) 로부터 이간되어 기판 (9) 의 상방에 배치되고, 기판 회전 기구 (33) 와는 독립적으로 형성된 다른 회전 기구에 의해 회전되어도 된다. 또, 기판 (9) 의 약액 처리, 세정 처리 및 건조 처리가 실시될 때에, 톱 플레이트 (5) 는 반드시 회전되지 않아도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 세정 처리 (스텝 S15) 에 있어서, 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 온도 변경은 반드시 실시되지 않아도 된다. 예를 들어, 세정액은, 기판 (9) 으로의 공급 개시에서 공급 정지까지 대략 동일한 온도여도 된다. 이 경우, 기판 (9) 에 공급되는 세정액의 온도는, 상온보다 높아도 되고, 상온 이하여도 된다.
상기 서술한 예에서는, 약액 및 세정액이 제 1 컵 (41) 에 의해 받아지는 제 1 처리액이고, 치환액이 제 2 컵 (42) 에 의해 받아지는 제 2 처리액이지만, 제 1 처리액 및 제 2 처리액은 여러 가지로 변경되어도 된다. 또, 제 1 처리액의 기판 (9) 에 대한 공급은, 제 2 처리액의 기판 (9) 에 대한 공급보다 후에 실시되어도 된다.
예를 들어, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서 기판 (9) 에 공급되는 처리액이 약액 및 세정액이고, 제 1 컵 (41) 이 제 1 처리 위치에 위치하는 상태에서 기판 (9) 의 약액 처리가 실시된 후, 제 1 컵 (41) 을 제 2 처리 위치로 이동하여 세정 처리가 실시되어도 된다. 이 경우, 약액은 제 1 컵 (41) 에 의해 받아지는 제 1 처리액이고, 세정액은 제 2 컵 (42) 에 의해 받아지는 제 2 처리액이다. 혹은, 제 1 컵 (41) 이 제 2 처리 위치에 위치하는 상태에서 기판 (9) 의 약액 처리가 실시된 후, 제 1 컵 (41) 을 제 1 처리 위치로 이동하여 세정 처리가 실시되어도 된다. 이 경우, 약액은 제 2 컵 (42) 에 의해 받아지는 제 2 처리액이고, 세정액은 제 1 컵 (41) 에 의해 받아지는 제 1 처리액이다. 어느 경우여도, 상기 서술과 마찬가지로, 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연이 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면과 직경 방향으로 대향하고, 제 2 컵 갭 거리 (D2) 가 유지 갭 거리 (D0) 보다 큼으로써, 제 1 처리액 및 제 2 처리액이 컵부 (4) 보다 상측으로 비산되는 것을 억제할 수 있음과 함께, 복수 종류의 처리액을 복수의 컵에 의해 분별하여 받을 수 있다.
컵부 (4) 는, 제 1 컵 (41) 및 제 2 컵 (42) 에 더하여, 제 1 컵 (41) 및 제 2 컵 (42) 과 직경 방향으로 나열되는 다른 컵을 구비하고 있어도 된다. 바꿔 말하면, 컵부 (4) 는 3 이상의 컵을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 서술한 제 1 처리액을 받는 제 1 컵 (41) 은, 당해 3 이상의 컵 중, 직경 방향의 가장 외측에 위치하는 컵 이외의 하나의 컵이고, 제 2 처리액을 받는 제 2 컵 (42) 은, 당해 3 이상의 컵 중, 제 1 컵보다 직경 방향 외측에 위치하는 하나의 컵이다.
제 1 컵 차양부 (412) 의 내주연과 대향 부재 측벽부 (512) 의 외주면 사이의 직경 방향의 거리인 제 1 컵 갭 거리 (D1) 는, 반드시 유지 갭 거리 (D0) 보다 클 필요는 없고, 유지 갭 거리 (D0) 이하여도 된다.
컵부 (4) 의 제 1 컵 차양부 (412) 의 하면은, 반드시 상기 서술한 경사면을 포함할 필요는 없고, 예를 들어, 대략 전체면에 걸쳐 상하 방향에 대략 수직인 평면이어도 된다. 제 2 컵 차양부 (422) 의 하면도 마찬가지로, 반드시 상기 서술한 경사면을 포함할 필요는 없고, 예를 들어, 대략 전체면에 걸쳐 상하 방향에 대략 수직인 평면이어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 톱 플레이트 (5) 가 기판 유지부 (31) 에 의해 유지되고, 톱 플레이트 (5) 와 기판 유지부 (31) 사이에 처리 공간 (90) 이 형성된 상태에서는, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단이, 기판 유지부 (31) 의 유지 베이스부 (311) 의 상면보다 하방 (즉, 유지 베이스부 (311) 의 외주면의 상단보다 하방) 에 위치한다. 이 때문에, 제 1 컵 차양부 (412) 및 제 2 컵 차양부 (422) 의 내주연을, 톱 플레이트 (5) 의 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단보다 상방에 위치시킴으로써, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단으로부터 비산되는 처리액을 받을 수 있다. 따라서, 제 1 컵 차양부 (412) 및 제 2 컵 차양부 (422) 를 기판 (9) 보다 낮은 위치에 위치시킨 상태에서, 대향 부재 측벽부 (512) 의 하단으로부터 비산되는 처리액을 받을 수 있다. 그 결과, 제 2 컵 (42) 을 기판 유지부 (31) 에 대해 이동시키지 않고, 기판 (9) 을 반출입하는 기구와 기판 유지부 (31) 사이에서 기판 (9) 의 수수를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 2 컵 (42) 을 기판 유지부 (31) 에 대해 상하 방향으로 상대 이동시키는 제 2 컵 이동 기구가 형성되어도 된다. 이 경우, 기판 (9) 의 수수, 즉, 기판 유지부 (31) 로의 기판 (9) 의 반입 및 반출시에는, 제 1 컵 (41) 및 제 2 컵 (42) 을 도 1 및 도 6 에 나타내는 위치보다 하방으로 이동시킬 수도 있다. 이로써, 기판 (9) 의 수수를 더욱 용이하게 실시할 수 있다. 그 결과, 기판 처리 장치 (1) 의 운용 상의 자유도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 서술한 설명은 예시적인 것으로 한정적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
4 : 컵부
5 : 톱 플레이트
9 : 기판
31 : 기판 유지부
33 : 기판 회전 기구
41 : 제 1 컵
42 : 제 2 컵
43 : 컵 이동 기구
54 : 대향 부재 개구
71 : 처리액 노즐
72 : 처리액 공급부
73 : 가스 공급부
81 : 제 1 흡인부
82 : 제 2 흡인부
90 : 처리 공간
91 : (기판의) 상면
411 : 제 1 컵 측벽부
412 : 제 1 컵 차양부
421 : 제 2 컵 측벽부
422 : 제 2 컵 차양부
511 : 대향 부재 천개부
512 : 대향 부재 측벽부
721 : 약액 공급부
722 : 세정액 공급부
723 : 치환액 공급부
724 : 온도 제어부
D0 : 유지 갭 거리
D1 : 제 1 컵 갭 거리
D2 : 제 2 컵 갭 거리
J1 : 중심축
S11 ∼ S21 : 스텝

Claims (17)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판보다 외경이 큰 원판상이고, 상기 기판의 하방에 배치되어 수평 상태에서 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 상면에 대향하는 대향 부재와,
    상기 기판의 상기 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 대향 부재의 하면과 상기 기판의 상기 상면 사이의 공간인 처리 공간에 처리 분위기용 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 기판 유지부의 주위에 배치되어 상기 기판으로부터의 상기 처리액을 받는 컵부와,
    상기 컵부 내의 가스를 흡인하여 상기 컵부 바깥으로 배출하는 가스 배출부를 구비하고,
    상기 처리액 공급부가,
    상기 기판에 제 1 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급부와,
    상기 기판에 제 2 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급부를 구비하고,
    상기 대향 부재가,
    상기 기판의 상기 상면에 대향하는 대향 부재 천개부와,
    상기 대향 부재 천개부의 외주부로부터 하방으로 넓어지고, 내주면이 상기 기판 유지부의 외주면과 직경 방향으로 대향하고, 또한, 외주면이 원통상의 대향 부재 측벽부를 구비하고,
    상기 컵부가,
    원통상의 제 1 컵 측벽부와, 상기 제 1 컵 측벽부의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어지는 원환판상의 제 1 컵 차양부를 갖고, 상기 기판으로부터의 상기 제 1 처리액을 받는 제 1 컵과,
    원통상의 제 2 컵 측벽부와, 상기 제 2 컵 측벽부의 상단부로부터 직경 방향 내방으로 넓어지고, 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 직경 방향으로 대향하는 원환판상의 제 2 컵 차양부를 갖고, 상기 제 1 컵의 직경 방향 외측에 배치되어 상기 기판으로부터의 상기 제 2 처리액을 받는 제 2 컵과,
    상기 제 1 컵을 상기 기판 유지부에 대해 상하 방향으로 상대 이동시키는 컵 이동 기구를 구비하고,
    상기 제 1 컵 차양부의 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 직경 방향으로 대향하는 제 1 처리 위치에 상기 제 1 컵이 배치된 상태에서, 회전 중의 상기 기판의 상기 상면 상에 공급된 상기 제 1 처리액이 상기 제 1 컵에 의해 받아지고,
    상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연이 상기 대향 부재 측벽부의 하단보다 하방에 위치하는 제 2 처리 위치에 상기 제 1 컵이 배치된 상태에서, 회전 중의 상기 기판의 상기 상면 상에 공급된 상기 제 2 처리액이 상기 제 2 컵에 의해 받아지고,
    상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 상기 제 2 컵 차양부의 상기 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 2 컵 갭 거리가, 상기 대향 부재 측벽부의 상기 내주면과 상기 기판 유지부의 상기 외주면 사이의 직경 방향의 거리인 유지부 갭 거리보다 큰, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 컵 차양부의 하면이, 상기 제 2 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 대향 부재 천개부의 중앙부에 대향 부재 개구가 형성되고,
    상기 처리액 공급부로부터의 상기 제 1 처리액 및 상기 제 2 처리액이, 상기 대향 부재 개구를 통하여 상기 기판의 상기 상면에 공급되고,
    상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 1 컵 갭 거리가, 상기 유지부 갭 거리보다 큰, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 컵 차양부의 하면이, 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 유지부가 회전할 때에, 상기 대향 부재도 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대향 부재가, 상기 기판 유지부에 의해 유지되고, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판 유지부와 함께 회전되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 대향 부재 천개부의 중앙부에 대향 부재 개구가 형성되고,
    상기 처리액 공급부로부터의 상기 제 1 처리액 및 상기 제 2 처리액이, 상기 대향 부재 개구를 통하여 상기 기판의 상기 상면에 공급되고,
    상기 대향 부재 측벽부의 상기 외주면과 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연 사이의 직경 방향의 거리인 제 1 컵 갭 거리가, 상기 유지부 갭 거리보다 큰, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 컵 차양부의 하면이, 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 유지부가 회전할 때에, 상기 대향 부재도 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 대향 부재가, 상기 기판 유지부에 의해 유지되고, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판 유지부와 함께 회전되는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컵 차양부의 하면이, 상기 제 1 컵 차양부의 상기 내주연으로부터 직경 방향 외방을 향함에 따라 하방을 향하는 경사면을 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 유지부가 회전할 때에, 상기 대향 부재도 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대향 부재가, 상기 기판 유지부에 의해 유지되고, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판 유지부와 함께 회전되는, 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 유지부가 회전할 때에, 상기 대향 부재도 상기 중심축을 중심으로 하여 회전하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 대향 부재가, 상기 기판 유지부에 의해 유지되고, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판 유지부와 함께 회전되는, 기판 처리 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 부재 측벽부의 상기 하단이, 상기 기판 유지부의 상기 외주면의 상단보다 하방에 위치하는, 기판 처리 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 처리액 또는 상기 제 2 처리액이, 상온보다 높은 처리 온도에서 상기 기판의 상기 상면 상에 공급되어 상기 기판에 대한 세정 처리를 실시하는 세정액이고,
    상기 세정 처리의 종료 후에, 상기 기판 회전 기구에 의한 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판 상으로부터 액체를 제거하는 건조 처리가 실시되고,
    상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 처리 온도보다 저온의 처리액이 상기 기판의 상기 상면 상에 공급됨으로써 상기 기판이 냉각되는, 기판 처리 장치.
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