KR20170113089A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20170113089A
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다다시 이이노
도루 이하라
요시히로 가이
요이치 도쿠나가
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판을 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 도전성의 유지부와, 도통(導通) 경로부와, 공급부와, 접지부와, 가변 저항부를 구비한다. 유지부는, 기판을 유지한다. 도통 경로부는, 유지부와 접촉하고, 도전성 소재로 형성된다. 공급부는, 유지부에 유지된 기판에 대해 처리액을 공급한다. 접지부는, 일단부가 도통 경로부에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속된다. 가변 저항부는, 접지부에 설치되고, 저항값을 변경시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
개시하는 실시형태는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 기판에 대해 처리액을 공급함으로써 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 기판 처리 장치에서는, 예컨대 처리액이 기판의 표면을 흐르면 마찰 대전 등에 의해 정전기가 발생할 우려가 있다. 그래서, 특허문헌 1에 기재된 기판 처리 장치에서는, 유지부의 적어도 일부를 도전성 재료로 구성함으로써, 정전기가 유지부에 머무는 것을 방지하여, 유지부에 유지된 기판에 대해 정전기에 의한 영향이 미치지 않도록 하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-092343호 공보
기판을 제전(除電)하기 위한 도통(導通) 경로는, 기본적으로는 저저항인 것이 바람직하다. 그러나, 일련의 기판 처리의 상황에 따라서는, 도통 경로가 저저항인 것이 바람직하지 않은 경우가 있는데, 예컨대 도통 경로의 저항값이 지나치게 낮음으로써 기판에 전류가 단숨에 흘러 기판 상의 패턴이 손상될 우려가 있다.
실시형태의 일 양태는, 기판을 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 도전성의 유지부와, 도통 경로부와, 공급부와, 접지부와, 가변 저항부를 구비한다. 유지부는, 기판을 유지한다. 도통 경로부는, 유지부와 접촉하고, 도전성 소재로 형성된다. 공급부는, 유지부에 유지된 기판에 대해 처리액을 공급한다. 접지부는, 일단부가 도통 경로부에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속된다. 가변 저항부는, 접지부에 설치되고, 저항값을 변경시킬 수 있다.
실시형태의 일 양태에 의하면, 기판을 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 처리 유닛의 구성을 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 베이스 플레이트 및 회전 링의 평면도이다.
도 4는 웨이퍼로부터 회전축으로의 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 회전축으로부터 접지 전위로의 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 가변 저항부의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 저항값의 변경 처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 8은 가변 저항부의 구성의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 저항값의 변경 처리의 다른 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 10은 제1 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 제2 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 제3 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 대전량 추정 처리의 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 대전량 추정 처리의 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 측정 기판의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 표면 전위 측정부의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 정류부의 확대 모식도이다.
도 18은 정류부의 모식 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시형태를 상세히 설명한다. 한편, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 복수 개로 구성되는 구성 요소에 대해서는, 복수 개 중 일부에만 부호를 붙이고, 이러한 일부 이외의 그 외의 것에 대해서는 부호의 부여를 생략하는 경우가 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확히 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입 반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 설치된다.
반입 반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수 매의 기판, 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼[이하 웨이퍼(W)]를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 설치되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 설치된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 설치된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대해 소정의 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
한편, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 먼저, 반입 반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 완료된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 복귀된다.
다음으로, 처리 유닛(16)의 개략 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 구성을 도시한 개략 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 회수컵(50)과, 유지부(60)와, 회전 링(70)과, 회전 기구(80)와, 기판 승강 기구(90)와, 처리액 공급부(100)와, 톱 플레이트(110)와, 승강 기구(120)와, 불활성 가스 공급부(130)를 구비한다.
한편, 회수컵(50), 유지부(60) 및 회전 링(70)은, 도시가 생략된 챔버에 수용된다. 챔버의 천장부에는, 도시가 생략된 FFU(Fan Filter Unit)가 설치된다. FFU는, 챔버 내에 다운플로우를 형성한다.
유지부(60)는, 베이스 플레이트(61)와, 복수의 지지핀(61b)을 구비한다. 베이스 플레이트(61)는, 수평으로 설치되고, 중앙에 원형의 오목부(61a)를 갖는다. 한편, 여기서는, 베이스 플레이트(61)가, 후술하는 회전축(81)과 일체적으로 형성되는 것으로 하지만, 베이스 플레이트(61)와 회전축(81)은 별체(別體)로서 형성되어도 좋다.
복수의 지지핀(61b)은, 유지부(60)의 상면에 대해, 유지부(60)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 설치된다. 각 지지핀(61b)은, 선단부를 상방을 향해 유지부(60)로부터 돌출시켜 설치되고, 웨이퍼(W)를 유지부(60)로부터 뜨게 한 상태로 하방으로부터 지지한다.
회전 링(70)은, 유지부(60)에 지지된 웨이퍼(W)의 외주 외측에 배치되고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸도록 설치되어 있다. 또한, 회전 링(70)은, 유지부(60)에 연결되어 있고, 유지부(60)와 일체가 되어 회전 가능하게 설치되어 있다.
한편, 회전 링(70)은, 액 받이부로서 기능하며, 후술하는 처리액 공급부(100)에 의해 웨이퍼(W)의 이면측에 공급되어, 웨이퍼(W)의 처리에 사용된 처리액을, 배액(排液)을 위해서 배액컵(51)으로 유도한다. 또한, 회전 링(70)은, 웨이퍼(W)의 이면측에 공급되며, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 외주측으로 비산하는 처리액이, 되튀겨져 다시 웨이퍼(W)로 되돌아가거나, 웨이퍼(W)의 상면측으로 돌아 들어가거나 하는 것을 방지하는 역할도 수행한다.
회전 기구(80)는, 회전축(81)과, 전동기(82)를 구비한다. 회전축(81)은, 베이스 플레이트(61)를 회전 가능하게 지지한다. 구체적으로는, 회전축(81)은, 베이스 플레이트(61)로부터 하방을 향해 연장되도록 설치되어 있고, 중심에 관통 구멍(81a)이 형성된 원통형의 형상을 갖는다.
전동기(82)는, 회전축(81)을 연직축 주위로 회전시킨다. 이러한 회전축(81)의 회전에 의해, 유지부(60) 및 회전 링(70)이 일체가 되어 회전한다. 회전 기구(80)의 구체적인 구성에 대해서는, 도 5를 참조하여 후술한다.
기판 승강 기구(90)는, 베이스 플레이트(61)의 오목부(61a) 및 회전축(81)의 관통 구멍(81a) 내에 승강 가능하게 설치되어 있고, 리프트핀 플레이트(91) 및 리프트축(92)을 갖는다. 리프트핀 플레이트(91)는, 그 둘레 가장자리에 복수개, 예컨대 5개의 리프트핀(91a)을 갖고 있다.
리프트축(92)은, 리프트핀 플레이트(91)로부터 하방으로 연장되어 있다. 리프트핀 플레이트(91) 및 리프트축(92)의 중심에는, 처리액 공급관(100a)이 설치되어 있다. 또한, 리프트축(92)에는 실린더 기구(92a)가 접속되어 있고, 리프트축(92)을 승강시킴으로써, 리프트핀(91a)을 지지핀(61b)에 의해 웨이퍼(W)가 지지되는 높이 위치보다 낮은 위치와 상기 높이 위치보다 높은 위치 사이에서 승강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 승강시켜, 웨이퍼(W)의 유지부(60)에의 로딩 및 언로딩이 행해진다.
처리액 공급부(100)는, 처리액 공급관(100a)을 갖는다. 전술한 바와 같이, 처리액 공급관(100a)은, 리프트핀 플레이트(91) 및 리프트축(92)의 내부 공간을 따라 연장되도록 설치되어 있다.
그리고, 처리액 공급관(100a)이, 처리액 배관군(100b)의 각 배관으로부터 공급된 처리액을 웨이퍼(W)의 이면측까지 유도함으로써, 처리액 공급부(100)는, 웨이퍼(W)의 이면측에 처리액을 공급한다. 한편, 처리액 공급관(100a)은, 리프트핀 플레이트(91)의 상면에 형성된 처리액 공급구(91b)와 연통(連通)되어 있다.
회수컵(50)은, 배액컵(51), 배액관(52), 배기컵(53) 및 배기관(54)을 구비한다. 또한, 회수컵(50)은, 상면에 개구(55)가 형성되어 있다. 회수컵(50)은, 주로 유지부(60) 및 회전 링(70)에 둘러싸인 공간으로부터 배출되는 기체 및 액체를 회수하는 역할을 수행한다.
배액컵(51)은, 회전 링(70)에 의해 유도된 처리액을 받는다. 배액관(52)은, 배액컵(51)의 바닥부에 접속되어 있고, 배액컵(51)에 의해 받아진 처리액을, 도시가 생략된 배액 배관군 중 어느 하나의 배관을 통해 배출한다.
배기컵(53)은, 배액컵(51)의 외측 또는 하방에서, 배액컵(51)과 연통되도록 설치되어 있다. 도 2에서는, 배기컵(53)이 배액컵(51)의 둘레 가장자리 내측 및 하방에서, 배액컵(51)과 연통되도록 설치되어 있는 예를 도시하고 있다.
배기관(54)은, 배기컵(53)의 바닥부에 접속되어 있고, 배기컵(53) 내의 질소 가스 등의 기체를, 도시가 생략된 배기 배관군 중 어느 하나의 배관을 통해 배기한다.
톱 플레이트(110)는, 승강 가능하며, 하강한 상태에서 회수컵(50)의 상면에 형성된 개구(55)를 막도록 설치되어 있다. 또한, 톱 플레이트(110)는, 회수컵(50)의 상면에 형성된 개구(55)를 막을 때에, 지지핀(61b)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 상방으로부터 덮도록 설치되어 있다.
한편, 지지핀(61b)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 대향하는 톱 플레이트(110)의 둘레 가장자리부는, 웨이퍼(W)를 향해 하방으로 돌출시켜 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와의 사이에 간극(D1)을 형성한다. 간극(D1)은, 지지핀(61b)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 중심부와 톱 플레이트(110) 사이의 거리보다 작다.
승강 기구(120)는, 아암(121)과, 승강 구동부(122)를 구비한다. 승강 구동부(122)는, 회수컵(50)의 외측에 설치되어 있고, 상하로 이동할 수 있도록 되어 있다. 아암(121)은, 톱 플레이트(110)와 승강 구동부(122)를 접속하도록 설치되어 있다. 즉, 승강 기구(120)는, 승강 구동부(122)에 의해, 아암(121)을 통해 톱 플레이트(110)를 승강시킨다.
불활성 가스 공급부(130)는, 불활성 가스 공급관(131) 및 불활성 가스 공급원(132)을 구비한다. 불활성 가스 공급부(130)는, 웨이퍼(W)의 상면측에 불활성 가스를 공급한다.
불활성 가스 공급관(131)은, 톱 플레이트(110) 및 아암(121)의 내부로 연장되도록 설치되고, 일단이 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(132)에 연결된다. 또한, 타단이, 불활성 가스 공급구(110a)와 연통되어 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 아암(121)은 톱 플레이트(110)의 상면의 대략 중심에서 접속시킴으로써, 불활성 가스 공급구(110a)가 톱 플레이트(110)의 하면의 중심부에 형성되게 되기 때문에, 불활성 가스를 톱 플레이트(110)의 중심으로부터 하방으로 공급할 수 있고, 웨이퍼(W)에 공급되는 불활성 가스의 유량을 둘레 방향을 따라 균일하게 할 수 있다.
또한, 처리 유닛(16)은, 접지부(150)와, 가변 저항부(160)를 구비한다. 접지부(150)는, 일단부가 회전 기구에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속된다. 가변 저항부(160)는, 접지부(150)에 설치되는 저항이고, 저항값을 변경시킬 수 있다.
<도통 경로의 구성>
본 실시형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)에 발생한 전기를 유지부(60), 회전 기구(80), 접지부(150) 경유로 접지 전위에 흘림으로써, 웨이퍼(W)를 제전할 수 있다. 여기서, 웨이퍼(W)에 발생한 전기의 도통 경로의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 웨이퍼(W)로부터 회전축(81)으로의 도통 경로에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 베이스 플레이트(61) 및 회전 링(70)의 평면도이다. 또한, 도 4는 웨이퍼(W)로부터 회전축(81)으로의 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 지지핀(61b)은 예컨대 수지에 의해 형성되어 있고, 제1 지지핀(61ba)과, 제2 지지핀(61bb)의 2종류를 포함한다. 제1 지지핀(61ba)과 제2 지지핀(61bb)을 비교한 경우, 제1 지지핀(61ba) 쪽이 제2 지지핀(61bb)보다 도전성이 높은 소재에 의해 형성되어 있다.
또한, 제2 지지핀(61bb) 쪽이 제1 지지핀(61ba)보다 약품에 대한 내구성이 높은 소재에 의해 형성되어 있다. 한편, 제2 지지핀(61bb)은 내구성을 중시하는 등의 이유로 도전성을 갖지 않는 소재에 의해 형성되어 있어도 좋다.
도 3 중에 파선의 폐곡선으로 둘러싸서 나타낸 바와 같이, 제1 지지핀(61ba)은 예컨대 3개 설치되고, 이들 제1 지지핀(61ba)은 베이스 플레이트(61)의 둘레 가장자리에 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로, 즉 대략 120도의 간격으로 배치된다.
또한, 제2 지지핀(61bb)은, 제1 지지핀(61ba)과 제1 지지핀(61ba) 사이에, 베이스 플레이트(61)의 둘레 가장자리에 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 예컨대 3개씩 설치된다. 따라서, 지지핀(61b)으로서는, 합계 12개가 대략 30도의 간격으로 배치된다.
도 4 중의 화살표로 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)에 발생하는 전기는, 도전성 소재인 제1 지지핀(61ba)으로부터 베이스 플레이트(61)의 내부로 전달된다.
베이스 플레이트(61)의 내부에는, 도전성 부재(61f)가 설치되어 있고, 이러한 도전성 부재(61f)는, 제1 지지핀(61ba)과 접촉하고 있다. 이에 의해, 제1 지지핀(61ba)으로부터의 전기는 도전성 부재(61f)에 전달된다.
도전성 부재(61f)는, 회전축(81) 부근까지 연장되어 있고, 도전성 부재(61f)로 유도된 전기는 회전축(81)에 전달된다. 회전축(81)은, 도전성 소재로 형성된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 지지핀(61ba)으로부터 도전성 부재(61f)를 통하는 도통 경로가 형성되어 있고, 웨이퍼(W)에 발생한 전기는 제1 지지핀(61ba)으로부터 베이스 플레이트(61)의 도전성 부재(61f)를 통해 회전축(81)에 전달된다.
한편, 본 실시형태에서는, 12개의 지지핀(61b) 중, 3개가 제1 지지핀(61ba)이라고 하였으나, 제1 지지핀(61ba)의 개수나 비율 등을 한정하는 것은 아니다. 제1 지지핀(61ba)의 개수는, 웨이퍼(W)가 적정히 제전되는지의 여부에 따라 적절히 조정 가능하다.
계속해서, 회전축(81)으로부터 접지 전위로의 도통 경로의 구성에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 회전축(81)으로부터 접지 전위로의 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 회전 기구(80)는, 회전축(81)과, 전동기(82)와, 베어링(83)을 구비한다. 또한, 전동기(82)는, 하우징(82a)과, 고정자(82b)와, 회전자(82c)를 구비한다.
하우징(82a)은, 예컨대 통 형상으로 형성되며, 내부에 고정자(82b) 및 회전자(82c)를 수납한다. 하우징(82a)은, 도전성 부재로 형성된다. 고정자(82b)는, 하우징(82a)의 내주면에 설치된다. 이 고정자(82b)의 내주측에는 공극을 통해 회전자(82c)가 대향 배치된다. 회전자(82c)는, 회전축(81)의 외주면에 설치되고, 고정자(82b)와 대향 배치된다.
베어링(83)은, 하우징(82a)과 회전축(81) 사이에 설치되고, 회전축(81)을 회전 가능하게 지지한다. 베어링(83)은, 예컨대 볼베어링이고, 도전성 부재로 형성된다.
접지부(150)는, 예컨대 어스선이며, 일단부가 하우징(82a)에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 회전축(81)으로부터 베어링(83), 하우징(82a) 및 접지부(150)를 통하는 도통 경로가 형성되어 있다. 따라서, 웨이퍼(W)에 발생한 전기는, 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지핀(61ba)으로부터 베이스 플레이트(61)의 도전성 부재(61f)를 통해 회전축(81)에 전달되고, 그 후, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(81)으로부터 베어링(83), 하우징(82a) 및 접지부(150)를 통해 접지 전위에 전달된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 제전할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 회전 기구(80)가 「도통 경로부」의 일례에 상당하지만, 도통 경로부는, 유지부(60)와 접촉하며, 도전성 소재로 형성되는 것이면 되고, 반드시 회전 기구일 필요는 없다. 따라서, 본원이 개시하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은, 회전 기구를 갖지 않는 기판 처리 장치에 대해서도 적용 가능하다.
<가변 저항부의 구성 및 동작>
그런데, 기판을 제전하기 위한 도통 경로의 저항값은, 기본적으로는 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 일련의 기판 처리에서는, 도통 경로의 저항값을 항상 낮은 상태로 해 두는 것이 바람직하지 않은 경우가 있다.
예컨대, 처리액 공급구(91b)(도 2 참조)로부터 공급되는 처리액 자체가 대전하고 있는 경우에, 도통 경로의 저항값이 낮으면(예컨대 0임), 웨이퍼(W)에 전류가 단숨에 흘러 방전이 일어나고, 이에 의해 기판 상의 패턴이 손상될 가능성이 있다. 한편, 웨이퍼(W)는, 절연 처리되어 있으나 약간 도전성을 갖기 때문에, 처리액이 웨이퍼(W)에 착액(着液)된 순간에 전류가 흐르게 된다.
그래서, 본 실시형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 접지부(150)에 가변 저항부(160)를 설치하고, 상기 도통 경로의 저항값을 가변 저항부(160)에 의해 변경 가능하게 하였다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)에의 처리액의 공급이 개시되고 나서의 소정 기간, 도통 경로의 저항값을 가변 저항부(160)에 의해 다른 기간보다 높게 함으로써, 상기 방전의 발생을 억제하는 것으로 하였다.
여기서, 가변 저항부(160)의 구성의 일례에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 가변 저항부(160)의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 접지부(150)의 타단부는, 제1 경로(150a) 및 제2 경로(150b)로 분기되어 있고, 각각 접지 전위에 접속되어 있다.
가변 저항부(160)는, 제1 저항기(161)와, 제2 저항기(162)와, 제1 스위치(SW1)와, 제2 스위치(SW2)를 구비한다.
제1 저항기(161) 및 제2 저항기(162)는, 예컨대 일정한 저항값을 갖는 저항기이며, 제1 저항기(161)는 제1 경로(150a)에 설치되고, 제2 저항기(162)는 제2 경로(150b)에 설치된다. 제2 저항기(162)의 저항값(제2 저항값)은, 제1 저항기(161)의 저항값(제1 저항값)보다 높다.
제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는, 접지부(150)에 접속시키는 저항기를 제1 저항기(161)와 제2 저항기(162) 사이에서 전환한다. 제1 스위치(SW1)는, 제1 경로(150a)에 설치되고, 제2 스위치(SW2)는 제2 경로(150b)에 설치된다. 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는, 제어부(18)로부터의 제어 신호에 기초하여 온·오프된다.
계속해서, 가변 저항부(160)의 저항값의 변경 타이밍에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 저항값의 변경 처리의 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(18)는, 웨이퍼(W)를 유지부(60)의 지지핀(61b) 상에 지지시킨 후, 회전 기구(80)를 제어하여 웨이퍼(W)를 제1 회전수(R1)로 회전시킨다. 그 후, 제어부(18)는, 처리액 공급구(91b)로부터 웨이퍼(W)의 이면측에의 처리액의 공급을 개시한다. 처리액의 공급은, 처리액 공급 기간(T)만큼 계속된다.
계속해서, 처리액 공급 기간(T)이 종료되면, 제어부(18)는, 처리액 공급구(91b)로부터의 처리액의 공급을 정지한다. 그 후, 제어부(18)는, 웨이퍼(W)의 회전수를 R1로부터 R2로 증가시킴으로써, 웨이퍼(W)의 뿌리침 건조를 행한다(건조 처리). 건조 처리가 종료되면, 제어부(18)는, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시킨다.
이러한 일련의 기판 처리에서, 제어부(18)는, 처리액 공급 기간(T) 중, 개시 직후의 제1 기간(T1)에서의 가변 저항부(160)의 저항값이, 그 후의 제2 기간(T2)에서의 가변 저항부(160)의 저항값보다 높아지도록 가변 저항부(160)를 제어한다.
구체적으로는, 제어부(18)는, 제1 기간(T1)에서는, 저항값이 비교적 높은 제2 저항기(162)를 접지부(150)에 접속시켜 둔다. 그리고, 제어부(18)는, 제1 기간(T1)이 종료되면, 제2 스위치(SW2)를 개방 상태로 하고, 제1 스위치(SW1)를 폐쇄 상태로 함으로써, 제2 저항기(162)보다 저항값이 낮은 제1 저항기(161)를 접지부(150)에 접속시킨다.
이에 의해, 웨이퍼(W)에의 처리액의 공급이 개시된 직후의 제1 기간(T1)에서의 도통 경로의 저항값을 그 후의 제2 기간(T2)보다 높게 할 수 있다. 따라서, 대전한 처리액이 웨이퍼(W)에 착액되었다고 해도, 웨이퍼(W)에는 전류가 흐르기 어려워 방전 현상이 발생하기 어렵기 때문에, 방전에 의한 패턴의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 유지부(60)의 지지핀(61b)(도 2 참조)은, 도전성 수지를 이용하여 형성된다. 이러한 도전성 수지는, 저항값의 변동이 크다. 이 때문에, 제2 저항기(162)는, 지지핀(61b)의 저항값으로서 미리 결정된 값(예컨대, 평균값 등)과, 제2 저항기(162)의 저항값의 합계값이, 소정의 관리값 이내가 되는 것과 같은 저항값을 갖는 저항기인 것이 바람직하다.
또한, 전원이 끊긴 상태에서도, 제1 경로(150a) 및 제2 경로(150b) 중 어느 하나가 접지 전위에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 도통 경로의 저항값은 기본적으로는 낮은 것이 바람직하다. 이 때문에, 제1 스위치(SW1)에는 b접점을 이용하고, 제2 스위치(SW2)에는 a접점을 이용하는 것이 바람직하다. b접점이란, 통상은 폐쇄 상태이고, 전기 신호가 입력됨으로써 개방 상태가 되는 접점을 말한다. a접점이란, 통상은 개방 상태이고, 전기 신호가 입력됨으로써 폐쇄 상태가 되는 접점을 말한다. 한편, 이것에 한하지 않고, 제1 스위치(SW1)에 a접점을 이용하고, 제2 스위치(SW2)에 b접점을 이용해도 좋다.
다음으로, 가변 저항부(160)의 다른 구성예 및 이러한 가변 저항부(160)의 저항값의 변경 타이밍에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 8은 가변 저항부(160)의 구성의 다른 일례를 도시한 도면이다. 또한, 도 9는 저항값의 변경 처리의 다른 일례를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가변 저항부(160)는, 제어부(18)로부터 입력되는 신호에 따라 저항값을 변경시키는 가변 저항기여도 좋다.
도 9에 도시된 바와 같이, 가변 저항부(160)가 가변 저항기인 경우, 제어부(18)는, 처리액 공급 처리가 개시되기 전에서, 가변 저항부(160)의 저항값을 비교적 높은 제1 저항값으로 해 두고, 웨이퍼(W)에의 처리액의 공급이 개시된 후, 처리액 공급 기간(T)에서, 가변 저항부(160)의 저항값을 완만히 저하시킨다. 이러한 경우라도, 착액 직후의 웨이퍼(W)에 전류가 단숨에 흐르는 것을 방지할 수 있기 때문에, 방전에 의한 패턴의 손상을 방지할 수 있다.
<제1 변형예>
그런데, 전술한 실시형태에서는, 웨이퍼(W)에 발생한 전기를, 지지핀(61b), 도전성 부재(61f), 회전축(81), 베어링(83), 하우징(82a) 및 접지부(150) 경유로 접지 전위로 방출하는 것으로 하였다.
그러나, 베어링(83)은, 회전수가 높아질수록 저항값이 높아진다. 이것은, 회전수가 높아짐에 따라, 베어링(83)이 갖는 볼 주위에 유막이 덮여, 궤도면으로부터 들뜸으로써, 절연 상태에 가까워지기 때문이다. 이와 같이, 회전수에 의해 저항값이 변동하는 베어링(83)을 도통 경로에 포함시키면, 도통 경로의 저항값이 불안정화될 우려가 있다.
그래서, 제1 변형예에서는, 베어링(83)을 포함하지 않는 도통 경로의 구성에 대해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 제1 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 회전 기구(80)는, 도전성의 용기(84)와, 도전성의 접속 부재(85)와, 절연성의 지지 부재(86)를 더 구비하고, 접지부(150)의 일단부는, 용기(84)에 접속된다.
용기(84)에는, 도전성의 액체(L)가 저류된다. 액체(L)로서는, 이온 액체나 액체 금속을 이용할 수 있다. 접속 부재(85)는, 예컨대 금속으로 형성되며, 일단부가 브러시(85a)를 통해 회전축(81)의 둘레면에 전기적으로 접촉하고, 타단부가 액체(L)에 침지된다. 지지 부재(86)는, 용기(84)를 지지한다.
제1 변형예에 따른 도통 경로는, 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 웨이퍼(W)에서 발생한 전기는, 지지핀(61b), 도전성 부재(61f), 회전축(81), 접속 부재(85), 액체(L), 용기(84) 및 접지부(150)를 통해 접지 전위로 흐른다.
또한, 제1 변형예에 따른 처리 유닛(16)은, 도전성의 베어링(83)을 대신하여, 절연성의 베어링(83A)을 구비한다.
이와 같이, 웨이퍼(W)에 발생한 전기의 도통 경로로서, 베어링(83)을 포함하지 않는 경로를 구성함으로써, 도통 경로의 저항값을 안정화시킬 수 있다. 또한, 절연성의 베어링(83A)을 이용함으로써, 의도하지 않은 경로에서의 도통을 방지할 수 있다.
<제2 변형예>
전술한 제1 변형예에서는, 접속 부재(85)를 회전축(81)의 둘레면에 접촉시키는 것으로 하였으나, 접속 부재는, 회전축(81)의 반부하측(反負荷側; anti-load side)의 단부에 접속되어도 좋다. 이러한 제2 변형예에 대해 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 제2 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2 변형예에 따른 회전축(81A)은, 중실(中實) 형상의 부재이다. 그리고, 제2 변형예에 따른 접속 부재(85A)는, 길이 방향으로 연장되는 막대 형상을 가지며, 상기 회전축(81A)의 반부하측의 단부에, 회전축(81A)과 동축 상에 접속된다.
이와 같이 구성한 경우라도, 제1 변형예와 마찬가지로, 도통 경로의 저항값을 안정화시킬 수 있다.
<제3 변형예>
전술한 제2 변형예와 같이, 접속 부재(85A)를 회전축(81A)과 동축 상에서 회전시키는 경우, 용기(84)를 대신하여 도전성의 베어링을 이용하는 것도 가능하다. 이러한 제3 변형예에 대해 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 제3 변형예에 따른 도통 경로의 구성을 도시한 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 접속 부재(85A)의 타단부는, 도전성의 베어링(87)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링(87)은, 지지 부재(86)에 의해 지지된다. 접지부(150)는, 베어링(87)에 접속된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)에 발생한 전기를 접속 부재(85A)로부터 베어링(87)을 통해 접지부(150)에 흘리는 것으로 해도 좋다.
<제4 변형예>
그런데, 베이스 플레이트(61)(도 2 참조)는, 수지로 형성된다. 수지는, 정전기를 발생시키기 쉽고, 발생한 정전기는 웨이퍼(W)에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 베이스 플레이트(61)가 과도하게 대전하고 있지 않은지를 예컨대 정기적으로 검사하는 것이 바람직하다.
여기서, 예컨대 작업자가 도시하지 않은 패널을 열어 처리 유닛(16) 내에 진입하여, 수작업에 의해 베이스 플레이트(61)의 대전량을 측정하는 것이 고려된다. 그러나, 수작업에 의한 측정은 오차가 크고, 또한, 패널을 열므로써 처리 유닛(16) 내에 이물질이 혼입될 우려도 있다. 또한, 처리 유닛(16)의 사이즈에 따라서는 수작업으로의 측정 자체가 곤란해지는 경우도 있다. 한편, 처리 유닛(16) 내에 표면 전위계를 설치하는 것도 고려되지만, 내약품성 등의 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다.
그래서, 제4 변형예에서는, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 간이한 방법으로 측정하는 방법에 대해 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 도 13 및 도 14는 대전량 추정 처리의 내용을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 15는 측정 기판의 구성을 도시한 도면이고, 도 16은 측정부의 구성을 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제4 변형예에 따른 대전량 추정 처리에서는, 측정용 기판(Wm)이 이용된다. 측정용 기판(Wm)은, 절연성의 기판이고, 하면에는 도전성 시트(S)가 부착되어 있다.
여기서, 베이스 플레이트(61)가 대전하고 있으면, 측정용 기판(Wm)에는 플러스의 전하가 발생한다. 이 상태에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 리프트핀(91a)을 상승시켜, 측정용 기판(Wm)을 지지핀(61b)으로부터 분리하면, 측정용 기판(Wm)은, 플러스로 대전한다. 이 대전량은, 원리적으로는, 측정용 기판(Wm)이 지지핀(61b)에 지지된 상태일 때에 베이스 플레이트(61)로부터 받는 정전 유도 전위와 값은 동일하고 극성이 반대가 된다.
제4 변형예에 따른 대전량 측정 처리에서는, 리프트핀(91a)을 상승시켜 측정용 기판(Wm)을 지지핀(61b)으로부터 분리한 후, 측정용 기판(Wm)을 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)를 이용하여 후술하는 측정부에 반송한다. 한편, 리프트핀(91a)은 절연성이고, 엔드 이펙터(171) 및 지지부(171a)는 도전성이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 기판 반송 장치(17)는, 예컨대 두 갈래 형상의 엔드 이펙터(171)를 구비한다. 엔드 이펙터(171)의 상면에는, 복수, 예컨대 4개의 지지부(171a)가 설치되어 있고, 측정용 기판(Wm)은 지지부(171a) 상에 배치된다.
측정용 기판(Wm)의 하면에 부착된 도전성 시트(S)는, 엔드 이펙터(171)의 지지부(171a)에 대응하는 개소 이외의 개소에 부착되어 있다. 즉, 엔드 이펙터(171)의 지지부(171a)가 접촉하는 장소는 절연성이다. 따라서, 측정용 기판(Wm)의 반송 중에서의 측정용 기판(Wm)의 대전량의 변화를 억제할 수 있다.
한편, 여기서는, 절연성의 기판에 도전성 시트(S)를 부착한 측정용 기판(Wm)을 이용하여 대전량 추정 처리를 행하는 것으로 하고 있으나, 기판 자체가 도전성을 갖는 경우에는, 이러한 측정용 기판(Wm)을 이용할 필요는 없고, 예컨대 제품 기판을 이용하여 대전량 측정 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 엔드 이펙터(171)의 지지부(171a)는, 절연성을 갖는 것이 바람직하다.
도 16에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 측정용 기판(Wm)의 대전량을 측정하는 측정부(190)를 구비한다. 측정부(190)는, 예컨대 전달부(14)(도 1 참조)에 배치되는 것으로 하지만, 측정부(190)의 배치 장소는, 전달부(14)에 한정되지 않는다. 예컨대, 처리 스테이션(3)에 전용의 배치 장소를 마련하고, 이러한 장소에 측정부(190)를 배치해도 좋다.
측정부(190)는, 예컨대, 측정용 기판(Wm)을 하방으로부터 지지하는 지지 부재(191)와, 지지 부재(191)에 지지된 측정용 기판(Wm)의 표면 전위를 측정하는 표면 전위계(192)와, 방전용의 스위치(SW3)를 구비한다. 스위치(SW3)는 측정 중에는 폐쇄 상태이고, 측정이 종료되면, 제어부(18)로부터의 제어 신호에 따라 개방 상태가 된다. 스위치(SW3)가 개방 상태가 됨으로써, 측정용 기판(Wm)은 제전된다.
제어부(18)(도 1 참조)는, 측정부(190)로부터 측정 결과를 취득하면, 취득한 측정 결과에 기초하여, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 추정한다.
구체적으로는, 측정부(190)에 의해 측정되는 측정용 기판(Wm)의 대전량은, 전술한 바와 같이, 원리적으로는, 베이스 플레이트(61)의 대전량과 동일한 값이며 또한 반대의 극성을 갖는다. 그래서, 제어부(18)는, 취득한 측정 결과와 역극성의 대전량을 베이스 플레이트(61)의 대전량으로서 추정한다.
이와 같이, 측정부(190)에 의한 측정 결과에 기초하여, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 추정함으로써, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 작업자의 수작업에 의하지 않고, 또한, 내약품성 등의 문제도 클리어하면서 간이한 방법으로 측정할 수 있다.
한편, 측정용 기판(Wm)의 대전량은, 실제로는, 지지핀(61b)으로부터 떨어진 분만큼, 베이스 플레이트(61)의 대전량보다 적어진다. 그래서, 제어부(18)는, 측정용 기판(Wm)이 지지핀(61b)으로부터 떨어지는 것에 의한 대전량의 감소분도 가미하여, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 추정하도록 해도 좋다. 이에 의해, 베이스 플레이트(61)의 대전량의 추정 정밀도를 높일 수 있다.
예컨대, 베이스 플레이트(61)가 -6 ㎸로 대전하고 있는 경우, 원리적으로는, 측정용 기판(Wm)은 +6 ㎸로 대전하지만, 측정용 기판(Wm)이 지지핀(61b)으로부터 상승한 분만큼 대전량이 감소하여 +5 ㎸로 대전했다고 하자. 이 경우, 제어부(18)는, 측정부(190)의 측정 결과인 +5 ㎸에, 측정용 기판(Wm)의 지지핀(61b)으로부터의 상승 거리에 따른 보정량 +1 ㎸를 더하여 +6 ㎸로 함으로써, 베이스 플레이트(61)의 대전량을 -6 ㎸라고 추정할 수 있다.
한편, 상기 보정량은, 예컨대, 측정용 기판(Wm)의 지지핀(61b)으로부터의 상승 거리에 관련시켜 기억부(19)에 기억해 둘 수 있고, 제어부(18)는, 대전량 추정 처리에서 측정용 기판(Wm)을 지지핀(61b)으로부터 상승시킨 거리에 대응하는 보정량을 기억부(19)로부터 취득하고, 취득한 보정량을 이용하여 측정 결과를 보정할 수 있다. 한편, 제어부(18)는, 측정용 기판(Wm)의 지지핀(61b)으로부터의 상승 거리에 따른 보정량을 계산에 의해 산출해도 좋다.
또한, 제어부(18)는, 추정한 베이스 플레이트(61)의 대전량이 소정의 임계값을 초과하고 있는 경우에, 소정의 이상 대응 처리를 행해도 좋다. 예컨대, 제어부(18)는, 이상 대응 처리로서, 베이스 플레이트(61)의 대전량이 임계값을 초과하고 있는 것을 도시하지 않은 램프나 스피커를 이용하여 통지하거나, 기판 처리를 중지하거나 할 수 있다.
여기서는, 유지부(60)에 유지된 측정용 기판(Wm)을 리프트핀(91a)에 의해 상승시킨 후, 기판 반송 장치(17)가 리프트핀(91a)으로부터 측정용 기판(Wm)을 수취하여 측정부(190)에 반송하는 경우의 예에 대해 설명하였다. 그러나, 이것에 한하지 않고, 기판 반송 장치(17)가 유지부(60)로부터 측정용 기판(Wm)을 직접 수취하여 측정부(190)에 반송하는 것으로 해도 좋다. 이 경우에도, 상기와 마찬가지로 베이스 플레이트(61)의 대전량을 추정하는 것이 가능하다.
<제5 변형예>
그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지핀(61b)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와 대향하는 톱 플레이트(110)의 둘레 가장자리부는, 웨이퍼(W)를 향해 하방으로 돌출시켜 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와의 사이에 간극(D1)을 형성한다.
간극(D1)은, 지지핀(61b)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 중심부와 톱 플레이트(110) 사이의 거리보다 작다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 둘레 가장자리부를 향해 흐르는 기류의 유속은, 간극(D1)에서 저하될 우려가 있다. 또한, 기류의 점성에 의한 마찰 저항도 발생하기 쉽다.
그래서, 제5 변형예에서는, 이러한 간극(D1)에서의 기류의 흐트러짐을 억제하기 위한 구성에 대해 도 17 및 도 18을 참조하여 설명한다. 도 17은 정류부의 확대 모식도이다. 또한, 도 18은 정류부의 모식 단면도이다. 한편, 도 17은 도 2에서의 H부에 상당하는 부분의 확대 모식도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 톱 플레이트(110)는, 간극(D1)에 대응하는 부분에 정류부(180)를 구비한다.
정류부(180)는, 하면 즉 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부와의 대향면에 복수의 오목부(181)를 갖는다. 이와 같이, 정류부(180)는, 하면이 소위 딤플 형상을 갖고 있음으로써, 간극(D1)에서의 마찰 저항을 저감할 수 있다.
여기서, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 둘레 가장자리부로 향하는 기류는, 예컨대 처리 유닛(16)의 배기량이나 웨이퍼(W)의 회전수에 의해 변동한다. 그래서, 정류부(180)는, 이러한 기류의 변동에 따라 정류 효과의 강약을 조정할 수 있도록 구성된다.
구체적으로는, 도 18에 도시된 바와 같이, 정류부(180)는, 중공 형상의 본체부(182)를 구비한다. 본체부(182)에는, 공급관(183)을 통해 유체 공급부(184)가 접속된다. 유체 공급부(184)는, 본체부(182)의 내부 공간에 대해 유체를 공급한다. 또한, 유체 공급부(184)는, 본체부(182)의 내부 공간에 공급된 유체를 흡인할 수도 있다. 유체 공급부(184)로부터 공급되는 유체는, 예컨대 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스로 하지만, 순수(純水) 등의 액체여도 좋다.
또한, 전술한 오목부(181)는, 본체부(182)의 하면에 형성된 개구(181a)와, 이 개구(181a)에 부착된 신축성을 갖는 막(181b)으로 구성된다.
정류부(180)는, 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 제어부(18)로부터의 제어에 따라, 유체 공급부(184)로부터 본체부(182)의 내부 공간에 대해 유체를 공급하거나 흡인하거나 함으로써, 내부 공간의 압력을 변화시킴으로써, 오목부(181)의 막(181b)의 요철을 조정할 수 있다.
이에 의해, 배기량이나 회전수 등의 기류가 변화하는 상황에 따라 오목부(181)의 깊이를 조정함으로써, 간극(D1)을 흐르는 기류를 적절히 정류할 수 있다.
한편, 처리 유닛(16)에서는, 처리액 공급 처리를 끝내고 건조 처리로 이행할 때에, 웨이퍼(W)의 회전수가 증가한다(도 7 참조). 그래서, 제어부(18)는, 건조 처리로 이행하는 경우에, 유체 공급부(184)를 제어하여, 본체부(182)의 내부 공간으로부터 유체를 흡인하여, 오목부(181)를 깊게 한다. 이에 의해, 건조 처리 시에서 간극(D1)을 흐르는 기류를 적절히 정류할 수 있다.
또한, 복수의 처리액을 이용하는 경우에, 처리액마다 배기량을 전환하는 경우가 있다. 그래서, 제어부(18)는, 처리액의 전환 시에 유체 공급부(184)를 제어하여 오목부(181)의 깊이를 조정하도록 해도 좋다. 예컨대, 처리액 공급 후에 순수에 의한 린스 처리를 행하고, 그 후, IPA(이소프로필알코올)에 의한 치환 처리를 행하는 경우에서, 린스 처리로부터 치환 처리로 이행할 때에, 배기량을 저하시키는 경우가 있다. 이 경우, 제어부(18)는, 린스 처리로부터 치환 처리로 이행하는 경우에, 유체 공급부(184)를 제어하여, 본체부(182)의 내부 공간에 유체를 공급하여, 오목부(181)를 얕게 한다. 이에 의해, 치환 처리 시에서 간극(D1)을 흐르는 기류를 적절히 정류할 수 있다.
전술해 온 바와 같이, 본 실시형태에 따른 처리 유닛(16)(기판 처리 장치의 일례)은, 도전성의 유지부(60)와, 도전성의 회전 기구(80)(도통 경로부의 일례)와, 처리액 공급부(100)(공급부의 일례)와, 접지부(150)와, 가변 저항부(160)를 구비한다. 유지부(60)는, 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 유지한다. 회전 기구(80)는, 유지부(60)와 접촉하고, 도전성 소재로 형성된다. 처리액 공급부(100)는, 유지부(60)에 유지된 웨이퍼(W)에 대해 처리액을 공급한다. 접지부(150)는, 일단부가 회전 기구(80)에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속된다. 가변 저항부(160)는, 접지부(150)에 설치되고, 저항값을 변경시킬 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 처리 유닛(16)에 의하면, 웨이퍼(W)에 발생한 전기의 도통 경로의 저항값을 기판 처리의 상황에 따라 변경할 수 있기 때문에, 일련의 기판 처리에서 웨이퍼(W)를 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있다.
또한, 처리 유닛(16)은, 가변 저항부(160)를 제어하는 제어부(18)를 구비한다. 제어부(18)는, 웨이퍼(W)에 대한 처리액의 공급이 개시되고 나서 종료되기까지의 기간인 처리액 공급 기간(T) 중, 상기 기간의 개시 직후에서의 가변 저항부(160)의 저항값이, 그 후의 가변 저항부(160)의 저항값보다 높아지도록 가변 저항부(160)를 제어한다.
이에 의해, 도통 경로의 저항값이 낮은 경우에, 대전한 처리액이 웨이퍼(W)에 착액됨으로써 발생하는 방전 현상의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 일련의 기판 처리에서 웨이퍼(W)를 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있다.
또한, 가변 저항부(160)는, 제1 저항기(161)와, 제2 저항기(162)와, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)(전환부의 일례)를 구비한다. 제1 저항기(161)는, 제1 저항값을 갖는다. 제2 저항기(162)는, 제1 저항값보다 높은 제2 저항값을 갖는다. 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는, 접지부(150)에 접속시키는 저항기를 제1 저항기(161)와 제2 저항기(162) 사이에서 전환한다. 또한, 제어부(18)는, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 제어하여, 처리액 공급 기간(T)의 개시 직후에서는 제2 저항기(162)를 접지부(150)에 접속시키고, 그 후, 제1 저항기(161)를 접지부(150)에 접속시킨다.
이에 의해, 웨이퍼(W)에의 처리액의 공급이 개시된 직후의 기간에서의 도통 경로의 저항값을 그 후의 기간보다 높게 할 수 있다. 따라서, 대전한 처리액이 웨이퍼(W)에 착액되었다고 해도, 웨이퍼(W)에는 전류가 흐르기 어려워 방전 현상이 발생하기 어렵기 때문에, 방전에 의한 패턴의 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 일련의 기판 처리에서 웨이퍼(W)를 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있다.
또한, 가변 저항부(160)는, 제어부(18)로부터 입력되는 신호에 따라 저항값을 변경시키는 가변 저항기여도 좋다. 이러한 경우라도, 일련의 기판 처리에서 웨이퍼(W)를 전기적 장해로부터 적절히 보호할 수 있다.
또한, 회전 기구(80)는, 도전성의 회전축(81, 81A)과, 전동기(82)와, 도전성의 용기(84)와, 도전성의 접속 부재(85, 85A)를 구비한다. 회전축(81, 81A)은, 유지부(60)와 전기적으로 접촉하고, 유지부(60)를 회전 가능하게 지지한다. 전동기(82)는, 회전축(81, 81A)을 회전시킨다. 용기(84)는, 도전성의 액체(L)가 저류된다. 접속 부재(85, 85A)는, 일단부가 회전축(81, 81A)에 전기적으로 접촉하고, 타단부가 액체(L)에 침지된다. 또한, 접지부(150)의 일단부는, 회전 기구(80)에서의 용기(84)에 접속된다.
또한, 접속 부재(85A)는, 길이 방향으로 연장되는 막대 형상을 갖고, 회전축(81A)의 반부하측의 단부에 대해 회전축(81A)과 동축 상에 접속된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)에 발생한 전기의 도통 경로로서, 베어링을 포함하지 않는 경로를 구성함으로써, 도통 경로의 저항값을 안정시킬 수 있다.
또한, 회전 기구(80)는, 전동기(82)와 회전축(81, 81A) 사이에 설치되고, 회전축(81, 81A)을 회전 가능하게 지지하는 절연성의 베어링(83A)을 구비한다. 이와 같이, 절연성의 베어링(83A)을 이용함으로써, 의도하지 않은 경로에서의 도통을 방지할 수 있다.
또한, 처리 유닛(16)은, 측정부(190)와, 기판 반송 장치(17)(기판 반송부의 일례)와, 제어부(18)(추정부의 일례)를 구비한다. 측정부(190)는, 웨이퍼(W)의 대전량을 측정한다. 기판 반송 장치(17)는, 유지부(60)에 유지된 웨이퍼(W)를 측정부(190)에 건네준다. 제어부(18)는, 측정부(190)에 의한 측정 결과에 기초하여, 유지부(60)의 대전량을 추정한다.
이와 같이, 측정부(190)에 의한 측정 결과에 기초하여, 유지부(60)의 대전량을 추정함으로써, 유지부(60)의 대전량을 작업자의 수작업에 의하지 않고, 또한, 내약품성 등의 문제도 클리어하면서 간이한 방법으로 측정할 수 있다.
또한, 제어부(18)는, 측정부(190)에 의한 측정 결과와, 측정용 기판(Wm)을 기판 반송 장치(17)에 건네줄 때의 실린더 기구(92a)에 의한 측정용 기판(Wm)의 유지부(60)로부터의 변위량에 따른 보정량을 이용하여 유지부(60)의 대전량을 추정한다. 이에 의해, 유지부(60)의 대전량의 추정 정밀도를 높일 수 있다.
한층 더한 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정한 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 여러 가지 변경이 가능하다.
W: 웨이퍼 1: 기판 처리 시스템
2: 반입 반출 스테이션 3: 처리 스테이션
4: 제어 장치 16: 처리 유닛
18: 제어부 61: 베이스 플레이트
61b: 지지핀 61f: 도전성 부재
80: 회전 기구 81: 회전축
82: 전동기 83: 베어링
150: 접지부 160: 가변 저항부

Claims (11)

  1. 기판을 유지하는 도전성의 유지부와,
    상기 유지부와 접촉하고, 도전성 소재로 형성되는 도통(導通) 경로부와,
    상기 유지부에 유지된 기판에 대해 처리액을 공급하는 공급부와,
    일단부가 상기 도통 경로부에 접속되고, 타단부가 접지 전위에 접속되는 접지부와,
    상기 접지부에 설치되고, 저항값을 변경시킬 수 있는 가변 저항부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가변 저항부를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 기판에 대한 상기 처리액의 공급이 개시되고 나서 종료되기까지의 기간 중, 상기 기간의 개시 직후에서의 상기 가변 저항부의 저항값이, 그 후의 상기 가변 저항부의 저항값보다 높아지도록 상기 가변 저항부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가변 저항부는,
    제1 저항값을 갖는 제1 저항기와,
    상기 제1 저항값보다 높은 제2 저항값을 갖는 제2 저항기와,
    상기 접지부에 접속시키는 저항기를 상기 제1 저항기와 상기 제2 저항기 사이에서 전환하는 전환부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 전환부를 제어하여, 상기 기간의 개시 직후에서는 상기 제2 저항기를 상기 접지부에 접속시키고, 그 후에서는, 상기 제1 저항기를 상기 접지부에 접속시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가변 저항부는, 상기 제어부로부터 입력되는 신호에 따라 저항값을 변경시키는 가변 저항기인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도통 경로부는, 상기 유지부를 회전시키는 회전 기구인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전 기구는,
    상기 유지부와 전기적으로 접촉하고, 상기 유지부를 회전 가능하게 지지하는 도전성의 회전축과,
    상기 회전축을 회전시키는 전동기와,
    도전성의 액체가 저류된 도전성의 용기와,
    일단부가 상기 회전축에 전기적으로 접촉되고, 타단부가 상기 액체에 침지되는 도전성의 접속 부재
    를 포함하며,
    상기 접지부의 일단부는, 상기 회전 기구에서의 상기 용기에 접속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접속 부재는, 길이 방향으로 연장되는 막대 형상을 갖고, 상기 회전축의 반부하측(反負荷側; anti-load side)의 단부에 대해 상기 회전축과 동축 상에 접속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 회전 기구는,
    상기 전동기와 상기 회전축 사이에 설치되고, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 절연성의 베어링
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 대전량을 측정하는 측정부와,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판을 상기 측정부에 반송하는 기판 반송부와,
    상기 측정부에 의한 측정 결과에 기초하여, 상기 유지부의 대전량을 추정하는 추정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 측정 결과와, 상기 기판을 상기 유지부로부터 수취할 때의 상기 기판의 상기 유지부로부터의 상승량에 따른 보정량을 이용하여 상기 유지부의 대전량을 추정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 기판을 유지하는 유지 공정과,
    접지 전위에 접속된 상기 기판에 대해 처리액을 공급하는 공급 공정과,
    상기 공급 공정에서, 상기 기판과 상기 접지 전위 사이의 저항값을 변경시킬 수 있는 가변 저항부의 저항값을 변경하는 저항값 변경 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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