KR20180108436A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치는, 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과, 내벽면에 의해서, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 토출하는 토출구에 연통하는 처리액 유통로의 적어도 일부를 구획하는 처리액 유통 부재와, 상온보다 높은 고온의 처리액을 상기 처리액 유통로에 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 처리액 유통 부재의 외벽면에 대해 외측으로부터 가열 또는 냉각하여, 상기 처리액 유통 부재를 온도 변화시키기 위한 온도 변화 유닛과, 상기 처리액 공급 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통로에 상온보다 높은 고온의 처리액을 공급하여, 상기 토출구로부터 상기 고온의 처리액을 토출함으로써, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 공정과, 상기 처리액 유통로에 상기 처리액 공급 유닛으로부터 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 상기 온도 변화 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면을 열평형 온도로 유지하는 평형 온도 유지 공정을 실행하는 제어 장치를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
이 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판에 대해 처리액을 이용한 처리가 행해진다. 예를 들면, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 이 스핀 척에 유지된 기판의 표면에 처리액을 공급하는 노즐을 구비하고 있다. 노즐에 대해, 소정의 고온으로 온도 조정된 처리액이 공급되는 것이 있다(예를 들어 일본국 특허 공개 2013-172079호 공보).
그러나, 일본국 특허 공개 2013-172079호 공보에 기재된 기판 처리 장치에서는, 노즐로부터의 토출 정지 상태에서는, 노즐의 관벽이나 처리액 배관의 관벽이 온도 저하된다. 따라서, 고온의 처리액을 이용한 전회의 처리로부터 장기간이 경과한 후에, 고온의 처리액을 이용한 처리를 재개할 때에는, 처리액 배관이나 노즐에 송출된 고온의 처리액이, 온도가 낮은 노즐의 관벽이나 처리액 배관의 관벽과 열교환하여 냉각될 우려가 있다. 그 때문에, 고온의 처리액을 이용한 처리의 재개시에, 온도 저하된 처리액이 기판에 공급될 우려가 있다. 고온의 처리액이 원하는 온도보다 낮으면 처리 레이트가 저하되는 등의 문제가 발생한다. 그리고, 그 후에 연속해서 처리가 행해지는 경우에는, 처리를 거듭할 때마다 관벽이 온도 상승해, 노즐로부터는 소기의 고온을 갖는 처리액이 토출되게 된다. 따라서, 이러한 열영향에 기인하여 기판간의 처리가 불균일하게 될 우려가 있다.
즉, 복수장의 기판에 대해 고온 처리를 반복해서 연속적으로 실시하는 경우에, 이러한 열영향에 기인하는 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지하는 것이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
이 발명은, 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과, 내벽면 및 외벽면을 갖는 처리액 유통 부재로서, 상기 내벽면에 의해서, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 토출하는 토출구에 연통하는 처리액 유통로의 적어도 일부를 구획하는 처리액 유통 부재와, 상온보다 높은 고온의 처리액을 상기 처리액 유통로에 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 처리액 유통 부재의 상기 외벽면에 대해 외측으로부터 가열 또는 냉각하여, 상기 처리액 유통 부재를 온도 변화시키기 위한 온도 변화 유닛과, 상기 처리액 공급 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통로에 상온보다 높은 고온의 처리액을 공급하여, 상기 토출구로부터 상기 고온의 처리액을 토출함으로써, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 공정과, 상기 처리액 유통로에 상기 처리액 공급 유닛으로부터 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 상기 온도 변화 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통 부재의 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하는 평형 온도 유지 공정을 실행하는 제어 장치를 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 명세서에 있어서, 열평형 온도란, 기판 처리 공정을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면의 온도를 말한다.
이 구성에 의하면, 처리액 유통 부재 중 외벽면을 온도 변화 유닛에 의해서 가열 또는 냉각하여, 처리액 유통 부재를 온도 변화시킴으로써, 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다.
열평형 온도는, 기판 처리 공정을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는 내벽면의 온도이다. 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서 처리액 유통 부재의 내벽면을 열평형 온도로 유지함으로써, 그 다음에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 그 뿐만 아니라, 그 이후에 반복해서 실행되는 기판 처리 공정에 있어서도, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 즉, 내벽면에 온도 변화가 없다.
처리액 유통로에 공급된 고온의 처리액은, 열평형 온도로 유지된 처리액 유통 부재의 내벽면과 접촉한 후에, 토출구로부터 토출된다. 내벽면에 온도 변화가 없으므로, 토출구로부터의 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정에 있어서, 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하고, 또한 상기 외벽면을 상온보다 높고 또한 상기 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지하는 공정을 실행한다.
이 구성에 의하면, 외벽면이, 상온보다 높고 또한 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지된다. 이에 의해, 외벽면에 있어서 열의 출입을 억제 또는 방지할 수 있고, 바꿔 말하면, 처리액 유통 부재에 대한 열의 출입을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 내벽면을 열평형 상태로 계속 유지하는 것이 가능하다.
또, 상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정의 개시시에 있어서, 상기 외벽면의 온도를 상기 열평형 온도보다 고온으로 승온시키기 위해, 당해 외벽면을 가열하는 제1의 가열 공정과, 상기 제1의 가열 공정에 이어서, 상기 외벽면의 온도를 처리액의 온도보다 저온으로 강하시키기 위해 당해 외벽면을 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정에 이어서, 상기 내벽면이 열평형 온도로 유지되도록 또한 상기 외벽면의 온도가 상기 소정 온도로 유지되도록, 당해 외벽면을 가열하는 제2의 가열 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 평형 온도 유지 공정의 개시시에 있어서, 우선, 온도 변화 유닛에 의해서 외벽면을 가열함으로써, 외벽면의 온도를 열평형 온도보다 고온으로 승온시킨다. 그 다음에, 온도 변화 유닛에 의해서 외벽면을 냉각함으로써, 외벽면의 온도를 강하시킨다. 그 다음에, 온도 변화 유닛에 의해서 외벽면을 가열함으로써, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되고, 또한 외벽면의 온도가 소정 온도로 유지된다. 이와 같이, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되고 또한 외벽면이 상온보다 높고 또한 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지되는 상태를, 비교적 간단한 수법으로 실현할 수 있다.
또, 상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정 다음에 실행되는 상기 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 따라 당해 평형 온도 유지 공정에 있어서 설정되는 상기 열평형 온도를 조정하고, 상기 제어 장치는, 설정되어 있는 상기 열평형 온도에 의거해 상기 평형 온도 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 장치이다.
이 구성에 의하면, 2개의 기판 처리 공정에 있어서 서로 상이한 온도의 고온의 처리액이 이용되는 경우에는, 이들 2개의 기판 처리 공정 사이에 실행되는 평형 온도 유지 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이, 그 다음에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 대응한 열평형 온도로 조정된다. 이에 의해, 그 이후에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 계속 유지된다. 이에 의해, 토출해야 할 고온의 처리액의 온도가 도중에 바뀐 경우이더라도, 그 이후의 고온 처리에 있어서, 기판간의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 상기 처리액 유통 부재는, 상기 토출구를 갖는 노즐을 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 온도 변화 유닛에 의해서 노즐의 외벽면을 가열 또는 냉각하여, 노즐을 온도 변화시킴으로써, 노즐의 내부에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 노즐의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다.
열평형 온도는, 기판 처리 공정을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는 노즐의 내벽면의 온도이다. 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 노즐의 내벽면을 열평형 온도로 유지함으로써, 그 다음에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 노즐의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 그 뿐만 아니라, 그 이후에 반복해서 실행되는 기판 처리 공정에 있어서도, 노즐의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 즉, 노즐의 내벽면에 온도 변화가 없다.
노즐의 내부에 공급된 고온의 처리액은, 열평형 온도로 유지된 노즐의 내벽면과 접촉한 후에, 토출구로부터 토출된다. 노즐의 내벽면에 온도 변화가 없으므로, 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 상기 노즐은, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 토출하기 위한 처리 위치와, 상기 기판 유지 유닛으로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되어 있어도 된다. 또한, 상기 온도 변화 유닛은, 상기 노즐이 상기 퇴피 위치에 배치되어 있는 상태로, 당해 노즐을 온도 변화시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 퇴피 위치에 배치되어 있는 노즐의 외벽면이, 온도 변화 유닛에 의해서 가열 또는 냉각된다. 처리 위치와 퇴피 위치 사이에서 이동 가능한 타입의 노즐에서는, 기판으로의 처리액 비공급의 기간 중 긴 기간에 있어서, 노즐이 퇴피 위치에 배치되어 있다. 기판으로의 처리액 비공급의 기간을 유효하게 활용하여 두꺼운 부분을 데워둘 수 있다.
또, 상기 퇴피 위치에 배치된 상기 노즐을 포위하기 위한 포위 부재를 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 온도 변화 유닛은 상기 포위 부재의 측벽에 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 포위 부재의 벽면에 온도 변화 유닛을 배치함으로써, 퇴피 위치에 배치되어 있는 노즐의 외벽면을 온도 변화 유닛에 의해서 가열 또는 냉각하는 구성을, 비교적 간단하게 실현할 수 있다.
이러한 경우, 상기 노즐은 복수 설치되어 있고, 상기 포위 부재는, 각각 상기 퇴피 위치에 배치되어 있는 복수의 상기 노즐을 일괄하여 포위 가능하게 설치되어 있고, 상기 온도 변화 유닛은 복수 설치되어 있어도 된다. 또, 이 경우, 상기 온도 변화 유닛은 상기 노즐에 대응하여 설치되어 있고, 각 온도 변화 유닛은, 대응하는 상기 노즐의 온도를 개별적으로 온도 변화시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 각 온도 변화 유닛은, 대응하는 노즐의 외벽면의 온도를 개별적으로 온도 변화시킨다. 이에 의해, 노즐의 내벽면의 온도를, 서로 상이한 온도로 조정할 수 있다. 노즐이 복수 설치되는 경우, 각 노즐로부터 토출되는 처리액의 온도가 상이한 경우가 있다. 이러한 경우에, 각 노즐의 내벽면의 온도를, 열평형 온도로 설정하는 것도 가능하다.
또, 상기 노즐은, 상기 토출구에 연통하는 연통로와, 상기 연통로를 구획하는 보디를 포함하고 있어도 된다. 상기 처리액 유통 부재는 상기 보디를 포함하고 있어도 된다. 이들의 경우, 상기 처리액 유통 부재의 외벽면은, 상기 보디의 외벽면을 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 온도 변화 유닛에 의해서 보디의 외벽면을 가열 또는 냉각하여, 보디를 온도 변화시킴으로써, 연통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 보디의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다.
열평형 온도는, 기판 처리 공정을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는 보디의 내벽면의 온도이다. 연통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 보디의 내벽면을 열평형 온도로 유지함으로써, 그 다음에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 보디의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 그 뿐만 아니라, 그 이후에 반복해서 실행되는 기판 처리 공정에 있어서도, 보디의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 즉, 보디의 내벽면에 온도 변화가 없다.
연통로에 공급된 고온의 처리액은, 열평형 온도로 유지된 보디의 내벽면과 접촉한 후에, 토출구로부터 토출된다. 보디의 내벽면에 온도 변화가 없으므로, 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 연통로는 복수의 분기로를 포함하고, 각 분기로는 상기 토출구를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 보디는, 상기 복수의 분기로를 수용하는 토출구 보디를 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 노즐은 복수의 토출구를 갖고 있다. 각 분기로에 공급된 고온의 처리액은, 열평형 온도로 유지된 보디의 내벽면과 접촉한 후, 각 토출구로부터 토출된다. 보디의 내벽면에 온도 변화가 없으므로, 각 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다.
상기 보디는, 수지 재료를 이용하여 형성되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 보디는, 내열성을 갖는 수지 재료를 이용하여 형성되어 있다. 수지 재료는, 열용량이 큰 재료이다. 그 때문에, 열전도 효율이 나쁘다. 보디가 이러한 재료를 이용하여 형성되어 있기 때문에, 보디가 온도 변화하기 어렵다는 문제가 있다. 그 때문에, 보디의 내벽면이 예를 들어 상온에 있는 상태에서, 복수의 기판 처리 공정을 반복해서 행한 경우, 기판 처리 공정을 거듭할 때마다 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도가 상승해, 이에 따라, 복수의 기판 처리 공정 사이에서, 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도가 불균일해진다는 문제가 있다. 그 결과, 기판간의 처리의 불균일이 표면화할 우려가 있다.
이에 대해, 이 구성에서는, 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 이에 의해, 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 따라서, 보디가 열용량이 큰 재료에 의해서 형성되어 있는 경우에도, 기판간의 처리의 불균일을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 수지 재료는, PCTFE, PTFE 및 PFA 중 적어도 하나를 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 보디의 재료로서, PCTFE나, PTFE, PFA를 예시할 수 있다. 이들을 보디의 재료로 하는 경우, 보디가 온도 변화하기 어렵다고 하는 문제가 있으나, 보디가 PCTFE, PTFE 및 PFA 중 적어도 하나를 포함하는 경우에도, 기판간의 처리의 불균일을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 온도 변화 유닛은, 펠티에 소자를 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 온도 변화 유닛이 펠티에 소자를 포함함으로써, 온도 변화 유닛이 처리액 유통 부재 중 외벽면을 가열하는 구성, 및 온도 변화 유닛이, 처리액 유통 부재 중 외벽면을 냉각하는 구성을, 한 부재로 실현할 수 있다.
이 발명은, 처리액 유통 부재의 처리액 유통로에 상온보다 높은 고온의 처리액을 공급하고, 상기 처리액 유통로에 연통하는 토출구로부터 상기 고온의 처리액을 토출함으로써, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 공정과, 상기 기판 처리 공정이 행해지고 있지 않은 상태에 있어서, 상기 처리액 유통 부재의 외벽면에 대해 외측으로부터 가열 또는 냉각하여, 상기 처리액 유통 부재를 온도 변화시킴으로써, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면을 열평형 온도로 유지하는 평형 온도 유지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 처리액 유통 부재 중 외벽면을 가열 또는 냉각하여, 처리액 유통 부재를 온도 변화시킴으로써, 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다.
열평형 온도는, 기판 처리 공정을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는 내벽면의 온도이다. 처리액 유통로에 고온의 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서 처리액 유통 부재의 내벽면을 열평형 온도로 유지함으로써, 그 다음에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 그 뿐만 아니라, 그 이후에 반복해서 실행되는 기판 처리 공정에 있어서도, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지된다. 즉, 내벽면에 온도 변화가 없다.
처리액 유통로에 공급된 고온의 처리액은, 열평형 온도로 유지된 처리액 유통 부재의 내벽면과 접촉한 후에, 토출구로부터 토출된다. 내벽면에 온도 변화가 없으므로, 토출구로부터의 처리액의 온도를, 복수의 기판 처리 공정간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판간의 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 평형 온도 유지 공정은, 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하고, 또한 상기 외벽면을, 상온보다 높고 또한 상기 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 외벽면이, 상온보다 높고 또한 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지된다. 이에 의해, 외벽면에 있어서 열의 출입을 억제 또는 방지할 수 있으며, 바꿔 말하면, 처리액 유통 부재에 대한 열의 출입을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 내벽면을 열평형 상태로 계속 유지하는 것이 가능하다.
또, 상기 평형 온도 유지 공정은, 상기 외벽면의 온도를 상기 열평형 온도보다 고온으로 승온시키기 위해, 당해 외벽면을 가열하는 제1의 가열 공정과, 상기 제1의 가열 공정에 이어서, 상기 외벽면의 온도를 처리액의 온도보다 저온으로 강하시키기 위해 당해 외벽면을 냉각하는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정에 이어서, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되도록 또한 상기 외벽면의 온도가 상기 소정 온도로 유지되도록, 당해 외벽면을 가열하는 제2의 가열 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 우선, 외벽면을 가열함으로써, 외벽면의 온도를 열평형 온도보다 고온으로 승온시킨다. 그 다음에, 외벽면을 냉각함으로써, 외벽면의 온도를 처리액의 온도보다 저온으로 강하시킨다. 그 다음에, 외벽면을 가열함으로써, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되고, 또한 외벽면의 온도가 소정 온도로 유지된다. 이와 같이, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되고 또한 외벽면이 상온보다 높고 또한 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지되는 상태를, 비교적 간단한 수법으로 실현할 수 있다.
또, 상기 평형 온도 유지 공정은, 당해 평형 온도 유지 공정 후에 실행되는 상기 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 대응하여 당해 평형 온도 유지 공정에 있어서의 상기 열평형 온도를 조정해도 된다.
이 방법에 의하면, 연속적으로 실행되는 2개의 기판 처리 공정에 있어서, 서로 상이한 온도의 고온의 처리액이 이용되는 경우에는, 이들 2개의 기판 처리 공정 사이에 실행되는 평형 온도 유지 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이, 그 후에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 대응한 열평형 온도로 조정된다. 이에 의해, 그 이후에 실행되는 기판 처리 공정에 있어서, 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 계속 유지된다. 이에 의해, 토출해야 할 고온의 처리액의 온도가 도중에 바뀐 경우이더라도, 그 이후의 고온 처리에 있어서, 기판간의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도 면을 참조하여 다음에 기술하는 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비되었던 처리 유닛의 내부를 나타내는 모식적인 정면도이다.
도 3은, 상기 처리 유닛의 내부를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 4는, 상기 처리 유닛에 포함되는 복수의 노즐을 나타내는 모식적인 정면도이다.
도 5는, 상기 노즐에 포함되는 토출 밸브의 일례의 내부를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 상기 기판 처리 장치에 포함되는, 토출 정지 상태의 처리액 공급 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 7은, 상기 기판 처리 장치에 포함되는, 토출 상태의 처리액 공급 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 8은, 상기 기판 처리 장치에 포함되는, 흡인 제거 상태의 처리액 공급 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 9는, 도 2에 나타낸 퇴피 포트의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 10은, 도 9를, 화살표 X로부터 본 도면이다.
도 11은, 도 9에 나타낸 온도 조정 유닛의 단면도이다.
도 12는, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 13은, 상기 처리 유닛에 의해서 행해지는 처리의 처리예에 대해서 설명하기 위한 플로차트이다.
도 14는, 상기 처리예에 있어서의 제어 장치의 주된 제어 내용을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 15는, 상기 노즐에 포함되는 토출구 보디의 외벽면을, 온도 조정 유닛이 가열하고 있는 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 16은, 온도 조정 유닛에 의한 가열 개시시에 실행되는 평형 온도 조정 공정의 내용을 나타내는 플로차트이다.
도 17은, 상기 평형 온도 조정 공정에 있어서의, 상기 토출구 보디의 내벽면 및 외벽면의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 18은, 도 13에 나타낸 고온 약액 공정을 연속적으로 실행하는 경우의, 토출구 보디의 내벽면 온도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판형상의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식 장치이다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수용하는 복수의 기판 수용기(C)를 유지하는 복수의 로드 포토(LP)와, 복수의 로드 포토(LP)로부터 반송된 기판(W)을 약액 등의 처리액으로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 복수의 로드 포토(LP)로부터 복수의 처리 유닛(2)에 기판(W)을 반송하는 반송 로봇과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 제어 장치(3)를 포함한다. 반송 로봇은, 로드 포토(LP)와 처리 유닛(2) 사이의 경로 상에서 기판(W)을 반송하는 인덱서 로봇(IR)과, 인덱서 로봇(IR)과 처리 유닛(2) 사이의 경로 상에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(CR)을 포함한다.
기판 처리 장치(1)는, 약액 공급 밸브(68)(도 6 등 참조) 등을 수용하는 복수의 유체 박스(4)를 포함한다. 처리 유닛(2) 및 유체 박스(4)는, 기판 처리 장치(1)의 프레임(8) 안에 배치되어 있고, 기판 처리 장치(1)의 프레임(8)으로 덮여 있다. 처리액을 저류하는 약액 탱크(6) 등을 수용하는 저류 박스(7)는, 도 1의 예에서는, 기판 처리 장치(1)의 프레임(8)의 밖에 배치되어 있는데, 프레임(8) 안에 수용되어 있어도 된다. 저류 박스(7)는, 복수의 유체 박스(4)에 대응하는 1개의 박스여도 되고, 유체 박스(4)에 1대 1 대응으로 설치된 복수의 박스여도 된다.
도 2는, 기판 처리 장치(1)에 구비된 처리 유닛(2)의 내부를 나타내는 모식적인 정면도이다. 도 3은, 도 2의 처리 유닛(2)의 내부를 나타내는 모식적인 평면도이다.
처리 유닛(2)은, 챔버(9)와, 챔버(9) 내에서 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직의 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(기판 유지 유닛)(10)과, 기판(W)으로부터 배출된 처리액을 받는 통형상의 컵(11)을 포함한다. 스핀 척(10)은, 기판(W)을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛의 일례이다.
챔버(9)는, 기판(W)이 통과하는 반입 반출구(12a)가 설치된 상자형의 격벽(12)과, 반입 반출구(12a)를 개폐하는 셔터(12b)를 포함한다. 셔터(12b)는, 반입 반출구(12a)가 열리는 열림 위치와, 반입 반출구(12a)가 닫히는 닫힘 위치(도 3에 나타낸 위치) 사이에서, 격벽(12)에 대해 이동 가능하다. 도시하지 않은 반송 로봇은, 반입 반출구(12a)를 통해서 챔버(9)에 기판(W)을 반입하고, 반입 반출구(12a)를 통해서 챔버(9)로부터 기판(W)을 반출한다.
스핀 척(10)은, 수평 자세로 유지된 원판형상의 스핀 베이스(13)와, 스핀 베이스(13)의 상방에서 기판(W)을 수평 자세로 유지하는 복수의 척 핀(14)과, 복수의 척 핀(14)을 회전시킴으로써 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 모터(15)를 포함한다. 스핀 척(10)은, 복수의 척 핀(14)을 기판(W)의 둘레 단면에 접촉시키는 협지식 척으로 한정되지 않고, 비디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 척(13)의 상면에 흡착시킴으로써 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공식 척이어도 된다.
컵(11)은, 스핀 척(10)을 회전축선(A1) 둘레로 둘러싸는 통형상의 스플래쉬 가드(16)와, 스플래쉬 가드(16)를 회전축선(A1) 둘레로 둘러싸는 원통형상의 외벽면(17)을 포함한다. 처리 유닛(2)은, 스플래쉬 가드(16)의 상단이 스핀 척(10)에 의한 기판(W)의 유지 위치보다 상방에 위치하는 상측 위치(도 2에 나타낸 위치)와, 스플래쉬 가드(16)의 상단이 스핀 척(10)에 의한 기판(W)의 유지 위치보다 하방에 위치하는 하측 위치 사이에서, 스플래쉬 가드(16)를 연직으로 승강시키는 가드 승강 유닛(18)을 포함한다.
처리 유닛(2)은, 스핀 척(10)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 향해서 린스액을 하방으로 토출하는 린스액 노즐(19)을 포함한다. 린스액 노즐(19)은, 린스액 밸브(20)가 개재되어 설치된 린스액 배관(21)에 접속되어 있다. 처리 유닛(2)은, 처리 위치와 퇴피 위치 사이에서 린스액 노즐(19)을 이동시키는 노즐 이동 유닛을 구비하고 있어도 된다.
린스액 밸브(20)가 열리면, 린스액이, 린스액 배관(21)으로부터 린스액 노즐(19)에 공급되고, 린스액 노즐(19)로부터 토출된다. 린스액은, 예를 들면, 순수(탈이온수:Deionized water)이다. 린스액은, 순수로 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
처리 유닛(2)은, 처리액을 하방으로 토출하는 복수의 노즐(22)과, 복수의 노즐(22)의 각각을 유지하는 홀더(23)와, 홀더(23)를 이동시킴으로써, 처리 위치(도 3에 이점쇄선으로 나타낸 위치)와 퇴피 위치(도 3에 실선으로 나타낸 위치) 사이에서 복수의 노즐(22)을 이동시키는 노즐 이동 유닛(24)을 포함한다.
처리액은 예를 들어 약액이다. 약액은 예를 들면 에칭액이다. 에칭액의 구체예는, DHF(희석된 불산), TMAH(Tetramethylammonium Hydroxide:수산화테트라메틸암모늄), dNH4OH(희석된 수산화암모늄), 및 SC-1(NH4OH와 H2O2를 포함하는 혼합액)이다. 그 밖에, 처리액은, 예를 들면, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들어 구연산, 옥살산 등), TMAH를 제외한 유기 알칼리, 소수화제(예를 들어 TMS, HMDS 등), 유기용제(예를 들어, IPA:이소프로필알코올 등), 및 계면활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이다.
각 노즐(22)은, 홀더(23)에 의해서 캔틸레버식으로 지지되어, 당해 홀더(23)로부터 수평의 길이 방향 D1로 연장되는 암(25)과, 각 암(25)의 선단에 접속된 노즐 헤드(26)(제1의 노즐 헤드(26A), 제2의 노즐 헤드(26B), 제3의 노즐 헤드(26C), 및 제4의 노즐 헤드(26D))를 포함한다.
복수의 암(25)은, 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로, 길이 방향 D1에 직교하는 수평인 배열 방향 D2로 늘어서 있다. 복수의 암(25)은, 동일한 높이에 배치되어 있다. 배열 방향 D2에 인접하는 2개의 암(25)의 간격은, 다른 어느 간격과 동일해도 되고, 다른 간격 중 적어도 하나와 상이해도 된다. 도 3에서는, 복수의 암(25)이 등간격으로 배치되어 있는 예를 나타내고 있다.
길이 방향 D1로의 복수의 암(25)의 길이는, 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로 짧게 되어 있다. 복수의 노즐 헤드(26)는, 길이 방향 D1에 관해 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로 나열되도록 길이 방향 D1에 어긋나 있다. 복수의 노즐 헤드(26)는, 평면에서 봤을 때 직선형으로 늘어서 있다.
노즐 이동 유닛(24)은, 컵(11)의 둘레에서 연직으로 연장되는 노즐 회동축선(A2) 둘레로 홀더(23)를 회동시킴으로써, 평면에서 봤을 때 기판(W)을 통과하는 원호형상의 경로를 따라서 복수의 노즐(22)을 이동시킨다. 이에 의해, 처리 위치(도 4의 처리 위치 P1)와 퇴피 위치(도 4의 퇴피 위치 P2) 사이에서 복수의 노즐(22)이 수평으로 이동한다. 처리 유닛(2)은, 복수의 노즐(22)의 퇴피 위치의 하방에 배치된 바닥이 있는 통형상의 퇴피 포트(포위 부재)(27)를 더 포함한다. 퇴피 포트(27)는, 평면에서 봤을 때 컵(11)의 둘레에 배치되어 있다.
처리 위치는, 복수의 노즐(22)로부터 토출된 처리액이 기판(W)의 상면에 착액하는 위치이다. 처리 위치에서는, 복수의 노즐(22)의 노즐 헤드(26)와 기판(W)이 평면에서 봤을 때 겹쳐지고, 복수의 노즐 헤드(26)가, 평면에서 봤을 때, 회전축선(A1)측으로부터 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로 경방향 Dr으로 늘어선다. 이 때, 제1의 노즐 헤드(26A)는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 중앙부와 겹쳐지고, 제4의 노즐 헤드(26D)는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 주연부에 겹쳐진다.
퇴피 위치는, 복수의 노즐 헤드(26)와 기판(W)이 평면에서 봤을 때 겹치지 않도록, 복수의 노즐 헤드(26)가 퇴피한 위치이다. 퇴피 위치에서는, 복수의 노즐 헤드(26)가, 평면에서 봤을 때 컵(11)의 외주면(외벽면(17)의 외주면)을 따르도록 컵(11)의 외측에 위치하고, 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로 둘레방향(회전축선(A1) 둘레의 방향)으로 늘어선다. 복수의 노즐 헤드(26)는, 제1의 노즐 헤드(26A)~제4의 노즐 헤드(26D)의 순번으로, 회전축선(A1)으로부터 멀어지도록 배치된다.
이하의 설명에서는, 제1의 노즐 헤드(26A)에 대응하는 구성의 선두 및 말미에, 각각 「제1의」 및 「A」를 붙이는 경우가 있다. 예를 들어, 제1의 노즐 헤드(26A)에 대응하는 약액 공급 유로(32)를, 「제1의 약액 공급 유로(32A)」라고 기재하는 경우가 있다. 제2의 노즐 헤드(26B)~제4의 노즐 헤드(26D)에 대응하는 구성에 대해서도 동일하다.
도 4는, 복수의 노즐(22)을 나타내는 모식적인 정면도이다. 도 4에서는, 복수의 노즐(22)이 기판(W)의 상면 위에 설정된 처리 위치 P1에 배치되어 있는 상태를 나타낸다. 도 4에서는, 복수의 노즐(22)의 노즐 헤드(26) 중, 제2의 노즐 헤드(26B)만 내부를 상세하게 기재하고 있는데, 제2의 노즐 헤드(26B) 이외의 각 노즐 헤드(26)의 내부 구성도, 제2의 노즐 헤드(26B)와 동일하다.
제1의 노즐(22A)은, 1개의 토출구(31)를 갖고 있다. 제2의 노즐(22B), 제3의 노즐(22C) 및 제4의 노즐(22D)은, 각각 3개의 토출구(31)를 갖고 있다. 즉, 복수의 노즐(22)에 설치된 토출구(31)의 총 수가 10개이다.
제1~제4의 노즐(22A~22D)은, 각각 토출 밸브(28)를 더 포함한다. 각 토출 밸브(28)는 노즐 헤드(26) 내에 설치되어 있다. 각 토출 밸브(28)는, 2개의 튜브(29, 30)가 접속되어 있다. 튜브(29, 30)는, 각각 처리액을 안내하는 유로를 형성하고 있다.
제1의 노즐 헤드(26A)의 토출 밸브(28)에는, 토출구부(70)가 결합되어 있다. 토출구부(70)의 내부에는, 처리액을 안내하는 1개의 유로가 형성되어 있다. 토출구부(70)의 1개의 유로는, 각 토출구부(70)의 하면에서 개구되어, 1개의 토출구(31(31A))를 형성하고 있다.
제2의 노즐 헤드(26B)~제4의 노즐 헤드(26D)의 각 토출 밸브(28)에는, 토출구 보디(34)가 결합되어 있다. 토출구 보디(34)는, 처리액을 안내하는 복수(예를 들어 3개)의 유로를 형성하고 있다. 제2의 노즐 헤드(26B)의 토출구 보디(34)의 복수의 유로는, 각 토출구 보디(34)의 하면에서 개구되어, 복수(예를 들면 3개)의 토출구(31)31B))를 형성하고 있다. 제3의 노즐 헤드(26C)의 토출구 보디(34)의 복수의 유로는, 각 토출구 보디(34)의 하면에서 개구되어, 복수(예를 들면 3개)의 토출구(31(31C))를 형성하고 있다. 제4의 노즐 헤드(26D)의 토출구 보디(34)의 복수의 유로는, 각 토출구 보디(34)의 하면에서 개구되어, 복수(예를 들면 3개)의 토출구(31(31D))를 형성하고 있다.
각 토출구 보디(34)에 설치된 3개의 토출구(31(31B, 31C, 31D))는, 3개의 토출구(31) 중에서 회전축선(A1)에 가장 가까운 내측 토출구와, 3개의 토출구(31) 중에서 회전축선(A1)으로부터 가장 먼 외측 토출구와, 내측 토출구와 외측 토출구 사이에 배치된 중간 토출구를 포함한다. 복수의 토출구(31)는, 평면에서 봤을 때 대략 직선형으로 늘어서 있다. 인접하는 2개의 토출구(31)의 간격은, 다른 어느 간격과 동일해도 되고, 다른 간격 중 적어도 1개와 상이해도 된다. 또, 복수의 토출구(31)는, 2개 이상의 상이한 높이에 배치되어 있어도 되고, 동일한 높이에 배치되어 있어도 된다.
각 토출구(31)는, 기판(W)의 상면에 대해 수직의 토출 방향으로 처리액을 토출한다. 복수의 토출구(31)는, 기판(W)의 상면 내의 복수의 착액 위치를 향해서 처리액을 토출한다. 복수의 착액 위치는, 회전축선(A1)으로부터의 거리가 상이한 각각 다른 위치이다.
복수의 노즐 헤드(26)가 처리 위치에 배치된 상태로, 복수의 토출구(31)는, 회전축선(A1)으로부터의 거리(평면에서 봤을 때의 최단 거리)가 상이한 복수의 위치에 각각 배치된다. 복수의 토출구(31)는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 회전은 회전 반경 방향을 따라서 일렬로 배열되어 있다. 제1의 노즐 헤드(26A)에 설치된 제1의 토출구(31A)는, 기판(W)의 상면 중앙부에 대향하도록 배치되어 있다. 또, 제1의 노즐 헤드(26A) 이외의 각 노즐 헤드(26)에 설치된 제2의 토출구(31B), 제3의 토출구(31C) 및 제4의 토출구(31D)는, 중앙부 이외의 기판(W)의 상면에 대향하도록 배치되어 있다. 이 상태에서, 복수의 토출구(31) 중에서 회전축선(A1)에 가장 가까운 최내 토출구(제1의 토출구(31A))는, 기판(W)의 중앙부의 상방에 배치되고, 복수의 토출구(31) 중에서 회전축선(A1)으로부터 가장 먼 최외 토출구(제4의 토출구(31D))는, 기판(W)의 주연부의 상방에 배치된다.
튜브(29)로부터 각 토출구(31)에 이르는 유로는, 약액 탱크(6)(도 1 참조)로부터 공급되는 처리액을, 토출구(31)를 향해서 안내하는 약액 공급 유로(32)(후술함)의 일부에 해당한다. 토출 밸브(28) 내에서 약액 공급 유로(32)로부터 분기하여 튜브(30)에 이어지는 유로는, 약액 공급 유로(32)를 유통하고 있는 처리액을 약액 탱크(6)로 되돌리는 제2의 귀환 유로(33)(후술함)의 일부에 해당한다.
도 5는, 토출 밸브(28)의 일례의 내부를 나타내는 단면도이다.
토출 밸브(28)는, 처리액을 이끄는 유로(35)가 형성된 본체(36)와, 유로(35)를 개폐하는 밸브체(37)와, 밸브체(37)를 축방향 X1로 진퇴시켜 유로(35)를 개폐시키는 공압(空壓) 액츄에이터(38)와, 토출구(31)를 포함한다.
본체(36)는, 공압 액츄에이터(38)를 구성하는 실린더(39)와, 밸브체(37)를 진퇴시키는 밸브실(40)과, 튜브(29)와 연통하여 밸브실(40)에 이르는 유로(35a)와, 유로(35a)의, 밸브실(40)보다 상류의 위치에서, 유로(35a)에 접속된, 튜브(30)와 연통하는 유로(35b)와, 밸브실(40)로부터 토출구(31)에 이르는 유로(35c)를 포함한다. 실린더(39)와 밸브실(40)은, 축방향 X1로 늘어서 있다. 실린더(39)와 밸브실(40) 사이에는, 격벽(41)에 의해 가로막혀 있다.
유로(35c)는, 토출구 보디(34)의 내부를 삽입 통과하고, 또한 토출구(31)에 연통하는 연통로(69)가 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 연통로(69)는, 밸브실(40)측의 주 연통로(69A)와, 주 연통로(69A)와 각 토출구(31)를 접속하는 복수의 분기로(69B)를 포함한다.
공압 액츄에이터(38)는, 실린더(39), 피스톤(42), 스프링(43) 및 로드(44)를 포함한다. 실린더(39)는, 피스톤(42)에 의해서, 격벽(41)측의 전실과, 당해 피스톤(42)을 사이에 두고 축방향 X1의 반대측의 후실로 구획되어 있다. 본체(36)에는, 실린더(39)의 전실 및 후실에 각각 별개로 공기압을 전달하는 튜브(도 4에 나타낸 튜브(45))를 접속하기 위한 조인트(47)가 각각 접속되어 있다. 피스톤(42)은, 튜브(45) 및 조인트(47)를 통해, 실린더(39)의 전실 또는 후실 중 어느 한쪽에 공기압을 전달함으로써, 실린더(39) 내를, 축방향 X1을 따라서 진퇴된다.
스프링(43)은, 실린더(39)의 후실측에 있어서, 피스톤(42)과 본체(36) 사이에 끼워져, 피스톤(42)을, 격벽(41)의 방향으로 압압(押壓)하고 있다.
로드(44)는, 기부(基部)가 피스톤(42)에 연결되고, 선단부가, 격벽(41)을 관통하여 밸브실(40)에 돌출되어 있다. 밸브실(40)에 돌출된 로드(44)의 선단부에는, 밸브체(37)가 연결되어 있다. 밸브체(37)는 원판형상으로 형성되고, 로드(44)의 선단부에, 경방향을 축방향 X1과 직교시켜 연결되어 있다. 밸브체(37)는, 실린더(39) 내에서, 피스톤(42)이 축방향 X1을 따라서 진퇴되면, 로드(44)를 통해, 밸브실(40) 내에서, 축방향 X1을 따라서 진퇴된다.
밸브실(40)은, 격벽(41)과 대향해, 축방향 X1과 직교하는 원환형의 벨브 시트면(46)을 포함하고, 벨브 시트면(46)의 중심 위치에, 유로(35a)가 동심형상으로 개구되어 있다. 유로(35c)는, 밸브실(40)의, 밸브체(37)의 진퇴 방향(축방향 X1)의 측방에 개구되어 있다.
튜브(29)와 유로(35a), 튜브(30)와 유로(35b)는, 각각 조인트(48)를 통해 접속된다.
본체(36)는, 선단에 토출구(31)가 형성되고, 노즐 헤드(26)의 하면으로부터 하방으로 돌출되는 통부(49)를 포함한다. 제1의 노즐 헤드(26A) 이외의 각 노즐 헤드(26)에서는, 도시하고 있지 않지만, 통부(49)에, 처리액을 안내하는 복수의 유로가 형성된 토출구 보디(34)가 접속되고, 토출구 보디(34)의 복수의 유로가 하면에서 개구되어, 복수의 토출구(31)가 형성되어 있다.
토출 밸브(28)에 있어서 처리액에 접하는 부분(접액부)은, 처리액에 대한 내성을 갖는 재료(예를 들어, 불소 수지 등의 합성 수지)에 의해서 제작되거나, 혹은 처리액에 대한 내성을 갖는 재료로 이루어지는 피막에 의해서 피복되어 있다. 유로(35)나 밸브실(40)의 내면, 혹은 밸브체(37)나 로드(44)의 외면은, 접액부에 포함된다.
실린더(39)의 전실 및 후실의 어디에도 공기압을 작용시키지 않고, 공압 액츄에이터(38)를 작동시키지 않는 상태에서는, 피스톤(42)이, 스프링(43)에 의해서, 실린더(39) 내에서 전진 위치, 즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 격벽(41)측에 근접한 위치에 압압되어, 그에 따라 밸브실(40) 내에서, 밸브체(37)가 벨브 시트면(46)에 접촉되어, 유로(35a)의 개구가 폐쇄된다. 그 때문에, 유로(35a)와 유로(35c) 사이가 닫혀, 약액 탱크(6)로부터 튜브(29)와 유로(35a)를 통과해 공급되는 처리액은, 유로(35b)와 튜브(30)을 통과해 약액 탱크(6)에 귀환된다(토출 정지 상태).
이 토출 정지 상태에 있어서, 실린더(39)의 전실에 공기압을 전달하여, 피스톤(42)을, 스프링(43)의 압압력에 저항하여, 실린더(39)의 후실 방향으로 후퇴시키면, 밸브실(40) 내에서, 밸브체(37)가 벨브 시트면(46)으로부터 멀어져, 유로(35a)의 개구가 밸브실(40)에 해방된다. 그 때문에, 유로(35a)와 유로(35c)가, 밸브실(40)을 통해 연결되어, 약액 탱크(6)로부터 튜브(29)와 유로(35a)를 통과해 공급되는 처리액이, 유로(35c)를 통과해, 토출구(31)로부터 토출된다(토출 상태).
이 토출 상태에 있어서, 실린더(39)의 전실로의 공기압의 전달을 정지하고, 대신에, 실린더(39)의 후실에 공기압을 전달하여, 피스톤(42)을, 스프링(43)의 압압력과 함께, 실린더(39)의 전실 방향, 즉, 격벽(41)에 근접하는 방향으로 전진시키면, 밸브실(40) 내에서, 밸브체(37)가 벨브 시트면(46)에 접촉되어, 유로(35a)의 개구가 폐쇄된다. 그 때문에, 유로(35a)와 유로(35c) 사이가 닫혀, 약액 탱크(6)로부터 튜브(29)와 유로(35a)를 통과해 공급되는 처리액은, 유로(35b)와 튜브(30)를 통과해 약액 탱크(6)(도 1 참조)에 귀환되는 토출 정지 상태로 복귀한다.
또한 토출 밸브(28)는, 전자 밸브여도 되고, 그 이외의 밸브여도 된다.
도 6~도 8은, 기판 처리 장치(1)에 포함되는 처리액 공급 시스템을 나타내는 모식도이다. 도 6, 도 7 및 도 8은, 각각, 토출 정지 상태, 토출 상태 및 흡인 제거 상태를 나타내고 있다.
처리액 공급 시스템은, 약액을 저류하는 약액 탱크(6)와, 약액 탱크(6)로부터 보내어진 약액을 안내하는 약액 유로(66)와, 약액 유로(66) 내를 흐르는 약액을 상온(RT. 예를 들면 약 23~25℃)보다 높은 온도로 가열함으로써 약액 탱크(6) 내의 약액의 온도를 조정하는 제1의 순환 히터(51)와, 약액 탱크(6) 내의 약액을 약액 유로(66)에 보내는 펌프(52)와, 약액 유로(66) 내의 약액을 약액 탱크(6)로 되돌리는 제1의 귀환 유로(65)를 포함한다. 약액 탱크(6), 약액 유로(66), 및 제1의 귀환 유로(65)가, 약액 탱크(6)에 저류되어 있는 처리액을 순환시켜 약액 탱크(6)로 되돌리는 제1의 순환 유로(50)에 포함된다.
처리액 공급 시스템은, 약액 유로(66)를 개폐하는 공급 밸브(54)와, 제1의 순환 유로(50)를 개폐하는 제1의 귀환 밸브(53)와 약액 유로(66)에 접속된 약액 공급 유로(32)를 포함한다. 약액 공급 유로(32)는, 제1의 순환 유로(50)로부터 공급된 처리액을 복수의 토출구(31)를 향해서 안내하는 복수의 약액 공급 유로(32)(제1의 약액 공급 유로(32A), 제2의 약액 공급 유로(32B), 제3의 약액 공급 유로(32C) 및 제4의 약액 공급 유로(32D))를 포함한다. 처리액 공급 시스템은, 또한, 복수의 약액 공급 유로(32) 내를 흐르는 처리액의 유량을 검출하는 복수의 유량계(55)와, 복수의 약액 공급 유로(32) 내를 흐르는 처리액의 유량을 변경하는 복수의 유량 조정 밸브(56)와, 복수의 약액 공급 유로(32) 내를 흐르는 처리액을, 상온(예를 들면 약 23~25℃)보다 높은 온도로 가열함으로써 약액 탱크(6) 내의 약액의 온도를 조정하는, 복수의 제2의 순환 히터(57)와, 복수의 약액 공급 유로(32)를 각각 개폐하는 복수의 약액 공급 밸브(68)와, 챔버(9) 내에서 복수의 약액 공급 유로(32)를 각각 개폐하는 복수의 토출 밸브(28)를 포함한다.
처리액 공급 시스템은, 챔버(9) 내에서, 또한 복수의 토출 밸브(28)보다 상류의 위치에서, 복수의 약액 공급 유로(32)에 각각 접속되어, 약액 공급 유로(32)를 유통하고 있는 처리액을 제1의 순환 유로(50)에 귀환시키는 복수의 제2의 귀환 유로(33)와, 복수의 제2의 귀환 유로(33)를 각각 개폐하는 복수의 제2의 귀환 밸브(58)를 더 포함한다.
처리액 공급 시스템은, 복수의 약액 공급 유로(32)와, 복수의 제2의 귀환 유로(33)를 각각 접속하는 복수의 바이패스 유로(59)와, 복수의 바이패스 유로(59)를 각각 개폐하는 복수의 바이패스 밸브(60)와, 바이패스 유로(59)와의 접속 위치보다 상류의 위치에서, 복수의 제2의 귀환 유로(33)에 접속된 복수의 흡인 유로(61)와, 복수의 흡인 유로(61)를 각각 개폐하는 복수의 흡인 밸브(62)를 더 포함한다. 복수의 바이패스 유로(59)는, 복수의 약액 공급 유로(32)에 있어서의 제2의 귀환 유로(33)와의 접속 위치보다 상류의 위치에 접속되어 있다. 흡인 유로(61)의 하류측에는, 도시하고 있지 않지만, 흡인 장치가 접속되어 있다. 바이패스 유로(59), 바이패스 밸브(60), 흡인 유로(61) 및 흡인 밸브(62)는, 모두 유체 박스(5) 내에 설치되어 있다.
약액 공급 밸브(68), 토출 밸브(28), 제2의 귀환 밸브(58), 및 흡인 밸브(62)는, 처리액 공급 시스템을 토출 상태, 토출 정지 상태 및 흡인 제거 상태로 전환하는 전환 유닛의 일례이다. 또 바이패스 밸브(60)는, 바이패스 유로(59)를 개폐하는 개폐 유닛의 일례이다.
처리액 공급 시스템은, 복수의 제2의 귀환 유로(33)로부터 귀환된 처리액을 냉각하는 쿨러(63)와, 쿨러(63)로부터 약액 탱크(6)에 처리액을 안내하는 회수 유로(64)를 포함한다. 복수의 제2의 귀환 유로(33)로부터 쿨러(63)에 귀환된 처리액은, 쿨러(63)에 의해서, 순환 온도에 근접한 후, 회수 유로(64)를 통해 약액 탱크(6)에 안내된다. 쿨러(63)는, 수랭 유닛 또는 공랭 유닛이어도 되고, 이들 이외의 냉각 유닛이어도 된다. 약액 탱크(6), 약액 유로(66), 약액 공급 유로(32), 제2의 귀환 유로(33) 및 회수 유로(64)가, 약액 탱크(6)에 저류되어 있는 처리액을 순환시켜 약액 탱크(6)로 되돌리는 제2의 순환 유로(처리액 공급 유닛)(67)에 포함된다.
다음에, 도 6을 참조하여, 복수의 토출구(31)로부터의 처리액의 토출이 정지된 토출 정지 상태의 처리액 공급 시스템에 대해서 설명한다. 도 6에서는, 열려 있는 밸브를 검은색으로 나타내고 있고, 닫혀 있는 밸브를 흰색으로 나타내고 있다.
토출 정지 상태에서는, 제1의 귀환 밸브(53)가 닫히고 또한 공급 밸브(54)가 열린다. 이에 의해, 제1의 순환 유로(50)를 순환하고 있는 약액이, 복수의 약액 공급 유로(32)에 흐르고, 제2의 순환 유로(67)를 순환한다. 구체적으로는, 약액 공급 유로(32)에 공급된 처리액은, 제2의 순환 히터(57)에 의해서 가열된 후, 챔버(9) 내에 배치된 토출구(31)의 근방의, 제2의 귀환 유로(33)와의 접속 위치까지 보내어져, 당해 접속 위치로부터, 제2의 귀환 유로(33)를 통해, 약액 탱크(6)에 귀환된다.
이 토출 정지 상태에 있어서는, 복수의 약액 공급 유로(32)와, 그 각각에 접속된 제2의 귀환 유로(33)를 통해 처리액을 계속 순환시킴으로써, 각각의 약액 공급 유로(32) 내의 처리액을, 챔버(9) 내의(즉 토출구(31)의 근방의) 제2의 귀환 유로(33)와의 접속 위치까지, 소정의 고온으로 유지할 수 있다.
다음에, 도 7을 참조하여, 복수의 토출구(31)로부터 처리액이 토출되는 토출 상태의 처리액 공급 시스템에 대해서 설명한다. 도 7에서는, 역시, 열려 있는 밸브를 검은색으로 나타내고 있으며, 닫혀 있는 밸브를 흰색으로 나타내고 있다.
약액 탱크(6) 내의 처리액은, 펌프(52)에 의해서 제1의 순환 유로(50)에 보내진다. 펌프(52)에 의해서 보내진 처리액은, 제1의 순환 히터(51)에 의해서 가열된 후, 제1의 순환 유로(50)로부터 복수의 약액 공급 유로(32)에 흐른다. 약액 공급 유로(32)에 공급된 처리액은, 제2의 순환 히터(57)에 의해서 가열된 후, 챔버(9) 내에 배치된 복수의 토출구(31)에 공급된다.
제1의 약액 공급 유로(32A)에 공급된 처리액은, 제1의 노즐 헤드(26A)에 설치된 1개의 제1의 토출구(31A)에 공급된다. 제2의 약액 공급 유로(32B)에 공급된 처리액은, 제2의 노즐 헤드(26B)에 설치된 복수의 제2의 토출구(31B)에 공급된다. 제3의 약액 공급 유로(32C) 및 제4의 약액 공급 유로(32D)에 대해서도, 제2의 약액 공급 유로(32B)와 동일하다. 이에 의해, 모든 토출구(31)로부터 처리액이 토출된다.
이 토출 상태에 있어서는, 복수의 토출구(31)로부터, 기판(W)의 상면 내의 상이한 복수의 위치에 처리액을 공급함으로써, 처리액의 온도의 균일성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 기판(W)을 회전축선 둘레로 회전시키면서, 당해 회전축선으로부터의 거리가 상이한 복수의 위치에, 복수의 토출구(31)로부터 토출시킨 처리액을 착액시키는 경우에는, 기판(W)의 상면의 전역에, 신속하게, 처리액을 퍼지게 할 수 있다.
다음에, 도 8을 참조하여, 약액 공급 유로(32)의, 제2의 귀환 유로(33)와의 접속 위치보다 하류의 영역에 잔류하는 처리액이 흡인 제거되는 흡인 제거 상태의 처리액 공급 시스템에 대해서 설명한다. 도 8에서는, 역시, 열려 있는 밸브를 흑색으로 나타내고 있고, 닫혀 있는 밸브를 백색으로 나타내고 있다.
약액 탱크(6) 내의 처리액은, 펌프(52)에 의해서 약액 유로(66)에 보내진다. 펌프(52)에 의해서 보내진 처리액의 일부는, 제1의 순환 히터(51)에 의해서 가열된 후, 제1의 귀환 유로(65)를 통해 약액 탱크(6)로 되돌아온다. 펌프(52)에 의해서 보내어진 나머지 처리액은, 제1의 순환 유로(50)로부터 복수의 약액 공급 유로(32)에 흐른다. 약액 공급 유로(32)에 공급된 처리액은, 제2의 순환 히터(57)에 의해서 가열된 후, 바이패스 유로(59)를 통해, 약액 탱크(6)에 귀환된다.
약액 공급 유로(32)의, 제2의 귀환 유로(33)와의 접속 위치보다 하류의 영역에 잔류된 처리액은, 흡인 유로(61)로부터 제2의 귀환 유로(33)를 통해 전달된 흡인력에 의해서, 흡인 유로(61) 내에 흡인 제거된다.
도 9는, 퇴피 포트(27)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 도 10은, 도 9를, 화살표 X로부터 본 도면이다. 도 11은, 온도 조정 유닛(온도 변화 유닛)(80)의 단면도이다.
퇴피 포트(27)는, 대략 직방체의 내부 공간(71)을 구획하는, 예를 들면 바닥이 있는 통형상의 하우징(72)을 포함한다. 하우징(72)은, 하우징(72)의 상면에 형성된 삽입구(73)와, 하우징(72)의 하벽(72a)에 형성된 배출구(74)를 갖는다. 퇴피 포트(27)의 배출구(74)에는, 기계 밖의 폐액 처리 설비에 타단이 접속된 배출 배관(76)의 일단이 접속되어 있다. 도 9 및 도 10에는, 복수의 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.
복수의 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치된 상태에서는, 각 토출구 보디(34)가 퇴피 포트(27)의 내부에 수용되고 있다. 이 수용 상태에서는, 토출구 보디(34)의 상단이, 퇴피 포트(27)의 삽입구(73)보다 하방에 위치하고 있다. 바꿔 말하면, 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치된 상태에서는, 각 토출구 보디(34)가 퇴피 포트(27)에 의해서 포위되어 있다. 또한, 이 실시형태는, 퇴피 포트(27)는, 복수(예를 들면 3개)의 토출구 보디(34)를 일괄하여 포위한다.
퇴피 포트(27)에는, 온도 조정 유닛(80)이 설치되어 있다. 온도 조정 유닛(80)은, 펠티에 소자 등의 열원(83)을 내장하는 온도 조정기(77)와, 온도 조정기(77)의 표면 온도를 검출하기 위한 온도 센서(78)를 포함한다. 이 실시형태에서는, 온도 조정 유닛(80)은 한 쌍 설치되어 있다.
각 온도 조정기(77)는, 퇴피 포트(27)의 하우징(72)의 쌍방의 측벽(72b)의 외측 측면에, 각각 배치되어 있다. 각 온도 조정기(77)는, 단열재에 의해서 형성된 고정 플레이트(81) 및 볼트(82)에 의해서, 하우징(72)의 측벽(72b)에 고정되어 있다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 온도 조정기(77)는 직사각형의 시트형상을 이루고 있다. 온도 조정기(77)는, 필름형상의 열원(83)과, 열원(83)의 주위를 포위하는 단열층(84)과, 단열층(84)의 주위를 포위하는 열확산체(85)와, 열확산체(85)의 주위를 포위하는 단열체(86)를 포함한다. 열원(83)은, 예를 들면, 발열 및 흡열 가능한 구성이 채용되고 있다. 이러한 열원(83)은 펠티에 소자를 포함한다. 또, 온도 센서(78)로서, 예를 들어 열전대가 채용된다.
온도 조정기(77)의 열원(83)에 전력이 공급되면, 열원(83)이 발열 또는 흡열 해, 온도 조정기(77)의 표면이 승온 또는 강온한다. 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는 상태에서, 온도 조정기(77)의 표면이 승온 또는 강온됨으로써, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 가열 또는 냉각된다. 열원(83)이 펠티에 소자를 포함하므로, 온도 조정 유닛(80)이 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 가열하는 구성, 및 온도 조정 유닛(80)이 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 냉각하는 구성을, 하나의 부재로 실현할 수 있다.
도 12는, 기판 처리 장치(1)의 주요부 전기적 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
제어 장치(3)는, 예를 들어 마이크로 컴퓨터를 이용하여 구성되어 있다. 제어 장치(3)는 CPU 등의 연산 유닛(91), 고정 메모리 디바이스(도시하지 않음), 하드 디스크 드라이브 등의 기억 유닛(92), 및 입출력 유닛(도시하지 않음)을 갖고 있다. 기억 유닛(92)에는, 연산 유닛(91)이 실행하는 프로그램(93)이 기억되어 있다.
기억 유닛(92)은, 기판(W)에 대한 각 처리의 내용을 규정하는 레시피를 기억하는 레시피 기억부(94)를 포함한다. 레시피 기억부(94)는, 전기적으로 데이터를 재기록 가능한 불휘발성 메모리로 이루어진다. 레시피 기억부(94)에는, 기판(W)에 대한 처리의 내용(수순 및 조건을 포함한다. 이하 동일.)이 규정된 프로세스 레시피(도시하지 않음)가 저장되어 있다.
기판 처리 장치(1)에는, 1개의 로트를 구성하는 소정 장수(예를 들어, 25장)의 기판(W)이 기판 수용기(C)(도 1 참조)에 일괄하여 수용된 상태로 반입된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 기판 수용기(C)마다 프로세스 작업이 대응지어져 있다. 기판 수용기(C)가, 기판 처리 장치(1)의 로드 포토(LP)(도 1 참조)에 올려놓아지면, 기판 수용기(C)에 포함되는 로트의 정보를 나타내는 기판 정보가, 호스트 컴퓨터로부터 제어 장치(3)에 보내진다. 호스트 컴퓨터는, 반도체 제조 공장에 설치된 복수의 기판 처리 장치를 통괄하는 컴퓨터이다. 제어 장치(3)는, 호스트 컴퓨터로부터 보내어진 기판 정보(프로세스 작업)에 의거해, 그 로트에 대한 프로세스 레시피가 레시피 기억부(94)로부터 독출된다. 그리고, 제어 장치(3)가, 이 프로세스 레시피에 따른 제어를 반복해서 실행함으로써, 1개의 기판 수용기(C)에 수용된 기판(W)은, 잇달아 연속해서 처리 유닛(2)에 반입되어, 처리 유닛(2)으로 기판 처리를 받는다. 그리고, 프로세스 레시피에 따른 제어가 기판 수용기(C)에 수용된 기판의 장수와 동일한 소정 횟수만큼 실행되면, 당해 기판 수용기(C)에 이어서 반입된 기판 수용기(C)에 수용되어 있는 기판에 대해, 당해 처리가 실행된다.
또한, 제어 장치(3)는, 기억 유닛(92)에 기억되어 있는 프로그램(93)의 내용에 따라서, 스핀 모터(15), 제2의 순환 히터(57) 및 온도 조정 유닛(80) 등의 동작을 제어한다. 또, 제어 장치(3)는, 토출 밸브(28) 및 린스액 밸브(20) 등을 제어한다.
도 13은, 처리 유닛(2)에 의해서 행해지는 처리의 처리예에 대해서 설명하기 위한 플로차트이다. 도 14는, 상기 처리예에 있어서의 제어 장치(3)의 주된 제어 내용을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 1~도 14를 참조하면서 처리예에 대해서 설명한다. 이 처리예는, 고온의 약액으로서, 에칭액을 이용하여 에칭 처리를 기판(W)에 실시하는 처리예이다.
기판 처리 장치(1)(즉 처리액 공급 시스템)의 기동 후에 바로, 제어 장치(3)는, 펌프(52)를 작동 개시시키고, 또한 제1 및 제2의 순환 히터(51, 57)를 작동 개시시킨다. 그 후, 제어 장치(3)는, 제1의 귀환 밸브(53)를 닫고 또한 공급 밸브(54)를 닫는다. 이 상태에서, 제2의 순환 유로(67)를 약액이 순환한다(처리액 공급 시스템이 도 6에 나타낸 토출 정지 상태가 된다). 제어 장치(3)는, 온도계(도시하지 않음)의 출력치를 상시 참조함으로써, 제2의 순환 유로(67) 내를 순환하고 있는 약액의 온도를 감시하고 있다. 제2의 순환 유로(67) 내의 약액은, 미리 정하는 고온 처리 온도(이 처리예에서는, 예를 들어 약 82℃)를 목표로 승온되고, 그 처리 온도에 도달한 후에는, 당해 고온 처리 온도인 채로 유지된다.
또, 제어 장치(3)는, 기판 처리 장치(1)의 기동 후 즉시, 온도 조정 유닛(80)을 제어하여, 온도 조정 유닛(80)에 의한 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 가열을 개시한다.
그 후, 기판(W)이 반입되어 올 때까지, 기판 처리 장치(1)는 IDLE 상태(대기 상태)에 있다.
미처리의 기판(W)을 수용하는 기판 수용기(C)가 로드 포토(LP)에 올려놓아지면(READY), 인덱서 로봇(IR)에 의해서 기판 수용기(C)로부터, 처리 대상의 기판(W)이 취출된다. 취출된 기판(W)은 반송 로봇(CR)에 수도되고, 반송 로봇(CR)에 의해서, 챔버(9)의 내부에 반입된다(도 13의 단계 S1). 구체적으로는, 기판(W)을 유지하고 있는 반송 로봇(CR)의 핸드(H)를 챔버(9)의 내부에 진입시킴으로써, 기판(W)이 그 표면(에칭 대상면)을 상방을 향하게 한 상태로 스핀 척(10)에 수도된다. 그 후, 스핀 척(10)에 기판(W)이 유지되고, 또한, 핸드(H)가 챔버(9) 밖으로 퇴피된다. 또, 기판(W)의 반입 전 상태로, 노즐(22)은, 퇴피 위치 P2에 배치되어 있다.
스핀 척(10)에 기판(W)이 유지된 후, 제어 장치(3)는 스핀 모터(15)를 제어하여, 기판(W)을 회전 개시시킨다(도 13의 단계 S2). 기판(W)의 회전 속도는, 액처리 속도(약 300rpm~약 1000rpm의 소정의 속도)까지 상승된다.
다음에, 기판(W)에 약액을 공급하는 고온 약액 공정(도 13의 단계 S4)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 노즐 이동 유닛(24)을 제어하여, 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는(즉, 퇴피 포트(27)에 수용되어 있는) 노즐(22)을 처리 위치 P1(도 4 참조)에 배치시킨다(도 13의 단계 S3). 노즐(22)이 처리 위치 P1에 배치된 후, 제어 장치(3)는, 토출 밸브(28)를 연다. 이에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해서 노즐(22)로부터 약액이 토출된다. 노즐(22)로부터 토출된 약액은, 기판(W)의 상면에 공급된다(S4). 토출구(31)가 기판(W)의 회전 반경 방향을 따라서 복수 늘어서 있으므로(다점 토출), 기판(W)의 상면의 전역에 약액을 퍼지게 할 수 있고, 이에 의해, 기판(W)의 상면을 균일하게 약액 처리(예를 들어 에칭 처리)할 수 있다. 약액의 토출 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 토출 밸브(28)를 닫아, 노즐(22)로부터의 약액의 토출을 정지한다. 이에 의해, 고온 약액 공정(S4)이 종료된다.
약액의 토출 정지 후, 제어 장치(3)는, 노즐 이동 유닛(24)을 제어하여, 노즐(22)을, 처리 위치 P1로부터 퇴피 위치 P2까지 퇴피시킨다(도 13의 단계 S5).
고온 약액 공정(S4)의 종료에 이어서, 린스액을 기판(W)에 공급하는 린스 공정(도 13의 단계 S6)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 린스액 밸브(20)를 열어, 린스액 노즐(19)로부터의 린스액의 토출을 개시한다. 린스액 노즐(19)로부터 토출된 린스액은, 회전 상태에 있는 기판(W)의 상면에 공급된다. 이 린스액에 의해, 기판(W)의 상면에 부착되어 있는 약액이 씻겨나간다. 린스액의 토출 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 린스액 밸브(20)를 닫아 린스액 노즐(19)로부터의 린스액의 토출을 정지한다. 이에 의해, 린스 공정(S6)이 종료된다.
그 다음에, 제어 장치(3)는 스핀 모터(15)를 제어하여, 각 단계 S4, S5에 있어서의 회전 속도보다 큰 건조 회전 속도(예를 들면 수천 rpm)까지 기판(W)을 가속시켜, 그 건조 회전 속도로 기판(W)을 회전시킨다. 이에 의해, 큰 원심력이 기판(W) 상의 액체에 가해져, 기판(W)의 주연부에 부착되어 있는 액체가 기판(W)의 주위로 떨쳐내어진다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 주연부로부터 액체가 제거되고, 기판(W)의 주연부가 건조된다(도 13의 S7:건조 공정).
건조 공정(S7)이 미리 정하는 기간에 걸쳐 행해지면, 제어 장치(3)는, 스핀 모터(15)를 제어하여, 스핀 척(10)의 회전(기판(W)의 회전)을 정지시킨다(도 13의 단계 S8).
기판(W)의 회전 정지 후에는, 복수의 척 핀(14)에 의한 기판(W)의 유지가 해제된다. 그 후, 제어 장치(3)는, 기판(W)을 반입했을 때와 동일하게, 처리가 끝난 기판(W)을 반송 로봇에 의해서 챔버(9) 내로부터 반출시킨다(도 13의 단계 S9).
그 후, 계속해서, 다음의 기판(W)이 반입되고, 당해 기판(W)에 S1~S9의 각 공정이 실시된다.
약액이, 토출구 보디(34)의 연통로(69)에 공급된다. 이 때, 연통로(69)에 공급되는 약액의 온도 Tc(도 15 참조)는, 예를 들어 약 82℃이며, 이 온도의 약액이 토출구(31)로부터 토출된다.
고온 약액 공정(S4)을 제외하고, 노즐(22)은, 퇴피 위치 P2에 배치되어 있다. 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는 상태에서는, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 온도 조정 유닛(80)에 의해서 가열되고 있다.
도 15는, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을, 온도 조정 유닛(80)이 가열하고 있는 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
토출구 보디(34)는, 내열성을 갖는 수지 재료를 이용하여 형성되어 있다. 이러한 수지 재료로서, PCTFE(폴리클로로트리플루오로에틸렌)나 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(퍼플루오로알콕시에틸렌)를 예시할 수 있다. PCTFE, PTFE 및 PFA는, 각각 열용량이 큰 재료이다. 그 때문에, 열전도율이 나쁘다. 또, 토출구 보디(34)는 두껍게 설치되어 있고, 또한, 그 두께가 두껍다. 이 실시형태에서는, 토출구 보디(34)의 두께(즉, 외벽면(34A)과 내벽면(34B) 사이의 거리)가, 약 10밀리미터 정도로 크게 설치되어 있다.
이 상태에서는, 제어 장치(3)는, 온도 조정 유닛(80)을 제어하여, 온도 조정 유닛(80)의 제어 온도(즉 온도 조정기(77)의 표면 온도)를 고온도(예를 들면 약 120℃)로 유지하고 있다. 이 상태에서는, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 데워지고, 이 외벽면(34A)의 온도 T1이 저온도 TA(예를 들어 약 50℃)에 도달하고 있다. 이 저온도 TA는, 온도 조정 유닛(80)으로부터의 가열 상태에 있어서, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 그 주위의 분위기와 열평형 상태로 유지되는 온도이다. 한편, 내벽면(34B)의 온도 T2는, 내벽면(34B)의 열평형 온도인 열평형 온도 TB(예를 들어 약 80℃)로 유지되어 있다. 내벽면(34B)의 열평형 온도란, 복수회의 고온 약액 공정(도 13의 S4)을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는, 약액의 비유통 상태에 있어서의 내벽면(34B)의 온도이다. 내벽면(34B)의 열평형 온도 TB는, 미리 행해지는 실험 등에 의해서 구해진다.
즉, 도 15에 나타낸 상태는, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지되고 또한 토출구 보디(34)의 외벽면이 저온도 TA로 유지되는 상태이다. 이러한 상태에서는, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)에 있어서, 토출구 보디(34)에 대한 열의 출입을 방지할 수 있다. 그러므로, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)을 열평형 상태로 계속 유지하는 것이 가능하다. 이러한 상태는, 온도 조정 유닛(80)에 의한 가열 개시시(열평형 온도 유지 공정의 개시시)에 행해지는 열평형 온도 조정 공정에 의해서 실현된다.
도 16은, 열평형 온도 조정 공정의 내용을 나타내는 플로차트이다. 도 17은, 열평형 온도 조정 공정에 있어서의, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B) 및 외벽면(34A)의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
열평형 온도 조정 공정에 있어서, 제어 장치(3)는, 온도 조정 유닛(80)을 제어하여, 온도 조정 유닛(80)의 제어 온도를 매우 고온으로 승온시킨다. 이에 의해, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 가열된다(도 16의 S11:제1의 가열 공정). 이러한 외벽면(34A)의 가열에 의해, 도 17에 실선으로 나타낸 바와 같이, 외벽면(34A)의 온도 T1이 상승해, 고온(예를 들어 약 160℃)에 도달한다. 또, 열전도에 의해, 도 17에 파선으로 나타낸 바와 같이, 내벽면(34B)의 온도 T2가, 외벽면(34A)의 온도 상승에 수반해 온도 상승한다. 외벽면(34A)의 온도 T1은, 열평형 온도 TB보다 높은 소정의 고온도(예를 들어 약 120℃)까지 상승된다.
가열 개시로부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 온도 조정 유닛(80)을 제어하여, 온도 조정 유닛(80)의 제어 온도를 매우 저온으로 강온시킨다. 이에 의해, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 급격하게 냉각된다(도 16의 S12:냉각 공정). 이러한 외벽면(34A)의 냉각에 의해, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 온도 T1이, 목표로 하는 저온도 TA보다 낮은 온도(예를 들어 약 40℃)까지 급격하게 강하한다.
한편, 토출구 보디(34)의 냉각을 개시한 후에도, 내벽면(34B)의 온도 T2는 상승한다. 이것은, 토출구 보디(34)를 형성하고 있는 수지 재료의 열용량이 비교적 크다는 점과, 내벽면(34B)과 외벽면(34A) 사이에 거리가 있다는 점에서, 외벽면(34A)으로부터 내벽면(34B)에 열이 전달되기 어려운 것에 기인하고 있다. 그러나, 시간의 경과에 수반하여, 내벽면(34B)의 온도 상승은 완만해지고, 그 후, 내벽면(34B)의 온도 T2는 하강을 향한다.
냉각 개시로부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치(3)는, 온도 조정 유닛(80)을 제어하여, 온도 조정 유닛(80)의 제어 온도를 고온도(예를 들어 약 120℃)로 승온시킨다. 이에 의해, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 가열된다(도 16의 S13:제2의 가열 공정). 이러한 외벽면(34A)의 가열에 의해, 도 17에 실선으로 나타낸 바와 같이, 외벽면(34A)의 온도 T1이 상승해, 외벽면(34A)의 온도 T1이 저온도 TA에 도달한다. 저온도 TA에 도달한 후, 외벽면(34A)의 온도 T1은 저온도 TA로 유지된다. 한편, 강하하고 있던 내벽면(34B)의 온도 T2가, 목표로 하는 열평형 온도 TB에 도달한다. 열평형 온도 TB에 도달한 후, 내벽면(34B)의 온도 T2는 열평형 온도 TB로 유지된다. 이에 의해, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지되고 또한 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 저온도 TA로 유지되는 상태를, 비교적 간단한 수법으로 실현할 수 있다. 그 후, 제어 장치(3)는, 온도 조정 유닛(80)의 제어 온도를 고온도(약 120℃)로 계속 유지한다.
도 18은, 도 13에 나타낸 고온 약액 공정(S4)을 연속적으로 실행하는 경우의, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)의 온도 T2의 변화를 나타내는 그래프이다.
상술한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 기판 처리 장치(1)(즉 처리액 공급 시스템)의 기동 후 즉시, 온도 조정 유닛(80)에 의한 가열이 개시된다. 그 때문에, 기판 처리 장치(1)가 기동하고 있지만 대기하고 있는 IDLE 상태(대기 상태. 노즐이 사용되고 있지 않은 상태)에 있어서, 내벽면(34B)의 온도 T2가 열평형 온도 TB로 유지되고 있다.
기판 처리 장치(1)에 기판(W)이 반입되면, 각 기판(W)에 대해 고온 약액 공정(도 13의 S4)이 반복해서 연속적으로 실행된다. 이 고온 약액 공정(S4)에서는, 제2의 순환 유로(67)(도 6 등 참조)에 있어서 소정의 온도 Tc로 온도 조정된 약액이, 토출구 보디(34)의 연통로(69)(도 15 참조)에 공급된다. 이 때, 도 15에 나타낸 바와 같이, 연통로(69)에 공급되는 약액의 온도 Tc는, 예를 들어 약 82℃이며, 이 온도의 약액이 토출구(31)로부터 토출된다. 연통로(69)의 관벽인 내벽면(34B)의 온도 T2는, 연통로(69)를 흐르는 약액에 접액함으로써, 온도 Tc와 대략 동일한 온도까지 승온된다.
따라서, IDLE 상태로부터 복귀 후의 최초의 1장째의 기판(W)에 대한 고온 약액 공정(도 13의 S4)으로부터, 고온으로 정밀하게 조정된 약액을 토출구(31)로부터 토출할 수 있다. 그리고, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)에 온도 변화가 없으므로, 그 다음의 기판(W)에 대한 고온 약액 공정(도 13의 S4)에 있어서도, 동일한 온도의 약액을 토출구(31)로부터 토출할 수 있다. 즉, 토출구(31)로부터 토출되는 약액의 온도를, 복수의 고온 약액 공정(도 13의 S4)간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)간의 고온 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
이에 대해, 사용되고 있지 않은 상태의 노즐이 가열되어 있지 않은 경우를, 도 18에 파선으로 나타낸다. 이 경우, IDLE 상태로부터 복귀시에는, 내벽면(34B)의 온도 T2는 상온이다. 이 때, 온도 Tc의 약액이 연통로(69)에 공급되어도, 내벽면(34B)과 열교환하여 약액의 온도가 저하된다. 그 때문에, IDLE 상태로부터 복귀 후의 최초의 몇 장의 기판(W)의 온도는 낮다. 그 후에, 고온 약액 공정(도 13의 S4)이 반복해서 연속적으로 실행됨으로써, 내벽면(34B)이 온도 상승해, 이윽고, 약액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 열평형 온도 TB로 유지되게 된다.
또, 기판 처리 장치(1)의 처리 유닛(2)에 있어서, 기판(W)(로트 단위)의 종류에 따라서, 사용되는 약액의 온도가 상이한 경우가 있다. 이러한 경우에는, 그 전의 로트의 기판(W)에 대한 기판 처리가 종료된 후, 온도 조정 유닛(80)에 의한 토출구 보디(34)의 가열 온도가 변경된다.
구체적으로는, 로드 포토(LP)에 올려놓아진 기판 수용기(C)에 포함되는 기판(W)의 레시피에 있어서의 고온 약액의 설정 온도가 지금까지의 설정 온도와 상이한 경우에는, 제어 장치(3)는, 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)의 온도 T2가 새로운 고온 약액에 대응하는 열평형 온도가 되고, 또한 당해 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 온도 T1이, 새로운 열평형 온도보다 저온이며 또한 외벽면(34A)이 그 주위의 분위기와 열평형 상태로 유지되는 저온도가 되도록, 온도 조정 유닛(80)이 제어된다. 그리고, 그 이후에 실행되는 고온 약액 공정(도 13의 S4)에 있어서, 내벽면(34B)의 온도 T2가 새로운 고온 약액에 대응하는 열평형 온도로 계속 유지된다. 이에 의해, 토출해야 하는 약액의 설정 온도가 도중에 바뀐 경우이더라도, 그 이후의 고온 처리에 있어서의 기판(W)간의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
이상에 의해 이 실시형태에 의하면, 온도 조정 유닛(80)(온도 변화 유닛)에 의해서 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 가열 또는 냉각하여, 토출구 보디(34)를 온도 변화시킴으로써, 연통로(69)에 고온의 약액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지된다.
열평형 온도 TB에는, 고온 약액 공정(S4. 기판 처리 공정)을 반복해서 연속적으로 실행시킨 경우에 수렴하는 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)의 온도이다. 연통로(69)에 고온의 약액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)을 열평형 온도 TB로 유지함으로써, 그 다음에 실행되는 고온 약액 공정(S4)에 있어서, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지된다. 그 뿐만 아니라, 그 이후에 반복해서 실행되는 고온 약액 공정(S4)에 있어서도, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지된다. 즉, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)에 온도 변화가 없다.
연통로(69)에 공급된 고온의 약액은, 열평형 온도 TB로 유지된 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)과 접촉한 후에, 토출구(31)로부터 토출된다. 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)에 온도 변화가 없으므로, 토출구(31)로부터 토출되는 약액의 온도를, 복수의 고온 약액 공정(S4)간에 걸쳐 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)간의 고온 처리의 불균일을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이, 상온보다 높고 또한 열평형 온도 TB보다 낮은 저온도 TA로 유지된다. 저온도 TA는, 온도 조정 유닛(80)으로부터의 가열 상태에 있어서, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 그 주위의 분위기와 열평형 상태로 유지되는 온도이다. 이에 의해, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)에 있어서, 토출구 보디(34)에 대한 열의 출입을 방지할 수 있다. 따라서, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)을 열평형 상태로 계속 유지하는 것이 가능하다.
또, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 가열함으로써, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 온도를 열평형 온도 TB보다 고온으로 승온시킨다. 그 다음에, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 냉각함으로써, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 온도를 강하시킨다. 그 다음에, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)을 가열함으로써, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지되고, 또한 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)의 온도가 저온도 TA로 유지된다. 이와 같이, 비교적 간단한 수법으로, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지되고, 또한 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이 저온도 TA로 유지되는 상태를 실현할 수 있다.
또, 퇴피 위치 P2에 배치되어 있는 노즐(22)의 토출구 보디(34)가, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 가열 또는 냉각된다. 처리 위치 P1와 퇴피 위치 P2 사이에서 이동 가능한 스캔식의 노즐(22)에서는, 기판(W)으로의 약액 비공급의 기간 중 긴 기간에 있어서, 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 배치되어 있다. 기판(W)으로의 약액 비공급의 기간을 유효하게 활용하여 토출구 보디(34)를 데워둘 수 있다.
토출구 보디(34)가 PCTFE나 PTFE, PFA를 이용하여 형성되어 있다. PCTFE, PTFE 및 PFA는, 각각 열용량이 큰 재료이다. 그 때문에, 열전도율이 나쁘다. 토출구 보디(34)가 이러한 재료를 이용하여 형성되어 있으므로, 토출구 보디(34)가 온도 변화하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 그 때문에, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 예를 들면 상온에 있는 경우에 있어서, 복수의 약액 처리 공정(도 13의 S4)을 반복해서 행한 경우, 고온 약액 공정(S4)마다, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)의 온도가 불균일해지고, 이에 의해, 토출구(31)로부터 토출되는 약액의 온도가 불균일해진다는 문제가 있다. 그 결과, 기판(W)간의 고온 처리의 불균일이 표면화할 우려가 있다.
이에 대해, 실시형태에서는, 연통로(69)에 고온의 약액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 토출구 보디(34)의 내벽면(34B)이 열평형 온도 TB로 유지된다. 이에 의해, 토출구(31)로부터 토출되는 약액의 온도를, 복수의 고온 약액 공정(도 13의 S4)간에 걸쳐서 균일하게 유지할 수 있다. 따라서, 토출구 보디(34)가 열용량이 큰 재료에 의해서 형성되어 있는 경우라도, 기판(W)간의 처리의 불균일을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.
이상, 이 발명의 일 실시형태에 대해서 설명했는데, 이 발명은, 다른 형태로 실시할 수도 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 온도 조정 유닛(80)의 열원(83)으로서 펠티에 소자를 이용하는 것으로 하여 설명했는데, 열원을, 가열원(히터)과, 냉각원(쿨러)로 나누어 설치하도록 해도 된다.
또, 상술한 처리예에서는, 프리디스펜스를 행하고 있지 않지만, 고온 약액 공정(도 13의 S4)에 앞서 프리디스펜스를 행하도록 해도 된다. 이 경우, 평형 온도 유지 공정(온도 조정 유닛(80)에 의한 가열)과, 기판 처리 공정(고온 약액 공정(S4)) 사이에 프리디스펜스가 행해지게 된다. 이 경우, 프리디스펜스를 위해서 토출구(31)로부터 토출된 약액은, 퇴피 포트(27)에 받는다. 디스펜스를 행하는 경우라도, 폐기하는 약액의 양이 소량이면 되므로, 약액의 소비량은 소량이면 되고, 또한 프리디스펜스에 필요로 하는 시간도 단시간이면 된다.
또, 온도 조정 유닛(80)을 복수 설치하고, 복수의 노즐(22)에 대해 개개로 대응시켜져 있어도 된다. 이 경우, 각 노즐(22)이, 대응하는 온도 조정 유닛(80)에 의해서 개별적으로 온도 조정되도록 되어 있어도 된다.
또, 고온의 처리액으로서, 고온의 약액을 예로 들었는데, 고온의 처리액이, 고온의 물이어도 된다. 이 경우, 물은, 예를 들어, 순수(탈이온수:Deionized water)인데, 순수로 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 노즐(22)이 복수 설치되는 경우에 대해서 설명했는데, 노즐(22)이 퇴피 위치 P2에 있어서, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 가열(온도 변경)된다면, 온도 변경 대상의 노즐(22)은 복수가 아니라 1개여도 된다.
또, 온도 조정 유닛(80)으로부터의 토출구 보디(34)의 가열 상태에 있어서, 내벽면(34B)의 온도 T2가 열평형 온도 TB로 유지되어 있으면, 토출구 보디(34)의 외벽면(34A)이, 반드시, 열평형 온도 TB보다 저온으로 유지되지 않아도 된다.
또, 온도 조정 유닛(80)에 의해서 노즐(22)을 가열(온도 변경)하는 경우에 대해서 설명했는데, 온도 변경의 대상은, 노즐(22)이 아니라, 처리액 유통로의 일부를 구성하는 처리액 유통 부재여도 된다. 그러나, 온도 변경의 대상은, 순환 유로(제2의 순환 유로(67))의 하류측의 부분으로 한정된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 기판 처리 장치(1)가 원판형상의 기판(W)을 처리하는 장치인 경우에 대해서 설명했는데, 기판 처리 장치(1)가, 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 다각형의 기판을 처리하는 장치여도 된다.
본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명해왔는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체적인 예에 지나지 않으며, 본 발명은 이러한 구체적인 예로 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2017년 3월 24일에 일본 특허청에 제출된 특허 출원 2017-060046호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.

Claims (17)

  1. 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과,
    내벽면 및 외벽면을 갖는 처리액 유통 부재로서, 상기 내벽면에 의해서, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 토출하는 토출구에 연통하는 처리액 유통로의 적어도 일부를 구획하는 처리액 유통 부재와,
    상온보다 높은 고온의 처리액을 상기 처리액 유통로에 공급하기 위한 처리액 공급 유닛과,
    상기 처리액 유통 부재의 상기 외벽면에 대해 외측으로부터 가열 또는 냉각하여, 상기 처리액 유통 부재를 온도 변화시키기 위한 온도 변화 유닛과,
    상기 처리액 공급 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통로에 상온보다 높은 고온의 처리액을 공급하여, 상기 토출구로부터 상기 고온의 처리액을 토출함으로써, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 공정과, 상기 처리액 유통로에 상기 처리액 공급 유닛으로부터 처리액이 공급되어 있지 않은 상태에 있어서, 상기 온도 변화 유닛을 제어하여, 상기 처리액 유통 부재의 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하는 평형 온도 유지 공정을 실행하는 제어 장치를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정에 있어서, 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하고, 또한 상기 외벽면을 상온보다 높고 또한 상기 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지하는 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정의 개시시에 있어서,
    상기 외벽면의 온도를 상기 열평형 온도보다 고온으로 승온시키기 위해, 당해 외벽면을 가열하는 제1의 가열 공정과,
    상기 제1의 가열 공정에 이어서, 상기 외벽면의 온도를 처리액의 온도보다 저온으로 강하시키기 위해 당해 외벽면을 냉각하는 냉각 공정과,
    상기 냉각 공정에 이어서, 상기 내벽면이 열평형 온도로 유지되도록 또한 상기 외벽면의 온도가 상기 소정 온도로 유지되도록, 당해 외벽면을 가열하는 제2의 가열 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 평형 온도 유지 공정 다음에 실행되는 상기 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 따라 당해 평형 온도 유지 공정에 있어서 설정되는 상기 열평형 온도를 조정하고,
    상기 제어 장치는, 설정되어 있는 상기 열평형 온도에 의거해 상기 평형 온도 유지 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 유통 부재는 상기 토출구를 갖는 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리액을 토출하기 위한 처리 위치와, 상기 기판 유지 유닛으로부터 퇴피한 퇴피 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되어 있고,
    상기 온도 변화 유닛은, 상기 노즐이 상기 퇴피 위치에 배치되어 있는 상태로, 당해 노즐을 온도 변화시키는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 퇴피 위치에 배치된 상기 노즐을 포위하기 위한 포위 부재를 더 포함하고,
    상기 온도 변화 유닛은 상기 포위 부재의 측벽에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
    상기 포위 부재는, 각각 상기 퇴피 위치에 배치되어 있는 복수의 상기 노즐을 일괄하여 포위 가능하게 설치되어 있고,
    상기 온도 변화 유닛은 복수 설치되어 있고, 상기 온도 변화 유닛은 상기 노즐에 대응하여 설치되어 있고,
    각 온도 변화 유닛은, 대응하는 상기 노즐의 온도를 개별적으로 온도 변화시키는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 토출구에 연통하는 연통로와, 상기 연통로를 구획하는 보디를 포함하고, 상기 처리액 유통 부재는 상기 보디를 포함하고,
    상기 처리액 유통 부재의 외벽면은, 상기 보디의 외벽면을 포함하는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연통로는 복수의 분기로를 포함하고, 각 분기로는 상기 토출구를 갖고 있으며,
    상기 보디는, 상기 복수의 분기로를 수용하는 토출구 보디를 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 보디는 수지 재료를 이용하여 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 수지 재료는, PCTFE, PTFE 및 PFA 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 변화 유닛은 펠티에 소자를 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 처리액 유통 부재의 처리액 유통로에 상온보다 높은 고온의 처리액을 공급하고, 상기 처리액 유통로에 연통하는 토출구로부터 상기 고온의 처리액을 토출함으로써, 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 공정과,
    상기 기판 처리 공정이 행해져 있지 않은 상태에 있어서, 상기 처리액 유통 부재의 외벽면에 대해 외측으로부터 가열 또는 냉각하여, 상기 처리액 유통 부재를 온도 변화시킴으로써, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면을 열평형 온도로 유지하는 평형 온도 유지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 평형 온도 유지 공정은, 상기 내벽면을 열평형 온도로 유지하고, 또한 상기 외벽면을, 상온보다 높고 또한 상기 열평형 온도보다 낮은 소정 온도로 유지하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 평형 온도 유지 공정은,
    상기 외벽면의 온도를 상기 열평형 온도보다 고온으로 승온시키기 위해, 당해 외벽면을 가열하는 제1의 가열 공정과,
    상기 제1의 가열 공정에 이어서, 상기 외벽면의 온도를 처리액의 온도보다 저온으로 강하시키기 위해 당해 외벽면을 냉각하는 냉각 공정과,
    상기 냉각 공정에 이어서, 상기 처리액 유통 부재의 내벽면이 열평형 온도로 유지되도록 또한 상기 외벽면의 온도가 상기 소정 온도로 유지되도록, 당해 외벽면을 가열하는 제2의 가열 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평형 온도 유지 공정은, 당해 평형 온도 유지 공정 후에 실행되는 상기 기판 처리 공정에 있어서 이용되는 처리액의 온도에 따라 당해 평형 온도 유지 공정에 있어서의 상기 열평형 온도를 조정하는, 기판 처리 방법.
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