KR20190034261A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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모토유키 시마이
도요히데 하야시
아키토 하타노
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치는, 복수의 척 부재에 파지되어 있는 기판의 하방에 배치되어, 스핀 모터의 동력을 척 부재에 전달하는 스핀 베이스와, 기판을 처리하는 처리 유체를 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일방에 공급하는 노즐을 구비한다. 기판 처리 장치의 IH 가열 기구는, 기판과 스핀 베이스 사이에 배치된 발열 부재와, 스핀 베이스의 하방에 배치된 가열 코일과, 가열 코일에 전력을 공급함으로써 발열 부재에 가해지는 교번 자계를 발생시켜 발열 부재를 발열시키는 IH 회로를 포함한다.

Description

기판 처리 장치
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상인 기판에는, 예를 들어 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라스마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 기판의 회전 및 가열을 실시하면서, 기판에 처리 유체를 공급하는 경우가 있다.
특허문헌 1 에는, 기판을 유지하고 있는 스핀 척을 회전 구동 기구로 회전시키면서, 스핀 척의 내부에 설치된 발열판에 교번 자계를 가함으로써 발열판을 발열시키는 것이 개시되어 있다. 기판은, 스핀 척의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 복수의 유지 핀에 유지된다. 스핀 척은, 복수의 유지 핀에 유지되고 있는 기판의 하방에 배치된다. 기판은, 스핀 척의 내부에 설치된 발열판에 의해 가열된다.
일본 공개특허공보 2007-335709호
특허문헌 1 에서는, 복수의 유지 핀에 유지되고 있는 기판이 스핀 척의 상방에 배치되고, 기판을 가열하는 발열판이 스핀 척의 내부에 설치되어 있다. 따라서, 기판과 발열판 사이의 거리가 길어져 버린다. 그 때문에, 기판의 가열 효율이 저하해 버린다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 기판의 회전 및 가열을 실시하면서 기판에 처리 유체를 공급할 때의 기판의 가열 효율을 높이는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 기판의 둘레에 배치되는 복수의 파지부로 상기 기판을 수평으로 사이에 둠으로써 상기 기판을 수평으로 파지하는 복수의 척 부재와, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 동력을 발생시키는 스핀 모터와, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 스핀 모터의 동력을 상기 복수의 척 부재에 전달하는 스핀 베이스와, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판을 처리하는 처리 유체를 상기 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일방에 공급하는 처리 유체 공급 유닛과, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 배치된 발열 부재와, 상기 스핀 베이스의 하방에 배치된 가열 코일과, 상기 가열 코일에 전력을 공급함으로써 상기 발열 부재에 가해지는 교번 자계를 발생시켜 상기 발열 부재를 발열시키는 IH (induction heating) 회로를 포함하는 IH 가열 기구를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 기판이 복수의 척 부재에 파지된다. 스핀 모터의 동력은, 기판의 하방에 위치하는 스핀 베이스를 통하여 복수의 척 부재에 전달된다. 이로써, 기판이 회전 축선 둘레로 회전한다. IH 가열 기구의 IH 회로는, 기판이 회전하고 있을 때에, 가열 코일에 전력을 공급한다. 이로써, 발열 부재에 가해지는 교번 자계가 발생하고, 발열 부재가 발열한다. 기판을 처리하는 처리 유체는, 회전하고 있는 기판에 공급된다. 이로써, 기판을 균일하게 처리할 수 있다.
발열 부재는 유도 가열에 의해 가열되므로, 발열 부재에 전력을 공급하는 배선이나 커넥터를 발열 부재에 접속할 필요가 없다. 그 때문에, 이와 같은 구조에 의해 기판의 회전 속도가 제한되는 일은 없다. 또한, 기판을 가열하는 발열 부재는, 스핀 베이스의 내부가 아니라, 기판과 스핀 베이스 사이에 배치된다. 따라서, 발열 부재가 스핀 베이스의 내부에 배치되어 있는 경우와 비교해, 기판과 발열 부재의 간격을 단축할 수 있어, 기판의 가열 효율을 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이, 상기 기판 처리 장치에 추가되어도 된다.
상기 가열 코일과 상기 스핀 베이스의 상하 방향의 간격은, 상기 가열 코일의 두께보다 좁다. 상기 가열 코일의 두께는, 상하 방향으로의 상기 가열 코일의 길이를 의미한다.
이 구성에 의하면, 가열 코일이 스핀 베이스의 근방에 배치되어 있다. 요컨대, 가열 코일과 스핀 베이스의 상하 방향의 간격은, 가열 코일의 두께보다 좁다. 가열 코일은, 스핀 베이스의 하방에 배치되어 있고, 발열 부재는, 스핀 베이스의 상방에 배치되어 있다. 가열 코일을 스핀 베이스에 접근시키면, 가열 코일로부터 발열 부재까지의 거리가 단축된다. 이로써, 발열 부재에 가해지는 교번 자계가 강해지므로, 가열 코일에 공급되는 전력을 효율적으로 발열 부재의 열로 변환할 수 있다.
상기 스핀 베이스의 두께는, 상기 가열 코일의 두께보다 작다.
이 구성에 의하면, 스핀 베이스의 두께가 저감되어 있다. 요컨대, 스핀 베이스의 두께는, 가열 코일의 두께보다 작다. 스핀 베이스가 두꺼우면, 가열 코일로부터 발열 부재까지의 거리가 증가할 뿐만 아니라, 발열 부재에 가해지는 교번 자계가 약해진다. 그 때문에, 스핀 베이스의 두께를 저감함으로써, 발열 부재를 효율적으로 온도 상승시킬 수 있다.
상기 스핀 베이스의 두께는, 상하 방향으로의 상기 스핀 베이스의 길이를 의미한다. 스핀 베이스의 두께는, 발열 부재와 가열 코일 사이의 영역에서의 스핀 베이스의 두께이다. 다른 영역에서의 스핀 베이스의 두께는, 가열 코일의 두께와 동일해도 되고, 가열 코일의 두께보다 짧거나 또는 길어도 된다.
상기 발열 부재는, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판에 직접 대향한다.
이 구성에 의하면, 기판과 발열 부재 사이에 다른 부재가 개재하고 있지 않고, 발열 부재가 기판에 직접 대향하고 있다. 그 때문에, 발열 부재의 열이 효율적으로 기판에 전달된다. 이로써, 기판의 가열 효율을 높일 수 있다.
상기 복수의 척 부재 또는 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하는 간격 변경 기구를 추가로 구비한다.
이 구성에 의하면, 간격 변경 기구가, 복수의 척 부재와 발열 부재를 상하 방향으로 상대적으로 이동시킨다. 이로써, 복수의 척 부재에 파지되어 있는 기판과 발열 부재의 상하 방향의 간격이 변경된다. 따라서, 발열 부재로부터 기판까지의 거리를 필요에 따라 변경할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 하방에 배치되는 핸드로 상기 기판을 지지하면서, 상기 복수의 척 부재에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 추가로 구비하고, 상기 간격 변경 기구는, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격이 상기 핸드의 두께보다 넓은 퇴피 위치와, 상기 간격이 상기 핸드의 두께보다 좁은 근접 위치 사이에서, 상기 복수의 척 부재 또는 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시킨다. 상기 핸드의 두께는, 상하 방향으로의 상기 핸드의 길이를 의미한다.
이 구성에 의하면, 복수의 척 부재 또는 발열 부재가 퇴피 위치에 위치하고 있는 퇴피 상태에서, 반송 로봇이, 핸드 상에 지지된 기판을 복수의 척 부재 상에 둔다. 다음으로, 반송 로봇은, 핸드를 하강시켜 기판으로부터 떨어뜨린다. 그 후, 반송 로봇은, 핸드를 기판과 발열 부재 사이로부터 퇴피시킨다. 기판이 복수의 척 부재로부터 취해질 때는, 퇴피 상태에서 핸드가 기판과 발열 부재 사이에 삽입된다. 그 후, 반송 로봇이 핸드를 상승시킨다. 이로써, 기판이 복수의 척 부재로부터 떨어지고, 핸드에 지지된다.
가열 효율의 관점에서 보면, 발열 부재는, 기판의 근방에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 발열 부재가 기판에 지나치게 가까우면, 기판과 발열 부재 사이에 핸드를 진입시킬 수 없어, 기판을 복수의 척 부재에 두거나, 복수의 척 부재로부터 취하거나 할 수 없다. 전술한 바와 같이, 기판의 수수는 퇴피 상태에서 실시된다. 그 한편으로, 기판의 가열은, 복수의 척 부재 또는 발열 부재가 근접 위치에 위치하고 있는 근접 상태에서 실시된다. 따라서, 기판의 가열 효율을 저하시키지 않고, 기판의 수수를 실시할 수 있다.
상기 간격 변경 기구는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시키고, 상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함한다.
이 구성에 의하면, 복수의 척 부재가, 스핀 베이스에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능한 가동 척을 포함한다. 기판과 발열 부재의 상하 방향의 간격은, 복수의 척 부재를 스핀 베이스에 대해 상하 방향으로 이동시킴으로써 변경된다. 따라서, 가동 척은, 스핀 베이스에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능할 뿐만 아니라, 스핀 베이스에 대해 상하 방향으로 이동 가능하다. 이와 같이, 기판과 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하기 위해서 발열 부재를 상하 방향으로 이동시킬 필요가 없기 때문에, 발열 부재를 지지하는 구조를 간소화할 수 있다.
상기 간격 변경 기구는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시킨다.
이 구성에 의하면, 기판과 발열 부재의 상하 방향의 간격이, 발열 부재를 스핀 베이스에 대해 상하 방향으로 이동시킴으로써 변경된다. 이와 같이, 기판과 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하기 위해서 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시킬 필요가 없기 때문에, 복수의 척 부재를 지지하는 구조를 간소화할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 가열 코일을 둘러싸는 통상의 외벽부와, 상기 가열 코일의 하방에 위치하는 하벽부를 포함하고, 상기 가열 코일에의 전력 공급에 의해 발생하는 교번 자계를 차단하는 자기 차단 부재를 추가로 구비한다.
이 구성에 의하면, 자기를 흡수하는 자기 차단 부재의 외벽부가, 가열 코일을 둘러싸고 있다. 또한, 자기를 흡수하는 자기 차단 부재의 하벽부가, 가열 코일의 하방에 위치하고 있다. 따라서, 가열 코일의 주위에 위치하는 부재에 미치는 교번 자계의 영향을 억제하거나 또는 없앨 수 있다. 동일하게, 가열 코일의 하방에 위치하는 부재에 미치는 교번 자계의 영향을 억제하거나 또는 없앨 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 발열 부재의 온도를 검출하는 온도계와, 상기 온도계의 검출값에 기초하여 상기 IH 가열 기구를 제어하는 제어 장치를 추가로 구비한다.
이 구성에 의하면, 발열 부재의 온도를 검출하는 온도계의 검출값이, 제어 장치에 입력된다. 제어 장치는, 이 검출값에 기초하여 가열 코일에 공급되는 전력을 제어한다. 이로써, 발열 부재의 온도를 높은 정밀도로 목표 온도에 접근시킬 수 있다.
온도계는, 발열 부재에 비접촉으로 발열 부재의 온도를 검출하는 비접촉 온도계인 것이 바람직하다. 이와 같은 온도계의 일례는, 물체로부터 방출되는 적외선이나 가시광선의 강도를 검출함으로써, 물체의 온도를 검출하는 방사 온도계이다.
상기 유체 공급 유닛은, 상기 발열 부재를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 내에 평면으로 볼 때 배치되어 있고, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 하면을 향하여 상기 처리 유체를 토출하는 하면 노즐을 포함한다.
이 구성에 의하면, 하면 노즐이 기판의 하면을 향하여 처리 유체를 토출한다. 하면 노즐은, 발열 부재의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 내에 평면으로 볼 때 배치되어 있다. 따라서, 하면 노즐로부터 토출된 처리 유체가 발열 부재에 방해받는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이로써, 처리 유체를 기판의 하면에 확실하게 공급할 수 있다.
하면 노즐이 평면으로 볼 때 발열 부재의 관통 구멍 내에 배치되는 것이면, 처리 유체를 토출하는 하면 노즐의 토출구는, 발열 부재의 상면과 동일한 높이에 배치되어 있어도 되고, 발열 부재의 상면보다 높거나 또는 낮은 위치에 배치되어 있어도 된다.
상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 연직인 척 회동 축선 둘레로 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함한다. 척 회동 축선은, 가동 척의 중심선이어도 되고, 가동 척의 중심선과는 상이한 직선이어도 된다.
이 구성에 의하면, 가동 척이 연직인 척 회동 축선 둘레로 회동한다. 이 경우, 척 회동 축선이 수평인 직선인 경우와 비교해, 가동 척이 통과하는 통과 공간의 체적을 줄이기 쉽다. 특히, 척 회동 축선이 가동 척의 중심선에 일치하는 경우는, 통과 공간의 체적을 가동 척의 체적에 일치 또는 대략 일치시킬 수 있다.
상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 수평인 척 회동 축선 둘레로 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함한다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 가동 척을 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 사이에서 이동시킴으로써, 상기 복수의 파지부가 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 상태와, 상기 기판에 대한 상기 복수의 파지부의 압박이 해제되는 개방 상태 사이에서, 상기 복수의 척 부재를 전환하는 척 개폐 기구를 추가로 구비하고, 상기 척 개폐 기구는, 상기 가동 척을 상방 또는 하방으로 누름으로써, 상기 가동 척을 상기 개방 위치 쪽으로 이동시키는 가압부를 포함하고, 상기 가동 척은, 상기 가압부에 의해 눌리는 피가압부를 포함한다.
이 구성에 의하면, 척 개폐 기구의 가압부가, 가동 척의 피가압부에 접촉하여, 피가압부를 누르므로, 가동 척을 확실하게 개폐시킬 수 있다.
상기 척 개폐 기구는, 상기 가압부가 상기 피가압부에 접촉하는 상측 위치와, 상기 가압부가 상기 피가압부로부터 하방으로 떨어지는 하측 위치 사이에서, 상기 가압부를 상하 방향으로 이동시키는 개폐 액추에이터를 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 척 개폐 기구의 개폐 액추에이터가 가압부를 상측 위치까지 상승시키면, 가압부가 가동 척의 피가압부에 접촉하고, 피가압부를 상방으로 누른다. 이로써, 가동 척이 개방 위치에 배치된다. 그 후, 개폐 액추에이터가 가압부를 상측 위치로부터 하강시키면, 가압부가 피가압부로부터 하방으로 떨어지고, 가동 척이 폐쇄 위치 쪽으로 돌아간다. 이로써, 가동 척을 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동시킬 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하는 간격 변경 기구를 추가로 구비하고, 상기 가압부는, 상기 피가압부의 상방에 위치하도록 상기 스핀 베이스에 연결되어 있고, 상기 간격 변경 기구는, 상기 피가압부가 상기 가압부에 접촉하는 상측 위치와, 상기 피가압부가 상기 가압부로부터 하방으로 떨어지는 하측 위치 사이에서, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시키는 승강 액추에이터를 포함한다.
이 구성에 의하면, 승강 액추에이터가 복수의 척 부재를 상측 위치까지 상승시키면, 가동 척의 피가압부가, 스핀 베이스에 연결된 가압부에 접촉하고, 하방으로 눌린다. 이로써, 가동 척이 개방 위치에 배치된다. 그 후, 승강 액추에이터가 복수의 척 부재를 상측 위치로부터 하강시키면, 피가압부가 가압부로부터 하방으로 떨어지고, 가동 척이 폐쇄 위치 쪽으로 돌아간다. 이와 같이, 스핀 베이스에 대해 복수의 척 부재를 승강시키는 승강 액추에이터가, 가동 척을 이동시키는 개폐 액추에이터를 겸하므로, 전용의 개폐 액추에이터가 불필요하다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명확하게 된다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 챔버의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 2 는 도 3 에 나타내는 II-II 선을 따른 스핀 척의 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3 은 스핀 척의 모식적인 평면도이다.
도 4 는 도 2 에 나타내는 IV-IV 선을 따른 스핀 척의 수평 단면을 나타내는 모식도이다.
도 5 는 스핀 척에 설치된 척 개폐 기구에 대해 설명하기 위한 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 6a 는 기판의 수수에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 6b 는 기판의 수수에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 7 은 스핀 척에 설치된 IH 가열 기구에 대해 설명하기 위한 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 8 은 가열 코일의 배치에 대해 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
도 9 는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다.
도 10a 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, SPM 이 기판에 공급되고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10b 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, 순수가 기판에 공급되고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10c 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, SC1 이 기판에 공급되고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10d 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, IPA 가 기판에 공급되고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10e 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, IPA 가 기판으로부터 제거되고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10f 는 도 9 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, 기판을 건조시키고 있는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 11 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 가동 척을 포함하는 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 12 는 도 11 에 나타내는 XII-XII 선을 따른 수평 단면을 나타내는 모식도이다.
도 13 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 가동 척을 포함하는 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 14 는 도 13 에 나타내는 XIV-XIV 선을 따른 수평 단면을 나타내는 모식도이다.
도 15 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 스핀 척의 연직 단면을 나타내는 모식도이다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 챔버 (4) 의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 기판 (W) 을 처리하는 처리 유닛 (2) 과, 처리 유닛 (2) 으로 기판 (W) 을 반송하는 반송 로봇 (R1) (도 3 참조) 과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다. 제어 장치 (3) 는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 메모리와 메모리에 기억된 정보에 따라 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 프로세서를 포함하는 컴퓨터이다.
처리 유닛 (2) 은, 내부 공간을 갖는 상자형의 챔버 (4) 와, 1 장의 기판 (W) 을 챔버 (4) 내에서 수평으로 유지하면서, 기판 (W) 의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척 (31) 과, 스핀 척 (31) 에 유지되고 있는 기판 (W) 을 향하여 각종 유체를 토출하는 복수의 노즐과, 스핀 척 (31) 의 주위를 둘러싸는 통상의 컵 (26) 을 포함한다.
복수의 노즐은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 약액을 토출하는 제 1 약액 노즐 (5) 및 제 2 약액 노즐 (9) 을 포함한다. 제 1 약액 노즐 (5) 은, 제 1 약액 밸브 (7) 가 개재된 제 1 약액 배관 (6) 에 접속되어 있다. 동일하게, 제 2 약액 노즐 (9) 은, 제 2 약액 밸브 (11) 가 개재된 제 2 약액 배관 (10) 에 접속되어 있다. 제 1 약액 밸브 (7) 가 개방되면, 제 1 약액 배관 (6) 으로부터 제 1 약액 노즐 (5) 로 약액이 공급되고, 제 1 약액 노즐 (5) 로부터 토출된다. 제 1 약액 밸브 (7) 가 폐쇄되면, 제 1 약액 노즐 (5) 로부터의 약액의 토출이 정지된다. 제 2 약액 밸브 (11) 에 대해서도 동일하다.
제 1 약액 노즐 (5) 로부터 토출되는 약액 (제 1 약액) 의 구체예는, SPM (황산과 과산화수소수의 혼합액) 이다. 제 2 약액 노즐 (9) 로부터 토출되는 약액 (제 2 약액) 의 구체예는, SC1 (암모니아수와 과산화수소수와 물의 혼합액) 이다. 제 1 약액은, 인산이어도 된다. 제 1 약액은, SPM 및 인산을 제외한, 황산, 질산, 염산, 불산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산 (예를 들어 시트르산, 옥살산 등), 유기 알칼리 (예를 들어, TMAH : 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 및 부식 방지제 중 적어도 하나를 포함하는 액이어도 된다. 제 2 약액에 대해서도 동일하다.
제 1 약액 노즐 (5) 은, 제 1 약액 노즐 (5) 을 이동시키는 제 1 노즐 이동 기구 (8) 에 접속되어 있다. 제 2 약액 노즐 (9) 은, 제 2 약액 노즐 (9) 을 이동시키는 제 2 노즐 이동 기구 (12) 에 접속되어 있다. 제 1 노즐 이동 기구 (8) 는, 제 1 약액이 기판 (W) 의 상면에 착액하는 처리 위치와, 제 1 약액 노즐 (5) 이 평면으로 볼 때 컵 (26) 의 주위에 위치하는 대기 위치 사이에서 제 1 약액 노즐 (5) 을 이동시킨다. 또한, 제 1 노즐 이동 기구 (8) 는, 제 1 약액 노즐 (5) 을 수평으로 이동시킴으로써, 제 1 약액의 착액 위치를 기판 (W) 의 상면 내에서 이동시킨다. 제 2 노즐 이동 기구 (12) 에 대해서도 동일하다.
복수의 노즐은, 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 린스액을 하방으로 토출하는 린스액 노즐 (13) 을 포함한다. 린스액 노즐 (13) 은, 챔버 (4) 에 대해 고정되어 있다. 린스액 노즐 (13) 은, 린스액 노즐 (13) 을 이동시키는 제 3 노즐 이동 기구에 접속되어 있어도 된다. 린스액 노즐 (13) 은, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개재된 제 1 린스액 배관 (14) 에 접속되어 있다. 린스액 노즐 (13) 로부터 토출되는 린스액의 구체예는, 순수 (탈이온수) 이다. 린스액은, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 등의 순수 이외의 린스액이어도 된다.
복수의 노즐은, 기판 (W) 의 하면 중앙부를 향하여 린스액을 상방으로 토출하는 하면 노즐 (16) 을 포함한다. 하면 노즐 (16) 은, 챔버 (4) 에 대해 고정되어 있다. 하면 노즐 (16) 은, 제 2 린스액 밸브 (18) 가 개재된 제 2 린스액 배관 (17) 에 접속되어 있다. 하면 노즐 (16) 로부터 토출되는 린스액의 구체예는, 순수이다. 린스액은, 전술한 순수 이외의 린스액이어도 된다. 또, 하면 노즐 (16) 로부터 토출되는 액체는, 린스액 이외의 처리액이어도 된다.
하면 노즐 (16) 은, 스핀 베이스 (33) 의 상면과 기판 (W) 의 하면 사이의 높이로 수평으로 유지된 원판부 (16a) 와, 원판부 (16a) 로부터 회전 축선 (A1) 을 따라 하방으로 연장되는 통상부 (16b) 를 포함한다. 원판부 (16a) 는, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원환상이고, 기판 (W) 의 직경보다 작은 외경을 가지고 있다. 통상부 (16b) 의 외경은, 원판부 (16a) 의 외경보다 작다. 통상부 (16b) 는, 스핀 베이스 (33) 의 상면 중앙부에서 개구하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 하면 노즐 (16) 의 토출구는, 원판부 (16a) 의 상면 중앙부에서 개구하고 있다. 하면 노즐 (16) 의 토출구는, 기판 (W) 의 하면 중앙부에 상하 방향으로 대향한다.
복수의 노즐은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 IPA (액체) 를 토출하는 용제 노즐 (19) 과, 기판 (W) 의 상면을 향하여 기체를 토출하는 기체 노즐 (22) 을 포함한다. 용제 노즐 (19) 은, 용제 밸브 (21) 가 개재된 용제 배관 (20) 에 접속되어 있다. IPA (이소프로필알코올) 는, 물보다 비점이 낮고, 물보다 휘발성이 높고, 물보다 표면장력이 작다. 기체 노즐 (22) 은, 기체 밸브 (24) 가 개재된 기체 배관 (23) 에 접속되어 있다. 기체 노즐 (22) 로부터 토출되는 기체의 구체예는, 질소 가스이다. 기체는, 질소 가스 이외의 불활성 가스여도 되고, 불활성 가스 이외의 기체여도 된다.
용제 노즐 (19) 은, 처리 위치와 대기 위치 사이에서 용제 노즐 (19) 을 이동시키는 제 4 노즐 이동 기구 (25) 에 접속되어 있다. 기체 노즐 (22) 도, 제 4 노즐 이동 기구 (25) 에 접속되어 있다. 기체 노즐 (22) 은, 제 4 노즐 이동 기구 (25) 와는 상이한 제 5 노즐 이동 기구에 접속되어 있어도 된다. 제 4 노즐 이동 기구 (25) 는, 용제 노즐 (19) 및 기체 노즐 (22) 이 기판 (W) 의 상면에 근접한 처리 위치와, 처리 위치의 상방인 대기 위치 사이에서 용제 노즐 (19) 및 기체 노즐 (22) 을 승강시킨다. 제 4 노즐 이동 기구 (25) 는, 용제 노즐 (19) 및 기체 노즐 (22) 을 수평으로 이동시키는 기구여도 된다.
컵 (26) 은, 기판 (W) 으로부터 외방으로 배출된 액체를 받아 들이는 복수의 스플래쉬 가드 (28) 와, 스플래쉬 가드 (28) 에 의해 하방으로 안내된 액체를 받아 들이는 복수의 환상 트레이 (27) 를 포함한다. 복수의 스플래쉬 가드 (28) 는, 스핀 척 (31) 을 둘러싸고 있다. 스플래쉬 가드 (28) 는, 회전 축선 (A1) 을 향해 비스듬하게 상방으로 연장되는 통상의 경사부 (28a) 와, 경사부 (28a) 의 하단부 (下端部) (외단부) 로부터 하방으로 연장되는 원통상의 안내부 (28b) 를 포함한다. 경사부 (28a) 는, 기판 (W) 및 스핀 베이스 (33) 보다 큰 내경을 갖는 원환상의 상단 (上端) 을 포함한다. 경사부 (28a) 의 상단은, 컵 (26) 의 상단에 상당한다. 복수의 안내부 (28b) 는, 각각 복수의 환상 트레이 (27) 의 상방에 배치되어 있다.
도시되지 않은 가드 승강 유닛은, 복수의 척 부재 (32) 가 기판 (W) 을 파지하는 파지 위치보다 경사부 (28a) 의 상단이 상방에 위치하는 상측 위치와, 경사부 (28a) 의 상단이 파지 위치보다 하방에 위치하는 하측 위치 사이에서, 스플래쉬 가드 (28) 를 연직으로 승강시킨다. 약액이나 린스액 등의 액체가 기판 (W) 에 공급될 때, 스플래쉬 가드 (28) 는 상측 위치에 배치된다. 기판 (W) 으로부터 외방으로 비산한 액체는, 경사부 (28a) 에 의해 받아 들여진 후, 안내부 (28b) 에 의해 환상 트레이 (27) 내에 모인다. 제어 장치 (3) 는, 가드 승강 유닛을 제어함으로써, 기판 (W) 에 공급되는 액체의 종류에 따라 선택된 어느 스플래쉬 가드 (28) 를 기판 (W) 의 외주면에 대향시킨다.
다음으로, 스핀 척 (31) 에 대해 설명한다.
도 2 는, 도 3 에 나타내는 II-II 선을 따른 스핀 척 (31) 의 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 3 은, 스핀 척 (31) 의 모식적인 평면도이다. 도 4 는, 도 2 에 나타내는 IV-IV 선을 따른 스핀 척 (31) 의 수평 단면을 나타내는 모식도이다. 도 5 는, 스핀 척 (31) 에 설치된 척 개폐 기구 (34) 에 대해 설명하기 위한 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 4 에서는, 구동 마그넷 (56) 및 구동 마그넷 (68) 의 노출 부분을 흑색으로 칠하고 있다. 도 5 는, 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (31) 은, 수평으로 유지된 원판상의 스핀 베이스 (33) 와, 스핀 베이스 (33) 의 상방에서 기판 (W) 을 수평으로 파지하는 복수의 척 부재 (32) 와, 복수의 척 부재 (32) 를 개폐시키는 척 개폐 기구 (34) 와, 스핀 베이스 (33) 및 척 부재 (32) 를 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시킴으로써, 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 모터 (36) 를 포함한다. 스핀 베이스 (33) 는, 예를 들어 기판 (W) 의 직경보다 큰 외경을 갖는 중실 (中實) 의 원판이다.
스핀 모터 (36) 는, 로터 (36b) 및 스테이터 (36a) 를 포함하는 서보 모터이다. 로터 (36b) 는, 스핀 베이스 (33) 로부터 하방으로 연장되는 스핀축 (35) 을 개재하여 스핀 베이스 (33) 에 연결되어 있다. 스테이터 (36a) 는, 로터 (36b) 를 둘러싸고 있다. 로터 (36b) 및 스테이터 (36a) 는, 척 하우징 (37) 내에 배치되어 있다. 스핀 모터 (36) 및 척 하우징 (37) 은, 스핀 베이스 (33) 의 하방에 배치되어 있다. 척 하우징 (37) 은, 챔버 (4) 의 저부 (4a) 로부터 상방으로 연장되는 통상의 하측 통상부 (37a) 와, 하측 통상부 (37a) 의 상단부로부터 내방으로 연장되는 환상부 (37b) 와, 환상부 (37b) 의 내단 (內端) 으로부터 상방으로 연장되는 상측 통상부 (37c) 를 포함한다.
척 부재 (32) 는, 스핀 베이스 (33) 의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 척 부재 (32) 는, 회전 축선 (A1) 둘레로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 척 부재 (32) 는, 후술하는 승강 부재 (62) 에 대해 이동 가능한 복수의 가동 척 (32a) 과, 승강 부재 (62) 에 고정된 복수의 고정 척 (32b) 을 포함한다. 복수의 가동 척 (32a) 은, 그들 사이에 고정 척 (32b) 을 사이에 두지 않고 둘레 방향으로 배열되어 있다. 가동 척 (32a) 은, 파지부 (38a) 가 기판 (W) 의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 파지부 (38a) 가 기판 (W) 의 외주부로부터 떨어지는 개방 위치 사이에서, 연직인 척 회동 축선 (A2) 둘레로 스핀 베이스 (33) 및 승강 부재 (62) 에 대해 회전 가능하다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 가동 척 (32a) 은, 기판 (W) 에 접촉하는 척 헤드 (38) 와, 척 헤드 (38) 로부터 하방으로 연장되는 베이스 샤프트 (39) 를 포함한다. 고정 척 (32b) 에 대해서도 동일하다 (도 6a 참조). 척 헤드 (38) 및 베이스 샤프트 (39) 는, 각각의 부재여도 되고, 일체의 부재여도 된다. 척 헤드 (38) 는, 기판 (W) 을 하방으로부터 지지하는 지지부 (38b) 와, 기판 (W) 의 외주부에 압박되는 파지부 (38a) 를 포함한다. 파지부 (38a) 는, 내방에 개방된 단면 V 자상의 수용홈을 형성하는 2 개의 홈 내면을 포함한다. 지지부 (38b) 는, 회전 축선 (A1) 을 향해 파지부 (38a) 로부터 비스듬하게 하방으로 연장되는 경사면을 포함한다. 지지부 (38b) 및 파지부 (38a) 는, 스핀 베이스 (33) 의 상방에 배치되어 있다. 파지부 (38a) 는, 기판 (W) 의 둘레에 배치된다. 지지부 (38b) 는, 기판 (W) 의 하방에 배치된다.
베이스 샤프트 (39) 는, 상하 방향으로 연장되는 원기둥상이다. 베이스 샤프트 (39) 는, 스핀 베이스 (33) 를 상하 방향으로 관통하는 관통부 (33p) 에 삽입되어 있다. 관통부 (33p) 로의 액체의 진입은, 척 부재 (32) 를 둘러싸는 환상 시일 (41) 에 의해 방지된다. 베이스 샤프트 (39) 는, 관통부 (33p) 내에 배치된 미끄러짐 베어링 (42) 을 개재하여 스핀 베이스 (33) 에 지지되어 있다. 가동 척 (32a) 및 고정 척 (32b) 의 어느 베이스 샤프트 (39) 도, 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동 가능하다. 고정 척 (32b) 의 베이스 샤프트 (39) 는, 승강 부재 (62) 에 고정되어 있다. 가동 척 (32a) 의 베이스 샤프트 (39) 는, 승강 부재 (62) 에 대해 척 회동 축선 (A2) 둘레로 회전 가능하다.
가동 척 (32a) 의 베이스 샤프트 (39) 는, 승강 부재 (62) 를 상하 방향으로 관통하는 관통부 (62p) 에 삽입되어 있다. 가동 척 (32a) 의 베이스 샤프트 (39) 는, 승강 부재 (62) 로부터 하방으로 돌출되어 있다. 가동 척 (32a) 의 베이스 샤프트 (39) 는, 관통부 (62p) 내에 배치된 구름 베어링 (44) 을 개재하여 승강 부재 (62) 에 지지되어 있다. 가동 척 (32a) 은, 척 회동 축선 (A2) 에 상당하는 베이스 샤프트 (39) 의 중심선 둘레로 승강 부재 (62) 에 대해 회전 가능하다. 승강 부재 (62) 를 상하 방향으로 이동시키는 힘은, 구름 베어링 (44) 을 개재하여 가동 척 (32a) 으로 전달된다. 가동 척 (32a) 은, 승강 부재 (62) 와 함께 상하 방향으로 이동한다.
반송 로봇 (R1) 은, 각 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 위치하고 있는 상태에서, 핸드 (H1) 상의 기판 (W) 을 각 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 상에 둔다. 이 상태에서 척 개폐 기구 (34) 가 각 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치 쪽으로 이동시키면, 복수의 지지부 (38b) 에 의해 기판 (W) 이 들어 올려지면서, 복수의 파지부 (38a) 가 기판 (W) 의 외주부에 접근한다. 이로써, 모든 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 가 기판 (W) 으로부터 떨어지고, 모든 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 가 기판 (W) 의 외주부에 압박된다. 이 상태에서 척 개폐 기구 (34) 가 각 가동 척 (32a) 을 개방 위치 쪽으로 이동시키면, 모든 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 가 기판 (W) 으로부터 떨어지고, 모든 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 가 기판 (W) 의 외주부에 접한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 척 개폐 기구 (34) 는, 복수의 가동 척 (32a) 을 개방 위치 쪽으로 이동시키는 오픈 기구와, 복수의 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치 쪽으로 이동시키는 클로우즈 기구를 포함한다. 클로우즈 기구는, 복수의 가동 척 (32a) 에 각각 감긴 복수의 코일 스프링 (51) 을 포함한다. 오픈 기구는, 복수의 가동 척 (32a) 에 각각 고정된 복수의 종동 마그넷 (55) 과, 복수의 종동 마그넷 (55) 을 이동시킴으로써 복수의 가동 척 (32a) 을 개방 위치 쪽으로 이동시키는 구동 마그넷 (56) 을 포함한다.
코일 스프링 (51) 은, 가동 척 (32a) 의 베이스 샤프트 (39) 에 감겨 있다. 코일 스프링 (51) 은, 승강 부재 (62) 의 하방에 배치되어 있다. 코일 스프링 (51) 은, 승강 부재 (62) 에 장착된 케이싱 (52) 에 수용되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 일단부는, 승강 부재 (62) 에 대해 고정된 유지부 (53) 의 삽입 구멍에 삽입되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 타단부는, 가동 척 (32a) 의 외주면에서 개구하는 유지 구멍 (54) 에 삽입되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 일단부는, 승강 부재 (62) 에 대한 이동이 규제되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 타단부는, 가동 척 (32a) 에 대한 이동이 규제되어 있다.
코일 스프링 (51) 은, 가동 척 (32a) 을 원점 위치로 유지한다. 도 5 는, 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다. 원점 위치, 개방 위치, 및 폐쇄 위치는, 척 회동 축선 (A2) 둘레의 회전각이 상이한 각각의 위치이다. 폐쇄 위치는, 가동 척 (32a) 의 회전 방향에 관해서 원점 위치 및 개방 위치 사이의 위치이다. 가동 척 (32a) 을 원점 위치로부터 개방 위치로 회동시키면, 코일 스프링 (51) 이 탄성 변형하여, 가동 척 (32a) 을 원점 위치로 되돌리는 복원력이 발생한다. 이로써, 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치 쪽으로 이동시키는 힘이 발생한다.
복수의 종동 마그넷 (55) 은, 각각 복수의 케이싱 (52) 내에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 척 하우징 (37) 내에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 케이싱 (52) 및 척 하우징 (37) 에 의해 종동 마그넷 (55) 으로부터 이격되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 종동 마그넷 (55) 보다 내방에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 스핀 모터 (36) 보다 외방에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 종동 마그넷 (55) 의 바로 아래에 배치되어 있어도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 구동 마그넷 (56) 은, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원을 따라 배치되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 평면으로 볼 때에 있어서, 어느 종동 마그넷 (55) 에도 직경 방향으로 대향하고 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 평면으로 볼 때 환상이다. 구동 마그넷 (56) 은, 전체 둘레에 걸쳐 연속한 링이어도 되고, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원주 상에 배치된 복수의 마그넷을 포함하고 있어도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 척 개폐 기구 (34) 의 오픈 기구는, 구동 마그넷 (56) 및 종동 마그넷 (55) 에 추가하여, 구동 마그넷 (56) 을 이동시킴으로써 종동 마그넷 (55) 과 구동 마그넷 (56) 의 간격을 변경하는 개폐 액추에이터 (57) 를 포함한다. 종동 마그넷 (55) 과 구동 마그넷 (56) 간에 작용하는 자력 (磁力) 의 강도는, 종동 마그넷 (55) 과 구동 마그넷 (56) 의 간격에 따라 변경된다.
개폐 액추에이터 (57) 는, 척 하우징 (37) 내에 배치되어 있다. 개폐 액추에이터 (57) 는, 상측 위치 (도 2 에서 2 점 쇄선으로 나타내는 위치) 와 하측 위치 (도 2 에서 실선으로 나타내는 위치) 사이에서 구동 마그넷 (56) 을 상하 방향으로 이동시킨다. 상측 위치는, 구동 마그넷 (56) 및 종동 마그넷 (55) 간에 작용하는 자력 (인력 또는 척력) 이 코일 스프링 (51) 의 복원력을 상회하여, 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치되는 위치이다. 하측 위치는, 구동 마그넷 (56) 및 종동 마그넷 (55) 간에 작용하는 자력이 코일 스프링 (51) 의 복원력을 하회하여, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치에 배치되는 위치이다.
개폐 액추에이터 (57) 는, 에어 실린더이다. 개폐 액추에이터 (57) 는, 에어 실린더 대신에, 전동 모터와, 전동 모터의 회전을 상하 방향으로의 구동 마그넷 (56) 의 이동으로 변환하는 볼 나사 및 볼 너트를 구비하고 있어도 된다. 개폐 액추에이터 (57) 는, 에어 실린더의 축 방향으로 연장되는 로드와, 로드에 연결된 피스톤과, 로드 및 피스톤을 둘러싸는 통상의 실린더 튜브를 포함한다. 구동 마그넷 (56) 은, 에어 실린더의 로드에 연결되어 있다. 구동 마그넷 (56) 은, 에어 실린더의 로드와 함께 상하 방향으로 이동한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (31) 은, 복수의 척 부재 (32) 를 스핀 베이스 (33) 에 대해 승강시킴으로써, 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 과 후술하는 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격을 변경하는 간격 변경 기구 (61) 를 포함한다. 간격 변경 기구 (61) 는, 복수의 척 부재 (32) 를 지지하는 승강 부재 (62) 와, 승강 부재 (62) 를 상하 방향으로 안내하는 복수의 가이드 부재 (64) 와, 승강 부재 (62) 를 상하 방향으로 이동시키는 동력을 발생시키는 승강 구동 유닛 (66) 을 포함한다.
승강 부재 (62) 는, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원환상이다. 승강 부재 (62) 는, 척 하우징 (37) 을 둘러싸고 있다. 승강 부재 (62) 는, 스핀 베이스 (33) 의 하방에 배치되어 있다. 승강 부재 (62) 는, 스핀 베이스 (33) 에 고정된 통상의 스커트 (63) 에 둘러싸여 있다. 승강 부재 (62) 는, 척 하우징의 환상부 (37b) 의 상방에 배치되어 있다. 복수의 척 부재 (32) 는, 승강 부재 (62) 의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 승강 부재 (62) 가 상하 방향으로 이동하면, 모든 척 부재 (32) 가 승강 부재 (62) 와 함께 상하 방향으로 이동한다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 가이드 부재 (64) 는, 간격을 두고 둘레 방향으로 배열되어 있다. 가이드 부재 (64) 는, 상하 방향으로 연장되는 가이드 샤프트 (64a) 와, 평면으로 볼 때 가이드 샤프트 (64a) 보다 큰 가이드 스토퍼 (64b) 를 포함한다. 가이드 샤프트 (64a) 는, 승강 부재 (62) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 (65) 에 삽입되어 있다. 가이드 스토퍼 (64b) 는, 승강 부재 (62) 의 하방에 배치되어 있다. 가이드 스토퍼 (64b) 는, 평면으로 볼 때 승강 부재 (62) 의 관통 구멍 (65) 보다 크다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 가이드 샤프트 (64a) 는, 스핀 베이스 (33) 로부터 하방으로 연장되어 있다. 가이드 샤프트 (64a) 는, 스핀 베이스 (33) 에 고정되어 있다. 가이드 스토퍼 (64b) 는, 가이드 샤프트 (64a) 에 고정되어 있다. 승강 부재 (62) 는, 스핀 베이스 (33) 와 가이드 스토퍼 (64b) 사이에 배치되어 있다. 승강 부재 (62) 는, 승강 부재 (62) 의 하면이 가이드 스토퍼 (64b) 에 접하는 하측 위치와, 승강 부재 (62) 가 가이드 스토퍼 (64b) 로부터 상방으로 떨어진 상측 위치 사이에서, 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동 가능하다.
승강 구동 유닛 (66) 은, 예를 들어 자력으로 승강 부재 (62) 를 승강시키는 자력 발생 유닛이다. 자력 발생 유닛은, 승강 부재 (62) 에 고정된 종동 마그넷 (67) 과, 종동 마그넷 (67) 을 상승시킴으로써 승강 부재 (62) 를 상승시키는 구동 마그넷 (68) 과, 구동 마그넷 (68) 을 상하 방향으로 이동시킴으로써 종동 마그넷 (67) 과 구동 마그넷 (68) 간에 작용하는 자력의 강도를 변경하는 승강 액추에이터 (69) 를 포함한다.
종동 마그넷 (67) 은, 승강 부재 (62) 에 고정되어 있다. 종동 마그넷 (67) 은, 승강 부재 (62) 와 함께 상하 방향으로 이동한다. 종동 마그넷 (67) 은, 척 하우징 (37) 의 밖에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (68) 및 승강 액추에이터 (69) 는, 척 하우징 (37) 안에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 척 하우징 (37) 에 의해 종동 마그넷 (67) 으로부터 이격되어 있다.
구동 마그넷 (68) 은, 스핀 모터 (36) 보다 외방에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 종동 마그넷 (67) 보다 하방에 배치되어 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 척 하우징 (37) 을 개재하여 상하 방향으로 종동 마그넷 (67) 에 대향하고 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 평면으로 볼 때 종동 마그넷 (67) 의 적어도 일부와 겹쳐져 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 평면으로 볼 때 종동 마그넷 (67) 과 겹쳐져 있지 않아도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 종동 마그넷 (67) 및 구동 마그넷 (68) 은, 모두 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원을 따라 배치되어 있다. 종동 마그넷 (67) 은, 평면으로 볼 때 원호상이다. 구동 마그넷 (68) 은, 평면으로 볼 때 환상이다. 구동 마그넷 (68) 은, 전체 둘레에 걸쳐 연속한 링이어도 되고, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원주 상에 배치된 복수의 마그넷을 포함하고 있어도 된다. 간격 변경 기구 (61) 의 구동 마그넷 (68) 과 척 개폐 기구 (34) 의 구동 마그넷 (56) 은, 회전 축선 (A1) 으로부터의 거리가 상이한 각각의 위치에 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 승강 액추에이터 (69) 는, 에어 실린더이다. 승강 액추에이터 (69) 는, 에어 실린더 대신에, 전동 모터와, 전동 모터의 회전을 상하 방향으로의 구동 마그넷 (68) 의 이동으로 변환하는 볼 나사 및 볼 너트를 구비하고 있어도 된다. 승강 액추에이터 (69) 는, 에어 실린더의 축 방향으로 연장되는 로드와, 로드에 연결된 피스톤과, 로드 및 피스톤을 둘러싸는 통상의 실린더 튜브를 포함한다. 구동 마그넷 (68) 은, 에어 실린더의 로드에 연결되어 있다. 구동 마그넷 (68) 은, 에어 실린더의 로드와 함께 상하 방향으로 이동한다.
승강 액추에이터 (69) 는, 상측 위치 (도 2 에서 이점 쇄선으로 나타내는 위치) 와 하측 위치 (도 2 에서 실선으로 나타내는 위치) 사이에서 구동 마그넷 (68) 을 상하 방향으로 이동시킨다. 구동 마그넷 (68) 이 상측 위치 쪽으로 상승하면, 종동 마그넷 (67) 은, 종동 마그넷 (67) 과 구동 마그넷 (68) 간에 작용하는 자력 (반력) 에 의해 들어 올려진다. 그것에 수반하여, 승강 부재 (62) 가 상승한다. 구동 마그넷 (68) 이 상측 위치에 도달하면, 승강 부재 (62) 는 상측 위치에 배치된다. 구동 마그넷 (68) 이 상측 위치로부터 하측 위치까지 하강하면, 각 가이드 부재 (64) 의 가이드 스토퍼 (64b) 가 승강 부재 (62) 에 접촉하고, 승강 부재 (62) 가 하측 위치에 배치된다.
모든 척 부재 (32) 는, 승강 부재 (62) 의 승강에 수반하여 상측 위치와 하측 위치 사이에서 이동한다. 후술하는 발열 부재 (72) 는, 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 에 지지되는 기판 (W) 의 하방에 배치된다. 척 부재 (32) 의 상측 위치는, 기판 (W) 및 발열 부재 (72) 가 서로 떨어진 퇴피 위치이다. 척 부재 (32) 의 하측 위치는, 기판 (W) 및 발열 부재 (72) 가 서로 근접한 근접 위치이다.
복수의 척 부재 (32) 가 근접 위치에 대응하는 하측 위치에 위치하고 있을 때, 발열 부재 (72) 의 상면으로부터 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 의 하면까지의 거리 (D1) (도 7 참조) 는, 기판 (W) 을 그 아래로부터 지지하는 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 의 두께 (T1) 보다 작다. 당해 거리 (D1) 는, 예를 들어 0.1 ∼ 10 mm 이다. 그 때문에, 이때 반송 로봇 (R1) 은, 복수의 척 부재 (32) 상에 기판 (W) 을 두거나, 복수의 척 부재 (32) 로부터 기판 (W) 을 취하거나 할 수 없다.
도 6a ∼ 도 6b 는, 스핀 척 (31) 과 반송 로봇 (R1) 간에서의 기판 (W) 의 수수에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
반송 로봇 (R1) 이 복수의 척 부재 (32) 상에 기판 (W) 을 둘 때는, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 승강 액추에이터 (69) 가 복수의 척 부재 (32) 를 상측 위치에 위치시키고, 개폐 액추에이터 (57) 가 가동 척 (32a) 을 개방 위치에 위치시킨다. 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 이 상태에서, 핸드 (H1) 에 지지된 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 에 두어진다. 그 후, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 가 발열 부재 (72) 에 접촉하지 않는 이동량으로 핸드 (H1) 를 하방으로 이동시킨다. 이로써, 핸드 (H1) 가 기판 (W) 으로부터 떨어진다. 계속해서, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 를 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로부터 퇴피시킨다.
개폐 액추에이터 (57) 는, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 가 기판 (W) 의 하방으로부터 퇴피한 후, 가동 척 (32a) 을 원점 위치 쪽으로 이동시킨다. 이때, 가동 척 (32a) 은, 원점 위치에 도달하는 일 없이, 원점 위치의 앞의 위치인 폐쇄 위치에서 정지한다. 이로써, 가동 척 (32a) 의 파지부 (38a) 가 코일 스프링 (51) 의 복원력으로 기판 (W) 의 외주부에 압박된다. 그것에 수반하여, 고정 척 (32b) 의 파지부 (38a) 도 기판 (W) 의 외주부에 압박된다. 이로써, 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 에 파지된다.
반송 로봇 (R1) 이 복수의 척 부재 (32) 로부터 기판 (W) 을 취할 때는, 승강 액추에이터 (69) 가 복수의 척 부재 (32) 를 상측 위치로 이동시킨다. 그 후, 개폐 액추에이터 (57) 가 가동 척 (32a) 을 개방 위치로 이동시킨다. 이로써, 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 모든 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 가 기판 (W) 의 외주부로부터 떨어지고, 모든 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 가 기판 (W) 의 외주부에 접한다. 이 상태에서, 반송 로봇 (R1) 은, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이에 핸드 (H1) 를 삽입하고, 핸드 (H1) 를 상방으로 이동시킨다. 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 이 과정에서, 기판 (W) 은, 모든 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 로부터 떨어지고, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 에 지지된다.
다음으로, 기판 (W) 을 하방으로부터 가열하는 IH 가열 기구 (71) 에 대해 설명한다.
도 7 은, 스핀 척 (31) 에 설치된 IH 가열 기구 (71) 에 대해 설명하기 위한 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 8 은, 가열 코일 (73) 의 배치에 대해 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (31) 은, 복수의 척 부재 (32) 에 유지되고 있는 기판 (W) 을 가열하는 IH 가열 기구 (71) 를 포함한다. IH 가열 기구 (71) 는, 기판 (W) 을 가열하는 발열 부재 (72) 와, 전력이 공급되는 가열 코일 (73) 과, 가열 코일 (73) 에 전력을 공급함으로써 발열 부재 (72) 에 가해지는 교번 자계를 발생시켜 발열 부재 (72) 를 발열시키는 IH 회로 (74) 를 포함한다. IH 가열 기구 (71) 는, 추가로 발열 부재 (72) 이외의 부재를 교번 자계로부터 보호하는 자기 차단 부재 (77) 와, 가열 코일 (73) 을 지지하는 지지 부재 (78) 를 포함한다.
발열 부재 (72) 는, 교번 자계에서 기인하는 와전류의 발생에 수반하여 줄열을 발생하는 도체이다. 발열 부재 (72) 는, 서셉터라고도 불린다. 발열 부재 (72) 의 적어도 표면은, 내약품성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 동일하게, 스핀 베이스 (33) 의 적어도 표면은, 내약품성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 즉, 약액에 접하는 모든 부분은, 내약품성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 이것은, 척 부재 (32) 등의 발열 부재 (72) 및 스핀 베이스 (33) 이외의 부재에 대해서도 동일하다.
발열 부재 (72) 는, 일체화된 복수의 부재여도 되고, 단일의 일체의 부재여도 된다. 예를 들어, 발열 부재 (72) 는, 카본제의 심재와 심재의 표면을 덮는 탄화규소 (SiC) 제의 코팅층을 포함하고 있어도 되고, 유리상 탄소 (Glassy carbon) 로 형성되어 있어도 된다. 발열 부재 (72) 는, 금속 등의 이들 이외의 재료로 형성되어 있어도 된다. 또, 교번 자계의 영향이 기판 (W) 의 표면에 형성된 디바이스에 미치는 것을 방지하기 위해서, 자계를 차단하는 철 등의 연자성 재료로 발열 부재 (72) 의 적어도 일부를 형성해도 된다.
발열 부재 (72) 는, 기판 (W) 과 스핀 베이스 (33) 사이에 배치된 판상부 (72a) 를 포함한다. 판상부 (72a) 는, 예를 들어 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원환상이다. 판상부 (72a) 의 두께 (상하 방향의 길이) 는, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 보다 작다. 판상부 (72a) 의 상면 및 하면은, 기판 (W) 의 상면 및 하면과 평행이다. 판상부 (72a) 의 하면은, 공간을 개재하여 스핀 베이스 (33) 의 상면에 평행으로 대향하고 있다. 스핀 베이스 (33) 의 상면으로부터 판상부 (72a) 의 하면까지의 거리는, 판상부 (72a) 의 상면으로부터 기판 (W) 의 하면까지의 거리 (D1) 와 동일해도 되고, 당해 거리 (D1) 보다 길거나 또는 짧아도 된다.
복수의 척 부재 (32) 가 기판 (W) 을 파지하고 있고, 하측 위치에 위치하고 있을 때, 판상부 (72a) 의 상면은, 기판 (W) 의 하면에 근접한다. 이때, 판상부 (72a) 의 상면으로부터 기판 (W) 의 하면까지의 상하 방향의 거리 (D1) 는, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 의 두께 (T1) 보다 짧다. 그 한편으로, 복수의 척 부재 (32) 가 기판 (W) 을 파지하고 있고, 상측 위치에 위치하고 있을 때, 판상부 (72a) 의 상면으로부터 기판 (W) 의 하면까지의 상하 방향의 거리 (D1) 는, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 의 두께 (T1) 보다 길다. 따라서, 복수의 척 부재 (32) 가 상측 위치에 위치하고 있을 때이면, 반송 로봇 (R1) 은, 복수의 척 부재 (32) 에 기판 (W) 을 두거나, 복수의 척 부재 (32) 로부터 기판 (W) 을 취하거나 할 수 있다.
발열 부재 (72) 는, 판상부 (72a) 로부터 하방으로 연장되는 복수의 다리부 (72b) 를 포함한다. 다리부 (72b) 는, 스핀 베이스 (33) 의 일부여도 된다. 즉, 스핀 베이스 (33) 는, 기판 (W) 의 직경보다 큰 외경을 갖는 원판부와, 원판부의 수평인 상면으로부터 상방으로 연장되는 복수의 다리부 (72b) 를 포함하고 있어도 된다. 다리부 (72b) 는, 판상부 (72a) 의 하면으로부터 스핀 베이스 (33) 의 상면으로 연장되어 있다. 판상부 (72a) 는, 복수의 다리부 (72b) 에 의해 지지되고 있다. 발열 부재 (72) 는, 스핀 베이스 (33) 에 고정되어 있다. 발열 부재 (72) 는, 스핀 베이스 (33) 와 함께 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 척 부재 (32) 는, 각각 발열 부재 (72) 의 복수의 관통부 (72p) 에 삽입되어 있다. 관통부 (72p) 는, 발열 부재 (72) 의 외주부를 상하 방향으로 관통하고 있다. 관통부 (72p) 는, 판상부 (72a) 의 외주면에서 개구하는 노치여도 되고, 전체 둘레가 폐쇄된 관통 구멍이어도 된다. 판상부 (72a) 의 외주면은, 척 부재 (32) 의 내단보다 외방에 위치하고 있다. 판상부 (72a) 의 외경, 요컨대 발열 부재 (72) 의 외경은, 스핀 베이스 (33) 의 외경보다 작고, 기판 (W) 의 외경보다 크다. 발열 부재 (72) 의 외경은, 기판 (W) 의 외경과 동일해도 되고, 기판 (W) 의 외경보다 작아도 된다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 가열 코일 (73) 은, 지지 부재 (78) 와 스핀 베이스 (33) 사이에 배치되어 있다. 가열 코일 (73) 은, 스핀 베이스 (33) 의 하면으로부터 하방으로 떨어져 있다. 가열 코일 (73) 은, 평면으로 볼 때 발열 부재 (72) 에 겹치도록 배치되어 있다. 가열 코일 (73) 은, 발열 부재 (72) 로부터 떨어져 있고, 물리적으로는 발열 부재 (72) 에 접속되어 있지 않다. 가열 코일 (73) 은, 직경 방향으로 간격을 두고 스핀축 (35) 을 둘러싸고 있다. 복수의 척 부재 (32) 는, 가열 코일 (73) 의 둘레에 배치되어 있다. 가열 코일 (73) 은, 척 부재 (32) 로부터 직경 방향으로 떨어져 있다. 가열 코일 (73) 의 외단은, 스핀 모터 (36) 의 외주면보다 외방에 배치되어 있다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 가열 코일 (73) 은, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 환상 영역에 배치되어 있다. 도 8 은, 서로 독립된 2 개의 가열 코일 (73) 이 각각 2 개의 환상 영역에 배치되어 있는 예를 나타내고 있다. 2 개의 가열 코일 (73) 은, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 내측 환상 영역 (RI) 에 배치된 내측 코일 (73I) 과, 내측 환상 영역 (RI) 을 동심원상으로 둘러싸는 외측 환상 영역 (RO) 에 배치된 외측 코일 (73O) 을 포함한다. 2 개의 가열 코일 (73) 은, 각각 2 개의 IH 회로 (74) 에 접속되어 있다. 2 개의 가열 코일 (73) 을 흐르는 교류 전류의 주파수는, 2 개의 IH 회로 (74) 에 의해 개별적으로 변경된다.
발열 부재 (72) 는, 가열 코일 (73) 의 근방에 발생하는 교번 자계 내에 배치된다. 가열 코일 (73) 을 흐르는 교류 전류의 주파수는, IH 회로 (74) 에 의해 변경된다. 발열 부재 (72) 의 온도는, 가열 코일 (73) 을 흐르는 교류 전류의 주파수에 의해 변경된다. IH 회로 (74) 는, 제어 장치 (3) 로 제어된다. 서로 독립된 2 개의 가열 코일 (73) 이 설치되어 있으므로, 제어 장치 (3) 는, 발열 부재 (72) 의 온도가 균일해지도록 발열 부재 (72) 를 발열시킬 수도 있고, 직경 방향의 온도 구배가 발열 부재 (72) 에 발생하도록 발열 부재 (72) 를 발열시킬 수도 있다.
발열 부재 (72) 의 온도는, 온도계 (75) 에 의해 검출된다. 도 8 은, 회전 축선 (A1) 으로부터의 거리가 상이한 2 개의 위치에서 발열 부재 (72) 의 온도를 검출하는 2 개의 온도계 (75) 가 설치되어 있는 예를 나타내고 있다. 온도계 (75) 의 수는, 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 된다. 온도계 (75) 의 검출값은, 제어 장치 (3) 에 입력된다. 제어 장치 (3) 는, 온도계 (75) 의 검출값에 기초하여 IH 회로 (74) 를 제어함으로써, 발열 부재 (72) 의 온도를 목표 온도에 접근시킨다. 이로써, 발열 부재 (72) 가 고정밀도로 목표 온도로 유지된다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 온도계 (75) 는, 가열 코일 (73) 의 하방에 배치되어 있다. 온도계 (75) 는, 가열 코일 (73) 의 간극을 개재하여 스핀 베이스 (33) 에 대향하고 있다. 온도계 (75) 는, 물체로부터 방출되는 적외선이나 가시광선의 강도를 검출함으로써, 물체의 온도를 검출하는 방사 온도계이다. 온도계 (75) 는, 발열 부재 (72) 에 비접촉으로 발열 부재 (72) 의 온도를 검출하는 비접촉 온도계이다. 온도계 (75) 는, 복수의 투명 부재 (76) 로 막힌 스핀 베이스 (33) 의 복수의 검출창을 통하여 발열 부재 (72) 의 온도를 검출한다. 검출창은, 스핀 베이스 (33) 를 상하 방향으로 관통하고 있다. 투명 부재 (76) 는, 적외선을 포함하는 광을 투과하는 투명한 재료로 형성되어 있다.
온도계 (75) 는, 지지 부재 (78) 에 지지되어 있다. 발열 부재 (72) 가 스핀 베이스 (33) 와 함께 회전했다고 해도, 온도계 (75) 는 회전하지 않는다. 그 한편으로, 스핀 베이스 (33) 가 회전하면, 스핀 베이스 (33) 에 설치된 복수의 검출창도 회전한다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스 (33) 의 복수의 검출창은, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원주 상에서 둘레 방향으로 배열되어 있다. 따라서, 스핀 베이스 (33) 가 회전하고 있는 거의 모든 기간, 복수의 검출창 중 어느 것이 온도계 (75) 에 대향한다. 그 때문에, 온도계 (75) 는, 스핀 베이스 (33) 가 회전하고 있는 때여도, 발열 부재 (72) 의 온도를 검출할 수 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 자기 차단 부재 (77) 는, 가열 코일 (73) 을 둘러싸는 통상의 외벽부 (77a) 와, 가열 코일 (73) 의 하방에 위치하는 하벽부 (77b) 를 포함한다. 자기 차단 부재 (77) 는, 철 등의 연자성 재료로 형성되어 있다. 하벽부 (77b) 는, 상하 방향에 있어서의 가열 코일 (73) 과 지지 부재 (78) 사이에 위치하고 있다. 하벽부 (77b) 는, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원환상이다. 외벽부 (77a) 는, 하벽부 (77b) 의 외주부로부터 상방으로 연장되어 있다. 외벽부 (77a) 는, 직경 방향에 있어서의 가열 코일 (73) 과 척 부재 (32) 사이에 위치하고 있다. 척 부재 (32) 등의 가열 코일 (73) 의 근방에 위치하는 부재는, 자기 차단 부재 (77) 에 의해 교번 자계로부터 차단된다.
지지 부재 (78) 는, 챔버 (4) 의 저부 (4a) 에 대해 고정되어 있다. 도 7 은, 지지 부재 (78) 가 스핀 모터 (36) 의 스테이터 (36a) 에 지지되어 있는 예를 나타내고 있다. 지지 부재 (78) 는, 스핀 모터 (36) 보다 상방에 배치되어 있다. 지지 부재 (78) 는, 회전 축선 (A1) 을 둘러싸는 원환상이다. 지지 부재 (78) 의 외경은, 스핀 모터 (36) 의 외경보다 크다. 지지 부재 (78) 의 외주부는, 척 하우징 (37) 의 상측 통상부 (37c) 의 상방에 위치하고 있다. 스핀축 (35) 은, 지지 부재 (78) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 지지 부재 (78) 는, 직경 방향으로 간격을 두고 스핀축 (35) 을 둘러싸고 있다.
제어 장치 (3) 가 가열 코일 (73) 에의 전력 공급을 개시하면, 교번 자계가 가열 코일 (73) 의 근방에 발생하고, 발열 부재 (72) 가 발열한다. 그것에 수반하여, 발열 부재 (72) 의 온도가 급속히 상승하고, 발열 부재 (72) 의 목표 온도 또는 그 부근으로 유지된다. 이로써, 기판 (W) 의 온도가 급속히 상승하여, 기판 (W) 의 목표 온도 또는 그 부근으로 유지된다. 스핀 모터 (36) 의 회전은, 스핀축 (35) 및 스핀 베이스 (33) 를 개재하여 발열 부재 (72) 로 전달된다. 따라서, 제어 장치 (3) 가 발열 부재 (72) 를 발열시키고 있을 때에, 스핀 모터 (36) 가 회전하면, 발열 부재 (72) 는, 기판 (W) 을 가열하면서, 기판 (W) 과 함께 회전한다.
전술한 바와 같이, 발열 부재 (72) 의 판상부 (72a) 의 두께 (T1) 는, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 보다 작다. 이와 같이, 발열 부재 (72) 가 얇기 때문에, 발열 부재 (72) 의 체적을 줄일 수 있어, 발열 부재 (72) 의 열용량을 줄일 수 있다. 이로써, 발열 부재 (72) 를 곧바로 목표 온도에 도달시킬 수 있다. 또한, 발열 부재 (72) 의 적어도 일부가 탄소 등의 열전도율이 큰 재료로 형성되어 있는 경우에는, 발열 부재 (72) 가 목표 온도에 도달할 때까지의 시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한, 발열 부재 (72) 의 온도의 불균일을 저감할 수도 있다.
다음으로, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실행되는 기판 (W) 의 처리의 일례에 대해 설명한다.
도 9 는, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실행되는 기판 (W) 의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다. 도 10a ∼ 도 10f 는, 도 9 에 나타내는 기판 (W) 의 처리의 일례에 포함되는 각 공정이 실행되고 있을 때의 기판 (W) 의 상태를 나타내는 모식도이다. 이하의 각 공정은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다. 바꾸어 말하면, 제어 장치 (3) 는, 이하의 각 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서 기판 (W) 을 처리할 때는, 챔버 (4) 내에 기판 (W) 을 반입하는 반입 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S1).
구체적으로는, 기판 (W) 이 챔버 (4) 내에 반입되기 전에, 모든 스플래쉬 가드 (28) 가 하측 위치에 배치되고, 제 1 약액 노즐 (5) 을 포함하는 모든 가동 노즐이 대기 위치에 배치된다. 또한, 모든 척 부재 (32) 가 상측 위치에 배치되고, 모든 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치된다. 이 상태에서, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 를 챔버 (4) 내로 진입시키고, 핸드 (H1) 상의 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 상에 둔다. 이로써, 기판 (W) 이 챔버 (4) 내에 반입되고, 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 에 지지된다.
그 후, 반송 로봇 (R1) 이 핸드 (H1) 를 챔버 (4) 의 내부로부터 퇴피시킨다. 또, 개폐 액추에이터 (57) 가 모든 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치로 이동시킨다. 이로써, 기판 (W) 이, 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 로부터 떨어지고, 복수의 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 에 파지된다. 그 후, 승강 액추에이터 (69) 가 모든 척 부재 (32) 를 하측 위치로 이동시킨다. 계속해서, 스핀 모터 (36) 가 회전을 개시한다. 스핀 모터 (36) 의 회전은, 스핀 베이스 (33) 및 척 부재 (32) 를 개재하여 기판 (W) 에 전달된다. 이로써, 기판 (W) 이 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다.
다음으로, 도 10a 에 나타내는 바와 같이, 약액의 일례인 SPM 을 기판 (W) 의 상면에 공급하는 제 1 약액 공급 공정 (도 9 의 스텝 S2) 과, 기판 (W) 과 기판 (W) 상의 SPM 을 가열하는 제 1 가열 공정 (도 9 의 스텝 S3) 이, 병행하여 실시된다.
제 1 약액 공급 공정에 관해서는, 제 1 노즐 이동 기구 (8) 가, 제 1 약액 노즐 (5) 을 대기 위치로부터 처리 위치로 이동시키고, 가드 승강 유닛이, 어느 스플래쉬 가드 (28) 를 기판 (W) 의 외주부에 대향시킨다. 그 후, 제 1 약액 밸브 (7) 가 개방되고, 제 1 약액 노즐 (5) 이 SPM 의 토출을 개시한다. 제 1 약액 노즐 (5) 은, 실온보다 고온 (예를 들어, 140 ℃) 의 SPM 을 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면을 향하여 토출한다. 이 상태에서, 제 1 노즐 이동 기구 (8) 는, 제 1 약액 노즐 (5) 을 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 상면에 대한 SPM 의 착액 위치를 중앙부와 외주부 사이에서 이동시킨다. 제 1 약액 밸브 (7) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 1 약액 밸브 (7) 가 폐쇄되고, SPM 의 토출이 정지된다. 그 후, 제 1 노즐 이동 기구 (8) 가, 제 1 약액 노즐 (5) 을 대기 위치로 퇴피시킨다.
제 1 약액 노즐 (5) 로부터 토출된 SPM 은, 기판 (W) 의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 그 때문에, SPM 이 기판 (W) 의 상면 전역에 공급되고, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 SPM 의 액막이 기판 (W) 상에 형성된다. 이로써, 레지스트막 등의 이물질이 SPM 에 의해 기판 (W) 으로부터 제거된다. 또한, 제 1 노즐 이동 기구 (8) 는, 기판 (W) 이 회전하고 있는 상태에서, 기판 (W) 의 상면에 대한 SPM 의 착액 위치를 중앙부와 외주부 사이에서 이동시키므로, SPM 의 착액 위치가 기판 (W) 의 상면 전역을 통과하고, 기판 (W) 의 상면 전역이 주사된다. 그 때문에, SPM 이 기판 (W) 의 상면 전역에 직접 분사되고, 기판 (W) 의 상면 전역이 균일하게 처리된다.
제 1 가열 공정에 관해서는, 제어 장치 (3) 가 가열 코일 (73) 에의 전력 공급을 개시한다. 기판 (W) 과 기판 (W) 상의 SPM 이 발열 부재 (72) 에 의해 가열되는 것이면, 전력 공급의 개시는, 제 1 약액 밸브 (7) 가 개방되는 것과 동시여도 되고, 제 1 약액 밸브 (7) 가 개방되기 전 또는 후여도 된다. 가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 개시되면, 교번 자계가 가열 코일 (73) 의 근방에 발생하고, 발열 부재 (72) 가 발열한다. 그리고, 전력 공급의 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 정지된다. 전력 공급의 정지는, 제 1 약액 밸브 (7) 가 폐쇄되는 것과 동시여도 되고, 제 1 약액 밸브 (7) 가 폐쇄되기 전 또는 후여도 된다.
가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 개시되면, 발열 부재 (72) 가 곧바로 소정의 고온에 도달한다. 발열 부재 (72) 는, 예를 들어 제 1 약액 (SPM) 의 비점보다 높은 고온으로 유지된다. 발열 부재 (72) 의 상면은, 기판 (W) 의 하면으로부터 하방으로 떨어져 있지만, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 가 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로 진입할 수 없을 정도 기판 (W) 의 하면에 근접하고 있다. 또한, 기판 (W) 의 전역 또는 거의 전역이 평면으로 볼 때 발열 부재 (72) 에 겹쳐져 있다. 그 때문에, 기판 (W) 과 기판 (W) 상의 SPM 이 균일하게 가열되어, SPM 의 처리 능력이 높아진다. 이로써, 기판 (W) 이 SPM 에 의해 효율적으로 처리된다.
다음으로, 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 린스액의 일례인 순수를 기판 (W) 의 상면 및 하면 양방에 공급하는 제 1 린스액 공급 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S4).
구체적으로는, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되고, 린스액 노즐 (13) 이 순수의 토출을 개시한다. 이로써, 순수가, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 린스액 노즐 (13) 로부터 토출된다. 기판 (W) 의 상면에 착액한 순수는, 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판 (W) 상의 SPM 은, 린스액 노즐 (13) 로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 내어진다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
그 한편으로, 제 2 린스액 밸브 (18) 가 개방되고, 하면 노즐 (16) 이 순수의 토출을 개시한다. 이로써, 순수가, 회전하고 있는 기판 (W) 의 하면 중앙부를 향하여 하면 노즐 (16) 로부터 토출된다. 제 2 린스액 밸브 (18) 는, 제 1 린스액 밸브 (15) 와 동시에 개방되어도 되고, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되기 전 또는 후에 개방되어도 된다. 기판 (W) 의 하면에 착액한 순수는, 기판 (W) 의 하면을 따라 외방으로 흐른다. 기판 (W) 의 하면에 부착된 SPM 의 미스트 등은, 하면 노즐 (16) 로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 내어진다. 제 2 린스액 밸브 (18) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 2 린스액 밸브 (18) 가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
다음으로, 도 10c 에 나타내는 바와 같이, 약액의 일례인 SC1 을 기판 (W) 의 상면에 공급하는 제 2 약액 공급 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S5).
구체적으로는, 제 2 노즐 이동 기구 (12) 가, 제 2 약액 노즐 (9) 을 대기 위치로부터 처리 위치로 이동시키고, 가드 승강 유닛이, 제 1 약액 공급 공정 때와는 상이한 스플래쉬 가드 (28) 를 기판 (W) 의 외주부에 대향시킨다. 그 후, 제 2 약액 밸브 (11) 가 개방되고, 제 2 약액 노즐 (9) 이 SC1 의 토출을 개시한다. 이 상태에서, 제 2 노즐 이동 기구 (12) 는, 제 2 약액 노즐 (9) 을 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 상면에 대한 SC1 의 착액 위치를 중앙부와 외주부 사이에서 이동시킨다. 제 2 약액 밸브 (11) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 2 약액 밸브 (11) 가 폐쇄되고, SC1 의 토출이 정지된다. 그 후, 제 2 노즐 이동 기구 (12) 가, 제 2 약액 노즐 (9) 을 대기 위치로 퇴피시킨다.
제 2 약액 노즐 (9) 로부터 토출된 SC1 은, 기판 (W) 의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 그 때문에, SC1 이 기판 (W) 의 상면 전역에 공급되고, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 SC1 의 액막이 기판 (W) 상에 형성된다. 이로써, 파티클 등의 이물질이 SC1 에 의해 기판 (W) 으로부터 제거된다. 또한, 제 2 노즐 이동 기구 (12) 는, 기판 (W) 이 회전하고 있는 상태에서, 기판 (W) 의 상면에 대한 SC1 의 착액 위치를 중앙부와 외주부 사이에서 이동시키므로, SC1 의 착액 위치가 기판 (W) 의 상면 전역을 통과하고, 기판 (W) 의 상면 전역이 주사된다. 그 때문에, SC1 이 기판 (W) 의 상면 전역에 직접 분사되어, 기판 (W) 의 상면 전역이 균일하게 처리된다.
다음으로, 도 10b 에 나타내는 바와 같이, 린스액의 일례인 순수를 기판 (W) 의 상면 및 하면 양방에 공급하는 제 2 린스액 공급 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S6).
구체적으로는, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되고, 린스액 노즐 (13) 이 순수의 토출을 개시한다. 이로써, 순수가, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 린스액 노즐 (13) 로부터 토출된다. 기판 (W) 의 상면에 착액한 순수는, 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판 (W) 상의 SC1 은, 린스액 노즐 (13) 로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 내어진다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
그 한편으로, 제 2 린스액 밸브 (18) 가 개방되고, 하면 노즐 (16) 이 순수의 토출을 개시한다. 이로써, 순수가, 회전하고 있는 기판 (W) 의 하면 중앙부를 향하여 하면 노즐 (16) 로부터 토출된다. 제 2 린스액 밸브 (18) 는, 제 1 린스액 밸브 (15) 와 동시에 개방되어도 되고, 제 1 린스액 밸브 (15) 가 개방되기 전 또는 후에 개방되어도 된다. 기판 (W) 의 하면에 착액한 순수는, 기판 (W) 의 하면을 따라 외방으로 흐른다. 기판 (W) 의 하면에 부착된 SC1 의 미스트 등은, 하면 노즐 (16) 로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 내어진다. 제 2 린스액 밸브 (18) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제 2 린스액 밸브 (18) 가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
다음으로, 도 10d 에 나타내는 바와 같이, 유기 용제의 일례인 IPA (액체) 를 기판 (W) 에 공급하는 용제 공급 공정 (도 9 의 스텝 S7) 과, 기판 (W) 상의 IPA 와 기판 (W) 을 가열하는 제 2 가열 공정 (도 9 의 스텝 S8) 이, 병행하여 실시된다.
용제 공급 공정에 관해서는, 제 4 노즐 이동 기구 (25) 가, 용제 노즐 (19) 을 대기 위치로부터 처리 위치로 이동시키고, 가드 승강 유닛이, 제 1 및 제 2 약액 공급 공정 때와는 상이한 스플래쉬 가드 (28) 를 기판 (W) 의 외주부에 대향시킨다. 그 후, 용제 밸브 (21) 가 개방되고, 용제 노즐 (19) 이 IPA 의 토출을 개시한다. 이로써, IPA 가, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부를 향하여 용제 노즐 (19) 로부터 토출된다. 기판 (W) 의 상면에 착액한 IPA 는, 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판 (W) 상의 순수의 액막은, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 IPA 의 액막으로 치환된다. 용제 밸브 (21) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 용제 밸브 (21) 가 폐쇄되고, 용제의 토출이 정지된다.
제 2 가열 공정에 관해서는, 제어 장치 (3) 가 가열 코일 (73) 에의 전력 공급을 개시한다. 기판 (W) 과 기판 (W) 상의 IPA 가 발열 부재 (72) 에 의해 가열되는 것이면, 전력 공급의 개시는, 용제 밸브 (21) 가 개방되는 것과 동시여도 되고, 용제 밸브 (21) 가 개방되기 전 또는 후여도 된다. 가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 개시되면, 교번 자계가 가열 코일 (73) 의 근방에 발생하고, 발열 부재 (72) 가 발열한다. 이로써, 기판 (W) 의 가열이 개시된다. 그리고, 전력 공급의 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 정지된다. 가열 코일 (73) 에의 전력 공급은, 예를 들어 후술하는 건조 공정에 있어서 기판 (W) 이 건조될 때까지 계속된다.
가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 개시되면, 발열 부재 (72) 가 곧바로 소정의 고온에 도달한다. 발열 부재 (72) 의 각 부는, IPA 의 비점 이상의 온도로 유지된다. 기판 (W) 의 온도는, 기판 (W) 의 상면 전역이 IPA 의 액막으로 덮인 상태에서, IPA 의 비점 이상의 값에 도달한다. 이로써, IPA 와 기판 (W) 의 상면의 계면에서 IPA 가 증발하고, IPA 의 액막과 기판 (W) 의 상면 사이에 기체층이 형성된다. 이때, IPA 의 액막은 기판 (W) 의 상면으로부터 부상하므로, 기판 (W) 상의 IPA 의 액막에 작용하는 마찰 저항은, 0 이라고 간주할 수 있을만큼 작다. 그 때문에, IPA 의 액막은, 기판 (W) 의 상면을 따라 미끄러지기 쉬운 상태에 있다. IPA 의 액막은, 이하에 서술하는 IPA 제거 공정에서 기판 (W) 으로부터 제거된다.
용제 공급 공정이 실시된 후에는, 도 10e 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 상으로부터 IPA 를 제거하는 IPA 제거 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S9).
구체적으로는, 기체 노즐 (22) 은, 용제 공급 공정에 있어서 이미 처리 위치에 배치되어 있다. 이 상태에서, 기체 밸브 (24) 가 개방되고, 기체 노즐 (22) 이 질소 가스의 토출을 개시한다. 기체 노즐 (22) 은, IPA 의 액막으로 덮인 기판 (W) 의 상면을 향하여 질소 가스를 토출한다. 또, 스핀 모터 (36) 가 기판 (W) 을 회전 방향으로 가속시켜, IPA 공급 공정일 때보다 큰 제거 회전 속도로 기판 (W) 을 회전시킨다. 기체 노즐 (22) 이 질소 가스를 토출하고 있을 때에, 제거 회전 속도로 기판 (W) 이 회전하는 것이면, 기판 (W) 의 가속은, 기체 밸브 (24) 가 개방되는 것과 동시여도 되고, 기체 밸브 (24) 가 개방되기 전 또는 후여도 된다. 질소 가스의 토출은, 후술하는 건조 공정에 있어서 기판 (W) 이 건조될 때까지 계속된다.
기체 노즐 (22) 은, IPA 의 액막과 기판 (W) 의 상면 사이에 기체층이 형성되어 있는 상태에서, 기판 (W) 의 상면 내의 분사 위치를 향하여 질소 가스를 토출한다. 분사 위치에 있는 IPA 는, 질소 가스의 공급에 의해 그 주위로 밀려난다. 이로써, 건조 영역이 분사 위치에 형성된다. 또한, 질소 가스에 밀린 IPA 가 분사 위치로부터 그 주위로 이동하므로, 질소 가스의 공급을 계기로, 기판 (W) 의 외주부를 향하는 외측 방향의 흐름이 IPA 의 액막에 형성된다. 또한, 질소 가스의 공급과 병행하여 기판 (W) 이 회전 방향으로 가속되므로, 이 흐름이 원심력에 의해 촉진된다. 이로써, 기판 (W) 상의 IPA 의 액막은, 다수의 소적 (小滴) 으로 분열되는 일 없이, 덩어리인 채 기판 (W) 으로부터 배제된다. 그 때문에, 기판 (W) 으로부터 부상하는 IPA 의 액막을 기판 (W) 으로부터 빠르게 단시간에 배제할 수 있다.
다음으로, 도 10f 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 에 부착되어 있는 액체를 원심력에 의해 떨쳐냄으로써 기판 (W) 을 건조시키는 건조 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S10).
구체적으로는, 스핀 모터 (36) 가 기판 (W) 을 회전 방향으로 가속시켜, 제거 회전 속도보다 큰 고회전 속도 (예를 들어 수천 rpm) 로 기판 (W) 을 회전시킨다. 이로써, 큰 원심력이 기판 (W) 에 부착되어 있는 액체에 가해지고, 액체가 기판 (W) 으로부터 그 주위로 떨쳐진다. 또한, 발열 부재 (72) 가 발열을 계속하고 있으므로, 기판 (W) 상의 액체의 증발이 촉진된다. 동일하게, 기체 노즐 (22) 이 질소 가스의 토출을 계속하고 있으므로, 기판 (W) 상의 액체의 증발이 촉진된다. 이로써, 기판 (W) 이 단시간에 건조된다. 기판 (W) 의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 모터 (36) 가 회전을 정지한다. 또, 가열 코일 (73) 에의 전력 공급이 정지되고, 기체 밸브 (24) 가 폐쇄된다.
다음으로, 기판 (W) 을 챔버 (4) 로부터 반출하는 반출 공정이 실시된다 (도 9 의 스텝 S11).
구체적으로는, 모든 스플래쉬 가드 (28) 가 하측 위치에 배치되고, 제 1 약액 노즐 (5) 을 포함하는 모든 가동 노즐이 대기 위치에 배치된다. 또한, 모든 척 부재 (32) 가 상측 위치에 배치되고, 모든 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치된다. 가동 척 (32a) 이 개방 위치로 이동하면, 기판 (W) 은, 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 로부터 떨어지고, 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 에 지지된다. 이 상태에서, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 를 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로 진입시키고, 핸드 (H1) 를 상승시킨다. 핸드 (H1) 가 상승하는 과정에서, 기판 (W) 은, 모든 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 로부터 떨어지고, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 에 지지된다. 그 후, 반송 로봇 (R1) 은, 기판 (W) 을 핸드 (H1) 로 지지하면서, 핸드 (H1) 를 챔버 (4) 의 내부로부터 퇴피시킨다. 이로써, 기판 (W) 이 챔버 (4) 로부터 반출된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 에 파지된다. 스핀 모터 (36) 의 동력은, 기판 (W) 의 하방에 위치하는 스핀 베이스 (33) 를 통하여 복수의 척 부재 (32) 로 전달된다. 이로써, 기판 (W) 이 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다. IH 가열 기구 (71) 의 IH 회로 (74) 는, 기판 (W) 이 회전하고 있을 때에, 가열 코일 (73) 에 전력을 공급한다. 이로써, 발열 부재 (72) 에 가해지는 교번 자계가 발생하고, 발열 부재 (72) 가 발열한다. 기판 (W) 을 처리하는 처리 유체는, 회전하고 있는 기판 (W) 에 공급된다. 이로써, 기판 (W) 을 균일하게 처리할 수 있다.
발열 부재 (72) 는 유도 가열에 의해 가열되므로, 발열 부재 (72) 에 전력을 공급하는 배선이나 커넥터를 발열 부재 (72) 에 접속할 필요가 없다. 그 때문에, 이와 같은 구조에 의해 기판 (W) 의 회전 속도가 제한되는 일은 없다. 또한, 기판 (W) 을 가열하는 발열 부재 (72) 는, 스핀 베이스 (33) 의 내부가 아니라, 기판 (W) 과 스핀 베이스 (33) 사이에 배치된다. 따라서, 발열 부재 (72) 가 스핀 베이스 (33) 의 내부에 배치되어 있는 경우와 비교해, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 간격을 단축할 수 있어, 기판 (W) 의 가열 효율을 높일 수 있다.
본 실시형태에서는, 가열 코일 (73) 이 스핀 베이스 (33) 의 근방에 배치되어 있다. 요컨대, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 가열 코일 (73) 과 스핀 베이스 (33) 의 상하 방향의 간격 (D2) 은, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 보다 좁다. 가열 코일 (73) 은, 스핀 베이스 (33) 의 하방에 배치되어 있고, 발열 부재 (72) 는, 스핀 베이스 (33) 의 상방에 배치되어 있다. 가열 코일 (73) 을 스핀 베이스 (33) 에 접근시키면, 가열 코일 (73) 로부터 발열 부재 (72) 까지의 거리가 단축된다. 이로써, 발열 부재 (72) 에 가해지는 교번 자계가 강해지므로, 가열 코일 (73) 에 공급되는 전력을 효율적으로 발열 부재 (72) 의 열로 변환할 수 있다.
본 실시형태에서는, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 가 저감되어 있다. 요컨대, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 는, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 보다 작다. 스핀 베이스 (33) 가 두꺼우면, 가열 코일 (73) 로부터 발열 부재 (72) 까지의 거리가 증가할 뿐만 아니라, 발열 부재 (72) 에 가해지는 교번 자계가 약해진다. 그 때문에, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 를 저감함으로써, 발열 부재 (72) 를 효율적으로 온도 상승시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이에 다른 부재가 개재되어 있지 않고, 발열 부재 (72) 가 기판 (W) 에 직접 대향하고 있다. 그 때문에, 발열 부재 (72) 의 열이 효율적으로 기판 (W) 에 전달된다. 이로써, 기판 (W) 의 가열 효율을 높일 수 있다.
본 실시형태에서는, 간격 변경 기구 (61) 가, 복수의 척 부재 (32) 와 발열 부재 (72) 를 상하 방향으로 상대적으로 이동시킨다. 이로써, 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격이 변경된다. 따라서, 발열 부재 (72) 로부터 기판 (W) 까지의 거리를 필요에 따라 변경할 수 있다.
본 실시형태에서는, 복수의 척 부재 (32) 가 퇴피 위치로서의 상측 위치에 위치하고 있는 퇴피 상태에서, 반송 로봇 (R1) 이, 핸드 (H1) 상에 지지된 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 상에 둔다. 다음으로, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 를 하강시켜 기판 (W) 으로부터 떨어뜨린다. 그 후, 반송 로봇 (R1) 은, 핸드 (H1) 를 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로부터 퇴피시킨다. 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 로부터 취해질 때는, 퇴피 상태에서 핸드 (H1) 가 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로 삽입된다. 그 후, 반송 로봇 (R1) 이 핸드 (H1) 를 상승시킨다. 이로써, 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 로부터 떨어지고, 핸드 (H1) 에 지지된다.
가열 효율의 관점에서 보면, 발열 부재 (72) 는, 기판 (W) 의 근방에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 발열 부재 (72) 가 기판 (W) 에 지나치게 가까우면, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 사이로 핸드 (H1) 를 진입시킬 수 없어, 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 에 두거나, 복수의 척 부재 (32) 로부터 취하거나 할 수 없다. 전술한 바와 같이, 기판 (W) 의 수수는 퇴피 상태에서 실시된다. 그 한편으로, 기판 (W) 의 가열은, 복수의 척 부재 (32) 가 근접 위치로서의 하측 위치에 위치하고 있는 근접 상태에서 실시된다. 따라서, 기판 (W) 의 가열 효율을 저하시키지 않고, 기판 (W) 의 수수를 실시할 수 있다.
본 실시형태에서는, 복수의 척 부재 (32) 가, 스핀 베이스 (33) 에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능한 가동 척 (32a) 을 포함한다. 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격은, 복수의 척 부재 (32) 를 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동시킴으로써 변경된다. 따라서, 가동 척 (32a) 은, 스핀 베이스 (33) 에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능할 뿐만 아니라, 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동 가능하다. 이와 같이, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격을 변경하기 위해서 발열 부재 (72) 를 상하 방향으로 이동시킬 필요가 없기 때문에, 발열 부재 (72) 를 지지하는 구조를 간소화할 수 있다.
본 실시형태에서는, 자기를 흡수하는 자기 차단 부재 (77) 의 외벽부 (77a) 가, 가열 코일 (73) 을 둘러싸고 있다. 또한, 자기를 흡수하는 자기 차단 부재 (77) 의 하벽부 (77b) 가, 가열 코일 (73) 의 하방에 위치하고 있다. 따라서, 가열 코일 (73) 의 주위에 위치하는 부재에 미치는 교번 자계의 영향을 억제하거나 또는 없앨 수 있다. 마찬가지로, 가열 코일 (73) 의 하방에 위치하는 부재에 미치는 교번 자계의 영향을 억제하거나 또는 없앨 수 있다.
본 실시형태에서는, 발열 부재 (72) 의 온도를 검출하는 온도계 (75) 의 검출값이, 제어 장치 (3) 에 입력된다. 제어 장치 (3) 는, 이 검출값에 기초하여 가열 코일 (73) 에 공급되는 전력을 제어한다. 이로써, 발열 부재 (72) 의 온도를 높은 정밀도로 목표 온도에 접근시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 하면 노즐 (16) 이 기판 (W) 의 하면을 향하여 처리 유체를 토출한다. 하면 노즐 (16) 은, 발열 부재 (72) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 (72c) 내에 평면으로 볼 때 배치되어 있다. 따라서, 하면 노즐 (16) 로부터 토출된 처리 유체가 발열 부재 (72) 에 방해받는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 이로써, 처리 유체를 기판 (W) 의 하면에 확실하게 공급할 수 있다.
본 실시형태에서는, 가동 척 (32a) 이 연직인 척 회동 축선 (A2) 둘레로 회동한다. 이 경우, 척 회동 축선 (A2) 이 수평인 직선인 경우와 비교해, 가동 척 (32a) 이 통과하는 통과 공간의 체적을 줄이기 쉽다. 특히, 척 회동 축선 (A2) 이 가동 척 (32a) 의 중심선에 일치하는 경우는, 통과 공간의 체적을 가동 척 (32a) 의 체적에 일치 또는 거의 일치시킬 수 있다.
제 2 실시형태
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 제 1 실시형태에 대한 제 2 실시형태의 주요한 상위점은, 종동 마그넷 (55) 및 구동 마그넷 (56) 대신에, 가동 척 (32a) 을 개방 위치 쪽으로 누르는 푸셔 (284) 가 척 개폐 기구 (34) 에 설치되어 있는 것이다.
도 11 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 가동 척 (32a) 을 포함하는 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 12 는, 도 11 에 나타내는 XII-XII 선을 따른 수평 단면을 나타내는 모식도이다. 도 11 ∼ 도 12 에 있어서, 전술한 도 1 ∼ 도 10f 에 나타낸 각 부와 동등의 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 도 11 은, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치 및 상측 위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.
가동 척 (32a) 은, 수평으로 연장되는 지지축 (281) 과 지지축 (281) 이 삽입된 지지 구멍 (282) 을 통하여, 승강 부재 (62) 에 지지되어 있다. 지지축 (281) 은, 가동 척 (32a) 에 설치되어 있고, 지지 구멍 (282) 은, 승강 부재 (62) 에 형성되어 있다. 지지축 (281) 이 승강 부재 (62) 에 설치되고, 지지 구멍 (282) 이 가동 척 (32a) 에 형성되어도 된다.
1 쌍의 지지축 (281) 은, 가동 척 (32a) 으로부터 서로 반대쪽으로 연장되어 있다. 1 쌍의 지지축 (281) 은, 동일한 직선 상에 위치하고 있다. 지지축 (281) 은, 회전 축선 (A1) (도 2 참조) 을 둘러싸는 원의 접선 방향으로 수평으로 연장되어 있다. 지지 구멍 (282) 은, 승강 부재 (62) 에 설치된 관통부 (62p) 의 내면으로부터 오목해져 있다. 1 쌍의 지지축 (281) 은, 각각 1 쌍의 지지 구멍 (282) 에 삽입되어 있다.
가동 척 (32a) 은, 지지축 (281) 의 중심선에 상당하는 수평인 척 회동 축선 (A2) 둘레로 승강 부재 (62) 에 대해 이동 가능하다. 가동 척 (32a) 의 상단부는, 척 회동 축선 (A2) 둘레의 가동 척 (32a) 의 회동에 수반하여 직경 방향으로 이동한다. 승강 부재 (62) 의 관통부 (62p) 는, 승강 부재 (62) 의 외주면으로부터 내방으로 연장되는 노치이다. 마찬가지로, 스핀 베이스 (33) 의 관통부 (33p) 는, 스핀 베이스 (33) 의 외주면으로부터 내방으로 연장되는 노치이다. 관통부 (62p) 및 관통부 (33p) 는, 전체 둘레가 폐쇄된 관통 구멍이어도 된다.
가동 척 (32a) 은, 베이스 샤프트 (39) 로부터 내방으로 연장되는 내방 돌출부 (283) 를 포함한다. 척 개폐 기구 (34) 의 코일 스프링 (51) 은, 내방 돌출부 (283) 의 상방에 배치되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 일단부는, 승강 부재 (62) 에 대해 고정된 유지부 (53) 에 유지되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 타단부는, 내방 돌출부 (283) 에 유지되어 있다. 코일 스프링 (51) 은, 가동 척 (32a) 을 원점 위치로 유지한다. 가동 척 (32a) 이 원점 위치로부터 개방 위치의 쪽 (도 11 에서는, 왼쪽) 으로 회동하면, 코일 스프링 (51) 이 탄성 변형하고, 가동 척 (32a) 을 원점 위치로 되돌리는 복원력이 발생한다. 이로써, 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치 쪽으로 이동시키는 힘이 발생한다.
척 개폐 기구 (34) 는, 복수의 가동 척 (32a) 을 개방 위치 쪽으로 누르는 복수의 푸셔 (284) 를 포함한다. 푸셔 (284) 는, 내방 돌출부 (283) 보다 하방에 배치되어 있다. 푸셔 (284) 는, 척 하우징 (37) 을 관통하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 푸셔 (284) 의 외주면과 관통 구멍의 내주면 사이의 간극은, 푸셔 (284) 를 둘러싸는 환상의 환상 시일 (285) 에 의해 밀폐되어 있다. 푸셔 (284) 의 선단면은, 척 하우징 (37) 의 밖에 배치되어 있다. 푸셔 (284) 의 선단면은, 상방을 향하게 되어 있다. 도 11 은, 푸셔 (284) 의 선단면이 반구상인 예를 나타내고 있다. 푸셔 (284) 의 선단면은 평면이어도 된다.
복수의 푸셔 (284) 는, 개폐 액추에이터 (57) 에 접속되어 있다. 개폐 액추에이터 (57) 는, 복수의 푸셔 (284) 를 상측 위치와 하측 위치 사이에서 상하 방향으로 이동시킨다. 도 11 은, 푸셔 (284) 가 하측 위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다. 스핀 베이스 (33) 의 회전각이 수수 각도일 때, 평면으로 볼 때에 있어서, 복수의 푸셔 (284) 는, 각각 복수의 내방 돌출부 (283) 에 겹친다. 이 상태에서 개폐 액추에이터 (57) 가 푸셔 (284) 를 상측 위치로 이동시키면, 푸셔 (284) 의 선단이 내방 돌출부 (283) 의 하면에 닿고, 내방 돌출부 (283) 가 상방으로 눌린다. 이로써, 가동 척 (32a) 이 개방 위치 쪽으로 회동하여, 개방 위치에 배치된다. 개폐 액추에이터 (57) 가 푸셔 (284) 를 상측 위치로부터 하방으로 이동시키면, 푸셔 (284) 가 가동 척 (32a) 으로부터 떨어지고, 코일 스프링 (51) 의 복원력에 의해 가동 척 (32a) 이 원점 위치 쪽으로 회동한다.
반송 로봇 (R1) (도 3 참조) 이 복수의 척 부재 (32) 에 기판 (W) 을 둘 때는, 승강 액추에이터 (69) (도 2 참조) 가 모든 척 부재 (32) 를 상측 위치에 위치시킨다. 스핀 베이스 (33) 는, 스핀 베이스 (33) 의 회전각이 수수 각도인 수수 위치에 배치된다. 이 상태에서, 개폐 액추에이터 (57) 가 푸셔 (284) 를 상측 위치로 이동시킨다. 이로써, 모든 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치된다.
반송 로봇 (R1) 은, 모든 척 부재 (32) 가 상측 위치에 위치하고 있고, 모든 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치되어 있는 상태에서, 핸드 (H1) 상에 지지된 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 상에 둔다. 그 후, 개폐 액추에이터 (57) 가 푸셔 (284) 를 하측 위치로 이동시킨다. 가동 척 (32a) 은, 코일 스프링 (51) 의 복원력에 의해 원점 위치로 돌아가는 도중에 기판 (W) 의 외주부에 압박된다. 이로써, 개방 위치와 원점 위치 사이의 폐쇄 위치에 가동 척 (32a) 이 배치되고, 기판 (W) 이 복수의 척의 파지부 (38a) 에 파지된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 척 개폐 기구 (34) 의 개폐 액추에이터 (57) 가, 가압부의 일례인 푸셔 (284) 를 상측 위치까지 상승시키면, 푸셔 (284) 가, 피가압부의 일례인 내방 돌출부 (283) 에 접촉하고, 내방 돌출부 (283) 를 상방으로 누른다. 이로써, 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치된다. 그 후, 개폐 액추에이터 (57) 가 푸셔 (284) 를 상측 위치로부터 하강시키면, 푸셔 (284) 가 내방 돌출부 (283) 로부터 하방으로 떨어지고, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치 쪽으로 돌아간다. 이로써, 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동시킬 수 있다.
제 3 실시형태
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 제 2 실시형태에 대한 제 3 실시형태의 주요한 상위점은, 승강 액추에이터 (69) 가 개폐 액추에이터 (57) 를 겸하는 것이다.
도 13 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 가동 척 (32a) 을 포함하는 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 14 는, 도 13 에 나타내는 XIV-XIV 선을 따른 수평 단면을 나타내는 모식도이다. 도 13 ∼ 도 14 에 있어서, 전술한 도 1 ∼ 도 12 에 나타낸 각 부와 동등의 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 도 13 은, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치 및 하측 위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 척 개폐 기구 (34) 의 푸셔 (384) 는, 스핀 베이스 (33) 의 하면으로부터 하방으로 연장되어 있다. 푸셔 (384) 는, 스핀 베이스 (33) 에 고정되어 있다. 푸셔 (384) 의 선단면은, 하방을 향하게 되어 있다. 푸셔 (384) 는, 스핀 베이스 (33) 의 관통부 (33p) 의 둘레에 위치하고 있다. 관통부 (33p) 는, 전체 둘레가 폐쇄된 관통 구멍이다. 푸셔 (384) 는, 베이스 샤프트 (39) 로부터 외방으로 연장되는 외방 돌출부 (386) 의 상방에 위치하고 있다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 가동 척 (32a) 이 척 회동 축선 (A2) 둘레의 어느 위치에 위치하고 있는 때여도, 푸셔 (384) 는, 평면으로 볼 때 외방 돌출부 (386) 에 겹친다. 복수의 푸셔 (384) 는, 각각 복수의 외방 돌출부 (386) 에 상하 방향으로 대향하고 있다.
반송 로봇 (R1) (도 3 참조) 이 복수의 척 부재 (32) 에 기판 (W) 을 둘 때는, 승강 액추에이터 (69) (도 2 참조) 가 승강 부재 (62) 및 가동 척 (32a) 을 상측 위치까지 상승시킨다. 이 과정에서, 가동 척 (32a) 의 외방 돌출부 (386) 가 푸셔 (384) 에 의해 하방으로 눌리고, 가동 척 (32a) 이 개방 위치 쪽으로 회동한다. 가동 척 (32a) 이 상측 위치에 도달하면, 가동 척 (32a) 은 개방 위치에 배치된다. 반송 로봇 (R1) 은, 이 상태에서, 핸드 (H1) 상에 지지된 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 상에 둔다.
기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 에 두어진 후, 승강 액추에이터 (69) 가 승강 부재 (62) 및 가동 척 (32a) 을 하측 위치까지 하강시킨다. 이로써, 외방 돌출부 (386) 가 푸셔 (384) 로부터 하방으로 떨어지고, 가동 척 (32a) 이 코일 스프링 (51) 의 복원력에 의해 원점 위치 쪽으로 회동한다. 가동 척 (32a) 은, 원점 위치로 돌아가는 도중에 기판 (W) 의 외주부에 압박된다. 이로써, 개방 위치와 원점 위치 사이의 폐쇄 위치에 가동 척 (32a) 이 배치되고, 기판 (W) 이 복수의 척의 파지부 (38a) 에 파지된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 승강 액추에이터 (69) 가 복수의 척 부재 (32) 를 상측 위치까지 상승시키면, 피가압부의 일례인 외방 돌출부 (386) 가, 가압부의 일례인 푸셔 (384) 에 접촉하고, 하방으로 눌린다. 이로써, 가동 척 (32a) 이 개방 위치에 배치된다. 그 후, 승강 액추에이터 (69) 가 복수의 척 부재 (32) 를 상측 위치로부터 하강시키면, 외방 돌출부 (386) 가 푸셔 (384) 로부터 하방으로 떨어지고, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치 쪽으로 돌아간다. 이와 같이, 스핀 베이스 (33) 에 대해 복수의 척 부재 (32) 를 승강시키는 승강 액추에이터 (69) 가, 가동 척 (32a) 을 이동시키는 개폐 액추에이터 (57) (도 2 참조) 를 겸하므로, 전용의 개폐 액추에이터 (57) 가 불필요하다.
제 4 실시형태
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 제 1 실시형태에 대한 제 4 실시형태의 주요한 상위점은, 복수의 척 부재 (32) 가 아니라, 발열 부재 (72) 가 승강하는 것이다.
도 15 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 스핀 척 (31) 의 연직 단면을 나타내는 모식도이다. 도 15 에 있어서, 전술한 도 1 ∼ 도 14 에 나타낸 각 부와 동등의 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
가동 척 (32a) 은, 스핀 베이스 (33) 에 유지되어 있다. 가동 척 (32a) 은, 스핀 베이스 (33) 에 대해 척 회동 축선 (A2) 둘레로 회동 가능하고, 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동 불능이다. 코일 스프링 (51) 및 종동 마그넷 (55) 을 수용하는 케이싱 (52) 은, 스핀 베이스 (33) 에 장착되어 있다. 코일 스프링 (51) 의 일단부를 유지하는 유지부 (53) 는, 스핀 베이스 (33) 에 대해 고정되어 있다. 도시는 하지 않지만, 고정 척 (32b) (도 3 참조) 은, 스핀 베이스 (33) 에 고정되어 있다.
승강 부재 (62) 는, 케이싱 (52) 의 하방에 배치되어 있다. 승강 부재 (62) 의 상측 위치는, 케이싱 (52) 으로부터 하방으로 떨어진 위치이다. 승강 부재 (62) 는, 복수의 가이드 부재 (64) 와 함께 승강한다. 가이드 스토퍼 (64b) 는, 승강 부재 (62) 의 상면으로부터 상방으로 연장되어 있고, 가이드 샤프트 (64a) 는, 가이드 스토퍼 (64b) 로부터 상방으로 연장되어 있다. 가이드 샤프트 (64a) 는, 스핀 베이스 (33) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 가이드 스토퍼 (64b) 는, 스핀 베이스 (33) 의 하방에 배치되어 있다. 스핀 베이스 (33) 에 대한 상 방향으로의 승강 부재 (62) 의 이동은, 가이드 스토퍼 (64b) 와 스핀 베이스 (33) 의 접촉에 의해 규제된다.
발열 부재 (72) 는, 가이드 샤프트 (64a) 에 지지되고 있다. 발열 부재 (72) 는, 가이드 샤프트 (64a) 의 상단부에 고정되어 있다. 발열 부재 (72) 는, 승강 부재 (62) 와 함께 승강한다. 발열 부재 (72) 의 판상부 (72a) 와 스핀 베이스 (33) 사이에 개재되는 다리부 (72b) (도 2 참조) 는, 발열 부재 (72) 로부터 생략되어 있다. 승강 부재 (62), 가이드 부재 (64), 및 발열 부재 (72) 는, 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동 가능하다.
발열 부재 (72) 는, 승강 부재 (62) 의 승강에 수반하여 상측 위치 (도 15 에서 이점 쇄선으로 나타내는 위치) 와 하측 위치 (도 15 에서 실선으로 나타내는 위치) 사이에서 상하 방향으로 이동한다. 발열 부재 (72) 가 상측 위치에 위치하고 있을 때, 발열 부재 (72) 의 상면으로부터 복수의 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 에 파지되어 있는 기판 (W) 의 하면까지의 거리 (D1) 는, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 의 두께 (T1) (도 7 참조) 보다 짧다. 이것과는 반대로, 발열 부재 (72) 가 하측 위치에 위치하고 있을 때 당해 거리 (D1) 는, 핸드 (H1) 의 두께 (T1) 보다 길다.
반송 로봇 (R1) 이 복수의 척 부재 (32) 상에 기판 (W) 을 둘 때는, 승강 액추에이터 (69) 가 발열 부재 (72) 를 퇴피 위치로서의 하측 위치에 위치시킨다. 또한, 개폐 액추에이터 (57) 가 모든 가동 척 (32a) 을 개방 위치에 위치시킨다. 반송 로봇 (R1) 은, 이 상태에서, 핸드 (H1) 상에 지지된 기판 (W) 을 복수의 척 부재 (32) 의 지지부 (38b) 상에 둔다. 그 후, 개폐 액추에이터 (57) 가 모든 가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치로 이동시킨다. 이로써, 기판 (W) 이 복수의 척 부재 (32) 의 파지부 (38a) 에 파지된다. 승강 액추에이터 (69) 는, 반송 로봇 (R1) 의 핸드 (H1) 가 발열 부재 (72) 의 상방으로부터 퇴피한 후, 발열 부재 (72) 를 근접 위치로서의 상측 위치로 이동시킨다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, 복수의 척 부재 (32) 가, 스핀 베이스 (33) 에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능한 가동 척 (32a) 을 포함한다. 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격은, 발열 부재 (72) 를 스핀 베이스 (33) 에 대해 상하 방향으로 이동시킴으로써 변경된다. 이와 같이, 기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 상하 방향의 간격을 변경하기 위해서 복수의 척 부재 (32) 를 상하 방향으로 이동시킬 필요가 없기 때문에, 복수의 척 부재 (32) 를 지지하는 구조를 간소화할 수 있다.
다른 실시형태
본 발명은, 전술한 실시형태의 내용으로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들어, 가열 코일 (73) 과 스핀 베이스 (33) 의 상하 방향의 간격 (D2) 은, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 와 동일해도 되고, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 보다 넓어도 된다.
스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 는, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 와 동일해도 되고, 가열 코일 (73) 의 두께 (T2) 보다 커도 된다.
발열 부재 (72) 의 판상부 (72a) 의 두께는, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 와 동일해도 되고, 스핀 베이스 (33) 의 두께 (T3) 보다 커도 된다.
발열 부재 (72) 는, 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 에 간접적으로 대향하고 있어도 된다. 즉, 다른 부재가, 발열 부재 (72) 와 기판 (W) 사이에 배치되어 있어도 된다.
기판 (W) 과 발열 부재 (72) 의 간격을 변경하는 간격 변경 기구 (61) 가 생략되어도 된다. 즉, 복수의 척 부재 (32) 에 파지되어 있는 기판 (W) 이 배치되는 파지 위치와 발열 부재 (72) 의 간격은 일정해도 된다.
척 개폐 기구 (34) 등의 가열 코일 (73) 이외의 부재에 영향이 없는 것이면, 교번 자계를 차단하는 자기 차단 부재 (77) 가 생략되어도 된다.
제어 장치 (3) 는, 발열 부재 (72) 의 온도를 목표 온도에 일치시키기 위해서, 온도계 (75) 의 검출값을 참조하는 일 없이, 가열 코일 (73) 을 흐르는 교류 전류의 지령값을 변경해도 된다. 즉, 온도계 (75) 가 생략되어도 된다.
기판 (W) 의 하면에 처리 유체를 공급할 필요가 없으면, 하면 노즐 (16) 을 생략해도 된다. 이 경우, 발열 부재 (72) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이 생략되어도 된다. 마찬가지로, 스핀 베이스 (33) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이 생략되어도 된다.
척 개폐 기구 (34) 의 구동 마그넷 (56) 은, 평면으로 볼 때 원호상이어도 된다. 이 경우, 가동 척 (32a) 의 개폐는, 구동 마그넷 (56) 이 평면으로 볼 때에 있어서 어느 종동 마그넷 (55) 에도 직경 방향으로 대향하는 수수 위치 (수수 각도) 에 스핀 베이스 (33) 가 위치하고 있는 때에 실시된다.
승강 구동 유닛 (66) 의 구동 마그넷 (68) 은, 평면으로 볼 때 원호상이어도 된다. 이 경우, 승강 부재 (62) 의 승강은, 구동 마그넷 (68) 이 종동 마그넷 (67) 의 하방에 위치하는 수수 위치 (수수 각도) 에 스핀 베이스 (33) 가 위치하고 있는 때에 실시된다.
전술한 기판 (W) 의 처리의 일례에서는, 제 1 가열 공정 (도 9 의 스텝 S3) 및 제 2 가열 공정 (도 9 의 스텝 S8) 의 양방이 실행되는 경우에 대해 설명했지만, 제 1 가열 공정 및 제 2 가열 공정의 일방을 생략해도 된다.
가동 척 (32a) 을 폐쇄 위치 쪽으로 이동시키는 코일 스프링 (51) 대신에, 가동 척 (32a) 이 폐쇄 위치 쪽으로 이동하도록 종동 마그넷 (55) 에 자계를 가하는 클로우즈용 마그넷을 사용해도 된다. 이 경우, 클로우즈용 마그넷은, 케이싱 (52) 내에 배치된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 다각형의 기판 (W) 을 처리하는 장치여도 된다.
전술한 모든 구성의 2 가지 이상이 조합되어도 된다.
이 출원은, 2016년 9월 23일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2016-186148호에 대응하고 있고, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 받아들여지는 것으로 한다. 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예로 한정해 해석되어야 하는 것이 아니고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구 범위에 의해서만 한정된다.
1 : 기판 처리 장치
3 : 제어 장치
5 : 제 1 약액 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
9 : 제 2 약액 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
13 : 린스액 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
16 : 하면 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
19 : 용제 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
22 : 기체 노즐 (처리 유체 공급 유닛)
32 : 척 부재
32a : 가동 척
32b : 고정 척
33 : 스핀 베이스
34 : 척 개폐 기구
35 : 스핀축
36 : 스핀 모터
38a : 파지부
38b : 지지부
51 : 코일 스프링
55 : 종동 마그넷
56 : 구동 마그넷
57 : 개폐 액추에이터
61 : 간격 변경 기구
62 : 승강 부재
66 : 승강 구동 유닛
67 : 종동 마그넷
68 : 구동 마그넷
69 : 승강 액추에이터
71 : IH 가열 기구
72 : 발열 부재
72a : 판상부
72b : 다리부
73 : 가열 코일
74 : IH 회로
75 : 온도계
76 : 투명 부재
77 : 자기 차단 부재
77a : 외벽부
77b : 하벽부
283 : 내방 돌출부 (피가압부)
284 : 푸셔 (가압부)
384 : 푸셔 (가압부)
386 : 외방 돌출부 (피가압부)
A1 : 회전 축선
A2 : 척 회동 축선
D1 : 발열 부재로부터 기판까지의 거리
D2 : 가열 코일과 스핀 베이스의 상하 방향의 간격
H1 : 핸드
R1 : 반송 로봇
T1 : 핸드의 두께
T2 : 가열 코일의 두께
T3 : 스핀 베이스의 두께
W : 기판

Claims (16)

  1. 기판의 둘레에 배치되는 복수의 파지부로 상기 기판을 수평으로 사이에 둠으로써 상기 기판을 수평으로 파지하는 복수의 척 부재와,
    상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 동력을 발생시키는 스핀 모터와,
    상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 하방에 배치되어, 상기 스핀 모터의 동력을 상기 복수의 척 부재로 전달하는 스핀 베이스와,
    상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판을 처리하는 처리 유체를 상기 기판의 상면 및 하면 중 적어도 일방에 공급하는 처리 유체 공급 유닛과,
    상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 스핀 베이스 사이에 배치된 발열 부재와, 상기 스핀 베이스의 하방에 배치된 가열 코일과, 상기 가열 코일에 전력을 공급함으로써 상기 발열 부재에 가해지는 교번 자계를 발생시켜 상기 발열 부재를 발열시키는 IH 회로를 포함하는 IH 가열 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 코일과 상기 스핀 베이스의 상하 방향의 간격은, 상기 가열 코일의 두께보다 좁은, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스핀 베이스의 두께는, 상기 가열 코일의 두께보다 작은, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발열 부재는, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판에 직접 대향하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 척 부재 또는 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하는 간격 변경 기구를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 하방에 배치되는 핸드로 상기 기판을 지지하면서, 상기 복수의 척 부재에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 추가로 구비하고,
    상기 간격 변경 기구는, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격이 상기 핸드의 두께보다 넓은 퇴피 위치와, 상기 간격이 상기 핸드의 두께보다 좁은 근접 위치 사이에서, 상기 복수의 척 부재 또는 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시키는, 기판 처리 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 간격 변경 기구는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시키고,
    상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 간격 변경 기구는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 발열 부재를 상하 방향으로 이동시키는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 코일을 둘러싸는 통상의 외벽부와, 상기 가열 코일의 하방에 위치하는 하벽부를 포함하고, 상기 가열 코일에의 전력 공급에 의해 발생하는 교번 자계를 차단하는 자기 차단 부재를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 발열 부재의 온도를 검출하는 온도계와, 상기 온도계의 검출값에 기초하여 상기 IH 가열 기구를 제어하는 제어 장치를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛은, 상기 발열 부재를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 내에 평면으로 볼 때 배치되어 있고, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판의 하면을 향하여 상기 처리 유체를 토출하는 하면 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 연직인 척 회동 축선 둘레로 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 척 부재는, 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 위치와, 상기 기판의 외주부에 대한 압박이 해제되는 개방 위치 사이에서, 수평인 척 회동 축선 둘레로 상기 스핀 베이스에 대해 이동 가능한 가동 척을 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 가동 척을 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 사이에서 이동시킴으로써, 상기 복수의 파지부가 상기 기판의 외주부에 압박되는 폐쇄 상태와, 상기 기판에 대한 상기 복수의 파지부의 압박이 해제되는 개방 상태 사이에서, 상기 복수의 척 부재를 전환하는 척 개폐 기구를 추가로 구비하고,
    상기 척 개폐 기구는, 상기 가동 척을 상방 또는 하방으로 누름으로써, 상기 가동 척을 상기 개방 위치 쪽으로 이동시키는 가압부를 포함하고,
    상기 가동 척은, 상기 가압부에 의해 눌리는 피가압부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 척 개폐 기구는, 상기 가압부가 상기 피가압부에 접촉하는 상측 위치와, 상기 가압부가 상기 피가압부로부터 하방으로 떨어지는 하측 위치 사이에서, 상기 가압부를 상하 방향으로 이동시키는 개폐 액추에이터를 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 상기 복수의 척 부재에 파지되어 있는 상기 기판과 상기 발열 부재의 상하 방향의 간격을 변경하는 간격 변경 기구를 추가로 구비하고,
    상기 가압부는, 상기 피가압부의 상방에 위치하도록 상기 스핀 베이스에 연결되어 있고,
    상기 간격 변경 기구는, 상기 피가압부가 상기 가압부에 접촉하는 상측 위치와, 상기 피가압부가 상기 가압부로부터 하방으로 떨어지는 하측 위치 사이에서, 상기 스핀 베이스에 대해 상기 복수의 척 부재를 상하 방향으로 이동시키는 승강 액추에이터를 포함하는, 기판 처리 장치.
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