KR20190035549A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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히데키 모리
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Abstract

본 발명은 처리액마다의 분리 회수를 가능하게 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
복수 종류의 처리액을 순차 공급하여 기판(12)을 처리하는 기판 처리 장치(11)에 있어서, 기판(12)을 유지하여 회전시키는 기판 회전 수단과, 기판 회전 수단에 의해 회전하는 기판(12)에 처리액을 공급하는 노즐(20)과, 기판(12)의 주위에 마련되어, 기판(12)으로부터 비산되는 처리액을 받아들이는 컵체(51)와, 컵체(51)가 받아들인 처리액의 종류에 따라서 컵체(51)로부터 처리액을 흘리는 각종 회수 배관(55)과, 컵체(51)를 수평 회동시켜 컵체(51)와 처리액의 종류에 따른 회수 배관(55)이 위치하는 방향으로 전환시키는 회동 수단과, 컵체(51)를 상하 방향으로 승강시켜, 회동 수단에 의한 컵체(51)와 처리액의 종류에 따른 회수 배관(55)과 연통되는 제1 높이 위치와, 컵체(51)가 받아들인 처리액을 폐액 경로(61)로 흘리는 제2 높이 위치로 전환시키는 승강 수단을 갖는다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT DEVICE AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 포토마스크용 유리 기판의 표면 처리 장치로서는, 표면 처리의 균일성, 재현성 향상의 점에서, 기판을 1장씩 처리하는 매엽(枚葉) 방식을 채용하는 경향이 있다. 매엽 방식의 기판 처리 장치에서는, 수평으로 유지한 기판을 그 중심축 둘레로 회전(스핀)시키면서, 예컨대 약액 등의 처리액을 기판 표면의 중앙에 공급한다. 기판에 공급된 처리액은 원심력으로 기판 표면의 전면으로 퍼진다. 이에 따라 기판 전체의 처리가 이루어진다. 소정의 약액 처리가 종료되면, 기판 표면에 남은 약액을 린스액으로 씻어 버리기 위한 린스 처리가 행해진다. 린스 처리는, 상기한 것과 마찬가지로 회전하는 기판에 대하여 행해지며, 린스 처리 종료 후에는 기판을 고속으로 회전시켜 기판의 건조 처리가 행해진다.
상기한 매엽 방식의 기판 처리 장치에서서는, 회전하는 기판 상의 처리액(약액이나 린스액 등)은, 기판 단부(기판의 바깥 둘레) 또는 기판을 유지하는 회전체의 회전체 단부에서 원심력에 의해 기판 밖으로 비산된다. 비산된 처리액은, 처리조 내의 소정 영역에 모여 폐액으로 되거나 또는 재이용을 위해서 회수된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
일본 실용신안등록 제2533339호 공보
특허문헌 1에 기재된 기판의 회전 처리 장치에서는, 스핀 척의 주위를 덮도록 마련된 내부 용기의 바닥부에 배액구가 형성되고, 그 배액구에 대향하는 위치에 회전 가능하게 통(桶) 부재가 설치되고, 이 통 부재를 회전시켜, 통 부재의 하부에 있는 하나의 배액 유출구를 외부 용기에 마련한 복수의 드레인구(회수로)의 하나에 선택적으로 대향시킴으로써, 복수 종류의 처리액을 분리 회수할 수 있게 하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기판의 회전 처리 장치에서는, 처리액의 전환에 따라 통 부재를 회전시켜 배액 유출구를 소정의 드레인구와 대향하는 위치에 위치시킬 때, 배액 유출구가 다른 드레인구의 상측을 통과하는 경우가 있다. 통 부재에는 지금까지 사용하고 있었던 처리액이 잔류하고 있으므로, 이 잔류액이 원래의 드레인구 이외에 침입해 버릴 위험성을 갖고 있다. 처리액이 혼입되면, 분리 회수에 의한 처리액의 재이용에 지장이 생겨 버린다.
본 발명은, 복수 종류의 처리액의 분리 회수를 효율적으로 행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 복수 종류의 처리액을 순차 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판을 유지하여 회전시키는 기판 회전 수단과, 상기 기판 회전 수단에 의해 회전하는 상기 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단과, 상기 기판의 주위에 마련되어, 상기 기판으로부터 비산되는 상기 처리액을 받아들이는 컵체와, 상기 컵체가 받아들인 처리액의 종류에 따라서 상기 컵체로부터 상기 처리액을 흘리는 각종 회수로와, 상기 컵체를 수평 회동시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 위치하는 방향으로 전환시키는 회동 수단과, 상기 컵체를 상하 방향으로 승강시켜, 상기 회동 수단에 의한 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로와 연통되는 제1 높이 위치와, 상기 컵체가 받아들인 상기 처리액을 폐액로로 흘리는 제2 높이 위치로 전환시키는 승강 수단을 갖는 구성이다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 방법은, 기판에 복수 종류의 처리액을 순차 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판을 기판 회전 수단에 의해 회전시키는 단계와, 상기 기판 회전 수단에 의해 회전하는 상기 기판에 상기 처리액을 공급하는 단계와, 상기 기판으로부터 비산되는 상기 처리액을 컵체에 의해서 받는 단계와, 상기 컵체를 수평 회동시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 위치하는 방향으로 전환시키는 단계와, 상기 컵체를 상하 방향으로 승강시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 연통되는 제1 높이로 이동시키는 단계와, 상기 컵체가 받아들인 상기 처리액을 폐액로로 흘리는 제2 높이 위치로 이동시키는 단계를 갖는 구성이다.
본 발명에 의하면, 복수 종류의 처리액의 분리 회수를 효율적으로 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 종단면도이다(컵체가 상승한 높은 위치(제1 높이 위치)).
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 종단면도이다(컵체가 하강한 낮은 위치(제2 높이 위치)).
도 3은 도 1의 A-A 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 5a는 컵체를 상승시킨 높은 위치(제1 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 회수 배관으로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 1).
도 5b는 컵체를 상승시킨 높은 위치(제1 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 회수 배관으로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 2).
도 5c는 컵체를 상승시킨 높은 위치(제1 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 회수 배관으로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 3).
도 6a은 컵체의 배기 간극에서 배기 배관으로의 처리액을 포함하는 배기의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 1).
도 6b은 컵체의 배기 간극에서 배기 배관으로의 처리액을 포함하는 배기의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 2).
도 6c은 컵체의 배기 간극에서 배기 배관으로의 처리액을 포함하는 배기의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 3).
도 7a은 컵체를 하강시킨 낮은 위치(제2 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 폐액 경로(61)로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 1).
도 7b은 컵체를 하강시킨 낮은 위치(제2 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 폐액 경로(61)로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 2).
도 7c은 컵체를 하강시킨 낮은 위치(제2 높이 위치)에 있어서의 유출 구멍부에서 폐액 경로(61)로의 처리액의 유출을 도시하는 일부 단면도이다(그 3).
도 8은 도 1의 C-C 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 회수 배관의 일부 사시도이다.
도 9b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 배기 배관의 일부 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 횡단면도이다.
도 11은 컵체의 변형예 1을 도시하는 종단면도이다.
도 12는 컵체의 변형예 2를 도시하는 종단면도이다.
(제1 실시형태)
이하 본 발명의 제1 실시형태에 관해서 도면을 이용하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 기본적인 구조가 도 1∼도 4에 도시된다.
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 종단면도인 도 1에 있어서, 기판 처리 장치(11)는, 외부 장치인 반송 로봇(도시되지 않음)에 의해 반송된 반도체 웨이퍼 등의 기판(12)을 회전시키기 위한 원판형상의 회전체(13)와, 회전체(13)를 덮도록 그 상부에 마련된 원판형상의 커버부(15)를 갖는다. 커버부(15)의 외주 측의 표면 내에서의 둘레 방향으로는, 60도 간격으로 소정 위치에 6개의 회전판(17)(도 1에서는 2개만 도시)이 배치된다. 각 회전판(17)의 상면에는, 회전판(17)의 중심축(T)에서 편심된 위치에, 회전체(13)에 배치된 기판(12)을 유지 및 개방하는 클램프 핀(18)(도 1에서는 4개만 도시)이 마련된다. 기판(12)의 상측에는, 기판(12)의 표면(상면)에 처리액(예컨대, 에칭액, 린스액 등)을 공급하는 노즐(20)(20a, 20b, 20c, 20d)이 배치된다. 회전체(13)에는, 회전축인 원통 부재의 동력 전동체(轉動體)(21)가 일체로 마련되고, 그 동력 전동체(21)는 구동 모터(22)에 의해서 회전 구동된다. 또한, 회전체(13), 클램프 핀(18) 및 구동 모터(22)는 기판 회전 수단을 구성한다.
구동 모터(22)는 회전자(26a)와 고정자(26b)를 가지고서 구성된다. 회전자(26a)는 하부의 베이스판(23)에 형성된 원형의 통 구멍(25)을 관통하여 마련되고, 고정자(26b)는 베이스판(23) 아래에서 회전자(26a)의 주위에 마련된다. 원통 부재인 회전자(26a)의 상단이, 원통 부재인 동력 전동체(21)와 일체가 되도록 접속된다. 이에 따라, 구동 모터(22)의 회전자(26a)가 동력 전동체(21)를 통하여 회전체(13)를 회전시킴으로써, 클램프 핀(18)에 의해 유지된 기판(12)을 회전시키는 구조로 되어 있다. 또한, 구동 모터(22)는 제어부(100)에 전기적으로 접속되고, 그 구동을 제어부(100)에 기억된 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여 제어한다.
회전자(26a) 및 동력 전동체(21)의 중공 내부에는, 비회전의 유지통(27)이 회전자(26a) 및 동력 전동체(21)와 동축에 마련된다. 이 유지통(27)의 상단부에는 원추형상의 오목부를 갖는 노즐 헤드(28)가 부착되고, 이 노즐 헤드(28)에 기판(12)의 이면에 처리액 등을 분사하는 복수의 노즐(29)이 마련된다. 각 노즐(29)은 처리액 공급부(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 각 노즐(29)로부터 분사된 처리액 등을 배출하기 위해서, 유지통(27) 내에는 중공의 관체(31)가 마련되고, 그 일단은 노즐 헤드(28)를 관통하여, 노즐 헤드(28)에 형성되는 오목부의 바닥부에 접속되고, 타단은 폐액 탱크 등(도시되지 않음)에 접속된다. 또한, 커버부(15)의 중앙에는, 노즐(29)로부터 기판(12)의 이면으로 향해서 분사되는 처리액을 통과시키기 위한 개구부(15a)가 형성되어 있다. 노즐(20)과 노즐(29)은 처리액 공급 수단을 구성한다. 또한, 노즐(29)은 기판(12)의 이면(도 1에서는 하면)을 처리하기 위해서 마련되어 있는데, 기판(12)의 표면(도 1에서는 상면)만을 처리하는 경우에는 없어도 된다. 또한, 노즐(20) 및 노즐(29)로부터의 처리액의 공급은, 제어부(100)에 기억된 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여 제어된다.
각 클램프 핀(18)이 지지되는 회전판(17)의 하면에는 핀 회전체(35)가, 그리고 핀 회전체(35)의 하단에는 피니언 기어(36)가 동축(T)에 결합되어 있다(도 1에는 2개의, 핀 회전체(35), 피니언 기어(36)만 도시). 피니언 기어(36)는, 회전체(13)와 동축(도 1의 기판 회전축(S))이 되도록 마련되어 있는 마스터 기어(37)에 맞물린다. 이 마스터 기어(37)는, 동력 전동체(21)의 외주에 마스터 기어 베어링(38)을 통해 마련되어 있다. 각 핀 회전체(35)는, 원판형상의 회전체(13) 내에 둘레 방향 60도 간격으로 마련되어 있는 원통형상의 지지통부(41)에 의해 회전 가능하게 위치 결정되어 있다(도 1에는 2개의 지지통부(41)만 도시). 이 구성에 의해, 회전체(13)와 마스터 기어(37)가 상대 회전하면, 피니언 기어(36)와 핀 회전체(35)와 회전판(17)이 일체로 회전한다. 회전판(17)이 회전하면 크랭크 핀(18)이 편심 회전하므로, 회전판(17)의 회전 방향에 의해, 크랭크 핀(18)은 기판(12)을 유지 또는 개방한다.
마스터 기어(37)에는 압박 수단으로서의 클램프 스프링(비틀림 코일 스프링)(42)이 장착되어 있다. 이 클램프 스프링(42)은 일단을 회전체(13)에 계합시키고, 타단을 마스터 기어(37)에 계합시킴으로써, 마스터 기어(37)를 회전 방향(평면에서 봤을 때 반시계 방향)으로 압박하고 있다. 이에 따라, 피니언 기어(36)는 시계 방향으로 압박되고, 이 피니언 기어(36)의 회전에 핀 회전체(35) 및 회전판(17)이 연동되고, 클램프 핀(18)이 회전체(13)의 중심 방향으로 편심 회전하여 기판(12)의 외주면에 맞닿아 유지(로크 상태)하게 된다.
또한, 클램프 핀(18)에 의한 기판(12)의 로크 상태를 해제하기 위해서, 척 개방 실린더(43)가 베이스판(23)의 소정 위치에 마련되어 있다. 척 개방 실린더(43)는, 실린더 로드(43a)가 신장하여 마스터 기어(37)에 접하여, 마스터 기어(37)의 회전을 저지하는 것이 가능하게 된다.
척 개방 실린더(43)에 의해서 마스터 기어(37)의 회전이 저지된 상태에서, 구동 모터(22)에 의해 회전자(26a) 및 동력 전동체(21)를 반시계 방향으로 회전시키면, 회전체(13)도 반시계 방향으로 회전한다. 이에 따라, 마스터 기어(37)에 맞물린 피니언 기어(36)는 반시계 방향으로 회전한다. 그 결과, 클램프 핀(18)은 기판(12)의 외주면에서 떨어지는 방향으로 편심 회전하므로, 클램프 핀(18)에 의한 기판(12)의 유지 상태가 해제되게 된다.
이어서, 기판(12)으로부터 비산되는 처리액을 받아들이는 컵체(51)에 관해서 설명한다. 회전체(13) 및 커버부(15)의 외주에는, 아래쪽으로 향해서 신장되는 측벽부(13a)가 마련되어 있고, 이 측벽부(13a)의 선단은, 상부를 개구부로 하는 환상형의 용기인 컵체(51)의 내부에 삽입된 위치에 유지되어 있다. 컵체(51)는 후술하는 것과 같이 승강 수단에 의해 상하 이동하지만, 측벽부(13a)의 선단은 항상 컵체(51)의 내부에 위치하고 있다. 회전체(13)의 외주 측에는, 회전체(13)로부터 소정의 간극을 둔 위치로 승강할 수 있는 환상형의 가동액 받음 부재(53)가 마련되어 있다. 가동액 받음 부재(53)는, 상부가 회전체(13)의 회전축(S) 측으로 향해서 경사진 경사 주벽과 수직 주벽으로 이루어지는 액받음부(53a), 하부가 내측벽부(53b)와 외측벽부(53c)로 이루어지는 이중 벽부로 형성되어 있고, 승강 구동 기구(도시되지 않음)에 의해 승강 동작이 가능하게 되어 있다. 또한, 기판(12)으로부터 비산된 처리액이 외부로 비산되지 않도록 가동액 받음 부재(53)의 내측벽부(53b)는 항상 컵체(51)의 내부에 소정의 간극을 가진 상태에서 삽입된 상태로 되어 있다. 또한, 내측벽부(53b)와 측벽부(13a)가 컵체(51)의 내부에 삽입됨으로써, 기판(12)의 단부로부터 비산되는 처리액을 컵체(51) 안으로 안내하는 것이 가능하게 되어 있다. 가동액 받음 부재(53)는, 상승한 위치에 있을 때에, 회전하는 기판(12)으로부터 비산된 처리액을 액받음부로 받아 컵체(51)에 적하시키고, 하강한 위치에서는 반송 로봇의 포크(도시되지 않음)와의 접촉을 피하여, 기판(12)의 교환 등이 가능하게 되는 배치로 되어 있다.
환상형의 용기인 컵체(51)는, 내주벽부(51a), 외주벽부(51b) 및 둘레 바닥부(51c)로 이루어지는 용기이며, 둘레 바닥부(51c)는 내주벽부(51a)에서 외주벽부(51b)로 향하여 하향으로 경사진 구조로 되어 있다. 컵체(51)는, 전체 혹은 적어도 처리액이 유입되는 부분에 발수성 및 내약액성을 갖춘 재료, 예컨대 불소 수지 등에 의해서 형성되거나, 처리액에 접하는 표면이 불소 수지로 코팅되어 있어도 좋다. 컵체(51)는 후술하는 승강 수단(54)에 의해서 승강 가능하게 된다. 외주벽부(51b)와 둘레 바닥부(51c)와의 접점인 최하부의 일부분에는, 유출 구멍부(개구부)(58)가 형성되어 있다. 컵체(51)가, 도 1에 도시되는 제1 높이 위치(상승 단부 위치)에 위치될 때, 이 유출 구멍부(58)는, 기판(12)으로부터 유입된 처리액을 회수하는 회수 배관(55)(회수로)에 접속된다. 또한, 컵체(51)가, 도 2에 도시되는 제2 높이 위치(하강 단부 위치)에 위치될 때, 유출 구멍부(58)는, 기판(12)으로부터 유입된 처리액을 폐액하기 위한 폐액 경로(61)에 접속된다.
회수 배관(55)(55a∼55c)은, 도 3에 도시된 것과 같이, 단부의 개구를 컵체(51) 측으로 향하게 하여, 폐액 경로(61)의 외주벽부(61b)에 삽입되어 지지된다. 회수 배관(55)은 분리 회수하는 처리액의 종류만큼 마련되며, 본 실시형태에서는, 컵체(51)의 둘레 방향으로 3 라인의 배관(55a, 55b, 55c)이 개구를 동일 높이에 위치시키게 되는 상태로 마련된다. 후술하는 것과 같이, 컵체(51)를 중심축(S)을 중심으로 하여 수평 회동시킴으로써, 컵체(51)의 유출 구멍부(58)를 처리액의 종류에 따른, 하나의 회수 배관(55a)(55b, 55c)의 개구 단부의 위치에 위치시킬 수 있어, 처리액의 종류에 따른 회수가 가능하게 된다.
도 1에 있어서, 컵체(51) 아래에는 환상형 용기가 되는 폐액 경로(61)가 마련되어 있다. 폐액 경로(61)는, 기판 회전축(S)을 중심으로 하는 환상형의 내주벽부(61a), 외주벽부(61b) 및 둘레 바닥부(61c)로 이루어지는 용기이며, 둘레 바닥부(61c)에는, 처리액을 폐액으로서 외부로 유출시키는 폐액 배관(62)이 접속되어 있다. 폐액 경로(61)는 폐액을 저류하기 위한 것이 아니라, 유출 구멍부(58)로부터 유입된 폐액을 폐액 배관(62)으로 유도하기 위한 용기이다. 폐액 경로(61) 및 폐액 배관(62)으로 폐액로를 구성한다. 또한, 폐액 경로(61)는, 전체 혹은 적어도 처리액이 유입되는 부분이 발수성 및 내약액성의 재료로 형성되거나, 처리액에 접하는 표면이 불소 수지로 코팅되어 있어도 좋다.
기판(12)에 공급된 처리액 외에, 그 처리액에 의해 발생한 기체(이 처리액의 미스트를 포함하는 기체)는, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 컵체(51)의 외주벽부(51b)의 간극을 지나, 컵체(51)의 외주면에 형성된 오목부의 배기 간극(63(도 1, 도 9b 참조)의 외측에 위치하는 배기 배관(65)을 통해 배기되도록 되어 있다.
도 3에 도시한 것과 같이, 제1 실시형태에 있어서, 배기 배관(65)(65a∼65c)은 3 라인의 배기 배관(65a, 65b, 65c)을 갖는다. 또한, 배기 배관(65)(65a∼65c) 및 배기 간극(63)은 배기로를 구성한다. 각 배기 배관(65a∼65c)은, 일단이 폐액 경로(61)의 외주벽부(61b)의 내면에 개구되고, 타단은 흡인 장치(도시되지 않음)에 접속된다. 외주벽부(61b)에 있어서, 배기 배관(65a)의 개구는, 평면에서 봤을 때, 앞서 말한 회수 배관(55a)의 삽입부(접속부)와 대향하는 위치에 배치된다. 마찬가지로, 배기 배관(65b)의 개구는 회수 배관(55b)의 삽입부(접속부)와 대향하는 위치, 배기 배관(65c)의 개구는 회수 배관(55c)의 삽입부(접속부)와 대향하는 위치에 각각 배치되어 있다. 컵체(51)가 승강 수단(54)에 의해 상하 방향에 있어서의 높은 위치(제1 높이 위치)에 있을 때, 컵체(51)를 후술하는 회동 수단에 의해 수평 회동시켜, 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55a)의 개구 단부로 향하게 하면, 유출 구멍부(58)의 대칭이 되는 위치, 즉, 180도 반대쪽에 형성된 배기 간극(63)이 배기 배관(65a)의 개구 단부로 향하게 되는 배치로 되어 있다. 또한, 컵체(51)를 수평 회동시켜, 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55b)의 개구 단부로 향하게 하면, 배기 간극(63)이 배기 배관(65b)의 개구 단부에 향하게 되고, 또한 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55c)의 개구 단부로 향하게 하면, 배기 간극(630이 배기 배관(65c)의 개구 단부로 향하게 되는 배치로 되어 있다. 이에 따라, 컵체(51)에 유입된 처리액을, 유출 구멍부(58)로부터 회수 배관(55)(55a∼55c)을 통해 회수함과 더불어, 미스트형의 처리액을 포함하는 기체를 배기 간극(63)에서 배기 배관(65)(65a∼65c)을 통해 외부로 배기할 수 있기 때문에, 처리액의 분별 회수, 처리액을 포함하는 기체의 분별 배기가 가능하게 되도록 형성되어 있다.
도 9a에 도시한 것과 같이, 회수 배관(55)(55a∼55c)의 개구 단부는 컵체(51)의 외주벽부(51b)에 맞닿아 있고, 컵체(51)는 회수 배관(55)의 단부 개구로 미끄럼 이동 가능하게 되어 있다. 도 9a에서는, 컵체(51)의 유출 구멍부(58)(파선으로 나타낸다)로부터 회수 배관(55a)에 처리액이 흐르게 된다. 또한, 도 9b에 도시한 것과 같이, 배기 배관(65)(65a∼65c)의 개구 단부는 폐액 경로(61)의 외주벽부(61b)에 삽입되어 있으며, 컵체(51)에 유입된 기체가 외주벽부(51b)와 폐액 경로(61)의 외주벽부(61b)의 사이에 형성되는 배기 간극(63)(파선으로 나타낸다)을 통하여 배기 배관(65)으로 흐르게 되어 있다. 또한, 배기 간극(63)은 상하 방향으로 소정 길이로 형성되어 있고, 컵체(51)가 위아래로 승강하여 높은 위치(제1 높이 위치), 낮은 위치(제2 높이 위치)의 어느 것으로 되더라도 선택한 동일한 배기 배관(65)(65a∼65c)에 기체가 흐르게 된다.
또한, 도 2, 도 4에 도시한 것과 같이, 컵체(51)가 상하 방향의 낮은 위치(제2 높이 위치)에 있을 때, 컵체(51)를 후술하는 회동 수단에 의해 수평 회동시켜, 평면에서 봤을 때, 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55a)의 개구 단부로 향하게 하면, 유출 구멍부(58)의 180도 반대쪽에 형성된 배기 간극(63)이 배기 배관(65a)의 개구 단부로 향하게 되는 배치가 되도록 형성되어 있다. 이 때, 유출 구멍부(58)는 폐액 경로(61)의 내부에 위치하기 때문에, 컵체(51)가 받아들인 처리액은, 유출 구멍부(58)를 통하여 폐액 경로(61)로 흐르고, 또한 폐액 경로(61)로부터 폐액 배관(62)을 통하여 외부로 보내지게 되어 있다. 미스트형으로 된 상기 처리액을 포함하는 기체는, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 컵체(51)의 외주벽부(51b)와의 간극을 지나, 컵체(51)에 형성되는 배기 간극(63)으로부터, 그 외측에 위치하는 배기 배관(65a)의 개구 단부를 통하여 배기 배관(65a)으로 유출되어 외부로 배기되게 된다. 또한, 유출 구멍부(58)을, 평면에서 봤을 때, 회수 배관(55b)의 개구 단부로 향하게 하면, 배기 간극(63)이 배기 배관(65b)의 개구 단부로 향하게 되고, 또한 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55c)의 개구 단부로 향하게 하면, 배기 간극(63)이 배기 배관(65c)의 개구 단부로 향하게 된다. 이에 따라, 낮은 위치에 있는 컵체(51)에 유입된 처리액을, 유출 구멍부(58)에서 폐액 경로(61)로 흘림과 더불어, 낮은 위치에 있는 컵체(51)를 수평 회동시킴으로써 처리액에 의해 생긴 기체를 배기 간극(63)으로부터 배기 배관(65a∼65c) 중 어느 것으로 회수하여 외부로 배기할 수 있게 되어 있기 때문에, 처리액의 폐액과 처리액에 의해 생긴 기체의 분별 배기가 가능하게 된다.
컵체(51)의 승강 수단(54)에 관해서 도 1에 도 8을 더하여 설명한다. 컵체(51)의 둘레 바닥부(51c)의 외측 표면에는, 베이스판(23)에 대하여 수직 방향으로 마련된 승강축(67)(지지부)의 상단이 접속하고, 하단이 회동 링(68)(회동부)에 접속되어 있다. 승강축(67)은, 컵체(51)의 둘레 방향 120도 간격으로 마련된 3 라인의 막대형 부재이다. 승강축(67)은, 베이스판(23), 폐액 경로(61)의 둘레 바닥부(61c)에 형성한 둘레 방향의 원호형의 홈(23a)을 따라서 이동 가능(소정의 각도 R: 도 8 참조)하게 관통되어 있다. 회동 링(68)은 판형의 링 부재이며, 내주 측에 둘레 방향 60도 간격으로 회동 가능하게 6개의 롤러(71)가 마련되고, 회동 링(68)의 외주 측에 설치한 모터(69)(구동부)에 의해, 롤러(71)가 단면 L형의 링 부재인 승강 유닛(72) 위를 수평 회동하는 구조로 되어 있다. 모터(69)는, 회동 링(68)을 통해, 컵체(51)를 소정의 각도 R의 범위에서 이동하도록 회동 구동한다. 또한, 상기한 회동 링(68)의 수평 회동을 지지하도록, 둘레 방향 60도 간격으로 또한 인접하는 롤러(71, 71) 사이에 있어서, 가이드 롤러(73)가 승강 유닛(72)에 마련된다. 승강 유닛(72)은, 신축 실린더(75)의 구동에 의해, 승강 유닛(72)에 접속되는 승강 가이드(76)가 상하 방향으로 기립하는 기둥 부재(77)의 레일(77a)을 따라서 이동함으로써 승강 가능하게 된다. 승강 유닛(72)의 승강 이동은, 회동 링(68), 승강축(67)을 통해 컵체(51)를 상하 방향으로 승강시키게 된다. 승강축(67), 회동 링(68), 모터(69) 및 롤러(71)는 컵체(51)의 회동 수단(74)을 구성한다. 또한, 승강축(67), 승강 유닛(72), 신축 실린더(75), 승강 가이드(76), 기둥 부재(77) 및 레일(77a)은 컵체(51)의 승강 수단(54)을 구성한다. 또한, 모터(69)와 신축 실린더(75)는 제어부(100)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 구동을 제어부(100)에 기억된 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여 제어한다.
이어서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(11)를 이용한 기판(12)의 처리 수순에 관해서 이하에 설명한다. 기판 처리 장치(11)에서는, 사용하는 처리액으로서, 처리액 A(에칭액: 인산 용액), 처리액 B(알칼리 세정액: APM(암모니아와 과산화수소수의 혼합액)), 처리액 C(유기 용제: IPA(이소프로필알코올))이 순차 이용된다. 기판 처리 장치(11)의 가동액 받음 부재(53)를 기판 반송 로봇(도시되지 않음)과의 접촉을 방지하기 위해서, 미리 도시되지 않는 승강 구동 기구에 의해 소정 위치까지 강하시킨다. 그리고, 반송 로봇에 의해 미처리의 기판(12)이 기판 처리 장치(11)에 반입되어, 클램프 핀(18)에 의해서 유지된다. 기판(12)이 반입된 후, 반송 로봇이 후퇴하면, 기판(12)의 회전에 의한 처리액의 장치 밖으로의 비산 방지를 위해서, 가동액 받음 부재(53)가 상승 위치로 되돌려진다.
반송 로봇에 의해 기판(12)을 기판 처리 장치(11)에 공급하기 전에는 클램프 핀(18)은 개방 상태로 되어 있다. 클램프 핀(18)이 개방 상태에 있을 때, 미처리의 기판(12)이 도시하지 않는 반송 로봇에 의해서 클램프 핀(18)의 견부(肩部)에 배치된다. 기판(12)이 클램프 핀(18)에 공급, 배치되었으면, 이미 상술한 동작에 의해 기판(12)이 클램프 핀(12)에 의해서 유지되게 된다.
이어서, 컵체(51)가 제2 높이 위치에 위치하고 있는 상태에서, 컵체(51)를 모터(69)의 작동에 의해 수평 회동시켜, 유출 구멍부(58)를 회수 배관(55a)의 단부 개구의 바로 아래 위치로 이동시킨다. 신축 실린더(75)의 작동에 의해 컵체(51)를 상승시켜, 처리액 A를 회수하는 위치, 즉 컵체(51)의 유출 구멍부(58)를, 처리액 A를 회수하는 회수 배관(55a)의 단부 개구와 연통되는 높은 위치(제1 높이 위치)에 배치한다(도 5a 참조). 컵체(51)가 상기한 처리액 A를 회수하는 위치에 배치된 후, 구동 모터(22)를 작동시켜 회전체(13)와 함께 기판(12)을 처리액 A에 의한 처리에 최적인 회전수로 회전시킨다.
처리액 A를 공급하는 노즐(20a)이 대기 위치에서 기판(12)의 표면 중심(기판 회전축(S) 상)의 상측으로 이동하여, 처리액 A를 기판(12)의 표면에 미리 설정한 처리 시간만큼 공급한다. 기판(12)에 공급된 처리액 A는, 회전하는 기판(12) 위를 원심력에 의해 기판(12)의 중심에서 주위로 퍼져 나가, 기판(12) 단부로부터 비산된다. 비산된 처리액 A는, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)에 닿고, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 회전체(13)의 측벽부(13a)의 사이를 낙하하여 컵체(51)에 유입된다. 컵체(51)의 유출 구멍부(58)가, 회수 배관(55a) 단부의 개구에 연통되는 높은 위치에 있기 때문에, 컵체(51) 내의 처리액 A는 유출 구멍부(58)으로부터 회수 배관(55a)에 유입되고(도 5a 참조), 회수 배관(55a)이 접속하는 처리액 A의 회수조(도시되지 않음)에 회수된다(처리액 A의 회수).
컵체(51)의 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55a)의 개구 단부의 개구에 연통되는 위치에 있을 때는, 컵체(51)의 외주벽부(51b)에 형성되는 간극 공간(63)이 배기 배관(65a)의 개구 단부의 개구(배기 배관(65a)의 일단)와 연통되는 위치에 있고(도 6a 참조), 처리액 A의 미스트를 포함하는 기체(처리액 A의 배기)가 간극 공간(63)을 경유하여 배기 배관(65a)으로 흐르고, 배기 배관(65a)이 접속하는 처리액 A의 회수조(도시되지 않음)로 흘러, 배기 회수된다(처리액 A의 배기 회수). 또한, 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55a)의 개구에 연통되는 높은 위치에 있는 컵체(51)가, 수평 회동하지 않고서 그대로 강하한 낮은 위치(제2 높이 위치)에 있을 때도 간극 공간(63)은 배기 배관(65a)의 개구 단부의 개구와 연통되는 위치에 있다.
이어서, 처리액 A에 의한 기판(12)의 처리가 종료되면, 노즐(20a)로부터 처리액 A의 공급이 정지되고, 노즐(20a)을 기판(12)의 중심에서 대기 위치로 후퇴시킨다. 신축 실린더(75)를 작동시켜 로드(75a)를 단축시킴으로써 승강 가이드(76)를 강하시키면, 승강축(67)에 의해 컵체(51)의 위치가 낮은 위치(제2 높이 위치)로 하강한다(도 2 참조). 이에 따라, 컵체(51)의 유출 구멍부(58)는 폐액 경로(61)의 내부에 면하는 위치에 위치하게 된다. 그리고, 노즐(20d)을 대기 위치에서 기판(12) 중심의 상측으로 이동시켜, 노즐(20d)로부터 기판(12) 세정용의 린스액으로서 순수가 회전하는 기판(12)의 표면에 미리 설정한 시간만큼 공급된다. 또한, 기판(12)의 회전수는 미리 순수에 의한 세정에 알맞은 회전수로 설정되어 있다. 기판(12)에 공급된 순수는, 원심력에 의해 기판(12) 위를 중앙에서 단부로 향해서 퍼져 나가, 기판(12) 상에 잔류된 처리액 A와 함께 기판(12) 단부로부터 비산되어, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)에 닿고, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 회전체(13)의 측벽부(13a)의 사이를 낙하하여 컵체(51)에 유입된다. 컵체(51)에 유입된 처리액 A를 포함하는 순수는, 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 A를 포함하여 유출 구멍부(58)로부터 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 경로(61)에 접속하는 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어, 폐액된다. 따라서, 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 A를 순수에 의해서 씻어 버리게 된다. 또한, 순수가 공급되는 시간은, 후술하는 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 A를 순수에 의해서 폐액할 수 있는 시간으로 설정되어 있다. 또한, 간극 공간(63)은 배기 배관(65a)의 개구 단부의 개구와 연통되는 위치에 있기 때문에, 처리액 A의 배기는 배기 배관(65a)으로 유출되어, 처리액 A의 회수조(도시되지 않음)로 흐른다. 또한, 컵체(51) 내에 순수가 유입될 때, 순수의 미스트가 발생하여, 순수의 미스트를 포함하는 기체가 배기 배관(65a)으로 유출되게 되지만, 처리액 A의 배기를 묽게 하는 정도의 것이며, 처리액 A의 배기를 회수하는 데 지장을 초래하지 않는 것이다.
순수에 의한 세정이 소정 시간 행해진 후에, 노즐(20d)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 컵체(51)는, 모터(69)의 작동에 의해 회동 링(68)에 설치된 롤러(71)가 링 형상의 승강 유닛(72) 위를 수평 회동하여, 유출 구멍부(58)를 처리액 B의 회수 배관(55b)의 단부 개구의 바로 아래 위치로 이동시킨다. 그리고, 대기 위치에 있던 처리액 B를 공급하는 노즐(20b)이 기판(12)의 표면 중심의 상측으로 이동하여, 처리액 B를 기판(12)의 표면에 미리 설정한 시간만큼 공급한다. 공급된 처리액 B는, 회전하는 기판(12) 위를 잔류한 순수와 함께 원심력에 의해 기판(12) 중앙에서 주위로 퍼져 나가고, 그리고 기판(12)의 단부로부터 비산된다. 비산된 순수를 포함하는 처리액 B는 낙하하여 컵체(51)에 유입되고, 그리고 컵체(51) 내에 잔류하는 순수를 포함하여 유출 구멍부(58)에서 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어, 폐액된다. 또한, 간극 공간(63)은 배기 배관(65b)의 개구 단부의 개구와 연통되는 위치에 있기 때문에, 처리액 B의 배기는 배기 배관(65b)으로 유출되어, 처리액 B의 회수조(도시되지 않음)로 흐른다.
처리액 B의 공급 시작에서부터 미리 설정한 소정 시간이 경과하면, 컵체(51) 내에 잔류하는 순수는 이미 처리액 B에 의해 밀려 흘러가게 되고, 컵체(51) 내에는 처리액 B만이 존재하게 된다. 신축 실린더(75)의 실린더 로드(75a)의 신장에 의해, 낮은 위치에 있는 컵체(51)가 상승하여, 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55b)의 단부 개구에 연통되는 높은 위치(제1 높이 위치)로 이동한다. 이 제1 실시형태에서는, 컵체(51)가 제2 높이 위치에서 제1 높이 위치로 상승하는 동안 기판(12)에 대한 노즐(20b)로부터의 처리액 B의 공급은 계속된다. 또한, 컵체(51)가 상승하는 동안만 노즐(20b)로부터의 처리액 B의 공급을 일시적으로 정지시키더라도 좋지만, 기판에 대한 균일 처리의 관점에서는, 컵체(51)가 상승하는 동안에도 처리액을 기판(12)에 대하여 공급을 계속하는 쪽이 바람직하다. 컵체(51)가 제1 높이 위치이고, 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55b)의 단부의 개구에 연통되면, 컵체(51) 내의 처리액 B는 유출 구멍부(58)로부터 회수 배관(55b)에 유입되어(도 5b 참조), 회수 배관(55b)이 접속하는 처리액 B의 회수조(도시되지 않음)로 회수된다(처리액 B의 회수). 이 때, 컵체(51)의 외주벽부(51b)에 형성되는 간극 공간(63)은 배기 배관(65b) 단부의 개구와 연통되는 위치에 있고(도 6b 참조), 처리액 B의 미스트를 포함하는 기체(처리액 B의 배기)가 간극 공간(63)을 경유하여 배기 배관(65b)으로 흐르고, 배기 배관(65b)이 접속하는 처리액 B의 회수조(도시되지 않음)로 흘러, 배기 회수된다(처리액 B의 배기 회수).
처리액 B에 의한 기판(12)의 처리가 종료되면, 노즐(20b)로부터 처리액 B의 공급이 정지되고, 노즐(20b)을 기판(12)의 중심 상부에서 대기 위치로 후퇴시킨다. 신축 실린더(75)를 작동시켜 실린더 로드(75a)를 단축함으로써 승강 가이드(76)를 강하시키면, 승강축(67)과 함께 컵체(51)의 위치가 낮은 위치로 하강한다. 낮은 위치가 된 컵체(51)의 유출 구멍부(58)는, 폐액 경로(61)의 내부에 면하는 위치에 위치하게 된다. 그리고, 재차 노즐(20d)을 대기 위치에서 기판(12)의 중심 상측으로 이동시켜, 노즐(20d)로부터 순수가 기판(12)의 표면에 미리 설정한 시간만큼 공급된다. 회전하는 기판(12)에 공급된 순수는, 원심력에 의해 기판(12) 위를 중심에서 단부로 향해서 퍼져 나가, 기판(12) 상에 잔류한 처리액 B와 함께 기판(12)의 단부로부터 비산되어, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)에 닿고, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 회전체(13)의 측벽부(13a)의 사이를 낙하하여 컵체(51)에 유입된다. 컵체(51)에 유입된 처리액 B를 포함하는 순수는, 또한 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 B를 포함하여 컵체(51)의 유출 구멍부(58)에서 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 경로(61)에 접속하는 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어, 폐액된다. 따라서, 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 B가 순수에 의해서 씻어 버려지게 된다. 또한, 순수가 공급되는 시간은, 후술하는 컵체(51) 내에 잔류하는 처리액 B를 순수에 의해서 폐액할 수 있는 시간으로 설정되어 있다. 또한, 간극 공간(63)은 배기 배관(65b)의 개구 단부의 개구와 연통되는 위치에 있기 때문에, 처리액 B의 배기는 배기 배관(65b)으로 유출되어, 처리액 B의 회수조(도시되지 않음)로 흐른다. 또한, 컵체(51) 내에 순수가 유입될 때, 순수의 미스트가 발생하여, 순수의 미스트를 포함하는 기체가 배기 배관(65b)으로 유출되게 되지만, 처리액 B의 배기를 묽게 하는 정도인 것으로, 처리액 B의 배기를 회수하는 데 지장을 초래하지 않는 것이다.
순수에 의한 세정이 소정 시간 행해진 후에, 노즐(20d)로부터의 순수의 공급이 정지된다. 그리고, 컵체(51)는, 모터(69)의 작동에 의해 회동 링(68)에 마련된 롤러(71)가 링 형상의 승강 유닛(72) 위를 수평 회동하여, 유출 구멍부(58)를 처리액 C의 회수 배관(55c)의 단부 개구의 바로 아래 위치로 이동한다. 그리고, 처리액 C를 공급하는 노즐(20c)이 대기 위치에서 기판(12)의 표면 중심의 상측으로 이동하여, 처리액 C를 기판(12)에 미리 설정한 처리 시간만큼 공급한다. 공급된 처리액 C는, 회전하는 기판(12) 위를 잔류한 순수와 함께 원심력에 의해 기판(12)의 중심에서 주위로 퍼지 나가고, 그리고 기판(12)의 단부로부터 비산되어, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)에 닿아, 가동액 받음 부재(53)의 내주벽부(53b)와 회전체(13)의 측벽부(13a)의 사이를 낙하하여 컵체(51)에 유입되고, 그리고 컵체(51) 내에 잔류하는 순수를 포함하여 유출 구멍부(58)로부터 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어, 폐액된다. 또한, 간극 공간(63)은 배기 배관(65c)의 개구 단부의 개구와 연통되는 위치에 있기 때문에, 처리액 C의 배기는 배기 배관(65c)로 유출되어, 처리액 C의 회수조(도시되지 않음)로 흐른다.
처리액 C의 공급 시작에서부터 미리 설정한 소정 시간이 경과하면, 컵체(51) 내에 잔류하는 순수는, 이미 처리액 C에 의해서 밀려 흘러가게 되고, 컵체(51) 내에는 처리액 C만이 존재하게 된다. 신축 실린더(75)의 실린더 로드(75a)의 신장에 의해, 낮은 위치에 있는 컵체(51)가 상승하여, 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55c)의 단부의 개구에 연통되는 높은 위치로 이동한다. 이 이동하는 동안, 기판(12)에 대한 노즐(20c)로부터의 처리액 C의 공급은 계속된다. 이 때, 일시적으로 처리액 C의 공급을 정지시키도록 하여도 좋다. 유출 구멍부(58)가 회수 배관(55c)의 단부의 개구에 연통되면, 컵체(51) 내의 처리액 C는 유출 구멍부(58)로부터 회수 배관(55c)에 유입되어(도 5c 참조), 회수 배관(55c)이 접속하는 처리액 C의 회수조(도시되지 않음)로 회수된다(처리액 C의 회수). 이 때, 컵체(51)의 외주벽면에 형성되는 간극 공간(63)은 배기 배관(65c) 단부의 개구와 연통되는 위치에 있고(도 6c 참조), 처리액 C의 미스트를 포함하는 기체가 간극 공간(63)을 경유하여 배기 배관(65c)으로 흐르고, 배기 배관(65c)이 접속하는 처리액 C의 회수조(도시되지 않음)로 흘러, 배기 회수된다(처리액 C의 배기 회수).
처리액 C에 의한 기판(12)의 처리가 종료되면, 노즐(20c)로부터 처리액 C의 공급이 정지되고, 노즐(20c)을 기판(12)의 중심에서 대기 위치로 후퇴시킨다. 신축 실린더(75)를 작동시켜 로드(75a)를 단축함으로써 승강 가이드(76)를 강하시키면, 승강축(67)과 함께 컵체(51)의 위치가 낮은 위치(제2 높이 위치)로 하강한다. 낮은 위치가 된 컵체(51)의 유출 구멍부(58)는 폐액 경로(61)의 내부의 위치가 된다. 구동 모터(22), 회전체(13) 등에 의해 기판(12)을 고속 회전시켜, 기판(12) 상에서 처리액 C을 비산시켜 기판(12)을 건조시킨다.
미리 설정한 소정 시간이 경과한 후, 건조 처리가 종료되었으면, 회전체(13)의 회전을 정지하여, 클램프 핀(18)에 의한 기판(12)의 유지를 개방한다. 기판(12)의 유지 상태가 해제된 후, 가동액 받음 부재(53)가 강하하여, 반송 로봇(도시되지 않음)에 의해 처리를 마친 기판(12)이 외부로 반송된다.
다음 기판 처리에서는, 컵체(51)가 수평 회동하여 처리액 A의 회수 배관(55a)의 단부 개구의 바로 아래 위치로 이동한 위치에서부터 시작한다. 상술한 것과 같이, 반송된 처리 전의 기판(12)을 클램프 핀(18)으로 유지하여 회전시키고, 또한 노즐(20a)이 대기 위치에서 기판(12)의 중심 상측으로 이동하여, 처리액 A를 회전하는 기판(12)에 공급한다. 이 때, 기판(12)으로부터 컵체(51)에 유입된 처리액 A는, 컵체(51)에 잔류하는 처리액 C와 함께 유출 구멍부(58)로부터 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어, 폐액된다. 처리액 A의 공급 시작에서부터 미리 설정한 소정 시간이 경과하면, 신축 실린더(75)의 실린더 로드(75a)의 신장에 의해, 폐액 위치인 낮은 위치에 있는 컵체(51)가 상승하여, 유출 구멍부(58)가 처리액 A의 회수 배관(55a)의 단부의 개구에 연통되는 높은 위치로 이동하여, 처리액 A의 회수를 행한다. 이하는, 상술한 수순의 공정에 의해 같은 식으로 기판(12)을 처리액 B, C 및 순수로 처리한다.
또한, 처리액 A를 기판(12)에 공급하기 전에, 기판(12)에 노즐(20d)로부터 순수를 공급하여, 컵체(51)에 잔류하는 처리액 C를 순수와 함께 유출 구멍부(58)로부터 유출시켜, 폐액시키더라도 좋다. 이에 따라, 처리액 A에 의한 컵체(51)에 잔류하는 처리액 C을 세정시키는 일이 없어져, 처리액 A와 처리액 C의 혼합액을 폐액시키지 않고서 끝나, 처리액 A를 낭비 없이 회수할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 처리액을 전환 회수할 때에는, 컵체(51)의 유출 구멍부(58)를 폐액 경로(61)의 내부의 위치(제2 높이 위치)에 위치시키도록 하강시켜, 혼합한 처리액을 폐액시키고 나서, 유출 구멍부를 처리액마다의 회수 배관의 단부의 개구에 연통되는 위치(제1 높이 위치)로 이동시키기 때문에, 컵체(51)의 수평 회동에 의해 유출 구멍부(58)가, 회수하는 처리액 이외의 회수 배관의 개구 위를 통과하는 일이 없기 때문에, 다른 처리액이 혼입되지 않고서 목적으로 하는 회수하는 처리액을 회수하는 것이 가능하게 된다. 또한, 컵체(51)의 외주벽부(51b)에 형성한 배기 간극(63)을 각 처리액마다의 배기 배관에 연통시켰기 때문에, 미스트화된 처리액의 배기를 각 처리액마다 분리 회수할 수 있다. 본 실시형태에서는 처리액 A, B, C의 3 종류를 분리 회수하고 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 회수 배관 및 배기 배관의 수를 증감시킴으로써 3 종류보다도 많게 또는 적게 하여 회수할 수 있다. 또한, 폐액 경로의 수를 늘림으로써, 각 처리액의 혼합액마다 폐액하는 것도 가능하다. 또한, 컵체(51)를 처리액의 공급 시작에서부터 소정 시간 경과 후에 상승시키도록 했지만, 이것에 한하지 않고, 예컨대 폐액 경로(61)에 농도계를 설치하여, 폐액 경로(61)로 유출되는 처리액의 농도를 측정하여, 처리액의 농도가 소정의 농도 이상에 달했을 때에 컵체(51)를 상승시키도록 하여도 좋다.
상기한 본 실시형태의 기판(12)의 처리 수순에서는, 기판(12)의 표면에 노즐(20)(20a∼20d)로부터 처리액을 공급하여 기판 처리를 행하고 있지만, 노즐(29)(29a∼29d)에 의해 기판(12)에 처리액을 분사하여 기판의 이면 처리를 행하는 양면 처리도 가능하다. 기판(12)의 이면 처리에서는, 각 처리액은 중공의 관체(31)를 통하여 폐액조로 보내진다.
(제2 실시형태)
이어서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(11a)에 관해서 도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 제1 실시형태와의 상이점을 설명하고, 공통점에 관하여는 적절히 간략하게 한다. 또한, 제1 실시형태와 공통되는 구성 요소에 관해서는 공통의 명칭, 부호를 사용하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 컵체(51a)에 2개의 유출 구멍부(58a, 58b)를 형성하고, 또한 2개의 배기 간극(63a, 63b)을 형성한 것이다. 유출 구멍부(58a)와 유출 구멍부(58b)는, 중심 A(도 10에 도시한다)를 축으로 하여 대칭의 위치가 되도록 배치되어 있다. 즉, 유출 구멍부(58a)의 180도 반대쪽에 유출 구멍부(58b)가 배치된다. 또한, 배기 간극(63a)과 배기 간극(63b)은 중심 A를 축으로 하여 대칭의 위치가 되도록 배치되어 있다. 즉, 배기 간극(63a)의 180도 반대쪽에 배기 간극(63b)이 배치된다. 또한, 컵체의 둘레 방향으로 90도마다 유출 구멍부(58)(58a, 58b)와 배기 간극(63)(63a, 63b)이 교대로 형성되어 있다. 그리고, 이 유출 구멍부(58a)에 대응하도록 회수 배관(55a1, 55b1, 55c1)이 마련되고, 유출 구멍부(58b)에 대응하도록 회수 배관(55a2, 55b2, 55c2)이 마련되어 있다. 더욱이, 배기 간극(63a)에 대응하도록 배기 배관(65a1, 65b1, 65c1)이 마련되고, 배기 간극(63b)에 대응하도록 배기 배관(65a2, 65b2, 65c2)이 마련되어 있다. 컵체(51a)를 낮은 위치(제2 위치)로 하강시켜, 유출 구멍부(58)에서 폐액 경로(61)로 유출되고, 폐액 배관(62)을 통하여 폐액조(도시되지 않음)에 유입되어 폐액시키는 점은 제1 실시형태와 마찬가지다.
제1 실시형태와 마찬가지로, 회수하는 처리액을 처리액 A, 처리액 B 및 처리액 C로 하면, 컵체(51a)를, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 A의 회수 배관(55a1, 55a2) 단부의 개구의 바로 아래 위치로 수평 회동시키고, 또한, 컵체(51)를 높은 위치(제1 높이 위치)로 상승시켜, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 A의 회수 배관(55a1, 55a2) 단부의 개구에 연통되는 위치로 이동시켜 처리액 A를 회수한다. 또한, 이 때 배기 간극(63a, 63b)은 각각 처리액 A의 배기를 회수하는 배기 배관(65a1, 65a2) 단부의 개구에 연통되는 위치가 되어, 미스트화된 처리액 A의 배기를 회수할 수 있다. 마찬가지로, 처리액 B의 회수에 관해서도, 컵체(51a)를, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 B의 회수 배관(55b1, 55b2) 단부의 개구의 바로 아래 위치로 수평 회동시키고, 또한, 컵체(51)를 높은 위치(제1 높이 위치)로 상승시켜, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 B의 회수 배관(55b1, 55b2) 단부의 개구에 연통되는 위치로 이동시켜 처리액 B를 회수한다. 이 때, 배기 간극(63a, 63b)은 각각 처리액 B의 배기를 회수하는 배기 배관(65b1, 65b2) 단부의 개구에 연통되는 위치가 되어, 미스트화된 처리액 B의 배기를 회수할 수 있다. 마찬가지로, 처리액 C의 회수에 관해서도, 컵체(51a)를, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 C의 회수 배관(55c1, 55c2) 단부의 개구의 바로 아래 위치로 수평 회동시키고, 또한, 컵체(51)를 높은 위치(제1 높이 위치)로 상승시켜, 유출 구멍부(58a, 58b)를 각각 처리액 C의 회수 배관(55c1, 55c2) 단부의 개구에 연통되는 위치로 이동시켜 처리액 C를 회수한다. 이 때, 배기 간극(63a, 63b)은 각각 처리액 C의 배기를 회수하는 배기 배관(65c1, 65c2) 단부의 개구에 연통되는 위치가 되어, 미스트화된 처리액 C의 배기를 회수한다.
본 실시형태에 따르면, 각 처리액의 회수와, 각 처리액에 의해 생기는 기체를 각각 복수의 배관으로 회수, 배기할 수 있기 때문에, 분리 회수, 분리 배기로 하는 원래의 목적에 더하여, 회수 배관 및 배기 배관을 늘림으로써 신속하게 회수 및 배기하는 것이 가능하게 된다. 특히, 처리액을 대량으로 공급하여 기판 처리를 행할 때, 컵체(51a)로부터 처리액이 넘칠 우려를 해소할 수 있다.
(변형예 1)
이어서, 본 발명의 제1, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(11, 11a)에 있어서의 컵체(51)의 변형예 1에 관해서 도 11을 참조하여 설명한다. 컵체(51)의 종단면도인 도 11에 도시한 것과 같이, 컵체(51)의 외주벽부(51b)의 둘레 바닥부(51c)와의 접점인 최하부에 형성되는 유출 구멍부(58)의 하단에는, 회수 배관(55) 측으로 향해서 경사진 돌출부(57)가 마련되어 있다. 회수 배관(55)의 유출 구멍부(58) 측의 개구 단부에는, 돌출부(57)와 계합하도록 형상이 대응된 경사 형상의 절결부(59)가 형성되어 있다. 컵체(51)를 소정의 회수 배관(55)과 연통시켰을 때에, 돌출부(57)와 절결부(59)가 형상 대응에 의해 계합함으로써, 유출 구멍부(58)와 회수 배관(55)이 접합하는 부분의 하부가 계합함으로써 간극을 적게 할 수 있기 때문에, 컵체(51)에서 회수 배관(55)으로 흐르는 처리액(도 11에서는 쇄선으로 나타낸다)의 액 누설을 억제할 수 있다.
유출 구멍부(58)에 형성하는 돌출부(57)와, 돌출부(57)에 계합하도록 형상 대응하는 절결부(59)의 형상은, 상기한 경사 형상과 이것에 형상 대응한 것에 한정되지 않고, 예컨대 쌍방이 계합하는 단차 형상으로 하여도 좋다. 또한, 컵체(51)의 회동 동작 및 승강 동작에 지장이 없는 한, 돌출부(57)는 유출 구멍부(58)의 하단에 한정되지 않고, 유출 구멍부(58)의 주위에 형성하여도 좋다. 또한, 유출 구멍부(58)의 주위에 실링하는 부재를 마련하여도 좋다.
(변형예 2)
이어서, 본 발명의 제1, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(11, 11a)에 있어서의 컵체(51)의 변형예 2에 관해서 도 12를 참조하여 설명한다. 본 변형예에서는, 컵체(51)의 내부를 세정하는 세정 기구(60)가 마련되어 있다. 컵체(51)의 종단면도인 도 12에 도시한 것과 같이, 컵체(51) 내부를 세정하는 세정 기구(60)의 파이프 배관(61)이 컵체(51)의 외주벽부(51b) 위에 링 형상으로 배치되어 있다. 링 형상의 파이프 배관(61)에는, 컵체(51) 내부로 소정 각도로 향한 노즐(61a)이 소정 각도 간격으로 복수 개 마련되어 있다. 파이프 배관(61)에는, 세정수 공급부(도시되지 않음)로부터 세정수(순수)를 도입하는 세정수 공급관(도시되지 않음)이 접속되어 있다. 파이프 배관(61), 노즐(61a), 세정수 공급 배관 및 세정수 공급부에 의해 세정 기구(60)가 구성된다. 링 형상의 파이프 배관(61)에 공급된 세정수는, 각 노즐(61a)로부터 컵체(51)의 내부로 향해서 분사되어, 컵체(51) 내부를 세정할 수 있게 설정되어 있다(도 12에서는 분사되는 세정수를 쇄선으로 나타낸다). 세정 기구(60)는 제어부(100)에 전기적으로 접속되며, 그 구동을 제어부(100)에 기억된 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여 제어한다.
세정 기구(60)에 의한 컵체(51)의 세정은, 상술한 처리액 A와 처리액 B에 의해 기판(12)을 처리하는 동안에 있어서의 기판(12)으로의 순수 공급 시에 및 처리액 B와 처리액 C에 의해 기판(12)을 처리하는 동안에 있어서의 기판(12)으로의 순수 공급 시에 행해진다. 세정 기구(60)를 설치하기 전에는, 기판(12)에 공급된 순수가 컵체(51)에 유입되어 컵체(51)의 세정을 행하고 있었기 때문에, 기판(12)에 공급되는 순수는 컵체(51)를 세정하는 데에 드는 공급 시간이 필요했다. 본 변형예에서는, 세정 기구(60)를 설치함으로써 직접 컵체(51)를 순수로 세정하기 때문에, 기판(12)에 공급하는 순수는 컵체(51)의 세정에 드는 공급 시간을 고려할 필요가 없어진다. 그 때문에, 기판(12)의 세정에 필요한 공급 시간만큼 공급할 수 있으므로, 기판 처리 시간을 단축할 수 있다. 또한, 지금까지는 다음 기판의 처리를 시작할 때는, 앞의 기판 처리에서 컵체(51)에 잔류한 처리액을, 새롭게 처리하는 처리액으로 일정 시간 흘릴 필요가 있어, 소정량이 혼합된 처리액을 폐액으로 하고 있었다. 그러나, 본 변형예에 따르면, 다음 기판(12)의 처리 전에, 세정 기구(60)에 의해 컵체(51)를 순수로 세정하도록 설정함으로써, 새로운 처리액을 쓸데없이 배출하지 않고서 회수할 수 있게 된다. 또한, 세정 기구(60)에 의한 컵체(51)의 세정은 순수의 사용에 한하지 않고, 기체(예컨대, 불활성 가스인 질소 가스 등)의 분사에 의해 잔류된 처리액을 폐액로로 불어 날려 버리는 것도 가능하다.
이상 본 발명의 몇 개의 실시형태 및 각 부의 변형예를 설명했지만, 이 실시형태나 각 부의 변형예는 일례로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 상술한 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 더불어 청구범위에 기재된 발명에 포함된다.
11, 11a: 기판 처리 장치, 12: 기판, 13: 회전체, 15: 커버부, 18: 클램프 핀, 20(20a∼20d): 노즐, 21: 동력 전동체, 22: 구동 모터, 26a: 회전자, 26b: 고정자, 33: 회전판, 35: 핀 회전체, 36: 피니언 기어, 37: 마스터 기어, 51, 51a: 컵체, 55(55a∼55c): 회수 배관, 58: 유출 구멍부, 61: 폐액 경로, 62: 폐액 배관, 63: 배기 간극, 65(65a∼65c): 배기 배관, 67: 승강축, 68: 회동 링, 69: 모터, 71: 롤러, 72: 승강 유닛, 75: 신축 실린더, 76: 승강 가이드, 77: 기둥 부재

Claims (14)

  1. 기판에 복수 종류의 처리액을 순차 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 기판을 유지하여 회전시키는 기판 회전 수단과,
    상기 기판 회전 수단에 의해 회전하는 상기 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 수단과,
    상기 기판의 주위에 마련되어, 상기 기판으로부터 비산되는 상기 처리액을 받아들이는 컵체와,
    상기 컵체가 받아들인 처리액의 종류에 따라서, 상기 컵체로부터 상기 처리액을 흘리는 각종 회수로와,
    상기 컵체를 수평 회동시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 위치하는 방향으로 전환시키는 회동 수단과,
    상기 컵체를 상하 방향으로 승강시켜, 상기 회동 수단에 의한 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로와 연통되는 제1 높이 위치와, 상기 컵체가 받아들인 상기 처리액을 폐액로로 흘리는 제2 높이 위치로 전환시키는 승강 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컵체는, 상부를 개구하는 환상형의 용기이며, 상기 컵체의 하부에, 상기 처리액을 상기 회수로 또는 상기 폐액로로 흘리기 위한 유출 구멍부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 컵체의 개구에, 상기 기판 회전 수단의 외주벽부와, 상기 기판 회전 수단의 외주 측에 배치되는 액받음부의 내주벽부가 미리 정해진 길이로 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회수로는, 상기 기판의 둘레 방향 측에 배치된 단부 개구를 갖는 복수의 회수 배관인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리액을 포함하는 기체를, 상기 처리액의 종류에 따라서, 상기 컵체에서 외부로 흘리는 각종 배기로를 더 포함하고,
    상기 회동 수단에 의해 상기 컵체를 상기 처리액의 종류에 따른 상기 회수로가 위치하는 방향으로 전환했을 때에, 상기 컵체의 외주면에 형성된 오목부 형상의 배기 간극과 상기 처리액의 종류에 따른 배기로가 연통되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 배기로는, 상기 기판의 둘레 방향 측에 배치된 단부 개구를 갖는 복수의 배기 배관인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 폐액로는, 상기 처리액을 외부로 폐액하는 폐액 배관이며, 상기 승강 수단에 의해 제2 높이 위치에 배치된 상기 컵체의 상기 유출 구멍부로부터 처리액이 흐르는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회동 수단은, 상기 컵체를 지지하는 지지부와, 상기 지지부를 상기 기판 회전 수단의 회전축의 주위를 수평 회동하는 회동부와, 상기 회동부를 구동시키는 구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 승강 수단은, 상기 회동 수단을 승강시키는 신축 실린더인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 컵체는, 상기 유출 구멍부에서 상기 회수로로 향하여 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 회수로의 상기 유출 구멍부 측의 단부에는 상기 돌출부와 계합(係合)하도록 형상 대응하는 절결부가 형성되는 기판 처리 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컵체의 내부를 세정하는 세정 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 기판에 복수 종류의 처리액을 순차 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판을 기판 회전 수단에 의해 회전시키는 단계와,
    상기 기판 회전 수단에 의해 회전하는 상기 기판에 상기 처리액을 공급하는 단계와,
    상기 기판으로부터 비산되는 상기 처리액을 컵체에 의해서 받는 단계와,
    상기 컵체를 수평 회동시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 위치하는 방향으로 전환시키는 단계와,
    상기 컵체를 상하 방향으로 승강시켜, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 연통되는 제1 높이로 이동시키는 단계와,
    상기 컵체가 받아들인 상기 처리액을 폐액로로 흘리는 제2 높이 위치로 이동시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 컵체와 상기 처리액의 종류에 따른 회수로가 연통될 때, 상기 처리액을 포함하는 기체를, 상기 처리액의 종류에 따라서, 상기 컵체에서 외부로 흘리는 각종 배기로로 배기되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 컵체를 세정하는 세정 기구에 의해 컵체를 세정하는 세정하는 단계를 더 포함하며, 상기 기판의 세정 시에 맞춰 상기 컵체를 세정하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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