KR20190070874A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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야스시 다키구치
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Abstract

[과제] 기판을 강력하게 세정하는 것.
[해결수단] 실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 유지부와 제1 세정체와 제1 이동 기구와 제2 세정체와 제2 이동 기구와 제어부를 구비한다. 유지부는 기판을 유지한다. 제1 세정체는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 한쪽의 면에 유체를 토출함으로써, 또는 상기 한쪽의 면에 접촉하여 한쪽의 면을 세정한다. 제1 이동 기구는 제1 세정체를 수평 이동시킨다. 제2 세정체는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 다른 쪽의 면에 접촉하여 다른 쪽의 면을 세정한다. 제2 이동 기구는 제2 세정체를 수평 이동시킨다. 제어부는, 제1 이동 기구 및 제2 이동 기구를 제어하여, 한쪽의 면에 대하여 유체를 토출하거나, 또는 한쪽의 면에 접촉시킨 제1 세정체와 다른 쪽의 면에 접촉시킨 제2 세정체를 동기하여 수평 이동시키는 양면 세정 처리를 실행한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
개시하는 실시형태는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 브러시나 스펀지 등을 이용하여 기판을 물리적으로 세정하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는 기판의 상면을 세정하는 브러시를 갖춘 기판 처리 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2010-109225호 공보
그러나 종래 기술에서는, 기판에 브러시를 밀어붙임으로써 기판이 브러시로부터 빠져나가는 방향으로 휘어 버리기 때문에, 기판에 강한 힘을 가하기가 어렵다. 이 때문에, 종래 기술에서는 기판을 강력하게 세정하기가 어렵다.
실시형태의 일 양태는, 기판을 강력하게 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 유지부와 제1 세정체와 제1 이동 기구와 제2 세정체와 제2 이동 기구와 제어부를 구비한다. 유지부는 기판을 유지한다. 제1 세정체는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 한쪽의 면에 유체를 토출함으로써, 또는 한쪽의 면에 접촉하여 한쪽의 면을 세정한다. 제1 이동 기구는 제1 세정체를 수평 이동시킨다. 제2 세정체는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 다른 쪽의 면에 접촉하여 다른 쪽의 면을 세정한다. 제2 이동 기구는 제2 세정체를 수평 이동시킨다. 제어부는, 제1 이동 기구 및 제2 이동 기구를 제어하여, 한쪽의 면에 대하여 유체를 토출하거나, 또는 한쪽의 면에 접촉시킨 제1 세정체와 다른 쪽의 면에 접촉시킨 제2 세정체를 동기하여 수평 이동시키는 양면 세정 처리를 실행한다.
실시형태의 일 양태에 의하면 기판을 강력하게 세정할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 3은 기판 처리 장치에 의한 일련의 세정 처리의 수순을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 반입 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 5는 반입 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 6은 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 7은 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 8은 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 9는 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 10은 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 11은 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 12는 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 13은 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 14는 웨이퍼의 하면만을 세정하는 경우의 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 웨이퍼의 양면을 동시에 세정하는 경우의 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 제1 세정체와 제2 세정체의 동기를 시작하게 하는 타이밍의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 17은 제1 세정체와 제2 세정체의 동기를 시작하게 하는 타이밍의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 18은 제2 세정체가 제1 세정체와 중복되는 위치의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 19는 양면 세정 처리의 다른 동작예를 도시하는 도면이다.
도 20은 양면 세정 처리의 다른 동작예를 도시하는 도면이다.
도 21은 양면 세정 처리의 다른 동작예를 도시하는 도면이다.
도 22는 하면 세정 처리에 있어서의 상부 컵의 높이 위치를 도시하는 도면이다.
도 23은 양면 세정 처리에 있어서의 상부 컵의 높이 위치를 도시하는 도면이다.
도 24는 다른 세정 툴의 예를 도시하는 도면이다.
도 25는 제4 실시형태에 따른 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 26은 툴 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 27은 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 28은 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 29는 제6 실시형태에 따른 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 30은 제6 실시형태에 따른 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 31은 제7 실시형태에 따른 제2 세정체의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 32는 제7 실시형태에 따른 제2 세정체의 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 33은 제7 실시형태에 따른 제2 세정체를 웨이퍼에 밀어붙인 상태를 도시하는 도면이다.
도 34는 제8 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 35는 웨이퍼와 세정체 및 연마체와 회전판을 도시하는 평면도이다.
도 36은 웨이퍼와 세정체 및 연마체와 회전판을 도시하는 평면도이다.
도 37은 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 38은 제9 실시형태에 있어서의 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 39는 제9 실시형태에 있어서의 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
이하에, 본원에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 실시하기 위한 형태(이하 「실시형태」라고 기재한다)에 관해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 여기서, 이 실시형태에 의해 본원에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시형태는 처리 내용을 모순되게 하지 않는 범위에서 적절하게 조합할 수 있다. 또한, 이하의 각 실시형태에 있어서 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략된다.
(제1 실시형태)
우선, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 관해서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 상호 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 기판(이하, 웨이퍼(W)라고 기재한다)의 하면을 수평으로 흡착 유지하는 2개의 흡착 패드(10)와, 이 흡착 패드(10)로부터 수취한 웨이퍼(W)의 하면을 수평으로 흡착 유지하는 스핀 척(11)과, 상면이 개구된 케이스(13)와, 웨이퍼(W) 상면의 세정 처리를 행하는 제1 세정부(17)와, 웨이퍼(W) 하면의 세정 처리를 행하는 제2 세정부(18)를 구비한다.
또한, 웨이퍼(W)의 상면 및 하면의 적어도 한쪽에는 회로가 형성되어 있다. 여기서는 웨이퍼(W)의 상면에 회로가 형성되어 있는 것으로 한다.
도 1에 도시한 것과 같이, 2개의 흡착 패드(10)는, 세로로 긴 대략 직사각형으로 형성되어 있고, 웨이퍼(W) 하면의 주연부를 유지할 수 있도록, 평면에서 봤을 때 스핀 척(11)을 사이에 두고서 대략 평행하게 마련되어 있다. 각 흡착 패드(10)는, 이 흡착 패드(10)보다 긴 대략 직사각형의 지지판(14)에 의해 각각 지지되어 있다. 지지판(14)은, 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향(도 1의 X축 방향) 및 상하 방향(도 1의 Z축 방향)으로 이동이 자유로운 프레임(15)에 의해 그 양 단부가 지지되어 있다.
프레임(15)의 상면에는 상부 컵(16)이 마련되어 있다. 상부 컵(16)의 상면에는 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 직경의 개구부가 형성되어 있고, 이 개구부를 통해 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련된 반송 기구와 흡착 패드(10)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 이루어진다.
도 2에 도시한 것과 같이, 스핀 척(11)은 샤프트(20)를 통해 구동 기구(21)에 접속된다. 스핀 척(11)은 구동 기구(21)에 의해 회전 및 상하 이동이 자유롭게 되어 있다.
스핀 척(11)의 주위에는 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강이 자유로운, 예컨대 3개의 승강 핀(22)이 마련되어 있다. 이에 따라, 승강 핀(22)과 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련된 반송 기구(도시하지 않음)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
케이스(13)의 바닥부에는, 세정액을 배출하는 드레인관(40)과, 기판 처리 장치(1) 내에 아래 방향의 기류를 형성하며 또한 상기 기류를 배기하는 배기관(41)이 마련되어 있다.
이어서, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18)의 구성에 관해서 설명한다. 도 2에 도시한 것과 같이, 제1 세정부(17)는 제1 세정체(171)와 제1 지주 부재(172)와 제1 구동부(173)를 구비한다.
제1 세정체(171)는 웨이퍼(W)의 상면에 밀어붙여지는 부재이다. 제1 세정체(171)는 예컨대 다수의 털다발로 구성된 브러시이다. 제1 세정체(171)의 하면, 즉 웨이퍼(W)와의 접촉면은 예컨대 웨이퍼(W)의 상면보다도 작은 원 형상을 갖는다. 또한, 제1 세정체(171)는 스펀지라도 좋다.
제1 세정체(171)의 상면에는 제1 지주 부재(172)가 마련된다. 제1 지주 부재(172)는 연직 방향(Z축 방향)을 따라서 연장되어 있고, 일단부에 있어서 제1 세정체(171)를 지지한다.
제1 지주 부재(172)의 타단부에는 제1 구동부(173)가 마련된다. 제1 구동부(173)는 제1 지주 부재(172)를 연직 축 둘레로 회전시킨다. 이에 따라, 제1 지주 부재(172)에 지지된 제1 세정체(171)를 연직 축 둘레로 회전시킬 수 있다.
제1 세정부(17)는 아암(70)에 의해서 수평으로 지지된다. 아암(70)에는, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면에 대하여 세정용 유체를 공급하는 세정 노즐(70a)이 제1 세정부(17)에 인접하여 마련된다. 세정용 유체로서는 예컨대 순수가 이용된다.
아암(70)에는, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘을 검지하는 하중 검지부(75)가 마련된다. 하중 검지부(75)는 예컨대 로드셀이다.
아암(70)은 이동부(71)에 접속된다. 이동부(71)는 수평 방향(여기서는 X축 방향)을 따라서 연장되는 레일(72)을 따라서 아암(70)을 수평 이동시킨다. 또한, 이동부(71)는 아암(70)을 연직 방향(Z축 방향)을 따라서 승강시킨다.
제2 세정부(18)는 제2 세정체(181)와 제2 지주 부재(182)와 제2 구동부(183)를 구비한다.
제2 세정체(181)는 웨이퍼(W)의 하면에 밀어붙여지는 부재이다. 제2 세정체(181)는 예컨대 다수의 털다발로 구성된 브러시이다. 제2 세정체(181)의 상면, 즉 웨이퍼(W)와의 접촉면은 예컨대 웨이퍼(W)의 상면보다도 작은 원 형상을 갖는다. 또한, 제2 세정체(181)는 스펀지라도 좋다.
제2 세정체(181)의 하면에는 제2 지주 부재(182)가 마련된다. 제2 지주 부재(182)는, 연직 방향(Z축 방향)을 따라서 연장되어 있고, 일단부에 있어서 제2 세정체(181)를 지지한다.
제2 지주 부재(182)의 타단부에는 제2 구동부(183)가 마련된다. 제2 구동부(183)는 제2 지주 부재(182)를 연직 축 둘레로 회전시킨다. 이에 따라, 제2 지주 부재(182)에 지지된 제2 세정체(181)를 연직 축 둘레로 회전시킬 수 있다.
제2 세정부(18)는 아암(80)에 의해서 수평으로 지지된다. 아암(80)에는, 흡착 패드(10) 또는 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 하면에 대하여 세정용 유체를 공급하는 세정 노즐(80a)이 제2 세정체(181)에 인접하여 마련되어 있다. 세정용 유체로서는 예컨대 순수가 이용된다.
아암(80)은 이동부(81)에 접속된다. 이동부(81)는 수평 방향(여기서는 Y축 방향)을 따라서 연장되어 있는 레일(82)을 따라서 아암(80)을 수평 이동시킨다. 또한, 이동부(81)는 아암(80)을 연직 방향(Z축 방향)을 따라서 승강시킨다.
아암(80)은 예컨대 도시하지 않는 구동부에 의해서 수평 방향(X축 방향)을 따라서 신축된다. 이에 따라, 아암(80)은, 제2 세정부(18) 및 세정 노즐(80a)을 X축 방향, 즉 제1 세정부(17)의 이동 방향과 동일한 방향을 따라서 이동시킬 수 있다.
아암(80)에는, 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘을 검지하는 하중 검지부(85)가 마련된다. 하중 검지부(85)는 예컨대 로드셀이다.
이상의 기판 처리 장치(1)에는, 도 1에 도시한 것과 같이 제어부(200)가 마련되어 있다. 제어부(200)는 예컨대 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 구동 장치나 이동 장치 등의 구동계의 동작이나 각종 노즐을 제어하여 기판 처리 장치(1)에 있어서의 세정 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 예컨대 컴퓨터로 읽어 들일 수 있는 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그네토-옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 읽어 들일 수 있는 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(200)에 인스톨된 것이라도 좋다.
이어서, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 세정 처리에 관해서 설명한다. 도 3은 기판 처리 장치(1)에 의한 일련의 세정 처리의 수순을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 4 및 도 5는 반입 처리의 동작예를 도시하는 도면이고, 도 6∼도 8은 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이고, 도 9∼도 13은 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 3에 도시한 것과 같이, 기판 처리 장치(1)에서는 우선 반입 처리가 행해진다(단계 S101). 반입 처리에서는, 도 4에 도시한 것과 같이, 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련된 반송 기구(90)에 의해 웨이퍼(W)가 상부 컵(16)의 상측으로 반송된다. 이어서, 승강 핀(22)이 상승하여, 웨이퍼(W)가 승강 핀(22)에 전달된다. 이 때, 흡착 패드(10)는 그 상면이 제2 세정체(181)의 상면보다도 높은 위치에서 대기하고, 스핀 척(11)은 그 상면이 제2 세정체(181)의 상면보다 낮은 위치까지 후퇴하고 있다. 그 후, 승강 핀(22)이 하강하여, 도 5에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(W)가 흡착 패드(10)에 전달되어 흡착 유지된다.
이어서, 하면 세정 처리가 행해진다(단계 S102). 하면 세정 처리에서는, 우선 도 6에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(W)를 유지한 흡착 패드(10)를 지지판(14) 및 상부 컵(16)과 함께 수평 방향(여기서는 X축 방향)으로 이동시킨다. 이에 따라, 스핀 척(11)이 웨이퍼(W)의 외주부에 가까운 장소에 배치되고, 제2 세정부(18)가 웨이퍼(W)의 중앙부에 가까운 장소에 배치된 상태가 된다.
이어서, 도 7에 도시한 것과 같이, 예컨대 이동부(81)(도 2 참조)를 이용하여 제2 세정부(18)를 상승시킴으로써, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 하면에 밀어붙인다. 이 때, 이동부(81)는, 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘이 원하는 값이 되도록 제2 세정부(18)를 상승시킨다. 제2 세정부(18)를 상승시키는 거리는 예컨대 하중 검지부(85)의 검지 결과에 기초하여 결정할 수 있다. 여기서는, 제2 세정부(18)를 상승시키는 것으로 했지만, 흡착 패드(10)를 하강시킴으로써 웨이퍼(W)의 하면을 제2 세정체(181)에 밀어붙이더라도 좋다. 또한, 제2 세정부(18)를 상승시키면서 흡착 패드(10)를 하강시키더라도 좋다.
그 후, 세정 노즐(80a)(도 1 참조)로부터 웨이퍼(W)의 하면에의 순수의 공급을 시작한다. 또한, 제2 세정체(181)의 회전을 시작한다.
제2 세정부(18)에 의한 웨이퍼(W) 하면의 세정은, 흡착 패드(10)에 의한 웨이퍼(W)의 이동과 이동부(81)에 의한 제2 세정부(18)의 이동의 조합에 의해서 진행한다. 예컨대, 도 8에 도시한 것과 같이, 제2 세정체(181)에 대하여 2개의 흡착 패드(10) 사이를 Y축 방향을 따라서 왕복 이동시키고, 제2 세정체(181)의 이동 방향이 전환될 때에 제2 세정체(181)의 직경 이하의 거리만큼 흡착 패드(10)를 X축 부방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 스핀 척(11)에 의해서 흡착 유지되는 영역을 포함하는 웨이퍼(W)의 중앙 영역(A)이 제2 세정체(181)에 의해서 세정된다. 그 후, 제2 세정체(181)의 회전을 정지하여, 세정 노즐(80a)로부터의 순수의 공급을 정지한다.
이어서, 양면 세정 처리가 행해진다(단계 S103). 양면 세정 처리에서는, 우선 도 9에 도시한 것과 같이, 흡착 패드(10)를 이동시켜 웨이퍼(W)의 중앙부를 스핀 척(11)의 상측에 위치시킨 후, 흡착 패드(10)에 의한 웨이퍼(W)의 흡착을 해제하고, 스핀 척(11)을 상승시킴으로써, 흡착 패드(10)로부터 스핀 척(11)에 웨이퍼(W)를 전달한다.
또한, 도 10에 도시한 것과 같이, 이동부(71)(도 2 참조)를 이용하여 제1 세정부(17)를 웨이퍼(W)의 중앙 상측에 위치시킨 후, 제1 세정부(17)를 하강시켜 제1 세정체(171)를 웨이퍼(W)의 상면에 밀어붙인다. 이 때, 이동부(71)는, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘이 원하는 값이 되도록, 구체적으로는 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘과 동일한 값이 되도록 제1 세정부(17)를 하강시킨다. 제1 세정부(17)를 하강시키는 거리는, 예컨대 하중 검지부(75)의 검지 결과에 기초하여 결정할 수 있다.
여기서는, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18) 양쪽에 관해서, 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘이 원하는 값이 되도록 하중 검지부(75, 85)의 검지 결과에 기초한 압력 제어를 행하는 것으로 했지만, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18) 중 한쪽에 대해서는 압력 제어를 하지 않고, 미리 정해진 높이 위치에 배치된 상태를 유지하는 위치 제어를 행하도록 하여도 좋다. 예컨대, 제1 세정부(17)에 대해서는 미리 정해진 높이 위치에 제1 세정체(171)가 배치된 상태를 유지하면서 제2 세정부(18)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘이 원하는 값이 되도록 하중 검지부(85)의 검지 결과에 기초하여 제2 세정부(18)의 높이 위치를 조정하여도 좋다. 이에 따라, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18) 중 한쪽의 압력 제어만으로 웨이퍼(W)의 상면 및 하면을 동일한 밀어붙이는 힘으로 세정하는 것이 가능하게 되기 때문에, 밀어붙이는 힘의 조정을 용이하게 할 수 있다.
이어서, 도 11에 도시한 것과 같이, 구동 기구(21)를 이용하여 스핀 척(11)을 회전시킴으로써 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한, 세정 노즐(70a)에서 웨이퍼(W) 상면으로의 순수의 공급을 시작함과 더불어 제1 세정체(171)의 회전을 시작한다. 그리고, 이동부(71)를 이용하여 제1 세정체(171)를 수평 방향(X축 정방향)으로 이동시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 상면의 중앙 영역이 제1 세정체(171)에 의해서 세정된다. 또한, 웨이퍼(W) 및 제1 세정체(171)를 회전시킨 후에, 제1 세정체(171)를 웨이퍼(W)에 밀어붙이도록 하여도 좋다.
제2 세정체(181)는, 웨이퍼(W)의 중심에서부터 레일(72)(도 1 참조)을 따른 방향으로 틀어진 위치에서 정지하고 있는 것으로 한다. 즉, 제2 세정체(181)는, 평면에서 봤을 때 제1 세정체(171)의 진로와 겹치는 위치에 배치된다.
이어서, 도 12에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)가 평면에서 봤을 때 겹치는 위치에 제1 세정체(171)가 도달하면, 세정 노즐(80a)(도 1 참조)에서 웨이퍼(W) 하면으로의 순수의 공급을 시작함과 더불어 제2 세정체(181)의 회전을 시작한다. 그리고 도 13에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)가 평면에서 봤을 때 서로 겹쳐진 상태가 유지되도록 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 외주부로 향해서 동일한 속도로 동일한 방향(X축 정방향)으로 수평 이동시킨다. 즉, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동기하여 수평 이동시킨다.
제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동기하여 수평 이동시키는 사이, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘은, 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)에 대한 밀어붙이는 힘과 동일하게 되도록 조정된다. 이 때문에, 제1 세정체(171)에 눌리어 웨이퍼(W)가 아래쪽으로 휘거나, 제2 세정체(181)에 눌리어 웨이퍼(W)가 위쪽으로 휘거나 하는 것을 방지할 수 있다.
제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)가 웨이퍼(W)의 외주부에 도달하면, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 회전을 정지하여, 세정 노즐(70a, 80a)로부터의 순수의 공급을 정지한다. 또한, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)로부터 후퇴시킨다.
또한, 세정 노즐(70a)로부터의 순수의 공급을 정지하는 타이밍은, 세정 노즐(80a)로부터의 순수의 공급을 정지한 후인 것이 바람직하다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 하면에서 회로 형성면인 웨이퍼(W) 상면으로 돌아들어가는 것을 억제할 수 있다. 단, 이것에 한하지 않고, 세정 노즐(70a, 80a)로부터의 순수의 공급을 동시에 정지하는 것으로 하여도 좋다.
이어서, 건조 처리가 행해진다(단계 S104). 건조 처리에서는, 스핀 척(11)을 고속으로 회전시켜 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 순수를 뿌리침으로써 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
그 후, 반출 처리가 행해진다(단계 S105). 반출 처리에서는, 반입 처리(단계 S101)와는 역의 순으로 웨이퍼(W)가 반송 기구(90)에 전달된다. 이에 따라, 1장의 웨이퍼(W)에 관한 일련의 세정 처리가 종료된다.
이와 같이, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18)를 동기하여 수평 이동시킴으로써 웨이퍼(W)의 상면 및 하면 양쪽을 동시에 세정하는 양면 세정 처리를 행하는 것으로 했다.
이에 따라, 웨이퍼(W)의 상면과 웨이퍼(W)의 하면을 별개로 세정하는 경우와 비교하여, 웨이퍼(W)를 보다 강한 밀어붙이는 힘으로 세정할 수 있다. 이 점에 관해서 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. 도 14는 웨이퍼(W)의 하면만을 세정하는 경우의 예를 도시하는 도면이고, 도 15는 웨이퍼(W)의 양면을 동시에 세정하는 경우의 예를 도시하는 도면이다.
도 14에 도시한 것과 같이, 예컨대 제2 세정부(18)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면만을 세정하는 경우, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)에 밀어붙임으로써 웨이퍼(W)가 제2 세정체(181)로부터 빠져나가는 방향으로 휘어 버리기 때문에, 웨이퍼(W)에 강한 힘을 가하기가 어렵다. 이것은, 제1 세정체(171)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상면만을 세정하는 경우도 마찬가지이다.
또한, 제2 세정부(18)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면만을 세정하는 경우, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)에 밀어붙임으로써 웨이퍼(W)에 상향의 힘이 가해지기 때문에, 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)으로부터 벗어나 버릴 우려가 있다. 따라서, 제2 세정체(181)의 밀어붙이는 힘은 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 받게 된다. 즉, 스핀 척(11)으로부터 웨이퍼(W)가 벗어나지 않을 정도의 밀어붙이는 힘으로 제한된다. 이러한 이유에서, 웨이퍼(W)의 하면을 강력히 세정하는 것은 특히 곤란하다.
이에 대하여, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 세정부(17)와 제2 세정부(18)로 웨이퍼(W)를 사이에 끼워 넣음으로써, 웨이퍼(W)를 상측 및 하측 양방향에서 압박하는 것으로 했다. 이에 따라, 제1 세정부(17)가 웨이퍼(W)를 밀어내리는 힘과 제2 세정부(18)가 웨이퍼(W)를 밀어올리는 힘을 상호 상쇄시킬 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)를 휘게 하는 일없이 또한 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 받는 일없이, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18)의 밀어붙이는 힘을 높게 설정하는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 웨이퍼(W) 상면에 부여하는 것이 허용되는 힘(예컨대 막을 지나치게 깎지 않는 압력) 또는 웨이퍼(W) 상면의 세정을 효과적으로 행할 수 있는 힘에 따라서 결정되는 제1 세정체(171)의 밀어붙이는 힘에 웨이퍼(W) 하면의 밀어붙이는 힘을 맞춤으로써, 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 고려하여 결정되는 밀어붙이는 힘보다도 강한 밀어붙이는 힘으로 웨이퍼(W)의 하면을 강력히 세정할 수 있다.
이와 같이, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의하면, 단일의 세정체를 이용하여 웨이퍼(W)의 한쪽 면만을 세정하는 경우와 비교하여, 웨이퍼(W)를 강력하게 세정할 수 있다.
또한, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의하면, 웨이퍼(W)의 상면 및 하면을 동시에 세정함으로써, 예컨대 웨이퍼(W)의 한쪽의 면을 세정한 후, 반전 기구를 이용하여 웨이퍼(W)의 표리를 반전한 후에 다른 쪽의 면을 세정하는 경우와 비교하여, 웨이퍼(W)의 양면을 세정하는 데 드는 시간을 단축할 수 있다.
제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 예컨대 평면에서 봤을 때 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)가 완전히 겹쳐진 경우, 구체적으로는 제1 세정체(171)의 회전 중심과 제2 세정체(181)의 회전 중심이 평면에서 봤을 때 일치한 경우에, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 수평 이동시킨다. 이에 따라, 제1 세정체(171)의 회전 중심과 제2 세정체(181)의 회전 중심이 틀어진 상태에서 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시키는 경우와 비교하여 웨이퍼(W)의 휘어짐을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
제1 세정체(171)가 받는 힘은, 제1 세정체(171)가 웨이퍼(W)의 중심 측으로 틀어져 있으면, 제1 세정체(171)의 위치가 틀어져 있지 않을 때보다도 낮아지고, 외주 측으로 틀어져 있는 경우에는, 제1 세정체(171)의 위치가 틀어져 있지 않을 때보다도 높아진다. 그래서 제어부(200)는, 하중 검지부(75)(도 2 참조)의 검지 결과에 기초하여, 제1 세정체(171)의 위치 어긋남을 검출하더라도 좋다. 제2 세정체(181)에 관해서도 마찬가지이며, 제어부(200)는 하중 검지부(85)의 검지 결과에 기초하여 제2 세정체(181)의 위치 어긋남을 검출하는 것이 가능하다.
제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)와의 접촉면의 사이즈와 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)와의 접촉면의 사이즈는 동일하더라도 좋고, 다르더라도 좋다. 예컨대, 웨이퍼(W)의 회로 형성면은, 회로가 형성되어 있지 않은 면과 비교하여 부드럽게 세정될 것이 요구되는 경우가 있다. 이러한 경우, 웨이퍼(W)의 회로 형성면인 상면을 세정하는 제1 세정체(171)의 접촉면의 사이즈를, 제2 세정체(181)의 접촉면의 사이즈보다도 크게 하더라도 좋다. 접촉면의 사이즈를 크게 함으로써, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동일한 힘으로 웨이퍼(W)에 밀어붙인 경우라도, 웨이퍼(W)의 상면에 걸리는 단위면적 당의 힘을 하면에 걸리는 단위면적 당의 힘보다도 작게 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 상면을 하면보다도 부드럽게 세정할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 하면을 세정하는 제2 세정체(181)의 접촉면의 사이즈를, 제1 세정체(171)의 접촉면의 사이즈보다도 크게 하더라도 좋다. 접촉면의 사이즈를 크게 함으로써, 보다 짧은 시간에 대상면을 세정할 수 있다. 또한, 접촉면의 사이즈를 크게 함으로써, 보다 적은 이동량으로 웨이퍼(W)의 세정 대상부를 세정할 수 있으므로, 구동부(예컨대 레일(72, 82) 등)를 소형화할 수 있다. 따라서 기판 처리 장치(1)를 소형화할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 회로 형성면을 부드럽게 세정하고 싶은 경우, 웨이퍼(W)의 회로 형성면인 상면을 세정하는 제1 세정체(171)를, 제2 세정체(181)보다도 부드러운 소재로 형성하는 것으로 하여도 좋다. 제1 세정체(171)를 부드러운 소재로 형성함으로써 회로 형성면에 상처를 내기 어렵게 할 수 있으므로, 웨이퍼(W)의 상면을 하면보다도 부드럽게 세정할 수 있다.
또한, 여기서는, 평면에서 봤을 때 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)가 완전히 겹친 경우, 바꿔 말하면, 제1 세정체(171)의 회전 중심과 제2 세정체(181)의 회전 중심이 평면에서 봤을 때 일치한 경우에, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 이동시키는 것으로 했다. 그러나, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)의 동기를 시작하게 하는 타이밍은 상기한 예에 한정되지 않는다. 이 점에 관해서 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다. 도 16 및 도 17은 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)의 동기를 시작하게 하는 타이밍의 다른 예를 도시하는 도면이다.
상술한 예에서는, 제1 세정체(171)가 X축 정방향을 따라서 이동해 나가, 평면에서 봤을 때 제1 세정체(171)의 회전 중심(R1)이 제2 세정체(181)의 회전 중심(R2)과 일치한 시점에서, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 이동시키는 것으로 했다. 그러나, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)의 동기는, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)와의 접촉면과 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)와의 접촉면이 평면에서 봤을 때 중복되어 있는 기간 내에 시작되면 된다.
따라서 예컨대 도 16에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)의 X축 방향으로의 이동에 의해서 제1 세정체(171)의 접촉면의 일부와 제2 세정체(181)의 접촉면의 일부가 서로 겹쳐진 후, 제1 세정체(171)의 회전 중심(R1)과 제2 세정체(181)의 회전 중심(R2)이 평면에서 봤을 때 일치하기 전에, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 이동시키더라도 좋다. 또한, 도 17에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)의 접촉면과 제2 세정체(181)의 접촉면이 서로 겹쳐 있는 동안이라면, 제1 세정체(171)의 회전 중심(R1)과 제2 세정체(181)의 회전 중심(R2)이 평면에서 봤을 때 일치한 후에, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 이동시키더라도 좋다.
또한, 제2 세정체(181)의 접촉면은 평면에서 봤을 때 반드시 제1 세정체(171)의 접촉면과 중복되어 있을 필요는 없다. 이 점에 관해서 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18은 제2 세정체(181)가 제1 세정체(171)와 중복되는 위치의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 18에 도시한 것과 같이, 웨이퍼(W)가 중심축(C) 둘레로 1 회전하는 동안에 제1 세정체(171)와 웨이퍼(W)의 상면이 접촉하는 영역(이하, 접촉 영역(B)이라고 기재한다)과, 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)와의 접촉면이 평면에서 봤을 때 중복된 상태가 유지되도록, 제2 세정체(181)를 제1 세정체(171)와 동기하여 수평 이동시키더라도 좋다. 이 경우라도, 제2 세정부(18)가 웨이퍼(W)를 밀어올리는 힘을, 제1 세정부(17)가 웨이퍼(W)를 밀어내리는 힘에 의해서 약하게 할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)를 휘게 하는 일없이 또한 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 받는 일없이, 제2 세정부(18)의 밀어붙이는 힘을 높게 설정하는 것이 가능하게 된다.
이 경우의 양면 세정 처리의 예에 관해서 도 19∼도 21을 참조하여 설명한다. 도 19∼도 21은 양면 세정 처리의 다른 동작예를 도시하는 도면이다.
예컨대, 도 19에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)를 웨이퍼(W)의 X축 정방향 측의 단부의 상면에 접촉시키고, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 X축 정방향 측의 단부의 하면에 접촉시킨다. 이어서, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 회전시켜, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 X축 부방향 측의 단부로 향해서 X축 부방향을 따라서 동일한 속도로 이동시킨다. 이에 따라, 제2 세정체(181)는, 평면에서 봤을 때 접촉 영역(B)과 중복된 상태를 유지하면서 이동한다.
이어서, 도 20에 도시한 것과 같이, 스핀 척(11)과 간섭하기 바로 직전의 위치에서 제2 세정체(181)의 이동 및 회전을 정지시킨다. 한편, 제1 세정체(171)에 관해서는 계속해서 이동하게 한다. 이에 따라, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)의 동기는 해제된다.
이어서, 도 21에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)가 X축 부방향 측으로 더욱 이동하여, 제2 세정체(181)와 접촉 영역(B)이 평면에서 봤을 때 다시 중복되면, 제2 세정체(181)를 회전시켜, 제1 세정체(171)와 동일한 속도로 또한 제1 세정체(171)와는 반대 방향으로 제2 세정체(181)를 이동시킨다. 이에 따라, 제2 세정체(181)는, 다시 평면에서 봤을 때 접촉 영역(B)과 중복된 상태를 유지하면서 이동한다. 그 후, 제1 세정체(171)가 웨이퍼(W)의 X축 부방향 측의 단부에 도달함과 더불어, 제2 세정체(181)가 웨이퍼(W)의 X축 정방향 측의 단부에 도달한 경우에, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 회전을 정지하고, 양면 세정 처리를 끝낸다.
상술해 온 것과 같이, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 스핀 척(11)(유지부의 일례)과, 제1 세정체(171)와, 아암(70), 이동부(71) 및 레일(72)(제1 이동 기구의 일례)과, 제2 세정체(181)와, 아암(80), 이동부(81) 및 레일(82)(제2 이동 기구의 일례)과, 제어부(200)를 구비한다. 스핀 척(11)은 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 유지한다. 제1 세정체(171)는 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면에 접촉하여 웨이퍼(W)의 상면을 세정한다. 아암(70), 이동부(71) 및 레일(72)은 제1 세정체(171)를 수평 이동시킨다. 제2 세정체(181)는 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 하면에 접촉하여 웨이퍼(W)의 하면을 세정한다. 아암(80), 이동부(81) 및 레일(82)은 제2 세정체(181)를 수평 이동시킨다. 제어부(200)는, 이동부(71) 및 아암(80)을 제어하여, 웨이퍼(W)의 상면에 접촉시킨 제1 세정체(171)와 웨이퍼(W)의 하면에 접촉시킨 제2 세정체(181)를 동기하여 수평 이동시키는 양면 세정 처리를 실행한다.
예컨대, 제어부(200)는, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)를 두께 방향에서 본 평면에서 봤을 때, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W) 상면과의 접촉면과 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W) 하면과의 접촉면이 중복된 상태를 유지하면서 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시키는 처리를 양면 세정 처리로서 실행한다.
이에 따라, 예컨대 제1 세정부(17)가 웨이퍼(W)를 밀어내리는 힘과 제2 세정부(18)가 웨이퍼(W)를 밀어올리는 힘을 상호 상쇄할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 휘게 하는 일없이 또한 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 받는 일없이, 제1 세정체(171) 및 제2 세정부(18)의 밀어붙이는 힘을 높게 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의하면, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)를 강력하게 세정할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는, 제1 세정체(171)를 연직 축 둘레로 회전시키는 제1 구동부(173)와, 제2 세정체(181)를 연직 축 둘레로 회전시키는 제2 구동부(183)를 추가로 구비하고, 제어부(200)는, 제1 구동부(173)에 의한 제1 세정체(171)의 회전 중심과 제2 구동부(183)에 의한 제2 세정체(181)의 회전 중심을 일치시킨 상태에서, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시키는 처리를 양면 세정 처리로서 실행한다. 이에 따라, 제1 세정체(171)의 회전 중심과 제2 세정체(181)의 회전 중심이 틀어져 있는 경우와 비교하여 웨이퍼(W)의 휘어짐을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 제어부(200)는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W) 상면에 대한 밀어붙이는 힘과 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W) 하면에 대한 밀어붙이는 힘이 동일한 크기가 되도록, 이동부(71) 또는 이동부(81)의 적어도 한쪽을 제어하여, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 적어도 한쪽의 높이 위치를 조정한다. 이와 같이, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W) 상면에 대한 밀어붙이는 힘과 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W) 하면에 대한 밀어붙이는 힘을 동일한 크기로 함으로써, 예컨대, 제1 세정체(171)의 밀어붙이는 힘이 제2 세정체(181)의 밀어붙이는 힘을 상회함으로써 웨이퍼(W)가 아래쪽으로 휘거나, 제2 세정체(181)의 밀어붙이는 힘이 제1 세정체(171)의 밀어붙이는 힘을 상회함으로써 웨이퍼(W)가 위쪽으로 휘거나 하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W) 상면에 대한 밀어붙이는 힘 또는 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W) 하면에 대한 밀어붙이는 힘을 검지하는 하중 검지부(75, 85)를 추가로 구비한다. 그리고, 제어부(200)는, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181) 중 한쪽을 미리 정해진 높이 위치에 배치하고, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181) 중 다른 쪽의 높이 위치를 하중 검지부(75, 85)의 검지 결과에 기초하여 조정한다. 이에 따라, 밀어붙이는 힘의 조정을 용이하게 할 수 있다.
(제2 실시형태)
상술한 제1 실시형태에서는, 상부 컵(16)의 높이를 일정하게 유지한 상태에서 하면 세정 처리(단계 S102)와 양면 세정 처리(단계 S103)를 행하는 것으로 했지만, 하면 세정 처리와 양면 세정 처리에서 상부 컵(16)의 높이를 바꾸더라도 좋다. 이러한 경우에 관해서 도 22 및 도 23을 참조하여 설명한다. 도 22는 하면 세정 처리에 있어서의 상부 컵(16)의 높이 위치를 도시한 도면이고, 도 23은 양면 세정 처리에 있어서의 상부 컵(16)의 높이 위치를 도시한 도면이다.
예컨대, 도 22에 도시한 것과 같이, 제2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1A)는, 상부 컵(16)과 독립적으로 지지판(14)을 승강시키는 승강 기구(45)를 구비한다. 승강 기구(45)는, 예컨대, 지지판(14)을 지지하는 지주 부재(46)와, 지주 부재(46)를 승강시키는 구동부(47)를 구비한다.
기판 처리 장치(1A)에서는, 하면 세정 처리에 있어서, 승강 기구(45)를 이용하여 지지판(14)을 상승시킴으로써, 상부 컵(16)의 높이 위치를 H1에 설정한다. 상부 컵(16)의 높이 위치란, 흡착 패드(10) 또는 스핀 척(11)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 상면을 기준으로 한 경우의 상부 컵(16)의 높이 위치를 말한다. 높이 위치 (H1)는, 웨이퍼(W)의 하면에서 상면으로 순수 등이 돌아들어가는 억제할 수 있는 위치이다.
이어서, 기판 처리 장치(1A)에서는, 상부 컵(16)의 높이 위치를 H1보다도 높은 H2로 설정한 후에, 양면 세정 처리가 행해진다. 즉, 상부 컵(16)의 높이 위치를 H2로 변경한 후에, 세정 노즐(70a)에서 웨이퍼(W) 상면으로의 순수의 공급이 시작된다. 높이 위치(H2)는, 회전하는 제1 세정체(171)로부터 비산되는 순수 등이 상부 컵(16)의 외부로 비산되는 것을 억제할 수 있는 높이 위치이다. 상부 컵(16)의 높이 위치의 변경은, 예컨대 스핀 척(11)의 높이 위치를 조정함으로써 행할 수 있다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1A)는, 하면 세정 처리 시와 양면 세정 처리 시에 있어서 웨이퍼(W)를 기준으로 하는 상부 컵(16)의 높이 위치를 변경하더라도 좋다. 이에 따라, 예컨대 하면 세정 처리 시에 있어서의 웨이퍼(W) 상면에 순수 등이 돌아들어가는 것이나 양면 세정 처리 시에 있어서의 상부 컵(16) 밖으로의 순수 등이 비산되는 것을 억제할 수 있다.
(제3 실시형태)
상술한 각 실시형태에서는, 기판 처리 장치(1, 1A)가 세정 툴로서 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18)를 구비하는 경우의 예에 관해서 설명했지만, 다른 세정 툴을 구비하고 있어도 좋다. 이러한 점에 관해서 도 24를 참조하여 설명한다. 도 24는 다른 세정 툴의 예를 도시하는 도면이다.
도 24에 도시한 것과 같이, 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1B)는, 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18) 이외에, 예컨대, 브러시나 스펀지 등의 세정체를 이용하여 웨이퍼(W)의 단부를 세정하는 제3 세정부(30), 웨이퍼(W)의 하면으로 향해서 세정용 유체를 공급하는 제4 세정부(31), 웨이퍼(W)의 상면으로 향해서 세정용 유체를 공급하는 제5 세정부(32) 등을 구비하고 있어도 좋다. 기판 처리 장치(1B)는, 이들 복수의 세정 툴 중에서, 대상으로 하는 웨이퍼(W)의 종류에 따라서 최적의 툴을 선택하여 이용할 수 있다.
예컨대, 하면 세정 처리에 있어서, 제2 세정부(18)에 더하여, 제4 세정부(31)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면을 세정하여도 좋다. 또한, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정부(17)에 더하여, 제5 세정부(32)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상면을 세정하더라도 좋다. 이와 같이, 복수 종류의 세정 툴로 동시에 세정함으로써 세정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 예컨대, 제1 세정체(171) 또는 제2 세정체(181)에 의해서 부상된 먼지 등을 제4 세정부(31) 또는 제5 세정부(32)를 이용하여 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 양면 세정 처리를 끝낸 후에 제4 세정부(31) 및 제5 세정부(32)를 이용하여 린스 처리를 행하고, 그 후, 건조 처리를 행하도록 하여도 좋다.
제4 세정부(31) 및 제5 세정부(32)는 예컨대 2 유체 노즐이다. 2 유체 노즐로서의 제4 세정부(31) 및 제5 세정부(32)는 세정액을 미스트화하여 웨이퍼(W)에 분무한다. 또한, 제4 세정부(31) 및 제5 세정부(32)는, 2 유체 노즐에 한하지 않고, 세정액을 토출하는 통상의 노즐이라도 좋다.
또한, 기판 처리 장치(1B)는, 제거 성능이 각각 다른 복수의 제1 세정부(17)를 구비하고 있어도 좋다. 예컨대 높은 제거 성능이 요구되는 경우에는, 제거 능력이 높은 제1 세정체(171)를 갖는 제1 세정부(17)를 사용하거나, 상면을 최대한 상처를 입히지 않고서 세정하고 싶은 경우에는, 부드러운 제1 세정체(171)를 갖는 제1 세정부(17)를 사용하거나 할 수 있다. 마찬가지로, 기판 처리 장치(1B)는 제거 성능이 각각 다른 복수의 제2 세정부(18)를 구비하고 있어도 좋다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1B)는 제1 세정부(17) 및 제2 세정부(18) 이외의 세정 툴을 구비하고 있어도 좋다.
(제4 실시형태)
상술한 실시형태에서는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동기시켜 웨이퍼(W)의 양면을 동시에 세정하는 것으로 했지만, 제2 세정체(181)와 동기시키는 세정 툴은 제1 세정체(171)에 한정되지 않는다. 이러한 점에 관해서 도 25를 참조하여 설명한다. 도 25는 제4 실시형태에 따른 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 25에 도시한 것과 같이, 제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1C)는, 예컨대 세정 툴로서 제2 세정부(18)와 제5 세정부(32)를 구비한다. 제5 세정부(32)는 2 유체 노즐이다.
제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1C)는, 양면 세정 처리를 제2 세정부(18)와 제5 세정부(32)를 동기시켜 행한다. 구체적으로는, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동기시키는 경우와 마찬가지이며, 도 25에 도시한 것과 같이, 제5 세정부(32)의 토출 위치와 제2 세정체(181)의 접촉면이 평면에서 봤을 때 중복되는 위치에 제5 세정부(32)가 도달한 경우에, 제2 세정체(181)를 회전시킴과 더불어 제5 세정부(32)와 동일한 속도로 동일한 방향(X축 정방향)으로 수평 이동시킨다.
제4 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1C)에 의하면, 제2 세정부(18)가 웨이퍼(W)를 밀어올리는 힘을, 제5 세정부(32)로부터 공급되는 미스트형의 세정액이 웨이퍼(W)를 밀어내리는 힘에 의해서 약하게 할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)를 휘게 하는 일없이 또한 스핀 척(11)의 흡착력에 의한 제약을 받는 일없이, 제2 세정부(18)의 밀어붙이는 힘을 높게 설정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 세정부(18) 및 제5 세정부(32)를 이용한 양면 세정 처리에 있어서도, 상부 컵(16)의 높이 위치를 하면 세정 처리 시에 있어서의 높이 위치(H1)보다도 높은 위치로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제5 세정부(32)로부터 공급된 미스트화된 세정액이 상부 컵(16) 밖으로 비산되는 것을 억제할 수 있다.
(제5 실시형태)
제5 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 상면을 세정하는 세정 툴과, 웨이퍼(W)의 하면을 세정하는 세정 툴을 이용하여 양 세정 툴을 세정하는 처리에 관해서 도 26을 참조하여 설명한다. 도 26은 툴 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
예컨대, 도 26에 도시한 것과 같이, 제5 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1D)는 제1 세정부(17)와 제2 세정부(18)를 구비한다. 이러한 기판 처리 장치(1D)는, 흡착 패드(10) 및 스핀 척(11)에 웨이퍼(W)가 흡착 유지되어 있지 않은 경우, 예컨대, 반출 처리(단계 S105) 후, 다음 웨이퍼(W)의 반입 처리(단계 S101)가 행해지기 전에 툴 세정 처리를 행한다.
구체적으로는, 기판 처리 장치(1D)는, 제1 세정체(171)의 웨이퍼(W)와의 접촉면과, 제2 세정체(181)의 웨이퍼(W)와의 접촉면을 접촉시킨 상태에서, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 회전시킨다. 또한, 기판 처리 장치(1D)는 세정 노즐(70a)에서 제2 세정체(181)로 향해서 순수를 공급한다. 이에 따라, 제1 세정체(171)의 접촉면과 제2 세정체(181)의 접촉면을 동시에 세정할 수 있다. 이 때, 제1 세정체(171)는, 제2 세정체(181)의 회전 방향과 역방향으로 회전시킴으로써, 제1 세정체(171)의 접촉면 및 제2 세정체(181)의 접촉면을 보다 강력하게 세정할 수 있다.
툴 세정 처리는 상기한 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 제3 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1B)는, 제5 세정부(32)에서 제2 세정체(181)의 접촉면으로 향해서 세정용 유체를 공급함으로써 제2 세정체(181)의 접촉면을 세정하는 툴 세정 처리를 행하여도 좋다. 또한, 기판 처리 장치(1B)는, 제4 세정부(31)에서 제1 세정체(171)의 접촉면으로 향해서 세정용 유체를 공급함으로써 제1 세정체(171)의 접촉면을 세정하는 툴 세정 처리를 행하여도 좋다.
(제6 실시형태)
상술한 각 실시형태에서는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정부(17)와 제2 세정부(18)를 일부 동기시키는 경우의 예에 관해서 설명했지만, 제1 세정부(17)와 제2 세정부(18)를 완전히 동기시키는 것도 가능하다. 이러한 점에 관해서 도 27∼도 30을 참조하여 설명한다. 도 27은 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 28은 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도이다. 또한, 도 29 및 도 30은 제6 실시형태에 따른 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 27 및 도 28에 도시한 것과 같이, 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1E)는, 웨이퍼(W)의 주연부를 파지하는 복수의 파지부(23)를 갖춘 환상의 유지부(24)와, 유지부(24)의 외주 측에 있어서 유지부(24)와 동심원형으로 배치된 환상의 고정부(25)와, 유지부(24)와 고정부(25) 사이에 배치된 환상의 베어링(26)을 구비한다.
고정부(25)는 예컨대 상부 컵(16E)의 내벽에 고정된다. 유지부(24)는, 베어링(26)을 통해 고정부(25)에 회전 가능하게 지지된다. 베어링(26)은 예컨대 볼 베어링이다.
또한, 기판 처리 장치(1E)는, 유지부(24)의 주위면에 가교된 벨트(27)와 벨트(27)를 통해 유지부(24)를 회전시키는 구동부(28)를 구비한다. 벨트(27)는, 예컨대 상부 컵(16E)의 측면에 형성된 개구부(161)를 통해 상부 컵(16E)의 외부로 인출되어 구동부(28)에 접속된다.
또한, 도 27에 도시한 것과 같이, 제6 실시형태에 따른 제2 세정부(18)는 아암(80E)에 의해서 수평으로 지지된다. 아암(80E)은 이동부(81E)에 접속된다. 이동부(81E)는, 수평 방향(여기서는 X축 방향)을 따라서 연장되어 있는 레일(82E)을 따라서 아암(80E)을 수평 이동시킨다. 또한, 이동부(81E)는 아암(80E)을 연직 방향(Z축 방향)을 따라서 승강시킨다.
제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1E)는, 반입 처리(단계 S101) 후, 하면 세정 처리(단계 S102)를 행하지 않고서 양면 세정 처리(단계 S103)를 시작한다. 도 29에 도시한 것과 같이, 제6 실시형태에 따른 양면 세정 처리에서는, 제1 세정체(171)를 웨이퍼(W) 상면의 중앙부에 밀어붙임과 더불어, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W) 하면의 중앙부에 밀어붙인다. 그 후, 구동부(28)를 이용하여 유지부(24)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 회전시킨다. 또한, 웨이퍼(W), 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 회전시킨 후에, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)에 밀어붙이도록 하여도 좋다.
이어서, 도 30에 도시한 것과 같이, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 외주부로 향해서 동일한 속도로 동일한 방향(X축 정방향)으로 수평 이동시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 상면의 전면이 제1 세정체(171)에 의해서 세정됨 과 더불어, 웨이퍼(W) 하면의 전면이 제2 세정체(181)에 의해서 세정된다.
이와 같이, 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1E)는, 웨이퍼(W) 하면의 중앙부에 스핀 척(11)이 존재하지 않기 때문에, 제2 세정체(181)의 이동을 웨이퍼(W) 하면의 중앙부에서부터 시작하게 할 수 있다. 따라서, 제6 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1E)에 의하면, 양면 세정 처리에 있어서 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 완전히 동기시킬 수 있다.
또한, 여기서는 양면 세정 처리를 웨이퍼(W)의 중앙부에서부터 시작하는 것으로 했지만, 양면 세정 처리는 웨이퍼(W)의 한쪽(예컨대, X축 부방향 측)의 단부에서부터 시작하더라도 좋다. 즉, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W) 한쪽의 단부에서 다른 쪽의 단부로 향해 동일한 속도로 이동시키더라도 좋다.
또한, 여기서는 벨트(27)를 이용하여 유지부(24)를 회전시키는 경우의 예에 관해서 나타냈지만, 유지부(24)를 회전시키는 방법은 상기한 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 기어 박스를 이용하여 유지부(24)를 회전시키더라도 좋다. 또한, 웨이퍼(W)의 외주를 유지하는 유지 플레이트와, 유지 플레이트의 하부에 접속되는 샤프트와, 샤프트를 회전시키는 구동부를 구비하고, 유지 플레이트 및 샤프트를 상하로 관통하는 관통 구멍을 형성하고, 이러한 관통 구멍에 제2 세정체(181)를 지지하는 아암을 삽입 관통시켜, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)와 유지 플레이트 사이에 배치시킨 구성으로 하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 샤프트에 간섭하는 일없이 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 중앙부에서부터 외주부까지 이동시킬 수 있다.
(제7 실시형태)
제7 실시형태에서는, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 다른 구성예에 관해서 설명한다. 일례로서 제2 세정체(181)의 다른 구성예를 도 31∼도 33에 도시한다. 도 31은 제7 실시형태에 따른 제2 세정체의 구성을 도시한 사시도이다. 또한 도 32는 제7 실시형태에 따른 제2 세정체의 구성을 도시한 종단면도이다. 또한 도 33은 제7 실시형태에 따른 제2 세정체를 웨이퍼(W)에 밀어붙인 상태를 도시한 도면이다.
도 31에 도시하는 제7 실시형태에 따른 제2 세정체(181F)는, 세정체로서의 기능에 더하여, 웨이퍼(W)의 하면을 연마하는 연마체로서의 기능도 갖는다.
구체적으로는, 도 31에 도시한 것과 같이 제2 세정체(181F)는, 예컨대 발포 우레탄이나 부직포 등으로 이루어지는 연마면(50a)을 갖는 연마 부재(50)와, 예컨대 폴리비닐알코올이나 폴리프로필렌, 나일론과 같은 신축이 자유로운 재료로 이루어지는 세정 부재(51)와, 연마 부재(50) 및 세정 부재(51)를 지지하는 지지 부재(52)를 갖고 있다. 연마 부재(50)의 연마면(50a)은, 예컨대 웨이퍼(W)의 직경보다도 작아지도록 형성된, 예컨대 웨이퍼(W)의 4분의 1 정도 직경의 대략 원환형의 환상 부재(50b)의 상면에, 발포 우레탄이나 부직포로 형성된 시트를 붙임으로써 구성되어 있다. 또한 도 31에서는, 연마 부재(50)의 형상의 일례로서, 소정의 폭을 갖는 원호형의 연마면(50a)이 소정의 간격을 두고서 동심원형으로 8개 마련된 상태를 도시하고 있다.
세정 부재(51)는 예컨대 부채형으로 형성되며, 원환형의 연마 부재(50)의 내측에 상기 연마 부재(50)와 동심원을 이루도록 복수 배치되어 있다. 또한 도 31에서는, 부채형으로 형성된 4개의 세정 부재(51)가 연마 부재(50)의 내측에 배치된 경우의 일례를 도시하고 있다.
연마 부재(50) 및 세정 부재(51)에 있어서의 지지 부재(52)와 반대쪽의 면은, 각각 웨이퍼(W)와 대향하여 형성된 연마면(50a)과 세정면이며, 예컨대 도 32에 도시한 것과 같이, 세정 부재(51)의 세정면(51a)은, 연마 부재(50)의 연마면(50a)보다도 위쪽으로 돌출하도록 형성되어 있다. 따라서, 제2 세정체(181F)를 웨이퍼(W)의 하면에 근접시키면, 우선 세정 부재(51)가 웨이퍼(W)의 하면과 접촉한다. 그리고, 세정 부재(51)는 신축이 자유로운 재료에 의해 구성되어 있기 때문에, 세정 부재(51)가 웨이퍼(W)에 접촉한 후에도 제2 세정체(181F)를 웨이퍼(W) 측으로 누름으로써, 예컨대 도 33에 도시한 것과 같이, 세정 부재(51)가 압축되어 연마 부재(50)도 웨이퍼(W)의 하면과 접촉하여, 웨이퍼(W)의 연마 처리를 할 수 있게 된다.
이와 같이, 제2 세정체(181F)는 연마체로서의 기능을 갖고 있어도 좋다. 이 경우, 예컨대 도 33에 도시한 것과 같이, 연마 부재(50)를 웨이퍼(W)의 하면에 접촉시킨 상태에서 제2 세정체(181F)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 하면을 연마할 수 있다. 또한, 그 후, 제2 세정체(181F)를 약간 하강시거나 하여 웨이퍼(W)의 하면에 세정 부재(51)만이 접촉한 상태로 한 다음에, 제2 세정체(181F)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 하면을 세정할 수 있다.
(제8 실시형태)
제8 실시형태에서는, 세정체와 연마부를 개별로 구비한 기판 처리 장치의 구성에 관해서 도 34∼도 36을 참조하여 설명한다. 도 34는 제8 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 측면도이다. 또한, 도 35 및 도 36은 웨이퍼(W)와 세정체 및 연마체와 회전판을 도시하는 평면도이다.
도 34에 도시한 것과 같이, 제8 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1G)는 예컨대 원판으로 이루어지며, 흡착 패드(10) 또는 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)와 대향하도록 마련된 면형체를 이루는 회전판(101)과, 이 회전판(101) 위에 마련된 세정체(6A) 및 연마체(6B)를 구비한다. 회전판(101)은, 그 하면 측에 설치된 선회축(102)을 통해 구동 기구(103)에 의해 연직 축 둘레로 회전이 자유롭게 구성된다. 선회축(102)은 회전판(101)의 중심에 마련된다. 따라서, 평면에서 봤을 때 회전판(101)의 중심과 선회축(102)의 중심이 가지런히 모이고, 이 중심이 선회 중심(O1)이 된다. 이 예에서는, 회전판(101)과 선회축(102)과 구동 기구(103)에 의해 선회 기구가 형성되어 있다.
도 35에 도시한 것과 같이, 회전판(101)은 그 반경(r1)이 웨이퍼(W)의 반경(r2)보다도 작아지도록 설정되어 있다. 또한, 웨이퍼(W) 하면의 중앙부를 포함하는 영역을 세정할 때에는, 웨이퍼(W)가 흡착 패드(10)에 유지되어 수평 이동하는데, 선회축(102)은 이 웨이퍼(W)의 이동 영역 내에 마련되어 있다. 즉 웨이퍼(W) 하면의 중앙부를 포함하는 영역을 세정할 때에는, 선회축(102)은 웨이퍼(W)에 겹쳐 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 평면에서 봤을 때, 회전판(101)의 선회축(102)과 스핀 척(11)의 샤프트(20)가 수평 방향(X축 방향)을 따라서 나란히 늘어서도록 형성되어 있다.
세정체(6A) 및 연마체(6B)는 예컨대 원주형의 브러시로 이루어지며, 구동축(111A, 111B)을 통해 구동 기구(112A, 112B)에 접속된다. 구동 기구(112A, 112B)는 회전판(101) 상에 마련되어, 세정체(6A) 및 연마체(6B)를 승강 및 연직 축 둘레로 회전시킨다.
세정체(6A) 및 연마체(6B)는 회전판(101) 상에 서로 가로 방향으로 이격되어 배치되어 있다. 또한, 세정체(6A) 및 연마체(6B)는, 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)에 의해 유지되어 회전되고 있을 때에 한 방향으로 선회함으로써, 이들 세정체(6A) 및 연마체(6B) 양쪽으로 웨이퍼(W) 하면의 중앙부 이외의 모든 영역을 세정 및 연마할 수 있도록 배치되어 있다. 한 방향으로 선회한다는 것은, 회전판(101)의 선회축(102)에서 스핀 척(11)의 샤프트(20)를 봤을 때 좌측 및 우측 중 한쪽, 이 예에서는 좌측에 위치하는 세정체(6A)가 다른 쪽, 이 예에서는 우측으로 향하여 선회하여 이동하는 것을 말한다.
이 예에서는, 평면에서 봤을 때, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여, 세정체(6A)가 중앙에 있을 때에 연마체(6B)가 주연부에 위치하고, 연마체(6B)가 중앙에 있을 때에 세정체(6A)가 주연부에 위치하도록 마련되어 있다. 주연부에 위치한다는 것은, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 바깥 가장자리를 세정(연마)할 수 있도록 세정체(6A) 및 연마체(6B)가 위치하고, 중앙에 위치한다는 것은, 스핀 척(11)의 회전 중심(O2)과 선회 중심(O1)을 연결한 직선(L) 위를 세정(연마)할 수 있도록 세정체(6A) 및 연마체(6B)가 위치하는 것을 말한다. 도 35는 세정체(6A)가 주연부에 있고, 연마체(6B)가 중앙에 있는 상태를 도시하고, 도 36은 세정체(6A)가 중앙에 있고, 연마체(6B)가 주연부에 있는 상태를 도시하고 있다.
이렇게 해서 좌측에 위치하는 세정체(6A)가 우측으로 향하는 선회의 시작 시에는, 연마체(6B)가 회전판(101)의 선회축(102)과 스핀 척(11)의 샤프트(20)를 연결하는 직선(L) 상에 위치하고, 선회의 종료 시에는, 세정체(6A)가 직선(L) 상에 위치하게 된다. 또한 회전판(101)의 반경(r1)은 웨이퍼(W)의 반경(r2)보다도 짧으므로, 세정체(6A) 및 연마체(6B)의 선회 반경은 웨이퍼(W)의 반경(r2)보다도 짧아진다. 선회 반경이란, 세정체(6A) 및 연마체(6B)의 중심과 회전판(101)의 선회 중심(O1)을 연결하는 선의 길이를 말한다.
이와 같이, 세정체(6A)와 연마체(6B)는, 제7 실시형태에 따른 제2 세정체(181F)와 같이 일체적으로 설치되는 경우에 한정되지 않고, 개별로 설치되더라도 좋다.
(제9 실시형태)
이어서, 제9 실시형태에 관해서 도 37∼도 39를 참조하여 설명한다. 우선, 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성예에 관해서 도 37을 참조하여 설명한다. 도 37은 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 37에 도시한 것과 같이, 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1H)는 제1 세정부(17H)를 구비한다.
제1 세정부(17H)는 제1 세정체(171H)를 구비한다. 제1 세정체(171H)는 예컨대 2 유체 노즐이다. 이러한 제1 세정체(171H)는, 도시하지 않는 기체 공급원으로부터 공급되는 기체와, 도시하지 않는 액체 공급원으로부터 공급되는 액체를 혼합함으로써, 기체와 액체가 혼합된 혼합 유체를 웨이퍼(W)의 상면에 토출한다. 또한, 기체 공급원으로부터 공급되는 기체는 예컨대 질소 등의 불활성 가스이다. 또한, 액체 공급원으로부터 공급되는 액체는 예컨대 순수이다.
제1 세정부(17H)는 아암(70H)에 의해서 수평으로 지지되고, 아암(70H)은 이동부(71H)에 접속된다. 이동부(71H)는, 수평 방향(여기서는 Y축 방향)을 따라서 연장되어 있는 레일(72H)을 따라서 아암(70H)을 수평 이동시킨다.
또한, 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1H)에 있어서, 제2 세정부(18)를 지지하는 아암(80)은, 선회부(81H)에 접속되고, 선회부(81H)는 아암(80)을 연직 축둘레로 선회시킨다. 또한 기판 처리 장치(1H)는, 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 마찬가지로, 아암(80)을 수평 이동시키는 이동부(81)를 구비하는 구성이라도 좋다.
이어서, 제9 실시형태에 있어서의 하면 세정 처리에 관해서 도 38을 참조하여 설명한다. 도 38은 제9 실시형태에 있어서의 하면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 38에 도시한 것과 같이, 제9 실시형태에 있어서, 제2 세정부(18)에 의한 웨이퍼(W) 하면의 세정은, 흡착 패드(10)(도 37 참조)에 의한 웨이퍼(W)의 이동과 선회부(81H)에 의한 제2 세정부(18)의 선회 이동의 조합에 의해 진행된다. 구체적으로는 제어부(200H)는, 제2 세정체(181)를 회전시킴과 더불어, 한쪽(예컨대 Y축 정방향)으로의 선회 이동과 다른 쪽(예컨대 Y축 부방향)으로의 선회 이동을 소정 횟수 반복한다. 또한, 제어부(200H)는 흡착 패드(10)에 의해 웨이퍼(W)를 X축 부방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 중앙 영역(A)이 제2 세정체(181)에 의해서 세정된다.
이어서, 제9 실시형태에 따른 양면 세정 처리에 관해서 도 39를 참조하여 설명한다. 도 39는 제9 실시형태에 있어서의 양면 세정 처리의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 39에 도시한 것과 같이, 제어부(200H)는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)가 멀어지는 방향으로 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시킨다.
제1 세정체(171H)의 토출 위치와 제2 세정체(181)의 회전 중심이 평면에서 봤을 때 중복되지 않는 경우, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)의 거리가 가까우면, 제2 세정체(181)에 의한 웨이퍼(W) 하면의 세정이 적절히 행해지지 않을 우려가 있다. 이것은, 제1 세정체(171H)로부터 토출되는 혼합 유체의 압력에 의해서 웨이퍼(W)가 휘어짐으로써, 웨이퍼(W)가 제2 세정체(181)로부터 부분적으로 들떠 버리기 때문이다. 따라서, 제1 세정체(171H)의 토출 위치와 제2 세정체(181)의 회전 중심이 평면에서 봤을 때 중복되지 않는 경우, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)는 가능한 한 이격시키는 쪽이 좋다.
그래서 제9 실시형태에서는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)가 멀어지는 방향으로 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시키는 것으로 했다. 이에 따라, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)가 근접하는 일이 없기 때문에, 혼합 유체의 압력에 의한 웨이퍼(W)의 휘어짐에 의해서 웨이퍼(W)가 제2 세정체(181)로부터 부분적으로 들뜨는 것이 억제된다. 따라서, 제2 세정체(181)에 의한 웨이퍼(W) 하면의 세정을 적절하게 행할 수 있으므로, 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)를 강력하게 세정할 수 있다.
구체적으로는 제어부(200H)는 우선 스핀 척(11)을 회전시킴으로써 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한 제어부(200H)는, 웨이퍼(W)의 외주부보다도 직경 방향 내측이며 또한 웨이퍼(W)의 중심보다도 후술하는 제1 세정체(171H)의 이동 방향(여기서는 Y축 부방향) 측으로 시프트한 위치에 제2 세정체(181)를 배치한다. 또한, 이 위치는 상술한 하면 세정 처리의 종료 시에 있어서의 제2 세정체(181)의 위치라도 좋다. 그 후, 제어부(200H)는, 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)의 하면에 접촉시킨 상태에서, 세정 노즐(80a)에서 웨이퍼(W) 하면으로의 순수의 공급을 시작함과 더불어 제2 세정체(181)를 회전시킨다.
이어서, 제어부(200H)는, 선회부(81H)를 제어함으로써, 웨이퍼(W)의 중심보다도 제1 세정체(171H)의 이동 방향의 반대쪽(여기서는 Y축 정방향 측)으로 시프트한 위치에 있어서의 웨이퍼(W)의 외주부까지 제2 세정체(181)를 선회 이동시킨다. 그리고 제어부(200H)는, 제2 세정체(181)가 웨이퍼(W)의 외주부에 도달하면, 선회부(81H)에 의한 제2 세정체(181)의 선회 이동을 정지시키고, 제2 세정체(181)를 그 자리에서 일정 시간 회전시킨다.
또한 제어부(200H)는, 이동부(71H)를 제어함으로써, 제1 세정체(171H)를 웨이퍼(W)의 중앙 상측에 배치시키고, 제1 세정체(171H)에서 웨이퍼(W) 상면의 중심으로 혼합 유체를 토출시킨다. 그리고 제어부(200H)는, 제2 세정체(181)가 적어도 웨이퍼(W)의 중심보다도 제1 세정체(171H)의 이동 방향의 반대쪽(여기서는 Y축 정방향 측)으로 이동한 후의 타이밍에 이동부(71H)를 제어함으로써, 제1 세정체(171H)를 웨이퍼(W)의 중심보다도 Y축 부방향의 외주부까지 이동시킨다. 이에 따라, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)가 근접하는 일 없이 양면 세정 처리를 실행할 수 있다.
상술한 것과 같이, 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1H)는, 유지부(일례로서 스핀 척(11))와, 제1 세정체(171H)와, 제1 이동 기구(일례로서 아암(70H), 이동부(71H), 레일(72H))와, 제2 세정체(181)와, 제2 이동 기구(일례로서 아암(80) 및 선회부(81H))와, 제어부(200H)를 구비한다. 유지부는 기판(일례로서 웨이퍼(W))를 유지한다. 제1 세정체(171H)는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 한쪽의 면(일례로서 상면)에 유체(일례로서 혼합 유체)를 토출함으로써 한쪽의 면을 세정한다. 제1 이동 기구는 제1 세정체(171H)를 수평 이동시킨다. 제2 세정체(181)는, 유지부에 유지된 기판의 상면 및 하면 중 다른 쪽의 면(일례로서 하면)에 접촉하여 다른 쪽의 면을 세정한다. 제2 이동 기구는 제2 세정체(181)를 수평 이동시킨다. 제어부(200H)는, 제1 이동 기구 및 제2 이동 기구를 제어하여, 한쪽의 면에 대하여 유체를 토출하고 있는 제1 세정체(171H)와 하면에 접촉시킨 상기 제2 세정체를 동기하여 수평 이동시키는 양면 세정 처리를 실행한다.
구체적으로는, 제어부(200H)는, 양면 세정 처리에 있어서, 제1 이동 기구 및 제2 이동 기구를 제어하여, 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)가 멀어지는 방향으로 제1 세정체(171H)와 제2 세정체(181)를 수평 이동시킨다.
따라서, 제9 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1H)에 의하면, 혼합 유체의 압력에 의한 웨이퍼(W)의 휘어짐의 영향을 받기 어렵게 할 수 있으므로, 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)를 강력하게 세정할 수 있다.
또한 여기서는, 제1 세정체(171H)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상면을 세정하고, 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면을 세정하는 경우의 예를 나타냈지만, 제1 세정부(17H)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면을 세정하고, 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상면을 세정하여도 좋다.
또한 여기서는, 제1 세정체(171H)를 Y축 부방향 측으로 이동시키는 경우의 예를 나타냈지만, 제1 세정체(171H)의 이동 방향은 이것에 한정되지 않으며, 예컨대 Y축 정방향 측으로 이동시키더라도 좋다. 이 경우, 제어부(200H)는, 제2 세정체(181)를, 웨이퍼(W)의 중심보다도 Y축 방향 정방향 측으로 시프트한 위치에서부터 웨이퍼(W)의 중심보다도 Y축 부방향 측으로 시프트한 위치에 있어서의 웨이퍼(W)의 외주부까지 이동시키면 된다.
또한 여기서는, 제1 세정체(171H)가 기체와 액체의 혼합 유체를 토출하는 2 유체 노즐인 경우의 예를 나타냈지만, 제1 세정체(171H)는, 웨이퍼(W)에 대하여 유체를 공급하는 것이면 되고, 반드시 2 유체 노즐일 필요는 없다.
(변형예)
상술한 실시형태에서는, 양면 세정 처리 시작 후, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동기시킬 때까지 동안, 즉, 제1 세정체(171)가 웨이퍼(W)의 중앙부를 세정하고 있는 동안, 제2 세정체(181)를 정지시켜 놓는 것으로 했다. 그러나 이것에 한하지 않고, 제1 세정체(171)가 웨이퍼(W)의 중앙부를 세정하고 있는 동안, 제2 세정체(181)를 이용하여 웨이퍼(W)의 하면을 세정하더라도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)와 동일한 방향으로 회전시키는 것으로 했지만, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 웨이퍼(W)와 역방향으로 회전시키더라도 좋다. 또한, 상술한 실시형태에서는 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 동일한 방향으로 회전시키는 것으로 했지만, 제1 세정체(171)와 제2 세정체(181)를 역방향으로 회전시키더라도 좋다. 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 회전 속도는 웨이퍼(W)의 회전 속도와 같더라도 좋고, 웨이퍼(W)의 회전 속도보다 느리더라도 좋고, 웨이퍼(W)의 회전 속도보다 빠르더라도 좋다. 또한, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)는 반드시 회전시키지 않더라도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 레일(72, 82)을 따라서 직선적으로 이동시키는 것으로 했지만, 예컨대, 연직 축 둘레로 선회하는 제1 선회 아암에 제1 세정체(171)를 지지하게 함과 더불어, 연직 축 둘레로 선회하는 제2 선회 아암에 제2 세정체(181)를 지지하게 함으로써, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)를 원호형으로 이동시키더라도 좋다. 이 경우, 제1 선회 아암 및 제2 선회 아암의 선회 중심의 위치를 일치시킴으로써, 제1 세정체(171) 및 제2 세정체(181)의 이동을 동기시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 양면 세정 처리를 행하는 경우의 예에 관해서 설명했지만, 예컨대 웨이퍼(W)의 종류에 따라서는 하면 세정 처리만 행하여도 좋다. 양면 세정 처리를 하지 않고 하면 세정 처리만을 행하는 경우, 웨이퍼(W)의 상면 측으로 순수 등이 돌아들어가는 것을 억제하기 때문에, 양면 세정 처리를 하는 경우와 비교하여 웨이퍼(W)의 회전수를 낮게 하여도 좋다. 또한, 양면 세정 처리를 하지 않고서 웨이퍼(W)의 상면의 세정만을 행하여도 좋다.
여기서, 웨이퍼(W)의 양면 세정 처리는, 회로 형성면과 회로가 형성되어 있지 않은 면의 세정에 한정되지 않는다. 예컨대, 웨이퍼(W)의 적어도 한쪽이 회로 형성면에 접합된 부재라도 좋다. 그 경우는, 회로를 보호하는 보호 부재 또는 웨이퍼끼리 접합한 접합 웨이퍼 등이 있다. 또한, 회로가 형성되기 전의 웨이퍼(W)라도 좋다.
한층 더한 효과나 변형예는 당업자에 의해서 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 표기하고 또한 기술한 특정 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해서 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위에서 일탈하지 않고서 여러 가지 변경이 가능하다.
W: 웨이퍼 1: 기판 처리 장치
10: 흡착 패드 11: 스핀 척
13: 케이스 14: 지지판
15: 프레임 16: 상부 컵
17: 제1 세정부 18: 제2 세정부
171: 제1 세정체 181: 제2 세정체
200: 제어부

Claims (12)

  1. 기판을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판의 상면 및 하면 중 한쪽의 면에 유체를 토출함으로써, 또는 상기 한쪽의 면에 접촉하여 상기 한쪽의 면을 세정하는 제1 세정체와,
    상기 제1 세정체를 수평 이동시키는 제1 이동 기구와,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판의 상면 및 하면 중 다른 쪽의 면에 접촉하여 상기 다른 쪽의 면을 세정하는 제2 세정체와,
    상기 제2 세정체를 수평 이동시키는 제2 이동 기구와,
    상기 제1 이동 기구 및 상기 제2 이동 기구를 제어하여, 상기 한쪽의 면에 대하여 상기 유체를 토출하거나, 또는 상기 한쪽의 면에 접촉시킨 상기 제1 세정체와 상기 다른 쪽의 면에 접촉시킨 상기 제2 세정체를 동기하여 수평 이동시키는 양면 세정 처리를 실행하는 제어부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 세정체는,
    상기 한쪽의 면에 상기 유체를 토출함으로써 상기 한쪽의 면을 세정하는 것이고,
    상기 제어부는,
    상기 양면 세정 처리에 있어서, 상기 제1 이동 기구 및 상기 제2 이동 기구를 제어하여, 상기 제1 세정체와 상기 제2 세정체가 멀어지는 방향으로 상기 제1 세정체와 상기 제2 세정체를 수평 이동시키는 것인 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유지부는,
    상기 기판의 상기 다른 쪽의 면에 있어서의 중앙부를 포함하는 제1 영역을 흡착 유지하는 회전 가능한 제1 유지부와,
    상기 기판의 상기 다른 쪽의 면에 있어서의 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 흡착 유지하는 제2 유지부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 유지부에 의해서 상기 기판을 흡착 유지한 상태에서, 상기 제2 이동 기구를 제어하여, 상기 제2 세정체를 상기 제1 영역에 접촉시켜 상기 제1 영역을 수평 이동시키는 다른 쪽 면의 세정 처리를 실행한 후, 상기 제1 유지부에 의해서 상기 기판을 흡착 유지하여 상기 기판을 회전시킨 상태에서, 상기 제2 세정체를 상기 제2 영역에 접촉시켜 상기 양면 세정 처리를 실행하는 것인 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 세정체는,
    상기 기판의 상면에 접촉하여 상기 상면을 세정하고,
    상기 제2 세정체는,
    상기 기판의 하면에 접촉하여 상기 하면을 세정하는 것인 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 유지부에 유지된 상기 기판을 두께 방향에서 본 평면에서 봤을 때, 상기 제1 세정체의 상기 상면과의 접촉면과 상기 제2 세정체의 상기 하면과의 접촉면이 중복된 상태를 유지하면서 상기 제1 세정체와 상기 제2 세정체를 수평 이동시키는 처리를 상기 양면 세정 처리로서 실행하는 것인 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 세정체를 연직 축둘레로 회전시키는 제1 구동부와,
    상기 제2 세정체를 연직 축둘레로 회전시키는 제2 구동부를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 구동부에 의한 상기 제1 세정체의 회전 중심과 상기 제2 구동부에 의한 상기 제2 세정체의 회전 중심을 일치시킨 상태에서, 상기 제1 세정체와 상기 제2 세정체를 수평 이동시키는 처리를 상기 양면 세정 처리로서 실행하는 것인 기판 처리 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 이동 기구는,
    상기 제1 세정체를 승강 가능하고,
    상기 제2 이동 기구는,
    상기 제2 세정체를 승강 가능하고,
    상기 제어부는,
    상기 양면 세정 처리에 있어서, 상기 제1 세정체의 상기 상면에 대한 밀어붙이는 힘과 상기 제2 세정체의 상기 하면에 대한 밀어붙이는 힘이 동일한 크기가 되도록, 상기 제1 이동 기구 및 상기 제2 이동 기구 중 적어도 한쪽을 제어하는 것인 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 세정체의 상기 상면에 대한 밀어붙이는 힘 또는 상기 제2 세정체의 상기 하면에 대한 밀어붙이는 힘을 검지하는 하중 검지부를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 세정체 및 상기 제2 세정체 중 한쪽을 미리 정해진 높이 위치에 배치하고, 상기 제1 세정체 및 상기 제2 세정체 중 다른 쪽의 높이 위치를 상기 하중 검지부의 검지 결과에 기초하여 조정하는 것인 기판 처리 장치.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상면 및 상기 하면 중 한쪽은 회로 형성면이고,
    상기 제1 세정체 및 상기 제2 세정체 중 상기 회로 형성면에 접촉하는 한쪽의 세정체에 있어서의 상기 기판과의 접촉면은, 다른 쪽의 세정체에 있어서의 상기 기판과의 접촉면보다 큰 것인 기판 처리 장치.
  10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상면 및 상기 하면 중 한쪽은 회로 형성면이고,
    상기 제1 세정체 및 상기 제2 세정체 중 상기 회로 형성면에 접촉하는 한쪽의 세정체는 다른 쪽의 세정체보다 부드러운 것인 기판 처리 장치.
  11. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지부는,
    상기 기판의 상기 하면에 있어서의 중앙부를 포함하는 제1 영역을 흡착 유지하는 회전 가능한 제1 유지부와,
    상기 기판의 상기 하면에 있어서의 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 흡착 유지하는 제2 유지부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 유지부에 의해서 상기 기판을 흡착 유지한 상태에서, 상기 제2 이동 기구를 제어하여, 상기 제2 세정체를 상기 제1 영역에 접촉시켜 상기 제1 영역을 수평 이동시키는 하면 세정 처리를 실행한 후, 상기 제1 유지부에 의해서 상기 기판을 흡착 유지하여 상기 기판을 회전시킨 상태에서, 상기 제2 세정체를 상기 제2 영역에 접촉시켜 상기 양면 세정 처리를 실행하는 것인 기판 처리 장치.
  12. 기판을 유지하는 유지 공정과,
    상기 기판의 상면 및 하면 중 한쪽의 면에 유체를 토출함으로써, 또는 상기 한쪽의 면에 접촉하여 상기 한쪽의 면을 세정하는 제1 세정체로부터 상기 한쪽의 면에 상기 유체를 토출시키거나, 또는 상기 제1 세정체를 상기 한쪽의 면에 접촉시키고, 상기 기판의 상면 및 하면 중 다른 쪽의 면에 접촉하여 상기 다른 쪽의 면을 세정하는 제2 세정체를 상기 다른 쪽의 면에 접촉시킨 상태에서, 상기 제1 세정체와 상기 제2 세정체를 동기하여 수평 이동시킴으로써 상기 상면 및 상기 하면을 세정하는 양면 세정 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
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