KR20200070388A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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다카요시 다나카
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

용제 밸브를 폐쇄함으로써, 용제 밸브를 통과한 IPA 중 용제 밸브를 최초로 통과한 IPA 이외의 IPA 를 선단 유로 내에 유지한다. 용제 밸브를 개방함으로써, 용제 밸브를 통과한 IPA 로, 미리 선단 유로 내에 유지된 IPA 를 하류로 흘러가게 함으로써, 이 IPA 만을 기판을 향하여 토출구에 토출시킨다. 용제 밸브를 폐쇄함으로써, 이때 용제 밸브를 통과한 IPA 의 모두를 선단 유로 내에 유지한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상의 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판, 유기 EL (electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD (Flat Panel Display) 용 기판 등이 포함된다.
특허문헌 1 에는, 기판을 1 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판의 상면을 향하여 처리액을 토출하는 처리액 노즐과, 처리액 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 배관과, 처리액 배관에 개재된 처리액 밸브를 포함한다. 처리액 밸브가 개방되면, 처리액 배관 내의 처리액이 처리액 노즐에 공급되고, 처리액 노즐이 폐쇄되면, 처리액 노즐에의 처리액의 공급이 정지된다.
일본 공개특허공보 2012-026476호
처리액 밸브가 개방될 때, 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진다. 이때, 밸브체가 밸브 시트에 스치므로, 파티클이 처리액 밸브의 내부에 발생한다. 이 파티클은, 처리액과 함께 처리액 노즐에 공급되고, 처리액 노즐로부터 토출된다. 그 때문에, 처리액 밸브 내에서 발생한 파티클이 기판에 부착되는 경우가 있다.
처리액 밸브가 폐쇄될 때도 동일하게, 파티클이 처리액 밸브의 내부에 발생한다. 처리액 밸브가 완전하게 폐쇄되기 전에 발생한 파티클은, 처리액과 함께 처리액 노즐에 공급되는 경우가 있다. 또, 파티클이, 처리액 밸브 내에 잔류하고, 처리액 밸브가 다시 개방되었을 때에 처리액과 함께 처리액 노즐에 공급되는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 처리액 노즐에의 처리액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 밸브 내에서 발생한 파티클이 기판에 공급되는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판을 처리하는 처리액을 토출하는 토출구와, 상기 토출구쪽으로 처리액을 통과시키는 개방 상태와, 상기 토출구쪽으로 흐르는 처리액을 막는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 토출 밸브와, 상기 토출 밸브에 접속된 상류단 (上流端) 과 상기 토출구에 접속된 하류단 (下流端) 을 포함하고, 상기 토출 밸브로부터 상기 토출구로 연장되는 선단 유로를 구비하는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리 방법으로서, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로에 유입시키는 처리액 유입 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 처리액 유입 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 처리액 유지 공정과, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액만을 상기 기판 유지 유닛에 수평으로 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 상기 토출구에 토출시키는 공급 실행 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 전부를 상기 선단 유로 내에 유지하는 공급 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
토출 밸브에 공급되는 처리액은, 기판 처리 장치에 구비된 탱크로부터 공급되는 것이어도 되고, 기판 처리 장치가 설치되는 제조 공장 (예를 들어, 반도체 제조 공정) 으로부터 공급되는 것이어도 된다.
이 방법에 의하면, 처리액을 기판에 공급하기 전에 토출 밸브가 개방된다. 이로써, 토출 밸브 내에서 발생한 파티클로 오염된 처리액이, 토출 밸브로부터 선단 유로로 유입된다. 이것에 계속해서, 함유 파티클이 적은 청정한 처리액이, 토출 밸브로부터 선단 유로로 유입된다. 요컨대, 오염된 처리액이 토출 밸브를 최초로 통과하고, 이것에 계속해서, 청정한 처리액이 토출 밸브를 통과한다.
오염된 처리액은, 청정한 처리액에 의해 하류로 흘러가게 된다. 선단 유로 내를 흐르는 처리액이 선단 유로의 하류단에 도달하면, 선단 유로 내의 처리액이 토출구로부터 토출된다. 이로써, 토출 밸브를 개방했을 때에 선단 유로에 유입된 오염된 처리액이, 선단 유로로부터 배출된다. 오염된 처리액이 토출구로부터 토출된 후에는, 토출 밸브가 폐쇄된다. 이로써, 청정한 처리액이 선단 유로 내에 유지되고, 선단 유로 내에서 정지한다.
그 후, 토출 밸브가 다시 개방된다. 선단 유로 내에 유지되고 있는 청정한 처리액은, 새롭게 유입된 처리액에 의해 하류로 흘러가게 되고, 토출구로부터 기판을 향하여 토출된다. 이로써, 청정한 처리액이 기판에 공급된다. 그 후, 토출 밸브가 폐쇄되고, 토출구로부터의 처리액의 토출이 정지된다. 그것과 동시에, 새롭게 유입된 처리액 모두가 선단 유로 내에 유지된다.
이와 같이, 깨끗한 처리액이 선단 유로 내에 유지된 상태에서 토출 밸브를 개방하고, 이 처리액을 기판을 향하여 토출한다. 그 후, 토출 밸브를 통과한 모든 처리액을 선단 유로 내에 유지한다. 토출 밸브를 통과한 처리액에는, 오염된 처리액도 포함되어 있다. 따라서, 오염된 처리액이 토출구로부터 토출되는 것을 회피하면서, 청정한 처리액만을 토출구로부터 토출시킬 수 있다. 이로써, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 파티클이 감소하므로, 건조 후의 기판의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이, 상기 기판 처리 방법에 더해져도 된다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액이 부착되어 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 추가로 포함한다.
이 방법에 의하면, 토출구로부터 토출된 처리액이 부착되어 있는 기판을 건조시킨다. 토출구로부터 토출된 처리액은, 함유 파티클이 적은 청정한 처리액이다. 따라서, 기판에 유지되고 있는 파티클이 적은 상태로 기판을 건조시킬 수 있다. 이로써, 건조 후의 기판에 잔류하는 파티클을 줄일 수 있어, 건조 후의 기판의 청정도를 높일 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 중 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 배출 공정을 추가로 포함한다.
상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액은, 상기 토출 밸브를 개재하여 상기 선단 유로에 새롭게 유입된 상기 처리액이어도 되고, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액의 일부여도 된다.
이 방법에 의하면, 기판을 향하여 처리액을 토출할 때에 토출 밸브를 최초로 통과하고, 처리액의 토출을 정지했을 때에 선단 유로 내에 유지된 처리액이, 선단 유로로부터 배출된다. 요컨대, 오염된 처리액이 선단 유로로부터 배출된다. 따라서, 선단 유로 내에 유지되고 있는 처리액을 다음의 기판에 공급할 때에, 오염된 처리액이 기판을 향하여 토출되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 복수 장의 기판을 처리할 때에, 각 기판의 청정도를 높일 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 배출 공정 후에, 동일한 상기 처리액이 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 시간을 나타내는 체재 시간이 소정 시간을 초과했는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정과, 상기 체재 시간 판정 공정에서 상기 체재 시간이 상기 소정 시간을 초과했다고 판정된 경우에, 상기 선단 유로 내에 상기 처리액이 유지되고 있는 상태에서 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액으로, 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 상기 처리액 모두를 치환하는 처리액 치환 공정을 추가로 포함한다.
선단 유로 내에 유지되고 있는 처리액 (오래된 처리액) 은, 토출구를 통해서 선단 유로의 밖으로 배출되어도 되고, 후술하는 분기 유로로 배출되어도 된다. 혹은, 오래된 처리액의 일부가 토출구를 통해서 선단 유로의 밖으로 배출되고, 오래된 처리액의 나머지가 분기 유로로 배출되어도 된다.
이 방법에 의하면, 동일한 처리액이 선단 유로 내에 장시간 유지된 경우, 토출 밸브가 개방되고, 새로운 처리액이 선단 유로 내로 공급된다. 이로써, 오래된 처리액이 새로운 처리액에 의해 하류로 밀리고, 선단 유로로부터 배출된다. 그 후, 토출 밸브를 최초로 통과한 처리액 이외의 처리액, 요컨대, 깨끗한 처리액이 선단 유로 내에 유지된다.
처리액의 성질은, 시간의 경과에 수반하여 변화하는 경우가 있다. 선단 유로 내에 체재하고 있는 시간이 짧으면 무시할 수 있는 정도의 변화밖에 발생하지 않지만, 선단 유로 내에 체재하고 있는 시간이 길면, 처리의 결과에 영향을 미칠 수 있는 성질의 변화가 발생할지도 모른다. 따라서, 오래된 처리액을 새로운 깨끗한 처리액으로 치환함으로써, 복수 장의 기판에 있어서의 품질의 편차를 억제할 수 있다.
상기 배출 공정은, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 모두를 상기 토출구에 토출시키는 토출 실행 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 토출 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 토출 정지 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 선단 유로 내에 유지되고 있는 처리액을 배출하기 위해서, 기판에의 처리액의 공급이 정지된 후에, 토출 밸브가 개방되고, 새로운 처리액이 선단 유로에 공급된다. 기판에의 처리액의 공급을 정지했을 때에 선단 유로 내에 유지된 모든 처리액은, 새로운 처리액에 의해 하류로 흘러가게 되고, 토출구로부터 토출된다. 이로써, 기판에의 처리액의 공급을 정지했을 때에 선단 유로 내에 유지된 오염된 처리액을 선단 유로로부터 배출할 수 있다.
또한, 토출 밸브를 개방했을 때에 선단 유로에 유입한 오염된 처리액도, 토출구로부터 토출된다. 그 후, 토출 밸브가 폐쇄되고, 깨끗한 처리액이 선단 유로 내에 유지된다. 따라서, 다음의 기판에 깨끗한 처리액을 공급할 수 있다. 또한, 선단 유로의 각 부에 처리액이 유지되므로, 선단 유로의 일부에만 처리액을 유지하는 경우와 비교해, 다음의 기판에 공급할 수 있는 처리액의 양을 늘릴 수 있다.
상기 토출 실행 공정은, 상기 토출 밸브가 개방된 상태에서 상기 토출 밸브의 개방도를 변경함으로써, 상기 토출 밸브를 통과하는 상기 처리액의 유량을 변화시키는 유량 변경 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 선단 유로 내에 유지되고 있는 처리액을 배출하기 위해서, 토출 밸브가 개방되고, 새로운 처리액이 선단 유로에 공급된다. 또한, 토출 밸브가 개방된 상태에서 토출 밸브의 개방도가 변경된다. 그것에 따라, 토출 밸브를 통과하는 처리액의 유량이 변화하고, 토출 밸브에 부착되어 있는 파티클에 가해지는 액압이 변화한다. 이로써, 토출 밸브로부터 파티클을 효과적으로 떼어 낼 수 있어, 토출 밸브를 통과하는 처리액의 청정도를 높일 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 하류이고 또한 상기 토출구의 상류의 분기 위치에서 상기 선단 유로에 접속된 분기 유로와, 상기 선단 유로 내의 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하는 흡인력이 상기 선단 유로에 가해지는 개방 상태와, 상기 선단 유로에의 상기 흡인력의 전달이 차단되는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 흡인 밸브를 추가로 구비한다.
상기 배출 공정은, 상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 개방함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치로부터 상기 토출구까지의 부분에 유지되고 있는 상기 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하는 흡인 실행 공정과, 상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로로부터 상기 분기 유로로의 상기 처리액의 흡인을 정지시키는 흡인 정지 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 선단 유로 내에 유지되고 있는 처리액을 배출하기 위해서, 기판에의 처리액의 공급이 정지된 후에, 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 흡인 밸브가 개방된다. 이로써, 흡인력이 분기 유로를 개재하여 선단 유로로 전달되고, 선단 유로의 하류 부분으로부터 분기 유로로 처리액이 흡인된다. 그 한편으로, 토출 밸브가 폐쇄되어 있으므로, 선단 유로의 상류 부분에 유지되고 있는 처리액은 그 자리 (상류 부분) 에 남는다.
기판을 향하여 처리액을 토출할 때에 선단 유로에 유입된 오염된 처리액은, 선단 유로의 하류 부분에 유지되고 있다. 따라서, 선단 유로의 하류 부분으로부터 분기 유로로 처리액을 흡인함으로써, 깨끗한 처리액을 선단 유로에 남기면서, 오염된 처리액을 선단 유로로부터 배출할 수 있다. 이로써, 다음의 기판에 깨끗한 처리액을 공급할 수 있다. 또한, 선단 유로의 하류 부분으로부터 분기 유로로 처리액을 역류시키면, 토출구 상류의 위치로부터 토출구까지의 범위가 비므로, 처리액이 의도치 않게 토출구로부터 낙하하는 현상 (이른바, 쏟아짐) 을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판을 처리하는 처리액을 토출하는 토출구와, 상기 토출구쪽으로 처리액을 통과시키는 개방 상태와, 상기 토출구쪽으로 흐르는 처리액을 막는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 토출 밸브와, 상기 토출 밸브에 접속된 상류단과 상기 토출구에 접속된 하류단을 포함하고, 상기 토출 밸브로부터 상기 토출구로 연장되어 있고, 상기 토출구로부터 상기 기판 유지 유닛에 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 토출되는 상기 처리액의 양보다 큰 용적을 갖는 선단 유로와, 상기 토출 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다. 이 구성에 의하면, 후술하는 각 공정을 실행할 수 있어, 건조 후의 기판의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 이하의 적어도 하나의 특징이, 상기 기판 처리 장치에 더해져도 된다.
상기 제어 장치는, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로에 유입시키는 처리액 유입 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 처리액 유입 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 처리액 유지 공정과, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액만을 상기 기판 유지 유닛에 수평으로 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 상기 토출구에 토출시키는 공급 실행 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 모두를 상기 선단 유로 내에 유지하는 공급 정지 공정을 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지 유닛에 유지되고 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 유닛을 추가로 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 건조 유닛을 제어함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액이 부착되어 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 추가로 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 중 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 배출 공정을 추가로 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 배출 공정 후에, 동일한 상기 처리액이 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 시간을 나타내는 체재 시간이 소정 시간을 초과했는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정과, 상기 체재 시간 판정 공정에서 상기 체재 시간이 상기 소정 시간을 초과했다고 판정된 경우에, 상기 선단 유로 내에 상기 처리액이 유지되고 있는 상태에서 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액으로, 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 상기 처리액 모두를 치환하는 처리액 치환 공정을 추가로 실행한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 배출 공정은, 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 모두를 상기 토출구에 토출시키는 토출 실행 공정과, 상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 토출 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 토출 정지 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 토출 밸브는, 상기 처리액이 흐르는 내부 유로와 상기 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트가 형성된 밸브 보디와, 상기 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 상기 밸브체를 임의의 위치에서 정지시키는 전동 액추에이터를 포함하고, 상기 토출 실행 공정은, 상기 토출 밸브가 개방된 상태에서 상기 토출 밸브의 개방도를 변경함으로써, 상기 토출 밸브를 통과하는 상기 처리액의 유량을 변화시키는 유량 변경 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 하류이고 또한 상기 토출구 상류의 분기 위치에서 상기 선단 유로에 접속된 분기 유로와, 상기 선단 유로 내의 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하는 흡인력이 상기 선단 유로에 가해지는 개방 상태와, 상기 선단 유로에의 상기 흡인력의 전달이 차단되는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 흡인 밸브를 추가로 구비한다.
상기 제어 장치는, 상기 흡인 밸브를 또한 제어한다. 상기 배출 공정은, 상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 개방함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치로부터 상기 토출구까지의 부분에 유지되고 있는 상기 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하는 흡인 실행 공정과, 상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로로부터 상기 분기 유로로의 상기 처리액의 흡인을 정지시키는 흡인 정지 공정을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해서 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분의 용적은, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치부터 상기 토출구까지 부분의 용적보다 크다.
이 구성에 의하면, 선단 유로에 있어서의 토출 밸브와 분기 위치 사이의 부분, 요컨대, 선단 유로의 상류 부분의 용적이, 선단 유로에 있어서의 분기 위치부터 토출구까지 부분의 용적, 요컨대, 선단 유로의 하류 부분의 용적보다 크다. 따라서, 보다 많은 처리액을 선단 유로의 상류 부분에 유지할 수 있다. 전술한 바와 같이, 기판에 처리액이 공급된 후에는, 선단 유로의 하류 부분으로부터 분기 유로로 처리액이 흡인된다. 그리고, 선단 유로의 상류 부분에 남은 처리액이 다음의 기판에 공급된다. 선단 유로의 상류 부분의 용적이 선단 유로의 하류 부분의 용적보다 크기 때문에, 다음의 기판에 공급할 수 있는 처리액의 양을 늘릴 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 분명하게 된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 2 는 스핀 척 및 처리 컵을 상측으로부터 본 모식도이다.
도 3 은 용제 밸브의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4 는 용제 노즐에 이르는 IPA 의 유로와 흡인 장치에 이르는 IPA 의 유로에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 5 는 기판 처리 장치에 의해 실시되는 기판 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다.
도 6 은 도 5 에 나타내는 기판 처리의 일례에 있어서, 기판에 IPA 를 공급하기 전부터, 기판에 IPA 를 공급한 후까지의 흐름의 일례 (제 1 처리예) 에 대해 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 7A 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7B 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7C 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7D 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7E 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7F 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7G 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7H 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7I 는 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 8 은 도 5 에 나타내는 기판의 처리의 일례에 있어서, 기판에 IPA 를 공급하기 전부터, 기판에 IPA 를 공급한 후까지의 흐름의 일례 (제 2 처리예) 에 대해 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9A 는 도 8 에 나타내는 제 2 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 9B 는 도 8 에 나타내는 제 2 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 처리 유닛 (2) 의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 2 는, 스핀 척 (8) 및 처리 컵 (21) 을 상측으로부터 본 모식도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 (W) 을 수용하는 박스형의 캐리어가 놓이는 로드 포트 (도시 생략) 와, 로드 포트 상의 캐리어로부터 반송된 기판 (W) 을 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 처리하는 처리 유닛 (2) 과, 로드 포트와 처리 유닛 (2) 사이에서 기판 (W) 을 반송하는 반송 로봇 (도시 생략) 과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다.
처리 유닛 (2) 은, 내부 공간을 갖는 박스형의 챔버 (4) 와, 챔버 (4) 내에서 기판 (W) 을 수평으로 유지하면서 기판 (W) 의 중앙부를 지나는 연직인 회전 축선 A1 둘레로 회전시키는 스핀 척 (8) 과, 기판 (W) 및 스핀 척 (8) 으로부터 외방으로 배출된 처리액을 받아들이는 통상의 처리 컵 (21) 을 포함한다.
챔버 (4) 는, 기판 (W) 이 통과하는 반입반출구 (5b) 가 형성된 박스형의 격벽 (5) 과, 반입반출구 (5b) 를 개폐하는 셔터 (6) 를 포함한다. 필터에 의해 여과된 공기인 클린 에어는, 격벽 (5) 의 상부에 형성된 송풍구 (5a) 로부터 챔버 (4) 내에 항상 공급된다. 챔버 (4) 내의 기체는, 처리 컵 (21) 의 저부에 접속된 배기 덕트 (7) 를 통해서 챔버 (4) 로부터 배출된다. 이로써, 클린 에어의 다운 플로우가 챔버 (4) 내에 항상 형성된다.
스핀 척 (8) 은, 수평인 자세로 유지된 원판상의 스핀 베이스 (10) 와, 스핀 베이스 (10) 의 상방에서 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하는 복수의 척핀 (9) 과, 스핀 베이스 (10) 의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 스핀축 (11) 과, 스핀축 (11) 을 회전시킴으로써 스핀 베이스 (10) 및 복수의 척핀 (9) 을 회전시키는 스핀 모터 (12) 를 포함한다. 스핀 척 (8) 은, 복수의 척핀 (9) 을 기판 (W) 의 외주면에 접촉시키는 협지식의 척으로 한정하지 않고, 비디바이스 형성면인 기판 (W) 의 이면 (하면) 을 스핀 베이스 (10) 의 상면에 흡착시킴으로써 기판 (W) 을 수평으로 유지하는 베큠식의 척이어도 된다.
처리 컵 (21) 은, 기판 (W) 으로부터 외방으로 배출된 액체를 받아들이는 복수의 가드 (23) 와, 복수의 가드 (23) 에 의해 하방으로 안내된 액체를 받아들이는 복수의 컵 (26) 과, 복수의 가드 (23) 와 복수의 컵 (26) 을 둘러싸는 원통상의 외벽 부재 (22) 를 포함한다. 도 1 은, 4 개의 가드 (23) 와 3 개의 컵 (26) 이 형성되어 있는 예를 나타내고 있다.
가드 (23) 는, 스핀 척 (8) 을 둘러싸는 원통상의 통상부 (25) 와, 통상부 (25) 의 상단부로부터 회전 축선 A1 을 향해 비스듬하게 상방으로 연장되는 원환상의 천정부 (24) 를 포함한다. 복수의 천정부 (24) 는, 상하로 겹쳐져 있고, 복수의 통상부 (25) 는, 동심원상으로 배치되어 있다. 복수의 컵 (26) 은, 각각, 복수의 통상부 (25) 의 하방에 배치되어 있다. 컵 (26) 은, 상향으로 개방된 환상의 수액구 (受液溝) 를 형성하고 있다.
처리 유닛 (2) 은, 복수의 가드 (23) 를 개별적으로 승강시키는 가드 승강 유닛 (27) 을 포함한다. 가드 승강 유닛 (27) 은, 상 위치와 하 위치 사이에서 가드 (23) 를 연직으로 승강시킨다. 상 위치는, 가드 (23) 의 상단 (23a) 이 스핀 척 (8) 에 유지되고 있는 기판 (W) 이 배치되는 유지 위치보다 상방에 배치되는 위치이다. 하 위치는, 가드 (23) 의 상단 (23a) 이 유지 위치보다 하방에 배치되는 위치이다. 천정부 (24) 의 원환상의 상단은, 가드 (23) 의 상단 (23a) 에 상당한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 가드 (23) 의 상단 (23a) 은, 평면에서 볼 때 기판 (W) 및 스핀 베이스 (10) 를 둘러싸고 있다.
스핀 척 (8) 이 기판 (W) 을 회전시키고 있는 상태에서, 처리액이 기판 (W) 에 공급되면, 기판 (W) 에 공급된 처리액이 기판 (W) 의 주위로 떨쳐내어진다. 처리액이 기판 (W) 에 공급될 때, 적어도 하나의 가드 (23) 의 상단 (23a) 이, 기판 (W) 보다 상방에 배치된다. 따라서, 기판 (W) 의 주위로 배출된 약액이나 린스액 등의 처리액은, 어느 가드 (23) 에 받아들여지고, 이 가드 (23) 에 대응하는 컵 (26) 으로 안내된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 약액을 하방으로 토출하는 약액 노즐 (31) 을 포함한다. 약액 노즐 (31) 은, 약액 노즐 (31) 로 약액을 안내하는 약액 배관 (32) 에 접속되어 있다. 약액 배관 (32) 에 개재된 약액 밸브 (33) 가 개방되면, 약액이, 약액 노즐 (31) 의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 약액 노즐 (31) 로부터 토출되는 약액은, 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 방지제의 적어도 1 개를 포함하는 액이어도 되고, 이것 이외의 액체여도 된다.
도시는 하지 않지만, 약액 밸브 (33) 는, 약액이 흐르는 내부 유로와 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트가 형성된 밸브 보디와, 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 밸브체가 밸브 시트에 접촉하는 폐쇄 위치와 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 개방 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터를 포함한다. 다른 밸브에 대해서도 동일하다. 액추에이터는, 공압 액추에이터 또는 전동 액추에이터여도 되고, 이들 이외의 액추에이터여도 된다. 제어 장치 (3) 는, 액추에이터를 제어함으로써, 약액 밸브 (33) 를 개폐시킨다. 액추에이터가 전동 액추에이터인 경우, 제어 장치 (3) 는, 전동 액추에이터를 제어함으로써, 폐쇄 위치로부터 개방 위치 (전개 (全開) 위치) 까지의 임의의 위치에 밸브체를 위치시킨다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 약액 노즐 (31) 을 유지하는 노즐 아암 (34) 과, 노즐 아암 (34) 을 이동시킴으로써, 연직 방향 및 수평 방향의 적어도 일방으로 약액 노즐 (31) 을 이동시키는 노즐 이동 유닛 (35) 을 포함한다. 노즐 이동 유닛 (35) 은, 약액 노즐 (31) 로부터 토출된 처리액이 기판 (W) 의 상면에 착액하는 처리 위치와, 약액 노즐 (31) 이 평면에서 볼 때 처리 컵 (21) 의 둘레에 위치하는 대기 위치 (도 2 에 나타내는 위치) 사이에서 약액 노즐 (31) 을 수평으로 이동시킨다. 노즐 이동 유닛 (35) 은, 예를 들어, 처리 컵 (21) 의 둘레에서 연직으로 연장되는 노즐 회동 축선 A2 둘레로 약액 노즐 (31) 을 수평으로 이동시킴으로써, 평면에서 볼 때 기판 (W) 을 지나는 원호상의 경로를 따라 약액 노즐 (31) 을 이동시키는 선회 유닛이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 린스액을 하방으로 토출하는 린스액 노즐 (36) 을 포함한다. 린스액 노즐 (36) 은, 챔버 (4) 의 저부에 대해 고정되어 있다. 린스액 노즐 (36) 로부터 토출된 린스액은, 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액한다. 린스액 노즐 (36) 은, 린스액 노즐 (36) 로 린스액을 안내하는 린스액 배관 (37) 에 접속되어 있다. 린스액 배관 (37) 에 개재된 린스액 밸브 (38) 가 개방되면, 린스액이, 린스액 노즐 (36) 의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 린스액 노즐 (36) 로부터 토출되는 린스액은, 예를 들어, 순수 (탈이온수 : DIW (Deionized Water)) 이다. 린스액은, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 기판 (W) 의 상면을 향하여 용제를 하방으로 토출하는 용제 노즐 (41) 을 포함한다. 용제 노즐 (41) 은, 용제 노즐 (41) 로 용제를 안내하는 용제 배관 (42) 에 접속되어 있다. 용제 배관 (42) 에 개재된 용제 밸브 (43) 가 개방되면, 용제가, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 용제 노즐 (41) 로부터 토출되는 용제는, 예를 들어, IPA (이소프로필알코올) 이다. 특별히 기재가 없는 한, 용제 및 IPA 는, 액체를 의미하고 있다. IPA 는, 물보다 비점이 낮고, 물보다 표면장력이 낮다. 용제 노즐 (41) 로부터 토출되는 용제는, HFE (하이드로플루오로에테르) 등의 불소계 유기 용제여도 된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 용제 밸브 (43) 보다 하류의 위치에서 용제 배관 (42) 에 접속된 흡인 배관 (44) 과, 흡인 배관 (44) 에 개재된 흡인 밸브 (45) 와, 용제 밸브 (43) 를 통과한 용제를 흡인 배관 (44) 을 개재하여 흡인하는 흡인력을 발생하는 흡인 장치 (46) 를 포함한다. 흡인 배관 (44) 의 상류단은, 용제 배관 (42) 에 접속되어 있고, 흡인 배관 (44) 의 하류단은, 흡인 장치 (46) 에 접속되어 있다. 흡인 밸브 (45) 는, 흡인 장치 (46) 의 상류에 배치되어 있다.
흡인 장치 (46) 는, 예를 들어, 흡인력을 발생하는 이젝터와, 이젝터에의 기체의 공급 및 공급 정지를 전환하는 기체 밸브를 포함한다. 흡인 장치 (46) 는, 흡인 펌프여도 된다. 흡인 장치 (46) 는, 필요한 때에만 구동되어도 되고, 항상 구동되고 있어도 된다. 흡인 밸브 (45) 가 개방되어 있고, 흡인 장치 (46) 가 구동되고 있을 때는, 흡인 장치 (46) 의 흡인력이, 흡인 배관 (44) 을 개재하여 용제 배관 (42) 의 내부로 전달된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 용제 노즐 (41) 을 유지하는 노즐 아암 (47) 과, 노즐 아암 (47) 을 이동시킴으로써, 연직 방향 및 수평 방향의 적어도 일방으로 용제 노즐 (41) 을 이동시키는 노즐 이동 유닛 (48) 을 포함한다. 노즐 이동 유닛 (48) 은, 용제 노즐 (41) 로부터 토출된 용제가 기판 (W) 의 상면에 착액하는 처리 위치와, 용제 노즐 (41) 이 평면에서 볼 때 처리 컵 (21) 의 둘레에 위치하는 대기 위치 (도 2 에 나타내는 위치) 사이에서 용제 노즐 (41) 을 수평으로 이동시킨다. 노즐 이동 유닛 (48) 은, 예를 들어, 처리 컵 (21) 의 둘레에서 연직으로 연장되는 노즐 회동 축선 A3 둘레로 용제 노즐 (41) 을 수평으로 이동시킴으로써, 평면에서 볼 때 기판 (W) 을 지나는 원호상의 경로를 따라 용제 노즐 (41) 을 이동시키는 선회 유닛이다.
처리 유닛 (2) 은, 대기 위치에 위치하는 용제 노즐 (41) 로부터 토출된 용제를 받아들이는 통상의 대기 포트 (49) 를 포함한다. 대기 포트 (49) 는, 용제 노즐 (41) 의 대기 위치의 하방에 배치되어 있다. 대기 포트 (49) 는, 평면에서 볼 때 처리 컵 (21) 의 둘레에 배치되어 있다. 대기 포트 (49) 는, 상하 방향으로 연장되는 통상의 둘레벽을 포함한다. 대기 포트 (49) 의 둘레벽의 상단은, 상향으로 개방된 개구를 형성하고 있다. 대기 위치에 위치하는 용제 노즐 (41) 로부터 토출된 용제는, 대기 포트 (49) 에 받아들여지고, 회수 장치 또는 배액 장치로 안내된다.
다음으로, 용제 밸브 (43) 의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3 은, 용제 밸브 (43) 의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다.
용제 밸브 (43) 는, 예를 들어, 다이어프램 밸브이다. 용제 밸브 (43) 는, 니들 밸브 등의 다이어프램 밸브 이외의 밸브여도 된다. 용제 밸브 (43) 는, 액체가 흐르는 내부 유로 (52) 와 내부 유로 (52) 를 둘러싸는 환상의 밸브 시트 (53) 가 형성된 밸브 보디 (51) 와, 밸브 시트 (53) 에 대해 이동 가능한 밸브체 (54) 를 포함한다. 밸브체 (54) 는, 고무나 수지 등의 탄성 재료로 형성된 다이어프램이다. 밸브 시트 (53) 는, 수지제이다. 용제 배관 (42) 은, 용제를 내부 유로 (52) 로 안내하는 상류 배관 (42u) 과, 내부 유로 (52) 로부터 배출된 용제를 안내하는 하류 배관 (42d) 을 포함한다.
용제 밸브 (43) 는, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 로부터 떨어진 개방 위치와 밸브체 (54) 와 밸브 시트 (53) 의 접촉에 의해 내부 유로 (52) 가 막히는 폐쇄 위치 사이에서 밸브체 (54) 를 동작시키는 밸브 액추에이터 (55) 를 포함한다. 밸브 액추에이터 (55) 는, 예를 들어, 전동 액추에이터이다. 따라서, 용제 밸브 (43) 는, 전동 밸브이다. 밸브 액추에이터 (55) 는, 밸브체 (54) 와 일체적으로 이동하는 로드 (58) 와, 로드 (58) 를 축 방향으로 이동시키는 동력을 발생하는 전동 모터 (56) 와, 전동 모터 (56) 의 회전을 로드 (58) 의 직선 운동으로 변환하는 운동 변환 기구 (57) 를 포함한다.
밸브 액추에이터 (55) 의 로드 (58) 는, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 로부터 떨어지는 개방 위치 (도 3 에 나타내는 위치) 와, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 에 가압되는 폐쇄 위치 사이에서 로드 (58) 의 축 방향으로 이동 가능하다. 밸브 액추에이터 (55) 의 전동 모터 (56) 가 회전하면, 전동 모터 (56) 의 회전 각도에 따른 이동량으로 로드 (58) 가 로드 (58) 의 축 방향으로 이동한다. 제어 장치 (3) 는, 전동 모터 (56) 의 회전 각도를 제어함으로써, 개방 위치부터 폐쇄 위치까지의 임의의 위치에 밸브체 (54) 를 위치시킨다.
밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 로부터 떨어져 있는 상태에서 로드 (58) 가 폐쇄 위치 측으로 이동하면, 밸브체 (54) 의 일부가 밸브 시트 (53) 에 접근한다. 로드 (58) 가 폐쇄 위치에 도달하면, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 에 접촉하고, 내부 유로 (52) 가 폐쇄된다. 이로써, 용제가 밸브체 (54) 에 의해 막힌다. 그 한편으로, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 에 가압되고 있는 상태에서, 로드 (58) 가 개방 위치 측으로 이동하면, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 로부터 떨어지고, 내부 유로 (52) 가 개방된다. 이로써, 용제가 밸브 시트 (53) 를 통과하고, 내부 유로 (52) 로부터 배출된다.
다음으로, IPA 의 유로에 대해 설명한다.
도 4 는, 용제 노즐 (41) 에 이르는 IPA 의 유로와 흡인 장치 (46) 에 이르는 IPA 의 유로에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 용제 밸브 (43) 로부터 상류로 연장되는 공급 유로 (61) 와, 용제 밸브 (43) 로부터 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로 연장되는 선단 유로 (62) 를 구비하고 있다. 기판 처리 장치 (1) 는, 또한 선단 유로 (62) 로부터 흡인 밸브 (45) 로 연장되는 분기 유로 (63) 와, 흡인 밸브 (45) 로부터 흡인 장치 (46) 로 연장되는 흡인 유로 (64) 를 구비하고 있다.
선단 유로 (62) 는, 용제 밸브 (43) 로부터 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로 연장되는 유로이다. 요컨대, 용제 노즐 (41) 내의 유로도 선단 유로 (62) 에 포함된다. 선단 유로 (62) 는, 용제 배관 (42) 과 용제 노즐 (41) 에 의해 형성되어 있다. 선단 유로 (62) 의 상류단 (62u) 은, 용제 밸브 (43) 에 접속되어 있고, 선단 유로 (62) 의 하류단 (62d) 은, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 에 접속되어 있다.
분기 유로 (63) 는, 흡인 배관 (44) 의 일부에 의해 형성되어 있다. 분기 유로 (63) 는, 용제 밸브 (43) 의 하류이고 또한 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 의 상류의 분기 위치 (P1) 에서 선단 유로 (62) 에 접속되어 있다. 분기 유로 (63) 의 상류단 (63u) 은, 선단 유로 (62) 에 접속되어 있고, 분기 유로 (63) 의 하류단 (63d) 은, 흡인 밸브 (45) 에 접속되어 있다. 분기 유로 (63) 의 하류단 (63d) 은, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 와 동등한 높이에 배치되어 있어도 되고, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 보다 높은 또는 낮은 위치에 배치되어 있어도 된다.
도 4 에서는, 선단 유로 (62) 의 상류부 (62a) 에 해칭을 실시하고 있고, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 에 크로스 해칭을 실시하고 있다. 선단 유로 (62) 의 상류부 (62a) 는, 선단 유로 (62) 에 있어서의 용제 밸브 (43) 와 분기 위치 (P1) 사이의 부분이며, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 는, 선단 유로 (62) 에 있어서의 분기 위치 (P1) 로부터 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 까지의 부분 (분기 위치 (P1) 를 포함한다) 이다. 상류부 (62a) 의 용적은, 하류부 (62b) 의 용적과 동일해도 되고, 하류부 (62b) 의 용적보다 크거나 또는 작아도 된다.
다음으로, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실시되는 기판 (W) 처리의 일례에 대해 설명한다.
도 5 는, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실시되는 기판 (W) 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다.
이하에서는, 도 1 및 도 2 를 참조한다. 도 5 에 대해서는 적절히 참조한다. 이하의 동작은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다. 바꾸어 말하면, 제어 장치 (3) 는, 이하의 동작을 실행하도록 프로그램되어 있다. 제어 장치 (3) 는, 프로그램을 실행하는 컴퓨터이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 메모리 (3m) 와, 메모리 (3m) 에 기억된 정보에 따라 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 프로세서 (3p) 와, 시간을 측정하는 타이머 (3t) 를 포함한다.
기판 처리 장치 (1) 에 의해 기판 (W) 이 처리될 때는, 챔버 (4) 내에 기판 (W) 을 반입하는 반입 공정이 실시된다 (도 5 의 스텝 S1).
구체적으로는, 약액 노즐 (31) 및 용제 노즐 (41) 을 포함하는 모든 스캔 노즐을 대기 위치에 위치시키고, 모든 가드 (23) 를 하 위치에 위치시킨다. 이 상태에서, 반송 로봇이, 기판 (W) 을 핸드로 지지하면서, 핸드를 챔버 (4) 내에 진입시킨다. 그 후, 반송 로봇은, 기판 (W) 의 표면이 상방으로 향해진 상태에서 핸드 상의 기판 (W) 을 스핀 척 (8) 상에 둔다. 반송 로봇은, 기판 (W) 을 스핀 척 (8) 상에 둔 후, 핸드를 챔버 (4) 의 내부로부터 퇴피시킨다.
다음으로, 약액을 기판 (W) 에 공급하는 약액 공급 공정 (도 5 의 스텝 S2) 이 실시된다.
구체적으로는, 가드 승강 유닛 (27) 은, 복수의 가드 (23) 의 적어도 하나를 상승시켜, 어느 가드 (23) 의 내면을 기판 (W) 의 외주면에 수평으로 대향시킨다. 노즐 이동 유닛 (35) 은, 노즐 아암 (34) 을 이동시킴으로써, 약액 노즐 (31) 의 토출구를 기판 (W) 의 상방에 위치시킨다. 스핀 모터 (12) 는, 기판 (W) 이 척핀 (9) 에 의해 파지되고 있는 상태에서 기판 (W) 의 회전을 개시한다. 이 상태에서, 약액 밸브 (33) 가 개방되고, 약액 노즐 (31) 이 약액의 토출을 개시한다.
약액 노즐 (31) 로부터 토출된 약액은, 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액한 후, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 약액의 액막이 기판 (W) 상에 형성된다. 약액 밸브 (33) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 약액 밸브 (33) 가 폐쇄되고, 약액 노즐 (31) 로부터의 약액의 토출이 정지된다. 그 후, 노즐 이동 유닛 (35) 이 약액 노즐 (31) 을 기판 (W) 의 상방으로부터 퇴피시킨다.
다음으로, 린스액의 일례인 순수를 기판 (W) 에 공급하는 린스액 공급 공정 (도 5 의 스텝 S3) 이 실시된다.
구체적으로는, 린스액 밸브 (38) 가 개방되고, 린스액 노즐 (36) 이 순수의 토출을 개시한다. 가드 승강 유닛 (27) 은, 순수의 토출이 개시되기 전 또는 후에, 복수의 가드 (23) 의 적어도 하나를 상하로 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 외주면에 대향하는 가드 (23) 를 전환해도 된다. 린스액 노즐 (36) 로부터 토출된 순수는, 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액한 후, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 상의 약액이 순수로 치환되고, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 그 후, 린스액 밸브 (38) 가 폐쇄되고, 린스액 노즐 (36) 로부터의 순수의 토출이 정지된다.
다음으로, 물보다 표면장력이 낮은 용제의 일례인 IPA 를 기판 (W) 에 공급하는 IPA 공급 공정 (도 5 의 스텝 S4) 이 실시된다.
구체적으로는, 노즐 이동 유닛 (48) 은, 노즐 아암 (47) 을 이동시킴으로써, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 를 기판 (W) 의 상방에 위치시킨다. 그 후, 용제 밸브 (43) 가 개방되고, 용제 노즐 (41) 이 IPA 의 토출을 개시한다. 가드 승강 유닛 (27) 은, IPA 의 토출이 개시되기 전 또는 후에, 복수의 가드 (23) 의 적어도 하나를 상하로 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 외주면에 대향하는 가드 (23) 를 전환해도 된다.
용제 노즐 (41) 로부터 토출된 IPA 는, 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액한 후, 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이로써, 기판 (W) 상의 순수가 IPA 로 치환되고, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 IPA 의 액막이 형성된다. 용제 밸브 (43) 가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되고, 용제 노즐 (41) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된다. 그 후, 노즐 이동 유닛 (48) 이 용제 노즐 (41) 을 기판 (W) 의 상방으로부터 퇴피시킨다.
다음으로, 기판 (W) 의 고속 회전에 의해 기판 (W) 을 건조시키는 건조 공정이 실시된다 (도 5 의 스텝 S5).
구체적으로는, 용제 노즐 (41) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된 후, 스핀 모터 (12) 가 기판 (W) 을 회전 방향으로 가속시켜, 지금까지의 기판 (W) 의 회전 속도보다 큰 고회전 속도 (예를 들어 수천 rpm) 로 기판 (W) 을 회전시킨다. 기판 (W) 에 부착되어 있는 IPA 는, 기판 (W) 의 고속 회전에 의해 기판 (W) 의 둘레로 비산한다. 이로써, IPA 가 기판 (W) 으로부터 제거되고, 기판 (W) 이 건조된다. 기판 (W) 의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 모터 (12) 가 회전을 정지한다. 이로써, 기판 (W) 의 회전이 정지된다.
다음으로, 기판 (W) 을 챔버 (4) 로부터 반출하는 반출 공정이 실시된다 (도 5 의 스텝 S6).
구체적으로는, 가드 승강 유닛 (27) 이, 모든 가드 (23) 를 하 위치까지 하강시킨다. 반송 로봇은, 복수의 척핀 (9) 이 기판 (W) 의 파지를 해제한 후, 스핀 척 (8) 상의 기판 (W) 을 핸드로 지지한다. 그 후, 반송 로봇은, 기판 (W) 을 핸드로 지지하면서, 핸드를 챔버 (4) 의 내부로부터 퇴피시킨다. 이로써, 처리가 완료된 기판 (W) 이 챔버 (4) 로부터 반출된다.
제 1 처리예
다음으로, 기판 (W) 에 IPA 를 공급하기 전부터, 기판 (W) 에 IPA 를 공급한 후까지의 흐름의 일례 (제 1 처리예) 에 대해 설명한다.
도 6 은, 제 1 처리예에 대해 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 7A ∼ 도 7I 는, 도 6 에 나타내는 제 1 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내의 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7A ∼ 도 7I 에서는, 개방되어 있는 밸브를 흑색으로 나타내고 있고, 폐쇄되어 있는 밸브를 백색으로 나타내고 있다. 도 7A 에 있어서 액체의 모양이 그려진 영역은, 깨끗한 IPA 가 존재하는 영역을 나타내고 있고, 도 7A 에 있어서 크로스 해칭된 영역은, 오염된 IPA 가 존재하는 영역을 나타내고 있다. 이것은 다른 도면에서도 동일하다.
이하에서는, 도 1 및 도 2 를 참조한다. 도 6 및 도 7A ∼ 도 7I 에 대해서는 적절히 참조한다. 이하의 동작은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다.
용제 밸브 (43) 가 개방될 때는, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 에 스쳐 (도 3 참조), 용제 밸브 (43) 내에 파티클이 발생한다. 용제 밸브 (43) 가 폐쇄될 때도, 밸브체 (54) 가 밸브 시트 (53) 에 스쳐, 용제 밸브 (43) 내에 파티클이 발생한다. 용제 밸브 (43) 가 폐쇄될 때에 발생한 파티클은, 용제 밸브 (43) 의 내부에 머무른다. 이 파티클은, 용제 밸브 (43) 가 개방되었을 때에, 용제 밸브 (43) 를 통과하는 IPA 와 함께 용제 밸브 (43) 로부터 배출된다. 용제 밸브 (43) 가 개방될 때에 발생한 파티클도, 용제 밸브 (43) 를 통과하는 IPA 와 함께 용제 밸브 (43) 로부터 배출된다.
도 7A 에 나타내는 바와 같이, 용제 밸브 (43) 가 개방된 직후는, 용제 밸브 (43) 내의 파티클이 IPA 와 함께 용제 밸브 (43) 로부터 배출된다. 그 때문에, 오염된 IPA, 요컨대, 단위 체적당의 함유 파티클수가 많은 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 로 흐른다. 그 이후는, 청정한 IPA, 요컨대, 단위 체적당의 함유 파티클수가 적은 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 로 흐른다. 따라서, 용제 밸브 (43) 가 개방되면, 오염된 IPA 가, 선단 유로 (62) 내에 유입되고, 이것에 계속해서, 청정한 IPA 가, 선단 유로 (62) 내에 유입된다. 오염된 IPA 는, 후속의 IPA (청정한 IPA) 에 의해 하류로 흘러가게 된다.
기판 (W) 에 IPA 를 공급할 때는, 깨끗한 IPA 를 선단 유로 (62) 내에 유지하는 초회 준비 공정 (도 6 의 스텝 S11) 이 실시된다.
구체적으로는, 도 7A 에 나타내는 바와 같이, 용제 노즐 (41) 이 대기 위치에 위치하고 있고, 흡인 밸브 (45) 가 폐쇄된 상태에서, 용제 밸브 (43) 가 개방된다. 이로써, 공급 유로 (61) 내의 IPA 가 용제 밸브 (43) 를 통과하고, 선단 유로 (62) 에 유입된다. 용제 밸브 (43) 가 개방되어 있는 동안은, 용제 밸브 (43) 를 개재하여 공급 유로 (61) 로부터 선단 유로 (62) 로 IPA 가 계속 흐른다.
도 7A 에 나타내는 바와 같이, 용제 밸브 (43) 가 개방되면, 단위 체적당의 함유 파티클수가 많은 오염된 IPA 가, 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 로 유입된다. 이것에 계속해서, 단위 체적당의 함유 파티클수가 적은 청정한 IPA 가, 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 로 유입된다. 오염된 IPA 는, 청정한 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 된다. 그 때문에, 선단 유로 (62) 에 있어서 IPA 로 채워진 영역이, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 쪽으로 퍼진다. 이때, 흡인 밸브 (45) 가 폐쇄되어 있으므로, 선단 유로 (62) 내의 IPA 는, 분기 유로 (63) 에 유입되지 않거나, 혹은, 극히 미소한 양의 IPA 밖에 분기 유로 (63) 에 유입되지 않는다.
도 7B 에 나타내는 바와 같이, 선단 유로 (62) 내를 흐르는 IPA 가 선단 유로 (62) 의 하류단 (62d) 에 도달하면, 선단 유로 (62) 내의 IPA 가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되고, 대기 포트 (49) 에 받아들여진다. 이로써, 용제 밸브 (43) 를 개방했을 때에 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 가, 선단 유로 (62) 로부터 배출된다.
도 7C 에 나타내는 바와 같이, 오염된 IPA 모두가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되면, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된다. 이로써, 청정한 IPA 만이 선단 유로 (62) 내에 유지되고, 선단 유로 (62) 내에서 정지한다. 오염된 IPA 모두가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되었는지 여부는, 용제 밸브 (43) 를 개방하고 있는 시간에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 되고, 용제 밸브 (43) 를 통과한 IPA 의 유량을 검출하는 유량계의 검출값에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 된다.
청정한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된 후에는, 이 IPA 를 기판 (W) 에 공급하는 IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12) 이 실시된다. 도 6 에 나타내는 IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12) 은, 도 5 에 나타내는 IPA 공급 공정 (도 5 의 스텝 S4) 에 대응하는 것이다.
구체적으로는, 전의 공정 (여기서는, 초회 준비 공정) 에서 선단 유로 (62) 에 유입된 청정한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 상태에서, 노즐 이동 유닛 (48) 이 용제 노즐 (41) 을 처리 위치로 이동시킨다. 도 7D 에 나타내는 바와 같이, 그 후, 용제 밸브 (43) 가 개방된다. 이로써, 오염된 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입되고, 이것에 계속해서, 청정한 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입된다. 미리 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 청정한 IPA 는, 새롭게 유입된 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 된다. 이로써, 미리 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 청정한 IPA 의 일부가, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 기판 (W) 을 향하여 토출된다.
IPA 공급 공정에 있어서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되는 IPA 의 양, 요컨대, 1 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양은, 미리 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 청정한 IPA 의 양보다 적다. 따라서, 도 7E 에 나타내는 바와 같이, 용제 밸브 (43) 는, 선단 유로 (62) 내에 유지된 청정한 IPA 의 일부가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되고, 그 나머지가 선단 유로 (62) 에 잔류하고 있는 상태에서 폐쇄된다. 이와 같은 상태인지 여부는, 용제 밸브 (43) 를 개방하고 있는 시간에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 되고, 용제 밸브 (43) 를 통과한 IPA 의 유량을 검출하는 유량계의 검출값에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 된다.
도 7E 에 나타내는 바와 같이, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되면, 전의 공정에서 선단 유로 (62) 에 유입되고 IPA 공급 공정에서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되지 않았던 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된다. 또한, IPA 공급 공정에서 선단 유로 (62) 에 유입된 모든 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된다. IPA 공급 공정에서 선단 유로 (62) 에 유입된 IPA 에는, 오염된 IPA 가 포함되어 있다. 따라서, 청정한 IPA 만이 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되고, 오염된 IPA 는, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되지 않고 선단 유로 (62) 내에 유지된다. 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된 후에는, 선단 유로 (62) 의 각 부에 IPA 가 유지되고 있는 상태에서, 노즐 이동 유닛 (48) 이 용제 노즐 (41) 을 대기 위치로 이동시킨다.
IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12) 에서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된 후에, 계속해 동일한 처리 유닛 (2) 에서 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급하는 경우 (도 6 의 스텝 S13 에서 Yes) 는, 오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출하고, 깨끗한 IPA 를 선단 유로 (62) 내에 유지하는 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14) 이 실시된다.
구체적으로는, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된 후, 선단 유로 (62) 의 각 부에 IPA 가 유지되고 있는 상태에서, 용제 밸브 (43) 가 개방된다. 이로써, 도 7F 에 나타내는 바와 같이, 오염된 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입되고, 이것에 계속해서, 청정한 IPA 가 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입된다. 미리 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 IPA, 즉, 전의 공정 (여기서는, 초회 준비 공정) 에서 선단 유로 (62) 에 유입되고 IPA 공급 공정에서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되지 않고 선단 유로 (62) 에 남은 IPA 와, IPA 공급 공정에서 선단 유로 (62) 에 유입된 모든 IPA 가, 새롭게 유입된 IPA 에 의해 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 쪽으로 흘러가게 된다.
미리 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 모든 IPA 는, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 대기 포트 (49) 를 향하여 토출된다. 또한, 배출 공정에서 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 도, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 대기 포트 (49) 를 향하여 토출된다. 따라서, 선단 유로 (62) 는 청정한 IPA 만으로 채워진다. 그 후, 이 상태에서 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된다. 이로써, 도 7G 에 나타내는 바와 같이, 청정한 IPA 만이 선단 유로 (62) 내에 유지되고, 선단 유로 (62) 내에서 정지한다.
오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출한 후에, 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급할 때, 요컨대, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정을 실시할 때는, 배출 공정이 종료되고 나서 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 개시될 때까지의 시간 (체재 시간) 이 소정 시간을 초과했는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정이 실시된다 (도 6 의 스텝 S15).
체재 시간이 소정 시간을 초과하고 있지 않는 경우 (도 6 의 스텝 S15 에서 No) 는, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 실행된다 (도 6 의 스텝 S12 로 돌아간다). 그 후, 계속해 동일한 처리 유닛 (2) 에서 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급하는 경우 (도 6 의 스텝 S13 에서 Yes) 는, 다시, 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14) 및 IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12) 이 실행된다. 요컨대, 초회 준비 공정을 실시한 후는, IPA 공급 공정부터 배출 공정까지의 하나의 사이클을 기판 (W) 의 장수분만큼 반복한다. 이로써, 청정한 IPA 가 복수 장의 기판 (W) 에 공급되고, 이들 기판 (W) 이 처리된다.
그 한편으로, 체재 시간이 소정 시간을 초과하고 있는 경우, 요컨대, 배출 공정이 종료되고 나서 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 개시될 때까지의 시간이 긴 경우 (도 6 의 스텝 S15 에서 Yes) 는, 초회 준비 공정과 동일한 처리액치환 공정이 실시된다 (도 6 의 스텝 S16). 이로써, 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 모든 IPA 가, 청정한 새로운 IPA 로 치환된다. 그 후, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 실행된다 (도 6 의 스텝 S12 로 돌아간다). 이로써, 안정적인 품질의 IPA 를 다음의 기판 (W) 에 공급할 수 있다.
또, 계속해 동일한 처리 유닛 (2) 에서 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급하지 않는 경우, 요컨대, 동일한 처리 유닛 (2) 에서의 기판 (W) 의 처리를 종료하는 경우 (도 6 의 스텝 S13 에서 No) 는, 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 IPA 를 분기 유로 (63) 에 흡인함으로써, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 및 그 근방을 비우는 석백 공정 (도 6 의 스텝 S17) 이 실시된다.
구체적으로는, 도 7H 에 나타내는 바와 같이, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된 상태에서 흡인 밸브 (45) 가 개방된다. 흡인 밸브 (45) 가 개방되면, 흡인 장치 (46) 의 흡인력이 분기 유로 (63) 및 분기 위치 (P1) 를 통해서 선단 유로 (62) 에 전달된다. 이로써, 공기가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 를 통해서 하류부 (62b) 에 흡인되면서, IPA 가 분기 위치 (P1) 를 통해서 하류부 (62b) 로부터 분기 유로 (63) 에 흡인된다. 그 한편으로, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되어 있으므로, 상류부 (62a) 에 유지되고 있는 모든 또는 거의 모든 IPA 는, 분기 유로 (63) 에 흡인되지 않고 그 자리 (상류부 (62a)) 에 남는다.
도 7I 에 나타내는 바와 같이, 하류부 (62b) 내의 IPA 가 분기 유로 (63) 에 흡인되고, 하류부 (62b) 가 비면, 흡인 밸브 (45) 가 폐쇄된다. 하류부 (62b) 가 비었는지 여부는, 흡인 밸브 (45) 를 개방하고 있는 시간에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 되고, 흡인 밸브 (45) 를 통과한 IPA 의 유량을 검출하는 유량계의 검출값에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 된다. 흡인 밸브 (45) 가 폐쇄된 후에는, 다음의 기판 (W) 에 대한 초회 준비 공정을 개시할 때까지 이 상태가 유지된다.
제 2 처리예
다음으로, 기판 (W) 에 IPA 를 공급하기 전부터, 기판 (W) 에 IPA 를 공급한 후까지의 흐름의 일례 (제 2 처리예) 에 대해 설명한다.
도 8 은, 제 2 처리예에 대해 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 9A ∼ 도 9B 는, 도 8 에 나타내는 제 2 처리예가 실시되고 있을 때의 유로 내의 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 9A ∼ 도 9B 에서는, 개방되어 있는 밸브를 흑색으로 나타내고 있고, 폐쇄되어 있는 밸브를 백색으로 나타내고 있다.
이하에서는, 도 1 및 도 2 를 참조한다. 도 8 및 도 9A ∼ 도 9B 에 대해서는 적절히 참조한다. 이하의 동작은, 제어 장치 (3) 가 기판 처리 장치 (1) 를 제어함으로써 실행된다.
제 2 처리예에 있어서의 초회 준비 공정 (도 8 의 스텝 S21) 부터 IPA 공급 공정 (도 8 의 스텝 S22) 까지의 흐름은, 제 1 처리예와 동일하므로, 이하에서는, 초회 준비 공정 및 IPA 공급 공정이 실시된 후의 흐름에 대해 설명한다.
IPA 공급 공정 (도 8 의 스텝 S22) 에서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된 후에, 계속해 동일한 처리 유닛 (2) 에서 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급하는 경우 (도 8 의 스텝 S23 에서 Yes) 는, 오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출하고, 깨끗한 IPA 를 선단 유로 (62) 내에 유지하는 배출 공정 (도 8 의 스텝 S24) 이 실시된다.
구체적으로는, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되어 있고, 선단 유로 (62) 의 각 부에 IPA 가 유지되고 있는 상태에서, 흡인 밸브 (45) 가 개방된다. 흡인 밸브 (45) 는, 용제 노즐 (41) 이 대기 위치 또는 처리 위치에 위치하고 있을 때에 개방되어도 되고, 대기 위치와 처리 위치 사이에 위치하고 있을 때에 개방되어도 된다. 흡인 밸브 (45) 가 개방되면, 흡인 장치 (46) 의 흡인력이 분기 유로 (63) 및 분기 위치 (P1) 를 통해서 선단 유로 (62) 에 전달된다. 이로써, 도 9A 에 나타내는 바와 같이, 공기가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 를 통해서 하류부 (62b) 에 흡인되면서, IPA 가 분기 위치 (P1) 를 통해서 하류부 (62b) 로부터 분기 유로 (63) 에 흡인된다. 그 한편으로, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되어 있으므로, 상류부 (62a) 에 유지되고 있는 모든 또는 거의 모든 IPA 는, 분기 유로 (63) 에 흡인되지 않고 그 자리 (상류부 (62a)) 에 남는다.
IPA 공급 공정 (도 8 의 스텝 S22) 에서 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 는, 선단 유로 (62) 의 상류부 (62a) 가 아니고, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 에 유지된다 (도 7E 참조). 바꾸어 말하면, IPA 공급 공정에서 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되는 IPA 의 양과, 선단 유로 (62) 및 분기 유로 (63) 가 접속된 분기 위치 (P1) 는, 오염된 IPA 가 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 에 유지되도록 설정되어 있다. 따라서, 도 9A 에 나타내는 바와 같이, 흡인 밸브 (45) 가 개방되면, 하류부 (62b) 에 유지되고 있는 오염된 IPA 가 분기 유로 (63) 에 배출된다. 그 한편으로, 청정한 IPA 만이, 상류부 (62a) 에 유지된다.
도 9B 에 나타내는 바와 같이, 흡인 밸브 (45) 는, 하류부 (62b) 에 유지되고 있는 오염된 IPA 의 모두가 분기 유로 (63) 에 배출된 후에 폐쇄된다. 오염된 IPA 의 모두가 분기 유로 (63) 에 배출된다면, 흡인 밸브 (45) 는, 하류부 (62b) 의 전체가 비기 전에 폐쇄되어도 된다. 오염된 IPA 의 모두가 분기 유로 (63) 에 배출되었는지 여부는, 흡인 밸브 (45) 를 개방하고 있는 시간에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 되고, 흡인 밸브 (45) 를 통과한 IPA 의 유량을 검출하는 유량계의 검출값에 기초하여 제어 장치 (3) 가 판단해도 된다.
오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출한 후에, 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급할 때, 요컨대, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정을 실시할 때는, 배출 공정 (도 8 의 스텝 S24) 이 종료되고 나서 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정 (도 8 의 스텝 S22) 이 개시될 때까지의 시간 (체재 시간) 이 소정 시간을 초과했는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정이 실시된다 (도 8 의 스텝 S25).
체재 시간이 소정 시간을 초과하고 있지 않은 경우 (도 8 의 스텝 S25 에서 No) 는, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 실행된다 (도 8 의 스텝 S22 로 돌아간다). 체재 시간이 소정 시간을 초과하고 있는 경우 (도 8 의 스텝 S25 에서 Yes) 는, 제 1 처리예와 동일한 처리액 치환 공정이 실시된다 (도 8 의 스텝 S26). 그 후, 다음의 기판 (W) 에 대한 IPA 공급 공정이 실행된다 (도 8 의 스텝 S22 로 돌아간다).
또, 계속해 동일한 처리 유닛 (2) 에서 다음의 기판 (W) 에 IPA 를 공급하지 않는 경우, 요컨대, 동일한 처리 유닛 (2) 에서의 기판 (W) 의 처리를 종료하는 경우 (도 8 의 스텝 S23 에서 No) 는, 제 1 처리예와 동일한 석백 공정이 실시된다 (도 8 의 스텝 S27). 그 후, 다음의 기판 (W) 에 대한 초회 준비 공정 (도 8 의 스텝 S21) 을 개시할 때까지 이 상태가 유지된다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, IPA 를 기판 (W) 에 공급하기 전에 용제 밸브 (43) 가 개방된다. 이로써, 용제 밸브 (43) 내에서 발생한 파티클로 오염된 IPA 가, 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입된다. 이것에 계속해서, 함유 파티클이 적은 청정한 IPA 가, 용제 밸브 (43) 로부터 선단 유로 (62) 에 유입된다. 요컨대, 오염된 IPA 가 용제 밸브 (43) 를 최초로 통과하고, 이것에 계속해서, 청정한 IPA 가 용제 밸브 (43) 를 통과한다.
오염된 IPA 는, 청정한 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 된다. 선단 유로 (62) 내를 흐르는 IPA 가 선단 유로 (62) 의 하류단 (62d) 에 도달하면, 선단 유로 (62) 내의 IPA 가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된다. 이로써, 용제 밸브 (43) 를 개방했을 때에 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 가, 선단 유로 (62) 로부터 배출된다. 오염된 IPA 가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된 후에는, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된다. 이로써, 청정한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지되고, 선단 유로 (62) 내에서 정지한다.
그 후, 용제 밸브 (43) 가 다시 개방된다. 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 청정한 IPA 는, 새롭게 유입된 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 되고, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 기판 (W) 을 향하여 토출된다. 이로써, 청정한 IPA 가 기판 (W) 에 공급된다. 그 후, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되고, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터의 IPA 의 토출이 정지된다. 그것과 동시에, 새롭게 유입된 IPA 의 모두가 선단 유로 (62) 내에 유지된다.
이와 같이, 깨끗한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된 상태에서 용제 밸브 (43) 를 개방하고, 이 IPA 를 기판 (W) 을 향하여 토출한다. 그 후, 용제 밸브 (43) 를 통과한 모든 IPA 를 선단 유로 (62) 내에 유지한다. 용제 밸브 (43) 를 통과한 IPA 에는, 오염된 IPA 도 포함되어 있다. 따라서, 오염된 IPA 가 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출되는 것을 회피하면서, 청정한 IPA 만을 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출시킬 수 있다. 이로써, 기판 (W) 에 공급되는 IPA 에 포함되는 파티클이 감소하므로, 건조 후의 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에서는, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된 IPA 가 부착되어 있는 기판 (W) 을 건조시킨다. 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된 IPA 는, 함유 파티클이 적은 청정한 IPA 이다. 따라서, 기판 (W) 에 유지되고 있는 파티클이 적은 상태에서 기판 (W) 을 건조시킬 수 있다. 이로써, 건조 후의 기판 (W) 에 잔류하는 파티클을 줄일 수 있어, 건조 후의 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에서는, 기판 (W) 을 향하여 IPA 를 토출할 때에 용제 밸브 (43) 를 최초로 통과하고, IPA 의 토출을 정지했을 때에 선단 유로 (62) 내에 유지된 IPA 가, 선단 유로 (62) 로부터 배출된다. 요컨대, 오염된 IPA 가 선단 유로 (62) 로부터 배출된다. 따라서, 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 IPA 를 다음의 기판 (W) 에 공급할 때에, 오염된 IPA 가 기판 (W) 을 향하여 토출되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 복수 장의 기판 (W) 을 처리할 때에, 각 기판 (W) 의 청정도를 높일 수 있다.
본 실시형태에서는, 동일한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 장시간 유지된 경우, 용제 밸브 (43) 가 개방되고, 새로운 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 공급된다. 이로써, 오래된 IPA 가 새로운 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 되고, 선단 유로 (62) 로부터 배출된다. 그 후, 용제 밸브 (43) 를 최초로 통과한 IPA 이외의 IPA, 요컨대, 깨끗한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된다.
IPA 의 성질은, 시간의 경과에 수반하여 변화하는 경우가 있다. 선단 유로 (62) 내에 체재하고 있는 시간이 짧으면 무시할 수 있는 정도의 변화밖에 발생하지 않지만, 선단 유로 (62) 내에 체재하고 있는 시간이 길면, 처리의 결과에 영향을 미칠 수 있는 성질의 변화가 발생할지도 모른다. 따라서, 오래된 IPA 를 새로운 깨끗한 IPA 로 치환함으로써, 복수 장의 기판 (W) 에 있어서의 품질의 편차를 억제할 수 있다.
본 실시형태의 제 1 처리예에서는, 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 IPA 를 배출하기 위해서, 기판 (W) 에 대한 IPA 의 공급이 정지된 후에, 용제 밸브 (43) 가 개방되고, 새로운 IPA 가 선단 유로 (62) 에 공급된다. 기판 (W) 에 대한 IPA 의 공급을 정지했을 때에 선단 유로 (62) 내에 유지된 모든 IPA 는, 새로운 IPA 에 의해 하류로 흘러가게 되고, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된다. 이로써, 기판 (W) 에 대한 IPA 의 공급을 정지했을 때에 선단 유로 (62) 내에 유지된 오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출할 수 있다.
또한, 용제 밸브 (43) 를 개방했을 때에 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 도, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 토출된다. 그 후, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되고, 깨끗한 IPA 가 선단 유로 (62) 내에 유지된다. 따라서, 다음의 기판 (W) 에 깨끗한 IPA 를 공급할 수 있다. 또한, 선단 유로 (62) 의 각 부에 IPA 가 유지되므로, 선단 유로 (62) 의 일부에만 IPA 를 유지하는 경우와 비교해, 다음의 기판 (W) 에 공급할 수 있는 IPA 의 양을 늘릴 수 있다.
본 실시형태의 제 2 처리예에서는, 선단 유로 (62) 내에 유지되고 있는 IPA 를 배출하기 위해서, 기판 (W) 에 대한 IPA 의 공급이 정지된 후에, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄된 상태에서 흡인 밸브 (45) 가 개방된다. 이로써, 흡인력이 분기 유로 (63) 를 개재하여 선단 유로 (62) 에 전달되고, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 로부터 분기 유로 (63) 로 IPA 가 흡인된다. 그 한편으로, 용제 밸브 (43) 가 폐쇄되어 있으므로, 선단 유로 (62) 의 상류부 (62a) 에 유지되고 있는 IPA 는 그 자리 (상류부 (62a)) 에 남는다.
기판 (W) 을 향하여 IPA 를 토출할 때에 선단 유로 (62) 에 유입된 오염된 IPA 는, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 에 유지되고 있다. 따라서, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 로부터 분기 유로 (63) 로 IPA 를 흡인함으로써, 깨끗한 IPA 를 선단 유로 (62) 를 남기면서, 오염된 IPA 를 선단 유로 (62) 로부터 배출할 수 있다. 이로써, 다음의 기판 (W) 에 깨끗한 IPA 를 공급할 수 있다. 또한, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 로부터 분기 유로 (63) 로 IPA 를 역류시키면, 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 의 상류의 위치부터 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 까지의 범위가 비므로, IPA 가 의도치 않게 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 로부터 낙하하는 현상 (이른바, 쏟아짐) 을 방지할 수 있다.
다른 실시형태
본 발명은, 전술한 실시형태의 내용으로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들어, 제어 장치 (3) 는, 약액이나 린스액 등의 IPA 이외의 처리액을 기판 (W) 에 공급할 때에, 제 1 처리예 또는 제 2 처리예를 실시해도 된다. 요컨대, 제 1 처리예 및 제 2 처리예가 실시되 처리액은, 기판 (W) 을 건조시킬 때에 기판 (W) 에 부착되어 있는 처리액 이외의 처리액이어도 된다.
IPA 의 시간 경과에 따른 변화가 기판 (W) 의 품질에 주는 영향을 무시할 수 있는 정도이면, 제어 장치 (3) 는, 제 1 처리예 및 제 2 처리예에 있어서, 처리액 치환 공정 (도 6 의 스텝 S16 및 도 8 의 스텝 S26) 을 생략해도 된다.
제어 장치 (3) 는, 제 1 처리예의 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14) 을 실시한 후에, 제 1 처리예의 IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12) 과 제 2 처리예의 배출 공정 (도 8 의 스텝 S24) 을 실시해도 된다. 이것과는 반대로, 제어 장치 (3) 는, 제 2 처리예의 배출 공정 (도 8 의 스텝 S24) 을 실시한 후에, 제 2 처리예의 IPA 공급 공정 (도 8 의 스텝 S22) 과 제 1 처리예의 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14) 을 실시해도 된다.
제 1 처리예의 초회 준비 공정 (도 6 의 스텝 S11) 및 제 2 처리예의 초회 준비 공정 (도 8 의 스텝 S21) 에 있어서, IPA 는, 선단 유로 (62) 만이 아니고, 선단 유로 (62) 및 분기 유로 (63) 의 양방에 유지되어도 된다. 이 경우, 용제 밸브 (43) 및 흡인 밸브 (45) 의 양방을 개방하면 된다.
용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 부터 분기 유로 (63) 의 하류단 (63d) 까지가 IPA 로 채워져 있고, 분기 유로 (63) 의 하류단 (63d) 이 용제 노즐 (41) 의 토출구 (41p) 보다 하방에 배치되어 있는 경우, 흡인 밸브 (45) 를 개방하면, 선단 유로 (62) 의 하류부 (62b) 내의 IPA 가, 사이펀의 원리에 의해 분기 유로 (63) 쪽으로 흡인된다. 따라서, 선단 유로 (62) 및 분기 유로 (63) 의 양방에 IPA 를 유지시키는 경우에는, 흡인 장치 (46) 를 이용하지 않고 하류부 (62b) 내의 IPA 를 분기 유로 (63) 쪽으로 흡인해도 된다.
제어 장치 (3) 는, 제 1 처리예의 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14) 에 있어서, 용제 밸브 (43) 가 개방된 상태에서 용제 밸브 (43) 의 개방도의 증가 및 감소를 복수회 실시함으로써, 용제 밸브 (43) 를 통과하는 IPA 의 유량을 변화시키는 유량 변경 공정을 실시해도 된다. 이 경우, 용제 밸브 (43) 를 통과하는 IPA 의 유량이 변화하고, 용제 밸브 (43) 에 부착되어 있는 파티클에 가해지는 액압이 변화한다. 이로써, 용제 밸브 (43) 로부터 파티클을 효과적으로 벗길 수 있어, 용제 밸브 (43) 를 통과하는 IPA 의 청정도를 높일 수 있다.
IPA 공급 공정 (도 6 의 스텝 S12 및 도 8 의 스텝 S22) 을 실시하기 전에, 선단 유로 (62) 내에 유지되는 청정한 IPA 의 양은, 1 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양을 초과하고, 2 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양 이하의 양이어도 되고, 2 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양을 초과하는 양이어도 된다. 후자의 경우, IPA 공급 공정을 실시할 때마다 배출 공정 (도 6 의 스텝 S14 및 도 8 의 스텝 S24) 을 실시하지 않아도 된다.
1 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양은, 1 장의 기판 (W) 에 공급되는 약액의 양보다 적어도 된다. 기판 (W) 의 직경이 300 mm 인 경우, 1 장의 기판 (W) 에 공급되는 IPA 의 양은, 0 을 초과하는 10 ml 미만의 양 (예를 들어, 8 ml) 이어도 된다. 물론, 이 이상의 IPA 가 기판 (W) 에 공급되어도 된다.
용제 노즐 (41) 은, 수평으로 이동 가능한 스캔 노즐로 한정하지 않고, 챔버 (4) 의 격벽 (5) 에 대해 고정된 고정 노즐이어도 되고, 기판 (W) 의 상방에 배치되어 있어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 원판상의 기판 (W) 을 처리하는 장치로 한정하지 않고, 다각형의 기판 (W) 을 처리하는 장치여도 된다.
전술한 모든 구성의 2 개 이상이 조합되어도 된다. 전술한 모든 공정의 2 개 이상이 조합되어도 된다.
스핀 척 (8) 은, 기판 유지 유닛의 일례이다. 스핀 모터 (12) 는, 건조 유닛의 일례이다. 용제 밸브 (43) 는, 토출 밸브의 일례이다. 밸브 액추에이터 (55) 는, 전동 액추에이터의 일례이다.
본 출원은, 2017년 11월 8일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2017-215295호에 대응하고 있고, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 도입되는 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
2 : 처리 유닛
3 : 제어 장치
8 : 스핀 척 (기판 유지 유닛)
12 : 스핀 모터 (건조 유닛)
41 : 용제 노즐
41p : 토출구
42 : 용제 배관
43 : 용제 밸브 (토출 밸브)
44 : 흡인 배관
45 : 흡인 밸브
46 : 흡인 장치
49 : 대기 포트
51 : 밸브 보디
52 : 내부 유로
53 : 밸브 시트
54 : 밸브체
55 : 밸브 액추에이터 (전동 액추에이터)
61 : 공급 유로
62 : 선단 유로
62a : 상류부
62b : 하류부
62u : 상류단
62d : 하류단
63 : 분기 유로
64 : 흡인 유로
P1 : 분기 위치
W : 기판

Claims (16)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판을 처리하는 처리액을 토출하는 토출구와, 상기 토출구쪽으로 처리액을 통과시키는 개방 상태와, 상기 토출구쪽으로 흐르는 처리액을 막는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 토출 밸브와, 상기 토출 밸브에 접속된 상류단과 상기 토출구에 접속된 하류단을 포함하고, 상기 토출 밸브로부터 상기 토출구로 연장되는 선단 유로를 구비하는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로에 유입시키는 처리액 유입 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 처리액 유입 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 처리액 유지 공정과,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액만을 상기 기판 유지 유닛에 수평으로 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 상기 토출구에 토출시키는 공급 실행 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 모두를 상기 선단 유로 내에 유지하는 공급 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액이 부착되어 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 중 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 배출 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출 공정 후에, 동일한 상기 처리액이 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 시간을 나타내는 체재 시간이 소정 시간을 초과했는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정과,
    상기 체재 시간 판정 공정에서 상기 체재 시간이 상기 소정 시간을 초과했다고 판정된 경우에, 상기 선단 유로 내에 상기 처리액이 유지되고 있는 상태에서 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액으로, 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 상기 처리액 모두를 치환하는 처리액 치환 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 배출 공정은,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 모두를 상기 토출구에 토출시키는 토출 실행 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 토출 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 토출 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 토출 실행 공정은, 상기 토출 밸브가 개방된 상태에서 상기 토출 밸브의 개방도를 변경함으로써, 상기 토출 밸브를 통과하는 상기 처리액의 유량을 변화시키는 유량 변경 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 하류이고 또한 상기 토출구의 상류의 분기 위치에서 상기 선단 유로에 접속된 분기 유로와, 상기 선단 유로 내의 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하는 흡인력이 상기 선단 유로에 가해지는 개방 상태와, 상기 선단 유로에의 상기 흡인력의 전달이 차단되는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 흡인 밸브를 추가로 구비하고 있고,
    상기 배출 공정은,
    상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 개방함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치부터 상기 토출구까지의 부분에 유지되고 있는 상기 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하는 흡인 실행 공정과,
    상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로로부터 상기 분기 유로로의 상기 처리액의 흡인을 정지시키는 흡인 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판을 처리하는 처리액을 토출하는 토출구와,
    상기 토출구쪽으로 처리액을 통과시키는 개방 상태와, 상기 토출구쪽으로 흐르는 처리액을 막는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 토출 밸브와,
    상기 토출 밸브에 접속된 상류단과 상기 토출구에 접속된 하류단을 포함하고, 상기 토출 밸브로부터 상기 토출구로 연장되어 있고, 상기 토출구로부터 상기 기판 유지 유닛에 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 토출되는 상기 처리액의 양보다 큰 용적을 갖는 선단 유로와,
    상기 토출 밸브를 제어하는 제어 장치를 구비하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로에 유입시키는 처리액 유입 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 처리액 유입 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 처리액 유지 공정과,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 처리액 유지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액만을 상기 기판 유지 유닛에 수평으로 유지되고 있는 상기 기판을 향하여 상기 토출구에 토출시키는 공급 실행 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 모두를 상기 선단 유로 내에 유지하는 공급 정지 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지 유닛에 유지되고 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 유닛을 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 건조 유닛을 제어함으로써, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출구로부터 토출된 상기 처리액이 부착되어 있는 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 중 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 배출 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 배출 공정 후에, 동일한 상기 처리액이 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 시간을 나타내는 체재 시간이 소정 시간을 초과하였는지 여부를 판정하는 체재 시간 판정 공정과,
    상기 체재 시간 판정 공정에서 상기 체재 시간이 상기 소정 시간을 초과하였다고 판정된 경우에, 상기 선단 유로 내에 상기 처리액이 유지되고 있는 상태에서 상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액으로, 상기 선단 유로 내에 유지되고 있는 상기 처리액 모두를 치환하는 처리액 치환 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 배출 공정은,
    상기 토출 밸브를 개방함으로써, 상기 처리액에 상기 토출 밸브를 통과시키고, 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액으로, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액을 하류로 흘러가게 함으로써, 상기 공급 정지 공정에 있어서 상기 선단 유로 내에 유지된 상기 처리액 모두를 상기 토출구에 토출시키는 토출 실행 공정과,
    상기 토출 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 토출 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액 이외의 상기 처리액을 상기 선단 유로 내에 유지하는 토출 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 토출 밸브는, 상기 처리액이 흐르는 내부 유로와 상기 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트가 형성된 밸브 보디와, 상기 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 상기 밸브체를 임의의 위치에서 정지시키는 전동 액추에이터를 포함하고,
    상기 토출 실행 공정은, 상기 토출 밸브가 개방된 상태에서 상기 토출 밸브의 개방도를 변경함으로써, 상기 토출 밸브를 통과하는 상기 처리액의 유량을 변화시키는 유량 변경 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 하류이고 또한 상기 토출구의 상류의 분기 위치에서 상기 선단 유로에 접속된 분기 유로와, 상기 선단 유로 내의 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하는 흡인력이 상기 선단 유로에 가해지는 개방 상태와, 상기 선단 유로에의 상기 흡인력의 전달이 차단되는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 흡인 밸브를 추가로 구비하고 있고,
    상기 제어 장치는, 상기 흡인 밸브를 추가로 제어하고,
    상기 배출 공정은,
    상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 개방함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치로부터 상기 토출구까지의 부분에 유지되고 있는 상기 처리액을 상기 분기 위치를 개재하여 상기 분기 유로에 흡인하고, 상기 공급 실행 공정에 있어서 상기 토출 밸브를 통과한 상기 처리액 중 상기 토출 밸브를 최초로 통과한 상기 처리액을 상기 선단 유로로부터 배출하는 흡인 실행 공정과,
    상기 토출 밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 흡인 밸브를 폐쇄함으로써, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분에 상기 처리액을 남기면서, 상기 선단 유로로부터 상기 분기 유로로의 상기 처리액의 흡인을 정지시키는 흡인 정지 공정을 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 선단 유로에 있어서의 상기 토출 밸브와 상기 분기 위치 사이의 부분의 용적은, 상기 선단 유로에 있어서의 상기 분기 위치부터 상기 토출구까지 부분의 용적보다 큰, 기판 처리 장치.
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