KR20210018071A - 기판 처리 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20210018071A
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유스케 하시모토
지로 히가시지마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

노즐 유닛으로부터 토출되는 처리액에 대하여 충분한 내식성을 가지고, 또한 토출되는 처리액의 대전을 확실하게 방지한다. 기판 처리 장치는 노즐 유닛을 가진다. 노즐 유닛은 배관과, 배관의 선단에 마련된 노즐 팁을 구비하고, 배관은 제 1 층과, 제 2 층과, 제 3 층을 가진다. 노즐 팁은 도전성을 가지는 내식성 수지로 이루어진다. 제 3 층은 제 1 층 및 제 2 층을 외방으로부터 덮고, 또한 노즐 팁의 일부를 외방으로부터 덮는다.

Description

기판 처리 장치 및 그 제조 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 개시는 기판 처리 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 기판 상에 형성된 레지스트를 마스크로 하여, 에칭 또는 이온 주입 등의 처리가 행해진다. 이 후, 불필요해진 레지스트는 기판 상으로부터 제거된다.
레지스트의 제거 방법으로서는, 황산과 과산화수소수와의 혼합액인 SPM(Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture) 등의 처리액을 기판에 공급함으로써 레지스트를 제거하는 SPM 처리가 알려져 있다. SPM는 레지스트의 제거 능력을 높이기 위하여 고온으로 가열된 상태에서 노즐 유닛으로부터 기판으로 공급된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 2013-207080호
그런데, 종래부터 처리액을 이용한 기판 처리 중에 처리액이 대전하고, 대전한 처리액이 기판 상에 공급될 시, 처리액과 기판과의 전위차에 의해 방전이 생성되는 경우가 있다. 이와 같이 처리액과 기판 사이에 방전이 발생하면, 기판 상의 막 또는 회로 패턴이 파괴되는 것이 상정된다.
본 개시는 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 노즐 유닛으로부터 토출되는 처리액에 대하여 충분한 내식성을 가지고, 또한 토출되는 처리액의 대전을 확실하게 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 개시는, 피처리 기판을 유지하는 기판 유지 기구와, 상기 기판 유지 기구에 유지된 상기 피처리 기판에 대하여 처리액을 토출하는 노즐 유닛을 가지는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 노즐 유닛은 상기 처리액을 공급하는 배관과, 상기 배관의 선단에 마련되어 상기 피처리 기판을 향해 처리액을 토출하는 노즐 팁을 구비하고, 상기 배관은 내측으로부터 차례로 배치된 내식성 수지로 이루어지는 제 1 층과, 강성 재료로 이루어지는 제 2 층과, 내식성 수지로 이루어지는 제 3 층을 가지고, 상기 노즐 팁은 도전성을 가지는 내식성 수지로 이루어지고, 상기 제 3 층은 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 외방으로부터 덮고, 또한 상기 노즐 팁의 일부를 외방으로부터 덮는, 기판 처리 장치이다.
본 개시에 따르면, 토출되는 처리액에 대하여 노즐 유닛이 충분한 내식성을 가지고, 또한 노즐 유닛으로부터 토출되는 처리액의 대전을 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 처리 유닛(기판 처리 장치)의 구성을 나타내는 평면 모식도이다.
도 3a는 본 개시된 실시의 형태에 따른 노즐 유닛을 나타내는 측단면도로, 도 2의 A-A'선을 따른 도이다.
도 3b는 제전 작용을 나타내는 확대도이다.
도 3c는 제전 작용을 나타내는 확대도이다.
도 3d는 도선을 나타내는 단면도이다.
도 4는 노즐 유닛의 선단 부분을 나타내는 확대도이다.
도 5a는 제 1 층의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5b는 노즐 팁의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 개시된 변형예를 나타내는 노즐 유닛의 측단면도이다.
<본 개시의 실시의 형태>
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
또한 이하에서는, 처리액이, 황산과 과산화수소수와의 혼합액인 SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)인 경우를 예로 들어 설명을 행한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(2)은 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는 복수 매의 피처리 기판, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(본 개시에 따른 기판 처리 장치)(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(15)는 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는 예를 들면 컴퓨터를 포함하며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 이 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 먼저, 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)으로 반입된다.
처리 유닛(16)으로 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 되돌려진다.
이어서, 처리 유닛(본 개시에 따른 기판 처리 장치)(16)의 개략 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 구성을 나타내는 평면 모식도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(기판 처리 장치)(16)은 챔버(21)와, 챔버(21) 내에 배치되어 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 유지하는 기판 유지 기구(22)와, 회수 컵(23)과, 웨이퍼(W)에 대하여 처리액을 토출하는 노즐 유닛(30)을 구비한다.
이 중 기판 유지 기구(22)는 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하고, 또한 유지한 웨이퍼(W)를 연직축 둘레로 회전시킨다. 또한 회수 컵(23)은, 기판 유지 기구(22)를 둘러싸도록 배치되고, 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 외방으로 비산하는 처리액을 받아 회수한다.
노즐 유닛(30)은 챔버(21) 내에 배치되어, 웨이퍼(W)의 상방으로부터 웨이퍼(W)를 향해 처리액을 공급한다. 이러한 노즐 유닛(30)은 처리액을 공급하는 배관(30A)과, 배관(30A)의 선단에 마련되어 웨이퍼(W)를 향해 처리액을 토출하는 노즐 팁(40)과, 노즐 유닛(30)의 배관(30A)을 유지하는 노즐 지지부(25)를 구비하고, 노즐 지지부(25)는 승강 가능 및 선회 가능하게 구성되어 있다.
이어서 노즐 유닛(30)의 구조를 도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 의해 상술한다.
도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 나타내는 바와 같이, 노즐 유닛(30)은 처리액을 공급하는 배관(30A)과, 배관(30A)의 선단에 마련된 노즐 팁(40)과, 배관(30A)을 승강 가능 및 선회 가능하게 지지하는 노즐 지지부(25)를 구비하고, 노즐 유닛(30)은 SPM를 웨이퍼(W)를 향해 토출하도록 되어 있다.
여기서 SPM는, 예를 들면 레지스트의 제거에 이용될 경우, 160℃ 전후의 고온으로 노즐 팁(40)으로부터 웨이퍼(W)를 향해 토출된다.
노즐 유닛(30)에 대하여 더 기술한다. 노즐 유닛(30)의 배관(30A)은 측면에서 봤을 때 대략 L자 형상으로 형성되고, 내측으로부터 차례로 배치된 내식성 수지로 이루어지는 제 1 층(31)과, 강성 재료로 이루어지는 제 2 층(32)과, 내식성 수지로 이루어지는 제 3 층(33)을 가진다. 또한 노즐 유닛(30)의 노즐 팁(40)은 배관(30A)과는 별체로 구성되고, 배관(30A)의 선단에 감입된 도전성을 가지는 내식성 수지로 이루어진다.
구체적으로 배관(30A)의 제 1 층(31)으로서, SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지는 열가소성 재료, 예를 들면 도전성을 가지는 PFA(테트라플루오르에틸렌 퍼플루오르알킬비닐에테르) 튜브를 이용할 수 있다.
또한 제 2 층(32)으로서, 배관(30A)의 강성을 유지하기 위한 골조로서 기능하고 또한 도전성을 가지는 SUS(스테인리스 스틸) 튜브를 이용할 수 있다.
또한 제 3 층(33)으로서, SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지는 열가소성 재료, 예를 들면 PFA 튜브를 이용할 수 있다.
또한, 노즐 팁(40)은 도전성을 가지는 PFA 재료의 것을 이용할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 나타내는 바와 같이, 노즐 유닛(30)은 또한 배관(30A)의 기단측에 마련된 도전성을 가지는 도전체(50)를 가지고, 배관(30A)의 기단에 도전성을 가지는, 예를 들면 도전성을 가지는 PFA 재료제의 이음새(51)가 장착되어 있다. 그리고 배관(30A)은, 그 기단에 장착된 도전성을 가지는 이음새(51)를 개재하여 노즐 지지부(25)에 삽입 장착된다. 이 경우, 노즐 지지부(25)는 도전성을 가지고, 배관(30A)은 이음새(51)를 개재하여 도전성을 가지는 노즐 지지부(25)에 분리 가능하게 삽입 장착된다. 이 때문에 새로운 배관(30A) 및 노즐 팁(40)을 노즐 지지부(25)에 삽입 장착함으로써 용이하게 배관(30A) 및 노즐 팁(40)을 교환할 수 있다.
또한 배관(30A)의 기단측에 마련된 도전체(50)는, 배관(30A)을 외방으로부터 밀봉하여 덮는 것이다. 또한, 도전체(50)에 의해 덮인 배관(30A) 중 제 2 층(32)의 일부가 제거되고, 도전체(50) 중 제 2 층(32)이 제거된 부분에 도전체(50)를 배관(30A)에 장착하는 장착 부재(50a)가 마련되어 있다.
그리고 배관(30A) 중 도전체(50)에 의해 덮인 부분에 있어서, 배관(30A)의 도전성을 가지는 제 1 층(31)의 외면이 도전체(50)에 도통한다.
이 경우, 도 3a 및 도 3c에 나타내는 바와 같이, 배관(30A) 중 제 1 층(31)은 도전체(50)를 관통하여, 기단측(도 3a의 우측)을 향해 더 연장되어, 배관(30A)의 기단을 구성하고, 또한 제 1 층(31)의 기단에 도전성을 가지는 이음새(51)가 장착되어 있다.
또한 제 2 층(32)은 도전체(50) 내를 배관(30A)의 기단측(도 3a의 우측)을 향해 연장되어 있는데, 도전체(50) 내에 있어서 장착 부재(50a)를 우방향으로 지나, 도 3c의 우방향을 향한 상태에서 종료된다.
또한 제 3 층(33)은 도전체(50) 내를 배관(30A)의 기단측(도 3a의 우측)을 향해 연장되어 있는데, 도전체(50) 내에 있어서 장착 부재(50a)의 앞(도 3c의 좌측)에서 종료된다.
이어서 배관(30A)의 제 1 층(31) ~ 제 3 층(33) 및 노즐 팁(40)의 재료 및 구조에 대하여 더 기술한다. 배관(30A)의 제 1 층(31)은 상술한 바와 같이 도전성을 가지는 PFA 튜브로 이루어지고, 예를 들면 도 5a에 나타내는 바와 같은 NE(Non Explosion) 타입의 PFA 튜브를 이용할 수 있다. 이 NE 타입의 PFA 튜브로 이루어지는 제 1 층(31)은, PFA제의 튜브 본체(31a)와, 이 PFA제의 튜브 본체(31a)의 외면에 마련되어, 튜브 본체(31a)의 긴 방향으로 연장되는 4 개의 카본제 도전부(31b)를 가지고, 4 개의 도전부(31b)는 튜브 본체(31a)의 외면에 원주 방향을 따라 90˚씩 이간하여 마련되어 있다. 따라서 제 1 층(31)은 그 외면에 있어서 긴 방향을 따라 도전성을 가지게 된다.
또한, 제 2 층(32)은 상술한 바와 같이 SUS 튜브로 이루어지고, 제 2 층(32)은 전체로서 도전성을 가진다.
제 3 층(33)은 상술한 바와 같이 PFA 튜브로 이루어지고, SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지지만, 도전성은 가지고 있지 않다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제 3 층(33)은 PFA 튜브로 구성되며, 또한 SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지고, 이에 더하여, 도전성을 가지고 있어도 된다. 이 경우는, 제 1 층(31) 및 제 2 층(32)에 더하여, 제 3 층(33)에 의해서도 처리액 중의 전하를 외부로 방출할 수 있다.
또한 노즐 팁(40)은, 배관(30A)의 선단측에 감입되어 있고, 기본적으로 배관(30A)과 별체로 마련되어 있다.
노즐 팁(40)의 선단(41)은 웨이퍼(W)측을 향하고 있다. 또한 적어도 노즐 팁(40)의 내면은 후술하는 바와 같이, 선단(41)으로부터 배관(30A)측을 향해 도전성을 가지고, 노즐 팁(40)의 선단(41)으로부터 웨이퍼(W)를 향해 토출되는 처리액의 제전을 행하여, 웨이퍼(W)를 향해 토출되는 처리액의 대전을 확실하게 방지할 수 있다.
이러한 노즐 팁(40)은 도전성을 가지는 PFA 재료로 이루어지고, 예를 들면 도 5b에 나타내는 바와 같이 AS(Anti-Static) 타입의 PFA 재료를 이용할 수 있다. 구체적으로, 도 5b에 나타내는 바와 같이 노즐 팁(40)은 PFA제의 원통 형상 본체(40a)와, 본체(40a)의 외면(42)에 마련되어, PFA제의 본체(40a)의 긴 방향으로 연장되는 4 개의 카본제 도전부(40b)와, 본체(40a)의 내면(43)에 마련되어, 본체(40a)의 긴 방향으로 연장되는 4 개의 카본제 도전부(40c)를 가진다.
이 경우, 4 개의 도전부(40b)는 본체(40a)의 외면(42)에 원주 방향을 따라 90˚씩 이간하여 마련되고, 4 개의 도전부(40c)는 본체(40a)의 내면(43)에 원주 방향을 따라 90˚씩 이간하여 마련되어 있다. 그리고, 노즐 팁(40)의 각 도전부(40b)는 각각 대응하는 도전부(40c)에 대하여 원주 방향의 동일 위치에 설치되고, 각 도전부(40b)는 대응하는 도전부(40c)와, 본체(40a)를 관통하여 마련된 통전부(40d)를 개재하여 접속되어 있다.
이 때문에, 노즐 팁(40)은 내약품성 및 내열성을 가지고, 또한 그 내면 및 외면에 있어서, 그 긴 방향을 따라 도통성을 가진다.
또한 도 3b에 나타내는 바와 같이, 노즐 팁(40)은 배관(30A)의 선단에 감입되지만, 이 경우, 배관(30A)의 제 1 층(31)의 선단은 노즐 팁(40)의 기단에 맞대어진다. 그리고 제 1 층(31)의 선단과 노즐 팁(40)의 기단은 용접에 의해 접합되어 접합부(36)를 형성한다. 그리고 외면에 도전성을 가지는 제 1 층(31)과, 외면에 도전성을 가지는 노즐 팁(40)이 접합부(36)를 개재하여 도통하는 것이 가능해진다.
또한 배관(30A)의 제 2 층(32)의 선단은 노즐 팁(40)의 중간 근방까지 연장되어, 제 2 층(32)과 노즐 팁(40)과의 접합부(37)를 형성한다. 그리고 제 2 층(32)과, 외면에 도전성을 가지는 노즐 팁(40)은 서로 도통하는 것이 가능하게 된다.
또한 배관(30A)의 제 3 층(33)의 선단은, 제 2 층(32)으로부터 노즐 팁(40)의 선단측까지 더 연장되어, 제 3 층(33)의 선단과 노즐 팁(40)이 용접에 의해 접합되어 접합부(38)를 형성한다.
도 3b에 있어서, 내면에 도전성을 가지는 노즐 팁(40)은 그 내면을 통과하는 처리액을 제전할 수 있다. 동시에 외면에 도전성을 가지는 노즐 팁(40)은, 그 외면에 있어서 제 1 층(31)의 외면과 접합부(36)를 개재하여 도통 가능하게 된다. 또한 노즐 팁(40)은 그 외면에 있어서, 제 2 층(32)과 도통 가능하게 된다.
또한 노즐 팁(40)의 외면에, 노즐 팁(40)과 도통하여 처리액의 제전을 행하는 도선(48)이 마련되어 있다. 이 도선(48)은 노즐 팁(40)과 도통하여, 노즐 팁(40) 내를 통과하는 처리액의 제전을 행하는 것이며, 도 3d에 나타내는 바와 같이, 금속선(구리 선)(48a)과, 이 금속선을 처리액으로부터 보호하는 내약품성의 보호층(48b)을 가진다.
이 도선(48)은 노즐 팁(40)에 직접 접속되어, 배관(30A)을 따라 연장되고 또한 원하는 접지 위치(60)에서 접지된다.
또한 도 3a에 나타내는 바와 같이, 상술한 바와 같이 노즐 유닛(30)의 배관(30A)의 기단측에는 도전체(50)가 마련되어 있는데, 이 도전체(50)는 예를 들면 반죽된 카본을 포함하고, 전체로서 도전성을 가지는 PTFE(폴리 테트라 플루오르 에틸렌)로 이루어진다. 이 경우, 배관(30A)의 제 2 층(32) 및 제 3 층(33)은 모두 기단측까지 연장되어, 도전체(50) 내에 있어서 종료되기 때문에, 제 1 층(31)은 도전체(50) 내에 있어서 외방에 노출되고, 도전성을 가지는 제 1 층(31)의 외면은 도전체(50)와 도통한다.
또한 제 3 층(33)이 도전체(50) 내에 있어서 장착 부재(50a)의 좌측까지 연장되어 종료되기 때문에, 제 2 층(32)은 도전체(50) 내에 노출되어, 도전체(50)와 도통하고 있다. 그리고 이 제 2 층(32)은 도전체(50) 내에 있어서 장착 부재(50a)의 우측까지 연장되어 종료된다.
또한 배관(30A)의 제 1 층(31)은, 도전체(50)를 관통하여 배관(30A)의 기단측(도 3a의 우측)을 향해 연장되고, 제 1 층(31)에 이음새(51)가 장착되어 있다. 이 이음새(51)는 예를 들면 도전성을 가지는 PFA 재료로 이루어진다. 구체적으로 이음새(51)는 내면과 외면에 도전성을 가지는, 예를 들면 도 5b에 나타내는 바와 같은 AS타입의 PFA 튜브, 혹은 반죽된 카본을 포함하여 전체로서 도전성을 가지는 PTFE 튜브를 이용할 수 있다. 한편, 노즐 지지부(25) 내에는, 도전성을 가지는 제 1 층(31)과 동일한 구조를 가지는 연통 튜브(52)가 마련되어 있다. 이 연통 튜브(52)는 외면에 도전성을 가지는 NE 타입의 PFA 튜브로 이루어지고, 내면과 외면에 도전성을 가지는 이음새(51)에 의해, 제 1 층(31)과 연통 튜브(52)를 외방으로부터 클램프함으로써, 제 1 층(31)의 내부와 연통 튜브(52)의 내부를 연통할 수 있다. 이 경우, 제 1 층(31)과 연통 튜브(52)는 이음새(51)를 개재하여 전기적으로도 도통한다. 이러한 구성으로 이루어지는, 노즐 지지부(25) 내의 연통 튜브(52)는, 도시하지 않은 도통 라인을 개재하여 접지되어 있다.
또한 도 3b에 나타내는 바와 같이, 배관(30A)의 선단측에 있어서, 제 3 층(33)은 제 1 층(31) 및 제 2 층(32)을 완전하게 밖으로부터 덮고, 또한 노즐 팁(40)의 일부도 외방으로부터 덮고 있다. 제 3 층(33)은 높은 내약품성 및 내열성을 가지기 때문에, 이 높은 내약품성 및 내열성을 가지는 제 3 층(33)에 의해, 제 1 층(31), 제 2 층(32) 및 노즐 팁(40)을 예를 들면 고온의 SPM를 포함하는 처리액으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
이어서 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시의 형태의 작용에 대하여 설명한다.
먼저 도 2에 나타내는 바와 같이 처리 유닛(본 개시에 따른 기판 처리 장치)(16) 내에 있어서 웨이퍼(W)가 기판 유지 기구(22)에 의해 유지된다. 이어서 기판 유지 기구(22)에 의해 유지된 웨이퍼(W)는, 이 기판 유지 기구(22)에 의해 회전하고, 웨이퍼(W)의 회전 중에 노즐 유닛(30)의 노즐 팁(40)으로부터 웨이퍼(W)에 대하여 예를 들면 SPM로 이루어지는 처리액이 토출된다.
이 동안, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 외방으로 비산하는 처리액은 회수컵(23)에 의해 받아져 회수된다.
노즐 유닛(30)의 노즐 팁(40)으로부터 웨이퍼(W)에 대하여 처리액이 토출될 시, 이 처리액이 대전하여 전하를 가지는 것도 상정된다.
본 실시의 형태에 따르면, 노즐 팁(40)의 내면이 도전성을 가지기 때문에, 노즐 팁(40)을 통과하는 처리액 중의 전하는 노즐 팁(40)의 내면으로 방전된다.
이어서 노즐 팁(40)의 내면으로 방전된 전하는 이하의 3 개의 통전 루트 (1) ~ (3)를 통과하여 외방으로 방전되어 적절하게 제전된다.
(1) 노즐 팁(40)의 도전성을 가지는 내면으로 방전된 전하는, 노즐 팁(40)의 도전성을 가지는 외면에 흐르고, 이 후 노즐 팁(40)의 외면으로부터 제 2 층(32)을 통과하여 도전체(50)로 흐른다. 이어서 도전체(50)로 흐른 전하는 제 1 층(31)의 외면에 달하여, 이 후 이음새(51)를 거쳐 노즐 지지부(25)로부터 외방으로 흘러 접지되고, 이와 같이 하여 처리액 중의 전하가 적절하게 제전된다.
(2) 노즐 팁(40)의 도전성을 가지는 내면으로 방전된 전하는, 노즐 팁(40)의 도전성을 가지는 외면으로 흐른다. 이 후 전하는 노즐 팁(40)의 외면으로부터 제 1 층(31)의 도전성을 가지는 외면을 통과하여 이음새(51)에 달하고, 이 후 노즐 지지부(25)로부터 외방으로 흘러 접지되고, 처리액 중의 전하가 적절하게 제전된다.
(3) 노즐 팁의 도전성을 가지는 내면으로 방전된 전하는, 노즐 팁(40)의 도전성을 가지는 외면으로 흐른다. 이 후, 전하는 노즐 팁(40)의 외면으로부터 도선(48)을 통과하여 원하는 접지 위치(60)에 접지된다. 이와 같이 하여 처리액 중의 전하가 적절하게 제전된다.
이상과 같이 본 실시의 형태에 따르면, 노즐 팁(40)을 통과하는 처리액 중의 전하를 노즐 팁(40)의 내면으로 방전시킨 후, 외방에 접지할 수 있어, 처리액 중의 전하를 적절하게 제전할 수 있다.
또한 배관(30A)의 선단측에 있어서, 높은 내약품성 및 내열성을 가지는 제 3 층(33)에 의해, 제 1 층(31) 및 제 2 층(32)을 완전하게 덮을 수 있고, 또한 노즐 팁(40)의 일부를 덮을 수 있다. 이에 의해 제 1 층(31), 제 2 층(32) 및 노즐 팁(40)을 고온의 SPM를 포함하는 처리액으로부터 효과적 또한 확실하게 보호할 수 있다.
또한, 배관(30A)의 선단에, 도전성의 노즐 팁(40)을 감입함으로써, 배관(30A)과, 배관(30A)의 선단에 마련된 도전성의 노즐 팁(40)을 가지는 노즐 유닛(30)을 용이 또한 간단하게 제조할 수 있고, 이와 같이 하여 기판 처리 장치가 얻어진다.
또한 노즐 팁(40)은 제 1 층(31)에 용접에 의해 접합되고, 또한 제 3 층(33)에 용접에 의해 접합된다. 이 때문에 배관(30A)의 제 1 층(31) 및 제 3 층(33)에 노즐 팁(40)을 접합할 수 있고, 이에 의해 배관(30A)의 선단에 노즐 팁(40)을 견고하게 고정할 수 있다.
또한 노즐 팁(40)을 통과하는 처리액 중의 전하를 노즐 팁(40)의 내면에 방전시킨 후, 상술한 3 개의 통전 루트 (1) ~ (3)을 통과시켜 외방으로 방전시킬 수 있다. 이 때문에 노즐 팁(40)의 내면에 있는 전하를 예를 들면 1 개소의 루트만으로부터 외방으로 방전시키는 경우에 비해, 처리액 중의 전하를 신속하고 또한 확실하게 제전할 수 있다.
<본 개시의 변형예>
이어서 본 개시의 변형예에 대하여, 도 6에 의해 설명한다. 상기 실시의 형태에 있어서, 노즐 유닛(30)의 배관(30A)의 선단에, 배관(30A)과 별체로 마련된 노즐 팁(40)을 감입하는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 배관(30A)의 제 1 층(31)을 선단측까지 더 연장시켜 연장 부분(46)을 형성하고, 이 연장 부분(46)의 주위에 연장 부분(46)을 외방으로부터 덮는 덮개 부분(47)을 마련하여, 연장 부분(46)과 덮개 부분(47)에 의해 노즐 팁(40)을 구성해도 된다.
구체적으로 배관(30A)의 제 1 층(31)으로서, SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지는 열가소성 재료, 예를 들면 도전성을 가지는 PFA(테트라 플루오르 에틸렌·퍼플루오르 알킬 비닐 에테르) 튜브를 이용할 수 있다. 이 경우, 배관(30A)의 제 1 층(31)으로서는, 내면 및 외면에 도전성을 가지는 AS 타입의 PFA 튜브를 이용할 수 있다(도 5b 참조). 또한 제 1 층(31)으로서, CNT(Carbon Nano Tube)를 포함하는 PFA 튜브를 이용하여, 전체로서 도전성을 갖게 해도 된다.
또한 제 2 층(32)으로서, 배관(30A)의 강성을 유지하기 위한 골조로서 기능하고 또한 도전성을 가지는 SUS(스테인리스 스틸) 튜브를 이용할 수 있다.
또한 제 3 층(33)으로서, SPM에 대한 내약품성 및 내열성을 가지는 열가소성 재료, 예를 들면 PFA 튜브를 이용할 수 있다.
이와 같이 배관(30A)의 제 1 층(31)은 내면 및 외면에 도전성을 가지고, 배관(30A)의 기단측을 향해 연장되어 연장 부분(46)을 구성한다. 또한 연장 부분(46)을 덮는 덮개 부분(47)도 PFA재로 이루어지며, 덮개 부분(47)은 반죽된 카본을 포함하고, 내면 및 외면에 도전성을 가지는 연장 부분(46)과 덮개 부분(47)에 의해 노즐 팁(40)이 구성된다.
도 6에 있어서, 노즐 팁(40)을 통과하는 처리액 중의 전하는 도전성을 가지는 연장 부분(46)의 내면으로부터 외면으로 통전되고, 이 후 연장 부분(46)의 외면에 달한 전하는 반죽된 카본을 포함하는 덮개 부분(47)의 외면에 이른다.
그런데, 도 1 내지 도 5b에 나타내는 실시의 형태에 있어서, 노즐 팁(40)을 AS 타입의 PFA 재료로 구성하고, 내면과 외면에 도통성을 가지는 노즐 팁(40)의 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 노즐 팁(40)을 반죽된 카본을 포함하는 PFA 재료로 구성하여, 내면 및 외면을 포함하는 노즐 팁(40) 전체에 도통성을 갖게 해도 된다.
또한, 도 1 내지 도 5b에 나타내는 실시의 형태 및 도 6에 나타내는 변형예에 있어서, 제 2 층(32)으로서 SUS 튜브를 이용한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 제 2 층(32)으로서 도전성을 가지는 경질 수지를 이용해도 된다. 또한 제 2 층(32)으로서 세라믹재를 이용해도 된다.
상기 실시의 형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은 서로 모순되지 않는 이상, 적절하게 조합될 수 있다.

Claims (11)

  1. 피처리 기판을 유지하는 기판 유지 기구와, 상기 기판 유지 기구에 유지된 상기 피처리 기판에 대하여 처리액을 토출하는 노즐 유닛을 가지는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 노즐 유닛은 상기 처리액을 공급하는 배관과, 상기 배관의 선단에 마련되어 상기 피처리 기판을 향해 상기 처리액을 토출하는 노즐 팁을 구비하고,
    상기 배관은 내측으로부터 차례로 배치된 내식성 수지로 이루어지는 제 1 층과, 강성 재료로 이루어지는 제 2 층과, 내식성 수지로 이루어지는 제 3 층을 가지고,
    상기 노즐 팁은 도전성을 가지는 내식성 수지로 이루어지고,
    상기 제 3 층은 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 외방으로부터 덮고, 또한 상기 노즐 팁의 일부를 외방으로부터 덮는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 팁은 상기 배관 내에 감입되어 있는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층이 도전성을 가지고, 상기 제 1 층과 상기 노즐 팁이 접합되어 있거나, 또는 상기 제 2 층이 도전성을 가지고, 상기 제 2 층과 상기 노즐 팁이 접합되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 팁에 도선이 접속되어 있는, 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 층 및 상기 제 3 층에, 상기 노즐 팁이 용착되어 있는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 도전성을 가지는 PFA 튜브로 이루어지는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 층은 SUS 튜브로 이루어지는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 층은 PFA 튜브로 이루어지는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 팁은 도전성을 가지는 PFA제 재료로 이루어지는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노즐 팁은 상기 배관의 상기 제 1 층의 연장 부분과, 이 연장 부분을 외방으로부터 덮는 덮개 부분을 가지는, 기판 처리 장치.
  11. 피처리 기판을 유지하는 기판 유지 기구와, 상기 기판 유지 기구에 유지된 상기 피처리 기판에 대하여 처리액을 토출하는 노즐 유닛을 가지는 기판 처리 장치의 제조 방법에 있어서,
    내측으로부터 차례로 배치된 내식성 수지로 이루어지는 제 1 층과, 강성 재료로 이루어지는 제 2 층과, 내식성 수지로 이루어지는 제 3 층을 가지고, 상기 처리액을 공급하는 배관을 준비하는 공정과,
    도전성을 가지는 내식성 수지로 이루어지고, 상기 피처리 기판을 향해 상기 처리액을 토출하는 노즐 팁을 준비하는 공정과,
    상기 배관의 선단에 상기 노즐 팁을 감입하는 공정을 구비하고,
    상기 제 3 층은 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층을 외방으로부터 덮고, 또한 상기 노즐 팁의 일부를 외방으로부터 덮는, 기판 처리 장치의 제조 방법.
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