KR20220016780A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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요시노리 이케다
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Abstract

[과제] 기판의 처리 불균일을 억제하고, 또한 기판과 기판을 파지하는 파지부의 마모를 억제하여, 마모에 의한 파티클의 발생을 억제하는 기술을 제공한다.
[해결수단] 기판 처리 장치는, 기판을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 보유 지지부를 회전시키는 회전부와, 제어부를 구비한다. 상기 보유 지지부는, 상기 회전부에 의해 회전되는 회전반과, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 기판의 주연을 파지하는 파지 위치와 상기 기판을 해방하는 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제1 파지부와, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 적어도 하나의 제1 파지부와는 독립적으로 상기 파지 위치와 상기 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제2 파지부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 회전부에 의해 상기 보유 지지부를 회전시킴과 함께 상기 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 교대로 상기 기판의 주연을 파지한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 기판 처리 장치는 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수평면 내에서 회전시키면서 기판의 표리면에 처리를 실시한다. 기판은, 복수개의 기판 지지 부재에 의해 미끄럼 이동 가능하게 보유 지지되어 있다. 복수의 기판 지지 부재는 스핀 베이스와 함께 회전된다. 기판은 일정한 가감속 또는 액체의 공급에 의해, 기판 지지 부재에 대하여 미끄러지기 시작하고, 기판과 스핀 베이스의 회전수에 차가 생겨 기판이 스핀 베이스에 대하여 상대 회전을 행한다.
일본 특허 공개 제2002-93891호 공보
본 개시의 일 양태는, 기판의 처리 불균일을 억제하고, 또한 기판과 기판을 파지하는 파지부의 마모를 억제하여, 마모에 의한 파티클의 발생을 억제하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 관한 기판 처리 장치는 기판을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 보유 지지부를 회전시키는 회전부와, 상기 보유 지지부에서 수평하게 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 액체를 공급하는 액 공급부와, 상기 보유 지지부와 상기 회전부와 상기 액 공급부를 제어하는 제어부를 구비한다. 상기 보유 지지부는, 상기 회전부에 의해 회전되는 회전반과, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 기판의 주연을 파지하는 파지 위치와 상기 기판을 해방하는 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제1 파지부와, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 적어도 하나의 제1 파지부와는 독립적으로 상기 파지 위치와 상기 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제2 파지부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 회전부에 의해 상기 보유 지지부를 회전시킴과 함께 상기 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 상기 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 교대로 상기 기판의 주연을 파지한다.
본 개시의 일 양태에 의하면, 기판의 처리 불균일을 억제할 수 있고, 또한 기판과 기판을 파지하는 파지부의 마모를 억제할 수 있어, 마모에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 확대도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 보유 지지부를 도시하는 단면도이며, (A)는 제1 파지부의 파지 위치를 도시하는 단면도, (B)는 제1 파지부의 해방 위치를 도시하는 단면도이다.
도 4는 제1 파지부 및 제2 파지부의 이동의 일례를 도시하는 평면도이며, (A)는 양쪽 모두 해방 위치에 있는 상태를 도시하는 평면도, (B)는 한쪽이 파지 위치에 있고 다른 쪽이 해방 위치에 있는 상태를 도시하는 평면도이다.
도 5는 제1 파지부 및 제2 파지부의 이동의 일례를 도시하는 평면도이며, (A)는 양쪽 모두 파지 위치에 있는 상태를 도시하는 평면도, (B)는 한쪽이 해방 위치에 있고 다른 쪽이 파지 위치에 있는 상태를 도시하는 평면도이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 방법의 흐름도이다.
도 7은 기판의 바꿔 잡기 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 8은 기판의 바꿔 잡기 동작의 다른 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 9는 제1 변형예에 관한 보유 지지부를 도시하는 단면도이며, (A)는 제1 파지부의 파지 위치를 도시하는 단면도, (B)는 제1 파지부의 해방 위치를 도시하는 단면도이다.
도 10은 제2 변형예에 관한 보유 지지부를 도시하는 단면도이며, (A)는 제1 파지부의 파지 위치를 도시하는 단면도, (B)는 제1 파지부의 해방 위치를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 명세서에서, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향이다.
우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 기판 처리 장치(10)에 대해서 설명한다. 기판 처리 장치(10)는 기판(W)을 처리한다. 기판(W)은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 혹은 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판, 또는 유리 기판을 포함한다. 반도체 기판 또는 유리 기판 등의 표면에는 도전막 또는 절연막 등이 형성된다. 복수의 막이 형성되어도 된다. 기판(W)은 그의 표면에 전자 회로 등의 디바이스를 포함하고, 도시하지 않은 요철 패턴을 포함한다. 기판 처리 장치(10)는, 예를 들어 보유 지지부(20)와, 회전부(40)와, 제1 액 공급부(50)와, 제2 액 공급부(60)와, 제3 액 공급부(70)와, 컵(80)과, 제어부(90)를 구비한다.
보유 지지부(20)는 기판(W)을 수평하게 보유 지지한다. 기판(W)은 상면(Wa)과 하면(Wb)을 포함한다. 기판(W)은 그의 상면(Wa)에, 도시하지 않은 요철 패턴을 포함한다. 보유 지지부(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 회전부(40)에 의해 회전되는 회전반(21)과, 기판(W)의 주연을 파지하는 제1 파지부(22A)와, 기판(W)의 주연을 파지하는 제2 파지부(22B)를 포함한다. 제1 파지부(22A) 및 제2 파지부(22B)는 기판(W)을 파지한 상태에서 회전반(21)과 함께 회전된다.
회전반(21)은 원반상이며, 기판(W)의 하방에 수평하게 배치된다. 회전반(21)의 중앙에는 구멍이 형성되고, 그 구멍에는 제3 액 공급부(70)의 액 공급축(72)이 배치된다. 액 공급축(72)은 통상의 회전축(41)의 내부에 배치된다. 회전축(41)은 회전반(21)의 중앙으로부터 하방으로 연장된다. 회전축(41)이 회전반(21)의 회전 중심선이다.
제1 파지부(22A)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(W)의 주연을 파지하는 파지 위치와, 기판(W)을 해방하는 해방 위치 사이에서 이동된다. 제1 파지부(22A)는 기판(W)의 주연을 따라 간격을 두고 3개 배치된다. 제1 파지부(22A)의 수는 3개 이상이면 되고, 예를 들어 4개여도 된다. 3개 이상의 제1 파지부(22A)는 기판(W)의 주연을 따라 등간격으로 배치된다. 기판(W)에 가해지는 하중을 균등하게 분산시킬 수 있다.
제2 파지부(22B)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 파지부(22A)와는 독립적으로 파지 위치와 해방 위치 사이에서 이동된다. 제2 파지부(22B)는 기판(W)의 주연을 따라 간격을 두고 3개 배치된다. 제2 파지부(22B)의 수는 3개 이상이면 되고, 예를 들어 4개여도 된다. 3개 이상의 제2 파지부(22B)는 기판(W)의 주연을 따라 등간격으로 배치된다. 기판(W)에 가해지는 하중을 균등하게 분산시킬 수 있다.
제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)는 상세하게는 후술하는데, 교대로 기판(W)의 주연을 파지한다. 또한, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)는 기판(W)의 바꿔 잡기 시에, 기판(W)을 떨어뜨리지 않도록 양쪽 동시에 기판(W)을 파지한다. 또한, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)는 기판(W)의 반출입 시에 기판(W)을 해방한다.
제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)는 기판(W)의 주연을 따라 교대로 3개 이상씩 배치된다. 제1 파지부(22A)만으로 기판(W)을 파지할 때도, 제2 파지부(22B)만으로 기판(W)을 파지할 때도 기판(W)을 밸런스 좋게 파지할 수 있어, 기판(W)의 중심이 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
보유 지지부(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 파지부(22A)를 파지 위치와 해방 위치 사이에서 이동시키는 제1 구동부(23A)와, 제1 구동부(23A)의 구동력을 제1 파지부(22A)에 전달하는 제1 전달부(24A)를 포함한다. 제1 구동부(23A)와 제1 전달부(24A)는 본 실시 형태에서 회전반(21)과 함께 회전된다. 상세하게는 후술하는데, 원심력도 제1 파지부(22A)의 구동에 이용할 수 있다. 제1 구동부(23A)와 제1 전달부(24A)는 복수씩 마련되어도 된다. 복수의 제1 파지부(22A)를 개별로 이동시킬 수 있다.
또한, 보유 지지부(20)는 제1 파지부(22A)와는 독립적으로 제2 파지부(22B)를 파지 위치와 해방 위치 사이에서 이동시키는 제2 구동부(23B)와, 제2 구동부(23B)의 구동력을 제2 파지부(22B)에 전달하는 제2 전달부(24B)를 포함한다. 제2 구동부(23B)와 제2 전달부(24B)는, 본 실시 형태에서 회전반(21)과 함께 회전된다. 원심력도 제2 파지부(22B)의 구동에 이용할 수 있다. 제2 구동부(23B)와 제2 전달부(24B)는 복수씩 마련되어도 된다. 복수의 제2 파지부(22B)를 개별로 이동시킬 수 있다.
이어서, 도 3을 참조하여 제1 구동부(23A) 및 제1 전달부(24A)의 상세에 대해서 설명한다. 또한, 제2 구동부(23B)는 제1 구동부(23A)와 마찬가지로 구성되고, 제2 전달부(24B)는 제1 전달부(24A)와 마찬가지로 구성된다. 따라서, 제2 구동부(23B) 및 제2 전달부(24B)는 도시 및 설명을 생략한다.
제1 구동부(23A)는 기판(W)의 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더(25)를 포함한다. 기판(W)의 직경 방향은 회전반(21)의 회전 중심선에 직교하는 방향이다. 슬라이더(25)는 회전반(21)과 함께 회전하고, 원심력에 의해 기판(W)의 직경 방향 외측으로 이동한다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 해방 위치로부터 파지 위치까지 이동한다. 슬라이더(25)에 작용하는 원심력으로, 제1 파지부(22A)를 기판(W)의 주연에 압박할 수 있다.
제1 구동부(23A)는 슬라이더(25)를 기판(W)의 직경 방향 외측으로 가압하는 스프링(26)을 포함한다. 스프링(26)의 복원력에 의해, 제1 파지부(22A)를 기판(W)의 주연에 압박할 수 있다. 스프링(26)의 복원력 대신에 공기 등의 유체의 압력을 이용하는 경우와는 달리, 기판(W)의 회전 중에 고장 등으로 압력의 공급이 끊어진 경우에도, 스프링의 복원력에 의해 기판(W)을 계속해서 파지할 수 있어, 원심력에 의해 기판(W)이 날아가는 것을 방지할 수 있다.
제1 구동부(23A)는 슬라이더(25)를 이동 가능하게 수용하는 실린더(27)를 포함한다. 실린더(27)는 회전반(21)에 대하여 고정되어, 회전반(21)과 함께 회전한다. 실린더(27)는 기판(W)의 직경 방향으로 슬라이더(25)를 가이드한다. 슬라이더(25)는 실린더(27)의 내부 공간을 제1실(R1)과 제2실(R2)로 구획한다.
제1실(R1)은 밀폐되어 있다. 제1실(R1)의 압력은 제1 압력 조정 기구(28)에 의해 조정된다. 제1 압력 조정 기구(28)와 제1실(R1)은 제1 접속 라인(L1)으로 접속된다. 제1 접속 라인(L1)은 예를 들어 회전반(21)과 회전축(41)에 형성되고, 도시하지 않은 로터리 조인트를 통해서 제1 압력 조정 기구(28)와 접속된다.
제1 압력 조정 기구(28)는 제1실(R1)의 압력을 상승시키는 승압 라인(28a)을 포함한다. 승압 라인(28a)에는, 개폐 밸브(V1), 유량 제어기(F1) 및 압력 제어기(P1) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V1)는 승압 라인(28a)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F1)는 제1실(R1)의 승압 시에, 제1실(R1)에 공급되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P1)는 제1실(R1)의 승압 시에 그 압력을 제어한다.
또한, 제1 압력 조정 기구(28)는 제1실(R1)의 압력을 감소시키는 감압 라인(28b)을 포함한다. 감압 라인(28b)에는, 개폐 밸브(V2), 유량 제어기(F2) 및 압력 제어기(P2) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V2)는 감압 라인(28b)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F2)는 제1실(R1)의 감압 시에, 제1실(R1)로부터 배출되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P2)는 제1실(R1)의 감압 시에 그 압력을 제어한다.
제2실(R2)은 제1실(R1)과는 달리, 밀폐되어 있지 않고 개방되어 있다. 제2실(R2)의 압력은 외기압과 동등하며, 일정하게 유지된다. 제2실(R2)에는 스프링(26)이 탄성 변형된 상태로 배치되며, 예를 들어 압축된 상태로 배치된다. 스프링(26)은 그의 복원력에 의해, 슬라이더(25)를 기판(W)의 직경 방향 외측으로 가압한다. 슬라이더(25)는 제1실(R1)의 체적이 작아지는 방향으로 가압된다.
제1 압력 조정 기구(28)가 공기 등의 유체를 제1실(R1)에 공급하여 제1실(R1)의 압력을 상승시키면, 슬라이더(25)가 스프링(26)의 복원력에 저항해서 이동된다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 파지 위치로부터 해방 위치로 이동되어, 기판(W)으로부터 이격된다. 그 때의 응력 해방에 의해 기판(W)에 가해지는 부하는 유체의 공급 압력 및 공급 속도 등으로 결정된다. 제어부(90)가 압력 제어기(P1) 또는 유량 제어기(F1)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 기판(W)의 부하를 억제할 수 있다.
한편, 제1 압력 조정 기구(28)가 공기 등의 유체를 제1실(R1)로부터 배출하여 제1실(R1)의 압력을 감소시키면, 슬라이더(25)가 스프링(26)의 복원력에 의해 되밀어진다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 해방 위치로부터 파지 위치로 이동되어 기판(W)에 닿는다. 그 때 발생하는 충격은 스프링의 복원력, 그리고 유체의 배출 압력 및 배출 속도 등으로 결정된다. 제어부(90)가 압력 제어기(P2) 또는 유량 제어기(F2)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 충격을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 제1 파지부(22A)를 해방 위치로부터 파지 위치로 이동시키는데에 스프링(26)의 복원력을 이용하고, 유체의 압력을 이용하지 않는다. 이용하는 경우와는 달리, 페일 세이프를 실현할 수 있다. 즉, 기판(W)의 회전 중에 고장 등으로 압력의 공급이 끊어진 경우에도 스프링의 복원력에 의해 기판(W)을 계속해서 파지할 수 있어, 원심력에 의해 기판(W)이 날아가는 것을 방지할 수 있다.
제1 구동부(23A)는 수평 방향으로 슬라이더(25)와 함께 이동되는 로드(29)를 포함한다. 로드(29)는 슬라이더(25)의 편측에 배치되고, 실린더(27)의 제1실(R1)을 관통하여 실린더(27)로부터 돌출된다. 로드(29)의 길이 방향은 슬라이더(25)의 이동 방향이다.
제1 전달부(24A)는, 일단이 로드(29)에 대하여 회전 가능하게 연결되고 또한 타단이 제1 파지부(22A)에 대하여 회전 가능하게 연결되는 링크(30)를 포함한다. 링크(30)와 로드(29)는 제1 핀(31)을 중심으로 굴신된다. 또한, 링크(30)와 제1 파지부(22A)는 제2 핀(32)을 중심으로 굴신된다. 제1 핀(31)과 제2 핀(32)은 수평하게 배치된다. 링크(30)는 연직 면 내에서 요동하여, 제1 파지부(22A)를 요동시킨다. 제1 파지부(22A)는 예를 들어 L자상의 연직판이다.
제1 파지부(22A)는 회전반(21)에 보유 지지되는 수평한 제3 핀(33)을 중심으로 요동되며, 연직 면 내에서 요동된다. 따라서, 제1 파지부(22A)를 연직 방향으로도 이동시킬 수 있다. 그 결과, 기판(W)으로부터 수평하게 떨쳐지는 액체의 제1 파지부(22A)에 닿는 범위를 변경할 수 있어, 제1 파지부(22A)의 넓은 범위를 액체로 세정할 수 있다. 제1 파지부(22A)의 세정은 제2 파지부(22B)로 기판(W)을 파지한 상태에서 실시된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 회전부(40)는 보유 지지부(20)를 회전시킨다. 회전부(40)는 예를 들어 보유 지지부(20)의 회전반(21)의 중앙으로부터 하방으로 연장되는 회전축(41)과, 회전축(41)을 회전시키는 회전 모터(42)와, 회전 모터(42)의 회전 구동력을 회전축(41)에 전달하는 벨트(43)를 포함한다. 회전축(41)은 통 형상이며, 회전축(41)의 내부에는 액 공급축(72)이 배치된다. 액 공급축(72)은 회전축(41)과 함께는 회전되지 않는다.
제1 액 공급부(50)는, 보유 지지부(20)에 보유 지지되어 있는 기판(W)의 상면(Wa)에 대하여 액체를 공급한다. 제1 액 공급부(50)는, 예를 들어 액체를 토출하는 노즐(51)과, 노즐(51)을 기판(W)의 직경 방향으로 이동시키는 이동 기구(52)와, 노즐(51)에 대하여 액체를 공급하는 공급 라인(53)을 갖는다. 노즐(51)은 보유 지지부(20)의 상방에 마련되고, 하향으로 액체를 토출한다.
이동 기구(52)는, 예를 들어 노즐(51)을 보유 지지하는 선회 암(52a)과, 선회 암(52a)을 선회시키는 선회 기구(52b)를 갖는다. 선회 기구(52b)는 선회 암(52a)을 승강시키는 승강 기구를 겸해도 된다. 선회 암(52a)은 수평하게 배치되고, 그의 길이 방향 일단부에서 노즐(51)을 보유 지지하고, 그의 길이 방향 타단부로부터 하방으로 연장되는 선회축을 중심으로 선회된다. 또한, 이동 기구(52)는 선회 암(52a)과 선회 기구(52b) 대신에 가이드 레일과 직동 기구를 가져도 된다. 가이드 레일은 수평하게 배치되고, 직동 기구가 가이드 레일을 따라 노즐(51)을 이동시킨다.
공급 라인(53)은, 예를 들어 공통 라인(53a)과, 공통 라인(53a)에 접속되는 복수의 개별 라인(53b)을 포함한다. 개별 라인(53b)은 액체의 종류마다 마련된다. 액체의 종류로서는, 예를 들어 약액과 린스액을 들 수 있다. 약액은 산성, 알칼리성 및 중성 중 어느 것이어도 된다. 산성의 약액은 예를 들어 DHF(희불산) 등이다. 알칼리성의 약액은, 예를 들어 SC1(과산화수소와 수산화암모늄을 포함하는 수용액) 등이다. 중성의 약액은 예를 들어 오존수 등의 기능수이다. 린스액은 예를 들어 DIW(탈이온수)이다. 개별 라인(53b) 도중에는, 액체의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(55)와 액체의 유량을 제어하는 유량 제어기(56)가 마련된다.
또한, 약액과 린스액은 도 1에서 1개의 노즐(51)로부터 토출되지만, 다른 노즐(51)로부터 토출되어도 된다. 노즐(51)의 수가 복수일 경우, 노즐(51)마다 공급 라인(53)이 마련된다.
제2 액 공급부(60)는 제1 액 공급부(50)와 마찬가지로, 보유 지지부(20)에 보유 지지되어 있는 기판(W)의 상면(Wa)에 대하여 액체를 공급한다. 제2 액 공급부(60)는, 예를 들어 액체를 토출하는 노즐(61)과, 노즐(61)을 기판(W)의 직경 방향으로 이동시키는 이동 기구(62)와, 노즐(61)에 대하여 액체를 공급하는 공급 라인(63)을 갖는다. 노즐(61)은 보유 지지부(20)의 상방에 마련되고, 하향으로 액체를 토출한다. 제2 액 공급부(60)의 노즐(61)과 제1 액 공급부(50)의 노즐(51)은 독립적으로 이동된다.
이동 기구(62)는, 예를 들어 노즐(61)을 보유 지지하는 선회 암(62a)과, 선회 암(62a)을 선회시키는 선회 기구(62b)를 갖는다. 선회 기구(62b)는 선회 암(62a)을 승강시키는 승강 기구를 겸해도 된다. 선회 암(62a)은 수평하게 배치되고, 그의 길이 방향 일단부에서 노즐(61)을 보유 지지하고, 그의 길이 방향 타단부로부터 하방으로 연장되는 선회축을 중심으로 선회된다. 또한, 이동 기구(62)는 선회 암(62a)과 선회 기구(62b) 대신에 가이드 레일과 직동 기구를 가져도 된다. 가이드 레일은 수평하게 배치되고, 직동 기구가 가이드 레일을 따라 노즐(61)을 이동시킨다.
공급 라인(63)은 건조액을 노즐(61)에 대하여 공급한다. 건조액은 린스액에 비하여 낮은 표면 장력을 갖는 것이 사용된다. 건조액은 예를 들어 IPA(이소프로필알코올) 등의 유기 용제이다. 기판(W)의 상면(Wa)의 액막을 린스액의 액막으로부터 건조액의 액막으로 치환한 다음, 기판(W)을 건조할 수 있다. 기판(W)의 건조 시에, 표면 장력에 의한 요철 패턴의 도괴를 억제할 수 있다.
요철 패턴은 기판(W)의 상면(Wa)에 미리 형성된다. 요철 패턴은 기판(W)의 하면(Wb)에는 미리 형성되어 있지 않아도 된다. 따라서, 건조액은 기판(W)의 상면(Wa)에 공급되면 되고, 기판(W)의 하면(Wb)에는 공급되지 않아도 된다. 공급 라인(63) 도중에는, 건조액의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(65)와, 건조액의 유량을 제어하는 유량 제어기(66)가 마련된다.
본 실시 형태에서는 린스액의 액막을 건조액의 액막으로 치환할 때, 액막이 도중에 끊어지지 않도록, 린스액의 공급 위치와 건조액의 공급 위치를 독립적으로 이동시킨다. 구체적으로는, 건조액의 공급 위치를 기판(W)의 상면(Wa)의 중심에 고정한 상태에서, 린스액의 공급 위치를 기판(W)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다. 그러기 위해서, 제2 액 공급부(60)와 제1 액 공급부(50)는 따로따로 마련된다.
단, 기판(W)의 요철 패턴의 치수 및 형상, 기판(W)의 재질 등에 따라서는, 건조액의 공급 위치를 기판(W)의 상면(Wa)의 중심에 고정한 상태에서, 린스액의 공급 위치를 기판(W)의 직경 방향 외측으로 이동시키지 않아도 되는 경우가 있다. 이 경우, 제2 액 공급부(60)는 없어도 되며, 제1 액 공급부(50)의 노즐(51)이 건조액을 토출해도 된다.
제3 액 공급부(70)는 제1 액 공급부(50) 및 제 2액 공급부(60)와는 달리, 보유 지지부(20)에 보유 지지되어 있는 기판(W)의 하면(Wb)에 대하여 액체를 공급한다. 제3 액 공급부(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 보유 지지부(20)에서 보유 지지되어 있는 기판(W)의 하면 중앙에 대향 배치되는 복수의 노즐(71A, 71B, 71C)을 포함한다. 하면 중앙이란, 예를 들어 하면 중심으로부터 50mm 이내의 영역이다.
복수의 노즐(71A, 71B, 71C)은 액 공급축(72)의 상면에 형성되고, 각각 상방으로 유체를 토출한다. 노즐(71A)은 예를 들어 약액과 린스액을 상방으로 토출한다. 노즐(71B)은, 예를 들어 린스액을 상방으로 토출한다. 노즐(71C)은, 예를 들어 N2 가스 등의 가스를 상방으로 토출한다.
제3 액 공급부(70)는 액 공급축(72)을 갖는다. 액 공급축(72)은 회전축(41)의 내부에 배치되고, 회전축(41)과 함께는 회전되지 않는다. 액 공급축(72)에는, 복수의 노즐(71A, 71B, 71C)에 접속되는 복수의 공급 라인(73A, 73B, 73C)이 마련된다.
공급 라인(73A)은 노즐(71A)에 접속되고, 노즐(71A)에 약액과 린스액을 공급한다. 공급 라인(73A)은, 예를 들어 공통 라인(73Aa)과, 공통 라인(73Aa)에 접속되는 복수의 개별 라인(73Ab)을 포함한다. 개별 라인(73Ab)은 액체의 종류마다 마련된다. 개별 라인(73Ab) 도중에는, 액체의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(75A), 및 액체의 유량을 제어하는 유량 제어기(76A)가 마련된다.
마찬가지로, 공급 라인(73B)은 노즐(71B)에 접속되고, 노즐(71B)에 린스액을 공급한다. 공급 라인(73B) 도중에는, 린스액의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(75B)와, 린스액의 유량을 제어하는 유량 제어기(76B)가 마련된다. 또한, 공급 라인(73B)의 린스액의 공급원과, 공급 라인(73A)의 린스액의 공급원은 도 2에서 공통의 것이 1개 마련되지만, 별도의 것이 마련되어도 된다.
또한, 공급 라인(73C)은 노즐(71C)에 접속되고, 노즐(71C)에 N2 가스 등의 가스를 공급한다. 공급 라인(73C) 도중에는, 가스의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(75C)와, 가스의 유량을 제어하는 유량 제어기(76C)가 마련된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 컵(80)은 기판(W)에 대하여 공급된 각종 액체를 회수한다. 컵(80)은 원통부(81)와, 바닥 덮개부(82)와, 경사부(83)를 포함한다. 원통부(81)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 갖고, 연직으로 배치된다. 바닥 덮개부(82)는 원통부(81)의 하단의 개구를 막는다. 경사부(83)는 원통부(81)의 상단 전체 둘레에 걸쳐서 형성되고, 원통부(81)의 직경 방향 내측을 향할수록 상방으로 경사진다. 바닥 덮개부(82)에는, 컵(80)의 내부에 고인 액체를 배출하는 배액관(84)과, 컵(80)의 내부에 고인 기체를 배출하는 배기관(85)이 마련된다.
제어부(90)는 보유 지지부(20)와, 회전부(40)와, 제1 액 공급부(50)와, 제2 액 공급부(60)와, 제3 액 공급부(70)를 제어한다. 제어부(90)는 예를 들어 컴퓨터이며, CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억 매체(92)를 구비한다. 기억 매체(92)에는 기판 처리 장치(10)에서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(90)는 기억 매체(92)에 기억된 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어한다.
이어서, 도 6 및 도 7을 참조하여 기판 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 6에 도시하는 각 스텝 S1 내지 S6은 제어부(90)에 의한 제어 하에서 실시된다. 또한, 스텝 S2 내지 S5에서, 기판(W)은 수평하게 보유 지지되고 또한 연직인 회전축(41)을 중심으로 회전된다. 또한, 스텝 S2 내지 S5에서는, 제3 액 공급부(70)의 노즐(71C)이 가스를 계속해서 토출한다.
우선, 스텝 S1에서는, 도시하지 않은 반송 장치가 기판(W)을 기판 처리 장치(10)에 반입한다. 반송 장치는 보유 지지부(20)에 기판(W)을 적재한 후, 기판 처리 장치(10)로부터 퇴출된다. 보유 지지부(20)는 기판(W)을 반송 장치로부터 수취하고, 기판(W)을 보유 지지한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제1 파지부(22A)가 기판(W)을 파지한다. 제2 파지부(22B)는 기판(W)을 파지하지 않아도 된다.
이어서 스텝 S2에서는, 기판(W)의 상면(Wa)과 하면(Wb)의 양쪽에 약액을 공급한다. 약액은 제1 액 공급부(50)의 노즐(51)로부터 기판(W)의 상면 중앙에 공급되고, 원심력에 의해 상면 전체로 번져 상면 전체를 처리한다. 또한, 약액은 제3 액 공급부(70)의 노즐(71A)로부터 기판(W)의 하면 중앙에 공급되고, 원심력에 의해 하면 전체로 번져 하면 전체를 처리한다.
상기 스텝 S2에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)가 교대로 기판(W)을 파지한다. 예를 들어, 우선, 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지한 상태에서, 약액이 기판(W)에 공급되어 기판(W)을 에칭한다. 기판(W)으로부터 약액에 용출된 성분은 약액과 함께 기판(W)으로부터 떨쳐져 컵(80)에 회수된다.
제1 파지부(22A)가 기판(W)에 맞닿아 있어, 제1 파지부(22A)의 근방에서는 액 고임이 생겨 에칭이 저해된다. 그래서, 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한다.
제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 기판(W)에 약액이 공급된다. 제1 파지부(22A)의 근방에서 액 고임이 생기지 않으므로, 에칭이 진행된다. 따라서, 에칭 불균일을 억제할 수 있다. 기판(W)의 에칭 중에, 제1 파지부(22A)만으로 기판(W)을 파지하는 시간과, 제2 파지부(22B)만으로 기판(W)을 파지하는 시간은 동일 정도이다.
본 실시 형태에 따르면, 기판(W)의 처리 불균일을 억제하기 위해서, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)로 기판(W)을 바꿔 잡는다. 그 때문에, 특허문헌 1과 같이 기판(W)과 보유 지지부(20)의 회전수에 차를 생기게 하지 않고 완료된다. 본 실시 형태에 따르면, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)는 보유 지지부(20)와 함께 회전된다. 따라서, 기판(W)과 보유 지지부(20)의 마모를 억제하여, 마모에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 약액의 공급 중에, 특허문헌 1과 같이 보유 지지부(20)의 회전수를 가감속하지 않아도 되고, 기판(W)의 회전수를 일정하게 유지할 수 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 기판(W)의 에칭이 완료되면 다시 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 구체적으로는, 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지한다. 기판(W)에 걸리는 응력 분포를 원래의 분포로 되돌릴 수 있다.
기판(W)의 에칭이 완료된 후에도 약액이 기판(W)에 공급된다. 기판(W)으로부터의 용출 성분 등의 불순물을 거의 포함하지 않는 약액을 제1 파지부(22A) 및 제2 파지부(22B)에 흘릴 수 있어, 이물을 제거할 수 있다. 단, 제1 파지부(22A)가 기판(W)에 맞닿아 있어, 제1 파지부(22A)의 근방에서는 액 고임이 생겨 이물의 제거가 저해된다.
그래서, 다시 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한다. 제1 파지부(22A)의 근방에서 액 고임이 생기지 않으므로, 이물의 제거가 진행된다. 따라서, 세정 불균일을 억제할 수 있다. 제1 파지부(22A) 및 제2 파지부(22B)의 세정 중에, 제1 파지부(22A)만으로 기판(W)을 파지하는 시간과, 제2 파지부(22B)만으로 기판(W)을 파지하는 시간은 동일 정도이다.
또한, 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지하는 동안에 제1 파지부(22A)는 해방 위치에 일시 정지되는데, 해방 위치와 파지 위치 사이의 중간 위치와, 해방 위치의 양쪽에서 일시 정지되어도 된다. 후자의 경우, 기판(W)으로부터 수평하게 떨쳐지는 약액의 제1 파지부(22A)에 닿는 범위를 변경할 수 있다. 따라서, 제1 파지부(22A)의 넓은 범위를 액체로 세정할 수 있다.
마찬가지로, 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지하는 동안에 제2 파지부(22B)는 해방 위치에 일시 정지되는데, 해방 위치와 파지 위치 사이의 중간 위치와, 해방 위치의 양쪽에서 일시 정지되어도 된다. 후자의 경우, 기판(W)으로부터 수평하게 떨쳐지는 약액의 제2 파지부(22B)에 닿는 범위를 변경할 수 있다. 따라서, 제2 파지부(22B)의 넓은 범위를 액체로 세정할 수 있다.
제1 파지부(22A) 및 제2 파지부(22B)의 세정 후, 도 7에 도시하는 바와 같이 다시 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여져도 된다. 스텝 S3의 개시 전에, 기판(W)에 걸리는 응력 분포를 원래의 분포로 되돌릴 수 있다.
이어서, 스텝 S3에서는 기판(W)의 상면(Wa)과 하면(Wb)의 양쪽에 린스액을 공급하여, 상기 스텝 S2에서 형성된 약액의 액막을 린스액의 액막으로 치환한다. 린스액은 제1 액 공급부(50)의 노즐(51)로부터 기판(W)의 상면 중앙에 공급되고, 원심력에 의해 상면 전체로 번져 상면(Wa)에 남은 약액을 씻어내고, 상면(Wa)에 린스액의 액막을 형성한다. 또한, 린스액은 제3 액 공급부(70)의 노즐(71A)로부터 기판(W)의 하면 중앙에 공급되고, 원심력에 의해 하면 전체로 번져 하면(Wb)에 남은 약액을 씻어내고, 하면(Wb)에 린스액의 액막을 형성한다.
상기 스텝 S3에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)가 교대로 기판(W)을 파지한다. 예를 들어, 우선, 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 린스액이 기판(W)에 공급되고, 기판(W)에 남은 약액을 씻어낸다.
제1 파지부(22A)가 기판(W)에 맞닿아 있어, 제1 파지부(22A)의 근방에서는 액 고임이 생겨 약액으로부터 린스액으로의 치환이 저해된다. 그래서, 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 구체적으로는, 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한다.
제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 기판(W)에 린스액이 공급된다. 제1 파지부(22A)의 근방에서 액 고임이 생기지 않으므로, 약액으로부터 린스액으로의 치환이 진행된다. 따라서, 치환 불균일을 억제할 수 있다.
그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이 스텝 S4의 개시 전에, 다시 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여져도 된다. 기판(W)에 걸리는 응력 분포를 원래의 분포로 되돌릴 수 있다.
이어서 스텝 S4에서는, 기판(W)의 상면(Wa)에 건조액을 공급하여, 상기 스텝 S3에서 형성된 린스액의 액막을 건조액의 액막으로 치환한다. 건조액은 제2 액 공급부(60)의 노즐(61)로부터 기판(W)의 상면 중앙에 공급되고, 원심력에 의해 상면 전체로 번져 상면(Wa)에 남은 린스액을 씻어내어, 상면(Wa)에 건조액의 액막을 형성한다.
상기 스텝 S4에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)가 교대로 기판(W)을 파지한다. 예를 들어, 우선, 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 건조액이 기판(W)에 공급되어, 기판(W)에 남은 린스액을 치환한다.
제1 파지부(22A)가 기판(W)에 맞닿아 있어, 제1 파지부(22A)의 근방에서는 액 고임이 생겨 린스액으로부터 건조액으로의 치환이 저해된다. 그래서, 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 구체적으로는, 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한다.
제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 기판(W)에 건조액이 공급된다. 제1 파지부(22A)의 근방에서 액 고임이 생기지 않으므로, 린스액으로부터 건조액으로의 치환이 진행된다. 따라서, 치환 불균일을 억제할 수 있다.
그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이 스텝 S5의 개시 전에, 다시 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여져도 된다. 기판(W)에 걸리는 응력 분포를 원래의 분포로 되돌릴 수 있다.
이어서 스텝 S5에서는, 기판(W)을 수평하게 유지함과 함께 회전하여 기판(W)을 건조시킨다. 기판(W)에 대하여 액체는 공급되지 않고, 기판(W)에 남은 건조액이 떨쳐져 기판(W)이 건조된다.
상기 스텝 S5에서는 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)가 교대로 기판(W)을 파지한다. 예를 들어, 우선, 제1 파지부(22A)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 기판(W)이 회전되어, 기판(W)에 남은 건조액이 떨쳐진다.
제1 파지부(22A)가 기판(W)에 맞닿아 있어, 제1 파지부(22A)의 근방에서는 액 고임이 생겨 건조액이 남기 쉽다. 그래서, 기판(W)의 바꿔 잡기가 행하여진다. 구체적으로는, 우선, 제1 파지부(22A)와 제2 파지부(22B)의 양쪽이 동시에 기판(W)을 파지하고, 계속해서 제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한다.
제2 파지부(22B)만이 기판(W)을 파지한 상태에서 기판(W)이 회전되어, 기판(W)에 남은 건조액이 떨쳐진다. 제1 파지부(22A)의 근방에서 액 고임이 생기지 않으므로, 건조가 진행된다. 따라서, 건조 불균일을 억제할 수 있다.
이어서 스텝 S6에서는, 보유 지지부(20)가 기판(W)의 보유 지지를 해제하고, 계속해서 도시하지 않은 반송 장치가 보유 지지부(20)로부터 기판(W)을 수취하고, 수취한 기판(W)을 기판 처리 장치(10)의 외부로 반출한다. 그 후, 금회의 처리가 종료된다.
이어서, 도 8을 참조하여 기판(W)의 바꿔 잡기 동작의 변형예에 대해서 설명한다. 상기 실시 형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이 제어부(90)는 3개의 제1 파지부(22A-1, 22A-2, 22A-3)를 동시에 이동시킨다. 한편, 본 변형예에서는 도 8에 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는 3개의 제1 파지부(22A-1, 22A-2, 22A-3)를 미리 정한 순번으로 이동시킨다. 이하, 상위점에 대해서 주로 설명한다.
예를 들어, 제어부(90)는 3개의 제2 파지부(22B-1, 22B-2, 22B-3)로 기판(W)을 보유 지지한 상태에서, 3개의 제1 파지부(22A-1, 22A-2, 22A-3)를 미리 정한 순번으로 해방 위치로부터 파지 위치까지 이동시킨다. 기판(W)에 걸리는 총 하중을 서서히 증가시킬 수 있어, 기판(W)의 파손을 억제할 수 있다.
또한, 제어부(90)는 3개의 제2 파지부(22B-1, 22B-2, 22B-3)로 기판(W)을 보유 지지한 상태에서, 3개의 제1 파지부(22A-1, 22A-2, 22A-3)를 미리 정한 순번으로 파지 위치로부터 해방 위치까지 이동시킨다. 기판(W)에 걸리는 총 하중을 서서히 감소시킬 수 있어, 기판(W)의 파손을 억제할 수 있다.
또한, 도시하지 않지만, 제어부(90)는 3개의 제1 파지부(22A-1, 22A-2, 22A-3)로 기판(W)을 보유 지지한 상태에서, 3개의 제2 파지부(22B-1, 22B-2, 22B-3)를 미리 정한 순번으로 해방 위치로부터 파지 위치까지, 또는 파지 위치로부터 해방 위치까지 이동시켜도 된다.
이어서 도 9를 참조하여, 제1 변형예에 관한 보유 지지부(20)에 대해서 설명한다. 상기 실시 형태의 제1 구동부(23A)는 스프링(26)을 포함하는 것에 반해, 본 변형예의 제1 구동부(23A)는 스프링(26)을 포함하지 않는다. 본 변형예의 제1 구동부(23A)는, 제1 파지부(22A)를 해방 위치로부터 파지 위치까지 이동시키는데에 스프링(26)의 복원력 대신에 공기 등의 유체의 압력을 이용한다. 이하, 상위점에 대해서 주로 설명한다.
본 변형예의 제1 구동부(23A)는 슬라이더(25)와 실린더(27)를 포함한다. 슬라이더(25)는 실린더(27)의 내부 공간을 제1실(R1)과 제2실(R2)로 구획한다. 제1실(R1)도 제2실(R2)도 밀폐된다. 제1실(R1)의 압력은 제1 압력 조정 기구(28)에 의해 조정된다. 한편, 제2실(R2)의 압력은 제2 압력 조정 기구(34)에 의해 조정된다. 제2 압력 조정 기구(34)와 제2실(R2)은 제2 접속 라인(L2)으로 접속된다. 제2 접속 라인(L2)은 제1 접속 라인(L1)과는 독립적으로 회전반(21)과 회전축(41)에 형성되고, 도시하지 않은 로터리 조인트를 통해서 제2 압력 조정 기구(34)와 접속된다.
제2 압력 조정 기구(34)는 제2실(R2)의 압력을 상승시키는 승압 라인(34a)을 포함한다. 승압 라인(34a)에는, 개폐 밸브(V3), 유량 제어기(F3) 및 압력 제어기(P3) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V3)는 승압 라인(34a)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F3)는 제2실(R2)의 승압 시에, 제2실(R2)에 공급되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P3)는 제2실(R2)의 승압 시에 그의 압력을 제어한다.
또한, 제2 압력 조정 기구(34)는 제2실(R2)의 압력을 감소시키는 감압 라인(34b)을 포함한다. 감압 라인(34b)에는, 개폐 밸브(V4), 유량 제어기(F4) 및 압력 제어기(P4) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V4)는 감압 라인(34b)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F4)는 제2실(R2)의 감압 시에, 제2실(R2)로부터 배출되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P4)는 제2실(R2)의 감압 시에 그의 압력을 제어한다.
제2 압력 조정 기구(34)가 제2실(R2)의 압력을 상승시키고, 제1 압력 조정 기구(28)가 제1실(R1)의 압력을 감소시키면, 슬라이더(25)가 기판(W)의 직경 방향 외측으로 이동된다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 해방 위치로부터 파지 위치로 이동되어 기판(W)에 닿는다. 그 때 발생하는 충격은 유체의 압력 및 유량 등으로 정해진다. 제어부(90)가 압력 제어기(P3, P4) 또는 유량 제어기(F3, F4)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 충격을 억제할 수 있다.
한편, 제2 압력 조정 기구(34)가 제2실(R2)의 압력을 감소시키고, 제1 압력 조정 기구(28)가 제1실(R1)의 압력을 상승시키면, 슬라이더(25)가 기판(W)의 직경 방향 내측으로 이동된다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 파지 위치로부터 해방 위치로 이동되어, 기판(W)으로부터 이격된다. 그 때의 응력 해방에 의해 기판(W)에 가해지는 부하는 유체의 압력 및 유량 등으로 정해진다. 제어부(90)가 압력 제어기(P3, P4) 또는 유량 제어기(F3, F4)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 기판(W)의 부하를 억제할 수 있다.
이어서, 도 10을 참조하여 제2 변형예에 관한 보유 지지부(20)에 대해서 설명한다. 이하, 상위점에 대해서 주로 설명한다. 본 변형예의 제1 구동부(23A)는, 제1 파지부(22A)와 링크(30)의 연결부가 적재되는 승강 로드(35)와, 승강 로드(35)의 하단을 지지하는 탄성막(36)과, 탄성막(36)이 구획하는 상부실(R3)과 하부실(R4)을 내부에 포함하는 실린더(37)를 포함한다. 실린더(37)는 회전반(21)에 대하여 고정된다. 승강 로드(35)는 실린더(37)의 상부실(R3)을 관통하여 실린더(37)의 상방으로 돌출된다.
실린더(37)의 상부실(R3)은 밀폐되어 있지 않고 개방되어 있다. 상부실(R3)의 압력은 외기압과 동등하게 일정하게 유지된다. 한편, 실린더(37)의 하부실(R4)은 밀폐되어 있다. 하부실(R4)의 압력은 제3 압력 조정 기구(38)에 의해 조정된다. 제3 압력 조정 기구(38)와 하부실(R4)은 제3 접속 라인(L3)으로 접속된다. 제3 접속 라인(L3)은 회전반(21)과 회전축(41)에 형성되고, 도시하지 않은 로터리 조인트를 통해서 제3 압력 조정 기구(38)와 접속된다.
제3 압력 조정 기구(38)는 하부실(R4)의 압력을 상승시키는 승압 라인(38a)을 포함한다. 승압 라인(38a)에는, 개폐 밸브(V5), 유량 제어기(F5) 및 압력 제어기(P5) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V5)는 승압 라인(38a)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F5)는 하부실(R4)의 승압 시에, 하부실(R4)에 공급되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P5)는 하부실(R4)의 승압 시에 그의 압력을 제어한다.
또한, 제3 압력 조정 기구(38)는 하부실(R4)의 압력을 감소시키는 감압 라인(38b)을 포함한다. 감압 라인(38b)에는, 개폐 밸브(V6), 유량 제어기(F6) 및 압력 제어기(P6) 등이 마련된다. 개폐 밸브(V6)는 감압 라인(38b)의 유로를 개폐한다. 유량 제어기(F6)는 하부실(R4)의 감압 시에, 하부실(R4)로부터 배출되는 공기 등의 유체의 유량을 제어한다. 압력 제어기(P6)는 하부실(R4)의 감압 시에 그의 압력을 제어한다.
제3 압력 조정 기구(38)가 공기 등의 유체를 하부실(R4)에 공급하여 하부실(R4)의 압력을 상승시키면, 탄성막(36)이 위로 볼록한 곡면으로 변형되고, 제3 핀(33)이 상승되고, 슬라이더(25)가 스프링(26)의 복원력에 저항해서 기판(W)의 직경 방향 내측으로 이동된다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 파지 위치로부터 해방 위치로 이동되어, 기판(W)으로부터 이격된다. 그 때의 응력 해방에 의해 기판(W)에 가해지는 부하는 유체의 공급 압력 및 공급 속도 등으로 정해진다. 제어부(90)가 압력 제어기(P5) 또는 유량 제어기(F5)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 기판(W)의 부하를 억제할 수 있다.
한편, 제3 압력 조정 기구(38)가 공기 등의 유체를 하부실(R4)로부터 배출하여 하부실(R4)의 압력을 감소시키면, 탄성막(36)이 아래로 볼록한 곡면으로 변형되고, 그것에 수반하여 제3 핀(33)이 하강된다. 또한, 슬라이더(25)가 스프링(26)의 복원력에 의해 기판(W)의 직경 방향 외측으로 되밀어진다. 그 결과, 제1 파지부(22A)가 해방 위치로부터 파지 위치로 이동되어 기판(W)에 닿는다. 그 때 생기는 충격은 스프링의 복원력, 그리고 유체의 배출 압력 및 배출 속도 등으로 정해진다. 제어부(90)가 압력 제어기(P6) 또는 유량 제어기(F6)를 제어하여 구동력 또는 구동 속도를 제어하면, 충격을 억제할 수 있다.
이상, 본 개시에 관한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태 등에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그것들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
예를 들어, 약액은 상기 실시 형태에서는 에칭액이지만, 레지스트액이어도 된다.

Claims (15)

  1. 기판을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 보유 지지부를 회전시키는 회전부와, 상기 보유 지지부에서 수평하게 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 액체를 공급하는 액 공급부와, 상기 보유 지지부와 상기 회전부와 상기 액 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치이며,
    상기 보유 지지부는, 상기 회전부에 의해 회전되는 회전반과, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 기판의 주연을 파지하는 파지 위치와 상기 기판을 해방하는 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제1 파지부와, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 적어도 하나의 제1 파지부와는 독립적으로 상기 파지 위치와 상기 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제2 파지부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 회전부에 의해 상기 보유 지지부를 회전시킴과 함께 상기 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 상기 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 교대로 상기 기판의 주연을 파지하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보유 지지부는, 상기 적어도 하나의 제1 파지부를 상기 파지 위치와 상기 해방 위치 사이에서 이동시키는 구동부와, 상기 구동부의 구동력을 상기 적어도 하나의 제1 파지부에 전달하는 전달부를 포함하고,
    상기 구동부와 상기 전달부는 상기 회전반과 함께 회전되는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 기판의 직경 방향으로 이동 가능한 슬라이더를 포함하고,
    상기 슬라이더가 상기 기판의 상기 직경 방향 외측으로 이동됨으로써, 상기 적어도 하나의 제1 파지부가 상기 해방 위치로부터 상기 파지 위치까지 이동하는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 슬라이더를 상기 기판의 상기 직경 방향 외측으로 가압하는 스프링을 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 슬라이더를 상기 기판의 상기 직경 방향으로 이동 가능하게 수용하는 실린더를 포함하고,
    상기 실린더는 상기 회전반에 대하여 고정되고,
    상기 슬라이더는, 상기 실린더의 내부 공간을 제1실과 제2실로 구획하고,
    상기 실린더의 상기 제1실의 압력을 조정하는 압력 조정 기구가 마련되는, 기판 처리 장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 슬라이더와 함께 이동되는 로드를 포함하고,
    상기 전달부는, 제1 단이 상기 로드에 대하여 회전 가능하게 연결되고 또한 제2 단이 상기 적어도 하나의 제1 파지부에 대하여 회전 가능하게 연결되는 링크를 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 링크의 연결부가 적재되는 승강 로드와, 상기 승강 로드의 하단을 지지하는 탄성막과, 상기 탄성막이 구획하는 상부실과 하부실을 내부에 포함하는 실린더를 포함하고,
    상기 실린더는 상기 회전반에 대하여 고정되고,
    상기 실린더의 상기 하부실의 압력을 조정하는 압력 조정 기구가 마련되는, 기판 처리 장치.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동부의 구동력 또는 구동 속도를 제어하는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파지부는, 상기 회전반에 보유 지지되는 수평한 핀을 중심으로 요동됨으로써, 상기 해방 위치와 상기 파지 위치 사이에서 이동되는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 회전부에 의해 상기 보유 지지부를 회전시킴과 함께 상기 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대하여 상기 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 상기 기판을 파지한 상태에서, 상기 해방 위치와 상기 파지 위치 사이의 중간 위치와, 상기 해방 위치의 양쪽에서 상기 적어도 하나의 제1 파지부를 일시 정지시키는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부는, 상기 기판의 주연을 따라 교대로 배치되는 3개 이상의 제1 파지부와 3개 이상의 제2 파지부를 각각 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 3개 이상의 제2 파지부로 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 3개 이상의 제1 파지부를 미리 정한 순번으로 상기 해방 위치로부터 상기 파지 위치까지 이동시키는, 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 3개 이상의 제2 파지부로 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 3개 이상의 제1 파지부를 미리 정한 순번으로 상기 파지 위치로부터 상기 해방 위치까지 이동시키는, 기판 처리 장치.
  13. 기판을 수평하게 보유 지지하는 보유 지지부를 회전시키면서, 상기 기판에 대하여 액체를 공급하는 것을 포함하는 기판 처리 방법이며,
    상기 보유 지지부는, 회전반과, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 기판의 주연을 파지하는 파지 위치와 상기 기판을 해방하는 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제1 파지부와, 상기 회전반과 함께 회전되고 또한 상기 적어도 하나의 제1 파지부와는 독립적으로 상기 파지 위치와 상기 해방 위치 사이에서 이동되는 적어도 하나의 제2 파지부를 포함하고,
    상기 기판에 대하여 상기 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 교대로 상기 기판의 주연을 파지하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파지부는, 상기 회전반에 보유 지지되는 수평한 핀을 중심으로 요동됨으로써, 상기 해방 위치와 상기 파지 위치 사이에서 이동되고,
    상기 기판에 대하여 상기 액체를 공급하는 동안에, 상기 적어도 하나의 제2 파지부로 상기 기판을 파지한 상태에서, 상기 적어도 하나의 제1 파지부는, 상기 해방 위치와 상기 파지 위치 사이의 중간 위치와, 상기 해방 위치의 양쪽에서 일시 정지되는, 기판 처리 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파지부와 상기 적어도 하나의 제2 파지부는, 상기 기판의 주연을 따라 교대로 배치되는 3개 이상의 제1 파지부와 3개 이상의 제2 파지부를 각각 포함하고,
    상기 3개 이상의 제2 파지부로 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 3개 이상의 제1 파지부를 미리 정한 순번으로 상기 해방 위치로부터 상기 파지 위치까지 이동시키는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
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