KR20220029402A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

[과제] 기판에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
[해결수단] 실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 회전 가능하게 마련된 배치대와, 상기 배치대의 한쪽에 마련되며, 기판을 유지하는 복수의 유지부와, 상기 기판의, 상기 배치대측과는 반대측의 면에 응고점보다 높은 온도의 액체를 공급하는 액체 공급부와, 상기 배치대와, 상기 기판 사이의 공간에, 냉각 가스를 공급하는 냉각부와, 상기 배치대와, 상기 복수의 유지부에 유지된 기판 사이의 거리를 변화시키는 이동부와, 상기 냉각부와, 상기 이동부를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 상기 컨트롤러는, 적어도 상기 기판 상의 상기 액체를 응고점보다 높은 온도로부터 과냉각 상태로 하는 과냉각 공정 및 과냉각 상태로부터 동결이 완료하기까지의 동안의 동결 공정(고액상)을 갖는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에 해동 공정을 실행하고, 상기 냉각 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 제1 거리로 하고, 상기 해동 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리로 한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명의 실시형태는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
임프린트용 템플릿, 포토리소그래피용 마스크 기판, 반도체 웨이퍼 등의 미세 구조체에 있어서는, 기판의 표면에 미세한 요철부가 형성되어 있다.
여기서, 기판의 표면에 부착된 파티클 등의 오염물을 제거하는 방법으로서, 초음파 세정법이나 이류체 스프레이 세정법 등이 알려져 있다. 그러나, 기판에 초음파를 가하거나, 기판의 표면에 유체를 분사하거나 하면, 기판의 표면에 형성된 미세한 요철부가 파손될 우려가 있다. 또한, 최근에 있어서는 요철부의 미세화가 진행되어, 요철부가 더욱 파손되기 쉬워져 있다.
그래서, 기판의 표면에 부착된 오염물을 제거하는 방법으로서, 동결 세정법이 제안되어 있다.
동결 세정법에 있어서는, 이하아 같이 하여, 기판의 표면을 세정한다. 먼저, 회전시킨 기판의 표면에 순수를 공급하고, 공급된 순수의 일부를 배출하여 기판의 표면에 수막(水膜)을 형성한다. 다음에, 수막이 형성된 기판에 냉각 가스를 공급하여 수막을 동결시킨다. 수막이 동결하여 빙막(氷膜)이 형성될 때에 오염물이 빙막에 들어감으로써 오염물이 기판의 표면으로부터 분리된다. 다음에, 빙막에 순수를 공급하여 빙막을 융해하여, 순수와 함께 오염물을 기판의 표면으로부터 제거한다. 다음에, 순수 및 오염물이 제거된 기판을 회전시켜, 기판을 건조시킨다.
여기서, 수막을 동결시킬 때에, 기판의, 수막이 형성된 측에 냉각 가스를 공급하면, 수막의 표면측(수막의, 기판측과는 반대측)으로부터 동결이 시작되게 된다. 수막의 표면측으로부터 동결이 시작되면, 기판의 표면에 부착되어 있는 불순물을 기판의 표면으로부터 분리하는 것이 곤란해진다. 그 때문에, 기판의, 수막이 형성된 측과는 반대측의 면에 냉각 가스를 공급하는 기술이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).
그런데, 빙막을 형성하는 공정에 있어서, 기판의, 수막이 형성된 측과는 반대측의 면에 냉각 가스를 공급하면, 냉각 가스에 의해, 기판을 배치하는 배치대도 냉각되게 된다. 빙막을 형성하는 공정 후에 행해지는 빙막을 융해하는 공정 및 기판을 건조시키는 공정에 있어서는, 냉각 가스의 공급이 정지되지만, 어느 정도의 시간, 배치대의 온도는 낮은 채로 유지된다. 빙막을 융해하는 공정이나 기판을 건조시키는 공정에 있어서, 배치대의 온도가 낮으면, 복사에 의해, 기판으로부터 배치대에 전해지는 열의 양이 증가하여 기판이 냉각되는 경우가 있다.
또한, 배치대에 의해 배치대의 주위의 공기가 냉각되고, 냉각된 공기에 의해 기판이 냉각되는 경우도 있다.
기판이 냉각되면, 기판의 표면이나 이면에 결로가 발생하여 오염이나 워터마크 등이 발생할 우려가 있다.
그래서, 기판에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2018-26436호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 회전 가능하게 마련된 배치대와, 상기 배치대의 한쪽에 마련되며, 기판을 유지하는 복수의 유지부와, 상기 기판의, 상기 배치대측과는 반대측의 면에 응고점보다 높은 온도의 액체를 공급하는 액체 공급부와, 상기 배치대와, 상기 기판 사이의 공간에, 냉각 가스를 공급하는 냉각부와, 상기 배치대와, 상기 복수의 유지부에 유지된 기판 사이의 거리를 변화시키는 이동부와, 상기 냉각부와, 상기 이동부를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 상기 컨트롤러는, 적어도 상기 기판 상의 상기 액체를 응고점보다 높은 온도로부터 과냉각 상태로 하는 과냉각 공정 및 과냉각 상태로부터 동결이 완료하기까지의 동안의 동결 공정(고액상)을 갖는 냉각 공정과, 상기 냉각 공정 후에 해동 공정을 실행하여, 상기 냉각 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 제1 거리로 하고, 상기 해동 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리로 한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 기판에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공된다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 예시하기 위한 모식도이다.
도 2는 베이스가 상승한 상태를 예시하기 위한 모식도이다.
도 3은 베이스가 하강한 상태를 예시하기 위한 모식도이다.
도 4는 기판 처리 장치의 작용을 예시하기 위한 타이밍 차트이다.
도 5는 동결 세정 공정에 있어서의 온도 변화를 예시하기 위한 그래프이다.
도 6은 다른 실시형태에 따른 이동부를 예시하기 위한 모식도이다.
도 7은 다른 실시형태에 따른 이동부를 예시하기 위한 모식도이다.
도 8은 다른 실시형태에 따른 유지부를 예시하기 위한 모식도이다.
도 9는 다른 실시형태에 따른 발액부를 예시하기 위한 모식도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 실시형태에 대해서 예시를 한다. 또한, 각 도면 중, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 적절하게생략한다.
이하에 예시를 하는 기판(100)은, 예컨대, 반도체 웨이퍼, 임프린트용 템플릿, 포토리소그래피용 마스크 기판, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)에 이용되는 판형체 등으로 할 수 있다.
단, 기판(100)의 용도는 이들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)를 예시하기 위한 모식도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에는, 배치부(2), 냉각부(3), 제1 액체 공급부(4), 제2 액체 공급부(5), 케이스(6), 송풍부(7), 배기부(8), 이동부(9) 및 컨트롤러(10)가 마련되어 있다.
배치부(2)는, 배치대(2a), 회전축(2b) 및 구동부(2c)를 갖는다.
배치대(2a)는, 케이스(6)의 내부에 회전 가능하게 마련되어 있다. 배치대(2a)는, 판형을 나타내고 있다. 배치대(2a)의 한쪽의 주면에는, 기판(100)을 유지하는 복수의 유지부(2a1)가 마련되어 있다. 기판(100)을 복수의 유지부(2a1)에 유지시킬 때에는, 기판(100)의 표면(100b)(세정을 행하는 측의 면)이, 배치대(2a)측과는 반대 쪽을 향하도록 한다.
배치대(2a)의 표면 및 유지부(2a1)의 배치대(2a)측 중 적어도 어느 하나에는, 발액성의 막(제1 발액부의 일례에 상당한다)을 마련할 수 있다. 발액성의 막은, 배치대(2a)보다 액체(101)를 튕겨내기 쉬운 성질(발액성)을 가지고 있다. 발액성의 막은, 예컨대, 트리플루오로메틸기 등의 포화 플루오로알킬기, 플루오로실릴기, 알킬실릴기, 장쇄 알킬기 등의 관능기를 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 발액성의 막은, 배치대(2a)의 표면에 불소 수지를 코팅함으로써 형성할 수 있다(예컨대, 도 8의 발액부(2a3)를 참조).
회전축(2b)의 한쪽의 끝부는, 배치대(2a)의 구멍(2a2)에 감합되어 있다. 회전축(2b)의 다른쪽의 끝부는, 케이스(6)의 외부에 마련되어 있다. 회전축(2b)은, 케이스(6)의 외부에 있어서 구동부(2c)와 접속되어 있다.
회전축(2b)은, 통형을 나타내고 있다. 회전축(2b)의 배치대(2a)측의 끝부에는, 분출부(2b1)가 마련되어 있다. 분출부(2b1)는, 배치대(2a)의, 기판(100)측의 면에 개구하고 있다. 분출부(2b1)의 개구측의 끝부는, 구멍(2a2)의 내벽에 접속되어 있다. 분출부(2b1)의 개구는, 배치대(2a)에 배치된 기판(100)의 이면(100a)에 대치하고 있다.
또한, 회전축(2b)의 선단에 분출부(2b1)를 마련하는 경우를 예시하였는데, 분출부(2b1)는, 후술하는 냉각 노즐(3d)의 선단에 마련할 수도 있다. 또한, 배치대(2a)의 구멍(2a2)을 분출부(2b1)로 할 수도 있다.
회전축(2b)의, 배치대(2a)측과는 반대측의 끝부는 폐색되어 있다. 회전축(2b)의, 배치대(2a)측과는 반대측의 끝부에는, 냉각 노즐(3d)이 삽입되어 있다. 회전축(2b)의, 배치대(2a)측과는 반대측의 끝부와, 냉각 노즐(3d) 사이에는, 도시하지 않는 회전축 시일이 마련되어 있다.
구동부(2c)는, 케이스(6)의 외부에 마련되어 있다. 구동부(2c)는, 회전축(2b)과 접속되어 있다. 또한, 구동부(2c)는, 케이스(6)에 고정되어 있다. 구동부(2c)는, 모터 등의 회전 기기를 가질 수 있다. 구동부(2c)의 회전력은, 회전축(2b)을 통해 배치대(2a)에 전달된다. 그 때문에, 구동부(2c)에 의해 배치대(2a), 나아가서는 배치대(2a)에 배치된 기판(100)을 회전시킬 수 있다.
또한, 구동부(2c)는, 회전의 개시와 회전의 정지뿐만 아니라, 회전수(회전 속도)를 변화시킬 수 있다. 구동부(2c)는, 예컨대, 서보 모터 등의 제어 모터를 구비한 것으로 할 수 있다.
냉각부(3)는, 배치대(2a)와, 기판(100) 사이의 공간에, 냉각 가스(3a1)를 공급한다.
냉각부(3)는, 냉각액부(3a), 필터(3b), 유량 제어부(3c) 및 냉각 노즐(3d)을 갖는다. 냉각액부(3a), 필터(3b) 및 유량 제어부(3c)는, 케이스(6)의 외부에 마련되어 있다.
냉각액부(3a)는, 냉각액의 수납 및 냉각 가스(3a1)의 생성을 행한다. 냉각액은, 냉각 가스(3a1)를 액화한 것이다. 냉각 가스(3a1)는, 기판(100)의 재료와 반응하기 어려운 가스이면 특별히 한정은 없다. 냉각 가스(3a1)는, 예컨대, 질소 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스로 할 수 있다. 이 경우, 비열이 높은 가스를 이용하면 기판(100)의 냉각 시간을 단축할 수 있다. 예컨대, 헬륨 가스를 이용하면 기판(100)의 냉각 시간을 단축할 수 있다. 또한, 질소 가스를 이용하면 기판(100)의 처리 비용을 저감시킬 수 있다.
냉각액부(3a)는, 냉각액을 수납하는 탱크와, 탱크에 수납된 냉각액을 기화시키는 기화부를 갖는다. 탱크에는, 냉각액의 온도를 유지하기 위한 냉각 장치가 마련되어 있다. 기화부는, 냉각액의 온도를 상승시켜, 냉각액으로부터 냉각 가스(3a1)를 생성한다. 탱크 내는, 냉각액 및 냉각 가스(3a1)로 채워져 있기 때문에, 냉각 가스(3a1)는, 수분을 포함하지 않는 가스이다. 냉각 가스(3a1)의 온도는, 액체(101)를 응고점 이하의 온도까지 냉각하여 과냉각 상태로 하는 것이 가능한 정도의 온도이면 좋다. 그 때문에, 냉각 가스(3a1)의 온도는, 액체(101)의 응고점 이하의 온도이면 좋다. 냉각 가스(3a1)의 온도는, 예컨대, -170℃로 할 수 있다.
필터(3b)는, 배관을 통해, 냉각액부(3a)에 접속되어 있다. 필터(3b)는, 냉각액에 포함되어 있던 파티클 등의 오염물이, 기판(100)측에 유출되는 것을 억제한다.
유량 제어부(3c)는, 배관을 통해, 필터(3b)에 접속되어 있다. 유량 제어부(3c)는, 냉각 가스(3a1)의 유량을 제어한다. 냉각액부(3a)에 있어서 냉각액으로부터 생성된 냉각 가스(3a1)의 온도는, 거의 소정의 온도로 되어 있다. 그 때문에, 유량 제어부(3c)는, 냉각 가스(3a1)의 유량을 제어함으로써 기판(100)의 온도, 나아가서는 기판(100) 상의 액체(101)의 온도를 제어할 수 있다.
유량 제어부(3c)는, 예컨대, MFC(Mass Flow Controller) 등으로 할 수 있다. 또한, 유량 제어부(3c)는, 냉각 가스(3a1)의 공급 압력을 제어함으로써 냉각 가스(3a1)의 유량을 간접적으로 제어하는 것이어도 좋다. 이 경우, 유량 제어부(3c)는, 예컨대, APC(Auto Pressure Controller) 등으로 할 수 있다.
냉각 노즐(3d)은, 통형을 나타내고 있다. 냉각 노즐(3d)의 한쪽의 끝부는, 유량 제어부(3c)에 접속되어 있다. 냉각 노즐(3d)의 다른쪽의 끝부는, 회전축(2b)의 내부에 마련되어 있다. 냉각 노즐(3d)은, 유량 제어부(3c)에 의해 유량이 제어된 냉각 가스(3a1)를 기판(100)에 공급한다. 냉각 노즐(3d)로부터 방출된 냉각 가스(3a1)는, 분출부(2b1)를 통해, 기판(100)의, 액체(101)가 공급된 면과는 반대측의 면에 직접 공급된다.
제1 액체 공급부(4)는, 기판(100)의, 배치대(2a)측과는 반대측의 면(표면(100b))에 액체(101)를 공급한다. 액체(101)는, 예컨대, 물(예컨대, 순수나 초순수 등)이나, 물을 주성분으로 하는 액체 등으로 할 수 있다. 물을 주성분으로 하는 액체는, 예컨대, 물과 알코올의 혼합액, 물과 산성 용액의 혼합액, 물과 알칼리 용액의 혼합액 등으로 할 수 있다. 이 경우, 물 이외의 성분이 지나치게 많아지면, 후술하는 체적 증가에 따른 물리력을 이용하는 것이 어려워진다. 그 때문에, 물 이외의 성분의 농도는, 5 wt％ 이상, 30 wt％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 액체(101)에는 가스를 용존시킬 수도 있다. 가스는, 예컨대, 탄산 가스, 오존 가스, 수소 가스 등으로 할 수 있다. 액체(101)의 온도는, 예컨대, 상온(20℃) 정도로 할 수 있다.
제1 액체 공급부(4)는, 액체 수납부(4a), 공급부(4b), 유량 제어부(4c) 및 액체 노즐(4d)을 갖는다. 액체 수납부(4a), 공급부(4b) 및 유량 제어부(4c)는, 케이스(6)의 외부에 마련되어 있다.
액체 수납부(4a)는, 액체(101)를 수납한다.
공급부(4b)는, 배관을 통해, 액체 수납부(4a)에 접속되어 있다. 공급부(4b)는, 액체 수납부(4a)에 수납되어 있는 액체(101)를 액체 노즐(4d)을 향하여 공급한다.
유량 제어부(4c)는, 배관을 통해, 공급부(4b)에 접속되어 있다. 유량 제어부(4c)는, 공급부(4b)에 의해 공급된 액체(101)의 유량을 제어한다. 유량 제어부(4c)는, 예컨대, 유량 제어 밸브로 할 수 있다. 또한, 유량 제어부(4c)는, 액체(101)의 공급의 개시와 공급의 정지도 행할 수 있다.
액체 노즐(4d)은, 케이스(6)의 내부에 마련되어 있다. 액체 노즐(4d)은, 통형을 나타내고 있다. 액체 노즐(4d)의 한쪽의 끝부는, 배관을 통해, 유량 제어부(4c)에 접속되어 있다. 액체 노즐(4d)의 다른쪽의 끝부는, 배치대(2a)에 배치된 기판(100)의 표면(100b)에 대치하고 있다. 또한, 액체 노즐(4d)의 다른쪽의 끝부(액체(101)의 토출구)는, 기판(100)의 표면(100b)의 대략 중앙에 위치하고 있다.
제2 액체 공급부(5)는, 기판(100)의 표면(100b)에 액체(102)를 공급한다. 액체(102)는, 후술하는 해동 공정에 있어서 이용된다. 그 때문에, 액체(102)는, 기판(100)의 재료와 반응하기 어렵고, 또한, 후술하는 건조 공정에 있어서 기판(100) 상에 잔류하기 어려운 것이면 특별히 한정은 없다. 액체(102)는, 예컨대, 물(예컨대, 순수나 초순수 등)이나, 물과 알코올의 혼합액 등으로 할 수 있다.
제2 액체 공급부(5)는, 액체 수납부(5a), 공급부(5b), 유량 제어부(5c) 및 액체 노즐(4d)을 갖는다.
액체 수납부(5a)는, 전술한 액체 수납부(4a)와 동일하다고 할 수 있다. 공급부(5b)는, 전술한 공급부(4b)와 동일하다고 할 수 있다. 유량 제어부(5c)는, 전술한 유량 제어부(4c)와 동일하다고 할 수 있다.
또한, 액체(102)와 액체(101)가 동일한 경우에는, 제2 액체 공급부(5)를 생략할 수 있다. 또한, 액체 노즐(4d)을 겸용하는 경우를 예시하였지만, 액체(101)를 토출하는 액체 노즐과, 액체(102)를 토출하는 액체 노즐을 따로따로 마련할 수도 있다. 또한, 액체(102)의 온도는, 예컨대, 상온(20℃) 정도로 할 수 있다.
케이스(6)는, 상자형을 나타내고 있다. 케이스(6)의 내부에는 커버(6a)가 마련되어 있다. 커버(6a)는, 기판(100)에 공급되어, 기판(100)이 회전함으로써 기판(100)의 외부에 배출된 액체(101(102))를 받아낸다. 또한, 케이스(6)의 내부에는 칸막이판(6b)이 마련되어 있다. 칸막이판(6b)은, 커버(6a)의 외면과, 케이스(6)의 내면 사이에 마련되어 있다.
케이스(6)의 저면측의 측면에는 배출구(6c)가 마련되어 있다. 사용 완료된 냉각 가스(3a1), 공기(7a) 및 액체(101(102))는, 배출구(6c)로부터 케이스(6)의 외부에 배출된다. 배출구(6c)에는 배기관(6c1)이 접속되고, 배기관(6c1)에는 사용 완료된 냉각 가스(3a1), 공기(7a)를 배기하는 배기부(펌프)(8)가 접속되어 있다. 또한, 배출구(6c)에는 액체(101(102))를 배출하는 배출관(6c2)이 접속되어 있다.
송풍부(7)는, 케이스(6)의 천장면에 마련되어 있다. 또한, 송풍부(7)는, 케이스(6)의 천장측의 측면에 마련할 수도 있다. 송풍부(7)는, 팬 등의 송풍기와 필터를 구비한 것으로 할 수 있다. 송풍부(7)는, 칸막이판(6b)과 케이스(6)의 천장 사이의 공간에 공기(7a)(외기)를 공급한다. 그 때문에, 칸막이판(6b)과 케이스(6)의 천장 사이의 공간의 압력이 외부의 압력보다 높아진다. 그 결과, 송풍부(7)에 의해 공급된 공기(7a)를 배출구(6c)에 유도하는 것이 용이해진다. 또한, 파티클 등의 오염물이, 배출구(6c)로부터 케이스(6)의 내부에 침입하는 것을 억제할 수 있다.
이동부(9)는, 배치대(2a)에 대한 복수의 유지부(2a1)의 위치, 나아가서는, 배치대(2a)에 대한 기판(100)의 위치를 이동시킨다. 즉, 이동부(9)는, 배치대(2a)와, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100) 사이의 거리를 변화시킨다.
이동부(9)는, 지지부(9a)와 승강부(9b)를 가질 수 있다.
지지부(9a)는, 케이스(6)의 내부에 마련할 수 있다. 지지부(9a)에는, 복수의 유지부(2a1)가 마련되어 있다.
지지부(9a)는, 베이스(9a1)(제1 베이스의 일례에 상당한다)와 지주(9a2)를 가질 수 있다.
베이스(9a1)는, 예컨대, 환형을 나타내고, 배치대(2a)의, 복수의 유지부(2a1)가 마련되는 측과는 반대측에 마련할 수 있다. 베이스(9a1)는, 배치대(2a)에 대략 평행하게 마련할 수 있다. 예컨대, 베이스(9a1)의 중앙 영역에 있어서, 베이스(9a1)를 두께 방향으로 관통하는 구멍에는, 소정의 간극을 통해 회전축(2b)이 마련되어 있다. 또한, 환형의 베이스(9a1)를 예시하였지만, 베이스(9a1)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 베이스(9a1)를 두께 방향으로 관통하는 구멍이, 베이스(9a1)의 측면에 개구하고 있어도 좋다. 예컨대, 베이스(9a1)의 평면 형상은, C자형이나 U자형 등이어도 좋다. 베이스(9a1)는, 소정의 간극을 통해 회전축(2b)의 외측에 마련되어 있으면 좋다.
베이스(9a1)는, 자성을 가질 수 있다. 베이스(9a1)의, 적어도 배치대(2a)측과는 반대측의 부분은, 자성을 가지고 있다. 이 경우, 베이스(9a1)의, 배치대(2a)측과는 반대측의 부분에 영구 자석을 마련할 수도 있고, 베이스(9a1)를 자화할 수도 있다.
지주(9a2)는, 복수의 유지부(2a1)의 각각에 마련할 수 있다. 지주(9a2)는, 기둥형을 나타내며, 한쪽의 끝부가 유지부(2a1)에 접속되고, 다른쪽의 끝부가 베이스(9a1)에 접속되어 있다. 지주(9a2)는, 배치대(2a)의 두께 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 예컨대, 지주(9a2)는, 배치대(2a)를 두께 방향으로 관통하는 구멍, 홈, 절결 등의 내부에 마련할 수 있다. 지주(9a2)의 길이 치수는, 배치대(2a)의 두께 치수보다 크게 할 수 있다. 예컨대, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유지부(2a1)가 배치대(2a)와 접촉하였을 때에, 배치대(2a)와 베이스(9a1) 사이에 소정의 간극이 형성되도록 할 수 있다. 이와 같이 하면, 승강 방향에 있어서의 복수의 유지부(2a1)의 위치, 나아가서는, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)의 위치를 이동시킬 수 있다.
승강부(9b)는, 승강 방향에 있어서의 지지부(9a)의 위치, 나아가서는, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)의 위치를 이동시킨다.
승강부(9b)는, 예컨대, 베이스(9b1)(제2 베이스의 일례에 상당한다)와 구동부(9b2)를 가질 수 있다.
베이스(9b1)는, 케이스(6)의 내부에 마련할 수 있다. 베이스(9b1)는, 예컨대, 환형을 나타내고, 소정의 간극을 통해, 베이스(9a1)와 대향하고 있다. 베이스(9b1)는, 베이스(9a1)에 대략 평행하게 마련할 수 있다. 예컨대, 베이스(9b1)의 중앙 영역에 있어서, 베이스(9b1)를 두께 방향으로 관통하는 구멍에는, 소정의 간극을 통해 회전축(2b)이 마련되어 있다. 또한, 환형의 베이스(9b1)를 예시하였지만, 베이스(9b1)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 베이스(9b1)를 두께 방향으로 관통하는 구멍이, 베이스(9b1)의 측면에 개구하고 있어도 좋다. 예컨대, 베이스(9b1)의 평면 형상은, C자형이나 U자형 등이어도 좋다. 베이스(9b1)는, 소정의 간극을 통해 회전축(2b)의 외측에 마련되어 있으면 좋다. 이 경우, 베이스(9b1)의 평면 형상 및 평면 치수는, 베이스(9a1)의 평면 형상 및 평면 치수와 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.
승강부(9b)는, 지지부(9a)와 척력에 의해 연결되어, 지지부(9a)를 승강시킨다. 그 때문에, 베이스(9b1)는, 베이스(9a1)와 대향하며, 베이스(9a1)와 동일한 극성의 자성을 갖는다. 예컨대, 베이스(9b1)의, 적어도 베이스(9a1)측의 부분은, 자성을 가지고 있다. 이 경우, 베이스(9b1)의, 베이스(9a1)측의 면에 영구 자석을 마련할 수도 있고, 베이스(9b1)를 자화할 수도 있다. 또한, 베이스(9b1)의 자성을 갖는 부분의 극성은, 베이스(9a1)의 자성을 갖는 부분의 극성과 동일하다고 할 수 있다. 그 때문에, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이에는 척력이 발생한다.
구동부(9b2)는, 케이스(6)의 외부에 마련할 수 있다. 구동부(9b2)는, 승강 방향에 있어서의 베이스(9b1)의 위치를 이동시킨다. 구동부(9b2)는, 베이스(9b1)를 승강시킬 수 있는 것이면 특별히 한정은 없다. 구동부(9b2)는, 예컨대, 에어 실린더나 서보 모터 등의 기기와 가이드 기구 등을 구비한 것으로 할 수 있다.
도 2는 베이스(9a1)가 상승한 상태를 예시하기 위한 모식도이다.
도 3은 베이스(9a1)가 하강한 상태를 예시하기 위한 모식도이다.
전술한 바와 같이, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이에는 척력이 발생하고 있기 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스(9b1)가 상승하면, 베이스(9a1)가 베이스(9b1)에 밀려 상승한다. 베이스(9a1)가 상승하면, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 상승하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리(L1)가 커진다. 이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스(9a1)와 배치대(2a)를 접촉시키면, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리(L1)를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 배치대(2a)는, 회전축(2b)을 통해 구동부(2c)와 접속되어 있다. 그리고, 구동부(2c)는, 전술한 바와 같이, 케이스(6)에 고정되어 있다. 따라서, 배치대(2a)는, 케이스(6)에 회전 가능하게 고정되어 있다. 즉, 베이스(9a1)가 접촉하여도, 배치대(2a)의 위치에 변화는 없다. 또한, 복수의 유지부(2a1)로부터 기판(100)이 낙하하지 않도록, 배치대(2a)와 베이스(9a1)를 접촉시킨다.
한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 베이스(9b1)가 하강하면, 베이스(9a1)가 자기 중량에 의해 하강한다. 베이스(9a1)가 하강하면, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 하강하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리(L2)가 작아진다. 이 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 유지부(2a1)와 배치대(2a)를 접촉시키면, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리(L2)를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 배치대(2a)는, 케이스(6)에 회전 가능하게 고정되어 있다. 따라서, 복수의 유지부(2a1)가 접촉하여도, 배치대(2a)의 위치에 변화는 없다. 또한, 복수의 유지부(2a1)로부터 기판(100)이 낙하하지 않도록, 배치대(2a)와 복수의 유지부(2a1)를 접촉시킨다.
또한, 척력에 의해, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이의 거리를 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 베이스(9b1)의 위치에 따라, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 조정할 수도 있다.
컨트롤러(10)는, 기판 처리 장치(1)에 마련된 각 요소의 동작을 제어한다. 컨트롤러(10)는, 예컨대, CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 소자와, 반도체 메모리 등의 기억 소자를 가질 수 있다. 컨트롤러(10)는, 예컨대, 컴퓨터로 할 수 있다. 기억 소자에는, 기판 처리 장치(1)에 마련된 각 요소의 동작을 제어하는 제어 프로그램을 저장할 수 있다. 연산 소자는, 기억 소자에 저장되어 있는 제어 프로그램, 조작자에 의해 입력된 데이터 등을 이용하여, 기판 처리 장치(1)에 마련된 각 요소의 동작을 제어한다.
예컨대, 액체(101)의 냉각 속도는, 액막의 두께와 상관관계가 있다. 예컨대, 액막의 두께가 얇아질수록, 액체(101)의 냉각 속도가 빨라진다. 반대로, 액막의 두께가 두꺼워질수록, 액체(101)의 냉각 속도가 늦어진다. 그 때문에, 컨트롤러(10)는, 액체(101)의 두께(액막의 두께)에 기초하여, 냉각부(3)를 제어하여, 냉각 가스(3a1)의 유량, 나아가서는 액체(101)의 냉각 속도를 제어할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(10)는, 배치부(2), 냉각부(3) 및 제1 액체 공급부(4)를 제어하여, 기판(100)의 회전, 냉각 가스(3a1)의 유량 및 액체(101)의 공급량을 제어할 수도 있다.
또한, 컨트롤러(10)는, 배치부(2) 및 냉각부(3)를 제어하여, 기판(100)의 표면(100b) 상에 있는 액체(101)가 과냉각 상태가 되도록 하고, 과냉각 상태가 된 액체(101)를 동결함으로써 동결막을 생성하고, 동결막의 온도를 저하시켜 동결막에 균열을 생기게 할 수 있다. 동결막의 생성이나, 균열에 관한 상세한 것은 후술한다.
예컨대, 컨트롤러(10)는, 냉각부(3)를 제어하여, 냉각 가스(3a1)의 공급을 행하는 제1 공정과, 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지시키는 제2 공정을 전환할 수 있다.
그리고, 컨트롤러(10)는, 제1 공정에 있어서, 이동부(9)를 제어하여, 배치대(2a)와, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100) 사이의 거리를 제1 거리로 하고, 제2 공정에 있어서, 이동부(9)를 제어하여, 상기 거리를 제1 거리보다 긴 제2 거리로 할 수 있다. 또한, 제1 거리는, 예컨대, 도 3에 나타내는 거리(L2)이다. 제2 거리는, 예컨대, 도 2에 나타내는 거리(L1)이다.
예컨대, 후술하는 예비 공정, 액막 형성 공정 및 냉각 공정에 있어서는, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)을 하강시켜, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 작게 한다.
예컨대, 후술하는 해동 공정과 건조 공정에 있어서는, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)을 상승시켜, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 크게 함으로써, 복사에 의해, 기판(100)으로부터 배치대(2a)에 전해지는 열의 양을 적게 한다. 또한, 배치대에 의해 냉각된 공기에 의해 기판이 냉각되는 것을 억제한다.
또한, 각 공정에 있어서의 기판(100)의 승강 위치와, 그 효과에 관한 상세한 것은 후술한다.
다음에, 기판 처리 장치(1)의 작용과 함께, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법에 대해서 예시를 한다.
도 4는 기판 처리 장치(1)의 작용을 예시하기 위한 타이밍 차트이다.
도 5는 동결 세정 공정에 있어서의 온도 변화를 예시하기 위한 그래프이다.
또한, 도 4 및 도 5는 기판(100)이 6025 쿼츠(Qz) 기판(152 ㎜×152 ㎜×6.35 ㎜), 액체(101)가 순수인 경우이다.
먼저, 케이스(6)의 도시하지 않는 반입 반출구를 통해, 도시하지 않는 반송 장치에 의해 기판(100)이 케이스(6)의 내부에 반입된다. 반입된 기판(100)은, 배치대(2a)의 복수의 유지부(2a1) 상에 배치, 유지된다.
이 경우에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 베이스(9b1)를 상승시키고 있다. 그 때문에, 복수의 유지부(2a1)도 상승하고 있다. 따라서, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리는, 예컨대, 도 2에 나타낸 거리(L1)(제2 거리)이다.
도시하지 않는 반송 장치는, 후술하는 예비 공정이 실행되기 전에 케이스(6)의 내부로부터 케이스(6)의 외부로 이동한다. 도시하지 않는 반송 장치의 케이스(6)의 외부로의 이동이 완료하기까지의 동안, 기판과 배치대(2a) 사이의 거리를 거리(L1)로 유지한다. 거리(L1)로 유지함으로써, 복사에 의해 기판(100)으로부터 배치대(2a)에 전해지는 열의 양을 적게 할 수 있다. 또한, 배치대에 의해 냉각된 공기에 의해 기판이 냉각되는 것을 억제한다.
기판(100)이 배치대(2a)에 배치, 유지된 후에, 도 4에 나타내는 바와 같이 예비 공정, 액막의 형성 공정, 냉각 공정, 해동 공정 및 건조 공정을 포함하는 동결 세정 공정이 행해진다.
먼저, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 예비 공정이 실행된다. 예비 공정에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 베이스(9b1)를 하강시킨다. 베이스(9b1)가 하강하면, 베이스(9a1)가 하강하여, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 하강한다. 그 때문에, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리가 작아진다. 이 거리는, 도 3에 나타낸 거리(L2)(제1 거리)이다. 이와 같이 하면, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의, 냉각 가스(3a1)가 공급되는 공간의 체적을 작게 할 수 있기 때문에, 냉각 효율을 향상시키거나, 냉각 가스(3a1)의 소비량을 저감시키거나 할 수 있다. 예컨대, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리는, 1 ㎜∼5 ㎜ 정도로 할 수 있다.
또한, 컨트롤러(10)가 공급부(4b) 및 유량 제어부(4c)를 제어하여, 기판(100)의 표면(100b)에, 소정의 유량의 액체(101)를 공급한다. 또한, 컨트롤러(10)가, 유량 제어부(3c)를 제어하여, 기판(100)의 이면(100a)에, 소정의 유량의 냉각 가스(3a1)를 공급한다. 또한, 컨트롤러(10)가, 구동부(2c)를 제어하여, 기판(100)을 제2 회전수로 회전시킨다.
여기서, 냉각부(3)에 의한 냉각 가스(3a1)의 공급에 의해 케이스(6)내의 분위기가 차가워지면, 분위기 중의 더스트를 포함한 성에가 기판(100)에 부착되어, 오염의 원인이 될 가능성이 있다. 예비 공정에서는, 기판(100)의 표면(100b)에 액체(101)를 계속해서 공급하고 있기 때문에, 기판(100)을 균일하게 냉각하면서, 기판(100)의 표면(100b)에의 성에의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 기판(100)이 냉각되기 전에, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 공간은, 냉각 가스(3a1)로 채워진 상태가 된다. 냉각 가스(3a1)는, 건조한 가스이다. 따라서, 기판의 이면(100a)에의 서리의 부착도 방지된다.
또한, 기판(100)의 표면(100b)에의 서리의 부착을 방지할 수 있으면, 액체(101)의 공급 및 냉각 가스(3a1)의 공급의 개시는, 베이스(9b1)의 하강과 동시여도 좋고, 베이스(9b1)의 하강의 전후여도 좋다. 또한, 액체(101)의 공급과 냉각 가스(3a1)의 공급의 개시가 다른 타이밍이어도 좋다.
예컨대, 도 4에 예시한 것의 경우에는, 제2 회전수를 20 rpm∼500 rpm 정도, 액체(101)의 유량을 0.1 L/min∼1.0 L/min 정도, 냉각 가스(3a1)의 유량을 40 NL/min∼200 NL/min 정도, 예비 공정의 공정 시간을 1800초 정도로 할 수 있다. 또한, 예비 공정의 공정 시간은, 기판(100)의 면내 온도가 대략 균일해지는 시간이면 좋고, 실험이나 시뮬레이션을 행함으로써 적절하게 결정한다.
예비 공정에 있어서의 액막의 온도는, 액체(101)가 자유 흐름 상태이기 때문에, 공급되는 액체(101)의 온도와 거의 동일해진다. 예컨대, 공급되는 액체(101)의 온도가 상온(20℃) 정도인 경우, 액막의 온도는 상온(20℃) 정도가 된다.
다음에, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 액막의 형성 공정이 실행된다. 액막의 형성 공정에 있어서는, 기판(100)의 회전수를, 높은 제거율이 얻어지는 액막의 두께(소정의 두께)가 형성되는 회전수(제1 회전수)가 되도록 한다. 예컨대, 제1 회전수는, 0 rpm∼100 rpm이다. 즉, 컨트롤러(10)는, 예비 공정 시의 회전수보다 적은 회전수로 기판(100)을 회전시킨다. 그리고, 도 4에 예시하는 바와 같이, 예비 공정에 있어서 공급되고 있던 액체(101)의 공급을 정지한다. 제1 회전수는, 원심력에 의해 액막의 두께가 불균일해지는 것을 억제할 수 있는 회전수이면 좋다. 또한, 액막의 형성 공정 동안, 냉각 가스(3a1)의 유량은, 예비 공정과 동일한 공급량으로 유지되고 있다. 이에 의해, 예비 공정에 있어서 기판(100)의 면내 온도를 대략 균일하게 한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 예비 공정부터 제1 회전수로 하여도 좋다. 이 경우, 액막 형성 공정에 있어서, 예비 공정과 동일한 회전수를 유지하도록 하면 좋다. 또한, 제2 회전수를 제1 회전수 이하의 회전수로 하여도 좋다.
또한, 예비 공정에서 액막의 형성 공정으로 이행할 때에, 액체(101)의 공급을 정지시킨 후, 예비 공정에 있어서 공급된 액체(101)를, 기판(100)을 고속으로 회전시킴으로써 배출하여도 좋다. 이 경우, 액체(101)를 배출 후, 기판(100)의 회전수를 균일한 두께의 액막이 유지되는 정도의 회전수(50 rpm) 이하, 또는 기판(100)의 회전을 정지시킨 후에, 소정의 양의 액체(101)를 기판(100)에 공급하면 좋다. 이와 같이 하면, 소정의 두께를 갖는 액막을 용이하게 형성할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 냉각 공정을 행할 때의 액막의 두께는, 30 ㎛∼1300 ㎛ 정도로 할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(10)는, 액체(101)의 공급량 및 기판(100)의 회전수를 제어하여, 기판(100)의 표면(100b) 위에 있는 액막의 두께를 30 ㎛∼1300 ㎛ 정도로 한다.
다음에, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 냉각 공정이 실행된다. 또한, 본 실시형태에서는, 냉각 공정 중, 과냉각 상태가 된 액체(101)의 동결이 시작되기 전까지의 동안을 「과냉각 공정」, 과냉각 상태의 액체(101)의 동결이 개시되어, 동결이 완전히 완료되기 전까지의 동안을 「동결 공정(고액상)」, 동결한 액체(101)를 더욱 냉각하여 균열을 생기게 하기까지의 동안을 「동결 공정(고상)」이라고 호칭한다. 과냉각 공정에서는, 기판(100)의 표면(100b)에 액체(101)만이 존재한다. 동결 공정(고액상)에서는, 기판(100)의 표면(100b)에, 액체(101)와 액체(101)가 동결한 것이 존재한다. 동결 공정(고상)에서는, 기판(100)의 표면(100b)에, 액체(101)가 동결한 것만이 존재한다.
또한, 고액상이란, 액체(101)와 액체(101)가 동결한 것이, 동시에 존재하고 있는 상태를 의미한다.
먼저, 과냉각 공정에서는, 기판(100)의 이면(100a)에 계속해서 공급되고 있는 냉각 가스(3a1)에 의해, 기판(100) 상의 액막의 온도가, 액막의 형성 공정에 있어서의 액막의 온도보다 더욱 내려가, 과냉각 상태가 된다.
여기서, 액체(101)의 냉각 속도가 지나치게 빨라지면 액체(101)가 과냉각 상태가 되지 않고, 곧바로 동결하여 버린다. 그 때문에, 컨트롤러(10)는, 기판(100)의 회전수, 냉각 가스(3a1)의 유량 및 액체(101)의 공급량 중 적어도 어느 하나를 제어함으로써, 기판(100)의 표면(100b)의 액체(101)가 과냉각 상태가 되도록 한다.
액체(101)가 과냉각 상태가 되는 제어 조건은, 기판(100)의 크기, 액체(101)의 점도, 냉각 가스(3a1)의 비열 등의 영향을 받는다. 그 때문에, 액체(101)가 과냉각 상태가 되는 제어 조건은, 실험이나 시뮬레이션을 행함으로써 적절하게 결정하는 것이 바람직하다.
과냉각 상태에 있어서는, 예컨대, 액막의 온도, 파티클 등의 오염물의 존재, 진동 등에 의해, 액체(101)의 동결이 개시된다. 예컨대, 파티클 등의 오염물이 존재하는 경우, 액체(101)의 온도(T)가, -35℃ 이상, -20℃ 이하가 되면 액체(101)의 동결이 개시된다.
과냉각 상태의 액체(101)의 동결이 개시되면, 과냉각 공정에서 동결 공정(고액상)으로 이행한다. 동결 공정(고액상)에 있어서는, 기판(100)의 표면(100b)에, 액체(101)와 액체(101)가 동결한 것이 존재한다. 전술한 바와 같이, 과냉각 상태의 액체(101)에 있어서는, 오염물이 동결 개시의 기점이 되는 경우가 있어, 오염물이 고체에 들어간다고 생각된다. 또한, 액체(101)가 고체로 변화하였을 때의 체적 변화에 따른 압력파나, 체적 증가에 따른 물리력 등에 의해, 기판(100)의 표면(100b)에 부착되어 있는 오염물이 분리된다고 생각된다. 그 때문에, 오염물이 고체에 들어가거나, 액체(101)의 일부가 동결하였을 때에 생긴 압력파나 물리력 등에 의해, 기판(100)의 표면(100b)에 부착되어 있는 오염물이 분리되거나 하여, 세정이 행해진다고 생각된다.
기판(100)의 표면(100b)의 액막이 완전히 동결하면, 동결 공정(고액상)에서 동결 공정(고상)으로 이행한다. 동결 공정(고상)에 있어서는, 기판(100)의 표면(100b)의 동결막의 온도가 더욱 저하한다. 여기서, 액체(101)에는, 주로, 물이 포함되어 있다. 그 때문에, 기판(100)의 표면(100b)의 액막이 완전히 동결하여 동결막이 형성되고, 동결막의 온도가 더욱 저하하면, 동결막의 체적이 축소하여 동결막에 응력이 발생한다.
이 경우, 예컨대, 동결막의 온도가 -50℃ 이하가 되면, 동결막에 균열이 발생한다. 동결막에 균열이 발생하면, 기판(100)의 표면(100b)에 부착되어 있던 오염물이, 기판(100)의 표면(100b)으로부터 더욱 분리되기 쉬워진다.
다음에, 동결막에 균열이 발생한 후에, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 해동 공정이 실행된다. 균열의 발생은, 예컨대, 도시하지 않는 센서 등에 의해 검출할 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 예시를 한 것은, 액체(101)와 액체(102)가 동일한 액체인 경우이다. 그 때문에, 도 4 및 도 5에 있어서는 액체(101)라고 기재하고 있다.
해동 공정에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 공급부(4b) 및 유량 제어부(4c)를 제어하여, 기판(100)의 표면(100b)에, 소정의 유량의 액체(101)를 공급한다. 또한, 액체(101)와 액체(102)가 다른 경우에는, 컨트롤러(10)가, 공급부(5b) 및 유량 제어부(5c)를 제어하여, 기판(100)의 표면(100b)에, 소정의 유량의 액체(102)를 공급한다.
또한, 컨트롤러(10)가, 유량 제어부(3c)를 제어하여, 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지시킨다. 또한, 컨트롤러(10)가, 구동부(2c)를 제어하여, 기판(100)의 회전수를 제3 회전수로 한다. 제3 회전수는, 예컨대, 200 rpm∼700 rpm이다. 기판(100)의 회전이 빨라지면, 액체(101)를 원심력으로 털어낼 수 있다. 그 때문에, 액체(101)를 기판(100)의 표면(100b)으로부터 배출할 수 있다. 이때, 기판(100)의 표면(100b)으로부터 분리된 오염물도 액체(101)와 함께 배출된다.
또한, 액체(101) 또는 액체(102)의 공급량은, 해동을 할 수 있는 것이면 특별히 한정은 없다. 또한, 기판(100)의 회전수는, 액체(101) 및 오염물이 배출할 수 있는 것이면 특별히 한정은 없다.
여기서, 전술한 바와 같이, 해동 공정에 있어서는, 냉각 가스(3a1)의 공급이 정지된다. 그 때문에, 냉각 가스(3a1)에 의해, 기판(100)이 직접 냉각되는 일은 없다. 그러나, 예비 공정, 액막의 형성 공정 및 냉각 공정에 있어서는, 냉각 가스(3a1)가 계속해서 공급되고 있기 때문에, 배치대(2a)가 냉각되어 있다. 이 경우, 해동 공정에 있어서 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지하였다고 해도, 어느 정도의 시간, 배치대(2a)의 온도는 낮은 채로 유지된다. 배치대(2a)의 온도가 낮으면, 복사에 의해, 기판(100)으로부터 배치대(2a)에 전해지는 열의 양이 증가하여, 기판(100)이 냉각되는 경우가 있다. 또한, 배치대에 의해 배치대의 주위의 공기가 냉각되고, 냉각된 공기에 의해 기판이 냉각되는 경우도 있다. 기판(100)이 냉각되면, 기판(100)의 표면(100b)이나 이면(100a)에, 분위기 중의 파티클 등이 든 결로가 발생할 우려가 있다. 결로가 발생하면, 오염이나 워터마크 등이 발생할 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 베이스(9b1)를 상승시킨다. 전술한 바와 같이, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이에는 척력이 발생하고 있기 때문에, 베이스(9b1)가 상승하면, 베이스(9a1)가 베이스(9b1)에 밀려 상승한다. 베이스(9a1)가 상승하면, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 상승하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리가 커진다. 이 경우의 거리는, 제2 거리에 상당하는 거리(L1)이다. 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리가 커지면, 배치대(2a)의 온도가 낮은 경우라도, 복사에 의해, 기판(100)으로부터 배치대(2a)에 전해지는 열의 양이 감소한다. 또한, 배치대에 의해 냉각된 공기에 의해 기판이 냉각되는 것을 억제한다. 그 때문에, 기판(100)이 냉각되어, 기판(100)의 표면(100b)이나 이면(100a)에 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기판(100)으로부터 배치대(2a)에 전해지는 열의 양이 감소하기 때문에, 해동 시간의 단축이 된다. 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리는, 예컨대, 10 ㎜ 이상으로 한다.
또한, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이는, 척력에 의해 연결되어 있다. 그 때문에, 베이스(9a1)가 배치대(2a)와 동시에 회전하여, 배치대(2a)의 회전 방향에 있어서의 베이스(9b1)의 위치가 고정되어 있는 경우라도, 베이스(9a1)의 위치, 나아가서는 기판(100)의 위치를 유지할 수 있다.
또한, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 베이스(9b1)를 상승시키는 타이밍은, 기판(100)의 표면(100b)에 액체(101)를 공급하기 전이어도 좋고, 후여도 좋다. 냉각 공정에 있어서, 배치대(2a)에 의해 냉각된 유지부(2a1)가 배치대(2a)에 얼어붙을 우려가 있다. 배치대(2a)의 표면 및 유지부(2a1)의, 배치대(2a)와 접촉하는 면에, 전술한 발액성의 막을 마련함으로써, 유지부(2a1)와 배치대(2a)가 얼어붙었다고 해도, 베이스(9b1)를 상승시켰을 때에, 유지부(2a1)와 배치대(2a)가 박리되기 쉽게 할 수 있다.
또한, 기판(100)의 표면(100b)에 액체(101)를 공급한 후에 베이스(9b1)를 상승시킴으로써, 유지부(2a1)가 배치대(2a)에 얼어붙었다고 해도 액체(101)에 의해 해동되어, 보다 원활하게 유지부(2a1)를 상승시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 베이스(9b1)를 상승시키는 타이밍은, 제3 회전수로 하기 전이어도 좋고, 후여도 좋다.
다음에, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 건조 공정이 실행된다.
건조 공정에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 공급부(4b) 및 유량 제어부(4c)를 제어하여, 액체(101)의 공급을 정지시킨다. 또한, 액체(101)와 액체(102)가 다른 액체의 경우에는, 컨트롤러(10)가, 공급부(5b) 및 유량 제어부(5c)를 제어하여, 액체(102)의 공급을 정지시킨다.
또한, 건조 공정에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 구동부(2c)를 제어하여, 기판(100)의 회전수를 제3 회전수보다 빠른 제4 회전수로 증가시킨다. 기판(100)의 회전이 빨라지면, 기판(100)의 건조를 신속하게 행할 수 있다. 또한, 기판(100)의 회전수는, 건조를 할 수 있는 것이면 특별히 한정은 없다.
또한, 건조 공정에 있어서는, 컨트롤러(10)가, 구동부(9b2)를 제어하여, 예컨대, 베이스(9b1)의 위치를 유지할 수 있다. 즉, 해동 공정에 있어서의 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 유지할 수 있다. 또한, 컨트롤러(10)는, 구동부(9b2)를 제어하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를, 해동 공정에 있어서의 거리보다 크게 하거나, 작게 하거나 할 수도 있다. 예컨대, 제1 거리보다 길고, 제2 거리와는 다른 제3 거리로 한다. 제3 거리는, 예컨대, 6 ㎜∼9 ㎜이다. 또는, 제2 거리보다 긴 거리로 하여도 좋다.
제1 거리, 제2 거리, 제3 거리를 제어하는 경우, 구동부(9b2)는, 실린더를 2개 갖는 에어 실린더로 하거나, 2개의 에어 실린더를 조합한 것, 에어 실린더와 서보 모터를 조합한 것으로 하면 좋다.
예컨대, 건조 공정에 있어서의 배치대(2a)의 온도가, 해동 공정에 있어서의 배치대(2a)의 온도와 그다지 변하지 않으면, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 유지할 수 있다. 건조 공정에 있어서의 배치대(2a)의 온도가, 해동 공정에 있어서의 배치대(2a)의 온도보다 높게 되어 있으면, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 작게 하여도 좋다. 건조된 기판(100)은, 도시하지 않는 반송 장치에 의해 반출된다. 그 때문에, 반송 장치에의 전달이 용이해지도록, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리를 제2 거리보다 긴 제4 거리로 하여도 좋다.
제1 거리, 제2 거리, 제4 거리를 제어하는 경우, 구동부(9b2)는, 실린더를 2개 갖는 에어 실린더로 하거나, 2개의 에어 실린더를 조합한 것, 에어 실린더와 서보 모터를 조합한 것으로 하면 좋다.
제1 거리, 제2 거리, 제3 거리, 제4 거리를 제어하는 경우, 구동부(9b2)는, 다단의 에어 실린더로 하거나, 에어 실린더를 복수 조합한 것, 에어 실린더와 서보 모터를 복수 조합한 것으로 하면 좋다.
동결 세정이 종료한 기판(100)은, 도시하지 않는 반송 장치에 의해, 케이스(6)의 도시하지 않는 반입 반출구를 통해, 케이스(6)의 외부에 반출된다.
이상과 같이 함으로써, 1회의 동결 세정 공정을 행할 수 있다. 또한, 동결 세정 공정은, 복수회 행할 수도 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 한쪽의 면(표면(100b))에 액막을 가지고 회전하고 있는 기판(100)의, 다른쪽의 면(이면(100a))에 냉각 가스(3a1)를 공급하는 냉각 공정과, 냉각 공정에 있어서 동결한 액체를 해동하는 해동 공정을 구비하고 있다. 그리고, 냉각 공정에 있어서, 기판(100)과, 기판(100)이 배치되는 배치대(2a) 사이의 거리를 제1 거리로 한다. 해동 공정에 있어서, 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지시키고, 거리를 제1 거리보다 긴 제2 거리로 한다.
또한, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 액체가 해동된 기판(100)을 건조시키는 건조 공정을 더 구비할 수 있다. 건조 공정에 있어서, 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지시키고, 상기 거리를 제2 거리, 또는, 제1 거리보다 길고, 제2 거리와는 다른 제3 거리로 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 건조시킨 기판(100)을 반출하는 반출 공정을 더 구비할 수 있다. 반출 공정에 있어서, 냉각 가스(3a1)의 공급을 정지시키고, 상기 거리를 제2 거리, 또는, 제2 거리보다 긴 제4 거리로 할 수 있다.
도 6은 다른 실시형태에 따른 이동부(19)를 예시하기 위한 모식도이다.
이동부(19)는, 배치대(2a)에 대한 복수의 유지부(2a1)의 위치, 나아가서는, 배치대(2a)에 대한 기판(100)의 위치를 이동시킨다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 이동부(19)는, 지지부(9a)와 승강부(19b)를 가질 수 있다.
승강부(19b)는, 예컨대, 전자석으로 할 수 있다. 예컨대, 케이스(6)의 바닥면에 전자석을 마련하고, 전자석에 전류를 흘림으로써 전술한 척력을 발생시켜, 베이스(9a1)를 상승시킬 수 있다. 전자석에 전류를 흘리는 것을 정지함으로써, 자기 중량에 의해 베이스(9a1)를 하강시킬 수 있다.
또한, 베이스(9a1)는, 승강부(19b)와 접촉하지 않는다. 베이스(9a1)가 승강부(19b)와 접촉하지 않도록 하기 위해서는, 「t3＞t1+t2」를 만족하도록 하면 좋다.
이 경우, t3은 승강부(19b)의 상면부터 배치대(2a)의 상면까지의 거리, t1은 지주(9a2)의 길이, t2는 베이스(9a1)의 두께이다.
전자석의 극성은, 흐르는 전류의 방향과, 코일의 권취 방향에 의해 결정되기 때문에, 흐르는 전류의 방향을 전환하여 인력을 발생시키고, 인력과 자기 중량에 의해 베이스(9a1)를 하강시킬 수도 있다. 또한, 전술한 구동부(9b2)를 더 마련하여, 전자석을 승강시키도록 하여도 좋다.
도 7은 다른 실시형태에 따른 이동부(29)를 예시하기 위한 모식도이다.
이동부(29)는, 배치대(2a)에 대한 복수의 유지부(2a1)의 위치, 나아가서는, 배치대(2a)에 대한 기판(100)의 위치를 이동시킨다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 이동부(29)는, 지지부(9a)와 승강부(29b)를 가질 수 있다.
승강부(29b)는, 예컨대, 베이스(29b1)와 구동부(9b2)를 가질 수 있다.
베이스(29b1)는, 예컨대, 기부(29b1a)와 지지 부재(29b1b)를 가질 수 있다.
기부(29b1a)는, 판형을 나타내고, 케이스(6)의 내부에 마련할 수 있다. 기부(29b1a)의 평면 형상이나 평면 치수는, 예컨대, 전술한 베이스(9b1)의 평면 형상이나 평면 치수와 동일하다고 할 수 있다.
지지 부재(29b1b)는, 기부(29b1a)의 베이스(9a1)측의 면에 복수 마련할 수 있다. 복수의 지지 부재(29b1b)는, 베이스(9a1)에 접촉시킬 수 있다. 지지 부재(29b1b)는, 회전 가능하게 마련된 볼을 가지고, 볼이 베이스(9a1)에 접촉하는 것으로 할 수 있다. 지지 부재(29b1b)는, 예컨대, 프리 볼 베어링, 볼 캐스터, 볼 롤러 등으로 할 수 있다.
본 실시형태에 따른 이동부(29)에 있어서는, 기부(29b1a)가 상승하면, 베이스(9a1)가, 복수의 지지 부재(29b1b)를 통해 기부(29b1a)에 밀린다. 그 때문에, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 상승하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리가 커진다. 기부(29b1a)가 하강하면, 베이스(9a1)가 자기 중량에 의해 하강한다. 베이스(9a1)가 하강하면, 복수의 유지부(2a1)에 유지된 기판(100)이 하강하여, 기판(100)과 배치대(2a) 사이의 거리가 작아진다.
지지 부재(29b1b)의, 베이스(9a1)에 접촉하는 부분은, 회전 가능한 볼이기 때문에, 베이스(9a1)가 배치대(2a)와 함께 회전하여, 배치대(2a)의 회전 방향에 있어서의 기부(29b1a)의 위치가 고정되어 있는 경우라도, 베이스(9a1)의 위치, 나아가서는 기판(100)의 위치를 유지할 수 있다.
복수의 지지 부재(29b1b)와 베이스(9a1)를 접촉시키면, 베이스(9a1)의 상승 동작을 안정시킬 수 있다. 단, 파티클이나 진동의 발생을 고려하면, 베이스(9b1)와 베이스(9a1) 사이를, 척력에 의해 연결하는 것이 바람직하다.
도 8은 다른 실시형태에 따른 유지부(2a1a)를 예시하기 위한 모식도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 전술한 유지부(2a1) 대신에, 유지부(2a1a)를 마련할 수 있다. 예컨대, 유지부(2a1a)는, 유지부(2a1)의 배치대(2a)측의 면에, 적어도 하나의 볼록부(2a1b)(제2 발액부의 일례에 상당한다)를 더한 것으로 할 수 있다. 볼록부(2a1b)는, 배치대(2a)보다 액체(101)를 튕겨내기 쉬운 성질(발액성)을 가지고 있다. 볼록부(2a1b)는, 예컨대, 전술한 발액성을 갖는 재료를 포함하고 있다.
볼록부(2a1b)가 마련되어 있으면, 유지부(2a1a)와 배치대(2a)의 접촉 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 유지부(2a1a)와 배치대(2a)가 얼어붙었다고 해도, 베이스(9b1)를 상승시켰을 때에, 유지부(2a1a)와 배치대(2a)가 박리되기 쉬워진다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 배치대(2a)의 표면에, 발액부(2a3)(제1 발액부의 일례에 상당한다)를 더 마련할 수 있다. 발액부(2a3)는, 막형을 나타내고, 전술한 발액성을 갖는 재료를 포함하고 있다. 배치대(2a)의 표면에, 발액부(2a3)가 마련되어 있으면, 베이스(9b1)를 상승시켰을 때에, 유지부(2a1a)와 배치대(2a)가 더욱 박리되기 쉬워진다.
도 9는 다른 실시형태에 따른 발액부(2a4)(제3 발액부의 일례에 상당한다) 및 발액부(2a5)(제4 발액부의 일례에 상당한다)를 예시하기 위한 모식도이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 배치대(2a)의 표면에, 발액부(2a3)(제1 발액부의 일례에 상당한다)를 마련할 수 있다. 또한, 유지부(2a1)의 배치대(2a)측의 면에 발액부(2a4)를 마련할 수 있다. 발액부(2a4)는, 판형을 나타내고, 배치대(2a)측의 면에 볼록부(2a4a)를 갖는다. 볼록부(2a4a)는, 발액부(2a4)의 둘레 가장자리의 근방에 마련할 수 있다. 볼록부(2a4a)는, 환형을 나타내는 것으로 할 수 있다. 발액부(2a4)는, 배치대(2a)보다 액체(101)를 튕겨내기 쉬운 성질(발액성)을 가지고 있다. 발액부(2a4)는, 예컨대, 전술한 발액성을 갖는 재료를 포함하고 있다.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 배치대(2a)의 표면에, 볼록형을 나타내는 발액부(2a5)를 마련할 수 있다. 발액부(2a5)는, 예컨대, 발액부(2a4)와 대향하는 위치에 마련할 수 있다. 발액부(2a4) 및 발액부(2a5)는, 적어도 어느 하나가 마련되도록 할 수 있다. 발액부(2a5)는, 환형을 나타내는 것으로 할 수 있다. 발액부(2a5)는, 배치대(2a)보다 액체(101)를 튕겨내기 쉬운 성질(발액성)을 가지고 있다. 발액부(2a5)는, 예컨대, 전술한 발액성을 갖는 재료를 포함하고 있다.
발액부(2a4) 및 발액부(2a5)를 마련하는 경우에는, 예비 공정, 액막형성 공정, 냉각 공정에 있어서, 발액부(2a4)의 볼록부(2a4a)가 마련되지 않은 부분과, 발액부(2a5) 사이에, 액체(101)와 배치대(2a)의 표면의 접촉각 이상의 높이(예컨대, 5 ㎜ 이상)의 간극이 마련되도록 한다. 예컨대, 승강부(9b)에 의해, 발액부(2a4)를 들어올려, 발액부(2a4)의 볼록부(2a4a)가 마련되지 않은 부분과, 발액부(2a5) 사이에, 5 ㎜ 이상의 간극이 마련되도록 한다. 또한, 발액부(2a4)나 볼록부(2a4a)는 발액 표면이기 때문에, 접촉각은, 90°이상이 된다. 그 때문에, 부착된 액체는 적으면 거의 구형, 많으면 중력과 비중의 관계로 결정되는 어떤 두께의 타원형(막형)이 된다. 이 액체의 두께가 접촉각의 높이이다.
해동 공정 및 건조 공정에 있어서는, 발액부(2a4)의 볼록부(2a4a)가 마련되지 않은 부분과, 발액부(2a5) 사이에, 더욱 큰 간극이 마련되도록 한다. 예컨대, 발액부(2a4)의 볼록부(2a4a)가 마련되지 않은 부분과, 발액부(2a5) 사이에, 10 ㎜ 이상의 간극이 마련되도록 한다.
이상과 같이 하면, 예비 공정, 액막 형성 공정, 냉각 공정에 있어서, 유지부(2a1)가 배치대(2a)의 표면에 직접 접촉하지 않기 때문에, 유지부(2a1)가 배치대(2a)에 얼어붙는 것을 억제할 수 있다.
예비 공정이나 액막의 형성 공정에 있어서, 액체(101)가, 기판(100)으로부터 유지부(2a1)를 타고 배치대(2a)측으로 흘렀다고 해도, 발액부(2a4)가 마련되어 있기 때문에, 배치대(2a)의 표면에 액체(101)가 도달하는 것을 억제할 수 있다.
이 경우, 유지부(2a1)와 배치대(2a)의 표면 사이의 간극에 액체(101)가 유입되었다고 해도, 발액부(2a4)의 볼록부(2a4a)가 마련되지 않은 부분과, 발액부(2a5) 사이의 간극은 5 ㎜ 이상 있기 때문에, 이 간극에 액체(101)가 머무는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 액체(101)가, 이 간극에 있어서 얼어붙는 것을 억제할 수 있다. 또한, 배치대(2a)의 표면에 5 ㎜ 이하의 얼음이 형성되었다고 해도, 그 얼음에 의해 유지부(2a1)와 배치대(2a)가 접합되는 일이 없다.
또한, 배치대(2a)의 표면 및 유지부(2a1)의 배치대(2a)측에 막형의 발액부(2a3)(제1 발액부의 일례에 상당한다)를 마련하고, 동결 세정 공정에 있어서, 배치대(2a)의 표면에 마련된 발액부(2a3)와, 유지부(2a1)의 면에 마련된 발액부(2a3) 사이에 5 ㎜ 이상의 간극이 마련되도록 하여도 좋다.
이상, 실시형태에 대해서 예시를 하였다. 그러나, 본 발명은 이들 기술에 한정되는 것이 아니다.
전술한 실시형태에 관해서, 당업자가 적절하게 설계 변경을 더한 것도, 본 발명의 특징을 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.
예컨대, 기판 처리 장치(1)가 구비하는 각 요소의 형상, 치수, 수, 배치 등은, 예시를 한 것에 한정되는 것이 아니며 적절하게 변경할 수 있다.
예컨대, 전술한 실시형태에 있어서는, 냉각액을 기화시킴으로써 냉각 가스(3a1)를 생성하는 냉각액부(3a)로 하였지만, 예컨대, 냉각액부는, 상온의 가스를 칠러 순환에 의해 냉각하는 것이어도 좋다.
예컨대, 동결 공정(고상)은, 동결막에 금이 가기 전에 해동 공정을 행하도록 하여도 좋다.
예컨대, 동결 공정(고액상) 후, 동결 공정(고상)을 실행하는 일없이, 해동 공정을 행하도록 하여도 좋다.
예컨대, 해동 공정 및 건조 공정에 있어서, 기판(100)에 결로가 발생하지 않는 범위에서, 냉각 가스의 공급을 유지하여도 좋다. 이와 같이 함으로써, 동결 세정 처리의 시간을 단축할 수 있다.
예컨대, 도 9에 나타낸 실시형태에 있어서, 볼록부(2a4a)를 마련하지 않고, 볼록부(2a5)만을 마련하도록 하여도 좋다.
또한, 높이 방향에 있어서, 볼록부(2a4a) 및 볼록부(2a5)의, 서로의 선단부의 일부가 오버랩하도록 하여도 좋다. 이 경우, 볼록부(2a5)의 높이를, 액체(101)와 배치대(2a)의 표면의 접촉각 이상의 높이(예컨대, 5 ㎜ 이상)로 하고, 오버랩하는 길이도 접촉각 이상의 길이로 함으로써, 래버린스 구조가 되도록 할 수 있다. 래버린스 구조로 하면, 유지부(2a1)와 배치대(2a)의 사이에 액체(101)가 보다 들어가지 않도록 할 수 있다. 그 때문에, 유지부(2a1)가 배치대(2a)에 얼어붙는 것을 보다 억제할 수 있다.
예컨대, 볼록부(2a4a) 및 볼록부(2a5)의 형상은, 환형에 한정되지 않는다. 예컨대, 볼록부(2a4a)는, 도트형 또는 파형을 나타낼 수 있다. 이 경우, 볼록부(2a5)의 도트형 또는 파형을 나타내는 부분의 밑에 환형의 부분을 마련한다. 그리고, 환형의 부분의 두께가 5 ㎜ 이상 있으면 좋다. 또한, 볼록부(2a4a)의 도트는, 발액부(2a4)의 둘레 가장자리를 둘러싸도록 마련된다. 그리고, 볼록부(2a4a)의 도트와 도트 사이에 형성된 간극에 볼록부(2a5)의 도트가 위치하도록 배치하면 좋다.
1 기판 처리 장치, 2 배치부, 2a 배치대, 2a1 유지부, 3 냉각부, 3a1 냉각 가스, 4 제1 액체 공급부, 5 제2 액체 공급부, 6 케이스, 7 송풍부, 8 배기부, 9 이동부, 9a 지지부, 9a1 베이스, 9a2 지주, 9b 승강부, 9b1 베이스, 9b2 구동부, 10 컨트롤러, 19 이동부, 19b 승강부, 29 이동부, 29b 승강부, 29b1 베이스, 29b1a 기부, 29b1b 지지 부재, 100 기판, 101 액체, 102 액체

Claims (15)

  1. 기판 처리 장치로서,
    회전 가능하게 마련된 배치대와,
    상기 배치대의 한쪽에 마련되며, 기판을 유지하는 복수의 유지부와,
    상기 기판의, 상기 배치대측과는 반대측의 면에 응고점보다 높은 온도의 액체를 공급하는 액체 공급부와,
    상기 배치대와 상기 기판 사이의 공간에, 냉각 가스를 공급하는 냉각부와,
    상기 배치대와 상기 복수의 유지부에 유지된 기판 사이의 거리를 변화시키는 이동부와,
    상기 냉각부와 상기 이동부를 제어하는 컨트롤러
    를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    적어도 상기 기판 상의 상기 액체를 응고점보다 높은 온도로부터 과냉각 상태로 하는 과냉각 공정 및 과냉각 상태로부터 동결이 완료하기까지의 동안의 동결 공정(고액상)을 갖는 냉각 공정을 실행하며, 상기 냉각 공정 후에 해동 공정을 실행하고,
    상기 냉각 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 제1 거리로 하고,
    상기 해동 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리로 하는 것인 기판 처리 장치.
  2. 기판 처리 장치로서,
    회전 가능하게 마련된 배치대와,
    상기 배치대의 한쪽에 마련되며, 기판을 유지하는 복수의 유지부와,
    상기 기판의, 상기 배치대측과는 반대측의 면에 응고점보다 높은 온도의 액체를 공급하는 액체 공급부와,
    상기 배치대와 상기 기판 사이의 공간에, 냉각 가스를 공급하는 냉각부와,
    상기 배치대와 상기 복수의 유지부에 유지된 기판 사이의 거리를 변화시키는 이동부와,
    상기 냉각부와 상기 이동부를 제어하는 컨트롤러
    를 구비하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 냉각부를 제어하여, 상기 냉각 가스의 공급을 행하는 제1 공정과, 상기 냉각 가스의 공급을 정지시키는 제2 공정을 전환하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 공정에 있어서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 제1 거리로 하고,
    상기 제2 공정에서, 상기 이동부를 제어하여, 상기 거리를 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리로 하는 것인 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 복수의 유지부가 마련된 지지부와,
    상기 지지부와 척력에 의해 연결되어, 상기 지지부를 승강 가능한 승강부
    를 갖는 것인 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부는, 자성을 갖는 제1 베이스를 가지고,
    상기 승강부는, 상기 제1 베이스와 대향하며, 상기 제1 베이스와 동일한 극성의 자성을 갖는 제2 베이스를 갖는 것인 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    막형(膜狀)을 나타내며, 상기 배치대의 표면 및 상기 유지부의 상기 배치대측 중 적어도 어느 하나에 마련되고, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제1 발액부
    를 더 구비한 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배치대의 표면에 마련된 상기 제1 발액부와 상기 유지부의 상기 배치대측에 마련된 상기 제1 발액부 사이에는, 5 ㎜ 이상의 간극이 마련되어 있는 것인 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    볼록형을 나타내며, 상기 유지부의 상기 배치대측에 마련되고, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제2 발액부
    를 더 구비한 기판 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    볼록형을 나타내며, 상기 유지부의 상기 배치대측에 마련되고, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제2 발액부
    를 더 구비한 기판 처리 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    볼록형을 나타내며, 상기 유지부의 상기 배치대측에 마련되고, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제2 발액부
    를 더 구비한 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유지부의 상기 배치대측에 마련되며, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제3 발액부와,
    상기 배치대의 표면에 마련되며, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제4 발액부
    를 더 구비하고,
    상기 제3 발액부는, 판형을 나타내며, 상기 배치대측의 면에 볼록부를 가지고,
    상기 제4 발액부는, 볼록형을 나타내며, 상기 제3 발액부와 대향하고 있는 것인 기판 처리 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 유지부의 상기 배치대측에 마련되며, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제3 발액부와,
    상기 배치대의 표면에 마련되며, 상기 배치대보다 상기 액체를 튕겨내기 쉬운 제4 발액부
    를 더 구비하고,
    상기 제3 발액부는, 판형을 나타내며, 상기 배치대측의 면에 볼록부를 가지고,
    상기 제4 발액부는, 볼록형을 나타내며, 상기 제3 발액부와 대향하고 있는 것인 기판 처리 장치.
  12. 한쪽의 면에 액막을 가지고 회전하는 기판의, 다른쪽의 면에 냉각 가스를 공급하여 액체를 동결시키는 냉각 공정과,
    상기 냉각 공정에 있어서 동결한 액체를 해동하는 해동 공정
    을 구비하고,
    상기 냉각 공정에 있어서, 상기 기판과 상기 기판이 배치되는 배치대 사이의 거리를 제1 거리로 하고,
    상기 해동 공정에 있어서, 상기 거리를 상기 제1 거리보다 긴 제2 거리로 하는 것인 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 해동 공정에 있어서, 상기 냉각 가스의 공급을 정지시키는 것인 기판 처리 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 액체가 해동된 기판을 건조시키는 건조 공정
    을 더 구비하고,
    상기 건조 공정에 있어서, 상기 냉각 가스의 공급을 정지시키고, 상기 거리를 상기 제2 거리, 또는, 상기 제1 거리보다 길고 상기 제2 거리와는 다른 제3 거리로 하는 것인 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 건조시킨 기판을 반출하는 반출 공정
    을 더 구비하고,
    상기 반출 공정에 있어서, 상기 냉각 가스의 공급을 정지시키고, 상기 거리를 상기 제2 거리, 또는, 상기 제2 거리보다 긴 제4 거리로 하는 것인 기판 처리 방법.
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