KR20220088339A - 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

[과제] 본원 명세서에 개시되는 기술은, 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 세정액이, 세정 노즐 내에 잔존하는 것을 억제하기 위한 기술이다.
[해결 수단] 본원 명세서에 개시되는 기술에 관한 기판 세정 방법은, 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 기판 세정 방법으로서, 기판을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 기판의 하면에, 세정 노즐을 통해 세정액을 공급하는 공정과, 세정액을 공급하는 공정 후, 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 세정 노즐 내를 흡인하는 공정을 구비한다.

Description

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치{SUBSTRATE CLEANING METHOD AND SUBSTRATE CLEANING APPARATUS}
본원 명세서에 개시되는 기술은, 기판을 세정하는 기술에 관한 것이다. 세정을 포함하는 처리의 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 flat panel display(FPD)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 세라믹 기판, 전계 방출 디스플레이(field emission display, 즉, FED)용 기판, 또는, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
기판 처리 장치에 있어서 기판을 유지하는 방법으로서, 베르누이의 원리를 이용하여 기판을 비(非)접촉으로 유지하는 베르누이 척이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).
기판 처리 장치에 있어서, 베르누이 척으로 유지된 기판을 세정할 때, 기판의 상면에 더하여 하면에도 세정액을 토출하여 기판을 세정하는 경우가 있다.
일본국 특허공개 2016-149420호 공보
기판의 하방에 배치된 세정 노즐을 이용하여 기판의 하면에 세정액을 토출하는 세정 방법에서는, 세정 공정 후, 세정 노즐 내에 세정액이 잔존하는 경우가 있다. 세정 노즐 내에 잔존한 세정액은, 후의 처리 공정에 있어서 기판에 부착되는 파티클의 원인 등이 될 수 있기 때문에, 적절히 제거되는 것이 바람직하다.
본원 명세서에 개시되는 기술은, 이상으로 기재된 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 세정액이, 세정 노즐 내에 잔존하는 것을 억제하기 위한 기술이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제1의 양태인 기판 세정 방법은, 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 기판 세정 방법으로서, 상기 기판을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 상기 기판의 하면에, 세정 노즐을 통해 세정액을 공급하는 공정과, 상기 세정액을 공급하는 공정 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정을 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제2의 양태인 기판 세정 방법은, 제1의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 기판의 상기 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 전에, 상기 기판의 상면에 약액을 공급하는 공정과, 상기 약액을 공급하는 공정 동안, 및, 상기 기판의 상기 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 동안에, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 기판의 상기 하면에 기체 노즐을 통해 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고, 상기 기체 노즐을 통해 공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제3의 양태인 기판 세정 방법은, 제2의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 기체 노즐은 상기 세정 노즐과 공통의 노즐이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제4의 양태인 기판 세정 방법은, 제1 내지 3 중 어느 하나의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정 동안에, 상기 기판의 상면에 상기 세정액을 공급하는 공정을 추가로 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제5의 양태인 기판 세정 방법은, 제1 내지 4 중 어느 하나의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 기판의 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 동안에, 상기 기판의 상면에 상기 세정액을 공급하는 공정을 추가로 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제6의 양태인 기판 세정 방법은, 제1 내지 5 중 어느 하나의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정 후에, 상기 기판을 건조시키는 공정을 추가로 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제7의 양태인 기판 세정 방법은, 제6의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 세정 노즐 내의 흡인이, 상기 기판을 건조시키는 공정에 있어서도 행해지고, 상기 기판을 건조시키는 공정에서는, 상기 기판의 회전수, 및, 상기 세정 노즐 내의 흡인량 중 적어도 하나를 제어함으로써, 상기 기판과 상기 유지면 사이의 공간에 있어서의 압력이 미리 정해진 범위 내로 조정된다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제8의 양태인 기판 세정 방법은, 제6 또는 7의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 기판을 건조시키는 공정은, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 상기 기판을 회전시키지 않고 행해지고, 상기 기판을 건조시키는 공정 동안에, 상기 기판의 상기 하면에 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고, 공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제9의 양태인 기판 세정 방법은, 제6 또는 7의 양태인 기판 세정 방법에 관련하여, 상기 기판을 건조시키는 공정은 복수 회 행해지고, 상기 기판을 건조시키는 공정은, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 상기 기판을 회전시키지 않고 행해진 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지된 상태에서, 상기 기판을 회전시켜 행해지고, 상기 기판을 회전시키지 않고 건조시키는 공정 동안에, 상기 기판의 상기 하면에 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고, 공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제10의 양태인 기판 세정 장치는, 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서, 상기 기판을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 상기 기판의 하면에, 세정 노즐을 통해 세정액을 공급하는 수단과, 상기 세정액이 공급된 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 수단을 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술 중 적어도 제1, 10의 양태에 의하면, 베르누이 척으로 기판을 유지하고 있는 경우에, 기판의 하면에 위치하는 세정 노즐 내에 세정액이 잔존하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본원 명세서에 개시되는 기술에 관련되는 목적과, 특징과, 국면과, 이점은, 이하에 나타내어지는 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 더욱 명백하게 된다.
도 1은, 실시의 형태에 관한, 기판 처리 장치의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도 1에 예가 나타내어진 제어부의 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시의 형태에 관한, 처리 유닛의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 스핀 척의 주된 구성의 예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 기판 처리 장치의 동작 중, 처리 유닛에 있어서의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 6은, 기판 처리의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 7은, 기판 처리의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 8은, 기판 처리의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 9는, 기판 처리의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 실시의 형태에 대해 설명한다. 이하의 실시의 형태에서는, 기술의 설명을 위해 상세한 특징 등도 나타내어지는데, 그들은 예시이며, 실시의 형태가 실시 가능해지기 위해 그들 전부가 반드시 필수의 특징은 아니다.
또한, 도면은 개략적으로 나타내어지는 것이며, 설명의 편의를 위해, 적절히, 구성의 생략, 또는, 구성의 간략화가 도면에 있어서 이루어지는 것이다. 또, 상이한 도면에 각각 나타내어지는 구성 등의 크기 및 위치의 상호 관계는, 반드시 정확하게 기재되는 것은 아니며, 적절히 변경될 수 있는 것이다. 또, 단면도가 아닌 평면도 등의 도면에 있어서도, 실시의 형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해, 해칭이 붙여지는 경우가 있다.
또, 이하에 나타내어지는 설명에서는, 동일한 구성요소에는 같은 부호를 붙여 도시하고, 그들의 명칭과 기능에 대해서도 동일한 것으로 한다. 따라서, 그들에 대한 상세한 설명을, 중복을 피하기 위해 생략하는 경우가 있다.
또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 어느 구성요소를 「구비하다」, 「포함하다」 또는 「갖는다」 등으로 기재되는 경우, 특별히 언급하지 않는 한은, 다른 구성요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「제1의」 또는 「제2의」 등의 서수가 이용되는 경우가 있어도, 이러한 용어는, 실시의 형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해 편의상 이용되는 것이며, 이들 서수에 의해 발생할 수 있는 순서 등에 한정되는 것은 아니다.
또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서의, 상대적 또는 절대적인 위치 관계를 나타내는 표현, 예를 들면, 「일 방향으로」, 「일 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 또는 「동축」 등은, 특별히 언급하지 않는 한은, 그 위치 관계를 엄밀하게 나타내는 경우, 및, 공차 또는 같은 정도의 기능이 얻어지는 범위에 있어서 각도 또는 거리가 변위하고 있는 경우를 포함하는 것으로 한다.
또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」, 「측」, 「바닥」, 「표」 또는 「이」 등의 특정의 위치 또는 방향을 의미하는 용어가 이용되는 경우가 있어도, 이러한 용어는, 실시의 형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해 편의상 이용되는 것이며, 실제로 실시될 때의 위치 또는 방향과는 관계하지 않는 것이다.
또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「…의 상면」 또는 「…의 하면」 등으로 기재되는 경우, 대상이 되는 구성요소의 상면 자체 또는 하면 자체에 더하여, 대상이 되는 구성요소의 상면 또는 하면에 다른 구성요소가 형성된 상태도 포함하는 것으로 한다. 즉, 예를 들면, 「갑의 상면에 설치되는 을」이라고 기재되는 경우, 갑과 을 사이에 다른 구성요소 「병」이 개재되는 것을 방해하는 것은 아니다.
＜실시의 형태＞
이하, 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치에 대해 설명한다.
＜기판 처리 장치의 구성에 대해＞
도 1은, 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치(1)의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 로드 포트(601)와, 인덱서 로봇(602)과, 센터 로봇(603)과, 제어부(90)와, 적어도 1개의 처리 유닛(600)(도 1에 있어서는 4개의 처리 유닛)을 구비한다.
처리 유닛(600)은, 기판 처리에 이용할 수 있는 매엽식의 장치이며, 구체적으로는, 기판(W)에 부착되어 있는 유기물을 제거하는 처리를 행하는 장치이다. 기판(W)에 부착되어 있는 유기물은, 예를 들면, 사용이 끝난 레지스트 막이다. 당해 레지스트 막은, 예를 들면, 이온 주입 공정용의 주입 마스크로서 이용된 것이다.
또한, 처리 유닛(600)은, 챔버(180)를 가질 수 있다. 그 경우, 챔버(180) 내의 분위기를 제어부(90)에 의해 제어함으로써, 처리 유닛(600)은, 원하는 분위기 중에 있어서의 기판 처리를 행할 수 있다.
제어부(90)는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 각각의 구성(후술의 셔터(50C), 조정 밸브(56), 조정 밸브(62), 조정 밸브(111), 조정 밸브(112), 조정 밸브(113), 회전 구동원(152A), 회전 구동원(160A), 회전 구동부(193) 등)의 동작을 제어할 수 있다. 캐리어(C)는, 기판(W)을 수용하는 수용기이다. 또, 로드 포트(601)는, 복수의 캐리어(C)를 유지하는 수용기 유지 기구이다. 인덱서 로봇(602)은, 로드 포트(601)와 기판 재치(載置)부(604) 사이에서 기판(W)을 반송할 수 있다. 센터 로봇(603)은, 기판 재치부(604) 및 처리 유닛(600) 사이에서 기판(W)을 반송할 수 있다.
이상의 구성에 의해, 인덱서 로봇(602), 기판 재치부(604) 및 센터 로봇(603)은, 각각의 처리 유닛(600)과 로드 포트(601) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 기구로서 기능한다.
미처리 기판(W)은 캐리어(C)로부터 인덱서 로봇(602)에 의해 꺼내진다. 그리고, 미처리 기판(W)은, 기판 재치부(604)를 통해 센터 로봇(603)에 수도(受渡)된다.
센터 로봇(603)은, 당해 미처리 기판(W)을 처리 유닛(600)에 반입한다. 그리고, 처리 유닛(600)은 기판(W)에 대해 처리를 행한다.
처리 유닛(600)에 있어서 처리가 끝난 기판(W)은, 센터 로봇(603)에 의해 처리 유닛(600)으로부터 꺼내진다. 그리고, 처리가 끝난 기판(W)은, 필요에 따라 다른 처리 유닛(600)을 경유한 후, 기판 재치부(604)를 통해 인덱서 로봇(602)에 수도된다. 인덱서 로봇(602)은, 처리가 끝난 기판(W)을 캐리어(C)에 반입한다. 이상에 의해, 기판(W)에 대한 처리가 행해진다.
도 2는, 도 1에 예가 나타내어진 제어부(90)의 구성의 예를 나타내는 도면이다. 제어부(90)는, 전기 회로를 갖는 일반적인 컴퓨터에 의해 구성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 제어부(90)는, 중앙 연산 처리 장치(central processing unit, 즉, CPU)(91), 리드 온리 메모리(read only memory, 즉, ROM)(92), 랜덤 액세스 메모리(random access memory, 즉, RAM)(93), 기록 장치(94), 입력부(96), 표시부(97) 및 통신부(98)와, 이들을 서로 접속하는 버스 라인(95)을 구비한다.
ROM(92)은 기본 프로그램을 저장하고 있다. RAM(93)은, CPU(91)가 소정의 처리를 행할 때의 작업 영역으로서 이용된다. 기록 장치(94)는, 플래시 메모리 또는 하드 디스크 장치 등의 불휘발성 기록 장치에 의해 구성되어 있다. 입력부(96)는, 각종 스위치 또는 터치 패널 등에 의해 구성되어 있으며, 사용자로부터 처리 레시피 등의 입력 설정 지시를 받는다. 표시부(97)는, 예를 들면, 액정 표시 장치 및 램프 등에 의해 구성되어 있으며, CPU(91)의 제어 아래, 각종의 정보를 표시한다. 통신부(98)는, local area network(LAN) 등을 통한 데이터 통신 기능을 갖는다.
기록 장치(94)에는, 도 1의 기판 처리 장치(1)에 있어서의 각각의 구성의 제어에 대한 복수의 모드가 미리 설정되어 있다. CPU(91)가 처리 프로그램(94P)을 실행함으로써, 상기의 복수의 모드 중 1개의 모드가 선택되고, 당해 모드로 각각의 구성이 제어된다. 또한, 처리 프로그램(94P)은, 외부의 기록 매체에 기록되어 있어도 된다. 이 기록 매체를 이용하면, 제어부(90)에 처리 프로그램(94P)을 인스톨할 수 있다. 또, 제어부(90)가 실행하는 기능의 일부 또는 전부는, 반드시 소프트웨어에 의해 실현될 필요는 없으며, 전용의 논리 회로 등의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
도 3은, 본 실시의 형태에 관한 처리 유닛(600)의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한, 구성을 이해하기 쉽게 하는 관점에서, 당해 도면에 있어서는, 일부의 구성요소가 생략, 또는, 간략화되어 나타내어지는 경우가 있다.
처리 유닛(600)은, 기판(W)에 대해, 처리용 액체(즉, 약액, 세정액 또는 린스액을 포함하는 처리액) 또는 가스를 이용하는 유체 처리, 자외선 등의 전자파를 이용하는 처리, 또는, 물리 세정 처리(예를 들면, 브러시 세정 또는 스프레이 노즐 세정 등) 등의 각종의 처리(세정 처리 또는 에칭 처리 등)를 행한다.
도 3에 예가 나타내어지는 바와 같이, 처리 유닛(600)은, 내부 공간을 갖는 상자형의 처리실(50)과, 처리실(50) 내에서 1장의 기판(W)을 수평 자세로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선(Z1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(51)과, 기판(W)의 회전축선(Z1) 둘레로 스핀 척(51)을 둘러싸는 통 형상의 처리 컵(511)을 구비한다.
처리실(50)은, 상자 형상의 격벽(50A)에 의해 둘러싸여 있다. 격벽(50A)에는, 처리실(50) 내에 기판(W)을 반출입하기 위한 개구부(50B)가 형성되어 있다.
개구부(50B)는, 셔터(50C)에 의해 개폐된다. 셔터(50C)는, 셔터 승강 기구(여기에서는, 도시하지 않음)에 의해, 개구부(50B)를 덮는 닫힌 위치(도 3에 있어서 이점쇄선으로 나타내어진다)와, 개구부(50B)를 개방하는 열린 위치(도 3에 있어서 실선으로 나타내어진다) 사이에서 승강되어진다.
기판(W)의 반출입 시에는, 센터 로봇(603)이, 개구부(50B)를 통해 처리실(50) 내에 로봇 핸드를 이용하여 액세스한다. 이에 의해, 스핀 척(51)의 상면에 미처리 기판(W)을 배치시키거나, 또는, 스핀 척(51)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 제거하거나 할 수 있다.
도 3에 예가 나타내어지는 바와 같이, 스핀 척(51)은, 기판(W)의 하면에 대향하는 플레이트(101)와, 플레이트(101)의 하면에 연결되는 회전축(192)과, 회전축(192)을 회전축선(Z1) 둘레로 회전시키는 회전 구동부(193)를 구비한다.
도 3에 예가 나타내어지는 바와 같이, 처리 유닛(600)은, 스핀 척(51)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 향하여 약액을 토출하는 약액 노즐(52)과, 약액 노즐(52)이 선단에 장착되어 있는 약액 아암(152)과, 약액 공급원(여기에서는, 도시하지 않음)으로부터의 약액을 약액 노즐(52)로 안내하는 약액 공급 배관(54)과, 약액 공급 배관(54)의 내부를 개폐하는 조정 밸브(56)를 구비한다.
약액 아암(152)은, 회전 구동원(152A)과, 일단에 장착된 회전 구동원(152A)에 의해 회전 가능하고, 또한, 타단에 약액 노즐(52)이 장착된 아암부(152B)를 구비한다.
약액 아암(152)은, 회전 구동원(152A)에 의해 아암부(152B)가 회전함으로써, 아암부(152B)의 선단에 장착된 약액 노즐(52)이, 스핀 척(51)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 따라 이동 가능하게 된다. 즉, 아암부(152B)의 선단에 장착된 약액 노즐(52)이, 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 여기서, 회전 구동원(152A)의 구동은, 제어부(90)에 의해 제어된다.
조정 밸브(56)의 개폐는, 제어부(90)에 의해 제어된다. 약액이 약액 노즐(52)에 공급되는 경우에는, 조정 밸브(56)가 열린다. 한편, 약액 노즐(52)로의 약액의 공급이 정지되는 경우에는, 조정 밸브(56)가 닫혀진다.
또, 도 3에 예가 나타내어지는 바와 같이, 처리 유닛(600)은, 스핀 척(51)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 향하여 린스액을 토출하는 린스액 노즐(60)과, 린스액 노즐(60)이 선단에 장착되어 있는 린스액 아암(160)과, 린스액 공급원(여기에서는, 도시하지 않음)으로부터의 린스액을 린스액 노즐(60)에 공급하는 린스액 공급 배관(61)과, 린스액 공급 배관(61)으로부터 린스액 노즐(60)로의 린스액의 공급 및 공급 정지를 전환하는 조정 밸브(62)를 구비한다. 린스액으로서는, DIW(탈이온수) 등이 이용된다.
린스액 아암(160)은, 회전 구동원(160A)과, 일단에 장착된 회전 구동원(160A)에 의해 회전 가능하고, 또한, 타단에 린스액 노즐(60)이 장착된 아암부(160B)를 구비한다.
린스액 아암(160)은, 회전 구동원(160A)에 의해 아암부(160B)가 회전함으로써, 아암부(160B)의 선단에 장착된 린스액 노즐(60)이, 스핀 척(51)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 따라 이동 가능하게 된다. 즉, 아암부(160B)의 선단에 장착된 린스액 노즐(60)이, 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 여기서, 회전 구동원(160A)의 구동은, 제어부(90)에 의해 제어된다.
약액 노즐(52)에 의해 기판(W)에 약액이 공급된 후에, 린스액 노즐(60)로부터 린스액이 기판(W)에 공급됨으로써, 기판(W) 등에 부착되어 있는 약액을 씻어낼 수 있다.
처리 컵(511)은, 스핀 척(51)의 주위를 둘러싸도록 설치되어 있으며, 도시하지 않는 모터에 의해, 연직 방향으로 승강한다. 처리 컵(511)의 상부는, 그 상단이 스핀 척(51)에 유지된 기판(W)보다 상측이 되는 상측 위치와, 당해 기판(W)보다 하측이 되는 하측 위치 사이에서 승강한다.
기판(W)의 상면의 상면으로부터 외측으로 비산한 처리액은, 처리 컵(511)의 내측면에 받아내어진다. 그리고, 처리 컵(511)에 받아내어진 처리액은, 처리실(50)의 바닥부에서, 또한, 처리 컵(511)의 내측에 형성된 배액구(513)를 통해, 처리실(50)의 외부로 적절히 배액된다.
또, 처리실(50)의 측부에는, 처리 컵(511)으로 통하는 배기구(515)가 형성되어 있다. 배기구(515)를 통해, 처리실(50) 내의 분위기가 처리실(50) 밖으로 적절히 배출된다.
도 4는, 스핀 척(51)의 주된 구성의 예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 스핀 척(51)은, 기판(W)의 하면에 대향하는 플레이트(101)를 구비한다. 플레이트(101)는, 대략 원반 형상을 갖는다. 플레이트(101)의 상면(102)은 대략 평탄하고, 또한, 대략 수평하게 배치된다. 플레이트(101)의 직경은, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 직경보다 크다.
플레이트(101)의 하면(즉, 상면(102)과는 반대측의 면)에는, 회전축(192)이 연결되어 있다. 회전축(192)은, 도 3에 나타내어진 회전 구동부(193)에 의해 회전축선(Z1) 둘레로 회전한다. 회전축선(Z1)은, 연직 방향 Z와 평행이다. 또, 회전축선(Z1)은, 플레이트(101)의 중심을 지나는 선이다.
회전 구동부(193)가 회전축(192)을 회전시킴으로써, 회전축(192)의 상단에 연결되어 있는 플레이트(101) 및 그에 유지된 기판(W)이, 수평면 내에 회전한다.
고정 핀(103)은, 플레이트(101)의 상면(102)으로부터 상방으로 돌출된다. 고정 핀(103)은, 기판(W)의 하면(16)과 접촉한다. 보다 상세하게는, 고정 핀(103)은, 기판(W)의 주연부에 있어서의 하면(16)과 접촉한다. 이에 의해, 고정 핀(103)은, 플레이트(101)의 상면(102)보다 높은 위치에서 기판(W)을 지지한다. 또한, 도시하지 않는 복수의 척 핀 등에 의해, 기판(W)의 외주부가 유지되어 있어도 된다.
고정 핀(103)은, 기판(W)의 상면과 접촉하지 않는다. 즉, 고정 핀(103)은, 기판(W)이 고정 핀(103)에 대해 상방으로 이동하는 것을 허용한다. 고정 핀(103)은, 기판(W)의 외연부(20)와 접촉하지 않는다. 고정 핀(103) 자체는, 기판(W)이 고정 핀(103)에 대해 미끄러지는 것을 허용한다. 이와 같이, 고정 핀(103) 자체는, 기판(W)을 유지하지 않는다.
스핀 척(51)은, 취출(吹出)구(104)를 구비한다. 취출구(104)는, 플레이트(101)의 상면(102)에 형성된다. 취출구(104)는, 평면에서 봤을 때, 고정 핀(103)에 지지되는 기판(W)과 겹쳐지는 위치에 배치된다. 취출구(104)는, 상방으로 기체를 취출한다. 취출구(104)는, 플레이트(101)의 상면(102)과 고정 핀(103)에 지지되는 기판(W)의 하면(16) 사이에, 기체를 취출한다. 취출된 기체는, 고정 핀(103)에 지지되는 기판(W)의 하면(16)을 따라 흐른다.
이에 의해, 취출구(104)는, 기판(W)을 흡인한다. 구체적으로는, 기체가 기판(W)의 하면(16)을 따라 흐름으로써, 플레이트(101)의 상면(102)과 기판(W)의 하면(16) 사이에 부압이 형성된다. 즉, 기판(W)의 하면(16)이 받는 기압은, 기판(W)의 상면이 받는 기압보다 작다. 따라서, 베르누이의 원리에 의해, 기판(W)에 하향의 힘이 작용한다. 즉, 기판(W)이 하방으로 흡인된다(베르누이 척). 기판(W)은, 취출구(104) 및 플레이트(101)를 향하여 흡인된다. 단, 취출구(104) 및 플레이트(101)는, 기판(W)과 접촉하지 않는다.
취출구(104)가 기판(W)을 하방으로 흡인하고, 또한, 고정 핀(103)이 기판(W)의 하면(16)과 접촉함으로써, 기판(W)은 지지되고, 또한, 소정의 위치에 유지된다. 또, 기판(W)에 작용하는 흡인력에 의해, 기판(W)은 고정 핀(103)에 대해 수평 방향으로 미끄러지지 않는다. 즉, 스핀 척(51)은, 플레이트(101)에 있어서 기판(W)을 흡착하여 유지한다.
취출구(104)는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 중앙부에 위치하는 취출구와, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 주변부에 위치하는 복수의 취출구(106)를 구비한다. 이 중, 기판(W)의 중앙부에 위치하는 취출구는, 본 실시의 형태에 있어서는, 세정액(린스액)을 토출하는 세정 노즐(105)과 공통이다.
세정 노즐(105)은, 예를 들면, 플레이트(101)의 회전축선(Z1) 상에 배치된다. 취출구(106)는, 세정 노즐(105)보다, 플레이트(101)의 회전축선(Z1)의 경방향 외측에 배치된다. 취출구(106)는, 고정 핀(103)보다 플레이트(101)의 회전축선(Z1)의 경방향 내측에 배치된다. 취출구(106)는, 예를 들면, 평면에서 봤을 때, 회전축선(Z1) 둘레의 원둘레 상에 배열된다. 또, 취출구(106)는, 기체를 기판의 경방향 외측에 취출하도록, 경사져 형성된다.
회전축(192)의 내부 및 플레이트(101)의 내부에는, 기체 공급원(여기에서는, 도시하지 않음)으로부터의 기체를 취출구(104)에 공급하기 위한 기체 공급 배관(107) 및 기체 공급 배관(108)이 설치된다. 기체 공급 배관(107)은, 세정 노즐(105)과 공통의 취출구에 기체를 공급한다. 또, 기체 공급 배관(108)은, 취출구(106)에 기체를 공급한다.
세정 노즐(105) 및 취출구(106)에 공급되는 기체는, 예를 들면, 질소 등의 불활성 가스 또는 공기이다. 또, 세정 노즐(105) 및 취출구(106)에 공급되는 기체는, 예를 들면, 고압 가스 또는 압축 가스이다.
기체 공급 배관(107)에는, 조정 밸브(111)가 설치되어 있다. 조정 밸브(111)의 개폐가 제어부(90)에 의해 제어됨으로써, 세정 노즐(105)과 공통의 취출구로부터 취출되는 기체의 유량 및 취출 타이밍 등이 제어된다. 마찬가지로, 기체 공급 배관(108)에는, 조정 밸브(112)가 설치되어 있다. 조정 밸브(112)의 개폐가 제어부(90)에 의해 제어됨으로써, 취출구(106)로부터 취출되는 기체의 유량 및 취출 타이밍 등이 제어된다.
조정 밸브(111) 및 조정 밸브(112)는, 서로 독립적으로 제어 가능하다. 따라서, 세정 노즐(105)이 취출하는 기체의 유량과, 취출구(106)가 취출하는 기체의 유량을, 서로 독립적으로 조정 가능하다.
또, 회전축(192)의 내부 및 플레이트(101)의 내부에는, 린스액 공급원(여기에서는, 도시하지 않음)으로부터의 린스액을 세정 노즐(105)에 공급하기 위한 린스액 공급 배관(109)이 설치된다. 세정 노즐(105)에 공급되는 린스액은, 예를 들면, DIW(탈이온수) 등이다.
린스액 공급 배관(109)에는, 조정 밸브(113)가 설치되어 있다. 조정 밸브(113)의 개폐가 제어부(90)에 의해 제어됨으로써, 세정 노즐(105)로부터 토출되는 린스액의 유량 및 토출 타이밍 등이 제어된다.
기체 공급 배관(107)과 린스액 공급 배관(109)은, 세정 노즐(105) 근방에 있어서 합류한다. 그 때문에, 기체 공급 배관(107)으로부터 기체가 공급되는 타이밍에서 린스액 공급 배관(109)으로부터도 린스액이 공급되는 경우, 린스액과 불활성 가스의 기액 혼합물이 세정 노즐(105)로부터 기판(W)의 하면에 공급된다.
플레이트(101)의 상면(102)에는, 추가로, 복수의 위치 조정 핀 및 복수의 가이드 핀(아울러, 여기에서는 도시하지 않음)이 설치되어 있어도 된다. 위치 조정 핀은, 고정 핀(103)에 지지되는 기판(W)의 외연부(20)와 접촉 가능하고, 또한, 수평 방향에 있어서의 기판(W)의 위치를 조정 가능하다. 위치 조정 핀은, 기판(W)의 외연부(20)를 따라 간헐적으로 배치되고, 예를 들면, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서 30° 회전 간격으로 배치된다. 가이드 핀은, 베르누이 척으로 유지되는 기판(W)이, 유지 상태의 문제 등에 의해 스핀 척(51)으로부터 벗어나 버리는 것을 막기 위한 핀이며, 스핀 척(51)에 유지되는 기판(W)의 경방향 외측에 있어서, 기판(W)에는 접촉하지 않는 위치에 배치된다. 가이드 핀은, 기판(W)의 외연부(20)를 따라 간헐적으로 배치되고, 예를 들면, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서 30° 회전 간격으로 배치된다.
＜기판 처리 장치의 동작에 대해＞
다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작의 예에 대해, 도 5를 참조하면서 설명한다. 구체적으로는, 기판(W)의 세정을 포함하는 기판 처리 방법에 대해 설명한다. 또한, 도 5는, 기판 처리 장치(1)의 동작 중, 처리 유닛(600)에 있어서의 동작을 나타내는 플로차트이다.
인덱서 로봇(602)은, 로드 포트(601)에 있어서의 캐리어(C)로부터 기판 재치부(604)에 기판(W)을 반송한다. 센터 로봇(603)은, 기판 재치부(604)로부터 1개의 처리 유닛(600)에 기판(W)을 반송한다. 처리 유닛(600)은, 기판(W)을 처리한다. 센터 로봇(603)은, 처리 유닛(600)으로부터 기판 재치부(604)에 기판(W)을 반송한다. 인덱서 로봇(602)은, 기판 재치부(604)로부터 로드 포트(601)에 있어서의 캐리어(C)에 기판(W)을 반송한다.
처리 유닛(600)에 있어서는, 복수의 가이드 핀 및 고정 핀(103)에 의해 기판(W)의 단부 및 하면이 지지된다. 이에 의해 기판(W)은, 일단은 스핀 척(51)에 유지되게 된다.
여기서, 조정 밸브(111) 및 조정 밸브(112)가 제어부(90)에 의해 적절히 제어됨으로써, 세정 노즐(105) 및 취출구(106)로부터 질소 등의 불활성 가스가 취출된다. 이에 의해, 세정 노즐(105)로부터 취출하는 기체는 기판(W)의 하면의 중앙부에 내뿜어지고, 또한, 기판(W)의 경방향 외측으로 흐른다. 또, 취출구(106)로부터 취출하는 기체는 기판(W)의 하면의 주변부에 경방향 외측으로 경사지면서 내뿜어지고, 또한, 기판(W)의 경방향 외측으로 흐른다. 기판(W)은 베르누이의 원리로 스핀 척(51)에 비(非)접촉으로 유지된다(베르누이 척).
처리 유닛(600)에 있어서의 기판 처리로서는, 우선, 기판(W)의 상면에 형성되어 있는 유기물 등으로 이루어지는 막의 두께를 측정한다. 막두께 측정에는, 예를 들면, 도시하지 않는 광학식의 변위 센서 등이 이용된다. 막두께 측정에서는, 기판(W)을, 예를 들면 100rpm 등으로 회전시키면서 측정이 행해지는데, 예를 들면 기판(W)을 1200rpm 등으로 회전시킴으로써, 막두께 측정에 필요로 하는 시간을 단축할 수도 있다. 다음에, 기판(W)의 상면에 약액(예를 들면, 불화수소산(HF)과 질산(HNO3)의 혼합액인 불질산)을 공급하여 소정의 약액 처리를 행한다(도 5에 있어서의 단계 ST01). 이 때, 약액이 공급된 상태에서 재차 막두께 측정을 행하고, 앞의 공정에 있어서의 측정값과의 차이가 미리 정해진 범위 내인지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 상기의 범위로부터 벗어나고 있는 경우에는, 예를 들면 경보 등을 발보하는 것으로 사용자에게 알릴 수 있다. 그 후, 기판(W)에 순수(DIW) 등의 린스액을 공급하여 린스 처리를 행한다(도 5에 있어서의 단계 ST02). 또한, 기판(W)을 고속 회전시킴으로써 린스액을 떨쳐내고, 그에 의해 기판(W)을 건조시킨다(도 5에 있어서의 단계 ST03). 그 후, 기판(W)의 상면에 형성되어 있는 막의 두께를 상기의 광학식의 변위 센서 등으로 측정하여, 약액 처리에 의한 막의 제거가 적절히 행해졌는지 여부를 확인한다.
상기 중 약액 처리는, 약액 노즐(52)로부터 기판(W)의 상면에 약액을 토출함으로써 행해진다. 또, 린스 처리는, 기판(W)의 상면 측에 위치하는 린스액 노즐(60)로부터 토출되는 린스액, 및, 기판(W)의 하면 측에 위치하는 세정 노즐(105)로부터 토출되는 린스액을 적절히 조합하여 공급함으로써 행해진다.
또, 상기 중 막두께 측정에서는, 기판(W)을 고속 회전시킴으로써 기판(W)으로부터 제거된 파티클이 날아올라, 다시 기판(W)에 부착하여 파티클이 되는 경우도 있다. 따라서, 기판(W)을 고속 회전시키면서 막두께 측정을 행하는 경우에는, 처리 컵(511)을, 그 상단이 기판(W)보다 상측이 되는 상측 위치로 하고, 처리 컵(511)의 상단과 기판(W) 사이에 형성되는 공간에서 파티클이 기판(W)의 경방향 외측으로 흐르고, 처리 유닛(600)의 하방에 형성되는 배기구(515)로부터 적절히 배기를 행하는 것이 바람직하다.
＜기판 처리의 상세에 대해＞
다음에, 도 6에서 도 9를 참조하면서, 기판 처리의 상세(주로, 약액 처리에서 건조 처리까지)에 대해 설명한다. 도 6에서 도 9는, 기판 처리의 시퀀스를 나타내는 도면이다. 도 6에서 도 9에 있어서, 약액 처리는, 기판(W)에 대해 약액 노즐(52)로부터 약액이 공급되는 처리이다. 또, 상면 린스 처리는, 기판(W)의 상면에 대해 린스액 노즐(60)로부터 린스액이 공급되는 처리이다. 또, 양면 린스 처리는, 기판(W)의 상면 및 하면에 대해, 린스액 노즐(60) 및 세정 노즐(105)로부터 린스액이 공급되는 처리이다. 또, 건조 처리는, 기판(W)이 건조되는 처리이다.
또, 도 6에서 도 9에 있어서, 하면 린스는, 세정 노즐(105)로부터 린스액이 토출되고 있는 상태(ON) 및 토출되지 않는 상태(OFF)를 나타낸다. 또, 기판 회전수는, 기판(W)의 회전수를 나타낸다. 또, 하면 흡인은, 세정 노즐(105) 내를 흡인하고 있는 상태(ON) 및 흡인하지 않는 상태(OFF)를 나타낸다. 또, 하면 중앙 기체는, 세정 노즐(105)로부터 기체를 취출하고 있는 상태(ON) 및 취출하지 않는 상태(OFF)를 나타낸다. 세정 노즐(105)로부터 취출되는 기체는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다. 또, 하면 주변 기체는, 취출구(106)로부터 기체를 취출하고 있는 상태(ON) 및 취출하지 않는 상태(OFF)를 나타낸다.
도 6에 예가 나타내어지는 경우, 우선, 약액 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 700rpm이며, 하면 흡인은 OFF이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 하면 중앙 기체 및 하면 주변 기체가 ON임으로써, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되면서, 기판(W)의 상면에 토출된 약액이 기판(W)의 하면 측에 돌아 들어가는 것이 억제된다.
다음에, 상면 린스 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 700rpm이며, 하면 흡인은 OFF이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 하면 중앙 기체 및 하면 주변 기체가 ON임으로써, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되면서, 기판(W)의 상면에 토출된 린스액이 기판(W)의 하면 측에 돌아 들어가는 것이 억제된다.
다음에, 양면 린스 처리 시에는, 하면 린스는 ON이고, 기판 회전수는 300rpm이며, 하면 흡인은 OFF이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되고, 또, 린스액과 불활성 가스가 세정 노즐(105)로부터 동시에 공급되어 기액 혼합물이 되고 당해 기액 혼합물이 기판(W)의 하면에 공급됨으로써, 기판(W)의 하면에 있어서의 세정 효과가 향상한다.
다음에, 상면 린스 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 300rpm이며, 하면 흡인은 ON이고, 하면 중앙 기체는 OFF이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 여기서, 앞의 양면 린스 처리에 있어서 린스액이 세정 노즐(105)로부터 토출되었기 때문에, 세정 노즐(105)의 내부에는, 린스액이 잔존하고 있는 경우가 있다. 그래서, 본 상면 린스 처리에서는, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인을 행하여, 세정 노즐(105) 내에 잔존하는 린스액을 제거한다. 이 때, 취출구(106)에서는 불활성 가스가 취출됨으로써, 기판(W)은 베르누이의 원리에 의해 스핀 척(51)에 유지된다(베르누이 척).
베르누이 척으로 기판(W)이 유지되어 있는 상태에서는, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간에 있어서의 압력은 일정하게 유지되는 것이 바람직하고, 당해 공간의 압력을 변동시킬 수 있는 세정 노즐(105) 내의 흡인은 통상 바람직하지는 않다. 그러나, 본 실시의 형태에서는, 베르누이 척을(본 실시의 형태에서는, 취출구(106)로부터 취출되는 불활성 가스에 의해) 유지하면서 세정 노즐(105) 내를 흡인함으로써, 베르누이 척으로 기판(W)을 유지하는 경우에 있어서도, 세정 노즐(105) 내에 잔존하는 린스액을 제거한다.
또한, 세정 노즐(105) 내에 잔존하는 린스액을 제거할 뿐이라면, 기판(W)의 상면에 린스액을 공급할 필요는 없지만, 기판(W)의 상면에 린스액을 공급함으로써, 세정 노즐(105) 내의 흡인을 행하고 있는 동안에 기판(W)의 상면에 파티클 등이 부착하는 것을 억제할 수 있다. 또, 기판(W)의 상면에 린스액이 공급될 때에는, 취출구(106)로부터 불활성 가스를 취출해 둠으로써, 기판(W)의 상면에 공급된 린스액이 기판(W)의 하면 측에 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 건조 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 1500rpm이며, 하면 흡인은 ON이고, 하면 중앙 기체는 OFF이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 기판(W)이 고속 회전함으로써, 기판(W)에 부착되어 있는 파티클 등을 제거할 수 있다. 기판(W)이 고속 회전함으로써, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간에 있어서의 압력이 저하하여 음압이 되고, 세정 노즐(105)에 잔존하고 있는 린스액이 당해 공간에 빨아올려지기 쉬워진다. 따라서, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인을 행하는 것이 유효하다. 단, 과도하게 당해 흡인을 행하면 상기의 공간에 있어서의 압력이 과도하게 저하하여, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102)이 접촉해 버릴 우려가 있다. 따라서, 제어부(90)가, 상기의 공간에 있어서의 압력이 미리 정해진 압력보다 작게 되지 않는 범위에서, 기판(W)의 회전수 및 세정 노즐(105) 내의 흡인량 중 적어도 하나를 제어하는 것이 필요로 된다. 이 때, 취출구(106)에서는 불활성 가스가 취출됨으로써, 기판(W)은 베르누이의 원리에 의해 스핀 척(51)에 유지된다(베르누이 척).
도 7에 예가 나타내어지는 경우, 약액 처리, 상면 린스 처리, 양면 린스 처리, 및, 양면 린스 처리 후의 상면 린스 처리는, 도 6에 나타내어진 경우와 동일하다.
상면 린스 처리 후의 건조 처리에서는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 0rpm(즉, 비(非)회전)이며, 하면 흡인은 OFF이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 OFF이다.
이 경우, 기판(W)이 회전하지 않는 공정이기 때문에, 기판(W)의 회전에 의해, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간의 압력이 저하하는 경우는 없다. 따라서, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인을 행할 필요는 없다. 단, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인이 행해져도 된다.
또, 당해 건조 공정에서는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 중앙부에 위치하는 세정 노즐(105)로부터는 불활성 가스가 취출되고, 또한, 취출구(106)로부터는 불활성 가스가 취출되지 않는다. 이것은, 세정 노즐(105)로부터 취출되는 불활성 가스에 의해, 기판(W)의 하면 또는 플레이트(101)의 상면(102) 등에 잔존하는 린스액을 기판(W)의 경방향 외측으로 밀어 냄과 더불어, 기판(W)의 베르누이 척을 해제하는 것이다.
베르누이 척으로 유지되어 있는 기판(W)은, 기판(W)의 중앙부가 만곡하기 쉬운 것이라고 생각할 수 있다. 그 때문에, 기판(W) 하면의 중앙부에 잔존하는 린스액은, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이가 좁아진 장소에서 쌍방으로 접촉하면서 잔존하여, 세정 노즐(105)로부터 취출되는 불활성 가스에 의해서도 밀려 나오기 어렵다. 또, 베르누이 척으로 기판(W)이 유지되어 있는 경우, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간의 압력은, 그 외부의 공간의 압력에 비해 낮아지기 때문에, 기판(W)의 하면 또는 플레이트(101)의 상면(102)에 잔존하는 린스액은, 세정 노즐(105) 및 취출구(106)로부터 취출되는 불활성 가스에 의해서도 밀려 나오기 어렵다.
그래서, 취출구(106)의 불활성 가스의 취출을 멈추어 기판(W)의 베르누이 척을 해제하고, 기판(W)의 만곡이 완화시켜진 상태에서 세정 노즐(105)로부터 불활성 가스를 기판(W)의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 흐르게 함으로써, 기판(W)의 중앙부에 잔존하는 린스액을 기판(W)의 경방향 외측으로 밀어 낼 수 있다.
도 8에 예가 나타내어지는 경우, 약액 처리, 상면 린스 처리, 양면 린스 처리, 및, 양면 린스 처리 후의 상면 린스 처리는, 도 6에 나타내어진 경우와 동일하다.
또, 상면 린스 처리 후의 건조 처리(1번째의 건조 처리)는, 도 6에 나타내어진 건조 처리와 동일하다. 또, 건조 처리 후의 건조 처리(2번째의 건조 처리)는, 도 7에 나타내어진 건조 처리와 동일하다. 또, 마지막 건조 처리(3번째의 건조 처리)는, 도 6에 나타내어진 건조 처리와 동일하다.
이 경우, 1번째의 건조 처리에서 기판(W)을 고속 회전시킴으로써, 앞의 공정 후에 기판(W)에 부착되어 있는 처리액을 포함하는 액체를 제거한다. 그리고, 기판(W)이 회전하지 않는 2번째의 건조 처리에서, 특히 기판(W) 하면의 중앙부에 잔존하기 쉬운 린스액을, 적어도 기판(W)의 경방향 외측으로 밀어 낸다. 또한, 3번째의 건조 처리에서 기판(W)을 다시 고속 회전시킴으로써, 기판(W)의 경방향 외측으로 밀려 나온 린스액을 제거한다. 이상에 의해, 보다 확실히, 기판(W)에 부착되어 있는 액체를 제거할 수 있다. 또한, 1번째의 건조 처리는, 필수의 공정은 아니다.
도 4에 있어서는, 린스액 공급 배관(109)과 기체 공급 배관(107)이 동일한 세정 노즐(105)에 접속되어 있는데, 각각이 별개의 취출구(또는 노즐)에 접속되어 있어도 된다. 또한, 린스액 공급 배관(109)이 접속되는 취출구도 기체 공급 배관(107)이 접속되는 취출구도, 아울러, 기판(W)의 하면에 대향하는 위치에 배치되는 것으로 한다.
도 9는, 상기와 같이, 린스액 공급 배관(109)과 기체 공급 배관(107)이 별개의 취출구에 접속되어 있는 경우의 시퀀스를 나타내는 도면이고, 도 9에 예가 나타내어지는 경우, 약액 처리, 상면 린스 처리 및 양면 린스 처리는, 도 6에 나타내어진 경우와 동일하다.
다음에, 상면 린스 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 300rpm이며, 하면 흡인은 ON이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 린스액 공급 배관(109)과 기체 공급 배관(107)이 별개의 취출구에 접속되어 있기 때문에, 하면 흡인과 하면 중앙 기체를, 아울러 ON으로 할 수 있다. 그렇게 함으로써, 세정 노즐(105)로부터 불활성 가스를 취출하여 기판(W)의 상면에 공급된 린스액이 기판(W)의 하면에 돌아 들어가는 것을 억제하면서, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인을 행하여, 세정 노즐(105) 내에 잔존하는 린스액을 제거할 수 있다.
다음에, 건조 처리 시에는, 하면 린스는 OFF이고, 기판 회전수는 1500rpm이며, 하면 흡인은 ON이고, 하면 중앙 기체는 ON이며, 하면 주변 기체는 ON이다. 이 경우, 린스액 공급 배관(109)과 기체 공급 배관(107)이 별개의 취출구에 접속되어 있기 때문에, 하면 흡인과 하면 중앙 기체를, 아울러 ON으로 할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간에 있어서의 압력이 과도하게 저하하는 것을 억제하면서, 세정 노즐(105) 내에 있어서 흡인을 행할 수 있다. 즉, 흡인량의 자유도를 높일 수 있다.
＜이상으로 기재된 실시의 형태에 의해 발생하는 효과에 대해＞
다음에, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의해 발생하는 효과의 예를 나타낸다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 이상으로 기재된 실시의 형태로 예가 나타내어진 구체적인 구성에 의거하여 당해 효과가 기재되는데, 동일한 효과가 발생하는 범위에서, 본원 명세서에 예가 나타내어지는 다른 구체적인 구성과 치환되어도 된다. 즉, 이하에서는 편의상, 대응지어지는 구체적인 구성 중 어느 1개만이 대표하여 기재되는 경우가 있는데, 대표하여 기재된 구체적인 구성이 대응지어지는 다른 구체적인 구성으로 치환되어도 된다.
이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 세정 방법에 있어서, 기판(W)을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 기판(W)의 하면에, 세정 노즐(105)을 통해 세정액(린스액)을 공급한다. 그리고, 기판(W)의 하면에 세정액(린스액)을 공급하는 공정 후, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 세정 노즐(105) 내를 흡인한다. 여기서, 유지면은, 예를 들면, 플레이트(101)의 상면(102) 등에 대응하는 것이다. 세정 노즐(105)을 개재하는 세정액의 공급은, 제어부(90)에 의해 린스액 공급 배관(109)에 있어서의 조정 밸브(113)가 제어되어 행해진다. 또, 세정 노즐(105) 내의 흡인은, 제어부(90)에 의해 기체 공급 배관(107)에 있어서의 조정 밸브(111) 및 기체 공급 배관(108)에 있어서의 조정 밸브(112)가 제어되어 행해진다.
이러한 구성에 의하면, 베르누이 척으로 기판(W)을 유지하고 있는 경우에, 기판(W)의 하면에 위치하는 세정 노즐(105) 내에 세정액(린스액)이 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 세정 노즐(105)로부터 세정액이 토출되는 공정 후에, 예를 들면 건조 공정이 있는 경우이어도, 세정 노즐(105) 내에 잔존하는 세정액에 기인하여 발생하는 문제를 억제할 수 있다.
또한, 특별한 제한이 없는 경우에는, 각각의 처리가 행해지는 순서는 변경할 수 있다.
또, 상기의 구성에 본원 명세서에 예가 나타내어진 다른 구성을 적절히 추가했을 경우, 즉, 상기의 구성으로서는 언급되지 않았던 본원 명세서 중의 다른 구성이 적절히 추가되었을 경우이어도, 동일한 효과를 발생시킬 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 세정 방법에 있어서, 기판(W)의 하면에 세정액(린스액)을 공급하는 공정 전에, 기판(W)의 상면에 약액을 공급한다. 그리고, 약액을 공급하는 공정 동안, 및, 세정액을 공급하는 공정 동안에, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 기판(W)의 하면에 기체 노즐을 통해 기체를 공급한다. 여기서, 기체 노즐은, 본 실시의 형태에서는, 세정 노즐(105) 등에 대응하는 것이다. 또한, 세정 노즐(105)을 통해 공급된 기체는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다. 이러한 구성에 의하면, 하면 중앙 기체가 ON임으로써, 기판(W)의 상면에 토출된 약액 및 린스액이 기판(W)의 하면 측에 돌아 들어가는 것이 억제된다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기체 노즐은, 세정 노즐(105)과 공통의 노즐이다. 이러한 구성에 의하면, 린스액과 불활성 가스가 세정 노즐(105)로부터 동시에 공급되어 기액 혼합물이 되고, 당해 기액 혼합물이 기판(W)의 하면에 공급됨으로써, 기판(W)의 하면에 있어서의 세정 효과가 향상한다. 또, 기판(W)의 하면에 린스액을 공급하기 위한 노즐과, 기판(W)의 하면에 불활성 가스를 공급하기 위한 노즐이 따로 따로 설치되는 경우에 비해, 장치 구성을 줄일 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 세정 방법에 있어서, 세정 노즐(105) 내를 흡인하는 공정 동안에, 기판(W)의 상면에 세정액(린스액)을 공급한다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)의 상면에 세정액(린스액)을 공급함으로써, 세정 노즐(105) 내의 흡인을 행하고 있는 동안에 기판(W)의 상면에 파티클 등이 부착하는 것을 억제할 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 세정 방법에 있어서, 기판(W)의 하면에 세정액(린스액)을 공급하는 공정 동안에, 기판(W)의 상면에 세정액(린스액)을 공급한다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)의 상면에 대해서도, 전의 공정까지 부착된 파티클 등을 제거할 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 세정 방법에 있어서, 세정 노즐(105) 내를 흡인하는 공정 후에, 기판(W)을 건조시킨다. 이러한 구성에 의하면, 앞의 공정에서 세정 노즐(105) 내에 잔존한 세정액(린스액)이, 건조 공정에 있어서 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간의 음압으로 빨아올려져, 문제를 발생시키는 것을 억제할 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 세정 노즐(105) 내의 흡인이, 기판(W)을 건조시키는 공정에 있어서도 행해진다. 그리고, 기판(W)을 건조시키는 공정에서는, 기판(W)의 회전수, 및, 세정 노즐(105) 내의 흡인량 중 적어도 하나를 제어함으로써, 기판(W)과 상면(102) 사이의 공간에 있어서의 압력이 미리 정해진 범위 내로 조정된다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)의 회전수가 높을수록, 또, 세정 노즐(105) 내의 흡인량이 클수록, 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102) 사이의 공간의 압력이 저하하기 때문에, 양자를 제어함으로써, 양자의 작용에 의해 기판(W)의 하면과 플레이트(101)의 상면(102)이 접촉하지 않는 범위에서 건조 공정을 행할 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판(W)을 건조시키는 공정은, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 기판(W)을 회전시키지 않고 행해진다. 그리고, 기판 세정 방법에 있어서, 기판(W)을 건조시키는 공정 동안에, 기판(W)의 하면에 기체를 공급한다. 여기서, 공급된 기체는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다. 이러한 구성에 의하면, 취출구(106)의 불활성 가스의 취출을 멈추고 기판(W)의 베르누이 척을 해제한 상태에서 세정 노즐(105)로부터 불활성 가스를 취출함으로써, 기판(W)의 중앙부에 잔존하는 린스액을 기판(W)의 경방향 외측으로 밀어 낼 수 있다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판(W)을 건조시키는 공정은 복수 회 행해진다. 그리고, 기판(W)을 건조시키는 공정은, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 기판(W)을 회전시키지 않고 행해진 후, 기판(W)이 베르누이 척으로 유지된 상태에서, 기판(W)을 회전시켜 행해진다. 그리고, 기판 세정 방법에 있어서, 기판(W)을 회전시키지 않고 건조시키는 공정 동안에, 기판(W)의 하면에 기체를 공급한다. 여기서, 공급된 기체는, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐른다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)이 회전하지 않는 건조 공정에서 기판(W)의 경방향 외측으로 밀려 나온 린스액을, 그 후의 기판(W)이 회전하는 건조 공정에서 확실히 제거할 수 있다.
＜이상으로 기재된 실시의 형태의 변형예에 대해＞
이상으로 기재된 실시의 형태에서는, 각각의 구성요소의 재질, 재료, 치수, 형상, 상대적 배치 관계 또는 실시의 조건 등에 대해서도 기재하는 경우가 있는데, 이들은 모든 국면에 있어서 하나의 예이며, 한정적인 것은 아닌 것으로 한다.
따라서, 예가 나타내어지지 않는 무수한 변형예, 및, 균등물이, 본원 명세서에 개시되는 기술의 범위 내에 있어서 상정된다. 예를 들면, 적어도 1개의 구성요소를 변형하는 경우, 추가하는 경우 또는 생략하는 경우가 포함되는 것으로 한다.
또, 이상으로 기재된 실시의 형태에 있어서, 특별히 지정되지 않고 재료명 등이 기재되었을 경우는, 모순이 발생하지 않는 한, 당해 재료에 다른 첨가물이 포함된, 예를 들면, 합금 등이 포함되는 것으로 한다.
1: 기판 처리 장치 16: 하면
20: 외연부 50: 처리실
50A: 격벽 50B: 개구부
50C: 셔터 51: 스핀 척
52: 약액 노즐 54: 약액 공급 배관
56, 62, 111, 112, 113: 조정 밸브 60: 린스액 노즐
61, 109: 린스액 공급 배관 90: 제어부
91: CPU 92: ROM
93: RAM 94: 기록 장치
94P: 처리 프로그램 95: 버스 라인
96: 입력부 97: 표시부
98: 통신부 101: 플레이트
102: 상면 103: 고정 핀
104, 106: 취출구 105: 세정 노즐
107, 108: 기체 공급 배관 152: 약액 아암
152A, 160A: 회전 구동원 152B, 160B: 아암부
160: 린스액 아암 180: 챔버
192: 회전축 193: 회전 구동부
511: 처리 컵 513: 배액구
515: 배기구 600: 처리 유닛
601: 로드 포트 602: 인덱서 로봇
603: 센터 로봇 604: 기판 재치부

Claims (10)

  1. 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 기판 세정 방법으로서,
    상기 기판을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 상기 기판의 하면에, 세정 노즐을 통해 세정액을 공급하는 공정과,
    상기 세정액을 공급하는 공정 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정을 구비하는,
    기판 세정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 상기 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 전에, 상기 기판의 상면에 약액을 공급하는 공정과,
    상기 약액을 공급하는 공정 동안, 및, 상기 기판의 상기 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 동안에, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 기판의 상기 하면에 기체 노즐을 통해 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고,
    상기 기체 노즐을 통해 공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐르는, 기판 세정 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기체 노즐은 상기 세정 노즐과 공통의 노즐인, 기판 세정 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정 동안에, 상기 기판의 상면에 상기 세정액을 공급하는 공정을 추가로 구비하는, 기판 세정 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 상기 세정액을 공급하는 공정 동안에, 상기 기판의 상면에 상기 세정액을 공급하는 공정을 추가로 구비하는, 기판 세정 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 노즐 내를 흡인하는 공정 후에, 상기 기판을 건조시키는 공정을 추가로 구비하는, 기판 세정 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 세정 노즐 내의 흡인이, 상기 기판을 건조시키는 공정에 있어서도 행해지고,
    상기 기판을 건조시키는 공정에서는, 상기 기판의 회전수, 및, 상기 세정 노즐 내의 흡인량 중 적어도 하나를 제어함으로써, 상기 기판과 상기 유지면 사이의 공간에 있어서의 압력이 미리 정해진 범위 내로 조정되는, 기판 세정 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 기판을 건조시키는 공정은, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 상기 기판을 회전시키지 않고 행해지고,
    상기 기판을 건조시키는 공정 동안에, 상기 기판의 상기 하면에 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고,
    공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐르는, 기판 세정 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 기판을 건조시키는 공정은 복수 회 행해지고,
    상기 기판을 건조시키는 공정은, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있지 않은 상태에서, 상기 기판을 회전시키지 않고 행해진 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지된 상태에서, 상기 기판을 회전시켜 행해지고,
    상기 기판을 회전시키지 않고 건조시키는 공정 동안에, 상기 기판의 상기 하면에 기체를 공급하는 공정을 추가로 구비하고,
    공급된 상기 기체는, 평면에서 봤을 때 상기 기판의 경방향 내측으로부터 경방향 외측으로 향하여 흐르는, 기판 세정 방법.
  10. 베르누이 척으로 유지되는 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 유지면과 대향하는 면인 상기 기판의 하면에, 세정 노즐을 통해 세정액을 공급하는 수단과,
    상기 세정액이 공급된 후, 상기 기판이 베르누이 척으로 유지되어 있는 상태에서, 상기 세정 노즐 내를 흡인하는 수단을 구비하는,
    기판 세정 장치.
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