KR20220103786A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220103786A
KR20220103786A KR1020227021313A KR20227021313A KR20220103786A KR 20220103786 A KR20220103786 A KR 20220103786A KR 1020227021313 A KR1020227021313 A KR 1020227021313A KR 20227021313 A KR20227021313 A KR 20227021313A KR 20220103786 A KR20220103786 A KR 20220103786A
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KR
South Korea
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substrate
nozzle
cup
arm
holding
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KR1020227021313A
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English (en)
Inventor
요스케 야스타케
히로아키 이시이
와타루 사카이
유타카 이케가미
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Publication date
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Abstract

유지 기구(21)는 기판(SB)을 수평으로 유지한다. 회전 기구(22)는, 기판(SB)을 유지한 유지 기구(21)를 회전시킨다. 노즐(51)은 기판(SB)으로 처리액을 공급한다. 노즐 아암(52)은 노즐(51)을 유지한다. 아암 작동 기구(53)는, 평면에서 봤을 때 기판(SB)에 겹치는 처리 위치와, 평면에서 봤을 때 기판(SB)에서 벗어나는 퇴피 위치의 사이에서 노즐 아암(52)을 이동시킨다. 컵부(3)는, 유지 기구(21)의 주위에 배치되며, 기판(SB)으로부터의 처리액을 받는다. 컵 작동 기구(40)는 상방 위치와 하방 위치의 사이에서 컵부(3)를 상하로 이동시킨다. 제1 용기(61)는, 컵부(3)와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 컵부(3)에 고정되며, 퇴피 위치에 있어서의 노즐(51)을 수용 가능하다.

Description

기판 처리 장치
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것이며, 특히, 처리액을 이용하여 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 기판에는, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 자기 또는 광 디스크용의 유리 또는 세라믹 기판, 유기 EL용 유리 기판, 태양 전지용 유리 기판 또는 실리콘 기판 등이 포함된다.
일본국 특허공개 2018-107397호 공보(특허문헌 1)에 의하면, 대기 위치로부터 기판의 상방으로 이동된 처리액 노즐로부터 처리액을 기판에 공급하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 기판 처리 장치에는, 기판의 주위에 비산한 처리액을 받는 가드가 설치되어 있다. 가드에 대해 가드 승강 구동 기구가 연결되어 있고, 제어부로부터의 승강 지령에 따라 가드를 승강 가능하게 되어 있다. 기판 처리 장치에는 또한, 대기 위치로 이동해 온 노즐을 대기시키기 위한 대기 포드가 설치되어 있다. 대기 포드는, 노즐로부터 기판에 처리액을 토출하지 않는 동안, 노즐을 대기시키기 위한 것이다.　그리고, 그 대기　중에 처리액을 예비적으로 토출하는, 이른바 프리디스펜스 처리가 실행된다. 그 때에 토출된 처리액은 대기 포드에 포집된다. 대기 포드는 용기를 갖고 있다. 이 용기의 상면에는, 대기 포드에 대해 노즐의 선단부를 넣기 위한 개구부가 형성되어 있고, 노즐이 대기 포드로부터 떨어진 상태에서는, 개구부는 개방 상태가 된다. 한편, 노즐의 선단부의 삽입에 의해 개구부가 막혀짐과 더불어, 노즐로부터 토출되는 처리액을 용기의 내부에서 받는 것이 가능하게 되어 있다.
일본국 특허공개 2018-107397호 공보
상기 공보에 기재된 기술에 의하면, 대기 포드의 용기의 개구부에 노즐을 넣을 때에, 노즐의 하강 이동이 필요해진다. 그러나, 이러한 동작의 실행이 바람직하지 않는 경우가 있다. 특히, 기판 처리 장치가 노즐의 상하 이동을 위한 작동 기구를 갖지 않는 경우, 상기 하강 이동은 불가능하다. 또, 기판 처리 장치가 노즐의 상하 이동을 위한 작동 기구를 가지는 경우라도, 노즐의 하강 이동에 기인하여 기판 처리 장치의 동작이 번잡화하는 경우가 있다.
본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 용기에 노즐을 수용할 때에 노즐의 하강 동작을 필요로 하지 않는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
제1 양태는, 처리액을 이용하여 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치로서, 상기 기판을 수평으로 유지하는 유지 기구와, 상기 기판을 유지한 상기 유지 기구를 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판으로 상기 처리액을 공급하는 노즐과, 상기 노즐을 유지하는 노즐 아암과, 평면에서 봤을 때 상기 기판에 겹치는 처리 위치와 평면에서 봤을 때 상기 기판에서 벗어나는 퇴피 위치의 사이에서 상기 노즐 아암을 이동시키는 아암 작동 기구와, 상기 유지 기구의 주위에 배치되며 상기 기판으로부터의 상기 처리액을 받는 컵부와, 상방 위치와 하방 위치의 사이에서 상기 컵부를 상하로 이동시키는 컵 작동 기구와, 상기 컵부와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 상기 컵부에 고정되며 상기 퇴피 위치에 있어서의 상기 노즐을 수용 가능한 제1 용기를 구비한다.
제2 양태는, 제1 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 제1 용기는 평면에서 봤을 때 상기 컵부에 겹쳐져 있다.
제3 양태는, 제1 또는 제2 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 아암 작동 기구 및 상기 컵 작동 기구를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 노즐이 상기 퇴피 위치에 위치할 때에, 상기 컵부가 상기 하방 위치로부터 상기 상방 위치로 이동하도록 상기 컵 작동 기구를 제어하는 제1 제어 모드를 가지고 있다.
제4 양태는, 제3 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 제어부는, 상기 컵부가 상기 상방 위치에 위치할 때에, 평면에서 봤을 때 상기 기판에서 벗어나 상기 퇴피 위치보다 내측의 중간 위치에 상기 노즐을 유지하는 제2 제어 모드를 가지고 있다.
제5 양태는, 제1 내지 제4 중 어느 한 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 퇴피 위치와는 다른 위치에 있어서의 상기 노즐을 수용 가능한 제2 용기를 더 구비한다.
제6 양태는, 제1 내지 제5 중 어느 한 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 아암 작동 기구는, 상기 노즐이 직선을 따라서 수평 이동하도록 상기 노즐 아암을 이동시킨다.
제7 양태는, 제1 내지 제5 중 어느 한 양태의 기판 처리 장치로서, 상기 아암 작동 기구는, 상기 노즐이 원호를 따라서 수평 이동하도록 상기 노즐 아암을 이동시킨다.
제1 양태에 의하면, 퇴피 위치에 있어서의 노즐을 수용 가능한 제1 용기가, 컵부와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 컵부에 고정되어 있고, 이에 의해, 노즐이 퇴피 위치로 퇴피한 후에, 컵부를 상승시키는 동작과, 제1 용기에 노즐을 수용하는 동작을 동시에 일괄하여 행할 수 있다.
제2 양태에 의하면, 제1 용기는 평면에서 봤을 때 컵부에 겹쳐져 있다. 이에 의해, 제1 용기 및 컵부를 배치하기 위한 면적을 삭감할 수 있다.
제3 양태에 의하면, 제어부는, 노즐이 퇴피 위치에 위치할 때에, 컵부가 하방 위치로부터 상방 위치로 이동하도록 컵 작동 기구를 제어하는 제1 제어 모드를 가지고 있다. 이에 의해, 컵부를 상승시키는 동작과 제1 용기에 노즐을 수용하는 동작을 동시에 일괄하여 행하기 위한 제어를 행할 수 있다.
제4 양태에 의하면, 제어부는, 컵부가 상방 위치에 위치할 때에, 평면에서 봤을 때 기판에서 벗어나 퇴피 위치보다 내측의 중간 위치에 노즐을 유지하는 제2 제어 모드를 가지고 있다. 이에 의해, 퇴피 위치로의 노즐의 이동이, 상방 위치에 위치하는 컵부에 의해 저해되는 경우라도, 노즐을 중간 위치에 유지함으로써, 노즐로부터의 기판으로의 액 흘림을 피할 수 있다.
제5 양태에 의하면, 기판 처리 장치는, 퇴피 위치와는 다른 위치에 있어서의 노즐을 수용 가능한 제2 용기를 가지고 있다. 이에 의해, 제1 용기의 위치 이외의 위치에 있어서도, 노즐을 수용할 수 있다.
제6 양태에 의하면, 아암 작동 기구는, 노즐이 직선을 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암을 이동시킨다. 이에 의해, 당해 직선 방향을 따라서 위치 제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다.
제7 양태에 의하면, 아암 작동 기구는, 노즐이 원호를 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암을 이동시킨다. 이에 의해, 노즐을 간소한 아암 작동 기구로 광범위하게 이동시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 기판 처리 시스템에 포함되는 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은, 도 1의 기판 처리 시스템에 포함되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는, 도 3에 있어서, 노즐과, 노즐 아암의 노즐 근방부의 도시를 생략한 평면도이다.
도 5는, 도 3의 선 V-V를 따르는 개략적인 단면도이며, 노즐로부터 기판으로 처리액을 토출하는 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의, 노즐을 용기에 수용하는 방법을 개략적으로 나타내는 플로 도면이다.
도 7은, 도 6에 있어서의, 컵부를 상방 위치로부터 하방 위치로 이동하는 공정 후의 모습을, 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 도 6에 있어서의, 노즐을 처리 위치로부터 퇴피 위치로 이동하는 공정 후의 모습을, 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는, 도 8의 선 IX-IX를 따르는 개략적인 단면도이다.
도 10은, 도 6에 있어서의, 컵부를 하방 위치로부터 상방 위치로 이동하는 공정 후의 모습을, 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의, 노즐을 용기에 수용하는 방법을 개략적으로 나타내는 플로 도면이다.
도 12는, 도 11에 있어서의, 노즐을 처리 위치에서 중간 위치로 이동하는 공정 후의 모습을, 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 13은, 도 11에 있어서의, 컵부를 상방 위치로부터 하방 위치로 이동하는 공정 후의 모습을, 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 기판 처리 장치의 구성을, 노즐이 처리 위치에 있는 상태에서 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 15는, 도 14의 기판 처리 장치의 구성을, 노즐이 퇴피 위치에 있는 상태에서 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 16은, 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 17은, 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
<실시 형태 1>
도 1은, 본 실시 형태 1에 있어서의 기판 처리 시스템(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 기판 처리 시스템(100)은, 로드 포트(LP)와, 인덱서 로봇(IR)과, 센터 로봇(CR)과, 제어부(90)(컨트롤러)와, 적어도 1개의 처리 유닛(UT)(도 1에 있어서는 4개의 처리 유닛)을 포함한다. 복수의 처리 유닛(UT)은, 기판(SB)(웨이퍼)을 처리하기 위한 것이며, 그 중 적어도 1개가, 상세한 것은 후술하는 기판 처리 장치(101)에 대응한다. 기판 처리 장치(101)는, 기판 처리에 이용할 수 있는 매엽식의 장치이며, 예를 들면, 기판(SB)에 부착된 유기물을 제거하는 처리에 이용할 수 있는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치(101)는, 챔버(80)를 가지고 있어도 된다. 그 경우, 챔버(80) 내의 분위기를 제어함으로써, 원하는 분위기 중에서의 기판 처리를 행할 수 있다.
제어부(90)는, 기판 처리 시스템(100)에 구비된 각 부의 동작을 제어할 수 있다. 캐리어(C) 각각은, 기판(SB)을 수용하는 수용기이다. 로드 포트(LP)는, 복수의 캐리어(C)를 유지하는 수용기 유지 기구이다. 인덱서 로봇(IR)은, 로드 포트(LP)와 기판 재치부(PS)의 사이에서 기판(SB)을 반송할 수 있다. 센터 로봇(CR)은, 기판 재치부(PS) 및 적어도 1개의 처리 유닛(UT) 중 어느 하나로부터 다른 하나로 기판(SB)을 반송할 수 있다. 이상의 구성에 의해, 인덱서 로봇(IR), 기판 재치부(PS) 및 센터 로봇(CR)은, 처리 유닛(UT) 각각과 로드 포트(LP)의 사이에서 기판(SB)을 반송하는 반송 기구로서 기능한다.
미처리의 기판(SB)은 캐리어(C)로부터 인덱서 로봇(IR)에 의해 꺼내지고, 기판 재치부(PS)를 통해 센터 로봇(CR)에 수도된다. 센터 로봇(CR)은 이 미처리의 기판(SB)을 처리 유닛(UT)에 반입한다. 처리 유닛(UT)은 기판(SB)에 대해 처리를 행한다. 처리 완료된 기판(SB)은 센터 로봇(CR)에 의해 처리 유닛(UT)으로부터 꺼내지고, 필요에 따라 다른 처리 유닛(UT)을 경유한 후, 기판 재치부(PS)를 통해 인덱서 로봇(IR)에 수도된다. 인덱서 로봇(IR)은 처리 완료된 기판(SB)을 캐리어(C)에 반입한다. 이상에 의해, 기판(SB)에 대한 처리가 행해진다.
도 2는, 도 1의 기판 처리 시스템(100)에 포함되는 제어부(90)의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 제어부(90)는, 전기 회로를 가지는 일반적인 컴퓨터에 의해 구성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 제어부(90)는, CPU(Central Processing Unit)(91), ROM(Read Only Memory)(92), RAM(Random Access Memory)(93), 기억 장치(94), 입력부(96), 표시부(97) 및 통신부(98)와, 이들을 상호 접속하는 버스 라인(95)를 가지고 있다.
ROM(92)은 기본 프로그램을 저장하고 있다. RAM(93)은, CPU(91)가 소정의 처리를 행할 때의 작업 영역으로서 제공된다. 기억 장치(94)는, 플래시 메모리 또는 하드 디스크 장치 등의 불휘발성 기억 장치에 의해 구성되어 있다. 입력부(96)는, 각종 스위치 또는 터치 패널 등에 의해 구성되어 있으며, 오퍼레이터로부터 처리 레시피 등의 입력 설정 지시를 받는다. 표시부(97)는, 예를 들면 액정 표시 장치 및 램프 등에 의해 구성되어 있으며, CPU(91)에 의한 제어 아래, 각종 정보를 표시한다. 통신부(98)는, LAN(Local Area Network) 등을 통한 데이터 통신 기능을 가지고 있다. 기억 장치(94)에는, 기판 처리 시스템(도 1)을 구성하는 각 장치의 제어에 대한 복수의 모드가 미리 설정되어 있다. CPU(91)가 처리 프로그램(94P)을 실행함으로써, 상기 복수의 모드 중 1개의 모드가 선택되고, 당해 모드에 의해 각 장치가 제어된다. 또, 처리 프로그램(94P)은, 기록 매체에 기억되어 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 없고, 전용의 논리 회로 등의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
도 3은, 기판 처리 시스템(100)(도 1)에 포함되는 기판 처리 장치(101)의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 4는, 도 3에 있어서 노즐(51)과, 노즐 아암(52)의 노즐(51) 근방부의 도시를 생략한 평면도이다. 이들 도면에 있어서, 설명의 편의 상, 기판 처리 장치(101)에 더하여, 그에 의해 처리되는 기판(SB)도 나타나 있다. 도 5는, 도 3의 선 V-V를 따르는 개략적인 단면도이며, 노즐(51)로부터 기판(SB)으로 처리액의 액류(LF)를 토출하는 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치(101)는, 처리액을 이용하여 기판(SB)을 처리하기 위한 것이다.
기판 처리 장치(101)는, 스핀 척(20)과, 노즐(51)과, 노즐 아암(52)과, 아암 작동 기구(53)와, 컵부(3)와, 컵 작동 기구(40)와, 제1 용기(61)와, 수납 부재(24)를 가진다. 스핀 척(20)은 유지 기구(21) 및 회전 기구(22)를 가진다.
유지 기구(21)는 기판(SB)을 수평으로 유지한다. 회전 기구(22)는, 기판(SB)을 유지한 유지 기구(21)를, 기판(SB)의 중심을 통과하여 연직 방향으로 연장되는 회전축(CX) 둘레로 회전시킨다(도 5에 있어서의 화살표 AR 참조). 회전축(CX)은 상하 방향을 따르고 있다. 회전 기구(22)는, 회전축(CX)을 따라서 연장되는 샤프트(22X)와, 회전축(CX) 둘레로 샤프트(22X)를 회전시키는 모터(22M)를 가지고 있다. 회전 기구(22)는, 수납 부재(24)에 의해 덮임으로써 보호되어 있다.
구체적으로는, 유지 기구(21)는, 기판(SB)을, 그 처리되는 주면을 상방을 향한 상태에서, 대략 수평 자세로 유지하면서 회전 가능한 기구이다. 여기서 말하는 수평 자세란, 기판(SB)의 두께 방향이 연직 방향을 따르는 상태를 말한다. 회전 기구(22)에 의해 회전된 유지 기구(21)는, 기판(SB)을, 그 주면의 중심부를 통과하는 연직의(가상적) 회전축(CX)의 둘레로 회전시킨다. 회전축(CX)은 기판(SB)의 중심을 통과하는 것이 바람직하다. 유지 기구(21)는, 예를 들면 대략 원판 형상을 가지고 있다. 유지 기구(21)는, 그 상면이 대략 수평이 되고, 그 중심축이 회전축(CX)에 대략 일치하도록 설치되어 있다. 도 3의 예에서는, 유지 기구(21)의 지름은 기판(SB)의 지름보다 작다. 유지 기구(21)의 하면에는, 대략 원통 형상의 샤프트(22X)가 연결되어 있다.
스핀 척(20)에는 흡인 기구(MV)가 설치되어 있다. 흡인 기구(MV)는, 흡인 구멍(25)과, 흡인 배관(26)과, 개폐 밸브(도시하지 않음)와, 펌프(도시하지 않음)를 가지고 있다. 구체적으로는, 유지 기구(21)의 상면에 흡인 구멍(25)이 설치되어 있다. 흡인 구멍(25)은, 샤프트(22X)의 내부 공간에서 연장되는 흡인 배관(26) 및 개폐 밸브(도시하지 않음)를 통해 펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 당해 펌프 및 당해 개폐 밸브는, 제어부(90)(도 1)에 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(90)는, 당해 펌프 및 당해 개폐 밸브의 동작을 제어한다. 당해 펌프는, 제어부(90)의 제어에 따라서, 부압과 정압을 선택적으로 공급 가능하다. 기판(SB)이 유지 기구(21)의 상면에 대략 수평 자세로 놓여진 상태에서 펌프가 부압을 공급하면, 유지 기구(21)의 흡인 구멍(25)은, 기판(SB)을 하방으로부터 흡착 유지한다. 펌프가 정압을 공급하면, 기판(SB)은 유지 기구(21)의 상면으로부터 떼어냄 가능해진다. 이 구성에 있어서, 기판(SB)을 흡착 유지한 유지 기구(21)가 회전 기구(22)에 의해 회전된다.
또한, 유지 기구(21)는, 흡인 구멍(25) 대신에, 그 상면의 주연부 부근에 적당한 간격을 두고 설치된 복수의 기계적인 척 핀을 가져도 된다. 당해 복수의 척 핀이 기판(SB)을 유지한다. 이 경우의 기판 유지 기구는, 예를 들면, 기판(SB)보다 약간 큰 원판 형상이다. 당해 복수의 척 핀은, 기판(SB)이 기판 유지 기구(21)의 상면보다 약간 높은 위치에서 대략 수평 자세가 되도록 기판(SB)을 착탈 가능하게 유지한다. 각 척 핀은, 제어부(90)(도 1)와 전기적으로 접속된 모터 등에 의해, 기판(SB)의 주연에 맞닿아 기판(SB)을 유지하는 상태와, 기판(SB)의 주연으로부터 떨어져서 기판(SB)을 개방하는 상태로 선택적으로 전환된다.
노즐(51)은 기판(SB)으로 처리액을 공급한다. 구체적으로는, 노즐(51)은 기판(SB)의 상방으로부터 기판(SB)을 향해 처리액의 액류(LF)를 토출한다. 노즐 아암(52)은 노즐(51)을 유지한다. 아암 작동 기구(53)는, 제어부(90)(도 1)에 의해 제어됨으로써, 평면에서 봤을 때 기판(SB)에 겹치는 처리 위치(도 3 참조)와, 평면에서 봤을 때 기판(SB)에서 벗어나는 퇴피 위치(도 8 참조)의 사이에서 노즐 아암(52)을 이동시킨다. 구체적으로는, 아암 작동 기구(53)는, 노즐(51)이 직선을 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암(52)을 이동시킨다(도 3 및 도 8 참조). 당해 직선의 연장 방향은, 기판(SB)의 경방향의 성분을 포함하고 있으며, 바람직하게는 경방향을 따르고 있다.
노즐(51)에는, 밸브(56)를 통해 처리액원(55)으로부터 처리액이 공급된다. 밸브(56)는 제어부(90)(도 1)에 의해 제어된다. 밸브(56)가 열림 상태가 되면, 노즐(51)로부터 처리액의 액류(LF)(도 5)가 토출된다.　　또한, 도 5　이외의 도면에 있어서는, 밸브(56) 및 처리액원(55)의 도시가 생략되어 있다.
컵부(3)는, 유지 기구(21)의 주위에 배치되어 있으며, 회전하는 기판(SB)으로부터 원심력에 의해 비산되는 처리액을 받는다. 컵 작동 기구(40)는, 제어부(90)에 의해 제어됨으로써, 상방 위치(도 5)와 하방 위치(도 7)의 사이에서 컵부(3)를 상하로 이동시킨다. 컵 작동 기구(40)는, 챔버 바닥부(BM)에 지지되어 있고, 따라서 챔버 바닥부(BM)로부터의 컵부(3)의 높이를 변화시킬 수 있다. 컵부(3)가 상방 위치에 있을 때, 컵부(3)의 상부의 내측 가장자리는, 기판(SB)으로부터 비산하는 처리액을 충분히 받을 수 있도록, 유지 기구(21)의 상면(유지 기구(21)가 기판(SB)을 지지하는 지지면)보다 충분히 높게 위치한다. 컵부(3)가 하방 위치에 있을 때, 컵부(3) 전체는, 기판(SB) 또는 노즐(51)의 이동에 방해가 되지 않도록, 유지 기구(21)의 상면보다 낮게 위치한다.
구체적으로는, 컵부(3)는, 바닥부(31), 내측 가드(32), 및 외측 가드(33)를 가지고 있어도 된다. 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 각각의 상부는, 기판(SB) 상으로부터 비산되는 처리액을 효율적으로 받기 위하여, 기판(SB)에 가까워질수록 높아지는 내면을 가진다. 또, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 각각의 상부의 내단에는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 컵부(3)가 일단 받은 처리액이 기판(SB)으로 재차 비산하는 것을 막기 위한 수하부(垂下部)가 설치되어 있어도 된다. 컵 작동 기구(40)는, 바닥부(31), 내측 가드(32), 및 외측 가드(33) 각각을 독립해서 이동시키기 위하여, 바닥부 작동 기구(41), 내측 가드 작동 기구(42), 및 외측 가드 작동 기구(43)를 가지고 있어도 되며, 그 각각은, 예를 들면 스텝 모터에 의해 구성되어 있다. 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 각각은, 통 형상의 부재이며, 유지 기구(21)를 둘러싸는 가드이다. 외측 가드(33)는 내측 가드(32)를 둘러싸고 있다. 또, 외측 가드(33)는 내측 가드(32)의 상면을 덮고 있다. 또한 이들 2개의 가드를 대신하여, 단일의 가드 또는 3개 이상의 가드가 설치되어도 된다. 바닥부(31)는, 내측 가드(32)의 하방에 배치되어 있으며, 내측 가드(32) 내로 낙하한 처리액을 받는다. 바닥부(31)는, 처리액을 배출하기 위한 배출구(도시하지 않음)를 가지고 있어도 된다. 또한, 변형예로서, 내측 가드(32)와 외측 가드(33)의 사이로 낙하한 처리액을 받는 바닥부가 더 설치되어도 된다.
제1 용기(61)는, 퇴피 위치에 있어서의 노즐(51)을 수용 가능한 것이다. 노즐(51)은 제1 용기(61) 내에 있어서, 프리디스펜스를 행하거나, 혹은, 세정되거나 할 수 있다. 제1 용기(61)는, 도 5에 나타나 있듯이, 상방을 향하여 개구부를 가지고 있다. 제1 용기(61)는, 컵부(3)와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 컵부(3)에 고정되어 있다. 컵부(3)가 하방 위치에 있을 때(도 9 참조), 제1 용기(61)의 개구부는, 노즐(51)의 하단보다 낮게 위치한다. 또, 컵부(3)가 상방 위치에 있을 때(도 10 참조), 제1 용기(61)의 개구부는, 노즐(51)의 하단보다 높게 위치한다. 도 5의 예에 있어서는, 컵부(3)는 외측 가드(33)의 상면 상에 장착되어 있으며, 따라서 제1 용기(61)는 평면에서 봤을 때(도 4) 컵부(3)에 겹쳐져 있다.
도 6은, 본 실시 형태 1에 있어서의, 노즐(51)을 제1 용기(61)에 수용하는 방법을 개략적으로 나타내는 플로 도면이다.
단계 S10(도 6)에서, 컵부(3)가 상방 위치로부터 하방 위치로 이동된다. 구체적으로는, 노즐(51)이 처리 위치에 있고(도 3 참조) 또한 컵부(3)가 상방 위치에 있는(도 5 참조) 배치가, 노즐(51)이 처리 위치에 있고(도 3 참조) 또한 컵부(3)가 하방 위치에 있는(도 7 참조) 배치로 이행한다.
단계 S20에서, 노즐(51)이 처리 위치(도 3 및 도 5 참조)로부터 퇴피 위치(도 8 및 도 9 참조)로 이동된다.
단계 S30에서, 제어부(90)(도 1)가 가지는 제1 제어 모드가 실행된다. 구체적으로는, 상기 단계 20의 결과로서 노즐(51)이 퇴피 위치에 위치할 때(도 9 참조)에, 컵부(3)가 하방 위치로부터 상방 위치로 이동하도록 컵 작동 기구(40)(도 5)가 제어된다. 그 결과, 도 10에 나타나 있듯이, 제1 용기(61)에 노즐(51)이 수용된다.
본 실시 형태에 의하면, 퇴피 위치에 있어서의 노즐(51)을 수용 가능한 제1 용기(61)가, 컵부(3)와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 컵부(3)에 고정되어 있고, 이에 의해, 노즐(51)이 퇴피 위치로 퇴피한 후에, 컵부(3)를 상승시키는 동작과, 제1 용기(61)에 노즐(51)을 수용하는 동작을 동시에 일괄하여 행할 수 있다.
제1 용기(61)(도 4)는 평면에서 봤을 때 컵부(3)에 겹쳐져 있다. 이에 의해, 제1 용기(61) 및 컵부(3)를 배치하기 위한 면적을 삭감할 수 있다.
제어부(90)(도 1)는, 노즐(51)이 퇴피 위치에 위치할 때(도 9 참조)에, 컵부(3)가 하방 위치로부터 상방 위치로 이동하도록 컵 작동 기구(40)를 제어하는 제1 제어 모드를 가지고 있다(도 10 참조). 이에 의해, 컵부(3)를 상승시키는 동작과 제1 용기(61)에 노즐(51)을 수용하는 동작을 동시에 일괄하여 행하기 위한 제어를 행할 수 있다.
아암 작동 기구(53)는, 노즐(51)이 직선을 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암(52)을 이동시킨다(도 3 및 도 8 참조). 바꾸어 말하면, 아암 작동 기구(53)는 직동(linear) 액추에이터이다. 이에 의해, 당해 직선 방향을 따르는 위치 제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다. 특히, 기판(SB)의 주연 상에서만의 기판 처리, 즉 베벨 처리가 행해지는 경우, 기판(SB)의 경방향에 있어서의 노즐(51)의 위치 정밀도가 엄밀하게 요구되므로, 직동 액추에이터의 적용이 특히 유효하다. 베벨 처리용의 노즐(51)은, 통상, 상하 방향으로부터 기울어진 방향을 따라서 처리액의 액류(LF)(도 5)를 토출하도록 배치된 토출구를 가진다. 전형적으로는, 도시되어 있는 바와 같이, 액류(LF)는 하방 외측을 향해 토출된다. 이 경우, 기판(SB) 상의 피처리 영역을 경방향에 있어서 정확(精確)하게 관리하기 위해서는, 노즐(51)의 수평 위치의 정밀도뿐만 아니라, 상하 위치의 정밀도도 요구된다. 본 실시 형태에 의하면, 노즐(51)을 제1 용기(61)에 수용할 때에, 노즐(51)을 상하 방향으로 이동시킬 필요가 없다. 이에 의해, 노즐(51)의 상하 방향에 있어서의 위치가 고정값으로서 정확하게 관리될 수 있다. 따라서, 노즐(51)의 상하 방향에 있어서의 위치의, 의도하지 않은 어긋남을 피할 수 있다. 따라서, 베벨 처리의 위치 정밀도를 높일 수 있다.
<실시 형태 2>
도 11은, 본 실시 형태 2에 있어서의, 노즐(51)을 용기에 수용하는 방법을 개략적으로 나타내는 플로 도면이다.
단계 S1(도 11)에서, 제어부(90)(도 1)가 가지는 제2 제어 모드가 실행된다. 구체적으로는, 컵부(3)가 상방 위치에 위치할 때에(도 5 참조), 노즐(51)이 처리 위치로부터 중간 위치(도 12 참조)로 이동하도록, 제어부(90)가 아암 작동 기구(53)를 제어한다. 이 중간 위치는, 평면에서 봤을 때 기판(SB)에서 벗어나며, 또한 퇴피 위치(도 10 참조)보다 내측의 위치이다. 그리고 제어부(90)는, 상방 위치에 컵부(3)를 유지하며, 또한 중간 위치에 노즐(51)을 유지한다.
단계 S2(도 11)에서, 상기 단계 S1에 의한 배치가 유지되면서, 노즐(51)을 이용하지 않는 어떠한 기판 처리가 행해진다. 전형적으로는, 기판(SB) 상에 부착된 처리액을 제거하기 위하여 기판(SB)을 회전시키는 처리, 바꾸어 말하면 기판 건조 처리가 행해진다.
단계 S15(도 11)에서, 컵부(3)가 상방 위치(도 12 참조)로부터 하방 위치(도 13 참조)로 이동된다. 단계 S25(도 11)에서, 노즐(51)이 중간 위치(도 13 참조)로부터 퇴피 위치(도 9 참조)로 이동된다. 그 후, 전술한 실시 형태 1과 동일하게 단계 S30(도 11)이 행해진다(도 10 참조).
또한, 제어부(90)가 제2 제어 모드를 가지는 것 이외에는, 본 실시 형태 2는 전술한 실시 형태 1과 동일하다.
본 실시 형태에 의하면, 제2 제어 모드에 의해, 컵부(3)가 상방 위치에 위치할 때에 중간 위치에 노즐(51)이 유지된다. 이에 의해, 퇴피 위치로의 노즐(51)의 이동이, 상방 위치에 위치하는 컵부(3)에 의해 저해되는 경우라도, 노즐(51)을 중간 위치에 유지함으로써, 노즐(51)로부터의 기판(SB) 상으로의 액 흘림을 피할 수 있다.
<실시 형태 3>
도 14 및 도 15 각각은, 본 실시 형태 3에 있어서의 기판 처리 장치(102)의 구성을, 노즐(51)이 처리 위치에 있는 상태 및 퇴피 위치에 있는 상태에서 개략적으로 나타내는 평면도이다. 기판 처리 장치(102)는, 아암 작동 기구(53)(도 3: 실시 형태 1) 대신에 아암 작동 기구(53M)를 가진다. 아암 작동 기구(53M)는, 노즐(51)이 원호를 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암(52)을 이동시킨다. 또한, 아암 작동 기구(53M)는 노즐(51)을, 상기와 같이 수평 이동시킬 뿐만 아니라, 수직 이동을 시켜도 된다.
상기 이외에는, 본 실시 형태 3은 전술한 실시 형태 1 또는 2와 동일하다.
본 실시 형태에 의하면, 아암 작동 기구(53M)는, 상술한 바와 같이, 노즐(51)이 원호를 따라서 수평 이동하도록 노즐 아암(52)을 이동시킨다. 이에 의해, 노즐(51)을 간소한 아암 작동 기구로 광범위하게 이동시킬 수 있다.
<실시 형태 4>
도 16은, 본 실시 형태 4에 있어서의 기판 처리 장치(103)의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 기판 처리 장치(103)는, 기판 처리 장치(102)(도 14: 실시 형태 3)의 구성에 더하여, 제2 용기(62)를 가진다. 제2 용기(62)는, 퇴피 위치와는 다른 위치에 있어서의 노즐(51)을 수용 가능한 것이다. 이에 의해, 제1 용기(61)의 위치 이외의 위치에 있어서도, 노즐(51)을 수용할 수 있다. 도시된 구성에 있어서는, 제2 용기(62)는, 컵부(3)로부터 떨어져 컵부(3)의 외측에 배치되어 있다. 제2 용기(62)는, 제1 용기(61)와 달리, 컵부(3)와 일체적으로 상하 이동 가능하지 않아도 된다. 변형예로서, 제2 용기(62)는, 컵부(3)로부터 떨어져 컵부(3)의 내측에 배치되어도 된다.
또한, 상기 이외에 대해서는, 본 실시 형태 4는 전술한 실시 형태 3과 동일하다. 또, 변형예로서, 제2 용기(62)는, 전술한 실시 형태 1 또는 2에 대해 적용되어도 된다.
<실시 형태 5>
도 17은, 본 실시 형태 5에 있어서의 기판 처리 장치(104)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 기판 처리 장치(104)는 베벨 처리용의 것이다. 기판 처리 장치(104)는, 기판 처리 장치(101)(도 5: 실시 형태 1)의 구성에 더하여, 가스 노즐(81)과, 밸브(86)와, 가스원(85)을 가진다. 가스 노즐(81)의 외측 가장자리는 원형 형상을 가지고 있다. 가스 노즐(81)의 원형 형상의 반경은, 기판(SB)의 반경보다 작다.
가스 노즐(81)에는, 밸브(86)를 통해 가스원(85)으로부터 가스가 공급된다. 가스원(85)은, 불활성 가스원이면 되고, 예를 들면 질소 가스원이다. 밸브(86)는 제어부(90)(도 1)에 의해 제어된다. 가스 노즐(81)은, 하방을 향하는 개구(82)와, 외방을 향하는 개구(83)를 가진다. 밸브(86)가 열림 상태가 되면, 개구(82) 및 개구(83) 각각으로부터 가스류(F1 및 F2)가 토출된다. 가스류(F1)에 의해, 처리액이, 의도하지 않고 기판(SB)의 중앙 근방에 침입해 오는 것이 방지된다. 가스류(F2)에 의해, 컵부(3)로부터 튀어 오른 처리액이 기판(SB)에 달하는 것이 억제된다. 가스류(F2)는, 노즐(51)의 토출구와 그 바로 아래로부터 벗어나서 흐르는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가스류(F2)가 처리액의 액류(LF)의 진행 방향을 어지럽히는 것이 방지된다.
본 실시 형태를 포함해, 각 실시 형태에 있어서, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 각각은, 수하부(32A) 및 수하부(33A)를 가지고 있는 것이 바람직하다. 수하부(32A) 및 수하부(33A) 각각은, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 상부의 내단으로부터 하방으로 연장되어 있다. 수하부(32A) 및 수하부(33A) 각각은, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33)가 받은 처리액이 기판(SB) 쪽으로 되돌아가는 것을 방지하는 효과를 가진다. 한편, 수하부(32A) 및 수하부(33A)는, 기판(SB)으로부터의 처리액을 기판(SB)으로 반사하기 쉬우며, 이는 바람직하지 않은 것이다. 따라서, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33) 각각의 상부의 내단 중, 평면에서 봤을 때(도 3 참조)에 있어서 노즐(51)에 가장 근접하는 부분은, 수하부(32A) 및 수하부(33A)를 가지고 있지 않은 것이 바람직하다. 이 경우, 노즐(51)의 처리 위치 근방에 있어서, 내측 가드(32) 및 외측 가드(33)가 받은 처리액이, 기판(SB) 쪽으로 되돌아가기 쉬워진다. 이 되돌아감을, 상술한 가스류(F2)에 의해 억제할 수 있다.
그러나, 가스류(F2)의 작용만으로는, 컵부(3)로부터의 처리액이 기판(SB)으로 돌아가는 것을 충분히 방지할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 바람직하게는, 가스 노즐(81)의 원형 형상의 반경은, 기판(SB)의 반경의 2/3 이상이 된다. 그 경우, 기판(SB)의 중앙부터 그 주변에 걸친 넓은 영역이 가스 노즐(81)에 의해 덮이고, 당해 영역은, 컵부(3)로부터 튀어 오른 처리액으로부터 방어된다.
또한, 상기 이외의 구성에 대해서는, 상술한 실시 형태 1의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 대하여 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
이 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기의 설명은, 모든 국면에 있어서, 예시이며, 이 발명이 그에 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 이 발명의 범위로부터 벗어나는 일 없이 상정될 수 있는 것으로 해석된다. 상기 각 실시 형태 및 각 변형예에서 설명한 각 구성은, 상호 모순되지 않는 한 적절히 조합하거나, 생략하거나 할 수 있다.
3: 컵부 20: 스핀 척
21: 유지 기구 22: 회전 기구
22M: 모터 22X: 샤프트
24: 수납 부재 25: 흡인 구멍
26: 흡인 배관 31: 바닥부
32: 내측 가드 32A, 33A: 수하부
33: 외측 가드 40: 컵 작동 기구
41: 바닥부 작동 기구 42: 내측 가드 작동 기구
43: 외측 가드 작동 기구 51: 노즐
52: 노즐 아암 53, 53M: 아암 작동 기구
55: 처리액원 56: 밸브
61: 제1 용기 62: 제2 용기
81: 가스 노즐 82, 83: 개구
85: 가스원 86: 밸브
90: 제어부 100: 기판 처리 시스템
101~104: 기판 처리 장치 SB: 기판

Claims (7)

  1. 처리액을 이용하여 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 수평으로 유지하는 유지 기구와,
    상기 기판을 유지한 상기 유지 기구를 회전시키는 회전 기구와,
    상기 기판으로 상기 처리액을 공급하는 노즐과,
    상기 노즐을 유지하는 노즐 아암과,
    평면에서 봤을 때 상기 기판에 겹치는 처리 위치와, 평면에서 봤을 때 상기 기판에서 벗어나는 퇴피 위치의 사이에서 상기 노즐 아암을 이동시키는 아암 작동 기구와,
    상기 유지 기구의 주위에 배치되며, 상기 기판으로부터의 상기 처리액을 받는 컵부와,
    상방 위치와 하방 위치의 사이에서 상기 컵부를 상하로 이동시키는 컵 작동 기구와,
    상기 컵부와 일체적으로 상하 이동 가능하도록 상기 컵부에 고정되며, 상기 퇴피 위치에 있어서의 상기 노즐을 수용 가능한 제1 용기
    를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 용기는 평면에서 봤을 때 상기 컵부에 겹쳐져 있는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 아암 작동 기구 및 상기 컵 작동 기구를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 노즐이 상기 퇴피 위치에 위치할 때에, 상기 컵부가 상기 하방 위치로부터 상기 상방 위치로 이동하도록 상기 컵 작동 기구를 제어하는 제1 제어 모드를 가지고 있는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 컵부가 상기 상방 위치에 위치할 때에, 평면에서 봤을 때 상기 기판에서 벗어나 상기 퇴피 위치보다 내측의 중간 위치에 상기 노즐을 유지하는 제2 제어 모드를 가지고 있는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퇴피 위치와는 다른 위치에 있어서의 상기 노즐을 수용 가능한 제2 용기를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아암 작동 기구는, 상기 노즐이 직선을 따라서 수평 이동하도록 상기 노즐 아암을 이동시키는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아암 작동 기구는, 상기 노즐이 원호를 따라서 수평 이동하도록 상기 노즐 아암을 이동시키는, 기판 처리 장치.
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