KR20240032883A - 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
기판 처리 시스템은 배치 처리부와, 매엽 처리부와, 반송부를 구비한다. 상기 배치 처리부는, 처리조에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판을 침지함으로써, 복수매의 상기 기판을 일괄적으로 처리한다. 상기 매엽 처리부는, 상기 기판을 1매씩 약액으로 처리하는 매엽 처리부와, 상기 반송부는, 상기 배치 처리부로부터 상기 매엽 처리부에 상기 기판을 젖은 상태로 반송한다.
Description
본 개시는, 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 기판 처리 장치는 조정액 공급부와, 용해부와, 처리 챔버와, 송액부를 구비한다. 조정액 공급부는, 소정의 수소 이온 농도를 나타내는 조정액을 공급한다. 용해부는 오존 가스를 조정액에 용해시켜서 오존수를 생성한다. 처리 챔버는 오존수에 의해 기판을 세정 처리한다. 송액부는 송액 라인을 통하여 오존수를 용해부로부터 적어도 하나의 처리 챔버에 송액한다.
본 개시의 일 양태는, 오존수에 의한 기판의 처리 효율을 향상시키고, 또한 오존수로 처리된 기판의 청정도를 향상시키는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 관한 기판 처리 시스템은 배치 처리부와, 매엽 처리부와, 반송부를 구비한다. 상기 배치 처리부는 처리조에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판을 침지함으로써, 복수매의 상기 기판을 일괄적으로 처리한다. 상기 매엽 처리부는, 상기 기판을 1매씩 약액으로 처리하는 매엽 처리부와, 상기 반송부는, 상기 배치 처리부로부터 상기 매엽 처리부에 상기 기판을 젖은 상태로 반송한다.
본 개시의 일 양태에 의하면, 오존수에 의한 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 오존수로 처리된 기판의 청정도를 향상시킨다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 관한 기판 처리 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 처리조에 오존수를 공급하는 공급부의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 처리조에 오존수를 공급하는 공급부가 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 배치식의 액 처리 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI선을 따른 단면도이다.
도 7은 가스 토출 노즐의 토출구와 기판의 배치예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 제어 장치의 구성 요소의 일례를 기능 블록으로 도시하는 도면이다.
도 9는 배치 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 S209의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 11은 도 9의 S210의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 12는 배치 처리의 다른 일례를 도시하는 흐름도이다.
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도 3은 처리조에 오존수를 공급하는 공급부의 일례를 도시하는 도면이다.
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도 5는 배치식의 액 처리 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI선을 따른 단면도이다.
도 7은 가스 토출 노즐의 토출구와 기판의 배치예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 제어 장치의 구성 요소의 일례를 기능 블록으로 도시하는 도면이다.
도 9는 배치 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 S209의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 11은 도 9의 S210의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 12는 배치 처리의 다른 일례를 도시하는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 부호를 붙여, 설명을 생략하는 경우가 있다.
일반적으로, 포토레지스트를 애싱한 후에 남는 잔사를 제거하는 것에는, SPM(황산과 과산화수소의 수용액)이 사용된다. SPM은 황산을 포함하므로, SPM의 배액 비용은 높다. 따라서, SPM 대신에 오존수를 사용하는 것이 검토되고 있다. 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 기판을 1매씩 오존수로 처리하는 경우, 기판을 1매씩 SPM으로 처리하는 경우에 비해, 스루풋이 저하되어 버린다.
본 개시의 기술은, 상세하게는 후술하지만, 복수매의 기판을 오존수에 침지하고, 복수매의 기판을 일괄적으로 처리함으로써, 스루풋을 향상시킨다. 복수매의 기판을 일괄적으로 처리하는 것을 배치 처리라고도 칭하고, 기판을 1매씩 처리하는 것을 매엽 처리라고도 칭한다. 배치 처리는 매엽 처리에 비해, 스루풋이 향상되는 반면, 기판에 오염이 남기 쉽다.
따라서, 본 개시의 기술은, 다음에 배치 처리부로부터 매엽 처리부에 기판을 젖은 상태로 반송한다. 기판이 말라 버리면, 오염이 기판에 강고하게 부착되어 버리기 때문이다. 기판을 젖은 상태로 반송하면, 오염이 기판에 강고하게 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 개시의 기술은 매엽 처리부에 있어서 기판을 1매씩 약액으로 처리하고, 기판에 남는 오염을 제거한다. 기판을 1매씩 약액으로 처리함으로써, 2차 오염을 억제할 수 있다. 따라서, 오존수로 배치 처리된 기판의 청정도를 향상시킬 수 있다.
오존수는 기판의 오염을, 약액에 용이하게 용해되는 정도로 변질시키면 된다. 약액으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 SC1(수산화암모늄과 과산화수소의 수용액) 등의 알칼리 용액이 사용된다. 예를 들어, 오존수는 레지스트 잔사를 산화하고, 저분자량화된다. 한편, 알칼리 용액은 저분자량화된 레지스트 잔사를 용해하여, 제거한다. 또한, 본 개시의 기술은 레지스트 잔사의 제거 이외에 적용되어도 된다.
다음에, 도 1을 참조하여, 일 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템에 대해서 설명한다. 기판 처리 시스템(1)은 반출입부(2)와, 매엽 처리부(3)와, 인터페이스부(5)와, 배치 처리부(6)와, 제어부(9)를 갖는다. 반출입부(2)는 카세트(C)를 적재하는 적재대(21)를 갖는다. 카세트(C)는, 복수매(예를 들어 25매)의 기판(W)을 수용하고, 반출입부(2)에 대하여 반출입된다. 카세트(C)의 내부에서, 기판(W)은 수평하게 보유 지지된다. 매엽 처리부(3)는 기판(W)을 1매씩 처리한다. 인터페이스부(5)는 매엽 처리부(3)와 배치 처리부(6) 사이에서 기판(W)을 전달한다. 배치 처리부(6)는 복수매(예를 들어 50매 또는 100매)의 기판(W)을 일괄적으로 처리한다.
반출입부(2)와, 매엽 처리부(3)와, 인터페이스부(5)와, 배치 처리부(6)는, 이 순번으로, X축 방향 마이너스측으로부터 X축 방향 플러스측을 향하여 배열된다. 반출입부(2)는 적재대(21)를 갖고, 적재대(21)는 복수의 적재판(22)을 갖는다. 각 적재판(22)에는 카세트(C)가 적재된다. 또한, 적재판(22)의 수는 특별히 한정되지는 않는다. 마찬가지로, 카세트(C)의 수도 특별히 한정되지는 않는다.
반출입부(2)는 제1 반송 영역(23)을 갖고, 제1 반송 영역(23)은 적재대(21)에 인접하고 있고 적재대(21)의 X축 방향 플러스측에 배치된다. 제1 반송 영역(23)에는, 제1 반송 장치(24)가 마련된다. 제1 반송 장치(24)는 제1 반송 암을 갖고, 제1 반송 암은 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향) 및 연직 방향으로 이동하고, 연직축 주위로 회전한다. 제1 반송 암은 카세트(C)와, 후술하는 전달부(25) 사이에서, 기판(W)을 반송한다. 제1 반송 암의 수는 1개라도 복수여도 되고, 후자의 경우, 제1 반송 장치(24)는 복수매(예를 들어 5매)의 기판(W)을 일괄적으로 반송한다.
반출입부(2)는 전달부(25)를 갖고, 전달부(25)는 제1 반송 영역(23)에 인접하고 있고, 제1 반송 영역(23)의 X축 방향 플러스측에 배치된다. 전달부(25)는 기판(W)을 일시적으로 보관하는 제1 트랜지션 장치(26)를 갖는다. 제1 트랜지션 장치(26)의 수는 복수여도 되고, 복수의 제1 트랜지션 장치(26)가 연직 방향으로 적층되어도 된다.
매엽 처리부(3)는 제2 반송 영역(31)을 갖고, 제2 반송 영역(31)은 전달부(25)에 인접하고 있고 전달부(25)의 X축 방향 플러스측에 배치된다. 제2 반송 영역(31)에는, 제2 반송 장치(32)가 마련된다. 제2 반송 장치(32)는 제2 반송 암을 갖고, 제2 반송 암은 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향) 및 연직 방향으로 이동하고, 연직축 주위로 회전한다. 제2 반송 암은, 제2 반송 영역(31)에 인접하는 장치끼리의 사이에 기판을 반송한다. 제2 반송 암의 수는 1개라도 복수여도 되고, 후자의 경우, 제2 반송 장치(32)는 복수매(예를 들어 5매)의 기판(W)을 일괄적으로 반송한다.
매엽 처리부(3)는 제2 반송 영역(31)의 옆에, 예를 들어 제2 트랜지션 장치(33)와, 액 처리 장치(34)를 갖는다. 제2 트랜지션 장치(33)는 제2 반송 영역(31)에 인접하고 있고 제2 반송 영역(31)의 X축 방향 플러스측에 배치된다. 제2 트랜지션 장치(33)는 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 액 처리 장치(34)는 매엽식이며, 기판(W)을 1매씩 약액으로 처리한다.
인터페이스부(5)는, 예를 들어 로트 형성부(51)와, 반송부(52)를 갖는다. 로트 형성부(51)는 복수매의 기판(W)을 원하는 피치로 배열되고, 로트(L)를 형성한다. 1개의 로트(L)는, 복수매의 기판(W)으로 이루어진다. 반송부(52)는 매엽 처리부(3)로부터 로트 형성부(51)에 기판(W)을 반송하고, 배치 처리부(6)로부터 매엽 처리부(3)에 기판(W)을 반송한다.
배치 처리부(6)는 제3 반송 영역(61)을 갖고, 제3 반송 영역(61)은 인터페이스부(5)에 인접하고 있고 인터페이스부(5)의 X축 방향 플러스측에 배치된다. 제3 반송 영역(61)에는, 제3 반송 장치(62)가 마련된다. 제3 반송 장치(62)는 제3 반송 암을 갖고, 제3 반송 암은 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향) 및 연직 방향으로 이동하고, 연직축 주위로 회전한다. 제3 반송 암은, 제3 반송 영역(61)에 인접하는 장치끼리의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 제3 반송 암은 로트(L)를 일괄적으로 반송한다.
제3 반송 영역(61)은 평면에서 볼 때의 직사각형이고, 그 길이 방향은 X축 방향이다. 제3 반송 영역(61)의 짧은 변의 옆에 로트 형성부(51)가 배치되고, 제3 반송 영역(61)의 긴 변의 옆에 처리조(63)가 배치되고, 로트 형성부(51)와 처리조(63)의 양쪽 옆에 반송부(52)가 배치된다. 반송부(52)가 로트 형성부(51)와 처리조(63)의 양쪽에 액세스할 수 있다.
로트 형성부(51)와 처리조(63)는 기판(W)의 배열 방향이 다르다. 그래서, 제3 반송 장치(62)는 복수매의 기판(W)을 보유 지지하면서 연직축 주위로 회전하고, 기판(W)의 배열 방향을 X축 방향과 Y축 방향 사이에서 변경한다. 또한, 기판(W)의 배열 방향의 변경이 불필요한 경우, 제3 반송 장치(62)는 연직축 주위로 회전하지 않아도 된다.
배치 처리부(6)는 로트(L)가 침지되는 오존수를 저류하는 처리조(63)와, 제3 반송 장치(62)로부터 로트(L)를 수취하고, 보유 지지하는 기판 보유 지지부(64)를 갖는다. 기판 보유 지지부(64)는 복수매의 기판(W)을 Y축 방향으로 나란히 배열됨과 함께, 각 기판(W)을 수직으로 세워서 보유 지지한다. 배치 처리부(6)는 기판 보유 지지부(64)를 승강시키는 구동 장치(65)를 갖는다.
제어부(9)는, 예를 들어 컴퓨터이고, CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억 매체(92)를 구비한다. 기억 매체(92)에는 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(9)는 기억 매체(92)에 기억된 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
다음에, 도 2를 참조하여, 상기 기판 처리 시스템(1)의 동작, 즉, 기판 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 2에 도시하는 처리는 제어부(9)에 의한 제어하에서 실시된다. 우선, 카세트(C)가, 복수매의 기판(W)을 수용한 상태에서, 반출입부(2)에 반입되고, 적재판(22)에 적재된다.
다음에, 제1 반송 장치(24)가 카세트(C) 내의 기판(W)을 취출하고(스텝 S101), 제1 트랜지션 장치(26)에 반송한다. 이어서, 제2 반송 장치(32)가 제1 트랜지션 장치(26)로부터 기판(W)을 수취하고, 제2 트랜지션 장치(33)에 반송한다. 그 후, 반송부(52)가 제2 트랜지션 장치(33)로부터 기판(W)을 수취하고, 로트 형성부(51)에 반송한다.
다음에, 로트 형성부(51)가 복수매의 기판(W)을 X축 방향으로 원하는 피치로 나란히 배열되고, 로트(L)를 형성한다(스텝 S102). 1개의 로트(L)는, 예를 들어 N(N은 2 이상의 자연수)개의 카세트(C)에 수용된 기판(W)으로 구성된다.
다음에, 제3 반송 장치(62)가 로트 형성부(51)로부터 로트(L)를 수취하고, 기판 보유 지지부(64)에 걸친다. 그 도중에, 제3 반송 장치(62)는 연직축 주위로 회전하고, 복수매의 기판(W)의 배열 방향을 X축 방향으로부터 Y축 방향으로 변경한다.
다음에, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 강하시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 로트(L)를 처리조(63)에 저류되어 있는 오존수에 침지시키고, 복수매의 기판(W)을 일괄적으로 배치 처리한다(스텝 S103). 복수매의 기판(W)은 오존수에 침지된 후, 린스액에 침지된다. 린스액은, 예를 들어 DIW(탈이온수)이다. 그 후, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 상승시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 로트(L)를 처리조(63)에 저류되어 있는 린스액으로부터 인상한다.
또한, 린스액을 저류하는 처리조(63)와, 오존수를 저류하는 처리조(63)는, 따로따로 마련되어도 된다. 이 경우, 구동 장치(65)는 2개의 처리조(63)의 사이에서 복수매의 기판(W)을 반송하기 위해, 기판 보유 지지부(64)를 연직 방향으로 승강시킬 뿐만 아니라 수평 방향(예를 들어 X축 방향)으로도 이동시켜도 된다. 단, 처리조(63)마다, 기판 보유 지지부(64)와 구동 장치(65)가 마련되어도 되고, 이 경우, 구동 장치(65)는 기판 보유 지지부(64)를 수평 방향으로 이동시키지 않아도 된다.
다음에, 반송부(52)가 기판 보유 지지부(64)로부터 기판(W)을 수취하고, 배치 처리부(6)로부터 매엽 처리부(3)에 기판(W)을 젖은 상태로 반송한다(스텝 S104). 이때, 반송부(52)는 기판(W)을 1매씩 반송하지만, 복수매씩 반송해도 된다. 기판(W)은, 제2 트랜지션 장치(33)를 경유하지 않고 액 처리 장치(34)에 반송되어도 되고, 제2 트랜지션 장치(33)를 경유하여 액 처리 장치(34)에 반송되어도 된다. 후자의 경우, 제2 반송 장치(32)가 제2 트랜지션 장치(33)로부터 액 처리 장치(34)에 기판(W)을 반송해도 된다.
다음에, 액 처리 장치(34)가 기판(W)을 약액으로 1매씩 매엽 처리한다(스텝 S105). 약액으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 SC1 등의 알칼리 용액이 사용된다. 액 처리 장치(34)는, 예를 들어 기판(W)을 회전하면서 기판(W)에 대하여 약액을 공급한다. 약액은 기판(W)의 오염을 포함한 상태에서, 원심력에 의해 기판(W)으로부터 털어내어진다.
액 처리 장치(34)는, 예를 들어 기판(W)에 대하여 약액과, 린스액과, 건조액을 이 순번으로 공급한다. 건조액으로서는, 예를 들어 IPA(이소프로필알코올) 등의 유기 용제가 사용된다. 액 처리 장치(34)는 기판(W)을 회전시킴으로써, 기판(W)에 부착되는 건조액을 털어내고, 기판(W)을 건조시킨다.
또한, 매엽 처리부(3)는 초임계 건조 장치를 가져도 되고, 그 경우, 기판(W)은 건조액이 액막 형성(도포, 확산, 액고임)된 상태에서, 초임계 건조 장치에 반송된다. 초임계 건조 장치는 초임계 유체를 사용하여, 기판(W)을 건조시킨다.
다음에, 제2 반송 장치(32)가 액 처리 장치(34)로부터 기판(W)을 수취하고, 제1 트랜지션 장치(26)에 반송한다. 다음에, 제1 반송 장치(24)가 제1 트랜지션 장치(26)로부터 기판(W)을 수취하고, 카세트(C) 내에 수납한다(스텝 S106). 카세트(C)는, 복수매의 기판(W)을 수용한 상태에서, 반출입부(2)로부터 반출된다.
상기한 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 배치 처리부(6)에 있어서 처리조(63)에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판(W)을 일괄적으로 침지하고, 배치 처리부(6)로부터 매엽 처리부(3)에 기판(W)을 젖은 상태로 반송하고, 매엽 처리부(3)에 있어서 기판(W)을 1매씩 약액으로 처리한다. 복수매의 기판(W)을 오존수에 일괄적으로 침지함으로써, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 후, 배치 처리부(6)로부터 매엽 처리부(3)에 기판(W)을 젖은 상태로 반송함으로써, 오염이 기판(W)에 강고하게 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한 그 후, 매엽 처리부(3)에 있어서 기판(W)을 1매씩 약액으로 처리함으로써, 오존수로 배치 처리된 기판(W)의 청정도를 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 3을 참조하여, 처리조(63)에 오존수를 공급하는 공급부(70)의 일례에 대해서 설명한다. 공급부(70)는 순환로(71)와, 오존 가스 공급부(72)를 구비한다. 순환로(71)는 오존수를 순환시킨다. 순환로(71)의 용량은, 1회의 배치 처리에서 사용되는 오존수의 양보다도 크다. 오존 가스 공급부(72)는 순환로(71)에 오존 가스를 공급한다. 오존 가스가 물에 용해되고, 오존수가 생성된다. 물은 DIW 등이고, 액원(73)으로부터 순환로(71)에 공급된다. 오존수가 순환로(71)를 순환하는 과정에서, 오존 가스가 오존수에 용해되고, 오존수의 오존 농도가 서서히 높아진다.
또한, 액원(73)은 물 대신에 산성 수용액을, 순환로(71)에 공급해도 된다. 산성 수용액은 유기산, 또는 무기산을 포함한다. 유기산으로서는, 예를 들어 시트르산, 아세트산, 또는 탄산 등이 사용된다. 무기산으로서는, 염산, 또는 질산 등이 사용된다. 산성 수용액은 레지스트 잔사에 포함되는 금속 이온을 제거하는 데 유효하다.
공급부(70)는 가압 장치(74)와, 압력계(75)와, 압력 제어 밸브(76)를 구비한다. 가압 장치(74)는, 예를 들어 펌프이고, 순환로(71)로 오존수를 가압함으로써, 오존 가스의 물에 용해되는 한계량(용해도)을 높인다. 압력계(75)는 오존수의 압력을 계측한다. 압력계(75)의 계측값이 설정값이 되도록, 압력 제어 밸브(76)가 오존수의 압력을 제어한다.
공급부(70)는 냉각 장치(77)를 구비한다. 냉각 장치(77)는 순환로(71)로 오존수를 냉각함으로써, 오존 가스의 용해도를 높인다. 냉각 장치(77)는, 예를 들어 펠티에 소자를 포함한다. 순환로(71)에는 도시하지 않은 온도계가 마련되어도 되고, 온도계의 온도가 설정 온도가 되도록, 냉각 장치(77)가 오존 가스를 냉각한다.
공급부(70)는 탄산 가스 공급부(78)를 구비한다. 탄산 가스 공급부(78)는 순환로(71)에 탄산 가스(CO2 가스)를 공급한다. 탄산 가스가 오존수에 용해됨으로써, 오존수의 pH값이 저하되고, 오존 가스의 용해도가 높아진다. 탄산 가스 대신에 유기산, 또는 무기산이 공급되어도 된다.
공급부(70)는 필터(79)와, 유량계(80)와, 오존 농도계(81)를 구비한다. 필터(79)는 순환로(71)에서, 오존수에 포함되는 파티클을 포집한다. 유량계(80)는 순환로(71)를 흐르는 오존수의 유량을 계측한다. 오존 농도계(81)는 순환로(71)를 흐르는 오존수의 오존 농도를 계측한다.
공급부(70)는 분기로(82)와, 방향 전환 밸브(83)를 구비한다. 분기로(82)는 순환로(71)로부터 분기되고, 순환로(71)를 흐르는 오존수를 처리조(63)에 공급한다. 방향 전환 밸브(83)는 오존수가 흐르는 방향을, 오존수를 순환로(71)에서 순환시키는 방향과, 오존수를 처리조(63)에 공급하는 방향으로 전환한다.
처리조(63)는, 예를 들어 내조(63a)와, 외조(63b)를 구비한다. 내조(63a)는 오존수를 저류한다. 복수매의 기판(W)은 내조(63a)에 저류되어 있는 오존수에 침지된다. 외조(63b)는 내조(63a)로부터 오버플로한 오존수를 회수한다. 처리조(63)에는 배출부(85)가 접속되어 있다.
배출부(85)는 사용 완료된 오존수를 배출한다. 배출부(85)는 배출로(86)와, 배액 처리부(87)를 구비한다. 배출로(86)는 처리조(63)에 접속된다. 배액 처리부(87)는 오존을 산소로 분해하는 오존 필터를 포함한다. 오존 필터는 촉매, 또는 활성탄을 갖는다. 배액 처리부(87)는 레지스트 잔사를 포집하는 메쉬 필터를 포함한다.
촬상 장치(88)는 처리조(63)(예를 들어 내조(63a))에 저류되어 있는 오존수를 촬상한다. 오존수의 오존 농도가 높아질수록, 오존수의 청색이 진해진다. 촬상 장치(88)에 의해 촬상한 화상을 처리하고, 오존수의 색 정보를 취득하면, 오존수의 오존 농도를 검지할 수 있다.
기판(W)이 오존수에 침지되는 장소는 순환로(71)가 아니라, 처리조(63)이다. 처리조(63)는 순환로(71)에 비해, 오존수의 압력이 낮고, 오존 가스의 용해도가 낮으므로, 오존수의 오존 농도가 낮을 가능성이 있다. 오존 농도계(81)가 아니라, 촬상 장치(88)를 사용하면, 기판(W)이 오존수에 침지되는 장소에서, 오존수의 오존 농도를 검지할 수 있다.
촬상 장치(88)는 젖지 않도록, 예를 들어 처리조(63)의 상방에 설치되고, 오존수의 액면을 촬상한다.
다음에, 도 4를 참조하여, 처리조(63)에 오존수를 공급하는 공급부(70)가 다른 일례에 대해서 설명한다. 이하, 주로 도 3과 도 4의 상위점에 대해서 설명한다. 도 3에 도시하는 순환로(71)는 무단의 링 형상으로 폐쇄되어 있는 것에 반해, 도 4에 도시하는 순환로(71)는 개방되어 있다. 처리조(63)는 내조(63a)와 외조(63b)를 갖고, 순환로(71)는 도 4에 도시하는 바와 같이 외조(63b)와 내조(63a)를 접속한다. 순환로(71)의 일단부는 외조(63b)에 접속되고, 순환로(71)의 타단부는 내조(63a)에 접속된다. 순환로(71)는 외조(63b)로부터 취출한 오존수를 내조(63a)로 되돌린다. 액원(73)은, 도 3에 도시하는 바와 같이 순환로(71)에 접속되는 대신에, 도 4에 도시하는 바와 같이 내조(63a)와 외조(63b) 중 적어도 하나에 접속되어도 된다.
다음에, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 배치식의 액 처리 장치의 일례에 대해서 설명한다. 배치식의 액 처리 장치는 처리조(63)와, 기판 보유 지지부(64)와, 구동 장치(65)와, 액 토출 노즐(66)과, 가스 토출 노즐(67)을 구비한다.
처리조(63)는 복수매의 기판(W)이 일괄적으로 침지되는 오존수를 저류한다. 처리조(63)는 린스액을 저류해도 된다. 처리조(63)에는, 도시하지 않은 초음파 발생기가 마련되어 있어도 된다. 초음파 발생기는 오존수에 초음파 진동을 부여하고, 오존수에 의한 기판(W)의 세정 효율을 향상시킨다.
기판 보유 지지부(64)는 복수매의 기판(W)을 Y축 방향으로 나란히 배열됨과 함께 각 기판(W)을 수직으로 세워서 보유 지지한다. 기판 보유 지지부(64)는, 복수개(예를 들어 4개)의 보유 지지 암(64a)을 갖는다. 각 보유 지지 암(64a)은 Y축 방향을 따라서 마련되고, Y축 방향으로 간격을 두고 복수의 홈을 갖는다. 각 기판(W)은 보유 지지 암(64a)의 홈으로 보유 지지된다.
구동 장치(65)는 기판 보유 지지부(64)를 승강시킨다. 기판 보유 지지부(64)는 처리조(63)의 내부 위치와, 처리조(63)보다도 상방의 위치 사이에서 승강된다. 구동 장치(65)는 상기한 바와 같이, 기판 보유 지지부(64)를 수평 방향으로 이동시켜도 된다.
액 토출 노즐(66)은 처리조(63)의 내부에 수평하게 마련되고, 처리조(63)의 내부에 처리액을 토출한다. 토출하는 처리액은 공급부(70)로부터 공급되는 오존수, 또는 린스액이다. 액 토출 노즐(66)은, 예를 들어 Y축 방향을 따라서 마련되고, X축 방향으로 간격을 두고 복수개 마련된다. 각 액 토출 노즐(66)은 Y축 방향으로 간격을 두고 복수의 토출구(66a)를 갖는다. 각 토출구(66a)는 처리액에 침지되어 있는 기판(W)보다도 하방에 마련된다. 각 토출구(66a)는, 도 5 및 도 6에서는 바로 위를 향하여 처리액을 토출하지만, 비스듬하게 위를 향하여 처리액을 토출해도 된다.
가스 토출 노즐(67)은 처리조(63)의 내부에 수평하게 마련되고, 처리조(63)의 내부에 가스를 토출한다. 가스 토출 노즐(67)은, 예를 들어 Y축 방향을 따라서 마련되고, X축 방향으로 간격을 두고 복수개 마련된다. 각 가스 토출 노즐(67)은 Y축 방향으로 간격을 두고 복수의 토출구(67a)를 갖는다. 각 토출구(67a)는 처리액에 침지되어 있는 기판(W)보다도 하방에 마련된다. 각 토출구(67a)는, 도 5 및 도 6에서는 바로 위를 향하여 처리액을 토출하지만, 비스듬하게 위를 향하여 처리액을 토출해도 된다. 가스 토출 노즐(67)의 토출구(67a)는 액 토출 노즐(66)의 토출구(66a)보다도 하방에 마련된다.
처리조(63)가 오존수를 저류하고 있고, 기판(W)이 오존수에 침지되어 있는 상태에서, 가스 토출 노즐(67)이 가스를 토출한다. 가스는 오존수의 유속을 올려, 오존수가 실활되기 전에 오존수를 레지스트 잔사에 도달시킨다. 이에 의해, 레지스트 잔사의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
처리조(63)의 내부에 오존수가 저류되어 있는 경우, 가스 토출 노즐(67)은 예를 들어 산소 가스 또는 희가스를 토출한다. 산소 가스 또는 희가스는, 질소 가스와는 달리 오존과 반응하지 않으므로, 오존수의 실활을 억제할 수 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 상방에서 보았을 때, 각 가스 토출 노즐(67-1, 67-2)은 Y축 방향으로 인접하는 2매의 기판(W)의 제1 간극(G1) 또는 제2 간극(G2)에, 토출구(67a)를 갖는다. 토출구(67a)는 바로 위에 가스를 토출한다. 토출한 가스의 상승을 기판(W)이 방해하지 않으므로, 오존수의 유속이 올라가기 쉬워, 레지스트 잔사가 제거되기 쉽다.
상방에서 보았을 때, 제1 간극(G1)과 제2 간극(G2)은 Y축 방향으로 교대로 배열되어 있고, 제1 간극(G1)으로만 토출구(67a)를 갖는 가스 토출 노즐(67-1)과, 제2 간극(G2)으로만 토출구(67a)를 갖는 가스 토출 노즐(67-2)이 X축 방향으로 교대로 마련되어 있다. 제1 간극(G1)과 제2 간극(G2)의 양쪽에, 폭넓게 또한 균일하게 가스를 토출할 수 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제어부(9)는, 예를 들어 화상 처리부(101)와, 농도 산출부(102)와, 제1 촬상 제어부(103)와, 제1 판단부(104)와, 제2 촬상 제어부(105)와, 제2 판단부(106)를 갖는다.
화상 처리부(101)는 촬상 장치(88)에 의해 촬상한 화상을 처리하고, 오존수의 색 정보를 취득한다. 촬상 장치(88)를 사용하면, 기판(W)에 실제로 접하는 오존수의 오존 농도를 검지하는 것이 가능하다. 농도 산출부(102)는 화상 처리부(101)에서 취득한 오존수의 색 정보에 기초하여 오존수의 오존 농도를 산출한다. 또한, 오존 농도를 산출하지 않고, 색 정보 그 자체를, 오존 농도를 나타내는 지표로서 사용하는 것도 가능하다.
제1 촬상 제어부(103)는 처리조(63)에 오존수를 저류한 후, 오존수에 복수매의 기판(W)을 침지하기 전에, 촬상 장치(88)에 의해 오존수를 촬상한다. 제1 판단부(104)는 화상 처리부(101)에서 취득한 오존수의 색 정보에 기초하여 오존수에 기판(W)을 침지하는지 여부를 판단한다. 기판(W)은 색 정보, 또는 색 정보로부터 산출되는 오존 농도가 설정 범위 내인 오존수에 침지된다. 색 정보 또는 오존 농도가 설정 범위 외인 경우, 배출부(85)가 처리조(63)로부터 오존수를 배출하고, 공급부(70)가 처리조(63)에 새로운 오존수를 공급한다. 오존 농도의 이상에 의한 기판(W)의 품질 저하를 억제할 수 있다.
제2 촬상 제어부(105)는 처리조(63)에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판(W)을 침지하고 있는 동안에, 촬상 장치(88)에 의해 오존수를 촬상한다. 제2 판단부(106)는 제2 촬상 제어부(105)에 의한 제어하에서 촬상한 오존수의 색 정보에 기초하여, 복수매의 기판(W)에 대한 처리가 정상적으로 행해졌는지 여부를 판단한다. 색 정보, 또는 색 정보로부터 산출되는 오존 농도가 설정 범위 내인 경우에 처리가 정상적이라고 판단되고, 그 이외의 경우에 처리가 이상하다고 판단된다. 기판(W)의 처리 품질을 간이적으로 판단할 수 있다.
또한, 도 8에 도시되는 각 기능 블록은 개념적인 것이고, 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있는 것을 요하지 않는다. 도 8에 도시되는 각 기능 블록의 전부 또는 일부를, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산ㆍ통합하여 구성하는 것이 가능하다. 각 기능 블록에서 행해지는 각 처리 기능은, 그 전부 또는 임의의 일부가, CPU에서 실행되는 프로그램에서 실현되거나, 혹은 와이어드 로직에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다.
다음에, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 배치 처리의 일례에 대해서 설명한다. 도 9 내지 도 11에서는, 1개의 처리조(63)에 오존수와 린스액을 차례로 저류한다. 도 9에 도시하는 처리는 제어부(9)에 의한 제어하에서 실시된다. 우선, 배출부(85)가 전회의 배치 처리에서 사용한 린스액을, 처리조(63)로부터 배출한다(스텝 S201).
다음에, 공급부(70)가 처리조(63)에 오존수를 공급한다(스텝 S202). 오존수가 처리조(63)의 내조(63a)에 충족된 후도, 내조(63a) 내의 오존수가 실활되지 않도록, 공급부(70)가 내조(63a)에 오존수를 계속해서 공급하고, 공급부(70)가 내조(63a)로부터 외조(63b)에 오존수를 계속해서 오버플로시킨다.
다음에, 촬상 장치(88)가 내조(63a)에 저류되어 있는 오존수를 촬상한다(스텝 S203). 이 촬상은, 제1 촬상 제어부(103)에 의한 제어하에서 실시된다. 촬상 장치(88)가 오존수를 촬상할 때, 가스 토출 노즐(67)은 가스를 오존수에 토출하지 않는다. 오존수의 버블링은 오존수의 색 정보를 변화시킬 수 있기 때문이다. 촬상 장치(88)는 촬상한 화상을 제어부(9)에 송신한다.
다음에, 화상 처리부(101)가 촬상 장치(88)에 의해 촬상한 화상을 처리하고, 오존수의 색 정보를 취득한다(스텝 S204). 그 후, 도시하지는 않지만, 농도 산출부(102)가 화상 처리부(101)에서 취득한 오존수의 색 정보에 기초하여 오존수의 오존 농도를 산출해도 된다.
다음에, 제1 판단부(104)가 화상 처리부(101)에서 취득한 오존수의 색 정보에 기초하여 오존수에 기판(W)을 침지하는지 여부를 판단한다(스텝 S205). 색 정보, 또는 색 정보로부터 산출되는 오존 농도가 설정 범위 내인 경우, 제1 판단부(104)가 침지 가능 판단을 행한다. 계속해서, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 강하시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 복수매의 기판(W)을, 내조(63a)에 저류되어 있는 오존수에 침지시킨다(스텝 S206).
또한, 색 정보, 또는 색 정보로부터 산출되는 오존 농도가 설정 범위 외인 경우, 제1 판단부(104)가 침지 불가 판단을 행한다. 이 경우, 배출부(85)가 내조(63a)로부터 오존수를 배출하고, 공급부(70)가 내조(63a)에 새로운 오존수를 공급하고, 다시 제1 판단부(104)가 침지의 가부를 판단한다. 여기서, 다시 제1 판단부(104)가 침지 불가 판단을 행한 경우에는, 기판(W)의 처리가 중단되어, 메인터넌스가 행해진다.
다음에, 가스 토출 노즐(67)이 가스를 토출 개시한다(스텝 S207). 토출한 가스는 오존수의 유속을 올려, 오존수가 실활되기 전에 오존수를 레지스트 잔사에 도달시킨다. 이에 의해, 레지스트 잔사의 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 가스의 토출 개시(스텝 S207)는 오존수의 촬상(스텝 S203) 후이면 된다.
또한, 도시하지는 않지만, 제2 촬상 제어부(105)가 내조(63a)에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판(W)을 침지하고 있는 동안에, 촬상 장치(88)에 의해 오존수를 촬상해도 된다. 제2 판단부(106)는 제2 촬상 제어부(105)에 의한 제어하에서 촬상한 오존수의 색 정보에 기초하여, 복수매의 기판(W)에 대한 처리가 정상적으로 행해졌는지 여부를 판단한다.
기판(W)의 침지(스텝 S206)로부터의 경과 시간이 설정 시간에 도달하면, 공급부(70)가 내조(63a)로의 오존수의 공급을 정지하고, 가스 토출 노즐(67)이 가스의 토출을 정지한다(스텝 S208).
다음에, 배출부(85)가 내조(63a)로부터 오존수를 배출한다(스텝 S209). 도 10에 도시하는 바와 같이, 오존수의 액면이 내려가는 동안, 기판(W)이 건조되지 않도록, 노즐(68)이 기판(W)에 대하여 상방으로부터 샤워 형상 또는 안개 형상의 린스액을 공급해도 된다. 이 사이, 기판(W)은 내조(63a)의 내부에 수용된다.
다음에, 공급부(70)가 내조(63a)에 린스액을 공급한다(스텝 S210). 도 11에 도시하는 바와 같이, 린스액의 액면이 올라가는 동안, 기판(W)이 건조되지 않도록, 노즐(68)이 기판(W)에 대하여 상방으로부터 샤워 형상 또는 안개 형상의 린스액을 공급해도 된다. 이 사이, 기판(W)은 내조(63a)의 내부에 수용된다.
린스액이 내조(63a)에 충족된 후에도, 공급부(70)가 내조(63a)에 린스액을 계속해서 공급하고, 공급부(70)가 내조(63a)로부터 외조(63b)에 린스액을 계속해서 오버플로시킨다. 린스액은 기판(W)에 남는 오존수를 제거한다. 린스액의 공급은 설정 시간 동안 계속된다.
다음에, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 상승시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 복수매의 기판(W)을, 내조(63a)에 저류되어 있는 린스액으로부터 인상한다. 그 후, 반송부(52)가 기판(W)을 반출한다(스텝 S211). 또한, 기판(W)은 린스액에 침지된 상태에서, 반송부(52)에 의해 1매씩 차례로 반출되어도 된다.
다음에, 도 12를 참조하여, 배치 처리의 다른 일례에 대해서 설명한다. 도 12에서는 2개의 처리조(63)가 사용된다. 하나의 처리조(63)는 오존수를 저류하는 약액조이다. 다른 처리조(63)는 린스액을 저류하는 린스조이다. 도 12에 도시하는 처리는 제어부(9)에 의한 제어하에서 실시된다.
적어도, 약액조는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 순환로(71)가 외조(63b)로부터 취출한 오존수를 내조(63a)로 되돌리도록 구성되어 있다. 공급부(70)가 오존수의 순환을 계속하고 있다(스텝 S301). 이때, 린스조는 내조(63a)에 린스액을 저류한 상태로 대기하고 있고, 린스액의 오버플로를 정지하고 있다.
다음에, 제어부(9)가 스텝 S302 내지 S307을 실시한다. 스텝 S302 내지 S307은, 도 9의 스텝 S203 내지 S208과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 단, 스텝 S307에서는, 도 9의 스텝 S208과는 달리, 오존수의 공급을 정지하지 않고, 오존수의 순환을 계속한다.
다음에, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 상승시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 복수매의 기판(W)을, 내조(63a)에 저류되어 있는 오존수로부터 인상한다. 복수매의 기판(W)은, 예를 들어 제3 반송 장치(62)에 의해 반출된다(스텝 S308). 그 후, 제3 반송 장치(62)는 린스조의 상방에서 대기하고 있는 기판 보유 지지부(64)에 복수매의 기판을 걸친다.
또한, 본 실시 형태에서는 약액조용과 린스조용으로, 다른 기판 보유 지지부(64)가 사용되지만, 동일한 기판 보유 지지부(64)가 사용되어도 된다. 후자의 경우, 구동 장치(65)는 약액조와 린스조 사이에 복수매의 기판(W)을 반송하기 위해, 기판 보유 지지부(64)를 연직 방향으로 승강시킬 뿐만 아니라 수평 방향(예를 들어 X축 방향)으로도 이동시켜도 된다.
한편, 린스조에서는 린스액의 오버플로가 개시된다(스텝 S401). 린스액의 오버플로 개시(스텝 S401)는 린스액에 대한 기판(W)의 침지(스텝 S402) 전에 행해지면 된다.
다음에, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 강하시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 복수매의 기판(W)을, 내조(63a)에 저류되어 있는 린스액에 일괄적으로 침지시킨다(스텝 S402). 린스액은 기판(W)에 남는 오존수를 제거한다. 린스액의 오버플로는 설정 시간 동안 계속된다.
다음에, 린스액의 오버플로가 정지된다(스텝 S403). 그 후, 구동 장치(65)가 기판 보유 지지부(64)를 상승시키고, 기판 보유 지지부(64)에 보유 지지되어 있는 복수매의 기판(W)을, 내조(63a)에 저류되어 있는 린스액으로부터 인상한다. 그 후, 반송부(52)가 기판(W)을 반출한다(스텝 S404). 또한, 기판(W)은 린스액에 침지된 상태에서, 반송부(52)에 의해 1매씩 차례로 반출되어도 된다.
이상, 본 개시에 관한 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지는 않는다. 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제, 및 조합이 가능하다. 그들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
본 출원은, 2021년 7월 6일에 일본 특허청에 출원한 일본 특허 출원 제2021-111943호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이고, 일본 특허 출원 제2021-111943호의 전체 내용을 본 출원에 원용한다.
1: 기판 처리 시스템
3: 매엽 처리부
52: 반송부
6: 배치 처리부
63: 처리조
W: 기판
3: 매엽 처리부
52: 반송부
6: 배치 처리부
63: 처리조
W: 기판
Claims (11)
- 처리조에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판을 침지함으로써, 복수매의 상기 기판을 일괄적으로 처리하는 배치 처리부와,
상기 기판을 1매씩 약액으로 처리하는 매엽 처리부와,
상기 배치 처리부로부터 상기 매엽 처리부에 상기 기판을 젖은 상태로 반송하는 반송부
를 구비하는, 기판 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수를 촬상하는 촬상 장치와,
상기 촬상 장치에 의해 촬상한 화상을 처리하고, 상기 오존수의 색 정보를 취득하는 화상 처리부와,
상기 화상 처리부에서 취득한 상기 오존수의 색 정보에 기초하여 상기 오존수의 오존 농도를 산출하는 농도 산출부
를 구비하는, 기판 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수를 촬상하는 촬상 장치와,
상기 촬상 장치에 의해 촬상한 화상을 처리하고, 상기 오존수의 색 정보를 취득하는 화상 처리부와,
상기 화상 처리부에서 취득한 상기 오존수의 색 정보에 기초하여 상기 오존수에 상기 기판을 침지하는지 여부를 판단하는 제1 판단부
를 구비하는, 기판 처리 시스템. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 처리조에 상기 오존수를 저류한 후, 상기 오존수에 복수매의 상기 기판을 침지하기 전에, 상기 촬상 장치에 의해 상기 오존수를 촬상하는 제1 촬상 제어부를 구비하는, 기판 처리 시스템. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수에 복수매의 상기 기판을 침지하고 있는 동안에, 상기 촬상 장치에 의해 상기 오존수를 촬상하는 제2 촬상 제어부와,
상기 제2 촬상 제어부에 의한 제어하에서 촬상한 상기 오존수의 색 정보에 기초하여, 복수매의 상기 기판에 대한 처리가 정상적으로 행해졌는지 여부를 판단하는 제2 판단부
를 구비하는, 기판 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
각 상기 기판에는, 레지스트 잔사가 부착되어 있고,
상기 오존수는, 상기 레지스트 잔사를 산화시키고,
상기 약액은, 상기 오존수로 산화된 상기 레지스트 잔사를 용해하여 제거하는, 기판 처리 시스템. - 제1항 내지 제3항 및 제6항 중 어느 하나에 있어서,
상기 배치 처리부는, 상기 오존수를 순환시키는 순환로와, 상기 순환로에 오존 가스를 공급하는 오존 가스 공급부와, 상기 순환로에서 상기 오존수를 가압하는 가압 장치와, 상기 순환로에서 상기 오존수를 냉각하는 냉각 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템. - 배치 처리부에 있어서, 처리조에 저류되어 있는 오존수에 복수매의 기판을 침지함으로써, 복수매의 상기 기판을 일괄적으로 처리하는 것과,
상기 배치 처리부로부터 매엽 처리부에 상기 기판을 젖은 상태로 반송하는 것과,
상기 매엽 처리부에 있어서, 상기 기판을 1매씩 약액으로 처리하는 것
을 갖는 기판 처리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수에 복수매의 상기 기판을 침지하기 전에, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수를 촬상 장치로 촬상하는 것과,
상기 촬상 장치에 의해 촬상한 화상을 화상 처리부에 의해 처리하고, 상기 오존수의 색 정보를 취득하는 것과,
상기 화상 처리부에서 취득한 상기 오존수의 색 정보가 미리 설정된 조건을 충족하는 경우에, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수에 복수매의 상기 기판을 침지하는 것
을 갖는 기판 처리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수에 복수매의 상기 기판을 침지하고 있는 동안에, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 오존수를 촬상 장치로 촬상하는 것과,
상기 촬상 장치에 의해 촬상한 화상을 화상 처리부에 의해 처리하고, 상기 오존수의 색 정보를 취득하는 것과,
상기 화상 처리부에서 취득한 상기 오존수의 색 정보가 미리 설정된 조건을 충족하는지 여부로, 복수매의 상기 기판에 대한 처리가 정상적으로 행해졌는지 여부를 판단하는 것
을 갖는 기판 처리 방법. - 제8항에 있어서,
각 상기 기판에는, 레지스트 잔사가 부착되어 있고,
상기 오존수는, 상기 레지스트 잔사를 산화시키고,
상기 약액은, 상기 오존수로 산화된 상기 레지스트 잔사를 용해하여 제거하는, 기판 처리 방법.
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