KR20240041213A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판으로부터 비산하는 처리액의 액적이 기판의 하면으로 돌아 들어가는 것을 억제함으로써, 뛰어난 품질로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. 이 발명에서는, 복수의 날개 부재가 연직 방향에 있어서 기판 및 토출 노즐보다 낮은 위치에서 또한 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 적어도 일부가 기판보다 경방향 외측에 위치하도록 배치된다. 이러한 날개 부재는 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치된다. 이러한 날개 부재의 회전에 수반하여, 기판의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 기류가 형성되어 있다. 이 때문에, 기판의 하면 측을 향하는 액적이 상기 기류에 의해 배출 부위로 안내되어, 배출된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

이 발명은, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 당해 기판을 처리하는 기판 처리 기술에 관한 것이다. 여기서, 기판에는, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라스마 디스플레이용 유리 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 태양전지용 기판 등(이하, 간단히 「기판」이라고 한다)이 포함된다.

반도체 웨이퍼 등의 기판을 회전시키면서 당해 기판에 처리액을 공급하여 약액 처리나 세정 처리 등을 실시하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 예를 들면 일본국 특허공개 2017-11015호 공보에 기재된 장치에서는, 회전되는 기판으로부터 비산하는 처리액 등을 포집하여 회수하기 위해 비산 방지부가 설치되어 있다. 비산 방지부는, 회전되는 기판의 외주를 둘러싸도록 고정적으로 배치된 스플래시 가드(「컵」으로 칭해지기도 한다)를 갖고 있다. 스플래시 가드의 내주면은, 기판의 외주와 대향하고 있으며, 회전되는 기판으로부터 떨쳐진 처리액의 액적을 포집한다. 그리고, 포집된 액적은 스플래시 가드로부터 배출부를 통해 배출된다.

기판과 스플래시 가드 사이에 형성되는 공간, 이른바 포집 공간에 있어서의 기류를 해석하면, 배출부를 향하는 기류가 대다수이다. 그러나, 상기 포집 공간으로부터 기판의 하면 주연부 근방을 경유하여 기판의 하면 측으로 돌아 들어가는 기류(이하 「돌아 들어가는 기류」라고 한다)가 존재한다. 그리고, 처리액의 액적의 일부가 돌아 들어가는 기류를 타고 기판의 하면 측에 흘러드는 경우가 있었다. 그 결과, 처리액의 액적이 기판의 하면에 부착되어, 기판 처리의 품질 저하를 초래하는 경우가 있었다.

이 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 기판으로부터 비산하는 처리액의 액적이 기판의 하면으로 돌아 들어가는 것을 억제함으로써, 뛰어난 품질로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 양태는, 기판 처리 장치로서, 기판을 수평으로 유지하면서 연직 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되는 기판 유지부와, 기판 유지부에 유지된 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 노즐을 갖는 처리부와, 기판 유지부에 유지된 기판의 외주를 둘러싸는 컵부와, 연직 방향에 있어서 기판 및 토출 노즐보다 낮은 위치에서 또한 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 적어도 일부가 기판보다 경방향(徑方向) 외측에 위치하도록 설치된, 복수의 날개 부재를 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되는 기류 형성부와, 기판 유지부 및 기류 형성부를 회전축 둘레로 회전시키는 회전 구동부와, 회전 구동부를 제어함으로써, 기판 유지부의 회전에 수반하여 기판으로부터 비산하는 처리액을 컵부에서 포집함과 더불어 컵부의 배출 부위를 통해 배출하면서, 복수의 날개 부재의 회전에 의해 기판의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 기류를 형성하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명의 다른 양태는, 기판 처리 방법으로서, 연직 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전하는 기판의 외주를 컵부로 둘러싼 상태에서 토출 노즐로부터 처리액을 기판에 공급함으로써, 기판에 대해 처리액에 의해 소정의 기판 처리를 실시하는 공정과, 기판 처리 중에, 기판으로부터 비산되어 오는 처리액을 컵부에서 포집함과 더불어, 포집된 처리액을 컵부의 배출 부위로부터 배출하는 공정과, 기판 처리 중에, 연직 방향에 있어서 기판 및 토출 노즐보다 낮은 위치에서 또한 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 적어도 일부가 기판보다 경방향 외측에 위치하도록 설치된, 복수의 날개 부재를 회전축 둘레로 회전시킴으로써, 기판의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 기류를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 발명에서는, 컵부가 기판으로부터 비산하는 처리액을 컵부에서 포집한다. 이 포집된 처리액의 대부분은 컵부의 배출 부위로부터 배출되지만, 처리액의 액적의 일부가 돌아 들어가는 기류를 타고 기판의 하면 측을 향한다. 그러나, 본 발명에서는, 복수의 날개 부재의 회전에 수반하여, 기판의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 기류가 형성되어 있다. 이 때문에, 기판의 하면 측을 향하는 액적이 상기 기류에 의해 배출 부위에 안내되어, 배출된다.

이 발명에 의하면, 기판으로부터 비산하는 처리액의 액적이 기판의 하면으로 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 뛰어난 품질로 기판을 처리할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 장비하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 챔버의 구성 및 챔버에 장착되는 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 베이스 부재 상에 설치된 기판 처리부의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는, 동력 전달부의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6은, 도 5의 B-B선 단면도이다.
도 7은, 회전 컵부의 구조를 나타내는 분해 조립 사시도이다.
도 8은, 기류 형성부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는, 스핀 척에 유지된 기판과 회전 컵부의 치수 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은, 회전 컵부, 기류 형성부 및 고정 컵부의 일부를 나타내는 도면이다.
도 11은, 상면 보호 가열 기구의 구성을 나타내는 외관 사시도이다.
도 12는, 도 11에 나타내는 상면 보호 가열 기구의 단면도이다.
도 13은, 노즐 이동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 14는, 처리 기구에 장비되는 하면 측의 처리액 토출 노즐 및 같은 노즐을 지지하는 노즐 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 15는, 도 2에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 기판 처리 동작의 일례로서 실행되는 베벨 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 16은, 기류 형성부를 갖지 않는 비산 방지 기구를 장비하는 기판 처리 장치에 있어서의 기류 및 처리액의 액적의 유동을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 17은, 본 실시 형태 및 비교예에서의 유속 변화를 나타내는 그래프이다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태를 장비하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. 이것은 기판 처리 시스템(100)의 외관을 나타내는 것이 아닌, 기판 처리 시스템(100)의 외벽 패널이나 그 외의 일부 구성을 제외함으로써 그 내부 구조를 알기 쉽게 나타낸 모식도이다. 이 기판 처리 시스템(100)은, 예를 들면 클린룸 내에 설치되고, 한편 주면에만 회로 패턴 등(이하 「패턴」으로 칭한다)이 형성된 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 그리고, 기판 처리 시스템(100)에 장비되는 처리 유닛(1)에 있어서, 처리액에 의한 기판 처리가 실행된다. 본 명세서에서는, 기판의 양 주면 중 패턴이 형성되어 있는 패턴 형성면(한쪽 주면)을 「표면」으로 칭하고, 그 반대 측의 패턴이 형성되어 있지 않은 다른 쪽 주면을 「이면」으로 칭한다. 또, 하방을 향하게 된 면을 「하면」으로 칭하고, 상방을 향하게 된 면을 「상면」으로 칭한다. 또, 본 명세서에 있어서 「패턴 형성면」이란, 기판에 있어서, 임의의 영역에 요철 패턴 형성되어 있는 면을 의미한다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서의 「기판」으로서는, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라스마 표시용 유리 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 적용 가능하다. 이하에서는 주로 반도체 웨이퍼의 처리에 이용되는 기판 처리 장치를 예로 취하여 도면을 참조하여 설명하는데, 위에 예시한 각종의 기판의 처리에도 동일하게 적용 가능하다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)은, 기판(W)에 대해 처리를 실시하는 기판 처리 에어리어(110)를 갖고 있다. 이 기판 처리 에어리어(110)에 대해, 인덱서부(120)가 인접하여 설치되어 있다. 인덱서부(120)는, 기판(W)을 수용하기 위한 용기(C)(복수의 기판(W)을 밀폐한 상태로 수용하는 FOUP(Front Opening Unified Pod), SMIF(Standard Mechanical Interface) 포드, OC(Open Cassette) 등)를 복수 개 유지할 수 있는 용기 유지부(121)를 갖고 있다. 또, 인덱서부(120)는, 용기 유지부(121)에 유지된 용기(C)에 액세스하여, 미처리 기판(W)을 용기(C)로부터 꺼내거나, 처리 완료된 기판(W)을 용기(C)에 수납하거나 하기 위한 인덱서 로봇(122)을 구비하고 있다. 각 용기(C)에는, 복수 장의 기판(W)이 거의 수평인 자세로 수용되어 있다.

인덱서 로봇(122)은, 장치 하우징에 고정된 베이스부(122a)와, 베이스부(122a)에 대해 연직축 둘레로 회동 가능하게 설치된 다관절 아암(122b)과, 다관절 아암(122b)의 선단에 장착된 핸드(122c)를 구비한다. 핸드(122c)는 그 상면에 기판(W)을 재치(載置)하여 유지할 수 있는 구조로 되어 있다. 이러한 다관절 아암 및 기판 유지용 핸드를 갖는 인덱서 로봇은 공지이므로 상세한 설명을 생략한다.

기판 처리 에어리어(110)에서는, 재치대(112)가 인덱서 로봇(122)으로부터의 기판(W)을 재치 가능하게 설치되어 있다. 또, 평면에서 봤을 때, 기판 처리 에어리어(110)의 거의 중앙에 기판 반송 로봇(111)이 배치된다. 또한, 이 기판 반송 로봇(111)을 둘러싸도록, 복수의 처리 유닛(1)이 배치된다. 구체적으로는, 기판 반송 로봇(111)이 배치된 공간에 면하여 복수의 처리 유닛(1)이 배치된다. 이러한 처리 유닛(1)에 대해 기판 반송 로봇(111)은 재치대(112)에 랜덤으로 액세스하여, 재치대(112)와의 사이에서 기판(W)을 수도(受渡)한다. 한편, 각 처리 유닛(1)은 기판(W)에 대해 소정의 처리를 실행하는 것이며, 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 상당하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 이러한 처리 유닛(기판 처리 장치)(1)은 동일한 기능을 갖고 있다. 이 때문에, 복수 기판(W)의 병렬 처리가 가능하게 되어 있다. 또한, 기판 반송 로봇(111)은 인덱서 로봇(122)으로부터 기판(W)을 직접 수도하는 것이 가능하면, 반드시 재치대(112)는 필요없다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시 형태의 구성을 나타내는 도면이다. 또, 도 3은 챔버의 구성 및 챔버에 장착되는 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2, 도 3 및 이하에 참조하는 각 도면에서는, 이해 용이를 위해, 각 부의 치수나 수가 과장 또는 간략화하여 도시되는 경우가 있다. 기판 처리 장치(처리 유닛)(1)에서 이용되는 챔버(11)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 직사각형 형상의 바닥벽(11a)과, 바닥벽(11a)의 주위로부터 세워 설치되는 4장의 측벽(11b~11e)과, 측벽(11b~11e)의 상단부를 덮는 천장벽(11f)을 갖고 있다. 이들 바닥벽(11a), 측벽(11b~11e) 및 천장벽(11f)을 조합함으로써, 대략 직육면체 형상의 내부 공간(12)이 형성된다.

바닥벽(11a)의 상면에, 베이스 지지 부재(16, 16)가 서로 이격하면서 볼트 등의 체결 부품에 의해 고정된다. 즉, 바닥벽(11a)으로부터 베이스 지지 부재(16)가 세워 설치된다. 이들 베이스 지지 부재(16, 16)의 상단부에, 베이스 부재(17)가 볼트 등의 체결 부품에 의해 고정된다. 이 베이스 부재(17)는, 바닥벽(11a)보다 작은 평면 사이즈를 가짐과 더불어, 바닥벽(11a)보다 두껍고 높은 강성을 갖는 금속 플레이트로 구성된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(17)는, 베이스 지지 부재(16, 16)에 의해 바닥벽(11a)으로부터 연직 상방으로 들어 올려져 있다. 즉, 챔버(11)의 내부 공간(12)의 바닥부에 있어서, 이른바 고상(高床) 구조가 형성되어 있다. 이 베이스 부재(17)의 상면은, 나중에 상세하게 서술하는 바와 같이, 기판(W)에 대해 기판 처리를 실시하는 기판 처리부(SP)를 설치 가능하게 마무리되고, 당해 상면에 기판 처리부(SP)가 설치된다. 이 기판 처리부(SP)를 구성하는 각 부는 장치 전체를 제어하는 제어 유닛(10)과 전기적으로 접속되고, 제어 유닛(10)으로부터의 지시에 따라 동작한다. 또한, 베이스 부재(17)의 형상, 기판 처리부(SP)의 구성이나 동작에 대해서는, 나중에 상세하게 서술한다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 챔버(11)의 천장벽(11f)에는, 팬 필터 유닛(FFU)(13)이 장착되어 있다. 이 팬 필터 유닛(13)은, 기판 처리 장치(1)가 설치되어 있는 클린룸 내의 공기를 더욱 청정화하여 챔버(11) 내의 내부 공간(12)에 공급한다. 팬 필터 유닛(13)은, 클린룸 내의 공기를 들여와 챔버(11) 내로 송출하기 위한 팬 및 필터(예를 들면 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터)를 구비하고 있으며, 천장벽(11f)에 형성된 개구(11f1)를 통해 청정 공기를 보낸다. 이에 의해, 챔버(11) 내의 내부 공간(12)에 청정 공기의 다운플로우가 형성된다. 또, 팬 필터 유닛(13)으로부터 공급된 청정 공기를 균일하게 분산하기 위해, 다수의 취출(吹出) 구멍을 뚫은 펀칭 플레이트(14)가 천장벽(11f)의 바로 아래쪽에 설치되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 4장의 측벽(11b~11e) 중 기판 반송 로봇(111)과 대향하는 측벽(11b)에는, 반송용 개구(11b1)가 형성되어 있으며, 내부 공간(12)과 챔버(11)의 외부가 연통된다. 이 때문에, 기판 반송 로봇(111)의 핸드(도시 생략)가 반송용 개구(11b1)를 통해 기판 처리부(SP)에 액세스 가능하게 되어 있다. 즉, 반송용 개구(11b1)를 형성함으로써, 내부 공간(12)에 대한 기판(W)의 반입출이 가능하게 되어 있다. 또, 이 반송용 개구(11b1)를 개폐하기 위한 셔터(15)가 측벽(11b)에 장착되어 있다.

셔터(15)에는 셔터 개폐 기구(도시 생략)가 접속되어 있으며, 제어 유닛(10)으로부터의 개폐 지령에 따라 셔터(15)를 개폐시킨다. 보다 구체적으로는, 기판 처리 장치(1)에서는, 미처리 기판(W)을 챔버(11)에 반입할 때에 셔터 개폐 기구는 셔터(15)를 열고, 기판 반송 로봇(111)의 핸드에 의해 미처리 기판(W)이 페이스 업 자세로 기판 처리부(SP)에 반입된다. 즉, 기판(W)은 상면(Wf)을 상방을 향하게 한 상태로 기판 처리부(SP)의 스핀 척(21) 상에 재치된다. 그리고, 당해 기판 반입 후에 기판 반송 로봇(111)의 핸드가 챔버(11)로부터 퇴피하면, 셔터 개폐 기구는 셔터(15)를 닫는다. 그리고, 챔버(11)의 처리 공간(나중에 상세하게 서술하는 밀폐 공간(12a)에 상당) 내에서 기판(W)의 주연부(Ws)에 대한 베벨 처리가 기판 처리부(SP)에 의해 본 발명의 「기판 처리」의 일례로서 실행된다. 또, 베벨 처리의 종료 후에 있어서는, 셔터 개폐 기구가 셔터(15)를 다시 열고, 기판 반송 로봇(111)의 핸드가 처리 완료된 기판(W)을 기판 처리부(SP)로부터 반출한다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 챔버(11)의 내부 공간(12)이 상온 환경으로 유지된다. 또한, 본 명세서에 있어서 「상온」이란, 5℃~35℃의 온도 범위에 있는 것을 의미한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 측벽(11d)은, 베이스 부재(17)에 설치된 기판 처리부(SP)(도 2)를 사이에 두고 측벽(11b)의 반대 측에 위치하고 있다. 이 측벽(11d)에는, 메인터넌스용 개구(11d1)가 형성되어 있다. 메인터넌스 시에는, 같은 도면에 나타내는 바와 같이, 메인터넌스용 개구(11d1)는 개방된다. 이 때문에, 오퍼레이터는 장치의 외부로부터 메인터넌스용 개구(11d1)를 통해 기판 처리부(SP)에 액세스 가능하게 되어 있다. 한편, 기판 처리 시에는, 덮개 부재(19)가 메인터넌스용 개구(11d1)를 막도록 장착된다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 덮개 부재(19)는 측벽(11d)에 대해 착탈 가능하게 되어 있다.

또, 측벽(11e)의 외측면에는, 기판 처리부(SP)에 대해 가열한 불활성 가스(본 실시 형태에서는, 질소 가스)를 공급하기 위한 가열 가스 공급부(47)가 장착되어 있다. 이 가열 가스 공급부(47)는, 히터(471)를 내장하고 있다.

이와 같이, 챔버(11)의 외벽 측에는, 셔터(15), 덮개 부재(19) 및 가열 가스 공급부(47)가 배치된다. 이에 대해, 챔버(11)의 내측, 즉 내부 공간(12)에는, 고상 구조의 베이스 부재(17)의 상면에 기판 처리부(SP)가 설치된다. 이하, 도 2, 도 4 내지 도 14를 참조하면서, 기판 처리부(SP)의 구성에 대해 설명한다.

도 4는 베이스 부재 상에 설치된 기판 처리부의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 이하, 장치 각 부의 배치 관계나 동작 등을 명확하게 하기 위해, Z방향을 연직 방향으로 하고, XY평면을 수평면으로 하는 좌표계를 적절히 붙이고 있다. 도 4에 있어서의 좌표계에 있어서, 기판(W)의 반송 경로(TP)와 평행한 수평 방향을 「X방향」으로 하고, 그것과 직교하는 수평 방향을 「Y방향」으로 하고 있다. 더욱 상세하게는, 챔버(11)의 내부 공간(12)으로부터 반송용 개구(11b1) 및 메인터넌스용 개구(11d1)를 향하는 방향을 각각 「＋X방향」 및 「-X방향」으로 칭하고, 챔버(11)의 내부 공간(12)으로부터 측벽(11c, 11e)을 향하는 방향을 각각 「-Y방향」 및 「＋Y방향」으로 칭하며, 연직 상방 및 연직 하방을 향하는 방향을 각각 「＋Z방향」 및 「-Z방향」으로 칭한다.

기판 처리부(SP)는, 유지 회전 기구(2), 비산 방지 기구(3), 상면 보호 가열 기구(4), 처리 기구(5), 분위기 분리 기구(6), 승강 기구(7), 센터링 기구(8) 및 기판 관찰 기구(9)를 구비하고 있다. 이러한 기구는, 베이스 부재(17) 상에 설치되어 있다. 즉, 챔버(11)보다 높은 강성을 갖는 베이스 부재(17)를 기준으로 하여, 유지 회전 기구(2), 비산 방지 기구(3), 상면 보호 가열 기구(4), 처리 기구(5), 분위기 분리 기구(6), 승강 기구(7), 센터링 기구(8) 및 기판 관찰 기구(9)가 서로 미리 결정된 위치 관계로 배치된다.

유지 회전 기구(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면을 상방을 향하게 한 상태로 기판(W)을 대략 수평 자세로 유지하는 기판 유지부(2A)와, 기판(W)을 유지한 기판 유지부(2A) 및 비산 방지 기구(3)의 일부를 동기(同期)하여 회전시키는 회전 기구(2B)를 구비하고 있다. 이 때문에, 제어 유닛(10)으로부터의 회전 지령에 따라 회전 기구(2B)가 작동하면, 기판(W) 및 비산 방지 기구(3)의 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)가 연직 방향(Z)과 평행하게 연장되는 회전축(AX) 둘레로 회전된다.

기판 유지부(2A)는, 기판(W)보다 작은 원판형상의 부재인 스핀 척(21)을 구비하고 있다. 스핀 척(21)은, 그 상면이 대략 수평이 되고, 그 중심축이 회전축(AX)에 일치하도록 설치되어 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부(2A)의 중심(스핀 척(21)의 중심축에 상당)이 챔버(11)의 중심(11g)보다 (＋X)방향으로 오프셋된다. 즉, 챔버(11)의 상방으로부터의 평면에서 봤을 때, 스핀 척(21)의 중심축(회전축(AX))이 내부 공간(12)의 중심(11g)으로부터 반송용 개구(11b1) 측으로 거리(Lof)만큼 어긋난 처리 위치에 위치하도록, 기판 유지부(2A)는 배치된다. 또한, 후술하는 장치 각 부의 배치 관계를 명확하게 하기 위해, 본 명세서에서는, 오프셋된 기판 유지부(2A)의 중심(회전축(AX))을 통과함과 더불어, 반송 경로(TP)와 직교하는 가상선 및 반송 경로(TP)와 평행한 가상선을 각각 「제1 가상 수평선(VL1)」 및 「제2 가상 수평선(VL2)」으로 칭한다.

스핀 척(21)의 하면에는, 원통형상의 회전축부(22)가 연결된다. 회전축부(22)는, 그 축선을 회전축(AX)과 일치시킨 상태로, 연직 방향(Z)으로 연장되어 설치된다. 또, 회전축부(22)에는, 회전 기구(2B)가 접속된다.

회전 기구(2B)는, 기판 유지부(2A)와, 비산 방지 기구(3)의 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)를 회전시키기 위한 회전 구동력을 발생시키는 모터(23)와, 당해 회전 구동력을 전달하기 위한 동력 전달부(24)를 갖고 있다. 모터(23)는, 회전 구동력의 발생에 수반하여 회전하는 회전 샤프트(231)를 갖고 있다. 모터(23)는, 회전 샤프트(231)를 연직 하방으로 연장하여 설치시킨 자세로 베이스 부재(17)의 모터 장착 부위(171)에 설치되어 있다. 보다 상세하게는, 모터 장착 부위(171)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 메인터넌스용 개구(11d1)와 대향하면서 (＋X)방향으로 노치된 부위이다. 이 모터 장착 부위(171)의 노치 폭(Y방향 사이즈)은 모터(23)의 Y방향 폭과 거의 동일하다. 이 때문에, 모터(23)는, 그 측면을 모터 장착 부위(171)와 결합시키면서 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

모터 장착 부위(171)에서, 모터(23)가 X방향으로 위치 결정되면서 베이스 부재(17)에 고정된다. 베이스 부재(17)로부터 하방으로 돌출된 회전 샤프트(231)의 선단부에는, 제1 풀리(241)가 장착되어 있다. 또, 기판 유지부(2A)의 하방 단부에는, 제2 풀리(242)가 장착되어 있다. 보다 상세하게는, 기판 유지부(2A)의 하방 단부는, 베이스 부재(17)의 스핀 척 장착 부위(172)에 형성된 관통 구멍에 삽입통과되어, 베이스 부재(17)의 하방으로 돌출되어 있다. 이 돌출 부분에 제2 풀리(242)가 설치되어 있다. 그리고, 제1 풀리(241) 및 제2 풀리(242) 사이에 무단(無端) 벨트(243)가 건너질러진다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 풀리(241), 제2 풀리(242) 및 무단 벨트(243)에 의해, 동력 전달부(24)가 구성된다.

스핀 척(21)의 중앙부에는, 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있으며, 회전축부(22)의 내부 공간과 연통되어 있다. 내부 공간에는, 밸브(도시 생략)가 끼워 설치된 배관(25)을 통해 펌프(26)가 접속된다. 당해 펌프(26) 및 밸브는, 제어 유닛(10)에 전기적으로 접속되어 있으며, 제어 유닛(10)으로부터의 지령에 따라 동작한다. 이에 의해, 부압과 정압이 선택적으로 스핀 척(21)에 부여된다. 예를 들면 기판(W)이 스핀 척(21)의 상면에 대략 수평 자세로 놓여진 상태로 펌프(26)가 부압을 스핀 척(21)에 부여하면, 스핀 척(21)은 기판(W)을 하방으로부터 흡착 유지한다. 한편, 펌프(26)가 정압을 스핀 척(21)에 부여하면, 기판(W)은 스핀 척(21)의 상면으로부터 분리 가능해진다. 또, 펌프(26)의 흡인을 정지하면, 스핀 척(21)의 상면 상에서 기판(W)은 수평 이동 가능해진다.

스핀 척(21)에는, 회전축부(22)의 중앙부에 설치된 배관(28)을 통해 질소 가스 공급부(29)가 접속된다. 질소 가스 공급부(29)는, 기판 처리 시스템(100)이 설치되는 공장의 유틸리티 등으로부터 공급되는 상온의 질소 가스를 제어 유닛(10)으로부터의 가스 공급 지령에 따른 유량 및 타이밍으로 스핀 척(21)에 송급하고, 기판(W)의 하면(Wb) 측에서 질소 가스를 중앙부로부터 경방향 외측으로 유통시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는, 질소 가스를 이용하고 있지만, 그 외의 불활성 가스를 이용해도 된다. 이 점에 대해서는, 나중에 설명하는 중앙 노즐로부터 토출되는 가열 가스에 대해서도 동일하다. 또, 「유량」이란, 질소 가스 등의 유체가 단위 시간당으로 이동하는 양을 의미하고 있다.

회전 기구(2B)는, 기판(W)과 일체적으로 스핀 척(21)을 회전시킬뿐만 아니라, 당해 회전에 동기하여 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)를 회전시키기 위해, 동력 전달부(27)를 갖고 있다. 도 5는 동력 전달부의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 6은 도 5의 B-B선 단면도이다. 또한, 도 6에서는, 기류 형성부(39)의 도시는 생략되어 있다. 동력 전달부(27)는, 비자성 재료 또는 수지로 구성되는 원환 부재(27a)와, 원환 부재(27a)에 내장되는 자석(27b)과, 회전 컵부(31)의 일 구성인 하측 컵(32)에 내장되는 자석(27c)을 갖고 있다. 원환 부재(27a)는 회전축부(22)에 장착되고, 회전축부(22)와 함께 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 보다 상세하게는, 회전축부(22)는, 도 2 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 스핀 척(21)의 바로 아래쪽 위치에 있어서, 경방향 외측으로 튀어나온 플랜지 부위(22a)를 갖고 있다. 그리고, 플랜지 부위(22a)에 대해 원환 부재(27a)가 동심상으로 배치됨과 더불어, 도시 생략하는 볼트 등에 의해 연결 고정되어 있다.

원환 부재(27a)의 외주 가장자리부에서는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수(본 실시 형태에서는 36개)의 자석(27b)이 회전축(AX)을 중심으로 하여 방사상으로, 게다가 등각도 간격(본 실시 형태에서는 10˚)으로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 5의 확대도에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 2개의 자석(27b)의 한쪽에서는, 외측 및 내측이 각각 N극 및 S극이 되도록 배치되고, 다른 쪽에서는, 외측 및 내측이 각각 S극 및 N극이 되도록 배치되어 있다.

이러한 자석(27b)과 동일하게, 복수(본 실시 형태에서는 36개)의 자석(27c)이 회전축(AX)을 중심으로 하여 방사상으로, 게다가 등각도 간격(본 실시 형태에서는 10˚)으로 배치되어 있다. 이러한 자석(27c)은 하측 컵(32)에 내장된다. 하측 컵(32)은 다음에 설명하는 비산 방지 기구(3)의 구성 부품이며, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 원환 형상을 갖고 있다. 즉, 하측 컵(32)은, 원환 부재(27a)의 외주면과 대향 가능한 내주면을 갖고 있다. 이 내주면의 내경은 원환 부재(27a)의 외경보다 크다. 그리고, 당해 내주면을 원환 부재(27a)의 외주면으로부터 소정 간격(=(상기 내경-상기 외경)/2)만큼 이격 대향시키면서 하측 컵(32)이 회전축부(22) 및 원환 부재(27a)와 동심상으로 배치되어 있다. 이 하측 컵(32)의 외주 가장자리 상면에는, 결합 핀(35) 및 하측 마그넷(36)이 설치되어 있으며, 이들에 의해 상측 컵(33)이 하측 컵(32)과 연결되고, 이 연결체가 회전 컵부(31)로서 기능한다. 이 점에 관해서는, 나중에 상세하게 서술한다.

하측 컵(32)은, 도면으로의 도시를 생략한 베어링에 의해, 상기 배치 상태인 채로, 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 도 5에 나타내는 바와 같이, 하측 컵(32)의 상면에는, 기류 형성부(39)가 장착되어 있다. 이 하측 컵(32)의 내주 가장자리부에 있어서, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수(본 실시 형태에서는 36개)의 자석(27c)이 회전축(AX)을 중심으로 하여 방사상으로, 게다가 등각도 간격(본 실시 형태에서는 10˚)으로 배치되어 있다. 또, 서로 이웃하는 2개의 자석(27c)의 배치에 대해서도 자석(27b)과 동일하다. 즉, 한쪽에서는, 외측 및 내측이 각각 N극 및 S극이 되도록 배치되고, 다른 쪽에서는, 외측 및 내측이 각각 S극 및 N극이 되도록 배치되어 있다.

이와 같이 구성된 동력 전달부(27)에서는, 모터(23)에 의해 회전축부(22)와 함께 원환 부재(27a)가 회전하면, 자석(27b, 27c) 사이에서의 자력 작용에 의해, 하측 컵(32)이 에어 갭(GPa)(원환 부재(27a)와 하측 컵(32)의 간극)을 유지하면서 원환 부재(27a)와 같은 방향으로 회전한다. 이에 의해, 회전 컵부(31)가 기류 형성부(39)를 지지한 채로 회전축(AX) 둘레로 회전한다. 즉, 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)는 기판(W)과 동일 방향으로 게다가 동기하여 회전한다.

비산 방지 기구(3)는, 스핀 척(21)에 유지된 기판(W)의 외주를 둘러싸면서 회전축(AX) 둘레로 회전 가능한 회전 컵부(31)와, 회전 컵부(31)를 둘러싸도록 고정적으로 설치되는 고정 컵부(34)와, 기류 형성부(39)를 갖고 있다. 회전 컵부(31)는, 하측 컵(32)에 상측 컵(33)이 연결됨으로써, 회전하는 기판(W)의 외주를 둘러싸면서 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다.

도 7은 회전 컵부의 구조를 나타내는 분해 조립 사시도이다. 도 8은 기류 형성부의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 9는 스핀 척에 유지된 기판과 회전 컵부의 치수 관계를 나타내는 도면이다. 도 10은 회전 컵부, 기류 형성부 및 고정 컵부의 일부를 나타내는 도면이다. 하측 컵(32)은 원환 형상을 갖고 있다. 그 외경은 기판(W)의 외경(Dw)보다 크고, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 스핀 척(21)으로 유지된 기판(W)으로부터 경방향으로 비어져 나온 상태에서 하측 컵(32)은 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 배치되어 있다. 당해 비어져 나온 영역, 즉 하측 컵(32)의 상면 주연부(321)에서는, 둘레 방향을 따라 연직 상방으로 세워 설치하는 결합 핀(35)과 평판형상의 하측 마그넷(36)이 번갈아 장착되어 있으며, 결합 핀(35)의 합계 개수는 6개이고, 하측 마그넷(36)의 합계 개수는 6개이다. 이들 결합 핀(35) 및 하측 마그넷(36)은 회전축(AX)을 중심으로 하여 방사상으로, 게다가 등각도 간격(본 실시 형태에서는 60˚)으로 배치되어 있다.

한편, 상측 컵(33)은, 도 2, 도 4, 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 하측 원환 부위(331)와, 상측 원환 부위(332)와, 이들을 연결하는 경사 부위(333)를 갖고 있다. 하측 원환 부위(331)의 외경(D331)은 하측 컵(32)의 외경(D32)과 동일하고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 하측 원환 부위(331)는 하측 컵(32)의 주연부(321)의 연직 상방에 위치하고 있다. 하측 원환 부위(331)의 하면에서는, 결합 핀(35)의 연직 상방에 상당하는 영역에 있어서, 하방으로 개구된 오목부(335)가 결합 핀(35)의 선단부와 끼워맞춤 가능하게 설치되어 있다. 또, 하측 마그넷(36)의 연직 상방에 상당하는 영역에 있어서, 상측 마그넷(37)이 장착되어 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이 오목부(335) 및 상측 마그넷(37)이 각각 결합 핀(35) 및 하측 마그넷(36)과 대향한 상태로, 상측 컵(33)은 하측 컵(32)에 대해 결합 이탈 가능하게 되어 있다. 또한, 오목부와 결합 핀의 관계에 대해서는 역전시켜도 된다. 또, 하측 마그넷(36)과 상측 마그넷(37)의 조합 이외에, 한쪽을 마그넷으로 다른 쪽을 강자성체로 구성해도 된다.

상측 컵(33)은, 승강 기구(7)에 의해 연직 방향에 있어서 승강 가능하게 되어 있다. 상측 컵(33)이 승강 기구(7)에 의해 상방으로 이동되면, 연직 방향에 있어서 상측 컵(33)과 하측 컵(32) 사이에 기판(W)의 반입출용 반송 공간이 형성된다. 한편, 승강 기구(7)에 의해 상측 컵(33)이 하방으로 이동되면, 오목부(335)가 결합 핀(35)의 선단부를 뒤집어쓰도록 끼워맞춤하고, 하측 컵(32)에 대해 상측 컵(33)이 수평 방향으로 위치 결정된다. 또, 상측 마그넷(37)이 하측 마그넷(36)에 근접하여, 양자 사이에서 발생하는 인력에 의해, 상기 위치 결정된 상측 컵(33) 및 하측 컵(32)이 서로 결합된다. 이에 의해, 도 4의 부분 확대도 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 간극(GPc)을 형성한 상태로, 상측 컵(33) 및 하측 컵(32)이 연직 방향으로 일체화된다. 그리고, 회전 컵부(31)는 간극(GPc)을 형성한 채로 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다.

회전 컵부(31)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상측 원환 부위(332)의 외경(D332)은 하측 원환 부위(331)의 외경(D331)보다 약간 작다. 또, 하측 원환 부위(331) 및 상측 원환 부위(332)의 내주면의 내경(d331, d332)을 비교하면, 하측 원환 부위(331) 쪽이 상측 원환 부위(332)보다 크고, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때, 상측 원환 부위(332)의 내주면이 하측 원환 부위(331)의 내주면의 내측에 위치한다. 그리고, 상측 원환 부위(332)의 내주면과 하측 원환 부위(331)의 내주면이 상측 컵(33)의 전체 둘레에 걸쳐 경사 부위(333)에 의해 연결된다. 이 때문에, 경사 부위(333)의 내주면, 즉 기판(W)을 둘러싸는 면은, 경사면(334)으로 되어 있다. 즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 경사 부위(333)는 회전하는 기판(W)의 외주를 둘러싸고 기판(W)으로부터 비산하는 액적을 포집 가능하게 되어 있으며, 상측 컵(33) 및 하측 컵(32)으로 둘러싸인 공간이 포집 공간(SPc)으로서 기능한다.

게다가, 포집 공간(SPc)을 면하는 경사 부위(333)는, 하측 원환 부위(331)로부터 기판(W)의 주연부의 상방을 향하여 경사져 있다. 이 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 경사 부위(333)에 포집된 액적은 경사면(334)을 따라 상측 컵(33)의 하단부, 즉 하측 원환 부위(331)로 유동하고, 또한 간극(GPc)을 통해 회전 컵부(31)의 외측으로 배출 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 경사 부위(333)가 본 발명의 「포집 부위」의 일례에 상당하고, 상측 컵(33)의 하측 원환 부위(331) 및 하측 컵(32)의 주연부(321)(도 7) 사이에 끼인 부위가 본 발명의 「배출 부위」의 일례에 상당하고 있다.

또, 하측 컵(32)의 주연부(321)의 내측에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기류 형성부(39)가 착탈 가능하게 배치되어 있다. 하측 컵(32)에 장착된 기류 형성부(39)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연직 방향(Z)에 있어서 처리액 토출 노즐(51B) 및 기판(W)보다 낮은 위치에 위치하고 있다. 이에 의해, 토출 노즐(51B) 및 기판(W)과의 간섭 방지가 도모되고 있다. 또, 기류 형성부(39)는, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 원환 형상의 날개 지지 베이스(391)와, 날개 지지 베이스(391)에 지지되는 복수(본 실시 형태에서는, 36개)의 날개 부재(392)를 갖고 있다. 날개 지지 베이스(391)는, 그 내주면의 내경(d39)이 기판(W)의 외경(Dw)보다 크고, 또한 그 외경(D39)은 배출 부위의 내경(하측 원환 부위(331)의 내주면의 내경(d331)에 상당)보다 작아지도록 마무리되어 있다. 그리고, 날개 지지 베이스(391)의 둘레 방향을 따라 날개 부재(392)가 등각도 간격(본 실시 형태에서는 10˚)으로 날개 지지 베이스(391)의 상면으로부터 세워 설치되어 있다. 보다 상세하게는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 날개 부재(392)의 전부가, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 기판(W)보다 경방향 외측에 위치하도록, 날개 지지 베이스(391)의 상면으로부터 세워 설치되어 있다. 또, 기류 형성부(39)는, 그 중심축이 회전축(AX)과 일치하도록 하측 컵(32)에 착탈 가능하게 장착되어 있다. 이 때문에, 기류 형성부(39)가 회전 컵부(31)와 일체적으로 회전하면, 36장의 날개 부재(392)가 회전축(AX) 둘레로 회전한다. 이러한 날개 부재(392)는, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때, 회전축(AX)을 중심으로 하여 방사상으로 연장되어 설치되어 있으며, 각 날개 부재(392)는 회전축(AX)으로부터 경방향으로 연장되어 설치된 평판 형상을 갖고 있다. 즉, 각 날개 부재(392)의 면법선이 회전 방향에 있어서의 접선에 대해 평행하고, 날개 부재(392)의 표면은 경방향과 평행하게 되어 있다. 이와 같이 구성된 기류 형성부(39)가 회전 컵부(31)와 일체적으로 회전함으로써, 기판(W)의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 기류가 형성된다. 이 때문에, 기판(W)의 하면 측을 향하는 액적이 상기 기류에 의해 배출 부위로 안내되고, 배출된다. 또한, 이 점에 대해서는, 기판 처리 장치(1)의 나머지 구성과, 기판 처리 장치(1)의 동작을 설명한 후에 상세하게 서술한다.

고정 컵부(34)는 회전 컵부(31)를 둘러싸도록 설치되고, 배출 공간(SPe)을 형성한다. 고정 컵부(34)는, 액받이 부위(341)와, 액받이 부위(341)의 내측에 설치된 배기 부위(342)를 갖고 있다. 액받이 부위(341)는, 간극(GPc)의 반(反)기판 측 개구(도 10의 왼쪽 측 개구)를 면하도록 개구된 컵 구조를 갖고 있다. 즉, 액받이 부위(341)의 내부 공간이 배출 공간(SPe)으로서 기능하고 있으며, 배출 부위의 일부, 즉 간극(GPc)을 통해 포집 공간(SPc)과 연통되어 있다. 따라서, 회전 컵부(31)에 의해 포집된 액적은 기체 성분과 함께 간극(GPc)을 통해 배출 공간(SPe)에 안내된다. 그리고, 액적은 액받이 부위(341)의 바닥부에 모아져, 고정 컵부(34)로부터 배액된다.

한편, 기체 성분은 배기 부위(342)에 모아진다. 이 배기 부위(342)는 구획벽(343)을 개재하여 액받이 부위(341)와 구획되어 있다. 또, 구획벽(343)의 상방에 기체 안내부(344)가 배치되어 있다. 기체 안내부(344)는, 구획벽(343)의 바로 위쪽 위치로부터 배출 공간(SPe)과 배기 부위(342)의 내부로 각각 연장되어 설치됨으로써, 구획벽(343)을 상방으로부터 덮어 래버린스 구조를 갖는 기체 성분의 유통 경로를 형성하고 있다. 따라서, 액받이 부위(341)에 유입된 유체 중 기체 성분이 상기 유통 경로를 경유하여 배기 부위(342)에 모아진다. 이 배기 부위(342)는 배기 기구(38)와 접속되어 있다. 이 때문에, 제어 유닛(10)으로부터의 지령에 따라 배기 기구(38)가 작동함으로써 고정 컵부(34)의 압력이 조정되고, 배기 부위(342) 내의 기체 성분이 효율적으로 배기된다. 또, 배기 기구(38)의 정밀 제어에 의해, 배출 공간(SPe)의 압력이나 유량이 조정된다. 예를 들면 배출 공간(SPe)의 압력이 포집 공간(SPc)의 압력보다 내려간다. 그 결과, 포집 공간(SPc) 내의 액적을 효율적으로 배출 공간(SPe)으로 끌어들여, 포집 공간(SPc)으로부터의 액적의 이동을 촉진시킬 수 있다.

도 11은 상면 보호 가열 기구의 구성을 나타내는 외관 사시도이다. 도 12는 도 11에 나타내는 상면 보호 가열 기구의 단면도이다. 상면 보호 가열 기구(4)는, 스핀 척(21)에 유지되는 기판(W)의 상면(Wf)의 상방에 배치된 차단판(41)을 갖고 있다. 이 차단판(41)은 수평인 자세로 유지된 원판부(42)를 갖고 있다. 원판부(42)는 히터 구동부(422)에 의해 구동 제어되는 히터(421)를 내장하고 있다. 이 원판부(42)는 기판(W)보다 약간 짧은 직경을 갖고 있다. 그리고, 원판부(42)의 하면이 기판(W)의 상면(Wf) 중 주연부(Ws)를 제외한 표면 영역을 상방으로부터 덮도록, 원판부(42)는 지지 부재(43)에 의해 지지된다. 또한, 도 11 중의 부호 44는 원판부(42)의 주연부에 형성된 노치부이며, 이것은 처리 기구(5)에 포함되는 처리액 토출 노즐과의 간섭을 방지하기 위해 형성되어 있다. 노치부(44)는, 경방향 외측을 향하여 개구되어 있다.

지지 부재(43)의 하단부는 원판부(42)의 중앙부에 장착되어 있다. 지지 부재(43)와 원판부(42)를 상하로 관통하도록, 원통형상의 관통 구멍이 형성된다. 또, 당해 관통 구멍에 대해, 중앙 노즐(45)이 상하로 삽입통과되어 있다. 이 중앙 노즐(45)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배관(46)을 통해 가열 가스 공급부(47)와 접속된다. 가열 가스 공급부(47)는, 기판 처리 시스템(100)이 설치되는 공장의 용력 등으로부터 공급되는 상온의 질소 가스를 히터(471)에 의해 가열하여 제어 유닛(10)으로부터의 가열 가스 공급 지령에 따른 유량 및 타이밍으로 기판 처리부(SP)에 공급한다.

여기서, 히터(471)를 챔버(11)의 내부 공간(12)에 배치하면, 히터(471)로부터 방사되는 열이 기판 처리부(SP), 특히 처리 기구(5)나 기판 관찰 기구(9)에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 히터(471)를 갖는 가열 가스 공급부(47)가, 도 4에 나타내는 바와 같이, 챔버(11)의 외측에 배치된다. 또, 본 실시 형태에서는, 배관(46)의 일부에 리본 히터(48)가 장착되어 있다. 리본 히터(48)는 제어 유닛(10)으로부터의 가열 지령에 따라 발열하여 배관(46) 내를 흐르는 질소 가스를 가열한다.

이렇게 하여 가열된 질소 가스(이하 「가열 가스」라고 한다)가 중앙 노즐(45)을 향하여 압송되고, 중앙 노즐(45)로부터 토출된다. 예를 들면 도 12에 나타내는 바와 같이, 원판부(42)가 스핀 척(21)에 유지된 기판(W)에 근접한 처리 위치에 위치 결정된 상태로 가열 가스가 공급됨으로써, 가열 가스는 기판(W)의 상면(Wf)과 히터 내장의 원판부(42) 사이에 끼인 공간(SPa)의 중앙부로부터 주연부를 향하여 흐른다. 이에 의해, 기판(W)의 주위의 분위기가 기판(W)의 상면(Wf)에 들어가는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 분위기에 포함되는 액적이 기판(W)과 원판부(42) 사이에 끼인 공간(SPa)에 말려 들어가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 히터(421)에 의한 가열과 가열 가스에 의해 상면(Wf)이 전체적으로 가열되어, 기판(W)의 면내 온도를 균일화할 수 있다. 이에 의해, 기판(W)이 휘어지는 것을 억제하여, 처리액의 착액 위치를 안정화시킬 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(43)의 상단부는, 제1 가상 수평선(VL1)을 따라 연장되는 빔 부재(49)에 고정된다. 이 빔 부재(49)는, 베이스 부재(17)의 상면에 장착된 승강 기구(7)와 접속되어 있으며, 제어 유닛(10)으로부터의 지령에 따라 승강 기구(7)에 의해 승강된다. 예를 들면 도 2에서는 빔 부재(49)가 하방에 위치 결정됨으로써, 지지 부재(43)를 통해 빔 부재(49)에 연결된 원판부(42)가 처리 위치에 위치하고 있다. 한편, 제어 유닛(10)으로부터의 상승 지령을 받아 승강 기구(7)가 빔 부재(49)를 상승시키면, 빔 부재(49), 지지 부재(43) 및 원판부(42)가 일체적으로 상승함과 더불어, 상측 컵(33)도 연동하여 하측 컵(32)으로부터 분리되어 상승한다. 이에 의해, 스핀 척(21)과, 상측 컵(33) 및 원판부(42) 사이가 넓어져, 스핀 척(21)에 대한 기판(W)의 반출입을 행하는 것이 가능해진다.

처리 기구(5)는, 기판(W)의 상면 측에 배치되는 처리액 토출 노즐(51F)(도 4)과, 기판(W)의 하면 측에 배치되는 처리액 토출 노즐(51B)(도 2)과, 처리액 토출 노즐(51F, 51B)에 처리액을 공급하는 처리액 공급부(52)를 갖고 있다. 이하에 있어서는, 상면 측의 처리액 토출 노즐(51F)과 하면 측의 처리액 토출 노즐(51B)을 구별하기 위해, 각각 「상면 노즐(51F)」 및 「하면 노즐(51B)」로 칭한다. 또, 도 2에 있어서, 처리액 공급부(52)가 2개 도시되는데, 이들은 동일하다.

본 실시 형태에서는, 3개의 상면 노즐(51F)이 설치됨과 더불어, 그들에 대해 처리액 공급부(52)가 접속된다. 또, 처리액 공급부(52)는 SC1, DHF 등의 약액이나 기능수(CO2수 등)를 처리액으로서 공급 가능하게 구성되어 있으며, 3개의 상면 노즐(51F)로부터 SC1, DHF 및 기능수가 각각 독립적으로 토출 가능하게 되어 있다.

각 상면 노즐(51F)에서는, 선단 하면에 처리액을 토출하는 토출구(도시 생략)가 형성되어 있다. 그리고, 도 4 중의 확대도에 나타내는 바와 같이, 각 토출구를 기판(W)의 상면(Wf)의 주연부를 향하게 한 자세로 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 상면 노즐(51F)의 하방부가 원판부(42)의 노치부(44)(도 11 참조)에 배치됨과 더불어, 상면 노즐(51F)의 상방부가 노즐 홀더(53)에 대해 경방향(D1)(제1 가상 수평선(VL1)에 대해 65° 정도 경사진 방향)으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 이 노즐 홀더(53)는 노즐 이동부(54)에 접속된다.

도 13은 노즐 이동부의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 노즐 이동부(54)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 노즐 헤드(56)(=상면 노즐(51F)＋노즐 홀더(53))를 유지한 채로, 나중에 설명하는 승강부(713)의 리프터(713a)의 상단부에 장착되어 있다. 이 때문에, 제어 유닛(10)으로부터의 승강 지령에 따라 리프터(713a)가 연직 방향으로 신축하면, 그에 따라 노즐 이동부(54) 및 노즐 헤드(56)가 연직 방향(Z)으로 이동한다.

또, 노즐 이동부(54)에서는, 베이스 부재(541)가 리프터(713a)의 상단부에 고착되어 있다. 이 베이스 부재(541)에는, 직동 액추에이터(542)가 장착되어 있다. 직동 액추에이터(542)는, 경방향(X)에 있어서의 노즐 이동의 구동원으로서 기능하는 모터(이하 「노즐 구동 모터」라고 한다)(543)와, 노즐 구동 모터(543)의 회전축에 연결된 볼 나사 등의 회전체의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 슬라이더(544)를 경방향(D1)으로 왕복 이동시키는 운동 변환 기구(545)를 갖고 있다. 또, 운동 변환 기구(545)에서는, 슬라이더(544)의 경방향(D1)으로의 이동을 안정화시키기 위해, 예를 들면 LM 가이드(등록상표) 등의 가이드가 이용되고 있다.

이렇게 하여 경방향(X)으로 왕복 구동되는 슬라이더(544)에는, 연결 부재(546)를 통해 헤드 지지 부재(547)가 연결되어 있다. 이 헤드 지지 부재(547)는, 경방향(X)으로 연장되는 봉 형상을 갖고 있다. 헤드 지지 부재(547)의 (＋D1)방향 단부는 슬라이더(544)에 고착된다. 한편, 헤드 지지 부재(547)의 (-D1)방향 단부는 스핀 척(21)을 향하여 수평으로 연장되어 설치되고, 그 선단부에 노즐 헤드(56)가 장착되어 있다. 이 때문에, 제어 유닛(10)으로부터의 노즐 이동 지령에 따라 노즐 구동 모터(543)가 회전하면, 그 회전 방향에 대응하여 (＋D1)방향 또는 (-D1)방향으로, 게다가 회전량에 대응한 거리만큼, 슬라이더(544), 헤드 지지 부재(547) 및 노즐 헤드(56)가 일체적으로 이동한다. 그 결과, 노즐 헤드(56)에 장착되어 있는 상면 노즐(51F)이 경방향(D1)으로 위치 결정된다. 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 상면 노즐(51F)이 미리 설정된 홈 위치에 위치 결정되었을 때, 운동 변환 기구(545)에 설치된 스프링 부재(548)가 슬라이더(544)에 의해 압축되고, 슬라이더(544)에 대해 (-X)방향으로 탄성가압력을 부여한다. 이에 의해, 운동 변환 기구(545)에 포함되는 백래시를 제어할 수 있다. 즉, 운동 변환 기구(545)는 가이드 등의 기계 부품을 갖고 있기 때문에, 경방향(D1)을 따른 백래시를 제로로 하는 것은 사실상 곤란하며, 이에 대해 충분한 고려를 하지 않으면, 경방향(D1)에 있어서의 상면 노즐(51F)의 위치 결정 정밀도가 저하해 버린다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 스프링 부재(548)를 설치함으로써, 상면 노즐(51F)을 홈 위치에 정지(靜止)시켰을 때에는, 상시, 백래시를 (-D1)방향으로 치우치게 하고 있다. 이에 의해, 다음과 같은 작용 효과가 얻어진다. 제어 유닛(10)으로부터의 노즐 이동 지령에 따라 노즐 이동부(54)는 3개의 상면 노즐(51F)을 일괄하여 방향(D1)으로 구동시킨다. 이 노즐 이동 지령에는, 노즐 이동 거리에 관한 정보가 포함되어 있다. 이 정보에 의거하여 상면 노즐(51F)이 경방향(D1)으로 지정된 노즐 이동 거리만큼 이동되면, 상면 노즐(51F)이 베벨 처리 위치에 정확하게 위치 결정된다.

베벨 처리 위치에 위치 결정한 상면 노즐(51F)의 토출구(512)는 기판(W)의 상면(Wf)의 주연부를 향하고 있다. 그리고, 제어 유닛(10)으로부터의 공급 지령에 따라 처리액 공급부(52)가 3종류의 처리액 중 공급 지령에 대응하는 처리액을 당해 처리액용 상면 노즐(51F)에 공급하면, 상면 노즐(51F)로부터 처리액이 기판(W)의 단면(端面)으로부터 미리 설정된 위치에 공급된다.

또, 노즐 이동부(54)의 구성 부품의 일부에 대해, 분위기 분리 기구(6)의 하측 밀폐 컵 부재(61)가 착탈 가능하게 고정된다. 즉, 베벨 처리를 실행할 때에는, 상면 노즐(51F) 및 노즐 홀더(53)는, 노즐 이동부(54)를 통해 하측 밀폐 컵 부재(61)와 일체화되어 있으며, 승강 기구(7)에 의해 하측 밀폐 컵 부재(61)와 함께 연직 방향(Z)으로 승강된다. 한편, 캘리브레이션 처리를 실행할 때에는, 하측 밀폐 컵 부재(61)는 떼어내지고, 상면 노즐(51F) 및 노즐 홀더(53)는 노즐 이동부(54)에 의해 경방향(D1)으로 왕복 이동됨과 더불어 승강 기구(7)에 의해 연직 방향(Z)으로 승강된다.

도 14는 처리 기구에 장비되는 하면 측의 처리액 토출 노즐 및 같은 노즐을 지지하는 노즐 지지부를 나타내는 사시도이다. 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 하면(Wb)의 주연부를 향하여 처리액을 토출하기 위해, 하면 노즐(51B) 및 노즐 지지부(57)가 스핀 척(21)에 유지된 기판(W)의 하방에 설치되어 있다. 노즐 지지부(57)는, 연직 방향으로 연장되어 설치된 얇은 원통 부위(571)와, 원통 부위(571)의 상단부에 있어서 경방향 외측으로 접어 펼쳐진 원환 형상을 갖는 플랜지 부위(572)를 갖고 있다. 원통 부위(571)는, 원환 부재(27a)와 하측 컵(32) 사이에 형성된 에어 갭(GPa)에 헐겁게 삽입 가능한 형상을 갖고 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 원통 부위(571)가 에어 갭(GPa)에 헐겁게 삽입됨과 더불어 플랜지 부위(572)가 스핀 척(21)에 유지된 기판(W)과 하측 컵(32) 사이에 위치하도록, 노즐 지지부(57)는 고정 배치된다. 플랜지 부위(572)의 상면 주연부에 대해, 3개의 하면 노즐(51B)이 장착되어 있다. 각 하면 노즐(51B)은, 기판(W)의 하면(Wb)의 주연부를 향하여 개구된 토출구(도시 생략)를 갖고 있으며, 배관(58)을 통해 처리액 공급부(52)로부터 공급되는 처리액을 토출 가능하게 되어 있다.

이들 상면 노즐(51F) 및 하면 노즐(51B)로부터 토출되는 처리액에 의해, 기판(W)의 주연부에 대한 베벨 처리가 실행된다. 또, 기판(W)의 하면 측에서는, 주연부(Ws)의 근방까지 플랜지 부위(572)가 연장되어 설치된다. 이 때문에, 배관(28)을 통해 하면 측에 공급된 질소 가스가, 플랜지 부위(572)를 따라 포집 공간(SPc)으로 흐른다. 그 결과, 포집 공간(SPc)으로부터 액적이 기판(W)에 역류하는 것을 효과적으로 억제한다.

분위기 분리 기구(6)는, 하측 밀폐 컵 부재(61)와, 상측 밀폐 컵 부재(62)를 갖고 있다. 하측 밀폐 컵 부재(61) 및 상측 밀폐 컵 부재(62)는 함께 상하로 개구된 통 형상을 갖고 있다. 그리고, 그들의 내경은 회전 컵부(31)의 외경보다 크고, 분위기 분리 기구(6)는, 스핀 척(21), 스핀 척(21)에 유지된 기판(W), 회전 컵부(31) 및 상면 보호 가열 기구(4)를 상방으로부터 푹 둘러싸도록 배치되는, 보다 상세하게는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측 밀폐 컵 부재(62)는, 그 상방 개구가 천장벽(11f)의 개구(11f1)를 하방으로부터 덮도록, 펀칭 플레이트(14)의 바로 아래쪽 위치에 고정 배치된다. 이 때문에, 챔버(11) 내에 도입된 청정 공기의 다운플로우는, 상측 밀폐 컵 부재(62)의 내부를 통과하는 것과, 상측 밀폐 컵 부재(62)의 외측을 통과하는 것으로 나누어진다.

또, 상측 밀폐 컵 부재(62)의 하단부는, 내측으로 접어 끼워넣어진 원환 형상을 갖는 플랜지부(621)를 갖고 있다. 이 플랜지부(621)의 상면에 O링(63)이 장착되어 있다. 상측 밀폐 컵 부재(62)의 내측에 있어서, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 연직 방향으로 이동 가능하게 배치된다.

하측 밀폐 컵 부재(61)의 상단부는, 외측으로 접어 펼쳐진 원환 형상을 갖는 플랜지부(611)를 갖고 있다. 이 플랜지부(611)는, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때, 플랜지부(621)와 서로 겹쳐져 있다. 이 때문에, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 하강하면, 도 4 중의 부분 확대도에 나타내는 바와 같이, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 플랜지부(611)가 O링(63)을 통해 상측 밀폐 컵 부재(62)의 플랜지부(621)에서 걸린다. 이에 의해, 하측 밀폐 컵 부재(61)는 하한 위치에 위치 결정된다. 이 하한 위치에서는, 연직 방향에 있어서 상측 밀폐 컵 부재(62)와 하측 밀폐 컵 부재(61)가 이어지고, 상측 밀폐 컵 부재(62)의 내부에 도입된 다운플로우가 스핀 척(21)에 유지된 기판(W)을 향하여 안내된다.

하측 밀폐 컵 부재(61)의 하단부는, 외측으로 접어 끼워넣어진 원환 형상을 갖는 플랜지부(612)를 갖고 있다. 이 플랜지부(612)는, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때, 고정 컵부(34)의 상단부(액받이 부위(341)의 상단부)와 서로 겹쳐져 있다. 따라서, 상기 하한 위치에서는, 도 4 중의 부분 확대도에 나타내는 바와 같이, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 플랜지부(612)가 O링(64)을 통해 고정 컵부(34)에서 걸린다. 이에 의해, 연직 방향에 있어서 하측 밀폐 컵 부재(61)와 고정 컵부(34)가 이어져, 상측 밀폐 컵 부재(62), 하측 밀폐 컵 부재(61) 및 고정 컵부(34)에 의해 밀폐 공간(12a)이 형성된다. 이 밀폐 공간(12a) 내에 있어서, 기판(W)에 대한 베벨 처리가 실행 가능하게 되어 있다. 즉, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 하한 위치에 위치 결정됨으로써, 밀폐 공간(12a)이 밀폐 공간(12a)의 외측 공간(12b)으로부터 분리된다(분위기 분리). 따라서, 외측 분위기의 영향을 받지 않고, 베벨 처리를 안정적으로 행할 수 있다. 또, 베벨 처리를 행하기 위해 처리액을 이용하는데, 처리액이 밀폐 공간(12a)으로부터 외측 공간(12b)으로 새는 것을 확실히 방지할 수 있다. 따라서, 외측 공간(12b)에 배치하는 부품의 선정·설계의 자유도가 높아진다.

하측 밀폐 컵 부재(61)는 연직 상방으로도 이동 가능하게 구성된다. 또, 연직 방향에 있어서의 하측 밀폐 컵 부재(61)의 중간부에는, 상기한 바와 같이, 노즐 이동부(54)의 헤드 지지 부재(547)를 통해 노즐 헤드(56)(=상면 노즐(51F)＋노즐 홀더(53))가 고정된다. 또, 이것 이외에도, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 빔 부재(49)를 통해 상면 보호 가열 기구(4)가 하측 밀폐 컵 부재(61)의 중간부에 고정된다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 하측 밀폐 컵 부재(61)는, 둘레 방향에 있어서 서로 상이한 3개소에서 빔 부재(49)의 한쪽 단부, 빔 부재(49)의 다른 쪽 단부 및 헤드 지지 부재(547)와 각각 접속된다. 그리고, 승강 기구(7)가 빔 부재(49)의 한쪽 단부, 빔 부재(49)의 다른 쪽 단부 및 헤드 지지 부재(547)를 승강시킴으로써, 그에 수반하여 하측 밀폐 컵 부재(61)도 승강한다.

이 하측 밀폐 컵 부재(61)의 내주면에서는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 내측을 향하여 돌기부(613)가 상측 컵(33)과 결합 가능한 결합 부위로서 복수 개(4개) 돌출되어 설치된다. 각 돌기부(613)는 상측 컵(33)의 상측 원환 부위(332)의 하방 공간까지 연장되어 설치된다. 또, 각 돌기부(613)는, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 하한 위치에 위치 결정된 상태로 상측 컵(33)의 상측 원환 부위(332)로부터 하방으로 떨어지도록 장착되어 있다. 그리고, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 상승에 의해 각 돌기부(613)가 하방으로부터 상측 원환 부위(332)에 결합 가능하게 되어 있다. 이 결합 후에 있어서도, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 더욱 상승함으로써 상측 컵(33)을 하측 컵(32)으로부터 이탈시키는 것이 가능하게 되어 있다.

본 실시 형태에서는, 승강 기구(7)에 의해 하측 밀폐 컵 부재(61)가 상면 보호 가열 기구(4) 및 노즐 헤드(56)와 함께 상승하기 시작한 다음에, 상측 컵(33)도 함께 상승한다. 이에 의해, 상측 컵(33), 상면 보호 가열 기구(4) 및 노즐 헤드(56)가 스핀 척(21)으로부터 상방으로 떨어진다. 하측 밀폐 컵 부재(61)의 퇴피 위치로의 이동에 의해, 기판 반송 로봇(111)의 핸드가 스핀 척(21)에 액세스하기 위한 반송 공간이 형성된다. 그리고, 당해 반송 공간을 통해 스핀 척(21)으로의 기판(W)의 로딩 및 스핀 척(21)으로부터의 기판(W)의 언로딩이 실행 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 승강 기구(7)에 의한 하측 밀폐 컵 부재(61)의 최소한의 상승에 의해 스핀 척(21)에 대한 기판(W)의 액세스를 행하는 것이 가능하게 되어 있다.

승강 기구(7)는 2개의 승강 구동부(71, 72)를 갖고 있다. 승강 구동부(71)에서는, 제1 승강 모터(도시 생략)가 베이스 부재(17)의 제1 승강 장착 부위(173)(도 3)에 장착되어 있다. 제1 승강 모터는, 제어 유닛(10)으로부터의 구동 지령에 따라 작동하여 회전력을 발생시킨다. 이 제1 승강 모터에 대해, 2개의 승강부(712, 713)가 연결된다. 승강부(712, 713)는, 제1 승강 모터로부터 상기 회전력을 동시에 받는다. 그리고, 승강부(712)는, 제1 승강 모터의 회전량에 따라 빔 부재(49)의 한쪽 단부를 연직 방향(Z)으로 승강시킨다. 또, 승강부(713)는, 제1 승강 모터의 회전량에 따라 노즐 헤드(56)를 지지하는 헤드 지지 부재(547)를 연직 방향(Z)으로 승강시킨다.

승강 구동부(72)에서는, 제2 승강 모터(도시 생략)가 베이스 부재(17)의 제2 승강 장착 부위(174)(도 3)에 장착되어 있다. 제2 승강 모터에 대해, 승강부(722)가 연결된다. 제2 승강 모터는, 제어 유닛(10)으로부터의 구동 지령에 따라 작동하여 회전력을 발생시키고, 승강부(722)에 부여한다. 승강부(722)는, 제2 승강 모터의 회전량에 따라 빔 부재(49)의 다른 쪽 단부를 연직 방향으로 승강시킨다.

승강 구동부(71, 72)는, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 측면에 대해, 그 둘레 방향에 있어서 서로 상이한 3개소에 각각 고정되는 빔 부재(49)의 한쪽 단부와 다른 쪽 단부, 헤드 지지 부재(547)를 동기하여 연직 방향으로 이동시킨다. 따라서, 상면 보호 가열 기구(4), 노즐 헤드(56) 및 하측 밀폐 컵 부재(61)의 승강을 안정적으로 행할 수 있다. 또, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 승강에 수반하여 상측 컵(33)도 안정적으로 승강시킬 수 있다.

센터링 기구(8)는, 펌프(26)에 의한 흡인을 정지하고 있는 동안(즉 스핀 척(21)의 상면 상에서 기판(W)이 수평 이동 가능하게 되어 있는 동안)에, 센터링 처리를 실행한다. 이 센터링 처리에 의해 회전축(AX)에 대한 기판(W) 편심이 해소되어, 기판(W)의 중심이 회전축(AX)과 일치한다. 센터링 기구(8)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 가상 수평선(VL1)에 대해 40˚ 정도 경사진 접촉 이동 방향(D2)에 있어서, 회전축(AX)에 대해, 반송용 개구(11b1) 측에 배치된 싱글 접촉부(81)와, 메인터넌스용 개구(11d1) 측에 배치된 멀티 접촉부(82)와, 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)를 접촉 이동 방향(D2)으로 이동시키는 센터링 구동부(83)를 갖고 있다.

싱글 접촉부(81)는, 접촉 이동 방향(D2)과 평행하게 연장되어 설치된 형상을 갖고, 스핀 척(21) 측의 선단부에서 스핀 척(21) 상의 기판(W)의 단면과 접촉 가능하게 마무리되어 있다. 한편, 멀티 접촉부(82)는, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 대략 Y자 형상을 갖고, 스핀 척(21) 측의 두 갈래 부위의 각 선단부에서 스핀 척(21) 상의 기판(W)의 단면과 접촉 가능하게 마무리되어 있다. 이들 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)는, 접촉 이동 방향(D2)으로 이동 가능하게 되어 있다.

센터링 구동부(83)는, 싱글 접촉부(81)를 접촉 이동 방향(D2)으로 이동시키기 위한 싱글 이동부(831)와, 멀티 접촉부(82)를 접촉 이동 방향(D2)으로 이동시키기 위한 멀티 이동부(832)를 갖고 있다. 싱글 이동부(831)는 베이스 부재(17)의 싱글 이동 장착 부위(175)(도 3)에 장착되고, 멀티 이동부(832)는 베이스 부재(17)의 멀티 이동 장착 부위(176)(도 3)에 장착되어 있다. 기판(W)의 센터링 처리를 실행하지 않는 동안, 센터링 구동부(83)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)를 스핀 척(21)으로부터 이격하여 위치 결정한다. 이 때문에, 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)는 반송 경로(TP)로부터 떨어지고, 챔버(11)에 대해 반입출되는 기판(W)에 대해 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)가 간섭하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 기판(W)의 센터링 처리를 실행할 때에는, 제어 유닛(10)으로부터의 센터링 지령에 따라, 싱글 이동부(831)가 싱글 접촉부(81)를 회전축(AX)을 향하여 이동시킴과 더불어, 멀티 이동부(832)가 멀티 접촉부(82)를 회전축(AX)을 향하여 이동시킨다. 이에 의해, 기판(W)의 중심이 회전축(AX)과 일치한다.

기판 관찰 기구(9)는, 광원부(91)와, 촬상부(92)와, 관찰 헤드(93)와, 관찰 헤드 구동부(94)를 갖고 있다. 광원부(91) 및 촬상부(92)는, 베이스 부재(17)의 광학 부품 장착 위치(177)(도 3)에 있어서 나란히 설치된다. 광원부(91)는, 제어 유닛(10)으로부터의 조명 지령에 따라 조명광을 관찰 위치를 향하여 조사한다. 이 관찰 위치는, 기판(W)의 주연부(Ws)에 대응하는 위치이며, 관찰 헤드(93)가 위치 결정되는 위치(도시 생략)에 상당한다.

관찰 위치와, 관찰 위치로부터 기판(W)의 경방향 외측으로 떨어진 이격 위치 사이를, 관찰 헤드(93)는 왕복 이동 가능하게 되어 있다. 당해 관찰 헤드(93)에 대해, 관찰 헤드 구동부(94)가 접속된다. 관찰 헤드 구동부(94)는 베이스 부재(17)의 헤드 구동 위치(178)(도 3)에서 베이스 부재(17)에 장착되어 있다. 그리고, 제어 유닛(10)으로부터의 헤드 이동 지령에 따라 관찰 헤드 구동부(94)는, 제1 가상 수평선(VL1)에 대해 10˚ 정도 경사진 헤드 이동 방향(D3)으로 관찰 헤드(93)를 왕복 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 기판(W)의 관찰 처리를 실행하지 않는 동안, 관찰 헤드 구동부(94)는 관찰 헤드(93)를 퇴피 위치로 이동하여 위치 결정하고 있다. 이 때문에, 관찰 헤드(93)는 반송 경로(TP)로부터 떨어지고, 챔버(11)에 대해 반입출되는 기판(W)에 대해 관찰 헤드(93)가 간섭하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 기판(W)의 관찰 처리를 실행할 때에는, 제어 유닛(10)으로부터의 기판 관찰 지령에 따라, 관찰 헤드 구동부(94)가 관찰 헤드(93)를 관찰 위치로 이동시킨다.

이와 같이 구성된 관찰 헤드(93)가 관찰 위치에 위치 결정됨과 더불어, 위치 결정 상태로 제어 유닛(10)으로부터의 조명 지령에 광원부(91)가 점등되면, 조명광이 관찰 헤드(93)의 조명 영역에 조사된다. 이로부터, 관찰 헤드(93)로부터의 확산 조명광에 의해, 기판(W)의 주연부(Ws) 및 그 인접 영역이 조명된다. 또, 주연부(Ws) 및 그 인접 영역에서 반사된 반사광이 관찰 헤드(93)를 통해 촬상부(92)에 도광(導光)된다.

촬상부(92)는, 물체 측 텔레센트릭 렌즈로 구성되는 관찰 렌즈계와, CMOS 카메라를 갖고 있다. 따라서, 관찰 헤드(93)로부터 도광되는 반사광 중 관찰 렌즈계의 광축에 평행한 광선만이 CMOS 카메라의 센서면에 입사되어, 기판(W)의 주연부(Ws) 및 인접 영역의 상(像)이 센서면 상에 결상된다. 이렇게 하여 촬상부(92)는 기판(W)의 주연부(Ws) 및 인접 영역을 촬상하고, 기판(W)의 상면 화상, 측면 화상 및 하면 화상을 취득한다. 그리고, 그 화상을 나타내는 화상 데이터를 촬상부(92)는 제어 유닛(10)에 송신한다.

제어 유닛(10)은, 연산 처리부(10A), 기억부(10B), 판독부(10C), 화상 처리부(10D), 구동 제어부(10E), 통신부(10F) 및 배기 제어부(10G)를 갖고 있다. 기억부(10B)는, 하드 디스크 드라이브 등으로 구성되어 있으며, 상기 기판 처리 장치(1)에 의해 베벨 처리를 실행하기 위한 프로그램을 기억하고 있다. 당해 프로그램은, 예를 들면 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(RM)(예를 들면, 광 디스크, 자기 디스크, 광자기 디스크 등)에 기억되어 있으며, 판독부(10C)에 의해 기록 매체(RM)로부터 판독되고, 기억부(10B)에 보존된다. 또, 당해 프로그램의 제공은, 기록 매체(RM)에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 당해 프로그램이 전기 통신 회선을 통해 제공되도록 구성해도 된다. 화상 처리부(10D)는, 기판 관찰 기구(9)에 의해 촬상된 화상에 여러 가지의 처리를 실시한다. 구동 제어부(10E)는, 기판 처리 장치(1)의 각 구동부를 제어한다. 통신부(10F)는, 기판 처리 시스템(100)의 각 부를 통합하여 제어하는 제어부 등과 통신을 행한다. 배기 제어부(10G)는 배기 기구(38)를 제어한다.

또, 제어 유닛(10)에는, 각종 정보를 표시하는 표시부(10H)(예를 들면 디스플레이 등)나 조작자로부터의 입력을 접수하는 입력부(10J)(예를 들면, 키보드 및 마우스 등)가 접속된다.

연산 처리부(10A)는, CPU(=Central Processing Unit)나 RAM(=Random Access Memory) 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성되어 있으며, 기억부(10B)에 기억되는 프로그램에 따라 기판 처리 장치(1)의 각 부를 이하와 같이 제어하여, 베벨 처리를 실행한다. 이하, 도 15를 참조하면서 기판 처리 장치(1)에 의한 베벨 처리에 대해 설명한다.

도 15는 도 2에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 기판 처리 동작의 일례로서 실행되는 베벨 처리를 나타내는 플로차트이다. 기판 처리 장치(1)에 의해 기판(W)에 베벨 처리를 실시할 때에는, 연산 처리부(10A)는, 승강 구동부(71, 72)에 의해 하측 밀폐 컵 부재(61), 노즐 헤드(56), 빔 부재(49), 지지 부재(43) 및 원판부(42)를 일체적으로 상승시킨다. 이 하측 밀폐 컵 부재(61)의 상승 도중에, 돌기부(613)가 상측 컵(33)의 상측 원환 부위(332)와 결합하고, 그 이후, 하측 밀폐 컵 부재(61), 노즐 헤드(56), 빔 부재(49), 지지 부재(43) 및 원판부(42)와 함께 상측 컵(33)이 상승하여 퇴피 위치에 위치 결정된다. 이에 의해, 스핀 척(21)의 상방에 기판 반송 로봇(111)의 핸드(도시 생략)가 진입하는데 충분한 반송 공간이 형성된다. 또, 연산 처리부(10A)는, 센터링 구동부(83)에 의해 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)를 스핀 척(21)으로부터 떨어진 퇴피 위치로 이동시킴과 더불어, 관찰 헤드 구동부(94)에 의해 관찰 헤드(93)를 스핀 척(21)으로부터 떨어진 대기 위치로 이동시킨다. 이에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 스핀 척(21)의 주위에 배치되는 구성요소 중 노즐 헤드(56), 광원부(91), 촬상부(92), 모터(23) 및 멀티 접촉부(82)는, 제1 가상 수평선(VL1)보다 메인터넌스용 개구(11d1) 측(같은 도면의 하측)에 위치한다. 또, 싱글 접촉부(81) 및 관찰 헤드(93)는, 제1 가상 수평선(VL1)보다 반송용 개구(11b1) 측에 위치하고 있는데, 반송 경로(TP)를 따른 기판(W)의 이동 영역으로부터 벗어나 있다. 본 실시 형태에서는, 이러한 레이아웃 구조를 채용하고 있기 때문에, 챔버(11)에 대한 기판(W)의 반입출 시에, 스핀 척(21)의 주위에 배치되는 구성요소가 기판(W)과 간섭하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같이 반송 공간의 형성 완료와 기판(W)과의 간섭 방지를 확인하면, 연산 처리부(10A)는, 통신부(10F)를 통해 기판 반송 로봇(111)에 기판(W)의 로딩 리퀘스트를 행하고, 도 4에 나타내는 반송 경로(TP)를 따라 미처리 기판(W)이 기판 처리 장치(1)에 반입되어 스핀 척(21)의 상면에 재치되는 것을 기다린다. 그리고, 스핀 척(21) 상에 기판(W)이 재치된다(단계 S1). 또한, 이 시점에서는, 펌프(26)는 정지하고 있으며, 스핀 척(21)의 상면 상에서 기판(W)은 수평 이동 가능하게 되어 있다.

기판(W)의 로딩이 완료되면, 기판 반송 로봇(111)이 반송 경로(TP)를 따라 기판 처리 장치(1)로부터 퇴피한다. 그에 계속하여, 연산 처리부(10A)는, 빔 부재(49), 지지 부재(43), 원판부(42), 상측 컵(33) 및 하측 밀폐 컵 부재(61)를 일체적으로 퇴피 위치에 위치시킨 채로, 셔터(15)를 닫는다. 이렇게 하여, 센터링 처리의 준비가 완료되면, 연산 처리부(10A)는 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)를 스핀 척(21) 상의 기판(W)에 근접하도록, 센터링 구동부(83)를 제어한다. 이에 의해 스핀 척(21)에 대한 기판(W)의 편심이 해소되어, 기판(W)의 중심이 스핀 척(21)의 중심과 일치한다(단계 S2). 이렇게 하여 센터링 처리가 완료되면, 연산 처리부(10A)는, 싱글 접촉부(81) 및 멀티 접촉부(82)가 기판(W)으로부터 이격하도록 센터링 구동부(83)를 제어함과 더불어, 펌프(26)를 작동시켜 부압을 스핀 척(21)에 부여한다. 이에 의해, 스핀 척(21)은 기판(W)을 하방으로부터 흡착 유지한다.

다음에, 연산 처리부(10A)는, 승강 구동부(71, 72)에 하강 지령을 부여한다. 이에 따라, 승강 구동부(71, 72)가 하측 밀폐 컵 부재(61), 노즐 헤드(56), 빔 부재(49), 지지 부재(43) 및 원판부(42)를 일체적으로 하강시킨다. 이 하강 도중에, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 돌기부(613)에 의해 하방으로부터 지지되는 상측 컵(33)이 하측 컵(32)에 연결된다. 이에 의해, 회전 컵부(31)(=상측 컵(33)과 하측 컵(32)의 연결체)가 형성된다.

회전 컵부(31)의 형성 후에, 하측 밀폐 컵 부재(61), 노즐 헤드(56), 빔 부재(49), 지지 부재(43) 및 원판부(42)가 일체적으로 더욱 하강하고, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 플랜지부(611, 612)가 각각 상측 밀폐 컵 부재(62)의 플랜지부(621) 및 고정 컵부(34)에서 걸린다. 이에 의해, 하측 밀폐 컵 부재(61)가 하한 위치(도 2의 위치)에 위치 결정된다(단계 S3). 상기 걸림 후에 있어서는, 도 4의 부분 확대도에 나타내는 바와 같이, 상측 밀폐 컵 부재(62)의 플랜지부(621)와 하측 밀폐 컵 부재(61)의 플랜지부(611)가 O링(63)을 통해 밀착됨과 더불어, 하측 밀폐 컵 부재(61)의 플랜지부(612) 및 고정 컵부(34)가 O링(64)을 통해 밀착된다. 그 결과, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연직 방향에 있어서 하측 밀폐 컵 부재(61)와 고정 컵부(34)가 이어지고, 상측 밀폐 컵 부재(62), 하측 밀폐 컵 부재(61) 및 고정 컵부(34)에 의해 밀폐 공간(12a)이 형성되어, 밀폐 공간(12a)이 외측 분위기(외측 공간(12b))로부터 분리된다(분위기 분리).

이 분위기 분리 상태에서, 원판부(42)의 하면이 기판(W)의 상면(Wf) 중 주연부(Ws)를 제외한 표면 영역을 상방으로부터 덮고 있다. 또, 상면 노즐(51F)이, 원판부(42)의 노치부(44) 내에서 토출구(512)를 기판(W)의 상면(Wf)의 주연부를 향하게 한 자세로 위치 결정된다. 이렇게 하여 기판(W)으로의 처리액의 공급 준비가 완료되면, 연산 처리부(10A)는, 모터(23)에 회전 지령을 부여하여, 기판(W)을 유지하는 스핀 척(21), 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)의 회전을 개시한다(단계 S4). 기판(W), 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)의 회전 속도는, 예를 들면 1800회전/분으로 설정된다. 또, 연산 처리부(10A)는 히터 구동부(422)를 구동 제어하여 히터(421)를 소망 온도, 예를 들면 185℃까지 승온시킨다.

다음에, 연산 처리부(10A)는, 가열 가스 공급부(47)에 가열 가스 공급 지령을 부여한다. 이에 의해, 히터(471)에 의해 가열된 질소 가스, 즉 가열 가스가 가열 가스 공급부(47)로부터 중앙 노즐(45)을 향하여 압송된다(단계 S5). 이 가열 가스는, 배관(46)을 통과하는 동안, 리본 히터(48)에 의해 가열된다. 이에 의해, 가열 가스는, 배관(46)을 통한 가스 공급 중에 있어서의 온도 저하를 방지하면서, 중앙 노즐(45)로부터 기판(W)과 원판부(42) 사이에 끼인 처리 공간을 향하여 토출된다. 이에 의해, 기판(W)의 상면(Wf)이 전면적으로 가열된다. 또, 기판(W)의 가열은 히터(421)에 의해서도 행해진다. 이 때문에, 시간의 경과에 의해 기판(W)의 주연부(Ws)의 온도가 상승하여, 베벨 처리에 적합한 온도, 예를 들면 90℃에 이른다. 또, 주연부(Ws) 이외의 온도도, 거의 동등한 온도로까지 상승한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 상면(Wf)의 면내 온도는, 거의 균일하다. 따라서, 기판(W)이 휘어지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

이에 계속하여, 연산 처리부(10A)는, 처리액 공급부(52)를 제어하여 상면 노즐(51F) 및 하면 노즐(51B)에 처리액을 공급한다. 즉, 상면 노즐(51F)로부터 기판(W)의 상면 주연부에 맞도록 처리액의 액류가 토출됨과 더불어, 하면 노즐(51B)로부터 기판(W)의 하면 주연부에 맞도록 처리액의 액류가 토출된다. 이에 의해, 기판(W)의 주연부(Ws)에 대한 베벨 처리가 실행된다(단계 S6). 그리고, 연산 처리부(10A)는, 기판(W)의 베벨 처리에 필요로 하는 처리 시간의 경과 등을 검출하면, 처리액 공급부(52)에 공급 정지 지령을 부여하여, 처리액의 토출을 정지한다.

그에 계속하여, 연산 처리부(10A)는, 가열 가스 공급부(47)에 공급 정지 지령을 부여하여, 가열 가스 공급부(47)로부터 중앙 노즐(45)을 향하여 질소 가스의 공급을 정지한다(단계 S7). 또, 연산 처리부(10A)는, 모터(23)에 회전 정지 지령을 부여하여, 스핀 척(21), 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)의 회전을 정지시킨다(단계 S8).

다음의 단계 S9에서, 연산 처리부(10A)는 기판(W)의 주연부(Ws)를 관찰하여 베벨 처리의 결과를 검사한다. 보다 구체적으로는, 연산 처리부(10A)는, 기판(W)의 로딩 시와 동일하게 하여, 상측 컵(33)을 퇴피 위치에 위치 결정하고, 반송 공간을 형성한다. 그리고, 연산 처리부(10A)는, 관찰 헤드 구동부(94)를 제어하여 관찰 헤드(93)를 기판(W)에 근접시킨다. 그리고, 연산 처리부(10A)는, 광원부(91)를 점등시킴으로써 관찰 헤드(93)를 통해 기판(W)의 주연부(Ws)를 조명한다. 또, 주연부(Ws) 및 인접 영역에서 반사된 반사광을 촬상부(92)가 수광하여 주연부(Ws) 및 인접 영역을 촬상한다. 즉, 기판(W)이 회전축(AX) 둘레로 회전하고 있는 동안에 촬상부(92)가 취득한 복수의 주연부(Ws)의 상으로부터 기판(W)의 회전 방향을 따른 주연부(Ws)의 주연부 화상을 취득한다. 그러면, 연산 처리부(10A)는, 관찰 헤드 구동부(94)를 제어하여 관찰 헤드(93)를 기판(W)으로부터 퇴피시킨다. 이것과 병행하여, 연산 처리부(10A)는, 촬상된 주연부(Ws) 및 인접 영역의 화상, 즉 주연부 화상에 의거하여, 연산 처리부(10A)는, 베벨 처리가 양호하게 행해졌는지 여부를 검사한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 그 검사의 일례로서, 주연부 화상으로부터 기판(W)의 단면(端面)으로부터 기판(W)의 중앙부를 향하여 처리액에 의해 처리된 처리 폭을 검사하고 있다(처리 후 검사).

검사 후, 연산 처리부(10A)는, 통신부(10F)를 통해 기판 반송 로봇(111)에 기판(W)의 언로딩 리퀘스트를 행하여, 처리 완료된 기판(W)이 기판 처리 장치(1)로부터 반출된다(단계 S10). 또한, 이들 일련의 공정은 반복하여 실행된다.

다음에, 기류 형성부(39)를 설치한 것에 의한 작용 효과에 대해, 도 10 및 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 16은 기류 형성부를 갖지 않는 비산 방지 기구를 장비하는 기판 처리 장치에 있어서의 기류 및 처리액의 액적의 유동을 모식적으로 나타내는 도면이다. 기류 형성부를 장비하지 않는 기판 처리 장치, 즉 비교예에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 포집 공간(SPc)에 있어서 돌아 들어가는 기류(RF)가 발생하는 경우가 있다. 이 돌아 들어가는 기류(RF)를 타고 처리액의 액적의 일부가 기판(W)의 하면 측으로 유동하여, 기판(W)의 하면에 부착되는 경우가 있다. 이에 대해, 본 실시 형태에서는, 기류 형성부(39)가 설치되고, 시로코 팬으로서 기능한다. 즉, 베벨 처리 중에 있어서 36장의 날개 부재(392)가 회전 컵부(31)와 일체적으로 회전축(AX) 둘레로 회전한다. 그 때에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 하면 주연부 근방으로부터 배출 부위를 향하는 배출 기류(DF)가 형성되어 있다. 이 때문에, 돌아 들어가는 기류(RF)가 억제됨으로써 기판(W)의 하면 측을 향하는 액적이 적어짐과 더불어, 기판(W)의 하면 측으로의 액적의 이동이 날개 부재(392)에 의해 억제된다. 또한, 당해 액적은 배출 기류(DF)에 의해 배출 부위를 향하여 유동된다. 따라서, 기판(W)의 하면으로의 액적 부착을 효과적으로 방지할 수 있다. 게다가, 회전 컵부(31)로 둘러싸인 공간에서의 약액 분위기를 안정적으로 배출할 수 있다. 그 결과, 베벨 처리를 안정적으로 행할 수 있다.

상기한 바와 같이 날개 부재(392)는 기판(W)의 하면 측으로의 액적 이동을 억제하는 기능을 발휘하는데, 그 기능을 갖기 때문에, 처리액의 액적이 날개 부재(392)에 부착된다. 그러나, 각 날개 부재(392)는 회전축(AX)으로부터 경방향으로 연장되어 설치된 평판 형상을 갖고 있으며, 베벨 처리 중에 있어서 회전축(AX) 둘레로 회전하고 있다. 이 때문에, 부착된 액적은, 기류 형성부(39)의 회전에 의한 원심력을 받아, 날개 부재(392)의 표면을 따라 경방향 외측으로 이동하고, 날개 부재(392)로부터 떨쳐진다. 따라서, 액적이 기류 형성부(39)에 잔류하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

여기서, 도 16에 나타내는 기판 처리 장치(비교예)에 있어서, 기판(W) 및 회전 컵부(31)가 회전축 둘레로 1회전하는 동안의, 경사면(334)에 면하는 각 위치에 있어서의 유체의 유속을 구한 결과, 도 17의 (a)란에 나타내는 결과가 얻어졌다. 또, 도 10에 나타내는 기판 처리 장치(1)에 있어서, 기판(W), 회전 컵부(31) 및 기류 형성부(39)가 회전축(AX) 둘레로 1회전하는 동안의, 경사면(334)에 면하는 각 위치에 있어서의 유체의 유속을 구한 결과, 도 17의 (b)란에 나타내는 결과가 얻어졌다. 같은 도면 중의 「유입 위치」는, 경사면(334)의 상측 원환 부위(332) 근방 위치이며, 당해 위치를 통해 포집 공간(SPc)에 청정 공기가 유입된다. 같은 도면중의 「배출 위치」는, 경사면(334)의 하측 원환 부위(331) 근방 위치이며, 당해 위치를 통해 처리액이 공기와 함께 배출된다. 같은 도면 중의 「포집 위치」는, 포집 공간(SPc)을 의미하고 있다. 같은 도면에 있어서, 기류의 유속이 마이너스값으로 되어 있을 때에 기류가 배출 측으로 흐르고, 기류의 유속이 플러스값으로 되어 있을 때에 기류가 팬 필터 유닛(13) 측으로 역류하고 있는 것을 의미하고 있다. 회전 위치 180˚는, 노치부(44)가 형성된 위치에 상당하고 있다.

도 17에 있어서 주목해야 할 점은, 유입 위치, 배출 위치 및 포집 위치에서의 유체의 유속이 기류 형성부(39)의 유무에 따라 변동하는 점이다. 즉, 기류 형성부(39)를 설치함으로써, 유속의 감속 피크(일점쇄선) 및 평균값(파선)이 모두 기류 형성부(39)를 갖지 않는 경우보다 마이너스 측으로 시프트되어 있다. 이 점은, 기류 형성부(39)의 존재에 의해, 돌아 들어가는 기류(RF)가 억제 또는 해소됨과 더불어 배출 부위를 향하는 배출 기류(DF)가 형성된 것을 의미하고 있다. 이와 같이 배출 부위를 향하여 흐르는 유체의 유속이 높아짐으로써, 포집 공간(SPc)에 존재하는 처리액의 액적이, 기판(W)의 하면 측을 향하지 않고, 배출 부위를 향하여 흐른다. 그 결과, 도 17에 나타내는 결과는, 기류 형성부(39)를 추가 장비한 기판 처리 장치(1)에 있어서는 기판(W)의 하면으로의 액적 부착을 효과적으로 방지한다는 작용 효과가 얻어지는 것을 나타내고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 팬 필터 유닛(13)으로부터 보내져 오는 청정 공기를 이용하여 처리액의 액적을 배출하고 있다. 따라서, 청정 공기를 효율적으로 배출 부위에 보낼 수 있는 점에서, 그것을 고려하여, 보다 적은 송풍 능력을 갖는 팬 필터 유닛(13)을 이용할 수 있다. 이와 같이 청정 공기의 송풍량을 삭감함으로써, 러닝코스트를 억제함과 더불어, 환경 부하를 저감할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 처리액 토출 노즐(51F, 51B)이 본 발명의 「토출 노즐」의 일례에 상당하고 있다. 회전 컵부(31)가 본 발명의 「컵부」의 일례에 상당하고 있다. 제어 유닛(10)이 본 발명의 「제어부」의 일례에 상당하고 있다. 모터(23)가 본 발명의 「회전 구동부」의 일례에 상당하고 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 한에 있어서 상술한 것에 대해 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 36장의 날개 부재(392)를 갖는 기류 형성부(39)를 이용하고 있지만, 날개 부재(392)의 매수는 이것에 한정되는 것은 아니며, 복수의 날개 부재(392)를 회전축(AX) 둘레로 회전 가능하게 되어 있으면 된다. 각 날개 부재(392)의 구성은 평판 형상에 한정되는 것은 아니며, 임의이다. 예를 들면 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 다이아 형상으로 마무리된 날개 부재를 이용해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 회전 컵부(31)의 하측 컵(32)에 대해 기류 형성부(39)가 착탈 가능하게 되어 있다. 따라서, 날개 지지 베이스(391)에 설치되는 날개 부재(392)의 매수가 서로 상이한 기류 형성부(39)를 미리 준비해 두고, 기판(W)의 종류나 베벨 처리의 내용 등에 프로세스 조건에 따른 기류 형성부(39)를 장착하도록 구성해도 된다. 이에 의해, 다양한 프로세스 조건에 대응할 수 있어, 기판 처리 장치(1)의 범용성을 높일 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 기류 형성부(39)는 회전 컵부(31)의 하측 컵(32)에 장착되고, 회전 컵부(31)와 일체적으로 회전하는데, 기류 형성부(39)가 단독으로 회전 기구(2B)로부터 회전 구동력을 받아 회전축(AX) 둘레로 회전하도록 구성해도 된다. 이 경우, 모터(23) 이외에, 기류 형성부(39)를 회전 구동하는 전용 회전 구동부를 추가해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 날개 부재(392)의 전부가 기판(W)보다 외측에 위치하도록 기류 형성부(39)가 구성되어 있는데, 기류 형성부(39)는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기류 형성부(39)는, 각 날개 부재(392)의 일부만이 기판(W)보다 외측에 위치하도록, 구성되어도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 회전 컵부(31)를 갖는 기판 처리 장치(1)에 대해 본 발명을 적용하고 있는데, 예를 들면 일본국 특허공개 2017-11015호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 컵부가 고정 배치된 기판 처리 장치에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 베이스 부재(17)의 상면에 기판 처리부(SP)가 설치된다는 고상 구조를 갖는 기판 처리 장치에 대해 본 발명을 적용하고 있다. 또, 상기 실시 형태에서는, 상면 보호 가열 기구(4), 분위기 분리 기구(6), 센터링 기구(8) 및 기판 관찰 기구(9)를 갖는 기판 처리 장치에 대해 본 발명을 적용하고 있다. 그러나, 예를 들면 일본국 특허공개 2017-11015호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 이러한 구성을 갖지 않는 기판 처리 장치, 즉 챔버(11)의 내부 공간(12)에서 기판(W)의 주연부에 처리액을 공급하여 상기 주연부를 처리하는 기판 처리 장치에 대해 본 발명을 적용할 수 있다.

또, 「기판 처리」의 일례로서 베벨 처리를 실행하는 기판 처리 장치에 대해 본 발명을 적용하고 있는데, 회전하는 기판에 처리액을 공급함으로써 기판에 대해 기판 처리를 실시하는 기판 처리 장치 전반에 본 발명을 적용할 수 있다.

이 발명은, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 당해 기판을 처리하는 기판 처리 기술 전반에 적용할 수 있다.

1 … 기판 처리 장치
2A … 기판 유지부
2B … 회전 기구(회전 구동부)
5 … 처리 기구(처리부)
10 … 제어 유닛(제어부)
21 … 스핀 척
23 … 모터(회전 구동부)
31 … 회전 컵부
32 … 하측 컵
33 … 상측 컵
39 … 기류 형성부
51B, 51F … (처리액) 토출 노즐
391 … 날개 지지 베이스
392 … 날개 부재
AX … 회전축
DF … 배출 기류(배출 부위를 향하는 기류)
W … 기판
Z … 연직 방향

Claims (7)

1. 기판을 수평으로 유지하면서 연직 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되는 기판 유지부와,
   상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 노즐을 갖는 처리부와,
   상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 외주를 둘러싸는 컵부와,
   연직 방향에 있어서 상기 기판 및 상기 토출 노즐보다 낮은 위치에서 또한 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 적어도 일부가 상기 기판보다 경방향(徑方向) 외측에 위치하도록 설치된, 복수의 날개 부재를 상기 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되는 기류 형성부와,
   상기 기판 유지부 및 상기 기류 형성부를 상기 회전축 둘레로 회전시키는 회전 구동부와,
   상기 회전 구동부를 제어함으로써, 상기 기판 유지부의 회전에 수반하여 상기 기판으로부터 비산하는 상기 처리액을 상기 컵부에서 포집함과 더불어 상기 컵부의 배출 부위를 통해 배출하면서, 상기 복수의 날개 부재의 회전에 의해 상기 기판의 하면 주연부 근방으로부터 상기 배출 부위를 향하는 기류를 형성하는 제어부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 컵부는 상기 기류 형성부를 지지하면서 상기 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되고,
   상기 회전 구동부는, 상기 컵부를 상기 기류 형성부와 일체적으로 상기 회전축 둘레로 회전시키는, 기판 처리 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 컵부는, 상기 기류 형성부를 지지하면서 상기 회전축 둘레로 회전 가능하게 설치되는 원환 형상을 갖는 하측 컵과, 상기 하측 컵과 일체적으로 상기 회전축 둘레로 회전 가능한 상측 컵을 갖고, 상기 상측 컵에서 포집된 상기 처리액을 상기 상측 컵과 상기 하측 컵 사이에 형성되는 상기 배출 부위를 통해 배출하는, 기판 처리 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 기류 형성부는, 상기 복수의 날개 부재를 지지하면서 상기 컵부에 대해 착탈 가능하게 구성되는 날개 지지 베이스를 갖는, 기판 처리 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 상기 복수의 날개 부재의 전부는 상기 기판보다 외측에 위치하고 있는, 기판 처리 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 상기 복수의 날개 부재는 상기 회전축을 중심으로 하여 방사상으로 연장되어 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
7. 연직 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전하는 기판의 외주를 컵부로 둘러싼 상태에서 토출 노즐로부터 처리액을 상기 기판에 공급함으로써, 상기 기판에 대해 상기 처리액에 의해 소정의 기판 처리를 실시하는 공정과,
   상기 기판 처리 중에, 상기 기판으로부터 비산되어 오는 상기 처리액을 상기 컵부에서 포집함과 더불어, 포집된 상기 처리액을 상기 컵부의 배출 부위로부터 배출하는 공정과,
   상기 기판 처리 중에, 연직 방향에 있어서 상기 기판 및 상기 토출 노즐보다 낮은 위치에서 또한 연직 상방으로부터의 평면에서 봤을 때 적어도 일부가 상기 기판보다 경방향 외측에 위치하도록 설치된, 복수의 날개 부재를 상기 회전축 둘레로 회전시킴으로써, 상기 기판의 하면 주연부 근방으로부터 상기 배출 부위를 향하는 기류를 형성하는 공정
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.