KR20240046052A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 처리액의 온도를 측정하고, 측정 온도에 따라서 가열부의 온도를 제어함으로써 처리액을 원하는 온도로 유지하여, 원하는 에칭 레이트로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.
실시형태의 기판 처리 장치(1)는 기판(W)을 회전시키는 회전체(10), 처리액(L)을 공급하는 공급부(40), 기판(W)에 접리하는 방향으로 이동 가능한 플레이트(50), 처리액(L)을 가열하는 가열부(60), 플레이트(50)의 설치 구멍(51)에 수용되고, 기판(W)의 피처리면에 공급된 처리액(L)의 온도를 비접촉으로 측정하는 온도계(70), 설치 구멍(51)의 내측벽에서의 온도계(70)보다도 하측에 개구하여 온도계(70)의 아래쪽으로 불활성 가스(G)를 공급하는 급기구(52), 온도계(70)보다도 하측에 개구하여 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)를 배출하는 배기구(55), 온도계(70)에 의해 측정된 온도에 따라서 가열부(60)를 제어하는 제어부(90)를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판에 적층된 막을 처리액에 의해 에칭하는 웨트 에칭의 장치로서, 복수매의 기판을 일괄해서 처리액에 침지시키는 배치식의 기판 처리 장치가 존재한다. 이러한 배치식의 기판 처리 장치는 복수매를 일괄해서 처리할 수 있기 때문에 생산성이 높다.
다만, 배치식의 기판 처리 장치는 복수매의 기판을 공통의 조건의 처리액 내에 침지시키기 때문에, 각 기판에 형성된 막 두께 등의 차이에 따라서 기판마다 에칭의 깊이 등을 미세하게 조정하는 것이 어렵다. 따라서, 기판을 회전시키면서, 기판의 회전 중심 부근에 에칭용의 처리액을 공급하여, 기판의 표면에 처리액을 확산시킴으로써, 기판을 1매씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치가 사용되고 있다.
에칭용의 처리액으로서는, 불산이나 인산, 황산 등의 산계의 액체가 이용된다. 예컨대, 산화막과 질화막이 적층된 기판에 있어서, 질화막을 에칭하는 경우, 처리액으로서 인산의 수용액(인산 용액)을 이용하는 기판 처리 장치가 있다. 인산 용액은 온도가 높을수록 에칭 성능이 높고, 인산 용액의 온도가 내려가면 에칭 성능이 저하되어 버린다. 이 때문에, 원하는 에칭 레이트를 얻기 위해서는, 인산 용액을 고온으로 유지해야 한다. 예컨대, 인산 용액을 150℃~160℃로 가열하여 기판에 공급함으로써 질화막을 에칭하고 있다.
그러나, 실리콘 웨이퍼 등의 기판은 열전도율이 높다. 그러면, 기판의 표면에 공급된 인산 용액은, 그 열이 기판을 통해 도피해 버려 온도가 저하되기 쉽다. 즉, 기판의 회전 중심 부근에 공급된 인산 용액은, 회전 중심 부근에서는 고온이 되고 있지만, 기판의 외주를 향하여 이동함에 따라서 방열에 의해 온도가 내려가게 된다.
이와 같이 기판의 표면 상의 위치에 따라서 인산 용액의 온도가 상이하면, 기판의 표면 상의 위치에 따라서 에칭 레이트에 차이가 생기기 때문에, 기판의 전체를 균일하게 처리하는 것이 어려워진다. 이것에 대처하기 위해서, 기판의 표면 상의 인산 용액의 온도를 유지하면서 에칭 처리하는 기판 처리 장치가 있다(특허문헌 1 참조).
이 기판 처리 장치는 기판 표면의 위쪽에 기판의 표면을 덮을 정도의 크기의 히터 플레이트를 설치하고, 히터 플레이트를 기판의 표면에 접근시켜 히터 플레이트의 중심 부근에 마련된 토출구로부터 고온의 인산 용액을 공급한다. 기판과 히터 플레이트와의 사이의 거리는 수밀리 정도이며, 인산 용액은 가열되면서 기판 표면 상을 흐르게 된다. 이로써, 인산 용액의 에칭 성능을 유지할 수 있도록 하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제5841431호 공보
이상과 같은 히터 플레이트를 이용한 기판 처리 장치에 있어서는, 원하는 에칭 레이트를 얻기 위해서, 처리 중인 처리액의 온도를 원하는 온도로 유지해야 한다. 따라서, 종래는 히터 플레이트의 온도를 측정함으로써, 측정 온도에 따라서 히터 플레이트의 온도를 제어하여 처리액의 온도를 유지하고 있었다. 그러나, 히터 플레이트의 온도를 측정하더라도 처리액의 온도를 측정하고 있는 것은 아니기 때문에, 처리액이 원하는 온도를 유지할 수 있는지 어떤지는 정확하게는 알 수 없다.
처리액의 온도를 측정하기 위한 온도계로서는, 예컨대 적외선을 이용하여 비접촉으로 온도를 측정하는 방사 온도계가 있다. 단지, 처리 중인 기판은 히터 플레이트에 덮여져 있기 때문에, 처리액의 온도를 원격으로부터 측정하는 것은 어렵다. 이것에 대처하기 위해서, 히터 플레이트의 기판에 대향하는 면에 온도계를 설치하는 것이 고려된다. 그러나, 이러한 온도계는 처리액에 근접하게 되기 때문에, 온도계에 고온의 처리액의 증기가 가해짐으로써 온도계가 파손된다. 그러면, 측정되는 온도가 부정확해지거나 온도 측정을 할 수 없어지기 때문에, 처리액을 원하는 온도로 하기 어려워진다.
본 발명의 실시형태는 전술한 바와 같이 과제를 해결하기 위해서 제안된 것으로, 그 목적은 처리액의 온도를 측정하고, 측정 온도에 따라서 가열부의 온도를 제어함으로써 처리액을 원하는 온도로 유지하여, 원하는 에칭 레이트로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시형태의 기판 처리 장치는, 유지부에 의해 유지된 기판을 회전시키는 회전체와, 상기 기판의 피처리면에 가열된 처리액을 공급하는 공급부와, 상기 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고 상기 기판에 접리(接離)하는 방향으로 이동 가능한 플레이트와, 상기 플레이트를 상기 기판에 대하여 진퇴시키는 구동부와, 상기 플레이트에 설치되고 상기 기판의 상기 피처리면에 공급된 상기 처리액을 가열하는 가열부와, 상기 플레이트에 형성되어 상기 피처리면측에 개구한 설치 구멍에 수용되고, 상기 기판의 상기 피처리면에 공급된 상기 처리액의 온도를 비접촉으로 측정하는 온도계와, 상기 설치 구멍의 내측벽에서의 상기 온도계보다도 하측에 개구하여 상기 온도계의 아래쪽에 불활성 가스를 공급하는 급기구와, 상기 설치 구멍의 상기 내측벽에서의 상기 급기구와 상이한 위치로서, 상기 온도계보다도 하측에 개구하여 상기 급기구로부터 공급된 상기 불활성 가스를 배출하는 배기구와, 상기 온도계에 의해 측정된 온도에 따라서 상기 가열부를 제어하는 제어부를 갖는다.
본 발명의 실시형태의 기판 처리 방법은, 회전체가, 유지부에 의해 유지된 기판을 회전시키고, 상기 기판의 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고, 상기 기판에 접리하는 방향으로 이동 가능한 플레이트에 형성되고, 상기 피처리면측에 개구한 설치 구멍에 마련된 급기구로부터 불활성 가스를 공급하고, 상기 설치 구멍에 마련된 배기구로부터 상기 불활성 가스를 배출하고, 상기 플레이트를 상기 기판에 접근시켜 공급부가 상기 기판의 상기 피처리면에 가열된 처리액을 공급하고, 상기 플레이트에 설치된 가열부에 의해서 상기 처리액을 가열하고, 상기 설치 구멍 내에 수용되고, 상기 급기구 및 상기 배기구보다도 위에 설치된 온도계에 의해서 상기 처리액의 온도를 비접촉으로 측정하고, 제어부가 상기 온도계에 의해 측정된 온도에 따라서 상기 가열부를 제어한다.
발명의 실시형태는 처리액의 온도를 측정하고, 측정 온도에 따라서 가열부의 온도를 제어함으로써 처리액을 원하는 온도로 유지하여, 원하는 에칭 레이트로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태의 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 설치 구멍에 온도계를 수용한 플레이트의 내부 구조를 도시하는 축방향의 단면도이다.
도 3은 실시형태의 기판 처리 장치의 처리 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 온도계를 수용한 플레이트의 비교예를 도시하는 단면도이다.
도 5는 설치 구멍에 온도계를 수용한 플레이트의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 6은 불활성 가스의 급배기 제어의 변형예를 도시하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
[개요]
본 실시형태의 기판 처리 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판(W)을 회전체(10)와 함께 회전시키면서 공급부(40)에 있어서 가열된 처리액(L)을 기판(W)의 일방의 면(이하, 피처리면으로 함)에 공급함으로써 피처리면을 처리한다. 이 때, 도 2에 도시하는 바와 같이, 구동부(80)가 가열부(60)(히터(61))를 갖는 플레이트(50)를 기판(W)의 피처리면에 접근시켜, 플레이트(50)와 기판(W) 사이의 공간을 좁힘으로써 열을 도피하기 어렵게 하고 가열하여 처리액(L)의 온도 저하를 억제한다. 플레이트(50)는 기판(W)에 비접촉이고, 또한 기판(W)에 대하여 진퇴 가능하다.
또, 본 실시형태에 의해 처리되는 기판(W)은, 예컨대 질화막이 형성된 실리콘 웨이퍼이며, 처리액(L)으로서는 질화막을 에칭하기 위한 인산 용액을 이용한다.
[구성]
기판 처리 장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 회전체(10), 회전 기구(20), 유지부(30), 공급부(40), 플레이트(50), 가열부(60), 온도계(70), 구동부(80), 제어부(90)를 갖는다.
(회전체)
회전체(10)는 유지부(30)에 유지된 기판(W)을 회전시킨다. 회전체(10)는 유지부(30)에 유지된 기판(W)에 간격을 두고 대향하는 테이블(11)을 갖는다. 회전체(10)는 일단이 테이블(11)에 의해서 막힌 원통형상이다. 테이블(11)은 기판(W)보다도 큰 직경의 원형의 면이다.
회전체(10)는 처리액(L)에 대하여 내성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 예컨대, PTFE, PCTFE 등의 불소계의 수지에 의해 회전체(10)를 구성하는 것이 바람직하다. 또, 이러한 회전체(10)는 도시는 하지 않지만, 설치면 또는 설치면에 설치된 프레임에 고정된 고정 베이스 상에, 후술하는 회전 기구(20)에 의해서 회전 가능하게 설치되고 있다.
또, 회전체(10)의 주위에는 세퍼레이터(12), 컵(13)이 설치되고 있다. 세퍼레이터(12), 컵(13)은 상부의 직경이 오목해지도록 굴곡된 통형상체이며, 세퍼레이터(12)는 내측, 컵(13)은 외측이 되도록 동심원형상으로 배치되어 있다. 세퍼레이터(12) 및 컵(13)의 저면에는 각각 처리액(L)을 배액하기 위한 배액구(12a, 13a)가 마련되어 있다. 세퍼레이터(12), 컵(13)은 회전하는 기판(W)으로부터 비산하는 각종의 처리액(L)을 기판(W)의 주위로부터 받는다. 세퍼레이터(12)가 받은 처리액(L)은 배액구(12a)를 통해 도시하지 않는 회수 경로로 배출되고, 컵(13)이 받은 처리액(L)은 배액구(13a)를 통해 도시하지 않는 배액 경로로 배출된다.
(회전 기구)
회전 기구(20)는 회전체(10)를 회전시키는 기구이다. 회전 기구(20)는 구동원(21)을 갖는다. 구동원(21)은, 고정 베이스에 고정되고, 중공의 회전자와 이것을 회전시키는 고정자를 갖는 중공 모터이다. 구동원(21)은 고정자의 코일에 통전함으로써, 회전자와 함께 회전체(10)를 회전시킨다.
(유지부)
유지부(30)는 테이블(11)과 평행하게 또한 간격을 두고 기판(W)을 유지한다. 유지부(30)는 유지 핀(31)을 갖는다. 유지 핀(31)은, 도시하지 않는 구동 기구에 의해서 회전체(10)의 축과 평행한 축을 중심으로, 편심 회전함으로써 기판(W)의 가장자리부에 접하여 기판(W)을 유지하는 유지 위치와, 기판(W)의 가장자리부로부터 떨어짐으로써 기판(W)을 해방하는 해방 위치와의 사이를 이동한다.
(공급부)
공급부(40)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판(W)의 피처리면, 즉 유지부(30)에 유지된 기판(W)의 테이블(11)과 반대측의 면에 처리액(L)을 공급한다. 공급부(40)는 2종의 처리액(L)을 공급하는 처리액 공급 기구(411, 412)를 갖는다.
처리액 공급 기구(411)는, 처리액(L)으로서 인산(H3PO4)을 포함하는 수용액(이하, 인산 용액으로 함)을 공급한다. 처리액 공급 기구(412)는, 처리액(L)으로서 순수(H2O)를 공급한다. 처리액 공급 기구(411, 412)는 각각의 처리액(L)을 저류하는 처리액조(41a)를 갖고 있다.
각 처리액조(41a)는 각각 처리액 공급관(41b)에 접속되어 있다. 처리액 공급관(41b)은 그 선단부가 유지부(30)에 유지된 기판(W)에 대향하고 있다. 이로써, 각 처리액조(41a)로부터의 처리액(L)은 처리액 공급관(41b)을 통해 기판(W)의 표면에 공급된다.
각 처리액 공급관(41b)에는 각각 밸브(41c), 유량계(41d)가 설치되고 있다. 밸브(41c)는 유량의 조절 기능과 ON/OFF 기능을 갖고 있다. 각 밸브(41c)가, 대응하는 처리액조(41a)로부터 처리액 공급관(41b)에 유입되는 처리액(L)의 양을 조정한다. 각 처리액 공급관(41b)을 흐르는 처리액(L)의 양은, 대응하는 유량계(41d)에 의해 검출된다. 또, 각 처리액조(41a)에 저류되는 처리액(L)의 생성 설비 및 생성 방법은 특정한 것에는 한정되지 않는다.
(플레이트)
플레이트(50)는 기판(W)의 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고, 기판(W)에 접리하는 방향으로 이동 가능한 부재이다. 플레이트(50)는 기판(W)보다도 큰 직경의 원형이다. 플레이트(50)의 상부의 둘레 가장자리에는 바깥쪽으로 직경 확장한 플랜지(50b)가 형성되어 있다. 플레이트(50)는 석영에 의해 형성되어 있다. 또, 플레이트(50)는 내열성과 내액성을 양립시키기 때문에, 이중 구조로 되어 있어도 좋다. 즉, 내열성을 갖는 재료에 의해서 기체(基體)가 형성되고, 그 주위가 처리액(L)에 대하여 내성이 있는 재료로 덮여 있다. 예컨대, 석영을 기체로 하여, 그 주위에 PTFE, PCTFE 등의 불소계의 수지의 커버를 형성함으로써 플레이트(50)가 구성되어 있어도 좋다.
플레이트(50)에는 2개의 처리액 공급관(41b)의 선단이 삽입 관통되어 기판(W)측에 노출하는 2개의 토출구(50a)가 형성되어 있다. 2개의 토출구(50a)는, 회전체(10)의 회전의 축으로부터 어긋나 있다. 이것은, 기판(W)의 회전에 수반하여 기판(W)에서의 토출구(50a)와의 대향 부분이 축차 변화함으로써, 처리액(L)의 온도의 균일화에 기여하기 때문이다. 또한, 플레이트(50)에는, 후술하는 바와 같이 설치 구멍(51), 급기구(52), 배기구(55)가 마련되어 있다.
(가열부)
가열부(60)는 플레이트(50)에 설치되고, 기판(W)의 피처리면에 공급된 처리액(L)을 가열한다. 본 실시형태의 가열부(60)는, 통전에 의해 발열하는 히터(61)이다. 히터(61)는 플레이트(50)의 수평 방향의 상이한 위치에 복수 설치되고 있다. 예컨대, 히터(61)는 발열량을 개별로 제어 가능하다, 예컨대, 3개의 히터 부재에 의해서 구성되어 있다. 즉, 원형상의 히터 부재의 외측에 원환형상의 2개의 히터 부재가 동심으로 배치되어 있다. 이러한 히터(61)에 의하면, 동심으로 배치된 3개의 히터 부재의 발열량을 개별로 제어함으로써, 동심형상의 부분마다 처리액(L)의 온도를 바꿀 수 있다. 또, 가열부(60)의 직경은 기판(W)의 외주측의 온도 저하를 억제하기 위해서, 기판(W)의 직경 이상, 즉 동등하거나 보다 큰 직경인 것이 바람직하다.
(온도계)
온도계(70)는 기판(W)의 피처리면에 공급된 처리액(L)의 온도를 비접촉으로 측정한다. 온도계(70)는 플레이트(50)에 형성된 설치 구멍(51)에 수용되어 있다. 설치 구멍(51)은 원주형상의 관통 구멍이다. 설치 구멍(51)은 플레이트(50)의 두께 방향(상하 방향)으로 관통하고 있다. 온도계(70)는 설치 구멍(51)의 상단에 삽입되어 있다. 설치 구멍(51)의 피처리면측의 단부는 개구(51a)로 되어 있다. 온도계(70)로서는, 예컨대 측정 대상이 발하는 적외선의 방사량에 기초하여 온도를 측정하는 방사 온도계를 이용한다. 온도계(70)는 설치 구멍(51)의 개구(51a)를 통해 적외선을 감지할 수 있도록 검출면이 피처리면을 향하고 있다.
온도계(70)는 플레이트(50)의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 설치되고 있다. 즉, 설치 구멍(51)은 플레이트(50)의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 마련되고, 온도계(70)는 각각의 설치 구멍(51)에 설치되어 있다. 예컨대, 설치 구멍(51)이, 3개의 히터 부재에 대응하여 3개소 마련되고, 각각의 상단에 온도계(70)가 삽입되어 있다. 설치 구멍(51) 내의 온도계(70)의 아래쪽에는, 불활성 가스(G)를 저장하기 위한 공간(51b)이 형성된다.
각 설치 구멍(51)의 내측벽에는 급기구(52) 및 배기구(55)가 마련되어 있다. 급기구(52)는 온도계(70)보다도 하측에 개구하고, 온도계(70)의 아래쪽의 공간(51b)에 불활성 가스(G)를 공급한다. 플레이트(50)에는 급기구(52)에 불활성 가스(G)를 공급하는 급기로(53)가 마련되어 있다. 급기로(53)에는 급기부(54)가 접속되어 있다. 급기부(54)는 급기 장치(54a), 매스플로우 컨트롤러(이하, MFC로 함)(54b)를 포함하고, 도시하지 않는 배관을 통해 급기로(53)에 접속되어 있다.
급기 장치(54a)는 불활성 가스(G)의 공급원이다. 불활성 가스(G)로서는, He를 이용하는 것이 바람직하다. He의 비중은 수증기(H2O)보다도 가볍기 때문에, He는 개구(51a)로부터 침입하여 온도계(70)쪽으로 상승하는 수증기(이하, 증기(V)로 함)보다도 위쪽에 위치한다. 이 때문에, 처리액(L)으로부터 상승해 오는 증기(V)와 온도계(70)와의 사이에 He가 개재하게 되고, 온도계(70)가 보호된다. 다만, 불활성 가스(G)로서 N2을 이용해도 좋다.
MFC(54b)는 급기 장치(54a)와 급기로(53)와의 사이에 접속된 배관에 설치되고, 불활성 가스(G)의 단위 시간당의 공급 유량을 조정하는 조정부이다. MFC(54b)는, 유체의 유량을 계측하는 질량 유량계와 유량을 제어하는 전자 밸브를 갖는다.
배기구(55)는 온도계(70)보다도 하측에 개구하고, 급기구(52)와 상이한 위치에 마련되고, 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)를 배출한다. 상이한 위치란 평면에서 보아 중복되지 않는 위치 및 높이 위치가 상이한 위치의 일방 또는 쌍방을 포함한다. 본 실시형태에서는, 평면에서 보아 온도계(70)를 사이에 두고 급기구(52)와 대향하는 위치에 배기구(55)가 마련되어 있다. 이로써, 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)가, 온도계(70)의 검출면을 덮도록 통과하여 배기구(55)로부터 배출된다. 또한, 배기구(55)는 급기구(52)보다도 개구(51a)측(급기구(52)보다도 아래쪽)에 마련되어 있다. 급기구(52)는 온도계(70)의 하부에 간격을 두면서 가까운 위치에 마련되는 것이 바람직하다. 이로써, 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)가 개구(51a)측에 치우친 배기구(55)를 향하여 아래쪽으로 흐르기 때문에, 개구(51a)로부터 증기(V)가 보다 침입하기 어려워진다.
본 실시형태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 온도계(70)의 아래쪽에 마련된 급기구(52)가 온도계(70)와는 상하 방향으로 간격을 두고 마련되고 있다. 이로써, 급기구(52)로부터 비중이 가벼운 불활성 가스(G)를 공급했을 때에, 설치 구멍(51) 내의 온도계(70)의 아래쪽에 불활성 가스(G)가 체류하는 공간(체류 공간)이 형성된다. 이와 같이, 온도계(70)의 아래쪽에 불활성 가스(G)가 체류함으로써, 온도계(70)를 증기(V)로부터 보호할 수 있다. 도 2의 설치 구멍(51) 내에서의 체류 공간을 명확히 하기 위해서, 체류 공간의 상하 방향의 간격을 RS로 나타낸다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 급기구(52)와 배기구(55)는, 설치 구멍(51)에 있어서, 온도계(70)에 치우친 위치에 마련되고 있다. 즉, 급기구(52) 및 배기구(55)는 상하 방향에 있어서, 온도계(70)와의 거리보다도 개구(51a)와의 거리 쪽이 크다. 이와 같이, 급기구(52)보다도 배기구(55) 쪽이 아래쪽에 마련되고, 배기구(55)가 설치 구멍(51)에 있어서 온도계(70)에 치우친 위치에 마련됨으로써, 배기구(55)의 하부로부터 개구(51a)까지의 공간이, 배기구(55)의 하부로부터 온도계(70)까지의 공간보다도 커진다. 그러면, 급기구(52)로부터의 불활성 가스(G)의 공급과, 배기구(55)로부터의 불활성 가스(G)의 배출에 의해서, 배기구(55)의 아래쪽의 공간에서는 기체의 흐름이 약간이 된다. 이로써, 개구(51a)로부터 증기(V)가 침입하는 것을 방지할 수 있고, 온도계(70)를 증기로부터 보호할 수 있다. 도 2에 있어서의 설치 구멍(51) 내의 배기구(55)를 경계로 하는 상하의 공간을 명확하게 하기 위해서, 배기구(55)의 하부로부터 개구(51a)까지의 공간의 상하 방향의 간격을 LS, 배기구(55)의 하부로부터 온도계(70)까지의 공간의 상하 방향의 간격을 US로 도시한다.
플레이트(50)에는, 배기구(55)로부터 불활성 가스(G)를 배기하는 배기로(56)가 마련되어 있다. 배기로(56)에는 배기부(57)가 접속되고 있다. 배기부(57)는 배기 장치(57a), 매스플로우 컨트롤러(이하, MFC로 함)(57b)를 포함하고, 도시하지 않는 배관을 통해 배기로(56)에 접속되고 있다.
배기 장치(57a)는 불활성 가스(G)를 흡인하는 장치이다. MFC(57b)는 배기 장치(57a)와 배기로(56)의 사이에 접속된 배관에 설치되고, 배기 장치(57a)에 의한 단위 시간 당의 배기 유량을 조정하는 조정부이다. MFC(57b)는 유체의 유량을 계측하는 질량 유량계와 유량을 제어하는 전자 밸브를 갖는다.
구동부(80)는 플레이트(50)를 기판(W)에 대하여 진퇴시키는 기구이다. 구동부(80)는 지지부(81), 아암(82), 승강 기구(83)를 갖는다. 지지부(81)는 링 형상의 부재이며, 그 내측에 플레이트(50)가 삽입 관통되고, 상부에 플랜지(50b)가 맞닿음으로써 플레이트(50)를 수평으로 지지한다. 아암(82)은 일단이 지지부(81)에 고정된 수평 방향으로 연장된 부재이다.
승강 기구(83)는 프레임에 세워져 있고, 아암(82)을 통해 플레이트(50)를 승강시키는 기구이다. 승강 기구(83)는 회전체(10)의 축에 평행한 방향으로 이동하는 가동부를 갖고, 가동부에 지지부(81)의 타단이 부착되고 있다. 승강 기구(83)는 예컨대, 실린더, 볼나사 기구 등, 가동부를 이동시키는 여러 가지의 기구를 적용 가능하지만, 상세한 것은 생략한다. 승강 기구(83)는 플레이트(50)를 기판(W)의 표면과의 사이에 간격(d)이 형성되는 위치까지 하강시킨다. 이 간격(d)은 예컨대, 4 ㎜ 이하이지만, 처리액(L)과의 사이에 2 ㎜ 정도의 간극이 생기도록 유지된다.
또한, 처리액(L)은 공급부(40)에 있어서의 도시하지 않는 가열 장치에 의해서 미리 설정된 온도까지 가열되고 있고, 기판(W)에 공급되어 가열부(60)에 의해 가열된다. 이로써, 기판(W)에 공급된 처리액(L)을, 미리 설정된 온도를 유지한 채로 기판(W)의 전면에 널리 퍼지게 할 수 있다. 특히, 외주측의 히터(61)를 고온으로 함으로써, 온도 저하되기 쉬운 기판(W)의 외주측의 온도를 높이는 효과가 얻어진다.
(제어부)
제어부(90)는 기판 처리 장치(1)의 각부를 제어한다. 제어부(90)는 기판 처리 장치(1)의 각종의 기능을 실현하도록 프로그램을 실행하는 프로세서와, 프로그램이나 동작 조건 등의 각종 정보를 기억하는 메모리, 각 요소를 구동하는 구동 회로를 갖는다. 즉, 제어부(90)는 회전 기구(20), 유지부(30), 공급부(40), MFC(54b, 57b), 가열부(60), 구동부(80) 등을 제어하는 기구 제어부(91)를 갖는다.
또한, 본 실시형태의 제어부(90)는 가열 제어부(92), 유량 제어부(93)를 갖는다. 가열 제어부(92)는 온도계(70)에 의해 측정된 온도에 따라서, 가열부(60)의 온도를 제어한다. 즉, 가열 제어부(92)는 처리액(L)의 온도에 따라서 히터(61)의 출력을 제어하는 피드백 제어를 행한다. 예컨대, 온도계(70)에 의해 측정된 온도가 소정의 온도보다도 낮은 경우에, 해당 온도계(70)에 대응하는 히터(61)의 온도를 상승시킨다. 예컨대, 각 온도계(70)에 대하여, 플레이트(50)의 중심측에 인접하는 히터(61)가 대응하고 있다.
유량 제어부(93)는 설치 구멍(51) 내에 불활성 가스(G)가 채워지면서 개구(51a)로부터 유출하지 않도록, MFC(54b, 57b)에 의해서 설치 구멍(51)에 대한 불활성 가스(G)의 공급 유량 및 배기 유량을 제어한다. 불활성 가스(G)의 공급 유량이 지나치게 많으면, 설치 구멍(51)으로부터 누설되어 처리액(L)의 온도가 저하된다. 불활성 가스(G)의 배기 유량이 지나치게 많으면, 증기(V)를 빨아들여 버리기 때문에, 온도계(70)에 영향을 부여하고, 기판(W)의 피처리면 상의 처리액(L)의 주위의 분위기를 빨아들임으로써 처리액(L)의 온도가 저하된다. 이 때문에, 기본적으로는, 불활성 가스(G)의 공급 유량과 배기 유량이 동등해지도록 제어하는 것이 바람직하다.
[동작]
이상과 같은 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)의 동작을, 상기의 도 1 및 도 2에 더하여, 도 3의 흐름도를 참조하여 설명한다. 또한, 이하와 같은 순서에 의해 기판(W)을 처리하는 기판 처리 방법, 처리 기판 제조 방법도, 본 실시형태의 일 양태이다.
우선, 도 1에 나타내는 바와 같이, 플레이트(50)는 위쪽의 대기 위치에 있다. 이 때, 플레이트(50)와 테이블(11) 사이에는 도시하지 않는 반송 로봇의 핸드에 지지된 기판(W)이 반입 가능해지는 간격이 마련되어 있다.
또, 미리 가열부(60)의 히터(61)에 통전함으로써, 플레이트(50)의 기판(W)에 대향하는 면이 가열되고, 소정 온도(예컨대, 온도 범위 180℃~225℃ 내의 온도)로 유지되어 있다. 또한, 예컨대, 기판(W)의 외주 영역은 방열에 의해 가장 온도가 저하되기 때문에, 외주 영역의 히터(61)가 다른 영역보다도 고온이 되도록 가열해도 좋다.
이 상태로, 반송 로봇의 핸드에 탑재된 기판(W)이 플레이트(50)와 회전체(10)의 사이에 반입되고, 그 둘레 가장자리가 복수의 유지 핀(31)에 지지됨으로써 회전체(10)의 테이블(11) 상에 유지된다(단계 S01). 이 때, 기판(W)의 중심과 회전체(10)의 회전의 축이 합치하도록 위치 결정된다.
급기부(54)가, 급기구(52)로부터 설치 구멍(51)으로의 불활성 가스(G)의 공급을 개시함으로써 공간(51b)에 불활성 가스(G)를 충만시킨다(단계 S02). 계속해서, 배기부(57)에 의해서, 배기구(55)로부터의 불활성 가스(G)의 배기를 개시한다(단계 S03). 공간(51b)에 불활성 가스(G)가 항상 존재하고, 개구(51a)로부터 불활성 가스(G)가 누출되는 일이 없도록, MFC(54b, 57b)는 불활성 가스(G)의 공급 유량과 배기 유량을 조정한다.
회전체(10)가, 비교적 저속인 소정 속도(예컨대, 50 rpm 정도)로 회전한다. 이로써, 기판(W)이 유지부(30)와 함께 상기 소정 속도로 회전한다(단계 S04). 그리고, 플레이트(50)가 기판(W)의 피처리면과의 사이에 소정의 간격(d)(예컨대, 4 ㎜ 이하)이 형성되는 위치까지 하강한다(단계 S05).
처리액 공급 기구(411)가 인산 용액을 기판(W)의 피처리면에 공급하고, 온도계(70)에 의한 인산 용액의 온도 측정이 개시된다(단계 S06). 인산 용액을 공급하고 있는 동안에는 항상 온도 측정이 행해진다. 상기와 같이, 인산 용액은, 미리 공급부(40)에 있어서 가열되고 있다. 인산 용액은 회전하는 기판(W)의 외주를 향해서 순차 이동함으로써, 기판(W)의 표면의 순수가 인산 용액에 의해서 치환되면서, 에칭에 의해 질화막이 제거된다.
기판(W)의 중심 부근에 공급된 인산 용액은, 기판(W)의 외주로 이동함에 따라서 열이 도피하기 쉬워지지만, 본 실시형태에 있어서는, 플레이트(50)가 기판(W)으로 간격(d)까지 접근하고 있기 때문에, 히터(61)에 의해 인산 용액이 가열되고, 온도 저하에 의한 처리 레이트의 저하가 억제된다. 예컨대, 인산 용액의 온도는, 150~160℃ 정도로 유지되는 것이 바람직하다.
처리 중인 인산 용액의 온도는, 상기와 같이 온도계(70)에 의해서 측정된다. 측정된 온도에 따라서, 가열 제어부(92)가 히터(61)의 온도를 제어한다. 즉, 온도가 저하되고 있는 영역에 대응하는 히터(61)의 온도를 높인다. 설치 구멍(51)의 공간(51b)에 불활성 가스(G)가 채워지고 있음으로써 온도계(70)의 검출면이 불활성 가스(G)로 덮이기 때문에, 가열된 인산 용액으로부터의 증기(V)가 검출면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 온도계(70)의 성능을 유지하면서, 정상으로 액온을 측정할 수 있다. 또한, 불활성 가스(G)가 개구(51a)로부터 누출되는 일이 없기 때문에, 불활성 가스(G)에 의해서 인산 용액의 온도가 저하되는 것이 방지된다.
소정의 처리 시간이 경과하면(단계 S07), 처리액 공급 기구(411)가 인산 용액의 공급을 정지하고, 온도계(70)에 의한 온도 측정도 정지한다(단계 S08).
다음으로, 처리액 공급 기구(412)는 순수를 기판(W)의 표면에 공급한다(단계 S09). 회전하는 기판(W)의 표면에 순수가 공급되면, 그 순수가 기판(W)의 외주를 향해서 순차 이동함으로써, 기판(W)의 표면의 인산 용액이 씻어 버려진다. 그리고, 소정의 세정 시간이 경과하면(단계 S10), 처리액 공급 기구(412)는 순수의 공급을 정지한다(단계 S11).
기판(W)이 회전을 정지하여(단계 S12), 플레이트(50)가 상승한다(단계 S13). 그 후, 급기부(54)에 의한 불활성 가스(G)의 공급, 배기부(57)에 의한 배기를 정지한다(단계 S14). 그리고, 반송 로봇의 핸드가 기판(W)의 아래에 삽입되고, 유지부(30)에 의한 기판(W)의 유지가 해방되고, 반송 로봇의 핸드에 의해서 기판(W)이 반출된다(단계 S15).
[효과]
(1) 이상과 같은 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)는, 유지부(30)에 의해 유지된 기판(W)을 회전시키는 회전체(10)와, 기판(W)의 피처리면에 가열된 처리액(L)을 공급하는 공급부(40)와, 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고 기판(W)에 접리하는 방향으로 이동 가능한 플레이트(50)와, 플레이트(50)를 기판(W)에 대하여 진퇴시키는 구동부(80)와, 플레이트(50)에 설치되고 기판(W)의 피처리면에 공급된 처리액(L)을 가열하는 가열부(60)와, 플레이트(50)에 형성되고 피처리면측에 개구한 설치 구멍(51)에 수용되고, 기판(W)의 피처리면에 공급된 처리액(L)의 온도를 비접촉으로 측정하는 온도계(70)와, 설치 구멍(51)의 내측벽에서의 온도계(70)보다도 하측에 개구하여 온도계(70)의 아래쪽에 불활성 가스(G)를 공급하는 급기구(52)와, 설치 구멍(51)의 내측벽에서의 급기구(52)와 상이한 위치로서, 온도계(70)보다도 하측에 개구하여 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)를 배출하는 배기구(55)와, 온도계(70)에 의해 측정된 온도에 따라서 가열부(60)를 제어하는 제어부(90) 를 갖는다.
본 실시형태의 기판 처리 방법은, 회전체(10)가, 유지부(30)에 의해 유지된 기판(W)을 회전시키고, 기판(W)의 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고, 기판(W)에 접리하는 방향으로 이동 가능한 플레이트(50)에 형성되고, 피처리면측에 개구한 설치 구멍(51)에 마련된 급기구(52)로부터 불활성 가스(G)를 공급하고, 설치 구멍(51)에 마련된 배기구(55)로부터 불활성 가스(G)를 배출하고, 플레이트(50)를 기판(W)에 접근시켜 급기부(54)가 기판(W)의 피처리면에 가열된 처리액(L)을 공급하고, 플레이트(50)에 설치된 가열부(60)에 의해서 처리액(L)을 가열하고, 설치 구멍(51) 내에 수용되고, 급기구(52) 및 배기구(55)보다도 위에 설치된 온도계(70)에 의해서 처리액(L)의 온도를 비접촉으로 측정하고, 제어부(90)가 온도계(70)에 의해 측정된 온도에 따라서 가열부(60)를 제어한다.
이 때문에, 플레이트(50)의 설치 구멍(51)에 설치된 온도계(70)에 의해서 처리액(L)의 온도를 측정하고, 측정 온도에 따라서 가열부(60)의 온도를 제어함으로써, 처리액(L)을 원하는 온도로 유지하여 원하는 에칭 레이트로 기판(W)을 처리할 수 있다. 특히, 설치 구멍(51) 내의 불활성 가스(G)가 온도계(70)를 증기(V)로부터 보호함으로써, 처리액(L)의 온도를 측정하는 온도계(70)의 성능을 유지할 수 있고, 설치 구멍(51) 내의 불활성 가스(G)가 배기되기 때문에, 설치 구멍(51)으로부터의 불활성 가스(G)의 유출을 막고 처리액(L)의 온도 저하를 억제할 수 있다.
여기서, 예컨대, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 플레이트(50)에 형성한 설치 구멍(51)에, 단순히 온도계(70)를 수용한 경우, 처리액(L)으로부터의 증기(V)가 설치 구멍(51)의 개구(51a)로부터 침입한다. 이 때문에, 온도계(70)가 고온의 증기 분위기에 노출되게 되고, 변형이나 파손, 측정 정밀도의 저하 등을 초래한다. 또, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 온도계(70)의 주위에 간극을 마련한 설치 구멍(51)에, 불활성 가스(G)를 공급하여 온도계(70)를 보호했다고 해도, 개구(51a)로부터 누출되는 불활성 가스(G)에 의해서, 처리액(L)의 온도가 저하되어 처리 성능이 저하된다.
한편, 본 실시형태는 설치 구멍(51)으로의 고온의 처리액(L)의 증기(V)의 침입이나, 설치 구멍(51)으로부터 불활성 가스(G)가 누출되는 것을 막아 처리액(L)의 온도를 측정할 수 있다. 즉, 불활성 가스(G)의 공급에 의해서, 처리액(L)의 증기(V)로부터 온도계(70)를 보호함으로써, 온도계(70)의 변형이나 파손, 측정 성능의 저하를 방지하여 성능을 유지할 수 있다. 또한, 불활성 가스(G)의 배기에 의해서 불활성 가스(G)의 누설에 의한 처리액(L)의 온도 저하를 방지하여, 기판(W)의 처리 레이트의 저하를 억제하고 높은 프로세스 성능과 재현성을 실현할 수 있다.
특히, 급기구(52)와 배기구(55)를 상이한 위치로 함으로써, 온도계(70)의 검출면을 덮는 흐름이 형성되기 쉬워진다. 예컨대, 급기구(52)와 배기구(55)를 평면에서 보아 겹쳐지지 않는 위치로 함으로써, 평면에서 보아 급기구(52)로부터 공급된 불활성 가스(G)가 검출면의 하부를 통과하여, 배기구(55)로 향하는 흐름이 생기고, 이것에 의해 검출면이 불활성 가스(G)에 의해 덮어진다. 온도계(70)를 수용하는 설치 구멍(51)은 비교적 작은 직경(예컨대, 10 ㎜ 정도)이 되기 때문에, 이와 같이 급기와 배기를 상이한 위치로 함으로써 불활성 가스(G)를 온도계(70)의 검출면의 전체로 널리 퍼지게 할 수 있다. 또, 불활성 가스(G)를 설치 구멍(51)에 공급하고, 설치 구멍(51)으로 불활성 가스(G)를 체류시키고 나서 배기함으로써, 불활성 가스(G)에 의한 보호층을 형성할 수 있다.
(2) 가열부(60)는 플레이트(50)의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 설치되고, 온도계(70)는 플레이트(50)의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 설치되고 있다. 이 때문에, 피처리면 상의 처리액(L)의 온도 분포의 차이에 따라서, 제어부(90)가 가열부(60)의 온도를 조정하여 처리 레이트의 저하를 방지할 수 있기 때문에, 양호한 처리를 행할 수 있다. 또, 제어부(90)는 피처리면 내에서의 위치에 따라서 처리 레이트를 바꿀 수도 있다.
(3) 배기구(55)는 급기구(52)보다도 아래쪽에 마련되어 있다. 이 때문에, 급기구(52)로부터의 불활성 가스(G)가 아래쪽으로 흐르는 기류가 생기기 때문에 증기(V)가 상승하기 어려워지고, 증기(V)의 침입을 방지할 수 있다.
(4) 불활성 가스(G)는 증기(V)(수증기)보다도 비중이 가벼운 가스이다. 이 때문에, 불활성 가스(G)가 증기(V)의 위쪽에 오기 때문에, 기판(W)의 피처리면 상의 처리액(L)으로부터 상승해 오는 증기(V)와 온도계(70)와의 사이에, 불활성 가스(G)가 개재하여 온도계(70)가 보호된다.
(5) 급기구(52)는 온도계(70)와 상하 방향으로 간격 RS를 두고 마련되어 있다. 이 때문에, 설치 구멍(51)의 온도계(70)의 아래쪽에, 불활성 가스(G)가 체류하는 공간이 형성된다. 따라서, 온도계(70)의 아래쪽에 체류한 불활성 가스(G)의 층에 의해서 온도계(70)가 보호된다.
(변형예)
(1) 도 5에 도시하는 바와 같이, 급기로(53)는 온도계(70)의 주위를 간극을 두고 덮는 통형상으로 해도 좋다. 급기구(52)를 수평 방향으로 긴 슬릿형상으로 함으로써 온도계(70)의 검출면에 불활성 가스(G)가 널리 퍼지기 쉽게 해도 좋다. 또, 도 2에 도시한 급기로(53)의 직경에 대하여 급기구(52)의 직경을 작게 한다, 도 5에 도시한 급기로(53) 및 급기구(52)와 온도계(70)와의 간극을, 급기로(53)의 부분보다도 급기구(52)의 부분을 좁게 함으로써 불활성 가스(G)의 유속을 높여도 좋다.
(2) 급기부(54)에 설치되고 불활성 가스(G)의 유량을 소정량으로 하는 밸브와, 급기부(54)에 설치되고 불활성 가스(G)의 공급 유량을 측정하는 측정부와, 불활성 가스(G)의 유량을 조정하는 조정부를 갖고, 제어부(90)가, 측정부에 의한 측정 결과에 따라서 배기 유량을 조정하도록 조정부를 제어해도 좋다. 예컨대, 도 6에 도시하는 바와 같이, 급기 장치(54a)의 MFC(54b)에 대신하여, 유량계(54c)(측정부)와, 니들 밸브(54d)(밸브)를 설치해도 좋다. 이 경우, 니들 밸브(54d)가 불활성 가스(G)의 유량을 미리 설정한 소정량으로 하고, 이것을 유량계(54c)로 측정한 값이 제어부(90)에 입력된다. 유량 제어부(93)는, 입력된 측정값과 동일한 유량이 되도록, 배기 장치(57a)의 MFC(57b)에 의해서 배기 유량을 조정한다. 이로써, 제어 구성을 간략화할 수 있고, 장치 비용을 저감시킬 수 있다.
(3) 가열부(60)는 각 히터(61)가 균열판을 포함하는 구조라도 좋다. 또, 가열부(60)는 할로겐 램프나 LED 등의 빛에 의해서 기판(W)이나 처리액(L)을 직접 가열하는 것을 이용해도 좋다. 상기의 양태에서는, 복수의 가열부(60)에 대응하여 각각 온도계(70)를 설치함으로써, 온도를 측정한 영역과, 가열하는 영역을 근사시키고 있었지만, 가열부(60)의 수와 온도계(70)의 수는 반드시 대응하고 있지 않아도 좋다.
(4) 기판 처리 장치(1)의 처리는 처리액(L) 및 기판(W)의 온도가 처리 레이트에 영향을 부여하는 처리이면, 처리의 내용 및 처리액(L)은 상기에서 예시한 것에는 한정되지 않는다. 처리 대상이 되는 기판(W) 및 막에 관해서도, 상기에서 예시한 것에는 한정되지 않는다.
[다른 실시형태]
이상, 본 발명의 실시형태 및 각부의 변형예를 설명했지만, 이 실시형태나 각부의 변형예는 일례로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 전술한 이들 신규인 실시형태는, 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 생략, 치환, 변경을 할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되고 특허청구의 범위에 기재된 발명에 포함된다.
1: 기판 처리 장치 10: 회전체
11: 테이블 12: 세퍼레이터
12a, 13a: 배액구 13: 컵
20: 회전 기구 22: 구동원
30: 유지부 31: 유지 핀
40: 공급부 41a: 처리액조
41b: 처리액 공급관 41c: 밸브
41d, 54c: 유량계 50: 플레이트
50a: 토출구 50b: 플랜지
51: 설치 구멍 51a: 개구
51b: 공간 52: 급기구
53: 급기로 54: 급기부
54a: 급기 장치 54b, 57b: MFC
54d: 니들 밸브 55: 배기구
56: 배기로 57: 배기부
57a: 배기 장치 60: 가열부
61: 히터 70: 온도계
80: 구동부 81: 지지부
82: 아암 83: 승강 기구
90: 제어부 91: 기구 제어부
92: 가열 제어부 93: 유량 제어부
411, 412: 처리액 공급 기구

Claims (9)

  1. 유지부에 의해 유지된 기판을 회전시키는 회전체와,
    상기 기판의 피처리면에, 가열된 처리액을 공급하는 공급부와,
    상기 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고, 상기 기판에 접리(接離)하는 방향으로 이동 가능한 플레이트와,
    상기 플레이트를 상기 기판에 대하여 진퇴시키는 구동부와,
    상기 플레이트에 설치되고, 상기 기판의 상기 피처리면에 공급된 상기 처리액을 가열하는 가열부와,
    상기 플레이트에 형성되어 상기 피처리면측에 개구한 설치 구멍에 수용되고, 상기 기판의 상기 피처리면에 공급된 상기 처리액의 온도를 비접촉으로 측정하는 온도계와,
    상기 설치 구멍의 내측벽에서의 상기 온도계보다도 하측에 개구하여, 상기 온도계의 아래쪽에 불활성 가스를 공급하는 급기구와,
    상기 설치 구멍의 상기 내측벽에서의 상기 급기구와 상이한 위치로서, 상기온도계보다도 하측에 개구하여, 상기 급기구로부터 공급된 상기 불활성 가스를 배출하는 배기구와,
    상기 온도계에 의해 측정된 온도에 따라서, 상기 가열부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가열부는, 상기 플레이트의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 설치되고,
    상기 온도계는, 상기 플레이트의 직경 방향의 상이한 위치에 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배기구는, 상기 급기구보다도 아래쪽에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 급기구는, 상기 온도계와 상하 방향으로 간격을 두고 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 불활성 가스는 수증기보다 가벼운 가스인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 급기구에 접속되고, 상기 온도계의 주위를 간극을 두고 덮는 통형상의 급기로를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 급기구에 상기 불활성 가스를 공급하는 급기부와,
    상기 배기구로부터 상기 불활성 가스를 배기하는 배기부와,
    상기 급기부에 설치되고, 상기 불활성 가스의 유량을 미리 정해진 양으로 하는 밸브와,
    상기 불활성 가스의 공급 유량을 측정하는 측정부와,
    상기 배기부에 설치되고, 상기 불활성 가스의 배기 유량을 조정하는 조정부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 측정부에 의한 측정 결과에 따라서, 상기 배기 유량을 조정하도록 상기 조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 회전체가, 유지부에 의해 유지된 기판을 회전시키고,
    상기 기판의 피처리면에 대향하는 위치에 설치되고, 상기 기판에 접리하는 방향으로 이동 가능한 플레이트에 형성되고, 상기 피처리면측에 개구한 설치 구멍에 마련된 급기구로부터 불활성 가스를 공급하고,
    상기 설치 구멍에 마련된 배기구로부터 상기 불활성 가스를 배출하고,
    상기 플레이트를 상기 기판에 접근시켜, 공급부가 상기 기판의 상기 피처리면에 가열된 처리액을 공급하고,
    상기 플레이트에 설치된 가열부에 의해서 상기 처리액을 가열하고,
    상기 설치 구멍 내에 수용되고, 상기 급기구 및 상기 배기구보다도 위에 설치된 온도계에 의해서 상기 처리액의 온도를 비접촉으로 측정하고,
    제어부가, 상기 온도계에 의해 측정된 온도에 따라서, 상기 가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 급기구에 상기 불활성 가스를 공급하는 급기부에 설치된 밸브에 의해서 상기 불활성 가스의 유량을 미리 정해진 양으로 하고,
    측정부에 의해서, 상기 급기부의 상기 불활성 가스의 공급 유량을 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 측정부에 의한 측정 결과에 따라서, 상기 배기구로부터 상기 불활성 가스를 배기하는 배기로에 설치된 조정부에 의해서, 상기 불활성 가스의 배기 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841431U (ja) 1981-09-14 1983-03-18 松下電工株式会社 換気屋根
JPS5841431B2 (ja) * 1974-07-12 1983-09-12 スギハラ ヨシハル コンベアシキジヨウオンカンソウソウチ
JP2012138510A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Tokyo Electron Ltd 液処理装置、液処理方法及びその液処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP2013093380A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
WO2020121886A1 (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5841431B2 (ja) 2010-01-22 2016-01-13 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841431B2 (ja) * 1974-07-12 1983-09-12 スギハラ ヨシハル コンベアシキジヨウオンカンソウソウチ
JPS5841431U (ja) 1981-09-14 1983-03-18 松下電工株式会社 換気屋根
JP2012138510A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Tokyo Electron Ltd 液処理装置、液処理方法及びその液処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP2013093380A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
WO2020121886A1 (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理方法

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