KR20240055649A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

Abstract

기판의 처리 효율의 저하를 억제함과 함께, 히터의 소비 전력을 저감하는, 기술을 제공한다. 기판 처리 장치는, 기판의 반입출구가 마련되는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에서 상기 기판을 수평하게 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 액 공급부와, 상기 기판의 상면을 향해서 가스를 토출하는 가스 토출구가 마련된 커버와, 상기 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 가스를 가열하는 히터와, 제어부를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 히터의 온도를 제2 설정 온도로 유지하는 제어와, 상기 기판의 반출 개시로부터 다음 상기 기판의 반입 완료까지의 대기 공정 사이에, 상기 히터의 온도를 제1 설정 온도로 유지하는 제어와, 상기 대기 공정 사이에 상기 히터의 출력을 높임으로써, 다음 상기 기판의 반입 완료까지 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 제어를 행한다.

Description

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

본 개시는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에 기재된 기판 처리 장치는, 기판을 수평하게 보유 지지해서 회전시키는 기판 회전 보유 지지부와, 기판 회전 보유 지지부로 보유 지지된 기판의 하면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비한다.

일본 특허 공개 제2016-143790호 공보

본 개시의 일 형태는, 기판의 처리 효율의 저하를 억제함과 함께, 히터의 소비 전력을 저감하는, 기술을 제공한다.

본 개시의 일 형태에 관한 기판 처리 장치는, 기판의 반입출구가 마련되는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에서 상기 기판을 수평하게 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 액 공급부와, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 상면을 향해서 가스를 토출하는 가스 토출구가 마련된 커버와, 상기 커버에 상기 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 커버에 마련되어, 상기 가스를 가열하는 히터와, 제어부를 구비한다. 상기 제어부는, 상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 히터의 온도를 제1 설정 온도보다 높은 제2 설정 온도로 유지하는 제어와, 상기 기판의 반출 개시로부터 다음 상기 기판의 반입 완료까지의 대기 공정 사이에, 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도로 유지하는 제어와, 상기 대기 공정 사이에 상기 히터의 출력을 높임으로써, 다음 상기 기판의 반입 완료까지 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 제어를 행한다.

본 개시의 일 형태에 의하면, 기판의 처리 효율의 저하를 억제함과 함께, 히터의 소비 전력을 저감할 수 있다.

도 1은, 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 기판 처리 장치에 있어서의 가스와 처리액의 흐름의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 3은, 일 실시 형태에 관한 기판 처리 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 4는, 기판 처리 장치의 동작의 일례를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 5의 (A)는 승온 시간의 제어의 제1 예를 도시하는 도면이며, 도 5의 (B)는 승온 시간의 제어의 제2 예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 제1 설정 온도의 변경의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은, 제1 변형예에 관한 기판 처리 장치에 있어서의 가스와 처리액의 흐름 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 8은, 제2 변형예에 관한 기판 처리 장치에 있어서의 가스와 처리액의 흐름 변형예를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향이다.

도 1을 참조하여, 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(1)에 대해서 설명한다. 기판 처리 장치(1)는, 처리 용기(10)와, 기판 보유 지지부(20)와, 회전 구동부(35)와, 액 공급부(40)와, 커버(50)와, 가스 공급부(60)와, 히터(70)와, 커버 승강부(75)와, 회수 컵(80)과, 제어부(90)를 구비한다.

처리 용기(10)는, 기판(W)을 수용한다. 처리 용기(10)의 측벽에는, 기판(W)의 반입출구(11)가 마련된다. 게이트 밸브(12)는, 제어부(90)에 의한 제어하에서, 반입출구(11)를 개폐한다. 처리 용기(10)의 천장에는, FFU(Fan Filter Unit; 13)가 마련된다. FFU(13)는, 처리 용기(10)의 내부에 다운 플로우를 형성하는 다운 플로우 형성부의 일례이다.

기판(W)은, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 또는 유리 기판이다. 기판(W)은, 반송 장치(2)에 의해 반입출구(11)를 개재해서 처리 용기(10)의 내부에 반입된다. 기판(W)은, 처리액으로 처리된 후, 반송 장치(2)에 의해 반입출구(11)를 개재해서 처리 용기(10)의 외부로 반출된다.

기판 보유 지지부(20)는, 처리 용기(10)의 내부에서 기판(W)을 수평하게 보유 지지한다. 기판 보유 지지부(20)는, 회전축(21)과, 베이스 플레이트(22)를 갖는다. 회전축(21)은, 상하 방향으로 연장된다. 회전축(21)은, 중공의 통 형상으로 형성된다. 베이스 플레이트(22)는, 회전축(21)의 상단에 마련된다. 베이스 플레이트(22)는, 평면으로 보아 원형이다. 베이스 플레이트(22)의 직경은, 회전축(21)의 직경보다 크다. 베이스 플레이트(22)는, 회전축(21)과 동심원상으로 형성된다.

기판 보유 지지부(20)는, 복수의 지지 핀(23)을 갖는다. 복수의 지지 핀(23)은, 베이스 플레이트(22)의 상면에 마련된다. 복수의 지지 핀(23)은, 기판(W)의 하면에 맞닿아, 기판(W)을 지지한다. 또한, 기판 보유 지지부(20)는, 복수의 지지 핀(23) 대신에 복수의 갈고리부를 가져도 된다. 복수의 갈고리부는, 기판(W)의 주연을 보유 지지한다.

베이스 플레이트(22)의 상면 중앙부에는, 오목부(24)가 형성된다. 오목부(24)는, 평면으로 보아 원형이다. 베이스 플레이트(22) 및 회전축(21)에는, 오목부(24)의 저면에 연통하는 삽입 구멍(25)이 형성된다. 삽입 구멍(25)에는, 기판 중계부(30)의 승강 축(31)이 삽입된다.

기판 중계부(30)는, 승강 축(31)과, 승강 플레이트(32)와, 리프트 핀(33)과, 승강 구동부(34)를 구비한다. 승강 플레이트(32)는, 승강 축(31)의 상단에 마련된다. 승강 플레이트(32)는, 평면으로 보아 원형이다. 승강 플레이트(32)의 상면에는, 리프트 핀(33)이 마련된다. 리프트 핀(33)은, 기판(W)의 하면에 맞닿아, 기판(W)을 지지한다. 리프트 핀(33)의 길이는, 지지 핀(23)의 길이보다 짧다.

승강 구동부(34)는, 승강 플레이트(32)를 하강 위치(도 1 참조)와 상승 위치 사이에서 승강시킴으로써, 기판 보유 지지부(20)와 반송 장치(2)의 사이에 기판(W)을 중계한다. 승강 구동부(34)는, 모터와, 모터의 회전 운동을 승강 축(31)의 직선 운동으로 변환하는 볼 나사 등을 포함한다. 또한, 승강 구동부(34)는, 공기압실린더 등으로 구성되어도 된다.

승강 플레이트(32)는, 하강 위치에 있어서 베이스 플레이트(22)의 오목부(24)에 수용된다. 이때, 리프트 핀(33)은, 기판 보유 지지부(20)로 보유 지지되고 있는 기판(W)의 하면보다 하방에 위치한다. 한편, 승강 플레이트(32)가 상승 위치에 위치할 때, 리프트 핀(33)으로 지지되고 있는 기판(W)은 회수 컵(80)보다 상방에 위치한다.

회전 구동부(35)는, 기판 보유 지지부(20)를 회전시킨다. 회전 구동부(35)는, 회전축(21)을 회전시킴으로써 기판 보유 지지부(20)를 회전시킨다. 회전 구동부(35)는, 감속 기구 및 모터 등을 포함한다. 모터의 회전 운동은, 감속 기구 등을 통하여 회전축(21)에 전달된다.

액 공급부(40)는, 기판 보유 지지부(20)로 보유 지지하고 있는 기판(W)의 하면에 처리액을 공급한다. 처리액은, 예를 들어 에칭액 등의 약액이다. 액 공급부(40)는, 기판 보유 지지부(20)로 보유 지지하고 있는 기판(W)의 하면에, 처리액과, 처리액을 기판(W)으로부터 제거하는 린스액을 이 순서로 공급해도 된다. 린스액은, 예를 들어 DIW(Deionized Water) 등이다.

액 공급부(40)는, 액 공급원(41)과, 액 공급관(42)과, 유량 조정 기구(43)를 포함한다. 액 공급관(42)은, 승강 축(31) 및 승강 플레이트(32)에 마련된다. 액 공급관(42)은, 상단에 형성되는 공급구(44)로부터 처리액 또는 린스액을 기판(W)의 하면을 향해서 토출한다. 처리액과 린스액은, 다른 공급구(44)로부터 토출해도 된다. 유량 조정 기구(43)는, 액 공급원(41)으로부터 액 공급관(42)에 처리액 또는 린스액을 보내는 배관의 도중에, 처리액 또는 린스액의 유량을 조정한다. 유량 조정 기구(43)는, 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브 등을 포함한다.

커버(50)는, 기판 보유 지지부(20)로 보유 지지하고 있는 기판(W)의 상면에 마주한다. 커버(50)는, 원환상이다. 커버(50)의 중앙부에는, 커버(50)를 상하 방향으로 관통하는 개구부(51)가 형성된다. 커버(50)의 직경은, 기판(W)의 직경과 대략 동일하다. 커버(50)에는, 가스 토출구(52A, 52B)가 마련된다.

가스 토출구(52A, 52B)는, 개구부(51)의 외측에 마련된다. 가스 토출구(52A, 52B)는, 기판(W)의 상면을 향해서 가스를 토출한다. 가스 토출구(52A, 52B)는, 가스를 바로 아래를 향해서 토출하지만, 가스를 비스듬한 아래 방향을 향해서 토출해도 된다. 비스듬한 아래 방향은, 구체적으로는 하방으로 향할수록 기판(W)의 직경 방향 외측으로 경사지는 방향이다. 가스가 기판(W)의 직경 방향 외측으로 흐르기 쉽다.

가스 토출구(52A)와 가스 토출구(52B)는, 기판(W)의 직경 방향으로 간격을 두고 마련된다. 이하, 가스 토출구(52A)를 제1 가스 토출구(52A)라고 기재하고, 가스 토출구(52B)를 제2 가스 토출구(52B)라고 기재하는 경우가 있다. 제2 가스 토출구(52B)는, 제1 가스 토출구(52A)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련된다. 제1 가스 토출구(52A)와 제2 가스 토출구(52B)는, 각각, 기판(W)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 마련된다.

커버(50)는, 가스 유로(53A, 53B)를 내부에 갖는다. 이하, 가스 유로(53A)를 제1 가스 유로(53A)라고 기재하고, 가스 유로(53B)를 제2 가스 유로(53B)라고 기재하는 경우가 있다. 제1 가스 유로(53A)의 말단에 제1 가스 토출구(52A)가 마련되고, 제2 가스 유로(53B)의 말단에 제2 가스 토출구(52B)가 마련된다.

제1 가스 유로(53A)와 제2 가스 유로(53B)는, 기판(W)의 직경 방향으로 나란히 마련된다. 제2 가스 유로(53B)는, 제1 가스 유로(53A)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련된다. 제1 가스 유로(53A)와 제2 가스 유로(53B)는, 각각, 벽 등에 의해 굴곡져 있다. 벽이 마련됨으로써, 커버(50)와 가스의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 가스의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

가스 공급부(60)는, 커버(50)에 가스를 공급한다. 가스 공급부(60)는, 가스 공급원(61)과, 가스 배관(62)과, 유량 조정 기구(63)를 갖는다. 가스 배관(62)은, 가스 공급원(61)으로부터 커버(50)로 가스를 보낸다. 유량 조정 기구(63)는, 가스 배관(62)의 도중에 마련되고, 가스의 유량을 조정한다. 유량 조정 기구(63)는, 유량 조정 밸브 및 개폐 밸브 등을 포함한다. 유량 조정 기구(63)는, 제1 가스 유로(53A)의 유량과 제2 가스 유로(53B)의 유량을 독립적으로 조정 가능하다.

히터(70)는, 커버(50)에 마련되어, 가스를 가열한다. 가열된 가스가 기판(W)의 상면으로 토출되어, 기판(W)이 가열된다. 히터(70)는, 예를 들어 시즈 히터이다. 히터(70)는, 커버(50)의 내부에 마련된다. 히터(70)는, 가스 유로(53A, 53B)의 상측에 마련되지만, 하측에 마련되어도 되고, 상하 양측에 마련되어도 된다.

커버 승강부(75)는, 커버(50)를, 기판(W)의 하면에 대한 처리액의 공급 중에 위치하는 처리 위치(도 1 참조)와, 처리 위치보다 상방의 대기 위치와의 사이에 승강시킨다. 커버 승강부(75)는, 커버(50)를 지지하는 암(76)과, 암(76)을 승강시키는 암 구동부(77)를 갖는다. 암 구동부(77)는, 암(76)을 선회시키는 것도 가능하다.

회수 컵(80)은, 기판(W)에 공급한 처리액을 회수한다. 회수 컵(80)은, 베이스 플레이트(22)의 주위를 덮도록 마련된다. 회수 컵(80)은, 제1 벽부(81)와, 제2 벽부(82)와, 천장부(83)와, 저부(84)를 포함한다. 제1 벽부(81)는, 원환상으로 형성된다. 제1 벽부(81)는, 베이스 플레이트(22)보다 외측에 형성된다. 제2 벽부(82)는, 원환상으로 형성된다. 제2 벽부(82)는, 제1 벽부(81)보다 내측에 형성된다. 제2 벽부(82)는, 처리액이 제2 벽부(82)보다 내측으로 흐르지 않고, 제2 벽부(82)보다 외측으로 흐르게 형성된다.

천장부(83)는, 제1 벽부(81)의 상단부터 내측으로 돌출되도록 형성된다. 천장부(83)에는, 천장부(83)를 상하 방향으로 관통하는 개구부(85)가 형성된다. 개구부(85)는, 평면으로 보아 원형이다. 개구부(85)의 직경은, 기판(W)의 직경 및 커버(50)의 직경보다 크다. 기판(W) 및 커버(50)는, 개구부(85)에 있어서 승강 가능하다.

저부(84)에는, 배액관(86)과, 배기관(87)이 접속된다. 배액관(86)은, 제2 벽부(82)보다 외측에 있어서, 처리액 또는 린스액을 외부로 배출한다. 배기관(87)은, 제2 벽부(82)보다 내측에 있어서, 가스를 외부로 배출한다. 배기관(87)은, 배기 장치(88)에 접속된다. 배기 장치(88)는, 펌프 등을 포함한다.

제어부(90)는, 예를 들어 컴퓨터이며, CPU(Central Processing Unit) 등의 연산부와, 메모리 등의 기억부를 구비한다. 기억부에는, 기판 처리 장치(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(90)는, 기억부에 기억된 프로그램을 연산부에 실행시킴으로써, 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어한다.

이어서, 도 2를 참조하여, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 가스와 처리액의 흐름의 일례에 대해서 설명한다. 기판 처리 장치(1)에서는, 처리액(L)의 잔사가 파티클로서 기판(W)에 부착될 우려가 있다. 그 때문에, 기판 처리 장치(1)는, FFU(13)를 구비한다. FFU(13)는, 처리 용기(10)의 내부에 다운 플로우를 형성함으로써, 파티클의 귄취를 억제한다.

다운 플로우가 형성됨으로써, 커버(50)의 개구부(51)로부터 기판(W)의 중앙부에 가스가 유입되고, 기판(W)과 커버(50)와의 간극에 있어서 가스의 선회류가 안정화된다. 가스의 선회류는, 기판(W)의 회전 방향을 향할수록 기판(W)의 직경 방향 외측으로 흘러, 파티클을 기판(W)보다 외측으로 배출한다.

또한, 다운 플로우가 형성됨으로써, 커버(50)의 개구부(51)로부터 기판(W)의 중앙부로 가스가 유입되고, 기판(W)의 중앙부에 있어서의 부압의 발생이 억제된다. 기판(W)의 중앙부가 부압에 의해 위로 볼록하게 만곡하는 것이 억제되어, 기판(W)과 커버(50)와의 접촉이 억제된다.

단, 다운 플로우가 형성됨으로써, 기판(W)의 온도가 낮아질 우려가 있다. 기판(W)의 온도가 낮아질수록, 처리액(L)에 의한 처리 속도(예를 들어 에칭 속도)가 저하된다. 또한, 가스의 선회류가 발생함으로써, 기판(W)의 직경 방향으로 기판(W)의 온도가 변동될 우려가 있다. 기판(W)의 온도의 변동은, 처리 속도의 변동으로 연결된다.

히터(70)는, 커버(50)에 마련되어, 가스를 가열한다. 가열된 가스가 기판(W)의 상면에 토출되어, 기판(W)이 가열된다. 이에 의해, 처리 속도의 저하를 억제할 수 있다. 히터(70)는, 기판(W)의 온도의 면내 균일성을 향상하는 것도 가능하고, 처리 속도의 변동을 저감하는 것도 가능하다.

이어서, 도 3을 참조하여, 일 실시 형태에 관한 기판 처리 방법에 대해서 설명한다. 기판 처리 방법은, 도 3에 도시하는 스텝 S101 내지 S105를 갖는다. 스텝 S101 내지 S105는, 제어부(90)에 의한 제어하에서 실시된다.

우선, 반송 장치(2)가, 기판(W)을 처리 용기(10)의 내부로 반입한다(스텝 S101). 기판(W)은, 기판 중계부(30)에 의해 반송 장치(2)로부터 기판 보유 지지부(20)에 수취된다. 기판 보유 지지부(20)가 기판(W)을 보유 지지함으로써, 기판(W)의 반입이 완료된다.

기판(W)의 반입 완료 후, 커버 승강부(75)가 커버(50)를 대기 위치(P2)로부터 처리 위치(P1)까지 하강시킨다(도 4 참조). 또한, 기판(W)의 반입 완료 후, 회전 구동부(35)가 기판 보유 지지부(20)와 함께 기판(W)을 회전시킨다.

이어서, 액 공급부(40)가, 기판(W)의 하면에 처리액(L)을 공급한다(스텝 S102). 처리액(L)은, 회전하는 기판(W)의 하면의 중앙부에 공급되고, 원심력에 의해 기판(W)의 직경 방향 외측으로 흘러, 기판(W)의 하면 전체에 번진다. 그 후, 액 공급부(40)가 처리액(L)의 공급을 정지한다.

이어서, 액 공급부(40)가, 기판(W)의 하면에 린스액을 공급한다(스텝 S103). 린스액은, 회전하는 기판(W)의 하면의 중앙부에 공급되고, 원심력에 의해 기판(W)의 직경 방향 외측으로 흘러, 처리액(L)을 치환하면서, 기판(W)의 하면 전체에 번진다. 그 후, 액 공급부(40)가 린스액의 공급을 정지한다.

이어서, 회전 구동부(35)가 계속해서 기판 보유 지지부(20)와 함께 기판(W)을 회전시킴으로써, 기판(W)을 건조시킨다(스텝 S104). 그 후, 회전 구동부(35)가 기판 보유 지지부(20)의 회전을 정지하고, 기판 보유 지지부(20)가 기판(W)의 보유 지지를 해제한다.

이어서, 반송 장치(2)가, 기판(W)을 처리 용기(10)의 내부로 반출한다(스텝 S105). 기판(W)은, 기판 중계부(30)에 의해 기판 보유 지지부(20)로부터 반송 장치(2)에 수취된 후, 반송 장치(2)에 의해 반출된다.

이하, n(n은 1 이상의 정수)매째의 기판(W)의 반입 완료로부터, n매째의 기판(W)의 반출 개시까지의 기간을, 프로세스 공정이라고 기재하는 경우가 있다. 프로세스 공정은, 기판 보유 지지부(20)가 n매째의 기판(W)의 보유 지지를 개시하고 나서, n매째의 기판(W)의 보유 지지를 해제할 때까지의 기간이다.

또한, 프로세스 공정 이외의 기간을, 대기 공정이라고 기재하는 경우가 있다. 대기 공정은, n매째의 기판(W)의 반출 개시부터, (n+1)매째의 기판(W)의 반입 완료까지의 기간이다. 대기 공정은, 기판 처리 장치(1)의 전원 투입으로부터, 1매째의 기판(W)의 반입 완료까지의 기간이어도 된다.

이어서, 도 4를 참조하여, 기판 처리 장치(1)의 동작 타이밍의 일례에 대해서 설명한다. 도 4의 파선A로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 대기 공정 사이에 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로 유지하는 제어와, 처리액(L)의 공급 중에 히터(70)의 온도를 제2 설정 온도(T2)(T2>T1)로 유지하는 제어를 행한다. 대기 공정에서는, 기판(W)을 처리하지 않으므로, 기판(W)을 가열할 필요가 없다. 대기 공정 사이에 히터(70)의 출력을 줄임으로써, 소비 전력을 저감할 수 있다.

또한, 도 4의 파선A로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 대기 공정 사이에 히터(70)의 출력을 높임으로써, 기판(W)의 반입 완료까지 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로부터 제2 설정 온도(T2)로 높이는 제어를 행한다. 기판(W)의 반입 완료까지 히터(70)의 승온을 완료해 둠으로써, 빠르게 기판(W)의 하면에 대한 처리액(L)의 공급으로 이행할 수 있고, 기판(W)의 처리 효율의 저하를 억제할 수 있다.

제어부(90)는, 히터(70)의 승온 완료로부터 기판(W)의 반입 완료까지의 시간이 설정 시간 이내가 되도록(바람직하게는 제로가 되도록), 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로부터 제2 설정 온도(T2)로 높이기 시작하는 타이밍을 정한다. 제어부(90)는, 호스트 컴퓨터 등으로부터 기판(W)의 처리 계획을 취득하고, 그 처리 계획을 참조하여 기판(W)의 반입 완료의 타이밍을 구한다. 제어부(90)는, 기판(W)의 반입 완료의 타이밍을 기초로, 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로부터 제2 설정 온도(T2)로 높이기 시작하는 타이밍을 정한다.

도 4의 파선B로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 처리액(L)의 공급 완료 이후(처리액(L)의 공급 완료와 동시를 포함한다)이며, 린스액의 공급 개시 이전 (린스액의 공급 개시와 동시를 포함한다)에, 히터(70)의 출력을 저하시킴으로써 히터(70)의 온도를 제2 설정 온도(T2)로부터 낮추는 제어를 행한다. 린스액의 공급 중, 히터(70)의 출력을 제로로 유지하는 것이 바람직하다.

린스액은, 처리액(L)을 기판(W)으로부터 제거한다. 처리액(L)이 기판(W)과 반응하는 것에 반해, 린스액은 기판(W)과는 반응하지 않는다. 그 때문에, 린스액은, 반응 속도를 제어할 필요가 없다. 처리액(L)의 공급 완료 이후이며 린스액의 공급 개시 이전에 히터(70)의 출력을 낮추면, 기판(W)의 처리 품질을 유지하면서, 소비 전력을 저감할 수 있다.

또한, 도 4에서는, 처리액(L)의 공급 완료와 린스액의 공급 개시와의 사이에, 지연 시간이 있지만, 지연 시간은 없어도 된다. 처리액(L)의 공급 완료와, 린스액의 공급 개시와, 히터(70)의 출력 저하는, 동시에 행해져도 된다.

도 4의 파선C로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 대기 공정의 개시부터 설정 시간 내에(바람직하게는 대기 공정의 개시와 동시에) 히터(70)의 출력을 높임으로써, 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로 되돌리는 제어를 행한다. 린스액의 공급 중에 저하된 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로 되돌려 두면, 그 후에 일정한 시간에서 제2 설정 온도(T2)로 높이는 것이 가능하고, 다음의 기판(W)의 반입에 대비할 수 있다.

도 4의 파선D로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 대기 공정 사이에 가스의 토출 유량을 제1 설정 유량(F1)으로 유지하는 제어와, 처리액(L)의 공급 중에 가스의 토출 유량을 제2 설정 유량(F2)(F2>F1)으로 유지하는 제어를 행한다. 대기 공정에서는, 기판(W)을 처리하지 않으므로, 기판(W)을 가열할 필요가 없다. 대기 공정 사이에 가스의 토출 유량을 줄임으로써, 가스의 사용량을 저감할 수 있다.

도 4의 파선D로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 히터(70)의 온도를 제1 설정 온도(T1)로부터 제2 설정 온도(T2)로 높이는 사이에, 기판(W)을 가열하는 가스의 토출 유량을 제1 설정 유량(F1)으로부터 제2 설정 유량(F2)으로 높이는 제어를 행한다. 히터(70)의 온도가 안정화된 후에 가스의 토출 유량이 변동하면, 히터(70)의 온도가 변동할 수 있다. 히터(70)의 온도가 안정화하기 전에 가스의 토출 유량을 높여 둠으로써, 단시간에 히터(70)의 온도를 안정화할 수 있다.

도 4의 파선E로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 가스의 토출 유량을 제2 설정 유량(F2)으로 유지한 상태에서, 커버(50)를 대기 위치(P2)로부터 처리 위치(P1)로 하강하는 제어를 행한다. 히터(70)의 온도가 안정화한 상태에서, 커버(50)가 기판(W)의 상면으로 가스를 토출할 수 있고, 기판(W)의 온도가 원하는 온도로 안정화하기 쉽다.

도 4의 파선F로 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 처리액(L)의 공급 완료 이후이며, 커버(50)를 처리 위치(P1)로부터 대기 위치(P2)로 상승하기 전(바람직하게는, 린스액의 공급 개시 이전)에, 가스의 토출 유량을 제2 설정 유량(F2)으로부터 제1 설정 유량(F1)으로 낮추는 제어를 행한다. 처리액(L)의 공급 완료 이후는, 기판(W)을 가열할 필요가 없다. 처리액(L)의 공급 완료 이후에 있어서 가스의 토출 유량을 저감함으로써, 가스의 사용량을 저감할 수 있다.

이어서, 도 5를 참조하여, 히터(70)의 온도를, 제1 설정 온도(T1)보다 낮은 온도(Ta, Tb)로부터 제1 설정 온도(T1)까지 높이는 제어의 일례에 대해서 설명한다. 도 5에 도시하는 제어는, 예를 들어 도 4에 파선C로 도시하는 기간에 행해진다. 혹은, 기판 처리 장치(1)의 전원 투입으로부터, 1매째의 기판(W)의 반입 완료까지 행해진다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는, 승온 개시 시의 온도(Ta, Tb)(Ta <Tb)에 관계없이, 미리 설정된 일정한 승온 시간에 승온하도록, 히터(70)의 출력을 제어한다. 승온 개시 시의 온도가 높은 경우에, 낮은 경우와 같은 승온 속도로 승온을 행하면, 도 5의 (B)에 파선으로 도시한 바와 같이, 히터(70)의 온도가 제1 설정 온도(T1)에 달하는 타이밍이 지나치게 빨라, 히터(70)의 소비 전력이 증대해버린다.

본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 제어부(90)는, 승온 개시 시의 온도(Ta, Tb)(Ta <Tb)에 관계없이, 미리 설정된 일정한 승온 시간에 승온하도록, 히터(70)의 출력을 제어한다. 이에 의해, 히터(70)의 온도가 제1 설정 온도(T1)에 달하는 타이밍을 일정하게 할 수 있고, 히터(70)의 소비 전력을 저감할 수 있다.

이어서, 도 6을 참조하여, 제1 설정 온도(T1)의 변경의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 제어부(90)는, 대기 공정 중에, 시간의 경과에 따라서 제1 설정 온도(T1)를 단계적으로 낮추는 제어를 행한다. 즉, 제어부(90)는, 대기 공정 중에, 시간의 경과에 따라서 히터(70)의 온도를 단계적으로 낮추는 제어를 행한다. 제1 설정 온도(T1)로서 2개 이상(도 6에서는 4개)의 온도가 미리 준비된다. 대기 공정의 시간이 길어질 경우에, 히터(70)의 출력을 단계적으로 저감할 수 있고, 히터(70)의 소비 전력을 저감할 수 있다.

이어서, 도 7을 참조하여, 제1 변형예에 관한 기판 처리 장치(1)에 대해서 설명한다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태와의 상위점에 대해서 주로 설명한다. 기판(W)의 직경 방향을 따라서 복수의 히터(70A, 70B)가 마련된다. 이하, 히터(70A)를 제1 히터(70A)라고 기재하고, 히터(70B)를 제2 히터(70B)라고 기재하는 경우가 있다.

제2 히터(70B)는, 제1 히터(70A)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련된다. 제1 히터(70A)는, 제1 가스 유로(53A)를 가열한다. 제2 히터(70B)는, 제2 가스 유로(53B)를 가열한다. 제어부(90)는, 제1 히터(70A)의 출력과 제2 히터(70B)의 출력을 독립적으로 제어 가능하다.

제어부(90)는, 복수의 히터(70A, 70B)의 출력을 독립적으로 제어 가능하다. 복수의 히터(70A, 70B)의 출력을 독립적으로 제어함으로써, 기판(W)을 직경 방향으로 복수의 영역으로 나누어, 영역마다 적절한 열량을 부여할 수 있고, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 소비 전력이 적으면, 히터(70)의 수는 1개이어도 된다.

이어서, 도 8을 참조하여, 제2 변형예에 관한 기판 처리 장치(1)에 대해서 설명한다. 이하, 본 변형예와 상기 제1 변형예와의 상위점에 대해서 주로 설명한다. 커버(50)는, 제1 가스 토출구(52A) 및 제2 가스 토출구(52B)에 추가하여, 제3 가스 토출구(52C)를 갖는다. 제3 가스 토출구(52C)는, 제2 가스 토출구(52B)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련되고, 기판(W)의 둘레 방향으로 등간격으로 복수 마련된다.

제3 가스 토출구(52C)는, 기판(W)의 외주부를 향해서, 가스를 비스듬한 아래 방향을 향해서 토출한다. 비스듬한 아래 방향은, 구체적으로는 하방으로 향할수록 기판(W)의 직경 방향 외측으로 경사지는 방향이다. 기판(W)의 외주부를 향해서 가스를 비스듬한 아래 방향으로 토출함으로써, 처리액(L)이 기판(W)의 상면으로 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.

커버(50)는, 제1 가스 유로(53A) 및 제2 가스 유로(53B)에 추가하여, 제3 가스 유로(53C)를 갖는다. 제3 가스 유로(53C)는, 제2 가스 유로(53B)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련된다. 제3 가스 유로(53C)의 말단에, 제3 가스 토출구(52C)가 마련된다.

기판 처리 장치(1)는, 제1 히터(70A)와 제2 히터(70B)에 추가하여, 제3 히터(70C)를 구비한다. 제3 히터(70C)는, 제2 히터(70B)보다 기판(W)의 직경 방향 외측에 마련된다. 제3 히터(70C)는, 제3 가스 유로(53C)를 흐르는 가스를 가열한다.

제어부(90)는, 복수의 히터(70A, 70B, 70C)의 출력을 독립적으로 제어 가능하다. 복수의 히터(70A, 70B, 70C)의 출력을 독립적으로 제어함으로써, 기판(W)을 직경 방향으로 복수의 영역으로 나누어, 영역마다 적절한 열량을 부여할 수 있고, 소비 전력을 저감할 수 있다.

이상, 본 개시에 관한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태 등에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그것들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.

Claims (20)

1. 기판의 반입출구가 마련되는 처리 용기와,
   상기 처리 용기의 내부에서 상기 기판을 수평하게 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
   상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 액 공급부와,
   상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 상면을 향해서 가스를 토출하는 가스 토출구가 마련된 커버와,
   상기 커버에 상기 가스를 공급하는 가스 공급부와,
   상기 커버에 마련되어, 상기 가스를 가열하는 히터와,
   제어부
   를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 히터의 온도를 제1 설정 온도보다 높은 제2 설정 온도로 유지하는 제어와,
   상기 기판의 반출 개시로부터 다음 상기 기판의 반입 완료까지의 대기 공정 사이에, 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도로 유지하는 제어와,
   상기 대기 공정 사이에 상기 히터의 출력을 높임으로써, 다음 상기 기판의 반입 완료까지 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 제어
   를 행하는, 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액 공급부는, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 하면에, 상기 처리액과, 상기 처리액을 상기 기판으로부터 제거하는 린스액을 이 순서로 공급하고,
   상기 제어부는, 상기 처리액의 공급 완료 이후이며 상기 린스액의 공급 개시 이전에 상기 히터의 출력을 저하시킴으로써 상기 히터의 온도를 상기 제2 설정 온도로부터 낮추는 제어를 행하는, 기판 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 대기 공정의 개시부터 설정 시간 내에, 상기 히터의 출력을 높임으로써 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도로 되돌리는 제어를 행하는, 기판 처리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 커버의 중앙부에는, 상기 커버를 상하 방향으로 관통하는 개구부가 마련되어 있고,
   상기 기판 처리 장치는, 상기 처리 용기의 천장에 마련되는 다운 플로우 형성부를 포함하는, 기판 처리 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 가스의 토출 유량을 제1 설정 유량보다 큰 제2 설정 유량으로 유지하는 제어와,
   상기 대기 공정 사이에 상기 가스의 토출 유량을 상기 제1 설정 유량으로 유지하는 제어와,
   상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 사이에, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제1 설정 유량으로부터 상기 제2 설정 유량으로 높이는 제어
   를 행하는, 기판 처리 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 커버를, 상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에 위치하는 처리 위치와, 상기 처리 위치보다 상방의 대기 위치와의 사이에 승강시키는 승강부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제2 설정 유량으로 유지한 상태에서, 상기 커버를 상기 대기 위치로부터 상기 처리 위치로 하강하는 제어를 행하는, 기판 처리 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 처리액의 공급 완료 이후이며, 상기 커버를 상기 처리 위치로부터 상기 대기 위치로 상승하기 전에, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제2 설정 유량으로부터 상기 제1 설정 유량으로 낮추는 제어를 행하는, 기판 처리 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 히터의 온도를, 상기 제1 설정 온도보다 낮은 온도로부터 상기 제1 설정 온도까지, 미리 설정된 승온 시간에 승온하도록, 상기 히터의 출력을 제어하는, 기판 처리 장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 대기 공정 중에, 시간의 경과에 따라서 상기 제1 설정 온도를 단계적으로 낮추는 제어를 행하는, 기판 처리 장치.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 토출구는, 상기 기판의 직경 방향을 따라서 복수 마련되고,
    상기 히터는, 상기 기판의 직경 방향을 따라서 복수 마련되고,
    상기 제어부는, 복수의 상기 히터의 출력을 독립적으로 제어하는, 기판 처리 장치.
11. 기판 처리 장치를 사용해서 기판을 처리하는 것을 포함하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 반입출구가 마련되는 처리 용기와, 상기 처리 용기의 내부에서 상기 기판을 수평하게 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 액 공급부와, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 상면을 향해서 가스를 토출하는 가스 토출구가 마련된 커버와, 상기 커버에 상기 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 커버에 마련되어, 상기 가스를 가열하는 히터와, 제어부를 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 히터의 온도를 제1 설정 온도보다 높은 제2 설정 온도로 유지하는 것과,
    상기 기판의 반출 개시로부터 다음 상기 기판의 반입 완료까지의 대기 공정 사이에, 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도로 유지하는 것과,
    상기 대기 공정 사이에 상기 히터의 출력을 높임으로써, 다음 상기 기판의 반입 완료까지 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 것
    을 포함하는 기판 처리 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 액 공급부는, 상기 기판 보유 지지부로 보유 지지하고 있는 상기 기판의 하면에, 상기 처리액과, 상기 처리액을 상기 기판으로부터 제거하는 린스액을 이 순서로 공급하고,
    상기 기판 처리 방법은, 상기 처리액의 공급 완료 이후이며 상기 린스액의 공급 개시 이전에 상기 히터의 출력을 저하시킴으로써 상기 히터의 온도를 상기 제2 설정 온도로부터 낮추는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 대기 공정의 개시부터 설정 시간 내에, 상기 히터의 출력을 높임으로써 상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도로 되돌리는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버의 중앙부에는, 상기 커버를 상하 방향으로 관통하는 개구부가 마련되어 있고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 처리 용기의 천장에 마련되는 다운 플로우 형성부를 포함하는, 기판 처리 방법.
15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에, 상기 가스의 토출 유량을 제1 설정 유량보다 큰 제2 설정 유량으로 유지하는 것과,
    상기 대기 공정 사이에 상기 가스의 토출 유량을 상기 제1 설정 유량으로 유지하는 것과,
    상기 히터의 온도를 상기 제1 설정 온도에서 상기 제2 설정 온도로 높이는 사이에, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제1 설정 유량으로부터 상기 제2 설정 유량으로 높이는 것
    을 포함하는, 기판 처리 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 커버를, 상기 기판의 하면에 대한 상기 처리액의 공급 중에 위치하는 처리 위치와, 상기 처리 위치보다 상방의 대기 위치와의 사이에 승강시키는 승강부를 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제2 설정 유량으로 유지한 상태에서, 상기 커버를 상기 대기 위치로부터 상기 처리 위치로 하강하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 처리액의 공급 완료 이후이며, 상기 커버를 상기 처리 위치로부터 상기 대기 위치로 상승하기 전에, 상기 가스의 토출 유량을 상기 제2 설정 유량으로부터 상기 제1 설정 유량으로 낮추는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
18. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터의 온도를, 상기 제1 설정 온도보다 낮은 온도로부터 상기 제1 설정 온도까지, 미리 설정된 승온 시간에 승온하도록, 상기 히터의 출력을 제어하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
19. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대기 공정 중에, 시간의 경과에 따라서 상기 제1 설정 온도를 단계적으로 낮추는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
20. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 토출구는, 상기 기판의 직경 방향을 따라서 복수 마련되고,
    상기 히터는, 상기 기판의 직경 방향을 따라서 복수 마련되고,
    상기 기판 처리 방법은, 복수의 상기 히터의 출력을 독립적으로 제어하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.

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