KR20240115935A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
Substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240115935A KR20240115935A KR1020247024291A KR20247024291A KR20240115935A KR 20240115935 A KR20240115935 A KR 20240115935A KR 1020247024291 A KR1020247024291 A KR 1020247024291A KR 20247024291 A KR20247024291 A KR 20247024291A KR 20240115935 A KR20240115935 A KR 20240115935A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- discharge port
- liquid
- supply pipe
- substrate
- processing liquid
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 342
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 28
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 28
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 7
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 165
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 34
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 9
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 7
- 239000004813 Perfluoroalkoxy alkane Substances 0.000 description 6
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N hydrate;hydrochloride Chemical compound O.Cl DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
기판 처리 장치 (100) 는, 내조 (112) 에 저류되는 처리액 (L) 인 저류 처리액 (L1) 에 기판 (W) 을 침지하여 기판 (W) 의 처리를 실시한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 기포 공급부 (130) 와 순환부 (160) 를 구비한다. 기포 공급부 (130) 는, 저류 처리액 (L1) 에 기포 (KA) 를 공급한다. 순환부 (160) 는, 기포 공급부 (130) 에 대해 저류 처리액 (L1) 의 제 1 액류 (R1) 를 생성한다.The substrate processing apparatus 100 processes the substrate W by immersing the substrate W in the stored processing liquid L1, which is the processing liquid L stored in the inner tank 112. The substrate processing apparatus 100 includes a bubble supply unit 130 and a circulation unit 160. The bubble supply unit 130 supplies bubbles KA to the stored treatment liquid L1. The circulation unit 160 generates a first liquid stream R1 of the stored treatment liquid L1 for the bubble supply unit 130 .
Description
본 발명은, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
반도체 장치 및 액정 표시 장치와 같은 전자 부품에 사용되는 기판은, 기판 처리 장치에 의해 처리되는 것이 알려져 있다. 기판 처리 장치는, 처리조 내의 처리액에 침지함으로써 기판을 처리한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).It is known that substrates used in electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal displays are processed by substrate processing equipment. A substrate processing apparatus processes a substrate by immersing it in a processing liquid in a processing tank (for example, see Patent Document 1).
특허문헌 1 의 기판 처리 장치는, 기포 발생기를 구비한다. 기포 발생기에는 토출구가 형성된다. 특허문헌 1 의 기판 처리 장치는, 인산 수용액으로 기판을 처리할 때에, 기포 발생기의 토출구로부터 인산 수용액 중에 혼합 기체를 내뿜어 기포를 발생시켜 인산 수용액을 폭기 교반하고 있다.The substrate processing apparatus of Patent Document 1 includes a bubble generator. A discharge port is formed in the bubble generator. When treating a substrate with an aqueous phosphoric acid solution, the substrate processing apparatus of Patent Document 1 blows a mixed gas into the aqueous phosphoric acid solution from the discharge port of a bubble generator to generate bubbles, thereby aerating and stirring the aqueous phosphoric acid solution.
그러나, 특허문헌 1 의 기판 처리 장치에서는, 토출구의 표면 장력의 영향에 의해 기포가 어느 정도 커지고 나서, 인산 수용액 중에 기포가 공급되는 경우가 있었다. 또, 인산 수용액 중에 발생되는 기포를 작게 하고자 하는 요망이 있었다. 이유는, 기포가 작은 쪽이 기포에 의한 기판의 표면 부근의 인산 수용액 (처리액) 의 교반의 정도가 커지므로, 기판의 표면에 접촉하는 인산 수용액을 신선한 인산 수용액에 효과적으로 치환할 수 있기 때문이다.However, in the substrate processing apparatus of Patent Document 1, there were cases where the bubbles grew to a certain extent due to the influence of the surface tension of the discharge port and then were supplied into the phosphoric acid aqueous solution. Additionally, there was a desire to reduce bubbles generated in an aqueous phosphoric acid solution. The reason is that the smaller the bubbles, the greater the degree of agitation of the phosphoric acid aqueous solution (treatment solution) near the surface of the substrate due to the bubbles, so that the phosphoric acid aqueous solution in contact with the surface of the substrate can be effectively replaced by a fresh phosphoric acid aqueous solution. .
본 발명은, 처리액에 공급되는 기포가 커지는 것을 억제할 수 있는 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can suppress the growth of bubbles supplied to a processing liquid.
본 발명의 제 1 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 저류부에 저류되는 처리액인 저류 처리액에 기판을 침지하여 상기 기판의 처리를 실시한다. 기판 처리 장치는, 기포 공급부와 액류 생성부를 구비한다. 기포 공급부는, 상기 저류 처리액에 기포를 공급한다. 액류 생성부는, 상기 기포 공급부에 대해 상기 저류 처리액의 액류를 생성한다.According to the first aspect of the present invention, the substrate processing apparatus processes the substrate by immersing the substrate in a stored processing liquid, which is a processing liquid stored in a reservoir. The substrate processing apparatus includes a bubble supply unit and a liquid flow generating unit. The bubble supply unit supplies bubbles to the stored treatment liquid. The liquid stream generating unit generates a liquid stream of the stored treatment liquid to the bubble supply unit.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기포 공급부는, 기체가 흐르는 제 1 관부를 갖는다. 상기 제 1 관부에는, 상기 저류 처리액 내에 배치되는 기포 방출구가 형성된다. 상기 기포 방출구는, 상기 저류 처리액 내에 상기 기체의 기포를 방출한다. 상기 액류 생성부는, 상기 기포 방출구의 주변에 상기 액류를 생성한다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the bubble supply section has a first pipe section through which gas flows. A bubble discharge port disposed within the stored treatment liquid is formed in the first pipe portion. The bubble discharge port releases bubbles of the gas into the stored treatment liquid. The liquid stream generating unit generates the liquid stream around the bubble discharge port.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 관부 중 상기 기포 방출구가 형성되는 부분에는, 소수 처리가 실시된다.In the substrate processing apparatus of the present invention, hydrophobic treatment is performed on the portion of the first pipe portion where the bubble discharge port is formed.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 액류 생성부는, 상기 처리액이 흐르는 제 2 관부를 갖는다. 상기 제 2 관부에는, 상기 저류 처리액 내에 배치되는 처리액 방출구가 형성된다. 상기 처리액 방출구는, 상기 저류 처리액 내에 상기 제 2 관부를 흐르는 상기 처리액을 방출함으로써 상기 액류를 생성한다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the liquid stream generating section has a second pipe section through which the processing liquid flows. A treatment liquid discharge port disposed within the stored treatment liquid is formed in the second pipe portion. The treatment liquid discharge port generates the liquid stream by discharging the treatment liquid flowing through the second pipe into the stored treatment liquid.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 방출구는, 상방에서 보았을 때 상기 기포 방출구의 측방에 배치된다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the processing liquid discharge port is disposed on a side of the bubble discharge port when viewed from above.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액 방출구는, 상기 기포 방출구의 하방에 배치된다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the processing liquid discharge port is disposed below the bubble discharge port.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기포 방출구는, 가로 방향으로 개구된다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the bubble discharge port is opened in the horizontal direction.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제 1 관부는, 내면과 외면을 갖는다. 내면은, 상기 제 1 관부의 내부에 대향한다. 외면은, 상기 제 1 관부의 외부에 대향한다. 상기 기포 방출구는, 외측 개구와 내측 개구를 갖는다. 외측 개구는, 상기 외면에 형성된다. 내측 개구는, 상기 내면에 형성되고, 상기 외측 개구에 연통된다. 상기 외측 개구의 개구 면적 쪽이, 상기 내측 개구의 개구 면적보다 작다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the first pipe portion has an inner surface and an outer surface. The inner surface faces the inside of the first pipe portion. The outer surface faces the outside of the first pipe portion. The bubble discharge port has an outer opening and an inner opening. The outer opening is formed on the outer surface. The inner opening is formed on the inner surface and communicates with the outer opening. The opening area of the outer opening is smaller than that of the inner opening.
본 발명의 제 2 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 저류부에 저류되는 처리액인 저류 처리액에 기판을 침지하여 상기 기판의 처리를 실시한다. 기판 처리 장치는, 기포 공급부와 이동부를 구비한다. 기포 공급부는, 상기 저류 처리액에 기포를 공급한다. 이동부는, 상기 저류부에 대해 상기 기포 공급부를 이동시킨다.According to the second aspect of the present invention, the substrate processing apparatus processes the substrate by immersing the substrate in a stored processing liquid, which is a processing liquid stored in a reservoir. A substrate processing apparatus includes a bubble supply unit and a moving unit. The bubble supply unit supplies bubbles to the stored treatment liquid. The moving part moves the bubble supply part with respect to the storage part.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기포 공급부는, 기체가 흐르는 제 1 관부를 갖는다. 상기 제 1 관부에는, 상기 저류 처리액 내에 배치되는 기포 방출구가 형성된다. 상기 기포 방출구는, 상기 저류 처리액 내에 상기 기체의 기포를 방출한다. 상기 이동부는, 상기 저류부에 대해 상기 제 1 관부를 이동시킨다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the bubble supply section has a first pipe section through which gas flows. A bubble discharge port disposed within the stored treatment liquid is formed in the first pipe portion. The bubble discharge port releases bubbles of the gas into the stored treatment liquid. The moving part moves the first pipe part with respect to the storage part.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 이동부는, 상기 제 1 관부를 진동시킨다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the moving part vibrates the first pipe part.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기포 공급부는, 폴리에테르에테르케톤을 포함한다.In the substrate processing apparatus of the present invention, the bubble supply part contains polyetheretherketone.
본 발명의 제 3 국면에 의하면, 기판 처리 방법은, 저류부에 저류되는 처리액인 저류 처리액에 기판을 침지하여 상기 기판의 처리를 실시한다. 기판 처리 방법은, 관부에 형성되는 기포 방출구를 상기 저류 처리액 내에 배치하는 공정을 구비한다. 기판 처리 방법은, 상기 관부에 기체를 흐르게 하는 공정을 구비한다. 기판 처리 방법은, 상기 기체 중 상기 기포 방출구로부터 상기 저류 처리액 내로 융기되는 융기 부분을, 상기 관부의 내부에 존재하는 상기 기체로부터 전단시키기 위한 전단력을 부여하는 공정을 구비한다.According to the third aspect of the present invention, the substrate processing method processes the substrate by immersing the substrate in a stored processing liquid, which is a processing liquid stored in a reservoir. The substrate processing method includes a step of disposing a bubble discharge port formed in the pipe portion into the stored treatment liquid. The substrate processing method includes a step of flowing gas through the pipe portion. The substrate processing method includes a step of applying a shearing force to shear a ridged portion of the gas that protrudes from the bubble discharge port into the stored treatment liquid from the gas present inside the pipe portion.
본 발명의 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법에 의하면, 처리액에 공급되는 기포가 커지는 것을 억제할 수 있다.According to the substrate processing apparatus and substrate processing method of the present invention, it is possible to suppress the growth of bubbles supplied to the processing liquid.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 2 는, 본 실시형태의 기판의 처리 방법을 나타내는 플로도이다.
도 3 의 (a) 는, 기판이 저류 처리액에 침지되기 전의 상태를 나타내는 도면이다. (b) 는, 기판이 저류 처리액에 침지된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 배관군을 Z 축 방향에서 본 도면이다.
도 5 는, 기포 방출구와 처리액 방출구의 위치 관계의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 6 의 (a) 는, 기포 방출구로부터 기포가 방출되는 원리를 나타내는 제 1 모식도이다. (b) 는, 기포 방출구로부터 기포가 방출되는 원리를 나타내는 제 2 모식도이다.
도 7 은, 기포 방출구로부터 기포가 방출되는 원리를 나타내는 제 3 모식도이다.
도 8 은, 기포 방출구와 처리액 방출구의 위치 관계의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 기포 방출구와 처리액 방출구의 위치 관계의 제 3 예를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 기포 방출구와 처리액 방출구의 위치 관계의 제 4 예를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 기포 방출구와 처리액 방출구의 위치 관계의 제 5 예를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 기체의 융기 부분에 대해 전단력을 부여하기 위한 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 13 의 (a) 는, 기포 방출구로부터 기포가 방출되는 원리를 나타내는 제 4 모식도이다. (b) 는, 기포 방출구로부터 기포가 방출되는 원리를 나타내는 제 5 모식도이다.
도 14 는, 기포 방출구의 제 1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 기포 방출구의 제 2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 기체 공급관의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17 은, PEEK 와, PFA 와, PTFE 의 비교 결과를 나타내는 표이다.1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a flowchart showing the substrate processing method of this embodiment.
FIG. 3(a) is a diagram showing the state before the substrate is immersed in the stored processing liquid. (b) is a diagram showing a state in which the substrate is immersed in the stored processing liquid.
Fig. 4 is a view of the piping group viewed from the Z-axis direction.
FIG. 5 is a diagram showing a first example of the positional relationship between the bubble discharge port and the processing liquid discharge port.
Figure 6(a) is a first schematic diagram showing the principle by which bubbles are released from a bubble discharge port. (b) is a second schematic diagram showing the principle by which bubbles are released from the bubble discharge port.
Fig. 7 is a third schematic diagram showing the principle by which bubbles are released from the bubble discharge port.
FIG. 8 is a diagram showing a second example of the positional relationship between the bubble discharge port and the processing liquid discharge port.
FIG. 9 is a diagram showing a third example of the positional relationship between the bubble discharge port and the processing liquid discharge port.
Fig. 10 is a diagram showing a fourth example of the positional relationship between the bubble discharge port and the processing liquid discharge port.
FIG. 11 is a diagram showing a fifth example of the positional relationship between the bubble discharge port and the processing liquid discharge port.
Fig. 12 is a schematic diagram showing an example of a configuration for applying a shear force to the raised portion of the body.
Figure 13(a) is a fourth schematic diagram showing the principle by which bubbles are released from the bubble discharge port. (b) is a fifth schematic diagram showing the principle by which bubbles are released from the bubble discharge port.
Fig. 14 is a diagram showing a first modification of the bubble discharge port.
Fig. 15 is a diagram showing a second modification of the bubble discharge port.
Fig. 16 is a diagram showing a modified example of a gas supply pipe.
Figure 17 is a table showing the comparison results of PEEK, PFA, and PTFE.
본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 설명을 반복하지 않는다. 또한, 본원 명세서에서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 기재하는 경우가 있다. 전형적으로는, X 축 및 Y 축은 수평 방향에 평행이고, Z 축은 연직 방향에 평행이다.Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings, identical or significant portions are assigned the same reference numerals and descriptions are not repeated. In addition, in this specification, in order to facilitate understanding of the invention, the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other may be described. Typically, the X and Y axes are parallel to the horizontal direction, and the Z axis is parallel to the vertical direction.
[제 1 실시형태][First Embodiment]
도 1 을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 의 모식도이다. 기판 처리 장치 (100) 는, 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치 (100) 는 복수의 기판 (W) 에 대해 일괄하여 에칭한다.With reference to FIG. 1, a substrate processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 100 processes a plurality of substrates W at once. For example, the substrate processing apparatus 100 etches a plurality of substrates W at a time.
기판 (W) 은, 얇은 판상이다. 전형적으로는, 기판 (W) 은, 얇은 대략 원판상이다. 기판 (W) 은, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 전계 방출 디스플레이 (Field Emission Display : FED) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양 전지용 기판을 포함한다.The substrate W is in the shape of a thin plate. Typically, the substrate W is thin and approximately disk-shaped. The substrate (W) is, for example, a semiconductor wafer, a substrate for a liquid crystal display, a substrate for a field emission display (FED), a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, and a photomask. It includes substrates for solar cells, ceramic substrates, and solar cells.
기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 처리한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 (L) 에 의해 기판 (W) 을 복수장 모아서 처리한다. 처리액 (L) 에 의해, 기판 (W) 에는, 에칭, 표면 처리, 특성 부여, 처리막 형성, 막의 적어도 일부의 제거 및 세정 중 적어도 하나가 실시된다.The substrate processing apparatus 100 processes the substrate W. The substrate processing apparatus 100 collects and processes a plurality of substrates W using the processing liquid L. At least one of etching, surface treatment, characterization, formation of a treatment film, removal of at least a portion of the film, and cleaning is performed on the substrate W by the treatment liquid L.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리조 (110) 와, 기판 유지부 (120) 와, 기포 공급부 (130) 와, 제어부 (140) 를 구비한다. 처리조 (110) 는, 처리액 (L) 을 저류한다.The substrate processing apparatus 100 includes a processing tank 110, a substrate holding unit 120, a bubble supply unit 130, and a control unit 140. The treatment tank 110 stores the treatment liquid (L).
처리조 (110) 는, 내조 (112) 와, 외조 (114) 와, 규제부 (112a) 를 포함한다. 처리조 (110) 는, 내조 (112) 와 외조 (114) 에 의해 구성되는 이중조 구조를 갖고 있다. 내조 (112) 및 외조 (114) 는, 각각 상방향으로 열린 개구를 갖는다. 내조 (112) 는, 처리액 (L) 을 저류하고, 복수의 기판 (W) 을 수용 가능하게 구성된다. 외조 (114) 는, 내조 (112) 의 개구의 외측에 형성된다. 외조 (114) 의 상측 가장자리의 높이는, 내조 (112) 의 상측 가장자리의 높이보다 높다.The processing tank 110 includes an inner tank 112, an outer tank 114, and a regulation section 112a. The treatment tank 110 has a double tank structure comprised of an inner tank 112 and an outer tank 114. The inner shell 112 and the outer shell 114 each have an opening that opens upward. The inner tank 112 is configured to store the processing liquid L and accommodate a plurality of substrates W. The outer shell 114 is formed outside the opening of the inner shell 112. The height of the upper edge of the outer shell 114 is higher than the height of the upper edge of the inner shell 112.
내조 (112) 는, 본 발명의 저류부의 일례이다. 이하에서는, 내조 (112) 에 저류되는 처리액 (L) 을, 저류 처리액 (L1) 으로 기재하는 경우가 있다.The inner tank 112 is an example of a storage portion of the present invention. Hereinafter, the treatment liquid (L) stored in the inner tank 112 may be referred to as the stored treatment liquid (L1).
내조 (112) 에는, 규제부 (112a) 가 형성된다. 규제부 (112a) 는, 기판 (W) 을 처리할 때의 기판 (W) 의 X 방향 양 단부에 있어서, 1 장의 기판 (W) 의 양방의 주면과 대향하도록 형성된다. 규제부 (112a) 에 의해, 기판 (W) 의 위치가 규제된다. 이 때문에, 기판 (W) 은, 소정의 위치에서 균일하게 처리된다.In the inner tank 112, a regulating portion 112a is formed. The regulating portion 112a is formed at both ends of the substrate W in the X direction when processing the substrate W so as to face both main surfaces of a single substrate W. The position of the substrate W is regulated by the regulating portion 112a. For this reason, the substrate W is processed uniformly at a predetermined position.
처리조 (110) 는, 덮개 (116) 를 갖는다. 덮개 (116) 는, 내조 (112) 의 개구에 대해 개폐 가능하다. 덮개 (116) 가 닫힘으로써, 덮개 (116) 는, 내조 (112) 의 개구를 막을 수 있다.The treatment tank 110 has a cover 116. The cover 116 can be opened and closed with respect to the opening of the inner tank 112. When the cover 116 is closed, the cover 116 can block the opening of the inner tank 112.
덮개 (116) 는, 도어부 (116a) 와 도어부 (116b) 를 갖는다. 도어부 (116a) 는, 내조 (112) 의 개구 중 -X 방향측에 위치한다. 도어부 (116a) 는, 내조 (112) 의 상측 가장자리 근방에 배치되어 있고, 내조 (112) 의 개구에 대해 개폐 가능하다. 도어부 (116b) 는, 내조 (112) 의 개구 중 +X 방향측에 위치한다. 도어부 (116b) 는, 내조 (112) 의 상측 가장자리 근방에 배치되어 있고, 내조 (112) 의 개구에 대해 개폐 가능하다. 도어부 (116a) 및 도어부 (116b) 가 닫혀 내조 (112) 의 개구를 덮음으로써, 처리조 (110) 의 내조 (112) 를 막을 수 있다.The cover 116 has a door portion 116a and a door portion 116b. The door portion 116a is located on the -X direction side of the opening of the inner tank 112. The door portion 116a is disposed near the upper edge of the inner tank 112 and can be opened and closed with respect to the opening of the inner tank 112. The door portion 116b is located on the +X direction side of the opening of the inner tank 112. The door portion 116b is disposed near the upper edge of the inner tank 112 and can be opened and closed with respect to the opening of the inner tank 112. The door portion 116a and the door portion 116b are closed to cover the opening of the inner tank 112, thereby blocking the inner tank 112 of the treatment tank 110.
내조 (112) 의 바닥벽에는, 배액 배관 (118a) 이 접속된다. 배액 배관 (118a) 에는 밸브 (118b) 가 배치된다. 밸브 (118b) 는, 제어부 (140) 에 의해 개폐된다. 밸브 (118b) 가 열림으로써, 저류 처리액 (L1) 은 배액 배관 (118a) 을 통과하여 내조 (112) 의 외부로 배출된 후, 배액 처리 장치 (도시 생략) 로 이송되어 처리된다.A drainage pipe 118a is connected to the bottom wall of the inner tank 112. A valve 118b is disposed in the drainage pipe 118a. The valve 118b is opened and closed by the control unit 140. When the valve 118b is opened, the stored treatment liquid L1 passes through the drainage pipe 118a and is discharged to the outside of the inner tank 112, and is then transferred to a drainage treatment device (not shown) for treatment.
기판 유지부 (120) 는, 기판 (W) 을 유지한다. 기판 유지부 (120) 는, 리프터를 포함한다. 기판 유지부 (120) 는, 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 유지하여, 저류 처리액 (L1) 에 침지시킨다. 또한, 기판 유지부 (120) 는, 1 장뿐인 기판 (W) 을 유지하여, 저류 처리액 (L1) 에 침지시켜도 된다.The substrate holding portion 120 holds the substrate W. The substrate holding unit 120 includes a lifter. The substrate holding unit 120 holds a plurality of substrates W at a time and immerses them in the stored processing liquid L1. Additionally, the substrate holding portion 120 may hold only one substrate W and immerse it in the stored processing liquid L1.
기판 유지부 (120) 는, 본체판 (122) 과 유지봉 (124) 을 포함한다. 본체판 (122) 은, 연직 방향 (Z 방향) 으로 연장되는 판이다. 유지봉 (124) 은, 본체판 (122) 의 일방의 주면으로부터 수평 방향 (Y 방향) 으로 연장된다. 제 1 실시형태에서는, 3 개의 유지봉 (124) 이 본체판 (122) 의 일방의 주면으로부터 Y 방향으로 연장된다. 복수의 기판 (W) 은, 지면의 안쪽 앞쪽 방향으로 복수의 기판 (W) 을 배열한 상태에서, 복수의 유지봉 (124) 에 의해 각 기판 (W) 의 하측 가장자리가 기립 자세 (연직 자세) 로 유지된다.The substrate holding portion 120 includes a main body plate 122 and a holding rod 124. The main body plate 122 is a plate extending in the vertical direction (Z direction). The retaining rod 124 extends in the horizontal direction (Y direction) from one main surface of the main body plate 122. In the first embodiment, three retaining rods 124 extend from one main surface of the main body plate 122 in the Y direction. With the plurality of substrates W arranged in the front inward direction of the paper, the lower edge of each substrate W is held in a standing position (vertical posture) by the plurality of retaining rods 124. is maintained.
기판 유지부 (120) 는, 승강 유닛 (126) 을 추가로 포함해도 된다. 승강 유닛 (126) 은, 기판 유지부 (120) 에 유지되어 있는 기판 (W) 이 내조 (112) 내에 위치하는 처리 위치 (도 10 에 나타내는 위치) 와, 기판 유지부 (120) 에 유지되어 있는 기판 (W) 이 내조 (112) 의 상방에 위치하는 퇴피 위치 (도시하지 않음) 사이에서 본체판 (122) 을 승강시킨다. 따라서, 승강 유닛 (126) 에 의해 본체판 (122) 이 처리 위치로 이동됨으로써, 유지봉 (124) 에 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 이 저류 처리액 (L1) 에 침지된다. 이로써, 기판 (W) 에 대한 에칭 처리가 실시된다.The substrate holding unit 120 may further include a lifting unit 126. The lifting unit 126 has a processing position (position shown in FIG. 10 ) where the substrate W held by the substrate holding unit 120 is located within the inner tank 112 and a processing position (position shown in FIG. 10 ) held by the substrate holding unit 120. The main body plate 122 is raised and lowered between the retracted positions (not shown) where the substrate W is located above the inner tank 112. Accordingly, when the main body plate 122 is moved to the processing position by the lifting unit 126, the plurality of substrates W held by the holding rod 124 are immersed in the stored processing liquid L1. Thereby, an etching process is performed on the substrate W.
기포 공급부 (130) 는, 저류 처리액 (L1) 에 기포를 공급한다.The bubble supply unit 130 supplies bubbles to the stored treatment liquid L1.
기포 공급부 (130) 는, 기체 공급관 (131) 을 포함한다. 기체 공급관 (131) 은, 관상의 부재이다. 기체 공급관 (131) 은, 예를 들어, 석영에 의해 형성된다. 기체 공급관 (131) 은, 내조 (112) 내에 배치된다. 기체 공급관 (131) 은, 저류 처리액 (L1) 에 침지된다. 기포 공급부 (130) 의 외부에는, 저류 처리액 (L1) 이 존재한다.The bubble supply unit 130 includes a gas supply pipe 131. The gas supply pipe 131 is a tubular member. The gas supply pipe 131 is formed of, for example, quartz. The gas supply pipe 131 is disposed within the inner tank 112. The gas supply pipe 131 is immersed in the stored treatment liquid L1. Outside the bubble supply unit 130, the stored treatment liquid L1 exists.
기체 공급관 (131) 의 내부에는, 기체가 흐른다. 기체는, 예를 들어 불활성 가스이다. 기체는, 예를 들어, 질소 가스를 포함한다. 기체는, 공기여도 된다.Inside the gas supply pipe 131, gas flows. The gas is, for example, an inert gas. Gases include, for example, nitrogen gas. The gas may be air.
기체 공급관 (131) 에는, 기포 방출구 (M) 가 형성된다. 기포 방출구 (M) 는, 기체 공급관 (131) 의 내부와 외부를 연통시키는 구멍이다. 기포 방출구 (M) 는, 저류 처리액 (L1) 에 침지됨으로써, 저류 처리액 (L1) 내에 배치된다.A bubble discharge port M is formed in the gas supply pipe 131. The bubble discharge port M is a hole that communicates the inside and outside of the gas supply pipe 131. The bubble discharge port M is disposed in the stored processing liquid L1 by being immersed in the stored processing liquid L1.
기체 공급관 (131) 의 내부를 흐르는 기체는, 기포 방출구 (M) 를 통하여 저류 처리액 (L1) 내에 방출된다. 기체 공급관 (131) 의 내부를 흐르는 기체는, 기포 방출구 (M) 로부터 방출될 때, 기포가 된다. 그 결과, 기포 방출구 (M) 로부터 저류 처리액 (L1) 내에 기포가 방출된다.The gas flowing inside the gas supply pipe 131 is discharged into the stored treatment liquid L1 through the bubble discharge port M. The gas flowing inside the gas supply pipe 131 becomes bubbles when released from the bubble discharge port M. As a result, bubbles are released from the bubble discharge port M into the stored treatment liquid L1.
기체 공급관 (131) 은, 본 발명의 제 1 관부의 일례이다.The gas supply pipe 131 is an example of the first pipe portion of the present invention.
기포 방출구 (M) 로부터 저류 처리액 (L1) 내에 공급된 기포는, 저류 처리액 (L1) 내를 부상하고, 저류 처리액 (L1) 의 상면에까지 도달한다.The air bubbles supplied into the stored processing liquid (L1) from the bubble discharge port (M) rise within the stored processing liquid (L1) and reach the upper surface of the stored processing liquid (L1).
기포가 저류 처리액 (L1) 중을 부상할 때에, 기포는 기판 (W) 의 표면에 접촉한다. 이 경우, 기포는, 저류 처리액 (L1) 중의 기판 (W) 과의 접촉 부분을 밀어내면서 기판 (W) 의 표면을 상방을 향하여 이동시킨다. 기포가 통과한 후에는, 기포의 주위에 존재하고 있던 신선한 처리액 (L) 이 기포가 존재하고 있던 장소에 진입함으로써 기판 (W) 의 표면에 접촉한다. 따라서, 기포에 의해 기판 (W) 의 표면의 주위의 처리액 (L) 을 교반할 수 있으므로, 기판 (W) 의 표면에 접촉하는 처리액 (L) 을 신선한 처리액 (L) 으로 치환할 수 있다. 그 결과, 기판 (W) 의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.When air bubbles float in the stored processing liquid L1, they contact the surface of the substrate W. In this case, the bubbles move the surface of the substrate W upward while pushing out the portion in contact with the substrate W in the stored processing liquid L1. After the air bubbles pass, the fresh processing liquid L existing around the air bubbles enters the area where the air bubbles were and comes into contact with the surface of the substrate W. Therefore, the processing liquid L around the surface of the substrate W can be agitated by the bubbles, so that the processing liquid L contacting the surface of the substrate W can be replaced with fresh processing liquid L. there is. As a result, the processing speed of the substrate W can be improved.
제어부 (140) 는, 예를 들어, 마이크로 컴퓨터를 사용하여 구성된다. 제어부 (140) 는, CPU (Central Processing Unit) 와 같은 프로세서와, 고정 메모리 디바이스, 또는 하드 디스크 드라이브와 같은 기억 장치를 갖는다. 기억 장치에는, 프로세서에 의해 실행되는 프로그램이 기억되어 있다. 제어부 (140) 의 프로세서가, 기억 장치에 기억되는 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리 장치 (100) 의 각 요소를 제어한다.The control unit 140 is configured using, for example, a microcomputer. The control unit 140 has a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a fixed memory device or a hard disk drive. A program executed by a processor is stored in the memory device. The processor of the control unit 140 controls each element of the substrate processing apparatus 100 by executing a program stored in a storage device.
제어부 (140) 의 프로세서는, 기포 공급부 (130) 를 제어함으로써, 기포 공급부 (130) 에 의한 기포의 공급을 제어한다. 제어부 (140) 의 프로세서는, 기포 공급부 (130) 에 의한 기포의 공급의 개시 및 정지를 제어한다.The processor of the control unit 140 controls the supply of bubbles by the bubble supply unit 130 by controlling the bubble supply unit 130 . The processor of the control unit 140 controls the start and stop of supply of bubbles by the bubble supply unit 130.
기판 처리 장치 (100) 는, 기체 반송부 (150) 와 순환부 (160) 를 추가로 구비한다.The substrate processing apparatus 100 further includes a gas transport unit 150 and a circulation unit 160.
기체 반송부 (150) 는, 기체 공급관 (131) 의 내부에 기체를 반송한다.The gas transport unit 150 transports gas inside the gas supply pipe 131.
기체 반송부 (150) 는, 배관 (152) 과, 밸브 (154) 와, 조정 밸브 (156) 를 구비한다. 밸브 (154) 및 조정 밸브 (156) 는, 배관 (152) 에 배치된다. 배관 (152) 은, 기체 공급관 (131) 에 연결된다. 배관 (152) 은, 기체 공급관 (131) 의 내부로 기체를 유도한다. 밸브 (154) 는, 배관 (152) 을 개폐한다. 조정 밸브 (156) 에 의해, 배관 (152) 의 개도를 조절하여, 기체 공급관 (131) 의 내부로 반송하는 기체의 유량을 조정한다.The gas transport unit 150 includes a pipe 152, a valve 154, and an adjustment valve 156. The valve 154 and the control valve 156 are disposed in the pipe 152. The pipe 152 is connected to the gas supply pipe 131. The pipe 152 guides gas into the gas supply pipe 131. The valve 154 opens and closes the pipe 152. The opening degree of the pipe 152 is adjusted by the adjustment valve 156 to adjust the flow rate of the gas conveyed into the gas supply pipe 131.
순환부 (160) 는, 저류 처리액 (L1) 을 순환시킴으로써, 저류 처리액 (L1) 의 액류를 생성한다. 순환부 (160) 는, 본 발명의 액류 생성부의 일례이다.The circulation unit 160 generates a liquid stream of the stored processing liquid L1 by circulating the stored processing liquid L1. The circulation unit 160 is an example of the liquid flow generating unit of the present invention.
순환부 (160) 는, 배관 (161) 과, 펌프 (162) 와, 필터 (163) 와, 히터 (164) 와, 조정 밸브 (165) 와, 밸브 (166) 와, 처리액 공급관 (167) 을 포함한다.The circulation unit 160 includes a pipe 161, a pump 162, a filter 163, a heater 164, an adjustment valve 165, a valve 166, and a treatment liquid supply pipe 167. Includes.
배관 (161) 은, 외조 (114) 로부터 배출된 처리액 (L) 을 내조 (112) 로 유도한다. 배관 (161) 의 하류단에는, 처리액 공급관 (167) 이 접속된다.The pipe 161 guides the treatment liquid (L) discharged from the outer tank 114 to the inner tank 112. A processing liquid supply pipe 167 is connected to the downstream end of the pipe 161.
펌프 (162) 는, 배관 (161) 으로부터 처리액 공급관 (167) 의 내부에 처리액 (L) 을 이송한다. 필터 (163) 는, 배관 (161) 을 흐르는 처리액 (L) 을 여과한다. 히터 (164) 는, 배관 (161) 을 흐르는 처리액 (L) 을 가열한다. 히터 (164) 에 의해, 처리액 (L) 의 온도가 조정된다.The pump 162 transports the processing liquid L from the pipe 161 to the inside of the processing liquid supply pipe 167 . The filter 163 filters the treatment liquid L flowing through the pipe 161. The heater 164 heats the processing liquid L flowing through the pipe 161. The temperature of the processing liquid L is adjusted by the heater 164.
조정 밸브 (165) 는, 배관 (161) 의 개도를 조절함으로써, 처리액 공급관 (167) 의 내부에 공급되는 처리액 (L) 의 유량을 조정한다. 조정 밸브 (165) 는, 처리액 (L) 의 유량을 조정한다. 조정 밸브 (165) 는, 밸브 시트가 내부에 형성된 밸브 보디 (도시하지 않음) 와, 밸브 시트를 개폐하는 밸브체와, 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터 (도시하지 않음) 를 포함한다. 다른 조정 밸브에 대해서도 동일하다. 밸브 (166) 는 배관 (161) 을 개폐한다.The control valve 165 adjusts the flow rate of the processing liquid L supplied into the processing liquid supply pipe 167 by adjusting the opening degree of the pipe 161. The adjustment valve 165 adjusts the flow rate of the processing liquid L. The adjustment valve 165 includes a valve body (not shown) with a valve seat formed therein, a valve body that opens and closes the valve seat, and an actuator (not shown) that moves the valve body between the open and closed positions. Includes. The same applies to other adjustment valves. The valve 166 opens and closes the pipe 161.
처리액 공급관 (167) 은, 관상의 부재이다. 처리액 공급관 (167) 은, 처리조 (110) 의 내조 (112) 내에 배치된다. 처리액 공급관 (167) 은, 저류 처리액 (L1) 에 침지된다. 처리액 공급관 (167) 의 외부에는, 저류 처리액 (L1) 이 존재한다.The treatment liquid supply pipe 167 is a tubular member. The treatment liquid supply pipe 167 is disposed within the inner tank 112 of the treatment tank 110. The treatment liquid supply pipe 167 is immersed in the stored treatment liquid L1. Outside the treatment liquid supply pipe 167, stored treatment liquid L1 exists.
처리액 공급관 (167) 에는, 처리액 방출구 (N) 가 형성된다. 처리액 방출구 (N) 는, 처리액 공급관 (167) 의 내부와 외부를 연통시키는 구멍이다. 처리액 방출구 (N) 는, 저류 처리액 (L1) 에 침지됨으로써, 저류 처리액 (L1) 내에 배치된다.A processing liquid discharge port N is formed in the processing liquid supply pipe 167 . The processing liquid discharge port N is a hole that communicates the inside and the outside of the processing liquid supply pipe 167. The processing liquid discharge port N is disposed within the stored processing liquid L1 by being immersed in the stored processing liquid L1.
처리액 공급관 (167) 의 내부를 흐르는 처리액 (L) 은, 처리액 방출구 (N) 를 통하여 처리액 공급관 (167) 의 외부로 방출된다. 그 결과, 처리액 방출구 (N) 로부터 저류 처리액 (L1) 내에, 처리액 공급관 (167) 의 내부를 흐르는 처리액 (L) 이 방출된다.The processing liquid (L) flowing inside the processing liquid supply pipe 167 is discharged to the outside of the processing liquid supply pipe 167 through the processing liquid discharge port (N). As a result, the processing liquid L flowing inside the processing liquid supply pipe 167 is discharged from the processing liquid discharge port N into the stored processing liquid L1.
처리액 공급관 (167) 은, 본 발명의 제 2 관부의 일례이다.The treatment liquid supply pipe 167 is an example of the second pipe portion of the present invention.
또한, 조정 밸브 (165) 를 생략해도 된다. 이 경우, 처리액 공급관 (167) 에 공급되는 처리액 (L) 의 유량은, 펌프 (162) 의 제어에 의해 조정된다.Additionally, the control valve 165 may be omitted. In this case, the flow rate of the processing liquid (L) supplied to the processing liquid supply pipe 167 is adjusted by control of the pump 162.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 공급부 (170) 와 물 공급부 (180) 를 추가로 구비한다.The substrate processing apparatus 100 further includes a processing liquid supply unit 170 and a water supply unit 180.
처리액 공급부 (170) 는, 노즐 (172) 과, 배관 (174) 과, 밸브 (176) 를 추가로 포함한다. 노즐 (172) 은 처리액 (L) 을 내조 (112) 에 토출한다. 노즐 (172) 은, 배관 (174) 에 접속된다. 배관 (174) 에는, 처리액 공급원으로부터의 처리액 (L) 이 공급된다. 배관 (174) 에는, 밸브 (176) 가 배치된다.The processing liquid supply unit 170 further includes a nozzle 172, a pipe 174, and a valve 176. The nozzle 172 discharges the treatment liquid (L) into the inner tank 112. The nozzle 172 is connected to the pipe 174. The processing liquid L from the processing liquid supply source is supplied to the pipe 174. A valve 176 is disposed in the pipe 174.
제어부 (140) 가 밸브 (176) 를 열면, 노즐 (172) 로부터 토출된 처리액 (L) 이, 내조 (112) 내에 공급된다. 그리고, 내조 (112) 의 상측 가장자리로부터 처리액 (L) 이 흘러넘치면, 흘러넘친 처리액 (L) 은, 외조 (114) 에 의해 받아 내어지고, 회수된다.When the control unit 140 opens the valve 176, the processing liquid (L) discharged from the nozzle 172 is supplied into the inner tank 112. Then, when the treatment liquid L overflows from the upper edge of the inner tank 112, the overflowed treatment liquid L is caught by the outer tank 114 and recovered.
물 공급부 (180) 는, 물을 외조 (114) 에 공급한다. 물 공급부 (180) 는, 노즐 (182) 과, 배관 (184) 과, 밸브 (186) 를 포함한다. 노즐 (182) 은, 물을 외조 (114) 에 토출한다. 노즐 (182) 은, 배관 (184) 에 접속된다. 배관 (184) 에 공급되는 물은, DIW (탈이온수), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ppm ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 중 어느 것을 채용할 수 있다. 배관 (184) 에는, 물 공급원으로부터의 물이 공급된다. 배관 (184) 에는, 밸브 (186) 가 배치된다. 제어부 (140) 가 밸브 (186) 를 열면, 노즐 (182) 로부터 토출된 물이, 외조 (114) 내에 공급된다.The water supply unit 180 supplies water to the outer tank 114. The water supply unit 180 includes a nozzle 182, a pipe 184, and a valve 186. The nozzle 182 discharges water into the outer tank 114. The nozzle 182 is connected to the pipe 184. The water supplied to the pipe 184 can be any of DIW (deionized water), carbonated water, electrolyzed ion water, hydrogen water, ozone water, and hydrochloric acid water with a dilution concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm). . Water from a water supply source is supplied to the pipe 184. A valve 186 is disposed in the pipe 184. When the control unit 140 opens the valve 186, the water discharged from the nozzle 182 is supplied into the outer tank 114.
예를 들어, 기판 처리 장치 (100) 는, 실리콘 기판으로 이루어지는 기판 (W) 의 패턴 형성측의 표면에 대해, 실리콘 산화막 (산화막) 및 실리콘 질화막 (질화막) 의 에칭 처리를 실시한다. 이와 같은 에칭 처리에서는, 기판 (W) 의 표면으로부터 산화막 및 질화막이 선택적으로 제거된다. 처리액 (L) 은, 예를 들어, 인산을 포함하는 액체이다. 또한, 처리액 (L) 은, 혼산을 포함하는 액체여도 된다.For example, the substrate processing apparatus 100 performs an etching treatment of a silicon oxide film (oxide film) and a silicon nitride film (nitride film) on the surface of the pattern formation side of the substrate W made of a silicon substrate. In this etching process, the oxide film and nitride film are selectively removed from the surface of the substrate W. The treatment liquid (L) is, for example, a liquid containing phosphoric acid. Additionally, the treatment liquid (L) may be a liquid containing mixed acids.
다음으로, 도 1 ∼ 도 3(b) 를 참조하여, 기판 처리 장치 (100) 에 의한 기판 (W) 의 처리 방법을 설명한다. 도 2 는, 본 실시형태의 기판 (W) 의 처리 방법을 나타내는 플로도이다. 도 3(a) 는, 기판 (W) 이 저류 처리액 (L1) 에 침지되기 전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 3(b) 는, 기판 (W) 이 저류 처리액 (L1) 에 침지된 상태를 나타내는 도면이다.Next, with reference to FIGS. 1 to 3(b) , a method of processing the substrate W by the substrate processing apparatus 100 will be described. Fig. 2 is a flowchart showing the processing method for the substrate W of this embodiment. FIG. 3(a) is a diagram showing the state before the substrate W is immersed in the stored processing liquid L1. FIG. 3(b) is a diagram showing a state in which the substrate W is immersed in the stored processing liquid L1.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, S101 에 있어서, 순환부 (160) 는 처리액 (L) 의 순환을 개시한다. 제어부 (140) 가 밸브 (166) 를 여는 것에 의해, 처리액 (L) 이 내조 (112), 외조 (114), 배관 (161), 및 처리액 공급관 (167) 의 순서로 흐른다. 배관 (161) 으로부터 처리액 공급관 (167) 의 내부에 공급된 처리액 (L) 은, 처리액 방출구 (N) 로부터 저류 처리액 (L1) 내에 방출된다. 그 결과, 처리액 (L) 이 순환한다.As shown in FIGS. 1 and 2 , in S101, the circulation unit 160 starts circulation of the processing liquid L. When the control unit 140 opens the valve 166, the processing liquid L flows in that order through the inner tank 112, the outer tank 114, the pipe 161, and the processing liquid supply pipe 167. The processing liquid L supplied from the pipe 161 into the processing liquid supply pipe 167 is discharged into the stored processing liquid L1 through the processing liquid discharge port N. As a result, the treatment liquid L circulates.
도 2, 도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, S102 에 있어서, 승강 유닛 (126) 은, 본체판 (122) 및 유지봉 (124) 에 의해 기판 (W) 을 유지한 채 하강시킴으로써, 저류 처리액 (L1) 에 기판 (W) 을 침지한다.2, 3(a), and 3(b), in S102, the lifting unit 126 holds the substrate W by the main body plate 122 and the retaining rod 124. By lowering it, the substrate W is immersed in the stored processing liquid L1.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, S103 에 있어서, 기포 공급부 (130) 는, 저류 처리액 (L1) 내에 기포를 공급하는 처리를 개시한다. 제어부 (140) 가 밸브 (154) 를 여는 것에 의해, 기체 공급관 (131) 의 기포 방출구 (M) 로부터 저류 처리액 (L1) 내에 기포가 방출된다.As shown in FIGS. 1 and 2 , in S103, the bubble supply unit 130 starts the process of supplying bubbles into the stored processing liquid L1. When the control unit 140 opens the valve 154, bubbles are released into the stored treatment liquid L1 from the bubble discharge port M of the gas supply pipe 131.
S104 에 있어서, 제어부 (140) 는, 밸브 (154) 를 닫는 것에 의해, 기포 공급부 (130) 에 의한 기포의 공급 처리를 종료한다.In S104, the control unit 140 closes the valve 154 to end the bubble supply process by the bubble supply unit 130.
S105 에 있어서, 승강 유닛 (126) 은, 본체판 (122) 및 유지봉 (124) 에 의해 기판 (W) 을 유지한 채 상승시킴으로써, 저류 처리액 (L1) 내로부터 기판 (W) 을 끌어올린다. 그 결과, 기판 (W) 에 대한 처리가 종료된다.In S105, the lifting unit 126 lifts the substrate W while holding it by the main body plate 122 and the retaining rod 124, thereby lifting the substrate W from within the stored processing liquid L1. . As a result, the processing for the substrate W is completed.
다음으로, 도 1 및 도 4 를 참조하여, 기체 공급관 (131) 과 처리액 공급관 (167) 에 대해 설명한다.Next, with reference to FIGS. 1 and 4 , the gas supply pipe 131 and the treatment liquid supply pipe 167 will be described.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 배관군 (G1) 을 포함한다. 배관군 (G1) 은, 기체 공급관 (131) 과 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 으로 구성된다. 제 1 실시형태에서는, 복수의 배관군 (G1) 이 형성된다. 구체적으로는, 2 개의 배관군 (G1) 이 형성된다. 2 개의 배관군 (G1) 은, 가상 중심선 (CL) 을 중심으로 대칭으로 배치된다. 가상 중심선 (CL) 은, 내조 (112) 의 중심을 지나고, 또한, Z 축에 평행한 가상선이다.As shown in FIG. 1 , the substrate processing apparatus 100 includes a pipe group G1. The pipe group G1 is composed of a gas supply pipe 131 and a pair of treatment liquid supply pipes 167. In the first embodiment, a plurality of pipe groups G1 are formed. Specifically, two piping groups G1 are formed. The two piping groups G1 are arranged symmetrically about the virtual center line CL. The virtual center line CL is an virtual line that passes through the center of the inner shell 112 and is parallel to the Z axis.
도 4 는, 배관군 (G1) 을 Z 축 방향에서 본 도면이다.Fig. 4 is a view of the piping group G1 viewed from the Z-axis direction.
도 1 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기체 공급관 (131) 과 처리액 공급관 (167) 은, 내조 (112) 의 바닥부 (12a) (도 5 참조) 에 배치된다. 기체 공급관 (131) 과 처리액 공급관 (167) 은, 저류 처리액 (L1) 에 침지된 기판 (W) 보다 하방에 위치한다. 기체 공급관 (131) 과 처리액 공급관 (167) 의 각각은, Y 축 방향을 따라 연장된다.As shown in FIGS. 1 and 4 , the gas supply pipe 131 and the treatment liquid supply pipe 167 are disposed at the bottom 12a of the inner tank 112 (see FIG. 5 ). The gas supply pipe 131 and the processing liquid supply pipe 167 are located below the substrate W immersed in the stored processing liquid L1. Each of the gas supply pipe 131 and the processing liquid supply pipe 167 extends along the Y-axis direction.
기체 공급관 (131) 에는, 복수의 기포 방출구 (M) 가 형성된다. 복수의 기포 방출구 (M) 는, Y 축 방향을 따라 나열된다. 기체 공급관 (131) 의 내경은, 예를 들어, 약 1 ㎜ 이하이다. 기포 방출구 (M) 의 내경은, 예를 들어, 약 5 ㎜ 이하이다.In the gas supply pipe 131, a plurality of bubble discharge ports M are formed. A plurality of bubble discharge ports M are arranged along the Y-axis direction. The inner diameter of the gas supply pipe 131 is, for example, about 1 mm or less. The inner diameter of the bubble discharge port M is, for example, about 5 mm or less.
처리액 공급관 (167) 에는, 복수의 처리액 방출구 (N) 가 형성된다. 복수의 처리액 방출구 (N) 는, Y 축 방향을 따라 나열된다. 처리액 공급관 (167) 의 내경은, 예를 들어, 약 30 ㎜ 이하이다. 처리액 방출구 (N) 의 내경은, 예를 들어, 약 2 ㎜ 이하이다.A plurality of processing liquid discharge ports N are formed in the processing liquid supply pipe 167 . A plurality of processing liquid discharge ports N are arranged along the Y-axis direction. The inner diameter of the processing liquid supply pipe 167 is, for example, about 30 mm or less. The inner diameter of the treatment liquid discharge port N is, for example, about 2 mm or less.
배관군 (G1) 에 있어서, 기체 공급관 (131) 과 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 은, 서로 평행으로 배치된다. 배관군 (G1) 에 있어서, 기체 공급관 (131) 과 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 은, X 축 방향을 따라 나열된다. 배관군 (G1) 에 있어서, 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 사이에는, 기체 공급관 (131) 이 배치된다. 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 은, 기체 공급관 (131) 을 사이에 두도록 하여 배치된다.In the pipe group G1, the gas supply pipe 131 and a pair of processing liquid supply pipes 167 are arranged in parallel with each other. In the pipe group G1, the gas supply pipe 131 and a pair of treatment liquid supply pipes 167 are aligned along the X-axis direction. In the pipe group G1, a gas supply pipe 131 is disposed between a pair of processing liquid supply pipes 167. A pair of processing liquid supply pipes 167 are arranged with a gas supply pipe 131 sandwiched between them.
다음으로, 도 4 및 도 5 를 참조하여, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 1 예에 대해 설명한다. 도 5 는, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 1 예를 나타내는 도면이다.Next, with reference to FIGS. 4 and 5 , a first example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N will be described. FIG. 5 is a diagram showing a first example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N.
이하에서는, 2 개의 배관군 (G1) 중 하나인 배관군 (G11) 에 주목하여 설명한다. 또, 복수의 기포 방출구 (M) 중 하나인 기포 방출구 (M1) 와, 복수의 처리액 방출구 (N) 중 하나인 처리액 방출구 (N1) 에 주목하여 설명한다.Hereinafter, the description will focus on the pipe group G11, which is one of the two pipe groups G1. In addition, the explanation will focus on the bubble discharge port M1, which is one of the plurality of bubble discharge ports M, and the processing liquid discharge port N1, which is one of the plurality of processing liquid discharge ports N.
도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 배관군 (G11) 에 있어서, 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 에는, 각각, 처리액 방출구 (N1) 가 형성된다. 처리액 방출구 (N1) 는, 처리액 공급관 (167) 중 기포 방출구 (M1) 가 위치하는 측에 배치된다.As shown in FIGS. 4 and 5 , in the pipe group G11, a processing liquid discharge port N1 is formed in each pair of processing liquid supply pipes 167 . The processing liquid discharge port N1 is disposed on the side of the processing liquid supply pipe 167 where the bubble discharge port M1 is located.
배관군 (G11) 에 있어서, 기체 공급관 (131) 에는, 기포 방출구 (M1) 가 형성된다. 기포 방출구 (M1) 는, 기체 공급관 (131) 의 상단부에 배치된다.In the pipe group G11, a bubble discharge port M1 is formed in the gas supply pipe 131. The bubble discharge port M1 is disposed at the upper end of the gas supply pipe 131.
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 는, 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 사이에는, 기포 방출구 (M1) 가 배치된다. Z 축 방향에서 보았을 때 (상방에서 보았을 때), 처리액 방출구 (N1) 의 측방에 기포 방출구 (M1) 가 배치된다.A pair of treatment liquid discharge ports N1 are arranged at intervals from each other. A bubble discharge port (M1) is disposed between the pair of processing liquid discharge ports (N1). When viewed in the Z-axis direction (viewed from above), a bubble discharge port M1 is disposed on the side of the processing liquid discharge port N1.
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 제 1 방향 (D1) 을 향하여 개구된다. 제 1 방향 (D1) 은, 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 으로부터 기체 공급관 (131) 을 향하는 방향이다. 상세하게는, 제 1 방향 (D1) 은, 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 으로부터 기체 공급관 (131) 의 기포 방출구 (M1) 를 향하는 방향이다. 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 은, 처리액 공급관 (167) 중 처리액 방출구 (N1) 가 위치하는 장소를, 처리액 공급관 (167) 이 연장되는 방향 (Y 축 방향) 에 대해 수직인 방향으로 절단했을 때에 형성되는 처리액 공급관 (167) 의 단면의 중심이다.Each of the pair of processing liquid discharge ports N1 opens toward the first direction D1. The first direction D1 is a direction from the center T1 of the processing liquid supply pipe 167 toward the gas supply pipe 131. In detail, the first direction D1 is a direction from the center T1 of the processing liquid supply pipe 167 toward the bubble discharge port M1 of the gas supply pipe 131. The center T1 of the processing liquid supply pipe 167 is the location of the processing liquid discharge port N1 in the processing liquid supply pipe 167 with respect to the direction in which the processing liquid supply pipe 167 extends (Y-axis direction). It is the center of the cross section of the treatment liquid supply pipe 167 formed when cut in the vertical direction.
다음으로, 도 5 ∼ 도 7 을 참조하여, 기체 공급관 (131) 의 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리에 대해 설명한다. 도 6(a) 는, 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리를 나타내는 제 1 모식도이다. 도 6(b) 는, 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리를 나타내는 제 2 모식도이다. 도 7 은, 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리를 나타내는 제 3 모식도이다.Next, with reference to FIGS. 5 to 7 , the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1 of the gas supply pipe 131 will be explained. Fig. 6(a) is a first schematic diagram showing the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1. Fig. 6(b) is a second schematic diagram showing the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1. Fig. 7 is a third schematic diagram showing the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1.
도 5 및 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 제 1 방향 (D1) 을 향하여 개구되므로, 제 1 방향 (D1) 에 처리액 (L) 을 방출한다. 그 결과, 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각으로부터 제 1 방향 (D1) 을 향하도록, 저류 처리액 (L1) 의 제 1 액류 (R1) 가 생성된다.As shown in FIGS. 5 and 6(a), each of the pair of processing liquid discharge ports N1 is open toward the first direction D1, so that the processing liquid L flows in the first direction D1. emits. As a result, the first liquid stream R1 of the stored processing liquid L1 is generated from each of the pair of processing liquid discharge ports N1 toward the first direction D1.
제 1 액류 (R1) 는, 제 1 방향 (D1) 을 향하여 생성됨으로써, 기포 방출구 (M1) 를 향한 후, 기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐른다.The first liquid stream R1 is generated in the first direction D1, flows toward the bubble discharge port M1, and then flows around the bubble discharge port M1.
도 5 및 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 저류 처리액 (L1) 내에 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) 이 발생한다. 융기 부분 (KI) 은, 기체 공급관 (131) 에 공급된 기체 (K) 중, 기포 방출구 (M1) 로부터 저류 처리액 (L1) 내로 융기되는 부분이다. 융기 부분 (KI) 의 주변에는, 제 1 액류 (R1) 가 흐른다. 제 1 실시형태에서는, 1 쌍의 제 1 액류 (R1) 사이에 융기 부분 (KI) 이 위치한다.As shown in FIGS. 5 and 6(b) , a raised portion KI of the gas K is generated in the stored treatment liquid L1. The raised portion KI is a portion of the gas K supplied to the gas supply pipe 131 that rises from the bubble discharge port M1 into the stored treatment liquid L1. The first liquid stream R1 flows around the raised portion KI. In the first embodiment, the raised portion KI is located between the pair of first liquid streams R1.
융기 부분 (KI) 은, 기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐르는 제 1 액류 (R1) 의 압력을 받는다. 그 결과, 기체 공급관 (131) 의 내부에 존재하는 기체 (K) 로부터, 융기 부분 (KI) 이 전단 (분리) 되기 쉬워진다.The raised portion KI receives the pressure of the first liquid stream R1 flowing around the bubble discharge port M1. As a result, the raised portion KI becomes prone to shearing (separation) from the gas K existing inside the gas supply pipe 131.
제 1 액류 (R1) 의 흐름에 의한 압력은, 본 발명의 전단력의 제 1 예이다.The pressure caused by the flow of the first liquid stream R1 is a first example of the shear force of the present invention.
도 5 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 융기 부분 (KI) 이 전단되면, 기포 (KA) 가 된다. 기포 (KA) 는, 저류 처리액 (L1) 내를 부상한다.As shown in Figures 5 and 7, when the raised portion KI is sheared, it becomes foam KA. Air bubbles (KA) float within the stored treatment liquid (L1).
이상, 도 1 ∼ 도 7 을 참조하여 설명한 바와 같이, 순환부 (160) 는, 처리액 공급관 (167) 의 처리액 방출구 (N1) 로부터 처리액 (L) 을 방출함으로써, 기포 공급부 (130) 에 대해 저류 처리액 (L1) 의 제 1 액류 (R1) 를 생성한다. 따라서, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 성장 중인 융기 부분 (KI) 에 대해, 제 1 액류 (R1) 의 압력을 작용시킬 수 있다. 그 결과, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있으므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.As explained above with reference to FIGS. 1 to 7 , the circulation unit 160 discharges the processing liquid L from the processing liquid discharge port N1 of the processing liquid supply pipe 167, thereby forming the bubble supply unit 130. A first liquid stream (R1) of the stored treatment liquid (L1) is generated. Therefore, as shown in FIG. 6(b), the pressure of the first liquid stream R1 can be applied to the growing raised portion KI. As a result, the growing ridge (KI) can be sheared at an early stage, thereby suppressing the enlargement of the air bubble (KA).
또, 조기에 융기 부분 (KI) 이 전단됨으로써, 단위 시간당에 생성되는 기포 (KA) 의 개수를 늘릴 수 있다. 그 결과, 다수의 작은 기포 (KA) 를 사용하여 기판 (W) 의 처리를 신속하게 실시할 수 있다.Additionally, by shearing the raised portion KI at an early stage, the number of bubbles KA generated per unit time can be increased. As a result, processing of the substrate W can be carried out quickly using a large number of small bubbles KA.
[제 2 실시형태][Second Embodiment]
도 8 을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 8 은, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 2 예를 나타내는 도면이다.With reference to FIG. 8, a substrate processing apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a second example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N.
제 2 실시형태는, 처리액 방출구 (N1) 의 개구되는 방향이 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 주로 제 1 실시형태와 상이한 점을 설명한다. 또, 배관군 (G11) 에 주목하여 설명한다.In the second embodiment, the opening direction of the processing liquid discharge port N1 is different from the first embodiment. Below, differences from the first embodiment will mainly be explained. In addition, the explanation will be made by paying attention to the piping group (G11).
도 8 에 나타내는 바와 같이, Z 축 방향에서 보았을 때, 처리액 방출구 (N1) 의 측방에 기포 방출구 (M1) 가 배치된다.As shown in FIG. 8 , the bubble discharge port M1 is disposed on the side of the processing liquid discharge port N1 when viewed in the Z-axis direction.
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 처리액 공급관 (167) 의 하단측에 배치된다. 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 제 2 방향 (D2) 을 향하여 개구된다. 제 2 방향 (D2) 은, 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 으로부터 내조 (112) 의 바닥부 (12a) 를 향하고, 내조 (112) 의 바닥부 (12a) 에서 반사된 후, 기체 공급관 (131) 을 향하는 방향이다.Each of the pair of processing liquid discharge ports N1 is disposed on the lower end side of the processing liquid supply pipe 167 . Each of the pair of processing liquid discharge ports N1 opens toward the second direction D2. The second direction D2 is from the center T1 of the processing liquid supply pipe 167 toward the bottom 12a of the inner tank 112, and after being reflected from the bottom 12a of the inner tank 112, the gas supply pipe The direction is toward (131).
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 제 2 방향 (D2) 을 향하여 개구되므로, 제 2 방향 (D2) 에 처리액 (L) 을 방출한다. 그 결과, 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각으로부터 제 2 방향 (D2) 을 향하도록, 저류 처리액 (L1) 의 제 2 액류 (R2) 가 생성된다.Since each of the pair of processing liquid discharge ports N1 opens toward the second direction D2, the processing liquid L is discharged in the second direction D2. As a result, a second liquid stream R2 of the stored processing liquid L1 is generated from each of the pair of processing liquid discharge ports N1 toward the second direction D2.
제 2 액류 (R2) 는, 제 2 방향 (D2) 을 향하여 생성됨으로써, 내조 (112) 의 바닥부 (12a) 를 향하고, 내조 (112) 의 바닥부 (12a) 에서 반사된 후, 기체 공급관 (131) 을 향한다. 기체 공급관 (131) 에 도달한 제 2 액류 (R2) 는, 기체 공급관 (131) 의 외주를 따라 흐른다. 그리고, 제 2 액류 (R2) 는, 기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐른 후, 기체 공급관 (131) 을 통과한다.The second liquid stream R2 is generated in the second direction D2, toward the bottom 12a of the inner tank 112, and after being reflected from the bottom 12a of the inner tank 112, flows into the gas supply pipe ( 131). The second liquid stream R2 that reaches the gas supply pipe 131 flows along the outer circumference of the gas supply pipe 131. Then, the second liquid stream R2 flows around the bubble discharge port M1 and then passes through the gas supply pipe 131.
기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐르는 제 2 액류 (R2) 는, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) (도 6(b) 참조) 에 대해, 제 2 액류 (R2) 의 흐름에 의한 압력을 부여한다. 따라서, 제 2 액류 (R2) 의 압력에 의해, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있다. 그 결과, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.The second liquid stream R2 flowing around the bubble discharge port M1 exerts a pressure due to the flow of the second liquid stream R2 with respect to the raised portion KI of the gas K (see Fig. 6(b)). Grants. Accordingly, the growing ridge portion KI can be sheared at an early stage by the pressure of the second liquid stream R2. As a result, the enlargement of air bubbles KA can be suppressed.
제 2 액류 (R2) 의 흐름에 의한 압력은, 본 발명의 전단력의 제 2 예이다.The pressure caused by the flow of the second liquid stream R2 is a second example of the shear force of the present invention.
[제 3 실시형태][Third Embodiment]
도 9 를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 9 는, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 3 예를 나타내는 도면이다.With reference to FIG. 9, a substrate processing apparatus 100 according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing a third example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N.
제 3 실시형태는, 기체 공급관 (131) 에 대한 처리액 공급관 (167) 의 위치가 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 주로 제 1 실시형태와 상이한 점을 설명한다. 또, 배관군 (G11) 에 주목하여 설명한다.In the third embodiment, the position of the processing liquid supply pipe 167 relative to the gas supply pipe 131 is different from the first embodiment. Below, differences from the first embodiment will mainly be explained. In addition, the explanation will be made by paying attention to the piping group (G11).
도 9 에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태에서는, 배관군 (G1) 은, 1 개의 기체 공급관 (131) 과 1 개의 처리액 공급관 (167) 으로 구성된다. 처리액 공급관 (167) 은, 기체 공급관 (131) 의 하방에 배치된다.As shown in FIG. 9 , in the third embodiment, the pipe group G1 is composed of one gas supply pipe 131 and one processing liquid supply pipe 167. The processing liquid supply pipe 167 is disposed below the gas supply pipe 131.
처리액 방출구 (N1) 는, 기포 방출구 (M1) 의 하방에 배치된다. 처리액 방출구 (N1) 는, 처리액 공급관 (167) 의 상단측에 배치된다. 처리액 방출구 (N1) 는, 제 3 방향 (D3) 을 향하여 개구된다. 제 3 방향 (D3) 은, 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 으로부터 기체 공급관 (131) 을 향하는 방향이다. 제 3 실시형태에서는, 제 3 방향 (D3) 은 상방향이다.The processing liquid discharge port N1 is disposed below the bubble discharge port M1. The processing liquid discharge port N1 is disposed on the upper end side of the processing liquid supply pipe 167 . The processing liquid discharge port N1 opens toward the third direction D3. The third direction D3 is a direction from the center T1 of the processing liquid supply pipe 167 toward the gas supply pipe 131. In the third embodiment, the third direction D3 is upward.
처리액 방출구 (N1) 는, 제 3 방향 (D3) 을 향하여 개구되므로, 제 3 방향 (D3) 에 처리액 (L) 을 방출한다. 그 결과, 처리액 방출구 (N1) 로부터 제 3 방향 (D3) 을 향하도록, 저류 처리액 (L1) 의 제 3 액류 (R3) 가 생성된다.Since the processing liquid discharge port N1 opens toward the third direction D3, the processing liquid L is discharged in the third direction D3. As a result, the third liquid stream R3 of the stored processing liquid L1 is generated so as to face the third direction D3 from the processing liquid discharge port N1.
제 3 액류 (R3) 는, 제 3 방향 (D3) 을 향하여 생성됨으로써, 기체 공급관 (131) 을 향한다. 기체 공급관 (131) 에 도달한 제 3 액류 (R3) 는, 기체 공급관 (131) 의 외주를 따라 흐른다. 그리고, 제 3 액류 (R3) 는, 기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐른 후, 기체 공급관 (131) 을 통과한다. 또한, 제 3 액류 (R3) 는, 기체 공급관 (131) 에 도달하면 분리되어 1 쌍의 제 3 액류 (R3) 가 되고, 1 쌍의 제 3 액류 (R3) 가 기체 공급관 (131) 을 사이에 두도록 하여 기체 공급관 (131) 의 외주를 따라 흐른다.The third liquid stream R3 is generated toward the third direction D3 and thus toward the gas supply pipe 131. The third liquid stream R3 that reaches the gas supply pipe 131 flows along the outer circumference of the gas supply pipe 131. Then, the third liquid stream R3 flows around the bubble discharge port M1 and then passes through the gas supply pipe 131. Additionally, the third liquid stream R3 is separated when it reaches the gas supply pipe 131 to form a pair of third liquid streams R3, and the pair of third liquid streams R3 is separated from the gas supply pipe 131. It flows along the outer circumference of the gas supply pipe (131).
기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐르는 제 3 액류 (R3) 는, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) (도 6(b) 참조) 에 대해, 제 3 액류 (R3) 의 흐름에 의한 압력을 부여한다. 따라서, 제 3 액류 (R3) 의 압력에 의해, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있다. 그 결과, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.The third liquid stream R3 flowing around the bubble discharge port M1 exerts pressure due to the flow of the third liquid stream R3 with respect to the raised portion KI of the gas K (see Fig. 6(b)). Grants. Accordingly, the growing ridge portion KI can be sheared at an early stage by the pressure of the third liquid stream R3. As a result, the enlargement of air bubbles KA can be suppressed.
제 3 액류 (R3) 의 흐름에 의한 압력은, 본 발명의 전단력의 제 3 예이다.The pressure caused by the flow of the third liquid stream R3 is a third example of the shear force of the present invention.
[제 4 실시형태][Fourth Embodiment]
도 10 을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 10 은, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 4 예를 나타내는 도면이다.With reference to FIG. 10 , a substrate processing apparatus 100 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a diagram showing a fourth example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N.
제 4 실시형태는, 기체 공급관 (131) 에 대한 처리액 공급관 (167) 의 위치가 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 주로 제 1 실시형태와 상이한 점을 설명한다. 또, 배관군 (G11) 에 주목하여 설명한다.In the fourth embodiment, the position of the processing liquid supply pipe 167 relative to the gas supply pipe 131 is different from the first embodiment. Below, differences from the first embodiment will mainly be explained. In addition, the explanation will be made by paying attention to the piping group (G11).
도 10 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 은, 기체 공급관 (131) 의 하방에서 서로 간격을 두고 배치된다.As shown in FIG. 10 , a pair of processing liquid supply pipes 167 are arranged below the gas supply pipe 131 at intervals from each other.
Z 축 방향에서 보았을 때, 처리액 방출구 (N1) 의 측방에 기포 방출구 (M1) 가 배치된다.When viewed in the Z-axis direction, a bubble discharge port M1 is disposed on a side of the processing liquid discharge port N1.
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 처리액 공급관 (167) 의 상단측에 배치된다. 처리액 방출구 (N1) 는, 제 4 방향 (D4) 을 향하여 개구된다. 제 4 방향 (D4) 은, 처리액 공급관 (167) 의 중심 (T1) 으로부터 기체 공급관 (131) 을 향하는 방향이다. 제 4 실시형태에서는, 제 4 방향 (D4) 은, 대각선 상방향이다.Each of the pair of processing liquid discharge ports N1 is disposed on the upper end side of the processing liquid supply pipe 167 . The processing liquid discharge port N1 opens toward the fourth direction D4. The fourth direction D4 is a direction from the center T1 of the processing liquid supply pipe 167 toward the gas supply pipe 131. In the fourth embodiment, the fourth direction D4 is diagonally upward.
1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각은, 제 4 방향 (D4) 을 향하여 개구되므로, 제 4 방향 (D4) 에 처리액 (L) 을 방출한다. 그 결과, 1 쌍의 처리액 방출구 (N1) 의 각각으로부터 제 4 방향 (D4) 을 향하도록, 저류 처리액 (L1) 의 제 4 액류 (R4) 가 생성된다.Since each of the pair of processing liquid discharge ports N1 opens toward the fourth direction D4, the processing liquid L is discharged in the fourth direction D4. As a result, the fourth liquid stream R4 of the stored processing liquid L1 is generated from each of the pair of processing liquid discharge ports N1 toward the fourth direction D4.
제 4 액류 (R4) 는, 제 4 방향 (D4) 을 향하여 생성됨으로써, 기체 공급관 (131) 을 향한다. 기체 공급관 (131) 에 도달한 제 4 액류 (R4) 는, 기체 공급관 (131) 의 외주를 따라 흐른다. 그리고, 제 4 액류 (R4) 는, 기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐른 후, 기체 공급관 (131) 을 통과한다.The fourth liquid stream R4 is generated toward the fourth direction D4 and thus toward the gas supply pipe 131. The fourth liquid stream R4 that reaches the gas supply pipe 131 flows along the outer circumference of the gas supply pipe 131. Then, the fourth liquid stream R4 flows around the bubble discharge port M1 and then passes through the gas supply pipe 131.
기포 방출구 (M1) 의 주변을 흐르는 제 4 액류 (R4) 는, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) (도 6(b) 참조) 에 대해, 제 4 액류 (R4) 의 흐름에 의한 압력을 부여한다. 따라서, 제 4 액류 (R4) 의 압력에 의해, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있다. 그 결과, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.The fourth liquid stream R4 flowing around the bubble discharge port M1 exerts pressure on the raised portion KI of the gas K (see Fig. 6(b)) due to the flow of the fourth liquid stream R4. Grants. Accordingly, the growing ridge portion KI can be sheared at an early stage by the pressure of the fourth liquid stream R4. As a result, the enlargement of air bubbles KA can be suppressed.
제 4 액류 (R4) 의 흐름에 의한 압력은, 본 발명의 전단력의 제 4 예이다.The pressure caused by the flow of the fourth liquid stream R4 is a fourth example of the shear force of the present invention.
[제 5 실시형태][Fifth Embodiment]
도 11 을 참조하여, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 11 은, 기포 방출구 (M) 와 처리액 방출구 (N) 의 위치 관계의 제 5 예를 나타내는 도면이다.With reference to FIG. 11 , a substrate processing apparatus 100 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram showing a fifth example of the positional relationship between the bubble discharge port M and the processing liquid discharge port N.
제 5 실시형태는, 처리액 (L) 이 처리액 공급관 (167) 으로부터 복수의 방향으로 방출되는 점이 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 주로 제 1 실시형태와 상이한 점을 설명한다. 또, 배관군 (G11) 에 주목하여 설명한다.The fifth embodiment differs from the first embodiment in that the processing liquid L is discharged in multiple directions from the processing liquid supply pipe 167. Below, differences from the first embodiment will mainly be explained. In addition, the explanation will be made by paying attention to the piping group (G11).
도 11 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 의 각각에는, 복수의 처리액 방출구 (N) 가 형성된다. 제 3 실시형태에서는, 1 쌍의 처리액 공급관 (167) 의 각각에는, 3 개의 처리액 방출구 (N) 가 형성된다. 3 개의 처리액 방출구 (N) 는, 처리액 방출구 (N1) 와, 처리액 방출구 (N2) 와, 처리액 방출구 (N3) 로 구성된다.As shown in FIG. 11, a plurality of processing liquid discharge ports N are formed in each of the pair of processing liquid supply pipes 167. In the third embodiment, three processing liquid discharge ports N are formed in each of the pair of processing liquid supply pipes 167. The three processing liquid discharge ports (N) are composed of a processing liquid discharge port (N1), a processing liquid discharge port (N2), and a processing liquid discharge port (N3).
처리액 방출구 (N1) 는, 도 5 에 나타내는 처리액 방출구 (N1) 에 상당하고, 제 1 방향 (D1) 을 향하여 개구된다. 그 결과, 처리액 방출구 (N1) 에 의해 제 1 액류 (R1) 가 생성되므로, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 발휘한다.The processing liquid discharge port N1 corresponds to the processing liquid discharge port N1 shown in FIG. 5 and is open toward the first direction D1. As a result, the first liquid stream (R1) is generated through the processing liquid discharge port (N1), thereby achieving the same effect as in the first embodiment.
처리액 방출구 (N2) 는, 제 1 방향 (D1) 과는 상이한 제 6 방향 (D6) 을 향하여 개구됨으로써, 처리액 방출구 (N2) 로부터 제 6 방향 (D6) 을 향하도록 저류 처리액 (L1) 의 액류를 생성한다. 처리액 방출구 (N3) 는, 제 1 방향 (D1) 및 제 6 방향 (D6) 과는 상이한 제 7 방향 (D7) 을 향하여 개구됨으로써, 처리액 방출구 (N3) 로부터 제 7 방향 (D7) 을 향하도록 저류 처리액 (L1) 의 액류를 생성한다. 제 7 방향 (D7) 은, 제 6 방향 (D6) 을 중심으로 하여, 제 1 방향 (D1) 과 대칭인 방향이다. 제 1 액류 (R1) 이외에도 저류 처리액 (L1) 의 액류를 생성함으로써, 저류 처리액 (L1) 의 교반을 효과적으로 실시할 수 있다.The processing liquid discharge port (N2) is opened toward a sixth direction (D6) different from the first direction (D1), so that the stored processing liquid ( Creates a liquid flow of L1). The processing liquid discharge port N3 is opened toward the seventh direction D7, which is different from the first direction D1 and the sixth direction D6, so that the processing liquid discharge port N3 is opened in the seventh direction D7. A liquid stream of the stored treatment liquid (L1) is generated to face . The seventh direction D7 is a direction symmetrical to the first direction D1 with the sixth direction D6 as the center. By generating a liquid stream of the stored treatment liquid (L1) in addition to the first liquid stream (R1), the stored treatment liquid (L1) can be effectively stirred.
[제 6 실시형태][Sixth Embodiment]
도 12 ∼ 도 13(b) 를 참조하여, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 12 는, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) 에 대해 전단력을 부여하기 위한 구성의 일례를 나타내는 모식도이다.12 to 13(b), a substrate processing apparatus 100 according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a configuration for applying a shear force to the raised portion KI of the body K.
제 6 실시형태는, 저류 처리액 (L1) 의 액류를 사용하지 않고, 기포 방출구 (M) 를 이동시킴으로써 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) 에 대해 전단력을 부여하는 점이 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에서는, 주로 제 1 실시형태와 상이한 점을 설명한다.The sixth embodiment is different from the first embodiment in that a shear force is applied to the raised portion KI of the base body K by moving the bubble discharge port M without using the liquid flow of the storage treatment liquid L1. Different. Below, differences from the first embodiment will mainly be explained.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 이동부 (190) 를 추가로 구비한다.As shown in FIG. 12 , the substrate processing apparatus 100 further includes a moving unit 190 .
이동부 (190) 는, 내조 (112) (도 1 참조) 에 대해 기체 공급관 (131) 을 이동시킨다. 이동부 (190) 는, 예를 들어, 모터를 포함한다. 이동부 (190) 는, 예를 들어, 기체 공급관 (131) 을 진동시킨다. 이동부 (190) 는, 제어부 (140) 에 의해 제어된다.The moving unit 190 moves the gas supply pipe 131 with respect to the inner tank 112 (see FIG. 1). The moving unit 190 includes, for example, a motor. The moving unit 190 vibrates the gas supply pipe 131, for example. The moving unit 190 is controlled by the control unit 140.
다음으로, 도 12 ∼ 도 13(b) 를 참조하여, 기체 공급관 (131) 의 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리에 대해 설명한다. 도 13(a) 는, 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리를 나타내는 제 4 모식도이다. 도 13(b) 는, 기포 방출구 (M1) 로부터 기포 (KA) 가 방출되는 원리를 나타내는 제 5 모식도이다.Next, with reference to FIGS. 12 to 13(b) , the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1 of the gas supply pipe 131 will be explained. Fig. 13(a) is a fourth schematic diagram showing the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1. Fig. 13(b) is a fifth schematic diagram showing the principle by which bubbles KA are released from the bubble discharge port M1.
도 12 및 도 13(a) 에 나타내는 바와 같이, 이동부 (190) 가 기체 공급관 (131) 을 진동시킴으로써, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) 이 진동한다. 그 결과, 기체 공급관 (131) 의 내부에 존재하는 기체 (K) 로부터, 융기 부분 (KI) 이 전단되기 쉬워진다.As shown in Fig. 12 and Fig. 13(a), when the moving part 190 vibrates the gas supply pipe 131, the raised portion KI of the base K vibrates. As a result, the raised portion KI becomes prone to shearing from the gas K present inside the gas supply pipe 131.
기체 공급관 (131) 에 부여되는 진동은, 본 발명의 전단력의 제 5 예이다.The vibration applied to the gas supply pipe 131 is a fifth example of the shear force of the present invention.
도 12 및 도 13(b) 에 나타내는 바와 같이, 융기 부분 (KI) 이 전단되면, 기포 (KA) 가 된다. 기포 (KA) 는, 저류 처리액 (L1) 내를 부상한다.As shown in Fig. 12 and Fig. 13(b), when the raised portion KI is sheared, it becomes foam KA. Air bubbles (KA) float within the stored treatment liquid (L1).
이상, 도 12 ∼ 도 13(b) 를 참조하여 설명한 바와 같이, 이동부 (190) 가 기체 공급관 (131) 을 진동시킨다. 따라서, 성장 중인 융기 부분 (KI) 에 대해, 진동을 부여할 수 있다. 그 결과, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있으므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 12 to 13(b), the moving unit 190 vibrates the gas supply pipe 131. Therefore, vibration can be applied to the growing ridge (KI). As a result, the growing ridge (KI) can be sheared at an early stage, thereby suppressing the enlargement of the air bubble (KA).
또한, 이동부 (190) 는, 기체 공급관 (131) 에 초음파를 부여함으로써 기체 공급관 (131) 을 진동시켜도 된다.Additionally, the moving unit 190 may vibrate the gas supply pipe 131 by applying ultrasonic waves to the gas supply pipe 131.
또, 이동부 (190) 는, 기체 공급관 (131) 을 평행 이동시켜도 된다. 기체 공급관 (131) 이 평행 이동할 때, 융기 부분 (KI) 은, 기체 공급관 (131) 으로부터 저류 처리액 (L1) 내에 돌출되어 있으므로, 기체 공급관 (131) 의 이동 방향과는 반대 방향으로, 저류 처리액 (L1) 으로부터 압력을 받는다. 그 결과, 저류 처리액 (L1) 으로부터의 압력에 의해, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있으므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.Additionally, the moving unit 190 may move the gas supply pipe 131 in parallel. When the gas supply pipe 131 moves in parallel, the raised portion KI protrudes from the gas supply pipe 131 into the storage liquid L1, so that the storage treatment is performed in the direction opposite to the moving direction of the gas supply pipe 131. It receives pressure from liquid (L1). As a result, the growing raised portion KI can be sheared at an early stage by the pressure from the stored treatment liquid L1, and thus the enlargement of the bubbles KA can be suppressed.
기체 공급관 (131) 이 평행 이동할 때, 융기 부분 (KI) 이 저류 처리액 (L1) 으로부터 받는 압력은, 본 발명의 전단력의 제 6 예이다. 또한, 기체 공급관 (131) 을 평행 이동시키는 방향은, 특별히 한정되지 않는다.When the gas supply pipe 131 moves in parallel, the pressure that the raised portion KI receives from the stored treatment liquid L1 is a sixth example of the shear force of the present invention. Additionally, the direction in which the gas supply pipe 131 is moved in parallel is not particularly limited.
또, 이동부 (190) 는, 기체 공급관 (131) 을 기체 공급관 (131) 의 축 둘레로 회전시켜도 된다. 기체 공급관 (131) 이 회전할 때, 융기 부분 (KI) 은, 기체 공급관 (131) 으로부터 저류 처리액 (L1) 내에 돌출되어 있으므로, 기체 공급관 (131) 의 회전 방향과는 반대 방향으로, 저류 처리액 (L1) 으로부터 압력을 받는다. 그 결과, 저류 처리액 (L1) 으로부터 압력에 의해, 성장 중인 융기 부분 (KI) 을 조기에 전단시킬 수 있으므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.Additionally, the moving unit 190 may rotate the gas supply pipe 131 around the axis of the gas supply pipe 131. When the gas supply pipe 131 rotates, the raised portion KI protrudes from the gas supply pipe 131 into the storage treatment liquid L1, so that the storage treatment is performed in a direction opposite to the rotation direction of the gas supply pipe 131. It receives pressure from liquid (L1). As a result, the growing raised portion KI can be sheared at an early stage by the pressure from the stored treatment liquid L1, and thus the enlargement of the bubbles KA can be suppressed.
기체 공급관 (131) 이 회전할 때, 융기 부분 (KI) 이 저류 처리액 (L1) 으로부터 받는 압력은, 본 발명의 전단력의 제 7 예이다.When the gas supply pipe 131 rotates, the pressure that the raised portion KI receives from the stored treatment liquid L1 is a seventh example of the shear force of the present invention.
이상, 도면 (도 1 ∼ 도 13(b)) 을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해 설명하였다. 단, 본 발명은, 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 양태에 있어서 실시하는 것이 가능하다 (예를 들어, (1) ∼ (5)). 또, 상기의 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소를 적절히 조합함으로써, 여러 가지 발명의 형성이 가능하다. 예를 들어, 실시형태에 나타내는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 도면은, 이해하기 쉽게 하기 위해, 각각의 구성 요소를 주체로 모식적으로 나타내고 있으며, 도시된 각 구성 요소의 개수 등은, 도면 작성의 형편에서 실제와는 상이한 경우도 있다. 또, 상기의 실시형태에서 나타내는 각 구성 요소는 일례로서, 특별히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과로부터 실질적으로 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 13(b)). However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various aspects without departing from the gist (for example, (1) to (5)). Additionally, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, several components may be deleted from all components shown in the embodiment. For ease of understanding, the drawings schematically represent each component as the main component, and the number of each component shown may differ from the actual drawing due to the circumstances of drawing preparation. In addition, each component shown in the above embodiment is an example and is not particularly limited, and various changes are possible without substantially departing from the effect of the present invention.
(1) 제 1 실시형태 ∼ 제 5 실시형태에 있어서, 제어부 (140) 는, 조정 밸브 (165) 에 의해 배관 (161) 의 개도를 조정함으로써, 기체 공급관 (131) 에 부여되는 제 1 액류 (R1) ∼ 제 4 액류 (R4) 의 각각의 압력의 크기를 제어한다.(1) In the first to fifth embodiments, the control unit 140 adjusts the opening degree of the pipe 161 using the adjustment valve 165 to control the first liquid flow ( The magnitude of each pressure of R1) to fourth liquid stream (R4) is controlled.
제어부 (140) 는, 배관 (161) 의 개도를 일정하게 함으로써, 제 1 액류 (R1) ∼ 제 4 액류 (R4) 의 각각의 압력의 크기를 일정하게 해도 된다. 또, 제어부 (140) 는, 배관 (161) 의 개도를 소정 시간 간격으로 변경함으로써, 제 1 액류 (R1) ∼ 제 4 액류 (R4) 의 각각의 압력의 크기를 주기적으로 변경해도 된다. 즉, 제어부 (140) 는, 제 1 액류 (R1) ∼ 제 4 액류 (R4) 의 각각의 압력의 크기에 강약을 줘도 된다.The control unit 140 may keep the magnitude of each pressure of the first to fourth liquid streams R1 to R4 constant by making the opening degree of the pipe 161 constant. Additionally, the control unit 140 may periodically change the magnitude of each pressure of the first liquid stream R1 to the fourth liquid stream R4 by changing the opening degree of the pipe 161 at predetermined time intervals. That is, the control unit 140 may increase or decrease the magnitude of each pressure of the first liquid stream R1 to the fourth liquid stream R4.
(2) 제 1 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에 있어서, 기체 공급관 (131) (도 4 참조) 중 기포 방출구 (M) 가 형성되는 부분은, 예를 들어, 불소 코팅됨으로써, 소수 처리가 실시되어도 된다. 그 결과, 기포 (KA) 의 거품 제거를 양호하게 할 수 있으므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 소수 처리는, 기체 공급관 (131) 중 기포 방출구 (M) 가 형성되는 부분뿐만 아니라, 기체 공급관 (131) 전체에 실시되어도 된다.(2) In the first to sixth embodiments, the portion of the gas supply pipe 131 (see FIG. 4) where the bubble discharge port M is formed is subjected to hydrophobic treatment by, for example, fluorine coating. It's okay. As a result, the foaming of the air bubbles KA can be improved, and thus the enlargement of the air bubbles KA can be effectively suppressed. In addition, the hydrophobic treatment may be performed not only on the portion of the gas supply pipe 131 where the bubble discharge port M is formed, but also on the entire gas supply pipe 131.
(3) 제 1 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에 있어서, 기포 방출구 (M) 는, 상방을 향하여 개구된다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.(3) In the first to sixth embodiments, the bubble discharge port M is opened upward. However, the present invention is not limited to this.
도 14 를 참조하여, 기포 방출구 (M) 의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 도 14 는, 기포 방출구 (M) 의 제 1 변형예를 나타내는 도면이다.With reference to Fig. 14, a first modification of the bubble discharge port M will be described. Fig. 14 is a diagram showing a first modification of the bubble discharge port M.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변형예에 있어서, 기포 방출구 (M) 는, 가로 방향으로 개구된다. 가로 방향은, 수평 방향 (X 축 방향) 에 평행한 방향이다. 따라서, 기체 (K) 의 융기 부분 (KI) 이 기포 방출구 (M) 로부터 부상하려고 할 때에, 기포 방출구 (M) 의 상단에 접촉하므로, 기포 방출구 (M) 의 상단에 의해 융기 부분 (KI) 을 효과적으로 전단시킬 수 있다. 그 결과, 기포 (KA) 가 커지는 것을 억제할 수 있다.As shown in FIG. 14, in the first modification, the bubble discharge port M is opened in the horizontal direction. The horizontal direction is a direction parallel to the horizontal direction (X-axis direction). Therefore, when the raised portion KI of the gas K is about to rise from the bubble discharge port M, it contacts the upper end of the bubble discharge port M, so that the raised portion (KI) is raised by the upper end of the bubble discharge port M. KI) can be effectively sheared. As a result, the enlargement of air bubbles KA can be suppressed.
(4) 도 15 를 참조하여, 기포 방출구 (M) 의 제 2 변형예에 대해 설명한다. 도 15 는, 기포 방출구 (M) 의 제 2 변형예를 나타내는 도면이다.(4) With reference to Fig. 15, a second modification of the bubble discharge port M will be described. Fig. 15 is a diagram showing a second modification of the bubble discharge port M.
도 15 에 나타내는 바와 같이, 제 2 변형예에 있어서, 기포 방출구 (M) 의 개구 면적이, 기체 공급관 (131) 의 외부를 향함에 따라 작아진다. 이하에서는, 기포 방출구 (M) 의 제 2 변형예에 대해 상세하게 설명한다.As shown in FIG. 15, in the second modification, the opening area of the bubble discharge port M becomes smaller as it goes toward the outside of the gas supply pipe 131. Below, the second modification of the bubble discharge port M will be described in detail.
기체 공급관 (131) 은, 내면 (131b) 과 외면 (131c) 을 갖는다. 내면 (131b) 은, 기체 공급관 (131) 의 내부 (131a) 에 대향한다. 외면 (131c) 은, 기체 공급관 (131) 의 내부에 대향한다.The gas supply pipe 131 has an inner surface 131b and an outer surface 131c. The inner surface (131b) faces the inner surface (131a) of the gas supply pipe (131). The outer surface 131c faces the inside of the gas supply pipe 131.
기포 방출구 (M) 는, 외측 개구 (Ma) 와 내측 개구 (Mb) 를 갖는다. 외측 개구 (Ma) 는, 외면 (131c) 에 형성된다. 내측 개구 (Mb) 는, 내면 (131b) 에 형성된다. 내측 개구 (Mb) 는, 외측 개구 (Ma) 에 연통된다.The bubble discharge port M has an outer opening Ma and an inner opening Mb. The outer opening Ma is formed on the outer surface 131c. The inner opening Mb is formed on the inner surface 131b. The inner opening (Mb) communicates with the outer opening (Ma).
외측 개구 (Ma) 의 개구 면적 (V1) 은, 내측 개구 (Mb) 의 개구 면적 (V2) 보다 작다 (V1 < V2). 그 결과, 내측 개구 (Mb) 로부터 외측 개구 (Ma) 를 향함에 따라, 기포 방출구 (M) 의 개구 면적이 작아지므로, 기포 (KA) 가 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 개구 면적은, 내측 개구 (Mb) 로부터 외측 개구 (Ma) 를 향하는 방향에 대해 수직인 기포 방출구 (M) 의 단면의 면적이다.The opening area (V1) of the outer opening (Ma) is smaller than the opening area (V2) of the inner opening (Mb) (V1 < V2). As a result, the opening area of the bubble discharge port M decreases as it moves from the inner opening Mb toward the outer opening Ma, and thus the enlargement of the bubbles KA can be effectively suppressed. The opening area is the area of the cross section of the bubble discharge port M perpendicular to the direction from the inner opening Mb to the outer opening Ma.
또한, 내측 개구 (Mb) 로부터 외측 개구 (Ma) 를 향함에 따라, 기포 방출구 (M) 의 개구 면적이 서서히 작아져도 된다. 또, 내측 개구 (Mb) 로부터 외측 개구 (Ma) 를 향함에 따라, 기포 방출구 (M) 의 개구 면적이 단계적으로 작아져도 된다.Additionally, the opening area of the bubble discharge port M may gradually become smaller as it moves from the inner opening Mb toward the outer opening Ma. Additionally, the opening area of the bubble discharge port M may gradually become smaller as it moves from the inner opening Mb toward the outer opening Ma.
(5) 도 16 을 참조하여, 기체 공급관 (131) 의 변형예에 대해 설명한다. 도 16 은, 기체 공급관 (131) 의 변형예를 나타내는 도면이다.(5) With reference to FIG. 16, a modified example of the gas supply pipe 131 will be described. FIG. 16 is a diagram showing a modified example of the gas supply pipe 131.
도 16 에 나타내는 기체 공급관 (131) 의 변형예는, 이중관 구조를 갖는다. 이하에서는, 기체 공급관 (131) 의 변형예에 대해 상세하게 설명한다.A modified example of the gas supply pipe 131 shown in FIG. 16 has a double pipe structure. Below, a modified example of the gas supply pipe 131 will be described in detail.
기체 공급관 (131) 은, 외측 배관 (131d) 과 내측 배관 (131e) 을 갖는다. 외측 배관 (131d) 및 내측 배관 (131e) 의 각각은, 관상의 부재이다. 외측 배관 (131d) 의 외경은, 내측 배관 (131e) 의 외경보다 크다. 외측 배관 (131d) 의 내부에는, 내측 배관 (131e) 이 배치된다. 내측 배관 (131e) 의 내부 (131f) 에는 기체 (K) 가 흐른다.The gas supply pipe 131 has an outer pipe 131d and an inner pipe 131e. Each of the outer pipe 131d and the inner pipe 131e is a tubular member. The outer diameter of the outer pipe 131d is larger than the outer diameter of the inner pipe 131e. Inside the outer pipe 131d, the inner pipe 131e is disposed. Gas K flows inside 131f of the inner pipe 131e.
기포 방출구 (M) 는, 제 1 개구 (MA) 와 제 2 개구 (MB) 를 갖는다. 제 1 개구 (MA) 는, 외측 배관 (131d) 에 형성되고, 외측 배관 (131d) 의 내부와 외부를 연통시킨다. 제 2 개구 (MB) 는, 내측 배관 (131e) 에 형성되고, 내측 배관 (131e) 의 내부 (131f) 와 외부를 연통시킨다. 제 1 개구 (MA) 와 제 2 개구 (MB) 는, 서로 동일한 방향으로 개구된다. 제 1 개구 (MA) 의 개구 면적 (V3) 은, 제 2 개구 (MB) 의 개구 면적 (V4) 과 거의 동일하다 (V3 ≒ V4). 그 결과, 제 1 개구 (MA) 와 제 2 개구 (MB) 에 의해 융기 부분 (KI) (도 6(b) 참조) 에 대해 이중으로 압력을 가할 수 있으므로, 융기 부분 (KI) 의 성장을 억제할 수 있다. 또한, 제 1 개구 (MA) 의 개구 면적 (V3) 이, 제 2 개구 (MB) 의 개구 면적 (V4) 보다 작아도 된다 (V3 < V4).The bubble discharge port M has a first opening MA and a second opening MB. The first opening MA is formed in the outer pipe 131d and communicates the inside and the outside of the outer pipe 131d. The second opening MB is formed in the inner pipe 131e and communicates the inside 131f and the outside of the inside pipe 131e. The first opening MA and the second opening MB are opened in the same direction. The opening area V3 of the first opening MA is substantially equal to the opening area V4 of the second opening MB (V3 ≒ V4). As a result, double pressure can be applied to the ridge KI (see FIG. 6(b)) by the first opening MA and the second opening MB, thereby suppressing the growth of the ridge KI. can do. Additionally, the opening area V3 of the first opening MA may be smaller than the opening area V4 of the second opening MB (V3 < V4).
(6) 제 1 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에 있어서, 기포 공급부 (130) 인 기체 공급관 (131) 은, 석영을 포함한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 1 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에 있어서, 기체 공급관 (131) 은, PEEK (폴리에테르에테르케톤) 을 포함하고 있어도 된다. 즉, 제 1 실시형태 ∼ 제 6 실시형태에 있어서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이 사용되어도 된다.(6) In the first to sixth embodiments, the gas supply pipe 131, which is the bubble supply part 130, contains quartz. However, the present invention is not limited to this. In the first to sixth embodiments, the gas supply pipe 131 may contain PEEK (polyetheretherketone). That is, in the first to sixth embodiments, the gas supply pipe 131 made of PEEK may be used.
이하에서는, 도 1, 도 4, 및 도 17 을 참조하여, 기판 처리 장치 (100) 에 있어서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이 사용되는 이유에 대해 설명한다.Below, with reference to FIGS. 1, 4, and 17, the reason why the gas supply pipe 131 made of PEEK is used in the substrate processing apparatus 100 will be explained.
도 1 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 에 의한 기판 (W) 의 처리가 실시될 때, 기체 공급관 (131) 은, 고온 (예를 들어, 160 ℃ 정도) 의 처리액 (L) (인산 수용액) 에 침지된다 (도 1 참조). 그러나, 기체 공급관 (131) 을 석영에 의해 형성한 경우, 기체 공급관 (131) 이 장기간 (예를 들어, 반년 내지 1년) 사용되면, 기체 공급관 (131) 이 고온의 처리액 (L) 에 장기간 침지됨으로써, 기포 방출구 (M) 의 직경이 확대되는 경우가 있다. 이 경우, 복수의 기포 방출구 (M) 중, 직경이 확대된 기포 방출구 (M) 로부터 기포 (KA) 가 방출됨으로써, 복수의 기포 방출구 (M) 로부터의 기포 (KA) 의 방출에 편차가 발생하여, 기판 처리 장치 (100) 에 의한 기판 (W) 의 처리 능력이 저하될 가능성이 있다. 그래서, 석영제의 기체 공급관 (131) 은, 반년 내지 1 년 정도에서 교환되고 있었다.1 and 4 , when the substrate W is processed by the substrate processing apparatus 100, the gas supply pipe 131 is filled with a high temperature (for example, about 160° C.) processing liquid ( L) (phosphoric acid aqueous solution) is immersed (see Figure 1). However, when the gas supply pipe 131 is formed of quartz and the gas supply pipe 131 is used for a long period of time (for example, half a year to one year), the gas supply pipe 131 may be exposed to the high temperature treatment liquid L for a long period of time. By being immersed, the diameter of the bubble discharge port M may be enlarged. In this case, among the plurality of bubble discharge ports M, the bubbles KA are released from the bubble discharge port M with an enlarged diameter, resulting in a deviation in the release of the bubbles KA from the plurality of bubble discharge ports M. There is a possibility that the processing ability of the substrate W by the substrate processing apparatus 100 may decrease. Therefore, the gas supply pipe 131 made of quartz was replaced every six months to one year.
본원 발명자는, 기포 방출구 (M) 의 직경이 확대되는 것을 억제하여, 기체 공급관 (131) 의 교환 수명을 늘리기 위해, 기체 공급관 (131) 의 재료로서, 석영보다 처리액 (L) 에 대한 침지에 장기간 견딜 수 있는 수지를 사용하는 것으로 하였다. 또, 본원 발명자는, 기체 공급관 (131) 의 재료로 하는 수지로서, PEEK 와, PFA (테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 와, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 를 후보로 들었다. 그리고, 본원 발명자는, PEEK, PFA, 및 PTFE 중 어느 수지가 기체 공급관 (131) 의 재료로서 가장 적합한지를 검증하였다.In order to suppress the expansion of the diameter of the bubble discharge port M and increase the exchange life of the gas supply pipe 131, the present inventors used quartz as a material for the gas supply pipe 131 by immersion in the treatment liquid L rather than quartz. It was decided to use a resin that can endure for a long period of time. In addition, the inventor of the present application selected PEEK, PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), and PTFE (polytetrafluoroethylene) as resins used as materials for the gas supply pipe 131. heard. Then, the present inventor verified which resin among PEEK, PFA, and PTFE was most suitable as a material for the gas supply pipe 131.
또한, 검증에서 사용된 기체 공급관 (131) 에 있어서, 기포 방출구 (M) 의 내경은 0.2 ㎜ 이다. 또, 검증에서 사용된 기체 공급관 (131) 의 외경은 8 ㎜ 이고, 내경은 4 ㎜ 이다. 또, 검증에서 사용된 기체 공급관 (131) 의 길이는 400 ㎜ 이다. 또한, 기체 공급관 (131) 의 치수는 이들에 한정되지 않고, 예를 들어, 기체 공급관 (131) 의 외경은 6 ㎜ 이상, 12 ㎜ 이하여도 되고, 내경은 2 ㎜ 이상, 10 ㎜ 이하여도 된다.Additionally, in the gas supply pipe 131 used in the verification, the inner diameter of the bubble discharge port M is 0.2 mm. Additionally, the outer diameter of the gas supply pipe 131 used in the verification is 8 mm, and the inner diameter is 4 mm. Additionally, the length of the gas supply pipe 131 used in the verification is 400 mm. In addition, the dimensions of the gas supply pipe 131 are not limited to these. For example, the outer diameter of the gas supply pipe 131 may be 6 mm or more and 12 mm or less, and the inner diameter may be 2 mm or more and 10 mm or less.
또, 처리액 공급관 (167) 에 있어서, 처리액 방출구 (N) 의 내경은, 예를 들어, 1 ㎜ 이다. 처리액 방출구 (N) 로부터는, 기포 (KA) 가 아니라, 처리액 (L) 이 방출된다. 따라서, 처리액 공급관 (167) 은, 기체 공급관 (131) 과 같은 기포 (KA) 의 편차에서 기인한 문제가 발생하지 않으므로, 처리액 공급관 (167) 의 교환 수명 (수년 정도) 은, 기체 공급관 (131) 의 교환 수명 (반년 내지 1 년 정도) 보다 길어진다. 그래서, 기체 공급관 (131) 이 처리액 공급관 (167) 보다 교환 빈도가 많아지므로, 본원 발명자는, 기체 공급관 (131) 의 교환 수명을 늘리는 것을 과제로 하였다. 그리고, 본원 발명자는, 당해 과제를 해결하기 위해, 기체 공급관 (131) 의 재료를 연구하였다.Additionally, in the processing liquid supply pipe 167, the inner diameter of the processing liquid discharge port N is, for example, 1 mm. The processing liquid (L), not the bubbles (KA), is discharged from the processing liquid discharge port (N). Accordingly, the processing liquid supply pipe 167 does not experience problems caused by deviation of the bubbles KA like the gas supply pipe 131, and therefore the replacement life (about several years) of the processing liquid supply pipe 167 is that of the gas supply pipe ( 131) is longer than the replacement life (about half a year to one year). Therefore, since the gas supply pipe 131 is replaced more frequently than the treatment liquid supply pipe 167, the present inventor made it a task to increase the replacement life of the gas supply pipe 131. And, in order to solve the problem, the present inventor studied the material of the gas supply pipe 131.
이하에서는, 도 17 을 참조하여, PEEK 와, PFA 와, PTFE 의 비교 결과에 대해 설명한다. 도 17 은, PEEK 와, PFA 와, PTFE 의 비교 결과를 나타내는 표 (H) 이다. 또한, 도 17 의 표 (H) 에는, 참고로서 석영에 관한 정보도 기재되어 있다.Below, with reference to FIG. 17, the comparison results of PEEK, PFA, and PTFE will be described. Figure 17 is a table (H) showing the results of comparison between PEEK, PFA, and PTFE. In addition, in table (H) of FIG. 17, information on quartz is also described for reference.
도 17 의 표 (H) 에 나타내는 바와 같이, 내열 온도에 대해서는, PEEK 와, PFA 와, PTFE 가 대략 동일하다. 따라서, 내열 온도에 대해서는, 각종 기체 공급관 (PEEK 제의 기체 공급관 (131), PFA 제의 기체 공급관 (131), 및 PTFE 제의 기체 공급관 (131)) 사이에서는 차가 발생하지 않는다.As shown in Table (H) of FIG. 17, PEEK, PFA, and PTFE have approximately the same heat resistance temperature. Therefore, with respect to heat resistance temperature, there is no difference between the various gas supply pipes (the gas supply pipe 131 made of PEEK, the gas supply pipe 131 made of PFA, and the gas supply pipe 131 made of PTFE).
표 (H) 에 나타내는 바와 같이, 선팽창 계수에 대해서는, 각종 수지 재료 (PEEK, PFA, 및 PTFE) 사이에서는, PEEK 가 가장 낮다. 따라서, 각종 기체 공급관 사이에서는, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이, 가장 열 팽창되기 어려우므로, 내조 (112) 내에 있어서 열 팽창에 의한 위치 어긋남이 가장 발생하기 어려운 점에서 유리하다.As shown in Table (H), with respect to the coefficient of linear expansion, PEEK has the lowest coefficient of linear expansion among various resin materials (PEEK, PFA, and PTFE). Therefore, among various gas supply pipes, the gas supply pipe 131 made of PEEK is advantageous in that it is least likely to thermally expand and therefore is least likely to cause misalignment due to thermal expansion within the inner tank 112.
표 (H) 에 나타내는 바와 같이, 경도에 대해서는, 각종 수지 재료 사이에서는, PEEK 가 가장 딱딱하다. 따라서, 각종 기체 공급관 사이에서는, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이, 외부로부터 압력이 가해져도 가장 변형되기 어려운 점에서 유리하다.As shown in Table (H), regarding hardness, PEEK is the hardest among various resin materials. Therefore, among various gas supply pipes, the gas supply pipe 131 made of PEEK is advantageous in that it is least likely to be deformed even when pressure is applied from the outside.
표 (H) 에 나타내는 바와 같이, 열 변형 온도에 대해서는, 각종 수지 재료 사이에서는, PEEK 가 가장 높다. 따라서, 각종 기체 공급관 사이에서는, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이, 가장 열 변형되기 어려운 점에서 유리하다.As shown in Table (H), PEEK has the highest heat distortion temperature among various resin materials. Therefore, among various gas supply pipes, the gas supply pipe 131 made of PEEK is advantageous in that it is least susceptible to thermal deformation.
또한, 표 (H) 에는, PEEK 가, 1.8 ㎫ 의 압력이 가해진 상태에서, 152 ℃ 까지 가열됨으로써 열 변형되는 정보가 기재되어 있다. 그러나, 기판 처리 장치 (100) 에 의한 기판 (W) 의 처리가 실시되 때, 160 ℃ 정도의 처리액 (L) 이 사용되지만, 기체 공급관 (131) 에 대해 1.8 ㎫ 과 같은 높은 압력이 가해지는 경우는 통상적으로는 없다. 그 결과, 기판 처리 장치 (100) 에 의한 기판 (W) 의 처리가 실시될 때, 160 ℃ 정도의 처리액 (L) 이 사용되어도, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이 열 변형되는 것이 억제된다.In addition, Table (H) describes information on thermal deformation of PEEK by heating to 152°C under a pressure of 1.8 MPa. However, when processing of the substrate W by the substrate processing apparatus 100 is performed, a processing liquid L of about 160° C. is used, but a high pressure such as 1.8 MPa is applied to the gas supply pipe 131. There is usually no such case. As a result, when processing the substrate W by the substrate processing apparatus 100, thermal deformation of the gas supply pipe 131 made of PEEK is suppressed even if a processing liquid L of about 160° C. is used. .
또, 본원 발명자는, 기체 공급관 (131) 의 표면의 젖음성 (접촉각) 에 의해, 기포 방출구 (M) 로부터 토출되는 기포 (KA) 의 거품 제거가 영향을 받는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 본원 발명자는, 기체 공급관 (131) 의 표면의 젖음성이 작아질수록 (접촉각이 커질수록), 기포 (KA) 의 거품 제거가 양호해지고, 기포 방출구 (M) 로부터 작은 기포 (KA) 를 방출할 수 있는 것을 발견하였다. 또, 본원 발명자는, 각종 기체 공급관 중에서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 의 표면의 젖음성이 가장 작으므로, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 의 기포 방출구 (M) 로부터 작은 기포 (KA) 를 효과적으로 방출할 수 있는 것을 발견하였다.In addition, the present inventor discovered that the debubbling of the bubbles KA discharged from the bubble discharge port M is affected by the wettability (contact angle) of the surface of the gas supply pipe 131. Specifically, the inventors of the present application found that the smaller the wettability of the surface of the gas supply pipe 131 (the larger the contact angle), the better the bubble removal of the air bubbles KA, and the better the bubble KA removal of small bubbles KA from the bubble discharge port M. ) was discovered to be able to emit. In addition, the inventor of the present application found that among various gas supply pipes, the wettability of the surface of the gas supply pipe 131 made of PEEK was the lowest, so that small bubbles KA were released from the bubble discharge port M of the gas supply pipe 131 made of PEEK. It was discovered that it can be released effectively.
본원 발명자는, 상기한 선팽창 계수의 관점, 경도의 관점, 열 변형 온도의 관점, 및 젖음성의 관점을 종합적으로 판단하여, 각종 기체 공급관 중에서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 을 사용하는 것이 가장 유리한 것을 확인하였다. 그 결과, 기판 처리 장치 (100) 에 있어서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이 사용된다.The inventor of the present application comprehensively judged the above-described linear expansion coefficient viewpoint, hardness viewpoint, heat distortion temperature viewpoint, and wettability viewpoint, and found that among various gas supply pipes, it is most advantageous to use the gas supply pipe 131 made of PEEK. confirmed. As a result, in the substrate processing apparatus 100, a gas supply pipe 131 made of PEEK is used.
이상과 같이, 기판 처리 장치 (100) 에 있어서, PEEK 제의 기체 공급관 (131) 이 사용됨으로써, 처리액 (L) 에 대한 기체 공급관 (131) 의 내구성을 향상시킬 수 있어, 기체 공급관 (131) 의 교환 수명을 늘릴 수 있다.As described above, in the substrate processing apparatus 100, by using the gas supply pipe 131 made of PEEK, durability of the gas supply pipe 131 with respect to the processing liquid L can be improved, and the gas supply pipe 131 The exchange life of can be increased.
산업상 이용가능성Industrial applicability
본 발명은, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법의 분야에 이용 가능하다.The present invention can be used in the fields of substrate processing equipment and substrate processing methods.
100 : 기판 처리 장치
112 : 내조 (저류부)
130 : 기포 공급부
160 : 순환부 (액류 생성부)
KA : 기포
L : 처리액
L1 : 저류 처리액
R1 : 제 1 액류 (액류)
R2 : 제 2 액류 (액류)
R3 : 제 3 액류 (액류)
R4 : 제 4 액류 (액류)
W : 기판100: Substrate processing device
112: Inner tank (reservoir)
130: bubble supply unit
160: circulation unit (liquid flow generation unit)
KA: air bubbles
L: Treatment liquid
L1: Retained treatment liquid
R1: First liquid stream (liquid flow)
R2: Second liquid stream (liquid flow)
R3: Third liquid stream (liquid stream)
R4: 4th liquid stream (liquid stream)
W: substrate
Claims (9)
기체가 흐르는 제 1 관부를 갖고, 상기 제 1 관부에 형성되는 기포 방출구로부터 상기 저류 처리액에 기포를 공급하는, 폴리에테르에테르케톤을 포함하는 기포 공급부와,
상기 기포 방출구의 주변에 상기 저류 처리액의 액류를 생성하고, 상기 제 1 관부를 흐르는 기체 중 상기 기포 방출구로부터 상기 저류 처리액 내로 융기되는 기체의 융기 부분을, 상기 기체로부터 전단하기 위한 전단력을 부여하는 액류 생성부를 구비하는, 기판 처리 장치.A substrate processing device that processes a substrate by immersing the substrate in a processing liquid stored in a reservoir, comprising:
A bubble supply part containing polyetheretherketone, which has a first pipe part through which gas flows, and supplies bubbles to the stored treatment liquid from a bubble discharge port formed in the first pipe part;
A shearing force for generating a liquid flow of the stored treatment liquid around the bubble discharge port and shearing a ridged portion of the gas flowing through the first pipe portion that rises from the bubble discharge port into the stored treatment liquid from the gas. A substrate processing device comprising a liquid flow generating unit that provides a liquid flow.
상기 기포 방출구는, 상방을 향하여 개구되고,
상기 액류 생성부는 상기 기포 방출구를 사이에 두도록 흐르는 1 쌍의 액류를 생성하는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The bubble discharge port opens upward,
A substrate processing apparatus, wherein the liquid stream generating unit generates a pair of liquid streams flowing across the bubble discharge port.
상기 제 1 관부 중 상기 기포 방출구가 형성되는 부분에는, 소수 처리가 실시되는, 기판 처리 장치.The method of claim 1 or 2,
A substrate processing device, wherein a portion of the first pipe portion where the bubble discharge port is formed is subjected to hydrophobic treatment.
상기 액류 생성부는, 상기 처리액이 흐르는 제 2 관부를 갖고,
상기 제 2 관부에는, 상기 저류 처리액 내에 배치되는 처리액 방출구가 형성되고,
상기 처리액 방출구는, 상기 저류 처리액 내에 상기 제 2 관부를 흐르는 상기 처리액을 방출함으로써 상기 액류를 생성하는, 기판 처리 장치.The method of claim 1 or 2,
The liquid flow generating section has a second pipe section through which the treatment liquid flows,
A treatment liquid discharge port disposed within the stored treatment liquid is formed in the second pipe portion,
The substrate processing apparatus wherein the processing liquid discharge port generates the liquid stream by discharging the processing liquid flowing through the second pipe portion into the stored processing liquid.
상기 처리액 방출구는, 상방에서 보았을 때 상기 기포 방출구의 측방에 배치되는, 기판 처리 장치.According to claim 4,
A substrate processing apparatus, wherein the processing liquid discharge port is disposed on a side of the bubble discharge port when viewed from above.
상기 처리액 방출구는, 상기 기포 방출구의 하방에 배치되는, 기판 처리 장치.According to claim 4,
The substrate processing apparatus, wherein the processing liquid discharge port is disposed below the bubble discharge port.
상기 기포 방출구는, 가로 방향으로 개구되는, 기판 처리 장치.The method of claim 1 or 2,
A substrate processing device, wherein the bubble discharge port is opened in a horizontal direction.
상기 제 1 관부는,
상기 제 1 관부의 내부에 대향하는 내면과,
상기 제 1 관부의 외부에 대향하는 외면을 갖고,
상기 기포 방출구는,
상기 외면에 형성되는 외측 개구와,
상기 내면에 형성되고, 상기 외측 개구에 연통되는 내측 개구를 갖고,
상기 외측 개구의 개구 면적 쪽이, 상기 내측 개구의 개구 면적보다 작은, 기판 처리 장치.The method of claim 1 or 2,
The first department said,
An inner surface facing the inside of the first pipe portion,
It has an outer surface facing the outside of the first crown portion,
The bubble discharge port is,
an outer opening formed on the outer surface,
It has an inner opening formed on the inner surface and communicating with the outer opening,
A substrate processing apparatus, wherein an opening area of the outer opening is smaller than an opening area of the inner opening.
폴리에테르에테르케톤을 포함하는 관부에 형성되는 기포 방출구를 상기 저류 처리액 내에 배치하는 공정과,
상기 관부에 기체를 흐르게 하는 공정과,
상기 기체 중 상기 기포 방출구로부터 상기 저류 처리액 내로 융기되는 융기 부분을, 상기 관부의 내부에 존재하는 상기 기체로부터 전단시키기 위한 전단력을 부여하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.A substrate processing method in which the substrate is treated by immersing the substrate in a processing liquid stored in a reservoir, comprising:
A step of arranging a bubble discharge port formed in a pipe portion containing polyetheretherketone into the stored treatment liquid;
A process of flowing gas through the pipe section,
A substrate processing method comprising a step of applying a shearing force to shear a ridged portion of the gas that rises from the bubble discharge port into the stored treatment liquid from the gas present inside the pipe portion.
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2019-028413 | 2019-02-20 | ||
JP2019028413 | 2019-02-20 | ||
JPJP-P-2020-024138 | 2020-02-17 | ||
JP2020024138A JP7368264B2 (en) | 2019-02-20 | 2020-02-17 | Substrate processing equipment and substrate processing method |
PCT/JP2020/006555 WO2020171124A1 (en) | 2019-02-20 | 2020-02-19 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
KR1020217028839A KR102689164B1 (en) | 2019-02-20 | 2020-02-19 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217028839A Division KR102689164B1 (en) | 2019-02-20 | 2020-02-19 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240115935A true KR20240115935A (en) | 2024-07-26 |
Family
ID=72144922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020247024291A KR20240115935A (en) | 2019-02-20 | 2020-02-19 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023171597A (en) |
KR (1) | KR20240115935A (en) |
TW (2) | TWI750592B (en) |
WO (1) | WO2020171124A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018056258A (en) | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3183123B2 (en) * | 1995-08-30 | 2001-07-03 | 信越半導体株式会社 | Etching equipment |
JP2004146545A (en) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Univ Shizuoka | Etching method and etching device for silicon substrate |
JP2004356299A (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Tokyo Electron Ltd | Liquid processor, component used for wetted part and manufacturing method of the component |
JP2006344792A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Toshiba Corp | Semiconductor wafer processor and manufacturing method of semiconductor device |
JP4869957B2 (en) * | 2006-03-22 | 2012-02-08 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Substrate processing equipment |
JP5829458B2 (en) * | 2011-08-25 | 2015-12-09 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing equipment |
JP6788542B2 (en) * | 2017-03-31 | 2020-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid processing equipment |
-
2020
- 2020-02-19 TW TW109105310A patent/TWI750592B/en active
- 2020-02-19 KR KR1020247024291A patent/KR20240115935A/en active Application Filing
- 2020-02-19 TW TW110142669A patent/TWI804053B/en active
- 2020-02-19 WO PCT/JP2020/006555 patent/WO2020171124A1/en active Application Filing
-
2023
- 2023-10-12 JP JP2023176538A patent/JP2023171597A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018056258A (en) | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI804053B (en) | 2023-06-01 |
TWI750592B (en) | 2021-12-21 |
TW202040720A (en) | 2020-11-01 |
TW202215576A (en) | 2022-04-16 |
JP2023171597A (en) | 2023-12-01 |
WO2020171124A1 (en) | 2020-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102689164B1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
US11699601B2 (en) | Substrate processing method | |
CN107017160B (en) | Substrate liquid processing apparatus and substrate liquid processing method | |
US8347901B2 (en) | Substrate cleaning method, substrate cleaning system and program storage medium | |
US10978316B2 (en) | Semiconductor processing device | |
CN108695208B (en) | Substrate liquid processing apparatus | |
US11164750B2 (en) | Substrate processing device and substrate processing method | |
US8449684B2 (en) | Substrate cleaning method, substrate cleaning system and program storage medium | |
KR20240115935A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
KR102126143B1 (en) | Substrate processing device | |
CN114068355A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP7413113B2 (en) | Processing liquid temperature control method, substrate processing method, processing liquid temperature control device, and substrate processing system | |
JP7454986B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
KR102516920B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
CN219418960U (en) | Substrate processing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent |