KR101202203B1 - 액처리 장치 및 액처리 방법 - Google Patents
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Abstract
액처리 장치는, 제 2 하우징(20)과, 제 2 하우징(20)에 접촉 가능한 제 1 하우징(10)과, 피처리체(W)를 보지(保持)하는 보지부(1)와, 보지부(1)에 의해 보지된 피처리체(W)를 회전시키는 회전 구동부(60)와, 보지부(1)에 의해 보지된 피처리체(W) 표면의 주연부에 처리액을 공급하는 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a)과, 보지부(1)에 의해 보지된 피처리체(W)의 이면측에 배치되어 피처리체(W)를 거친 처리액을 저장하는 저장부(23)를 구비하고 있다. 제 1 하우징(10) 및 제 2 하우징(20) 각각은 일 방향으로 이동 가능해져, 제 1 하우징(10)과 제 2 하우징(20)이 접촉 및 이격 가능해져 있다.
Description
본 출원은 2008년 6월 5일에 출원된 일본특허출원 2008-148163호 및 일본특허출원 2008-148175호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 일본특허출원 2008-148163호 및 일본특허출원 2008-148175호의 모든 내용이 참조되어 여기에 포함된 것으로 한다.
본 발명은 반도체 웨이퍼 등으로 이루어지는 피처리체의 주연부(周緣部)에 세정액을 공급하는 액처리 장치 및 액처리 방법에 관한 것이다.
종래부터 반도체 웨이퍼 등의 기판(피처리체)을 보지(保持)하는 기판 보지 수단(보지부)과, 기판 보지 수단에 의해 보지된 기판을 회전시키는 회전 수단(회전 구동부)과, 회전하는 기판의 상면 주연부에 처리액을 공급하는 노즐을 구비한 기판 처리 장치(액처리 장치)가 알려져 있다(일본특허공개공보 2006-41444호 참조).
그러나, 일본특허공개공보 2006-41444호에 나타낸 종래 기술의 구성에서는 엣지부를 처리하는 처리 공간이 개방되어 있다. 이 때문에, 처리 공간 내의 분위기를 제어하는 것이 곤란해지고, 또한 세정액의 증발량이 많아진다. 또한, 털어내진 처리액을 회수하는 회수 컵을 웨이퍼의 주연부 외방을 둘러싸는 크기로 설치할 필요가 있어, 액처리 장치의 크기가 커진다.
본 발명은 피처리체의 주연부의 처리 공간의 분위기 제어를 용이하게 할 수 있고, 또한 수평 방향에서의 크기를 줄일 수 있으며, 또한 피처리체를 처리하기 위한 처리 공간을 줄일 수 있는 액처리 장치를 제공하는 것과, 이러한 액처리 장치를 이용한 액처리 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 액처리 장치는, 제 2 하우징과, 상기 제 2 하우징과 대향하여 배치된 제 1 하우징과, 상기 제 2 하우징의 내방에 배치되어 피처리체를 보지하는 보지부와, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체를 회전시키는 회전 구동부와, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 표면의 주연부에 처리액을 공급하는 표면측 처리액 공급 노즐과, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체의 이면측에 배치되어 상기 피처리체를 거친 처리액을 저장하는 저장부를 구비하고, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각이 일 방향으로 이동 가능해져, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징이 접촉 및 이격 가능해져 있다.
본 발명에 따른 액처리 방법은, 제 2 하우징과, 상기 제 2 하우징과 대향하여 배치된 제 1 하우징과, 상기 제 2 하우징의 내방에 배치되어 피처리체를 보지하는 보지부와, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체의 이면측에 배치된 저장부를 가지는 액처리 장치를 이용한 액처리 방법으로서, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각이 서로 이격되는 공정과, 상기 보지부에 의해 상기 피처리체를 보지하는 공정과, 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각이 서로 근접하여 접촉하는 공정과, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체를 회전시키는 공정과, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 표면의 주연부에 처리액을 공급하는 공정과, 상기 저장부에 의해 상기 피처리체를 거친 처리액을 저장하는 고정을 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 하우징 및 제 2 하우징 각각이 일 방향으로 이동 가능해져, 제 1 하우징과 제 2 하우징이 접촉 및 이격 가능해져 있다. 이 때문에, 액처리 장치의 수평 방향에서의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 제 1 하우징과 제 2 하우징이 접촉함으로써 웨이퍼의 주연부를 처리하기 위한 처리 공간이 형성되므로, 처리 공간을 줄일 수 있다. 이 때문에, 처리 공간 내의 분위기를 용이하게 제어할 수 있고, 또한 세정액의 증발량을 줄일 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 개략 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 상방 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 액처리 장치의 구동 태양을 도시한 개략 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 상방 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 액처리 장치의 구동 태양을 도시한 개략 종단면도이다.
실시예
이하, 본 발명에 따른 액처리 장치의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 도 1 내지 도 3b는 본 발명의 실시예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액처리 장치는 하방 컵(제 2 하우징)(20)과, 하방 컵(20)과 대향하여 배치되며 하방 컵(20)에 접촉 가능한 상방 컵(제 1 하우징)(10)과, 하방 컵(20)의 내방에 배치되어 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)(이하, 웨이퍼(W)라고 함)를 보지하는 보지부(1)와, 보지부(1)로부터 하방으로 연장되는 회전축(5)과, 상기 회전축(5)을 회전시킴으로써 보지부(1)에 보지된 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 구동부(60)를 구비하고 있다. 또한, 보지부(1)는 진공 흡착으로 웨이퍼(W)를 보지하고 있다.
이 중 회전 구동부(60)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 회전축(5)의 주연부 외방에 배치된 풀리(pulley)(62)와, 상기 풀리(62)에 감긴 구동 벨트(63)와, 상기 구동 벨트(63)에 구동력을 부여함으로써 풀리(62)를 거쳐 회전축(5)을 회전시키는 모터(61)를 가지고 있다. 또한, 회전축(5)의 주연부 외방에는 베어링(66)이 배치되어 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방 컵(10)에는 O 링 등으로 이루어지는 씰링 부재(30)가 설치되어 있다. 또한, 상방 컵(10)과 하방 컵(20) 각각이 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있어, 상방 컵(10)과 하방 컵(20)은 접촉할 수도 있고 이격될 수도 있도록 되어 있다(도 3a 및 도 3b 참조). 또한, 상방 컵(10)과 하방 컵(20)이 접촉될 때에는 씰링 부재(30)에 의해 상방 컵(10)과 하방 컵(20)과의 사이가 밀봉되게 된다. 또한, 본 실시예에서는 상방 컵(10)에 씰링 부재(30)가 설치되어 있는 태양을 이용하여 설명하지만(도 3a 참조), 이에 한정되지 않으며, 하방 컵(20)에 씰링 부재(30)가 설치되어 있어도 좋다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방 컵(10)은 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W) 표면의 주연부와 대향하는 위치에, 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 상방으로 경사진 표면측 경사부(11)를 가지고 있다. 또한, 상기 표면측 경사부(11)에 긴 홀(10a, 10b)이 형성되어, 상기 긴 홀(10a, 10b) 내에 웨이퍼(W) 표면의 주연부에 세정액(처리액)을 공급하는 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a)이 설치되어 있다. 또한, 도 1에서 웨이퍼(W)의 표면은 상방측에 위치하고 웨이퍼(W)의 이면은 하방측에 위치하고 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a)에는 수평 방향 구동부(41a, 41b)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 수평 방향 구동부(41a, 41b)에 의해 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a)은 긴 홀(10a, 10b) 내를 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
그런데, 본 출원에서 세정액이란 약액 또는 린스액을 의미하고 있다. 그리고, 약액으로는, 예를 들면 희석 불산 등을 이용할 수 있다. 한편, 린스액으로는, 예를 들면 순수(DIW) 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 약액 공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 약액을 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 표면측 약액 공급 노즐(51a)과, 린스액 공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 린스액을 웨이퍼(W)의 표면에 공급하는 표면측 린스액 공급 노즐(52a)로 이루어져 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 표면측 약액 공급 노즐(51a)은 연결 부재(51)를 개재하여 수평 방향 구동부(41a)에 연결되어 있어, 상기 연결 부재(51)가 수평 방향으로 이동됨으로써 표면측 약액 공급 노즐(51a)은 수평 방향으로 이동되게 된다. 또한, 마찬가지로, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)은 연결 부재(52)를 개재하여 수평 방향 구동부(41b)에 연결되어 있어, 상기 연결 부재(52)가 수평 방향으로 이동됨으로써 표면측 린스액 공급 노즐(52a)은 수평 방향으로 이동되게 된다. 그리고, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)은 표면측 약액 공급 노즐(51a)보다 웨이퍼(W)의 내방측까지 이동할 수 있다(긴 홀(10b)이 긴 홀(10a)보다 웨이퍼(W)의 내방측까지 연장되어 있음). 이 때문에, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)은 표면측 약액 공급 노즐(51a)이 웨이퍼(W)로 약액을 공급하는 위치보다 웨이퍼(W)의 내방측으로 린스액을 공급할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 하방 컵(20)은 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W) 이면의 주연부와 대향하는 위치에 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 하방으로 경사진 이면측 경사부(27)를 가지고 있다. 또한, 상기 이면측 경사부(27)에 긴 홀(20a, 20b)이 형성되어, 상기 긴 홀(20a, 20b) 내에 웨이퍼(W) 이면의 주연부에 세정액을 공급하는 이면측 처리액 공급 노즐(56a, 57a)이 설치되어 있다.
또한, 이면측 약액 공급 노즐(56a)은 연결 부재(56)를 개재하여 수평 방향 구동부(42a)에 연결되어 있어, 상기 연결 부재(56)가 수평 방향으로 이동됨으로써 이면측 약액 공급 노즐(56a)은 수평 방향으로 이동되게 된다. 또한, 마찬가지로, 이면측 린스액 공급 노즐(57a)은 연결 부재(57)를 개재하여 수평 방향 구동부(42b)에 연결되어 있어, 상기 연결 부재(57)가 수평 방향으로 이동됨으로써 이면측 린스액 공급 노즐(57a)은 수평 방향으로 이동되게 된다.
또한, 상기 이면측 처리액 공급 노즐(56a, 57a)도 약액 공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 약액을 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 이면측 약액 공급 노즐(56a)과, 린스액 공급부(도시하지 않음)로부터 공급되는 린스액을 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 이면측 린스액 공급 노즐(57a)로 이루어져 있다. 그리고, 이면측 린스액 공급 노즐(57a)은 이면측 약액 공급 노즐(56a)보다 웨이퍼(W)의 내방측까지 이동할 수 있어, 이면측 약액 공급 노즐(56a)이 웨이퍼(W)로 약액을 공급하는 위치보다 웨이퍼(W)의 내방측으로 린스액을 공급할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 하방 컵(20)은 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W)의 표면측에 배치되어 웨이퍼(W)의 표면을 거친 세정액을 안내하는 표면측 안내부(22)와, 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W)의 이면측에 배치되어 웨이퍼(W)의 이면을 거친 세정액을 안내하는 이면측 안내부(21)와, 상기 이면측 안내부(21)의 하방측(상방 컵(10)측과 반대측)으로 표면측 안내부(22)와 이면측 안내부(21)에 의해 안내된 세정액을 저장하는 저장부(23)를 가지고 있다. 또한, 이면측 안내부(21)는 주연부 외방을 향하여 돌출되어 있어, 이면측 안내부(21)와 하방 컵(20)의 내벽(20i)과의 간극(G)은 좁아져 있다.
또한, 본 실시예에서는 이면측 경사부(27)가 이면측 안내부(21)를 겸한 구성으로 되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 이면측 경사부(27)와 이면측 안내부(21)가 별체(別體)를 구성해도 좋으며, 이 경우에는 이면측 안내부(21)가 이면측 경사부(27)의 주연부 외방에 위치하게 된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 하방 컵(20)의 표면측 안내부(22)의 내방에는 웨이퍼(W)로 공급된 세정액이 튀어 비산(飛散)되는 것을 방지하는 돌기부(29)가 설치되어 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 하방 컵(20)에는 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W)의 이면측으로 질소 가스를 공급하는 이면측 질소 가스 공급부(질소 가스 공급부)(47)가 설치되어 있다. 또한, 이면측 질소 가스 공급부(47)에는 상기 이면측 질소 가스 공급부(47)로부터 공급되는 질소 가스를 가열하는 가열부(31)가 설치되어 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방 컵(10)의 중앙부에는 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W)의 표면측으로 질소 가스를 공급하는 표면측 질소 가스 공급구(46a)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 표면측 질소 가스 공급구(46a)에는 질소 가스를 공급하는 표면측 질소 가스 공급부(46)가 연결되어 있다. 또한, 상방 컵(10)은 그 하면이 하방으로 경사져 웨이퍼(W)와 상방 컵(10)과의 사이의 간극을 줄이는 하방 경사부(12)를 가지고 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 하방 컵(20)에는 상방 컵(10)과 하방 컵(20)과의 사이가 밀봉되었을 때에 상방 컵(10)과 하방 컵(20)에 의해 형성되는 공간 내의 기체(질소 가스 등)를 배기하고, 약액 또는 린스액 등의 세정액을 배액하는 배출관(배출부)(36)이 연결되어 있다. 또한, 상기 배출관(36)의 하류측에는 질소 가스 등의 기체와 약액 또는 린스액 등의 세정액(액체)을 분리하는 기액 분리부(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
이어서, 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 상방 컵(10)이 상방으로 이동하여 상방 위치에 위치 조정되고, 하방 컵(20)이 하방으로 이동하여 하방 위치에 위치 조정된다(도 3a 참조)(이격 공정). 그 후, 웨이퍼 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 보지부(1) 상에 재치되어, 상기 보지부(1)에 의해 보지된다(도 3a 참조)(보지 공정).
이와 같이, 본 실시예에서는 상방 컵(10)이 상방으로 이동하고, 하방 컵(20)이 하방으로 이동하므로, 웨이퍼 반송 로봇에 의해 보지부(1) 상에 웨이퍼(W)를 용이하게 재치할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 주연부를 소정의 처리 위치(표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a) 및 이면측 처리액 공급 노즐(56a, 57a)과 대향하는 위치)에 용이하게 위치 조정할 수 있다.
이어서, 상방 컵(10)이 하방으로 이동하여 하방 위치에 위치 조정되고, 하방 컵(20)이 상방으로 이동하여 상방 위치에 위치 조정되어, 상방 컵(10)과 하방 컵(20)이 접촉된다(도 3b 참조)(접촉 공정). 이 때, 상방 컵(10)에 설치된 씰링 부재(30)에 의해 상방 컵(10)과 하방 컵(20)과의 사이가 밀봉된다.
이어서, 회전 구동부(60)에 의해 회전축(5)이 회전 구동됨으로써, 보지부(1)에서 보지된 웨이퍼(W)가 회전된다(도 3b 참조)(회전 공정). 이 때, 모터(61)로부터 구동 벨트(63)를 거쳐 풀리(62)에 구동력이 부여됨으로써 회전축(5)이 회전 구동된다.
이어서, 표면측 질소 가스 공급부(46)로부터 공급된 질소 가스가 상방 컵(10)에 형성된 표면측 질소 가스 공급구(46a)를 거쳐 웨이퍼(W)의 표면측을 향하여 질소 가스가 공급된다. 이 때, 이면측 질소 가스 공급부(47)로부터도 질소 가스가 웨이퍼(W)의 이면측을 향하여 공급된다. 또한, 이하의 공정은 웨이퍼(W)의 표면과 이면을 향하여 질소 가스가 공급되고 있는 동안에 행해진다.
이어서, 표면측 약액 공급 노즐(51a)로부터 약액이 웨이퍼(W)의 표면을 향하여 공급된다(표면측 약액 공급 공정). 또한, 이와 같이 약액이 표면측 약액 공급 노즐(51a)로부터 공급되기 전에, 수평 방향 구동부(41a)에 의해 표면측 약액 공급 노즐(51a)을 긴 홀(10a)을 따라 이동시켜 위치 결정할 수 있다(도 2 참조). 또한, 이에 한정되지 않고, 표면측 약액 공급 노즐(51a)로부터 약액이 공급되고 있는 동안에 표면측 약액 공급 노즐(51a)을 수평 방향 구동부(41a)에 의해 긴 홀(10a)을 따라 이동시킬 수도 있다.
여기서, 상방 컵(10)이 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W) 표면의 주연부와 대향하는 위치에 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 상방으로 경사진 표면측 경사부(11)를 가지고, 또한 상기 표면측 경사부(11)에 표면측 약액 공급 노즐(51a)이 설치되어 있다(도 1 참조).
이와 같이, 표면측 경사부(11)가 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 상방으로 경사져 있으므로(웨이퍼(W)의 중심 방향을 향할수록 웨이퍼(W)에 가까워지도록 하방으로 경사져 있음), 표면측 약액 공급 노즐(51a)로부터 공급된 약액을 웨이퍼(W)의 주연부에 축적시킨 상태로 상기 웨이퍼(W)의 주연부를 처리할 수 있다. 이 때문에, 처리액이 상방 컵(10)과 접촉함으로써 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 표면 중에서 미리 정해져 있는 소정의 범위만을 정밀하게 처리할 수 있다. 또한, 통상적으로 웨이퍼(W)의 표면측에는 패터닝이 실시되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 주연부를 처리할 때에 미리 정해져 있는 소정의 범위 이외를 잘못하여 처리하지 않을 것이 요구되는데, 본 실시예에 따르면 이러한 요구에 확실하게 응할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면과 상방 컵(10)과의 사이에 웨이퍼(W)의 주연부를 향할수록 넓어진 간극을 형성할 수 있으므로(도 1 참조), 웨이퍼(W)의 표면에 약액을 부착시킨 채로 웨이퍼(W)를 회전시킬 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면을 일정한 시간동안 약액으로 처리할 수 있어, 웨이퍼(W)의 표면을 확실하게 처리할 수 있다. 또한, 세정액의 액막은 웨이퍼(W)에 작용하는 원심력에 의해 주연부 방향을 향할수록 두께가 두꺼워지므로, 본 실시예와 같이 웨이퍼(W)의 주연부를 향할수록 넓어진 간극을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 놓여 있는 약액이 상방 컵(10)에 부착됨으로써, 다음 이후에 처리할 웨이퍼(W)에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 약액이 상방 컵(10)의 저면(底面) 등에 부착되면 진애로서 남아 다음 이후에 처리할 웨이퍼(W)에 악영향을 미치는 경우가 있다. 그러나, 본 실시예에서는 웨이퍼(W)의 표면과 상방 컵(10)과의 사이에 웨이퍼(W)의 주연부를 향할수록 넓어진 간극을 형성할 수 있으므로, 웨이퍼(W)의 표면에 놓여 있는 약액이 상방 컵(10)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 다음 이후에 처리할 웨이퍼(W)에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 표면측 약액 공급 노즐(51a)을 긴 홀(10a)을 따라 이동시킬 수 있는데, 상기 긴 홀(10a)은 표면측 약액 공급 노즐(51a)이 이동하는 범위에만 설치되면 된다. 이 때문에, 상방 컵(10)에 설치되는 긴 홀(10a)의 크기를 줄일 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W)가 회전함으로써 발생되는 기류의 흐름이 웨이퍼(W)의 표면측에서 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 정밀하게 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다.
상술한 표면측 약액 공급 공정 동안에, 이면측 약액 공급 노즐(56a)로부터도 약액이 웨이퍼(W)의 이면을 향하여 공급된다(이면측 약액 공급 공정). 또한, 이와 같이 약액이 이면측 약액 공급 노즐(56a)로부터 공급되기 전에, 수평 방향 구동부(42a)에 의해 이면측 약액 공급 노즐(56a)을 긴 홀(20a)을 따라 이동시켜 위치 결정할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 이면측 약액 공급 노즐(56a)로부터 약액이 공급되고 있는 동안에 이면측 약액 공급 노즐(56a)을 수평 방향 구동부(42a)에 의해 긴 홀(20a)을 따라 이동시킬 수도 있다.
여기서, 하방 컵(20)도 보지부(1)에 의해 보지된 웨이퍼(W) 이면의 주연부와 대향하는 위치에 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 하방으로 경사진 이면측 경사부(27)를 가지고, 또한 상기 이면측 경사부(27)에 이면측 약액 공급 노즐(56a)이 설치되어 있다(도 1 참조).
이 때문에, 이면측 약액 공급 노즐(56a)로부터 공급된 약액이 표면 장력 등에 의해 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 이면 중에서 미리 정해져 있는 소정의 범위만을 정밀하게 처리할 수 있다.
또한, 이면측 약액 공급 노즐(56a)은 긴 홀(20a)을 따라 이동시킬 수 있는데, 상기 긴 홀(20a)은 이면측 약액 공급 노즐(56a)이 이동하는 범위에만 설치되면 된다. 이 때문에, 상방 컵(10)에 설치되는 긴 홀(10a)과 마찬가지로 하방 컵(20)에 설치되는 긴 홀(20a)의 크기를 줄일 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W)가 회전함으로써 발생되는 기류의 흐름이 웨이퍼(W)의 이면측에서 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 정밀하게 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다.
그리고. 상술한 바와 같이, 표면측 약액 공급 노즐(51a)과 이면측 약액 공급 노즐(56a)로부터 공급된 약액은 저장부(23)에 저장되고, 그 후 배출관(36)에 의해 배출된다.
이어서, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)로부터 린스액이 웨이퍼(W)의 표면을 향하여 공급된다(표면측 린스액 공급 공정).
이 때, 표면측 약액 공급 공정과 마찬가지로, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)로부터 공급된 린스액이 표면 장력 등에 의해 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면 중에서 미리 정해져 있는 소정의 범위에만 린스액을 공급할 수 있다. 이 결과, 린스액이 웨이퍼(W)에 남아 웨이퍼(W)의 표면에 워터 마크를 형성하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이면측 린스액 공급 노즐(57a)로부터도 린스액이 웨이퍼(W)의 이면을 향하여 공급된다(이면측 린스액 공급 공정).
그리고, 이와 같이, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)과 이면측 린스액 공급 노즐(57a)로부터 공급된 린스액은 저장부(23)에 저장되고, 그 후 배출관(36)에 의해 배출된다.
여기서, 이면측 약액 공급 공정과 마찬가지로, 이면측 린스액 공급 노즐(57a)로부터 공급된 린스액이 표면 장력 등에 의해 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 이면 중에서 미리 정해져 있는 소정의 범위에만 린스액을 공급할 수 있다. 이 결과, 린스액이 웨이퍼(W)에 남아 웨이퍼(W)의 이면에 워터 마크를 형성하는 것 등을 방지할 수 있다.
또한, 표면측 린스액 공급 노즐(52a)은 표면측 약액 공급 노즐(51a)보다 웨이퍼(W)의 내방측까지 이동할 수 있어, 표면측 약액 공급 노즐(51a)이 웨이퍼(W)로 약액을 공급하는 위치보다 웨이퍼(W)의 내방측으로 린스액을 공급할 수 있다(도 2 참조).
이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 약액을 웨이퍼(W)의 내방측으로부터 공급되는 린스액에 의해 확실하게 제거할 수가 있다.
또한, 이면측 린스액 공급 노즐(57a)도 이면측 약액 공급 노즐(56a)보다 웨이퍼(W)의 내방측까지 이동할 수 있어, 이면측 약액 공급 노즐(56a)이 웨이퍼(W)로 약액을 공급하는 위치보다 웨이퍼(W)의 내방측으로 린스액을 공급할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 약액을 웨이퍼(W)의 내방측으로부터 공급되는 린스액에 의해 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 긴 홀(10a) 및 긴 홀(20a)과 마찬가지로, 긴 홀(10b) 및 긴 홀(20b)도 크기를 줄일 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)가 회전함으로써 발생되는 기류의 흐름이 웨이퍼(W)의 표면측과 이면측에서 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.
그런데, 본 실시예에서는 표면측 약액 공급 노즐(51a)과 표면측 린스액 공급 노즐(52a)이 별체를 구성하고, 또한 이면측 약액 공급 노즐(56a)과 이면측 린스액 공급 노즐(57a)이 별체를 구성하는 태양을 이용하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 약액의 농도가 옅을 때에는 동일한 공급부로부터 약액과 린스액이 공급되어도 좋다. 또한, 이러한 경우에도 린스액이 공급되는 웨이퍼(W) 상의 위치는 약액이 공급되는 웨이퍼(W) 상의 위치보다 내방측에 있는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 이면측 약액 공급 공정과 이면측 린스액 공급 공정에서, 웨이퍼(W)의 이면측에는 가열부(31)에 의해 가열된 질소 가스가 공급되고 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 이면을 가열된 질소 가스에 의해 가열된 상태로 처리할 수 있다.
또한, 상기에서는 가열부(31)에서 가열된 질소 가스에 의해 웨이퍼(W)의 이면측으로 공급되는 약액 및 린스액을 가열하는 태양을 이용하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 질소 가스를 가열하는 가열부(31) 대신에 이면측으로 공급되는 약액 및 린스액을 직접 가열하는 가열부를 설치해도 좋고, 또한 웨이퍼(W)의 표면측으로 공급되는 약액 및 린스액을 가열하는 가열부를 설치해도 좋다.
또한, 상술한 표면측 약액 공급 공정, 이면측 약액 공급 공정, 표면측 린스액 공급 공정 및 이면측 린스액 공급 공정에서, 웨이퍼(W)의 표면측과 이면측으로 질소 가스가 상시 공급되고 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)로 공급되는 약액 및 린스액이 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방 컵(10)이 웨이퍼(W)와 상방 컵(10)과의 사이의 간극을 웨이퍼(W)의 중심부와 비교했을 때 주연부의 방향에서 줄이는 하방 경사부(12)를 가지고 있으므로, 표면측 약액 공급 공정 및 표면측 린스액 공급 공정에서 표면측 질소 가스 공급구(46a)로부터 공급된 질소 가스의 유속을 웨이퍼(W)의 주연부 방향을 향할수록 빠르게 할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)로 공급되는 약액 및 린스액이 소정의 범위보다 웨이퍼(W)의 중심측에까지 유입되는 것을 더 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 이면측 안내부(21)가 주연부 외방을 향하여 돌출되어 있어, 이면측 안내부(21)와 하방 컵(20)의 내벽(20i)과의 간극(G)은 좁아져 있다. 이 때문에, 표면측 약액 공급 공정, 이면측 약액 공급 공정, 표면측 린스액 공급 공정 및 이면측 린스액 공급 공정에서 이용된 질소 가스 또는 세정액이 저장부(23)로 유도될 때에 그 유로가 좁혀지게 된다. 이 결과, 상기 질소 가스 또는 세정액을 배출관(36)에 의해 균일하게 배출할 수 있다(도 2 참조).
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 배출관(36)은 웨이퍼(W)의 회전 방향을 따라 저장부(23)로 유도된 질소 가스 또는 세정액을 배출한다. 이 때문에, 배출관(36)에 의해 질소 가스 또는 세정액을 확실하게 배출할 수 있다.
상술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면과 이면에 린스액을 공급하기 시작한 후에 소정의 시간이 경과하면, 린스액 공급부(도시하지 않음)로부터의 린스액의 공급이 정지된다. 그 후, 회전 구동부(60)에 의해 웨이퍼(W)가 고속으로 회전되어 웨이퍼(W)의 주연부가 건조된다(건조 공정).
이어서, 상방 컵(10)이 상방으로 이동하여 상방 위치에 위치 조정되고, 하방 컵(20)이 하방으로 이동하여 하방 위치에 위치 조정된다(도 3a 참조)(이격 공정). 그 후, 웨이퍼 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(W)가 보지부(1)로부터 제거된다(취출 공정).
이와 같이, 본 실시예에서는 상방 컵(10)이 상방으로 이동하고, 하방 컵(20)이 하방으로 이동하므로, 웨이퍼 반송 로봇에 의해 보지부(1) 상에 재치된 웨이퍼(W)를 용이하게 제거할 수 있다.
그런데, 본 실시예에서는 상방 컵(10)과 하방 컵(20)이 상하 방향으로 이동함으로써 웨이퍼(W)의 출납이 행해지므로, 종래 기술과 같이 웨이퍼(W)에서 털어내진 처리액을 회수하는 회수 컵을 웨이퍼(W)의 주연부 외방을 둘러싸는 크기로 설치할 필요가 없어지므로, 액처리 장치의 수평 방향의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 상방 컵(10)과 하방 컵(20)이 접촉함으로써 상방 컵(10) 및 하방 컵(20) 사이에 처리 공간이 형성되므로, 웨이퍼(W)의 주연부를 처리하기 위한 처리 공간을 줄일 수 있다. 이 때문에, 상기 처리 공간 내의 분위기를 용이하게 제어할 수 있고, 세정액의 증발량을 줄일 수 있으며, 또한 질소 가스의 공급량과 배기량도 줄일 수 있다.
또한, 상방 컵(10)과 하방 컵(20)이 접촉할 때에, 씰링 부재(30)에 의해 상방 컵(10)과 하방 컵(20)과의 사이가 밀봉되므로, 약액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 약액이 주변 유닛에 부착되거나 약액이 인체에 악영향을 미치는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 이와 같이 약액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으므로, 상방 컵(10), 하방 컵(20), 표면측 처리액 공급 노즐(51a, 52a) 및 이면측 처리액 공급 노즐(56a, 57a)에 대하여 내약품성을 실시하면 되며, 상기 이외의 부재에 내약품성을 실시하지 않아도 되게 되므로, 액처리 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 실시예에서는 표면측 약액 공급 공정 및 표면측 린스액 공급 공정에 의해 표면측 처리액 공급 공정이 구성되며, 이면측 약액 공급 공정 및 이면측 린스액 공급 공정에 의해 이면측 처리액 공급 공정이 구성되어 있다.
Claims (9)
- 제 2 하우징과,
상기 제 2 하우징과 대향하여 배치된 제 1 하우징과,
상기 제 2 하우징의 내방에 배치되어 피처리체를 보지(保持)하는 보지부와,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체를 회전시키는 회전 구동부와,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 표면의 주연부에 처리액을 공급하는 표면측 처리액 공급 노즐과,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체의 이면측에 배치되어 상기 피처리체를 거친 처리액을 저장하는 저장부를 구비하고,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각은 일 방향으로 이동 가능해져, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징이 접촉 및 이격 가능하며,
상기 제 2 하우징은, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 이면의 주연부와 대향하는 위치에, 상기 피처리체의 주연부 방향을 향할수록 상기 피처리체로부터 멀어지도록 경사진 이면측 경사부와, 상기 이면측 경사부에 설치되어 상기 피처리체 이면의 주연부에 처리액을 공급하는 이면측 처리액 공급 노즐을 가지고,
상기 제 2 하우징은, 상기 피처리체의 이면측에서 주연부 외방을 향하여 돌출되어 배치되어 상기 피처리체를 거친 처리액을 안내하는 이면측 안내부를 구비하며, 상기 이면측 안내부에 상기 이면측 경사부가 형성되어 있는 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 저장부는, 상기 이면측 안내부의 상기 제 1 하우징측과 반대측에 위치하여 상기 이면측 안내부에 의해 안내된 처리액을 저장하는 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징과의 사이에 배치되며, 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징과의 사이를 밀봉하는 씰링 부재를 더 구비한 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체의 표면측에 배치되어 상기 피처리체의 표면을 거친 처리액을 안내하는 표면측 안내부를 더 구비한 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 피처리체를 가열하기 위한 가열부를 더 구비한 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체로 질소 가스를 공급하는 질소 가스 공급부와, 상기 질소 가스 공급부로부터 공급되는 질소 가스를 가열하는 가열부를 더 구비한 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징에 의해 형성되는 공간 내의 기체 또는 액체를 배출하는 배출부를 더 구비하고,
상기 배출부는, 상기 피처리체의 회전 방향을 따라 상기 공간 내의 기체 또는 액체를 배출하는 액처리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 표면측 처리액 공급 노즐은, 약액을 공급하는 표면측 약액 공급 노즐과, 린스액을 공급하는 표면측 린스액 공급 노즐로 이루어지며,
상기 표면측 린스액 공급 노즐이 상기 피처리체로 린스액을 공급하는 위치는, 상기 표면측 약액 공급 노즐이 상기 피처리체로 약액을 공급하는 위치보다 내방측에 있는 액처리 장치.
- 제 2 하우징과, 상기 제 2 하우징과 대향하여 배치된 제 1 하우징과, 상기 제 2 하우징의 내방에 배치되어 피처리체를 보지하는 보지부와, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체의 이면측에 배치된 저장부를 가지며,
상기 제 2 하우징은, 상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 이면의 주연부와 대향하는 위치에, 상기 피처리체의 주연부 방향을 향할수록 상기 피처리체로부터 멀어지도록 경사진 이면측 경사부와, 상기 이면측 경사부에 설치되어 상기 피처리체 이면의 주연부에 처리액을 공급하는 이면측 처리액 공급 노즐을 가지고,
상기 제 2 하우징은, 상기 피처리체의 이면측에서 주연부 외방을 향하여 돌출되어 배치되어 상기 피처리체를 거친 처리액을 안내하는 이면측 안내부를 구비하며, 상기 이면측 안내부에 상기 이면측 경사부가 형성되어 있는 액처리 장치를 이용한 액처리 방법으로서,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각이 서로 이격되는 공정과,
상기 보지부에 의해 상기 피처리체를 보지하는 공정과,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 각각이 서로 근접하여 접촉하는 공정과,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체를 회전시키는 공정과,
상기 보지부에 의해 보지된 상기 피처리체 표면 및 이면의 주연부에 처리액을 공급하는 공정과,
상기 저장부에 의해 상기 피처리체를 거친 처리액을 저장하는 공정
을 구비한 액처리 방법.
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