KR101624029B1 - 기판 처리 장치 및 토출 헤드 대기 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 토출 헤드 대기 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치에서는, 토출 헤드의 대기시에, 대기 위치에 위치하는 토출 헤드의 토출면이, 저류조에 저류된 침지액에 침지된다. 이로써, 토출면에 형성된 복수의 토출구, 및 토출구에 연속되는 처리액 유로의 건조를 방지할 수 있다. 그 결과, 미세한 토출구가 막히는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 토출 헤드에 의한 기판의 처리가 재개될 때에는, 저류조 내의 침지액이 배출된 후, 액 제거부에 의해 토출면에 부착되어 있는 침지액이 제거된다. 이로써, 토출 헤드를 기판 상으로 이동시킬 때 등에, 토출면에 잔류하고 있는 침지액이 기판 상에 낙하하여 부착되는 (이른바, 액 흘러내림이 발생하는) 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 토출 헤드 대기 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND STANDBY METHOD FOR EJECTION HEAD}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치, 및 기판 처리 장치에 있어서의 토출 헤드 대기 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」이라고 한다.) 의 제조 공정에서는, 기판 처리 장치를 사용하여 산화막 등의 절연막을 갖는 기판에 대해 다양한 처리가 실시된다. 예를 들어, 기판의 표면에 세정액을 공급함으로써, 기판의 표면 상에 부착된 파티클 등을 제거하는 세정 처리가 실시된다.
국제공개 제2007/132609호 (문헌 1) 의 기판 세정 장치에서는, 기판 외측의 대기 위치에 위치하는 처리용 노즐의 근방에 액적 제거 노즐이 형성되고, 액적 제거 노즐로부터 처리용 노즐에 기체가 분무됨으로써, 처리용 노즐로부터의 의도하지 않은 액 흘러내림의 방지가 도모되고 있다.
일본 공개특허공보 2001-232250호 (문헌 2) 에서는, 기판 상에 도포액을 토출하여 막을 형성하는 막 형성 장치에 있어서, 도포액 토출 노즐의 토출구에 세정액을 분사함으로써, 토출구에 부착된 오염물을 제거하고, 그 후, 토출구에 분사된 세정액을 흡인하여 배액 (排液) 함과 함께 토출구를 건조시키는 기술이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2012-43949호 (문헌 3) 에서는, 기판에 처리액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포 장치에 있어서, 슬릿상의 토출구로부터 처리액을 토출하는 노즐을 대기시킬 때에, 노즐의 유로 내의 처리액을 당해 처리액의 용제로 치환한 상태에서 유지하는 기술이 제안되어 있다. 또, 처리액을 용제로 치환한 후의 노즐의 선단을, 케이싱에 저류된 용제 중에 침지시키는 것도 제안되어 있다.
한편, 일본 공개특허공보 2006-302934호 (문헌 4) 의 액 처리 장치에서는, 처리액 공급 노즐의 대기시에, 노즐 내의 처리액을 흡인하여 노즐 유로의 토출구 근방에 공기층을 형성하고, 추가로 노즐 선단을 처리액의 용제에 침지시킨 상태에서 흡인함으로써, 공기층의 외측에 용제층을 형성하는 기술이 개시되어 있다.
그런데, 기판 처리 장치로서, 토출 헤드에 형성된 복수의 미세한 토출구로부터, 기판을 향하여 처리액의 미소 액적을 토출하여 기판에 대한 처리를 실시하는 장치가 알려져 있다. 이와 같은 장치에서는, 토출 헤드의 대기시에 토출구가 건조되거나 하여 막히는 경우가 있다. 그래서, 토출구 근방에 처리액을 부여하여 건조를 방지하는 것을 생각할 수 있지만, 토출 헤드의 사용을 재개할 때에, 토출 헤드에 부착되어 있는 처리액이 기판 상에 낙하하여 부착될 (이른바, 액 흘러내림이 발생할) 우려가 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 토출 헤드의 대기시에 있어서의 토출구의 건조를 방지함과 함께 기판의 처리를 실시할 때의 액 흘러내림을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명은 기판 처리 장치에 있어서의 토출 헤드 대기 방법에 관한 것이기도 하다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵부와, 상기 컵부의 내측에서 상기 기판 유지부의 상방에 배치되고, 토출면에 형성된 토출구로부터 상기 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 헤드와, 상기 토출 헤드를 상기 기판 유지부의 상방으로부터 상기 컵부 외측의 대기 위치로 이동시키는 공급부 이동 기구와, 상기 컵부의 외측에 배치되고, 상기 대기 위치에 위치하는 상기 토출 헤드의 상기 토출면이 침지되는 침지액을 저류하는 저류조와, 상기 토출면으로부터 상기 침지액을 제거하는 액 제거부를 구비한다. 당해 기판 처리 장치에 의하면, 토출 헤드의 대기시에 있어서의 토출구의 건조를 방지함과 함께 기판의 처리를 실시할 때의 액 흘러내림을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 실시형태에서는, 상기 공급부 이동 기구에 의해 상기 토출 헤드가 상기 저류조에 대해 상대적으로 가까워지는 방향으로 이동하고, 상기 토출 헤드의 상기 토출면이 상기 저류조 내의 상기 침지액에 침지되고, 상기 침지액이 상기 저류조로부터 배출됨으로써, 또는 상기 공급부 이동 기구에 의해 상기 토출 헤드가 상기 저류조로부터 멀어지는 방향으로 상대적으로 이동함으로써, 상기 토출면이 상기 침지액으로부터 이간되고, 상기 토출면이 상기 침지액으로부터 이간된 후에, 상기 토출면에 잔류하는 침지액이 상기 액 제거부에 의해 제거된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 토출구로부터의 상기 처리액의 토출이 계속적으로 또는 단속적으로 실시된다.
보다 바람직하게는, 상기 토출면이 상기 침지액으로부터 이간되는 것보다 전에, 상기 토출구로부터의 상기 처리액의 토출이 정지된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 액 제거부가, 상기 토출 헤드를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부이다.
보다 바람직하게는, 상기 액 제거부가, 상기 기판 유지부로부터 멀어지는 방향으로 상기 가스를 분출한다. 혹은, 상기 액 제거부가, 상기 저류조 내에 있어서 상기 토출 헤드를 향하여 상기 가스를 분출한다. 더욱 바람직하게는, 상기 저류조의 상방을 덮는 덮개부가 형성되고, 상기 덮개부에, 상기 토출 헤드의 하단부가 삽입되는 삽입구가 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 저류조 내로의 상기 침지액의 공급, 및 상기 저류조로부터의 상기 침지액의 배출이, 계속적으로 또는 단속적으로 실시된다.
보다 바람직하게는, 상기 침지액이, 상기 저류조의 바닥부로부터 공급되고, 상기 저류조의 상부로부터 배출된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 토출 헤드가, 내부에 상기 처리액을 유지함과 함께 외면의 일부가 상기 토출면인 헤드 본체부와, 상기 헤드 본체부에 장착되고, 상기 헤드 본체부 내의 상기 처리액에 진동을 부여함으로써, 상기 토출구로부터 상기 처리액을 토출시키는 압전 소자를 구비하고, 상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 압전 소자가 구동됨으로써, 상기 저류조 내의 상기 침지액에 진동이 부여된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 침지액이, 상기 처리액과 동일한 종류의 액체이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 토출면이, 상기 침지액에 대한 친화성이 높은 친액성 재료에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 토출 헤드로부터 상기 기판을 향하여 토출되는 상기 처리액에 의해, 상기 기판의 세정 처리가 실시된다.
본 발명에 관련된 토출 헤드 대기 방법은, 컵부에 의해 주위가 둘러싸인 기판 유지부의 상방에서 상기 컵부의 내측에 배치됨과 함께 토출면에 형성된 토출구로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 헤드를 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 토출 헤드를 대기시키는 방법으로서, a) 상기 토출 헤드를 상기 컵부의 내측으로부터 상기 컵부의 외측으로 이동시키는 공정과, b) 상기 토출 헤드를, 침지액이 저류된 저류조에 대해 상대적으로 가까워지는 방향으로 이동시키고, 상기 토출 헤드의 상기 토출면을 상기 침지액에 침지시키는 공정과, c) 상기 침지액을 상기 저류조로부터 배출함으로써, 또는 상기 토출 헤드를 상기 저류조로부터 멀어지는 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 토출면을 상기 침지액으로부터 이간시키는 공정과, d) 상기 토출면에 잔류하는 침지액을 제거하는 공정과, e) 상기 토출 헤드를 상기 컵부의 내측으로 이동시키는 공정을 구비한다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.
도 1 은 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 정면도이다.
도 2 는 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3 은 토출 헤드의 저면도이다.
도 4 는 토출 헤드의 단면도이다.
도 5 는 제어 유닛의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 6 은 헤드 대기부의 평면도이다.
도 7 은 헤드 대기부 및 토출 헤드를 나타내는 도면이다.
도 8 은 토출 헤드의 대기 동작의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9 는 헤드 대기부 및 토출 헤드를 나타내는 도면이다.
도 10 은 헤드 대기부 및 토출 헤드를 나타내는 도면이다.
도 11 은 토출구의 막힘 비율을 나타내는 도면이다.
도 12 는 헤드 대기부 및 토출 헤드를 나타내는 도면이다.
도 13 은 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 정면도이다. 도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 의 평면도이다. 도 2 에서는, 기판 처리 장치 (1) 의 방향을 도 1 로부터 변경하고 있다. 기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 기판 (9) (이하, 간단히 「기판 (9)」이라고 한다.) 을 1 장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 대해 처리액이 토출되어 소정의 처리가 실시된다. 본 실시형태에서는, 처리액인 세정액의 액적을 기판 (9) 상에 토출함으로써, 기판 (9) 상으로부터 파티클 등을 제거하는 세정 처리가 실시된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 예를 들어 직경 약 20 ㎛ (마이크로 미터) 의 액적이, 기판 (9) 을 향하여 스프레이상으로 토출된다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 기판 유지부 (21) 와, 컵부 (22) 와, 기판 회전 기구 (23) 와, 처리액 공급부 (3) 와, 공급부 이동 기구 (35) 와, 보호액 공급부 (36) 와, 헤드 대기부 (4) 와, 챔버 (6) 와, 후술하는 제어 유닛을 구비한다. 챔버 (6) 는, 기판 유지부 (21), 컵부 (22), 기판 회전 기구 (23), 처리액 공급부 (3), 공급부 이동 기구 (35), 보호액 공급부 (36) 및 헤드 대기부 (4) 등의 구성을 내부 공간 (60) 에 수용한다. 도 1 및 도 2 에서는, 챔버 (6) 를 파선으로 나타내고, 챔버 (6) 의 내부를 도시하고 있다.
기판 유지부 (21) 는, 챔버 (6) 내에 있어서 기판 (9) 의 일방의 주면 (91) (이하, 「상면 (91)」이라고 한다.) 을 상측을 향하게 한 상태에서 기판 (9) 을 유지한다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에는, 회로 패턴 등의 미세 패턴이 형성되어 있다. 컵부 (22) 는, 기판 (9) 및 기판 유지부 (21) 의 주위를 둘러싸는 대략 원통상의 부재이다. 기판 회전 기구 (23) 는, 기판 유지부 (21) 의 하방에 배치된다. 기판 회전 기구 (23) 는, 기판 (9) 의 중심을 통과함과 함께 기판 (9) 의 상면 (91) 에 수직인 회전축을 중심으로 하여, 기판 (9) 을 기판 유지부 (21) 와 함께 수평면 내에서 회전시킨다.
처리액 공급부 (3) 는, 처리액을 하방을 향하게 하여 토출하는 토출 헤드 (31) 와, 토출 헤드 (31) 에 접속되는 처리액 배관 (32) 과, 기판 처리 장치 (1) 의 외부의 처리액 공급원으로부터 공급되는 처리액을 처리액 배관 (32) 을 통해 토출 헤드 (31) 를 향하여 압송하는 펌프 (33) 를 구비한다. 처리액 배관 (32) 은, 토출 헤드 (31) 로의 처리액의 공급을 실시하는 처리액 공급 배관 (318) (도 4 참조) 과, 토출 헤드 (31) 로부터의 처리액의 회수를 실시하는 처리액 회수 배관 (319) (도 4 참조) 을 구비한다. 토출 헤드 (31) 는, 컵부 (22) 의 내측에 있어서 기판 유지부 (21) 의 상방에 배치된다. 바꾸어 말하면, 토출 헤드 (31) 의 하면은, 컵부 (22) 의 상부 개구 (220) 와, 기판 (9) 의 상면 (91) 사이에 위치한다. 토출 헤드 (31) 는, 후술하는 복수의 토출구로부터 서로 분리된 미소한 액적을 연속적으로 토출하는 장치이다. 토출 헤드 (31) 에 의해, 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하여 처리액의 미소 액적이 토출된다. 처리액으로는, 순수 (바람직하게는, 탈이온수 (DIW)), 탄산수, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액 등의 액체가 이용된다. 토출 헤드 (31) 로부터의 처리액의 설계 상의 토출 방향은, 상하 방향 (즉, 중력 방향) 으로 대략 평행이다.
도 3 은, 토출 헤드 (31) 의 하면 (311) 을 나타내는 저면도이다. 토출 헤드 (31) 의 하면 (311) 에는, 복수의 미세한 토출구 (314) 가 형성된다. 이하, 토출 헤드 (31) 의 하면 (311) 을 「토출면 (311)」이라고 한다. 복수의 토출구 (314) 는, 각각이 도 3 중의 좌우 방향으로 대략 직선상으로 연장되는 4 개의 토출구 열을 구비한다. 각 토출구 열에서는, 복수의 토출구 (314) 가 소정의 배열 피치로 배열된다. 각 토출구 (314) 의 직경은, 대략 5 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이다. 도 3 에서는, 각 토출구 (314) 를 실제보다 크게, 토출구 (314) 의 개수를 실제보다 적게 그리고 있다. 후술하는 바와 같이, 토출 헤드 (31) 는 공급부 이동 기구 (35) 에 의해, 기판 (9) 에 대향하는 위치와, 헤드 대기부 (4) 에 대향하는 위치 사이에서 이동하지만, 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 은 당해 이동에 관계없이, 거의 수평으로 유지된다.
도 4 는, 토출 헤드 (31) 의 종단면도이다. 토출 헤드 (31) 는, 헤드 본체부 (312) 와, 압전 소자 (315) 를 구비한다. 헤드 본체부 (312) 의 내부에는, 처리액을 유지하는 공간인 처리액 유지부 (316) 가 형성된다. 처리액 유지부 (316) 의 일방의 단부는, 처리액 공급 배관 (318) 을 통해 토출 헤드 (31) 에 처리액을 공급하는 처리액 공급원 및 펌프 (33) 에 접속된다. 처리액 유지부 (316) 의 타방의 단부는, 처리액 회수 배관 (319) 을 통해 토출 헤드 (31) 로부터의 처리액을 회수하는 처리액 회수부에 접속된다. 당해 처리액 회수부는, 기판 처리 장치 (1) 의 외부에 형성된다. 헤드 본체부 (312) 의 외면의 일부인 하면은, 상기 서술한 토출면 (311) 이다. 복수의 토출구 (314) 는 각각 처리액 유로 (317) 를 개재하여 처리액 유지부 (316) 에 접속된다. 압전 소자 (315) 는, 헤드 본체부 (312) 의 상면에 장착된다. 압전 소자 (315) 에 의해, 헤드 본체부 (312) 를 통해 헤드 본체부 (312) 내의 처리액에 진동이 부여됨으로써, 복수의 토출구 (314) 의 각각으로부터 처리액의 미소 액적이 토출된다.
헤드 본체부 (312) 는, 토출면 (311) 도 포함시켜, 후술하는 침지액 (49) (도 7 참조) 에 대한 친화성이 높은 친액성 재료에 의해 형성된다. 침지액 (49) 으로서 순수가 이용되는 경우, 헤드 본체부 (312) 는, 토출면 (311) 도 포함시켜 친수성 재료에 의해 형성된다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 공급부 이동 기구 (35) 는, 아암 (351) 과, 회전축 (352) 과, 헤드 회전 기구 (353) 와, 헤드 승강 기구 (354) 를 구비한다. 아암 (351) 은, 회전축 (352) 으로부터 수평 방향으로 연장된다. 아암 (351) 의 선단부에는, 토출 헤드 (31) 가 장착된다. 헤드 회전 기구 (353) 는, 토출 헤드 (31) 를 아암 (351) 과 함께 회전축 (352) 을 중심으로 하여 수평 방향으로 회전한다. 헤드 승강 기구 (354) 는, 토출 헤드 (31) 를 아암 (351) 과 함께 상하 방향으로 이동시킨다. 헤드 회전 기구 (353) 는, 예를 들어 전동 모터를 구비한다. 헤드 승강 기구 (354) 는, 예를 들어 볼 나사 기구 및 전동 모터를 구비한다.
보호액 공급부 (36) 는, 토출 헤드 (31) 에 직접적 또는 간접적으로 고정되고, 보호액을 경사지게 하방을 향하여 토출한다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 예에서는, 보호액 공급부 (36) 는 아암 (351) 에 장착되고, 토출 헤드 (31) 에 간접 적으로 고정된다. 보호액으로는, 상기 서술한 처리액과 동일하게, 순수 (바람직하게는 탈이온수), 탄산수, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액 등의 액체가 이용된다. 보호액은 처리액과 동일한 종류의 액체이어도 되고, 상이한 종류의 액체이어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 보호액 공급부 (36) 로부터 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하여 액주상 (液柱狀) 으로 토출된 보호액이, 토출 헤드 (31) 의 하방에 있어서 기판 (9) 상에 퍼짐으로써, 토출 헤드 (31) 의 바로 아래에 소정 두께의 보호액의 막 (이하, 「보호액막」이라고 한다.) 이 형성된다. 보호액 공급부 (36) 는, 헤드 회전 기구 (353) 및 헤드 승강 기구 (354) 에 의해, 토출 헤드 (31) 와 함께 이동한다.
도 5 는, 제어 유닛 (7) 의 기능을 나타내는 블록도이다. 도 5 에서는, 제어 유닛 (7) 이외의 구성도 함께 나타내고 있다. 제어 유닛 (7) 은, 처리 제어부 (71) 와, 메인터넌스 제어부 (76) 를 구비한다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 기판 처리 장치 (1) 에 있어서 기판 (9) 의 처리가 실시될 때에는, 먼저, 기판 (9) 이 챔버 (6) 내에 반입되어 기판 유지부 (21) 에 의해 유지된다. 기판 (9) 의 반입시에는, 토출 헤드 (31) 는, 도 2 에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 컵부 (22) 의 외측에 배치된 헤드 대기부 (4) 상에서 대기하고 있다. 기판 (9) 이 기판 유지부 (21) 에 의해 유지되면, 처리 제어부 (71) 에 의해 기판 회전 기구 (23) 가 구동되고, 기판 (9) 의 회전이 개시된다.
계속해서, 처리 제어부 (71) 에 의해 공급부 이동 기구 (35) 의 헤드 회전 기구 (353) 및 헤드 승강 기구 (354) 가 구동되고, 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 가, 헤드 대기부 (4) 상으로부터 상승하여 회전하고, 컵부 (22) 의 상방으로 이동한 후에 하강한다. 이로써, 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 가, 컵부 (22) 의 상부 개구 (220) 를 통해 컵부 (22) 의 내측 또한 기판 유지부 (21) 의 상방으로 이동한다. 다음으로, 보호액 공급부 (36) 로부터 기판 (9) 상으로의 보호액의 공급이 개시되고, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 일부를 덮는 보호액막이 형성된다. 또, 토출 헤드 (31) 의 복수의 토출구 (314) (도 3 참조) 로부터, 보호액막이 형성된 기판 (9) 의 상면 (91) 을 향하여 처리액의 토출 (즉, 미소 액적의 분사) 이 개시된다. 보호액막은, 복수의 토출구 (314) 로부터의 처리액의 기판 (9) 상에 있어서의 설계 상의 복수의 착액점 (즉, 미소 액적의 착탄점) 을 덮는다.
토출 헤드 (31) 로부터 보호액막을 향하여 분사된 다수의 미소 액적은, 기판 (9) 의 상면 (91) 상의 보호액막에 충돌하고, 보호액막을 개재하여 기판 (9) 의 상면 (91) 에 간접적으로 충돌한다. 그리고, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 부착되어 있는 파티클 등의 이물질이, 처리액의 미소 액적의 충돌에 의한 충격에 의해 기판 (9) 상으로부터 제거된다. 바꾸어 말하면, 처리액의 미소 액적에 의해 보호액막을 개재하여 기판 (9) 에 간접적으로 부여되는 운동 에너지에 의해, 기판 (9) 의 상면 (91) 의 세정 처리가 실시된다.
이와 같이, 처리액의 미소 액적이 보호액막을 개재하여 기판 (9) 에 충돌함으로써, 미소 액적이 직접적으로 기판에 충돌하는 경우에 비해, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 형성된 패턴 등에 데미지를 주는 것을 방지 또는 억제하면서, 기판 (9) 의 세정 처리를 실시할 수 있다. 또, 기판 (9) 상의 세정 처리가 실시되는 부위가 보호액에 의해 덮여 있기 때문에, 기판 (9) 상으로부터 제거된 파티클 등이, 기판 (9) 의 상면 (91) 에 재부착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 보호액 및 처리액의 토출과 병행하여, 헤드 회전 기구 (353) 에 의한 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 의 회전 운동이 실시된다. 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 는, 회전 중인 기판 (9) 의 중앙부의 상방과 기판 (9) 의 외연부의 상방 사이에서, 수평으로 왕복 이동을 반복한다. 이로써, 기판 (9) 의 상면 (91) 전체에 대해 세정 처리가 실시된다. 기판 (9) 의 상면 (91) 에 공급된 보호액 및 처리액은, 기판 (9) 의 회전에 의해, 기판 (9) 의 에지로부터 외측으로 비산된다. 기판 (9) 으로부터 비산된 보호액 및 처리액은, 컵부 (22) 에 의해 받아져 폐기 또는 회수된다.
토출 헤드 (31) 로부터의 처리액에 의한 소정의 처리 (즉, 기판 (9) 의 세정 처리) 가 종료되면, 보호액 및 처리액의 토출이 정지된다. 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 는, 헤드 승강 기구 (354) 에 의해 컵부 (22) 의 상부 개구 (220) 보다 상측까지 상승한다. 그리고, 헤드 회전 기구 (353) 에 의해, 기판 유지부 (21) 및 기판 (9) 의 상방으로부터 헤드 대기부 (4) 의 상방으로 이동한다.
도 6 은, 헤드 대기부 (4) 를 확대하여 나타내는 평면도이다. 헤드 대기부 (4) 는, 대기 포드 (41) 와, 액 제거부 (47) 를 구비한다. 도 7 은, 대기 포드 (41) 의 외벽 등을 단면으로 나타내는 헤드 대기부 (4) 의 종단면도이다. 도 6 및 도 7 에서는, 헤드 대기부 (4) 의 상방에 위치하는 토출 헤드 (31) 등을 이점쇄선으로 함께 나타낸다. 도 6 및 도 7 에 나타내는 대기 포드 (41) 는, 컵부 (22) (도 1 및 도 2 참조) 의 외측에 배치되는 대략 직방체상의 용기이며, 내부에 액체를 저류할 수 있다. 구체적으로는, 대기 포드 (41) 의 내부 공간 (40) 에 배치되는 저류조 (44) 에 액체 (49) (이하, 「침지액 (49)」이라고 한다.) 가 저류된다.
침지액 (49) 으로는, 순수 (바람직하게는, 탈이온수 (DIW : deionized water)), 탄산수, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액 등의 액체가 이용된다. 침지액 (49) 은, 토출 헤드 (31) 로부터 토출되는 처리액과 동일한 종류의 액체이어도 되고, 상이한 종류의 액체이어도 된다. 바람직하게는, 침지액 (49) 은 상기 처리액과 동일한 종류의 액체이다.
대기 포드 (41) 의 내부 공간 (40) 의 상부는 덮개부 (43) 에 의해 덮인다. 덮개부 (43) 에는, 토출 헤드 (31) 및 보호액 공급부 (36) 에 각각 대응하는 제 1 개구 (431) 및 제 2 개구 (432) 가 형성된다. 도 7 에서는, 토출 헤드 (31) 만을 도시하고, 보호액 공급부 (36) 의 도시는 생략한다 (도 9, 도 10, 도 12 에 있어서도 동일).
저류조 (44) 는, 대략 직방체상의 용기이며, 저류조 (44) 의 상부는 개구되어 있다. 저류조 (44) 의 상방은, 상기 서술한 덮개부 (43) 에 의해 덮여 있고, 저류조 (44) 는, 덮개부 (43) 에 형성된 제 1 개구 (431) 의 하방에 위치한다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 저류조 (44) 의 바닥부에는, 침지액 배관 (45) 이 접속된다. 침지액 배관 (45) 은, 기판 처리 장치 (1) 의 외부의 침지액 공급원으로부터 공급되는 침지액 (49) 을, 대기 포드 (41) 에 형성된 저류조 (44) 로 안내한다. 저류조 (44) 의 바닥부로부터 공급된 침지액 (49) 은, 저류조 (44) 내에 있어서 상방으로 흐르고, 저류조 (44) 의 상부 개구 (441) 로부터 넘쳐 흐름으로써 저류조 (44) 로부터 배출된다. 저류조 (44) 에 있어서의 침지액 (49) 의 액면은, 저류조 (44) 의 상부 개구 (441) 와 대략 동일한 높이가 된다. 저류조 (44) 의 상부로부터 배출된 침지액 (49) 은, 대기 포드 (41) 의 바닥부에 형성된 침지액 배출관 (46) 에 의해, 기판 처리 장치 (1) 의 외부로 배출된다. 또한, 침지액 배관 (45) 은, 침지액 공급원뿐만 아니라, 저류조 (44) 내의 액체 등을 흡인하는 흡인 기구 (도시 생략) 에도 접속된다.
액 제거부 (47) 는, 대기 포드 (41) 의 외측면에 형성된다. 액 제거부 (47) 가 고정되는 대기 포드 (41) 의 측면은, 저류조 (44) 의 측면이기도 하므로, 액 제거부 (47) 는 저류조 (44) 의 외측면에 형성된다고 인식할 수도 있다. 액 제거부 (47) 는 질소 가스 등의 가스를 거의 수평으로 분출하는 가스 분출부이다. 액 제거부 (47) 는, 저류조 (44) 의 상부 개구 (441) 보다 하방 (즉, 침지액 (49) 의 액면보다 하방) 에 위치하고 있기 때문에, 저류조 (44) 의 내부를 향하여 상기 가스를 거의 수평으로 분출할 수 있다. 액 제거부 (47) 의 높이는, 침지액 (49) 에 침지되어 대기 중인 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 과 대략 동일한 높이로 설정되어 있다.
도 8 은, 기판 (9) 에 대한 처리가 종료된 토출 헤드 (31) 의 대기 동작의 흐름을 나타내는 도면이다. 기판 (9) 에 대한 처리가 종료된 토출 헤드 (31) 는, 상기 서술한 바와 같이, 공급부 이동 기구 (35) 의 헤드 회전 기구 (353) 및 헤드 승강 기구 (354) 에 의해, 컵부 (22) 의 내측으로부터 컵부 (22) 의 외측으로 이동하고, 헤드 대기부 (4) 의 상방에 위치한다 (단계 S11).
계속해서, 메인터넌스 제어부 (76) 에 의해 헤드 승강 기구 (354) 가 제어됨으로써, 토출 헤드 (31) 가 대기 포드 (41) 를 향해 하강한다. 그리고, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드 (31) 의 하단부가, 덮개부 (43) 의 제 1 개구 (431) 를 통해 대기 포드 (41) 에 삽입되고, 대기 포드 (41) 내에 수용된다. 제 1 개구 (431) 는, 토출 헤드 (31) 의 하단부가 삽입되는 삽입구이다. 이하의 설명에서는, 도 9 에 나타내는 토출 헤드 (31) 의 위치를 「대기 위치」라고 한다.
대기 위치에 위치하는 토출 헤드 (31) 의 하단부는, 대기 포드 (41) 내에 있어서, 저류조 (44) 내에 미리 저류된 침지액 (49) 에 침지된다. 구체적으로는, 토출면 (311), 및 토출 헤드 (31) 의 측면 중 토출면 (311) 으로부터 약 5 ㎜ 상측의 부위까지가 침지액 (49) 에 침지된다 (단계 S12). 이로써, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 의해 피복되고, 챔버 (6) 내의 분위기로부터 격리된다. 대기 위치에 있어서의 토출 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치, 즉, 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지된 상태에 있어서의 토출 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치는, 기판 (9) 을 향하여 처리액을 토출할 때의 토출 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치 (도 1 참조) 와 동일하다. 저류조 (44) 로의 침지액 (49) 의 저류는, 예를 들어 토출 헤드 (31) 로부터 기판 (9) 에 처리액이 토출되고 있는 동안에 실시된다.
토출 헤드 (31) 가 도 7 에 나타내는 위치 (즉, 대기 위치의 상방 위치) 로부터 도 9 에 나타내는 대기 위치로 하강하고, 토출면 (311) 이 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 에 침지될 때에는, 도 6 에 나타내는 보호액 공급부 (36) 도 토출 헤드 (31) 와 함께 하강한다. 보호액 공급부 (36) 는, 덮개부 (43) 의 제 2 개구 (432) 를 통해 대기 포드 (41) 에 삽입되어 대기 포드 (41) 내에 수용된다. 대기 포드 (41) 내에서는, 토출 헤드 (31) 의 하단부가 수용되는 공간과, 보호액 공급부 (36) 가 수용되는 공간은 격벽 (411) 에 의해 격리된다. 보호액 공급부 (36) 가 수용되는 공간에는, 액체는 저류되지 않는다.
토출 헤드 (31) 는, 다음의 사용시까지, 도 9 에 나타내는 대기 위치에 있어서 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지된 상태에서 대기한다. 대기 중인 토출 헤드 (31) 에서는, 메인터넌스 제어부 (76) 에 의한 제어에 의해, 복수의 토출구 (314) (도 3 참조) 로부터의 처리액의 토출이 계속적으로 실시된다 (단계 S13). 대기 위치에 있어서 토출 헤드 (31) 로부터 침지액 (49) 으로 토출되는 처리액의 유량은, 상기 서술한 기판 (9) 의 처리시에 있어서 토출 헤드 (31) 로부터 기판 (9) 을 향하여 토출되는 처리액의 유량보다 작다. 바꾸어 말하면, 대기 위치에 있어서의 토출 헤드 (31) 에서는, 이른바 슬로우 리크가 실시된다. 또한, 대기 중인 토출 헤드 (31) 로부터의 처리액의 토출은, 반드시 계속적으로 실시될 필요는 없고, 단속적으로 실시되어도 된다. 단, 복수의 토출구 (314) 의 막힘을 보다 더 억제한다는 관점에서는, 토출 헤드 (31) 로부터의 처리액의 토출은, 계속적으로 실시되는 것이 보다 바람직하다.
헤드 대기부 (4) 에서는, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지된 상태에서, 침지액 배관 (45) 으로부터의 저류조 (44) 내로의 침지액 (49) 의 공급, 및 저류조 (44) 의 상부 개구 (441) 로부터의 침지액 (49) 의 배출이 계속적으로 실시된다. 이로써, 저류조 (44) 내에서는 항상, 하측으로부터 상측을 향하는 침지액 (49) 의 흐름이 유지된다.
토출 헤드 (31) 에 의한 기판 (9) 의 처리가 재개될 때에는, 메인터넌스 제어부 (76) 에 의한 제어에 의해, 토출 헤드 (31) 의 복수의 토출구 (314) 로부터의 처리액의 토출 (슬로우 리크) 이 정지된다 (단계 S14). 또, 침지액 배관 (45) 으로부터의 침지액 (49) 의 공급도 정지된다. 계속해서, 침지액 배관 (45) 에 접속된 상기 서술한 흡인 기구가 구동되고, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 이, 침지액 배관 (45) 을 통해 저류조 (44) 외로 배출된다. 이로써, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 이, 저류조 (44) 에 저류되어 있던 침지액 (49) 으로부터 이간된다 (단계 S15). 상기 서술한 토출구 (314) 로부터의 슬로우 리크의 정지는, 토출면 (311) 의 침지액 (49) 으로부터의 이간 직전에 실시되는 것이 바람직하다.
토출면 (311) 이 침지액 (49) 으로부터 이간되면, 토출면 (311) 및 액 제거부 (47) 의 쌍방이 저류조 (44) 내의 분위기에 노출된다. 다음으로, 메인터넌스 제어부 (76) 에 의해 제어되는 액 제거부 (47) 로부터, 대기 위치에 위치하는 토출 헤드 (31) 를 향하여, 대략 수평 방향으로 가스가 분출된다. 액 제거부 (47) 에 의한 가스의 분사는, 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 및 토출면 (311) 근방의 부위에 대해 실시되고, 이로써, 토출면 (311) 및 토출면 (311) 근방에 부착되어 있는 (즉, 잔류하고 있는) 침지액 (49) 이 불어 날아가 제거된다 (단계 S16). 이미 기술한 바와 같이, 액 제거부 (47) 의 높이는, 침지액 (49) 에 침지 중인 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 과 대략 동일한 높이로 설정되어 있기 때문에, 저류조 (44) 로부터 침지액 (49) 을 배출하는 것만으로, 토출 헤드 (31) 를 상하 방향으로 이동시키지 않고, 액 제거부 (47) 로부터 토출면 (311) 을 향하여 바로 가스를 분사할 수 있다. 따라서, 액 제거부 (47) 로부터의 가스의 분출은, 저류조 (44) 내 (즉, 대기 포드 (41) 내) 에 있어서 실시된다.
토출면 (311) 으로부터 침지액 (49) 이 제거되면, 헤드 승강 기구 (354) 에 의해 토출 헤드 (31) 가 대기 위치로부터 상승하여 대기 포드 (41) 의 외부로 이동한다. 그리고, 헤드 회전 기구 (353) 에 의해 토출 헤드 (31) 가 회전하여 기판 (9) 의 상방에 위치하고, 헤드 승강 기구 (354) 에 의해 하강함으로써, 컵부 (22) 의 내측으로 이동한다 (단계 S17). 그 후, 이미 기술한 바와 같이, 토출 헤드 (31) 에 의한 기판 (9) 의 처리가 실시된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출 헤드 (31) 의 대기시에, 대기 위치에 위치하는 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 이, 저류조 (44) 에 저류된 침지액 (49) 에 침지된다. 이로써, 토출면 (311) 에 형성된 복수의 토출구 (314), 및 토출구 (314) 에 연속되는 처리액 유로 (317) 의 건조를 방지할 수 있다. 그 결과, 미세한 토출구 (314) 가 막히는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또, 챔버 (6) 내의 미스트 등이 대기 중인 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 에 부착되는 것을 방지할 수도 있다.
도 11 은, 상기 서술한 기판 처리 장치 (1) 와 비교예의 기판 처리 장치이며, 대기시에 있어서의 토출구의 막힘을 비교한 도면이다. 비교예의 기판 처리 장치에서는, 저류조 내에 침지액을 저류시키지 않고 토출 헤드의 하단부를 대기 포드 내에 삽입하고, 토출구로부터의 처리액의 토출을 정지한 상태에서 토출 헤드를 대기시킨다. 즉, 비교예의 기판 처리 장치에서는, 토출 헤드의 토출면은 분위기 중에 노출되어 있고, 대기 개시부터 서서히 건조된다.
한편, 본 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 저류조 (44) 에 저류된 침지액 (49) 에 토출면 (311) 이 침지된 상태에서 토출 헤드 (31) 를 대기시킨다. 단, 비교예의 기판 처리 장치와의 비교를 용이하게 하기 위해, 당해 비교 시험에서는, 상기 서술한 토출 헤드 (31) 로부터 침지액 (49) 으로의 처리액의 토출 (슬로우 리크) 은 정지되어 있다. 도 11 중의 세로축은, 1 주일의 대기 후에 막힘을 일으킨 토출구 수의 전체 토출구 수에 대한 비율을 나타낸다. 도 11 중의 가로축의 번호 (1) ∼ (3) 은, 기판 처리 장치 (1), 및 비교예의 기판 처리 장치의 각각에 있어서 시험에 이용된 동 구조의 3 개의 토출 헤드를 나타낸다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 비교예의 기판 처리 장치에서는, 대기 개시부터 1 주일 후에는 약 10 ％ 의 토출구에 막힘이 발생하는데, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출구 (314) 의 막힘은 발생하지 않았다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출 헤드 (31) 에 의한 기판 (9) 의 처리가 재개될 때에, 액 제거부 (47) 에 의해 토출면 (311) 에 부착되어 있는 침지액 (49) 이 제거된다. 이로써, 토출 헤드 (31) 를 기판 (9) 상으로 이동할 때 등에, 토출면 (311) 에 잔류하고 있는 침지액 (49) 등의 액체가 기판 (9) 상에 낙하하여 부착되는 (이른바, 액 흘러내림이 발생하는) 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출 헤드 (31) 로부터의 액 흘러내림을 방지할 수 있기 때문에, 기판 처리 장치 (1) 의 구조는, 기판 (9) 을 청정하게 유지하는 것이 중요한 기판 (9) 의 세정 처리에 특히 적합하다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출 헤드 (31) 를, 침지액 (49) 이 저류된 저류조 (44) 를 향하여 하강시킴으로써, 토출면 (311) 을 용이하게 침지액 (49) 에 침지할 수 있다. 또, 침지액 (49) 을 저류조 (44) 로부터 배출함으로써, 토출면 (311) 을 침지액 (49) 으로부터 용이하게 이간시킬 수 있다. 또한, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 으로부터 이간된 후에 액 제거부 (47) 를 구동시킴으로써, 토출면 (311) 으로부터 침지액 (49) 을 용이하게 제거할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 헤드 대기부 (4) 에서는, 액 제거부 (47) 로부터 토출 헤드 (31) 를 향하여 가스를 분출함으로써, 토출면 (311) 으로부터의 침지액 (49) 의 제거를 간단한 구성으로 실현할 수 있다. 또, 토출 헤드 (31) 에 대한 가스의 분사가, 저류조 (44) 내에서 실시됨으로써, 토출면 (311) 으로부터 제거된 (즉, 불어 날아감) 침지액 (49) 의 미스트 등이, 저류조 (44) 의 외부로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 침지액 (49) 의 미스트 등이, 헤드 대기부 (4) 의 주위로 확산되는 것이 억제된다. 그 결과, 침지액 (49) 의 미스트 등이 기판 (9) 에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 저류조 (44) 의 상방을 덮는 덮개부 (43) 가 형성됨으로써, 저류조 (44) 의 외부로 확산된 침지액 (49) 의 미스트 등이, 대기 포드 (41) 의 외부로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 침지액 (49) 의 미스트 등이 헤드 대기부 (4) 의 주위로 확산되는 것을, 보다 더 억제할 수 있다. 또한, 덮개부 (43) 의 제 1 개구 (431) 로부터의 미스트 등의 유출은, 제 1 개구 (431) 에 삽입된 토출 헤드 (31) 에 의해 억제된다.
헤드 대기부 (4) 에서는, 액 제거부 (47) 에 의한 가스의 분사는, 반드시 저류조 (44) 내에 위치하는 토출면 (311) 에 대해 실시될 필요는 없다. 예를 들어, 토출 헤드 (31) 를 대기 위치로부터 조금 상승시켜, 토출면 (311) 을 대기 포드 (41) 내, 또한 저류조 (44) 의 상방에 위치시킨 상태에서, 토출면 (311) 에 대한 가스의 분사가 실시되어도 된다. 이 경우라도, 상기와 동일하게, 침지액 (49) 의 미스트 등이, 헤드 대기부 (4) 의 주위로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 액 제거부 (47) 가 대기 포드 (41) 의 상방에 배치되고, 대기 위치로부터 상승하여 대기 포드 (41) 의 상방에 위치하는 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 을 향하여 가스가 분사되어도 된다. 이 경우, 액 제거부 (47) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (21) 로부터 멀어지는 방향으로 가스를 분출하도록, 대기 위치에 위치하는 토출 헤드 (31) 와, 기판 유지부 (21) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 토출면 (311) 으로부터 제거된 침지액 (49) 의 미스트 등이, 기판 유지부 (21) 에 가까워지는 방향으로 확산되는 것이 억제된다. 그 결과, 침지액 (49) 의 미스트 등이 기판 (9) 에 부착되는 것을 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지된 상태에서, 토출구 (314) 로부터 처리액의 토출이 계속적 또는 단속적으로 실시된다. 이로써, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 에 파티클 등이 혼입된 경우라도, 파티클 등이 토출면 (311) 에 부착되거나, 토출구 (314) 로부터 토출 헤드 (31) 내에 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 으로부터 이간되는 것보다 전에, 토출 헤드 (31) 의 복수의 토출구 (314) 로부터의 처리액의 토출이 정지된다. 이로써, 토출면 (311) 의 침지액 (49) 으로부터의 이간시에, 토출면 (311) 에 있어서의 액 끊김을 양호하게 할 수 있고, 토출면 (311) 에 잔류하는 침지액 (49) 의 양을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 액 제거부 (47) 에 의한 토출면 (311) 으로부터의 침지액 (49) 의 제거를, 신속하고 또한 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 토출면 (311) 이, 침지액 (49) 에 대한 친화성이 높은 친액성 재료에 의해 형성되기 때문에, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 으로부터 이간될 때에, 토출면 (311) 근방의 부위에 접하는 침지액 (49) 이, 토출 헤드 (31) 의 하단인 토출면 (311) 으로 이동하기 쉽다. 또, 토출면 (311) 에 모인 침지액 (49) 이 합쳐져 토출면 (311) 으로부터 이간된다. 이 때문에, 토출면 (311) 상에 침지액 (49) 이 잔류하기 어렵고, 액 제거부 (47) 에 의한 토출면 (311) 으로부터의 침지액 (49) 의 제거를, 보다 신속하고 또한 보다 용이하게 실시할 수 있다.
헤드 대기부 (4) 에서는, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지된 상태에서, 저류조 (44) 내로의 침지액 (49) 의 공급, 및 저류조 (44) 로부터의 침지액 (49) 의 배출이 계속적으로 실시된다. 이로써, 토출 헤드 (31) 의 표면에 부착되어 있는 파티클 등을 씻어낼 수 있다. 또, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 을 항상 새로운 청정한 상태로 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 이, 분위기 중에 부유하는 파티클이나 토출 헤드 (31) 등에 부착되어 있는 파티클 등의 혼입에 의해 오염되는 것이 억제된다. 그 결과, 파티클 등이 토출구 (314) 로부터 토출 헤드 (31) 내에 진입하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 저류조 (44) 에서는, 침지액 (49) 이 저류조 (44) 의 바닥부로부터 공급되고, 저류조 (44) 의 상부로부터 배출된다. 이로써, 새롭게 청정한 침지액 (49) 을 항상 토출면 (311) 을 향하여 공급할 수 있다. 그 결과, 파티클 등이 토출면 (311) 에 부착되거나, 토출구 (314) 로부터 토출 헤드 (31) 내에 진입하는 것을, 보다 더 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 저류조 (44) 내로의 침지액 (49) 의 공급, 및 저류조 (44) 로부터의 침지액 (49) 의 배출은, 단속적으로 실시되어도 된다. 단, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 을 항상 새롭게 청정한 상태로 유지한다는 관점에서는, 저류조 (44) 내로의 침지액 (49) 의 공급, 및 저류조 (44) 로부터의 침지액 (49) 의 배출이 계속적으로 실시되는 것이 바람직하다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 이, 토출 헤드 (31) 로부터 토출되는 처리액과 동일한 종류의 액체이다. 이 때문에, 침지액 (49) 과 처리액의 혼합에 의해 악영향이 발생할 우려가 없다. 또, 토출 헤드 (31) 의 대기시에, 침지액 (49) 이 토출구 (314) 내에 진입해도 문제가 발생할 우려가 없다. 또한, 토출 헤드 (31) 의 사용 재개시에, 토출구 (314) 내의 침지액 (49) 을 배출하기 위한 플래싱 등의 동작을 불필요하게 할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 대기 위치에 있어서의 토출 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치가, 기판 (9) 을 향하여 처리액을 토출할 때의 토출 헤드 (31) 의 상하 방향의 위치와 동일하다. 이 때문에, 헤드 승강 기구 (354) 의 구성 및 제어를 간소화할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 토출 헤드 (31) 의 토출면 (311) 이 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 에 침지된 상태에서, 토출 헤드 (31) 의 압전 소자 (315) 가 구동됨으로써, 헤드 본체부 (312) 를 통해 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 에 진동이 부여되어도 된다. 이로써, 토출 헤드 (31) 의 하단부를 세정하여, 당해 하단부의 표면 (즉, 토출면 (311), 및 측면 중 토출면 (311) 근방의 부위) 에 부착된 파티클 등을 효율적으로 제거할 수 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 단계 S15 에 있어서의 토출면 (311) 의 침지액 (49) 으로부터의 이간시에, 반드시 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 이 배출될 필요는 없다. 예를 들어, 공급부 이동 기구 (35) 의 헤드 승강 기구 (354) 에 의해, 토출 헤드 (31) 가 대기 위치로부터 저류조 (44) 의 상방으로 상승함으로써, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 으로부터 이간되어도 된다. 이 경우라도, 토출면 (311) 을 침지액 (49) 으로부터 용이하게 이간시킬 수 있다.
상기 서술한 기판 처리 장치 (1) 에서는, 여러 가지 변경이 가능하다.
토출면 (311) 은, 침지액 (49) 에 대한 친화성이 낮은 재료에 의해 형성되어도 된다. 이 경우, 액 제거부 (47) 에 의해, 토출면 (311) 으로부터 침지액 (49) 을 용이하게 불어 날릴 수 있다. 액 제거부 (47) 에서는, 반드시 토출 헤드 (31) 에 대해 가스가 분사될 필요는 없고, 예를 들어 토출면 (311) 주위의 가스와 함께 토출면 (311) 상의 침지액 (49) 을 흡인하여 제거해도 된다. 또, 가열 등에 의해 토출면 (311) 에 부착되는 침지액 (49) 을 증발시켜 제거해도 된다.
저류조 (44) 로의 침지액 (49) 의 공급은, 반드시 저류조 (44) 의 바닥부로부터 실시될 필요는 없고, 저류조 (44) 로부터의 침지액 (49) 의 배출도, 반드시 저류조 (44) 의 상부 개구 (441) 로부터 실시할 필요는 없다. 침지액 (49) 의 공급 위치 및 배출 위치는, 저류조 (44) 상에 있어서 적절히 선택되면 된다.
상기 서술한 바와 같이, 토출 헤드 (31) 로부터 토출되는 처리액이 침지액 (49) 과 동일한 종류의 액체인 경우, 침지액 배관 (45) 으로부터의 침지액 (49) 의 공급과 병행하여, 혹은 침지액 배관 (45) 으로부터의 침지액 (49) 의 공급 대신에, 토출 헤드 (31) 로부터 토출된 처리액이 저류조 (44) 에 저류되어도 된다.
토출면 (311) 을 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 에 침지할 때에는, 반드시 토출 헤드 (31) 가 하강할 필요는 없고, 토출 헤드 (31) 는 저류조 (44) 에 대해 상대적으로 가까워지는 방향으로 이동하면 된다. 예를 들어, 토출 헤드 (31) 가 정지한 상태에서, 침지액 (49) 이 저류된 저류조 (44) 가 토출 헤드 (31) 의 하방으로부터 상승함으로써, 토출면 (311) 이 침지액 (49) 에 침지되어도 된다. 또, 토출면 (311) 을 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 으로부터 이간할 때에는, 반드시 저류조 (44) 로부터의 침지액 (49) 의 배출, 또는 토출 헤드 (31) 의 상승이 실시될 필요는 없고, 예를 들어 토출 헤드 (31) 가 정지한 상태에서, 저류조 (44) 가 하강함으로써, 토출면 (311) 이 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 으로부터 이간되어도 된다. 바꾸어 말하면, 토출 헤드 (31) 를 저류조 (44) 로부터 멀어지는 방향으로 상대적으로 이동함으로써, 토출면 (311) 이 저류조 (44) 내의 침지액 (49) 으로부터 이간된다.
헤드 대기부 (4) 에서는, 대기 포드 (41) 의 내부 공간 (40) 의 일부 또는 전체가, 침지액 (49) 이 저류되는 저류조 (44) 로서 이용되어도 된다.
토출 헤드 (31) 로부터 토출되는 처리액은, 반드시 액적상으로는 한정되지 않고, 액주상으로 연속되는 처리액이 토출 헤드 (31) 로부터 토출되어도 된다. 기판 처리 장치 (1) 의 구조는, 토출구가 1 개만 형성된 토출 헤드를 구비하는 기판 처리 장치에 적용되어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 기판 (9) 의 세정 이외의 다양한 처리에 이용되어도 된다. 또, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 반도체 기판 이외에, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이, FED (field emission display) 등의 표시 장치에 사용되는 유리 기판의 처리에 이용되어도 된다. 혹은, 기판 처리 장치 (1) 는, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양 전지용 기판 등의 처리에 이용되어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 기술한 설명은 예시적인 것이며, 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
9 : 기판
21 : 기판 유지부
22 : 컵부
31 : 토출 헤드
35 : 공급부 이동 기구
43 : 덮개부
44 : 저류조
47 : 액 제거부
49 : 침지액
311 : 토출면
312 : 헤드 본체부
314 : 토출구
315 : 압전 소자
431 : 제 1 개구
S11 ∼ S17 : 단계

Claims (23)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부의 주위를 둘러싸는 컵부와,
    상기 컵부의 내측에서 상기 기판 유지부의 상방에 배치되고, 토출면에 형성된 토출구로부터 상기 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 헤드와,
    상기 토출 헤드를 상기 기판 유지부의 상방으로부터 상기 컵부 외측의 대기 위치로 이동시키는 공급부 이동 기구와,
    상기 컵부의 외측에 배치되고, 상기 대기 위치에 위치하는 상기 토출 헤드의 상기 토출면이 침지되는 침지액을 저류하는 저류조와,
    상기 침지액이 상기 저류조로부터 배출됨으로써 상기 토출면이 상기 침지액으로부터 이간된 후에, 상기 토출면에 잔류하는 상기 침지액을 제거하는 액 제거부를 구비하고,
    상기 액 제거부가, 상기 저류조 내에 있어서 상기 토출 헤드를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부인, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급부 이동 기구에 의해 상기 토출 헤드가 상기 저류조에 대해 상대적으로 가까워지는 방향으로 이동하고, 상기 토출 헤드의 상기 토출면이 상기 저류조 내의 상기 침지액에 침지되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액 제거부의 높이가, 상기 대기 위치에 위치하는 상기 토출 헤드의 상기 토출면과 동일한 높이인, 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 저류조의 상방을 덮는 덮개부가 형성되고,
    상기 덮개부에, 상기 토출 헤드의 하단부가 삽입되는 삽입구가 형성되는, 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 액 제거부가, 상기 기판 유지부로부터 멀어지는 방향으로 상기 가스를 분출하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 토출구로부터의 상기 처리액의 토출이 계속적으로 또는 단속적으로 실시되는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 저류조 내로의 상기 침지액의 공급, 및 상기 저류조로부터의 상기 침지액의 배출이, 계속적으로 또는 단속적으로 실시되는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 침지액이, 상기 저류조의 바닥부로부터 공급되고, 상기 저류조의 상부로부터 배출되는, 기판 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 토출면이 상기 침지액으로부터 이간되는 것보다 전에, 상기 토출구로부터의 상기 처리액의 토출이 정지되는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 저류조 내로의 상기 침지액의 공급, 및 상기 저류조로부터의 상기 침지액의 배출이, 계속적으로 또는 단속적으로 실시되는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 침지액이, 상기 저류조의 바닥부로부터 공급되고, 상기 저류조의 상부로부터 배출되는, 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 저류조의 상방을 덮는 덮개부가 형성되고,
    상기 덮개부에, 상기 토출 헤드의 하단부가 삽입되는 삽입구가 형성되는, 기판 처리 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 액 제거부가, 상기 기판 유지부로부터 멀어지는 방향으로 상기 가스를 분출하는, 기판 처리 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 저류조 내로의 상기 침지액의 공급, 및 상기 저류조로부터의 상기 침지액의 배출이, 계속적으로 또는 단속적으로 실시되는, 기판 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 침지액이, 상기 저류조의 바닥부로부터 공급되고, 상기 저류조의 상부로부터 배출되는, 기판 처리 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 12 항 및 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출 헤드가,
    내부에 상기 처리액을 유지함과 함께 외면의 일부가 상기 토출면인 헤드 본체부와,
    상기 헤드 본체부에 장착되고, 상기 헤드 본체부 내의 상기 처리액에 진동을 부여함으로써, 상기 토출구로부터 상기 처리액을 토출시키는 압전 소자를 구비하고,
    상기 토출면이 상기 침지액에 침지된 상태에서, 상기 압전 소자가 구동됨으로써, 상기 저류조 내의 상기 침지액에 진동이 부여되는, 기판 처리 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 12 항 및 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 침지액이, 상기 처리액과 동일한 종류의 액체인, 기판 처리 장치.
  21. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 12 항 및 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출면이, 상기 침지액에 대해 친화성을 갖는 친액성 재료에 의해 형성되는, 기판 처리 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 12 항 및 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출 헤드로부터 상기 기판을 향하여 토출되는 상기 처리액에 의해, 상기 기판의 세정 처리가 실시되는, 기판 처리 장치.
  23. 컵부에 의해 주위가 둘러싸인 기판 유지부의 상방에서 상기 컵부의 내측에 배치됨과 함께 토출면에 형성된 토출구로부터 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 향하여 처리액을 토출하는 토출 헤드를 구비하는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 토출 헤드를 대기시키는 토출 헤드 대기 방법으로서,
    a) 상기 토출 헤드를 상기 컵부의 내측으로부터 상기 컵부의 외측으로 이동시키는 공정과,
    b) 상기 토출 헤드를, 침지액이 저류된 저류조에 대해 상대적으로 가까워지는 방향으로 이동시키고, 상기 토출 헤드의 상기 토출면을 상기 침지액에 침지시키는 공정과,
    c) 상기 침지액을 상기 저류조로부터 배출함으로써, 상기 토출면을 상기 침지액으로부터 이간시키는 공정과,
    d) 상기 c) 공정보다 이후에, 상기 저류조 내에 있어서 상기 토출 헤드를 향하여 가스를 분출함으로써, 상기 토출면에 잔류하는 침지액을 제거하는 공정과,
    e) 상기 토출 헤드를 상기 컵부의 내측으로 이동시키는 공정을 구비하는, 토출 헤드 대기 방법.
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