KR102238880B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치는, 기판의 상면 중심부와 기판의 상면 주연부 사이에서 기판의 상면 내의 분사 영역의 위치가 이동하도록, 액적 노즐과 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛과, 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경 제어하는 변경 제어 유닛을 포함하고, 상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를 제1의 상태로 제어하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를, 상기 제1의 상태와 상이한 제2의 상태로 제어한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판에 대하여 처리액을 이용한 처리가 행해진다.
기판을 1장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치는, 예를 들면, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판의 상면에 처리액의 액적을 충돌시키는 액적 노즐과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판의 상면을 향해서 보호액을 토출하는 보호액 노즐을 구비하고 있다(예를 들면 US2012/0247506A1 참조). 이 기판 처리 장치에서는, 액적 노즐 및 보호액 노즐이, 서로 위치 관계를 일정하게 유지하면서 이동된다.
이러한 기판 처리 장치에서는, 액적 노즐은, 기판의 상면 내의 영역(이하에서는, 「분사 영역」이라고 한다)을 향하여 처리액을 토출한다. 또한, 액적 노즐로부터의 처리액의 토출과 병행하여, 보호액 노즐로부터 기판의 상면을 향해서 보호액이 토출된다. 보호액 노즐로부터 토출된 보호액은 분사 영역에 진입하여, 충분한 두께를 가지는 보호액의 액막이 분사 영역에 형성된다. 따라서, 처리액의 액적은, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태로 분사 영역에 충돌한다.
US2012/0247506A1에 기재된 기판 처리 장치에서는, 보호액 노즐의 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를, 기판의 상면에 공급된 보호액이 처리액의 액적에 저항하여 분사 영역에 진입하고, 또한, 해당 보호액에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있도록 설정할 필요가 있다.
그러나, 기판의 상면에 있어서의 보호액의 확산 방법은, 기판의 중심부와, 기판의 주연부에서 크게 다르다. 이 때문에, 기판의 상면 중심부에 보호액을 공급하는 경우를 기준으로 하여 보호액 노즐의 위치 및 자세를 설정하면, 기판의 상면 주연부에서는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치지 않고, 분사 영역에, 충분한 두께를 가지는 보호막의 액막이 형성되지 않는 부분이 발생할 우려가 있다. 또한, 기판의 상면 주연부에 보호액을 공급하는 경우를 기준으로 하여 보호액 노즐의 위치 및 자세를 설정하면, 기판의 상면 중앙부에서는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치지 않고, 분사 영역에, 충분한 두께를 가지는 보호막의 액막이 형성되지 않는 부분이 발생할 우려가 있다.
분사 영역에 있어서, 액막에 의해 덮여 있지 않은 부분, 또는 분사 영역을 덮는 액막이 얇은 부분에, 처리액의 액적이 분사 영역에 뿜어지면, 액적과 기판의 충돌에 의해, 기판에 형성된 패턴에 큰 충격이 가해져, 패턴 무너짐 등의 손상이 발생할 우려가 있다.
기판의 상면 중심부 및 기판의 상면 주연부의 쌍방에서, 분사 영역의 전역을 보호액에 의해 확실하게 덮도록 하기 위해서, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키는 것을 생각할 수 있는데, 그 방책에서는, 1장의 기판의 처리에 필요로 하는 비용이 증가해 버린다.
여기서, 본 발명의 목적은, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1의 국면은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에 뿜어지는 처리액의 액적을 생성하는 액적 노즐과, 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서, 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 노즐과, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛과, 상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경 제어하는 변경 제어 유닛(8)을 포함하고, 상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를 제1의 상태로 제어하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를, 상기 제1의 상태와 상이한 제2의 상태로 제어하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 기판의 상면 내의 분사 영역의 위치에 따라, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 착액 위치 및 입사 각도가 변경된다. 보다 자세하게는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 착액 위치 및 입사 각도가 제1의 상태로 제어되고, 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 착액 위치 및 입사 각도가 제2의 상태로 제어된다.
상기 제1의 상태는, 상기 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정된 상태이며, 상기 제2의 상태는, 상기 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정된 상태여도 된다.
보다 구체적으로는, 제1의 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태로 최적화되어 있고, 제2의 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태로 최적화되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 기판의 상면 중심부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은(少) 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있고, 또한, 기판의 상면 주연부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역의 위치가 기판의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 기판에의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 보호액 노즐은, 제1의 보호액 노즐 및 제2의 보호액 노즐을 포함하고, 상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정되어 있고, 상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정되어 있고, 상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하는 토출 제어 유닛을 포함한다.
이 구성에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출한다. 제1의 보호액 노즐은, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐로부터 토툴되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세로 설정되어 있다. 이 때문에, 제1의 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출한다. 제2의 보호액 노즐은, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세로 설정되어 있다. 이 때문에, 제2의 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 당해 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시해도 된다.
이 구성에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부로부터 기판의 상면 중심부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제2의 보호액 노즐로부터 제1의 보호액 노즐로 전환된다. 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부로부터 기판의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제1의 보호액 노즐로부터 제2의 보호액 노즐로 전환된다. 이에 따라, 기판의 상면 주연부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급되고, 기판의 상면 중심부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급된다. 또한, 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시해도 된다.
이 구성에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부로부터 기판의 상면 중심부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제2의 보호액 노즐로부터 제1의 보호액 노즐로 전환된다. 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부로부터 기판의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제1의 보호액 노즐로부터 제2의 보호액 노즐로 전환된다. 이에 따라, 기판의 상면 주연부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급되고, 기판의 상면 중심부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급된다. 따라서, 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
그런데, 제2의 보호액 노즐의 토출 정지와 제1의 보호액 노즐의 토출 개시를 동시에 행한다고 하면, 만일, 제2의 보호액 노즐의 토출 정지의 타이밍이, 제1의 보호액 노즐의 토출 개시 타이밍보다도 빨라진 경우에, 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 기간이 발생할 우려가 있다. 이러한 기간 중은, 보호액에 의해 기판의 상면이 보호되지 않으므로, 그 결과, 기판에 손상을 줄 우려가 있다.
제1의 보호액 노즐의 토출 정지와 제2의 보호액 노즐의 토출 개시를 동시에 행하는 경우에도 동일한 문제가 발생할 우려가 있다.
이에 대하여, 본원 발명에서는, 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 또한 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시한다. 환언하면, 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 기간과, 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 기간을 일부 중복시키고 있다. 이에 따라, 보호액을 토출하는 보호액 노즐을, 제1의 보호액 노즐과 제2의 보호액 노즐의 사이에서 전환할 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 동시 토출 하는 기간을 설정할 수 있고, 보호액을 토출하는 보호액 노즐의 전환 시에, 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 상태가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 제1의 보호액 노즐에 보호액을 공급하기 위한 제1의 보호액 공급관과, 상기 제1의 보호액 공급관에 장착되어, 상기 제1의 보호액 노즐로의 보호액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제1의 보호액 밸브(26)와, 상기 제2의 보호액 노즐에 보호액을 공급하기 위한 제2의 보호액 공급관(28)과, 상기 제2의 보호액 공급관에 장착되어, 상기 제2의 보호액 노즐로의 보호액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제2의 보호액 밸브(29)를 더 포함하고, 상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 열린 상태에 있는 상기 제2의 보호액 밸브를 닫고, 또한 해당 제2의 보호액 밸브의 닫힘에 앞서 상기 제1의 보호액 밸브를 열고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하고, 열린 상태에 있는 상기 제1의 보호액 밸브를 닫고, 또한 해당 제1의 보호액 밸브의 닫힘에 앞서 상기 제2의 보호액 밸브를 열어도 된다.
본 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 보호액 노즐은 단일의 보호액 노즐이며, 상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 제1의 위치 및 자세로 제어하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 제2의 위치 및 자세로 제어하는 위치 자세 제어 유닛을 포함한다.
이 구성에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 보호액 노즐의 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를 제1의 위치 및 자세로 제어한다. 제1의 위치 및 자세는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다. 이 때문에, 제1의 위치 및 자세에 있는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 보호액 노즐의 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를 제2의 위치 및 자세로 제어한다. 제2의 위치 및 자세는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다. 이 때문에, 제2의 위치 및 자세에 있는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 본 발명의 제2의 국면은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 공정과, 상기 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에, 액적 노즐로부터 처리액의 액적을 내뿜는 액적 공급 공정과, 보호액 노즐로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 유지된 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서 상기 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 공정과, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정과, 상기 노즐 이동 공정과 병행하여, 상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경하는 변경 공정을 포함하고, 상기 변경 공정에 있어서, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를 제1의 상태로 하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 착액 위치 및 상기 입사 각도를, 상기 제1의 상태와 상이한 제2의 상태로 하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 기판의 상면 내의 분사 영역의 위치에 따라, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 착액 위치 및 입사 각도가 변경된다. 보다 자세하게는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 착액 위치 및 입사 각도가 제1의 상태로 제어되고, 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 착액 위치 및 입사 각도가 제2의 상태로 제어된다.
상기 제1의 상태는, 상기 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정된 상태이며, 상기 제2의 상태는, 상기 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정된 상태여도 된다.
보다 구체적으로는, 제1의 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있고, 제2의 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 기판의 상면 중심부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있고, 또한, 기판의 상면 주연부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역의 위치가 기판의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 기판으로의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 보호액 노즐은, 제1의 보호액 노즐 및 제2의 보호액 노즐을 포함하고, 상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정되어 있고, 상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치도록 설정되어 있다. 이 경우에 있어서, 상기 변경 공정은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하는 토출 전환 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출한다. 제1의 보호액 노즐은, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세로 설정되어 있다. 이 때문에, 제1의 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출한다. 제2의 보호액 노즐은, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세로 설정되어 있다. 이 때문에, 제2의 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
상기 토출 전환 공정은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 당해 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여, 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시해도 된다.
이 방법에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부로부터 기판의 상면 중심부를 향하여 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제2의 보호액 노즐로부터 제1의 보호액 노즐로 전환된다. 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부로부터 기판의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제1의 보호액 노즐로부터 제2의 보호액 노즐로 전환된다. 이에 따라, 기판의 상면 주연부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급되고, 기판의 상면 중심부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급된다. 따라서, 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 상기 토출 전환 공정은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 해당 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시해도 된다.
이 방법에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부로부터 기판의 상면 중심부를 향하여 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제2의 보호액 노즐로부터 제1의 보호액 노즐로 전환된다. 또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부로부터 기판의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제1의 보호액 노즐로부터 제2의 보호액 노즐로 전환된다. 이에 따라, 기판의 상면 주연부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급되고, 기판의 상면 중심부의 주변 영역에 분사 영역의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액이 기판에 공급된다. 또한, 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
그런데, 제2의 보호액 노즐의 토출 정지와 제1의 보호액 노즐의 토출 개시를 동시에 행한다고 하면, 만일, 제2의 보호액 노즐의 토출 정지의 타이밍이, 제1의 보호액 노즐의 토출 개시 타이밍보다도 빨라진 경우에, 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 기간이 발생할 우려가 있다. 이러한 기간 중은, 보호액에 의해 기판의 상면이 보호되지 않으므로, 그 결과, 기판에 손상을 줄 우려가 있다.
제1의 보호액 노즐의 토출 정지와 제2의 보호액 노즐의 토출 개시를 동시에 행하는 경우에도 동일한 문제가 발생할 우려가 있다.
이에 대하여, 본원 발명에서는, 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 또한 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시한다. 환언하면, 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 기간과, 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 기간을 일부 중복시키고 있다. 이에 따라, 보호액을 토출하는 보호액 노즐을, 제1의 보호액 노즐과 제2의 보호액 노즐 사이에서 전환할 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 동시 토출 하는 기간을 설정할 수 있고, 보호액을 토출하는 보호액 노즐의 전환 시에, 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 상태가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태에서는, 상기 보호액 노즐은 단일 보호액 노즐을 포함한다. 이 경우에 있어서, 상기 변경 공정은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 제1의 위치 및 자세로 변경하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 제2의 위치 및 자세로 변경하는 위치 자세 변경 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 보호액 노즐의 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를 제1의 위치 및 자세로 제어한다. 제1의 위치 및 자세는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다. 이 때문에, 제1의 위치 및 자세에 있는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 보호액 노즐의 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를 제2의 위치 및 자세로 제어한다. 제2의 위치 및 자세는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다. 이 때문에, 제2의 위치 및 자세에 있는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
본 발명의 제3의 국면은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판을, 연직의 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에 뿜어지는 처리액의 액적을 생성하는 액적 노즐과, 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하기 위한 제1의 보호액 노즐과, 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하기 위한 제2의 보호액 노즐과, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐에 대하여, 보호액을 공급하기 위한 보호액 공급 유닛과, 상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키기 위한 노즐 이동 유닛과, 상기 보호액 공급 유닛을 제어하고, 상기 제1 및 제2 보호 노즐의 쌍방으로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하고, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역이 덮여 있는 상태에서, 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 토출 제어 유닛과, 상기 제1 및 제2 보호 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 상기 액적 노즐과 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역이 이동하도록, 상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 제어 유닛을 포함하고, 상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세는, 상기 기판의 상면에 있어서 해당 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 해당 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽에 의해 정의되는 착액 상태가 제1의 착액 상태가 되는 제1의 위치 및 자세로 설정되어 있고, 상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세는, 착액 위치 및 입사 각도 중 적어도 한쪽에 의해 정의되는 착액 상태가, 상기 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태가 되는 제2의 위치 및 자세로 설정되어 있는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 제1의 위치 및 자세로 설정된 제1의 보호액 노즐 및 제2의 위치 및 자세로 설정된 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출된다. 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 분사 영역이, 기판의 상면 중심부와 기판의 상면 주연부 사이에서 이동된다.
제1의 위치 및 자세에 있는 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 착액 상태(착액 위치 및 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 착액 상태)가 제1의 착액 상태에 있고, 제2의 위치 및 자세에 있는 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 착액 상태가, 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태에 있다.
이 경우, 제1의 보호액 노즐의 제1의 위치 및 자세 및 제2의 보호액 노즐의 제2의 위치 및 자세(즉, 제1 및 제2의 착액 상태)를, 분사 영역의 위치가 기판 상면의 상이한 2위치에 배치되는 경우를 기준하여, 각각 설정하는 것이 가능하다.
이 때문에, 분사 영역의 위치가 기판의 상면의 어디에 배치되는 경우에도, 분사 영역에 보호액을 효율적으로 공급할 수 있고, 그 결과, 다량의 보호액을 공급하지 않고, 분사 영역의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있다.
상기 제1의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이며, 상기 제2의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 주연부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세여도 된다.
보다 구체적으로는, 제1의 착액 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있고, 제2의 착액 상태는, 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 기판의 상면 중심부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있고, 또한, 기판의 상면 주연부에 배치되는 보호액 노즐로부터 기판에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 보호액의 액막에 의해 분사 영역의 전역을 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역의 위치가 기판의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 기판으로의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 보호액 토출 제어 유닛은, 상기 보호액 공급 유닛을 제어하고, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 상관없이 일정 유량의 보호액을 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출한다.
또한, 이 일실시 형태에서는, 상기 보호액 공급 유닛은, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐에 공급하는 보호액의 유량을 조정하기 위한 유량 조정 유닛을 포함하고, 상기 보호액 토출 제어 유닛은, 상기 유량 조정 유닛을 제어하는 토출 유량 제어 유닛을 포함하고, 상기 토출 유량 제어 유닛은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 따라, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 변화시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 분사 영역이 기판의 상면 중심부 및 상면 주연부에 배치되어 있을 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 기판의 손상을 억제하면서, 기판에 공급되는 보호액의 총 유량을 한층 더 저감시킬 수 있다.
또한, 이 경우, 상기 토출 유량 제어 유닛은, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우보다도 상기 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 많게 해도 된다.
또한, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 유량비는 1:1로 설정되어 있어도 된다.
본 발명의 제4의 국면은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과, 제1의 보호액 노즐을, 상기 유지된 기판의 상면에 있어서 해당 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 해당 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 착액 상태가 제1의 착액 상태가 되도록 제1의 위치 및 자세로 설치하는 공정과, 제2의 보호액 노즐을, 착액 위치 및 입사 각도 중 적어도 한쪽에 의해 정의되는 착액 상태가, 상기 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태가 되는 제2의 위치 및 자세로 설정하는 공정과, 상기 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 공정과, 상기 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에, 상기 액적 노즐로부터 처리액의 액적을 내뿜는 액적 공급 공정과, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 유지된 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하고, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역이 덮여 있는 상태에서, 상기 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 토출 공정과, 상기 제1 및 제2 보호 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 상기 액적 노즐과 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역이 이동하도록, 상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 제1의 위치 및 자세로 설정된 제1의 보호액 노즐 및 제2의 위치 및 자세로 설정된 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 보호액이 토출된다. 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 분사 영역이, 기판의 상면 중심부와 기판의 상면 주연부 사이에서 이동된다.
제1의 위치 및 자세에 있는 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 착액 상태(착액 위치 및 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 착액 상태)가 제1의 착액 상태에 있고, 제2의 위치 및 자세에 있는 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 착액 상태가, 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태에 있다.
이 경우, 제1의 보호액 노즐의 제1의 위치 및 자세 및 제2의 보호액 노즐의 제2의 위치 및 자세(즉, 제1 및 제2의 착액 상태)를, 분사 영역의 위치가 기판 상면의 상이한 2위치에 배치되는 경우를 기준하여, 각각 설정하는 것이 가능하다.
이 때문에, 분사 영역의 위치가 기판의 상면의 어디에 배치되는 경우에도, 분사 영역에 보호액을 효율적으로 공급할 수 있고, 그 결과, 다량의 보호액을 공급하지 않고, 분사 영역의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판의 손상을 억제할 수 있다.
상기 제1의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이며, 상기 제2의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 주연부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세여도 된다.
본 발명의 일실시 형태에서는, 상기 보호액 토출 공정은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 상관없이 일정 유량의 보호액을 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출하는 공정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 보호액 토출 공정은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 따라, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 변화시킨다. 이 방법에 의하면, 분사 영역이 기판의 상면 중심부 및 상면 주연부에 배치되어 있을 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 기판의 손상을 억제하면서, 기판에 공급되는 보호액의 총 유량을, 한층 더 저감시킬 수 있다.
또한, 이 경우, 상기 보호액 토출 공정은, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우보다도 상기 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 많게 해도 된다.
본 발명에 있어서의 전술의, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 기술하는 실시 형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 액적 노즐 및 이에 관련된 구성의 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 액적 노즐 및 제1 및 제2의 보호액 노즐의 모식적인 측면도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 액적 노즐 및 제1 및 제2의 보호액 노즐의 모식적인 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 액적 노즐과 제1의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 액적 노즐과 제2의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7a∼7e는 도 1에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 행해지는 제1 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 8a∼8h는 도 7b에 나타내는 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 기판의 상면 주연부로부터 상면 중심부를 향해서 분사 영역을 이동시키는 경우의 제1 및 제2의 보호액 밸브의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 10은 기판의 상면 중심부로부터 상면 주연부를 향해서 분사 영역을 이동시키는 경우의 제1 및 제2의 보호액 밸브의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 11은 실시예 1 및 비교예 1에 있어서의, 기판에 공급되는 보호액의 유량과 기판의 손상 수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12a∼12l은 도 1에 도시하는 기판처리 장치에 의해 행해지는 기판의 제2 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 기판의 상면 주연부로부터 상면 중심부를 향해서 분사 영역을 이동시키는 경우의 제1 및 제2의 보호액 밸브의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 14는 기판의 상면 중심부로부터 상면 주연부를 향해서 분사 영역을 이동시키는 경우의 제1 및 제2의 보호액 밸브의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 15a∼15e는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 의해 행해지는 제3 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 16a는 기판의 상면의 각 개소에 있어서, 분사 영역의 위치의 회전 중심으로부터의 거리와, 분사 영역에 도달하는 보호액의 유량의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 16b는 실시예 2 및 비교예 2에 있어서의, 기판에 공급되는 보호액의 유량과 기판의 손상 수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17a∼17c는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 의해 행해지는 제4 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 19는 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우에 있어서의, 도 18에 나타내는 액적 노즐과 제3의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 20은 분사 영역의 위치가 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우에 있어서의, 도 18에 나타내는 액적 노즐과 제3의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 21은 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에 있어서의, 도 18에 나타내는 액적 노즐과 제3의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 22는 분사 영역의 위치가 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에 있어서의, 도 18에 나타내는 액적 노즐과 제3의 보호액 노즐의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 23a∼23f는 도 18에 나타내는 기판 처리 장치에 의해 행해지는 기판의 제5 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2는, 액적 노즐(5) 및 이에 관련된 구성의 평면도이다.
기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판(W)을 1장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수평으로 유지하여 회전시키는 스핀 척(2)(기판 유지 유닛)과, 스핀 척(2)을 둘러싸는 통형상의 컵(3)과, 기판(W)에 린스액을 공급하는 린스액 노즐(4)과, 기판(W)에 처리액의 액적을 충돌시키는 액적 노즐(5)과, 기판(W)에 보호액을 공급하는 제1의 보호액 노즐(6)과, 기판(W)에 보호액을 공급하는 제2의 보호액 노즐(7)과, 스핀 척(2) 등의 기판 처리 장치(1)에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치(8)를 구비하고 있다.
스핀 척(2)은, 기판(W)을 수평으로 유지하여 해당 기판(W)의 회전 중심(C1)을 통과하는 연직의 회전축선(L1) 둘레로 회전가능한 스핀 베이스(9)와, 이 스핀 베이스(9)를 회전 축선(L1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터(회전 유닛)(10)를 포함한다. 스핀 척(2)은, 기판(W)을 수평 방향으로 끼워서 해당 기판(W)을 수평으로 유지하는 협지식의 척이어도 되고, 비(非)디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 흡착함으로써 해당 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공식의 척이어도 된다. 기판 처리 장치(1)에 있어서, 스핀 척(2)은 협지식의 척이다.
린스액 노즐(4)은, 린스액 밸브(11)가 장착된 린스액 공급관(12)에 접속되어 있다. 린스액 밸브(11)가 열리면, 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 린스액 노즐(4)로부터 린스액이 토출된다. 그 한편으로, 린스액 밸브(11)가 닫히면, 린스액 노즐(4)로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 린스액 노즐(4)에 공급되는 린스액으로는, 순수(純水)(탈이온수), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수나, 희석 농도(예를 들면, 10∼100ppm 정도)의 염산수 등을 예시할 수 있다.
액적 노즐(5)은, 잉크젯 방식에 의해 다수의 액적을 분사하는 잉크젯 노즐이다. 액적 노즐(5)은, 처리액 공급관(13)을 통하여 처리액 공급 기구(14)에 접속되어 있다. 또한, 액적 노즐(5)은, 배출 밸브(16)가 장착된 처리액 배출관(15)에 접속되어 있다. 처리액 공급 기구(14)는, 예를 들면, 펌프를 포함한다. 처리액 공급 기구(14)는, 항상, 소정 압력(예를 들면, 10MPa 이하)에서 처리액을 액적 노즐(5)에 공급하고 있다. 액적 노즐(5)에 공급되는 처리액으로는, 예를 들면, SC-1(NH4OH와 H2O2을 포함하는 혼합액) 등의 약액이나, 순수, 탄산수 등을 들 수 있다. 제어 장치(8)는, 처리액 공급 기구(14)를 제어함으로써, 액적 노즐(5)에 공급되는 처리액의 압력을 임의의 압력으로 변경할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)은, 액적 노즐(5)의 내부에 배치된 압전 소자(piezo element)(17)를 포함한다. 압전 소자(17)는, 배선(18)을 통하여 전압 인가 기구(19)에 접속되어 있다. 전압 인가 기구(19)는, 예를 들면, 인버터를 포함한다. 전압 인가 기구(19)는, 교류 전압을 압전 소자(17)에 인가한다. 교류 전압이 압전 소자(17)에 인가되면, 인가된 교류 전압의 주파수에 대응하는 주파수로 압전 소자(17)가 진동한다. 제어 장치(8)는, 전압 인가 기구(19)를 제어함으로써, 압전 소자(17)에 인가되는 교류 전압의 주파수를 임의의 주파수(예를 들면, 수백 KHz∼수 MHz)로 변경할 수 있다. 따라서, 압전 소자(17)의 진동 주파수는, 제어 장치(8)에 의해 제어된다.
기판 처리 장치(1)는, 노즐 이동 기구(20)(노즐 이동 유닛)를 더 포함한다. 노즐 이동 기구(20)는, 액적 노즐(5)을 선단에 유지하는 노즐 아암(21)과, 노즐 아암(21)에 접속된 회동 기구(22)와, 회동 기구(22)에 접속된 승강 기구(23)를 포함한다. 회동 기구(22)는, 예를 들면, 모터를 포함한다. 승강 기구(23)는, 예를 들면, 볼 나사 기구와, 이 볼 나사 기구를 구동하는 모터를 포함한다. 회동 기구(22)는, 스핀 척(2)의 주위에 설치된 연직 회전 축선(L2) 둘레에 노즐 아암(21)을 회동시킨다. 액적 노즐(5)은, 노즐 아암(21)과 함께 회전 축선(L2) 둘레로 회동한다. 이에 따라, 액적 노즐(5)이 수평 방향으로 이동한다. 한편, 승강 기구(23)는, 회동 기구(22)를 연직 방향으로 승강시킨다. 액적 노즐(5) 및 노즐 아암(21)은, 회동 기구(22)와 함께 연직 방향으로 승강한다. 이에 따라, 액적 노즐(5)이 연직 방향으로 이동한다.
회동 기구(22)는, 스핀 척(2)의 상방을 포함하는 수평면 내에서 액적 노즐(5)을 수평으로 이동시킨다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 회동 기구(22)는, 스핀 척(2)에 유지된 기판(W)의 상면을 따라 연장되는 원호상의 궤적(X1)을 따라 액적 노즐(5)을 수평으로 이동시킨다. 궤적(X1)은, 스핀 척(2)에 유지된 기판(W)의 상면에 수직인 수직 방향(연직 방향)으로부터 보았을 때에 기판(W)의 상면에 겹치지 않는 2개의 위치를 연결하고, 연직 방향으로부터 보았을 때에 기판(W)의 상면의 회전 중심(C1)을 통과하는 곡선이다. 액적 노즐(5)이 스핀 척(2)에 유지된 기판(W)의 상방에 위치하는 상태에서, 승강 기구(23)가 액적 노즐(5)을 강하시키면, 액적 노즐(5)이 기판(W)의 상면에 근접한다. 처리액의 액적을 기판(W)에 충돌시킬 때는, 액적 노즐(5)이 기판(W)의 상면에 근접하고 있는 상태에서, 제어 장치(8)가, 회동 기구(22)를 제어함으로써, 궤적(X1)을 따라 액적 노즐(5)을 수평으로 이동시킨다.
제1의 보호액 노즐(6) 및 제2의 보호액 노즐(7)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 노즐 아암(21)에 부착된 노즐 홀더(24)에 유지되어 있다. 회동 기구(22) 및 승강 기구(23)의 적어도 한쪽이 노즐 아암(21)을 이동시키면, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)은, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 위치 관계가 일정하게 유지된 상태에서 이동한다. 따라서, 회동 기구(22)가 노즐 아암(21)을 회동시키면, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)은, 액적 노즐(5)과 함께 궤적(X1)을 따라 수평으로 이동한다.
제1의 보호액 노즐(6)은, 제1의 보호액 공급관(25)에 접속되어 있다. 제2의 보호액 노즐(7)은, 제2의 보호액 공급관(28)에 접속되어 있다. 제1의 보호액 공급관(25)에는, 제1의 보호액 밸브(보호액 공급 유닛)(26)가 장착되어 있다. 제2의 보호액 공급관(28)에는, 제2의 보호액 밸브(보호액 공급 유닛)(29)가 장착되어 있다. 제1 및 제2의 보호액 공급관(25, 28)은, 보호액 공급원에 접속된 보호액 공급 집합관(31)에 분기 접속되어 있다. 보호액 공급 집합관(31)에는, 유량 조정 밸브(보호액 공급 유닛)(30)가 장착되어 있다.
제2의 보호액 밸브(29)를 닫으면서, 제1의 보호액 밸브(26)가 열리면, 기판(W)의 상면을 향해서 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액이 토출된다.
제1의 보호액 밸브(26)를 닫으면서, 제2의 보호액 밸브(29)가 열리면, 기판(W)의 상면을 향해서 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액이 토출된다.
제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 쌍방이 열리면, 기판(W)의 상면을 향해서 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 보호액이 토출된다. 이 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 토출 유량은 서로 동일하게 되어 있고, 또한, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액이 토출되는 경우나, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액이 토출되는 경우와 비교하여, 그 토출 유량은 반이다.
또한, 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 보호액의 토출 유량 및 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액의 토출 유량은, 제어 장치(8)가 유량 조정 밸브(30)의 개도를 조정함으로써 변경 가능하다.
제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)에 공급되는 보호액으로는, 예를 들면, SC-1 등의 약액이나 린스액을 들 수 있다.
도 3은, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 모식적인 측면도이다. 도 4는, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 모식적인 평면도이다. 도 5는, 액적 노즐(5)과 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다. 도 6은, 액적 노즐(5)과 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 관계를 나타내는 모식적인 평면도이다. 도 4에 있어서, 액적 노즐(5)은, 그 상면(5b)만이 나타나 있고, 도 5 및 도 6에 있어서, 그 하면(5a)(대향면)만이 나타나 있다. 또한, 도시의 관계 상, 도 5는, 후술하는 분사 영역(T1)이 기판(W)의 상면 중심부에 있는 경우를 나타내고, 도 6은, 후술하는 분사 영역(T1)이 기판(W)의 상면 주연부에 있는 경우를 나타낸다. 이하에서는, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)에 대하여 설명한다. 최초에, 액적 노즐(5)에 대하여 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)은, 처리액의 액적을 분사하는 본체(36)와, 본체(36)를 덮는 커버(37)와, 커버(37)에 의해 덮여진 압전 소자(17)와, 본체(36)와 커버(37) 사이에 개재하는 시일(38)을 포함한다. 본체(36) 및 커버(37)는, 모두 내약성을 가지는 재료에 의해 형성되어 있다. 본체(36)는, 예를 들면, 석영에 의해 형성되어 있다. 커버(37)는, 예를 들면, 불소계의 수지에 의해 형성되어 있다. 시일(38)은, 예를 들면, EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔고무) 등의 탄성 재료에 의해 형성되어 있다. 본체(36)는, 내압성을 가지고 있다. 본체(36)의 일부와 압전 소자(17)는, 커버(37)의 내부에 수용되어 있다. 배선(18)의 단부는, 예를 들면 납땜(solder)에 의해, 커버(37)의 내부에서 압전 소자(17)에 접속되어 있다. 커버(37)의 내부는, 시일(38)에 의해 밀폐되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본체(36)는, 처리액이 공급되는 공급구(39)와, 공급구(39)에 공급된 처리액을 배출하는 배출구(40)와, 공급구(39)와 배출구(40)를 접속하는 처리액 유통로(41)와, 처리액 유통로(41)에 접속된 복수의 분사구(42)를 포함한다. 처리액 유통로(41)는, 본체(36)의 내부에 설치되어 있다. 공급구(39), 배출구(40) 및 분사구(42)는, 본체(36)의 표면에서 개구하고 있다. 공급구(39) 및 배출구(40)는, 분사구(42)보다도 상방에 위치하고 있다. 본체(36)의 하면(5a)은, 예를 들면, 수평한 평탄면이며, 분사구(42)는, 본체(36)의 하면(5a)에서 개구하고 있다. 분사구(42)는, 예를 들면 수㎛∼수십㎛의 직경을 가지는 미세 구멍이다. 처리액 공급관(13) 및 처리액 배출관(15)은, 각각, 공급구(39) 및 배출구(40)에 접속되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 분사구(42)는, 복수(도 5 및 도 6에서는, 예를 들면 4개)의 열(L)을 구성하고 있다. 각 열(L)은, 등간격으로 배열된 다수(예를 들면 10개 이상)의 분사구(42)에 의해 구성되어 있다. 각 열(L)은, 수평의 길이 방향(D5)을 따라 직선형으로 연장되어 있다. 각 열(L)은, 직선형에 한정되지 않고, 곡선형이어도 된다. 4개의 열(L)은, 서로 평행하다. 4개의 열(L) 중 2개의 열(L)은, 길이 방향(D5)에 직교하는 수평의 방향에 인접하고 있다. 마찬가지로, 나머지 2개의 열(L)도, 길이 방향(D5)에 직교하는 수평 방향에 인접하고 있다. 인접하는 2개의 열(L)은, 쌍을 이루고 있다. 쌍의 2개의 열(L)에 있어서, 한쪽의 열(L)을 구성하는 복수의 분사구(42)(도 5 및 도 6의 분사구(42a))와, 다른쪽의 열(L)을 구성하는 복수의 분사구(42)(도 5 및 도 6의 분사구(42b))는, 길이 방향(D5)으로 어긋나 있다. 액적 노즐(5)은, 연직 방향으로부터 보았을 때에, 예를 들면, 4개의 열(L)이 궤적(X1)에 교차하도록 노즐 아암(21)에 유지되어 있다(도 2를 함께 참조).
처리액 공급 기구(14)(도 1 참조)는, 항상, 고압에서 처리액을 액적 노즐(5)에 공급하고 있다. 처리액 공급관(13)을 통하여 처리액 공급 기구(14)로부터 공급구(39)에 공급된 처리액은, 처리액 유통로(41)에 공급된다. 배출 밸브(16)가 닫혀있는 상태에서는, 처리액 유통로(41)에서의 처리액의 압력(액압)이 높다. 이 때문에, 배출 밸브(16)가 닫혀 있는 상태에서는, 액압에 의해 각 분사구(42)로부터 처리액이 분사된다. 또한, 배출 밸브(16)가 닫혀 있는 상태에서, 교류 전압이 압전 소자(17)에 인가되면, 처리액 유통로(41)를 흐르는 처리액에 압전 소자(17)의 진동이 부여되어, 각 분사구(42)로부터 분사되는 처리액이, 이 진동에 의해 분단된다. 이 때문에, 배출 밸브(16)가 닫혀 있는 상태에서, 교류 전압이 압전 소자(17)에 인가되면, 처리액의 액적이 각 분사구(42)로부터 분사된다. 이에 따라, 입경이 균일한 다수의 처리액의 액적이 균일한 속도로 동시에 분사된다.
한편, 배출 밸브(16)가 열려 있는 상태에서는, 처리액 유통로(41)에 공급된 처리액이, 배출구(40)로부터 처리액 배출관(15)에 배출된다. 즉, 배출 밸브(16)가 열려 있는 상태에서는, 처리액 유통로(41)에서의 액압이 충분히 상승해 있지 않으므로, 처리액 유통로(41)에 공급된 처리액은, 미세 구멍인 분사구(42)로부터 분사되지 않고, 배출구(40)로부터 처리액 배출관(15)에 배출된다. 따라서, 분사구(42)로부터의 처리액의 토출은, 배출 밸브(16)의 개폐에 의해 제어된다. 제어 장치(8)는, 액적 노즐(5)을 기판(W)의 처리에 사용하지 않는 동안(액적 노즐(5)의 대기 중)은, 배출 밸브(16)를 열고 있다. 이 때문에, 액적 노즐(5)의 대기 중이라도, 액적 노즐(5)의 내부에서 처리액이 유통되고 있는 상태가 유지된다.
기판(W)의 상면에 처리액의 액적을 충돌시킬 때는, 제어 장치(8)가, 노즐 이동 기구(20)(도 1 참조)에 의해 액적 노즐(5)을 이동시킴으로써, 액적 노즐(5)의 하면(5a)(본체(36)의 하면(5a))을 기판(W)의 상면에 근접시킨다. 그리고, 제어 장치(8)는, 액적 노즐(5)의 하면(5a)이 기판(W)의 상면에 대향하고 있는 상태에서, 배출 밸브(16)를 닫아 처리액 유통로(41)의 압력을 상승시킴과 더불어, 압전 소자(17)를 구동함으로써, 처리액 유통로(41) 내의 처리액에 진동을 가한다. 이에 따라, 입경이 균일한 다수의 처리액의 액적이 균일한 속도로 동시에 분사된다. 그리고, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)로부터 분사된 다수의 액적은, 기판(W)의 상면 내의 2개의 분사 영역(T1)에 뿜어진다. 즉, 한쪽의 분사 영역(T1)은, 한쪽의 쌍의 2개의 열(L)의 직하의 영역이며, 이 2개의 열(L)을 구성하는 분사구(42)로부터 분사된 처리액의 액적은, 한쪽의 분사 영역(T1)에 뿜어진다. 마찬가지로, 다른쪽의 분사 영역(T1)은, 다른쪽의 쌍의 2개의 열(L)의 직하의 영역이며, 이 2개의 열(L)을 구성하는 분사구(42)로부터 분사된 처리액의 액적은, 다른쪽의 분사 영역(T1)에 뿜어진다. 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 각 분사 영역(T1)은, 길이 방향(D5)으로 연장되는 평면에서 봐서 장방 형상이며, 2개의 분사 영역(T1)은 평행하다.
다음에, 도 3∼도 5를 참조하면서, 제1의 보호액 노즐(6)에 대하여 설명한다.
제1의 보호액 노즐(6)은, 보호액을 토출하는 제1의 토출구(43)를 가지고 있다. 제1의 토출구(43)는, 액적 노즐(5)의 상단보다도 하방에 배치되어 있다. 제1의 토출구(43)는 예를 들면, 원형이다. 제1의 토출구(43)는, 원형에 한정되지 않고, 타원형이어도 되고, 슬릿형상이어도 된다.
제1의 보호액 노즐(6)은, 토출되는 보호액의 기판(W)의 상면으로의 착액 상태가 제1의 착액 상태가 되도록, 보호액을 토출한다. 구체적으로 설명하면, 제1의 보호액 노즐(6)은, 기판(W) 상에 있어서의 제1의 착액 위치(P1)를 향해서 보호액을 토출한다. 제1의 착액 위치(P1)는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)에 관하여 분사 영역(T1)보다도 상류측의 위치이다. 제1의 착액 위치(P1)로부터, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)까지의 거리(Dc1)(도 5 참조)는, 예를 들면 15∼40mm의 소정의 거리이다. 제1의 토출구(43)는, 제1의 착액 위치(P1)를 향하는 제1의 토출 방향(D1)에 보호액을 토출한다. 환언하면, 제1의 토출구(43)로부터의 보호액은, 기판(W) 상에 있어서의 제1의 착액 위치(P1)에 대하여 제1의 토출 방향(D1)에 입사한다. 제1의 토출 방향(D1)은, 제1의 토출구(43)로부터 제1의 착액 위치(P1)를 향하는 방향임과 더불어, 평면에서 봐서 제1의 토출구(43)로부터 액적 노즐(5)을 향하는 방향이다. 제1의 토출 방향(D1)은, 길이 방향(D5)에 대하여 기울어 있다. 평면에서 봐서 길이 방향(D5)과 제1의 토출 방향(D1)이 이루는 각도(입사 각도) θH1(도 5 참조)는, 예를 들면, 25∼35도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제1의 토출 방향(D1)은, 연직 방향에 대하여 분사 영역(T1)의 쪽으로 기울어져 있다. 즉, 제1의 착액 위치(P1)는, 수평 방향에 관하여 제1의 토출구(43)보다도 분사 영역(T1)측에 배치되어 있고, 제1의 토출 방향(D1)은, 기판(W)의 상면에 대하여 기울어져 있다. 기판(W)의 상면과 제1의 토출 방향(D1)이 이루는 각도(입사 각도)(θV1)(도 3 참조)는, 예를 들면, 10∼40도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
제2의 보호액 노즐(7)은, 보호액을 토출하는 제2의 토출구(44)를 가지고 있다. 제2의 토출구(44)는, 액적 노즐(5)의 상단보다도 하방에 배치되어 있다. 제2의 토출구(44)는 예를 들면, 원형이다. 제2의 토출구(44)는, 원형에 한정되지 않고, 타원형이어도 되고, 슬릿형상이어도 된다.
제2의 보호액 노즐(7)은, 토출되는 보호액의 기판(W)의 상면으로의 착액 상태가 제2의 착액 상태가 되도록 보호액을 토출한다. 구체적으로 설명하면, 기판(W) 상에 있어서의 제2의 착액 위치(P2)를 향하여 보호액을 토출한다. 제2의 착액 위치(P2)는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)에 관하여 분사 영역(T1)보다도 상류측의 위치이다. 제2의 착액 위치(P2)로부터 중앙 위치(M)까지의 거리(De2)(도 6참조)는, 예를 들면 15∼40mm의 소정의 거리이다.
제2의 토출구(44)는, 제2의 착액 위치(P2)를 향하는 제2의 토출 방향(D2)에 보호액을 토출한다. 환언하면, 제2의 토출구(44)로부터의 보호액은, 기판(W) 상에 있어서의 제2의 착액 위치(P2)에 대하여 제2의 토출 방향(D2)에 입사한다. 제2의 토출 방향(D2)은, 제2의 토출구(44)로부터 제2의 착액 위치(P2)를 향하는 방향임과 더불어, 평면에서 봐서 제2의 토출구(44)로부터 액적 노즐(5)을 향하는 방향이다. 제2의 토출 방향(D2)은, 길이 방향(D5)에 대하여 기울어져 있다. 평면에서 봐서 길이 방향(D5)과 제2의 토출 방향(D2)이 이루는 각도(입사 각도) θH2(도 6 참조)는, 예를 들면, 25∼35도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제2의 토출 방향(D2)은, 연직 방향에 대하여 분사 영역(T1)의 쪽으로 기울어져 있다. 즉, 제2의 착액 위치(P2)는, 수평 방향에 관하여 제2의 토출구(44)보다도 분사 영역(T1)측에 배치되어 있고, 제2의 토출 방향(D2)은, 기판(W)의 상면에 대하여 기울어져 있다. 기판(W)의 상면과 제2의 토출 방향(D2)이 이루는 각도(입사 각도) θV2(도 3 참조)는, 예를 들면, 10∼40도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
노즐 홀더(24)(도 1 참조)에는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 부착되어 있다. 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세(제1의 위치 및 자세)는, 분사 영역(T1)의 위치가, 기판(W)의 회전 중심(C1)을 포함하는 부분인 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 즉, 제1의 착액 상태(제1의 착액 위치(P1)(도 3 참조), 각도(θV1)(도 3 참조) 및 각도 θH1(도 5 참조))는, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 착액 상태이다. 환언하면, 제1의 보호액 노즐(6)의 제1의 위치 및 자세는, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다.
또한, 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 즉, 제2의 착액 상태(제2의 착액 위치 P2(도 3 참조), 각도(θV2)(도 3 참조) 및 각도(θH2)(도 6 참조))는, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 착액 상태이다. 환언하면, 제2의 보호액 노즐(7)의 제2의 위치 및 자세는, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 자세는 서로 동일하게 되어 있고, 상하로 어긋나 배치되어 있다. 환언하면, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)은, 평면에서 봐서 중복되어 있다(도 4에서는, 도시의 편의상, 약간 어긋난 상태를 나타내고 있다).
즉, 기판 처리 장치(1)에서는, 제1의 보호액 노즐(6)의 토출구(43)와 제2의 보호액 노즐(7)의 토출구(44)가 상하로 어긋나 있고, 그 결과, 제2의 착액 위치(P2)는, 제1의 착액 위치(P1)보다도, 분사 영역(T1)에 가까운 위치로 되어 있다(Dc1(도 5 참조)＞De2(도 6 참조). 제2의 착액 위치(P2)는, 제1의 토출구(43)와 제1의 착액 위치(P1)를 연결하는 선분의 연장선 상에 배치되어 있다.
또한, 제1의 토출 방향(D1)은, 제2의 토출 방향(D2)과 동 방향이다. 즉, 각도(θV2)(도 3 참조)가 각도(θV1)(도 3 참조)와 동일하고, 각도(θH2)(도 6 참조)가 각도(θH1)(도 5 참조)와 동일하다.
또한, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 위치 및 자세가 기판(W)의 상면 중심부 및 상면 주연부의 각각에서 최적화되어 있으면, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이, 토출구(43, 44)의 위치가 상이할 뿐만 아니라, 자세도 서로 다르게 해도 된다. 이 경우, 제1의 토출 방향(D1)도 제2의 토출 방향(D2)과 상이해진다. 또한, 토출되는 보호액의 제1 및 제2의 착액 위치(P1, P2)가 공통하도록 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)을 설치할 수도 있다. 단, 이 경우에는, 제1의 토출 방향(D1)과 제2의 토출 방향(D2)을 서로 다르게 해 둘 필요가 있다.
기판 처리 장치(1)를 이용하여 실행되는 제1 및 제2 처리예(후술한다)에서는, 기판(W)의 회전 중심(C1)을 포함하는 부분인 상면 중심부를 포함하는 상면 내주 영역(상면 중심부의 주변 영역)(IR)에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 보호액을 토출하지 않고, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액을 토출한다. 또한, 상면 주연부를 포함하는 상면 외주 영역(상면 주연부의 주변 영역)(OR)에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제어 장치(8)는, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 보호액을 토출하지 않고, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액을 토출한다. 또한, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)을 제어하여 기판(W)을 회전시킨다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하여, 제1 및 제2 처리예에 있어서, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다.
회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 기판(W)의 상면 중심부에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속화됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)(도 6 참조)으로 가속화된다. 따라서, 제1의 착액 위치(P1)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 제1의 토출 방향(D1)이 연직 방향으로 기울어 있고, 또한 기판(W)의 중심부에서는 기판(W)의 회전 속도가 느리므로, 기판(W)의 상면 중심부에 공급된 보호액은, 제1의 착액 위치(P1)를 꼭짓점의 하나로 하는 삼각형상을 유지하면서 광범위하게 확산된다.
도 1, 도 3 및 도 6을 참조하여, 제1 및 제2 처리예에 있어서, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다.
회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 기판(W)의 상면 주연부에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속화됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)으로 가속화된다. 따라서, 기판(W)에 공급된 보호액은, 제2의 착액 위치(P2)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 기판(W)의 주연부에서는 기판(W)의 회전 속도가 빠르므로, 기판(W)의 상면 주연부에 공급된 보호액은, 제2의 착액 위치(P2)를 꼭짓점의 1개로 하는 각도가 작은 예각 삼각 형상(기판(W)의 둘레 방향을 따르는 거의 직선형)으로 고속으로 확산된다.
또한, 기판 처리 장치(1)를 이용하여 실행되는 제3 및 제4 처리예(후술한다)에서는, 분사 영역(T1)의 위치 이동(스캔)에 병행하여, 제어 장치(8)는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 보호액을 토출시킨다. 이 때에 있어서의, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 토출 유량은, 서로 동일하다(토출 유량비가 1:1). 또한, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)을 제어하여 기판(W)을 회전시킨다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하여, 제3 및 제4 처리예에 있어서, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다. 또한, 제2의 보호액 노즐(7)에 대해서는, 도 6도 함께 참조하면서 설명한다.
제1의 보호액 노즐(6)로부터의 보호액은, 제1의 착액 위치(P1)에 착액하고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액은, 제2의 착액 위치(P2)에 착액한다. 회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 기판(W)에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)(도 6참조)으로 가속된다. 따라서, 기판(W)에 공급된 보호액은, 각 착액 위치(P1, P2)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 제1 및 제2의 토출 방향(D1, D2)이 연직 방향으로 기울어 있고, 또한 기판(W)의 중심부에서는 기판(W)의 회전 속도가 느리므로, 기판(W)의 상면 중심부에 공급된 보호액은, 각 착액 위치(P1, P2)를 꼭짓점의 1개로 하는 삼각 형상을 유지하면서 광범위하게 확산된다.
도 1, 도 3 및 도 6을 참조하여, 제2 처리예에 있어서, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다. 또한, 제1의 보호액 노즐(6)에 대해서는, 도 5도 함께 참조하면서 설명한다.
제1의 보호액 노즐(6)로부터의 보호액은, 제1의 착액 위치(P1)에 착액하고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액은, 제2의 착액 위치(P2)에 착액한다. 회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 기판(W)에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)으로 가속된다. 따라서, 기판(W)에 공급된 보호액은, 각 착액 위치(P1, P2)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 기판(W)의 주연부에서는 기판(W)의 회전 속도가 빠르므로, 기판(W)의 상면 주연부에 공급된 보호액은, 각 착액 위치(P1, P2)를 꼭짓점의 1개로 하는 각도가 작은 예각 삼각 형상(기판(W)의 주방향을 따르는 거의 직선형)을 이루면서 직경 방향으로 고속으로 확산된다.
도 7a∼7e는, 이 발명의 일실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)에 의해 행해지는 기판(W)의 제1 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 7a∼7e를 참조하여 제1 처리예에 대하여 설명한다.
예를 들면 직경 300mm의 원형 기판으로 이루어지는 미처리의 기판(W)은, 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 반송되어, 디바이스 형성면인 표면을 예를 들면 위로 향하여 스핀 척(2) 상에 재치된다. 그리고, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 유지시킨다. 그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 모터(10)를 제어하여, 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(W)을 회전시킨다.
다음에, 린스액의 일예인 순수를 린스액 노즐(4)로부터 기판(W)에 공급하여, 기판(W)의 상면을 순수로 덮는 제1 커버 공정이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 린스액 밸브(11)를 열고, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 린스액 노즐(4)로부터 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 순수를 토출시킨다. 린스액 노즐(4)로부터 토출된 순수는, 기판(W)의 상면 중앙부에 공급되어, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아서 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 확산된다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 전역에 순수가 공급되어, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 그리고, 린스액 밸브(11)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(8)는, 린스 액 밸브(11)를 닫고 린스액 노즐(4)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다.
다음에, 처리액의 일예인 탄산수의 액적을 액적 노즐(5)로부터 기판(W)에 공급하여 기판(W)을 세정하는 세정 공정과, 보호액의 일예인 SC-1을 기판(W)에 공급하여 기판(W)의 상면을 SC-1로 덮는 제2 커버 공정이 병행하여 행해진다. 즉, 제어 장치(8)는, 도 7b 및 도 7c에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1을 토출시키고, 또한 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시키면서, 기판(W)을 일정 속도로 회전시키면서, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 중심 위치(Pc)와 주연 위치(Pe) 사이에서 액적 노즐(5)을 궤적(X1)을 따라 복수회 왕복시킨다(하프 스캔). 제어 장치(8)가, 기판(W)을 회전시키면서, 중심 위치(Pc)와 주연 위치(Pe) 사이에서 액적 노즐(5)을 이동시키므로, 분사 영역(T1)에 의해 기판(W)의 상면이 주사되고, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 전역을 통과한다. 도 2에 있어서 실선으로 표시하는 바와 같이, 중심 위치(Pc)는, 평면에서 봐서 액적 노즐(5)과 기판(W)의 상면 중심부가 겹치는 위치이며, 도 2에 있어서 2점 쇄선으로 표시하는 바와 같이, 주연 위치(Pe)는, 평면에서 봐서 액적 노즐(5)과 기판(W)의 상면 주연부가 겹치는 위치이다.
세정 공정 및 제2 커버 공정의 종료 후, 린스액의 일예인 순수를 린스액 노즐(4)로부터 기판(W)에 공급하고, 기판(W)에 부착되어 있는 액체나 이물을 씻어 내리는 린스 공정이 행해진다. 구체적으로, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 린스액 노즐(11)을 열고, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 린스액 노즐(4)로부터 스핀 척(2)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면 중앙부를 향해서 순수를 토출시킨다. 린스액 노즐(4)로부터 토출된 순수는, 기판(W)의 상면 중앙부에 공급되고, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 받아서 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 확산된다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 전역에 순수가 공급되어, 기판(W)에 부착되어 있는 액체나 이물이 씻겨진다. 그리고, 린스액 밸브(11)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(8)는, 린스액 밸브(11)를 닫아 린스액 노즐(4)로부터의 순수의 토출을 정지시킨다.
다음에, 기판(W)을 건조시키는 건조 공정(스핀 드라이)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 스핀 모터(10)를 제어하고, 기판(W)을 고회전 속도(예를 들면 수천 rpm)로 회전시킨다. 이에 따라, 기판(W)에 부착되어 있는 순수에 큰 원심력이 작용하여, 도 7e에 도시하는 바와 같이, 기판(W)에 부착되어 있는 순수가 기판(W)의 주위에 뿌려진다. 이와 같이 하여, 기판(W)으로부터 순수가 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 그리고, 건조 공정이 소정 시간에 걸쳐 행해진 후는, 제어 장치(8)는, 스핀 모터(10)를 제어하고, 스핀 척(2)에 의한 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 그 후, 처리가 끝난 기판(W)이 반송 로봇에 의해 스핀 척(2)으로부터 반출된다.
도 8a∼8h는, 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 9 및 도 10은, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 도 9에는 기판(W)의 상면 주연부로부터 상면 중심부를 향해서 분사 영역(T1)을 이동시키는 경우를 나타내고, 도 10에는 기판(W)의 상면 중심부로부터 상면 주연부를 향해서 분사 영역(T1)을 이동시키는 경우를 나타낸다. 도 1, 도 8a∼8h, 도 9 및 도 10을 참조하여, 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명한다.
제어 장치(8)는, 노즐 이동 기구(20)를 제어함으로써, 도 8a에 나타내는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)을, 기판(W)의 회전 범위 외의 홈 포지션(도시하지 않음)으로부터 스핀 척(2)의 상방으로 이동시키고, 또한 액적 노즐(5)의 하면(5a)을 기판(W)의 상면 주연부에 근접시킨다. 즉, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 배치된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제2의 보호액 밸브(29)를 열고, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시킨다. 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 소정 적은 유량의 제1 토출 유량(예를 들면 약 0.5리터/분)이 되도록 조정되어 있고, 이 때문에, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 SC-1의 토출과 병행하여, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시킨다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 액적 노즐(5)의 하면(5a)이 기판(W)의 상면에 근접해 있고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1이 토출되어 있는 상태에서, 배출 밸브(16)를 닫음과 더불어, 전압 인가 기구(19)에 의해 소정 주파수의 교류 전압을 액적 노즐(5)의 압전 소자(17)에 인가시킨다. 다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방에 분사됨으로써, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치된다. 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
또한, 제어 장치(8)는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 일정한 회전 속도로 기판(W)을 회전시킴과 더불어, 일정한 토출 유량으로 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 액적 노즐(5)을 기판(W)의 상면을 따라, 중심 위치(Pc)를 향하여 이동시킨다. 이에 따라, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮여지면서, 기판(W)의 상면 외주 영역(OR)을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킬 수 있다.
도 8d 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)를 통과하는 타이밍에서, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 밸브(29)를 닫고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킴과 더불어, 제1의 보호액 밸브(26)를 열고, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1을 토출시킨다.
즉, 보호액을 토출하는 보호액 노즐이, 지금까지의 제2의 보호액 노즐(7)로부터 제1의 보호액 노즐(6)로 전환된다. 전술과 같이, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 소정의 적은 유량의 제1 토출 유량(예를 들면 약 0.5리터/분)이 되도록 조정되어 있으므로, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다. 액적 노즐(5)로부터의 탄산수의 액적의 분사는 속행되고 있고, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 중간부(M1)에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다. 중간 위치(Pm)는, 평면에서 봐서 액적 노즐(5)과 기판(W)의 중간부(M1)가 겹치는 위치(보다 상세하게는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가 기판(W)의 중간부(M1)와 겹치는 위치)이다. 기판(W)의 중간부(M1)는, 기판(W)의 회전 중심(C1)과 기판 주연 사이의 중간 부분(직경 300mm의 기판(W)에서는, 회전 중심(C1)으로부터 75mm의 위치)이다.
또한, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 중심 위치(Pc)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면 내주 영역(IR)을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킬 수 있다.
그 후, 도 8e에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이 때문에, 액적 노즐(5)은, 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)를 향하여 이동이 개시된다. 이에 따라, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1이 토출되면서, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 주연 위치(Pe)를 향하여 이동된다. 이에 따라, 도 8f에 도시하는 바와 같이 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면 내주 영역(IR)을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킨다.
도 8g 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)를 통과하는 타이밍에서, 제어 장치(8)는, 제1의 보호액 밸브(26)를 닫고, 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킴과 더불어, 제2의 보호액 밸브(29)를 열고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시킨다.
즉, 보호액을 토출하는 보호액 노즐이, 지금까지의 제1의 보호액 노즐(6)로부터 제2의 보호액 노즐(7)로 전환된다. 이에 따라, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다. 액적 노즐(5)로부터의 탄산수의 액적의 분사는 속행되고 있고, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 중간부(M1)에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다.
또한, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 주변 위치(Pe)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면 외주 영역(OR)을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킬 수 있다.
그 후, 도 8h에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 주연 위치(Pe)로부터 중심 위치(Pc)를 향하여 이동을 개시시킬 수 있다.
이와 같이, 제어 장치(8)가, 기판(W)을 회전시키면서, 중심 위치(Pc)와 주연 위치(Pe) 사이에서 액적 노즐(5)을 이동시키므로, 분사 영역(T1)에 의해 기판(W)의 상면이 주사되고, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 전역을 통과한다.
다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방으로 분사됨으로써, SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다. 따라서, 기판(W)의 상면 전역에 탄산수의 액적이 뿜어진다. 기판(W)의 상면에 부착되어 있는 파티클 등의 이물은, 기판(W)에 대한 액적의 충돌에 의해 물리적으로 제거된다. 또한, 이물과 기판(W)의 결합력은, SC-1이 기판(W)을 용해시킴으로써 약해진다. 따라서, 이물이 보다 확실하게 제거된다. 또한, 기판(W)의 상면 전역이 액막에 의해 덮여 있는 상태에서, 탄산수의 액적이 분사 영역(T1)에 뿜어지므로, 기판(W)에 대한 이물의 재부착이 억제 또는 방지된다. 이와 같이 하여, 제2 커버 공정 및 세정 공정이 행해진다.
세정 공정 및 제2 커버 공정에 있어서, 주사하는 분사 영역(T1)의 위치가 상면 내주 영역(IR)에 배치되어 있는 경우에는, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 보호액을 토출하지 않고, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액을 토출시킨다. 또한, 전술과 같이, 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가, 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태로 최적화되어 있다. 이 때문에, 분사 영역(T1)의 위치가 상면 내주 영역(IR)의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출된 보호액이, 그 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다.
또한, 세정 공정 및 제2 커버 공정에 있어서, 주사하는 분사 영역(T1)의 위치가 상면 외주 영역(OR)에 배치되어 있는 경우에는, 제어 장치(8)는, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 보호액을 토출시키지 않고, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액을 토출시킨다. 또한, 전술과 같이, 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 이 때문에, 분사 영역(T1)의 위치가 상면 외주 영역(OR)의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출된 보호액이, 그 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다.
또한, 상면 내주 영역(IR)은, 기판(W)의 상면에 있어서 중간부(M1)보다도 내주측의 영역을 말하고, 상면 외주 영역(OR)은, 기판(W)의 상면에 있어서 중간부(M1)보다도 외주측의 영역을 말한다.
그리고, 노즐 아암(21)의 왕복 요동 동작이 미리 정해진 회수 행해지면, 제어 장치(8)는, 배출 밸브(16)를 열고, 액적 노즐(5)로부터의 액적의 분사를 정지시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 열린 상태에 있는 제1 또는 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 닫고, 제1 또는 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다.
도 11은, 실시예 1 및 비교예 1에 있어서의, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량과 기판(W)의 손상 수의 관계를 나타내는 그래프이다.
실시예 1은, 전술의 처리예 1과 같이, 보호액을 토출하는 보호액 노즐을 전환하는 제2 커버 공정 및 세정 공정을 실행하는 경우를 나타내고, 비교예 1은, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액을 토출시키면서, 제2 커버 공정 및 세정 공정을 실행하는 경우를 나타낸다. 또한, 기판(W)의 상면에는, 두께 37nm의 폴리실리콘의 박막이 형성되어 있는 것으로 한다. 도 11의 손상 수는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 제외하고, 동일한 조건으로 기판(W)을 처리했을 때의 측정값이다. 구체적으로는, 공급되는 보호액(SC-1)의 액체 온도는 40℃이며, 토출시의 보호액의 유속은 38m/s이며, 기판의 회전 속도는 300rpm이다. 또한, 노즐 아암(21)에 1회의 왕복 요동 동작(왕복 하프 스캔)에 요하는 시간은 10sec이며, 하프 스캔의 실행 회수는 3회이다.
비교예 1에서는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 0.7리터/분 미만일 때에 손상 수가 많다. 이에 대하여, 실시예 1에서는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 0.5리터/분이어도 손상 수는 매우 적다. 따라서, 제1 처리예의 경우에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판(W)의 손상을 억제할 수 있다.
이상에 의해, 제1 실시 형태의 제1 처리예에 의하면, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 내주 영역(IR)에 배치되어 있을 때에는, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액을 토출한다. 제1의 보호액 노즐(6)은, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화되어 있다. 이 때문에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 상면 내주 영역(IR)에 배치된 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 외주 영역(OR)에 배치되어 있을 때에는, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액을 토출한다. 제2의 보호액 노즐(7)은, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화되어 있다. 이 때문에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 상면 외주 영역(OR)에 배치된 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 기판(W)으로의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판(W)의 손상을 억제할 수 있다.
또한, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부로부터 기판(W)의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 제2의 보호액 노즐(7)로 전환된다. 또한, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부로부터 기판(W)의 상면 중심부를 향하여 이동되고 있는 상태에서, 보호액을 토출하고 있는 보호액 노즐이, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 제1의 보호액 노즐(6)로 전환된다. 이에 따라, 기판(W)의 상면 내주 영역(IR)에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액이 기판(W)에 공급되고, 기판(W)의 상면 외주 영역(OR)에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우에는, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 보호액이 기판(W)에 공급된다. 따라서, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 적은 유량의 보호액의 공급에 의한 보호액의 액막에 의해, 분사 영역(T1)의 전역을 덮을 수 있다.
그러나, 처리예 1에서는, 다음의 문제가 있다.
즉, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부로부터 기판(W)의 상면 중심부를 향해서 이동되고 있는 상태에 있어서, 제2의 보호액 노즐(7)의 토출 정지의 타이밍이, 제1의 보호액 노즐(6)의 토출 개시 타이밍보다도 빨라진 경우에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 기간이 발생할 우려가 있다. 이러한 기간 중은, 보호액에 의해 기판(W)의 상면이 보호되지 않으므로, 그 결과, 기판(W)에 손상을 줄 우려가 있다.
분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부로부터 기판(W)의 상면 주연부를 향해서 이동되고 있는 상태에 있어서, 제1의 보호액 노즐(6)의 토출 정지의 타이밍이, 제2의 보호액 노즐(7)의 토출 개시 타이밍보다도 빨라질 경우도 동일한 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 다음에 기술하는 제2 처리예를 채용할 수 있다.
도 12a∼12l은, 기판 처리 장치(1)에 의해 행해지는 제2 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 13 및 도 14는, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 개폐 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 도 13은, 기판(W)의 상면 주연부로부터 상면 중심부를 향해서 분사 영역(T1)을 이동시킬 경우를 나타내고, 도 14는, 기판(W)의 상면 중심부로부터 상면 주연부를 향하여 분사 영역(T1)을 이동시키는 경우를 나타낸다.
도 12a∼12l은, 제2 처리예 중, 세정 공정 및 제2 커버 공정을 나타낸다. 제2 처리예 중 제1 처리예와 상이한 것은, 세정 공정 및 제2 커버 공정만이다. 그 이외의 공정은, 제1 처리예의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 도 1, 도 12a∼12l, 도 13 및 도 14를 참조하여, 제2 처리예에 있어서의 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명한다.
제어 장치(8)는, 노즐 이동 기구(20)를 제어함으로써, 도 12a에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)을, 기판(W)의 회전 범위 외의 홈 포지션(도시하지 않음)으로부터 스핀 척(2)의 상방으로 이동시키고, 또한 액적 노즐(5)의 하면(5a)을 기판(W)의 상면 주연부에 근접시킨다. 즉, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 배치된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제2의 보호액 밸브(29)를 열고, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시킨다. 제2의 보호액 노즐(7)로부터 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 SC-1의 토출과 병행하여, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시킨다. 다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방에 분사됨으로써, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치된다. 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
또한, 제어 장치(8)는, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 일정한 회전 속도로 기판(W)을 회전시킴과 더불어, 일정한 토출 유량으로 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 액적 노즐(5)을 기판(W)의 상면을 따라, 중심 위치(Pc)를 향하여 이동시킨다. 이에 따라, 도 12c에 도시하는 바와 같이, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면 외주 영역(OR)을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향하여 이동시킬 수 있다.
도 12d 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)보다도 외주에 가까운 소정 위치를 통과하는 타이밍(보다 상세하게는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가, 기판(W)의 상면에 있어서, 중간부(M1)보다도 외주에 가가운 외측 부분(M2)을 통과하는 타이밍)에서, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 밸브(29)를 열린 상태로 유지하면서, 제1의 보호액 밸브(26)를 열고 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1을 토출시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방에 의한 SC-1의 동시 토출이 개시된다. 전술과 같이, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 소정의 적은 유량의 제1 토출 유량(예를 들면 약 0.5리터/분)이 되도록 조정되어 있으므로, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.25리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
액적 노즐(5)로부터의 탄산수의 액적의 분사는 속행되고 있고, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면의 외측 부분(M2)에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 중심 위치(Pc)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 도 12e에 도시하는 바와 같이 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)에 도달하고, 그 후도 중심 위치(Pc)를 향해서 기판(W)의 상면을 따라 이동된다.
그리고, 도 12f 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)보다도 내주에 가까운 소정 위치를 통과하는 타이밍(보다 상세하게는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가, 기판(W)의 상면에 있어서, 중간부(M1)보다도 내주에 가까운 내측 부분(M3)을 통과하는 타이밍)에서, 제어 장치(8)는, 제2의 보호액 밸브(29)를 닫고 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방에 의한 SC-1의 동시 토출이 종료하고, 이 후, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 SC-1이 토출된다. 전술과 같이, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 소정의 적은 유량의 제1 토출 유량(예를 들면 약 0.5리터/분)이 되도록 조정되어 있으므로, 이 때, 제1의 보호액 노즐(6)로부터, 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 중심 위치(Pc)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면 내주 영역(IR)을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킬 수 있다.
그 후, 도 12g에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)를 향해서 이동이 개시된다. 그 후, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1이 토출되면서, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 주연 위치(Pe)를 향해서 이동된다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면 중심부로부터 상면 주연부를 향해서 이동된다.
그 후, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제1의 보호액 노즐(6)로부터 SC-1이 토출되면서, 도 12h에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 주연 위치(Pe)를 향하여 이동된다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면 내주 영역(IR)을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킬 수 있다.
도 12i 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)보다도 내주에 가까운 소정 위치를 통과하는 타이밍(보다 상세하게는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가, 기판(W)의 상면의 내측 부분(M3)을 통과하는 타이밍)에서, 제어 장치(8)는, 제1의 보호액 밸브(26)를 열린 상태로 유지하면서, 제2의 보호액 밸브(29)를 열어 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방에 의한 SC-1의 동시 토출이 개시된다. 이 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.25리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
액적 노즐(5)로부터의 탄산수의 액적의 분사는 속행되고 있고, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면의 내측 부분(M3)에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치고, 이에 따라, 분사 영역(T1)의 전역을 덮는 SC-1의 액막이 형성된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 주연 위치(Pe)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 도 12j에 도시하는 바와 같이 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)에 도달하고, 그 후도 또한 주연 위치(Pe)를 향해서 기판(W)의 상면을 따라 이동된다.
그리고, 도 12k 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)보다도 외주에 가까운 소정 위치를 통과하는 타이밍(보다 상세하게는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가, 기판(W)의 상면의 외측 부분(M2)을 통과하는 타이밍)에서, 제어 장치(8)는, 제1의 보호액 밸브(26)를 닫아 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다. 이에 따라, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방에 의한 SC-1의 동시 토출이 종료하고, 이 이후, 제2의 보호액 노즐(7)만으로부터 SC-1이 토출된다. 이 때, 제2의 보호액 노즐(7)로부터, 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 일정한 토출 유량으로 제2의 보호액 노즐(7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 일정한 회전 속도에서의 기판(W)의 회전, 및 액적 노즐(5)의 주연 위치(Pe)를 향하는 이동을 속행한다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서 상면 외주 영역(OR)을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킨다.
그 후, 도 12l에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 주연 위치(Pe)로부터 중심 위치(Pc)를 향하여 이동을 개시시킬 수 있다.
기판(W)의 상면 주연부로부터 기판(W)의 상면 중심부까지의 분사 영역(T1)(액적 노즐(5))의 이동에 요하는 기간, 및 기판(W)의 상면 중심부로부터 기판(W)의 상면 주연부까지의 분사 영역(T1)(액적 노즐(5))의 이동에 요하는 기간이 각각 5.0초간으로 설정되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 보호액을 동시 토출시키는 기간(제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 한쪽이 열린 상태에 있는 경우에, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 다른쪽을 열고 나서, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)의 한쪽을 닫을 때까지의 기간)은, 예를 들면 0.2초간으로 설정되어 있다.
그리고, 노즐 아암(21)의 왕복 요동 동작이 미리 정해진 회수 행해지면, 제어 장치(8)는, 배출 밸브(16)를 열고, 액적 노즐(5)로부터의 액적의 분사를 정지시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 열린 상태에 있는 제1 또는 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 닫고, 제1 또는 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다.
이상에 의해, 이 제2 처리예에 의하면, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 토출 정지에 앞서 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 또한 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 토출 정지에 앞서 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액의 토출을 개시한다. 환언하면, 제1의 보호액 노즐(6)로부터의 보호액의 토출 기간과, 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액의 토출 기간을 일부 중복시키고 있다. 이에 따라, 보호액을 토출하는 보호액 노즐을, 제1의 보호액 노즐(6)과 제2의 보호액 노즐(7)의 사이에서 전환할 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 보호액을 동시 토출시키는 기간을 설정할 수 있고, 보호액을 토출하는 보호액 노즐의 전환 시에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 보호액이 토출되지 않는 상태가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
도 15a∼15e는, 도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 의해 행해지는 제3 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 15a∼15e는, 제3 처리예 중, 세정 공정 및 제2 커버 공정을 나타낸다. 제3 처리예 중 제1 처리예와 상이한 것은, 세정 공정 및 제2 커버 공정만이다. 그 이외의 공정은, 제1 처리예의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 도 1, 도 15a∼15e를 참조하여, 제3 처리예에 있어서의 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명한다.
제어 장치(8)는, 노즐 이동 기구(20)를 제어함으로써, 도 15a에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)을, 기판(W)의 회전 범위 외의 홈 포지션(도시하지 않는다)으로부터 스핀 척(2)의 상방으로 이동시키고, 또한 액적 노즐(5)의 하면(5a)을 기판(W)의 상면 주연부에 근접시킨다. 즉, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 배치된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 열고, 제1 및 2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 SC-1을 토출시킨다. 이 처리예 3에서는, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 적은 유량인 소정의 유량(AF)(예를 들면 약 1.3리터/분)이 되도록 조정되어 있다. 이 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.65리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출과 병행하여, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시킨다. 구체적으로는, 제어 장치(8)는, 액적 노즐(5)의 하면(5a)이 기판(W)의 상면에 근접하고 있고, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1이 토출되어 있는 상태에서, 배출 밸브(16)를 닫음과 더불어, 전압 인가 기구(19)에 의해 소정 주파수의 교류 전압을 액적 노즐(5)의 압전 소자(17)에 인가시킨다. 다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방으로 분사됨으로써, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치된다. 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
또한, 제어 장치(8)는, 도 15b에 도시하는 바와 같이, 일정한 회전 속도로 기판(W)을 회전시킴과 더불어, 일정한 토출 유량(유량(AF))으로 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1을 토출시키면서, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 액적 노즐(5)을 기판(W)의 상면을 따라, 중심 위치(Pc)를 향하여 이동시킨다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킨다.
그 후, 도 15c에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이 때문에, 액적 노즐(5)은, 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)를 향하여 이동을 개시시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1이 토출되면서, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 주연 위치(Pe)를 향해서 이동된다. 이에 따라, 도 15d에 도시하는 바와 같이 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킬 수 있다.
그 후, 도 15e에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 주연 위치(Pe)로부터 중심 위치(Pc)를 향하여 이동을 개시시킬 수 있다.
이와 같이, 제어 장치(8)가, 기판(W)을 회전시키면서, 중심 위치(Pc)와 주연 위치(Pe)의 사이에서 액적 노즐(5)을 이동시키므로, 분사 영역(T1)에 의해 기판(W)의 상면이 주사되고, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 전역을 통과한다.
다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방으로 분사됨으로써, SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다. 따라서, 기판(W)의 상면 전역에 탄산수의 액적이 뿜어진다. 기판(W)의 상면에 부착되어 있는 파티클 등의 이물은, 기판(W)에 대한 액적의 충돌에 의해 물리적으로 제거된다. 또한, 이물과 기판(W)의 결합력은, SC-1이 기판(W)을 용해시킴으로써 약해진다. 따라서, 이물이 보다 확실하게 제거된다. 또한, 기판(W)의 상면 전역이 액막에 의해 덮여 있는 상태에서, 탄산수의 액적이 분사 영역(T1)에 뿜어지므로, 기판(W)에 대한 이물의 재부착이 억제 또는 방지된다. 이와 같이 하여, 제2 커버 공정 및 세정 공정이 행해진다.
그리고, 노즐 아암(21)의 왕복 요동 동작이 미리 정해진 회수 행해지면, 제어 장치(8)는, 배출 밸브(16)를 열고, 액적 노즐(5)로부터의 액적의 분사를 정지시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 열린 상태에 있는 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 닫아, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다.
도 16a는, 기판(W)의 상면의 각 개소에 있어서, 분사 영역(T1)의 위치의 회전 중심(C1)으로부터의 거리와, 분사 영역(T1)에 도달하는 보호액의 유량의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세(제1의 위치 및 자세)는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 이 경우, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치될 때는, 기판(W)에 공급된 보호액은, 분사 영역(T1)에 효율적으로 공급된다. 그러나, 분사 영역(T1)의 위치의 회전 중심(C1)으로부터의 거리가 커짐에 따라서(분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 주연을 향해서 이동함에 따라), 분사 영역(T1)에 도달되는 보호액의 유량이 반비례적으로 감소한다. 그리고, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치될 때에는, 미소한 유량의 보호액밖에 분사 영역(T1)에 도달하지 않는다. 이 경우, 기판(W)의 상면 주연부에 배치된 분사 영역(T1)에, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 공급되는 보호액을 골고루 미치게 하기 위해서는, 대유량의 보호액을 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출시키지 않으면 안된다.
제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세(제2의 위치 및 자세)는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 이 경우, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치될 때는, 기판(W)에 공급된 보호액은, 분사 영역(T1)에 효율적으로 공급된다. 그러나, 분사 영역(T1)의 위치의 회전 중심(C1)으로부터의 거리가 작아짐에 따라서(분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향하여 이동함에 따라서), 분사 영역(T1)에 도달되는 보호액의 유량이 반비례적으로 감소한다. 그리고, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치될 때에는, 미소한 유량의 보호액밖에 분사 영역(T1)에 도달하지 않는다. 이 경우, 기판(W)의 상면 중심부에 배치된 분사 영역(T1)에, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 공급되는 보호액을 골고루 미치도록 하기 위해서는, 대유량의 보호액을 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출시키지 않으면 안된다.
처리예 3에서는, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출되는 보호액이 유효하게 기능하여, 분사 영역(T1)에 보호액이 효율적으로 공급된다. 또한, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출되는 보호액이 유효하게 기능하여, 분사 영역(T1)에 보호액이 효율적으로 공급된다.
그리고, 기판(W)의 회전 중심(C1)과 상면 주연부 사이의 부분에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 각 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 보호액의 분사 영역(T1)으로의 공급 효율은 높지 않고, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 서로 상이한 위치에서 최적화되어 있기 때문에, 적지 않은 합계 공급 유량이 분사 영역(T1)에 공급된다. 또한, 분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)에 배치되어 있을 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1이 분사 영역(T1)에 공급되는 효율이 가장 낮다.
도 16b는, 실시예 2 및 비교예 2에 있어서의, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량과 기판(W)의 손상 수의 관계를 나타내는 그래프이다.
실시예 2는, 전술의 처리예 3과 같이, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 보호액을 토출시키는 제2 커버 공정 및 세정 공정을 실행하는 경우를 나타내고, 비교예 2는, 제1의 보호액 노즐(6)만으로부터 보호액을 토출시키면서, 제2 커버 공정 및 세정 공정을 실행하는 경우를 나타낸다. 또한, 기판(W)의 상면에는, 두께 37nm의 폴리 실리콘의 박막이 형성되어 있는 것으로 한다. 도 16b의 손상 수는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 제외하고, 동일한 조건으로 기판(W)을 처리했을 때의 측정값이다. 구체적으로는, 기판의 회전 속도는 300rpm이다. 또한, 노즐 아암(21)의 1회의 왕복 요동 동작(왕복 하프 스캔)에 요하는 시간은 15sec이며, 하프 스캔의 실행 회수는 2회이다.
비교예 2에서는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 1.8리터/분 미만일 때에 손상 수가 많다. 이에 대하여, 실시예 2에서는, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 1.1리터/분이어도 손상 수는 매우 적다. 따라서, 제3 처리예의 경우에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판(W)의 손상을 억제할 수 있다.
이상에 의해, 제3 처리예에 의하면, 분사 영역(T1)의 이동에 병행하여, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 보호액이 토출된다. 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화되어 있다. 또한, 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화되어 있다.
이 때문에, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 제1의 보호액 노즐(6)로부터 토출되는 보호액이, 분사 영역(T1)에 보호액이 효율적으로 공급되고, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 제2의 보호액 노즐(7)로부터 토출되는 보호액이, 분사 영역(T1)에 효율적으로 공급된다. 또한, 기판(W)의 회전 중심(C1)과 상면 주연부 사이의 부분에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 서로 상이한 위치에서 최적화되어 있기 때문에, 적지 않은 합계 공급 유량이 분사 영역(T1)에 공급된다. 이 때문에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량(유량(AF))이어도, 기판(W)의 회전 중심(C1)과 상면 주연부 사이의 부분에 배치된 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면의 어디에 배치되는 경우에도, 기판(W)으로의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판(W)의 손상을 억제할 수 있다.
도 17a∼17c는, 기판 처리 장치(1)에 의해 행해지는 기판(W)의 제4 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 17a∼17c에서는, 제4 처리예 중, 세정 공정 및 제2 커버 공정을 나타낸다. 제4 처리예 중 제1 처리예와 상이한 것은, 세정 공정 및 제2 커버 공정만이다. 그 이외의 공정은, 제1 처리예의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 도 1, 도 17a∼17c를 참조하여, 제4 처리예에 있어서의 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명한다.
제4 처리예의 세정 공정 및 제2 커버 공정이, 제3 처리예의 세정 공정 및 제2 커버 공정과 상이한 점은, 기판(W)의 상면 내의 분사 영역(T1)의 위치 변화에 따라, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출되는 보호액의 유량을 변화시키도록 한 점이다. 보다 구체적으로는, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 상면 중심부에 배치되는 경우보다도, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 경우에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 보다 많은(大) 유량의 보호액을 토출시키는 점이 상이하다.
제어 장치(8)는, 노즐 이동 기구(20)를 제어함으로써, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)을, 기판(W)의 회전 범위 외의 홈 포지션(도시하지 않음)으로부터 스핀 척(2)의 상방으로 이동시키고, 또한 액적 노즐(5)의 하면(5a)을 기판(W)의 상면 주연부에 근접시킨다. 즉, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 배치된다.
그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 열고, 제1 및 2의 보호액 노즐(6, 7)의 쌍방으로부터 SC-1을 토출시킨다. 전술과 같이, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이, 소정의 적은 유량(AF1)(예를 들면 약 1.0리터/분)이 되도록 조정되어 있다. 구체적으로는, 이 때 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출과 병행하여, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시킨다. 다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방으로 분사됨으로써, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치된다. 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
또한, 제어 장치(8)는, 도 17a에 나타내는 바와 같이, 일정한 회전 속도로 기판(W)을 회전시킴과 더불어, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 액적 노즐(5)을 기판(W)의 상면을 따라, 중심 위치(Pc)를 향해서 이동시킨다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킬 수 있다.
분사 영역(T1)이 기판(W)의 주연으로부터 이반함에 따라서, 제어 장치(8)는, 조정 밸브(30)의 개도를 서서히 확대시키고, 제1의 보호액 노즐(6) 및 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액의 토출 유량을 증대시킨다.
도 17b에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중간 위치(Pm)를 통과하는 상태(구체적으로는, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)가 기판(W) 상면의 중간부(M1)를 통과하는 상태)에 있어서, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이 소정의 제2 유량(AF2)(예를 들면 약 1.3리터/분)이 되도록 확대시킬 수 있다. 이 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.65리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다. 또한, 기판(W)의 중간부(M1)는, 기판(W)의 회전 중심(C1)과 기판(W) 주연 사이의 중간 부분(직경 300mm의 기판(W)에서는, 회전 중심(C1)으로부터 75mm의 위치)이다.
분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)를 통과한 후는, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 회전 중심(C1)에 근접함에 따라, 제어 장치(8)는, 조정 밸브(30)의 개도를 서서히 축소시켜, 제1의 보호액 노즐(6) 및 제2의 보호액 노즐(7)로부터의 보호액의 토출 유량을 저감시킨다.
도 17c에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달한 상태에서는, 유량 조정 밸브(30)의 개도는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 보호액의 합계 토출 유량이 소정의 제3 유량(AF3)(예를 들면 약 0.7리터/분)이 되도록 축소시킬 수 있다. 이 때, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터, 각각 약 0.35리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이 때문에, 액적 노즐(5)은, 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)를 향하여 이동을 개시시킬 수 있다. 이에 따라, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 SC-1이 토출되면서, 액적 노즐(5) 및 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)이 주연 위치(Pe)를 향하여 이동된다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 기판(W)의 상면을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킬 수 있다. 분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)에 도달하기까지는, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 회전 중심(C1)으로부터 이반함에 따라, 제어 장치(8)는, 조정 밸브(30)의 개도를 서서히 확대시키고, 분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)를 통과한 후는, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 주연에 근접함에 따라, 제어 장치(8)는, 조정 밸브(30)의 개도를 서서히 축소시킨다.
그리고, 노즐 아암(21)의 왕복 요동 동작이 미리 정해진 회수 행해지면, 제어 장치(8)는, 배출 밸브(16)를 열고, 액적 노즐(5)로부터의 액적의 분사를 정지시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 개도 상태에 있는 제1 및 제2의 보호액 밸브(26, 29)를 닫아, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다.
전술과 같이, 분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)에 배치되어 있을 때에, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1이 분사 영역(T1)에 공급되는 효율이 가장 낮다. 이러한 위치에 분사 영역(T1)이 배치되어 있는 경우에 제1 또는 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 토출 유량을 최대의 제2 유량(AF2)(예를 들면 약 1.3리터/분)으로 하므로, 분사 영역(T1)이 기판(W) 상면의 중간부(M1)에 배치되어 있는 경우에도, 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 상면 중심부 및 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터 토출된 SC-1이 효율적으로 분사 영역(T1)에 공급되므로, 제1 또는 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 토출 유량을 저감시킬 수 있다. 특히, 분사 영역(T1)이 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 경우에는, 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)로부터의 SC-1이, 보다 효율적으로 분사 영역(T1)에 이끌리므로, 기판(W)에 공급되는 SC-1의 유량을 제3 유량(AF3)(예를 들면 약 0.7리터/분)으로 저감해도, 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판(W)의 손상을 억제하면서, 기판(W)에 공급되는 보호액의 총 유량을 한층 더 저감시킬 수 있다.
도 18은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(201)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 18에서는, 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)와 공통되는 부분에 대하여 공통의 참조 부호를 붙여, 설명을 생략하고 있다.
제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(201)는, 보호액 노즐을 제외하고, 제1 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(1)와 공통의 구성을 구비하고 있다. 즉, 기판 처리 장치(201)는, 제1 실시 형태에 관련된 제1 및 제2의 보호액 노즐(6, 7)에 대신하여, 제3의 보호액 노즐(206)과, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세를 변경시키는 노즐 변경 기구(207)를 구비하고 있다.
제3의 보호액 노즐(206)은, 노즐 아암(21)에 부착된 노즐 홀더(24)에 유지되어 있다. 따라서, 회동 기구(22)가 노즐 아암(21)을 회동시키면, 제3의 보호액 노즐(206)은, 액적 노즐(5)과 함께 궤적(X1)(도 2 참조)을 따라 수평으로 이동한다. 노즐 변경 기구(207)는, 노즐 홀더(24)의 위치나 스핀 척(2)에 대한 연직 방향 및 수평 방향 각도의 쌍방을 변경하여, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세를 변경시킨다.
제3의 보호액 노즐(206)은, 제3의 보호액 밸브(226) 및 유량 조정 밸브(227)가 장착된 제3의 보호액 공급관(225)에 접속되어 있다. 제3의 보호액 밸브(226)가 열리면, 기판(W)의 상면을 향하여 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액이 토출된다. 그 한편으로, 제3의 보호액 밸브(226)가 닫히면, 제3의 보호액 노즐(206)로부터의 보호액의 토출이 정지된다. 제3의 보호액 노즐(206)로부터의 보호액의 토출 속도는, 제어 장치(8)가 유량 조정 밸브(227)의 개도를 조정함으로써 변경된다. 제3의 보호액 노즐(206)에 공급되는 보호액으로는, 예를 들면, 린스액이나, SC-1 등의 약액을 들 수 있다.
제3의 보호액 노즐(206)은, 보호액을 토출하는 제3의 토출구(243)(도 19∼도 22)를 가지고 있다. 제3의 토출구(243)는, 액적 노즐(5)의 상단보다도 하방에 배치되어 있다. 제3의 토출구(243)는 예를 들면, 원형이다. 제3의 토출구(243)는, 원형에 한정되지 않고, 타원형이어도 되고, 슬릿형상이어도 된다.
이 기판 처리 장치(201)에서는, 기판(W)의 상면에 있어서의 분사 영역(T1)의 위치에 따라, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세 중 적어도 한쪽을 변경가능하다. 기판 처리 장치(201)를 이용한 제5 처리예(후술한다)에서는, 기판(W)의 상면에 있어서의 분사 영역(T1)의 위치에 따라, 제3의 보호액 노즐(206)을 상하동시키고 있다.
도 19 및 도 20은, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되는 경우에 있어서의 액적 노즐(5)과 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 관계를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 19는 측면도를 나타내고, 도 20은 평면도를 나타낸다.
분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되는 경우에 있어서, 제3의 보호액 노즐(206)은, 기판(W) 상에 있어서의 제3의 착액 위치(P3)를 향해서 보호액을 토출한다. 이 도 19 및 도 20에 도시하는 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세를 「제1의 위치 및 자세」라고 한다.
제3의 착액 위치(P3)는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)에 관하여 분사 영역(T1)보다도 상류측의 위치이다. 제3의 착액 위치(P3)로부터, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)까지의 거리(Dc3)(도 20 참조)는, 예를 들면 15∼40mm의 소정의 거리이다. 제3의 토출구(243)는, 제3의 착액 위치(P3)를 향하는 제3의 토출 방향(D3)에 보호액을 토출한다. 환언하면, 제3의 토출구(243)로부터의 보호액은, 기판(W) 상에 있어서의 제3의 착액 위치(P3)에 대하여 제3의 토출 방향(D3)에 입사한다. 제3의 토출 방향(D3)은, 제3의 토출구(243)로부터 제3의 착액 위치(P3)를 향하는 방향임과 더불어, 평면에서 봐서 제3의 토출구(243)로부터 액적 노즐(5)을 향하는 방향이다. 제3의 토출 방향(D3)은, 길이 방향(D5)에 대하여 기울어 있다. 평면에서 봐서 길이 방향(D5)과 제3의 토출 방향(D3)이 이루는 각도 θH3(도 20 참조)는, 예를 들면, 25∼35도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
도 19에 도시하는 바와 같이, 제3의 토출 방향(D3)은, 연직 방향에 대하여 분사 영역(T1)의 쪽으로 기울어져 있다. 즉, 제3의 착액 위치(P3)는, 수평 방향에 관하여 제3의 토출구(243)보다도 분사 영역(T1)측에 배치되어 있고, 제3의 토출 방향(D3)은, 기판(W)의 상면에 대하여 기울어 있다. 기판(W)의 상면과 제3의 토출 방향(D3)이 이루는 각도(입사 각도) θV3(도 19 참조)은, 예를 들면, 10∼40도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
도 21 및 도 22는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 경우에 있어서의 액적 노즐(5)과 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 관계를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 21은 측면도를 나타내고, 도 22는 평면도를 나타낸다.
분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 경우에 있어서, 제3의 보호액 노즐(206)은, 기판(W) 상에 있어서의 제4의 착액 위치(P4)를 향하여 보호액을 토출한다. 이 도 21 및 도 22에 도시하는 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세를 「제2의 위치 및 자세」라고 한다.
제4의 착액 위치(P4)는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)에 관하여 분사 영역(T1)보다도 상류측의 위치이다. 제4의 착액 위치(P4)로부터, 분사 영역(T1)의 중앙 위치(M)까지의 거리(De4)(도 22 참조)는, 예를 들면 15∼40mm의 소정의 거리이다. 제3의 토출구(243)는, 제4의 착액 위치(P4)를 향하는 제4의 토출 방향(D4)으로 보호액을 토출한다. 환언하면, 제3의 토출구(243)로부터의 보호액은, 기판(W) 상에 있어서의 제4의 착액 위치(P4)에 대하여 제4의 토출 방향(D4)으로 입사한다. 제4의 토출 방향(D4)은, 제3의 토출구(243)로부터 제4의 착액 위치(P4)를 향하는 방향임과 더불어, 평면에서 봐서 제3의 토출구(243)로부터 액적 노즐(5)을 향하는 방향이다. 제4의 토출 방향(D4)은, 길이 방향(D5)에 대하여 기울어 있다. 평면에서 봐서 길이 방향(D5)과 제4의 토출 방향(D4)이 이루는 각도 θH4(도 22 참조)는, 예를 들면, 25∼35도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 제4의 토출 방향(D4)은, 연직 방향에 대하여 분사 영역(T1)의 쪽으로 기울어 있다. 즉, 제4의 착액 위치(P4)는, 수평 방향에 관하여 제3의 토출구(243)보다도 분사 영역(T1)측에 배치되어 있고, 제4의 토출 방향(D4)은, 기판(W)의 상면에 대하여 기울어 있다. 기판(W)의 상면과 제4의 토출 방향(D4)이 이루는 각도(입사 각도) θV4(도 21 참조)는, 예를 들면, 10∼40도의 범위 내에 있어서의 소정의 각도로 설정되어 있다.
제3의 보호액 노즐(206)의 제1의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태로 최적화되어 있다. 즉, 제3의 착액 위치(P3)(도 19 참조), 각도 θV3(도 19 참조) 및 각도(입사 각도) θH3(도 20 참조)는, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 착액 상태이다. 환언하면, 제3의 보호액 노즐(206)의 제1의 위치 및 자세는, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다.
또한, 제3의 보호액 노즐(206)의 제2의 위치 및 자세는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서 최적화되어 있다. 즉, 제4의 착액 위치 P4(도 21 참조), 각도 θV4(도 21 참조) 및 각도(입사 각도) θH4(도 22 참조)는, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 착액 상태이다. 환언하면, 제3의 보호액 노즐(206)의 제2의 위치 및 자세는, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액이 토출되는 경우에, 해당 보호액이, 가장 효율적으로 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치는 위치 및 자세이다.
기판 처리 장치(201)에 있어서의 제3 처리예에서는, 제3의 보호액 노즐(206)은, 제1의 위치 및 자세에 있는 경우와, 제2의 위치 및 자세에 있는 경우에, 그 자세는 서로 동일하게 되어 있고, 그 배치 위치가 상하로 어긋나 있다. 이 때문에, 제1의 위치 및 자세에 있는 경우와, 제2의 위치 및 자세에 있는 경우에, 토출구(243)의 배치 위치가 상하로 어긋나 있고, 그 결과, 제4의 착액 위치(P4)는, 제3의 착액 위치(P3)보다도, 분사 영역(T1)에 가까운 위치로 되어 있다(Dc3(도 20 참조)＞De4(도 22 참조)). 제4의 착액 위치(P4)는, 토출구(243)와 제3의 착액 위치(P3)를 연결하는 선분의 연장선 상에 배치되어 있다.
또한, 제3의 토출 방향(D3)은, 제4의 토출 방향(D4)과 동 방향이다. 즉, 각도(θV4)(도 21 참조)가 각도(θV3)(도 19 참조)와 동일하고, 각도(θH4)(도 22 참조)가 각도(θH3)(도 20 참조)와 동일하다.
또한, 제3의 보호액 노즐(206)의 제1 및 제2의 위치 및 자세가, 기판(W)의 상면 중심부 및 상면 주연부의 각각에서 최적화되어 있으면, 제3의 보호액 노즐(206)을, 제1의 위치 및 자세와, 제2의 위치 및 자세의 사이에서, 토출구(243)의 위치뿐만 아니라, 제3의 보호액 노즐(206)의 자세도 서로 다르게 해도 된다. 이 경우, 제3의 토출 방향(D3)도 제4의 토출 방향(D4)과 상이해진다.
또한, 토출되는 보호액의 착액 위치(P3, P4)가 공통되도록, 제1 및 제2의 위치 및 자세를 설정할 수도 있다. 단, 이 경우에는, 제3의 토출 방향(D3)과 제4의 토출 방향(D4)을 서로 다르게 해 둘 필요가 있다.
도 18∼도 20을 참조하여, 기판(W)의 상면 중심부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다. 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제1의 위치 및 자세에 있는 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액을 토출시킨다. 회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 기판(W)에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속화됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)(도 22 참조)으로 가속화된다. 따라서, 기판(W)에 공급된 보호액은, 제3의 착액 위치(P3)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 제3의 토출 방향(D3)이 연직 방향으로 기울어 있고, 또한 기판(W)의 중심부에서는 기판(W)의 회전 속도가 느리므로, 기판(W)의 상면 중심부에 공급된 보호액은, 제3의 착액 위치(P3)를 꼭짓점의 1개로 하는 삼각형상을 유지하면서 광범위하게 확산된다.
도 18, 도 21 및 도 22를 참조하여, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치되어 있는 경우의 보호액의 흐름에 대하여 설명한다. 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제2의 위치 및 자세에 있는 제3의 보호액 노즐(206)로부터 보호액을 토출시킨다. 회전 상태의 기판(W)에 보호액이 공급되므로, 기판(W)에 공급된 보호액은, 기판(W)과의 접촉에 의해 직경 방향(회전 반경 방향)으로 가속됨과 더불어 기판(W)의 회전 방향(Dr)으로 가속된다. 따라서, 기판(W)에 공급된 보호액은, 제4의 착액 위치(P4)로부터 직경 방향으로 확산되면서 회전 방향으로 흐른다. 기판(W)의 주연부에서는 기판(W)의 회전 속도가 빠르므로, 기판(W)의 상면 주연부에 공급된 보호액은, 제4의 착액 위치(P4)를 꼭짓점의 1개로 하는 각도가 작은 예각 삼각 형상(기판(W)의 둘레 방향에 따르는 거의 직선형)으로 고속으로 확산된다.
도 23a∼23f는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치(201)에 의해 행해지는 기판(W)의 제5 처리예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
제5 처리예 중, 기판 처리 장치(1)에 의한 제1 처리예와 상이한 것은, 세정 공정 및 제2 커버 공정뿐이다. 그 이외의 공정은, 제1 처리예의 경우와 동일하므로 설명을 생략한다. 도 18∼도 23f를 참조하여, 제5 처리예에 있어서의 세정 공정 및 제2 커버 공정에 대하여 설명한다.
제어 장치(8)는, 노즐 이동 기구(20)를 제어함으로써, 도 23a에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제3의 보호액 노즐(206)을, 기판(W)의 회전 범위 외의 홈 포지션(도시하지 않는다)으로부터 스핀 척(2)의 상방으로 이동시키고, 또한 액적 노즐(5)의 하면(5a)을 기판(W)의 상면 주연부에 근접시킨다. 즉, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 배치된다. 또한, 이 상태에서는, 제3의 보호액 노즐(206)은 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)로 제어되어 있다.
그 후, 제어 장치(8)는, 스핀 척(2)에 의해 기판(W)을 회전시키면서, 제3의 보호액 밸브(226)를 열고, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 SC-1을 토출시킨다. 유량 조정 밸브(227)의 개도는, 제3의 보호액 노즐(206)로부터, 소정의 적은(少) 유량의 제1 토출 유량(예를 들면 약 0.5리터/분)으로 보호액이 토출되도록 조정되어 있고, 이 때문에, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 약 0.5리터/분의 토출 유량의 SC-1이 토출된다.
또한, 제어 장치(8)는, 제3의 보호액 노즐(206)로부터의 SC-1의 토출과 병행하여, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적을 분사시킨다. 다수의 탄산수의 액적이 액적 노즐(5)로부터 하방으로 분사됨으로써, 기판(W)의 상면 주연부에 분사 영역(T1)의 위치가 배치된다. 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)에 배치된 제3의 보호액 노즐(206)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면에 있어서의 제4의 착액 위치(P4)(도 21 참조)에 착액한다. 그리고, 기판(W)의 상면 주연부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
또한, 제어 장치(8)는, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 일정한 회전 속도로 기판(W)을 회전시킴과 더불어, 일정한 토출 유량으로 제3의 보호액 노즐(206)로부터 SC-1을 토출시키면서, 노즐 이동 기구(20)에 의해, 액적 노즐(5)을 중심 위치(Pc)를 향하여 기판(W)의 상면을 따라 이동시킨다.
그 후, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제3의 보호액 노즐(206)로부터 SC-1이 토출되면서, 도 23c에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5) 및 제3의 보호액 노즐(206)이 중심 위치(Pc)를 향해서 이동된다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 상면을 기판(W)의 회전 중심(C1)을 향해서 이동시킬 수 있다.
또한, 액적 노즐(5)의 주연 위치(Pe)로부터 중심 위치(Pc)로의 이동에 따라, 제어 장치(8)는, 노즐 변경 기구(207)를 제어하고, 제3의 보호액 노즐(206)을 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)로부터 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)로 서서히 강하시킨다. 이 제2 실시 형태에서는, 제3의 보호액 노즐(206)이 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)에 있는 경우와, 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)에 있는 경우에, 그 자세는 서로 동일하고, 또한 상하로 어긋나 배치되어 있으므로, 제3의 보호액 노즐(206)을 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)로부터 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)로 변경시키기 위해서, 제3의 보호액 노즐(206)을 강하시키고 있다. 제3의 보호액 노즐(206)의 강하 속도는 등속이며, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)와 떨어질 때에 강하 개시하고, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달할 때에 강하 종료한다.
도 23d에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달할 때, 제3의 보호액 노즐(206)은 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)로 배치되어 있다. 제1의 위치 및 자세로 배치된 제3의 보호액 노즐(206)로부터 토출된 SC-1은, 기판(W)의 상면에 있어서의 제3의 착액 위치(P3)(도 21 및 도 22 참조)에 착액한다. 그리고, 기판(W)의 상면 중심부에 배치되는 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미쳐 SC-1의 액막을 형성하고, 이 SC-1의 액막에 의해 덮여 있는 분사 영역(T1)에, 액적 노즐(5)로부터 다수의 탄산수의 액적이 뿜어진다.
액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)에 도달한 후, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)를 향해서 이동을 개시시킨다. 그 후, 액적 노즐(5)로부터 탄산수의 액적이 분사되고, 또한 제3의 보호액 노즐(206)로부터 SC-1이 토출되면서, 액적 노즐(5) 및 제3의 보호액 노즐(206)이 주연 위치(Pe)를 향해서 이동된다. 이에 따라, 분사 영역(T1)의 위치가, SC-1의 액막에 의해 덮이면서, 도 23e에 도시하는 바와 같이, 기판(W)의 상면을 기판(W)의 주연을 향해서 이동시킬 수 있다.
또한, 액적 노즐(5)의 중심 위치(Pc)로부터 주연 위치(Pe)로의 이동에 따라, 제어 장치(8)는, 노즐 변경 기구(207)를 제어하고, 제3의 보호액 노즐(206)을 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)로부터 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)로 서서히 상승시킨다. 제3의 보호액 노즐(206)의 상승 속도는 등속이며, 액적 노즐(5)이 중심 위치(Pc)와 떨어질 때에 상승 개시하고, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 도달할 때에 상승 종료한다.
그 후, 도 23f에 도시하는 바와 같이, 액적 노즐(5)이 주연 위치(Pe)에 도달하면, 제어 장치(8)는 회동 기구(22)를 제어하여 노즐 아암(21)의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 액적 노즐(5)은, 주연 위치(Pe)로부터 중심 위치(Pc)를 향해서 이동을 개시시킬 수 있다.
그리고, 노즐 아암(21)의 왕복 요동 동작이 미리 정해진 회수 행해지면, 제어 장치(8)는, 배출 밸브(16)를 열고, 액적 노즐(5)로부터의 액적의 분사를 정지시킨다. 또한, 제어 장치(8)는, 열린 상태에 있는 제3의 보호액 밸브(226)를 닫고, 제3의 보호액 노즐(206)로부터의 SC-1의 토출을 정지시킨다.
이상에 의해 이 제2 실시 형태에 의하면, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 중심부에 배치되어 있을 때에는, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치를, 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)로 제어한다. 제1의 위치 및 자세(도 19 및 도 20 참조)는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화된 위치이다. 이 때문에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 상면 내주 영역(IR)에 배치된 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
또한, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치를, 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)로 제어한다. 제2의 위치 및 자세(도 21 및 도 22 참조)는, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연에 배치되어 있는 상태에서, 제3의 보호액 노즐(206)로부터 토출되는 보호액이 분사 영역(T1)의 전역에 골고루 미치도록 최적화된 위치이다. 이 때문에, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량이 적은 유량이어도, 상면 외주 영역(OR)에 배치된 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다.
그 결과, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면의 어떠한 위치에 배치되어 있어도, 기판(W)에의 적은 유량의 보호액의 공급에 의해, 분사 영역(T1)의 전역을 보호액의 액막에 의해 덮을 수 있다. 이에 따라, 기판(W)에 공급되는 보호액의 유량을 증대시키지 않고, 기판(W)의 손상을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 2개의 실시 형태에 대하여 설명했는데, 본 발명은 다른 형태로 실시할 수도 있다.
제2 실시 형태에 있어서, 제3의 보호액 노즐(206)이, 제1의 위치 및 자세와 제2의 위치 및 자세의 사이에서, 배치 위치를 상하로 상이하게 하고 있는데, 그 자세는 서로 동일하게 되어 있는 경우를 나타내고, 제3의 보호액 노즐(206)을, 제1의 위치 및 자세와 제2의 위치 및 자세 사이에서 변경시키기 위해서, 제어 장치(8)는 노즐 변경 기구(207)를 제어하여 제3의 보호액 노즐(206)을 승강시키도록 했다. 그러나, 제1의 위치 및 자세와 제2의 위치 및 자세 사이에서, 제3의 보호액 노즐(206)이 배치 위치뿐만 아니라 자세도 서로 상이한 경우에는, 제어 장치(8)는, 노즐 변경 기구(207)를 제어하여, 제3의 보호액 노즐(206)을 이동시키면서, 제3의 보호액 노즐(206)의 자세를 변경시켜도 된다.
또한, 노즐 변경 기구(207)의 제어에 의해, 제1의 위치 및 자세와 제2의 위치 및 자세 사이에서, 자세만을 변경시키도록 해도 된다.
제2 실시 형태에 있어서, 기판(W)의 상면 내의 분사 영역(T1)의 이동에 병행하여, 제3의 보호액 노즐(206)의 위치 및 자세를 변경시키는 경우에 대하여 설명했는데, 제3의 보호액 노즐(206)의 액적 노즐(5)에 대한 상대적인 위치 및 자세가 변경되도록, 액적 노즐(5)의 위치 및 자세를 변경시키도록 해도 된다.
또한, 제1 실시 형태에 있어서, 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세의 최적화 기준을, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태로 하고, 또한, 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세의 최적화 기준을, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태로 했다. 그러나, 제1의 보호액 노즐(6)의 위치 및 자세의 기준을, 상면 중심부를 제외한 상면 내주 영역(IR)의 소정 위치로 해도 되고, 제2의 보호액 노즐(7)의 위치 및 자세의 기준을, 상면 중심부를 제외한 상면 외주 영역(OR)의 소정 위치로 해도 된다.
또한, 제2 실시 형태에 있어서, 제3의 보호액 노즐(206)의 제1의 위치 및 자세의 기준을, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태로 하고, 또한, 제3의 보호액 노즐(206)의 제2의 위치 및 자세의 기준을, 분사 영역(T1)의 위치가 기판(W)의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태로 했다. 그러나, 제1의 위치 및 자세의 기준을, 상면 중심부를 제외한 상면 내주 영역(IR)의 소정 위치로 해도 되고, 제2의 위치 및 자세의 기준을, 상면 중심부를 제외한 상면 외주 영역(OR)의 소정 위치로 해도 된다.
또한, 전술의 제1 및 제2 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(1, 201)가, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판을 처리하는 장치인 경우에 대하여 설명했는데, 기판 처리 장치(1, 201)는, 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 다각형의 기판을 처리하는 장치여도 된다.
또한, 전술의 2개의 실시 형태에 있어서, 액적 노즐(5)의 본체(36)는 전술과 같이 내약성 등으로부터 석영으로 구성되는데, 예를 들면 20∼60m/초 정도의 비교적 높은 속도로 액적을 토출하여 처리할 경우에는, 유로를 흐르는 처리액이 대전되어 버리기 때문에 액적도 대전하고, 정전기력에 의해 액적의 직진성이 상실되어서 세정 효과가 저하되거나, 액적 사이즈의 균일성이 손상되어서 큰 액적이 되고, 운동 에너지가 큰 액적이 기판에 충돌한 결과로서 패턴이 파괴되거나, 액적 토출에 따르는 미세한 미스트가 정전기력으로 액적 노즐(5)로 끌어당겨져 외벽에 부착되어 수적으로 되고, 기판이나 장치에 낙하하여 오염의 원인이 되는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 이는 특히 처리액으로서 부도체인 순수를 이용하는 경우에 현저하게 발생한다.
이 현상은, 처리액 또는 액적 노즐(5)의 유로 내벽에 대하여 도전성을 부여함으로써 저감 혹은 해결가능하다. 예를 들면, 처리액으로서 순수에 탄산 가스를 용존시킨 소위 탄산수나, SC1, SC2, 그 외 전해질 용액을 사용함으로써, 액적의 대전에 의한 문제를 저감할 수 있다. 본 발명자들의 실험에 의하면, 예를 들면 탄산수의 경우, 비저항 3MΩ·cm 이하에서 기판에의 손상의 경감 효과가 있고, 비저항 1MΩ·cm 이하에서 파티클 제거율의 향상을 볼 수 있다. 혹은, 액적 노즐(5)의 석영제의 본체(36)의 유로 내벽에 대하여 금이나 은 등의 도체로 코팅을 하여 그 도체를 접지하는, 혹은 유로 내에 도체의 막대 등을 삽입해 두고 그 도체를 접지하는, 등의 방법으로도, 이 문제를 경감 혹은 해결가능하다.
그 외, 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위에서 다양한 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명확하게 하기 위해서 이용된 구체예에 지나치지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어서는 안되고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구 범위에 의해만 한정된다.
이 출원은, 2013년3월15일에 일본국 특허청에 함께 제출된 특허출원 2013-54246호 및 특허출원 2013-54247호에 대응하고 있고, 이 출원의 전 공개는 여기에 인용에 의해 기입되는 것으로 한다.

Claims (24)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에 뿜어지는 처리액의 액적을 생성하는 액적 노즐과,
    상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서, 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 노즐과,
    상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛과,
    상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 상기 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경 제어하는 변경 제어 유닛을 포함하고,
    상기 보호액 노즐은, 제1의 보호액 노즐 및 제2의 보호액 노즐을 포함하고,
    상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치도록 설정되어 있고,
    상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치도록 설정되어 있고,
    상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하는 토출 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 공통적으로 지지하는 공통 아암을 더 포함하고,
    상기 노즐 이동 유닛이, 상기 공통 아암을 이동시킴으로써, 상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1의 보호액 노즐에 보호액을 공급하기 위한 제1의 보호액 공급관과,
    상기 제1의 보호액 공급관에 장착되어, 상기 제1의 보호액 노즐로의 보호액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제1의 보호액 밸브와,
    상기 제2의 보호액 노즐에 보호액을 공급하기 위한 제2의 보호액 공급관과,
    상기 제2의 보호액 공급관에 장착되어, 상기 제2의 보호액 노즐로의 보호액의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 제2의 보호액 밸브를 더 포함하고,
    상기 토출 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 열린 상태에 있는 상기 제2의 보호액 밸브를 닫고, 또한 상기 제2의 보호액 밸브의 닫힘에 앞서 상기 제1의 보호액 밸브를 열고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 열린 상태에 있는 상기 제1의 보호액 밸브를 닫고, 또한 상기 제1의 보호액 밸브의 닫힘에 앞서 상기 제2의 보호액 밸브를 여는, 기판 처리 장치.
  6. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에 뿜어지는 처리액의 액적을 생성하는 액적 노즐과,
    상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서, 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 노즐과,
    상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛과,
    상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경 제어하는 변경 제어 유닛을 포함하고,
    상기 보호액 노즐은 단일의 보호액 노즐이며,
    상기 변경 제어 유닛은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 제1의 위치 및 자세로 제어하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 제2의 위치 및 자세로 제어하는 위치 자세 제어 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과,
    상기 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 공정과,
    상기 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에, 액적 노즐로부터 처리액의 액적을 내뿜는 액적 공급 공정과,
    보호액 노즐로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 유지된 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서 상기 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 공정과,
    상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정과,
    상기 노즐 이동 공정과 병행하여, 상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경하는 변경 공정을 포함하고,
    상기 보호액 노즐은, 제1의 보호액 노즐 및 제2의 보호액 노즐을 포함하고,
    상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치도록 설정되어 있고,
    상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 위치 및 자세는, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치도록 설정되어 있고,
    상기 변경 공정은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제1의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 보호액을 토출하지 않고 상기 제2의 보호액 노즐만으로부터 보호액을 토출하는 토출 전환 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐은, 공통 아암에 공통적으로 지지되어 있고,
    상기 노즐 이동 공정이, 상기 공통 아암을 이동시킴으로써, 상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 토출 전환 공정은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 동기하여, 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하는, 기판 처리 방법.
  10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 토출 전환 공정은, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 주연부로부터 상기 기판의 상면 중심부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하고, 상기 분사 영역의 위치의 상기 기판의 상면 중심부로부터 상기 기판의 상면 주연부로의 이동에 병행하여, 보호액의 토출 상태에 있는 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액을 토출 정지하고, 또한 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 토출 정지에 앞서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출을 개시하는, 기판 처리 방법.
  11. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과,
    상기 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 공정과,
    상기 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에, 액적 노즐로부터 처리액의 액적을 내뿜는 액적 공급 공정과,
    보호액 노즐로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 유지된 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역의 위치가 덮여 있는 상태에서 상기 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 공정과,
    상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역의 위치가 이동하도록, 상기 액적 노즐과 상기 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 액적 노즐 및 상기 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정과,
    상기 노즐 이동 공정과 병행하여, 상기 기판의 상면 내의 상기 분사 영역의 위치에 따라, 기판의 상면에 있어서 상기 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 변경하는 변경 공정을 포함하고,
    상기 보호액 노즐은 단일의 보호액 노즐이며,
    상기 변경 공정은, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 중심부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 제1의 위치 및 자세로 변경하고, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있을 때에는, 상기 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세를, 상기 분사 영역의 위치가 상기 기판의 상면 주연부에 배치되어 있는 상태에서, 상기 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 제2의 위치 및 자세로 변경하는 위치 자세 변경 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에 뿜어지는 처리액의 액적을 생성하는 액적 노즐과,
    상기 기판의 상면에 보호액을 토출하기 위한 제1의 보호액 노즐과,
    상기 기판의 상면에 보호액을 토출하기 위한 제2의 보호액 노즐과,
    상기 제1 및 제2의 보호액 노즐에 대하여, 보호액을 공급하기 위한 보호액 공급 유닛과,
    상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키기 위한 노즐 이동 유닛과,
    상기 보호액 공급 유닛을 제어하여, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역이 덮여 있는 상태에서, 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 토출 제어 유닛과,
    상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 상기 액적 노즐과 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역이 이동하도록, 상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제1의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세는, 상기 기판의 상면에 있어서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 착액 상태가 제1의 착액 상태가 되는 제1의 위치 및 자세로 설정되어 있고,
    상기 제2의 보호액 노즐의 상기 액적 노즐에 대한 위치 및 자세는, 상기 기판의 상면에 있어서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 상기 착액 상태가, 상기 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태가 되는 제2의 위치 및 자세로 설정되어 있는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 위치 및 자세이며,
    상기 제2의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 주연부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 위치 및 자세인, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 보호액 토출 제어 유닛은, 상기 보호액 공급 유닛을 제어하여, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 상관없이 일정 유량의 보호액을 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출하는, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 보호액 공급 유닛은, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐에 공급하는 보호액의 유량을 조정하기 위한 유량 조정 유닛을 포함하고,
    상기 보호액 토출 제어 유닛은, 상기 유량 조정 유닛을 제어하는 토출 유량 제어 유닛을 포함하고,
    상기 토출 유량 제어 유닛은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 따라, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 변화시키는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 토출 유량 제어 유닛은, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우보다도 상기 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 많게 하는, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출 유량비는 1:1로 설정되어 있는, 기판 처리 장치.
  18. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 공통적으로 지지하는 공통 아암을 더 포함하고,
    상기 노즐 이동 유닛이, 상기 공통 아암을 이동시킴으로써, 상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  19. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과,
    제1의 보호액 노즐을, 상기 유지된 기판의 상면에 있어서 상기 제1의 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 착액 상태가 제1의 착액 상태가 되는 제1의 위치 및 자세로 설치하는 공정과,
    제2의 보호액 노즐을, 상기 기판의 상면에 있어서 상기 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액이 착액하는, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 착액 위치, 및 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출된 보호액이 상기 착액 위치에 입사할 때의, 상기 액적 노즐에 대한 상대적인 입사 각도 중 적어도 한쪽을 포함하는 상기 착액 상태가, 상기 제1의 착액 상태와 상이한 제2의 착액 상태가 되는 제2의 위치 및 자세로 설치하는 공정과,
    상기 유지된 기판을, 연직의 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 공정과,
    상기 유지된 기판의 상면 내의 분사 영역에, 상기 액적 노즐로부터 처리액의 액적을 내뿜는 액적 공급 공정과,
    상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 쌍방으로부터 상기 기판의 상면에 보호액을 토출하고, 상기 유지된 기판의 상면에 보호액의 액막을 형성하여, 상기 보호액의 액막에 의해 상기 분사 영역이 덮여 있는 상태에서, 상기 처리액의 액적을 상기 분사 영역에 충돌시키는 보호액 토출 공정과,
    상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터의 보호액의 토출에 병행하여, 상기 액적 노즐과 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서, 상기 기판의 상면 중심부와 상기 기판의 상면 주연부 사이에서 상기 분사 영역이 이동하도록, 상기 액적 노즐 및 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제1의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 위치 및 자세이며,
    상기 제2의 위치 및 자세는, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 주연부의 위치에 배치된 상태에서, 상기 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액이 상기 분사 영역의 전역에 미치는 위치 및 자세인, 기판 처리 방법.
  21. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 보호액 토출 공정은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 상관없이 일정 유량의 보호액을 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  22. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 보호액 토출 공정은, 상기 기판의 상면 내에 있어서의 상기 분사 영역의 위치 변화에 따라, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 변화시키는, 기판 처리 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 보호액 토출 공정은, 상기 분사 영역이 상기 기판의 상면 중심부에 배치되는 경우보다도 상기 기판의 상면 주연부에 배치되는 경우에, 상기 제1 및 제2의 보호액 노즐로부터 토출되는 보호액의 유량을 많게 하는, 기판 처리 방법.
  24. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐은, 공통 아암에 공통적으로 지지되어 있고,
    상기 노즐 이동 공정이, 상기 공통 아암을 이동시킴으로써, 상기 제1의 보호액 노즐 및 상기 제2의 보호액 노즐을 이동시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
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