KR102418805B1 - 기판 처리 장치 및 노즐 - Google Patents

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카즈히로 아이우라
노리히로 이토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리액의 토출을 정지한 후, 노즐 내의 액면 위치를 확인하는 것이다. 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는 기판 유지 기구와 노즐을 구비한다. 기판 유지 기구는 기판을 유지한다. 노즐은 기판에 대하여 처리액을 공급한다. 또한, 노즐은 배관부와 엿보기창을 구비한다. 배관부는 수평 부분 및 수평 부분으로부터 하수하는 하수 부분을 가지고, 하수 부분의 선단으로부터 처리액을 토출한다. 엿보기창은 배관부의 수평 부분에 마련된다.

Description

기판 처리 장치 및 노즐 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND NOZZLE}
개시의 실시 형태는 기판 처리 장치 및 노즐에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여, 웨이퍼의 상방에 배치한 노즐로부터 처리액을 공급함으로써 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 2008-118109호
이 종류의 기판 처리 장치에서는, 처리액의 토출을 정지한 후, 노즐로부터의 액 늘어짐을 방지하기 위하여, 노즐 내에 잔존하는 처리액의 액면을 후퇴시키는 처리(이하, '후퇴 처리'라고 기재함)가 행해지는 경우가 있다.
여기서, 후퇴 처리가 적절하게 행해져 있는지의 여부를 확인하기 위하여, 후퇴 처리 후에 있어서의 노즐 내의 액면 위치를 확인하고 싶은 경우가 상정된다. 그러나, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 노즐과 같이 금속 재료 등의 불투명한 재료를 포함하여 노즐이 구성되는 경우, 노즐 내의 모습을 외부로부터 시인할 수 없어, 노즐 내의 액면 위치를 확인하는 것이 곤란하다.
실시 형태의 일태양은, 처리액의 토출을 정지한 후, 노즐 내의 액면 위치를 확인할 수 있는 기판 처리 장치 및 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일태양에 따른 기판 처리 장치는 기판 유지 기구와 노즐을 구비한다. 기판 유지 기구는 기판을 유지한다. 노즐은 기판에 대하여 처리액을 공급한다. 또한, 노즐은 배관부와 엿보기창을 구비한다. 배관부는 수평 부분 및 수평 부분으로부터 하수(下垂)하는 하수 부분을 가지고, 하수 부분의 선단으로부터 처리액을 토출한다. 엿보기창은 배관부의 수평 부분에 마련된다.
실시 형태의 일태양에 따르면, 처리액의 토출을 정지한 후, 노즐 내의 액면 위치를 확인할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 처리 유닛의 모식 평면도이다.
도 4는 노즐의 모식 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 H부의 모식 확대도이다.
도 6은 H부를 하방으로부터 본 도이다.
도 7은 도 5에 나타내는 A-A'선 화살표로부터 본 단면도이다.
도 8은 노즐 암 내부의 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 9는 도 8에 나타내는 B-B'선 화살표로부터 본 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치 및 노즐의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하에서는 처리 유체가 황산과 과산화수소수의 혼합액인 SPM인 경우를 예로 들어 설명을 행하지만, 처리 유체는 SPM에 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반입반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수매의 기판, 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선, 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출된 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)에 복귀된다.
다음에, 처리 유닛(16)의 개략 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 처리 유닛(16)의 구성을 나타내는 모식 평면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는, 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 마련된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.
기판 유지 기구(30)는, 유지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는, 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 연직축 둘레로 회전시킨다. 이러한 기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
처리 유체 공급부(40)는, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.
회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는, 배액부(51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액부(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부에 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부에 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
도 3은 처리 유닛(16)의 모식 평면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은 챔버(20) 내에 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 구비한다.
처리 유체 공급부(40)는 복수의 노즐(60)과, 선단부에 있어서 노즐(60)의 기단부를 수평으로 지지하는 노즐 암(45)과, 노즐 암(45)을 승강 가능 및 선회 가능하게 지지하는 암 지지부(46)를 구비한다. 또한, 노즐(60)의 개수는 도시한 것에 한정되지 않는다.
노즐 암(45) 및 암 지지부(46)의 내부에는, 도시하지 않은 도전성 배관이 삽입 통과되어 있고, 노즐(60)은 노즐 암(45) 내에서 도시하지 않은 도전성 배관에 접속된다. 도전성 배관은 처리 유닛(16)의 외부에 배치된 처리 유체 공급원(70)에 접속되어 있고, 처리액은 처리 유체 공급원(70)으로부터 도전성 배관을 통하여 노즐(60)에 공급되고, 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)에 토출된다.
처리액의 토출을 정지한 후, 노즐(60)의 내부에는 처리액이 잔존하고 있어, 노즐(60)의 선단으로부터 누출될 우려가 있다. 그래서, 처리 유닛(16)에서는, 이러한 액 늘어짐을 방지하기 위하여, 노즐(60) 내에 잔존하는 처리액의 액면을 후퇴시키는 후퇴 처리가 행해진다.
구체적으로는, 도전성 배관의 처리 유체 공급원(70)의 하류측에는 개폐 밸브가 마련되어 있고, 이 개폐 밸브에는 배출 배관이 접속되어 있다. 처리 유체 공급부(40)는, 기판 처리 후에 개폐 밸브를 여는 것에 의해, 노즐(60) 내에 잔존하는 처리액을 처리액의 자중을 이용하여 배출 배관으로부터 배출한다. 이에 의해, 노즐(60) 내의 처리액의 액면이 후퇴함으로써, 노즐(60)의 선단으로부터의 액 늘어짐을 방지할 수 있다.
여기서, 처리액의 후퇴가 부족한 경우, 액 늘어짐을 완전히 방지할 수 없을 우려가 있다. 또한, 처리액이 과잉으로 후퇴한 경우, 다음 번의 기판 처리 시에 처리액의 토출 타이밍이 늦어지거나, 노즐(60) 내가 건조하여 파티클이 발생할 우려가 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 상황을 막기 위해서는, 처리액의 액면 위치를 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
그러나, 종래 기술에서는 노즐이 금속층을 포함하여 구성되기 때문에, 노즐 내의 모습을 외부로부터 시인할 수 없어, 후퇴 처리 후에 있어서의 노즐 내의 액면 위치를 관찰 수단에 의해, 예를 들면, 육안에 의해 확인하는 것이 곤란하였다.
그래서, 본 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서는, 처리액의 토출을 정지한 후, 노즐(60) 내의 액면 위치를 노즐(60)의 외부로부터 육안에 의해 확인할 수 있도록, 노즐(60)에 엿보기창을 마련하는 것으로 하였다. 이와 같이, 노즐(60)에 엿보기창을 마련하여 후퇴 처리 후의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인함으로써, 후퇴 처리가 적절히 행해져 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
이러한 노즐(60)의 구체적인 구성에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 노즐(60)의 모식 단면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 노즐(60)은 배관부(61)와 엿보기창(62)과 채광창(63)과 장착부(64)와 연결부(65)를 구비한다.
배관부(61)는 수평 방향으로 연장되는 수평 부분(61a)과, 수평 부분(61a)으로부터 하수하는 하수 부분(61b)을 가지며, 하수 부분(61b)의 선단으로부터 웨이퍼(W)를 향해 처리액을 토출한다. 또한, 수평 부분(61a)은 엄밀하게 수평 방향으로 연장되어 있는 것을 필요로 하지 않고, 예를 들면 설치 공차에 의해 약간 경사져 있어도 된다. 즉, 여기서 말하는 수평 방향이란, 대략 수평 방향이 포함된다.
배관부(61)는 내측으로부터 순서대로 제 1 층(611), 제 2 층(612) 및 제 3 층(613)으로 이루어지는 3 층 구조를 가진다.
제 1 층(611)은 처리액과 직접 닿는 층이며, 처리액에 의한 부식 등을 방지하기 위하여 내약품성을 가지는 제 1 부재로 형성된다. 본 실시 형태에서는 제 1 부재로서 PFA(퍼플루오로알콕시알칸) 수지가 이용된다. PFA는 투명한 수지 부재이다. 또한, 제 1 부재는 PFA에 한정되지 않고, 내약품성을 가지는 투명 또는 반투명의 부재이면 된다.
제 2 층(612)은 제 1 층(611)의 강성 부족을 보완하기 위하여, 제 1 층(611)을 구성하는 제 1 부재보다 강성이 높은 제 2 부재로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제 2 부재로서 탄소를 혼합하여 강도를 높인 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 수지(C-PEEK)가 이용된다. C-PEEK는 불투명한 수지 부재이다. 또한, 제 2 부재는 C-PEEK에 한정되지 않고, 제 1 부재보다 강성이 높은 부재이면 된다. 예를 들면, 제 2 부재는 C-PEEK 대신에 통상의 PEEK 수지를 이용해도 된다. 또한, 통상의 PEEK 수지도 불투명이다.
제 3 층(613)은 내약품성을 가지는 제 3 부재로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제 3 부재로서 제 1 부재와 동일한 PFA 수지가 이용된다. 또한, 제 3 부재도 PFA 수지에 한정되지 않고, 내약품성을 가지는 투명 또는 반투명의 부재이면 된다.
이와 같이, 본 실시 형태의 배관부(61)는 배관부(61)를 구성하는 제 1 층(611), 제 2 층(612) 및 제 3 층(613)이 모두 수지 부재로 형성된다. 따라서, 예를 들면 금속 배관에 PFA 수지 코팅을 실시한 배관부를 이용한 경우와 비교하여, 코팅 박리에 의한 금속 오염을 방지할 수 있다. 또한, 금속을 포함하는 노즐과 비교하여 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 제 1 층(611)과 제 2 층(612)의 사이에는 공간이 형성되어 있다. 이러한 공간에 의해, 제 1 층(611)으로부터 제 2 층(612)으로의 열전도를 억제할 수 있다.
엿보기창(62)은 처리액의 토출을 정지한 후, 처리액의 액면 위치를 외부로부터, 예를 들면, 육안에 의해 확인하기 위하여 마련된 창부이다. 또한, 채광창(63)은 배관부(61) 내의 시인성을 높이기 위하여 마련된 창부이다.
엿보기창(62) 및 채광창(63)은 배관부(61)의 수평 부분(61a)에 배치된다. 이것은 후퇴 처리 후의 처리액의 액면의 위치에 대응시킨 것이다. 즉, 후퇴 처리 후에 있어서의 노즐(60) 내의 액면 위치는, 자중에 의한 액 늘어짐이 생기지 않도록 배관부(61)의 수평 부분(61a)에 설정된다. 이 때문에, 실시 형태에 따른 처리 유닛(16)에서는 배관부(61)의 수평 부분(61a)에 엿보기창(62) 및 채광창(63)을 마련하는 것으로 하였다. 이에 의해, 특히 후퇴 처리 후의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인하는 것이 가능하다.
또한, 엿보기창(62) 및 채광창(63)은 수평 부분(61a)에 있어서의 하수 부분(61b)측의 단부를 포함하는 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 이것은 후퇴 처리에 있어서 처리액을 지나치게 후퇴시키면, 토출 타이밍의 어긋남이 커지거나 배관부(61) 내가 건조됨으로써 파티클이 발생할 우려가 있기 때문이다. 따라서, 후퇴 처리 후의 액면 위치를 수평 부분(61a)에 있어서의 하수 부분(61b)측의 단부를 포함하는 영역에 설정하는 것으로 하고, 이 영역에 대응하여 엿보기창(62) 및 채광창(63)을 마련하는 것으로 하였다.
또한, 수평 부분(61a)에 있어서의 하수 부분(61b)측의 단부를 포함하는 영역이란, 환언하면, 수평 부분(61a)과 하수 부분(61b)의 경계 부분, 즉 배관부(61)가 하수하기 시작하는 위치를 포함하는 영역이다.
여기서, 엿보기창(62) 및 채광창(63)의 구성에 대하여 도 5 ∼ 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5는 도 4에 나타내는 H부의 모식 확대도이다. 도 6은 H부를 하방으로부터 본 도이다. 도 7은 도 5에 나타내는 A-A'선 화살표로부터 본 단면도이다. 또한, 도 7에서는 제 1 층(611) 및 제 3 층(613)을 생략하여 나타내고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 엿보기창(62)은 제 2 층(612)에 형성된 개구부(621)이며, 제 1 층(611)을 개재하여 배관부(61)의 내부를 시인 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이, 제 2 층(612)에 개구부(621)를 마련함으로써, 투명한 부재로 형성되는 제 1 층(611)을 개재하여 후퇴 처리 후의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인할 수 있다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 개구부(621)는 배관부(61)의 길이 방향(여기서는, Y축 방향)을 따라 연장된다. 이에 의해, 배관부(61)의 강성의 저하를 억제하면서, 후퇴 처리 후의 액면 위치를 넓은 범위에서 확인할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 개구부(621)는, 제 2 층(612)의 내측으로부터 외측을 향함에 따라 개구 폭이 점차 커지는 형상을 가진다. 후퇴 처리 후의 처리액의 액면 위치를 시인할 때, 작업자 등은 엿보기창(62)을 아래로부터 들여다보아 액면 위치를 확인하게 된다. 그러나, 처리 유닛(16)의 내부에는 기판 유지 기구(30) 또는 회수컵(50) 등이 배치되어 있기 때문에, 엿보기창(62)을 바로 아래로부터 들여다보는 것은 곤란하다. 그래서, 개구부(621)를 상기의 형상으로 함으로써, 엿보기창(62)을 비스듬한 하방으로부터 본 경우라도, 배관부(61)의 내부를 시인할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해, 예를 들면, 처리 유닛(16)의 챔버(20)에 마련된 도시하지 않은 창 너머로 배관부(61)의 내부를 시인할 수 있어, 챔버(20)의 밀폐 상태를 해제하지 않고 처리액의 액면 위치를 확인하는 것이 가능하다.
또한, 개구부(621)는 제 3 층(613)에 의해 덮인다. 이에 의해, 도전성을 가지는 제 2 층(612)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 3 층(613)은 제 1 층(611)과 동일하게 투명한 부재로 형성되기 때문에, 개구부(621)를 제 3 층(613)으로 덮어도 배관부(61)의 내부를 시인하는 것이 가능하다.
여기서, 엿보기창(62)으로서의 개구부(621)의 개구 면적을 지나치게 크게 한 경우, 배관부(61)의 강성이 저하됨으로써, 예를 들면 처리액을 안정적으로 공급하는 것이 곤란해진다. 한편, 개구부(621)의 개구 면적을 지나치게 작게 하면, 광을 충분히 받아들일 수 없어 배관부(61) 내의 시인성이 저하되어, 후퇴 처리 후의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인하는 것이 곤란해진다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 배관부(61) 내를, 예를 들면, 육안에 의해 확인하기 위한 엿보기창(62)과는 별도로, 광을 받아들이기 위한 채광창(63)을 엿보기창(62)과 대향하는 위치에 마련하는 것으로 하였다.
이와 같이, 배관부(61) 내를, 예를 들면, 육안에 의해 확인하기 위한 창과 채광용의 창을 나누어 마련함으로써, 강성이 저하하는 장소를 분산시킬 수 있기 때문에, 개구부(621)의 개구 면적을 크게 하여 시인성을 확보한 경우와 비교하여, 배관부(61)의 강성을 유지하면서 배관부(61)의 내부를 양호하게 시인할 수 있다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 채광창(63)은 제 2 층(612)에 형성된 복수의 작은 구멍(631)이다. 복수의 작은 구멍(631)은 개구부(621)의 길이 방향을 따라 정해진 간격으로 배열되어 배치된다. 이와 같이, 채광창(63)을 복수의 작은 구멍(631)으로 구성함으로써, 배관부(61)의 강도 저하를 억제하면서 채광량을 확보할 수 있다. 또한, 개구부(621)와 동일하게, 복수의 작은 구멍(631)은 제 3 층(613)으로 덮인다. 이에 의해, 도전성을 가지는 제 2 층(612)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복수의 작은 구멍(631)은 엿보기창(62)으로부터 보이는 범위 내에 마련된다(도 6 참조).
엿보기창(62)은 배관부(61)의 하부에 마련되고, 채광창(63)은 배관부(61)의 상부에 마련된다. 이와 같이, 엿보기창(62) 및 채광창(63)을 배관부(61)에 대하여 상하 방향을 따라 배치함으로써, 복수의 노즐(60)이 병렬로 마련되는 경우라도(도 3 참조), 다른 노즐(60)에 저해되지 않고 배관부(61)의 내부를 시인할 수 있다. 또한, 여기서는 노즐(60)의 상방의 공간보다 노즐(60)의 하방의 공간 쪽이 넓은 것을 고려하여, 엿보기창(62)을 배관부(61)의 하부에 마련하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, 엿보기창(62)을 배관부(61)의 상부에 마련하고, 채광창(63)을 배관부(61)의 하부에 마련하는 것으로 해도 된다. 또한, 가령 처리 유체 공급부(40)가 단일의 노즐(60)을 구비하는 경우에는, 엿보기창(62) 및 채광창(63)을 배관부(61)의 측방에 형성해도 된다.
도 4로 되돌아가서, 배관부(61)의 선단부의 구성에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 층(611)은 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서 제 2 층(612) 및 제 3 층(613)으로부터 돌출하고 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 노즐(60)은 제 1 층(611)이 돌출하여 마련되지만, 제 1 층(611)은 도전성을 가지지 않기 때문에 누전 등의 우려는 없다. 또한, 제 1 층(611)은 투명 또는 반투명이므로, 처리액의 토출을 정지한 후, 노즐 선단에 있어서의 노즐 내의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인할 수 있다.
또한, 노즐(60)은, 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서 제 2 층(612)으로부터 돌출한 제 1 층(611)의 외측에 마련되어 제 2 층(612)의 단면(端面)을 밀봉하는 밀봉 부재(66)를 구비한다. 이와 같이, 제 2 층(612)의 둘레면을 제 3 층(613)으로 덮고, 또한, 제 2 층(612)의 단면을 밀봉 부재(66)로 밀봉하는 것으로 하였기 때문에, 도전성을 가지는 제 2 층(612)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 3 층(613)은, 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서, 제 2 층(612)으로부터 돌출하여 밀봉 부재(66)의 적어도 일부를 덮고 있다. 이에 의해, 용접 등에 의하지 않고, 밀봉 부재(66)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
다음에 노즐 암(45)의 내부 구성에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 8은 노즐 암(45) 내부의 구성을 나타내는 모식 단면도이다. 또한, 도 9는 도 8에 나타내는 B-B'선 화살표로부터 본 단면도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 노즐(60)은, 기단부를 노즐 암(45)의 중공부(中空部)에 끼워 넣음으로써, 기단부에 마련된 장착부(64)가 노즐 암(45)의 중공부에 고정되어 노즐 암(45)에 지지된다. 장착부(64)는, 제 2 층(612)의 기단부를 덮는 본체부(641)와, 본체부(641) 및 제 2 층(612)에 삽입 통과되어 제 2 층(612)의 회전 또는 위치 어긋남을 방지하는 핀(642)을 구비한다. 본체부(641) 및 핀(642)은 도전성을 가지는 제 4 부재로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제 4 부재로서 카본 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌) 수지가 이용된다. 카본 PTFE는 탄소를 혼합한 PTFE이며, 통상의 PTFE와 비교하여 강도가 높다.
제 3 층(613)의 기단부는 본체부(641)의 선단면에 있어서 본체부(641)와 용접된다. 이에 의해, 도전성을 가지는 제 2 층(612)의 노출을 방지할 수 있다.
제 1 층(611)의 기단부는 장착부(64)의 본체부(641)를 관통하여 장착부(64)보다 후방에 마련된 연결부(65)의 일단측에 접속된다. 연결부(65)는, 타단측에 있어서, 도전성 배관(67)의 선단부에 마련된 연결부(69)와 접속된다. 구체적으로는, 연결부(65)의 타단측에는 수나사가 형성되고, 연결부(69)의 선단측에는 암나사가 형성되어 있다. 그리고, 연결부(69)의 암나사에 대하여 연결부(65)의 수나사를 나사 결합시킴으로써, 연결부(65, 69)끼리가 연결되고, 이러한 연결부(65, 69)를 개재하여 배관부(61) 및 도전성 배관(67)이 연결된다.
또한, 노즐(60)은 연결부(65)를 나사 결합 방향과 역방향으로 회전시켜 연결부(69)와의 나사 결합을 해제함으로써, 노즐 암(45)로부터 분리할 수 있다. 이와 같이, 노즐(60)은 교환 가능하다.
연결부(65)는 내약품성을 가지는 제 5 부재로 형성된다. 본 실시 형태에서는 제 5 부재로서 PFA 수지가 이용된다.
이와 같이, 노즐(60)의 배관부(61)는 도전성 배관(67)을 포함하지 않기 때문에, 엿보기창(62)으로부터 배관부(61)의 내부를 확인할 때에, 도전성 배관(67)의 도전성을 확보하기 위한 검은 띠 형상의 도전성 부재에 의해 시야가 가려지지 않는다. 따라서, 배관부(61)가 도전성 배관(67)을 포함하여 구성되는 경우와 비교하여, 배관부(61)의 내부의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 노즐 암(45)의 중공부 내에는 노즐(60)과 도전성 배관(67)을 전기적으로 접속하는 도통 부재(68)가 마련되어 있다. 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 도통 부재(68)는, 일단측에 있어서 장착부(64)의 하부에 접촉하고, 타단측이 도전성 배관(67)의 하방까지 연장되는 연장부(681)와, 연장부(681)로부터 세워 마련하여 도전성 배관(67)에 외측으로부터 감합되는 외측 감합부(682)를 구비한다. 이에 의해, 제 2 층(612), 장착부(64), 도통 부재(68) 및 도전성 배관(67)으로 이루어지는 도통 경로가 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는 기판 유지 기구와 노즐을 구비한다. 기판 유지 기구는 기판을 유지한다. 노즐은 기판에 대하여 처리액을 공급한다. 또한, 노즐은 배관부와 엿보기창을 구비한다. 배관부는 수평 부분 및 수평 부분으로부터 하수하는 하수 부분을 가지며, 하수 부분의 선단으로부터 처리액을 토출한다. 엿보기창은 배관부의 수평 부분에 마련된다.
이와 같이, 배관부(61)의 수평 부분(61a)에 엿보기창(62)을 마련함으로써, 처리액의 토출을 정지한 후, 특히 후퇴 처리 후에 있어서의 노즐(60) 내의 액면 위치를, 예를 들면, 육안에 의해 확인할 수 있다. 따라서, 후퇴 부족에 의한 액 늘어짐의 발생, 또는 지나치게 후퇴시킴으로써 배관부(61) 내가 건조하여 파티클이 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능하다.
또한, 배관부(61)는 내측으로부터 순서대로 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 1 층(611)과, 불투명한 부재로 형성되는 제 2 층(612)을 포함하여 구성되고, 엿보기창(62)은 제 2 층(612)에 형성된 개구부(621)이며, 제 1 층(611)을 개재하여 배관부(61)의 내부를 시인 가능하다.
이와 같이, 제 2 층(612)에 개구부(621)를 마련함으로써, 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 1 층(611)을 개재하여 후퇴 처리 후의 액면 위치를 육안에 의해 확인할 수 있다.
또한, 배관부(61)는 엿보기창(62)과 대향하는 위치에 마련된 채광창(63)을 구비한다. 이와 같이, 배관부(61) 내를 눈으로 보기 위한 창과 채광용의 창을 나누어 마련함으로써 강성이 저하하는 장소를 분산시킬 수 있기 때문에, 개구부(621)의 개구 면적을 크게 하여 시인성을 확보한 경우와 비교하여 배관부(61)의 강성을 유지하면서 배관부(61)의 내부를 양호하게 시인할 수 있다.
또한, 채광창(63)은 제 2 층(612)에 형성된 복수의 작은 구멍(631)이다. 이와 같이, 채광창(63)을 복수의 작은 구멍(631)으로 구성함으로써, 예를 들면 1 개의 개구부로 구성한 경우와 비교하여, 배관부(61)의 강성의 저하를 억제하면서 채광량을 확보할 수 있다.
또한, 제 2 층(612)은 도전성을 가지는 수지로 형성되고, 제 1 층(611)은 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서 제 2 층(612)으로부터 돌출하고 있고, 배관부(61)는 제 2 층(612)의 외측에, 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 3 층(613)을 더 포함하여 구성된다. 또한, 노즐(60)은 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서 제 2 층(612)으로부터 돌출한 제 1 층(611)의 외측에 마련되어 제 2 층(612)의 단면을 밀봉하는 밀봉 부재(66)를 구비한다.
이와 같이, 제 2 층(612)의 둘레면을 제 3 층(613)으로 덮고, 또한, 제 2 층(612)의 단면을 밀봉 부재(66)로 밀봉하는 것으로 하였기 때문에, 도전성을 가지는 제 2 층(612)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 3 층(613)은 하수 부분(61b)의 선단부에 있어서 제 2 층(612)으로부터 돌출하여 밀봉 부재(66)의 적어도 일부를 덮는다. 이에 의해, 밀봉 부재(66)의 위치 어긋남을 용접 등에 의하지 않고 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 제 1 층(611)은, 수평 부분(61a)의 기단부에 있어서 제 2 층(612)으로부터 돌출하여 연결부(65)를 개재하여 도전성 배관(67)에 접속된다. 또한, 노즐(60)은 배관부(61)를 선회 가능하게 지지하는 노즐 암(45)과, 수평 부분(61a)의 기단부에 있어서 제 2 층(612)의 외측에 마련되고 배관부(61)를 노즐 암(45)에 장착하기 위한 도전성을 가지는 장착부(64)와, 장착부(64)와 도전성 배관(67)에 접촉하고 제 2 층(612)과 도전성 배관(67)을 장착부(64)를 개재하여 전기적으로 접속하는 도통 부재(68)를 구비한다. 이에 의해, 도통 경로를 확보할 수 있다.
또한, 엿보기창(62)은 수평 부분(61a)에 있어서의 하수 부분(61b)측의 단부를 포함하는 영역에 마련된다. 후퇴 처리 후의 액면 위치는, 배관부(61) 내의 건조에 의한 파티클의 발생 등을 방지하는 관점으로부터, 수평 부분(61a)에 있어서의 하수 부분(61b)측의 단부를 포함하는 영역에 설정되는 것이 바람직하고, 이 위치에 대응하여 엿보기창(62)을 마련함으로써 후퇴 처리 후에 있어서의 노즐(60) 내의 액면 위치를 육안에 의해 적절히 확인할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 제 2 층(612)이 수지 부재로 형성되는 경우의 예를 나타내었지만, 제 2 층은 반드시 수지 부재로 형성되는 것을 필요로 하는 것은 아니고, 예를 들면 금속으로 형성되어도 된다. 이미 기술한 바와 같이, 제 2 층이 금속으로 구성되어 있어도, 제 2 층이 외부에 노출되는 것을 방지하는 구성이므로 부식 등의 문제는 생기지 않는다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 하수 부분(61b)이 수평 부분(61a)으로부터 곡선을 그리면서 하수하는 형상을 가지는 경우의 예를 나타내었지만, 하수 부분(61b)은, 예를 들면 수평 부분(61a)으로부터 직각으로 하수하고 있어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 상방에 설치하는 것으로 하고, 이에 수반하여, 하수 부분(61b)을 연직 하방을 향해 배치하고, 엿보기창(62)을 배관부(61)의 하부에 채광창(63)을 배관부(61)의 상부에 각각 마련하는 것으로 하였다. 그러나, 노즐(60)은 웨이퍼(W)의 상방에 한정되지 않고, 웨이퍼(W)의 하방에 배치하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 노즐(60)은 하수 부분(61b)을 연직 상방을 향한 상태로 설치되고, 엿보기창(62) 및 채광창(63)은, 도 4를 기준으로 하면, 각각 배관부(61)의 상부와 하부에 마련되게 된다. 이와 같은 형태를 가짐으로써, 본 실시 형태와 동일하게 노즐(60) 내의 액면 위치를 확인할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 관찰 수단으로 육안에 의한 확인이 사용되었지만, 관찰 수단은 반드시 육안일 필요는 없고, 노즐 내의 액면 위치를 확인할 수 있는 센서, 예를 들면, 이미지 센서 또는 레이저 센서일 수 있다.
가일층의 효과 또는 변형례는 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 태양은, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정한 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부의 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고 다양한 변경이 가능하다.
1 : 기판 처리 시스템
2 : 반입반출 스테이션
3 : 처리 스테이션
4 : 제어 장치
16 : 처리 유닛
40 : 처리 유체 공급부
45 : 노즐 암
46 : 암 지지부
60 : 노즐
61 : 배관부
61a : 수평 부분
61b : 하수 부분
62 : 엿보기창
63 : 채광창
611 : 제 1 층
612 : 제 2 층
613 : 제 3 층

Claims (11)

  1. 기판을 유지하는 기판 유지 기구와,
    상기 기판에 대하여 처리액을 공급하는 노즐
    을 구비하고,
    상기 노즐은,
    수평 부분 및 상기 수평 부분으로부터 하수하는 하수 부분을 가지고, 상기 하수 부분의 선단으로부터 상기 처리액을 토출하는 배관부와,
    상기 배관부의 수평 부분에 마련된 엿보기창
    을 구비하고,
    상기 배관부는,
    내측으로부터 순서대로, 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 1 층과, 불투명한 부재로 형성되는 제 2 층을 포함하여 구성되고,
    상기 엿보기창은,
    상기 제 2 층에 형성된 개구부이고, 상기 제 1 층을 개재하여 상기 배관부의 내부를 시인 가능한 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배관부는,
    광을 받아들이기 위한 채광창
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 채광창은,
    상기 제 2 층에 형성된 복수의 작은 구멍인 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 층은,
    도전성을 가지는 수지로 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 층은,
    상기 하수 부분의 선단부에 있어서 상기 제 2 층으로부터 돌출하고 있는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 층은,
    도전성을 가지는 수지로 형성되고,
    상기 제 1 층은,
    상기 하수 부분의 선단부에 있어서 상기 제 2 층으로부터 돌출하고 있고,
    상기 배관부는,
    상기 제 2 층의 외측에 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 3 층을 더 포함하여 구성되고,
    상기 노즐은,
    상기 하수 부분의 선단부에 있어서 상기 제 2 층으로부터 돌출한 상기 제 1 층의 외측에 마련되어 상기 제 2 층의 단면을 밀봉하는 밀봉 부재
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 층은,
    상기 하수 부분의 선단부에 있어서 상기 제 2 층으로부터 돌출하여 상기 밀봉 부재의 적어도 일부를 덮는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 층은,
    상기 수평 부분의 기단부에 있어서 상기 제 2 층으로부터 돌출하여 도전성 배관에 접속되어 있고,
    상기 노즐은,
    상기 배관부를 지지하는 노즐 암과,
    상기 수평 부분의 기단부에 있어서 상기 제 2 층의 외측에 마련되고, 상기 배관부를 상기 노즐 암에 장착하기 위한 도전성을 가지는 장착부와,
    상기 장착부와 상기 도전성 배관에 접촉하고, 상기 제 2 층과 상기 도전성 배관을 상기 장착부를 개재하여 전기적으로 접속하는 도통 부재
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 기판에 대하여 처리액을 공급하는 노즐로서,
    수평 부분 및 상기 수평 부분으로부터 하수하는 하수 부분을 가지고, 상기 하수 부분의 선단으로부터 상기 처리액을 토출하는 배관부와,
    상기 배관부의 수평 부분에 마련된 엿보기창
    을 구비하고,
    상기 배관부는,
    내측으로부터 순서대로, 투명 또는 반투명한 부재로 형성되는 제 1 층과, 불투명한 부재로 형성되는 제 2 층을 포함하여 구성되고,
    상기 엿보기창은,
    상기 제 2 층에 형성된 개구부이고, 상기 제 1 층을 개재하여 상기 배관부의 내부를 시인 가능한 것을 특징으로 하는 노즐.
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