KR102649167B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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다카히로 야마구치
겐지 고바야시
준 사와시마
다케시 요시다
세이 네고로
마사유키 오리사카
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Abstract

기판 처리 장치(1)는, 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 통 형상의 가드(53A)와, 가드(53A)를 둘러싸는 챔버(12)와, 챔버(12) 내에 있어서의 가드(53A)의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판(81)과, 가드(53A)의 내측의 기체와 칸막이 판(81)의 하측의 기체를, 챔버(12) 내에 있어서 칸막이 판(81)보다 하방에 배치된 상류단 내에 흡인하여, 챔버(12) 밖으로 배출하는 배기 덕트를 구비한다. 칸막이 판(81)은, 챔버(12)의 내주면(12i)으로부터 내방으로 떨어진 외주단(81o)과, 가드(53A)를 둘러싸는 내주단을 포함한다. 가드 승강 유닛은, 가드(53A)를 승강시킴으로써, 칸막이 판(81)의 내주단(내주면(83i))으로부터 가드(53A)까지의 최단 거리를 변경한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
관련 출원에 관한 교차 참조
이 출원은, 2020년 9월 9일 제출된 일본국 특허 출원 2020-151658, 및, 2021년 8월 19일 제출된 일본국 특허 출원 2021-134271에 의거하는 우선권을 주장하고 있으며, 이 출원의 전체 내용은 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치나 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 FPD 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 FPD용 유리 기판 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 이용된다. JP 2018-32728 A에 기재된 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하면서 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판의 상면을 향하여 SPM(황산과 과산화수소수의 혼합액)을 토출하는 노즐과, 스핀 척에 유지되어 있는 기판의 상면을 향하여 린스액을 토출하는 노즐과, 기판으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 통 형상의 가드와, 스핀 척이나 가드 등을 수용하는 챔버를 구비하고 있다.
가드의 상단부는, 평면에서 봤을 때 기판을 둘러싸고 있다. 가드는, 가드의 상단이 기판보다 하방에 위치하는 하측 위치와, 가드의 상단이 기판보다 상방에 위치하는 액받이 위치와, 액받이 위치보다 상방의 상측 위치 중 어느 한쪽에 배치된다. SPM을 기판에 공급할 때는, 가드의 상단이 기판의 상면으로부터 충분히 떨어진 상측 위치에 가드가 배치된다. 기판 상의 SPM을 린스액으로 씻어낼 때는, 기판의 상면으로부터 가드의 상단까지의 연직 방향으로의 거리가 감소한 액받이 위치에 가드가 배치된다.
약액이나 린스액 등의 처리액을 회전하고 있는 기판을 향하여 토출하면, 처리액의 미스트가 기판의 상방이나 기판의 주변에 발생한다. 발생한 약액의 미스트가, 가드의 상단부의 내측을 통해 가드 밖으로 새면, 새어 나온 약액의 미스트나 새어 나온 미스트 형상의 약액을 포함하는 분위기(이하, 이들을 총칭하여 「약액 분위기」라고 한다.)가 챔버의 내면에 부착하여, 파티클로 변화하는 경우가 있다. 약액 분위기가 기판 쪽으로 흘러, 기판에 부착하는 경우도 있다. 기판을 챔버로부터 반출할 때나 챔버에 반입할 때에, 약액 분위기가 기판에 부착하는 경우도 있다. 이들은 기판의 오염 원인이 될 수 있다.
JP 2018-32728 A에 기재된 기판 처리 장치는, SPM 등의 약액의 미스트 등을 포함하는 분위기가, 가드의 상단부의 내측을 통해 가드 밖으로 새는 것을 방지하기 위해, SPM을 기판에 공급할 때에, 가드를 극히 높은 위치까지 상승시키고 있다. 그러나, 기판 처리 장치에 따라서는, 이러한 높은 위치에 가드를 배치할 수 없는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 약액의 미스트가 가드의 상단부의 내측을 통해 가드 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 약액의 미스트를 확실히 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시 형태는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 약액 노즐과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하고, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 통 형상의 가드와, 상기 가드를 둘러싸는 내주면을 포함하는 챔버와, 상기 챔버의 상기 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판과, 상기 가드를 승강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단으로부터 상기 가드까지의 최단 거리를 변경하는 가드 승강 유닛과, 상기 챔버 내에 있어서 상기 칸막이 판보다 하방에 배치된 상류단을 포함하고, 상기 가드의 내측의 기체와 상기 칸막이 판의 하측의 기체를 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 배기 덕트를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 가드의 주위에 칸막이 판이 배치되어 있다. 칸막이 판의 외주단은, 챔버의 내주면으로부터 내방으로 떨어져 있으며, 칸막이 판의 내주단은, 가드를 둘러싸고 있다. 가드 승강 유닛이 가드를 승강시키면, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리가 증가 또는 감소한다. 이에 의해, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
배기 덕트는, 가드의 내측의 기체와 칸막이 판의 하측의 기체를, 배기 덕트의 상류단으로부터 배기 덕트의 내부에 흡인한다. 가드의 상측의 기체는, 가드의 상단부의 내측을 하방으로 통과하여, 배기 덕트 내에 흡인된다. 칸막이 판의 상측의 기체는, 챔버와 칸막이 판 사이의 간극과, 가드와 칸막이 판 사이의 간극 중 적어도 한쪽을 하방으로 통과하여, 배기 덕트 내에 흡인된다.
가드 승강 유닛이 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리를 감소시키면, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 증가하므로, 가드의 상단부의 내측을 통과하는 기체의 유량이 증가한다. 이에 의해, 가드의 상단부의 내측을 통해 가드 밖으로 새는 약액의 미스트의 양을 줄일 수 있다.
가드 승강 유닛이 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리를 증가시키면, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 감소하므로, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 기체의 유량이 증가한다. 약액의 미스트가 가드 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 미스트는, 챔버와 칸막이 판 사이의 간극과, 가드와 칸막이 판 사이의 간극 중 적어도 한쪽을 하방으로 통과하여, 배기 덕트 내에 흡인된다. 이에 의해, 새어 나온 미스트를 확실히 제거할 수 있다.
가드의 내측의 분위기를 중점적으로 흡인하는 것은, 약액의 미스트가 가드 밖으로 새는 것을 방지하는데 있어서 중요하다. 가드 및 칸막이 판의 상방의 분위기를 중점적으로 흡인하는 것은, 새어 나온 약액의 미스트를 제거하는데 있어서 중요하다. 따라서, 배기의 밸런스를 맞추는 것, 즉, 중점적으로 배기하는 개소를 변경하는 것은, 기판 및 챔버의 오염을 줄이는데 있어서 중요하다.
가드를 승강시켜, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리를 변경하면, 가드의 내측과 가드 및 칸막이 판의 상방 사이에서 중점적으로 배기하는 개소를 변경할 수 있다. 따라서, 기판의 처리의 진행에 따라 가드를 승강시키면, 약액의 미스트가 존재할 수 있는 개소의 분위기를 중점적으로 흡인할 수 있어, 기판 및 챔버의 오염을 줄일 수 있다.
상기 실시 형태에 있어서, 이하의 특징 중 적어도 1개를, 상기 기판 처리 장치에 더해도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 린스액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 향하여 토출하는 린스액 노즐과, 상기 가드 승강 유닛을 제어함으로써, 상기 기판 상의 약액을 상기 린스액 노즐로부터 토출된 린스액으로 치환하고 있을 때의 상기 최단 거리를, 상기 약액 노즐이 약액을 토출하고 있을 때의 상기 최단 거리보다 크게 하는 제어 장치를 추가로 구비한다.
이 구성에 의하면, 기판 상의 약액을 린스액으로 치환한다. 약액의 미스트가 가드 밖으로 새었을 경우, 약액 분위기는, 린스액 노즐이 린스액을 토출하고 있을 때에, 가드 및 칸막이 판의 상방을 표류한다. 린스액 노즐이 린스액을 토출하고 있을 때는, 약액 노즐이 약액을 토출하고 있을 때보다 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리가 크다. 이에 의해, 가드 및 칸막이 판의 상방을 표류하는 약액 분위기를, 챔버와 칸막이 판 사이의 간극과, 가드와 칸막이 판 사이의 간극 중 적어도 한쪽에 흡인할 수 있다.
린스액은, 약액 이외의 액체를 의미한다. 린스액의 구체예는, 물을 주성분으로 하는 물 함유액이다. 물 함유액은, 순수(탈이온수：DIW(Deionized Water)) 등의 물이어도 된다. 즉, 물 함유액에 있어서의 물의 농도는, 100% 또는 실질적으로 100%이어도 된다. 저농도(예를 들면 10~100ppm)이면, 물 함유액은, 물 이외의 물질을 포함하고 있어도 된다. 린스액의 미스트가 챔버나 기판에 부착해도 기판의 품질에 문제가 없으면, 린스액은, 물 함유액 이외의 액체이어도 된다. 예를 들면, IPA(이소프로필알코올)이나 HFE(하이드로플루오로에테르) 등의 유기용제(액체)가 린스액이어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 칸막이 판의 하측의 공간에서 상기 가드를 둘러싸는 내주면 및 외주면과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되어 있으며, 상기 배기 덕트를 통해 상기 챔버로부터 배출되는 기체가 통과하는 배출 구멍과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되어 있으며, 상기 외주면의 외측으로부터 상기 내주면의 내측으로 이동하는 기체가 통과하는 배기 중계 구멍을 포함하는 통 형상 외벽을 추가로 구비한다.
이 구성에 의하면, 통 형상 외벽이 칸막이 판의 하측에서 가드를 둘러싸고 있다. 가드의 상단부의 내측을 통과한 기체는, 통 형상 외벽의 배출 구멍과 배기 덕트를 통과하여, 챔버 밖으로 배출된다. 가드와 칸막이 판 사이를 통과한 기체도, 통 형상 외벽의 배출 구멍과 배기 덕트를 통과하여, 챔버 밖으로 배출된다. 따라서, 이러한 기체는, 통 형상 외벽의 배기 중계 구멍을 통과하지 않고, 챔버 밖으로 배출된다.
그 한편으로, 챔버와 칸막이 판 사이를 통과한 기체는, 통 형상 외벽의 배기 중계 구멍을 통과하여, 통 형상 외벽의 외측으로부터 통 형상 외벽의 내측으로 이동한다. 그 후, 이 기체는, 통 형상 외벽의 배출 구멍과 배기 덕트를 통과하여, 챔버 밖으로 배출된다. 따라서, 통 형상 외벽의 주위의 기체는, 통 형상 외벽의 외측으로부터 통 형상 외벽의 내측으로 이동하고, 그 후, 통 형상 외벽의 내측으로부터 통 형상 외벽의 외측으로 이동한다.
이와 같이, 챔버와 칸막이 판 사이를 통과한 기체가, 통 형상 외벽의 배기 중계 구멍을 통과하고, 그 후, 통 형상 외벽의 배출 구멍과 배기 덕트를 통과하므로, 챔버와 칸막이 판 사이에 유입한 기체가 통과하는 경로는, 가드의 상단부의 내측을 통과하는 경로보다 압력 손실이 크다. 따라서, 가드의 상단부의 내측을 통과하는 기체의 유량과, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 기체의 유량을 늘릴 수 있다.
가드의 상단부의 내측을 통과하는 기체의 유량을 늘림으로써, 가드 밖으로 새는 약액의 미스트를 줄일 수 있다. 또한, 약액의 미스트가 가드 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 미스트는, 가드의 상단부로부터 그 주위에 흐른다. 칸막이 판의 내주단은, 칸막이 판의 외주단보다 가드의 근처에 배치되어 있다. 따라서, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 기체의 유량을 늘림으로써, 새어 나온 약액의 미스트를 보다 확실히 제거할 수 있다.
상기 통 형상 외벽의 상기 배기 중계 구멍은, 상기 통 형상 외벽의 상기 배출 구멍보다 작다.
이 구성에 의하면, 통 형상 외벽의 배기 중계 구멍의 면적이 통 형상 외벽의 배출 구멍의 면적보다 작다. 가드의 상단부의 내측을 통과한 기체와 가드와 칸막이 판 사이를 통과한 기체는, 배기 중계 구멍을 통과하지 않는데 반해, 챔버와 칸막이 판 사이를 통과한 기체는, 배기 중계 구멍을 통과하고, 그 후, 배출 구멍과 배기 덕트를 통과한다. 따라서, 챔버와 칸막이 판 사이에 유입한 기체가 통과하는 경로의 압력 손실이 크다. 이에 의해, 가드의 상단부의 내측을 통과하는 기체의 유량과, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 기체의 유량을 더욱 늘릴 수 있다.
상기 통 형상 외벽은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 칸막이 판의 하측의 공간에서 상기 가드를 둘러싸는 내주면 및 외주면과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되는 관통 구멍을 포함하는 통형상체와, 상기 관통 구멍의 일부를 덮은 상태에서 상기 통형상체에 유지되어 있으며, 상기 통형상체에 대해 이동 가능한 가동 커버를 포함하고, 상기 배기 중계 구멍은, 상기 통형상체의 상기 관통 구멍과 상기 가동 커버에 의해 형성되어 있으며, 상기 통형상체에 대한 상기 가동 커버의 위치에 따라 개도가 바뀐다.
이 구성에 의하면, 통 형상 외벽의 외측으로부터 통 형상 외벽의 내측으로 흐르는 기체가 통과하는 배기 중계 구멍이, 통형상체를 관통하는 관통 구멍과, 관통 구멍의 일부를 덮는 가동 커버에 의해 형성되어 있다. 통형상체에 대해 가동 커버를 이동시키면, 배기 중계 구멍의 개도가 바뀌어, 배기 중계 구멍의 압력 손실이 증가 또는 감소한다. 이에 의해, 배기의 밸런스를 변경할 수 있다. 즉, 가드의 상단부의 내측을 통과하는 배기와, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 배기와, 챔버와 칸막이 판 사이를 통과하는 배기의 밸런스를 변경할 수 있다.
가동 커버는, 통형상체의 내주면 또는 외주면을 따라 평행하게 이동하는 슬라이드 커버이어도 되고, 수평 또는 연직인 직선 둘레로 개폐하는 개폐 커버이어도 된다. 가동 커버가 슬라이드 커버인 경우, 가동 커버를 통형상체에 대해 이동시키면, 통형상체의 관통 구멍에 있어서 가동 커버에 덮이지 않은 부분의 면적이 바뀐다. 가동 커버가 개폐 커버인 경우, 가동 커버를 통형상체에 대해 이동시키면, 통형상체와 가동 커버 사이의 간극의 크기가 바뀐다. 이에 의해, 배기 중계 구멍의 개도가 바뀌어, 배기 중계 구멍의 압력 손실이 증가 또는 감소한다.
상기 가드의 외주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 연직부를 포함하고, 상기 칸막이 판은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 수평부와, 상기 수평부로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 연직부를 포함하고, 상기 칸막이 판의 상기 연직부의 내주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖고 있으며, 평면에서 봤을 때 상기 가드의 상기 연직부를 둘러싸고 있으며, 상기 가드의 상기 연직부가 상기 연직부의 상기 내주면과 수평으로 마주보는 상측 처리 위치에 상기 가드가 배치되어 있을 때, 상기 칸막이 판의 상기 내주단으로부터 상기 가드까지의 거리는, 상기 가드의 상기 연직부와 상기 연직부의 상기 내주면 사이에서 가장 작다.
이 구성에 의하면, 칸막이 판의 수평부가, 챔버 내에 있어서의 가드의 주위의 공간을 상하로 나누고 있으며, 칸막이 판의 연직부가, 수평부로부터 하방으로 연장되어 있다. 연직부의 내주면은, 평면에서 봤을 때 가드의 외주면의 연직부를 둘러싸고 있다. 가드를 상측 처리 위치로 이동시키면, 가드의 외주면의 연직부가 연직부의 내측에 배치되어, 연직부의 내주면과 수평으로 마주본다.
가드가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 거리는, 가드의 외주면의 연직부와 연직부의 내주면 사이에서 가장 작다. 바꾸어 말하면, 가드가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때는, 연직부의 내주면으로부터 가드의 외주면의 연직부까지의 경방향(기판의 회전축선에 직교하는 방향)으로의 거리가, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리에 상당한다. 따라서, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 주로, 연직부의 내주면으로부터 가드의 외주면의 연직부까지의 경방향으로의 거리에 의존한다.
가드의 외주면의 연직부의 단면과 연직부의 내주면의 단면은 모두 연직이다. 또한, 연직부가 수평부로부터 하방으로 연장되어 있기 때문에, 연직부의 내주면의 하단은, 수평부보다 하방에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 연직부의 내주면은, 상하 방향으로 어느 정도의 길이를 갖고 있다. 따라서, 상하 방향으로의 가드의 위치를 정밀하게 제어하지 않아도, 가드의 외주면의 연직부를 연직부의 내주면에 수평으로 대향시킬 수 있어, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 용이하게 조정할 수 있다.
상기 칸막이 판은, 상기 칸막이 판의 상기 수평부 및 상기 연직부를 포함하는 내주 링과, 상기 내주 링을 지지하는 서포트 플레이트를 포함하고, 상기 내주 링은, 상기 회전축선에 직교하는 방향인 경방향으로 상기 서포트 플레이트 및 가드에 대해 이동 가능하다.
이 구성에 의하면, 수평부와 연직부를 포함하는 내주 링이, 서포트 플레이트에 지지되어 있다. 내주 링은, 서포트 플레이트에 대해 경방향으로 이동 가능하다. 서포트 플레이트에 대해 내주 링을 경방향으로 이동시키면, 내주 링이 가드에 대해 경방향으로 이동하여, 연직부의 내주면으로부터 가드의 외주면의 연직부까지의 경방향으로의 거리가 변화한다. 따라서, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리를 변경할 수 있어, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
상기 칸막이 판의 상기 연직부의 상기 내주면과 상기 가드의 상기 외주면의 상기 연직부가 수평으로 마주보는 대향 범위의 상하 방향의 길이는, 상기 회전축선 둘레의 방향인 둘레 방향으로 상기 배기 덕트의 상기 상류단에 가까워짐에 따라 증가하고 있다.
이 구성에 의하면, 칸막이 판의 연직부의 내주면과 가드의 외주면의 연직부가 수평으로 마주보는 대향 범위의 상하 방향의 길이(도 6에 나타내는 길이(L1)에 상당)가, 전체 둘레에 걸쳐 일정하지 않고, 변화하고 있다. 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 거리는, 칸막이 판의 연직부의 내주면과 가드의 외주면의 연직부 사이에서 가장 작다. 따라서, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 전체 둘레에 걸쳐 일정하지 않고, 변화하고 있다.
가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 배기 덕트의 근처에서 작으면(가드와 칸막이 판 사이의 간극을 하방으로 통과하는 기체에 가해지는 저항이 배기 덕트의 근처에서 작으면), 배기 덕트 쪽으로 기체를 흡인하는 흡인력이 배기 덕트의 근처에서 큰 폭으로 저하하고, 배기 덕트의 상류단으로부터 둘레 방향으로 떨어진 위치에 전달되는 흡인력이 큰 폭으로 저하한다. 상하 방향에 있어서의 대향 범위의 길이가 배기 덕트의 상류단에 둘레 방향으로 가까워짐에 따라 증가하고 있으므로, 이 경로의 압력 손실은, 배기 덕트의 상류단에 둘레 방향으로 가까워짐에 따라 증가한다. 따라서, 배기 덕트의 상류단으로부터 둘레 방향으로 떨어진 위치에 전달되는 흡인력의 저하를 감소시킬 수 있고, 둘레 방향에 있어서의 흡인력의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 회전축선에 직교하는 방향인 경방향에 있어서의 상기 칸막이 판의 상기 연직부의 상기 내주면으로부터 상기 가드의 상기 외주면의 상기 연직부까지의 거리는, 상기 회전축선 둘레의 방향인 둘레 방향으로 상기 배기 덕트의 상기 상류단에 가까워짐에 따라 감소하고 있다.
이 구성에 의하면, 칸막이 판의 연직부의 내주면으로부터 가드의 외주면의 연직부까지의 경방향의 거리가, 전체 둘레에 걸쳐 일정하지 않고, 변화하고 있다. 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 거리는, 칸막이 판의 연직부의 내주면과 가드의 외주면의 연직부 사이에서 가장 작다. 따라서, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 전체 둘레에 걸쳐 일정하지 않고, 변화하고 있다.
가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 배기 덕트의 근처에서 작으면, 배기 덕트 쪽으로 기체를 흡인하는 흡인력이 배기 덕트의 근처에서 큰 폭으로 저하하고, 배기 덕트의 상류단으로부터 둘레 방향으로 떨어진 위치에 전달되는 흡인력이 큰 폭으로 저하한다. 칸막이 판의 연직부의 내주면으로부터 가드의 외주면의 연직부까지의 경방향의 거리가 배기 덕트의 상류단에 둘레 방향으로 가까워짐에 따라 감소하고 있으므로, 이 경로의 압력 손실은, 배기 덕트의 상류단에 둘레 방향으로 가까워짐에 따라 증가한다. 따라서, 배기 덕트의 상류단으로부터 둘레 방향으로 떨어진 위치에 전달되는 흡인력의 저하를 감소시킬 수 있고, 둘레 방향에 있어서의 흡인력의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 기판을 수평으로 유지하면서, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 단계와, 회전하고 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 단계와, 상기 기판으로부터 외방으로 비산한 약액을, 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하는 통 형상의 가드에 받아내게 하는 단계와, 상기 가드의 내측의 기체를, 상기 가드를 둘러싸는 챔버의 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판보다 하방에 배치된 배기 덕트의 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와, 상기 칸막이 판의 하측의 기체를, 상기 배기 덕트의 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와, 상기 기판으로의 약액의 토출을 정지한 후에, 상기 가드를 하강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단으로부터 상기 가드까지의 최단 거리를 증가시키는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 회전하고 있는 기판을 향하여 약액을 토출한다. 그 후, 가드를 하강시킨다. 이에 의해, 칸막이 판의 내주단으로부터 가드까지의 최단 거리가 증가하여, 가드와 칸막이 판 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 감소한다. 그 때문에, 가드와 칸막이 판 사이를 통과하는 기체의 유량이 증가한다. 약액의 미스트가 가드 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 미스트는, 챔버와 칸막이 판 사이의 간극과, 가드와 칸막이 판 사이의 간극 중 적어도 한쪽을 하방으로 통과하여, 배기 덕트 내에 흡인된다. 이에 의해, 새어 나온 미스트를 확실히 제거할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술의, 또는 더욱 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 명백하게 된다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 내부를 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 II-II선을 따르는 기판 처리 장치의 연직 단면을 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 3은, 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 4a는, 처리 유닛의 내부를 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 4b는, 처리 유닛의 내부를 나타내는 도해적인 평면도이다.
도 5는, 도 3의 일부를 확대한 확대도이다.
도 6은, 도 3의 일부를 더욱 확대한 확대도이다.
도 7은, 도 5에 나타내는 화살표(VII)의 방향으로 통 형상 외벽을 본 외관도이다.
도 8은, 처리 컵 및 칸막이 판을 상방으로부터 본 도해적인 평면도이다.
도 9는, 처리 유닛 내에 있어서의 기체의 흐름에 대해 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은, 기판 처리 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은, 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다.
도 12a는, 약액을 기판에 공급할 때의 제1 가드 및 제2 가드의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12b는, 린스액을 기판에 공급할 때의 제1 가드 및 제2 가드의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12c는, 기판을 건조시킬 때의 제1 가드 및 제2 가드의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비된 처리 컵의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 처리 컵 및 칸막이 판의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 처리 컵 및 칸막이 판의 연직 단면을 나타내는 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 처리 컵의 수평 단면을 나타내는 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 처리 컵 및 배기 덕트의 수평 단면을 나타내는 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 내부를 나타내는 도해적인 평면도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 II-II선을 따르는 기판 처리 장치(1)의 연직 단면을 나타내는 도해적인 단면도이다.
기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판 형상의 기판(W)을 1장씩 처리하는 매엽식 장치이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 복수 장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(CA)를 지지하는 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(CA)로부터 반송된 기판(W)을 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 처리하는 처리 유닛(2)과, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(CA)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 시스템(5)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 제어 장치(3)를 포함한다. 도 1은, 복수의 로드 포트(LP)와 복수의 처리 유닛(2)이 기판 처리 장치(1)에 설치된 예를 나타내고 있다. 복수의 로드 포트(LP)는, 직선 형상으로 수평으로 늘어서져 있다.
복수의 처리 유닛(2)은, 각각이 상하로 적층된 복수의 처리 유닛(2)을 포함하는 복수의 타워(TW)를 형성하고 있다. 도 1은, 4개의 타워(TW)가 형성된 예를 나타내고 있다. 복수의 타워(TW)의 반수는, 직선 형상의 반송로(4)의 우측에 배치되어 있으며, 복수의 타워(TW)의 나머지 반수는, 반송로(4)의 좌측에 배치되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 예에서는, 각 타워(TW)는, 상하로 적층된 6개의 처리 유닛(2)을 포함한다. 따라서, 24대의 처리 유닛(2)이 기판 처리 장치(1)에 설치되어 있다.
모든 타워(TW)의 상측의 처리 유닛(2)은, 상측 처리 유닛군을 구성하고 있으며, 모든 타워(TW)의 하측의 처리 유닛(2)은, 하측 처리 유닛군을 구성하고 있다. 1개의 타워(TW)를 구성하는 처리 유닛(2)의 수가 홀수인 경우, 정가운데의 처리 유닛(2)은, 상측 처리 유닛군 및 하측 처리 유닛군 중 어느 하나에 속하고 있어도 된다. 도 1 및 도 2에 나타내는 예에서는, 상측의 12대의 처리 유닛(2)이 상측 처리 유닛군을 구성하고 있으며, 하측의 12대의 처리 유닛(2)이 하측 처리 유닛군을 구성하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 반송 시스템(5)은, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(CA)와 처리 유닛(2) 사이에서 반송되는 기판(W)이 일시적으로 놓여지는 기판 재치(載置)부(6)와, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(CA)와 기판 재치부(6) 사이에서 기판(W)을 반송하는 인덱서 로봇(IR)과, 기판 재치부(6)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 센터 로봇(CR)을 포함한다.
기판 재치부(6)는, 평면에서 봤을 때 인덱서 로봇(IR)과 센터 로봇(CR) 사이에 배치되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 재치부(6)는, 평면에서 봤을 때 서로 겹쳐지는 상측 기판 재치부(6u) 및 하측 기판 재치부(6L)를 포함한다. 상측 기판 재치부(6u)는, 하측 기판 재치부(6L)의 상방에 배치되어 있다. 상측 기판 재치부(6u)는, 상측 처리 유닛군과 캐리어(CA) 사이에서 반송되는 기판(W)을 일시적으로 유지한다. 하측 기판 재치부(6L)는, 하측 처리 유닛군과 캐리어(CA) 사이에서 반송되는 기판(W)을 일시적으로 유지한다.
상측 기판 재치부(6u) 및 하측 기판 재치부(6L)는, 모두, 미(未)처리 기판(W)이 놓여지는 미처리 기판 재치부(7)와, 처리가 끝난 기판(W)이 놓여지는 처리 완료 기판 재치부(8)를 포함한다. 미처리 기판 재치부(7) 및 처리 완료 기판 재치부(8)는, 평면에서 봤을 때 서로 겹쳐져 있다. 미처리 기판 재치부(7)는, 처리 완료 기판 재치부(8)의 상방에 배치되어 있다. 상측 기판 재치부(6u) 및 하측 기판 재치부(6L) 중 적어도 한쪽에 있어서, 미처리 기판 재치부(7)가 처리 완료 기판 재치부(8)의 하방에 배치되어 있어도 된다.
미처리 기판 재치부(7) 및 처리 완료 기판 재치부(8)는, 모두, 복수 장의 기판(W)을 상하로 겹쳐지도록 수평으로 지지하는 복수의 지지부를 포함한다. 지지부는, 기판(W)의 하면에 접촉하는 복수의 핀이어도 되고, 기판(W)의 우측 및 좌측에서 수평으로 연장되는 한 쌍의 레일이어도 된다. 기판(W)은, 인덱서 로봇(IR)측 및 센터 로봇(CR)측 중 어느 한쪽으로부터라도 미처리 기판 재치부(7) 내에 진입 가능하고, 인덱서 로봇(IR)측 및 센터 로봇(CR)측 중 어느 한쪽으로부터라도 처리 완료 기판 재치부(8) 내에 진입 가능하다.
인덱서 로봇(IR)은, 평면에서 봤을 때 기판 재치부(6)와 로드 포트(LP) 사이에 배치되어 있다. 인덱서 로봇(IR)은, 기판(W)을 수평으로 지지하는 1개 이상의 핸드(Hi)를 포함한다. 핸드(Hi)는, 수평 방향 및 연직 방향 중 어느 쪽으로도 평행하게 이동 가능하다. 핸드(Hi)는, 연직인 직선 둘레로 180도 이상 회전 가능하다. 핸드(Hi)는, 복수의 로드 포트(LP) 상의 어느 캐리어(CA)에도 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있으며, 어느 미처리 기판 재치부(7) 및 처리 완료 기판 재치부(8)에도 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 센터 로봇(CR)은, 상측 기판 재치부(6u)와 상측 처리 유닛군 사이에서 기판(W)을 반송하는 상측 센터 로봇(CRu)과, 하측 기판 재치부(6L)와 하측 처리 유닛군 사이에서 기판(W)을 반송하는 하측 센터 로봇(CRL)을 포함한다. 상측 센터 로봇(CRu)은, 하측 센터 로봇(CRL)보다 상방에 배치되어 있다. 상측 센터 로봇(CRu) 및 하측 센터 로봇(CRL)은, 복수의 타워(TW) 사이에 형성된 반송로(4)에 배치되어 있다.
상측 센터 로봇(CRu) 및 하측 센터 로봇(CRL)은, 모두, 기판(W)을 수평으로 지지하는 1개 이상의 핸드(Hc)를 포함한다. 핸드(Hc)는, 수평 방향 및 연직 방향 중 어느 쪽으로도 평행하게 이동 가능하다. 핸드(Hc)는, 연직인 직선 둘레로 180도 이상 회전 가능하다.
상측 센터 로봇(CRu)의 핸드(Hc)는, 상측 처리 유닛군에 속하는 어느 처리 유닛(2)에도 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있으며, 상측 기판 재치부(6u)의 미처리 기판 재치부(7) 및 처리 완료 기판 재치부(8)에 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있다. 하측 센터 로봇(CRL)의 핸드(Hc)는, 하측 처리 유닛군에 속하는 어느 처리 유닛(2)에도 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있으며, 하측 기판 재치부(6L)의 미처리 기판 재치부(7) 및 처리 완료 기판 재치부(8)에 기판(W)의 반입 및 반출을 행할 수 있다.
도 3은, 처리 유닛(2)의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 4a 및 도 4b는, 처리 유닛(2)의 내부를 나타내는 도해적인 평면도이다. 도 4b에서는, 칸막이 판(81)을 생략하고 있으며, 통 형상 외벽(70)을 칸막이 판(81)과 배기 덕트(78) 사이에 위치하는 수평인 단면으로 나타내고 있다. 도 5는, 도 3의 일부를 확대한 확대도이다. 도 6은, 도 3의 일부를 더욱 확대한 확대도이다. 도 7은, 도 5에 나타내는 화살표(VII)의 방향으로 통 형상 외벽(70)을 본 외관도이다. 도 8은, 처리 컵(52) 및 칸막이 판(81)을 상방으로부터 본 도해적인 평면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 내부 공간을 갖는 상자형의 챔버(12)와, 챔버(12) 내에서 1장의 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척(21)과, 스핀 척(21)에 유지되어 있는 기판(W)에 약액이나 린스액 등의 처리액을 공급하는 복수의 노즐을 포함한다.
도 4a에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는, 기판(W)이 통과하는 반입 반출구(13b)가 형성된 상자형의 격벽(13)과, 반입 반출구(13b)를 개폐하는 셔터(17)를 포함한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 챔버(12)는, 또한, 격벽(13)의 천장면에서 개구되는 송풍구(13a)의 하방에 배치된 정류판(18)을 포함한다. 클린 에어(필터에 의해 여과된 공기)를 보내는 FFU(11)(팬·필터·유닛(11))는, 송풍구(13a) 위에 배치되어 있다. 송풍구(13a)는, 챔버(12)의 상단부에 형성되어 있으며, 후술하는 배기 덕트(78)는, 챔버(12)의 하단부에 배치되어 있다. 배기 덕트(78)의 상류단(78u)은, 챔버(12) 내에 배치되어 있으며, 배기 덕트(78)의 하류단은, 챔버(12) 밖에 배치되어 있다.
격벽(13)은, 스핀 척(21)을 둘러싸는 통 형상의 측벽(15)과, 스핀 척(21)의 상방에 배치된 상벽(14)과, 스핀 척(21)의 하방에 배치된 하벽(16)을 포함한다. 상벽(14)의 하면은, 격벽(13)의 천장면에 상당하고, 하벽(16)의 상면은, 격벽(13)의 마루면에 상당한다. 송풍구(13a)는, 상벽(14)에 형성되어 있으며, 반입 반출구(13b)는, 측벽(15)에 형성되어 있다.
정류판(18)은, 챔버(12)의 내부 공간을 정류판(18)의 상방의 상측 공간(Su)과 정류판(18)의 하방의 하측 공간(SL)으로 나누고 있다. 격벽(13)의 천장면과 정류판(18)의 상면 사이의 상측 공간(Su)은, 클린 에어가 확산하는 확산 공간이다. 정류판(18)의 하면과 격벽(13)의 마루면 사이의 하측 공간(SL)은, 기판(W)의 처리가 행해지는 처리 공간이다. 스핀 척(21)은, 하측 공간(SL)에 배치되어 있다. 격벽(13)의 마루면으로부터 정류판(18)의 하면까지의 연직 방향의 거리는, 정류판(18)의 상면으로부터 격벽(13)의 천장면까지의 연직 방향의 거리보다 길다.
FFU(11)는, 송풍구(13a)를 통해 상측 공간(Su)에 클린 에어를 보낸다. 상측 공간(Su)에 공급된 클린 에어는, 정류판(18)에 닿아 상측 공간(Su)을 확산한다. 상측 공간(Su) 내의 클린 에어는, 정류판(18)을 상하로 관통하는 복수의 관통 구멍을 통과하여, 정류판(18)의 전역으로부터 하방으로 흐른다. 하측 공간(SL)에 공급된 클린 에어는, 배기 덕트(78) 내에 빨려 들어가, 챔버(12)로부터 배출된다. 이에 의해, 정류판(18)으로부터 하방으로 흐르는 균일한 클린 에어의 하강류(다운플로)가, 하측 공간(SL)에 형성된다. 기판(W)의 처리는, 클린 에어의 하강류가 형성되어 있는 상태에서 행해진다.
스핀 척(21)은, 기판(W)을 수평으로 끼우는 복수의 척 핀(22)과, 복수의 척 핀(22)을 지지하는 원판 형상의 스핀 베이스(23)를 포함한다. 스핀 척(21)은, 또한, 스핀 베이스(23)의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 스핀축(24)과, 스핀축(24)을 회전시킴으로써 복수의 척 핀(22) 및 스핀 베이스(23)를 회전시키는 전동 모터(25)와, 전동 모터(25)를 둘러싸는 척 하우징(26)을 포함한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스(23)는, 기판(W)의 하방에 배치되는 원형의 상면(23u)과, 스핀 베이스(23)의 상면(23u)의 외주로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 외주면(23o)을 포함한다. 척 하우징(26)의 외주면은, 스핀 베이스(23)의 외주면(23o)으로부터 하방으로 연장되어 있다. 스핀 베이스(23)의 상면(23u)은, 기판(W)의 하면과 평행이다. 스핀 베이스(23)의 상면(23u)은, 기판(W)의 하면으로부터 떨어져 있다. 스핀 베이스(23)의 상면(23u)은, 기판(W)과 동심(同心)이다. 스핀 베이스(23)의 상면(23u)의 외경은, 기판(W)의 외경보다 크다. 척 핀(22)은, 스핀 베이스(23)의 상면(23u)의 외주부로부터 상방으로 돌출되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐은, 기판(W)의 상면을 향하여 제1 약액을 토출하는 제1 약액 노즐(27)과, 기판(W)의 상면을 향하여 제2 약액을 토출하는 제2 약액 노즐(31)을 포함한다. 복수의 노즐은, 또한, 기판(W)의 상면을 향하여 처리액을 토출하는 중심 노즐(44)과, 기판(W)의 하면을 향하여 처리액을 토출하는 하면 노즐(35)을 포함한다. 중심 노즐(44) 및 하면 노즐(35)은, 기판(W)의 상면 또는 하면을 향하여 린스액을 토출하는 린스액 노즐의 일례이다. 도 3은, 제1 약액이 DHF(희불화수소산)이고, 제2 약액이 SC1(암모니아과산화수소수 혼합액)이며, 린스액이 순수(탈이온수：DIW(Deionized Water))인 예를 나타내고 있다.
제1 약액 노즐(27)은, 기판(W)에 대한 처리액의 충돌 위치를 기판(W)의 상면 또는 하면 내에서 이동시킬 수 있는 스캔 노즐이어도 되고, 기판(W)에 대한 처리액의 충돌 위치를 이동시킬 수 없는 고정 노즐이어도 된다. 다른 노즐에 대해서도 동일하다. 도 3은, 제1 약액 노즐(27) 및 제2 약액 노즐(31)이 스캔 노즐이며, 중심 노즐(44) 및 하면 노즐(35)이 고정 노즐인 예를 나타내고 있다.
제1 약액 노즐(27)은, 제1 약액 노즐(27)에 제1 약액을 안내하는 제1 약액 배관(28)에 접속되어 있다. 제1 약액 배관(28)에 끼워 설치된 제1 약액 밸브(29)가 열리면, 제1 약액이, 제1 약액 노즐(27)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 마찬가지로, 제2 약액 노즐(31)은, 제2 약액 노즐(31)에 제2 약액을 안내하는 제2 약액 배관(32)에 접속되어 있다. 제2 약액 배관(32)에 끼워 설치된 제2 약액 밸브(33)가 열리면, 제2 약액이, 제2 약액 노즐(31)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다.
제1 약액은, 황산, 질산, 염산, 불화수소산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들면, TMAH：테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면활성제, 및 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이어도 되고, 이 이외의 액체이어도 된다. 제2 약액에 대해서도 동일하다.
도시는 하지 않지만, 제1 약액 밸브(29)는, 약액이 통과하는 환상의 밸브 시트가 설치된 밸브 보디와, 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 밸브체가 밸브 시트에 접촉하는 닫힌 위치와 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 열린 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터를 포함한다. 다른 밸브에 대해서도 동일하다. 액추에이터는, 공압(空壓) 액추에이터 또는 전동 액추에이터이어도 되고, 이들 이외의 액추에이터이어도 된다. 제어 장치(3)는, 액추에이터를 제어함으로써, 제1 약액 밸브(29)를 개폐시킨다.
제1 약액 노즐(27)은, 연직 방향 및 수평 방향 중 적어도 한쪽으로 제1 약액 노즐(27)을 이동시키는 제1 노즐 이동 유닛(30)에 접속되어 있다. 제1 노즐 이동 유닛(30)은, 제1 약액 노즐(27)이 선단에 장착된 수평으로 연장되는 제1 노즐 아암(30a)을 포함한다. 제1 노즐 이동 유닛(30)은, 제1 노즐 아암(30a)을 이동시킴으로써, 제1 약액 노즐(27)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면에 공급되는 처리 위치와, 제1 약액 노즐(27)이 평면에서 봤을 때 스핀 척(21)의 주위에 위치하는 퇴피 위치 사이에서 제1 약액 노즐(27)을 수평으로 이동시킨다.
마찬가지로, 제2 약액 노즐(31)은, 연직 방향 및 수평 방향 중 적어도 한쪽으로 제2 약액 노즐(31)을 이동시키는 제2 노즐 이동 유닛(34)에 접속되어 있다. 제2 노즐 이동 유닛(34)은, 제2 약액 노즐(31)이 선단에 장착된 수평으로 연장되는 제2 노즐 아암(34a)을 포함한다. 제2 노즐 이동 유닛(34)은, 제2 노즐 아암(34a)을 이동시킴으로써, 제2 약액 노즐(31)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면에 공급되는 처리 위치와, 제2 약액 노즐(31)이 평면에서 봤을 때 스핀 척(21)의 주위에 위치하는 퇴피 위치 사이에서 제2 약액 노즐(31)을 수평으로 이동시킨다.
제1 노즐 이동 유닛(30)은, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 중앙부를 지나는 원호 형상의 경로를 따라 제1 약액 노즐(27)을 수평으로 이동시키는 선회 유닛이어도 되고, 평면에서 봤을 때 기판(W)의 중앙부를 지나는 직선 형상의 경로를 따라 제1 약액 노즐(27)을 수평으로 이동시키는 슬라이드 유닛이어도 된다. 제2 노즐 이동 유닛(34)에 대해서도 동일하다. 도 4a는, 제1 노즐 이동 유닛(30) 및 제2 노즐 이동 유닛(34) 양쪽 모두가 선회 유닛인 예를 나타내고 있다.
하면 노즐(35)은, 스핀 베이스(23)의 상면(23u)과 기판(W)의 하면 사이에 배치된 원판부와, 원판부로부터 하방으로 연장되는 통형부를 포함한다. 하면 노즐(35)의 통형부는, 스핀 베이스(23)의 중앙부를 상하로 관통하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 하면 노즐(35)의 통형부는, 회전축선(A1)을 따라 상하로 연장되어 있다. 하면 노즐(35)의 액토출구는, 하면 노즐(35)의 원판부의 상면 중앙부에서 개구되어 있다. 기판(W)이 스핀 척(21)에 유지되어 있는 상태에서는, 하면 노즐(35)의 액토출구가, 기판(W)의 하면 중앙부에 상하로 대향한다.
하면 노즐(35)은, 하면 노즐(35)에 린스액을 안내하는 린스액 배관(36)에 접속되어 있다. 린스액 배관(36)에 끼워 설치된 린스액 밸브(37)가 열리면, 린스액이, 하면 노즐(35)의 토출구로부터 상방으로 연속적으로 토출된다. 하면 노즐(35)로부터 토출되는 린스액은, 순수이다. 린스액은, IPA(이소프로필알코올), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들면, 10~100ppm 정도)의 염산수, 및 희석 농도(예를 들면, 10~100ppm 정도)의 암모니아수 중 어느 하나이어도 된다.
스핀 베이스(23)의 내주면과 하면 노즐(35)의 외주면은, 상하로 연장되는 통 형상의 기체 유로(38)를 형성하고 있다. 하측 통 형상 통로는, 스핀 베이스(23)의 상면(23u)의 중앙부에서 개구되는 중앙 개구(38o)를 포함한다. 하면 노즐(35)의 원판부는, 중앙 개구(38o)의 상방에 배치되어 있으며, 평면에서 봤을 때 중앙 개구(38o)와 겹쳐져 있다. 기체 유로(38)는, 불활성 가스를 스핀 베이스(23)의 중앙 개구(38o)로 안내하는 기체 배관(39)에 접속되어 있다. 기체 배관(39)에 끼워 설치된 기체 밸브(40)가 열리면, 불활성 가스가, 스핀 베이스(23)의 중앙 개구(38o)로부터 상방으로 연속적으로 토출된다. 스핀 베이스(23)의 중앙 개구(38o)로부터 토출되는 불활성 가스는, 질소 가스이다. 불활성 가스는, 헬륨 가스나 아르곤 가스 등의 질소 가스 이외의 가스이어도 된다.
처리 유닛(2)은, 추가로, 스핀 척(21)의 상방에 배치된 차단 부재(41)를 포함한다. 도 3은, 차단 부재(41)가 원판 형상의 차단판인 예를 나타내고 있다. 차단 부재(41)는, 스핀 척(21)의 상방에 수평으로 배치된 원판부이다. 차단 부재(41)는, 원판부의 외주로부터 하방으로 연장되는 통형부를 추가로 포함하고 있어도 된다. 차단 부재(41)는, 차단 부재(41)의 중앙부로부터 상방으로 연장되는 통 형상의 지축(42)에 의해 수평으로 지지되어 있다. 차단 부재(41)의 중심선은, 기판(W)의 회전축선(A1) 상에 배치되어 있다. 차단 부재(41)의 하면은, 기판(W)의 상면에 대향하는 대향면이다. 차단 부재(41)의 하면은, 기판(W)의 상면과 평행이며, 기판(W)의 직경 이상의 외경을 갖고 있다.
차단 부재(41)는, 차단 부재(41)를 연직으로 승강시키는 차단 부재 승강 유닛(43)에 접속되어 있다. 차단 부재 승강 유닛(43)은, 퇴피 위치(도 3에 나타내는 위치)로부터 처리 위치까지의 범위 내의 임의의 위치에 차단 부재(41)를 위치시킨다. 처리 위치는, 센터 로봇(CR)의 핸드(Hc)(도 1 참조)가 기판(W)과 차단 부재(41) 사이에 진입할 수 없는 높이까지 차단 부재(41)의 하면이 기판(W)의 상면에 근접하는 근접 위치이다. 퇴피 위치는, 센터 로봇(CR)의 핸드(Hc)가 차단 부재(41)와 기판(W) 사이에 진입 가능한 높이까지 차단 부재(41)가 퇴피한 이격 위치이다. 처리 위치에는, 액처리 위치(도 12a~도 12b에 나타내는 위치)와 건조 처리 위치(도 12c에 나타내는 위치)가 포함된다. 액처리 위치는, 건조 처리 위치와 퇴피 위치 사이의 위치이다.
중심 노즐(44)은, 차단 부재(41)의 하면의 중앙부에서 개구되는 중앙 개구(47o)를 통해 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체를 기판(W)에 공급한다. 중심 노즐(44)은, 회전축선(A1)을 따라 상하로 연장되어 있다. 중심 노즐(44)은, 차단 부재(41)의 중앙부를 상하로 관통하는 관통 구멍에 삽입되어 있다. 차단 부재(41)의 내주면은, 경방향(회전축선(A1)에 직교하는 방향)으로 간격을 두고 중심 노즐(44)의 외주면을 둘러싸고 있다. 중심 노즐(44)은, 차단 부재(41)와 함께 승강한다. 처리 유체를 토출하는 중심 노즐(44)의 토출구는, 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)의 상방에 배치되어 있다.
중심 노즐(44)은, 중심 노즐(44)에 린스액을 안내하는 린스액 배관(45)에 접속되어 있다. 린스액 배관(45)에 끼워 설치된 린스액 밸브(46)가 열리면, 린스액이, 중심 노즐(44)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 중심 노즐(44)로부터 토출된 린스액은, 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)를 통과하여, 기판(W)의 상면에 충돌한다. 중심 노즐(44)로부터 토출되는 린스액은, 순수이다. 순수 이외의 전술한 린스액이 중심 노즐(44)로부터 토출되어도 된다.
차단 부재(41)의 내주면과 중심 노즐(44)의 외주면은, 상하로 연장되는 통 형상의 기체 유로(47)를 형성하고 있다. 기체 유로(47)는, 불활성 가스를 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)로 안내하는 기체 배관(48)에 접속되어 있다. 기체 배관(48)에 끼워 설치된 기체 밸브(49)가 열리면, 불활성 가스가, 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)로부터 토출되는 불활성 가스는, 질소 가스이다. 불활성 가스는, 헬륨 가스나 아르곤 가스 등의 질소 가스 이외의 가스이어도 된다.
처리 유닛(2)은, 스핀 척(21)의 주위를 둘러싸는 통 형상의 처리 컵(52)을 포함한다. 처리 컵(52)은, 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 처리액을 받아내는 복수의 가드(53)와, 복수의 가드(53)에 의해 하방으로 안내된 처리액을 받아내는 복수의 컵(68)과, 모든 가드(53)와 모든 컵(68)을 둘러싸는 통 형상 외벽(70)을 포함한다. 도 3은, 2개의 가드(53)와 2개의 컵(68)이 설치되어 있으며, 가장 외측의 컵(68)이 외측으로부터 2번째 가드(53)와 일체인 예를 나타내고 있다.
2개의 가드(53)는, 스핀 척(21)을 동심원 형상으로 둘러싸고 있다. 2개의 컵(68)도, 스핀 척(21)을 동심원 형상으로 둘러싸고 있다. 이하에서는, 가장 외측의 가드(53)를 제1 가드(53A)라고 하고, 나머지 가드(53)를 제2 가드(53B)라고 한다. 마찬가지로, 가장 외측의 컵(68)을 제1 컵(68A)이라고 하고, 나머지 컵(68)을 제2 컵(68B)이라고 한다. 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)를 총칭하여, 가드(53)라고 하고, 제1 컵(68A) 및 제2 컵(68B)을 총칭하여, 컵(68)이라고 하는 경우가 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 가드(53)는, 스핀 척(21)의 주위를 둘러싸는 원통부(54)와, 원통부(54)로부터 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 천장부(60)를 포함한다. 천장부(60)는, 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부(61)와, 경사부(61)의 상단으로부터 회전축선(A1)을 향하여 수평으로 연장되는 원형의 수평부(62)와, 천장부(60)의 내주단에 상당하는 수평부(62)의 내주단으로부터 하방으로 돌출된 원형의 꺾임부(63)를 포함한다. 제1 가드(53A)의 원통부(54)와 제2 가드(53B)의 원통부(54)는, 스핀 척(21)을 동심원 형상으로 둘러싸고 있다. 제1 가드(53A)의 천장부(60)는, 제2 가드(53B)의 천장부(60)의 상방에 배치되어 있다.
제1 가드(53A)의 천장부(60)의 내주부는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)에 상당한다. 제2 가드(53B)의 천장부(60)의 내주부는, 제2 가드(53B)의 상단부에 상당한다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)와 제2 가드(53B)의 상단부는, 평면에서 봤을 때 기판(W) 및 스핀 베이스(23)를 둘러싸는 원형의 개구를 형성하고 있다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내경은, 제2 가드(53B)의 상단부의 내경보다 작다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내경은, 제2 가드(53B)의 상단부의 내경과 동등해도 된다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내경과 제2 가드(53B)의 상단부의 내경은, 스핀 베이스(23) 및 차단 부재(41)의 외경보다 크다.
가드(53)의 원통부(54)는, 천장부(60)로부터 하측 방향으로 연직으로 연장되는 원통 형상의 상측 연직부(55)를 포함한다. 제1 가드(53A)의 원통부(54)는, 상측 연직부(55)에 더하여, 천장부(60)로부터 하측 방향으로 연직으로 연장되어 있으며, 상측 연직부(55)를 동심원 형상으로 둘러싸는 원통 형상의 외측 연직부(56)와, 외측 연직부(56)의 하단부에 설치된 베이스 링(57)을 포함한다. 제2 가드(53B)의 원통부(54)는, 상측 연직부(55)에 더하여, 상측 연직부(55)의 내주면으로부터 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 아래로 연장되는 원통 형상의 중간 경사부(58)와, 중간 경사부(58)의 하단부로부터 하측 방향으로 연직으로 연장되는 원통 형상의 하측 연직부(59)를 포함한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 가드(53A)의 외주면(64)은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 연직부(65)와, 연직부(65)의 상단으로부터 상방으로 연장되는 외측에 볼록한 원호 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 원호부(66)와, 원호부(66)의 상단으로부터 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 위로 연장되는 직선 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 경사부(67)를 포함한다. 연직부(65)는, 제1 가드(53A)의 외측 연직부(56)의 외주면이다. 경사부(67)는, 제1 가드(53A)의 천장부(60)의 외주면이다. 원호부(66)는, 제1 가드(53A)의 외측 연직부(56)와 제1 가드(53A)의 천장부(60)의 결합부의 외주면이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 컵(68)은, 스핀 척(21)을 둘러싸는 원통 형상의 내벽부(69i)와, 경방향으로 간격을 두고 내벽부(69i)를 둘러싸는 원통 형상의 외벽부(69o)와, 내벽부(69i)의 하단부로부터 외벽부(69o)의 하단부로 연장되는 원형의 바닥벽부(69b)를 포함한다. 내벽부(69i), 외벽부(69o), 및 바닥벽부(69b)는, 상향으로 열린 환상의 액수구(液受溝)를 형성하고 있다. 가드(53)에 의해 받아내어진 액체는, 액수구 내에 흘러내린다. 컵(68) 내의 액체를 배출하는 배액구는, 바닥벽부(69b)의 상면에서 개구되어 있다.
제1 컵(68A)의 내벽부(69i)는, 제2 가드(53B)의 상측 연직부(55)로부터 하방으로 연장되어 있다. 제1 컵(68A)의 내벽부(69i)는, 제2 가드(53B)의 하측 연직부(59)를 둘러싸고 있다. 제1 컵(68A)의 내벽부(69i)는, 제2 컵(68B)의 외벽부(69o)보다 외측에 배치되어 있다.
제2 컵(68B)의 내벽부(69i)는, 척 하우징(26)의 외주면을 따라 배치되어 있다. 척 하우징(26)의 외주면은, 척 하우징(26)의 상단을 향하여 점차 가늘어지는 테이퍼부(26t)를 포함한다. 제2 컵(68B)의 내벽부(69i)는, 테이퍼부(26t)의 하단(외주단)보다 내측에 배치되어 있으며, 평면에서 봤을 때 테이퍼부(26t)와 겹쳐져 있다. 제2 컵(68B)의 외벽부(69o)는, 테이퍼부(26t)의 하단보다 외측에 배치되어 있다.
제1 가드(53A)의 상측 연직부(55)는, 제1 컵(68A)의 내벽부(69i) 및 외벽부(69o) 사이에 삽입되어 있다. 제2 가드(53B)의 하측 연직부(59)는, 제2 컵(68B)의 내벽부(69i) 및 외벽부(69o) 사이에 삽입되어 있다. 제1 가드(53A)는, 제1 컵(68A)으로부터 떨어져 있으며, 제1 컵(68A)에 접촉되어 있지 않다. 마찬가지로, 제2 가드(53B)는, 제2 컵(68B)으로부터 떨어져 있으며, 제2 컵(68B)에 접촉되어 있지 않다. 제1 가드(53A)에 의해 받아내어진 처리액은, 제1 가드(53A)의 상측 연직부(55)를 타고 흘러 제1 컵(68A) 내에 들어온다. 제2 가드(53B)에 의해 받아내어진 처리액은, 제2 가드(53B)의 하측 연직부(59)를 타고 흘러 제2 컵(68B) 내에 들어온다.
제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)는, 챔버(12)의 격벽(13)에 대해 상하로 이동 가능하다. 제1 컵(68A)은, 제2 가드(53B)와 일체이며, 제2 가드(53B)와 함께 상하로 이동한다. 제1 컵(68A)은, 제2 가드(53B)와는 별도의 부재이며, 격벽(13)에 대해 고정되어 있어도 된다. 제2 컵(68B)은, 격벽(13)에 대해 고정되어 있다. 제2 컵(68B)의 바닥벽부(69b)는, 챔버(12)의 마루면(격벽(13)의 마루면. 이하 동일)으로부터 상방으로 떨어져 있다. 제1 컵(68A)의 바닥벽부(69b)도, 챔버(12)의 마루면으로부터 상방으로 떨어져 있다.
통 형상 외벽(70)은, 챔버(12)의 마루면으로부터 상방으로 연장되어 있다. 통 형상 외벽(70)의 상단은, 스핀 베이스(23)의 외주면(23o)의 하단보다 상방에 배치되어 있다. 통 형상 외벽(70)의 상단은, 기판(W)보다 하방에 배치되어 있다. 통 형상 외벽(70)의 내주면(70i) 및 외주면(70o)은 연직이다. 통 형상 외벽(70)의 내주면(70i)은, 경방향으로 간격을 두고 제1 가드(53A)의 외주면(64)을 동심원 형상으로 둘러싸고 있다. 통 형상 외벽(70)의 외주면(70o)은, 챔버(12)의 측벽(15)(격벽(13)의 측벽(15). 이하 동일)으로부터 내방으로 떨어져 있다. 통 형상 외벽(70)의 내주면(70i) 및 외주면(70o)은, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 동심의 원통면이어도 되고, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 동심의 원호 형상으로 형성된 2개 이상의 띠 형상면과 2개 이상의 띠 형상면을 접속하는 2개 이상의 접속면을 포함하고 있어도 된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 가드(53)는, 복수의 가드(53)를 연직 방향으로 개별적으로 승강시키는 가드 승강 유닛(51)에 접속되어 있다. 가드 승강 유닛(51)은, 처리 위치로부터 퇴피 위치까지의 범위 내의 임의의 위치에 가드(53)를 위치시킨다. 도 3은, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)가 퇴피 위치에 배치된 상태를 나타내고 있다. 처리 위치는, 스핀 척(21)에 유지되어 있는 기판(W)이 배치되는 기판(W)의 유지 위치보다 가드(53)의 상단이 상방에 배치되는 위치이다. 퇴피 위치는, 가드(53)의 상단이 기판(W)의 유지 위치보다 하방에 배치되는 위치이다.
처리 위치에는, 상측 처리 위치(도 12a에 나타내는 위치)와 하측 처리 위치(도 12b에 나타내는 위치)가 포함된다. 상측 처리 위치 및 하측 처리 위치는, 모두, 가드(53)의 상단이 기판(W)의 유지 위치보다 상방에 배치되는 위치이다. 상측 처리 위치는, 하측 처리 위치보다 상방의 위치이다. 제1 가드(53A)의 내측에 위치하는 제2 가드(53B)의 상측 처리 위치는, 상측 처리 위치에 위치하는 제1 가드(53A)의 꺾임부(63)가, 제1 가드(53A)의 천장부(60)와 제2 가드(53B)의 천장부(60) 사이의 간극의 입구를 막는 위치이다. 제2 가드(53B)의 하측 처리 위치는, 하측 처리 위치에 위치하는 제1 가드(53A)의 꺾임부(63)가, 제1 가드(53A)의 천장부(60)와 제2 가드(53B)의 천장부(60) 사이의 간극의 입구를 막는 위치이다.
회전하고 있는 기판(W)에 처리액을 공급할 때는, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 배치된다. 이 상태에서, 처리액이 기판(W)에 공급되면, 처리액은, 기판(W)으로부터 외방으로 떨쳐내어진다. 떨쳐내어진 처리액은, 기판(W)에 수평으로 대향하는 가드(53)의 내면에 충돌하여, 이 가드(53)에 대응하는 컵(68)에 안내된다. 이에 의해, 기판(W)으로부터 배출된 처리액이 컵(68)에 모아진다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 챔버(12) 내의 기체를 배출하는 배기 덕트(78)를 포함한다. 배기 덕트(78)는, 통 형상 외벽(70)에 접속되어 있다. 배기 덕트(78)는, 기판(W)보다 하방에 배치되어 있다. 배기 덕트(78)는, 챔버(12)의 측벽(15)을 관통하고 있다. 배기 덕트(78)는, 통 형상 외벽(70)으로부터 챔버(12) 밖까지 수평으로 연장되어 있다. 배기 덕트(78)는, 기판 처리 장치(1)가 설치되는 공장에 설치된 배기 설비에 접속되어 있다. 챔버(12) 내의 기체(미스트 형상의 액체를 포함한다)는, 배기 설비의 흡인력으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)을 통해 배기 덕트(78) 내에 빨려 들어가, 배기 덕트(78)에 의해 배기 설비 쪽으로 안내된다.
배기 덕트(78)는, 통 형상 외벽(70)을 경방향으로 관통하는 배출 구멍(72)에 삽입되어 있다. 배기 덕트(78)는, 통 형상 외벽(70)의 내주면(70i)으로부터 돌출되어 있다. 배기 덕트(78)의 상류단(78u)은, 통 형상 외벽(70)의 내측에 배치되어 있다. 배기 덕트(78)의 상류단(78u)은, 제1 가드(53A)의 외주단보다 외측에 배치되어 있다. 배기 덕트(78)의 상류단(78u)은, 챔버(12) 내의 기체를 흡인하는 배기구를 형성하고 있다. 배기 덕트(78)의 배기구와 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)이 서로 겹쳐진다면, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)은, 통 형상 외벽(70)의 외주면(70o)에 접속되어 있어도 된다. 배기 덕트(78)에 형성된 배기구의 수는 1개이다. 복수의 배기구가 배기 덕트(78)에 형성되어도 된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 통 형상 외벽(70)은, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)를 둘러싸는 통형상체(71)와, 통형상체(71)에 장착된 슬라이드 커버(75)를 포함한다. 통형상체(71)의 내주면 및 외주면은, 통 형상 외벽(70)의 내주면(70i) 및 외주면(70o)에 상당한다. 배출 구멍(72)(도 3 참조)은, 통형상체(71)에 형성되어 있다. 슬라이드 커버(75)는, 통형상체(71)를 경방향으로 관통하는 관통 구멍(74)의 일부를 덮고 있다. 통형상체(71)의 관통 구멍(74)과 슬라이드 커버(75)는, 통 형상 외벽(70)의 외측으로부터 통 형상 외벽(70)의 내측으로 흐르는 기체가 통과하는 배기 중계 구멍(73)을 형성하고 있다.
슬라이드 커버(75)는, 통 형상 외벽(70)의 외측에 배치되어 있으며, 볼트(77)에 의해 통 형상 외벽(70)에 고정되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 볼트(77)는, 슬라이드 커버(75)에 형성된 긴 구멍(76)에 삽입되어 있다. 도 7은, 슬라이드 커버(75)의 긴 구멍(76)이 둘레 방향(회전축선(A1) 둘레의 방향)으로 연장되는 예를 나타내고 있다. 슬라이드 커버(75)는, 볼트(77)와 긴 구멍(76)이 상대 이동할 수 있는 범위 내에서 통 형상 외벽(70)에 대해 이동 가능하다.
배기 중계 구멍(73)은, 통형상체(71)의 관통 구멍(74)에 있어서 슬라이드 커버(75)로 덮이지 않은 부분에 상당한다. 슬라이드 커버(75)를 통 형상 외벽(70)에 고정하는 볼트(77)를 느슨하게 하여, 슬라이드 커버(75)를 통 형상 외벽(70)에 대해 이동시키면, 관통 구멍(74)에 있어서 슬라이드 커버(75)로 덮인 부분의 면적이 바뀐다. 이에 의해, 배기 중계 구멍(73)의 면적이 조정된다. 그 후, 볼트(77)를 조이면, 슬라이드 커버(75)가 다시 통 형상 외벽(70)에 고정된다.
도 7은, 관통 구멍(74) 및 슬라이드 커버(75)가 사각 형상이며, 슬라이드 커버(75)가 둘레 방향으로 이동 가능한 예를 나타내고 있다. 관통 구멍(74)에 있어서 슬라이드 커버(75)로 막혀 있지 않은 부분의 면적이 작으면, 상하로 연장되는 슬릿이 통 형상 외벽(70) 및 슬라이드 커버(75)에 의해 형성된다. 이 슬릿이 배기 중계 구멍(73)에 상당한다. 배기 중계 구멍(73)의 면적은, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 의해 형성된 배기구의 면적보다 작다. 배기 중계 구멍(73)의 면적은, 배기구의 면적 이상이어도 된다.
도 4b에 나타내는 바와 같이, 통 형상 외벽(70)은, 평면에서 봤을 때 제1 가드(53A)를 동심원 형상으로 둘러싸는 원통부(91)와, 원통부(91)로부터 외측으로 돌출된 한 쌍의 돌출부(92)를 포함한다. 한 쌍의 돌출부(92)는, 기판(W)의 회전 중심에 상당하는 회전축선(A1)에 대해 평면에서 봤을 때 서로 반대측에 배치되어 있다. 원통부(91)의 내주면(91i)은, 평면에서 봤을 때 경방향으로 간격을 두고 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 직접 마주보고 있다. 경방향에 있어서의 원통부(91)의 내주면(91i)과 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 간격은, 일정 또는 대체로 일정하다. 전술의 배출 구멍(72)(도 3 참조) 및 관통 구멍(74)(도 5 참조)은, 원통부(91)를 경방향으로 관통하고 있다. 배기 덕트(78)는, 원통부(91)의 외주면으로부터 챔버(12)의 내주면(12i)을 향하여 연장되어 있다.
각 돌출부(92)는, 원통부(91)보다 외측에 배치된 최외벽(94)과, 원통부(91)로부터 최외벽(94)으로 연장되는 한 쌍의 측벽(93)을 포함한다. 수평인 단면에 있어서, 측벽(93)은, 측벽(93)의 내단으로부터 측벽(93)의 외단까지 직선 형상으로 연장되어 있다. 최외벽(94)은, 한쪽의 측벽(93)의 외단으로부터 다른 쪽의 측벽(93)의 외단으로 연장되어 있다. 경방향에 있어서의 최외벽(94)의 내면과 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 간격은, 경방향에 있어서의 원통부(91)의 내주면(91i)과 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 간격보다 크다. 측벽(93)의 내면과 원통부(91)의 내주면(91i)에 의해 형성된 코너부의 각도는, 예를 들면, 90도 또는 대체로 90도이다.
가드 승강 유닛(51)은, 통 형상 외벽(70)의 한 쌍의 돌출부(92)에 수용되어 있다. 가드 승강 유닛(51)은, 전력이나 공기압 등의 에너지를 출력부의 운동으로 변환하는 승강 액추에이터(98)와, 승강 액추에이터(98)의 출력부의 운동을 가드(53)에 전달하는 전달 기구(95)를 포함한다. 승강 액추에이터(98) 및 전달 기구(95)는, 가드(53)마다 2개씩 설치되어 있다. 같은 가드(53)에 대응하는 2개의 전달 기구(95)는, 회전축선(A1)에 대해 서로 반대측에 배치되어 있다. 2개의 전달 기구(95)는, 한쪽의 돌출부(92)와 제1 가드(53A) 사이에 배치되어 있으며, 나머지 2개의 전달 기구(95)는, 다른 쪽의 돌출부(92)와 제1 가드(53A) 사이에 배치되어 있다.
승강 액추에이터(98)는, 에너지를 출력부의 직선 운동으로 변환하는 리니어 액추에이터이어도 되고, 에너지를 출력부의 회전 운동으로 변환하는 로터리 액추에이터이어도 된다. 승강 액추에이터(98)가 전동 모터 등의 로터리 액추에이터인 경우, 전달 기구(95)는, 승강 액추에이터(98)의 출력부의 회전을 상하 방향으로의 가드(53)의 운동으로 변환하는 변환 기구를 구비하고 있다. 변환 기구는, 볼 나사 기구 또는 랙 앤 피니언 기구이어도 되고, 이들 이외이어도 된다.
도 4b는, 승강 액추에이터(98)가 전동 모터이며, 전달 기구(95)의 변환 기구가 랙 앤 피니언 기구인 예를 나타내고 있다. 랙 앤 피니언 기구는, 승강 액추에이터(98)에 의해 회전 구동되는 피니언(97)과, 피니언(97)의 회전에 따라 축방향으로 이동하는 랙축(96)을 포함한다. 2개의 랙축(96)은, 한쪽의 돌출부(92)와 제1 가드(53A) 사이에 배치되어 있으며, 나머지 2개의 랙축(96)은, 다른 쪽의 돌출부(92)와 제1 가드(53A) 사이에 배치되어 있다. 4개의 랙축(96)은, 연직인 자세로 지지되어 있다.
제1 가드(53A)에 대응하는 2개의 랙축(96)은, 랙축(96)마다 설치된 브래킷을 통해 제1 가드(53A)에 연결되어 있다. 제2 가드(53B)(도 5 참조)에 대응하는 2개의 랙축(96)은, 랙축(96)마다 설치된 브래킷을 통해 제2 가드(53B)에 연결되어 있다. 승강 액추에이터(98)가 피니언(97)을 회전시키면, 피니언(97)의 회전각에 대응하는 이동량만큼 랙축(96)이 피니언(97)에 대해 상방 또는 하방으로 이동하고, 랙축(96)의 운동이 가드(53)에 전달된다. 제어 장치(3)(도 1 참조)는, 같은 가드(53)에 대응하는 2개의 승강 액추에이터(98)를 제어함으로써, 제1 가드(53A) 또는 제2 가드(53B)를 처리 위치로부터 퇴피 위치까지의 범위 내의 임의의 위치에서 정지(靜止)시킨다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 챔버(12) 내에 있어서의 제1 가드(53A)의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판(81)을 포함한다. 칸막이 판(81)은, 제1 가드(53A)의 주위에 배치되어 있다. 칸막이 판(81)은, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 수평으로 마주보는 내주 링(83)과, 내주 링(83)을 지지하는 서포트 플레이트(82)를 포함한다. 내주 링(83) 및 서포트 플레이트(82)는, 제1 가드(53A)를 둘러싸고 있다. 내주 링(83)은, 서포트 플레이트(82)에 고정되어 있다. 내주 링(83) 및 서포트 플레이트(82)는, 챔버(12) 내에 있어서의 제1 가드(53A)의 주위의 공간을 상하로 나누고 있다.
서포트 플레이트(82)는, 통 형상 외벽(70)의 상방에 배치되어 있다. 서포트 플레이트(82)는, 통 형상 외벽(70) 위에 놓여져 있으며, 통 형상 외벽(70)에 지지되어 있다. 서포트 플레이트(82)는, 챔버(12)의 격벽(13)에 고정되어 있다. 서포트 플레이트(82)는, 일체의 1개의 부재이어도 되고, 복수의 분할체이어도 된다. 서포트 플레이트(82)의 상면은, 서포트 플레이트(82)의 내주단으로부터 서포트 플레이트(82)의 외주단까지 수평인 평면이다. 서포트 플레이트(82)의 상면은, 기판(W)의 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 위로 또는 비스듬히 아래로 연장되는 평탄한 경사면이어도 되고, 수평이면서 평탄한 수평부와 수평면에 대해 비스듬히 경사진 경사부를 포함하고 있어도 된다.
서포트 플레이트(82)의 외주면은, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)에 상당한다. 칸막이 판(81)의 외주단(81o)은, 챔버(12)의 내주면(12i)(격벽(13)의 측벽(15)의 내주면. 이하 동일)을 따라 배치되어 있다. 칸막이 판(81)의 외주단(81o)은, 챔버(12)의 내주면(12i)으로부터 수평으로 떨어져 있으며, 챔버(12)의 내주면(12i)과 수평으로 마주보고 있다. 챔버(12)의 내주면(12i)과 칸막이 판(81)의 외주단(81o) 사이의 외측 간극(Go)의 크기는, 장소에 상관없이 일정 또는 대체로 일정하다. 외측 간극(Go)은, 기판(W)의 두께보다 크고, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)으로부터 칸막이 판(81)의 내주단(81i)까지의 경방향으로의 최단 거리보다 작다.
내주 링(83)은, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 경방향으로 마주보는 연직부(85)와, 연직부(85)로부터 서포트 플레이트(82) 쪽으로 연장되는 수평부(84)를 포함한다. 연직부(85)는, 서포트 플레이트(82)의 내측에 배치되어 있으며, 서포트 플레이트(82)에 둘러싸여 있다. 수평부(84)는, 평면에서 봤을 때 서포트 플레이트(82)와 겹쳐져 있으며, 서포트 플레이트(82)에 접하고 있다. 수평부(84)는, 서포트 플레이트(82)의 내주단으로부터 제1 가드(53A) 쪽으로 돌출되어 있다. 수평부(84)는, 서포트 플레이트(82)의 상방에 배치되어 있다. 수평부(84)는, 서포트 플레이트(82)의 하방에 배치되어 있어도 된다. 도 5에 나타내는 예의 경우, 수평부(84)의 상면이 칸막이 판(81)의 상단에 상당한다. 칸막이 판(81)의 상단은, 기판(W)보다 하방에 배치되어 있다.
연직부(85)는, 평면에서 봤을 때 제1 가드(53A)를 둘러싸고 있다. 연직부(85)는, 제1 가드(53A)의 베이스 링(57)의 상방에 배치되어 있으며, 평면에서 봤을 때 베이스 링(57)과 겹쳐져 있다. 연직부(85)의 내경은, 제1 가드(53A)의 외측 연직부(56)의 외경보다 크고, 제1 가드(53A)의 베이스 링(57)의 외경보다 작다. 연직부(85)의 내주면은, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 동심 또는 대체로 동심의 원통 형상이다.
연직부(85)의 내주면은, 내주 링(83)의 내주면(83i)에 상당한다. 내주 링(83)의 내주면(83i)은, 내주 링(83)의 내주면(83i)의 상단으로부터 내주 링(83)의 내주면(83i)의 하단까지 연직이다. 내주 링(83)의 내주면(83i)의 상단은, 기판(W)보다 하방에 배치되어 있다. 내주 링(83)의 내주면(83i)의 상단은, 통 형상 외벽(70)의 상단보다 상방에 배치되어 있다. 내주 링(83)의 내주면(83i)의 하단은, 통 형상 외벽(70)의 상단보다 하방에 배치되어 있다. 내주 링(83)의 내주면(83i)의 하단은, 스핀 베이스(23)의 외주면(23o)의 하단보다 상방에 배치되어 있다.
전술한 바와 같이, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)는, 상측 처리 위치로부터 퇴피 위치까지의 범위 내의 임의의 위치에서 정지(靜止)한다. 하측 처리 위치는, 상측 처리 위치와 퇴피 위치 사이의 위치이다. 상측 처리 위치 및 하측 처리 위치는, 모두, 가드(53)의 상단이 기판(W)보다 상방에 배치되는 위치이다. 퇴피 위치는, 가드(53)의 상단이 기판(W)보다 하방에 배치되는 위치이다.
제1 가드(53A)가 어느 위치에 배치되어 있을 때에도, 내주 링(83)의 내주면(83i)의 적어도 일부는, 제1 가드(53A)의 외주면(64)과 동등한 높이에 배치되어 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되면, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 경방향으로 간격을 두고 내주 링(83)의 내주면(83i)과 수평으로 마주본다. 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)와 내주 링(83)의 내주면(83i) 양쪽 모두가 연직이기 때문에, 이 때, 연직으로 연장되는 원통 형상의 내측 간극(Gi)이, 제1 가드(53A)와 내주 링(83) 사이에 형성된다. 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되었을 때, 연직부(85)는, 제1 가드(53A)의 베이스 링(57)으로부터 상방으로 떨어져 있다.
제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되었을 때, 내주 링(83)의 내주면(83i)은, 칸막이 판(81) 중에서 가장 제1 가드(53A)에 가까워져 있다. 따라서, 내주 링(83)의 내주면(83i)과 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65) 사이의 내측 간극(Gi)은, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 간극 중에서 가장 작은 최소 간극에 상당한다. 내주 링(83)의 내주면(83i)으로부터 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)까지의 경방향의 거리는, 내측 간극(Gi)의 크기(D1)에 상당한다.
내주 링(83)의 내주면(83i)은, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)에 상당한다. 칸막이 판(81)의 내주단(81i)과 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65) 사이의 내측 간극(Gi)은, 기판(W)의 두께보다 크고, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)으로부터 칸막이 판(81)의 내주단(81i)까지의 경방향으로의 최단 거리보다 작다. 내측 간극(Gi)은, 외측 간극(Go)(도 5 참조)보다 작거나 또는 커도 되고, 외측 간극(Go)과 동등해도 된다.
연직부(85)의 내경 및 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)의 외경이 일정하면, 내측 간극(Gi)의 크기(D1)와 내측 간극(Gi)의 단면적(수평면을 따르는 내측 간극(Gi)의 단면의 면적)은, 제1 가드(53A)의 높이(상하 방향으로의 제1 가드(53A)의 위치. 이하 동일)에 상관없이 일정하다. 이에 대해, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)(상하 방향으로의 내측 간극(Gi)의 길이(L1). 이하 동일)는, 제1 가드(53A)의 높이에 따라 변화한다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 위치보다 제1 가드(53A)를 상방에 위치시키면, 내측 간극(Gi)이 상하 방향으로 길어진다.
제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 내주 링(83)의 내주면(83i)에 수평으로 대향하는 범위 내에서 제1 가드(53A)의 높이를 바꾸면, 내측 간극(Gi)의 크기(D1) 및 단면적은 변하지 않고, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)가 증가 또는 감소한다. 내측 간극(Gi)의 길이(L1)와 제1 가드(53A)의 높이는 정비례의 관계에 있다. 즉, 제1 가드(53A)를 상하로 이동시키면, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)는, 제1 가드(53A)의 이동량에 양의 상수를 곱한 값만큼 증가 또는 감소한다. 따라서, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)와 내주 링(83)의 내주면(83i) 중 적어도 한쪽이 비스듬히 경사져 있는 경우와 비교하여, 내측 간극(Gi)의 압력 손실을 용이하게 조정할 수 있다.
제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치했을 때, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)는, 경방향으로 간격을 두고 내주 링(83)의 내주면(83i)과 수평으로 마주보아도 되고, 내주 링(83)의 내주면(83i)과 수평으로 마주보지 않아도 된다. 즉, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)의 상단이, 내주 링(83)의 내주면(83i)의 하단보다 하방에 배치되어도 된다. 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 경방향으로 간격을 두고 내주 링(83)의 내주면(83i)과 수평으로 마주보는 경우, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)는, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때보다 짧다.
제1 가드(53A)가 상측 처리 위치 및 하측 처리 위치 중 어느 한쪽에 배치되어 있을 때, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 제1 가드(53A)가 퇴피 위치에 배치되어 있을 때보다 크다. 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 내측 간극(Gi)의 단면적에 따라 변화한다. 내측 간극(Gi)의 단면적이 같으면, 이 압력 손실은, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)에 따라 변화한다. 따라서, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 제1 가드(53A)가 하측 처리 위치에 배치되어 있을 때보다 크다.
내주 링(83)은, 일체의 1개의 부재이어도 되고, 복수의 분할체이어도 된다. 내주 링(83)은, 서포트 플레이트(82)와 일체이어도 된다. 이 경우, 내주 링(83)의 연직부(85)가 서포트 플레이트(82)의 내주단으로부터 하방으로 연장되어 있어도 된다. 도 8은, 내주 링(83)이 둘레 방향으로 늘어선 원호 형상의 3개의 분할 링(83r)으로 분할되어 있으며, 각각의 분할 링(83r)이 볼트(87)에 의해 서포트 플레이트(82)에 고정된 예를 나타내고 있다.
분할 링(83r)을 서포트 플레이트(82)에 고정하는 볼트(87)는, 분할 링(83r)에 형성된 긴 구멍(86)에 삽입되어 있다. 분할 링(83r)의 긴 구멍(86)은, 경방향으로 연장되어 있다. 분할 링(83r)은, 볼트(87)와 긴 구멍(86)이 상대 이동할 수 있는 범위 내에서 서포트 플레이트(82)에 대해 이동 가능하다. 볼트(87)를 느슨하게 하여, 분할 링(83r)을 서포트 플레이트(82)에 경방향에 대해 이동시키면, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)로부터 내주 링(83)의 내주면(83i)까지의 경방향의 거리가 변화한다. 이에 의해, 내측 간극(Gi)의 크기(D1) 및 단면적을 조정할 수 있다.
도 9는, 처리 유닛(2) 내에 있어서의 기체의 흐름에 대해 설명하기 위한 단면도이다. 이하에서는, 도 3 및 도 9를 참조한다. 도 9는, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)가 상측 처리 위치에 배치된 상태를 나타내고 있다.
배기 덕트(78)는, 기판 처리 장치(1)가 설치되는 공장에 설치된 배기 설비에 접속되어 있다. 제1 가드(53A)의 상측의 기체는, 배기 설비의 흡인력으로 제1 가드(53A)의 상단부(53u) 쪽으로 빨아당겨져, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 하방으로 통과한다. 도 9 중의 기류(F1)는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기류를 나타내고 있다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과한 기체는, 모든 가드(53)의 내측 및 하측을 통과한 후, 혹은, 경방향에 인접하는 2개의 가드(53) 사이를 통과한 후, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다.
그 한편으로, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)을 구성하는 내주 링(83)이 제1 가드(53A)로부터 떨어져 있으며, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이에 내측 간극(Gi)이 형성되어 있으므로, 제1 가드(53A) 및 칸막이 판(81)의 상측의 기체는, 배기 설비의 흡인력으로 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi) 쪽으로 빨아당겨져, 내측 간극(Gi)을 하방으로 통과한다. 도 9 중의 기류(F2)는, 내측 간극(Gi)을 통과하는 기류를 나타내고 있다. 내측 간극(Gi)을 통과한 기체는, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다.
또한, 통 형상 외벽(70)을 경방향으로 관통하는 배기 중계 구멍(73)이 통 형상 외벽(70)에 형성되어 있으며, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)을 구성하는 서포트 플레이트(82)가 챔버(12)의 내주면(12i)으로부터 떨어져 있으므로, 칸막이 판(81)의 상측의 기체는, 배기 설비의 흡인력으로 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go) 쪽으로 빨아당겨져, 외측 간극(Go)을 하방으로 통과한다. 그 후, 이 기체는, 배기 중계 구멍(73)으로부터 통 형상 외벽(70)의 내측으로 빨려 들어가, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다. 도 9 중의 기류(F3)는, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)을 통과하고, 그 후, 배기 중계 구멍(73)을 통과하는 기류를 나타내고 있다.
챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)의 크기는, 제1 가드(53A)의 높이에 상관없이 일정하다. 이에 대해, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)의 크기(D1)(도 6 참조)는, 제1 가드(53A)의 높이에 따라 변화한다. 또한, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 내주 링(83)의 내주면(83i)에 수평으로 대향하는 범위 내에서 제1 가드(53A)의 높이를 바꾸면, 내측 간극(Gi)의 길이(L1)(도 6 참조)만이 변화한다. 따라서, 제1 가드(53A)의 높이를 바꿈으로써, 내측 간극(Gi)의 압력 손실을 변경할 수 있어, 내측 간극(Gi)에 유입하는 기체의 유량을 변화시킬 수 있다.
도 10은, 기판 처리 장치(1)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
제어 장치(3)는, 컴퓨터 본체(3a)와, 컴퓨터 본체(3a)에 접속된 주변 장치(3d)를 포함하는 컴퓨터이다. 컴퓨터 본체(3a)는, 각종의 명령을 실행하는 CPU(3b)(central processing unit：중앙 처리 장치)와, 정보를 기억하는 메모리(3c)를 포함한다. 주변 장치(3d)는, 프로그램(P) 등의 정보를 기억하는 스토리지(3e)와, 리무버블 미디어(RM)로부터 정보를 읽어내는 리더(3f)와, 호스트 컴퓨터 등의 다른 장치와 통신하는 통신 장치(3g)를 포함한다.
제어 장치(3)는, 입력 장치 및 표시 장치에 접속되어 있다. 입력 장치는, 사용자나 메인터넌스 담당자 등의 조작자가 기판 처리 장치(1)에 정보를 입력할 때에 조작된다. 정보는, 표시 장치의 화면에 표시된다. 입력 장치는, 키보드, 포인팅 디바이스, 및 터치 패널 중 어느 하나이어도 되고, 이들 이외의 장치이어도 된다. 입력 장치 및 표시 장치를 겸하는 터치 패널 디스플레이가 기판 처리 장치(1)에 설치되어도 된다.
CPU(3b)는, 스토리지(3e)에 기억된 프로그램(P)을 실행한다. 스토리지(3e) 내의 프로그램(P)은, 제어 장치(3)에 미리 인스톨된 것이어도 되고, 리더(3f)를 통해 리무버블 미디어(RM)로부터 스토리지(3e)에 보내진 것이어도 되며, 호스트 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 통신 장치(3g)를 통해 스토리지(3e)에 보내진 것이어도 된다.
스토리지(3e) 및 리무버블 미디어(RM)는, 전력이 공급되어 있지 않아도 기억을 유지하는 불휘발성 메모리이다. 스토리지(3e)는, 예를 들면, 하드 디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치이다. 리무버블 미디어(RM)는, 예를 들면, 콤팩트 디스크 등의 광 디스크 또는 메모리 카드 등의 반도체 메모리이다. 리무버블 미디어(RM)는, 프로그램(P)이 기록된 컴퓨터 독해 가능한 기록 매체의 일례이다. 리무버블 미디어(RM)는, 일시적이 아닌 유형의 기록 매체(non-transitory tangible media)이다.
스토리지(3e)는, 복수의 레시피를 기억하고 있다. 레시피는, 기판(W)의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서를 규정하는 정보이다. 복수의 레시피는, 기판(W)의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서 중 적어도 하나에 있어서 서로 상이하다. 제어 장치(3)는, 호스트 컴퓨터에 의해 지정된 레시피에 따라 기판(W)이 처리되도록 기판 처리 장치(1)를 제어한다. 제어 장치(3)는, 후술하는 각 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
도 11은, 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판(W)의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다. 이하에서는, 도 3 및 도 11을 참조한다.
처리되는 기판(W)은, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼이다. 기판(W)의 표면은, 트랜지스터나 커패시터 등의 디바이스가 형성되는 디바이스 형성면에 상당한다. 기판(W)은, 패턴 형성면인 기판(W)의 표면에 패턴이 형성된 기판(W)이어도 되고, 기판(W)의 표면에 패턴이 형성되어 있지 않은 기판(W)이어도 된다.
기판 처리 장치(1)에 의해 기판(W)이 처리될 때는, 챔버(12) 내에 기판(W)을 반입하는 반입 공정(도 11의 단계 S1)이 행해진다.
구체적으로는, 차단 부재(41)가 퇴피 위치에 위치하고 있고, 모든 가드(53)가 퇴피 위치에 위치하고 있으며, 모든 스캔 노즐이 퇴피 위치에 위치하고 있는 상태에서, 센터 로봇(CR)(도 1 참조)이, 기판(W)을 핸드(Hc)로 지지하면서, 핸드(Hc)를 챔버(12) 내에 진입시킨다. 그리고, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)의 표면이 위를 향해진 상태에서 핸드(Hc) 상의 기판(W)을 복수의 척 핀(22) 위에 둔다. 그 후, 복수의 척 핀(22)이 기판(W)의 외주면에 눌려, 기판(W)이 파지(把持)된다. 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 스핀 척(21) 위에 둔 후, 핸드(Hc)를 챔버(12)의 내부로부터 퇴피시킨다.
다음에, 기체 밸브(49) 및 기체 밸브(40)가 열려, 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)와 스핀 베이스(23)의 중앙 개구(38o)가 질소 가스의 토출을 개시한다. 이에 의해, 기판(W)과 차단 부재(41) 사이의 공간과 기판(W)과 스핀 베이스(23) 사이의 공간이 질소 가스로 채워진다. 그 한편으로, 차단 부재 승강 유닛(43)이 차단 부재(41)를 퇴피 위치로부터 액처리 위치에 하강시키고, 가드 승강 유닛(51)이 적어도 1개의 가드(53)를 퇴피 위치로부터 처리 위치로 상승시킨다. 그 후, 전동 모터(25)가 구동되어, 기판(W)의 회전이 개시된다(도 11의 단계 S2).
다음에, 제1 약액의 일례인 DHF를 기판(W)의 상면에 공급하는 제1 약액 공급 공정이 행해진다(도 11의 단계 S3).
구체적으로는, 차단 부재(41)가 액처리 위치에 위치하고 있으며, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 위치하고 있는 상태에서, 제1 노즐 이동 유닛(30)이 제1 약액 노즐(27)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 그 후, 제1 약액 밸브(29)가 열려, 제1 약액 노즐(27)이 DHF의 토출을 개시한다. 제1 약액 밸브(29)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제1 약액 밸브(29)가 닫히고, DHF의 토출이 정지된다. 그 후, 제1 노즐 이동 유닛(30)이, 제1 약액 노즐(27)을 퇴피 위치로 이동시킨다.
제1 약액 노즐(27)로부터 토출된 DHF는, 제1 약액 공급 속도로 회전하고 있는 기판(W)의 상면에 충돌한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 그 때문에, DHF가 기판(W)의 상면 전역에 공급되어, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 DHF의 액막이 형성된다. 제1 약액 노즐(27)이 DHF를 토출하고 있을 때, 제1 노즐 이동 유닛(30)은, 기판(W)의 상면에 대한 DHF의 착액(着液) 위치가 중앙부와 외주부를 지나도록 착액 위치를 이동시켜도 되고, 중앙부에서 착액 위치를 정지(靜止)시켜도 된다.
다음에, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제1 린스액 공급 공정이 행해진다(도 11의 단계 S4).
구체적으로는, 차단 부재(41)가 액처리 위치에 위치하고 있으며, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 위치하고 있는 상태에서, 린스액 밸브(46)가 열려, 중심 노즐(44)이 순수의 토출을 개시한다. 순수의 토출이 개시되기 전에, 가드 승강 유닛(51)은, 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 가드(53)를 전환하기 위해, 적어도 1개의 가드(53)를 연직으로 이동시켜도 된다. 중심 노즐(44)로부터 토출된 순수는, 제1 린스액 공급 속도로 회전하고 있는 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 후, 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 DHF는, 중심 노즐(44)로부터 토출된 순수에 의해 씻겨내려간다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 린스액 밸브(46)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 린스액 밸브(46)가 닫히고, 순수의 토출이 정지된다.
다음에, 제2 약액의 일례인 SC1을 기판(W)의 상면에 공급하는 제2 약액 공급 공정이 행해진다(도 11의 단계 S5).
구체적으로는, 차단 부재(41)가 액처리 위치에 위치하고 있으며, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 위치하고 있는 상태에서, 제2 노즐 이동 유닛(34)이 제2 약액 노즐(31)을 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동시킨다. 그 후, 제2 약액 밸브(33)가 열려, 제2 약액 노즐(31)이 SC1의 토출을 개시한다. SC1의 토출이 개시되기 전에, 가드 승강 유닛(51)은, 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 가드(53)를 전환하기 위해, 적어도 1개의 가드(53)를 연직으로 이동시켜도 된다. 제2 약액 밸브(33)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제2 약액 밸브(33)가 닫히고, SC1의 토출이 정지된다. 그 후, 제2 노즐 이동 유닛(34)이, 제2 약액 노즐(31)을 퇴피 위치로 이동시킨다.
제2 약액 노즐(31)로부터 토출된 SC1은, 제2 약액 공급 속도로 회전하고 있는 기판(W)의 상면에 충돌한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 순수는, 제2 약액 노즐(31)로부터 토출된 SC1로 치환된다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 SC1의 액막이 형성된다. 제2 약액 노즐(31)이 SC1을 토출하고 있을 때, 제2 노즐 이동 유닛(34)은, 기판(W)의 상면에 대한 SC1의 착액 위치가 중앙부와 외주부를 지나도록 착액 위치를 이동시켜도 되고, 중앙부에서 착액 위치를 정지(靜止)시켜도 된다.
다음에, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제2 린스액 공급 공정이 행해진다(도 11의 단계 S6).
구체적으로는, 차단 부재(41)가 액처리 위치에 위치하고 있으며, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 위치하고 있는 상태에서, 린스액 밸브(46)가 열려, 중심 노즐(44)이 순수의 토출을 개시한다. 순수의 토출이 개시되기 전에, 가드 승강 유닛(51)은, 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 가드(53)를 전환하기 위해, 적어도 1개의 가드(53)를 연직으로 이동시켜도 된다. 중심 노즐(44)로부터 토출된 순수는, 제2 린스액 공급 속도로 회전하고 있는 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 후, 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 SC1은, 중심 노즐(44)로부터 토출된 순수에 의해 씻겨내려간다. 이에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 린스액 밸브(46)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 린스액 밸브(46)가 닫히고, 순수의 토출이 정지된다.
다음에, 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)을 건조시키는 건조 공정이 행해진다(도 11의 단계 S7).
구체적으로는, 적어도 1개의 가드(53)가 처리 위치에 위치하고 있는 상태에서, 차단 부재 승강 유닛(43)이 차단 부재(41)를 액처리 위치로부터 건조 처리 위치로 하강시킨다. 이 상태에서, 전동 모터(25)가 기판(W)을 회전 방향으로 가속시켜, 제1 약액 공급 공정으로부터 제2 린스액 공급 공정까지의 기간에 있어서의 기판(W)의 회전 속도보다 큰 고(高)회전 속도(예를 들면 수천rpm)로 기판(W)을 회전시킨다. 이에 의해, 액체가 기판(W)으로부터 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 전동 모터(25)가 회전을 정지한다. 이에 의해, 기판(W)의 회전이 정지된다(도 11의 단계 S8).
다음에, 기판(W)을 챔버(12)로부터 반출하는 반출 공정(도 11의 단계 S9)이 행해진다.
구체적으로는, 차단 부재 승강 유닛(43)이 차단 부재(41)를 퇴피 위치까지 상승시키고, 가드 승강 유닛(51)이 모든 가드(53)를 퇴피 위치까지 하강시킨다. 또한, 기체 밸브(49) 및 기체 밸브(40)가 닫히고, 차단 부재(41)의 중앙 개구(47o)와 스핀 베이스(23)의 중앙 개구(38o)가 질소 가스의 토출을 정지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)이, 핸드(Hc)를 챔버(12) 내에 진입시킨다. 센터 로봇(CR)은, 복수의 척 핀(22)이 기판(W)의 파지를 해제한 후, 스핀 척(21) 상의 기판(W)을 핸드(Hc)로 지지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 핸드(Hc)로 지지하면서, 핸드(Hc)를 챔버(12)의 내부로부터 퇴피시킨다. 이에 의해, 처리가 끝난 기판(W)이 챔버(12)로부터 반출된다.
도 12a는, 약액을 기판(W)에 공급할 때의 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 12b는, 린스액을 기판(W)에 공급할 때의 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 12c는, 기판(W)을 건조시킬 때의 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 위치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12a에 나타내는 바와 같이, 약액을 기판(W)에 공급할 때는, 모든 가드(53) 중에서 가장 외측에 위치하는 가드(53), 즉, 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 위치시키면서, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향하여 약액을 토출한다. 이 때, 제2 가드(53B)는, 제2 가드(53B)가 제1 가드(53A)에 근접하는 상측 처리 위치에 배치되어 있어도 되고, 제2 가드(53B)가 제1 가드(53A)로부터 떨어진 퇴피 위치에 배치되어 있어도 된다. 도 12a는, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B) 양쪽 모두가 상측 처리 위치에 배치된 예를 나타내고 있다.
제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 내주 링(83)의 내주면(83i)에 수평으로 대향하는 범위 내이면, 제1 가드(53A)의 상측 처리 위치는, 제1 약액을 기판(W)에 공급할 때와(제1 약액 공급 공정(도 11의 단계 S3)), 제2 약액을 기판(W)에 공급할 때(제2 약액 공급 공정(도 11의 단계 S4))에서 상이해도 된다. 또, 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 배치한다면, 제2 가드(53B)의 위치는, 제1 약액을 기판(W)에 공급할 때와, 제2 약액을 기판(W)에 공급할 때에서 상이해도 되고, 같아도 된다.
전술한 바와 같이, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측에 형성된 개구의 면적과 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)의 크기가, 제1 가드(53A)의 높이에 상관없이 일정한 한편, 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 배치하면, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)이 가장 작아진다. 그 때문에, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)을 통과하는 기체의 유량이 감소한다. 그 대신에, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량과 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)을 통과하는 기체의 유량 중 적어도 한쪽이 증가한다.
제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량을 「중앙 유량」으로, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)을 통과하는 기체의 유량을 「내측 유량」으로, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)을 통과하는 기체의 유량을 「외측 유량」으로, 각각 정의한다. 도 12a에 나타내는 상태에서는, 내측 유량은, 외측 유량보다 적고(내측 유량＜외측 유량), 내측 유량 및 외측 유량의 합은, 중앙 유량 이하이다(내측 유량＋외측 유량≤중앙 유량). 단, 중앙 유량, 내측 유량, 및 외측 유량의 관계는, 이에 한정되지 않는다.
도 12b는, 린스액을 기판(W)에 공급할 때의 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 위치의 일례를 나타내고 있다. 제1 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S4) 및 제2 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S6) 중 적어도 한쪽에 있어서 린스액을 기판(W)에 공급할 때는, 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 위치시키면서, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 향하여 린스액을 토출한다. 이 때, 제2 가드(53B)는, 하측 처리 위치에 배치되어 있어도 되고, 퇴피 위치에 배치되어 있어도 된다. 도 12b는, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B) 양쪽 모두가 하측 처리 위치에 배치된 예를 나타내고 있다.
제1 가드(53A)의 하측 처리 위치는, 제1 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S4)과 제2 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S6)에서 상이해도 되고, 같아도 된다. 또, 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치한다면, 제2 가드(53B)의 위치는, 제1 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S4)과 제2 린스액 공급 공정(도 11의 단계 S6)에서 상이해도 되고, 같아도 된다.
제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치하면, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 위치할 때보다 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)의 압력 손실이 감소하므로, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 위치할 때와 비교하면, 내측 유량이 증가한다. 도 12b에 나타내는 상태에서는, 내측 유량은, 외측 유량 이하이며(내측 유량≤외측 유량), 내측 유량 및 외측 유량의 합은, 중앙 유량 이상이다(내측 유량＋외측 유량≥중앙 유량). 단, 중앙 유량, 내측 유량, 및 외측 유량의 관계는, 이에 한정되지 않는다.
도 12c는, 기판(W)을 건조시킬 때의 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 위치의 일례를 나타내고 있다. 건조 공정(도 11의 단계 S7)에 있어서 기판(W)을 건조시킬 때는, 상측 처리 위치, 하측 처리 위치, 및 퇴피 위치 중 어느 한쪽에 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)를 배치해도 된다. 도 12c는, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되고, 제2 가드(53B)가 퇴피 위치에 배치된 예를 나타내고 있다. 도 12c에 나타내는 상태는, 제2 가드(53B)가 퇴피 위치에 배치되어 있는 점에서 도 12a에 나타내는 상태와는 상이하다.
도 12a에 나타내는 상태에서는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과한 기체가, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B)의 내측 및 하측을 통과하는데 반해, 도 12c에 나타내는 상태에서는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과한 기체가, 제1 가드(53A) 및 제2 가드(53B) 사이를 통과한다. 이러한 차이는 있지만, 중앙 유량, 내측 유량, 및 외측 유량의 관계는, 도 12a에 나타내는 상태와 도 12c에 나타내는 상태에서 동등하다. 단, 중앙 유량, 내측 유량, 및 외측 유량의 관계는, 이에 한정되지 않는다.
약액이 기판(W)의 상면에 충돌하면, 약액의 미스트가 발생한다. 기판(W)으로부터 외방으로 비산한 약액이 가드(53)의 내면에 충돌했을 때도, 약액의 미스트가 발생한다. 기판(W)이 챔버(12) 내에 있을 때는, 클린 에어의 다운플로가 챔버(12) 내에 형성되어 있으며, 배기 덕트(78)가 챔버(12) 내의 기체를 흡인하고 있다. 따라서, 약액의 미스트는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)를 통해 제1 가드(53A) 밖으로 새지 않고, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다. 또한, 약액을 기판(W)에 공급할 때는, 도 12a에 나타내는 바와 같이 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 배치하고 있으며, 중앙 유량을 증가시키고 있으므로, 약액의 미스트는 보다 확실히 배기 덕트(78) 내에 흡인된다.
약액을 기판(W)에 공급한 다음은, 린스액을 기판(W)에 공급한다. 린스액을 기판(W)에 공급할 때는, 도 12b에 나타내는 바와 같이 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치하고 있으며, 내측 유량을 증가시키고 있으므로, 미량의 약액의 미스트가 제1 가드(53A)의 상단부(53u)를 통해 제1 가드(53A) 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 약액의 미스트나 새어 나온 미스트 형상의 약액을 포함하는 분위기(이하, 이들을 총칭하여 「약액 분위기」라고 한다.)는, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi) 또는, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 외측 간극(Go)을 지나 배기 덕트(78) 내에 흡인된다.
그 한편으로, 린스액을 기판(W)에 공급할 때는, 중앙 유량, 즉, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량이 감소하고 있다. 린스액을 기판(W)에 공급하고 있을 때는, 약액의 미스트가 아닌, 순수 등의 린스액의 미스트가 발생한다. 따라서, 린스액의 미스트가 제1 가드(53A)의 상단부(53u)를 통해 제1 가드(53A) 밖으로 새었다고 해도, 챔버(12)나 기판(W)의 오염은 발생하지 않는다.
약액을 기판(W)에 공급했을 때에, 미량의 약액의 미스트가 제1 가드(53A) 밖으로 새었다고 해도, 기판(W)의 건조를 개시했을 때에는, 전부 또는 거의 모든 약액 분위기가 배기 덕트(78) 내에 흡인되고 있다. 약액 분위기가 남아 있었다고 해도, 잔류량이 극히 적다. 따라서, 도 12c에 나타내는 예와 같이, 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 위치시키면서, 기판(W)을 건조시켜도 된다. 이 경우, 기판(W)의 건조에 수반하여 발생한 미스트가 제1 가드(53A)의 상단부(53u)를 통해 제1 가드(53A) 밖으로 새는 것을 방지할 수 있다. 기판(W)의 건조 개시 시에 약액 분위기가 남아 있는 것이 염려될 경우는, 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치 또는 퇴피 위치에 위치시키면서, 기판(W)을 건조시켜도 된다.
이상과 같이 제1 실시 형태에서는, 제1 가드(53A)의 주위에 칸막이 판(81)이 배치되어 있다. 칸막이 판(81)의 외주단(81o)은, 챔버(12)의 내주면(12i)으로부터 내방으로 떨어져 있으며, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)은, 제1 가드(53A)를 둘러싸고 있다. 가드 승강 유닛(51)이 제1 가드(53A)를 승강시키면, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 거리가 증가 또는 감소한다. 이에 의해, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
배기 덕트(78)는, 제1 가드(53A)의 내측의 기체와 칸막이 판(81)의 하측의 기체를, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)으로부터 배기 덕트(78)의 내부에 흡인한다. 제1 가드(53A)의 상측의 기체는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 하방으로 통과하여, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다. 칸막이 판(81)의 상측의 기체는, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 간극과, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 간극 중 적어도 한쪽을 하방으로 통과하여, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다.
가드 승강 유닛(51)이 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 거리를 감소시키면, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 증가하므로, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량이 증가한다. 이에 의해, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통해 제1 가드(53A) 밖으로 새는 약액의 미스트의 양을 줄일 수 있다.
가드 승강 유닛(51)이 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 거리를 증가시키면, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 감소하므로, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 기체의 유량이 증가한다. 약액의 미스트가 제1 가드(53A) 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 미스트는, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 간극과, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 간극 중 적어도 한쪽을 하방으로 통과하여, 배기 덕트(78) 내에 흡인된다. 이에 의해, 새어 나온 미스트를 확실히 제거할 수 있다.
제1 가드(53A)의 내측의 분위기를 중점적으로 흡인하는 것은, 약액의 미스트가 제1 가드(53A) 밖으로 새는 것을 방지하는데 있어서 중요하다. 제1 가드(53A) 및 칸막이 판(81)의 상방의 분위기를 중점적으로 흡인하는 것은, 새어 나온 약액의 미스트를 제거하는데 있어서 중요하다. 따라서, 배기의 밸런스를 맞추는 것, 즉, 중점적으로 배기하는 개소를 변경하는 것은, 기판(W) 및 챔버(12)의 오염을 줄이는데 있어서 중요하다.
제1 가드(53A)를 승강시켜, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 최단 거리를 변경하면, 제1 가드(53A)의 내측과 제1 가드(53A) 및 칸막이 판(81)의 상방 사이에서 중점적으로 배기하는 개소를 변경할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 처리의 진행에 따라 제1 가드(53A)를 승강시키면, 약액의 미스트가 존재할 수 있는 개소의 분위기를 중점적으로 흡인할 수 있어, 기판(W) 및 챔버(12)의 오염을 줄일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 기판(W) 상의 약액을 린스액으로 치환한다. 약액의 미스트가 제1 가드(53A) 밖으로 새었을 경우, 약액 분위기는, 린스액 노즐의 일례인 중심 노즐(44)이 린스액을 토출하고 있을 때에, 제1 가드(53A) 및 칸막이 판(81)의 상방을 표류한다. 중심 노즐(44)이 린스액을 토출하고 있을 때는, 약액 노즐이 약액을 토출하고 있을 때보다 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 최단 거리가 크다. 이에 의해, 제1 가드(53A) 및 칸막이 판(81)의 상방을 표류하는 약액 분위기를, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이의 간극과, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 간극 중 적어도 한쪽에 흡인할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 통 형상 외벽(70)이 칸막이 판(81)의 하측에서 제1 가드(53A)를 둘러싸고 있다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과한 기체는, 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)과 배기 덕트(78)를 통과하여, 챔버(12) 밖으로 배출된다. 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과한 기체도, 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)과 배기 덕트(78)를 통과하여, 챔버(12) 밖으로 배출된다. 따라서, 이들 기체는, 통 형상 외벽(70)의 배기 중계 구멍(73)을 통과하지 않고, 챔버(12) 밖으로 배출된다.
그 한편으로, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이를 통과한 기체는, 통 형상 외벽(70)의 배기 중계 구멍(73)을 통과하여, 통 형상 외벽(70)의 외측으로부터 통 형상 외벽(70)의 내측으로 이동한다. 그 후, 이 기체는, 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)과 배기 덕트(78)를 통과하여, 챔버(12) 밖으로 배출된다. 따라서, 통 형상 외벽(70)의 주위의 기체는, 통 형상 외벽(70)의 외측으로부터 통 형상 외벽(70)의 내측으로 이동하고, 그 후, 통 형상 외벽(70)의 내측으로부터 통 형상 외벽(70)의 외측으로 이동한다.
이와 같이, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이를 통과한 기체가, 통 형상 외벽(70)의 배기 중계 구멍(73)을 통과하고, 그 후, 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)과 배기 덕트(78)를 통과하므로, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이에 유입한 기체가 통과하는 경로는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 경로보다 압력 손실이 크다. 따라서, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량과, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 기체의 유량을 늘릴 수 있다.
제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량을 늘림으로써, 제1 가드(53A) 밖으로 새는 약액의 미스트를 줄일 수 있다. 또한, 약액의 미스트가 제1 가드(53A) 밖으로 새었다고 해도, 새어 나온 미스트는, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)로부터 그 주위에 흐른다. 칸막이 판(81)의 내주단(81i)은, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)보다 제1 가드(53A)의 근처에 배치되어 있다. 따라서, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 기체의 유량을 늘림으로써, 새어 나온 약액의 미스트를 보다 확실히 제거할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 통 형상 외벽(70)의 배기 중계 구멍(73)의 면적이 통 형상 외벽(70)의 배출 구멍(72)의 면적보다 작다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과한 기체와 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과한 기체는, 배기 중계 구멍(73)을 통과하지 않는데 반해, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이를 통과한 기체는, 배기 중계 구멍(73)을 통과하고, 그 후, 배출 구멍(72)과 배기 덕트(78)를 통과한다. 따라서, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이에 유입한 기체가 통과하는 경로의 압력 손실이 크다. 이에 의해, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 기체의 유량과, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 기체의 유량을 더욱 늘릴 수 있다.
본 실시 형태에서는, 통 형상 외벽(70)의 외측으로부터 통 형상 외벽(70)의 내측으로 흐르는 기체가 통과하는 배기 중계 구멍(73)이, 통형상체(71)를 관통하는 관통 구멍과, 관통 구멍의 일부를 덮는 슬라이드 커버(75)에 의해 형성되어 있다. 가동 커버의 일례인 슬라이드 커버(75)를 통형상체(71)에 대해 이동시키면, 배기 중계 구멍(73)의 개도가 바뀌어, 배기 중계 구멍(73)의 압력 손실이 증가 또는 감소한다. 이에 의해, 배기의 밸런스를 변경할 수 있다. 즉, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내측을 통과하는 배기와, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 배기와, 챔버(12)와 칸막이 판(81) 사이를 통과하는 배기의 밸런스를 변경할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 칸막이 판(81)의 수평부(84)가, 챔버(12) 내에 있어서의 제1 가드(53A)의 주위의 공간을 상하로 나누고 있으며, 칸막이 판(81)의 연직부(85)가, 수평부(84)로부터 하방으로 연장되어 있다. 연직부(85)의 내주면은, 평면에서 봤을 때 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)를 둘러싸고 있다. 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치로 이동시키면, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 연직부(85)의 내측에 배치되어, 연직부(85)의 내주면과 수평으로 마주본다.
제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 거리는, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)와 연직부(85)의 내주면 사이에서 가장 작다. 바꾸어 말하면, 제1 가드(53A)가 상측 처리 위치에 배치되어 있을 때는, 연직부(85)의 내주면으로부터 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)까지의 경방향으로의 거리가, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 최단 거리에 상당한다. 따라서, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실은, 주로, 연직부(85)의 내주면으로부터 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)까지의 경방향으로의 거리에 의존한다.
제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)의 단면과 연직부(85)의 내주면의 단면은 모두 연직이다. 또한, 연직부(85)가 수평부(84)로부터 하방으로 연장되어 있기 때문에, 연직부(85)의 내주면의 하단은, 수평부(84)보다 하방에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 연직부(85)의 내주면은, 상하 방향으로 어느 정도의 길이를 갖고 있다. 따라서, 상하 방향으로의 제1 가드(53A)의 위치를 정밀하게 제어하지 않아도, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)를 연직부(85)의 내주면에 수평으로 대향시킬 수 있어, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 용이하게 조정할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 수평부(84)와 연직부(85)를 포함하는 내주 링(83)이, 서포트 플레이트(82)에 지지되어 있다. 내주 링(83)은, 서포트 플레이트(82)에 대해 경방향으로 이동 가능하다. 서포트 플레이트(82)에 대해 내주 링(83)을 경방향으로 이동시키면, 내주 링(83)이 제1 가드(53A)에 대해 경방향으로 이동하여, 연직부(85)의 내주면으로부터 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)까지의 경방향으로의 거리가 변화한다. 따라서, 칸막이 판(81)의 내주단(81i)으로부터 제1 가드(53A)까지의 최단 거리를 변경할 수 있어, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
다음에, 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
제1 실시 형태에 대한 제2 실시 형태의 주요한 차이점은, 3개의 가드(53)가 1개의 처리 컵(52)에 설치되어 있는 것이다.
도 13은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비된 처리 컵(52)의 연직 단면을 나타내는 단면도이다. 도 13에 있어서, 전술의 도 1~도 12c에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
3개의 가드(53)는, 스핀 척(21)을 동심원 형상으로 둘러싸고 있다. 가장 외측의 가드(53)는, 제1 가드(53A)이고, 제1 가드(53A)의 내측의 가드(53)는, 제2 가드(53B)이며, 제2 가드(53B)의 내측의 가드(53)는, 제3 가드(53C)이다. 제2 가드(53B)의 형태는, 제1 실시 형태에 따른 제1 가드(53A)와 동일하다. 제3 가드(53C)의 형태는, 제1 실시 형태에 따른 제2 가드(53B)와 동일하다. 즉, 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태에 따른 제1 가드(53A)의 외측에 추가 가드(53)(제2 실시 형태에 따른 제1 가드(53A))를 배치한 점에서 제1 실시 형태와는 상이하다.
제1 가드(53A)의 천장부(60)는, 회전축선(A1)을 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부(61)와, 경사부(61)의 상단으로부터 회전축선(A1)을 향하여 수평으로 연장되는 원형의 수평부(62)를 포함한다. 제1 가드(53A)의 천장부(60)는, 천장부(60)의 내주단에 상당하는 수평부(62)의 내주단으로부터 하방으로 돌출된 원형의 꺾임부(63)를 포함하고 있어도 된다.
제1 가드(53A)의 원통부(54)는, 천장부(60)로부터 하측 방향으로 연직으로 연장되는 원통 형상의 상측 연직부(55)와, 상측 연직부(55)의 하단부에 설치된 베이스 링(57)을 포함한다. 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내경은, 기판(W)의 직경보다 크고, 스핀 베이스(23)의 외경보다 크다. 도 13은, 제1 가드(53A)의 상단부(53u)의 내경이, 제2 가드(53B)의 상단부의 내경과 동등하고, 제3 가드(53C)의 상단부의 내경보다 작은 예를 나타내고 있다.
가드 승강 유닛(51)(도 3 참조)은, 상측 처리 위치와 퇴피 위치 사이에서, 제1 가드(53A), 제2 가드(53B), 및 제3 가드(53C)를 연직 방향으로 개별적으로 승강시킨다. 도 13은, 제1 가드(53A), 제2 가드(53B), 및 제3 가드(53C)가 상측 처리 위치에 배치된 예를 나타내고 있다. 제1 가드(53A)를 상측 처리 위치에 배치하면, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가 경방향으로 간격을 두고 내주 링(83)의 내주면(83i)과 수평으로 마주보고, 연직으로 연장되는 원통 형상의 내측 간극(Gi)이, 제1 가드(53A)와 내주 링(83) 사이에 형성된다. 이에 의해, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실이 증가한다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
다른 실시 형태
본 발명은, 전술의 실시 형태의 내용에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들면, 약액을, 기판(W)의 상면이 아닌, 기판(W)의 하면에 공급해도 된다. 혹은, 기판(W)의 상면 및 하면 양쪽 모두에 약액을 공급해도 된다. 이러한 경우, 하면 노즐(35)에 약액을 토출시키면 된다.
기판(W)을 향하여 린스액을 토출하고 있을 때에, 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치하지 않고, 린스액의 토출을 정지한 후에, 제1 가드(53A)를 하측 처리 위치에 배치해도 된다.
스핀 척(21)은, 복수의 척 핀(22)을 기판(W)의 외주면에 접촉시키는 메커니컬 척에 한정하지 않고, 비(非)디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 베이스(23)의 상면(23u)에 흡착시킴으로써 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공 척이어도 된다. 스핀 척(21)은, 베르누이의 정리에 의해 발생하는 흡인력으로 기판(W)을 수평으로 유지하는 베르누이 척이어도 되고, 전기적인 힘으로 기판(W)을 수평으로 유지하는 정전 척이어도 된다.
통 형상 외벽(70)의 배기 중계 구멍(73)의 개도는 일정해도 된다. 이 경우, 가동 커버의 일례인 슬라이드 커버(75)를 생략해도 된다.
배기 중계 구멍(73)을 통 형상 외벽(70)으로부터 생략해도 된다. 이 경우, 통 형상 외벽(70)의 상단과 칸막이 판(81)의 하면 사이, 및, 통 형상 외벽(70)의 하단과 챔버(12)의 마루면 사이 중 적어도 한쪽에 간극을 형성하면 된다.
칸막이 판(81)은, 칸막이 판(81)의 외주단(81o)으로부터 칸막이 판(81)의 내주단(81i)까지 두께가 일정한 평판이어도 된다. 즉, 내주 링(83)을 생략하고, 서포트 플레이트(82)의 내주단을 제1 가드(53A) 쪽으로 연장해도 된다. 이 경우, 제1 가드(53A)의 상측 처리 위치는, 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)가, 서포트 플레이트(82)의 내주단에 상당하는 서포트 플레이트(82)의 내주면과 수평으로 마주보는 위치이어도 된다.
통 형상 외벽(70) 및 칸막이 판(81) 중 적어도 한쪽을 생략해도 된다.
내주 링(83)을 둘레 방향으로 늘어선 복수의 분할 링(83r)으로 분할하는 경우, 도 14에 나타내는 바와 같이, 복수의 분할 링(83r) 중에서 둘레 방향으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가장 가까운 분할 링(83r)의 연직부(85)를, 다른 분할 링(83r)의 연직부(85)보다 하측 방향으로 길게 해도 된다(백색의 화살표 참조). 이것을 대신하여 혹은 이것에 더하여, 도 15에 나타내는 바와 같이, 복수의 분할 링(83r) 중에서 둘레 방향으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가장 가까운 분할 링(83r)의 연직부(85)를, 다른 분할 링(83r)의 연직부(85)보다 제1 가드(53A)의 외주면(64)에 경방향으로 가까이 해도 된다(백색의 화살표 참조).
배기 덕트(78) 쪽으로 기체를 흡인하는 흡인력은, 배기 덕트(78)로부터 둘레 방향으로 떨어짐에 따라 약해진다. 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 증가시키면, 이러한 흡인력의 저하가 완화된다. 그러나, 이 경로의 압력 손실을 제1 가드(53A)의 전체 둘레에 있어서 증가시키면, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이의 내측 간극(Gi)을 통과하여, 배기 덕트(78)에 흡인되는 기체의 유량이 감소해 버린다.
배기 덕트(78)의 근처에서만 분할 링(83r)의 연직부(85)를 하측 방향으로 길게 함으로써, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을, 배기 덕트(78)의 근처에서만 증가시킬 수 있다. 마찬가지로, 배기 덕트(78)의 근처에서만 분할 링(83r)의 연직부(85)를 제1 가드(53A)의 외주면(64)에 경방향으로 가까이 함으로써, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을, 배기 덕트(78)의 근처에서만 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 내측 간극(Gi)을 통과하여, 배기 덕트(78)에 흡인되는 기체의 유량의 감소를 작게 하면서, 배기 덕트(78)로부터의 둘레 방향의 거리에 의존하는 흡인력의 저하를 감소시킬 수 있다.
또한, 내주 링(83)을 둘레 방향으로 늘어선 3개 이상의 분할 링(83r)으로 분할하는 경우, 모든 분할 링(83r)이 아니면, 2개 이상의 분할 링(83r)을 도 14 및 도 15 중 적어도 한쪽에 나타내도록 형성해도 된다. 내주 링(83)을 등분할해도 되고, 등분할하지 않아도 된다. 후자의 경우, 둘레 방향으로 가장 짧은 분할 링(83r)을, 둘레 방향으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가장 가까운 위치에 배치해도 된다. 이와 같이 하면, 도 14에 나타내는 구조와 도 15에 나타내는 구조 중 적어도 한쪽을 채용했을 경우에, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을 미(微)조정하기 쉽다.
내주 링(83)을 분할하지 않고 도 14에 나타내는 구조와 도 15에 나타내는 구조 중 적어도 한쪽을 채용해도 된다. 구체적으로는, 내주 링(83)의 연직부(85)에 있어서 둘레 방향으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가장 가까운 부분과 그 근방만을, 하측 방향으로 길게 해도 된다. 이것을 대신하여 혹은 이것에 더하여, 내주 링(83)의 연직부(85)에 있어서 둘레 방향으로 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가장 가까운 부분과 그 근방만을, 제1 가드(53A)의 외주면(64)에 경방향으로 가까이 해도 된다.
내주 링(83)을 분할하는 경우 및 분할하지 않는 경우의 어느 쪽에 있어서도, 내주 링(83)의 연직부(85)의 상하 방향의 길이를, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가까워짐에 따라 단계적 또는 연속적으로 증가시켜도 되고, 내주 링(83)의 연직부(85)의 내주면으로부터 제1 가드(53A)의 외주면(64)의 연직부(65)까지의 경방향의 거리(도 6에 나타내는 내측 간극(Gi)의 크기(D1)에 상당)를, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)에 가까워짐에 따라 단계적 또는 연속적으로 감소시켜도 된다. 이와 같이 하면, 제1 가드(53A)와 칸막이 판(81) 사이를 지나는 경로의 압력 손실을, 단계적 또는 연속적으로 변화시킬 수 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 수평인 단면에 있어서 통 형상 외벽(70)의 돌출부(92)의 내면과 통 형상 외벽(70)의 원통부(91)의 내주면(91i)이 이루는 각도를, 90도를 초과하는 값으로 해도 된다. 도 16에 나타내는 수평인 단면에 있어서, 원통부(91)의 내주면(91i)의 둘레 방향의 단(E1)에 있어서의 접선을, 접선(TL1)이라고 정의한다. 접선(TL1)에 대해 측벽(93)의 내면(93i)이 이루는 각도는, 최외벽(94)에 가까워짐에 따라 단계적 또는 연속적으로 증가하고 있어도 된다. 도 16은, 돌출부(92)의 내면과 원통부(91)의 내주면(91i)이 이루는 각도가 약 140도이며, 접선(TL1)에 대해 측벽(93)의 내면(93i)이 이루는 각도가, 최외벽(94)에 가까워짐에 따라 약 30도(도 16에 나타내는 각도(θ11))로부터 약 40도(도 16에 나타내는 각도(θ12))로 증가한 예를 나타내고 있다.
모든 측벽(93)을 이와 같이 형성해도 되고, 몇 개의 측벽(93)만을 이와 같이 형성해도 된다. 예를 들면, 한 쌍의 돌출부(92) 중 배기 덕트(78)에 가까운 쪽의 돌출부(92)의 한 쌍의 측벽(93)만을 이와 같이 형성해도 된다. 적어도 1개의 측벽(93)을 이와 같이 형성함으로써, 배기 덕트(78)를 향하여 제1 가드(53A)와 통 형상 외벽(70) 사이를 흐르는 기체가, 돌출부(92)로부터 받는 저항을 줄일 수 있으며, 배기 덕트(78)로부터의 둘레 방향의 거리에 의존하는 흡인력의 저하를 감소시킬 수 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 수평인 단면에 있어서 배기 덕트(78)의 내주면(78i)과 통 형상 외벽(70)의 원통부(91)의 내주면(91i)이 이루는 각도를, 둔각(90도보다 크고, 180도보다 작은 값)으로 해도 된다. 도 17에 나타내는 수평인 단면에 있어서, 원통부(91)의 내주면(91i)의 둘레 방향의 단(E2)에 있어서의 접선을, 접선(TL2)이라고 정의한다. 접선(TL2)에 대해 배기 덕트(78)의 내주면(78i)이 이루는 각도는, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)으로부터 배기 덕트(78)를 따라 멀어짐에 따라 단계적 또는 연속적으로 증가하고 있어도 된다. 도 17은, 배기 덕트(78)의 내주면(78i)과 원통부(91)의 내주면(91i)이 이루는 각도가 약 110도이며, 접선(TL2)에 대해 배기 덕트(78)의 내주면(78i)이 이루는 각도가, 배기 덕트(78)의 상류단(78u)으로부터 배기 덕트(78)를 따라 멀어짐에 따라 약 75도(도 17에 나타내는 각도(θ21))로부터 약 80도(도 17에 나타내는 각도(θ22))로 증가한 예를 나타내고 있다.
도 17에 나타내는 수평인 단면에 있어서, 배기 덕트(78)의 내주면(78i)은, 2개의 교점에서 통 형상 외벽(70)과 교차하고 있다. 이 2개의 교점의 양쪽 모두에서 배기 덕트(78)의 내주면(78i)을 상기와 같이 형성해도 되고, 이 2개의 교점의 한쪽만으로 배기 덕트(78)의 내주면(78i)을 상기와 같이 형성해도 된다. 2개의 교점 중 적어도 한쪽에 있어서 배기 덕트(78)의 내주면(78i)을 상기와 같이 형성함으로써, 배기 덕트(78)를 향하여 제1 가드(53A)와 통 형상 외벽(70) 사이를 흐르는 기체가, 원통부(91)로부터 받는 저항을 줄일 수 있다.
도 17에 나타내는 예에서는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)이 반(反)시계방향이며, 제1 가드(53A)와 통 형상 외벽(70) 사이를 시계방향으로 흐르는 기체가, 좌측의 교점(도 17에 있어서 일점쇄선의 직사각형으로 둘러싸인 부분)을 통과하여, 배기 덕트(78)에 흡인된다. 따라서, 도 17에 나타내는 구조에서는, 기판(W)의 회전 방향(Dr)과는 반대의 방향으로 흐르는 기체에 가해지는 저항을 줄일 수 있고, 이러한 방향으로 흐르는 기체를 효율적으로 배기 덕트(78)에 흡인할 수 있다.
기판 처리 장치(1)는, 원판 형상의 기판(W)을 처리하는 장치에 한정하지 않고, 다각형의 기판(W)을 처리하는 장치이어도 된다.
전술의 모든 구성의 2개 이상이 조합되어도 된다. 전술의 모든 공정의 2개 이상이 조합되어도 된다.
스핀 척(21)은, 기판 유지 유닛의 일례이다. 전동 모터(25)는, 기판 회전 유닛의 일례이다. 제1 약액 노즐(27)은, 약액 노즐의 일례이다. 제2 약액 노즐(31)은, 약액 노즐의 일례이다. 하면 노즐(35)은, 린스액 노즐의 일례이다. 중심 노즐(44)은, 린스액 노즐의 일례이다. 제1 가드(53A)는, 가드의 일례이다. 슬라이드 커버(75)는, 가동 커버의 일례이다.
본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명해 왔는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 이용된 구체예에 불과하며, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (10)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 약액 노즐과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하고, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 통 형상의 가드와,
    상기 가드를 둘러싸는 내주면을 포함하는 챔버와,
    상기 챔버의 상기 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판과,
    상기 가드를 승강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단의 단면으로부터 상기 가드의 단면까지의 최단 거리를 변경하는 가드 승강 유닛과,
    상기 챔버 내에 있어서 상기 칸막이 판보다 하방에 배치된 상류단을 포함하고, 상기 가드의 내측의 기체와 상기 칸막이 판의 하측의 기체를 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 배기 덕트와,
    상기 챔버 내에 있어서의 상기 칸막이 판의 하측의 공간에서 상기 가드를 둘러싸는 내주면 및 외주면과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되어 있으며, 상기 배기 덕트를 통해 상기 챔버로부터 배출되는 기체가 통과하는 배출 구멍과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되어 있으며, 상기 외주면의 외측으로부터 상기 내주면의 내측으로 이동하는 기체가 통과하는 배기 중계 구멍을 포함하는 통 형상 외벽을 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    린스액을 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 향하여 토출하는 린스액 노즐과,
    상기 가드 승강 유닛을 제어함으로써, 상기 기판 상의 약액을 상기 린스액 노즐로부터 토출된 린스액으로 치환하고 있을 때의 상기 최단 거리를, 상기 약액 노즐이 약액을 토출하고 있을 때의 상기 최단 거리보다 크게 하는 제어 장치를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 통 형상 외벽의 상기 배기 중계 구멍은, 상기 통 형상 외벽의 상기 배출 구멍보다 작은, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 통 형상 외벽은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 칸막이 판의 하측의 공간에서 상기 가드를 둘러싸는 내주면 및 외주면과, 상기 내주면 및 외주면에서 개구되는 관통 구멍을 포함하는 통형상체와, 상기 관통 구멍의 일부를 덮은 상태에서 상기 통형상체에 유지되어 있으며, 상기 통형상체에 대해 이동 가능한 가동 커버를 포함하고,
    상기 배기 중계 구멍은, 상기 통형상체의 상기 관통 구멍과 상기 가동 커버에 의해 형성되어 있으며, 상기 통형상체에 대한 상기 가동 커버의 위치에 따라 개도가 바뀌는, 기판 처리 장치.
  5. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 기판 회전 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 약액 노즐과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하고, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 상기 기판으로부터 외방으로 비산한 액체를 받아내는 통 형상의 가드와,
    상기 가드를 둘러싸는 내주면을 포함하는 챔버와,
    상기 챔버의 상기 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판과,
    상기 가드를 승강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단의 단면으로부터 상기 가드의 단면까지의 최단 거리를 변경하는 가드 승강 유닛과,
    상기 챔버 내에 있어서 상기 칸막이 판보다 하방에 배치된 상류단을 포함하고, 상기 가드의 내측의 기체와 상기 칸막이 판의 하측의 기체를 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 배기 덕트를 구비하고,
    상기 가드의 외주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 연직부를 포함하고,
    상기 칸막이 판은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 수평부와, 상기 수평부로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 연직부를 포함하고,
    상기 칸막이 판의 상기 연직부의 내주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖고 있으며, 평면에서 봤을 때 상기 가드의 상기 연직부를 둘러싸고 있으며,
    상기 가드의 상기 연직부가 상기 연직부의 상기 내주면과 수평으로 마주보는 상측 처리 위치에 상기 가드가 배치되어 있을 때, 상기 칸막이 판의 상기 내주단으로부터 상기 가드까지의 거리는, 상기 가드의 상기 연직부와 상기 연직부의 상기 내주면 사이에서 가장 작은, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 칸막이 판은, 상기 칸막이 판의 상기 수평부 및 상기 연직부를 포함하는 내주 링과, 상기 내주 링을 지지하는 서포트 플레이트를 포함하고,
    상기 내주 링은, 상기 회전축선에 직교하는 방향인 경방향으로 상기 서포트 플레이트 및 가드에 대해 이동 가능한, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 칸막이 판의 상기 연직부의 상기 내주면과 상기 가드의 상기 외주면의 상기 연직부가 수평으로 마주보는 대향 범위의 상하 방향의 길이는, 상기 회전축선 둘레의 방향인 둘레 방향으로 상기 배기 덕트의 상기 상류단에 가까워짐에 따라 증가하고 있는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 회전축선에 직교하는 방향인 경방향에 있어서의 상기 칸막이 판의 상기 연직부의 상기 내주면으로부터 상기 가드의 상기 외주면의 상기 연직부까지의 거리는, 상기 회전축선 둘레의 방향인 둘레 방향으로 상기 배기 덕트의 상기 상류단에 가까워짐에 따라 감소하고 있는, 기판 처리 장치.
  9. 기판을 수평으로 유지하면서, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 단계와,
    회전하고 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 단계와,
    상기 기판으로부터 외방으로 비산한 약액을, 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하는 통 형상의 가드에 받아내게 하는 단계와,
    상기 가드의 내측의 기체를, 상기 가드를 둘러싸는 챔버의 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판보다 하방에 배치된 배기 덕트의 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와,
    상기 칸막이 판의 하측의 기체를, 상기 배기 덕트의 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와,
    상기 기판으로의 약액의 토출을 정지한 후에, 상기 가드를 하강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단의 단면으로부터 상기 가드의 단면까지의 최단 거리를 증가시키는 단계와
    상기 배기 덕트를 통해 상기 챔버로부터 배출되는 기체가, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 칸막이 판의 하측의 공간에서 상기 가드를 둘러싸는 통 형상 외벽의 내주면 및 외주면에서 개구된 상기 통 형상 외벽의 배출 구멍을 통과하는 단계와,
    상기 통 형상 외벽의 상기 외주면의 외측으로부터 상기 통 형상 외벽의 상기 내주면의 내측으로 이동하는 기체가, 상기 통 형상 외벽의 상기 내주면 및 외주면에서 개구된 상기 통 형상 외벽의 배기 중계 구멍을 통과하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 기판을 수평으로 유지하면서, 상기 기판의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선 둘레로 회전시키는 단계와,
    회전하고 있는 상기 기판을 향하여 약액을 토출하는 단계와,
    상기 기판으로부터 외방으로 비산한 약액을, 상기 기판을 평면에서 봤을 때 둘러싸는 상단부와, 상기 상단부를 향하여 비스듬히 위로 연장되는 원통 형상의 경사부를 포함하는 통 형상의 가드에 받아내게 하는 단계와,
    상기 가드의 내측의 기체를, 상기 가드를 둘러싸는 챔버의 내주면으로부터 내방으로 떨어진 외주단과, 상기 가드를 둘러싸는 내주단을 포함하고, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 칸막이 판보다 하방에 배치된 배기 덕트의 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와,
    상기 칸막이 판의 하측의 기체를, 상기 배기 덕트의 상기 상류단 내에 흡인하여, 상기 챔버 밖으로 배출하는 단계와,
    상기 기판으로의 약액의 토출을 정지한 후에, 상기 가드를 하강시킴으로써, 상기 칸막이 판의 상기 내주단의 단면으로부터 상기 가드의 단면까지의 최단 거리를 증가시키는 단계를 포함하고,
    상기 가드의 외주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖는 원통 형상의 연직부를 포함하고,
    상기 칸막이 판은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 가드의 주위의 공간을 상하로 나누는 수평부와, 상기 수평부로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 연직부를 포함하고,
    상기 칸막이 판의 상기 연직부의 내주면은, 연직인 직선 형상의 단면을 갖고 있으며, 평면에서 봤을 때 상기 가드의 상기 연직부를 둘러싸고 있으며,
    상기 가드의 상기 연직부가 상기 연직부의 상기 내주면과 수평으로 마주보는 상측 처리 위치에 상기 가드가 배치되어 있을 때, 상기 칸막이 판의 상기 내주단으로부터 상기 가드까지의 거리는, 상기 가드의 상기 연직부와 상기 연직부의 상기 내주면 사이에서 가장 작은, 기판 처리 방법.
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