KR20080030481A - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

기판의 표면에는, 여러가지의 형상의 홀이 존재한다. 린스처리시에 기판 위로 순수가 공급되면, 순수의 일부는 홀 내에 침입한다. 홀 내에 침입한 순수는, 기판을 고속으로 회전시켜도 떨쳐내는 것이 곤란하다. 거기에서, 린스처리 후에 있어서, 기판 위로 HFE를 액도포하여 HFE층을 형성한다. 이 경우, 순수와 HFE와의 비중의 차이에 의해, HFE가 홀 내에 침입하고, 한편, 순수가 홀 내로부터 HFE층상으로 부상한다. 그에 의하여, 순수가 홀 내에 잔류하는 것이 확실하게 방지된다.
Figure P1020070095124
기판처리장치, 린스액

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리방법 및 기판처리장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리기판, 액정표시장치용 유리기판, 광디스크용 유리기판 등의 기판에 여러가지 처리를 행하기 위하여, 기판처리장치가 이용되어 있다.
기판처리장치에 있어서는, 약액에 의해 기판에 소정의 처리가 시행된 후, 순수 등의 린스액을 써서 기판의 린스처리가 행하여진다. 그 후, 기판이 고속으로 회전되는 것에 의해, 기판 위로 잔류하는 린스액이 원심력에 의해 기판의 바깥쪽으로 떨쳐져서, 기판이 건조된다(예를 들면, 일본국 특허공개 2006-108349호 공보참조).
기판을 회전시켜서 린스액을 떨쳐낼 경우, 기판상의 린스액에 작용하는 원심력의 방향은, 기판의 내부로부터 바깥쪽으로 향하는 방향에 한정된다. 기판의 표면에 노출한 린스액은, 원심력에 의해 기판의 바깥쪽으로 수평으로 이동하여 기판상에서 제거된다.
그렇지만, 기판 위에는, 절연막, 금속막, 반도체막 등의 각종 막에 의해 회로패턴이 형성되어 있기 때문에, 기판 위로는 홈 또는 구멍 등의 여러가지의 요철이 존재한다. 따라서, 기판 위로 공급된 린스액의 일부는, 그 요철의 요부(凹部)(이하, 홀이라 부른다)내에 침입한다.
기판상의 홀 내에 침입한 린스액은, 기판의 바깥쪽으로 수평으로 이동할 수 없다. 그 때문에, 홀 내의 린스액은 원심력에 의해 떨쳐지지 않고 기판 위에 잔류한다.
기판 위에 린스액이 잔류하고 있으면, 그 린스액과 대기중의 산소와 기판표면 또는 기판상의 금속물질 등이 반응하여, 기판 위로 반응생성물이 생성되는 경우가 있다. 특히, 린스액으로서 순수를 쓰고, 또한, 기판으로서 실리콘 기판을 썼을 경우에는, 반응생성물로서 워터마크(물자국)이 생성되기 쉽다.
한편, 린스처리 후에 기판상의 순수를 IPA(isopropyl alcohol)로 치환하는 것에 의해, 워터마크의 생성을 억제하는 방법이 있지만, 이 경우에도, 기판상의 홀 내에 침입한 순수를 제거할 수 없기 때문에, 워터마크의 생성을 확실하게 방지할 수 없다.
본 발명의 목적은, 기판 위로 린스액이 잔류하는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능한 기판처리방법 및 기판처리장치를 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 하나의 특징을 따른 기판처리방법은, 기판의 한 면에 린스액을 공급하는 린스액공급공정과, 린스액공급공정후에 기판의 한 면에 하이드로플루오르에테르를 액도포하는 액도포공정(液盛工程)과, 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 배제하는 배제공정(排除工程)을 구비하는 것이다.
이 기판처리방법에 있어서는, 기판의 한 면에 린스액이 공급된 후, 그 기판의 한 면에 하이드로플루오르에테르가 액도포된다. 그 후, 액도포된 하이드로플루오르에테르가 배제된다.
하이드로플루오르에테르는 순수 등의 일반적인 린스액보다도 휘발성이 높고, 린스액보다도 비중이 크고, 또한, 린스액보다도 표면장력이 작다. 또한, 하이드로플루오르에테르는, 린스액에 용해하지 않는다.
그에 의하여, 린스액의 공급시에 린스액의 일부가 기판의 한 면에 존재하는 홀(요부)내에 침입해도, 하이드로플루오르에테르의 액도포시에, 그 린스액이 홀 내에서 하이드로플루오르에테르 위로 부상한다.
하이드로플루오르에테르 위로 부상한 린스액은, 하이드로플루오르에테르와 함께 배제되어, 기판(W)위에서 제거된다. 이에 의해, 린스액이 기판 위로 잔류하는 것이 확실하게 방지되어, 워터마크 등의 반응생성물의 생성이 방지된다.
(2) 린스액공급공정은, 기판의 한 면에 린스액을 액도포하는 공정을 포함하고, 액도포공정은, 기판의 일면을 외기에 노출하는 일 없이, 기판의 한 면에 액도포된 린스액를 하이드로플루오르에테르로 치환하는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 기판의 일면에 있어서 린스액의 계면(界面)이 형성되지 않는다. 다 시 말해, 기판의 일면, 린스액 및 외기의 3요소가 동시에 접촉할 일이 없다. 그 때문에, 그 3요소에 의한 반응이 방지되어, 반응생성물의 생성이 방지된다.
(3) 액도포공정은, 기판을 거의 수평으로 파지하면서 기판에 수직한 축의 주변으로 회전시키는 공정과, 회전되는 기판의 중앙부를 향하여 하이드로플루오르에테르를 토출하는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 하이드로플루오르에테르가, 린스액의 액층(液層) 내로 침하(沈下)하면서, 기판의 중심부에서 주변부를 향하여 린스액을 밀어내도록 펼쳐진다. 그에 의하여, 기판의 일면을 외기에 노출하는 일 없이 기판의 한 면에 액도포된 린스액을 하이드로플루오르에테르로 치환할 수 있다. 또한, 효율좋게 하이드로플루오르에테르를 기판의 한 면에 액도포할 수 있으므로, 하이드로플루오르에테르의 소비량을 억제할 수 있다
(4) 액도포공정은, 기판을 거의 수평으로 파지하는 공정과, 기판의 지름이상의 폭의 슬릿형상의 토출구를 가지는 노즐을 기판의 한 면에 대략 평행하게 이동시키면서 토출구로부터 기판 위로 하이드로플루오르에테르를 토출하는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 기판의 일면의 일단측(一端側)으로부터 타단측으로 하이드로플루오르에테르가 액도포되는 동시에, 기판의 일면의 타단측으로 린스액이 밀어내진다. 그에 의하여, 기판의 일면을 외기에 노출하는 일 없이 기판의 한 면에 액도포된 린스액을 하이드로플루오르에테르로 치환할 수 있다.
(5) 기판처리방법은, 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르에 초 음파진동을 부여하는 초음파진동부여공정을 더욱 구비해도 좋다.
이 경우, 린스액이 홀 내에 파지되어서 하이드로플루오르에테르 위로 부상하기 어려울 경우라도, 초음파진동이 부여되는 것에 의해 린스액이 홀에서 끌려나와, 하이드로플루오르에테르 위로 부상한다. 그에 의하여, 확실하게 린스액을 배제할 수 있다.
(6) 배제공정은, 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 기판을 회전시키는 것에 의해 떨쳐내는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 기판의 회전에 따른 원심력에 의해, 하이드로플루오르에테르가 기판의 바깥쪽으로 떨쳐져서, 배제된다.
(7) 배제공정은, 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 기판을 경사시키는 것에 의해 흘려내리는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 기판의 회전에 의해 하이드로플루오르에테르를 떨쳐낼 경우와 달리, 기판을 회전시키기 위한 기판회전기구, 및 기판의 바깥쪽으로 비산하는 액체를 받아내기 위한 가드를 설치하지 않아도 좋다. 그 때문에, 장치의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있다.
또한, 하이드로플루오르에테르를 표면장력에 의해 일체적으로 배제할 수 있다. 그 때문에, 기판상에 있어서의 미소액적(微小液滴)의 잔류를 방지할 수 있고, 반응생성물의 생성을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 기판을 회전시킬 경우와 비교하여, 정전기의 발생 및 원심력에 의한 기판에의 부하가 억제된다. 그에 의하여, 기판 및 기판상의 회로패턴의 손상 등이 방지된다.
또한, 기판을 회전시킬 경우와 비교하여, 기판을 강고하게 파지할 필요가 없으므로, 강고하게 기판을 파지하는 것에 의한 기판의 변형 등이 방지된다.
(8) 배제공정은, 기판 상에 불활성가스를 공급하는 공정을 포함해도 좋다.
이 경우, 기판을 회전 또는 경사(傾斜)시킬 때에 기판 위로 불활성가스를 공급하는 것에 의해, 기판상이 불활성가스분위기가 된 상태로 하이드로플루오르에테르를 배제할 수 있다. 그 때문에, 반응생성물의 생성을 충분히 억제하면서 기판을 충분히 건조시킬 수 있다.
또한, 기판을 회전 또는 경사시켜서 일단 하이드로플루오르에테르를 배제한 후에 기판 위로 불활성가스를 공급하는 것에 의해, 더욱 확실하게 하이드로플루오르에테르를 배제할 수 있다.
(9) 본 발명의 다른 특징을 따른 기판처리장치는, 기판을 파지하는 기판파지장치(25)와, 기판파지장치에 의해 파지된 기판의 한 면에 린스액을 공급하는 린스액공급부와, 기판파지장치에 의해 파지된 기판의 한 면에 하이드로플루오르에테르를 액도포하는 액도포부와, 액도포부에 의해 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 배제하는 배제장치를 구비하는 것이다.
이 기판처리장치에 있어서는, 기판파지장치에 의해 파지된 기판의 한 면에,린스액공급부에 의해 린스액이 공급된다. 계속하여, 그 기판의 한 면에 액도포부에 의해 하이드로플루오르에테르가 액도포된다. 그 후, 기판의 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르가 배제장치에 의해 배제된다.
이 경우, 린스액의 공급시에 린스액의 일부가 기판의 일면의 홀 내에 침입해도, 하이드로플루오르에테르가 액도포될 때에, 그 린스액이 홀 내에서 하이드로플루오르에테르 위로 부상한다.
하이드로플루오르에테르 위로 부상한 린스액은, 하이드로플루오르에테르과 함께 배제되어, 기판(W)위에서 제거된다. 이에 의해, 린스액이 기판 위로 잔류하는 것이 확실하게 방지되어, 워터마크 등의 반응생성물의 생성이 방지된다.
본 발명에 따르면, 린스액이 기판 위로 잔류하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 워터마크 등의 반응생성물의 생성을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관한 기판처리방법 및 기판처리장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 유리기판, PDP(플라즈마 디스플레이 패널)용 유리기판, 포토마스크용 유리기판, 광디스크용 기판 등을 말한다.
(1)제1의 실시의 형태
(1-1) 기판처리장치의 구성
도 1은 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관한 기판처리장치의 평면도이다. 도 1에 나타내는 것 같이, 기판처리장치(100)는, 처리영역(A, B)을 가지고, 처리영역(A, B)사이에 반송영역(C)을 가진다.
처리영역(A)에는, 제어부(4), 유체(流體)박스부(2a, 2b) 및 기판처리부(5a, 5b)가 배치되어 있다.
도 1의 유체박스부(2a, 2b)는, 각각 기판처리부(5a, 5b)로의 처리액(약액, 린스액 및 후술하는 HFE(하이드로플루오르에테르)을 포함한다)의 공급 및 기판처리부(5a, 5b)로부터의 처리액의 폐기(배액) 등에 관한 배관, 이음매, 밸브, 유량계, 레귤레이터, 펌프, 온도조절기, 처리액저류탱크 등의 유체관련기기를 수납한다.
기판처리부(5a, 5b)에서는, 약액에 의한 기판의 처리(이하, 약액처리라고 부른다), 및 기판의 린스처리가 행하여진다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 기판의 린스처리 후에, HFE를 사용한 처리를 행한다. 상세한 것은 후술한다.
처리영역(B)에는, 유체박스부(2c, 2d) 및 기판처리부(5c, 5d)가 배치되어 있다. 유체박스부(2c, 2d) 및 기판처리부(5c, 5d)의 각각은, 상기 유체박스부(2a, 2b)및 기판처리부(5a, 5b)으로 같은 구성을 가지고, 기판처리부(5c, 5d)는 기판처리부(5a, 5b)와 같은 처리를 행한다.
이하, 기판처리부(5a∼5d)를 처리유닛이라 총칭한다. 반송영역(C)에는, 기판반송로보트(CR)가 설치되어 있다.
처리영역(A, B)의 일단부 측에는, 기판(W)의 반입 및 반출을 행하는 인덱서(ID)가 배치되고 있으며, 인덱서로봇(IR)은 인덱서(ID)의 내부에 설치되어 있다. 인덱서(ID)에는, 기판(W)을 수납하는 캐리어(1)가 재치된다.
인덱서(ID)의 인덱서로봇(IR)은, 화살표U의 방향으로 이동하고, 캐리어(1)로부터 기판(W)을 꺼내서 기판반송로보트(CR)에 건네주고, 반대로, 일련의 처리가 시 행된 기판(W)을 기판반송로보트(CR)로부터 받아서 캐리어(1)로 되돌린다.
기판반송로보트(CR)는, 인덱서로봇(IR)으로부터 받은 기판(W)을 지정된 처리유닛으로 반송하고, 또는, 처리유닛으로부터 받은 기판(W)을 다른 처리유닛 또는 인덱서로봇(IR)에 반송한다.
본 실시의 형태에 있어서는, 기판처리부(5a∼5d)의 어느 것인가에 있어서 기판(W)에 처리가 행하여진 후에, 기판반송로보트(CR)에 의해 기판(W)이 기판처리부(5a∼5d)로부터 반출되어, 인덱서로봇(IR)를 사이에 세워서 캐리어(1)에 반입된다.
제어부(4)는, CPU(중앙연산처리장치)를 포함하는 컴퓨터 등으로 이루어지고, 처리영역(A, B)의 각 처리유닛의 동작, 반송영역(C)의 기판반송로보트(CR)의 동작 및 인덱서(ID)의 인덱서로봇(IR)의 동작을 제어한다.
(1-2) 기판처리부의 구성
도 2는 본 실시의 형태에 관한 기판처리장치(100)의 기판처리부(5a∼5d)의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 2의 기판처리부(5a∼5d)는, 약액처리에 의해 기판(W)의 표면에 부착된 유기물 등의 불순물을 제거하고, 그 후, 기판(W)의 린스처리 및 건조처리를 행한다.
도 2에 나타내는 것 같이, 기판처리부(5a∼5d)는, 기판(W)을 수평으로 파지힘과 동시에 기판(W)의 중심을 통과하는 연직의 회전축의 주변에서 기판(W)을 회전시키기 위한 스핀척(21)을 구비한다. 스핀척(21)은, 스핀베이스(21a), 및 스핀베이스(21a) 위에서 기판(W)을 파지하는 복수의 파지핀(21b)을 포함한다. 스핀척(21) 은, 척회전구동기구(36)에 의해 회전되는 회전축(25)의 상단에 고정되어 있다.
스핀척(21)의 바깥쪽에는, 모터(60)가 설치되어 있다. 모터(60)에는, 회동축(回動軸)(61)이 접속되어 있다. 또한, 회동축(61)에는, 암(62)이 수평방향으로 연장하도록 연결되어, 암(62)의 선단에 약액처리용 노즐(50)이 설치되어 있다.
모터(60)에 의해 회동축(61)이 회전하는 동시에 암(62)이 회동하고, 약액처리용 노즐(50)이 스핀척(21)에 의해 파지된 기판(W)의 윗쪽으로 이동한다.
모터(60), 회동축(61) 및 암(62)의 내부를 지나가도록 약액처리용 공급관(63)이 설치되어 있다. 약액처리용 공급관(63)은, 도 1의 기판처리장치(100)의 외부 또는 유체박스부(2a∼2d)안에 설치되는 약액공급원(R1)에 접속되어 있다. 약액처리용 공급관(63)에는, 밸브(V1)가 장착되어 있다.
밸브(V1)가 열리는 것에 의해, 약액공급원(R1)로부터 약액처리용 공급관(63)을 통하여 약액처리용 노즐(50)에 약액이 공급된다. 그에 의하여, 기판(W)의 표면에 약액을 공급할 수 있다.
약액으로서는, BHF(버퍼드불산), DHF(희(希)불산), 불산, 염산, 황산, 초산, 인산, 초산, 옥살산 혹은 암모니아 등의 약액, 또는 그것들의 혼합용액 등이 사용된다.
또한, 스핀척(21)의 바깥쪽에는, 모터(71)가 설치되어 있다. 모터(71)에는, 회동축(72)이 접속되고, 회동축(72)에는, 암(73)이 연결되어 있다. 또한, 암(73)의 선단에 린스처리용노즐(70)이 설치되어 있다.
모터(71)에 의해 회동축(72)이 회전하는 동시에 암(73)이 회동하고, 린스처 리용노즐(70)이 스핀척(21)에 의해 파지된 기판(W)의 윗쪽으로 이동한다.
모터(71), 회동축(72) 및 암(73)의 내부를 지나가도록 린스처리용 공급관(74)이 설치되어 있다. 린스처리용 공급관(74)은 린스액배관(74a)와 HFE배관(74b)으로 분기되고, 도 1의 기판처리장치(100)의 외부 또는 유체박스부(2a∼2d)안에 설치되는 린스액공급원(R2) 및 HFE공급원(R3)에 각각 접속되어 있다. 린스액배관(74a) 및 HFE배관(74b)에는, 각각 밸브(V2) 및 밸브(V3)가 장착되어 있다.
밸브(V2)가 열리는 것에 의해, 린스액공급원(R2)로부터 린스액배관(74a) 및 린스처리용 공급관(74)을 통하여 린스처리용노즐(70)에 린스액이 공급되고, 밸브(V3)가 열리는 것에 의해, HFE공급원(R3)으로부터 HFE배관(74b) 및 린스처리용 공급관(74)을 통하여 린스처리용노즐(70)에 HFE가 공급된다. 그에 의하여, 기판(W)의 표면으로 린스액 또는 HFE를 선택적으로 공급할 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 린스액으로서 순수를 이용할 수 있다. HFE의 상세한 사항에 대하여는 후술한다.
기판(W) 위로 약액을 공급하는 때에는, 약액처리용 노즐(50)은 기판(W)의 중심부윗쪽의 처리위치로 이동하고, 린스액처리용 노즐(70)은 기판(W)의 바깥쪽의 대기위치로 대피한다. 기판(W) 위로 순수를 공급하는 때에는, 약액처리용 노즐(50)은 기판(W)의 바깥쪽의 대기위치로 대피하고, 린스액처리용 노즐(70)은 기판(W)의 중심부 윗쪽의 처리위치로 이동한다.
스핀척(21)은, 처리컵(23)안에 수용되어 있다. 처리컵(23)의 안쪽에는, 통상(筒狀)의 경계벽(33)이 설치되어 있다. 또한, 스핀척(21)의 주위를 둘러싸도록, 기판(W)의 처리로 사용된 처리액을 폐기하기 위한 배액공간(排液空間)(31)이 형성되어 있다. 또한, 배액공간(31)을 둘러싸도록, 처리컵(23)과 경계벽(33)의 사이에 기판(W)의 처리에 사용된 처리액을 회수하기 위한 회수액공간(32)이 형성되어 있다.
배액공간(31)에는, 배액처리장치(도시하지 않음)에 처리액을 이끌기 위한 배액관(34)이 접속되고, 회수액공간(32)에는, 회수처리장치(도시하지 않음)에 처리액을 이끌기 위한 회수관(35)이 접속되어 있다.
처리컵(23)의 윗쪽에는, 기판(W)으로부터의 처리액이 바깥쪽으로 비산하는 것을 방지하기 위한 가드(24)가 설치되어 있다. 이 가드(24)는, 회전축(25)에 대하여 회전 대칭한 형상으로 이루어져 있다. 가드(24)의 상단부의 내면에는, 단면이 < 모양의 배액안내홈(41)이 환상(環狀)으로 형성되어 있다.
또, 가드(24)의 하단부의 내면에는, 외측 아래쪽으로 경사하는 경사면으로 이루어지는 회수액안내부(42)가 형성되어 있다. 회수액안내부(42)의 상단부근에는, 처리컵(23)의 경계벽(33)을 받아들이기 위한 경계벽수납홈(43)이 형성되어 있다.
이 가드(24)에는, 볼나사기구 등으로 구성된 가드승강 구동기구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 가드승강 구동기구는, 가드(24)를, 회수액안내부(42)가 스핀척(21)에 파지된 기판(W)의 외주단면에 대향하는 회수위치와, 배액안내홈(41)이 스핀척(21)에 파지된 기판(W)의 외주단면에 대향하는 배액위치와의 사이에서 상하로 움직이게 한다. 가드(24)가 회수위치에 있을 경우에는, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산한 처리액이 회수액안내부(42)에 의해 회수액공간(32)으로 이끌려져서, 회 수관(35)을 통과시켜서 회수된다. 한편, 가드(24)가 배액위치에 있을 경우에는, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산한 처리액이 배액안내홈(41)에 의해 배액공간(31)으로 이끌어져, 배액관(34)을 통하여 폐기된다. 이상의 구성에 의해, 처리액의 폐기 및 회수가 행하여진다.
한편, 스핀척(21)으로의 기판(W)의 반입 및 반출시에는, 가드승강 구동기구는, 가드(24)를 배액위치보다 더욱 아래쪽으로 대피시켜, 가드(24)의 상단부(24a)가 스핀척(21)에 의한 기판(W)의 파지높이보다 낮은 위치가 되도록 이동시킨다.
스핀척(21)의 윗쪽에는, 중심부에 개구(開口)를 가지는 원판상의 차단판(22)이 설치되어 있다. 암(28)의 선단부근부터 연직하(鉛直下)방향으로 지지축(支持軸)(29)이 설치되고, 그 지지축(29)의 하단에, 차단판(22)이 스핀척(21)에 파지된 기판(W)의 표면에 대향하도록 장착되어 있다.
지지축(29)의 내부에는, 차단판(22)의 개구에 연통한 질소가스공급로(30)가 설치되어 있다. 질소가스공급로(30)에는, 질소가스(N2)가 공급된다.
암(28)에는, 차단판 승강구동기구(37) 및 차단판 회전구동기구(38)가 접속 되어 있다. 차단판 승강구동기구(37)는, 차단판(22)을 스핀척(21)에 파지된 기판(W)의 표면에 근접한 위치와 스핀척(21)으로부터 윗쪽으로 떨어진 위치와의 사이에서 상하로 움직이게 한다. 차단판 회전구동기구(38)는, 차단판(22)을 기판(W)과 같은 방향으로 회전시킨다.
(1-2-a)HFE의 상세
여기서, HFE에 대하여 설명한다. HFE의 예로서는, C4F9OCH3(이하, 제1HFE라고 부른다), C4F9OC2H5(이하, 제2HFE라고 부른다) 및 C5F130CH3(이하, 제3HFE라고 부른다)을 들 수 있다.
HFE은, 순수보다 비점(沸點)이 낮고, 순수보다도 비중(密度)이 크고, 순수보다도 표면장력이 작다. 또한, HFE는, 순수에 용해하지 않는다. 이에 대하여, IPA (isopropyl alcohol)은, 순수보다도 비중이 작고, 순수에 대하여 임의로 혼화한다. 한편, 제1HFE 및 제2HFE에 관하여는, IPA보다도 비점이 낮고, IPA보다도 표면장력이 작다.
예를 들면, 제1HFE의 비점, 밀도 및 표면장력은, 각각 61℃、1520kg/m3 및 14mN/m이다. 이에 대하여, 순수의 비점, 밀도 및 표면장력은, 각각 100℃、1000kg/m3 및 73mN/m이다. 또한, IPA의 비점, 밀도 및 표면장력은, 각각 82.4℃、786kg/m3 및 21mN/m이다. 또한, 제1HFE의 순수로의 용해도는 12ppm으로 대단히 작다.
또, HFE의 대신에, HFE를 성분으로서 포함하는 혼합액, 예를 들면, 제1HFE와 트랜스―1, 2-디클로로에틸렌과를 성분비가 50:50이 되도록 혼합한 것, 제IHFE와 트랜스―1, 2-디클로로에틸렌과 에탄올을 성분비가 52.7:44.6:2.7이 되도록 혼합한 것, 또는 제1HFE와 IPA와를 성분비가 95:5이 되도록 혼합한 것 등을 이용해도 좋다.
이것들의 혼합액도, 상기의 제1HFE, 제2HFE 및 제3HFE와 거의 같은 특성을 가지고, 순수보다도 비중(밀도)이 크고, 순수보다도 표면장력이 작고, 또한, 순수에 용해하지 않는다. 또한, 이것들의 혼합액은, IPA에 비교하여 순수에의 용해도가 낮다.
(1-3) 기판처리장치의 동작
이하, 상기의 구성을 가지는 기판처리부(5a∼5d)의 처리동작에 대하여 설명한다.
우선, 기판(W)의 반입시에는, 가드(24)가 하강하는 동시에, 기판반송로보트(CR)(도 1)에 의해 기판(W)이 스핀척(21)위로 재치된다. 스핀척(21)위로 재치된 기판(W)은, 스핀척(21)에 의해 파지된다.
다음에, 가드(24)가 상술한 회수위치 또는 배액위치까지 상승하는 동시에, 약액처리용 노즐(50)이 대기위치부터 기판(W)의 중심부윗쪽의 처리위치로 이동한다.
그 상태로, 회전축(25)이 회전하고, 이 회전에 따라 스핀척(21)에 파지되어 있는 기판(W)이 회전한다. 계속하여, 약액처리용 노즐(50)로부터 기판(W) 위로 약액이 공급된다. 이에 의해, 기판(W)의 약액처리가 행하여진다.
소정시간 경과후, 약액처리용 노즐(50)로부터의 약액의 공급이 정지되어, 약액처리용 노즐(50)이 기판(W)의 바깥쪽의 대기위치로 이동한다.
약액처리 후의 기판처리부(5a∼5d)의 동작에 대하여는 도 3∼도 6을 참조하면서 설명한다. 도 3∼도 5는, 약액처리 후의 기판처리부(5a∼5d)의 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
약액처리 종료후, 우선, 도 3(a)에 나타내는 것 같이, 린스처리용노즐(70)이 기판(W)의 윗쪽으로 이동하고, 린스처리용노즐(70)로부터 기판(W) 위로 순수가 공급된다. 그에 의하여, 기판(W)의 린스처리가 행하여져, 기판(W) 위로 잔류하는 약액 및 약액처리에 의해 발생한 유기막의 찌꺼기 등이 씻겨진다.
소정시간 경과후, 회전축(25)(도 2)의 회전속도가 예를 들면 10∼50rpm에까지 저하한다. 이에 의해, 기판(W)의 회전에 의해 떨쳐지는 순수의 양이 감소하고, 표면장력에 의해 기판(W) 위로 순수가 액도포된다. 그 결과, 도 3(b)에 나타내는 것 같이, 기판(W) 위로 순수의 액층(이하, 순수층이라고 부른다)(L1)이 형성된다. 그 후, 순수의 공급이 정지된다. 한편, 회전축(25)의 회전을 정지시켜서 기판(W)위에 순수를 액도포해도 좋다.
그 다음에, 회전축(25)이 저회전속도(예를 들면 10∼50rpm)로 회전하는 동시에, 도 3(c)에 나타내는 것 같이, 린스처리용노즐(70)로부터 기판(W)위의 순수층(L1)의 중심부를 향하여 HFE가 공급된다.
상기한 바와 같이, HFE는 순수에의 용해도가 낮고, 순수보다도 비중이 무겁다. 또한, HFE 및 순수층(L1)에는 기판(W)의 바깥쪽으로 향하는 원심력이 작용한다. 그 때문에, 도4(d)에 나타내는 것 같이, HFE가, 순수층(L1)안으로 침하하면서, 기판(W)의 중심부에서 주변부를 향하여 펼쳐진다. 그에 의하여, 순수층(L1)이 기판(W)의 주연부(周緣部)로부터 바깥쪽으로 밀어내진다.
그 결과, 도4(e)에 나타내는 것 같이, 기판(W)의 표면이 대기에 노출될 일 없이 기판(W)위에서 순수층(L1)이 제거되는 동시에 HFE가 액도포된다. 다시 말해, 기판(W)위의 순수층(Ll)이 HFE의 액층(이하, HFE층이라고 부른다)(L2)으로 치환된다.
HFE의 공급 및 회전축(25)의 회전은 소정의 기간(예를 들면 5초∼120초간)계속된다. 한편, HFE층(L2)의 형성후에 있어서의 HFE의 공급량은, HFE층(L2)의 형성시에 있어서의 HFE의 공급량보다도 적어도 좋다. 그 후, HFE의 공급이 정지되어, 린스처리용노즐(70)이 기판(W)의 바깥쪽의 대기위치로 대피한다.
그 다음에, 도 5에 나타내는 것 같이, 차단판(22)이 기판(W)에 근접하는 위치까지 하강한다.
그 상태로, 가스공급로(30)를 통하여 기판(W)과 차단판(22)과의 사이에 질소가스가 공급되는 동시에 회전축(25)의 회전속도가 상승한다. 또한, 차단판(22)이 기판(W)과 같은 방향으로 회전한다.
이 경우, 기판(W)과 차단판(22)과의 사이가 질소가스 분위기로 된 상태에서, 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 HFE층(L2)이 기판(W)의 바깥쪽으로 뿌리쳐진다. 그 때문에, 반응생성물의 생성을 충분히 억제하면서 기판(W)을 건조시킬 수 있다.
또한, 기판(W)의 중심부에서 바깥쪽으로 출발하는 질소가스의 기류가 형성되므로, 그 기류에 의해 기판(W)위의 HFE가 확실하게 기판(W)의 바깥쪽으로 밀어내진다.
그 후, 차단판(22)이 기판(W)으로부터 이간(離間)하는 동시에 회전축(25)의 회전이 정지한다. 그리고, 가드(24)가 하강하는 동시에 도 1의 기판반송로보트(CR)가 기판(W)을 기판처리부(5a∼5d)로부터 반출한다.
한편, 본 실시의 형태에서는, 기판(W)과 차단판(22)과의 사이에 질소가스를 공급하면서 HFE층(L2)의 떨침을 행하고 있지만, 기판(W)위의 HFE층(L2)을 일단 떨쳐낸 후에 차단판(22)을 기판(W)에 근접시켜, 기판(W)과 차단판(22)과의 사이에 질소가스를 공급해도 좋다.
이 경우, 회전에 의한 떨쳐냄으로 기판(W)위의 HFE층(L2)이 충분히 제거되지 않았다고 해도, 그 후에 질소가스가 공급되는 것에 의해, 기판(W) 위로 잔류하는 HFE층(L2)이 확실하게 제거된다.
한편, HFE는 순수와 비교하여 휘발성이 높고, 상온에 있어서도 비교적 단시간으로 자연히 증발하기 때문에, 상기와 같은 질소가스의 공급은 반드시 필요하지는 않다.
또, 기판(W)위에서 제거된 HFE 및 순수를 회수하고, 도시하지 않는 회수탱크에 저류하면, 회수탱크 내에서 HFE와 순수가 상분리(相分離)한다. 이 경우, 회수탱크로부터 웃물의 순수를 폐기하여 HFE만을 재이용하는 것도 가능하다.
(1-4)HFE층을 형성하는 것에 의한 효과
여기에서, 기판(W)의 린스처리 후에 기판(W) 위로 HFE를 액도포하는 것에 의한 효과에 대하여 설명한다. 도 6은, 기판(W) 위로 HFE를 액도포하는 것에 의한 효과에 있어서 설명하기 위한 모식도이다.
도 6(a)에 나타내는 것 같이, 실제의 기판(W)의 표면에는, 여러가지의 형상 의 홀(H)이 존재한다. 홀(H)는, 예를 들면 회로패턴간의 홈 또는 스루홀 등이다.
린스처리시에 기판(W) 위로 순수가 공급되면, 순수의 일부는 홀(H)안에 침입한다. 홀(H)이 기판(W)의 표면에 대하여 거의 수직한 오목한 형상일 경우, 홀(H)안에 침입한 순수는, 기판(W)을 고속으로 회전시켜도 떨쳐내는 것이 곤란하다. 그 때문에, 종래로는 홀(H)안에 있어서 순수가 잔류하기 쉽고, 워터마크의 생성의 원인이 되어 있었다.
거기에서, 본 실시의 형태에서는, 린스처리 후에 있어서, 기판(W) 위로 HFE를 액도포하여 HFE층(L2)을 형성한다. 이 경우, 도 6(b) 및 도 6(c)에 나타내는 것 같이, 순수와 HFE와의 비중의 차이에 의해, HFE가 홀(H)안에 침입하고, 한편, 순수가 홀(H)안에서 HFE층(L2)위에 부상한다. 그에 의하여, 순수가 홀(H)안에 잔류하는 것이 확실하게 방지된다. 또한, HFE는 표면장력이 작으므로, 홀(H)안에 침입하기 쉽다.
한편, 순수는 표면장력이 크므로, 홀(H)안에 파지되어서 용이하게는 HFE층(L2)위로 부상하지 않을 경우가 있다. 거기에서, 본 실시의 형태에서는, HFE층(L2)의 형성후에 있어서도 HFE의 공급 및 회전축(25)의 회전이 소정의 기간 계속된다.
이 경우, HFE의 유동 및 기판(W)의 회전에 의한 물리적인 힘에 의해 순수가 홀(H)로부터 끌어내져, HFE층(L2)위에 부상한다. 한편, HFE층(L2)의 형성후에 HFE의 공급 및 회전축(25)의 회전을 계속시키는 기간은, 홀(H)의 수 및 크기 등에 따라서 적당히 변경해도 좋다.
또한, 홀(H)안에는 순수를 대신하여 HFE가 침입하지만, HFE은 순수에게 비하여 휘발성이 높으며 표면장력이 작기 때문에, 뒤의 건조처리시에 비교적 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 가령 홀(H)안에 HFE가 잔류했다고 해도, 단시간으로 HFE가 자연히 증발하기 때문에, 워터마크 등의 반응생성물의 원인이 되기 쉽다.
또한, 홀(H)의 수가 적다거나, 또는 홀(H)의 깊이가 얕다는 등의 이유에 의해, 비교적 용이하게 홀(H)안의 순수를 HFE층(L2)위에 부상시킬 수 있을 경우에는, HFE층(L2)의 형성후에 HFE의 공급 및 회전축(25)의 회전을 정지하고, HFE층(L2)이 표면장력에 의해 기판(W)위에서 파지되는 상태를 유지해도 좋다.
이 경우, HFE의 소비를 억제할 수 있다.
한편, HFE의 대신으로 IPA(isopropyl alcohol)을 사용하여 같은 처리를 행했을 경우에는, IPA는 순수보다도 비중이 가볍기 때문에 홀(H)안의 순수가 IPA위로 부상하지 않는다. 그 때문에, 순수가 홀(H)안에 잔류하여, 워터마크의 생성을 저지할 수는 없다. 또한, IPA는 HFE에 비교하여 순수에 용해하기 쉽기 때문에, 기판(W)위의 순수를 IPA의 액층으로 완전히 치환하는 것이 곤란하다.
(1-5)제1의 실시의 형태의 효과
제1의 실시의 형태에 있어서는, 린스처리 후의 기판(W) 위로 HFE층(L2)이 형성된 상태가 일시적으로 유지된다. 이 경우, 기판(W)의 홀(H)안에 침입한 순수가 HFE층(L2)위로 부상하므로, 그 순수를 기판(W)위에서 제거하는 것이 용이해진다. 그에 의하여, 순수가 기판(W) 위로 잔류하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 제1의 실시의 형태에 있어서는, 기판(W) 위로 순수층(L1)이 형성되는 동시에, 그 순수층(Ll)이 파지되어 있는 상태로 기판(W) 위로 HFE가 공급되어, HFE층(L2)이 형성된다. 이 경우, 린스처리 후의 기판(W)의 표면이 대기에 노출되는 일 없이 HFE층(L2)이 형성되므로, 이 사이에 대기중의 산소와 순수와 기판(W)의 표면이 반응하는 것이 방지되어, 워터마크의 생성이 방지된다.
또한, 제1의 실시의 형태에 있어서는, HFE층(L2)의 형성시에, 기판(W) 위로 순수층(L1)이 파지된 상태로 기판(W)을 저회전속도로 회전시키면서 기판(W)의 중심부를 향하여 HFE가 공급된다. 이 경우, 순수층(L1)을 기판(W)의 바깥쪽으로 밀어내 면서 기판(W)의 중심부에서 주변부를 향하여 효율좋게 HFE층(L2)을 형성할 수 있다. 그에 의하여, HFE의 소비량을 억제할 수 있다.
또한, 제1의 실시의 형태에 있어서는, HFE의 공급 및 회전축(25)의 회전을 유지한 상태로 HFE층(L2)이 형성된다. 그에 의하여, HFE의 유동 및 기판(W)의 회전에 의한 물리적인 힘에 의해, 홀(H)로부터 순수를 확실하게 끌어내는 것이 가능하다.
(2)제2의 실시의 형태
이하, 본 발명의 제2의 실시의 형태에 관한 기판처리장치에 대하여 설명한다. 제2의 실시의 형태에 관한 기판처리장치는, 도 2에 나타낸 기판처리부(5a∼5d)의 값 대신에, 이하에 나타낸 기판처리부(5e∼5h)를 구비한다.
(2-1) 기판처리부의 구성
도 7은, 기판처리부(5e∼5h)의 구성을 설명하기 위한 도이다. 이하, 기판처리부(5e∼5h)에 대하여, 기판처리부(5a∼5d)(도 2참조)과 다른 점을 설명한다.
도 7에 나타내는 것 같이, 기판처리부(5e∼5h)에 있어서는, 가드(24) 및 척회전구동기구(36)가 설치되지 않고 있다.
또한, 이 기판처리부(5e∼5h)에 있어서는, 처리컵(23)의 대신에 처리컵(123)이 설치되어 있다. 처리컵(123)의 안쪽에는 기판(W)의 처리에 사용된 처리액을 폐기 또는 회수하기 위한 배액회수공간(131)이 형성되어 있다.
또한, 스핀척(21)의 바깥쪽으로는 기판경사장치(110)가 설치되어 있다.
기판경사장치(110)는, 승강구동장치(111)를 구비한다. 승강구동장치(111)에는, 승강축(112)이 접속되고 있으며, 승강축(112)의 상단에는, 모터(113)가 장착되어 있다. 모터(113)로부터 윗쪽에 이르도록 회전축(114)이 설치되어 있으며, 회전축(114)에는 수평으로 길어지는 경사용 암(115)이 연결되어 있다.
경사용 암(115)의 선단부의 표면에는 기판지지부(116)가 설치되어 있다.
승강구동장치(111)에 의해 승강축(112)이 상하로 움직이고, 거기에 따른 모터(113), 회전축(114) 및 경사용 암(115)이 상하로 움직인다. 또한, 모터(113)에 의해 회전축(114)이 회전하고, 거기에 따른 경사용 암(115)이 회동(回動)한다.
여기서, 도 8을 참조하여 기판경사장치(110)의 상세한 동작에 대하여 설명한다.
도 8은, 기판경사장치(110)의 상세한 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 8(a)에 나타내는 것 같이, 경사용 암(115)은, 거의 L자형을 가지고, 기판지지부(116)가 기판(W)과 스핀척(21)과의 사이에 위치하는 기판경사위치(P1)과, 기판지지부(116)가 스핀척(21)의 바깥쪽으로 위치하는 대기위치(P2)과의 사이에서 회 동한다.
경사용 암(115)이 기판경사위치(P1)에 있어서 윗쪽으로 이동하는 것에 의해, 도 8(b)에 나타내는 것 같이, 기판(W)의 한 쪽을 들어올릴 수 있어, 기판(W)이 경사 자세가 된다.
한편, 경사용 암(115)이 대기위치부터 기판경사위치로 이동할 때, 및 경사용 암(115)이 기판경사위치에 있어서 상승하는 때에는, 각 파지핀(21b)의 위치는, 경사용 암(115)의 이동을 방해하지 않으면서 경사 자세의 기판(W)의 하단부를 지지하는 것이 가능하도록 조정된다.
(2-2) 기판처리장치의 동작
다음에, 도 7에 나타낸 기판처리부(5e∼5h)의 처리동작에 대하여 설명한다. 도 9∼도 10은, 기판처리부(5e∼5h)의 처리동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
우선, 상기 제1의 실시의 형태와 같이 스핀척(21)위로 기판(W)이 재치된다. 그 후, 도 9(a)에 나타내는 것 같이, 약액처리용 노즐(50)로부터 기판(W) 위로 약액이 공급된다. 계속하여 약액이 공급되는 것에 의해, 기판(W)위의 전역에 약액이 액도포되어, 약액의 액층(이하, 약액층이라고 부른다)(L3)이 형성된다.
그 후, 약액처리용 노즐(50)이 기판(W)의 바깥쪽의 대기위치에 이동하고, 기판 위로 약액층(L3)이 파지된 상태로 소정시간 유지된다. 그에 의하여, 기판(W)표면에 약액처리가 시행된다.
소정시간 경과후, 도 9(b)에 나타내는 것 같이, 기판경사장치(110)에 의해 기판(W)이 경사자세로 있다. 그에 의하여, 기판(W)위의 약액층(L3)이 경사에 따라 흘러내려, 기판(W)위에서 제거된다.
계속하여, 기판(W)이 수평자세로 되돌아가져, 린스처리용노즐(70)이 기판(W)의 윗쪽으로 이동한다. 그리고, 도 9(c)에 나타내는 것 같이, 린스처리용노즐(70)로부터 기판(W)으로 순수가 공급된다. 이에 의해, 기판(W)에 잔류하는 약액 및 약액처리로 더 생긴 유기막의 찌꺼기 등이 씻겨진다. 그 후, 순수의 공급이 정지되어, 도 10(d)에 나타내는 것 같이, 기판(W) 위로 순수가 액도포되어, 순수층(L1)이 형성된다.
그 다음에, 도 10(e)에 나타내는 것 같이, 린스처리용노즐(70)로부터 기판(W)에 HFE가 공급된다. 이 경우, 계속적으로 HFE가 공급되는 것에 의해, 서서히 순수층(L1)안으로 HFE가 침하해 가, 순수층(L1)이 기판(W)의 바깥쪽으로 넘쳐 간다.
그에 의하여, 기판(W)위의 순수층(L1)이 HFE층(L2)으로 치환된다.
상기 제1의 실시의 형태에서 나타낸 것 같이, 린스처리 후의 기판(W) 위로 HFE층(L2)이 형성되는 것에 의해, 기판(W)의 홀(H)(도 6참조)내에 침입한 순수가 HFE층(L2)위로 부상한다.
소정시간 경과후, 도 10(g)에 나타내는 것 같이, 다시 기판경사장치(110)에 의해 기판(W)이 경사자세로 있다. 그에 의하여, 기판(W)위의 HFE층(L2)이 경사에 따라 흘러내려, 기판(W)위에서 제거된다. 또한, HFE층(L2)과 함께, 홀(H)안에서 부상한 순수도 기판(W)위에서 제거된다.
그 후, 차단판(22)이 기판(W)에 근접하는 위치까지 하강하고, 가스공급 로(30)를 통하여 기판(W)과 차단판(22)과의 사이에 질소가스가 공급된다. 그에 의하여, 기판(W) 위로 잔류하는 HFE가 충분히 제거되어, 기판(W)이 건조된다.
한편, HFE층(L2)을 흘러내리게 하기 위하여 기판(W)을 경사시켜 있는 기간 동안도, 가스공급로(30)가 스며들어서 질소가스를 공급해도 좋다. 그 경우, 기판(W)의 윗쪽이 질소가스 분위기가 되므로, 기판(W)위에 있어서의 반응생성물의 생성을 억제할 수 있다.
(2-3)제2의 실시의 형태의 효과
제2의 실시의 형태에 있어서는, 기판경사장치(110)에 의해 기판(W)을 경사시키는 것에 의해 기판(W)위에서 처리액(약액, 순수 및 HFE를 포함한다)을 제거하고 있다. 이 경우, 기판(W)의 회전에 의해 처리액을 떨쳐낼 경우와 달리, 기판(W)을 회전시키기 위한 기판회전기구, 및 기판(W)의 바깥쪽으로 비산하는 처리액을 받아내기 위한 가드를 설치하지 않아도 좋다. 그 때문에, 기판처리부(5e∼5h)의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있다. 또한, 기판회전기구 및 가드의 설치 스페이스에 다른 처리기구를 설치하는 것도 가능해 진다.
또한, 제2의 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)을 경사시켰을 때에, HFE층(L2)이 표면장력에 의해 일체적으로 기판(W)으로부터 아래쪽으로 흐른다. 그 때문에, 기판(W)위에 있어서의 미소액적의 잔류가 방지된다. 따라서, 기판(W)위에서의 반응생성물의 생성을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 제2의 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)을 고속으로 회전시킬 일이 없기 때문에, 기판(W)에 원심력에 의한 부하가 가해지지 않는다. 또한, 기판(W)의 회 전에 따른 정전기의 발생이 방지된다. 이것들에 의해, 기판(W) 및 기판(W)위의 회로패턴의 손상 등이 방지된다.
또한, 제2의 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)을 회전시킬 경우와 비교하여 기판(W)을 강고하게 파지할 필요가 없다. 그 때문에, 스핀척(21)의 구성을 간단히 할 수 있다. 또한, 강고하게 기판(W)을 파지하는 것에 의한 기판(W)의 변형 등도 방지된다.
(3) 기타의 실시의 형태
(3-1)
상기 제1 및 제2의 실시의 형태에서는, 린스처리용노즐(70)을 써서 기판(W)에 HFE를 공급하고 있지만, 린스처리용노즐(70)의 대신에 이하에 나타낸 초음파노즐을 사용하여 기판(W)에 HFE를 공급해도 좋다.
도 11은, 초음파노즐을 갖춘 기판처리부(5a∼5d)(5e∼5h)의 구성을 나타내는 도이다. 도 11에 나타내는 것 같이, 암(73)의 선단부에는, 린스처리용노즐(70)의 대신에 초음파노즐(180)이 장착되어 있다. 한편, 도 11에 있어서는 도시를 생략하고 있지만, 기판처리부(5a∼5d)(5e∼5h) 내의 그 밖의 구성은 도 2 또는 도 7에 나타낸 구성과 같다.
초음파노즐(180)에는, 린스처리용 공급관(74)이 접속되고 있어, 도 2 및 도 7의 예와 같이, 밸브(V2, V3)을 여는 것에 의해, 기판(W)의 표면에 순수 또는 HFE를 선택적으로 공급할 수 있다.
또, 초음파노즐(180)안에는, 고주파진동자(高周波振動子)(181)가 내장되어 있다. 고주파진동자(181)는, 고주파발생장치(182)와 전기적으로 접속되어 있다.
기판(W) 위로 HFE를 공급하는 때에는, 고주파발생장치(182)로부터 고주파진동자(181)에 고주파전류가 공급된다. 그에 의하여, 고주파진동자(181)가 초음파진동하고, 초음파노즐(180)안을 지나가는 HFE가 초음파진동 상태가 된다.
이 경우, 초음파노즐(180)로부터 기판(W)에 초음파진동 상태가 된 HFE가 공급된다. 그에 의하여, 순수가 표면장력에 의해 기판상의 홀(H)안에 파지되어 있어도, 초음파진동에 의해 홀(H)로부터 순수를 확실하게 끌어낼 수 있다.
(3-2)
기판(W) 위로 형성된 HFE층(L2)에 초음파진동을 부여하는 초음파진동부여장치를 설치해도 좋다. 도 12는, 초음파진동부여장치의 일례를 제시하는 도이다.
도 12에 나타내는 것 같이, 초음파부여장치(190)는, 봉모양의 고주파진동자(191), 그 고주파진동자(191)를 상하방향 및 수평방향으로 이동시키는 진동자이동기구(192), 및 고주파진동자(191)에 고주파전류를 공급하는 고주파발생 장치(193)를 구비한다.
기판(W) 위로 HFE층(L2)이 형성된 후, 진동자이동기구(192)에 의해 고주파진동자(191)가 기판(W)위의 HFE층(L2)에 접촉하는 위치까지 이동된다. 그 상태로, 고주파발생장치(193)로부터 고주파진동자(191)에 고주파전류가 공급되는 것에 의해 고주파진동자(191)가 초음파진동하고, 그 초음파진동이 기판(W)위의 HFE층(L2)에 부여된다. 그 초음파진동에 의해 기판(W)위의 홀(H)로부터 순수를 확실하게 끌어낼 수 있다.
(3-3)
HFE층(L2)에 초음파진동을 부여하는 고주파진동자를 기판(W)의 이면(하면)측에 설치해도 좋다. 예를 들면, 스핀베이스(21a)(도 2 및 도 7)의 표면에 고주파진동자를 고정하고, 기판(W)의 하면과 스핀베이스(21a)의 표면과의 사이를 액체로 충족시키는 것에 의해, 고주파진동자의 초음파진동을 액체를 매개로 하여 기판(W)에 전달시킬 수 있다. 그 초음파진동은 기판(W)위의 HFE층(L2)에도 전달된다. 그 결과, 기판(W)위의 홀(H)로부터 순수를 확실하게 떼어 놓을 수 있다.
(3-4)
상기 제1 및 제2의 실시의 형태에서는, 스트레이트노즐타입의 린스처리용노즐(70)을 써서 기판(W) 위로 HFE층(L2)을 형성했지만, 이하에 나타내는 것 같은 슬릿노즐타입의 처리노즐을 사용하여 기판(W) 위로 HFE층(L2)을 형성해도 좋다.
도 13(a)은, 슬릿노즐타입의 처리노즐을 나타내는 외관사시도이며, 도 13(b)은, 도 13(a)에 나타낸 처리노즐의 개략단면도이다.
도 13(a) 및 도 13(b)에 나타내는 것 같이, 처리노즐(170)은 HFE공급구(171)및 슬릿형상토출구(172)를 가진다. 슬릿형상토출구(172)의 폭L은 처리대상이 되는 기판(W)의 지름과 같거나 그것보다 크게 설정되어 있다. 처리노즐(170)은, 기판(W)의 윗쪽을, 슬릿형상토출구(172)에 수직한 방향(화살표A참조)으로 이동한다.
그 다음에, 처리노즐(170)에 의한 HFE층(L2)의 형성예에 대하여 설명한다. 도 14는, 처리노즐(170)에 의한 HFE층(L2)의 형성예에 대하여 설명하기 위한 도이다.
상기한 바와 같이, 기판(W)의 린스처리가 행하여진 후, 기판(W) 위로 순수층(L1)이 형성된다(도 3(b) 또는 도 10(d)참조). 그 후, 기판(W)의 회전이 정지되는 동시에, 도 14(a)∼도 14(c)에 나타내는 것 같이, 처리노즐(170)이, 기판(W)을 향하여 HFE를 토출하면서 화살표A방향으로 이동한다.
그에 의하여, 기판(W)의 일단측에서 HFE가 액도포되어서 HFE층(L2)이 형성되는 것과 함께, 처리노즐(170)에 의한 HFE의 토출압에 의해 순수층(L1)이 기판(W)의 타단측으로부터 유출한다. 처리노즐(170)이 기판(W)의 윗쪽을 통과하는 것에 의해, 도 14(d)에 나타내는 것 같이, 기판(W)위의 순수층(L1)이 HFE층(L2)로 치환된다.
이렇게, 슬릿노즐타입의 처리노즐(170)을 사용했을 경우에 있어서도 기판(W)의 표면을 대기에 노출할 일 없이 기판(W)위의 순수층(L1)을 HFE층(L2)로 치환할 수 있다.
특히, 상기 제2의 실시의 형태에 관한 기판처리부(5a∼5d)(도 7참조)에 있어서는, 처리노즐(170)을 쓰는 것에 의해 효율좋게 신속하게 기판(W)위의 순수층(L1)을 HFE층(L2)로 치환할 수 있다.
(3-5)
상기 제1 및 제2의 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)을 회전 또는 경사시키는 것에 의해 기판(W)위의 HFE층(L2)을 제거하고 있지만, 도 14로 가리킨 처리노즐(170)을 사용하여 기판(W)위의 HFE층(L2)을 제거해도 좋다.
구체적으로는, 도 15에 나타내는 것 같이, 처리노즐(170)이 기판(W)을 향하여 질소가스를 토출하면서 화살표A방향으로 이동하는 것에 의해, 기판(W)위의 HFE 층(L2)이 처리노즐(170)의 진행방향의 영역(B1)에 눌려져 나아가, 그 영역(B1)에 있어서의 기판(W)의 주변부로부터 바깥쪽으로 유출해 간다. 처리노즐(170)이 기판(W)의 윗쪽을 통과하는 것에 의해, 기판(W)위의 전역에 걸쳐 HFE층(L2)이 제거된다.
한편, 상기 제2의 실시의 형태로 나타낸 기판처리부(5e∼5h)(도 7참조)에 있어서는, 기판(W)을 경사시킨 상태로, 그 기판(W)의 상단부에서 하단부에 걸쳐서 처리노즐(170)을 이동시켜, 질소가스를 토출시켜도 좋다. 이 경우, 효율좋게 확실하게 HFE층(L2)을 제거할 수 있다.
(3-6)
상기 제2의 실시의 형태에 나타낸 기판처리부(5a∼5d)에, 기판(W)을 회전시키기 위한 기판회전기구를 추가하여 설치해도 좋다. 이 경우, 기판(W) 위로 약액층(L3), 순수층(L1) 및 HFE층(L2)을 형성할 때에, 이것들의 처리액이 기판(W)의 바깥쪽으로 비산하지 않는 정도의 속도로 기판(W)을 회전시키는 것에 의해, 원심력에 의해 약액층(L3), 순수층(Ll) 및 HFE층(L2)이 기판(W) 위로 효율적으로 균일하게 형성된다.
(3-7)
상기 제1 및 제2의 실시의 형태에 있어서는, 불활성가스로서 질소가스를 사용하고 있지만, 질소가스의 대신으로 아르곤가스 등의 다른 기체를 사용해도 좋다.
(4)청구항의 각 구성요소와 실시의 형태의 각 요소와의 대응
이하, 청구항의 각 구성요소와 실시의 형태의 각 요소와의 대응의 예에 대하 여 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.
상기 실시의 형태에서는, 슬릿형상토출구(172)가 슬릿형상의 토출구의 예이며, 처리노즐(170)이 슬릿형상의 토출구를 가지는 노즐의 예다. 또한, 스핀척(21)이 기판파지장치의 예이며, 린스처리용노즐(70)이 린스액공급부 또는 액도포부의 예이며, 처리노즐(170)이 액도포부 또는 배제장치(20)의 예이며, 기판경사장치(110) 또는 척회전구동기구(36)가 배제장치의 예이다.
청구항의 각 구성요소로서, 청구항로 기재되어 있는 구성 또는 기능을 가지는 다른 여러가지의 요소를 사용할 수도 있다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태에 관한 기판처리장치의 평면도이다.
도 2는, 제1의 실시의 형태에 있어서의 기판처리부의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 3은, 기판처리부의 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 4는, 기판처리부의 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 5는, 기판처리부의 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 6은, HFE를 액도포하는 것에 의한 효과에 대하여 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은, 제2의 실시의 형태에 있어서의 기판처리부의 구성을 설명하기 위한 도이다.
도 8은, 기판경사 장치의 상세한 동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 9는, 제2의 실시의 형태에 있어서의 기판처리부의 처리동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 10은, 제2의 실시의 형태에 있어서의 기판처리부의 처리동작에 대하여 설명하기 위한 도이다.
도 11은, 초음파노즐을 갖춘 기판처리부의 구성을 나타내는 도이다.
도 12는, 초음파진동부여장치의 일례를 게시하는 도이다.
도 13은, 슬릿노즐타입의 처리노즐을 나타내는 도이다.
도 14는, 슬릿노즐타입의 처리노즐에 의한 HFE층의 형성예에 대하여 설명하 기 위한 도이다.
도 15은, 슬릿노즐타입의 처리노즐을 사용한 HFE층으로 제거예에 대하여 설명하기 위한 도이다.

Claims (9)

  1. 기판의 한 면에 린스액을 공급하는 린스액공급공정과,
    상기 린스액공급공정후에 기판의 상기 한 면에 하이드로플루오르에테르를 액도포하는 액도포공정과,
    기판의 상기 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 배제하는 배제공정을 구비한 기판처리방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 린스액공급공정은, 기판의 상기 한 면에 린스액을 액도포하는 공정을 포함하고,
    상기 액도포공정은, 기판의 상기 일면을 외기에 노출시킬 일 없이, 기판의 상기 한 면에 액도포된 린스액을 하이드로플루오르에테르로 치환하는 공정을 포함하는, 기판처리방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 액도포공정은,
    기판을 거의 수평으로 파지하면서 기판에 수직한 축의 주변으로 회전시키는 공정과,
    회전되는 기판의 중앙부를 향하여 하이드로플루오르에테르를 토출하는 공정 을 포함하는 기판처리방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 액도포공정은,
    기판을 거의 수평으로 파지하는 공정과,
    기판의 지름이상의 폭의 슬릿형상의 토출구를 가지는 노즐을 기판의 상기 한 면에 거의 평행하게 이동시키면서 상기 토출구로부터 기판 위로 하이드로플루오르에테르를 토출하는 공정을 포함하는 기판처리방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    기판의 상기 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르에 초음파진동을 부여하는 초음파진동부여공정을 더욱 구비한 기판처리방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배제공정은,
    기판의 상기 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 기판을 회전시키는 것에 의해 떨쳐내는 공정을 포함하는 기판처리방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배제공정은,
    기판의 상기 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 기판을 경사시키는 것에 의해 흘려내리는 공정을 포함하는 기판처리방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 배제공정은,
    기판 위로 불활성가스를 공급하는 공정을 포함하는 기판처리방법.
  9. 기판을 파지하는 기판파지장치와,
    상기 기판파지장치에 의해 파지된 기판의 한 면에 린스액을 공급하는 린스액공급부와,
    상기 기판파지장치에 의해 파지된 기판의 상기 한 면에 하이드로플루오르에테르를 액도포하는 액도포부와,
    상기 액도포부에 의해 기판의 상기 한 면에 액도포된 하이드로플루오르에테르를 배제하는 배제장치를 구비하는 기판처리장치.
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