KR20090023278A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복잡한 기구를 이용하지 않고, 효율적으로 약액을 회수할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
기판 처리 장치에서, 제어부(121)는 린스액에 의한 린스 처리 후에 약액에 의한 약액 처리를 행한다. 이때에, 최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판(W)을 회전시키면서 기판 상에 약액을 공급하여 배액컵(51)을 약액에 의해 세정하고, 그때에 배액컵(51)에서 받은 액을 폐기 라인(113)에 의해 폐기한다. 그 후, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 배액컵에서 받은 액을 회수 라인(112)에 의해 회수한다.
Description
본 발명은 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 세정 처리와 같은 소정의 액처리를 행하는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법과, 그와 같은 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기억된 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼나 유리 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 행하는 프로세스가 많이 사용되고 있다. 이러한 프로세스로서는, 예컨대, 기판에 부착된 파티클이나 오염물(contamination) 등을 제거하는 세정 처리를 들 수 있다.
이와 같은 기판 처리 장치로서는, 기판인 반도체 웨이퍼를 스핀척에 유지하며, 기판을 회전시킨 상태에서 웨이퍼에 약액 등의 처리액을 공급하여 세정 처리를 행하는 것이 알려져 있다. 이러한 종류의 장치에서는, 통상, 처리액은 기판의 중심에 공급되며, 기판을 회전시킴으로써 처리액을 외측으로 확산시켜 액막을 형성하고, 처리액을 기판의 외측으로 이탈시킨다. 그리고, 이와 같은 세정 처리 후, 기판을 약액 처리 시보다 빠르게 회전시킨 상태에서 기판에 순수 등의 린스액을 공급 하여 린스액의 액막을 형성하며, 린스액을 기판의 외측으로 이탈시키는 린스 처리를 행한다. 이때문에, 기판의 외측으로 떨어져 나간 처리액이나 린스액을 받아 배액하기 위한 배액컵을 기판의 외측을 둘러싸도록 설치하고 있다(예컨대 특허문헌 1).
그런데, 이러한 종류의 기판 처리 장치에서는, 약액으로서 알칼리성 약액이나 산성 약액 등을 이용하는데, 이들 약액은 비교적 고가여서, 회수하여 순환 사용하는 것이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 2). 이 특허문헌 2에는, 린스 처리로서의 수세(水洗) 후, 순수가 혼합되어 농도가 낮아진 약액을 회수하는 것을 피하기 위해, 복수의 컵을 전환하여 사용하는 방법과, 수세 처리 후의 약액 처리의 최초의 수초 간, 약액을 드레인 라인으로 배출하며, 그 후 회수 라인으로 전환하여 약액을 회수하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 2에 개시된 기술 중, 전자의 경우에는, 장치가 대형화되고, 복잡하게 된다. 또한, 후자의 경우에는, 린스 처리를 확실하게 행하는 관점에서 약액 처리시보다 빠른 회전수로 린스 처리하고 있기 때문에, 컵의 높은 곳까지 린스액인 순수가 부착되어 있어, 순수를 씻어 내는데 시간이 걸리고 폐기하는 약액이 많아지므로, 약액 회수율이 낮다는 문제점이 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-368066호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 평성 제5-243202호 공보
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 복잡한 기구를 이용하지 않고, 효율적으로 약액을 회수할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 이와 같은 기판 처리 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기억된 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 관점에서는, 기판을 수평으로 유지하고, 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부와, 상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구와, 약액을 저류하는 약액 탱크를 가지며, 이 약액 탱크로부터 기판에 약액을 공급하는 약액 공급 기구와, 기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급 기구와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 약액 또는 린스액을 받는 환(環)형의 배액컵과, 상기 배액컵에 접속되어, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 폐기 라인과, 상기 배액컵에 접속되어, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 약액 탱크에 회수하는 회수 라인과, 상기 회수 라인에 의한 액의 회수 및 상기 폐기 라인에 의한 액의 폐기를 전환하는 전환 수단과, 상기 약액 공급 기구에 의한 상기 약액의 공급, 상기 린스액 공급 기구에 의한 상기 린스액의 공급, 상기 회전 기구에 의한 기판의 회전, 상기 전환 수단에 의한 액의 폐기 및 회수의 전환을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에, 최초에 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 린스 처리용 회 전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인에 의해 폐기하고, 그 후, 상기 폐기 라인이 무효 또한 상기 회수 라인이 유효인 상태로 전환하며, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액 컵에서 받은 액을 상기 회수 라인에 의해 회수하도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 제1 관점에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸도록, 상기 배액컵의 내측에 설치되어, 상기 기판 유지부 및 기판과 함께 회전하고, 기판을 회전했을 때에 기판으로부터 떨어져 나간 액을 받아 상기 배액컵으로 유도하며, 회전할 때에 상기 배액컵에 약액 또는 린스액의 선회류를 형성하는 회전컵을 더 구비할 수 있다. 상기 회전 컵에 상기 배액컵 내에 삽입되며 또한 상기 회전컵과 함께 회전하여 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재가 접속되도록 할 수 있다. 이 경우에, 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재는 상기 회전 컵의 통 형상의 외측 벽부의 하측 부분으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 관점에 있어서, 상기 제어부는 제1 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과, 다음으로, 상기 제1 기판 또는 새로운 제2 기판인 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 이상의 제2 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판에 상기 약액을 공급하여 예비 처리를 행하고, 이때, 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배기 컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인으로 보내는 공정과, 다음으로, 상기 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판 상에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 행하고, 이때, 상기 폐기 라인이 무효 또한 상기 회수 라인이 유효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 회수 라인으로 보내는 공정을 실행하도록 미리 설정되도록 할 수 있다.
이 경우에, 상기 피처리 기판은 상기 제2 기판이고, 상기 제어부는 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 약액 처리를 행하는 공정을 실행하도록 미리 설정될 수 있다. 대신, 상기 피처리 기판은 상기 제1 기판이고, 상기 제어부는 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액과 다른 약액을 공급하여 다른 약액 처리를 행하는 공정을 실행하도록 미리 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 린스 처리 시, 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인으로 보내도록 미리 설정될 수 있다. 대신, 상기 제어부는 상기 린스 처리 시, 상기 폐기 라인과는 다른 별도의 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 별도의 폐기 라인으로 보내도록 미리 설정될 수 있다.
또한, 상기 폐기 라인과 상기 회수 라인은 공통의 배출관을 통하여 상기 배 액컵에 접속되며, 상기 전환 수단은 상기 폐기 라인과 상기 회수 라인이 분기하는 위치에서 상기 배출관에 배치되며 상기 제어부에서 제어되는 전환 밸브를 구비할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에서는, 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 액을 받는 환형의 배액컵의 내측에서, 약액 및 린스액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 방법으로서, 약액 처리 후의 기판에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과 기판에 상기 약액을 공급하여 기판에 대하여 약액 처리를 행하는 공정을 구비하고, 상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에, 최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하고, 그 후, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 회수하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법을 제공한다.
상기 제2 관점에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸도록, 상기 배액컵의 내측에 설치되어, 상기 기판 유지부 및 기판과 함께 회전하고, 기판을 회전했을 때에 기판으로부터 떨어져 나간 액을 받아 상기 배액컵으로 유도하는 회전컵을 더 구비하고, 상기 린스 처리 시와 동일한 회전수이거나 또는 그 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 약액을 공급할 때에, 회전컵의 회전에 따른 선회류로 약액의 배출을 촉진하도록 할 수 있다. 이 경우에, 상 기 회전컵에 상기 배액컵 내에 삽입되며 또한 상기 회수컵과 함께 회전하여 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재가 접속되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2 관점에 있어서, 제1 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과, 다음으로, 상기 제1 기판 또는 새로운 제2 기판인 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 이상의 제2 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판에 상기 약액을 공급하여 예비 처리를 행하고, 이때, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 공정과, 다음으로, 상기 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판 상에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 행하고, 이때, 상기 배액컵에서 받은 액을 회수하는 공정을 포함하도록 할 수 있다.
이 경우에, 상기 피처리 기판은 상기 제2 기판이며, 상기 방법은 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 약액 처리를 행하는 공정을 포함할 수 있다. 대신, 상기 피처리 기판은 상기 제1 기판이고, 상기 방법은 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액과 다른 약액을 공급하여 다른 약액 처리를 행하는 공정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 관점에 있어서, 상기 린스 처리 시, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 관점에서는, 컴퓨터 상에서 동작하고, 기판 처리 장치를 제어 하기 위한 프로그램이 기억된 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체로서, 상기 프로그램은, 실행 시에 상기 기판 처리 장치를 제어하여 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 액을 받는 환형의 배액컵의 내측에서, 약액 및 린스액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 방법을 실행시키고, 상기 방법은 기판에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과, 기판에 상기 약액을 공급하여 기판에 대하여 약액 처리를 행하는 공정을 포함하고, 상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에, 최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하고, 그 후, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 회수하는 것을 특징으로 하는 기억 매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 배액컵으로부터 배출관을 통해 약액을 회수 가능한 기판 처리 장치에서, 린스액에 의한 린스 처리 후에 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에, 최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 상기 회전 기구에 의해 기판을 회전시키면서 상기 약액 공급 기구에 의해 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그 액을 폐기하고 나서, 그때의 약액 처리 시의 약액을 회수하기 때문에, 약액 세정 시에 약액이 배액컵에 잔존하고 있는 린스액의 높이까지 용이하게 도달하여, 약액에 의해 단시간에 린스액을 씻어 버릴 수 있다. 이때문에, 폐기하 는 약액을 적게 할 수 있고, 그 후의 약액 처리 시에 효율적으로 약액을 회수할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 여기서는 본 발명을 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 웨이퍼라고 기재함)의 표리면 세정을 행하는 액처리 장치에 적용한 경우에 대해서 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이고, 도 2는 그 평면도이며, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 배기·배액부를 확대하여 도시하는 단면도이다.
이 기판 처리 장치(100)는 도시하지 않는 액처리 시스템에 복수대 편입되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 액처리 장치(100)는 베이스 플레이트(1)와, 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 유지하는 웨이퍼 유지부(2)와, 이 웨이퍼 유지부(2)를 회전시키는 회전 모터(3)와, 웨이퍼 유지부(2)에 유지된 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 설치되며, 웨이퍼 유지부(2)와 함께 회전하는 회전컵(4)과, 웨이퍼(W)의 표면에 처리액을 공급하는 표면측 액공급 노즐(5)과, 웨이퍼(W)의 이면에 처리액을 공급하는 이면측 액공급 노즐(6)과, 회전컵(4)의 주연부에 설치된 배기·배액부(7)를 갖고 있다. 또한, 배기·배액부(7)의 주위 및 웨이퍼(W)의 위쪽을 덮도록 케이싱(8)이 설치되어 있다. 케이싱(8)의 상부에는 액처리 시스템의 팬·필터·유닛(FFU)으로부터의 기류를 측부에 설치된 도입구(9a)를 통해 도입하는 기류 도입부(9)가 설치되어 있고, 웨이퍼 유지부(2)에 유지된 웨이퍼(W)에 청정 공 기의 다운 플로우가 공급되도록 되어 있다.
웨이퍼 유지부(2)는 수평으로 설치된 원판 형상을 이루는 회전 플레이트(11)와, 그 이면의 중심부에 접속되며, 연직 하향으로 연장되는 원통 형상의 회전축(12)을 가지고 있다. 회전 플레이트(11)의 중심부에는 회전축(12) 내의 구멍(12a)에 연통하는 원형의 구멍(11a)이 형성되어 있다. 그리고, 이면측 액공급 노즐(6)을 구비한 승강 부재(13)가 구멍(12a) 및 구멍(11a) 내를 승강 가능하게 설치되어 있다. 회전 플레이트(11)에는, 웨이퍼(W)의 바깥 가장자리를 유지하는 유지 부재(14)가 설치되어 있으며, 도 2에 도시한 바와 같이, 이들은 등간격으로 3개 배치되어 있다. 이 유지 부재(14)는, 웨이퍼(W)가 회전 플레이트(11)로부터 조금 뜬 상태에서 수평으로 웨이퍼(W)를 유지하도록 되어 있다. 이 유지 부재(14)는 웨이퍼(W)의 단면을 유지 가능한 유지부(14a)와, 유지부(14a)로부터 회전 플레이트 이면측 중심 방향으로 연장되는 착탈부(14b)와, 유지부(14a)를 수직면 내에서 회동시키는 회전축(14c)을 가지며, 착탈부(14b)의 선단부를 도시하지 않은 실린더 기구에 의해 위쪽으로 밀어 올림으로써, 유지부(14a)가 외측으로 회동하여 웨이퍼(W)의 유지가 해제된다. 유지 부재(14)는, 도시하지 않은 스프링 부재에 의해 유지부(14a)가 웨이퍼(W)를 유지하는 방향으로 압박되어 있으며, 실린더 기구를 작동시키지 않는 경우에는 유지 부재(14)에 의해 웨이퍼(W)가 유지된 상태로 된다.
회전축(12)은, 2개의 베어링(15a)을 가지는 베어링 부재(15)를 통해 베이스 플레이트(1)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전축(12)의 하단부에는 풀리(16)가 끼워져 있고, 풀리(16)에는 벨트(17)가 감겨져 있다. 벨트(17)는 모터(3)의 축 에 부착된 풀리(18)에도 감겨져 있다. 그리고, 모터(3)를 회전시킴으로써 풀리(18), 벨트(17) 및 풀리(16)를 통해 회전축(12)을 회전시키도록 되어 있다.
표면측 액공급 노즐(5)은, 노즐 유지 부재(22)에 유지된 상태에서 노즐 아암(22a)의 선단에 부착되어 있고, 노즐 아암(22a) 내에 마련된 유로(83a)를 통해 약액이나 린스액으로서의 순수가 공급되고, 그 내부에 형성된 노즐 구멍(5a)을 통해 약액이나 순수를 토출하도록 되어 있다.
도 2에도 도시한 바와 같이, 노즐 아암(22a)은 구동 기구(81)에 의해 축(23)을 중심으로 하여 회동 가능하게 설치되어 있으며, 노즐 아암(22a)을 회동시킴으로써, 표면측 액공급 노즐(5)이 웨이퍼(W) 중심 상 및 외주 상의 웨이퍼 세정 위치와, 웨이퍼(W)의 외측의 후퇴 위치를 취할 수 있도록 되어 있다. 또한, 노즐 아암(22a)은 실린더 기구 등의 승강 기구(82)에 의해 상하이동 가능하게 되어 있다.
노즐 아암(22a) 내에는 유로(83)가 마련되어 있으며, 표면측 액공급 노즐(5)의 노즐 구멍(5a)은 유로(83)의 일단에 연결되어 있다. 또한, 유로(83)의 타단에는 배관(84a)이 접속되어 있다. 배관(84a)에는 밸브(86, 87)가 설치되어 있다. 밸브(86)에는 배관(88)이 접속되어 있고, 배관(88)의 타단에는 약액 탱크(89)가 접속되어 있다. 밸브(87)에는 배관(90)이 접속되어 있고, 배관(90)의 타단에는 순수(DIW)를 공급하는 DIW 공급원(91)이 접속되어 있다. 그리고, 약액 탱크(89) 및 DIW 공급원(91)으로부터, 배관(84a) 및 유로(83)를 통하여 표면측 액공급 노즐(5)에 각각 약액 및 순수를 공급 가능하게 되어 있다. 또한, 약액 탱크(89)에는, 약액을 보충하는 약액 보충 라인(97) 및 약액을 희석하기 위한 순수를 공급하는 순수 공급 라인(98)이 접속되어 있다.
이면측 액공급 노즐(6)은 승강 부재(13)의 중심에 설치되어 있고, 그 내부에 길이 방향을 따라 연장되는 노즐 구멍(6a)이 형성되어 있다. 노즐 구멍(6a)의 하단에는 배관(84b)이 접속되어 있다. 배관(84b)에는 밸브(92, 93)가 설치되어 있다. 밸브(92)에는 배관(94)이 접속되어 있고, 배관(94)의 타단에는 상기 약액 탱크(89)가 접속되어 있다. 밸브(93)에는 배관(95)이 접속되어 있고, 배관(95)의 타단에는 상기 DIW 공급원(91)이 접속되어 있다. 그리고, 약액 탱크(89) 및 DIW 공급원(91)으로부터, 배관(84b)을 통하여 이면 액공급 노즐(6)에 각각 약액 및 순수를 공급 가능하게 되어 있다.
약액으로서는, 예컨대 산 약액인 희석된 플루오르화수소산(DHF), 알칼리 약액인 암모니아과수(SC1) 등을 들 수 있고, 1종 또는 2종 이상의 약액을 공급 가능하게 되어 있다. 공급하는 약액이 2종 이상인 경우는, 각각에 탱크를 설치하고, 마찬가지로 배관(84a, 84b)에 접속하면 된다.
승강 부재(13)의 상단부에는 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 지지대(24)를 가지고 있다. 웨이퍼 지지대(24)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 3개의 웨이퍼 지지핀(25)(2개만 도시)을 가지고 있다. 그리고, 이면측 액공급 노즐(6)의 하단에는 접속 부재(26)를 통해 실린더 기구(27)가 접속되어 있고, 이 실린더 기구(27)에 의해 승강 부재(13)를 승강시킴으로써 웨이퍼(W)를 승강시켜 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩이 행해진다.
회전컵(4)은, 회전 플레이트(11)의 단부 위쪽으로부터 내측으로 비스듬히 위 쪽으로 연장되는 원환 형상의 차양부(31)와, 차양부(31)의 외단부로부터 수직 아래쪽으로 연장되는 통 형상의 외측 벽부(32)를 가지고 있다. 그리고, 도 3의 확대도에 도시한 바와 같이, 외측 벽부(32)와 회전 플레이트(11) 사이에는 원환 형상의 간극(33)이 형성되어 있으며, 이 간극(33)으로부터 웨이퍼(W)가 회전 플레이트(11) 및 회전컵(4)과 함께 회전되어 비산한 약액이나 린스액인 순수가 아래쪽으로 유도된다.
차양부(31)와 회전 플레이트(11) 사이에는 웨이퍼(W)와 거의 동일한 높이의 위치에 판 형상을 이루는 안내 부재(35)가 개재되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 차양부(31)와 안내 부재(35) 사이, 안내 부재(35)와 회전 플레이트(11) 사이에는, 각각 처리액이나 린스액을 통과시키는 복수의 개구(36 및 37)를 형성하기 위한 복수의 스페이서 부재(38 및 39)가 둘레 방향을 따라 배치되어 있다. 차양부(31)와, 안내 부재(35)와, 회전 플레이트(11)와, 이들 사이의 스페이서 부재(38, 39)는, 나사(40)에 의해 나사고정되어 있다.
안내 부재(35)는 그 표리면이 웨이퍼(W)의 표리면과 거의 연속되도록 설치되어 있다. 그리고, 모터(3)에 의해 웨이퍼 유지부(2) 및 회전컵(4)을 웨이퍼(W)와 함께 회전시켜 표면측 액공급 노즐(5)로부터 웨이퍼(W) 표면의 중심으로 처리액을 공급했을 때에는, 처리액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로 확산하고, 웨이퍼(W)의 주연부로부터 떨어져 나간다. 이 웨이퍼(W) 표면으로부터 떨어져 나간 처리액은 대략 연속하여 설치된 안내 부재(35)의 표면으로 안내되어 개구(36)로부터 외측으로 배출되고, 외측 벽부(32)에 의해 아래쪽으로 유도된다. 또한, 마찬가지 로 웨이퍼 유지부(2) 및 회전컵(4)을 웨이퍼(W)와 함께 회전시켜 이면측 액공급 노즐(6)로부터 웨이퍼(W)의 이면의 중심으로 처리액을 공급했을 때에는, 처리액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 이면으로 확산하고, 웨이퍼(W)의 주연부로부터 떨어져 나간다. 이 웨이퍼(W) 이면으로부터 떨어져 나간 처리액은, 거의 연속적으로 설치된 안내 부재(35)의 이면으로 안내되어 개구(37)로부터 외측으로 배출되고, 외측 벽부(32)에 의해 아래쪽으로 유도된다. 이때 스페이서 부재(38, 39) 및 외측 벽부(32)에 도달한 처리액에는 원심력이 작용하고 있기 때문에, 이들이 미스트(mist)가 되어 내측으로 되돌아가는 것이 저지된다.
또한, 안내 부재(35)는 이와 같이 웨이퍼(W) 표면 및 이면으로부터 떨어져 나간 처리액을 안내하기 때문에, 웨이퍼(W)의 주연부로부터 이탈한 처리액이 난류화되기 어렵고, 처리액을 미스트화시키지 않고 회전컵(4) 밖으로 유도할 수 있다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 안내 부재(35)에는, 웨이퍼 유지 부재(14)에 대응하는 위치에, 웨이퍼 유지 부재(14)를 피하도록 노치부(41)가 형성되어 있다.
배기·배액부(7)는, 주로 회전 플레이트(11)와 회전컵(4)으로 둘러싸인 공간으로부터 배출되는 기체 및 액체를 회수하기 위한 것이며, 도 3의 확대도에도 도시한 바와 같이, 회전컵(4)으로부터 배출된 처리액이나 린스액을 받는 환형을 이루는 배액컵(51)과, 배액컵(51)을 수용하도록 배액컵(51)과 동심형의 환형을 이루는 배기컵(52)을 구비하고 있다.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 배액컵(51)은, 회전컵(4)의 외측에, 외측 벽부(32)에 근접하여 수직으로 설치된 통 형상을 이루는 외주벽(53)과, 외주벽(53) 의 하단부로부터 내측을 향하여 연장되는 내측벽(54)을 가지고 있다. 내측벽(54)의 내주(內周)에는 내주벽(54a)이 수직으로 형성되어 있다. 이들 외주벽(53) 및 내측벽(54)에 의해 규정되는 환형의 공간이 회전컵(4)으로부터 배출된 처리액이나 린스액을 수용하는 액 수용부(56)로 이루어져 있다. 또한, 외주벽(53)의 상단에는, 배액컵(51)으로부터의 처리액이 떨어져 나가는 것을 방지하기 위해 회전컵(4)의 위쪽 부분으로 돌출된 돌출부(53a)가 형성되어 있다. 액 수용부(56)의 유지 부재(14)의 외측에 대응하는 위치에는, 내측벽(54)으로부터 회전 플레이트(11)의 하면 근방까지 연장되어, 배액컵(51)의 둘레 방향을 따라 환형으로 설치된 구획벽(55)을 가지고 있다. 그리고, 액 수용부(56)는, 이 구획벽(55)에 의해, 간극(33)으로부터 배출되는 액을 받는 주(主)컵부(56a)와, 유지 부재(14)의 유지부(14a) 근방 부분으로부터 적하되는 액을 받는 부(副)컵부(56b)로 분리되어 있다. 액 수용부(56)의 저면(57)은, 구획벽(55)에 의해 주컵부(56)에 대응하는 제1 부분(57a)과, 부컵부(56b)에 대응하는 제2 부분(57b)으로 나뉘어 있고, 이들은 모두 외측으로부터 내측(회전 중심측)을 향하여 상승하도록 경사져 있다. 그리고, 제2 부분(57b)의 내측단은 유지 부재(14)의 유지부(14a)보다도 내측(회전 중심측)에 대응하는 위치에 도달하고 있다. 구획벽(55)은, 회전 플레이트(11)가 회전했을 때에, 유지 부재(14)의 회전 플레이트(11)의 아래쪽으로 돌출된 부분에 의해 형성된 기류가 미스트를 수반하여 웨이퍼(W)측에 도달하는 것을 저지하는 역할한다. 구획벽(55)에는, 부컵부(56b)로부터 주컵부(56a)로 처리액을 유도하기 위한 구멍(58)이 형성되어 있다(도 1 참조).
도 1에 도시한 바와 같이, 배액컵(51)의 내측벽(54)의 최외측 부분에는 액 수용부(56)로부터 액을 배출하는 배액구(60)가 1 개소에 형성되어 있고, 배액구(60)에는 액을 배출하는 배액관(61)이 접속되어 있다. 그리고, 배액관(61)에는 전환 밸브(111)가 설치되어 있고, 전환 밸브(111)에는 약액을 회수하는 약액 회수 라인(112)이 접속되어 있다. 전환 밸브(111)는 배액관(61)을 회수 라인(112)과 폐기 라인인 드레인관(113) 사이에서 전환하도록 되어 있다.
배액컵(51) 내에서는, 웨이퍼(W), 회전 플레이트(11) 및 회전컵(4)이 일체적으로 회전함으로써, 회전컵(4)으로부터 배출되어 저류된 처리액이나 린스액의 선회류가 형성되어, 배액구(60) 및 배액관(61)을 통해 배출된다. 이 선회류는, 웨이퍼(W)의 회전 플레이트(11)의 회전만으로도 생기지만, 회전컵(4)이 회전할 때에 배액컵(51) 내에 삽입된 외측 벽부(32)의 하단 부분에 의해 형성되는 선회 기류에 배액컵(51) 내의 처리액이나 린스액이 수반됨으로써, 웨이퍼(W)와 회전 플레이트(11)만으로 생기는 선회류보다도 고속의 선회류를 형성할 수 있고, 배액구(60)로부터 액을 배출하는 속도를 높게 할 수 있다.
배기컵(52)은, 배액컵(51)의 외주벽(53)의 외측 부분에 수직으로 설치된 외측벽(64)과, 유지 부재(14)의 내측 부분에 수직으로 또한 그 상단이 회전 플레이트(11)에 근접하도록 설치된 내측벽(65)과, 베이스 플레이트(1) 상에 설치된 저벽(66)과, 외측벽(64)으로부터 위쪽으로 만곡되고, 회전컵(4)의 위쪽을 덮도록 설치된 상측벽(67)을 가지고 있다. 그리고, 배기컵(52)은, 그 상측벽(67)과 회전컵(4)의 차양부(31) 사이의 환형을 이루는 도입구(68)로부터 회전컵(4) 내 및 그 주위의 가스 성분을 주로 받아들여 배기하도록 되어 있다. 또한, 배기컵(52)의 하부에는, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 배기구(70)가 설치되어 있고, 배기구(70)에는 배기관(71)이 접속되어 있다. 배기관(71)의 하류측에는 도시하지 않은 흡인 기구가 설치되어 있고, 회전컵(4)의 주위를 배기하는 것이 가능하게 되어 있다. 배기구(70)는 복수 형성되어 있으며, 처리액의 종류에 따라 전환하여 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.
배액컵(51)의 외측벽인 외주벽(53)과 배기컵(52)의 외측벽(64) 사이에는 환형을 이루는 외측 환형 공간(99a)이 형성되어 있고, 배액컵(51)의 바닥부와 배기컵(52)의 바닥부 사이의 배기구(70)의 외측 부분에는, 둘레 방향을 따라 다수의 통기 구멍(98)이 형성된 환형의 기류 조정 부재(97)가 설치되어 있다. 그리고, 외측 환형 공간(99a)과 기류 조정 부재(97)는 배기컵(52)에 도입되고, 배기구(70)에 이르는 기류를 조정하여 균일하게 배기하는 기능을 갖고 있다. 즉, 이와 같이 환형의 공간인 외측 환형 공간(99a)을 통하여 기류를 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 아래쪽으로 유도하고, 다수의 통기 구멍(98)을 형성한 기류 조정 부재(97)를 설치하여 압력 손실 즉, 기류의 저항을 부여하고 기류를 분산함으로써, 배기구(70)로부터의 거리에 상관없이 비교적 균일하게 배기를 행할 수 있다.
또, 배액컵(51)의 내주벽(54a)과 배기컵(52)의 내측벽(65) 사이에는 환형을 이루는 내측 환형 공간(99b)이 형성되어 있으며, 또한, 배액컵(51)의 내주측에는 배기컵(52)의 바닥면과의 사이의 간극(77)이 형성되어 있다. 그리고, 도입구(68)로부터 도입된 기체 성분은, 외측 환형 공간(99a)뿐만 아니라, 배액컵(51)의 액 수 용부(56)에도 다소 흘러, 그 기류는 액 수용부(56)로부터 내측 환형 공간(99b)을 통하여 전체 둘레에 걸쳐 균일하게 아래쪽으로 유도되어, 간극(77)을 통하여 배기구(70)로부터 비교적 균일하게 배기를 행할 수 있다.
이와 같이, 배액컵(51)으로부터의 배액과 배기컵(52)으로부터의 배기가 독립적으로 행해지도록 되어 있기 때문에, 배액과 배기를 분리한 상태로 유도하는 것이 가능해진다. 또한, 배액컵(51)으로부터 미스트가 누출되어도 배기컵(52)이 그 주위를 둘러싸고 있기 때문에 조속히 배기구(70)를 통해 배출되어, 미스트가 외부로 누출되는 것이 확실하게 방지된다.
기판 처리 장치(100)는 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러(121)를 가지고 있으며, 기판 처리 장치(100)의 각 구성부, 예컨대 회전 모터(3), 밸브류, 실린더의 구동 기구 등이 이 프로세스 컨트롤러(121)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 프로세스 컨트롤러(121)에는, 공정 관리자가 기판 처리 장치(100)의 각 구성부를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(100)의 각 구성부의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 사용자 인터페이스(122)가 접속되어 있다. 또한, 프로세스 컨트롤러(121)에는, 기판 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(121)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 액처리 장치(100)의 각 구성부에 소정의 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램 즉, 레시피가 저장된 기억부(123)가 접속되어 있다. 레시피는 기억부(123) 내의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 하드 디스크 등의 고정적인 것이어 도 되고, CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대 가능한 것이어도 된다. 또한, 다른 장치로부터, 예컨대 전용 회선을 통해 레시피를 적절하게 전송시키도록 하여도 된다.
그리고, 필요에 따라, 사용자 인터페이스(122)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(123)로부터 호출하여 프로세스 컨트롤러(121)로 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(121)의 제어하에서, 기판 처리 장치(100)에서의 원하는 처리가 행해진다.
다음으로, 이상과 같이 구성되는 기판 처리 장치(100)의 동작에 대해서 도 5 내지 도 7에 기초하여 설명한다. 본 실시형태에서의 이하의 세정 처리 동작은, 기억부(123)에 저장된 레시피에 기초하여 프로세스 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 승강 부재(13)를 상승시킨 상태에서, 도시하지 않은 반송 아암으로부터 웨이퍼 지지대(24)의 지지핀(25) 상에 웨이퍼(W)를 전달한다. 계속해서, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 승강 부재(13)를, 웨이퍼(W)를 유지 부재(14)에 의해 유지 가능한 위치까지 하강시켜, 유지 부재(14)에 의해 웨이퍼(W)를 척 고정한다. 그리고, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 표면측 액공급 노즐(5)을 후퇴 위치로부터 웨이퍼 세정 위치로 이동시킨다.
이 상태로, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이, 회전 모터(3)에 의해 웨이퍼(W)를 유지 부재(2) 및 회전컵(4)과 함께 회전시키면서, 표면측 액공급 노즐(5) 및 이면측 액공급 노즐(6)로부터 처리액으로서 소정의 약액을 공급하여 웨이퍼(W)의 세정 처리를 행한다.
이 웨이퍼 세정 처리에 있어서는, 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 표면측 액공급 노즐(5) 및 이면측 액공급 노즐(6)로부터 웨이퍼(W)의 표면 및 이면의 중앙으로 약액이 공급된다. 이에 따라, 약액이 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 외측으로 확산되어, 그 과정에서 세정 처리가 이루어진다. 그리고, 이와 같이 세정 처리에 공급되는 약액은, 웨이퍼(W)의 주연부로부터 떨어져 나간다. 떨어져 나간 약액은, 배액컵(51)에 도달하며, 기본적으로 배액관(61) 및 회수 배관(112)을 통해 약액 탱크(89)에 회수되어, 순환 사용된다.
이 약액 처리 시의 웨이퍼(W)의 회전수는, 200 rpm∼700 rpm의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 약액의 공급량은, 2.0 L/min∼4.0 L/min인 것이 바람직하다.
이와 같은 약액 처리 후, 처리액을 린스액인 순수로 바꿔서, 약액 처리 시와 마찬가지로, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 회전 모터(3)에 의해 웨이퍼(W)를 유지 부재(2) 및 회전컵(4)과 함께 회전시키면서, 표면측 액공급 노즐(5) 및 이면측 액공급 노즐(6)로부터 린스액인 순수를 공급하여 웨이퍼(W)의 린스 처리를 행한다. 이때, 전환 밸브(111)를 회수 배관(112)으로부터 드레인관(113)측으로 전환하여 배액컵(51)에서 받은 액을 폐기한다. 이 린스 처리 시의 웨이퍼의 회전수는, 300 rpm∼1500 rpm의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 순수의 공급량은, 2.0 L/min∼4.0 L/min인 것이 바람직하다.
웨이퍼(W)의 세정 처리나 린스 처리에 있어서는, 웨이퍼(W)의 외측을 둘러싸도록 설치되어 있는 컵이 웨이퍼(W)와 함께 회전하는 회전컵(4)이므로, 웨이퍼(W)로부터 떨어져 나간 약액이나 린스액이 회전컵(4)에 닿았을 때에 처리액에 원심력 이 작용하여, 고정컵의 경우와 같은 비산(미스트화)은 발생하기 어렵다. 그리고 회전컵(4)에 도달한 처리액은 아래쪽으로 유도되어, 간극(33)으로부터 배액컵(51)에 있어서의 액 수용부(56)의 주컵부(56a)로 배출된다. 한편, 회전 플레이트(11)의 유지 부재(14)의 부착 위치에는, 유지부(14a)를 삽입하는 구멍이 형성되어 있기 때문에, 그 부분으로부터 배액컵(51)의 부컵부(56b)에 처리액이 적하된다. 그리고, 이와 같이 하여 배액컵(51)에 받아진 약액이나 린스액은, 그 안을 선회하면서 배액구(60)로부터 배액관(61)을 통하여 배출되지만, 회전컵(4)의 회전에 따라 외측 벽부(32)로부터 배액컵(51) 내에 형성되는 선회 기류가 형성되고, 배액컵(51) 내의 약액이나 린스액이 이 선회 기류에 수반됨으로써, 보다 고속의 선회류가 되어 배액구(60)로부터 배액관(61)을 통하여 매우 단시간에 배출시킬 수 있다.
또, 배기컵(52)에는, 그 상측벽(67)과 회전컵(4)의 차양부(31) 사이의 환형을 이루는 도입구(68)로부터 회전컵(4) 내 및 그 주위의 주로 가스 성분이 받아들여져 배기구(70)로부터 배기관(71)을 통하여 배기된다.
이와 같이 하여 약액 처리 및 순수에 의한 린스 처리가 행해진 후, 다음 약액 처리가 다른 약액을 사용하여 동일한 웨이퍼에 대하여 행해지거나, 혹은 동일한 약액을 사용하여 다음 웨이퍼에 대하여 행해진다. 그러나, 린스 처리 시의 순수는 완전히 배출할 수 없어, 다음 약액 처리의 개시 시점에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 배액컵(51)에 잔류 순수(130)가 존재한다.
이와 같이 잔류 순수(130)가 존재하는 상태에서 다음 약액 처리를 행하면 배액컵(51)에 도달한 약액에 잔류 순수(130)가 혼합되어, 약액 농도가 저하되어 버린 다. 이때문에, 최초의 약액은 잔류 순수(130)를 씻어 버리는, 소위 「공세정(共洗淨)」에 이용된다. 즉, 우선 전환 밸브(111)를 드레인관(113)측에 접속하여[폐기 라인(113)이 유효이고 회수 라인(112)이 무효인 상태로서] 배액컵(51)의 약액을 폐기한다. 그리고, 잔류 순수가 소실되고 나서 전환 밸브(111)를 회수 라인(112)측으로 전환하여[폐기 라인(113)이 무효 또한 회수 라인(112)이 유효인 상태로서] 약액의 회수를 개시한다.
그러나, 린스 처리 시는 회전수가 전술한 바와 같이 300 rpm∼1500 rpm으로 비교적 높고, 비산한 순수가 배액컵(51)의 외주벽(53) 내측의 상부까지 도달하는데 비하여, 약액 처리 시에는 린스 처리 시보다도 회전수가 낮으며, 구체적으로는 200 rpm∼700 rpm이기 때문에, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 약액이 배액컵(51)의 외주벽(53)의 내측 상부까지 도달하기 어렵다. 이때문에, 약액에 의한 공세정 시간을 길게 하지 않을 수 없고, 회수되지 않고 폐기되는 약액의 양이 많아져 약액의 회수율이 저하되어 버린다.
그래서, 본 실시형태에서는, 린스 처리 후의 약액 처리에 있어서, 최초에 린스 처리 시와 동일한 회전수 또는 그 이상의 회전수로 회전 모터(3)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 웨이퍼(W)에 약액을 공급하여 배액컵(51)을 공세정한다. 이에 따라, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 약액이 배액컵의 잔류 순수(130)의 위치까지 조속히 도달하여, 단시간으로 잔류 순수(130)를 씻어 버릴 수 있기 때문에, 약액에 의한 공세정 시간을 단축시킬 수 있다.
그 후, 웨이퍼(W)의 회전수를 전술한 200 rpm∼700 rpm의 통상의 약액 처리 의 회전수로 떨어뜨리고, 전환 밸브(111)를 회수 라인(112)측으로 전환하여 약액의 회수를 개시하여, 약액 처리를 계속한다.
이와 같이, 공세정 시에 린스 처리 시와 동일하거나 또는 그 이상의 회전수로 회전시킴으로써, 공세정 시간을 단축시킬 수 있기 때문에, 폐기하는 약액의 양이 감소하여, 세정 처리에서의 약액의 회수율을 상승시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시형태에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 배액컵을 도시하는 단면도이다. 상기 실시형태에서는, 회전컵(4)을 가지는 장치에 본 발명을 적용하는 예에 대해서 나타냈지만, 본 실시형태에서는, 회전컵을 이용하지 않는 예에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 기판 처리 장치는, 회전컵을 설치하고 있지 않은 것 이외에는, 기본적으로 종전의 실시형태의 기판 처리 장치와 동일하게 구성되어 있다. 이러한 기판 처리 장치에서는, 회전컵이 존재하고 있지 않기 때문에, 웨이퍼(W)로부터 비산한 액체가 직접 배액컵(51)에 도달한다. 그리고, 종전의 실시형태와 마찬가지로 약액 처리를 행하고, 계속해서 린스 처리를 행한 후는, 도 8에 도시한 바와 같이 배액컵(51)의 외주벽(53)의 내측 등에 잔류 순수(130)가 존재한다.
이와 같이 회전컵이 존재하지 않는 경우라도, 린스 처리 후에 다음 약액 처리가 행해질 때에, 최초에 린스 시의 회전수와 동일하거나 또는 그 이상의 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 도 9에 도시한 바와 같이, 린스 처리 시에 존재하는 최상부의 잔류 순수(130)에 조속히 도달할 수 있으며, 약액의 공세정 시간을 단 시간으로 할 수 있다.
그러나, 종전의 실시형태의 경우에는, 회전컵(4)의 회전에 의해 배액컵(51) 내에 선회류를 생기게 하여, 그 선회류에 의해 배액컵(51) 내의 액을 신속하게 배출할 수 있는 것에 비해, 본 실시형태의 경우에는, 이러한 회전컵의 선회류가 존재하지 않기 때문에, 종전의 실시형태보다도 공세정의 약액의 배출 시간이 종전의 실시형태보다도 길어져 버린다. 즉, 본 실시형태에서는 약액 처리의 최초의 단계에서 린스액과 동등 또는 그 이상의 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시키는 것에 의한 공세정의 단시간화라고 하는 효과는 얻어지지만, 회전컵을 가지는 종전의 실시형태에서는, 이와 같은 공세정의 단시간화라고 하는 효과에 더하여, 공세정 약액의 배출의 신속화라고 하는 효과도 얻어지기 때문에, 종전의 실시형태 쪽이 약액 회수율을 높게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(액처리 장치)의 배액 계통을 급액 계통의 탱크와 함께 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 액처리 장치(100)에서는, 이해를 용이하게 하기 위해, 1개의 약액에 대해서만 도시하고 있다. 그러나, 액처리 장치는 각 웨이퍼(W)에 대하여, 알칼리 약액과 산 약액을 연속 공정에서 사용하여 세정 처리를 행하도록 구성되는 경우가 있다. 도 10은 그와 같은 액처리 장치의 배액 계통을 도시한다.
구체적으로는, 배액관(61)에는 배액 전환부(111X)가 접속되어 있으며, 배액 전환부(111X)에 산 배액을 폐기하기 위한 산 폐기 라인(113a), 알칼리 배액을 폐기하기 위한 알칼리 폐기 라인(113b), 산 약액을 회수하기 위한 산 회수 라인(112a), 알칼리 약액을 회수하기 위한 알칼리 회수 라인(112b)이 접속된다. 산 회수 라인(112a), 알칼리 회수 라인(112b)은 급액 계통의 산 약액[예컨대, 희석된 플루오르화수소산(DHF)]의 탱크(89a) 및 알칼리 약액[예컨대, 암모니아과수(SC1)]의 탱크(89b)에 각각 접속된다. 산 폐기 라인(113a), 알칼리 폐기 라인(113b), 산 회수 라인(112a), 알칼리 회수 라인(112b)에는 각각 밸브(114)가 설치되어 있다.
이 구성에 따르면, 각 웨이퍼(W)에 대하여 이하와 같은 시퀀스로 처리 공정을 행함으로써, 처리액의 종류에 따라 분별 가능해진다. 이에 따라, 각 웨이퍼(W)에 대하여 복수의 약액을 사용하는 경우에도, 앞의 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 기판의 회전에 대해서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한 시퀀스와 실질적으로 같기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 희석된 플루오르화수소산(DHF) 세정과 암모니아과수(SC1) 세정 순서는 이하의 설명과 반대여도 된다.
즉, 희석된 플루오르화수소산(DHF) 세정 시에는 배액 전환부(111X)를 산 회수 라인(112a)으로 전환하여 희석된 플루오르화수소산(DHF) 배액을 회수한다. 희석된 플루오르화수소산(DHF) 세정 후의 린스 처리 시에는 배액 전환부(111X)를 산 폐기 라인(113a)으로 전환하여 희석된 플루오르화수소산(DHF)에 린스액이 혼합된 배액을 폐기한다.
이 린스 처리 후의 암모니아과수(SC1) 세정 시에는 전술한 공세정 처리로서, 우선 배액 전환부(111X)를 알칼리 폐기 라인(113b)으로 전환하여 암모니아과수(SC1)에 린스액이 혼합된 배액을 폐기한다. 계속해서, 배액 전환부(111X)를 알칼 리 회수 라인(112b)으로 전환하여 암모니아과수(SC1) 배액을 회수한다. 암모니아과수(SC1) 세정 후의 린스 처리 시에는 배액 전환부(111X)를 알칼리 폐기 라인(113b)으로 전환하여 암모니아과수(SC1)에 린스액이 혼합된 배액을 폐기한다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지로 변형 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는, 웨이퍼의 표리면 세정을 행하는 세정 처리 장치를 예로 들어 나타냈지만, 본 발명은 이에 한하지 않고, 표면만 또는 이면만의 세정 처리를 행하는 세정 처리 장치여도 되고, 또한, 세정 처리에 한하지 않고, 다른 액처리여도 상관없다. 또한, 상기 실시형태에서는 피처리 기판으로서 반도체 웨이퍼를 이용한 경우에 대해서 나타냈지만, 액정 표시 장치(LCD)용의 유리 기판으로 대표되는 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 기판 등, 다른 기판에 적용 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼에 부착된 파티클이나 오염물을 제거하기 위한 세정 장치에 유효하다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 기판 처리 장치를 일부 잘라내어 도시하는 개략 평면도.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 배기·배액부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치의 회전컵 및 안내 부재의 부착 상태를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 따른 기판 처리 장치의 세정 처리의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 배액컵에 있어서의 린스 처리 후의 잔류 순수의 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 린스 처리 후의 약액에 의한 공세정 시에 린스 처리 시보다도 웨이퍼의 회전수를 낮게 한 경우 및 본 실시형태에 따른 린스 처리 시의 웨이퍼의 회전수와 동등 또는 그 이상으로 한 경우의 배액컵의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 배액컵을 도시하는 단면도.
도 9는 도 8의 상태로부터 본 발명의 실시형태에 따른 웨이퍼의 회전수를 린스 처리 시의 회전수와 동등 또는 그 이상으로 한 경우의 배액컵의 상태를 모식적 으로 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 기판 처리 장치(액처리 장치)의 배액 계통을 급액 계통의 탱크와 함께 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 베이스 플레이트 2: 웨이퍼 유지부
3: 회전 모터 4: 회전컵
5: 표면측 액공급 노즐 6: 이면측 액공급 노즐
7: 배기·배액부 8: 케이싱
9: 기류 도입부 11: 회전 플레이트
12: 회전축 13: 승강 부재
14: 유지 부재 22: 노즐 유지 부재
22a: 노즐 아암 31: 차양부
32: 외측 벽부 33: 간극
35: 안내 부재 51: 배액컵
52: 배기컵 53: 외주벽
54: 내측벽 56: 액 수용부
61: 배액관 84a: 약액 공급 배관
88: 약액 탱크 100: 기판 처리 장치
111: 전환 밸브 112: 회수 배관
121: 프로세스 컨트롤러 122: 사용자 인터페이스
123: 기억부 130: 잔류 순수
W: 웨이퍼
Claims (18)
- 기판을 수평으로 유지하고, 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부와,상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구와,약액을 저류하는 약액 탱크를 가지고, 이 약액 탱크로부터 기판에 약액을 공급하는 약액 공급 기구와,기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급 기구와,상기 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 약액 또는 린스액을 받는 환(環)형의 배액컵과,상기 배액컵에 접속되어, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 폐기 라인과,상기 배액컵에 접속되어, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 약액 탱크에 회수하는 회수 라인과,상기 회수 라인에 의한 액의 회수 및 상기 폐기 라인에 의한 액의 폐기를 전환하는 전환 수단과,상기 약액 공급 기구에 의한 상기 약액의 공급, 상기 린스액 공급 기구에 의한 상기 린스액의 공급, 상기 회전 기구에 의한 기판의 회전, 상기 전환 수단에 의한 약액의 폐기 및 회수의 전환을 제어하는 제어부를 구비하고,상기 제어부는 상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에,최초에 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인에 의해 폐기하며,그 후, 상기 폐기 라인이 무효이고 상기 회수 라인이 유효인 상태로 전환하며, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 회수 라인에 의해 회수하도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸도록 상기 배액컵의 내측에 설치되어, 상기 기판 유지부 및 기판과 함께 회전하고, 기판을 회전했을 때에 기판으로부터 떨어져 나간 액을 받아 상기 배액컵으로 유도하며, 회전할 때에 상기 배액컵에 액의 선회류를 형성하는 회전컵을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 회전컵에, 상기 배액컵 내에 삽입되고 상기 회전컵과 함께 회전하여 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재가 접속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재는 상기 회전컵의 통 형상의 외측 벽부의 하측 부분인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 제1 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과,상기 제1 기판 또는 새로운 제2 기판인 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 이상의 제2 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판에 상기 약액을 공급하여 예비 처리를 행하고, 이때, 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인으로 보내는 공정과,상기 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판 상에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 행하고, 이때, 상기 폐기 라인이 무효이고 상기 회수 라인이 유효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 회수 라인으로 보내는 공정을 실행하도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 피처리 기판은 상기 제2 기판이고, 상기 제어부는 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 약액 처리를 행하는 공정을 실행하도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 피처리 기판은 상기 제1 기판이고, 상기 제어부는 상 기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액과 다른 약액을 공급하여 다른 약액 처리를 행하는 공정을 실행하도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 린스 처리 시, 상기 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 폐기 라인으로 보내도록 미리 설정되는 것인 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 린스 처리 시, 상기 폐기 라인과 다른 별도의 폐기 라인이 유효이고 상기 회수 라인이 무효인 상태로서, 상기 배액컵에서 받은 액을 상기 별도의 폐기 라인으로 보내도록 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐기 라인과 상기 회수 라인은 공통 배출관을 통하여 상기 배액컵에 접속되고, 상기 전환 수단은 상기 폐기 라인과 상기 회수 라인이 분기하는 위치에서 상기 배출관에 배치되며 상기 제어부에서 제어되는 전환 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 액을 받는 환형의 배액컵의 내측에서, 약액 및 린스액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 방법으로서,약액 처리 후의 기판에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과,기판에 약액을 공급하여 기판에 대하여 약액 처리를 하는 공정을 구비하고,상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에,최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하고,그 후, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 회수하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판을 둘러싸도록 상기 배액컵의 내측에 설치되어, 상기 기판 유지부 및 기판과 함께 회전하고, 기판을 회전시켰을 때에 기판으로부터 떨어져 나간 액을 받아 상기 배액컵으로 유도하는 회전컵의 회전에 따른 선회류에 의해, 약액의 배출을 촉진하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 회전컵에, 상기 배액컵 내에 삽입되고 상기 회전컵과 함께 회전하여 상기 선회류의 형성을 어시스트하는 부재가 접속되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 기판을 제1 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과,상기 제1 기판 또는 새로운 제2 기판인 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 이상의 제2 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판에 상기 약액을 공급하여 예비 처리를 행하고, 이때, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 공정과,상기 피처리 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 피처리 기판 상에 상기 약액을 공급하여 약액 처리를 행하고, 이때, 상기 배액 컵에서 받은 액을 회수하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 피처리 기판은 상기 제2 기판이고, 상기 방법은 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제3 회전 속도로 회전시키면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 약액 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 피처리 기판은 상기 제1 기판이고, 상기 방법은 상기 린스 처리 전에 상기 제1 기판을 상기 제1 회전 속도 미만의 회전 속도로 회전시키 면서 상기 제1 기판 상에 상기 약액과 다른 약액을 공급하여 다른 약액 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 린스 처리 시, 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
- 컴퓨터 상에서 동작하고, 기판 처리 장치를 제어하기 위한 프로그램이 기억된 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체로서,상기 프로그램은 실행 시에 상기 기판 처리 장치를 제어하여 기판과 함께 회전 가능한 기판 유지부에 유지된 기판의 외측을 둘러싸도록 설치되어, 회전하는 기판으로부터 비산하는 액을 받는 환형의 배액컵의 내측에서, 약액 및 린스액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 방법을 실행시키고, 상기 방법은,기판에 상기 린스액을 공급하여 린스 처리를 행하는 공정과,기판에 상기 약액을 공급하여 기판에 대하여 약액 처리를 행하는 공정을 포함하고,상기 린스액에 의한 린스 처리 후에 상기 약액에 의한 약액 처리를 행할 때에,최초에 린스 처리용 회전수 이상의 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 상기 배액컵을 약액에 의해 세정하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 폐기하고,그 후, 약액 처리용 회전수로 기판을 회전시키면서 기판 상에 상기 약액을 공급하여 기판의 약액 처리를 행하고, 그때에 상기 배액컵에서 받은 액을 회수하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
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