KR20160025454A - 기판 액처리 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판 하면에 공급된 액체가 건조용 기체의 토출구 내에 침입하는 것을 방지하면서, 기판 하면의 건조 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
기판 액처리 장치에 있어서, 액체 토출부(40)는, 기체 토출로(81)의 상단부(82)보다 외측으로 돌출하여 기체 토출로(81)를 상방으로부터 덮는 커버부(42c)와, 커버부(42c)에 대해 상방으로 돌출한 액체 토출구(43a)와, 액체 토출구(43a)와 커버부(42c) 사이에 형성되고 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가 있는 만곡부(42d)를 갖는 머리부(42)를 포함한다.

Description

기판 액처리 장치{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판의 하면에 처리액을 공급하여 액처리를 행하는 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수평으로 유지하고, 연직 축선 주위로 회전시킨 상태에서, 기판의 하면(예컨대 디바이스 비형성면인 기판 이면)에 세정액(예컨대 세정용 약액 또는 린스액)을 공급하여, 상기 하면에 세정 처리를 실시하는 경우가 있다. 이러한 액처리는, 기판의 상면(예컨대 디바이스 형성면인 기판 표면)에 대한 세정 처리와 동시에 행해지는 경우도 있다. 하면의 세정이 종료된 후에, 기판을 고속 회전시킴으로써 떨침 건조가 행해진다. 이때, 건조 촉진 및 워터마크의 발생을 방지하기 위해서, 기판의 하면측에 질소 가스 등의 불활성 가스가 공급된다. 상기한 일련의 처리를 실행하기 위한 기판 액처리 장치가, 예컨대 특허문헌 1에 기재되어 있다.
특허문헌 1의 장치에 한하지 않고, 상기한 처리를 행하기 위한 장치에서는, 세정액 및 불활성 가스는 모두 기판의 하면의 중앙부에 분무된다. 이 때문에, 세정액의 토출구 및 불활성 가스의 토출구는, 모두 기판의 하면의 중앙부의 하방에 배치된다. 이 때문에, 세정액이 토출되고 있을 때에, 일단 기판의 하면에 도달한 세정액의 일부가 불활성 가스의 토출구를 향해 낙하하고, 불활성 가스의 토출구 내에 들어가 상기 토출구 내부를 오염시킬 가능성이 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제5005571호 공보
본 발명은 기판 하면에 공급된 액체가 건조용 기체의 토출구 내에 침입하는 것을 방지하면서, 기판 하면의 건조 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.
적합한 일 실시형태에 있어서, 본 발명은, 기판을 수평 자세로 유지하여 연직 축선 주위로 회전시키는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 하면의 중앙부의 하방에 배치되고, 상기 기판의 하면을 향해 처리액을 토출하는 액체 토출부와, 상기 액체 토출부 주위에 형성되고, 상기 기판을 향해 토출하는 건조용 기체를 통과시키는 기체 토출로를 구비하며, 상기 액체 토출부는, 상기 기체 토출로의 상단부보다 외측으로 돌출하여 상기 기체 토출로를 상방으로부터 덮는 커버부와, 상기 커버부에 대해 상방으로 돌출한 액체 토출구와, 상기 액체 토출구와 상기 커버부 사이에 형성되고 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가 있는 만곡부를 갖는 머리부를 포함하는 기판 액처리 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 기판 하면에 공급된 액체가 건조용 기체의 토출구에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 공급 위치의 주변에 액체가 잔류하는 것을 억제할 수 있고, 기판 하면 전체의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 액처리 장치의 전체 구성을 도시한 개략 평면도.
도 2는 도 1의 기판 액처리 장치에 포함되는 처리 유닛의 개략 종단면도.
도 3은 도 2의 처리 유닛의 처리액의 토출구 및 건조용 가스의 토출구 부근을 확대하여 도시한 단면도.
도 4는 제2 실시형태에서의 유체 공급 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 5는 액처리 개시 전의 대기시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면.
도 6은 액처리시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면.
도 7은 건조 처리시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면.
도 8은 처리액의 배출 동작의 종료시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면.
도 9는 제1 실시형태의 변형예를 도시한 도면.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확히 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입 반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 설치된다.
반입 반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수 매의 웨이퍼(W)(기판)를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 설치되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 기판 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 기판 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 설치된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 배열되어 설치된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 기판 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 기판 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대해 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
한편, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선 반입 반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 복귀된다.
다음으로, 처리 유닛(16)의 개략 구성에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 기판 유지 회전 기구(30)와, 처리액 공급 노즐을 구성하는 액체 토출부(40)와, 웨이퍼(W)에 공급된 후의 처리액을 회수하는 회수컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는, 기판 유지 회전 기구(30), 액체 토출부(40) 및 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 설치된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운플로우를 형성한다. 한편, 도시하고 있지 않으나, FFU(21)에는 후술하는 CDA(클린 드라이 에어)를 공급하기 위한 CDA 공급구가 구비되어 있고, 건조 처리를 행할 때 등에는, 도시하지 않은 CDA 공급구로부터 CDA가 웨이퍼(W)를 향해 공급된다.
기판 유지 회전 기구(30)는, 기계적인 클램프 기구에 의해 웨이퍼(W)를 유지하는 메커니컬 척으로서 구성되어 있다. 기판 유지 회전 기구(30)는, 기판 유지부(31), 회전축(32) 및 회전 모터(회전 구동부)(33)를 갖고 있다.
기판 유지부(31)는, 원판형의 베이스 플레이트(판형체)(31a)와, 베이스 플레이트(31a)의 둘레 가장자리부에 설치된 복수의 유지 부재(31b)를 갖고 있다. 유지 부재(31b)는, 베이스 플레이트(31a)의 상부에 형성되어 있고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리를 유지한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면과 베이스 플레이트(31a)의 상면 사이에는 하방 공간(83)이 형성된다. 일 실시형태에서는, 복수의 유지 부재(31b) 중 몇 갠가는 웨이퍼(W)에 대해 진퇴하여 웨이퍼(W)의 파지(把持) 및 해방의 전환을 행하는 가동의 지지 부재이고, 나머지 유지 부재 (31b)는 부동(不動)의 유지 부재이다. 회전축(32)은 중공이며, 베이스 플레이트(31a)의 중앙부로부터 연직 방향 하향으로 연장되어 있다. 회전 모터(33)는 회전축(32)을 회전 구동하고, 이에 의해, 기판 유지부(31)에 의해 수평 자세로 유지된 웨이퍼(W)가 연직 축선 주위로 회전한다.
액체 토출부(40)는, 전체로서 연직 방향으로 연장되는 가늘고 긴 축형의 부재로서 형성되어 있다. 액체 토출부(40)는, 연직 방향으로 연장되는 중공 원통형의 축부(41)와, 머리부(42)를 갖고 있다. 축부(41)는, 기판 유지 회전 기구(30)의 회전축(32)의 내부의 원기둥형의 공동(32a) 내에 삽입되어 있다. 축부(41)와 회전축(32)은 동심이다. 축부(41)의 외주면과 회전축(32)의 내주면 사이에 원환형의 단면을 갖는 기체 통로(80)로서의 공간이 형성되어 있다.
액체 토출부(40)의 내부에는, 연직 방향으로 연장되는 원기둥형의 공동이 있다. 이 공동의 내부에는 처리액 공급관(43)(도 3 참조)이 설치되어 있다. 처리액 공급관(43)의 상단은, 액체 토출부(40)의 머리부(42)의 꼭대기부(42a)에서 개구되어 있고, 기판 유지 회전 기구(30)에 유지된 웨이퍼(W)의 하면의 중앙부를 향해 처리액을 토출하는(도 3의 검은색으로 칠한 화살표를 참조) 액체 토출구(43a)가 된다. 여기서, 꼭대기부(42a)는, 액체 토출구(43a)를 둘러싸는 가느다란 링형의 평면 영역이고, 액체 토출구(43a)와 후술하는 만곡부(42d)를 접속하는 부분이다.
처리액 공급관(43)에는, 웨이퍼(W)의 하면을 처리하기 위한 소정의 처리액이, 처리액 공급 기구(72)로부터 공급된다. 처리액 공급 기구(72)의 구성의 상세한 설명은 후술하지만, 처리액 공급원에 접속된 처리액 공급 라인과, 이 처리액 공급 라인에 개재되어 설치된 개폐 밸브 및 유량 제어기 등으로 구성된다. 본 실시형태에서는, 이 처리액 공급 기구(72)는, 순수(DIW)를 공급하는 것으로 하지만, 복수의 처리액, 예컨대 세정용 약액(예컨대 DHF) 및 린스액을 전환하여 공급할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
회수컵(50)은, 기판 유지 회전 기구(30)의 기판 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)은, 부동의 하부 컵체(51)와, 상승 위치(도 2에 도시한 위치)와 하강 위치 사이에서 승강 가능한 상부 컵체(52)를 갖고 있다. 상부 컵체(52)는, 승강 기구(53)에 의해 승강한다. 상부 컵체(52)가 하강 위치에 있을 때에는, 상부 컵체(52)의 상단은, 기판 유지 회전 기구(30)에 의해 유지된 웨이퍼(W)보다 낮은 위치에 위치한다. 이 때문에, 상부 컵체(52)가 하강 위치에 있을 때에, 챔버(20) 내에 진입한 도 1에 도시한 기판 반송 장치(17)의 기판 유지 기구(아암)와 기판 유지 회전 기구(30) 사이에서, 웨이퍼(W)의 전달이 가능해진다.
하부 컵체(51)의 바닥부에는, 배출구(54)가 형성되어 있다. 이 배출구(54)를 통해, 포집된 처리액 및 회수컵(50) 내의 분위기가 회수컵(50)으로부터 배출된다. 배출구(54)에는 배출관(55)이 접속되고, 배출관(55)은 감압 분위기의 공장 배기계(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
FFU(21)로부터의 청정 공기의 다운플로우는, 회수컵(50)[상부 컵체(52)]의 상부 개구를 통해 회수컵(50) 내에 인입되고, 배출구(54)로부터 배기된다. 이 때문에, 회수컵(50) 내에는, 화살표 F로 나타내는 기류가 발생한다.
처리 유닛(16)은 또한, 기판 유지 회전 기구(30)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상면에 처리액(세정용 약액 혹은 린스액)을 공급하는 적어도 하나의 처리액 공급 노즐(61)을 구비하고 있어도 좋다. 처리 유닛(16)은 또한, 웨이퍼(W)의 상면을 스크럽 세정하는 브러시(62)를 구비하고 있어도 좋다.
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여, 웨이퍼(W) 하면에의 액체 및 기체의 공급에 관여하는 부분에 대해 상세히 설명한다. 한편, 특별히 설명이 없는 한, 도 3에 나타나 있는 모든 부재는, 기하학적 용어로서의 회전체에 해당한다.
액체 토출부(40)의 상측 부분[머리부(42) 및 그 하측 부근] 주위는, 포위 부재에 의해 포위되어 있다. 도시된 실시형태에 있어서, 회전축(32)의 상부(32a)가, 상기 포위 부재에 해당한다. 액체 토출부(40)의 상측 부분과 포위 부재 사이에는 원환형의 간극이 있고, 이 간극이 건조용의 기체를 통과시키는 기체 토출로(81)를 형성하고 있다.
베이스 플레이트(31a)의 중앙부의 상면에는, 액체 토출부(40)의 머리부(42)의 외주단 가장자리(42b)와 기판 유지부의 표면(31c)에 의해, 기체 토출구(31d)가 획정(劃定)되어 있다. 여기서, 외주단 가장자리(42b)는, 머리부(42) 중, 가장 반경 방향 외측에 위치하는 부분이다. 상기 기체 토출구(31d)는, 원환형의 기체 토출로(81)를 흐르는 기체를 웨이퍼(W)의 하방 공간(83)[웨이퍼(W)와 베이스 플레이트(31a) 사이의 공간]으로 토출하는 원환형의 토출구이다.
전술한 액체 토출부(40)의 축부(41)와 회전축(32) 사이의 기체 통로(80)에는, 건조용 기체로서의 불활성 가스, 여기서는 질소(N2) 가스가, 건조용 기체 공급 기구(74)로부터 공급된다. 건조용 기체 공급 기구(74)의 구성의 도시 및 상세한 설명은 후술하지만, 예컨대, 건조용 기체 공급원에 접속된 건조용 기체 공급 라인과, 이 건조용 기체 공급 라인에 개재되어 설치된 개폐 밸브 및 유량 제어기 등으로 구성된다.
건조용 기체 공급 기구(74)로부터, 기체 통로(80)에 공급된 질소 가스는, 기체 토출로(81)에 유입되고, 기체 토출로(81)의 상단부(82)로부터 외측으로 향한 후, 기체 토출구(31d)로부터 비스듬히 상방을 향해 토출(도 3의 흰 화살표를 참조)되도록 형성되어 있다. 즉, 기체 토출구(31d)에 도달한 기체는, 외주단 가장자리(42b)의 만곡 형상에 의해 토출 방향은 비스듬히 상향이 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 중심 부근에 체류하는 기체를 외측으로 끌어내는 것이 가능해지고, 웨이퍼(W)의 중심 부근의 기체가 치환되기 때문에 건조를 촉진시킬 수 있다.
기체 토출로(81) 및 기체 통로(80) 내에 액체[액체 토출구(43a)로부터 토출되어 웨이퍼(W) 하면에 도달한 후에 낙하해 오는 처리액]가 침입하는 것을 방지하기 위해서, 머리부(42)의 외주단 가장자리(42b)[후술하는 커버부(42c)의 단부]는, 기체 토출로(81)의 상단부(82)보다 반경 방향 외측으로 돌출되며, 상방으로부터 평면에서 보아 기체 토출로(81)의 상단부(82)를 완전히 덮고 있다. 한편, 기판 유지부(31)의 표면(31c)은 수평면이기 때문에, 외주단 가장자리(42b)보다 반경 방향 외측으로 액체가 떨어져도, 기체 토출로(81) 및 기체 통로(80) 내에 침입하는 일은 없다. 한편, 액체 토출구(43a)로부터 액체가 토출되고 있을 때에는 기판 유지부(31)는 회전하고 있기 때문에, 비교적 많은 양의 액체가 떨어졌다고 해도, 이 액체는 원심력에 의해 외측으로 이동하여, 기체 토출로(81) 및 기체 통로(80) 내에 침입하는 일은 없다.
다음으로, 머리부(42)의 상면의 형상에 대해 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 머리부(42)는 커버부(42c)를 가지며, 상방에서 보면 대략 원반형의 형상을 갖고 있다. 단, 중심에 위치하는 액체 토출구(43a)는, 웨이퍼(W)에 보다 가까운 위치에서 액체를 토출하기 위해서 커버부(42c)보다 높은 위치에 있다. 즉, 액체 토출구(43a)는, 커버부(42c)에 대해 상방으로 돌출되어 있고, 그 주변을 둘러싸는 꼭대기부(42a)도 커버부(42c)에 대해 상방으로 돌출되어 있다. 본 실시형태에서는, 커버부(42c)는 수평면으로 하였으나, 기체 토출로(81)의 상단부(82)보다 반경 방향 외측으로 돌출하여 상단부(82)를 완전히 덮는 것이면, 이것에 한하지 않는다. 예컨대, 외측을 향해 다소 경사시키는 편이, 액체가 머리부(42)로부터 낙하하기 쉬워진다.
꼭대기부(42a)와 커버부(42c) 사이에는, 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가는 만곡부(42d)가 형성되어 있다. 만곡부(42d)는, 액체 토출구(43a)로부터 토출된 액체 중, 웨이퍼(W)로 향하지 않고 가로 방향에 있는 꼭대기부(42a)로 흘러 온 액체, 또는 웨이퍼(W)에 도달한 후에 튀어 돌아와 낙하한 액체를 받아, 이들 액체가, 커버부(42c)의 방향으로 원활하게 흘러가도록 안내하는 기능을 갖는다.
본 실시형태와 달리 만곡부(42d)나 꼭대기부(42a)가 형성되지 않고, 액체 토출구(43a)만이 커버부(42c)로부터 돌출되어 있는 경우, 액체 토출구(43a)의 주변으로 낙하한 액체는 외주 방향으로 흘러가지 않고, 액체 토출구(43a)의 원통 외주면의 표면이나 커버부(42c)와의 경계 부분에 부착되어, 액 고임으로서 남아 버리는 경우가 있다. 이와 같은 액 고임은 액체 토출구(43a)의 주변의 습도를 상승시키는 원인이 되어, 웨이퍼(W)의 중심 영역의 건조를 방해해 버린다.
본 실시형태와 같이, 액체를 외주 방향으로 안내하는 만곡부(42d)를 형성함으로써 이와 같은 액 고임의 발생은 방지 또는 억제되어, 웨이퍼(W)의 중심 영역의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 액체 토출구(43a)가 PFA 등의 소수성이 높은 재료로 형성되어 있는 경우, 액체 토출구(43a)로부터 토출된 액체는 그 높이에서 집합하여 액적으로 변화하는 경향이 있다. 액체 토출구(43a)와 웨이퍼(W)의 간극의 폭은 좁기 때문에, 액적의 사이즈가 그 간극의 폭보다 커져 버리면, 웨이퍼(W)의 표면에 액적이 접촉해 버릴 우려가 있다. 본 실시형태의 만곡부(42d)는 그 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가 있는 활 모양의 형상을 갖기 때문에, 만곡부(42d)의 표면과 웨이퍼(W)의 간극의 폭은, 액체 토출구(43a)와 웨이퍼(W)의 간극의 폭에 비해 넓게 되어 있다. 따라서, 만곡부(42d)의 표면을 흘러내리는 액체가 집합하여 액적으로 변화해도, 액적의 사이즈가 그 간극의 폭보다 커지는 일은 없고, 웨이퍼(W)의 표면에 액적이 접촉함에 의한 건조 불량을 일으킬 우려도 없다.
본 실시형태에서는, 커버부(42c)에 대해 미리 친수화 처리를 실시해 두는 것으로 한다. 이에 의해, 액적이 발생하기 어려워지고 또한 발생한 액적도 붕괴되기 쉬워지기 때문에, 만곡부(42d)로부터 안내된 액체가 커버부(42c) 상에서 머물지 않고 외주 방향을 향해 기판 유지부의 표면(31c)으로 낙하하기 쉬워진다. 한편, 만곡부(42d)에 대해서만 미리 소수화 처리를 실시해 두어도 좋다. 이에 의해, 한번 커버부(42c)로 안내된 액체가 만곡부(42d)측으로 되돌아오는 것을 방지할 수 있다.
액체 토출구(43a)가 PFA 등의 소수성이 높은 재료로 형성되어 있고, 액적이 생성되는 것을 방지하는 것을 우선하는 경우, 커버부(42c)만이 아니라 만곡부(42d)에 대해서도 친수화 처리를 실시해 두면 좋다. 액체 토출구(43a)의 주변에서 액체가 집합하려고 해도, 친수화된 만곡부(42d)측으로 액체가 끌려가기 때문에, 액적이 생성되지 않게 된다.
친수화 처리의 일례로서는, 표면에 대해 유리 코팅을 실시하는 처리가 있다. 또한, 다른 예로서, PVA(폴리비닐알코올)의 발포 수지를 시트형으로 하고, 커버부(42c) 표면에 접착해도 좋다. 이 경우, 시트에 수분이 흡습되지만, 중심 영역은 부압 상태에 있기 때문에 소량의 수분이면 점차로 건조해 가므로, 처리상 문제는 없다. 소수화 처리의 일례로서는, 표면에 대해 수지 재료에 의한 코팅을 실시하는 처리가 있다.
다음으로, 처리 유닛(16)에서 행해지는 웨이퍼(W)에 대한 처리에 대해 간단히 설명한다. 본 처리에서의 각 구성의 동작은, 제어부(18)가, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 제어된다.
먼저, 상부 컵체(52)가 하강 위치에 있는 상태에서, 기판 반송 장치(17)의 기판 유지 기구(아암)가 챔버(20) 내에 진입하고, 웨이퍼(W)를 기판 유지 회전 기구(30)의 유지부(31)에 건네준다. 그 후, 기판 유지 기구(아암)가 챔버(20)로부터 퇴출하고, 상부 컵체(52)가 상승 위치로 상승한다.
다음으로, 기판 유지 회전 기구(30)가, 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 이 상태에서, 웨이퍼(W)에 대해 소정의 액처리가 실시된다. 액처리의 일례를 이하에 서술한다. 소정 시간 동안, 처리액 공급 노즐(61)로부터 세정용 약액(예컨대 DHF)이 웨이퍼(W)의 상면[디바이스가 형성된 웨이퍼(W)의 표면]에 공급되고, 이와 동시에, 처리액 공급관(43)의 액체 토출구(43a)로부터 DIW가 웨이퍼의 하면[디바이스가 형성되어 있지 않은 웨이퍼(W)의 이면]의 중앙부(대략 중심)에 공급되며, 이에 의해 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 세정 처리가 실시된다. 한편, DIW를 대신하여, 상면의 세정 처리와 동시에, 처리액 공급관(43)의 액체 토출구(43a)로부터 세정용 약액(예컨대 DHF)이 웨이퍼(W)의 하면의 중앙부에 공급되고, 이에 의해 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 약액 세정 처리가 실시되도록 해도 좋다.
다음으로, 계속해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 채로, 소정 시간 동안, 처리액 공급 노즐(61)로부터 웨이퍼(W)의 상면에 린스액[예컨대 순수(DIW)]이 공급됨과 동시에, 액체 토출구(43a)로부터 웨이퍼(W)의 하면 중앙부에 린스액[예컨대 순수(DIW)]이 공급되어, 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 린스 처리가 실시된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 잔류하는 약액 및 약액 세정 처리에 의해 발생한 반응 생성물이 린스액에 의해 씻겨진다.
다음으로, 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에의 액체의 공급을 정지하고, 계속해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 채로(바람직하게는 웨이퍼의 회전 속도를 증대시켜), 웨이퍼(W)의 상면 및 하면을 건조시킨다. 이때, 기체 토출구(31d)로부터 웨이퍼(W)의 하면을 향해 질소 가스를 토출하여, 건조를 촉진한다. 질소 가스는 저습도이기 때문에 웨이퍼(W) 하면과 베이스 플레이트(31a) 사이의 공간 내의 분위기가 저습도로 되어, 건조가 촉진된다.
전술한 바와 같이, 기체 토출구(31d) 내에 액체가 들어갈 가능성은 매우 낮으나, 보다 확실하게 기체 토출구(31d) 내에 액체가 들어가는 것을 방지하기 위해서, 건조 처리를 행하고 있지 않을 때에(예컨대, 액처리를 행하고 있을 때에), 기체 토출구(31d)로부터 퍼지 가스로서의 불활성 가스(질소 가스)를 건조시보다 적은 유량으로 분출시키도록 건조용 기체 공급 기구(74)의 공급 유량을 전환 제어하도록 해도 상관없다.
그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키고, 상부 컵체(52)를 하강시키며, 기판 반송 장치(17)의 기판 유지 기구(아암)에 의해 웨이퍼(W)를 기판 유지 회전 기구(30)의 유지부(31)로부터 수취한다. 한편, 웨이퍼(W)를 반출시킨 후이며 유지부(31)에 의해 웨이퍼(W)가 유지되어 있지 않을 때에, 액체 토출구(43a)로부터 순수를 토출시키고, 기체 토출구(31d)로부터 질소 가스를 토출시키며, 또한 기판 유지부(31)의 상방으로부터 2 유체 노즐 등을 이용하여 순수를 토출시킴으로써, 머리부(42)를 세정할 수도 있다.
상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W) 상면에 대해, 처리액 공급 노즐(61)로부터 공급된 세정용 약액에 의해 약액 세정을 행하였으나, 이것에 한정되지 않고, 브러시(62)에 의해 스크럽 세정을 행해도 좋다. 웨이퍼(W) 하면에 대해 전술한 처리를 행하고 있는 동안에, 웨이퍼(W) 상면에 대해 임의의 처리를 행하는 것이 가능하지만, 웨이퍼(W) 상면에 대해 아무런 처리를 행하지 않아도 좋다.
처리 대상인 기판은 반도체 웨이퍼[웨이퍼(W)]에 한정되는 것은 아니며, 유리 기판, 세라믹 기판 등의 다른 종류의 기판이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 커버부(42c)는, 기체 토출로(81)의 상단부(82)보다 외측으로 돌출하여 기체 토출로(81)를 상방으로부터 덮도록 하였다. 이 구성에 의해, 웨이퍼(W)의 이면 중심에 액체를 토출 가능하게 하면서도, 웨이퍼(W)의 하면에 공급된 액체가 기체 토출로(81)에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 머리부(42)에 만곡부(42d)를 형성하여, 액체 토출구(43a)로부터 토출된 액체를 커버부(42c)로 안내하도록 하였다. 이 구성에 의해, 웨이퍼(W)에 보다 가까운 위치에서 액체를 토출할 수 있기 때문에 보다 세정 효과가 증가하고, 낙하 등 한 액체가 머리부(42)에서 액 고임으로서 잔류하는 것과 같은 일을 없애어, 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 만곡부(42d)를 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가는 활 모양의 형상으로 함으로써, 액적이 웨이퍼에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 미리 커버부(42c)를 친수화 처리하고, 만곡부(42d)를 소수화 처리해 두었다. 이에 의해, 액체가 만곡부(42d)로부터 커버부(42c)로 보다 흘러내리기 쉬워지고, 커버부(42c) 상의 액체도 기판 유지부의 평면(31c)으로 보다 낙하하기 쉬워진다.
(제1 실시형태의 변형예)
액체 토출구(43a)로부터 토출된 액적이 액체 토출구(43a) 주위에 잔류하면, 액체를 토출했을 때에 잔류한 액적이나 액적에 포함되어 있던 티끌이 액체와 함께 토출되어, 웨이퍼(W)에 부착될 우려가 있다. 그 때문에, 제1 실시형태에서는, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 액체 토출구(43a)와 머리부(42)의 꼭대기부(42a)[만곡부(42d)의 상단부]를 동일한 높이가 되도록 하였으나, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 액체 토출구(43a)를 꼭대기부(42a)[만곡부(42d)의 상단부]보다 높게(상방에 형성) 해도 좋다. 이에 의해, 액체 토출구(43a)는 웨이퍼(W)에 더욱 가까워져 세정 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 꼭대기부(42a)의 폭은 좁아, 액체 토출구(43a)로부터 낙하한 처리액이 꼭대기부(42a)에 머무는 일은 없고 만곡부(42d)로 흘러내리기 때문에, 건조 효율에는 영향을 주지 않는다. 또한, 액체 토출구(43a)의 외측 측면에 대해 소수화 처리가 실시되어 있으면 만곡부(42d)측으로 액체가 끌려가기 쉬워지고, 또한, 만곡부(42d)에 대해 친수화 처리가 실시되어 있으면 그 효과도 커진다. 또한, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 꼭대기부(42a)를 생략하고, 액체 토출구(43a)에 만곡부(42d)가 인접하도록 구성해도 좋다. 이 경우에, 도 9의 (d)에 도시한 바와 같이, 처리액 공급관(43)의 선단 외주부를 만곡부(42d)에 연속하도록 첨예 만곡 형상으로 해도 좋다. 또한, 도 9의 (e)에 도시한 바와 같이, 액체 토출구(43a)를 만곡부(42d)의 상단부보다 높게(상방에 형성) 해도 좋다. 한편, 웨이퍼(W)와 액체 토출구(43a)와의 간격이 넓으면 웨이퍼(W)에 액적이 부착될 우려도 없기 때문에, 만곡부(42d)는, 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가는 활 모양의 형상이 아니어도 좋다. 그 경우, 액체 토출구(43a)와 커버부(42c) 사이에는, 액체를 액체 토출구(43a)로부터 커버부(42c)로 안내할 수 있는 가이드부가 배치되면 되고, 가이드부는, 만곡형에 한하지 않고, 직선형으로 경사지는 면으로 형성되어 있어도 좋다.
또한, 액체 토출구(43a)로부터 토출된 액적이 기체 토출구(31d)에 잔류하면, 기체를 토출했을 때에 잔류한 액적이나 액적에 포함되어 있던 티끌이 기체와 함께 토출되어, 웨이퍼(W)에 부착될 우려가 있다. 그 때문에, 제1 실시형태에서는, 도 9의 (f)에 도시한 바와 같이, 외주단 가장자리(42b)의 상부를 외측 하방을 향해 경사시키고 외주단 가장자리(42b)의 하부를 외측 상방을 향해 경사시키고 있다. 이에 의해, 커버부(42c)의 상면을 흐르는 액적이 외주단 가장자리(42b)로부터 외측의 표면(31c)으로 원활하게 흐르게 된다. 또한, 액적이 기체 토출구(31d)의 내측으로 유입되지 않도록 하여, 액적이 기체 토출구(31d)에 잔류하지 않도록 하고 있다. 외주단 가장자리(42b)의 형상은 이것에 한정되지 않고, 도 9의 (g)에 도시한 바와 같이, 외주단 가장자리(42b)를 외측 하방을 향해 경사시켜도 좋다. 또한, 도 9의 (h)에 도시한 바와 같이, 외주단 가장자리(42b)의 하부를 하방을 향해 만곡형으로 팽출시켜도 좋다. 또한, 도 9의 (i)에 도시한 바와 같이, 외주단 가장자리(42b)를 내측 하방을 향해 예각 형상으로 경사시켜도 좋다. 또한, 도 9의 (j)에 도시한 바와 같이, 커버부(42c)의 외측 표면을 폴리비닐알코올 등의 친수성·흡수성을 갖는 소재로 피복해도 좋다. 이 경우, 외주단 가장자리(42b)의 하부까지 피복함으로써, 외주단 가장자리(42b)의 하부에 있어서 기체 토출구(31d)로부터 토출되는 기체로 수분을 증발시킬 수 있다.
(제2 실시형태)
본 실시형태에서는, 제1 실시형태에서 설명한, 처리 유닛(16)에서 행해지는 웨이퍼(W)에 대한 처리를 행할 때의 처리액 공급 기구(72) 및 건조용 기체 공급 기구(74)의 동작, 및 처리액 및 건조용 기체의 배출 동작에 대해 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 기판 액처리 장치의 처리액 및 건조용 기체의 공급 및 배출을 행하는 유체 공급 시스템의 구성을 도 4에 도시한다. 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 처리액으로서는, DHF 등의 약액을 이용해도 좋으나, 본 실시형태에서는, DIW를 이용한 예를 설명한다.
도 4의 건조용 기체 공급 기구(74)에 있어서, 건조용 기체 공급원(407)은, 건조 처리에 이용하는 기체의 공급원이며, 본 실시형태의 건조용 기체는 질소(N2)이다. 건조용 기체 공급 라인(408)은, 건조용 기체 공급원(407)으로부터의 건조용 기체를 챔버(20)에 대해 공급하기 위한 공급로이다. 개폐 밸브(409)는, 건조용 기체 공급 라인(408)에 개재되어 설치되어 있고, 챔버(20)에 대한 건조용 기체의 공급의 개시 및 정지를 제어한다. 유량 조정기(410)는, 건조용 기체 공급 라인(408)에 개재되어 설치되어 있고, 건조용 기체 공급 라인(408)으로부터 챔버(20)에 대해 공급되는 건조용 기체의 유량을 조정한다.
도 4의 처리액 공급 기구(72)에 있어서, 처리액 공급원(401)은, 액처리에 이용하는 처리액의 공급원이며, 본 실시형태의 처리액인 순수(DIW)의 공급원이다. 처리액 공급 라인(402)은, 처리액 공급원(401)으로부터의 처리액을 챔버(20)에 대해 공급하기 위한 공급로이다. 개폐 밸브(403)는, 처리액 공급 라인(402)에 개재되어 설치되어 있고, 챔버(20)에 대한 처리액의 공급의 개시 및 정지를 제어한다. 유량 조정기(404)는, 처리액 공급 라인(402)에 개재되어 설치되어 있고, 처리액 공급원(401)으로부터 처리액 공급 라인(402)에 대해 공급되는 처리액의 유량을 조정한다. 더미 드레인 라인(405)은, 후술하는 더미 드레인 동작을 실행하기 위한 배출로이다. 개폐 밸브(406)는, 더미 드레인 라인(405)에 개재되어 설치되어 있고, 더미 드레인 라인(405)에의 드레인량을 조정한다.
챔버(20)와 개폐 밸브(403) 사이의 처리액 공급 라인(402)에는, 드레인 라인(411)이 접속되어 있다. 드레인 라인(411)은, 처리액 공급 라인(402) 중 챔버(20)와 개폐 밸브(403) 사이의 공급로에 잔존하는 처리액 또는 챔버(20) 내의 기체를 최종적으로 기판 액처리 장치의 외부로 배출하기 위한 분기 라인이다. 개폐 밸브(412)는, 드레인 라인(411)으로의 처리액 또는 기체의 배출의 개시와 정지를 제어한다. 드레인 라인(411)은, 처리 스테이션(3)의 각 처리 유닛(16)과의 사이에서 공용되어 있기 때문에, 다른 챔버(20)와도 접속되어 있다. 동일한 구성을 갖는 각 챔버(20)로부터 배출된 처리액이나 기체는, 드레인 라인(411)에 합류하여 배출된다.
트랩 탱크(413)는, 각 챔버(20)의 드레인 라인(411)으로부터 배출된 처리액이나 기체를 일시적으로 저류하는 탱크이다. 후술하는 바와 같이, 트랩 탱크는, 배출된 처리액이 각 챔버(20)에 대해 역류하지 않도록 하기 위해서도 이용된다.
이젝트 라인(414)은, 트랩 탱크(413)에 저류되는 기체를 흡인하여 배출하기 위한 배출로이다. 이젝트 라인(414)은, 기체를 흡인하기 위해서 소정의 흡기압을 필요로 하는데, 이 흡기압은, 그 단부에 접속된 이젝터부(415)로부터 얻고 있다. 이젝터부(415)는, 펌프 등의 기계적 구동에 의하지 않고 고속의 기체의 흐름을 이용하여 진공에 가까운 부압을 만들어내는 기능을 갖고 있고, 그 고속 기체는 CDA 분기 라인(416)으로부터 얻고 있다.
CDA 분기 라인(416)은, 챔버(20)에 CDA(클린 드라이 에어)를 공급하는 CDA 공급 라인(417)으로부터 분기된 통로이며, 예컨대 10 L/min의 유량으로 CDA를 통과시키고 있다. 이젝터부(415)를 통과한 CDA는, 그대로 시스템의 외부로 배기된다.
탱크 배출 라인(418)은 트랩 탱크(413)의 바닥면에 접속되어 있고, 외부 배출 라인(419)에 대해 처리액을 배출한다. 탱크 배출 라인(418)의 배관은 트랩 탱크(413)보다 하방을 통과한 후, 상방을 향해 연장되어 최상부 통로(418a)의 높이에서 평행하게 되어 외부 배출 라인(419)에 접속된다. 탱크 배출 라인(418)이 이와 같은 배치 구성을 갖기 때문에, 후술하는 바와 같이 트랩 탱크(413)의 수위는 최상부 통로(418a)의 높이에 의존하고 있다. 외부 배출 라인(419)은 배출구(421)로부터 처리액을 시스템 외부로 배출시키는데, 처리액의 역류를 방지하기 위한 완충부(422)도 구비하고 있다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 유체 공급 시스템에 있어서의, 처리 유닛(16)에서 행해지는 웨이퍼(W)에 대한 처리를 행할 때의 동작에 대해 설명한다. 본 시스템에 있어서의 각 구성의 동작은, 제어부(18)가, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 제어된다.
이하 설명하는 각 도면에 있어서, 각 배관의 색이 굵은 흑색 라인이 그려져 있는 경우에는, 처리액이 통과하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 각 배관을 따른 화살표는, 처리액(흑색 화살표) 또는 기체(흰 화살표)가 그 방향을 향해 통과하고 있는 것을 나타낸다. 또한, 다른 챔버(20)에서는, 동일한 처리 및 동작이 행해지고 있는 것으로 하지만, 그 설명은 생략한다.
도 5는 액처리 개시 전의 대기시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다. 대기시에 있어서, 제어부(18)는, 개폐 밸브(403)는 폐쇄 상태로 하고, 개폐 밸브(412)는 개방 상태로 하며, 개폐 밸브(409)는 개방 상태로 하고, 개폐 밸브(406)는 소정의 시간 간격마다 개폐를 반복하는 제어를 행한다.
이상의 제어를 행함으로써, 대기 상태에서는, 더미 드레인 동작이 실행되게 된다. 즉, 처리액 공급원(401)으로부터의 처리액이 처리액 공급 라인(402)을 통과하지만, 챔버(20)에 공급되는 일 없이, 더미 드레인 라인(405)으로 흘러간다. 더미 드레인 라인(405)에서는 개폐 밸브(406)의 개폐를 반복함으로써 간이적인 유량 조정을 행하면서 처리액이 배출된다. 한편, 유량 조정기(404)에 의해 정밀도 좋게 유량 조정을 행해도 좋다. 더미 드레인 동작을 행함으로써, 액처리를 개시하기 전에 처리액 공급 라인(402)에 잔류하고 있는 처리액을 배출할 수 있기 때문에, 액처리를 개시할 때에는, 웨이퍼(W)에 대해 열화되지 않은 신선한 액을 공급할 수 있다.
더미 드레인 동작이 실행되는 한편으로, 건조용 기체 공급 라인(408)으로부터의 건조용 기체는 기체 토출구(31d)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 공급되고 있다. 이때의 공급량은, 유량 조정기(410)에 의해 조정되는데, 후술하는 건조 처리시보다 저유량이다. 본 실시형태에서는, 개폐 밸브(403)는 폐쇄 상태로 하고 있기 때문에 그 상방에는 처리액은 존재하지 않고, 챔버(20)에 공급된 후의 기체는, 액체 토출구(43a)로부터 배출할 수 있도록 되어 있다. 배출된 기체는, 드레인 라인(411)을 통과한 후, 트랩 탱크(413)에 도달한다.
트랩 탱크(413)의 액체의 수위(d1)는, 탱크의 유입구의 높이(H)보다 낮은 위치에 있다. 처리액이 유입되지 않을 때 또는 유입되는 유량이 적을 때의 수위(d1)는, 탱크 배출 라인(418)의 최상부 통로(418a)의 높이에 의존한다. 즉, 수위가 d1보다 높은 동안에는 트랩 탱크(413) 내에 저류되는 처리액은 자중의 압력에 의해 탱크 배출 라인(418) 내의 처리액을 밀어내려, 최상부 통로(418a)로부터 외부 배출 라인(419)으로 처리액을 유출시킨다. 한편, 트랩 탱크(413)의 수위가 최상부 통로(418a)와 동일한 높이의 수위(d1)가 되면 탱크 배출 라인(418) 내의 처리액과의 사이에서 압력이 균형을 이루고, 처리액의 선단도 최상부 통로(418a)의 대략 중간 위치에서 정지하여 흐르지 않게 되며, 그 이후, 수위가 변화하지 않게 된다.
이상과 같이 트랩 탱크(413)의 내부에 저류되는 처리액은, 트랩 탱크(413)의 유입구의 높이(H)보다 낮은 수위를 갖기 때문에, 배출된 기체는 드레인 라인(411)을 용이하게 통과하여 트랩 탱크(413)에 도달하고, 탱크 내의 공간을 통해 이젝트 라인(414)으로 향한다. 이젝트 라인(414)을 통과하는 기체는, 이젝터부(415)에 도달하여 CDA 분기 라인(416)을 흐르는 기체와 합류한 후, 시스템 외부로 배기된다.
전술한 바와 같이, 이젝터부(415)는 소정의 흡기압으로 이젝트 라인(414)의 기체를 흡인하고 있고, 이 흡인 작용은, 트랩 탱크(413)의 공간이나 드레인 라인(411)을 통해, 기체 토출구(31d)에까지 영향을 주기 때문에, 기체 토출구(31d)에 있어서의 기체의 인입 압력도, 자연 배기를 행하는 경우보다 높게 할 수 있다. 따라서, 챔버(20)가 대기시에 있어도, 통상의 배기를 행하는 것보다 웨이퍼(W)의 이면 공간의 청정도를 높게 유지할 수 있다.
도 6은 액처리시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다. 액처리시에 있어서, 제어부(18)는, 개폐 밸브(403)는 개방 상태로 하고, 개폐 밸브(412)는 폐쇄 상태로 하며, 개폐 밸브(409)는 개방 상태로 하고, 개폐 밸브(406)는 폐쇄 상태로 하는 제어를 행한다.
이상의 제어를 행함으로써, 액처리 상태에서는 액체 토출구(43a)로부터 처리액이 토출되어, 제1 실시형태에서 설명한, 처리액(DIW)을 이용한 이면의 세정 처리가 실행된다. 또한, 기체 토출구(31d)로부터 건조용 기체도 토출됨으로써 퍼지 동작도 실행된다.
액처리시는, 개폐 밸브(412)가 폐쇄 상태이기 때문에, 공급된 처리액 및 건조용 기체는 드레인 라인(411)에는 유입되지 않는다. 단, 드레인 라인(411)은 다른 챔버(20)에도 접속되어 있기 때문에, 다른 챔버(20)가 대기 상태에 있는 경우에는, 전술한 대기시의 동작과 마찬가지로, 다른 챔버(20)로부터의 기체를 트랩 탱크(413), 이젝트 라인(414), 이젝터부(415), 및 CDA 분기 라인(416)을 통해 외부로 배출할 수 있다.
도 7은 건조 처리시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다. 건조 처리 상태에서는, 제어부(18)는, 개폐 밸브(403)는 폐쇄 상태로 하고, 개폐 밸브(412)는 개방 상태로 하며, 개폐 밸브(409)는 개방 상태로 하고, 개폐 밸브(406)는 폐쇄 상태로 하는 제어를 행한다.
이상의 제어를 행함으로써, 건조 처리시에서는 기체 토출구(31d)로부터 건조용 기체가 토출되어, 제1 실시형태에서 설명한, 건조용 기체(N2)를 이용한 이면의 건조 처리가 실행된다.
건조 처리 상태에서는, 개폐 밸브(412)를 개방 상태로 함으로써, 공급된 처리액 중 챔버(20)에 도달하지 않고 처리액 공급 라인(402)에 잔존하는 처리액을 드레인 라인(411)에 대해 유입시킨다.
트랩 탱크(413)로 유입된 처리액은 트랩 탱크(413)에 일시적으로 저류된 후, 탱크 배출 라인(418)으로 유입되어 가고, 최상부 통로(418a)를 통과하여 외부 배출 라인(419)으로 유출되어 간다. 여기서, 탱크 배출 라인(418)으로부터 외부 배출 라인(419)으로의 배출 유량보다 드레인 라인(411)으로부터 트랩 탱크(413)로의 유입 유량이 많은 경우, 트랩 탱크(413)의 수위는 증가해 가고, 이윽고 탱크의 공급구의 높이(H)에 도달한다.
트랩 탱크(413)의 수위가 공급구의 높이(H)보다 높아지면, 트랩 탱크(413)의 처리액이 드레인 라인(411)의 상류측으로 역류해 버리거나, 또는 역류하지 않아도 드레인 라인(411)으로부터의 처리액의 유입이 정지해 버릴 우려가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 이젝터부(415)가 이젝트 라인(414)을 통해 소정의 흡기압으로 트랩 탱크(413)의 내부의 기체를 흡인하고 있다. 따라서, 트랩 탱크(413)의 수위를 공급구의 높이(H)보다 상승시킬 수 있고, 드레인 라인(411)으로의 역류 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 탱크 배출 라인(418)으로 유입된 처리액은 외부 배출 라인(419)으로부터 배출되지만, 탱크 배출 라인(418)으로부터 유입되는 처리액의 유량이, 외부 배출 라인(419)의 배출 가능 유량을 초과하고 있는 경우, 탱크 배출 라인(418)에 있어서 상류측을 향한 역류가 발생할 우려가 있다. 본 실시형태에서는, 외부 배출 라인(419)에 완충부(422)를 설치하여 소정량의 처리액을 일시적으로 저류할 수 있도록 하고 있다(도 7의 f1의 부분). 따라서, 외부 배출 라인(419)으로 대유량으로 처리액이 유입되어도, 완충부(422)에 의해 유량의 차분을 완충하여 역류를 방지할 수 있어, 처리액을 원활하게 배출할 수 있다.
도 8은 처리액의 배출 동작의 종료시에 있어서의 유체 공급 시스템의 동작 상태를 도시한 도면이다. 더미 드레인 동작을 행하고 있지 않은 점을 제외하고, 도 5에서 도시한 대기시와 동일한 상태를 나타내고 있다. 한편, 배출 동작 후, 유량 조정기(410)에 의해 건조용 기체의 유량을 증가시켜 건조를 촉진시키도록 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 챔버(20)에서의 건조 처리에 있어서, 드레인 라인(411)으로부터 처리액 공급 라인(402)에 잔존하는 처리액을 배출할 때에, 이젝트 라인(414)으로부터 트랩 탱크(413)의 기체를 흡인함으로써, 트랩 탱크(413)의 수위를 상승시키도록 하였다. 이에 의해, 트랩 탱크(413)에 보다 많은 처리액을 저류할 수 있게 되기 때문에, 드레인 라인(411)으로의 역류를 방지할 수 있어, 안정된 처리액 배출이 가능해진다. 또한, 외부 배출 라인(419)에 완충부(422)를 설치하여, 탱크 배출 라인(418)으로부터의 배액(排液)을 일시적으로 저류하도록 하였다. 이에 의해, 탱크 배출 라인(418)과 외부 배출 라인(419)과의 유량의 차를 완충하여, 트랩 탱크(413)로의 역류를 방지할 수 있다.
이상, 본 실시형태에서의 유체 공급 시스템의 동작을 설명해 왔으나, 본 발명은 전술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 실시형태에 있어서, 이젝터부(415)는, CDA 분기 라인(416)으로부터의 기체 공급에 의해 동작하도록 구성하였으나, CDA에 한하지 않고, N2 공급 라인 등, 다른 기체 공급 라인으로부터의 분기 라인을 이용하여 동작하도록 해도 좋다. 또한, 건조 처리시에 있어서, 잔존하는 처리액의 배출 동작을 행하도록 하였으나, 이것에 한하지 않고, 대기시 등, 다른 타이밍에서 배출 동작을 행하도록 해도 좋다.
31: 기판 유지부 31c: 포위 부재(32a)
31d: 기체 토출구 40: 액체 토출부
42: 머리부 42a: 꼭대기부
42b: 액체 토출부의 머리부의 외주단 가장자리
42c: 커버부 42d: 만곡부
43a: 액체 토출구 81: 기체 토출로

Claims (11)

  1. 기판을 수평 자세로 유지하여 연직 축선 주위로 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 하면의 중앙부의 하방에 배치되고, 상기 기판의 하면을 향해 처리액을 토출하는 액체 토출부와,
    상기 액체 토출부 주위에 형성되고, 상기 기판을 향해 토출하는 건조용 기체를 통과시키는 기체 토출로를 구비하며,
    상기 액체 토출부는,
    상기 기체 토출로의 상단부보다 외측으로 돌출하여 상기 기체 토출로를 상방으로부터 덮는 커버부와, 상기 커버부에 대해 상방으로 돌출한 액체 토출구와, 상기 액체 토출구와 상기 커버부 사이에 형성되고 표면이 아래 방향으로 움푹 들어가 있는 만곡부를 갖는 머리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버부는 친수화 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 만곡부는 친수화 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 커버부는 친수화 처리가 실시되어 있고, 상기 만곡부는 소수화 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 머리부는, 상기 액체 토출구와 상기 만곡부를 접속시키는 꼭대기부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 머리부는, 상기 액체 토출구를 상기 만곡부의 상단보다 상방에 형성한 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 액체 토출구의 외측 측면은, 소수화 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기체 토출로는, 상기 액체 토출부와 상기 액체 토출부의 주위를 둘러싸는 포위 부재 사이의 간극에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 머리부의 외주단 가장자리와 상기 기판 유지부의 표면에 의해, 상기 건조용 기체를 토출하기 위한 기체 토출구가 획정(劃定)되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액체 토출부로부터 토출되는 처리액을 공급하는 처리액 공급 라인과,
    상기 처리액 공급 라인에 접속되고, 기판에 공급된 건조용 기체 및 상기 처리액 공급 라인에 잔존하는 처리액을 배출하는 드레인 라인과,
    상기 드레인 라인으로부터 배출된 처리액 및 기체를 일시적으로 저류하는 탱크와,
    상기 탱크에 접속되고 상기 탱크의 기체를 배출시키는 이젝트 라인을 더 구비하며,
    상기 처리액 공급 라인에 잔존하는 처리액을 배출할 때에, 상기 이젝트 라인으로부터 상기 탱크의 기체를 흡인함으로써, 상기 탱크의 수위를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 탱크에 접속되고, 상기 탱크에 저류되는 처리액을 배출하는 탱크 배출 라인과,
    상기 탱크 배출 라인에 접속되고, 상기 탱크 배출 라인으로부터의 배액(排液)을 외부로 배출하는 외부 배출 라인을 더 구비하며,
    상기 외부 배출 라인은, 탱크 배출 라인으로부터의 배액을 일시적으로 저류함으로써, 상기 탱크 배출 라인과 외부 배출 라인 사이의 유량의 차를 완충하는 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
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