KR20220047514A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 처리조에 저류된 약액이나 순수 등의 처리액에 기판을 침지함과 함께 처리액 내에서 상기 기판에 기포를 공급하여 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 기판에는, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라스마 디스플레이용 유리 기판, 자기 또는 광 디스크용의 유리 또는 세라믹 기판, 유기 EL 용 유리 기판, 태양전지용 유리 기판 또는 실리콘 기판 등이 포함된다. The present invention relates to a substrate processing apparatus for immersing a substrate in a processing liquid such as a chemical liquid or pure water stored in a processing tank, and supplying air bubbles to the substrate in the processing liquid for processing. Further, the substrate includes a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display, a glass or ceramic substrate for a magnetic or optical disk, a glass substrate for organic EL, a glass substrate for a solar cell, or a silicon substrate.
반도체 장치의 제조 분야에 있어서는, 반도체 장치의 고밀도화와 대용량화에 대응하기 위해서 고애스펙트비의 오목부를 형성하는 기술이 요망되고 있다. 예를 들어 삼차원 NAND 형 불휘발성 반도체 장치 (이하 「3D-NAND 메모리」라고 한다) 의 제조 과정에 있어서는, 실리콘 산화막 (SiO2 막) 과 실리콘 질화막 (SiN 막) 을 다수 적층한 적층체에 대해 적층 방향으로 오목부를 형성한 후, 오목부에 처리액을 공급하고 SiN 막을 웨트 에칭에 의해 제거하는 공정이 포함된다. 이 공정을 실행하기 위해서, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 기판 처리 장치를 사용하는 것이 검토되고 있다.In the field of semiconductor device manufacturing, a technique for forming a high-aspect-ratio concave portion is desired in order to cope with the increase in density and capacity of the semiconductor device. For example, in the manufacturing process of a three-dimensional NAND type nonvolatile semiconductor device (hereinafter referred to as "3D-NAND memory"), the stacking direction for a laminate in which a plurality of silicon oxide films (SiO2 film) and silicon nitride films (SiN film) are laminated After forming the concave portion with the , a process of supplying a processing liquid to the concave portion and removing the SiN film by wet etching is included. In order to implement this process, using the substrate processing apparatus of patent document 1 is examined, for example.
특허문헌 1 에 기재된 기판 처리 장치는, 기판을 처리하기 위한 처리액을 저류하는 처리조와, 처리조의 처리액 내에서 기판을 유지하는 기판 유지부와, 처리조에 유체를 공급하는 유체 공급부와, 유체 공급부를 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 기판을 침지시킨 처리액을 저류한 처리조에 대해 유체의 공급을 개시하고 나서 유체의 공급을 종료할 때까지의 동안에 유체 공급부가 유체의 공급을 변경하도록 유체 공급부를 제어한다. 당해 기판 처리 장치에서는, 유체 공급부로서 기판의 주면의 법선 방향과 평행하게 기체 또는 액체를 공급하는 제 1 유체 공급관과 제 2 유체 공급관이 처리조의 바닥부에서 연장되고 있다. 그리고 제어부에 의해, 제 1 유체 공급관과 제 2 유체 공급관으로부터 기체 또는 액체를 공급하는 기간을 전환하여, 처리조 내에서의 기판 처리의 편향을 억제하고자 하고 있다.The substrate processing apparatus described in Patent Document 1 includes a processing tank for storing a processing liquid for processing a substrate, a substrate holding part for holding a substrate in the processing liquid of the processing tank, a fluid supply part for supplying a fluid to the processing tank, and a fluid supply a control unit for controlling the unit, wherein the control unit is configured to change the supply of the fluid from the start of supply of the fluid to the processing tank storing the processing liquid in which the substrate is immersed until the end of supply of the fluid. control the supply. In the substrate processing apparatus, as a fluid supply part, a first fluid supply pipe and a second fluid supply pipe for supplying gas or liquid in parallel to the normal direction of the main surface of the substrate extend from the bottom of the processing tank. Then, the control unit switches the period during which the gas or liquid is supplied from the first fluid supply pipe and the second fluid supply pipe to suppress deflection of substrate processing in the processing tank.
여기서, 유체 공급관으로부터 기체가 공급되는 경우, 공급된 기체는 기포로서 처리액 내를 부상한다. 처리액의 상승류의 속도는 기포의 부력에 의해 빨라진다고 생각되고, 기포는, 기판의 표면을 통과할 때, 기판의 표면에 접촉함으로써, 기판의 표면에 존재하는 실리콘 농도가 진한 처리액층 (고농도층) 을 교반할 수 있다. 이로써, 기판 표면의 처리액은, 기포가 통과한 후에 신선한 처리액으로 치환이 촉진된다. 그 결과, 처리액에 의한 웨트 에칭으로 형성된 패턴 상부 부근의 실리콘 농도가 낮아지고, 패턴의 좁고 또한 깊은 홈의 깊숙이까지, 신속하고 균일한 기판 처리가 가능해진다고 생각된다. 여기서, 기포에 의한 처리액의 교반의 정도는, 기판의 표면을 통과하는 기포의 직경 (기포 직경) 이 작은 쪽이 크다고 생각되고 있다.Here, when gas is supplied from the fluid supply pipe, the supplied gas floats in the treatment liquid as bubbles. It is thought that the speed of the upward flow of the treatment liquid is increased by the buoyancy of the air bubbles, and when the air bubbles pass through the surface of the substrate, they come into contact with the surface of the substrate, so that the silicon concentration present on the surface of the substrate is high in the treatment liquid layer (high concentration layer) can be stirred. Thereby, replacement of the treatment liquid on the surface of the substrate with the fresh treatment liquid after the bubbles have passed through is promoted. As a result, it is thought that the silicon concentration in the vicinity of the upper portion of the pattern formed by wet etching with the processing liquid is lowered, and rapid and uniform substrate processing is possible even to the depth of the narrow and deep grooves of the pattern. Here, as for the degree of agitation of the treatment liquid by the bubbles, it is considered that the smaller the bubble diameter (the bubble diameter) passing through the surface of the substrate is, the larger it is.
특허문헌 1 에서는, 유체 공급관의 관 직경은, 예를 들어 약 8.0 mm 이고, 토출구의 직경이 약 0.3 mm 이며, 토출구로부터 토출되는 기포 직경은 약 2.0 mm ~ 약 3.5 mm 의 범위이다. 그러나, 더욱 기포 직경을 작게 하는 것이 바람직하다. 기포는 토출구로부터 발생 직후에 토출구의 주위에 밀착하고, 토출 시간 경과에 수반하여 밀착 영역이 토출구를 중심으로 하여 방사상으로 넓어진다. 그 후, 기포는 밀착 영역으로부터 이탈하여 처리액 내에 공급된다. 토출구를 작게 가공하는 데에는 한계가 있기 때문에, 기포 직경을 더욱 작게 하는 것은 곤란했다.In Patent Document 1, the pipe diameter of the fluid supply pipe is, for example, about 8.0 mm, the diameter of the discharge port is about 0.3 mm, and the diameter of the bubbles discharged from the discharge port is in the range of about 2.0 mm to about 3.5 mm. However, it is preferable to further make the cell diameter smaller. The bubble adheres to the periphery of the discharge port immediately after it is generated from the discharge port, and the contact area expands radially with the discharge port as the center as the discharge time elapses. Thereafter, the bubble is released from the adhesion region and is supplied into the treatment liquid. Since there is a limit to processing the discharge port into a smaller size, it has been difficult to further reduce the cell diameter.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 처리조에 저류되는 처리액에 기판을 침지하여 기포를 기판의 표면에 공급하여 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판의 표면에 공급되는 기포의 기포 직경을 작게 하여 기판의 처리 품질을 높이는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above problems, in a substrate processing apparatus for immersing a substrate in a processing liquid stored in a processing tank and supplying bubbles to the surface of the substrate for treatment, the bubble diameter of the bubbles supplied to the surface of the substrate is reduced The purpose of this is to improve the processing quality of the substrate.
본 발명의 제 1 양태는, 기판을 침지하여 처리하는 처리액을 저류하는 처리조와, 상기 처리조 내에서, 상기 기판을 수평 방향으로 서로 이간하면서 배열하고 기립 자세로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 하방으로부터 상기 기판을 따라 상방을 향하는 상기 처리액의 흐름을 형성하는 처리액 토출부와, 상기 처리액 토출부와 상기 기판 유지부 사이에 배치되고, 상기 처리조에 저류된 상기 처리액 내에 기포를 공급하는 기포 공급부를 구비하고, 상기 기포 공급부는, 내부에 기체가 공급되는 기체 공급관과, 상기 기체 공급관에 형성되고 상기 기판의 배열 방향으로 기포를 토출하는 기포 토출구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A first aspect of the present invention provides a processing tank for storing a processing liquid for immersing and processing a substrate, and a substrate holding part for arranging and maintaining a standing posture while arranging the substrates apart from each other in a horizontal direction in the processing bath; a processing liquid discharge unit configured to form a flow of the processing liquid from a lower side of the substrate held by the substrate holding unit to an upward direction along the substrate; and a bubble supply unit for supplying bubbles in the stored treatment liquid, wherein the bubble supply unit includes a gas supply pipe to which gas is supplied therein, and a bubble discharge port formed in the gas supply pipe and discharging bubbles in an arrangement direction of the substrate. It is a substrate processing apparatus characterized by having.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 기포 공급부의 기포 토출구는, 처리액 토출부와 기판 유지부에 유지된 기판의 표면 사이에 형성되고, 기판의 배열 방향으로 기포를 토출하기 때문에, 처리액의 흐름을 이용하여 기포 토출구로부터 기포를 이탈시킬 수 있다. 그것에 의해, 기체 공급관의 기포 토출구로부터 처리액의 흐름을 이용하지 않고 기포를 이탈시키는 경우보다 기포 직경이 작은 기포를 기판의 표면에 공급할 수 있다. 또, 처리액의 상승을 이용하여 기포를 기판의 표면에 공급함으로써 기포의 상승 속도를 올릴 수도 있어, 기판 표면의 처리액을 신속하게 또한 연속하여 신선한 처리액으로 치환할 수 있다.According to the first aspect of the present invention, the bubble discharge port of the bubble supply unit is formed between the processing liquid discharge unit and the surface of the substrate held by the substrate holding unit, and discharges the bubbles in the arrangement direction of the substrates, so that the flow of the processing liquid can be used to release the bubbles from the bubble outlet. Accordingly, it is possible to supply bubbles having a smaller bubble diameter to the surface of the substrate than in the case where the bubbles are released without using the flow of the processing liquid from the bubble discharge port of the gas supply pipe. In addition, by supplying the bubbles to the surface of the substrate by using the rise of the treatment liquid, the rising rate of the bubbles can be increased, and the treatment liquid on the surface of the substrate can be quickly and continuously replaced with a fresh treatment liquid.
본 발명의 제 2 양태는, 본 발명의 제 1 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기체 공급관은, 상방으로부터 볼 때 상기 기판의 주면을 따라 연장 형성되고, 측벽에 기포 토출구를 복수 개 갖고, 상기 기포 토출구는, 상기 기판 유지부에 유지되고 서로 인접하는 상기 기판의 간극에 기포를 공급할 수 있도록 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A second aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the gas supply pipe extends along the main surface of the substrate when viewed from above, and has a plurality of bubble outlets on side walls, The bubble discharge port is held by the substrate holding unit and is positioned so as to supply bubbles to a gap between the substrates adjacent to each other.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 기포 토출구는 기판의 간극의 하방에 위치하기 때문에, 기포 직경이 작은 기포를 처리액의 흐름을 이용하여 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the second aspect of the present invention, since the bubble outlet is located below the gap between the substrates, it is possible to supply bubbles with a small bubble diameter to the surface of the substrate by using the flow of the treatment liquid.
본 발명의 제 3 양태는, 본 발명의 제 2 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 처리액 토출부는, 내부에 처리액이 공급되는 처리액 공급관과, 상기 처리액 공급관의 측벽에 처리액 토출구를 복수 개 갖고, 상기 처리액 토출구는, 서로 인접하는 상기 기판의 간극의 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A third aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the second aspect of the present invention, wherein the processing liquid discharge unit includes a processing liquid supply pipe through which a processing liquid is supplied, and a processing liquid discharge port on a sidewall of the processing liquid supply pipe. It has a plurality of processing liquid discharge ports, wherein the processing liquid discharge port is located below a gap between the substrates adjacent to each other.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 처리액 토출구는 기판의 간극의 하방에 위치하기 때문에, 배열한 복수의 기판과 기판의 간극에 기포 직경이 작은 기포를 공급할 수 있다.According to the third aspect of the present invention, since the processing liquid discharge port is located below the gap between the substrates, it is possible to supply bubbles with small bubble diameters to the gaps between the plurality of substrates arranged in a row.
본 발명의 제 4 양태는, 본 발명의 제 2 양태 또는 제 3 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기포 공급부는, 상기 기체 공급관을 복수 갖고, 상기 기체 공급관은, 다른 기체 공급관과 수평 방향으로 인접하고, 상기 기포 토출구가 상기 기판의 간극의 하방에서 대략 수평 방향으로 개구되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A fourth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the second or third aspect of the present invention, wherein the bubble supply unit includes a plurality of the gas supply pipes, and the gas supply pipes are adjacent to other gas supply pipes in a horizontal direction. and the bubble discharge port is opened in a substantially horizontal direction below the gap between the substrates.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다.According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to supply to the surfaces of a plurality of substrates in which the bubbles having a smaller bubble diameter are arranged.
본 발명의 제 5 양태는, 본 발명의 제 4 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기포 토출구를, 상기 기체 공급관으로부터 돌출되는 중공상의 돌출 부위의 선단에 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다.A fifth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention, wherein the bubble discharge port is provided at the tip of a hollow protruding portion protruding from the gas supply pipe.
본 발명의 제 5 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to supply to the surfaces of a plurality of substrates arranged with bubbles having a smaller bubble diameter.
본 발명의 제 6 양태는, 본 발명의 제 5 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 돌출 부위는 기둥상 형상 또는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A sixth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention, wherein the protruding portion has a columnar shape or a tapered shape.
본 발명의 제 6 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to supply to the surfaces of a plurality of substrates in which the bubbles having smaller bubble diameters are arranged.
본 발명의 제 7 양태는, 본 발명의 제 4 양태 내지 제 6 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기포 토출구가, 원형 형상 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A seventh aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the fourth to sixth aspects of the present invention, wherein the bubble discharge port has a circular shape or an elliptical shape.
본 발명의 제 7 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to supply to the surfaces of a plurality of substrates in which the cells having a smaller cell diameter are arranged.
본 발명의 제 8 양태는, 본 발명의 제 2 양태 내지 제 7 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기판은, 인접하는 기판과 표면끼리 또는 이면끼리를 대향시킨 상태에서 상기 기판 유지부에 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다.An eighth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the second to seventh aspects of the present invention, wherein the substrate is held by the substrate holding unit in a state in which adjacent substrates and front surfaces or back surfaces are opposed to each other. It is a substrate processing apparatus, characterized in that.
본 발명의 제 8 양태에 의하면, 기판 처리 장치의 전유 면적 (풋 프린트) 을 작게 하여, 기판의 처리를 효율적으로 실시할 수 있다.According to the 8th aspect of this invention, the exclusive area (footprint) of a substrate processing apparatus can be made small, and a board|substrate can be processed efficiently.
본 발명의 제 9 양태는, 본 발명의 제 8 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기판은, 인접하는 기판과 이면끼리를 대향시킨 상태에서, 상기 기판의 이면과 인접하는 기판의 이면 사이에 칸막이판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다.A ninth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the eighth aspect of the present invention, wherein the substrate has a partition between the back surface of the substrate and the back surface of the adjacent substrate in a state where the adjacent substrate and the back surface are opposed to each other. A substrate processing apparatus comprising a plate.
본 발명의 제 9 양태에 의하면, 칸막이판이 없을 때보다 많은 기포 직경이 작은 기포를 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to supply a large number of bubbles having a smaller diameter than when there is no partition plate to the surface of the substrate.
본 발명의 제 10 양태는, 본 발명의 제 1 양태 내지 제 9 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기포 공급부는 수지 재료로 구성되고, 상기 수지 재료는, 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 퍼플루오로알콕시알칸 (PFA), 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A tenth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first to ninth aspects of the present invention, wherein the bubble supply part is composed of a resin material, and the resin material is polyetheretherketone (PEEK), perfluoro A substrate processing apparatus comprising at least one selected from the group consisting of roalkoxyalkane (PFA) and polytetrafluoroethylene (PTFE).
본 발명의 제 10 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to supply to the surfaces of a plurality of substrates in which the cells having a smaller cell diameter are arranged.
본 발명의 제 11 양태는, 본 발명의 제 10 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기포 토출구는 친수화 처리를 받고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다.An eleventh aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the tenth aspect of the present invention, wherein the bubble outlet is subjected to a hydrophilization treatment.
본 발명의 제 11 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다. According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to supply to the surface of a plurality of substrates arranged with bubbles having a smaller bubble diameter.
본 발명의 제 12 양태는, 본 발명의 제 1 양태 내지 제 11 양태에 기재된 기판 처리 장치로서, 상기 기체 공급관의 하방에 정류판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치이다. A twelfth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first to eleventh aspects of the present invention, wherein a baffle plate is provided below the gas supply pipe.
본 발명의 제 12 양태에 의하면, 기포 직경이 더욱 작은 기포를 배열한 복수의 기판의 표면에 공급할 수 있다.According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to supply to the surface of a plurality of substrates in which the bubbles having a smaller bubble diameter are arranged.
본 발명에 의하면, 기포 직경이 작은 기포를 기판의 표면에 공급할 수 있으므로, 패턴 상부 부근의 실리콘 농도가 높은 처리액을 새로운 처리액으로 치환하여 실리콘 농도를 낮출 수 있다. 그리고, 기판 표면의 패턴의 좁고 또한 깊은 홈의 깊숙한 처리액까지, 실리콘 농도의 농도 구배에 의해 신선한 처리액으로 치환할 수 있다. 그 결과, 기판 처리를 신속하고 균일하게 실시할 수 있어, 기판의 처리 품질을 높일 수 있다. According to the present invention, since bubbles having a small cell diameter can be supplied to the surface of the substrate, the silicon concentration can be lowered by substituting a new treatment solution for a treatment solution having a high silicon concentration near the upper portion of the pattern. Then, the processing liquid deep in the narrow and deep grooves of the pattern on the substrate surface can be replaced with the fresh processing liquid by the concentration gradient of the silicon concentration. As a result, substrate processing can be performed quickly and uniformly, and the processing quality of the substrate can be improved.
도 1 은 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태를 구비하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3 은 도 2 에 나타내는 기판 처리 장치의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립 사시도이다.
도 4 는 도 2 의 부분 단면도이다.
도 5 는 리프터에 유지되는 복수의 기판과 기포 토출구와 처리액 토출구의 배치 관계를 나타내는 모식도이다.
도 6 은 도 2 에 나타내는 기판 처리 장치의 주요 구성의 위에서 본 도면이다.
도 7 은 도 5 에 나타내는 기체 공급관 (842) 을 (-X) 방향으로부터 본 일부를 나타내는 확대 부분도이다.
도 8 은 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 비교예를 나타내는 모식도이다.
도 9 는 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 2 실시형태의 부분 단면도이다.
도 10 은 리프터에 유지되는 복수의 기판과 기포 토출구와 처리액 토출구와 칸막이판의 배치 관계를 나타내는 모식도이다.
도 11 은 리프터에 유지되는 복수의 기판과 기포 토출구와 처리액 토출구와 칸막이판의 배치 관계를 나타내는 모식도이다.
도 12 는 다른 형태의 기포 토출구를 나타내는 확대 부분도이다.
도 13 은 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 14 는 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 15 는 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 16 은 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 17 은 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 18 은 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다.
도 19 는 다른 형태의 기체 공급관을 나타내는 확대 부분도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the schematic structure of the substrate processing system provided with 1st Embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention.
2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded and assembled perspective view schematically showing the main configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of FIG. 2 ;
FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement relationship between a plurality of substrates held by a lifter, a bubble discharge port, and a processing liquid discharge port;
FIG. 6 is a top view of the main configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. 2 .
Fig. 7 is an enlarged partial view showing a part of the
8 is a schematic diagram showing a comparative example of the substrate processing apparatus according to the first embodiment.
9 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
10 is a schematic diagram showing the arrangement relationship of a plurality of substrates held by the lifter, bubble discharge ports, processing liquid discharge ports, and a partition plate.
11 is a schematic diagram showing an arrangement relationship between a plurality of substrates held by the lifter, bubble discharge ports, processing liquid discharge ports, and a partition plate;
12 is an enlarged partial view showing a bubble outlet of another form.
13 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
14 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
15 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
16 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
17 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
18 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
19 is an enlarged partial view showing another type of gas supply pipe.
도 1 은 본 발명에 관련된 제 1 실시형태를 구비하는 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. 기판 처리 시스템 (1) 은, 수납기 재치부 (2) 와, 셔터 구동 기구 (3) 와, 기판 이재 로봇 (4) 과, 자세 변환 기구 (5) 와, 푸셔 (6) 와, 기판 반송 기구 (7) 와, 처리 유닛 (8) 과, 제어부 (9) 를 구비하고 있다. 이하의 각 도면에 있어서의 방향을 통일적으로 나타내기 위해, 도 1 에 나타내는 바와 같이 XYZ 직교 좌표축을 설정한다. 여기서 XY 평면이 수평면을 나타낸다. 또, Z 축이 연직축을 나타내고, 보다 상세하게는 Z 방향이 연직 방향이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows schematic structure of the substrate processing system provided with 1st Embodiment which concerns on this invention. The substrate processing system 1 includes a
수납기 재치부 (2) 에서는, 기판 (W) 을 수납한 수납기가 재치된다. 본 실시형태에서는, 수납기의 일례로서, 수평 자세의 복수 장 (예를 들어 25 장) 의 기판 (W) 을 Z 방향으로 적층한 상태에서 수납 가능하게 구성된 풉 (F) 이 사용되고 있다. 풉 (F) 은, 미처리의 기판 (W) 을 수납한 상태에서 수납기 재치부 (2) 에 재치되거나, 처리가 완료된 기판 (W) 을 수납하기 위해서, 빈 상태에서 수납기 재치부 (2) 에 재치되거나 한다. 풉 (F) 에 수납되는 기판 (W) 은, 이 실시형태에서는, 3D-NAND 메모리를 형성하는 반도체 웨이퍼이며, 고애스펙트비의 오목부를 가지고 있다. 이 실시형태에서는, 기판 (W) 은, 원판상의 기판이다.In the
수납기 재치부 (2) 에 대해 (＋Y) 방향 측에서 인접하는 프로세스 공간 내에는, 셔터 구동 기구 (3), 기판 이재 로봇 (4), 자세 변환 기구 (5), 푸셔 (6), 기판 반송 기구 (7) 및 처리 유닛 (8) 이 배치되어 있다. 수납기 재치부 (2) 와 프로세스 공간은, 자유롭게 개폐할 수 있는 셔터 (31) 를 구비하는 격벽 (도시 생략) 에 의해 구획되어 있다. 셔터 (31) 는 셔터 구동 기구 (3) 에 접속되어 있다. 셔터 구동 기구 (3) 는 제어부 (9) 로부터의 폐지령에 따라 셔터 (31) 를 폐쇄하여 수납기 재치부 (2) 와 프로세스 공간을 공간적으로 분리한다. 또, 셔터 구동 기구 (3) 는 제어부 (9) 로부터의 개방 지령에 따라 셔터 (31) 를 개방하여, 수납기 재치부 (2) 와 프로세스 공간을 연통시킨다. 이로써, 풉 (F) 으로부터 프로세스 공간으로의 미처리 기판 (W) 의 반입 및 처리 완료 기판 (W) 의 풉 (F) 으로의 반출이 가능해진다.In the process space adjacent to the
상기한 기판 (W) 의 반입출 처리는 기판 이재 로봇 (4) 에 의해 실시된다. 기판 이재 로봇 (4) 은 수평면 내에서 자유롭게 선회할 수 있게 구성되어 있다. 기판 이재 로봇 (4) 은, 셔터 (31) 가 개방된 상태에서, 자세 변환 기구 (5) 와 풉 (F) 간에서 복수 장의 기판 (W) 을 수수한다. 또, 자세 변환 기구 (5) 는, 기판 이재 로봇 (4) 을 개재하여 풉 (F) 으로부터 기판 (W) 을 수취한 후나 풉 (F) 에 기판 (W) 을 수수하기 전에, 복수 장의 기판 (W) 의 자세를 기립 자세와 수평 자세 간에서 변환한다.The above-described carrying-in/out processing of the substrate W is performed by the
자세 변환 기구 (5) 의 기판 반송 기구 (7) 측 (도 1 중의 ＋X 방향 측) 에 푸셔 (6) 가 배치된다. 자세 변환 기구 (5) 와 기판 반송 기구 (7) 간에서 기립 자세의 복수 장의 기판 (W) 을 수수하고, 다른 기립 자세의 복수의 기판 (W) 을 삽입한다. 인접하는 각 1 쌍의 기판 (W) 은, 표면끼리 또는 이면끼리를 일정한 거리를 이간하여 대향시킨 상태 (즉, 페이스 투 페이스 상태 또는 백 투 백 상태) 인 배치조를 실시할 수도 있다. 또, 인접하는 각 1 쌍의 기판 (W) 이 표면과 이면을 대향시킨 상태 (즉, 페이스 투 백 상태) 인 배치조를 실시할 수도 있다. 본 실시형태에서는, 50 장의 기판 (W) 을 X 방향으로 페이스 투 페이스 상태로 배치된다. 기판 (W) 의 표면이란, 예를 들어 회로 패턴이 형성되는 주면이며, 기판 (W) 의 이면이란, 당해 표면과는 반대 측의 면이다. 또한, 회로 패턴이 기판 (W) 의 이면에 형성되는 것을 방해하지 않는다.The pusher 6 is arrange|positioned at the board|
기판 반송 기구 (7) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 푸셔 (6) 에 대향한 위치 (이하 「대기 위치」라고 한다) 로부터 처리 유닛 (8) 을 구성하는 처리부 (81 ~ 85) 가 배열된 배열 방향 (도 1 중의 Y 방향) 을 따라 수평 방향으로 이동한다. 기판 반송 기구 (7) 는 1 쌍의 현수 아암 (71) 을 구비하고 있다. 이 1 쌍의 현수 아암 (71) 의 요동에 의해 복수의 기판 (W) 을 일괄 유지와 유지 해제를 전환 가능하게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 각 아암 (71) 의 하측 가장자리가 서로 멀어지는 방향으로 수평축 둘레로 요동하여 복수 장의 기판 (W) 을 개방하고, 각 아암 (71) 의 하측 가장자리를 서로 접근시키는 방향으로 수평축 둘레로 요동하여 복수 장의 기판 (W) 을 협지해 유지한다. 또, 도 1 에의 도시를 생략하고 있지만, 기판 반송 기구 (7) 는 아암 이동부와 아암 요동부를 가지고 있다. 이들 중 아암 이동부는, 처리부 (81 ~ 85) 가 배열된 배열 방향 Y 를 따라 1 쌍의 현수 아암 (71) 을 수평 이동시키는 기능을 가지고 있다. 이 때문에, 이 수평 이동에 의해 1 쌍의 현수 아암 (71) 은 처리부 (81 ~ 85) 의 각각에 대향한 위치 (이하 「처리 위치」라고 한다) 및 대기 위치에 위치 결정된다.In the
아암 요동부는 상기 아암 요동 동작을 실행하는 기능을 가지고 있고, 기판 (W) 을 협지하여 유지하는 유지 상태와, 기판 (W) 의 협지를 해제하는 해제 상태를 전환한다. 이 때문에, 이 전환 동작과, 처리부 (81, 82) 의 기판 유지부로서 기능하는 제 1 리프터 (810a) 나 처리부 (83, 84) 의 기판 유지부로서 기능하는 제 2 리프터 (810b) 의 상하동에 의해, 제 1 리프터 (810a) 와 현수 아암 (71), 또는 제 2 리프터 (810b) 와 현수 아암 (71) 간에서의 기판 (W) 의 수수를 실시하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 처리부 (85) 에 대향하는 처리 위치에서는, 처리부 (85) 에 구비된 유지부와 현수 아암 (71) 간에서의 기판 (W) 의 수수를 실시하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 대기 위치에서는, 푸셔 (6) 를 개재하여 자세 변환 기구 (5) 와 현수 아암 (71) 간에서의 기판 (W) 의 수수를 실시하는 것이 가능하게 되어 있다. The arm swinging unit has a function of executing the arm swinging operation, and switches between a holding state in which the substrate W is clamped and held and a release state in which the clamping of the substrate W is released. For this reason, this switching operation and the vertical movement of the
처리 유닛 (8) 에는, 상기한 바와 같이 5 개의 처리부 (81 ~ 85) 가 형성되어 있지만, 각각 제 1 약액 처리부 (81), 제 1 린스 처리부 (82), 제 2 약액 처리부 (83), 제 2 린스 처리부 (84) 및 건조 처리부 (85) 로서 기능한다. 이들 중 제 1 약액 처리부 (81) 및 제 2 약액 처리부 (83) 는, 각각, 동종 또는 이종의 약액을 처리조 (821) 에 저류하고, 그 약액 중에 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 침지시켜 약액 처리를 실시한다. 제 1 린스 처리부 (82) 및 제 2 린스 처리부 (84) 는, 각각, 린스액 (예를 들어 순수) 을 처리조 (821) 에 저류하고, 그 린스액 중에 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 침지시켜, 표면에 린스 처리를 실시하는 것이다. 이들 제 1 약액 처리부 (81), 제 1 린스 처리부 (82), 제 2 약액 처리부 (83) 및 제 2 린스 처리부 (84) 는 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태에 상당하고, 처리액의 종류가 상이하지만 기본 구성은 동일하다. 또한, 장치 구성 및 동작에 대해서는 다음에 도 2 내지 도 7 을 참조하면서 상세히 서술한다.The
도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 약액 처리부 (81) 와, 이것에 인접하는 제 1 린스 처리부 (82) 가 쌍으로 되어 있고, 제 2 약액 처리부 (83) 와, 이것에 인접하는 제 2 린스 처리부 (84) 가 쌍으로 되어 있다. 그리고, 제 1 리프터 (810a) 는 제 1 약액 처리부 (81) 및 제 1 린스 처리부 (82) 에 있어서 본 발명의 「기판 유지부」로서 기능할 뿐만 아니라, 제 1 약액 처리부 (81) 에서 약액 처리된 기판 (W) 을 제 1 린스 처리부 (82) 로 옮기기 위한 전용 반송 기구로서도 기능한다. 또, 제 2 리프터 (810b) 는 제 2 약액 처리부 (83) 및 제 2 린스 처리부 (84) 에 있어서 본 발명의 「기판 유지부」로서 기능할 뿐만 아니라, 제 2 약액 처리부 (83) 에서 약액 처리된 기판 (W) 을 제 2 린스 처리부 (84) 로 옮기기 위한 전용 반송 기구로서도 기능한다.As shown in FIG. 1 , a first chemical
이와 같이 구성된 처리 유닛 (8) 에서는, 제 1 리프터 (810a) 의 3 개의 지지 부재 (812) 가 기판 반송 기구 (7) 의 한 쌍의 현수 아암 (71) 으로부터 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 수취하고, 후에 상세히 서술하는 바와 같이, 처리조 (821) 로부터 처리액을 오버플로우시키는 오버플로우 공정과 처리조 (821) 에 저류된 처리액 내에 기포 (V) 를 공급하는 기포 공급 공정을 실행하면서, 제 1 약액 처리부 (81) 의 처리조 중에 하강시켜 약액 중에 침지시킨다 (침지 공정). 또한, 소정의 약액 처리 시간만큼 대기한 후에, 제 1 리프터 (810a) 는 복수 장의 기판 (W) 을 유지하는 지지 부재 (812) 를 약액 중으로부터 인상하고, 제 1 린스 처리부 (82) 로 횡행시키고, 또한, 약액 처리가 완료된 기판 (W) 을 유지한 채로 지지 부재 (812) 를 제 1 린스 처리부 (82) 의 처리조 (821) 내로 하강시켜 린스액 중에 침지시킨다. 소정의 린스 처리 시간만큼 대기한 후, 제 1 리프터 (810a) 는, 린스 처리가 완료된 기판 (W) 을 유지한 채로 지지 부재 (812) 를 상승시켜 린스액 중으로부터 기판 (W) 을 인상한다. 이 후, 제 1 리프터 (810a) 의 지지 부재로부터 기판 반송 기구 (7) 의 한 쌍의 현수 아암 (71) 에 복수 장의 기판 (W) 이 일괄하여 건네진다.In the
제 2 리프터 (810b) 도 동일하게, 기판 반송 기구 (7) 의 한 쌍의 현수 아암 (71) 으로부터 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 수취하고, 이 복수 장의 기판 (W) 을 제 2 약액 처리부 (83) 의 처리조 (821) 중에 하강시켜 약액 중에 침지시킨다. 또한, 소정의 약액 처리 시간만큼 대기한 후에, 제 2 리프터 (810b) 는, 지지 부재 (812) 를 상승시켜 약액 중으로부터 약액 처리가 완료된 복수 장의 기판 (W) 을 인상하고, 제 2 린스 처리부 (84) 의 처리조로 지지 부재 (812) 를 횡행시키고, 또한, 이 지지 부재 (812) 를 제 2 린스 처리부 (84) 의 처리조 (821) 내로 하강시켜 린스액 중에 침지시킨다. 소정의 린스 처리 시간만큼 대기한 후, 제 2 리프터 (810b) 는, 지지 부재 (812) 를 상승시켜 린스액 중으로부터 기판 (W) 을 인상한다. 이 후, 제 2 리프터 (810b) 의 지지 부재로부터 기판 반송 기구 (7) 의 한 쌍의 현수 아암 (71) 에 복수 장의 기판 (W) 이 일괄하여 건네진다. 또한, 제 1 약액 처리부 (81), 제 1 린스 처리부 (82), 제 2 약액 처리부 (83) 및 제 2 린스 처리부 (84) 의 각각에 본 발명의 「기판 유지부」로서 기능하는 리프터를 형성하고, 처리부 (81 ~ 84) 에 대한 기판 (W) 의 반입출을 기판 반송 기구 (7) 나 전용의 반송 기구로 실시하도록 구성해도 된다.Similarly, the
건조 처리부 (85) 는, 복수 장 (예를 들어 50 장) 의 기판 (W) 을 기립 자세로 배열한 상태에서 유지할 수 있는 기판 유지 부재 (도시 생략) 를 가지고 있고, 감압 분위기 중에서 유기 용제 (이소프로필알코올 등) 를 기판 (W) 에 공급하거나, 원심력에 의해 기판 (W) 표면의 액 성분을 떨쳐내거나 함으로써, 기판 (W) 을 건조시키는 것이다. 이 건조 처리부 (85) 는, 처리부 (84) 등의 처리조 (821) 보다 깊은 처리조 (824) 가 있고, 처리조 (824) 의 상부에 (-X) 방향으로 슬라이드하는 덮개가 붙어 있어 밀폐로 할 수 있다 (도시 생략). 처리조 (824) 의 하측에 수층이 있고, 그 상측에서 유기 용제의 증기로 건조할 수 있도록 되어 있다. 건조 처리부 (85) 의 리프터는 (-X) 방향으로 슬라이드하는 덮개보다 하측에 있고, 기판 반송 기구 (7) 의 한 쌍의 현수 아암 (71) 과의 간에서 기판 (W) 의 수수 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 린스 처리 후의 복수 장의 기판 (W) 을 일괄하여 기판 반송 기구 (7) 로부터 수취하고, 이 복수 장의 기판 (W) 에 대해 건조 처리를 실시한다. 또, 건조 처리 후에 있어서는, 기판 유지 부재로부터 기판 반송 기구 (7) 에 복수 장의 기판 (W) 이 일괄하여 건네진다.The drying
다음으로, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 도 1 에 나타내는 기판 처리 시스템 (1) 에 구비된 제 1 약액 처리부 (81), 제 1 린스 처리부 (82), 제 2 약액 처리부 (83) 및 제 2 린스 처리부 (84) 에서는, 사용되는 처리액이 약액과 린스액에서 일부 상이하지만, 장치 구성 및 동작은 기본적으로 동일하다. 그래서, 이하에 있어서는, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태에 상당하는 제 1 약액 처리부 (81) 의 구성 및 동작에 대해 설명하고, 제 1 린스 처리부 (82), 제 2 약액 처리부 (83) 및 제 2 린스 처리부 (84) 에 관한 설명을 생략한다.Next, the substrate processing apparatus which concerns on this invention is demonstrated. In the first
도 2 는 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 3 은 도 2 에 나타내는 기판 처리 장치의 주요 구성을 모식적으로 나타내는 분해 조립 사시도이다. 도 4 는 도 2 의 부분 단면도이다. 도 5 는 리프터에 유지되는 복수의 기판 (W) 과 기포 토출구 (845) 와 처리액 토출구 (834) 의 배치 관계를 나타내는 모식도이다. 도 6 은 도 2 에 나타내는 기판 처리 장치의 주요 구성의 위에서 본 도이다. 도 7 은 도 5 에 나타내는 기체 공급관 (842) 을 (-X) 방향으로부터 본 일부를 나타내는 확대 부분도이다.2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is an exploded and assembled perspective view schematically showing the main configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. 2 . FIG. 4 is a partial cross-sectional view of FIG. 2 ; 5 is a schematic diagram showing the arrangement relationship between the plurality of substrates W held by the lifter, the
제 1 약액 처리부 (81) 는 예를 들어 인산을 포함하는 약액을 처리액으로서 사용하여 기판 (W) 의 표면에 형성된 실리콘 질화막을 에칭 제거하는 장치이다. 이 제 1 약액 처리부 (81) 는, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 에 대해 제 1 약액 처리를 실시하기 위한 처리조 (821) 를 구비하고 있다. 이 처리조 (821) 는, 평면에서 볼 때 장방형을 이루는 저벽 (821a) 과, 저벽 (821a) 의 주위로부터 상승하는 4 개의 측벽 (821b ~ 821e) 으로 구성된 상방 개구의 박스 구조를 갖는다. 이 때문에, 처리조 (821) 는 저벽 (821a) 과 측벽 (821b ~ 821e) 으로 둘러싸인 저류 공간 (821f) 내에서 처리액을 저류하면서 제 1 리프터 (810a) 에 유지되는 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 침지 가능하게 되어 있다. 또, 처리조 (821) 는 (＋Z) 방향으로 개구된 상방 개구 (821g) 를 갖고, 당해 저류 공간 (821f) 으로부터 처리액을 오버플로우시키는 것이 가능하게 되어 있다.The first
처리조 (821) 의 주위에 오버플로우조 (822) 가 형성되어, 당해 오버플로우조 (822) 와 처리조 (821) 의 측벽 (821b ~ 821e) 에서 오버플로우한 처리액을 회수하는 회수 공간 (822a) 이 형성되어 있다. 또, 처리조 (821) 및 오버플로우조 (822) 의 하방과 측방을 둘러싸도록 외용기 (823) 가 형성되어 있다. An
오버플로우조 (822) 의 회수 공간 (822a) 의 일부, 보다 구체적으로는, 측벽 (821d) 의 (-X) 방향 측의 공간에 플로우 배관계 (839) 가 배치되어 있다. 플로우 배관계 (839) 의 인렛은 처리액 공급부 (832) 에 접속되고, 아웃렛은 처리액 토출부 (830) 의 처리액 공급관 (831) 에 접속되어 있다. 이 때문에, 제어부 (9) 로부터의 처리액 공급 지령에 따라 처리액 공급부 (832) 가 작동하면, 처리액이 플로우 배관계 (839) 를 통하여 복수의 처리액 공급관 (831) 에 동시 공급된다. 그 결과, 처리액 공급관 (831) 으로부터 처리액이 토출되고, 저류 공간 (821f) 에 저류된다. 또한, 처리액 공급관 (831) 의 자세한 구성 등에 대해서는 다음에 상세히 서술한다.A
또, 처리조 (821) 로부터 오버플로우한 처리액은 오버플로우조 (822) 에 회수된다. 이 오버플로우조 (822) 에는 처리액 회수부 (833) 가 접속되어 있다. 제어부 (9) 로부터의 처리액 회수 지령에 따라 처리액 회수부 (833) 가 작동하면, 오버플로우조 (822) 에 회수된 처리액이 처리액 회수부 (833) 를 경유하여 처리액 공급부 (832) 로 송액되어 재이용에 제공된다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 처리조 (821) 에 대해 처리액을 순환 공급하면서 처리액을 저류 공간 (821f) 에 저류 가능하게 되어 있다.Moreover, the processing liquid which overflowed from the
처리액이 저류된 저류 공간 (821f) 에 대해 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 유지하면서 침지시키기 때문에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 리프터 (810a) 가 형성되어 있다. 이 제 1 리프터 (810a) 는, 복수 장의 기판 (W) 을 기판 반송 기구 (7) (도 1) 와의 간에서 수수를 실시하는 「수수 위치」와, 저류 공간 (821f) 간에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 제 1 리프터 (810a) 는, 배판 (811) 과, 3 개의 지지 부재 (812) 와, 연장 부재 (813) 를 구비하고 있다. 배판 (811) 은, 처리조 (821) 의 측벽 (821b) 을 따라 저벽 (821a) 을 향하여 연장되어 있다. 지지 부재 (812) 는, 배판 (811) 의 하단부 (下端部) 측면으로부터 (-X) 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 3 개의 지지 부재 (812) 가 형성되어 있다. 각 지지 부재 (812) 의 상면에는, 복수의 V 자상의 홈 (812a) 이 일정한 피치로 X 방향으로 배치 형성되어 있다. 홈 (812a) 은 기판 (W) 의 두께보다 약간 폭이 넓은 V 자상의 홈 (812a) 이 (＋Z) 방향으로 개구되어 형성되어, 기판 (W) 을 걸림 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 3 개의 지지 부재 (812) 에 의해 기판 반송 기구 (7) 에 의해 반송되어 오는 복수의 기판 (W) 을 일정한 기판 피치 PT (도 5) 로 일괄하여 유지 가능하게 되어 있다. 또, 연장 부재 (813) 는, 배판 (811) 의 상단부 (上端部) 배면으로부터 (＋X) 방향으로 연장되어 있다. 제 1 리프터 (810a) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 전체적으로 L 자상을 나타내고 있다. 또한, 제 1 리프터 (810a) 의 최상승 위치는, 기판 반송 기구 (7) 가 복수 장의 기판 (W) 을 유지한 상태여도 지지 부재 (812) 의 상방을 통과할 수 있는 높이로 설정되고, 복수 장의 기판 (W) 을 기판 반송 기구 (7) 와의 간에서 수수를 실시할 수 있는 높이이다.In order to immerse the plurality of substrates W while collectively holding them in the
처리조 (821) 의 (＋X) 방향 측에는, 리프터 구동 기구 (814) 가 형성되어 있다. 리프터 구동 기구 (814) 는, 승강 모터 (815) 와, 볼 나사 (816) 와, 승강 베이스 (817) 와, 승강 지주 (818) 와, 모터 구동부 (819) 를 구비하고 있다. 승강 모터 (815) 는, 회전축을 세로 배치로 한 상태에서 기판 처리 시스템 (1) 의 프레임 (도시 생략) 에 장착되어 있다. 볼 나사 (816) 는, 승강 모터 (815) 의 회전축에 연결되어 있다. 승강 베이스 (817) 는, 볼 나사 (816) 에 일방 측이 나사 결합되어 있다. 승강 지주 (818) 는, 하단부 측이 승강 베이스 (817) 에 장착되고, 상단부 측이 연장 부재 (813) 의 하면에 장착되어 있다. 제어부 (9) 로부터의 상승 지령에 따라 모터 구동부 (819) 가 승강 모터 (815) 를 구동시키면, 볼 나사 (816) 가 회전하고, 승강 베이스 (817) 와 함께 승강 지주 (818) 가 상승한다. 이로써 지지 부재 (812) 가 수수 위치에 위치 결정된다. 또, 제어부 (9) 로부터의 하강 지령에 따라 모터 구동부 (819) 가 승강 모터 (815) 를 역방향으로 구동시키면, 볼 나사 (816) 가 역회전하고, 승강 베이스 (817) 와 함께 승강 지주 (818) 가 하강한다. 이로써, 지지 부재 (812) 에 유지되는 복수의 기판 (W) 이 일괄하여 저류 공간 (821f) 에 저류된 처리액에 침지된다.A
저류 공간 (821f) 에서는, 지지 부재 (812) 에 유지되는 복수의 기판 (W) 의 하방 측, 요컨대 (-Z) 방향 측에 처리액 토출부 (830) 와 기포 공급부 (840) 가 배치 형성되어 있다. 처리액 토출부 (830) 는 처리액 공급부 (832) 로부터 플로우 배관계 (839) 를 통하여 공급되는 처리액을 저류 공간 (821f) 에 토출하는 것이며, 기포 공급부 (840) 는 저류 공간 (821f) 에 저류된 처리액 내에 질소 가스의 기포 (V) (도 5) 를 공급하는 것이며, 각각 이하와 같이 구성되어 있다.In the
처리액 토출부 (830) 는, 도 3 내지 도 6 에 나타내는 바와 같이, X 방향으로 연장 형성된 처리액 공급관 (831) 을 가지고 있다. 본 실시형태에서는 4 개의 처리액 공급관 (831) 이 Y 방향으로 서로 이간되어 배치되어 있다. 각 처리액 공급관 (831) 의 (-X) 방향 단부 (端部) 는 플로우 배관계 (839) 의 아웃렛과 접속되고, (＋X) 방향 단부는 봉지되어 있다. 또, 각 처리액 공급관 (831) 은, (＋Z) 방향의 측벽에 복수의 처리액 토출구 (834) (본 실시형태에서는 50 개) 가 천설되어 있다. 복수의 처리액 토출구 (834) 는, X 방향의 측벽에 일정한 간격 (본 실시형태에서는 기판 피치 PT) 으로 배열되도록 천설되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 처리액 토출구 (834) 는 (＋Z) 방향을 향하여 형성되어 있다. 이 때문에, 처리액 공급관 (831) 에 공급되어 온 처리액은 배관 내부를 (＋X) 방향으로 흐르고, 각 처리액 토출구 (834) 로부터 상방으로 흘러, 처리조 (821) 의 상방 개구 (821g), 요컨대 오버플로우면을 향하는 처리액의 흐름 L 을 형성한다. 이렇게 하여, 처리액의 (＋Z) 방향으로 흐르는 흐름 L 이 기판 (W) 의 하방 측에 형성된다. 또한, 발명 내용의 이해를 용이하게 하기 위해, 4 개의 처리액 공급관 (831) 중 가장 (-Y) 방향 측에 배치된 것을 「처리액 공급관 (831a)」이라고 칭하고, (＋Y) 방향 측으로 순차 배치되는 것을 각각 「처리액 공급관 (831b)」, 「처리액 공급관 (831c)」 및 「처리액 공급관 (831d)」이라고 칭한다. 또, 이들을 구별하지 않는 경우에는, 상기와 같이 간단히 「처리액 공급관 (831)」이라고 칭한다.The processing
처리액 공급관 (831) 은, 석영 또는 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 퍼플루오로알콕시알칸 (PFA), 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 등의 내부식성이 있는 수지 재료로 구성되어 있다. 처리액 토출구 (834) 는, 처리액 공급관 (831) 의 표면에 대해 절삭 가공과 천설 가공을 실시함으로써 처리액 공급관 (831) 과 일체적으로 형성되어 있다.The processing
기포 공급부 (840) 는, 도 3 내지 도 6 에 나타내는 바와 같이, Y 방향으로 연장 형성된 버블러 (841) 를 가지고 있다. 본 실시형태에서는 25 개의 버블러 (841) 가 X 방향으로 서로 이간되어 배치되어 있다. 각 버블러 (841) 는, Y 방향으로 길이 방향이 연장 형성된 내부를 기체가 유통하는 기체 공급관 (842) 과, 기체 공급관 (842) 의 (-X) 방향의 측벽에 천설되는 복수의 기포 토출구 (845) (본 실시형태에서는 20 개) 를 가지고 있다. 각 기체 공급관 (842) 의 일방 단부는 질소 가스를 공급하는 가스 공급부 (844) (도 2 참조) 에 접속되는 가스 도입관 (846) 과 접속되고, 타방 단부는 봉지되어 있다. 가스 도입관 (846) 은, 처리조 (821) 의 측벽 (821c 및 821e) 을 따라 형성된다. 기체 공급관 (842) 은 (＋Y) 방향 또는 (-Y) 방향으로 교대로 연장 형성되고, 측벽 (821c 또는 821e) 을 따라 형성된 가스 도입관 (846) 과 접속된다. 도 5 에 나타내는 바와 같이 복수의 기포 토출구 (845) 는 X 방향으로 일정한 기판 피치 PT 의 2 배의 피치 2PT 로 기체 공급관 (842) 의 측벽에 형성되어 있다. 각 기포 토출구 (845) 는 도 7 에 나타내는 바와 같이 원형 형상을 가지고 형성되어 있다.The
기체 공급관 (842) 은, 기체의 유통 방향에 직교하는 단면이 원형인 원통 부재로 구성된다. 이 원형의 중심을 통과하는 수평선 상에 기포 토출구 (845) 의 개구의 중심이 위치하도록 기체 공급관 (842) 의 측벽에 기포 토출구 (845) 가 형성된다. 기체 공급관 (842) 은, 기판 (W) 의 하방에서, 상방으로부터 볼 때 기판 (W) 의 주면을 따라 기체 공급관 (842) 의 기체가 유통하는 방향의 긴 쪽이 연장 형성된다. 기체 공급관 (842) 의 기포 토출구 (845) 의 각각은 수평 방향으로 인접하는 기판 (W) 과 기판 (W) 사이에 위치한다. 따라서, 기포 토출구 (845) 로부터 토출되는 기포 (V) 는, 인접하는 기체 공급관 (842) 과의 사이를 상승하는 처리액의 흐름 L 에 대해 공급된다. 또한, 기체 공급관 (842) 의 관 직경은, 예를 들어 약 8.0 mm 이고, 기포 토출구 (845) 의 직경은 약 0.3 mm 이다.The
기체 공급관 (842) 은, 석영 또는 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 퍼플루오로알콕시알칸 (PFA), 및 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 등의 내부식성이 있는 수지 재료로 구성되어 있다. 기포 토출구 (845) 는, 기체 공급관 (842) 의 표면에 대해 절삭 가공과 천설 가공을 실시함으로써 기체 공급관 (842) 과 일체적으로 형성되어 있다. The
기포 토출구 (845) 의 천설을 (-X) 방향의 측벽에 천설로 기재했지만, (＋X) 방향의 측벽에 천설시켜도 된다. 복수의 버블러 (841) 의 기포 토출구 (845) 는 일정한 방향으로 천설되어 있는 것이 바람직하지만, 예를 들어, 인접하여 배치된 버블러 (841) 의 기포 토출구 (845) 가 대향하여 형성되어 있어도 된다. 또, 버블러 (841) 의 기포 토출구 (845) 를 버블러 (841) 의 일방향에 형성하고 있지만, 예를 들어, 버블러 (841) 의 (＋X) 방향과 (-X) 방향의 2 방향에 기포 토출구 (845) 를 형성하고, 버블러 (841) 의 (＋X) 방향과 (-X) 방향의 2 방향으로부터 기포 (V) 를 공급해도 된다. 또, 기포 토출구 (845) 는, 기포 (V) 를 기판의 표면에 공급할 수 있으면 되고, (＋Z) 방향 또는 (-Z) 방향으로부터 (-X) 방향 또는 (＋X) 방향의 수평 방향으로 경사진 대략 수평 방향의 측벽에 천설시켜도 된다.Although the perforation of the
이와 같이 구성된 기포 공급부 (840) 에서는, 제어부 (9) 로부터의 기포 공급 지령에 따라 가스 공급부 (844) 가 질소 가스를 기포 공급부 (840) 에 공급하면, 기체 공급관 (842) 을 흐르는 질소 가스가 기체 공급관 (842) 의 측벽에 형성된 기포 토출구 (845) 로부터 복수의 기체 공급관 (842) 끼리의 사이로부터 상승하는 처리액의 흐름 L 을 향하여 토출된다. 이로써, 저류 공간 (821f) 에 저류된 처리액에, 질소 가스의 기포 (V) 가 기체 공급관 (842) 의 측벽으로부터 (＋Z) 방향의 오버플로우면을 향하는 방향으로 공급된다. In the
이들 기포 (V) 는, 처리액 토출구 (834) 로부터, 상방 개구 (821g) 를 향하는 처리액의 흐름 L 에 의해, 작은 상태로 기포 토출구 (845) 로부터 이탈하기 쉬워지고, 그 후 처리액 중을 상승한다. 처리액의 흐름 L 에 의해 상승한 기포 (V) 는, 기판 (W) 표면의 처리액을 신선한 처리액으로 치환하는 것을 촉진한다. 또한, 가스 공급부 (844) 로서는, 예를 들어 질소 가스가 충전된 봄베로부터 질소 가스를 공급하는 구성이어도 되고, 기판 처리 시스템 (1) 이 설치되는 공장에 형성된 유틸리티를 사용해도 된다.These bubbles V are easily separated from the
도 2 내지 도 6 을 참조하면서 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태에 상당하는 제 1 약액 처리부 (81) 의 구성에 대해 설명했지만, 제 2 약액 처리부 (83) 도 처리액의 종류가 동종 또는 이종인 점을 제외하고, 제 1 약액 처리부 (81) 와 동일한 구성을 갖고, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태에 상당하고 있다. 또, 제 1 린스 처리부 (82) 및 제 2 린스 처리부 (84) 는, 처리액이 DIW (deionized water) 등의 린스액인 점을 제외하고, 제 1 약액 처리부 (81) 와 동일한 구성을 갖고, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 제 1 실시형태에 상당하고 있다.Although the configuration of the first
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에서는, 기체 공급관 (842) 에 있어서 복수의 기포 토출구 (845) 를 상방의 (＋Z) 방향으로부터 (-X) 방향 또는 (＋X) 방향의 수평 방향으로 경사지게 형성하고 있다. 그 때문에, 각 기포 토출구 (845) 로부터 토출한 질소 가스는, 처리액 토출구 (834) 로부터 공급된 처리액의 상승류에 의해, 기포 토출구 (845) 로부터 기포 (V) 가 이탈되어, 처리액 내에 기포 (V) 를 그 사이즈를 작게 하여 공급할 수 있다. 그 자세한 이유를, 도 8 에 나타내는 비교예와 본 실시형태 (도 5) 를 대비하면서 설명한다.As described above, in the first embodiment of the present invention, the plurality of
도 8 은 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 비교예를 나타내는 모식도이다. 이 비교예에서는, 처리액 공급관 (831) 의 처리액 토출구 (834) 의 상측, 즉 (＋Z) 방향에, 기체 공급관 (842) 을 형성하고, 기포 토출구 (845) 를 상측, 즉 (＋Z) 방향에 가지고 있다. 처리액 토출구 (834) 로부터 (＋Z) 방향으로 처리액이 토출되고, 기포 토출구 (845) 로부터 (＋Z) 방향으로 질소 가스가 토출되어, 처리조 (821) 의 저류 공간 (821f) 에 처리액과 기포 (V) 가 공급된다. 이 경우, 처리액은 기체 공급관 (842) 에 부딪쳐, 기포 (V) 의 기포 토출구 (845) 로부터의 이탈을 직접 유인할 수 없다. 또, 처리액은 기체 공급관 (842) 에 부딪쳐, 직접적으로 기포 (V) 의 상승에 기여는 하지 않는다. 그 결과, 기포 (V) 는, 기체 공급관 (842) 의 표면 중 기포 토출구 (845) 의 주위에 밀착하여, 기체 공급관 (842) 의 표면으로부터 이탈하지 않고, 시간 경과에 수반하여 기포 토출구 (845) 의 개구를 중심으로 하여 구상으로 커진다. 커진 기포 (V) 의 부력이 밀착력을 넘어, 이탈할 수 있는 크기가 되었을 때, 기포 토출구 (845) 및 밀착 영역으로부터 이탈하여 처리액 내에 공급된다. 커진 기포 (V) 의 직경은, 기판 피치 PT 보다 커지는 경우도 있기 때문에, 기판 (W) 사이로 들어갈 수 없어, 기판 (W) 표면의 처리액을 신선한 처리액으로의 치환을 충분히 촉진할 수 없다.8 is a schematic diagram showing a comparative example of the substrate processing apparatus according to the first embodiment. In this comparative example, the
이것에 대해, 제 1 실시형태에서는, 기포 토출구 (845) 로부터 토출된 기포 (V) 는, 발생 직후에 상승하는 처리액에 의해 직접적으로 기포 토출구 (845) 로부터 분리된다. 분리된 기포 (V) 는 처리액과 함께 상승하고, 그 상승 속도는 기포 (V) 의 부력에 추가하여, 처리액의 상승 속도도 더해지기 때문에 빨라진다. 그 결과, 제 1 실시형태에서는 기포 (V) 의 사이즈는 비교예 (도 8) 에 비해 작고, 기판과 기판 사이의 기판의 표면에도 비교예보다 기포 직경이 작은 기포를 공급할 수 있어, 기판 표면의 처리액을 신선한 처리액으로의 치환을 신속하고 또한 충분히 촉진할 수 있다.In contrast, in the first embodiment, the bubbles V discharged from the
특히, 제 1 약액 처리부 (81) 는 고애스펙트비의 오목부를 개재하여 SiN 막을 웨트 에칭하기 때문에, 본 발명을 제 1 약액 처리부 (81) 에 적용하는 것은 3D-NAND 메모리의 제조에 중요하다. 즉, 웨트 에칭 성능을 높이기 위해서는 오목부의 내부와 외부 간에서 처리액의 치환을 양호하게 실시할 필요가 있다. 또, 오목부의 바닥 부근에 에칭 반응에 수반하는 실리콘 석출이 발생하지만, 처리액의 치환에 의해 상기 실리콘을 오목부로부터 배출하는 것이 가능해진다. 이 액 치환을 안정적 또한 계속해 발현시키기 위해서는, 오목부의 내부와 외부의 농도차, 요컨대 농도 구배를 크게 할 필요가 있다. 다시 말하면, 이들을 만족시키기 위해서는, 기포 직경을 작게 하는 것이 기판 (W) 의 표면에 신선한 처리액을 효율적으로 공급하기 위해서 중요한 기술 사항이 된다. 이 점에 대해, 기포 (V) 의 사이즈를 작게 할 수 있는 제 1 약액 처리부 (81) 에 의하면, 당해 기포 (V) 에 의해 신선한 처리액의 공급을 촉진하여, SiN 막의 웨트 에칭을 양호하게 실시할 수 있다.In particular, since the first
또한, 본 발명은 상기한 제 1 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것 이외에 여러 가지 변경을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어 제 1 실시형태에서는, 기체 공급관 (842) 으로부터 중공 원기둥상의 기포 토출구 (845) 를 형성한 버블러 (841) 를 사용하여 기포 (V) 를 공급하고 있지만, 버블러 (841) 의 구성은 이것에 한정되는 것은 아니다.In addition, this invention is not limited to above-mentioned 1st Embodiment, Unless it deviates from the meaning, it is possible to implement various changes other than what was mentioned above. For example, in 1st Embodiment, although the bubble V is supplied using the
다음으로, 제 2 실시형태로서, 도 9 및 도 10 을 사용하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 도 9 및 도 10 에서는, 기판 (W) 이 X 방향으로 페이스 투 페이스 상태로 배치되고, 기체 공급관 (842) 의 상방에서, 기판 (W) 의 이면과 인접하는 기판 (W) 의 이면 사이에 칸막이판 (851) 을 설치한다. 칸막이판 (851) 의 형상은, 예를 들어 사각기둥이다. 칸막이판 (851) 을 형성함으로써, 기체 공급관 (842) 을 돌아 들어가 기판 (W) 의 이면과 인접하는 기판 (W) 의 이면 사이를 상승하고자 하는 처리액의 흐름의 발생을 억제할 수 있어, 기포 토출구 (845) 로부터 토출된 기포 (V) 를, 기판 (W) 의 표면과 인접하는 기판 (W) 의 표면 사이에 X 방향의 처리액의 흐름의 영향을 작게 하여 공급할 수 있다. 그 결과, 페이스 투 페이스 상태의 기판의 표면에 기포 (V) 를 모을 수 있어, 신선한 처리액으로의 치환 속도가 올라가 기판 처리를 더욱 고품질로 실행할 수 있다. 또한, 칸막이판 (851) 은, 기체 공급관 (842) 과 따로따로 기재했지만, 기체 공급관 (842) 과 일체적으로 형성되어 있어도 된다.Next, as a 2nd embodiment, it demonstrates using FIG.9 and FIG.10. In addition, description is abbreviate|omitted about the structure similar to 1st Embodiment. 9 and 10 , the substrate W is disposed in a face-to-face state in the X direction, and above the
다음으로, 제 3 실시형태로서, 도 11 을 사용하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 처리액 토출구 (834) 는, 상기 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 동일하게 50 개가 기판 피치 PT 의 간격으로 X 방향으로 배열되도록 천설되어 있지만, 제 3 실시형태에서는, 도 11 과 같이 일정한 기판 피치 PT 의 2 배의 피치 2PT 로 처리액 공급관 (831) 의 (＋Z) 방향의 측벽에 형성되어 있어도 된다 (본 실시형태에서는 25 개). 이 경우, 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태와 동일한 유량이어도, 하나의 처리액 토출구 (834) 로부터 공급된 처리액의 유량이 커져, 기체 공급관 (842) 의 상방보다 측방에 형성된 기포 토출구 (845), 요컨대 (-X) 방향으로 천설되는 복수의 기포 토출구 (845) 로부터 토출되는 기포 (V) 를 더욱 작은 상태로 기체 공급관 (842) 으로부터 이탈시키고, 상승시킬 수 있다.Next, as a 3rd embodiment, it demonstrates using FIG. In addition, description is abbreviate|omitted about the structure similar to 1st Embodiment and 2nd Embodiment. In the second embodiment, 50 processing
제 1 실시형태 내지 제 3 실시형태에서는, 수지 재료로 구성된 장척 수지관의 표면에 대해 절삭 가공과 천설 가공을 실시함으로써 기체 공급관 (842) 과 복수의 기포 토출구 (845) 를 일체적으로 형성하고 있다. In the first to third embodiments, the
또, 기포 토출구 (845) 는 원형이지만, 당해 형상은 이것에 한정되는 것이 아니고, 임의이다. 예를 들어 도 12 에 나타내는 바와 같이 선단면이 타원 형상을 갖는 기포 토출구 (845) 를 사용하여 기포 (V) 를 공급해도 된다.Moreover, although the
또, 기포 토출구 (845) 는 천설이지만, 기포 토출구 (845) 를 수평 방향에 있어서 인접하는 기판 (W) 사이에 위치시키면 되고, 형상은 이것에 한정되는 것이 아니고, 임의이다. 예를 들어, 기포 토출구 (845) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이 기둥상 형상인 중공 원기둥상의 돌출 부위 (843a) 나 도 14 에 나타내는 바와 같이 선단을 향함에 따라 외형 치수가 작아지는 끝이 가늘어지는 형상 (테이퍼 형상) 인 중공 원뿔대 형상의 돌출 부위 (843b) 의 선단에 형성되어 있다.Moreover, although the
기포 토출구 (845a) 또는 기포 토출구 (845b) 는, 각각, 기체 공급관 (842) 으로부터 돌출된 돌출 부위 (843a) 또는 돌출 부위 (843b) 의 선단에 형성되어 있다. 이 때문에, 기포 공급부 (840) 중 기포 (V) 가 기포 토출구 (845a, 845b) 로부터 이탈하여 처리액에 공급되기 직전까지 밀착되어 있는 밀착 영역은 돌출 부위 (843a, 843b) 의 선단면으로 한정되고, 배관의 측벽에 기포 토출구 (845) 를 형성했을 때보다 협소화할 수 있다. 그 결과, 기포 직경을 작게 하여 처리 품질을 높일 수 있다.The
돌출 부위 (843a 또는 843b) 는, 기체 공급관 (842) 의 표면에 대해 절삭 가공과 천설 가공을 실시함으로써 기체 공급관 (842) 과 복수의 돌출 부위 (843a 또는 843b) 를 일체적으로 형성하고 있다. 여기서, 기체 공급관 (842) 과, 복수의 돌출 부위 (843a 나 843b) 를 개별적으로 준비하고, 기체 공급관 (842) 에 대해 복수의 돌출 부위 (843a 나 843b) 를 장착하여 일체화시켜도 되는 것은 말할 필요도 없다.The
또, 기체 공급관 (842) 의 단면은 원형이지만, 기포 토출구 (845) 를 수평 방향에 있어서 인접하는 기판 (W) 사이에 위치시키면 되고, 형상은 이것에 한정되는 것이 아니고, 임의이다. 예를 들어, 도 15 ~ 도 17 에 나타내는 바와 같이 사각형 등의 각통 부재의 기체 공급관 (842b) 이어도 된다. 예를 들어, 도 15 에서는, 기포 토출구 (845c) 는, 기체 공급관 (842b) 에 천설된다. 도 16 에서는, 기포 토출구 (845d) 는 기둥상 형상인 중공 원기둥상의 돌출 부위 (843d) 의 선단에 천설된다. 도 17 에서는, 기포 토출구 (845e) 는 선단을 향함에 따라 외형 치수가 작아지는 끝이 가늘어지는 형상인 중공 원뿔대 형상의 돌출 부위 (843e) 의 선단에 천설된다. 기포 토출구 (845a, 845b, 845d, 845e) 와 같이 기포 토출구 (845) 가 중공 원기둥상의 선단에 있는 경우, 처리액 토출구 (834) 로부터 공급된 처리액의 상승류에 의해, 기포 토출구로부터 기포 (V) 의 이탈이 촉진된다. 그 결과, 기포 (V) 의 사이즈를 더욱 작게 할 수 있다.In addition, although the cross section of the
또, 기체 공급관 (842) 은, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 각각 유량 조절기 (847) 를 개재하여 가스 공급부 (844) 에 접속된다. 유량 조정기 (847) 로서 개폐 밸브 또는 유량 조정 밸브가 형성된다. 유량 조절기 (847) 는 제어부 (9) 에 접속되어 있고, 제어부 (9) 에서 유량 조절기 (847) 를 개폐 제어 및 유량 제어하여, 기체 공급관 (842) 을 흐르는 기체의 유량이 제어된다. 그것에 의해, 복수의 기체 공급관 (842) 의 각각에 흐르는 기체의 유량을 따로따로 조정할 수 있고, 기포 토출구 (845) 로부터 토출되는 기포 (V) 의 양을 조정할 수 있다. 이와 같이 유량 조절기 (847) 를 가짐으로써, 예를 들어, X 방향으로 배열된 복수의 기판 간에서 목표 에칭량에 대해 에칭량의 차가 있는 경우에 X 방향의 각 위치에서 기포 (V) 의 공급량을 조정할 수 있다. 그 결과, 배치조의 상태로 한 번에 처리되는 모든 기판의 각각에 대한 에칭량에 대해 기판 간에 있어서의 균일성을 높일 수 있다. 또, 기판 간에 에칭량을 변경하고 싶은 경우에, 에칭량을 변경하고 싶은 기판의 표면에 공급하는 기포 (V) 의 양을 증감하거나 하여 적절히 조정할 수 있다. 또, 복수의 기체 공급관 (842) 을 흐르는 기체의 유량을 따로따로 조정함으로써, 처리조 (821) 내에 공급되는 기포 (V) 의 양을 조정할 수 있어, 처리액의 상승류의 속도를 처리조 (821) 내의 위치에 따라 부분적으로 조정할 수도 있다.Moreover, the
또, 기포 토출구 (845) 의 내면에 대해 친수화 처리를 실시해도 된다. 친수화 처리는 예를 들어, 플라스마 처리이다. 이 플라스마 처리에 의해 당해 선단, 요컨대 기포 토출구 (845) 의 내면이 친수화되어 기포 (V) 의 이탈이 촉진된다. 그 결과, 기포 (V) 의 사이즈를 더욱 작게 할 수 있다.Moreover, you may perform a hydrophilization process with respect to the inner surface of the
또, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 기체 공급관 (842) 의 하방에 정류판 (861) 을 설치해도 된다. 정류판 (861) 으로서는, 예를 들어, 기체 공급관 (842) 의 관 직경보다 폭이 넓은 정류판을 사용할 수 있다. 이와 같은 정류판을 사용함으로써, 인접하는 기체 공급관 (842) 의 간격보다 좁아진 정류판과 정류판의 간격으로부터 처리액 토출부 (830) 로부터 토출된 처리액의 상승류를, X 방향으로 배열하는 기판 (W) 의 표면에 공급할 수 있다. 이 경우, 처리액의 상승류의 속도가 커져, 기포 토출구 (845) 로부터 기포 (V) 의 이탈이 촉진됨과 함께, 이탈한 기포 (V) 를 기판 (W) 의 표면에 적절히 공급할 수 있다. 또한, 정류판 (861) 은, 기체 공급관 (842) 과 마찬가지로, 상방으로부터 볼 때 기판의 주면을 따라 연장 형성되어 있어도 된다. 그리고, 처리액 공급관 (831) 의 처리액 토출구 (834) 는 처리조 (821) 의 저벽 (821a) 이나 측벽 (821c) 방향으로 개구되어 처리액을 토출하고, 토출된 처리액이 정류판과 정류판의 간격으로부터의 상승류를 형성할 수 있다.Moreover, as shown in FIG. 19, you may provide the
또, 상기 실시형태에서는, 처리액 토출부 (830) 는 4 개의 처리액 공급관 (831) 을 포함하고 있지만, 처리액 공급관 (831) 의 갯수는 이것에 한정되는 것이 아니고, 저류 공간 (821f) 이나 기판 (W) 의 사이즈 등에 따라 형성해도 된다. 또, 기포 공급부 (840) 에 포함되는 버블러 (841) 의 갯수는 25 개이지만, 버블러 (841) 의 갯수는 이들에 한정되는 것이 아니고, 저류 공간 (821f) 이나 기판 (W) 의 표면의 방향, 기판 (W) 의 장 수 등에 따라 형성해도 된다. Further, in the above embodiment, the processing
또, 상기 실시형태에서는, 질소 가스를 버블러 (841) 에 보내 질소 가스의 기포 (V) 를 처리액 내에 공급하고 있지만, 질소 가스 이외의 가스를 본 발명의 「기체」로서 사용해도 된다.Moreover, although nitrogen gas is sent to the
또, 상기 실시형태에서는, 처리액 공급관 (831) 으로부터 처리액을 저류 공간 (821f) 의 상방을 향하여 토출하는 기판 처리 장치에 본 발명을 적용하고 있지만, 본 발명의 처리액의 공급 양태는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 기판 (W) 의 하방 측으로부터 처리조 (821) 의 저벽 (821a) 을 향하여 토출해도 된다.Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus that discharges the processing liquid from the processing
또한, 상기 실시형태에서는, 인산을 포함하는 약액에 의해 약액 처리를 실시하는 기판 처리 장치나 린스 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 대해 본 발명을 적용하고 있지만, 본 발명의 적용 범위는 이것에 한정되는 것이 아니고, 상기 약액이나 린스액 이외의 처리액에 기판을 침지시킴과 함께 처리액 내에서 상기 기판에 기포 (V) 를 공급하여 기판 처리를 실시하는 기판 처리 기술 전반에 본 발명을 적용할 수 있다. In addition, in the above embodiment, the present invention is applied to a substrate processing apparatus that performs chemical treatment with a chemical liquid containing phosphoric acid or a substrate processing apparatus that performs rinse treatment, but the scope of application of the present invention is limited to this Instead, the present invention can be applied to all substrate processing techniques in which the substrate is processed by supplying air bubbles (V) to the substrate in the processing liquid while immersing the substrate in a processing liquid other than the chemical or rinse liquid. .
본 발명은, 처리조에 저류되는 저류된 약액이나 순수 등의 처리액에 기판을 침지함과 함께 처리액 중에서 상기 기판에 기포를 공급하여 처리하는 기판 처리 장치 전반에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to all substrate processing apparatuses for processing by immersing a substrate in a processing liquid such as a stored chemical or pure water stored in a processing tank and supplying air bubbles to the substrate in the processing liquid.
81 : 제 1 약액 처리부 (기판 처리 장치)
82 : 제 1 린스 처리부 (기판 처리 장치)
83 : 제 2 약액 처리부 (기판 처리 장치)
84 : 제 2 린스 처리부 (기판 처리 장치)
810 : 리프터 (기판 유지부)
810a : 제 1 리프터 (기판 유지부)
810b : 제 2 리프터 (기판 유지부)
821 : 처리조
821f : 저류 공간
821g : 상방 개구
830 : 처리액 토출부
831 : 처리액 공급관
832 : 처리액 공급부
834 : 처리액 토출구
840 : 기포 공급부
841, 841a ~ 841d : 버블러
842, 842b : 기체 공급관
843, 843a, 843b, 843d, 843e : 천설 부위
845, 845a ~ 845e : 기포 토출구
V : 기포
W : 기판81: first chemical processing unit (substrate processing device)
82: first rinse processing unit (substrate processing device)
83: second chemical processing unit (substrate processing device)
84: second rinse processing unit (substrate processing device)
810: lifter (board holding part)
810a: first lifter (substrate holding part)
810b: second lifter (substrate holding part)
821: treatment tank
821f: storage space
821g: upper opening
830: treatment liquid discharge unit
831: treatment liquid supply pipe
832: processing liquid supply unit
834: treatment liquid outlet
840: bubble supply unit
841, 841a to 841d: Bubbler
842, 842b: gas supply pipe
843, 843a, 843b, 843d, 843e: perforation site
845, 845a ~ 845e: bubble outlet
V: air bubble
W: substrate
Claims (12)
상기 처리조 내에서, 상기 기판을 수평 방향으로 서로 이간하면서 배열하여 기립 자세로 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 하방으로부터 상기 기판을 따라 상방을 향하는 상기 처리액의 흐름을 형성하는 처리액 토출부와,
상기 처리액 토출부와 상기 기판 유지부 사이에 배치되고, 상기 처리조에 저류된 상기 처리액 내에 기포를 공급하는 기포 공급부를 구비하고,
상기 기포 공급부는, 내부에 기체가 공급되는 기체 공급관과, 상기 기체 공급관에 형성되고 상기 기판의 배열 방향으로 기포를 토출하는 기포 토출구를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. A processing tank for storing a processing liquid for immersing and processing the substrate;
a substrate holding unit for arranging the substrates while being spaced apart from each other in a horizontal direction in the processing tank to maintain a standing posture;
a processing liquid discharge unit configured to form a flow of the processing liquid from a lower side of the substrate held by the substrate holding unit to an upward direction along the substrate;
a bubble supply unit disposed between the processing liquid discharge unit and the substrate holding unit and configured to supply bubbles into the processing liquid stored in the processing tank;
The bubble supply unit includes a gas supply pipe through which a gas is supplied, and a bubble discharge port formed in the gas supply pipe and discharging bubbles in an arrangement direction of the substrates.
상기 기체 공급관은, 상방으로부터 볼 때 상기 기판의 주면을 따라 연장 형성되고, 측벽에 기포 토출구를 복수 개 갖고,
상기 기포 토출구는, 상기 기판 유지부에 유지되고 서로 인접하는 상기 기판의 간극에 기포를 공급할 수 있도록 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The method of claim 1,
The gas supply pipe is formed to extend along the main surface of the substrate when viewed from above, and has a plurality of bubble outlets on the sidewall,
The bubble discharge port is held by the substrate holding part and is positioned so as to supply bubbles to a gap between the substrates adjacent to each other.
상기 처리액 토출부는, 내부에 처리액이 공급되는 처리액 공급관과, 상기 처리액 공급관의 측벽에 처리액 토출구를 복수 개 갖고,
상기 처리액 토출구는, 서로 인접하는 상기 기판의 간극의 하방에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 3. The method of claim 2,
The processing liquid discharge unit includes a processing liquid supply pipe through which the processing liquid is supplied, and a plurality of processing liquid discharge ports on a sidewall of the processing liquid supply pipe;
The processing liquid discharge port is located below a gap between the substrates adjacent to each other.
상기 기포 공급부는, 상기 기체 공급관을 복수 갖고,
상기 기체 공급관은, 다른 기체 공급관과 수평 방향으로 인접하고, 상기 기포 토출구가 상기 기판의 간극의 하방에서 대략 수평 방향으로 개구하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 4. The method according to claim 2 or 3,
The bubble supply unit has a plurality of the gas supply pipes,
The gas supply pipe is adjacent to another gas supply pipe in a horizontal direction, and the bubble discharge port opens in a substantially horizontal direction below a gap between the substrates.
상기 기포 토출구를, 상기 기체 공급관으로부터 돌출되는 중공상의 돌출 부위의 선단에 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 5. The method of claim 4,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the bubble discharge port is provided at a tip of a hollow protruding portion protruding from the gas supply pipe.
상기 돌출 부위는 기둥상 형상 또는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 6. The method of claim 5,
The protruding portion is a substrate processing apparatus, characterized in that the columnar shape or the tapered shape.
상기 기포 토출구가, 원형 형상 또는 타원 형상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 5. The method of claim 4,
The said bubble discharge port has a circular shape or an elliptical shape, The substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 기판은, 인접하는 기판과 표면끼리 또는 이면끼리를 대향시킨 상태에서 상기 기판 유지부에 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 4. The method according to claim 2 or 3,
The substrate processing apparatus, wherein the substrate is held by the substrate holding unit in a state where an adjacent substrate and the front surface or the back surface are opposed to each other.
상기 기판은, 인접하는 기판과 이면끼리를 대향시킨 상태에서, 상기 기판의 이면과 인접하는 기판의 이면 사이에 칸막이판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 9. The method of claim 8,
The substrate is a substrate processing apparatus, wherein a partition plate is provided between the rear surface of the substrate and the rear surface of the adjacent substrate in a state where the adjacent substrate and the rear surface are opposed to each other.
상기 기포 공급부는 수지 재료로 구성되고,
상기 수지 재료는, 폴리에테르에테르케톤, 퍼플루오로알콕시알칸, 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The bubble supply unit is made of a resin material,
The substrate processing apparatus, characterized in that the resin material is composed of at least one selected from the group consisting of polyetheretherketone, perfluoroalkoxyalkane, and polytetrafluoroethylene.
상기 기포 토출구는 친수화 처리를 받고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. 11. The method of claim 10,
The substrate processing apparatus, wherein the bubble discharge port is subjected to a hydrophilization treatment.
상기 기체 공급관의 하방에 정류판을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A substrate processing apparatus comprising a rectifying plate below the gas supply pipe.
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