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KR101988096B1 - 기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 세정 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 세정 방법 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR101988096B1
KR101988096B1 KR1020170012491A KR20170012491A KR101988096B1 KR 101988096 B1 KR101988096 B1 KR 101988096B1 KR 1020170012491 A KR1020170012491 A KR 1020170012491A KR 20170012491 A KR20170012491 A KR 20170012491A KR 101988096 B1 KR101988096 B1 KR 101988096B1
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cleaning
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고지 니시야마
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

회전 유지 유닛에 있어서는, 스핀 플레이트에 설치된 복수의 척 핀에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지되고, 회전축의 둘레로 스핀 플레이트가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 복수의 척 핀에 의해 유지된 기판의 이면에 헤드 이동 기구에 의해 세정 헤드가 눌리면서 이동되고, 세정 헤드의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다. 세정 헤드에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력이 보조핀에 의해 기판에 발생한다. 혹은, 세정 헤드에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면이 세정 브러시에 의해 더 세정된다.

Description

기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 세정 방법 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE CLEANING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE CLEANING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판의 세정을 행하는 기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 세정 방법 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 제조에 있어서의 리소그래피 공정에서는, 기판 상에 레지스트액 등의 도포액이 공급됨으로써 도포막이 형성된다. 도포막이 노광된 후, 현상됨으로써, 도포막에 소정의 패턴이 형성된다. 도포막이 노광되기 전의 기판에는, 세정 처리가 행해진다(예를 들면, 일본국 특허 공개 2009-123800호 공보 참조).
일본국 특허 공개 2009-123800호 공보에는, 세정 건조 처리 유닛을 갖는 기판 처리 장치가 기재되어 있다. 세정 건조 처리 유닛에 있어서는, 스핀척에 의해 기판이 수평하게 유지된 상태로 회전된다. 이 상태에서, 기판의 표면에 세정액이 공급됨으로써, 기판의 표면에 부착되는 먼지 등이 씻겨나간다. 또, 기판의 이면의 전체 및 외주단부가 세정액 및 세정 브러시로 세정됨으로써, 기판의 이면의 전체 및 외주단부에 부착되는 오염물이 제거된다.
근년, 기판에 형성되는 패턴을 보다 미세화하는 것이 요망되고 있다. 여기서, 기판에 이물이 잔존하면 패턴 형성의 정밀도가 저하된다. 이 때문에, 기판에 잔존하는 이물을 충분히 제거하는 것이 바람직하다. 그러나, 일본국 특허 공개 2009-123800호 공보에 기재된 세정 건조 처리 유닛에서는, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 제거하는 것은 곤란하다.
본 발명의 목적은, 기판의 이면에 부착된 이물을 제거하는 것이 가능한 기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 세정 방법 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
하나의 기판 세정 장치는, 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 장치로서, 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지 유닛과, 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정하는 세정 유닛을 구비하고, 회전 유지 유닛은, 회전축선의 둘레로 회전 가능하게 설치된 회전 부재와, 기판의 외주단부에 접촉하여 기판을 유지 가능하게 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재를 포함하고, 세정 유닛은, 연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거 가능하게 설치된 세정구와, 세정구를 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 누르면서 이동시키는 이동 장치와, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 기판에 발생시키는 반력 발생부를 포함한다.
이 기판 세정 장치에 있어서는, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 여기서, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력이 반력 발생부에 의해 기판에 발생한다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다.
이 구성에 의하면, 세정시에 세정구에 의해 기판의 이면에 가중이 가해지는 하중은, 반력 발생부에 의해 발생하는 반력에 의해 저항받는다. 그 때문에, 세정구가 기판의 이면에 눌려도, 기판이 휘는 것이 방지된다. 이에 의해, 세정구를 기판의 이면에 대해 균일하게 접촉시킬 수 있어, 기판의 이면에 균일한 하중을 부여하여 충분히 세정할 수 있다. 그 결과, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 확실하게 제거할 수 있다.
반력 발생부는, 기판의 외주단부에 접촉하도록 회전 부재에 설치된 복수의 접촉 부재를 포함하고, 복수의 접촉 부재는, 세정구에 의해 기판의 이면에 하중이 가해졌을 때에 기판의 외주단부에 하중에 저항하는 반력을 발생시켜도 된다. 이 경우, 간단한 구성으로 접촉 부재에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 발생시킬 수 있다.
기판의 외주단부는, 피처리면측 베벨부, 이면측 베벨부 및 단면을 갖고, 복수의 접촉 부재의 각각은, 기판의 피처리면측 베벨부에 접촉하는 접촉면을 가져도 된다. 이 경우, 기판의 피처리면에 형성된 도포막을 손상시키지 않고 간단한 구성으로 접촉 부재에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 발생시킬 수 있다.
복수의 유지 부재는, 기판의 외주단부에 접촉하여 기판을 유지하는 기판 유지 상태와 기판의 외주단부로부터 이격하는 기판 해방 상태로 전환 가능하게 설치되고, 회전 유지 유닛은, 복수의 유지 부재를 기판 유지 상태와 기판 해방 상태로 전환하는 유지 부재 전환부를 더 포함하고, 복수의 유지 부재의 각각은, 회전 부재의 회전에 수반해 기판의 외주단부를 따른 제1의 영역 및 제2의 영역을 통과해 회전축선의 둘레로 회전하고, 기판의 이면에 있어서의 주연부를 제외한 중심 영역의 세정시에는, 유지 부재 전환부는, 복수의 유지 부재를 기판 유지 상태로 함과 더불어, 이동 장치는, 중심 영역에 있어서의 기판의 이면 상에서 세정구를 이동시키고, 기판의 이면에 있어서의 주연부의 세정시에는, 유지 부재 전환부는, 회전 부재의 회전 중에 복수의 유지 부재 중 제1의 영역에 위치하는 유지 부재를 기판 유지 상태로 하고, 복수의 유지 부재 중 제2의 영역에 위치하는 유지 부재를 기판 해방 상태로 함과 더불어, 이동 장치는, 주연부에 있어서의 기판의 이면이며 또한 제2의 영역 상에 세정구를 이동시켜도 된다.
이 경우, 기판의 이면에 있어서의 주연부의 세정시에는, 제2의 영역에 위치하는 유지 부재가 기판의 외주단부로부터 이격한다. 그에 의해, 유지 부재와 간섭하지 않고 세정구를 제2의 영역에 배치할 수 있다. 그 결과, 기판의 이면에 있어서의 주연부를 효율적으로 세정할 수 있다.
각 접촉 부재는, 기판의 외주단부에 접촉하는 상태에 있어서 이웃하는 각 2개의 유지 부재 사이에 배치되어도 된다. 이 구성에 의하면, 제2의 영역에 있어서 유지 부재가 기판의 외주단부로부터 이격한 경우에도, 상기 유지 부재에 이웃하는 2개의 접촉 부재가 기판의 외주단부에 접촉한다. 이에 의해, 기판의 이면에 있어서의 주연부의 세정의 효율을 유지하면서 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 발생시킬 수 있다.
반력 발생부는, 기판의 이면을 흡인 가능하게 구성된 흡인부를 포함하고, 흡인부는, 세정구에 의해 기판의 이면에 하중이 가해졌을 때에 기판의 이면의 흡인에 의해 하중에 저항하는 반력을 발생시켜도 된다. 이 경우, 기판의 피처리면에 형성된 도포막을 손상시키지 않고 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 발생시킬 수 있다.
세정구는, 기판의 이면을 향하는 연마면을 가짐과 더불어, 연마면에 개구를 갖고, 흡인부는, 세정구의 개구를 통해 기판의 이면을 흡인해도 된다. 이 경우, 간단한 구성으로 세정구에 의해 기판의 이면을 흡인하면서 연마할 수 있다.
흡인부는, 세정구에 의해 제거된 이물을 흡인함으로써 배출 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우, 연마에 의해 기판의 이면으로부터 제거된 이물을 외부로 배출하는 작업이 불필요해진다. 이에 의해, 세정의 효율을 향상시킬 수 있다.
세정 유닛은, 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면을 더 세정하는 세정 브러시를 더 포함해도 된다. 이 경우, 기판의 이면에 부착된 상이한 종류의 이물을 적절하게 제거할 수 있다.
다른 기판 세정 장치는, 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 장치로서, 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지 유닛과, 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정하는 세정 유닛을 구비하고, 회전 유지 유닛은, 회전축선의 둘레로 회전 가능하게 설치된 회전 부재와, 기판의 외주단부에 접촉하여 기판을 유지 가능하게 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재를 포함하고, 세정 유닛은, 연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거 가능하게 설치된 세정구와, 세정구를 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 누르면서 이동시키는 이동 장치와, 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면을 더 세정하는 세정 브러시를 포함한다.
이 기판 세정 장치에 있어서는, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다. 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면이 세정 브러시에 의해 더 세정된다.
이에 의해, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 세정구의 연마에 의해 제거할 수 있다. 또, 기판의 이면에 부착된 상이한 종류의 이물을 세정구 및 세정 브러시에 의해 적절하게 제거할 수 있다.
세정 유닛은, 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 더 포함해도 된다. 이 경우, 간단한 구성으로 연마에 의해 기판의 이면으로부터 제거된 이물을 외부로 배출할 수 있다.
하나의 기판 처리 장치는, 도포액을 기판의 피처리면에 공급함으로써 피처리면에 도포막을 형성하는 막 형성 유닛과, 막 형성 유닛에 의해 기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막을 제거하는 제거액을 기판의 주연부에 공급하는 제거 유닛과, 제거 유닛에 의해 피처리면의 주연부의 도포막이 제거된 기판의 이면을 세정하는 상기 하나의 또는 다른 기판 세정 장치를 구비한다.
이 기판 처리 장치에 있어서는, 도포액이 막 형성 유닛에 의해 기판의 피처리면에 공급됨으로써, 기판의 피처리면에 도포막이 형성된다. 또, 제거액이 제거 유닛에 의해 기판의 주연부에 공급됨으로써, 기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막이 제거된다. 이에 의해, 기판의 주연부를 제외한 피처리면에 도포막이 형성된다.
상기 기판 세정 장치에 있어서는, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다.
상기 하나의 기판 세정 장치에 있어서는, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력이 반력 발생부에 의해 기판에 발생한다. 즉, 세정시에 세정구에 의해 기판의 이면에 가중이 가해지는 하중은, 반력 발생부에 의해 발생하는 반력에 의해 저항받는다. 그 때문에, 세정구가 기판의 이면에 눌려도, 기판이 휘는 것이 방지된다. 이에 의해, 세정구를 기판의 이면에 대해 균일하게 접촉시킬 수 있어, 기판의 이면에 균일한 하중을 부여하여 충분히 세정할 수 있다. 그 결과, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 확실하게 제거할 수 있다.
상기 다른 기판 세정 장치에 있어서는, 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된 후, 기판의 이면이 세정 브러시에 의해 더 세정된다. 이에 의해, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 세정구의 연마에 의해 제거할 수 있다. 또, 기판의 이면에 부착된 상이한 종류의 이물을 세정구 및 세정 브러시에 의해 적절하게 제거할 수 있다.
하나의 기판 세정 방법은, 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 방법으로서, 회전 유지 유닛에 의해 기판을 유지하여 회전시키는 단계와, 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정 유닛에 의해 세정하는 단계를 포함하고, 기판을 유지하여 회전시키는 단계는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부를 접촉하여 유지하는 것과, 회전축선의 둘레로 회전 부재를 회전시키는 것을 포함하고, 세정하는 단계는, 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구를 누르면서 이동시키는 것과, 세정구에 의한 연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거하는 것과, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 반력 발생부에 의해 기판에 발생시키는 것을 포함한다.
이 기판 세정 방법에 의하면, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 여기서, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력이 반력 발생부에 의해 기판에 발생한다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다.
이 방법에 의하면, 세정시에 세정구에 의해 기판의 이면에 가중이 가해지는 하중은, 반력 발생부에 의해 발생하는 반력에 의해 저항받는다. 그 때문에, 세정구가 기판의 이면에 눌려도, 기판이 휘는 것이 방지된다. 이에 의해, 세정구를 기판의 이면에 대해 균일하게 접촉시킬 수 있어, 기판의 이면에 균일한 하중을 부여하여 충분히 세정할 수 있다. 그 결과, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 확실하게 제거할 수 있다.
다른 기판 세정 방법은, 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 방법으로서, 회전 유지 유닛에 의해 기판을 유지하여 회전시키는 단계와, 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정 유닛에 의해 세정하는 단계를 포함하고, 기판을 유지하여 회전시키는 단계는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부를 접촉해 유지하는 것과, 회전축선의 둘레로 회전 부재를 회전시키는 것을 포함하고, 세정하는 단계는, 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구를 누르면서 이동시키는 것과, 세정구에 의한 연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거하는 것과, 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면을 세정 브러시에 의해 더 세정하는 것을 포함한다.
이 기판 세정 방법에 의하면, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다. 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면이 세정 브러시에 의해 더 세정된다.
이에 의해, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 세정구의 연마에 의해 제거할 수 있다. 또, 기판의 이면에 부착된 상이한 종류의 이물을 세정구 및 세정 브러시에 의해 적절하게 제거할 수 있다.
하나의 기판 처리 방법은, 도포액을 기판의 피처리면에 공급함으로써 피처리면에 도포막을 형성하는 단계와, 기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막을 제거하는 제거액을 기판의 주연부에 공급하는 단계와, 피처리면의 주연부의 도포막이 제거된 기판의 이면을 상기 하나의 또는 다른 기판 세정 방법을 이용하여 세정하는 단계를 포함한다.
이 기판 처리 방법에 의하면, 도포액이 막 형성 유닛에 의해 기판의 피처리면에 공급됨으로써, 기판의 피처리면에 도포막이 형성된다. 또, 제거액이 제거 유닛에 의해 기판의 주연부에 공급됨으로써, 기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막이 제거된다. 이에 의해, 기판의 주연부를 제외한 피처리면에 도포막이 형성된다.
상기 기판 세정 방법에 의하면, 회전 유지 유닛에 의해 유지 및 회전된 기판의 이면이 세정 유닛에 의해 세정된다. 회전 유지 유닛에 있어서는, 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부가 접촉된 상태로 유지된다. 또, 회전축선의 둘레로 회전 부재가 회전된다. 세정 유닛에 있어서는, 회전 유지 유닛의 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구가 눌리면서 이동된다. 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된다.
상기 하나의 기판 세정 방법에 의하면, 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력이 반력 발생부에 의해 기판에 발생한다. 즉, 세정시에 세정구에 의해 기판의 이면에 가중이 가해지는 하중은, 반력 발생부에 의해 발생하는 반력에 의해 저항받는다. 그 때문에, 세정구가 기판의 이면에 눌려도, 기판이 휘는 것이 방지된다. 이에 의해, 세정구를 기판의 이면에 대해 균일하게 접촉시킬 수 있어, 기판의 이면에 균일한 하중을 부여하여 충분히 세정할 수 있다. 그 결과, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 확실하게 제거할 수 있다.
상기 다른 기판 세정 방법에 의하면, 세정구의 연마에 의해 기판의 이면의 이물이 제거된 후, 기판의 이면이 세정 브러시에 의해 더 세정된다. 이에 의해, 기판의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 세정구의 연마에 의해 제거할 수 있다. 또, 기판의 이면에 부착된 상이한 종류의 이물을 세정구 및 세정 브러시에 의해 적절하게 제거할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 모식적 평면도,
도 2는, 도 1의 도포 처리부, 현상 처리부 및 세정 건조 처리부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도,
도 3은, 도 2의 세정 건조 처리 유닛의 구성을 나타내는 개략 평면도,
도 4는, 도 3의 세정 건조 처리 유닛의 부분적인 A-A선 단면도,
도 5는, 도 3의 세정 건조 처리 유닛의 부분적인 B-B선 단면도,
도 6(a) 및 (b)는, 기판의 외주단부의 확대 측면도,
도 7(a) 및 (b)는, 스핀척에 의한 기판의 유지 동작을 설명하기 위한 도면,
도 8(a) 및 (b)는, 스핀척에 의한 기판의 유지 동작을 설명하기 위한 도면,
도 9는, 기판의 표면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도,
도 10(a) 및 (b)는, 제1 세정 기구에 의한 기판의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도,
도 11은, 제1 세정 기구에 의한 기판의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 평면도,
도 12는, 도 1의 열처리부 및 세정 건조 처리부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도,
도 13은, 반송부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도,
도 14는, 제1의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛의 구성을 나타내는 측면도,
도 15는, 제2 세정 기구에 의한 기판의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도,
도 16은, 제2 세정 기구에 의한 기판의 외주단부 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도,
도 17은, 제2의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식적 평면도,
도 18(a)~(c)는, 이면 세정 처리시에 있어서의 도 17의 세정 건조 처리 유닛의 동작을 나타내는 모식적 측면도,
도 19는, 본 발명의 제2의 실시형태에 있어서의 세정 건조 처리 유닛의 구성을 나타내는 부분적인 종단면도,
도 20은, 도 19의 세정 건조 처리 유닛에 있어서의 세정 헤드의 확대 측면도,
도 21은, 기판 세정 장치를 포함하는 기판 세정 유닛의 모식적 평면도이다.
[바람직한 실시예의 설명]
[1] 제1의 실시형태
(1) 기판 처리 장치
이하, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 또는 포토마스크용 기판 등을 말한다. 또, 본 실시형태에서 이용되는 기판은, 적어도 일부가 원형의 외주단부를 갖는다. 예를 들면, 위치 결정용 노치를 제외한 외주단부가 원형을 갖는다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 모식적 평면도이다. 도 1 및 이후의 소정의 도면에는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 서로 직교하는 X방향, Y방향 및 Z방향을 나타내는 화살표를 부여하고 있다. X방향 및 Y방향은 수평면 내에서 서로 직교하고, Z방향은 연직 방향에 상당한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 인덱서 블록(11), 도포 블록(12), 현상 블록(13), 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)을 구비한다. 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)에 의해, 인터페이스 블록(14)이 구성된다. 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록 노광 장치(15)가 배치된다.
인덱서 블록(11)은, 복수의 캐리어 재치부(111) 및 반송부(112)를 포함한다. 각 캐리어 재치부(111)에는, 복수의 기판(W)을 다단으로 수납하는 캐리어(113)가 올려놓아진다. 반송부(112)에는, 메인 컨트롤러(114) 및 반송 기구(115)가 설치된다. 메인 컨트롤러(114)는, 기판 처리 장치(100)의 다양한 구성 요소를 제어한다. 반송 기구(115)는, 기판(W)을 유지하면서 그 기판(W)을 반송한다.
도포 블록(12)은, 도포 처리부(121), 반송부(122) 및 열처리부(123)를 포함한다. 도포 처리부(121) 및 열처리부(123)는, 반송부(122)를 사이에 끼고 대향하도록 설치된다. 반송부(122)와 인덱서 블록(11) 사이에는, 기판(W)이 올려놓아지는 기판 재치부(PASS1~PASS4)(도 13 참조)가 설치된다. 반송부(122)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(127, 128)(도 13 참조)가 설치된다.
현상 블록(13)은, 현상 처리부(131), 반송부(132) 및 열처리부(133)를 포함한다. 현상 처리부(131) 및 열처리부(133)는, 반송부(132)를 사이에 끼고 대향하도록 설치된다. 반송부(132)와 반송부(122) 사이에는, 기판(W)이 올려놓아지는 기판 재치부(PASS5~PASS8)(도 13 참조)가 설치된다. 반송부(132)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(137, 138)(도 13 참조)가 설치된다.
세정 건조 처리 블록(14A)은, 세정 건조 처리부(161, 162) 및 반송부(163)를 포함한다. 세정 건조 처리부(161, 162)는, 반송부(163)를 사이에 끼고 대향하도록 설치된다. 반송부(163)에는, 반송 기구(141, 142)가 설치된다.
반송부(163)와 반송부(132) 사이에는, 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)(도 13 참조)가 설치된다. 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)는, 복수의 기판(W)을 수용 가능하게 구성된다.
또, 반송 기구(141, 142) 사이에 있어서, 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 후술하는 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 13 참조)가 설치된다. 재치 겸 냉각부(P-CP)는, 기판(W)을 냉각하는 기능(예를 들면, 쿨링 플레이트)을 구비한다. 재치 겸 냉각부(P-CP)에 있어서, 기판(W)이 노광 처리에 적합한 온도로 냉각된다. 반입 반출 블록(14B)에는, 반송 기구(143)가 설치된다. 반송 기구(143)는, 노광 장치(15)에 대한 기판(W)의 반입 및 반출을 행한다.
(2) 도포 처리부 및 현상 처리부
도 2는, 도 1의 도포 처리부(121), 현상 처리부(131) 및 세정 건조 처리부(161)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 도포 처리부(121)에는, 도포 처리실(21, 22, 23, 24)이 계층적으로 설치된다. 각 도포 처리실(21~24)에는, 도포 처리 유닛(129)이 설치된다. 현상 처리부(131)에는, 현상 처리실(31, 32, 33, 34)이 계층적으로 설치된다. 각 현상 처리실(31~34)에는, 현상 처리 유닛(139)이 설치된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 도포 처리 유닛(129)은, 복수의 스핀척(25), 복수의 컵(27), 복수의 처리액 노즐(28), 노즐 반송 기구(29) 및 복수의 에지 린스 노즐(30)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서는, 스핀척(25), 컵(27) 및 에지 린스 노즐(30)은, 각 도포 처리 유닛(129)에 2개씩 설치된다.
각 스핀척(25)은, 기판(W)을 유지한 상태로, 도시하지 않은 구동 장치(예를 들면, 전동 모터)에 의해 회전 구동된다. 컵(27)은 스핀척(25)의 주위를 둘러싸도록 설치된다.
각 처리액 노즐(28)에는, 도시하지 않은 처리액 저류부로부터 처리액 배관을 통과해 후술하는 다양한 처리액이 공급된다. 기판(W)에 처리액이 공급되지 않는 대기시에는, 각 처리액 노즐(28)은 대기 위치에 배치된다. 기판(W)으로의 처리액의 공급시에는, 대기 위치에 배치된 어느 한 처리액 노즐(28)이 노즐 반송 기구(29)에 의해 유지되고, 기판(W)의 상방에 반송된다.
스핀척(25)이 회전하면서 처리액 노즐(28)로부터 처리액이 토출됨으로써, 회전하는 기판(W) 상에 처리액이 도포된다. 또, 스핀척(25)이 회전하면서 에지 린스 노즐(30)로부터 회전하는 기판(W)의 주연부를 향해서 린스액이 토출됨으로써, 기판(W)에 도포된 처리액의 주연부가 용해된다. 그에 의해, 기판(W)의 주연부의 처리액이 제거된다. 여기서, 기판(W)의 주연부란, 기판(W)의 표면에 있어서 기판(W)의 외주단부를 따른 일정 폭의 영역을 말한다.
본 실시형태에 있어서는, 도 2의 도포 처리실(22, 24)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서, 반사 방지막용 처리액(반사 방지액)이 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다. 도포 처리실(21, 23)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서, 레지스트막용 처리액(레지스트액)이 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 현상 처리 유닛(139)은, 도포 처리 유닛(129)과 마찬가지로, 복수의 스핀척(35) 및 복수의 컵(37)을 구비한다. 또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 현상 처리 유닛(139)은, 현상액을 토출하는 2개의 슬릿 노즐(38) 및 그들 슬릿 노즐(38)을 X방향으로 이동시키는 이동 기구(39)를 구비한다.
현상 처리 유닛(139)에 있어서는, 도시하지 않은 구동 장치에 의해 스핀척(35)이 회전된다. 그에 의해, 기판(W)이 회전된다. 슬릿 노즐(38)이 이동하면서 회전하는 각 기판(W)에 현상액을 공급한다. 이에 의해, 기판(W)의 현상 처리가 행해진다.
세정 건조 처리부(161)에는, 복수(본 예에서는 4개)의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 노광 처리 전의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다. 이하, 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성에 대해서 설명한다.
(3) 세정 건조 처리 유닛의 구성
도 3은, 도 2의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성을 나타내는 개략 평면도이다. 도 4는, 도 3의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 부분적인 A-A선 단면도이다. 도 5는, 도 3의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 부분적인 B-B선 단면도이다. 도 6(a), (b)는, 기판(W)의 외주단부의 확대 측면도이다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 외주단부(10)는, 피처리면측의 베벨부(1), 이면측의 베벨부(2) 및 단면(3)을 포함한다. 기판(W)의 피처리면의 주연부(PE)를 제외한 영역에는, 도포막으로서 레지스트막(R)이 형성되어 있다.
도 3~도 5에 나타내는 바와 같이, 세정 건조 처리 유닛(SD1)은, 회전 유지 유닛(200) 및 세정 유닛(300)을 포함한다. 회전 유지 유닛(200)은, 스핀척(210), 복수의 척 핀(220), 전환부(230), 가드 기구(240) 및 복수의 수도(受渡) 기구(250)를 포함한다. 스핀척(210)은, 기판(W)을 수평으로 유지하여 회전시키도록 구성되고, 스핀 모터(211), 회전축(212), 스핀 플레이트(213) 및 플레이트 지지 부재(214)를 포함한다.
스핀 모터(211)는, 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 상부에 설치되고, 도시하지 않은 지지 부재에 의해 지지된다. 회전축(212)은, 스핀 모터(211)로부터 하방으로 연장되도록 설치된다. 플레이트 지지 부재(214)는, 회전축(212)의 하단부에 부착된다. 스핀 플레이트(213)는 원판형상을 갖고, 플레이트 지지 부재(214)에 의해 수평으로 지지된다. 스핀 모터(211)에 의해 회전축(212)이 회전함으로써, 스핀 플레이트(213)가 연직축의 둘레로 회전한다.
스핀 모터(211), 회전축(212) 및 플레이트 지지 부재(214)에는, 액 공급관(215)이 삽입 통과되어 있다. 액 공급관(215)을 통과해, 스핀척(210)에 의해 유지되는 기판(W) 상에 세정액을 공급할 수 있다. 세정액으로는, 예를 들면 순수가 이용된다.
복수의 척 핀(220)은, 회전축(212)에 관해 등 각도 간격으로 스핀 플레이트(213)의 주연부에 설치된다. 본 예에서는, 8개의 척 핀(220)이, 회전축(212)에 관해 45도 간격으로 스핀 플레이트(213)의 주연부에 설치된다. 각 척 핀(220)은, 축부(221), 핀 지지부(222), 유지부(223) 및 마그넷(224)을 포함한다.
축부(221)는, 스핀 플레이트(213)를 수직 방향으로 관통하도록 설치된다. 핀 지지부(222)는, 축부(221)의 하단부로부터 수평 방향으로 연장되도록 설치된다. 유지부(223)는, 핀 지지부(222)의 선단부로부터 하방으로 돌출하도록 설치된다. 또, 스핀 플레이트(213)의 상면측에 있어서, 축부(221)의 상단부에 마그넷(224)이 부착되어 있다.
각 척 핀(220)은, 축부(221)를 중심으로 연직축의 둘레로 회전 가능하고, 유지부(223)가 기판(W)의 외주단부(10)에 접촉하는 닫힘 상태와, 유지부(223)가 기판(W)의 외주단부(10)로부터 이격하는 열림 상태로 전환 가능하다. 또한, 본 예에서는, 마그넷(224)의 N극이 내측에 있는 경우에 각 척 핀(220)이 닫힘 상태가 되고, 마그넷(224)의 S극이 내측에 있는 경우에 각 척 핀(220)이 열림 상태가 된다. 또, 닫힘 상태에 있어서는, 유지부(223)는, 기판(W)의 베벨부(1, 2)에 접촉한다.
전환부(230)는, 마그넷 플레이트(231, 232) 및 마그넷 승강 기구(233, 234)를 포함한다. 마그넷 플레이트(231, 232)는, 회전축(212)을 중심으로 하는 둘레방향을 따라서 스핀 플레이트(213)의 상방에 배치된다. 마그넷 플레이트(231, 232)는, 외측에 S극을 갖고, 내측에 N극을 갖는다. 마그넷 승강 기구(233, 234)는, 마그넷 플레이트(231, 232)를 각각 승강시킨다. 이에 의해, 마그넷 플레이트(231, 232)는, 척 핀(220)의 마그넷(224)보다도 높은 상방 위치와 척 핀(220)의 마그넷(224)과 거의 같은 높이의 하방 위치 사이에서 독립적으로 이동 가능하다.
마그넷 플레이트(231, 232)의 승강에 의해, 각 척 핀(220)이 열림 상태와 닫힘 상태로 전환된다. 마그넷 플레이트(231, 232) 및 척 핀(220)의 동작의 상세한 사항에 대해서는 후술한다.
가드 기구(240)는, 가드(241) 및 가드 승강 기구(242)를 포함한다. 가드(241)는, 스핀척(210)의 회전축(212)에 관해 회전 대칭의 형상을 갖고, 스핀척(210)의 외방에 설치된다. 가드 승강 기구(242)는, 가드(241)를 승강시킨다. 가드(241)는, 기판(W)으로부터 비산하는 세정액을 받는다. 가드(241)에 의해 받아진 세정액은, 도시하지 않은 배액 장치 또는 회수 장치에 의해 배액 또는 회수된다.
복수(본 예에서는 3개)의 수도 기구(250)는, 스핀척(210)의 회전축(212)을 중심으로 등 각도 간격으로 가드(241)의 외방에 배치된다. 각 수도 기구(250)는, 승강 회전 구동부(251), 회전축(252), 암(253) 및 유지 핀(254)을 포함한다.
회전축(252)은, 승강 회전 구동부(251)로부터 상방으로 연장되도록 설치된다. 암(253)은, 회전축(252)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되도록 설치된다. 유지 핀(254)은, 기판(W)의 외주단부(10)를 유지 가능하게 암(253)의 선단부에 설치된다. 승강 회전 구동부(251)에 의해, 회전축(252)이 승강 동작 및 회전 동작을 행한다. 그에 의해, 유지 핀(254)이 수평 방향 및 상하 방향으로 이동한다.
세정 유닛(300)은, 제1 세정 기구(310) 및 복수의 보조핀(330)을 포함한다. 본 실시형태에 있어서는, 제1 세정 기구(310)는, 회전 유지 유닛(200)의 스핀척(210)에 의해 유지된 기판(W)의 이면을 세정 가능하게 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 하부에 배치된다. 제1 세정 기구(310)는, 세정 헤드(311), 헤드 유지 부재(312), 세정 노즐(313) 및 헤드 이동 기구(314)를 포함한다.
세정 헤드(311)는, 대략 원기둥 형상을 갖고, 예를 들면 연삭 입자가 분산된 PVA(폴리비닐알코올) 스펀지에 의해 형성된다. 세정 헤드(311)는, 기판(W)의 이면을 연마하는 연마면(311a)을 갖고, 연마면(311a)이 상방을 향하도록 헤드 유지 부재(312)에 의해 유지된다. 또, 세정 헤드(311)의 근방에 있어서의 헤드 유지 부재(312)의 부분에는 세정 노즐(313)이 부착된다. 세정 노즐(313)에는, 세정액이 공급되는 액 공급관(도시하지 않음)이 접속된다. 세정액은, 예를 들면 순수이다. 세정 노즐(313)의 토출구는 세정 헤드(311)의 연마면(311a) 주변을 향하고 있다.
헤드 이동 기구(314)는, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 기판(W)의 이면에 하중(P1)(도 6(b))을 가하면서 헤드 유지 부재(312)를 이동시킨다. 이에 의해, 세정 헤드(311)가 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. 세정 헤드(311)는, 스핀척(210)에 의해 유지된 기판(W)의 이면을 연마함으로써 세정한다. 기판(W)의 세정 후, 세정 노즐(313)의 토출구로부터 세정 헤드(311)의 상단부 주변을 향해 세정액이 토출됨으로써, 파티클이 제거된다.
복수의 보조핀(330)은, 회전 유지 유닛(200)의 회전축(212)에 관해 등 각도 간격으로 스핀 플레이트(213)의 주연부에 설치된다. 본 예에서는, 8개의 보조핀(330)이, 회전축(212)에 관해 45도 간격으로 스핀 플레이트(213)의 주연부에 설치된다. 각 보조핀(330)은, 이웃하는 2개의 척 핀(220)의 중간의 위치에 있어서, 스핀 플레이트(213)를 수직 방향으로 관통하도록 배치된다. 각 척 핀(220)이 닫힘 상태가 되고, 유지부(223)가 기판(W)의 베벨부(1, 2)(도 6(a))에 접촉하고 있는 상태에 있어서, 각 보조핀(330)의 하부는 기판(W)의 베벨부(1)에 접촉한다.
구체적으로는, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 보조핀(330)은, 외주면(331), 하면(332) 및 경사면(333)을 포함한다. 외주면(331)은 원기둥 형상을 갖고, 하면(332)은 수평 형상을 갖는다. 경사면(333)은, 외주면(331)과 하면(332)을 접속하도록 테이퍼형상으로 형성된다. 즉, 보조핀(330)의 하부는 원뿔대 형상을 갖는다. 보조핀(330)의 경사면(333)은, 기판(W)의 베벨부(1)에 접촉한다. 보조핀(330)은, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 기판(W)의 이면에 가해지는 하중(P1)에 저항하는 반력(P2)을 기판(W)에 발생시킨다.
본 실시형태에 있어서는, 보조핀(330)은, 하면(332)이 기판(W)보다도 하방으로 돌출하지 않는 상태로 기판(W)의 베벨부(1)에 접촉하는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 보조핀(330)은, 하면(332)이 기판(W)보다도 하방으로 돌출한 상태로 기판(W)의 베벨부(1)에 접촉해도 된다. 이 경우, 보조핀(330)의 경사면(333)이 수평면에 대해 이루는 각도가 예를 들면 45도보다도 작은 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 보조핀(330)의 하면(332)이 기판(W)의 외주단부(10)로부터 충분히 이격하므로, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)이 보조핀(330)의 하면(332)에 접촉하기 어려워진다.
(4) 세정 건조 처리 유닛의 동작
도 7 및 도 8은, 스핀척(210)에 의한 기판(W)의 유지 동작을 설명하기 위한 도이다. 우선, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 가드(241)가 척 핀(220)보다도 낮은 위치로 이동한다. 그리고, 복수의 수도 기구(250)(도 3)의 유지 핀(254)이 가드(241)의 상방을 통과해 스핀 플레이트(213)의 하방으로 이동한다. 복수의 유지 핀(254) 상에 반송 기구(141)(도 1)에 의해 기판(W)이 올려놓아진다.
이 때, 마그넷 플레이트(231, 232)는 상방 위치에 있다. 이 경우, 마그넷 플레이트(231, 232)의 자력선(B)은, 척 핀(220)의 마그넷(224)의 높이에 있어서 내측으로부터 외측을 향한다. 그에 의해, 각 척 핀(220)의 마그넷(224)의 S극이 내측에 흡인된다. 따라서, 각 척 핀(220)은 열림 상태가 된다.
다음에, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 유지 핀(254)이 기판(W)을 유지한 상태로 상승한다. 이에 의해, 기판(W)이, 복수의 척 핀(220)의 유지부(223) 사이로 이동한다. 또, 기판(W)의 베벨부(1)(도 6(a))는, 복수의 보조핀(330)의 경사면(333)(도 6(b))에 접촉한다.
계속해서, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 마그넷 플레이트(231, 232)가 하방 위치로 이동한다. 이 경우, 각 척 핀(220)의 마그넷(224)의 N극이 내측으로 흡인되고, 각 척 핀(220)이 닫힘 상태가 된다. 그에 의해, 기판(W)의 베벨부(1)가 복수의 보조핀(330)의 경사면(333)에 접촉한 상태로, 각 척 핀(220)의 유지부(223)에 의해 기판(W)의 베벨부(1, 2)가 유지된다. 또한, 각 척 핀(220)은, 인접하는 유지 핀(254) 사이에서 기판(W)의 베벨부(1, 2)를 유지한다. 그 때문에, 척 핀(220)과 유지 핀(254)은 서로 간섭하지 않는다. 그 후, 복수의 유지 핀(254)이 가드(241)의 외방으로 이동한다.
그 후, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 가드(241)가 척 핀(220)에 의해 유지되는 기판(W)을 둘러싸는 높이로 이동한다. 그리고, 기판(W)의 세정 처리 및 건조 처리가 순서대로 행해진다. 세정 처리는, 기판(W)의 표면(상면)을 세정하는 표면 세정 처리 및 기판(W)의 이면(하면)을 세정하는 이면 세정 처리를 포함한다. 표면 세정 처리와 이면 세정 처리는, 어느 것이 먼저 행해져도 되고, 동시에 행해져도 된다.
도 9는, 기판(W)의 표면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면 세정 처리시에는, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 회전하는 상태로, 액 공급관(215)을 통과해 기판(W)의 표면에 세정액이 공급된다. 세정액은 원심력에 의해서 기판(W)의 표면의 전체로 퍼져, 외방으로 비산한다. 이에 의해, 기판(W)의 표면에 부착되는 먼지 등이 씻겨나간다.
도 10(a), (b)는, 제1 세정 기구(310)에 의한 기판(W)의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도이다. 도 11은, 제1 세정 기구(310)에 의한 기판(W)의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 평면도이다. 기판(W)의 이면 세정 처리에 있어서는, 기판(W)의 중심부의 이면 세정 처리와 기판(W)의 주연부의 이면 세정 처리가 순차적으로 진행된다. 여기서, 기판(W)의 이면의 주연부란, 기판(W)의 베벨부(2)(도 6(a))에서부터 소정의 폭만큼 내측까지의 영역을 의미하고, 그 폭은 세정 헤드(311)의 연마면(311a)(도 6(b))의 직경보다도 작다. 중심부의 이면 세정 처리와 기판(W)의 주연부의 이면 세정 처리는, 어느 것이 먼저 행해져도 된다.
기판(W)의 중심부의 이면 세정 처리시에는, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 회전하는 상태로, 세정 헤드(311)가 기판(W)의 중심부의 하방으로 이동한다. 그리고, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 기판(W)의 이면에 하중(P1)이 가해진 상태로, 세정 헤드(311)가 기판(W)의 중심부를 이동한다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 중심부가 세정 헤드(311)에 의해 연마되고, 기판(W)의 이면에 부착되는 이물이 제거된다. 또, 세정 노즐(313)로부터 기판(W)의 이면과 세정 헤드(311)의 연마면(311a)의 접촉 부분에 세정액이 공급됨으로써, 파티클이 제거된다.
기판(W)의 주연부의 이면 세정 처리시에는, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 마그넷 플레이트(231)가 하방 위치에 배치되고, 마그넷 플레이트(232)가 상방 위치에 배치된다. 이 상태로, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 회전한다.
이 경우, 도 11에 나타내는 바와 같이, 마그넷 플레이트(231)의 외방 영역(R1)에 있어서는 각 척 핀(220)이 닫힘 상태가 되고, 마그넷 플레이트(232)의 외방 영역(R2)에 있어서는 각 척 핀(220)이 열림 상태가 된다. 즉, 각 척 핀(220)의 유지부(223)는, 마그넷 플레이트(231)의 외방 영역(R1)을 통과할 때에 기판(W)의 외주단부(10)에 접촉한 상태로 유지되고, 마그넷 플레이트(232)의 외방 영역(R2)을 통과할 때에 기판(W)의 외주단부(10)로부터 이격한다.
본 예에서는, 8개의 척 핀(220) 중 적어도 7개의 척 핀(220)이 마그넷 플레이트(231)의 외방 영역(R1)에 위치한다. 이 경우, 적어도 7개의 척 핀(220)에 의해 기판(W)이 유지된다. 그에 의해, 기판(W)의 안정성이 확보된다. 또, 8개의 보조핀(330)의 경사면(333)(도 6(b))은, 마그넷 플레이트(232)가 상방 위치에 배치된 경우에도, 기판(W)의 베벨부(1)에 상방에서부터 접촉한다.
이 상태로, 세정 헤드(311)가, 외방 영역(R2)에 있어서의 기판(W)의 이면의 주연부로 이동한다. 그리고, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 기판(W)의 이면의 주연부에 하중(P1)이 가해진다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 주연부가 세정 헤드(311)에 의해 연마되어, 기판(W)의 이면에 부착되는 이물이 제거된다. 또, 세정 노즐(313)로부터 기판(W)의 이면과 세정 헤드(311)의 연마면(311a)의 접촉 부분에 세정액이 공급됨으로써, 파티클이 제거된다.
이와 같이, 주연부의 이면 세정 처리시에 있어서는, 각 척 핀(220)의 유지부(223)가 마그넷 플레이트(231)의 외방 영역(R1)을 통과할 때에 기판(W)의 외주단부(10)로부터 이격한다. 이에 의해, 세정 헤드(311)는, 척 핀(220)과 간섭하지 않고 기판(W)의 이면의 주연부를 효율적으로 또한 충분히 세정할 수 있다.
여기서, 외방 영역(R1)에 있어서, 어느 한 척 핀(220)이 기판(W)의 외주단부(10)로부터 이격했을 때에는, 상기 척 핀(220)의 근방의 기판(W)의 외주단부(10)는 척 핀(220)에 의해 유지되어 있지 않다. 이러한 상태에서도, 상기 척 핀(220)에 이웃하는 2개의 보조핀(330)은 기판(W)의 베벨부(1)에 접촉하고, 하중(P1)에 저항하는 반력(P2)을 기판(W)에 발생시킨다. 그 때문에, 세정 헤드(311)에 의해 하중(P1)이 가해졌을 때의 기판(W)의 휨이 방지된다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 중심부와 주연부에 부여하는 하중(P1)을 균일하게 유지하면서 기판(W)의 이면의 전체를 충분히 세정할 수 있다.
상기 표면 세정 처리 및 이면 세정 처리 후에는, 기판(W)의 건조 처리가 행해진다. 이 경우, 마그넷 플레이트(231, 232)가 하방 위치에 배치되고, 모든 척 핀(220)에 의해 기판(W)이 유지된다. 이 상태로, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 고속으로 회전한다. 그에 의해, 기판(W)에 부착되는 세정액이 떨어내어져, 기판(W)이 건조된다.
또한, 기판(W)의 건조 처리시에, 액 공급관(215)을 통해 기판(W)에 불활성 가스(예를 들면 질소 가스) 또는 에어(공기) 등의 기체를 공급해도 된다. 그 경우, 스핀 플레이트(213)와 기판(W) 사이에 형성되는 기류에 의해서 기판(W) 상의 세정액이 외방으로 날려버려진다. 그에 의해, 기판(W)을 효율적으로 건조시킬 수 있다.
(5) 열처리부
도 12는, 도 1의 열처리부(123, 133) 및 세정 건조 처리부(162)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 열처리부(123)는, 상방에 설치되는 상단 열처리부(101) 및 하방에 설치되는 하단 열처리부(102)를 갖는다. 상단 열처리부(101) 및 하단 열처리부(102)에는, 복수의 열처리 유닛(PHP), 복수의 밀착 강화 처리 유닛(PAHP) 및 복수의 냉각 유닛(CP)이 설치된다.
열처리부(123)의 최상부에는, 로컬 콘트롤러(LC1)가 설치된다. 로컬 콘트롤러(LC1)는, 도 1의 메인 컨트롤러(114)로부터의 지령에 의거해, 도포 처리부(121), 반송부(122) 및 열처리부(123)의 동작을 제어한다.
열처리 유닛(PHP)에 있어서는, 기판(W)의 가열 처리 및 냉각 처리가 행해진다. 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서는, 기판(W)과 반사 방지막의 밀착성을 향상시키기 위한 밀착 강화 처리가 행해진다. 구체적으로는, 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서, 기판(W)에 HMDS(헥사메틸디실라잔) 등의 밀착 강화제가 도포 됨과 더불어, 기판(W)에 가열 처리가 행해진다. 냉각 유닛(CP)에 있어서는, 기판(W)의 냉각 처리가 행해진다.
열처리부(133)는, 상방에 설치되는 상단 열처리부(103) 및 하방에 설치되는 하단 열처리부(104)를 갖는다. 상단 열처리부(103) 및 하단 열처리부(104)에는, 냉각 유닛(CP), 복수의 열처리 유닛(PHP) 및 에지 노광부(EEW)가 설치된다. 상단 열처리부(103) 및 하단 열처리부(104)의 열처리 유닛(PHP)은, 세정 건조 처리 블록(14A)으로부터의 기판(W)의 반입이 가능하게 구성된다.
열처리부(133)의 최상부에는, 로컬 콘트롤러(LC2)가 설치된다. 로컬 콘트롤러(LC2)는, 도 1의 메인 컨트롤러(114)로부터의 지령에 의거해, 현상 처리부(131), 반송부(132) 및 열처리부(133)의 동작을 제어한다.
에지 노광부(EEW)에 있어서는, 기판(W)의 주연부의 노광 처리(에지 노광 처리)가 행해진다. 이에 의해, 뒤의 현상 처리시에, 기판(W)의 주연부 상의 레지스트막이 제거된다. 그 결과, 현상 처리 후에 있어서, 기판(W)의 주연부가 다른 부분과 접촉한 경우에, 기판(W)의 주연부 상의 레지스트막이 박리되어 파티클이 되는 것이 방지된다.
세정 건조 처리부(162)에는, 복수(본 예에서는 5개)의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD2)은, 제1 세정 기구(310)를 갖지 않고, 후술하는 제1의 변형예(도 14)에 있어서의 제2 세정 기구(320)를 갖는 점을 제외하고, 세정 건조 처리 유닛(SD1)과 동일한 구성을 갖는다. 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서는, 노광 처리 후의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다.
(6) 반송부
도 13은, 반송부(122, 132, 163)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 반송부(122)는, 상단 반송실(125) 및 하단 반송실(126)을 갖는다. 반송부(132)는, 상단 반송실(135) 및 하단 반송실(136)을 갖는다. 상단 반송실(125)에는 반송 기구(127)가 설치되고, 하단 반송실(126)에는 반송 기구(128)가 설치된다. 또, 상단 반송실(135)에는 반송 기구(137)가 설치되고, 하단 반송실(136)에는 반송 기구(138)가 설치된다.
도포 처리실(21, 22)(도 2)과 상단 열처리부(101)(도 12)는 상단 반송실(125)을 사이에 끼고 대향하고, 도포 처리실(23, 24)(도 2)과 하단 열처리부(102)(도 12)는 하단 반송실(126)을 사이에 끼고 대향한다. 현상 처리실(31, 32)(도 2)과 상단 열처리부(103)(도 12)는 상단 반송실(135)을 사이에 끼고 대향하고, 현상 처리실(33, 34)(도 2)과 하단 열처리부(104)(도 12)는 하단 반송실(136)을 사이에 끼고 대향한다.
반송부(112)와 상단 반송실(125) 사이에는, 기판 재치부(PASS1, PASS2)가 설치되고, 반송부(112)와 하단 반송실(126) 사이에는, 기판 재치부(PASS3, PASS4)가 설치된다. 상단 반송실(125)과 상단 반송실(135) 사이에는, 기판 재치부(PASS5, PASS6)가 설치되고, 하단 반송실(126)과 하단 반송실(136) 사이에는, 기판 재치부(PASS7, PASS8)가 설치된다.
상단 반송실(135)과 반송부(163) 사이에는, 재치 겸 버퍼부(P-BF1)가 설치되고, 하단 반송실(136)과 반송부(163) 사이에는 재치 겸 버퍼부(P-BF2)가 설치된다. 반송부(163)에 있어서 반입 반출 블록(14B)과 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 복수의 재치 겸 냉각부(P-CP)가 설치된다.
재치 겸 버퍼부(P-BF1)는, 반송 기구(137) 및 반송 기구(141, 142)(도 1)에 의한 기판(W)의 반입 및 반출이 가능하게 구성된다. 재치 겸 버퍼부(P-BF2)는, 반송 기구(138) 및 반송 기구(141, 142)(도 1)에 의한 기판(W)의 반입 및 반출이 가능하게 구성된다. 또, 기판 재치부(PASS9) 및 재치 겸 냉각부(P-CP)는, 반송 기구(141, 142)(도 1) 및 반송 기구(143)에 의한 기판(W)의 반입 및 반출이 가능하게 구성된다.
기판 재치부(PASS1) 및 기판 재치부(PASS3)에는, 인덱서 블록(11)으로부터 도포 블록(12)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아지고, 기판 재치부(PASS2) 및 기판 재치부(PASS4)에는, 도포 블록(12)으로부터 인덱서 블록(11)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아진다.
기판 재치부(PASS5) 및 기판 재치부(PASS7)에는, 도포 블록(12)으로부터 현상 블록(13)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아지고, 기판 재치부(PASS6) 및 기판 재치부(PASS8)에는, 현상 블록(13)으로부터 도포 블록(12)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아진다.
재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)에는, 현상 블록(13)으로부터 세정 건조 처리 블록(14A)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아진다. 재치 겸 냉각부(P-CP)에는, 세정 건조 처리 블록(14A)으로부터 반입 반출 블록(14B)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아진다. 기판 재치부(PASS9)에는, 반입 반출 블록(14B)으로부터 세정 건조 처리 블록(14A)으로 반송되는 기판(W)이 올려놓아진다.
반송 기구(127)는, 도포 처리실(21, 22)(도 2), 기판 재치부(PASS1, PASS2, PASS5, PASS6)(도 13) 및 상단 열처리부(101)(도 12)에 대해 기판(W)의 수도를 행한다. 반송 기구(128)는, 도포 처리실(23, 24)(도 2), 기판 재치부(PASS3, PASS4, PASS7, PASS8)(도 13) 및 하단 열처리부(102)(도 12)에 대해 기판(W)의 수도를 행한다.
반송 기구(137)는, 현상 처리실(31, 32)(도 2), 기판 재치부(PASS5, PASS6)(도 13), 재치 겸 버퍼부(P-BF1)(도 13) 및 상단 열처리부(103)(도 12)에 대해 기판(W)의 수도를 행한다. 반송 기구(138)는, 현상 처리실(33, 34)(도 2), 기판 재치부(PASS7, PASS8)(도 13), 재치 겸 버퍼부(P-BF2)(도 13) 및 하단 열처리부(104)(도 12)에 대해 기판(W)의 수도를 행한다.
(7) 기판 처리
도 1, 도 2, 도 12 및 도 13을 참조하면서 기판 처리를 설명한다. 인덱서 블록(11)의 캐리어 재치부(111)(도 1)에는, 미처리의 기판(W)이 수용된 캐리어(113)(도 1)가 올려놓아진다. 반송 기구(115)(도 1)는, 캐리어(113)로부터 기판 재치부(PASS1, PASS3)(도 13)에 미처리의 기판(W)을 반송한다. 또, 반송 기구(115)는, 기판 재치부(PASS2, PASS4)(도 13)에 올려놓아진 처리가 끝난 기판(W)을 캐리어(113)에 반송한다.
도포 블록(12)에 있어서, 반송 기구(127)(도 13)는, 기판 재치부(PASS1)에 올려놓아진 미처리의 기판(W)을 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)(도 12), 냉각 유닛(CP)(도 12) 및 도포 처리실(22)(도 2)에 순서대로 반송한다. 다음에, 반송 기구(127)는, 도포 처리실(22)의 기판(W)을, 열처리 유닛(PHP)(도 12), 냉각 유닛(CP)(도 12), 도포 처리실(21)(도 2), 열처리 유닛(PHP)(도 12) 및 기판 재치부(PASS5)(도 13)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)에 있어서, 기판(W)에 밀착 강화 처리가 행해진 후, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 반사 방지막의 형성에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음에, 도포 처리실(22)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 2)에 의해 기판(W) 상에 반사 방지막이 형성된다. 계속해서, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해진 후, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 레지스트막의 형성에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음에, 도포 처리실(21)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 2)에 의해, 기판(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS5)에 올려놓아진다.
또, 반송 기구(127)는, 기판 재치부(PASS6)(도 13)에 올려놓아진 현상 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS2)(도 13)에 반송한다.
반송 기구(128)(도 13)는, 기판 재치부(PASS3)에 올려놓아진 미처리의 기판(W)을 밀착 강화 처리 유닛(PAHP)(도 12), 냉각 유닛(CP)(도 12) 및 도포 처리실(24)(도 2)에 순서대로 반송한다. 다음에, 반송 기구(128)는, 도포 처리실(24)의 기판(W)을, 열처리 유닛(PHP)(도 12), 냉각 유닛(CP)(도 12), 도포 처리실(23)(도 2), 열처리 유닛(PHP)(도 12) 및 기판 재치부(PASS7)(도 13)에 순서대로 반송한다.
또, 반송 기구(128)는, 기판 재치부(PASS8)(도 13)에 올려놓아진 현상 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS4)(도 13)에 반송한다. 도포 처리실(23, 24)(도 2) 및 하단 열처리부(102)(도 12)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은, 상기 도포 처리실(21, 22)(도 2) 및 상단 열처리부(101)(도 12)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 각각 동일하다.
현상 블록(13)에 있어서, 반송 장치(137)(도 13)는, 기판 재치부(PASS5)에 올려놓아진 레지스트막 형성 후의 기판(W)을 에지 노광부(EEW)(도 12) 및 재치 겸 버퍼부(P-BF1)(도 13)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 에지 노광부(EEW)에 있어서, 기판(W)에 에지 노광 처리가 행해진다. 에지 노광 처리 후의 기판(W)이 재치 겸 버퍼부(P-BF1)에 올려놓아진다.
또, 반송 기구(137)는, 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하는 열처리 유닛(PHP)(도 12)으로부터 노광 처리 후에 또한 열처리 후의 기판(W)을 취출한다. 반송 기구(137)는, 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 12), 현상 처리실(31, 32)(도 2) 중 어느 한쪽, 열처리 유닛(PHP)(도 12) 및 기판 재치부(PASS6)(도 13)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 현상 처리에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된 후, 현상 처리실(31, 32) 중 어느 한쪽에 있어서, 현상 처리 유닛(139)에 의해 기판(W)의 현상 처리가 행해진다. 그 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS6)에 올려놓아진다.
반송 장치(138)(도 13)는, 기판 재치부(PASS7)에 올려놓아진 레지스트막 형성 후의 기판(W)을 에지 노광부(EEW)(도 12) 및 재치 겸 버퍼부(P-BF2)(도 13)에 순서대로 반송한다.
또, 반송 기구(138)는, 인터페이스 블록(14)에 인접하는 열처리 유닛(PHP)(도 12)으로부터 노광 처리 후에 또한 열처리 후의 기판(W)을 취출한다. 반송 기구(138)는, 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 12), 현상 처리실(33, 34)(도 2)중 어느 한 쪽, 열처리 유닛(PHP)(도 12) 및 기판 재치부(PASS8)(도 13)에 순서대로 반송한다. 현상 처리실(33, 34) 및 하단 열처리부(104)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은, 상기 현상 처리실(31, 32) 및 상단 열처리부(103)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 각각 동일하다.
세정 건조 처리 블록(14A)에 있어서, 반송 기구(141)(도 1)는, 재치 겸 버퍼부(P-BF1, P-BF2)(도 13)에 올려놓아진 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD1)(도 2) 및 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 13)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진 후, 재치 겸 냉각부(P-CP)에 있어서 노광 장치(15)(도 1)에 의한 노광 처리에 적합한 온도로 기판(W)이 냉각된다.
반송 기구(142)(도 1)는, 기판 재치부(PASS9)(도 13)에 올려놓아진 노광 처리 후의 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD2)(도 12) 및 상단 열처리부(103) 또는 하단 열처리부(104)의 열처리 유닛(PHP)(도 12)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서 노광 후 베이크(PEB) 처리가 행해진다.
반입 반출 블록(14B)에 있어서, 반송 기구(143)(도 1)는, 재치 겸 냉각부(P-CP)(도 13)에 올려놓아진 노광 처리 전의 기판(W)을 노광 장치(15)에 반송한다. 또, 반송 기구(143)(도 1)는, 노광 장치(15)로부터 노광 처리 후의 기판(W)을 취출하고, 그 기판(W)을 기판 재치부(PASS9)(도 13)에 반송한다.
(8) 효과
본 실시형태에 있어서는, 기판(W)의 이면 세정 처리시에 세정 헤드(311)에 의해 기판(W)의 이면에 가중이 가해지는 하중(P1)은, 복수의 보조핀(330)에 의해 발생하는 반력(P2)에 의해 저항받는다. 그 때문에, 세정 헤드(311)가 기판(W)의 이면에 눌려도, 기판(W)이 휘는 것이 방지된다. 이에 의해, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)을 기판(W)의 이면에 대해 균일하게 접촉시킬 수 있어, 기판(W)의 이면에 균일한 하중(P1)을 부여해 충분히 세정할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 이면에 강고하게 부착되는 이물, 도포액이 기판(W)의 이면에 들어감으로써 형성되는 도포막 및 그 도포막에 혼입된 이물 등을 확실하게 제거할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 보조핀(330)의 경사면(333)이 기판(W)의 피처리면측의 베벨부(1)에 접촉하므로, 기판(W)의 피처리면에 형성된 레지스트막(R)을 손상시키지 않고 기판(W)의 이면에 가해지는 하중(P1)에 저항하는 반력(P2)을 발생시킬 수 있다.
(9) 제1의 변형예
도 14는, 제1의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성을 나타내는 측면도이다. 제1의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)은, 세정 유닛(300)이 제1 세정 기구(310)에 추가해 제2 세정 기구(320)를 더 포함하는 점을 제외하고, 도 4의 세정 건조 처리 유닛(SD1)과 동일한 구성을 갖는다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 제2 세정 기구(320)는, 세정 브러시(321), 브러시 유지 부재(322), 세정 노즐(323) 및 브러시 이동 기구(324)를 포함한다.
세정 브러시(321)는, 대략 원기둥 형상을 갖고, 예를 들면 스펀지에 의해 형성된다. 세정 브러시(321)는, 브러시 유지 부재(322)에 의해 유지된다. 세정 브러시(321)의 외주면에는, 단면 V자형상의 홈(321a)이 형성된다. 세정 노즐(323)에는, 세정액이 공급되는 액 공급관(도시하지 않음)이 접속된다. 세정 노즐(323)의 토출구는 세정 브러시(321)의 상단부 주변을 향하고 있다. 브러시 이동 기구(324)는, 브러시 유지 부재(322)를 이동시킨다. 이에 의해, 세정 브러시(321)가 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다.
세정 건조 처리 유닛(SD1)의 제1의 변형예에 있어서는, 제1 세정 기구(310)에 의한 이면 세정 처리가 행해진 후, 건조 처리가 행해지기 전에 제2 세정 기구(320)에 의한 이면 세정 처리 및 외주단부 세정 처리가 순차적으로 진행된다. 도 15는, 제2 세정 기구(320)에 의한 기판(W)의 이면 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도이다.
도 15에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 이면 세정 처리시에는, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 회전하는 상태로, 세정 브러시(321)가 기판(W)의 하방으로 이동한다. 그리고, 세정 브러시(321)의 상면과 기판(W)의 이면이 접촉하는 상태로, 세정 브러시(321)가 기판(W)의 이면의 중심부와 주연부 사이에서 이동한다. 기판(W)과 세정 브러시(321)의 접촉 부분에는, 세정 노즐(323)로부터 세정액이 공급된다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 전체가 세정 브러시(321)에 의해 세정되고, 기판(W)의 이면에 부착되는 오염물이 제거된다.
도 16은, 제2 세정 기구(320)에 의한 기판(W)의 외주단부 세정 처리에 대해서 설명하기 위한 측면도이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 외주단부 세정 처리시에는, 마그넷 플레이트(231)가 하방 위치에 배치되고, 마그넷 플레이트(232)가 상방 위치에 배치된다. 이 상태로, 스핀척(210)에 의해 기판(W)이 회전한다. 이 경우, 도 10(b)에 있어서의 제1 세정 기구(310)에 의한 기판(W)의 주연부의 이면 세정 처리와 마찬가지로, 마그넷 플레이트(231)의 외방 영역(R1)에 있어서는 각 척 핀(220)이 닫힘 상태가 되고, 마그넷 플레이트(232)의 외방 영역(R2)에 있어서는 각 척 핀(220)이 열림 상태가 된다.
이 상태로, 세정 브러시(321)가, 외방 영역(R2)에 있어서 척 핀(220)의 유지부(223)와 기판(W)의 외주단부(10) 사이로 이동한다. 그리고, 세정 브러시(321)의 홈(321a)이, 기판(W)의 외주단부(10)에 대어진다. 세정 브러시(321)와 기판(W)의 접촉 부분에는, 세정 노즐(323)로부터 세정액이 공급된다. 이에 의해, 기판(W)의 외주단부(10)의 전체가 세정되어, 기판(W)의 외주단부(10)에 부착되는 오염물이 제거된다.
도 15의 제2 세정 기구(320)에 의한 기판(W)의 이면 세정 처리는, 도 10(a)의 제1 세정 기구(310)에 의한 기판(W)의 중심부의 이면 세정 처리 후에 연속적으로 행해져도 된다. 또, 도 16의 제2 세정 기구(320)에 의한 기판(W)의 외주단부 세정 처리는, 도 10(b)의 제1 세정 기구(310)에 의한 기판(W)의 주연부의 이면 세정 처리 후에 연속적으로 행해져도 된다.
이와 같이, 제1의 변형예에 따른 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 제1 세정 기구(310) 및 제2 세정 기구(320)에 의해 기판(W)의 표면, 이면 및 외주단부(10)가 세정된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착된 상이한 종류의 이물을 적절하게 제거할 수 있다. 또, 이 구성에 있어서는, 제1 세정 기구(310)에 세정 노즐(313)이 설치되지 않아도 된다.
도 5 또는 도 14의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 세정 유닛(300)은 1개의 제1 세정 기구(310)를 포함하는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 세정 유닛(300)은, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)의 거칠기가 서로 상이한 복수의 제1 세정 기구(310)를 포함해도 된다. 이 경우, 연마면(311a)이 거친 세정 헤드(311)를 포함하는 하나의 제1 세정 기구(310)에 의해 기판(W)이 세정된 후, 연마면(311a)이 미세한(매끄러운) 세정 헤드(311)를 포함하는 다른 제1 세정 기구(310)에 의해 기판(W)이 세정된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착된 상이한 종류의 이물을 보다 적절하게 제거할 수 있다.
또, 도 14의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 세정 유닛(300)은 1개의 제2 세정 기구(320)를 포함하는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 세정 유닛(300)은, 복수의 제2 세정 기구(320)를 포함해도 된다. 이 경우, 한 제2 세정 기구(320)에 의해 기판(W)의 이면을 세정하고, 다른 제2 세정 기구(320)에 의해 기판(W)의 외주단부(10)를 세정하는 것이 가능하다. 이에 의해, 이면 세정 처리와 외주단부 세정 처리를 동시에 행할 수 있다.
제1의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 헤드 이동 기구(314)와 브러시 이동 기구(324)가 공통의 이동 기구에 의해 실현되어도 된다. 또, 상기한 예와 같이, 세정 유닛(300)에 제1 세정 기구(310) 또는 제2 세정 기구(320)가 복수 설치되는 경우에는, 복수의 헤드 이동 기구(314) 및 브러시 이동 기구(324)의 일부 또는 전부가 공통의 이동 기구에 의해 실현되어도 된다.
(10) 제2의 변형예
제1의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 제1 세정 기구(310)에 의한 이면 세정 처리가 종료된 후에 제2 세정 기구(320)에 의한 이면 세정 처리가 행해지는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 제1 세정 기구(310)에 의한 이면 세정 처리가 종료되기 전에 제2 세정 기구(320)에 의한 이면 세정 처리가 행해져도 된다. 도 17은, 제2의 변형예에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다. 도 17에 있어서는, 척 핀(220) 및 보조핀(330)의 도시가 생략되어 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 제1 세정 기구(310)는, 이면 세정 처리를 행하지 않을 때에는, 회전 유지 유닛(200)의 일측방이며 또한 기판(W)의 하방에 있어서, 한 방향으로 연장되는 상태로 대기한다. 세정 헤드(311)는, 헤드 유지 부재(312)의 일단부에 부착된다. 제1 세정 기구(310)의 대기시에 세정 헤드(311)가 배치되는 위치를 헤드 대기 위치(p1)라고 부른다. 도 17에서는, 헤드 대기 위치(p1)가 이점쇄선으로 나타난다.
제1 세정 기구(310)에 의한 이면 세정 처리가 행해질 때에는, 헤드 유지 부재(312)의 타단부에 있어서의 중심축(312a)을 기준으로 하여 헤드 유지 부재(312)가 회전한다. 그에 의해, 기판(W)보다도 하방의 높이에서, 도 17에 굵은 화살표(a1)로 나타내는 바와 같이, 세정 헤드(311)가 스핀척(200)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심에 대향하는 위치와 헤드 대기 위치(p1) 사이를 이동한다. 또, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)이 기판(W)의 이면에 접촉하도록, 헤드 유지 부재(312)의 높이가 조정된다.
제2 세정 기구(320)는, 이면 세정 처리가 행해지지 않을 때에는, 회전 유지 유닛(200)의 타측방이며 또한 기판(W)의 하방에 있어서, 한 방향으로 연장되는 상태로 대기한다. 세정 브러시(321)는, 브러시 유지 부재(322)의 일단부에 부착된다. 제2 세정 기구(320)의 대기시에 세정 브러시(321)가 배치되는 위치를 브러시 대기 위치(p2)라 부른다. 도 17에서는, 브러시 대기 위치(p2)가 이점쇄선으로 나타난다.
세정 브러시(321)에 의한 이면 세정 처리가 행해지지 않을 때에는, 브러시 유지 부재(322)의 타단부에 있어서의 중심축(322a)을 기준으로 하여 브러시 유지 부재(322)가 회전한다. 그에 의해, 기판(W)보다도 하방의 높이에서, 도 17에 굵은 화살표(a2)로 나타내는 바와 같이, 세정 브러시(321)가 스핀척(200)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심에 대향하는 위치와 브러시 대기 위치(p2) 사이를 이동한다. 또, 세정 브러시(321)의 상면이 기판(W)의 이면에 접촉하도록, 브러시 유지 부재(322)의 높이가 조정된다.
여기서, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 헤드 유지 부재(312)와 브러시 유지 부재(322)가 동시에 회전한 경우, 헤드 유지 부재(312)와 브러시 유지 부재(322)가 간섭할 가능성이 있는 영역이 간섭 영역(if)으로서 정의된다. 간섭 영역(if)은, 회전에 의한 헤드 유지 부재(312)의 궤적과 회전에 의한 브러시 유지 부재(322)의 궤적의 중복 영역이다.
도 18(a)~(c)는, 이면 세정 처리시에 있어서의 도 17의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 동작을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 18에 있어서는, 회전 유지 유닛(200) 및 보조핀(330)의 도시가 생략되어 있다.
이면 세정 처리의 개시시에는, 도 17의 회전 유지 유닛(200)에 의해 유지된 기판(W)이 미리 정해진 속도로 회전한다. 또, 제1 세정 기구(310)의 세정 헤드(311) 및 제2 세정 기구(320)의 세정 브러시(321)는, 기판(W)보다도 하방의 높이에서 각각 헤드 대기 위치(p1) 및 브러시 대기 위치(p2)에 위치한다.
다음에, 도 18(a)에 일점쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 세정 헤드(311)가 기판(W)의 중심의 하방까지 이동한 후, 상승함으로써 연마면(311a)이 기판(W)의 이면에 접촉한다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 중심이 세정 헤드(311)에 의해 연마된다.
그 후, 도 18(b)에 일점쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 세정 헤드(311)가 기판(W)의 외주단부 상까지 이동한다. 이에 의해, 기판(W)의 이면이 중심으로부터 외주단부를 향해 연마된다. 기판(W)의 연마 중에는, 도 17의 세정 노즐(313)로부터 기판(W)에 세정액이 공급된다. 그 때문에, 연마에 의해 기판(W)의 이면으로부터 벗겨내어지는 오염물이 세정액에 의해 씻겨나간다.
헤드 유지 부재(312)가 간섭 영역(if) 밖까지 이동하면, 도 18(b)에 이점쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 세정 브러시(321)가 기판(W)의 중심의 하방까지 이동한 후, 상승함으로써 상면이 기판(W)의 이면에 접촉한다. 이에 의해, 기판(W)의 이면의 중심이 세정 브러시(321)에 의해 세정된다.
그 후, 도 18(c)에 이점쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 세정 브러시(321)가 기판(W)의 외주단부 상까지 이동한다. 이에 의해, 기판(W)의 이면이 중심으로부터 외주단부를 향해 세정된다. 기판(W)의 세정 중에는, 도 17의 세정 노즐(323)로부터 기판(W)에 세정액이 공급된다. 그 때문에, 연마에 의해 기판(W)의 이면으로부터 벗겨내어지는 오염물이 세정액에 의해 씻겨나간다.
세정 헤드(311) 및 세정 브러시(321)가 헤드 대기 위치(p1) 및 브러시 대기 위치(p2)에 각각 되돌아옴으로써, 기판(W)의 이면 세정 처리가 종료된다. 이 구성에 의하면, 헤드 유지 부재(312)와 브러시 유지 부재(322)가 간섭하지 않고 제1 세정 기구(310)에 의한 이면 세정 처리와 제2 세정 기구(320)에 의한 이면 세정 처리를 동시에 행할 수 있다.
[2] 제2의 실시형태
제2의 실시형태에 따른 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치에 대해서, 제1의 실시형태에 따른 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치와 상이한 점을 설명한다. 도 19는, 본 발명의 제2의 실시형태에 있어서의 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 구성을 나타내는 부분적인 종단면도이다. 도 20은, 도 19의 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서의 세정 헤드(311)의 확대 측면도이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 세정 유닛(300)은, 복수의 보조핀(330)을 포함하지 않는다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 각 척 핀(220)의 유지부(223)의 형상이 도 4의 척 핀(220)의 유지부(223)의 형상과 상이하다. 도 19의 예에 있어서는, 유지부(223)의 하부는 원뿔대 형상을 갖고, 상부는 원기둥 형상을 갖는다. 척 핀(220)의 수평면 내에 있어서의 직경은, 원뿔대 형상 부분에 있어서는 하방으로부터 상방을 향해 점차 감소하고, 원기둥 형상 부분에 있어서는 일정하게 된다. 이 경우, 기판(W)은, 베벨부(1)(도 6(a))가 각 유지부(223)에 접촉하지 않고 복수의 유지부(223)에 의해 유지된다.
도 19의 제1 세정 기구(310)의 세정 헤드(311)에는, 연마면(311a)을 수직 방향으로 관통하는 개구(311b)가 형성된다. 또, 제1 세정 기구(310)는, 흡인 구동 기구(315)를 더 포함한다. 흡인 구동 기구(315)는, 예를 들면 아스피레이터이며, 세정 헤드(311)의 개구(311b)를 통과해 기판(W)의 이면을 흡인한다. 도 20에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 이면 세정 처리시에는, 기판(W)이 개구(311b)로부터 세정 헤드(311)에 흡인되면서 세정 헤드(311)에 의해 기판(W)의 이면이 세정된다.
이 경우, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 기판(W)의 이면의 중심부 및 주연부 중 어느 곳에 하중(P1)이 가해진 경우에도, 흡인에 의해 기판(W)의 피처리면에 형성된 도포막을 손상시키지 않고 하중(P1)에 저항하는 반력(P2)이 기판(W)에 발생한다. 이에 의해, 세정 헤드(311)에 의해 하중(P1)이 가해졌을 때의 기판(W)의 휨이 방지된다. 또, 기판(W)의 이면의 전체에 걸쳐서 세정 헤드(311)의 연마면(311a)에 의해 균등한 압력으로 하중(P1)을 가할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 이면의 중심부와 주연부에 부여하는 하중(P1)을 균일하게 유지하면서 기판(W)의 이면의 전체를 세정할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 기판(W)의 베벨부(1)가 척 핀(220)을 포함하는 다른 부재와 접촉하지 않는다. 따라서, 세정 헤드(311)의 연마면(311a)이 기판(W)의 이면에 눌린 경우에도, 기판(W)의 베벨부(1)가 손상되지 않고 기판(W)의 이면을 세정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판(W)의 이면의 세정에 의해 발생한 파티클 등의 이물 및 기판(W)의 세정 처리에 있어서 이용된 세정액 등의 불순물을 개구(311b)로부터 흡인해, 배출할 수 있다. 이에 의해, 세정 헤드(311)를 용이하게 청정하게 유지할 수 있다. 따라서, 제1 세정 기구(310)는, 세정 노즐(313)을 포함하지 않아도 된다. 또 이물을 외부로 배출하는 작업이 불필요해지므로, 세정의 효율을 향상시킬 수 있다.
[3] 다른 실시형태
(1) 상기 실시형태에 있어서, 세정 건조 처리 유닛(SD1)은 기판 처리 장치(100)의 인터페이스 블록(14)에 설치되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)은, 기판 처리 장치(100)의 도포 블록(12)에 설치되어도 되고, 현상 블록(13)에 설치되어도 되고, 다른 블록에 설치되어도 된다. 혹은, 세정 건조 처리 유닛(SD1)은 기판 처리 장치(100)에 설치되지 않고, 기판(W)의 이면을 세정하기 위한 기판 세정 장치로서 독립적으로 설치되어도 된다.
도 21은, 기판 세정 장치를 포함하는 기판 세정 유닛의 모식적 평면도이다. 도 21에 나타내는 바와 같이, 기판 세정 유닛(20)은, 인덱서 블록(11) 및 세정 건조 처리 블록(14A)을 포함한다. 도 21의 인덱서 블록(11)은, 도 1의 인덱서 블록(11)과 동일한 구성을 갖는다. 또, 도 21의 세정 건조 처리 블록(14A)은, 버퍼부(164)를 갖는 점을 제외하고, 도 1의 세정 건조 처리 블록(14A)과 동일한 구성을 갖는다. 또한, 도 21의 세정 건조 처리 블록(14A)은, 도 1의 세정 건조 처리 블록(14A)과 마찬가지로 버퍼부(164)를 갖지 않아도 된다.
기판 세정 유닛(20)에 의한 세정 처리를 설명한다. 인덱서 블록(11)에 있어서, 캐리어 재치부(111)에는, 처리 대상의 기판(W)이 수용된 캐리어(113)가 올려놓아진다. 반송 기구(115)는, 캐리어(113)로부터 기판 재치부(PASS1, PASS3))(도 13)에 기판(W)을 반송한다. 또, 반송 기구(115)는, 기판 재치부(PASS2, PASS4)(도 13)에 올려놓아진 처리가 끝난 기판(W)을 캐리어(113)에 반송한다.
세정 건조 처리 블록(14A)에 있어서, 반송 기구(141)는, 기판 재치부(PASS1, PASS3)에 올려놓아진 기판(W)을 세정 건조 처리부(161)의 어느 한 세정 건조 처리 유닛(SD1)(도 2)에 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다. 반송 기구(141)는, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 의한 세정 및 건조 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS2, PASS4)에 반송한다.
여기서, 기판 재치부(PASS1, PASS3)로부터 세정 건조 처리부(161)로의 기판(W)의 반송시에, 모든 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 기판(W)의 세정 및 건조 처리를 실행중인 경우가 있다. 이 경우, 어느 세정 건조 처리 유닛(SD1)도 기판(W)을 받아들일 수 없다. 그래서, 이러한 경우에는, 반송 기구(141)는, 기판(W)을 버퍼부(164)에 반송한다. 어느 한 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 기판(W)을 받아들이는 것이 가능하게 된 후, 반송 기구(141)는, 버퍼부(164)의 기판(W)을 그 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 반송한다.
반송 기구(142)는, 기판 재치부(PASS1, PASS3)에 올려놓아진 기판(W)을 세정 건조 처리부(162)의 어느 한 세정 건조 처리 유닛(SD2)(도 12)에 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서 세정 건조 처리 유닛(SD1)과 동일한 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다. 반송 기구(142)는, 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 의한 세정 및 건조 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS2, PASS4)에 반송한다.
여기서, 기판 재치부(PASS1, PASS3)로부터 세정 건조 처리부(162)로의 기판(W)의 반송시에, 모든 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 기판(W)의 세정 및 건조 처리를 실행중인 경우가 있다. 이 경우, 어느 세정 건조 처리 유닛(SD2)도 기판(W)을 받아들일 수 없다. 그래서, 이러한 경우에는, 반송 기구(142)는, 기판(W)을 버퍼부(164)에 반송한다. 어느 한 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 기판(W)을 받아들이는 것이 가능하게 된 후, 반송 기구(142)는, 버퍼부(164)의 기판(W)을 그 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 반송한다.
도 2의 예에서는 세정 건조 처리부(161)에 4개의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 세정 건조 처리부(161)에 3개 이하의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치되어도 되고, 5개 이상의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치되어도 된다. 또, 도 12의 예에서는 세정 건조 처리부(162)에 5개의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 세정 건조 처리부(162)에 4개 이하의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치되어도 되고, 6개 이상의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치되어도 된다.
(2) 상기 실시형태에 있어서, 8개의 척 핀(220)이 45도 간격으로 배치되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 기판(W)의 치수에 따라 척 핀(220)의 수 및 배치되는 각도 간격이 임의로 결정되어도 된다. 마찬가지로, 제1의 실시형태에 있어서, 8개의 보조핀(330)이 45도 간격으로 배치되는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 기판(W)의 치수에 따라 보조핀(330)의 수 및 배치되는 각도 간격이 임의로 결정되어도 된다.
(3) 제1의 실시형태에 있어서, 제1 세정 기구(310)에는 기판(W)을 흡인하는 기구가 설치되지 않는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 제1의 실시형태의 제1 세정 기구(310)에는, 제2의 실시형태와 동일한 흡인 구동 기구(315)가 설치됨과 더불어, 세정 헤드(311)에 개구(311b)가 형성되어도 된다.
마찬가지로, 제2의 실시형태에 있어서, 세정 유닛(300)은 복수의 보조핀(330)을 갖지 않지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 제2의 실시형태의 세정 유닛(300)은, 제1의 실시형태와 동일한 복수의 보조핀(330)을 가져도 된다.
(4) 상기 실시형태에 있어서, 전환부(230)는, 자력에 의해 척 핀(220)을 닫힘 상태와 열림 상태로 전환하는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 전환부(230)는, 기계적인 구조 또는 전기적인 제어에 의해 척 핀(220)을 닫힘 상태와 열림 상태로 전환해도 된다.
(5) 상기 실시형태에 있어서, 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 척 핀(220)은, 기판(W)의 이면이 하방을 향하도록 스핀 플레이트(213)의 하측에서 기판(W)을 유지하는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 척 핀(220)은, 기판(W)의 이면이 상방을 향하도록 스핀 플레이트(213)의 상측에서 기판(W)을 유지해도 된다. 이 경우, 세정 유닛(300)은, 세정 건조 처리 유닛(SD1)의 상부에 배치되고, 세정 헤드(311)의 하면에 의해 기판(W)의 이면이 세정된다.
(6) 상기 실시형태에 있어서, 노광 장치(15)는 드라이 노광 장치인데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 노광 장치(15)는, 예를 들면 액침 노광 장치여도 된다. 이 경우, 기판 처리 장치(100)에 있어서, 기판(W)의 레지스트막 상에 레지스트 커버막(오버코트)이 더 형성되어도 된다.
[4] 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 요소의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시형태의 각 요소의 대응의 예에 대해서 설명하는데, 본 발명은 하기의 예로 한정되지 않는다.
상기 실시형태에서는, 기판(W)이 기판의 예이며, 주연부(PE)가 주연부의 예이며, 외주단부(10)가 외주단부의 예이며, 베벨부(1, 2)가 각각 피처리면측 베벨부 및 이면측 베벨부의 예이며, 단면(3)이 단면의 예이다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 기판 세정 장치의 예이며, 회전 유지 유닛(200)이 회전 유지 유닛의 예이며, 세정 유닛(300)이 세정 유닛의 예이며, 회전축(212)이 회전축의 예이다.
스핀 플레이트(213)가 회전 부재의 예이며, 척 핀(220)이 유지 부재의 예이며, 세정 헤드(311)가 세정구의 예이며, 헤드 이동 기구(314)가 이동 장치의 예이다. 보조핀(330)이 반력 발생부 및 당접 부재의 예이며, 경사면(333)이 접촉면의 예이며, 전환부(230)가 유지 부재 전환부의 예이며, 외방 영역(R1, R2)이 각각 제1 및 제2의 영역의 예이다.
흡인 구동 기구(315)가 반력 발생부 및 흡인부의 예이며, 연마면(311a)이 연마면의 예이며, 개구(311b)가 개구의 예이며, 세정 노즐(313)이 세정액 공급부의 예이다. 세정 브러시(321)가 세정 브러시의 예이며, 처리액 노즐(28)이 막 형성 유닛의 예이며, 에지 린스 노즐(30)이 제거 유닛의 예이며, 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 장치의 예이다.
청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 다양한 요소를 이용할 수도 있다.
본 발명은, 다양한 기판의 이면의 세정 처리에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 장치로서,
    기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지 유닛과,
    상기 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정하는 세정 유닛을 구비하고,
    상기 회전 유지 유닛은,
    회전축선의 둘레로 회전 가능하게 설치된 회전 부재와,
    기판의 외주단부에 접촉하여 기판을 유지 가능하게 상기 회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재를 포함하고,
    상기 세정 유닛은,
    연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거 가능하게 설치된 세정구와,
    상기 세정구를 상기 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 누르면서 이동시키는 이동 장치와,
    상기 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 기판에 발생시키기 위해, 기판의 표면 또는 이면에 수직한 방향으로 기판에 힘을 가하는 반력 발생부를 포함하는, 기판 세정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반력 발생부는, 기판의 외주단부에 접촉하도록 상기 회전 부재에 설치된 복수의 접촉 부재를 포함하고,
    상기 복수의 접촉 부재는, 상기 세정구에 의해 기판의 이면에 하중이 가해졌을 때에 기판의 외주단부에 상기 하중에 저항하는 반력을 발생시키는, 기판 세정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    기판의 외주단부는, 피처리면측 베벨부, 이면측 베벨부 및 단면을 갖고,
    상기 복수의 접촉 부재의 각각은, 기판의 피처리면측 베벨부에 접촉하는 접촉면을 갖는, 기판 세정 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 유지 부재는, 기판의 외주단부에 접촉하여 기판을 유지하는 기판 유지 상태와 기판의 외주단부로부터 이격하는 기판 해방 상태로 전환 가능하게 설치되고,
    상기 회전 유지 유닛은, 상기 복수의 유지 부재를 상기 기판 유지 상태와 상기 기판 해방 상태로 전환하는 유지 부재 전환부를 더 포함하고,
    상기 복수의 유지 부재의 각각은, 상기 회전 부재의 회전에 수반해 기판의 외주단부를 따른 제1의 영역 및 제2의 영역을 통과해 상기 회전축선의 둘레로 회전하고,
    기판의 이면에 있어서의 주연부를 제외한 중심 영역의 세정시에는, 상기 유지 부재 전환부는, 상기 복수의 유지 부재를 상기 기판 유지 상태로 함과 더불어, 상기 이동 장치는, 중심 영역에 있어서의 기판의 이면 상에서 상기 세정구를 이동시키고,
    기판의 이면에 있어서의 주연부의 세정시에는, 상기 유지 부재 전환부는, 상기 회전 부재의 회전 중에 상기 복수의 유지 부재 중 상기 제1의 영역에 위치하는 유지 부재를 상기 기판 유지 상태로 하고, 상기 복수의 유지 부재 중 상기 제2의 영역에 위치하는 유지 부재를 상기 기판 해방 상태로 함과 더불어, 상기 이동 장치는, 주연부에 있어서의 기판의 이면이며 또한 상기 제2의 영역 상에 상기 세정구를 이동시키는, 기판 세정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    각 접촉 부재는, 기판의 외주단부에 접촉하는 상태에 있어서 이웃하는 각 2개의 유지 부재 사이에 배치되는, 기판 세정 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반력 발생부는, 상기 기판의 이면을 흡인 가능하게 구성된 흡인부를 포함하고,
    상기 흡인부는, 상기 세정구에 의해 기판의 이면에 하중이 가해졌을 때에 기판의 이면의 흡인에 의해 상기 하중에 저항하는 반력을 발생시키는, 기판 세정 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 세정구는, 기판의 이면을 향하는 연마면을 가짐과 더불어, 상기 연마면에 개구를 갖고,
    상기 흡인부는, 상기 세정구의 상기 개구를 통해 기판의 이면을 흡인하는, 기판 세정 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 흡인부는, 상기 세정구에 의해 제거된 이물을 흡인함으로써 배출 가능하게 구성된, 기판 세정 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 유닛은, 상기 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면을 더 세정하는 세정 브러시를 더 포함하는, 기판 세정 장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정 유닛은, 상기 세정구에 의한 세정 후 또는 세정 중인 기판의 이면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 더 포함하는, 기판 세정 장치.
  12. 도포액을 기판의 피처리면에 공급함으로써 피처리면에 도포막을 형성하는 막 형성 유닛과,
    상기 막 형성 유닛에 의해 기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막을 제거하는 제거액을 기판의 주연부에 공급하는 제거 유닛과,
    상기 제거 유닛에 의해 피처리면의 주연부의 도포막이 제거된 기판의 이면을 세정하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 기판 세정 장치를 구비하는, 기판 처리 장치.
  13. 기판의 이면을 세정하는 기판 세정 방법으로서,
    회전 유지 유닛에 의해 기판을 유지하여 회전시키는 단계와,
    상기 회전 유지 유닛에 의해 유지된 기판의 이면을 세정 유닛에 의해 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 기판을 유지하여 회전시키는 단계는,
    회전 부재에 설치된 복수의 유지 부재에 의해 기판의 외주단부를 접촉하여 유지하는 것과,
    회전축선의 둘레로 상기 회전 부재를 회전시키는 것을 포함하고,
    상기 세정하는 단계는,
    상기 복수의 유지 부재에 의해 유지된 기판의 이면에 이동 장치에 의해 세정구를 누르면서 이동시키는 것과,
    상기 세정구에 의한 연마에 의해 기판의 이면의 이물을 제거하는 것과,
    상기 세정구에 의해 기판의 이면에 가해지는 하중에 저항하는 반력을 기판에 발생시키기 위해, 반력 발생부에 의해 기판의 표면 또는 이면에 수직한 방향으로 기판에 힘을 가하는 것을 포함하는, 기판 세정 방법.
  14. 삭제
  15. 도포액을 기판의 피처리면에 공급함으로써 피처리면에 도포막을 형성하는 단계와,
    기판의 피처리면의 주연부에 형성된 도포막을 제거하는 제거액을 기판의 주연부에 공급하는 단계와,
    피처리면의 주연부의 도포막이 제거된 기판의 이면을 청구항 13에 기재된 기판 세정 방법을 이용하여 세정하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
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