KR102407530B1

KR102407530B1 - 기판 액처리 장치

Info

Publication number: KR102407530B1
Application number: KR1020150117948A
Authority: KR
Inventors: 요시후미 아마노; 유키 이토; 에이이치로 오카모토
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2022-06-10
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP6392035B2; JP2016054170A; US20160064256A1; KR20160027911A; US9536761B2; TWI662999B; TW201618863A

Abstract

컵 내의 가스 유로의 유로 저항을 저감한다. 기판 액처리 장치는, 공급된 처리액을 받아 회수하는 컵(50)을 구비하고 있다. 컵 내에는, 컵의 상부의 개구(50A)에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간(530)과, 컵의 배기구(52)에 면하고, 또한 상기 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간(540)을 가진다. 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간은 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 연통하고 있다. 제 2 배기 공간의 내주 가장자리를 획정하는 내주벽(580)은, 당해 내주벽의 상측 부분을 이루는 제 1 벽 부분(581)과, 당해 내주벽의 하측 부분을 이루고, 또한 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하는 제 2 벽 부분(582)을 가진다.

Description

기판 액처리 장치{SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판 액처리 장치의 배기 기술에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판에, 웨트 에칭 처리, 약액 세정 처리 등의 다양한 액처리가 실시된다. 이러한 액처리를 행하는 매엽식의 기판 처리 유닛은, 기판을 수평 자세로 유지하여 연직축선 둘레로 회전시키는 스핀 척과, 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐과, 기판으로 공급된 후에 기판으로부터 비산하는 처리액을 받아 회수하는 컵을 가지고 있다.

컵의 중앙 상단에는 기판의 직경 보다 약간 큰 직경의 상부 개구가 마련되어 있고, 또한 컵의 바닥부에는 배기구가 마련되어 있다. 배기구로부터 컵의 내부 공간을 흡인하면, 기판의 상방의 공간에 있는 가스(통상은 클린 에어)가, 상부 개구로부터 내부 공간으로 인입되어, 배기구로 배기된다. 컵에는, 컵 내에 있어서의 가스의 흐름을 안내하기 위한 벽체가 마련되어 있다(예컨대 특허 문헌 1을 참조). 컵 내에서 가스를 적절한 방향 및 유속으로 흘림으로써, 기판으로부터 비산한 처리액의 기판에의 재부착이 방지되고, 또한 가스로부터 처리액의 미스트가 제거된다.

배기구로부터의 흡인력을 낮게 하여 컵의 내부 공간을 흡인하도록 해도, 양호한 배기를 행할 수 있는 것이 요망되고 있다. 특허 문헌 1의 벽체의 구조에서는, 이 점에서 개선의 여지가 있었다.

일본특허공개공보 2014-086639호

본 발명은, 배기구로부터의 낮은 흡인력으로도 양호한 배기를 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판을 수평으로 유지하는 유지부와, 상기 유지부를 연직축선 둘레로 회전시키는 구동부와, 상기 유지부에 의해 유지되어 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐과, 상기 기판으로 공급된 처리액을 받아 회수하는 컵을 구비하고, 상기 컵은, 상부에 개구를 가지고, 또한 상기 컵의 내부를 흡인하기 위한 배기구를 가지고, 상기 컵은, 상기 개구에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간과, 상기 배기구에 면하고, 또한 상기 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간을 가지고 상기 제 1 배기 공간과 상기 제 2 배기 공간은 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 연통되고, 상기 제 1 배기 공간은, 그 바닥부에, 기판으로 공급된 처리액을 수용하는 링 형상의 액 저류부를 가지고, 상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 기판으로 공급된 처리액을 상기 액 저류부를 향해 안내하는 링 형상의 안내벽이 마련되고, 상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 상기 액 저류부에 수용된 처리액이 상기 제 2 배기 공간으로 유입되는 것을 방지하는 링 형상의 격리벽이 마련되어 있는 기판 액처리 장치가 제공된다.

이 기판 액처리 장치는, 상기 제 2 배기 공간의 내주 가장자리를 획정하는 내주벽이, 상기 내주벽의 상측 부분을 이루는 제 1 벽 부분과, 상기 내주벽의 하측 부분을 이루고, 또한 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하는 제 2 벽 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 컵 내의 가스 유로의 유로 저항을 저감함으로써, 배기구로부터의 낮은 흡인력으로도 양호한 배기를 행할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 배기구를 포함하지 않는 유지부의 중심축을 통과하는 연직 평면으로 처리 유닛을 절단함으로써 얻은 처리 유닛의 주요부 단면도이다.
도 4는 배기구의 중심축 및 유지부의 중심축을 통과하는 연직 평면으로 처리 유닛을 절단함으로써 얻은 처리 유닛의 주요부 단면도이다.
도 5는 회수컵의 변형예를 설명하기 위한 도 3과 동일한 단면도이다.
도 6은 회수컵의 다른 변형예를 설명하기 위한 도 3과 동일한 단면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 규정하고, Z 축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.

반입반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수매의 웨이퍼(W)를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.

반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 기판 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 기판 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.

처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 배열되어 마련된다.

반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 기판 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 기판 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.

처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 정해진 기판 처리를 행한다.

또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.

또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.

상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선, 반입반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출된 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.

처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)에 복귀된다.

이어서, 처리 유닛(16)의 개략 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 처리 유닛(16)의 개략 구성을 나타내는 도면이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수컵(50)을 구비한다.

챔버(20)는, 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 마련된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.

기판 유지 기구(30)는, 유지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는, 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 연직축 둘레로 회전시킨다. 이러한 기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.

처리 유체 공급부(40)는, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.

회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는, 배액구(51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부에 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부에 배출하는 배기구(52)가 형성된다.

이어서, 처리 유닛(16)의 회수컵(이하, 단순히 '컵'이라고 함)(50), 기판 유지 기구(30) 및 이들 주변의 부품에 대하여, 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은 배기구(52)를 포함하지 않는 유지부(31)의 중심축(Ax)을 통과하는 평면에서 처리 유닛(16)을 절단함으로써 얻은 처리 유닛(16)의 주요부 단면도, 도 4는 배기구(52)의 중심축 및 유지부(31)의 중심축(Ax)을 통과하는 연직 평면으로 처리 유닛(16)을 절단함으로써 얻은 처리 유닛(16)의 주요부 단면도이다. 도 3 및 도 4에 나타나 있는 부재의 대부분은, 중심축(Ax)에 관하여 대체로 회전 대칭으로 형성되어 있다.

기판 유지 기구(30)의 유지부(31)는 버큠 척으로서 형성되어 있고, 웨이퍼(W)의 이면(디바이스가 형성되어 있지 않은 면)의 중앙부를 진공 흡착함으로써, 웨이퍼(W)를 수평 자세로 유지한다. 구동부(33)는 전동 모터로 이루어지고, 지주부(32)는 전동 모터(구동부(33))의 회전축으로 이루어진다. 즉, 도시된 실시형태에 있어서는, 버큠 척(유지부(31))은, 전동 모터(구동부(33))의 회전축(지주부(32))에 직결되어 있다. 도 3 및 도 4에 있어서, 부호 34는 전동 모터의 플랜지이다.

도 2에서 개략적으로 나타난 처리 유체 공급부(40)는, 도 3 및 도 4에 있어서는, 웨이퍼(W)의 표면으로 처리액을 공급하는 제 1 노즐(41)과, 웨이퍼(W)의 이면 주연부로 처리액을 공급하는 제 2 노즐(42)을 가지고 있다. 이들 노즐(41, 42)에는, 각각의 처리 유체 공급 기구(71, 72)로부터 처리에 필요한 처리액(약액, 린스액 등)이 공급된다. 제 1 노즐(41)은, 예컨대 선회 암(도시하지 않음)의 선단에 유지되고, 웨이퍼(W)로 처리액을 공급할 때에 웨이퍼(W)의 중심부의 상방에 위치하고, 그 이외의 때에는 웨이퍼(W)의 외방에 위치한다.

유지부(31)의 주위에는, 웨이퍼(W)를 향해 온도 조절 가스를 토출하여 웨이퍼(W)를 가열하는 가열부(80)가 마련되어 있다. 가열부(80)는 유지부(31)를 둘러싸는 원환(圓環) 판 형상의 본체(81)를 가지고, 본체(81) 내에는 저항 가열 히터 등의 히터(82)가 매설되어 있다. 본체(81) 내에는, 가스 개구(83)가 형성되어 있다. 가스 개구(83)에는, 가스 공급 기구(84)로부터, 도면 중 일점 쇄선으로 나타낸 배관을 통하여, 질소 가스 등의 불활성 가스가 공급된다. 가스 개구(83)는, 다양한 부분 83a(원주 방향으로 연장되어 히터(82)에 근접하는 요철 부분), 83b(직경 방향으로 연장되어 부분 83a을 상호 접속하는 부분), 83c(부분(83b)의 양단부에 접속하는 부분)를 가지고 있다. 불활성 가스는 가스 개구(83)의 부분(83a)으로 공급되고, 부분(83a)과 부분(83b)을 통과하면서 히터(82)의 열에 의해 가열되어 부분(83c)에 도달하고, 원주 방향으로 간격을 두고 복수 마련된 토출구(85a, 85b)로부터 웨이퍼(W)를 향해 토출된다.

원반 형상의 본체(81)는, 컵(50)의 저벽(底壁)(570)에 고정된 지지체(86)에 의해 지지되어 있다. 원반 형상의 본체(81)의 반경 방향 내측 단부와 지주부(32)의 상단의 반경 방향 외측 단부의 사이에 래비린스 실(87)이 형성되어 있다. 이 래비린스 실(87)에 의해, 회전하지 않는 본체(81)와 회전하는 지주부(32)의 사이의 간극으로부터, 토출구(85a, 85b)로부터 토출된 온도 조절 가스가 누설되지 않도록 되어 있다.

컵(50)은, 기판 유지 기구(30) 및 가열부(80)를 둘러싸고 있다. 컵(50)은 그 상단 중앙부에, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 큰 직경을 가지는 원형의 상부 개구(50A)를 가지고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 컵(50)의 바닥부에는, 도 2에도 개략적으로 나타나 있는 배기구(52)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 배기구(52)는, 1 개만 마련하고 있지만, 2 개 이상 마련하도록 해도 된다.

컵(50) 및 가열부(80)는, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 일체적으로, 도 3 및 도 4에 나타내는 상승 위치로부터 하강하여 하강 위치에 위치할 수 있다. 컵(50) 및 가열부(80)가 하강 위치에 있을 때에는, 기판 유지 기구(30)의 유지부(31)의 상면이 컵(50)의 상단보다 상방에 위치하고, 챔버(20)(도 2 참조) 내로 진입한 기판 반송 장치(17)(도 1 참조)와 유지부(31)의 사이에서, 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다. 웨이퍼(W)에 처리가 행해질 때에는, 컵(50) 및 가열부(80)는 상승 위치에 위치한다.

컵(50)은, 상부 개구에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간(530)과, 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간(540)을 가지고 있다. 제 2 배기 공간(540)이 있는 특정의 원주 방향 위치에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 배기구(52)가 마련되어 있고, 그 외의 원주 방향 위치에는 도 3에 나타내는 바와 같이 배기구(52)는 마련되어 있지 않다.

배기구(52)가 마련되어 있는 부위를 제외하고, 제 1 배기 공간(530) 및 제 2 배기 공간(540)의 단면 형상은, 어느 원주 방향 위치에 있어서도, 도 3에 나타내는 바와 같이 되어 있다. 단, 제 1 배기 공간(530) 및 제 2 배기 공간(540) 내에는 보조적인 부품(컵 세정용 노즐 및 그것에 부수하는 배관, 지지체 등)이 마련되는 경우도 있고, 그러한 부품이 마련되어 있는 개소에서는, 단면 형상이 다른 개소와 약간 상이한 경우도 있다. 배기구(52)의 근방에서는, 배기구(52)의 접속에 수반하여 제 2 배기 공간(540)의 단면 형상이 변형되어 있다.

제 1 배기 공간(530)과 제 2 배기 공간(540)은, 링 형상의 안내벽(550) 및 링 형상의 격리벽(560)에 의해 분리되어 있다. 도 3 및 도 4에 나타난 실시형태에 있어서는, 안내벽(550)의 하단과 격리벽(560)의 상단이 연결되고, 일체화된 구획벽이 형성되어 있다. 격리벽(560)에는, 원주 방향으로 간격을 두어 단속적으로 복수의 연통로(562)가 형성되어 있다. 연통로(562)를 통과하여, 제 1 배기 공간(530)으로부터 제 2 배기 공간(540)으로 가스를 흘릴 수 있다.

안내벽(550)의 하단(격리벽(560)의 상단)을 도시 위치보다 하방으로 내려, 연통로(562)를 안내벽(550)에 형성할 수도 있다.

제 1 배기 공간(530)의 하단에, U자 단면의 링 형상의 액 저류부(532)가 형성되어 있다. 도 3에 개략적으로 나타내는 바와 같이, 액 저류부(532)가 있는 특정의 원주 방향 위치에, 도 2에도 개략적으로 나타난 배액구(51)가 마련되어 있다. 액 저류부(532)의 바닥면은, 배액구(51)가 마련된 위치를 향해 낮아지도록 경사져 있고, 액 저류부(532)에 떨어진 처리액은 배액구(51)로 유입된다.

컵(50)은, 제 1 배기 공간(530)에 면한 안내면(501, 551)을 가지고 있다. 안내면(501)은, 컵(50)의 외주벽의 일부에 의해 형성되어 있다. 안내면(501)은, 반경 방향 외측으로 감에 따라 낮아지도록 경사 하방을 향해 경사져 있고, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 받아, 액 저류부(532)로 안내한다. 안내면(551)은, 안내벽(550)의 상면에 의해 형성되어 있고, 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액 중 안내면(551) 상에 떨어진 것을 액 저류부(532)로 안내한다.

격리벽(560)은, 액 저류부(532)에 떨어진 처리액이 배액구(51)로 유입되기 전에 제 2 배기 공간(540)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 둑으로서 작용한다.

제 2 배기 공간(540)은, 상술한 안내벽(550) 및 격리벽(560)과, 저벽(570)과, 링 형상의 내주벽(580)에 의해 둘러싸여 있다. 즉, 제 2 배기 공간(540)의 상단은 안내벽(550)에 의해 획정되고, 제 2 배기 공간(540)의 외주 가장자리는 격리벽(560)에 의해 획정되고, 제 2 배기 공간(540)의 하단은 저벽(570)에 의해 획정되고, 그리고 제 2 배기 공간(540)의 내주 가장자리는 내주벽(580)에 의해 획정되어 있다.

상술한 제 2 노즐(42)은, 격리벽(560)으로부터 반경 방향 내측을 향해 돌출되는 지지체(564)에 의해 제 2 배기 공간(540) 내에 지지되어 있다. 제 2 노즐(42)의 선단 토출구는, 안내벽(550)에 형성된 관통 홀을 통과하여 안내면(551)의 상방에 위치하고 있다.

내주벽(580)은, 내주벽(580)의 상측 부분을 이루는 연직 방향으로 연장되는 제 1 벽 부분(581)과, 내주벽(580)의 하측 부분을 이루는 연직 방향으로 연장되는 제 2 벽 부분(582)을 가지고 있다. 내주벽(580)은, 제 1 벽 부분(581)과 제 2 벽 부분(582)의 사이에, 경사 방향으로 연장되는 경사벽 부분(583)과, 수평 방향으로 연장되는 수평벽 부분(584)을 더 가지고 있다. 즉, 내주벽(580)은, 하방향을 향할수록 표면의 회전 중심으로부터의 위치가 제 1 벽 부분(581)으로부터 제 2 벽 부분(582)에 근접하도록 형성된 중간벽 부분으로서의 경사벽 부분(583)을 가지고 있다. 중간벽 부분은, 도 3 및 도 4에 나타난 경사벽 부분(583)과 같이 평면적인 것에 한정되지 않는다. 중간벽 부분은, 예컨대, 제 2 배기 공간(540)을 향해 볼록해지도록 만곡되어 있어도 되고, 제 2 배기 공간(540)을 향해 오목해지도록 만곡되어 있어도 된다.

제 1 벽 부분(581)은, 반경(R1)의 원통면에 상당하는 외주 표면을 가지고 있다. 제 2 벽 부분(582)은, R1보다 작은 반경(R2)의 원통면에 상당하는 외주 표면을 가지고 있다. 제 1 벽 부분(581)은, 반경 방향에 있어서, 가열부(80)의 외주연에 근접하는 위치에 위치하고 있다. 제 2 벽 부분(582)은, 가열부(80)의 하방에 위치하고 있다. 즉, 제 2 배기 공간(540)은, 가열부(80)의 하방으로 돌출되어 있다. 제 2 벽 부분(582)은, 반경 방향에 있어서, 가열부(80)를 지지하는 지지체(86)에 근접하고, 또한, 모터(구동부)(33)의 플랜지(34)에도 근접하고 있다. 본 실시형태에서는, 제 1 벽 부분(581)의 내측에, 가열부(80)가 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 이면 처리용의 노즐 또는 배관 등이 배치되어 있어도 된다. 또한, 이상과 같은 이면 처리부에 한정되지 않고, 유지부를 구성하는 부재, 예컨대 버큠용의 흡기 배관 등이 제 1 벽 부분(581)의 내측에 배치되어 있어도 된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 배기구(52)가 마련되어 있는 부위에 있어서, 제 2 배기 공간(540)의 하측 부분이 확대되어 있다. 이에 의해 배기구(52)에 큰 직경의 배기관(52A)을 접속할 수 있다. 도 4에 나타내는 실시형태에서는, 제 2 배기 공간(540)은, 액 저류부(532)보다 반경 방향 외측의 위치까지 확대되어 있다. 또한, 도 4에 있어서, 배기구(52)의 직경을 확대하고, 또한, 배기구(52)의 내측단(도면 중 우측단)의 위치를 반경 방향 내측으로 이동해도 된다. 즉, 도 4에서는, 배기구(52)의 내측단의 위치가 제 1 벽 부분(581)의 위치와 거의 동일하지만, 예컨대 제 1 벽 부분(581)과 제 2 벽 부분(582)의 중간 위치에 위치하고 있어도 된다.

이어서, 웨이퍼(W)가 회전하고 있을 때의, 컵(50) 내의 유체의 흐름에 대하여 설명한다. 유체의 흐름을 나타내는 화살표는 도 4에만 도시했지만, 도 3에서도 유체의 흐름은 동일하다.

배기구(52)로부터 제 2 배기 공간(540)의 내부를 흡인하면, 컵(50)의 내부 공간(즉 제 1 배기 공간(530) 및 제 2 배기 공간(540)) 내에 배기구(52)에 가까워짐에 따라 낮아지는 경향의 압력 구배가 발생한다. 이 압력 구배에 따라, 컵(50)의 내부 공간의 가스가 배기구(52)를 향해 흐른다.

우선, 웨이퍼(W) 상방에 있는 가스(여기에서는 FFU(21)로부터 토출된 클린 에어)가, 컵(50)의 상부 개구(50A)를 획정하는 외주벽(502)의 내주연과 웨이퍼(W)의 외주연의 사이의 간극을 통과하여 제 1 배기 공간(530) 내로 유입된다(도 4의 화살표(G1)를 참조). 제 1 배기 공간(530)으로 유입된 가스는, 연통로(562)를 통과하여 제 2 배기 공간(540)으로 유입된다.

이 때, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면 중 적어도 일방에 노즐(41, 42)로부터 처리액이 공급되어 있으면, 처리액은 원심력에 의해 웨이퍼로부터 비산하고, 안내면(501)또는 안내면(551)으로 안내되어 액 저류부(532)에 떨어진다. 처리액의 일부는, 웨이퍼(W)의 표리면에 충돌할 때, 안내면(501, 551)에 충돌할 때 등에 미세한 액적이 되어, 가스의 흐름(G1)을 타고 흐른다. 가스의 흐름(G1)을 타고 흐르는 미세한 액적의 상당한 부분은, 가스의 흐름(G2)이 연통로(562)로 진입할 때에 급격하게 전향되어 가스의 흐름(G2)으로부터 이탈하여, 액 저류부(532)에 떨어진다. 가스의 흐름(G2)으로부터 이탈하지 않은 액적은, 가스와 함께 배기구(52)로부터 배출된다.

제 2 배기 공간(540)으로 유입된 가스는 배기구(52)를 향해 흐른다. 이 때, 도 4에 나타내는 배기구(52)의 근방에서 제 2 배기 공간(540)으로 유입된 가스는 그대로 배기구(52)로 유입된다. 한편, 배기구(52)로부터 떨어진 위치에 있어서 제 2 배기 공간(540)으로 유입된 가스는, 제 2 배기 공간(540) 내를 원주 방향으로 흐른 후, 배기구(52)로 유입된다.

유속을 높이기 위한 등의 목적으로 유로를 축소하고 있는 장소를 제외하고, 컵 내의 유로 저항을 가능한 한 낮게 하는 것이 바람직하다. 유속을 높이기 위한 등의 목적으로 유로를 축소하고 있는 장소라고 하는 것은, 예컨대, 도 4의 제 1 배기 공간(530)의 화살표(G1)로 나타내는 가스 흐름의 통과 경로 등을 들 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(W)의 외주연 부근에서의 가스의 유속이 낮으면, 웨이퍼(W)로부터 비산한 처리액의 미세한 액적이 웨이퍼(W)에 재부착되어 웨이퍼(W)를 오염시킬 가능성이 있다.

이에 대하여, 제 2 배기 공간(540) 내를 원주 방향으로 흐르는 가스는, 가스의 흐름(G1)과 같은 웨이퍼(W)의 오염 방지에 관계하는 것은 아니다. 이 때문에, 제 2 배기 공간(540) 내의 원주 방향의 가스의 흐름에 대한 저항은 낮으면 낮을수록 좋다.

상기의 점을 고려하여, 본 실시형태에서는, 컵(50)의 제 2 배기 공간(540)을 획정하는 내주벽(580)의 하측 부분을 이루는 제 2 벽 부분(582)을, 제 1 벽 부분(581)보다 반경 방향 내측에 위치시킴으로써, 제 2 배기 공간(540)의 단면적을 넓히고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 1 벽 부분(581)과 제 2 벽 부분(582)의 사이에 경사벽 부분(583)을 마련함으로써, 경사벽 부분(583)을 마련하지 않는 경우와 비교하여, 제 2 배기 공간(540)의 단면적을 넓히고 있다(즉, 도 3에서 일점 쇄선으로 둘러싸인 삼각형의 영역(585)의 분만큼 단면적이 넓어진다.). 이에 의해, 제 2 배기 공간(540) 내에 있어서의 가스의 원주 방향의 흐름에 대한 저항이 저감되므로, 배기구(52)에 인가되는 부압의 허용 범위(부압의 절대치의 허용 하한치)가 넓어진다. 즉, 배기구로부터의 흡인력이 낮고 부압의 절대치가 비교적 낮은 경우라도, 컵(50) 내의 가스의 흐름에 문제가 발생하기 어려워진다. 또한, 예컨대, 공장 배기계의 흡인 능력이 낮은 반도체 제조 공장에 기판 처리 시스템(1)을 설치할 수 있는 가능성을 높일 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 안내벽(550)의 하단과 격리벽(560)의 상단을 연결하여 일체화하여 구획벽을 형성하고, 이 구획벽에 의해 제 1 배기 공간(530)과 제 2 배기 공간(540)을 구획하고 있다. 제 1 배기 공간(530)과 제 2 배기 공간(540)을 연통하는 연통로(562)는 격리벽(560)의 상단의 일부를 제거함으로써 형성하고 있다. 이 때문에, 제 2 배기 공간(540)의 단면적을 보다 크게 할 수 있다. 예컨대 도 5에 나타내는 바와 같이 안내벽(550')의 하단을 격리벽(560')보다 반경 방향 외측에 위치시키고, 또한 안내벽(550')의 하단을 격리벽(560')의 상단보다 하측에 위치시켜, 안내벽(550') 하단와 격리벽(560') 상단의 사이의 간극(이 간극은 원주 방향으로 연속적으로 전체 둘레에 걸쳐 연장됨)을, 제 1 배기 공간(530')과 제 2 배기 공간(540')을 연통하는 연통로(562')로서 이용하는 구성(이 구성은, 선행 기술 문헌으로서 인용한 특허 문헌 1의 구성에 상당한다.)이 상정된다. 이와 같이 하면, 격리벽(560')을 반경 방향 내측으로 이동시킨 분만큼 제 2 배기 공간(540')의 단면적이 감소한다. 이 때문에, 제 2 배기 공간(540)의 단면적 증대의 관점으로부터는, 안내벽(550) 및 격리벽(560)은 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 구성하는 것이 바람직하다. 그러나, 도 5에 나타내는 구성을 채용해도 된다.

제 2 배기 공간(540) 내에는, 제 2 노즐(42) 외에도, 예컨대 제 2 배기 공간(540)에 면하는 벽면에 부착될 수 있는 처리액 또는 처리액에 기인하는 고형물을 당해 표면으로부터 제거하기 위하여, 벽면을 향해 순수 등의 세정액을 토출하는 노즐(43)(및 이에 액을 공급하는 배관 등)을 배치하는 경우도 있다(도 6을 참조). 이러한 노즐을 마련하는 경우도, 노즐을 컵(50)에 고정하기 위한 지지체가 제 2 배기 공간(540) 내에서 차지하는 용적을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 이러한 지지체를 마련할 경우에는, 예컨대 도 6에 나타내는 바와 같이, 격리벽(560)으로부터 반경 방향 내측으로 돌출되는 외팔보 지지체(565), 혹은, 저벽(570)으로부터 상방으로 연장되는 지지체(571)와 같은 것이 바람직하다. 예컨대, 격리벽(560)과 내주벽(580)의 사이에 걸져친 수평 방향으로 연장되는 지지체(590)(도 6에 일점 쇄선으로 나타냄)와 같은 형태의 것을 마련하는 것은 바람직하지 않다. 특히, 이러한 지지체(590)가 원주 방향으로 연장되고 있는 구성은 피하는 것이 바람직하다.

31 : 유지부(버큠 척)
33 : 구동부(모터)
41, 42 : 노즐
50 : 컵
52 : 배기구
80 : 가열부
532 : 액 저류부
550 : 안내벽
560 : 격리벽
562 : 연통구
580 : 내주벽
581 : 제 1 벽 부분
582 : 제 2 벽 부분
583 : 중간벽 부분(경사벽 부분)

Claims

기판을 수평으로 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 연직축선 둘레로 회전시키는 구동부와,
상기 유지부에 의해 유지되어 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐과,
상기 기판으로 공급된 처리액을 받아 회수하는 컵을 구비하고,
상기 컵은, 상부에 개구를 가지고, 또한 상기 컵의 내부를 흡인하기 위한 배기구를 가지고,
상기 컵은, 상기 개구에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간과, 상기 배기구에 면하고, 또한 상기 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간을 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 상기 제 2 배기 공간은 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 연통하고,
상기 제 1 배기 공간은, 그 바닥부에, 기판으로 공급된 처리액을 수용하는 링 형상의 액 저류부를 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 기판으로 공급된 처리액을 상기 액 저류부를 향해 안내하는 링 형상의 안내벽이 마련되고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 상기 액 저류부에 수용된 처리액이 상기 제 2 배기 공간으로 유입되는 것을 방지하는 링 형상의 격리벽이 마련되고,
상기 컵은 상기 제 2 배기 공간의 내주 가장자리를 획정하는 내주벽을 가지고, 상기 내주벽은, 상기 내주벽의 상측 부분을 이루는 제 1 벽 부분과 상기 내주벽의 하측 부분을 이루고, 또한 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하는 제 2 벽 부분을 가지며,
상기 내주벽이 상기 격리벽보다 상기 반경 방향으로 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 액처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 내주벽은, 상기 제 1 벽 부분과 상기 제 2 벽 부분의 사이에 마련되고, 하방향을 향할수록 표면의 위치가 상기 제 1 벽 부분으로부터 상기 제 2 벽 부분에 근접하도록 형성된 중간벽 부분을 더 가지는 기판 액처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 중간벽 부분은, 경사면을 가지는 경사 부분인 기판 액처리 장치.
기판을 수평으로 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 연직축선 둘레로 회전시키는 구동부와,
상기 유지부에 의해 유지되어 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐과,
상기 기판으로 공급된 처리액을 받아 회수하는 컵을 구비하고,
상기 컵은, 상부에 개구를 가지고, 또한 상기 컵의 내부를 흡인하기 위한 배기구를 가지고,
상기 컵은, 상기 개구에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간과, 상기 배기구에 면하고, 또한 상기 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간을 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 상기 제 2 배기 공간은 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 연통하고,
상기 제 1 배기 공간은, 그 바닥부에, 기판으로 공급된 처리액을 수용하는 링 형상의 액 저류부를 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 기판으로 공급된 처리액을 상기 액 저류부를 향해 안내하는 링 형상의 안내벽이 마련되고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 상기 액 저류부에 수용된 처리액이 상기 제 2 배기 공간으로 유입되는 것을 방지하는 링 형상의 격리벽이 마련되고,
상기 컵은 상기 제 2 배기 공간의 내주 가장자리를 획정하는 내주벽을 가지고, 상기 내주벽은, 상기 내주벽의 상측 부분을 이루는 제 1 벽 부분과 상기 내주벽의 하측 부분을 이루고, 또한 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하는 제 2 벽 부분을 가지며,
상기 배기구가 마련되어 있는 부위에 있어서의 상기 제 2 배기 공간의 외주 가장자리가, 상기 배기구가 마련되어 있지 않은 부위에 있어서의 상기 제 2 배기 공간의 외주 가장자리보다 외측에 위치하고 있는 기판 액처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기구의 내주 가장자리가, 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하고 있는 기판 액처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지부의 주위를 둘러싸고, 또한 상기 유지부에 의해 유지된 기판의 하방에 위치하여 기판의 이면을 처리하는 이면 처리부를 더 구비하고,
상기 제 1 벽 부분은, 상기 이면 처리부의 반경 방향 외측에 위치하고, 상기 제 2 벽 부분은, 상기 이면 처리부의 하방에 위치하고 있는 기판 액처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 이면 처리부는, 상기 기판의 이면을 가열 처리하는 가열부인 기판 액처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지부를 구성하는 부재는, 상기 내주벽의 높이까지 배치되어 있고,
상기 제 1 벽 부분은, 상기 유지부를 구성하는 부재의 반경 방향 외측에 위치하고, 상기 제 2 벽 부분은, 상기 유지부를 구성하는 부재의 하방에 위치하고 있는 기판 액처리 장치.
기판을 수평으로 유지하는 유지부와,
상기 유지부를 연직축선 둘레로 회전시키는 구동부와,
상기 유지부에 의해 유지되어 회전하는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐과,
상기 기판으로 공급된 처리액을 받아 회수하는 컵을 구비하고,
상기 컵은, 상부에 개구를 가지고, 또한 상기 컵의 내부를 흡인하기 위한 배기구를 가지고,
상기 컵은, 상기 개구에 면하는 링 형상의 제 1 배기 공간과, 상기 배기구에 면하고, 또한 상기 제 1 배기 공간에 인접하는 링 형상의 제 2 배기 공간을 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 상기 제 2 배기 공간은 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 연통하고,
상기 제 1 배기 공간은, 그 바닥부에, 기판으로 공급된 처리액을 수용하는 링 형상의 액 저류부를 가지고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 기판으로 공급된 처리액을 상기 액 저류부를 향해 안내하는 링 형상의 안내벽이 마련되고,
상기 제 1 배기 공간과 제 2 배기 공간을 격리하고, 또한 상기 액 저류부에 수용된 처리액이 상기 제 2 배기 공간으로 유입되는 것을 방지하는 링 형상의 격리벽이 마련되고,
상기 컵은 상기 제 2 배기 공간의 내주 가장자리를 획정하는 내주벽을 가지고, 상기 내주벽은, 상기 내주벽의 상측 부분을 이루는 제 1 벽 부분과 상기 내주벽의 하측 부분을 이루고, 또한 상기 제 1 벽 부분보다 반경 방향 내측에 위치하는 제 2 벽 부분을 가지며,
상기 내주벽의 상기 제 1 벽 부분 및 상기 제 2 내벽 부분은 연직 방향으로 연장되어 있는 기판 액처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내벽의 하단과 상기 격리벽의 상단이 연결되어 있고, 상기 격리벽 또는 상기 안내벽에, 상기 제 1 배기 공간과 상기 제 2 배기 공간을 연통시키는 연통로가, 원주 방향의 전체 둘레에 걸쳐 단속적으로 형성되어 있는 기판 액처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 배기 공간의 상단은 상기 안내벽에 의해 획정되고, 상기 제 2 배기 공간의 외주 가장자리는 상기 격리벽에 의해 획정되며, 상기 제 2 배기 공간의 하단은 저벽에 의해 획정되고, 그리고 상기 제 2 배기 공간의 내주 가장자리는 상기 내주벽에 의해 획정되어 있는 기판 액처리 장치.