KR20140143700A

KR20140143700A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 그리고 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR20140143700A
Application number: KR20140064547A
Authority: KR
Inventors: 요스케 가와부치; 히사시 카와노; 사토루 다나카; 히로유키 스즈키; 코타로 오오이시; 카즈요시 시노하라; 유키 요시다
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: JP6224515B2; KR102217053B1; US20180012781A1; TWI584366B; US9805957B2; TW201513204A; US10192758B2; JP2015015453A; US20140360536A1

Abstract

기판 처리에서의 스루풋의 향상과 런닝 코스트의 저감을 도모하는 것이다. 본 발명에서는, 기판(3)을 처리액으로 처리한 후에 상기 기판(3)을 건조시키는 기판 처리 장치(1)에 있어서, 상기 기판(3)을 회전시키는 기판 회전 기구(22)와, 상기 기판(3)에 대하여 처리액을 토출하는 처리액 토출부(13)와, 상기 기판(3)에 대하여 상대적으로 이동하면서, 상기 기판(3) 상의 처리액과 치환되는 치환액을 상기 기판(3)을 향해 토출하는 치환액 토출부(14)와, 상기 기판(3)에 대하여 상기 치환액 토출부(14)와는 상이한 방향으로 이동하면서 불활성 가스를 상기 기판(3)의 상방으로부터 상기 기판(3)에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출하는 불활성 가스 토출부(15)를 가지는 것으로 했다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 그리고 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM RECORDING THEREIN SUBSTRATE PROCESSING PROGRAM}

본 발명은, 기판을 처리액으로 처리한 후에 기판 상의 처리액을 치환액으로 치환하고, 기판 상의 치환액에 불활성 가스를 분사하여 치환액을 제거하여 기판을 건조시키는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 그리고 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 부품 또는 플랫 패널 디스플레이 등을 제조할 시에는, 기판 처리 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼 또는 액정 기판 등의 기판에 대하여 세정 또는 에칭 등의 각종의 액 처리를 실시한다.

예를 들면, 기판의 세정을 행하는 기판 처리 장치에서는, 회전하는 기판을 향해 세정액을 공급하고, 기판의 표면을 세정액으로 세정 처리한다. 이 후, 기판을 향해 린스액을 공급하고, 기판의 표면을 린스액으로 린스 처리한다. 이 후, 기판의 표면을 처리한 처리액(여기서는, 린스액(예를 들면, 순수))보다 휘발성이 높은 치환액(예를 들면, IPA(이소프로필 알코올))을 공급하여, 순수를 IPA로 치환한다. 그리고, 기판에 불활성 가스(예를 들면, 질소 가스)를 분사하면서, 회전하는 기판의 원심력으로 IPA를 기판의 표면으로부터 외측방으로 털어내어, 기판의 표면을 건조시킨다.

종래의 기판 처리 장치에서는, 1 개의 암에 IPA를 토출하는 IPA 토출 노즐과 질소 가스를 토출하는 질소 가스 토출 노즐을 간격을 두고 장착하고 있다. IPA 토출 노즐은, IPA를 기판을 향해 수직 하향으로 토출한다. 또한 질소 가스 토출 노즐도, 질소 가스를 기판을 향해 수직 하향으로 토출한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

그리고, 종래의 기판 처리 장치에서는, IPA와 질소 가스를 토출시키면서 암을 기판의 중앙 상방으로부터 외측방으로 동일 방향을 향해 이동시킴으로써, 기판 상의 IPA를 질소 가스에 의해 기판의 외측방으로 밀어내고 있었다.

일본특허공개공보 2010-045389호

그런데, 상기 종래의 기판 처리 장치에서는, IPA 토출 노즐과 질소 가스 토출 노즐과의 간격이 넓으면, 질소 가스에 의해 IPA를 기판으로부터 밀어낼 수 없어 기판 상에 IPA가 잔류하고, 파티클의 발생 또는 회로 패턴의 도괴의 원인이 된다. 이 때문에, IPA 토출 노즐과 질소 가스 토출 노즐과의 간격을 좁게 할 필요가 있지만, 그 경우에는, 질소 가스에 의해 IPA가 비산하기 때문에, 질소 가스의 유속을 낮게 하여, IPA 토출 노즐과 질소 가스 토출 노즐을 저속으로 이동시키고 있었다. 이에 의해, 기판의 건조에 요하는 시간이 증대되고, 또한 IPA의 소비량이 증대되고 있었다.

또한, 질소 가스의 유속을 높게 하기 위하여, IPA 토출 노즐과 질소 가스 토출 노즐을 별개 독립적으로 설치하고, 각각 상이한 방향으로 이동시킬 수도 있다. 그러나, 이 경우에 IPA의 액막과 IPA가 제거된 기판 표면과의 경계를 질소 가스 토출 노즐로부터 토출된 질소 가스가 추월하면, IPA를 기판으로부터 밀어낼 수 없어, 파티클의 발생 또는 패턴의 도괴의 원인이 된다. 이 때문에, IPA의 경계를 추월하지 않도록 질소 가스 토출 노즐을 저속으로 이동시킬 필요가 있었다. 이에 의해, 기판의 건조에 요하는 시간이 증대되고 있었다.

따라서 기판 처리 장치에서는, 기판의 건조에 요하는 시간을 단축시키고, 또한 IPA의 소비량을 저감시키는 것이 요구되고 있었다.

본 발명에서는, 기판을 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판에 대하여 처리액을 토출하는 처리액 토출부와, 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 기판 상의 처리액과 치환되는 치환액을 상기 기판을 향해 토출하는 치환액 토출부와, 상기 기판에 대하여 상기 치환액 토출부와는 상이한 방향으로 이동하면서 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출하는 불활성 가스 토출부를 가지는 것으로 했다.

또한 상기 치환액 토출부는, 상기 기판의 중앙부로부터 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하여, 상기 기판의 중앙부측보다 상기 기판의 외주부측이 상기 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계를 형성하고, 상기 불활성 가스 토출부는, 상기 경계보다 상기 기판의 중앙부측에 상기 불활성 가스를 토출하는 것으로 했다.

또한 상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판에 형성된 상기 치환액의 경계의 법선 방향을 향해 비스듬하게 상기 불활성 가스를 토출하는 것으로 했다.

또한 상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판에 대하여 이동하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판의 상방으로부터 수직 하향으로 상기 불활성 가스를 토출하여 상기 경계의 형성을 보조하고, 이 후, 상기 기판의 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 불활성 가스를 상기 기판에 대하여 외주 방향을 향해 비스듬하게 토출하는 것으로 했다.

또한 상기 치환액 토출부는, 상기 기판에 대하여 이동하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하여, 상기 처리액을 상기 치환액으로 치환시키는 것으로 했다.

또한 상기 처리액 토출부는, 상기 치환액 토출부로부터 상기 기판에 상기 치환액을 토출하여 상기 기판에 상기 치환액의 액막을 형성할 시, 상기 치환액보다 상기 기판의 외주측에 상기 처리액을 토출하여 상기 처리액의 액막을 형성하고, 이 후, 상기 처리액의 토출을 정지하고 상기 치환액의 액막을 형성하는 것으로 했다.

또한 상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판의 단위 면적당 상기 불활성 가스의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하는 것으로 했다.

또한 상기 치환액 토출부는, 상기 기판의 단위 면적당 상기 치환액의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하는 것으로 했다.

또한, 상기 불활성 가스 토출부와 상기 치환액 토출부는, 동일한 속도로 이동하는 것으로 했다.

또한 본 발명에서는, 기판을 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 기판에 대하여 처리액을 토출하고, 이 후, 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하고, 또한 상기 기판에 대하여 상기 치환액과는 상이한 방향으로 이동하면서 상기 기판을 향해 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출하여 상기 치환액을 밀어내는 것으로 했다.

또한, 상기 기판의 중앙부로부터 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하여, 상기 기판의 중앙부측보다 상기 기판의 외주부측이 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계를 형성하고, 이 후, 상기 경계보다 상기 기판의 중앙부측에 상기 불활성 가스를 토출하는 것으로 했다.

또한, 상기 불활성 가스를 상기 기판에 형성된 상기 치환액의 경계의 법선 방향을 향해 경사 형상으로 토출하는 것으로 했다.

또한, 상기 불활성 가스를 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판의 상방으로부터 수직 하향으로 토출하여 상기 경계의 형성을 보조한 후에, 상기 기판의 상방으로부터 외측방으로 이동하면서 상기 기판에 대하여 경사 형상으로 토출하는 것으로 했다.

또한, 상기 기판에 대하여 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하여, 상기 처리액을 상기 치환액으로 치환시키는 것으로 했다.

또한, 상기 기판에 상기 치환액을 토출하여 상기 기판에 상기 치환액의 액막을 형성할 시 상기 치환액보다 상기 기판의 외주측에 상기 처리액을 토출하여 상기 처리액의 액막을 형성하고, 이 후, 상기 처리액의 토출을 정지하여 상기 치환액의 액막을 형성하는 것으로 했다.

또한, 상기 불활성 가스를 상기 기판의 단위 면적당 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하면서 토출하는 것으로 했다.

또한, 상기 치환액을 상기 기판의 단위 면적당 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하면서 토출하는 것으로 했다.

또한, 상기 불활성 가스와 상기 치환액을 동일한 속도로 이동하면서 토출하는 것으로 했다.

또한 본 발명에서는, 기판을 회전시키는 기판 회전 기구와, 상기 기판에 대하여 처리액을 토출하는 처리액 토출부와, 상기 기판 상의 처리액과 치환되는 치환액을 상기 기판을 향해 토출하는 치환액 토출부와, 상기 기판에 대하여 불활성 가스를 토출하는 불활성 가스 토출부를 가지는 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 기판을 상기 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 처리액 토출로부터 상기 기판에 대하여 처리액을 토출시키고, 이 후, 상기 치환액 토출부를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출시키고, 또한 상기 불활성 가스 토출부를 상기 기판에 대하여 상기 치환액과는 상이한 방향으로 이동시키면서 상기 기판을 향해 상기 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출시켜 상기 치환액을 밀어내는 것으로 했다.

본 발명에서는, 기판의 건조에 요하는 시간을 단축하고, 또한 치환액의 소비량을 저감할 수 있어, 기판 처리에서의 스루풋의 향상과 런닝 코스트의 저감을 도모할 수 있다.

도 1은 기판 처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치를 도시한 측면 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(세정 처리 공정)이다.
도 5는 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(린스 처리 공정)이다.
도 6은 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(치환 처리 공정)이다.
도 7은 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(중앙부 건조 처리 공정)이다.
도 8은 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 확대 동작 설명도이다.
도 9는 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(외주부 건조 처리 공정)이다.
도 10a ~ 도 10d는 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치의 확대 동작 설명도이다.
도 11은 기판 처리 프로그램을 나타낸 순서도이다.
도 12는 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치를 도시한 측면 단면도이다.
도 13은 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(세정 처리 공정)이다.
도 14는 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(린스 처리 공정 전반)이다.
도 15는 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(린스 처리 공정 후반)이다.
도 16은 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(치환 처리 공정 전반)이다.
도 17은 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치의 동작 설명도(치환 처리 공정 후반)이다.

이하에, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 구체적인 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1에 도시한 바와 같이, 실시예 1에 따른 기판 처리 장치(1)는 전단부에 반입출부(2)를 형성한다. 반입출부(2)에는, 복수 매(예를 들면, 25 매)의 기판(3)(여기서는, 반도체 웨이퍼)을 수용한 캐리어(4)가 반입 및 반출되고, 좌우로 나란히 재치(載置)된다.

또한, 기판 처리 장치(1)는 반입출부(2)의 후부에 반송부(5)를 형성한다. 반송부(5)는, 전측에 기판 반송 장치(6)를 배치하고, 또한 후측에 기판 전달대(7)를 배치한다. 이 반송부(5)에서는, 반입출부(2)에 재치된 어느 하나의 캐리어(4)와 기판 전달대(7)의 사이에서 기판 반송 장치(6)를 이용하여 기판(3)을 반송한다.

또한, 기판 처리 장치(1)는 반송부(5)의 후부에 처리부(8)를 형성한다. 처리부(8)는 중앙에 전후로 연장되는 기판 반송 장치(9)를 배치하고, 또한 기판 반송 장치(9)의 좌우 양측에 기판(3)을 액처리하기 위한 기판 액처리 장치(10)를 전후로 나란히 배치한다. 이 처리부(8)에서는, 기판 전달대(7)와 기판 액처리 장치(10)의 사이에서 기판 반송 장치(9)를 이용하여 기판(3)을 반송하고, 기판 액처리 장치(10)를 이용하여 기판(3)의 액처리를 행한다.

기판 액처리 장치(10)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(3)을 보지(保持)하면서 회전시키기 위한 기판 보지부(11)와, 기판(3)에 처리액으로서의 세정액을 토출하기 위한 세정액 토출부(12), 기판(3)에 처리액으로서의 린스액을 토출하기 위한 린스액 토출부(13)와, 기판(3)에 치환액을 토출하기 위한 치환액 토출부(14)와, 기판(3)에 불활성 가스를 토출하기 위한 불활성 가스 토출부(15)와, 세정액 또는 린스액 또는 치환액 등을 회수하기 위한 회수부(16)를 가지고, 또한 이들을 제어하기 위한 제어부(17)를 가지고 있다. 또한 여기서 말하는 치환액이란, 기판(3)의 표면에 형성된 처리액보다 휘발성이 높은 액이다.

기판 보지부(11)는, 기판 처리실(18)의 내부 대략 중앙에 상하로 연장시킨 회전축(19)을 회전 가능하게 설치하고 있다. 회전축(19)의 상단에는, 원판 형상의 턴테이블(20)이 수평으로 장착되어 있다. 턴테이블(20)의 외주 가장자리에는, 3 개의 기판 보지체(21)가 원주 방향으로 등간격을 두고 장착되어 있다.

또한, 기판 보지부(11)는 회전축(19)에 기판 회전 기구(22)와 기판 승강 기구(23)를 접속하고 있다. 이들 기판 회전 기구(22) 및 기판 승강 기구(23)는 제어부(17)로 회전 제어 또는 승강 제어된다.

이 기판 보지부(11)는, 턴테이블(20)의 기판 보지체(21)로 기판(3)을 수평으로 보지한다. 또한, 기판 보지부(11)는 기판 회전 기구(22)로 턴테이블(20)에 보지한 기판(3)을 회전시키고, 기판 승강 기구(23)로 턴테이블(20) 및 기판(3)을 승강시킨다.

세정액 토출부(12)는, 기판 처리실(18)에 좌우로 수평으로 연장시킨 가이드 레일(24)을 설치하고, 가이드 레일(24)에 전후로 수평하게 연장시킨 암(25)을 좌우 이동 가능하게 설치하고 있다. 암(25)의 선단 하부 우단에는, 세정액 토출 노즐(26)을 수직 하향으로 장착하고 있다. 세정액 토출 노즐(26)에는, 세정액(예를 들면, SC-1)을 공급하기 위한 세정액 공급원(27)이 유량 조정기(28)를 개재하여 접속되어 있다. 이 유량 조정기(28)는 제어부(17)로 유량 제어된다.

또한, 세정액 토출부(12)는 암(25)에 제 1 노즐 이동 기구(29)를 접속하고 있다. 이 제 1 노즐 이동 기구(29)는 제어부(17)로 이동 제어된다.

이 세정액 토출부(12)는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 세정액 토출 노즐(26)을 기판(3)의 중앙 상방(공급 개시 위치)과 기판(3)의 오른쪽 외측방(퇴피 위치)과의 사이에서 이동 가능하며, 기판(3)의 표면(상면)을 향해 세정액을 토출시킬 수 있다.

린스액 토출부(13)는, 기판 처리실(18)에 좌우로 수평으로 연장시킨 가이드 레일(30)을 설치하고, 가이드 레일(30)에 전후로 수평으로 연장시킨 암(31)을 좌우 이동 가능하게 설치하고 있다. 암(31)의 선단 하부 좌단에는, 린스액 토출 노즐(32)을 수직 하향으로 장착하고 있다. 린스액 토출 노즐(32)에는, 린스액(예를 들면, 순수)을 공급하기 위한 린스액 공급원(33)이 유량 조정기(34)를 개재하여 접속되어 있다. 이 유량 조정기(34)는 제어부(17)로 유량 제어된다.

또한, 린스액 토출부(13)는 암(31)에 제 2 노즐 이동 기구(35)를 접속하고 있다. 이 제 2 노즐 이동 기구(35)는 제어부(17)로 이동 제어된다.

이 린스액 토출부(13)는, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)의 중앙 상방(공급 개시 위치)과 기판(3)의 왼쪽 외측방(퇴피 위치)과의 사이에서 이동 가능하며, 기판(3)의 표면(상면)을 향해 린스액을 토출시킬 수 있다.

치환액 토출부(14)는, 좌측의 암(31)의 선단 하부 우단에 치환액 토출 노즐(36)을 수직 하향으로 장착하고 있다. 치환액 토출 노즐(36)에는, 치환액(예를 들면, IPA)을 공급하기 위한 치환액 공급원(37)이 유량 조정기(38)를 개재하여 접속되어 있다. 이 유량 조정기(38)는 제어부(17)로 유량 제어된다.

이 치환액 토출부(14)는, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)의 중앙 상방(공급 개시 위치)과 기판(3)의 왼쪽 외측방(퇴피 위치)과의 사이에서 이동 가능하며, 기판(3)의 표면(상면)을 향해 치환액을 토출시킬 수 있다.

불활성 가스 토출부(15)는, 우측의 암(25)의 선단 하부 중앙에 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)을 수직 하향으로 장착하고, 또한 우측의 암(25)의 선단 하부 좌단에 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 상방으로부터 하방 우측을 향해 경사시켜 장착하고 있다. 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)에는, 불활성 가스(예를 들면, 질소 가스)를 공급하기 위한 불활성 가스 공급원(41)이 유량 조정기(42, 43)를 각각 개재하여 접속되어 있다. 이 유량 조정기(42, 43)는 제어부(17)로 유량 제어된다.

이 불활성 가스 토출부(15)는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 기판(3)의 중앙 상방(공급 개시 위치)과 기판(3)의 오른쪽 외측방(퇴피 위치)과의 사이에서 이동 가능하며, 기판(3)의 표면(상면)을 향해 불활성 가스를 토출시킬 수 있다. 그 때, 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)로부터는, 불활성 가스를 기판(3)의 표면에 수직 하향으로 토출시킨다. 한편, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터는, 불활성 가스를 기판(3)의 표면에 경사 형상으로 토출시킨다.

회수부(16)는, 턴테이블(20)의 주위에 원환(圓環) 형상의 회수 컵(44)을 배치하고 있다. 회수 컵(44)의 상단부에는, 턴테이블(20)보다 한층 큰 사이즈의 개구를 형성하고 있다. 또한, 회수 컵(44)의 하단부에는 드레인(45)을 접속하고 있다.

이 회수부(16)는, 기판(3)의 표면에 공급된 처리액 또는 치환액 등을 회수 컵(44)으로 회수하고, 드레인(45)으로부터 외부로 배출한다.

기판 처리 장치(1)는, 이상에 설명한 바와 같이 구성하고 있고, 제어부(17)(컴퓨터)에 설치한 기록 매체(46)에 기록된 각종의 프로그램에 따라 제어부(17)로 제어되고, 기판(3)의 처리를 행한다. 여기서, 기록 매체(46)는, 각종의 설정 데이터 또는 프로그램을 저장하고 있고, ROM 또는 RAM 등의 메모리, 또는 하드 디스크, CD-ROM, DVD-ROM 또는 플렉시블 디스크 등의 디스크 형상 기록 매체 등의 공지의 것으로 구성된다.

그리고 기판 처리 장치(1)는, 기록 매체(46)에 기록된 기판 처리 프로그램(도 11 참조)에 따라 이하에 설명하는 바와 같이 기판(3)의 처리를 행한다.

우선, 기판 처리 장치(1)는, 도 2 중 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 기판 반송 장치(9)에 의해 반송되는 기판(3)을 기판 액처리 장치(10)로 수취한다(기판 수취 공정).

이 기판 수취 공정에서는, 제어부(17)는, 기판 승강 기구(23)에 의해 턴테이블(20)을 소정 위치까지 상승시킨다. 그리고, 기판 반송 장치(9)로부터 기판 처리실(18)의 내부로 반송된 1 매의 기판(3)을 기판 보지체(21)로 수평으로 보지한 상태로 수취한다. 이 후, 기판 승강 기구(23)에 의해 턴테이블(20)을 소정 위치까지 강하시킨다. 또한 기판 수취 공정에서는, 세정액 토출 노즐(26), 린스액 토출 노즐(32), 치환액 토출 노즐(36), 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 턴테이블(20)의 외주보다 외방의 퇴피 위치로 퇴피시킨다.

이어서 기판 처리 장치(1)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면을 세정액으로 처리한다(세정 처리 공정).

이 세정 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 암(25)을 이동시켜 세정액 토출 노즐(26)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 또한, 기판 회전 기구(22)에 의해 소정의 회전 속도로 턴테이블(20)을 회전시킴으로써 기판(3)을 회전시킨다. 이 후, 유량 조정기(28)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 세정액을 세정액 토출 노즐(26)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 또한, 기판(3)에 공급된 세정액은 회수 컵(44)으로 회수되고 드레인(45)으로부터 외부로 배출된다. 이 후, 유량 조정기(28)에 의해 세정액의 토출을 정지시킨다. 세정 처리 공정의 마지막에, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 암(25)을 이동시켜 세정액 토출 노즐(26)을 기판(3)의 외주보다 오른쪽 외방의 퇴피 위치로 이동시킨다.

이어서 기판 처리 장치(1)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면을 린스액으로 처리한다(린스 처리 공정).

이 린스 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 유량 조정기(34)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 린스액을 린스액 토출 노즐(32)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 세정액의 토출을 정지시키고 나서 린스액의 토출을 개시할 때까지의 동안에는 적어도 기판(3)의 표면에 형성된 회로 패턴의 양측에 세정액이 남은 상태가 되어 있다(도 10b 참조). 또한, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)을 따라 중앙 상방으로부터 왼쪽 외측방을 향해 수평으로 이동시킨다. 또한, 기판(3)에 공급된 린스액은 회수 컵(44)으로 회수되고 드레인(45)으로부터 외부로 배출된다. 이 후, 유량 조정기(34)에 의해 린스액의 토출을 정지시킨다. 린스 처리 공정의 마지막에, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)의 외주보다 왼쪽 외방의 퇴피 위치로 이동시킨다.

이어서 기판 처리 장치(1)는, 기판(3)을 회전시킨 상태에서 기판(3)의 표면으로부터 린스액을 제거함으로써 기판(3)의 건조 처리를 행한다(건조 처리 공정). 이 건조 처리 공정은, 기판(3)의 표면의 린스액을 치환액으로 치환하는 치환 처리 공정(제 1 건조 처리 공정)과, 기판(3)의 중앙부에 불활성 가스를 분사하여 기판(3)의 중앙부만을 부분적으로 건조시키는 중앙부 건조 처리 공정(제 2 건조 처리 공정)과, 기판(3)의 중앙부로부터 외주측으로 이동하면서 불활성 가스를 분사하여 기판(3)의 중앙부로부터 외주측을 서서히 전체적으로 건조시키는 외주부 건조 처리 공정(제 3 건조 처리 공정)을 가진다.

치환 처리 공정에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 유량 조정기(38)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 치환액을 치환액 토출 노즐(36)로부터 기판(3)의 표면을 향해 수직 하향으로 토출시킨다.

이 치환 건조 처리 공정에서는, 린스 처리 공정에서 기판(3)의 표면에 잔류한 린스액이 치환액으로 치환되고, 기판(3)의 표면에 치환액 또는 린스액을 포함하는 치환액의 액막(47)(도 8 참조)이 형성된다.

이어서 중앙부 건조 처리 공정에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 암(25)을 이동시켜 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 유량 조정기(42)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 불활성 가스를 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)로부터 기판(3)의 표면을 향해 수직 하향으로 토출시킨다. 그 때에는, 제 1 노즐 이동 기구(29)를 구동하지 않고, 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)을 기판(3)의 중앙 상방에서 정지시킨다. 또한 중앙부 건조 처리 공정에서도, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)을 따라 왼쪽 외측방을 향해 수평으로 이동시키면서, 유량 조정기(38)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 치환액을 치환액 토출 노즐(36)로부터 기판(3)의 표면을 향해 수직 하향으로 토출시키고 있다.

이 중앙부 건조 처리 공정에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 중앙 상방에 정지해있는 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)로부터 기판(3)의 중앙부를 향해 수직 하향으로 불활성 가스가 토출된다. 이 때문에, 치환 처리 공정에서 기판(3)의 표면에 형성된 치환액의 액막(47)이 기판(3)의 중앙부만 제거되어, 기판(3)의 중앙부만이 부분적으로 건조된 상태가 된다. 이에 의해, 기판(3)의 중앙부측보다 기판(3)의 외주부측이 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계(48)가 기판(3)의 표면에 형성된다. 이 때, 불활성 가스가 수직 하향으로 토출되기 때문에, 기판(3)의 중앙부에는 평면에서 봤을 때 대략 정원(正圓)의 경계(48)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 기판(3)의 중심으로 불활성 가스를 수직 하향으로 토출함으로써, 경계(48)를 기판(3)의 중심으로부터 주위를 향해 균등하게 확산시킬 수 있어, 치환액을 효과적으로 기판(3)의 외주 방향으로 밀어낼 수 있다.

이어서 외주부 건조 처리 공정에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 유량 조정기(42)에 의해 제 1 불활성 가스 토출 노즐(39)로부터의 불활성 가스의 토출을 정지시킨 후, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 암(25)을 이동시켜 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 유량 조정기(43)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 불활성 가스를 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 기판(3)의 표면에 기판(3)의 상방으로부터 외측방을 향해 경사 형상으로 토출시킨다. 그 때에는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 기판(3)을 따라 기판(3)의 중심으로부터 우측의 주연부를 향해 수평으로 이동시킨다. 그리고, 불활성 가스를 경계의 앞측(액막이 형성되어 있지 않은 측) 근방 위치에 도달하도록 토출시킨다. 또한 외주부 건조 처리 공정에서도, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)을 따라 왼쪽 외측방을 향해 수평으로 이동시키면서, 유량 조정기(38)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 치환액을 치환액 토출 노즐(36)로부터 기판(3)의 표면을 향해 수직 하향으로 토출시키고 있다. 이에 의해, 기판(3)의 중앙부측보다 기판(3)의 외주부측이 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계(48)가 기판(3)의 표면에 형성되어 있다. 불활성 가스는 경계(48)보다 기판(3)의 중앙부측에 토출된다. 이 후, 유량 조정기(38, 43)에 의해 치환액 및 불활성 가스의 토출을 정지시킨다. 치환액 및 불활성 가스의 토출을 정지하고 나서 소정 시간 경과 후에, 기판 회전 기구(22)에 의해 기판(3)(턴테이블(20))의 회전을 정지시킨다. 외주부 건조 처리 공정의 마지막에, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)의 외주보다 왼쪽 외방의 퇴피 위치로 이동시킨다. 또한, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 암(25)을 이동시켜 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 기판(3)의 외주보다 오른쪽 외방의 퇴피 위치로 이동시킨다. 이와 같이, 기판(3)을 향해 치환액을 수직 하향으로 토출시킴으로써, 기판(3)의 표면에 형성된 회로 패턴의 사이의 내부까지 치환액을 확산시킬 수 있다. 또한, 기판(3)의 표면에 형성된 액막의 경계면에 불활성 가스를 토출함으로써, 불활성 가스로 치환액을 효과적으로 밀어낼 수 있어, 파티클의 잔류 또는 회로 패턴의 도괴를 억제할 수 있다.

이 외주부 건조 처리 공정에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)의 중앙 상방으로부터 좌측방을 향해 좌향으로 이동시키고, 한편, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 기판(3)의 중앙 상방으로부터 우측방을 향해 우향으로 이동시키고 있다. 이와 같이, 치환액 토출 노즐(36)과 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)의 이동 방향을 상이하게 함으로써, 치환액 토출 노즐(36)로부터 기판(3)에 토출된 직후에 기판(3)의 표면에 형성된 치환액의 액막(47)의 비교적 두께가 있는 부분에 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 불활성 가스가 토출되지 않고, 치환액의 액막(47)의 비교적 얇아진 부분에 불활성 가스가 분사되게 되어, 치환액이 불활성 가스의 풍압으로 비산하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 토출하는 불활성 가스의 유속을 증대시킬 수 있다.

또한 외주부 건조 처리 공정에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 기판(3)을 향해 불활성 가스를 기판(3)의 상방으로부터 기판(3)에 대하여 경사 형상으로 토출시키고 있다. 이 때문에, 도 10a에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 법선(49)보다 경사진 방향을 향해 토출된 불활성 가스는, 기판(3)의 표면 근방에서 기판(3)의 표면을 따른 방향(수평 방향)의 속도 분포(압력 분포)가 액막(47)의 두께의 범위에서는 거의 동일하게 되어, 불활성 가스가 치환액의 액막(47)의 경계(48)에 균일하게 접촉하여 치환액을 기판(3)의 외주 방향으로 밀어낼 수 있다. 이와 같이, 불활성 가스를 기판(3)에 경사 형상으로 토출함으로써, 불활성 가스에 의한 건조 능력을 증대시킬 수 있으므로, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)의 이동 속도를 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 기판(3)의 건조에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 또한 치환액의 소비량을 저감할 수 있다. 또한 도 10b에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면에서 비교적 넓은 범위에 불활성 가스가 분사되게 되어, 기판(3)의 표면에 형성된 회로 패턴(50)의 양측으로 불활성 가스가 분사되고, 회로 패턴(50)의 양측에 잔류하는 치환액의 액면 차(ΔH)를 작게 할 수 있다. 여기서, 회로 패턴(50)에 작용하는 응력(회로 패턴(50)을 도괴시키는 응력)(F)은,

F = 2·γ·cosθ·ΔH·D/S ··· 식 (1)

γ：표면 장력

θ：접촉각

D：회로 패턴(50)의 길이

S：회로 패턴(50)의 간격

으로 나타내진다. 이 때문에, 회로 패턴(50)의 양측의 치환액의 액면 차(ΔH)가 작아지면, 상기 식 (1)로부터 유도되는 바와 같이 회로 패턴(50)에 작용하는 외력(도괴 응력(F))이 작아져, 회로 패턴(50)의 도괴를 방지할 수 있다. 또한, 불활성 가스를 기판(3)의 법선(49)과 동일 방향으로 토출한 경우에는, 도 10c에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면 근방에서 기판(3)의 표면을 따른 방향(수평 방향)의 속도(압력)가 기판(3)의 표면에 가까울수록 커진다. 또한 도 10d에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면에서 비교적 좁은 범위에 불활성 가스가 분사되게 되어, 회로 패턴(50)의 양측에 잔류하는 치환액의 액면 차(ΔH)가 커져, 상기 식 (1)로부터 유도되는 도괴 응력(F)이 증대하여 회로 패턴(50)이 도괴될 우려가 있다.

이 외주부 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 중앙부 건조 처리 공정에서 기판(3)의 표면에 형성된 경계(48)를 향해 불활성 가스를 토출한다. 이에 의해, 중앙부 건조 처리 공정에서 기판(3)의 중앙부의 건조된 부분을 핵으로서, 기판(3)의 중앙부로부터 외측방을 향해 건조된 부분(경계(48))을 확산시킬 수 있다. 이 후, 외주부 건조 처리 공정에서는, 확산된 경계(48)를 향해 불활성 가스를 기판(3)의 외측방으로 이동하면서 토출한다. 이에 의해, 경계(48)가 기판(3)의 중앙부로부터 외주 가장자리부까지 서서히 확대하면서 이동하고, 기판(3)의 표면 전체에 걸쳐 치환액을 양호하게 기판(3)의 외주 외방으로 밀어낼 수 있다.

또한 외주부 건조 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 불활성 가스를 기판(3)에 형성된 경계(48)의 법선 방향(기판(3)의 중심과 외주를 연결하는 직선 방향)과 동일한 방향(도 8 참조)을 향해 경사 형상으로 토출한다. 이에 의해, 경계(48)에 불활성 가스를 균등하게 토출할 수 있어, 불활성 가스에 의한 건조 능력을 높일 수 있다.

또한 외주부 건조 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 기판(3)의 중앙부로부터 외측방을 향해 서서히 속도를 감소시켜 이동시킴으로써, 기판(3)의 단위 면적당 불활성 가스의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동시키고 있다. 이에 의해, 치환액에 분사되는 불활성 가스의 양이 균등화되어, 기판(3)의 표면 전체를 균일하게 건조시킬 수 있다. 또한, 치환액에 분사되는 불활성 가스의 양이 균등화됨으로써, 회로 패턴(50)의 양측에서 균등하게 액면을 낮출 수 있어 액면 차(ΔH)를 작게 할 수 있으므로, 상기 식 (1)로부터 유도되는 도괴 응력(F)이 작아져, 회로 패턴(50)의 도괴를 방지할 수 있다. 이 경우, 치환액 토출 노즐(36)도 마찬가지로 기판(3)의 단위 면적당 치환액의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동시켜, 치환액 토출 노즐(36)과 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 동일한 속도로 이동시킴으로써, 보다 한층 기판(3)의 표면 전체를 균일하게 건조시킬 수 있다.

외주부 건조 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)로부터 기판(3)을 향해 불활성 가스를 기판(3)의 상방으로부터 기판(3)에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출시키고 있다. 토출시키는 각도는, 기판(3)의 법선에 대하여 40 도 ~ 60 도의 범위가 바람직하고, 그 중에서도 45 도가 가장 바람직하다. 또한 제 2 불활성 가스 토출 노즐은, 1 개의 노즐을 기판(3)의 중앙으로부터 외측방으로 이동시켜도 되고, 또한 복수 개의 노즐을 도중에 교체하면서 이동시켜도 된다. 또한 제 2 불활성 가스 토출 노즐은, 암(25)에 복수 개의 노즐 또는 복수 개의 토출구를 형성한 구조로 해도 된다.

마지막으로 기판 처리 장치(1)는, 도 2 중 일점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 기판(3)을 기판 액처리 장치(10)로부터 기판 반송 장치(9)로 전달한다(기판 전달 공정).

이 기판 전달 공정에서는, 제어부(17)는, 기판 승강 기구(23)에 의해 턴테이블(20)을 소정 위치까지 상승시킨다. 그리고, 턴테이블(20)로 보지한 기판(3)을 기판 반송 장치(9)로 전달한다. 이 후, 기판 승강 기구(23)에 의해 턴테이블(20)을 소정 위치까지 강하시킨다.

이상에 설명한 바와 같이, 상기 기판 처리 장치(1)(기판 처리 장치(1)에서 실행하는 기판 처리 방법)에서는, 기판(3)에 대하여 상대적으로 이동하면서 기판(3)을 향해 치환액을 토출하고, 또한 기판(3)에 대하여 치환액과는 상이한 방향으로 이동하면서 기판(3)을 향해 불활성 가스를 기판(3)의 상방으로부터 기판(3)에 대하여 경사 형상으로 토출하고 있기 때문에, 기판(3)의 건조에 요하는 시간을 단축하고, 또한 치환액의 소비량을 저감할 수 있어, 기판 처리에서의 스루풋의 향상과 런닝 코스트의 저감을 도모할 수 있다.

(실시예 2)

상기 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치(10)에서는, 세정액 토출 노즐(26)과 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 동일한 암(25)에 설치하여 제 1 노즐 이동 기구(29)로 일체적으로 이동 가능하게 하고, 또한 린스액 토출 노즐(32)과 치환액 토출 노즐(36)을 동일한 암(31)에 설치하여 제 2 노즐 이동 기구(35)로 일체적으로 이동 가능하게 하고 있지만, 치환액 토출 노즐(36)과 제 2 불활성 가스 토출 노즐(40)을 각각 상이한 방향으로 이동할 수 있으면 상기 구성에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 12에 도시한 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치(52)에서는, 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 설치한 암(25)에 린스액 토출 노즐(32)을 설치하고, 치환액 토출 노즐(36)을 설치한 암(31)에 세정액·린스액 토출 노즐(53)을 설치하고 있다. 그리고, 세정액·린스액 토출 노즐(53)에 세정액 공급원(27)과 린스액 공급원(33)을 유량 조정기(28, 54)를 개재하여 접속함으로써, 세정액·린스액 토출 노즐(53)로부터 세정액과 린스액을 선택적으로 토출하도록 하고 있다. 또한 이하의 실시예 2의 설명에서는, 실시예 1과 동일한 구성의 것에 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

이 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치(52)에서는, 상기 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치(10)와 마찬가지로, 기판 수취 공정을 행한 후에, 도 13에 도시한 바와 같이 세정 처리 공정을 행한다.

이 세정 처리 공정에서는, 제어부(17)는, 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 세정액·린스액 토출 노즐(53)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 또한, 기판 회전 기구(22)에 의해 소정의 회전 속도로 턴테이블(20)을 회전시킴으로써 기판(3)을 회전시킨다. 이 후, 유량 조정기(28)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 세정액을 세정액·린스액 토출 노즐(53)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 이 후, 유량 조정기(28)에 의해 세정액의 토출을 정지시킨다.

이어서 기판 액처리 장치(52)는, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 기판(3)의 표면을 린스액으로 처리한다(린스 처리 공정).

이 린스 처리 공정에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 세정 처리 공정에서 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨 세정액·린스액 토출 노즐(53)로부터 유량 조정기(54)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 린스액을 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 이에 의해, 기판(3)의 표면에 린스액의 액막이 형성된다. 이 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)의 외주부 상방으로 이동시킨다. 이 후, 제 1 노즐 이동 기구(29)에 의해 린스액 토출 노즐(32)을 기판(3)의 외주 가장자리를 향해 수평으로 이동시키면서, 유량 조정기(34)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 린스액을 린스액 토출 노즐(32)로부터 기판(3)의 표면을 향해 토출시킨다. 그 때, 기판(3)의 표면에 린스액의 액막이 형성된 채의 상태가 되도록, 린스액 토출 노즐(32)의 이동 속도 또는 이동 범위 또는 린스액의 토출 유량을 조정한다.

이어서 기판 액처리 장치(52)는, 기판(3)의 표면에 형성된 액막 형상의 린스액을 제거함으로써 기판(3)의 건조 처리를 행한다(건조 처리 공정). 이 건조 처리 공정은, 상기 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치(10)와 마찬가지로, 제 1 및 제 2 불활성 가스 토출 노즐(39, 40)을 이용하여 실시할 수 있다.

즉, 치환 처리 공정에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 기판(3)의 외주부 상방의 소정 위치에서 린스액 토출 노즐(32)을 정지시키고 이어서 린스액을 기판(3)을 향해 토출시키고, 또한 제 2 노즐 이동 기구(35)에 의해 암(31)을 이동시켜 치환액 토출 노즐(36)을 기판(3)의 중심부 상방의 공급 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 유량 조정기(54)에 의해 세정액·린스액 토출 노즐(53)로부터의 린스액의 공급을 정지한다. 또한, 유량 조정기(38)에 의해 소정 유량으로 유량 제어된 치환액을 치환액 토출 노즐(36)로부터 기판(3)의 표면을 향해 수직 하향으로 토출시킨다. 이에 의해, 기판(3)의 표면에 린스액의 액막이 형성되어 있는 상태에서 기판(3)의 표면으로 치환액이 공급된다. 이 후 도 17에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는, 유량 조정기(34)에 의해 린스액의 토출을 정지시킨다. 이에 의해, 기판(3)의 표면에서는, 린스액이 치환액에 의해 기판(3)의 외주 가장자리로부터 밀리고, 린스 처리 공정에서 기판(3)의 표면에 잔류한 린스액이 치환액으로 치환되고, 기판(3)의 표면에 치환액 또는 린스액을 포함하는 치환액의 액막(47)(도 8 참조)이 형성된다.

이 후, 기판 액처리 장치(52)는, 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치(10)와 마찬가지로, 건조 처리 공정(중앙부 건조 처리 공정, 외주부 건조 처리 공정), 기판 전달 공정을 행한다.

상기 실시예 1에 따른 기판 액처리 장치(10)에서는, 치환 처리 공정에서, 기판(3)의 표면으로 린스액을 공급하여 린스액의 액막을 형성하고, 린스액의 공급을 정지한 후에 치환액의 공급을 개시함으로써, 린스액을 치환액으로 치환하고 있었다. 그러나, 기판(3)의 표면에 린스액의 액막이 형성되었을 시, 린스액의 액막에는 기판(3)의 회전에 의한 원심력이 작용한다. 그 원심력은, 기판(3)의 중앙부보다 기판(3)의 외주측이 크다. 이 때문에, 기판(3)의 표면 전면에 치환액의 액막이 형성되기 전에, 기판(3)의 외주측에서는 린스액의 액막이 털어내진다. 그리고, 기판(3)의 외주측에서는 치환액의 액막이 형성되지 않고 치환액의 액적이 형성되어, 액적에 분위기 중의 물질 등이 용해되는 등 되어, 기판(3)의 표면에 워터 마크가 발생하거나 파티클이 잔존할 우려가 있다. 그 대책으로서, 치환액을 공급할 시 기판(3)의 회전 속도를 낮게 함으로써 원심력을 작게 하여 린스액의 액막을 유지하는 것이 고려된다. 또한 이 경우, 처리 시간이 길어져, 기판 처리 장치(1)의 스루풋이 저감될 우려가 있다. 또한, 치환액의 액막을 확실히 형성하기 위하여, 치환액의 유량을 늘리는 것이 고려되지만, 치환액의 소비량이 증가할 우려가 있다.

한편, 상기 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치(52)에서는, 치환 처리 공정에서, 기판(3)의 표면으로 린스액을 공급하여 린스액의 액막을 형성하고, 린스액의 공급을 정지하지 않고 린스액을 기판(3)에 보급하면서 치환액의 공급을 개시함으로써, 린스액을 치환액으로 치환하고 있다. 이 때문에, 기판(3)의 외주측에서는 린스액의 액막이 털어내지지 않고, 기판(3)의 표면에 치환액의 액막을 형성할 수 있다. 이에 의해, 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치(52)에서는, 기판 처리 장치(1)의 스루풋을 저하시키지 않고, 워터 마크의 발생 또는 파티클의 잔존을 억제할 수 있어, 기판(3)의 처리를 양호하게 행할 수 있다. 또한, 치환액의 소비량을 늘리지 않고 액막을 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시예 2에 따른 기판 액처리 장치(52)에서는, 린스 처리 후에 치환 처리를 행하는 경우에 처리액을 보급하여 처리액의 액막을 형성하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 기판(3)을 처리액(소수화액)으로 소수화 처리한 후에 처리액(소수화액)으로부터 치환액으로 치환 처리를 행하는 경우 등에도 적용할 수 있다.

1 : 기판 처리 장치
11 : 기판 보지부
12 : 세정액 토출부
13 : 린스액 토출부
14 : 치환액 토출부
15 : 불활성 가스 토출부
26 : 세정액 토출 노즐
32 : 린스액 토출 노즐
36 : 치환액 토출 노즐
39 : 제 1 불활성 가스 토출 노즐
40 : 제 2 불활성 가스 토출 노즐

Claims

기판을 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 기판을 회전시키는 기판 회전 기구와,
상기 기판에 대하여 처리액을 토출하는 처리액 토출부와,
상기 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 기판 상의 처리액과 치환되는 치환액을 상기 기판을 향해 토출하는 치환액 토출부와,
상기 기판에 대하여 상기 치환액 토출부와는 상이한 방향으로 이동하면서 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출하는 불활성 가스 토출부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 치환액 토출부는, 상기 기판의 중앙부로부터 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하여, 상기 기판의 중앙부측보다 상기 기판의 외주부측이 상기 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계를 형성하고,
상기 불활성 가스 토출부는, 상기 경계보다 상기 기판의 중앙부측에 상기 불활성 가스를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판에 형성된 상기 치환액의 경계의 법선 방향을 향해 비스듬하게 상기 불활성 가스를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판에 대하여 이동하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판의 상방으로부터 수직 하향으로 상기 불활성 가스를 토출하는 상기 경계의 형성을 보조하고, 이 후, 상기 기판의 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 불활성 가스를 상기 기판에 대하여 외주 방향을 향해 비스듬하게 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 치환액 토출부는, 상기 기판에 대하여 이동하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하여, 상기 처리액을 상기 치환액으로 치환시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리액 토출부는, 상기 치환액보다 상기 기판의 외주측에 상기 처리액을 토출하여 상기 처리액의 액막을 형성하고, 이 후, 상기 처리액의 토출을 정지하고 상기 치환액의 액막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불활성 가스 토출부는, 상기 기판의 단위 면적당 상기 불활성 가스의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 치환액 토출부는, 상기 기판의 단위 면적당 상기 치환액의 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불활성 가스 토출부와 상기 치환액 토출부는 동일한 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
기판을 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 방법에 있어서,
상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 기판에 대하여 처리액을 토출하고,
이 후,
상기 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하고, 또한 상기 기판에 대하여 상기 치환액과는 상이한 방향으로 이동하면서 상기 기판을 향해 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출하여 상기 치환액을 밀어내는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 기판의 중앙부로부터 외주 방향을 향해 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하여, 상기 기판의 중앙부측보다 상기 기판의 외주부측이 치환액의 액막의 두께가 두꺼워지는 경계를 형성하고, 이 후, 상기 경계보다 상기 기판의 중앙부측에 상기 불활성 가스를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 불활성 가스를 상기 기판에 형성된 상기 치환액의 경계의 법선 방향을 향해 경사 형상으로 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 불활성 가스를 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판의 상방으로부터 수직 하향으로 토출하여 상기 경계의 형성을 보조한 후에, 상기 기판의 상방으로부터 외측방으로 이동하면서 상기 기판에 대하여 경사 형상으로 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판에 대하여 이동하면서 상기 치환액을 상기 기판에 토출하기 전에, 상기 기판의 중앙 상방에서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출하여, 상기 처리액을 상기 치환액으로 치환시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 기판에 상기 치환액을 토출하여 상기 기판에 상기 치환액의 액막을 형성할 시 상기 치환액보다 상기 기판의 외주측에 상기 처리액을 토출하여 상기 처리액의 액막을 형성하고, 이 후, 상기 처리액의 토출을 정지하고 상기 치환액의 액막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불활성 가스를 상기 기판의 단위 면적당 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하면서 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 치환액을 상기 기판의 단위 면적당 토출량이 동일하게 되는 속도로 이동하면서 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불활성 가스와 상기 치환액을 동일한 속도로 이동하면서 토출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
기판을 회전시키는 기판 회전 기구와,
상기 기판에 대하여 처리액을 토출하는 처리액 토출부와,
상기 기판 상의 처리액과 치환되는 치환액을 상기 기판을 향해 토출하는 치환액 토출부와,
상기 기판에 대하여 불활성 가스를 토출하는 불활성 가스 토출부
를 가지는 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 기판을 상기 처리액으로 처리한 후에 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 처리액 토출로부터 상기 기판에 대하여 처리액을 토출시키고,
이 후,
상기 치환액 토출부를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 기판을 향해 상기 치환액을 토출시키고, 또한,
상기 불활성 가스 토출부를 상기 기판에 대하여 상기 치환액과는 상이한 방향으로 이동시키면서 상기 기판을 향해 상기 불활성 가스를 상기 기판의 상방으로부터 상기 기판에 대하여 외주 방향으로 비스듬하게 토출시켜 상기 치환액을 밀어내는 것을 특징으로 하는 기판 처리 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.