(57)【要約】【課題】基板上に複数の薬液や気体を供給して、基板を洗浄・乾燥する基板処理装置を提供する。【解決手段】基板が在置されるチャックを有する基板支持機構と、基板の上面に乾燥用流体を噴射する第１のノズルユニットと、上部が開放され、チャックの周辺を囲むような形状を有する下部カバーと、基板に対する乾燥工程が外部と隔離された状態で行なわれるように、下部カバーの上部を開閉する上部カバーと、を含むことを特徴とする基板処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が在置されるチャックを有する基板支持機構と、
前記基板の上面に乾燥用流体を噴射する第１のノズルユニットと、
上部が開放され、前記チャックの周辺を囲むような形状を有する下部カバーと、
前記基板に対する乾燥工程が外部と隔離された状態で行なわれるように、前記下部カバーの上部を開閉する上部カバーと、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記下部カバーと前記上部カバーにより形成される密閉空間を減圧するための減圧ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１のノズルユニットを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第１のノズルユニットは、前記基板の中心からエッジにつながる水平線上に複数の噴射口が形成された複数のノズルを含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記上部カバーが前記下部カバーの上部を開閉するように、前記上部カバーを昇降させる昇降ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第２のノズルユニットは複数の噴射口が形成された複数のノズルを含み、
前記複数のノズルは、密閉空間の前記基板上部に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１のノズルユニットを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第１のノズルユニットは、前記上部カバーに形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記上部カバーを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記複数のノズルは、前記基板の中心からエッジにつながる水平線上に、複数の噴射口を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記複数の噴射口は、前記基板の中心からエッジに向かうほど、開口密度が高くなることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記チャックは、前記基板を上方へ離隔した状態で支持する支持機構を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記チャックに設けられ、前記基板の背面に流体を噴射する第２のノズルユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記基板支持機構は、前記チャックを回転させるための第２の回転ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記乾燥用流体は、有機溶剤及び窒素ガスを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
下部カバーの内側に位置するチャックに基板をローディングし、
前記チャックにローディングされた前記基板に薬液を供給して、前記基板を薬液処理し、
前記基板が外部から密閉された空間内に位置する状態で、前記基板に乾燥用流体を供給して前記基板を乾燥することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１７】
前記基板の乾燥は、大気圧以下の圧力状態で行なわれることを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記基板の薬液処理は、前記チャックが回転する状態で行われることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記基板の薬液処理は、前記下部カバーの上部が開放された状態で行なわれることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記基板の乾燥は、上部カバーが前記下部カバーの開放された上部を密閉した状態で行なわれることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
前記乾燥用流体は、前記上部カバーに設けられたノズル部を介して前記基板に供給されることを特徴とする請求項２０に記載の基板処理方法。
【請求項２２】
前記基板の乾燥は、前記チャックと前記ノズル部のうち少なくとも一つは回転しながら行なわれることを特徴とする請求項２１に記載の基板処理方法。
【請求項２３】
前記乾燥用流体は、前記上部カバーが前記下部カバーの開放された上部を密閉し、前記上部カバーと前記下部カバーとにより形成された密閉空間が減圧されてから、前記基板に前記乾燥用流体が供給されることを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
【請求項２４】
基板が在置されるチャックと、前記チャックを支持するスピンドルと、を有する基板支持機構と、
前記チャックが位置する密閉空間を提供し、前記スピンドルが貫通する第１の軸孔を有するチェンバーと、を含み、
前記チェンバーは、前記スピンドルと前記第１の軸孔との間にバッファ空間を形成するために、相違する高さに設けられる第１、２の密閉ユニットを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２５】
前記密閉空間を大気圧以下の第１の圧力に減圧するための第１の減圧ユニットと、
前記第１の密閉ユニットと前記第２の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間を大気圧以下の第２の圧力に減圧するための第２の減圧ユニットと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の基板処理装置。
【請求項２６】
外部空気が前記密閉空間に流入しないように、前記バッファ空間の第２の圧力は前記密閉空間の第１の圧力より低いことを特徴とする請求項２５に記載の基板処理装置。
【請求項２７】
前記第１の密閉ユニットと前記第２の密閉ユニットとはベアリングであることを特徴とする請求項２５に記載の基板処理装置。
【請求項２８】
前記チェンバーは、
上部が開放された前記下部カバーと、
前記基板に対する処理が外部から隔離された状態で行なわれるように、前記下部カバーの上部を閉鎖する前記上部カバーと、
を含むことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の基板処理装置。
【請求項２９】
前記上部カバーが前記下部カバーの上部を開閉するように、前記上部カバーを昇降させる昇降ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の基板処理装置。
【請求項３０】
前記基板の上面に乾燥用流体を噴射する複数の噴射口が形成された複数のノズルを有する第１のノズルユニットをさらに含み、
前記第１のノズルユニットは前記密閉空間の前記基板上部に位置することを特徴とする請求項２４又は２５に記載の基板処理装置。
【請求項３１】
前記基板の上面に乾燥用流体を噴射する複数の噴射口が形成された前記複数のノズルと、前記複数のノズルを支持するスピンドルと、を有する第１のノズルユニットをさらに含み、
前記第１のノズルユニットは前記密閉空間の前記基板上部に位置し、
前記チェンバーは、
前記第１のノズルユニットの前記スピンドルが貫通する第２の軸孔と、
前記第１のノズルユニットの前記スピンドルと前記第２の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第３、４の密閉ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項２４又は２５に記載の基板処理装置。
【請求項３２】
基板が在置されるチャックと、前記チャックを支持するスピンドルと、を有する基板支持機構と、
前記基板の上面に乾燥用流体を噴射するノズルと、前記ノズルを支持するスピンドルと、を有する第１のノズルユニットと、
上部が開放され、前記チャックの周辺を囲むような形状を有する下部カバーと、
前記基板に対する乾燥が外部から隔離された状態で行なわれるように、前記下部カバーの上部を開閉する上部カバーと、
前記下部カバーと前記上部カバーとにより形成された密閉空間を減圧するための減圧ユニットと、を含み、
前記下部カバーは、前記基板支持機構の前記スピンドルが貫通する第１の軸孔と、前記基板支持機構の前記スピンドルと前記第１の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第１、２の密閉ユニットを有し、
前記上部カバーは、前記第１のノズルユニットの前記スピンドルが貫通する第２の軸孔と、前記第１のノズルユニットの前記スピンドルと前記第２の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第３、４の密閉ユニットと、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３３】
前記密閉空間を大気圧以下の第１の圧力に減圧するための第１の減圧機構と、
前記第１の密閉ユニットと前記第２の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間と前記第３の密閉ユニットと前記第４の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間を大気圧以下の第２の圧力に減圧するための第２の減圧ユニットと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の基板処理装置。
【請求項３４】
外部空気が前記密閉空間に流入しないように、前記バッファ空間の第２の圧力は前記密閉空間の第１の圧力より低いことを特徴とする請求項３３に記載の基板処理装置。
【請求項３５】
密閉空間を提供し、第１の軸孔と第２の軸孔とを有するチェンバーと、
前記第１の軸孔を介して前記密閉空間の上部に回転可能に設けられる第１のノズルユニットと、
前記第２の軸孔を介して前記密閉空間の下部に回転可能に設けられる基板支持機構と、
前記基板支持機構と前記第２の軸孔との間の空間を二重に密閉して、バッファ空間を形成する第１、２の密閉ユニットと、
前記第１のノズルユニットと前記第１の軸孔との間の空間を二重に密閉して、バッファ空間を形成する第３、４の密閉ユニットと、
前記密閉空間と前記バッファ空間との圧力を相違するように調節して、外部空気が前記密閉空間に流入することを遮断する減圧ユニットと、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３６】
前記バッファ空間の圧力は前記密閉空間の圧力より低いことを特徴とする請求項３５に記載の基板処理装置。
【請求項３７】
チャックのスピンドルと第１のノズルユニットのスピンドルが貫通する軸孔と、前記軸孔の内部空間を二重に密閉する密閉ユニットを有する基板処理装置における基板処理方法において、
下部カバーの内側に位置する前記チャックに基板をローディングし、
前記基板の処理空間を密閉した状態で前記基板に乾燥用流体を供給して、前記基板を乾燥すること、を含み、
前記基板の乾燥は、
前記乾燥用流体を供給する前に、前記密閉空間を大気圧以下の第１の圧力にし、前記密閉ユニット間のバッファ空間を前記第１の圧力より低い第２の圧力にすることを特徴とする基板処理方法。
【請求項３８】
前記基板の乾燥は、
前記チャックが回転する状態で行われることを特徴とする請求項３７に記載の基板処理方法。
【請求項３９】
前記乾燥用流体は、前記密閉空間の上部に位置する第１のノズルユニットのノズル部を介して前記基板に供給されることを特徴とする請求項３８に記載の基板処理方法。
【請求項４０】
前記基板の乾燥は、
前記チャックと前記ノズル部のうち少なくとも一つは回転しながら行なうことを特徴とする請求項３９に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関し、さらに詳細には、基板上に複数の薬液や気体を供給して基板を洗浄及び乾燥する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造工程では、絶縁膜及び金属物質の蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、エッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）、感光剤（ｐｈｏｔｏ−ｒｅｓｉｓｔ）の塗布（ｃｏａｔｉｎｇ）、現像（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）、アッシュ（ａｓｈ）の除去などが数回繰り返されて、微細なパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）の配列を形成し、それぞれの工程で発生する異物質の除去のための工程には、純水（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）または薬液（ｃｈｅｍｉｃａｌ）を用いる洗浄工程（ｗｅｔ  ｃｌｅａｎｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）などがある。
【０００３】
一般の洗浄乾燥装置は、一枚のウェハーを処理できるウェハーチャック（ｗａｆｅｒ  ｃｈｕｃｋ）でウェハーを固定してから、モータによりウェハーを回転させながら、ウェハーの上部から噴射ノズルを介して薬液または純水を流して、ウェハーの回転力により薬液または純水がウェハーの全面に広がることで、洗浄乾燥工程が行われる。
【０００４】
このように、枚葉式洗浄乾燥装置では、純水を用いるリンス処理の後Ｎ２ガスで乾燥する方式により、洗浄乾燥工程が行われている。
【０００５】
しかし、ウェハーの大型化、ウェハー上に形成されるパターンの微細化に伴って、洗浄工程で使用された純水の除去や乾燥が完璧に行われないことが発生している。尚、ウェハーが空気中に露出している状態で洗浄及び乾燥されるので、外部環境から多くの影響が与えられ、乾燥不良が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためのものであって、その目的は、迅速に基板を乾燥することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、外部汚染源から基板を保護することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、基板乾燥過程で水斑点の発生を最小化することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、外部環境からの影響を最小化することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の他の目的は、基板が処理される空間に外部空気が流入することを遮断することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、基板が在置されるチャックを有する基板支持機構と、基板の上面に乾燥用流体を噴射する第１のノズルユニットと、上部が開放され、チャックの周辺を囲むような形状を有する下部カバーと、基板に対する乾燥工程が外部と隔離された状態で行なわれるように、下部カバーの上部を開閉する上部カバーと、を含むことができる。
【００１２】
本発明の望ましい実施の形態によれば、下部カバーと上部カバーにより形成される密閉空間を減圧するための減圧ユニットをさらに含むことができる。
【００１３】
本発明の望ましい実施の形態によれば、第１のノズルユニットを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことができる。
【００１４】
本発明の望ましい実施の形態によれば、第１のノズルユニットは、基板の中心からエッジにつながる水平線上に複数の噴射口が形成された複数のノズルを含むことができる。
【００１５】
本発明の望ましい実施の形態によれば、上部カバーが下部カバーの上部を開閉するように、上部カバーを昇降させる昇降ユニットをさらに含むことができる。
【００１６】
本発明の望ましい実施の形態によれば、第２のノズルユニットは複数の噴射口が形成された複数のノズルを含み、複数のノズルは、密閉空間の基板上部に位置することができる。
【００１７】
本発明の望ましい実施の形態によれば、第１のノズルユニットを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことができる。
【００１８】
本発明の望ましい実施の形態によれば、第１のノズルユニットは、上部カバーに形成されることができる。
【００１９】
本発明の望ましい実施の形態によれば、上部カバーを回転させるための第１の回転ユニットをさらに含むことができる。
【００２０】
本発明の望ましい実施の形態によれば、複数のノズルは、基板の中心からエッジにつながる水平線上に、複数の噴射口を含むことができる。
【００２１】
本発明の望ましい実施の形態によれば、複数の噴射口は、基板の中心からエッジに向かうほど、開口密度が高くなることができる 。
【００２２】
本発明の望ましい実施の形態によれば、チャックは、基板を上方へ離隔した状態で支持する支持機構を含むことができる。
【００２３】
本発明の望ましい実施の形態によれば、チャックに設けられ、基板の背面に流体を噴射する第２のノズルユニットをさらに含むことができる。
【００２４】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板支持機構は、チャックを回転させるための第２の回転ユニットをさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の望ましい実施の形態によれば、乾燥用流体は有機溶剤及び窒素ガスを含むことができる。
【００２６】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、下部カバーの内側に位置するチャックに基板をローディングし、チャックにローディングされた基板に薬液を供給して、基板を薬液処理し、基板が外部から密閉された空間内に位置する状態で、基板に乾燥用流体を供給して基板を乾燥することを含む。
【００２７】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の乾燥は、大気圧以下の圧力状態で行なわれる。
【００２８】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の薬液処理は、チャックが回転する状態で行われることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の基板処理方法。
【００２９】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の薬液処理は、下部カバーの上部が開放された状態で行なわれる。
【００３０】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板を乾燥する工程は、上部カバーが下部カバーの開放された上部を密閉した状態で行なわれる。
【００３１】
本発明の望ましい実施の形態によれば、乾燥用流体は、上部カバーに設けられた複数のノズル部を介して基板に供給される。
【００３２】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の乾燥は、チャックとノズル部のうち少なくとも一つは回転しながら行なわれる。
【００３３】
本発明の望ましい実施の形態によれば、乾燥用流体は、上部カバーが下部カバーの開放された上部を密閉し、上部カバーと下部カバーとにより形成された密閉空間が減圧されてから、基板に乾燥用流体が供給される。
【００３４】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、基板が在置されるチャックと、チャックを支持するスピンドルと、を有する基板支持機構と、チャックが位置する密閉空間を提供し、スピンドルが貫通する第１の軸孔を有するチェンバーと、を含み、チェンバーは、スピンドルと第１軸孔との間にバッファ空間を形成するために、相違する高さに設けられる第１、２の密閉ユニットを含む。
【００３５】
本発明の望ましい実施の形態によれば、密閉空間を大気圧以下の第１の圧力に減圧するための第１の減圧ユニットと、第１の密閉ユニットと第２の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間を大気圧以下の第２の圧力に減圧するための第２の減圧ユニットと、をさらに含む。
【００３６】
本発明の望ましい実施の形態によれば、外部空気が密閉空間に流入しないように、バッファ空間の第２の圧力は密閉空間の第１の圧力より低い。
【００３７】
本発明の一つの実施の形態によれば、第１の密閉ユニットと第２の密閉ユニットとはベアリングである。
【００３８】
本発明の望ましい実施の形態によれば、チェンバーは、上部が開放された下部カバーと、基板に対する処理が外部から隔離された状態で行なわれるように、下部カバーの上部を閉鎖する上部カバーと、を含む。
【００３９】
本発明の望ましい実施の形態によれば、上部カバーが下部カバーの上部を開閉するように、上部カバーを昇降させる昇降ユニットをさらに含む。
【００４０】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の上面に乾燥用流体を噴射する複数の噴射口が形成された複数のノズルを有する第１のノズルユニットをさらに含み、第１のノズルユニットは密閉空間の基板上部に位置する。
【００４１】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の上面に乾燥用流体を噴射する複数の噴射口が形成された複数のノズルと、複数のノズルを支持するスピンドルと、を有する第１のノズルユニットをさらに含み、第１のノズルユニットは密閉空間の基板上部に位置し、チェンバーは、第１のノズルユニットのスピンドルが貫通する第２の軸孔と、第１のノズルユニットのスピンドルと第２の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第３、４の密閉ユニットと、を含む。
【００４２】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、基板が在置されるチャックと、チャックを支持するスピンドルと、を有する基板支持機構と、基板の上面に乾燥用流体を噴射するノズルと、ノズルを支持するスピンドルと、を有する第１のノズルユニットと、上部が開放され、チャックの周辺を囲むような形状を有する下部カバーと、基板に対する乾燥が外部から隔離された状態で行なわれるように、下部カバーの上部を開閉する上部カバーと、下部カバーと上部カバーにより形成された密閉空間を減圧するための減圧ユニットと、を含み、下部カバーは、基板支持機構のスピンドルが貫通する第１の軸孔と、基板支持機構のスピンドルと第１の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第１、２の密閉ユニットを有し、上部カバーは、第１のノズルユニットのスピンドルが貫通する第２の軸孔と、第１のノズルユニットのスピンドルと第２の軸孔との間の空間を二重に密閉するために、相違する高さに設けられる第３、４の密閉ユニットと、を含む。
【００４３】
本発明の望ましい実施の形態によれば、密閉空間を大気圧以下の第１の圧力に減圧するための第１の減圧ユニットと、第１の密閉ユニットと第２の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間と、第３の密閉ユニットと第４の密閉ユニットとの間に形成されたバッファ空間を大気圧以下の第２の圧力に減圧するための第２の減圧ユニットと、をさらに含む。
【００４４】
本発明の望ましい実施の形態によれば、外部空気が密閉空間に流入しないように、バッファ空間の第２の圧力は密閉空間の第１の圧力より低い。
【００４５】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、密閉空間を提供し、第１の軸孔と第２の軸孔とを有するチェンバーと、第１の軸孔を介して密閉空間の上部に回転可能に設けられる第１のノズルユニットと、第２の軸孔を介して密閉空間の下部に回転可能に設けられる基板支持機構と、基板支持機構と第２の軸孔との間の空間を二重に密閉して、バッファ空間を形成する第１、２の密閉ユニットと、第１のノズルユニットと第１の軸孔との間の空間を二重に密閉して、バッファ空間を形成する第３、４の密閉ユニットと、密閉空間とバッファ空間の圧力を相違するように調節して、外部空気が密閉空間に流入することを遮断する減圧ユニットと、を含む。
【００４６】
本発明の望ましい実施の形態によれば、バッファ空間の圧力は密閉空間の圧力より低い。
【００４７】
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、チャックのスピンドルと第１のノズルユニットのスピンドルが貫通する軸孔と、軸孔の内部空間を二重に密閉する密閉ユニットを有する基板処理装置における基板処理方法において、下部カバーの内側に位置するチャックに基板をローディングし、基板の処理空間を密閉した状態で基板に乾燥用流体を供給して、基板を乾燥すること、を含み、基板の乾燥は、乾燥用流体を供給する前に、密閉空間を大気圧以下の第１の圧力にし、密閉ユニット間のバッファ空間を第１の圧力より低い第２の圧力にする。
【００４８】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の乾燥は、チャックが回転する状態で行われる。
【００４９】
本発明の望ましい実施の形態によれば、乾燥用流体は、密閉空間の上部に位置する第１のノズルユニットのノズル部を介して基板に供給される。
【００５０】
本発明の望ましい実施の形態によれば、基板の乾燥は、チャックとノズルのうち少なくとも一つは回転しながら行なう。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、迅速な基板乾燥ができる。また、基板乾燥時に外部汚染源から基板を保護することができる。また、基板乾燥過程で水斑点の発生を最小化することができる。また、基板乾燥時に外部環境からの影響を最小化することができる。また、基板が空気と接触することを防止することができる。また、基板乾燥のために供給される流体の濃度及び温度変化を最小化することができる。さらに、基板が処理される空間に外部空気が流入しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明された実施の形態に限定されず、他の形態に具体化することもできる。むしろ、ここで紹介される実施の形態は、開示された内容が徹底的に、且つ完全になるよう、そして当業者に本発明の思想が十分に伝達されるように提供されるものである。したがって、図面における要素の形状などは、より明確な説明のために誇張される。
【００５３】
本発明の実施の形態を添付の図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。尚、前記図面において、同一な機能を有する構成要素に対しては同一な参照番号を付ける。
【００５４】
本発明は、基板の乾燥効率の増大及び外部汚染の遮断などの効果が得られる基板処理装置を提供する。そのために、本発明は、基板の乾燥工程が大気圧以下で行われるように、基板処理空間を外部から隔離することができる上下分離構造の（上部カバーと下部カバーとからなる）チェンバーと、チェンバーの処理空間を減圧するための減圧部材とを有することに特徴がある。
【００５５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１００を概略的に示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１００で、下部カバーアセンブリが開放された状態を示す図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１００で、下部カバーアセンブリが閉鎖された状態を図である。
【００５６】
図１〜図３に示すように、基板処理装置１００は、基板Ｗをスピニングしながら、薬液洗浄、リンス、乾燥などの処理工程を行う。基板処理装置１００は、基板Ｗが在置されるチャック１１２を有する基板支持機構１１０、下部カバー（ｌｏｗ  ｃｏｖｅｒ  ｍｅｍｂｅｒ）１２０、上部カバー（ｕｐｐｅｒ  ｃｏｖｅｒ  ｍｅｍｂｅｒ）１３０、第１のノズルユニット１４０、第２のノズルユニット１５０、第３のノズルユニット１６０、及び減圧ユニット１７０を含む。
【００５７】
基板支持機構１１０は、処理工程時に基板を支持する。基板支持機構１１０は、チャック１１２、スピンドル（ｓｐｉｎｄｌｅ）１１４及び第２の回転ユニット１１６を有する。
【００５８】
チャック１１２は、下部カバー１２０の内側の空間に配置される。チャック１１２は、上部に基板Ｗがローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）される上部面と、上部面から離隔した状態で基板Ｗを支持する支持ピン１１３ａと、基板Ｗを固定するチャックピン１１３ｂを有する。支持ピン１１３ａは、基板Ｗをチャック１１２の上部面から離隔した状態で支持し、チャックピン１１３ｂは、洗浄乾燥工程が行われる時、基板Ｗのエッジの一部をチャックする。
【００５９】
チャック１１２のスピンドル１１４は、チャック１１２の中央下部と結合する。スピンドル１１４は、下部カバー１２０の挿入ポート１２４を貫通して設けられ、第２の回転ユニット１１６から回転力が伝達される。チャック１１２は、スピンドル１１４の回転に連動して回転する。
【００６０】
第２の回転ユニット１１６は、回転力を発生するモータのような駆動部１１６ａと、駆動部１１６ａから発生した回転力をスピンドル１１４に伝達するベルト、チェーンのような動力伝達部１１６ｂを含むことができる。
【００６１】
下部カバー１２０は、上部が開放され、チャック１１２の周辺を囲むような形状をしている下部コップ１２２を有する。下部コップ１２２は、底面１２３ａと側面１２３ｂとを有するボウル（ｂｏｗｌ）形状からなる。下部コップ１２２は、底面１２３ａに、下部へ突出し通路１２４ａが形成された挿入ポート１２４と、減圧ユニット１７０の真空ライン１７４と連結される真空ポート１２８を有する。挿入ポート１２４の通路１２４ａには基板支持機構１１０のスピンドル１１４が通過し、通路１２４ａには、スピンドル１１４を回転可能に支持し、通路１２４ａをシーリングするベアリング１８０が設けられる。図示しないが、下部カバー１２０には、薬液及び流体を排出するための排出口を設けることができる。
【００６２】
上部カバー１３０は、下部カバー１２０の上部を開放また閉鎖する上部コップ１３２と、上部コップ１３２が下部カバー１２０の上部を開放または閉鎖するように上部コップ１３２を昇降させる昇降ユニット１３６とを有する。上部コップ１３２は、下部コップ１２２の上部を十分にカバーできる大きさの上面１３３ａと、上面１３３ａのエッジから下側に突出する側面１３３ｂを有するボウル形状からなる。上部コップ１３２は、上面１３３ａに、上部へ突出する通路１３４ａが形成された挿入ポート１３４を有する。上部カバー１３０の上部コップ１３２の側面１３３ｂは、下部カバー１２０の下部コップ１２２の側面１２３ｂと接触する。下部カバー１２０には、上部コップ１３２と接する下部コップ１２２の側面１２３ｂに設けられ、基板Ｗが処理される空間をシーリングするためのシーリング材１９０を含む。挿入ポート１３４の通路１３４ａには、第１のノズルユニット１４０のスピンドル１４６が通過し、通路１３４ａには、スピンドル１４６を回転可能に支持し、通路１３４ａをシーリングするベアリング１８０が設けられる。
【００６３】
減圧ユニット１７０は、下部カバー１２０と上部カバー１３０との結合により形成される密閉空間ｓを減圧する。減圧ユニット１７０は、一端が真空ポンプ１７２と連結され、他端が下部カバー１２０の真空ポート１２８と連結される真空ライン１７４とを有する。
【００６４】
前述したように、本発明の基板処理装置１００は、上部カバー１３０により基板Ｗの処理空間が外部から隔離されるだけでなく、外部から隔離された基板Ｗの処理空間（密閉空間）が大気圧以下に減圧されることができる構造的な特徴を有する。このような構造的な特徴によれば、基板の乾燥工程で、外部環境による影響の最小化及び迅速な基板の乾燥が可能となる。
【００６５】
図示しないが、下部カバー１２０と基板支持機構１１０のチャック１１２とは、相対的にまたは個別的に昇降するように構成されることが可能であり、これらが上昇・下降した状態で、基板Ｗを基板支持機構１１０のチャック１１２にローディングしたり、処理の終わった基板Ｗをアンローディングしたりすることができる。
【００６６】
図１及び図２を参照すると、第３のノズルユニット１６０は基板Ｗの上面に洗浄用流体を噴射するためのものである。第３のノズルユニット１６０は、ノズル移動ユニット１６４により上下方向に直線移動したり、基板Ｗの中心上部から下部カバー１２０の下部コップ１２２の外側に回転移動したりするノズル１６２を含む。ノズル移動ユニット１６４は、ノズル１６２が結合される水平支持台１６６と、前記水平支持台１６６に結合され、モータ（図示せず）により回転可能な垂直支持台１６８とを有する。
【００６７】
図２及び図３を参照すると、第２のノズルユニット１５０は、基板Ｗの底面に洗浄・乾燥用流体を選択的に噴射するためのものである。第２のノズルユニット１５０は、チャック１１２上に配置されるノズル１５２と、ノズル１５２に流体が供給される供給ライン１５４とを有する。供給ライン１５４は、基板支持機構１１０のスピンドル１１４の内部を介してノズル１５２と連結される。ノズル１５２は、中心から基板Ｗの半径方向に延長形成されたバー（Ｂａｒ）を有し、その上面には複数の噴射ホール１５２ａが形成されている。
【００６８】
図１及び図４を参照すると、第１のノズルユニット１４０は、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射するためのものである。第１のノズルユニット１４０は、ノズル１４２、スピンドル１４６及び第１の回転ユニット１４８を含む。
【００６９】
ノズル１４２は、円形プレート形状からなり、内部に流体供給部から乾燥用流体が供給される流体通路１４２ａと、流体通路１４２ａと連結される複数の噴射口１４２ｂを含む。乾燥用流体は、スピンドル１４６の内部に形成された供給ライン（図示せず）を介して流体通路１４２ａに提供される。複数の噴射口１４２ｂは、基板の中心からエッジにつながる水平線上に一定の間隔で形成される。複数の噴射口１４２ｂは、基板の中心からエッジに向かって開口密度が高くなるように形成されることが好ましい。
【００７０】
開口密度を高める方法としては、図４のように、噴射口ら１４２ｂの開口面積をノズル１４２のエッジに向かって順次に大きくなるように形成する方法、または噴射口ら１４２ｂの間隔を順次に小さくする方法が選択的に使用できる。参考として、乾燥用流体には、有機溶剤（ＩＰＡ）及び窒素ガスが含まれることができ、有機溶剤及び窒素ガスは、３０℃以上９０℃未満の温度で加熱されたものを使用することができる。
【００７１】
第１のノズルユニット１４０のスピンドル１４６は、ノズル１４２の中央上部と結合される。スピンドル１４６は、上部カバー１３０の挿入ポート１３４を貫通して設けられ、外部に設けられた第１の回転ユニット１４８から回転力を伝達される。ノズル１４２は、スピンドル１４６の回転に連動して回転しながら、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射する。
【００７２】
第１の回転ユニット１４８は、ノズル１４２を回転させるように構成される。第１の回転ユニット１４８は、回転力を発生するモータのような駆動部１４８ａと、駆動部１４８ａから発生した回転力をスピンドル１４６に伝達するベルトのような動力伝達部１４８ｂとを含む。第１の回転ユニット１４８は、チャック１１２の回転速度とは相違する速度で第１のノズルユニット１４０のノズル１４２を回転させることができる。
【００７３】
図２のように、乾燥工程が行われる時、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２は、基板Ｗの上面から最小０．１ｍｍ、最大１０ｍｍ離隔するように位置することが好ましい。例えば、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２と基板Ｗの上面との間隔（上部領域）が狭いほど、毛細管現象によりパーティクル除去効率及び乾燥効率が良くなるが、０．１ｍｍより小さければ、機械的公差及び基板の曲がる現象によるスクラッチが発生する可能性がある。一方、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２と基板Ｗの上面との間隔が１０ｍｍより大きければ、乾燥効率などが悪くなる。
【００７４】
このように、基板処理装置１００は、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２により基板Ｗの上部に制限された上部領域ａを提供する。前記上部領域ａにより、加熱された乾燥用流体が基板Ｗの上面に供給されても、温度の下降を抑制し、高温の雰囲気が維持されるという効果が得られる。特に、複数の噴射口１４２ｂを介して、基板Ｗの複数の地点に高温の乾燥用流体が供給されるので、基板Ｗの乾燥効率を高め、乾燥時間を短縮することができる。一方、基板Ｗの上部領域ａに有機溶剤が含まれた高温の乾燥用流体を供給する場合、少量を供給しても、上部領域ａの有機溶剤が高い濃度で、且つ均一に分布されるので、十分な乾燥効率が得られる。
【００７５】
尚、上部領域ａに提供される乾燥用流体の移動速度は、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２及び基板Ｗの回転速度が高くなるほど増加するが、この時、乾燥用流体は流体の移動通路になる上部領域ａが狭いため、より早く移動するようになる。したがって、基板Ｗの表面に残留するパーティクルの除去効率及び水分の除去効率が向上することができる。
【００７６】
このように、本発明の基板処理装置１００は、基板Ｗの洗浄及び乾燥方式によって、噴射口の個数または噴射口に供給される流体の種類を変更することができ、噴射口ら間の間隔を変更することもできる。例えば、洗浄用流体としては、脱イオン水とフッ酸が混合された混合液、脱イオン水、アンモニア溶液及び過酸化水溶液などが混合された混合液などを使用することができるがこれらに限定されるわけではない。乾燥用流体には、イソプロピルアルコール蒸気と窒素ガスとが混合されたガス、窒素ガスなどを使用することができるがこれらに限定されるわけではない。
【００７７】
前記のような基板処理装置１００を使用して基板を洗浄・乾燥する工程は次の通りである。
【００７８】
図５は、本発明の実施の形態に係る基板処理方法を示したフローチャートである。
【００７９】
図２、図３及び図５を参照すると、基板Ｗは、下部カバー１２０の開放された上部を介してチャック１１２にローディングされる（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。基板Ｗは、支持ピン１１３ａにより支持された状態で、チャックピン１１３ｂによりチャックされる。基板Ｗは、第２の回転ユニット１１６の動作によりチャック１１２と共に回転する。以降、回転する基板Ｗは、第３のノズルユニット１６０のノズル１６２を介して噴射される流体により、洗浄及びリンス処理される（図２参照、Ｓ１３０）。
【００８０】
基板Ｗの洗浄及びリンス処理が完了すると、基板Ｗに対する乾燥処理が行なわれる（Ｓ１４０）。基板Ｗの乾燥処理は、基板Ｗの表面に水斑点が発生しないよう、大気圧以下の環境で迅速に行なわれる。
【００８１】
乾燥過程を詳細に説明する。まず、上部カバー１３０の上部コップ１３２が図３に図示された位置まで下降すると、下部カバー１２０の上部は、上部コップ１３２により密閉される（Ｓ１４２）。そして、上部カバー１３０と下部カバー１２０により形成された密閉空間ｓは、減圧ユニット１７０により大気圧以下に減圧される（Ｓ１４４）。密閉空間ｓが大気圧以下に減圧されると、基板Ｗは、第１のノズルユニット１４０のノズル１４２を介して噴射される乾燥用流体により乾燥される（Ｓ１４６）。乾燥用流体は、回転するノズル１４２を介して基板Ｗの上部の上部領域ａに噴射される。この時、乾燥用流体は、第１の回転ユニット１４８により回転するノズル１４８を介して基板Ｗの上部に噴射され、回転する基板Ｗの表面の遠心力により、素早く基板Ｗのエッジ側に移動する。乾燥用流体が供給される時、チャック１１２と第１のノズルユニット１４０のノズル１４２は、相違する速度で回転することができる。チャック１１２と第１のノズルユニット１４０のノズル１４２は、チャック１１２のみ回転することができる。又は第１のノズルユニット１４０のノズル１４２のみ回転することができる。基板Ｗの上部領域ａには、基板Ｗの中央からエッジに向かうほど、多量の流体が供給されるようにする。乾燥用流体は、高温で加熱された状態で上部領域ａに供給されて、基板Ｗの上面を迅速に乾燥することができる。本発明では、基板Ｗの上面と底面を同時に洗浄及び乾燥することができる。基板Ｗの底面の洗浄及び乾燥は、基板が回転する状態で第２のノズルユニット１５０のノズル１５２を介して基板Ｗ上部に提供される流体と同一な流体が基板Ｗの底面に供給されることで行われる。
【００８２】
基板乾燥過程が完了すると、上部カバー１３０の上部コップ１３２が図２に示された位置まで上昇し、下部カバー１２０の上部が開放される（Ｓ１５０）。基板Ｗは、チャック１１２と第１のノズルユニット１４０のノズル１４２が停止した状態で、チャック１１２からアンローディングされる（Ｓ１６０）。
【００８３】
本発明は、基板Ｗを液状（または気体状態）の流体で処理する全ての設備に適用することができる。本実施の形態は、そのような実施の形態のうち好ましい実施の形態として、半導体洗浄工程で使用される回転型洗浄装置を例に挙げただけで、本発明は回転型エッチング装置（ｒｏｔａｒｙ  ｅｔｃｈｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）などにも使用することができるがこれらに限定されるわけではない。
【００８４】
（第２実施の形態）
図６は、本発明の第２実施の形態に係る基板処理装置１１００は、上部カバー１１３０にノズル機能が付加された例を示す断面図である。
【００８５】
図６に示すように、本発明の基板処理装置１１００は、基板Ｗが在置されるチャック１１１２を有する基板支持機構１１１０、下部カバー１１２０、上部カバー１１３０、第２のノズルユニット１１５０、第３のノズルユニット１１６０、及び減圧ユニット１１７０を含み、これらについては前述したので、本実施の形態では省略する。
【００８６】
但し、本実施の形態では、上部カバー１１３０が下部カバー１１２０の上部を開放または閉鎖する機能のほかに、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射するノズル機能を有することにその特徴がある。上部カバー１１３０は、上部コップ１１３２、昇降ユニット１１３６、スピンドル１１４０及び第１の回転ユニット１１４８を含む。
【００８７】
上部カバー１１３０の上部コップ１１３２は、下部コップ１１２２の上部を十分にカバーできる大きさの上面１１３３ａと、上面１１３３ａのエッジ下側に突出する側面１１３３ｂとを有するボウル（ｂｏｗｌ）形状からなる。上部コップ１１３２は、側面１１３３ｂに、ベアリング１１３９ａと、下部コップ１１２２の側面１１２３ｂに設けられたシーリング部材１１９０と接するリング形状の固定部分１１３９ｂとを有する。すなわち、上部コップ１１３２が下部コップ１１２２の上部を密閉した状態で回転しても、固定部分１１３９ｂはベアリング１１３９ａにより、回転せずシーリング材１１９０と接触した状態を維持する。
【００８８】
一方、上部コップ１１３２は、内部に、流体供給部から乾燥用流体が供給される流体通路１１４２ａと、流体通路１１４２ａと連結され、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射する複数の噴射口１１４２ｂとを含む。乾燥用流体は、スピンドル１１４０の内部に形成された供給ライン（図示せず）を介して、流体通路１１４２ａに提供される。噴射口１１４２ｂは、基板の中心からエッジにつながる水平線上に一定の間隔で形成される。
【００８９】
スピンドル１１４０は、上部コップ１１３２の中央上部と結合される。スピンドル１１４０は、第１の回転ユニット１１４８から回転力が伝達される。上部コップ１１３２は、スピンドル１１４０の回転に連動して回転する。ここで、第１の回転ユニット１１４８は、回転力を発生するモータのような駆動部１１４８ａと、駆動部１１４８ａから発生した回転力をスピンドル１１４０に伝達するベルト、チェーンのような動力伝達部１１４８ｂとを含むことができる。
【００９０】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置２１００を概略的に示す斜視図である。図８は、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置２１００で、下部カバーアセンブリが開放された状態を示す図である。図９は、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置２１００で、下部カバーアセンブリが閉鎖された状態を図である。
【００９１】
図７〜図９に示すように、基板処理装置２１００は、基板Ｗをスピニングしながら薬液洗浄、リンス、乾燥などの処理を行なう。基板処理装置２１００は、基板Ｗが在置されるチャック２１１２を有する基板支持機構２１１０、下部カバー２１２０、上部カバー２１３０からなるチェンバー、第１のノズルユニット２１４０、第２のノズルユニット２１５０、第３のノズルユニット２１６０、及び第１、２の減圧ユニット２１７０ａ、２１７０ｂを含む。
【００９２】
基板支持機構２１１０は、処理工程時に基板Ｗを支持する。基板支持機構２１１０は、チャック２１１２、スピンドル２１１４、及び第２の回転ユニット２１１６を有する。
【００９３】
チャック２１１２は、下部カバー２１２０の内側の空間に配置される。チャック２１１２は、上部に基板Ｗがローディングされる上部面と、上部面から離隔した状態で基板Ｗを支持する支持ピン２１１３ａ、及び基板Ｗを固定するチャックピン２１１３ｂを有する。支持ピン２１１３ａは、基板Ｗをチャック２１１２の上部面から離隔した状態で支持し、チャックピン２１１３ｂは洗浄乾燥工程が行われる時、基板Ｗのエッジの一部をチャックする。
【００９４】
スピンドル２１１４は、チャック２１１２の中央下部と結合する。スピンドル２１１４は、下部カバー２１２０の挿入ポート２１２４の第１の軸孔２１２４ａを貫通して設けられ、第２の回転ユニット２１１６からの回転力を伝達される。チャック２１１２はスピンドル２１１４の回転に連動して回転する。
【００９５】
第２の回転ユニット２１１６は、回転力発生するモータのような駆動部２１１６ａと、駆動部２１１６ａから発生した回転力をスピンドル２１１４に伝達するベルト、チェーンのような動力伝達部２１１６ｂを含むことができる。
【００９６】
下部カバー２１２０は、上部が開放され、チャックの周辺を囲むような形状からなる下部コップ２１２２を有する。下部コップ２１２２は、底面２１２３ａと側面２１２３ｂを有するボウル形状からなり、底面２１２３ａに、下部へ突出し第１の軸穴２１２４ａが形成された挿入ポート２１２４と、第１の減圧ユニット２１７０ａの真空ライン２１７４と連結される第１の真空ポート２１２８ａと、第２の減圧ユニット２１７０ｂの真空ライン２１７４と連結される第２の真空ポート２１２８ｂとを有する。
【００９７】
挿入ポート２１２４の第１の軸孔２１２４ａには、基板支持機構２１１０のスピンドル２１１４が通過し、第１の軸孔２１２４ａには、スピンドル２１１４を回転可能に支持し、第１の軸孔２１２４ａをシーリングする密閉部材の第１、２のベアリング２１８１、２１８２が設けられる。第１の軸孔２１２４ａには、第１、２のベアリング２１８１、２１８２によりバッファ空間ｂが形成され、第２の真空ポート２１２８ｂはバッファ空間ｂと連結されるように挿入ポート２１２４に設けられる。バッファ空間ｂは、基板Ｗが処理される空間ｓと外部空間との間に位置する。バッファ空間ｂは、第２の減圧ユニット２１７０ｂにより減圧され、基板Ｗが処理される密閉空間ｓより低い圧力を有することが好ましい。よって、前記バッファ空間ｂは、基板Ｗが処理される空間（密閉空間）に外部空気が流入することを遮断する。
【００９８】
図示しないが、下部カバー２１２０には、薬液及び流体の排出のための排出口を設けることができる。
【００９９】
上部カバー２１３０は、下部カバー２１２０の上部を開放または閉鎖できる上部コップ２１３２と、上部コップ２１３２が下部カバー２１２０の上部を開放または閉鎖するように上部コップ２１３２を昇降させる昇降ユニット２１３６とを有する。上部コップ２１３２は、下部コップ２１２２の上部を十分にカバーできる大きさの上面２１３３ａと、上面２１３３ａのエッジから下側に突出する側面２１３３ｂとを有するボウル形状を有する。上部コップ２１３２は、上面２１３３ａに、上部に突出する第２の軸孔２１３４ａが形成された挿入ポート２１３４と、挿入ポート２１３４に形成された第３の真空ポート２１２８ｃとを有する。上部カバー２１３０の上部コップ２１３２の側面２１３３ｂは、下部カバー２１２０の下部コップ２１２２の側面２１２３ｂと接触する。下部カバー２１２０は、上部コップ２１３２と接する下部コップ２１２２の側面２１２３ｂに、基板Ｗが処理される空間をシーリングするように設けられたシーリング材２１９０を含む。
【０１００】
挿入ポート２１３４の第２の軸孔２１３４ａには、第１のノズルユニット２１４０のスピンドル２１４６が通過し、第２の軸孔２１３４ａには、スピンドル２１４６を回転可能に支持し、第２の軸孔２１３４ａをシーリングする密閉ユニットの第３、４のベアリング２１８３、２１８４が設けられる。第２の軸孔２１３４ａには、第３、４ベアリング２１８３、２１８４によりバッファ空間ｂが形成され、第３の真空ポート２１２８ｃは、バッファ空間ｂと連結されるように挿入ポート２１３４に設けられる。バッファ空間ｂは、基板Ｗが処理される空間ｓと外部空間との間に位置する。バッファ空間ｂは、第２の減圧ユニット２１７０ｂにより減圧され、基板Ｗが処理される密閉空間ｓより低い圧力を有することが好ましい。よって、前記バッファ空間ｂは、基板Ｗが処理される空間（密閉空間）に外部空気が流入することを遮断する。
【０１０１】
一般に、ベアリングは密閉性が劣るので、真空リークが発生するおそれがある。しかし、本発明ではベアリングを二重に設け、その間のバッファ空間ｂを密閉空間ｓの圧力より低く減圧することで、基板Ｗが処理される空間ｓに外部空気が流入することを事前に遮断することができる。
【０１０２】
第１の減圧ユニット２１７０ａは、下部カバー２１２０と上部カバー２１３０との結合により形成される密閉空間ｓを減圧する。第１の減圧ユニット２１７０ａは、一端が真空ポンプ２１７２と連結され、他端が下部カバー部材２１２０の第１の真空ポート２１２８ａと連結される真空ライン２１７４とを有する。
【０１０３】
第２の減圧ユニット２１７０ｂは、バッファ空間ｂを減圧する。第２の減圧ユニット２１７０ｂは、一端が真空ポンプ２１７２と連結され、他端が第２の真空ポート２１２８ｂと第３の真空ポート２１２８ｃとにそれぞれ連結される真空ライン２１７４とを有する。
【０１０４】
第２の減圧ユニット２１７０ｂは、外部空気が密閉空間ｓに流入しないように、バッファ空間ｂの圧力を密閉空間ｓの第１の圧力より低く維持し、バッファ空間ｂの減圧は、上部カバー２１３０により基板Ｗの処理空間が外部から隔離されてから行なわれることが好ましい。
【０１０５】
前述したように、本発明の基板処理装置２１００は、上部カバー２１３０により基板Ｗの処理空間が外部から隔離されるだけでなく、外部から隔離された基板Ｗの処理空間（密閉空間）が大気圧以下に減圧されることができる構造的な特徴を有する。このような構造的な特徴によれば、基板Ｗの乾燥工程で外部環境による影響の最小化及び、迅速な基板Ｗの乾燥が可能である。特に、本発明の基板処理装置２１００は、ベアリングにより形成されるバッファ空間ｂを密閉空間ｓの圧力より低く減圧することで、基板Ｗが処理される空間ｓに外部空気が流入することを事前に遮断することができる。
【０１０６】
図示しないが、下部カバー２１２０と基板支持機構２１１０のチャック２１１２は、相対的にまたは個別的に昇降するように構成されることができ、これらを上昇・下降させた状態で、基板Ｗを基板支持機構２１１０のチャック２１１２にローディングしたり、処理の終わった基板Ｗをアンローディングしたりすることができる。
【０１０７】
図７及び図８を参照すると、第３のノズルユニット２１６０は、基板Ｗの上面に洗浄用流体を噴射するためのものである。第３のノズルユニット２１６０は、ノズル移動ユニット２１６４により上下方向に直線移動したり、基板Ｗの中心上部から下部カバー２１２０の下部コップ２１３２の外側に回転移動したりするノズル２１６２を含む。ノズル移動ユニット２１６４は、ノズル２１６２が結合される水平支持台２１６６と、水平支持台２１６６と結合され、モータ（図示せず）により回転可能な垂直支持台２１６８とを有する。
【０１０８】
図８及び図９を参照すると、第２のノズルユニット２１５０は、基板Ｗの底面に洗浄及び乾燥用流体を選択的に噴射するためのものである。第２のノズルユニット２１５０は、チャック２１１２上に配置されるノズル２１５２と、ノズル２１５２に流体が供給される供給ライン２１５４とを有する。供給ライン２１５４は、基板支持機構２１１０のスピンドル２１１４の内部を介してノズル２１５２と連結される。ノズル２１５２は、中心から基板Ｗの半径方向に延長形成されたバーを有し、その上面には複数の噴射ホール２１５２ａが形成されている。
【０１０９】
図７及び図１０を参照すると、第１のノズルユニット２１４０は、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射するためのものであり、ノズル２１４２、スピンドル２１４６及び第１の回転ユニット２１４８を含む。
【０１１０】
ノズル２１４２は、円形プレート形状からなり、内部に、流体供給部から乾燥用流体が供給される流体通路２１４２ａと、流体通路２１４２ａと連結される複数の噴射口２１４２ｂとを含む。乾燥用流体は、スピンドル２１４６の内部に形成された供給ライン（図示せず）を介して流体通路２１４２ａに提供される。噴射口２１４２ｂは、基板Ｗの中心からエッジにつながる水平線上に一定の間隔で形成される。噴射口２１４２ｂは、基板Ｗの中心からエッジに向かうほど、開口密度が高く形成されることが好ましい。
【０１１１】
開口密度を高くする方法としては、図１０のように、噴射口２１４２ｂの開口面積を順次に大きく形成する方法、または噴射口２１４２ｂの間隔を順次に小さく形成する方法を選択的に使用することができる。参考として、乾燥用流体は、有機溶剤（ＩＰＡ）及び窒素ガスを含むことができ、有機溶剤及び窒素ガスは、３０℃以上９０℃未満の温度で加熱したものを使用することができる。
【０１１２】
第１のノズルユニット２１４０のスピンドル２１４６は、ノズル２１４２の中央上部と結合される。スピンドル２１４６は、上部カバー２１３０の第２の軸孔２１３４ａを貫通して設けられ、外部に設けられた第１の回転ユニット２１４８から回転力が伝達される。ノズル２１４２は、スピンドル２１４６の回転に連動して回転しながら、基板Ｗの上面に乾燥用流体を噴射する。
【０１１３】
第１の回転ユニット２１４８は、ノズル２１４２を回転させることができるように構成される。第１の回転ユニット２１４８は、回転力を発生するモータのような駆動部２１４８ａと、駆動部２１４８ａから発生した回転力をスピンドル２１４６に提供するベルトのような動力伝達部２１４８ｂとを含む。第１の回転ユニット２１４８は、チャック２１１２の回転速度とは相違する速度で第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２を回転させることができる。
【０１１４】
図８のように、乾燥工程が行なわれる時、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２は、基板Ｗの上面から最小０．１ｍｍ、最大１０ｍｍ離隔して位置することが好ましい。例えば、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２と基板Ｗの上面との間隔（上部領域）が小さいほど、毛細管現象によりパーティクル除去効率及び乾燥効率が良くなるが、０．１ｍｍより小さければ、機械的公差及び基板の曲がる現象によるスクラッチが発生する可能性がある。一方、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２と基板Ｗの上面との間隔が１０ｍｍより大きければ、乾燥効率などが悪くなる。
【０１１５】
このように、本発明の基板処理装置２１００は、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２により基板Ｗの上部に制限された上部領域ａを提供する。前記上部領域ａにより、加熱された乾燥用流体が基板Ｗの上面に供給されても、温度の下降を抑制し、高温の雰囲気を維持できるという効果が得られる。特に、複数の噴射口２１４２ｂを介して基板Ｗの複数の地点に高温の乾燥用流体が供給されるので、基板Ｗの乾燥効率を高め、乾燥時間を短縮することができる。一方、基板Ｗの上部領域ａに有機溶剤が含まれた高温の乾燥用流体を供給する場合、少量を供給しても、上部領域ａの有機溶剤が高い濃度で、且つ均一に分布されることで、十分な乾燥効率が得られる。
【０１１６】
また、上部領域ａに提供される乾燥用流体の移動速度は、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２及び基板Ｗの回転速度が高くなるほど増加するが、この時、乾燥用流体は、流体の移動通路となる上部領域ａが狭いため、より早く移動するようになる。したがって、基板Ｗ表面に残留するパーティクルの除去効率及び水分の除去効率が向上することができる。
【０１１７】
このように、本発明の基板処理装置２１００は、基板Ｗの洗浄及び乾燥方式によって、噴射口の個数または噴射口に供給される流体の種類を変更することができ、噴射口の間隔を変更することもできる。例えば、洗浄用流体としては、脱イオン水とフッ酸が混合された混合液、脱イオン水、アンモニア溶液及び過酸化水溶液が混合された混合液などを使用することができるがこれらに限定されるわけではない。乾燥用流体としては、イソプロピルアルコール蒸気と窒素ガスが混合されたガス、窒素ガスなどを使用することができるがこれらに限定されるわけではない。
【０１１８】
前記のような基板処理装置２１００を使用して基板を洗浄・乾燥する工程は次の通りである。
【０１１９】
図１１は、本発明の実施の形態に係る基板処理方法を示したフローチャートである。
【０１２０】
図８、図９及び図１１を参照すると、基板Ｗは、下部カバー２１２０の開放された上部を介してチャック２１１２にローディングされる（Ｓ２１０、２２０）。基板Ｗは、支持ピン２１１３ａにより支持された状態で、チャックピン２１１３ｂによりチャックされる。基板Ｗは、第２の回転ユニット２１１６の動作によりチャック２１１２と共に回転する。以降、回転する基板Ｗは、第３のノズルユニット２１６０のノズル２１６２を介して噴射される流体により、洗浄及びリンス処理される（図８参照、Ｓ２３０）。
【０１２１】
基板Ｗの洗浄及びリンス処理が完了すると、基板Ｗに対する乾燥処理が行なわれる（Ｓ２４０）。基板Ｗの乾燥処理は、基板表面に水斑点が発生しないように、大気圧以下の環境で迅速に行なわれる。
【０１２２】
乾燥過程を詳細に説明する。まず、上部カバー２１２０の上部コップ２１３２が図９に図示された位置まで下降すると、下部カバー２１２０の上部は上部コップ２１３２により密閉される（Ｓ２４２）。上部カバー２１３０と下部カバー２１２０により形成された密閉空間ｓは、第１の減圧ユニット２１７０ａにより大気圧以下に減圧される（Ｓ２４４）。そして、第１の軸孔２１２４ａと第２の軸孔２１３４ａとにより形成されたバッファ空間ｂは、第２の減圧ユニット２１７０ｂにより、密閉空間ｓより低い圧力に減圧される（Ｓ２４５）。密閉空間ｓとバッファ空間ｂが大気圧以下に減圧されると、基板Ｗは第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２を介して噴射される乾燥用流体により乾燥される（Ｓ２４６）。乾燥用流体は、回転するノズル２１４２を介して、基板Ｗの上部の上部領域ａに噴射される。この時、乾燥用流体は、第１の回転ユニット２１４８により回転するノズル２１４２を介して基板Ｗの上部に噴射され、乾燥用流体は、回転する基板Ｗの表面の遠心力により素早く基板Ｗのエッジ側に移動する。乾燥用流体が供給される時、チャック２１１２と第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２は、相違する速度で回転することができる。チャック２１１２と第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２は、チャック２１１２のみ回転することができる。または、第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２のみ回転することができる。基板Ｗの上部領域ａには、基板Ｗの中央からエッジに向かうほど多量の流体が供給される。乾燥用流体は、高温で加熱された状態で上部領域ａに供給されて、基板Ｗの上面を迅速に乾燥することができる。本発明では、基板Ｗの上面と底面を同時に洗浄及び乾燥することができる。基板Ｗの底面洗浄及び乾燥は、基板Ｗが回転する状態で、第２のノズルユニット２１５０のノズル２１５２を介して、基板上部に提供される流体と同一な流体が基板の底面に供給されることで行われる。
【０１２３】
基板乾燥過程が完了すると、上部カバー２１３０の上部コップ２１３２が図８に示された位置まで上昇し、下部カバー２１２０の上部が開放される（Ｓ２５０）。基板Ｗは、チャック２１１２と第１のノズルユニット２１４０のノズル２１４２が停止した状態で、チャック２１１２からアンローディングされる（Ｓ２６０）。
【０１２４】
以上、本発明に係る基板処理装置の構成及び作用を図面を参照して説明したが、これは例を挙げたものに過ぎなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で、様々な変化及び変更が可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置で、下部カバーアセンブリが開放された状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置で、下部カバーアセンブリが閉鎖された状態を図である。
【図４】上部カバーアセンブリで、ノズルに形成された噴射口を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置を概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置で、下部カバーアセンブリが開放された状態を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置で、下部カバーアセンブリが閉鎖された状態を図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る上部カバーアセンブリで、ノズルに形成された噴射口を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１００  基板処理装置
１１０  基板支持機構
１１２  チャック
１１３ａ  支持ピン
１１３ｂ  チャックピン
１１４  スピンドル
１１６  第２の回転ユニット
１１６ａ  駆動部
１１６ｂ  動力伝達部
１２０  下部カバー
１２２  下部コップ
１２３ｂ  側面
１２４  挿入ポート
１２８  真空ポート
１３０  上部カバー
１３２  上部コップ
１３４  挿入ポート
１３４ａ  通路
１３６  昇降ユニット
１４０  第１のノズルユニット
１４６  スピンドル
１４８  第１の回転ユニット
１５０  第２のノズルユニット
１５２  ノズル
１５２ａ  噴射ホール
１６０  第３のノズルユニット
１６４  ノズル移動ユニット
１６６  水平支持台
１６８  垂直支持台
１７０  減圧ユニット
１７２  真空ポンプ
１７４  真空ライン
１９０  シーリング材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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