CN103372525A - 液处理装置和液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液处理装置和液处理方法。通过处理液对基板进行处理时能够高精度地测量处理液的流量并监视处理液的喷射状态。液处理装置(10)包括处理液供给源(31)和流路构件且在流路构件上具有超声波流量计(40)和用于将处理液送出到喷嘴(50)的送液机构。超声波流量计在管(41)的周向上具有成对的压电元件(42),通过在两个方向上执行由一个压电元件激发超声波和由另一个压电元件检测所激发的超声波的操作,能够基于自超声波产激发到检测为止的时间来测定管内的1mL/sec以下的处理液的流量。另外,液处理装置构成为能够基于由流量计观测到的流量的波形的变化来监视处理液中的气泡、处理液的喷射状态等。

Description

液处理装置和液处理方法
技术领域
本发明涉及一种向半导体晶圆等基板供给处理液以进行液处理的技术。
背景技术
在半导体器件的制造工艺的光刻工序中,要进行在半导体晶圆(以下称作“晶圆”)的表面形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理。通常,该涂敷处理采用旋涂法,但由于抗蚀剂膜用药液(以下称作“抗蚀剂”)的价格高昂,因此,要求一边使于抗蚀剂膜用药液的喷射量为能够确保抗蚀剂膜的膜厚具有较高的面内均匀性的喷射量,一边尽量抑制抗蚀剂膜用药液的消耗量。因此,不得不在流量小的区域精度良好地检测流量,但由于没有合适的流量计,因此,例如,定期地进行使用电子天平来调整泵压等应对作业。然而,存在定期地进行这样的作业烦杂这种问题。另外,有时因抗蚀剂中的溶解气体而出现气泡,由于图案线宽的微细化的不断发展,对于以往不成为问题的微细的气泡,也迫切需要对其进行检测来应对。
在专利文献1中公开了一种将1对超声波收发器配置于流体所流经的导管的外周部来测量流体的流量值的方法。另外,在专利文献2中公开了一种根据超声波流量计的测量结果来调整喷射孔前的阀的开闭以控制喷射量的抗蚀剂涂敷法。但是,在专利文献1、2中均没有记载用于检测1mL/sec以下的微小的流量的构成。
专利文献1:日本特开2004-226391号公报
专利文献2:日本特开2003-197516号公报
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的,其目的在于提供一种在利用处理液对基板进行处理时能够高精度地测量处理液的流量的技术。
本发明的液处理装置用于自处理液供给源经由流路构件和喷嘴以1毫升/秒以下的流量向由基板保持部保持着的基板供给处理液而对该基板进行液处理,其特征在于,该液处理装置包括:送液机构,其设于上述流路构件上,用于将处理液送出到上述喷嘴;以及超声波流量计,其设于上述流路构件中的比上述送液机构靠下游侧的部分上,该超声波流量计能够测定的流量的下限值是1毫升/秒以下,上述超声波流量计包括:第1压电元件和第2压电元件,该第1压电元件和第2压电元件以在处理液的流动方向上互相分开且分别围在流路构件的外周的方式呈环状设置;以及测定部,其使超声波在上述第1压电元件和第2压电元件之间交替地传播而根据彼此的传播时间的时间差来测定处理液的流量。
本发明的液处理方法自处理液供给源经由流路构件和喷嘴以1毫升/秒以下的流量向由基板保持部保持着的基板供给处理液而对该基板进行液处理,其特征在于,该液处理方法包括利用超声波流量计来测定处理液的流量的工序,该超声波流量计设于上述流路构件上,其能够测定的流量的下限值是1毫升/秒以下,上述工序包括测定工序,在该测定工序中,使用以在处理液的流动方向上互相分开且分别围在流路构件的外周的方式呈环状设置的第1压电元件和第2压电元件,并使超声波在上述第1压电元件和第2压电元件之间交替地传播而基于彼此的传播时间的时间差来测定处理液的流量。
本发明提供一种存储介质,其存储有应用于对自上述处理液供给源供给后的处理液实施上述液处理方法的装置中的计算机程序,其特征在于,上述计算机程序构成为能够实施上述方法。
本发明以如下方式构成超声波流量计:在与喷嘴连接的流路构件上,以在抗蚀剂的流动方向上互相分开且分别围在该流路构件的外周的方式呈环状设置第1压电元件和第2压电元件,基于超声波在上述第1压电元件和第2压电元件之间的传播时间来检测抗蚀剂的流量。因此,能够高精度地检测1mL/sec以下的微少的流量,因此,能够一边使自喷嘴向基板喷射的抗蚀剂的量为微少的量,一边以较高精度来使该抗蚀剂的量与设定量相一致。
附图说明
图1是表示用于构成本发明的实施方式的抗蚀剂涂敷装置的抗蚀剂供给装置的一实施方式的结构图。
图2是本实施方式的抗蚀剂涂敷装置的一个形态的立体图。
图3是表示用于构成本发明的实施方式的抗蚀剂供给装置的超声波流量计的内部构造和动作的说明图。
图4是表示整个抗蚀剂供给装置的控制机构的框图。
图5是在抗蚀剂供给装置的一实施例中利用超声波流量计进行测定而得到的流量的波形图。
图6是表示抗蚀剂供给装置的累积流量测量的流程的一个形态的流程图。
图7是表示自超声波流量计开始检测到气泡到将气泡排出到捕集器外为止的流程图。
图8是表示抗蚀剂供给装置的超声波流量计的设置的一个形态的结构图。
图9是表示本实施方式的抗蚀剂涂敷装置的控制机构的框图。
具体实施方式
以下,说明将本发明的液处理装置应用于抗蚀剂涂敷装置的一实施方式。
首先,使用图1来简单说明抗蚀剂涂敷装置的整体结构,抗蚀剂涂敷装置包括:杯组件60,其包括作为基板保持部的旋转卡盘61,该旋转卡盘61用于水平地保持作为基板的晶圆W;喷嘴50,其用于向由旋转卡盘61保持着的晶圆W的中心部供给作为处理液的抗蚀剂;以及抗蚀剂供给装置10,其用于向该喷嘴50供给抗蚀剂。如图2所示,上述喷嘴50设置在喷嘴移动机构81上并能够在杯组件60的上方与作为承接部的待机槽89之间移动,该待机槽89用于接收通过虚拟分配(dummy dispense)而分配的抗蚀剂。
上述杯组件60以如下方式构成:上述杯组件60设置为包围旋转卡盘61并具有用于接收自晶圆W甩出的抗蚀剂的杯体63,杯体63的下部与吸引排气通路连接并能够排出废液。为了防止雾飞扬,杯体63以由内杯、外杯等组合的方式构成,但在图中省略了对此的图示。
自抗蚀剂的流动的上游侧起说明上述抗蚀剂供给装置10,该抗蚀剂供给装置10具有用于贮存抗蚀剂的密闭型的瓶11。配管12的一端及配管32的一端连接于瓶11的上部,配管12的另一端连接于储液罐(liquid end tank)13的上部。
配管32的另一端与用于向瓶11内供给非活性气体的机构、例如供给N2气体的N2气体供给源31连接。在配管32上安装有阀32a,能够通过控制该阀的开闭来使向瓶11内供给的N2气体的供给量变化。
并且,通过自N2气体供给源31将N2气体供给到瓶11来向瓶11内施加压力,从而将瓶11的内部的抗蚀剂加压输送至配管12内。配管12的另一端与储液罐13的上部连接。此外,在配管12的即将到达储液罐13的部分上设置有气泡传感器33。
在储液罐13上设有用于对储液罐13的内部的气体进行脱气的脱气管14,在脱气管14上设有阀14a。储液罐13下部与用于使储液罐13内的抗蚀剂流出的配管15连接,配管15的另一端与过滤器部16连接。
过滤器部16与用于将利用过滤器部16去除了的杂质等排出的配管17连接,在配管17上安装有阀17a。过滤器部16经由配管18与捕集器19连接。此外,在配管18的即将到达捕集器19的部位上设置有气泡传感器34。
在储液罐13、过滤器部16、捕集器19、气泡捕集器26上分别设有脱气管14、17、21、27,在脱气管14、17、21、27上分别夹设有阀14a、17a、21a、27a。并且,捕集器19的下游侧与配管22的一端连接,配管22的另一端连接到泵部23的输入侧。此外,在配管22上安装有阀22a。此外,作为泵部23,使用例如膜片式的泵,在泵部23的内部内置有压力传感器等调节设备,从而能够以期望的压力来加压输送抗蚀剂。另外,在泵部23的附近设有用于检测泵的周围温度的温度传感器35。
泵部23的输出侧通过配管24与超声波流量计40连接。该超声波流量计40例如为由长方体状的罩覆盖例如管状的主体的构造。后面叙述超声波流量计40的详细构造。超声波流量计40的另一端经由配管25与气泡捕集器26连接。
气泡捕集器26的下游侧与配管28的一端连接,配管28的另一端连接到阀29的输入侧。并且,阀29的输出侧借助配管51连接到喷嘴50。
接着,详细说明超声波流量计40的结构的一个例子。图3的(a)表示超声波流量计40的概略结构,超声波流量计40的主体部分包括:树脂管41,其构成流路构件的一部分,内径为2mm以下,外径例如为4mm;以及第1压电元件42a和第2压电元件42b,它们分别呈环状围在树脂管41的外周且彼此在液体的流动方向上分开。压电元件42a、42b和树脂管41是超声波流量计40的传感器部。作为压电元件42的材料,可以列举出例如锆钛酸铅等。树脂管41和压电元件42a、42b由未图示的塑料罩覆盖,罩与可装卸式的同轴线缆连接且树脂管41的与抗蚀剂供给部10内的配管连接的端部分别自罩突出到罩的前后。
如图3的(b)所示,压电元件42a、42b借助信号线路切换部103而一个与电源120连接,另一个与电压检测部104连接。信号线路切换部103选择以下两种状态中的一种状态:将来自电源120的电压供给到第1压电元件42a并将电压检测部104与第2压电元件42b连接起来的状态;以及将来自电源120的电压连接到第2压电元件42b并将电压检测部104与第1压电元件42a连接起来的状态。具体而言,以进行这样的选择的方式设置有开关部。
图4表示包括本实施方式的液处理装置1的一个构成要件、即计算机的控制部2。附图标记110是总线,附图标记100是CPU,在该例子中,上述超声波流量计40的电压检测部104包含在控制部2中。电压检测部104具有如下程序:利用模拟/数字转换部将由压电元件42a(42b)产生的电压转换为数字值,读取该数字值并将该数字值写入到存储器中。控制部2具有作为超声波流量计40的构成要件的流量运算程序101,也包括由该流量运算程序101执行的运算在内地预先说明超声波流量计40的原理。
图3的(a)是超声波流量计40的测定部的说明图。现在,假设如图3的(a)所示那样在树脂管41内自左向右流动有作为测定对象的流体。当对压电元件42a施加电压时,激发特定频率的超声波。该超声波在流体内传播而传递至压电元件42b。压电元件42a和压电元件42b具有相同的共振频率,压电元件42b在接收到由压电元件42a激发的超声波时输出电压。因此,能够将自向压电元件42a施加电压起到压电元件42b输出电压为止的时间视为超声波自压电元件42a到达压电元件42b所需的时间。将该时间设为t1
另一方面,当对压电元件42b施加电压时,激发超声波,压电元件42a接收到该超声波而输出电压。因此,与上述情况同样地能够将自向压电元件42b施加电压起到压电元件42a输出电压为止的时间视为超声波自压电元件42b到达压电元件42a所需的时间。将该时间设为t2
将流体的流速设为V,在激发超声波时的超声波在流体内传播的速度受到流体本身的粘度、温度等的影响。该影响以速度的固定常数表示。将该固定常数设为C。将压电元件42a与压电元件42b之间的距离设为L时,下述计算式成立。
t1=L/(C+V)…(1)
t2=L/(C-V)…(2)
能够由式(1)和式(2)导出流体的流速V。即,
V=(L/2)×(1/t1-1/t2)…(3)
因此,只要在两个方向上检测到超声波的传播所需要的时间,则能够求出流速V。并且,由于传感器部内的树脂管41的内部截面积是已知的,因此还能够求出流量。
另外,采用该超声波流量计40,压电元件42彼此沿树脂管41的周向呈环状存在,且压电元件42彼此之间的距离也为通常的压电元件彼此之间的距离的1/3~1/5左右,仅为例如为30mm,而且树脂管41的内径也极小,为2mm以下,因此,能够测定利用光学式流量计不能测定的级别的流量,具体而言,能够测定零点几mL级别的流量。另外,压电元件42呈环状设置,但所谓的呈环状设置不限于围在树脂管41的整周的情况,还包括围绕整周的一半以上的情况。
该超声波流量计40还能够测定来自反方向的流速、即就抗蚀剂供给装置10而言的自晶圆W向瓶11方向的流速,另外,该超声波流量计40还能够测定在刚对阀29等进行开闭后等的流速的大幅度的变化。
并且,超声波流量计40的设置场所能够放置在泵之前、喷嘴的前侧等各种位置,也可以设置多个超声波流量计40,特别是紧靠喷嘴之前的场所能够精度良好地进行测定。此外,需要注意的是,根据超声波流量计40的设置场所的不同,适合的系统结构也会不同。
另外,在利用超声波流量计40来测定抗蚀剂喷射量的过程中,抗蚀剂喷射量是基于超声波的传播来测定的,但在抗蚀剂内混入有气泡时,超声波与该气泡碰撞而被反射,结果,所测定的数据会出现显著的变化(噪声)。该显著的变化是由于超声波在液体中的传播速度与在气体中的传播速度有较大差异而造成的。
图5表示因泵的连通、断开而产生的流量值的时间区推移,图5的(a)是在抗蚀剂中不存在气泡的情况,图5的(b)是在抗蚀剂中存在气泡的情况。即,当气泡混入到超声波流量计40内的抗蚀剂中而被超声波流量计40的检测部捕捉时,在流量值的推移数据的波形上出现如图5的(b)所示那样的显著的变化(噪声)。目前,根据至今为止的实验可知,能够检测到φ0.3mm左右的气泡。
作为用于检测流量值的上述变化的方法,可以列举出以下例子:以在预先设定的时间(根据噪声的产生时间而事先设定了的时间)内产生了流量值的增加、减少中的一个变化或另一个变化的情况与变化幅度超过了阈值的情况这两个情况同时存在为条件来检测上述变化(即存在气泡)。
另外,控制部2具有流量监视程序102和气泡应对程序107。流量监视程序102以如下方式构成:通过对由超声波流量计40检测到的流量值与自喷嘴进行喷射的喷射时间、即泵保持连通的时间进行积分运算而求出累积喷射量,并确认该累积喷射量是否控制在与喷嘴的喷射次数相对应的阈值(喷射累积量的设定值)的范围内,在没有控制在上述范围内的情况下,使报警器105工作。
气泡应对程序107利用超声波流量计40的流量检测值的时间序列数据来使抗蚀剂自气泡捕集器26脱气,在气泡应对程序107中编入有步骤组,以便执行在后述的作用说明中记载于图7的流程。
在包括上述流量监视程序102和气泡应对程序107在内的程序中编入有命令(各步骤),以便执行后述的动作以进行规定的处理。该程序存储在计算机存储介质、例如软盘、光盘、硬盘、MO(光磁盘)等存储部中并安装于CPU100。此处,在安装于上述CPU100的上述程序中还包括用于控制旋转卡盘61、旋转卡盘驱动部62、喷嘴50、N2气体供给源31、阀32a、瓶11、阀14a、过滤器部16、阀21a、阀22a、泵部23、气泡传感器33、34、温度传感器35、超声波流量计40、阀27a以及阀29等的程序,在将上述程序安装于主存储器中后能够控制上述各部分。因此,超声波流量计40的控制的一部分被编入到图4所示的利用控制部2进行的控制的一部分中。
接下来,返回到图1来说明抗蚀剂供给装置10的作用。首先,控制阀32a而自N2气体供给源31通过配管32向瓶11内供给N2气体,将瓶11内加压至高于通常运转时的压力。然后,打开阀22a和阀29,自瓶11通过整个配管系统将抗蚀剂加压输送至喷嘴50。通过该动作,能够利用高压的抗蚀剂将配管12、15、18、22、24、25、28、51内、滞留于储液罐13、过滤器部16、捕集器19、泵部23、超声波流量计40、气泡捕集器26以及喷嘴50等内的气体去除。
在完成上述气体去除作业(准备作业)后,将晶圆W输入到抗蚀剂涂敷装置内,将瓶11内的压力维持在规定的通常运转的压力。将该规定的压力确定为如下压力:即使在抗蚀剂中溶解有N2气体的情况下,在将抗蚀剂供给到后述的泵部23之前也不会起泡那样的压力、即对抗蚀剂施加正压。
储液罐13起到所谓缓冲罐的作用,即,暂时贮存有抗蚀剂,在来自瓶11的抗蚀剂的供给停止的情况下,向喷嘴50供给预先贮存的抗蚀剂。另外,在紧靠该储液罐13之前的气泡传感器33检测到气泡的情况下,通过打开脱气管14的阀14a来将该气泡排出到外部。
在储液罐13内被脱气后的抗蚀剂通过与储液罐13的下游侧连接的配管15流入到过滤器部16中。利用该过滤器部16将抗蚀剂中的异物、残存的气泡分离,通过打开配管17的阀17a而将分离出来的异物等排出到外部。异物等被去除后的抗蚀剂在配管18中流通而流入捕集器19中。
在捕集器19前的气泡传感器34检测到气泡的情况下,在抗蚀剂流入到泵部23前,捕集器19通过打开脱气管21的阀21a来去除该气泡。脱气后的抗蚀剂在配管22中通过而被输送到泵部23。
然后,被输送到泵部23的抗蚀剂经由配管24流入到超声波流量计40内。在此处测量抗蚀剂的流量。
在被超声波流量计40测量了流量后,抗蚀剂经由配管25进入到气泡捕集器26中。在超声波流量计40检测到气泡的情况下,气泡捕集器26通过打开脱气管27的阀27a来去除该气泡。后面详细叙述该气泡去除的一个例子。然后,抗蚀剂自气泡捕集器26借助配管28并经过阀29供给到喷嘴50。也能够通过控制该阀29来调节向晶圆W喷射的抗蚀剂的喷射量,向晶圆W喷射抗蚀剂。
对于抗蚀剂喷射之前的泵的膜片的驱动量监视,利用上述流量监视程序102以如下那样的步骤监视累积喷射量,从而对驱动量进行监视和控制。
接下来,说明上述累积喷射量的监视。图6是表示流量监视程序102的工作机构的流程图。
首先,预先确定在自喷嘴喷射了多少次抗蚀剂时确认累积喷射量,并将该次数设为m。
当抗蚀剂涂敷装置启动(开始)时,此处,使喷射次数计数k复位为0(S101),之后,自喷嘴实施药液喷射(S102)。然后,在喷射次数计数k的值的上加1(S103)。
此处,计算自k=0时起的累积喷射量(S104)。然后,将k值与m相比较(S105),在k<m的情况下(S105:否),返回到通常运转的循环中(S102)。
在k=m的情况下(S105:是),判断累积喷射量是否在规定值以内(S106)。在累积喷射量如果超过了规定值的情况下(S106:否),使报警器工作(S107),通知操作者。在该情况下,例如在进行批量切换时等进行维护。在累积喷射量在规定值以内的情况下(S106:是),暂时完成(结束)程序(routine),再次自开始起进行图6的程序。
另外,除了执行流量监视程序102之外,还执行气泡应对程序107,进行以下那样的处理。
作为检测到气泡时实施的一个形态,具有在图1的气泡捕集器26内捕集气泡,之后在气泡捕集器26内对抗蚀剂进行吹扫而排出气泡的步骤。使用图7的流程图来说明该形态。图7是表示自超声波流量计40开始检测到气泡到将气泡排出到捕集器外为止的流程图。
首先,预先确定在第几次检测到气泡后就执行将气泡排出到气泡捕集器26外这一步骤时的该第几次的次数。将该次数设为M。
当超声波流量计40运转时(开始),此处,将计数值n复位为0(S201),之后执行流量检测(S202)。然后,判断由流量运算部获得的流量值是否控制在规定的范围内(S203)。
在该流量值控制在规定的范围内的情况下(S203:是),在流量值处于规定的范围内的期间,反复进行通常运转的循环,在判断为流量值超过了规定的范围或小于规定的范围的情况下(S203:否),在计数值n的值上加1(S204)。然后,将n的值与M相比较(S205),在n<M的情况下,返回到通常运转的循环(返回到S203)。
在n=M的情况下,由于是向气泡捕集器26外排出气泡的时刻,因此关闭阀29(S206),打开脱气管27的阀27a(S207),然后驱动泵部23,向气泡捕集器26供给抗蚀剂,直到预先设定的水平为止(S208)。在这样将气泡排出到系统之外后,关闭阀27a(S209),之后打开阀29(S210),从而完成(结束)气泡排出的动作。然后,再次自开始起进行图7的程序。
另外,作为本实施方式的变形例,当如图8所示那样纵向(铅垂方向)设置超声波流量计40时,在喷射停止时还存在气泡的情况下,气泡会在超声波流量计40的激发区域内通过。此时,在测定数据中会出现图5的(b)所示那样的噪声,因此,还可以想到如此设置超声波流量计40的方法。
另外,作为检测到气泡时的其他实施方式,也可以自喷嘴50进行抗蚀剂的虚拟分配。作为这样的例子,可以列举出如下方法。
首先,在超声波流量计40的激发区域的抗蚀剂液中存在气泡时,能够如上所述那样(参照图5)根据流量值来检测气泡。控制部2进行如下控制:在检测到气泡时,在该气泡到达喷嘴50之前,进行通常的处理,在气泡到达喷嘴50的时刻,使喷嘴50移动到待机槽89(参照图2),驱动泵23以进行虚拟分配。此外,在该情况下,例如,在图1所示的气泡捕集器26的下游侧设有超声波流量计40。图9示意性地示出了用于实施这样的方法的结构。具体地说明,由于自超声波流量计40到喷嘴50为止体积和抗蚀剂的流量是已知的,因此能够计算出自超声波流量计40输出的气泡到达喷嘴50之前所花费的时间,因此,也能够计算出在气泡通过喷嘴50之前能够如通常那样喷射抗蚀剂的次数。然后,在自利用例如超声波流量计40检测到气泡的瞬间起进行了两次通常的抗蚀剂喷射后,喷嘴50移动到待机槽89,进行虚拟分配。
或者,也可以是,在本实施方式中,不进行喷嘴50的退避和虚拟分配,而是继续进行自喷嘴50向晶圆W喷射抗蚀剂的工艺,并对与所检测到的气泡相对应的晶圆W进行软标记(softmarking),以进行提醒。
另外,在本抗蚀剂供给装置10中,在自喷嘴多次喷射的喷射量没有控制在与自喷嘴进行喷射的次数相对应的阈值的范围内的情况下,不是如上所述那样使报警器105工作,而是在抗蚀剂的流量减少了时使抗蚀剂的流量增加,在抗蚀剂的流量增加了时使抗蚀剂的流量减少。或者,对需要注意的晶圆进行软标记,控制泵喷射压或停止以后的处理等,从而能够检测或防止产品不良。
作为泵喷射压的控制,具有以下方法。例如,与上述喷射次数相应的阈值由该流量的上限侧阈值和下限侧阈值构成。在上述多次喷射量小于上述下限侧阈值的情况下,使泵的喷射压上升。此时,预先确定相对于小于阈值的量而要上升的泵的喷射压。例如,在比下限侧阈值小0.01mL的情况下,使喷射压增加0.1kPa。
上述控制也取决于控制的种类,也可以想到进行实时控制和划分时间(例如,每喷射1次抗蚀剂)地进行控制。
另外,作为喷射量计算功能的应用,具有将连续测定到的流量的记录数据库化并将该数据反馈以校正抗蚀剂喷射量的功能。作为具体例子,具有以通过流量值监视而测定到的流量值波形的变动为基础的喷射系统的控制,作为功能的一个例子,具有通过根据流量值变动对泵部23进行反馈控制而进行的流量值控制、对泵的吸液动作进行校正的控制以及对阀29的开闭动作进行校正的控制等。
另外,还具有以下功能:使测定到的流量的记录、该时刻的抗蚀剂的温度的记录以及泵部23周边的温度的记录相关联而数据库化,将该数据反馈以校正泵部23的压力值。
具体地说明,由于抗蚀剂的粘度根据温度而变化,因此,在向晶圆W涂敷抗蚀剂时,通过旋涂而产生的扩散的程度也根据温度而变化。因此,需要使喷射量与抗蚀剂的温度相应地进行变动。因此,预先确定相对于抗蚀剂温度的期望的抗蚀剂喷射量,并调查相对于由温度传感器35测定到的泵部23的周边温度如何设定泵部23的压力值才能够自喷嘴50喷射期望的抗蚀剂的量,记录所得到的温度与压力的相关性,并将上述结果数据库化。并且,在实际运用时,根据该数据库、在抗蚀剂静止时通过超声波流量计40的超声波测定而得到的抗蚀剂的液温以及利用温度传感器35得到的泵部23的周边温度来校正泵部23的压力值,并喷射抗蚀剂。也可以设置如下那样的检查步骤:进行该喷射时,利用超声波流量计40测定抗蚀剂流量,以检查是否喷射了期望的抗蚀剂量。
此时,在利用外部液温监视器来校正流量的情况下,前提是液温被调整至设定温度,在该前提的基础上决定外部温度与流量间的相关关系。
如上所述,本抗蚀剂供给装置10构成为能够以超声波流量计40的流量测量和通过流量测量得到的数据为基础来使来自外部的影响最小化并控制喷射。
以上,作为本发明的液处理装置的实施例,说明了抗蚀剂供给装置10,但作为实际的液处理装置,当然所操作的处理液并不限于抗蚀剂,也能够应用于对在晶圆上形成保护膜、防反射膜等时的处理液和稀释剂(预湿(pre-wet)液、剥离液)进行的处理。
另外,作为与气泡检测有关的其他实施方式,具有在检测到气泡时产生警报以进行提醒的方法等。也可以不是每产生一个气泡就产生该警报,而是在产生多次特定次数的气泡时产生该警报。
此外,也可以想到将超声波流量计40特殊化而专用于上述微小气泡的检测。
另外,由于利用超声波流量计40测定的流量的波形因流体的粘度的不同而呈现不同的特性,因此,还具有通过测定该波形来防止药液供给源的处理液瓶的误连接这样的效果。
并且,由于超声波流量计40的超声波传播速度依赖于抗蚀剂的温度变化,因此,通过预先将超声波传播速度与抗蚀剂温度的关系数据化,还能够将超声波流量计40用于抗蚀剂静止时的抗蚀剂的温度变化的检测。
附图标记说明
1、液处理装置;10、抗蚀剂供给装置;11、瓶;13、储液罐;23、泵部;26、气泡捕集器;29、阀;31、N2气体供给源;40、超声波流量计;41、树脂管;42、压电元件;50、喷嘴;W、晶圆。

Claims (11)

1.一种液处理装置,其用于自处理液供给源经由流路构件和喷嘴以1毫升/秒以下的流量向由基板保持部保持着的基板供给处理液而对该基板进行液处理,其特征在于,
该液处理装置包括:
送液机构,其设于上述流路构件上,用于将处理液送出到上述喷嘴;以及
超声波流量计,其设于上述流路构件中的比上述送液机构靠下游侧的部分上,该超声波流量计能够测定的流量的下限值是1毫升/秒以下,
上述超声波流量计包括:第1压电元件和第2压电元件,该第1压电元件和第2压电元件以在处理液的流动方向上互相分开且分别围在流路构件的外周的方式呈环状设置;以及测定部,其使超声波在上述第1压电元件和第2压电元件之间交替地传播而根据彼此的传播时间的时间差来测定处理液的流量。
2.根据权利要求1所述的液处理装置,其特征在于,
上述超声波流量计中的第1压电元件与第2压电元件之间的流路构件呈内径为2mm以下的圆筒状。
3.根据权利要求1或2所述的液处理装置,其特征在于,
该液处理装置还包括气泡检测部,该气泡检测部用于基于由上述超声波流量计得到的流量值的变化来检测上述处理液中的气泡。
4.根据权利要求3所述的液处理装置,其特征在于,
该液处理装置还包括:
气泡捕集器,其设于上述流路构件中的比上述超声波流量计靠下游侧的部分上;
阀,其设于上述气泡捕集器的下游侧;以及
控制部,其用于进行如下控制:在利用上述超声波流量计进行的气泡检测次数超过了阈值时,关闭上述阀,向该气泡捕集器供给处理液而将气体排出。
5.根据权利要求3或4所述的液处理装置,其特征在于,
该液处理装置还包括:
液承接部,其用于接收自喷嘴虚拟分配的处理液;以及
控制部,其用于进行如下控制:在利用上述超声波流量计检测到气泡时,自喷嘴向基板仅喷射预先设定的次数的处理液而进行液处理,之后在上述液承接部处进行虚拟分配。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液处理装置,其特征在于,
该液处理装置还包括累积值监视部,该累积值监视部进行如下控制:对利用上述超声波流量计检测到的流量值和自喷嘴进行喷射的喷射时间进行积分运算而求出累积喷射量,当该累积喷射量超过了与自喷嘴进行喷射的喷射次数相应的阈值时,输出警报。
7.一种液处理方法,自处理液供给源经由流路构件和喷嘴以1毫升/秒以下的流量向由基板保持部保持着的基板供给处理液而对该基板进行液处理,其特征在于,
该液处理方法包括利用超声波流量计来测定处理液的流量的工序,该超声波流量计设于上述流路构件上,其能够测定的流量的下限值是1毫升/秒以下,
上述工序包括测定工序,在该测定工序中,使用以在处理液的流动方向上互相分开且分别围在流路构件的外周的方式呈环状设置的第1压电元件和第2压电元件,并使超声波在上述第1压电元件和第2压电元件之间交替地传播而基于彼此的传播时间的时间差来测定处理液的流量。
8.根据权利要求7所述的液处理方法,其特征在于,
测定上述处理液的流量的工序包括基于流量值的变化来检测气泡的工序。
9.根据权利要求8所述的液处理方法,其特征在于,
该液处理方法包括使用设于上述流路构件中的比上述超声波流量计靠下游侧的部位上的气泡捕集器和设于上述气泡捕集器的下游侧的阀进行控制的控制工序,在该控制工序中,在利用上述超声波流量计进行的气泡检测次数超过了阈值时,关闭上述阀,向该气泡捕集器供给处理液而将气体排出。
10.根据权利要求8或9所述的液处理方法,其特征在于,
该液处理方法还包括控制步骤,在该控制步骤中,在利用上述超声波流量计检测到气泡时,自喷嘴向基板仅喷射预先设定的次数的处理液而进行液处理,之后在上述液承接部处进行虚拟分配。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的液处理方法,其特征在于,
该液处理方法包括输出步骤,在该输出步骤中,对利用上述超声波流量计检测到的流量值和自喷嘴进行喷射的喷射时间进行积分运算而求出累积喷射量,当该累积喷射量超过了与自喷嘴进行喷射的喷射次数相应的阈值时,输出警报。
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