JP2006140183A

JP2006140183A - 基板処理装置および開閉制御弁の故障確認方法

Info

Publication number: JP2006140183A
Application number: JP2004326076A
Authority: JP
Inventors: Koji Kurasaki; 浩二倉崎; Yasunori Nakajima; 保典中島
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】基板処理部へ処理液を供給して基板の処理を行う装置において、基板処理部へ処理液を供給するための配管の途中に設けられた開閉制御弁の故障の有無を確実に確認でき、開閉制御弁自体の構造の複雑化やコスト高を招くことがない装置を提供する。
【解決手段】基板の処理が行われる処理槽１０と、処理槽１０へ純水を供給するための純水供給管１８と、純水供給管１８の途中に設けられた開閉制御弁２４とを備えた装置であって、処理槽１０から排出される処理液を一時的に貯留する液溜用バット３６と、液溜用バット３６内の処理液を排出するための排液用配管３８と、排液用配管３８に設けられた開閉制御弁４０と、液溜用バット３６が空の状態で開閉制御弁４０、２４を閉じて所定時間後に液溜用バット３６内に純水が溜まるか否かを検知する検知センサ４２とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、電子部品などの基板に対し処理液により所定の処理を行う基板処理装置に関し、特に、基板処理部へ処理液を供給するための配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁の故障の有無を確認するための装置構成に係るものであり、および、基板処理装置に設置された開閉制御弁の故障の有無を確認する方法に関するものである。

例えば半導体装置の製造プロセスにおいて、シリコンウエハ等の基板の表面に付着したパーティクル、有機物、金属イオンなどの汚染物質を基板表面から除去する場合には、処理槽内に基板を収容し、アンモニア水と過酸化水素水との混合溶液、塩酸と過酸化水素水との混合溶液、硫酸と過酸化水素水との混合溶液などの処理液を処理槽内へ供給して、基板を処理液中に浸漬させて洗浄する、といった処理が行われる。また、スピンチャックによって基板を水平姿勢に保持し、基板の周囲を取り囲むように配設されたカップ内において基板を鉛直軸回りに回転させながら、吐出ノズルから基板の表面へ処理液を吐出して、基板の表面を処理液で洗浄する、といった処理も行われる。このように処理液を使用して基板の処理を行う装置において、処理槽や吐出ノズルへ処理液を供給するための配管の途中にはエアー操作弁等の開閉制御弁が介挿して設置されており、その開閉制御弁の開閉動作を制御装置で制御することにより、処理槽や吐出ノズルへ処理液を供給したり、その供給を停止したりしている（例えば、特許文献１参照。）。

基板処理装置の処理液供給用配管に設けられた開閉制御弁は、基板処理部への処理液の供給・停止動作を実行するものであり、製造プロセス上において重要な役割を持つ。このため、開閉制御弁に故障が発生したときは、直ちにその修理・交換を行う必要がある。そこで、従来は、近接スイッチなどのセンサを開閉制御弁に付設し、弁の開閉動作を行わせる機構部の動きをセンサによって監視する、といったことが行われていた。
特開２０００−１１０６０５号公報（第２−３頁および第５−６頁、図１、図３および図６）

しかしながら、弁を動作させる機構部の動きをセンサで監視する方式では、開閉制御弁が完全に故障したような場合にはその故障を確認することができるが、開閉制御弁を閉じた際に微少なリークが存在する程度の故障については、それを確認することができない。また、近接スイッチなどのセンサの追加により開閉制御弁の構造が複雑化し、コスト高になる、といった問題点がある。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、処理液により基板の処理を行う基板処理装置において、基板処理部へ処理液を供給するための配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁の故障の有無を確実に確認することができ、開閉制御弁自体の構造の複雑化やコスト高を招くことがない装置を提供すること、および、基板処理装置に設置された開閉制御弁の故障の有無を確実に確認することができ、開閉制御弁自体の構造の複雑化やコスト高を招くことがない方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、基板の処理が行われる基板処理部と、前記基板処理部へ処理液を供給する処理液供給用配管と、前記処理液供給用配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁と、を備えた基板処理装置において、前記基板処理部から排出される処理液を貯留する液溜部と、前記液溜部に貯留された処理液を前記液溜部から排出する排液用配管と、前記排液用配管に介挿して設けられた開閉弁と、前記液溜部が空の状態で前記開閉弁および前記開閉制御弁をそれぞれ閉じて所定時間後に前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知する検知手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記基板処理部において基板の処理を行う前に、前記検知手段が、前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、基板の処理が行われる基板処理部へ処理液を供給する処理液供給用配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁の故障の有無を確認する方法において、前記基板処理部から排出される処理液が貯留される液溜部を空の状態とするとともに、前記液溜部から処理液が排出されない状態で、前記開閉制御弁を閉じて所定時間後に、前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知して、前記液溜部内に処理液が溜まったときに前記開閉制御弁が故障していると認定することを特徴とする。

請求項１に係る発明の基板処理装置においては、基板処理部から排出される処理液が貯留される液溜部が空の状態にされて、排液用配管に設けられた開閉弁が閉じられ、処理液供給用配管に設けられた開閉制御弁が閉じられて、基板処理部へ処理液が供給されない状態とされる。そして、開閉制御弁が閉じられてから所定時間が経過した後に、検知手段により、液溜部内に処理液が溜まっているか否かが検知される。この結果により、開閉制御弁に故障が発生しているか否かが確認される。
したがって、請求項１に係る発明の基板処理装置を使用すると、基板処理部へ処理液を供給するための配管に設けられた開閉制御弁の故障の有無を確実に確認することができ、開閉制御弁自体の構造の複雑化やコスト高を招くこともない。

請求項２に係る発明においては、検知手段が、基板処理部において基板の処理を行う前に、前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知するので、基板処理部で処理を行う基板の不良発生を抑制できる。

請求項３に係る発明の基板処理方法においては、基板処理部から排出される処理液が貯留される液溜部を空の状態とするとともに、液溜部から処理液が排出されないようにし、処理液供給用配管に設けられた開閉制御弁を閉じて、基板処理部へ処理液が供給されない状態とする。そして、開閉制御弁を閉じてから所定時間が経過した後に、液溜部内に処理液が溜まっているか否かを検知して、液溜部内に前記処理液が溜まっているときに開閉制御弁が故障していると認定する。
したがって、請求項３に係る発明の方法を用いると、基板処理装置に設置された開閉制御弁の故障の有無を確実に確認することができ、開閉制御弁自体の構造の複雑化やコスト高を招くこともない。

以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的断面図である。

この基板処理装置は、上部が開口し処理液が貯留される処理槽１０を備えており、図示していないが、基板は、昇降自在に支持されたリフタにより処理槽１０内で保持されて処理液中に浸漬させられる。処理槽１０の上部外周には、処理槽１０の上部から溢れ出た処理液が流れ込む溢流液槽１２が一体的に設けられている。処理槽１０内の下部には液体供給口１４が設けられており、液体供給口１４に液体供給管１６が連通して接続されている。液体供給管１６には、純水供給源に接続された純水供給管１８、および、それぞれ薬液供給装置（図示せず）に接続された薬液供給管２０、２２がそれぞれ流路接続されている。薬液供給管２０を通して液体供給管１６へ送液される薬液Ａは、例えば硫酸、塩酸、アンモニア水などであり、薬液供給管２２を通して液体供給管１６へ送液される薬液Ｂは、例えば過酸化水素水などである。純水供給管１８には、開閉制御弁２４、流量調整弁２６および開閉制御弁２８が介挿して設けられている。また、各薬液供給管２０、２２には、開閉制御弁３０、３２がそれぞれ介挿して設けられている。

溢流液槽１２の底部には液体流出口３４が形設されており、液体流出口３４の下方に液溜用バット３６が配設されている。そして、溢流液槽１２内から液体流出口３４を通って流出する処理液は、液溜用バット３６内に一時的に貯留される。液溜用バット３６の底部には、排液用配管３８が連通して接続されており、排液用配管３８には、開閉制御弁４０が介挿して設けられている。そして、液溜用バット３６内には、その内部に処理液が溜まっているか否かを検知するための検知センサ、例えばファイバオプティカルセンサ４２が挿入され設置されている。

次に、上記した構成を備えた基板処理装置により、開閉制御弁の故障の有無を確認する方法について説明する。
基板の処理を行う前などの待機時において、処理槽１０内に処理液、例えば純水を満たし、液溜用バット３６内を空の状態にする。この状態において、例えば開閉制御弁２４の故障の有無を確認する場合には、薬液供給管２０、２２を通して液体供給管１６へ薬液Ａ、Ｂを送液する各薬液供給装置の駆動をそれぞれ停止させ、排液用配管３８に設けられた開閉制御弁４０を閉じる。そして、純水供給管１８に設けられた開閉制御弁２４を閉じて開閉制御弁２８を開く。この状態では、開閉制御弁２４が正常に動作すれば、処理槽１０内から溢流液槽１２内へ純水が溢れ出て、溢流液槽１２から液溜用バット３６内へ純水が流入する、といったことは起こらない。開閉制御弁２４を閉じてから所定時間が経過した後に、ファイバオプティカルセンサ４２により、液溜用バット３６内に純水が溜まっているか否かを検知する。このとき、ファイバオプティカルセンサ４２によって液溜用バット３６内の純水の存在が検知されると、閉じられた開閉制御弁２４にリークが存在することを意味するので、開閉制御弁２４に故障が発生していると認定する。

開閉制御弁３０の故障の有無を確認する場合には、薬液供給管２２を通して液体供給管１６へ薬液Ｂを送液する薬液供給装置の駆動を停止させるとともに、純水供給管１８から液体供給管１６への純水の供給を停止させ、開閉制御弁３０を閉じて上記と同様の操作を行い、また、開閉制御弁３２の故障の有無を確認する場合には、薬液供給管２０を通して液体供給管１６へ薬液Ａを送液する薬液供給装置の駆動を停止させるとともに、純水供給管１８から液体供給管１６への純水の供給を停止させ、開閉制御弁３２を閉じて上記と同様の操作を行うようにすればよい。また、処理槽１０内が空の状態において、例えば開閉制御弁３０の故障の有無を確認する場合には、液溜用バット３６内を空の状態にして、排液用配管３８に設けられた開閉制御弁４０を閉じ、薬液供給管２２を通して液体供給管１６へ薬液Ｂを送液する薬液供給装置の駆動を停止させ、開閉制御弁３０を閉じて、純水供給管１８に設けられた開閉制御弁２４を一定時間、すなわち、一定流量の純水が処理槽１０内へ供給されて処理槽１０内を満たし処理槽１０内から溢流液槽１２内へ純水が溢れ出て溢流液槽１２から液溜用バット３６内へ純水が流入することにより液溜用バット３６内に一定量の純水が溜まるのに要する時間だけ開くようにする。そして、一定時間が経過した後に、ファイバオプティカルセンサ４２により、液溜用バット３６内に薬液Ａが溜まっているか否か、すなわち、液溜用バット３６内に上記した一定量以上の液が溜まっているか否かを検知して、液溜用バット３６内に一定量以上の液が溜まっていることが検知されたときに、開閉制御弁３０に故障が発生していると認定する。

図２は、この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的断面図である。
この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢に保持するスピンチャック４４を備えている。スピンチャック４４は、回転支軸４６により鉛直軸回りに回転自在に支持されており、回転支軸４６に連結されたモータ４８によって鉛直軸回りに回転させられる。スピンチャック４４に保持された基板Ｗの周囲には、それを取り囲むように上面が開口したカップ５０が配設されており、基板Ｗ上から周囲へ飛散する処理液がカップ５０内に捕集されるようになっている。カップ５０の内部には、基板Ｗの下方に整流板５２が固設されている。また、カップ５０の内底部には排液口５４が形設されており、排液口５４にドレン配管５６が連通接続されている。さらに、図示していないが、カップ５０の内部の底部付近に排気口が開口しており、その排気口は、排気管を通して排気装置に流路接続されている。

スピンチャック４４に保持された基板Ｗの上方には、基板Ｗの表面へ処理液を吐出する吐出ノズル５８が配設されている。吐出ノズル５６には、液体供給管６０が連通して接続されており、液体供給管６０に、純水供給源に接続された純水供給管６２、ならびに、薬液Ａ、例えば硫酸、塩酸、アンモニア水などの薬液供給装置（図示せず）に接続された薬液供給管６４、および、薬液Ｂ、例えば過酸化水素水などの薬液供給装置（図示せず）に接続された薬液供給管６６がそれぞれ流路接続されている。純水供給管６２および各薬液供給管６４、６６には、開閉制御弁６８、７０、７２がそれぞれ介挿して設けられている。

そして、この装置は、図１に示した装置と同様に、カップ５０内から排液口５４を通って流出した処理液を一時的に貯留するための液溜用バット７４を備えており、カップ５０の排液口５４に連通接続されたドレン配管５６の先端部が液溜用バット７４内に配置されている。液溜用バット７４の底部には、排液用配管７６が連通して接続されており、排液用配管７６には、開閉制御弁７８が介挿して設けられている。そして、液溜用バット７４内には、その内部に処理液が溜まっているか否かを検知するための検知センサ、例えばファイバオプチカルセンサ８０が挿入され設置されている。

図２に示した基板処理装置による開閉制御弁の故障の有無の確認も、図１に示した装置と同様にして行う。
すなわち、基板の処理が行われていない待機時などにおいて、液溜用バット７４内を空の状態にする。この状態において、例えば開閉制御弁６８の故障の有無を確認する場合には、薬液供給管６４、６６を通して液体供給管６０へ薬液Ａ、Ｂを送液する各薬液供給装置の駆動をそれぞれ停止させ、排液用配管７６に設けられた開閉制御弁７８を閉じる。そして、純水供給管６２に設けられた開閉制御弁６８を閉じる。この状態では、開閉制御弁６８が正常に動作すれば、吐出ノズル５８からカップ５０内へ純水が流下し、カップ内５０からドレン配管５６を通って液溜用バット７４内へ純水が流入する、といったことは起こらない。開閉制御弁６８を閉じてから所定時間が経過した後に、ファイバオプティカルセンサ８０により、液溜用バット７４内に純水が溜まっているか否かを検知する。このとき、ファイバオプティカルセンサ８０によって液溜用バット７４内の純水の存在が検知されると、閉じられた開閉制御弁６８にリークが存在することを意味するので、開閉制御弁６８に故障が発生していると認定する。

この発明の実施形態の１例を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的断面図である。この発明の別の実施形態を示し、基板処理装置の概略構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１０処理槽
１２溢流液槽
１４液体供給口
１６、６０液体供給管
１８、６２純水供給管
２０、２２、６４、６６薬液供給管
２４、２８、３０、３２、４０、６８、７０、７２、７８開閉制御弁
２６流量調整弁
３４液体流出口
３６、７４液溜用バット
３８、７６排液用配管
４２、８０ファイバオプティカルセンサ（検知センサ）
４４スピンチャック
５０カップ
５４排液口
５６ドレン配管
５８吐出ノズル
Ｗ基板

Claims

基板の処理が行われる基板処理部と、
前記基板処理部へ処理液を供給する処理液供給用配管と、
前記処理液供給用配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁と、
を備えた基板処理装置において、
前記基板処理部から排出される処理液を貯留する液溜部と、
前記液溜部に貯留された処理液を前記液溜部から排出する排液用配管と、
前記排液用配管に介挿して設けられた開閉弁と、
前記液溜部が空の状態で前記開閉弁および前記開閉制御弁をそれぞれ閉じて所定時間後に前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記基板処理部において基板の処理を行う前に、前記検知手段は、前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知することを特徴とする基板処理装置。
基板の処理が行われる基板処理部へ処理液を供給する処理液供給用配管の途中に介挿して設けられた開閉制御弁の故障の有無を確認する方法において、
前記基板処理部から排出される処理液が貯留される液溜部を空の状態とするとともに、前記液溜部から処理液が排出されない状態で、前記開閉制御弁を閉じて所定時間後に、前記液溜部内に処理液が溜まるか否かを検知して、前記液溜部内に処理液が溜まったときに前記開閉制御弁が故障していると認定することを特徴とする開閉制御弁の故障確認方法。