JP2006234382A

JP2006234382A - 温度測定システム

Info

Publication number: JP2006234382A
Application number: JP2003147212A
Authority: JP
Inventors: Isamu Nakato; 勇中塘
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2006-09-07
Also published as: TW200507142A; WO2004104535A1

Abstract

【課題】測温体の不具合を判別できる温度測定システムを提供する。
【解決手段】温度を測定するシステム１において，測定対象ＡＰＭの温度を測定するための第１の測温体１０１と，測定対象ＡＰＭの温度を測定するための第２の測温体１０２と，前記第１の測温体１０１と前記第２の測温体１０２により測定された各温度を監視する監視部１２０を備え，前記監視部１２０が，前記第１の測温体１０１により測定された温度と前記第２の測温体１０２により測定された温度との差を監視することにより，前記第１の測温体１０１又は第２の測温体１０２において不具合があることを検知することとした。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を処理する液体，気体等の温度を測定するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造工程では，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）を所定の薬液や純水等の処理液によって洗浄し，ウェハの表面に付着したパーティクル，有機汚染物，金属不純物等のコンタミネーションを除去する洗浄装置が使用されている。その中でも処理液が充填された処理槽内に，ウェハを順次浸漬させて洗浄処理を行うウェット型の洗浄装置は広く普及している。
【０００３】
かかる洗浄装置において，好適な洗浄処理を実施するためには処理槽内の処理液が所定温度であることが好ましい。そこで，処理中においては，所定温度に調整された処理液を処理槽内に供給し続けると共に，使い古された処理液を処理槽内からオーバーフローさせ，処理槽内を所定温度に調整された処理液に置換している。さらに，温度を測定するための測温抵抗体を処理槽内の処理液中に入れ，測温抵抗体によって測定された温度を監視するコントローラを備えた温度測定システムを設置して，測温抵抗体によって測定された温度に基づいて液温の制御を行い，液温の低下や過熱を未然に防ぐようにしている（例えば，特許文献１参照）。かかる測温抵抗体は，温度変化に伴い電気抵抗値が変化する白金（Ｐｔ）等の金属材料からなり，測温抵抗体の電気抵抗値から処理液の温度を検出できるようになっている。
【０００４】
【先行技術文献】
【特許文献１】
特開２００１−２９６１８６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の温度測定システムにおいては，測温抵抗体の不具合が判別できない場合があった。例えば，測温抵抗体の断線や，測温抵抗体とコントローラとを接続する電気コードの断線等の故障は，温度検出が不可能となるため，コントローラの監視によって明らかとなるが，測温抵抗体の抵抗値のずれ等は，判別することが困難であった。この場合，実際の温度に対して誤差が大きくなった測定温度に基づき処理液の温度制御が行われ，所望の温度より高温あるいは低温の処理液で処理が行われることとなり，ウェハの処理精度に悪影響を与える問題があった。また，測温抵抗体の抵抗値のずれの不具合を早期に検出することができなかった。
【０００６】
従って本発明の目的は，測温体の不具合を判別できる温度測定システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明によれば，温度を測定するシステムであって，測定対象の温度を測定するための第１の測温体と，測定対象の温度を測定するための第２の測温体と，前記第１の測温体と前記第２の測温体により測定された各温度を監視する監視部を備え，前記監視部が，前記第１の測温体により測定された温度と前記第２の測温体により測定された温度との差を監視することにより，前記第１の測温体又は第２の測温体において不具合があることを検知することを特徴とする，温度測定システムが提供される。ここで，「測温体」とは，測温抵抗体又は熱電対である。この温度測定システムによれば，いずれか一方の測定温度の誤差が大きくなったことが検知できる。即ち，いずれか一方の測温抵抗体の抵抗値が変化した不具合を検知できる。
【０００８】
前記測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する演算部を接続することとしても良い。さらに，前記第１の測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する第１の演算部を接続し，前記第２の測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する第２の演算部を接続しても良い。このようにすると，いずれか一方の演算部に異常があることで測定温度の誤差が大きくなった場合，２個の測定温度の差を監視することにより，いずれか一方の演算部に異常がある可能性を判別できる。
【０００９】
前記第１の測温体と第２の測温体の測定対象が同一であることが好ましい。また，前記測定対象は，基板を処理する処理槽に貯留された処理液であり，前記第１の測温体により測定された温度を基に処理液の温度を調整する温度調整機構を備えることとしても良い。この場合，液温の制御を行うことにより，処理精度の高い好適な処理を行うことができる。
【００１０】
前記監視部は，前記第１の測温体により測定された温度と前記第２の測温体により測定された温度との差が設定される許容値を超えた場合，前記第１の測温体又は第２の測温体において不具合があると判断することが好ましい。
【００１１】
第２の測定対象の温度を測定するための第３の測温体と，前記第２の測定対象の温度を測定するための第４の測温体とをさらに備え，前記第３の測温体を前記第２の演算部に接続し，前記第４の測温体を前記第２の演算部以外の他の演算部に接続し，前記第３の測温体により測定された温度と前記第４の測温体により測定された温度との差を監視することにより，前記第３の測温体又は第４の測温体において不具合があることを検知することとしても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態を説明する。図１は，本実施の形態にかかる温度測定システムを備えた洗浄システム１の斜視図である。この洗浄システム１は，キャリアＣ単位での基板としてのウェハＷの搬入，ウェハＷの洗浄，ウェハＷの乾燥，キャリアＣ単位でのウェハＷの搬出までを一貫して行うように構成されている。
【００１３】
この洗浄システム１において，搬入・取出部２は，洗浄前のウェハＷを２５枚収納したキャリアＣを搬入しウェハＷを洗浄に移行させるまでの動作を行う。即ち，搬入ステージ５に載置されたキャリアＣを移送装置６によってローダ７へ例えば２個ずつ搬送し，このローダ７でキャリアＣからウェハＷを取り出す構成になっている。
【００１４】
洗浄乾燥処理部１０には，搬入・取出部２側から順に，ウェハＷを搬送する搬送装置３０のウェハチャック３０ａ，３０ａを洗浄および乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置１１，各種の薬液や純水等の洗浄液を用いてウェハＷを洗浄する各ウェハ洗浄装置１２〜１９，搬送装置３３のウェハチャック３３ａ，３３ａを洗浄および乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置２０，および，ウェハ洗浄装置１２〜１９で洗浄されたウェハＷを，例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気を用いて乾燥させる乾燥装置２１が配列されている。さらに洗浄乾燥処理部１０の前面側（図１における手前側）には，搬送装置３０，３１，３２，３３が配列されている。
【００１５】
一般的な洗浄プロセスに従い，薬液洗浄とリンス洗浄とが交互に行えるようにウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８は薬液洗浄を行うように構成され，ウェハ洗浄装置１３，１５，１７，１９はリンス洗浄を行うように構成されている。一例として，ウェハ洗浄装置１２では，硫酸成分を主体とした洗浄液であるＳＰＭ（Ｈ_２ＳＯ_４／Ｈ_２Ｏ_２の混合液）を用いたＳＰＭ洗浄を行って，ウェハＷの表面に付着している有機汚染物等の不純物質を除去する。また，ウェハ洗浄装置１４では，例えばアンモニア成分を主体とした洗浄液であるＡＰＭ（ＮＨ_４ＯＨ／Ｈ_２Ｏ_２／Ｈ_２Ｏの混合液）を用いたＳＣ１洗浄を行って，ウェハＷの表面に付着している有機汚染物，パーティクル等の不純物質を除去する。また，ウェハ洗浄装置１６では，塩酸成分を主体とした洗浄液であるＨＰＭ（ＨＣｌ／Ｈ_２Ｏ_２／Ｈ_２Ｏの混合液）を用いたＳＣ２洗浄を行って，ウェハＷの表面に付着している金属イオン等を除去する。また，ウェハ洗浄装置１８では，フッ酸成分を主体とした洗浄液であるＤＨＦ（ＨＦ／Ｈ_２Ｏの混合液）を用いたＤＨＦ洗浄を行って，ウェハＷの表面に形成された酸化膜等を除去する。また，ウェハ洗浄装置１３，１５，１７，１９では，純水を用いてウェハＷのリンス洗浄を行う。ウェハ洗浄装置１２〜１９の構成については，後に詳細に説明する。
【００１６】
なお，以上の配列や各ウェハ洗浄装置１２〜１９の組合わせは，ウェハＷに対する洗浄処理の種類によって任意に組み合わせることができる。例えば，ある洗浄装置を減じたり，逆にさらに他の種類の薬液を用いてウェハＷを薬液洗浄するウェハ洗浄装置を付加してもよい。
【００１７】
装填・搬出部４０は，洗浄乾燥処理部１０で洗浄，乾燥された２５枚のウェハＷをキャリアＣに装填後キャリアＣ単位で搬出する。即ち，アンローダ４１によって，洗浄後のウェハＷが収納されたキャリアＣを，移送装置（図示せず）によって，搬出部４２にまで搬送する構成になっている。
【００１８】
薬液洗浄を行うウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８の構成は，洗浄液が異なる点を除けば，互いにほぼ同様である。そこで，以下，ＳＣ１洗浄を行うウェハ洗浄装置１４を代表として説明する。
【００１９】
図２に示すように，ウェハ洗浄装置１４は，洗浄液として所定温度（例えば８０℃）に調整されたＡＰＭを貯留する洗浄槽４５を備えている。この洗浄槽４５は，ウェハＷを収納するのに充分な大きさを有する箱形の内槽４６と，内槽４６の上部の開口を囲むように形成された外槽４７から構成されている。
【００２０】
内槽４６内には，ウェハＷを保持するためのウェハガイド６３が設置されている。ウェハガイド６３には，３本の平行な保持部材６３ａ，６３ｂ，６３ｃが水平姿勢で装着され，これら保持部材６３ａ，６３ｂ，６３ｃにより５０枚のウェハＷを等間隔で配列させた状態で保持するようになっている。
【００２１】
内槽４６と外槽４７との間には，洗浄中にＡＰＭを循環させる循環回路６５が接続されている。この循環回路６５の入口は外槽４７の底面に接続されている。循環回路６５には，ポンプ６７，ダンパ６８，ヒータ６９，フィルタ７０が順に配列されている。循環回路６５の出口は，内槽４６の下方に対をなして配置されたジェットノズル（図示せず）に接続されている。
【００２２】
即ち，内槽４６から外槽４７にオーバーフローした洗浄液を，循環回路６５に流入させ，ポンプ６７の稼働によって，ダンパ６８，ヒータ６９，フィルタ７０の順に流し，温度調整及び清浄化した後，ジェットノズルを経て再び内槽４６内に供給するようになっている。このように，ＡＰＭの再利用を図り，その消費量を節約している。なお，循環回路６５には，開閉弁７１を介してドレイン管７２が接続されており，外槽４７内の洗浄液を排液するようになっている。内槽４６の底部には，開閉弁７３を介してドレイン管７４が接続されており，内槽４６内の洗浄液を排液するようになっている。
【００２３】
また，ウェハ洗浄装置１４には，洗浄液を洗浄槽４５に補充する補充機構８０が設けられている。補充機構８０は，例えば空の洗浄槽４５内に洗浄液を最初に充填したり，足りなくなった洗浄液を洗浄槽４５内に適宜補充するように構成されている。
【００２４】
補充機構８０は，アンモニア補充系８１と，過酸化水素水補充系８２と，純水補充系８３と，コントローラ８４とを備えている。アンモニア補充系８１には，所定濃度に調整されたアンモニア水溶液（ＮＨ_４ＯＨ）を貯蔵したタンク８５と，ポンプ８６とが設けられている。過酸化水素水補充系８２には，所定濃度に調整された過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）を貯蔵したタンク８７と，ポンプ８８が設けられている。純水補充系８３には，純水（ＤＩＷ）を貯留したタンク８９と，タンク８９内の純水を加熱するタンクヒータ９０と，弁９１とが設けられている。コントローラ８４は，ポンプ８６，８８の稼働率，弁９１の開度を制御するように構成されている。コントローラ８４の制御により，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水をそれぞれ所定の液量ずつ供給し，所定の成分比率のＡＰＭを洗浄液として洗浄槽４５に補充するようになっている。
【００２５】
次に，洗浄槽４５内の温度を測定する本実施の形態にかかる温度測定システム１００について説明する。温度測定システム１００は，測定対象である洗浄槽４５内に貯留された洗浄液の温度を測定するための，測温体としての第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２を備えている。第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２は，内槽４６内に備えられている。
【００２６】
第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２は，図示はしないが，例えば白金（Ｐｔ）等の金属材料によって極細線状に形成されており，ＡＰＭの温度変化に伴い電気抵抗値が変化するようになっている。また，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２は，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２を物理的衝撃から保護するコーティング部材によって被覆されており，さらに，図示しない石英ガラス管内に各々挿入された状態で，内槽４６内に取り付けられている。
【００２７】
洗浄液に浸漬された石英ガラス管（図示せず）内の気体は，ＡＰＭと同じ温度になり，この気体の温度に応じて，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値（出力）が変化する。従って，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２に電気を通流させ，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値を検出することにより，石英ガラス管内の気体の温度，即ち洗浄液の温度を測定できるようになっている。
【００２８】
第１の測温抵抗体１０１には，第１の測温抵抗体１０１に電気を通流させるための電気コード１０３が接続されている。電気コード１０３は，洗浄槽４５内の洗浄液の温度を調節するための演算と制御を行う温度調節器１０５に接続されている。一方，第２の測温抵抗体１０２には，第２の測温抵抗体１０２に電気を通流させるための電気コード１０６が接続されている。図３に示すように，電気コード１０６は，ウェハ洗浄装置１４に隣接するウェハ洗浄装置１５に設けられた第２の演算部としての温度演算器１０８に接続されている。温度演算器１０８については後述する。
【００２９】
図２に示すように，温度調節器１０５は，第１の測温抵抗体１０１の出力としての電気抵抗値から洗浄液の温度を演算する演算部（第１の演算部）１１１と，ヒータ６９の出力を調整するヒータ電力調整部１１２を備えている。演算部１１１には，電気抵抗値と温度との関係が予め記憶されており，電気コード１０３を介して第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値を検知して，電気抵抗値と温度との関係に基づき温度を算出する演算を行う。ヒータ電力調整部１１２は，演算部１１１によって算出された温度に基づいて，洗浄液の温度が所定の値に維持されるように，ヒータ６９の電力をそれぞれ調整し，ヒータ６９の加熱量を制御するようになっている。このように，第１の測温抵抗体１０１，温度調節器１０５，ヒータ６９によって，洗浄液の温度を調整する温度調整機構１１３が構成されており，第１の測温抵抗体１０１により測定された温度を基に洗浄液の温度を調整するようになっている。
【００３０】
さらに，温度調節器１０５の演算部１１１は，図３に示すように，第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２によって測定された各測定温度を監視する監視部としてのブロックコントローラ１２０に接続されている。即ち，第１の測温抵抗体１０１とブロックコントローラ１２０の間に演算部１１１が接続されている。そして，演算部１１１によって算出された温度がブロックコントローラ１２０に入力され，監視されるようになっている。
【００３１】
また，図示はしないが，ウェハ洗浄装置１４には，第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２の他，様々な箇所に，温度を測定するための測温抵抗体又は熱電対が設けられている。例えば，ドレイン管７２やドレイン管７４に，排液の温度を測定するための測温抵抗体又は熱電対が設けられており，内槽４６からの排液温度と外槽４７からの排液温度を測定するようにしている。排液温度測定用の測温抵抗体等（図示せず）は，測温抵抗体の出力としての電気抵抗値又は熱電対の出力としての熱起電力から温度を演算する温度演算器１２５に接続されている。
【００３２】
温度演算器１２５には，電気コードを接続する接続部１３０が，例えば４個設けられており，測温抵抗体等に接続された電気コードを接続部１３０のいずれかに接続することにより，測温抵抗体等の出力を温度演算器１２５に対して入力できるようになっている。即ち，温度演算器１２５に１〜４個の測温抵抗体等の出力を入力することができ，各出力から温度をそれぞれ算出することができる。
【００３３】
温度演算器１２５は，温度演算器１２５を他の機器と通信可能にする変換器１３１に接続されている。変換器１３１は，排液温度測定用の測温抵抗体等（図示せず）によって測定された各温度を監視するコントローラ１３３に接続されており，温度演算器１２５によって算出された温度が変換器１３１を介してコントローラ１３３に入力され，監視されるようになっている。
【００３４】
なお，タンクヒータ９０は，ブロックコントローラ１２０に接続された温度モニター１３５に接続されている。温度モニター１３５は，タンクヒータ９０の温度を表示しブロックコントローラ１２０に温度データを送るようになっている。タンクヒータ９０の加熱量は，温度モニター１３５からブロックコントローラ１２０に入力された制御信号に従って制御されるようになっている。温度モニター１３５によって検出された現在の温度が，設定された温度に対して高い場合は，ブロックコントローラ１２０がタンクヒータ９０の電源をＯＦＦに切り替えて，設定温度まで下げるようにする。逆に，設定された温度に対して現在の温度が低い場合は，ブロックコントローラ１２０がタンクヒータ９０の電源をＯＮに切り替えて，設定温度まで上げるようにする。つまり，ブロックコントローラ１２０からの制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）で，温度が一定になるように加熱量が調節制御される。
【００３５】
ウェハ洗浄装置１４と隣接して設けられ，純水を用いてウェハＷのリンス洗浄を行うウェハ洗浄装置１５は，洗浄槽４５とほぼ同様の構成を有する洗浄槽１４５と，前述の第２の演算部としての温度演算器１０８を備えている。温度演算器１０８は，温度演算器１２５とほぼ同様の機能を有する。即ち，温度演算器１０８は，第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値（出力）から洗浄液の温度を算出し，さらに，２個以上の測温抵抗体の電気抵抗値，或いは，熱電対の熱起電力から，温度をそれぞれ算出することが可能である。
【００３６】
温度演算器１０８には，接続部１３０とほぼ同様の接続部１５０が例えば４個設けられている。前述のウェハ洗浄装置１４の電気コード１０６は，接続部１５０の一つに接続されている。温度演算器１０８は，変換器１３１に接続されている。即ち，温度演算器１０８によって算出された温度が変換器１３１を介してコントローラ１３３に入力され，監視されるようになっている。
【００３７】
なお，変換器１３１に２個以上の温度演算器１０８，１２５を接続し，ウェハ洗浄装置１４，１５に設けた８個以上の測温抵抗体等の出力から温度をそれぞれ演算するようにして，８箇所以上の温度をコントローラ１３３によって監視するようにしても良い。
【００３８】
さらに，コントローラ１３３とブロックコントローラ１２０は，インターフェース回路１５５によって接続されており，コントローラ１３３からブロックコントローラ１２０にデータを送信できる構成となっている。即ち，第２の測温抵抗体１０２とブロックコントローラ１２０の間に温度演算器１０８，変換器１３１が接続されている。そして，温度演算器１０８によって算出された各温度がブロックコントローラ１２０に入力され，監視されるようになっている。
【００３９】
ブロックコントローラ１２０は，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度，第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度，及び，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度との差を監視するようになっている。
【００４０】
ブロックコントローラ１２０には，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の許容差を予め記憶させることができる。ブロックコントローラ１２０は，洗浄槽４５にウェハＷを浸漬させる前や，浸漬させている間など，洗浄液の温度を所定の値に維持する必要があるときに，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差と，設定された許容差とを比較する。そして，測定された温度の差が許容差より大きくなった場合，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８のうち，いずれかにおいて不具合があると判断し，警報を発生させるようになっている。これにより，洗浄液の温度が誤った測定温度に基づいて制御されることを防止できる。
【００４１】
即ち，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の抵抗値が正常な状態では，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と，第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度は，ほぼ同じ温度となる。しかし，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の抵抗値が変化して，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の誤差が大きくなった場合，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度との差が大きくなる。即ち，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差をブロックコントローラ１２０によって監視することにより，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の抵抗値が変化した不具合を検知できる。
【００４２】
また，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２は正常であっても，演算部１１１又は温度演算器１０８の演算機能等に異常があることで，算出された温度の誤差が大きくなることがある。そのような場合も，第１の測温抵抗体１０１によって測定され演算部１１１によって算出された温度と，第２の測温抵抗体１０２によって測定され温度演算器１０８によって算出された温度とを比較すると，２個の測定温度の差が大きくなる。従って，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差をブロックコントローラ１２０によって監視することにより，演算部１１１又は温度演算器１０８に異常がある可能性も判別できる。即ち，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が大きくなった場合は，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８のうち，いずれかに異常があると考えられる。
【００４３】
本実施の形態において，温度測定システム１００は，第１の測温抵抗体１０１，電気コード１０３，温度調節器１０５，ブロックコントローラ１２０，第２の測温抵抗体１０２，電気コード１０６，温度演算器１０８，変換器１３１，コントローラ１３３，インターフェース回路１５５によって構成されている。
【００４４】
薬液洗浄を行うウェハ洗浄装置１２，１６，１８の構成は，補充機構８０において供給される液体の種類が異なる点を除けば，ウェハ洗浄装置１４とほぼ同様の構成を有する。純水を用いてウェハＷのリンス洗浄を行うウェハ洗浄装置１３，１７，１９の構成は，ウェハ洗浄装置１５とほぼ同様の構成を有する。また，ウェハ洗浄装置１２，１３と，ウェハ洗浄装置１６，１７と，ウェハ洗浄装置１８，１９に，それぞれ温度測定システム１００が適宜備えられている。
【００４５】
ウェハ洗浄装置１２，１３と，ウェハ洗浄装置１６，１７と，ウェハ洗浄装置１８，１９にそれぞれ備えたブロックコントローラ１２０は，メインコントローラ１６０に接続されている。メインコントローラ１６０は，処理のプロセスに関するデータを各ブロックコントローラ１２０に対して送信するようになっている。
【００４６】
次に，以上のように構成された洗浄システム１を用いた処理について説明する。まず，洗浄システム１においてウェハＷの処理を開始する前に，各ウェハ洗浄装置１２〜１９にそれぞれ洗浄液を充填する。各ウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８における洗浄液の充填は，ほぼ同様の手順で行うため，代表してウェハ洗浄装置１４の充填について説明する。
【００４７】
洗浄槽４５に洗浄液を供給する前に，予め，ブロックコントローラ１２０に測定温度の許容差を入力して，記憶させておく。このウェハ洗浄装置１４において，空の洗浄槽４５の外槽４７に，コントローラ８４の制御により，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水をそれぞれ所定の液量ずつ供給し，所定の成分比率の洗浄液を供給する。外槽４７に供給された洗浄液は，循環回路６５内を通過して，内槽４６の下方に配置されたジェットノズル（図示せず）から内槽４６内に吐出される。洗浄槽４５は，内槽４６の上部からオーバーフローして外槽４７に受け止められ，外槽４７から再び循環回路６５内に流れる。こうして，外槽４７，循環回路６５，内槽４６の順に洗浄液が循環して，洗浄槽４５に洗浄液が充填される。
【００４８】
内槽４６に洗浄液が貯留されると，第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２が洗浄液中に浸漬され，洗浄液の温度を測定可能な状態になる。洗浄槽４５に洗浄液が充填されたら，洗浄液を外槽４７，循環回路６５，内槽４６の順に循環させながら，ヒータ６９を発熱させ，循環回路６５を通過する洗浄液を加熱する。第１の測温抵抗体１０１及び第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値は，洗浄液の温度に応じて変化し，電気コード１０３，１０６内を流れる電流の大きさ，電圧が洗浄液の温度に応じて変化する。温度調節器１０５は，第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値から温度を算出しながら，ヒータ６９の加熱量を調整して，温度が所定の値に昇温されるように制御する。こうして，所定量，所定温度の洗浄液が洗浄槽４５内に充填される。所定量，所定温度の洗浄液が洗浄槽４５内に充填された後は，温度調節器１０５は，第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値から温度を算出しながら，ヒータ６９の加熱量を調整して，温度が所定の値に維持されるように制御する。
【００４９】
温度調節器１０５は，洗浄液の温度を制御する一方で，算出した温度をブロックコントローラ１２０に送信する。ブロックコントローラ１２０に送信された温度は，ブロックコントローラ１２０によって監視される。また，ウェハ洗浄装置１５の温度演算器１０８は，第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値から温度を演算し，算出された温度は，変換器１３１を介してコントローラ１３３に送信され，さらに，コントローラ１３３からブロックコントローラ１２０に送信され，ブロックコントローラ１２０によって監視される。
【００５０】
第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度に基づいて洗浄槽４５内の洗浄液を所定温度に昇温させた後は，ブロックコントローラ１２０は，温度調節器１０５から入力された第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と，コントローラ１３３から入力された第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度を比較して，測定温度の差が設定された許容差より大きくなった場合，警報を発生させるようにする。
【００５１】
即ち，洗浄液を洗浄槽４５内に充填し，あるいは，温調する間は，洗浄液の温度が不均一であるため，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８が正常であっても，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が，設定された許容差より大きくなる場合がある。これに対し，洗浄液を所定温度に維持する間，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が大きくなるときは，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値が変化した可能性がある。また，第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値と第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値は正常であるが，演算部１１１又は温度演算器１０８に異常がある可能性もある。演算部１１１によって算出された温度の誤差が大きくなった場合，温度調節器１０５は，誤差の大きい測定温度に基づいてヒータ６９の加熱量を調整することとなり，洗浄液の実際の温度も，所定の値から大きくずれることとなる。この状態でウェハＷを洗浄液中に浸漬させると，処理精度が低下するなど，処理に悪影響が発生する。このような悪影響を防止するため，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が許容差より大きくなったら，警報を発生させ，ウェハＷの処理を開始させないようにする。
【００５２】
警報が発生したら，作業員は，第１の測温抵抗体１０１と第２の測温抵抗体１０２を点検して，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２を新しいものに交換するようにする。また，演算部１１１と温度演算器１０８を点検して，異常がある場合は，演算部１１１又は温度演算器１０８の修復を行うようにする。こうして，点検，交換，修復などを行った後，洗浄液を洗浄槽４５内に充填し，洗浄液を温調し，ウェハＷの処理を開始させる。これにより，誤差が少なく信頼性が高い測定温度を得ることができる。さらに，誤差の少ない測定温度に基づき洗浄液の液温を正確に制御でき，処理精度の高い好適な処理を行うことができる。
【００５３】
各ウェハ洗浄装置１３，１５，１７，１９における純水の充填は，純水を所定温度に昇温させる必要がない点を除けば，ウェハ洗浄装置１４の充填とほぼ同様である。
【００５４】
このように，各ウェハ洗浄装置１２〜１９にそれぞれ洗浄液が充填された洗浄システム１において，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣを搬入・取出部２の搬入ステージ５に複数載置する。そして，この搬入・取出部２によって，例えばキャリアＣ２個分の５０枚のウェハＷをキャリアＣから取り出し，搬送装置３０が，ウェハＷを５０枚単位で一括して把持する。そして，搬送装置３０によってウェハＷをウェハ洗浄装置１２の洗浄槽４５内に浸漬させ，所定時間のＳＰＭ洗浄を行う。その後，搬送装置３０によってウェハＷをウェハ洗浄装置１２の洗浄槽４５内から引き上げ，ウェハ洗浄装置１３の洗浄槽１４５内に浸漬させてリンス処理する。次に，搬送装置３１によってウェハＷをウェハ洗浄装置１３の洗浄槽１４５内から引き上げ，搬送装置３１によってウェハＷをウェハ洗浄装置１４の洗浄槽４５内に浸漬させ，所定時間のＡＰＭ洗浄を行う。その後，搬送装置３１によってウェハＷをウェハ洗浄装置１４の洗浄槽４５内から引き上げ，ウェハ洗浄装置１５の洗浄槽１４５内に浸漬させてリンス処理する。次に，搬送装置３２によってウェハＷをウェハ洗浄装置１５の洗浄槽１４５内から引き上げ，搬送装置３２によってウェハＷをウェハ洗浄装置１６の洗浄槽４５内に浸漬させ，所定時間のＳＣ２洗浄を行う。その後，搬送装置３２によってウェハＷをウェハ洗浄装置１６の洗浄槽４５内から引き上げ，ウェハ洗浄装置１７の洗浄槽１４５内に浸漬させてリンス処理する。次に，搬送装置３３によってウェハＷをウェハ洗浄装置１７の洗浄槽１４５内から引き上げ，搬送装置３３によってウェハＷをウェハ洗浄装置１８の洗浄槽４５内に浸漬させ，所定時間のＤＨＦ洗浄を行う。その後，搬送装置３３によってウェハＷをウェハ洗浄装置１８の洗浄槽４５内から引き上げ，ウェハ洗浄装置１９の洗浄槽１４５内に浸漬させてリンス処理する。こうして，ウェハＷの表面に付着しているパーティクル等の不純物質を除去する洗浄を行う。
【００５５】
ここで，ウェハ洗浄装置１４の処理について説明する。搬送装置３１によって洗浄槽４５内にウェハＷを下降させ，ウェハＷを搬送装置３１からウェハガイド４８に受け渡す。ウェハＷを洗浄液中に下降させる際は，洗浄液の温度が不安定になりやすいため，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８が正常であっても，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が変化する場合がある。そのため，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が，設定された許容差より大きくなっても，警報を発生させないようにする。
【００５６】
洗浄中は，循環回路６５により洗浄槽４５内の洗浄液を循環させて洗浄液の温調及び浄化を行い，洗浄槽４５内を，常に所定温度に調整され，かつ清められた洗浄液により充填する。
【００５７】
ウェハＷの洗浄中は，ブロックコントローラ１２０は，第１の測温抵抗体１０１によって測定され温度調節器１０５から入力された温度と，第２の測温抵抗体１０２によって測定されコントローラ１３３から入力された温度を比較して，測定温度の差が設定された許容差より大きくなった場合，警報を発生させるようにする。
【００５８】
即ち，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が大きくなるときは，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値が変化した可能性がある。また，第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値と第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値は正常であるが，演算部１１１又は温度演算器１０８に異常がある可能性もある。第１の測温抵抗体１０１による測定温度の誤差が大きくなった場合，温度調節器１０５は，誤差の大きい測定温度に基づいてヒータ６９の加熱量を調整することとなり，洗浄液の実際の温度も，所定の値から大きくずれることとなる。この状態でウェハＷを処理すると，処理精度が低下するなど，処理に悪影響が発生する。このような悪影響を防止するため，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が許容差より大きくなったら，警報を発生させ，処理を中止させる。
【００５９】
警報が発生したら，ウェハＷを洗浄槽４５内から引き上げる。作業員は，第１の測温抵抗体１０１と第２の測温抵抗体１０２を点検して，第１の測温抵抗体１０１又は第２の測温抵抗体１０２を新しいものに交換するようにする。また，演算部１１１と温度演算器１０８を点検して，異常がある場合は，演算部１１１又は温度演算器１０８の修復を行う。こうして，点検，交換，修復などを行った後，ウェハＷの処理を再開させる。これにより，誤差が少なく信頼性が高い測定温度を得ることができる。さらに，誤差の少ない測定温度に基づき洗浄液の液温を正確に制御でき，処理精度の高い好適な処理を行うことができる。
【００６０】
警報が発生することなく所定時間が経過したら，ウェハＷを洗浄槽４５内から搬送装置３１によって引き上げる。そして，ウェハ洗浄装置１４にてＡＰＭ処理したウェハＷを，ウェハ洗浄装置１５に搬送する。ウェハＷを洗浄液中から上昇させる際は，洗浄液の温度が不安定になりやすいため，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８が正常であっても，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が変化する場合がある。そのため，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が，設定された許容差より大きくなっても，警報を発生させないようにする。
【００６１】
ウェハＷを洗浄槽４５内から引き上げるとき，ウェハＷに洗浄液が付着するので，洗浄槽４５内の洗浄液が次第に減少する。洗浄液が減少したら，コントローラ８４によって補充機構８０を制御しながら，補充機構８０から洗浄槽４５内に洗浄液を補充する。このとき，補充機構８０から供給される洗浄液は，タンクヒータ９０によって温調された状態で供給されるが，洗浄槽４５内の洗浄液の温度は不安定になりやすいため，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２，演算部１１１，温度演算器１０８が正常であっても，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が変化する場合がある。そのため，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度の差が，設定された許容差より大きくなっても，警報を発生させないようにすることが好ましい。
【００６２】
各ウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８における処理は，洗浄液，処理時間，処理温度が異なる点を除けば，ほぼ同様の手順で行う。
【００６３】
ウェハ洗浄装置１２〜１９によって不純物質が除去されたウェハＷは，搬送装置３３によって乾燥装置２１に搬送され，乾燥処理が施される。その後，装填・搬出部４０に搬送され，ウェハＷがキャリアＣに収納され，洗浄システム１から搬出される。
【００６４】
かかる温度測定システム１００によれば，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度との差を，ブロックコントローラ１２０によって監視することにより，第１の測温抵抗体１０１の電気抵抗値又は第２の測温抵抗体１０２の電気抵抗値が変化した不具合があることを早期に検知し，或いは，演算部１１１又は温度演算器１０８の機能に異常があることを早期に検知できる。これにより，洗浄液の温度が所定の値よりずれることを防止でき，ウェハＷの処理精度が悪化することを防止できる。従って，温度測定の信頼性を高め，処理精度の高い好適な処理を行うことができる。
【００６５】
以上，本発明の好適な実施の形態の一例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば，測定対象は基板を処理する洗浄液としたが，かかるものに限定されず，例えば基板処理用の洗浄液以外の液体，気体等であっても良い。第１の測温抵抗体１０１と第２の測温抵抗体１０２は，測温抵抗体としたが，熱電対であっても良い。また，基板は半導体ウェハに限らず，その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などであっても良い。
【００６６】
本実施の形態では，ウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８は薬液処理を行う洗浄槽を備えるものとして説明したが，ウェハ洗浄装置１２，１４，１６，１８は，１種類又は２種類以上の薬液と純水を一つの洗浄槽内に各処理毎に交互に供給，排液し，複数の洗浄処理を単一の槽で行う，いわゆるＰＯＵ（ポイント・オブ・ユース）方式の洗浄槽としても良い。また，ウェハ洗浄装置１３，１５，１７，１９は純水を用いたリンス処理を行う洗浄槽を備えるものとして説明したが，ウェハ洗浄装置１３，１５，１７，１９は，薬液処理を行う洗浄槽や，ＰＯＵ洗浄槽であっても良い。
【００６７】
本実施の形態では，第１の測温抵抗体１０１によって測定される温度は，温度調節器１０５に内蔵された演算部１１１によって算出され，第２の測温抵抗体１０２によって測定される温度は，温度演算器１０８によって算出されることとしたが，かかる形態に限定されない。また，洗浄液の液温の制御を行わず，液温の監視のみを行う形態であっても良い。例えば，電気コード１０６をウェハ洗浄装置１４に備えた温度演算器１２５に接続して，第２の測温抵抗体１０２によって測定される温度を温度演算器１２５によって演算するようにしても良い。また，第２の測温抵抗体１０２によって測定される温度を，ウェハ洗浄装置１５以外のウェハ洗浄装置１２，１３，１６〜１９に備えた温度演算器１０８又は温度演算器１２５によって演算する構成としても良い。
【００６８】
また，電気コード１０３を温度演算器１０８又は温度演算器１２５に接続して，温度演算器１０８又は温度演算器１２５等から温度調節器１０５に，第１の測温抵抗体１０１によって測定された温度又は第２の測温抵抗体１０２によって測定された温度を送信するようにして，液温の制御を行っても良い。
【００６９】
また，例えば，洗浄槽４５がＰＯＵ洗浄槽の場合は，温度調節器１０５による温度調整を行わないので，温度調節器１０５を設けず，電気コード１０３を温度演算器１２５に接続して，第１の測温抵抗体１０１によって測定される温度を温度演算器１２５によって算出する形態にすると良い。即ち，第１の測温抵抗体１０１によって測定され温度演算器１２５によって算出された温度がコントローラ１３３からブロックコントローラ１２０に入力され，監視されるようにしても良い。また，第１の測温抵抗体１０１と第２の測温抵抗体１０２を共に温度演算器１２５に接続して，第１の測温抵抗体１０１によって測定される温度と第２の測温抵抗体１０２によって測定される温度を，温度演算器１２５によってそれぞれ算出し，ブロックコントローラ１２０において測定温度の差を監視するようにしても良い。なお，ＰＯＵ洗浄槽の場合は，節水供給時のみ，ブロックコントローラ１２０による監視，警報発生を行うようにしても良い。
【００７０】
図４に示すように，ウェハ洗浄装置１５の洗浄槽１４５内に，洗浄槽１４５内の純水を第２の測定対象とする第３の測温抵抗体１６１，第４の測温抵抗体１６２を備えても良い。さらに，第３の測温抵抗体１６１により測定された温度と第４の測温抵抗体１６２により測定された温度との差を監視するようにしても良い。この場合，第３の測温抵抗体１６１又は第４の測温抵抗体１６２において不具合があることを検知することができる。例えば，第３の測温抵抗体１６１に電気コード１６３を接続し，電気コード１６３を温度演算器１０８の接続部１５０の一つに接続する。第４の測温抵抗体１６２に電気コード１６４を接続し，電気コード１６４を温度演算器１２５の接続部１３０の一つに接続する。こうして，第３の測温抵抗体１６１を温度演算器１０８に接続し，第４の測温抵抗体１６２を温度演算器１０８以外の他の演算部（温度演算器１２５）に接続する。なお，第３の測温抵抗体１６１，第４の測温抵抗体１６２は，第１の測温抵抗体１０１，第２の測温抵抗体１０２とほぼ同様の構成を有するものとする。第３の測温抵抗体１６１によって測定され温度演算器１０８によって算出された温度は，変換器１３１を介して，コントローラ１３３からブロックコントローラ１２０に入力され，監視される。また，第４の測温抵抗体１６２によって測定され温度演算器１２５によって算出された温度は，変換器１３１を介して，コントローラ１３３からブロックコントローラ１２０に入力され，監視される。そして，ブロックコントローラ１２０によって，第３の測温抵抗体１６１によって測定された温度と第４の測温抵抗体１６２によって測定された温度との差が監視されるようにする。この場合，第３の測温抵抗体１６１，第４の測温抵抗体１６２，温度演算器１０８，又は温度演算器１２５に不具合があることを検知することができる。
【００７１】
本実施の形態では，温度演算器１０８，１２５は，複数の測温抵抗体の電気抵抗値や熱電対の熱起電力から各温度を演算することが可能な構成としたが，かかる機器に限定されず，第２の測温抵抗体１０２によって測定される温度のみを演算するものであっても良い。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば，第１の測温体によって測定された温度と第２の測温体によって測定された温度との差を監視することにより，第１の測温体又は第２の測温体において不具合があることを検知し，或いは，測温体の出力から温度を演算する演算部の機能に異常があることを検知できる。従って，温度測定の信頼性を高めることができる。また，測定対象の温度を制御する場合，測定対象の温度が所定の値よりずれることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】洗浄システムの概要を示す斜視図である。
【図２】ウェハ洗浄装置の概要を示す説明図である。
【図３】ウェハ洗浄装置と温度測定システムの概要を示す説明図である。
【図４】別の実施の形態にかかる温度測定システムの概要を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗウェハ
１洗浄システム
１２〜１９ウェハ洗浄装置
４５洗浄槽
１００温度測定システム
１０１第１の測温抵抗体
１０２第２の測温抵抗体
１０５温度調節器
１０８温度演算器
１１１演算部
１２０ブロックコントローラ

Claims

温度を測定するシステムであって，
測定対象の温度を測定するための第１の測温体と，
測定対象の温度を測定するための第２の測温体と，
前記第１の測温体と前記第２の測温体により測定された各温度を監視する監視部を備え，
前記監視部が，前記第１の測温体により測定された温度と前記第２の測温体により測定された温度との差を監視することにより，前記第１の測温体又は第２の測温体において不具合があることを検知することを特徴とする，温度測定システム。
前記測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する演算部を接続したことを特徴とする，請求項１に記載の温度測定システム。
前記第１の測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する第１の演算部を接続し，
前記第２の測温体と前記監視部の間に，測温体の出力から温度を演算する第２の演算部を接続したことを特徴とする，請求項２に記載の温度測定システム。
前記第１の測温体と第２の測温体の測定対象が同一であることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の温度測定システム。
前記測定対象は，基板を処理する処理槽に貯留された処理液であり，
前記第１の測温体により測定された温度を基に処理液の温度を調整する温度調整機構を備えることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の温度測定システム。
前記監視部は，前記第１の測温体により測定された温度と前記第２の測温体により測定された温度との差が設定される許容値を超えた場合，前記第１の測温体又は第２の測温体において不具合があると判断することを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の温度測定システム。
第２の測定対象の温度を測定するための第３の測温体と，
前記第２の測定対象の温度を測定するための第４の測温体とをさらに備え，
前記第３の測温体を前記第２の演算部に接続し，
前記第４の測温体を前記第２の演算部以外の他の演算部に接続し，
前記第３の測温体により測定された温度と前記第４の測温体により測定された温度との差を監視することにより，前記第３の測温体又は第４の測温体において不具合があることを検知することを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の温度測定システム。