JP2008177386A - Cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハなどを薬液、純水などを用いて洗浄する工程において、薬液などの流体の流量を測定し、基盤の洗浄性能を評価する技術に関する。 The present invention relates to a technique for measuring the flow rate of a fluid such as a chemical solution and evaluating the cleaning performance of a substrate in a process of cleaning a semiconductor wafer or the like using a chemical solution or pure water.
半導体ウェハなどの基盤に対し、薬液などを用いて洗浄する技術において、薬液の流量を監視し、流量低下および増加発生時にアラームを発報させる方法がある。 In a technology for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer using a chemical solution or the like, there is a method of monitoring the flow rate of the chemical solution and issuing an alarm when the flow rate decreases or increases.
特許文献1に記載されている方法について、図10を用いて説明する。複数台のウェットエッチング装置に対して薬液を供給する場合において、エッチング処理槽101には薬液供給ライン102が接続され、バルブ103により前記エッチング処理槽101への供給を制御している。前記供給ライン102に設置した流量計104、105を用いて薬液流量を測定し、信号ライン106、107を通して、それぞれの流量計104,105のデータを比較/判断回路108に転送する。前記比較/判断回路108からデータを転送し、モニター109にて各ウェットエッチング装置の薬液流量、使用量を表示する。前記比較/判断回路108にて流量を監視するとともに、薬液が流れた時間をあらかじめ定められた規格幅と比較、判断し、この規格幅を超えて薬液が流れている場合はアラームを発報する。
しかしながら、近年の微細化に伴い、エッチングされる材料の厚さが薄くなることなどにより、薬液を供給する時間を短くする必要がある。薬液が投入されて、流量が安定するまでの立上り期間が、薬液供給時間に占める割合が半分以上という場合もある。このような場合、薬液流量の立上りプロファイルのばらつきはエッチング量や洗浄性能に大きく影響する。薬液ラインのバルブの開閉タイミングのずれや、薬液供給圧力の変動により、薬液流量が安定するまでの時間にはばらつきが発生し、このばらつきが洗浄性能を低下させる懸念がある。 However, with the recent miniaturization, it is necessary to shorten the time for supplying the chemical solution due to the thickness of the material to be etched being reduced. In some cases, the ratio of the rising period until the flow rate is stabilized after the chemical solution is charged to the chemical supply time is more than half. In such a case, the variation in the rising profile of the chemical flow rate greatly affects the etching amount and the cleaning performance. Due to the difference in the opening / closing timing of the valve of the chemical liquid line and the fluctuation of the chemical supply pressure, the time until the chemical liquid flow rate is stabilized varies, and there is a concern that this variation may deteriorate the cleaning performance.
従来の技術では、薬液が投入されて、流量が安定するまでの期間のばらつきが考慮されておらず、薬液供給時間が短く、流量が安定するまでの時間が薬液供給時間に占める割合が高い洗浄方法の場合、薬液の流量が立ち上がる期間の監視ができない課題がある。さらに、従来技術では、薬液の不足や浪費を検知することは可能であるが、洗浄性能を安定化させることはできない。 The conventional technology does not take into account the variation in the period until the flow rate is stabilized after the chemical solution is introduced, and the cleaning time is high, and the time until the flow rate becomes stable is high in the chemical solution supply time. In the case of the method, there is a problem that the period during which the flow rate of the chemical solution rises cannot be monitored. Furthermore, in the prior art, it is possible to detect the shortage and waste of the chemical solution, but it is not possible to stabilize the cleaning performance.
本発明では、薬液供給ラインに流量計を備え、その測定値を収集するモニタリングツールを備えた洗浄装置を用いるなどして、薬液供給時間における流量の積分値を算出し、その値を監視する。エラーバンドを設定し、外れた場合にはアラームを発報する。 In the present invention, an integrated value of the flow rate in the chemical solution supply time is calculated and monitored by using a cleaning device equipped with a flow meter in the chemical solution supply line and a monitoring tool for collecting the measured values. An error band is set, and an alarm is issued when the error band comes off.
さらに、瞬時流量の監視もあわせて行い、流量のエラーバンドを外れた場合は、アラームを発するようにしてもよい。積分値の監視のみでは、非常に短い時間内における一時的な流量の増加や落ち込みに対する検知能力が低くなるためである。一時的な流量増加や落ち込みは、洗浄されるウェハ表面のエッチング量の均一性の悪化につながり、洗浄性能を悪化させる。瞬時流量の監視もあわせて行うことにより、これを検知することが可能となる。 Furthermore, the instantaneous flow rate may be monitored together and an alarm may be issued if the flow rate error band is not met. This is because only the monitoring of the integral value lowers the detection capability for a temporary increase or drop in the flow rate within a very short time. A temporary increase or drop in the flow rate leads to deterioration in the uniformity of the etching amount on the surface of the wafer to be cleaned, and deteriorates the cleaning performance. This can be detected by monitoring the instantaneous flow rate.
また、測定された流量値から、微分値を算出し、立上り時および定常時の流量変化量を監視する。立上り期間終了時の検出や、薬液吐出期間終了時の検出、流量安定時における一時的な流量増加や落ち込みを検知できる。 Further, a differential value is calculated from the measured flow rate value, and the flow rate change amount at the rising and steady state is monitored. Detection at the end of the rising period, detection at the end of the chemical discharge period, and temporary increase or decrease in flow rate when the flow rate is stable can be detected.
前述した積分値の監視に合わせて薬液流量の微分値の監視したり、微分値の監視に加えて流量安定時に瞬時流量の監視を行ったりしてもよい。 The differential value of the chemical liquid flow rate may be monitored in accordance with the monitoring of the integral value described above, or the instantaneous flow rate may be monitored when the flow rate is stabilized in addition to the differential value monitoring.
さらに、薬液供給時間を決定するエンドポイントとして薬液流量の積分値を用い、積分値がある設定値に達するまで薬液を供給することにより、薬液が投入されて、流量が安定するまでの立上り期間にばらつきが発生している状況でも常に、同じ量の薬液がウェハに対して吐出されるため、洗浄性能の安定が確保できる。 Furthermore, using the integrated value of the chemical flow rate as an end point for determining the chemical supply time, and supplying the chemical solution until the integrated value reaches a certain set value, the chemical solution is introduced and the rising period until the flow rate becomes stable Even in a situation where variations occur, the same amount of chemical solution is always discharged to the wafer, so that the cleaning performance can be stabilized.
本発明のように、薬液流量値の積分値や微分値を算出し、監視に用いることで、薬液がウェハに対して吐出される洗浄時間が短い場合においても、薬液流量の立上り期間を含めた流量を監視できる。また、立上りタイミングなどのばらつきに対しても、積分値でエンドポイントをとることにより、同じ量の薬液がウェハに対して吐出されるため、常に安定した洗浄効果が得られる。 As in the present invention, by calculating the integral value or differential value of the chemical flow rate value and using it for monitoring, even when the cleaning time during which the chemical solution is discharged to the wafer is short, the rising period of the chemical flow rate is included. The flow rate can be monitored. In addition, even with respect to variations such as rising timing, the same amount of chemical solution is discharged onto the wafer by taking the end point with an integral value, so that a stable cleaning effect is always obtained.
(第1の実施の形態)
以下、本発明における第1の実施の形態について説明する。本実施の形態では、被洗浄基盤へ吐出する薬液の流量を測定し、常時モニターする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the flow rate of the chemical solution discharged to the substrate to be cleaned is measured and constantly monitored.
本実施の形態における洗浄機構を図1に示す。この洗浄機構では、回転させた基盤11に対して、薬液ライン12を通して前記基盤11の表面および裏面に薬液を吐出させる。前記基盤11の表面および裏面に吐出するラインそれぞれに流量計13,14を備えており、前記流量計13、14に接続したモニタリングツール16にて測定した流量値を常時モニターする。前記薬液ライン12にはバルブ15を備えており、基盤11への薬液の吐出タイミングを制御する。バルブ15を開く時間は、基盤11を洗浄する条件において事前に設定され、その設定時間に従って制御部17からバルブ15に信号が与えられ、薬液が吐出部18、19から基盤11へ吐出される。
A cleaning mechanism in the present embodiment is shown in FIG. In this cleaning mechanism, a chemical solution is discharged onto the front surface and the back surface of the
図1の構成にて基盤11を洗浄したときの流量計13にて取得したデータの一例を図2に示す。経過時間に対する流量プロファイル21では、薬液ライン12のバルブ15を開く信号を発してから実際に薬液が流れ出すまでの期間22を経て、立上り期間23、定常期間24、立下り期間25が続き、薬液の流量が0になる。立上り期間23は、薬液が流れ出してから設定流量に到達するまでに要する時間であり、定常期間24は薬液の流量が設定流量に到達してからバルブ15を閉じるまでの期間であり、立下り期間25は、バルブ15を閉め、薬液流量が低下してから流量が0になるまでの期間である。
FIG. 2 shows an example of data acquired by the
これらの期間22乃至25の長さは薬液の供給状況によって変化する。バルブ15を開いてから薬液が流れ出すまでの期間22の長さは、バルブ15が開くタイミングのずれや薬液の供給圧力の変動などで変化する。立上り期間23は、バルブ15の開度のばらつきや薬液の供給圧力の変動などでその長さが変化する。定常期間24は、立上り期間23の変化に伴って変化する。立上り期間23が長くなれば、その分短くなり、立上り期間23が短くなれば、その分長くなる。立下り期間25は、バルブ15が閉まるタイミングのばらつきにより変化する。
The lengths of these
近年の半導体製造工程における微細化に伴い、基盤表面および裏面の酸化膜をHFなどの薬液でエッチングすることにより洗浄する技術においては、エッチング量を少なく、かつ再現性を確保する必要がある。さらに、表面もしくは裏面に形成された酸化膜の膜厚が薄くなってきており、従来のエッチング時間では非エッチング膜に対するダメージが懸念される。このため、エッチング時間、すなわち薬液処理時間を短縮させる必要性が発生しており、従来では約30sec以上であった薬液処理時間が10sec前後になり、図2に示すように、立上り期間23が薬液処理時間の約半分を占める。 With the recent miniaturization in the semiconductor manufacturing process, it is necessary to reduce the etching amount and ensure reproducibility in the technique of cleaning the base surface and back surface oxide films with a chemical solution such as HF. Furthermore, the thickness of the oxide film formed on the front surface or the back surface is becoming thinner, and there is a concern about damage to the non-etched film during the conventional etching time. For this reason, there is a need to shorten the etching time, that is, the chemical treatment time. The chemical treatment time that has been about 30 seconds or more in the past is about 10 seconds. As shown in FIG. It accounts for about half of the processing time.
さらに、前述したように、立上り期間23はバルブ15の開度のばらつきや薬液の供給圧力の変動などで変化する。図3は立上り期間の異なる3つの流量プロファイル31乃至33を示す。通常の流量プロファイル31に対し、流量プロファイル32では、バルブ15が開くタイミングが早いか薬液の供給圧力が高いために立上りが早くなっている。流量プロファイル33では、バルブ15が開くタイミングが遅いか薬液の供給圧力が低いため立上りが遅くなっている。
Furthermore, as described above, the rising
上述のように薬液処理時間が短くなり立上り期間23がその約半分を占める場合、立上り期間23の変化は、基盤11に吐出される薬液量全体の変動につながり、基盤11の表面および裏面の酸化膜のエッチング量が変動し、洗浄性能のばらつきが発生する。
As described above, when the chemical solution processing time is shortened and the rising
したがって、従来のように薬液流量が設定流量に到達してから流量値の監視を行うだけでは、洗浄性能が低下した場合の検知ができない。この問題に対し、薬液濃度を薄くして薬液処理時間を長くする方法や、薬液流量を低下させて薬液処理時間を長くする方法がある。 Therefore, it is impossible to detect when the cleaning performance is deteriorated only by monitoring the flow rate value after the chemical flow rate has reached the set flow rate as in the prior art. To solve this problem, there are a method in which the chemical solution concentration is reduced to increase the chemical solution processing time, and a method in which the chemical solution flow rate is decreased to increase the chemical solution processing time.
しかしながら、薬液処理時間を長くすると、洗浄装置そのものの処理能力に影響し、近年の処理時間短縮、製品リードタイムの短縮の要求に対応できない。また薬液流量を低下させる方法については、基盤11の表面または裏面全体に薬液を均一に供給できない問題が発生し、結果として洗浄性能が低下する懸念がある。製品リードタイムの確保と洗浄性能を両立させるには、ある一定時間以下の薬液供給時間とある一定以上の薬液濃度および薬液流量が必要となる。
However, if the chemical solution processing time is lengthened, it affects the processing capability of the cleaning apparatus itself, and cannot meet the recent demands for shortening the processing time and product lead time. Moreover, about the method of reducing a chemical | medical solution flow rate, there exists a possibility that a chemical | drug | medicine cannot be uniformly supplied to the surface of the base |
この実施の形態では、立上り期間23が薬液処理時間の約半分を占めるなど立上り期間23が基盤11の洗浄結果に与える影響が大きい場合に対し、薬液流量の積分値を算出し、その積分値に対して事前に設定した基準値上限を上回るか基準値下限を下回った時に、洗浄された基盤を識別し、警報を発する。積分値の算出や警報は、図1におけるモニタリングツール16で実施する。そのためのユニットを別個に設置してもよい。警報は、表示画面上に出力してもよいし、報知音として出力してもよい。
In this embodiment, when the rising
積分値を算出する期間には、図4の期間41や図5の期間51を採用することができる。期間41は、基盤11を洗浄する条件において事前に設定された薬液を供給する期間であり、この期間バルブが開いている。モニタリングツール16は、バルブ15を開閉するための制御信号から、この期間41を特定することができる。また期間51は、実際に薬液が流れ出してから薬液の流量が0になるまでの期間である。モニタリングツール16は、流量計13、14により得られた薬液流量の値から、この期間51を定めることができる。基盤11に吐出される薬液全体の量を正確に把握し、監視するためには、期間51について薬液の流量を積分する方がよい。
As the period for calculating the integral value, the
このように本実施の形態では、薬液流量の積分値を用いることにより、薬液流量の立上り期間を含めた監視が可能となり、基盤洗浄性能が低下したときの基盤を精度良く抽出できる。
(第2の実施の形態)
以下、本発明における第2の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。
As described above, in this embodiment, by using the integral value of the chemical liquid flow rate, monitoring including the rising period of the chemical liquid flow rate is possible, and the base when the base cleaning performance is reduced can be extracted with high accuracy.
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used.
図6は薬液供給時に不具合が生じた場合の薬液流量プロファイルの一例を示す。前述の第1の実施の形態において、薬液供給時に発生したなんらかの不具合によって、例えば、設定流量の薬液が流れる定常期間において突発的に流量が乱れることがある。このような薬液流量プロファイルが得られた場合、算出された積分値は、事前に設定した基準範囲内にあっても、基盤に対する薬液の吐出状態が通常と異なるため、洗浄性能が確保できていない可能性がある。 FIG. 6 shows an example of a chemical flow rate profile when a problem occurs during chemical supply. In the first embodiment described above, the flow rate may be suddenly disturbed during a steady period in which a set amount of the chemical solution flows, for example, due to some trouble that occurred during the supply of the chemical solution. When such a chemical flow rate profile is obtained, even if the calculated integral value is within the preset reference range, the cleaning performance cannot be ensured because the discharge state of the chemical to the base is different from normal. there is a possibility.
本実施の形態では、モニタリングツール16が、薬液流量の積分値を算出し、その積分値に対して事前に設定した基準値上限を上回るか基準値下限を下回った時に洗浄された基盤を識別し、警報するだけでなく、事前に設定した期間において、流量計13、14により得た流量値が事前に設定した基準値上限61を上回るか基準値下限62を下回った時にも洗浄された基盤を識別し警報を発する。
In the present embodiment, the
流量値を監視する期間は、薬液処理中の任意に設定できるが、薬液流量の立上り期間を考慮した遅延時間を設けた上で、設定することが必要である。例えばバルブ15が開いてから予め見積もった立上り期間が経過するまでの遅延時間が経過してから、流量値が、基準値の範囲内であるか否かを監視する。
The period during which the flow rate value is monitored can be set arbitrarily during the chemical processing, but it is necessary to set it after providing a delay time that takes into account the rising period of the chemical flow rate. For example, it is monitored whether or not the flow rate value is within the range of the reference value after the delay time from the opening of the
薬液流量の積分値の監視に流量値の監視を加えることで、積分値の差に現れない突発的な流量変動を検知することができ、それによって、さらに確実に、基盤洗浄性能が低下したときの基盤を抽出することができる。
(第3の実施の形態)
以下、本発明における第3の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。この実施の形態では、モニタリングツール16が薬液流量の積分値を求める代わりに、またはそれに加えて薬液流量の微分値を算出する。微分値の算出には、別にユニットを設置してもよい。
By monitoring the flow rate value in addition to the chemical flow rate integral value, it is possible to detect sudden flow fluctuations that do not appear in the difference in the integral value, thereby more reliably reducing the base cleaning performance. Can be extracted.
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used. In this embodiment, the
図7は薬液流量の微分値のプロファイルの一例を示す。このプロファイルは、図2で示した薬液流量プロファイルに対応するものである。薬液が流れ出した時点71は、微分値のプロファイルが最初に急峻に立ち上がった時点である。薬液流量が設定流量に到達し立上り期間が終わった時点72では、薬液流量の微分値は0に戻る。バルブ15が閉まった時点73から、薬液流量の微分値は急激に減少する。薬液流量がなくなり立下り期間が終了した時点74では、薬液流量の微分値は再び0に戻る。
FIG. 7 shows an example of the profile of the differential value of the chemical liquid flow rate. This profile corresponds to the chemical flow rate profile shown in FIG. The
すなわち、薬液が流れ始めてから設定流量に到達するまでの立上り期間75では、薬液流量の微分値は正の値を示し、薬液流量が設定流量に到達してからバルブ15が閉まるまでの定常期間76では、薬液流量の微分値はほぼ0になり、バルブ15が閉まってから薬液流量が0になるまでの立下り期間77では、薬液流量の値は負の値を示す。
That is, in the rising
この実施の形態において、モニタリングツール16は、少なくともバルブ15が開いてから薬液流量が0になるまでの期間について薬液流量の時間微分値を計算し、計算した微分値に基づいて、立上り期間75、定常期間76、および立下り期間77を決定する。モニタリングツール16は、これらの期間に対し事前にそれぞれ設定した基準値上限および基準値下限と、決定した期間75乃至77の長さとを比較し、期間75乃至77の長さが基準値上限を上回るか基準値下限を下回った時に、洗浄された基盤を識別し、警報を発する。期間75乃至77は、薬液流量の微分値に対する閾値によって定めることもできるし、二次微分値を求めることにより定めることもできる。
In this embodiment, the
薬液流量の立上り期間75の長さが事前に設定した基準値上限を上回ったときには、薬液流量の立上りが遅いことになる。逆に立上り期間75の長さが事前に設定した基準値下限を下回ったときには、薬液流量の立上りが早いことになる。いずれも、基盤に対する全体薬液量が変化するために、基盤の洗浄性能が確保できていない懸念がある。
When the length of the rising
また、設定流量の薬液が流れる定常期間76の長さが事前に設定した基準値上限を上回ったときには、設定流量での薬液の吐出時間が長いことになる。逆に定常期間76の長さが事前に設定した基準値下限を下回ったときには、設定流量での薬液の吐出時間が短いことになる。いずれも、基盤に対する全体薬液量が変化するために、基盤の洗浄性能が確保できていない懸念がある。
In addition, when the length of the
さらに、薬液流量の立下り期間77の長さが事前に設定した基準値上限を上回ったときには、薬液流量の立下りが遅いことになる。逆に立下り期間77の長さが事前に設定した基準値下限を下回ったときには、薬液流量の立下りが早いことになる。いずれも、基盤に対する全体薬液量が変化するために、基盤の洗浄性能が確保できていない懸念がある。
Further, when the length of the falling
このように薬液流量の微分値から薬液流量の立上り期間や定常期間、立下り期間の長さを監視することにより、基盤に吐出される全体薬液量の変化を検知することが可能であり、基盤洗浄性能が低下したときの基盤を精度良く抽出することができる。
(第4の実施の形態)
以下、本発明における第4の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。第4の実施の形態では、第3の実施の形態と同様に、モニタリングツール16が薬液流量の積分値を求める代わりに、またはそれに加えて薬液流量の微分値を算出する。微分値の算出には、別にユニットを設置してもよい。
In this way, it is possible to detect the change in the total amount of chemical liquid discharged to the base by monitoring the length of the rising, steady, and falling periods of the chemical flow from the differential value of the chemical flow. It is possible to accurately extract the base when the cleaning performance is deteriorated.
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used. In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, the
この実施の形態において、モニタリングツール16は、第3の実施の形態と同様に立上り期間75および立下り期間77を薬液流量の微分値にしたがって求める。そして、モニタリングツール16は、その立上り期間75における薬液流量の微分値の最大値78を算出し、最大値78が事前に設定した基準値上限を上回るか基準値下限を下回った時に洗浄された基盤を識別し警報を発する。最大値78が基準値下限を下回ったときには、薬液流量の立上りの傾きが小さい、すなわち立上りが遅いと考えられる。逆に、最大値78が基準値上限を上回ったときには、薬液流量の立上りの傾きが大きい、すなわち立上りが早いと考えられる。いずれも、基盤に対する全体薬液量が変化するため、基盤の洗浄性能が確保できていない懸念がある。
In this embodiment, the
同様に、モニタリングツール16が、薬液流量の立下り期間77における微分値の最小値79を算出し、その最小値79が事前に設定基準値上限を上回るか基準値下限を下回ったときに洗浄された基盤を識別し、警報を発することができる。最小値79が基準値上限を上回ったときには、薬液流量の立下りの傾きが小さい、すなわち立下りが遅いと考えられる。逆に、最小値79が基準値下限を下回ったときには、薬液流量の立下りの傾きが大きい、すなわち立下りが早いと考えられる。いずれも、基盤に対する全体薬液量が変化するために、基盤の洗浄性能が確保できていない懸念がある。
Similarly, the
このように薬液流量の微分値を用いて基盤洗浄性能の監視をすることにより、基盤に吐出される全体薬液量の変化を検知することが可能であり、基盤洗浄性能が低下したときの基盤を精度良く抽出できる。
(第5の実施の形態)
以下、本発明における第5の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。第5の実施の形態では、第3および第4の実施の形態と同様に、モニタリングツール16が薬液流量の積分値を求める代わりに、またはそれに加えて薬液流量の微分値を算出する。微分値の算出には、別にユニットを設置してもよい。
In this way, by monitoring the base cleaning performance using the differential value of the chemical flow rate, it is possible to detect changes in the total amount of chemical liquid discharged to the base, and the base when the base cleaning performance is reduced can be detected. It can be extracted with high accuracy.
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used. In the fifth embodiment, similarly to the third and fourth embodiments, the
この実施の形態において、モニタリングツール16は、第3の実施の形態と同様に、薬液流量の微分値にもとづいて、薬液流量の立上り期間、定常期間、および立下り期間を決定する。これらの期間は、例えば2次微分値を使ったゼロクロス法等で定めればよい。さらに、モニタリングツール16は、立上り期間、および立下り期間について、第3の実施の形態または第4の実施の形態と同様に警報を発することができる。そして定常期間については、モニタリングツール16が、流量計13、14により得られた薬液流量の値が事前に設定した基準値を上回るか基準値下限を下回った時に、洗浄された基盤を識別し、警報を発する。
In this embodiment, the
図8は薬液流量のプロファイルと薬液流量値に対して設定した基準幅を示す。従来の薬液流量のみの監視では、薬液ラインのバルブが開くタイミングのばらつきや、薬液流量の立上り期間81のばらつきにより、流量を監視する時間を短縮したりその基準幅を広げたりする必要があった。この実施の形態では、薬液流量の微分値に基づいて薬液流量の立上り終了時が精度良く抽出できるため、定常期間82について設定する薬液流量の基準幅84において、そのようなばらつきを考慮する必要がない。このため、設定流量が基盤に対して吐出されている全期間に対して、監視が可能であり、その監視幅84を所望の洗浄性能が確保できるレベルにまで狭めることができる。
FIG. 8 shows a reference width set for a chemical flow rate profile and a chemical flow rate value. In the conventional monitoring only of the chemical liquid flow rate, it is necessary to shorten the time for monitoring the flow rate or widen the reference width due to variations in the timing at which the valve of the chemical liquid line opens and variations in the rising
このように薬液流量の微分値から薬液流量の立上り終了時点や立下り開始時点を高精度に抽出して、設定流量を吐出している定常期間を定め、その定常期間において薬液流量の監視を行うことにより、洗浄性能が低下したときの基盤を精度良く抽出することができる。
(第6の実施の形態)
以下、本発明における第6の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。第6の実施の形態では、モニタリングツール16が薬液流量の積分値を求めるとともに、薬液流量の微分値を算出する。積分値や微分値の算出には、別にユニットを設置してもよい。
In this way, the rising end time and the falling start time of the chemical liquid flow rate are extracted with high accuracy from the differential value of the chemical liquid flow rate, the steady period during which the set flow rate is discharged is determined, and the chemical liquid flow rate is monitored during the steady period. As a result, the base when the cleaning performance is reduced can be extracted with high accuracy.
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used. In the sixth embodiment, the
第1の実施の形態では、薬液流量の積分値を算出するための積分期間を、薬液流量の値から求めていた。第6の実施の形態では、モニタリングツール16が、第3の実施の形態と同様に薬液流量の微分値を算出し、その微分値に基づいて、図7における薬液が流れ出した時点71と立下り終了時点74を抽出する。そして、モニタリングツール16は、薬液が流れ出した時点71から立下り終了時点74までの期間を薬液流量の積分値の算出期間として定め、薬液流量の積分値を求める。その薬液流量の積分値にしたがって、第1の実施の形態と同様に警報を発する。
In the first embodiment, the integration period for calculating the integral value of the chemical liquid flow rate is obtained from the value of the chemical liquid flow rate. In the sixth embodiment, the
このように薬液流量の微分値を用いれば、実際に薬液が基盤に対して吐出されている期間を精度良く検出することができ、基盤に対して吐出された全体薬液量の算出精度が向上する。その結果、基盤洗浄性能が低下したときの基盤をより確実に抽出することが可能となる。
(第7の実施の形態)
以下、本発明における第7の実施の形態について説明する。この実施の形態でも、図1の洗浄機構を用いることができる。第7の実施の形態では、第1の実施の形態や第6の実施の形態と同様に、モニタリングツール16が薬液流量の積分値を算出する。積分値の計算は、例えばバルブ15が開いてからサンプリング時間が経過する度に行う。さらに制御部17が、モニタリングツール16により得られた薬液流量の積分値と、薬液流量の積分値に対して予め定めた基準値とに基づいてバルブ15を閉じる信号を与える。積分値と基準値との比較も、サンプリング時間ごとに行う。そして制御部17は、薬液流量の積分値がその基準値に達するまで薬液を吐出させる。順次計算される薬液流量の積分値が基準値に達したときバルブ15を閉じる。
By using the differential value of the chemical liquid flow rate in this way, it is possible to accurately detect the period during which the chemical liquid is actually discharged to the base, and the accuracy of calculating the total amount of chemical discharged to the base is improved. . As a result, it is possible to more reliably extract the base when the base cleaning performance is deteriorated.
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment of the present invention will be described below. Also in this embodiment, the cleaning mechanism of FIG. 1 can be used. In the seventh embodiment, the
図9は薬液流量のプロファイルとバルブを閉じるタイミングを示す。通常の薬液の立上りであれば、基準値に達した時点91でバルブ15を閉じる。バルブ15が開くタイミングの遅れなどにより立上りが遅れた場合でも、基準値に達するまで薬液を基盤に対して吐出し、基準値に達した時点92でバルブ15を閉じる。
FIG. 9 shows the profile of the chemical flow rate and the timing for closing the valve. If the normal chemical solution rises, the
このように薬液供給時間のエンドポイントとして薬液流量の積分値を使用し、事前に設定した基準値まで薬液を吐出することにより、薬液流量の立上りタイミングのばらつきに関わらず、常に一定量の薬液を基盤に対して吐出することができ、常に同じ洗浄結果を確保することが可能となる。 In this way, by using the integrated value of the chemical flow rate as the end point of the chemical solution supply time and discharging the chemical solution up to a preset reference value, a constant amount of chemical solution is always supplied regardless of variations in the rise timing of the chemical flow rate. The substrate can be discharged and the same cleaning result can always be ensured.
さらには、本発明の薬液供給時間を決定する方法をエンドポイントのプログラムおよび記録媒体として使用することにより、品種、工程に合わせてエンドポイントを検出することができる。 Furthermore, by using the method for determining the chemical solution supply time of the present invention as an end point program and a recording medium, the end point can be detected according to the type and process.
本発明に係る洗浄装置は、薬液の流量を測定し、流量の積分値や微分値を用いて洗浄プロセスの結果を評価するため、半導体ウェハを薬液洗浄する工程において、洗浄不足などの異常発生ウェハの検知や薬液供給時間を決定するエンドポイント機能として有用である。 The cleaning apparatus according to the present invention measures the flow rate of the chemical solution and evaluates the result of the cleaning process using the integral value or differential value of the flow rate. This is useful as an endpoint function that determines the detection time and chemical solution supply time.
11 基盤
12 薬液供給ライン
13 基盤表面に供給する薬液ラインの流量計
14 基盤裏面に供給する薬液ラインの流量計
15 バルブ
16 モニタリングツール
17 制御部
18 基盤表面に対する薬液の吐出部
19 基盤裏面に対する薬液の吐出部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記供給ライン上のバルブを開く信号を与える制御部と、
前記流量計の測定結果に基づいて、前記信号を与えてからの所定期間に対する薬液流量の積分値を求める手段と、
前記薬液流量の積分値に対して予め定めた基準範囲外に、求めた積分値がある場合、前記基盤の洗浄についての警告をする警告手段と
を備える洗浄装置。 A flow meter provided in the supply line for supplying the chemical to the discharge part to the base,
A control unit for providing a signal for opening a valve on the supply line;
Based on the measurement result of the flow meter, means for obtaining an integral value of the chemical liquid flow rate for a predetermined period after giving the signal;
A cleaning apparatus comprising: a warning unit that issues a warning about cleaning of the base when there is an obtained integrated value outside a predetermined reference range with respect to the integrated value of the chemical liquid flow rate.
求めた薬液流量の微分値に基づいて、前記所定期間の始期および終期を決定する手段と
をさらに備える請求項1記載の洗浄装置。 Based on the measurement result of the flow meter, means for obtaining a differential value of the chemical flow rate;
The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising: means for determining a start and an end of the predetermined period based on the obtained differential value of the chemical flow rate.
前記供給ライン上のバルブを開く信号を与える制御部と、
前記流量計の測定結果に基づいて、薬液流量の微分値を求める手段と、
求めた薬液流量の微分値に基づいて、前記バルブの開閉により生じる薬液流量の立上り期間、定常期間、および立下り期間を決定する手段と、
決定した立上り期間、定常期間、または立下り期間の長さが、前記立上り期間、定常期間、および立下り期間に対して予め定めた基準範囲外にある場合、前記基盤の洗浄についての警告をする手段と
を備える洗浄装置。 A flow meter provided in the supply line for supplying the chemical to the discharge part to the base,
A control unit for providing a signal for opening a valve on the supply line;
Based on the measurement result of the flow meter, means for obtaining a differential value of the chemical flow rate;
Means for determining a rising period, a steady period, and a falling period of the chemical flow rate generated by opening and closing the valve based on the obtained differential value of the chemical flow rate;
If the length of the determined rising period, steady period, or falling period is outside the predetermined reference range with respect to the rising period, steady period, and falling period, a warning is given about cleaning the base. And a cleaning device.
前記供給ライン上のバルブを開く信号を与える制御部と、
前記流量計の測定結果に基づいて、薬液流量の微分値を求める手段と、
求めた薬液流量の微分値に基づいて、前記バルブの開閉により生じる薬液流量の立上り期間および立下り期間を決定する手段と、
前記立上り期間および立下り期間における液体流量の微分値に対して予め定めた基準値を、決定した立上り期間または立下り期間における、求めた微分値の最小値または最大値が超えている場合、前記基盤の洗浄についての警告をする手段と
を備える洗浄装置。 A flow meter provided in the supply line for supplying the chemical to the discharge part to the base,
A control unit for providing a signal for opening a valve on the supply line;
Based on the measurement result of the flow meter, means for obtaining a differential value of the chemical flow rate;
Means for determining a rising period and a falling period of the chemical flow rate generated by opening and closing the valve based on the calculated differential value of the chemical flow rate;
When the minimum value or the maximum value of the obtained differential value in the determined rising period or falling period exceeds the reference value determined in advance for the differential value of the liquid flow rate in the rising period and the falling period, A cleaning device comprising means for warning about cleaning of the substrate.
前記供給ライン上のバルブを開く信号を与える制御部と、
前記流量計の測定結果に基づいて、薬液流量の微分値を求める手段と、
求めた薬液流量の微分値に基づいて、前記バルブの開閉により生じる薬液流量の立上り期間が経過してから立下り期間が開始するまでの定常期間を決定する手段と、
薬液流量に対して予め定めた基準範囲外に、決定した定常期間において前記流量計により得られた薬液流量がある場合、前記基盤の洗浄についての警告をする手段と
を備える洗浄装置。 A flow meter provided in the supply line for supplying the chemical to the discharge part to the base,
A control unit for providing a signal for opening a valve on the supply line;
Based on the measurement result of the flow meter, means for obtaining a differential value of the chemical flow rate;
Means for determining a steady period from the elapse of the rising period of the chemical flow rate generated by opening and closing of the valve to the start of the falling period, based on the obtained differential value of the chemical flow rate;
A cleaning device comprising: means for giving a warning about cleaning of the base when there is a chemical flow rate obtained by the flow meter outside the reference range predetermined for the chemical flow rate, in a determined steady period.
前記供給ライン上のバルブを開く信号を与える制御部と、
前記流量計の測定結果に基づいて、前記信号を与えてからの薬液流量の積分値を求める手段とを備え、
前記制御部が、薬液流量の積分値に対して予め定めた基準値と、求めた薬液流量の積分値とに基づいて、前記バルブを閉じる信号を与える洗浄装置。 A flow meter provided in the supply line for supplying the chemical to the discharge part to the base,
A control unit for providing a signal for opening a valve on the supply line;
A means for obtaining an integrated value of the chemical flow rate after giving the signal based on the measurement result of the flow meter,
A cleaning device in which the control unit gives a signal for closing the valve based on a reference value predetermined with respect to an integral value of the chemical liquid flow rate and a calculated integral value of the chemical liquid flow rate.
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