JP2009054959A - Substrate treating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、処理液を用いて基板を処理するために用いられる基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus used for processing a substrate using a processing liquid. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, glass substrates for plasma displays, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, A photomask substrate or the like is included.
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置が用いられることがある。
この枚葉型の基板処理装置は、処理対象の基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、スピンチャックによって回転される基板の表面に薬液を吐出するためのノズルと、ノズルに対して薬液を供給するための薬液供給管とを備えている。薬液供給管には、混合部が接続されている。混合部には、薬液供給源からの薬液原液が供給される薬液原液供給管と、薬液原液を希釈するための希釈液が供給される希釈液供給管とが接続されている。混合部は、薬液原液供給管からの薬液原液を、希釈液供給管からの希釈液で希釈して、所定の濃度の薬液を調製し、その調製後の薬液を薬液供給管に供給する(たとえば、特許文献1参照)。
In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, there is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one in order to perform processing with a processing liquid on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display panel. Sometimes used.
This single wafer type substrate processing apparatus includes a spin chuck that rotates a substrate while holding the substrate to be processed substantially horizontally, a nozzle for discharging a chemical on the surface of the substrate rotated by the spin chuck, And a chemical supply pipe for supplying the chemical to the nozzle. A mixing unit is connected to the chemical solution supply pipe. A chemical solution stock supply pipe to which a chemical solution stock solution from a chemical solution supply source is supplied and a dilution solution supply pipe to which a diluent for diluting the chemical solution stock is supplied are connected to the mixing unit. The mixing unit dilutes the chemical solution from the chemical solution supply pipe with the diluent from the dilution supply pipe to prepare a chemical solution of a predetermined concentration, and supplies the prepared chemical solution to the chemical supply pipe (for example, , See Patent Document 1).
希釈液としてはたとえばDIW(deionized water)が用いられており、希釈液供給管には、工場内の各施設において共通して用いられるDIWラインからのDIWが供給されるようになっている。
ところが、工場内のDIWラインを流通するDIWの液温が変化すると、希釈液供給管に供給されるDIWの液温が変化し、それに伴い、ノズルから吐出される薬液の液温も変化する。薬液の活性度はその液温に依存している。そのため、基板に供給される薬液の液温が変化すると、基板の処理レートが所望の処理レートから変化するおそれがある。このため複数の基板に対して処理を施す際に基板間で処理がばらつくおそれがある。 However, when the liquid temperature of DIW flowing through the DIW line in the factory changes, the liquid temperature of DIW supplied to the diluent supply pipe also changes, and accordingly, the liquid temperature of the chemical liquid discharged from the nozzle also changes. The activity of a chemical solution depends on its temperature. Therefore, when the liquid temperature of the chemical solution supplied to the substrate changes, the substrate processing rate may change from a desired processing rate. For this reason, when processing with respect to a some board | substrate, there exists a possibility that a process may vary between board | substrates.
そこで、この発明の目的は、基板間の処理のばらつきを防止することができる基板処理装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can prevent variations in processing between substrates.
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)に向けて処理液を吐出するための処理液ノズル(3)と、前記処理液ノズルに対して処理液を供給するための処理液供給管(15)と、前記処理液供給管から前記処理液ノズルに供給される処理液の活性成分の濃度を変更するための濃度変更手段(18,21)と、基板に供給される処理液の液温を検出するための処理液温度検出手段(24)と、前記処理液温度検出手段により検出された処理液の液温に基づいて、前記濃度変更手段を制御する制御手段(30)とを含む、基板処理装置(1)である。 The invention described in claim 1 for achieving the above object is to supply a processing liquid to the processing liquid nozzle (3) for discharging the processing liquid toward the substrate (W) and the processing liquid nozzle. Treatment liquid supply pipe (15) for concentration, concentration changing means (18, 21) for changing the concentration of the active component of the treatment liquid supplied from the treatment liquid supply pipe to the treatment liquid nozzle, and supply to the substrate And a control means for controlling the concentration changing means based on the liquid temperature of the processing liquid detected by the processing liquid temperature detecting means. (30) is a substrate processing apparatus (1).
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、処理液ノズルから基板に供給される処理液の活性成分の濃度が、基板に供給される処理液の液温に基づいて変更される。このとき、前記制御手段は、処理液ノズルから基板に供給される処理液の活性度がほぼ一定となるように、処理液温度検出手段により検出された処理液の液温に応じて、処理液ノズルに供給される処理液の活性成分の濃度を制御することが好ましい。この場合、基板に供給される処理液の活性度を、処理液の液温に拘わらず、一定に保つことができる。このため、処理液による処理を、基板に対し所望の処理ルートで施すことができる。これにより、基板間の処理のばらつきを防止することができる。
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
According to this configuration, the concentration of the active component of the processing liquid supplied from the processing liquid nozzle to the substrate is changed based on the liquid temperature of the processing liquid supplied to the substrate. At this time, the control means treats the treatment liquid according to the liquid temperature of the treatment liquid detected by the treatment liquid temperature detection means so that the activity of the treatment liquid supplied from the treatment liquid nozzle to the substrate is substantially constant. It is preferable to control the concentration of the active component of the treatment liquid supplied to the nozzle. In this case, the activity of the processing liquid supplied to the substrate can be kept constant regardless of the temperature of the processing liquid. For this reason, the processing with the processing liquid can be performed on the substrate through a desired processing route. Thereby, the dispersion | variation in the process between board | substrates can be prevented.
請求項2記載の発明は、処理液供給源からの活性成分を含む処理液原液を供給するための処理液原液供給管(16)と、希釈液供給源(20)からの希釈液を供給するための希釈液供給管(17)と、前記処理液原液供給管および前記希釈液供給管に接続されて、前記処理液原液供給管からの処理液原液と、前記希釈液供給管からの希釈液とを混合して調製した処理液を、前記処理液供給管に供給する混合部(14)とを、さらに備え、前記濃度変更手段は、前記処理液原液供給管から前記混合部に供給される処理液原液と、前記希釈液供給管から前記混合部に供給される希釈液との流量比を調節するための流量比調節手段(18,21)とを含み、前記制御手段は、前記流量比調節手段を制御するものである、請求項1記載の基板処理装置である。
The invention according to
この構成によれば、混合部に供給される処理液原液および希釈液の流量比を調節することによって、処理液供給管に供給される処理液の活性成分の濃度を変更することができる。このため、簡単な構成で、基板に供給される処理液の活性成分の濃度を変更することができる。
請求項3記載の発明は、前記希釈液供給管の途中部の分岐部(27)に分岐接続され、前記希釈液供給源へと希釈液を循環させるための希釈液(23)循環路をさらに含み、前記処理液温度検出手段は、前記分岐部よりも上流側の前記希釈液供給管および前記希釈液循環路のうち少なくとも一方を流通する希釈液の液温を検出する手段を含むものである、請求項2記載の基板処理装置である。
According to this configuration, the concentration of the active component of the processing liquid supplied to the processing liquid supply pipe can be changed by adjusting the flow ratio of the processing liquid stock solution and the dilution liquid supplied to the mixing unit. For this reason, the density | concentration of the active component of the process liquid supplied to a board | substrate can be changed with a simple structure.
The invention according to
この構成によれば、分岐部よりも上流側の希釈液供給管および希釈液循環路の少なくとも一方を流通する希釈液の液温に基づいて、混合部に供給される処理液原液および希釈液の流量比が調節される。
混合部に供給される処理液原液の流量に比べて、混合部に供給される希釈液の流量が極めて大きい場合、混合部に供給される希釈液の液温を、基板に供給される処理液の液温とみなすことができる。これにより、希釈液循環路または分岐部よりも上流側の前記希釈液供給管を流通する希釈液の液温を検出することにより、基板に供給される処理液の液温を求めることができる。
According to this configuration, based on the liquid temperature of the diluent flowing through at least one of the diluent supply pipe and the diluent circulation path on the upstream side of the branch portion, the processing liquid stock solution and the diluent supplied to the mixing portion The flow ratio is adjusted.
When the flow rate of the dilution liquid supplied to the mixing unit is extremely large compared to the flow rate of the processing liquid stock solution supplied to the mixing unit, the temperature of the dilution liquid supplied to the mixing unit is set to the processing liquid supplied to the substrate. It can be regarded as the liquid temperature. Thereby, the liquid temperature of the treatment liquid supplied to the substrate can be obtained by detecting the liquid temperature of the dilution liquid flowing through the dilution liquid supply pipe on the upstream side of the dilution liquid circulation path or the branch portion.
また、たとえば、処理液ノズルから基板に向けて吐出される処理液の液温を検出し、その液温に基づいて混合部に供給される処理液原液および希釈液の流量比を調節する場合、流量比が調節された後の適正濃度の処理液だけでなく、流量比が調節される前の適正濃度でない処理液も基板に供給されてしまう。このため、基板の処理レートが変化するおそれがある。 Further, for example, when detecting the liquid temperature of the processing liquid discharged from the processing liquid nozzle toward the substrate and adjusting the flow rate ratio of the processing liquid stock solution and the dilution liquid supplied to the mixing unit based on the liquid temperature, Not only the processing solution having the proper concentration after the flow rate ratio is adjusted, but also the processing solution that is not the proper concentration before the flow rate ratio is adjusted is supplied to the substrate. For this reason, the substrate processing rate may change.
これに対し、希釈液循環路および分岐部よりも上流側の希釈液供給管を流通する希釈液の液温に基づいて、混合部に供給される処理液原液および希釈液の流量比を調節する構成では、流量比の調節後に、調節後の流量比の処理液原液および希釈液を混合部に供給することにより、流量比が調節された後の適正濃度の処理液だけを基板に供給することができる。このため、処理液による処理を、基板に対し一層確実に所望の処理ルートで施すことができ、これにより、基板間の処理のばらつきをより一層防止することができる。 On the other hand, based on the liquid temperature of the dilution liquid flowing through the dilution liquid supply pipe upstream of the dilution liquid circulation path and the branching section, the flow rate ratio of the processing liquid stock solution and the dilution liquid supplied to the mixing section is adjusted. In the configuration, after adjusting the flow rate ratio, the processing solution stock solution and the diluted solution with the adjusted flow rate ratio are supplied to the mixing unit, so that only the processing solution with the appropriate concentration after the flow rate ratio is adjusted is supplied to the substrate. Can do. For this reason, it is possible to more reliably perform the processing with the processing liquid on the substrate through a desired processing route, thereby further preventing variation in processing between the substrates.
請求項4記載の発明は、前記処理液温度検出手段は、前記処理液供給管を流通する処理液の液温を検出する手段(40)を含むものである、請求項1または2記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液温度検出手段によって、処理液供給管の内部を流通する薬液の液温が検出される。したがって、基板に供給される処理液の液温を精度良く検出することができる。このため、処理液による処理を、基板に対し一層確実に所望の処理ルートで施すことができ、これにより、基板間の処理のばらつきをより一層防止することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the first or second aspect, wherein the processing liquid temperature detecting means includes means (40) for detecting a liquid temperature of the processing liquid flowing through the processing liquid supply pipe. It is.
According to this configuration, the liquid temperature of the chemical liquid flowing through the processing liquid supply pipe is detected by the processing liquid temperature detecting means. Therefore, the liquid temperature of the processing liquid supplied to the substrate can be detected with high accuracy. For this reason, it is possible to more reliably perform the processing with the processing liquid on the substrate through a desired processing route, thereby further preventing variation in processing between the substrates.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の構成を概念的に示す断面図である。
基板処理装置1は、薬液およびDIWを用いて、基板Wから汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための枚葉型の装置である。この基板処理装置1は、基板Wをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック2と、スピンチャック2に保持された基板Wの表面(上面)に向けて薬液を吐出するための薬液ノズル3と、スピンチャック2に保持された基板Wの表面にリンス液としてのDIWを供給するためのDIWノズル4と、スピンチャック2の周囲を取り囲み、基板Wから流下または飛散する薬液やDIWを受け取るための容器状のカップ5とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view conceptually showing the structure of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
The substrate processing apparatus 1 is a single wafer type apparatus for executing a cleaning process for removing contaminants from the substrate W using a chemical solution and DIW. This substrate processing apparatus 1 includes a
薬液ノズル3から吐出される薬液として、フッ酸、バファードフッ酸(Buffered HF:フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液)、SC1(アンモニア過酸化水素水混合液)およびSC2(塩酸過酸化水素水混合液)などを例示することができる。
スピンチャック2は、モータ6と、このモータ6の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース7と、スピンベース7の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、基板Wをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材8とを備えている。これにより、スピンチャック2は、複数個の挟持部材8によって基板Wを挟持した状態で、モータ6の回転駆動力によってスピンベース7を回転させることにより、その基板Wを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース7とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
As chemicals discharged from the
The
なお、スピンチャック2としては、このような構成のものに限らず、たとえば、真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。このバキュームチャックは、基板Wの下面を真空吸着することにより、基板Wをほぼ水平な姿勢で保持することができる。そして、バキュームチャックは、基板Wを保持した状態で、ほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、基板Wをほぼ水平な姿勢を保ったまま回転させることができる
薬液ノズル3およびDIWノズル4は、スピンチャック2の上方でほぼ水平に延びるアーム10の先端部に取り付けられている。アーム10の基端部は、カップ5の側方においてほぼ鉛直に延びるアーム支持軸11の上端部に支持されている。アーム支持軸11には、モータ(図示せず)を含むノズル駆動機構12が結合されている。ノズル駆動機構12からアーム支持軸11に回転力を入力して、アーム支持軸11を回動させることにより、スピンチャック2の上方でアーム10を揺動させることができる。
The
薬液ノズル3には、混合部14から延びる薬液供給管15が接続されている。混合部14には、薬液原液供給管16および第1DIW供給管17が接続されている。
薬液原液供給管16には、薬液供給源から薬液が供給される。第1DIW供給管17には、基板処理装置1が配置される工場内の各施設において共通して用いられるDIWライン20(DIW供給源)から希釈液としてのDIWが供給される。混合部14は、薬液原液供給管16からの薬液原液を、第1DIW供給管17からのDIW(薬液の約80〜220倍の流量のDIW)で希釈して、所定の濃度の薬液を調製し、その調製後の薬液を薬液供給管15に供給する。
A chemical
The chemical solution is supplied from the chemical supply source to the chemical
薬液原液供給管16の途中部には、薬液原液流量調節バルブ18および薬液バルブ19が、混合部14側からこの順に介装されている。薬液原液供給管16にはヒータ等の温度調節機構が設けられておらず、混合部14には、薬液原液供給管16から温度調節がされていない薬液原液が供給される。
第1DIW供給管17の途中部にはDIW流量調節バルブ21および第1DIWバルブ22が、混合部14側からこの順に介装されている。
In the middle of the chemical
A DIW flow rate adjusting valve 21 and a
第1DIW供給管17の途中部の分岐部27から、DIWライン20へとDIWを帰還させるためのDIW循環路23が分岐している。DIW循環路23の他端部は、DIWライン20に接続されている。DIW循環路23の途中部には、DIW循環路23の内部を流通するDIWの液温を検出するための温度センサ24が介装されている。前述のように、混合部14は、薬液原液供給管16からの薬液原液を、第1DIW供給管17からのDIW(薬液の約80〜220倍の流量のDIW)で希釈するものである。このため、基板Wに供給される薬液の液温は、DIW循環路23を流通するDIWの液温、すなわち温度センサ24の検出温度とほぼ同一の温度である。このため、温度センサ24の検出温度を、基板Wに供給される薬液の液温とみなすことができる。
A
第1DIWバルブ22が閉じられた状態では、DIWライン20からのDIWは、第1DIW供給管17を通して分岐部27に至り、循環路23を通してDIWライン20へと帰還する循環経路内で循環する。第1DIWバルブ22が開かれると、DIWライン20からのDIWは、第1DIW供給管17を通して、混合部14に供給される。第1DIW供給管17にはヒータ等の温度調節機構が設けられておらず、そのため、混合部14には、第1DIW供給管17から、温度調節がされていないDIWが供給される。
In a state where the
薬液バルブ19および第1DIWバルブ22が開かれると、薬液供給源からの薬液原液およびDIWライン20からのDIWが、所定の混合比で混合部14に供給される。これにより、薬液原液がDIWによって希釈されて、混合部14において予め定める濃度(薬効成分の濃度)に調製された薬液が調製される。そして、この薬液が、薬液供給管15を通して薬液ノズル3に供給され、薬液ノズル3から下方に向けて吐出される。
When the
DIWノズル4には、DIWライン20とは別のDIW供給源からDIWが供給される第2DIW供給管25が接続されている。この第2DIW供給管25の途中部には、第2DIWバルブ26が介装されている。第2DIWバルブ26が開かれると、第2DIW供給管25からDIWノズル4にDIWが供給され、DIWノズル4からDIWが吐出される。
A second
なお、第2DIW供給管25に、DIWライン20からのDIWが供給されるようになっていてもよい。
図2は、基板処理装置1の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置1は、CPU31およびメモリ32を備えたマイクロコンピュータを含む構成の制御装置30を備えている。
The DIW from the
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the substrate processing apparatus 1.
The substrate processing apparatus 1 includes a
この制御装置30には、制御対象として、モータ6、ノズル駆動機構12、薬液原液流量調節バルブ18、薬液バルブ19、DIW流量調節バルブ21、第1DIWバルブ22および第2DIWバルブ26などが制御対象として接続されている。
また、制御装置30には、温度センサ24が接続されており、温度センサ24から出力された検出信号が制御装置30に入力されるようになっている。
In the
In addition, a
メモリ32には、DIW循環路23を流通するDIWの液温と、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度(薬効成分の濃度)との関係を示すとの関係を示すデータ(一次関数の式)が記憶されている。このデータは、その薬液処理における処理レートごとに、複数記憶されている。
制御装置30は、モータ6およびノズル駆動機構12の動作を制御する。また、制御装置30は、薬液バルブ19、第1DIWバルブ22および第2DIWバルブ26の開閉を制御し、薬液原液流量調節バルブ18の開度を制御する。さらに、制御装置30は、温度センサ24から出力された検出信号に基づいて、DIW流量調節バルブ21の開度を制御する。
In the
The
図3は、基板処理装置1において行われる処理について説明するための工程図である。
処理対象の基板Wは、図示しない搬送ロボットによって基板処理装置1内に搬入されて、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック2に保持される(ステップS1)。なお、スピンチャック2への基板Wの受け渡し時には、基板Wの搬入を阻害しないように、薬液ノズル3およびDIWノズル4は、カップ5の側方の待機位置に退避されている。
FIG. 3 is a process diagram for explaining a process performed in the substrate processing apparatus 1.
The substrate W to be processed is loaded into the substrate processing apparatus 1 by a transfer robot (not shown), and is held by the
基板Wがスピンチャック2に保持されると、制御装置30は、モータ6を駆動して、スピンチャック2を所定の液処理回転速度で等速回転させる(ステップS2)。さらに、制御装置30は、ノズル駆動機構12を制御して、薬液ノズル3およびDIWノズル4を、カップ5の側方の待機位置から、スピンチャック2に保持されている基板Wの上方に移動させる。
When the substrate W is held on the
その後、薬液ノズル3から薬液が吐出される(ステップS4)。その薬液ノズル3からの薬液の吐出の直前に、制御装置30は、温度センサ24の出力(DIW循環路23を流通するDIWの液温)を参照し、その出力に基づいてDIW流量調節バルブ21の開度を制御する(ステップS3)。
具体的には、CPU31が、メモリ32に記憶されているデータ(一次関数の式)を参照し、このデータに基づき、温度センサ24の出力(DIW循環路23を流通するDIWの液温)に対応する薬液の濃度を算出する。そして、CPU31は、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度が、データ(一次関数の式)に基づいて算出された薬液の濃度となるように、DIW流量調節バルブ21の開度を制御する。
Thereafter, the chemical liquid is discharged from the chemical nozzle 3 (step S4). Immediately before the discharge of the chemical solution from the
Specifically, the
図4は、DIW循環路23を流通するDIWの液温(DIW TENP.)と、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度(DHF濃度1:X)との関係の一例を示すグラフである。
図4中の「■」、「▲」、「●」、「◆」は、図1の基板処理装置1を用いて行った実験結果を示す。図4中の「■」は、その処理レートが16.0(Å/min)であるとき、図4中の「▲」は、その処理レート(エッチングレート)が21.0(Å/min)であるとき、図4中の「●」は、その処理レートが25.0(Å/min)であるとき、図4中の「◆」は、その処理レートが30.0(Å/min)であるときを示している。なお、この実験では、薬液として希フッ酸(DHF:Dilute HF)が用いられており、図4の縦軸のDHF濃度の目盛りは、混合部14に供給されるフッ酸原液(49%wt)とDIWとの流量比(混合比)=1:Xで表されている。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the temperature of DIW flowing through the DIW circuit 23 (DIW TENP.) And the concentration of the chemical solution supplied to the chemical nozzle 3 (DHF concentration 1: X).
In FIG. 4, “■”, “▲”, “●”, and “♦” indicate the results of experiments performed using the substrate processing apparatus 1 of FIG. “■” in FIG. 4 indicates that the processing rate is 16.0 (Å / min), and “▲” in FIG. 4 indicates that the processing rate (etching rate) is 21.0 (Å / min). 4, “●” in FIG. 4 indicates that the processing rate is 25.0 (Å / min), and “♦” in FIG. 4 indicates that the processing rate is 30.0 (Å / min). When it is. In this experiment, dilute hydrofluoric acid (DHF: Dilute HF) is used as a chemical solution. The scale of DHF concentration on the vertical axis in FIG. 4 is a hydrofluoric acid stock solution (49% wt) supplied to the mixing
この実験結果により、一定の処理レートを達成するために、薬液ノズル3に供給すべき薬液の濃度は、DIW循環路23を流通するDIWの液温の一次関数とみなせることがわかる。図4中の4本の直線のグラフは、各一定の処理レートを得るために、DIW循環路23を流通するDIWの液温に応じて薬液ノズル3に供給すべき薬液の濃度を示しており、図4の上方から順に、それぞれ16.0(Å/min)、21.0(Å/min)、25.0(Å/min)および30.0(Å/min)の処理レートに対応するものである。
From this experimental result, it can be seen that the concentration of the chemical liquid to be supplied to the
そして、温度センサ24の出力を、所望の処理レートに対応するグラフに当てはめて得られる濃度の薬液を、基板Wに供給することで、薬液の活性度を一定に保つことができるとともに、薬液処理における基板Wの処理レートを所望の一定値とすることができる。
この図4の例では、たとえば25.0(Å/min)の処理レートで基板Wに薬液による処理を施す場合、温度センサ24の出力(DIW循環路23を流通するDIWの液温)が26℃であると、CPU31は、第1DIW供給管17から混合部14に供給されるDIWの流量が、薬液原液供給管16から混合部14に供給される薬液原液の約150倍となるように、DIW流量調節バルブ21の開度を制御する。
Then, by supplying a chemical solution having a concentration obtained by applying the output of the
In the example of FIG. 4, when the substrate W is processed with a chemical solution at a processing rate of 25.0 (Å / min), for example, the output of the temperature sensor 24 (liquid temperature of DIW flowing through the DIW circulation path 23) is 26. When the temperature is ° C., the
DIW流量調節バルブ21の開度を制御した後、制御装置30は、薬液バルブ19および第1DIWバルブ22を開く(ステップS4)。
薬液バルブ19および第1DIWバルブ22が開かれると、薬液供給源からの薬液原液およびDIWライン20からのDIWが混合されて、第1DIW供給管17を流通するDIWの液温に対応する所定の濃度の薬液が調製される。そして、薬液供給管15を通して薬液ノズル3に供給された薬液は、薬液ノズル3から下方に向けて吐出されて、回転中の基板Wの表面に供給される。基板Wに供給される薬液の液温に拘わらず、その活性度が一定に保たれた薬液が基板Wに供給される。
After controlling the opening degree of the DIW flow rate adjustment valve 21, the
When the chemical
一方で、制御装置30は、ノズル駆動機構12を駆動して、アーム10を所定の角度範囲内で揺動させる。これによって、薬液ノズル3からの薬液が導かれる基板Wの表面上の着液位置(供給位置)は、基板Wの回転中心から基板Wの周縁部に至る範囲内を、基板Wの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。
基板Wの表面に供給された薬液は、基板Wの表面の全域に拡がる。基板Wの表面に供給された薬液が基板Wの表面を洗浄する。
On the other hand, the
The chemical solution supplied to the surface of the substrate W spreads over the entire surface of the substrate W. The chemical solution supplied to the surface of the substrate W cleans the surface of the substrate W.
薬液による処理が予め定められた処理時間にわたって施された後、制御装置30は、薬液バルブ19および第1DIWバルブ22を閉じて、薬液ノズル3からの薬液の吐出を停止させる。
再び図3を参照して、次に、制御装置30は、基板Wの回転およびアーム10の揺動を継続したまま、第2DIWバルブ26を開く。これにより、回転中の基板Wの表面にDIWノズル4からのDIWが供給される(ステップS5)。
After the processing with the chemical liquid is performed for a predetermined processing time, the
Referring to FIG. 3 again, next, the
一方で、制御装置30は、ノズル駆動機構12を駆動して、アーム10を所定の角度範囲内で揺動させる。これによって、DIWノズル4からのDIWが導かれる基板Wの表面上の着液位置(供給位置)は、基板Wの回転中心から基板Wの周縁部に至る範囲内を、基板Wの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。
基板Wの表面に供給されたDIWは、基板Wの回転による遠心力によって、基板Wの全域に拡がる。これにより、基板Wの表面に付着した薬液が流される。
On the other hand, the
The DIW supplied to the surface of the substrate W spreads over the entire area of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. Thereby, the chemical solution adhering to the surface of the substrate W is caused to flow.
リンス処理が予め定められた処理時間にわたって行われると、制御装置30は、第2DIWバルブ26を閉じて、DIWノズル4からのDIWの供給を停止する。その後、制御装置30はモータ6を駆動して、基板Wの回転速度を予め定める乾燥速度(たとえば、3000rpm)まで加速する(ステップS6)。これにより、基板Wに付着しているDIWが遠心力によって振り切られる。
When the rinsing process is performed for a predetermined processing time, the
このスピンドライが終了すると、制御装置30は、モータ6を駆動して、スピンチャック2の回転を停止させる。その後、図示しない搬送ロボットによって基板Wが搬出される(ステップS7)。
以上により、この実施形態によれば、CPU31は、メモリ32に記憶されたデータ(一次関数の式)を参照し、第1DIW供給管17を流通するDIWの液温に応じて、混合部14に供給される薬液およびDIWの流量比を調節する。そのため、基板Wの表面に供給される薬液の活性度が一定となるように、基板Wに供給される薬液の液温に応じて、薬液ノズル3から基板Wに供給される薬液の濃度が変更される。したがって、薬液ノズル3から基板Wに吐出される薬液の活性度を、その薬液の液温に拘わらず、一定に保つことができる。このため、薬液による処理を、基板Wに対し所望の処理ルートで施すことができ、これにより、基板W間の処理のばらつきを防止することができる。
When the spin drying is finished, the
As described above, according to this embodiment, the
また、たとえば、薬液ノズル3から基板Wに向けて吐出される薬液の液温を検出し、その液温に基づいて混合部14に供給される薬液原液およびDIWの流量比を調節する場合、流量比が調節された後の適正濃度の薬液だけでなく、流量比が調節される前の適正濃度でない薬液も基板Wに供給されてしまう。このため、基板Wの処理レートが変化するおそれがある。
In addition, for example, when the liquid temperature of the chemical liquid discharged from the chemical
これに対し、DIW循環路23を流通するDIWの液温に基づいて、混合部14に供給される薬液原液およびDIWの流量比を調節すると、流量比の調節後に混合部14に薬液原液およびDIWを供給することにより、流量比が調節された後の適正濃度の薬液だけを、基板Wに供給することができる。これにより、薬液処理を、基板Wに対し、一層確実に所望の処理ルートで施すことができる。
On the other hand, when the flow rate ratio of the chemical solution stock and DIW supplied to the mixing
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の温度センサ24を、DIW循環路23ではなく、分岐部27よりも上流側の第1DIW供給管17に介装してもよい。
また、前述の温度センサ24に代えて、薬液供給管15の途中部に介装された温度センサ40(図1および図2に二点差線にて図示)が採用されていてもよい。この温度センサ40は、薬液供給管15の内部を流通する薬液の液温を検出するものであり、この温度センサ40の出力信号が制御装置30に入力されるようになっている。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
For example, the
Further, instead of the
混合部14に供給されるDIWの流量が、混合部14に供給される薬液の流量に比べて充分多くない場合(たとえば、DIWの流量が薬液の流量の約10倍程度以下)には、薬液ノズル3から基板Wに吐出される薬液の液温は、必ずしも、DIW循環路23を流通するDIWの液温に近いとは限らない。
この場合には、薬液供給管15の途中部に介装された温度センサ40が用いられる構成が採用されることが望ましい。基板Wに供給される薬液の液温を検出し、この検出液温に基づいて、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度が変更される。このため、基板Wに供給される薬液の活性度を一定に保つことができ、これにより、薬液処理を、基板Wに対し、一層確実に所望の処理ルートで施すことができる。
When the flow rate of DIW supplied to the mixing
In this case, it is desirable to employ a configuration in which the
温度センサ40を薬液供給管15の途中部に介装する構成では、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度の変更は、基板処理装置1による薬液を用いた基板Wの処理の開始前に行われることが望ましい。具体的には、薬液ノズル3が、カップ5の側方の待機位置に退避された状態で、薬液ノズル3からプリディスペンスを行えばよい。すなわち、薬液バルブ19および第1DIWバルブ22が開かれて、混合部14にて調製された薬液が、薬液供給管15を流通して、薬液ノズル3から吐出される。そして、この薬液供給管15を流通する薬液の液温が温度センサ40によって検出される。その温度センサ40の出力に基づいて、CPU31は、メモリ32のデータ(一次関数の式)を参照し、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度が、そのデータに基づいて算出された薬液の濃度となるように、DIW流量調節バルブ21を制御する。その後、CPU31は、温度センサ40の出力を再度参照し、薬液ノズル3に供給される薬液の濃度がその温度センサ40の出力に対応する薬液の濃度となるように、DIW流量調節バルブ21を制御する。そして、温度センサ40の出力の変化が所定範囲内に収まるまで(薬液供給管15を流通する薬液の液温が安定するまで)、薬液供給管15を流通する薬液の液温検出と、薬液ノズル3に供給される濃度の変更とが繰り返される。
In the configuration in which the
そして、薬液供給管15を流通する薬液の液温が安定すると、薬液バルブ19および第1DIWバルブ22が閉じられて、薬液ノズル3の薬液の吐出が停止される。その後、基板処理装置1による薬液を用いた基板Wの処理が開始される。これにより、濃度が適正でない薬液の基板Wへの供給を防止することができる。
また、たとえば、前述の実施形態では、DIW流量調バルブ21の開度を制御することにより、基板Wに供給される薬液の濃度(薬効成分の濃度)を変更させたが、DIW流量調バルブ21の開度と薬液原液流量調節バルブ18との双方の開度を制御して基板Wに供給される薬液の濃度を変更させてもよいし、薬液原液流量調節バルブ18の開度だけを制御して基板Wに供給される薬液の濃度を変更させてもよい。
When the liquid temperature of the chemical liquid flowing through the chemical
For example, in the above-described embodiment, the concentration of the chemical solution supplied to the substrate W (the concentration of the medicinal component) is changed by controlling the opening degree of the DIW flow rate adjustment valve 21. The concentration of the chemical solution supplied to the substrate W may be changed by controlling both the opening of the chemical solution and the chemical solution flow
さらに、前記の実施形態では、薬液ノズル3から薬液が吐出される直前に、DIW循環路23を流通するDIWの液温を参照し、その液温に基づいてDIW流量調節バルブ21の開度が制御されるとして説明したが、これに限られず、基板処理装置1の運転中、常時、DIW循環路23を流通するDIWの液温が監視されていて、DIWの液温に変化があったときに、DIW流量調節バルブ21の開度が制御される構成であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the liquid temperature of the DIW flowing through the
また、薬液ノズル3は、基板処理装置1内で位置固定された固定ノズルであってもよい。
さらに、薬液原液供給管16の途中部に温度調節機構が介装されていて、混合部14に温度調節された薬液原液が供給されていてもよい。
また、前述の実施形態では、基板Wの上面にだけ薬液による処理を施すとして説明したが、下面ノズルを基板Wの下面に対向して配置し、この下面ノズルからの薬液により基板の下面に薬液による処理が施される構成であってもよい。この場合、基板Wの下面に供給される薬液の活性度が一定となるように、基板Wの下面に供給される薬液の液温に応じて、下面ノズルから基板Wの下面に供給される薬液の濃度が変更される。
The
Further, a temperature adjustment mechanism may be provided in the middle of the chemical
In the above-described embodiment, the treatment with the chemical solution is performed only on the upper surface of the substrate W. However, the lower surface nozzle is disposed to face the lower surface of the substrate W, and the chemical solution from the lower surface nozzle is disposed on the lower surface of the substrate. The structure by which processing by is performed may be sufficient. In this case, the chemical solution supplied from the lower surface nozzle to the lower surface of the substrate W according to the temperature of the chemical solution supplied to the lower surface of the substrate W so that the activity of the chemical solution supplied to the lower surface of the substrate W is constant. The concentration of is changed.
さらに、前記の説明では、薬液を用いて基板Wに処理を施す場合を例に挙げて説明したが、基板Wに薬液以外のたとえばオゾン水や電解イオン水が用いられる場合には、基板Wに供給されるオゾン水(または電解イオン水)の液温に基づいて、そのオゾン濃度(またはイオン濃度)が変更されてもよい。
さらにまた、前記の実施形態では、希釈液としてDIWを例示したが、処理液として薬液が採用される場合には、希釈液として、これ以外に、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、還元水(水素水)または磁気水などの機能水を用いることもできる。
Furthermore, in the above description, the case where the substrate W is processed using a chemical solution has been described as an example. However, when ozone water or electrolytic ion water other than the chemical solution is used for the substrate W, the substrate W is applied to the substrate W. The ozone concentration (or ion concentration) may be changed based on the liquid temperature of the supplied ozone water (or electrolytic ionic water).
Furthermore, in the above-described embodiment, DIW is exemplified as the diluting solution. However, in the case where a chemical solution is employed as the processing solution, carbonate water, electrolytic ionic water, ozone water, reducing water is also used as the diluting solution. Functional water such as (hydrogen water) or magnetic water can also be used.
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 基板処理装置
2 スピンチャック
3 薬液ノズル(処理液ノズル)
14 混合部
15 薬液供給管(処理液供給管)
16 薬液原液供給管(処理液原液供給管)
17 第1DIW供給管(希釈液供給管)
18 薬液原液流量調節バルブ(流量比調節手段)
20 DIWライン(希釈液供給源)
21 DIW流量調節バルブ(流量比調節手段)
23 DIW循環路(希釈液循環路)
24 温度センサ(処理液温度検出手段)
27 分岐部
30 制御装置(制御手段)
40 温度センサ(処理液温度検出手段)
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
14
16 Chemical solution stock supply pipe (Process solution stock supply pipe)
17 1st DIW supply pipe (diluent supply pipe)
18 Chemical stock flow control valve (Flow ratio control means)
20 DIW line (diluent supply source)
21 DIW flow control valve (flow ratio control means)
23 DIW circuit (diluent circuit)
24 Temperature sensor (Processing liquid temperature detection means)
27 Branching
40 Temperature sensor (Processing liquid temperature detection means)
W substrate
Claims (4)
前記処理液ノズルに対して処理液を供給するための処理液供給管と、
前記処理液供給管から前記処理液ノズルに供給される処理液の活性成分の濃度を変更するための濃度変更手段と、
基板に供給される処理液の液温を検出するための処理液温度検出手段と、
前記処理液温度検出手段により検出された処理液の液温に基づいて、前記濃度変更手段を制御する制御手段とを含む、基板処理装置。 A processing liquid nozzle for discharging the processing liquid toward the substrate;
A treatment liquid supply pipe for supplying a treatment liquid to the treatment liquid nozzle;
Concentration changing means for changing the concentration of the active component of the processing liquid supplied from the processing liquid supply pipe to the processing liquid nozzle;
A processing liquid temperature detecting means for detecting the liquid temperature of the processing liquid supplied to the substrate;
And a control means for controlling the concentration changing means based on the liquid temperature of the processing liquid detected by the processing liquid temperature detecting means.
希釈液供給源からの希釈液を供給するための希釈液供給管と、
前記処理液原液供給管および前記希釈液供給管に接続されて、前記処理液原液供給管からの処理液原液と、前記希釈液供給管からの希釈液とを混合して調製した処理液を、前記処理液供給管に供給する混合部とを、さらに備え、
前記濃度変更手段は、前記処理液原液供給管から前記混合部に供給される処理液原液と、前記希釈液供給管から前記混合部に供給される希釈液との流量比を調節するための流量比調節手段とを含み、
前記制御手段は、前記流量比調節手段を制御するものである、請求項1記載の基板処理装置。 A processing liquid stock solution supply pipe for supplying a processing liquid stock solution containing an active ingredient from a processing liquid supply source; and
A diluent supply pipe for supplying a diluent from a diluent source;
A treatment liquid prepared by mixing a treatment liquid stock solution from the treatment liquid stock solution supply pipe and a dilution liquid from the dilution liquid supply pipe connected to the treatment liquid stock solution supply pipe and the dilution liquid supply pipe, A mixing unit that supplies the processing liquid supply pipe,
The concentration changing means is a flow rate for adjusting a flow rate ratio between the processing solution stock solution supplied from the processing solution stock solution supply pipe to the mixing unit and the dilution solution supplied from the dilution solution supply pipe to the mixing unit. A ratio adjusting means,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the flow rate ratio adjusting unit.
前記処理液温度検出手段は、前記分岐部よりも上流側の前記希釈液供給管および前記希釈液循環路のうち少なくとも一方を流通する希釈液の液温を検出する手段を含むものである、請求項2記載の基板処理装置。 The diluting liquid supply pipe further includes a diluting liquid circulation path that is branched and connected to a diverging portion in the middle of the diluting liquid supply pipe and circulates the diluting liquid to the diluting liquid supply source.
The said process liquid temperature detection means includes a means to detect the liquid temperature of the dilution liquid which distribute | circulates at least one among the said dilution liquid supply pipe | tube upstream of the said branch part, and the said dilution liquid circulation path. The substrate processing apparatus as described.
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