JP2009188113A - 液体供給装置およびこれを備えた基板処理装置 - Google Patents

液体供給装置およびこれを備えた基板処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】装置の大型化を抑制しつつ、複数の供給対象に対して安定した流量で液体を供給することができる液体供給装置およびこれを備えた基板処理装置を提供すること。
【解決手段】処理液供給装置8は、液体がそれぞれ収容された第1タンク29および第2タンク30を備えている。第1タンク29内の液体は、第1連結配管33、第1バルブ39、送液室31を介して、複数の送液配管32から複数の供給対象に供給される。また、第2タンク30内の液体は、第2連結配管34、第2バルブ40、送液室31を介して、複数の送液配管32から複数の供給対象に供給される。第1タンク29から各送液配管32に至るまでの経路、および第2タンク30から各送液排気管32に至るまでの経路における流路断面積は、複数の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。
【選択図】図4

Description

この発明は、複数の供給対象に液体を供給するための液体供給装置、および当該液体供給装置から供給された液体によって基板を処理する基板処理装置に関する。処理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などが含まれる。
半導体装置などの製造工程では、半導体ウエハ等の基板に対して処理液による処理を施す基板処理装置が用いられる。たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、基板を保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に処理液を供給するためのノズルとを含む処理部を備えている。
スピンチャックによって基板を水平面内で回転させつつ、ノズルから基板の回転中心付近に向けて処理液を吐出させることにより、基板の上面全域に処理液が供給され、当該基板が処理される。ノズルには、処理液供給装置から処理液が供給される。処理液供給装置としては、たとえば、処理液が収容されたタンク内を気体により加圧してノズルに向けて処理液を送液させる加圧型のものがある(下記特許文献1参照)。
加圧型の処理液供給装置は、たとえば、処理液が収容されたタンクと、このタンクの上部に接続され当該タンク内に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給配管と、タンクの上部に接続され当該タンク内の処理液をノズルに送液するための送液配管とを備えている。窒素ガス供給配管からタンク内に窒素ガスを供給させることにより、当該タンク内が加圧され、この圧力によって、当該タンク内の処理液が送液配管内を通ってノズルに供給される。
特開2002−273314号公報
枚葉型の基板処理装置には、処理部が複数設けられているものがある。また、処理部には、ノズルが複数設けられているものがある。すなわち、枚葉型の基板処理装置には、処理液供給装置からの処理液の供給を受ける供給対象が複数設けられているものがある。
処理液供給装置から複数のノズルに処理液を供給する場合、各ノズルに対応する複数の送液配管をタンクの上部に接続し、これらの送液配管から各ノズルに処理液を供給させることが考えられる。しかしながら、複数の送液配管をタンクに接続すると、これらの送液配管が接続されるスペースをタンク上部に確保する必要があるため、タンクが大型化し、ひいては、処理液供給装置が大型化してしまう場合がある。この場合、処理液供給装置が占有する面積(フットプリント)が増大してしまう。
一方、送液配管の数を増やす代わりに、送液配管におけるノズル側の端部を分岐させて、複数のノズルに処理液を供給させることが考えられる。具体的には、送液配管におけるノズル側の端部を分岐させて複数の分岐配管を形成し、これらの分岐配管から複数のノズルに処理液を供給させることが考えられる。この場合、タンクと送液配管との接続部分の数が増加しないのでタンクの大型化を回避できる。しかしながら、送液配管を分岐させると安定した流量でノズルに処理液を供給できないおそれがある。たとえば、タンクから所定のノズルに処理液を供給しているときに、他のノズルへの処理液の供給を開始すると、前記所定のノズルへの処理液供給量が変動するおそれがある。
そこで、この発明の目的は、装置の大型化を抑制しつつ、複数の供給対象に対して安定した流量で液体を供給することができる液体供給装置およびこれを備えた基板処理装置を提供することである。
前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、液体がそれぞれ収容された第1タンク(29)および第2タンク(30)と、これらの第1および第2タンク内の液体が送液される送液室(31,131)と、この送液室に接続されており、当該送液室に送液された液体を複数の供給対象(6)にそれぞれ送液するための複数の送液配管(32)と、前記第1および第2タンクと前記送液室とをそれぞれ連結する第1および第2連結配管(33,34)と、前記第1および第2連結配管にそれぞれ介装された第1バルブ(39)および第2バルブ(40)と、前記第1タンク内を加圧して、当該第1タンク内の液体を、前記第1連結配管、前記第1バルブ、前記送液室および前記送液配管を介して、前記供給対象に送液するための第1送液手段(35)と、前記第2タンク内を加圧して、当該第2タンク内の液体を、前記第2連結配管、前記第2バルブ、前記送液室および前記送液配管を介して、前記供給対象に送液するための第2送液手段(36)とを含み、前記第1タンクから各送液配管に至るまでの経路、および前記第2タンクから各送液排気管に至るまでの経路における流路断面積が、前記複数の送液配管の流路断面積の総和よりも大きくされている、液体供給装置(8,108)である。
なお、この項において、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ものとする。
この発明によれば、第1送液手段によって第1タンク内を加圧することにより、第1連結配管、第1バルブ、送液室および複数の送液配管を介して、第1タンクから複数の供給対象に液体が供給される。また、第2送液手段によって第2タンク内を加圧することにより、第2連結配管、第2バルブ、送液室および複数の送液配管を介して、第2タンクから複数の供給対象に液体が供給される。これにより、複数の供給対象に対して液体が供給される。第1および第2タンクには、複数の供給対象に向けて液体を送液するための配管がそれぞれ1つ(第1または第2連結配管)しか接続されていないので、装置の大型化が抑制されている。
さらに、第1タンクから各送液配管に至るまでの経路、および第2タンクから各送液配管に至るまでの経路における流路断面積が、複数の送液配管の流路断面積の総和よりも大きくされており、各送液配管に至るまでの流路断面積が十分に確保されている。したがって、他の送液配管の送液状態によらず、各送液配管に対してほぼ均一な圧力で液体を送液することができる。これにより、複数の供給対象に対して安定した流量で液体を供給することができる。
送液室は、たとえば、複数の送液配管の流路断面積の総和よりも流路断面積が大きいタンクなどの容器であってもよいし、請求項4記載の発明のように、複数の送液配管の流路断面積の総和よりも流路断面積が大きい配管であってもよい。
請求項2記載の発明は、前記第1送液手段は、前記第1タンクに接続され、当該第1タンク内を加圧するための気体を当該第1タンク内に供給する第1気体供給配管(52)を含み、前記第2送液手段は、前記第2タンクに接続され、当該第2タンク内を加圧するための気体を当該第2タンク内に供給する第2気体供給配管(54)を含み、前記第1および第2連結配管は、前記第1および第2タンクにおける前記第1および第2気体供給配管が接続されていない外表面にそれぞれ接続されている、請求項1記載の液体供給装置である。
この発明によれば、第1タンク内に気体を供給するための第1気体供給配管と前記第1連結配管とが、第1タンクにおける互いに異なる外表面に接続されており、第2タンク内に気体を供給するための第2体供給配管と前記第2連結配管とが、第2タンクにおける互いに異なる外表面に接続されている。たとえば、第1気体供給配管が第1タンクの上面に接続されている場合には、下面などの上面以外の第1タンクの外表面に第1連結配管が接続されている。
各タンクにおける同一の外表面に気体供給配管と連結配管とを接続する場合、当該同一の外表面内にこれらの配管が接続されるスペースを設ける必要があるため、当該同一の外表面が大型化してしまうおそれがある。一方、気体供給配管と連結配管とを各タンクにおける互いに異なる外表面に接続することにより、各タンクにおける所定の外表面の大型化を抑制し、第1および第2タンクの大型化を抑制することができる。これにより、液体供給装置の大型化を抑制することができる。
請求項3記載の発明は、前記送液室は、前記複数の送液配管の流路断面積の総和よりも流路断面積が大きい配管である、請求項1または2に記載の液体供給装置である。
この発明によれば、たとえば汎用の配管を送液室として用いることができるので、送液室の生産等に要するコストを低減することができる。
請求項4記載の発明は、前記第1バルブを開き前記第2バルブを閉じることにより前記第1タンクから前記送液室に液体を供給させる第1送液状態と、前記第1バルブを閉じ前記第2バルブを開くことにより前記第2タンクから前記送液室に液体を供給させる第2送液状態とを含む複数の送液状態に制御する制御手段(9)をさらに含む、請求項1〜3の何れか1項に記載の液体供給装置である。
この発明によれば、制御手段によって第1および第2バルブを開閉させることにより、第1タンクから送液室に液体を供給させる第1送液状態と、第2タンクから送液室に液体を供給させる第2送液状態とを含む複数の送液状態に液体供給装置を制御することができる。たとえば、液体供給装置の送液状態を、第1送液状態と第2送液状態とに交互に切り換えることができる。
第1送液状態では第2送液手段によって第2タンク内が加圧されていなくてもよいので、当該状態の間に、第2タンク内に液体を供給するための第2液体供給手段(50)によって、第2タンク内に液体を補充することができる。一方、第2送液状態では第1送液手段によって第1タンク内が加圧されていなくてもよいので、当該状態の間に、第1タンク内に液体を供給するための第1液体供給手段(44)によって、第1タンク内に液体を補充することができる。したがって、液体供給装置の送液状態を第1送液状態と第2送液状態とに交互に切り換えることによって、供給対象に対して安定して液体を供給することができる。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の液体供給装置と、前記複数の供給対象としての複数の処理部(6)とを含み、前記複数の処理部内で前記液体供給装置から供給される液体を基板(W)に供給して当該基板を処理する、基板処理装置(1)である。
この発明によれば、液体供給装置から複数の処理部に対して安定した流量で液体を供給することができるので、各処理部において基板に安定した処理を行うことができる。また、液体供給装置は、大型化が抑制されているので、基板処理装置に対する液体供給装置のレイアウトの自由度が向上されている。液体供給装置は、基板処理装置に対してその外部から結合されていてもよいし、基板処理装置に内蔵されていてもよい。
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、この発明の一実施形態に係る液体供給装置としての処理液供給装置8を備える基板処理装置1のレイアウトを示す図解的な平面図である。また、図2は、基板処理装置1の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置1は、各種の処理を半導体ウエハ等の基板Wに対して施すための装置である。基板処理装置1は、インデクサブロック2と、このインデクサブロック2に結合された処理ブロック3とを備えている。
インデクサブロック2は、キャリア保持部4と、インデクサロボットIRと、インデクサロボット移動機構5(以下では、「IR移動機構5」という。)とを備えている。キャリア保持部4は、複数枚の基板Wを収容できるキャリアCを保持することができる。キャリアCは、所定の配列方向U(以下「キャリア配列方向U」という。)に沿って配列された状態で、キャリア保持部4に保持されるようになっている。また、インデクサロボットIRは、キャリア保持部4に保持されたキャリアCに対して処理済の基板Wを搬入する搬入動作、および、未処理の基板WをキャリアCから搬出する搬出動作を行うことができる。IR移動機構5は、キャリア配列方向Uに沿ってインデクサロボットIRを水平に移動させることができる。
一方、処理ブロック3は、基板Wに処理を施すための複数の供給対象としての複数の処理部6と、センターロボットCRとを備えている。本実施形態では、たとえば4つの処理部6が設けられている。4つの処理部6は、平面視において、センターロボットCRを取り囲むように配置されている。キャリア配列方向Uに互いに対向する処理部6間には、所定の間隔が設けられている。
センターロボットCRは、複数の処理部6に対して未処理の基板Wを搬入する搬入動作、および、処理済の基板Wを処理部6から搬出する搬出動作を行うことができる。また、センターロボットCRは、インデクサロボットIRから未処理の基板Wを受け取ることができ、処理済の基板WをインデクサロボットIRに渡すことができる。インデクサロボットIRおよびセンターロボットCRの動作は、インデクサブロック2に設けられたメイン制御部7によって制御される。メイン制御部7は、CPU(中央演算処理装置)を含むコンピュータ等からなる。
また、基板処理装置1には、各処理部6に処理液を供給するための処理液供給装置8が接続されている。各処理部6では、処理液供給装置8から供給された処理液によって基板Wに処理が施される。処理液供給装置8は制御手段としての制御部9を有しており(図2参照)、この制御部9が、メイン制御部7からの指令を受けて、処理液供給装置8を制御することにより、処理液供給装置8から各処理部6に処理液が供給される。
図2に示すように、基板処理装置1のメイン制御部7には、インデクサロボットIR、センターロボットCR、IR移動機構5および各処理部6が制御対象として接続されている。また、メイン制御部7には、処理液供給装置8の制御部9が接続されている。
図3は、処理部6の概略構成の正面図である。各処理部6は、図示しない処理室内に、基板Wをほぼ水平に保持して回転させるスピンチャック10と、このスピンチャック10に保持された基板Wの上面に処理液を供給する第1ノズル11および第2ノズル12を備えている。本実施形態では、デバイスが形成された基板Wの表面が上方に向けられた状態で、当該基板Wがスピンチャック10に保持されるようになっている。
スピンチャック10は、鉛直な方向に延びる回転軸13と、回転軸13の上端に水平に取り付けられた円板状のスピンベース14とを有している。スピンチャック10は、スピンベース14の上面周縁部に立設された複数本のチャックピン15によって、基板Wをほぼ水平に保持することができる。複数本のチャックピン15は、スピンベース14の上面周縁部において、基板Wの外周形状に対応する円周上で適当な間隔をあけて配置されている。複数本のチャックピン15は、基板Wの下面の周縁部を支持しつつ、基板Wの周端面におけるそれぞれ異なる位置に当接することにより、互いに協働して基板Wをほぼ水平に保持することができる。
また、回転軸13には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構16が結合されている。複数本のチャックピン15で基板Wを保持した状態で、チャック回転駆動機構16から回転軸13に駆動力を入力することにより、基板Wの中心を通る鉛直な軸線まわりに当該基板Wを回転させることができる。
なお、スピンチャック10としては、このような構成のものに限らず、たとえば、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し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持した基板Wを回転させることができる真空吸着式のもの(バキュームチャック)が採用されてもよい。
第1ノズル11は、その吐出口を基板W側(下方)に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第1アーム17の先端に取り付けられている。第1アーム17は、ほぼ鉛直に延びる第1支持軸18に支持されている。第1アーム17は、第1支持軸18の上端部からほぼ水平に延びている。また、第1支持軸18は、その中心軸線まわりに回転可能にされている。
第1支持軸18には、第1ノズル移動機構19が結合されている。第1ノズル移動機構19は、第1支持軸18を回転させることにより第1ノズル11をほぼ水平に移動させることができる。第1ノズル移動機構19によって、第1ノズル11をほぼ水平に移動させることにより、第1ノズル11をスピンチャック10の上方に配置したり、スピンチャック10の上方から退避させたりすることができる。
第1ノズル11には、薬液供給管20およびリンス液供給管21が接続されている。薬液供給管20には、薬液バルブ22が介装されており、この薬液バルブ22を開くことにより、処理液供給装置8から第1ノズル11に薬液を供給させることができる。第1ノズル11に供給される薬液としては、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水のうちの少なくとも1つを含む液を用いることができる。
また、リンス液供給管21には、リンス液バルブ23が介装されている。このリンス液バルブ23を開くことにより、処理液供給装置8から第1ノズル11にリンス液を供給させることができる。第1ノズル11に供給されるリンス液としては、たとえば、純水(脱イオン水)が用いられている。リンス液としては、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水や、希釈濃度(たとえば、1ppm程度)のアンモニア水などを用いることができる。
第2ノズル12は、その吐出口を基板W側(下方)に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第2アーム24の先端に取り付けられている。第2アーム24は、ほぼ鉛直に延びる第2支持軸25に支持されている。第2アーム24は、第2支持軸25の上端部からほぼ水平に延びている。また、第2支持軸25は、その中心軸線まわりに回転可能にされている。
第2支持軸25には、第2ノズル移動機構26が結合されている。第2ノズル移動機構26は、第2支持軸25を回転させることにより第2ノズル12をほぼ水平に移動させることができる。第2ノズル移動機構26によって、第2ノズル12をほぼ水平に移動させることにより、第2ノズル12をスピンチャック10の上方に配置したり、スピンチャック10の上方から退避させたりすることができる。
第2ノズル12には、IPAバルブ28が介装されたIPA供給管27が接続されている。このIPAバルブ28を開くことにより、基板Wの乾燥を促進させる乾燥促進液としてのIPA(イソプロピルアルコール)を処理液供給装置8から第2ノズル12に供給させることができる。IPAは、純水よりも表面張力が低く、純水よりも揮発性の高い有機溶剤である。IPAは、純水を溶け込ませることができる。第2ノズル12に供給される乾燥促進液としては、IPAに限らず、IPA、HFE(ハイドロフロロエーテル)、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも1つを含む液を用いることができる。
基板Wの上面に対する処理に際しては、スピンチャック10よって基板Wを水平面内で回転させつつ、スピンチャック10の上方に配置された第1ノズル11から基板Wの回転中心付近に向けて薬液を吐出させる。第1ノズル11から吐出された薬液は、基板Wの上面に供給され、基板Wの回転による遠心力を受けて上面に沿ってその周縁部に向けて広がっていく。これにより、基板Wの上面全域に薬液が供給され、薬液による処理が基板Wの上面全域に施される。
その後、第1ノズル11からの薬液の吐出が停止され、当該第1ノズル11からリンス液としての純水が吐出される。これにより、基板Wの上面全域に純水が供給され、基板Wの上面に付着している薬液が純水によって洗い流される。
次いで、第1ノズル11からの純水の吐出が停止されるとともに、第1ノズル11がスピンチャック10の上方から退避され、第1ノズル11に代わって第2ノズル12がスピンチャック10の上方に配置される。その後、第2ノズル12からIPAが吐出される。これにより、基板Wの上面全域にIPAが供給され、基板Wの上面に付着している純水にIPAが溶け込むことにより基板Wの上面に付着している純水はIPAに徐々に置き換わる。
基板WにIPAが所定の時間供給された後は、基板Wの回転速度が予め定める高回転速度に上げられる。これにより、基板Wの回転による遠心力によって基板W上のIPAが振り切られ、基板Wが乾燥される。このとき、基板W上に供給された純水はIPAで置換されているので、純水が基板W上で蒸発して当該基板Wの上面にウォータマークが発生することが抑制されている。また、IPAは、純水よりも揮発性の高い有機溶剤なので、基板Wの乾燥に要する時間が短縮されている。基板Wの乾燥が終了すると、スピンチャック10による基板Wの回転が停止されて、処理済の基板WがセンターロボットCRによって処理部6から搬出されていく。
図4は、処理液供給装置8の概略構成を示す模式図である。処理液供給装置8は、同種の処理液(液体)がそれぞれ収容された第1タンク29および第2タンク30と、これらの第1および第2タンク29,30内の処理液が送液される送液室31と、この送液室31に接続された複数本(たとえば4本)の送液配管32と、第1および第2タンク29,30と送液室31とをそれぞれ連結する第1連結配管33および第2連結配管34とを備えている。第1タンク29内の処理液は、第1送液手段としての第1送液機構35によって送液室31に向けて送液される。また、第2タンク30内の処理液は、第2送液手段としての第2送液機構36によって送液室31に向けて送液される。
本実施形態では、処理液供給装置8から各処理部6に、薬液、純水およびIPAが供給されるので、処理液供給装置8は、これらの複数種類の処理液にそれぞれ対応して、前述の構成を複数個備えている。すなわち、図示はしないが、処理液供給装置8は、薬液に対応する前述の構成、純水に対応する前述の構成およびIPAに対応する前述の構成を備えている。
第1および第2タンク29,30は、たとえば、それぞれ円筒形状の密閉容器からなり、円形の底壁部と、円形の上壁部と、これらの底壁部および上壁部の間を結合する円筒状側壁部とを有している。したがって、第1および第2タンク29,30は、それぞれ、外表面として、平坦な上面および底面ならびに円筒状の側面を有している。
また、第1および第2タンク29,30は、第1連結配管33、送液室31および第2連結配管34を介して互いに連結されている。第1タンク29内の処理液は、第1連結配管33を介して送液室31に送液される。第2タンク30内の処理液は、第2連結配管34を介して送液室31に送液される。第1連結配管33は、第1タンク29の下部29b(底壁部)、すなわち下面に接続されており、第2連結配管34は、第2タンク30の下部30b(底壁部)、すなわち下面に接続されている。第1および第2連結配管33,34は、たとえば同種の配管が用いられている。したがって、第1および第2連結配管33,34の流路断面積は等しくされている。
また、本実施形態では、送液室31として配管が用いられている。送液室31として配管を用いることにより、送液室31の生産等に要するコストを低減することができる。第1連結配管33は、送液室31の一端に接続されており、第2連結配管34は、送液室31の他端に接続されている。また、4本の送液配管32の一端は、送液室31の長手方向に並んだ状態で、当該送液室31に接続されている。各送液配管32は、たとえば同種の配管が用いられている。したがって、複数の送液配管32の流路断面積は互いに等しくされている。また、送液室31の内径は、第1および第2連結配管33,34の内径と等しくされている。したがって、第1および第2連結配管33,34ならびに送液室31の流路断面積は互いに等しくされている。
第1および第2連結配管33,34には、排液バルブ37が介装された排液配管38がそれぞれ接続されている。各排液バルブ37を開くことにより、第1および第2タンク29,30内の処理液を排液配管38を介して図示しない排液タンクに導くことができる。これにより、第1および第2タンク29,30内の処理液を排液することができる。排液バルブ37は常時閉とされており、必要に応じて開かれるようになっている。
また、第1および第2連結配管33,34には、それぞれ第1バルブ39および第2バルブ40が介装されている。第2バルブ40を閉じた状態で、第1バルブ39を開くことにより、第1タンク29内の処理液を送液室31に送液することができる(第1送液状態)。また、第1バルブ39を閉じた状態で、第2バルブ40を開くことにより、第2タンク30内の処理液を送液室31に送液することができる(第2送液状態)。送液室31に送液された処理液は、いずれかの送液配管32を介して各処理部6に供給される。
すなわち、4つ送液配管32は、それぞれ異なる処理部6に接続されており、送液室31と4つの処理部6とを連結している。各送液配管32には、処理液バルブ41、ニードルバルブ42および流量計43が介装されている。図4では、処理液バルブ41、ニードルバルブ42および流量計43の一部の図示を省略している。各送液配管32に介装された処理液バルブ41を開くことにより、送液室31から各処理部6に処理液を供給することができる。
また、各送液配管32に介装されたニードルバルブ42の開度を変更することにより、当該送液配管32を流れる処理液の流量を調節することができる。各送液配管32を流れる処理液の流量は、当該送液配管32に介装された流量計43によって計測される。各流量計43の計測値は、処理液供給装置8の制御部9に入力される。また、各処理液バルブ41の開閉は、制御部9によって制御される(図7参照)。
本実施形態では、第1連結配管33、第2連結配管34および送液室31のそれぞれの流路断面積が、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。また、開度が全開とされた状態における第1および第2バルブ39,40のそれぞれの流路断面積は、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。すなわち、本実施形態では、第1タンク29から各送液配管32に至るまでの経路、および第2タンク30から各送液配管32に至るまでの経路における流路断面積が、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。各送液配管32に至るまでの流路断面積が十分に確保されているので、他の送液配管32への送液状態によらず、各送液配管32に対してほぼ均一な圧力で処理液を送液することができる。
第1送液機構35は、第1タンク29内を気体により加圧することにより、第1タンク29内の処理液を送液室31に向けて送液することができる。第1送液機構35は、第1タンク29内に気体を供給するための第1気体供給配管52を備えている。第1タンク29内に供給される気体としては、たとえば窒素ガスが用いられている。第1タンク29内に供給される気体としては、窒素ガスに限らず、その他の不活性ガスやクリーンエアー等が用いられていてもよい。
第1気体供給配管52は、第1タンク29の上部29a(上壁部)、すなわち上面に接続されている。また、第1気体供給配管52には、第1気体バルブ53が介装されている。この第1気体バルブ53を開くことにより、図示しない窒素ガス供給源から第1タンク29に窒素ガスを供給させることができる。これにより、第1タンク29内を加圧することができる。
また、第1タンク29の上部29a(上壁部)、すなわち上面には、第1排気バルブ56が介装された第1排気配管57が接続されている。第1排気バルブ56を開くことにより、第1タンク29内から窒素ガスを排出させることができる。これにより、窒素ガスの供給により高められた第1タンク29内の圧力を低下させることができる。
一方、第2送液機構36は、第2タンク30内を気体により加圧することにより、第2タンク30内の処理液を送液室31に向けて送液することができる。第2送液機構36は、第2タンク30内に気体を供給するための第2気体供給配管54を備えている。第2タンク30内に供給される気体としては、たとえば窒素ガスが用いられている。第2タンク30内に供給される気体としては、窒素ガスに限らず、その他の不活性ガスやクリーンエアー等が用いられていてもよい。
第2気体供給配管54は、第2タンク30の上部30a(上壁部)、すなわち上面に接続されている。また、第2気体供給配管54には、第2気体バルブ55が介装されている。この第2気体バルブ55を開くことにより、図示しない窒素ガス供給源から第2タンク30に窒素ガスを供給させることができる。これにより、第2タンク30内を加圧することができる。
また、第2タンク30の上部30a(上壁部)、すなわち上面には、第2排気バルブ58が介装された第2排気配管59が接続されている。第2排気バルブ58を開くことにより、第2タンク30内から窒素ガスを排出させることができる。これにより、窒素ガスの供給により高められた第2タンク30内の圧力を低下させることができる。
第2バルブ40が閉じられ第1バルブ39が開かれた状態で、第1送液機構35によって第1タンク29内が加圧されると、第1タンク29内の処理液は、第1タンク29内の圧力によって送液室31に向けて送液される(第1送液状態)。すなわち、第1タンク29内の処理液が、第1連結配管33および第1バルブ39を介して送液室31に送液される。そして、送液室31に送液された処理液は、送液配管32を介して処理部6に供給される。
一方、第1バルブ39が閉じられ第2バルブ40が開かれた状態で、第2送液機構36によって第2タンク30内が加圧されると、第2タンク30内の処理液は、第2タンク30内の圧力によって送液室31に向けて送液される(第2送液状態)。すなわち、第2タンク30内の処理液が、第2連結配管34および第2バルブ40を介して送液室31に送液される。そして、送液室31に送液された処理液は、送液配管32を介して処理部6に供給される。
処理液供給装置8から各処理部6には、たとえば、最初に第1タンク29内の処理液が供給される(第1送液状態)。そして、第1タンク29内の液量が所定量以下になると、第1および第2バルブ39,40の開閉状態が切り換えられて、第2タンク30内の処理液が各処理部6に供給される(第2送液状態)。第2タンク30内の処理液が各処理部6に供給されている間、第1タンク29には第1処理液供給機構44から処理液が供給され、第1タンク29に処理液が補充される。
また、第2タンク30内の液量が所定量以下になると、第1および第2バルブ39,40の開閉状態が切り換えられて、再び、第1タンク29内の処理液が各処理部6に供給される(第1送液状態)。第1タンク29内の処理液が各処理部6に供給されている間、第2タンク30には第2処理液供給機構50から処理液が供給され、第2タンク30に処理液が補充される。このようにして、処理液供給装置8の送液状態が第1送液状態および第2送液状態に交互に切り換えられ、処理液供給装置8から各処理部6に処理液が安定して供給される。
第1処理液供給機構44は、第1タンク29の上部29a(上壁部)、すなわち上面に接続された第1供給配管45と、この第1供給配管45に介装された第1供給バルブ46とを含む。第1供給バルブ46を開くことにより、図示しない処理液供給源からの処理液を第1タンク29内に供給することができる。第1処理液供給機構44から第1タンク29への処理液の供給は、第1排気バルブ56が開かれ第1タンク29内から窒素ガスが排気された状態で行われる。
第1タンク29内の液量は、処理液の有無を検出する一対の液面センサ47,47によって検出される。一対の液面センサ47,47は、第1タンク29内の上下方向に離隔した位置において処理液の有無を検出する。各液面センサ47によって処理液の存在が検出されると、当該液面センサ47から信号が出力される。
第1タンク29内の液量が減少して、下側の液面センサ47からの信号の出力が停止されると、第1タンク29内の液量が下限量に達したと判断され、第1供給バルブ46が開かれる。これにより、第1タンク29内に処理液が供給される。そして、上側の液面センサ47から信号が出力されると、第1タンク29内の液量が上限量に達したと判断され、第1供給バルブ46が閉じられる。このようにして、第1タンク29内の液量が所定量以下に減少しないようにされている。
同様に、第2処理液供給機構50は、第2タンク30の上部30a(上壁部)、すなわち上面に接続された第2供給配管48と、この第2供給配管48に介装された第2供給バルブ49とを含む。第2供給バルブ49を開くことにより、図示しない処理液供給源からの処理液を第2タンク30内に供給することができる。第2処理液供給機構50から第2タンク30への処理液の供給は、第2排気バルブ58が開かれ第2タンク30内から窒素ガスが排気された状態で行われる。
第2タンク30内の液量は、処理液の有無を検出する一対の液面センサ51,51によって検出される。一対の液面センサ51,51は、第2タンク30内の上下方向に離隔した位置における処理液の有無を検出する。各液面センサ51によって処理液の存在が検出されると、当該液面センサ51から信号が出力される。
第2タンク30内の液量が減少して、下側の液面センサ51からの信号の出力が停止されると、第2タンク30内の液量が下限量に達したと判断され、第2供給バルブ49が開かれる。これにより、第2タンク30内に処理液が供給される。そして、上側の液面センサ51から信号が出力されると、第2タンク30内の液量が上限量に達したと判断され、第2供給バルブ49が閉じられる。このようにして、第2タンク30内の液量が所定量以下に減少しないようにされている。
図5は、第1タンク29およびそれに関連する構成の図解的な縦断面図である。また、図6は、第1タンク29およびそれに関連する構成の図解的な平面図である。第1および第2タンク29,30は、たとえば同種のタンクが用いられている。第1および第2タンク29,30には、それぞれのタンクに対応する配管やセンサが接続されている。以下では、第1タンク29およびそれに関連する構成について説明する。第2タンク30およびそれに関連する構成についての説明は省略するが、第2タンク30は、第1タンク29と同等の構成を備えている。
第1タンク29は、それぞれ、処理液が収容された有底筒状の収容部材60と、この収容部材60の上端に固定された蓋部材61(上壁部)とを備えている。収容部材60は、たとえば円筒状の周壁62(側壁部)と、第1タンク29の下部29bを構成する底板63(底壁部)とを含む。周壁62を円筒状にすることで、当該周壁62の内周面に対する窒素ガスの圧力を均一にすることができる。これにより、第1タンク29の耐圧性を向上させることができる。図5に示すように、周壁62の上端部には、外方に広がる環状のフランジ64が設けられている。フランジ64の上面には、Oリング65が配置された環状溝66が形成されている。また、底板63には、第1連結配管33が接続されている。
蓋部材61は、たとえばフランジ64とほぼ等しい外径を有する円板状にされている。蓋部材61は、第1タンク29の上部29aを構成している。蓋部材61は、収容部材60の上方からフランジ64に重ね合わされている。蓋部材61は、たとえば当該蓋部材61の周縁部に沿って取り付けられた環状のヒンジ67によって、フランジ64に固定されている。これにより、蓋部材61が収容部材60に固定されている。フランジ64に対する蓋部材61の固定は、ヒンジ67による固定に限らず、ボルトによる締結やその他の方法により行われていてもよい。
蓋部材61がフランジ64に固定された状態で、環状溝66に配置されたOリング65は、蓋部材61によって押されて弾性的に圧縮変形している。これにより、蓋部材61とフランジ64との間がシールされている。また、蓋部材61の上面には、複数の継手68が取り付けられている。前述の第1供給配管44、第1気体供給配管52および第1排気配管57は、それぞれ継手68を介して第1タンク29に接続されている。
図7は、処理液供給装置8の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御部9には、排液バルブ37、第1および第2バルブ39,40、処理液バルブ41、第1および第2供給バルブ46,49、第1および第2気体バルブ53,55、ならびに、第1および第2排気バルブ56,58が制御対象として接続されている。また、制御部9には、液面センサ47,51、流量計43および基板処理装置1のメイン制御部7が接続されている。制御部9には、液面センサ47,51および流量計43からの信号が入力される。また、制御部9には、メイン制御部7からの信号が入力される。制御部9は、メイン制御部7からの指令を受けて各処理部6に処理液を供給させる。
制御部9は、第1バルブ39を開き第2バルブ40を閉じることにより第1タンク29から送液室31に処理液を供給させる第1送液状態と、第1バルブ39を閉じ第2バルブ40を開くことにより第2タンク30から送液室31に処理液を供給させる第2送液状態とを含む複数の送液状態に処理液供給装置8を制御することができる。以下では、図4を参照して、制御部9による処理液供給装置8の制御の一例について説明する。
制御部9は、第1供給バルブ46および第1排気バルブ56を閉じ、第1気体バルブ53を開いた状態で、第1バルブ39を開き第2バルブ40を閉じる。これにより、第1タンク29内の処理液が送液室31に向けて送液される(第1送液状態)。
そして、第1タンク29から送液室31に所定量の処理液が供給され、第1タンク29内の液量が下限量に達すると、下側の液面センサ47から制御部9への信号の入力が停止する。すると、制御部9は、第1バルブ39を閉じて、第1タンク29から送液室31への処理液の供給を停止させる。またそれとほぼ同時に、制御部9は、第2バルブ40を開く。このとき、制御部9は、第2供給バルブ49および第2排気バルブ58を閉じており、第2気体バルブ55を開いている。したがって、第2タンク30内が窒素ガスによって予め加圧されており、第2バルブ40が開かれることによって第2タンク30内の処理液が送液室31に向けて送液される(第2送液状態)。これにより、処理液供給装置8の送液状態が第1送液状態から第2送液状態に切り換えられる。
また、第1タンク29内の液量が下限量に達すると、制御部9は、第1バルブ39を閉じるとともに、第1排気バルブ56を開き、第1気体バルブ53を閉じる。これにより、第1タンク29内から窒素ガスが排気され、第1タンク29内の圧力が低下する。さらに、制御部9は、第1供給バルブ46を開いて、第1タンク29内に処理液を供給させる。これにより、第1タンク29内に処理液が補充される。
第1タンク29内への処理液の供給は、第1タンク29内の処理液の液量が上限量に達して、上側の液面センサ47から制御部9に信号が入力されるまで行われる。すなわち、上側の液面センサ47から制御部9に信号が入力されると、制御部9は、第1供給バルブ46および第1排気バルブ56を閉じ、第1気体バルブ53を開いて、第1タンク29内を加圧させる。
一方、第2タンク30から送液室31に所定量の処理液が供給され、第2タンク30内の液量が下限量に達すると、下側の液面センサ51から制御部9への信号の入力が停止する。すると、制御部9は、第2バルブ40を閉じて、第2タンク30から送液室31への処理液の供給を停止させる。またそれとほぼ同時に、制御部9は第1バルブ39を開く。これにより、第1タンク29に補充された処理液が送液室31に向けて送液され、処理液供給装置8の送液状態が第2送液状態から第1送液状態に切り換えられる。
また、第2タンク30内の液量が下限量に達すると、制御部9は、第2バルブ40を閉じるとともに、第2排気バルブ58を開き、第2気体バルブ55を閉じる。これにより、第2タンク30内から窒素ガスが排気され、第2タンク30内の圧力が低下する。さらに、制御部9は、第2供給バルブ49を開いて、第2タンク30内に処理液を供給させる。これにより、第2タンク30内に処理液が補充される。
第2タンク30内への処理液の供給は、第2タンク30内の処理液の液量が上限量に達して、上側の液面センサ51から制御部9に信号が入力されるまで行われる。すなわち、上側の液面センサ51から制御部9に信号が入力されると、制御部9は、第2供給バルブ49および第2排気バルブ58を閉じ、第2気体バルブ55を開いて、第2タンク30内を加圧させる。
制御部9は、前述のような制御を繰り返すことにより、処理液供給装置8の送液状態を第1送液状態および第2送液状態に交互に切り換えさせる。これにより、送液室31に処理液が安定して供給され、その結果、送液室31から各処理部6に安定して処理液が供給される。
以上のように本実施形態では、第1タンク29から各送液配管32に至るまでの経路、および第2タンク30から各送液配管32に至るまでの経路における流路断面積が、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされており、各送液配管32に至るまでの流路断面積が十分に確保されているので、他の送液配管32への送液状態によらず、各送液配管32に対してほぼ均一な圧力で処理液を送液することができる。したがって、4つの処理部6に対して安定した流量で処理液を供給することができる。これにより、各処理部6において基板Wに安定した処理を行うことができる。また、第1および第2タンク29,30には、4つの処理部6に向けて処理液を送液するための配管がそれぞれ1つ(第1または第2連結配管33,34)しか接続されていないので、第1および第2タンク29,30の大型化が抑制されており、これによって、処理液供給装置8の大型化が抑制されている。そのため、基板処理装置1に対する処理液供給装置8のレイアウトの自由度が向上されている。
また、本実施形態では、第1気体供給配管52が第1タンク29の上部29aに接続され、第1連結配管33が第1タンク29の下部29bに接続されているので、第1タンク29の大型化が抑制されている。すなわち、第1タンク29における同一の外表面に第1気体供給配管52と第1連結配管33とを接続する場合、当該外表面内にこれらの配管52,33が接続されるスペースを設ける必要があるため、当該外表面が大型化してしまう。一方、本実施形態のように、第1気体供給配管52と第1連結配管33とを第1タンク29における互いに異なる外表面に接続することにより、第1タンク29における所定の外表面の大型化を抑制し、第1タンク29の大型化を抑制することができる。これにより、処理液供給装置8の大型化を抑制することができる。同様に、第2気体供給配管54が第2タンク30の上部30aに接続され、第2連結配管34が第2タンク30の下部30bに接続されているので、第2タンク30の大型化が抑制されている。
さらに、第1および第2連結配管33,34が、それぞれ、第1および第2タンク29,30の下部29b,30bに接続されているので、窒素ガスによる圧力とタンク29,30内の処理液に作用する重力とによって、当該処理液をタンク29,30内から送液させることができる。これにより、第1および第2タンク29,30に供給される気体の圧力を低下させることができる。したがって、たとえば、窒素ガスを加圧して圧力を発生させるための圧力発生源のランニングコストを低下させることができる。さらにまた、第1および第2気体供給配管52,54が、それぞれ、第1および第2タンク29,30の上部29a,30aに接続されているので、窒素ガスの流れる方向とタンク29,30内の処理液が連結配管33,34に向けて送液される方向とが一致されている。したがって、タンク29,30内の処理液を連結配管33,34に向けて円滑に送液させることができる。
図8は、本発明の他の実施形態に係る液体供給装置としての処理液供給装置108の概略構成を示す模式図である。この図8において、前述の図1〜図7に示された各部と同等の構成部分については、図1〜図7と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この実施形態に係る処理液供給装置108と、前述の実施形態に係る処理液供給装置8との主要な相違点は、前述の実施形態では、送液室31として配管が用いられていたのに対し、本実施形態では、送液室131としてタンクが用いられていることにある。
送液室131は、たとえば、第1および第2タンク29,30と同型のタンクであり、その大きさは第1および第2タンク29,30よりも小さくされている。第1および第2連結配管33,34は、たとえば、送液室131の周壁162に接続されている。また、4本の送液配管32は、送液室131の上部に接続されている。送液室131に対する第1および第2連結配管33,34ならびに4本の送液配管32の接続位置は、前述の位置に限らず送液室131におけるその他の位置であってもよい。送液室131の流路断面積は、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。
この実施形態では、前述の実施形態と同様に、第1タンク29から各送液配管32に至るまでの経路、および第2タンク30から各送液配管32に至るまでの経路における流路断面積が、4本の送液配管32の流路断面積の総和よりも大きくされている。したがって、4つの処理部6に対して安定した流量で処理液を供給することができる。これにより、各処理部6において基板Wに安定した処理を行うことができる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の実施形態では、第1タンク29の下部29bに第1連結配管33が接続され、第2タンク30の下部30bに第2連結配管34が接続されている場合について説明したが、第1タンク29に対する第1連結配管33の接続位置および第2タンク30に対する第2連結配管34の接続位置は、これに限られない。
すなわち、図9に示すように、第1タンク29の上部29aに第1連結配管33が接続され、第2タンク30の上部30aに第2連結配管34が接続されていてもよい。また、図10に示すように、第1タンク29の周壁62に第1連結配管33が接続され、第2タンク30の周壁62に第2連結配管34が接続されていてもよい。これらの場合、第1および第2タンク29,30の大型化を抑制するために、他の配管(第1および第2気体供給配管52,54等)は、各タンク29,30に対して連結配管33,34と異なる外表面に接続されていることが好ましい。また、図9では、第1連結配管33の一端が、第1タンク29内における第1タンク29の下部29bの近傍にまで達しており、第2連結配管34の一端が、第2タンク30内における第2タンク30の下部30bの近傍にまで達している。
また、前述の実施形態では、処理液供給装置8が、基板処理装置1に対してその外部から結合されている場合について説明したが、これに限らず、処理液供給装置8は、基板処理装置1に内蔵されていてもよい。
また、前述の実施形態では、1つの送液室に2つのタンクを接続した例を示したが、1つの送液室に3つ以上のタンクを接続して、これらの3つのタンク内の液体を選択的に送液室に供給できる構成としてもよい。この場合にも、各タンクから送液室に至る流路断面積を全送液配管の流路断面積の総和以上とすることにより、各送液配管を介する液体供給を安定化できる。
また、前述の実施形態では、基板処理装置1に処理部6が4つ設けられている場合について説明したが、処理部6の数は4つに限られない。
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Wとしてウエハを取り上げたが、ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED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などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
この発明の一実施形態に係る液体供給装置としての処理液供給装置を備える基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。 基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 処理部の概略構成の正面図である。 処理液供給装置の概略構成を示す模式図である。 第1タンクおよびそれに関連する構成の図解的な縦断面図である。 第1タンクおよびそれに関連する構成の図解的な平面図である。 処理液供給装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る液体供給装置としての処理液供給装置の概略構成を示す模式図である。 前記一実施形態の第1変形例に係る処理液供給装置の概略構成を示す模式図である。 前記一実施形態の第2変形例に係る処理液供給装置の概略構成を示す模式図である。
符号の説明
1 基板処理装置
6 処理部(供給対象)
8 処理液供給装置(液体供給装置)
9 制御部(制御手段)
29 第1タンク
29a 第1タンクの上部
29b 第1タンクの下部
30 第2タンク
30a 第2タンクの上部
30b 第2タンクの下部
31 送液室
32 送液配管
33 第1連結配管
34 第2連結配管
35 第1送液機構(第1送液手段)
36 第2送液機構(第2送液手段)
39 第1バルブ
40 第2バルブ
52 第1気体供給配管
54 第2気体供給配管
108 処理液供給装置(液体供給装置)
131 送液室
W 基板

Claims (5)

  1. 液体がそれぞれ収容された第1タンクおよび第2タンクと、
    これらの第1および第2タンク内の液体が送液される送液室と、
    この送液室に接続されており、当該送液室に送液された液体を複数の供給対象にそれぞれ送液するための複数の送液配管と、
    前記第1および第2タンクと前記送液室とをそれぞれ連結する第1および第2連結配管と、
    前記第1および第2連結配管にそれぞれ介装された第1バルブおよび第2バルブと、
    前記第1タンク内を加圧して、当該第1タンク内の液体を、前記第1連結配管、前記第1バルブ、前記送液室および前記送液配管を介して、前記供給対象に送液するための第1送液手段と、
    前記第2タンク内を加圧して、当該第2タンク内の液体を、前記第2連結配管、前記第2バルブ、前記送液室および前記送液配管を介して、前記供給対象に送液するための第2送液手段とを含み、
    前記第1タンクから各送液配管に至るまでの経路、および前記第2タンクから各送液排気管に至るまでの経路における流路断面積が、前記複数の送液配管の流路断面積の総和よりも大きくされている、液体供給装置。
  2. 前記第1送液手段は、前記第1タンクに接続され、当該第1タンク内を加圧するための気体を当該第1タンク内に供給する第1気体供給配管を含み、
    前記第2送液手段は、前記第2タンクに接続され、当該第2タンク内を加圧するための気体を当該第2タンク内に供給する第2気体供給配管を含み、
    前記第1および第2連結配管は、前記第1および第2タンクにおける前記第1および第2気体供給配管が接続されていない外表面にそれぞれ接続されている、請求項1記載の液体供給装置。
  3. 前記送液室は、前記複数の送液配管の流路断面積の総和よりも流路断面積が大きい配管である、請求項1または2に記載の液体供給装置。
  4. 前記第1バルブを開き前記第2バルブを閉じることにより前記第1タンクから前記送液室に液体を供給させる第1送液状態と、前記第1バルブを閉じ前記第2バルブを開くことにより前記第2タンクから前記送液室に液体を供給させる第2送液状態とを含む複数の送液状態に制御する制御手段をさらに含む、請求項1〜3の何れか1項に記載の液体供給装置。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の液体供給装置と、
    前記複数の供給対象としての複数の処理部とを含み、
    前記複数の処理部内で前記液体供給装置から供給される液体を基板に供給して当該基板を処理する、基板処理装置。
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