JP2010073826A - Processing liquid feeding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハ、液晶、またはプリント基板などの被処理物を洗浄またはエッチングする装置に、処理液を供給する処理液供給装置に関する。 The present invention relates to a processing liquid supply apparatus that supplies a processing liquid to an apparatus for cleaning or etching an object to be processed such as a semiconductor wafer, a liquid crystal, or a printed board.
従来、電子部品をエッチングしたり、洗浄する場合、電子部品を収納した処理室と処理液が保持されるタンクとを配管で連結し、配管の途中に設けられたポンプで処理液を循環させ、流量調節器などにより流量を調節しながら処理室内の電子部品に処理液を供給している（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１などにおける従来の処理液供給装置においては、タンク内の処理液の濃度調整および温度調整のために、処理液の処理室への循環経路とは別に、タンク内の処理液を循環させる循環ポンプと、温度センサおよび熱交換装置を有する小循環ラインを設け、温度センサで感知された情報によって通過する処理液を熱交換装置で加熱及び冷却させて直接タンクに循環させて処理液の濃度と温度を調整する必要がある。 In the conventional processing liquid supply apparatus in Patent Document 1 or the like, the processing liquid in the tank is circulated separately from the circulation path of the processing liquid to the processing chamber in order to adjust the concentration and temperature of the processing liquid in the tank. A circulation pump and a small circulation line having a temperature sensor and a heat exchange device are provided, and the treatment liquid passing through the information sensed by the temperature sensor is heated and cooled by the heat exchange device and directly circulated to the tank, thereby the concentration of the treatment liquid. And the temperature needs to be adjusted.
本発明はこのような課題を解決するもので、処理液の温度を再現性よく精密に調整することが可能な処理液供給装置を提供することを目的とする。
特に本発明は、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことでウェハ面の処理むらをなくすことができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
また本発明は、ノズル吐出口からの液だれを防止することができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
また本発明は、加工性に劣るガス不透過性炭素材を用いることができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a processing liquid supply apparatus capable of precisely adjusting the temperature of the processing liquid with high reproducibility.
In particular, the present invention provides a processing liquid supply apparatus that can improve the rising characteristics at the start of processing liquid discharge and can eliminate processing unevenness on the wafer surface by performing processing while maintaining a constant temperature condition. Objective.
Another object of the present invention is to provide a processing liquid supply apparatus that can prevent dripping from the nozzle discharge port.
Another object of the present invention is to provide a treatment liquid supply apparatus that can use a gas-impermeable carbon material that is inferior in workability.
請求項１記載の本発明の処理液供給装置は、処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記タンクに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を前記復路配管を経由して前記タンクに戻すことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の処理液供給装置において、前記処理ユニット内に前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーを設けたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明の処理液供給装置は、処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルと、前記処理ノズルに導く前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記ヒートエクスチェンジャーに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を、前記復路配管を経由して前記ヒートエクスチェンジャーに戻すことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記バルブを、第１のバルブと、第２のバルブと、第３のバルブとによって構成し、前記第１のバルブを前記復路配管の前記往路配管側端部に設け、前記第２バルブを前記復路配管との接続部よりも前記ノズル吐出口側の前記往路配管に設け、前記第２バルブと前記ノズル吐出口との間の前記往路配管に空気導入配管を接続し、前記第３のバルブを前記空気導入配管に設け、前記第１のバルブを開とし前記第２のバルブを閉とするときに、前記第３のバルブを開とすることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項２又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記ヒートエクスチェンジャーが、少なくとも一方の面に配管溝を形成した複数の金属ブロックと、前記処理液を流す加温用配管と、前記加温用配管を加温するヒータとを有し、前記配管溝に前記加温用配管を配置して前記金属ブロックを積層することで前記ヒートエクスチェンジャーを構成し、前記加温用配管にガス不透過性炭素材を用いたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記金属ブロックの他方の面にヒータ溝を形成し、前記ヒータ溝に前記ヒータを配置することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記金属ブロックにアルミニュウム材を用い、前記加温用配管にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記配管溝と前記加温用配管との間に径方向に分割された伝熱部材を配置し、一対の前記伝熱部材によって前記加温用配管を挟み込むことを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材が軸心方向に分割されていることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材が、前記加温用配管に接する円弧部と、前記円弧部と連接して前記金属ブロック面に接する耳部とより構成されることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材に銅材を用いたことを特徴とする。
請求項１２記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記加温用配管に伝熱箔を巻き付けたことを特徴とする。
請求項１３記載の本発明は、請求項１２に記載の処理液供給装置において、前記伝熱箔にアルミニュウム材を用いたことを特徴とする。
請求項１４記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記加温用配管内に円柱部材を配置することを特徴とする。
請求項１５記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材の外周に帯状部材を螺旋状に配置することを特徴とする。
請求項１６記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材の外周面に螺旋状溝を形成することを特徴とする。
請求項１７記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする。
請求項１８記載の本発明は、請求項１５に記載の処理液供給装置において、前記帯状部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする。
請求項１９記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記往路配管及び前記復路配管の一部にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする。
請求項２０記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記ポンプと前記タンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の前記処理液供給モジュールを切り換えて用いることを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記処理ノズルから吐出された前記処理液を前記タンクに戻す配管を備え、前記配管に冷却手段を設けたことを特徴とする。
The processing liquid supply apparatus according to the first aspect of the present invention includes a tank that stores the processing liquid and a pump that sends the processing liquid in the tank to the processing unit, and a wafer is placed in the processing unit. A processing liquid supply apparatus provided with a wafer stage for performing the processing, and a processing nozzle for discharging the processing liquid onto the wafer, wherein the processing nozzle includes an outward piping for guiding the processing liquid from the tank to a nozzle discharge port. A return pipe for returning the processing liquid guided to the forward pipe to the tank, and a valve for switching the flow path of the processing liquid in the forward pipe to the nozzle discharge port or the return pipe. When the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port by switching, the processing liquid in the forward piping is returned to the tank via the return piping.
According to a second aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first aspect, a heat exchanger for heating the processing liquid is provided in the processing unit.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a processing liquid supply apparatus according to the present invention, comprising: a tank for storing the processing liquid; and a pump for sending the processing liquid in the tank to the processing unit, wherein a wafer is placed in the processing unit. A processing liquid supply apparatus provided with a wafer stage, a processing nozzle that discharges the processing liquid onto the wafer, and a heat exchanger that heats the processing liquid guided to the processing nozzle. A forward pipe for leading the processing liquid from the tank to the nozzle outlet, a return pipe for returning the processing liquid guided to the forward pipe to the heat exchanger, and a flow path for the processing liquid in the forward pipe A valve that switches to the nozzle discharge port or the return pipe, and when the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port by switching the valve, The processing solution of the serial outbound pipeline, via the return pipe and returning to the heat exchanger.
According to a fourth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first or third aspect, the valve is constituted by a first valve, a second valve, and a third valve, The first valve is provided at an end of the return pipe on the forward pipe side, the second valve is provided on the forward pipe on the nozzle outlet side of the connection with the return pipe, and the second valve When an air introduction pipe is connected to the outbound pipe between the nozzle discharge port, the third valve is provided in the air introduction pipe, the first valve is opened, and the second valve is closed Further, the third valve is opened.
According to a fifth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the second or third aspect, the heat exchanger includes a plurality of metal blocks in which piping grooves are formed on at least one surface, and the treatment liquid. The heat exchanger is configured by laminating the metal block by disposing the heating pipe in the pipe groove and having a heater for heating the heating pipe and a heater for heating the heating pipe In addition, a gas-impermeable carbon material is used for the heating pipe.
According to a sixth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the fifth aspect, a heater groove is formed on the other surface of the metal block, and the heater is disposed in the heater groove.
According to a seventh aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the fifth aspect, an aluminum material is used for the metal block, and a glassy carbon material is used for the heating pipe.
The present invention according to claim 8 is the treatment liquid supply apparatus according to claim 5, wherein a heat transfer member divided in a radial direction is disposed between the pipe groove and the heating pipe, The heating pipe is sandwiched between heat transfer members.
The present invention according to claim 9 is the processing liquid supply apparatus according to claim 8, wherein the heat transfer member is divided in an axial direction.
According to a tenth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the eighth aspect, the heat transfer member is connected to the arcuate portion in contact with the heating pipe, and connected to the arc portion on the metal block surface. It is comprised from the ear | edge part which touches.
The present invention according to claim 11 is the treatment liquid supply apparatus according to claim 8, wherein a copper material is used for the heat transfer member.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the eighth aspect, a heat transfer foil is wound around the heating pipe.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the twelfth aspect, an aluminum material is used for the heat transfer foil.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fifth aspect, a cylindrical member is disposed in the heating pipe.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the fourteenth aspect, a strip-shaped member is spirally arranged on the outer periphery of the cylindrical member.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the fourteenth aspect, a spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fourteenth aspect, a fluororesin is used for the cylindrical member.
The present invention according to claim 18 is the treatment liquid supply apparatus according to claim 15, characterized in that a fluororesin is used for the belt-shaped member.
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first or third aspect, a glassy carbon material is used for a part of the forward piping and the backward piping.
According to a twentieth aspect of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the first or third aspect, the treatment liquid supply apparatus includes a plurality of treatment liquid supply modules each having the pump and the tank, and the plurality of the treatment liquid supply modules are provided. It is characterized by being used by switching.
A twenty-first aspect of the present invention is the treatment liquid supply apparatus according to the first or third aspect, further comprising a pipe for returning the treatment liquid discharged from the treatment nozzle to the tank, and a cooling means for the pipe. It is provided.
本発明によれば、処理ノズル内に往路配管と復路配管を設けて、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を、復路配管を経由してタンクに戻すことにより、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことができる。従ってウェハ面の処理むらをなくすことができる。
また、本発明によれば、ヒートエクスチェンジャーを処理ユニット内に設けることでヒートエクスチェンジャーからノズル吐出口までの距離を短くでき、従ってヒートエクスチェンジャー以降の温度低下を防止でき、適温を維持することができる。
また、本発明によれば、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに処理液をヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
また、本発明によれば、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができるとともに、第３のバルブを開として空気導入配管から空気を導入することでノズル吐出口からの液だれを防止することができる。
また、本発明によれば、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することで、加工性に劣るガス不透過性炭素材を加温用配管として用いることができるので、フッ素樹脂を用いる場合と比較して熱伝導率がよく耐薬品性を高めることができる。
また、本発明によれば、グラッシーカーボン材を用いることで、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
According to the present invention, when the forward piping and the backward piping are provided in the processing nozzle and the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port, the processing liquid of the forward piping is returned to the tank via the backward piping, thereby processing The rising characteristic at the start of liquid discharge can be improved, and a process with the temperature condition kept constant can be performed. Therefore, processing irregularities on the wafer surface can be eliminated.
Further, according to the present invention, by providing the heat exchanger in the processing unit, the distance from the heat exchanger to the nozzle outlet can be shortened, so that the temperature drop after the heat exchanger can be prevented and the appropriate temperature can be maintained. Can do.
Further, according to the present invention, the return pipe can be shortened and the thermal efficiency can be improved by returning the processing liquid to the heat exchanger when the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port.
In addition, according to the present invention, since the amount of so-called dead water is reduced, the temperature adjustment of the treatment liquid is made more efficient, the temperature can be adjusted with high reproducibility, and the third valve is opened to open the air from the air introduction pipe By introducing, dripping from the nozzle outlet can be prevented.
In addition, according to the present invention, a gas-impermeable carbon material having inferior workability can be used as a heating pipe by disposing a heating pipe in a pipe groove and laminating a metal block. Compared with the case of using a resin, the thermal conductivity is good and the chemical resistance can be improved.
In addition, according to the present invention, by using a glassy carbon material, even when a chemical solution is used as a processing solution, corrosion and contamination due to the chemical solution are unlikely to occur, and since the thermal conductivity is good, the discharge temperature from the processing nozzle Can be kept at a suitable temperature.
本発明の第１の実施の形態による処理液供給装置は、処理ノズルには、タンクからの処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、往路配管に導かれた処理液をタンクに戻す復路配管と、往路配管内の処理液の流路をノズル吐出口又は復路配管に切り換えるバルブとを有し、バルブの切り換えによって、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を復路配管を経由してタンクに戻すものである。本実施の形態によれば、処理ノズル内に往路配管と復路配管を設けて、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を復路配管を経由してタンクに戻すことにより、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことができる。従ってウェハ面の処理むらをなくすことができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による処理液供給装置において、処理ユニット内に処理液を加温するヒートエクスチェンジャーを設けたものである。本実施の形態によれば、ヒートエクスチェンジャーを処理ユニット内に設けることでヒートエクスチェンジャーからノズル吐出口までの距離を短くでき、従ってヒートエクスチェンジャー以降の温度低下を防止でき、適温を維持することができる。
本発明の第３の実施の形態による処理液供給装置は、処理ノズルには、タンクからの処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、往路配管に導かれた処理液をヒートエクスチェンジャーに戻す復路配管と、往路配管内の処理液の流路をノズル吐出口又は復路配管に切り換えるバルブとを有し、バルブの切り換えによって、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を、復路配管を経由してヒートエクスチェンジャーに戻すものである。本実施の形態によれば、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに、処理液をヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、バルブを、第１のバルブと、第２のバルブと、第３のバルブとによって構成し、第１のバルブを復路配管の往路配管側端部に設け、第２バルブを復路配管との接続部よりもノズル吐出口側の往路配管に設け、第２バルブとノズル吐出口との間の往路配管に空気導入配管を接続し、第３のバルブを空気導入配管に設け、第１のバルブを開とし第２のバルブを閉とするときに、第３のバルブを開とするものである。本実施の形態によれば、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができるとともに、第３のバルブを開として空気導入配管から空気を導入することでノズル吐出口からの液だれを防止することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第２又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、ヒートエクスチェンジャーが、少なくとも一方の面に配管溝を形成した複数の金属ブロックと、処理液を流す加温用配管と、加温用配管を加温するヒータとを有し、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することでヒートエクスチェンジャーを構成し、加温用配管にガス不透過性炭素材を用いたものである。本実施の形態によれば、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することで、加工性に劣るガス不透過性炭素材を加温用配管として用いることができるので、フッ素樹脂を用いる場合と比較して熱伝導率がよく耐薬品性を高めることができる。
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、金属ブロックの他方の面にヒータ溝を形成し、ヒータ溝にヒータを配置するものである。本実施の形態によれば、ヒータの熱を金属ブロックに伝え、金属ブロックによって加温用配管を温めることができ、熱伝導性を高めることができる。
本発明の第７の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、金属ブロックにアルミニュウム材を用い、加温用配管にグラッシーカーボン材を用いたものである。本実施の形態によれば、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
本発明の第８の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、配管溝と加温用配管との間に径方向に分割された伝熱部材を配置し、一対の伝熱部材によって加温用配管を挟み込むものである。本実施の形態によれば、伝熱部材によって金属ブロックから加温用配管への熱伝導性を高めることができるので、金属ブロックには加工性のよい材料を用いることができる。
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材が軸心方向に分割されているものである。本実施の形態によれば、熱膨張の違いを吸収することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材が、加温用配管に接する円弧部と、円弧部と連接して金属ブロック面に接する耳部とより構成されるものである。本実施の形態によれば、伝熱部材による熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材に銅材を用いたものである。本実施の形態によれば、高い熱伝導性を得ることができる。
本発明の第１２の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、加温用配管に伝熱箔を巻き付けたものである。本実施の形態によれば、加温用配管周囲の隙間を無くすことができるので熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１３の実施の形態は、第１２の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱箔にアルミニュウム材を用いたものである。本実施の形態によれば、寸法誤差や熱膨張により生じる隙間を無くすことができる。
本発明の第１４の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、加温用配管内に円柱部材を配置するものである。本実施の形態によれば、円柱部材を配置することで、熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１５の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材の外周に帯状部材を螺旋状に配置するものである。本実施の形態によれば、処理液を螺旋状に流すことで薬液を攪拌することができ、更に熱伝導性を高めることができる。
本発明の第１６の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材の外周面に螺旋状溝を形成するものである。本実施の形態によれば、処理液を螺旋状に流すことで更に熱伝導性を高めることができる。
本発明の第１７の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材にフッ素樹脂を用いたものである。本実施の形態によれば、円柱部材は熱伝導性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
本発明の第１８の実施の形態は、第１５の実施の形態による処理液供給装置において、帯状部材にフッ素樹脂を用いたものである。本実施の形態によれば、帯状部材は熱伝導性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
本発明の第１９の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、往路配管及び復路配管の一部にグラッシーカーボン材を用いたものである。本実施の形態によれば、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
本発明の第２０の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、ポンプとタンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の処理液供給モジュールを切り換えて用いるものである。本実施の形態によれば、処理液の低下や温度低下などの場合に、切り換えて処理液供給モジュールを用いることで、処理装置を停止することなく連続稼働を実現できる。
本発明の第２１の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、処理ノズルから吐出された処理液をタンクに戻す配管を備え、配管に冷却手段を設けたものである。本実施の形態によれば、この構成により、廃液の蒸発を防止して再利用することができる。
In the processing liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention, the processing nozzle includes an outward piping that guides the processing liquid from the tank to the nozzle outlet, and a return piping that returns the processing liquid guided to the outward piping to the tank. And a valve for switching the processing liquid flow path in the forward piping to the nozzle discharge port or the return piping. When the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port by switching the valve, the processing liquid in the forward piping is returned to the return piping. Is returned to the tank via According to the present embodiment, when the forward piping and the backward piping are provided in the processing nozzle and the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port, the processing liquid of the forward piping is returned to the tank via the backward piping, The rising characteristic at the start of the treatment liquid discharge can be improved, and the process can be performed while keeping the temperature condition constant. Therefore, processing irregularities on the wafer surface can be eliminated.
According to the second embodiment of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first embodiment, a heat exchanger for heating the processing liquid is provided in the processing unit. According to the present embodiment, by providing the heat exchanger in the processing unit, the distance from the heat exchanger to the nozzle outlet can be shortened, so that the temperature drop after the heat exchanger can be prevented and the appropriate temperature can be maintained. Can do.
In the processing liquid supply apparatus according to the third embodiment of the present invention, the processing nozzle returns the processing liquid from the tank to the nozzle discharge port, and returns the processing liquid guided to the outward piping to the heat exchanger. It has a return pipe and a valve for switching the flow path of the processing liquid in the forward pipe to the nozzle discharge port or the return pipe, and when the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port by switching the valve, Returning to the heat exchanger via the return pipe. According to the present embodiment, when the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port, the return pipe can be shortened and the thermal efficiency can be improved by returning the processing liquid to the heat exchanger.
According to a fourth embodiment of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first or third embodiment, the valves are configured by a first valve, a second valve, and a third valve. The first valve is provided at the end of the return pipe on the outgoing pipe side, the second valve is provided on the outgoing pipe on the nozzle outlet side of the connection with the return pipe, and the second valve is provided between the nozzle outlet and the nozzle. An air introduction pipe is connected to the forward pipe, a third valve is provided in the air introduction pipe, and the third valve is opened when the first valve is opened and the second valve is closed. . According to the present embodiment, since the amount of so-called dead water is reduced, the temperature adjustment of the treatment liquid is made efficient, the temperature can be adjusted with high reproducibility, and the third valve is opened and air is supplied from the air introduction pipe. By introducing, dripping from the nozzle outlet can be prevented.
According to a fifth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the second or third embodiment, the heat exchanger includes a plurality of metal blocks in which a piping groove is formed on at least one surface, and the treatment liquid. The heat exchanger has a heating pipe that heats the heating pipe, and a heater that heats the heating pipe. A gas-impermeable carbon material is used for the piping. According to the present embodiment, a gas-impermeable carbon material that is inferior in workability can be used as a heating pipe by arranging a heating pipe in a pipe groove and laminating a metal block. Compared with the case of using a resin, the thermal conductivity is good and the chemical resistance can be improved.
In the processing liquid supply apparatus according to the fifth embodiment, the sixth embodiment of the present invention is such that a heater groove is formed on the other surface of the metal block, and a heater is disposed in the heater groove. According to the present embodiment, the heat of the heater can be transmitted to the metal block, the heating pipe can be heated by the metal block, and the thermal conductivity can be increased.
In the processing liquid supply apparatus according to the fifth embodiment, the seventh embodiment of the present invention uses an aluminum material for the metal block and a glassy carbon material for the heating pipe. According to the present embodiment, even when a chemical solution is used as a processing solution, corrosion and contamination due to the chemical solution are unlikely to occur, and thermal conductivity is good, so that the discharge temperature from the processing nozzle can be set to an appropriate temperature.
In an eighth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fifth embodiment, a heat transfer member divided in a radial direction is disposed between a pipe groove and a heating pipe, and a pair of The heating pipe is sandwiched between the heat transfer members. According to this embodiment, since the heat conductivity from the metal block to the heating pipe can be increased by the heat transfer member, a material with good workability can be used for the metal block.
According to a ninth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the eighth embodiment, the heat transfer member is divided in the axial direction. According to the present embodiment, the difference in thermal expansion can be absorbed.
According to a tenth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the eighth embodiment, the heat transfer member is in contact with the metal block surface in connection with the arc portion contacting the heating pipe and the arc portion. It consists of ears. According to this Embodiment, the heat conductivity by a heat-transfer member can further be improved.
The eleventh embodiment of the present invention uses a copper material for the heat transfer member in the processing liquid supply apparatus according to the eighth embodiment. According to the present embodiment, high thermal conductivity can be obtained.
In a twelfth embodiment of the present invention, a heat transfer foil is wound around a heating pipe in the treatment liquid supply apparatus according to the eighth embodiment. According to the present embodiment, since the gap around the heating pipe can be eliminated, the thermal conductivity can be further improved.
The thirteenth embodiment of the present invention uses an aluminum material for the heat transfer foil in the treatment liquid supply apparatus according to the twelfth embodiment. According to the present embodiment, it is possible to eliminate gaps caused by dimensional errors and thermal expansion.
In the fourteenth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fifth embodiment, a cylindrical member is arranged in the heating pipe. According to this Embodiment, thermal conductivity can further be improved by arrange | positioning a cylindrical member.
According to a fifteenth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fourteenth embodiment, a belt-like member is helically arranged on the outer periphery of a cylindrical member. According to this Embodiment, a chemical | medical solution can be stirred by flowing a process liquid spirally, and thermal conductivity can be improved further.
In the sixteenth embodiment of the present invention, in the treatment liquid supply apparatus according to the fourteenth embodiment, a spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member. According to the present embodiment, the thermal conductivity can be further increased by flowing the treatment liquid in a spiral shape.
In the seventeenth embodiment of the present invention, a fluororesin is used for the cylindrical member in the treatment liquid supply apparatus according to the fourteenth embodiment. According to the present embodiment, since the cylindrical member does not need to consider thermal conductivity, a highly workable fluororesin can be used.
The eighteenth embodiment of the present invention is a treatment liquid supply apparatus according to the fifteenth embodiment, in which a fluororesin is used for the belt-like member. According to the present embodiment, the belt-shaped member does not need to consider thermal conductivity, and therefore a highly workable fluororesin can be used.
In the nineteenth embodiment of the present invention, a glassy carbon material is used for a part of the forward piping and the backward piping in the processing liquid supply apparatus according to the first or third embodiment. According to the present embodiment, even when a chemical solution is used as a processing solution, corrosion and contamination due to the chemical solution are unlikely to occur, and thermal conductivity is good, so that the discharge temperature from the processing nozzle can be set to an appropriate temperature.
A twentieth embodiment of the present invention is a treatment liquid supply apparatus according to the first or third embodiment, comprising a plurality of treatment liquid supply modules each having a pump and a tank, and switching the plurality of treatment liquid supply modules. Used. According to the present embodiment, continuous operation can be realized without stopping the processing apparatus by switching and using the processing liquid supply module in the case of a decrease in the processing liquid or a decrease in temperature.
In a twenty-first embodiment of the present invention, in the processing liquid supply apparatus according to the first or third embodiment, a pipe for returning the processing liquid discharged from the processing nozzle to the tank is provided, and cooling means is provided in the pipe. Is. According to the present embodiment, with this configuration, the waste liquid can be prevented from being evaporated and reused.
以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は本発明の実施例における処理液供給装置の全体構成図、図２は同装置における処理ノズルの上面断面図、図３は同処理ノズルの正面断面図、図４は同処理ノズルの側面断面図、図５は同処理ノズルの処理液の戻し状態を示すバルブ構成図、図６は同処理ノズルの処理液吐出状態を示すバルブ構成図、図７は本実施例におけるヒートエクスチェンジャーの要部構成図、図８は図７におけるＸ−Ｘ線断面図、図９は図７におけるＹ−Ｙ線断面図処理ノズルの上断面図、図１０は同ヒートエクスチェンジャーの一部構成を示す斜視図、図１１は同ヒートエクスチェンジャーの加温用配管の構成を示す斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 is an overall configuration diagram of a processing liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top sectional view of a processing nozzle in the apparatus, FIG. 3 is a front sectional view of the processing nozzle, and FIG. 4 is a side view of the processing nozzle. Cross-sectional view, FIG. 5 is a valve configuration diagram showing the return state of the processing liquid of the processing nozzle, FIG. 6 is a valve configuration diagram showing a processing liquid discharge state of the processing nozzle, and FIG. 7 is a diagram of the heat exchanger in this embodiment. FIG. 8 is a sectional view taken along line XX in FIG. 7, FIG. 9 is a sectional view taken along line YY in FIG. 7, and FIG. 10 is a perspective view showing a partial structure of the heat exchanger. FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the heating pipe of the heat exchanger.
まず、本発明の実施例における処理液供給装置の全体構成について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施例における処理液供給装置は、タンクユニット１０と処理ユニット２０とを備えている。タンクユニット１０は、処理水または超純水などの処理液を貯留するタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、これらのタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内の処理液を処理ユニット２０に送出するポンプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとを備えている。
処理ユニット２０は、ウェハを裁置するウェハステージ２１と、ウェハに処理液を吐出する処理ノズル３０と、処理ノズル３０に導く処理液を加温するヒートエクスチェンジャー７０を備えている。
タンク１１Ａ及びポンプ１２Ａは、往路接続配管１３Ａによって加温用配管７１Ａの入口と接続され、タンク１１Ｂ及びポンプ１２Ｂは、往路接続配管１３Ｂによって加温用配管７１Ｂの入口と接続され、タンク１１Ｃ及びポンプ１２Ｃは、往路接続配管１３Ｃによって加温用配管７１Ｃの入口と接続されている。
加温用配管７１Ａの出口は往路配管３０Ａと、加温用配管７１Ｂの出口は往路配管３０Ｂと、加温用配管７１Ｃの出口は往路配管３０Ｃとそれぞれ接続されている。
処理ノズル３０内において、往路配管３０Ａは復路配管４０Ａとバルブ５０Ａを介して接続され、往路配管３０Ｂは復路配管４０Ｂとバルブ５０Ｂを介して接続され、往路配管３０Ｃは復路配管４０Ｃとバルブ５０Ｃを介して接続されている。
復路配管４０Ａの出口は復路接続配管１４Ａによってタンク１１Ａに接続され、復路配管４０Ｂの出口は復路接続配管１４Ｂによってタンク１１Ｂに接続され、復路配管４０Ｃの出口は復路接続配管１４Ｃによってタンク１１Ｃに接続されている。
ウェハステージ２１は、処理チャンバ内に配置され、図示しないモータにより回転するテーブルを備えている。処理ノズル３０は、ウェハステージ２１の上面に近接するように配される。ウェハステージ２１上にはウェハが載置され、処理ノズル３０は、ウェハに対して処理液を上方または斜上方から噴射するように配置される。
First, the whole structure of the processing liquid supply apparatus in the Example of this invention is demonstrated using FIG.
As shown in FIG. 1, the processing liquid supply apparatus in this embodiment includes a tank unit 10 and a processing unit 20. The tank unit 10 includes tanks 11A, 11B, and 11C that store processing liquid such as processing water or ultrapure water, and pumps 12A and 12B that send the processing liquid in these tanks 11A, 11B, and 11C to the processing unit 20. 12C.
The processing unit 20 includes a wafer stage 21 for placing a wafer, a processing nozzle 30 for discharging a processing liquid onto the wafer, and a heat exchanger 70 for heating the processing liquid guided to the processing nozzle 30.
The tank 11A and the pump 12A are connected to the inlet of the heating pipe 71A by the forward connection pipe 13A, and the tank 11B and the pump 12B are connected to the inlet of the heating pipe 71B by the forward connection pipe 13B, and the tank 11C and the pump 12C is connected to the inlet of the heating pipe 71C by the forward connection pipe 13C.
The outlet of the heating pipe 71A is connected to the outgoing pipe 30A, the outlet of the heating pipe 71B is connected to the outgoing pipe 30B, and the outlet of the heating pipe 71C is connected to the outgoing pipe 30C.
In the processing nozzle 30, the forward pipe 30A is connected to the return pipe 40A via the valve 50A, the forward pipe 30B is connected to the return pipe 40B via the valve 50B, and the forward pipe 30C is connected via the return pipe 40C and the valve 50C. Connected.
The outlet of the return pipe 40A is connected to the tank 11A by the return pipe 14A, the outlet of the return pipe 40B is connected to the tank 11B by the return pipe 14B, and the outlet of the return pipe 40C is connected to the tank 11C by the return pipe 14C. ing.
The wafer stage 21 includes a table disposed in the processing chamber and rotated by a motor (not shown). The processing nozzle 30 is disposed so as to be close to the upper surface of the wafer stage 21. A wafer is placed on the wafer stage 21, and the processing nozzle 30 is disposed so as to spray the processing liquid onto the wafer from above or obliquely above.
次に図２から図６を用いて本実施例による処理ノズルについて説明する。
図２から図４に示すように、処理ノズル３０は、一端側に回動軸３１を有し、他端側にノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを配置し、回動軸３１の回動によって、ノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの位置を変更することができる。
特に図２に示すように、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの処理液流入側端部は回動軸３１側に配置されている。
また、図３に示すように、復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの処理液流出側端部も回動軸３１側に配置され、バルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは処理ノズル３０の他端側のノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ近傍に配置されている。
Next, the processing nozzle according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 to 4, the processing nozzle 30 has a rotating shaft 31 on one end side, and nozzle discharge ports 32 </ b> A, 32 </ b> B, and 32 </ b> C are arranged on the other end side, and the rotation shaft 31 rotates. The positions of the nozzle discharge ports 32A, 32B, and 32C can be changed.
In particular, as shown in FIG. 2, the processing liquid inflow side ends of the outward pipings 30 </ b> A, 30 </ b> B, and 30 </ b> C are disposed on the rotating shaft 31 side.
Further, as shown in FIG. 3, the treatment liquid outflow side ends of the return pipes 40A, 40B, and 40C are also arranged on the rotating shaft 31 side, and the valves 50A, 50B, and 50C are disposed on the other end side of the treatment nozzle 30. Arranged in the vicinity of the outlets 32A, 32B, 32C.
次に図３、図５、及び図６を用いてバルブ５０Ａについて説明する。なお、バルブ５０Ｂ、５０Ｃについては、バルブ５０Ａと同様であるので説明を省略する。
バルブ５０Ａは、第１のバルブ５１Ａと、第２のバルブ５２Ａと、第３のバルブ５３Ａとによって構成される。なお本実施例においては、ノズル吐出口３２Ａとの接続位置までを往路配管３０Ａとし、復路配管４０Ａの端部は、往路配管３０Ａに接続部４１Ａで接続されているものとして説明する。
第１のバルブ５１Ａは、復路配管４０Ａの往路配管３０Ａ側端部に設けている。また、第２バルブ５２Ａを復路配管４０Ａとの接続部４１Ａよりもノズル吐出口３２Ａ側の往路配管３０Ａに設けている。また、第２バルブ５２Ａとノズル吐出口３２Ａとの間の往路配管３０Ａに空気導入配管３３Ａを接続し、第３のバルブ５３Ａをこの空気導入配管３３Ａに設けている。
そして、図５に示すように、処理液を戻し状態とする場合には、第１のバルブ５１Ａを開とし第２のバルブ５２Ａを閉とすることで、往路配管３０Ａの処理液は、復路配管４０Ａに流れる。このとき、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、空気導入配管３３Ａから空気を導入してノズル吐出口３２Ａに処理液が滞留することを防止している。このように、第１のバルブ５１Ａを開とし第２のバルブ５２Ａを閉とする場合には、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、ノズル吐出口３２Ａでの処理液の滞留を防止し、処理ノズル３０を移動させても、ノズル吐出口３２Ａからの液だれを防止することができる。
また、図６に示すように、処理液を吐出状態とする場合には、第１のバルブ５１Ａを閉とし第２のバルブ５２Ａを開とすることで、ノズル吐出口３２Ａから処理液が吐出する。このとき、第３のバルブ５３Ａは閉としている。
Next, the valve 50 </ b> A will be described with reference to FIGS. 3, 5, and 6. Since the valves 50B and 50C are the same as the valve 50A, description thereof is omitted.
The valve 50A includes a first valve 51A, a second valve 52A, and a third valve 53A. In the present embodiment, it is assumed that the connection to the nozzle discharge port 32A is the forward piping 30A, and the end of the backward piping 40A is connected to the forward piping 30A by the connecting portion 41A.
The first valve 51A is provided at the end of the return pipe 40A on the side of the forward pipe 30A. Further, the second valve 52A is provided in the forward piping 30A on the nozzle discharge port 32A side than the connection portion 41A with the return piping 40A. In addition, an air introduction pipe 33A is connected to the forward pipe 30A between the second valve 52A and the nozzle discharge port 32A, and a third valve 53A is provided in the air introduction pipe 33A.
Then, as shown in FIG. 5, when the processing liquid is to be returned, the first valve 51A is opened and the second valve 52A is closed so that the processing liquid in the forward piping 30A is returned to the return piping. It flows to 40A. At this time, by opening the third valve 53A, air is introduced from the air introduction pipe 33A to prevent the processing liquid from staying in the nozzle discharge port 32A. As described above, when the first valve 51A is opened and the second valve 52A is closed, the third valve 53A is opened to prevent the treatment liquid from staying at the nozzle discharge port 32A. Even when the processing nozzle 30 is moved, dripping from the nozzle discharge port 32A can be prevented.
As shown in FIG. 6, when the processing liquid is to be discharged, the processing liquid is discharged from the nozzle discharge port 32A by closing the first valve 51A and opening the second valve 52A. . At this time, the third valve 53A is closed.
なお、第１のバルブ５１Ａはバルブ制御手段５４Ａにより切り替え制御され、第２のバルブ５２Ａはバルブ制御手段５５Ａにより切り替え制御され、第３のバルブ５３Ａはバルブ制御手段５６Ａにより切り替え制御される。この構成により、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができる。
なお、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、可能な限りグラッシーカーボンで構成することが好ましい。往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃをグラッシーカーボンで構成することで、処理液の吐出直前で温度を監視し、精度の高い温度調整を行うことができる。本実施例においては、往路配管３０Ａでは、接続部３５Ａと接続部３６Ａとの間を、復路配管４０Ａでは、接続部４５Ａと接続部４６Ａとの間をグラッシーカーボンで構成している。グラッシーカーボンを用いることで、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくい。また熱伝導性がよいため、処理液の再供給時に、処理液を吐出前に目標温度に近い温度まで上昇させることができる。
The first valve 51A is switch-controlled by the valve control means 54A, the second valve 52A is switch-controlled by the valve control means 55A, and the third valve 53A is switch-controlled by the valve control means 56A. With this configuration, since the amount of so-called dead water is reduced, the temperature adjustment of the treatment liquid is made efficient and the temperature can be adjusted with high reproducibility.
The forward piping 30A, 30B, 30C and the backward piping 40A, 40B, 40C are preferably made of glassy carbon as much as possible. By configuring the outgoing pipes 30A, 30B, and 30C and the return pipes 40A, 40B, and 40C with glassy carbon, the temperature can be monitored immediately before the treatment liquid is discharged, and highly accurate temperature adjustment can be performed. In the present embodiment, the forward pipe 30A is made of glassy carbon between the connection part 35A and the connection part 36A, and the return pipe 40A is made of glassy carbon between the connection part 45A and the connection part 46A. By using glassy carbon, even when a chemical solution is used as a treatment solution, corrosion and contamination due to the chemical solution are unlikely to occur. Further, since the thermal conductivity is good, the processing liquid can be raised to a temperature close to the target temperature before being discharged when the processing liquid is supplied again.
次に図７から図１１を用いて本実施例によるヒートエクスチェンジャーについて説明する。
図７では、加温用配管７１Ａの配置状態を示している。本実施例では、３本の加温用配管７１Ａが併設され、一列目の加温用配管７１Ａの一端７２Ａは接続部材８１Ａによって往路接続配管１３Ａに接続される。一列目の加温用配管７１Ａの他端７３Ａは二列目の加温用配管７１Ａの他端７４Ａと接続部材８２Ａによって接続される。二列目の加温用配管７１Ａの一端７５Ａは三列目の加温用配管７１Ａの一端７６Ａと接続部材８３Ａによって接続される。三列目の加温用配管７１Ａの他端７７Ａは接続部材８４Ａによって往路配管４０Ａに接続される。加温用配管７１Ａにはガス不透過性炭素材、例えばグラッシーカーボンを用い、接続部材８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａにはフッ素樹脂を用いる。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
図８では、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの配置状態を示している。
加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは、金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆの間に配置される。加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃと、ヒータ９１とを交互に配置して金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆを積層する。金属ブロック８５Ｇ、８５Ｈは両端に配置されるもので、一方の面にヒータ９１を配置している。
金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆの構成について図９を用いて説明する。
図９は、金属ブロック８５Ａ、８５Ｂの要部を示している。他の金属ブロック８５Ｃ〜８５Ｆについては、金属ブロック８５Ａ、８５Ｂと同一構成なので説明を省略する。
金属ブロック８５Ａ、８５Ｂは、一方の面に配管溝８６を、他方の面にヒータ溝８７をそれぞれ形成している。配管溝８６は、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ外径よりも若干大きな半径の円弧状溝形状であり、ヒータ溝８７は、ヒータ９１の外径よりも若干大きな半径の円弧状溝形状である。また、配管溝８６の両側部には、長手方向に沿って凹部８８を形成している。金属ブロック８５Ａ、８５Ｂは、配管溝８６の長手方向に沿って、複数個の連結孔８９が設けられ、これらの連結孔８９を用いて金属ブロック８５Ａ、８５Ｂ間を締結する。金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆには、加工性に優れた金属、例えばアルミニウム材を用いることが好ましい。
Next, the heat exchanger according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 shows an arrangement state of the heating pipe 71A. In this embodiment, three heating pipes 71A are provided side by side, and one end 72A of the first row of heating pipes 71A is connected to the forward connection pipe 13A by a connecting member 81A. The other end 73A of the first row heating pipe 71A is connected to the other end 74A of the second row heating pipe 71A by a connecting member 82A. One end 75A of the second row heating pipe 71A is connected to one end 76A of the third row heating pipe 71A by a connecting member 83A. The other end 77A of the third line heating pipe 71A is connected to the forward pipe 40A by a connecting member 84A. A gas-impermeable carbon material such as glassy carbon is used for the heating pipe 71A, and a fluororesin is used for the connection members 81A, 82A, 83A, and 84A. Note that the heating pipes 71B and 71C have the same configuration as the heating pipe 71A, and a description thereof will be omitted.
FIG. 8 shows the arrangement of the heating pipes 71A, 71B, 71C.
The heating pipes 71A, 71B, 71C are arranged between the metal blocks 85A to 85F. Heating pipes 71A, 71B, 71C and heaters 91 are alternately arranged to stack metal blocks 85A to 85F. The metal blocks 85G and 85H are arranged at both ends, and the heater 91 is arranged on one surface.
The configuration of the metal blocks 85A to 85F will be described with reference to FIG.
FIG. 9 shows the main parts of the metal blocks 85A and 85B. Since the other metal blocks 85C to 85F have the same configuration as the metal blocks 85A and 85B, the description thereof is omitted.
The metal blocks 85A and 85B each have a piping groove 86 on one surface and a heater groove 87 on the other surface. The piping groove 86 has an arcuate groove shape with a slightly larger radius than the outer diameter of the heating pipes 71A, 71B, 71C, and the heater groove 87 has an arcuate groove shape with a slightly larger radius than the outer diameter of the heater 91. is there. Moreover, the recessed part 88 is formed in the both sides of the piping groove 86 along a longitudinal direction. The metal blocks 85 </ b> A and 85 </ b> B are provided with a plurality of connecting holes 89 along the longitudinal direction of the piping groove 86, and the metal blocks 85 </ b> A and 85 </ b> B are fastened using these connecting holes 89. For the metal blocks 85A to 85F, it is preferable to use a metal excellent in workability, such as an aluminum material.
次に、図９及び図１０を用いて加温用配管７１Ａの外周に巻き付ける伝熱箔と伝熱部材について説明する。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
加温用配管７１Ａには伝熱箔９２を巻き付けている。伝熱箔９２を巻き付けることで、加温用配管７１Ａ周囲の隙間を無くすことができるので熱伝導性を更に高めることができる。伝熱箔９２には例えばアルミニュウム材を用いることができる。
配管溝８６と加温用配管７１Ａとの間には、伝熱部材９３を配置する。伝熱部材９３は、加温用配管７１Ａに接する円弧部９３Ａと、この円弧部９３Ａと連接して金属ブロック８５Ａ、８５Ｂの凹部８８に接する耳部９３Ｂとより構成される。伝熱部材９３は、径方向に二分割され、一対の伝熱部材９３によって加温用配管７１Ａを挟み込む構成が好ましい。
また、伝熱部材９３が軸心方向に分割されていることが好ましい。本実施例によれば、伝熱部材９３によって金属ブロック８５Ａ、８５Ｂから加温用配管７１Ａへの熱伝導性を高めることができる。また、伝熱部材９３を軸心方向に分割することで、熱膨張の違いを吸収することができる。伝熱部材９３には、熱伝導性の高い金属、例えば銅材を用いる。
Next, the heat transfer foil and the heat transfer member wound around the outer periphery of the heating pipe 71A will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Note that the heating pipes 71B and 71C have the same configuration as the heating pipe 71A, and a description thereof will be omitted.
A heat transfer foil 92 is wound around the heating pipe 71A. By winding the heat transfer foil 92, the gap around the heating pipe 71A can be eliminated, so that the thermal conductivity can be further improved. For example, an aluminum material can be used for the heat transfer foil 92.
A heat transfer member 93 is disposed between the pipe groove 86 and the heating pipe 71A. The heat transfer member 93 includes an arc portion 93A that is in contact with the heating pipe 71A and an ear portion 93B that is connected to the arc portion 93A and contacts the recess 88 of the metal blocks 85A and 85B. The heat transfer member 93 is preferably divided into two in the radial direction, and the heating pipe 71 </ b> A is sandwiched between the pair of heat transfer members 93.
The heat transfer member 93 is preferably divided in the axial direction. According to the present embodiment, the heat transfer member 93 can improve the thermal conductivity from the metal blocks 85A and 85B to the heating pipe 71A. Further, the difference in thermal expansion can be absorbed by dividing the heat transfer member 93 in the axial direction. The heat transfer member 93 is made of a metal having high thermal conductivity, such as a copper material.
次に、図１１を用いて加温用配管の構成について説明する。
図１１では、加温用配管７１Ａについて説明する。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
加温用配管７１Ａ内には、円柱部材９５を配置している。このように、円柱部材９５の外周空間に処理液を流すことで熱伝導性を更に高めることができる。
また、円柱部材９５の外周に帯状部材９６を螺旋状に配置することで円柱部材９５と加温用配管７１Ａとの間に螺旋状流路を形成することが好ましい。帯状部材９６を設けることで、処理液を螺旋状に流すことができ、更に熱伝導性を高めることができる。なお、円柱部材９５の外周に帯状部材９６を螺旋状に配置する代わりに、円柱部材９５の外周面に螺旋状溝を形成してもよい。この場合には、円柱部材９５の外周面を加温用配管７１Ａの内周面に接するようにし、螺旋状溝によって流路を形成することが好ましい。
円柱部材９５及び帯状部材９６にはフッ素樹脂を用いる。円柱部材９５や帯状部材９６は熱伝導性や耐薬品性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
なお、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆで覆われていない部分には、フッ素樹脂チューブを挿入することで、円柱部材９５を固定するとともに、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃからの放熱を軽減している。
Next, the configuration of the heating pipe will be described with reference to FIG.
In FIG. 11, the heating pipe 71A will be described. Note that the heating pipes 71B and 71C have the same configuration as the heating pipe 71A, and a description thereof will be omitted.
A cylindrical member 95 is arranged in the heating pipe 71A. In this way, the thermal conductivity can be further improved by flowing the treatment liquid into the outer peripheral space of the cylindrical member 95.
Further, it is preferable to form a spiral flow path between the cylindrical member 95 and the heating pipe 71 </ b> A by arranging the strip-shaped member 96 in a spiral shape on the outer periphery of the cylindrical member 95. By providing the belt-like member 96, the treatment liquid can be flowed in a spiral shape, and the thermal conductivity can be further improved. Instead of arranging the strip-shaped member 96 in a spiral shape on the outer periphery of the columnar member 95, a spiral groove may be formed on the outer peripheral surface of the columnar member 95. In this case, it is preferable that the outer circumferential surface of the cylindrical member 95 is in contact with the inner circumferential surface of the heating pipe 71A, and the flow path is formed by a spiral groove.
A fluororesin is used for the columnar member 95 and the belt-like member 96. Since the cylindrical member 95 and the belt-like member 96 do not need to consider thermal conductivity and chemical resistance, a highly workable fluororesin can be used.
In addition, while fixing the cylindrical member 95 by inserting a fluororesin tube into the portions not covered with the metal blocks 85A to 85F of the heating pipes 71A, 71B, 71C, the heating pipes 71A, 71B are fixed. , 71C is reduced.
次に本実施例による処理液供給装置の動作を説明する。
まず、図１に示すように、タンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内の処理液は、ポンプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃによって処理ユニット２０に送出される。処理ユニット２０に供給された処理液は、ヒートエクスチェンジャー７０で加温された後に処理ノズル３０に導かれる。
処理動作の開始前にあっては、処理ノズル３０に導かれた処理液は、復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃから復路接続配管１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃによってタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻される。すなわち、処理ノズル３０内の処理液は、循環されることで、常に所定温度に保たれている。
Next, the operation of the processing liquid supply apparatus according to this embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 1, the processing liquid in the tanks 11A, 11B, and 11C is sent to the processing unit 20 by the pumps 12A, 12B, and 12C. The processing liquid supplied to the processing unit 20 is heated by the heat exchanger 70 and then guided to the processing nozzle 30.
Before the start of the processing operation, the processing liquid guided to the processing nozzle 30 is returned from the return pipes 40A, 40B, and 40C to the tanks 11A, 11B, and 11C through the return pipes 14A, 14B, and 14C. That is, the processing liquid in the processing nozzle 30 is constantly maintained at a predetermined temperature by being circulated.
図５に示すように、少なくとも、処理液供給装置の運転始動からの所定時間は、バルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃでは、第１のバルブ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを開、第２のバルブ５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを閉、第３のバルブ５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃを開とすることで、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃからの処理液を復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃに導く。
処理を開始する場合には、必要とする処理液を吐出させる。例えばタンク１１Ａ内の処理液を吐出させる場合には、図６に示すように、バルブ５０Ａの切り換えは、第１のバルブ５１Ａを閉、第２のバルブ５２Ａを開、第３のバルブ５３Ａを閉とすることで行う。その結果、往路配管３０Ａからの処理液は、ノズル吐出口３２Ａから吐出される。なお、この場合には、他のバルブ５０Ｂ、５０Ｃは、図５に示す状態を維持している。
処理チャンバ内では、モータにより回転しているウェハステージ２１上にウェハが載置されており、処理ノズル３０のノズル吐出口３２Ａからウェハに処理液が噴射され、ウェハは処理される。
なお、図示はしないが、ウェハの処理後の廃液は、配管によってタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻すことで再利用できる。なお、処理チャンバに近い位置の配管に冷却手段を設けることで、廃液の蒸発を防止できる。また、配管の途中に必要に応じてフィルタを介在させて廃液中の不純物をろ過する。なお、冷却手段は、本実施例で説明したヒートエクスチェンジャー７０と同様の構成を用いることもできる。
ウェハの処理が終了し、処理液供給を停止する場合には、バルブ５０Ａでは、第１のバルブ５１Ａを開、第２のバルブ５２Ａを閉、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、処理液のノズル吐出口３２Ａへの供給を停止するとともに、第２のバルブ５２Ａからノズル吐出口３２Ａまでの処理液を排出することで、処理液の再供給時における死水の量を低減することができる。
As shown in FIG. 5, at least for a predetermined time from the start of operation of the processing liquid supply device, the valves 50A, 50B, and 50C open the first valves 51A, 51B, and 51C, and the second valves 52A, 52B, By closing 52C and opening the third valves 53A, 53B, and 53C, the processing liquid from the forward pipes 30A, 30B, and 30C is guided to the return pipes 40A, 40B, and 40C.
When processing is started, a necessary processing liquid is discharged. For example, when the processing liquid in the tank 11A is discharged, as shown in FIG. 6, the valve 50A is switched by closing the first valve 51A, opening the second valve 52A, and closing the third valve 53A. To do. As a result, the processing liquid from the forward piping 30A is discharged from the nozzle discharge port 32A. In this case, the other valves 50B and 50C maintain the state shown in FIG.
In the processing chamber, a wafer is placed on the wafer stage 21 rotated by a motor, and the processing liquid is ejected from the nozzle discharge port 32A of the processing nozzle 30 to process the wafer.
Although not shown, the waste liquid after processing the wafer can be reused by returning it to the tanks 11A, 11B, and 11C through piping. It should be noted that the waste liquid can be prevented from evaporating by providing the cooling means in the pipe located near the processing chamber. Moreover, the impurities in the waste liquid are filtered by interposing a filter in the middle of the pipe as necessary. Note that the cooling unit may have the same configuration as the heat exchanger 70 described in the present embodiment.
When the processing of the wafer is completed and the supply of the processing liquid is stopped, in the valve 50A, the first valve 51A is opened, the second valve 52A is closed, and the third valve 53A is opened. By stopping the supply of the liquid to the nozzle discharge port 32A and discharging the processing liquid from the second valve 52A to the nozzle discharge port 32A, the amount of dead water at the time of resupply of the processing liquid can be reduced. .
なお、上記実施例では説明を省略したが、同一の処理液について、少なくともポンプとタンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の処理液供給モジュールを切り換えて用いることで、タンク内の処理液量の低下や処理液の温度低下などの場合に、切り換えて処理液供給モジュールを用いることができ、処理装置を停止することなく連続稼働を実現できる。
また、本実施例においては、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに、復路配管の処理液をタンクに戻す場合を説明したが、ヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
また、本実施例では、処理水または超純水などの処理液を処理装置に供給する処理液供給装置として説明したが、処理液にはエッチング液を含み、また処理液としてエッチング液を用いる場合には、処理装置はエッチング装置として機能する。
Although not described in the above embodiment, a plurality of processing liquid supply modules each having at least a pump and a tank are provided for the same processing liquid, and a plurality of processing liquid supply modules are used by switching between them. In the case of a decrease in the amount of the processing liquid or a decrease in the temperature of the processing liquid, the processing liquid supply module can be used by switching, and continuous operation can be realized without stopping the processing apparatus.
Further, in this embodiment, when the processing liquid is not discharged from the nozzle discharge port, the case where the processing liquid of the return pipe is returned to the tank has been described. However, by returning to the heat exchanger, the return pipe can be shortened and the thermal efficiency can be reduced. Can be increased.
Further, in this embodiment, the processing liquid supply device that supplies the processing liquid such as processing water or ultrapure water to the processing apparatus has been described. However, the processing liquid contains an etching liquid, and the etching liquid is used as the processing liquid. In addition, the processing apparatus functions as an etching apparatus.
本発明による処理液供給装置は、半導体ウェハ、液晶、プリント電子部品などの電子部品を処理する処理装置、これらの電子部品をエッチングやフォトレジスト加工する加工装置、半導体ウェハなどを研磨する研磨装置などに、処理液、エッチング液、フォトレジスト液、超純水などの各種の処理液を供給するための処理液供給装置に適している。 The processing liquid supply apparatus according to the present invention is a processing apparatus that processes electronic parts such as semiconductor wafers, liquid crystals, and printed electronic parts, a processing apparatus that etches and processes these electronic parts, a polishing apparatus that polishes semiconductor wafers, and the like. In addition, it is suitable for a processing liquid supply apparatus for supplying various processing liquids such as a processing liquid, an etching liquid, a photoresist liquid, and ultrapure water.
１０ タンクユニット
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ タンク
２０ 処理ユニット
２１ ウェハステージ
３０ 処理ノズル
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 往路配管
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 復路配管
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ バルブ
７０ ヒートエクスチェンジャー
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ 加温用配管
８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ、８５Ｄ、８５Ｅ、８５Ｆ、８５Ｇ、８５Ｈ 金属ブロック
８６ 配管溝
８７ ヒータ溝
８８ 凹部
９１ ヒータ
９２ 伝熱箔
９３ 伝熱部材
９３Ａ 円弧部
９３Ｂ 耳部
10 Tank unit 11A, 11B, 11C Tank 20 Processing unit 21 Wafer stage 30 Processing nozzle 30A, 30B, 30C Outward piping 40A, 40B, 40C Return piping 50A, 50B, 50C Valve 70 Heat exchanger 71A, 71B, 71C For heating Piping 85A, 85B, 85C, 85D, 85E, 85F, 85G, 85H Metal block 86 Piping groove 87 Heater groove 88 Recess 91 Heater 92 Heat transfer foil 93 Heat transfer member 93A Arc part 93B Ear part
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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