JP2010080852A - 加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法 - Google Patents

加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法 Download PDF

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Abstract

【課題】加熱周期の間において流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法を提供する。
【解決手段】加熱ユニットにおいて、制御部50は、要求出力量Qに基づいて、(A)要求出力量Qが所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器24aを設けることなく、全てまたは一部の加熱器24aを時分割制御するような制御を行い、(B)要求出力量Qが所定の設定値より大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器24aを常時オンとし、残りの加熱器24aのうち全てまたは一部の加熱器24aを時分割制御するような制御を行う。この際に、加熱周期における加熱器24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるようにする。
【選択図】図2

Description

本発明は、流体の加熱を行う加熱ユニット、この加熱ユニットを備えた基板処理装置、および前述の加熱ユニットによる流体の加熱方法に関し、とりわけ、加熱周期の間における流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化しないような加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法に関する。
従来より、半導体ウエハやガラス基板等の基板(以下、単にウエハともいう)を純水や薬液等の処理液に浸漬することによってこのウエハを処理する基板処理装置が知られている。このような基板処理装置は、処理液を貯留し、貯留された処理液に例えば50枚のウエハをまとめて浸漬することにより当該ウエハの処理を行う処理槽と、処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を処理槽内に戻す循環流路とを備えている。
処理槽に貯留される処理液は、ウエハに対する処理を適切に行うために、予め設定された所定の温度に維持されていることが好ましい。このため、循環流路には、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う加熱ユニットが設けられており、この加熱ユニットにより循環流路で流される処理液の加熱を行うことによって、処理槽内の処理液を予め設定された所定の温度に維持するようになっている。また、処理槽には、当該処理槽に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサが設けられている。さらに、基板処理装置は、温度測定センサにより測定された処理液の温度に基づいて加熱ユニットを制御する制御部を備えている。この制御部は、温度測定センサにより測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、加熱ユニットを制御してこの加熱ユニットによる処理液の加熱の度合いを調整するようになっている。
より具体的には、加熱ユニットは、並列に設けられた複数(例えば4つ)のヒーターを有しており、制御部により各ヒーターのオンオフの制御が行われることにより、加熱ユニットによる処理液の加熱の度合いを調整するようになっている。制御部による各ヒーターのオンオフの制御方法としては、例えば特許文献1に開示されるものが知られている。
特許文献1に開示される、各ヒーターのオンオフの制御について図6および図7を用いて説明する。図6に示すように、制御部は、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御するようになっている。ここで、時分割制御とは、各加熱周期において各ヒーターを所定のヒーターオン時間分だけ交互にオンとし、この際に、各ヒーターをオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことをいう。より具体的には、図6に示すように、各加熱周期において、4つのヒーターのうちヒーター1をまずオンとし、このヒーター1をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター2をオンとし、ヒーター2をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター3をオンとし、ヒーター3をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター4をオンとする。また、各ヒーター1〜4は、オンとされてから所定のヒーターオン時間分だけオン状態が継続する。そして、ヒーター4をオンとした後、所定のヒーターオン時間が経過し、このヒーター4がオフとなったときに、一の加熱周期が終了し、次の加熱周期が始まるようになっている。
ここで、各加熱周期において全てのヒーターを同時に一定時間オンとする場合には、加熱ユニットを長時間使用することによりヒーターの寿命に達した際に複数のヒーターまたは全てのヒーターが同時に使用することができなくなるおそれがある。これに対して、図6に示すように、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御したときには、各加熱周期において各ヒーターが交互にオンとなるので、加熱ユニットを長時間使用したときに複数のヒーターまたは全てのヒーターが同時に使用することができなくなるというトラブルを抑制することができる。
なお、加熱ユニットの各ヒーターは、当該ヒーターの内部にあるタングステンが蒸発して消滅したときに断線が生じる。断線が生じるとこのヒーターは使用することができなくなる。ここで、タングステンを蒸発しにくくするためには、ヒーターの使用時に電流値を大きくするとともに、ヒーターのランプ内の温度を高くすることが有効である。ヒーターのランプ内の温度の上昇により、このランプ内の圧力が高まり、タングステンの蒸発を抑制することができる。
より具体的には、ヒーターの内部にあるタングステンの蒸発を抑制するためには、ヒーター内の温度を所定の範囲内の大きさ、具体的には例えば250℃〜400℃の範囲内の大きさとする必要がある。ヒーター内の温度がこの所定の範囲内の大きさとなるためには、1回のヒーターオン時間を所定の大きさ以上、具体的には例えば2秒以上にする必要がある。
特許第3467401号明細書
特許文献1に示すような、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御するような方法では、図6に示すように、加熱周期の期間に対するヒーターオン時間の割合が小さい場合には、各ヒーターは交互にオン状態となる。しかしながら、加熱周期の期間に対するヒーターオン時間の割合が大きい場合には、図7に示すように、複数のヒーターが同時にオンとなるときがある。ここで、各加熱周期において全てのヒーターを時分割制御した場合には、各加熱周期においてヒーターが同時にオンとなる数は、図7に示すように1から4まで変化する。このように、各加熱周期においてヒーターが同時にオンとなる数が1から4まで変化した場合には、加熱周期において、加熱ユニットによる処理液に対する加熱の度合いに偏りが生じることとなる。
すなわち、加熱周期の開始時には、1つのヒーターにより処理液が加熱させられ、時間が経過するにつれて処理液を加熱するヒーターの数が増え、加熱周期の中盤では4つのヒーターにより処理液が加熱させられる。その後、時間が経過するにつれて処理液を加熱するヒーターの数が減り、加熱周期の終盤では1つのヒーターにより処理液が加熱させられる。このように、加熱周期の間で、処理液を加熱するヒーターの数が大きく変化するので、処理液に対する加熱の度合いも加熱周期の間で大きく変化してしまうという問題がある。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、加熱周期の間における流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化しないような加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法を提供することを目的とする。
本発明の加熱ユニットは、流体の加熱を行う加熱ユニットであって、各々が流体の加熱を行う複数の加熱器と、前記各加熱器の制御を行う制御部であって、全ての加熱器または一部の加熱器のオンオフをそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう前記加熱ユニットの要求出力量を算出し、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、(A)前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、(B)前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器が同時にオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする。
ここで、前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことである。
本発明の加熱ユニットによれば、制御部は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出し、この要求出力量に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する。そして、制御部は、要求出力量が所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることのないような制御を行い、要求出力量が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を行っている。また、制御部は、加熱周期において、残りの加熱器について全ての加熱器または一部の加熱器を時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように制御部は各加熱器のオンオフの制御を行っている。このように、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期において加熱器が同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部において、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることが好ましい。このことにより、時分割制御における前述の所定の時間が所定の大きさよりも短くなってしまい加熱器に断線が生じてしまうことを防止することができる。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、前記要求出力量に基づいて、(a)前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、(b)前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、(c)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、(d)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、(e)前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、を選択的に行うことが好ましい。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記加熱器の数は3つであり、前記制御部は、前記要求出力量が第1の設定値以下である場合には、前記加熱周期において3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合には、前記加熱周期において2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第2の設定値より大きく第3の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第3の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において3つの加熱器を常時オンとするような制御を行うようになっていてもよい。
あるいは、前記加熱器の数は4つであり、前記制御部は、前記要求出力量が第1の設定値以下である場合には、前記加熱周期において4つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合には、前記加熱周期において2つまたは3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第2の設定値より大きく第3の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第3の設定値より大きく第4の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第4の設定値より大きく第5の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において2つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、前記要求出力量が第5の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において4つの加熱器を常時オンとするような制御を行うようになっていてもよい。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、前記時分割制御における前記所定の時間を一定とし、また、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより0〜1の範囲内にある操作量を算出し、前記操作量と前記加熱器の数とを掛け算することにより前記出力要求量を算出するとともに、前記出力要求量および前記所定の時間に基づいて前記加熱周期の期間を算出するようになっていることが好ましい。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、前記制御部は、前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に常時オンとするよう各加熱器の制御を行うことが好ましい。このことにより、加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器を優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々の加熱器が寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各加熱器の交換頻度を少なくすることができる。
本発明の加熱ユニットにおいては、前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、 前記制御部は、前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられる加熱器は、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に選択されるように各加熱器の制御を行うことが好ましい。このことにより、加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器を優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々の加熱器が寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各加熱器の交換頻度を少なくすることができる。
本発明の基板処理装置は、処理液により基板の処理を行う処理槽と、前記処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を前記処理槽内に戻す循環流路と、前記循環流路に設置され、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う上述の加熱ユニットと、前記処理槽における処理液の温度を測定する温度測定部と、を備え、前記加熱ユニットの制御部は、前記温度測定部により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより前記加熱ユニットにおける要求出力量を算出し、当該要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、前記加熱ユニットの前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする。
本発明の流体の加熱方法は、各々が流体の加熱を行う複数の加熱器を備えた加熱ユニットによる流体の加熱方法であって、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出する工程と、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する工程と、前記要求出力量に基づいて、(A)前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、(B)前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように前記各加熱器の制御を行う工程と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであるである。
本発明の流体の加熱方法によれば、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出し、この要求出力量に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する。そして、要求出力量が所定の設定値以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることのないような制御が行われ、要求出力量が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御が行われる。また、加熱周期において、残りの加熱器について全ての加熱器または一部の加熱器を時分割制御するような制御が行われる。そして、この際に、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように制御部は各加熱器のオンオフの制御が行われる。このように、加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期において加熱器が同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
本発明の流体の加熱方法においては、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることが好ましい。このことにより、時分割制御における前述の所定の時間が所定の大きさよりも短くなってしまい加熱器に断線が生じてしまうことを防止することができる。
本発明の流体の加熱方法においては、前記各加熱器の制御を行う際に、前記要求出力量に基づいて、(a)前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、(b)前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、(c)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、(d)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、(e)前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、を選択的に行うことが好ましい。
本発明の加熱ユニット、基板処理装置および流体の加熱方法によれば、加熱周期の間において流体に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。まず、図1により、本実施の形態におけるバッチ式の基板処理装置の全体の構成について説明する。
図1に示すように、バッチ式の基板処理装置1は、純水や薬液等の処理液を貯留し、貯留された処理液に例えば50枚の半導体ウエハやガラス基板等の基板(以下、単にウエハともいう)Wをまとめて浸漬することにより当該ウエハWの処理を行う処理槽10と、処理槽10から処理液が送られるとともにこの処理液を処理槽10内に戻す循環流路20とを備えている。また、基板処理装置1には、当該基板処理装置1の各構成要素の制御を行う制御部50が設けられている。
処理槽10の周囲にはオーバーフロー槽12が設けられており、処理槽10からあふれた処理液はオーバーフロー槽12に送られるようになっている。図1に示すように、オーバーフロー槽12に送られた処理液も循環流路20に送られるようになっている。また、処理槽10内には、当該処理槽10内に処理液を供給するための例えば処理液供給ノズルからなる処理液供給部14が設けられている。この処理液供給部14は循環流路20の下流端に接続されている。さらに、処理槽10内には、当該処理槽10に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサ16が設けられている。この温度測定センサ16による処理液の温度の測定結果は制御部50に送られるようになっている。
循環流路20には、循環ポンプ22、加熱部24、フィルター26、流量計28がそれぞれ上流側から順に設けられている。循環ポンプ22は、処理槽10に貯留された処理液を引き抜くとともに、この処理液を循環流路20内で搬送し、処理液供給部14から処理液を再び処理槽10内に戻すようになっている。この循環ポンプ22は制御部50によりその動作が制御されるようになっている。
加熱部24は、例えば4つの並列に設けられたヒーター24aを有しており、各ヒーター24aにより循環流路20で流される処理液の加熱を行うようになっている。以下、これらの4つのヒーター24aを「ヒーター1」〜「ヒーター4」とする(図2および図3参照)。各ヒーター24aは制御部50によりオンオフがそれぞれ他のヒーター24aから独立して制御されるようになっている。このような制御部50による各ヒーター24aのオンオフの制御の詳細については後述する。
図1に示すように、循環流路20にはフィルター26が設けられており、このフィルター26により、循環流路20で流れる処理液の濾過を行うようになっている。
流量計28は、循環流路20で流れる処理液の流量を測定するようになっている。この流量計28による処理液の流量の測定結果は制御部50に送られるようになっている。
また、基板処理装置1には、過酸化水素水(H)を貯留する過酸化水素水貯留槽30および当該過酸化水素水貯留槽30から過酸化水素水をオーバーフロー槽12に供給する供給管32がそれぞれ設けられている。過酸化水素水貯留槽30から供給管32に送られた過酸化水素水はオーバーフロー槽12内に送られるようになっている。オーバーフロー槽12に供給された過酸化水素水は、循環流路20を経て処理槽10内に送られることとなる。また、この供給管32は途中で分岐しており、供給管32から分岐した分岐管34は、流量計28よりも下流側における循環流路20に接続されている。ここで、分岐管34には補充ポンプ36が介設されており、この補充ポンプ36は制御部50によりその動作が制御されるようになっている。このような分岐管34および補充ポンプ36が設けられていることにより、過酸化水素水貯留槽30から供給管32に送られた過酸化水素水を、分岐管34から、流量計28よりも下流側における循環流路20に送ることができるようになり、処理槽10内への過酸化水素水の供給経路を短縮することができる。
また、基板処理装置1には、硫酸(HSO)を貯留する硫酸貯留槽40および当該硫酸貯留槽40から硫酸を処理槽10に供給する供給管42がそれぞれ設けられている。硫酸貯留槽40から供給管42に送られた硫酸は処理槽10内に送られるようになっている。
制御部50は、基板処理装置1の各構成要素に接続され、各構成要素の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部50には、温度測定センサ16による処理槽10内の処理液の温度の測定結果や、流量計28による循環流路20で流される処理液の流量の測定結果が送られるようになっている。また、制御部50は、循環ポンプ22、加熱部24の各ヒーター24a、補充ポンプ36の動作を制御するようになっている。更に具体的には、制御部50は、温度測定センサ16により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、加熱部24の各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。
本実施の形態において、制御部50は、CPUからなる制御コンピュータ51と、この制御コンピュータ51に接続された記憶媒体52とを有している。記憶媒体52には、後述するウエハWの処理方法を実行するためのプログラムが、各種の設定データ等とともに格納されている。記憶媒体52は、ROMやRAMなどのメモリー、ハードディスク、CD−ROMなどのディスク状記憶媒体、その他の公知な記憶媒体から構成され得るが、記憶媒体52として、基板処理装置1の制御コンピュータ51により実行することが可能なプログラムを記憶することができるものであればどのような種類のものでも用いることができる。
本発明においては、加熱部24の各ヒーター24aおよび制御部50により加熱ユニットが構成されている。
次に、このような構成からなる基板処理装置1の動作について説明する。
まず、硫酸貯留槽40から硫酸が供給管42を介して処理槽10内に送られる。また、過酸化水素水貯留槽30から過酸化水素水が供給管32を介してオーバーフロー槽12内に送られる。これらの硫酸や過酸化水素水が処理液として用いられる。処理槽10からあふれた処理液は、オーバーフロー槽12に送られるようになっている。また、処理槽10やオーバーフロー槽12から処理液が循環流路20に送られ、この処理液は循環ポンプ22により循環流路20内を搬送させられ、処理液供給部14から再び処理槽10内に戻される。この際に、循環流路20を流れる処理液は加熱部24の各ヒーター24aにより加熱させられる。また、循環流路20を流れる処理液はフィルター26により濾過させられ、不純物が処理液から除去される。また、循環流路20を流れる処理液は流量計28によりその流量が測定される。
そして、処理槽10に貯留された処理液に、例えば50枚のウエハWをまとめて浸漬することにより、これらのウエハWの薬液処理を行う。この際に、処理液の温度が、予め設定された所定の温度が維持されていることが望ましい。
次に、処理槽10における処理液の温度を予め設定された所定の温度に維持する方法について図2および図3を用いて以下に説明する。このような、処理槽10における処理液の温度の調整は、前述のように、制御部50が、温度測定センサ16による処理液の温度の測定結果に基づいて加熱部24の各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御することにより行われる。
図2および図3に示すように、制御部50は、各加熱周期において全てのヒーター24a(すなわち、4つのヒーター24a)または一部のヒーター24aをヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。ここで、ヒーターオン時間は、所定の大きさ以上となるよう予め設定されている。具体的には、ヒーターオン時間は例えば2秒に設定されている。
より詳しく説明すると、制御部50は、温度測定センサ16により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるよう、例えばPID制御等のフィードバック制御を行うことにより0〜1の範囲内にあるMV値(操作量)を算出する。そして、このMV値と、ヒーター24aの数とを掛け算し、この掛け算した値を100倍することによりQ値(出力要求量)を算出する。ヒーター24aが4つ設けられている場合は、Q値は0〜400の範囲内で変化する。ここで、Q値は、各ヒーター24aにそれぞれ要求した出力量(%)の総和となっており、Q値の最大値は設置ヒーター数×100(%)となっている。
また、予め設定された所定のヒーターオン時間と、Q値(出力要求量)とに基づいて、加熱周期の期間を算出する。加熱周期の期間の具体的な算出方法については後述する。
ここで、制御部50においてMV値およびQ値の算出は経時的(連続的)に行われるようになっている。一方、加熱周期の期間は、各々の加熱周期の完了時に算出されるようになっている。なお、加熱周期の期間の算出は、各々の加熱周期の完了時に限定されることはなく、各々の加熱周期の途中でこのような加熱周期の期間の算出を行うようになっていてもよい。また、加熱周期が終了する前に、制御部50により算出されたMV値が予め設定された所定の大きさ(例えば、0.05)を超えて乖離したときや、ヒーター24aの断線等による故障が検出されたときに、加熱周期の期間の算出を改めて行うようになっていてもよい。
制御部50は、Q値(出力要求量)に基づいて、各加熱周期において全てのヒーター24a(すなわち、4つのヒーター24a)または一部のヒーター24aを、予め設定された所定のヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御する。この際に、制御部50は、Q値が所定の設定値以下である場合、具体的には例えば200以下である場合には、図2(a)(b)に示すように、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けることなく、この加熱周期において全てのヒーター24aまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御を行う。一方、制御部50は、Q値が所定の設定値より大きい場合、具体的には例えば200より大きい場合には、図2(c)(d)および図3(a)(b)に示すように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター24aのうち全てまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御を行う。そして、この際に、図2(a)〜(d)および図3(a)(b)に示すように、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように、各ヒーター24aのオンオフが行われるようになっている。
ここで、時分割制御とは、各加熱周期において各ヒーター24aを所定のヒーターオン時間分だけ交互にオンとし、この際に、各ヒーター24aをオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことをいう。図2(a)に示すような各ヒーター24aのオンオフの制御を例として時分割制御について説明すると、各々の加熱周期において、4つのヒーター24aのうちヒーター1をまずオンとし、このヒーター1をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター2をオンとし、ヒーター2をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター3をオンとし、ヒーター3をオンとしたあと一定期間が経過した後にヒーター4をオンとする。また、各ヒーター1〜4は、オンとされてから所定のヒーターオン時間分だけオン状態が継続する。そして、図2(a)に示すように、ヒーター4をオンとした後、所定のヒーターオン時間が経過し、このヒーター4がオフとなったときに、一の加熱周期が終了し、次の加熱周期が始まるようになっている。
制御部50による各ヒーター24aのオンオフの制御についてより具体的に説明すると、制御部50は、Q値(出力要求量)に基づいて、
(a)加熱周期において全てのヒーター24aを時分割制御するような制御(図2(a)参照)、
(b)加熱周期において一部のヒーター24aを時分割制御するような制御(図2(b)参照)、
(c)加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター24aのうち全てのヒーター24aを時分割制御するような制御(図2(c)、図3(a)参照)、
(d)加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター24aのうち一部のヒーター24aを時分割制御するような制御(図2(d)参照)、
(e)加熱周期の全期間において全てのヒーター24aを常時オンとするような制御(図3(b)参照)、
を選択的に行うようになっている。この場合、上記(a)〜(e)の制御の選択は、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように行われる。
更に詳しく説明すると、制御部50は、Q値が第1の設定値以下である場合、具体的には例えば160以下である場合には、加熱周期において4つのヒーター24a(ヒーター1〜4)を時分割制御するような制御を行う(図2(a)参照)。また、制御部50は、Q値が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合、具体的には例えば160より大きく200以下である場合には、加熱周期において2つまたは3つのヒーター24a(図2(b)ではヒーター1、2)を時分割制御するような制御を行う(図2(b)参照)。また、制御部50は、Q値が第2の設定値より大きく第3の設定値以下である場合、具体的には例えば200より大きく250以下である場合には、加熱周期の全期間において1つのヒーター24a(ヒーター1)を常時オンとし、この加熱周期において残りの3つのヒーター24a(ヒーター2〜4)を時分割制御するような制御を行う(図2(c)参照)。
また、制御部50は、Q値が第3の設定値より大きく第4の設定値以下である場合、具体的には例えば250より大きく300以下である場合には、加熱周期の全期間において1つのヒーター24a(ヒーター1)を常時オンとし、この加熱周期において残りの2つのヒーター24a(ヒーター2、3)を時分割制御するような制御を行う(図2(d)参照)。また、制御部50は、Q値が第4の設定値より大きく第5の設定値より小さい場合、具体的には例えば300より大きく400より小さい場合には、加熱周期の全期間において2つのヒーター24a(ヒーター1、2)を常時オンとし、この加熱周期において残りの2つのヒーター24a(ヒーター3、4)を時分割制御するような制御を行う(図3(a)参照)。また、制御部50は、Q値が第5の設定値である場合、具体的には例えば400である場合には、加熱周期の全期間において4つのヒーター24a(ヒーター1〜4)を常時オンとするような制御を行う(図3(b)参照)。
制御部50は、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けるか否か、常時オンとなるヒーター24aを設ける場合にはいくつのヒーター24aを加熱周期の全期間において常時オンとするか、そして、加熱周期において残りのヒーター24aのうちいくつのヒーター24aを時分割制御するかについては、以下のように決定するようになっている。すなわち、制御部50は、下記条件式を満たすよう、各ヒーター24aの制御を行うようになっている。
Figure 2010080852
上記条件式において、Qは、要求出力量(各ヒーター24aに要求した出力量(%)の総和)であり、Fは、加熱周期の全期間において常時オンとするヒーター24aの数であり、Nは、加熱周期の全期間において常時オンとするヒーター24a以外のヒーター24aのうち時分割制御が行われるヒーター24aの数である。
次に、上述のような条件式に基づいて、Fを算出する計算式を以下に示す。
Figure 2010080852
上記計算式によれば、Qが200よりも大きくなれば、Fは1以上となる。すなわち、Qが200よりも大きくなれば、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとし、当該加熱周期において残りのヒーター24aのうち全てまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御が行われることとなる。一方、上記計算式によれば、Qが200以下であれば、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けることなく、当該加熱周期において全てまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御が行われることとなる。
次に、予め設定された所定のヒーターオン時間と、Q値(出力要求量)とに基づいて、加熱周期の期間を算出する方法について、以下の計算式を用いて説明する。
Figure 2010080852
上記計算式において、Tは、加熱周期の期間であり、Taは、予め設定された所定のヒーターオン時間である(図2(a)参照)。上記計算式により、T(加熱周期の期間)を算出することができる。
次に、ヒーター24aの時分割制御において、各ヒーター24aをオンとするタイミングの間隔、すなわち一のヒーター24aがオンとなってから次のヒーター24aがオンとなるまでの期間を算出する方法について、以下の計算式を用いて説明する。
Figure 2010080852
上記計算式において、Tbは、各ヒーター24aをオンとするタイミングの間隔である(図2(a)参照)。上記計算式により、Tbを算出することができる。
制御部50は、各ヒーター24a(ヒーター1〜4)についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、この制御部50は、加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとする際に(図2(c)(d)、図3(a)参照)、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aから順に常時オンとするよう各ヒーター24aの制御を行っている。すなわち、4つのヒーター24aのうち例えばヒーター4がオンとなっている累積時間が、他の3つのヒーター1〜3がオンとなっている各累積時間よりも短い場合には、加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとする際に、ヒーター4が優先的に常時オンとされるようになっている。
また、制御部50は、加熱周期において一部のヒーター24aを時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられるヒーター24aは、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aから順に選択されるように各ヒーター24aの制御を行うようになっている。具体的には、例えば図2(b)に示すように、4つのヒーター24aのうち2つのヒーター24aの時分割制御が行われ、残りの2つのヒーター24aについてはオフとされるような制御が行われる際に、例えばヒーター3、4がオンとなっている累積時間が、他の2つのヒーター1、2がオンとなっている各累積時間よりも短い場合には、時分割制御で用いられるヒーター24aとして、ヒーター3、4が優先的に選択されるようになっている。
以上のように本実施の形態の加熱ユニットおよびこの加熱ユニットを備えた基板処理装置1によれば、制御部50は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるようQ値(要求出力量)を算出し、このQ値に基づいて、加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間(T)を算出する。そして、制御部50は、Q値が所定の設定値(例えば、200)以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けることのないような制御を行い、Q値が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとするような制御を行っている。また、制御部50は、加熱周期において、残りのヒーター24aについて全てのヒーター24aまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように制御部50は各ヒーター24aのオンオフの制御を行っている。このように、図2(a)〜(d)および図3(a)(b)に示すように、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期においてヒーター24aが同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
また、ヒーターオン時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されており、このヒーターオン時間とQ値(出力要求量)とに基づいて加熱周期の期間を算出するようになっているので、ヒーターオン時間が所定の大きさよりも短くなってしまいヒーター24aに断線が生じてしまうことを防止することができる。
また、制御部50は、各ヒーター24aについてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、この制御部50は、加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aから順に常時オンとするよう各ヒーター24aの制御を行うようになっている。このことにより、加熱周期の全期間において一部のヒーター24aを常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aを優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々のヒーター24aが寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各ヒーター24aの交換頻度を少なくすることができる。
また、制御部50は、加熱周期において一部のヒーター24aを時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられるヒーター24aは、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aから順に選択されるように各ヒーター24aの制御を行うようになっている。このことにより、加熱周期において一部のヒーター24aを時分割制御する際に、オンとなっている累積時間が短いヒーター24aを優先的に用いることとなるので、加熱ユニットにおいて各々のヒーター24aが寿命により使用することができなくなるまでの期間が長くなり、加熱ユニットにおける各ヒーター24aの交換頻度を少なくすることができる。
なお、本実施の形態による加熱ユニットおよびこの加熱ユニットを備えた基板処理装置1は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
例えば、加熱部24におけるヒーター24aの数は4つに限定されることはない。例えば、ヒーター24aの数は3つであってもよく、あるいは5つ以上であってもよい。
ここで、加熱部24におけるヒーター24aの数が3つである場合について図4を用いて説明する。
加熱部24におけるヒーター24aの数が3つである場合でも、制御部50は、Q値(出力要求量)に基づいて、各加熱周期において全てのヒーター24a(すなわち、3つのヒーター24a)または一部のヒーター24aを、予め設定された所定のヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御する。ここで、加熱部24におけるヒーター24aの数が3つであるので、Q値は0〜300の範囲内で変化する。
制御部50は、Q値が所定の設定値以下である場合、具体的には例えば200以下である場合には、図4(a)(b)に示すように、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けることなく、この加熱周期において全てのヒーター24aまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御を行う。一方、制御部50は、Q値が所定の設定値より大きい場合、具体的には例えば200より大きい場合には、図4(c)(d)に示すように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとし、この加熱周期において残りのヒーター24aのうち全てまたは一部のヒーター24aを時分割制御するような制御を行う。そして、この際に、図4(a)〜(d)に示すように、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように、各ヒーター24aのオンオフが行われるようになっている。
更に詳しく説明すると、制御部50は、Q値が第1の設定値以下である場合、具体的には例えば150以下である場合には、加熱周期において3つのヒーター24a(ヒーター1〜3)を時分割制御するような制御を行う(図4(a)参照)。また、制御部50は、Q値が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合、具体的には例えば150より大きく200以下である場合には、加熱周期において2つのヒーター24a(ヒーター1、2)を時分割制御するような制御を行う(図4(b)参照)。また、制御部50は、Q値が第2の設定値より大きく第3の設定値以下である場合、具体的には例えば200より大きく300より小さい場合には、加熱周期の全期間において1つのヒーター24a(ヒーター1)を常時オンとし、この加熱周期において残りの2つのヒーター24a(ヒーター2、3)を時分割制御するような制御を行う(図4(c)参照)。また、制御部50は、Q値が第3の設定値である場合、具体的には例えば300である場合には、加熱周期の全期間において3つのヒーター24a(ヒーター1〜3)を常時オンとするような制御を行う(図4(d)参照)。
以上のように加熱部24におけるヒーター24aの数が3つである場合でも、制御部50は、加熱ユニットにより加熱された処理液の温度が所定の温度に維持されるようQ値(要求出力量)を算出し、このQ値が所定の設定値(例えば、200)以下である場合には、加熱周期の全期間において常時オンとなるヒーター24aを設けることのないような制御を行い、Q値が所定の設定値よりも大きい場合には、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとするような制御を行っている。また、制御部50は、加熱周期において、残りのヒーター24aについて時分割制御するような制御を行っている。そして、この際に、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように制御部50は各ヒーター24aのオンオフの制御を行っている。このように、図4(a)〜(d)に示すように、加熱周期におけるヒーター24aがオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下となるように、加熱周期の全期間において全てまたは一部のヒーター24aを常時オンとするような制御を選択的に行っているので、当該加熱周期においてヒーター24aが同時にオンとなる数が大きく変化することがなくなり、このことにより、加熱周期の間における処理液に対する加熱の度合いが経時的に大きく変化することを抑制することができる。
また、基板処理装置として、図1に示すようなバッチ式のものを使用する代わりに、枚葉式の基板処理装置を用いてもよい。図5により、枚葉式の基板処理装置の全体の構成について説明する。なお、図5に示す基板処理装置61において、図1に示す基板処理装置1と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図5に示すように、バッチ式の基板処理装置61は、ウエハWを1枚ずつ処理する処理槽70を備えている。この処理槽70は、ウエハチャック70a上に略水平方向に載置されたウエハWの表面に処理液を供給することにより当該ウエハWの処理を行うようになっている。処理槽70の内部には処理液供給ノズル70bが設けられており、この処理液供給ノズル70bからウエハWの表面に処理液が供給されるようになっている。この処理液供給ノズル70bは、循環流路20の下流端に接続されている。また、図5に示すように、循環流路20における流量計28の下流側には、処理液を貯留する貯留槽72が介設されている。そして、循環流路20を流れる処理液は一旦貯留槽72で貯留され、この貯留槽72から処理液が処理液供給ノズル70bに送られるようになっている。さらに、貯留槽72内には、当該貯留槽72に貯留された処理液の温度を測定する温度測定センサ76が設けられている。この温度測定センサ76による処理液の温度の測定結果は制御部80に送られるようになっている。ここで、貯留槽72に貯留される処理液の温度と、この貯留槽72から処理液供給ノズル70bを介してウエハWの表面に供給される処理液の温度とは略同一となっているので、温度測定センサ76によって貯留槽72に貯留された処理液の温度を測定することにより、処理槽70における処理液の温度を測定することができる。
循環ポンプ22は、処理槽10に貯留された処理液を引き抜くとともに、この処理液を循環流路20内で搬送し、貯留槽72を経て処理液供給ノズル70bに処理液を送るようになっている。この循環ポンプ22は制御部80によりその動作が制御されるようになっている。
制御部80は、基板処理装置61の各構成要素に接続され、各構成要素の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部80には、温度測定センサ76による、貯留槽72内の処理液の温度の測定結果が送られるようになっている。また、制御部80は、温度測定センサ76により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるように、各加熱周期において全てのヒーター24aまたは一部のヒーター24aをヒーターオン時間分だけオンとするよう各ヒーター24aのオンオフをそれぞれ制御するようになっている。制御部80による各ヒーター24aのオンオフの制御方法は、前述のような図1に示す制御部50による各ヒーター24aのオンオフの制御方法と同一となっている。
本発明の一の実施の形態による基板処理装置の全体の構成を示す概略構成図である。 (a)〜(d)は、それぞれ、ヒーターが4つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。 (a)(b)は、それぞれ、ヒーターが4つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。 (a)〜(d)は、それぞれ、ヒーターが3つ設けられた加熱ユニットにおける、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。 本発明による他の基板処理装置の全体の構成を示す概略構成図である。 従来の基板処理装置における、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。 従来の基板処理装置における、制御部による各ヒーターのオンオフの制御を示す説明図である。
符号の説明
1 基板処理装置
10 処理槽
12 オーバーフロー槽
14 処理液供給部
16 温度測定センサ
20 循環流路
22 循環ポンプ
24 加熱部
24a ヒーター
26 フィルター
28 流量計
30 過酸化水素水貯留槽
32 供給管
34 分岐管
36 補充ポンプ
40 硫酸貯留槽
42 供給管
50 制御部
51 制御コンピュータ
52 記憶媒体
61 基板処理装置
70 処理槽
70a ウエハチャック
70b 処理液供給ノズル
72 貯留槽
76 温度測定センサ
80 制御部

Claims (14)

  1. 流体の加熱を行う加熱ユニットであって、
    各々が流体の加熱を行う複数の加熱器と、
    前記各加熱器の制御を行う制御部であって、全ての加熱器または一部の加熱器のオンオフをそれぞれ制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう前記加熱ユニットの要求出力量を算出し、前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、
    (A)前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    (B)前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    この際に、前記加熱周期における加熱器が同時にオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする加熱ユニット。
  2. 前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであることを特徴とする請求項1記載の加熱ユニット。
  3. 前記制御部において、前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることを特徴とする請求項2記載の加熱ユニット。
  4. 前記制御部は、前記要求出力量に基づいて、
    (a)前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、
    (b)前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、
    (c)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、
    (d)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、
    (e)前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、
    を選択的に行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
  5. 前記加熱器の数は3つであり、
    前記制御部は、
    前記要求出力量が第1の設定値以下である場合には、前記加熱周期において3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合には、前記加熱周期において2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第2の設定値より大きく第3の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第3の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において3つの加熱器を常時オンとするような制御を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
  6. 前記加熱器の数は4つであり、
    前記制御部は、
    前記要求出力量が第1の設定値以下である場合には、前記加熱周期において4つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第1の設定値より大きく第2の設定値以下である場合には、前記加熱周期において2つまたは3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第2の設定値より大きく第3の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの3つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第3の設定値より大きく第4の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において1つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第4の設定値より大きく第5の設定値より小さい場合には、前記加熱周期の全期間において2つの加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの2つの加熱器を時分割制御するような制御を行い、
    前記要求出力量が第5の設定値である場合には、前記加熱周期の全期間において4つの加熱器を常時オンとするような制御を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
  7. 前記制御部は、前記時分割制御における前記所定の時間を一定とし、また、前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより0〜1の範囲内にある操作量を算出し、前記操作量と前記加熱器の数とを掛け算することにより前記出力要求量を算出するとともに、前記出力要求量および前記所定の時間に基づいて前記加熱周期の期間を算出するようになっていることを特徴とする請求項2記載の加熱ユニット。
  8. 前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、
    前記制御部は、前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとする際に、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に常時オンとするよう各加熱器の制御を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
  9. 前記制御部は、各加熱器についてオンとなっている累積時間をそれぞれ記憶するようになっており、
    前記制御部は、前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御する際に、当該時分割制御で用いられる加熱器は、オンとなっている累積時間が短い加熱器から順に選択されるように各加熱器の制御を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の加熱ユニット。
  10. 処理液により基板の処理を行う処理槽と、
    前記処理槽から処理液が送られるとともにこの処理液を前記処理槽内に戻す循環流路と、
    前記循環流路に設置され、当該循環流路で流される処理液の加熱を行う請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加熱ユニットと、
    前記処理槽における処理液の温度を測定する温度測定部と、
    を備え、
    前記加熱ユニットの制御部は、前記温度測定部により測定される処理液の温度が予め設定された所定の温度に維持されるようフィードバック制御を行うことにより前記加熱ユニットにおける要求出力量を算出し、当該要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出するとともに、前記加熱ユニットの前記各加熱器の制御を行うことを特徴とする基板処理装置。
  11. 各々が流体の加熱を行う複数の加熱器を備えた加熱ユニットによる流体の加熱方法であって、
    前記加熱ユニットにより加熱された流体の温度が所定の温度に維持されるよう要求出力量を算出する工程と、
    前記要求出力量に基づいて、前記加熱ユニットを制御する同期としての加熱周期の期間を算出する工程と、
    前記要求出力量に基づいて、(A)前記要求出力量が所定の設定値以下である場合には、前記加熱周期の全期間において常時オンとなる加熱器を設けることなく、前記加熱周期において全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、(B)前記要求出力量が所定の設定値より大きい場合には、前記加熱周期の全期間において全てまたは一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全てまたは一部の加熱器を時分割制御するような制御を行い、この際に、前記加熱周期における加熱器がオンとなる最大の数と最小の数との差が1以下になるように前記各加熱器の制御を行う工程と、
    を備えたことを特徴とする流体の加熱方法。
  12. 前記時分割制御は、前記加熱周期において各加熱器を所定の時間だけ交互にオンとし、各加熱器をオンとするタイミングの間隔が一定となるような制御のことであることを特徴とする請求項11記載の流体の加熱方法。
  13. 前記時分割制御における前記所定の時間が所定の大きさ以上となるよう予め設定されていることを特徴とする請求項12記載の流体の加熱方法。
  14. 前記各加熱器の制御を行う際に、前記要求出力量に基づいて、
    (a)前記加熱周期において全ての加熱器を時分割制御するような制御、
    (b)前記加熱周期において一部の加熱器を時分割制御するような制御、
    (c)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち全ての加熱器を時分割制御するような制御、
    (d)前記加熱周期の全期間において一部の加熱器を常時オンとし、前記加熱周期において残りの加熱器のうち一部の加熱器を時分割制御するような制御、
    (e)前記加熱周期の全期間において全ての加熱器を常時オンとするような制御、
    を選択的に行うことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の流体の加熱方法。
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