JP2017034120A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板に対して処理液を供給することにより基板を処理する基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate.
有機EL表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、太陽電池用パネル基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、半導体ウエハ等の基板を処理する基板処理装置においては、処理液等の液体や不活性ガス等の気体等の各種の処理液が使用される。この処理液は、バルブの開閉動作により供給を制御される。 In substrate processing apparatuses for processing substrates such as glass substrates for organic EL display devices, glass substrates for liquid crystal display devices, panel substrates for solar cells, glass substrates for plasma displays, glass substrates for photomasks, substrates for optical disks, and semiconductor wafers. Various treatment liquids such as a liquid such as a treatment liquid and a gas such as an inert gas are used. The supply of this processing liquid is controlled by opening and closing the valve.
このような基板処理装置においては、バルブからの処理液の漏洩を検出する必要がある。特許文献1には、サックバック方式により処理液の漏洩を検出する基板処理装置が開示されている。この特許文献1に記載の基板処理装置においては、バルブを閉止した後に吸引装置により処理液配管の吸引動作を実行する。そして、液面センサにより処理液を検出するか否かにより、処理液の漏洩を検出する構成を採用している。 In such a substrate processing apparatus, it is necessary to detect the leakage of the processing liquid from the valve. Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus that detects leakage of a processing liquid by a suck back method. In the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, the suction of the processing liquid pipe is executed by the suction device after the valve is closed. And the structure which detects the leakage of a process liquid is employ | adopted by whether a process liquid is detected with a liquid level sensor.
特許文献1に記載の基板処理装置においては、処理液の漏洩を防止するときに処理液配管の吸引動作を実行する必要があることから、吸引に要する時間が必要となるばかりではなく、処理液配管内の処理液が無駄に消費されるという問題が生ずる。 In the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, since it is necessary to perform the suction operation of the processing liquid pipe when preventing leakage of the processing liquid, not only the time required for the suction is required, but also the processing liquid There arises a problem that the processing liquid in the pipe is wasted.
一方、このような処理液の供給路には、一般的に、流量計が配設されていることが多く、この流量計を利用して処理液の漏洩を検出することも不可能ではない。しかしながら、処理液のわずかな漏洩を検知するためには、微小流量を検出しうる高価な流量計を使用する必要がある。また、処理液が一定量流れているときには、流量計により流量を正確に検出することが可能であるが、処理液の流れを停止した状態においては、処理液における発泡により、流量計が誤検知を起こす場合がある。 On the other hand, in general, a flow meter is often provided in such a treatment liquid supply path, and it is not impossible to detect leakage of the treatment liquid using the flow meter. However, in order to detect a slight leakage of the processing liquid, it is necessary to use an expensive flow meter that can detect a minute flow rate. In addition, when a certain amount of processing liquid is flowing, the flow rate can be accurately detected by the flow meter, but when the flow of the processing liquid is stopped, the flow meter is erroneously detected due to foaming in the processing liquid. May occur.
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら処理液の漏洩を正確に検出することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of accurately detecting leakage of a processing liquid with a simple configuration.
請求項1に記載の発明は、基板に対して処理液を供給することにより基板を処理する基板処理装置であって、基板に処理液を供給するためのノズルと、処理液の供給源と前記ノズルとを連結する管路と、前記管路中に配設された開閉バルブと、前記ノズルの待機時に、前記ノズルの先端の下方に配設された液受け部と、前記液受け部に滴下した処理液を排出するための、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有する排液部材と、前記排液部材における傾斜部において処理液を検出するセンサと、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate, the nozzle for supplying the processing liquid to the substrate, the supply source of the processing liquid, and the A pipe line connecting the nozzle, an on-off valve arranged in the pipe line, a liquid receiving part arranged below the tip of the nozzle when waiting for the nozzle, and a drip on the liquid receiving part A drainage member having an inclined portion that is inclined with respect to the vertical direction for discharging the treated liquid, and a sensor that detects the treatment liquid at the inclined portion of the drainage member.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記排液部材は、少なくともその一部が鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有する排液管である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the drainage member is a drainage pipe having an inclined portion at least part of which is inclined with respect to the vertical direction.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記排液管の傾斜部は透光性の部材から構成されるとともに、前記センサは、投光部と受光部とを有し、前記傾斜部の内壁の下面を流下する処理液を検出する。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the inclined portion of the drainage pipe is composed of a translucent member, and the sensor has a light projecting portion and a light receiving portion. And the process liquid which flows down the lower surface of the inner wall of the said inclination part is detected.
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明において、前記液受け部は、基板に処理液を供給する前に前記ノズルから処理液を吐出するプリディスペンス時に、前記ノズルから吐出される処理液を受けるプリディスペンスポットである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the liquid receiving portion discharges the processing liquid from the nozzle before supplying the processing liquid to the substrate. Sometimes it is a pre-dispensing spot that receives the processing liquid discharged from the nozzle.
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明において、前記開閉バルブを閉鎖して前記ノズルから処理液の吐出の停止から所定の時間が経過した後に、前記センサにより処理液を検出したときに、警告表示を行う制御部を備える。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, after the opening and closing valve is closed and a predetermined time has elapsed from the stop of the discharge of the processing liquid from the nozzle, When the processing liquid is detected by the sensor, a control unit that displays a warning is provided.
請求項1および請求項2に記載の発明によれば、傾斜部を流下する処理液をセンサにより検出することにより、簡易な構成でありながら、処理液の漏洩を正確に検出することが可能となる。 According to the first and second aspects of the invention, by detecting the processing liquid flowing down the inclined portion by the sensor, it is possible to accurately detect the leakage of the processing liquid with a simple configuration. Become.
請求項3に記載の発明によれば、傾斜部の内壁の下面に集まって流下する少量の処理液を光学的に確実に検出することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to optically reliably detect a small amount of the processing liquid that collects and flows down on the lower surface of the inner wall of the inclined portion.
請求項4に記載の発明によれば、プリディスペンスのために使用されるポットを利用することにより、処理液の漏洩を正確に検出することが可能となる。 According to the invention described in claim 4, it is possible to accurately detect the leakage of the processing liquid by using the pot used for pre-dispensing.
請求項5に記載の発明によれば、処理液の吐出動作が終了した後に、処理液の漏洩を正確に検出することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to accurately detect leakage of the processing liquid after the discharge operation of the processing liquid is completed.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る基板処理装置の構成を説明するための概要図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.
この基板処理装置は、半導体ウエハ等の円形の基板100に処理液を供給することにより、この基板100を処理するためのものである。この基板処理装置は、基板100を端縁で支持する支持ピン11を備え、基板100とともに鉛直方向を向く軸を中心に回転するスピンチャック12を備える。
This substrate processing apparatus is for processing a
また、この基板処理装置は、基板100に対して処理液を供給するための処理液ノズル15を備える。この処理液ノズル15は、回転軸13に連結された揺動アーム14により支持されており、揺動アーム14とともに、回転軸13を中心として揺動する。また、この処理液ノズル15は、処理液供給機構20と接続されている。この処理液ノズル15の先端を、スピンチャック12に保持された基板100の回転中心および端縁を含む円弧形状の軌跡を描いて移動させることにより、基板100の表面をスキャンしながらその表面全域に対して処理液を供給することが可能となる。
The substrate processing apparatus also includes a processing
また、この基板処理装置は、基板100に対して処理液を塗布する前に、処理液ノズル15内の処理液をプリディスペンスするためのプリディスペンスポット31を備える。このプリディスペンスポット31は、第1流下部32と、傾斜部33と、第2流下部34とから成る排液管を介して、図示を省略した処理液の回収部と接続されている。
Further, the substrate processing apparatus includes a
処理液供給機構20は、処理液を貯留した処理液タンク21から処理液ノズル15に対して処理液を送液するための処理液配管27を備える。この処理液配管27には、処理液タンク21内の処理液を圧送するためのポンプ22と、処理液の供給および停止を行うための開閉バルブ23と、処理液ノズル15に供給される処理液の流量を調整するための流量調整バルブ24および流量計25とが配設されている。
The processing
図2は、処理液の漏洩を検出に使用するプリディスペンスポット31からの排液機構を、処理液ノズル15等とともに示す概要図である。また、図3は、排液管とセンサとの配置を示す断面概要図である。さらに、図4は、図3の矢印部分での断面図である。なお、図2においては、図1に示す流量調整バルブ24および流量計25の図示を省略している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a drainage mechanism from the
このプリディスペンスポット31は、スピンチャック12に保持されて回転する基板100に対して処理液を塗布する前に、処理液ノズル15内に残存する古い処理液を排出するプリディスペンスを実行するときに処理液の回収のために使用されるとともに、基板100に処理液を塗布しないときに、処理液ノズル15の先端部を収納して処理液ノズル15の汚染や処理液の固化を防止するために使用される。この発明に係る基板処理装置においては、このプリディスペンスポット31への処理液の滴下を監視することにより処理液の漏洩を検出する構成となっている。
The
このプリディスペンスポット31の下端部には、プリディスペンスポット31に滴下した処理液を回収するための、鉛直方向を向く第1流下部32と、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部33と、鉛直方向を向く第2流下部34とから成る排液管が接続されている。この排液管は、少なくとも傾斜部33を含む一部が透光性を有する樹脂等から構成されており、図示を省略した処理液の回収部と接続されている。
At the lower end of the
排液管における傾斜部33の両側には、投光部51と受光部52とから成るセンサ53(後述する図5参照)が配設されている。このセンサ53のうち、投光部51は、排液管における傾斜部33の直下の位置に、傾斜部33の中心に向けて検出光を出射するような状態で配設されている。また、受光部52は、傾斜部33に対して、投光部51と対向する位置に配設されている。
Sensors 53 (see FIG. 5 described later) including a
図5は、この基板処理装置における主要な制御系を示すブロック図である。なお、この図においては、主として、漏洩検出に係る制御系のみを示している。 FIG. 5 is a block diagram showing a main control system in the substrate processing apparatus. In this figure, only the control system related to leakage detection is mainly shown.
この基板処理装置は、論理演算を実行するCPU、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROM、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM等を備え、装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、処理液ノズル15を移動させるためのモータ等を具備するノズル駆動部19と接続されている。また、この制御部50は、上述した開閉バルブ23と、投光部51および受光部52より成るセンサ53とに接続されている。さらに、この制御部50は、警告表示や警告音を発生させる警告表示部59とも接続されている。
The substrate processing apparatus includes a CPU that performs logical operations, a ROM that stores an operation program necessary for controlling the apparatus, a RAM that temporarily stores data during control, and the like, and a control unit that controls the entire apparatus. 50. The
以上のような構成を有する基板処理装置により基板100に処理液を供給するときには、最初にプリディスペンスを実行する。このときには、制御部50の制御により開閉バルブ23を開放し、処理液ノズル15より所定量の処理液を吐出した後、開閉バルブ23を閉止して処理液の吐出を停止する。処理液ノズル15より吐出された処理液は、プリディスペンスポット31により回収され、第1流下部32と傾斜部33と第2流下部34とから成る排液管を介して、図示を省略した処理液の回収部に回収される。このときには、後述する処理液の漏洩時と同様、投光部51と受光部52より成るセンサ53が傾斜部33を流下する処理液を検出するが、制御部50は、これを通常動作であると判断する。
When the processing liquid is supplied to the
続いて、制御部50の制御によりノズル駆動部19を制御し、処理液ノズル15をスピンチャック12に支持されて回転する基板100の表面と対向する位置に移動させる。そして、開閉バルブ23を開放して基板100の表面に処理液を供給する。基板100に対する処理が終了すれば、制御部50の制御で開閉バルブ23を閉鎖することにより処理液の吐出を終了するとともに、処理液ノズル15を、その先端がプリディスペンスポット31と対向する待機位置に移動させる。
Subsequently, the
この状態で、センサ53は、開閉バルブ23による処理液の漏洩を監視する。このときには、センサ53における投光部51から照射された光が、受光部52により受光されている。開閉バルブ23において処理液の漏洩が生じた場合においては、この処理液は、処理液配管27、処理液ノズル15を介してプリディスペンスポット31に滴下する。そして、この処理液は、プリディスペンスポット31から排液管における第1流下部32内を滴下する。このときには、漏洩による処理液はごく少量であることから、図3において符合D1で示すように、処理液は第1流下部32のどこかの壁面に付着して流下するか、第1流下部32内を落下する。
In this state, the
そして、この処理液は、排液管における傾斜部33に到達する。この傾斜部33は、鉛直方向に対して傾斜していることから、傾斜部33に滴下した処理液は、傾斜部33の内周面における下側の領域に移動する。そして、この処理液は、図3において符合D2に示すように、液流となって傾斜部33の内周面における下側の領域を流下する。このときの処理液の流速は、傾斜部33が鉛直方向に対して傾斜していることから、遅い速度となっている。
And this process liquid reaches | attains the
センサ53における投光部51から照射された光は、この傾斜部33の内周面を流下する処理液D2による遮断や反射、屈折などにより、その光量が変化する。その光量の変化が受光部52によって検知される。このときには、上述したように、排液管における傾斜部33が鉛直方向に対して傾斜していることから、処理液D2の流下速度は低速となっている。そして、この処理液D2は傾斜部33の内周面における下側の領域に集まり(図4参照)、かつ、上述したように、投光部51は、傾斜部33の直下の位置に、傾斜部33の中心に向けて検出光を出射するような状態で配設されている。このため、投光部51および受光部52より成るセンサ53により、処理液D2が少量であったとしても、この処理液を確実に検出することが可能となる。
The amount of light emitted from the
制御部50は、開閉バルブ23を閉鎖して処理液ノズル15から処理液の吐出の停止から所定の時間が経過した後に、センサ53により処理液を検出したときには、警告表示部59に対して、警告表示を行うための信号を送信する。警告表示部59は、ディスプレイ等への警告表示や、警告音を発生する。
When the
なお、排液管における傾斜部33を通過した処理液D2は、図3において符合D3に示すように、第2流下部34の内周面に沿って速度を上げて流下し、図示しない処理液の回収部に排出される。
The treatment liquid D2 that has passed through the
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図6は、処理液の漏洩を検出に使用するプリディスペンスポット31からの排液機構を、処理液ノズル15、16等とともに示す概要図である。なお、図2に示す第1実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing a drainage mechanism from the
上述した第1実施形態においては、開閉バルブ23により処理液の供給を制御される単一の処理液ノズル15からの処理液の漏洩を、プリディスペンスポット31を介して検出する構成を採用している。これに対して、この第2実施形態に係る基板処理装置においては、処理液ノズル15だけではなく、開閉バルブ28により処理液の供給を制御される処理液ノズル16からの処理液の漏洩をも、プリディスペンスポット31を介して検出する構成となっている。
In the first embodiment described above, a configuration is adopted in which leakage of the processing liquid from the single
この実施形態においては、制御部50は、開閉バルブ23を閉鎖して処理液ノズル15から処理液の吐出の停止から所定の時間が経過した後で、かつ、開閉バルブ28を閉鎖して処理液ノズル16から処理液の吐出の停止から所定の時間が経過した後に、センサ53により処理液を検出したときに、警告表示部59に対して、警告表示を行うための信号を送信する。警告表示部59は、ディスプレイ等への警告表示や、警告音を発生する。
In this embodiment, the
なお、上述した実施形態においては、いずれも、プリディスペンスポット31において回収した処理液をセンサ53により検出することで、処理液の漏洩を検出しているが、プリディスペンスポット31とは別の待機部において処理液ノズル15、16を待機させ、これらの待機部を介して処理液を検出することにより、処理液の漏洩を検出するようにしてもよい。
In any of the above-described embodiments, the processing liquid collected at the
また、上述した実施形態においては、図4に示すように、センサ53のうち、投光部51を排液管における傾斜部33の直下の位置に配設し、受光部52を投光部51と対向する位置に配設しているが、受光部52を傾斜部33の直下の位置に配設し、投光部51を受光部52と対向する位置に配設してもよい。また、このような配置に限らず、図4に示す処理液D2を検出するためのセンサ53の光路が、傾斜部33を流下する処理液D2と交差してこれを検出する方向(例えば、直交する方向)に形成されるように、投光部51と受光部52とを配置すればよい。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 4, in the
また、上述した実施形態においては、いずれも、光学式のセンサ53を使用しているが、処理液の静電容量を検出する静電容量センサや、処理液の熱を検出する熱センサなど、その他のセンサを使用するようにしてもよい。
In the above-described embodiments, the
さらに、上述した実施形態においては、排液管における傾斜部33を流下する処理液をセンサ53により検出しているが、管状以外の形状を有する傾斜部を流下する処理液を検出する構成を採用してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the processing liquid flowing down the
12 スピンチャック
15 処理液ノズル
16 処理液ノズル
19 ノズル駆動部
20 処理液供給機構
21 処理液タンク
22 ポンプ
23 開閉バルブ
27 処理液配管
31 プリディスペンスポット
32 第1流下部
33 傾斜部
34 第2流下部
50 制御部
51 投光部
52 受光部
53 センサ
59 警告表示部
100 基板
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板に処理液を供給するためのノズルと、
処理液の供給源と前記ノズルとを連結する管路と、
前記管路中に配設された開閉バルブと、
前記ノズルの待機時に、前記ノズルの先端の下方に配設された液受け部と、
前記液受け部に滴下した処理液を排出するための、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有する排液部材と、
前記排液部材における傾斜部において処理液を検出するセンサと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate,
A nozzle for supplying a processing solution to the substrate;
A pipeline connecting the supply source of the processing liquid and the nozzle;
An on-off valve disposed in the conduit;
A liquid receiver disposed below the tip of the nozzle during standby of the nozzle;
A drainage member having an inclined part inclined with respect to the vertical direction for discharging the treatment liquid dropped onto the liquid receiving part,
A sensor for detecting a treatment liquid at an inclined portion of the drainage member;
A substrate processing apparatus comprising:
前記排液部材は、少なくともその一部が鉛直方向に対して傾斜した傾斜部を有する排液管である基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus, wherein the drainage member is a drainage pipe having an inclined portion at least part of which is inclined with respect to the vertical direction.
前記排液管の傾斜部は透光性の部材から構成されるとともに、
前記センサは、投光部と受光部とを有し、前記傾斜部の内壁の下面を流下する処理液を検出する基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 2,
The inclined portion of the drainage pipe is composed of a translucent member,
The sensor includes a light projecting unit and a light receiving unit, and detects a processing liquid flowing down the lower surface of the inner wall of the inclined unit.
前記液受け部は、基板に処理液を供給する前に前記ノズルから処理液を吐出するプリディスペンス時に、前記ノズルから吐出される処理液を受けるプリディスペンスポットである基板処理装置。 In the substrate processing apparatus in any one of Claims 1-3,
The liquid receiving unit is a substrate processing apparatus that is a pre-dispensing spot that receives the processing liquid discharged from the nozzle during pre-dispensing when the processing liquid is discharged from the nozzle before supplying the processing liquid to the substrate.
前記開閉バルブを閉鎖して前記ノズルから処理液の吐出の停止から所定の時間が経過した後に、前記センサにより処理液を検出したときに、警告表示を行う制御部を備える基板処理装置。
In the substrate processing apparatus in any one of Claims 1-4,
A substrate processing apparatus, comprising: a control unit that displays a warning when the sensor detects a processing liquid after a predetermined time has elapsed since the discharge of the processing liquid from the nozzle was stopped after the open / close valve was closed.
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