JP2018037439A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板を処理する基板処理装置および光電式センサシステムに関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, a FED (Field Emission Display) substrate, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, a photomask substrate, a ceramic substrate, and a solar substrate. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a photoelectric sensor system for processing a substrate such as a battery substrate.
半導体デバイスやフラットパネルディスプレイ(FPD)の製造には多数多様な処理液が使用されており、各製造工程に使用される処理液の状態を正確に検出することは重要である。サブミクロンオーダーの回路パターンではわずかな処理液の状態変化がその仕上がりに大きく影響するため、高精度の処理液制御が求められている。
そのため、従来から基板処理装置は使用される処理液の状態を様々な検出器(たとえば、流量計、圧力計、濃度計、重量センサ、光学式センサ、電磁式センサ、超音波式センサなど)を用いて、検出を行っている。
Many kinds of processing liquids are used in the manufacture of semiconductor devices and flat panel displays (FPDs), and it is important to accurately detect the state of the processing liquid used in each manufacturing process. In sub-micron order circuit patterns, a slight change in the state of the processing solution has a large effect on the finish, and therefore high-precision processing solution control is required.
Therefore, conventionally, the substrate processing apparatus uses various detectors (for example, a flow meter, a pressure gauge, a concentration meter, a weight sensor, an optical sensor, an electromagnetic sensor, an ultrasonic sensor, etc.) to indicate the state of the processing liquid used. To detect.
従来の基板処理装置では、センサが光線や電磁力などにより処理液の状態を検出する。図6は従来の基板処理装置において光線を用いた検出部6の検出状態を説明するための模式図である。この検出部6の検出管602には処理液の状態を定量的に検出する検出器603が設置されている。検出器603は不図示の照射部と受光部とを有し、照射部から受光部へ光線が照射される。照射された光線の断面部603bで処理液の状態を検出し、通信部603a通じて、装置制御部(図示しない)へ情報を伝達する。気泡を含む処理液920が検出管602に流入すると、気泡群61も同時に流入し、気泡群921が検出エリア603bを通過する。この場合、気泡群61により処理液の状態の検出が阻害され、検出器603が処理液の状態を正確に検出できない、という問題が生じてしまう。
In the conventional substrate processing apparatus, the sensor detects the state of the processing liquid by a light beam or electromagnetic force. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a detection state of the
特許文献1では、処理液に含まれる気泡に起因して濃度検出の精度が低下することについて考慮されていない。特許文献2では、超音波流量計を用いて研磨砥液の流量を検出しているが、研磨砥液に発生する気泡に起因して流量検出の精度が低下し、流量誤検知によるエラーが発生し生産を中断させている。そのため、ポンプが研磨砥液に圧力を加え、気泡の発生を抑制している。しかし、気泡発生の抑制に新たにポンプやその制御システムが必要となるため、装置が複雑となり、コストアップにもなってしまう。
本発明は、処理液に含まれる気泡に阻害されることなく、簡便に処理液の状態を正確に検出できる基板処理装置を提供することを目的とする。
In
An object of this invention is to provide the substrate processing apparatus which can detect the state of a processing liquid simply and accurately, without being inhibited by the bubble contained in a processing liquid.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、処理液を用いて基板の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板に処理液を吐出する処理液吐出部と、前記処理液吐出部へ処理液を供給するための処理液供給部と、前記処理液吐出部と前記処理液供給部とを連結する処理液供給管と、前記処理液供給管から分岐される分岐管と、前期分岐管に介挿される検出部とを備え、前記検出部は、処理液の流入部が流出部よりも下方に位置するように、傾斜に配置された検出管と、前記検出管に流れる処理液の状態を検出する検出器とを有すること、を特徴とする基板処理装置である。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、前記分岐管の内径が、前記検出管の内径より小さい、請求項1に記載の基板処理装置である。
The invention according to claim 2 is the substrate processing apparatus according to
請求項3に記載の発明は、前記検出器が、前記検出管の流入部から前記検出器までの距離が前記検出器から前記検出管の流出部までの距離より長くなる位置に設置される、請求項1または2に記載の基板処理装置である。
In the invention according to claim 3, the detector is installed at a position where the distance from the inflow portion of the detection tube to the detector is longer than the distance from the detector to the outflow portion of the detection tube. A substrate processing apparatus according to
請求項4に記載の発明は、前記分岐管の内径が、前記処理液供給管の内径より小さい、請求項1から3に記載の基板処理装置である。 A fourth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first to third aspects, wherein an inner diameter of the branch pipe is smaller than an inner diameter of the processing liquid supply pipe.
請求項5に記載の発明は、前記検出器が、光源から発振された光線を照射する照射部と、光線を受光する受光部とを備え、前記検出管は、対向する前記照射部と前記受光部との間であって、前記照射部から照射され前記受光部で受光される光線軸上に設置される、請求項1から4に記載の基板処理装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, the detector includes an irradiation unit that irradiates a light beam oscillated from a light source and a light receiving unit that receives the light beam, and the detection tube includes the irradiation unit and the light receiving unit that face each other. 5. The substrate processing apparatus according to
本発明の基板処理装置によれば、気泡が含まれる処理液であっても、検出部の検出管を傾斜させることにより、処理液に含まれる気泡が、検出部に含まれる検出器において処理液の状態を検出する検出エリアを通過することを回避できる。これにより、検出器は処理液に含まれる気泡に阻害されることなく、簡便に処理液の状態を正確に検出できる。 According to the substrate processing apparatus of the present invention, even if the processing liquid contains bubbles, the bubbles contained in the processing liquid are caused to flow in the detector included in the detection unit by tilting the detection tube of the detection unit. It is possible to avoid passing through the detection area for detecting the state of. As a result, the detector can easily and accurately detect the state of the processing liquid without being hindered by bubbles contained in the processing liquid.
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。この基板処理装置1は、処理セクション2と、インデクサセクション3と、ユーティリティーセクション4とを含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The
処理セクション2は、インデクサセクション3との間で基板W(たとえば半導体ウエハ)を受け渡しするための受け渡しユニットPASSを備えている。処理セクション2では、受け渡しユニットPASSを介して受け取った未処理の基板Wに対して、処理流体(処理液または処理ガス)を用いた処理を施す。また、受け渡しユニットPASSが処理済みの基板Wをインデクサセクション3に渡す。 The processing section 2 includes a delivery unit PASS for delivering a substrate W (for example, a semiconductor wafer) to and from the indexer section 3. In the processing section 2, processing using a processing fluid (processing liquid or processing gas) is performed on the unprocessed substrate W received via the delivery unit PASS. Further, the delivery unit PASS delivers the processed substrate W to the indexer section 3.
処理セクション2は、複数(この実施形態では8個)の処理ユニット81〜88(処理液ユニット8)と、主搬送ロボットCRと、前述の受け渡しユニットPASSとを含む。 処理ユニット81〜88は、この実施形態では、立体的に配置されている。具体的には、複数の処理ユニット81〜88が二階建て構造をなすように配置されており、各階部分に4つの処理ユニットが配置されている。すなわち、一階部分に4つの処理ユニット81,83,85,87が配置され、二階部分に別の4つの処理ユニット82,84,86,88が配置されている。 The processing section 2 includes a plurality (eight in this embodiment) of processing units 81 to 88 (processing liquid unit 8), the main transfer robot CR, and the above-described delivery unit PASS. The processing units 81 to 88 are three-dimensionally arranged in this embodiment. Specifically, the plurality of processing units 81 to 88 are arranged to form a two-story structure, and four processing units are arranged on each floor portion. That is, four processing units 81, 83, 85, 87 are arranged on the first floor portion, and four other processing units 82, 84, 86, 88 are arranged on the second floor portion.
平面視において処理セクション2の中央に主搬送ロボットCRが配置されており、この主搬送ロボットCRとインデクサロボットIRとの間に受け渡しユニットPASSが配置されている。受け渡しユニットPASSを挟んで対向するように、2つの処理ユニット81,82を積層した第1の処理ユニット群G1と、別の2つの処理ユニット83,84を積層した第2の処理ユニット群G2とが配置されている。そして、第1の処理ユニット群G1に対してインデクサロボットIRから遠い側に隣接するように、2つの処理ユニット85,86を積層した第3の処理ユニット群G3が配置されている。同様に、第2の処理ユニット群G2に対してインデクサロボットIRから遠い側に隣接するように、2つの処理ユニット87,88を積層した第4の処理ユニット群G4が配置されている。主搬送ロボットCRは第1〜第4の処理ユニット群G1〜G4に取り囲まれている。 The main transfer robot CR is arranged in the center of the processing section 2 in plan view, and a transfer unit PASS is arranged between the main transfer robot CR and the indexer robot IR. A first processing unit group G1 in which two processing units 81 and 82 are stacked so as to face each other across the delivery unit PASS, and a second processing unit group G2 in which two other processing units 83 and 84 are stacked Is arranged. A third processing unit group G3 in which two processing units 85 and 86 are stacked is arranged so as to be adjacent to the first processing unit group G1 on the side far from the indexer robot IR. Similarly, a fourth processing unit group G4 in which two processing units 87 and 88 are stacked is arranged so as to be adjacent to the second processing unit group G2 on the side far from the indexer robot IR. The main transfer robot CR is surrounded by the first to fourth processing unit groups G1 to G4.
主搬送ロボットCRは、平面視U字状の2つのハンドHを備えている。各ハンドHは、基板Wを水平な姿勢で支持する。主搬送ロボットCRは、ハンドHを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、主搬送ロボットCRは、鉛直軸線まわりに回転(自転)することにより、ハンドHの向きを変更する。 The main transfer robot CR includes two hands H that are U-shaped in plan view. Each hand H supports the substrate W in a horizontal posture. The main transfer robot CR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the main transfer robot CR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis.
主搬送ロボットCRは、任意の処理ユニット8および受け渡しユニットPASSにハンドHを対向させる。そして、主搬送ロボットCRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、受け渡しユニットPASSから未処理の一枚の基板WをハンドHで受け取り、その未処理の基板Wをいずれかの処理ユニット81〜88に搬入する。また、主搬送ロボットCRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、処理ユニット81〜88で処理された処理済みの基板WをハンドHで受け取り、その基板Wを受け渡しユニットPASSに渡す。 The main transfer robot CR makes the hand H face the arbitrary processing unit 8 and the delivery unit PASS. The main transfer robot CR receives the unprocessed substrate W from the transfer unit PASS by the hand H by the movement of the hand H in the horizontal direction and the vertical direction, and receives the unprocessed substrate W in any of the processing units. Carry into 81-88. Further, the main transport robot CR receives the processed substrate W processed by the processing units 81 to 88 by the hand H by the movement of the hand H in the horizontal direction and the vertical direction, and transfers the substrate W to the transfer unit PASS.
インデクサセクション3は、未処理の基板Wを受け渡しユニットPASSに渡し、受け渡しユニットPASSから処理済みの基板Wを受け取る。インデクサセクション3は、複数のステージST1〜ST4と、インデクサロボットIRとを含む。ステージST1〜ST4は、複数枚の基板Wを積層状態で収容した基板収容器Cをそれぞれ保持する基板収容器保持部である。複数枚の基板Wを収容する複数の基板収容器Cは、水平な配列方向D1に配列されている。なお、基板収容器Cは、基板Wを密閉した状態で収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)や、FOUPと同様に基板Wを密閉した状態で収納するSMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドであってもよいし、基板Wを密閉しない状態で収納するOC(Open Cassette)等であってもよい。基板収容器CがステージST1〜ST4に載置されたとき、基板収容器Cでは、水平姿勢の複数枚の基板Wが互いに間隔を開けて鉛直方向に積層された状態となる。 The indexer section 3 delivers the unprocessed substrate W to the delivery unit PASS and receives the processed substrate W from the delivery unit PASS. The indexer section 3 includes a plurality of stages ST1 to ST4 and an indexer robot IR. Stages ST <b> 1 to ST <b> 4 are substrate container holders that respectively hold substrate containers C that hold a plurality of substrates W in a stacked state. The plurality of substrate containers C that store the plurality of substrates W are arranged in the horizontal arrangement direction D1. The substrate container C is a FOUP (Front Opening Unified Pod) that accommodates the substrate W in a sealed state, or a SMIF (Standard Mechanical Interface Face) pod that accommodates the substrate W in a sealed state like the FOUP. Alternatively, an OC (Open Cassette) that accommodates the substrate W without being sealed may be used. When the substrate container C is placed on the stages ST <b> 1 to ST <b> 4, the substrate container C is in a state where a plurality of horizontal substrates W are stacked in the vertical direction at intervals.
インデクサロボットIRは、主搬送ロボットCRと同様に平面視U字状の2つのハンドHを備えている。各ハンドHは、基板Wを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットIRは、ハンドHを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットIRは、鉛直軸線まわりに回転(自転)することにより、ハンドHの向きを変更する。インデクサロボットIRは、配列方向D1に沿って移動する。インデクサロボットIRは、いずれかのステージST1〜ST4に保持された任意の基板収容器Cおよび受け渡しユニットPASSにハンドHを対向させる。そして、インデクサロボットIRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、基板収容器Cから一枚の未処理基板WをハンドHで搬出して受け渡しユニットPASSに渡すように動作する。さらに、インデクサロボットIRは、水平方向および鉛直方向のハンドHの移動によって、受け渡しユニットPASSから一枚の処理済み基板WをハンドHで受け取って、いずれかのステージST1〜ST4に保持された基板収容器Cに収容するように動作する。 The indexer robot IR includes two hands H that are U-shaped in plan view, like the main transfer robot CR. Each hand H supports the substrate W in a horizontal posture. The indexer robot IR moves the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the indexer robot IR changes the direction of the hand H by rotating (spinning) around the vertical axis. The indexer robot IR moves along the arrangement direction D1. The indexer robot IR makes the hand H face the arbitrary substrate container C and the transfer unit PASS held on any of the stages ST1 to ST4. Then, the indexer robot IR operates to unload a single unprocessed substrate W from the substrate container C with the hand H and pass it to the delivery unit PASS by the movement of the hand H in the horizontal direction and the vertical direction. Further, the indexer robot IR receives one processed substrate W from the delivery unit PASS by the hand H by the movement of the hand H in the horizontal direction and the vertical direction, and accommodates the substrate held in any of the stages ST1 to ST4. It operates to be accommodated in the container C.
ユーティリティーセクション4には、処理ユニット群G1〜G4に含まれる複数の処理ユニット8へ接続される複数の供給管が収納されている。ユーティリティーセクション4についての詳細は後述する。
The
図2は本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の背面Aの概略構成を示す図解的な平面図である。なお、上述と同様の構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
基板処理装置1の背面には複数の取り外しが可能な4つのカバー100が取り付けられており、カバー100を外すと、開口部101が現れる。図2ではユーティリティーセクション4を明確にするため、基板処理装置1の背面左下側のカバー100の1つを開いた状態を図示している。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the back surface A of the
A plurality of removable four
カバー100には、下部には切り欠き104と、取り外しを容易にするための取手105とが設けられている。カバー100の切り欠き104を開口部101の下端にあるカバー位置決め具102に嵌めることより、カバー100の正しい取り付け位置が決められる。カバー100は固定具103により基板処理装置1へ固定される。カバー100と開口部101はほぼ同じ大きさであり、カバー100を開口部101に取り付けた状態では隙間が生じない。なお、カバー100の固定具103はネジやボルトなど一般的な固定部材であるが、固定具103は、マグネット等の他の締結手段であってもよい。
The
ユーティリティーセクション4には、処理液が循環供給される処理液供給管400と、検出部5とが収納されている。分岐管500は処理液供給管400から供給管分岐継手401により分岐され、合流管継手402により処理液供給管400に合流される。検出部5では処理液の状態を検出器503により検出しており、処理液の状態を管理している。
The
メンテナンスなどのときには、基板処理装置1の使用者は、カバー100を外すことにより、ユーティリティーセクション4に収納されている処理液供給管400と、検出部5とにアクセスすることが可能となる。たとえば、検出部5の処理液の流れを目視で確認したい場合や、検出器503の感度調整を行う場合が挙げられる。検出部5についての詳細は後述する。
During maintenance or the like, the user of the
図3は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理部の概略構成を示す図解的な平面図である。なお、上述と同様の構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
処理ユニット8は、円形の半導体ウエハ等の基板Wのデバイス形成領域側の表面に対して、洗浄処理やエッチング処理などの液処理を施すための枚葉型の装置である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a schematic configuration of a processing unit of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to the above, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.
The processing unit 8 is a single wafer type apparatus for performing a liquid process such as a cleaning process or an etching process on the surface of the substrate W such as a circular semiconductor wafer on the device forming region side.
処理ユニット8は、側壁801で取り囲まれて、内部が密閉空間であるチャンバ802を有している。チャンバ802には、基板Wを保持して回転させるスピンチャック803と、スピンチャック803に保持されている基板Wの表面(上面)に、ユーティリティーエリア4の処理液供給部407より供給された処理液が基板Wへ供給されるための処理液ノズル804と、リンス液供給部408より供給されたリンス液を基板Wへ供給するためのリンス液ノズル805と、スピンチャック803を収容する筒状の処理カップ808とがあり、筒状の処理カップ808はカップを昇降させるカップ昇降機構816と接続されている。さらにチャンバ802は排気管405によりチャンバ802の雰囲気を排気する排気機構403と接続され、排液回収管406によりチャンバ802で使用された処理液やリンス液の排液を回収する排液回収部404と接続されている。
The processing unit 8 has a chamber 802 surrounded by a side wall 801 and having a sealed space inside. In the chamber 802, a spin chuck 803 that holds and rotates the substrate W, and a processing liquid supplied from the processing liquid supply unit 407 in the
チャンバ802の側壁801には、チャンバ802内に対して基板Wを搬出入させるための開口811が形成されている。チャンバ802の外側に配置された主搬送ロボットCR(図1参照)は、開口811を通してチャンバ802内にハンドH(図1参照)をアクセスさせ、未処理の基板Wをスピンチャック803上に載置したり、スピンチャック803上から処理済の基板Wを取り出したりできるようになっている。側壁801の外側には、開口811を上下方向に開閉するためのシャッター812が設けられている。シャッター812には、シャッター812を閉位置(図3にて実線で図示)と、開位置(図3にて二点鎖線で図示)との間で上下動させるためのシャッター昇降機構813が結合されている。 An opening 811 for carrying the substrate W in and out of the chamber 802 is formed in the side wall 801 of the chamber 802. The main transfer robot CR (see FIG. 1) disposed outside the chamber 802 allows the hand H (see FIG. 1) to access the chamber 802 through the opening 811 and places the unprocessed substrate W on the spin chuck 803. The processed substrate W can be taken out from the spin chuck 803. A shutter 812 for opening and closing the opening 811 in the vertical direction is provided outside the side wall 801. The shutter 812 is coupled with a shutter lifting / lowering mechanism 813 for moving the shutter 812 up and down between a closed position (shown by a solid line in FIG. 3) and an open position (shown by a two-dot chain line in FIG. 3). ing.
スピンチャック803として、基板Wの裏面を吸着して基板Wが水平に保持される吸着式のチャックが採用されている。スピンチャック803は、スピンモータ814とこのスピンモータ814の駆動軸と一体化されたスピン軸815により連結されている。基板Wの保持方式は、基板Wの端部を挟んで基板Wが水平に保持される挟持式でもよい。装置制御部10は、処理カップ808を降下させ、吸着状態が解除された基板Wを、主搬送ロボットCRのハンドHが掬い取り、基板WごとハンドHをチャンバ802内から退避させる。
As the spin chuck 803, an adsorption chuck that adsorbs the back surface of the substrate W and holds the substrate W horizontally is employed. The spin chuck 803 is connected by a spin motor 814 and a spin shaft 815 integrated with a drive shaft of the spin motor 814. The holding method of the substrate W may be a holding method in which the substrate W is held horizontally with the end portion of the substrate W interposed therebetween. The
スピンチャック803が吸着状態にあるときに、スピンモータ814が駆動されると、その駆動力によってスピン軸815が所定の回転軸線(鉛直軸線)A1まわりに回転される。これにより、スピンチャック803と共に、基板Wが略水平な姿勢を保った状態で回転軸線A1まわりに回転される。 When the spin motor 814 is driven while the spin chuck 803 is in the attracting state, the spin shaft 815 is rotated around a predetermined rotation axis (vertical axis) A1 by the driving force. As a result, the substrate W is rotated around the rotation axis A1 together with the spin chuck 803 while maintaining a substantially horizontal posture.
処理液ノズル804は処理液を基板へ供給するための処理液吐出管806を介しユーティリティー4の処理液供給部407に接続されている。処理液吐出管806の途中には、処理液吐出管806を開閉するための処理液バルブ809と、供給される処理液を循環させる処理液供給管400とが介挿されている。
The processing liquid nozzle 804 is connected to the processing liquid supply unit 407 of the
装置制御部10により処理液バルブ809が開かれると、処理液が処理液吐出管806と、処理液バルブ809とを通って処理液ノズル804から吐出される。処理液は、フッ酸(HF)、硫酸(H2SO4)、酢酸(CH3COOH)、硝酸(HNO3)、塩酸(HCL)、アンモニア水(NH3 Water)、過酸化水素水(H2O2)、有機酸(たとえばクエン酸(C(OH)(CH2COOH)2COOH))、蓚酸((COOH)2)など)、有機アルカリ(たとえばTMAHなど)、界面活性剤(Surfactant)、腐食防止剤(Corrosion Inhibitor)、有機溶剤(Organic Solvent)、炭酸水(CO2 Water)、オゾン水(Ozon Water)、純水(DIW)を含んでいてもよい。
When the processing liquid valve 809 is opened by the
処理液ノズル804は、たとえば、連続流の状態で処理液を吐出するストレートノズルである。処理液ノズル804は、吐出口を略下方に向けた状態で、処理液ノズルアーム(図示しない)に取り付けられている。処理液ノズルアームは、所定の回転軸線(図示しない)回りに処理液ノズルアームを回転させることにより、平面視で基板Wの上面中央部を通る軌跡に沿って処理液ノズル804を水平に移動させる。これにより、処理液を吐出した状態で処理液ノズル804が基板W上を水平に移動する処理を行うことができる。 The processing liquid nozzle 804 is, for example, a straight nozzle that discharges the processing liquid in a continuous flow state. The processing liquid nozzle 804 is attached to a processing liquid nozzle arm (not shown) with the discharge port facing substantially downward. The processing liquid nozzle arm rotates the processing liquid nozzle arm about a predetermined rotation axis (not shown), thereby moving the processing liquid nozzle 804 horizontally along a locus passing through the center of the upper surface of the substrate W in plan view. . Accordingly, it is possible to perform a process in which the processing liquid nozzle 804 moves horizontally on the substrate W while the processing liquid is discharged.
リンス液ノズル805はリンス液を基板Wへ供給するためのリンス液吐出管807を介しユーティリティー4のリンス液供給部408に接続されている。リンス液吐出管807の途中部には、リンス液吐出管807を開閉するためのリンス液バルブ810が介挿されている。
装置制御部10がリンス液バルブ810を開くと、リンス液がリンス液吐出管807と、リンス液バルブ810とを通って、リンス液ノズル805から吐出される。リンス液としては、DIW(脱イオン水)、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水、還元水(水素水)、脱気水を含んでいてもよい。リンス液ノズル805は処理液ノズル804と同様に、リンス液を吐出した状態でリンスノズル805が基板W上を水平に移動する処理を行うことができる。
The rinse liquid nozzle 805 is connected to the rinse liquid supply unit 408 of the
When the
次に、本発明の実施形態に係る処理液供給部における検出部について説明する。図4は図2に示すBの拡大図である。なお、上述と同様の構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
処理液供給管400から供給管分岐継手401により分岐管500が分岐される。分岐された分岐管500は、再び、処理液供給管400と供給管合流継手402により連結される。分岐管500の内径(例えばφ4mm〜10mm)は処理液供給管400の内径(例えばφ16mm程度)より小さいため、処理液供給管400と分岐管500との連結に用いられる供給管分岐継手401と供給管合流継手402とは異なる内径の管を連結することができる形状となっている。
供給管分岐継手401近傍の処理液上流部では分岐管500の内径が処理液供給管400の内径より小さいことにより、処理液供給管400から分岐管500へ大きい気泡が流入することが抑制される。さらに、供給管合流継手402近傍の処理液下流部では処理液供給管400から分岐管500へ処理液が逆流することが防止される。
Next, the detection part in the process liquid supply part which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. 4 is an enlarged view of B shown in FIG. In addition, about the structure similar to the above, detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.
A
Since the inner diameter of the
分岐管500の途中には検出部5が介挿され、検出部5は検出管502と検出器503とを備えている。分岐管500の内径は検出管502の内径より小さいため、分岐管500と検出管502とは異なる内径の管を連結することができる流入管変径継手501と流出管変径継手504とにより連結されている。詳細には分岐管500と検出管502とは、検出管502の流入側で流入管変径継手501により連結され、検出管502の流出側で流出管変径継手504により連結されている。
分岐管500の内径が検出管502の内径より小さいことにより、処理液が分岐管500から検出管502へ流入した時、処理液の流速が低下し、処理液に含まれる気泡の移動速度も低下される。これにより、気泡が検出エリア503bに到達するまでの時間を長くすることができる。換言すると、気泡が検出管502の側壁上部に誘導する時間が長くとれるということである。
The
Since the inner diameter of the
検出管502は光を透過させる管であり、管の素材はPFA(ポリテトラフルオロエチレン)などの樹脂やガラスでもよく、光を透過させる管であればよい。
The
検出管502は処理液の流入部が流出部よりも下方に位置するように、傾斜に配置されている。本実施形態では検出管502の傾斜角θは鉛直軸線B1に対し通常30度〜45度であるが、傾斜角θは薬液の性質(たとえば、比重や粘度など)や使用条件(流量、濃度など)により5度〜60度の範囲で変更されてもよい。検出管502が傾斜に配置されることにより、処理液に含まれる気泡は検出管502の側壁上部に誘導され、検出エリア503bから気泡群911が排除される。これにより、処理液の状態を正確に検出することができる。検出エリア503bおよび通過する気泡の流れについては後述する。
なお、本実施形態では処理液供給管400が鉛直軸線B1と平行である状態を示したが、たとえば、処理液供給管400が鉛直軸線B1に対し水平状態となっている場合においても検出部5は処理液供給管400に対しではなく、鉛直軸線B1に対し傾斜される。換言すれば、検出部5は処理液供給管400の位置や角度に依存せず、鉛直軸線B1に対し傾斜されるということであり、処理液は検出管502の下方から上方へ流され、処理液に含まれる気泡が検出管502の側壁上部に誘導されるということである。
The
In the present embodiment, the state where the processing
検出管502には処理液の状態を検出する検出器503が検出管502に設置されている。検出器503は通信部503aと、照射部503d(図5参照)と、受光部503e(図5参照)とを備えている。照射部503dと受光部503eとについては後述する。
検出器503は通信部503a通じて、装置制御部10(図3参照)へ情報を伝達する。検出器503は濃度計であるが、流量計やその他の検出器であってよい。検出センサは光学式センサであり、センサ光源は、LED、レーザーなど直進性のある光源であればよい。また、検出センサは磁気式センサや超音波式センサなど、光学式センサ以外でも処理液の状態を検出できるものであればよい。
A
The
続いて、処理液の流れについて説明する。処理液は処理液供給管400から供給管分岐継手401へ主流900として流入する。主流900は供給管分岐継手401により、主流900aと分流910とに分けられる。
Subsequently, the flow of the treatment liquid will be described. The processing liquid flows from the processing
分流910は分岐管500と流入管変径継手501とを通過し検出管502に流入する。検出管502に流入すると、流路の内径が大きくなるため、分流910の流速は主流900流速より低くなる。検出管502に流入した分流910は検出部503bを通過するときに処理液の状態を検出される。検出管502を通過した分流910は流出管変径継手504から分岐管500へ流出される。分岐管500から流出された分流910は供給管合流継手402により処理液供給管400へ戻される。
The
主流900aと分流910とは供給管合流継手402により合流され主流900bとなる。主流900bは処理液供給管400を通過し、処理液供給部407(図3参照)へ流される。
The
次に、本発明の実施形態に係る処理液と処理液に含まれる気泡の流れについて説明する。図5(a)(b)は処理液の検出状態を説明するために検出部5を模式的に示した図である。図5(a)は検出部5の正面図を示し、図5(b)は検出部5の側面図を表示する。なお、上述と同様の構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
分岐管500に流入した処理液(分流910)に気泡群911が存在していた場合、気泡群911は一定の移動速度で分岐管500内を検出管502へ向かって移動する。処理液500の速度は流入管変径継手501を通過するとき、流路の内径が広がるため、処理液の流速は低下され、気泡群911の移動速度も低下される。
Next, the flow of bubbles contained in the treatment liquid and the treatment liquid according to the embodiment of the present invention will be described. FIGS. 5A and 5B are diagrams schematically showing the
When the
流入管変径継手501から検出管502へ処理液が流入した直後は、検出管502の流入口付近に気泡群911が散乱している。流入管変径継手501から検出器503までの距離を長くするために、検出管502に設置された検出器503は流入管変径継手501から検出器503までの距離が検出器503から流出管変径継手504までの距離より長くなる位置に設置されている。流入管変径継手501から検出器503までの距離は気泡群911を検出器の側壁上部に集めるため、傾斜角θに依存はするが、その距離は例えば100mmである。
Immediately after the processing liquid flows into the
これにより、図5(a)に示すように、検出管502へ流入した気泡群911が検出エリア503bへ到達するまでの距離を長くすることができ、検出管502の側壁上部に気泡群911が集められる。さらに、検出管502は傾斜角θとなるように設置されるため、傾斜ない場合と比較して検出管502へ流入した気泡群911が検出エリア503bへ到達するまでに、検出管502の側壁上部に多くの気泡群911が集められる。
As a result, as shown in FIG. 5A, the distance until the
検出管502へ流入した処理液は検出器503によりその状態を検出される。図5(b)に示すように、検出管502は対向する照射部503dと受光部503eとの間であって、照射部503dから照射され受光部503eで受光される光線軸上に設置されている。
The state of the processing liquid flowing into the
光源から発振された光線が照射部503dから光線503cとして照射され、受光部503eで受光される。照射された光線503cの断面部が検出エリア503bとなる。受光された光線503cは通信部503aで電気信号(電気信号とは例えば直流電流(4−20mA)であり、その値を含む)に変換され、装置制御部10へ伝達される。装置制御部10は伝達された電気信号から処理液の状態を基板処理装置1の表示器に表示し、基板処理装置1の使用者に処理液の状態を伝達する。
たとえば、濃度状態あれば表示は10%など、流量状態であれば1000mL/minなど具体的な値と単位で表示される。これら値に対し上限や下限、又は両方の閾値を装置制御部10に設定し、閾値を越えた場合には、アラームが発生されるようにしてもよい。さらにアラームが発生したときには制御部10により装置停止などの処置がとられてもよい。なお、電気信号は他の電流値(例えば0−10mA)であってもよいし、電圧値(0−5V)や電気パルスであってもよい。
The light beam oscillated from the light source is irradiated as the
For example, the display is 10% when the concentration is present, and is displayed in a specific value and unit such as 1000 mL / min when the flow is. An upper limit, a lower limit, or both threshold values for these values may be set in the
以上をまとめると、
1)検出部5を傾斜させること
2)処理液供給管400の内径より分岐管500の内径を小さくすること
3)分岐管500の内径より検出管502の内径を大きくすること
4)流入管変径継手501から検出器503までの距離を長くとること
、により処理液供給管400から気泡群911が流入することを抑制し、分岐管500から検出管502へ処理液とともに流入した気泡群911の移動速度を低下させることができ、気泡群911が検出管502の側壁上部に集められ、検出エリア503bを通過することを回避でき、検出エリア503bに気泡が存在しない状態を作り出すことができる、ということである。よって、1)、2)、3)、4)を行うことにより、検出エリア503bから気泡群911を排除できるため、処理液の状態を正確に検出することができる。
In summary,
1) Inclining the
今回開示された実施の形態は検出管502と光学式センサを利用した検出器503とを例示したが、処理液の状態を確認するための管系統や検出器は上記内容のみに限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
The embodiment disclosed this time exemplifies the
1 基板処理装置
2 処理セクション
3 インデクサセクション
4 ユーティリティーセクション
5 検出部
8 処理ユニット
10 装置制御部
400 処理液供給管
401 供給管分岐継手
402 供給管合流継手
51 気泡群
500 分岐管
501 流入管変径継手
502 検出管
503 検出器
504 流出管変径継手
505 傾斜角
900、900a、900b 主流
910 分流
A1 回転軸線
B1 鉛直軸線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に処理液を吐出する処理液吐出部と、
前記処理液吐出部へ処理液を供給するための処理液供給部と、
前記処理液吐出部と前記処理液供給部とを連結する処理液供給管と、
前記処理液供給管から分岐される分岐管と、
前期分岐管に介挿される検出部とを備え、
前記検出部は、
処理液の流入部が流出部よりも下方に位置するように、傾斜に配置された検出管と、
前記検出管に流れる処理液の状態を検出する検出器とを有すること、
を特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus for processing a substrate using a processing liquid,
Substrate holding means for holding the substrate;
A processing liquid discharger for discharging the processing liquid onto the substrate held by the substrate holding means;
A treatment liquid supply unit for supplying a treatment liquid to the treatment liquid discharge unit;
A treatment liquid supply pipe connecting the treatment liquid discharge part and the treatment liquid supply part;
A branch pipe branched from the treatment liquid supply pipe;
With a detector inserted in the first branch pipe,
The detector is
A detection tube arranged at an inclination so that the inflow portion of the processing liquid is positioned below the outflow portion;
Having a detector for detecting the state of the processing liquid flowing in the detection tube;
A substrate processing apparatus.
を特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
The inner diameter of the branch pipe is smaller than the inner diameter of the detection pipe;
The substrate processing apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。
The detector is installed at a position where the distance from the inflow portion of the detection tube to the detector is longer than the distance from the detector to the outflow portion of the detection tube;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1から3に記載の基板処理装置。
The inner diameter of the branch pipe is smaller than the inner diameter of the treatment liquid supply pipe;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記検出管は対向する前記照射部と前記受光部との間であって、前記照射部から照射され前記受光部で受光される光線軸上に設置されること、
を特徴とする請求項1から4に記載の基板処理装置。 The detector includes an irradiation unit that irradiates a light beam oscillated from a light source, and a light receiving unit that receives the light beam,
The detection tube is disposed between the opposed irradiation unit and the light receiving unit, and is installed on a light axis irradiated from the irradiation unit and received by the light receiving unit;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
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