JP4052506B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル(PDP)用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対しイソプロピルアルコール(IPA)等の有機溶剤の蒸気を供給して基板の乾燥処理等の処理を行う基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程において、リンス液、例えば純水を使用して半導体ウエハを洗浄した後に、ウエハに対し有機溶剤の蒸気、例えばIPA蒸気を供給して基板を乾燥させる場合、基板の乾燥処理が行われる基板処理部へIPA蒸気を供給する装置としては、従来、図3に示した構成のものが使用されている。
【0003】
このIPA蒸気供給装置は、密閉されたタンク1内にIPA2を貯留し、不活性ガス、例えば窒素ガスの供給源に流路接続されたガス供給管3の先端部をタンク1の内部へ挿入して、その先端の吐出口をIPA2中に差し入れ、先端が基板処理部に流路接続された蒸気送給管4の端部をタンク1の内部空間に挿入して構成されている。タンク1の外面側にはヒータ5が配設されており、このヒータ5によってタンク1内のIPA2が加熱される。また、蒸気送給管4の外面にもヒータ6が付設されており、蒸気送給管4内で蒸気の凝縮が起こらないようにされる。さらに、蒸気送給管4の管路途中にマスフローコントローラ(MFC)7が介挿されている。
【0004】
このような構成の装置において、ガス供給管3を通ってタンク1内へ窒素ガスが供給され、タンク1内のIPA2中で窒素ガスがバブリングされることによりIPA蒸気が生成し、そのIPA蒸気が窒素ガスと共に、マスフローコントローラ7によって流量が制御されつつ蒸気送給管4を通って基板処理部へ送給されるようになっている。そして、ウエハに対してIPA蒸気が供給されることにより、ウエハが乾燥処理される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のIPA蒸気供給装置では、マスフローコントローラ7によりIPA蒸気と窒素ガスとの混合気体の流量を制御するしかなく、基板処理部へ供給されるIPA蒸気量そのものを制御することができないため、ウエハ処理での定量性を確保することができない。また、タンク1の内部でのIPAの気化量が、タンク1の内部におけるIPA2の液面上の空間容積やIPA2の温度の変化によって変動するため、基板処理部へ供給される気体中のIPA濃度が変化する。さらに、タンク1の外面側をヒータ5によって加熱する必要があるため、装置が大掛かりなものになる、といった問題点がある。
【0006】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板処理部へ供給される有機溶剤量を制御することが可能で、基板処理での定量性を確保することができるとともに、基板処理部へ供給される気体中の有機溶剤の濃度を一定に保つことができ、有機溶剤蒸気供給部の小型化が可能である基板処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、基板に対し有機溶剤の蒸気が供給されて基板の処理が行われる基板処理部と、この基板処理部へ有機溶剤の蒸気を供給する蒸気供給手段と、を備えた基板処理装置において、前記蒸気供給手段が、キャリアガスの供給源に流路接続されたガス供給管と、このガス供給管に介挿されたガス流量制御手段と、有機溶剤の供給源に流路接続された液体供給管と、前記ガス供給管および前記液体供給管がそれぞれ連通接続されたガス・蒸気混合部と、このガス・蒸気混合部に付設され前記液体供給管を通って供給される有機溶剤を加熱して気化させる加熱手段と、前記ガス・蒸気混合部の内部において前記ガス供給管が連通接続され、前記ガス・蒸気混合部で前記加熱手段により有機溶剤を加熱して生成された有機溶剤の蒸気に、前記ガス供給管を通って供給されるキャリアガスを混合させて有機溶剤の蒸気をキャリアガスと共に前記基板処理部へ送給する蒸気送給管と、前記液体供給管に介挿されたマスフローメータと、前記ガス・蒸気混合部に内蔵され、入口が前記液体供給管に連通接続され出口が前記蒸気供給管の、前記ガス供給管との連通部より上流側に連通接続されて、ガス・蒸気混合部へ供給される有機溶剤の流量を調節する調節弁と、前記マスフローメータの検出値に基づいて、前記液体供給管を通って前記ガス・蒸気混合部へ供給される有機溶剤の流量が、予め設定された流量となるように、前記調節弁の開度を調節制御するコントローラと、を備えて構成されたことを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の基板処理装置において、前記ガス流量制御手段がマスフローコントローラであることを特徴とする。
【0009】
請求項1に係る発明の基板処理装置においては、有機溶剤が液体供給管を通ってガス・蒸気混合部へ供給され、ガス・蒸気混合部に付設された加熱手段によって有機溶剤が加熱されて気化し、ガス・蒸気混合部において有機溶剤の蒸気が生成するとともに、キャリアガスがガス供給管を通ってガス・蒸気混合部へ供給され、ガス・蒸気混合部から蒸気供給管を通って流出する有機溶剤の蒸気にキャリアガスが混合される。そして、有機溶剤の蒸気がキャリアガスと共にガス・蒸気混合部から蒸気送給管を通って基板処理部へ送給される。このとき、液体供給管を通ってガス・蒸気混合部へ供給される有機溶剤の流量は、液体供給管に介挿されたマスフローメータによる有機溶剤の流量の検出値に基づいて、ガス・蒸気混合部に内蔵された調節弁の開度がコントローラによって調節制御されることにより、予め設定された流量となるように調節されるので、ガス・蒸気混合部から基板処理部へ送給される有機溶剤の蒸気量が一定になる。また、ガス供給管を通ってガス・蒸気混合部へ供給されるキャリアガスの流量は、ガス流量制御手段によって一定量となるように制御されるので、ガス・蒸気混合部で混合され蒸気送給管を通って基板処理部へ送給される混合気体中の有機溶剤の濃度が一定になる。
【0010】
請求項2に係る発明の基板処理装置では、マスフローコントローラにより、ガス供給管を通ってガス・蒸気混合部へ供給されるキャリアガスの流量が一定となるように制御される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図1および図2を参照しながら説明する。
【0012】
図1は、この発明の実施形態の1例を示し、基板処理装置の概略構成を示す流路系統図である。この装置は、キャリアガス、例えば窒素ガスの供給源に流路接続されたガス供給管10、有機溶剤、例えばIPAの供給源に流路接続された液体供給管12、ガス供給管10および液体供給管12がそれぞれ連通接続されたガス・蒸気混合部14、ならびに、ガス・蒸気混合部14と基板処理部16とを流路接続する蒸気送給管18を備えて構成されている。基板処理部16では、基板に対しIPAの蒸気が供給されて、乾燥処理等の基板の処理が行われる。
【0013】
ガス供給管10には、管路途中にマスフローコントローラ20が介挿されている。また、液体供給管12には、管路途中にマスフローメータ22が介挿されている。ガス・蒸気混合部14は、図2に概略構成を模式的に示すように、ピエゾバルブ等の調節弁24を内蔵している。調節弁24の入口26は、液体供給管12に連通接続されており、調節弁24の出口28は、蒸気送給管18に連通接続されている。また、ガス・蒸気混合部14には、ガス供給管10に連通接続された接続口30が設けられており、調節弁24の出口28と接続口30とが連通している。調節弁24は、弁体32が弁座34に対し移動して開度が変化することにより入口26から出口28へ流れるIPA量が調節されるようになっている。図2の(a)は、調節弁24が完全に閉じた状態を示し、図2の(b)は、調節弁24が最も開いた状態を示している。そして、調節弁24の開度をマスフローメータ22の検出値に基づいて調節制御するコントローラ36を備えている。さらに、ガス・蒸気混合部14には、液体供給管12を通って供給されるIPAを加熱して気化させるためのヒータ38が付設されている。このヒータ38は、温調器(図示せず)によって一定温度に調節される。
【0014】
以上のような構成を備えた装置において、窒素ガスは、ガス供給管10を通ってガス・蒸気混合部14へ供給され、この窒素ガスの供給流量が一定となるようにマスフローコントローラ20によって制御される。また、IPAは、液体供給管12を通ってガス・蒸気混合部14へ供給され、ガス・蒸気混合部14に付設されたヒータ38によって加熱されて気化し、IPA蒸気が生成する。
【0015】
このとき、液体供給管12を通ってガス・蒸気混合部14へ供給されるIPAの流量がマスフローメータ22によって検出され、その検出信号がコントローラ36へ送られる。そして、コントローラ36において検出流量と予め設定された流量とが比較され、その差分に応じた制御信号がコントローラ36から調節弁24のアクチュエータ(図示せず)へ送られて、IPAの供給流量が設定値通りとなるように調節弁24の開度が調節される。このようにしてフィードフォワード制御が行われることにより、ガス・蒸気混合部14へ供給されるIPA流量が一定に保たれる。そして、ガス・蒸気混合部14において窒素ガスにIPA蒸気が混合され、IPA蒸気が窒素ガスと共にガス・蒸気混合部14から蒸気送給管18を通って基板処理部16へ送給される。したがって、基板処理部16へ供給されるIPA蒸気量は常に一定となり、また、基板処理部16へ供給される混合気体中のIPA濃度も常に一定となる。
【0016】
なお、ガス供給管10を通ってガス・蒸気混合部14へ供給される窒素ガス流量を制御する手段は、上記した構成のものに限定されない。
【0017】
【発明の効果】
請求項1に係る発明の基板処理装置を使用すると、基板処理部へ供給される有機溶剤量を一定に制御して、基板処理での定量性を確保することができ、また、基板処理部へ供給される気体中の有機溶剤の濃度を一定に保つことができる。そして、有機溶剤を貯留するためのタンクが不要になるので、装置が小型化される。
【0018】
請求項2に係る発明の基板処理装置では、ガス・蒸気混合部へ供給されるキャリアガスの流量が一定に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態の1例を示し、基板処理装置の概略構成を示す流路系統図である。
【図2】 図1に示した装置のガス・蒸気混合部の概略構成を示す模式図である。
【図3】 従来の有機溶剤蒸気の供給装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
10 ガス供給管
12 液体供給管
14 ガス・蒸気混合部
16 基板処理部
18 蒸気送給管
20 マスフローコントローラ
22 マスフローメータ
24 調節弁
36 コントローラ
38 ヒータ
Claims (2)
- 基板に対し有機溶剤の蒸気が供給されて基板の処理が行われる基板処理部と、
この基板処理部へ有機溶剤の蒸気を供給する蒸気供給手段と、
を備えた基板処理装置において、
前記蒸気供給手段が、
キャリアガスの供給源に流路接続されたガス供給管と、
このガス供給管に介挿されたガス流量制御手段と、
有機溶剤の供給源に流路接続された液体供給管と、
前記ガス供給管および前記液体供給管がそれぞれ連通接続されたガス・蒸気混合部と、
このガス・蒸気混合部に付設され前記液体供給管を通って供給される有機溶剤を加熱して気化させる加熱手段と、
前記ガス・蒸気混合部の内部において前記ガス供給管が連通接続され、前記ガス・蒸気混合部で前記加熱手段により有機溶剤を加熱して生成された有機溶剤の蒸気に、前記ガス供給管を通って供給されるキャリアガスを混合させて有機溶剤の蒸気をキャリアガスと共に前記基板処理部へ送給する蒸気送給管と、
前記液体供給管に介挿されたマスフローメータと、
前記ガス・蒸気混合部に内蔵され、入口が前記液体供給管に連通接続され出口が前記蒸気供給管の、前記ガス供給管との連通部より上流側に連通接続されて、ガス・蒸気混合部へ供給される有機溶剤の流量を調節する調節弁と、
前記マスフローメータの検出値に基づいて、前記液体供給管を通って前記ガス・蒸気混合部へ供給される有機溶剤の流量が、予め設定された流量となるように、前記調節弁の開度を調節制御するコントローラと、
を備えて構成されたことを特徴とする基板処理装置。 - 前記ガス流量制御手段がマスフローコントローラである請求項1記載の基板処理装置。
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