JP6813429B2 - 基板処理装置および基板処理装置のメンテナンス方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置、および、当該基板処理装置のメンテナンス方法に関する。
従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、特許文献１の塗布処理装置では、レジスト液吐出ノズルからスピンチャックに保持されたウエハ上にレジスト液が供給される。ウエハから飛散するレジスト液等は、カップにより受けられ、カップ底部から排液部へと排出される。
特許文献２では、薬液が貯溜された処理槽内に基板を浸漬させて基板を洗浄する洗浄装置が開示されている。当該洗浄装置では、処理槽内の液面の高さを検出する液面センサが設けられる。当該液面センサでは、処理槽内に設置されたチューブに窒素ガスを一定の圧力で送り、薬液中の圧力と大気圧との差圧に基づいて、薬液の液面高さが求められる。
ところで、このような基板処理装置では、比較的粘度が高い処理液が利用されることがある。また、基板に対して複数種類の処理液を順次供給して処理を行う場合、複数種類の処理液として、混ざることにより相分離を起こしたりゲル化するなどして粘度が高くなるものが使用されることがある。また、複数種類の処理液が混ざることにより、凝固物が生じることもある。このような高粘度の処理液、ゲル状物質または凝固物等が排液部に付着したり詰まったりすると、排液部による処理液の排出が阻害されるおそれがある。
特許文献２では、薬液中に形成される反応生成物により液面センサのチューブが詰まることを防止するために、処理槽内の薬液交換時に、あるいは、作業者の判断により、チューブにエア等を圧送して、チューブ内から反応生成物を吹き飛ばすことが提案されている。しかしながら、薬液交換時にチューブの清掃を行う場合、薬液交換よりも前にチューブが詰まると、洗浄装置の誤作動が生じるおそれがある。また、作業者の判断によりチューブの清掃を行う場合、作業者の点検よりも前にチューブが詰まったり、作業者が判断ミスをすると、やはり、洗浄装置の誤作動が生じるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板処理装置において、排液部のメンテナンスを好適に行うことを目的としている。また、排液部のメンテナンスの必要性に応じて自動的に処理を切り替えることも目的としている。
請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、チャンバと、前記チャンバ内において基板を保持する基板保持部と、処理液を吐出する処理液供給部と、前記処理液供給部からの処理液を前記チャンバの外部へと排出する排液部と、前記排液部に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、前記排液部のメンテナンスの必要性の程度を示すメンテナンス必要度を前記排液部から取得する検出部と、前記検出部により取得された前記メンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液を供給させて前記排液部の洗浄を行い、前記検出部により取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する制御部とを備える。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記制御部が前記処理液供給部に対する吐出開始指令を発令したことをトリガーとして、前記検出部による前記メンテナンス必要度の取得が行われる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理装置であって、前記検出部からの出力が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記吐出開始指令が前記処理液供給部へと伝達され、前記処理液供給部から前記基板に処理液が供給されて前記基板の処理が行われた後、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給される。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給された後、前記検出部による前記メンテナンス必要度の再取得が行われ、前記検出部により再取得された前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記制御部による制御により、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給され、前記検出部により再取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、前記制御部により警告信号が発せられる。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記検出部が、前記排液部の透明または半透明の排液管に向けて光を出射する発光部と、前記排液管を透過した前記発光部からの光を受ける受光部とを備え、前記処理液供給部から吐出される処理液が有色であり、前記第１閾値が、前記処理液による前記排液管の内面の着色により低下した光量に対応し、前記第２閾値が、前記処理液が前記排液管内に溜まっていることにより低下した光量に対応する。
請求項６に記載の発明は、チャンバと、前記チャンバ内において基板を保持する基板保持部と、処理液を吐出する処理液供給部と、前記処理液供給部からの処理液を前記チャンバの外部へと排出する排液部とを備え、前記基板を処理する基板処理装置のメンテナンス方法であって、ａ）前記排液部のメンテナンスの必要性の程度を示すメンテナンス必要度を前記排液部から取得する工程と、ｂ）前記ａ）工程にて取得された前記メンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記排液部に洗浄液を供給して前記排液部の洗浄を行い、前記ａ）工程にて取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する工程とを備える。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のメンテナンス方法であって、前記処理液供給部に対する吐出開始指令の発令をトリガーとして、前記ａ）工程が行われる。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のメンテナンス方法であって、前記ｂ）工程において、前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記吐出開始指令が前記処理液供給部へと伝達され、前記処理液供給部から前記基板に処理液が供給されて前記基板の処理が行われた後、前記排液部に前記洗浄液が供給される。
請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれか１つに記載のメンテナンス方法であって、ｃ）前記ｂ）工程において前記排液部に前記洗浄液が供給された場合、前記ｂ）工程よりも後に、前記メンテナンス必要度の再取得を行う工程と、ｄ）前記ｃ）工程にて再取得された前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記排液部に前記洗浄液を供給し、前記ｃ）工程にて再取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する工程とをさらに備える。
請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれか１つに記載のメンテナンス方法であって、前記ａ）工程において、前記メンテナンス必要度が、前記排液部の透明または半透明の排液管を透過した光の光量に基づいて取得され、前記処理液供給部から吐出される処理液が有色であり、前記第１閾値が、前記処理液による前記排液管の内面の着色により低下した光量に対応し、前記第２閾値が、前記処理液が前記排液管内に溜まっていることにより低下した光量に対応する。
本発明では、排液部のメンテナンスを好適に行うことができる。
図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す図である。基板処理装置１は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９に処理液を供給して処理を行う。図１では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。
基板処理装置１は、チャンバ１１と、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、カップ部４と、処理液供給部５と、処理液排出部６と、制御部７１とを備える。チャンバ１１の内部には、基板保持部３１およびカップ部４等が収容される。制御部７１は、基板処理装置１の各構成を制御する。制御部７１は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶するＲＯＭおよび各種情報を記憶するＲＡＭ等を含む一般的なコンピュータシステムである。
基板保持部３１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部材である。基板９は、基板保持部３１の上方に配置される。基板９は、チャンバ１１内において水平状態にて基板保持部３１により保持される。基板回転機構３３は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３３は、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板保持部３１と共に回転する。基板回転機構３３は、有蓋略円筒状の回転機構収容部３４の内部に収容される。
処理液供給部５は、基板９に向けて処理液を吐出する。図１に示す例では、処理液供給部５は、基板９に複数種類の処理液を個別に供給する。処理液供給部５は、第１ノズル５１と、第２ノズル５２と、第３ノズル５３とを備える。第１ノズル５１および第２ノズル５２はそれぞれ、基板９の上方から基板９の上側の主面（以下、「上面９１」という。）に向けて処理液を供給する。第１ノズル５１から基板９に処理液の供給が行われている状態では、第２ノズル５２および第３ノズル５３は、基板９の径方向外側へと退避している。第２ノズル５２から基板９に処理液の供給が行われる際には、第１ノズル５１および第３ノズル５３が基板９の径方向外側へと退避し、第２ノズル５２が基板９の上方に位置する。第３ノズル５３は、基板９の上方から基板９の上面９１の周縁領域（すなわち、エッジ部）に向けて処理液を供給する。図１では、第１ノズル５１、第２ノズル５２および第３ノズル５３を、基板９の上方に描いている。処理液供給部５は、基板９の下方に配置されて基板９の下側の主面に処理液を供給する下部ノズルも備えてもよい。
カップ部４は、中心軸Ｊ１を中心とする環状の部材であり、基板９および基板保持部３１の周囲に配置される。カップ部４は、上カップ部４１と、下カップ部４２と、カップ移動機構４３とを備える。上カップ部４１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の部材である。上カップ部４１は、基板９および基板保持部３１の径方向外側に配置され、基板９および基板保持部３１の側方を全周に亘って覆う。上カップ部４１は、回転中の基板９から周囲に向かって飛散する処理液等を受ける。カップ移動機構４３は、上カップ部４１を上下方向に移動する。上カップ部４１は、図１に示す基板９の周囲の位置である処理位置と、当該処理位置よりも下方の退避位置との間を、カップ移動機構４３により移動する。
下カップ部４２は、中心軸Ｊ１を中心とする有底略円筒状の部材である。下カップ部４２は、上カップ部４１の下方にて回転機構収容部３４の径方向外側に配置される。下カップ部４２は、例えば、回転機構収容部３４の外側面に固定される。下カップ部４２は、上カップ部４１の下部に接続される。具体的には、上カップ部４１の下端部が、下カップ部４２の内部に挿入される。下カップ部４２は、上カップ部４１にて受けられた処理液等を受ける。下カップ部４２の底部には、下カップ部４２にて受けられた処理液等を排出する排液ポート４４が設けられる。排液ポート４４には、処理液等をチャンバ１１の外部へと導く処理液排出部６の排液管６１（以下、「共通排液管６１」と呼ぶ。）が接続される。共通排液管６１は、排液ポート４４から下方に延びる。共通排液管６１は、例えば、略鉛直下方に延びてもよく、上下方向に対して傾斜しつつ下方に延びてもよい。
図２は、基板処理装置１の処理液供給部５および処理液排出部６を示すブロック図である。図２では、処理液供給部５および処理液排出部６以外の構成も併せて示す。第１ノズル５１は、薬液供給源５４、基板洗浄液供給源５５およびＩＰＡ（イソプロピルアルコール）供給源５６に接続される。第２ノズル５２は、充填剤溶液供給源５７に接続される。第３ノズル５３は、ＩＰＡ供給源５６に接続される。
薬液供給源５４から送出された薬液は、第１ノズル５１を介して基板９の上面９１の中央部に供給される。薬液としては、例えば、フッ酸または水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液等のエッチング液が利用される。基板洗浄液供給源５５から送出された基板洗浄液も、第１ノズル５１を介して基板９の上面９１の中央部に供給される。基板洗浄液としては、例えば、純水（ＤＩＷ：deionized water）や炭酸水が利用される。ＩＰＡ供給源５６から第１ノズル５１へと送出されたＩＰＡは、第１ノズル５１を介して基板９の上面９１の中央部に供給される。
第１ノズル５１の下端には、例えば、薬液用、基板洗浄液用およびＩＰＡ用の複数の吐出口が設けられており、種類の異なる処理液は、異なる配管および吐出口を介して基板９の上面９１に供給される。処理液供給部５では、例えば、第１ノズル５１に代えて、薬液、基板洗浄液およびＩＰＡを基板９の上面９１の中央部にそれぞれ供給する複数の処理液ノズルが設けられてもよい。
充填剤溶液供給源５７から第２ノズル５２へと送出された充填剤溶液は、第２ノズル５２を介して基板９の上面９１の中央部に供給される。充填剤溶液としては、例えば、固体の溶質であるポリマーを溶媒に溶かした溶液が利用される。ポリマーが非水溶性である場合、溶媒としては、例えばＩＰＡが利用される。当該ポリマーは、基板９上において溶媒が気化することにより固化し、基板処理装置１とは別の装置において昇華されるものであり、昇華剤とも呼ばれる。また、充填剤溶液は、溶媒とは異なる特定の液体（例えば、水）と混ざることにより、相分離を起こしてゲル状物質となる性質を有する。充填剤溶液は、例えば、赤色等の有色の液体である。
ＩＰＡ供給源５６から第３ノズル５３へと送出されたＩＰＡは、第３ノズル５３を介して基板９の上面９１の周縁領域に供給される。
基板処理装置１における基板９の処理は、例えば、薬液処理、洗浄処理、ＩＰＡ置換処理、充填剤充填処理、エッジリンス処理および乾燥処理の順で行われる。具体的には、まず、回転中の基板９に対して第１ノズル５１から薬液が供給されることにより、基板９に対する薬液処理が行われる。続いて、薬液の供給が停止され、回転中の基板９に対して第１ノズル５１から基板洗浄液が供給されることにより、基板９に対する洗浄処理が行われる。次に、基板洗浄液の供給が停止され、回転中の基板９に対して第１ノズル５１からＩＰＡが供給されることにより、基板９上の基板洗浄液がＩＰＡに置換される。
さらに、ＩＰＡの供給が停止され、回転中の基板９に対して第２ノズル５２から充填剤溶液が所定時間だけ供給された後、基板９の回転速度が低下され、基板９の上面９１全体が充填剤溶液により覆われた状態が維持される。これにより、基板９の上面９１上のパターン間に充填剤溶液が充填される。その後、基板９の回転速度が増大され、基板９の上面９１の周縁領域に第３ノズル５３からＩＰＡが供給されることにより、基板９の周縁領域の充填剤溶液を除去するエッジリンス処理が行われる。そして、基板９の回転速度が増大され、基板９の乾燥処理が行われる。上記処理中に基板９上に供給された薬液、基板洗浄液、ＩＰＡおよび充填剤溶液は、カップ部４により受けられ、排液ポート４４を介して処理液排出部６の共通排液管６１へと排出される。
処理液排出部６は、排液部６０と、洗浄液供給部６３と、検出部６４とを備える。排液部６０は、上述の共通排液管６１と、切り替えバルブ６２とを備える。共通排液管６１は、処理液供給部５から基板９に供給された複数種類の処理液をチャンバ１１の外部へと排出する排液管である。共通排液管６１は、例えば、透明または半透明の配管である。切り替えバルブ６２は、チャンバ１１の外部にて共通排液管６１に接続される。切り替えバルブ６２は、共通排液管６１によりチャンバ１１から導かれた複数種類の処理液の送液先を切り替える。
図２に示す例では、切り替えバルブ６２には、３本の送液管６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃが接続されている。切り替えバルブ６２は、３つのバルブ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを有する、いわゆる三連バルブである。切り替えバルブ６２では、内蔵されたバルブ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを切り替えることにより、共通排液管６１から流入する液体を、３本の送液管６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃの任意のいずれか（複数の送液管が選択されてもよい。）へと導くことができる。また、切り替えバルブ６２のバルブ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの全てを閉鎖状態とすることにより、３本の送液管６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃのいずれにも液体を導かず、切り替えバルブ６２内に液体を一時的に貯溜することもできる。切り替えバルブ６２では、例えば、チャンバ１１から排出されたＩＰＡは、図中の最も上側の送液管６２１ａへと導かれる。また、チャンバ１１から排出された充填剤溶液は、図中の上側から２番目の送液管６２１ｂへと導かれる。さらに、チャンバ１１から排出された薬液および基板洗浄液は、図中の最も下側の送液管６２１ｃへと導かれる。
検出部６４は、共通排液管６１上の所定の検出位置に設けられ、排液部６０のメンテナンス必要度を取得する。排液部６０のメンテナンス必要度とは、排液部６０のメンテナンスの必要性の程度を示す指標である。排液部６０におけるメンテナンスの必要性が高くなるに従って、メンテナンス必要度が大きくなる。上述の検出位置は、排液ポート４４と切り替えバルブ６２とを接続する共通排液管６１上のいずれの位置であってもよい。好ましくは、検出部６４による検出位置は、チャンバ１１の外部である。検出部６４は、例えば、チャンバ１１の外部にて共通排液管６１に取り付けられる。検出部６４の取り付け位置が、上述の検出位置である。
検出部６４は、例えば、発光部６４１と、受光部６４２とを備える光学センサである。発光部６４１は、透明または半透明の共通排液管６１に向けて光を出射する。受光部６４２は、発光部６４１から出射されて共通排液管６１を透過した光を受ける。上述のメンテナンス必要度は、受光部６４２により受光された光の光量（すなわち、受光量）に基づいて取得される。
メンテナンス必要度は、例えば、共通排液管６１が正常な状態である基準状態における受光量を基準受光量として、当該基準受光量に対する受光部６４２における実際の受光量（以下、「測定受光量」と呼ぶ。）の割合に基づいて取得される。この場合、基準受光量に対する測定受光量の割合が小さくなるに従って、メンテナンス必要度は大きくなる。検出部６４により取得されたメンテナンス必要度は、制御部７１へと送られる。なお、共通排液管６１では、検出部６４が設けられる部位（すなわち、検出位置）のみが透明または半透明であり、検出位置以外の部位は不透明であってもよい。
洗浄液供給部６３は、排液部６０に洗浄液（すなわち、排液部洗浄液）を供給する。具体的には、洗浄液供給部６３は、チャンバ１１と検出部６４との間において共通排液管６１に接続され、共通排液管６１に洗浄液を供給する。洗浄液供給部６３から供給される洗浄液としては、例えば、ゲル状物質と化した上記ポリマーを溶かす性質を有する様々な液体が利用される。当該洗浄液は、例えば、充填剤溶液の溶媒と同じ液体である。上述の例では、洗浄液としてＩＰＡが利用される。この場合、洗浄液供給部６３からの洗浄液は、処理液供給部５から基板９に供給される複数種類の処理液のうち一の処理液と同じである。
制御部７１には、メンテナンス必要度に関する第１閾値および第２閾値が予め記憶されている。第２閾値は、第１閾値よりも大きく、第１閾値が示すメンテナンス必要度よりもメンテナンスの必要が高いことを示す。第１閾値は、有色（例えば、赤色）の充填剤溶液が、透明または半透明の共通排液管６１の内面に付着して当該内面が着色し、共通排液管６１の着色がない基準状態に比べて低下した測定受光量に対応する。第２閾値は、充填剤溶液等の処理液が共通排液管６１内に溜まっていることにより、共通排液管６１における散乱および屈折等が大きくなり、基準状態に比べて低下した測定受光量に対応する。すなわち、第１閾値は、共通排液管６１の汚れに対応する閾値であり、第２閾値は、共通排液管６１の詰まりに対応する閾値である。例えば、第１閾値は、基準受光量の約５０％の測定受光量に対応し、第２閾値は、基準受光量の約１０％の測定受光量に対応する。
基板処理装置１では、検出部６４により取得されたメンテナンス必要度が第１閾値未満である場合、制御部７１は、排液部６０のメンテナンスは不要と判断する。また、検出部６４により取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１は、排液部６０は詰まってはいないが、汚れがある程度進行していると判断する。そして、制御部７１は洗浄液供給部６３を制御し、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液を供給させて排液部６０の洗浄を行わせる。一方、検出部６４により取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１は、排液部６０が詰まっていると判断し、排液部６０の洗浄を行うことなく警告信号を発する。
以下、基板処理装置１における排液部６０のメンテナンスの流れについて、図３Ａおよび図３Ｂを参照しつつ説明する。図３Ａおよび図３Ｂに例示するメンテナンスでは、基板９に対して、上述のように、薬液処理、洗浄処理、ＩＰＡ置換処理、充填剤充填処理、エッジリンス処理および乾燥処理（以下、これらの処理をまとめて「一連の処理」とも呼ぶ。）が順に行われる際に、処理液排出部６のメンテナンスの必要性が検討される。具体的には、まず、制御部７１から、処理液供給部５に対する薬液の吐出開始指令が発令される（ステップＳ１１）。当該吐出開始指令は、処理液供給部５に対して、基板９に対する薬液の吐出を開始するように指示する指令である。ただし、ステップＳ１１では、制御部７１から発令された吐出開始指令は、まだ処理液供給部５には送られない。
続いて、ステップＳ１１において吐出開始指令が発令されたことをトリガーとして、制御部７１により検出部６４が制御され、メンテナンス必要度の取得が行われる（ステップＳ１２）。検出部６４により取得されたメンテナンス必要度（すなわち、受光部６４２により取得された受光量）が制御部７１へ送られると、制御部７１において、メンテナンス必要度と第１閾値および第２閾値との比較が行われる（ステップＳ１３）。
検出部６４から出力されたメンテナンス必要度が第１閾値未満である場合、制御部７１は、排液部６０のメンテナンスは不要と判断する。そして、ステップＳ１１において発令された吐出開始指令が、処理液供給部５へと伝達され、処理液供給部５から基板９に薬液が供給されて薬液処理が行われる。その後、基板９に対する洗浄処理、ＩＰＡ置換処理、充填剤充填処理、エッジリンス処理および乾燥処理が順次行われる（ステップＳ１４１）。この場合、排液部６０の洗浄は行われない。基板９に対する上記一連の処理が終了すると、基板９が基板処理装置１から搬出され、次に処理が行われる予定の基板９が基板処理装置１に搬入される。
検出部６４から出力されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１は、排液部６０が詰まっていると判断する。そして、ステップＳ１１において発令された吐出開始指令は、処理液供給部５へと伝達されることなく取り消され、基板９に対する上記一連の処理が中止される。その後、制御部７１により警告信号が発せられる（ステップＳ１６１）。基板処理装置１では、制御部７１からの警告信号に基づいて警告動作が行われ、作業者に警告情報が伝達される。基板処理装置１における警告動作は、例えば、警告音による通知、基板処理装置１の操作画面への警告の表示、作業者の操作端末への警告画像の表示、または、作業者の通信端末への警告メールの送信である。警告情報を受け取った作業者は、例えば、排液部６０の詰まりを解消するためのメンテナンス作業を行う。
一方、検出部６４から出力されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１は、基板９に対する一連の処理は実行可能だが、排液部６０のメンテナンスも必要であると判断する。そして、ステップＳ１１において発令された吐出開始指令が、処理液供給部５へと伝達される。これにより、処理液供給部５から基板９に薬液が供給され、基板９に対する薬液処理が行われる。その後、基板９に対する洗浄処理、ＩＰＡ置換処理、充填剤充填処理、エッジリンス処理および乾燥処理が順次行われる（ステップＳ１５１）。基板９に対する上記一連の処理が終了すると、基板９が基板処理装置１から搬出される。
また、制御部７１により洗浄液供給部６３が制御されることにより、洗浄液供給部６３から排液部６０の共通排液管６１に上述の洗浄液が供給され、排液部６０の洗浄が行われる（ステップＳ１５２）。当該排液部６０の洗浄は、排液部６０が詰まることを予防するための予防処理である。なお、排液部６０の洗浄は、基板処理装置１からの基板９の搬出と並行して行われてもよく、基板９の搬出前または搬出後に行われてもよい。
基板処理装置１では、ステップＳ１５２において洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給された後、検出部６４によるメンテナンス必要度の再取得が行われる（ステップＳ１５３）。そして、ステップＳ１５３において検出部６４により再取得されたメンテナンス必要度が、制御部７１において、第１閾値および第２閾値と比較される（ステップＳ１５４）。
再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値未満である場合、制御部７１は、排液部６０の洗浄が好適に行われ、排液部６０の汚れが許容範囲まで除去されたと判断する。この場合、排液部６０のメンテナンスは終了し、次に処理される予定の基板９が基板処理装置１に搬入される。
再取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１は、ステップＳ１５１における基板９の処理、および／または、ステップＳ１５２における排液部６０の洗浄により、排液部６０の状態が悪化し、排液部６０が詰まったと判断する。そして、制御部７１により警告信号が発せられ（ステップＳ１５８）、当該警告信号に基づいた警告動作が行われて作業者に警告情報が伝達される。警告情報を受け取った作業者は、例えば、排液部６０の詰まりを解消するためのメンテナンス作業を行う。
一方、再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１は、排液部６０の汚れは許容範囲まで除去されておらず、排液部６０の更なるメンテナンスが必要であると判断する。そして、制御部７１により洗浄液供給部６３が制御されることにより、洗浄液供給部６３から排液部６０の共通排液管６１に上述の洗浄液が供給され、排液部６０の洗浄が再び行われる（ステップＳ１５５）。
排液部６０の洗浄が終了すると、ステップＳ１１以降に行われた排液部６０の洗浄の回数（以下、「洗浄回数」と呼ぶ。）が、所定の制限回数と比較される（ステップＳ１５６）。当該制限回数は、排液部６０に対する洗浄が際限なく行われることを防止する目的で予め設定される。当該制限回数は、２回以上の範囲で適宜設定されてよく、例えば３回である。
排液部６０の洗浄回数が制限回数未満である場合、ステップＳ１５３に戻り、メンテナンス必要度の再取得、および、当該メンテナンス必要度と第１閾値および第２閾値との比較が行われる（ステップＳ１５３，Ｓ１５４）。そして、再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値未満である場合、排液部６０のメンテナンスは終了し、次に処理される予定の基板９が基板処理装置１に搬入される。また、再取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１により警告信号が発せられる（ステップＳ１５８）。
一方、再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、洗浄液供給部６３から洗浄液が供給され、排液部６０の洗浄が再び行われる（ステップＳ１５５）。そして、排液部６０の洗浄回数が制限回数と比較され（ステップＳ１５６）、洗浄回数が制限回数以上である場合、制御部７１は、洗浄液供給部６３による洗浄では排液部６０の状態は改善されないと判断し、警告信号を発する（ステップＳ１５７）。基板処理装置１では、当該警告信号に基づいた警告動作が行われて作業者に警告情報が伝達される。警告情報を受け取った作業者は、例えば、排液部６０の汚れを除去するためのメンテナンス作業を行う。
以上に説明したように、基板処理装置１は、チャンバ１１と、基板保持部３１と、排液部６０と、洗浄液供給部６３と、検出部６４と、制御部７１とを備える。基板保持部３１は、チャンバ１１内において基板９を保持する。処理液供給部５は、処理液を吐出する。排液部６０は、処理液供給部５からの処理液をチャンバ１１の外部へと排出する。洗浄液供給部６３は、排液部６０に洗浄液を供給する。検出部６４は、排液部６０のメンテナンスの必要性の程度を示すメンテナンス必要度を、排液部６０から取得する。検出部６４により取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１は、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液を供給させる。検出部６４により取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１は警告信号を発する。
このように、基板処理装置１では、排液部６０からメンテナンス必要度を取得し（ステップＳ１２）、当該メンテナンス必要度に基づいて排液部６０のメンテナンスを行う（ステップＳ１５２，Ｓ１６１）。これにより、排液部６０に汚れや詰まりが生じてメンテナンスが必要となった場合に、排液部６０のメンテナンスを自動的にかつ好適に行うことができる。その結果、メンテナンスの必要性がない状態、または、必要性が低い状態であっても定期的にメンテナンスを行う場合に比べて、基板処理装置１におけるメンテナンス時間を短縮し、生産効率を向上することができる。
また、基板処理装置１では、排液部６０に対するメンテナンスを行うと判断された場合、メンテナンスの必要性の程度に応じてメンテナンスの内容（すなわち、メンテナンスの種類）を自動的に切り替えることができる。このように、基板処理装置１では、排液部６０の詰まりを予防する予防処理と、排液部６０の詰まりを検出するトラブル検出処理とを、同じ構成にて行うことができる。したがって、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。
基板処理装置１では、制御部７１が処理液供給部５に対する吐出開始指令を発令したこと（ステップＳ１１）をトリガーとして、検出部６４によるメンテナンス必要度の取得が行われる（ステップＳ１２）。これにより、排液部６０が処理液の排出に利用される機会が生じる毎に、排液部６０に対するメンテナンスの必要性が検討される。その結果、排液部６０の詰まりを予防する予防処理を好適に行うことができるため、排液部６０の詰まりが生じる可能性を低減することができる。
上述のように、検出部６４からの出力が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、吐出開始指令は処理液供給部５へと伝達され、処理液供給部５から基板９に処理液が供給されて基板９の処理が行われる（ステップＳ１５１）。その後、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給される（ステップＳ１５２）。このように、基板９の処理を中止および中断することなく実施した後に、排液部６０の洗浄を行うことにより、基板処理装置１の生産効率をさらに向上することができる。
基板処理装置１では、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給された後、検出部６４によるメンテナンス必要度の再取得が行われる（ステップＳ１５２，Ｓ１５３）。検出部６４により再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１による制御により、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給される（ステップＳ１５５）。検出部６４により再取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１により警告信号が発せられる（ステップＳ１５８）。これにより、ステップＳ１５２における排液部６０の洗浄が不足している場合、排液部６０を自動的に再洗浄することができる。また、ステップＳ１５１における基板９の処理、または、ステップＳ１５２における洗浄により、排液部６０の状態が悪化した場合（すなわち、排液部６０の詰まりの程度が悪化した場合）、次の基板９に対する薬液処理等が行われるよりも前に、排液部６０の状態悪化を迅速に発見することができる。
上述のように、検出部６４は、発光部６４１と、受光部６４２とを備える。発光部６４１は、排液部６０の透明または半透明の共通排液管６１に向けて光を出射する。受光部６４２は、共通排液管６１を透過した発光部６４１からの光を受ける。また、処理液供給部５から吐出される処理液（例えば、充填剤溶液）が有色である。第１閾値は、当該処理液による共通排液管６１の内面の着色により低下した光量に対応する。第２閾値は、当該処理液が共通排液管６１内に溜まっていることにより低下した光量に対応する。これにより、比較的検出しにくい共通排液管６１の汚れを容易に、かつ、精度良く検出することができる。また、共通排液管６１の汚れ、および、排液部６０の詰まりを、精度良く区別して検出することができる。
上述の基板処理装置１では、様々な変更が可能である。
例えば、検出部６４は、必ずしも上述の光センサである必要はなく、他の構造の光センサであってもよい。検出部６４は、排液部６０からメンテナンス必要度を取得することができるのであれば、光センサ以外の様々なセンサ（例えば、共通排液管６１の壁面に取り付けられた静電容量センサ）であってもよい。検出部６４として静電容量センサが利用される場合、共通排液管６１は不透明であってもよい。また、共通排液管６１を流れる処理液は、透明または半透明であってもよい。
基板処理装置１における排液部６０のメンテナンスの流れは、図３Ａおよび図３Ｂに例示するものには限定されず、適宜変更されてよい。例えば、ステップＳ１５２における排液部６０の洗浄後、ステップＳ１５３〜Ｓ１５８は省略され、排液部６０のメンテナンスが終了してもよい。
基板処理装置１では、必ずしも、基板９に対する上記一連の処理の直前（すなわち、処理液の供給直前）にメンテナンス必要度の取得が行われる必要はない。例えば、図４に示すように、基板処理装置１に設けられたプリディスペンス部８１へのプリディスペンスの直前に、メンテナンス必要度の取得が行われてもよい。プリディスペンスとは、例えば、第１ノズル５１から基板９に処理液（例えば、薬液）が供給される前に、第１ノズル５１の先端部等に残留している処理液を吐出して捨てることである。プリディスペンスは、第２ノズル５２および第３ノズル５３についてもそれぞれ行われてよい。なお、図４では、図２に示す薬液供給源５４、基板洗浄液供給源５５、ＩＰＡ供給源５６および充填剤溶液供給源５７の図示を省略している。
プリディスペンス部８１は、チャンバ１１内において、カップ部４の径方向外側に配置される。プリディスペンス部８１は、第１ノズル５１からプリディスペンスされた処理液を受ける。プリディスペンス部８１により受けられた処理液は、プリディスペンス配管８２によりチャンバ１１の外部へと導かれ、チャンバ１１の外部において共通排液管６１へと導かれる。プリディスペンス配管８２は、共通排液管６１の上記検出位置よりもチャンバ１１側（すなわち、検出部６４が設けられる位置よりも上流側）において、共通排液管６１に接続される。図５に示す例では、プリディスペンス配管８２は、洗浄液供給部６３が共通排液管６１に接続される接続部と、検出部６４による検出位置との間において、共通排液管６１に接続される。なお、プリディスペンス配管８２は、チャンバ１１内において共通排液管６１に接続されてもよい。
プリディスペンスの直前にメンテナンス必要度の取得が行われる場合、排液部６０のメンテナンスの流れは、図３Ａおよび図３Ｂに示すものとほぼ同様である。ただし、図３ＡのステップＳ１１では、制御部７１から処理液供給部５に対して、薬液のプリディスペンスを行うための吐出開始指令が発令される。また、ステップＳ１４１およびステップＳ１５１の基板９に対する一連の処理に代えて、上記吐出開始指令が処理液供給部５へと伝達され、処理液供給部５からプリディスペンス部８１に薬液がプリディスペンスされる。すなわち、ステップＳ１５２における排液部６０の洗浄の前に、基板９に対する一連の処理（ステップＳ１５１）は行われない。なお、当該薬液のプリディスペンスに続いて、基板洗浄液、ＩＰＡおよび充填剤溶液のプリディスペンスがプリディスペンス部８１に向けて行われてもよい。その他のステップは、図３Ａおよび図３Ｂに示すものと同様である。
プリディスペンスの直前にメンテナンス必要度の取得が行われる場合も、図３Ａおよび図３Ｂに例示する場合と同様に、排液部６０のメンテナンスを自動的にかつ好適に行うことができる。その結果、基板処理装置１におけるメンテナンス時間を短縮し、生産効率を向上することができる。また、基板処理装置１では、排液部６０の詰まりを予防する予防処理と、排液部６０の詰まりを検出するトラブル検出処理とを、同じ構成にて行うことができる。したがって、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。
図４に示す基板処理装置１では、制御部７１が処理液供給部５に対する吐出開始指令を発令したことをトリガーとして、図３Ａおよび図３Ｂに例示する場合と同様に、検出部６４によるメンテナンス必要度の取得が行われる（ステップＳ１２）。これにより、排液部６０の詰まりを予防する予防処理を好適に行うことができるため、排液部６０の詰まりが生じる可能性を低減することができる。
基板処理装置１では、検出部６４からの出力が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、吐出開始指令は処理液供給部５へと伝達されてプリディスペンスが行われる。その後、図３Ａおよび図３Ｂに例示する場合と同様に、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給される（ステップＳ１５２）。これにより、基板処理装置１の生産効率をさらに向上することができる。
基板処理装置１では、図３Ａおよび図３Ｂに例示する場合と同様に、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給された後、検出部６４によるメンテナンス必要度の再取得が行われる（ステップＳ１５２，Ｓ１５３）。検出部６４により再取得されたメンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、制御部７１による制御により、洗浄液供給部６３から排液部６０に洗浄液が供給される（ステップＳ１５５）。検出部６４により再取得されたメンテナンス必要度が第２閾値以上である場合、制御部７１により警告信号が発せられる（ステップＳ１５８）。これにより、ステップＳ１５２における排液部６０の洗浄が不足している場合、排液部６０を自動的に再洗浄することができる。また、処理液のプリディスペンスまたはステップＳ１５２における洗浄により、排液部６０の状態が悪化した場合（すなわち、排液部６０の詰まりの程度が悪化した場合）、排液部６０の状態悪化を迅速に発見することができる。
図１および図４に示す基板処理装置１では、必ずしも、基板９に対する一連の処理の直前、または、プリディスペンスの直前にメンテナンス必要度の取得が行われる必要はない。換言すれば、ステップＳ１２におけるメンテナンス必要度の取得は、処理液供給部５に対する処理液の吐出開始指令をトリガーとして行われる必要はない。例えば、メンテナンス必要度の取得（ステップＳ１２）は、前回のメンテナンス必要度の取得から基板９が所定の枚数だけ処理されたことをトリガーとして行われてもよい。あるいは、当該トリガーとして、前回のメンテナンス必要度の取得からの経過時間、または、前回のメンテナンス必要度の取得からの充填剤溶液の吐出回数が利用されてもよい。
また、基板処理装置１では、基板９に対する処理が行われていない基板処理装置１の待機状態において、図３Ａおよび図３Ｂに示すステップＳ１１〜Ｓ１３，Ｓ１４１，Ｓ１５１〜Ｓ１５８，Ｓ１６１からステップＳ１１，Ｓ１４１，Ｓ１５１が省略された処理が行われてもよい。当該処理は、例えば、基板処理装置１全体の洗浄処理が行われる際に並行して行われる。いずれの場合も、上記と同様に、排液部６０のメンテナンスを自動的にかつ好適に行うことができる。また、排液部６０の詰まりを予防する予防処理と、排液部６０の詰まりを検出するトラブル検出処理とを、同じ構成にて行うことができるため、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。
基板処理装置１では、処理液供給部５から基板９に供給される複数種類の処理液は、上述の例には限定されず、様々に変更されてよい。また、洗浄液供給部６３から排液部６０に供給される洗浄液も、様々に変更されてよい。例えば、上記複数種類の処理液に、混ざることにより析出物を生じる酸性処理液およびアルカリ性処理液が含まれてもよい。この場合、洗浄液供給部６３から供給される洗浄液として、当該析出物を溶かす液体が利用される。
上述の基板処理装置１は、半導体基板以外に、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、ＦＥＤ（field emission display）等の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。あるいは、上述の基板処理装置１は、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、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
１ 基板処理装置
５ 処理液供給部
９ 基板
１１ チャンバ
３１ 基板保持部
６０ 排液部
６１ 共通排液管
６３ 洗浄液供給部
６４ 検出部
７１ 制御部
６４１ 発光部
６４２ 受光部
Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ１４１，Ｓ１５１〜Ｓ１５８，Ｓ１６１ ステップ
５ 処理液供給部
９ 基板
１１ チャンバ
３１ 基板保持部
６０ 排液部
６１ 共通排液管
６３ 洗浄液供給部
６４ 検出部
７１ 制御部
６４１ 発光部
６４２ 受光部
Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ１４１，Ｓ１５１〜Ｓ１５８，Ｓ１６１ ステップ
Claims (10)
- 基板を処理する基板処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内において基板を保持する基板保持部と、
処理液を吐出する処理液供給部と、
前記処理液供給部からの処理液を前記チャンバの外部へと排出する排液部と、
前記排液部に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
前記排液部のメンテナンスの必要性の程度を示すメンテナンス必要度を前記排液部から取得する検出部と、
前記検出部により取得された前記メンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液を供給させて前記排液部の洗浄を行い、前記検出部により取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する制御部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記制御部が前記処理液供給部に対する吐出開始指令を発令したことをトリガーとして、前記検出部による前記メンテナンス必要度の取得が行われることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記検出部からの出力が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記吐出開始指令が前記処理液供給部へと伝達され、前記処理液供給部から前記基板に処理液が供給されて前記基板の処理が行われた後、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給されることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給された後、前記検出部による前記メンテナンス必要度の再取得が行われ、
前記検出部により再取得された前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記制御部による制御により、前記洗浄液供給部から前記排液部に前記洗浄液が供給され、
前記検出部により再取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、前記制御部により警告信号が発せられることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記検出部が、
前記排液部の透明または半透明の排液管に向けて光を出射する発光部と、
前記排液管を透過した前記発光部からの光を受ける受光部と、
を備え、
前記処理液供給部から吐出される処理液が有色であり、
前記第１閾値が、前記処理液による前記排液管の内面の着色により低下した光量に対応し、
前記第２閾値が、前記処理液が前記排液管内に溜まっていることにより低下した光量に対応することを特徴とする基板処理装置。 - チャンバと、前記チャンバ内において基板を保持する基板保持部と、処理液を吐出する処理液供給部と、前記処理液供給部からの処理液を前記チャンバの外部へと排出する排液部と、を備え、前記基板を処理する基板処理装置のメンテナンス方法であって、
ａ）前記排液部のメンテナンスの必要性の程度を示すメンテナンス必要度を前記排液部から取得する工程と、
ｂ）前記ａ）工程にて取得された前記メンテナンス必要度が第１閾値以上かつ第２閾値未満である場合、前記排液部に洗浄液を供給して前記排液部の洗浄を行い、前記ａ）工程にて取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する工程と、
を備えることを特徴とするメンテナンス方法。 - 請求項６に記載のメンテナンス方法であって、
前記処理液供給部に対する吐出開始指令の発令をトリガーとして、前記ａ）工程が行われることを特徴とするメンテナンス方法。 - 請求項７に記載のメンテナンス方法であって、
前記ｂ）工程において、前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記吐出開始指令が前記処理液供給部へと伝達され、前記処理液供給部から前記基板に処理液が供給されて前記基板の処理が行われた後、前記排液部に前記洗浄液が供給されることを特徴とするメンテナンス方法。 - 請求項６ないし８のいずれか１つに記載のメンテナンス方法であって、
ｃ）前記ｂ）工程において前記排液部に前記洗浄液が供給された場合、前記ｂ）工程よりも後に、前記メンテナンス必要度の再取得を行う工程と、
ｄ）前記ｃ）工程にて再取得された前記メンテナンス必要度が前記第１閾値以上かつ前記第２閾値未満である場合、前記排液部に前記洗浄液を供給し、前記ｃ）工程にて再取得された前記メンテナンス必要度が前記第２閾値以上である場合、警告信号を発する工程と、
をさらに備えることを特徴とするメンテナンス方法。 - 請求項６ないし９のいずれか１つに記載のメンテナンス方法であって、
前記ａ）工程において、前記メンテナンス必要度が、前記排液部の透明または半透明の排液管を透過した光の光量に基づいて取得され、
前記処理液供給部から吐出される処理液が有色であり、
前記第１閾値が、前記処理液による前記排液管の内面の着色により低下した光量に対応し、
前記第２閾値が、前記処理液が前記排液管内に溜まっていることにより低下した光量に対応することを特徴とするメンテナンス方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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