JP6847726B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
そこで、本発明の目的は、基板間の処理のばらつきを抑制または防止できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
この構成によれば、処理液流通部材のうち外壁面を温度変化ユニットによって加熱または冷却して、処理液流通部材を温度変化させることにより、処理液流通路に高温の処理液が供給されていない状態において、処理液流通部材の内壁面が熱平衡温度に維持される。
処理液流通路に供給された高温の処理液は、熱平衡温度に維持された処理液流通部材の内壁面と接触した後に、吐出口から吐出される。内壁面に温度変化がないので、吐出口からの処理液の温度を、複数の基板処理工程間に亘って均一に保つことができる。これにより、基板間の処理のばらつきを抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置は、前記平衡温度維持工程において、前記内壁面を前記熱平衡温度に保ち、かつ前記外壁面を常温よりも高くかつ前記熱平衡温度よりも低い所定温度に保つ工程を実行する。
この発明の一実施形態では、前記制御装置は、前記平衡温度維持工程の開始時において、前記外壁面の温度を前記熱平衡温度よりも高温に昇温させるべく、当該外壁面を加熱する第1の加熱工程と、前記第1の加熱工程に次いで、前記外壁面の温度を処理液の温度よりも低温に降下させるべく当該外壁面を冷却する冷却工程と、前記冷却工程に次いで、前記内壁面が前記熱平衡温度に保たれるようにかつ前記外壁面の温度が前記所定温度に保たれるように、当該外壁面を加熱する第2の加熱工程とを実行する。
この構成によれば、2つの基板処理工程において互いに異なる温度の高温の処理液が用いられる場合には、これら2つの基板処理工程の間に実行される平衡温度維持工程において、処理液流通部材の内壁面が、その次に実行される基板処理工程において用いられる処理液の温度に対応した熱平衡温度に調整される。これにより、それ以降に実行される基板処理工程において、処理液流通部材の内壁面が熱平衡温度に維持され続ける。これにより
、吐出すべき高温の処理液の温度が途中で変わった場合でもあっても、それ以降の高温処理において、基板間のばらつきを抑制または防止できる。
この構成によれば、温度変化ユニットによってノズルの外壁面を加熱または冷却して、ノズルを温度変化させることにより、ノズルの内部に高温の処理液が供給されていない状態において、ノズルの内壁面が熱平衡温度に維持される。
この発明の一実施形態では、前記ノズルは、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を吐出するための処理位置と、前記基板保持ユニットから退避した退避位置との間で移動可能に設けられている。そして、前記温度変化ユニットは、前記ノズルが前記退避位置に配置されている状態で、当該ノズルを温度変化させる。
この構成によれば、包囲部材の壁面に温度変化ユニットを配置することにより、退避位置に配置されているノズルの外壁面を温度変化ユニットによって加熱または冷却する構成を、比較的簡単に実現することができる。
この構成によれば、温度変化ユニットによってボディの外壁面を加熱または冷却して、ボディを温度変化させることにより、連通路に高温の処理液が供給されていない状態において、ボディの内壁面が熱平衡温度に維持される。
この発明の一実施形態では、前記連通路は複数の分岐路を含む。そして、各分岐路は前記吐出口を有している。そして、前記ボディは、前記複数の分岐路を収容する吐出口ボディを含む。
この発明の一実施形態では、前記ボディは、樹脂材料を用いて形成されている。
この構成によれば、ボディの材料として、PCTFEや、PTFE、PFAを例示できる。これらをボディの材料とする場合、ボディが温度変化し難いという問題があるが、ボディがPCTFE、PTFEおよびPFAの少なくとも一つを含む場合であっても、基板
間の処理のばらつきを効果的に抑制または防止できる。
この構成によれば、温度変化ユニットがペルチェ素子を含むことにより、温度変化ユニットが処理液流通部材のうち外壁面を加熱する構成、および温度変化ユニットが、処理液流通部材のうち外壁面を冷却する構成を、一部材で実現することができる。
熱平衡温度は、基板処理工程を繰り返し連続的に実行させた場合に収束する内壁面の温度である。処理液流通路に高温の処理液が供給されていない状態において処理液流通部材の内壁面を熱平衡温度に維持することにより、その次に実行される基板処理工程において、処理液流通部材の内壁面が熱平衡温度に維持される。それだけでなく、それ以降に繰り返し実行される基板処理工程においても、処理液流通部材の内壁面が熱平衡温度に維持される。すなわち、内壁面に温度変化がない。
処理液流通路に供給された高温の処理液は、熱平衡温度に維持された処理液流通部材の内壁面と接触した後に、吐出口から吐出される。内壁面に温度変化がないので、吐出口からの処理液の温度を、複数の基板処理工程間に亘って均一に保つことができる。これにより、基板間の処理のばらつきを抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記平衡温度維持工程は、前記内壁面を熱平衡温度に保ち、かつ前記外壁面を、常温よりも高くかつ前記熱平衡温度よりも低い所定温度に保つ工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記平衡温度維持工程は、前記外壁面の温度を前記熱平衡温度よりも高温に昇温させるべく、当該外壁面を加熱する第1の加熱工程と、前記第1の加熱工程に次いで、前記外壁面の温度を処理液の温度よりも低温に降下させるべく当該外壁面を冷却する冷却工程と、前記冷却工程に次いで、前記処理液流通部材の前記内壁面が前記熱平衡温度に保たれるようにかつ前記外壁面の温度が前記所定温度に保たれるように、当該外壁面を加熱する第2の加熱工程とを含む。
この方法によれば、連続的に実行される2つの基板処理工程において、互いに異なる温度の高温の処理液が用いられる場合には、これら2つの基板処理工程の間に実行される平衡温度維持工程において、処理液流通部材の内壁面が、その後に実行される基板処理工程において用いられる処理液の温度に対応した熱平衡温度に調整される。これにより、それ以降に実行される基板処理工程において、処理液流通部材の内壁面が熱平衡温度に維持され続ける。これにより、吐出すべき高温の処理液の温度が途中で変わった場合でもあっても、それ以降の高温処理において、基板間のばらつきを抑制または防止できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一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Wを収容する複数の基板収容器Cを保持する複数のロードポートLPと、複数のロードポートLPから搬送された基板Wを薬液等の処理液で処理する複数の処理ユニット2と、複数のロードポートLPから複数の処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボットと、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。搬送ロボットは、ロードポートLPと処理ユニット2との間の経路上で基板Wを搬送するインデクサロボットIRと、インデクサロボットIRと処理ユニット2との間の経路上で基板Wを搬送する搬送ロボットCRとを含む。
処理ユニット2は、チャンバー9と、チャンバー9内で基板Wを水平に保持しながら基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させる(基板保持ユニット)10と、基板Wから排出された処理液を受け止める筒状のカップ11とを含む。スピンチャック10は、基板Wを水平に保持する基板保持ユニットの一例である。
処理液はたとえば薬液である。薬液はたとえばエッチング液である。エッチング液の具体例は、DHF(希釈されたフッ酸)、TMAH(Tetramethylammonium Hydroxide:水酸化テトラメチルアンモニウム)、dNH4OH(希釈された水酸化アンモニウム)、およびSC−1(NH4OHとH2O2とを含む混合液)である。その他、処理液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、TMAHを除く有機アルカリ、疎水化剤(たとえばTMS、HMDSなど)、有機溶剤(たとえば、IPA:イソプロピルアルコールなど)、および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも1つを含む液である。
複数のアーム25は、第1のノズルヘッド26A〜第4のノズルヘッド26Dの順番で、長手方向D1に直交する水平な配列方向D2に並んでいる。複数のアーム25は、同じ高さに配置されている。配列方向D2に隣接する2つのアーム25の間隔は、他のいずれの間隔と同じであってもよいし、他の間隔の少なくとも一つと異なっていてもよい。図3は、複数のアーム25が等間隔で配置されている例を示している。
ノズル移動ユニット24は、カップ11のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線A2まわりにホルダ23を回動させることにより、平面視で基板Wを通る円弧状の経路に沿って複数のノズル22を移動させる。これにより、処理位置(図4の処理位置P1)と退避位置(図4の退避位置P2)との間で複数のノズル22が水平に移動する。処理ユニット2は、複数のノズル22の退避位置の下方に配置された有底筒状の退避ポット(包囲部材)27をさらに含む。退避ポット27は、平面視でカップ11のまわりに配置されている。
第1〜第4のノズル22A〜22Dは、それぞれ吐出バルブ28をさらに含む。各吐出バルブ28はノズルヘッド26内に設けられている。各吐出バルブ28は、2つのチューブ29,30が接続されている。チューブ29,30は、それぞれ処理液を案内する流路を形成している。
第2のノズルヘッド26B〜第4のノズルヘッド26Dの各吐出バルブ28には、吐出口ボディ34が結合されている。吐出口ボディ34は、処理液を案内する複数(たとえば3つ)の流路を形成している。第2のノズルヘッド26Bの吐出口ボディ34の複数の流路は、各吐出口ボディ34の下面で開口して、複数(たとえば3つ)の吐出口31(31B)を形成している。第3のノズルヘッド26Cの吐出口ボディ34の複数の流路は、各吐出口ボディ34の下面で開口して、複数(たとえば3つ)の吐出口31(31C)を形成している。第4のノズルヘッド26Dの吐出口ボディ34の複数の流路は、各吐出口ボディ34の下面で開口して、複数(たとえば3つ)の吐出口31(31D)を形成している。
複数のノズルヘッド26が処理位置に配置された状態で、複数の吐出口31は、回転軸線A1からの距離(平面視での最短距離)が異なる複数の位置にそれぞれ配置される。複数の吐出口31は、平面視で基板Wの回転は回転半径方向に沿って一列に配列されている。第1のノズルヘッド26Aに設けられた第1の吐出口31Aは、基板Wの上面中央部に対向するように配置されている。また、第1のノズルヘッド26A以外の各ノズルヘッド26に設けられた第2の吐出口31B、第3の吐出口31Cおよび第4の吐出口31Dは、中央部以外の基板Wの上面に対向するように配置されている。この状態で、複数の吐出口31のうちで回転軸線A1に最も近い最内吐出口(第1の吐出口31A)は、基板Wの中央部の上方に配置され、複数の吐出口31のうちで回転軸線A1から最も遠い最外吐出口(第4の吐出口31D)は、基板Wの周縁部の上方に配置される。
吐出バルブ28は、処理液を導く流路35が形成された本体36と、流路35を開閉する弁体37と、弁体37を軸方向X1に進退させて流路35を開閉させる空圧アクチュエータ38と、吐出口31とを含む。
本体36は、空圧アクチュエータ38を構成するシリンダ39と、弁体37を進退させる弁室40と、チューブ29と連通して弁室40に至る流路35aと、流路35aの、弁室40よりも上流の位置で、流路35aに接続された、チューブ30と連通する流路35bと、弁室40から吐出口31に至る流路35cとを含む。シリンダ39と弁室40とは、軸方向X1に並んでいる。シリンダ39と弁室40との間は、隔壁41によって隔てられている。
空圧アクチュエータ38は、シリンダ39、ピストン42、バネ43およびロッド44を含む。シリンダ39は、ピストン42によって、隔壁41側の前室と、当該ピストン42を挟んで軸方向X1の反対側の後室とに隔てられている。本体36には、シリンダ39の前室および後室にそれぞれ別個に空気圧を伝達するチューブ(図4に示すチューブ45)を接続するためのジョイント47が、各々接続されている。ピストン42は、チューブ45およびジョイント47を介して、シリンダ39の前室または後室のいずれ一方に空気圧を伝達することにより、シリンダ39内を、軸方向X1に沿って進退される。
ロッド44は、基部がピストン42に連結され、先端部が、隔壁41を貫通して弁室40に突出されている。弁室40に突出されたロッド44の先端部には、弁体37が連結されている。弁体37は円板状に形成され、ロッド44の先端部に、径方向を軸方向X1と直交させて連結されている。弁体37は、シリンダ39内で、ピストン42が軸方向X1に沿って進退されると、ロッド44を介して、弁室40内で、軸方向X1に沿って進退される。
チューブ29と流路35a、チューブ30と流路35bは、それぞれジョイント48を介して接続される。
シリンダ39の前室および後室のいずれにも空気圧を作用させず、空圧アクチュエータ38を作動させない状態では、ピストン42が、バネ43によって、シリンダ39内で前進位置、つまり、図8に示すように、隔壁41側に近接した位置に押圧され、それによって弁室40内で、弁体37が弁座面46に接触されて、流路35aの開口が閉鎖される。そのため、流路35aと流路35cとの間が閉じられて、薬液タンク6からチューブ29と流路35aとを通して供給される処理液は、流路35bとチューブ30とを通して薬液タンク6に帰還させられる(吐出停止状態)。
図6〜図8は、基板処理装置1に含まれる処理液供給システムを示す模式図である。図6、図7および図8は、それぞれ、吐出停止状態、吐出状態および吸引除去状態を示している。
処理液供給システムは、複数の薬液供給流路32において、第2の帰還流路33との接続位置よりも上流の位置で、第2の帰還流路33に接続された複数のバイパス流路59と、複数のバイパス流路59をそれぞれ開閉する複数のバイパスバルブ60と、バイパス流路59との接続位置よりも上流の位置で、複数の第2の帰還流路33に接続された複数の吸引流路61と、複数の吸引流路61をそれぞれ開閉する複数の吸引バルブ62とをさらに含む。吸引流路61の下流側には、図示していないが、吸引装置が接続されている。バイパス流路59、バイパスバルブ60、吸引流路61および吸引バルブ62は、いずれも流体ボックス5内に設けられている。
処理液供給システムは、複数の第2の帰還流路33から帰還させられた処理液を冷却するクーラー63と、クーラー63から薬液タンク6に処理液を案内する回収流路64とを含む。複数の第2の帰還流路33からクーラー63に帰還させられた処理液は、クーラー63によって、循環温度に近づけられた後、回収流路64を介して薬液タンク6に案内される。クーラー63は、水冷ユニットまたは空冷ユニットであってもよいし、これら以外の冷却ユニットであってもよい。薬液タンク6、薬液流路66、薬液供給流路32、第2の帰還流路33および回収流路64が、薬液タンク6に貯留されている処理液を循環させて薬液タンク6に戻す第2の循環流路(処理液供給ユニット)67に含まれる。
吐出停止状態では、第1の帰還バルブ53が閉じられかつ供給バルブ54が開かれる。これにより、第1の循環流路50を循環している薬液が、複数の薬液供給流路32に流れ、第2の循環流路67を循環する。具体的には、薬液供給流路32に供給された処理液は、第2の循環ヒータ57によって加熱された後、チャンバー9内に配置された吐出口31の近傍の、第2の帰還流路33との接続位置まで送られて、当該接続位置から、第2の帰還流路33を介して、薬液タンク6に帰還させられる。
次に、図7を参照して、複数の吐出口31から処理液が吐出される吐出状態の処理液供給システムについて説明する。図7では、やはり、開いているバルブを黒色で示しており、閉じているバルブを白色で示している。
薬液タンク6内の処理液は、ポンプ52によって薬液流路66に送られる。ポンプ52によって送られた処理液の一部は、第1の循環ヒータ51によって加熱された後、第1の帰還流路65を介して薬液タンク6に戻る。ポンプ52によって送られた残りの処理液は、第1の循環流路50から複数の薬液供給流路32に流れる。薬液供給流路32に供給された処理液は、第2の循環ヒータ57によって加熱された後、バイパス流路59を介して、薬液タンク6に帰還させられる。
図9は、退避ポット27の概略構成を示す断面図である。図10は、図9を、矢視Xから見た図である。図11は、温度調整ユニット(温度変化ユニット)80の断面図である。
各温度調整器77は、退避ポット27のハウジング72の双方の側壁72bの外側側面に、それぞれ配置されている。各温度調整器77は、断熱材によって形成された固定プレート81およびボルト82によって、ハウジング72の側壁72bに固定されている。
制御装置3は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置3はCPU等の演算ユニット91、固定メモリデバイス(図示しない)、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット92、および入出力ユニット(図示しない)を有している。記憶ユニット92には、演算ユニット91が実行するプログラム93が記憶されている。
基板処理装置1には、一つのロットを構成する所定枚数(たとえば、25枚)の基板Wが基板収容器C(図1参照)に一括して収容された状態で搬入される。基板処理装置1では、基板収容器Cごとにプロセスジョブが対応付けられている。基板収容器Cが、基板処理装置1のロードポートLP(図1参照)に載置されると、基板収容器Cに含まれるロットの情報を示す基板情報が、ホストコンピュータから制御装置3に送られる。ホストコンピュータは、半導体製造工場に設置された複数の基板処理装置を統括するコンピュータである。制御装置3は、ホストコンピュータから送られた基板情報(プロセスジョブ)に基づいて、そのロットに対するプロセスレシピがレシピ記憶部94から読み出される。そして、制御装置3が、このプロセスレシピに従った制御を繰り返し実行することにより、1つの基板収容器Cに収容された基板Wは、次々と連続して処理ユニット2に搬入され、処理ユニット2で基板処理を受ける。そして、プロセスレシピに従った制御が基板収容器Cに収容された基板の枚数に等しい所定回数だけ実行されると、当該基板収容器Cに次いで搬入された基板収容器Cに収容されている基板に対し、当該処理が実行される。
図13は、処理ユニット2によって行われる処理の処理例について説明するためのフローチャートである。図14は、前記処理例における制御装置3の主たる制御内容を説明するためのタイムチャートである。
基板処理装置1(つまり処理液供給システム)の起動後直ちに、制御装置3は、ポンプ52を作動開始させ、かつ第1および第2の循環ヒータ51,57を作動開始させる。その後、制御装置3は、第1の帰還バルブ53を閉じかつ供給バルブ54を閉じる。この状態で、第2の循環流路67を薬液が循環する(処理液供給システムが図6に示す吐出停止状態になる)。制御装置3は、温度計(図示しない)の出力値を常時参照することにより、第2の循環流路67内を循環している薬液の温度を監視している。第2の循環流路67内の薬液は、予め定める高温処理温度(この処理例では、たとえば約82℃)を目標に昇温させられ、その処理温度に達した後は、当該高温処理温度のまま維持される。
その後、基板Wが搬入されてくるまで、基板処理装置1はIDLE状態(待機状態)にある。
未処理の基板Wを収容する基板収容器CがロードポートLPに載置されると(READY)、インデクサロボットIRによって基板収容器Cから、処理対象の基板Wが取り出される。取り出された基板Wは搬送ロボットCRに受け渡され、搬送ロボットCRによって、チャンバー9の内部に搬入される(図13のステップS1)。具体的には、基板Wを保持している搬送ロボットCRのハンドHをチャンバー9の内部に進入させることにより、基板Wがその表面(エッチング対象面)を上方に向けた状態でスピンチャック10に受け渡される。その後、スピンチャック10に基板Wが保持され、かつ、ハンドHがチャンバー9外に退避させられる。また、基板Wの搬入前の状態で、ノズル22は、退避位置P2に配置されている。
次に、基板Wに薬液を供給する高温薬液工程(図13のステップS4)が行われる。具体的には、制御装置3は、ノズル移動ユニット24を制御して、退避位置P2に配置されている(すなわち、退避ポット27に収容されている)ノズル22を処理位置P1(図4参照)に配置させる(図13のステップS3)。ノズル22が処理位置P1に配置された後、制御装置3は、吐出バルブ28を開く。これにより、回転状態の基板Wの上面に向けてノズル22から薬液が吐出される。ノズル22から吐出された薬液は、基板Wの上面に供給される(S4)。吐出口31が基板Wの回転半径方向に沿って複数並んでいるので(多点吐出)、基板Wの上面の全域に薬液を行き渡らせることができ、これにより、基板Wの上面を均一に薬液処理(たとえばエッチング処理)することができる。薬液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置3は、吐出バルブ28を閉じて、ノズル22からの薬液の吐出を停止する。これにより、高温薬液工程(S3)が終了する。
高温薬液工程(S4)の終了に次いで、リンス液を基板Wに供給するリンス工程(図13のステップS6)が行われる。具体的には、制御装置3は、リンス液バルブ20を開いて、リンス液ノズル19からのリンス液の吐出を開始する。リンス液ノズル19から吐出されたリンス液は、回転状態にある基板Wの上面に供給される。このリンス液により、基板Wの上面に付着している薬液が洗い流される。リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置3は、リンス液バルブ20を閉じてリンス液ノズル19からのリンス液の吐出を停止する。これにより、リンス工程(S6)が終了する。
基板Wの回転停止後は、複数のチャックピン14による基板Wの保持が解除される。その後、制御装置3は、基板Wを搬入したときと同様に、処理済みの基板Wを搬送ロボットによってチャンバー9内から搬出させる(図13のステップS9)。
吐出口ボディ34の連通路69に供給される。このとき、連通路69に供給される薬液の温度Tc(図15参照)は、たとえば約82℃であり、この温度の薬液が吐出口31から吐出される。
図15は、吐出口ボディ34の外壁面34Aを、温度調整ユニット80が加熱している状態を示す模式的な図である。
熱平衡温度調整工程において、制御装置3は、温度調整ユニット80を制御して、温度調整ユニット80の制御温度を極めて高温に昇温させる。これにより、吐出口ボディ34の外壁面34Aが加熱される(図16のS11:第1の加熱工程)。このような外壁面34Aの加熱により、図17に実線で示すように、外壁面34Aの温度T1が上昇し、高温(たとえば約160℃)に達する。また、熱伝導により、図17に破線で示すように、内壁面34Bの温度T2が、外壁面34Aの温度上昇に伴って温度上昇する。外壁面34Aの温度T1は、熱平衡温度TBよりも高い所定の高温度(たとえば約120℃)まで上昇させられる。
前述のように、この実施形態では、基板処理装置1(つまり処理液供給システム)の起動後直ちに、温度調整ユニット80による加熱が開始される。そのため、基板処理装置1が起動しているが待機しているIDLE状態(待機状態。ノズルが使用されていない状態)において、内壁面34Bの温度T2が熱平衡温度TBに保たれている。
具体的には、ロードポートLPに載置された基板収容器Cに含まれる基板Wのレシピにおける高温薬液の設定温度がそれまでの設定温度と異なる場合には、制御装置は、退避位置P2に配置されている吐出口ボディ34の内壁面34Bの温度T2が新たな高温薬液に対応する熱平衡温度になり、かつ当該吐出口ボディ34の外壁面34Aの温度T1が、新たな熱平衡温度よりも低温でかつ外壁面34Aがその周囲の雰囲気と熱平衡状態に保たれるような低温度になるように、温度調整ユニット80を制御される。そして、それ以降に実行される高温薬液処理工程(図13のS4)において、内壁面34Bの温度T2が新たな高温薬液に対応する熱平衡温度に維持され続ける。これにより、吐出すべき薬液の設定温度が途中で変わった場合でもあっても、それ以降の高温処理における基板W間のばらつきを抑制または防止できる。
熱平衡温度TBには、高温薬液工程(S4。基板処理工程)を繰り返し連続的に実行させた場合に収束する吐出口ボディ34の内壁面34Bの温度である。連通路69に高温の薬液が供給されていない状態において、吐出口ボディ34の内壁面34Bを熱平衡温度TBに維持することにより、その次に実行される高温薬液工程(S4)において、吐出口ボディ34の内壁面34Bが熱平衡温度TBに維持される。それだけでなく、それ以降に繰り返し実行される高温薬液工程(S4)においても、吐出口ボディ34の内壁面34Bが熱平衡温度TBに維持される。すなわち、吐出口ボディ34の内壁面34Bに温度変化がない。
また、前述の実施形態では、温度調整ユニット80の熱源83として、ペルチェ素子を用いるとして説明したが、熱源を、加熱源(ヒータ)と、冷却源(クーラー)とに分けて設けるようにしてもよい。
前述の実施形態では、温度調整ユニット80の熱源83として、ペルチェ素子を用いるとして説明したが、熱源を、加熱源(ヒータ)と、冷却源(クーラー)とに分けて設けるようにしてもよい。
また、前述の実施形態では、ノズル22が複数設けられる場合について説明したが、ノズル22が退避位置P2において、温度調整ユニット80によって加熱(温度変更)されるのであれば、温度変更対象のノズル22は複数でなく1つであってもよい。
また、温度調整ユニット80によってノズル22を加熱(温度変更)する場合について説明したが、温度変更の対象は、ノズル22でなく、処理液流通路の一部を構成する処理液流通部材であってもよい。しかしながら、温度変更の対象は、循環流路(第2の循環流路67)の下流側の部分に限られる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。
2 :処理ユニット
3 :制御装置
10 :スピンチャック(基板保持ユニット)
22 :ノズル
22A :第1のノズル
22B :第2のノズル
22C :第3のノズル
22D :第4のノズル
27 :退避ポット(包囲部材)
31 :吐出口
31A :第1の吐出口
31B :第2の吐出口
31C :第3の吐出口
31D :第4の吐出口
34 :吐出口ボディ
34A :外壁面
34B :内壁面
67 :第2の循環流路(処理液供給ユニット)
69 :連通路
69B :分岐路
72b :側壁
80 :温度調整ユニット(温度変化ユニット)
P1 :処理位置
P2 :退避位置
TA :低温度(所定温度)
TB :熱平衡温度
W :基板
Claims (17)
- 基板を保持する基板保持ユニットと、
内壁面および外壁面を有する処理液流通部材であって、前記内壁面によって、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を吐出する吐出口に連通する処理液流通路の少なくとも一部を区画する処理液流通部材と、
常温よりも高い所定の第1の高温の処理液を前記処理液流通路に供給する処理液供給ユニットと、
前記処理液流通部材の前記外壁面に対して外側から加熱または冷却して、前記処理液流通部材を温度変化させるための温度変化ユニットと、
前記処理液供給ユニットを制御して、前記処理液流通路に前記第1の高温の処理液を供給して、前記吐出口から前記第1の高温の処理液を吐出することにより、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理を施す基板処理工程と、前記処理液流通路に前記処理液供給ユニットから処理液が供給されていない状態において、前記温度変化ユニットを制御して、前記処理液流通部材の前記内壁面を、常温よりも高くかつ前記第1の高温よりも低い所定の熱平衡温度に維持する平衡温度維持工程とを実行する制御装置とを含む、基板処理装置。 - 基板を保持する基板保持ユニットと、
内壁面および外壁面を有する処理液流通部材であって、前記内壁面によって、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を吐出する吐出口に連通する処理液流通路の少なくとも一部を区画する処理液流通部材と、
常温よりも高い高温の処理液を前記処理液流通路に供給する処理液供給ユニットと、
前記処理液流通部材の前記外壁面に対して外側から加熱または冷却して、前記処理液流通部材を温度変化させるための温度変化ユニットと、
前記処理液供給ユニットを制御して、前記処理液流通路に前記高温の処理液を供給して、前記吐出口から前記高温の処理液を吐出することにより、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理を施す基板処理工程と、前記処理液流通路に前記処理液供給ユニットから処理液が供給されていない状態において、前記温度変化ユニットを制御して、前記処理液流通部材の前記内壁面を熱平衡温度に維持する平衡温度維持工程とを実行する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記平衡温度維持工程において、前記内壁面を前記熱平衡温度に保ち、かつ前記外壁面を常温よりも高くかつ前記熱平衡温度よりも低い所定温度に保つ工程を実行する、基板処理装置。 - 前記制御装置は、前記平衡温度維持工程の開始時において、
前記外壁面の温度を前記熱平衡温度よりも高温に昇温させるべく、当該外壁面を加熱する第1の加熱工程と、
前記第1の加熱工程に次いで、前記外壁面の温度を処理液の温度よりも低温に降下させるべく当該外壁面を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程に次いで、前記内壁面が前記熱平衡温度に保たれるようにかつ前記外壁面の温度が前記所定温度に保たれるように、当該外壁面を加熱する第2の加熱工程とを実行する、請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記制御装置は、前記平衡温度維持工程の次に実行される前記基板処理工程において用いられる処理液の温度に応じて当該平衡温度維持工程において設定される前記熱平衡温度を調整し、
前記制御装置は、設定されている前記熱平衡温度に基づいて前記平衡温度維持工程を実行する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記処理液流通部材は、前記吐出口を有するノズルを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記ノズルは、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を吐出するための処理位置と、前記基板保持ユニットから退避した退避位置との間で移動可能に設けられており、
前記温度変化ユニットは、前記ノズルが前記退避位置に配置されている状態で、当該ノズルを温度変化させる、請求項5に記載の基板処理装置。 - 前記退避位置に配置された前記ノズルを包囲する包囲部材を含み、
前記温度変化ユニットは前記包囲部材の側壁に配置されている、請求項6に記載の基板処理装置。 - 前記ノズルは複数設けられており、
前記包囲部材は、それぞれ前記退避位置に配置されている複数の前記ノズルを一括して
包囲可能に設けられており、
前記温度変化ユニットは複数設けられており、前記温度変化ユニットは前記ノズルに対応して設けられており、
各温度変化ユニットは、対応する前記ノズルの温度を個別に温度変化させる、請求項7に記載の基板処理装置。 - 前記ノズルは、前記吐出口に連通する連通路と、前記連通路を区画するボディとを含み、前記処理液流通部材は前記ボディを含み、
前記処理液流通部材の外壁面は、前記ボディの外壁面を含む、請求項5〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記連通路は複数の分岐路を含み、各分岐路は前記吐出口を有しており、
前記ボディは、前記複数の分岐路を収容する吐出口ボディを含む、請求項9に記載の基板処理装置。 - 前記ボディは、樹脂材料を用いて形成されている、請求項9または10に記載の基板処理装置。
- 前記樹脂材料は、PCTFE、PTFEおよびPFAの少なくとも一つを含む、請求項11に記載の基板処理装置。
- 前記温度変化ユニットは、ペルチェ素子を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 処理液流通部材の処理液流通路に常温よりも高い所定の第1の高温の処理液を供給し、前記処理液流通路に連通する吐出口から前記第1の高温の処理液を吐出することにより、基板保持ユニットに保持されている基板に処理を施す基板処理工程と、
前記基板処理工程が行われていない状態において、前記処理液流通部材の外壁面に対して外側から加熱または冷却して、前記処理液流通部材を温度変化させることにより、前記処理液流通部材の内壁面を、常温よりも高くかつ前記第1の高温よりも低い所定の熱平衡温度に維持する平衡温度維持工程とを含む、基板処理方法。 - 処理液流通部材の処理液流通路に常温よりも高い高温の処理液を供給し、前記処理液流通路に連通する吐出口から前記高温の処理液を吐出することにより、基板保持ユニットに保持されている基板に処理を施す基板処理工程と、
前記基板処理工程が行われていない状態において、前記処理液流通部材の外壁面に対して外側から加熱または冷却して、前記処理液流通部材を温度変化させることにより、前記処理液流通部材の内壁面を熱平衡温度に維持する平衡温度維持工程とを含み、
前記平衡温度維持工程は、前記内壁面を前記熱平衡温度に保ち、かつ前記外壁面を、常温よりも高くかつ前記熱平衡温度よりも低い所定温度に保つ工程を含む、基板処理方法。 - 前記平衡温度維持工程は、
前記外壁面の温度を前記熱平衡温度よりも高温に昇温させるべく、当該外壁面を加熱する第1の加熱工程と、
前記第1の加熱工程に次いで、前記外壁面の温度を処理液の温度よりも低温に降下させるべく当該外壁面を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程に次いで、前記処理液流通部材の前記内壁面が前記熱平衡温度に保たれるようにかつ前記外壁面の温度が前記所定温度に保たれるように、当該外壁面を加熱する第2の加熱工程とを含む、請求項15に記載の基板処理方法。 - 前記平衡温度維持工程は、当該平衡温度維持工程の後に実行される前記基板処理工程において用いられる処理液の温度に応じて当該平衡温度維持工程における前記熱平衡温度を調整する、請求項14〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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