JP7001553B2 - 処理液温度調整装置、基板処理装置、および処理液供給方法 - Google Patents

処理液温度調整装置、基板処理装置、および処理液供給方法 Download PDF

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Description

この発明は、処理液温度調整装置、基板処理装置、および処理液供給方法に関する。処理液による処理対象には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機EL(Electroluminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel 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が含まれる。
下記特許文献1には、薬液タンク内の薬液が供給流路を介して処理ユニット内の基板に供給される構成の基板処理装置が、開示されている。供給流路は、複数の上流流路に分岐している。複数の上流流路は、複数の吐出口に向けてそれぞれ処理液を案内するように構成されている。各上流流路に介装されたバルブを開閉することにより、各吐出口からの処理液の吐出が制御される。この基板処理装置では、処理ユニットへの薬液の供給が停止されているときには、薬液は、上流流路に分岐接続されたリターン流路を介して、薬液タンクに帰還する。上流流路にはヒータが設けられており、リターン流路にはクーラが設けられている。
特開2016-157852号公報
基板処理装置で基板を処理する際、基板処理の途中で薬液の流量や温度等の基板処理条件が変更されることがある。このような場合には、基板に供給される薬液の温度を安定させるために基板処理条件の変更に応じて薬液タンク内の薬液の温度を調整する必要がある。
特許文献1に記載の基板処理装置では、基板処理条件が変更されたときに、薬液タンク内の薬液の温度を調整するためにクーラの出力を変化させる場合がある。
しかしながら、クーラの出力を変化させた場合であっても、クーラの温度が変化するまでに相応の時間を要する。したがって、基板処理条件の変化にクーラの温度変化が追い付かず、クーラによって薬液が冷やされ過ぎたり、クーラによる薬液の冷却が不充分となったりするおそれがある。これでは、薬液タンク内の薬液の温度が安定しないおそれがある。さらに、基板に供給される薬液の温度が安定せず、処理ユニットにおける基板の処理が安定しないおそれがある。
そこで、この発明の1つの目的は、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる処理液温度調整装置、基板処理装置、および処理液供給方法を提供することである。
この発明の一実施形態は、処理液タンクから基板処理ユニットに供給される処理液の温度を調整する処理液温度調整装置を提供する。前記処理液温度調整装置は、前記処理液タンクから前記基板処理ユニットに供給される処理液が通る供給流路から分岐して前記処理液タンクに帰還される処理液が流入する上流路と、前記上流路の下流端に接続され、前記上流路から流入する処理液を分流させる第1分流路および第2分流路と、前記第1分流路および前記第2分流路の下流端に接続され、前記第1分流路および前記第2分流路から流入する処理液を合流させて前記処理液タンクに案内する下流路と、前記第1分流路を流れる処理液を冷却する冷却ユニットと、前記上流路から前記第1分流路に流入する処理液の流量と、前記上流路から前記第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更する流量比率変更ユニットと、前記下流路を流れる処理液の温度を検出する下流温度検出ユニットと、前記下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が所定の目標温度に近づくように、前記流量比率変更ユニットを制御するコントローラとを含む。
この装置によれば、上流路を流れる処理液は、第1分流路および第2分流路に分流される。第1分流路を流れる処理液は、冷却ユニットによって冷却されてから下流路に流入し、第2分流路内を流れる処理液は、冷却ユニットによって冷却されずに下流路に流入する。第1分流路および第2分流路から下流路に流入する処理液は、下流路内で合流される。
また、上流路から第1分流路に流入する処理液の流量と上流路から第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更することによって、下流路に流入する処理液のうち、冷却されてから下流路に流入する処理液の割合が変更される。そのため、上流路から第1分流路に流入する処理液の流量と上流路から第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更することによって、下流路に流入する処理液の温度が変化する。したがって、基板処理条件が変更されたとしても、下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が目標温度に近づくようにコントローラが流量比率変更ユニットを適宜制御すれば、下流路に流入する処理液の温度を目標温度に近い温度に維持することができる。つまり、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記上流路に分岐接続され、処理液を前記処理液タンクに案内する上流分岐流路と、前記上流路内の処理液の案内先を、前記上流路の下流端および前記上流分岐流路のいずれかに切り替える上流切替ユニットとをさらに含む。
上流路内の処理液を冷却する必要がある場合には、上流路内の処理液の案内先を上流路の下流端に切り替えることで、上流路内の処理液を第1分流路および第2分流路に流入させて適度に冷却することができる。一方、上流路内の処理液を冷却する必要がない場合には、上流路内の処理液の案内先を上流分岐流路に切り替えることで、上流路内の処理液を冷却することなく下流路に流入させることができる。そのため、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。したがって、処理液タンクに帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記上流路を流れる処理液の温度を検出する上流温度検出ユニットをさらに含む。そして、前記上流切替ユニットが、前記上流温度検出ユニットによって検出される上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合に、前記上流路内の処理液の案内先を前記上流分岐流路に切り替え、前記上流検出温度が前記冷却必要温度よりも高い場合に、前記上流路内の処理液の案内先を前記上流路の下流端に切り替える。
この構成によれば、上流検出温度が冷却必要温度よりも高い場合には、上流路内の処理液の案内先を上流路の下流端に切り替えることで、上流路から第1分流路に流入した処理液を冷却ユニットに冷却させることができる。これにより、適度に冷却された処理液を、下流路を介して処理液タンクに帰還させることができる。
一方、上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合には、上流路内の処理液の案内先を上流分岐流路に切り替えて、処理液を冷却することなく下流路に流入させることができる。そのため、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。
このように、上流検出温度と冷却必要温度との大小関係に応じて上流路内の案内先を適切に変更することによって、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記下流路において前記下流温度検出ユニットによって温度が検出される被検出部分よりも下流側に分岐接続され、前記下流路から前記処理液タンク外へと処理液を導く排出流路と、前記下流路内の処理液の案内先を、前記処理液タンクおよび前記排出流路のいずれかに切り替える下流切替ユニットとをさらに含む。
下流路内の処理液の温度が低過ぎる場合には、下流路内の処理液の案内先を排出流路に切り替えて処理液タンク外に処理液を導くことで、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。一方、下流路内の処理液の温度が適切である場合には、下流路内の処理液の案内先を処理液タンクに切り替えるとこで、温度が適切に調整された処理液を処理液タンクに帰還させることができる。
この発明の一実施形態では、前記下流切替ユニットが、前記下流検出温度が前記目標温度よりも低い過冷却温度よりも低い場合に、前記下流路内の処理液の案内先を前記排出流路に切り替え、前記下流検出温度が前記過冷却温度よりも高い場合に、前記下流路内の処理液の案内先を前記処理液タンクに切り替える。
この構成によれば、下流検出温度が過冷却温度よりも低い場合には、下流路内の処理液の案内先を排出流路に切り替えることで、処理液タンク外へ処理液を導くことができる。これにより、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。
一方、下流検出温度が過冷却温度よりも高い場合には、下流路内の処理液の案内先を処理液タンクに切り替えることができる。そのため、過冷却温度よりも高く適切に調整された温度の処理液を処理液タンクに帰還させることができる。このように、下流検出温度と過冷却温度との大小関係に応じて下流路内の案内先を適切に変更することによって、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記排出流路から流入する処理液を貯留する排出処理液タンクと、前記排出処理液タンク内の処理液を加熱する排出処理液加熱ユニットと、前記排出処理液タンク内の処理液を前記処理液タンクに移送する移送流路とをさらに含む。
この構成によれば、排出流路内の処理液は、排出処理液タンクによって貯留される。そして、排出処理液タンク内の処理液は、排出処理液加熱ユニットによって加熱されてから処理液タンクに移送される。これにより、必要以上に冷却された状態の処理液が処理液タンクに流入することを回避することができる。そのため、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。さらに、排出流路内の処理液を廃棄する構成と比較して、処理液の消費量を低減することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記処理液タンクから、前記第1分流路において前記冷却ユニットによって冷却される被冷却部分よりも上流側の部分へ、処理液を案内する案内流路をさらに含む。
第1分流路内に処理液の流れが形成されておらず、第1分流路の被冷却部分に処理液が留まっている場合、被冷却部分内の処理液が冷却ユニットによって過剰に冷却される。この状態で、第1分流路内に処理液の流れが形成されると、過剰に冷却された処理液が処理液タンクに流れ込むおそれがある。
そこで、処理液タンクから第1分流路の被冷却部分よりも上流側の部分へ処理液を案内することによって、下流路内の処理液の過剰に冷却される前に、第1分流路内に処理液の流れを形成することができる。結果として、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記案内流路を開閉する案内流路バルブをさらに含む。そして、前記案内流路バルブが、前記上流路への処理液の流入が停止されているときに、前記案内流路を開き、前記案内流路を介して前記処理液タンクから前記第1分流路に処理液を案内する。
上流路への処理液の流入が停止されているときには、第1分流路内に処理液の流れが形成されにくく、第1分流路の被冷却部分に処理液が特に留まりやすい。第1分流路の被冷却部分に留まった処理液が冷却ユニットによって過剰に冷却される。この状態で、第1分流路内に処理液の流れが形成されると、過剰に冷却された処理液が処理液タンクに流れ込むおそれがある。
そこで、上流路への処理液の流入が停止されているときに、案内流路バルブが案内流路を開くことで、処理液タンクから第1分流路に処理液を案内することができる。これにより、下流路内の処理液の過剰に冷却される前に、第1分流路内に処理液の流れを形成することができる。結果として、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記下流路において前記下流温度検出ユニットよりも下流側に設定された被加熱部分内の処理液を加熱する加熱ユニットをさらに含む。
この構成によれば、下流路内の処理液が目標温度よりも低い場合に、下流路内の処理液を加熱ユニットで加熱することができる。処理液タンクへ帰還する処理液の温度を一層適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記上流路内を流れる処理液の流量を検出する流量検出ユニットをさらに含む。前記冷却ユニットは、前記第1分流路を流れる処理液と熱交換する冷媒が流通する冷媒流路と、前記冷媒流路を流れる前記冷媒の流量を調整する冷媒流量調整ユニットとを含む。そして、前記コントローラが、前記流量検出ユニットによって検出された上流検出流量が所定の基準流量よりも大きい場合には、前記冷媒の流量が大きくなるように前記冷媒流量調整ユニットを制御し、前記上流検出流量が所定の基準流量よりも小さい場合には、前記冷媒の流量が小さくなるように前記冷媒流量調整ユニットを制御する。
上流路を流れる処理液の流量が大きいほど、処理液の温度を目標温度にするために処理液から奪うべき熱量が大きい。冷媒の流量が大きいほど、冷却ユニットが処理液から奪う熱量が増える。そのため、上流検出流量が基準流量よりも大きい場合に冷媒の流量が大きくなり、上流検出流量が基準流量よりも小さい場合に冷媒の流量が小さくなるように冷媒流量調整ユニットを制御することで、第1分流路内の処理液を精度良く冷却することができる。結果として、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を精度良く調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液温度調整装置が、前記供給流路内の処理液を加熱する供給流路加熱ユニットと、前記供給流路において前記供給流路加熱ユニットによって加熱される部分よりも下流側の部分から分岐され、前記供給流路内の処理液を前記上流路に送る上流帰還流路とをさらに含む。
この構成によれば、供給流路加熱ユニットによって処理液が加熱される。そのため、加熱された処理液を、供給流路を介して基板処理ユニットに供給して、基板に対して処理液を反応させることができる。
そして、加熱された処理液は、上流帰還流路を介して処理液温度調整装置の上流路にも送られる。そのため、処理液は、処理液温度調整装置内で、必要に応じて適切に冷却される。したがって、加熱された処理液が上流路に流入する構成において、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態は、前記処理液温度調整装置と、前記供給流路と、前記基板処理ユニットとを含み、処理液で基板を処理する基板処理装置を提供する。前記基板処理ユニットは、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持回転ユニットと、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、前記基板の上面内において前記上面中央部から離れた位置に向けて処理液を吐出する副吐出口とを含む。前記供給流路は、前記処理液タンク内の処理液を下流側に向けて案内する上流供給流路と、前記上流供給流路を分流させる複数の下流供給流路とを含む。前記複数の下流供給流路は、前記主吐出口に処理液を案内する下流主供給流路と、前記副吐出口に処理液を案内する下流副供給流路とを含む。前記供給流路加熱ユニットは、前記上流供給流路内の処理液を加熱する上流供給流路加熱ユニットと、前記下流副供給流路内の処理液を加熱する下流供給流路加熱ユニットとを含む。前記上流帰還流路は、前記下流副供給流路において前記下流供給流路加熱ユニットによって加熱される部分よりも下流側の部分から分岐され、前記下流副供給流路内の処理液を前記上流路に送る。
回転する基板の上面中央部に供給された処理液は、基板の上面に沿って中央部から周縁部に流れる。その過程で、処理液の温度が次第に低下していく。そのため、温度の均一性が低下し、基板の上面に対する処理の均一性が低下するおそれがある。基板の上面に供給する処理液の流量を増やせば、処理液が基板の上面周縁部に達するまでの時間が短縮されるので、処理液の温度低下が軽減される。しかしながら、処理液の消費量が増加してしまう。
そこで、この基板処理装置では、上流供給流路加熱ユニットによって加熱された処理液が基板の上面中央部に向けて吐出され、上流供給流路加熱ユニットによって加熱された後に下流供給流路加熱ユニットによってさらに加熱された処理液が基板の上面内において上面中央部から離れた位置に吐出される。そのため、副吐出口に案内される処理液は、主吐出口に案内される処理液よりも高温になるように加熱されることがある。したがって、基板において上面中央部から離れた位置に供給される処理液の温度は、基板の上面中央部に供給される処理液の温度よりも高くなる。これにより、処理液の消費量の低減を図りつつ、基板の上面に対する処理の均一性の向上が図れる。
一方、この基板処理装置では、下流副供給流路において下流供給流路加熱ユニットによって加熱される部分よりも下流側の部分から上流帰還流路が分岐されている。そのため、上流供給流路加熱ユニットによって加熱された後に下流供給流路加熱ユニットによってさらに加熱された処理液が、処理液温度調整装置の上流路に流入する。したがって、処理液タンクに帰還する処理液を適切に冷却しなければ、主吐出口に案内される処理液の温度が上昇し、基板の上面に対する処理の均一性が低下するおそれがある。そこで、前述した処理液温度調整装置を用いて処理液タンクへ帰還する処理液を適切に冷却すれば、主吐出口に案内される処理液の温度の上昇を抑制できる。
この発明の一実施形態は、処理液を貯留する処理液タンク内の処理液を、供給流路を介して基板処理ユニットに供給する供給工程と、前記供給流路から分岐して前記処理液タンクに帰還される処理液が流入する上流路の下流端に接続された第1分流路および第2分流路によって、前記上流路を流れる処理液を分流させる分流工程と、前記第1分流路を流れる処理液を冷却ユニットによって冷却する冷却工程と、前記第1分流路および前記第2分流路から処理液を下流路に流入させて合流させて前記処理液タンクに案内する合流工程と、前記下流路を流れる処理液の温度である下流検出温度を下流温度検出ユニットによって検出する下流温度検出工程と、前記下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が所定の目標温度に近づくように、前記上流路から前記第1分流路に流入する処理液の流量と、前記上流路から前記第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更する流量比率変更工程とを含む、処理液供給方法を提供する。
この方法によれば、上流路を流れる処理液は、第1分流路および第2分流路に分流される。第1分流路を流れる処理液は、冷却ユニットによって冷却されてから下流路に流入し、第2分流路内を流れる処理液は、冷却ユニットによって冷却されずに下流路に流入する。第1分流路および第2分流路から下流路に流入する処理液は、下流路内で合流される。
また、上流路から第1分流路に流入する処理液の流量と上流路から第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更することによって、下流路に流入する処理液のうち、冷却されてから下流路に流入する処理液の割合が変更される。そのため、上流路から第1分流路に流入する処理液の流量と上流路から第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更することによって、下流路に流入する処理液の温度が変化する。したがって、基板処理条件が変更されたとしても、下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が目標温度に近づくように第1分流路に流入する処理液の流量と第2分流路に流入する処理液の流量との比率を適宜変更することによって、下流路に流入する処理液の温度を目標温度に近い温度に維持することができる。つまり、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給方法が、前記上流路を流れる処理液の温度である上流検出温度を検出する上流温度検出工程と、前記上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合に、前記上流路内の処理液が、前記上流路に分岐接続され処理液を前記処理液タンクに帰還させる上流分岐流路に案内され、前記上流検出温度が前記冷却必要温度よりも高い場合に、前記上流路内の処理液が前記上流路の下流端に案内されるように、前記上流路内の処理液の案内先を切り替える上流切替工程とをさらに含む。
この方法によれば、上流検出温度が冷却必要温度よりも高い場合には、上流路内の処理液の案内先を上流路の下流端に切り替えることで、上流路から第1分流路に流入した処理液を冷却ユニットに冷却させることができる。これにより、適度に冷却された処理液を、下流路を介して処理タンクに帰還させることができる。
一方、上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合には、上流路内の処理液の案内先を上流分岐流路に切り替えて、処理液を冷却することなく下流路に流入させることができる。そのため、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。
このように、上流検出温度と冷却必要温度との大小関係に応じて上流路内の案内先を適切に変更することによって、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、処理液供給方法が、前記下流検出温度が前記目標温度よりも低い過冷却温度よりも低い場合に、前記下流路内の処理液が、前記下流路から前記処理液タンク外に案内され、前記下流検出温度が前記過冷却温度よりも高い場合に、前記下流路内の処理液が、前記処理液タンクに案内されるように、前記下流路内の処理液の案内先を切り替える下流切替工程をさらに含む。
この方法によれば、下流検出温度が過冷却温度よりも低い場合には、下流路内の処理液の案内先を排出流路に切り替えることで、処理液タンク外へ処理液を導くことができる。これにより、必要以上に冷却された処理液が処理液タンクに帰還することを抑制できる。
一方、下流検出温度が過冷却温度よりも高い場合には、下流路内の処理液の案内先を処理液タンクに切り替えることができる。そのため、過冷却温度よりも高く適切に調整された温度の処理液を処理液タンクに帰還させることができる。このように、下流検出温度と過冷却温度との大小関係に応じて下流路内の案内先を適切に変更することによって、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給方法が、前記上流路への処理液の流入が停止される流入停止工程と、前記上流路への処理液の流入が停止されているときに、前記第1分流路に設定された被冷却部分よりも上流側の部分へ処理液を案内する案内工程とをさらに含む。
上流路への処理液の流入が停止されているときには、第1分流路内に処理液の流れが形成されにくく、第1分流路の被冷却部分に処理液が特に留まりやすい。第1分流路の被冷却部分に留まった処理液が冷却ユニットによって過剰に冷却される。この状態で、第1分流路内に処理液の流れが形成されると、過剰に冷却された処理液が処理液タンクに流れ込むおそれがある。
そこで、上流路への処理液の流入が停止されているときに、案内流路バルブが案内流路を開くことで、処理液タンクから第1分流路に処理液を案内することができる。これにより、下流路内の処理液の過剰に冷却される前に、第1分流路内に処理液の流れを形成することができる。結果として、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給方法が、前記下流路内の処理液を加熱する加熱工程をさらに含む。
この方法によれば、下流路内の処理液が目標温度よりも低い場合に、下流路内の処理液を加熱することができる。処理液タンクへ帰還する処理液の温度を一層適切に調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給方法が、前記冷却ユニットに備えられた冷媒流路に、前記第1分流路を流れる処理液と熱交換する冷媒を流通させる冷媒流通工程と、前記上流路内を流れる処理液の流量である上流検出流量を流量検出ユニットによって検出する流量検出工程と、前記上流検出流量が所定の基準流量よりも大きい場合には、前記冷媒流路を流れる冷媒の流量が大きくなり、前記上流検出流量が所定の基準流量よりも小さい場合には、前記冷媒流路を流れる冷媒の流量が小さくなるように、前記冷媒流路内を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整工程とを含む。
上流路を流れる処理液の流量が大きいほど、処理液の温度を目標温度にするために処理液から奪うべき熱量が大きい。冷媒の流量が大きいほど、冷却ユニットが処理液から奪う熱量が増える。そのため、上流検出流量が基準流量よりも大きい場合に冷媒の流量が大きくなり、上流検出流量が基準流量よりも小さい場合に冷媒の流量が小さくなるように冷媒の流量を調整すれば、第1分流路内の処理液を精度良く冷却することができる。結果として、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を精度良く調整することができる。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給方法が、前記供給流路内の処理液を加熱する供給流路加熱工程と、前記供給流路内で加熱された処理液を、前記上流路に送る上流帰還工程とをさらに含む。
この方法によれば、供給流路内の処理液が加熱される。そのため、加熱された処理液を、供給流路を介して基板処理ユニットに供給して、基板に対して処理液を反応させることができる。
そして、加熱された処理液は、上流路にも送られる。そのため、処理液は、冷却工程において必要に応じて適切に冷却される。したがって、加熱された処理液が上流路に流入する構成において、処理液タンクへ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す模式図である。 図2は、前記基板処理装置に備えられた基板処理ユニットの内部構成例を示す模式的な正面図である。 図3は、前記基板処理ユニットの内部構成例を示す模式的な平面図である。 図4は、前記基板処理装置に備えられた薬液温度調整装置の構成例を示す模式図である。 図5は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成例を示すブロック図である。 図6Aは、前記基板処理ユニットに薬液を供給する動作例を説明するための模式図であり、前記基板処理装置の薬液吐出状態を示す模式図である。 図6Bは、前記基板処理ユニットに薬液を供給する動作例を説明するための模式図であり、前記基板処理装置の薬液吐出停止状態を示す模式図である。 図7Aは、前記薬液温度調整装置によって薬液の温度を調整する動作例を説明するための模式図である。 図7Bは、前記薬液温度調整装置によって薬液の温度を調整する動作例を説明するための模式図である。 図7Cは、前記薬液温度調整装置によって薬液の温度を調整する動作例を説明するための模式図である。 図7Dは、前記薬液温度調整装置によって薬液の温度を調整する動作例を説明するための模式図である。 図8は、前記薬液温度調整装置に備えられた流量比変更ユニットのフィードバック制御を説明するための流れ図である。 図9は、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。 図10は、この発明の第2実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理液温度調整装置の構成例を説明するための模式図である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の構成例を示す模式図である。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、処理液で基板Wを処理する基板処理ユニット2と、基板処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボット(図示せず)と、基板処理装置1を制御するコントローラ3(図5参照)とを含む。基板処理ユニット2内で基板Wに対して供給される処理液には、薬液やリンス液等が含まれる。
基板処理装置1は、さらに、基板処理ユニット2に供給すべき処理液を貯留する処理液タンク等を収容する貯留ボックス6と、貯留ボックス6から基板処理ユニット2への処理液供給を制御する流体機器等を収容する流体ボックス5とを含む。処理液タンクは、たとえば、薬液を貯留する薬液タンク8とリンス液を貯留するリンス液タンク(図示せず)とを含む。
基板処理ユニット2および流体ボックス5は、基板処理装置1のフレーム4の中に配置されている。基板処理ユニット2のチャンバ7と流体ボックス5とは、水平方向に並んでいる。貯留ボックス6は、この実施形態では、フレーム4の外に配置されている。貯留ボックス6は、フレーム4の中に配置されていてもよい。
基板処理装置1は、供給配管9、薬液温度調整装置10、帰還配管11および循環配管12を含む。
供給配管9は、薬液タンク8から基板処理ユニット2に供給される薬液が通る供給流路を形成している。帰還配管11は、供給配管9(供給流路)内の薬液を薬液タンク8に帰還させる帰還流路を形成している。薬液温度調整装置10は、薬液タンク8から基板処理ユニット2に供給される薬液の温度を調整する装置であり、処理液温度調整装置の一例である。この実施形態では、薬液温度調整装置10は、帰還配管11に配置されており、供給配管9から薬液タンク8へと帰還される処理液の温度を調整し、それによって、基板処理ユニット2に供給される処理液の温度を調整するように構成されている。循環配管12は、供給配管9と薬液タンク8とに接続されており、薬液タンク8内の薬液を基板処理ユニット2および薬液温度調整装置10を経由させずに循環させる循環流路を形成している。
供給配管9は、薬液タンク8に接続された上流供給配管20と、上流供給配管20から分岐した複数の下流供給配管21とを含む。
上流供給配管20は、薬液タンク8内の薬液を下流側に向けて案内する上流供給流路を形成している。複数の下流供給配管21は、下流主供給配管21Aおよび第1下流副供給配管21B~第3下流副供給配管21Dを含み、これらは、それぞれ、上流供給配管20を分流させる複数の下流供給流路を形成している。下流主供給配管21Aは、下流主供給流路を形成している。複数の下流副供給配管21B~21Dは、複数の下流副供給流路をそれぞれ形成している。複数の下流供給配管21の下流端は、それぞれ、基板処理ユニット2に備えられた複数の薬液ノズル50に接続されている。
帰還配管11は、複数の下流副供給配管21B~21Dのそれぞれに接続された複数の上流帰還配管22と、薬液温度調整装置10および薬液タンク8に接続された下流帰還配管23とを含む。
複数の上流帰還配管22は、第1上流帰還配管22B~第3上流帰還配管22Dを含み、これらは、それぞれ、複数の下流副供給配管21B~21Dの途中部に分岐接続されている。各上流帰還配管22は、対応する下流副供給配管21B~21Dから薬液温度調整装置10に薬液を送る複数の上流帰還流路を形成している。下流帰還配管23は、薬液温度調整装置10に備えられた下流配管63から薬液タンク8に薬液を送る下流帰還流路を形成している。
第1上流帰還配管22Bの上流端は、第1下流副供給配管21Bに分岐接続されている。第1上流帰還配管22Bの下流端は、薬液温度調整装置10に備えられた上流配管60に接続されている。第2上流帰還配管22Cの上流端は、第2下流副供給配管21Cに分岐接続されている。第2上流帰還配管22Cの下流端は、第1上流帰還配管22Bに接続されている。第3上流帰還配管22Dの上流端は、第3下流副供給配管21Dに分岐接続されている。第3上流帰還配管22Dの下流端は、第2上流帰還配管22Cよりも下流側で第1上流帰還配管22Bに接続されている。そのため、複数の上流帰還配管22を流れる薬液は、第1上流帰還配管22B内で合流し、薬液温度調整装置10の上流配管60に送られる。
下流帰還配管23の上流端は、薬液温度調整装置10に備えられた下流配管63に接続されている。下流帰還配管23の下流端は、薬液タンク8に接続されている。
循環配管12の上流端は、上流供給配管20に分岐接続されている。循環配管12の下流端は薬液タンク8に接続されている。
基板処理装置1は、上流供給ヒータ30、ポンプ31、フィルタ32、上流供給バルブ33、下流主供給流量計34A、下流主供給流量調整バルブ35Aおよび下流主供給バルブ36Aを含む。
基板処理装置1は、複数の下流副供給流量計34B~34D(第1下流副供給流量計34B、第2下流副供給流量計34C、第3下流副供給流量計34D)と、複数の下流副供給流量調整バルブ35B~35D(第1下流副供給流量調整バルブ35B、第2下流副供給流量調整バルブ35C、第3下流副供給流量調整バルブ35D)とを含む。
基板処理装置1は、複数の下流供給ヒータ37B~37D(第1下流供給ヒータ37B、第2下流供給ヒータ37C、第3下流供給ヒータ37D)と、複数の下流副供給バルブ36B~36D(第1下流副供給バルブ36B、第2下流副供給バルブ36C、第3下流副供給バルブ36D)と、複数の上流帰還バルブ38B~38D(第1上流帰還バルブ38B、第2上流帰還バルブ38C、第3上流帰還バルブ38D)と、循環バルブ39とを含む。
上流供給ヒータ30は、上流供給配管20内の薬液を加熱する。上流供給ヒータ30は、供給流路加熱ユニットの一例である。
ポンプ31は、上流供給ヒータ30によって加熱される部分よりも下流側で、かつ、循環配管12の分岐位置よりも上流側で、上流供給配管20に介装されている。ポンプ31は、薬液タンク8内の薬液を上流供給配管20に送り出す。
フィルタ32は、ポンプ31よりも下流側で、かつ、循環配管12の分岐位置よりも上流側で、上流供給配管20に介装されている。フィルタ32は、上流供給配管20を流れる薬液中のパーティクルを除去する。
上流供給バルブ33は、フィルタ32よりも下流側で、かつ、下流供給配管21の分岐位置よりも上流側で上流供給配管20に介装されている。上流供給バルブ33は、上流供給配管20内の流路(上流供給流路)を開閉する。
下流主供給流量計34Aは、下流主供給配管21Aに介装されている。下流主供給流量計34Aは、下流主供給配管21A内の薬液の流量を検出する。下流主供給流量調整バルブ35Aは、下流主供給流量計34Aよりも下流側で下流主供給配管21Aに介装されている。下流主供給流量調整バルブ35Aは、下流主供給配管21A内の薬液の流量を調整する。下流主供給バルブ36Aは、下流主供給流量調整バルブ35Aよりも下流側で下流主供給配管21Aに介装されている。下流主供給バルブ36Aは、下流主供給配管21A内の流路(下流主供給流路)を開閉する。
複数の下流副供給流量計34B~34Dは、複数の下流副供給配管21B~21Dにそれぞれに介装されている。各下流副供給流量計34B~34Dは、対応する上流帰還配管22が接続されている位置(上流帰還配管分岐位置22a)よりも上流側で、対応する下流副供給配管21B~21Dに介装されている。各下流副供給流量計34B~34Dは、対応する下流副供給配管21B~21D内の薬液の流量を検出する。
複数の下流副供給流量調整バルブ35B~35Dは、複数の下流副供給配管21B~21Dにそれぞれ介装されている。各下流副供給流量調整バルブ35B~35Dは、上流帰還配管分岐位置22aよりも上流側で、かつ、対応する下流副供給流量計34B~34Dよりも下流側で、対応する下流副供給配管21B~21Dに介装されている。下流副供給流量調整バルブ35B~35Dは、対応する下流副供給配管21B~21D内を流れる薬液の流量を調整する。
複数の下流副供給バルブ36B~36Dは、複数の下流副供給配管21B~21Dにそれぞれ介装されている。各下流副供給バルブ36B~36Dは、上流帰還配管分岐位置22aよりも下流側で、対応する下流副供給配管21B~21Dに介装されている。下流副供給バルブ36B~36Dは、対応する下流副供給配管21B~21D内の流路(下流副供給流路)を開閉する。
複数の下流供給ヒータ37B~37Dは、複数の下流副供給配管21B~21Dにそれぞれ設けられている。各下流供給ヒータ37B~37Dは、対応する下流副供給配管21B~21Dにおいて、上流帰還配管分岐位置22aよりも上流側で、かつ、対応する下流副供給流量調整バルブ35B~35Dよりも下流側の部分を加熱する。下流供給ヒータ37B~37Dは、対応する下流副供給配管21B~21D内の薬液を加熱する。下流供給ヒータ37B~37Dは、供給配管9の流路内の薬液を加熱する供給流路加熱ユニットの一例であり、下流副供給配管21B~21D内の薬液を加熱する下流供給流路加熱ユニットの一例でもある。
複数の上流帰還バルブ38B~38Dは、上流帰還配管22B~22Dにそれぞれ介装されている。各上流帰還バルブ38B~38Dは、対応する上流帰還配管22B~22D内の流路(上流帰還流路)を開閉する。
循環バルブ39は、循環配管12に介装されている。循環バルブ39は、循環配管12内の流路(循環流路)を開閉する。
図2は、基板処理ユニット2の内部の構成を示す模式的な正面図である。図3は、基板処理ユニット2の内部を示す模式的な平面図である。
基板処理ユニット2は、箱型のチャンバ7と、チャンバ7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を回転させるスピンチャック41と、基板Wから排出された処理液を受け止める筒状のガード42と含む。
チャンバ7は、基板Wが通過する搬入搬出口43aが設けられた箱型の隔壁43を含む。隔壁43の搬入搬出口43aは、シャッタ43bによって開閉される(図3参照)。シャッタ43bは、搬入搬出口43aが開く開位置と、搬入搬出口43aが閉じられる閉位置(図3に示す位置)との間で、隔壁43に対して移動可能である。搬送ロボット(図示せず)は、搬入搬出口43aを通じてチャンバ7に基板Wを搬入し、搬入搬出口43aを通じてチャンバ7から基板Wを搬出する。
スピンチャック41は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース44と、スピンベース44の上方で基板Wを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン45と、スピンベース44を回転させることにより回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンモータ46とを含む。スピンチャック41は、基板Wを水平に保持しながら回転軸線A1まわりに回転させる基板保持回転ユニットの一例である。
スピンチャック41は、複数のチャックピン45を基板Wの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Wの裏面(下面)をスピンベース44の上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
基板処理ユニット2は、スピンチャック41に保持されている基板Wの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル47を含む。リンス液ノズル47は、リンス液バルブ48が介装されたリンス液配管49に接続されている。基板処理ユニット2は、処理位置と待機位置との間でリンス液ノズル47を移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
リンス液バルブ48が開かれると、リンス液が、リンス液配管49からリンス液ノズル47に供給され、リンス液ノズル47から吐出される。リンス液は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionized Water)である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度(たとえば、10ppm~100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。
基板処理ユニット2は、さらに薬液を下方に吐出する複数の薬液ノズル50と、複数の薬液ノズル50のそれぞれを保持するホルダ51と、複数の薬液ノズル50を移動させるノズル移動ユニット52とを含む。複数の薬液ノズル50は、主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、および第3副薬液ノズル50Dを含む。
各薬液ノズル50は、ホルダ51によって片持ち支持されたノズル本体53を含む。ノズル本体53は、ホルダ51から水平な長手方向D1に延びるアーム部54と、アーム部54の先端54aから下方に延びる先端部55とを含む。アーム部54の先端54aは、平面視においてホルダ51から長手方向D1に最も遠い部分を意味する。
複数のアーム部54は、主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50D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。複数のアーム部54は、同じ高さに配置されている。複数のアーム部54は、等間隔で配列方向D2に配列されていてもよいし、不等間隔で配列方向D2に配列されていてもよい。図3には、複数のアーム部54が等間隔で配置されている例を示している。
長手方向D1への複数のアーム部54の長さは、主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50Dの順番で短くなっている。複数の薬液ノズル50の先端(複数のアーム部54の先端54a)は、長手方向D1に関して主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50Dの順番で並ぶように長手方向D1にずれている。複数の薬液ノズル50の先端は、平面視で直線状に並んでいる。
ノズル移動ユニット52は、ガード42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51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薬液ノズル50を移動させる。これにより、処理位置(図3において二点鎖線で示す位置)と待機位置(図3において実線で示す位置)との間で複数の薬液ノズル50が水平に移動する。
複数の薬液ノズル50が処理位置に位置するとき、複数の薬液ノズル50から吐出された薬液が基板Wの上面に着液する。処理位置では、複数の薬液ノズル50と基板Wとが平面視で重なり、複数の薬液ノズル50の先端が、平面視において、回転軸線A1側から主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50Dの順番で基板Wの回転径方向に並ぶ。このとき、主薬液ノズル50Aの先端は、平面視で基板Wの中央部に重なり、第3副薬液ノズル50Dの先端は、平面視で基板Wの周縁部に重なる。
複数の薬液ノズル50は、それぞれ、複数の吐出口57を先端に有する。詳しくは、主薬液ノズル50Aは、複数の薬液ノズル50が処理位置に位置するときに基板Wの上面中央部に向けて処理液を吐出可能な主吐出口57Aを有する。複数の副薬液ノズル50B~50Dは、複数の薬液ノズル50が処理位置に位置するときに、中央部から離れた基板W上面の位置に向けて処理液を吐出する複数の副吐出口57B~57D(第1副吐出口57B、第2副吐出口57C、第3副吐出口57D)をそれぞれ有する。
複数の薬液ノズル50は、待機位置に位置するとき、複数の薬液ノズル50と基板Wとが平面視で重ならないように基板Wの上方から退避している。複数の薬液ノズル50が待機位置に位置するとき、複数の薬液ノズル50の先端が、平面視でガード42の外周面(外壁16の外周面)に沿うようにガード42の外側に位置し、主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50Dの順番で周方向(回転軸線A1まわりの方向)に並ぶ。複数の薬液ノズル50は、主薬液ノズル50A、第1副薬液ノズル50B、第2副薬液ノズル50C、第3副薬液ノズル50Dの順番で、回転軸線A1から遠ざかるように配置される。
薬液ノズル50から供給される薬液の例としては、TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)等のエッチング液や、SPM(硫酸および過酸化水素水を含む混合液)等のレジスト剥離液等が挙げられる。薬液は、TMAHおよびSPMに限らず、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、蓚酸等)、TMAH以外の有機アルカリ、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。
図4は、薬液温度調整装置10の構成例を示す模式図である。薬液温度調整装置10は、上流配管60、第1分流配管61、第2分流配管62、下流配管63、上流分岐配管64、排出配管65および案内配管66を含む。
上流配管60の上流端は、第1上流帰還配管22Bの下流端に接続されており、したがって、第1上流帰還配管22B、第2上流帰還配管22Cおよび第3上流帰還配管22Dに接続されている(図1参照)。上流配管60は、供給配管9から分岐して薬液タンク8に帰還される薬液が流入する上流路を形成している。第1分流配管61および第2分流配管62の上流端は、上流配管60の下流端に接続されている。第1分流配管61および第2分流配管62は、それぞれ、上流配管60から流入する薬液を分流させる第1分流路および第2分流路を形成している。
下流配管63の上流端は、第1分流配管61および第2分流配管62の下流端に接続されている。下流配管63の下流端は、下流帰還配管23の上流端に接続されている。下流配管63は、第1分流配管61および第2分流配管62から流入する薬液を合流させて、下流帰還配管23を介して薬液タンク8に案内する下流路を形成している。
上流分岐配管64の上流端は、上流配管60に分岐接続されている。上流分岐配管64の下流端は、下流配管63に接続されている。上流分岐配管64は、上流配管60内の薬液を、第1分流配管61および第2分流配管62を迂回し、下流配管63および下流帰還配管23を介して、薬液タンク8に案内する上流分岐流路を形成している。
排出配管65の上流端は、上流分岐配管64の下流端よりも上流側で下流配管63に分岐接続されている。排出配管65の下流端は、廃棄タンク(図示せず)に接続されている。排出配管65は、下流配管63内の薬液を薬液タンク8に帰還させずに薬液タンク8外に排出する排出流路を形成している。
案内配管66の上流端は、上流供給配管20において上流供給バルブ33よりも上流側に分岐接続されている(図1参照)。案内配管66の下流端は、第1分流配管61に接続されている。案内配管66は、下流主供給配管21A、下流副供給配管21B~21D、複数の上流帰還配管22B~22Dおよび上流配管60を介さずに、上流供給配管20内の薬液を第1分流配管61に案内する案内流路を形成している。
薬液温度調整装置10は、上流流量計70、上流温度計71、上流バルブ72、上流分岐バルブ73、第1分流流量調整バルブ74、第2分流流量調整バルブ75、クーラ76、第1下流温度計80、第2下流温度計81、下流バルブ82、下流ヒータ83、排出バルブ84および案内バルブ85を含む。
上流流量計70は、上流配管60において上流分岐配管64が接続された位置(上流分岐位置64a)よりも上流側で上流配管60に介装されている。上流流量計70は、上流配管60内の薬液の流量(以下では、「上流検出流量VU」という。)を検出する上流流量検出ユニット(流量検出ユニット)の一例である。
上流バルブ72は、上流分岐位置64aよりも下流側で上流配管60に介装されている。上流バルブ72は、上流配管60内の流路(上流路)を開閉するバルブである。上流分岐バルブ73は、上流分岐配管64に介装されている。上流分岐バルブ73は、上流分岐配管64内の流路(上流分岐流路)を開閉するバルブである。
上流温度計71は、上流配管60において、上流流量計70よりも下流側で、かつ、上流バルブ72よりも上流側(この実施形態では上流分岐位置64aよりも上流側)の位置に配置されている。上流温度計71は、上流配管60内の薬液の温度(以下では、「上流検出温度TU」という。)を検出する上流温度検出ユニットの一例である。
上流バルブ72が開かれており、かつ、上流分岐バルブ73が閉じられている状態では、上流配管60内の薬液は、上流配管60の下流端(第1分流配管61および第2分流配管62の上流端)に案内される。上流バルブ72が閉じられており、かつ、上流分岐バルブ73が開かれている状態では、上流配管60内の薬液は、上流分岐配管64に案内される。すなわち、上流バルブ72および上流分岐バルブ73は、上流配管60内の薬液の案内先を、上流配管60の下流端と、上流分岐配管64とのいずれかに切り替える上流切替ユニットを構成している。
第1分流流量調整バルブ74は、案内配管66の下流端の接続位置よりも下流側で、第1分流配管61に介装されている。第1分流流量調整バルブ74は、第1分流配管61内を流れる薬液の流量を変更する。
クーラ76は、上流配管60(上流路)から第1分流配管61(第1分流路)に流入する薬液を冷却する冷却ユニットの一例である。
クーラ76は、第1分流配管61において第1分流流量調整バルブ74よりも下流側に設定された被冷却部分61aを冷却する。被冷却部分61aは、第1分流配管61において案内配管66の下流端が接続されている部分よりも下流側に設定されている。
クーラ76は、冷媒タンク86、冷媒供給配管77、冷媒帰還配管78、および冷媒流量調整バルブ79を含む。冷媒タンク86は、冷媒を貯留するタンクである。冷媒タンク86には、冷媒供給配管77の下流端および冷媒帰還配管78の上流端が接続されている。
冷媒供給配管77は、冷媒供給源90内の冷媒を冷媒タンク86に供給する冷媒供給流路を形成している。冷媒帰還配管78は、クーラ76内の冷媒を冷媒供給源90に帰還させる冷媒帰還流路を形成している。冷媒タンク86、冷媒供給配管77および冷媒帰還配管78は、第1分流配管61を流れる薬液と熱交換する冷媒が流通する冷媒流路を形成している。冷媒流量調整バルブ79は、冷媒タンク86、冷媒供給配管77および冷媒帰還配管78内の流路(冷媒流路)の流量を調整する冷媒流量調整ユニットの一例である。
案内配管66は、第1分流配管61において被冷却部分61aよりも上流側の部分へ薬液を案内する。案内配管66には、案内配管66内の流路(案内流路)を開閉する案内バルブ85が介装されている。案内バルブ85は、案内流路バルブの一例である。
第2分流流量調整バルブ75は、第2分流配管62に介装されている。第2分流流量調整バルブ75は、第2分流配管62内を流れる薬液の流量を変更する。
第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75は、たとえば電動バルブである。電動バルブは、流路を開閉するバルブ本体(図示せず)と、バルブ本体の開度を変更する電動アクチュエータ(図示せず)とを含む。
第1分流流量調整バルブ74の開度を調整することで、上流配管60から第1分流配管61に流入する薬液の流量(以下、「第1流量VS1」という。)を変更できる。第2分流流量調整バルブ75の開度を調整することで、上流配管60から第2分流配管62に流入する薬液の流量(以下、「第2流量VS2」という。)を変更できる。
第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75の少なくとも一方の開度を調整することで、第1流量VS1と第2流量VS2との比率を変更することができる。すなわち、第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75は、流量比率変更ユニットを構成している。
第1下流温度計80は、下流配管63において排出配管65が接続された位置(排出分岐位置65a)よりも上流側に配置されている。言い換えると、排出配管65は、第1被検出部分63aよりも下流側で下流配管63に分岐接続されている。第1下流温度計80は、下流配管63において排出分岐位置65aよりも上流側に設定された第1被検出部分63a内の薬液の温度(以下、「第1下流検出温度TL1」という。)を検出する。
第2下流温度計81は、第1被検出部分63aよりも下流側で、かつ、排出分岐位置65aよりも上流側に設定された第2被検出部分63b内の薬液の温度(以下、「第2下流検出温度TL2」という。)を検出する。言い換えると、排出配管65は、第2被検出部分63bよりも下流側に分岐接続されている。第1下流温度計80および第2下流温度計81は、それぞれ、下流温度検出ユニットの一例である。
下流ヒータ83は、下流配管63において上流分岐配管64の接続位置よりも下流側に設定された被加熱部分63c内の薬液を加熱する加熱ユニットの一例である。被加熱部分63cは、下流配管63において、第1被検出部分63aおよび第2被検出部分63bよりも下流側の位置に設定されている。
下流バルブ82は、上流分岐配管64の接続位置よりも上流側で、かつ排出分岐位置65aよりも下流側で、下流配管63に介装されている。下流バルブ82は、下流配管63内の流路(下流路)を開閉するバルブである。排出バルブ84は、排出配管65に介装されている。排出バルブ84は、排出配管65内の流路(排出流路)を開閉するバルブである。
下流バルブ82が開かれており、かつ、排出バルブ84が閉じられている状態では、下流配管63内の薬液は、下流配管63の下流端(薬液タンク8)に案内される。下流バルブ82が閉じられており、かつ、排出バルブ84が開かれている状態では、下流配管63内の薬液は、排出配管65に案内される。すなわち、下流バルブ82および排出バルブ84は、下流配管63内の薬液の案内先を、下流配管63の下流端(薬液タンク8)と、排出配管65とのいずれかに切り替える下流切替ユニットを構成している。
図5は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。コントローラ3は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、コントローラ3は、プロセッサ(CPU)3Aと、プログラムが格納されたメモリ3Bとを含み、プロセッサ3Aがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御処理を実行するように構成されている。特に、コントローラ3は、流量計34A~34D,70および温度計71,80,81の出力信号を監視し、スピンモータ46、ヒータ30,37B~37D,83、ポンプ31、およびバルブ33,35A~35D、36A~36D、38B~38D、39、48、72、73、74、75、79、82、84、85等の動作を制御する。
図6Aおよび図6Bは、基板処理ユニット2に薬液を供給する方法を説明するための模式図である。図6Aおよび図6Bでは、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。後述する図7A~図7Dにおいても同様に、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。
図6Aは、複数の吐出口57から薬液が供給されている薬液吐出状態の基板処理装置1の模式図である。図6Aには、上流供給バルブ33、下流主供給バルブ36Aおよび複数の下流副供給バルブ36B~36Dが開かれ、複数の上流帰還バルブ38B~38Dおよび循環バルブ39が閉じられた状態が示されている。
この状態で、薬液タンク8内の薬液がポンプ31によって汲み上げられて上流供給配管20に送られる。薬液は、上流供給ヒータ30によって加熱された後、上流供給配管20から下流主供給配管21Aおよび複数の下流副供給配管21B~21Dに分流される。
下流主供給配管21A内の薬液は、追加の加熱を受けることなく、主薬液ノズル50Aに設けられた主吐出口57Aに供給される。
下流副供給配管21B~21Dに供給された薬液は、対応する下流供給ヒータ37B~37Dによって加熱される。第1下流副供給配管21B内の薬液は、第1副薬液ノズル50Bに設けられた第1副吐出口57Bに供給される。第2下流副供給配管21C内の薬液は、第2副薬液ノズル50Cに設けられた複数の第2副吐出口57Cに供給される。第3下流副供給配管21D内の薬液は、第3副薬液ノズル50Dに設けられた複数の第3副吐出口57Dに供給される。これにより、全ての吐出口57A~57Dから薬液が吐出される。このようにして、薬液タンク8内の薬液が、供給配管9を介して基板処理ユニット2に供給される(供給工程)。図6Aの状態では、上流帰還バルブ38B~38Dが閉じられているため、上流配管60への薬液の流入が停止されている(流入停止工程)。
第1下流供給ヒータ37Bによる薬液の加熱温度(第1下流供給温度)は、上流供給ヒータ30による薬液の加熱温度(上流供給温度)よりも高い。また、第2下流供給ヒータ37Cによる薬液の加熱温度(第2下流供給温度)は、第1下流供給温度よりも高い。また、第3下流供給ヒータ37Dによる薬液の加熱温度(第3下流供給温度)は、第2下流供給温度よりも高い。
主吐出口57Aは、上流供給温度の薬液を吐出する。第1副吐出口57Bは、第1下流供給温度の薬液を吐出する。第2副吐出口57Cは、第2下流供給温度の薬液を吐出し、第3副吐出口57Dは、第3下流供給温度の薬液を吐出する。したがって、複数の吐出口57A~57Dから吐出される薬液の温度は、回転軸線A1から離れるに従って段階的に増加する。
図示しないが、薬液吐出状態において、コントローラ3は、一部の吐出口57A~57Dのみから基板Wの上面に薬液が供給されるように、基板処理条件に応じて複数の下流副供給バルブ36B~36Dおよび複数の上流帰還バルブ38B~38Dの開閉状態を制御することがあり得る。
薬液吐出状態において複数の上流帰還バルブ38B~38Dのうちの少なくともいずれかが開かれている場合、対応する下流副供給配管21B~21D内の薬液の一部は、対応する下流供給ヒータ37B~37Dによって加熱された後、複数の上流帰還配管23B~23Dを介して薬液温度調整装置10の上流配管60に流入する。上流配管60に流入した薬液の温度は、薬液温度調整装置10によって調整される(温度調整工程)。薬液温度調整装置10によって温度が調整された薬液は、薬液温度調整装置10の下流配管63から下流帰還配管23に流入する。そして、薬液は、下流帰還配管23から薬液タンク8に戻る。
図6Bは、複数の吐出口57からの薬液の供給が停止されている薬液吐出停止状態の基板処理装置1の模式図である。薬液吐出停止状態では、下流主供給バルブ36Aおよび複数の下流副供給バルブ36B~36Dが閉じられており、上流供給バルブ33、複数の上流帰還バルブ38B~38Dおよび循環バルブ39が開かれている。
薬液吐出停止状態では、薬液タンク8内の薬液は、ポンプ31によって上流供給配管20に送られる。ポンプ31によって送られた薬液の一部は、上流供給ヒータ30によって加熱された後、循環配管12を介して薬液タンク8に戻る。残りの薬液は、上流供給ヒータ30によって加熱された後、上流供給配管20から複数の下流副供給配管21B~21Dに分流される。各下流副供給配管21B~21Dに供給された薬液は、対応する下流供給ヒータ37B~37Dによって加熱される。
各下流副供給配管21B~21D内の薬液は、対応する下流供給ヒータ37B~37Dによって加熱された後、複数の上流帰還配管22B~22Dを介して薬液温度調整装置10の上流配管60に流入する。上流配管60に流入した薬液の温度は、薬液温度調整装置10によって調整される(温度調整工程)。薬液温度調整装置10によって温度が調整された薬液は、薬液温度調整装置10の下流配管63から下流帰還配管23に流入する。そして、下流帰還配管23から薬液タンク8に戻る。これにより、ポンプ31によって上流供給配管20に送られた全ての薬液が、薬液タンク8に戻る。
図7A~図7Dは、薬液温度調整装置10によって薬液の温度を調整する温度調整動作の例を説明するための模式図である。
まず、図7Aを参照して、上流バルブ72および下流バルブ82が開かれており、上流分岐バルブ73および排出バルブ84が閉じられているときの薬液温度調整装置10による薬液の温度調整動作について説明する。
薬液が上流配管60に流入すると、上流流量計70によって、上流検出流量VUが検出される(上流流量検出工程)。そして、上流温度計71によって、上流検出温度TUが検出される(上流温度検出工程)。
上流配管60の下流端に案内された薬液は、第1分流配管61および第2分流配管62によって分流される(分流工程)。第1分流配管61内の薬液は、クーラ76によって冷却される(冷却工程)。第1分流配管61内の薬液は、クーラ76によって冷却されながら第1分流配管61の下流端に案内される。第2分流配管62内の薬液は、冷却されることなく第2分流配管62の下流端に案内される。薬液は、第1分流配管61および第2分流配管62の下流端から、下流配管63に流入して合流する(合流工程)。
薬液が下流配管63に流入すると、第1下流温度計80によって、第1下流検出温度TL1が検出される(第1下流温度検出工程、下流温度検出工程)。下流配管63内の薬液は、第1下流温度計80よりも下流側で、第2下流温度計81によって、第2下流検出温度TL2が検出される(第2下流温度検出工程)。
第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75を制御して第1流量VS1と第2流量VS2との比率を変更することによって、下流配管63に流入する薬液のうち、クーラ76によって冷却されてから下流配管63に流入する薬液の割合が変更される。そのため、第1流量VS1と第2流量VS2との比率を変更することによって、下流配管63に流入する薬液の温度が変化する。
そこで、コントローラ3は、第1下流検出温度TL1に基づいて、第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75のフィードバック制御を行うことによって、下流配管63内の温度を調整する。
具体的には、コントローラ3は、第1下流検出温度TL1が所定の目標温度TAに近づくように第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75の開度を調整して、第1流量VS1と第2流量VS2との比率を変更する(流量比率変更工程)。目標温度TAは、たとえば、循環配管12を介して上流供給配管20から薬液タンク8内の薬液の温度であり、コントローラ3に予め設定されている。
より具体的には、図8を参照して、コントローラ3は、第1下流検出温度TL1が目標温度TAおよび所定の設定温度ΔTの和よりも高いか否かを判定する(ステップS1)。第1下流検出温度TL1が目標温度TAおよび所定の設定温度ΔTの和よりも高い場合には(ステップS1:YES)、コントローラ3は、第1分流流量調整バルブ74の開度を大きくし、および/または第2分流流量調整バルブ75の開度を小さくする(ステップS2)。これにより、第1流量VS1が大きくなり、第2流量VS2が小さくなる。第1流量VS1が大きくなり、第2流量VS2が小さくなることで、下流配管63に流入する薬液の温度が低下する。その後、コントローラ3の処理は、ステップS1に戻る。
一方、第1下流検出温度TL1が目標温度TAおよび所定の設定温度ΔTの和以下である場合には(ステップS1:NO)、コントローラ3は、第1下流検出温度TL1が目標温度TAからと所定の設定温度ΔTを引いた値よりも低いか否かを判定する(ステップS3)。第1下流検出温度TL1が目標温度TAから所定の設定温度ΔTを引いた値よりも低い場合には(ステップS3:YES)、コントローラ3は、第1分流流量調整バルブ74の開度を小さくし、および/または第2分流流量調整バルブ75の開度を大きくする(ステップS4)。これにより、第1流量VS1が小さくなり、第2流量VS2が大きくなる。第1流量VS1が小さくなり、第2流量VS2が大きくなることで、下流配管63に流入する薬液の温度が上昇する。その後、コントローラ3の処理は、ステップS1に戻る。
コントローラ3は、第1下流検出温度TL1が目標温度TAから所定の設定温度ΔTを引いた値以上である場合には(ステップS3:NO)、すなわち、第1下流検出温度TL1が目標温度TAに対して所定の設定温度ΔTの偏差内である場合には(TA-ΔT≦TL1≦TA+ΔT)、コントローラ3は、第1分流流量調整バルブ74の開度および第2分流流量調整バルブ75の開度を維持する(ステップS5)。これにより、第1流量VS1および第2流量VS2は、変更されずに維持される。その後、コントローラ3の処理は、ステップS1に戻る。
薬液を吐出する薬液ノズル50の数や、上流供給ヒータ30および下流供給ヒータ37B~37Dの加熱温度等の基板処理条件が変更された場合には、上流配管に60に流入する薬液の温度や流量が変化する。そこで、上述したように、第1下流検出温度TL1が目標温度TAに近づくようにコントローラ3が流量比率変更ユニット(第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75)を適宜制御すれば、基板処理条件が変更されたとしても、下流配管63に流入する薬液の温度を目標温度TAに近い温度に維持することができる。つまり、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を適切に調整することができる。
冷媒タンク86、冷媒供給配管77および冷媒帰還配管78内には、冷媒供給源90から供給される冷媒が流通している(冷媒流通工程)。コントローラ3は、上流検出流量VUと基準流量V1との大小関係に応じて、冷媒流量調整バルブ79を制御して、冷媒供給配管77内の冷媒流量を変更する(冷媒流量調整工程)。
冷媒流量調整バルブ79の開度を大きくすることで、冷媒タンク86に供給される冷媒の流量が増大するので、単位時間当たりにクーラ76が被冷却部61aから奪う熱量が増大する。冷媒流量調整バルブ79の開度を小さくすることで、冷媒タンク86に供給される冷媒の流量が減少するので、単位時間当たりにクーラ76が被冷却部61aから奪う熱量が減少する。
そのため、上流検出流量VUが基準流量よりも大きい場合には(VU>V1)、冷媒流量調整バルブ79の開度を大きくして冷媒流量を大きくする。一方、上流検出流量が基準流量以下の場合には(VU≦V1)、冷媒流量調整バルブ79の開度を小さくして冷媒流量を小さくする。これにより、第1分流配管61内の薬液を精度良く冷却することができる。結果として、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を精度良く調整することができる。
そして、下流配管63を流れる薬液は、下流ヒータ83によって加熱される(加熱工程)。下流ヒータ83によって加熱された薬液は、下流帰還配管23に流入する。
下流ヒータ83の出力は、上流検出温度TUに応じてコントローラ3によって制御されてもよい。すなわち、上流検出温度TUが所定の加熱必要温度T1よりも高い場合には(TU>T1)、コントローラ3が、下流ヒータ83の出力を低下させ、または下流ヒータ83への電力の供給を停止する。上流検出温度TUが加熱必要温度T1よりも低い場合には(TU<T1)、コントローラ3が、下流ヒータ83の出力を上昇させ、または下流ヒータ83への電力の供給を開始する。
上流検出温度TUが加熱必要温度T1よりも低い場合に、下流配管63内の薬液を下流ヒータ83で加熱することができる。そのため、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を一層適切に調整することができる。
上流検出温度TUと加熱必要温度T1とが等しいときには(TU=T1)、下流ヒータ83の出力を変化させる必要はなく、下流ヒータ83の出力は、現状の状態で維持されればよい。
次に、上流配管60内の薬液の案内先の切替制御について説明する。
上流配管60に流入する薬液が所定の冷却必要温度T2よりも低く、クーラ76による冷却が不要な場合がある。たとえば、基板処理装置1の起動直後や、上流供給ヒータ30や複数の下流供給ヒータ37A~37Dによる薬液の加熱が停止されているときには、上流配管60に流入する薬液の温度が冷却必要温度T2よりも低くなる場合がある。また、薬液を吐出している薬液ノズル50の数が多い場合には、上流帰還配管22B~22Dから上流配管60に流入する薬液の流量が小さいため、上流帰還配管22B~22Dや上流配管60を介した放熱によって、薬液の温度が冷却必要温度T2よりも低くなる場合がある。
そのため、コントローラ3は、所定の冷却必要温度T2と上流検出温度TUとの大小関係に応じて、上流配管60内の薬液の案内先を切り替える(上流切替工程)。
具体的には、図7Aに示すように、上流検出温度TUが冷却必要温度T2よりも高い場合には(TU>T2)、コントローラ3は、上流バルブ72を開き、上流分岐バルブ73を閉じる。これにより、上流配管60内の薬液の案内先が上流配管60の下流端(第1分流配管61および第2分流配管62の上流端)に切り替えられる。そのため、上流配管60内の薬液を第1分流配管61および第2分流配管62に流入させて、第1分流配管61を冷却するクーラ76によって薬液を適度に冷却することができる。これにより、適度に冷却された薬液を、下流配管63を介して薬液タンク8に帰還させることができる。
一方、上流検出温度TUが冷却必要温度T2よりも低い場合には(TU<T2)、図7Bに示すように、上流バルブ72を閉じ上流分岐バルブ73を開く。これにより、上流配管60内の薬液の案内先が上流分岐配管64の上流端に切り替えられて、薬液を冷却することなく下流配管63に流入させることができる。そのため、必要以上に冷却された薬液が薬液タンク8に帰還することを抑制できる。
このように、コントローラ3が、上流検出温度TUと冷却必要温度T2との大小関係に応じて、上流切替ユニット(上流バルブ72および上流分岐バルブ73)を制御して上流配管60内を流れる薬液の案内先を変更することによって、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を適切に調整することができる。
上流検出温度TUと冷却必要温度T2とが等しいときには(TU=T2)、上流配管60内の薬液の案内先を切り替える必要はなく、上流配管60内の薬液の案内先は、現状の状態で維持されればよい。
上流分岐配管64内の薬液は、下流ヒータ83よりも上流側で下流配管63に流入する。下流ヒータ83は、前述したように、コントローラ3によって制御される。そのため、上流分岐配管64から下流配管63に流入した薬液は、下流ヒータ83によって適切に加熱される(加熱工程)。
次に、下流配管63内の薬液の案内先の切替制御について説明する。
下流配管63に流入する薬液が所定の過冷却温度T3よりも低く、下流配管63を流れる薬液を薬液タンク8に帰還させたくない場合がある。たとえば、全ての薬液ノズル50A~50Dから薬液が吐出されているとき、すなわち、上流配管60内の薬液の流量が極めて小さく、上流配管60への薬液の流入が実質的に停止されているときには、第1下流検出温度TL1に基づく第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75のフィードバック制御が正常に機能しない場合がある。このような状態を経由した後、基板処理条件が変更されて上流配管60内の薬液の流量が増大したときには、所定の過冷却温度T3よりも低い温度の薬液が薬液タンク8に帰還するおそれがある。
そこで、コントローラ3は、所定の過冷却温度T3と第2下流検出温度TL2との大小関係に応じて、下流配管63内の薬液の案内先を切り替える(下流切替工程)。
具体的には、第2下流検出温度TL2が過冷却温度T3よりも低い場合には(TL2<T3)、コントローラ3は、図7Cに示すように、下流バルブ82を閉じ、排出バルブ84を開く。これにより、下流配管63内の薬液の案内先が排出配管65に切り替えられる。排出配管65に流入した薬液は、薬液タンク8外に排出される。これにより、必要以上に冷却された薬液が薬液タンク8に帰還することを抑制できる。
一方、第2下流検出温度TL2が過冷却温度T3よりも高い場合には(TL2>T3)、コントローラ3は、下流バルブ82を開き、排出バルブ84を閉じる。これにより、図7Aに示すように、下流配管63内の薬液の案内先が下流配管63の下流端(下流帰還配管23の上流端)に切り替えられる。そのため、過冷却温度T3よりも高い温度に冷却された、すなわち適度に冷却された薬液を薬液タンク8に帰還させることができる。
このように、コントローラ3が、第2下流検出温度TL2と過冷却温度T3との大小関係に応じて、下流切替ユニット(下流バルブ82および排出バルブ84)を制御して下流配管63内を流れる薬液の案内先を変更することによって、薬液タンク8へ帰還する処理液の温度を適切に調整することができる。
第2下流検出温度TL2と過冷却温度T3とが等しいときには(TL2=T3)、下流配管63内の薬液の案内先を切り替える必要はなく、下流配管63内の薬液の案内先は、現状の状態で維持されればよい。
次に、案内バルブ85の開閉制御について説明する。
また、上流配管60への薬液の流入が停止されているときには、第1分流配管61内には、薬液の流れが形成されない。第1分流配管61の被冷却部分61aに薬液が留まっている場合には、被冷却部分61a内の薬液がクーラ76によって過剰に冷却されるおそれがある。この状態で、第1分流配管61に薬液の流れが形成されると、過剰に冷却された薬液が薬液タンク8に流れ込むおそれがある。
そこで、上流配管60への薬液の流入が停止されているときには、コントローラ3によって、案内バルブ85が開かれる。これにより、図7Dに示すように、上流供給配管20内の薬液の一部は、案内配管66を介して、第1分流配管61において被冷却部61aよりも上流側に案内される(案内工程)。これにより、下流配管63内の薬液が過剰に冷却される前に、第1分流配管61内に薬液の流れを形成することができる。結果として、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を適切に調整することができる。
次に、基板処理装置1による基板処理の一例について説明する。
図9は、基板処理の一例を説明するための流れ図である。以下の各動作は、コントローラ3が基板処理装置1を制御することにより実行される。以下では、図2および図3を併せて参照する。
基板処理ユニット2によって基板Wが処理されるときには、複数の薬液ノズル50A~50Dがスピンチャック41の上方から退避している状態で、搬送ロボットのハンド(図示せず)によって、基板Wがチャンバ7内に搬入される。これにより、表面が上に向けられた状態で基板Wが複数のチャックピン45に渡される。その後、搬送ロボットのハンドがチャンバ7の内部から退避し、チャンバ7の搬入搬出口43aがシャッタ43bで閉じられる。
複数のチャックピン45が基板Wの周縁部に押し付けられることにより、基板Wが複数のチャックピン45によって把持される。その後スピンモータ46が駆動され、基板Wの回転が開始される。これにより、基板Wが所定の液処理速度(たとえば数百rpm)で回転する。
次に、ノズル移動ユニット52が、複数の薬液ノズル50A~50Dを待機位置から処理位置に移動させる。これにより、複数の吐出口57が平面視で基板Wに重なる。その後、下流主供給バルブ36Aおよび複数の下流副供給バルブ36B~36Dが制御され、たとえば、薬液が複数の薬液ノズル50A~50Dから同時に吐出される(図9のステップS11)。複数の薬液ノズル50A~50Dは、ノズル移動ユニット52が複数の薬液ノズル50A~50Dを静止させている状態で薬液を吐出する。
下流主供給バルブ36Aおよび複数の下流副供給バルブ36B~36Dが開かれてから所定時間が経過すると、複数の薬液ノズル50A~50Dからの薬液の吐出が同時に停止される(図9のステップS12)。その後、ノズル移動ユニット52が、複数の薬液ノズル50A~50Dを処理位置から待機位置に移動させる。
複数の薬液ノズル50A~50Dから吐出された薬液は、回転している基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方(回転軸線A1から離れる方向)に流れる。基板Wの上面周縁部に達した薬液は、基板Wの周囲に飛散し、ガード42の内周面に受け止められる。このようにして、薬液が基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆う薬液の液膜が基板W上に形成される。これにより、基板Wの上面全域が薬液で処理される。
複数の薬液ノズル50A~50Dからの薬液の吐出が停止された後は、リンス液バルブ48が開かれ、リンス液ノズル47からのリンス液(たとえば、純水)の吐出が開始される(図9のステップS13)。これにより、基板W上の薬液がリンス液によって洗い流され、基板Wの上面全域を覆うリンス液の液膜が形成される。リンス液バルブ48が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ48が閉じられ、リンス液ノズル47からのリンス液の吐出が停止される(図9のステップS14)。
リンス液ノズル47からのリンス液の吐出が停止された後、基板Wの回転がスピンモータ46によって加速される。基板Wは、液処理速度よりも大きい乾燥速度(たとえば数千rpm)で回転する(図9のステップS15)。これにより、基板Wに付着しているリンス液が基板Wの周囲に振り切られ、基板Wが乾燥する。基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ46による基板Wの回転が停止される。
基板Wの回転が停止された後は、複数のチャックピン45による基板Wの保持が解除される。搬送ロボットは、複数の薬液ノズル50A~50Dがスピンチャック41の上方から退避している状態で、ハンドをチャンバ7の内部に進入させる。その後、搬送ロボットは、ハンドによってスピンチャック41上の基板Wを取り、この基板Wをチャンバ7から搬出する。
別の基板処理例として、主薬液ノズル50Aのみから基板Wの上面に向けて薬液を供給してもよい。この場合、回転状態の基板Wの上面中央部に着液した薬液は、基板Wの上面に沿って中央部から周縁部に流れる。その過程で、薬液の温度が次第に低下していく。そのため、基板Wの上面の各部で薬液の温度の均一性が低下し、基板Wの上面に対する処理の均一性が低下するおそれがある。基板Wの上面に供給する薬液の流量を増やせば、薬液が基板Wの上面周縁部に達するまでの時間が短縮されるので、薬液の温度低下が軽減される。しかしながら、薬液の消費量が増加してしまう。
一方、上述した基板処理例によれば、上流供給ヒータ30によって加熱された薬液が基板Wの上面中央部に向けて吐出され、上流供給ヒータ30によって加熱された後に下流供給ヒータ37B~37Dによってさらに加熱された薬液が基板Wの上面内において上面中央部から離れた位置に吐出される。つまり、副吐出口57B~57Dに案内される薬液は、主吐出口57Aに案内される薬液よりも高温になるように加熱される。そのため、基板Wにおいて上面中央部から離れた位置に供給される薬液の温度は、基板Wの上面中央部に供給される薬液の温度よりも高くなる。これにより、薬液の消費量の低減を図りつつ、基板Wの上面に対する処理の均一性の向上が図れる。
一方、基板処理装置1では、下流副供給配管21B~21Dにおいて下流供給ヒータ37B~37Dによって加熱される部分よりも下流側の部分から上流帰還配管22B~22Dが分岐されている。そのため、上流供給ヒータ30によって加熱された後に下流供給ヒータ37B~37Dによってさらに加熱された薬液が、薬液温度調整装置10の上流配管60に流入し、その後、薬液タンク8に帰還する。
したがって、薬液タンク8に帰還する薬液を適切に冷却しなければ、最終的に薬液タンク8内の薬液の温度が上流供給温度よりも高い温度まで上昇することがある。この場合、薬液タンク8内の温度の上昇に伴って、主吐出口57Aから吐出される薬液の温度が上流供給温度よりも高い温度にまで上昇する。その結果、複数の基板Wに対する処理の均一性が低下するおそれがある。
この実施形態では、基板処理装置1に薬液温度調整装置10が設けられているため、薬液タンク8へ帰還する薬液を適切に冷却することができる。したがって、吐出口毎に吐出される薬液の温度が異なる構成であっても、主吐出口57Aに案内される薬液の温度の上昇を抑制できる。
<第2実施形態>
図10は、この発明の第2実施形態に係る基板処理装置1Pに備えられた薬液温度調整装置10Pの構成を説明するための模式図である。図10では、今まで説明した部分と同じ部分には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
第2実施形態に係る薬液温度調整装置10Pが第1実施形態に係る薬液温度調整装置10(図4参照)と主に異なる点は、薬液温度調整装置10Pが、排出薬液タンク100と、移送配管101と、排出循環配管102と、移送ポンプ103と、移送ヒータ104と、移送バルブ105と、排出循環バルブ106とを含む点である。
また、第2実施形態に係る薬液温度調整装置10Pは、下流ヒータ83を含んでおらず、その代わりに、上流分岐配管64を流れる薬液を加熱する分岐ヒータ107を含む。また、第2実施形態に係る薬液温度調整装置10Pは、案内バルブ85を含んでおらず、その代わりに、案内流量調整バルブ108を含む。
また、第2実施形態に係る薬液温度調整装置10Pでは、上流分岐配管64の下流端が下流配管63に接続されておらず、排出薬液タンク100に接続されている。
排出薬液タンク100は、排出配管65から排出された薬液が貯留されるタンクである。排出薬液タンク100は、排出処理液タンクの一例である。排出薬液タンク100には、排出配管65の下流端が接続されている。
移送配管101の上流端は、排出薬液タンク100に接続されている。この実施形態においても、第1実施形態と同様に、排出配管65は、薬液を下流配管63から薬液タンク8外に排出する排出流路を形成している。移送配管101の下流端は、下流バルブ82よりも下流側で下流配管63に接続されている。移送配管101は、排出薬液タンク100内の薬液を薬液タンク8に移送するための移送流路を形成している。
排出循環配管102の上流端は、移送配管101に接続されている。排出循環配管102の下流端は、排出薬液タンク100に接続されている。排出循環配管102は、排出薬液タンク100内の薬液を薬液タンク8に戻すことなく循環させる排出循環流路を形成している。
移送ヒータ104は、移送配管101において排出循環配管102が接続されている位置よりも上流側で、移送配管101内を流れる薬液を加熱する。移送ヒータ104は、排出処理液加熱ユニットの一例である。移送ポンプ103は、移送配管101において排出循環配管102が接続されている位置よりも上流側で移送配管101に介装されている。移送ポンプ103は、排出薬液タンク100内の薬液を移送配管101に送り出す。
移送バルブ105は、移送配管101において排出循環配管102が接続されている位置よりも下流側で移送配管101に介装されている。移送バルブ105は、移送配管101内の流路(移送流路)を開閉する。排出循環バルブ106は、排出循環配管102に介装されている。排出循環バルブ106は、排出循環配管102内の流路(排出循環流路)を開閉する。
案内流量調整バルブ108は、案内配管66に介装されている。案内流量調整バルブ108は、案内配管66内の薬液の流量を調整する。案内流量調整バルブ108は、たとえば電動バルブである。電動バルブは、流路を開閉するバルブ本体(図示せず)と、バルブ本体の開度を変更する電動アクチュエータ(図示せず)とを含む。
次に、第2実施形態に係る薬液温度調整装置10Pによる薬液の温度調整方法について説明する。第1実施形態と同様に、上流配管60には、第1上流帰還配管22B(図1参照)から薬液が送られる。上流バルブ72および下流バルブ82が開かれており、かつ、上流分岐バルブ73および排出バルブ84が閉じられている状態では、薬液は、第1実施形態と同様に、上流配管60、第1分流配管61、第2分流配管62、下流配管63および下流帰還配管23を介して薬液タンク8に帰還される。
上流バルブ72が閉じられており、かつ、上流分岐バルブ73が開かれている状態では、上流配管60内の薬液は、上流分岐配管64を介して排出薬液タンク100に流入する。また、下流バルブ82が閉じられており、かつ、排出バルブ84が開かれている状態では、下流配管63内の薬液は、排出配管65を介して排出薬液タンク100に流入する。
排出薬液タンク100内の薬液は、排出循環バルブ106が開かれ、かつ、移送バルブ105が閉じられた状態で移送ポンプ103によって移送配管101に送り出される。これにより、排出循環配管102に送り出された薬液は、移送ヒータ104によって加熱され、排出循環バルブ106を介して排出薬液タンク100に戻る。これにより、排出薬液タンク100内の薬液の温度が上昇する。その後、排出循環バルブ106が閉じられ、かつ、移送バルブ105が開かれる。これにより、移送ポンプ103によって移送配管101に送り出された薬液は、下流配管63に流入し、最終的に薬液タンク8に帰還する。
コントローラ3は、上流流量計70によって検出される上流検出流量VUが大きいほど、案内流量調整バルブ108の開度を小さくし、上流検出流量VUが小さいほど、案内流量調整バルブ108の開度を大きくする。これにより、上流配管60内に流入する薬液の流量にかかわらず、第1分流配管61内に安定した薬液の流れを形成することができる。
また、コントローラ3は、上流検出流量VUの代わりに、上流温度計71によって検出される上流検出温度TUに基づいて案内流量調整バルブ108の開度を調整してもよい。この場合、コントローラ3は、上流検出温度TUが高いほど案内流量調整バルブ108の開度を小さくし、上流検出温度TUが低いほど案内流量調整バルブ108の開度を大きくすればよい。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態では、排出配管65内の薬液が、排出薬液タンク100によって貯留される。そして、排出薬液タンク100内の薬液は、移送ヒータ104によって加熱されてから薬液タンク8に移送される。これにより、必要以上に冷却された状態の薬液が薬液タンク8に流入することを回避することができる。そのため、薬液タンク8へ帰還する薬液の温度を適切に調整することができる。さらに、排出配管65内の薬液を廃棄する構成と比較して、薬液の消費量を低減することができる。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、上述の各実施形態では、薬液の温度を調整する薬液温度調整装置10,10Pが基板処理装置1,1Pに設けられている。しかしながら、温度調整の対象は、薬液に限られない。たとえば、温度調整の対象がリンス液であり、処理液温度調整装置として、リンス液温度調整装置が設けられてもよい。
また、上述の第2実施形態において、上流分岐配管64の下流端は、排出薬液タンク100に接続されている。しかしながら、上流分岐配管64の下流端は、図10に二点鎖線で示すように、下流配管63に接続されていてもよい。
また、上述の各実施形態において、第1分流配管61には第1分流流量調整バルブ74が介装されており、第2分流配管62には第2分流流量調整バルブ75が介装されている。しかしながら、第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75の両方が必ずしも設けられている必要はなく、少なくとも一方が設けられていればよい。第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75のうちの一方が設けられていれば、コントローラ3が当該一方のバルブ74,75の開度を調整することによって、第1流量VS1と第2流量VS2との比率を変更することができる。
また、上述の各実施形態では、下流配管63内の薬液の案内先は、第2下流検出温度TL2に基づいて切り替えられる。また、第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75のフィードバック制御は、第1下流検出温度TL1に基づいて行われる。しかしながら、下流配管63内の薬液の案内先が、第1下流検出温度TL1に基づいて切り替えられてもよいし、第1分流流量調整バルブ74および第2分流流量調整バルブ75のフィードバック制御が、第2下流検出温度TL2に基づいて行われてもよい。また、第1下流温度計80および第2下流温度計81のうち少なくとも一方が設けられていればよい。
基板処理ユニット2に供給される薬液の温度は、基板処理条件によって変更されるため、上流供給配管20内の薬液の温度を、基板処理条件に応じた所定の目標循環温度に近づける必要がある。上述の実施形態では、目標温度TAは予め設定されているため、予め設定される範囲内で目標温度TAを変更したり、ユーザの手動操作によって目標温度TAを変更したりすることはできる。しかし、基板処理条件に応じて目標温度TAを柔軟に変更することができない。そこで、上述の実施形態とは異なり、コントローラ3が、薬液タンク8内の薬液の温度(上流供給配管20内の薬液の温度)に基づいて、目標温度TAを適宜変更するように構成されていてもよい。
具体的には、コントローラ3は、循環温度計130(図1の二点鎖線を参照)が検出する循環検出温度TCが所定の目標循環温度となるように目標温度TAを設定し、薬液温度調整装置10,10Pによる冷却度合を調整する。循環温度計130は、ヒータ30とポンプ31との間において上流供給配管20内の薬液の温度を検出する。
たとえば、循環検出温度TCが所定の目標循環温度よりも高い場合には、循環検出温度TCを低くして循環検出温度TCを目標循環温度に近づける必要がある。そこで、コントローラ3は、目標温度TAを低くして薬液温度調整装置10,10Pによる薬液の冷却を強める。具体的には、目標温度TAに近づくように第1下流検出温度TL1を低くするために、コントローラ3は、第1分流流量調整バルブ74の開度を大きくしたり、第2分流流量調整バルブ75の開度を小さくしたりして、クーラ76によって冷却される薬液の流量を大きくする。あるいは、コントローラ3は、冷媒流量調整バルブ79の開度を大きくすることで、単位時間当たりにクーラ76が被冷却部61aから奪う熱量を増大させる。
逆に、循環検出温度TCが所定の目標循環温度よりも低い場合には、循環検出温度TCを高くして循環検出温度TCを目標循環温度に近づける必要がある。そこで、コントローラ3は、目標温度TAを高くして薬液温度調整装置10,10Pによる薬液の冷却を弱める。具体的には、目標温度TAに近づくように第1下流検出温度TL1を高くするために、コントローラ3は、第1分流流量調整バルブ74の開度を小さくしたり、第2分流流量調整バルブ75の開度を大きくしたりして、クーラ76によって冷却される薬液の流量を小さくする。あるいは、コントローラ3は、冷媒流量調整バルブ79の開度を小さくすることで、単位時間当たりにクーラ76が被冷却部61aから奪う熱量を低減させる。
また、循環検出温度TCが所定の目標循環温度に充分に近い場合であっても、時間当たりの循環検出温度TCの変動が大きい場合には、循環検出温度TCを高くする必要がある。この場合、コントローラ3は、目標温度TAを高くして薬液温度調整装置10,10Pによる薬液の冷却を弱める。一方、循環検出温度TCが所定の目標循環温度に充分に近く、時間当たりの循環検出温度TCの変動が小さい場合には、循環検出温度TCが所定の目標循環温度と完全に一致していない場合であっても、循環検出温度TCを変更する必要はない。この場合、コントローラ3は、目標温度TAを現状維持する。
この様な構成において、コントローラ3は、目標温度TAが過冷却温度T3よりも高い値となるように目標温度TAを変更することが好ましい。そうであるならば、排出配管65に流入する薬液の量を低減することができる。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
1 :基板処理装置
1P :基板処理装置
2 :基板処理ユニット
3 :コントローラ
8 :薬液タンク(処理液タンク)
9 :供給配管(供給流路)
10 :薬液温度調整装置(処理液温度調整装置)
10P :薬液温度調整装置(処理液温度調整装置)
20 :上流供給配管(上流供給流路)
21 :下流供給配管(下流供給流路)
21A :下流主供給配管(下流主供給流路)
21B :第1下流副供給配管(下流副供給流路)
21C :第2下流副供給配管(下流副供給流路)
21D :第3下流副供給配管(下流副供給流路)
22B :上流帰還配管(上流帰還流路)
30 :上流供給ヒータ(供給流路加熱ユニット)
37B :第1下流供給ヒータ(供給流路加熱ユニット、下流供給流路加熱ユニット)
37C :第2下流供給ヒータ(供給流路加熱ユニット、下流供給流路加熱ユニット)
37D :第3下流供給ヒータ(供給流路加熱ユニット、下流供給流路加熱ユニット)
41 :スピンチャック(基板保持回転ユニット)
60 :上流配管(上流路)
61 :第1分流配管(第1分流路)
61a :被冷却部分
62 :第2分流配管(第2分流路)
63 :下流配管(下流路)
63a :第1被検出部分(被検出部分)
63b :第2被検出部分(被検出部分)
63c :被加熱部分
64 :上流分岐配管(上流分岐流路)
64a :分岐位置
65 :排出配管(排出流路)
66 :案内配管(案内流路)
70 :上流流量計(流量検出ユニット)
71 :上流温度計(上流温度検出ユニット)
72 :上流バルブ(上流切替ユニット)
73 :上流分岐バルブ(上流切替ユニット)
74 :第1分流流量調整バルブ(流量比率変更ユニット)
75 :第2分流流量調整バルブ(流量比率変更ユニット)
76 :クーラ(冷却ユニット)
77 :冷媒供給配管(冷媒供給流路)
79 :冷媒流量調整バルブ
80 :第1下流温度計(下流温度検出ユニット)
81 :第2下流温度計(下流温度検出ユニット)
82 :下流バルブ(下流切替ユニット)
83 :下流ヒータ(加熱ユニット)
84 :排出バルブ(下流切替ユニット)
85 :案内バルブ
100 :排出薬液タンク(排出処理液タンク)
101 :移送配管(移送流路)
104 :移送ヒータ(排出処理液加熱ユニット)
A1 :回転軸線
TA :目標温度
TL1 :第1下流検出温度(下流検出温度)
TL2 :第2下流検出温度(下流検出温度)
V1 :基準流量
VS1 :第1流量
VS2 :第2流量
VU :上流検出流量
W :基板

Claims (19)

  1. 処理液タンクから基板処理ユニットに供給される処理液の温度を調整する処理液温度調整装置であって、
    前記処理液タンクから前記基板処理ユニットに供給される処理液が通る供給流路から分岐して前記処理液タンクに帰還される処理液が流入する上流路と、
    前記上流路の下流端に接続され、前記上流路から流入する処理液を分流させる第1分流路および第2分流路と、
    前記第1分流路および前記第2分流路の下流端に接続され、前記第1分流路および前記第2分流路から流入する処理液を合流させて前記処理液タンクに案内する下流路と、
    前記第1分流路を流れる処理液を冷却する冷却ユニットと、
    前記上流路から前記第1分流路に流入する処理液の流量と、前記上流路から前記第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更する流量比率変更ユニットと、
    前記下流路を流れる処理液の温度を検出する下流温度検出ユニットと、
    前記下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が所定の目標温度に近づくように、前記流量比率変更ユニットを制御するコントローラとを含む、処理液温度調整装置。
  2. 前記上流路に分岐接続され、処理液を前記処理液タンクに案内する上流分岐流路と、
    前記上流路内の処理液の案内先を、前記上流路の下流端および前記上流分岐流路のいずれかに切り替える上流切替ユニットとをさらに含む、請求項1に記載の処理液温度調整装置。
  3. 前記上流路内を流れる処理液の温度を検出する上流温度検出ユニットをさらに含み、
    前記上流切替ユニットが、前記上流温度検出ユニットによって検出される上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合に、前記上流路内の処理液の案内先を前記上流分岐流路に切り替え、前記上流検出温度が前記冷却必要温度よりも高い場合に、前記上流路内の処理液の案内先を前記上流路の下流端に切り替える、請求項2に記載の処理液温度調整装置。
  4. 前記下流路において前記下流温度検出ユニットによって温度が検出される被検出部分よりも下流側に分岐接続され、前記下流路から前記処理液タンク外へと処理液を導く排出流路と、
    前記下流路内の処理液の案内先を、前記処理液タンクおよび前記排出流路のいずれかに切り替える下流切替ユニットとをさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の処理液温度調整装置。
  5. 前記下流切替ユニットが、前記下流検出温度が前記目標温度よりも低い過冷却温度よりも低い場合に、前記下流路内の処理液の案内先を前記排出流路に切り替え、前記下流検出温度が前記過冷却温度よりも高い場合に、前記下流路内の処理液の案内先を前記処理液タンクに切り替える、請求項4に記載の処理液温度調整装置。
  6. 前記排出流路から流入する処理液を貯留する排出処理液タンクと、
    前記排出処理液タンク内の処理液を加熱する排出処理液加熱ユニットと、
    前記排出処理液タンク内の処理液を前記処理液タンクに移送する移送流路とをさらに含む、請求項4または5に記載の処理液温度調整装置。
  7. 前記処理液タンクから、前記第1分流路において前記冷却ユニットによって冷却される被冷却部分よりも上流側の部分へ、処理液を案内する案内流路をさらに含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の処理液温度調整装置。
  8. 前記案内流路を開閉する案内流路バルブをさらに含み、
    前記案内流路バルブが、前記上流路への処理液の流入が停止されているときに、前記案内流路を開き、前記案内流路を介して前記処理液タンクから前記第1分流路に処理液を案内する、請求項7に記載の処理液温度調整装置。
  9. 前記下流路において前記下流温度検出ユニットよりも下流側に設定された被加熱部分内の処理液を加熱する加熱ユニットをさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の処理液温度調整装置。
  10. 前記上流路内を流れる処理液の流量を検出する流量検出ユニットをさらに含み、
    前記冷却ユニットが、前記第1分流路を流れる処理液と熱交換する冷媒が流通する冷媒流路と、前記冷媒流路を流れる前記冷媒の流量を調整する冷媒流量調整ユニットとを含み、
    前記コントローラが、前記流量検出ユニットによって検出された上流検出流量が所定の基準流量よりも大きい場合には、前記冷媒の流量が大きくなるように前記冷媒流量調整ユニットを制御し、前記上流検出流量が所定の基準流量よりも小さい場合には、前記冷媒の流量が小さくなるように前記冷媒流量調整ユニットを制御する、請求項1~9のいずれか一項に記載の処理液温度調整装置。
  11. 前記供給流路内の処理液を加熱する供給流路加熱ユニットと、
    前記供給流路において前記供給流路加熱ユニットによって加熱される部分よりも下流側の部分から分岐され、前記供給流路内の処理液を前記上流路に送る上流帰還流路とをさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の処理液温度調整装置。
  12. 請求項11に記載の処理液温度調整装置と、前記供給流路と、前記基板処理ユニットとを含み、処理液で基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板処理ユニットが、前記基板を水平に保持しながら前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持回転ユニットと、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、前記基板の上面内において前記上面中央部から離れた位置に向けて処理液を吐出する副吐出口とを含み、
    前記供給流路が、前記処理液タンク内の処理液を下流側に向けて案内する上流供給流路と、前記上流供給流路を分流させる複数の下流供給流路とを含み、
    前記複数の下流供給流路が、前記主吐出口に処理液を案内する下流主供給流路と、前記副吐出口に処理液を案内する下流副供給流路とを含み、
    前記供給流路加熱ユニットが、前記上流供給流路内の処理液を加熱する上流供給流路加熱ユニットと、前記下流副供給流路内の処理液を加熱する下流供給流路加熱ユニットとを含み、
    前記上流帰還流路が、前記下流副供給流路において前記下流供給流路加熱ユニットによって加熱される部分よりも下流側の部分から分岐され、前記下流副供給流路内の処理液を前記上流路に送る、基板処理装置。
  13. 処理液を貯留する処理液タンク内の処理液を、供給流路を介して基板処理ユニットに供給する供給工程と、
    前記供給流路から分岐して前記処理液タンクに帰還される処理液が流入する上流路の下流端に接続された第1分流路および第2分流路によって、前記上流路を流れる処理液を分流させる分流工程と、
    前記第1分流路を流れる処理液を冷却ユニットによって冷却する冷却工程と、
    前記第1分流路および前記第2分流路から処理液を下流路に流入させて合流させて前記処理液タンクに案内する合流工程と、
    前記下流路を流れる処理液の温度である下流検出温度を下流温度検出ユニットによって検出する下流温度検出工程と、
    前記下流温度検出ユニットによって検出される下流検出温度が所定の目標温度に近づくように、前記上流路から前記第1分流路に流入する処理液の流量と、前記上流路から前記第2分流路に流入する処理液の流量との比率を変更する流量比率変更工程とを含む、処理液供給方法。
  14. 前記上流路を流れる処理液の温度である上流検出温度を検出する上流温度検出工程と、
    前記上流検出温度が冷却必要温度よりも低い場合に、前記上流路内の処理液が、前記上流路に分岐接続され処理液を前記処理液タンクに帰還させる上流分岐流路に案内され、前記上流検出温度が前記冷却必要温度よりも高い場合に、前記上流路内の処理液が前記上流路の下流端に案内されるように、前記上流路内の処理液の案内先を切り替える上流切替工程とをさらに含む、請求項13に記載の処理液供給方法。
  15. 前記下流検出温度が前記目標温度よりも低い過冷却温度よりも低い場合に、前記下流路内の処理液が、前記下流路から前記処理液タンク外に案内され、前記下流検出温度が前記過冷却温度よりも高い場合に、前記下流路内の処理液が、前記処理液タンクに案内されるように、前記下流路内の処理液の案内先を切り替える下流切替工程をさらに含む、請求項13または14に記載の処理液供給方法。
  16. 前記上流路への処理液の流入が停止される流入停止工程と、
    前記上流路への処理液の流入が停止されているときに、前記第1分流路に設定された被冷却部分よりも上流側の部分へ処理液を案内する案内工程とをさらに含む、請求項15に記載の処理液供給方法。
  17. 前記下流路内の処理液を加熱する加熱工程をさらに含む、請求項13~16のいずれか一項に記載の処理液供給方法。
  18. 前記冷却ユニットに備えられた冷媒流路に、前記第1分流路を流れる処理液と熱交換する冷媒を流通させる冷媒流通工程と、
    前記上流路内を流れる処理液の流量である上流検出流量を流量検出ユニットによって検出する流量検出工程と、
    前記上流検出流量が所定の基準流量よりも大きい場合には、前記冷媒流路を流れる冷媒の流量が大きくなり、前記上流検出流量が所定の基準流量よりも小さい場合には、前記冷媒流路を流れる冷媒の流量が小さくなるように、前記冷媒流路内を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整工程とをさらに含む、請求項13~17のいずれか一項に記載の処理液供給方法。
  19. 前記供給流路内の処理液を加熱する供給流路加熱工程と、
    前記供給流路内で加熱された処理液を、前記上流路に送る上流帰還工程とをさらに含む、請求項13~18のいずれか一項に記載の処理液供給方法。
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CN201910549224.0A CN110648941B (zh) 2018-06-26 2019-06-24 处理液温度调节装置、基板处理装置及处理液供给方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102489739B1 (ko) 2019-09-26 2023-01-20 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법
KR102262250B1 (ko) 2019-10-02 2021-06-09 세메스 주식회사 기판 처리 설비 및 기판 처리 방법
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CN112577571B (zh) * 2020-12-11 2024-04-16 浙江启尔机电技术有限公司 一种具有传感器标定流路的供液系统及其标定方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015167161A (ja) 2014-03-03 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体
JP2016162922A (ja) 2015-03-03 2016-09-05 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060225769A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Gentaro Goshi Isothermal control of a process chamber
JP5173500B2 (ja) * 2008-03-11 2013-04-03 大日本スクリーン製造株式会社 処理液供給装置およびそれを備えた基板処理装置
JP5714449B2 (ja) 2011-08-25 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法および記憶媒体
JP6205225B2 (ja) * 2013-03-25 2017-09-27 東京エレクトロン株式会社 基板検査装置及び基板温度調整方法
JP5909477B2 (ja) * 2013-10-25 2016-04-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び液供給装置
US10403517B2 (en) * 2015-02-18 2019-09-03 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus
CN109037111B (zh) 2015-02-25 2022-03-22 株式会社思可林集团 基板处理装置
JP6461641B2 (ja) * 2015-02-25 2019-01-30 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015167161A (ja) 2014-03-03 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体
JP2016162922A (ja) 2015-03-03 2016-09-05 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

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