JP7264729B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
第1の配管は、基板処理装置が設置される工場において希釈用液を供給する設備に接続される。この場合、基板処理装置を大型化することなく大量の希釈用液を供給することができる。また、工場設備から供給される希釈用液の圧力が変動する場合でも、高い精度で濃度が安定化された薬液を生成することができる。
第1の調整部は電動調圧レギュレータである。この構成によれば、第1の配管を流れる希釈用液の流量が比較的大きい場合でも、容易に希釈用液の流量を調整することができる。
基板処理装置は、第2の配管を流れる薬液の流量を調整する第2の調整部をさらに備える。この構成によれば、第2の配管を流れる薬液の流量を容易に安定化することができる。これにより、高い精度で濃度が安定化された薬液をより容易に生成することができる。
第2の調整部は、モータニードル弁である。この構成によれば、第3の配管を流れる薬液の流量が比較的小さい場合でも、容易に薬液の流量を調整することができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機EL(Electro Luminescence)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、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。
図3は、図1の薬液生成部200の構成を示す図である。図3に示すように、薬液生成部200は、主として2個の薬液タンク210,220、混合タンク230、廃液タンク240および複数の配管を含む。以下の説明では、各配管において原薬液、希釈用液または希釈薬液が流れる方向を下流方向と定義し、その反対方向を上流方向と定義する。各薬液タンク210,220は、原薬液を貯留する例えば容量2.4Lのタンクである。薬液タンク210,220には、供給配管20、加圧配管30および供給配管40が接続される。
供給配管40から供給される原薬液の流量と供給配管50から供給される希釈用液の流量とが所定の比率(約1:100)で混合されることにより、上記の濃度(約5000ppm)を有する希釈薬液が生成されると考えられる。しかしながら、単に原薬液の流量と希釈用液の流量との比率を一定に維持するだけでは、上記の高い精度(5000±5ppm)で濃度が安定化された希釈薬液を生成することはできないことが判明した。
図4は、制御部310の構成を示す図である。図5および図6は、薬液補充プログラムにより行われる薬液補充処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。図4に示すように、制御部310は、濃度取得部311、フラグ切替部312、液面取得部313、流量決定部314、薬液生成部315、ドレイン実行部316および薬液補充部317を含む。
本実施の形態に係る基板処理装置300においては、供給配管50により希釈用液が供給され、供給配管40により原薬液が供給される。ここで、希釈用液は、工場設備である希釈用液供給源302から供給される。そのため、基板処理装置300を大型化することなく大量の希釈用液を供給することができる。供給配管50を流れる希釈用液の流量が調整部53により調整される。
(a)上記実施の形態において、薬液生成部200は混合タンク230に交互に原薬液を供給するように構成された2個の薬液タンク210,220を含むが、実施の形態はこれに限定されない。薬液生成部200は、混合タンク230に交互に原薬液を供給するように構成された3個以上の薬液タンクを含んでもよい。あるいは、混合タンク230に十分な量の原薬液を供給可能である場合には、薬液生成部200は薬液タンクを1個のみ含んでもよい。また、薬液供給源301から供給される原薬液の圧力の変動が小さい場合には、薬液生成部200は薬液タンクを含まなくてもよい。
実施例として、上記の実施の形態に係る薬液生成部200により希釈薬液として希フッ酸が生成された。一方、比較例として、調整部53による希釈用液の流量の補正が行われることなく希釈薬液として希フッ酸が生成された。また、実施例および比較例の各々において生成された希フッ酸の濃度が計測された。
上記実施の形態においては、基板Wが基板の例であり、基板処理装置300が基板処理装置の例であり、供給配管50,40がそれぞれ第1および第2の配管の例である。混合配管60における主管61および枝管62が第3の配管の例であり、混合配管60における枝管63が第4の配管の例であり、混合配管90が第5の配管の例である。
(9)参考形態
(9-1)第1の参考形態に係る基板処理装置は、希釈された薬液を用いて基板に処理を行う基板処理装置であって、希釈用液を供給する第1の配管と、薬液を供給する第2の配管と、第1の配管を流れる希釈用液の流量を調整する第1の調整部と、第1の配管により供給された希釈用液と第2の配管により供給された薬液とを混合する混合タンクと、希釈用液と薬液との混合液中の薬液の濃度を計測する濃度計と、濃度計により計測される濃度が設定値になるように希釈用液の流量の補正量を決定し、決定された補正量を第1の調整部に与える制御部とを備え、第1の調整部は、制御部により与えられた補正量に基づいて第1の配管を流れる希釈用液の流量を補正する。
この基板処理装置においては、第1の配管により希釈用液が供給され、第2の配管により薬液が供給される。第1の配管を流れる希釈用液の流量が第1の調整部により調整される。混合タンクにおいて第1の配管により供給された希釈用液と第2の配管により供給された薬液とが混合される。希釈用液と薬液とが混合された混合液中の薬液の濃度が濃度計により計測される。濃度計により計測される濃度が設定値になるように希釈用液の流量の補正量が決定され、決定された補正量が第1の調整部に与えられる。
この構成によれば、希釈用液の圧力が変動することに起因して希釈用液の流量が変動する場合でも、濃度計により計測される濃度が設定値になるように決定された補正量に基づいて第1の配管を流れる希釈用液の流量が第1の調整部により補正される。これにより、混合タンクにおいて、混合液として高い精度で濃度が安定化された薬液を生成することができる。
(9-2)基板処理装置は、薬液を貯留する薬液タンクをさらに備え、第2の配管は、薬液タンクに接続され、薬液タンクに貯留された薬液を混合タンクに供給してもよい。この場合、薬液が薬液タンクから第2の配管を通して混合タンクに供給されるので、第2の配管を流れる薬液の圧力の変動が抑制される。これにより、第2の配管を流れる薬液の流量を容易に安定化することができる。その結果、高い精度で濃度が安定化された薬液をより容易に生成することができる。
(9-3)薬液タンクは、第1の薬液タンクと第2の薬液タンクとを含み、第1の薬液タンクに貯留された薬液と、第2の薬液タンクに貯留された薬液とは、第2の配管により交互に混合タンクに供給されてもよい。この場合、基板の処理を停滞させることなく混合タンクに薬液を供給することができる。
(9-4)基板処理装置は、第1の配管により供給される希釈用液と第2の配管により供給される薬液とを混合しつつ混合タンクに導く第3の配管をさらに備えてもよい。この場合、第3の配管において混合液を効率よく生成することができる。
(9-5)基板処理装置は、第3の配管から分岐するように設けられ、第1の配管により供給された希釈用液と第2の配管により供給された薬液との混合液を混合タンクに導くことなく排出する第4の配管をさらに備えてもよい。この場合、希釈用液または薬液の流量が安定しない時点で第3の配管において生成された混合液を混合タンクに導くことなく排出することができる。これにより、混合タンクにおいて、より高い精度で濃度が安定化された薬液を生成することができる。
(9-6)第1の調整部は電動調圧レギュレータであってもよい。この構成によれば、第1の配管を流れる希釈用液の流量が比較的大きい場合でも、容易に希釈用液の流量を調整することができる。
(9-7)基板処理装置は、第2の配管を流れる薬液の流量を調整する第2の調整部をさらに備えてもよい。この構成によれば、第2の配管を流れる薬液の流量を容易に安定化することができる。これにより、高い精度で濃度が安定化された薬液をより容易に生成することができる。
(9-8)第2の調整部は、モータニードル弁であってもよい。この構成によれば、第3の配管を流れる薬液の流量が比較的小さい場合でも、容易に薬液の流量を調整することができる。
(9-9)第1の配管の内径は第2の配管の内径よりも大きくてもよい。この場合、比較的大きい流量での希釈用液の供給と、比較的小さい流量での薬液の供給とを容易に行うことができる。
(9-10)薬液の濃度に対して第1のしきい値範囲が設定され、制御部は、濃度計により計測される濃度が第1のしきい値範囲外にある場合、希釈用液の流量の補正量を決定してもよい。この場合、高い精度で濃度が安定化された薬液を簡単な制御で生成することができる。
(9-11)薬液の濃度に対して第1のしきい値範囲を包含する第2のしきい値範囲が設定され、濃度計により計測される濃度が第2のしきい値範囲外にある場合、第1の配管による希釈用液の供給および第2の配管による薬液の供給が停止されてもよい。この場合、濃度が安定しない薬液が生成されることを抑制することができる。
(9-12)第1の配管は、基板処理装置が設置される工場において希釈用液を供給する設備に接続されてもよい。この場合、基板処理装置を大型化することなく大量の希釈用液を供給することができる。また、工場設備から供給される希釈用液の圧力が変動する場合でも、高い精度で濃度が安定化された薬液を生成することができる。
(9-13)基板処理装置は、基板を処理する基板処理部と、混合タンクに貯留された混合液を基板処理部に供給する第5の配管をさらに備え、濃度計は、第5の配管を流れる混合液中の薬液の濃度を計測するように設けられてもよい。この場合、濃度計が混合液を基板処理部に供給する第5の配管に設けられるので、基板処理に用いる薬液の濃度をより正確に計測することができる。
(9-14)第2の参考形態に係る基板処理方法は、希釈された薬液を用いて基板に処理を行う基板処理方法であって、第1の配管により希釈用液を供給するステップと、第2の配管により薬液を供給するステップと、第1の配管を流れる希釈用液の流量を調整部により調整するステップと、混合タンクにおいて第1の配管により供給された希釈用液と第2の配管により供給された薬液とを混合するステップと、希釈用液と薬液との混合液中の薬液の濃度を濃度計により計測するステップと、濃度計により計測される濃度が設定値になるように希釈用液の流量の補正量を決定し、決定された補正量を調整部に与えるステップとを含み、希釈用液の流量を調整部により調整するステップは、与えられた補正量に基づいて第1の配管を流れる希釈用液の流量を調整部により補正することを含む。
この構成によれば、希釈用液の圧力が変動することに起因して希釈用液の流量が変動する場合でも、混合タンクにおいて、混合液として高い精度で濃度が安定化された薬液を生成することができる。
(9-15)薬液の濃度に対してしきい値範囲が設定され、補正量を決定することは、濃度計により計測される濃度がしきい値範囲外である状態が所定時間以上継続した場合に補正量を決定することを含んでもよい。この場合、高い精度で濃度が安定化された薬液を簡単な制御で生成することができる。
Claims (11)
- 希釈された薬液を用いて基板に処理を行う基板処理装置であって、
工場設備である希釈用液供給源から希釈用液を供給する第1の配管と、
薬液を供給する第2の配管と、
前記第1の配管を流れる希釈用液の流量を調整する第1の調整部と、
前記第2の配管を流れる薬液の流量を調整する第2の調整部と、
前記第1の配管により供給された希釈用液と前記第2の配管により供給された薬液とを混合する混合タンクと、
希釈用液と薬液との混合液中の薬液の濃度を計測する濃度計と、
前記濃度計により計測される濃度が設定値になるように希釈用液の流量の補正量を決定し、決定された補正量を前記第1の調整部に与える制御部とを備え、
前記第1の調整部は、前記制御部により与えられた補正量に基づいて前記第1の配管を流れる希釈用液の流量を補正し、
前記第1の調整部は電動調圧レギュレータであり、
前記第2の調整部はモータニードル弁である、基板処理装置。 - 薬液を貯留する薬液タンクをさらに備え、
前記第2の配管は、前記薬液タンクに接続され、前記薬液タンクに貯留された薬液を前記混合タンクに供給する、請求項1記載の基板処理装置。 - 前記薬液タンクは、第1の薬液タンクと第2の薬液タンクとを含み、
前記第1の薬液タンクに貯留された薬液と、前記第2の薬液タンクに貯留された薬液とは、前記第2の配管により交互に前記混合タンクに供給される、請求項2記載の基板処理装置。 - 前記第1の配管により供給される希釈用液と前記第2の配管により供給される薬液とを混合しつつ前記混合タンクに導く第3の配管をさらに備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第3の配管から分岐するように設けられ、前記第1の配管により供給された希釈用液と前記第2の配管により供給された薬液との混合液を前記混合タンクに導くことなく排出する第4の配管をさらに備える、請求項4記載の基板処理装置。
- 前記第1の配管の内径は前記第2の配管の内径よりも大きい、請求項1~5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 薬液の濃度に対して第1のしきい値範囲が設定され、
前記制御部は、前記濃度計により計測される濃度が前記第1のしきい値範囲外にある場合、希釈用液の流量の補正量を決定する、請求項1~6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 薬液の濃度に対して第1のしきい値範囲を包含する第2のしきい値範囲が設定され、
前記濃度計により計測される濃度が前記第2のしきい値範囲外にある場合、
前記第1の配管による希釈用液の供給および前記第2の配管による薬液の供給が停止される、請求項7記載の基板処理装置。 - 基板を処理する基板処理部と、
前記混合タンクに貯留された混合液を前記基板処理部に供給する第5の配管をさらに備え、
前記濃度計は、前記第5の配管を流れる混合液中の薬液の濃度を計測するように設けられる、請求項1~8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 希釈された薬液を用いて基板に処理を行う基板処理方法であって、
工場設備である希釈用液供給源から第1の配管により希釈用液を供給するステップと、
第2の配管により薬液を供給するステップと、
前記第1の配管を流れる希釈用液の流量を第1の調整部により調整するステップと、
前記第2の配管を流れる薬液の流量を第2の調整部により調整するステップと、
混合タンクにおいて前記第1の配管により供給された希釈用液と前記第2の配管により供給された薬液とを混合するステップと、
希釈用液と薬液との混合液中の薬液の濃度を濃度計により計測するステップと、
前記濃度計により計測される濃度が設定値になるように希釈用液の流量の補正量を決定し、決定された補正量を前記第1の調整部に与えるステップとを含み、
前記希釈用液の流量を第1の調整部により調整するステップは、
与えられた補正量に基づいて前記第1の配管を流れる希釈用液の流量を前記第1の調整部により補正することを含み、
前記第1の調整部は電動調圧レギュレータであり、
前記第2の調整部はモータニードル弁である、基板処理方法。 - 薬液の濃度に対してしきい値範囲が設定され、
前記補正量を決定することは、前記濃度計により計測される濃度が前記しきい値範囲外である状態が所定時間以上継続した場合に前記補正量を決定することを含む、請求項10記載の基板処理方法。
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