KR102141333B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102141333B1
KR102141333B1 KR1020200046346A KR20200046346A KR102141333B1 KR 102141333 B1 KR102141333 B1 KR 102141333B1 KR 1020200046346 A KR1020200046346 A KR 1020200046346A KR 20200046346 A KR20200046346 A KR 20200046346A KR 102141333 B1 KR102141333 B1 KR 102141333B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
valve
discharge
chemical liquid
substrate
Prior art date
Application number
KR1020200046346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200044753A (ko
Inventor
나오유키 오사다
다카히로 야마구치
에리 후지타
아키히사 이와사키
아유미 히구치
쇼타 이와하타
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20200044753A publication Critical patent/KR20200044753A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102141333B1 publication Critical patent/KR102141333B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00Methods preventing fouling
    • B08B17/02Preventing deposition of fouling or of dust
    • B08B17/025Prevention of fouling with liquids by means of devices for containing or collecting said liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/041Cleaning travelling work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248Temperature monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/007Heating the liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

기판 처리 장치는, 분기부에 처리액을 안내하는 공통 배관과, 분기부로부터 약액 노즐에 처리액을 안내하는 공급 배관과, 공급 배관과는 상이한 경로를 따라 처리액을 분기부로부터 안내하는 되돌림 배관과, 공통 배관으로부터 분기부에 공급되는 처리액의 유량을 변경하는 토출 밸브를 구비한다. 토출 밸브는, 분기부로부터 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량을 나타내는 흡인 유량의 최대값보다 큰 유량으로 공통 배관으로부터 분기부에 처리액이 공급되는 토출 실행 위치와, 흡인 유량의 최대값 이하의 유량으로 공통 배관으로부터 분기부에 처리액이 공급되는 토출 정지 위치를 포함하는 복수의 위치에서 밸브체를 정지시킨다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상의 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 이용된다.
JP 2009222189A는, 기판을 한 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 이 기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하면서 회전시키는 스핀척과, 스핀척에 유지되어 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 구비하고 있다. 처리액 공급 장치는, 기판을 향해서 처리액을 토출하는 노즐과, 노즐에 처리액을 공급하는 공급 배관과, 공급 배관에 개재된 밸브를 포함한다. 공급 배관을 흐르는 처리액은, 밸브가 열림으로써 노즐에 공급된다. 이것에 의해, 처리액이 노즐로부터 토출되어, 기판에 공급된다. 밸브는, 밸브체가 밸브 시트에 접촉함으로써 닫히고, 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어짐으로써 열린다.
노즐로부터의 처리액의 토출 실행 및 토출 정지는, 밸브를 개폐함으로써 전환된다. 그러나, 밸브를 개폐하면, 밸브체가 밸브 시트에 마찰된다. 그 때문에, 미소한 파티클이 밸브 내에 발생한다. 밸브 내의 파티클은, 처리액과 함께 노즐로부터 토출되어 버린다. 그 때문에, 파티클을 포함하는 처리액이 기판에 공급되어, 기판의 청정도가 저하되어 버린다.
본 발명의 일실시 형태는, 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판을 향해서 처리액을 토출하는 노즐과, 상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 공급되는 처리액을 보내는 송액 장치와, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있고, 상기 송액 장치에 의해 보내진 처리액을 안내하는 공통 배관과, 상기 공통 배관에 접속된 분기부와, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있고, 상기 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 분기부로부터 상기 노즐에 안내하는 공급 배관과, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있고, 상기 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 공급 배관과는 상이한 경로를 따라 상기 분기부로부터 안내하는 되돌림 배관과, 상기 분기부로부터 상기 되돌림 배관쪽으로 처리액을 흡인하는 흡인 장치와, 상기 공통 배관에 설치되어 있고, 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 공급되는 처리액의 유량을 변경하는 토출 밸브를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 토출 밸브는, 처리액이 흐르는 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트를 포함하는 밸브 바디와, 상기 내부 유로에 배치되어 있고, 상기 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 장치의 흡인력으로 상기 분기부로부터 상기 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량을 나타내는 흡인 유량의 최대값보다 큰 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 실행 위치와, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 유량의 최대값 이하의 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 정지 위치를 포함하는 복수의 위치에서 상기 밸브체를 정지(靜止)시키는 밸브 액추에이터를 포함한다.
이 구성에 의하면, 노즐에 공급되어야 할 처리액이, 공통 배관으로부터 분기부에 안내된다. 분기부로부터 공급 배관에 공급된 처리액은, 노즐로부터 토출되어, 기판에 공급된다. 이것에 의해, 기판이 처리된다. 그 한편으로, 분기부로부터 되돌림 배관에 공급된 처리액은, 되돌림 배관에 의해 회수 기구 또는 배액 기구에 안내된다.
공통 배관으로부터 분기부에 공급된 처리액은, 흡인 장치의 흡인력으로 되돌림 배관쪽으로 끌어 들여진다. 공통 배관으로부터 분기부에 공급되는 처리액의 유량은, 토출 밸브에 의해 변경된다. 토출 밸브는, 토출 실행 위치와 토출 정지 위치 사이에서 밸브체를 이동시킴으로써, 공통 배관으로부터 분기부에 공급되는 처리액의 유량을 변경한다. 이것에 의해, 공급 배관으로의 처리액의 공급 상태가 전환된다.
구체적으로는, 밸브체가 토출 실행 위치에 배치되어 있을 때에 공통 배관으로부터 분기부에 공급되는 처리액의 유량은, 분기부로부터 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량의 최대값보다 크다. 따라서, 분기부에 공급된 처리액의 일부가 되돌림 배관에 공급되고, 분기부에 공급된 나머지의 처리액이 공급 배관에 공급된다. 이것에 의해, 노즐로부터 처리액이 토출되어, 기판에 공급된다.
그 한편으로, 밸브체가 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 공통 배관으로부터 분기부에 공급되는 처리액의 유량은, 분기부로부터 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량의 최대값 이하이다. 따라서, 분기부에 공급된 모든 또는 대부분 모든 처리액이 되돌림 배관에 공급된다. 만일 일부의 처리액이 분기부로부터 공급 배관에 흘렀다고 해도, 이 처리액은 노즐까지 도달하지 않는다. 따라서, 노즐로부터 처리액이 토출되지 않는다.
이와 같이, 노즐로부터의 처리액의 토출 실행 및 토출 정지는, 공급 배관을 개폐 밸브로 개폐함으로써 전환되는 것이 아니라, 공통 배관에 설치된 토출 밸브의 개도를 변경함으로써 전환된다. 노즐로부터의 처리액의 토출이 정지되는 토출 정지 위치는, 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 위치이다. 따라서, 공급 배관을 개폐 밸브로 개폐하는 경우에 비해, 노즐에 공급된 처리액에 포함되는 이물의 양이 적다. 이것에 의해, 처리액에 포함되는 이물로 기판이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 기판의 청정도를 높일 수 있다.
또한, 공급 배관 및 되돌림 배관이 항상 열려 있으므로, 흡인 장치의 흡인력이 분기부를 통하여 공급 배관에 전달된다. 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지한 직후에 노즐 및 공급 배관에 잔류하고 있는 처리액은, 이 흡인력으로 되돌림 배관쪽으로 빨아 들여져, 되돌림 배관으로 흐른다(석백). 이것에 의해, 노즐 및 공급 배관에 잔류하는 처리액의 양을 저감할 수 있다. 그 결과, 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고, 처리액의 액적이 노즐로부터 단속적으로 낙하하는 현상(이른바 「드립핑」)의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
이에 더하여, 되돌림 배관은, 개폐 밸브로 개폐되는 것이 아니라 항상 열려 있다. 노즐에 처리액을 토출시킬 때에 개폐 밸브로 되돌림 배관을 닫았을 경우, 되돌림 배관 내의 처리액이 역류하여, 공급 배관에 공급될 우려가 있다. 이 경우, 개폐 밸브에서 발생한 파티클을 포함하는 처리액이 노즐로부터 토출된다. 따라서, 되돌림 배관이 항상 열린 상태를 유지함으로써, 이러한 처리액의 역류를 방지할 수 있어, 처리액에 포함되는 이물의 양을 저감할 수 있다.
또한, 처리액이 흐르도록 배관이 항상 열려 있다는 것은, 적어도 이상(異常)시 이외는 처리액이 배관을 통과할 수 있는 것을 의미한다. 이상시 이외에 항상 열려 있다면, 즉, 이상시 이외는 밸브체가 폐위치 이외의 위치에 항상 배치되어 있다면, 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 개(開)위치와 밸브체가 밸브 시트에 접촉한 폐(閉)위치에서만 밸브체를 정지시키는 개폐 밸브나, 3개 이상의 위치에서 밸브체를 정지시키는 유량 조정 밸브가, 배관에 설치되어 있어도 된다. 따라서, 공통 배관, 공급 배관, 되돌림 배관 중 적어도 하나에 개폐 밸브 및 유량 조정 밸브 중 적어도 한쪽이 설치되어도 된다.
이상은, 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 노즐로부터 처리액이 연속적으로 토출되는 현상이다. 공통 배관, 공급 배관, 및 되돌림 배관은, 상기 이상시 이외는 항상 열려 있다. 드립핑, 즉, 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고, 처리액의 액적이 노즐로부터 단속적으로 낙하하는 현상은, 이 이상으로부터 제외된다. 즉, 드립핑이 발생했을 때에는, 공통 배관, 공급 배관, 되돌림 배관이 열린 상태가 유지된다.
흡인 장치는, 되돌림 배관의 일부이며, 분기부로부터 하방으로 연장되는 하강부여도 되고, 벤츄리 효과를 이용하여 흡인력을 발생시키는 아스피레이터여도 되고, 로터 등의 가동 부재를 동작시킴으로써 흡인력을 발생시키는 흡인 펌프여도 되고, 이들 2개 이상을 구비하고 있어도 된다.
상기 실시 형태에 있어서, 이하의 특징 중 적어도 하나가, 상기 기판 처리 장치에 더해져도 된다.
상기 공급 배관은, 상기 분기부로부터 상방으로 연장되는 상승부를 포함하고, 상기 되돌림 배관은, 상기 분기부로부터 하방으로 연장되는 하강부를 포함한다.
이 구성에 의하면, 공급 배관이 분기부로부터 상방으로 연장되어 있으므로, 분기부로부터 공급 배관에 처리액이 흐르기 어렵다. 이것과는 반대로, 되돌림 배관이 분기부로부터 하방으로 연장되어 있으므로, 분기부로부터 되돌림 배관에 처리액이 흐르기 쉽다. 공통 배관으로부터 분기부에 공급된 처리액은, 중력으로 되돌림 배관으로 흐르려고 한다. 따라서, 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지하고 있을 때에, 분기부로부터 공급 배관으로 처리액이 흘러, 노즐로부터 토출되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
공급 배관의 상승부는, 연직이어도 되고, 수평면에 대해 비스듬하게 기울어진 방향으로 연장되어 있어도 된다. 마찬가지로, 되돌림 배관의 하강부는, 연직이어도 되고, 수평면에 대해 비스듬하게 기울어진 방향으로 연장되어 있어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지 유닛을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 측방에 배치된 유체 박스를 더 구비하고, 상기 분기부는, 상기 챔버 또는 유체 박스 내에 배치되어 있다.
이 구성에 의하면, 분기부가, 챔버 또는 유체 박스 내에 배치되어 있고, 노즐에 가까워져 있다. 따라서, 분기부로부터 노즐로 연장되는 공급 배관이 단축된다. 이것에 의해, 공급 배관에 잔류하는 처리액의 양이 줄어들기 때문에, 공급 배관 내의 처리액을 되돌림 배관으로 흡인한 후에 공급 배관 내에 잔류하는 처리액의 양을 줄일 수 있다. 이것에 의해, 드립핑의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 노즐에 공급되는 처리액의 온도를 가열 및 냉각 중 적어도 한쪽에 의해 상기 공급 배관의 상류에서 변경하는 온도 조절기를 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 노즐에 공급되는 처리액이, 공급 배관의 상류에서 가열 또는 냉각된다. 처리액의 토출을 정지하고 있을 때에, 처리액은, 공통 배관으로부터 공급 배관에 공급되지 않고, 공통 배관으로부터 되돌림 배관에 공급된다. 이 때에, 공급 배관의 온도는 실온 또는 그 부근의 온도가 된다. 그 때문에, 처리액의 토출을 개시한 직후에는, 처리액의 온도가 공급 배관이나 노즐에서 변화되어 버린다.
공급 배관에서의 처리액의 온도 변화는, 공급 배관을 짧게 함으로써 저감된다. 분기부는, 챔버 또는 유체 박스 내에 배치되어 있고, 노즐에 가까워져 있다. 따라서, 분기부로부터 노즐로 연장되는 공급 배관이 단축된다. 이것에 의해, 공급 배관에서의 처리액의 온도 변화를 저감할 수 있다. 그 때문에, 의도하는 온도에 가까운 처리액을 당초부터 기판에 공급할 수 있다.
온도 조절기는, 실온(예를 들어 20~30℃)보다 높은 온도로 처리액을 가열하는 히터여도 되고, 실온보다 낮은 온도로 처리액을 냉각하는 쿨러여도 되고, 가열 및 냉각 양쪽의 기능을 가지고 있어도 된다. 또, 온도 조절기는, 공통 배관에 설치되어 있어도 되고, 탱크나 순환 배관 등의 공통 배관의 상류에 배치된 부재에 설치되어 있어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 되돌림 배관의 유로 면적을 감소시킴으로써, 상기 되돌림 배관에서의 압력 손실을 증가시키는 조임 장치를 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 되돌림 배관의 유로 면적이 감소되어 있고, 되돌림 배관에서의 압력 손실이 증가하고 있으므로, 분기부로부터 되돌림 배관쪽으로 흐르려고 하는 처리액에 저항이 가해진다. 따라서, 흡인 장치의 흡인력이 일정하면, 분기부로부터 되돌림 배관으로 흐르는 처리액의 유량이 감소한다. 되돌림 배관 내의 처리액이 배액 기구에 안내되는 경우는, 처리액의 소비량을 저감할 수 있다.
조임 장치는, 처리액의 흐름의 하류를 향해서 가늘어지는 축소부와, 처리액이 통과하는 적어도 하나의 관통 구멍이 설치된 오리피스 부재 중 적어도 하나를 포함하고 있어도 된다. 축소부는, 처리액의 흐름의 하류를 향해서 연속적으로 감소하는 내경을 가지는 통 형상의 테이퍼부여도 되고, 처리액의 흐름의 하류를 향해서 단계적으로 감소하는 내경을 가지는 통 형상의 단차부여도 되고, 테이퍼부 및 단차부 양쪽을 구비하고 있어도 된다. 유로 면적은, 액체가 흐르는 공간에 있어서의, 액체가 흐르는 방향에 직교하는 단면의 면적을 의미한다. 축소부 및 오리피스 부재는, 유로 면적이 일정하며, 개도(유로 면적)가 변화하는 유량 조정 밸브와는 상이하다.
상기 공급 배관은, 처리액의 흐름의 하류쪽으로 상방으로 연장되는 상승부를 포함하고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 상승부에 처리액이 있는지 여부를 검출하는 액체 검출 센서를 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 공급 배관의 상승부에 처리액이 있는지 여부가, 액체 검출 센서에 의해 검출된다. 처리액의 토출을 정지하고 있을 때에는, 상승부 내의 검출 위치(액체 검출 센서가 처리액의 유무를 검출하는 위치)가 비어 있다. 또, 처리액의 토출을 실행하고 있을 때에는, 상승부가 처리액으로 채워진다. 처리액의 토출을 정지한 후에는, 상승부에 잔류하고 있는 처리액이, 공통 배관으로부터 되돌림 배관으로 흐르는 처리액에 기인하는 흡인력과 중력으로 되돌림 배관에 흘러, 상승부 내의 검출 위치가 비어진다.
처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 공통 배관으로부터 공급 배관에 처리액이 공급되는 이상이 발생하면, 처리액의 액면이 상승부를 상승시켜, 상승부가 처리액으로 채워진다. 상승부에서의 처리액의 유무를 검출함으로써, 이러한 이상을 검출할 수 있다. 또, 처리액의 토출을 실행하고 있을 때에, 처리액이 공급 배관에 공급되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 처리액의 토출을 정지한 후에 공급 배관이 비어진 것을 확인할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 밸브체가 상기 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 상기 상승부에 처리액이 있는 것을 상기 액체 검출 센서가 검출하면, 상기 송액 장치로 하여금 처리액의 송액을 정지하게 하는 제어 장치를 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 공통 배관으로부터 공급 배관에 처리액이 공급되는 이상이 발생하면, 제어 장치가 송액 장치로 하여금 처리액의 송액을 정지하게 한다. 이것에 의해, 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 노즐이 처리액을 연속적으로 토출하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
상기 토출 밸브의 밸브 액추에이터는, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어진 개위치로부터 상기 밸브체가 상기 밸브 시트에 접촉한 폐위치까지의 범위의 임의의 위치에서 상기 밸브체를 정지시키는 전동 액추에이터이다. 상기 토출 실행 위치 및 토출 정지 위치는, 상기 개위치로부터 상기 폐위치까지의 범위 내의 위치이다. 상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 밸브체가 상기 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 상기 상승부에 처리액이 있는 것을 상기 액체 검출 센서가 검출하면, 상기 전동 액추에이터로 하여금 상기 밸브체를 상기 폐위치로 이동하게 함으로써, 상기 공통 배관에서의 처리액의 흐름을 정지시키는 제어 장치를 더 구비한다.
이 구성에 의하면, 폐위치, 토출 정지 위치, 및 토출 실행 위치를 포함하는 복수의 위치에서 밸브체를 정지시키는 전동 액추에이터가 토출 밸브에 설치되어 있다. 폐위치는, 밸브체가 밸브 시트에 접촉되어, 토출 밸브의 내부 유로가 막아지는 위치이다. 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 공통 배관으로부터 공급 배관에 처리액이 공급되는 이상이 발생하면, 제어 장치는, 전동 액추에이터로 하여금 밸브체를 폐위치로 이동하게 한다. 이것에 의해, 공급 배관이 막아지므로, 처리액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 노즐이 처리액을 연속적으로 토출하는 것을 확실히 방지할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 공급 배관에 설치되어 있고, 상기 토출 밸브의 이상시 이외는 항상 열린 노멀 오픈 밸브와, 상기 토출 밸브의 이상을 검출하는 이상 검출기와, 상기 이상 검출기의 검출값에 의거하여 상기 토출 밸브에 상기 이상이 발생했는지 여부를 판정하고, 상기 이상이 발생했다고 판정했을 때에, 상기 노멀 오픈 밸브를 닫는 제어 장치를 더 구비한다.
토출 밸브에 이상이 발생하면, 토출 밸브의 실제의 개도가 의도하는 개도보다 커지는 경우가 있다. 예를 들면, 토출 밸브의 밸브체를 토출 정지 위치에 위치시키는 토출 정지 지령을 토출 밸브에 입력했음에도 불구하고, 토출 밸브의 밸브체가 토출 정지 위치에 도달하지 않는 경우가 있다. 이 경우, 의도하는 유량보다 큰 유량으로 처리액이 토출 밸브를 통과하므로, 토출 밸브를 통과한 처리액의 일부가, 분기부 및 공급 배관을 통하여 노즐에 공급되고, 노즐의 토출구로부터 토출될 수 있다.
이 구성에 의하면, 노멀 오픈 밸브가 공급 배관에 설치되어 있다. 즉, 노멀 오픈 밸브는, 토출 밸브와 노즐 사이에 배치되어 있다. 제어 장치는, 이상 검출기의 검출값에 의거하여 토출 밸브의 이상을 감시한다. 토출 밸브에 이상이 발생하면, 제어 장치는, 노멀 오픈 밸브를 닫고, 공급 배관으로부터 노즐로의 처리액의 공급을 정지시킨다. 따라서, 토출 밸브에 이상이 발생했다고 해도, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실히 정지시킬 수 있다.
노멀 오픈 밸브는, 개위치와 폐위치에서만 밸브체를 정지시키는 개폐 밸브여도 되고, 3개 이상의 위치에서 밸브체를 정지시키는 유량 조정 밸브여도 된다. 또, 노멀 오픈 밸브는, 공압 액추에이터를 구비하는 공압 밸브여도 되고, 전동 액추에이터를 구비하는 전동 밸브여도 된다.
이상 검출기는, 공통 배관 또는 공급 배관을 흐르는 처리액의 유량을 검출하는 유량계여도 되고, 공급 배관에 처리액이 있는지 여부를 검출하는 액체 검출 센서여도 되고, 노즐의 토출구를 촬영하는 카메라여도 되고, 이들 이외여도 된다. 이상 검출기가 유량계인 경우, 이상 검출기는, 토출 밸브의 상류 및 하류 중 어느 한쪽에 배치되어 있어도 된다. 공통 배관을 흐르는 처리액의 유량을 검출하는 유량계가 공통 배관에 부착되어 있는 경우는, 이 유량계를 이상 검출기로서 유용해도 된다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 복수의 기판을 각각 유지하는 복수의 기판 유지 유닛과, 상기 복수의 기판 유지 유닛에 일대일로 대응하고 있고, 상기 복수의 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 복수의 기판을 향해서 처리액을 토출하는 복수의 노즐과, 상기 복수의 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 복수의 기판에 공급되는 처리액을 보내는 송액 장치와, 상기 복수의 노즐에 일대일로 대응하고 있고, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있으며, 상기 송액 장치에 의해 보내진 처리액을 안내하는 복수의 공통 배관과, 상기 복수의 공통 배관에 각각 접속된 복수의 분기부와, 상기 복수의 공통 배관에 일대일로 대응하고 있고, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있으며, 상기 복수의 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 복수의 분기부로부터 상기 복수의 노즐에 안내하는 복수의 공급 배관과, 상기 복수의 공통 배관에 일대일로 대응하고 있고, 처리액이 흐르도록 항상 열려 있으며, 상기 복수의 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 복수의 공급 배관과는 상이한 경로를 따라 상기 복수의 분기부로부터 안내하는 복수의 되돌림 배관과, 상기 복수의 분기부로부터 상기 복수의 되돌림 배관쪽으로 처리액을 흡인하는 적어도 하나의 흡인 장치와, 상기 복수의 공통 배관에 각각 설치되어 있으며, 상기 복수의 공통 배관으로부터 상기 복수의 분기부에 공급되는 처리액의 유량을 변경하는 복수의 토출 밸브와, 상기 복수의 공급 배관에 각각 설치되어 있고, 상기 복수의 토출 밸브의 이상시 이외는 항상 열린 복수의 노멀 오픈 밸브와, 상기 복수의 토출 밸브에 일대일로 대응하고 있고, 상기 복수의 토출 밸브의 이상을 검출하는 복수의 이상 검출기와, 상기 복수의 이상 검출기의 검출값에 의거하여 상기 복수의 토출 밸브 중 적어도 하나에 상기 이상이 발생했는지 여부를 판정하고, 상기 이상이 발생했다고 판정했을 때에, 상기 복수의 노멀 오픈 밸브 중 적어도 하나를 닫는 제어 장치를 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 복수의 토출 밸브의 각각은, 처리액이 흐르는 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트를 포함하는 밸브 바디와, 상기 내부 유로에 배치되어 있고, 상기 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 장치의 흡인력으로 상기 분기부로부터 상기 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량을 나타내는 흡인 유량의 최대값보다 큰 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 실행 위치와, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 유량의 최대값 이하의 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 정지 위치를 포함하는 복수의 위치에서 상기 밸브체를 정지시키는 밸브 액추에이터를 포함한다.
흡인 장치는, 되돌림 배관 마다 설치되어 있어도 되고, 모든 되돌림 배관에 접속되어 있어도 된다. 즉, 기판 처리 장치는, 복수의 되돌림 배관에 각각 대응하는 복수의 흡인 장치를 구비하고 있어도 되고, 복수의 되돌림 배관의 각각에 접속된 1개의 흡인 장치를 구비하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 동일한 송액 장치로부터 보내진 처리액이, 복수의 공통 배관, 복수의 분기부, 및 복수의 공급 배관을 통하여, 복수의 노즐에 공급된다. 복수의 노즐로부터 토출된 처리액은, 각각, 복수의 기판에 공급된다. 이것에 의해, 복수의 기판이 처리액으로 처리된다.
상술과 마찬가지로, 노즐로부터의 처리액의 토출 실행 및 토출 정지는, 공급 배관을 개폐 밸브로 개폐함으로써 전환되는 것이 아니라, 공통 배관에 설치된 토출 밸브의 개도를 변경함으로써 전환된다. 이것에 의해, 처리액에 포함되는 이물로 기판이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또한, 노즐로부터의 처리액의 토출을 정지한 직후에 노즐 및 공급 배관에 잔류하고 있는 처리액은, 흡인 장치의 흡인력으로 되돌림 배관쪽으로 빨아 들여져, 되돌림 배관에 흐른다. 이것에 의해, 노즐 및 공급 배관에 잔류하는 처리액의 양을 저감할 수 있다.
이에 더하여, 되돌림 배관은, 개폐 밸브로 개폐되는 것이 아니라 항상 열려 있다. 노즐에 처리액을 토출시킬 때에 개폐 밸브로 되돌림 배관을 닫았을 경우, 되돌림 배관 내의 처리액이 역류하여, 공급 배관에 공급될 우려가 있다. 따라서, 이러한 처리액의 역류를 방지할 수 있어, 처리액에 포함되는 이물의 양을 저감할 수 있다.
제어 장치는, 복수의 이상 검출기의 검출값에 의거하여 복수의 토출 밸브의 이상을 감시한다. 어느 하나의 토출 밸브에 이상이 발생하면, 제어 장치는, 이상이 발생한 토출 밸브에 대응하는 노멀 오픈 밸브를 닫고, 공급 배관으로부터 노즐로의 처리액의 공급을 정지시킨다. 따라서, 토출 밸브에 이상이 발생했다고 해도, 노즐로부터의 처리액의 토출을 확실히 정지시킬 수 있다.
또한, 이상이 발생한 토출 밸브에 대응하는 노멀 오픈 밸브 만을 닫으면, 나머지의 노멀 오픈 밸브를 닫지 않아도 되기 때문에, 동일한 송액 장치에 대응하는 모든 노즐에 처리액의 토출을 정지시키지 않아도 된다. 즉, 어느 하나의 토출 밸브에 이상이 발생했다고 해도, 기판의 처리를 계속할 수 있다. 이것에 의해, 스루풋의 저하를 억제하면서, 의도하지 않는 처리액의 토출을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 기판 처리 장치를 위에서 본 모식도이다.
도 2는, 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 3은, 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판의 처리의 일례에 대해서 설명하기 위한 공정도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 5는, 유량 조정 밸브의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 6은, 개폐 밸브의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 7은, 축소부의 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 7의 좌측은, 약액이 흐르는 방향에 직교하는 단면을 나타내고 있고, 도 7의 우측은, 축소부의 중심선을 포함하는 절단면을 따르는 단면을 나타내고 있다.
도 8은, 오리피스 부재의 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 8의 좌측은, 약액이 흐르는 방향으로 오리피스 부재를 본 도를 나타내고 있고, 도 8의 우측은, 오리피스 부재의 중심선을 포함하는 절단면을 따르는 단면을 나타내고 있다.
도 9는, 약액의 토출을 실행하고 있을 때의 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 10은, 약액의 토출을 정지하고 있을 때의 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 11은, 토출 밸브의 밸브체의 위치와 분기부에 공급되는 약액의 유량의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 13은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 14는, 약액 노즐로부터의 약액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 약액 노즐로부터 약액이 연속적으로 토출되는 이상의 발생을 검지할 때의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 15는, 동일한 탑에 포함되는 3개의 처리 유닛 중, 1개의 처리 유닛에서의 약액의 토출을 정지시키고, 나머지 2개의 처리 유닛에서의 약액의 토출을 실행하고 있을 때의 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 기판 처리 장치(1)를 위에서 본 모식도이다.
기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판 형상의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수용하는 복수의 캐리어(C)를 유지하는 복수의 로드 포트(LP)와, 복수의 로드 포트(LP)로부터 반송된 기판(W)을 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 제어 장치(3)를 포함한다. 제어 장치(3)는, 프로그램 등의 정보를 기억하는 기억부(3m)와 기억부(3m)에 기억된 정보에 따라서 기판 처리 장치(1)를 제어하는 연산부(3p)를 포함하는 컴퓨터이다.
기판 처리 장치(1)는, 또한, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇을 포함한다. 반송 로봇은, 인덱서 로봇(IR)과, 센터 로봇(CR)을 포함한다. 인덱서 로봇(IR)은, 로드 포트(LP)와 센터 로봇(CR) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 센터 로봇(CR)은, 인덱서 로봇(IR)과 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 인덱서 로봇(IR) 및 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 지지하는 핸드를 포함한다.
기판 처리 장치(1)는, 후술하는 토출 밸브(34) 등의 유체 기기를 수용하는 복수(예를 들어 4개)의 유체 박스(4)를 포함한다. 처리 유닛(2) 및 유체 박스(4)는, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a) 안에 배치되어 있고, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a)으로 덮여 있다. 후술하는 공급 탱크(24) 등을 수용하는 약액 캐비넷(5)은, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a) 밖에 배치되어 있다. 약액 캐비넷(5)은, 기판 처리 장치(1)의 측방에 배치되어 있어도 되고, 기판 처리 장치(1)이 설치되는 클린 룸 아래(지하)에 배치되어 있어도 된다.
복수의 처리 유닛(2)은, 평면으로부터 볼 때에 센터 로봇(CR)을 둘러싸도록 배치된 복수(예를 들어 4개)의 탑을 형성하고 있다. 각 탑은, 상하로 적층된 복수(예를 들어 3개)의 처리 유닛(2)을 포함한다. 4개의 유체 박스(4)는, 각각, 4개의 탑에 대응하고 있다. 약액 캐비넷(5) 내의 약액은, 어느 하나의 유체 박스(4)를 통하여, 당해 유체 박스(4)에 대응하는 탑에 포함되는 모든 처리 유닛(2)에 공급된다.
도 2는, 처리 유닛(2)의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
처리 유닛(2)은, 내부 공간을 가지는 상자형의 챔버(6)와, 챔버(6) 내에서 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직의 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀척(10)과, 기판(W)으로부터 배출된 처리액을 받는 통 형상의 컵(14)을 포함한다. 스핀척(10)은, 기판 유지 유닛의 일례이다.
챔버(6)는, 기판(W)이 통과하는 반입 반출구가 설치된 상자형의 격벽(8)과, 반입 반출구를 개폐하는 셔터(9)와, 필터에 의해 여과된 공기인 클린 에어의 다운 플로우를 챔버(6) 내에 형성하는 FFU(7)(팬·필터·유닛)를 포함한다. 센터 로봇(CR)은, 반입 반출구를 통해서 챔버(6)에 기판(W)을 반입하고, 반입 반출구를 통해서 챔버(6)로부터 기판(W)을 반출한다.
스핀척(10)은, 수평인 자세로 유지된 원판 형상의 스핀 베이스(12)와, 스핀 베이스(12)의 상방에서 기판(W)을 수평인 자세로 유지하는 복수의 척 핀(11)과, 복수의 척 핀(11)을 회전시킴으로써 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 스핀 모터(13)를 포함한다. 스핀척(10)은, 복수의 척 핀(11)을 기판(W)의 외주면에 접촉시키는 협지식의 척에 한정되지 않고, 비(非)디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 베이스(12)의 상면에 흡착시킴으로써 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공식의 척이어도 된다.
컵(14)은, 회전축선(A1)을 향해서 비스듬하게 위로 연장되는 통 형상의 경사부(14a)와, 경사부(14a)의 하단부(외단부)로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 안내부(14b)와, 상방향으로 열린 환상의 홈을 형성하는 액받이부(14c)를 포함한다. 경사부(14a)는, 기판(W) 및 스핀 베이스(12)보다 큰 내경을 가지는 원환 형상의 상단을 포함한다. 경사부(14a)의 상단은, 컵(14)의 상단에 상당한다. 컵(14)의 상단은, 평면으로부터 봐서 기판(W) 및 스핀 베이스(12)를 둘러싸고 있다.
처리 유닛(2)은, 스핀척(10)이 기판(W)을 유지하는 유지 위치보다 컵(14)의 상단이 상방에 위치하는 상측 위치(도 2에 나타내는 위치)와, 컵(14)의 상단이 유지 위치보다 하방에 위치하는 하측 위치 사이에서, 컵(14)을 연직으로 승강시키는 컵 승강 유닛(15)을 포함한다. 처리액이 기판(W)에 공급될 때에, 컵(14)은 상측 위치에 배치된다. 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산한 처리액은, 경사부(14a)에 의해 받아진 후, 안내부(14b)에 의해 액받이부(14c) 내에 모아진다.
처리 유닛(2)은, 스핀척(10)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 향해서 린스액을 하방으로 토출하는 린스액 노즐(16)을 포함한다. 린스액 노즐(16)은, 린스액 밸브(18)가 개재된 린스액 배관(17)에 접속되어 있다. 처리 유닛(2)은, 린스액 노즐(16)로부터 토출된 린스액이 기판(W)에 공급되는 처리 위치와 린스액 노즐(16)이 평면으로부터 봐서 기판(W)으로부터 떨어진 퇴피 위치 사이에서 린스액 노즐(16)을 수평으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 구비하고 있어도 된다.
린스액 밸브(18)가 열리면, 린스액이, 린스액 배관(17)으로부터 린스액 노즐(16)에 공급되어, 린스액 노즐(16)로부터 토출된다. 린스액은, 예를 들어, 순수(탈이온수: Deionized water)이다. 린스액은, 순수에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들어, 10~100ppm 정도)의 염산수 중 어느 하나여도 된다.
처리 유닛(2)은, 스핀척(10)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면을 향해서 약액을 하방으로 토출하는 약액 노즐(21)과, 약액 노즐(21)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면에 공급되는 처리 위치와 약액 노즐(21)이 평면으로부터 봐서 기판(W)으로부터 떨어진 퇴피 위치 사이에서 약액 노즐(21)을 수평으로 이동시키는 노즐 이동 유닛(22)을 포함한다. 노즐 이동 유닛(22)은, 예를 들어, 컵(14)의 둘레에서 연직으로 연장되는 요동축선(A2) 둘레로 약액 노즐(21)을 수평으로 이동시키는 선회 유닛이다.
기판 처리 장치(1)는, 약액 노즐(21)에 약액을 공급하는 약액 공급 장치(23)를 포함한다. 약액 공급 장치(23)에 대해서는 후술한다. 약액 노즐(21)에 공급되는 약액은, 예를 들어, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불화수소산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화 수소수, 유기산(예를 들어 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들어, TMAH: 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면활성제, 및 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이다. 이외의 액체가 약액 노즐(21)에 공급되어도 된다.
도 3은, 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판(W)의 처리의 일례에 대해서 설명하기 위한 공정도이다. 이하의 각 공정은, 제어 장치(3)가 기판 처리 장치(1)를 제어함으로써 실행된다. 바꾸어 말하면, 제어 장치(3)는, 이하의 각 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다. 이하에서는, 도 1~도 3을 참조한다.
기판 처리 장치(1)에 의해 기판(W)이 처리될 때에는, 챔버(6) 내에 기판(W)을 반입하는 반입 공정이 행해진다(도 3의 단계 S1).
구체적으로는, 약액 노즐(21)이 기판(W)의 상방으로부터 퇴피하고 있고, 컵(14)이 하측 위치에 위치하고 있는 상태로, 센터 로봇(CR)(도 1 참조)이, 기판(W)을 핸드로 지지하면서, 핸드를 챔버(6) 내에 진입시킨다. 그 후, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)의 표면이 위로 향해진 상태로 핸드 상의 기판(W)을 스핀척(10) 상에 둔다. 스핀 모터(13)는, 기판(W)이 척 핀(11)에 의해 파지된 후, 기판(W)의 회전을 개시시킨다. 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 스핀척(10) 상에 둔 후, 핸드를 챔버(6)의 내부로부터 퇴피시킨다.
다음에, 약액을 기판(W)에 공급하는 약액 공급 공정이 행해진다(도 3의 단계 S2).
구체적으로는, 노즐 이동 유닛(22)이, 약액 노즐(21)을 처리 위치로 이동시키고, 컵 승강 유닛(15)이, 컵(14)을 상측 위치까지 상승시킨다. 그 후, 약액 공급 장치(23)가 약액 노즐(21)로의 약액의 공급을 개시하고, 약액 노즐(21)이 약액을 토출한다. 약액 노즐(21)이 약액을 토출하고 있을 때에, 노즐 이동 유닛(22)은, 약액 노즐(21)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면 중앙부에 착액(着液)하는 중앙 처리 위치와, 약액 노즐(21)로부터 토출된 약액이 기판(W)의 상면 외주부에 착액하는 외주 처리 위치 사이에서 약액 노즐(21)을 이동시켜도 되고, 약액의 착액 위치가 기판(W)의 상면 중앙부에 위치하도록 약액 노즐(21)을 정지시켜도 된다.
약액 노즐(21)로부터 토출된 약액은, 기판(W)의 상면에 착액한 후, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 약액의 액막이 형성되어, 기판(W)의 상면 전역에 약액이 공급된다. 특히, 노즐 이동 유닛(22)이 약액 노즐(21)을 중앙 처리 위치와 외주 처리 위치 사이에서 이동시키는 경우는, 기판(W)의 상면 전역이 약액의 착액 위치에서 주사되므로, 약액이 기판(W)의 상면 전역에 균일하게 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면이 균일하게 처리된다. 약액 노즐(21)로의 약액의 공급이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 약액 노즐(21)로의 약액의 공급이 정지된다. 그 후, 노즐 이동 유닛(22)이 약액 노즐(21)을 퇴피 위치로 이동시킨다.
다음에, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 린스액 공급 공정이 행해진다(도 3의 단계 S3).
구체적으로는, 린스액 밸브(18)가 열리고, 린스액 노즐(16)이 순수의 토출을 개시한다. 기판(W)의 상면에 착액한 순수는, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판(W) 상의 약액은, 린스액 노즐(16)로부터 토출된 순수에 의해 씻어 내어진다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 린스액 밸브(18)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 린스액 밸브(18)가 닫히고, 순수의 토출이 정지된다.
다음에, 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)을 건조시키는 건조 공정이 행해진다(도 3의 단계 S4).
구체적으로는, 스핀 모터(13)가 기판(W)을 회전 방향으로 가속시켜, 약액 공급 공정 및 린스액 공급 공정에서의 기판(W)의 회전 속도보다 큰 고회전 속도(예를 들어 수천 rpm)로 기판(W)을 회전시킨다. 이것에 의해, 액체가 기판(W)으로부터 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 모터(13)가 회전을 정지한다. 이것에 의해, 기판(W)의 회전이 정지된다.
다음에, 기판(W)을 챔버(6)로부터 반출하는 반출 공정이 행해진다(도 3의 단계 S5).
구체적으로는, 컵 승강 유닛(15)이, 컵(14)을 하측 위치까지 하강시킨다. 그 후, 센터 로봇(CR)(도 1 참조)이, 핸드를 챔버(6) 내에 진입시킨다. 센터 로봇(CR)은, 복수의 척 핀(11)이 기판(W)의 파지를 해제한 후, 스핀척(10) 상의 기판(W)을 핸드로 지지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 핸드로 지지하면서, 핸드를 챔버(6)의 내부로부터 퇴피시킨다. 이것에 의해, 처리가 완료된 기판(W)이 챔버(6)로부터 반출된다. 여기까지의 일련의 동작이 반복됨으로써, 기판 처리 장치(1)에 반송된 복수의 기판(W)이 한 장씩 처리된다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치(23)를 나타내는 모식도이다. 도 4에서는, 유체 박스(4)를 일점 쇄선으로 나타내고 있고, 약액 캐비넷(5)을 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 이것은, 후술하는 도 9, 도 10, 도 12, 도 13, 및 도 15에 대해서도 동일하다. 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역에 배치된 부재는 유체 박스(4) 내에 배치되어 있고, 2점 쇄선으로 둘러싸인 영역에 배치된 부재는 약액 캐비넷(5) 내에 배치되어 있다.
기판 처리 장치(1)는, 복수의 처리 유닛(2)에 의해 형성된 복수의 탑에 각각 대응하는 복수의 약액 공급 장치(23)를 포함한다. 약액 공급 장치(23)는, 동일한 탑에 포함되는 모든 처리 유닛(2)에 약액을 공급한다. 도 4는, 1개의 약액 공급 장치(23)와, 이 약액 공급 장치(23)에 대응하는 3개의 처리 유닛(2)을 나타내고 있다.
약액 공급 장치(23)는, 기판(W)에 공급되는 약액을 저류하는 공급 탱크(24)와, 공급 탱크(24) 내의 약액을 순환시키는 환상의 순환로를 형성하는 순환 배관(25)을 포함한다. 약액 공급 장치(23)는, 또한, 공급 탱크(24) 내의 약액을 순환 배관(25)에 보내는 순환 펌프(27)와, 파티클 등의 이물을 약액으로부터 제거하는 순환 필터(28)와, 약액을 가열함으로써 공급 탱크(24) 내의 약액의 온도를 조정하는 순환 히터(26)를 포함한다. 순환 펌프(27), 순환 필터(28), 및 순환 히터(26)는, 순환 배관(25)에 개재되어 있다.
순환 펌프(27)는, 상시, 공급 탱크(24) 내의 약액을 순환 배관(25) 내에 보낸다. 약액 공급 장치(23)는, 순환 펌프(27)에 대신하여, 공급 탱크(24) 내의 기압을 상승시킴으로써 공급 탱크(24) 내의 약액을 순환 배관(25)으로 밀어 내는 가압 장치를 구비하고 있어도 된다. 순환 펌프(27) 및 가압 장치는, 모두, 공급 탱크(24) 내의 약액을 순환 배관(25)에 보내는 송액 장치의 일례이다.
순환 배관(25)의 상류단 및 하류단은, 공급 탱크(24)에 접속되어 있다. 약액은, 공급 탱크(24)로부터 순환 배관(25)의 상류단에 보내져, 순환 배관(25)의 하류단으로부터 공급 탱크(24)로 되돌아온다. 이것에 의해, 공급 탱크(24) 내의 약액이 순환로를 순환한다. 약액이 순환로를 순환하고 있는 동안에, 약액에 포함되는 이물이 순환 필터(28)에 의해 제거되고, 약액이 순환 히터(26)에 의해 가열된다. 이것에 의해, 공급 탱크(24) 내의 약액은, 실온보다 높은 일정한 온도로 유지된다.
약액 공급 장치(23)는, 복수의 처리 유닛(2)에 각각 대응하는 복수 세트의 공통 배관(29), 분기부(30), 공급 배관(31), 및 되돌림 배관(32)을 포함한다. 공통 배관(29), 공급 배관(31), 및 되돌림 배관(32)의 내경은, 서로 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다. 공통 배관(29)의 상류단은, 순환 배관(25)에 접속되어 있고, 공통 배관(29)의 하류단은, 분기부(30)에 접속되어 있다. 공급 배관(31)의 상류단은, 분기부(30)에 접속되어 있고, 공급 배관(31)의 하류단은, 약액 노즐(21)에 접속되어 있다. 되돌림 배관(32)의 상류단은, 분기부(30)에 접속되어 있다. 되돌림 배관(32)의 하류단에 설치된 배액구(32p)는, 분기부(30)보다 하방에 배치되어 있다. 되돌림 배관(32) 내의 약액은, 배액구(32p)로부터 되돌림 배관(32)의 밖으로 배출된다.
순환 배관(25)을 흐르는 약액은, 순환 배관(25)으로부터 공통 배관(29)으로 흘러, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된다. 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 공급된 약액은, 약액 노즐(21)로부터 토출되어, 기판(W)에 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)이 처리된다. 그 한편으로, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 공급된 약액은, 되돌림 배관(32)의 배액구(32p)로부터 배출된다. 되돌림 배관(32)으로부터 배출된 약액은, 배액 기구에 배출 또는 회수 기구에 회수된다.
약액 공급 장치(23)는, 복수의 처리 유닛(2)에 각각 대응하는 복수 세트의 유량계(33), 토출 밸브(34), 액체 검출 센서(35), 및 조임 장치(36)를 포함한다. 유량계(33) 및 토출 밸브(34)는, 공통 배관(29)에 부착되어 있다. 액체 검출 센서(35)는, 공급 배관(31)에 부착되어 있다. 조임 장치(36)는, 되돌림 배관(32)에 부착되어 있다. 유량계(33)는, 공통 배관(29)을 흐르는 약액의 유량(유량계(33)를 통과하는 약액의 단위시간당 양)을 검출한다. 토출 밸브(34)는, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량을 변경한다. 액체 검출 센서(35)는, 공급 배관(31) 내의 검출 위치에 약액이 있는지 여부를 검출한다. 액체 검출 센서(35)는, 예를 들어, 정전 용량 센서이다. 조임 장치(36)는, 되돌림 배관(32)의 유로 면적을 감소시킴으로써 되돌림 배관(32)에서의 압력 손실을 증가시킨다.
공통 배관(29)은, 분기부(30)를 향하여 수평으로 연장되는 수평부(29a)를 포함한다. 공급 배관(31)은, 분기부(30)로부터 상방으로 연장되는 상승부(31a)를 포함한다. 되돌림 배관(32)은, 분기부(30)로부터 하방으로 연장되는 하강부(32a)를 포함한다. 하강부(32a)는, 약액을 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)쪽으로 낙하시키는 흡인 장치의 일례이다. 하강부(32a)는, 되돌림 배관(32)에 있어서의 약액의 흐름의 하류쪽으로 하방으로 연장되어 있다. 상승부(31a)는, 공급 배관(31)에 있어서의 약액의 흐름의 하류쪽으로 상방으로 연장되어 있다. 액체 검출 센서(35)는, 상승부(31a)에 부착되어 있다. 상승부(31a)의 상단부는, 액체 검출 센서(35)보다 상방에 배치되어 있다.
도 5는, 유량 조정 밸브(41A)의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 토출 밸브(34)는, 도 5에 나타내는 유량 조정 밸브(41A)이다. 도 5에 나타내는 유량 조정 밸브(41A)는 니들 밸브이다. 유량 조정 밸브(41A)의 종류는, 이것 이외여도 된다.
유량 조정 밸브(41A)는, 약액이 흐르는 내부 유로(42a)를 형성하는 밸브 바디(42)와, 내부 유로(42a) 내에 배치된 밸브체(43)를 포함한다. 도 5에 나타내는 예에서는, 밸브체(43)는 니들이다. 밸브체(43)는, 내부 유로(42a)에 설치된 환상의 밸브 시트(44)에 접촉하는 환상부(43a)와, 밸브 시트(44)와 동축의 원뿔부(43b)를 포함한다. 유량 조정 밸브(41A)는, 또한, 전개(全開) 위치(도 5에서 실선으로 나타내는 위치)와 폐위치(도 5에서 2점 쇄선으로 나타내는 위치) 사이에서 밸브체(43)를 이동시키는 밸브 액추에이터(45)를 포함한다.
밸브 액추에이터(45)는, 전개 위치로부터 폐위치까지의 가동 범위의 임의의 위치에서 밸브체(43)를 정지시킨다. 전개 위치는, 밸브체(43)가 밸브 시트(44)로부터 떨어진 위치이다. 폐위치는, 밸브체(43)와 밸브 시트(44)의 접촉에 의해 내부 유로(42a)가 막아지는 위치이다. 전개 위치는, 유량 조정 밸브(41A)의 개도가 최대인 위치이다. 폐위치는, 유량 조정 밸브(41A)의 개도가 최소(영)인 위치이다.
전개 위치로부터 폐위치까지의 가동 범위에는, 고유량 위치 및 저유량 위치가 포함된다. 고유량 위치 및 저유량 위치는, 모두, 밸브체(43)가 밸브 시트(44)로부터 떨어진 개위치이다. 밸브체(43)가 고유량 위치에 배치되어 있을 때의 유량 조정 밸브(41A)의 개도는, 밸브체(43)가 저유량 위치에 배치되어 있을 때의 유량 조정 밸브(41A)의 개도보다 크다. 고유량 위치는, 전개 위치여도 된다. 저유량 위치는, 약액이 저유량으로 유량 조정 밸브(41A)를 통과하는 슬로우 리크 위치이다.
도 5에 나타내는 밸브 액추에이터(45)는, 예를 들어, 전력으로 밸브체(43)를 동작시키는 전동 액추에이터이다. 밸브 액추에이터(45)는, 밸브체(43)를 밸브체(43)의 축방향으로 이동시키는 힘을 발생시키는 전동 모터(52)와, 전동 모터(52)의 회전을 밸브체(43)의 축방향으로의 밸브체(43)의 직선 운동으로 변환하는 운동 변환 기구(53)를 포함한다. 밸브체(43)는, 전동 모터(52)의 회전에 따라 밸브체(43)의 축방향으로 이동한다. 전동 모터(52)의 회전각은, 제어 장치(3)에 의해 제어된다.
전동 모터(52)가 정회전 방향으로 회전하면 밸브체(43)의 환상부(43a)가 밸브 시트(44)에 가까워진다. 전동 모터(52)가 역전 방향으로 회전하면 밸브체(43)의 환상부(43a)가 밸브 시트(44)로부터 멀어진다. 밸브체(43)의 원뿔부(43b)와 밸브 시트(44) 사이의 환상의 공간의 면적은, 밸브체(43)의 이동에 수반하여 증가 또는 감소한다. 이것에 의해, 유량 조정 밸브(41A)의 개도가 변경된다. 또, 밸브체(43)가 폐위치에 배치되어, 밸브체(43)의 환상부(43a)가 밸브 시트(44)에 눌러지면, 내부 유로(42a)가 막아져, 유량 조정 밸브(41A)가 닫힌다.
도 6은, 개폐 밸브(41B)의 연직 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 토출 밸브(34)는, 도 6에 나타내는 개폐 밸브(41B)여도 된다. 개폐 밸브(41B)는, 예를 들어, 다이어프램 밸브이다. 개폐 밸브(41B)의 종류는, 이것 이외여도 된다.
개폐 밸브(41B)는, 약액이 흐르는 내부 유로(42a)를 형성하는 밸브 바디(42)와, 내부 유로(42a) 내에 배치된 밸브체(43)를 포함한다. 도 6에 나타내는 예에서는, 밸브체(43)는 다이어프램이다. 밸브체(43)는, 내부 유로(42a)에 설치된 환상의 밸브 시트(44)와 서로 마주보는 환상부(43a)를 포함한다. 개폐 밸브(41B)는, 또한, 상술한 고유량 위치와 저유량 위치(도 6에서 실선으로 나타내는 위치) 사이에서 밸브체(43)를 이동시키는 밸브 액추에이터(45)를 포함한다. 고유량 위치는, 개폐 밸브(41B)의 개도가 최대인 전개 위치이다.
도 6에 나타내는 밸브 액추에이터(45)는, 예를 들어, 공기압으로 밸브체(43)를 동작시키는 공기압 액추에이터이다. 밸브 액추에이터(45)는, 밸브체(43)와 함께 동작하는 로드(46)와, 로드(46)를 둘러싸는 실린더(47)와, 실린더(47)의 내부를 제1실과 제2실로 칸막이하는 피스톤(48)을 포함한다. 밸브 액추에이터(45)는, 또한, 피스톤(48)을 밸브체(43)쪽으로 누름으로써 로드(46) 및 밸브체(43)를 폐위치쪽으로 이동시키는 힘을 발생시키는 스프링(49)과, 제1실에 접속된 제1 포트(51)와, 제2실에 접속된 제2 포트(51)를 포함한다. 스프링(49)은, 제1실에 배치되어 있다.
밸브체(43)는 스프링(49)의 힘에 의해 밸브 시트(44)쪽으로 눌러져 있다. 공기압의 공급에 의해 제2실의 기압을 제1실의 기압보다 높게 하면, 피스톤(48)이 제1실쪽, 즉, 밸브체(43)로부터 떨어지는 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 밸브체(43)가 밸브 시트(44)로부터 멀어져, 개폐 밸브(41B)의 개도가 증가한다. 제2실의 기압을 저하시키면, 피스톤(48)은 스프링(49)의 힘으로 밸브체(43)쪽으로 되돌아온다. 이것에 의해, 밸브체(43)가 저유량 위치로 되돌아오고, 개폐 밸브(41B)의 개도가 감소한다.
약액은, 순환 펌프(27)의 공급압으로 약액 노즐(21)에 보내진다. 순환 펌프(27)의 형식에 따라서는, 공급압이 변동되는 맥동이 발생한다. 이 경우, 약액 노즐(21)로부터 토출되는 약액의 유량이 변동될 수 있다. 토출 밸브(34)가 도 5에 나타내는 유량 조정 밸브(41A)인 경우, 순환 펌프(27)의 맥동에 따라 토출 밸브(34)의 개도를 변경함으로써, 약액 노즐(21)에 공급되는 약액의 유량의 변동을 저감할 수 있다. 유량 조정 밸브(41A)가 공통 배관(29)이 아니라, 예를 들어 되돌림 배관(32)에 설치되는 경우, 이러한 효과가 얻어지지 않거나 혹은 떨어진다. 따라서, 공통 배관(29)에 토출 밸브(34)를 설치함으로써, 약액 노즐(21)로부터 토출되는 약액의 유량을 안정시킬 수 있다.
도 7은, 축소부(37A)의 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 7의 좌측은, 약액이 흐르는 방향에 직교하는 단면을 나타내고 있고, 도 7의 우측은, 축소부(37A)의 중심선을 포함하는 절단면을 따르는 단면을 나타내고 있다. 도 8은, 오리피스 부재(37B)의 단면을 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 8의 좌측은, 약액이 흐르는 방향으로 오리피스 부재(37B)를 본 도를 나타내고 있고, 도 8의 우측은, 오리피스 부재(37B)의 중심선을 포함하는 절단면을 따르는 단면을 나타내고 있다.
조임 장치(36)는, 도 7에 나타내는 축소부(37A)여도 되고, 도 8에 나타내는 오리피스 부재(37B)여도 된다. 도 7에 나타내는 축소부(37A)의 내경은, 공급 배관(31)에 있어서의 약액의 흐름의 하류를 향함에 따라서 연속적으로 가늘어져 있다. 축소부(37A)의 내경은, 단계적으로 가늘어져 있어도 된다. 도 5에 나타내는 오리피스 부재(37B)는, 오리피스 부재(37B)의 두께 방향, 즉, 약액이 흐르는 방향으로 오리피스 부재(37B)를 관통하는 1개 이상의 관통 구멍(37a)을 가지고 있다. 도 5는, 복수의 관통 구멍(37a)이 오리피스 부재(37B)에 설치되어 있고, 약액이 흐르는 방향으로 보면 관통 구멍(37a)이 육각형인 예를 나타내고 있다.
복수의 조임 장치(36)는, 각각, 복수의 되돌림 배관(32)에 설치되어 있다. 조임 장치(36)는, 되돌림 배관(32)의 유로 면적을 감소시킴으로써, 되돌림 배관(32)에서의 압력 손실을 증가시킨다. 조임 장치(36)는, 되돌림 배관(32)의 유로 면적을 감소시키지만, 되돌림 배관(32)을 완전하게는 막고 있지 않다. 따라서, 약액은, 항상, 조임 장치(36)를 통과할 수 있다. 되돌림 배관(32)에서의 압력 손실은, 공급 배관(31)에서의 압력 손실보다 크다.
도 9는, 약액의 토출을 실행하고 있을 때의 약액 공급 장치(23)를 나타내는 모식도이다. 도 10은, 약액의 토출을 정지하고 있을 때의 약액 공급 장치(23)를 나타내는 모식도이다. 도 11은, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)의 위치와 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량의 시간적 변화를 나타내는 그래프이다.
약액 노즐(21)에 약액을 토출시킬 때에, 제어 장치(3)는, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)를 토출 정지 위치로부터 토출 실행 위치로 이동시킴으로써, 토출 밸브(34)를 토출 정지 상태로부터 토출 실행 상태로 전환한다. 토출 밸브(34)가 유량 조정 밸브(41A)인 경우, 토출 실행 위치는 전개 위치 또는 고유량 위치이며, 토출 정지 위치는 저유량 위치이다. 토출 밸브(34)가 개폐 밸브(41B)인 경우, 토출 실행 위치는 고유량 위치이며, 토출 정지 위치는 저유량 위치이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)가 토출 실행 위치에 배치되면(도 11의 시각 T1), 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 약액의 일부가 되돌림 배관(32)에 흐른다. 분기부(30)에 공급된 나머지의 약액은, 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 흐른다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 이것은, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 약액의 유량(공급 유량)이, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 흐르는 약액의 유량(흡인 유량)의 최대값보다 크기 때문이다. 약액 노즐(21)에 공급되는 약액의 유량은, 공급 유량으로부터 흡인 유량을 뺀 값이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)가 토출 정지 위치에 배치되면(도 11의 시각 T2), 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 모든 또는 대부분 모든 약액이 되돌림 배관(32)에 공급된다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 이것은, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 약액의 유량(공급 유량)이, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 흐르는 약액의 유량(흡인 유량)의 최대값보다 작기 때문이다. 만일 일부의 약액이 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 흘렀다고 해도, 이 약액은 액체 검출 센서(35)까지 도달하지 않는다.
토출 밸브(34)의 밸브체(43)가 토출 실행 위치에 배치되어 있을 때에, 약액 노즐(21) 및 공급 배관(31)의 내부는, 분기부(30)로부터 공급된 약액으로 채워진다. 마찬가지로, 되돌림 배관(32)의 내부는, 분기부(30)로부터 공급된 약액으로 채워진다. 되돌림 배관(32)의 배액구(32p)는, 약액 노즐(21)의 토출구(21a)보다 하방에 배치되어 있다. 토출 밸브(34)의 밸브체(43)가 토출 정지 위치에 배치되면, 약액 노즐(21) 및 공급 배관(31)에 잔류하고 있는 약액이, 사이펀의 원리에 의해 되돌림 배관(32)쪽으로 역류하여, 되돌림 배관(32)에 배출된다. 이것에 의해, 드립핑의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
상술과 같이, 액체 검출 센서(35)는, 공급 배관(31)의 상승부(31a) 내의 검출 위치에 약액이 있는지 여부를 검출하고 있다. 약액의 토출을 정지하고 있을 때에는, 상승부(31a) 내의 검출 위치(액체 검출 센서(35)가 약액의 유무를 검출하는 위치)가 비어 있다. 또, 약액의 토출을 실행하고 있을 때에는, 상승부(31a)가 약액으로 채워진다. 약액의 토출을 정지한 후에는, 상승부(31a)에 잔류하고 있는 약액이, 공통 배관(29)으로부터 되돌림 배관(32)에 흐르는 약액에 기인하는 흡인력과 중력으로 되돌림 배관(32)에 흘러, 상승부(31a) 내의 검출 위치가 비어진다.
약액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 공통 배관(29)으로부터 공급 배관(31)에 약액이 공급되는 이상이 발생하면, 약액의 액면이 상승부(31a)를 상승시켜, 상승부(31a)가 약액으로 채워진다. 상승부(31a)에서의 약액의 유무를 검출함으로써, 이러한 이상을 검출할 수 있다. 또, 약액의 토출을 실행하고 있을 때에, 약액이 공급 배관(31)에 공급되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 약액의 토출을 정지한 후에 공급 배관(31)이 비어진 것을 확인할 수 있다.
액체 검출 센서(35)의 검출값은, 제어 장치(3)에 입력된다. 상술한 이상이 발생했을 때에, 제어 장치(3)는, 경보 장치(39)(도 1 참조)로 하여금 경보를 발생하게 하여, 기판 처리 장치(1)의 관리자에게 이상을 통지해도 된다. 경보 장치(39)는, 메시지를 표시하는 표시 장치여도 되고, 경보음을 발하는 소리 발생 장치여도 되고, 메시지, 소리, 및 빛 중 2개 이상을 이용하여 이상을 알리는 장치여도 된다.
또, 상술한 이상이 발생했을 때에, 제어 장치(3)는, 순환 펌프(27)로 하여금약액의 송액을 정지하게 해도 된다. 토출 밸브(34)가 도 5에 나타내는 유량 조정 밸브(41A)인 경우, 상술한 이상이 발생했을 때에, 제어 장치(3)는, 송액의 정지에 더하여 또는 대신하여, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)를 폐위치로 이동시켜도 된다. 그렇게 함으로써, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)로의 약액의 공급이 정지되므로, 약액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고, 약액 노즐(21)로부터 약액이 토출되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 제1 본 실시 형태에서는, 약액 노즐(21)에 공급되어야 할 약액이, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 안내된다. 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 공급된 약액은, 약액 노즐(21)로부터 토출되어, 기판(W)에 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)이 처리된다. 그 한편으로, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 공급된 약액은, 되돌림 배관(32)에 의해 회수 기구 또는 배액 기구에 안내된다.
공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 약액은, 되돌림 배관(32)쪽으로 낙하한다. 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량은, 토출 밸브(34)에 의해 변경된다. 토출 밸브(34)는, 토출 실행 위치와 토출 정지 위치 사이에서 밸브체(43)를 이동시킴으로써, 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량을 변경한다. 이것에 의해, 공급 배관(31)으로의 약액의 공급 상태가 전환된다.
구체적으로는, 밸브체(43)가 토출 실행 위치에 배치되어 있을 때에 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량은, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)쪽으로 흐르는 약액의 유량의 최대값보다 크다. 따라서, 분기부(30)에 공급된 약액의 일부가 되돌림 배관(32)에 공급되고, 분기부(30)에 공급된 나머지의 약액이 공급 배관(31)에 공급된다. 이것에 의해, 약액 노즐(21)로부터 약액이 토출되어, 기판(W)에 공급된다.
그 한편으로, 밸브체(43)가 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급되는 약액의 유량은, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)쪽으로 흐르는 약액의 유량의 최대값 이하이다. 따라서, 분기부(30)에 공급된 모든 또는 대부분 모든 약액이 되돌림 배관(32)에 공급된다. 만일 일부의 약액이 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 흘렀다고 해도, 이 약액은 약액 노즐(21)까지 도달하지 않는다. 따라서, 약액 노즐(21)로부터 약액이 토출되지 않는다.
이와 같이, 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출 실행 및 토출 정지는, 공급 배관(31)을 개폐 밸브로 개폐함으로써 전환되는 것이 아니라, 공통 배관(29)에 설치된 토출 밸브(34)의 개도를 변경함으로써 전환된다. 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출이 정지되는 토출 정지 위치는, 밸브체(43)가 밸브 시트(44)로부터 떨어진 위치이다. 따라서, 공급 배관(31)을 개폐 밸브로 개폐하는 경우에 비해, 약액 노즐(21)에 공급된 약액에 포함되는 이물의 양이 적다. 이것에 의해, 약액에 포함되는 이물로 기판(W)이 오염되는 것을 억제 또는 방지할 수 있어, 기판(W)의 청정도를 높일 수 있다. 실제로, 처리가 완료된 기판(W)에 잔류하는 파티클의 수가 감소하고 있는 것이 확인되었다.
또한, 공급 배관(31) 및 되돌림 배관(32)이 항상 열려 있으므로, 되돌림 배관(32)에서 발생하는 흡인력이 분기부(30)를 통하여 공급 배관(31)에 전달된다. 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출을 정지한 직후에 약액 노즐(21) 및 공급 배관(31)에 잔류하고 있는 약액은, 이 흡인력으로 되돌림 배관(32)쪽으로 빨아 들여져, 되돌림 배관(32)으로 흐른다(석백). 이것에 의해, 약액 노즐(21) 및 공급 배관(31)에 잔류하는 약액의 양을 저감할 수 있다. 그 결과, 드립핑의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
이에 더하여, 되돌림 배관(32)은, 개폐 밸브로 개폐되는 것이 아니라 항상 열려 있다. 약액 노즐(21)에 약액을 토출시킬 때에 개폐 밸브로 되돌림 배관(32)을 닫았을 경우, 되돌림 배관(32) 내의 약액이 역류하여, 공급 배관(31)에 공급될 우려가 있다. 이 경우, 개폐 밸브에서 발생한 파티클을 포함하는 약액이 약액 노즐(21)로부터 토출된다. 따라서, 되돌림 배관(32)이 항상 열린 상태를 유지함으로써, 이러한 약액의 역류를 방지할 수 있어, 약액에 포함되는 이물의 양을 저감할 수 있다.
제1 본 실시 형태에서는, 공급 배관(31)이 분기부(30)로부터 상방으로 연장되어 있으므로, 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 약액이 흐르기 어렵다. 이것과는 반대로, 되돌림 배관(32)이 분기부(30)로부터 하방으로 연장되어 있으므로, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 약액이 흐르기 쉽다. 공통 배관(29)으로부터 분기부(30)에 공급된 약액은, 중력으로 되돌림 배관(32)에 흐르려고 한다. 따라서, 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출을 정지하고 있을 때에, 분기부(30)로부터 공급 배관(31)에 약액이 흘러, 약액 노즐(21)로부터 토출되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
제1 본 실시 형태에서는, 분기부(30)가, 유체 박스(4) 내에 배치되어 있고, 약액 노즐(21)에 가까워져 있다. 따라서, 분기부(30)로부터 약액 노즐(21)로 연장되는 공급 배관(31)이 단축된다. 이것에 의해, 공급 배관(31)에 잔류하는 약액의 양이 줄어들기 때문에, 공급 배관(31) 내의 약액을 되돌림 배관(32)으로 흡인한 후에 공급 배관(31) 내에 잔류하는 약액의 양을 줄일 수 있다. 이것에 의해, 드립핑의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
제1 본 실시 형태에서는, 약액 노즐(21)에 공급되는 약액이, 공급 배관(31)의 상류에서 가열된다. 약액의 토출을 정지하고 있을 때에, 약액은, 공통 배관(29)으로부터 공급 배관(31)에 공급되지 않고, 공통 배관(29)으로부터 되돌림 배관(32)에 공급된다. 이 때에, 공급 배관(31)의 온도는 실온 또는 그 부근의 온도가 된다. 그 때문에, 약액의 토출을 개시한 직후에는, 약액의 온도가 공급 배관(31)이나 약액 노즐(21)에서 변화되어 버린다.
공급 배관(31)에서의 약액의 온도 변화는, 공급 배관(31)을 짧게 함으로써 저감된다. 분기부(30)는, 유체 박스(4) 내에 배치되어 있고, 약액 노즐(21)에 가까워져 있다. 따라서, 분기부(30)로부터 약액 노즐(21)로 연장되는 공급 배관(31)이 단축된다. 이것에 의해, 공급 배관(31)에서의 약액의 온도 변화를 저감할 수 있다. 그 때문에, 의도하는 온도에 가까운 약액을 당초부터 기판(W)에 공급할 수 있다.
제1 본 실시 형태에서는, 되돌림 배관(32)의 유로 면적이 감소되어 있고, 되돌림 배관(32)에서의 압력 손실이 증가하고 있으므로, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)쪽으로 흐르려고 하는 약액에 저항이 가해진다. 따라서, 흡인 장치의 흡인력이 일정하면, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)에 흐르는 약액의 유량이 감소한다. 되돌림 배관(32) 내의 약액이 배액 기구에 안내되는 경우는, 약액의 소비량을 저감할 수 있다.
제2 실시 형태
도 12는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치(23)를 나타내는 모식도이다. 도 12에 있어서, 상술한 도 1~도 11에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에서는, 벤츄리 효과를 이용하여 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)쪽의 약액을 흡인하는 아스피레이터(61)와, 아스피레이터(61)에 흡인된 약액을 공급 탱크(24)에 안내하는 회수 배관(62)이, 기판 처리 장치(1)에 설치되어 있다.
도 12는, 아스피레이터(61)에 흡인된 약액을 공급 탱크(24)의 상류에서 저류하는 회수 탱크(63)와, 회수 탱크(63) 내의 약액을 공급 탱크(24)쪽으로 보내는 회수 펌프(64)와, 아스피레이터(61)와 공급 탱크(24) 사이에서 약액으로부터 이물을 제거하는 회수 필터(65)가, 기판 처리 장치(1)에 설치되어 있는 예를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 예의 경우, 회수 배관(62)은, 아스피레이터(61)로부터 회수 탱크(63)에 약액을 안내하는 상류 회수 배관(62u)과, 회수 탱크(63)로부터 공급 탱크(24)에 약액을 안내하는 하류 회수 배관(62d)을 포함한다.
아스피레이터(61)는, 유체가 공급되는 공급구와, 유체를 배출하는 배출구와, 유체를 흡인하는 흡인구를 포함한다. 기체나 액체 등의 유체를 공급하는 유체 배관(66)은, 아스피레이터(61)의 공급구에 접속되어 있다. 상류 회수 배관(62u)은, 아스피레이터(61)의 배출구에 접속되어 있다. 되돌림 배관(32)은, 아스피레이터(61)의 흡인구에 접속되어 있다. 유체 배관(66)으로부터 공급된 유체가 공급구로부터 배출구로 흐르면, 흡인구에 유체를 흡인하는 흡인력이 발생한다. 이것에 의해, 분기부(30)로부터 되돌림 배관(32)으로 약액을 흡인하는 흡인력이 발생한다.
제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 관련되는 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로는, 제1 실시 형태에서는, 분기부(30)가 유체 박스(4)에 배치되어 있는데 반해, 제2 실시 형태에서는, 분기부(30)가 챔버(6) 내에 배치되어 있다. 따라서, 분기부(30)로부터 약액 노즐(21)로 연장되는 공급 배관(31)이 더 단축된다. 이것에 의해, 공급 배관(31)에 잔류하는 약액의 양이 줄어들기 때문에, 공급 배관(31) 내의 약액을 되돌림 배관(32)으로 흡인한 후에 공급 배관(31) 내에 잔류하는 약액의 양을 줄일 수 있다. 이것에 의해, 드립핑의 발생을 더 확실히 억제 또는 방지할 수 있다.
제3 실시 형태
도 13은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련되는 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다. 도 13~도 15에 있어서, 상술한 도 1~도 12에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
제1 실시 형태에 대한 제3 실시 형태의 주요한 상이점은, 복수의 공급 배관(31)에 복수의 노멀 오픈 밸브(71)가 설치되어 있는 것이다. 복수의 노멀 오픈 밸브(71)는, 각각, 복수의 토출 밸브(34)에 대응하고 있다. 노멀 오픈 밸브(71)는, 대응하는 토출 밸브(34)의 이상시 이외는 항상 열려 있다. 따라서, 이상시 이외는 노멀 오픈 밸브(71)의 밸브체 및 밸브 시트의 접촉에 의해 이물이 발생하는 일이 없고, 이 이물이 약액과 함께 약액 노즐(21)로부터 토출되는 일도 없다.
노멀 오픈 밸브(71)는, 공압식의 개폐 밸브이다. 노멀 오픈 밸브(71)는, 전동 밸브여도 된다. 도시는 하지 않지만, 노멀 오픈 밸브(71)는, 약액이 흐르는 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트를 포함하는 밸브 바디와, 내부 유로에 배치되어 있고, 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 개위치와 밸브체가 밸브 시트에 접촉한 폐위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 밸브 액추에이터를 포함한다.
다음에, 토출 밸브(34)의 이상을 검지하는 이상 검지 플로우에 대해서 설명한다.
도 14는, 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출을 정지하고 있음에도 불구하고 약액 노즐(21)로부터 약액이 연속적으로 토출되는 이상의 발생을 검지할 때의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도 15는, 동일한 탑에 포함되는 3개의 처리 유닛(2) 중, 1개의 처리 유닛(2)에서의 약액의 토출을 정지시키고, 나머지 2개의 처리 유닛(2)에서의 약액의 토출을 실행하고 있을 때의 약액 공급 장치를 나타내는 모식도이다. 이하의 설명에 있어서, 「토출 정지 유량」은, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)(도 5 및 도 6 참조)가 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 토출 밸브(34)를 통과하는 약액의 유량을 나타낸다. 이하에서는, 도 14 및 도 15를 참조한다.
제어 장치(3)는, 이상 검출기의 일례인 유량계(33)의 검출값을 감시하고 있다(도 14의 단계 S11). 유량계(33)의 검출값이, 토출 정지 유량 이하인 경우(도 14의 단계 S11에서 No), 제어 장치(3)는, 일정 시간 경과 후에 다시 유량계(33)의 검출값을 확인한다. 유량계(33)의 검출값이, 토출 정지 유량보다 큰 경우(도 14의 단계 S11에서 Yes), 제어 장치(3)는, 토출 밸브(34)가 토출 정지 상태인지 여부를 확인한다(도 14의 단계 S12). 즉, 토출 밸브(34)에 입력된 가장 가까운 지령이, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)를 토출 정지 위치로 이동시키는 토출 정지 지령인지 여부를 확인한다.
토출 밸브(34)에 입력된 가장 가까운 지령이, 토출 정지 지령임에도 불구하고, 유량계(33)의 검출값이, 토출 정지 유량을 초과하고 있는 경우, 토출 밸브(34)의 이상에 의해, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)가 토출 정지 위치에 도달하고 있지 않다고 생각할 수 있다. 따라서, 토출 밸브(34)에 입력된 가장 가까운 지령이, 토출 정지 지령인 경우(도 14의 단계 S12에서 Yes), 제어 장치(3)는, 토출 밸브(34)에 이상이 발생하고 있다고 판정한다. 토출 밸브(34)에 입력된 가장 가까운 지령이, 토출 정지 지령이 아닌 경우, 즉, 토출 밸브(34)의 밸브체(43)를 토출 실행 위치로 이동시키는 토출 실행 지령인 경우(도 14의 단계 S12에서 No), 제어 장치(3)는, 일정 시간 경과 후에 다시 유량계(33)의 검출값을 확인한다(도 14의 단계 S11로 되돌아온다).
토출 밸브(34)에 이상이 발생하고 있다고 제어 장치(3)가 판정했을 경우(도 14의 단계 S12에서 Yes), 제어 장치(3)는, 이상이 발생하고 있는 토출 밸브(34)에 대응하는 노멀 오픈 밸브(71)를 닫는다(도 14의 단계 S13). 이것에 의해, 이상이 발생하고 있는 토출 밸브(34)에 대응하는 약액 노즐(21)로부터 약액이 토출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제어 장치(3)는, 경보 장치(39)(도 1 참조)로 하여금 경보를 발생하게 하여, 토출 밸브(34)에 이상이 발생하고 있는 것을 기판 처리 장치(1)의 사용자에게 알린다(도 14의 단계 S14). 경보의 발생은, 노멀 오픈 밸브(71)를 닫기 전 또는 후여도 되고, 노멀 오픈 밸브(71)를 닫는 것과 동시여도 된다.
도 15는, 동일한 탑에 포함되는 3개의 처리 유닛(2)에 대응하는 3개의 토출 밸브(34) 중, 1개의 토출 밸브(34)에만 이상이 발생한 예를 나타내고 있다. 이 예의 경우, 제어 장치(3)는, 1개의 노멀 오픈 밸브(71)(도 15 중에서 가장 위의 노멀 오픈 밸브(71)) 만을 닫고, 나머지 2개의 노멀 오픈 밸브(71)를 연 채로 유지해도 된다. 이것에 한정되지 않고, 제어 장치(3)는, 3개의 노멀 오픈 밸브(71)를 닫아도 된다.
제어 장치(3)는, 토출 밸브(34)에 이상이 발생하고 있다고 판정한 후, 이상이 발생하고 있는 토출 밸브(34)에 대응하는 약액 노즐(21)로부터 토출된 약액으로 처리해야 할 기판(W)이 남아 있는지 여부를 확인한다(도 14의 단계 S15). 처리해야 할 기판(W)이 남아 있지 않은, 즉, 이상이 발생하고 있는 토출 밸브(34)에 대응하는 약액 노즐(21)을 수용하는 챔버(6)(이하, 「이상 챔버(6)」라고 한다.) 내에 기판(W)이 없고, 이 이상 챔버(6)에 반입해야 할 기판(W)도 없는 경우(도 14의 단계 S15에서 No), 제어 장치(3)는, 이상 검지 플로우를 종료한다.
처리해야 할 기판(W)이 남아 있는 경우(도 14의 단계 S15에서 Yes), 제어 장치(3)는, 이상 챔버(6)로의 기판(W)의 반입을 금지한다(도 14의 단계 S16). 또, 이상 챔버(6) 내에 기판(W)이 남아 있는 경우(도 14의 단계 S15에서 Yes), 제어 장치(3)는, 린스액 공급 공정(도 3의 단계 S3) 및 건조 공정(도 3의 단계 S4)을 실행하지 않거나, 혹은, 린스액 공급 공정 및 건조 공정 중 적어도 한쪽을 실행한 후에, 센터 로봇(CR)으로 하여금 기판(W)을 반출하게 한다.
이와 같이, 어느 하나의 토출 밸브(34)에 이상이 발생하면, 이 토출 밸브(34)에 대응하는 노멀 오픈 밸브(71)를 닫고, 이 토출 밸브(34)에 대응하는 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출을 정지시킨다. 따라서, 과잉량의 약액이 기판(W)에 공급되거나, 챔버(6)의 내부 및 외부가 약액 분위기로 오염되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 노멀 오픈 밸브(71)가 닫힌 후에는 무익한 약액의 토출이 없어지므로, 약액의 낭비를 줄일 수 있다.
제3 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 관련되는 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는, 복수의 유량계(33)의 검출값에 의거하여 복수의 토출 밸브(34)의 이상을 감시한다. 어느 하나의 토출 밸브(34)에 이상이 발생하면, 제어 장치(3)는, 이상이 발생한 토출 밸브(34)에 대응하는 노멀 오픈 밸브(71)를 닫고, 공급 배관(31)으로부터 약액 노즐(21)로의 약액의 공급을 정지시킨다. 따라서, 토출 밸브(34)에 이상이 발생했다고 해도, 약액 노즐(21)로부터의 약액의 토출을 확실히 정지시킬 수 있다.
또한, 이상이 발생한 토출 밸브(34)에 대응하는 노멀 오픈 밸브(71) 만을 닫으면, 나머지의 노멀 오픈 밸브(71)를 닫지 않아도 되기 때문에, 동일한 순환 펌프(27)에 대응하는 모든 약액 노즐(21)에 약액의 토출을 정지시키지 않아도 된다. 즉, 어느 하나의 토출 밸브(34)에 이상이 발생했다고 해도, 기판(W)의 처리를 계속할 수 있다. 이것에 의해, 스루풋(단위시간당 기판(W)의 처리 장수)의 저하를 억제하면서, 의도하지 않는 약액의 토출을 방지할 수 있다.
다른 실시 형태
본 발명은, 상술한 실시 형태의 내용에 한정되는 것이 아니며, 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들어, 공급 탱크(24)에 저류되는 액체는, 약액에 한정되지 않고, 린스액 등의 다른 액체여도 된다.
액체 검출 센서(35)는, 상승부(31a) 이외의 공급 배관(31)의 일부에 약액이 있는지 여부를 검출해도 된다. 액체 검출 센서(35)가 필요하지 않으면, 액체 검출 센서(35)를 생략해도 된다(도 12 참조). 마찬가지로, 순환 히터(26), 유량계(33), 및 조임 장치(36) 중 적어도 하나를 생략해도 된다.
유량 조정 밸브(41A)를 닫을 필요가 없으면, 환상부(43a)를 밸브체(43)로부터 생략해도 된다.
공급 배관(31)은, 분기부(30)로부터 상방으로 연장되지 않아도 된다(도 12 참조). 마찬가지로, 아스피레이터(61)나 흡인 펌프 등의 흡인 장치가 되돌림 배관(32)에 접속되어 있는 경우, 되돌림 배관(32)은, 분기부(30)로부터 하방으로 연장되어 있지 않아도 된다.
제2 실시 형태에서는, 회수 탱크(63), 회수 펌프(64), 및 회수 필터(65) 중 적어도 하나가 생략되어도 된다. 예를 들어, 회수 탱크(63) 내의 약액이 자중으로 공급 탱크(24)에 흐르도록 회수 탱크(63)가 공급 탱크(24)보다 상방에 배치되어 있는 경우는, 회수 펌프(64)를 생략해도 된다.
기판 처리 장치(1)는, 원판 형상의 기판(W)을 처리하는 장치에 한정되지 않고, 다각형의 기판(W)을 처리하는 장치여도 된다.
상술한 모든 구성의 2개 이상이 조합되어도 된다.
이 출원은, 2017년 2월 22일에 일본 특허청에 제출된 일본국 특허 출원 2017-031485호와, 2017년 10월 26일에 일본 특허청에 제출된 특허 출원 2017-207355호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이러한 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것이 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (8)

  1. 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판을 향해서 처리액을 토출하는 노즐과,
    상기 기판 유지 유닛에 유지되어 있는 기판에 공급되는 처리액을 보내는 송액 장치와,
    상기 송액 장치에 의해 보내진 처리액을 안내하는 공통 배관과,
    상기 공통 배관에 접속된 분기부와,
    상기 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 분기부로부터 상기 노즐에 안내하는 공급 배관과,
    상기 공통 배관에 의해 안내된 처리액을 상기 공급 배관과는 상이한 경로를 따라 상기 분기부로부터 안내하는 되돌림 배관과,
    상기 분기부로부터 상기 되돌림 배관쪽으로 처리액을 흡인하는 흡인 장치와,
    상기 공통 배관에 설치되어 있고, 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 공급되는 처리액의 유량을 변경하는 토출 밸브를 구비하고,
    상기 토출 밸브는, 상기 토출 밸브의 개도를 변경함으로써, 상기 흡인 장치가 흡인하는 처리액의 유량의 최대값보다 큰 유량으로 처리액을 상기 분기부에 공급하고, 처리액이 상기 공급 배관과 상기 되돌림 배관에 공급되어 상기 노즐로부터 토출되는 토출 상태와, 상기 흡인 장치가 흡인하는 처리액의 유량의 최대값보다 작은 유량으로 처리액을 상기 분기부에 공급하고, 처리액이 상기 공통 배관에 공급되지 않고 상기 되돌림 배관에만 공급되어 상기 노즐로부터 토출되지 않는 토출 정지 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급 배관은, 상기 분기부로부터 상방으로 연장되는 상승부를 포함하고,
    상기 되돌림 배관은, 상기 분기부로부터 하방으로 연장되는 하강부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지 유닛을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 측방에 배치된 유체 박스를 더 구비하고,
    상기 분기부는, 상기 챔버 또는 유체 박스 내에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 노즐에 공급되는 처리액의 온도를 가열 및 냉각 중 적어도 한쪽에 의해 상기 공급 배관의 상류에서 변경하는 온도 조절기를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 되돌림 배관의 유로 면적을 감소시킴으로써, 상기 되돌림 배관에서의 압력 손실을 증가시키는 조임 장치를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 공급 배관은, 처리액의 흐름의 하류쪽으로 상방으로 연장되는 상승부를 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 상승부에 처리액이 있는지 여부를 검출하는 액체 검출 센서를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 토출 밸브는,
    처리액이 흐르는 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트를 포함하는 밸브 바디와,
    상기 내부 유로에 배치되어 있고, 상기 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와,
    상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 장치의 흡인력으로 상기 분기부로부터 상기 되돌림 배관쪽으로 흐르는 처리액의 유량을 나타내는 흡인 유량의 최대값보다 큰 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 실행 위치와, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어지고, 또한, 상기 흡인 유량의 최대값 이하의 유량으로 상기 공통 배관으로부터 상기 분기부에 처리액이 공급되는 토출 정지 위치를 포함하는 복수의 위치에서 상기 밸브체를 정지(靜止)시키는 밸브 액추에이터를 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 밸브체가 상기 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 상기 상승부에 처리액이 있는 것을 상기 액체 검출 센서가 검출하면, 상기 송액 장치로 하여금 처리액의 송액을 정지하게 하는 제어 장치를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 토출 밸브의 밸브 액추에이터는, 상기 밸브체가 상기 밸브 시트로부터 떨어진 개(開)위치로부터 상기 밸브체가 상기 밸브 시트에 접촉한 폐(閉)위치까지의 범위의 임의의 위치에서 상기 밸브체를 정지(靜止)시키는 전동 액추에이터이며,
    상기 토출 실행 위치 및 토출 정지 위치는, 상기 개위치로부터 상기 폐위치까지의 범위 내의 위치이며,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 토출 밸브의 밸브체가 상기 토출 정지 위치에 배치되어 있을 때에 상기 상승부에 처리액이 있는 것을 상기 액체 검출 센서가 검출하면, 상기 전동 액추에이터로 하여금 상기 밸브체를 상기 폐위치로 이동하게 함으로써, 상기 공통 배관에서의 처리액의 흐름을 정지시키는 제어 장치를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
KR1020200046346A 2017-02-22 2020-04-17 기판 처리 장치 KR102141333B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-031485 2017-02-22
JP2017031485 2017-02-22
JP2017207355A JP6975018B2 (ja) 2017-02-22 2017-10-26 基板処理装置
JPJP-P-2017-207355 2017-10-26

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011363A Division KR102104165B1 (ko) 2017-02-22 2018-01-30 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200044753A KR20200044753A (ko) 2020-04-29
KR102141333B1 true KR102141333B1 (ko) 2020-08-04

Family

ID=63367072

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011363A KR102104165B1 (ko) 2017-02-22 2018-01-30 기판 처리 장치
KR1020200046346A KR102141333B1 (ko) 2017-02-22 2020-04-17 기판 처리 장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011363A KR102104165B1 (ko) 2017-02-22 2018-01-30 기판 처리 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11260436B2 (ko)
JP (1) JP6975018B2 (ko)
KR (2) KR102104165B1 (ko)
CN (1) CN108461419B (ko)
TW (1) TWI664026B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7132054B2 (ja) * 2018-09-21 2022-09-06 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法
JP7312304B2 (ja) * 2018-09-21 2023-07-20 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法
CN111326437B (zh) * 2018-12-14 2024-05-17 北京北方华创微电子装备有限公司 喷淋装置、半导体加工设备以及清洗方法
KR102346529B1 (ko) * 2019-06-24 2021-12-31 세메스 주식회사 액 공급 유닛, 그리고 이를 가지는 기판 처리 장치 및 방법
JP7487006B2 (ja) 2020-05-19 2024-05-20 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理方法
JP2023007053A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 株式会社Sumco 洗浄装置、洗浄方法、ウェーハの洗浄方法、およびシリコンウェーハの製造方法
JP2023098079A (ja) * 2021-12-28 2023-07-10 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法
KR102657375B1 (ko) * 2021-12-30 2024-04-12 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
CN115069640A (zh) * 2022-06-14 2022-09-20 赛莱克斯微系统科技(北京)有限公司 一种用于化学机械抛光工艺的清洗系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3990567B2 (ja) * 2001-12-18 2007-10-17 大日本スクリーン製造株式会社 ダイヤフラムバルブ、基板処理ユニットおよび基板処理装置
JP4247386B2 (ja) 2003-11-28 2009-04-02 旭有機材工業株式会社 流量調節弁
US8464736B1 (en) * 2007-03-30 2013-06-18 Lam Research Corporation Reclaim chemistry
JP5319942B2 (ja) 2008-03-18 2013-10-16 大日本スクリーン製造株式会社 ダイヤフラムバルブおよびこれを備えた基板処理装置
US8950414B2 (en) * 2009-07-31 2015-02-10 Tokyo Electron Limited Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
KR101478859B1 (ko) * 2009-12-09 2015-01-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 장치, 기판 처리 방법, 및 이 기판 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체
JP5753352B2 (ja) * 2010-07-20 2015-07-22 株式会社Screenホールディングス ダイヤフラムバルブおよびこれを備えた基板処理装置
JP5813649B2 (ja) * 2010-10-14 2015-11-17 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法
TWI480937B (zh) * 2011-01-06 2015-04-11 Screen Holdings Co Ltd 基板處理方法及基板處理裝置
JP5887089B2 (ja) 2011-09-14 2016-03-16 アドバンス電気工業株式会社 液体供給装置
JP5893592B2 (ja) * 2013-08-23 2016-03-23 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
CN106104762B (zh) * 2014-03-10 2018-12-11 株式会社斯库林集团 基板处理系统以及管道清洗方法
JP6320805B2 (ja) 2014-03-17 2018-05-09 株式会社Screenホールディングス 処理液供給装置
JP6385714B2 (ja) * 2014-05-16 2018-09-05 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置、基板液処理装置の洗浄方法及び記憶媒体
JP6439964B2 (ja) * 2014-09-17 2018-12-19 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP6359925B2 (ja) 2014-09-18 2018-07-18 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP6553353B2 (ja) 2014-12-16 2019-07-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法及びその装置
JP6624599B2 (ja) * 2015-08-05 2019-12-25 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および処理液吐出方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI664026B (zh) 2019-07-01
US20200290101A1 (en) 2020-09-17
TW201841689A (zh) 2018-12-01
CN108461419B (zh) 2022-04-08
US11260436B2 (en) 2022-03-01
CN108461419A (zh) 2018-08-28
JP2018137419A (ja) 2018-08-30
JP6975018B2 (ja) 2021-12-01
KR20200044753A (ko) 2020-04-29
KR102104165B1 (ko) 2020-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102141333B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102106199B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102094562B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101897318B1 (ko) 기판 처리 장치
US10717117B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2018157149A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR102378913B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP6667241B2 (ja) 処理液供給装置、基板処理システムおよび処理液供給方法
JP2007123393A (ja) 基板処理装置
TWI722550B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
JP2018163978A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP5752760B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP5172884B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6429314B2 (ja) 基板処理システム
KR102103508B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
JP5194044B2 (ja) 処理液供給装置および処理液供給方法
JP2015173285A (ja) 基板処理装置
WO2023127493A1 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2005109166A (ja) 基板処理方法および基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant