KR102356420B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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마사유키 하야시
지로 오쿠다
아키히로 나카시마
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치 (100) 는 온도 검출부 (17) 및 제어부 (30) 를 구비한다. 온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에, 처리액의 온도를 검출한다. 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간 (tP) 에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 목표 온도 예측 시간 (tP) 은, 처리액의 온도가 검출 온도 (Td) 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타낸다. 검출 온도 (Td) 는, 온도 검출부 (17) 에 의해 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에 검출된 처리액의 온도를 나타낸다. 목표 온도 예측 시간 (tP) 은, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여 결정된다. 온도 프로파일 (PF) 은, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타낸다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 발명은, 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1 에 기재되어 있는 기판 처리 장치는, 기판을 1 장씩 처리하는 매엽형이다. 그리고, 기판 처리 장치는, 실온의 인산 수용액과, 인산 수용액의 비점보다 높은 온도를 갖는 고온의 황산 수용액을 공급 배관 내에서 혼합하여, 인산과 황산과 물의 혼합액을 생성한다. 황산 수용액과 혼합된 인산 수용액은, 황산 수용액의 열에 의해 가열된다. 또한, 인산 수용액과 황산 수용액이 혼합됨으로써, 희석열이 발생한다. 그리고, 황산 수용액과 혼합된 인산 수용액은, 황산 수용액의 열뿐만 아니라, 희석열에 의해서도 가열된다. 따라서, 혼합액에 포함되는 인산 수용액이 비점 부근까지 가열되고, 비점 부근의 인산 수용액을 포함하는 혼합액 (이하, 「처리액」이라고 기재한다.) 이 기판에 토출된다. 그 결과, 실리콘질화막이 형성된 기판을 에칭 처리하는 경우에, 높은 선택비와, 높은 에칭 레이트를 얻을 수 있다. 에칭 처리가 소정 시간에 걸쳐 실시되면, 밸브가 폐쇄되고, 노즐로부터의 처리액의 토출이 정지된다.
일본 공개특허공보 2012-74601호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 기판 처리 장치에서는, 처리 개시시의 처리액의 온도 (이하, 「처리 개시시 온도」라고 기재한다.) 가 복수의 기판 간에 상이한 경우, 복수의 기판 간에 처리 결과에 약간의 편차가 생길 가능성이 있다. 최근, 특히, 처리 결과의 약간의 편차조차도 억제할 것이 요구되는 경우가 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 기판 간에, 처리 결과의 균일성의 더 나은 향상이 요구되는 경우가 있다.
특히, 고온의 처리액을 사용하는 경우에는, 기판 처리 장치에 수용된 기판의 주위 환경의 온도 (이하, 「환경 온도」라고 기재한다.) 와 처리액의 온도의 차가 크기 때문에, 복수의 기판 간의 처리 개시시 온도의 차이는, 고온이 아닌 처리액을 사용하는 경우보다 커진다.
예를 들어, 일반적으로, 기판 처리 장치에서는, 처리액을 저장하는 처리액 탱크, 및 처리액을 기판에 공급하는 준비 단계에 있어서 처리액을 순환시키는 순환 배관에 있어서, 처리액을 소정의 온도로 조정하는 조치가 실시되고 있다. 그러나, 예를 들어 순환 배관으로부터 분기하여 처리액을 노즐에 공급하는 공급 배관의 온도가 복수의 기판 간에 상이할 수 있는 것에서 기인하여, 처리 개시시 온도는 복수의 기판 간에 미묘하게 변동한다. 그 결과, 종래 장치, 특히 고온의 처리액에 의한 처리를 실시하는 종래 장치에 있어서는, 처리액 탱크 및 순환 배관의 온도 조정을 실시하거나 함에도 불구하고, 복수의 기판 간에 처리액에 의한 처리 결과에 편차가 생긴다는 문제가 발생하고 있었다.
그래서, 본원의 발명자는, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도에 주목하여, 복수의 기판 간에 처리 결과에 편차가 생기는 원인을 상세히 검토하였다.
도 13 을 참조하여, 일반적인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도에 대하여 설명한다. 도 13 은, 일반적인 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다. 도 13 에 나타내는 바와 같이, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 처리액의 온도를 나타낸다. 시각 t0 은, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 개시 시각을 나타낸다. 시각 t1 은, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시각을 나타낸다. 요컨대, 시각 t1 은, 프리디스펜스 처리의 종료 시각을 나타낸다. 시각 t2 는, 처리액에 의한 기판 처리의 개시 시각을 나타낸다. 온도 Tc 는 환경 온도를 나타낸다.
곡선 Ca1 은, 1 장째의 기판에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 곡선 Ca2 는, 2 장째의 기판에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 곡선 Ca3 은, 3 장째의 기판에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다.
시각 t0 부터 시각 t1 까지의 기간 PD 에 있어서, 프리디스펜스 처리가 실행된다. 그리고, 시각 t2 이후의 기간 SP 에 있어서, 처리액에 의한 기판 처리가 실행된다.
여기서, 1 장째의 기판에 대해서는, 곡선 Ca1 에 나타내는 바와 같이, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 t1 에서의 처리액의 온도는, 온도 Ta1 이다. 2 장째의 기판에 대해서는, 곡선 Ca2 에 나타내는 바와 같이, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 t1 에서의 처리액의 온도는, 온도 Ta2 이다. 3 장째의 기판에 대해서는, 곡선 Ca3 에 나타내는 바와 같이, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 t1 에서의 처리액의 온도는, 온도 Ta3 이다.
온도 Ta1 은 온도 Ta2 및 온도 Ta3 보다 낮고, 온도 Ta2 는 온도 Ta3 보다 낮다. 왜냐하면, 순환 배관으로부터 분기하는 공급 배관의 온도가, 1 장째의 기판을 위해 처리액을 공급하는 경우에 가장 낮고, 그 후, 서서히 상승하기 때문이다. 특히, 기판 처리 장치의 대기 시간이 비교적 긴 경우, 1 장째의 기판에 대한 프리디스펜스 처리시에서는, 2 장째 이후의 기판에 대한 프리디스펜스 처리시와 비교하여, 공급 배관의 온도는 낮다. 그리고, 프리디스펜스 처리시의 공급 배관의 온도가 복수의 기판 간에 상이한 것의 영향은, 고온의 처리액을 사용하는 경우에 특히 현저하다.
프리디스펜스 처리의 종료 시각 t1 에서의 처리액의 온도 Ta1 ∼ 온도 Ta3 이 3 장의 기판 간에 상이하면, 기판 처리의 개시 시각 t2 에서의 처리액의 온도도, 3 장의 기판 간에 상이하다. 그 결과, 3 장의 기판 간에 처리 결과에 약간의 편차가 생길 가능성이 있다.
이상, 도 13 을 참조하여 설명한 바와 같이, 본원의 발명자는, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가 복수의 기판 간에 상이하면, 복수의 기판 간에 처리 결과에 약간의 편차가 생길 가능성이 있는 것을 밝혀냈다.
그래서, 본원의 발명자는, 프리디스펜스 처리의 관점에서, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 대하여 예의 연구를 실시하였다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 복수의 기판 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판을 처리액에 의해 처리한다. 기판 처리 장치는, 기판 유지부와, 노즐과, 공급 조절부와, 액 받이부와, 온도 검출부와, 제어부를 구비한다. 기판 유지부는, 상기 기판을 유지하고 회전한다. 노즐은, 상기 유지된 기판에 상기 처리액을 토출한다. 공급 조절부는, 상기 노즐에 대한 상기 처리액의 공급량을 조절한다. 액 받이부는, 상기 기판 유지부보다 외측에 위치하고, 상기 노즐에 의해 토출되는 상기 처리액을 받는다. 온도 검출부는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 상기 처리액의 온도가 목표 온도에 도달하기 전에, 상기 처리액의 온도를 검출한다. 제어부는, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 상기 공급 조절부를 제어하여, 상기 프리디스펜스 처리를 실행한다. 상기 프리디스펜스 처리는, 상기 기판에 상기 처리액을 토출하기 전에, 상기 액 받이부를 향하여 상기 처리액을 토출하는 처리를 나타낸다. 상기 제어부는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 상기 목표 온도 예측 시간은, 상기 처리액의 온도가 검출 온도로부터 상기 목표 온도에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타낸다. 상기 검출 온도는, 상기 온도 검출부에 의해 상기 목표 온도에 도달하기 전에 검출된 상기 처리액의 온도를 나타낸다. 상기 목표 온도 예측 시간은, 온도 프로파일에 기초하여 결정된다. 상기 온도 프로파일은, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타낸다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 온도 프로파일에 기초하여, 상기 처리액의 상기 검출 온도에 따른 상기 목표 온도 예측 시간을 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 온도 검출부는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중에 상기 처리액의 온도가 소정 온도에 도달한 것을 검출하는 것이 바람직하다. 상기 소정 온도는, 상기 목표 온도보다 낮은 것이 바람직하다. 상기 처리액의 온도가 상기 소정 온도에 도달한 것이 검출된 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 제어부는, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하도록 상기 공급 조절부를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 온도 검출부는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각에서 상기 처리액의 온도를 검출하는 것이 바람직하다. 상기 소정 검출 시각은, 상기 처리액의 온도가 상기 목표 온도에 도달하기 전의 시각을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 소정 검출 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 제어부는, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하도록 상기 공급 조절부를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제어부는, 복수의 상기 프리디스펜스 처리 조건으로부터 선택된 프리디스펜스 처리 조건에 따라 상기 공급 조절부를 제어하여, 상기 프리디스펜스 처리를 실행하는 것이 바람직하다. 상기 온도 프로파일에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 상기 프리디스펜스 처리 조건은, 상기 선택된 프리디스펜스 처리 조건과 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 온도 프로파일은, 상기 기판 처리 장치의 상태가 상태 정보에 의해 나타내지는 상태일 때에, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 상태 정보는, 직근 (直近) 에서의 기판의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판을 처리할 때에 몇 장째의 기판이 상기 기판 유지부에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리액은, 인산, 또는, 황산 과산화수소수 혼합액을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 복수의 챔버를 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 상기 챔버마다, 상기 기판 유지부와 상기 노즐과 상기 공급 조절부와 상기 액 받이부와 상기 온도 검출부가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 복수의 챔버의 각각은, 상기 기판 유지부와 상기 노즐과 상기 공급 조절부와 상기 액 받이부와 상기 온도 검출부를 수용하는 것이 바람직하다. 상기 제어부는, 상기 챔버마다, 상기 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 기판 처리 방법은, 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치에 의해 실행된다. 기판 처리 방법은, 프리디스펜스 처리 조건에 따라, 프리디스펜스 처리를 실행하는 프리디스펜스 공정을 포함한다. 상기 프리디스펜스 처리는, 상기 기판에 상기 처리액을 토출하기 전에, 액 받이부를 향하여 상기 처리액을 토출하는 처리를 나타낸다. 상기 프리디스펜스 공정은, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 상기 처리액의 온도가 목표 온도에 도달하기 전에, 상기 처리액의 온도를 검출하는 검출 공정과, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정하는 설정 공정을 포함한다. 상기 목표 온도 예측 시간은, 상기 처리액의 온도가 검출 온도로부터 상기 목표 온도에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타낸다. 상기 검출 온도는, 상기 검출 공정에 의해 상기 목표 온도에 도달하기 전에 검출된 상기 처리액의 온도를 나타낸다. 상기 목표 온도 예측 시간은, 온도 프로파일에 기초하여 결정된다. 상기 온도 프로파일은, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타낸다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 설정 공정에서는, 상기 온도 프로파일에 기초하여, 상기 처리액의 상기 검출 온도에 따른 상기 목표 온도 예측 시간을 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 검출 공정에서는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중에 상기 처리액의 온도가 소정 온도에 도달한 것을 검출하는 것이 바람직하다. 상기 소정 온도는, 상기 목표 온도보다 낮은 것이 바람직하다. 상기 프리디스펜스 공정은, 상기 처리액의 온도가 상기 소정 온도에 도달한 것이 검출된 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하는 프리디스펜스 종료 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 검출 공정에서는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각에서 상기 처리액의 온도를 검출하는 것이 바람직하다. 상기 소정 검출 시각은, 상기 처리액의 온도가 상기 목표 온도에 도달하기 전의 시각을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 프리디스펜스 공정은, 상기 소정 검출 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하는 프리디스펜스 종료 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 프리디스펜스 공정에서는, 복수의 상기 프리디스펜스 처리 조건으로부터 선택한 프리디스펜스 처리 조건에 따라, 상기 프리디스펜스 처리를 실행하는 것이 바람직하다. 상기 온도 프로파일에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 상기 프리디스펜스 처리 조건은, 상기 선택된 프리디스펜스 처리 조건과 동일한 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 온도 프로파일은, 상기 기판 처리 장치의 상태가 상태 정보에 의해 나타내지는 상태일 때에, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 상태 정보는, 직근에서의 기판의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판을 처리할 때에 몇 장째의 기판이 기판 유지부에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 처리액은, 인산, 또는, 황산 과산화수소수 혼합액을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 프리디스펜스 공정은, 복수의 상기 기판을 각각 수용하는 복수의 챔버마다 실행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 복수의 기판 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치의 처리 유닛의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치의 온도 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치가 실행하는 기판 처리 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 실시형태 2 에 관련된 기판 처리 장치의 온도 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 실시형태 2 에 관련된 기판 처리 장치가 실행하는 기판 처리 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 9 는, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 기판 처리 장치의 기억부에 기억된 프리디스펜스 처리 조건 및 온도 프로파일을 나타내는 개념도이다.
도 10 은, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 기판 처리 장치의 기억부에 기억된 기판 처리 장치의 상태 정보 및 온도 프로파일을 나타내는 개념도이다.
도 11 은, 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 12 는, 실시형태 5 에 관련된 기판 처리 장치의 배관을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 일반적인 기판 처리 장치에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고 설명을 반복하지 않는다. 또, 본 발명의 실시형태에 있어서, X 축, Y 축, 및 Z 축은 서로 직교하고, X 축 및 Y 축은 수평 방향에 평행이고, Z 축은 연직 방향에 평행이다.
(실시형태 1)
도 1 ∼ 도 5 를 참조하여, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 에 대하여 설명한다. 먼저, 도 1 을 참조하여 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 1 은, 기판 처리 장치 (100) 를 나타내는 도면이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 처리액에 의해 처리한다. 구체적으로는, 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽형이다. 기판 (W) 은 대략 원판상이다. 이하, 처리액에 의한 기판 (W) 의 처리를 「기판 처리」라고 기재하는 경우가 있다.
기판 처리 장치 (100) 는, 처리 유닛 (1) 과, 공급 조절부 (2) 와, 제어 장치 (3) 를 구비한다.
처리 유닛 (1) 은, 기판 (W) 에 처리액을 토출하여, 기판 (W) 을 처리한다. 구체적으로는, 처리 유닛 (1) 은, 챔버 (10) 와, 스핀 척 (11) 과, 노즐 (12) 과, 공급 배관 (13) 과, 노즐 이동 유닛 (14) 과, 액 받이부 (15) 와, 컵 (16) 과, 온도 검출부 (17) 를 포함한다.
챔버 (10) 는 대략 박스 형상을 갖는다. 챔버 (10) 는, 기판 (W), 스핀 척 (11), 노즐 (12), 공급 배관 (13) 의 일부, 노즐 이동 유닛 (14), 액 받이부 (15), 컵 (16), 및 온도 검출부 (17) 를 수용한다. 스핀 척 (11) 은, 기판 (W) 을 유지하고 회전한다. 스핀 척 (11) 은 「기판 유지부」의 일례에 상당한다. 구체적으로는, 스핀 척 (11) 은, 챔버 (10) 내에서 기판 (W) 을 수평으로 유지하면서, 회전축선 (A1) 의 둘레로 기판 (W) 을 회전시킨다. 스핀 척 (11) 은, 복수의 척 부재 (110) 와, 스핀 베이스 (111) 와, 스핀 모터 (112) 를 포함한다. 복수의 척 부재 (110) 는 기판 (W) 을 수평의 자세로 유지한다. 스핀 베이스 (111) 는, 대략 원판상이고, 수평의 자세로 복수의 척 부재 (110) 를 지지한다. 스핀 모터 (112) 는, 스핀 베이스 (111) 를 회전시킴으로써, 복수의 척 부재 (110) 에 유지된 기판 (W) 을 회전축선 (A1) 의 둘레로 회전시킨다.
노즐 (12) 은, 기판 (W) 을 향하여 처리액을 토출한다. 처리액은 약액이다. 예를 들어, 기판 처리 장치 (100) 가, 실리콘질화막이 형성된 기판에 대하여 에칭 처리를 실행하는 경우에는, 처리액은 인산을 포함한다. 예를 들어, 기판 처리 장치 (100) 가, 레지스트의 제거 처리를 실행하는 경우에는, 처리액은 황산 과산화수소수 혼합액 (sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture : SPM) 을 포함한다. 인산 또는 SPM 을 포함하는 처리액은, 고온으로 사용되는 처리액의 일례이다.
공급 배관 (13) 은 노즐 (12) 에 접속된다. 공급 배관 (13) 은 노즐 (12) 에 처리액을 공급한다. 공급 배관 (13) 에 공급되는 처리액의 온도는, 공급 배관 (13) 보다 상류에 배치되는 순환 배관 (도시 생략) 에 있어서, 실온보다 높은 규정 온도 (이하, 「규정 온도 (TM)」라고 기재한다.) 이상의 특정 온도로 유지되고 있다. 규정 온도 (TM) 는, 기판 (W) 에 대하여 규정의 처리 레이트 (예를 들어, 규정의 에칭 레이트 또는 규정의 대상물 제거 레이트) 를 실현할 수 있는 온도를 나타낸다. 바꾸어 말하면, 규정 온도 (TM) 는, 기판 (W) 에 대하여, 규정 시간 내에 규정의 처리 결과 (예를 들어, 규정의 에칭량 또는 규정의 대상물 제거량) 를 달성할 수 있는 온도를 나타낸다. 규정 온도 (TM) 는, 인산을 포함하는 처리액에서는, 예를 들어, 175 ℃ 이다. 규정 온도 (TM) 는, SPM 을 포함하는 처리액에서는, 예를 들어, 200 ℃ 이다.
공급 조절부 (2) 는, 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급량을 조절한다. 공급 조절부 (2) 는, 챔버 (10) 의 외부에 있어서 공급 배관 (13) 에 배치된다. 또한, 공급 조절부 (2) 는, 챔버 (10) 의 내부에 있어서 공급 배관 (13) 에 배치되어도 된다.
구체적으로는, 공급 조절부 (2) 는, 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급량을 제로로 하여, 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급을 정지한다. 공급 조절부 (2) 는, 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급량을 제로보다 많게 하여, 노즐 (12) 에 처리액을 공급한다. 공급 조절부 (2) 는, 노즐 (12) 에 공급하는 처리액의 유량을 조절한다.
더욱 구체적으로는, 공급 조절부 (2) 는, 밸브 (20) 와, 유량계 (21) 와, 유량 조정 밸브 (22) 를 포함한다. 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급 개시 및 공급 정지는, 밸브 (20) 에 의해 전환된다. 구체적으로는, 밸브 (20) 는, 개폐 밸브이고, 개방 상태와 폐쇄 상태로 전환 가능하다. 개방 상태란, 노즐 (12) 을 향하여 공급 배관 (13) 안을 흐르는 처리액을 통과시키는 상태를 말한다. 폐쇄 상태란, 공급 배관 (13) 으로부터 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급을 정지하는 상태를 말한다.
유량계 (21) 는, 노즐 (12) 에 공급되는 처리액의 유량을 검출한다. 유량 조정 밸브 (22) 는, 노즐 (12) 에 공급되는 처리액의 유량을 조정한다. 밸브 (20) 가 개방 상태가 되면, 처리액이, 유량 조정 밸브 (22) 의 개도에 대응하는 유량으로 공급 배관 (13) 으로부터 노즐 (12) 에 공급된다. 그 결과, 노즐 (12) 로부터 처리액이 토출된다. 개도는, 유량 조정 밸브 (22) 가 개방되어 있는 정도를 나타낸다.
컵 (16) 은 대략 통 형상을 갖는다. 컵 (16) 은, 기판 (W) 으로부터 배출된 처리액을 받아낸다.
온도 검출부 (17) 는, 챔버 (10) 내의 처리액의 온도를 검출한다. 그리고, 온도 검출부 (17) 는, 처리액의 온도를 나타내는 정보를 제어 장치 (3) 에 출력한다. 실시형태 1 에서는, 온도 검출부 (17) 는, 공급 배관 (13) 내의 처리액의 온도를 검출한다. 구체적으로는, 온도 검출부 (17) 의 측온부 (도시 생략) 가 공급 배관 (13) 내의 처리액에 접촉하여, 처리액의 온도를 검출한다. 온도 검출부 (17) 는, 노즐 (12) 의 근방에서 공급 배관 (13) 내의 처리액의 온도를 검출해도 되고, 노즐 (12) 로부터 비교적 떨어진 위치에서 공급 배관 (13) 내의 처리액의 온도를 검출해도 된다.
예를 들어, 온도 검출부 (17) 는 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는, 예를 들어, 열전쌍 및 계측기를 포함한다. 구체적으로는, 열전쌍이 공급 배관 (13) 에 삽입된다. 그리고, 열전쌍이, 공급 배관 (13) 내의 처리액의 온도를 검출하고, 온도에 대응하는 전압 신호를 계측기에 출력한다. 계측기는, 전압 신호를 온도로 변환하고, 온도를 나타내는 정보를 제어 장치 (3) 에 출력한다. 계측기는, 챔버 (10) 내에 배치되어 있어도 되고, 챔버 (10) 밖에 배치되어 있어도 된다. 열전쌍의 측온 접점은, 공급 배관 (13) 내에 있어서, 노즐 (12) 의 근방에 배치되어도 되고, 노즐 (12) 로부터 비교적 떨어진 위치에 배치되어도 된다. 측온 접점은 온도 검출부 (17) 의 측온부에 상당한다. 또한, 온도 검출부 (17) 는, 공급 배관 (13) 의 외면의 온도를 검출함으로써, 처리액의 온도를 간접적으로 검출해도 된다. 또, 예를 들어, 온도 검출부 (17) 는, 노즐 (12) 의 내부에서 처리액의 온도를 검출해도 되고, 노즐 (12) 의 외면의 온도를 검출함으로써 처리액의 온도를 간접적으로 검출해도 된다.
온도 검출부 (17) 가 챔버 (10) 내에서 처리액의 온도를 검출하는 한에서는, 공급 배관 (13) 이외의 위치 및 노즐 (12) 이외의 위치에서 처리액의 온도를 검출해도 된다. 예를 들어, 온도 검출부 (17) 는, 처리액이 기판 (W) 에 토출된 후에 기판 (W) 상의 처리액의 온도를 검출해도 된다. 기판 (W) 상의 처리액의 온도를 검출하는 경우, 예를 들어, 온도 검출부 (17) 는, 방사 온도계 또는 적외선 서모그래피를 포함한다. 방사 온도계는, 기판 (W) 에 토출된 처리액으로부터 방사되는 적외선 또는 가시광선의 강도를 측정하여, 기판 (W) 에 토출된 처리액의 온도를 측정한다. 그리고, 방사 온도계는, 처리액의 온도를 나타내는 정보를 제어 장치 (3) 에 출력한다. 적외선 서모그래피는 적외선 카메라를 포함한다. 적외선 서모그래피는, 기판 (W) 에 토출된 처리액으로부터 방사되는 적외선을 적외선 카메라에 의해 검출한다. 또한, 적외선 서모그래피는, 검출된 적외선을 나타내는 화상을 해석하여, 기판 (W) 에 토출된 처리액의 온도를 산출한다. 그리고, 적외선 서모그래피는, 처리액의 온도를 나타내는 정보를 제어 장치 (3) 에 출력한다.
다음으로, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 노즐 이동 유닛 (14), 액 받이부 (15), 및 프리디스펜스 처리에 대하여 설명한다. 도 2 는, 처리 유닛 (1) 의 내부를 나타내는 평면도이다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노즐 이동 유닛 (14) 은, 회동 (回動) 축선 (A2) 의 둘레로 회동하여, 노즐 (12) 을 수평으로 이동시킨다. 구체적으로는, 노즐 이동 유닛 (14) 은, 노즐 (12) 의 처리 위치 (PS1) 와 대기 위치 (PS2) 사이에서, 노즐 (12) 을 수평으로 이동시킨다. 처리 위치 (PS1) 는, 기판 (W) 의 상방의 위치를 나타낸다. 도 2 에서는, 처리 위치 (PS1) 에 위치하는 노즐 (12) 을 2 점 쇄선으로 나타낸다. 대기 위치 (PS2) 는, 스핀 척 (11) 및 컵 (16) 보다 외측의 위치를 나타낸다. 또, 노즐 이동 유닛 (14) 은, 노즐 (12) 을 연직으로 이동시킬 수도 있다.
액 받이부 (15) 는, 스핀 척 (11) 및 컵 (16) 보다 외측에 위치한다. 구체적으로는, 액 받이부 (15) 는, 노즐 (12) 의 대기 위치 (PS2) 의 하방에 위치한다. 액 받이부 (15) 는, 프리디스펜스 처리에 있어서, 노즐 (12) 에 의해 토출되는 처리액을 받는다.
프리디스펜스 처리는, 기판 (W) 에 처리액을 토출하기 전에, 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액을 토출하는 처리를 나타낸다. 구체적으로는, 기판 처리 장치 (100) 가 프리디스펜스 처리를 실행할 때에, 노즐 이동 유닛 (14) 은, 노즐 (12) 을 대기 위치 (PS2) 로부터 하강시켜, 노즐 (12) 을 액 받이부 (15) 까지 이동시킨다. 그리고, 노즐 (12) 은, 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액을 토출한다.
계속해서 도 1 을 참조하여, 제어 장치 (3) 및 프리디스펜스 처리에 대하여 상세히 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (3) 는, 제어부 (30) 와, 기억부 (31) 를 포함한다. 제어부 (30) 는, CPU (Central Processing Unit) 와 같은 프로세서를 포함한다. 기억부 (31) 는, 기억 장치를 포함하고, 데이터 및 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 구체적으로는, 기억부 (31) 는, 반도체 메모리와 같은 주기억 장치와, 반도체 메모리 및/또는 하드 디스크 드라이브와 같은 보조 기억 장치를 포함한다. 기억부 (31) 는, 리무버블 미디어를 포함하고 있어도 된다. 제어부 (30) 의 프로세서는, 기억부 (31) 의 기억 장치가 기억하고 있는 컴퓨터 프로그램을 실행하여, 처리 유닛 (1) 및 공급 조절부 (2) 를 제어한다.
제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 공급 조절부 (2) 및 노즐 이동 유닛 (14) 을 제어하여, 프리디스펜스 처리를 실행한다. 프리디스펜스 처리 조건은, 프리디스펜스를 실행할 때의 처리액에 관한 조건을 나타낸다. 프리디스펜스 처리 조건은, 예를 들어, 노즐 (12) 로부터 토출하는 처리액의 유량, 및/또는, 처리액의 종류를 포함한다.
온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (이하, 「목표 온도 (Tt)」라고 기재하는 경우가 있다.) 에 도달하기 전에, 처리액의 온도를 검출한다. 목표 온도 (Tt) 는, 규정 온도 (TM) 이상 처리액의 포화 온도 이하의 값으로 설정된다.
제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 목표 온도 예측 시간은, 처리액의 온도가 검출 온도 (이하, 「검출 온도 (Td)」라고 기재하는 경우가 있다.) 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타낸다. 검출 온도 (Td) 는, 온도 검출부 (17) 에 의해 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에 검출된 처리액의 온도를 나타낸다. 또, 목표 온도 예측 시간은, 온도 프로파일 (이하, 「온도 프로파일 (PF)」이라고 기재하는 경우가 있다.) 에 기초하여 결정된다. 온도 프로파일 (PF) 은, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타낸다. 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 프리디스펜스 처리 조건은, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 대한 프리디스펜스 처리 조건과 동일하다. 기억부 (31) 는 온도 프로파일 (PF) 을 기억하고 있다.
이상, 도 1 을 참조하여 설명한 바와 같이, 실시형태 1 에 의하면, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 따라서, 프리디스펜스 처리에 있어서, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지, 처리액이 토출된다. 그 결과, 처리 유닛 (1) 에 의해 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 경우에 있어서, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다.
프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있으면, 기판 (W) 의 처리 개시시의 처리액의 온도 (이하, 「처리 개시시 온도」라고 기재하는 경우가 있다.) 가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 편차를 억제할 수 있다.
구체적으로는, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간을, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간으로 설정한다. 처리액의 토출 정지 시간은, 검출 온도 (Td) 의 검출 시각으로부터 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시각까지의 시간을 나타낸다. 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시각은, 프리디스펜스 처리의 종료 시각을 나타낸다.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 온도 프로파일 (PF) 에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 은, 온도 프로파일 (PF) 을 나타내는 도면이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 처리액의 온도를 나타낸다. 처리액의 온도는 온도 검출부 (17) 에 의해 검출되고 있다. 온도 프로파일 (PF) 은, 과거의 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이의 기록이다. 그리고, 시각 t0 은, 프리디스펜스 처리에 의한 처리액의 토출 개시 시각을 나타낸다. 요컨대, 시각 t0 은, 프리디스펜스 처리의 개시 시각을 나타낸다. 시각 t1 은, 프리디스펜스 처리에 의한 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달한 시각을 나타낸다. 실시형태 1 에서는, 프리디스펜스 처리에 의한 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달한 시각에, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 정지한다. 따라서, 시각 t1 은, 처리액의 토출 정지 시각이고, 프리디스펜스 처리의 종료 시각을 나타낸다. 요컨대, 시각 t0 부터 시각 t1 까지의 기간 PD 에 있어서 프리디스펜스 처리가 실행된다.
시각 tx 는, 프리디스펜스 처리에 있어서, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 보다 낮은 온도 (Tx) 에 도달한 시각을 나타낸다. 그리고, 처리액의 온도가 온도 (Tx) 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 시간 (tR) (이하, 「목표 온도 도달 시간 (tR)」이라고 기재하는 경우가 있다.) 은, 온도 프로파일 (PF) 로부터 특정할 수 있다. 목표 온도 도달 시간 (tR) 은, 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 시각 tx 부터 시각 t1 까지의 시간을 나타낸다.
실시형태 1 에서는, 제어부 (30) 는, 과거의 프리디스펜스 처리의 기록인 온도 프로파일 (PF) 로부터 특정되는 목표 온도 도달 시간 (tR) 을, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 목표 온도 예측 시간으로 결정한다. 요컨대, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 검출 온도 (Td) 가 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 온도 (Tx) 와 대략 일치하는 경우에는, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도는, 검출 온도 (Td) 의 검출 시각으로부터 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 목표 온도 도달 시간 (tR) 의 경과시에, 검출 온도 (Td) 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달하는 것으로 예측할 수 있다.
이상, 도 3 을 참조하여 설명한 바와 같이, 실시형태 1 에 의하면, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여, 처리액의 검출 온도 (Td) 에 따른 목표 온도 예측 시간을 결정한다. 따라서, 목표 온도 예측 시간을 양호한 정밀도로 결정할 수 있다.
또한, 온도 프로파일 (PF) 은, 과거에 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록에 더하여, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 t1 부터 처리액에 의한 기판 (W) 의 처리의 개시 시각 t2 까지의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록과, 과거에 처리액에 의해 기판 (W) 을 처리했을 때의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 포함하고 있어도 된다.
즉, 프리디스펜스 처리가 종료되면, 시각 t1 부터 시각 t2 까지, 노즐 (12) 이 대기 위치 (PS2) 로부터 처리 위치 (PS1) 까지 이동한다. 따라서, 온도 프로파일 (PF) 에 있어서, 시각 t1 부터 시각 t2 까지 처리액의 온도가 하강하고 있다. 그리고, 시각 t2 에서, 노즐 (12) 은, 기판 (W) 을 향하여 처리액의 토출을 개시한다. 따라서, 온도 프로파일 (PF) 에 있어서, 시각 t2 이후, 처리액의 온도가 상승하고, 그 후, 포화되어 있다. 시각 t2 는, 처리액에 의한 기판 (W) 의 처리의 개시 시각을 나타낸다. 요컨대, 시각 t2 이후의 기간 SP 에 있어서, 처리액에 의해 기판 (W) 이 처리된다.
다음으로, 도 1, 도 3, 및 도 4 를 참조하여, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출의 제어에 대하여 상세히 설명한다. 도 4 는, 처리 유닛 (1) 에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 처리액의 온도를 나타낸다.
도 4 에서는, 3 장의 기판 (W) 을 1 장씩 처리할 때의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 즉, 곡선 C1 은, 1 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 곡선 C2 는, 2 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 곡선 C3 은, 3 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리 및 기판 처리에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타낸다. 시각 t0 은, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 개시 시각을 나타낸다.
곡선 C1 ∼ 곡선 C3 에 의해 나타내는 바와 같이, 시각 t0 에서는, 1 장째의 기판 (W) 에 대한 처리액의 온도가 가장 낮고, 2 장째의 기판 (W) 에 대한 처리액의 온도가 다음으로 낮고, 3 장째의 기판 (W) 에 대한 처리액의 온도가 가장 높다. 왜냐하면, 순환 배관 (도시 생략) 으로부터 분기하는 공급 배관 (13) 의 온도가, 1 장째의 기판 (W) 을 위해 처리액을 공급하는 경우에 가장 낮고, 그 후, 서서히 상승하기 때문이다. 특히, 처리 유닛 (1) 의 대기 시간이 비교적 긴 경우, 1 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리시에서는, 2 장째 이후의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리시와 비교하여, 공급 배관 (13) 의 온도는 낮다.
그래서, 제어부 (30) 는, 온도 검출부 (17) 의 검출 결과에 기초하여, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가 3 장의 기판 (W) 간에 일치하도록, 기판 (W) 마다, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 시간을 제어한다.
구체적으로는, 온도 검출부 (17) 는, 기판 (W) 마다, 프리디스펜스 처리를 실행 중에 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달한 것을 검출한다. 소정 온도 (Ty) 는 목표 온도 (Tt) 보다 낮다. 1 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C1 에 나타내는 바와 같이, 시각 ta 에서 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달해 있다. 2 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C2 에 나타내는 바와 같이, 시각 tb 에서 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달해 있다. 3 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 시각 tc 에서 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달해 있다.
제어부 (30) 는, 도 3 에 나타내는 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여, 소정 온도 (Ty) 와 일치하는 온도 (Tx) 에 기초하여 목표 온도 도달 시간 (tR) 을 특정한다. 그리고, 제어부 (30) 는, 목표 온도 도달 시간 (tR) 을 목표 온도 예측 시간 (tP) 으로 결정한다. 요컨대, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여, 검출 온도 (Td) 인 소정 온도 (Ty) 에 따른 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 결정한다.
그리고, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달한 것이 검출된 시각으로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 이 경과했을 때에, 제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 정지하도록 공급 조절부 (2) (구체적으로는 밸브 (20)) 를 제어한다. 구체적으로는, 1 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C1 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 시각 ta 로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 이 경과한 시각 tA 에서 처리액의 토출을 정지한다. 2 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C2 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 시각 tb 로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 이 경과한 시각 tB 에서 처리액의 토출을 정지한다. 3 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 시각 tc 로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 이 경과한 시각 tC 에서 처리액의 토출을 정지한다.
따라서, 실시형태 1 에 의하면, 3 장의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA ∼ 종료 시각 tC 에서의 처리액의 온도가, 목표 온도 (Tt) 와 대략 동일하다. 요컨대, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA ∼ 종료 시각 tC 에서의 처리액의 온도가, 3 장의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 처리 개시시 온도가, 3 장의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 곡선 C1 ∼ 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 1 장째의 기판 (W) 의 처리 개시 시각 tp 에서의 처리 개시시 온도와, 2 장째의 기판 (W) 의 처리 개시 시각 tq 에서의 처리 개시시 온도와, 3 장째의 기판 (W) 의 처리 개시 시각 tr 에서의 처리 개시시 온도는, 온도 Ts 이고, 대략 동일하다. 그 결과, 3 장의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 실시형태 1 에서는, 1 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA 로부터 처리 개시 시각 tp 까지의 시간과, 2 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tB 로부터 처리 개시 시각 tq 까지의 시간과, 3 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tC 로부터 처리 개시 시각 tr 까지의 시간은, 대략 동일하다. 그리고, 처리액에 의한 1 장째의 기판 (W) 의 처리는, 처리 개시 시각 tp 이후의 기간 SP1 에 있어서 실행된다. 처리액에 의한 2 장째의 기판 (W) 의 처리는, 처리 개시 시각 tq 이후의 기간 SP2 에 있어서 실행된다. 처리액에 의한 3 장째의 기판 (W) 의 처리는, 처리 개시 시각 tr 이후의 기간 SP3 에 있어서 실행된다. 그리고, 기간 SP1 의 길이와 기간 SP2 의 길이와 기간 SP3 의 길이는 대략 동일하다. 따라서, 3 장의 기판 (W) 은, 각각, 대략 동일한 길이의 기간 SP1 ∼ 기간 SP3 에 있어서, 대략 동일한 처리 개시시 온도 (Ts) 의 처리액에 의해 처리된다. 그 결과, 3 장의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 실시형태 1 에서는, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 개시 시각 t0 에서의 처리액의 온도가 낮을수록, 프리디스펜스 처리를 실행하는 기간을 길게 하고 있다. 곡선 C1 및 곡선 C2 에 나타내는 바와 같이, 1 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리를 실행하는 기간 PD1 은, 2 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리를 실행하는 기간 PD2 보다 길다. 또, 곡선 C2 및 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 2 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리를 실행하는 기간 PD2 는, 3 장째의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리를 실행하는 기간 PD3 보다 길다. 따라서, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA ∼ 종료 시각 tC 에서의 처리액의 온도가, 3 장의 기판 (W) 간에 상이한 것을 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 3 장의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상, 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명한 바와 같이, 실시형태 1 에 의하면, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 실시형태 1 에 관련된 프리디스펜스 처리는, 고온의 처리액 (예를 들어, 인산을 포함하는 처리액 또는 SPM 을 포함하는 처리액) 을 사용하는 경우에 특히 유효하다. 일반적으로는, 고온의 처리액을 사용하는 경우에는, 환경 온도와 처리액의 온도의 차가 크기 때문에, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에 있어서 복수의 기판 (W) 간의 처리액의 온도의 차이가, 고온이 아닌 처리액을 사용하는 경우보다 커지기 때문이다. 실시형태 1 에서는, 고온의 처리액을 사용하는 경우에도, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있기 때문에, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 일반적인 기판 처리 장치를 예로 들어, 기판의 환경 온도의 변동에 대하여 설명한다. 일반적인 기판 처리 장치에서는, 환경 온도의 변동에 의해, 복수의 기판 간에, 처리 결과에 약간의 편차가 생길 가능성이 있다. 구체적으로는, 처리 중인 기판의 환경 온도의 변동이, 처리액의 온도에 약간의 영향을 미칠 가능성이 있다. 특히, 고온의 처리액을 사용하는 경우에는, 환경 온도와 처리액의 온도의 차가 크기 때문에, 환경 온도의 변동의 영향은, 고온이 아닌 처리액을 사용하는 경우보다 커진다. 환경 온도의 변동이 처리액의 온도에 약간이라도 영향을 미치면, 복수의 기판 간에, 처리 결과에 약간의 편차가 생길 가능성이 있다. 특히, 최근, 처리 결과의 약간의 편차조차도 억제할 것이 요구되는 경우가 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 기판 간에, 처리 결과의 균일성의 더 나은 향상이 요구되는 경우가 있다.
이에 대하여, 실시형태 1 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 에서는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정함으로써, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 따라서, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 실시형태 1 에 의하면, 목표 온도 (Tt) 보다 낮은 검출 온도 (Td) 에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 제어하고 있다. 따라서, 실시형태 1 에서는, 검출한 목표 온도 (Tt) 에 기초하여 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 제어하는 경우와 비교하여, 다음과 같은 이점을 갖는다.
즉, 실시형태 1 에서는, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하는 시각보다 전의 시각에서 처리액의 토출의 제어를 개시하기 때문에, 처리액의 토출의 제어를 확실하게 실시할 수 있다. 또한, 검출한 목표 온도 (Tt) 에 기초하여 처리액의 토출을 제어하는 경우에는, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하고 즉시 제어를 개시할 필요가 있는 바, 밸브의 동작이 제어에 추종하지 못하고, 목표 온도 (Tt) 를 초과하고 나서 처리액의 토출이 정지될 가능성이 있다.
또, 실시형태 1 에서는, 목표 온도 (Tt) 보다 낮은 검출 온도 (Td) 에 기초하여 처리액의 토출의 제어를 실행하기 때문에, 온도 검출부 (17) 의 성능에 적합한 온도대를 선택하여 처리액의 온도를 검출할 수 있다. 특히, 고온의 처리액을 사용하는 경우, 고온 영역에서는 온도 검출부 (17) 에 의한 검출 정밀도가 충분하지 않은 경우가 있을 수 있는데, 실시형태 1 에서는, 온도 검출부 (17) 의 성능에 적합한 온도대에서 처리액의 온도를 검출할 수 있다.
다음으로, 도 1, 도 4, 및 도 5 를 참조하여, 기판 처리 장치 (100) 가 실행하는 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. 도 5 는, 기판 처리 방법을 나타내는 플로 차트이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 방법은, 공정 S1 과, 공정 S2 를 포함한다. 기판 처리 방법은, 기판 (W) 을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치 (100) 에 의해 실행된다.
도 1 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 공정 S1 에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 는, 프리디스펜스 처리 조건에 따라, 프리디스펜스 처리를 실행한다. 공정 S1 은 「프리디스펜스 공정」의 일례에 상당한다. 다음으로, 공정 S2 에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 는, 처리액에 의해 기판 (W) 을 처리한다. 공정 S2 는 「기판 처리 공정」의 일례에 상당한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 1 장씩, 기판 (W) 마다, 공정 S1 및 공정 S2 를 실행한다.
구체적으로는, 공정 S1 은, 공정 S11 ∼ 공정 S16 을 포함한다.
공정 S11 에 있어서, 제어부 (30) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 상태 정보 (이하, 「상태 정보 (ST)」라고 기재한다.) 에 의해 나타내지는 기판 처리 장치 (100) 의 상태를 인식한다. 기판 처리 장치 (100) 의 상태 정보 (ST) 는, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판 (W) 을 처리할 때에 몇 장째의 기판 (W) 이 스핀 척 (11) 에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함한다. 공정 S11 후, 처리는 공정 S12 로 진행된다.
공정 S12 에 있어서, 제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리 조건을 기판 처리 장치 (100) 에 설정한다. 구체적으로는, 제어부 (30) 는, 서로 상이한 복수의 프리디스펜스 처리 조건으로부터 선택한 프리디스펜스 처리 조건을, 기판 처리 장치 (100) 에 설정한다. 공정 S12 후, 처리는 공정 S13 으로 진행된다.
공정 S13 에 있어서, 제어부 (30) 는, 노즐 (12) 이 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액의 토출을 개시하도록, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 공급 조절부 (2) 를 제어한다. 그 결과, 노즐 (12) 이 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액의 토출을 개시한다. 공정 S13 후, 처리는 공정 S14 로 진행된다.
공정 S14 에 있어서, 온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에, 처리액의 온도를 검출한다. 구체적으로는, 공정 S14 에서는, 프리디스펜스 처리를 실행 중에 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달한 것을 검출한다. 소정 온도 (Ty) 는 목표 온도 (Tt) 보다 낮다. 공정 S14 는 「검출 공정」의 일례에 상당한다.
더욱 구체적으로는, 공정 S14 는, 공정 S141 과, 공정 S142 와, 공정 S143 을 포함한다.
공정 S141 에 있어서, 온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전부터, 처리액의 온도를 검출하고, 처리액의 온도를 나타내는 정보를 제어부 (30) 에 출력한다. 따라서, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전부터, 처리액의 온도를 감시하고 있다. 공정 S141 후, 처리는 공정 S142 로 진행된다.
공정 S142 에 있어서, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달했는지의 여부를 판정한다.
처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달하지 않았다고 판정되면 (공정 S142 에서 아니오), 처리는 공정 S141 로 되돌아간다.
한편, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달하였다고 판정되면 (공정 S142 에서 예), 처리는 공정 S143 으로 진행된다. 또한, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달하였다고 판정된 후에 있어서도, 온도 검출부 (17) 는 처리액의 온도를 검출하고, 제어부 (30) 는 처리액의 온도를 감시한다.
공정 S143 에 있어서, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달한 시각 (예를 들어 시각 ta) 을 기억하도록, 기억부 (31) 를 제어한다. 그 결과, 기억부 (31) 는, 처리액의 온도가 소정 온도 (Ty) 에 도달한 시각을 기억한다. 공정 S143 후, 처리는 공정 S15 로 진행된다.
공정 S15 에 있어서, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간 (tP) 에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 구체적으로는, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여, 소정 온도 (Ty) 에 따른 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 결정한다. 그리고, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 처리액의 토출 정지 시간으로 설정한다. 소정 온도 (Ty) 는 검출 온도 (Td) 에 일치한다. 검출 온도 (Td) 는, 공정 S14 에 의해 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에 검출된 처리액의 온도를 나타낸다. 공정 S15 는 「설정 공정」의 일례에 상당한다. 공정 S15 후, 처리는 공정 S16 으로 진행된다.
공정 S16 에 있어서, 소정 온도 (Ty) 에 도달한 것이 검출된 시각 (예를 들어 시각 ta) 으로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 이 경과했을 때 (예를 들어 시각 tA) 에, 제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 정지하도록 공급 조절부 (2) 를 제어한다. 그 결과, 노즐 (12) 은, 처리액의 토출을 정지한다. 그리고, 프리디스펜스 처리가 종료된다. 공정 S16 은 「프리디스펜스 종료 공정」의 일례에 상당한다. 공정 S16 후, 처리는 공정 S2 로 진행된다. 그리고, 공정 S2 를 완료하면, 1 장의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리 및 처리액에 의한 처리가 종료된다.
(실시형태 2)
도 1 및 도 6 ∼ 도 8 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 에 대하여 설명한다. 실시형태 2 가 소정 검출 시각 (이하, 「소정 검출 시각 (ty)」이라고 기재하는 경우가 있다.) 에서 검출한 처리액의 온도에 따라 목표 온도 예측 시간을 결정하는 점에서, 실시형태 2 는 실시형태 1 과 상이하다. 이하, 실시형태 2 가 실시형태 1 과 상이한 점을 주로 설명한다.
먼저, 도 1, 도 6, 및 도 7 을 참조하여, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출의 제어에 대하여 설명한다. 도 6 은, 처리 유닛 (1) 에 있어서의 처리액의 온도 추이를 나타내는 도면이다. 도 6 에 나타내는 곡선 C1 ∼ 곡선 C3 은, 각각, 도 4 에 나타내는 곡선 C1 ∼ 곡선 C3 과 동일하고, 적절히 설명을 생략한다.
도 1 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 온도 검출부 (17) 는, 기판 (W) 마다, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각 (ty) 에서 처리액의 온도를 검출한다. 소정 검출 시각 (ty) 에서 검출된 처리액의 온도가 검출 온도 (Td) 이다. 소정 검출 시각 (ty) 은, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전의 시각을 나타내고, 미리 결정된다.
1 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C1 에 나타내는 바와 같이, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도는 온도 Ty1 이다. 2 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C2 에 나타내는 바와 같이, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도는 온도 Ty2 이다. 3 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도는 온도 Ty3 이다.
제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty1 ∼ 온도 Ty3 의 각각에 대하여, 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 을 결정한다. 요컨대, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty1 ∼ 온도 Ty3 에 따른 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 을 결정한다.
목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 의 구체적인 결정 순서에 대하여 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 7 은, 온도 프로파일 (PF) 을 나타내는 도면이다. 도 7 에 나타내는 온도 프로파일 (PF) 은, 도 3 에 나타내는 온도 프로파일 (PF) 과 동일하고, 적절히 설명을 생략한다.
도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 1 장째의 기판 (W) 에 대하여, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty1 과 일치하는 온도 Tx1 에 기초하여 시간 tR1 을 특정한다. 시간 tR1 은, 처리액의 온도가 온도 Tx1 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 시간을 나타낸다. 따라서, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도 Ty1 이 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 온도 Tx1 과 대략 일치하는 경우에는, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 온도는, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 온도 프로파일 (PF) 에 있어서의 시간 tR1 의 경과시에, 온도 Ty1 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달하는 것으로 예측할 수 있다. 그래서, 제어부 (30) 는, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty1 에 대하여, 온도 프로파일 (PF) 로부터 특정되는 시간 tR1 을, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 있어서의 목표 온도 예측 시간 tP1 로 결정한다.
2 장째의 기판 (W) 에 대해서도 동일하게, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty2 와 일치하는 온도 Tx2 에 기초하여 시간 tR2 를 특정한다. 시간 tR2 는, 처리액의 온도가 온도 Tx2 로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 시간을 나타낸다. 그리고, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도 Ty2 에 대하여, 시간 tR2 를 목표 온도 예측 시간 tP2 로 결정한다.
3 장째의 기판 (W) 에 대해서도 동일하게, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도 Ty3 과 일치하는 온도 Tx3 에 기초하여 시간 tR3 을 특정한다. 시간 tR3 은, 처리액의 온도가 온도 Tx3 으로부터 목표 온도 (Tt) 에 도달할 때까지의 시간을 나타낸다. 그리고, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도 Ty3 에 대하여, 시간 tR3 을 목표 온도 예측 시간 tP3 으로 결정한다.
이상, 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한 바와 같이, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 을 결정하였다. 그리고, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 1 장째 ∼ 3 장째의 기판 (W) 의 각각에 대하여, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 이 경과했을 때에, 제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 정지하도록 공급 조절부 (2) (구체적으로는 밸브 (20)) 를 제어한다.
구체적으로는, 1 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C1 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 목표 온도 예측 시간 tP1 이 경과한 시각 tA 에서 처리액의 토출을 정지한다. 2 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C2 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 목표 온도 예측 시간 tP2 가 경과한 시각 tB 에서 처리액의 토출을 정지한다. 3 장째의 기판 (W) 에서는, 곡선 C3 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (12) 은, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 목표 온도 예측 시간 tP3 이 경과한 시각 tC 에서 처리액의 토출을 정지한다.
따라서, 실시형태 2 에 의하면, 3 장의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA ∼ 종료 시각 tC 에서의 처리액의 온도가, 목표 온도 (Tt) 와 대략 동일하다. 요컨대, 프리디스펜스 처리의 종료 시각 tA ∼ 종료 시각 tC 에서의 처리액의 온도가, 3 장의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 처리 개시시 온도가, 3 장의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 1 장째 ∼ 3 장째의 기판 (W) 의 처리 개시시 온도는, 온도 Ts 이고, 대략 동일하다. 그 결과, 3 장의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 요컨대, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 그 밖에, 실시형태 2 에서는, 실시형태 1 과 동일한 효과를 갖는다.
다음으로, 도 1, 도 6, 및 도 8 을 참조하여, 기판 처리 장치 (100) 가 실행하는 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. 도 8 은, 기판 처리 방법을 나타내는 플로 차트이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 방법은, 공정 S51 과, 공정 S52 를 포함한다. 기판 처리 방법은, 기판 (W) 을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치 (100) 에 의해 실행된다.
도 1 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 공정 S51 에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 는, 프리디스펜스 처리 조건에 따라, 프리디스펜스 처리를 실행한다. 공정 S51 은 「프리디스펜스 공정」의 일례에 상당한다. 다음으로, 공정 S52 에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 는, 처리액에 의해 기판 (W) 을 처리한다. 공정 S52 는 「기판 처리 공정」의 일례에 상당한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 기판 (W) 을 1 장씩, 기판 (W) 마다, 공정 S51 및 공정 S52 를 실행한다.
구체적으로는, 공정 S51 은, 공정 S511 ∼ 공정 S516 을 포함한다.
공정 S511 에 있어서, 제어부 (30) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 상태 정보 (ST) 에 의해 나타내지는 기판 처리 장치 (100) 의 상태를 인식한다. 공정 S511 후, 처리는 공정 S512 로 진행된다.
공정 S512 에 있어서, 제어부 (30) 는, 프리디스펜스 처리 조건을 기판 처리 장치 (100) 에 설정한다. 공정 S512 후, 처리는 공정 S513 으로 진행된다.
공정 S513 에 있어서, 제어부 (30) 는, 노즐 (12) 이 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액의 토출을 개시하도록, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 공급 조절부 (2) 를 제어한다. 그 결과, 노즐 (12) 이 액 받이부 (15) 를 향하여 처리액의 토출을 개시한다. 공정 S513 후, 처리는 공정 S514 로 진행된다.
또한, 공정 S511 ∼ 공정 S513 은, 각각, 도 5 에 나타내는 공정 S11 ∼ 공정 S13 과 동일하다.
공정 S514 에 있어서, 온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에, 처리액의 온도를 검출한다. 구체적으로는, 공정 S514 에서는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각 (ty) 에서 처리액의 온도를 검출한다. 소정 검출 시각 (ty) 은, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전의 시각을 나타낸다. 공정 S514 는 「검출 공정」의 일례에 상당한다.
더욱 구체적으로는, 공정 S514 는, 공정 S5141 과, 공정 S5142 와, 공정 S5143 을 포함한다.
공정 S5141 에 있어서, 온도 검출부 (17) 는, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전부터, 처리액의 온도를 검출하고, 처리액의 온도를 나타내는 정보를 제어부 (30) 에 출력한다. 따라서, 제어부 (30) 는, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전부터, 처리액의 온도를 감시하고 있다. 공정 S5141 후, 처리는 공정 S5142 로 진행된다.
공정 S5142 에 있어서, 제어부 (30) 는, 시각이 소정 검출 시각 (ty) 이 되었는지의 여부를 판정한다.
시각이 소정 검출 시각 (ty) 이 되지 않았다고 판정되면 (공정 S5142 에서 아니오), 처리는 공정 S5141 로 되돌아간다.
한편, 시각이 소정 검출 시각 (ty) 이 되었다고 판정되면 (공정 S5142 에서 예), 처리는 공정 S5143 으로 진행된다. 또한, 시각이 소정 검출 시각 (ty) 이 되었다고 판정된 후에 있어서도, 온도 검출부 (17) 는 처리액의 온도를 검출하고, 제어부 (30) 는 처리액의 온도를 감시한다.
공정 S5143 에 있어서, 제어부 (30) 는, 소정 검출 시각 (ty) 에서 검출된 처리액의 온도 (예를 들어 온도 Ty1) 를 기억하도록, 기억부 (31) 를 제어한다. 그 결과, 기억부 (31) 는, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 처리액의 온도를 기억한다. 공정 S5143 후, 처리는 공정 S515 로 진행된다.
공정 S515 에 있어서, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간 (tP) 에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 구체적으로는, 제어부 (30) 는, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여, 소정 검출 시각 (ty) 에서 검출한 처리액의 온도 (예를 들어 온도 Ty1) 에 따른 목표 온도 예측 시간 (예를 들어 목표 온도 예측 시간 tP1) 을 결정한다. 그리고, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간을 처리액의 토출 정지 시간으로 설정한다. 소정 검출 시각 (ty) 에서 검출한 처리액의 온도는, 검출 온도 (Td) 이다. 검출 온도 (Td) 는, 공정 S514 에 의해 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전에 검출된 처리액의 온도를 나타낸다. 공정 S515 는 「설정 공정」의 일례에 상당한다. 공정 S515 후, 처리는 공정 S516 으로 진행된다.
공정 S516 에 있어서, 소정 검출 시각 (ty) 으로부터 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때 (예를 들어 시각 tA) 에, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출을 정지하도록 공급 조절부 (2) 를 제어한다. 그 결과, 노즐 (12) 은, 처리액의 토출을 정지한다. 그리고, 프리디스펜스 처리가 종료된다. 공정 S516 은 「프리디스펜스 종료 공정」의 일례에 상당한다. 공정 S516 후, 처리는 공정 S52 로 진행된다. 그리고, 공정 S52 를 완료하면, 1 장의 기판 (W) 에 대한 프리디스펜스 처리 및 처리액에 의한 처리가 종료된다.
(실시형태 3)
도 1 및 도 9 를 참조하여, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 에 대하여 설명한다. 실시형태 3 이 복수의 프리디스펜스 처리 조건에 각각 대응하는 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 갖는 점에서, 실시형태 3 은 실시형태 1 과 상이하다. 이하, 실시형태 3 이 실시형태 1 과 상이한 점을 주로 설명한다.
도 9 는, 실시형태 3 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 의 기억부 (31) 에 기억된 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 및 온도 프로파일 (PF) 을 나타내는 개념도이다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 기억부 (31) 는, 서로 상이한 복수의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 을 기억한다. 또한, 기억부 (31) 는, 복수의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 에 각각 관련지어, 서로 상이한 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 기억한다.
도 1 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (30) 는, 복수의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 으로부터 1 개의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) (이하, 「프리디스펜스 처리 조건 (PCA)」이라고 기재한다.) 을 선택한다. 그리고, 제어부 (30) 는, 복수의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 으로부터 선택된 프리디스펜스 처리 조건 (PCA) 에 따라 공급 조절부 (2) 및 노즐 이동 유닛 (14) 을 제어하여, 프리디스펜스 처리를 실행한다.
그리고, 제어부 (30) 는, 복수의 온도 프로파일 (PF) 로부터, 프리디스펜스 처리 조건 (PCA) 에 관련지어진 온도 프로파일 (이하, 「온도 프로파일 (PFA)」이라고 기재한다.) 을 특정한다. 온도 프로파일 (PFA) 에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 프리디스펜스 처리 조건은, 온도 프로파일 (PFA) 에 관련지어진 프리디스펜스 처리 조건 (PCA) 과 동일하다. 요컨대, 온도 프로파일 (PFA) 에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 프리디스펜스 처리 조건은, 선택된 프리디스펜스 처리 조건 (PCA) 과 동일하다.
따라서, 실시형태 3 에 의하면, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 더욱 적합한 온도 프로파일 (PFA) 에 기초하여, 목표 온도 예측 시간을 결정할 수 있다. 그 결과, 목표 온도 예측 시간을 더욱 양호한 정밀도로 결정할 수 있다. 그리고, 제어부 (30) 는, 더욱 정밀도가 양호한 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 종료 시간을 설정한다. 따라서, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 밖에, 실시형태 3 에서는, 실시형태 1 과 동일한 효과를 갖는다.
예를 들어, 어느 프리디스펜스 처리 조건 (PC) (이하, 「프리디스펜스 처리 조건 PC1」이라고 기재한다.) 과 다른 프리디스펜스 처리 조건 (PC) (이하, 「프리디스펜스 처리 조건 PC2」라고 기재한다.) 에 주목한다. 프리디스펜스 처리 조건 PC1 은, P (리터/분) 의 유량을 나타내고, 프리디스펜스 처리 조건 PC2 는, Q (리터/분) 의 유량을 나타낸다. 유량 P 와 유량 Q 는 상이하다. 따라서, 유량 P 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 과 유량 Q 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 은 상이하다. 그 결과, 예를 들어, 실행 중인 프리디스펜스 처리에 대한 프리디스펜스 처리 조건이 프리디스펜스 처리 조건 PC1 인 경우에는, 유량 Q 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 에 기초하는 목표 온도 예측 시간의 정밀도보다, 유량 P 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 에 기초하는 목표 온도 예측 시간의 정밀도가 높다.
(실시형태 4)
도 1 및 도 10 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 에 대하여 설명한다. 실시형태 4 가 복수의 상태 정보 (ST) 에 각각 대응하는 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 갖는 점에서, 실시형태 4 는 실시형태 1 과 상이하다. 이하, 실시형태 4 가 실시형태 1 과 상이한 점을 주로 설명한다.
도 10 은, 실시형태 4 에 관련된 기판 처리 장치 (100) 의 기억부 (31) 에 기억된 기판 처리 장치 (100) 의 상태 정보 (ST) 및 온도 프로파일 (PF) 을 나타내는 개념도이다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 기억부 (31) 는, 서로 상이한 복수의 상태 정보 (ST) 를 기억한다. 또한, 기억부 (31) 는, 복수의 상태 정보 (ST) 에 각각 관련지어, 서로 상이한 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 기억한다. 기판 처리 장치 (100) 의 상태 정보 (ST) 는, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판 (W) 을 처리할 때에 몇 장째의 기판 (W) 이 스핀 척 (11) 에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함한다.
예를 들어, 어느 상태 정보 (ST) 는, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간이 3 시간인 것을 나타내고, 다른 상태 정보 (ST) 는, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간이 10 분인 것을 나타낸다. 예를 들어, 어느 상태 정보 (ST) 는, 1 장째의 기판 (W) 이 스핀 척 (11) 에 유지된 것을 나타내고, 다른 상태 정보 (ST) 는, 3 장째의 기판 (W) 이 스핀 척 (11) 에 유지된 것을 나타낸다.
도 1 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (30) 는, 복수의 상태 정보 (ST) 로부터, 현재의 기판 처리 장치 (100) 의 상태를 나타내는 상태 정보 (ST) (이하, 「상태 정보 (STA)」라고 기재한다.) 를 특정한다.
그리고, 제어부 (30) 는, 복수의 온도 프로파일 (PF) 로부터, 상태 정보 (STA) 에 관련지어진 온도 프로파일 (PF) (이하, 「온도 프로파일 (PFA)」이라고 기재한다.) 을 특정한다. 온도 프로파일 (PFA) 은, 기판 처리 장치 (100) 의 상태가 상태 정보 (STA) 에 의해 나타내지는 상태일 때에, 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타낸다.
따라서, 실시형태 4 에 의하면, 프리디스펜스 처리를 실행 중인 기판 처리 장치 (100) 의 상태에 더욱 적합한 온도 프로파일 (PFA) 에 기초하여, 목표 온도 예측 시간을 결정할 수 있다. 그 결과, 목표 온도 예측 시간을 더욱 양호한 정밀도로 결정할 수 있다. 그리고, 제어부 (30) 는, 더욱 정밀도가 양호한 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 종료 시간을 설정한다. 따라서, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그 밖에, 실시형태 4 에서는, 실시형태 1 과 동일한 효과를 갖는다.
예를 들어, 어느 상태 정보 (ST) (이하, 「상태 정보 ST1」이라고 기재한다.) 와 다른 상태 정보 (ST) (이하, 「상태 정보 ST2」라고 기재한다.) 에 주목한다. 상태 정보 ST1 은, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간이 3 시간인 것을 나타내고, 상태 정보 ST2 는, 직근에서의 기판 (W) 의 처리 완료시로부터의 경과 시간이 10 분인 것을 나타낸다. 따라서, 상태 정보 ST1 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 과 상태 정보 ST2 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 은 상이하다. 그 결과, 예를 들어, 상태 정보 ST1 에 의해 프리디스펜스 처리를 실행 중인 기판 처리 장치 (100) 의 상태가 나타내지는 경우에는, 상태 정보 ST2 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 에 기초하는 목표 온도 예측 시간의 정밀도보다, 상태 정보 ST1 에 대응하는 온도 프로파일 (PF) 에 기초하는 목표 온도 예측 시간의 정밀도가 높다.
(실시형태 5)
도 11 및 도 12 를 참조하여, 본 발명의 실시형태 5 에 관련된 기판 처리 장치 (100A) 에 대하여 설명한다. 실시형태 5 가 복수의 처리 유닛 (1) 을 구비하고 있는 점에서, 실시형태 5 는 실시형태 1 과 상이하다. 이하, 실시형태 5 가 실시형태 1 과 상이한 점을 주로 설명한다.
먼저, 도 11 을 참조하여, 기판 처리 장치 (100A) 에 대하여 설명한다. 도 11 은, 기판 처리 장치 (100A) 를 나타내는 평면도이다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100A) 는, 복수의 로드 포트 (LP) 와, 인덱서 로봇 (IR) 과, 센터 로봇 (CR) 과, 복수의 처리 유닛 (1) 과, 복수의 유체 박스 (4) 와, 처리액 캐비닛 (5) 과, 제어 장치 (3) 를 구비한다. 제어 장치 (3) 는, 로드 포트 (LP), 인덱서 로봇 (IR), 센터 로봇 (CR), 및 처리 유닛 (1) 을 제어한다. 제어 장치 (3) 는, 제어부 (30) 와, 기억부 (31) 를 포함한다.
로드 포트 (LP) 의 각각은, 복수 장의 기판 (W) 을 적층하여 수용한다. 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 (1) 사이에서 기판 (W) 을 반송한다. 처리 유닛 (1) 의 각각은, 기판 (W) 에 처리액을 토출하여, 기판 (W) 을 처리한다. 유체 박스 (4) 의 각각은 유체 기기를 수용한다. 처리액 캐비닛 (5) 은 처리액을 수용한다.
구체적으로는, 복수의 처리 유닛 (1) 은, 평면에서 보아 센터 로봇 (CR) 을 둘러싸도록 배치된 복수의 타워 (TW) (실시형태 5 에서는 4 개의 타워 (TW)) 를 형성하고 있다. 각 타워 (TW) 는, 상하로 적층된 복수의 처리 유닛 (1) (실시형태 5 에서는 3 개의 처리 유닛 (1)) 을 포함한다. 복수의 유체 박스 (4) 는, 각각, 복수의 타워 (TW) 에 대응하고 있다. 처리액 캐비닛 (5) 내의 처리액은, 어느 유체 박스 (4) 를 개재하여, 유체 박스 (4) 에 대응하는 타워 (TW) 에 포함되는 모든 처리 유닛 (1) 에 공급된다.
제어부 (30) 는, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하여 설명한 실시형태 1 에 관련된 제어부 (30) 와 동일하게 동작한다. 요컨대, 제어부 (30) 는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 따라서, 실시형태 5 에 의하면, 실시형태 1 과 동일하게, 1 개의 챔버 (10) 에서 1 장씩 처리되는 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 실시형태 5 에서는, 기판 처리 장치 (100A) 는, 챔버 (10) 마다, 스핀 척 (11) 과 노즐 (12) 과 공급 조절부 (2) 와 액 받이부 (15) 와 온도 검출부 (17) 를 구비한다. 챔버 (10) 의 각각은, 스핀 척 (11) 과 노즐 (12) 과 공급 조절부 (2) 와 액 받이부 (15) 와 온도 검출부 (17) 를 수용한다.
제어부 (30) 는, 챔버 (10) 마다, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 프리디스펜스 처리에 있어서의 처리액의 토출 정지 시간을 설정한다. 따라서, 복수의 챔버 (10) 에 걸쳐, 프리디스펜스 처리의 종료 시각에서의 처리액의 온도가, 복수의 기판 (W) 간에 상이한 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 복수의 챔버 (10) 에서 처리되는 복수의 기판 (W) 간에, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 1 개의 타워 (TW) 내의 복수의 챔버 (10) 간에, 복수의 기판 (W) 에 대하여, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 타워 (TW) 간에, 복수의 기판 (W) 에 대하여, 처리액에 의한 처리 결과의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치 (100A) 는, 도 5 에 나타내는 기판 처리 방법을 챔버 (10) 마다 실행한다. 요컨대, 공정 S1 및 공정 S2 는, 복수의 기판 (W) 을 각각 수용하는 복수의 챔버 (10) 마다 실행된다.
다음으로, 도 12 를 참조하여, 노즐 (12) 에 대한 처리액의 공급에 대하여 설명한다. 도 12 는, 기판 처리 장치 (100A) 의 배관을 나타내는 도면이다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100A) 는, 각 타워 (TW) 에 있어서, 처리 유닛 (1) 마다, 공급 배관 (13) 과 공급 조절부 (2) 를 구비하고 있다. 공급 조절부 (2) 는, 타워 (TW) 에 대응하는 유체 박스 (4) 에 수용된다. 각 공급 배관 (13) 의 일부는 챔버 (10) 에 수용되고, 각 공급 배관 (13) 의 다른 일부는 유체 박스 (4) 에 수용된다.
또, 기판 처리 장치 (100A) 는, 처리액 탱크 (50) 와, 순환 배관 (51) 과, 펌프 (55) 와, 필터 (56) 와, 온도 조절기 (57) 를 구비한다. 처리액 탱크 (50) 와 펌프 (55) 와 필터 (56) 와 온도 조절기 (57) 는, 처리액 캐비닛 (5) 에 수용된다. 순환 배관 (51) 의 일부는 처리액 캐비닛 (5) 에 수용되고, 순환 배관 (51) 의 다른 일부는 유체 박스 (4) 에 수용된다.
순환 배관 (51) 은, 처리액 탱크 (50) 로부터 하류로 연장되는 상류 배관 (52) 과, 상류 배관 (52) 으로부터 분기한 복수의 개별 배관 (53) 과, 각 개별 배관 (53) 으로부터 처리액 탱크 (50) 까지 하류로 연장되는 하류 배관 (54) 을 포함한다.
상류 배관 (52) 의 상류단은, 처리액 탱크 (50) 에 접속되어 있다. 하류 배관 (54) 의 하류단은, 처리액 탱크 (50) 에 접속되어 있다. 상류 배관 (52) 의 상류단은, 순환 배관 (51) 의 상류단에 상당하고, 하류 배관 (54) 의 하류단은, 순환 배관 (51) 의 하류단에 상당한다. 각 개별 배관 (53) 은, 상류 배관 (52) 의 하류단으로부터 하류 배관 (54) 의 상류단으로 연장되어 있다.
복수의 개별 배관 (53) 은, 각각, 복수의 타워 (TW) 에 대응하고 있다. 1 개의 타워 (TW) 에 포함되는 3 개의 처리 유닛 (1) 에 대응하는 3 개의 공급 배관 (13) 은, 1 개의 개별 배관 (53) 에 접속되어 있다.
펌프 (55) 는, 처리액 탱크 (50) 내의 처리액을 순환 배관 (51) 으로 보낸다. 필터 (56) 는, 순환 배관 (51) 을 흐르는 처리액으로부터 이물질을 제거한다. 온도 조절기 (57) 는, 처리액 탱크 (50) 내의 처리액의 온도를 조절한다. 온도 조절기 (57) 는, 예를 들어, 처리액을 가열하는 히터이다.
펌프 (55), 필터 (56), 및 온도 조절기 (57) 는, 상류 배관 (52) 에 배치되어 있다. 처리액 탱크 (50) 내의 처리액은, 펌프 (55) 에 의해 상류 배관 (52) 으로 보내지고, 상류 배관 (52) 으로부터 복수의 개별 배관 (53) 으로 흐른다. 개별 배관 (53) 내의 처리액은, 하류 배관 (54) 으로 흐르고, 하류 배관 (54) 으로부터 처리액 탱크 (50) 로 되돌아온다. 처리액 탱크 (50) 내의 처리액은, 규정 온도 (TM) 이상의 특정 온도가 되도록 온도 조절기 (57) 에 의해 가열되어 상류 배관 (52) 으로 송입된다. 따라서, 순환 배관 (51) 을 순환하는 처리액의 온도는, 규정 온도 (TM) 이상의 특정 온도로 유지된다. 그리고, 순환 배관 (51) 내에서 특정 온도로 유지되고 있는 처리액이, 공급 배관 (13) 에 공급된다.
이상, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였다. 단, 본 발명은, 상기의 실시형태에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 양태에 있어서 실시하는 것이 가능하다 (예를 들어, 하기에 나타내는 (1) ∼ (3)). 또, 상기의 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소를 적절히 조합함으로써, 여러 가지 발명의 형성이 가능하다. 예를 들어, 실시형태에 개시되는 전체 구성 요소로부터 몇 가지의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 3 실시형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다. 도면은, 이해하기 쉽게 하기 위해, 각각의 구성 요소를 주체로 모식적으로 나타내고 있고, 도시된 각 구성 요소의 두께, 길이, 개수, 간격 등은, 도면 작성의 사정상 실제와는 상이한 경우도 있다. 또, 상기의 실시형태에서 나타내는 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수 등은 일례로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과로부터 실질적으로 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
(1) 실시형태 1 ∼ 실시형태 5 에서는, 온도 프로파일 (PF) 을 참조하여 목표 온도 예측 시간을 결정하였다. 이 경우, 온도 프로파일 (PF) 은, 예를 들어, 테이블에 의해 나타내고 있어도 되고, 함수에 의해 나타내고 있어도 된다. 또, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하는 목표 온도 예측 시간을 결정할 수 있는 한에서는, 목표 온도 예측 시간의 도출 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 실시형태 1 에 있어서, 기억부 (31) 가, 소정 온도 (Ty) 와, 온도 프로파일 (PF) 로부터 미리 도출한 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 관련지어 기억하고 있어도 된다 (도 4). 그리고, 제어부 (30) 는, 기억부 (31) 로부터 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 취득한다. 이 경우에는, 검출 온도 (Td) 의 검출 전에 있어서도, 제어부 (30) 는 목표 온도 예측 시간 (tP) 을 취득할 수 있다.
예를 들어, 실시형태 2 에 있어서, 기억부 (31) 는, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 온도 Ty1 ∼ 온도 Ty3 과 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 을 각각에 관련지은 테이블을 기억하고 있어도 된다 (도 6). 그리고, 제어부 (30) 는, 테이블로부터 목표 온도 예측 시간을 취득한다. 예를 들어, 소정 검출 시각 (ty) 에서의 온도 Ty1 ∼ 온도 Ty3 과 목표 온도 예측 시간 tP1 ∼ 목표 온도 예측 시간 tP3 의 관계를 함수에 의해 나타낼 수도 있다. 그리고, 제어부 (30) 는, 함수로부터 목표 온도 예측 시간을 도출한다.
(2) 실시형태 2 에 관련된 기억부 (31) 가, 실시형태 3 에 관련된 복수의 프리디스펜스 처리 조건 (PC) 및 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 기억하고 있어도 된다 (도 9). 또, 실시형태 2 에 관련된 기억부 (31) 가, 실시형태 4 에 관련된 복수의 상태 정보 (ST) 및 복수의 온도 프로파일 (PF) 을 기억하고 있어도 된다 (도 10). 또한, 실시형태 5 에 관련된 기판 처리 장치 (100A) 의 제어부 (30) 가, 실시형태 2 에 관련된 제어부 (30) 와 동일하게 동작해도 된다. 또, 기판 처리 장치 (100A) 의 기억부 (31) 가, 실시형태 3 또는 실시형태 4 에 관련된 기억부 (31) 와 동일한 정보를 기억하고 있어도 된다.
(3) 실시형태 1 ∼ 실시형태 5 에 있어서, 처리액의 온도가 목표 온도 (Tt) 에 도달하기 전인 한에서는, 온도 검출부 (17) 는, 임의의 시각에 처리액의 온도를 검출할 수 있다. 그리고, 제어부 (30) 는, 처리액의 검출 시각과 검출 온도로부터, 순서대로, 온도 프로파일 (PF) 에 기초하여 목표 온도 예측 시간을 결정할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이고, 산업상 이용가능성을 갖는다.
1 : 처리 유닛
2 : 공급 조절부
3 : 제어 장치
10 : 챔버
11 : 스핀 척 (기판 유지부)
12 : 노즐
15 : 액 받이부
17 : 온도 검출부
30 : 제어부
31 : 기억부
100, 100A : 기판 처리 장치
W : 기판

Claims (16)

  1. 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 유지하고 회전하는 기판 유지부와,
    상기 유지된 기판에 상기 처리액을 토출하는 노즐과,
    상기 노즐에 대한 상기 처리액의 공급량을 조절하는 공급 조절부와,
    상기 기판 유지부보다 외측에 위치하고, 상기 노즐에 의해 토출되는 상기 처리액을 받는 액 받이부와,
    프리디스펜스 처리를 실행 중인 상기 처리액의 온도가 목표 온도에 도달하기 전에, 상기 처리액의 온도를 검출하는 온도 검출부와,
    프리디스펜스 처리 조건에 따라 상기 공급 조절부를 제어하여, 상기 프리디스펜스 처리를 실행하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 프리디스펜스 처리는, 상기 기판에 상기 처리액을 토출하기 전에, 상기 액 받이부를 향하여 상기 처리액을 토출하는 처리를 나타내고,
    상기 제어부는, 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정하고,
    상기 목표 온도 예측 시간은, 상기 처리액의 온도가 검출 온도로부터 상기 목표 온도에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타내고,
    상기 검출 온도는, 상기 온도 검출부에 의해 상기 목표 온도에 도달하기 전에 검출된 상기 처리액의 온도를 나타내고,
    상기 목표 온도 예측 시간은, 온도 프로파일에 기초하여 결정되고,
    상기 온도 프로파일은, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 온도 프로파일에 기초하여, 상기 처리액의 상기 검출 온도에 따른 상기 목표 온도 예측 시간을 결정하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 검출부는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중에 상기 처리액의 온도가 소정 온도에 도달한 것을 검출하고,
    상기 소정 온도는, 상기 목표 온도보다 낮고,
    상기 처리액의 온도가 상기 소정 온도에 도달한 것이 검출된 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 제어부는, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하도록 상기 공급 조절부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 검출부는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각에서 상기 처리액의 온도를 검출하고,
    상기 소정 검출 시각은, 상기 처리액의 온도가 상기 목표 온도에 도달하기 전의 시각을 나타내고,
    상기 소정 검출 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 제어부는, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하도록 상기 공급 조절부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 상기 프리디스펜스 처리 조건으로부터 선택된 프리디스펜스 처리 조건에 따라 상기 공급 조절부를 제어하여, 상기 프리디스펜스 처리를 실행하고,
    상기 온도 프로파일에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 상기 프리디스펜스 처리 조건은, 상기 선택된 프리디스펜스 처리 조건과 동일한, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 프로파일은, 상기 기판 처리 장치의 상태가 상태 정보에 의해 나타내지는 상태일 때에, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내고,
    상기 상태 정보는, 직근 (直近) 에서의 기판의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판을 처리할 때에 몇 장째의 기판이 상기 기판 유지부에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액은, 인산, 또는, 황산 과산화수소수 혼합액을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 챔버를 추가로 구비하고,
    상기 챔버마다, 상기 기판 유지부와 상기 노즐과 상기 공급 조절부와 상기 액 받이부와 상기 온도 검출부가 구비되고,
    상기 복수의 챔버의 각각은, 상기 기판 유지부와 상기 노즐과 상기 공급 조절부와 상기 액 받이부와 상기 온도 검출부를 수용하고,
    상기 제어부는, 상기 챔버마다, 상기 목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    프리디스펜스 처리 조건에 따라, 프리디스펜스 처리를 실행하는 프리디스펜스 공정을 포함하고,
    상기 프리디스펜스 처리는, 상기 기판에 상기 처리액을 토출하기 전에, 액 받이부를 향하여 상기 처리액을 토출하는 처리를 나타내고,
    상기 프리디스펜스 공정은,
    상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 상기 처리액의 온도가 목표 온도에 도달하기 전에, 상기 처리액의 온도를 검출하는 검출 공정과,
    목표 온도 예측 시간에 기초하여, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출 정지 시간을 설정하는 설정 공정
    을 포함하고,
    상기 목표 온도 예측 시간은, 상기 처리액의 온도가 검출 온도로부터 상기 목표 온도에 도달할 때까지의 예측 시간을 나타내고,
    상기 검출 온도는, 상기 검출 공정에 의해 상기 목표 온도에 도달하기 전에 검출된 상기 처리액의 온도를 나타내고,
    상기 목표 온도 예측 시간은, 온도 프로파일에 기초하여 결정되고,
    상기 온도 프로파일은, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내는, 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 설정 공정에서는, 상기 온도 프로파일에 기초하여, 상기 처리액의 상기 검출 온도에 따른 상기 목표 온도 예측 시간을 결정하는, 기판 처리 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 검출 공정에서는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중에 상기 처리액의 온도가 소정 온도에 도달한 것을 검출하고,
    상기 소정 온도는, 상기 목표 온도보다 낮고,
    상기 프리디스펜스 공정은,
    상기 처리액의 온도가 상기 소정 온도에 도달한 것이 검출된 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하는 프리디스펜스 종료 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 검출 공정에서는, 상기 프리디스펜스 처리를 실행 중인 소정 검출 시각에서 상기 처리액의 온도를 검출하고,
    상기 소정 검출 시각은, 상기 처리액의 온도가 상기 목표 온도에 도달하기 전의 시각을 나타내고,
    상기 프리디스펜스 공정은,
    상기 소정 검출 시각으로부터 상기 목표 온도 예측 시간이 경과했을 때에, 상기 프리디스펜스 처리에 있어서의 상기 처리액의 토출을 정지하는 프리디스펜스 종료 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 프리디스펜스 공정에서는, 복수의 상기 프리디스펜스 처리 조건으로부터 선택한 프리디스펜스 처리 조건에 따라, 상기 프리디스펜스 처리를 실행하고,
    상기 온도 프로파일에 있어서의 온도의 시간 추이를 기록할 때의 상기 프리디스펜스 처리 조건은, 상기 선택된 프리디스펜스 처리 조건과 동일한, 기판 처리 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 온도 프로파일은, 상기 기판 처리 장치의 상태가 상태 정보에 의해 나타내지는 상태일 때에, 상기 프리디스펜스 처리 조건에 따라 과거에 상기 프리디스펜스 처리를 실행했을 때의 상기 처리액의 온도의 시간 추이의 기록을 나타내고,
    상기 상태 정보는, 직근에서의 기판의 처리 완료시로부터의 경과 시간을 나타내는 정보와, 1 장씩 기판을 처리할 때에 몇 장째의 기판이 기판 유지부에 유지되었는지를 나타내는 정보 중의 적어도 일방의 정보를 포함하는, 기판 처리 방법.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 처리액은, 인산, 또는, 황산 과산화수소수 혼합액을 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 프리디스펜스 공정은, 복수의 상기 기판을 각각 수용하는 복수의 챔버마다 실행되는, 기판 처리 방법.
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