KR102625932B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다. 기판 처리 장치 (100) 는, 처리조 (2) 와, 기판 유지부 (130) 와, 기포 공급 부재 (4) 와, 처리액 보충 부재 (5) 와, 제어부 (111) 를 구비한다. 처리조 (2) 는, 처리액 (LQ) 을 저류한다. 기판 유지부 (130) 는, 처리조 (2) 내에서 기판 (W) 을 유지하여, 처리조 (2) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 중에 기판 (W) 을 침지시킨다. 기포 공급 부재 (4) 는, 처리액 (LQ) 중에 침지되어 있는 기판 (W) 의 표면에 기포를 공급한다. 처리액 보충 부재 (5) 는, 처리조 (2) 에 처리액 (LQ) 을 보충한다. 제어부 (111) 는, 기포 공급 부재 (4) 로부터 공급되는 기포의 양의 단계적 또는 점차적인 감소에 따라, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
처리조에 저류한 처리액에 기판을 침지함으로써 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 이와 같은 기판 처리 장치 1 종에, 처리조에 저류한 처리액에 대하여 기판 처리 중에 기포를 공급하는 것이 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2006-100493호
그러나, 기판 처리 중에 기포를 처리액에 공급하는 기판 처리 장치에서는, 기판 처리 종료 후에 기포의 공급을 정지하면 처리액의 액면이 내려가기 때문에, 기판 처리 중의 기포의 공급량에 따라서는, 기판 처리 종료 후에 처리액의 액면으로부터 기판의 일부분이 노출될 가능성이 있다. 기판의 일부분이 처리액의 액면으로부터 노출된 경우, 그 일부분은 다른 부분과 비교해서 처리액에 접촉하는 시간이 짧아진다. 따라서, 기판의 면내에 있어서 처리액에 접촉하는 시간에 편차가 발생한다. 그 결과, 기판의 면내 균일성이 저하될 가능성이 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판의 면내에 있어서 처리액에 접촉하는 시간에 편차가 잘 발생하지 않는 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 처리조와, 기판 유지부와, 기포 공급 부재와, 처리액 보충 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 처리조는, 처리액을 저류한다. 상기 기판 유지부는, 상기 처리조 내에서 기판을 유지하여, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 처리액 중에 상기 기판을 침지시킨다. 상기 기포 공급 부재는, 상기 처리액 중에 침지되어 있는 상기 기판의 표면에 기포를 공급한다. 상기 처리액 보충 부재는, 상기 처리조에 상기 처리액을 보충한다. 상기 제어부는, 상기 기포 공급 부재로부터 공급되는 상기 기포의 양의 단계적 또는 점차적인 감소에 따라, 상기 처리액 보충 부재로부터 상기 처리액을 보충시킨다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 기억부를 추가로 구비한다. 상기 기억부는, 상기 기포 공급 부재로부터 공급되는 상기 기포의 양에 대응하는 물리량과, 상기 처리액 보충 부재로부터 보충하는 상기 처리액의 양의 관계를 규정하는 데이터를 기억한다. 상기 제어부는, 상기 데이터에 기초하여, 상기 처리액 보충 부재로부터 보충되는 상기 처리액의 양을 제어한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 기체 공급 배관과, 유량 조정부를 추가로 구비한다. 상기 기체 공급 배관은, 상기 기포 공급 부재에 기체를 공급한다. 상기 유량 조정부는, 상기 기체 공급 배관을 유통하는 상기 기체의 유량을 조정한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 상기 처리액 보충 부재에 상기 처리액을 공급하는 처리액 보충부를 추가로 구비한다. 상기 처리액 보충부는, 보충조와, 보충 배관과, 가열부와, 필터를 갖는다. 상기 보충조는, 상기 처리액을 저류한다. 상기 보충 배관은, 상기 처리액 보충 부재까지 상기 처리액을 유통시킨다. 상기 가열부는, 상기 처리액의 온도를 조정한다. 상기 필터는, 상기 처리액을 여과한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 처리조는, 내조와 외조를 갖는다. 상기 내조는, 상기 처리액을 저류한다. 상기 외조는, 상기 내조로부터 흘러 넘친 상기 처리액을 회수한다. 상기 기판 유지부는, 상기 내조 내에서 상기 기판을 유지한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 기판 처리 장치는, 순환 배관과, 처리액 공급 부재를 추가로 구비한다. 상기 순환 배관은, 상기 외조와 상기 내조의 사이에서 상기 처리액을 순환시킨다. 상기 처리액 공급 부재는, 상기 순환 배관에 연통하고, 상기 내조에 상기 처리액을 공급한다.
어느 실시형태에 있어서, 상기 처리액 보충 부재는, 상기 외조에 상기 처리액을 보충한다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 기판 처리 방법은, 처리조에 저류된 처리액 중에 기판을 침지시키는 공정과, 상기 처리액 중에 침지된 상기 기판의 표면에 기포를 공급하는 공정과, 상기 기포의 공급량을 단계적 또는 점차적으로 감소시킴과 함께, 상기 처리조에 상기 처리액을 보충하는 공정을 포함한다.
본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 의하면, 기판의 면내에 있어서 처리액에 접촉하는 시간에 편차가 잘 발생하지 않게 된다.
도 1 의 (a) 및 (b) 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 의 (a) 는, 처리 시간이 경과하고 나서 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에 기체 공급 배관을 유통하는 기체의 유량의 일례를 나타내는 그래프이다. (b) 는, 보충 배관을 유통하는 처리액의 유량의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 4 의 (a) 는 제 1 테이블의 일례를 나타내는 도면이다. (b) 는 제 2 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 6 은, 복수의 처리액 공급 부재 및 복수의 기포 공급 부재를 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 기체 공급부의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 기체 공급부의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 기체 공급부의 제 3 예를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 처리액 보충부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 처리액 보충부의 제 1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 처리액 보충부의 제 2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 13 의 (a) 는, 처리 시간이 경과하고 나서 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에 기체 공급 배관을 유통하는 기체의 유량의 다른 예를 나타내는 그래프이다. (b) 는, 보충 배관을 유통하는 처리액의 유량의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면 (도 1 ∼ 도 13) 을 참조하여 본 발명의 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법에 관련된 실시형태를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 설명이 중복하는 지점에 대해서는, 적절히 설명을 생략하는 경우가 있다. 또, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙여 설명을 반복하지 않는다.
본 명세서에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 서로 직교하는 X 방향, Y 방향 및 Z 방향을 기재하는 경우가 있다. 전형적으로는, X 방향 및 Y 방향은 수평 방향으로 평행하고, Z 방향은 연직 방향으로 평행하다. 단, 이들 방향의 정의에 의해, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 사용 시의 방향, 및 본 발명에 관련된 기판 처리 방법의 실행 시의 방향을 한정하려는 의도는 없다.
본 발명의 실시형태에 있어서의 「기판」 에는, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라즈마 표시용 유리 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 및 광 자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 적용 가능하다. 이하에서는 주로, 원반상의 반도체 웨이퍼의 처리에 사용되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 예로 본 발명의 실시형태를 설명하지만, 위에 예시한 각종 기판의 처리에도 동일하게 적용 가능하다. 또, 기판의 형상에 대해서도 각종의 것을 적용 가능하다.
먼저, 도 1(a) 및 도 1(b) 를 참조하여 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 설명한다. 도 1(a) 및 도 1(b) 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 를 나타내는 도면이다. 상세하게는, 도 1(a) 는, 처리조 (2) 에 복수의 기판 (W) 을 투입하기 전의 기판 처리 장치 (100) 를 나타낸다. 도 1(b) 는, 처리조 (2) 에 복수의 기판 (W) 을 투입한 후의 기판 처리 장치 (100) 를 나타낸다.
도 1(a) 및 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 는 배치식이다. 따라서, 기판 처리 장치 (100) 는, 처리액 (LQ) 에 의해 복수의 기판 (W) 을 일괄하여 처리한다. 예를 들어, 처리액 (LQ) 에 의해, 복수의 기판 (W) 에 대하여, 에칭 처리, 표면 처리, 특성 부여, 처리막 형성, 막의 적어도 일부 제거, 및 세정 중의 적어도 1 개 처리가 실시된다.
예를 들어, 처리액 (LQ) 에 의해 복수의 기판 (W) 에 대하여 에칭 처리가 실시되는 경우, 처리액 (LQ) 은, 인산을 함유하는 액체여도 된다. 인산을 함유하는 액체는, 예를 들어, 인산 수용액, 인산 수용액에 첨가제를 함유시킨 액체, 인산을 함유하는 혼산, 또는, 인산 및 첨가제를 함유하는 혼산이다.
기판 (W) (반도체 웨이퍼) 은, 예를 들어, 삼차원 플래시 메모리 (예를 들어 삼차원 NAND 플래시 메모리) 와 같은 3 차원 구조를 갖는 반도체 제품의 제조에 사용되는 기판이다. 이와 같은 기판은, 예를 들어, 실리콘 산화막과 실리콘 질화막이 번갈아 적층된 적층 구조를 표면에 갖고, 적층 구조는, 입체적인 요철 형상을 갖는다. 이와 같은 적층 구조에 대하여, 처리액 (LQ) 에 의해 실리콘 질화막을 선택적으로 에칭하는 경우, 처리액 (LQ) 으로서, 인산을 함유하는 액체가 사용된다. 인산을 함유하는 액체에 의해 실리콘 질화막을 에칭하면, 반응물로서 실리콘이 생성된다. 실리콘은 처리액 (LQ) (인산을 함유하는 액체) 에 용출하지만, 입체적인 요철 형상에 기인하여, 용출한 실리콘의 농도에 불균일성이 발생한다. 이 결과, 실리콘 질화물과 실리콘 산화물의 에칭 선택성에 영향이 발생한다. 또한, 기판 (W) 을 처리할 수 있는 한, 처리액 (LQ) 의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 또, 처리액 (LQ) 의 온도도 특별히 한정되지 않는다.
이하, 도 1(a) 및 도 1(b) 를 참조하여 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 구성을 설명한다. 도 1(a) 및 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 처리조 (2) 와, 제어 장치 (110) 와, 승강부 (120) 와, 기판 유지부 (130) 를 구비한다.
처리조 (2) 는, 처리액 (LQ) 을 저류한다. 기판 유지부 (130) 는, 처리조 (2) 내에서 복수의 기판 (W) 을 유지하여, 처리조 (2) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 중에 복수의 기판 (W) 을 침지시킨다. 예를 들어, 기판 유지부 (130) 는, 로트 단위로 기판 (W) 을 유지한다. 1 로트는, 예를 들어 25 매의 기판 (W) 으로 이루어진다.
본 실시형태에 있어서, 처리조 (2) 는, 내조 (21) 와 외조 (22) 를 갖는다. 외조 (22) 는, 내조 (21) 를 둘러싼다. 바꾸어 말하면, 처리조 (2) 는 이중 조 구조를 갖는다. 내조 (21) 및 외조 (22) 는 함께, 상향으로 열린 상부 개구를 갖는다.
내조 (21) 및 외조 (22) 는 함께 처리액 (LQ) 을 저류한다. 상세하게는, 외조 (22) 는, 내조 (21) 로부터 흘러 넘친 처리액 (LQ) 을 회수하여 저류한다. 기판 유지부 (130) 는, 내조 (21) 내에서 복수의 기판 (W) 을 유지한다. 따라서, 복수의 기판 (W) 은, 내조 (21) 내의 처리액 (LQ) 에 침지된다.
본 실시형태에 있어서, 기판 유지부 (130) 는, 복수의 유지봉 (131) 과, 본체판 (132) 을 갖는다. 본체판 (132) 은 판상의 부재이며, 연직 방향 (Z 방향) 으로 연장된다. 복수의 유지봉 (131) 은, 본체판 (132) 의 일방의 주면 (主面) 에서 수평 방향 (Y 방향) 으로 연장된다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 기판 유지부 (130) 는 3 개의 유지봉 (131) 을 갖는다 (도 2 참조).
복수의 기판 (W) 은, 복수의 유지봉 (131) 에 의해 유지된다. 상세하게는, 복수의 유지봉 (131) 은 각각 상향으로 열린 복수의 홈을 갖는다. 복수의 홈은, 유지봉 (131) 의 길이 방향을 따라서 간격을 띄우고 형성되어 있다. 기판 (W) 의 하측 가장자리가 복수의 유지봉 (131) 의 각각의 홈에 끼워짐으로써, 기판 (W) 이 복수의 유지봉 (131) 에 의해 유지된다.
기판 유지부 (130) 에 의해 유지된 복수의 기판 (W) 은, Y 방향을 따라서 간격을 띄우고 정렬한다. 요컨대, 복수의 기판 (W) 은, Y 방향을 따라서 일렬로 배열된다. 또, 복수의 기판 (W) 의 각각은, XZ 평면에 대략 평행한 자세로 기판 유지부 (130) 에 유지된다. 요컨대, 기판 (W) 은, 복수의 유지봉 (131) 에 의해 기립 자세 (연직 자세) 로 유지된다.
제어 장치 (110) 는, 기판 처리 장치 (100) 의 각 부의 동작을 제어한다. 제어 장치 (110) 는, 예를 들어, 승강부 (120) 의 동작을 제어한다. 승강부 (120) 는, 제어 장치 (110) 에 의해 제어되어, 기판 유지부 (130) 를 승강시킨다. 승강부 (120) 가 기판 유지부 (130) 를 승강시킴으로써, 기판 유지부 (130) 가, 복수의 기판 (W) 을 유지한 상태로 연직 상방 또는 연직 하방으로 이동한다. 승강부 (120) 는, 구동원 및 승강 기구를 갖고 있고, 구동원에 의해 승강 기구를 구동하여, 기판 유지부 (130) 를 상승 및 하강시킨다. 구동원은, 예를 들어, 모터를 포함한다. 승강 기구는, 예를 들어, 락·피니언 기구 또는 볼 나사를 포함한다.
보다 구체적으로는, 승강부 (120) 는, 처리 위치 (도 1(b) 에 나타내는 위치) 와 퇴피 위치 (도 1(a) 에 나타내는 위치) 의 사이에서 기판 유지부 (130) 를 승강시킨다. 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (130) 가, 복수의 기판 (W) 을 유지한 채로 연직 하방 (Z 방향) 으로 하강하여 처리 위치까지 이동하면, 복수의 기판 (W) 이 처리조 (2) 에 투입된다. 상세하게는, 기판 유지부 (130) 에 유지되어 있는 복수의 기판 (W) 이 내조 (21) 내로 이동한다. 이 결과, 복수의 기판 (W) 이 내조 (21) 내의 처리액 (LQ) 에 침지되어, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 의해 처리된다. 한편, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (130) 가 퇴피 위치로 이동하면, 기판 유지부 (130) 에 유지되고 있는 복수의 기판 (W) 이 처리조 (2) 의 상방으로 이동하여, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 으로부터 끌어 올려진다.
계속해서 도 2 를 참조하여 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 구성을 설명한다. 도 2 는 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 는, 처리조 (2) 의 단면 (斷面) 을 나타내고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (100) 는, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 와, 복수의 기포 공급 부재 (4) 와, 처리액 보충 부재 (5) 와, 순환부 (30) 와, 기체 공급부 (40) 와, 처리액 보충부 (50) 를 추가로 구비한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 는 2 개의 처리액 공급 부재 (3) 를 구비하지만, 기판 처리 장치 (100) 는, 3 개 이상의 처리액 공급 부재 (3) 를 구비해도 된다. 또, 기판 처리 장치 (100) 는 4 개의 기포 공급 부재 (4) 를 구비하지만, 기판 처리 장치 (100) 는, 2 개, 3 개, 또는 5 개 이상의 기포 공급 부재 (4) 를 구비해도 된다.
복수의 처리액 공급 부재 (3) 는, 처리액 (LQ) 을 내조 (21) 에 공급한다. 본 실시형태에 있어서, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는 내조 (21) 내에 배치된다. 구체적으로는, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는 내조 (21) 의 저부 (21a) 측에 배치된다. 또한, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는, 내조 (21) 의 저부 (21a) 에 접촉하고 있어도 되고, 접촉하고 있지 않아도 된다.
처리액 공급 부재 (3) 의 각각은, 중공의 관상 (管狀) 부재이다. 처리액 공급 부재 (3) 의 각각에는 복수의 처리액 토출구 (P1) 가 형성되어 있고, 각 처리액 토출구 (P1) 로부터 처리액 (LQ) 이 토출된다. 이 결과, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 로부터 내조 (21) 내에 처리액 (LQ) 이 공급된다. 또한, 처리액 토출구 (P1) 는, 예를 들어, 구멍이다.
복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 처리액 (LQ) 중에 침지되어 있는 복수의 기판 (W) 의 각각의 표면에 기포를 공급한다. 복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 내조 (21) 내에 배치된다. 구체적으로는, 복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 처리액 (LQ) 중에 침지되어 있는 복수의 기판 (W) 의 하방에 배치된다. 예를 들어, 복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 내조 (21) 의 저부 (21a) 측에 배치된다. 또한, 복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 내조 (21) 의 저부 (21a) 에 접촉하고 있어도 되고, 접촉하고 있지 않아도 된다.
보다 구체적으로는, 각 기포 공급 부재 (4) 는, 상방을 향해서, 요컨대, 처리액 (LQ) 의 액면을 향해서 기포를 공급한다. 기포 공급 부재 (4) 의 각각은, 중공의 관상 부재이다. 기포 공급 부재 (4) 의 각각에는 복수의 기체 공급구 (G) 가 형성되어 있고, 각 기체 공급구 (G) 로부터 기체가 분출함으로써, 내조 (21) 내의 처리액 (LQ) 에 침지되어 있는 복수의 기판 (W) 을 향해서 기포가 공급된다. 기체 공급구 (G) 는, 예를 들어, 구멍이다. 기체는, 예를 들어 불활성 가스이다. 불활성 가스는, 예를 들어, 질소 또는 아르곤이다.
또한, 기포 공급 부재 (4) 의 구성 및 소재는, 기포 공급 부재 (4) 가 처리액 (LQ) 에 기포를 공급할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기포 공급 부재 (4) 는, 관상의 다공질 부재여도 된다. 혹은, 기포 공급 부재 (4) 는, 관상 부재와 다공질 부재를 가져도 된다. 기포 공급 부재 (4) 가 다공질 부재를 갖는 경우, 기포는 다공질 부재로부터 발생한다.
처리액 보충 부재 (5) 는, 처리조 (2) 에 처리액 (LQ) 을 보충한다. 본 실시형태에 있어서, 처리액 보충 부재 (5) 는, 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충한다. 또, 본 실시형태에 있어서, 처리액 보충 부재 (5) 는, 외조 (22) 내에 배치된다. 보다 상세하게는, 처리액 보충 부재 (5) 는, 외조 (22) 의 저부 (22a) 측에 배치된다. 또한, 처리액 보충 부재 (5) 는, 외조 (22) 의 저부 (22a) 에 접촉하고 있어도 되고, 접촉하고 있지 않아도 된다.
처리액 보충 부재 (5) 는, 중공의 관상 부재이다. 본 실시형태에 있어서, 처리액 보충 부재 (5) 는 Y 방향 (도 2 의 지면의 깊이 방향) 으로 연장된다. 처리액 보충 부재 (5) 에는 복수의 처리액 토출구 (P2) 가 형성되어 있고, 각 처리액 토출구 (P2) 로부터 처리액 (LQ) 이 토출된다. 이 결과, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 내에 처리액 (LQ) 이 보충된다. 처리액 보충 부재 (5) 의 복수의 처리액 토출구 (P2) 는, 예를 들어, Y 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 처리액 토출구 (P2) 는, 예를 들어, 구멍이다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치 (100) 에는 1 개의 처리액 보충 부재 (5) 가 설치되어 있지만, 기판 처리 장치 (100) 는 복수의 처리액 보충 부재 (5) 를 구비해도 된다.
순환부 (30) 는, 처리조 (2) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 을 내조 (21) 와 외조 (22) 의 사이에서 순환시켜, 처리액 공급 부재 (3) 의 각각에 처리액 (LQ) 을 공급한다. 순환부 (30) 가 처리액 공급 부재 (3) 의 각각에 처리액 (LQ) 을 공급함으로써, 처리액 공급 부재 (3) 의 각각으로부터 내조 (21) 내에 처리액 (LQ) 이 공급된다.
기체 공급부 (40) 는, 기포 공급 부재 (4) 의 각각에 기체를 공급한다. 기체 공급부 (40) 가 기포 공급 부재 (4) 의 각각에 기체를 공급함으로써, 처리액 (LQ) 중에 침지되어 있는 복수의 기판 (W) 의 각각의 표면에 기포 공급 부재 (4) 의 각각으로부터 기포가 공급된다.
구체적으로는, 기체 공급부 (40) 는 기체 공급 배관 (41) 을 갖는다. 기체 공급 배관 (41) 은, 각 기포 공급 부재 (4) 에 기체를 공급한다. 상세하게는, 기체 공급 배관 (41) 은, 각 기포 공급 부재 (4) 까지 기체를 유통시킨다. 이 결과, 각 기포 공급 부재 (4) 에 기체가 유입하여, 각 기포 공급 부재 (4) 의 복수의 기체 공급구 (G) 로부터 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 중에 기포가 공급된다.
처리액 보충부 (50) 는, 처리액 보충 부재 (5) 에 처리액 (LQ) 을 공급한다. 처리액 보충부 (50) 가 처리액 보충 부재 (5) 에 처리액 (LQ) 을 공급함으로써, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리조 (2) (본 실시형태에서는, 외조 (22)) 에 처리액 (LQ) 이 보충된다.
구체적으로는, 처리액 보충부 (50) 는, 보충 배관 (51) 을 갖는다. 보충 배관 (51) 은, 처리액 보충 부재 (5) 까지 처리액 (LQ) 을 유통시킨다. 이 결과, 처리액 보충 부재 (5) 에 처리액 (LQ) 이 유입하여, 처리액 보충 부재 (5) 의 복수의 처리액 토출구 (P2) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 이 보충된다.
또한, 내조 (21) 의 측벽의 상단 (내조 (21) 의 상측 가장자리) 의 높이는, 외조 (22) 의 측벽의 상단 (외조 (22) 의 상측 가장자리) 의 높이보다 낮다. 따라서, 내조 (21) 로부터 넘친 처리액 (LQ) 은 외조 (22) 로부터 흘러 넘치지 않는다. 따라서, 처리액 (LQ) 은 처리조 (2) 로부터 흘러 넘치지 않는다.
계속해서 도 2 를 참조하여 순환부 (30) 를 추가로 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 순환부 (30) 는, 순환 배관 (31) 과, 순환 펌프 (32) 와, 순환 가열부 (33) 와, 순환 필터 (34) 와, 순환 최대 유량 조정 밸브 (35) 와, 개폐 밸브 (36) 를 구비한다.
순환 배관 (31) 은, 외조 (22) 와 내조 (21) 의 사이에서 처리액 (LQ) 을 순환시킨다. 구체적으로는, 순환 배관 (31) 의 일단은 외조 (22) 에 접속되어 있고, 외조 (22) 로부터 순환 배관 (31) 에 처리액 (LQ) 이 유입한다. 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는, 순환 배관 (31) 에 연통하고 있고, 순환 배관 (31) 은 복수의 처리액 공급 부재 (3) 까지 처리액 (LQ) 을 유통시킨다.
순환 펌프 (32) 는, 순환 배관 (31) 에 개재 장착되어 있다. 순환 펌프 (32) 는, 순환 배관 (31) 을 유통하도록 처리액 (LQ) 을 유체의 압력에 의해 구동한다. 이 결과, 순환 배관 (31) 을 통해서 외조 (22) 로부터 각 처리액 공급 부재 (3) 까지 처리액 (LQ) 이 흘러, 각 처리액 공급 부재 (3) 의 복수의 처리액 토출구 (P1) 로부터 처리액 (LQ) 이 내조 (21) 내에 토출된다. 요컨대, 처리액 공급 부재 (3) 의 각각으로부터 내조 (21) 내에 처리액 (LQ) 이 공급된다. 또, 처리액 공급 부재 (3) 의 각각으로부터 내조 (21) 내에 처리액 (LQ) 이 토출됨으로써, 내조 (21) 의 측벽의 상단면을 통해서, 내조 (21) 로부터 외조 (22) 를 향하여 처리액 (LQ) 이 흐른다 (흘러 넘친다).
순환 가열부 (33), 및 순환 필터 (34) 는, 순환 배관 (31) 에 개재 장착되어 있다. 순환 가열부 (33) 는, 순환 배관 (31) 을 흐르는 처리액 (LQ) 을 가열함으로써, 순환 배관 (31) 을 흐르는 처리액 (LQ) 의 온도를 조정한다. 순환 필터 (34) 는, 순환 배관 (31) 을 흐르는 처리액 (LQ) 을 여과하여, 순환 배관 (31) 을 흐르는 처리액 (LQ) 으로부터 이물질을 제거한다.
순환 최대 유량 조정 밸브 (35) 는, 순환 배관 (31) 에 개재 장착되어 있다. 순환 최대 유량 조정 밸브 (35) 는, 순환 배관 (31) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 순환 배관 (31) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 최대 유량은, 순환 최대 유량 조정 밸브 (35) 의 개구율에 의해 규제된다. 순환 최대 유량 조정 밸브 (35) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
개폐 밸브 (36) 는, 순환 배관 (31) 에 개재 장착되어 있다. 개폐 밸브 (36) 는, 순환 배관 (31) 의 유로를 개폐한다. 상세하게는, 개폐 밸브 (36) 가 열리면, 처리액 (LQ) 이 순환 배관 (31) 의 유로를 통해서 각 처리액 공급 부재 (3) 까지 흐른다. 이 결과, 각 처리액 공급 부재 (3) 로부터 처리액 (LQ) 이 토출된다. 한편, 개폐 밸브 (36) 가 닫히면, 처리액 (LQ) 의 유통이 차단되어, 각 처리액 공급 부재 (3) 에 의한 처리액 (LQ) 의 토출이 정지한다. 개폐 밸브 (36) 는, 예를 들어 전자 밸브이다. 개폐 밸브 (36) 는, 제어 장치 (110) 에 의해 제어된다.
계속해서 도 2 를 참조하여 제어 장치 (110) 를 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제어 장치 (110) 는, 제어부 (111) 와, 기억부 (112) 를 포함한다.
제어부 (111) 는, 프로세서를 갖는다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, CPU (Central Processing Unit), 또는, MPU (Micro Processing Unit) 를 갖는다. 혹은, 제어부 (111) 는, 범용 연산기를 가져도 된다. 제어부 (111) 는, 기억부 (112) 에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램 및 데이터에 기초하여, 기판 처리 장치 (100) 의 각 부의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 순환부 (30), 기체 공급부 (40), 처리액 보충부 (50), 및 승강부 (120) 를 제어한다. 또, 제어부 (111) 는 타이머 기능을 갖고 있으며, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 침지되고 나서 경과한 시간을 계측한다.
기억부 (112) 는, 데이터 및 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 데이터는, 레시피 데이터를 포함한다. 레시피 데이터는, 복수의 레시피를 나타내는 정보를 포함한다. 복수의 레시피 각각은, 기판 (W) 의 처리 내용 및 처리 순서를 규정한다. 기억부 (112) 는, 주기억 장치를 갖는다. 주기억장치는, 예를 들어, 반도체 메모리이다. 기억부 (112) 는, 보조 기억 장치를 추가로 가져도 된다. 보조 기억 장치는, 예를 들어, 반도체 메모리 및 하드 디스크 드라이브 중 적어도 일방을 포함한다. 기억부 (112) 는 리모트 미디어를 포함하고 있어도 된다.
본 실시형태에 있어서, 제어부 (111) 는, 복수의 기포 공급 부재 (4) 로부터 공급되는 기포의 양의 감소에 따라, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 이하, 복수의 기포 공급 부재 (4) 로부터 공급되는 기포의 양을, 「기포 공급량」 이라고 기재하는 경우가 있다.
구체적으로는, 제어부 (111) 는, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 복수의 기판 (W) 이 침지되면, 복수의 기포 공급 부재 (4) 로부터 기포를 공급시킨다. 그리고, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 복수의 기판 (W) 이 침지되고 나서, 미리 정해진 시간 (이하, 「처리 시간」 이라고 기재하는 경우가 있다) 이 경과한 후, 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에, 기포 공급량을 단계적으로 감소시킨다. 또, 제어부 (111) 는, 기포 공급량의 단계적인 감소의 타이밍에 맞추어, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
보다 상세하게는, 제어부 (111) 는, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 각 기판 (W) 의 전체 부분이 침지되어 있는 상태가 유지되도록, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 바꾸어 말하면, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 의 액면의 위치가 각 기판 (W) 보다 상방에서 유지되도록, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
본 실시형태에 의하면, 기포 공급량의 단계적인 감소에 따라, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 이 보충되기 때문에, 기포의 공급을 정지시켜도, 각 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 의 액면으로부터 노출되지 않는다. 따라서, 기판 (W) 의 면내에 있어서 처리액 (LQ) 에 접촉하는 시간에 편차가 발생하지 않는다. 따라서, 기판 (W) 의 면내 균일성이 잘 저하되지 않는다.
또한, 순환부 (30) 는, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 이 보충될 때에도 처리액 (LQ) 을 순환시킨다. 본 실시형태에 있어서, 순환 배관 (31) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량은, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량보다 크다. 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 이 보충되는 것에 기인하여 처리액 (LQ) 이 처리조 (2) 로부터 넘쳐 나올 가능성은 작다.
계속해서, 도 2, 도 3(a), 및 도 3(b) 를 참조하여, 기포의 공급량과 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 의 관계를 설명한다. 여기서, 보충량 (Y) 은, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 보충되는 처리액 (LQ) 의 양을 나타낸다. 도 3(a) 는, 처리 시간이 경과하고 나서 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량의 일례를 나타내는 그래프이다. 도 3(b) 는, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 3(a) 에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량을 나타낸다. 이하, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량을, 「기체 유량 (X)」 이라고 기재하는 경우가 있다.
도 3(a) 에 나타내는 예에서는, 기체 유량 (X) 은, 시각 t0 에 있어서 유량 X0 으로부터 유량 X1 까지 감소하고, 시각 t1 에 있어서 유량 X1 로부터 유량 X2 까지 감소하고, 시각 t2 에 있어서 유량 X2 로부터 유량 X3 까지 감소하고, 시각 t3 에 있어서 유량 X3 으로부터 「0」 까지 감소한다. 이 결과, 시각 t0, 시각 t1, 시각 t2, 및 시각 t3 에 있어서 기포의 공급량이 감소한다. 또, 기체 유량 (X) 을 「0」 으로 함으로써, 기포의 공급이 정지한다. 또한, 유량 X0 은, 기판 (W) 의 처리 중의 유량을 나타내고, 시각 t0 은, 처리 시간이 경과한 시각을 나타낸다.
이와 같이, 도 3(a) 에 나타내는 예에서는, 제어부 (111) 는, 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에, 기체 유량 (X) 을 4 단계로 감소시켜, 기포의 공급량을 단계적으로 감소시킨다.
도 3(b) 에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량을 나타낸다. 이하, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량을, 「보충 유량」 이라고 기재하는 경우가 있다.
도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 예에서는, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리액 (LQ) 이 4 회 보충된다. 구체적으로는, 시각 t0, 시각 t1, 시각 t2, 및 시각 t3 에 있어서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리액 (LQ) 이 보충된다. 상세하게는, 시각 t0 에 있어서 보충량 Y1 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급되고, 시각 t1 에 있어서 보충량 Y2 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급되고, 시각 t2 에 있어서 보충량 Y3 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급되고, 시각 t3 에 있어서 보충량 Y4 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급된다.
도 3(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (111) 는, 기포의 공급량의 단계적인 감소의 타이밍에 맞추어, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
또한, 기체 유량 (X) 을 감소시키는 타이밍은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 일정 시간이 경과할 때마다 기체 유량 (X) 을 감소시켜도 된다. 또, 각 타이밍에 있어서의 기체 유량 (X) 의 감소량은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 일정량마다 기체 유량 (X) 을 감소시켜도 된다. 요컨대, 각 타이밍에 있어서의 기포의 감소량은 일정해도 된다.
처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 은, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 의 액면의 위치가 각 기판 (W) 보다 상방에서 유지되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 은, 기포의 감소량과 동일해도 되고, 기포의 감소량보다 많아도 된다.
계속해서, 도 2, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a), 및 도 4(b) 를 참조하여, 제어 장치 (110) 의 기억부 (112) 가 기억하고 있는 데이터에 대해서 설명한다. 도 4(a) 는 제 1 테이블 (TB1) 의 일례를 나타내는 도면이고, 도 4(b) 는 제 2 테이블 (TB2) 의 일례를 나타내는 도면이다.
본 실시형태에 있어서, 기억부 (112) 는, 기포 공급 부재 (4) 로부터 공급되는 기포의 양 (기포의 공급량) 에 대응하는 물리량과, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 보충하는 처리액 (LQ) 의 양 (처리액 (LQ) 의 보충량 (Y)) 의 관계를 규정하는 데이터를 기억한다. 제어부 (111) 는, 기포의 공급량에 대응하는 물리량과 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 의 관계를 규정하는 데이터에 기초하여, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어한다.
구체적으로는, 기억부 (112) 는, 제 1 테이블 (TB1) (도 4(a)) 및 제 2 테이블 (TB2) (도 4(b)) 을 기억한다. 제 1 테이블 (TB1) 및 제 2 테이블 (TB2) 은, 기포의 공급량에 대응하는 물리량과 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 의 관계를 규정하는 데이터의 일례이다. 제어부 (111) 는, 제 1 테이블 (TB1) 및 제 2 테이블 (TB2) 을 참조하여, 기포의 공급량의 단계적인 감소와, 처리액 (LQ) 의 보충을 제어한다.
도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 테이블 (TB1) 은, 기체 유량 (X) 과 감소 기간 (T) 의 관계를 규정한다. 여기서, 기체 유량 (X) 은, 기포의 공급량에 대응하는 물리량의 일례이다.
도 4(a) 에 나타내는 예에서는, 제 1 테이블 (TB1) 은, 기체 유량 (X) 으로서, 유량 X0, 유량 X1, 유량 X2, 유량 X3, 및 유량 「0」 을 규정하고, 감소 기간 (T) 으로서, 기간 T1, 기간 T2, 및 기간 T3 을 규정하고 있다. 또, 제 1 테이블 (TB1) 은, 유량 X1 과 기간 T1 을 관련짓고, 유량 X2 와 기간 T2 를 관련짓고, 유량 X3 과 기간 T3 을 관련짓는다.
제어부 (111) 는, 처리 시간이 경과하면, 제 1 테이블 (TB1) 을 참조하여, 기체 유량 (X) 을 유량 X0 으로부터 유량 X1 까지 감소시킨다. 그리고, 기간 T1 이 경과하면, 기체 유량 (X) 을 유량 X1 로부터 유량 X2 까지 감소시킨다. 이후, 마찬가지로, 기체 유량 (X) 이 「0」 이 될 때까지, 단계적으로 기체 유량 (X) 을 감소시킨다.
도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 테이블 (TB2) 은, 기체 유량 (X) 과 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 의 관계를 규정한다. 도 4(b) 에 나타내는 예에서는, 제 2 테이블 (TB2) 은, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 으로서, 보충량 Y1, 보충량 Y2, 보충량 Y3, 및 보충량 Y4 를 규정하고 있다. 또, 제 2 테이블 (TB2) 은, 기체의 유량 X1 과 처리액 (LQ) 의 보충량 Y1 을 관련짓고, 기체의 유량 X2 와 처리액 (LQ) 의 보충량 Y2 를 관련짓고, 기체의 유량 X3 과 처리액 (LQ) 의 보충량 Y3 을 관련짓고, 기체의 유량 「0」 과 처리액 (LQ) 의 보충량 Y4 를 관련짓는다.
제어부 (111) 는, 제 2 테이블 (TB2) 을 참조하여, 기체 유량 (X) 의 단계적인 감소에 따라 보충량 (Y) 을 제어한다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 기체 유량 (X) 이 유량 X1 로 되었던 것에 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 보충량 Y1 의 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 처리액 (LQ) 이 보충 배관 (51) 을 유통하는 시간의 길이를 제어함으로써 보충량 (Y) 을 제어해도 된다. 혹은, 제어부 (111) 는, 보충 유량 (보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량) 과, 처리액 (LQ) 이 보충 배관 (51) 을 유통하는 시간의 길이를 제어함으로써 보충량 (Y) 을 제어해도 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 제 1 테이블 (TB1) 은, 기체 유량 (X) 과 감소 기간 (T) 의 관계를 규정하지만, 제 1 테이블 (TB1) 은, 기포의 공급량과 감소 기간 (T) 의 관계를 규정해도 된다.
또, 제 2 테이블 (TB2) 은, 기체 유량 (X) 과 보충량 (Y) 의 관계를 규정하지만, 제 2 테이블 (TB2) 은, 기포의 공급량과 보충량 (Y) 의 관계, 또는, 기포의 공급량과 보충 유량의 관계를 규정해도 된다.
계속해서, 도 1 ∼ 도 5 를 참조하여 본 실시형태의 기판 처리 방법의 일례를 설명한다. 본 실시형태의 기판 처리 방법은, 기판 처리 장치 (100) 에 의해 실시된다. 도 5 는, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (100) 의 동작의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 상세하게는, 도 5 는, 제어부 (111) 가 실행하는 처리의 일례를 나타낸다. 도 5 에 나타내는 처리는, 스텝 S1 ∼ 스텝 S6 을 포함한다. 또한, 도 5 에 나타내는 처리의 개시 시에, 처리조 (2) 에는 처리액 (LQ) 이 저류되어 있고, 순환부 (30) 는 내조 (21) 와 외조 (22) 의 사이에서 처리액 (LQ) 을 순환시키고 있다. 순환부 (30) 는, 도 5 에 나타내는 처리의 실행 중, 처리액 (LQ) 을 순환시킨다.
먼저, 제어부 (111) 는, 승강부 (120) 를 제어하여, 복수의 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (130) 를 퇴피 위치 (도 1(a) 에 나타내는 위치) 로부터 처리 위치 (도 1(b) 에 나타내는 위치) 로 이동시킨다. 이 결과, 처리조 (2) 에 저류된 처리액 (LQ) 에 복수의 기판 (W) 이 침지된다 (스텝 S1). 구체적으로는, 복수의 기판 (W) 은 내조 (21) 에 수용되어, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 침지된다.
처리액 (LQ) 에 복수의 기판 (W) 이 침지된 후, 제어부 (111) 는, 복수의 기포 공급 부재 (4) 로부터 내조 (21) 내의 처리액 (LQ) 에 기포를 공급시킨다. 이 결과, 처리액 (LQ) 중에 침지되어 있는 복수의 기판 (W) 의 각각의 표면에 기포 공급 부재 (4) 의 각각으로부터 기포가 공급된다 (스텝 S2). 구체적으로는, 제어부 (111) 는, 기체 공급 배관 (41) 으로부터 각 기포 공급 부재 (4) 로 기체를 유통시킨다.
기포의 공급을 개시한 후, 제어부 (111) 는, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 침지되고 나서 경과한 시간이 처리 시간에 도달했는지 여부를 판정한다 (스텝 S3). 제어부 (111) 는, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 침지되고 나서 경과한 시간이 처리 시간에 도달할 때까지, 스텝 S3 의 판정을 반복한다 (스텝 S3 의 아니오).
제어부 (111) 는, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 침지되고 나서 경과한 시간이 처리 시간에 도달했다고 판정한 경우 (스텝 S3 의 예), 기포의 공급량을 감소시킴과 함께, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리조 (2) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다 (스텝 S4).
구체적으로는, 제어부 (111) 는, 기포의 공급량이 「0」 이 될 때까지, 요컨대, 기포의 공급이 정지할 때까지, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량 (기체 유량 (X)) 을 단계적으로 감소시킨다. 그 한편으로, 제어부 (111) 는, 기체 유량 (X) 의 단계적인 감소의 타이밍에 맞추어, 보충 배관 (51) 으로부터 처리액 보충 부재 (5) 에 처리액 (LQ) 을 유통시킨다.
제어부 (111) 는, 기체 유량 (X) 을 「0」 으로 하여, 기포의 공급을 정지시킨 타이밍에, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리조 (2) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다 (스텝 S5).
기포의 공급 정지에 대응하는 처리액 (LQ) 의 보충이 종료한 후, 제어부 (111) 는, 승강부 (120) 를 제어하여, 복수의 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (130) 를 처리 위치로부터 퇴피 위치로 이동시킨다. 이 결과, 처리조 (2) 에 저류된 처리액 (LQ) 으로부터 복수의 기판 (W) 이 끌어 올려지고 (스텝 S6), 도 5 에 나타내는 처리가 종료한다.
또한, 도 5 에 나타내는 처리에 있어서, 제어부 (111) 는, 기포의 공급 정지에 대응하는 처리액 (LQ) 의 보충이 종료한 후에, 처리조 (2) 에 저류된 처리액 (LQ) 으로부터 복수의 기판 (W) 을 끌어 올렸지만, 제어부 (111) 는, 처리 시간 경과 후, 기포의 공급 정지에 대응하는 처리액 (LQ) 의 보충이 종료하기 전에, 복수의 기판 (W) 을 처리액 (LQ) 으로부터 끌어 올려도 된다. 예를 들어, 제어부 (111) 는, 기포의 공급량을 감소시키는 처리의 실행 중에, 복수의 기판 (W) 을 처리액 (LQ) 으로부터 끌어 올려도 된다. 기포의 공급 정지에 대응하는 처리액 (LQ) 의 보충이 종료하기 전에, 복수의 기판 (W) 을 처리액 (LQ) 으로부터 끌어 올림으로써, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
계속해서 도 6 을 참조하여 처리액 공급 부재 (3) 및 기포 공급 부재 (4) 의 구성을 설명한다. 도 6 은, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 및 복수의 기포 공급 부재 (4) 를 나타내는 평면도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 및 복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 평면에서 보았을 때, 서로 대략 평행하게, 또한, X 방향으로 간격을 띄우고 배치된다.
구체적으로는, 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는, 평면에서 보았을 때, 서로 대략 평행하게, 또한, X 방향으로 간격을 띄우고 배치된다. 복수의 처리액 공급 부재 (3) 는 각각 Y 방향으로 연장된다. 각 처리액 공급 부재 (3) 에 있어서, 복수의 처리액 토출구 (P1) 는, 처리액 공급 부재 (3) 의 길이 방향 (Y 방향) 으로 간격을 띄우고 대략 일직선 상에 배치된다.
복수의 기포 공급 부재 (4) 는, 평면에서 보았을 때, 서로 대략 평행하게, 또한, X 방향으로 간격을 띄우고 배치된다. 복수의 기포 공급 부재 (4) 는 각각 Y 방향으로 연장된다. 각 기포 공급 부재 (4) 에 있어서, 복수의 기체 공급구 (G) 는, 기포 공급 부재 (4) 의 길이 방향 (Y 방향) 으로 간격을 띄우고 대략 일직선 상에 배치된다.
각 기포 공급 부재 (4) 에 있어서, 복수의 기체 공급구 (G) 는, 기포 공급 부재 (4) 의 상면부에 형성된다. 또한, 기체 공급구 (G) 로부터 기포를 공급할 수 있는 한, 기체 공급구 (G) 의 위치는 특별히 한정되지 않는다. 또, 각 기포 공급 부재 (4) 에 있어서, 복수의 기체 공급구 (G) 는, 등간격으로 배치되어 있어도 되고, 등간격으로 배치되어 있지 않아도 된다.
계속해서 도 7 ∼ 도 9 를 참조하여 기체 공급부 (40) 의 구성을 설명한다. 먼저, 도 7 을 참조하여 기체 공급부 (40) 의 제 1 예를 설명한다. 도 7 은, 기체 공급부 (40) 의 제 1 예를 나타내는 도면이다. 도 7 에 나타내는 예에 있어서, 기체 공급부 (40) 는, 유량 조정부 (42), 필터 (44), 및 개폐 밸브 (45) 를 추가로 갖는다.
유량 조정부 (42) 는, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량 (기체 유량 (X)) 을 조정한다. 도 7 에 나타내는 예에 있어서, 유량 조정부 (42) 는, 매스 플로 컨트롤러 (42a) 를 포함한다.
매스 플로 컨트롤러 (42a) 는, 기체 공급 배관 (41) 에 개재 장착되어 있다. 매스 플로 컨트롤러 (42a) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어되어, 기체 유량 (X) 을 조정한다. 구체적으로는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는 매스 플로 컨트롤러 (42a) 에 대하여, 기체 유량 (X) 의 목표값을 지시한다. 매스 플로 컨트롤러 (42a) 는, 기체 유량 (X) 을 계측하여, 계측 결과가 목표값이 되도록 기체 유량 (X) 을 조정한다.
필터 (44) 는, 기체 공급 배관 (41) 에 개재 장착되어 있다. 필터 (44) 는, 기체 공급 배관 (41) 을 흐르는 기체를 여과하여, 기체 공급 배관 (41) 을 흐르는 기체로부터 이물질을 제거한다.
개폐 밸브 (45) 는, 기체 공급 배관 (41) 에 개재 장착되어 있다. 개폐 밸브 (45) 는, 예를 들어 전자 밸브이다. 개폐 밸브 (45) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어된다.
개폐 밸브 (45) 는, 기체 공급 배관 (41) 의 유로를 개폐하여, 기체 공급 배관 (41) 을 흐르는 기체의 유통을 제어한다. 상세하게는, 개폐 밸브 (45) 가 열리면, 기체가 기체 공급 배관 (41) 을 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐른다. 이 결과, 기포 공급 부재 (4) 로부터 기체가 분출하여, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 기포가 공급된다. 한편, 개폐 밸브 (45) 가 닫히면, 기체의 유통이 차단되어, 기포의 공급이 정지한다.
여기서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 가 실행하는 처리의 일례를 설명한다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기포의 공급 개시 시에, 매스 플로 컨트롤러 (42a) 에 대하여, 기체 유량 (X) 의 목표값으로서, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X0 을 지시한 후, 개폐 밸브 (45) 를 연다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리 시간 경과 후, 기포의 공급량을 단계적으로 감소시킬 때에, 매스 플로 컨트롤러 (42a) 에 대하여, 기체 유량 (X) 의 목표값으로서, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X1, 유량 X2, 유량 X3 을 순차 지시한다. 이 때, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기체 유량 (X) 의 목표값을 변경하는 지시에 맞추어, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기포의 공급을 정지시킬 때에, 개폐 밸브 (45) 를 닫는다. 이 때, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 개폐 밸브 (45) 를 닫은 것에 맞추어, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
또한, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 매스 플로 컨트롤러 (42a) 로부터 기체 유량 (X) 의 계측값을 취득해도 된다. 이 경우, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기체 유량 (X) 의 계측값에 따라, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
계속해서 도 8 을 참조하여 기체 공급부 (40) 의 제 2 예를 설명한다. 도 8 은, 기체 공급부 (40) 의 제 2 예를 나타내는 도면이다. 도 8 에 나타내는 기체 공급부 (40) 는, 유량 조정부 (42) 의 구성이, 도 7 에 나타내는 기체 공급부 (40) 와 상이하다.
도 8 에 나타내는 예에 있어서, 기체 공급부 (40) 는, 유량 조정부 (42) 와, 필터 (44) 와, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 와, 유량계 (47) 를 추가로 갖는다. 도 8 에 나타내는 예에 있어서, 기체 공급 배관 (41) 은, 제 1 공급 배관 (41a) ∼ 제 4 공급 배관 (41d) 을 포함한다. 또, 유량 조정부 (42) 는, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) ∼ 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 를 포함한다.
제 1 공급 배관 (41a) 은, 기체를 기포 공급 부재 (4) 까지 유통시킨다. 유량계 (47), 필터 (44), 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a), 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 는, 상류에서 하류를 향하여, 이 순서로 제 1 공급 배관 (41a) 에 개재 장착되어 있다.
제 2 공급 배관 (41b) 은, 제 1 공급 배관 (41a) 에 연통한다. 상세하게는, 제 2 공급 배관 (41b) 의 상류단은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 보다 상류측에서 제 1 공급 배관 (41a) 에 접속하고, 제 2 공급 배관 (41b) 의 하류단은, 제 1 개폐 밸브 (45a) 보다 하류측에서 제 1 공급 배관 (41a) 에 접속하고 있다. 따라서, 제 2 공급 배관 (41b) 은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 우회하는 유로를 형성한다. 제 2 공급 배관 (41b) 에는, 상류에서 하류를 향하여, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 와, 제 2 개폐 밸브 (45b) 가 이 순서로 개재 장착되어 있다.
제 3 공급 배관 (41c) 은, 제 2 공급 배관 (41b) 을 통해서 제 1 공급 배관 (41a) 에 연통한다. 상세하게는, 제 3 공급 배관 (41c) 의 상류단은, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 보다 상류측에서 제 2 공급 배관 (41b) 에 접속하고, 제 3 공급 배관 (41c) 의 하류단은, 제 2 개폐 밸브 (45b) 보다 하류측에서 제 2 공급 배관 (41b) 에 접속되어 있다. 따라서, 제 3 공급 배관 (41c) 은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 우회하는 유로를 형성한다. 제 3 공급 배관 (41c) 에는, 상류에서 하류를 향하여, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 와 제 3 개폐 밸브 (45c) 가 이 순서로 개재 장착되어 있다.
제 4 공급 배관 (41d) 은, 제 2 공급 배관 (41b) 및 제 3 공급 배관 (41c) 을 통해서 제 1 공급 배관 (41a) 에 연통한다. 상세하게는, 제 4 공급 배관 (41d) 의 상류단은, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 보다 상류측에서 제 3 공급 배관 (41c) 에 접속하고, 제 4 공급 배관 (41d) 의 하류단은, 제 3 개폐 밸브 (45c) 보다 하류측에서 제 3 공급 배관 (41c) 에 접속하고 있다. 따라서, 제 4 공급 배관 (41d) 은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 우회하는 유로를 형성한다. 제 4 공급 배관 (41d) 에는, 상류에서 하류를 향하여, 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 와 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 이 순서로 개재 장착되어 있다.
또한, 제 3 공급 배관 (41c) 및 제 4 공급 배관 (41d) 은, 제 2 공급 배관 (41b) 과 마찬가지로 제 1 공급 배관 (41a) 에 연통해도 된다.
제 1 개폐 밸브 (45a) 는, 제 1 공급 배관 (41a) 과 제 2 공급 배관 (41b) 의 하류단과의 접속 지점보다 상류측에서 제 1 공급 배관 (41a) 의 유로를 개폐하여, 제 1 공급 배관 (41a) 을 흐르는 기체의 유통을 제어한다. 제 2 개폐 밸브 (45b) 는, 제 2 공급 배관 (41b) 의 유로를 개폐하여, 제 2 공급 배관 (41b) 을 흐르는 기체의 유통을 제어한다. 마찬가지로, 제 3 개폐 밸브 (45c) 및 제 4 개폐 밸브 (45d) 는, 제 3 공급 배관 (41c) 및 제 4 공급 배관 (41d) 의 유로를 각각 개폐하여, 제 3 공급 배관 (41c) 및 제 4 공급 배관 (41d) 을 흐르는 기체의 유통을 각각 제어한다.
구체적으로는, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 중, 제 1 개폐 밸브 (45a) 가 열리고, 나머지가 닫히면, 기체가 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐른다.
제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 중, 제 2 개폐 밸브 (45b) 가 열리고, 나머지가 닫히면, 기체가 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 및 제 2 개폐 밸브 (45b) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐른다.
제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 중, 제 3 개폐 밸브 (45c) 가 열리고, 나머지가 닫히면, 기체가 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 및 제 3 개폐 밸브 (45c) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐른다.
제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 중, 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 열리고, 나머지가 닫히면, 기체가 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 및 제 4 개폐 밸브 (45d) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐른다.
기체가 기포 공급 부재 (4) 까지 흐름으로써 기포 공급 부재 (4) 로부터 기체가 분출되어, 내조 (21) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 에 기포가 공급된다. 한편, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 전부 닫히면, 기체의 유통이 차단되어, 기포의 공급이 정지한다.
제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 는, 예를 들어 전자 밸브이다. 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어된다.
제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 는, 제 1 개폐 밸브 (45a) 가 열리고, 제 2 개폐 밸브 (45b) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 닫혀 있을 때, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 및 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐르는 기체의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 기체의 최대 유량은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 의 개구율에 의해 조정된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 는, 기체의 최대 유량을, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X0 으로 조정한다. 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 는, 제 2 개폐 밸브 (45b) 가 열리고, 제 1 개폐 밸브 (45a), 제 3 개폐 밸브 (45c) 및 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 닫혀 있을 때, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 및 제 2 개폐 밸브 (45b) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐르는 기체의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 기체의 최대 유량은, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 의 개구율에 의해 조정된다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 는, 기체의 최대 유량을, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X1 로 조정한다. 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 는, 제 3 개폐 밸브 (45c) 가 열리고, 제 1 개폐 밸브 (45a), 제 2 개폐 밸브 (45b) 및 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 닫혀 있을 때, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 및 제 3 개폐 밸브 (45c) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐르는 기체의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 기체의 최대 유량은, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 의 개구율에 의해 조정된다. 본 실시형태에 있어서, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 는, 기체의 최대 유량을, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X2 로 조정한다. 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 는, 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 열리고, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 3 개폐 밸브 (45c) 가 닫혀 있을 때, 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 및 제 4 개폐 밸브 (45d) 를 통해서 기포 공급 부재 (4) 까지 흐르는 기체의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 기체의 최대 유량은, 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 의 개구율에 의해 조정된다. 본 실시형태에 있어서, 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 는, 기체의 최대 유량을, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X3 으로 조정한다. 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
여기서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 가 실행하는 처리의 일례를 설명한다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 복수의 기판 (W) 이 처리액 (LQ) 에 침지되었던 것에 따라서, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 중, 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 열고, 나머지를 닫는다. 이 때, 기체 유량 (X) 은, 제 1 최대 유량 조정 밸브 (46a) 에 의해 유량 X0 으로 조정된다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리 시간이 경과하면, 제 1 개폐 밸브 (45a) 를 닫음과 함께, 제 2 개폐 밸브 (45b) 를 연다. 이 때, 기체 유량 (X) 은, 제 2 최대 유량 조정 밸브 (46b) 에 의해 유량 X1 로 조정된다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 제 2 개폐 밸브 (45b) 를 열고 나서, 도 4(a) 를 참조하여 설명한 기간 T1 이 경과하면, 제 2 개폐 밸브 (45b) 를 닫음과 함께, 제 3 개폐 밸브 (45c) 를 연다. 이 때, 기체 유량 (X) 은, 제 3 최대 유량 조정 밸브 (46c) 에 의해 유량 X2 로 조정된다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 제 3 개폐 밸브 (45c) 를 열고 나서, 도 4(a) 를 참조하여 설명한 기간 T2 가 경과하면, 제 3 개폐 밸브 (45c) 를 닫음과 함께, 제 4 개폐 밸브 (45d) 를 연다. 이 때, 기체 유량 (X) 은, 제 4 최대 유량 조정 밸브 (46d) 에 의해 유량 X3 으로 조정된다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 제 4 개폐 밸브 (45d) 를 열고 나서, 도 4(a) 를 참조하여 설명한 기간 T3 이 경과하면, 제 4 개폐 밸브 (45d) 를 닫는다. 이 결과, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 가 전부 닫혀, 기포의 공급이 정지한다.
유량계 (47) 는, 제 1 공급 배관 (41a) 을 유통하는 기체의 유량 (기체 유량 (X)) 을 계측한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 유량계 (47) 의 계측 결과에 기초하여, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 예를 들어, 제 1 개폐 밸브 (45a) 가 열리고, 나머지가 닫혀 있는 상태로부터, 제 2 개폐 밸브 (45b) 가 열리고, 나머지가 닫혀 있는 상태로 변화함으로써, 유량계 (47) 의 계측 결과는 유량 X0 으로부터 유량 X1 로 변화한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 유량계 (47) 의 계측 결과가 유량 X0 으로부터 유량 X1 로 변화했던 것에 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
또한, 유량계 (47) 는 생략되어도 된다. 이 경우, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 제 1 개폐 밸브 (45a) ∼ 제 4 개폐 밸브 (45d) 의 개폐 상태를 변화시켰던 것에 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 예를 들어, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 제 1 개폐 밸브 (45a) 가 열리고, 나머지가 닫혀 있는 상태로부터, 제 2 개폐 밸브 (45b) 가 열리고, 나머지가 닫혀 있는 상태로 변화시켰던 것에 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
계속해서 도 9 를 참조하여 기체 공급부 (40) 의 제 3 예를 설명한다. 도 9 는, 기체 공급부 (40) 의 제 3 예를 나타내는 도면이다. 도 9 에 나타내는 기체 공급부 (40) 는, 유량 조정부 (42) 의 구성이, 도 7 에 나타내는 기체 공급부 (40) 및 도 8 에 나타내는 기체 공급부 (40) 와 상이하다.
도 9 에 나타내는 예에 있어서, 기체 공급부 (40) 는, 유량 조정부 (42) 와, 필터 (44) 와, 개폐 밸브 (45) 를 추가로 갖는다. 도 9 에 나타내는 예에 있어서, 유량 조정부 (42) 는, 유량계 (47) 와, 최대 유량 제어 밸브 (48) 를 포함한다.
최대 유량 제어 밸브 (48) 는 기체 공급 배관 (41) 에 개재 장착되어 있다. 최대 유량 제어 밸브 (48) 는, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 최대 유량을 제어한다. 최대 유량 제어 밸브 (48) 는, 예를 들어, 전동식 니들 밸브이다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 최대 유량 제어 밸브 (48) 의 개구율을 조정하여, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 최대 유량을 제어한다.
여기서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 가 실행하는 처리의 일례를 설명한다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기포의 공급 개시 시에, 개폐 밸브 (45) 를 열음과 함께, 유량계 (47) 의 계측 결과 (기체 유량 (X)) 에 기초하여, 기체 유량 (X) 이 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X0 이 되도록 최대 유량 제어 밸브 (48) 를 제어한다.
제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리 시간의 경과 후, 유량계 (47) 의 계측 결과에 기초하여, 기체 유량 (X) 이 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X1 이 되도록 최대 유량 제어 밸브 (48) 를 제어한다. 이후, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기체 유량 (X) 이 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 유량 X2, 유량 X3 으로 순차 변화하도록 최대 유량 제어 밸브 (48) 를 제어한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 기포의 공급을 정지시킬 때에, 개폐 밸브 (45) 를 닫는다.
또, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 유량계 (47) 의 계측 결과에 기초하여, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다. 예를 들어, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 유량계 (47) 의 계측 결과가 유량 X0 으로부터 유량 X1 로 변화했던 것에 따라서, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 외조 (22) 에 처리액 (LQ) 을 보충시킨다.
계속해서 도 10 을 참조하여 처리액 보충부 (50) 의 구성을 설명한다. 도 10 은, 처리액 보충부 (50) 의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 처리액 보충부 (50) 는, 개폐 밸브 (52) 와, 최대 유량 조정 밸브 (53) 와, 보충조 (61) 와, 배관 (62) 과, 개폐 밸브 (63) 와, 순환 배관 (64) 과, 펌프 (65) 와, 가열부 (66) 와, 필터 (67) 를 추가로 갖는다.
보충조 (61) 는, 처리액 (LQ) 을 저류한다. 배관 (62) 은, 처리액 (LQ) 을 보충조 (61) 까지 유통시킨다. 개폐 밸브 (63) 는, 배관 (62) 에 개재 장착되어 있다. 개폐 밸브 (63) 는, 배관 (62) 의 유로를 개폐한다. 상세하게는, 개폐 밸브 (63) 가 열리면, 처리액 (LQ) 이 배관 (62) 의 유로를 통해서 보충조 (61) 까지 흐른다. 한편, 개폐 밸브 (63) 가 닫히면, 배관 (62) 에 있어서의 처리액 (LQ) 의 유통이 차단된다. 개폐 밸브 (63) 는, 예를 들어 전자 밸브이다. 개폐 밸브 (63) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어된다.
순환 배관 (64) 은, 보충조 (61) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 을 순환시킨다. 구체적으로는, 보충조 (61) 에 저류되어 있는 처리액 (LQ) 은, 순환 배관 (64) 의 일단으로부터 순환 배관 (64) 에 유입하여, 순환 배관 (64) 을 흐른다. 순환 배관 (64) 을 흐르는 처리액 (LQ) 은, 순환 배관 (64) 의 타단으로부터 보충조 (61) 에 유출한다.
펌프 (65) 는, 순환 배관 (64) 에 개재 장착되어 있다. 펌프 (65) 는, 순환 배관 (64) 을 유통하도록 처리액 (LQ) 을 유체의 압력에 의해 구동한다. 이 결과, 처리액 (LQ) 이 순환 배관 (64) 을 흐른다.
가열부 (66) 및 필터 (67) 는, 순환 배관 (64) 에 개재 장착되어 있다. 가열부 (66) 는, 순환 배관 (64) 을 흐르는 처리액 (LQ) 을 가열하여, 순환 배관 (64) 을 흐르는 처리액 (LQ) 의 온도를 조정한다. 필터 (67) 는, 순환 배관 (64) 을 흐르는 처리액 (LQ) 을 여과하여, 순환 배관 (64) 을 흐르는 처리액 (LQ) 으로부터 이물질을 제거한다.
보충 배관 (51) 은, 순환 배관 (64) 에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 보충 배관 (51) 은, 순환 배관 (64) 으로부터 분기되어 있다.
개폐 밸브 (52) 는, 보충 배관 (51) 에 개재 장착되어 있다. 개폐 밸브 (52) 는, 예를 들어 전자 밸브이다. 개폐 밸브 (52) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어된다. 개폐 밸브 (52) 는, 보충 배관 (51) 의 유로를 개폐하여, 보충 배관 (51) 을 흐르는 처리액 (LQ) 의 유통을 제어한다.
최대 유량 조정 밸브 (53) 는, 보충 배관 (51) 에 개재 장착되어 있다. 최대 유량 조정 밸브 (53) 는, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 최대 유량을 조정한다. 구체적으로는, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 최대 유량은 최대 유량 조정 밸브 (53) 의 개구율에 의해 조정된다. 최대 유량 조정 밸브 (53) 는, 예를 들어, 니들 밸브이다.
여기서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 가 실행하는 처리의 일례를 설명한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리조 (2) (외조 (22)) 에 처리액 (LQ) 을 보충할 때에, 개폐 밸브 (52) 를 연다.
개폐 밸브 (52) 가 열리면, 순환 배관 (64) 으로부터 보충 배관 (51) 에 처리액 (LQ) 이 유입한다. 이 결과, 처리액 (LQ) 이 보충 배관 (51) 을 통해서 처리액 보충 부재 (5) 까지 흘러, 처리액 보충 부재 (5) 로부터 처리액 (LQ) 이 토출된다.
또, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리액 (LQ) 의 보충을 정지시킬 때에, 개폐 밸브 (52) 를 닫는다. 개폐 밸브 (52) 가 닫히면, 보충 배관 (51) 에 있어서의 처리액 (LQ) 의 유통이 차단되어, 처리액 보충 부재 (5) 에 의한 처리액 (LQ) 의 토출이 정지한다.
본 실시형태에 있어서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 최대 유량 조정 밸브 (53) 에 의해 조정되고 있는 처리액 (LQ) 의 최대 유량 (보충 배관 (51) 을 흐르는 처리액 (LQ) 의 유량) 에 기초하여, 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이를 조정함으로써, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어한다. 예를 들어, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 바와 같이 기체 유량 (X) 을 유량 X0 으로부터 유량 X1 까지 감소시킬 때에, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 최대 유량 조정 밸브 (53) 에 의해 조정되고 있는 처리액 (LQ) 의 최대 유량에 기초하여, 보충량 Y1 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급되도록 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이를 조정한다.
계속해서, 도 11 및 도 12 를 참조하여 처리액 보충부 (50) 의 변형예를 설명한다. 도 11 은, 처리액 보충부 (50) 의 제 1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 처리액 보충부 (50) 는, 도 10 을 참조하여 설명한 최대 유량 조정 밸브 (53) 대신에, 최대 유량 제어 밸브 (54) 와, 유량계 (55) 를 가져도 된다.
최대 유량 제어 밸브 (54) 는, 보충 배관 (51) 에 개재 장착되어 있다. 최대 유량 제어 밸브 (54) 는, 예를 들어, 전동식 니들 밸브이다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 최대 유량 제어 밸브 (54) 의 개구율을 조정하여, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 최대 유량을 제어한다.
유량계 (55) 는, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량 (보충 유량) 을 계측한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 유량계 (55) 의 계측 결과에 기초하여 최대 유량 제어 밸브 (54) 의 개구율을 조정한다.
또한, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이의 조정에 의해서만, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어해도 되고, 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이의 조정과, 최대 유량 제어 밸브 (54) 의 개구율의 조정에 의해, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어해도 된다.
도 12 는, 처리액 보충부 (50) 의 제 2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 처리액 보충부 (50) 는, 도 10 을 참조하여 설명한 최대 유량 조정 밸브 (53) 대신에, 매스 플로 컨트롤러 (56) 를 가져도 된다.
매스 플로 컨트롤러 (56) 는, 보충 배관 (51) 에 개재 장착되어 있다. 매스 플로 컨트롤러 (56) 는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 에 의해 제어되어, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량 (보충 유량) 을 조정한다. 구체적으로는, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는 매스 플로 컨트롤러 (56) 에 대하여, 처리액 (LQ) 의 보충 유량의 목표값을 지시한다. 매스 플로 컨트롤러 (56) 는, 처리액 (LQ) 의 보충 유량을 계측하여, 계측 결과가 목표값이 되도록 처리액 (LQ) 의 보충 유량을 조정한다.
여기서, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 가 실행하는 처리의 일례를 설명한다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리조 (2) (외조 (22)) 에 처리액 (LQ) 을 보충할 때에, 매스 플로 컨트롤러 (56) 에 대하여, 처리액 (LQ) 의 보충 유량의 목표값을 지시함과 함께, 개폐 밸브 (52) 를 연다. 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리액 (LQ) 의 보충을 정지시킬 때에, 개폐 밸브 (52) 를 닫는다.
또, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 매스 플로 컨트롤러 (56) 에 의해 조정되는 처리액 (LQ) 의 최대 유량 (처리액 (LQ) 의 보충 유량의 목표값) 에 기초하여, 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이를 조정하여, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어한다. 예를 들어, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하여 설명한 바와 같이 기체 유량 (X) 을 유량 X0 으로부터 유량 X1 까지 감소시킬 때에, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 처리액 (LQ) 의 보충 유량의 목표값에 기초하여, 보충량 Y1 의 처리액 (LQ) 이 외조 (22) 에 공급되도록 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이를 조정한다.
또한, 제어 장치 (110) (제어부 (111)) 는, 개폐 밸브 (52) 를 열린 상태로 하는 시간의 길이의 조정과, 보충 유량의 목표값의 조정에 의해, 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 을 제어해도 된다.
또, 처리액 (LQ) 의 보충 유량은 일정값이어도 된다. 처리액 (LQ) 의 보충 유량이 일정값인 경우, 매스 플로 컨트롤러 (56) 에 대한 목표값의 지시 횟수는, 1 회여도 된다.
이상, 도면 (도 1 ∼ 도 12) 을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하였다. 단, 본 발명은, 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 양태에 있어서 실시할 수 있다. 또, 상기의 실시형태에 개시되는 복수의 구성 요소는 적절히 개변 가능하다. 예를 들어, 어느 실시형태에 나타내는 전체 구성 요소 중 어느 구성 요소를 다른 실시형태의 구성 요소에 추가해도 되고, 또는, 어느 실시형태에 나타내는 전체 구성 요소 중 몇 가지 구성 요소를 실시형태로부터 삭제해도 된다.
도면은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 각각의 구성 요소를 주체로 모식적으로 나타내고 있으며, 도시된 각 구성 요소의 두께, 길이, 개수, 간격 등은, 도면 작성의 형편상 실제와는 상이한 경우도 있다. 또, 상기의 실시형태에서 나타내는 각 구성 요소의 구성은 일례로서, 특별히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과로부터 실질적으로 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
예를 들어, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여 설명한 실시형태에서는, 기판 유지부 (130) 가 복수의 기판 (W) 을 유지했지만, 기판 유지부 (130) 에 유지되는 기판 (W) 의 수는 1 개여도 된다.
또, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여 설명한 실시형태에서는, 기판 처리 장치 (100) 가 복수의 처리액 공급 부재 (3) 를 구비했지만, 기판 처리 장치 (100) 에 형성되는 처리액 공급 부재 (3) 의 수는 1 개여도 된다.
마찬가지로, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여 설명한 실시형태에서는, 기판 처리 장치 (100) 가 복수의 기포 공급 부재 (4) 를 구비했지만, 기판 처리 장치 (100) 에 형성되는 기포 공급 부재 (4) 의 수는 1 개여도 된다.
또, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여 설명한 실시형태에서는, 기포의 공급량을 4회 감소시켰지만, 기포의 공급량을 감소시키는 횟수는, 특별히 한정되지 않는다.
또, 도 1 ∼ 도 12 를 참조하여 설명한 실시형태에서는, 기포의 공급량을 단계적으로 감소시켰지만, 기판 처리 장치 (100) 는, 기포의 공급량을 점차적으로 감소시켜도 된다. 이하, 도 13(a), 및 도 13(b) 를 참조하여, 기포의 공급량과 처리액 (LQ) 의 보충량 (Y) 의 관계의 다른 예를 설명한다.
도 13(a) 는, 처리 시간이 경과하고 나서 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량 (기체 유량 (X)) 의 다른 예를 나타내는 그래프이다. 도 13(b) 는, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량 (보충 유량) 의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 13(a) 에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은, 기체 공급 배관 (41) 을 유통하는 기체의 유량 (기체 유량 (X)) 을 나타낸다. 도 13(a) 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (111) 는, 기포의 공급을 정지시킬 때까지의 동안에, 기체 유량 (X) 을 점차적으로 감소시켜, 기포의 공급량을 점차적으로 감소시켜도 된다.
도 13(b) 에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은, 보충 배관 (51) 을 유통하는 처리액 (LQ) 의 유량 (보충 유량) 을 나타낸다. 도 13(a) 및 도 13(b) 에 나타내는 바와 같이, 기체 유량 (X) 을 점차적으로 감소시키는 경우, 제어부 (111) 는, 기체 유량 (X) 의 감소 (기포 공급량의 감소) 에 맞추어, 처리액 (LQ) 을 연속적으로 외조 (22) 에 보충시켜도 된다.
또한, 기체 유량 (X) 을 점차적으로 감소시키는 경우, 제어부 (111) 는, 기체 유량 (X) 의 감소 (기포 공급량의 감소) 에 맞추어, 처리액 (LQ) 을 외조 (22) 에 단계적으로 보충시켜도 된다.
본 발명은 기판을 처리하는 분야에 유용하다.
2 : 처리조
3 : 처리액 공급 부재
4 : 기포 공급 부재
5 : 처리액 보충 부재
21 : 내조
22 : 외조
31 : 순환 배관
41 : 기체 공급 배관
42 : 유량 조정부
50 : 처리액 보충부
51 : 보충 배관
61 : 보충조
66 : 가열부
67 : 필터
100 : 기판 처리 장치
111 : 제어부
112 : 기억부
130 : 기판 유지부
LQ : 처리액
W : 기판

Claims (14)

  1. 처리액을 저류하는 처리조와,
    상기 처리조 내에서 기판을 유지하여, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 처리액 중에 상기 기판을 침지시키는 기판 유지부와,
    상기 처리액 중에 침지되어 있는 상기 기판의 표면에 기포를 공급하는 기포 공급 부재와,
    상기 처리조에 상기 처리액을 보충하는 처리액 보충 부재와,
    상기 기포 공급 부재로부터 공급되는 상기 기포의 양의 단계적 또는 점차적인 감소에 따라, 상기 처리액 보충 부재로부터 상기 처리액을 보충시키는 제어부
    를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기포 공급 부재로부터 공급되는 상기 기포의 양에 대응하는 물리량과, 상기 처리액 보충 부재로부터 보충하는 상기 처리액의 양의 관계를 규정하는 데이터를 기억하는 기억부를 추가로 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 데이터에 기초하여, 상기 처리액 보충 부재로부터 보충되는 상기 처리액의 양을 제어하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기포 공급 부재에 기체를 공급하는 기체 공급 배관과,
    상기 기체 공급 배관을 유통하는 상기 기체의 유량을 조정하는 유량 조정부
    를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액 보충 부재에 상기 처리액을 공급하는 처리액 보충부를 추가로 구비하고,
    상기 처리액 보충부는,
    상기 처리액을 저류하는 보충조와,
    상기 처리액 보충 부재까지 상기 처리액을 유통시키는 보충 배관과,
    상기 처리액의 온도를 조정하는 가열부와,
    상기 처리액을 여과하는 필터
    를 갖는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리조는,
    상기 처리액을 저류하는 내조와,
    상기 내조로부터 흘러 넘친 상기 처리액을 회수하는 외조
    를 갖고,
    상기 기판 유지부는, 상기 내조 내에서 상기 기판을 유지하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외조와 상기 내조의 사이에서 상기 처리액을 순환시키는 순환 배관과,
    상기 순환 배관에 연통하고, 상기 내조에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 부재
    를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 처리액 보충 부재는, 상기 외조에 상기 처리액을 보충하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액 보충 부재는, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 처리액과 동종의 처리액을 상기 처리조에 보충하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리액 중에 침지되어 있는 상기 기판이 상기 처리액의 액면으로부터 노출되지 않도록, 상기 처리액 보충 부재로부터 상기 처리액을 보충키시는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기포 공급 부재로부터 공급되는 상기 기포의 양을 단계적 또는 점차적으로 감소시키고, 상기 기포의 공급을 정지시키는, 기판 처리 장치.
  11. 처리조에 저류된 처리액 중에 기판을 침지시키는 공정과,
    상기 처리액 중에 침지된 상기 기판의 표면에 기포를 공급하는 공정과,
    상기 기포의 공급량을 단계적 또는 점차적으로 감소시킴과 함께, 상기 처리조에 상기 처리액을 보충하는 공정
    을 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리액을 보충하는 공정에 있어서, 상기 처리조에 저류되어 있는 상기 처리액과 동종의 처리액을 상기 처리조에 보충하는, 기판 처리 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 처리액을 보충하는 공정에 있어서, 상기 처리액 중에 침지되어 있는 상기 기판이 상기 처리액의 액면으로부터 노출되지 않도록, 상기 처리액을 보충하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 기포를 공급하는 공정은,
    상기 기포의 공급량을 단계적 또는 점차적으로 감소시키고, 상기 기포의 공급을 정지시키는 공정을 포함하고,
    상기 처리액을 보충하는 공정은,
    상기 기포의 공급량의 단계적 또는 점차적인 감소에 따라, 상기 처리조에 상기 처리액을 보충하는 공정과,
    상기 기포의 공급을 정지한 타이밍에 상기 처리조에 상기 처리액을 보충하는 공정
    을 포함하는, 기판 처리 방법.
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