KR20100081926A - 처리 장치 및 처리 장치의 운전 방법 - Google Patents

처리 장치 및 처리 장치의 운전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 액처리 모듈 사이에서 공유되어 있는 공통 용력계(用力系)의 부하를 억제한 처리 장치 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
처리 모듈군은, 기판에 대하여 각각 동일한 처리를 행하기 위한 복수의 처리 모듈을 갖는 k조(k≥2)의 공유 그룹을 구비하고, 각 공유 그룹 조는 n개(n≥2)의 처리 모듈을 구비하며, 각 공유 그룹 조의 처리 모듈에는, 각 공유 그룹 조의 n개의 처리 모듈에 대하여 공통화되며 그 최대 능력이 m개(m≤n)분의 크기인 공통 용력계가 마련되어 있다. 반송 기구는 각 공유 그룹 조의 처리 모듈에 기판을 순차적으로 1개씩 반입하는 동작을 반복하며, 이 때 (1) 공통 용력계가 사용되고 있는 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 그 공유 그룹 조의 다른 처리 모듈로 기판을 반입하거나, 또는 (2) 상기 하나의 처리 모듈의 처리의 종료를 기다리지 않고 다른 처리 모듈로 기판을 반입하고 나서 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 다른 처리 모듈의 처리를 시작한다.

Description

처리 장치 및 처리 장치의 운전 방법{PROCESSING APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREFOR}
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 액처리나 세정 처리, 진공 건조 등의 처리를 행하는 처리 장치 및 그 운전 방법에 관한 것으로, 특히 처리를 실행하는 처리 모듈을 복수개 이용하여 기판을 처리하는 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD : Flat Panel Display)의 제조 공정에는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)나 유리 기판 등의 기판 표면에 약액이나 순수 등의 처리액을 공급하여 기판에 부착된 파티클이나 오염 물질을 제거하는 액처리 공정이 있다.
이러한 액처리 공정을 행하는 액처리 장치의 하나로는, 스핀 척 상에 기판을 1장씩 얹어 놓고, 기판을 회전시키면서 기판 표면에 처리액을 공급함으로써 액처리를 실시하는 액처리 장치가 있다. 이런 유형의 액처리 장치에는 액처리를 실행하는 복수의 액처리 모듈을 공통의 기판 반송부에 접속함으로써 복수의 액처리 모듈에서 병행하여 액처리를 실행하면서 연속적으로 기판을 교체할 수 있게 되어 있는 것이 있다(예컨대 특허문헌 1).
도 14는 예컨대 12개의 액처리 모듈을 갖는 액처리 장치에 의한 액처리 스케줄의 일례를 나타내고 있다. 도 14에 따른 액처리 장치는, 각 액처리 모듈에 있어서, 웨이퍼의 반입→파티클이나 유기성 오염 물질 등의 알칼리성 약액에 의한 제거(알칼리성 약액 처리)→잔존하는 알칼리성 약액의 순수에 의한 제거 및 스핀 건조(린스 세정)→웨이퍼 표면의 자연산화막의 산성 약액에 의한 제거(산성 약액 처리)→잔존하는 산성 약액의 순수에 의한 제거(린스 세정)→이소프로필알코올(IPA)을 공급하면서 스핀 건조(IPA 건조)→웨이퍼의 반출과 같은 일련의 처리를 실행하도록 되어 있다. 한편 간단하게 하기 위해서, 도 14에는 상기한 일련의 액처리 공정을 1 사이클분만 나타내고 있다.
이 액처리 장치에서는, 예컨대 액처리 모듈의 배치 순으로 모듈 번호(모듈 1∼모듈 12)를 붙이고, 모듈 번호가 빠른 순으로 웨이퍼를 반입하여 순차적으로 전술한 처리가 실행된다. 이 경우에는, 도 14에 도시하는 바와 같이 예컨대 인접하여 배치되어 있는 모듈 1과 모듈 2에 있어서, 한 쪽의 모듈 1에서 알칼리성 약액 처리를 실행하고 있을 때에, 다른 쪽의 모듈 2에 있어서도 병행하여 동일한 처리를 실행하는 타이밍이 정기적으로 발생한다.
이 때문에 액처리 장치의 복수의 모듈에서 약액의 공급, 배액(排液), 배기 등에 관련한 각종 설비가 공통으로 마련되어 있는 경우[이하, 이들 설비를 공통 용력계(用力系)라고 함]는, 공통 용력계는 이들 복수 모듈분의 약액의 최대 소비량이나 최대 배액, 배기량을 충족시킬 능력을 갖고 있을 필요가 있으며, 그 결과 이들 공통 용력계가 대형화되어, 설비 비용의 증가로 이어지는 요인으로 되고 있다. 또 한, 액처리 장치의 배액, 배기는 공장 전체의 배액 처리, 배기 처리 설비로 보내어지는 것이 일반적인데, 전술한 공통 용력계를 통해 액처리 장치를 공장 측에 접속하는 경우에는, 각 공통 용력계의 최대 배액, 배기량을 설계상의 최대 부하로서 공장 측에 요구할 필요가 있으며, 이러한 공장 측에 요구되는 부하의 삭감도 큰 과제로 되고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2008-34490호 공보 : 제0020단락, 도 1
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 복수의 처리 모듈에 대하여 용력계를 공통화하면서, 그 용력계에 요구되는 최대 능력을 억제할 수 있으며, 이에 따라 능력이 작은 용력계를 이용할 수 있는 처리 장치 및 그 처리 장치의 운전 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 처리 장치는, 기판에 대하여 각각 동일한 처리를 행하기 위한 복수의 처리 모듈을 갖는 k조(k는 2 이상의 자연수)의 공유 그룹을 포함하고, 각 공유 그룹 조(組)는 n개(n은 2 이상의 자연수)의 처리 모듈을 포함하는 것인 처리 모듈군과,
각 공유 그룹 조에 독립적으로 마련되고, 각 공유 그룹 조의 n개의 처리 모듈에 대하여 공통화되며 그 능력이 m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리까지 허용하고, 그 능력이 각 공유 그룹 조끼리 동일한 공통 용력계와,
상기 처리 모듈에 대하여 기판을 전달하는 반송(搬送) 기구와,
1번째 공유 그룹 조로부터 k번째 공유 그룹 조까지 기판을 순차 반입하는 반입 동작을 반복하여 행하도록 반송 기구를 제어하는 제어부
를 포함하고, 각 공유 그룹 조에 있어서 m개의 처리 모듈에 대하여 상기 공통 용력계가 사용되는 경우에, 상기 제어부는, (1) 상기 공통 용력계가 사용되고 있는 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 그 공유 그룹 조에서의 다른 처 리 모듈로 기판을 반입하도록 반송 기구를 제어하거나, 또는 (2) 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리의 종료를 기다리지 않고 다른 처리 모듈로 기판을 반입하며 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 상기 다른 처리 모듈의 처리를 시작하도록 처리 모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 「m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리」란, m=1인 경우에는 그 1개의 처리 모듈에서 실행되는 처리이며, m≥2인 경우에는 이들 m개의 처리 모듈에서 동시에 실행되는 처리를 말한다.
상기 처리 장치는 이하의 특징을 갖고 있더라도 좋다.
(a) 상기 공통 용력계는, 상기 (1)의 기판의 반입, 또는 (2)의 처리의 시작에 맞춰, 상기 공통 용력계의 사용처를 상기 하나의 처리 모듈에서 다른 처리 모듈로 전환하는 전환부를 갖추고 있는 것.
(b) 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하며, 상기 공통 용력계는 처리 모듈 내의 처리액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것.
(c) 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 약액을 기판에 공급하는 약액 처리가 약액의 종별을 바꿔 복수회 연속하여 행해지는 처리이며, 상기 공통 용력계는 약액의 종별마다 마련되고, 약액 처리가 행해지는 사이에 약액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것.
(d) 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리가 약액 처리이며, 이 약액 처리는 기판을 세정하기 위한 처리인 것.
(e) 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하며, 상기 공통 용력계는 처리액을 공급하는 처리액 공급계인 것.
(f) 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하며, 상기 공통 용력계는 기판으로부터 비산되거나 혹은 넘쳐 흘러 떨어진 배액을 배출하는 배액계인 것.
이어서 다른 발명에 따른 처리 장치의 운전 방법은, 기판에 대하여 각각 동일한 처리를 행하기 위한 복수의 처리 모듈을 갖는 k조(k는 2 이상의 자연수)의 공유 그룹을 포함하고, 각 공유 그룹 조는 n개(n은 2 이상의 자연수)의 처리 모듈을 포함하는 것인 처리 모듈군과,
각 공유 그룹 조에 독립적으로 마련되고, 각 공유 그룹 조의 n개의 처리 모듈에 대하여 공통화되며 그 능력이 m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리까지 허용하고, 그 능력이 각 공유 그룹 조끼리 동일한 공통 용력계를 구비한 처리 장치의 운전 방법으로서,
반송 기구에 의해 1번째 공유 그룹 조로부터 k번째 공유 그룹 조까지 기판을 순차 반입하는 반입 동작을 반복하여 행하는 공정; 및
각 공유 그룹 조에 있어서 m개의 처리 모듈에 대하여 상기 공통 용력계가 사용되는 경우에, (1) 상기 공통 용력계가 사용되고 있는 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 그 공유 그룹 조에서의 다른 처리 모듈로 기판을 반입하거나, 또는 (2) 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리의 종료를 기다리지 않고 다른 처리 모듈로 기판을 반입하며 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 상기 다른 처리 모듈의 처리를 시작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 「m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리」란, m=1인 경우에는 상기 1개의 처리 모듈에서 실행되는 처리이며, m≥2인 경우에는 이들 m개의 처리 모듈에서 동시에 실행되는 처리를 말한다.
본 발명에 따르면, 예컨대 약액의 공급이나 배액, 처리 모듈 내의 배기에 이용되는 용력계를 복수의 처리 모듈에서 공유하고 있는 처리 장치에 있어서, 이들 공통 용력계를 공유하는 모든 처리 모듈이 동시에 동일한 처리를 실행하는 일이 없도록 각 모듈에서의 처리 실행 타이밍이 조정되어 있기 때문에, 공통 용력계에 요구되는 최대 능력을 억제할 수 있다. 이 때문에 설비 비용의 저렴화 및 에너지 절약화에 공헌할 수 있고, 처리 장치로부터 공장 측에 요구되는 설계상의 부하도 삭감할 수 있다.
본 발명에 따른 처리 장치의 일례로서, 기판인 웨이퍼(W)에 약액을 공급하여 액처리를 행하는 액처리 장치(1)의 실시형태에 관해서 설명한다. 도 1은 액처리 장치(1)의 전체 구성을 도시하는 횡단평면도이며, 이 도면의 왼쪽을 전방이라고 하면, 액처리 장치(1)는 복수개의 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(C)가 놓이는 캐리어 배치부(11)와, 이 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내어 액처리 장치(1) 내로 반입하는 반송부(12)와, 반송부(12)에서 꺼내어진 웨이퍼(W)를 후단(後段)의 액처리부(14)에 전달하기 위한 전달부(13)와, 전달부(13)로부터 전달된 웨이퍼(W)를 각 액처리 모듈(2) 내에 반입하여 액처리를 실행하는 액처리부(14)를, 전방에서부터 이 순서대로 접속한 구조로 되어 있다.
캐리어 배치부(11)는, 예컨대 4개의 캐리어(C)를 놓을 수 있는 배치대로서 구성되며, 배치대 상에 놓인 각 캐리어(C)를 고정하여, 반송부(12)에 접속하는 역할을 한다. 반송부(12)는, 각 캐리어(C)와의 접속면에 마련된 개폐 도어를 개폐하는 도시하지 않는 개폐 기구와, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내어 전달부(13)로 반송하기 위한 제1 반송 기구(121)를 공통의 케이스 내에 설치한 구조로 되어 있다. 제1 반송 기구(121)는 예컨대 전후 방향으로 진퇴 가능하고, 좌우 방향으로 이동 가능하며, 또한 회동, 승강이 가능하게 구성된 반송 아암 및 그 구동부로 구성되어 있으며, 반송부(12)와 전달부(13)를 구획하는 구획 벽에 형성된 제1 개구부(122)를 통해, 웨이퍼(W)를 전달부(13)에 반입출하는 역할을 한다.
전달부(13)는, 전후로 반송부(12)와 액처리부(14) 사이에 끼워진 위치에 마련된 케이스 안의 공간이며, 예컨대 반송부(12) 측의 전술한 제1 개구부(122)와, 액처리부(14) 측의 구획 벽에 형성된 제2 개구부(132) 사이에, 액처리 전후의 웨이퍼(W)를 놓기 위한 전달 선반(131)이 마련되어 있다. 전달 선반(131)은 예컨대 8장의 웨이퍼(W)를 놓을 수 있으며, 전달 선반(131)은 반송부(12) 측에서부터 반입출되는 웨이퍼(W)와, 액처리부(14) 측에서부터 반입출되는 웨이퍼(W)를 일시적으로 얹어 놓는 버퍼로서의 역할을 하고 있다.
액처리부(14)는 전달부(13)의 후단에 접속된 케이스 내에, 웨이퍼(W)에 대한 액처리를 실행하는 예컨대 12개의 액처리 모듈(2)로 이루어지는 처리 모듈군을 구 비하고 있다. 액처리부(14) 내에는 전달부(13)와의 구획 벽에 마련된 전술한 제2 개구부(132)로부터 전후 방향으로 뻗는 웨이퍼(W)의 반송로(142)가 마련되어 있고, 12개의 액처리 모듈(2)은 제2 개구부(132)로부터 보아 좌우에 6개씩, 반송로(142)를 따라서 줄지어 설치되어 있다. 반송로(142) 내에는, 반송로(142)를 따라서 이동이 가능하고, 반송로(142)의 좌우에 설치된 각 액처리 모듈(2)을 향해 진퇴가 가능하고, 그리고 회동, 승강이 가능하게 구성된 반송 아암 및 그 구동부로 이루어지는 제2 반송 기구(141)(특허청구범위의 반송 기구에 해당함)가 설치되어 있어, 웨이퍼(W)를 전술한 전달 선반(131)과 각 액처리 모듈(2)과의 사이에서 반송할 수 있게 되어 있다. 도 1에는 1조의 제2 반송 기구(141)를 설치한 예를 도시했지만, 설치되는 액처리 모듈(2)의 갯수에 따라서 액처리부(14)는 2조 이상의 제2 반송 기구(141)를 구비하고 있더라도 좋다.
액처리 모듈(2)에는, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이 전방 측[제2 개구부(132) 측]에서 보아 좌측에 줄지어 설치된 각 액처리 모듈(2)에, 맨 앞으로부터 안쪽으로 향하여 1번∼6번까지의 모듈 번호가 붙여져 있고, 우측에 줄지어 설치된 각 액처리 모듈(2)에는 마찬가지로 7번∼12번까지의 모듈 번호가 붙여져 있다. 또한, 이들 액처리 모듈(2)은, 도 2에서 파선으로 둘러싸 나타낸 서로 인접하는 2개의 액처리 모듈(2)을 1조로 하며, 각 조에서, 후술하는 약액의 공급 계통이나 배액 계통, 배기 계통에 관련된 공통 용력계를 공유하고 있다. 이하의 설명에서는 액처리 모듈(2)의 조를 공유 그룹(20)이라고 하고, 이들 공유 그룹(20)에도 1번∼6번까지의 그룹 번호(조 번호)를 붙이며, 상기한 모듈 번호와 그룹 번호의 관계는 도 3 에 도시하는 바와 같다.
도 4는 각 공유 그룹(20)을 이루는 액처리 모듈(2)의 개략 구성 및 각종 약액의 공급 계통 및 그 배액 계통을 나타내고 있고, 도 5는 액처리 모듈(2)의 배기 계통을 나타내고 있다. 도 4, 도 5의 각 도면에서는, 공유 그룹(20)의 한 쪽의 액처리 모듈에 「2a」의 부호를 붙이고, 다른 쪽의 액처리 모듈에 「2b」의 부호를 붙이고 있다.
각 공유 그룹(20)을 구성하고 있는 액처리 모듈(2a, 2b)은 거의 같은 구성을 갖고 있기 때문에, 도 4의 좌측에 도시한 액처리 모듈(2a)을 참조하면서 액처리 모듈(2)의 구성에 관해서 설명한다. 액처리 모듈(2a)은, 웨이퍼(W)에 대한 액처리, 린스 세정, 스핀 건조의 각 처리가 실행되는 밀폐된 처리 공간을 형성하는 외측 챔버(21a)와, 이 외측 챔버(21a) 내에 설치되며, 웨이퍼(W)를 거의 수평하게 유지한 상태로 회전시키는 웨이퍼 유지 기구(23a)와, 웨이퍼 유지 기구(23a)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면측에 약액을 공급하는 노즐 아암(24a)과, 웨이퍼 유지 기구(23a)를 둘러싸도록 외측 챔버(21a) 내에 설치되며, 회전하는 웨이퍼(W)로부터 주위로 비산된 약액을 받기 위한 내측 컵(22a)을 구비하고 있다.
외측 챔버(21a)는, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이 서로 인접하는 다른 액처리 모듈(2)과는 구획된 케이스 내에 설치되어 있으며, 도시하지 않은 웨이퍼 반입구를 통해 제2 반송 기구(141)에 의해 웨이퍼(W)가 반입출된다. 또한, 웨이퍼 유지 기구(23a)의 내부에는 약액 공급로(231a)가 형성되어 있어, 회전하는 웨이퍼(W)의 하면에 상기 약액 공급로(231a)를 통해 약액을 공급할 수 있다.
노즐 아암(24a)은, 선단부에 약액 공급용의 노즐을 구비하고 있으며, 도시하지 않은 구동 기구에 의해서 웨이퍼 유지 기구(23a)에 유지된 웨이퍼(W) 중앙 측의 상측 위치와, 외측 챔버(21a)의 외부에 마련된 대기 위치와의 사이에서 상기 노즐을 이동시킬 수 있다. 내측 컵(22a)은, 웨이퍼 유지 기구(23a)에 유지된 웨이퍼(W)를 둘러싸는 처리 위치와, 이 처리 위치의 아래쪽으로 후퇴한 후퇴 위치 사이를 승강할 수 있게 되어 있다. 도 4에서는, 우측의 액처리 모듈(2b)에 내측 컵(22b)을 처리 위치까지 상승시킨 상태를 나타내고, 좌측의 액처리 모듈(2a)에 내측 컵(22a)을 후퇴 위치까지 하강시킨 상태를 나타내고 있다.
이어서 액처리 모듈(2a)에 대한 약액의 공급 기구에 관해서 설명하면, 노즐 아암(24a)에 설치된 노즐은 상면측 공급 라인(43a)에 접속되어 있고, 이 상면측 공급 라인(43a)은 IPA 공급 중간 라인(41a)과 약액 공급 중간 라인(42a)으로 분기되어 있다. IPA 공급 중간 라인(41a)은 전환부인 전환 밸브(312), IPA 공급 라인(313)을 통해 IPA 공급부(31)에 접속되어 있고, 이 IPA 공급부(31)는 높은 휘발성을 이용하여 웨이퍼(W) 표면을 건조시키기 위한 IPA를 웨이퍼(W)의 상면측에 공급하는 역할을 한다. IPA 공급부(31)는 예컨대 IPA를 저류하는 약액조 및 약액 펌프로 이루어지며(모두 도시하지 않음), IPA 공급 라인(313)에 설치된 매스플로우 컨트롤러(311)에 의해 소정량의 IPA를 노즐 아암(24a)에 공급할 수 있다.
또한, 마찬가지로 상면측 공급 라인(43a)으로부터 분기된 약액 공급 중간 라인(42a)은, 전환부인 전환 밸브(300)를 통해 3 계통의 약액 공급 라인(321, 331, 341)에 접속되어 있다. 이들 중, DHF 공급 라인(321)의 상류에는, 웨이퍼(W) 표면 의 자연산화막을 제거하는 산성 약액인 희불산 수용액[이하, DHF(Diluted HydroFluoric acid)액이라고 함]을 공급하는 DHF 공급부(32)가 마련되어 있다. 또한, SC1 공급 라인(331)의 상류에는 웨이퍼(W) 표면의 파티클이나 유기성 오염 물질을 제거하는 약액인 SC1액(암모니아와 과산화수소수의 혼합액)을 공급하는 SC1 공급부(33)가 마련되어 있다. 그리고, 순수 공급 라인(341)의 상류에는 약액 처리 후의 웨이퍼(W)에 잔존하는 DHF액이나 SC1액을 제거하는 린스액인 순수를 공급하기 위한 순수 공급부(34)가 마련되어 있다. 이들 DHF 공급부(32), SC1 공급부(33), 순수 공급부(34) 각각도, IPA 공급부(31)와 마찬가지로 예컨대 도시하지 않은 약액조 및 약액 펌프로 구성되어 있다.
또한, 이들 DHF 공급부(32), SC1 공급부(33), 순수 공급부(34)가 접속된 약액 공급 중간 라인(42a)은, 웨이퍼(W)의 하면에 약액을 공급하는 약액 공급로(231a)와도 하면측 공급 라인(44a)을 통해 접속되어 있다. 도 4에서, 도면 부호 421a, 422a는 각각 노즐 아암(24a) 측, 웨이퍼 유지 기구(23a) 측으로의 약액 공급량을 조정하는 매스플로우 컨트롤러이다.
이상에 설명한 구성을 구비함으로써, 액처리 모듈(2a)은, 웨이퍼 유지 기구(23a)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면측에는 노즐 아암(24a)을 통해 약액인 IPA, DHF액, SC1액, 순수를 공급할 수 있고, 또한 웨이퍼(W)의 하면측에는 웨이퍼 유지 기구(23a) 내에 형성된 약액 공급로(231a)를 통해 약액인 DHF액, SC1액, 순수를 공급할 수 있다.
이어서, 배액 계통의 구성에 관해서 설명한다. 내측 컵(22a)의 예컨대 저면 에는, IPA, DHF액, SC1액을 배출하기 위한 배액 라인(51a)이 접속되어 있고, 이 배액 라인(51a)의 하류 측에는, IPA의 배출처인 유기물 드레인 라인(53), SC1액의 배출처인 알칼리성 드레인 라인(54), DHF액의 배출처인 산성 드레인 라인(55)이 전환부인 전환 밸브(511)를 통해 접속되어 있다.
또한, 외측 챔버(21a)의 저면에는 배수 라인(56a)이 설치되어 있어, 린스 세정시에 내측 컵(22a)을 하강시킨 상태로 웨이퍼(W)를 회전시켰을 때에, 외측 챔버(21a)의 바닥부에 고이는 린스액(저농도의 DHF액이나 SC1액을 포함하는 물)을 배출할 수 있다.
이상에 설명한 액처리 모듈(2a)의 구성과, 약액의 공급 계통 및 배액 계통의 구성은, 동일한 공유 그룹(20)에 설치된 다른 쪽의 액처리 모듈(2b)에 관해서도 마찬가지이며, 도면 부호에 「b」의 첨자를 붙인 각 구성 요소는 대응하는 도면 부호를 붙인 액처리 모듈(2a) 측의 구성 요소와 같은 구조, 기능을 갖고 있다. 그리고 「a, b」의 첨자가 붙어 있지 않는, 약액의 공급 계통의 IPA 공급부(31), DHF 공급부(32), SC1 공급부(33), 순수 공급부(34)나 각 전환 밸브(312, 300) 등, 또한 배액 계통의 유기물 드레인 라인(53), 알칼리성 드레인 라인(54), 산성 드레인 라인(55)이나 전환 밸브(511) 등은, 본 실시형태에 있어서 액처리 모듈(2a, 2b)의 공통 용력계에 상당한다. 이들 공통 용력계는, 후술하는 바와 같이 액처리 모듈(2a) 측과 액처리 모듈(2b) 측으로 전환되어 사용되며, 동시에 사용되는 일이 없도록 되어 있으므로, 예컨대 IPA 공급부(31) 등에 설치된 약액 펌프의 능력이나, 전환 밸브(312) 등의 배관 직경은, 예컨대 액처리 모듈(2a, 2b) 1개분의 최대 부하를 충족 시키는 능력으로 설계되어 있다.
이어서, 도 5에 도시한 배기계의 구성에 관해서 설명한다. 배기에 대해서도 액처리 모듈(2a, 2b)은 거의 같은 구성을 갖고 있기 때문에, 도 5의 좌측에 도시한 액처리 모듈(2a)을 참조하면서 설명한다. 외측 챔버(21a)의 저면에는 공통 배기 라인(61a)이 접속되어 있고, 이 공통 배기 라인(61a)은 예컨대 관로의 선단이 외측 챔버(21a)의 저면으로부터 위쪽으로 돌출되고 있어, 마찬가지로 외측 챔버(21a)의 저면으로부터 배수 라인(56a)으로 배출되는 배액이 공통 배기 라인(61a) 측으로 흘러들어가지 않게 되어 있다. 공통 배기 라인(61a)의 하류 측은 IPA의 미스트를 포함하는 기류의 배기처인 유기물 배기 라인(62), SC1액의 미스트를 포함하는 기류의 배기처인 알칼리성 배기 라인(63), DHF액의 미스트를 포함하는 기류의 배기처인 산성 배기 라인(64)과 접속되어 있다. 이들 각 배기 라인(62, 63, 64)은 전환부인 전환 밸브(611)에 의해서 공통 배기 라인(61a)에 대하여 전환하여 접속될 수 있다. 또한, 각 배기 라인(62, 63, 64)에는 배기 팬(621, 631, 641)이 설치되어 있어, 외측 챔버(21a) 내부로부터의 배기를 행하는 동력원으로 되고 있다.
도 5에 도시한 배기 계통의 경우에 있어서도, 각 도면 부호에 「b」의 첨자를 붙인 구성 요소는, 대응하는 도면 부호가 붙여진 액처리 모듈(2a) 측의 구성 요소와 같은 구조, 기능을 갖고 있다. 또한, 「a, b」의 첨자가 붙어 있지 않은 유기물 배기 라인(62), 알칼리성 배기 라인(63), 산성 배기 라인(64)이나 전환 밸브(611), 각 배기 팬(621, 631, 641)은 본 실시형태에 있어서의 액처리 모듈(2a, 2b)의 공통 용력계에 상당한다. 그리고, 이들 공통 용력계도, 액처리 모듈(2a) 측 과 액처리 모듈(2b) 측으로 전환하여 사용되며, 동시에 사용되는 일이 없도록 되어 있어, 예컨대 각 배기 팬(621, 631, 641)의 능력이나, 배기 라인(62, 63, 64)의 배관 직경은, 예컨대 액처리 모듈(2a, 2b) 1개분의 최대 부하를 충족시키는 능력으로 되어 있다.
액처리 장치(1) 전체의 설명으로 되돌아가면, 상기 액처리 장치(1)에는 도 1, 도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이 제어부(7)가 접속되어 있다. 제어부(7)는 예컨대 도시하지 않은 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지며, 기억부에는 상기 액처리 장치(1)의 작용, 즉 각 액처리 모듈(2) 내에 웨이퍼(W)를 반입하고, 웨이퍼 유지 기구(23a, 23b)에 유지된 웨이퍼(W)에 액처리를 실시하고 나서, 건조시켜, 반출하기까지의 동작에 관계된 제어 등에 관한 단계(명령)군이 짜여진 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 하드디스크, 컴팩트디스크, 광자기디스크, 메모리카드 등의 기억 매체에 저장되며, 거기로부터 컴퓨터에 인스톨된다.
여기서 본 실시형태에 따른 액처리 장치(1)는, 배경기술에서 설명한 각 공유 그룹(20) 내의 공통 용력계에의 부하 집중을 피하기 위해서, 각 공통 용력계가 액처리 모듈(2a, 2b) 중 어느 한 쪽에서만 사용되고, 동시에 사용되는 일이 없도록 제어된다. 이러한 제어를 실현하기 위해서, 도 1, 도 4, 도 5에 도시하는 제어부(7)는, 하나의 액처리 모듈(2a, 2b)에서의 처리 종료를 기다리지 않고 상기 하나의 액처리 모듈(2a, 2b)과 공통 용력계를 공유하는 다른 처리 모듈(2b, 2a)에 웨이퍼(W)를 반입하며, 하나의 액처리 모듈(2a, 2b)에서의 처리가 종료된 후에 다른 액처리 모듈(2b, 2a)의 처리를 시작하도록, 제2 반송 장치(141)나 각 전환 밸브(300, 312, 511, 611) 등을 동작시킨다. 전환 밸브(300, 312, 511, 611)는, 공통 용력계인 각종 공급부(31, 32, 33, 34)나 드레인 라인(53, 54, 55), 배기 라인(62, 63, 64)을 액처리 모듈(2a) 측, 액처리 모듈(2b) 측 중 어느 한 쪽에 접속하고, 또는 어느 한 쪽의 액처리 모듈(2a, 2b)로부터도 분리된 상태가 되도록 전환할 수 있다.
여기서 제어부(7)는, 각 액처리 모듈(2a, 2b) 내에서 실행되고 있는 처리의 종류에 따라서 약액 공급 계통이나 배액 계통, 배기 계통을 도 6에 도시하는 전환처에서 전환하도록 구성되어 있다. 각 액처리 모듈(2)(2a, 2b)에서는, 웨이퍼 반입(P1)→알칼리성 약액 처리(P2)→린스 세정(P3)→스핀 건조(P4)→산성 약액 처리(P5)→린스 세정(P6)→IPA 건조(P7)→웨이퍼의 교체(P8)의 각 동작이 반복하여 이루어지고 있고[이하, P2∼P8의 일련의 처리를 1 사이클로 한다. 또한, 웨이퍼 반입(P1)은 1번째의 사이클에서만 실행됨], 이들 동작에 대응하여 약액 공급 계통이나 배액 계통, 배기 계통이 전환된다.
즉, 약액 공급 계통은, 알칼리성 약액 처리(P2)시에 SC1액, 린스 세정(P3, P 6)시에 순수, 산성 약액 처리(P5)시에 DHF액이 웨이퍼(W)의 상면측과, 하면측 모두에 공급되고, 또한 IPA 건조(P7)시에는 웨이퍼(W)의 상면에 IPA가 공급되도록 각 공통 용력계가 전환된다.
또한, 배액 계통은, 알칼리성 약액 처리(P2)시에는 알칼리성 드레인 라인(54), 산성 약액 처리(P5)시에는 산성 드레인 라인(55), IPA 건조(P7)시와 그 후의 웨이퍼 교체시(P8)에는 유기물 드레인 라인(53)이 되도록 각 공통 용력계가 전환된다. 또한, 린스 세정(P3, P6)시, 통상의 스핀 건조(P4)시에는 내측 컵(22a)을 후퇴 위치까지 하강시킴으로써 배수 라인(56a, 56b)으로의 배액이 실행되게 된다. 한편, 이 때의 배액 라인(51a, 51b)의 접속처는, 예컨대 바로 앞의 처리에서 전환된 드레인 라인(54, 55)에 접속한 채로의 상태로 되어 있다.
그리고 배기 계통에 있어서는, 알칼리성 약액 처리(P2)∼스핀 건조(P4)까지의 기간 동안은 알칼리성 배기 라인(63), 산성 약액 처리(P5)∼린스 세정(P6)까지의 기간 동안은 산성 배기 라인(64), IPA 건조(P7)∼웨이퍼 교체(P8)까지의 기간 동안이 유기물 배기 라인(62)이 되도록 각 공통 용력계가 전환된다. 이들 공통 용력계의 전환 타이밍은, 예컨대 액처리 장치(1)에서의 약액 처리의 처리 레시피로서 제어부(7)의 기억부 내에 미리 기억되어 있다.
이상에 설명한 구성을 갖는 본 실시형태에 따른 액처리 장치(1)의 작용에 관해서 설명한다. 액처리 장치(1)가 액처리를 시작하면, 제1 반송 기구(121)는 캐리어 배치부(11)에 놓인 캐리어(C)에서 웨이퍼(W)를 빼내어, 전달부(13) 내의 전달 선반(131)에 순차적으로 놓는다. 제2 반송 기구(141)는, 예컨대 도 7에 예시한 처리 스케줄에 따라서 우선 「그룹 1의 모듈 1」, 예컨대 도 4, 도 5에 도시한 액처리 모듈(2a) 내에 진입하여, 웨이퍼 유지 기구(23a)에 웨이퍼(W)를 전달한다(P1). 제2 반송 기구(141)가 전달 선반(131)에서 웨이퍼(W)를 꺼내어 액처리 모듈(2a) 안으로의 반입을 마칠 때까지 필요한 시간은, 후단의 각 액처리에서 대기 시간이 발생되지 않을 정도의 시간으로 되어 있다.
액처리 모듈(2a) 안으로의 웨이퍼(W) 반입을 마치면 노즐 아암(24a)을 웨이퍼(W) 중앙 측의 상측 위치까지 이동시키고, 내측 컵(22a)을 처리 위치까지 상승시 켜, 웨이퍼 유지 기구(23a)에 의해 웨이퍼(W)를 예컨대 10 rpm∼30 rpm 정도의 회전 속도로 회전시키면서 SC1 공급부(33)로부터 상기 웨이퍼(W)의 상면측과 하면측에 SC1액을 공급한다. 이로써 웨이퍼(W)의 상하면에 약액의 액막이 형성되어 알칼리성 약액 세정이 행해진다(P2). 이 때 도 6에 도시한 바와 같이 액처리 모듈(2a)의 배액 계통은 알칼리성 드레인 라인(54)에, 또한 배기 계통은 알칼리성 배기 라인(63)에 접속되어 있어, 내측 컵(22a)에서 받아내여진 SC1액은 알칼리성 드레인 라인(54)으로 배출되고, SC1액의 미스트를 포함하는 기류는 알칼리성 배기 라인(63)으로 배출된다. 알칼리성 약액 세정에 걸리는 시간은 예컨대 60초이다.
이 모듈 1의 동작과 병행하면서, 제2 반송 기구(141)는 미리 정해놓은 순서대로 다른 액처리 모듈(2)에 웨이퍼(W)를 순차적으로 반입한다. 이 때 제2 반송 기구(141)는, 각 공유 그룹(20)의 한 쪽의 액처리 모듈(2a)에 웨이퍼(W)를 「그룹 2의 모듈 3→그룹 3의 모듈 5→그룹 4의 모듈 7→ …」의 순으로 반입한다. 그리고 각 액처리 모듈(2a)에서 웨이퍼(W)의 반입이 완료된 순으로, 이들 액처리 모듈(2a)에서 알칼리성 약액 세정이 병행하여 실행되는데, 각 공유 그룹(20)에 주목하면 한 쪽의 액처리 모듈(2a)에서만 알칼리성 약액 세정이 이루어지고 있게 된다.
「그룹 1의 모듈 1」에서 알칼리성 약액 세정이 종료되면, 내측 컵(22a)이 후퇴 위치로 이동하고, 또한 노즐 아암(24a) 및 웨이퍼 유지 기구(23a)의 약액 공급로(231a)에 대한 약액의 공급 계통을 순수 공급부(34)로 전환하여 웨이퍼(W)의 상면측, 하면측에 순수를 공급함으로써 웨이퍼(W) 표면의 SC1액을 제거하는 린스 세정이 실행되고(P3), 이어서 웨이퍼(W)에의 순수 공급을 정지한 후, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 예컨대 2000 rpm으로 올려, 웨이퍼(W)의 스핀 건조를 실행한다(P4).
이들 처리시에 있어서 액처리 모듈(2a)의 배액 계통은 알칼리성 드레인 라인(54)에 접속되어 있어, 내측 컵(22a)에 넘쳐 흘러 떨어진 린스 후의 순수는 알칼리성 드레인 라인(54)으로 배출되고, 또한 외측 챔버(21a)에 받아내여진 린스 후의 순수는 배수 라인(56a)으로부터 배출된다. 또한, 배기 계통은 알칼리성 배기 라인(63)에 접속되어 있어, 린스 후의 순수의 미스트를 포함하는 기류는 알칼리성 배기 라인(63)으로 배출된다. 린스 세정 및 스핀 건조에 걸리는 시간은 합계로 예컨대 30초이다. 또한, 「그룹 2의 모듈 3→그룹 3의 모듈 5→그룹 4의 모듈 7→ …」에 있어서도 이들의 린스 세정, 스핀 건조가 순차적으로 실행되는 것은 도 7에 도시한 바와 같다. 이 때 노즐 아암(24a) 및 웨이퍼 유지 기구(23a)의 약액 공급로(231a)에 질소 가스의 공급 계통을 설치하고, 스핀 건조의 실행 시에 웨이퍼(W) 표면에 질소 가스를 분무하여 웨이퍼(W)의 건조를 촉진시키더라도 좋다.
이렇게 해서 「그룹 1의 모듈 1」에서 린스 세정, 스핀 건조가 실행되고, 예컨대 스핀 건조가 종료되기 직전의 타이밍에, 예컨대 도 7에 도시하는 바와 같이 제2 반송 기구(141)는 「그룹 1의 모듈 2」인 예컨대 액처리 모듈(2b)로의 웨이퍼(W) 반입을 실행한다. 그리고 「모듈 1」 측에서의 스핀 건조가 종료되고, 이어서 산성 약액 처리가 시작되는 타이밍에 SC1 공급부(33), 알칼리성 드레인 라인(54), 알칼리성 배기 라인(63)의 접속처를 액처리 모듈(2b) 측으로 전환하여, 「모듈 2」에서의 알칼리성 약액 세정을 시작한다.
또한, 다른 공유 그룹(20)에 있어서도 「그룹 2의 모듈 4→그룹 3의 모듈 6 →그룹 4의 모듈 8→ …」로 웨이퍼(W)를 반입하고, 각 공유 그룹(20)의 한 쪽의 액처리 모듈(2a)에서 스핀 건조가 종료되는 타이밍에 SC1 공급부(33), 알칼리성 드레인 라인(54), 알칼리성 배기 라인(63)의 접속처를 액처리 모듈(2b) 측으로 전환하여, 각각의 액처리 모듈(2b)에서 알칼리성 약액 세정을 시작한다. 이와 같이 각 공유 그룹(20)에서는 한 쪽의 액처리 모듈(2a)의 알칼리 세정이 종료되고 나서 다른 쪽 액처리 모듈(2b)의 알칼리 세정을 시작하기 때문에, 부하를 집중시키지 않도록 공통 용력계인 SC1 공급부(33)나 알칼리성 드레인 라인(54), 알칼리성 배기 라인(63)을 가동시킬 수 있다.
「그룹 1의 모듈 1」의 동작 설명으로 되돌아가면, 스핀 건조가 종료된 후, 다시 내측 컵(22a)을 처리 위치까지 상승시켜, 노즐 아암(24a) 및 웨이퍼 유지 기구(23a)의 약액 공급로(231a)에 대한 약액의 공급 계통을 DHF 공급부(32)로 전환한 후, 예컨대 10 rpm∼30 rpm 정도로 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 상하면에 DHF액을 공급한다. 이에 따라 이들 면에 DHF액의 액막이 형성되어, 산성 약액 세정이 행해진다(P5). 그리고 소정 시간이 경과한 후, 내측 컵(22a)을 후퇴 위치로 하강시키고, 약액의 공급 계통이 순수 공급부(34)로 전환되어 린스 세정이 행해진다(P6). 산성 세정에 걸리는 시간은 예컨대 60초, 린스 세정에 걸리는 시간은 예컨대 30초이다.
이 때 도 6에 도시한 바와 같이 액처리 모듈(2a)의 배액 계통은 산성 드레인 라인(55)에 접속되고, 또한 배기 계통은 산성 배기 라인(64)에 접속되어 있어, 산성 약액 세정시에는 내측 컵(22a)에서 받아내여진 DHF액은 산성 드레인 라인(55)으 로 배출되는 한편, DHF액의 미스트를 포함하는 기류는 산성 배기 라인(64)으로 배출된다. 또한, 린스 세정시에는, 내측 컵(22a)에 넘쳐 흘러 떨어진 린스 후의 순수는 산성 드레인 라인(55)으로 배출되고, 또한 외측 챔버(21a)에 받아내여진 린스 후의 순수는 배수 라인(56a)으로부터 배출되며, 린스 후의 순수의 미스트를 포함하는 기류는 알칼리성 배기 라인(63)으로 배출된다.
그리고 도 7에 도시한 바와 같이, 이 산성 약액 세정도 「그룹 2의 모듈 3→그룹 3의 모듈 5→그룹 4의 모듈 7→ …」의 순으로 실행되고, 또한 이와 병행하여 다른 쪽에서는 알칼리성 약액 세정, 린스 세정 및 스핀 건조가 「그룹 1의 모듈 2→그룹 2의 모듈 4→그룹 3의 모듈 6→ …」의 순으로 실행된다.
그리고 「그룹 1의 모듈 1」에 있어서의 산성 약액 처리, 린스 세정이 완료되어 IPA 건조로 처리가 전환되는 타이밍에, 「그룹 1의 모듈 2」인 액처리 모듈(2b)에서는 알칼리성 약액 처리 후의 린스 세정 및 그 스핀 건조가 종료되고, 산성 약액 세정이 시작되게 된다. 이 때문에, 이 타이밍에 직전까지 액처리 모듈(2a) 측에 접속되어 있던 산성 드레인 라인(55), 산성 배기 라인(64)은 액처리 모듈(2b) 측으로 접속처가 전환되고, 액처리 모듈(2a) 측에는 새롭게 IPA 공급부(31), 유기물 드레인 라인(53), 유기물 배기 라인(62)이 접속되어 IPA 건조가 시작되기 때문에, 이 경우에도 공통 용력계의 부하가 분산되고 있다.
그리고 다른 공유 그룹(20)에 있어서도 「그룹 2의 모듈 3→그룹 3의 모듈 5→그룹 4의 모듈 7→ …」의 순으로 린스 세정으로부터 IPA 건조로 처리가 전환되는 타이밍에 「그룹 2의 모듈 4→그룹 3의 모듈 6→그룹 4의 모듈 8→ …」의 순으 로 산성 약액 세정이 시작되어 공통 용력계의 부하가 분산된다.
그리고 「그룹 1의 모듈 1」에서는 내측 컵(22a)이 처리 위치까지 상승하며, 웨이퍼(W)의 상면에 IPA를 공급하면서 웨이퍼(W)를 예컨대 2000 rpm 정도의 회전 속도로 회전시킴으로써, IPA의 휘발성을 이용한 IPA 건조가 실행되어, 웨이퍼(W) 표면에 잔존하는 린스 후의 순수가 완전히 제거된다(P7). 그리고 내측 컵(22a)을 후퇴 위치까지 후퇴시키며, 처리 후의 웨이퍼(W)는 제2 반송 기구(141)에 의해서 반출되고, 액처리 모듈(2b) 내에는 새로운 웨이퍼(W)가 반입된다(P8).
이들 처리 시에 액처리 모듈(2a)의 배액 계통은 유기물 드레인 라인(53)에 접속되어 있어, 내측 컵(22a)으로 넘쳐 흘러 떨어진 IPA는 유기물 드레인 라인(53)으로 배출되고, 또한 배기 계통은 유기물 배기 라인(62)에 접속되어 있어, IPA를 포함하는 기류는 유기물 배기 라인(62)으로 배출된다. IPA 건조에 걸리는 시간은 예컨대 45초이며, 웨이퍼(W)의 교체는 수초 정도이고, 각 액처리와 비교하여 충분히 짧은 시간에 끝낼 수 있다.
그리고 「그룹 2의 모듈 3→그룹 3의 모듈 5→그룹 4의 모듈 7→ …」에서도 마찬가지로, IPA 건조, 웨이퍼의 교체가 행해진 후, 각 공유 그룹(20)의 한 쪽의 액처리 모듈(2a)에서 다음 사이클의 알칼리성 약액 처리가 시작된다(P1).
한편, 각 공유 그룹(20)의 다른 쪽의 액처리 모듈(2b)에서는, 「그룹 1의 모듈 2→그룹 2의 모듈 4→그룹 3의 모듈 6→…」의 순으로, 산성 약액 처리(P5), 린스 세정(P6)이 실시되고, 이어서 IPA 세정이 실행되는데, 이 때에는 상대 측의 액처리 모듈(2a)에서는 다음 사이클의 알칼리성 약액 세정이 실행되고 있어, 이 경우 에도 액처리 모듈(2a, 2b)의 공통 용력계는 다른 접속처에 접속되며, 부하가 집중되지 않게 되어 있다.
그리고, 각 공유 그룹(20)의 다른 쪽의 액처리 모듈(2b)에 있어서도 IPA 건조가 종료되고, 웨이퍼(W)가 교체되어 다음 사이클의 알칼리성 약액 처리가 시작되는 타이밍에, 상대 측의 각 액처리 모듈(2a)에서는 선행하는 다음 사이클에 있어서의 알칼리성 약액 세정 후의 린스 세정, 스핀 건조가 종료되며, 산성 약액 세정이 시작된다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 액처리 장치(1)에서는, 각 공유 그룹(20)의 액처리 모듈(2a, 2b)에 관계된 일련의 액처리 사이클에 있어서, 부하가 집중되지 않고 최대 1개분의 부하로 각 공통 용력계를 가동할 수 있도록 액처리가 실행된다.
액처리를 마치고 각 액처리 모듈(2)로부터 빼내어진 웨이퍼(W)는 제2 반송 기구(141)에 의해서 전달 선반(131)으로 반송된 후, 제1 반송 기구(121)에 의해 빼내어져 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C) 내에 저장된다. 이들 동작을 연속적으로 행함으로써 액처리 장치(1)는 각 액처리 모듈(2)에서 병행하여 액처리를 실행하면서 복수개의 웨이퍼(W)를 세정할 수 있다.
본 실시형태에 따른 액처리 장치(1)에 의하면 이하의 효과가 있다. 액처리 장치(1)는 약액의 공급이나 배액, 처리 모듈 내의 배기에 이용되는 용력계[각 약액 공급부(31∼34), 드레인 라인(53∼55), 배기 라인(62∼64)이나 배기 팬(621, 631, 641) 등]을 복수의 액처리 모듈(2a, 2b)에서 공유하고 있으며, 이들 공통 용력계를 공유하는 두 액처리 모듈(2a, 2b)이 동시에 동일한 처리를 실행하는 일이 없도록 각 액처리 모듈(2a, 2b)에서의 처리의 실행 타이밍을 조정하고 있기 때문에 공통 용력계에 요구되는 최대 능력을 억제할 수 있다. 그 결과, 설비 비용이 저렴하게 되고 또한 에너지 절약화에 공헌할 수 있으며, 상기 액처리 장치(1)로부터 공장 측에 요구되는 설계상의 부하도 삭감할 수 있다.
여기서 도 7에 도시한 처리 스케줄에서는, 예컨대 알칼리성 약액 처리와 그 후의 린스 세정, 스핀 건조에 걸리는 시간(예컨대 합계 90초)과, 산성 약액 처리와 그 후의 린스 세정에 걸리는 시간(예컨대 합계 90초)이 일치하고 있는 예를 나타냈다. 이에 비하여 도 8은, 예컨대 산성 약액 처리에 걸리는 시간이 알칼리성 약액 처리보다도 예컨대 10초 정도 길어, 전술한 처리 시간이 일치하지 않는 경우의 처리 스케줄의 예를 도시하고 있다.
예컨대 그룹 1의 모듈 1과 모듈 2에 주목해 보면, 본 예에 있어서 전술한 도 7에 도시한 처리 스케줄과 마찬가지로 모듈 1 측에서 산성 약액 처리가 시작되는 타이밍과 동시에 모듈 2 측에서 알칼리성 약액 처리를 시작하도록 처리 스케줄을 계획한 경우에는, 모듈 2 측에서 알칼리성 약액 처리 후의 스핀 건조를 마치는 타이밍에는, 모듈 1 측에서는 여전히 산성 약액 처리 후의 린스 세정이 종료되지 않고 있다. 이 때문에 모듈 2 측에서 산성 약액 세정을 시작하면, 공통 용력계인 산성 드레인 라인(55)이나 산성 배기 라인(64), 배기 팬(641)에 모듈 1, 2의 2개분의 부하가 동시에 걸려 버리게 된다.
그래서 도 8에 도시한 처리 스케줄에서는, 모듈 2 측에 웨이퍼(W)를 반입하는 타이밍을 늦춤으로써 모듈 1 측의 산성 약액 처리 후의 린스 세정을 마치는 타 이밍과, 모듈 2 측의 알칼리성 약액 처리 후의 스핀 건조를 마치는 타이밍을 일치시키는 것에 의해 공통 용력계의 부하 집중을 피하고 있다.
또한 이 경우에, 웨이퍼(W)의 반입 타이밍을 조정하는 대신에, 예컨대 도 9에 도시하는 바와 같이, 모듈 2 측에서 웨이퍼(W)의 반입 동작을 마친 후, 대기 시간을 둠으로써 모듈 1 측에서의 산성 약액 처리 후의 린스 세정과, 모듈 2 측에서의 산성 약액 처리가 겹치지 않도록 하더라도 좋다.
이와 같이 웨이퍼(W)의 반입 타이밍을 바꾸거나, 대기 시간을 적절하게 두거나 함으로써, 반송 스케줄이 여러 가지로 변경된 경우에서도 공통 용력계에서의 부하 집중을 피할 수 있다.
게다가 또한 동일 그룹 내의 공통 용력계의 부하 집중을 피하는 수법은, 도 8이나 도 9를 이용하여 설명한 것과 같이 「알칼리성 약액 처리」나 「산성 약액 처리」 등, 일련의 액처리 공정에 포함되는 각 처리가 겹치지 않도록, 웨이퍼(W)의 반입출 동작이나 처리의 실행 타이밍을 조정하는 수법에 한정되는 것이 아니다. 예컨대 도 6에 도시한 알칼리성 약액 처리(P1)∼IPA 건조(P7)까지의 일련의 처리를 전체적으로 하나의 「액처리」라고 고려하고, 도 10에 도시하는 바와 같이 이 액처리 전체의 실행 타이밍이 동일한 그룹 내의 모듈 2끼리 겹치지 않도록 예컨대 웨이퍼(W)의 반입출 타이밍을 조정하더라도 좋다. 도 10에 도시한 예에서는, 해치(hatch)로 전부 칠한 영역이 전술한 액처리 전체를 나타내고 있으며, 공백 영역은 대기 시간이 된다. 이 예에서는, 2개의 모듈 2에서 웨이퍼(W)의 반입출 동작이 겹치는 타이밍이 발생하고 있지만, 이 경우는 액처리 장치(1)의 반송로(142)에 제2 반송 기구(141)를 예컨대 2조 설치하거나 하면 된다. 또한, 본 예에 있어서도 모듈 2 내에 웨이퍼(W)를 미리 반입해 두고서, 액처리 전체의 실행 시작 타이밍을 조정함으로써, 공통 용력계의 부하 집중을 피하더라도 좋음은 물론이다.
또한, 액처리 장치(1)에 구비되는 액처리 모듈(2)의 수는, 도 2에 도시한 바와 같이 2개의 액처리 모듈(2)을 포함하는 공유 그룹(20)을 6 그룹 두는 경우에 한정되지 않고, n개(n은 2 이상의 자연수)의 액처리 모듈(2)을 구비한 공유 그룹(20)을 k조(k는 2 이상의 자연수) 구비하고 있으면 된다.
예컨대 도 11에 도시하는 액처리부(14)는, 3개의 액처리 모듈(2)을 구비한 공유 그룹(20)을 2조 구비한 모듈군으로서 구성되어 있으며, 예컨대 이 경우에는 도 12에 도시하는 바와 같이 각 모듈에의 반입 타이밍을 조정함으로써, 최대 부하가 액처리 모듈(2)의 1개분이 되도록 각 공통 용력계의 부하를 분산시켜 가동시킬 수 있다. 여기서 도 11 및 도 12에서는 액처리 장치(1) 내에서 실행되는 처리를 일반화하여, 예컨대 「제1 처리∼제3 처리」까지의 3 종류의 처리가 실행되고, 이들 3가지 처리에 있어서 3개의 모듈(2) 사이에서 공통 용력계가 전환되는 경우를 나타내고 있다.
또한, 도 13에 도시하는 처리 스케줄은, 도 11에 도시한 액처리부(14)의 각 공유 그룹(20)에 있어서, 공통 용력계의 최대 부하가 액처리 모듈(2)의 2개분이 되도록 구성한 경우의 예이며, 이 경우에는 도 12에 도시한 처리 스케줄과 비교하여 단위시간당 보다 많은 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다. 일반적으로는, n개의 액처리 모듈(2)을 갖는 공유 그룹(20)에 있어서는, 공통 용력계의 최대 부하가 m개분(m은 n보다도 작은 자연수)으로 되는 처리 스케줄로 함으로써 공통 용력계의 부하 평준화 효과를 얻을 수 있다. 도 12에 도시한 예에서도 2개의 모듈(2)에서 웨이퍼(W)의 반입출 동작이 겹치는 타이밍이 발생하고 있지만, 제2 반송 기구(141)를 예컨대 2조 마련하거나 하면 되는 것은 도 10에 도시한 예와 마찬가지다.
또한 전술한 각 실시형태에서는, 알칼리성 약액 처리 후의 린스 세정 및 스핀 건조, 산성 약액 세정 후의 린스 세정에 있어서 배액 계통 및 배기 계통을 각각 알칼리성 드레인 라인(54) 및 알칼리성 배기 라인(63), 혹은 산성 드레인 라인(55) 및 산성 배기 라인(64)으로 하는 예를 나타냈지만, 이들 린스 세정, 스핀 건조 전용의 배액 계통, 배기 계통을 두더라도 좋다. 이 경우에는, 도 7에 도시한 처리 스케줄에 있어서, 예컨대 모듈 1 측의 알칼리성 약액 처리 후의 스핀 건조의 종료를 기다리지 않고서, 그 알칼리성 약액 처리를 마친 타이밍에 모듈 2에서의 알칼리성 약액 세정을 시작할 수 있다.
이에 더하여, 전술한 실시형태에서는, 배기 라인(62, 63, 64)에만 배기 팬(621, 631, 641)을 설치한 예를 나타냈지만, 도 4에 도시한 각 드레인 라인(53, 54, 55)의 하류에, 이들 드레인 라인(53, 54, 55)에서 배출된 배액을 배출하기 위한 펌프를 설치하더라도 좋다. 이 경우에도 본 발명을 적용함으로써, 이들 펌프의 능력이나 부하를 저감할 수 있다.
또한, 예컨대 각 배기 라인(62, 63, 64)에 배기 팬(621, 631, 641)을 설치하는 대신에, 이들 배기 라인(62, 63, 64)을 예컨대 공장의 공통 배기 라인에 접속함으로써 배기를 실행하는 경우에 있어서, 공통 배기 라인의 수용 가능 용량이 제한 되어 있는 경우에도, 본 발명을 적용함으로써 각 배기 라인(62, 63, 64)으로 배출되는 최대 부하를 억제하여, 공통 배기 라인에서 수용 가능한 배기량으로 억제하는 것이 가능하게 된다. 이것은 각 드레인 라인(53, 54, 55)으로부터 공장의 공통 배액 라인을 통하여 배액을 실행하는 경우에 있어서, 공통 배액 라인의 수용 가능 용량이 제한되어 있는 경우에도 마찬가지이다.
또한, 이 때, 예컨대 (1) 배기 계통의 공통 용력계는, 각 조의 공유 그룹(20)에 마련된 전체 액처리 모듈(2)에 대하여 배기 능력이 확보되고, 배액 계통의 공통 용력계는 배액량이 제한되어 있는 경우, 반대로 (2) 배액 계통의 공통 용력계는, 각 조의 공통 그룹(20)에 마련된 전체 액처리 모듈(2)에 대하여 배액 능력이 확보되고, 배기 계통의 공통 용력계는 배기량이 제한되어 있는 경우에 대해서도 본 발명은 적용할 수 있다.
또한, 본 발명을 적용할 수 있는 처리 모듈은 전술한 액처리 모듈(2)에 한정되지 않고, 예컨대 기판 표면에 처리액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포 장치, 도포한 도포막에 포함되는 용제를 진공 분위기 하에서 건조시키는 진공 건조 처리 장치나, 예컨대 웨이퍼의 액침 노광을 행하기 전에 순수에 의한 스크러버 세정을 행하는 스크러버 장치 등의 각종 처리 장치에 있어서도 적용할 수 있다. 스크러버 장치의 경우에는 순수가 처리액에 상당한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 액처리 장치의 전체 구성을 도시하는 횡단평면도이다.
도 2는 상기 액처리 장치의 액처리부에 설치되어 있는 액처리 모듈의 배치 상태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 상기 액처리 모듈을 공통 용력계마다 그룹으로 나눈 상태를 도시하는 설명도이다.
도 4는 공통 용력계마다의 액처리 모듈 및 이들 액처리 모듈에 설치된 약액 공급 계통 및 배액 계통의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 5는 공통 용력계마다 마련된 배기 계통의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 6은 각 액처리 모듈에서 실행되는 처리에 따른 공통 용력계의 접속처를 도시하는 설명도이다.
도 7은 상기 액처리 장치의 각 액처리 모듈에서 실행되는 액처리의 처리 스케줄의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 8은 상기 처리 스케줄의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 처리 스케줄의 또 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 10은 상기 처리 스케줄의 변형예를 도시하는 설명도이다.
도 11은 다른 예에 따른 액처리부에 마련되어 있는 액처리 모듈의 배치 상태를 도시하는 모식도이다.
도 12는 상기 다른 예에 따른 액처리부의 각 액처리 모듈에서 실행되는 액처 리의 처리 스케줄의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 13은 상기 다른 예에 따른 액처리부의 각 액처리 모듈에서 실행되는 액처리의 처리 스케줄의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 14는 종래의 액처리 장치에서 실행되는 액처리의 처리 스케줄을 도시하는 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
W : 웨이퍼
1 : 액처리 장치
11 : 캐리어 배치부
12 : 반송부
121 : 제1 반송 기구
14 : 액처리부
141 : 제2 반송 기구
2, 2a, 2b : 액처리 모듈
20 : 공유 그룹
21a, 21b : 외측 챔버
22a, 22b : 내측 컵
23a, 23b : 웨이퍼 유지 기구
231a, 231b : 약액 공급로
24a, 24b : 노즐 아암
300, 312 : 전환 밸브
31 : IPA 공급부
32 : DHF 공급부
33 : SC1 공급부
34 : 순수 공급부
51a, 51b : 배액 라인
511 : 전환 밸브
53 : 유기물 드레인 라인
54 : 알칼리성 드레인 라인
55 : 산성 드레인 라인
56a, 56b : 배수 라인
61a, 61b : 공통 배기 라인
611 : 전환 밸브
621, 631, 641 : 배기 팬
62 : 유기물 배기 라인
63 : 알칼리성 배기 라인
64 : 산성 배기 라인
7 : 제어부

Claims (14)

  1. 기판에 대하여 각각 동일한 처리를 행하기 위한 복수의 처리 모듈을 갖는 k조(k는 2 이상의 자연수)의 공유 그룹을 포함하고, 각 공유 그룹 조(組)는 n개(n은 2 이상의 자연수)의 처리 모듈을 포함하는 것인 처리 모듈군과,
    각 공유 그룹 조에 독립적으로 마련되고, 각 공유 그룹 조의 n개의 처리 모듈에 대하여 공통화되며 그 능력이 m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리까지 허용하고, 그 능력이 각 공유 그룹 조끼리 동일한 공통 용력계(用力系)와,
    상기 처리 모듈에 대하여 기판을 전달하는 반송(搬送) 기구와,
    1번째 공유 그룹 조로부터 k번째 공유 그룹 조까지 기판을 순차 반입하는 반입 동작을 반복하여 행하도록 반송 기구를 제어하는 제어부
    를 포함하고, 각 공유 그룹 조에 있어서 m개의 처리 모듈에 대하여 상기 공통 용력계가 사용되는 경우에, 상기 제어부는, (1) 상기 공통 용력계가 사용되고 있는 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 그 공유 그룹 조에서의 다른 처리 모듈로 기판을 반입하도록 반송 기구를 제어하거나, 또는 (2) 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리의 종료를 기다리지 않고 다른 처리 모듈로 기판을 반입하며 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 상기 다른 처리 모듈의 처리를 시작하도록 처리 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공통 용력계는, 상기 (1)의 기판의 반입, 또는 (2)의 처리의 시작에 맞춰, 상기 공통 용력계의 사용처를 상기 하나의 처리 모듈로부터 다른 처리 모듈로 전환하는 전환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는, 처리 모듈 내의 처리액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 약액을 기판에 공급하는 약액 처리가 약액의 종별을 바꿔 복수 회 연속하여 이루어지는 처리이며,
    상기 공통 용력계는 약액의 종별마다 마련되고, 약액 처리가 행해진 사이에 약액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 약액 처리는, 기판을 세정하기 위한 처리인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는, 처리액을 공급하는 처리액 공급계인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는, 기판으로부터 비산되거나 혹은 넘쳐 흘러 떨어진 배액을 배출하는 배액계인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  8. 기판에 대하여 각각 동일한 처리를 행하기 위한 복수의 처리 모듈을 갖는 k조(k는 2 이상의 자연수)의 공유 그룹을 포함하고, 각 공유 그룹 조는 n개(n은 2 이상의 자연수)의 처리 모듈을 포함하는 것인 처리 모듈군과,
    각 공유 그룹 조에 독립적으로 마련되고, 각 공유 그룹 조의 n개의 처리 모듈에 대하여 공통화되며 그 능력이 m개(m은 n보다도 작은 자연수)의 처리 모듈의 처리까지 허용하고, 그 능력이 각 공유 그룹 조끼리 동일한 공통 용력계를 구비한 처리 장치의 운전 방법으로서,
    반송 기구에 의해 1번째 공유 그룹 조로부터 k번째 공유 그룹 조까지 기판을 순차 반입하는 반입 동작을 반복하여 행하는 공정; 및
    각 공유 그룹 조에 있어서 m개의 처리 모듈에 대하여 상기 공통 용력계가 사용되는 경우에, (1) 상기 공통 용력계가 사용되고 있는 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 그 공유 그룹 조에서의 다른 처리 모듈로 기판을 반입하거나, 또 는 (2) 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리의 종료를 기다리지 않고 다른 처리 모듈로 기판을 반입하며 상기 하나의 처리 모듈에서의 처리가 종료된 후에 상기 다른 처리 모듈의 처리를 시작하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (1)의 기판의 반입 또는, (2)의 처리의 시작에 맞춰, 상기 공통 용력계의 사용처를 상기 하나의 처리 모듈로부터 다른 처리 모듈로 전환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는, 처리 모듈 내의 처리액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 약액을 기판에 공급하는 약액 처리가 약액의 종별을 바꿔 복수 회 연속하여 이루어지는 처리이며,
    상기 공통 용력계는 약액의 종별마다 마련되고, 약액 처리가 행해진 사이에 약액 분위기를 배기하기 위한 배기계인 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 약액 처리는, 기판을 세정하기 위한 처리인 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는, 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는. 처리액을 공급하는 처리액 공급계인 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 처리 모듈에서 행해지는 처리는. 처리액을 기판에 공급하는 처리를 포함하고,
    상기 공통 용력계는, 기판으로부터 비산되거나 혹은 넘쳐 흘러 떨어진 배액을 배출하는 배액계인 것을 특징으로 하는 처리 장치의 운전 방법.
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