KR20150131968A - 기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체 - Google Patents

기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 액 처리 장치의 회수 라인을 효율적으로 세정하는 것을 과제로 한다.
기판 액 처리 장치는, 기판을 처리액으로 처리하는 적어도 하나의 처리부와, 상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 취출하고, 상기 저류 탱크로 복귀시키는 순환 라인과, 상기 순환 라인으로부터 분기되어, 상기 처리부에 상기 처리액을 공급하는 분기 공급 라인과, 상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 처리액을 상기 저류 탱크로 복귀시키는 회수 라인과, 상기 순환 라인과 상기 회수 라인을 접속하는 분배 라인과, 상기 분배 라인에 설치되고, 상기 회수 라인의 세정시에 개방되는 개폐 밸브를 구비하고 있다. 순환 라인에 세정액을 순환시키고 있을 때에, 순환 라인을 흐르는 세정액의 일부를 분배 라인으로부터 회수 라인에 도입하여 회수 라인을 세정한다.

Description

기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체{LIQUID TREATMENT DEVICE FOR SUBSTRATE, CLEANING METHOD OF LIQUID TREATMENT DEVICE FOR SUBSTRATE, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은, 기판에 공급된 후의 처리액이 회수되어 재이용되는 기판 액 처리 장치에서의 처리액 회수 라인의 세정 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 웨트 에칭, 약액 세정 등의 여러가지 액처리가 실시된다. 통상, 이러한 액처리는, 복수의 액처리 유닛 및 이들 액처리 유닛에 약액을 공급하는 처리액 공급 기구를 구비한 기판 액 처리 장치에 의해 행해진다. 처리액 공급 기구는, 예컨대 처리액으로서의 약액을 저류하는 저류 탱크와, 저류 탱크 내의 약액이 순환하는 순환 라인을 구비하고 있다. 순환 라인으로부터 복수의 분기 공급 라인이 분기되고, 대응하는 분기 공급 라인을 통해 각 액처리 유닛에 약액이 공급된다. 약액에는 재이용 가능한 것도 있고, 약액의 재이용을 행하는 경우에는, 각 액처리 유닛에서 사용된 약액이 회수 라인을 통해 약액을 저류하는 탱크에 회수된다(예컨대 특허문헌 1, 2를 참조).
회수 라인에는 약액이 항상 기세 좋게 흐르고 있지도 않고, 또한, 회수 라인에 약액이 항상 채워져 있는 것도 아니다. 이 때문에, 기판 액 처리 장치를 장시간 운전하면, 회수 라인을 이루는 배관의 내표면에, 약액에서 유래한 물질 또는 약액과 기판 표면 구조물의 반응 생성물이 퇴적 또는 부착된다. 이러한 배관 내 부착물, 즉 오염 물질은 때때로 박리된다. 박리된 오염 물질은 저류 탱크에 유입되어, 거기서부터 순환 라인으로 유출된다. 순환 라인에는 필터가 설치되어 있기 때문에, 통상 이러한 오염 물질에서 유래한 파티클이 처리 유닛에 공급되는 것은 방지된다.
그러나, 필터에 오염 물질이 트랩되면 필터가 막히고, 막힘이 더 진행되면 필터에 일단 트랩된 오염 물질이 하류측으로 압출되는 경우도 있다. 이 경우, 허용 한도를 초과한 제품 기판의 오염이 생기는 경우가 있다. 또는, 오염 대책을 위해 필터의 교환 또는 세정 및 순환 라인의 세정을 해야 하는 경우가 있다. 통상은, 필터는 운전 시간에 기초하여 관리를 하면 문제는 없지만, 회수 라인으로부터 갑자기 다량의 오염 물질이 순환 라인에 유입되면, 상기 필터 트러블이 갑자기 생길 가능성이 있다. 이 트러블에 대응하기 위해 예정되지 않은 시기에 기판 액 처리 장치를 정지하는 것은, 장치의 효율적 운용의 방해가 된다. 따라서, 예기치 않은 다량의 오염 물질의 박리를 방지하기 위해, 회수 라인에 다량의 오염 물질이 부착되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2013-175552호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2006-080547호 공보
본 발명은, 기판 액 처리 장치의 처리액의 회수 라인이 오염 물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
바람직한 일실시형태에 있어서, 본 발명은, 기판을 처리액으로 처리하는 적어도 하나의 처리부와, 상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 취출하고, 상기 저류 탱크로 복귀시키는 순환 라인과, 상기 순환 라인으로부터 분기되어, 상기 처리부에 상기 처리액을 공급하는 분기 공급 라인과, 상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 처리액을 상기 저류 탱크로 복귀시키는 회수 라인과, 상기 순환 라인과 상기 회수 라인을 접속하는 분배 라인과, 상기 분배 라인에 설치되고, 상기 회수 라인의 세정시에 개방되는 개폐 밸브를 구비하는 기판 액 처리 장치를 제공한다.
또한, 다른 바람직한 일실시형태에 있어서, 본 발명은, 상기 기판 액 처리 장치에서의 회수 라인을 세정하는 세정 방법으로서, (a) 상기 저류 탱크에 있는 상기 처리액을 상기 드레인 라인으로부터 배출하는 공정과, (b) 상기 공정(a)의 후에, 상기 저류 탱크에 상기 처리액 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하는 공정과, (c) 상기 처리액을 상기 저류 탱크 및 상기 순환 라인에 순환시키는 공정을 구비하고, 상기 (c)공정시에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 순환 라인을 순환하고 있는 상기 처리액의 일부를 상기 분배 라인을 통해 상기 회수 라인에 도입하여 상기 회수 라인을 세정하는 공정을 구비하는 세정 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 처리액 교환 방법을 실시하기 위한 프로그램이 저장된 기억 매체를 제공한다.
본 발명에 의하면, 순환 라인을 세정용 액체로 세정하고 있을 때에, 순환 라인을 순환하고 있는 세정용 액체의 일부를 상기 분배 라인을 통해 회수 라인에 도입하여 회수 라인을 세정함으로써, 회수 라인이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 기판 처리 시스템(기판 액 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 개략 배관 계장 계통도이다.
도 2는 처리액 교환의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
이하에 도면을 참조하여 바람직한 실시형태에 관해 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 기판 액 처리 장치는, 처리액 순환 시스템(10)과, 처리액 순환 시스템(10) 내를 순환하는 처리액을 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판(이하 단순히 「기판(W)」이라고 함)을 처리하는 처리 블록(20)과, 처리 블록(20)으로부터 배출된 처리액을 처리액 순환 시스템(10)에 복귀시켜 재이용하기 위한 처리액 회수 시스템(30)을 구비하고 있다.
처리액 순환 시스템(10)은, 처리액을 저류하는 저류 탱크(11)와, 저류 탱크(11)에 양단이 접속된 순환 라인(순환관로)(12)을 갖고 있다. 순환 라인(12)에는, 저류 탱크(11)로부터 나와 상류측으로부터 순서대로, 처리액을 가열하는 히터(13)와, 처리액을 보내는 순환 펌프(14)와, 처리액 중에 포함되는 파티클 등의 오염 물질을 제거하는 필터(15)와, 순환 라인(12)을 흐르는 처리액의 유량을 계측하는 유량계(18A)가 순차적으로 설치되어 있다. 순환 라인(12)에는, 또한 후술하는 접속 영역(12a)의 하류측에 정압 밸브(18B)가 설치되어 있다.
순환 라인(12)에는, 이 순환 라인(12)을 가스 퍼지하기 위한 순환 라인 퍼지 기구(16)가 설치되어 있다. 순환 라인 퍼지 기구(16)는, 필터(15)의 하류측에 있어서 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16a)와, 퍼지 가스 공급원으로서의 N2 가스(질소 가스) 공급원(16b)과, 개폐 밸브(16a)의 하류측의 제1 위치(12b)에 있어서 순환 라인(12)에 접속된 퍼지 가스 공급 라인(16c)과, 퍼지 가스 공급 라인(16c)에 설치된 개폐 밸브(16d)를 갖고 있다. 또한, 순환 라인 퍼지 기구(16)는, 순환 라인(12)의 후술하는 접속 영역(12a)보다 하류측이자 저류 탱크(11)보다 조금 상류측의 위치에 있어서 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16e)와, 개폐 밸브(16e)의 상류측의 제2 위치(12c)에 있어서 순환 라인(12)에 접속된 드레인 라인(16f)과, 드레인 라인(16f)에 설치된 개폐 밸브(16g)를 갖고 있다.
필터(15)에는, 순환 라인(12)을 흐르는 처리액에 포함되는 기포를 제거하기 위한 가스 배출 라인(17)이 접속되어 있고, 가스 배출 라인(17)은 저류 탱크(11)에 접속되어 있다. 가스 배출 라인(17)에는 개폐 밸브(17a)가 설치되어 있다. 저류 탱크(11)에는 드레인 라인(19)이 접속되어 있고, 드레인 라인(19)에는 개폐 밸브(19a)가 설치되어 있다.
처리 블록(20) 내에는, 서로 동일한 구성을 갖는 복수의 처리 유닛(21)이 설치되어 있다. 처리액 순환 시스템(10)의 순환 라인(12)의 일부가 처리 블록(20) 내를 통과하고 있다. 순환 라인(12)의 처리 블록(20) 내에 있는 접속 영역(12a)에 있어서, 각 처리 유닛(21)에 처리액을 공급하는 분기 라인(22)이 순환 라인(12)에 접속되어 있다. 분기 라인(22)이 접속되는 접속 영역(12a)은, 순환 라인 퍼지 기구(16)의 퍼지 가스 공급 라인(16c)이 접속되는 제1 위치(12b)의 하류측이자 순환 라인 퍼지 기구(16)의 드레인 라인(16f)이 접속되는 제2 위치(12c)의 상류측에 있다.
분기 라인(22)에는, 개폐 밸브(23) 및 유량 조정 밸브(24)가 설치되어 있다. 분기 라인(22)은 처리액 공급 노즐(25)에 접속되어 있고, 처리액 공급 노즐(25)로부터 기판 유지부(26)에 의해 유지된 기판(W)에 제어된 유량으로 처리액이 공급되고, 이에 따라 기판(W)에 대하여 세정 처리 또는 웨트 에칭 처리 등의 미리 정해진 액처리가 실시된다. 도 1에는 4개의 처리 유닛(21)이 표시되어 있지만, 처리 블록(20) 내에 설치되는 처리 유닛(21)의 수는 임의이다.
각 처리 유닛(21)에는, 처리액 공급 노즐(25)로부터 토출되어 기판의 처리에 이용된 후에 기판으로부터 비산하는 처리액을 받아내는 회수컵(27)이 기판 유지부(26)의 주위에 설치되어 있다. 회수컵(27)에 의해 회수된 처리액은, 회수컵(27)의 바닥부에 접속된 액배출 라인(28)을 통과하여 회수컵(27)으로부터 배출된다. 액배출 라인(28)은, 후술하는 회수 라인(31)으로부터 분기되는 분기 회수 라인으로 간주할 수도 있다.
처리액 회수 시스템(30)은, 회수 라인(31)과, 회수 라인(31)에 설치된 회수 탱크(32)와, 회수 탱크(32)의 하류측에 있어서 회수 라인(31)에 설치된 복귀 펌프(33)를 구비하고 있다. 회수 라인(31)의 하류단은 저류 탱크(11)에 접속되어 있다. 복귀 펌프(33)는, 회수 탱크(32)에 회수된 처리액을 저류 탱크(11)에 보낸다. 각 처리 유닛의 액배출 라인(분기 회수 라인)(28)은, 회수 탱크(32)의 상류측에 있어서 회수 라인(31)에 접속되어 있다.
각 처리 유닛(21)의 액배출 라인(28)으로부터 분기 배액 라인(29)이 분기되어 있다. 각 분기 배액 라인(29)은, 공장 폐액계에 접속된 배액 라인(29A)에 합류한다. 액배출 라인(28)에 개폐 밸브(28a)가 설치되고, 분기 배액 라인(29)에 개폐 밸브가 설치되어 있다. 이들 개폐 밸브(28a, 29a)를 전환함으로써, 처리 유닛(21)으로부터 액배출 라인(28)에 유출된 처리액이, 그대로 액배출 라인(28)을 흘러 회수 라인(31)에 유입되는 상태와, 분기 배액 라인(29)에 유입되는 상태를 전환할 수 있다. 각 처리 유닛(21)으로부터 액배출 라인(28)에 유출되는 처리액에는 회수가 요구되지 않는 것도 있다(예컨대 앞공정의 순수 린스 처리에서 사용된 순수로 과도하게 희석되어 버린 처리액, 세정 처리의 초기에 배출되는 오염 물질을 많이 포함하는 처리액). 그와 같은 처리액은 분기 배액 라인(29)에 폐기된다.
접속 영역(12a)의 상류측의 제3 위치(12d)에 있어서, 순환 라인(12)으로부터 분배 라인(60)이 분기되어 있다. 분배 라인(60)은, 순환 라인(12)을 흐르는 액(특히 후술하는 세정용의 처리액)이, 회수 라인(31)의 가장 상류측에 접속된 액배출 라인(28)이 회수 라인(31)에 접속되어 있는 위치 또는 그것보다 상류측으로부터 회수 라인에 유입되도록, 회수 라인(31)에 접속되어 있다. 분배 라인(60)에는, 상류측으로부터 순서대로 개폐 밸브(61) 및 유량 제어 밸브(62)가 설치되어 있다.
기판 액 처리 장치에는 또한, 처리액 순환 시스템(10)에 교환용 또는 보충용의 처리액을 공급하기 위한 처리액 보급 장치(40)를 구비하고 있고, 이 처리액 보급 장치(40)는, 처리액 공급원(41)과, 처리액 공급원(41)과 처리액 순환 시스템(10)의 저류 탱크(11)를 접속하는 처리액 공급 라인(42)과, 처리액 공급 라인(42)에 설치된 개폐 밸브(43)를 갖고 있다. 처리액 공급원(41)의 구성은 임의이다. 예컨대 저류 탱크(11)에 보충해야 할 처리액을 저류하는 보급 탱크(도시하지 않음)와, 처리액의 원료액(예컨대, 처리액이 희석 약액인 경우에는, 짙은 약액과 희석액으로서의 순수)을 보급 탱크에 공급하는 수단(도시하지 않음)과, 보급 탱크로부터 처리액 공급 라인(42)에 처리액을 송출하는 수단(예컨대 펌프)을 구비한 것으로 할 수 있다.
기판 액 처리 장치에는 복수 종류의 처리액을 이용하여 기판의 처리를 하는 것도 있다. 이러한 경우에는, 처리 블록(20)의 각 처리 유닛(21)에 복수의 처리액 공급 노즐(25)이 설치됨과 함께, 처리액 순환 시스템(10), 처리액 회수 시스템(30) 및 처리액 보급 장치(40)가 필요에 따라서 복수 설치된다. 또, 처리액에는 저류 탱크(11)로 복귀시킬 수 없는 종류의 것도 있으며, 그 경우에는, 회수 라인(31)은 공장 배액계에 직접 접속되는 드레인 라인으로서 설치되고, 회수 탱크(32) 및 복귀 펌프(33)는 설치되지 않는다. 도 1에는, 기판 액 처리 장치의 구성 요소 중, 회수하여 재이용 가능한 1종류의 처리액의 공급 및 회수에 관여하는 것만이 나타나 있다.
기판 액 처리 장치는 제어 장치(100)를 구비한다. 제어 장치(100)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 제어부(101)와 기억부(102)를 구비한다. 기억부(102)에는, 기판 액 처리 장치에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(101)는, 기억부(102)에 기억된 프로그램을 리드아웃하여 실행함으로써 기판 액 처리 장치의 동작을 제어한다.
이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체로부터 제어 장치(100)의 기억부(102)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로는, 예를 들면 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트디스크(CD), 마그넷옵티컬디스크(MO), 메모리카드 등이 있다.
다음으로, 상기 기판 액 처리 장치의 운용에 관해 설명한다.
기판 액 처리 장치의 통상 운전시에는, 개폐 밸브(16a, 16e)가 개방된 상태로, 순환 펌프(14)에 의해 순환 라인(12) 내를 처리액이 순환하고 있다. 이 처리액 순환시에는, 개폐 밸브(19a, 16d, 16g, 17a)는 폐쇄되어 있고, 또한 분배 라인(60)의 개폐 밸브(61)도 폐쇄되어 있다. 즉, 통상 운전시에는, 순환 라인(12)으로부터 분배 라인(60)을 통해 회수 라인(31)에 처리액은 공급되어 있지 않다. 히터(13)가 필요에 따라서 처리액을 적당한 온도로 유지한다. 처리액 중에 포함되는 파티클 등의 오염 물질은 필터(15)에 의해 제거된다. 필요에 따라서, 각 처리 유닛(21)에 대응하는 분기 라인(22)을 통해 순환 라인(12)으로부터 처리액이 보내져, 기판(W)의 액처리가 행해진다. 기판(W)의 액처리는 제어 장치(100)의 제어하에 행해진다.
또한, 통상 운전시에는, 각 처리 유닛(21)에 있어서 기판(W)의 처리에 이용된 처리액이, 대응하는 액배출 라인(28)으로부터 배출된다. 배출된 처리액은, 회수 라인(31)에 유입되고, 회수 탱크(32)에 저류된다. 회수 탱크(32)에 저류된 액은, 필요에 따라서 복귀 펌프(33)를 구동시킴으로써 저류 탱크(11)에 보내진다. 상기 통상 운전시의 동작은, 기억부(102)에 기억된 처리 레시피에 기초하여 제어부(101)가 기판 액 처리 장치의 각 기능 부품을 제어함으로써 실행된다.
기판 액 처리 장치의 통상 운전시에 있어서 처리 유닛(21)의 적어도 어느 하나에서 액처리가 행해지고 있을 때에, 분배 라인(60)의 개폐 밸브(61)를 개방하여, 순환 라인(12)을 흐르는 처리액의 일부를 분배 라인(60)을 통해 회수 라인(31)에 흘려도 좋다. 이렇게 하면, 회수 라인(31) 상류로부터 청정한 처리액을 흘림으로써 회수 라인(31)이 세정되어, 회수 라인(31)이 오염 물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 유량 제어 밸브(62)를 순환 라인(12)으로부터 처리 유닛(21)에 공급되는 유량에 영향을 미치지 않는 개방도로 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 어느 처리 유닛(21)에 있어서도 액처리가 행해지지 않을 때에, 순환 라인(12)을 흐르는 처리액의 일부 또는 전부를 회수 라인(31)에 흘려도 좋고, 이렇게 하는 것에 의해서도 회수 라인(31)이 오염 물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이 때에도, 새롭게 개시되는 액처리 개시 당초에, 처리 유닛(21)에 공급되는 유량에 영향을 미치지 않는 개방도로 유량 제어 밸브(62)를 조절하는 것이 바람직하다.
다음으로, 처리액을 교환하는 경우의 순서에 관해 도 2에 나타내는 플로우차트도 참조하여 설명한다. 이하의 처리액 교환 작업의 순서는, 기억부(102)에 기억되어 있는 처리액 교환 레시피에 기초하여, 제어 장치(100)의 제어하에 자동적으로 행할 수 있다.
처리액 교환시에는, 처리 유닛(21)에 대한 기판(W)의 반입이 중지된다. 모든 처리 유닛(21)에 있어서 기판(W)의 처리가 종료하고 기판(W)의 반출이 완료되면, 도 2에 나타내는 플로우가 시작된다.
처리액 교환 작업은, 도 2의 플로우차트에 나타내는 단계 S1∼S3으로 이루어진 배관 세정 공정과, 단계 S4∼S6으로 이루어진 액교환 공정으로 구성된다. 우선, 배관 세정 공정을 실행할지의 여부를 판단한다. 배관 세정 공정을 실행하는 경우는 단계 S1로 진행하고, 배관 세정 공정을 행하지 않는 경우에는 단계 S4로 진행한다.
<배관 세정 공정>
[처리액 배출 공정]
우선, 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)를 개방하고 저류 탱크(11) 내의 액을 배출한다. 다음으로, 개폐 밸브(19a)를 개방한 상태로 순환 펌프(14)를 작동시켜, 저류 탱크(11)로부터 순환 펌프(14)까지의 구간의 순환 라인(12) 내에 있는 액을 순환 펌프(14)의 하류측으로 밀어낸다. 이 단계 S1은, 순환 펌프(14)의 상류측의 순환 라인(12)이 비어, 순환 펌프(14)가 액을 펌프 이송하지 않는 상태(헛치기 상태)가 될 때까지 순환 펌프(14)의 운전을 계속함으로써 행한다(이상 단계 S1).
[가스 퍼지 공정]
처리액 배출 공정의 직후에는, 액흐름 방향에 관해 순환 펌프(14)로부터 저류 탱크(11)까지의 사이의 구간의 순환 라인(12) 내에 액이 남아 있다. 이것을 배출하기 위해 N2 가스 퍼지를 행한다. 우선, 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16a) 및 개폐 밸브(16e)를 폐쇄하고, 퍼지 가스 공급 라인(16c)에 설치된 개폐 밸브(16d) 및 드레인 라인(16f)에 설치된 개폐 밸브(16g)를 개방한다. 이에 따라, N2 가스 공급원(16b)으로부터 퍼지 가스 공급 라인(16c)을 통해 순환 라인(12)에 N2 가스가 유입되어 순환 라인(12)을 흐른 후, 드레인 라인(16f)으로부터 배출된다. 이 N2 가스의 흐름을 타고, 제1 위치(12b)로부터 제2 위치(12c)까지의 사이의 구간에서의 순환 라인(12) 내에 있는 액이 드레인 라인(16f)으로부터 강제적으로 배출된다.
이 가스 퍼지 공정의 종료 직전에(예컨대 종료 5초전부터 종료까지의 사이에), 개폐 밸브(16g)에 더하여 개폐 밸브(16e)를 개방한다. 이것에 의해, 저류 탱크(11)에 오염 물질이 유입되는 것을 최소한으로 억제하면서, 순환 라인(12)의 제2 위치(12c)로부터 저류 탱크(11)까지의 사이의 구간에 있는 액을 뽑을 수 있다(이상 단계 S2).
[온도 조절 순환 세정 공정]
다음으로, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16a) 및 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)가 개방 상태가 되고, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e), 퍼지 가스 공급 라인(16c)의 개폐 밸브 및 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)가 폐쇄 상태가 된다. 이 상태로, 처리액 공급 라인(42)의 개폐 밸브(43)가 개방되고, 처리액 공급원(41)으로부터 저류 탱크(11) 내에 세정액으로서 미리 정해진 양의 처리액(구체적으로는, 예컨대 처리 유닛(21)에서 기판의 처리에 이용하는 약액과 동일한 약액)이 공급된다. 여기서, 저류 탱크(11) 내에 공급하는 처리액의 양은, 처리액을 순환 라인(12)에 지장없이 순환시키기 위해 필요한 최소한의 양, 또는 그것보다 약간 많은 양으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 저류 탱크(11)의 액위가, 예컨대 통상 운전시의 저류 탱크(11) 내의 처리액의 액위의 1/4∼1/2 정도의 액위가 되는 양의 처리액이 저류 탱크(11)에 공급된다.
저류 탱크(11) 내에 처리액이 미리 정해진 양 저류된 것이 저류 탱크(11)에 부설된 액위 센서(11a)에 의해 검출되었다면, 처리액 공급원(41)으로부터의 처리액의 공급을 정지하고, 순환 펌프(14)를 구동시켜 순환 라인(12) 내에 처리액을 순환시킨다. 또한, 히터(13)에 의해 순환 라인(12)을 순환하는 처리액을 가열하여 미리 정해진 온도로 유지한다. 이 때의 처리액의 온도는, 처리 유닛(21)에서 기판(W)에 공급될 때의 온도가 25℃라고 하면, 그것보다 높은 온도, 예컨대 40℃로 한다. 처리액을 처리시의 온도보다 고온으로 하여 이용하는 이유는, 오염 물질을 보다 효율적으로 제거할 수 있기 때문이다. 오염 물질이 용해되는 성질 등이 온도에 의존하지 않는 경우, 기판 처리시의 온도와 동일해도 좋다.
또한 이 때, 그 때까지 쭉 폐쇄되어 있던 분배 라인(60)의 개폐 밸브(61)를 개방함과 함께 유량 제어 밸브(62)를 미리 정해진 개방도로 조절하여, 순환 라인(12) 내를 흐르는 따뜻해진 처리액의 일부를, 분배 라인(60)을 통과시켜 회수 라인(31)에 유입시킨다. 그리고, 회수 라인(31)의 복귀 펌프(33)를 구동시켜, 회수 탱크(32) 내에 있는 처리액이 저류 탱크(11)로 복귀되도록 한다. 즉, 순환 라인(12)으로부터 유입된 처리액이 회수 라인(31)을 연속적으로 흐르도록 한다. 또한, 처리시에 분배 라인(60)의 개폐 밸브(61)를 개방함과 함께 유량 제어 밸브(62)를 미리 정해진 개방도로 조절한 경우는, 그 상태를 그대로 계속하거나 회수 라인(31)의 세정 효율을 향상시키기 위해, 유량 제어 밸브(62)의 개방도를 크게 하여, 회수 라인(31)에 흐르는 처리액의 유량을 처리시보다 증가시키도록 해도 좋다.
순환 라인(12) 내를 순환하는 따뜻해진 처리액(약액)에 의해, 순환 라인(12)(저류 탱크(11)를 포함) 및 순환 라인(12)에 설치된 각종 기기(히터, 펌프, 유량계, 각종 밸브 등)의 접액면에 부착된 오염 물질이 효율적으로 제거된다. 특히, 필터(15) 내에 트랩된 겔형 성분(필터 막힘의 주요 원인 물질)이 따뜻해진 처리액에 의해 녹아, 순환 라인(12) 내에 유출된다. 즉, 따뜻해진 약액을 필터(15)에 흘림으로써 필터(15)의 클리닝을 행할 수도 있다.
배경기술의 항에서 앞서 설명한 바와 같이, 기판 처리 시스템의 통상 운전중에는, 회수 라인(31) 및 회수 라인(31)에 설치된 각종 기기의 접액면에 오염 물질이 부착 내지 퇴적되기 쉽다. 이러한 오염 물질도, 분배 라인(60)을 통과하여 회수 라인(31)에 유입되는 따뜻해진 처리액(약액)에 의해 효율적으로 제거된다. 제거된 오염 물질은 저류 탱크(11)에 유입된다. 저류 탱크(11)에 유입된 오염 물질은 순환 라인(12)에 유출되지만, 그 오염 물질 중 가용성 성분은 그대로 순환 라인(12)을 계속 순환하고, 불용성 성분은 필터(15)에 의해 트랩된다(이상 단계 S3).
또, 가스 배출 라인(17)에도 오래된 처리액이 존재하기 때문에, 온도 조절 순환 세정 공정(단계 S3)이 실행되고 있는 시간 중의 적어도 일부에 있어서, 개폐 밸브(17a)를 개방하여 가스 배출 라인(17)을 약액으로 세정하는 것이 바람직하다.
상기 온도 조절 순환 세정 공정을 실시하고 있는 동안, 각 분기 라인(22)의 개폐 밸브(23)를 개방하고, 처리액 공급 노즐(25)로부터 더미 디스펜스를 행해도 좋다. 「더미 디스펜스」란, 통상은 홈 포지션(회수컵(27)의 외측의 대기 위치)에 처리액 공급 노즐(25)을 위치시켜, 회수컵(27)의 외측에 설치된 액받침(도시하지 않음)을 향해서 처리액을 토출시키는 것을 의미한다. 통상은, 상기 액받침이 받은 처리액은 공장 폐액계에 폐기된다. 더미 디스펜스를 행함으로써, 분기 라인(22) 및 처리액 공급 노즐(25)의 처리액 토출로 내를 세정할 수 있다.
상기 온도 조절 순환 세정 공정을 실시하고 있는 동안, 각 처리 유닛(21)의 더미 운전을 행함으로써, 처리 유닛(21) 특히 회수컵(27) 및 액배출 라인(28)(배액관)의 내부를 세정해도 좋다. 더미 운전은, 예컨대 더미 기판(바람직하게는 처리액에 대하여 반응성이 없는 재료로 제조된 것)을 이용하여, 통상의 기판(W)의 처리와 동일하게 하여 처리액 공급 노즐(25)로부터 그 더미 기판에 처리액을 공급함으로써 행할 수 있다. 이 때에는, 각 분기 라인(22)의 개폐 밸브(23)를 개방하여, 순환 라인(12)을 흐르는 온도 조절된 처리액을 처리액 공급 노즐(25)로부터 더미 기판에 공급한다. 더미 기판에 공급된 처리액은 회수컵(27) 및 액배출 라인(28)의 내면에 퇴적 내지 부착된 오염 물질을 제거한다. 제거된 오염 물질은 회수 라인(31)에 유출되어, 분배 라인(60)으로부터 회수 라인(31)에 유입되어 온 처리액과 함께 하류측으로 흐른다.
<액교환 공정>
[처리액 배출 공정]
상기 순환 세정 공정을 실시한 후 순환 펌프(14)를 정지한다. 그리고, 다시 상기 단계 S1과 동일한 순서를 실행한다(이상 단계 S4). 전술한 배관 세정 공정을 행하지 않고 단계 S4로부터 플로우를 시작하는 경우에 있어서도, 단계 S4의 내용은 전술한 단계 S1과 동일하다.
[가스 퍼지 공정]
다음으로, 상기 단계 S2와 동일한 순서를 실행한다(이상 단계 S5). 전술한 배관 세정 공정을 행하지 않고 단계 S4로부터 플로우를 시작하는 경우에 있어서도, 단계 S5의 내용은 전술한 단계 S2와 동일하다.
[처리액 순환 공정]
다음으로, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16a) 및 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)가 개방 상태가 되고, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e), 퍼지 가스 공급 라인(16c)의 개폐 밸브 및 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)가 폐쇄 상태가 된다. 액교환 공정(단계 S4∼S6)의 전에 배관 세정 공정(단계 S1∼S3)을 행하고 있는 것이라면, 온도 조절 순환 세정 공정(단계 S3)에 있어서 개방된 분배 라인(60)의 개폐 밸브(61)는, 늦어도 이 시점까지 폐쇄하는 것이 바람직하다. 이 상태로, 처리액 공급 라인(42)의 개폐 밸브(43)가 개방되고, 처리액 공급원(41)으로부터 저류 탱크(11) 내에 미리 정해진 양의 처리액(처리 유닛(21)에서 기판을 처리하기 위한 처리액, 예컨대 약액)이 공급된다. 이 때에는, 저류 탱크(11) 내에 처리액의 액위가, 기판 처리 시스템의 통상 운전시의 액위가 될 때까지 저류 탱크(11)에 처리액을 공급한다.
저류 탱크(11) 내에 미리 정해진 양의 처리액이 저류된 것이 검출되었다면, 처리액 공급원(41)으로부터의 처리액의 공급을 정지하고, 순환 펌프(14)를 구동시켜 순환 라인(12) 내에 처리액을 순환시킨다. 또한, 히터(13)에 의해, 순환 라인(12) 내를 흐르는 처리액의 온도를, 처리 유닛(21)에서 기판(W)을 처리할 때의 온도와 동일한 온도(예컨대 25℃)가 되도록 온도 조절한다. 또, 순환 펌프(14)의 구동 개시 및 온도 조절 개시는, 저류 탱크(11) 내의 액위가 미리 정해진 액위에 도달하기 전부터 시작해도 좋다. 또, 이 온도 조절 순환 공정에 있어서도, 저류 탱크(11), 순환 라인(12) 및 순환 라인(12)에 설치된 기기의 접액면이 새로운 처리액에 의해 더 세정되고, 제거된 오염 물질은 필터로 트랩된다(이상 단계 S6).
저류 탱크(11) 및 순환 라인(12)을 포함하는 순환계를 순환하는 처리액의 온도가 미리 정해진 온도로 안정되었다면, 임의의 시점에서 처리 유닛(21)에서의 기판(W)의 처리를 개시할 수 있다. 이상으로, 일련의 처리액 교환 수순이 종료한다. 또, 단계 S6의 종료 시점에 있어서, 순환 라인(12) 내의 파티클 레벨이 충분히 낮지 않은 경우에는, 단계 S4 ~ 단계 S6을 다시 행해도 좋다.
상기 실시형태에 의하면, 순환 라인(12)을 흐르는 액을 분배 라인(60)을 통해 회수 라인(31)에 도입할 수 있도록 했기 때문에, 순환 라인(12)에 세정액을 순환시켜 순환 라인(12) 및 거기에 설치된 기기를 세정하고 있을 때에, 회수 라인(31) 및 거기에 설치된 기기를 동시에 효율적으로 세정할 수 있다. 게다가, 추가하는 부품은 분배 라인(60)을 구성하는 배관재, 파이프 이음 및 밸브(61, 62)뿐이기 때문에, 매우 저비용으로 상기 기능을 실현할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 의하면, 처리 유닛(21)에서 기판(W)을 세정할 때에 이용되는 처리액을 가온하여 세정액으로서 이용하기 때문에, 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 특히, 필터(15)에 트랩한 겔형 물질을 용해할 수 있기 때문에, 필터의 클리닝을 행할 수도 있다. 세정 효율은, 예컨대 순수 또는 따뜻한 순수를 세정액으로서 이용한 경우와 비교하여 대폭 향상된다. 또한, 세정액을 배출한 후에, 새로운 처리액을 공급하기 전에, 여분의 공정(예컨대 순수에 의해 플러싱을 행하여 세정액을 순환 라인(12)으로부터 제거하는 공정)을 실시할 필요가 없어, 단시간에 효율적으로 일련의 처리액의 교환을 행할 수 있다.
또한, 회수 라인(31)을 적절하게 세정함으로써, 회수 라인(31)에 다량의 오염 물질이 퇴적 내지 부착되는 것이 방지되기 때문에, 예기치 않은 타이밍에서의 필터 트러블이나 파티클 레벨의 급상승을 미연에 방지할 수 있다.
단계 S4∼S6을 실행하기 전에, 예컨대 순수를 세정액으로서 이용한 순환 라인(12)의 플러싱을 행해도 좋고, 이 경우, 저류 탱크(11)에 순수를 공급하는 순수 공급 장치가 설치된다.
액교환 공정(단계 S4∼S6)은 정기적으로 실행된다. 배관 세정 공정을 액교환 공정의 전에 행하고 있기 때문에, 배관 세정만을 위해 기판의 처리를 멈출 필요가 없어진다. 따라서 기판의 처리를 멈추는 횟수를 줄일 수 있어, 장치 가동율의 저하를 방지할 수 있다. 배관 세정 공정을, 액교환 공정을 실행할 때마다 행해도 좋고, 미리 정해진 횟수마다 행해도 좋다. 배관 세정 공정의 실행 타이밍은, 배관의 오염 정도에 따라 적절하게 결정된다.
또한, 가온된 처리를 행하는 경우, 장시간 처리 유닛(21)의 처리가 정지되면 회수 라인(31)의 온도가 실온이 되는 경우가 있다. 그 경우, 처리가 재개된 직후에 회수 라인(31)에 유입된 처리액의 온도가 저하되어, 저류 탱크(11) 내의 처리액의 온도를 저하시키는 것이 생각된다. 이러한 경우, 처리가 재개되기 전, 또는 동시에 개폐 밸브(61)를 개방하여 회수 라인(31)을 승온시켜도 좋다.
11 : 저류 탱크 12 : 순환 라인
21 : 처리부 23 : 분기 공급 라인
28 : 액배출 라인 31 : 회수 라인
60 : 분배 라인 61 : 개폐 밸브

Claims (13)

  1. 기판을 처리액으로 처리하는 적어도 하나의 처리부와,
    상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와,
    상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 취출하고, 상기 저류 탱크로 복귀시키는 순환 라인과,
    상기 순환 라인으로부터 분기되어, 상기 처리부에 상기 처리액을 공급하는 분기 공급 라인과,
    상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 처리액을 상기 저류 탱크로 복귀시키는 회수 라인과,
    상기 순환 라인과 상기 회수 라인을 접속하는 분배 라인과,
    상기 분배 라인에 설치되고, 상기 회수 라인의 세정시에 개방되는 개폐 밸브
    를 구비하는 기판 액 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리부는 복수 설치되고,
    상기 각 처리부는, 상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 상기 처리액을 상기 처리부로부터 배출하기 위한 액배출 라인을 갖고 있고,
    상기 각 처리부의 상기 액배출 라인이 상기 회수 라인에 접속되고,
    상기 분배 라인은, 상기 회수 라인의 가장 상류측에 접속된 상기 액배출 라인이 상기 회수 라인에 접속되는 접속점 또는 상기 접속점보다 상류측에서 상기 회수 라인에 접속되는 것인 기판 액 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 처리부에서 기판을 처리하고 있을 때에 상기 개폐 밸브를 폐쇄하고, 상기 처리부에서 기판을 처리하지 않을 때에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 회수 라인 및 상기 순환 라인으로 상기 처리액을 흘려 상기 회수 라인 및 상기 순환 라인의 세정을 실행시키는 것인 기판 액 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 히터를 가지며,
    상기 제어부는, 상기 개폐 밸브를 폐쇄하여 상기 기판을 처리하고 있을 때의 상기 처리액의 온도보다, 상기 개폐 밸브를 개방하여 상기 순환 라인과 상기 회수 라인으로 처리액을 흘릴 때의 상기 처리액의 온도가 고온이 되도록, 상기 개폐 밸브와 상기 히터를 제어하는 것인 기판 액 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 히터는, 상기 순환 라인에 설치되며, 상기 분배 라인과의 접속부보다 상류측에 설치되는 것인 기판 액 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 배출하는 드레인 라인과,
    상기 저류 탱크 내에 처리액 공급원으로부터 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 라인을 구비하고,
    상기 회수 라인 및 상기 순환 라인의 세정은, 상기 드레인 라인으로부터 상기 저류 탱크 내의 상기 처리액이 배출된 후이며, 상기 처리액 공급 라인으로부터 상기 저류 탱크 내에 상기 처리액이 공급된 후에 실행되는 것인 기판 액 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 배출하는 드레인 라인과,
    상기 저류 탱크 내에 처리액 공급원으로부터 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 라인을 구비하고,
    상기 개폐 밸브를 개방하여 상기 고온의 처리액을 흘리는 것은, 상기 드레인 라인으로부터 상기 저류 탱크 내의 상기 처리액이 배출된 후이며, 상기 처리액 공급 라인으로부터 상기 저류 탱크 내에 상기 처리액이 공급된 후에 실행되는 것인 기판 액 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회수 라인에 상기 처리액의 흐르는 유량을 제어하는 유량 제어 밸브와,
    상기 개폐 밸브의 개폐 및 상기 유량 제어 밸브를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 처리부에서 상기 기판을 처리하고 있을 때에 상기 개폐 밸브를 개방하는 것과, 상기 순환 라인으로부터 상기 처리부에 공급되는 상기 처리액의 유량에 영향을 미치지 않는 범위로 상기 유량 제어 밸브의 개방도를 제어하는 것을 실행시키는 것인 기판 액 처리 장치.
  9. 기판을 처리액으로 처리하는 적어도 하나의 처리부와,
    상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와,
    상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 배출하는 드레인 라인과,
    상기 저류 탱크 내에 처리액 공급원으로부터 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 라인과,
    상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 취출하고, 상기 저류 탱크로 복귀시키는 순환 라인과,
    상기 순환 라인으로부터 분기되어, 상기 처리부에 상기 처리액을 공급하는 분기 공급 라인과,
    상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 처리액을 상기 저류 탱크로 복귀시키는 회수 라인과,
    상기 순환 라인과 상기 회수 라인을 접속하는 분배 라인과,
    상기 분배 라인에 설치되는 개폐 밸브
    를 구비한 기판 액 처리 장치에서의 상기 회수 라인을 세정하는 세정 방법에 있어서,
    (a) 상기 저류 탱크에 있는 상기 처리액을 상기 드레인 라인으로부터 배출하는 공정과,
    (b) 상기 공정(a)의 후에, 상기 저류 탱크에 상기 처리액 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    (c) 상기 처리액을 상기 저류 탱크 및 상기 순환 라인에 순환시키는 공정
    을 구비하고, 상기 (c)공정시에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 순환 라인을 순환하고 있는 상기 처리액의 일부를 상기 분배 라인을 통해 상기 회수 라인에 도입하여 상기 회수 라인을 세정하는 공정을 구비하는 기판 액 처리 장치의 세정 방법.
  10. 제9항에 있어서, (d) 상기 공정(c)의 후에, 상기 저류 탱크 및 상기 순환 라인에 있는 상기 처리액을 배출하는 공정과,
    (e) 상기 공정(d)의 후에, 상기 저류 탱크에 상기 처리액 공급 라인으로부터 상기 처리액을 공급하고, 상기 순환 라인에 상기 처리액을 순환시키는 공정
    을 더 구비하는 기판 액 처리 장치의 세정 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 공정(c)에 있어서 상기 순환 라인 내를 순환하는 상기 처리액의 온도는, 상기 처리부에서 상기 기판을 처리할 때의 상기 처리액의 온도보다 높은 것인 기판 액 처리 장치의 세정 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 공정(e)에 있어서 상기 개폐 밸브는 폐쇄되어 있는 것인 기판 액 처리 장치의 세정 방법.
  13. 기판을 처리액으로 처리하는 적어도 하나의 처리부와,
    상기 처리액을 저류하는 저류 탱크와,
    상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 배출하는 드레인 라인과,
    상기 저류 탱크 내에 처리액 공급원으로부터 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급 라인과,
    상기 저류 탱크 내로부터 상기 처리액을 취출하고, 상기 저류 탱크로 복귀시키는 순환 라인과,
    상기 순환 라인으로부터 분기되어, 상기 처리부에 상기 처리액을 공급하는 분기 공급 라인과,
    상기 처리부에서 상기 기판에 공급된 후의 처리액을 상기 저류 탱크로 복귀시키는 회수 라인과,
    상기 순환 라인과 상기 회수 라인을 접속하는 분배 라인과,
    상기 분배 라인에 설치되는 개폐 밸브를 구비한 기판 액 처리 장치에 있어서, 상기 기판 액 처리 장치의 동작을 제어하는 컴퓨터로 이루어진 제어 장치에 의해 실행 가능한 프로그램을 기억하는 기억 매체로서, 상기 프로그램이 상기 컴퓨터에 의해 실행되면, 상기 제어 장치가, 상기 기판 액 처리 장치에 제9항에 기재된 세정 방법을 실행시키는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
KR1020150063007A 2014-05-16 2015-05-06 기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 장치의 세정 방법 및 기억 매체 KR102353792B1 (ko)

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