KR20230132693A - 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
매엽식의 처리 장치에 있어서, 폐액을 효율적으로 발열시켜, 전력을 효율적으로 취득할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 처리액(L)에 의해 1매씩 처리하는 처리 장치(10)와, 기판(W)을 처리한 처리액(L)의 폐액(Lw)이 유통되는 폐액 유로(20)와, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 공급하는 희석액 공급부(30)와, 폐액 유로(20)의 복수 개소에 마련되어, 희석액 공급부(30)로부터 공급된 희석액(D)에 의해 폐액(Lw)을 발열시키는 발열부(40)와, 발열부(40)에서 발생한 열에 의해, 발전하는 발전부(50)를 갖는다.
실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 처리액(L)에 의해 1매씩 처리하는 처리 장치(10)와, 기판(W)을 처리한 처리액(L)의 폐액(Lw)이 유통되는 폐액 유로(20)와, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 공급하는 희석액 공급부(30)와, 폐액 유로(20)의 복수 개소에 마련되어, 희석액 공급부(30)로부터 공급된 희석액(D)에 의해 폐액(Lw)을 발열시키는 발열부(40)와, 발열부(40)에서 발생한 열에 의해, 발전하는 발전부(50)를 갖는다.
Description
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체나 디스플레이 등을 제조하는 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리 기판, 디스플레이용 유리 기판 등의 기판에 대하여, 다양한 처리를 행하기 위해, 기판 처리 장치가 사용되고 있다.
이러한 기판 처리 장치로서, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 황산 및 과산화수소수의 혼합액(SPM: Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture) 등의 약액을 사용하여, 기판의 표면으로부터 레지스트를 제거하는 장치가 제안되어 있다. 이 기판 처리 장치는, 100℃ 내지 160℃ 정도까지 가열된 SPM을 기판에 공급함으로써, 레지스트를 제거하고 있다. 또한, 가열 장치를 사용하여, 기판에 공급된 SPM을 더 가열하는 것도 기재되어 있다. 레지스트 제거에 사용된 SPM은, 기판 처리 장치에 마련된 버퍼 탱크 내에서 냉각, 희석을 행하고 나서, 폐액으로서 공장 측에서 회수, 폐기된다.
그런데, 근년에는, SDGs(Sustainable Development Goals: 지속 가능한 개발 목표)나 CSR(Corporate Social Responsibility: 기업의 사회적 책임)의 관점에서, 재생 가능 에너지로 제품을 제조하고자 한다는 요망이 있고, 그것을 위한 절전화가 필요해지고 있다. 반도체 디바이스 등의 제조에 있어서도, 다량의 전력을 사용하기 때문에, 제조에 있어서의 절전화 등을 포함하여, 환경에 대한 대책이 요망되고 있다.
여기서, 기판 처리 장치에서는, 다종 다양의 약액을 사용하고 있고, 재이용하는 경우를 제외하고는, 희석하고 나서 폐기를 하고 있다. 따라서, 예를 들어 상기와 같이 레지스트 제거에 사용된 SPM 등의 처리액에 관해서도, 냉각, 희석하여 폐액으로 하는 것이 아니라, SPM을 가열하기 위해 사용한 전력을 회수하여, 재이용하는 것이 검토되고 있다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 바와 같이, 처리조로부터 배출되는 약액(폐액)을 이용하여, 신액을 승온함으로써, 에너지의 유효 이용을 도모하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에서는, 신액의 처리 온도보다도 낮은 온도의 폐액 온도(처리 온도와 거의 동일함)에서 열교환을 행했다고 해도, 그것만으로는 신액을 처리 온도까지 승온시킬 수는 없으므로, 폐액에 보조 액체를 첨가하여, 희석열, 반응열, 혹은 중화열 등을 발생시킴으로써, 열교환 전의 폐액의 온도를 더 높게, 열교환기만으로 신액을 처리 온도까지 승온시키고 있다. 이로써, 신액에 대한 승온을 위한 전력을 불필요로 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 방법은, 처리조에 저류한 약액 중에 복수의 기판을 침지하여 일괄적으로 처리하는, 소위 배치식의 처리 장치에는 적합하다. 즉, 배치식의 처리 장치의 경우, 단속적이지만, 처리가 종료된 때마다, 한번에 다량의 폐액이 열교환기에 공급된다. 그 때문에, 배치식의 처리 장치는, 열교환기 내를 폐액으로 채우고, 신액과의 열교환을 효율적으로 행할 수 있다.
한편, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여, 1매씩 처리하는, 소위 매엽식의 처리 장치가 존재한다. 매엽식의 처리 장치는, 배치식의 처리 장치보다도, 각 기판에 대한 처리의 균일성을 높은 레벨로 맞출 수 있다. 그 때문에, 매엽식의 처리 장치는, 근년의 회로 패턴의 미세화에 수반하여, 많이 이용되고 있다. 그러나, 이러한 매엽식의 처리 장치에서는, 폐액이 처리 중에 연속해서 소량으로 흘러오기 때문에, 신액이 폐액과의 열교환에 의한 열량을 얻기 위해서는 폐액의 양이 충분하지 않다. 즉, 소량의 폐액으로부터 신액을 승온시키는 것은, 에너지를 유효 활용하는 수단으로서는 적합하지 않다.
또한, 약액과 보조 액체를 혼합시킨 경우, 보조 액체가 약액 중에 확산될 때까지는, 어느 정도의 시간이 걸린다. 이 때문에, 희석열, 반응열, 혹은 중화열 등에 의한 발열은, 급격하게 발생하는 것은 아니고, 서서히 발생한다. 배치식의 경우, 사용 종료된 약액(폐액)을 열교환기에 저류하고, 보조 액체와 혼합함으로써, 충분한 온도로 하는 시간을 확보할 수 있다. 그러나, 매엽식의 경우, 소량의 폐액이 폐액 경로를 흘러가기 때문에, 보조 액체와의 혼합의 시간을 확보하기 어렵다.
본 발명의 실시 형태는, 매엽식의 처리 장치에 있어서, 폐액을 효율적으로 발열시켜, 전력을 효율적으로 취득할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 장치는, 기판을 처리액에 의해 1매씩 처리하는 처리 장치와, 상기 기판을 처리한 상기 처리액의 폐액이 유통되는 폐액 유로와, 상기 폐액에 희석액을 공급하는 희석액 공급부와, 상기 폐액 유로의 복수 개소에 마련되어, 상기 희석액 공급부로부터 공급된 상기 희석액에 의해 상기 폐액을 발열시키는 발열부와, 상기 발열부의 열에 의해, 발전하는 발전부를 갖는다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 매엽식의 처리 장치에 있어서, 폐액을 효율적으로 발열시켜, 전력을 효율적으로 취득할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 기판 처리 장치를 나타내는 간략 구성도이다.
도 2는 제2 실시 형태의 기판 처리 장치를 나타내는 간략 구성도이다.
도 2는 제2 실시 형태의 기판 처리 장치를 나타내는 간략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
[구성]
제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1)를, 도 1을 참조하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)는, 처리 장치(10), 폐액 유로(20), 희석액 공급부(30), 발열부(40), 발전부(50), 냉각부(60), 축전 장치(70), 제어 장치(80)를 갖는다.
(처리 장치)
처리 장치(10)는, 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 처리 대상이 되는 기판(W)은, 예를 들어 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리 기판, 디스플레이용 유리 기판 등, 하기의 처리액(L)에 의해 처리되는 대상이라면, 어떤 기판이어도 된다. 본 실시 형태의 처리 장치(10)는, 예를 들어 회전하는 기판(W)에 처리액(L)을 공급함으로써, 기판(W)의 표면으로부터 레지스트를 제거하는 장치이다.
본 실시 형태에서는, 황산 및 과산화수소수의 혼합액(SPM: Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture)을 처리액(L)으로서 사용한다. 단, 사용하는 처리액(L)은, 이것에는 한정되지 않고, 예를 들어 불산 및 질산의 혼합액, 아세트산 등, 산계의 액체를 널리 사용할 수 있다. 이것들은, 물에 의해 희석되면 반응하여 발열된다.
처리 장치(10)는, 용기인 챔버(10a)에 구성된 회전부(11), 공급부(12), 회수부(13)를 갖는다. 회전부(11)는 회전체(11a), 구동원(11c)을 갖는다. 회전체(11a)는, 척 핀 등의 보유 지지부(11b)에 의해 기판(W)의 가장자리를 보유 지지하고, 기판(W)의 처리면에 직교하는 축을 중심으로 회전하는 회전 테이블이다. 구동원(11c)은, 회전체(11a)를 회전시키는 모터이다.
공급부(12)는 노즐(12a), 암(12b)을 갖는다. 노즐(12a)은, 회전하는 기판(W)의 처리면을 향해, 처리액(L)을 토출하는 토출부이다. 암(12b)은, 선단에 노즐(12a)이 마련되고, 노즐(12a)을 회전체(11a)의 중심 상방과, 회전체(11a)로부터 후퇴하는 위치 사이에서 요동시킨다. 노즐(12a)은, 도시하지 않은 공급 배관을 통해 처리액 공급 장치로부터의 처리액(L)이 공급된다.
회수부(13)는, 회전체(11a)를 포위하도록 마련되어, 기판(W)의 처리면으로부터 누설된 처리액(L)을, 그 저부로부터 회수하는 하우징이다. 회수부(13)의 저부 및 챔버(10a)의 저부에는 개구(10b)가 마련되고, 이 개구(10b)에 후술하는 폐액 유로(20)가 접속되어 있다. 또한, 여기서는 SPM의 처리액(L)을 선택적으로 배출하는 개구(10b)를 나타내고 있다. 그밖의 처리액(L)을 배출하는 개구 및 유로에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
(폐액 유로)
폐액 유로(20)는, 기판(W)을 처리한 처리액(L)의 폐액(Lw)이 유통된다. 폐액 유로(20)는, 챔버(10a)의 개구(10b)에 접속된 배관이고, 공장의 회수 경로에 접속되어 있다. 폐액 유로(20)에는, 처리 장치(10)로부터의 폐액(Lw)의 유량을 측정하는 유량계(21)가 마련되어 있다. 또한, 기판(W)을 연속해서 또는 병행으로 처리 가능해지도록, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 상기한 처리 장치(10)를 복수 갖는다. 그리고, 복수의 처리 장치(10)에 있어서의 챔버(10a)의 개구(10b)는, 공통의 폐액 유로(20)에 합류하는 배관에 접속되어 있다. 즉, 폐액 유로(20)는, 복수의 처리 장치(10)에 접속되어 있다.
(희석액 공급부)
희석액 공급부(30)는, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 공급한다. 희석액 공급부(30)는, 희석 유로(31), 매스 플로 컨트롤러(MFC)(32)를 갖는다. 희석 유로(31)는, 희석액(D)인 물의 공급원에 접속된 배관이다. 희석 유로(31)는, 폐액 유로(20)의 복수의 개소에 간격을 두고 접속되어 있다. 이로써, 희석 유로(31)는, 폐액 유로(20)의 폐액(Lw)에 희석액(D)을 유입시킨다.
(발열부)
발열부(40)는, 폐액 유로(20)의 복수 개소에 마련되어, 희석액 공급부(30)에 공급된 희석액(D)에 의해 폐액(Lw)을 발열시킨다. 발열부(40)는, 폐액 유로(20)에 직렬로 복수 배치되어 있다. 발열부(40)의 배치 위치는, 폐액 유로(20)에 있어서의 복수의 희석 유로(31)가 접속된 위치의 각각의 하류로 되어 있다. 발열부(40)는, 폐액(Lw)이 폐기 가능한 농도까지 희석될 만큼의 수가 마련된다. 각 처리 장치(10)로부터 폐액(Lw)이 배출되는 타이밍은, 상황에 맞게 차례로 행해지는 것은 아니다. 예를 들어, 폐액(Lw)이 배출되는 타이밍이 2개 겹치는 것이나 폐액(Lw)이 배출되는 타이밍이 3개 겹치는 경우가 있다. 그 때문에, 모든 처리 장치(10)의 폐액(Lw)이 배출되는 타이밍이 겹친 때라도 문제 없이 폐액(Lw)이 폐액 유로(20)를 흐르도록, 폐액 유로(20)의 유로 직경은 설정된다. 따라서, 모든 처리 장치(10)로부터 동시에 폐액(Lw)이 배출된 때라도 충분히 희석을 할 수 있는 수의 발열부(40)가 필요해진다. 발열부(40)의 수는, 미리 실험 등에 의해 구해 두면 된다. 또한, 본 실시 형태의 발열부(40)는 코일 형상의 유로이다. 이로써, 발열부(40)는, 발전부(50)의 길이분의 거리에 있어서 폐액(Lw)이 체류하는 시간을 길어지도록 하여, 폐액(Lw)으로의 희석액(D)의 확산을 촉진할 수 있다. 즉, 발열부(40)는, 폐액(Lw)과 희석액(D)을 효율적으로 반응시켜 폐액(Lw)을 발열시킬 수 있다. 예를 들어, 황산 용액은 비교적 점도가 높기 때문에, 희석액(D)이 황산 용액 중으로 확산되기 위해서는 시간이 걸리지만, 이 시간을 확보할 수 있다. 또한, 발열부(40)가 코일 형상인 경우, 발열부(40) 내에서 폐액(Lw)이 정체할 우려가 있다. 이 경우, 발열부(40) 내에 에어나 N2 가스를 흐르게 하여, 폐액(Lw)을 압출하도록 해도 된다.
처리 장치(10)로부터의 폐액(Lw)은, 복수의 발열부(40)를 순차 거침으로써, 폐기 가능한 상태까지 희석된다. 본 실시 형태에서는, 처리 장치(10) 측인 상류측으로부터 폐기측인 하류측으로, 3개의 발열부(40)가 마련되어 있다. 이로써, 각 발열부(40)에 있어서, 희석액(D)이 폐액(Lw)에 혼합되어 발열시킬 수 있다.
(발전부)
발전부(50)는, 발열부(40)의 열에 의해 발전한다. 발전부(50)로서는, 예를 들어 펠티에 소자 등의 발전 소자를 사용한다. 발전부(50)는, 발전 소자의 한쪽의 면이 발열부(40)에 접하는 위치에 마련되어 있다. 즉, 발전부(50)는, 발열부(40)에서의 발열에 의해 발생하는 온도차에 의해 발전하는 발전 소자이다.
(냉각부)
냉각부(60)는, 냉각액(C)이 유통되는 배관이다. 냉각부(60)는, 발전부(50)의 발전 소자의 다른 쪽의 면에 접하는 위치에 마련되어 있다. 냉각부(60)에 의해 발전 소자의 다른 쪽의 면이 냉각됨으로써, 가열된 한쪽 면과의 온도차를 발생시킨다. 냉각부(60)는, 냉각액(C)인 물의 공급원에 접속되어 있다. 또한, 냉각액(C)의 온도는, 발열된 폐액(Lw)과의 온도차가 얻어지는 온도이면 되고, 예를 들어 상온이다.
(축전 장치)
축전 장치(70)는, 발전부(50)에서 발생한 전력을 축적한다. 축전 장치(70)는, 처리액(L)을 가열하는 히터의 전원이나, 처리 장치(10)의 구동원(11c)의 전원, 공장의 조명이나 기기의 전원, 정전 시의 백업 전원 등, 다양한 전원으로서 이용할 수 있다.
(제어 장치)
제어 장치(80)는, 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어 장치(80)는, 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어하기 위해, 프로그램을 실행하는 프로세서, 프로그램이나 동작 조건 등의 각종 정보를 기억하는 메모리, 각 요소를 구동하는 구동 회로를 갖는다. 제어 장치(80)는, 처리액(L)의 농도를 미리 기억할 수 있다. 또한, 제어 장치(80)는, 발전부(50)의 내열 온도를 미리 기억할 수 있다. 제어 장치(80)는, 폐액(Lw)에 추가한 희석액(D)의 양으로부터 폐액(Lw)의 온도가 몇도까지 상승하는지 연산할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(80)는, 유량계(21)에 의해 측정되는 폐액(Lw)의 유량에 기초하여, 희석액(D)에 의해 희석된 폐액(Lw)의 온도가 발전부(50)의 내열 온도를 초과하지 않도록, MFC(32)에 의해 희석액(D)의 유량이 조정되도록 제어한다. 또한, 도시하지는 않지만, 제어 장치(80)는, 정보를 입력하는 입력부, 정보를 출력하는 출력부가 접속되어 있다.
[동작]
이상과 같은 본 실시 형태의 동작을 설명한다.
(기판 처리)
먼저, 처리 장치(10)에 의한 기판 처리를 설명한다. 처리 대상이 되는 기판(W)은, 반송 로봇에 의해 회전체(11a) 상으로 반입되어, 보유 지지부(11b)에 의해 보유 지지된다. 구동원(11c)이 회전체(11a)를 회전시킴으로써 기판(W)이 회전한다. 처리액 공급 장치로부터의 처리액(L)이, 노즐(12a)로부터 기판(W)의 처리면으로 공급됨으로써, 레지스트 제거 처리가 이루어진다. 소정의 처리 시간이 경과하면, 처리액(L)의 공급을 정지한다. 그 후, 기판(W)이 회전을 정지하고, 보유 지지부(11b)에 의한 보유 지지가 해방된 기판(W)을, 반송 로봇이 챔버(10a)로부터 반출한다.
(폐액 발전)
다음으로, 처리 장치(10)로부터의 폐액(Lw)을 이용한 발전을 설명한다. 처리 장치(10)에 있어서 처리에 사용된 처리액(L)은, 챔버(10a)의 개구(10b)로부터 폐액(Lw)으로서 배출되어, 폐액 유로(20)에 유입된다. 폐액 유로(20)를 흐르는 폐액(Lw)에는, 복수 개소의 희석 유로(31)로부터 희석액(D)이 유입된다. 이로써, 폐액(Lw)과 희석액(D)이 혼합된 상태에서, 각 발열부(40)에 유입된다. 발열부(40)를 통과하는 과정에 있어서, 폐액(Lw)에 희석액(D)이 확산되는 것에 의해 반응이 진행되어 발열한다. 이로써, 각 발전부(50)의 발전 소자의 한쪽의 면이 가열되므로, 발전 소자의 한쪽의 면과 다른 쪽의 면 사이에서 온도차가 발생한다. 발전 소자 내부에서 발생한 온도차에 의해 발전 소자 내부에서 기전력이 발생한다. 그 결과, 각 발전부(50)에 있어서 발전이 행해진다.
또한, 냉각부(60)에는, 냉각액(C)이 유통되어 있고, 발전부(50)의 발전 소자의 다른 쪽의 면이 냉각되어 있다. 이 때문에, 공랭의 경우에 비해, 발전부(50)의 발전 소자에 발생하는 온도차가 커져, 발전량이 더 커진다. 각 발전부(50)의 발전에 의한 전력은 축전 장치(70)에 축적된다.
또한, 폐액(Lw)의 유량은 유량계(21)에 의해 계측되고, 이것에 따라, 각 희석 유로(31)로부터의 희석액(D)의 유량이 MFC(32)에 의해 조정되어, 폐액(Lw)이 폐기 가능한 농도까지 희석된다. 예를 들어, 상류측의 발열부(40)로부터 순차, 50％ 정도, 30％ 정도, 20％ 정도로 희석된다. 이로써, 폐액(Lw)의 발열도 효율적으로 발생시킬 수 있다.
[효과]
(1) 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 처리액(L)에 의해 1매씩 처리하는 처리 장치(10)와, 기판(W)을 처리한 처리액(L)의 폐액(Lw)이 유통되는 폐액 유로(20)와, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 공급하는 희석액 공급부(30)와, 폐액 유로(20)의 복수 개소에 마련되어, 희석액 공급부(30)로부터 공급된 희석액(D)에 의해 폐액(Lw)을 발열시키는 발열부(40)와, 발열부(40)에서 발생한 열에 의해, 발전하는 발전부(50)를 갖는다.
이 때문에, 매엽식의 처리 장치(10)에 있어서, 처리 중에 소량이라도 연속해서 흘러나오는 폐액(Lw)에 대하여, 복수 개소에서 단계적으로 희석액(D)을 혼합, 발열시킬 수 있다. 이 때문에, 폐액(Lw)을 효율적으로 발열시켜, 전력을 효율적으로 취득할 수 있다. 또한, 이러한 발열의 과정에서, 폐액(Lw)을 폐기 가능한 정도까지 희석할 수 있다.
(2) 폐액(Lw)은, 황산, 인산, 질산, 불산의 적어도 일종을 포함하고, 희석액(D)은 물이다. 이 때문에, 산계의 액체를, 폐기를 위한 희석에 사용되는 물을 이용하여 발열시킴으로써, 저비용으로 전력을 취득할 수 있다.
(3) 발열부(40)는 코일 형상의 유로이다. 이 때문에, 경로 길이를 길게 하여, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 확산시키기 위한 시간을 확보할 수 있고, 비교적 작은 스페이스에서 열을 효율적으로 발전부(50)로 전달시킬 수 있다. 또한, 발열부(40)의 주위를 단열재로 덮도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 발열부(40)에서 발생한 열이 배출되기 어려워진다. 단열재로 발열부(40)를 덮는 경우, 발열부(40)와 발전부(50)가 접촉되어 있는 부분은, 단열재로 덮지 않도록 하는 것이 바람직하다.
(4) 발전부(50)는, 발열부(40)의 가열에 의해 발생하는 온도차에 의해 발전하는 발전 소자이다. 이 때문에, 간소한 구성으로 발전을 행할 수 있어, 저비용화, 공간 절약화가 가능해진다. 또한, 냉각부(60)에 의해, 발열부(40)와의 온도차를 더 크게 할 수 있으므로, 발전 효율을 높일 수 있다.
(5) 폐액 유로(20)에는, 복수의 처리 장치(10)가 접속되어 있다. 이 때문에, 복수의 처리 장치(10) 사이에 처리의 개시에 어긋남이 발생하면, 처리 장치(10)의 처리에 의해 발생하는 폐액(Lw)의 폐액 유로(20)에 배출되는 타이밍에 복수의 처리 장치(10) 사이에서 어긋남이 발생한다. 이로써, 폐액 유로(20)에 폐액(Lw)이 연속적으로 흐르는 시간을 비교적 길게 할 수 있으므로, 발열 및 발전의 시간을 장시간 확보할 수 있다.
(6) 폐액(Lw)은, 복수의 발열부(40)를 순차 거침으로써, 폐기 가능한 상태까지 희석된다. 이로써, 각 발열부(40)에 있어서, 희석액(D)이 폐액(Lw)에 혼합되기 때문에, 각 발열부(40)에 있어서 폐액(Lw)의 발열량을 조정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 각 발열부(40)에 있어서 희석액(D)에 의해 희석된 폐액(Lw)의 온도가 각 발전부(50)의 내열 온도를 초과하지 않도록 조정할 수 있다. 또한, 폐액(Lw)이 폐기 가능한 농도까지 희석되는 동안에, 폐액(Lw)으로부터 발생하는 열량을 효율적으로 발전부(50)로 전할 수 있다. 또한, 하류측의 발열부(40)에 있어서, 그 내부를 흐르는 폐액(Lw)의 온도를 온도계 등으로 모니터하도록 해도 된다. 혹은, 하류측의 발열부(40)의 내부에 유입되기 직전의 폐액(Lw)의 온도를 미리 실험 등으로 측정해 두고, 제어 장치(80)에 기억시켜 두도록 해도 된다.
[제2 실시 형태]
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태를, 도 2를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)는, 기본적으로는, 상기한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성이다. 이 때문에, 도 2에서 도시한 도면(1)과 동일한 구성부에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
단, 본 실시 형태에 있어서는, 발열부(90)가 폐액(Lw)을 저류하는 탱크이다. 탱크는, 폐액 유로(20)의 복수 개소에 마련되어, 폐액(Lw)이 유입되고, 일시적으로 저류되는 소정의 용적을 가진 용기이다. 발열부(90)는, 상기한 발열부(40)와 마찬가지로, 폐액 유로(20)에 직렬로 복수 배치되어 있다. 발열부(90)의 배치 위치는, 폐액 유로(20)에 있어서의 복수의 희석 유로(31)가 접속된 위치의 각각의 하류로 되어 있다. 또한, 발열부(90)의 하류의 위치에는 도시하지 않은 밸브가 마련되어 있다. 이 밸브는, 예를 들어 발열부(90) 내의 폐액(Lw)과 희석액(D)의 양이 일정량을 초과하면 개방된다. 일정량은, 예를 들어 발열부(90)의 체적의 8할 정도이다. 혹은, 기판(W)이 웨이퍼인 경우, 일정량은, 기판(W)을 소정 매수, 예를 들어 13매 처리한 때에 배출되는 폐액(Lw) 및 희석액(D)의 양으로 할 수 있다. 발열부(90) 내의 폐액(Lw)과 희석액(D)의 양은, 유량계(21)의 계측값으로부터 산출한다.
또한, 기판 처리 장치(1)가 가동되지 않는 시간이 길어지는 경우, 발열부(90) 내의 폐액(Lw)과 희석액(D)의 양에 관계 없이 밸브가 개방된다. 그리고, 상류의 발열부(90)로부터 하류의 발열부(90)로 폐액(Lw)이 배출된다. 하류의 발열부(90)에서는, 폐액(Lw)에 소정의 희석액(D)을 더한다. 그리고, 희석액(D)을 공급하고 나서 소정의 시간이 경과하면, 다시 하류의 발열부(90)로 폐액(Lw)을 배출하기 위해, 도시하지 않은 밸브가 개방된다. 이렇게 하여, 최후의 발열부(90)까지 폐액(Lw)이 배출된다. 기판 처리 장치(1)가 가동되지 않는 시간은, 예를 들어 전공정의 장치로부터의 신호로부터 산출한다.
또한, 수평 방향에 수직인 방향에 있어서, 상류측에 위치하는 발열부(90)의 쪽이 하류측에 위치하는 발열부(90)보다도 높은 위치에 마련된다. 발열부(90)가 이렇게 마련됨으로써, 발열부(90)로부터 배출된 폐액(Lw)이 하류의 발열부(90)로 매끄럽게 유입될 수 있다.
또한, 발열부(90)의 상면 주변의 측면에도 배출측의 유로를 마련하도록 해도 된다. 이 경우, 액면이 배출측의 유로까지 상승하면, 폐액(Lw)이 오버플로되어 다음의 발열부(90)에 흐르게 된다. 이렇게 함으로써, 도시하지 않은 밸브가 고장나도 폐액(Lw)의 배출을 계속할 수 있다. 폐액(Lw)이 오버플로되는 타이밍과 양은, 유량계(21)의 계측값으로부터 구해진다. 이것들의 값에 기초하여, 다음의 발열부(90)에 유입되는 폐액(Lw)에 대한 희석액(D)의 공급 타이밍을 결정할 수 있다.
각 발열부(90)에 유입된 폐액(Lw)과 희석액(D)의 혼합액은, 탱크 내에서 저류되어 있는 동안에 희석액(D)의 확산에 의한 반응이 진행되어 발열된 후, 폐액 유로(20)에 배출된다. 이로써, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 각 발전부(50)에 있어서의 발전이 행해져, 축전 장치(70)에 축전된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 발열부(90)의 탱크 내에서, 폐액(Lw)에 희석액(D)을 확산시키는 시간을 확보할 수 있기 때문에, 배관 내에서 확산시키는 제1 실시 형태에 비해, 더 반응을 진행시키고 나서 다음의 발열부(90)에 유입시킬 수 있다. 이 때문에, 폐액(Lw)의 발열을 효율적으로 이용할 수 있어, 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 희석 위치는 발열부(90)의 탱크 하부로 하는 것이 바람직하다. 일반적으로 희석액(D)은, 폐액(Lw)보다도 비중이 가볍다. 그 때문에, 희석 위치를 발열부(90)의 탱크 하부로 함으로써, 폐액(Lw) 전체에 희석액(D)을 퍼지게 할 수 있다. 즉, 발열부(90) 전체에 효율적으로 발열 반응을 일으킬 수 있다. 또한, 발열부(90)의 발전부(50)와 접촉하는 부분 이외를 단열재로 덮도록 해도 된다.
[변형예]
상기한 실시 형태는, 이하와 같은 변형예도 구성 가능하다.
(1) 코일 형상의 발열부(40)는, 통 형상의 것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 나선 형상으로 권회된 형상이어도 된다. 또한, 발열부(40)를, 유로가 사행된 형상으로 함으로써, 거리를 확보한 형상으로 해도 된다.
(2) 냉각부(60)에 유통시키는 냉각액(C)은, 희석액(D)과 공통으로 하여, 공통의 공급원으로부터 공급해도 된다. 또한, 냉각부(60)의 냉각원으로서, 처리 장치(10)로부터 희석할 필요가 없어, 폐액(Lw)의 온도보다도 저온의 폐액을 사용해도 된다. 즉, 상기한 폐액(Lw)과 구별하여 배출되는 액을, 냉각액(C)으로서 사용해도 된다. 예를 들어, 알칼리계의 처리액을 냉각액(C)으로서 사용해도 된다. 또한, 냉각부(60)를 마련하지 않고, 발전부(50)의 다른 쪽의 면을 공랭으로 해도 된다. 이 경우에도, 폐액(Lw)은 고온으로 되기 때문에, 실온과의 온도차에 의해, 발전은 가능하다.
(3) 발전부(50)로서, 발전 소자가 아닌 발전 장치를 사용해도 된다. 예를 들어, 발열부(40, 90)의 가열 온도보다도 비점이 낮은 매체를, 발열부(40, 90)에 의해 가열하여 증발시키고, 그 증기로 터빈을 돌려 발전기에서 발전하는 발전 장치를 사용할 수도 있다.
(4) 발열부(40, 90), 발전부(50)의 수는, 복수이면 되고, 상기한 양태에서 예시한 수에 한정되지는 않는다. 처리 장치(10)의 수는 1개여도 된다.
[다른 실시 형태]
이상, 본 발명의 실시 형태 및 각 부의 변형예를 설명했지만, 이 실시 형태나 각 부의 변형예는, 일례로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 전술한 이러한 신규의 실시 형태는, 그밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이러한 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구의 범위에 기재된 발명에 포함된다.
1: 기판 처리 장치
10: 처리 장치
10a: 챔버
10b: 개구
11: 회전부
11a: 회전체
11b: 보유 지지부
11c: 구동원
12: 공급부
12a: 노즐
12b: 암
13: 회수부
20: 폐액 유로
21: 유량계
30: 희석액 공급부
31: 희석 유로
40: 발열부
50: 발전부
60: 냉각부
70: 축전 장치
80: 제어 장치
90: 발열부
C: 냉각액
D: 희석액
L: 처리액
Lw: 폐액
W: 기판
10: 처리 장치
10a: 챔버
10b: 개구
11: 회전부
11a: 회전체
11b: 보유 지지부
11c: 구동원
12: 공급부
12a: 노즐
12b: 암
13: 회수부
20: 폐액 유로
21: 유량계
30: 희석액 공급부
31: 희석 유로
40: 발열부
50: 발전부
60: 냉각부
70: 축전 장치
80: 제어 장치
90: 발열부
C: 냉각액
D: 희석액
L: 처리액
Lw: 폐액
W: 기판
Claims (9)
- 기판을 처리액에 의해 1매씩 처리하는 처리 장치와,
상기 기판을 처리한 상기 처리액의 폐액이 유통되는 폐액 유로와,
상기 폐액에 희석액을 공급하는 희석액 공급부와,
상기 폐액 유로의 복수 개소에 마련되어, 상기 희석액 공급부로부터 공급된 상기 희석액에 의해 상기 폐액을 발열시키는 발열부와,
상기 발열부에서 발생한 열에 의해, 발전하는 발전부를 갖는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 폐액은, 황산, 인산, 질산, 불산의 적어도 1종을 포함하고,
상기 희석액은 물인, 기판 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발열부는 코일 형상의 유로를 갖는, 기판 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발열부는 상기 폐액을 저류하는 탱크인, 기판 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발전부는, 상기 발열부에서의 발열에 의해 발생하는 온도차에 의해 발전하는 발전 소자인, 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 발열부와의 상기 온도차를 발생시키는 냉각부를 갖는, 기판 처리 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 냉각부의 냉각원으로서, 상기 처리 장치로부터의 희석할 필요가 없는 폐액을 사용하는, 기판 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발전부는, 상기 발열부의 가열 온도보다도 비점이 낮은 매체를, 상기 발열부가 가열함으로써 발생되는 증기로 터빈을 돌려 발전하는 발전 장치인, 기판 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폐액 유로에는, 복수의 상기 처리 장치가 접속되어 있는, 기판 처리 장치.
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2023
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