TWI585564B - 液體處理裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種技術，在對基板施行既定之液體處理之液體處理裝置中，調節對液體處理單元供給之處理液之流量。
製造半導體裝置時，對半導體晶圓等基板，施行清洗處理、濕蝕刻處理等液體處理。為實行如此之液體處理，使用包含複數之液體處理模組（液體處理單元）之液體處理系統。如此之液體處理系統，包含處理液儲存槽、自處理液儲存槽伸出，再回到處理液儲存槽之循環管線、及於循環管線形成經加壓之處理液流之泵。複數之分支管線自循環管線並聯分支，分別自此等分支管線對液體處理模組供給處理液。於各分支管線插設流量計及流量控制閥，根據此流量計之偵測值，進行流量控制閥之反饋控制，俾於液體處理模組對基板供給之處理液之流量為所希望之值（參照例如專利文獻1）。
反饋控制時若流量控制閥之閥體頻繁移動，於流量控制閥之內部即可能產生微粒。與通過分支管線之處理液一齊對基板供給產生之微粒。在此，若達微粒成為問題之等級，即需設置用來去除微粒之濾器。然而，若設置濾器，即會產生需定期維修濾器之問題。【先前技術文獻】【專利文獻】
【專利文獻1】日本專利第3841945號公報
【發明所欲解決之課題】
本發明提供一種液體處理裝置，不對液體處理單元供給可能自用來調節對液體處理單元供給之處理液之流量之控制閥產生之微粒。 【解決課題之手段】
適當之一實施形態中，本發明提供一種液體處理裝置，包含：第1管線，連接處理液供給源；泵，將處理液自該處理液供給源送往該第1管線；複數之第2管線，連接該第1管線，流入於該第1管線流動之處理液；分支管線，連接該各第2管線上之分支點；液體處理單元，以由該各分支管線供給之處理液對基板施行處理；孔口，設於較該各第2管線上之該分支點更上游側；及第1控制閥，設於較該各第2管線上之該分支點更下游側；且該第1控制閥，藉由使流往較該第1控制閥更下游側之處理液之量變化，控制對應之該第2管線之該孔口與該第1控制閥之間之區間內之處理液之壓力，控制通過對應之該分支管線對對應之該液體處理單元供給之處理液之流量。 【發明之效果】
依本發明，於分支管線不需介在用來調整流量之控制閥，故可能自如此之控制閥產生之微粒不流往液體處理單元。
以下參照附圖說明關於發明之實施形態。首先，說明關於第1實施形態。
液體處理裝置，包含作為處理液供給源之槽102。處理液槽102連接主管線（第1管線）104。於主管線104，自上游側起依序插設泵106、濾器108及加熱器110。泵106，將由槽102儲存之處理液，以朝主管線104之下游側加壓之狀態送出。濾器108，自處理液去除微粒等污染物質粒子。加熱器110，加熱處理液至既定之溫度。在以常溫使用處理液時，亦可不設置加熱器110。自補充裝置112，對槽102，因應所需，補充處理液或處理液構成成分。可經由插設有開合閥116之排放管線114，排出槽102內之處理液。為便於說明，所謂「主管線（第1管線）」，意味著以粗線表示之部分。
在設定於主管線104之複數之連接點118，主管線104連接複數之副管線（第2管線）121。副管線121之下游端，連接槽102。圖1所示之實施形態中，複數之副管線121之下游端相互匯流後連接槽102，但複數之副管線121之下游端亦可分別連接槽102。
於1條副管線121，自上游側起依序插設開合閥122、孔口123、與於後詳述之第1控制閥124。於設定在副管線121之孔口123之下游側且在第1控制閥124之上游側之分支點125，副管線121連接分支管線126。於分支管線126，自上游側起依序，插設流量計127及開合閥128。分支管線126之下游端，連接設於液體處理單元129（亦稱液體處理模組）之處理液噴嘴130。在孔口123與分支點125之間，於副管線121設置溫度計131。
液體處理單元129，自處理液噴嘴130對半導體晶圓等基板供給處理液，藉此，可施行該基板之既定之處理。液體處理單元129，包含例如，固持基板並使其旋轉之旋轉吸盤（未經圖示），及包圍基板之周圍，回收自基板飛散之處理液之回收杯體（未經圖示）。
與各副管線121相關設置之構成要素（以參照符號121～130所示之上述之構件），相互相同。與各副管線121相關之構成要素121～130之群組以參照符號120表示。
第1控制閥124，可係具有下列功能之任意形式之閥：使朝第1控制閥124之出口側（下游側）流動之處理液之量變化，俾其入口側（上游側）壓力維持於既定之目標壓力。例如，第1控制閥124可係背壓閥。
液體處理裝置，包含控制裝置4。控制裝置4，係例如電腦，包含控制部18與記憶部19。記憶部19中，儲存有控制於液體處理裝置實行之各種處理之程式。控制部18，讀取並實行由記憶部19記憶之程式，藉此，控制液體處理裝置之動作。
又，該程式，亦可記錄於可由電腦讀取之記憶媒體，自該記憶媒體安裝於控制裝置4之記憶部19。作為可由電腦讀取之記憶媒體，有例如硬碟（HD）、軟碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、記憶卡等。
其次，參照圖2，說明關於作用。於以下，為相互區別屬於其他群組之相同構成要素，因應所需於參照符號之末尾添附A、B、C。圖2，係自圖1所示之處理液管路，僅抽出與構成要素群組120A、120B相關之部分而顯示者。在此，於液體處理單元129A、129B對基板進行相同之液體處理。開合閥122，於液體處理裝置之通常動作時經常呈開啟狀態，僅於維修等特別情形下呈關閉狀態。
在此，副管線121A之較孔口123A更上游側之壓力P1A
為140kPa。且副管線121B之較孔口123B更上游側之壓力P1B
為150kPa。如此之壓力P1A
與壓力P1B
之差，係起因於例如，因設置液體處理單元129A、129B之高度位置之相異，於連接點118A、118B附近水頭不同而產生。
自各液體處理單元129A、129B之處理液噴嘴130A、130B噴吐之處理液之目標流量（Q130A
、Q130B
）相同，且一定。在此，例如，Q130A
＝Q130B
＝2.5L／min。圖示例中，於各群組120A、120B之分支管線126A、126B未設置可變之流量調整機構。因此，自處理液噴嘴130A、130B噴吐之處理液之流量，伴隨著副管線121A、121B之孔口123A、123B與第1控制閥124A、124B之間之區域之壓力P2A
、P2B
增加（減少）而單調地增加（減少）。
為實現Q130A
＝Q130B
＝2.5L／min所需之壓力P2A
及壓力P2B
亦即目標壓力相互相同，在此為100kPa。此時，於孔口123A發生140－100＝40kPa之壓力下降即可，且於孔口123B發生150－100＝50kPa之壓力下降即可。孔口123A、123B之入口側與出口側之壓力差（P1A
－P2A
、P1B
－P2B
），伴隨著通過孔口123A、123B之處理液之流量Q123A
、Q123B
增加（減少），單調地增加（減少）。實際壓力P2A
、P2B
與目標壓力100kPa之差愈大，通過作為背壓閥構成之第1控制閥124A、124B之處理液之流量Q124A
、Q124B
愈大。又，因此流量Q124A
、Q124B
增大，通過孔口123A、123B之處理液之流量Q123A
、Q123B
亦增大，故壓力P2A
及壓力P2B
自動收斂為目標壓力。圖2中，所記載之各種數值，係壓力P2A
及壓力P2B
自動朝作為目標壓力之100kPa收斂後者，僅係一例，流量Q124A
＝0.5L／min，流量Q124B
＝1.0L／min，流量Q123A
＝3.0L／min，流量Q123B
＝3.5L／min。
如上述，藉由孔口123A、123B與作為背壓閥形成之第1控制閥124之協同作用，壓力P2A
及壓力P2B
維持為目標壓力，可控制自處理液噴嘴130A、130B供給之處理液之流量為目標流量。
通過第1控制閥124A、124B之處理液回到槽102，再次自槽102朝主管線104被送出。
無需對液體處理單元129供給處理液之際，具體而言，例如液體處理單元129未進行液體處理時(使用自其他處理液管路供給之處理液進行處理時、使基板乾燥時、更換基板時等)，呈該液體處理單元129所屬之構成要素群組(120A~120C)之開合閥128關閉之狀態即可。如此，處理液不朝處理液噴嘴130流動，代之以，通過第1控制閥124流動之處理液之量恰大致增加相當程度。例如，圖2所示之例中，例如構成要素群組120A之開合閥128A若關閉，處理液即不對處理液噴嘴130A流動，代之以，通過第1控制閥124A流動之處理液之量恰大致增加相當程度，大致為3.0L/min。又，此時，孔口123A與第1控制閥124A之間之壓力，亦因作為背壓閥形成之第1控制閥124A，維持於該目標壓力(100kPa)。
如自上述可知，無關於有無對屬於某構成要素群組(120A~120C)之液體處理單元129供給處理液，自主管線104朝副管線121流入之處理液之量大致相同。因此，無需取決於各構成要素群組120A~120C之處理單元129之運轉狀態而變更泵106應對主管線104送出之處理液之量，故泵106可穩定地動作。又，省略關於構成要素群組120C之作用之說明，其當然與構成要素群組120A、120B同樣地作用。
上述實施形態中，第1控制閥124雖係背壓閥，但作為第1控制閥124，可代之以，具有控制通過之處理液之流量之功能之可變節流閥。此時，可設置測定副管線121之可變節流閥(124)與孔口123之間之區間之壓力P2之壓力計(未經圖示)，以例如控制裝置4對可變節流閥(124)之開度進行反饋控制，俾此壓力計之偵測壓力為目標值(例如前述之100kPa)。
且可不進行上述者，代之以，根據流量計127之偵測流量，例如以控制裝置4，調節可變節流閥（124）之開度，俾該偵測流量為目標值（例如前述之2.5L／min），藉此，控制自處理液噴嘴130供給之處理液之流量為目標流量。此時進行者，原理上，與上述之實施形態完全相同。亦即，壓力P2
若較目標壓力高（低），流量計127之偵測流量即較目標流量大（小），故此時，使可變節流閥（124）之開度增大（減小），藉此，通過可變節流閥之處理液之流量增加（減少），伴隨此，通過孔口123A之處理液之流量增加（減少），壓力P2
朝目標壓力收斂。
惟此時，屬於可變節流閥（124）所屬之構成要素群組之液體處理單元129不進行基板之液體處理時，若欲大致維持在屬於該構成要素群組之副管線121流動之處理液之量為一定之目標流量，即需使用例如，以下之手段。作為第1手段，在副管線121上設置流量計，以例如控制裝置4，反饋控制可變節流閥（124）之開度，俾此流量計之偵測值為該目標流量。作為第2手段，（雖會於流量發生些許差異），屬於可變節流閥（124）所屬之構成要素群組之液體處理單元129不進行基板之液體處理時，自例如控制裝置100，對可變節流閥（124）賦予使可變節流閥（124）呈一定開度之指令。
又，如上述作為第1控制閥124採用可變節流閥（亦可係以電性控制使一次側目標壓力為可變之背壓閥）時，使用經加熱之處理液之際，亦可調整對屬於某副管線121所屬之構成要素群組（120A～120C）之液體處理單元129不供給處理液時，於該副管線121流動之處理液之流量，藉此，調整該副管線121之溫度。此時，以溫度計131量測之溫度較既定值低（高）之際，以例如控制裝置4調節可變節流閥（124）之開度，藉此，使於該副管線121流動之處理液之流量增加（減少）。
作為其他實施形態，如圖3所示，亦可作為自槽102出發，再回到槽102之循環管線，形成主管線104。此時，宜於在主管線104之最下游側較連接主管線104之副管線121連接主管線104之連接點118更下游側，設置第2控制閥134。此第2控制閥134，具有藉由使於較第2控制閥134更下游側流動之處理液之量變化，調整較第2控制閥134更上游側之主管線104內之壓力之功能。第2控制閥134，例如，可係背壓閥，維持例如該背壓閥之入口側之主管線104內之壓力於150kPa。第2控制閥134，亦可係可變節流閥。依此圖3所示之構成，可使主管線104內之壓力更穩定。
以上，雖已說明關於本發明之實施形態，但本發明不由上述之實施形態限定。例如，基板，亦可係玻璃基板、陶瓷基板等半導體晶圓以外之基板。構成要素群組之數量，不限定於圖示之3個，可係1以上之任意數。
4‧‧‧控制裝置
18‧‧‧控制部
19‧‧‧記憶部
102‧‧‧處理液供給源（槽）
104‧‧‧第1管線
106‧‧‧泵
108‧‧‧濾器
110‧‧‧加熱器
112‧‧‧補充裝置
114‧‧‧排放管線
116‧‧‧開合閥
118‧‧‧連接點
120(120A、120B、120C)‧‧‧構成要素之群組
121‧‧‧第2管線
122‧‧‧開合閥
123‧‧‧孔口
124‧‧‧第1控制閥
125‧‧‧分支點
126‧‧‧分支管線
127‧‧‧流量計
128‧‧‧開合閥
129‧‧‧液體處理單元
130‧‧‧處理液噴嘴
131‧‧‧溫度計
134‧‧‧第2控制閥
18‧‧‧控制部
19‧‧‧記憶部
102‧‧‧處理液供給源（槽）
104‧‧‧第1管線
106‧‧‧泵
108‧‧‧濾器
110‧‧‧加熱器
112‧‧‧補充裝置
114‧‧‧排放管線
116‧‧‧開合閥
118‧‧‧連接點
120(120A、120B、120C)‧‧‧構成要素之群組
121‧‧‧第2管線
122‧‧‧開合閥
123‧‧‧孔口
124‧‧‧第1控制閥
125‧‧‧分支點
126‧‧‧分支管線
127‧‧‧流量計
128‧‧‧開合閥
129‧‧‧液體處理單元
130‧‧‧處理液噴嘴
131‧‧‧溫度計
134‧‧‧第2控制閥
【圖1】係顯示依第1實施形態之液體處理裝置之處理液管路圖。【圖2】係說明第1實施形態之作用圖。【圖3】係顯示依第2實施形態之液體處理裝置之處理液管路圖。
4‧‧‧控制裝置
18‧‧‧控制部
19‧‧‧記憶部
102‧‧‧處理液供給源(槽)
104‧‧‧第1管線
106‧‧‧泵
108‧‧‧濾器
110‧‧‧加熱器
112‧‧‧補充裝置
114‧‧‧排放管線
116‧‧‧開合閥
118‧‧‧連接點
120(120A、120B、120C)‧‧‧構成要素之群組
121‧‧‧第2管線
122‧‧‧開合閥
123‧‧‧孔口
124‧‧‧第1控制閥
125‧‧‧分支點
126‧‧‧分支管線
127‧‧‧流量計
128‧‧‧開合閥
129‧‧‧液體處理單元
130‧‧‧處理液噴嘴
131‧‧‧溫度計
Claims (5)
- 一種液體處理裝置，包含：第1管線，連接處理液供給源；泵，將處理液自該處理液供給源送往該第1管線；複數之第2管線，連接該第1管線，於該第1管線流動之處理液流入此複數之第2管線；分支管線，連接該各第2管線上之分支點；液體處理單元，以經由該各分支管線供給之處理液對基板施行處理；孔口，設於該各第2管線上之較該分支點更上游側；及第1控制閥，設於該各第2管線上之較該分支點更下游側；且該第1控制閥，藉由使流往較該第1控制閥更下游側之處理液之量改變，而控制對應之該第2管線之該孔口與該第1控制閥之間的區間內之處理液的壓力，俾控制通過對應之該分支管線向對應之該液體處理單元供給之處理液的流量。
- 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，更包含：流量計，設於該各分支管線；及控制部，根據以該流量計偵測之偵測流量，控制對應之該第1控制閥，以控制流往對應之分支管線的處理液之流量。
- 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中該處理液供給源係為儲存處理液之槽，該各第2管線之較該分支點更下游側之部分連通該槽。
- 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中該處理液供給源係為儲存處理液之槽，該第1管線係形成為自該槽接出再回到該槽之循環管線。
- 如申請專利範圍第4項之液體處理裝置，其中在該第1管線之最下游側，較連接著該第1管線之該第2管線的與該第1管線之連接點更下游側，於該第1管線設置第2控制閥，藉由使流往較該第2控制閥更下游側之處理液之量變化，可調整較該第2控制閥更上游側之該第1管線內之壓力。
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