TWI647428B - 流量測定裝置及處理裝置 - Google Patents

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TWI647428B
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林聖人
安藤了至
稻田博一
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日商東京威力科創股份有限公司
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01F3/02Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F3/20Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows
    • G01F3/22Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having flexible movable walls, e.g. diaphragms, bellows for gases
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Abstract

本發明之課題係提供一種可以在廣泛範圍下正確測定處理部所排出之氣體流量的流量測定裝置、以及具備此流量測定裝置的處理裝置。本發明之流量測定裝置,測定由對被處理體進行處理之處理部所排出、並在排氣管路30流動之氣體流量;受風構件21具備配置成與在排氣管路30流動之氣體的氣流交叉的受風面210,且其狀態因應於承受自氣體之力而變化。感測器部24偵側受風構件21之狀態的變化量,並輸出取決於該變化量的信號;流量計算部8基於此信號,而計算在排氣管路30流動之氣體流量。

Description

流量測定裝置及處理裝置
本發明係有關於以下技術:對被處理體進行處理之處理部所排出之氣體的流量測定。
於半導體裝置之製程,會對作為被處理體之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)進行各種處理:供給塗布液以形成塗布膜或供給處理液以進行晶圓之表面處理的液體處理、或對晶圓表面所形成之塗布膜進行加熱或照射紫外線之處理的熱處理及紫外線處理等。此時,為了從晶圓周圍去除液體所產生的水霧、或塗布膜所釋放之成分,因此執行處理之處理部內的氣體,要透過排氣管路而排出至外部。
為了防止水霧再度附著至晶圓,再者為了在穩定之環境氣體中進行晶圓之加熱或紫外線照射,則有必要正確掌握由處理部排出之氣體的排出量,使該排出量保持在適當數値。  於習知技術,由處理部所排出之氣體的流量,係使用根據設在排氣管路途中之孔板的前後壓差以測定流量的差壓式流量計等而掌握。
然而,這些水霧或塗布膜所釋放之成分,會因液體成分之蒸發、或隨著溫度降低而造成之固化等,而有附著在構成排氣管路之配管的內壁面之虞。尤其一旦這些附著物導致前述測定流量用的孔板堵塞,則不但無法正確掌握氣體的排出量,而且甚至就連排出處理部內之氣體的能力都有降低之虞。
為了解決這樣的課題,例如在專利文獻1,記載有如下技術:設置加熱器及溫度感測器,根據在加熱器前後之氣體的溫差以求取氣體流量;該加熱器加熱流動有熱處理裝置所排出之氣體的排氣管,以使該氣體所含有之昇華物加熱至昇華溫度以上;該溫度感測器測定此加熱器之上游側及下游側溫度。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第5041009號公報:第1項、段落0019~0020、圖3
[發明所欲解決的問題] 若根據專利文獻1所記載之技術,則即使不在排氣管設置孔板,不僅仍可測定熱處理裝置所排出之氣體的流量,而且也不易發生因為昇華物附著在排氣管上所造成的流量測定誤差。  另一方面,在排氣管內流動之流體中有時會有含有反應性之水霧的情形。基於此點,採用加熱器之流量計為了避免水霧之反應進行下去,故加熱器的溫度限制變大,而在進行正確之流量測定上產生阻礙。
本發明之目的,係提供一種可以在廣泛範圍下正確測定處理部所排出之氣體流量的流量測定裝置、以及具備此流量測定裝置的處理裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明之流量測定裝置,測定由對被處理體進行處理之處理部所排出、並在排氣管路流動之氣體流量,該流量測定裝置包括: 受風構件,具備配置成與在該排氣管路流動之氣體的氣流交叉的受風面,且其狀態因應於透過該受風面而承受自氣體之力而變化; 感測器部,偵側該受風構件之狀態的變化量,並輸出取決於該變化量的信號;以及 流量計算部,基於該感測器部所輸出之信號,而計算在該排氣管路流動之氣體流量。
該流量測定裝置,亦可具備以下結構。 (a)該受風構件係藉由「朝向與作用在該受風構件之重力方向交叉之方向延伸」的一支軸,以可繞該支軸自由旋轉方式支撐著;該感測器部偵測從「該處理部未排出氣體時的該受風構件之起始位置」開始繞該支軸旋轉的角度,以作為該受風構件之狀態的變化量。此時,該感測器部係加速度感測器,安裝於該受風構件、或與受風構件一體旋轉之該支軸。 (b)於(a)中,於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於受風面之附著物的物質;該流量測定裝置更包括附著物偵側部,在該處理部並未排出氣體之期間中,從感測器部取得因附著物附著至該受風面而使該受風面側之重量增大所造成之受風構件由該起始位置開始繞支軸旋轉之角度,以偵測附著物對於該受風構件之附著。 (c)該感測器部偵測受風構件因承受來自在排氣流路流動之氣體的力而彈性變形之際的變形量,以作為該受風構件之狀態的變化量。 (d)於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於受風構件之附著物的物質;為了抑制在該受風構件之周圍,形成隨著遠離該受風構件之表面則溫度逐漸降低之溫度梯度,而發生附著物之附著,故設有受風構件加熱機構,以進行受風構件之加熱。 (e)於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於受風構件之附著物的物質;為了加熱該受風構件,故設有受風構件加熱機構,以加熱至去除附著在該受風構件之附著物的溫度為止。 (f)於(e)中,更包括:受風構件溫度量測部,量測該受風構件之溫度;以及判斷部,藉由該受風構件加熱機構加熱該受風構件至達到預先設定之附著確認溫度為止的期間中,根據由該受風構件溫度量測部所量測之受風構件之溫度的經時變化履歷,以判斷是否需要去除附著物。
(g)於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於構成該排氣管路之配管的內壁面之附著物的物質;為了抑制隨著遠離該配管之內壁面而形成溫度逐漸降低之溫度梯度,發生附著物之附著,故設有配管加熱機構,以進行配置有該受風構件之區域的配管加熱。 (h)於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於構成該排氣管路之配管的內壁面之附著物的物質;為了加熱該配管,故配置該受風構件之區域的配管設有配管加熱機構,以加熱至去除附著在內壁面之附著物的溫度為止。 (i)於(h)中,更包括:配管溫度量測部,量測以該配管加熱機構所加熱之區域的配管之溫度;以及判斷部,藉由該配管加熱機構加熱該配管至達到預先設定之附著確認溫度為止的期間中,根據由該配管溫度量測部所量測之配管之溫度的經時變化履歷,以判斷是否需要去除附著物。
再者,本發明之處理裝置,包括:處理部,對被處理體進行處理;排氣量調節部,調節由該處理部排出至排氣管路之氣體流量;上述任一種流量測定裝置;以及控制部,操作該排氣量調節部,以調節排出至該排氣管路之氣體流量。
前述處理裝置,亦可具備以下結構。 (j)設有複數組之該處理部與排氣量調節部; 該流量測定裝置之受風構件,設於從該複數之處理部排出之氣體所匯流之匯流排氣管路; 該控制部,基於從執行被處理體之處理的處理部的數量所預測之預測排氣流量、與該流量計算部所計算之氣體流量間的差值,而偵測到在任一排氣量調節部的排氣量調節之異常。 (k)包括由以下之(1)~(3)所選擇之至少1種處理部: (1)液體處理部,具備:保持機構,將被處理體保持成繞鉛直軸自由旋轉;液體供給機構,對該保持機構所保持之被處理體的表面供給液體;以及杯體,配置成包圍於該保持部之周圍,而承接由旋轉之被處理體所甩出之液體,並使液體與氣體分離再排出; (2)加熱處理部,具備將表面形成有塗布膜之被處理體加以加熱的加熱機構; (3)紫外線處理部,具備對表面形成有塗布膜之被處理體照射紫外線的紫外線照射機構。 [發明之效果]
本發明藉由根據隨著來自氣體之力而變化之受風構件的狀態之變化量以計算氣體流量,而可以在廣泛範圍下正確測定對被處理體進行處理之處理部所排出之氣體流量。
(流量測定裝置) 首先,針對使用本發明之流量測定裝置的結構例、及使用受風構件以測定氣體流量的原理,參照圖1~圖13進行說明。  圖1~圖3係具備作為本例受風構件之受風板21的排氣管(配管)3的局部破斷立體圖、從氣流方向上游側觀察下之該排氣管3的縱斷前視圖、以及從與前述氣流方向正交方向觀察下之縱斷側視圖。再者,圖4係受風板21的外觀圖。
於圖1~圖3所示之例中,繪示朝向正交於重力方向之水平方向而配置之排氣管3內流動之氣體的流量測定之情況。再者,於本發明之流量測定裝置,設於排氣管3之氣體流量的測定機構,稱為流量測定部2。  在流量測定部2設有受風板21。受風板21構成為細長的薄板,在其上方側之前側面,藉由固定螺釘221,而將棒狀的支軸22配置成正交於受風板21而安裝。關於受風板21的詳細結構,容待後述。
於排氣管3的頂面,設有台座部251;於此台座部251的頂面,以彼此相向的方式配置有2個軸承部23,其保持支軸22並使之旋轉自如。從頂面側觀察時,2個軸承部23之軸承面係彼此相向,以使支軸22配置成朝向與圖1、圖3之空心箭頭所示之氣流方向正交之方向。
支軸22係由2個軸承部23支持成水平,並且可繞水平軸旋轉自如。支軸22所保持之受風板21,透過形成於排氣管3之頂面側的開口部33而插入排氣管3內。如圖2所示,作為細長薄板的受風板21,由上游側觀察下,係以在直徑方向上縱斷排氣管3的形態而插入排氣管3內,該排氣管3構成氣體之排氣管路30。
在此,藉由如上述般以固定螺釘221將受風板21安裝至支軸22,受風板21就可和支軸22成為一體地旋轉。又,亦可採用例如下述結構:使支軸22插入形成於受風板21側之貫穿孔,將該支軸22固定至軸承部23而受其支持,讓受風板21繞支軸22旋轉自如。
插入排氣管3內的受風板21,係配置成使薄板之一面(圖4(a)所示之面的背面,圖4(b)所示之右側的面)朝向上游側、並使該面在與氣流方向交叉的方向(上下方向)上延伸。在排氣管3內流動之氣體,會吹到前述薄板之一面(受風面210),受風板21則藉由承受自氣體的力,而繞支軸22旋轉(圖3的虛線)。
本例之流量測定裝置,係偵側受風板21從排氣管3內沒有氣體流動之狀態下的受風板21位置(起始位置)開始,繞支軸22而旋轉之角度,以作為對應氣體流量而變化之受風板21狀態之變化量。 又,在形成有插入受風板21之開口部33的台座部251(與排氣管3的頂面側係成一體),從受風板21觀察下之下游側的底面上,形成有傾斜面狀之缺角部331,用以避免與繞支軸22旋轉之受風板21之間的干渉。
於前述受風板21,在突出至排氣管3之頂面側的區域、且比支軸22之安裝位置更為上方側之處,安裝有傾斜感測器24。傾斜感測器24係偵測環繞支軸22之受風板21的旋轉角度之感測器部。如圖3、圖4所示,傾斜感測器24係在基板242上配置感測器本體241的結構,此基板242係安裝於受風板21之一邊的板狀面上(於本例,係與受風面210相反側之面)。
感測器本體241,只要可偵側受風板21繞支軸22的旋轉角度,可以利用靜電電容式或壓阻式等任何偵側原理皆可。於本例中,係針對採用了即使在對受風板21所施加之力均衡而成靜止狀態的期間中仍可偵側受風板21之傾斜的靜電電容式之情況,進行說明。
傾斜感測器24構成為偵測下述傾斜的2軸式加速度感測器:於圖4(b)中之傾斜感測器24的附近位置所附記之小寫x-y軸方向之傾斜。於該圖中,重力加速度g的作用方向及相反方向之方向,設為y方向;而與y方向正交,且從傾斜感測器24觀察下係朝向受風板21之方向,設為x方向。傾斜感測器24係偵測傾斜感測器24相對於這些x-y軸之各方向的傾斜,亦即安裝有傾斜感測器24之受風板21的傾斜(受風板21繞支軸22的旋轉角度)。
如圖3所示,傾斜感測器24(感測器本體241)與電壓計243a、243b連接,該電壓計243a、243b係將相對於x軸方向、y軸方向之傾斜大小,作為電壓値來偵側。各電壓計243a、243b將所偵側到的電壓値輸出至控制部8,控制部8再根據傾斜感測器24之傾斜與電壓値間的對應關係,而偵側受風板21的旋轉角度。然後,根據此旋轉角度計算排氣管3內流動之氣體流量,至於其詳細內容,將於後文進行說明。
在此,偵側受風板21的旋轉角度之手法,並不限定於使用傾斜感測器24的情況。例如亦可藉由雷射變位計,偵側伴隨受風板21之旋轉,受風板21從既定之位置移動的距離。再者,亦可在軸承部23設置旋轉編碼器,而偵側與受風板21一體旋轉之支軸22的旋轉角度。
如圖1~圖3所示,往排氣管3之頂面側突出的受風板21之上部側部分、支持受風板21的支軸22或軸承部23,係由外罩25所覆蓋。在此外罩25內,亦可構成為供給清淨空氣或氮氣等而維持在高於排氣管3內壓力的壓力環境下,以抑制在排氣管路30內流動之氣體所含有之水霧或導致附著物之成分等進入。
接下來參照圖4(a)、(b),針對受風板21之詳細結構,進行說明。 受風板21係由耐熱性、抗化學腐蝕性高的樹脂,例如PPS(聚對苯硫醚纖維)樹脂所構成。受風板21之重心位置係調整為:在排氣管3內沒有氣體流動的時候,以受到支軸22保持的狀態,而相對於重力方向之旋轉角度θ會成為0。於本例中係藉由在安裝有傾斜感測器24的那一面(與受風面210相反側的面)形成凹部214以進行重心位置的調整,作法係使該面較輕,而較輕的份量係相當於與安裝傾斜感測器24的重量取得平衡的量。
再者,插入排氣管3內之區域的受風板21表面,受到板片狀之受風板加熱器211所覆蓋。圖4(a)所示之受風板加熱器211,係與供電部213連接,而藉由增減供電部213所供給之電力,可以調節受風板21的溫度。如圖4(a)、(b)所示,於受風板21設有熱電偶等所構成之溫度感測器212;根據溫度感測器212所偵側到的受風板21之溫度,而藉由控制部8以進行供電部213之供給電力的調節。受風板加熱器211及供電部213構成受風構件加熱機構,而溫度感測器212則相當於受風構件溫度量測部。
由受風板加熱器211所進行之受風板21的加熱,其目的在於抑制附著物附著在受風板21表面、去除附著於受風板21的附著物、偵側出有附著物附著在受風板21上,而其詳情會在作用說明敍述。
受風板加熱器211,並不限定於構成為覆蓋受風板21之板片狀的情形,亦可係將鎳鉻合金線等線狀電阻發熱體圖案化而捲繞受風板21整面的結構。  更進一步地,由受風板加熱器211所覆蓋之受風板21的表面,係以具備不易附著異物之特性的氟素樹脂被覆,以抑制水霧等導致附著物之原因物質附著在受風板21上。
更進一步地,如圖1~圖2所示,在設有流量測定部2之區域的排氣管3,從插入受風板21的位置觀察下,係於橫跨氣流方向上游側及下游側之數cm~數十cm的範圍,設有排氣管加熱器31。排氣管加熱器31,係由例如板片狀加熱器捲繞在排氣管3之外表面、或者將鎳鉻合金線等線狀電阻發熱體圖案化在排氣管3之外表面所構成。圖3所示之排氣管加熱器31,係與供電部34連接,而藉由增減供電部34所供給之電力,可以調節排氣管3之管壁的溫度。如圖2所示,在設有排氣管加熱器31之區域的排氣管3之壁面,設有熱電偶等所構成之溫度感測器32;根據以溫度感測器32所偵側到的排氣管3之管壁溫度,而藉由控制部8進行供電部34之供給電力的調節。排氣管加熱器31及供電部34構成配管加熱機構,而溫度感測器32則相當於配管溫度量測部。
在本例之排氣管加熱器31所進行之排氣管3之管壁加熱,也與受風板21之情形同樣,目的在於抑制附著物附著在排氣管3之內壁面、去除附著於排氣管3之內壁的附著物、偵側出有附著物附著在排氣管3之內壁上,而其詳情將與受風板21側之加熱的作用說明一併敍述。
具備以上所說明之結構的流量測定部2,係與控制部8一同構成本例之流量測定裝置。控制部8係構成為電腦,具有未圖示之程式儲存部。程式儲存部儲存有用以實現如下功能之例如由軟體所構成的程式:流量計算部的功能,根據傾斜感測器24所偵側到的受風板21的旋轉角度,而計算在排氣管3流動之氣體流量;或氣體流量調節功能,在裝載有該流量測定裝置的處理裝置,根據前述氣體流量之計算結果,以調節處理部所排出之氣體流量。此程式係以容納在例如硬碟、光碟、磁光碟或者記憶卡等記憶媒體之狀態,而儲存在程式儲存部。
接著,參照圖5,針對利用流量測定部2而計算在排氣管3流動之氣體流量的手法,進行說明。  針對以下這點進行考量:插入排氣管3的受風板21,承受來自排氣管3內以風速vm/s流動之氣體的力,而移動至繞支軸22的旋轉角度成為θ的位置之狀態時,對受風板21所作用之力的平衡。
受風板21之受風面210的面積設為Sm2 時,對受風板21所作用的力(風載重FW ),能表示如下:對受風面210所施加之風壓PW N/m2 、與受風面210之面積的乘積。更進一步地,若使用根據氣體之密度ρA kg/m3 、氣體之風速vm/s、受風板21之剖面形狀而決定之風量係數Cd -來表達風壓PW ,則可得下式(1)。
在如圖5所示之氣流方向上施加風載重FW 時,使受風板21繞支軸22旋轉的力FWu ,係前述風載重FW 在與受風板21之受風面210垂直之方向上作用的成分。因此,FWu 係以下式(2)表示。
再者,受風板21在繞支軸22之旋轉角度為θ之位置而取得平衡時,代表前述(2)式所表示之力FWu 與下式(3)所表示之Fgd 彼此均衡;該Fgd 係對受風板21作用之重力中,在與受風面210成垂直之方向上作用之成分。於式(3)中,m係受風板21之質量kg,g係重力加速度m/s2 )。
然後,由(2)、(3)式,若設FWu =Fgd ,而針對氣體之風速v求解,則可得下式(4)。由於排氣管路30之剖面積Am2 係已知,因此氣體流量Qm3 /s可由下式(5)計算。
於本例之控制部8,在未圖示之記憶體等預先儲存有用以根據式(4)、(5)以計算氣體流量之各種常數。根據這些常數、與傾斜感測器24所取得之受風板21的旋轉角度,而可以計算氣體流量。
圖6繪示排氣管3內流動之氣體的風速、與承受自氣體之力而繞支軸22旋轉之受風板21的旋轉角度間的關係之一例。於受風板21的設計,對於受風板21之設計變數(對於受風面210的面積S、或風量係數Cd造成影響之受風板21的剖面積形狀)的決定,只要考量排氣管3內流動之氣體之設計上的風速範圍等,而能在例如相對於旋轉角度之風速(流量)的測定靈敏度會提高的範圍(於圖6中係以虛線所圍出之區域)內進行流量測定即可。  控制部8亦可在未圖示之記憶體等,事先儲存有圖6所示之旋轉角度與風速間之對應關係、或者根據風速而計算之旋轉角度與氣體風量間之對應關係,再利用從傾斜感測器24所取得之受風板21的旋轉角度與上述對應關係而計算排氣管3內流動之氣體流量。
接下來針對設於受風板21或排氣管3之受風板加熱器211、排氣管加熱器31的作用,進行說明。由於受風板加熱器211及排氣管加熱器31除了所設置之區域不同以外,彼此的功能係相通,因此在圖7~圖9中將舉受風板加熱器211為例,以進行作用說明。
圖7示意性地繪示了利用受風板加熱器211的附著物抑制作用。例如在液體處理部產生之水霧,或在熱處理部、紫外線處理部而由塗布膜所釋放之成分等,係與氣體一併由各處理部所排出。這些物質在通過流量測定部2之際若衝撞受風板21,會有附著在受風板21的表面上而形成附著物之虞。若任由受風板21處於附著有附著物的狀態,則前述式(4)中之受風板21的質量m之値會有所變化,導致無法正確測定氣體流量。有鑑於此,如圖7所示,於造成附著物之原因物質P乘著氣流而朝向受風板21流動時,就以受風板加熱器211而將受風板21加熱成高於氣體溫度之溫度。
此結果,在受風板21之表面附近,會形成隨著遠離受風板21表面而溫度逐漸降低的溫度梯度。藉由形成這樣的溫度梯度,而可以形成如圖7中以虛線所示般,沿著該溫度梯度而由受風板21的表面側,朝向遠離該表面之方向流動的對流。然後,即使在乘著氣流而將原因物質P搬送至受風板21之表面附近的情況下,也會由於前述對流之流動而將原因物質P推回,而可以抑制對於受風板21之表面的附著。
若藉由受風板加熱器211而將受風板21加熱至高於排氣管3內流動之氣體溫度的溫度,即可得到上述作用。例如,由液體處理部排出20~30℃之範圍內的溫度之氣體時,在氣體中所含有之水霧非反應性時,將受風板21的加熱溫度設定在50~60℃之範圍內的溫度;在水霧係反應性時,將前述加熱溫度設定在30~35℃之範圍內的溫度。再者,由熱處理部、紫外線處理部排出80~150℃之範圍內的溫度之氣體時,將受風板21之加熱溫度設定在100~180℃之範圍內的溫度。
圖8示意性繪示去除附著於受風板21之附著物的作用。如圖8(a)所示,假設於受風板21附著有前述原因物質P而形成附著物P’。此時,藉由加熱受風板21到會使該附著物P’氣化(在會由固體直接成為氣體之物質的情況下係昇華)、或附著物P’會分解之溫度,而去除附著於受風板21表面之附著物P’,則可以恢復到潔淨之狀態(圖8(b))。
在進行去除附著物P’之際的受風板21之加熱溫度,雖視構成附著物P’之物質的氣化溫度或昇華溫度而定,不過係設定在例如60~80℃之範圍內的溫度。  有關以圖7、圖8說明過之複數目的而區分使用受風板加熱器211之手法,可思及在通常時係先加熱受風板21至可抑制原因物質P之附著的溫度之狀態(圖7);而當附著物P’之附著量超過預先設定之量時,就將加熱溫度上昇至去除溫度(圖8)之情況。
圖9、圖10繪示偵測附著物P’對受風板21之附著的2種手法。  圖9繪示之手法,係在使受風板加熱器211所加熱之溫度階段性變化時,利用以溫度感測器212偵側之受風板21的溫度之經時變化履歷。
於圖9之例,附著物P’之附著量的偵側動作,係在預先設定之時間間隔、或在處理部側執行了既定枚數之晶圓W之處理的時間點、或在停止從處理部排氣之時間點等進行。如圖9(a)所示,於時刻t1,使受風板加熱器211之設定溫度從Ta(可以係例如圖7所示之抑制原因物質P附著的溫度,亦可係常溫),階段性地變化成在進行附著物之確認之際的溫度Tb(附著物確認溫度)。然後,在由時刻t1經過既定時間後的時刻t2,使受風板加熱器211之設定溫度由Tb階段性地回復到Ta。附著物確認溫度Tb亦可係低於去除附著在受風板21之附著物P’之際的溫度。
此時,在受風板21之熱容量小、且受風板21維持在幾乎沒有附著附著物P’之清淨狀態的情況下,溫度感測器212所偵側到的受風板21之溫度,係如圖9(b)所示,會迅速地跟上受風板加熱器211的設定溫度之變更。其結果,時刻t2之受風板21的到達溫度Tb’,會是接近附著物確認溫度Tb之溫度。
相反地,在受風板21附著有許多附著物P’的情況下,包含該附著物P’之受風板21的熱容量會增大,而如圖9(c)所示,溫度感測器212所偵測到的受風板21的溫度上昇會變慢。因此,於時刻t2之受風板21的到達溫度Tb’’,有時會有低於清淨時的到達溫度Tb’之情形。有鑑於此,進行如圖9(a)所示之設定溫度的變更之結果,若在時刻t2之溫度感測器212的偵側溫度低落至到達溫度Tb’’,就判斷有附著物P’附著在受風板21上。然後,藉由受風板加熱器211以進行受風板21之昇溫,執行前述附著物P’之去除。
在附著物P’之附著判斷上,亦可取代預先設定之時刻t2之受風板21的到達溫度(溫度感測器212的偵側溫度),改為預先訂定受風板21之溫度到達預先設定之到達溫度Tb’為止的到達時間之臨界値,而在該到達時間超過臨界値的情況下執行附著物P’之去除。  基於加熱受風板21時之溫度的經時變化履歷以偵測附著物P’之附著、並判斷是否需要操作附著物P’之去除的動作,係由控制部8所進行。就此觀點而言,控制部8相當於進行是否去除附著物P’之判斷的判斷部。
接著,圖10繪示利用受風板21的旋轉角度而偵測附著物P’對於受風板21之附著的手法。在排氣管3內流動之氣體,係由受風面210側將受風板21推起,並使受風板21繞支軸22旋轉。因此,該氣體中所含有之原因物質P,主要會衝撞受風面210而在該受風面210形成附著物P’。
如此這般,一旦附著在受風面210側之附著物P’的量增加,則由於對附著物P’作用之重力的影響,會使受風板21之重心位置移動。其結果,如圖10所示,即使在停止排氣管3內之流動的狀態下,受風板21也會朝向幾乎沒有附著附著物P’之那一面側,亦即受風面210之相反面側,以旋轉角度θ0 的份量旋轉。
有鑑於此,亦可在例如不進行處理部之氣體排出的時間點,使用傾斜感測器24而偵側受風板21的旋轉角度θ0 ,控制部8則在此旋轉角度θ0 超過預先設定之臨界值的情況下,執行附著物P’之去除。基於該旋轉角度θ0 以判斷(偵側)附著物P’之附著的控制部8,就發揮本例之附著物偵側部的功能。
以上針對使用受風板加熱器211以抑制造成附著物P’之原因物質P附著於受風板21之手法、去除附著在受風板21之附著物P’的手法、偵測對於受風板21之附著物P’之附著的手法,進行了說明。但是,受風板加熱器211並不需要構成為可實施這全部的功能,亦得係可選擇部分功能而實施。  例如,亦可係藉由受風板加熱器211,而預先將受風板21加熱至抑制原因物質P之附著的溫度,當以使用圖9及圖10所說明之手法偵測到有附著物P’附著時,再拆解流量測定部2以進行受風板21之清潔。
再者,設在排氣管3的排氣管加熱器31,也具備抑制造成附著物P’之原因物質P附著於排氣管3之內壁面的功能、去除附著在排氣管3之內壁面之附著物P’ 的功能、偵測對於排氣管3之內壁面之附著物P’之附著的的功能。但是,由於其作用與使用圖7~圖9所說明過之受風板21側的例子相同,因此省略再次的說明。
再者,在以圖10所示之手法偵測到有附著物P’附著在受風板21之情況下,亦可一併進行排氣管3側之附著物P’的去除操作。  藉由使排氣管3之內壁面維持在沒有附著物P’附著的狀態,而可以使排氣管路30的剖面積A保持固定,並基於式(5)而正確地進行氣體流量Q之計算。
藉由以上所說明之本實施形態的流量測定裝置,會有以下效果。藉由基於承受自氣體的力而繞支軸22旋轉之受風板21的旋轉量來計算排氣管3內流動之氣體流量,可以在廣大範圍正確地測定對晶圓W進行處理之處理部所排出之氣體流量。
在此,基於受風板21的旋轉角度而求取在排氣管3流動之氣體流量的手法,並不限定於圖1~圖3等所示之例子般朝水平方向配置之排氣管3才可適用。排氣管3之延伸方向亦可係垂直方向,甚至斜上、或斜下方向亦可。  例如圖11所示之流量測定部2a,設於配置成氣體由垂直方向下方側朝向上方側流動之排氣管3。關於在該排氣管3流動之氣體流量,亦可以係基於因應於「受風板21承受自氣體之力」、與「對受風板21作用之重力」兩者之均衡而決定之受風板21的旋轉角度θ來計算。因此,藉由使用傾斜感測器24以偵側該旋轉角度,而可以測定在排氣管3內上昇之氣體的流量。又,圖11中所示之擋止器26,係於氣體未在排氣管3內流動之狀態下,將受風板21支撐成受風板21會位在起始位置(該圖中以實線所示者)的構件。  再者,在用於下文之說明的各圖,與前文所述之圖1~圖10所示之構成元件共通者,就會以用於該圖1~圖10之共通符號標記。
更進一步地,受風板21之形狀或排氣管3內之配置位置、或支持支軸22之位置等,亦不限定於圖1~4所示之例子。例如圖12所示之流量測定部2b,係例示為從配置成橫斷排氣管3內部之支軸22,垂吊著受風板21a,而該受風板21a具有沿水平方向之寬幅的受風面210。於本例中,支軸22係與受風板21a一體旋轉,而傾斜感測器24則固定配置於:由設在排氣管3之左右側壁面的軸承部23突出之支軸22上。受風板21a的旋轉角度,係基於與該受風板21a一同旋轉之支軸22的旋轉角度來偵側。
接著,在圖13所示之第2實施形態之流量測定部2c,係取代受風板21的旋轉角度,將承受氣體力而彈性變形之受風板21a的變形量,偵測作該受風板21a之狀態的變化量。  在圖13所示之受風板21a的一面側,也就是本例之受風面210的相反側那一面,設有應變感測器27,其作為偵側受風板21a之變形量的感測器部,係以公知之應變計或壓電元件所構成,並與受風板21a一體變形。
如圖13所示,一旦受風板21a因承受排氣管3內流動之氣體的力而彎曲,則該應變感測器27就會對應其變形量而輸出信號。例如在應變計係會產生電阻之變化,而在壓電元件則是會產生電動勢(electromotive force),這些變化就會由電壓計243當作電壓之變化而加以偵側。又,於圖13之電壓計243,包含供給電力至應變計所構成之應變感測器27的供電部、或是將在壓電元件所構成之應變感測器27所產生之電動勢加以放大的放大電路等。再者,在使用於形狀之變化繼時性產生之期間中產生電動勢之壓電元件以作為應變感測器27之情況下,亦可將電壓計243所偵測到的電壓之經時變化進行積分,以確定受風板21a之變形量。
在此,與圖6所示之排氣管3內之氣體風速與受風板21的旋轉角度間之關係同樣地,在本例中亦預先取得氣體風速、以及使用應變感測器27所偵側到的受風板21a之變形量間之關係。然後,根據從應變感測器27所取得之受風板21a的變形量,確定氣體風速,以式(5)求取氣體流量。再者,亦可預先取得應變感測器27之變形量與氣體流量間之關係,再根據受風板21a之變形量而直接計算氣體流量。
(塗布、顯影裝置) 以上參照圖1~圖13,針對本實施形態之流量測定裝置的結構例及根據受風板21、21a之狀態的變化量而計算氣體流量之方法,進行了說明。接著,要針對在具備晶圓W之處理部的處理裝置套用該流量測定裝置的例子,進行說明。  以下使用圖14~圖20而進行說明之例子,係顯示在如下之塗布、顯影裝置1設置了本發明之流量測定裝置之情況:該塗布、顯影裝置1具備液體處理部4a~4d與熱處理部5a~5c以作為處理部;該液體處理部4a~4d係對晶圓W供給作為塗布膜之原料的塗布液等,該熱處理部5a~5c係對形成有塗布膜等之晶圓W進行熱處理。
圖14~圖16繪示塗布、顯影裝置1之結構之一例。這些圖係塗布、顯影裝置1的俯視圖、概略縱斷側視圖、以及外觀立體圖。塗布、顯影裝置1係將載運區塊D1、處理區塊D2、以及介面區塊D3直線狀連接而構成。介面區塊D3更進一步地與曝光裝置D4連接。在下文的說明中,係將區塊D1~D3之排列方向視作前後方向。  載運區塊D1具備:使載具C對塗布、顯影裝置1連接或脫離之載置台171、進行載具C之蓋子開閉的開閉部172、以及經由開閉部172而從載具C搬送晶圓W之移載機構173。
如圖15所示,處理區塊D2由下至上依序層疊著對晶圓W進行液體處理之第1~第6單位區塊E1~E6。為便於說明,有時會分別將用以對晶圓W形成下層側之反射防止膜的處理稱為「BCT」、對晶圓W形成光阻膜的處理稱為「COT」、對曝光後的晶圓W形成光阻圖案的處理稱為「DEV」。如圖15、圖16所示,於本例中,係各以2層為單位,由下方側堆積BCT層E1、E2,COT層E3、E4,DEV層E5、E6。在名稱相同的單位區塊,係彼此並行地搬送晶圓W,進行共通之處理。
在此參照圖14,在單位區塊E1~E6之中,以COT層E3之結構為代表,進行說明。由載運區塊D1朝向介面區塊D3之搬送區域174的左右之一方側,沿著前後方向配置有複數之層架單元U,而另一方側則沿著前後方向排列設置有光阻塗布模組12A、保護膜形成模組ITC。光阻塗布模組12A係對晶圓W供給光阻液而形成光阻膜。保護膜形成模組ITC對光阻膜上供給既定之塗布液,而形成保護該光阻膜的保護膜。層架單元U構成熱處理模組5,並具備後述之熱處理部5a~5c。於前述搬送區域174,設有搬送臂F3以作為晶圓W的搬送機構。
COT層E4係與COT層E3同樣之結構,而作為光阻塗布模組,設有12B以取代12A。其他的單位區塊E1、E2、E5及E6,除了對晶圓W供給之液體不同以外,皆係與單位區塊E3、E4同樣地構成。於單位區塊E1、E2,取代光阻塗布模組12A、12B而具備反射防止膜形成模組,其供給作為反射防止膜之原料的塗布液;單位區塊E5、E6則具備顯影模組,其供給進行光阻膜之顯影的顯影液。於圖15中,各單位區塊E1~E6之搬送臂,係標示為F1~F6。
在處理區塊D2中之載運區塊D1側,設有橫跨各單位區塊E1~E6而在上下方向上延伸的塔T1、以及用以對塔T1進行晶圓W的移交且昇降自如之移交臂175,以作為移交機構。塔T1係由彼此積層之複數模組所構成,而設於單位區塊E1~E6的各自高度之模組,就在該單位區塊E1~E6之各搬送臂F1~F6之間移交晶圓W。這些模組包含:設於各單位區塊之高度位置的移交模組TRS、進行晶圓W之溫度調整的溫調模組、暫時保管複數枚晶圓W的暫存器模組、以及使晶圓W之表面疎水化的疎水化處理模組等。為了使說明簡潔,省略了前述疎水化處理模組、溫調模組、以及前述暫存器模組之圖示。
介面區塊D3具備橫跨單位區塊E1~E6而上下延伸的塔T2、T3、T4,並設有作為移交機構而用以對塔T2與塔T3進行晶圓W之移交之昇降自如的介面臂176、作為移交機構而用以對塔T2與塔T4進行晶圓W之移交之昇降自如的介面臂177、以及用以在塔T2與曝光裝置D4之間進行晶圓W之移交的介面臂178。
塔T2係使移交模組TRS、存放曝光處理前之複數枚晶圓W而使其滯留的暫存器模組、存放曝光處理後之複數枚晶圓W的暫存器模組、以及進行晶圓W之溫度調整的溫調模組等彼此積層而構成,但在此省略暫存器模組及溫調模組之圖示。又,對於塔T3、T4也分別設有模組,但在此省略說明。
針對此塗布、顯影裝置1及曝光裝置D4所構成之系統的通常之處理動作進行之際的晶圓W搬送路徑,進行說明。晶圓W,係藉由移載機構173而從載具C搬送至處理區塊D2中之塔T1的移交模組TRS0。晶圓W係由此移交模組TRS0,而分送至單位區塊E1、E2。例如在將晶圓W移交至單位區塊E1的情況下,係由前述TRS0將晶圓W移交至塔T1之移交模組TRS之中,對應單位區塊E1之移交模組TRS1(可以從搬送臂F1移交晶圓W的移交模組)。再者,在將晶圓W移交至單位區塊E2的情況下,係由前述TRS0將晶圓W移交至塔T1之移交模組TRS之中,對應單位區塊E2之移交模組TRS2。這些晶圓W之移交,係由移交臂175所進行。
如此這般分送之晶圓W,係依TRS1(TRS2)→反射防止膜形成模組→熱處理模組5→TRS1(TRS2)的順序搬送,接著就藉由移交臂175而分送至對應單位區塊E3的移交模組TRS3、對應單位區塊E4的移交模組TRS4。
分送至TRS3、TRS4的晶圓W,會依TRS3(TRS4)→光阻塗布模組12A或者12B→熱處理模組5→保護膜形成模組ITC→熱處理模組5→塔T2之移交模組TRS的順序而搬送。然後,此晶圓W會藉由介面臂176、178,經過塔T3而搬入至曝光裝置D4。曝光後的晶圓W,會藉由介面臂177而搬送至塔T2、T4間,並分別搬送至對應單位區塊E5、E6之塔T2的移交模組TRS5、TRS6。然後,在搬送至熱處理模組5→顯影模組→熱處理模組5→移交模組TRS後,經過移載機構173而送回載具C。  關於該塗布、顯影裝置1中之各機器的動作控制,亦由前文所述之控制部8所執行。
(液體處理模組) 在以上說明概要之塗布、顯影裝置1中,BCT層E1及E2之反射防止膜形成模組、COT層E3及E4之光阻塗布模組12A及12B、以及保護膜形成模組ITC、DEV層E5及E6之顯影模組,係如前述般,除了對晶圓W所供給之液體不同以外,皆構成為同樣的液體處理模組4。
以下,參照圖17、圖18,針對在液體處理模組4共通之結構,進行說明。在各液體處理模組4內,排列複數個液體處理部,於此例係4個液體處理部4a~4d於水平方向(圖14所示之塗布、顯影裝置1的前後方向)排列,並容納在共通的外殼40內。這些液體處理部4a~4d彼此係同樣的結構。
如圖18所示,液體處理部4a~4d具備旋轉夾頭(保持機構)42,藉由經過形成在外殼40上的搬入搬出口43而進入之搬送臂F1~F6,以使晶圓W載置在旋轉夾頭42上。旋轉夾頭42係抽吸吸附晶圓W之背面側中央部,而將之水平地保持。此旋轉夾頭42係構成為在保持晶圓W之狀態下,藉由驅動機構421而自由旋轉及昇降。此旋轉夾頭42所保持之晶圓W的周緣外側,設有環繞此晶圓W且上部側開口的杯體41。
對旋轉之晶圓W供給之液體,由杯體41所承接,並由設在其底部側之未圖示的排液口排出。再者,於杯體41底部,透過排氣口453連接個別排氣管路45;該排氣口453為了不讓排出至排液口的液體流入,而係在從杯體41底面突出之位置上開口。
如圖17所示,對於4個液體處理部4a~4d,設有用以對旋轉夾頭42上的晶圓W供給液體之共通的液體噴嘴(液體供給機構)44。在液體噴嘴44的前端側,形成有未圖示之噴嘴部,其具備吐出液體之吐出口。液體噴嘴44藉由移動機構441而構成為在上下方向(Z’方向)上昇降自如、並在沿著液體處理部4a~4d的排列方向(Y’方向)設置的導軌442上移動自如。再者,在沒有進行液體供給時,液體噴嘴44係在設於液體處理模組4之一端側的待機區域443待機。
然後,在對晶圓W進行液體之供給時,係使液體噴嘴44移動至保持著作為處理對象之晶圓W的液體處理部4a~4d,而使噴嘴部位於晶圓W之旋轉中心的上方側,再吐出液體。
更進一步地,藉由於外殼40之天花板部設置未圖示之濾淨單元、於外殼40的地面側設置未圖示之排氣部,而在該外殼40內形成由天花板部側朝向地面側流動之清淨空氣的降流。  該降流之一部分被導入各杯體41,而經由前述排氣口453,排出至個別排氣管路45。此個別排氣管路45中途設置有排氣量調節部451,於排氣量調節部451之內部設有節風門452,該節風門452對於液體處理部4a~4d所排出之氣體的排出量,執行調節。
更進一步地,如圖18所示,各液體處理部4a~4d之個別排氣管路45,係在排氣量調節部451之下游側,連接共通的模組排氣管路3a。該模組排氣管路3a,相當於圖1~圖3等所示之排氣管3,同時構成使各液體處理部4a~4d所排出之氣體匯流之匯流排氣管路。然後,在各個別排氣管路45對於此模組排氣管路3a連接之位置之更為下游側,設有作為前文所述之流量測定部2的液體處理部側流量測定部2A。
上述之液體處理部側流量測定部2A,係配置於包含圖18所例示之COT層E3、E4、BCT層E2之所有單位區塊E1~E6所設之各模組排氣管路3a的下游側位置,並且這些模組排氣管路3a,係透過集合排氣管路35a而連接至工場排氣36。
如此這般,各模組排氣管路3a連接共通之工場排氣36的單位區塊E1~E6之液體處理模組4中,各液體處理部4a~4d的排氣量,係藉由根據來自控制部8之控制信號而切換排氣量調節部451之節風門452的開度以進行調節。  然後,在設於各單位區塊E1~E6之液體處理模組4,係使用這些複數液體處理部4a~4d所共通之液體處理部側流量測定部2A以進行氣體流量之測定。
在具備上述結構之液體處理模組4,在液體處理部4a~4d對晶圓W供給液體的期間中,係加大節風門452之開度,而使由該液體處理部4a~4d之個別排氣管路45所排出之排氣量,調節為「高排氣量EH 」。相反地,在不進行液體供給之液體處理部4a~4d,係縮小節風門452之開度,而將其排氣量調節為「低排氣量EL 」。
因此,在n個液體處理部4a~4d,對晶圓W執行液體之供給的情況下,控制部8可以根據執行處理之液體處理部4a~4d的數量,基於下式(6)計算在模組排氣管路3a之預測排氣量QE 。 QE =nEH +(4-n)EL …(6)
例如在所有液體處理部4a~4d處於閒置狀態之期間中(n=0),在液體處理部側流量測定部2A所測定到的實際排氣之氣體流量Q係「Q>4EL 」之情況下,就可掌握到在某一節風門452發生了開度調節異常。  相反地,僅在1台液體處理部4a~4d進行對晶圓W之液體供給的期間中(n=1),在液體處理部側流量測定部2A所測定到的實際排氣之氣體流量Q係「Q<EH +3EL 之情況下,就可掌握到在進行該液體之供給的液體處理部4a~4d之個別排氣管路45等發生了堵塞等,而產生排氣量之降低。在這些節風門452發生開度調節異常、或在個別排氣管路45發生排氣量降低之判斷,係由控制部8進行。再者,亦可在前述實際排氣之氣體流量Q與預測排氣量QE 有落差的情況下,朝著消除此落差的方向,調節造成落差之原因的節風門452開度。
以上所說明之各液體處理模組4所排出之氣體的流量測定手法,亦可在熱處理模組5側採用。以下參照圖19,針對熱處理模組5側之結構,進行簡單的說明。  (熱處理模組) 例如圖19繪示熱處理模組5(層架單元U)中之氣體排氣系統;該熱處理模組5設有複數熱處理部5a~5c,其對於表面形成有作為塗布膜之光阻膜的晶圓W進行加熱處理。
熱處理部5a~5c具備扁平之方形的外殼511,而設於外殼511之側壁且用於進行晶圓W之搬入搬出的搬送口,係由閘門512所開閉。於外殼511內,在搬送口側觀察下係近處側之位置、與配置於其深遠側之熱板54的上方位置之間,設有搬送晶圓W之冷却板52。而在夾著作為加熱機構之熱板54而相向配置之氣體吐出部551與排氣部552之間,係於載置於熱板54上的晶圓W、以及與該晶圓W相向設置之頂板53之間的空間,形成有例如氮氣等惰性氣體之單向氣流。
藉由上述結構,以冷却板52搬送而載置於熱板54上的晶圓W,會由熱板54加熱,而進行各種塗布膜之加熱處理。隨著此加熱處理,由塗布膜所釋放之成分,會隨著惰性氣體的單向氣流而由個別排氣管路56排出。
於熱處理模組5側之個別排氣管路56也中途設置有排氣量調節部561,於此排氣量調節部561內部設有節風門562,該節風門562對於熱處理部5a~5c所排出之氣體的排出量,執行調節。
更進一步地,各熱處理部5a~5c之個別排氣管路56,係在排氣量調節部561之下游側,連接共通的模組排氣管路3b。該模組排氣管路3b,相當於圖1~圖3等所示之排氣管3,同時構成使各熱處理部5a~5c所排出之氣體匯流之匯流排氣管路。然後,在個別排氣管路56對於此模組排氣管路3b連接之位置更為下游側,設有作為前文所述之流量測定部2的熱處理部側流量測定部2B。
於BCT層E1及E2、COT層E3及E4、DEV層E5及E6之各模組排氣管路3b的下游側位置,亦配置有熱處理部側流量測定部2B,同時這些模組排氣管路3b都透過集合排氣管路35b而連接至工場排氣36。  因此,由於在單位區塊E1~E6之熱處理模組5,亦為各模組排氣管路3b連接共通之工場排氣36,因此各熱處理部5a~5c之排氣量,就根據來自控制部8之控制信號,而藉由切換排氣量調節部561之節風門562開度受到調節;就這一點而言,係與前文所述之液體處理模組4相同。
如此這般,當來自熱處理部5a~5c之個別排氣管路56之排氣量在高排氣量EH 與低排氣量EL 之間切換時,控制部8可以根據執行晶圓W之處理的熱處理部5a~5c之數量,而計算預測排氣量QE 。就以下兩點而言,也與液體處理模組4側的例子相同:第一點——藉由比較此預測排氣量、與在熱處理部側流量測定部2B測定到的實際排氣之氣體流量Q,而可以掌握在節風門562之開度調節異常或在個別排氣管路56發生排氣量降低;第二點——亦可朝著消除實際排氣之氣體流量Q與預測排氣量QE 間之落差量的方向,調節造成落差之原因的節風門562開度。 又,在設有m個熱處理部5a~5c之熱處理模組5,前述式(6)係修正成以下之(6)’。 QE =nEH +(m-n)EL …(6)’
圖20係繪示在圖18、圖19所示之集合排氣管路35a、35b,更進一步地設置了流量測定部2所構成之集合排氣管路流量測定部2C的例子。只要與在液體處理部側流量測定部2A、熱處理部側流量測定部2B所實施之由各單位區塊E1~E6的液體處理模組4側、熱處理模組5側排出之氣體排出量的測定,一併進行在集合排氣管路35a、35b流動之氣體的流量測定,則亦可以在各單位區塊E1~E6間進行總合性的排氣平衡之調節。
更進一步地,在各液體處理部4a~4d,前述之高排氣量EH 係2.6~3.0m3 /min之程度,例如具備4個液體處理部4a~4d之液體處理模組4所排出之排氣量,最大會是8.0~10.0m3 /min之程度。再者,於各熱處理部5a~5c,高排氣量EH 係70L/min之程度,例如在圖14所示之層架單元U(熱處理模組5)配置7個熱處理部5a~5c時,熱處理模組5所排出之排氣量,最大會是200L/min之程度。
因此,設於各模組排氣管路3a、3b或集合排氣管路35a、35b之流量計,需要能在廣泛的流量範圍執行正確的流量測定。  針對此點,已知在習知之超音波流量計,於排氣量越高的區域(排氣管3內的風速增高的區域),就越難以測定流量。相反地,圖20所示之各流量測定部2A、2B、2C,一如後述實施例亦有所示,藉由根據預先掌握之流量測定範圍而選擇具有適當形狀或重量之受風板21,就可以在包含高排氣量區域之廣泛的流量範圍,執行正確的流量測定。
以上,於使用圖17~圖20所說明之實施形態,係針對在複數液體處理部4a~4d、熱處理部5a~5c間共用流量測定部2A、2B的例子,進行了說明。相對於此,在液體處理部4a~4d、熱處理部5a~5c之個別排氣管路45、56全部設置流量測定部2,而測定來自個別處理部的氣體排出量,再進一步地根據其測定結果而進行各節風門452、562之開度調節,當然亦可。
更進一步地,流量測定部2之適用對象,並不限定於設在塗布、顯影裝置之液體處理部4a~4d、熱處理部5a~5c。例如,針對使用酸性或鹼性洗淨液而進行晶圓W之洗淨處理的液體處理部4a所排出之氣體流量,亦可使用流量測定部2進行測定。再者,針對藉由使用紫外線燈管等所構成之紫外線照射機構來對表面形成有塗布膜之晶圓W照射紫外線、以使塗布膜之特性變化的紫外線處理部所排出之氣體流量,當然亦可使用該流量測定部2而進行測定。 [實施例]
針對使用具備圖1~圖4所示結構之流量測定部2的流量測定裝置,進行了在排氣管3流動之氣體的流量測定。  A.實驗條件  在構成模擬之排氣管路30的排氣管3之下游端,依序設置可調節開度的閥、以及進行排氣管3內之氣體排出的送風扇,並在閥的上游側設置圖1~圖4所示結構的流量測定部2、以及驗證用的葉輪式流速計。一方面藉由使送風扇運轉而增減閥的開度來調節在排氣管3內流動之氣體的流量,一方面根據在傾斜感測器24所偵測之流量測定部2之傾斜(x軸方向、y軸方向)的結果,以計算風速(指示風速),同時進行了以驗證用之流速計所為之風速(實際風速)測定。
B.實驗結果 驗證用之流速計所為之實際風速的測定結果、與基於流量測定部2之傾斜而計算之指示風速間的對應關係,示於圖21。圖21之橫軸代表實際風速的測定結果,縱軸代表指示風速之値。圖中,基於傾斜感測器24之x軸方向的輸出所計算之指示風速,係以叉號(×)標繪,基於y軸方向之輸出所計算之指示風速,則以空心的四方形(□)標繪。再者,實際風速與指示風速一致之情況下的參照線,則以虛線一併標記。
根據圖21所示之結果,基於x軸方向輸出的指示風速,係在大約0.75~7m/s的廣泛範圍,與實際風速之間呈現出線形的對應關係。另一方面,基於y軸方向輸出的指示風速,亦在大約1.25~7m/s的廣泛範圍,與實際風速之間呈現出線形的對應關係。可說在這些區域,藉由基於與實際風速間的對應關係以校正風速算式,而可以進行高精度之風速測定(亦即,氣體的流量測定)。
相對於此,於小流量區域(於x軸方向輸出係不及0.75m/s、於y軸方向輸出係不及1.25m/s)、或大流量區域(超過7m/s之風速),並沒有得到有效之指示風速。推測此係肇因於傾斜感測器24之傾斜偵側極限、或受風板21之可動角度極限。  因此,可知於使用流量測定部2以進行之氣體流量之測定,事先掌握對應受風板21形狀或重量等的有效測定流量範圍、再基於在排氣管3流動之氣體之設計上的流量範圍等而選擇適當之受風板21,係非常重要。
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧塗布、顯影裝置
12A,12B‧‧‧光阻塗布模組
171‧‧‧載置台
172‧‧‧開閉部
173‧‧‧移載機構
174‧‧‧搬送區域
175‧‧‧移交臂
176~178‧‧‧介面臂
2,2a,2b,2c‧‧‧流量測定部
2A‧‧‧液體處理部側流量測定部
2B‧‧‧熱處理部側流量測定部
2C‧‧‧集合排氣管路流量測定部
21,21a‧‧‧受風板
210‧‧‧受風面
211‧‧‧受風板加熱器
212‧‧‧溫度感測器
213‧‧‧供電部
214‧‧‧凹部
22‧‧‧支軸
221‧‧‧固定螺釘
23‧‧‧軸承部
24‧‧‧傾斜感測器
241‧‧‧感測器本體
242‧‧‧基板
243,243a、243b‧‧‧電壓計
25‧‧‧外罩
251‧‧‧台座部
26‧‧‧擋止器
27‧‧‧應變感測器
3‧‧‧排氣管
3a‧‧‧模組排氣管路
3b‧‧‧模組排氣管路
30‧‧‧排氣管路
31‧‧‧排氣管加熱器
32‧‧‧溫度感測器
33‧‧‧開口部
331‧‧‧缺角部
34‧‧‧供電部
35a‧‧‧集合排氣管路
35b‧‧‧集合排氣管路
36‧‧‧工場排氣
4‧‧‧液體處理模組
4a~4d‧‧‧液體處理部
40‧‧‧外殼
41‧‧‧杯體
42‧‧‧旋轉夾頭
421‧‧‧驅動機構
43‧‧‧搬入搬出口
44‧‧‧液體噴嘴(液體供給機構)
441‧‧‧移動機構
442‧‧‧導軌
443‧‧‧待機區域
45‧‧‧個別排氣管路
451‧‧‧排氣量調節部
452‧‧‧節風門
453‧‧‧排氣口
5‧‧‧熱處理模組
5a~5c‧‧‧熱處理部
511‧‧‧外殼
512‧‧‧閘門
52‧‧‧冷却板
53‧‧‧頂板
54‧‧‧熱板
551‧‧‧氣體吐出部
552‧‧‧排氣部
56‧‧‧個別排氣管路
561‧‧‧排氣量調節部
562‧‧‧節風門
8‧‧‧控制部
A‧‧‧剖面積
C‧‧‧載具
D1‧‧‧載運區塊
D2‧‧‧處理區塊
D3‧‧‧介面區塊
D4‧‧‧曝光裝置
E1~E6‧‧‧第1~第6單位區塊
F1~F6‧‧‧搬送臂
P‧‧‧原因物質
P’‧‧‧附著物
T1~T4‧‧‧塔
t1,t2‧‧‧時刻
Ta‧‧‧設定溫度
Tb‧‧‧附著物確認溫度
Tb’ ‧‧‧到達溫度
Tb’’ ‧‧‧到達溫度
U‧‧‧層架單元
TRS,TRS0,TRS1,TRS2,TRS3,TRS4,TRS5、TRS6‧‧‧移交模組
θ,θ0‧‧‧旋轉角度
【圖1】設有本發明之流量測定部之排氣管的局部破斷立體圖。 【圖2】前述排氣管的縱斷前視圖。 【圖3】前述排氣管的縱斷側視圖。 【圖4】(a)、(b)設於前述流量測定部之受風板的外觀圖。 【圖5】前述受風板的作用說明圖。 【圖6】繪示氣體風速與受風板旋轉角度之關係的說明圖。 【圖7】繪示藉由受風板之加熱以抑制附著物之原因物質之附著的作用說明圖。 【圖8】(a)、(b)繪示受風板之加熱所造成之附著物去除作用的說明圖。 【圖9】(a)~(c)繪示受風板之加熱時之溫度的經時變化履歷的說明圖。 【圖10】附著了附著物之受風板的側視圖。 【圖11】在垂直方向上延伸之排氣管上所設置之流量測定部的縱斷側視圖。 【圖12】繪示前述受風板之變形例的縱斷前視圖。 【圖13】具備第2實施形態之流量測定部之排氣管的縱斷側視圖。 【圖14】設有本發明流量測定裝置之塗布、顯影裝置的橫斷俯視圖。 【圖15】前述塗布、顯影裝置的縱斷側視圖。 【圖16】前述塗布、顯影裝置的外觀立體圖。 【圖17】設於前述塗布、顯影裝置之液體處理模組的橫斷俯視圖。 【圖18】前述液體處理模組之排氣系統的結構圖。 【圖19】設於前述塗布、顯影裝置之熱處理模組之排氣系統的結構圖。 【圖20】前述塗布、顯影裝置全體之排氣系統的結構圖。 【圖21】繪示使用前述流量測定部而量測之指示風速、與實際風速間之關係的相關圖。

Claims (11)

  1. 一種流量測定裝置,用以測定由對於被處理體進行處理之處理部所排出、並在排氣管路流動之氣體流量,該流量測定裝置包括:受風構件,具備有「配置成與在該排氣管路流動之氣體的氣流交叉」的受風面,且其狀態因應於透過該受風面而承受自氣體之力而變化;感測器部,偵側該受風構件之狀態的變化量,並輸出取決於該變化量的信號;以及流量計算部,基於該感測器部所輸出之信號,而計算在該排氣管路流動之氣體流量;該受風構件係藉由「朝向與作用在該受風構件之重力方向交叉之方向延伸」的一支軸,以可繞該支軸自由旋轉方式支撐著;該感測器部偵測從「該處理部未排出氣體時的該受風構件之起始位置」開始繞該支軸旋轉的角度,以作為該受風構件之狀態的變化量;於自該處理部所排出之氣體,包含成為附著於受風面之附著物的物質;該流量測定裝置更包括附著物偵側部,在自該處理部並未排出氣體之期間中,從感測器部取得「因附著物附著至該受風面而使該受風面側之重量增大所造成之受風構件由該起始位置開始繞支軸旋轉之角度」,以偵測附著物對於該受風構件之附著。
  2. 如申請專利範圍第1項之流量測定裝置,其中,該感測器部係加速度感測器,該加速度感測器安裝於該受風構件、或與受風構件一體旋轉之該支軸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之流量測定裝置,其中,為了抑制「在該受風構件之周圍形成隨著遠離該受風構件之表面而溫度逐漸降低之溫度梯度,致發生附著物之附著」,故設有用以進行受風構件之加熱的受風構件加熱機構。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之流量測定裝置,其中,設有受風構件加熱機構,用以將該受風構件加熱至使附著在該受風構件之附著物去除的溫度為止。
  5. 如申請專利範圍第4項之流量測定裝置,其中更包括:受風構件溫度量測部,用以量測該受風構件之溫度;以及判斷部,在藉由該受風構件加熱機構加熱該受風構件至達到預先設定之附著確認溫度為止的期間中,根據由該受風構件溫度量測部所量測之受風構件之溫度的經時變化履歷,以判斷是否需要去除附著物。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之流量測定裝置,其中,於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於構成該排氣管路之配管的內壁面之附著物的物質;為了抑制「隨著遠離該配管之內壁面而形成溫度逐漸降低之溫度梯度,致發生附著物之附著」,故設有配管加熱機構,以進行配置有該受風構件之區域的配管加熱。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之流量測定裝置,其中,於該處理部所排出之氣體,包含成為附著於構成該排氣管路之配管的內壁面之附著物的物質;在配置著該受風構件之區域的配管,設有「用以將該配管加熱至使附著在內壁面之附著物去除的溫度為止」之配管加熱機構。
  8. 如申請專利範圍第7項之流量測定裝置,其中更包括:配管溫度量測部,用以量測由該配管加熱機構所加熱之區域的配管之溫度;以及判斷部,在藉由該配管加熱機構加熱該配管至達到預先設定之附著確認溫度為止的期間中,根據由該配管溫度量測部所量測之配管之溫度的經時變化履歷,以判斷是否需要去除附著物。
  9. 一種處理裝置,包括:處理部,對被處理體進行處理;排氣量調節部,調節由該處理部排出至排氣管路之氣體流量;如申請專利範圍第1或2項之流量測定裝置;以及控制部,操作該排氣量調節部,以調節排出至該排氣管路之氣體流量。
  10. 如申請專利範圍第9項之處理裝置,其中,設有複數組之該處理部與排氣量調節部;該流量測定裝置之受風構件,設於從該複數之處理部排出之氣體所匯流之匯流排氣管路;該控制部,基於從執行被處理體之處理的處理部的數量所預測之預測排氣流量、與該流量計算部所計算之氣體流量間的差值,而偵測到在任一排氣量調節部的排氣量調節之異常。
  11. 如申請專利範圍第9項之處理裝置,其中,包括由以下之(1)~(3)所選擇之至少1種處理部:(1)液體處理部,具備:保持機構,將被處理體保持成繞鉛直軸自由旋轉;液體供給機構,對該保持機構所保持之被處理體的表面供給液體;以及杯體,配置成包圍於該保持部之周圍,而承接由旋轉之被處理體所甩出之液體,並使液體與氣體分離再排出;(2)加熱處理部,具備將表面形成有塗布膜之被處理體加以加熱的加熱機構;(3)紫外線處理部,具備對表面形成有塗布膜之被處理體照射紫外線的紫外線照射機構。
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